论现代生物技术与人类生活的依赖关系
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论现代生物技术与人类生活的依赖关系
人类对自然界的要求是从“认识”到“利用”到“再造”到“改造”,再到“创造”。
随着反向生物学的问世, 在20世纪八十年代诞生了生物技术这门新学科。生物技术学科成为世界新技术革命的主角之一, 与新材料, 信息技术(包括微电子、计算机)一起已成为新产业革命三大支柱之一;生物技术被称为阳光技术,朝阳产业,黄金工程,倍受世界各国重视。21世纪是生物生命世纪,生物技术将成为21世纪高技术革命的核心内容。
现代生物工程是以现代生命科学为基础, 把生物体系与工程学技术有机结合在一起,按照预先的设计,定向地在不同水平上改造生物遗传性状或加工生物原料, 产生对人类有用的新产品(或达到某种目的)之综合性科学技术。现代生物技术以分子生物学、细胞生物学、
微生物学、免疫学、遗传学、生理学、系统生物学等学科为支撑,结合了化学、化工、计算机、微电子等学科,从而形成了一门多学科互相渗透的综合性学科。就其应用领域,可分为农业生物技术、医学生物技术、植物生物技术、动物生物技术、食品生物技术、环境生物技术等。
生物技术这一新生事物正迅速走向老百性日常生活各个方面, 对人类的发展做出贡献。如在农业、工业、军事、环境保护、医学等领域发挥着越来越重要的作用。
1、农业方面:
运用基因工程技术,不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种,还可以培养出具有特殊用途的动、植物。
近十余年来,现代生物技术的发展在农业上显示出强大的潜力,并逐步发展成为能够产生巨大社会效益和经济利益的产业。1999年,全世界有12个国家种植了转基因植物,面积已达3990万公顷。其中美国是种植大户,占全球种植面积的72%。世界很多国家纷纷将现代生物技术列为国家优先发展的重点领域,投入大量的人力、物力和财力扶持生物技术的发展。但是,转基因食品在世界各个国家和地区之间的发展是不均衡的。
以我国为例。中国有13亿人口,占世界总人口的22%,这意味着中国将以占世界可耕地面积的7%养活世界22%的人口。城市化发展使农业耕地不断减少,而人口又持续增加,对工农业生产有更高的需求,对环境将产生更大的压力。为此,从20世纪80年代初,中国已将现代生物技术纳入其科技发展计划,过去20多年的研究已经结出了丰硕的果实。目前,抗虫棉等五项转基因作物早已被批准进行商品化生产,转Bt杀虫蛋白基因的抗虫棉1998年的种植面积为1.2万公顷。
近年来,我国现代生物技术的研究开发已经取得了很多成果。我国的转基因食品技术仅次于美国与加拿大。欧洲国家的转基因食品技术并不是非常的发达,这是因为他们明白转基因食品危害十分大,并通过立法来达到防止转基因食品的过分播种,甚至有些国家完全禁止转基因食品的播种与生产,欧洲各国民众也纷纷抵制,发生过很多起民众破坏转基因实验田的事件,所以我们也要认识到转基因食品所存在的潜在危害,而不能把利益放在民众健康的前面。
以下列举几个转基因工程的农业成果。
1.转基因鱼
生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)。
2.转基因牛
乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)。
3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
4.转鱼抗寒基因的番茄
5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
6.不会引起过敏的转基因大豆
7.超级动物
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠
8.特殊动物
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
9.抗虫棉
苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫,把这部分基因导入棉花的离体细胞中,再组织培养就可获得抗虫棉。
工业方面:
如今,基因工程已不是什么新鲜词汇,他的触角已经遍及各个领域。在催化剂的合成上,基因工程也是巨大的功臣。
基因工程手段生产纤维素酶制剂,可以大大提高衣物洗涤效率。提高啤酒原料大麦芽的纤维素转化效率,使啤酒品质更好;提高橄榄油榨出率和纯度;提高家畜对饲料的消化利用率,家畜生长更快,并且避免一些由于饲料消化不良引起的疾病;利用纤维素酶制剂可以对服装行业生产的衣物布料实现生物打磨和生物抛光,去除布料微小的纤维碎屑。利用基因工程手段生产的溶菌酶杀菌剂,有替代抗生素治疗奶牛乳房炎的前景,有高效安全,不易产生抗药性的特点。
环境保护方面:
人类如今面临的最大问题。算起来也应该是环境与人类相处的问题。
(1)全球变暖全球变暖是指全球气温升高。
(2)臭氧层破坏在地球大气层近地面约20~30公里的平流层里存在着一个臭氧层,其中臭氧含量占这一高度气体总量的十万分之一。
(3)酸雨酸雨是由于空气中二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)
等酸性污染物引起的pH值小于5.6的酸性降水。
(4)淡水资源危机地球表面虽然2/3被水覆盖,但是97%为无法饮用的海水,只有不到3%是淡水,其中又有2%封存于极地冰川之中。
(5)资源、能源短缺当前,世界上资源和能源短缺问题已经在大多数国家甚至全球范围内出现。。
(6)森林锐减森林是人类赖以生存的生态系统中的一个重要的组成部分。
(7)土地荒漠化简单地说土地荒漠化就是指土地退化。
(8)物种加速灭绝物种就是指生物种类。
(9)垃圾成灾全球每年产生垃圾近100亿吨,而且处理垃圾的能力远远赶不上垃圾增加的速度,
(10)有毒化学品污染市场上约有7~8万种化学品。
面对着如此多又如此严峻的环境问题,生物工程能帮助我们做些什么呢?
事实上,
环保生物技术采用现代分子生物学和分子生态学的原理和方法,能充分利用各种环境生物的特殊功能,进行生物净化、生物修复、生物转化和生物催化,从污染治理、清洁生产到可再生资源利用,多层面、全方位地解决工业和生活污染、农业和农村面源污染、荒漠化和海水污染等问题。环保生物技术是环境污染治理中一种有效的技术方法,与其它传统处理方法相比具有治理效果好,运行费用低,无二次污染等特点。生物过滤法、生物洗涤法、生物滴滤法、植物修复、生物自然净化