解析现代生物技术的应用
时间：2020-12-15 08:01:46 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
(1.呼和浩特职业学院生物化学应用工程学院，内蒙古 呼和浩特 010051；
2.内蒙古广播电视大学，内蒙古 呼和浩特 010011)
摘 要：文章指出，生物技术以生物为原料生产产品，为 解决人类面临的粮食、健康、环境和能源等问题将开辟广阔的前景，因此越来越为各国政府 和企业界所关注，并且与信息、新材料和新能源技术并列成为影响国计民生的四大科学技术 支柱，并进一步阐述了现代生物技术在农业、食品、医药、海洋和环境领域的应用。
关键词：农业生物技术；
食品生物技术；
医药生物技术；
海洋生物技术；
环境生 物技术
中图分类号：Q-3 文献标识码：A 文章编 号：1007—6921(2008)24—0115—02
现代生物技术是20世纪70年代初形成,以重组DNA技术和细胞融合技术为基础，包括基因 工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等四大体系组成的现代高新技术，逐步成为与微生物学 、生物化学、化学工程等多学科密切相关的综合性边缘学科技术，为解决人类面临的重大问 题如：粮食、健康、环境和能源等将开辟广阔的前景，被各国政府和企业界广泛关注，与信 息、新材料和新能源技术并列成为影响国计民生的四大科学技术支柱，是本世纪高新技术产 业的先导。
1 农业生物技术
现代生物技术在农业中的突出应用是利用转基因技术,将目的基因导入动、植物体内,对家 畜、家禽及农作物品种进行改良,从而获得高产、优质、抗病虫的转基因动植物新品种,达 到充分提高资源利用效率,降低生产成本的目的。如近年来,抗黄杆菌的水稻、抗除草剂的 大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强与耐贮性高的番茄等转基因植物开始进入市场。根据人 类的需要,还可把特定基因导入植物体,可达到改良农产品品质的目的,如高含量必需氨基酸 的马铃薯,高蛋白质含量的大豆等；
此外还可利用生物技术破坏水果细胞壁纤维酶,保证猕猴 桃、西红柿等水果成熟但不变软而提高水果的保鲜度,便于水果的运输。农业生物技术应用 国际服务组织(ISAAA)发布的2006年全球年度报告显示：2006年全球转基因作物的种植面积 猛增1 200万hm2，增幅为13%，达到了1.02亿hm2，首次突破1亿hm2大关；
种植转基因 作物的农户数量首次超过了1 000万户；
1996～2006年的累计种植面积超过了5亿hm2，达 到5.77亿hm2，前所未有地实现了60倍的增长，生物技术的应用提高作物的产量，并取得 了多项里程碑式的成果。
转基因动物育种动物基因工程研究不如植物基因工程开展得那样普及，主要集中在改善家畜 、家禽的经济性状方面，取得了一些显著的成就，已先后培育出转基因兔、羊、猪、牛、鸡 等。美国伊利诺斯大学研究出一种携带牛基因的猪，这种转基因猪生长快、个体大、饲料利 用率高、瘦肉多，可为养猪业带来丰厚的经济效益。目前研究者对导入人体基因猪进行研究 ，可望能解决人体移植动物器官的异体排斥问题。转基因动物育种技术的进步，不仅可提高 畜牧业的生产效率，还可拓展家畜的新用途，为发展高效益畜牧业提供技术力量。另外利用 生物技术生产动物饲料中的添加剂，提高了生产效率，改进家畜的肉质，增加产奶量以及减 少牲畜粪便排泄量［1］［6］。
近10多年来，转基因技术的一系列重大突破，为动植物基因工程的发展正在不断提供有 效的新手段。新的遗传操作技术，尤其是动物和植物细胞的基因转移技术，基因扩增技术， 基因克隆技术以及新型表达载体和转化体系不断涌现。新的转基因技术也在趋于不断完善或 正在发展研究之中。改良作物的品质及其他农艺性状，新的基因导入技术和分离优良性状基 因的技术，仍然是未来10年农业生物技术发展的重点。
2 食品生物技术
食品工业是生物技术应用的重要领域。生物技术在食品工业中的应用首先也是基因工程的应 用，实现动植物、微生物等的基因转移或DNA重组，以改良食品原料或食品微生物。如利用 基因工程技术改良食品加工的原料、改良微生物菌种的性能、生产酶制剂、生产保健食品的 有效成分等；
其次是细胞工程的应用，通过体外培养细胞或细胞融合技术等来生产各种保健 食品的有效成分、新型食品和食品添加剂；
再次是酶工程的应用，酶是活细胞产生的具有高 度催化活性和高度专一性的生物催化剂，可应用于食品生产过程中物质的转化。如纤维素酶 在果汁生产、速溶茶生产、酱油酿造、制酒等食品工业中应用广泛；
最后是发酵工程的应用 ，采用现代发酵设备，使优选的细胞或经过现代技术改造的菌株进行放大培养和控制性发酵 ，获得工业化生产预定的食品或食品的功能成分。此外，现代生物技术在肉、奶、水产品加 工中也有广泛的应用，肉的加工保鲜方面主要是提高肉的综合品质以及瘦肉、肥肉、嫩肉的 综合利用，如肉的嫩化、发酵香肠的生产和增加畜产品的花色品种等。乳品方面有利用外源 激素提高乳的产量，增强乳的免疫功能，改善乳的组成成分；
利用酶工程技术开发乳蛋白生 物活性肽、发酵乳制品、双歧杆菌发酵乳等。水产品如人工淡水鱼、内脏、鱼眼、精卵巢中 分离提取有效成分，开发研制保健食品和药品［2］。
3 医药生物技术
医药生物技术一直是生物技术中发展最快、最活跃的领域，是各国生物技术研究开发的 重要领域，也是竞争最为激烈的领域。近年来，基因组学、生物信息学、转基因技术、干细 胞和克隆技术、生物芯片技术等一系列新兴技术的发展，为促进医药产业的发展提供了新的 途径和思路，医药生物技术正在成为整个医药产业发展最重要的技术推动力。到目前为止， 医药生物技术已创造出了30多个重要的治疗药物，在治疗癌症、多发性硬化症、贫血、发育 不良、糖尿病、心力衰竭、血友病和一些罕见的遗传性疾病中取得了良好效果。随着高科技 成果不断转化为生产力，基因工程药物、单克隆诊断试剂、转基因动物、器官移植、基因治 疗，更在治疗疾病和维护人类健康等问题上发挥着巨大作用［3］。
4 海洋生物技术
海洋生物技术是现代生物技术与海洋生物学相交叉的产物。它以海洋生物为研究对象 ，以现代生物技术为手段，开发有用的生物产品以及定向改良海洋生物遗传特性的综合性科 学技术。海洋生物技术自诞生之日起就在海水养殖业、海洋环境、海洋材料和海洋药物等方 面显露出广泛应用前景，是实现海洋生物资源可持续利用和海洋产业可持续发展的最有效途 径，其中包括探索、开发和利用有价值海洋生物，优良养殖品种的培育和病害防治，海洋生 物天然产物的利用，海洋特殊功能的阐明和利用，海洋生态系统的阐明和利用，海洋生物利 用系统和辅助系统。海水养殖、海洋生物、天然产物开发和海洋环境保护的生物技术是三大 研究热点，海洋生物技术作为一个全新的学科，已成为21世纪海洋研究开发的重要领域 ［5］。
5 环境生物技术
环境生物技术是采用现代分子生物学和分子生态学的原理和方法，充分利用各种环 境生物的特殊功能，进行生物净化、生物修复、生物转化和生物催化，解决工业和生活污染 、农业和农村面源污染、荒漠化和海水污染等问题。
随着基因组技术和基因芯片技术等现代分子生物学技术的发展与渗透，环境生物技术已发展 成为一种以环境资源可持续利用为目标，上中下游技术集成的系统工程技术，在重工业、日 用消费品工业、石油产业、运输产业、农业、渔业、食品、污水及其他污染物处理等产业中 的应用中产生了深远的影响，成为全球经济发展中一个新的经济增长点。欧美等西方发达国 家都把环境生物技术作为解决环境和资源问题的战略措施。美国培育的基因工程“超级菌” ， 几小时就可降解自然菌种需1年才能降解的水上浮油；
日本将嗜油酸单孢杆菌的耐汞基因转 入腐臭单孢杆菌，使该菌株既能有效处理环境汞污染，又能将汞回收利用。我国政府也十分 重视环境保护，把它提高到可持续发展的基本国策的高度。考虑我国目前治理环境污染的迫 切问题：如煤燃烧造成空气污染；
工业废水污染水源和农田；
不可降解塑料造成的白色污染 ；
化学农药残毒对人和禽畜的危害等问题。本世纪我国环境生物技术的重点在于：用工程微 生物处理原煤脱硫的工业化工艺；
无污染、能大量生产的生物能源的开拓性研究；
高效、多 抗转基因微生物农药的研制；
生物来源的可降解的透明膜材料等［3］。
综上所述，现代生物技术已经渗透到人们的日常生活中，并在将来会发挥更突出的作 用，让我们拭目以待。
［参考文献］
［1］ 王永芬，席垒. 现代生物技术的应用与展望［J］.郑州牧业工程高等专科学校 学报，2005,(2).
［2］ 袁仲. 现代生物技术在食品工业中的应用［J］.生物技术世界,2005,(8).
［3］ 周彦兵.现代生物技术的应用与展望［J］.生物学通报,2001,(4).
［4］ 陈吉美.转基因植物的研究进展［J］.德州学院学报，2004,(2).
［5］ 杨宝灵，姜健等. 海洋生物技术研究现状与前景展望［J］.大连民族学院学报 ，2005,(1).
［6］ 薛慧良，崔新霞.现代生物技术在畜牧业中的应用［J］.畜牧生产，2004,(12 ).
