生物技術(shù)概論如何進(jìn)行科技論文檢索1.中文科技期刊數(shù)據(jù)庫2.Googleschoolor3.重慶維普科技期刊數(shù)據(jù)庫4.萬方數(shù)據(jù)庫5.國家數(shù)字圖書館6.NCBI7.專題網(wǎng)站2生物技術(shù)總目錄緒論基因工程細(xì)胞工程發(fā)酵工程酶工程蛋白質(zhì)工程生物技術(shù)的應(yīng)用生物技術(shù)總論

Biotechnology

GeneralIntroduction主要內(nèi)容：1生物技術(shù)的含義2生物技術(shù)發(fā)展簡史3生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響4我國生物技術(shù)現(xiàn)狀5面臨不少嚴(yán)峻的問題1什么是生物技術(shù)

1.1前言“21世紀(jì)生物經(jīng)濟(jì)必將超過網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)”有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的銷售額約每5年翻一番，增長率高達(dá)25％~30％，是世界經(jīng)濟(jì)增長率的8~10倍左右，已經(jīng)成為一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。應(yīng)用的第一、二次浪潮是在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，并已取得初步成效。下一個(gè)重點(diǎn)是改造工業(yè)和保護(hù)環(huán)境、能源先進(jìn)的科學(xué)原理和工程技術(shù)手段改造生物體生物原料為人類生產(chǎn)出某些產(chǎn)品達(dá)到某種目的1.2生物技術(shù)的定義1.3生物技術(shù)涉及的學(xué)科分子生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、組織工程學(xué)、遺傳學(xué)、免疫學(xué)、器官移植、細(xì)胞生物、微生物、人體生理學(xué)、動(dòng)物生理學(xué)、生物化學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息學(xué)、植物生理學(xué)……自然學(xué)科中涵蓋范圍最廣的1.4生物技術(shù)的基本特征高效益——可帶來高額利潤高智力——具有創(chuàng)造性和突破性高投入——前期研究和開發(fā)需要大量資金

高競(jìng)爭——時(shí)效性競(jìng)爭，與時(shí)俱進(jìn)，領(lǐng)先高風(fēng)險(xiǎn)高勢(shì)能——對(duì)政治、經(jīng)濟(jì)、文化和社會(huì)有潛在態(tài)勢(shì)和能量

1.4生物技術(shù)的基本特征可以解決常規(guī)技術(shù)和傳統(tǒng)方法難以或無法解決的問題；可按人類需要改造現(xiàn)有物種及產(chǎn)品，創(chuàng)造新物種及產(chǎn)品，提供更多可利用的產(chǎn)品；生產(chǎn)過程包括了食品、醫(yī)藥、化工、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、環(huán)保、能源等各種生產(chǎn)和處理過程。1.4生物技術(shù)的基本特征生物技術(shù)樹現(xiàn)代化高精尖儀器：超速離心機(jī)電子顯微鏡HPLCDNA合成儀器DNA、蛋白/多肽測(cè)序儀PCR儀生物反應(yīng)器發(fā)酵罐各類電泳設(shè)備各類生物分析軟件……1.5生物技術(shù)的種類及其相互關(guān)系1.5.1基因工程(geneengineering)在分子水平上，提取或合成不同生物的遺傳物質(zhì)，在體外切割，再和一定的載體拼接重組，然后把重組的DNA分子引入細(xì)胞或生物體內(nèi)，使這種外源DNA在受體細(xì)胞中進(jìn)行復(fù)制與表達(dá)，按需要繁殖擴(kuò)增基因或產(chǎn)生不同的產(chǎn)物或定向的創(chuàng)造生物的新性狀，并能穩(wěn)定的遺傳給下代。1.5生物技術(shù)的種類及其相互關(guān)系1.5.2細(xì)胞工程(cellengineering)細(xì)胞工程就是指在細(xì)胞水平上的遺傳操作，利用細(xì)胞的全能性，采用組織與細(xì)胞培養(yǎng)或融合技術(shù)對(duì)動(dòng)、植物進(jìn)行改良，為人類提供優(yōu)良品種、產(chǎn)品和保存珍貴物種。優(yōu)勢(shì)：避免了分離、提純、剪切、拼接等基因操作，提高基因的轉(zhuǎn)移效率。可以在同類間進(jìn)行雜交，也可以在動(dòng)物與植物或植物與微生物之間進(jìn)行融合。1.5.2細(xì)胞工程包括：動(dòng)、植物細(xì)胞的體外培養(yǎng)技術(shù)細(xì)胞融合技術(shù)（細(xì)胞雜交技術(shù)）單克隆抗體技術(shù)細(xì)胞核移植與動(dòng)物克隆技術(shù)胚胎工程干細(xì)胞技術(shù)1.5生物技術(shù)的種類及其相互關(guān)系1.5.3酶工程(enzymeengineering)酶工程是利用酶、細(xì)胞或細(xì)胞器所具有的生物催化功能，對(duì)酶進(jìn)行修飾改造，并借助生物反應(yīng)器和工藝過程，應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、醫(yī)療診斷和環(huán)境保護(hù)等方面的一門科學(xué)技術(shù)。概括地說，酶工程是由酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用兩方面組成的。包括：酶的固定化技術(shù)、細(xì)胞固定化技術(shù)、酶的修飾改造、酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用、生物傳感器等。

1.5生物技術(shù)的種類及其相互關(guān)系由三部分組成：上游工程發(fā)酵工程下游工程1.5.4發(fā)酵工程舉例：酒精類飲料、醋酸和面包胰島素、干擾素、生長激素、抗生素和疫苗等多種醫(yī)療保健藥物天然殺蟲劑、細(xì)菌肥料和微生物除草劑等農(nóng)用生產(chǎn)資料氨基酸、香料、酶、維生素和單細(xì)胞蛋白等。1.5生物技術(shù)的種類及其相互關(guān)系1.5.5蛋白質(zhì)工程(proteinengineering)蛋白質(zhì)工程就是根據(jù)蛋白質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)和生物活力的作用機(jī)制之間的關(guān)系，利用基因工程的手段，按照人類自身的需要，定向地改造天然的蛋白質(zhì)，甚至于創(chuàng)造新的、自然界本不存在的、具有優(yōu)良特性的蛋白質(zhì)分子。1.5生物技術(shù)的種類及其相互關(guān)系1.5.6基因工程與蛋白質(zhì)工程的關(guān)系基因工程是把外源基因轉(zhuǎn)入生物體內(nèi)，并表達(dá)，它的產(chǎn)品還是該基因編碼的天然存在的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程則根據(jù)分子設(shè)計(jì)的方案，通過對(duì)天然蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行改造，來實(shí)現(xiàn)對(duì)其所編碼的蛋白質(zhì)的改造，它的產(chǎn)品已不是天然的蛋白質(zhì)，而是經(jīng)過改造的。1.5生物技術(shù)的種類及其相互關(guān)系基因工程微生物工程菌發(fā)酵工程動(dòng)、植物個(gè)體或細(xì)胞蛋白質(zhì)或酶細(xì)胞工程蛋白質(zhì)或酶工程優(yōu)良動(dòng)、植物品系產(chǎn)品2.1傳統(tǒng)生物技術(shù)的產(chǎn)生生物技術(shù)最初由一位匈牙利工程師Karl

Ereky于1917年提出的傳統(tǒng)生物技術(shù)主要是通過微生物的初級(jí)發(fā)酵來生產(chǎn)商品現(xiàn)代生物技術(shù)包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程2生物技術(shù)發(fā)展簡史生物經(jīng)濟(jì)（Bioeconomy）的概念最先是由斯坦·戴維斯和克里斯托弗·邁耶（StanDavisandChristopherMeyer于2000年5月正式提出的.生物經(jīng)濟(jì)是以生物科技研究開發(fā)與應(yīng)用為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)，是一個(gè)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)以及信息經(jīng)濟(jì)相對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。

2001年2月，時(shí)任北京大學(xué)副校長、“863”計(jì)劃生物領(lǐng)域?qū)＜业年愓铝?，以其生物科技?zhàn)略專家的眼光在“中國青年創(chuàng)新論壇”介紹了《經(jīng)濟(jì)展望》雜志所提出的一個(gè)新名詞“生物經(jīng)濟(jì)”，并認(rèn)為生物技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)基因可以形成一個(gè)產(chǎn)業(yè)。在同年4月“2001中國企業(yè)高峰會(huì)”上，他又指出：生物技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，將造就一大批成功的公司，生物技術(shù)是繼IT產(chǎn)業(yè)后又一個(gè)為各國政府重視的產(chǎn)業(yè)。

2.2傳統(tǒng)生物技術(shù)的發(fā)展19世紀(jì)60年代，法國L.Pasteur，首先建立微生物純種培養(yǎng)技術(shù)，發(fā)酵20世紀(jì)20年代，大規(guī)模發(fā)酵化工原料丙酮、丁醇；50年代，青霉素、發(fā)酵工業(yè)、酶制劑工業(yè)；醫(yī)藥、食品、化工、制革、農(nóng)產(chǎn)品加工等60年代，遺傳學(xué)，遺傳育種學(xué)，“第一次綠色革命”；細(xì)胞工程，細(xì)胞學(xué)理論被應(yīng)用于生產(chǎn)1944年，DNA是遺傳物質(zhì)，Avery等

1953年，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，半保留復(fù)制，Watson和Crick1961年，遺傳密碼的破譯，Khorana

和Nirenberg20世紀(jì)70年代：DNA體外重組技術(shù)的建立（1972年，Berg），標(biāo)志生物技術(shù)的核心技術(shù)－－基因工程開始以基因工程為核心，帶動(dòng)了現(xiàn)代發(fā)酵工程、酶工程、細(xì)胞工程及蛋白質(zhì)工程的發(fā)展，形成現(xiàn)代生物技術(shù)2.3現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展3生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響3.1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺3.2提高生命質(zhì)量、延長人類壽命3.3解決能源危機(jī)、治理環(huán)境污染3.4制造工業(yè)原料、生產(chǎn)貴重金屬3.5生物技術(shù)的安全及其對(duì)倫理、道德、法律的影響3.1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺3.1.1提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)（1）培育抗性品種轉(zhuǎn)基因煙草3.1.1提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)（2）工廠化育苗3.1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺3.1.1提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)（3）提高糧食品質(zhì)世界雜交水稻之父－袁隆平，“超級(jí)雜交稻”－“東方魔稻”，847kg/畝，第五大發(fā)明，“第二次綠色革命”，世界性饑餓問題3.1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺3.1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺3.1.1提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)（4）生物固氮，減少化肥用量3.1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺3.1.1提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)（5）生物農(nóng)藥，生產(chǎn)綠色食品3.1.2發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)（1）胚胎工程3.1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺胚胎切割3.1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺3.1.2發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)（1）胚胎工程“多莉”及其代母1997年3.1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺3.1.2發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)（1）胚胎工程試管牛、試管綿羊3.1改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺3.1.2發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)（2）培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物品系轉(zhuǎn)基因猴攜帶有人體白蛋白基因的中國首例轉(zhuǎn)基因試管牛3.2提高生命質(zhì)量、延長人類壽命生物制藥：抗生素——第一例基因工程藥物，人生長激素釋放抑制因子，治療肢端肥大癥（50萬頭羊－－5mg，而基因工程，9L細(xì)菌發(fā)酵液等）轉(zhuǎn)基因藥物3.2提高生命質(zhì)量、延長人類壽命疾病的預(yù)防和診斷：病毒性肝炎、愛滋病診斷試劑盒、遺傳性疾病和傳染性疾病的診斷（DNA探針）動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)：基因治療后的患病小鼠壽命延長，運(yùn)動(dòng)能力提高，為帕金森等帶來治療希望。

3.2提高生命質(zhì)量、延長人類壽命基因治療：惡性腫瘤、遺傳病、代謝性疾病、傳染病等90個(gè)基因治療方案通過FDA審查；我國血友病、地中海貧血、惡性腫瘤等多個(gè)基因治療方案正在實(shí)施中3.2提高生命質(zhì)量、延長人類壽命人類基因組計(jì)劃（HGP）：破解人類基因所攜帶的全部遺傳信息。（美前總統(tǒng)肯尼迪提出兩大計(jì)劃之一）美國病毒學(xué)家R·杜爾貝科（1914－）1986年3月7日在美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇題為《癌癥研究的轉(zhuǎn)折點(diǎn)——人類基因組的全序列分析》的文章，他指出：“人類DNA序列是人類的真諦，這個(gè)世界上發(fā)生的一切事情，都與這一序列息息相關(guān)?！痹撐暮髞肀环Q為“人類基因組計(jì)劃”的“標(biāo)書”。人類基因組計(jì)劃（HGP）：與阿波羅登月計(jì)劃、曼哈頓原子彈計(jì)劃并稱為人類科學(xué)史上的三大計(jì)劃。1990年10月1日正式啟動(dòng)，歷時(shí)三個(gè)五年計(jì)劃，耗資30億美元；提前兩年完成。

意義：困擾人類的重大疾病的發(fā)病機(jī)制；種族與民族的起源與演進(jìn)；揭示生命的奧秘。美、英、日、法、德和中六國科學(xué)家提前繪成人類基因組序列圖-2003年4月14日，Collins應(yīng)用HGP的DNA測(cè)序儀對(duì)人類23對(duì)染色體上多達(dá)30億對(duì)堿基的測(cè)定上，美國人的貢獻(xiàn)最大，承擔(dān)了54%，其次是英國承擔(dān)了33%、日本為7%、法國為2.8%、德國為2.2%、中國科學(xué)家承擔(dān)了1%的測(cè)序任務(wù)。人類基因組的破譯意義深遠(yuǎn)，是人類認(rèn)識(shí)自身、解讀生命奧秘、提高健康水平和發(fā)展生命科學(xué)的重要里程碑，對(duì)人類的貢獻(xiàn)是難以估量的，6月26日美國的媒體稱此為“人類歷史上10萬年一遇”的重要事件。主要進(jìn)展1986年，Dulbecco提出，《Science》——HumanGenomeSequence：ATurningPointintheCancerResearch被視為第一份標(biāo)書；

1990年，美國國會(huì)撥款30億美元，2億/年；1994年，我國正式啟動(dòng)HGP，撥款300萬RMB；1997年，談家楨院士上書中共中央，呼吁應(yīng)保護(hù)我國的遺傳資源，江澤民批示——人無遠(yuǎn)慮，必有近憂，我們得珍惜我們的基因資源；1997年~1998年，中國973計(jì)劃啟動(dòng)HGP投資達(dá)到數(shù)千萬RMB；1998年，夏家輝先生的實(shí)驗(yàn)室克隆了我國第一個(gè)遺傳病的致病基因——高頻耳鳴并將成果發(fā)表在《自然遺傳學(xué)》；主要進(jìn)展1999年7月，中國的楊煥明、于軍等科學(xué)家成功加入該計(jì)劃，計(jì)劃1%；2000年5月，江總書記視察我國國家人類基因組研究中心2000年6月26日，宣布測(cè)出了Workingdraft；2001年2月15日，公共領(lǐng)域在Nature上發(fā)表了該研究成果；2001年2月16日，Celera公司及其合作者在Science上發(fā)表了其研究成果；2001年2月，中國沈巖教授和孔祥銀的小組同時(shí)在《自然遺傳學(xué)》上發(fā)表了關(guān)于遺傳性乳光牙基因突變的兩篇文章；………HGP的倫理性問題1、利用基因工程設(shè)計(jì)后代2、科學(xué)“占卜術(shù)”出現(xiàn)：預(yù)測(cè)疾病、外貌、性格等3、改變了“隱私”的內(nèi)涵：如工作與保險(xiǎn)索賠4、人的壽命可無限延長：1200歲5、世界人口構(gòu)成失衡：富裕國家6、基因武器用于戰(zhàn)爭家蠶基因組圖3.3解決能源危機(jī)、治理環(huán)境污染生物能源(新能源)：“工程菌”，可以利用稻、木屑、秸稈與食物下腳料生產(chǎn)出酒精；微生物發(fā)酵－沼氣；微生物分解蠟質(zhì)，提高石油開采率。凈化環(huán)境：化學(xué)工業(yè)與生物技術(shù)比較（農(nóng)藥、化肥）；微生物處理污水；基因工程“超級(jí)菌”迅速降解水上浮油…3.3解決能源危機(jī)、治理環(huán)境污染海上浮油3.4制造工業(yè)原料、生產(chǎn)貴重金屬*利用微生物生長過程中積累的代謝產(chǎn)物，生產(chǎn)食品工業(yè)原料，如味精、酸味劑、甜味劑等*冶金方面：細(xì)菌浸礦技術(shù)、廢渣礦、尾礦等3.5生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響生物技術(shù)的安全——?dú)v史回顧體外重組DNA技術(shù)的創(chuàng)始人─P.Berg，用病毒DNA與一種噬菌體DNA在體外成功地拼接起來的時(shí)候，停止了他的研究，建議將DNA重組的研究先凍結(jié)一年，以便討論這項(xiàng)技術(shù)的安全性問題?，F(xiàn)代生物技術(shù)從它誕生之日起，其負(fù)面影響就是無法回避的問題。3.5生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響生物技術(shù)是一把雙刃劍。人們?cè)谙硎苌锛夹g(shù)所帶來的種種好處的同時(shí)，生物技術(shù)也可能給人類社會(huì)帶來意想不到的沖擊，可能產(chǎn)生人們始料不及的嚴(yán)重后果。人們的擔(dān)憂主要來自以下幾個(gè)方面：(1)基因工程對(duì)微生物的改造是否會(huì)產(chǎn)生某種有致病性的微生物，這些微生物都帶有特殊的致病基因，如果它們從實(shí)驗(yàn)室逸出并且擴(kuò)散，有可能造成類似鼠疫那樣的可怕疾病的流行。3.5生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響3.5生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響(2)轉(zhuǎn)基因作物及食品的生產(chǎn)和銷售，是否對(duì)人類和環(huán)境造成長期的影響，擅自改變植物基因是否可能引起一些難以預(yù)料的危險(xiǎn)。(3)分子克隆技術(shù)在人類身上的應(yīng)用可能造成巨大的社會(huì)問題，并對(duì)人類自身的進(jìn)化產(chǎn)生影響；而應(yīng)用在其他生物上同樣具有危險(xiǎn)性，因?yàn)樗鶆?chuàng)造出的新物種有可能具有極強(qiáng)的破壞力而引發(fā)一場(chǎng)浩劫。3.5生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響(4)生物技術(shù)的發(fā)展將不可避免地推動(dòng)生物武器的研制與發(fā)展，使籠罩在人類頭上的生存陰影越來越大。3.5生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響(5)動(dòng)物克隆技術(shù)的建立，如果被某些人用來制造克隆人、超人，將可能破壞整個(gè)人類社會(huì)的和平。應(yīng)該說，這種種憂慮在理論上都是有一定道理并且都有其現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，因此，人們從生物技術(shù)誕生那天起就一直對(duì)其加以關(guān)注并采取防御措施。3.5生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響人們除了對(duì)生物技術(shù)的安全性表示關(guān)注外，近年來人們對(duì)生物技術(shù)可能帶來的對(duì)人類社會(huì)的倫理、道德、法律的沖擊越來越關(guān)注。目前人們關(guān)注的主要在以下幾個(gè)方面：3.5生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響(1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)某些宗教團(tuán)體禁止食用的動(dòng)物基因轉(zhuǎn)入他們通常食用的動(dòng)物中，這可能觸怒這些團(tuán)體，例如將豬的基因轉(zhuǎn)入綿羊；將動(dòng)物基因轉(zhuǎn)入食用植物可能會(huì)引起一些素食主義者的特別關(guān)注；用含人類基因的生物體作為動(dòng)物飼料而可能引發(fā)的倫理問題。3.5