生物技术及其应用

生物技术及其应用摘要：生物技术是当今世界发展最快、潜力最大、影响最深远的一项高新技术。被视为是21世纪人类彻底解决人口、资源、环境三大危机，实现可持续发展的有效途径之一。本文对生物技术的概念、发展及其在农业、医药、能源开发、环境保护和工业中的应用作了一些简单的叙述。并着重阐述了生物技术在农业方面的应用。关键词：生物技术应用生物技术是当今世界发展最快、潜力最大、影响最深远的一项高新技术。被视为是21世纪人类彻底解决人口、资源、环境三大危机，实现可持续发展的有效途径之一。所以世界各国都将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键技术之一。我国也十分重视生物技术，并组织力量追踪和攻关。现代生物技术为什么会引起世界各国如此普遍的关注和重视呢？首先，生物技术是解决全球经济问题的关键技术，在迎接人口、资源、能源、食物和环境五大危机的挑战中将大显身手。其次，生物技术将广泛地应用于医药卫生、农林畜牧、轻工、食品、化工、能源和环境等领域，促使传统产业的改造和新兴产业的形成，对人类社会将产生深远的影响。所以生物技术是现实生产力，也是具有巨大经济效益的潜在生产力；是21世纪高新技术的核心。1生物技术及其发展1.1生物技术生物技术（biotechnology）,有时也称为生物工程（bioengineering），是指人们以生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理，利用生物体或其体系货摊们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。先进的生物技术一般是指基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生化工程（后处理工序）等中的新技术。1.2生物技术的发展生物技术的发展经历了三个阶段：①以制酒、食品加工、农业、畜牧业为主的作坊式的生物技术；②以抗生素为代表，发酵工程为主要技术的工业化的生物技术；③现代生物技术。生物技术的应用可追溯到史前年代，在石器时代后期，我国人民就开始制作酒，这是最早的发酵技术。在公元221年，周代后期，我国人民就开始制作豆腐、酱和醋。公元10世纪我国就有了预防天花的活疫苗。有关资料显示，早在几万年前的原始部落人就会酿造葡萄酒了，而埃及人也在5000年前就在酿造葡萄酒了公元前6000年苏美尔人和巴比伦人就开始啤酒发酵。埃及人则在公元前4000年就开始制作面包。随着显微镜的出现及其加工技术的发展，到19世纪60年代法国科学家L.Pasteur首先证实发酵是由微生物引起的，并首先建立了微生物的纯种培养技术，从而为发酵技术的发展提供了理论基础。1917年KarlEreky首次使用了“生物技术”一词。现代生物技术的兴起始于20世纪70年代，是以DNA重组技术的建立为标志的。1977年，中国科学院在上海召开的“遗传工程研究座谈会”拉开了我国向生物技术进军的帷幕。之后，生物技术在全世界范围内迅速发展起来，并成为一门高新技术。2现代生物技术的应用2.1现代生物技术在农业上的应用2.1.1提高农作物产量和品质2.1.1.1培育抗逆的作物优良品系转基因技术是基因工程的一个分支。这一技术在植物育种上的应用，使植物在遗传性状发生了很大变化，让植物能够同时拥有几个生物的优良性状。一次这一技术的产生，无疑会让农作物的产量和品质发生较大的改变。目前，我国已通过这一技术创造了很多农作物新品种，如水稻、小麦、油菜等，而且已有许多投入了生产。其实，早在“七五”期间，上海植物生理研究所和遗传研究所就联合开展了对禾谷类作物转化系统的研究，并得到了小麦、水稻和高粱的转基因植株。之后的数年内，他们又建立了玉米、小麦的基因枪转化系统，并得到了转基因植株。1978年得到了我国第一例转基因水稻。1992年人类获得第一株转基因小麦,如今转基因小麦研究已获得了许多重大进展，目前国内外已有近200例关于小麦转基因的报道育种研究正在进行着。目前，已有人把苏云金杆菌的Bt杀虫蛋白基因转入棉花，培育出了抗虫棉目前，我国转基因技术已接近实用阶段，应用这一技术已获得具有不同性状的转基因植物180种，进入中试阶段或大田释放的15种，其中有6种已商品化。近些年来，水稻生物技术方面的研究取得了可喜进展。这些研究主要研究集中在高产、抗虫、抗病、耐盐碱、抗灾（抗涝灾、风灾等）、高品质水稻的育种研究上。最近，美国一家名为“芬特里亚生物科学”的小公司透露，他们已将人类的基因导入水稻，培育出了能产生乳铁蛋白和盐酸溶菌酶的转基因水稻，并即将投放市场。目前，转基因草坪草的研究也很热。吴锜等人认为采用现代基因工程来改良草坪草有巨大的商业潜力,草坪植物的组织培养和再生系统的建立为DNA的直接转移和农杆菌介导的转化提供了条件;遗传修饰的草坪草改善了其抗旱、抗高(低)温、抗病、抗除草剂和耐践踏的特性;携带异戊烯基转移酶基因的草坪草表现出分蘖力加强,严冬绿期延长。2.1.1.2植物种苗的工厂化生产种子不仅是植物传种续代繁衍之本，而且是人类衣食之源。农业生产中使用的天然种子，一般都是由种被、胚乳和胚三部分构成。种皮通常在种子的外层起保护作用；胚乳含有大量的营养物质，是种苗萌发生长不可缺少的营养来源；胚由胚芽、胚轴、胚根和子叶构成，将来发成植株。随着农业的发展，作物育种成为一个热门话题，但是传统的育种方法所花费的时间和财力、物力及人力太长太多了。况且通过传统育种得到的种子利用年限等各方面都不尽人意。于是人们开始转向对组织培养等新的植物快繁技术的研究，期望通过实验室得到大量的“植物种子”。植物人工种子正是在此基础上发展起来的一项新的生物技术。现在，世界范围内已进行人工种子试验的物种有：胡萝卜、蕹菜、苜蓿、芹菜、黄连、刺五加、西洋参、小麦、玉米、水稻、甘薯、橡胶树、柑桔、云杉、大麦、油菜、桑树、檀香、抱子甘蓝、百合、莴苣、杨树、安祖花等30多种植物。我们有理由相信：将来，生物技术必将渗入我们生活的每一个角落。参考文献：[1]程备久等.现代生物技术概论.北京：中国农业出版社.2003[2]荆孙.植物与人类的故事.北京：气象出版社.2004，104[3]孟广震.中国科学院生物技术研究进展.北京：科学出版社.1998，1[4]白和金.中华人民共和国经济大事辑要1978~2001.2002，381[5]刘太国,吴茂森等.花粉管通道法介导的抗大麦黄矮病毒转基因小麦研究.植物保护.2005，31(04)：32-35[6]赵慧,徐萍等.小麦转基因研究现状及展望.世界科技研究与发展.2005，27(03)：32-36[7]赵慧,张正斌等.转基因小麦目录.麦类作物学报.2005，25(04)：116-126[8]聂明建,王国槐.油菜分子标记与转基因育种研究进展.中国农学通报.2006，22(1):54-58[9]张鸣圣.高新技术在我国农业中的应用现状及对策.黄冈职业技术学院学报.2004，6（4）：58-61[10]罗明典.现代生物技术及其产业化.上海：复旦大学出版社.2001，11-18[11]参政消息.2006年5月18日第7版[12]吴锜,胡鸢雷等.转基因草坪草的研究概况与展望.草业科学.20041（21）：29-34[13]沈颖,徐程等.抱子甘蓝组织培养及人工种子研究.中国蔬菜.2005(7):12-14[14]宋思扬,楼士林等.生物技术概论(第二版).北京：科学出版社.2003[15]李学勇,王宏广.发展生物技术，引领生物经济.北京：中国医药科技出版社.2005[16]王联结.生