中國生物工程技術(shù)新進(jìn)展

姜加良（吉林工商學(xué)院，長春130507）

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中國生物工程技術(shù)新進(jìn)展

姜加良
（吉林工商學(xué)院，長春130507）

摘要：生物工程是以生物學(xué)、遺傳學(xué)等學(xué)科的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，加上電子計(jì)算機(jī)等技術(shù)對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)行操縱，改變生物的性狀，使生物產(chǎn)生對(duì)人類有用的代謝產(chǎn)物的一門技術(shù)。生物工程的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及食用、藥用、軍事、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。對(duì)我們現(xiàn)在面臨的許多問題，如環(huán)境污染、身體健康、資源短缺等都有著很好的解決辦法，生物工程技術(shù)的發(fā)展對(duì)一個(gè)國家的發(fā)展也起著至關(guān)重要的作用，重點(diǎn)針對(duì)我國生物工程技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：生物工程技術(shù)；進(jìn)展；現(xiàn)狀

生物工程包括基因工程、細(xì)胞工程、微生物工程發(fā)酵工程、酶工程和生物反應(yīng)器工程。在這五大領(lǐng)域中，基因工程是根據(jù)人類的需要對(duì)DNA進(jìn)行設(shè)計(jì)，使生物表現(xiàn)出新的性狀。細(xì)胞工程是根據(jù)遺傳需要進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。酶工程利用生物反應(yīng)裝置，產(chǎn)生人類所需要的產(chǎn)品。近年來，生物工程在農(nóng)學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面都有新的收獲，這些收獲離不開我國科技工作者的努力，他們充分發(fā)揮了自己的潛力，為人們提供了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1　生物工程技術(shù)在農(nóng)學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展

1.1改良種子的蛋白質(zhì)儲(chǔ)量

生物工程技術(shù)近幾年來發(fā)展迅速，可利用生物工程技術(shù)提高農(nóng)作物中蛋白質(zhì)的含量，在農(nóng)業(yè)中廣泛運(yùn)用，顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)效益，比如，單雙子葉植物中的氨基酸含量不同，雙子葉植物的賴氨酸含量高，甲硫氨酸的含量不足，而單子葉植物恰恰相反。利用基因工程將二者的蛋白質(zhì)基因互換，能夠提高單雙子葉蛋白質(zhì)的豐富程度，使二者營養(yǎng)價(jià)值更豐富。利用我國豐富的衍生資源，尋找氨基酸蛋白質(zhì)含量豐富的植物，通過人工改造和合成，將基因轉(zhuǎn)移到需要改進(jìn)的植物中去。

1.2快速無性繁殖，提高存活率

在自然狀態(tài)下，植物的繁殖需要經(jīng)過傳粉受精，但是所需的周期較長，而且會(huì)受到溫度、濕度以及病蟲害的影響，成活率低。植物細(xì)胞具有全能性，通過選擇植物不同部位的組織細(xì)胞，進(jìn)行組織培養(yǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)植物的快速繁殖。對(duì)于一些稀有的、名貴的花卉，比如一品紅、南洋金花等，無性繁殖不僅可以降低培育成本，還不受季節(jié)的限制。利用基因工程進(jìn)行生物載體細(xì)胞注射，注入抗病毒基因，通過基因的轉(zhuǎn)錄、表達(dá)，培育出生命力強(qiáng)的作物，能夠提高我國的糧食產(chǎn)量，提高農(nóng)民的收入，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

1.3提高儲(chǔ)存能力

果蔬在收獲時(shí)，會(huì)在運(yùn)輸途中因?yàn)橄x害和自身的腐爛造成大量的損失。成熟的果蔬會(huì)逐漸變軟，不利于存儲(chǔ)，主要是因?yàn)樵诠叱墒斓倪^程中，自身會(huì)產(chǎn)生乙烯，乙烯具有催熟的作用。生物工程技術(shù)利用反義技術(shù)抑制乙烯合成酶的活性，降低果蔬在成熟過程中乙烯的分泌。水果中的多聚半乳糖醛酸酶能降解細(xì)胞壁導(dǎo)致水果在成熟過程中變軟，通過向基因組中轉(zhuǎn)入多聚半乳糖醛酸酶的反義基因，就可起到延緩變軟的良好效果，從而延遲變軟腐敗的時(shí)間，使果蔬能夠長時(shí)間儲(chǔ)存，減少了經(jīng)濟(jì)損失。

2　生物工程技術(shù)在食品領(lǐng)域的發(fā)展

2.1研究新的可食用資源

隨著人口的增加，我們面臨的不僅僅是住房能源的缺乏，食品的不足也是我們必須考慮的，生物工程技術(shù)在食品開發(fā)方面做出了很大貢獻(xiàn)。微生物食品，利用生物工程技術(shù)對(duì)螺旋藻進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)它蛋白質(zhì)含量高，碳水化合物豐富，脂肪膽固醇含量低，有著很高的營養(yǎng)價(jià)值。昆蟲類蛋白質(zhì)，科學(xué)家運(yùn)用生物工程技術(shù)在蠅蛆的體內(nèi)提取純度很高的幾丁質(zhì)。轉(zhuǎn)基因食品的研究近年來也非常熱門，雖然在食用上存在爭議，但是轉(zhuǎn)基因食品有著很高的營養(yǎng)價(jià)值，微量元素的含量也很豐富。

2.2食品加工

通過基因?qū)爰夹g(shù)，可以獲得高產(chǎn)蛋白質(zhì)和氨基酸的作物。利用基因工程來調(diào)節(jié)淀粉合成過程中特定酶的含量或幾種酶之間的比例，從而達(dá)到增加淀粉含量或獲得特性獨(dú)特、品質(zhì)優(yōu)良的新型淀粉。酶工程的應(yīng)用也是生物工程在食品領(lǐng)域的重要代表，可以利用酶的催化性質(zhì)，將原材料催化成需要的物質(zhì)。比如淀粉酶的催化，能夠使面包更加松軟、可口。細(xì)胞工程在食品加工方面應(yīng)用也很廣泛，比如運(yùn)用細(xì)胞融合技術(shù)，將黃曲霉菌的種間細(xì)胞融合，選育出優(yōu)良的菌株。食品的口感和營養(yǎng)也與生物工程技術(shù)息息相關(guān)。

2.3食品安全檢測(cè)

病從口入，許多疾病都是因?yàn)槭称钒踩珕栴}導(dǎo)致的。比如，英國的瘋牛病和日本的口蹄疫，以及現(xiàn)在流行的禽流感，都是食品衛(wèi)生問題導(dǎo)致的，因此食品安全檢測(cè)技術(shù)尤為重要。現(xiàn)在用于食品安全檢測(cè)的生物工程技術(shù)有生物傳感器技術(shù)、免疫學(xué)方法、分子生物學(xué)技術(shù)和生物芯片等。生物傳感器通過將待測(cè)物質(zhì)的濃度轉(zhuǎn)換成不同的電信號(hào)來檢測(cè)物質(zhì)的含量。免疫學(xué)預(yù)測(cè)是根據(jù)抗原和抗體的特異性結(jié)合，利用不同病菌對(duì)不同物質(zhì)的反應(yīng)不同進(jìn)行特異性識(shí)別，檢測(cè)食品是否安全。生物工程技術(shù)的應(yīng)用能夠改善人們的膳食結(jié)構(gòu)，提高人們的健康水平。

3　生物工程技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的發(fā)展

3.1生物工程制藥

生物工程制藥是對(duì)微生物和微量元素進(jìn)行處理，以細(xì)胞為基礎(chǔ)，使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)使生物產(chǎn)生人類需要的物質(zhì)。基因工程主要用來研發(fā)新的藥物，一些藥物用傳統(tǒng)的方法很難被制造出來，造價(jià)也非常昂貴，普通患者根本消費(fèi)不起。通過基因工程表達(dá)基因片段，降低制藥的成本，造福人類，同時(shí)也能提高藥物的純度，提高藥效。運(yùn)用細(xì)胞工程技術(shù)培養(yǎng)細(xì)胞、組織，再利用這些組織生產(chǎn)出對(duì)疾病治療有幫助的藥品，縮短了制藥的周期，為人類的健康帶來福音。

3.2疾病的診斷

基因突變和外源基因的入侵是造成人類絕大部分疾病的一個(gè)重要因素。我們可以從基因的水平進(jìn)行分析，檢測(cè)疾病，這也是近些年來我國生物工程技術(shù)的發(fā)展方向。我國的基因檢測(cè)技術(shù)主要有DNA探針技術(shù)、合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、生物芯片技術(shù)，這些技術(shù)能盡早檢測(cè)出病原性物質(zhì)，早發(fā)現(xiàn)早治療。基因芯片是運(yùn)用生物工程技術(shù)進(jìn)行疾病檢測(cè)的一個(gè)重要方法，可以對(duì)樣品進(jìn)行大量分析與檢測(cè)。我國科研人員已經(jīng)研究出許多遺傳病的基因序列，根據(jù)這些基因序列，制成基因探針，對(duì)各種疾病進(jìn)行檢測(cè)，具有針對(duì)性強(qiáng)、靈敏度高的特點(diǎn)。

3.3疾病的治療與預(yù)防

我國在疾病的治療與預(yù)防方面也運(yùn)用了生物工程技術(shù)。基因治療技術(shù)有了很大的突破，通過干細(xì)胞的移植進(jìn)行腫瘤和自身免疫系統(tǒng)疾病的治療也有很好的療效。轉(zhuǎn)基因和克隆技術(shù)也逐漸成熟，在器官移植的過程中，為了減少肌體的排異反應(yīng)，可以對(duì)自身器官進(jìn)行克隆，為器官移植做出了巨大貢獻(xiàn)。在疾病的預(yù)防方面，我國研制的基因工程乙肝疫苗已經(jīng)大規(guī)模投入市場(chǎng)，還有許多疫苗正在研制過程中，也取得了不小的成果。生物工程技術(shù)在疾病預(yù)防中起到了很好的社會(huì)效益。

4　　結(jié)語

生物工程技術(shù)被視為當(dāng)今世界的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、化工、食品等眾多產(chǎn)業(yè)中都有著很高的使用率，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著很大的推動(dòng)作用，為醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供了寶貴的技術(shù)資源和信息資源。雖然生物工程技術(shù)的研究還有許多瓶頸和難題，但是隨著科技的進(jìn)步，這些問題會(huì)逐漸解決。只要我們把眼光放長遠(yuǎn)一點(diǎn)，加大對(duì)生物工程技術(shù)的資金投入，重視生物工程技術(shù)的研究，就一定會(huì)有所收獲，為社會(huì)產(chǎn)生更多的效益，全面改善人們的生活。

參考文獻(xiàn)：

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中圖分類號(hào)：Q819

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674- 8646（2016）02- 0024- 02

收稿日期：2015- 12- 04