生物工程技术对人类的影响

生物工程技术对人类的影响

当今世界，科学技术发展突飞猛进，新兴学科、交叉学科不断涌现，科技进步对经济社会的影响作用日益广泛和深刻。伴随着信息科技革命方兴未艾的浪潮，生命科学和生物技术的发展也正在展现出未可限量的前景。越来越多的人们已经预见到，一个生命科学的新纪元即将来临，并将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响。

现代生物技术的兴起始于本世纪70年代，如今已经成为高技术群体中一支绚丽的奇葩。到了21世纪，随着生物工程的发展，生物技术的应用基本上已经渗透到各领域各行各业。现在，生物技术的应用日益深广，不但对医学、农业造成影响，也对工业生产产生影响。各种动态表明，世界生物技术将迎来一个快速发展的新时代。生物工程对人类社会目前及以后都将产生主要的影响。我们有理由相信现代生物技术的深入发展和广泛应用将会是本世纪继计算机技术革命之后又一次重要的技术革命，是现代军事技术革命的生力军。

生物工程，是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科。

一.什么是生物工程及其研究领域；

所谓生物工程，一般认为是以生物学（特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学）的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造出具有超远缘性状的新物种，再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。

生物工程包括五大工程，即遗传工程（基因工程）、细胞工程、微生物工程（发酵工程）、酶工程（生化工程）和生物反应器工程。在这五大领域中，前两者作用是将常规菌（或动植物细胞株）作为特定遗传物质受体，使它们获得外来基因，成为

能表达超远缘性状的新物种一一“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件，进行大规模的培养，以充分发挥其内在潜力，为人们提供巨大的经济效益和社会效益。

1.基因工程

基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程（genetic engineering）是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质一一DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载

体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。

2.细胞工程

细胞工程（Cell engineering）：是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过某种工程学手段，在细胞水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质，从而获得新型生物或特种细胞产品、或产物的一门综合性科学技术。细胞工程与基因工程一起代表着生物技术最新的发展前沿，伴随着试管植物、试管动物、转基因生物反应器等相继问世，细胞工程在生命科学、农业、医药、食品、

环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。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。

3•微生物工程

微生物工程又叫发酵工程。发酵是微生物特有的作用，在几千年前就被人类认识了，并且用来制造酒、面包。微生物工程，是大规模发酵生产工艺的总称，就是利用微生物发酵作用，通过现代工程技术手段来生产有用物质，或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。它是在发酵工艺基础上吸收基因工程、细胞工程和酶工程以及其他技术的成果而形成的。

发酵工程跟化学工业、医药、食品、能源、环境保护和农牧业等许多领域关系密切，对它的开发有很大的经济效益。DNA重组技术和生物反应器装有固定化酶的容器，能进行生物化学合成，是生物工程中的两大支柱。从工业规模生产这一点看，生物反应器尤其重要。因为只有通过微生物发酵，才能形成新的产业。

4.酶工程

简而言之，酶工程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。

5.生物反应器工程

着重研究生物反应器本身的特性，如其结构和操作方式、操作条件对细胞形态、生长、产物形成的关系。它与生物反应工程结合，共同解决各种生物反应的最佳生物反应器、最佳操作条件的选择问题。

生物工程的应用领域非常广泛，包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料等。它必将对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生巨大的影响，为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景。

二.生物工程技术对人类的影响；

1.医学生物技术方面。

基因工程作为医学发展的重要技术，越来越受到人们的关注。基因重组技术研制的核酸或蛋白质类药物，已经应用于临床。同时，许多生物工程新药正准备推向市场，应用于临床，前景十分广阔。自80年代以来，仅日、美两国开发的

生物技术新药就达224种，其中日本117种，美国107种。而且，大部分药品是重组DNA药物或重组蛋白质药物。从市场份额来看，在美国，到2003年将有15%药品为生物技术产品。生物技术药物分为两大类：一是用于疾病治疗的药物，另一类是用于疾病的预防。

基因治疗技术的发展，从开始临床试验至今已多年，其发展速度可谓日新月异，目前有90%的基因治疗临床试验在美国进行。基因治疗在疾病的病种选择上,已从经典的、孟德尔遗传方式为主的单基因隐性疾病扩展到复杂因子决定的疾病，如肿瘤疾病及爱滋病。估计以后，临床上能广泛应用生物技术治疗这些复杂疾病。