文档介绍：21世纪生物技术发展带来的机遇与挑战
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主要内容
1、生物技术及其发展历程。
2、21世纪生物技术研究进展
3、机遇与挑战并存
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1、生物技术及其发展历程
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、生物技术与生物工程
生物技术(Biotechnology):又称生物工程。是以生命科学为基础,利用生物体系和工程原理生产生物制品和创造新物种的综合性科学技术。
(农业大词典,1998)
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生物技术:1917年匈牙利人Karl Ereky提出,其含义为“用甜菜作为饲料进行大规模养猪时,即利用生物将原材料转变为产品”。
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酿酒和制醋在中国有数千年的历史。
19世纪用酵母进行大规模发酵生产乳酸、酒精、面包酵母、柠檬酸和蛋白酶等初级代谢产物。巴斯德的发酵科学理论。
1928年,Flemming爵士发现青霉素,为抗生素生产开创了先河。
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1940年后,抗生素工业成为生物技术产业的
支柱。
1960年后,酶制剂
现代生物技术的核心是DNA重组技术
传统生物技术
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步骤
传统生物技术主要是通过微生物初级发酵来生产
商品,一般包括3个重要步骤:
(1)上游处理过程:对粗材料进行加工,作为微生物的营养和能量来源。
(2)发酵和转化:发酵指目的微生物的大量生长,发酵过程必须在一个大的生物反应器内进行( > 100L),连续生产目的产品(抗生素、氨基酸、蛋白质等)。
(3)下游处理过程:目的产物的纯化过程(既可从细胞培养液中纯化,也可直接从细胞中纯化)。
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目标及改进措施
目标:最大限度地提高效率
措施:改进上游处理过程、生物反应器的设计和下游纯化过程的相关技术,使发酵过程的监测、生物反应体系的检测技术和有效地大量培养微生物的技术和相关仪器方面都取得重要进展。
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难点
生物转化环节的优化
原因:通常用于大规模生产的培养条件往往不是自然条件下微生物的最佳生长条件。
对策:通过化学突变、化学诱变或紫外线照射诱变来改良菌种,提高产量,获得了较大的成功,如多种抗生素的大量生产。
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