未来生物技术展望

时间:2022-12-31 13:57:02 展望 我要投稿
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未来生物技术展望

21世纪的生物技术发展越来越快,为人类作出了巨大贡献。 当今世界生物技术迅猛发展,呈现出巨大活力。特别是九十年代以来,随着人类基因组计划等各类生物基因组研究工作的展开,新基因不断被发现,新技术、新手段不断涌现,生物技术进入了大发展的新时期。总体上看,生物科学技术与有关科学的综合渗透以及研究技术和手段的革新是现代生物科学的显著特点和发展趋势。

未来生物技术展望

随着基因技术的突飞猛进,21世纪已经被认为是生物技术的世纪。据英国《经济学家》杂志分析,一般人对生物技术产业的怀疑,主要原因是将短期的问题与长期的潜力混为一谈。与信息产业不同,生物技术产业几乎不受经济景气周期的影响, 在医疗、农业和工业等领域,都充满了巨大的全球性商机。 现代生物学研究发展的热点领域有:基因组学、生物信息学、抗体工程技术、组织工程学以及生态学等。可以预言,二十一世纪生物技术将会对世界技术经济格局产生重要影响,生物技术产业将成为全球经济的支柱产业之一。

21世纪生物技术是国内外大力发展的高新技术产业之一,在医学、制药、工业、农业、军事、环境、海洋等领域均有广泛的应用,是新技术革命的三大支柱之一。由于其用途非常广泛,已成为解决当今世界面临的许多重大课题、重大难题的关键。近年来,人们已在生物技术领域取得了许多突破性进展,这些成果不但标志着人类能够从微观上支配和改造生物,而且它的应用将给人类社会和生活带来巨大变革。所以说21世纪将是“生物的世纪”。总之,必须从改变世界观人手,牢固树立起可持续发展的观念,尽快建立起可持续发展的政治、

经济和技术体系,既要满足人类当前发展的需要,又不致于危害子孙后代的生存利益。只要各级领导和广大人民群众,特别是科技工作者提高对“可持续发展”战略决策重要性的认识,追求经济发展与人口、资源、环境承载能力相协调的可持续发展模式,加强环境保护,合理、合适、恰到好处地应用2l世纪生物技术,那么社会一定能持续发展,未来的天一定会更蓝,地一定会更绿,水一定会更清,子孙后代一定会生活得更加舒心幸福!

生物技术也称生物工艺学或生物工程。国际经济合作与发展组织将其定义为“应用自然科学及工程学原理,依靠生物作用剂的作用,将物料加工处理,以提供产品为社会服务”。生物技术具备以下特点:一是以可再生的生物资源为主要原料,可充分利用工农业废料,不受资源贫乏的困扰;二是生物技术产业常在常温常压下进行生产,从而节省了大量的能源;三是可杜绝或大幅度减少对环境的污染;四是可解决人口质量、计划生育、粮食、医疗等问题;五是生物技术产业投资少、产品市场大、附加值高、经济效益和社会效益显著;六是可生产传统工业不能生产的或传统产业能够生产但造价昂贵的产品。从以上叙述来看,生物技术多半具有新技术体系特征,存在着巨大的发展潜力。因而必将会在新的技术体系中发挥重要的核心作用。首先,从原料或资源角度考虑,作为光合作用主要产物的植物质资源,只要土地资源和水资源不受到破坏就可以生生不息、取之不尽、用之不竭,因此,在未来的生态产业时代里,生物质资源的生产(包括林业、水产业和微生物培养在内的大农业)和利用(生物产品深加工工业)将是

新技术体系的主要支柱,许多逐步向以生物质资源加工为主转化。甚至包括能源业、生物质能源在总能源中的比例也将逐步增大,生物技术将成为新技术体系中主要的技术手段。随着分子生物学研究的飞跃发展,生物技术也将在这方面发挥越来越大的作用。再者,在生态环境中,微生物从来就是最主要的“清洁工”。随着对微生物作用和能力的认识逐步深入,微生物技术在清洁污染,保护环境,进而利用各种“废物”生产有用产品等方面也将变得越来越重要。在农业上,主要是通过利用转基因技术培育与改良新的作物品种,达到农作物的高产与高质。今天,科学家通过改变作物的生理学特征,包括成熟期,蛋白质、脂肪酸的含量等方面,已成功研制出许多抗除草剂、抗害虫、抗病毒传染的作物品种,1999年全球商业种植的农作物已达4000万公顷。可以预料,21世纪,新的优质高产的农作物品种将得到广泛推广,工业中的生物技术革命是不可避免的。然而近年来,欧洲等一些国家考虑到转基因产品可能对环境造成污染,对发展转基因技术可能带来的风险表示担忧,以至在科学界、国际社会引起了广泛争论。

应用生物技术解决人口、医疗、保健、资源等问题当前,人口问题主要是人口数量剧增,人口质量快速下降,对许多常见病、多发病、传染病和疑难病还没有有效的防治措施。而利用生物技术可实现人类有计划的优生优育,从而提高人口质量。人口问题的最终解决,将依赖生物技术手段的突破;流行性感冒、艾滋病、癌症等目前无法防治的疾病,将来都可利用生物技术进行防治。人类社会和经济的发展与赖以生存的有限资源构成了一个矛盾的统一体。人类的发展不能超越

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资源与环境的承载能力,而生物技术能够充分地提高资源有限的利用率,并有助于建成良性的生态循环系统,进而成为实现可持续发中国生物经济的发展必须要有超前意识,政府应从机制、税收、金融等方面予以扶持,创造出良好的投资环境。生物化工产生正面临着既要着重推进传统产业革命、又要迎头赶上世界新技术革命的现状。必须积极创造条件,在有选择地引进消化吸收国外先进技术成果的同时,以发酵工程、酶工程和生物化学工程的开发为重点,以工程和装备及放大技术为突破口,逐步开展基因工程和细胞工程等基础研究,建立高效能的科研开发体系,大力培养并建立企业的开发力量,为新世纪开创生物化工产业新局面奠定坚实的基础。

现代生物科学的新进展,许多是在采用先进的技术和手段的条件下取得的,这些新技术有:DNA重组技术,DNA合成技术,快速DNA序列测定技术,蛋白质人工合成技术,蛋白质序列测定技术,核酸分子杂交技术,限制性内切酶片段长度多样性技术,反义RNA技术,聚合酶链反应扩增技术,单克隆抗体技术,脉冲电泳技术,磁力共振技术,扫描隧道和原子力显微技术,同步辐射技术,电子计算机技术,等等。可见,研究技术和手段的革新是当代生物科学的另一个显著特点和发展趋势

回顾生物技术的发展,起步是比较缓慢的。随着生物技术的发展,它带给人的益处越来越多。如面对粮食问题,利用生物技术提提高产量以及提高作物的抗病、抗虫性上显示出了显著的优势。人类在和疾病做斗争的同时也加快了生物技术的发展。和平与发展成为时代主题

的21世纪,随着人口的增长、经济的发展,人类面对了很多严重的问题,例如:全球粮食危机、能源危机、环境恶化等。传统的方法在解决这些问题时显得捉襟见肘,这就对包括生物技术在内的各个学科提出了严峻的挑战,很多国家为促进生物技术的发展,都加大了投资,制订了相应的政策

现代生物技术也由以前的研究型向现在的应用性发展。首先在微观上,对核酸、蛋白质的改良和创新正在有条不紊的进行中。其次,在宏观上,各种转基因产品也相继问世,为人类美好的生活谱写了辉煌的一页。 展望未来,生物技术将会越发迅猛,为人类带来日益突出的贡献!

未来生物技术展望 [篇2]

主要有三个:

(一)打破了几千年来遗传学上远缘不能杂交的规律,打破了种属间屏障。人们可以任意将一种基因引入生命体而赋予它新的遗传特征,例如,将某种细菌的毒蛋白基因引入棉花,使棉花获得抗虫害的性能;又如将某一种病毒基因引入烟草或蔬菜而使后者获得抗病毒的植物新品种;又如将生长激素基因引入鱼或猪有可能获得快速生长的鱼或瘦肉型猪的新品种等等。这就是转基因植物或转基因动物,这是育种史上的一次伟大革命。

(二)提供了一种手段或直接进行基因或蛋白质的人工合成,或利用简单微生物来大量生产有用的蛋白质,用于人类和牲畜重要疾病的预防、治疗和诊断。甚至可以改造自然蛋白质使之更符合于人们的需求,这就是蛋白质工程。过去,人体中极微量的蛋白质,难于提取,现在可以用大肠杆菌发酵大量生产,产生生物治疗以及形成新的医药工业。

(三)提供了基因治疗手段,在基因水平上进行治病防病,以治疗难以治疗的遗传病、恶性肿瘤等。

新兴的生物技术产业的优点

新生物技术为发展中国家提供了一种十分有用的手段来发展它们的民族经济,优点是:1、投资少、产值高、周期短、见效快;2、利用自然界的再生能源,细菌可以无限大量繁殖;3、经基因工程改造的新生物品种、菌种有相对的遗传稳定性,可以连续、长期利用它来创造财富;4、一般无环境污染。

生物技术的发展趋向

近十几年来国际上生物技术的发展,概括起来,有以下几个明显趋向和特征:

(一)基因操作技术日新月异,不断完善,特别是基因转移技术,基因扩增技术,基因克隆技术、基因修饰技术等,并通过商业渠道,出售专项技术全套试剂,大力推广。目前,基因技术已经推广到基层,例如临床医生采用基因扩增技术诊断疑难病症。

(二)生物治疗突飞猛进。新型药物和疫苗已有约20多种新产品投放市场,已产生巨大的经济和社会效益,本世纪将面临医药工业的更新。

(三)转基因植物和动物有重大突破。抗虫、抗病毒的蔬菜等农作物,抗虫的棉花,已经进入实用化阶段,本世纪初,就可以推广社会上可接受的抗虫、抗病毒的农作物。培育耐盐碱、耐干旱的农作物,在本世纪就能实现。采用新生物技术改造整个农业,估计要到2030年才能全面开展。

(四)人体基因组图谱成为国际间协作的一项大科学研究课题,对开发新药提供了美好前景。

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(五)基因治疗出于意料地取得重大进展。自1990年治疗一例先天性免疫缺陷症以来,仅4年时间基因治疗的对象已很快扩展到治疗恶性肿瘤、艾滋病、乙型肝炎、心血管等严重疾病。估计到本世纪初,恶性肿瘤、艾滋病等严重疾病的防治可望有所突破。

新兴生物技术在农业上的应用

生物技术是实现我国高效农业的重要技术手段,包括培育高产、优质、抗逆动植物新品种,固氮,牧畜重要疾病的防治等。目前,新兴的生物技术在农业上的应用主要集中在转基因动植物方面。

转基因植物例如,抗菸草花叶病毒的烟草,抗棉铃虫的棉花,抗虫的蔬菜,抗腐烂的西红柿等。

转基因动物例如,快速生长的鱼,奶汁中分泌有大量有效药物的羊或其他动物等。

农用基因工程微生物例如,改造联合固氮或共生固氮的工程菌以提高固氮能力,带有毒蛋白基因的工程菌用作杀虫剂等。

兽用基因工程疫苗采用重组 d na技术,研制兽用疫苗用于严重传染病的预防。

牛胚胎工程为快速繁殖良种牛,进行胚胎分割,异体发育。

新兴生物技术在医药上的应用

生物治疗,就是采用 d na重组技术或其他新生物技术进行疾病的预防和治疗,根据目前进展,广义的生物治疗应包括重组蛋白质药物和重组 d na药物两大类:

1、重组蛋白质药物:包括细胞素治疗,抗细胞素治疗,免疫保护治疗,导向毒素,基于基因转录因子的药物,单克隆抗体治疗制剂,疫苗治疗等方面。2、重组 d na药物:包括寡核苷酸药物、基因治疗、基因疫苗等。

生物技术还可用于加工、能源以及其他工业上的应用,包括淀粉、氨基酸、酶、抗生素、多聚物、甲醇等的生产,控制环境污染,石油开采以及开矿等。但当前的重点是医药和农业,现今生物技术在医药方面的应用占全部生物技术的60%以上,已形成产业化的新生物技术产品主要集中在医药。

我国863计划生物技术领域的主要目标与进展

主要战略目标是:

研制出比现有杂交稻增产15%的杂交稻,并大面积推广;研制出具有明显市场价值的快速生长的鱼;有10—15种高新生物技术药物和疫苗投放市场,基本形成我国生物领域高新技术产业,年产值达10亿元人民币;力争50%的成果投入应用;在生物技术的主要方面达到当前的国际水平,并在杂交水稻、转基因植物,防治肝炎和恶性肿瘤的新型药物和疫苗方面形成我国的特色,其中有些项目在国际上处于领先水平;建成一批我国生物高技术研究和开发基地;培养一批跨世纪的高技术人才。

为此,设立了三个主题:一是高产优质、抗逆动植物新品种;二是新型药物、疫苗和基因治疗;三是蛋白质工程。下设5个重大项目和12个专题项目。

成就概括起来,主要有如下几个方面:

二系法杂交水稻研究取得明显进展;转基因植、动物取得突破进展;已获得纯合的抗虫棉花,转胰蛋白酶抑制剂基因的棉花也在试管中继续分化出苗,抗病烟草已普遍推广,已获得了一批快速生长的转基因鲤鱼;农业重组微生物已用于生产,增产效果明显,节省纯氮每亩2公斤以上;重组乙型肝炎疫苗投产,技术达到国际先进水平,其他还有霍乱等3种新型疫苗进入中试,有几个国家联系技术转让事宜;基因工程多肽药物实现产业化,重组干扰素和白细胞介素-2的年产值约5000万元;血友病 b的基因治疗在国际上处于领先地位;生物技术基础研究中有创新性成果;我国科学家基本掌握当今生物领域的主要尖端技术,通过863计划的带动和辐射,生物技术在我国有较大程度的普及,我国大中医院开始采用 p cr技术进行疾病的诊断。

挑战与机遇

展望未来,我国人口持续增长与土地不足的矛盾是长期存在的,而国际上现代生物技术的飞速发展可望带来绿色革命,是解决这一矛盾的希望所在。我国发展生物技术有许多有利条件,因此我们应当:集中力量尽快开发一批临床疗效明确、不侵犯国外专利的产品;尽快开发一批目前国外还处于临床Ⅰ、Ⅱ期试验阶段、尚未获得药品生产许可的、具有较大应用前景的药物,利用我国进行临床试验的有利条件,有可能在侵犯国外专利的情况下,完成我国规定的临床Ⅰ、Ⅱ期试验,治疗新的适应症,争先投放市场;考虑发展一批本世纪初国外专利到期而在我国具有较大应用价值的产品;大力创新,研制具有我国特色的新型药物和生物制品。为此应当:1、加强生物技术应用基础研究,特别是有特定生物学活性的人体新基因的分离、结构与功能的研究;重要致病病原体基因组分离和结构分析;细胞受体和细胞信号传导系统;基因转录和激活蛋白;新型表达系统;蛋白质分离、纯化和分析技术;蛋白质工程技术;分子免疫机理。2、增强专利意识。3、充分发挥我国的长处,开发已经投入市场的新多肽药物的新适应症。4、以重组 d na为核心的现代生物技术,目前正处于蓬勃发展的初级阶段,新技术、新方法日新月异,我们要抓住这一机遇,在高起点上参与国际竞争。5、广泛、多渠道参与国际合作。提高我国研究、开发新产品的起点。

未来生物技术展望 [篇3]

生物技术进步飞速,在医疗,农业,工程方面逐渐有了更广泛的应用,下面进行一些展望;

基于转基因技术的成熟,人类离摆脱传统化石燃料的日子已经不远了,未来20年内,可能一种人工养殖的藻类就可能被代替石油,大面积的海域可以用来生产生物能源;

同样基于基因技术的进步,未来造纸已经不依赖于砍伐森林,微生物工程技术可以用来生产纸张需要的纤维素,同样可能会制造出优良的人造木材;

当分子生物学进步到一定程度时候,另一种超级计算机可能会出现:dna计算机,虽然未来的超级计算机可能是光子计算机(一种蝴蝶翅膀带来的灵感,光子计算机),但是dna计算机将成为人类对付疾病的终极大杀器,人类的免疫细胞中有非常复杂的生物学实验室,能产生抗体,只是慢一点,而dna计算机可以在人类实验室更快的制造出抗体;有朝一日,人类可以制造出机械细胞,直达病灶,估计未来的手术不用刀了,注射细胞机器人就行;

生物工程与材料工程学的进步为未来提供了更多新奇的材料,同样的碳酸钙,人类只有造出石灰石的强度,而海洋生物却制造出贝壳这种高强度的材料,以后的建筑物估计将会使用这种材料,超级环保;动物骨骼的强度要远高于钢铁,未来的造船可能使用类似骨骼的材料,甚至直接设计由微生物进行建造,就像海中珊瑚一样,以后的船只可以“生长”出来,非常神奇吧;

有了上面的技术积累,人类离长生不老已经不远了,假如人类真的长生不老了,那必须向外星球移民了,尽管这可能是工程技术的难题,但是并非不可能,人类制造出极大的飞船,进行移民;

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