文档介绍:第章绪论
生命科学技术,又称生物技术,是以生命科学为基础,利用生物
体系和工程技术原理,提供商品性和社会性服务的综合性科学技术。
生物技术是带动世纪世界经济发展的关键技术之一,它将为解决
世界所面临的能源、资源和粮食短缺及环境保护等问题开辟新的途
径,促进医药、农业、轻工、食品、化学等工艺的发展,对人类社会
产生深远影响。
生物技术是当今国际上重点的高技术领域,大力发展生物技术,
已成为世界各国的经济战略重点。
国内外的许多学者曾经对生物技术下过多种定义。我国多数学者
认为,生物技术是以生命科学为基础,利用生物体系(组织、细胞及
其组分)与工程原理提供商品或社会服务的综合性技术体系。一般认
为,现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四大
领域。
生物化工是以应用基础研究为主,将生物技术与化学工程相结合
的学科。作为生物技术下游过程的支撑学科,生物化工对生物技术的
发展和产业的建立有着十分重要的作用,它是基因工程、细胞工程、
发酵工程和酶工程走向产业化的必由之路。
生物化工的任务不仅是要把生命科学上游技术的发展转化为实际
的产品以满足社会需要,而且在创造新物质、新材料、设计新过程、
生产新产品、创建新产业中也将起到关键作用,对可持续发展将作出
巨大贡献。与传统生物化学工业相比较,生物化学工程具有以下
特点:
①以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而着眼于再生资源
的利用;
②在常温常压下生产,工艺简单,可连续化操作,并可节约能
源,减少环境污染;
③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;
④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;
⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新产品和其他有经济价值
的生命类型。由于生物化工技术具有反应条件温和、能耗低、效率
高、选择性强、投资少、三废少以及可用再生资源作原料等优点,已
成为化工领域战略转移的目标,各国政府和化工公司在战略决策、开
发投资以及人才结构等方面均进行了重大调整。据预测,美国大型化
工企业的生物技术产品产值,将以每年的速度增长, 年,
将达到亿美元;西欧年用生物技术生产的化学品和药品将比
年增长一倍;到年,日本生物技术产品总产值将达到亿
日元,其中生物化工产品产值为亿日元,占,据日本有关部
门预测,近年内日本将有的化工工程被生物反应所取代。
现代生物技术经过多年的发展,研究开发范围日益扩大,研
究对象从微生物扩展到动植物,从陆地扩展到海洋和空间,发展到与
电子信息技术等其他尖端技术领域结合,作为生物技术前沿的蛋白质
工程和海洋生物技术相继问世,成为人类解决农业、医疗保健、环境
保护诸多发展问题的重要手段。
国内外现代生物技术发展概况
据德国报道, 年世界生物技术产品销售额已达亿马克,
年可达亿马克,平均年增。据美国报道, 年现代
生物技术产品的销售额为亿美元, 年达亿美元, 年
为亿美元,预计年可达亿美元。而日本在年生物
技术产品销售额亿日元,到年已达亿日元增加一
倍多。
据报道,欧洲的生物科学公司已从年的个发展到
年的个。国有生物技术公司的数量年猛增达到个。
总的来看,这些公司的股票在上一年度年增长了亿美元,是前一
年的四倍。
虽欧洲生物技术的大部分活动在英国进行,但周边国家也不甘落
后。年,德国政府为生物技术研究和发展花费了亿美元,
发放了万“软”贷款来促进生物技术研究事业的兴起。法国计
划在未来五年中为生物技术的发展提供亿美元。
现代生物技术的主要发展趋势
①基因操作技术日新月异,不断完善。新技术、新方法一经产生
便迅速地通过商业渠道出售专项技术并在市场上加以应用。
基因工程药物和疫苗研究与开发突飞猛进。新生物治疗制剂的
产业化前景十分光明, 世纪将面临整个医药工业的更新改造。
③转基因植物和动物取得重大突破。现代生物技术在农业上的广
泛应用作为生物技术的“第二次浪潮”。世纪全面开展,将给农业
生产带来新的飞跃。
④阐明生物体(目前主要有人类、水稻、拟南芥菜)基因组及其
编码蛋白质的结构与功能是当今生命科学发展的一个主流方向。与人
类重大疾病相关基因和与农作物产量、质量、抗性等有关基因的结构
与功能的研究及其应用是今后一个时期研究的重点。
⑤基因治疗取得重大进展,有可能革新整个医学的预防和治疗领
域。估计到世纪末或世纪初,恶性肿瘤、艾滋病等严重疾病的
防治可望有所突破。
蛋白质工程是基因工程的发展,把分子生物学、结构生物学、
计算机结合起来,形成了一门高度集中的科学。
国际上信息技术的飞速发展渗透到生命科学,形成了引人