生物技术与人类文明期末论文

生物技术与人类文明期末论文
作者：陈家豪
学号： 20116481
指导老师：段传人
专业：给排水科学与工程
城市建设与环境工程学院
2012年11月
浅谈现代生物技术安全性
摘要：简述了现代生物技术的现状以及未来的发展，分点对四大生物工程基因工程（Genetic engineering）、细胞工程（Cell engineering）、发酵工程（Fermentation engineering）以及酶工程（Enzyme engineering）进行了概述，以此从生态环境、伦理道德、生化武器以及对人体健康的影响等多个方面对现代生物技术的安全性进行了探讨。

着重论述了转基因技术、生化技术等敏感技术的安全性问题，使人们对现代生物技术有一个更为充分、全面、正确的了解。

关键词：生物技术；安全性；基因工程；转基因技术
1、前言
现代生物技术作为现代社会发展的重要推动力量，给人类带来了巨大的机遇，使人们在医疗卫生、农业食品、工业生产等各方面得到长足发展的同时也给人们带来了诸多的思考。

在现代生物技术安全性方面，人们产生了诸多分歧，特别是在诸如转基因技术、生化技术等敏感技术上，很多国家都认为会对人类和自然的生存发展造成巨大威胁并加以抵制，如何让正确的认识现代生物技术并让现今如火如荼发展的现代生物技术走上可持续发展的健康道路，将是我们必须面对并且解决的问题。

2、生物技术
2.1四大工程
2.1.1基因工程
基因工程（Genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。

基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。

上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。

基因工程的支撑技术：
核酸凝胶电泳技术、核酸分子杂交技术、细菌转化转染技术、DNA序列分析技术、寡核苷酸合成技术、基因定点突变技术、聚合酶链反应技术
2.1.2细胞工程
细胞工程(Cell engineering)是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。

21世纪合成生物学的发展，采用计算机辅助设计、DNA或基因合成技术，人工设计细胞的信号传导与基因表达调控网络，乃至整个基因组与细胞的人工设计与合成，从而刷新了基因工程与细胞工程技术，并将带来生物计算机、细胞制药厂、生物炼制石油等技术与产业革命。

2.1.3发酵工程
发酵工程（Fermentation engineering）是指采用工程技术手段，利用生物（主要是微生物）和有活性的离体酶的某些功能，为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。

人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精，乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。

现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。

例如，用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量；利用微生物发酵生产药品，如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。

2.1.4酶工程
酶工程（Enzyme engineering）就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。

它包括酶制剂的制
备，酶的固定化，酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。

酶工程的应用，主要集中于食品工业，轻工业以及医药工业中。

2.2安全性
2.2.1生态影响
如今的物种延续了30多亿年的进化历史，并一直遵守着物竞天择、适者生存的不变法则。

而近现代几十年内人类对自然物种的破坏早已超过了其本生的承受程度，但始终没有突破物种间的隔离，而转基因技术、基因重组等生物技术的出现，打破了物种之间的界限。

虽然就人类现今的发展来说是有极大的推动作用的，但这种打乱自然进化历程，改变生态系统结构的做法在后续的几十年甚至是几百年内会出现怎样的影响都是无法估计的。

诚如美国普渡大学的植物病理学家唐·胡伯博士所说：“当后世的历史学家回望和书写我们这个时代时，也许不会在意我们用掉了或者节约了多少吨农药，而是会惊奇于我们怎么会仅仅因迁就一家商业公司的欲望，就这样心甘情愿地用世世代代的未来去承担一个理论上谬误、实际上无用的转基因大试验。

”
2.2.2生化武器
当今世界上有许多国家政府和恐怖分子对生物武器表现出越来越大的兴趣，当有人将基因重组和转基因技术用于军事目的的时候，令人感到不寒而栗。

运用基因工程手段培育出来的新颖病原体可以令当今的疫苗或抗生素对它们不起任何作用。

只要1000USD和20M2的房间就可以建立一个一流的生物武器库。

实际上，某些国家早已利用基因工程技术生产出新型、高效、高传染性病毒，这类病毒更容易侵入人体细胞或被人体细胞吸收；将毒素分子基因与流感病毒基因相拼接，利用基因工程技术大量生产毒素。

在如此恐怖的阴影下人们对基因工
程技术难免忧心重重。

要求政府主要部门拿出即可以解除担忧者疑虑有不阻碍生物技术发展的办法和政策。

2.2.3人体健康
在转基因生物中，由于外来基因的插入，宿主原来的遗传信息被打乱，有可能发生一些意外的效应对食品营养的品质造成改变、潜在毒性以及抗生素抗性方面都会有一定不可预计的影响。

（1）位置效应：在外来基因插入的位置，宿主的某些基因可能被破坏，插入的基因及其产物由于不是本体本身的物质，还有可能诱发沉默基因的表达。

（2）干扰代谢作用：插入的基因的产物有可能与宿主代谢途径中的一些酶相互作用，干扰代谢途径，使某些代谢产物在宿主中积累或消失。

例如，重组酵母菌和马铃薯中就有关于代谢调节引发有害化合物积累的报道。

而产生的这些物质会对人体产生怎样的影响现在都是没有确切定论的。

食品的安全性直接关系到人类的健康，如何在发展生物技术的同时保障人类健康是不容忽视的。

3、总结
可以看出，生物技术对于人类的发展的巨大作用是无可厚非的，这几十年来使人类在医疗卫生、农业食品、工业生产上得到的进步也是跳跃性的。

而对于各种生物技术的安全性，在国际上虽然存在诸多争论，但生物技术的大力发展是大势所趋的，而且生物技术也将是接下来十多年内大力推动人类发展的技术。

人类和作为食物的动物、植物，是共生于同一个生态系统中的永恒同伴；人和所食用的动植物，一同走在无尽期的共同演化途中。

人类培育了农作物，驯养了动物，人类的体质随着改进的食品而改进和进化了。

人类与其他生物包括微生物之
间，应该保持共生和共荣的关系。

所以，如何在保障人类健康和生态环境的同时，促进而不是限制生物技术的发展是人们必须面对并解决的问题。

参考文献
［１］基因工程．龙敏南．科学出版社．2010
［２］细胞工程．潘求真．哈尔滨工程大学出版社．2009
［３］发酵原理．张星元．科学出版社．2005
［４］生物技术与转基因食品安全性的争论．陈乃用．中国科学院微生物研究所。