生物科学技术

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生物科学技术（Bioscience Technology）

　　生物科学技术是以生命科学为基础，应用生物学原理和现代工程技术，利用生物体系，加工人类所需要的各种产品的现代跨学科高技术，又叫生物科技。

　　1.对传统农业的改造。利用生物技术可以培育出更多的优良农作物品种、家畜品种。随着生物技术的开发和利用，生物技术首先将为解决粮食和副食问题开辟新的前景。虽然生物技术在农业上的应用尚处于初级阶段，但已可以预见到在本世纪必将出现一次新的“绿色革命”的曙光。目前，已能把外源基因，包括各种抗性基因(抗病虫害、抗旱、抗寒、抗盐碱等)和蛋白质基因转入某些植物，使之表达，并在再生株中传代。采用组织培养、快速培养繁殖名贵花卉和瓜果苗木，已投入生产应用。随着生物技术的发展，可以预见将来的大田农业劳动，至少部分地被组织培养和大规模工业化培养植物细胞所更换；造成公害的农药将被成本低、无污染的生物防治所取代；有些一年生作物可能被改变成多年生作物；动物品种将得到改良；良种牲畜将快速繁殖；盐碱地和沙漠改造成林的步伐将大大加快。可以预计，由于生物技术的发展，21世纪整个农业生产的面貌可能发生根本的改观。

　　2.医药卫生领域。利用生物技术，可以通过工程菌和转基因生物高效地生产各种高质量、低成本的生化药品，如利用微生物发酵生产干扰素，比从人血液中提取成本下降近百倍。现在各国利用生物技术研制的药物有：多肽激素及活性多肽、血液蛋白及治疗血液药物、表面抗原疫苗即合成多肽疫苗等。生物技术正在开创药品研制的新纪元。基因诊断和基因治疗是生物医学最有前途的组成部分，它将给医学带来根本性的革命。基因诊断主要是指对遗传性疾病的诊断，当前主要是用脱氧核糖核酸探针技术。基因治疗一般是指将正常的外源基因导人生物体靶细胞内以弥补缺失的基因，关闭或降低异常表面的基因，从而达到医治遗传性疾病的目的。当前，还应用基因治疗方法治疗恶性肿瘤、传染性疾病和心血管疾病等。总的看来，基因治疗研究虽然已取得了引人注目的成绩，但仍处于探索阶段。

　　3.无烟工业方面。近年来，生物技术在化学工业、食品工业、能源工业、采矿工业、电子工业以及环境保护方面都显示出极大的应用潜力。生物技术的开发和利用，使化学工业发生了崭新的变化。工业酶的开发利用已成为化学工业的热点之一，生物技术应用于能源的开发、节流，潜力很大。生物量能源的开发利用，是目前世界能源结构进行战略性转变的一个重要方面。所谓生物量，是指生物体及其活动而生成的有机物质的总和，这些生物有机质是由太阳能转化而来的。生物技术兴起以后，立即与微电子、自动化等现代技术综合起来。目前生物电子技术是一个研究的热点。主要有生物传感器、生物计算机、生物芯片等。在环境保护、治理公害方面，生物技术也发挥着越来越大的作用，如利用生物反应器处理废水，用微生物清除石油污染等。

　　1.生物科学技术推动社会物质文明的发展。社会生产的物质财富是社会赖以生存和发展的物质基础，也是精神文明能够存在的物质基础。第二次世界大战结束后，人类社会经历了广泛范围的技术革命和产业革命，生产力以前所未有的速度提高，人们的物质生活也变得极大丰富，所有这一切都是与科学技术的飞速发展分不开的。其中尤以信息技术、生物技术和新材料技术及其产业，在推动社会经济发展中起着关键的作用。科学技术超前于生产，并对生产起着巨大的促进作用，这是科技社会生产的普遍现象。生物科学技术还可使人们物质生活和精神生活更丰富，生活质量有更大提高。

　　2.生物科学技术推动社会精神文明的发展。精神世界只存在于人类社会。动物有无精神世界？实验表明，高等动物如灵长类、鲸豚类动物，具有高级神经活动，能够进行学习和记忆，甚至有爱憎的感情，但毕竟比人类低级得多，还不足形成完整的精神世界。精神世界只是物质世界的一种表现形式，是生命运动的一种高级形式。生物科学技术是研究生命世界的理论体系和方法技术，它是人类对生命世界系统化的认识。既然精神世界是生命运动的高级形式，一切精神文明成果也必然会涉及生命观，受到生物科学的评价。因此生命科学是科学价值观形成的重要基础。

　　以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术（Biotechnology）是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。简言之，就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术以及新兴的蛋白质工程等，其中，基因工程是现代生物工程的核心。基因工程（或称遗传工程、基因重组技术）就是将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）的DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞或微生物内表达，产生所需要的蛋白质。有60%以上的生物技术成果集中应用于医药产业，用以开发特色新药或对传统医药进行改良，由此引起了医药产业的重大变革，生物制药也得以迅速发展。

　　生物制药就是把生物工程技术应用到药物制造领域的过程，其中最为主要的是基因工程方法。即利用克隆技术和组织培养技术，对DNA进行切割、插入、连接和重组，从而获得生物医药制品。生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为起始材料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量而制成的生物活化制剂，包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、血清、血液制品、免疫制剂、细胞因子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品（DNA重组产品、体外诊断试剂）等。人类已研制开发并进入临床应用阶段的生物药品，根据其用途不同可分为三大类：基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂。

　　很多人认为，2000年是生物技术产业投资年。人类基因测序的完成和公布，是科学史上的又一个里程碑，它令很多投资者为之神魂颠倒。2000年美国的生物技术产业股票市场新增300亿美元，这一数值大大超过前5年该产业股市投资的总和，生物技术的股票与其它科技行业股票异常高涨。很多迹象表明，生物技术产业虽然历史不到30年，但正步入成熟期。

　　美国经济处于衰退中的2001年，生物技术产业仍吸收了150亿美元的投资，这是该产业历史上第二大的投资年。投资者认为，生物技术公司，特别是那些专攻新药的生物技术公司和其合作的制药公司，在未来的5年中，将推出数百种一类新药。生物技术在基因科学、蛋白质学、生物信息学、计算机辅助药物设计、DNA生物芯片和药物基因学等领域中的突破，使对疾病的攻克进入分子水平。很多投资者认为，用生物技术方法开发新药将得到回报。

　　根据美国生物技术产业组织（BIO）的统计，1982—2000年间，大约有120个生物药进入市场；2001年有300个新药正在进行最后阶段的临床试验。根据过去的经验，到2007年，美国食品与药物管理局（FDA）大约要批准其中的240个新药进入市场，从而使市场上的生物技术药翻2倍。大多数生物技术新药是用于治疗心脏病、癌症、糖尿病和传染病的一类新药。

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