生物技术与人类生活当今人类社会面临最重大的问题和挑战∶生物技术与人类未来1982年，国际合作与发展组织的定义为：生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物体作为反应器将物料进行加工以提供产品为社会服务的技术。美国政府技术顾问委员会(OAT)的定义是：应用生物或来自生物体的物质制造或改进一种商品的技术，其中还包括改良有重要经济价值的植物与动物以及利用微生物改良环境的技术。该定义强调了生物技术的商品属性。生物工程-应用生物技术的显著特点高技术（精细和密集的复杂技术）高投入（尤其是前期科研投入高）高利润通常生物技术主要包括基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程四大工程，此外还有单克隆抗体技术；克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物的技术等都可属生物技术范畴的内容。生物技术是对人类和社会生活影响最大的技术领域按应用领域划分：农业生物技术、医药生物技术、环境生物技术、海洋生物技术、材料生物技术、能源生物技术等等。基因工程是指在分子水平，设计并实施把一个生物体中有用的目的基因或DNA(遗传信息)转入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物。最终实现该技术的商业价值。基因工程的操作流程基因工程的应用：胰岛素1000磅牛胰10克胰岛素200升发酵液10克胰岛素（2）用于提高奶酪产量生产奶酪的凝乳酶传统上来自哺乳小牛的胃。现在可以通过基因工程办法，用酵母生产凝乳酶，大量用于奶酪制造。（3）转基因动物和植物转基因动物首先在小鼠获得成功。现在转基因动物技术已用于牛、羊，使得从牛/羊奶中可以生产蛋白质药物。称为“乳腺反应器”工程。（4）工程菌在环境工程中应用美国GE公司构造成功具有巨大烃类分解能力的工程菌，并获专利，用于清除石油污染。喷洒工程菌清除石油污染“后基因组时代”将是“蛋白质组学时代”，即从对基因信息的研究转向对蛋白质信息的研究，包括研究蛋白质结构、功能与应用及蛋白质相互关系和作用。因为对生物体的结构和功能直接发生作用的是基因表达产物－蛋白质。蛋白质工程就是在对蛋白质的化学、晶体学、动力学等结构与功能认识的基础上，对蛋白质人工改造与合成，最终获得商业化的产品。蛋白质工程的主要步骤通常包括：（1）从生物体中分离纯化目的蛋白；（2）测定其氨基酸序列；（3）借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可能地了解蛋白质的二维重组和三维晶体结构;现代发酵工程主要指利用微生物、包括利用DNA重组技术改造的微生物在全自动发酵罐或生物反应器中生产某种商品的技术。现代发酵工程是分子生物学、生物代谢、微生物生长动力学、大型发酵罐或生物反应器研制、化工原理等密切结合和应用的结果。一般发酵工程包括以下基本步骤：（1）菌种选育；（2）细胞大规模培养即发酵过程；（3）生产活性的诱导；（4）菌体及产物的收获细胞工程是指通过细胞水平上的筛选或改造，获得有商业价值的细胞株、细胞系或细胞组织，再通过规模培养，获得特殊商品的技术与过程。细胞工程包括动物细胞工程和植物细胞工程，它们分别以动物细胞和植物细胞为主要生产对象，以细胞培养为主要过程和内容。生产药物为主，如EPO、tPA、CSF、抗体、疫苗单细胞藻类培养高等植物细胞和组织培养以克隆羊为例（1）既然绵羊的体细胞可以被成功地克隆成一个新的个体，是否意味着人类也可以克隆自己呢？（2）是否应该允许进行克隆人的实验？一、生物技术与医药健康分子诊断、基因治疗和医药研发二、生物技术与工业新型生物材料生物能源微生物发酵工程三、生物技术与农业生产稀少珍贵的蛋白质药物对遗传性疾病的诊断（可诊断200多种遗传性疾病）动植物原材料：生物生命过程中形成的材料，如麻、棉、蚕丝和贝壳等生物医用材料：植入人体内可起某种生物学功能的材料，如胶原蛋白制成的人工血管、人工皮仿生和组织工程材料：模仿生物功能的人工合成材料三、生物技术与农业转基因西红柿－将多聚半乳糖醛酸酶（催化西红柿成熟的一种酶）克隆，将其互补的基因转入西红柿植株，生成互补的mRNA，使西红柿不能正常成熟。需要时，微量乙烯气体熏一次，西红柿很快即可成熟。固氮酶基因转入水稻、小麦人类DNA移到苜宿属植物生产干扰素、胰岛素、白介素－2等……生物技术面临的问题与挑战克隆人的伦理问题基因治疗的应用范围问题三、人类基因组计划美国政府决定于1990年正式启动HGP，预计用15年时间，投入30亿美元，完成HGP。由国立卫生研究院和能源部共同组成“人类基因组研究所（NHGRI）”逐渐地，HGP扩展为多国协作计划。参与者包括：欧共体、日本、加拿大、俄罗斯、巴西、印度和中国等国的科学家。今天就到这里了！多利和它的孩子1997.3.2美国华盛顿邮报奥勒冈州沃尔小组：成功克隆两只恒河