我国食品工业现状与主要差距

jchen@我国食品工业现状与发展我国食品工业现状和主要差距现状：食品制造业已成为我国国民经济的重要支柱产业

2008年，食品工业产值分别达到4.14万亿，列国民经济制造业第二位（仅次于IT产业），并在过去16年中连续居第一位。食品工业总产值变化餐饮业总产值变化2005年，食品工业全行业从业人数达950万人，占全国工业企业就业人数的17.95%；餐饮业就业人数达到2000多万。2005年(总约2万亿)食品农业比值山东：402737411.1广东:142724470.58河南：138333090.42江苏:113425770.44浙江:76614280.53

2000年(总约1万亿)食品农业比值山东：114622930.5广东:76516440.47江苏:61718090.34河南:50219810.25浙江:44010620.42区域食品产业比较河南企业(2232)365/1亿19/10亿?/502/100亿山东企业(5368)1000多家/1亿70多家/10亿4家/50亿2/100亿企业比较2007年2007年(食品约3.3万亿)

山东:6784河南:2785广东:2356江苏:2024四川:1829辽宁;1425河北:1398浙江:1313现状：食品制造业已成为我国国民经济的重要支柱产业

省份产值(亿)企业数/从业数(家)/(万人)增长速度(%)人均产值(万元/人年)1山东6783.625368/(107.22)30.8263.522河南2784.962232/(46.64)42.0363.273广东2356.261632/(32.47)26.1072.574江苏2023.941749/(24.80)28.4781.615四川1829.151574/(27.99)39.9565.356辽宁1424.601756/(24.21)37.8958.847河北1398.611042/(22.04)26.9263.468浙江1313.301651/(19.71)22.8266.639湖南1179.301086/(14.97)32.2578.7810福建1149.371456/(22.24)31.4551.6811湖北1050.051349/(17.96)42.4358.47全国32665.7629041/(514.00)31.0163.52总产值超过1000亿的11省区产业状况(2007年)现状：食品制造业已成为我国国民经济的重要支柱产业

区域产业结构比较全国山东河南广东江苏福建食品工业总产值(亿)32665.766783.622784.962356.262023.941149.37利税总额(利税率)其中利润总额(利润率)4754.71(14.56)1986.26（6.08)595.81(8.78)341.24(5.03)397.85(14.29)232.30(8.34)324.49(13.77)140.75(5.97)304.00(15.02)

122.29(6.04)147.75(12.85)60.34(5.25)采盐业比例0.67(217.74)1.630.050.500.870.50农副食品加工业比例53.40(17458.33)69.7967.0048.0468.3752.77食品制造业比例18.65(6091.57)20.0418.5438.8018.1827.56饮料加工业比例15.57(5086.11)8.3113.9112.0412.3018.18烟草制品业比例11.67(3811.96)0.220.510.620.270.36现状：食品制造业已成为我国国民经济的重要支柱产业

食品2.0万亿餐饮0.9万亿食品5.5万亿餐饮2.5万亿食品8.5万亿餐饮4.0万亿食品12.0万亿餐饮5.5万亿2005201020152020农业3.7万亿农业6.7万亿农业5.5万亿农业4.5万亿现状：食品制造业已成为我国国民经济的重要支柱产业

食品工业已经形成28大类（共525种）：粮食加工品，食用油、油脂及制品，调味品，肉制品，乳制品，饮料，方便食品，饼干，罐头，冷冻饮品，速冻食品，薯类和膨化食品，糖果制品（含巧克力及制品），茶叶，酒类，蔬菜制品，水果制品，炒货食品及坚果制品，蛋制品，可可及焙烤咖啡产品，食糖，水产制品，淀粉及淀粉制品，糕点，豆制品，蜂产品，特殊膳食食品及其他食品。2007年，大米、小麦粉、食用植物油、鲜冷藏冻肉、饼干、果汁及果汁饮料、啤酒、方便面等产品产量已位居世界第一或世界前列。精深加工食品的比重不断上升。如：液体乳产量占到乳制品总量的85%以上；软饮料制造业形成了包装饮用水、碳酸饮料、果蔬饮料、茶饮料等多元化发展的态势。产品结构的优化和产业技术升级促进了食品产品的出口。2006年，出口食品2417.3万吨，出口额为266.59亿美元。现状：食品工业结构已成规模并不断优化

现状：大中型企业已成为产业的主体

目前，全国共有食品生产加工企业44.8万家。其中规模以上企业2.6万家，产品市场占有率为72%，产量和销售收入占主导地位；规模以下、10人以上企业6.9万家，产品市场占有率为18.7%；10人以下小企业小作坊35.3万家，产品市场占有率为9.3%。2006年销售收入排名前100家的食品企业销售总额占全行业比重达24.9%；乳制品行业10强企业销售收入占全行业的54.7%；饮料行业10强企业产量占全行业的39.5%；制糖行业10强企业产量占全行业的43.6%；肉制品50强企业的生产能力和销售量占整个行业的70%；啤酒行业中100万千升以上的8家企业集团产量占全国总产量的57%；葡萄酒产量前10位的企业占全国葡萄酒产量的62.1%；方便面行业中最大的3家中国名牌企业占据中国国内市场份额的76%。目前共有10.7万家食品生产企业获得质量安全市场准入资格，2675家食品生产企业获得了危害分析与关键控制点（HACCP）认证。现状：食品产业发展科技支撑体系基本形成高水平学术论文年份论文总数中国发表论文数中国所占比例（%）20044717518573.9420054879322204.5520065281327655.2420075044731066.16主要指SCI收录论文2004年以来，世界食品科学与技术领域的研究论文发表量逐年递增，增长率达到6.94%；中国增长率达到67.3%。在全世界所发的食品科学技术领域的研究论文里，中国发表的论文所占比例从2004年的3.94%提高到6.16%，增加了56%。国家发明专利2006年，食品科技领域申请的专利达6500多项2007年，食品科技领域申请的专利达8300多项，约占全国专利总数的2％7%2%81%10%Baking;EdibledoughsSlaugtering;MeattreatmentFoodsorfoodstuffs;ProcessesTobacco;Cigars;Cigarettes现状：食品产业发展科技支撑体系基本形成截止2008年全国设置食品类专业的高校情况学校总数205所学科层次本科院校硕士点院校博士点院校2059124院校层次985院校“211”院校教育部直属院校其他113517142院校类型综合类农林类理工类师范类工商类民族其他403429127776截止2008年，全国已有200余所高校设有食品类专业：分布在31个省市的综合、工科、农业、工商、医学、师范、民族等院校中，形成了以本科和研究生教育为主体、全方位的食品科学与工程人才培养体系。据对40所院校调查统计，平均本科生3065人，硕士研究生803人，博士生197人，三者比例1:0.26:0.06。

食品科学与工程人才培养现状：食品产业发展科技支撑体系基本形成国内外差距：整体发展水平不高，国际竞争力有待提高

以食品工业总产值与农业总产值之比来衡量一国食品工业整体发展水平的重要指标。其中美国为3.7∶1、日本为2.2∶1。2007年中国为0.67∶1。2006年中国食品工业销售产值仅占世界的1/5。中国的粮食、蔬菜、果品、肉类产量均居世界首位，但加工程度浅，半成品多，制成品少。深加工用粮不到总产量的8%，而发达国家的这一比例在70%以上。欧美、日本等发达国家90%以上的蔬菜都经过商品化加工处理后进入流通领域，而中国仅为30%左右。美国、巴西的柑橘加工量占总产量的70%以上，而中国不到10%；中国虽为肉类大国，产量占世界总产量的1/4，但加工量只有5%左右。国内外差距：中小企业多，生产效能普遍不高

中国食品产业囊括的行业门类众多，由于自然因素和人为因素的分割，造成了数量众多、规模狭小、布局分散的格局：在总数44.8万家的食品企业中，规模以下、10人以上企业有6.9万家，产品市场占有率为18.7%；10人以下小企业小作坊有35.3万家，产品的市场占有率却只有9.3%。因企业规模小、数量众多，多数食品行业生产设备落后，资源消耗多，经济效益低。国内外差距：食品安全形势依然严峻，缺乏长效机制

主要的源头性污染包括：化肥、农药残留；抗生素、激素与有害物残留；病疫性生物污染；动植物中毒素过敏污染；转基因食品原料的负面反应以及环境污染等。从技术角度目前的食品安全全程控制技术还缺乏针对性，对食品加工过程中有害物质的形成机理、变化规律和控制技术的研究还相当薄弱，缺乏有效的在线检测技术和装备；在物流安全方面相关研究严重滞后中国食品装备的制造水平低、种类少，只能制造一些低附加值的普通机械设备。技术含量高、可带动食品工业技术升级的关键设备主要从国外引进。传统的技术装备生产出的传统食品，只能拥有不断萎缩的传统市场，很难适应不断变化的食品市场需求。国内外差距：装备技术相对落后，严重影响食品产业的技术升级国内外差距：节能减排技术研究和应用力度不够，食品行业能耗等指标偏高

虽然全国大、中型食品企业实现工业总产值51.10%，但是70％的小企业普遍生产技术落后，节能减排新技术、新工艺难以大范围推广应用。例如，日本每生产1吨罐头食品耗水量为我国的1/3，采用高效热风干燥技术每生产1吨干制食品耗电量是采用传统冷冻干制技术的1/20～1/30。国内外差距：科技投入不足，食品产业技术创新能力难以支持企业参与全球竞争

近年来，国家对食品科技的投入有所增加，“十一五”前三年国家在科技支撑计划中对食品产业的总投入达到5亿元，地方政府和企业配套资金为15亿，总投入达到20亿元，但与食品产业创造着我国4万亿的国民生产总值，并承载着十三亿人的基本食物需求与营养健康保障相比，科技投入水平还是远远不够。“十一五”国家科技支撑计划序号项目名称课题数经费（万元）类别1食品加工关键技术研究与产业化开发1815000重大项目2食品安全关键技术2815000重大项目3奶业发展重大关键技术研究与示范1915000重大项目4功能性食品的研制和开发94300重点项目5海洋食品精深加工技术与产品开发63000重点项目6热带农产品深加工关键技术研究及产业化开发63200重点项目7特色杂粮生产及加工利用技术研究与开发93500重点项目8我国优势传统食品制造业关键技术研究与应用71900一般项目9调理肉制品加工关键技术研究与产业化示范31000一般项目10速冻调理中式快餐食品关键技术研究与产业化示范3600一般项目总计10862500国内外差距：科技投入不足，食品产业技术创新能力难以支持企业参与全球竞争

“863”高技术研究计划序号研究方向课题（个）经费（万元）1食品酶工程技术2113002食品微生物工程技术1627503食品发酵工程技术712004食品基因工程技术1010005功能性蛋白与肽的生物加工2711506功能性糖质生物加工技术229007纳米生物技术84008食品精细加工技术62000合计11710700国内外差距：科技投入不足，食品产业技术创新能力难以支持企业参与全球竞争

近年来我国食品科技的进步1、食品加工关键技术研究与产业化开发

食品加工关键技术研究与产业化开发

“十一五”国家科技支撑计划重大项目突破6个重大共性关键技术食品物性修饰与新型制油食品高效分离与冷加工食品凝胶与风味控制食品高效节能干燥食品包装新材料食品快速检测与全程质量控制技术食品连续式真空冷冻干燥成套装备畜禽屠宰成套装备和加工关键设备米面食品非膨化挤压熟化成套装备脱皮分离与冷榨制油关键装备薯类全粉加工成套装备远洋船载超低温急冻冷藏成套装备开发8种重大关键设备(1)淀粉物性分子修饰与防回生抗老化技术挤压、超声波、高压、冷冻冷藏、膜分离、酶法、水份控制等手段对淀粉分子进行物性修饰。多次加热-剪切抗米粉回生技术；茶多酚等天然水溶性抗氧化剂抗淀粉回生能力。

开发出新型营养重组方便米饭、即食保鲜方便米饭、抗老化糕团与LL面、玉米粉条与米粉等8种新产品。方便米饭LL面米粉1、食品加工共性关键技术(2)蛋白改性与多肽制备技术采用不同物理、生物和化学方法对谷物蛋白、油料蛋白等植物蛋白的增溶改性，制备出荞麦蛋白、燕麦蛋白、黍米蛋白、玉米胚芽蛋白、大米蛋白等营养蛋白粉；应用复合酶反应技术、酶膜耦联技术等手段制备燕麦麸蛋白肽、花生短肽、米糠活性肽（Ⅱ）、大米蛋白抗氧化肽、玉米胚蛋白肽等生理活性肽。营养蛋白粉花生短肽1、食品加工共性关键技术(3)肉品凝胶与品质控制技术突破了肌肉蛋白凝胶形成机理及调控技术、肉食品关键芳香化合物鉴定及风味指纹图谱技术、肉品品质保证PACCP技术等。蛋白纤丝聚集，形成纤丝聚合物→两种聚合物进一步聚集→三维网络结构(a)(b)4℃，纤丝长25

℃，纤丝变短65℃，聚合物肌原纤维蛋白热诱导凝胶形成肌球蛋白热诱导凝胶形成气相色谱-质谱-嗅闻联机“香味之谜”1、食品加工共性关键技术(4)新型绿色环保油脂制取技术在基本不改变现有制油工艺前提下，异己烷替代正己烷，油脂提取率≥97%。突破了细胞破壁、复合酶水解、转相破乳、连续分离等水酶法制油的技术瓶颈，实现油、蛋白质和粗纤维的有效分离，油脂提取率花生达93%、菜籽和葵花籽达90%，蛋白质提取率花生达88%、菜籽达97%、甜杏仁达95%。水酶法制油1、食品加工共性关键技术(5)食品快速检测与质量安全控制技术研发农兽药和生物毒素快速检测技术及配套快速前处理方法和甲醛、二氧化硫等食品非法添加物快速检测技术、试纸条快速定量化技术，使我国食品安全快速检测实现了现场10分钟内定性、1小时内定量；并突破了时间解析反射光谱（TRS）无损检测在果品在线实时检测中应用的技术难点。空白0.82.05.07.09.015.020.0

(μg/mL)甲醛标准比色卡农药快速检测试剂盒1、食品加工共性关键技术(1)食品冷杀菌技术及装备自主开发了连续式高密度二氧化碳（DPCD）、高压脉冲电场（PEF）和强磁场（HMF）三种冷杀菌设备。橙汁中果胶甲基酯酶和番茄汁中脂肪氧化酶钝化效果超过70%以上，对致病菌降低3个以上对数。

DPCDPEFHMF苹果浊汁中多酚氧化酶和胡萝卜汁脂肪氧化酶的钝化效果达到90%以上，致病菌降低5个以上对数。梨汁和荔枝汁中多酚氧化酶的钝化效果达到90%以上;致病菌降低5个以上对数。2、食品加工高新技术研究与装备开发(2)抗污染膜与膜通量高效恢复技术与装备应用PAN/PS共混、表面接支修饰、电场强化共混等制膜技术开发出抗污染合金膜和耐高温共混合有机膜材料和膜组件，研制成功一套2m2抗污染膜分离实验装置和一套5m2全自动控制膜浓缩试验装置。钛-PVDF合金膜PAN/PS共混合膜抗污染管式膜材料

制备抗污染的钛-PVDF合金膜和PAN/PS共混膜两种膜及相关膜组件，膜使用寿命三年以上，达到8000小时。管式膜组件

2m2和5m2全自动控制管式超滤膜试验装置2、食品加工高新技术研究与装备开发(3)高效分离提取技术胡萝卜果胶的提取时间由90min缩短至30min，提取效率提高了2倍，且果胶质量明显提高，使桑椹花青素的提取时间缩短一半以上，提取效率提高1倍，得率比常规提取高20%以上。提取树莓花青素时，提取效率提高1倍，得率提高34%；使番茄红素油树脂的纯度提高5倍以上，脱溶率达到95%，使沙棘籽油中不饱和脂肪酸含量达到87.5%。超声波提取设备改进场强可达到20kv/cm生产量能力：0.4吨/小时高压脉冲电场辅助提取设备分子蒸馏装置2、食品加工高新技术研究与装备开发(4)高效节能干燥装备

混联式太阳能多功能果蔬干燥设备高效太阳能集热厢式果蔬干燥房生产效率提高了15%～50%YWZG1015型远红外微波真空组合干燥设备300m2连续式真空冷冻干燥设备生产效率提高24%，能耗降低8%以上

产能提高35.25%，能耗降低11.7%2、食品加工高新技术研究与装备开发(5)模拟移动床连续色谱分离技术与装备

首创了三组分连续色谱分离系统，自主研制了高效分离固定相—螯合树脂、模拟移动床用控制阀和物料流控制系统，建立了由16根直径52mm×高1700mm色谱柱组成的连续工业色谱分离中试系统。果葡糖浆连续分离中试系统将42型果葡糖浆分离成果糖含量91％(对总糖)的富含果糖部分、葡萄糖含量92%(对总糖)的富含葡萄糖部分和低聚糖含量达到66%(对总糖)的富含低聚糖部分。2、食品加工高新技术研究与装备开发(6)CO2超临界氢化大豆磷脂技术与装置

首次采用CO2超临界技术解决大豆磷脂氢化的关键难题。自主设计研发了超临界高压反应釜，建立了国内外第一条10吨/年氢化大豆磷脂中试生产线。大庆日月公司CO2超临界氢化大豆磷脂生产线常规氢化超临界氢化超临界氢化产品中反式脂肪酸含量较常规氢化降低12%，反应时间缩短120min，省去脱色工序。2、食品加工高新技术研究与装备开发(7)肉品屠宰加工关键设备同步接续式真空采血装置有效采血率在80%以上自动控温蒸汽烫毛隧道烫透率及烫松率≥97%高效节能冷却设备和冷库恒温控制装置节能15%左右,除霜时间缩短1/2～1/3。肉品全自动定量灌装机能与国际标准打卡机、扭节机、挂肠机联机;能实现多台灌肠机联动控制;误差在2克以内。2、食品加工高新技术研究与装备开发(8)薯类加工成套技术与装备马铃薯雪花全粉示范生产线淀粉游离率11.2％，含水率8.7%,生产时间缩短至7～10分钟。提取率92.8％,含水率13.8％甘薯淀粉示范生产线2、食品加工高新技术研究与装备开发(9)双低油菜籽低温冷榨工艺与大型系统装备处理能力≥200吨/天饼残油14～16％出饼温度≤75℃200吨/天大型双低油菜籽冷榨机研制的双低油菜籽脱皮机处理能力≥200吨/天脱皮率≥95%研制的菜籽仁皮分离机处理能力≥50吨/天分离效果:仁中含皮率≤3%皮中含仁率≤2%研制的脱皮全含油菜籽仁膨化机处理能力≥200吨/天密闭式高含油油料膨化，不出油瞬时膨化温度低于70℃2、食品加工高新技术研究与装备开发(10)远洋船载超低温急冻装备自主开发出远洋船载超低温急冻设备，冻结温度达到-60℃，在-60℃蒸发度下制冷机组仍具有不低于1的能效比、制冷量≥70KW，单位耗能制冷量比同功能的当代国际产品先进水平高3%。远洋船载超低温急冻设备超低温急冻鱼2、食品加工高新技术研究与装备开发(11)食品包装新材料和新设备开发了陶瓷薄膜包装材料生产机组，实现了PET、PP薄膜连续快速蒸镀；突破活性薄膜保鲜包装材料的纳米颗粒表面改性技术，开发出活性薄膜保鲜包装材料；研发了流延膜和蔬菜纸连续成形技术，开发出大豆蛋白流延方法生产和蔬菜纸的连续抄纸工艺和主要设备；开发出全降解包装制品加工成套技术和装置，产品降解指标达到了国标规定的最高级Ⅴ级。2、食品加工高新技术研究与装备开发(12)水果内部品质在线快速检测系统集成了近红外光谱技术、数据传输和计算方法、智能控制技术,鸭梨检测速度达到3-5个/秒,而且可以实现自动采谱、计算和输出结果,对于黑心鸭梨判别正确率达到90%以上,可以实现水果在线自动分选并定量检测出果蔬糖度、酸度等指标,准确度高。可实现鸭梨、苹果等较大水果物料的内部品质评价实现鸭梨糖度和黑心同时检测，黑心检测精度达到94.5%2、食品加工高新技术研究与装备开发2、我国食品物流现状、特征及发展模式食品物流的基本特征物流量大物流点多面广物流量增长迅速物流专业化程度高物流具有调节功能物流过程可以进行加工增值我国食品物流的影响因素食品属性对农产品物流的影响农业生产对食品物流的影响食品消费对食品物流的影响现代物流技术对食品物流的影响现代物流管理对食品物流的影响食品物流发展战略我国食品物流系统模型我国食品物流发展体系批发市场模式农业生产合作组织模式中介组织模式中介组织模式企业一体化发展模式中介组织模式供应链一体化发展模式中介组织模式食品物流园区发展模式中介组织模式食品物流综合发展模式及趋势中介组织模式农产品物流交易方式期货交易拍卖交易电子商务物流关键技术—存贮保鲜技术物流关键技术—包装技术物流关键技术—仓储技术散存技术仓储保鲜技术仓储设施技术仓储作业技术仓储信息化技术物流关键技术—运输技术散运技术无菌运输技术冷链运输技术鲜活运输技术多级多式联运技术运输标准化技术运输信息化技术物流重点发展技术与装备产地预冷技术与装备动态保鲜技术与装备冷藏运输技术与装备现代交易技术与装备物流标准技术物流信息技术物流溯源技术国际食品学科和产业发展态势1、国际食品学科情况国外著名大学的食品学科

(1)名校历史悠久，如宾夕法尼亚州立大学食品学科创建于1850年，威斯康星大学食品学科创建于1890年。(2)食品学科起源于农业(56.25％)

、医学(25％)、化学(18.25％)三个基础学科的比例最高。(3)美国目前有食品专业的高校共59所，其中有独立食品学科系的高校32所国外大学食品学科情况学科划分与专业设置美国食品学科的设置食品科学基础（以物理和基础化学为基础）食品营养与人类健康（以分子营养学、分子生物学为基础）食品安全（以生物化学、分析化学为基础）食品加工技术（以农业学科、技术工程学为基础）优势学科与特色明显师资队伍特点注重教师队伍的学缘结构，强调师资“远缘交杂”是国外重点大学的共同特征。博士学位的比例高，基本都在90%以上，如普度大学93.2%。著名大学教师的博士学位多来自于非食品专业的名牌大学(分析的16所大学中11所本校博士比例小于20％)。注重教师队伍的国际化，如内布拉斯加州立大学食品科学与技术系教师分别来自世界各地79所不同的大学；诺丁汉大学食品科学系仅有的7名教授均担任多个重要食品专业杂志编委

。人才培养模式以德国为代表的人才培养模式－“双元制”模式

由学校和企业共同担负培养食品人才的任务，按照企业对人才的要求组织教学和岗位培训。

以加拿大、美国为代表的人才培养模式－CBE模式

以能力为基础，核心是从职业岗位的需要出发，确定能力目标。

以澳大利亚为代表的人才培养模式－TAFE模式

国家框架体系下以产业为推动力量的，以学生为中心，相对独立的、多层次的综合性人才培养模式。

人才培养特点培养特点(1)从基本专业教育到人才培养的外延和拓展(2)以市场为导向，设置满足社会需求的实用性专业三大策略：基础策略：加强食品教育课程的基础性，加强通识教育使学生掌握深厚而扎实的基础知识。整体策略：对食品教育课程体系进行整体改革，在课程中增加培养关键能力的内容，并将其作为基本课程。如英国设置了交流、信息技术、计算等三种关键能力单元。渗透策略：在食品教育各门课程教学中关注“关键能力”的培养。如德国双元制大学用专业知识、方法技能、社会能力三项来做支撑。

科学研究－论文

自2007年以来，食品学科论文发表速度和影响力都有较大的突破(1)据初步的数据统计，2007年1月～2008年6月，食品类的SCI论文已达到146127篇，占同期全球各类SCI论文总量的2.65%，其中国外食品专业高校发表总计达到113617篇，占到总数的77.8％。(2)与2005年－2006年相比，基础食品科学类文献量仍保持稳态上升的趋势，由原来的10%提升到20%。表明食品基础科学的研究在食品科学和食品工业领域受到越来越多的重视,食品基础科学对整个食品科学和食品工业的指导作用逾发显著。(3)与2005年－2006年相比，食品安全领域的文献量呈现急剧上升的增长势头，由原来的7％提升到22％。显示食品科学的研究不再满足于对食品营养方面的研究，更注重对食品安全性问题的研究。科学研究－论文著作和专利出版食品专业的专著、书籍和教材5470部食品原料与加工技术方面2700多部食品营养方面有1900多部食品安全方面有1870多部申请食品类方向专利7000余项食品原料与加工技术方面4000余项食品营养1200余项食品安全1800余项发展趋势和热点分析(1)食品安全研究：从传统毒理学向现代生物信息学转变(2)食品营养研究：从传统营养向现代分子营养转变(3)食品加工研究：从传统单元化操作技术到多元化技术转变食品学科研究热点

选择10本国际影响因子较高的食品专业期刊论文，分析统计2007～2008年度食品学科主要论文与分布，深入剖析2007～2008年食品学科具体研究热点问题和研究走向。10个主要食品国际期刊为：CRITREVFOODSCITRENDSFOODSCITECHFOODCHEMJAGRFOODCHEMFOODHYDROCOLLOIDFOODMICROBIOLJFOODENGMOLNUTRFOODRESFOODRESINTJFOODCONTRO按照研究领域进行统计，可以看出，世界范围内食品研究热点领域包括：食品营养与生理功能食品安全食品科学基础食品原料与加工其它综合性交叉领域论文产出数量与所占的比例依次为：食品营养与生理功能：占33％食品安全：占22％食品科学基础：占20％食品原料与加工技术：占16％其它综合性论文：占9%食品学科研究热点食品营养功能食品安全控制食品营养功能和食品安全控制研究仍为两大热点领域。而食品科学基础方面的研究内容更加细致，分成食品物性、基础理论和食品物料特性三个方面。食品加工贮藏技术类研究排在了第四位。热点食品学科研究热点(1)代谢组学和基因组学手段的发展和运用，使得食品营养代谢和基因表达调控成为食品营养研究的主体方向；(2)非营养素类生物活性成分的研究也成为营养领域的关注焦点之一，尤其是植物活性成分的功能鉴定(3)营养人体干预，即营养学理论、食品工业、人体膳食三者的结合，预计将成为今后发展的方向之一。营养功能营养功能领域

可以从发表文章所涉及具体研究方向进行归类统计，具体热点问题可归纳为：营养代谢、基因表达调控、非营养类生物活性成分、清除自由基、营养素功能鉴定和营养干预。食品学科研究热点安全控制领域

食品中残留危害物的安全性评价、危害物的检测和污染物降解措施研究是食品安全控制领域的主体方向，三者占总量的54%；其次是致病微生物的生理学、生态学和控制措施研究。

另外一个重要的研究手段生物标志物也成为食品安全控制研究的分支，为进一步分析危害因子的作用途径提供了一条思路；需要说明的是，风险评估作为安全性评价中的一个重要内容，但在统计论文中独立成为一个小的分支，这说明了近年来食品风险评估的重要性。食品学科研究热点食品物性研究

食品物化性质占55%，其次为食品流变学属性和功能属性；

基础理论模型研究

遗传学性质和理化机理研究占72%，其次为模型研究；

食品物料特性研究

淀粉、蛋白质等生物大分子软物质结构研究占86%，其次为基础和原料加工技术交叉内容。

食品科学基础研究食品学科研究热点食品科学基础研究

传热技术、模拟技术和干燥技术占81%；其次为贮藏和加工工艺，占13％；食品原料、成分分析和食品品质成为研究的细分支。食品贮藏加工技术研究食品学科研究热点食品贮藏加工技术研究

主要是多领域、多学科的交叉融合，形成综述性研究论文其次是涉及人类生理学研究。交叉研究领域食品学科研究热点2、国际食品产业发展态势食品饲料工业燃料农产品加工？浸泡溶液麸质饲料胚芽例：玉米加工过程(全利用，32种产品)炼油清洗干燥干胚芽胚芽粗粉精练油粗油分离、除臭过滤谷蛋白粗粉玉米纤维加工、清洗清洗浸泡干燥去除胚芽胚芽分离离心糊精淀粉淀粉清洗修饰发酵多元醇氢化异构化精炼转化精炼结晶离心乙醇苏氨酸黄原胶PHA赖氨酸柠檬酸/乳酸果糖浆玉米浆葡萄糖结晶果糖麦芽糖糊精65%麦芽糖浆分级玉米浆纤维醇玉米浆分支玉米浆氢化分支玉米浆-食用级淀粉-工业级淀粉-耐降解淀粉山梨醇溶液结晶山梨糖麦芽糖醇溶液氢化淀粉水解物甘露醇干燥烘焙玉米纤维蒸馏液包装成品油除臭特制卵磷酯精练、氢化脱胶纯化脱脂卵磷脂寡糖异黄酮皂苷分离纯化的大豆蛋白干燥蛋白质沉淀干燥、冷却大豆大豆皮溶剂去除结构化谷物蛋白混合结构化干燥分选其它成分清洗破碎去皮蛋白质抽提豆粉研磨、分筛大豆可溶物甾醇结构化谷物蛋白浓缩物卵磷酯修饰浓缩单甘油酯维生素E酯交换、蒸馏溶剂抽提去除可溶性碳水化合物可食脱脂土豆片加工粗大豆油大豆屑调节温度制片大豆蛋白浓缩物精制油大豆加工过程(全利用，23种产品)全脂大豆屑大豆粗粉食品产业继续是全球经济中发展最快的重要支柱产业之一

法国是全球第一大食品出口国，以食品加工为主的农产品加工业产值占其工业产值的20.3%，占国民生产总值的7%；从业人数占其工业从业人数的20%。农产品加工是法国工业中增长最快、盈利最多的行业。2006年，世界食品工业总销售额约为4.2万亿美元，其中，美国约8000亿美元，占19.0%；欧洲约6000亿美元，占14.0%；日本约4000亿美元，占9.5%；中国约3500亿美元，占8.5%。全球食品生产贸易一体化趋势明显

2000年美国海外食品加工厂的总销售额达到1500亿美元，远超过其300亿美元的加工食品和饮料出口贸易额。2006年，美国食品制造业的海外投资额比2002年增加了73.1%，食品零售和服务业海外投资同比也增加了25.5%。发达国家的食品消费进入成熟阶段，发展中国家将在世界食品贸易中扮演更为重要的角色。发展中国家收入的不断增加将会造成对高价值产品的需求量增加和对基本产品的需求量减少，促进加工食品的贸易。20年前，谷物和含油种子的贸易量占农业贸易的大部分，而近年来加工食品和半加工食品已经占据农业贸易的2/3。全球性食品安全检测和保障体系正在建立世界卫生组织（WHO）联合国粮农组织（FAO）国际食品安全当局网络（INFOSAN）HACCP（危害分析与关键点控制）ISO22000（食品安全体系，国际标准化组织于2005年发布，对全球食品安全管理体系提出的统一标准）BRC（食品技术标准，由英国零售商发起并制定。英国和北欧大部分零售商只接受通过BRC认证的供货商）IFS（国际食品标准，由德国零售商联盟和法国零售商和批发商联盟发起并制定的食品供应商质量标准。德国、法国和部分欧盟国家只接受通过IFS认证的供货商）SQF2000（北美、日本均要求食品供应商通过SQF2000标准）MSC（海洋管理委员会标准，重点关注渔业的可持续发展以及生产链中的可追溯性）BAP（水产养殖规范）GAP（良好农业规范）GMP（良好作业规范）营养和方便休闲食品发展迅速

从上世纪80年代起，健康食品已经开始逐渐涌现。1988年，美国的保健食品已达2000多种，销售金额72亿美元以上。日本从1980年起以每年50亿日元的速度增长，1989年达到6500亿日元的市场规模。保健食品将迅速地发展，并达食品销售额的5％（欧洲每年市场额将达300亿美元，美国200亿美元，全球1000亿美元）。在国际市场上花样繁多的净菜、配菜、方便米饭及各种冷冻、微波、旅游食品越来越受到欢迎。目前,全世界方便食品的品种已超过了1.5万种,有向主流食品发展的趋势。冷冻食品向小包装、多品种、调理简单方便的家庭化方向发展。能源产业与食品产业竞争原料

“食物或燃料”（FoodorFuel）的争论已经成为当前国际社会关注的热点。世界范围内，玉米、甘蔗、植物油产量都很大，它们不仅是多种食品的原料，同时也可以作为生物燃料。美国从2006年开始专门开辟玉米种植地，生产生物燃料；2007年，美国玉米总产量的25%被用于生产乙醇。这些食品原料大量用作生产新能源，对食品产业产生明显冲击。能源紧张对食品产业的影响还直接体现在对食品加工、贮藏过程中的耗能问题。能耗是食品加工过程中的主要成本，特别对于需要热处理或冷处理的单元操作（如热杀菌、冷冻等），能耗量更大。例如，美国水果和蔬菜加工业，包括果蔬制罐、冷冻、干燥和脱水等工艺，每年消耗燃料和电量达到8亿美元以上。能源危机要求世界食品产业进行一场技术革新，向节能减排、“吃干榨尽”的方向发展。现代科技快速推动食品产业技术升级

信息技术、生物技术、新材料等基础科学技术以及纳米技术、超高压处理、超临界提取、膜分离、分子蒸馏、超微粉碎、微胶囊、真空处理、冻结浓缩、品质评价、食品掺假鉴定、超高温瞬时杀菌等尖端技术在食品工业生产和产品研发中得到广泛应用。高新技术的应用不仅可保证食品营养、安全、卫生、方便、快捷、风味多样和降低生产成本,而且可节约资源和保护环境等,与传统食品工业技术相比,具有巨大的优势。各国政府纷纷制定食品产业及相关发展计划，提高食品安全保障水平

英国“饮食，食品和健康关联计划”（Eating,FoodandHealthLINKProgrammeUK）英国“高水平食品研究战略”（high-levelfoodresearchstrategy）美国农业部联台研究教育和推广局计划（CSREES）加拿大埃尔伯特技术革新计划（AlbertaTechnologyInnovationProgram,ATIP）欧洲食品研究“第7框架计划”（FrameworkProgramme7）中国食品产业的发展机遇发展机遇：城乡居民收入增加和城市化进程加快刺激食品消费结构变化，食品产业迎来蓬勃发展时期在世界上任何一个国家，人均GDP超过2000美元后，食品消费结构将发生显著变化，食品产业也将进入一个大发展时期随着收入的增加，农村和城镇居民的粮食和蔬菜人均消费量呈明显减少，食油、禽肉和水产品消费增加，且这种趋势将持续下去农村居民和城镇居民消费结构存在显著差异：农村居民食品就以粮食为主，蔬菜其次，而城市居民则由83年的蔬菜和粮食消费相近，到2006年蔬菜比例（46.7%）明显高于粮食（30.2%）不同地域的食品消费结构有差异：2007年东北地区居民蔬菜消费量达到140kg/人，明显超过东、中部以及西部地区，而对禽类的需求明显少于其他地区发展机遇：进入全面建设小康社会新阶段，“营养全面、平衡”成为居民食品消费新追求我国食品产业对食品营养价值开发不足：在经济利益的驱使、社会因素的影响下，市面上生产的食品营养价值单一、符合消费者营养需要的食品量小种类少，特别是营养丰富、比例平衡的制成品更是缺乏。食品产业未能应用营养科学对食品市场进行细分，开发适用于营养细分市场的食品。将营养价值放在食品生产的核心位置，必须针对不同人群、不同年龄、不同性别、不同地域等因素区分对待，设计合适的食品配方。我国食品深加工技术尚不发达，对食物中的营养素和生物活性物质的资源开发利用不足，造成资源和营养素的浪费。例如，美国玉米深加工产品达3000个品种，广泛应用于化工、纺织、印染、造纸等各个领域，而我国玉米深加工产品只有二十几种，并且生产规模很小营养强化食品比例低。自然食品中含有的营养并不全面，而现代食品加工往往会破坏其中的营养成分，进一步导致食品营养含量降低。因此，以“全面营养”为核心的需要对食品进行营养强化，补充缺失的营养成分，为消费者提供营养均衡的食品。发展机遇：进入全面建设小康社会新阶段，“营养全面、平衡”成为居民食品消费新追求我国食品产业对食品营养价值开发不足：发展机遇：食品产业经过持续快速增长，已具备健康较快发展的基础已经完成“解决13亿人口温饱问题”这个艰巨的历史任务，以食品加工为主的农产品加工业具备了发展的物质基础。食品企业规模不断扩大，生产集中度不断提高，大中型龙头企业具有很强的创新发展意识和能力，是推动食品产业创新发展的主体力量。一系列食品加工关键技术与设备研究取得重大突破，构建并完善了食品加工的标准与全程质量控制体系，培育了一批具有较强创新能力的食品加工企业和科学家队伍，储备了一批具有发展潜力和市场前景的技术发展机遇：全球化促进了先进技术、资金和管理经验的转移，有利于我国食品产业跨越式发展当今食品产业全球化最突出的表现就是海外直接投资大大增加：例如，世界上最发达的食品生产国美国，其海外食品加工销售额在1982-2000的18年间增长了280%，达到1500亿美元，几乎是本国加工食品出口额的5倍。1999-2005年,外商直接投资中国食品工业的企业数逐年增加,由2350个增加到了3999个，食品加工业和制造业是外商投资的主要部门,合计占外商投资企业总数的80%以上,同时也是企业数增长最快的两个部门,年均增速分别达到了12.05%和7.44%。外资食品工业企业的资产合计已经占到了中国食品工业的1/5以上我国食品科技发展战略强化食品科技创新能力，提高食品产业国际竞争力“节能减排、安全营养、绿色环保”三大方针并重，指导食品产业发展强化食品产业整体布局，实现“食品加工业反哺农业”建立“政产学研”食品产业联盟，集成整合优势发展的资源根据地域特色调整食品产业布局，向“区域专业化”方向发展建立和完善“中国食品质量安全检测和监控体系”我国食品科技发展战略在欧洲，20世纪70年代农产品加工业和食品工业实现了有机联合，扩大了生产规模，开始向跨国公司发展；80年代，出现了农产品产、供、销一体化的大型企业集团，绿色食品、有机食品、生态农产品颇受消费者关注；90年代，食品质量与安全问题成为重点研究和实践的内容，传统食品也受到医学界的高度重视。食品安全全程控制技术体系

、食品创新(技术发明、新产品开发、新的组织管理形式、市场实现价值化)结束语产业研究重点江南大学的食品学科优势科研基地和学科群国家一级重点学科国家重点实验室中国－加拿大食品科学与创新中心国家大学科技园唯一国家教育部食品科学与技术一级博士点食品科学与技术博士后流动站食品科学与安全重点实验室江南大学的食品学科

全国食品发酵领域中国工程院院士1名；长江学者和国家杰出青年基金获得者5名；科技部“十五”农产品加工核心组组长1名；科技部“十一五”食品加工重大项目总体专家组组长1名；新世纪千万工程国家级人选3名；教育部跨、新世纪优秀人才培养计划12名；教育部优秀青年骨干教师9名；教育部创新团队2个优势学科队伍食品领域国际主要杂志担任副主编或编委(8个杂志)国际学术会议14thWorldCongressofFST74个国家和地区2200多名学者(食品奥林匹克)

大会共7个大会报告，我校代表中国唯一报告我校5位教授主持分会江南大学的食品学科国内外地位和影响08年牵头完成重大报告(科技部、中国科协)中国食品科技发展报告中国食品学科发展报告中国食品科技发展规划JAFC陈坚编委FoodChem.金征宇编委JSFA江波副主编堵国成编委JFE,JDT张愍编委JFS徐岩编委JFPP王小元编委江南大学的食品学科国家科研任务优势承担学科项目名称数量经费“十一五”863计划46项6500万元“十一五”科技支撑计划33项3992万元国家自然科学基金61项1818万元科研总经费23175万元SCI收录540篇授权发明专利197项国家部省(协会)科技奖励48项2006-2008食品学科负责承担项目及奖励安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。）导致频跳的原因B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。导致频跳的原因C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。

由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需，安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀不得不再次起跳频跳的原因阀门拒跳：当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门不起跳的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门整定压力过高。2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。4、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力，导致阀体内机构发生偏心而卡死。安全阀拒跳的原因阀门不回座或回座比过大：安全阀正常起跳后长时间无法回座，阀门保持排放状态的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门上下调整环的位置设置不当。2、排气管道设计不当造成排气不畅，由于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞，使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管和阀体内积累，这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。3、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套之间卡死后摩擦力过大。安全阀不回座或回座比过大的因素：4、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压缩后无法恢复。5、由于对阀门排放时的排放反力计算不足，从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零件导致卡死。6、阀杆螺母（位于阀杆顶端）的定位销脱落。在阀门排放时由于振动使该螺母下滑使阀杆组件回落受阻。安全阀不回座或回座比过大的因素：7、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱，在阀门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导致阀门的设定起跳值不断减小。

8、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在回落过程中受阻。

9、阀门的密封面中有杂质，造成阀门无法正常关闭。

10、锁紧螺母没有锁紧，由于管道震动下环向上运动，上平面高于密封面，阀门回座时无法密封安全阀不回座或回座比过大的因素：谢谢观看癌基因与抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突变概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分类.癌基因产物的作用.癌基因激活的机理主要内容疾病：

——是人体某一层面或各层面形态和功能（包括其物质基础——代谢）的异常，归根结底是某些特定蛋白质结构或功能的变异，而这些蛋白质又是细胞核中相应基因借助细胞受体和细胞中信号转导分子接收信号后作出应答（表达）的产物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法规Whatisgene?基因：

—是遗传信息的载体

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是编码RNA或蛋白质的一段DNA片段

—是由编码序列和调控序列组成的一段DNA片段基因主宰生物体的命运：微效基因的变异——生物体对生存环境的敏感度变化关键关键基因的变异——生物体疾病——死亡所以才有：“人类所有疾病均可视为基因病”之说注：如果外伤如烧伤、骨折等也算疾病的话，外伤应该无法归入基因病的行列。Genopathy问：两个不相干的人，如果他们患得同一疾病，致病基因是否相同？再问：同卵双生的孪生兄弟，他们患病的机会是否一样，命运是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子(复制)中发生碱基对的______、______

和

，而引起的

的改变。替换增添缺失基因结构基因变异的概念：英语句子中的一个字母的改变，可能导致句子的意思发生怎样的变化？可能导致句子的意思不变、变化不大或完全改变THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替换、增添、缺失碱基对，可能会使性状不变、变化不大或完全改变。基因的结构改变,一定会引起性状的改变??原句：1.基因多态性与致病突变基因变异与疾病的关系2.单基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多态性polymorphism是指DNA序列在群体中的变异性（差异性）在人群中的发生概率>1%（SNP&CNP)<1%的变异概率叫做突变基因多态性特定的基因多态性与疾病相关时，可用致病突变加以描述SNP:散在单个碱基的不同，单个碱基的缺失、插入和置换。

CNP:DNA片段拷贝数变异，包括缺失、插入和重复等。同义突变、错义突变、无义突变、移码突变

致病突变生殖细胞基因突变将突变的遗传信息传给下一代(代代相传),即遗传性疾病。体细胞基因突变局部形成突变细胞群（肿瘤）。受精卵分裂基因突变的原因物理因素化学因素生物因素基因突变的原因（诱发因素）紫外线、辐射等碱基类似物5BU/叠氮胸苷等病毒和某些细菌等自发突变DNA复制过程中碱基配对出现误差。UV使相邻的胸腺嘧啶产生胸腺嘧啶二聚体,DNA复制时二聚体对应链空缺，碱基随机添补发生突变。胸腺嘧啶二聚体胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外线诱变物理诱变(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)与T类似，多为酮式构型。间期细胞用酮式5BU处理，5BU能插入DNA取代T与A配对；插入DNA后异构成烯醇式5BU与G配对。两次DNA复制后,使A/T转换成G/C，发生碱基转换,产生基因突变。化学诱变(chemicalinduction)碱基类似物(baseanalogues)诱变AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料,能使生物的性状出现差别，以适应不同的外界环境，是生物进化的重要因素之一。2.致病突变是导致人类遗传病的病变基础。基因突变的意义概述：肿瘤细胞恶性增殖特性（一）肿瘤细胞失去了生长调节的反馈抑制正常细胞受损,一旦恢复原状，细胞就会停止增殖，但是肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。（二）肿瘤细胞失去了细胞分裂的接触抑制。正常细胞体外培养，相邻细胞相接触，长在一起，细胞就会停止增殖，而肿瘤细胞生长满培养皿后，细胞可以重叠起生长。（三）肿瘤细胞表现出比正常细胞更低的营养要求。（四）肿瘤细胞生长有一种自分泌作用，自己分泌生长需要的生长因子和调控信号,促进自身的恶性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因组内正常存在的基因，其编码产物通常作为正调控信号，促进细胞的增殖和生长。癌基因的突变或表达异常是细胞恶性转化（癌变）的重要原因。——凡是能编码生长因子、生长因子受体、细胞内信号转导分子以及与生长有关的转录调节因子等的基因。如何发现癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一个年轻的研究员Rous发现，鸡肉瘤细胞裂解物在通过除菌滤器以后，注射到正常鸡体内，可以引起肉瘤，首次提出鸡肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔径细菌过不去但病毒可以通过从病毒癌基因到细胞原癌基因的研究历程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分离出一种病毒，注射到小鼠体内可以引起肝脏、肾脏、乳腺、胸腺、肾上腺等多种组织器官的肿瘤，因而把这种病毒称为多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一个极具想像力的研究领域，主流科学家开始进入癌病毒研究领域polyomavirus这期间，Temin发现RSV有不同亚型，且引起细胞恶变程度不同，推测RNA病毒将其遗传信息传递给了正常细胞的DNA。这与Crick提出的中心法则是相违背的让事实屈从于理论还是坚持基于实验的结果？VSTemin发现逆转录酶，1975年获诺贝尔奖TeminCrickTemin的实验设计：实验设计简单而巧妙：将合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四种脱氧核苷酸，与破坏了外壳的RSV一起在体外40℃的条件下温育一段时间结果在试管里获得了一种新合成的大分子，它不能被RNA酶破坏，但却可以被DNA酶所分解，证明这种新合成的大分子是DNA用RNA酶预先破坏RSV的RNA，再重复上述的试验，则不能获得这种大分子，说明这个DNA大分子是以RSV的RNA为模板合成的1969年，一个日本学者里子水谷来到Temin的实验室，这是一个非常擅长实验的年轻科学家。按Temin的设想，他们开始寻找RSV中存在“逆转录酶”的证据DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法规据说，1975年Temin因发现逆转录酶而获诺贝尔奖时，Bishop懊恼不已，因为早在1969年他就认为Temin的RNADNA的“前病毒理论”有可能是正确的，并且也进行了一些实验，但不久由于资深同事的规劝而放弃了这方面的努力。但Bishop马上意识到：逆转录酶的发现为逆转录病毒致癌的研究提供了一条新途径。一个RSV，三个诺贝尔奖！！！1989年，UCSF的Bishop和Varmus根据逆转录病毒的复制机制发现了细胞癌基因，并获诺贝尔奖。Cellularoncogene启示：Perutz说:“科学创造如同艺术创造一样，都不可能通过精心组织而产生”Bishop说:“许多人引以为豪的是一天工作16小时，工作安排要以分秒计……可是工作狂是思考的大敌，而思考则是科学发现的关键”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科学的本质和艺术一样，都需要直觉和想像力请给自己一些思考的时间吧！癌基因的分类目前对癌基因尚无统一分类的方法，一般有下面3种分类方法：一、按结构特点分（6）类（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按细胞增殖调控蛋白特性分成（4）类（一）生长因子（二）受体类（三）细胞内信号转换器（四）细胞核因子二、按产物功能分（8）类（一）生长因子类（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相关G蛋白（四）受体，无蛋白激酶活性（五）胞质丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶（六）胞质调控因子（七）核反式调控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因产物参与信号转导

胞外信号作用于膜表面受体→胞内信使物质的生成便意味着胞外信号跨膜传递的完成。胞内信使至少有：cAMP（环磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（环磷酸鸟苷）DG（二酰基甘油）Ca2＋（钙离子）CAM（钙调素）主要机制是通过蛋白激酶活化引起底物蛋白一连串磷酸化的生物信号反应过程,跨膜机制涉及到：（一）质膜上cAMP信使系统（二）质膜上肌醇脂质系统这两个系统都是由受体鸟苷酸调节蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效应酶（腺苷酸环化酶磷脂酶等）组成，有相似的信号转导过程：即受体活化后引起GTP与不同G蛋白结合活化和抑制效应酶从而影响胞内信使产生而发生不同的调控效应。（三）受体操纵的离子通道系统（四）受体酪氨酸蛋白激酶的转导

（一）获得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的机制

（二）染色体易位和重排使无活性的原癌基因转位至强启动子或增强子附近而被活化。与基因脆性位点相关。（三）基因扩增（四）点突变三、癌基因的产物与功能（一）癌基因产物作用的一般特点1.目前发现c-onc均为结构基因.2.癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外.（二）癌基因产物分类1.细胞外生长因子：TGF-b2.跨膜生长因子受体:MAPK3.细胞内信号转导分子:Gprotein/Ras4.核内转录因子

（三）癌基因产物的协同作用实验证明，用ras或myc分别转染细胞，可使细胞长期增殖，但不能转化成癌细胞，在裸鼠体内也不能形成肿瘤。但用ras+myc同时转染细胞，则使细胞转化成癌细胞。说明：致癌至少需要2种或以上的onc协同作用，2种onc在2条通路上发挥作用，由于细胞增殖调控