生物工程的研究进展和研究热门

生物工程的最新研究进展和研究热点

邓佳艺术与设计学院 15125478

【摘要】农业生物工程研究和产业的现状及其我国发展的策略北京大学副校长陈章良教授从８０年代初美国科学家获得第一株转基因植物到现在，短短几十年时间内，农业生物工程迅猛发展，日新月异，成为高新技术领域中进展最快的领域之一。

【关键词】农业生物工程；植物基因工程；转基因农作物；转基因工程；病毒基因组；应用；

【前言】根据“生物多样性公约”规定，生物技术是指“利用生物系统、活生体或者其衍生物为特定用途而生产或改变产品或过程的任何技术应用”。从广义上讲，生物技术涵盖了当前在农业和粮食生产中普遍采用的多种技术手段;而从狭义上讲，生物技术主要包括涉及繁殖生物学，或以特殊用途为目的处理或利用活生物体遗传物质的技术应用。则该定义涵盖了很大范围的不同技术，如我们学习的分子DNA标记技术、基因操作、

(家畜)及三倍体化等。生物技术在农业生产力方面的应用基因转移、无性繁殖、胚胎移植、冻藏

比较难，比医学方面要慢，但农业生物技术现在已经从农业试验室发展到现场试验了，那么进而达到商业化的阶段；其中包括动物疫苗、微生物农药、抗杀草剂植物等，现在一些专家预测此类产品将引导全中国，甚至全世界，走向另一次农业革命。农业生物技术包括防治动物疾病的疫苗，以及增进农畜产品的品质。另外，包含具有新特性的各类农业生物技术的发展。农业生物技术对传统农业有巨大的影响，农业生物技术的产品已逐渐由农业生物技术试验室进人了农业基地试验。

【正文】生物工程又称生物技术或生物工艺学。它是在生命科学的最新成就与现代工程技术相结合的基础上，利用诸如基因重组、细胞融合、固定化酶、固定化细胞和生物反应器等技术，对生物系统加以调控、加工，从而进行物质生产的综合性科学技术。由于它的相对投资少而效益巨大、适用面广，在、食品、医药、能源、环境保护等方面的应用日趋广泛。科学家们预测，生物工程将在农业中导致一场新的革命，大大提高农产品的产量和质量水平。

从严格的意义上说，生物工程的发展历史很短。分子生物学、分子遗传学、微生物

学、生物化学、免疫学、细胞生物学和生物反应器等生化工程技术的发展为这门综合性科学技术的形成提供了基础；而60年代末至70年代初以来基因重组、细胞融合、固定化酶和固定化细胞等技术的出现，可认为是生物工程的开端。它主要包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等4个方面,已不同程度地开始在农业上研究、应用。

生物技术在农业的应用是非常的广泛的，在我们的生活中已经屡见不鲜，现代生物技术主要是基于基因修饰的理论、利用重组DNA技术，包括了发酵工程、遗传工程、细胞工程、酶工程、组织培养、生物反应器等处理生物性材料和物质的方法，目前已在农牧业、医药保健业等方面取得了巨大的成就，而且不断地、快速地向食品行业渗透和发展。那么生物技术在食品和农业领域的应用现状，运用生物技术对农作物品质进行改良，已生产出许多高品质的新品种，除延熟保鲜的果蔬外，还有有益于健康的植物油、增强营养价值的食品、富含抗癌蛋白质的大豆、高营养饲料等都是可以满足人民。如在作物育种上就利用了孟德尔发现遗传规律的，但是传统的常规育种技术利用有性杂交技术进行基因重组，工作效率低且工作量大而繁琐，目的基因的出现有时不决定于育种者的意志，况且远缘杂交不亲和性，可供选择基因的局限性一直困扰着育种者，一个有成就的育种者通过艰苦的田间观察，选择鉴定，一生中也不见得能育出几个品种。有了转基因技术则不同了，转基因技术不仅打破了生物间的界限，不同种、属亲缘等问题，而且目的基因是可操作的，只要是想得到的，符合人类需求、有益于人类、有益于环境的基因都可以应用到育种中来，育种效率大为提高。目前生物技术在棉花、水稻、玉米、大豆、油菜等农作物中都已经有了转基因品种。特别是众所周知的袁隆平他是我们的杂交水稻之父，他研究出来的杂交水稻解决了中国吃饭难的问题，所以生物技术在农业上运用是非常的有成就的。但是对于杂交水稻究竟是好与不好，以及杂交水稻是否为转基因，人们都是各持己见，杂交水稻从本质上来讲是属于转基因的一种，只是它是通过杂交得到的，而通常所说的转基因，是指通过一定的人为的技术手段直接的对基因进行人为的加入外来基因与去除认为不好的基因。无论是吃转基因还是不吃转基因从理论上讲都会对人有影响，只不过影响速度与影响效果好与不好，有利还是不利以及安全性高低而已。并且杂交是一种自然界的自然现象，符合生物的进化原理。袁隆平只是通过筛选促进了这一现象。它和转基因有着本质的区别。

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1200万公顷，增幅为13%，达到了1.02亿公顷，首次突

破1亿公顷大关；种植转基因作物的农户数量首次超过了1000万户；1996年到2006年的累计种植面积超过了5亿公顷，达到5.77亿公顷（14亿英亩），前所未有地实现了60倍

的增长；各项生物技术的应用达到顶峰，生物技术的应用提高了食物、饲料、纤维和燃料等作物的产量，并取得了多项里程碑式的成果。

目前的科学技术水平还不可能准确地预测一个转基因作物及其产品中的外源基因在新的生物体中会产生什么样的作用。科学家们也不能用已知的有关转基因食品的化学成分来预测转基因食品的生化或毒理学效应。但是我们都知道，不管是什么都会是有两面性的，在我们的生活中安全永远都只是是相对的，绝对安全的食品是根本不存在的。所以：有理由相信公众对农业生物技术及其产品的食用安全性的质疑是理所当然的。危险也许是潜在的，转基因食品是否具有有害作用如引起食物中毒，引发致癌、致畸和致突变，或产生过敏、营养不良和感觉不良等后果，那么这些影响都是需要长期的观察和科学检验才能得出结论的。

农业生物技术应用国际服务组织创始人、董事会主席克莱夫·詹姆士博士介绍，2006年，有22个国家的1030万农户种植了超过1亿公顷的转基因作物。其中，90%是发展中国家资源匮乏的小型农户，包括680万中国农户，他们大多数都种植转基因棉花。同时，还有另外29个国家已经批准了相关法规，允许进口转基因作物产品来用作食品和饲料的加工原料，或进行环境试验。詹姆士博士认为，在2006年到2015年第二个十年的商业化过程中，转基因作物依然有巨大潜力。

从1996年到2006年，全球发展中国家的转基因作物的种植面积逐年持续增长。2006年，发展中国家转基因作物种植面积占全球转基因作物种植总面积的40%，相当于4090万公顷。“尤其是代表南半球三个大陆———亚洲、拉丁美洲和非洲———的五个主要发展中国家（中国、印度、阿根廷、巴西和南非）在应用和研究农业生物技术方面的影响力日益提升，预示着今后全球对转基因作物将有一个良好的采用率和接受度。”詹姆士博士说。

植物细胞的组织培养利用植物细胞的“全能性”，现在已有几百种植物能从叶片、茎尖、茎段、子叶、胫轴、根、幼穗、花药、子房、胚珠、幼胚、愈伤组织、悬浮培养细胞或原生质体等再生成完整的植株。再生的途径，一是通过愈伤组织诱导器官发生，产生不定芽和根；一是通过体细胞胚胎发生形成与正常种子胚相似、具有胚根和胚芽的胚状体，由它萌发直接形成幼小植株。这种方法由于分化频率高，繁殖速度快，可用于珍稀和濒危、苗木的大量快速繁殖，以加快优良品种的推广，保存种质资源。现在，已因许多快繁公司的建立而形成一个新行业──“组织培养工业”。由胚胎发生产生的胚状体，与正常种子胚相似，遗传稳定性较好，可用褐藻酸钠等加以包埋，形成一种外被胶囊的人工种子，直接用于生产。茎尖分生组织不带或带病毒较少，可结合进行热处理和离体培养，获得无病毒