生物細(xì)胞工程的研究進(jìn)展與展望

吳克

摘?要：生物細(xì)胞工程是一種全新的研究手段，并且以滲透到各個領(lǐng)域當(dāng)中，為人類的生存和發(fā)展提供了很多的可能。本文主要是對生物細(xì)胞工程在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，然后對其進(jìn)行了一定的展望。

關(guān)鍵詞：生物細(xì)胞工程;研究進(jìn)展;展望

生物細(xì)胞工程是一門新興的生物科學(xué)技術(shù)，生物工程也滲透到社會生產(chǎn)的各個方面，在農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都開始成為重要的輔助性技術(shù)，細(xì)胞工程在人類的生產(chǎn)和生活中都開始發(fā)揮著越來越重要的作用。

一、細(xì)胞工程的概念

生物工程是按照一定的設(shè)計方案，在細(xì)胞、亞細(xì)胞或者是組織水平上進(jìn)行試驗操作的一種工程，能夠?qū)?xì)胞內(nèi)的遺傳性物質(zhì)進(jìn)行的改變同時也能得獲取的新的細(xì)胞，進(jìn)而快速的繁殖和培育出新的物種，是一種綜合性的生物工程。生物細(xì)胞工程包含細(xì)胞的融合、細(xì)胞充足、染色體工程、細(xì)胞器移植和原生質(zhì)誘變以及組織培養(yǎng)技術(shù)，因此可以說細(xì)胞工程是一種細(xì)胞操作技術(shù)。

二、生物細(xì)胞工程的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）糧食與蔬菜生產(chǎn)

對于生物細(xì)胞工程來說，它在人類領(lǐng)域應(yīng)用最多的內(nèi)容就是作物育種。我國經(jīng)常會利用生物細(xì)胞工程，其中最為突出的一項內(nèi)容就是水稻的培育。使用花藥進(jìn)行單倍體育種，培育出更多的水稻品種或者是品系，折舊可以充分的說明在作物育種的領(lǐng)域當(dāng)中，我國已經(jīng)走了世界的前列。通過對生物細(xì)胞工程技術(shù)的應(yīng)用，對性狀優(yōu)良的新品種進(jìn)行篩選，進(jìn)而大大的縮短作物培育的周期，獲得更為優(yōu)質(zhì)的作物。

（二）園林花卉

將細(xì)胞生物工程技術(shù)應(yīng)用在果樹和林木的生產(chǎn)當(dāng)中，不僅可以對病蟲害進(jìn)行去除，還能進(jìn)行微繁殖，能夠獲得更好的產(chǎn)量。一般來說，如果果實攜帶有病毒，就會通過營養(yǎng)體將病毒遺傳給下一代，如果利用細(xì)胞工程技術(shù)來培育一種去病毒的試管苗，就可以將營養(yǎng)體中的病毒提前做好去除，或者是進(jìn)行有效的預(yù)防，這樣就可以讓種質(zhì)的特性得到有效的恢復(fù)，同時也能對繁殖的速度進(jìn)行加快。就現(xiàn)階段來說，我國已經(jīng)研制出比較成熟的是多種果樹去病毒試管苗，能夠?qū)σ恍┓敝陈实偷墓麡洚a(chǎn)量進(jìn)行提升，也能對品質(zhì)進(jìn)行有效提升，大大促進(jìn)了細(xì)胞工程的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。另外，隨著微繁殖技術(shù)的成熟，將生物細(xì)胞工程技術(shù)應(yīng)用在經(jīng)濟林木組織的培養(yǎng)當(dāng)中，能夠讓休眠期的林木也得到繁殖，進(jìn)而得到更好的經(jīng)濟效果。

（三）臨床醫(yī)學(xué)與藥物

細(xì)胞融合技術(shù)在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有非常重要的作用，能夠的打破同種雜交育種的限制，實現(xiàn)了種間的育種。1975年劍橋大學(xué)通過動物細(xì)胞融合技術(shù)獲得了單體克隆抗體，對病毒性疾病的治療問題有了更加深入的探索。單體克隆抗體的技術(shù)能夠?qū)φ`診率進(jìn)行降低，同時也能對診斷的正確性進(jìn)行保證，因為單克隆抗體能夠?qū)⒉《局g的差異性進(jìn)行監(jiān)測，從而對病毒的類型進(jìn)行有效鑒定。單克隆抗體在近些年有了比較廣泛的應(yīng)用，它能夠?qū)夹５哪[瘤病源進(jìn)行檢測，即使它沒有臨床的癥狀，因此對該技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用可以有效地治療心肌梗塞。單體克隆抗體目前主要是在臨床上對沒有特效藥的病毒性疾病進(jìn)行治療。單體克隆抗體還能對準(zhǔn)確的排卵期進(jìn)行檢測，這樣就可以對精子和卵細(xì)胞進(jìn)行利用，然后制備出單克隆抗體，進(jìn)而研制出更為安全的避孕藥物。同時，體外受精技術(shù)的發(fā)展與該技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，給不孕不育患者帶來了一定的希望。此外，該項技術(shù)也可以應(yīng)用在疫苗的制備方面，利用細(xì)胞融合的技術(shù)，能夠制備出同時抵御兩種或者是以上病毒侵害的疫苗。

（四）培育優(yōu)良品種

將生物細(xì)胞技術(shù)應(yīng)用到畜牧業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，也能夠得到有效的效果，比如說對胚胎移植和人工受精進(jìn)行重視，通過這樣的技術(shù)能夠?qū)游锏慕慌鋽?shù)量和交配范圍進(jìn)行提高。另外，利用的體外受精的技術(shù)還能對種質(zhì)較差的品質(zhì)進(jìn)行改善，從優(yōu)良品種體內(nèi)體相應(yīng)的精子和卵子，能夠進(jìn)行體外受精，然后將新型的受精卵一直到種質(zhì)較差的母體當(dāng)中，就可以繁育出更為優(yōu)良的個體。

（五）細(xì)胞治療

在醫(yī)學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展的背景下，細(xì)胞治療的技術(shù)已經(jīng)在神經(jīng)系統(tǒng)疾病、肌肉骨骼類疾病以及免疫系統(tǒng)疾病的學(xué)科中得到了比較廣泛的應(yīng)用，比較常見的細(xì)胞類型的有間充質(zhì)干細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞等等。經(jīng)過一定的研究可以看出，這些類型的細(xì)胞可以直接的參與到組織和細(xì)胞的再生與修復(fù)當(dāng)中，因此可以作為基因治療的主要載體，分泌出來的細(xì)胞隱因子和生長因子能夠直接的參與到組織的修復(fù)當(dāng)中。將生物細(xì)胞工程應(yīng)用到細(xì)胞治療當(dāng)中，能夠起到治療疾病的主要作用。

三、生物細(xì)胞工程未來的展望

進(jìn)入到新世紀(jì)以來，生物細(xì)胞工程技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，不管是在相關(guān)研究進(jìn)展還是生產(chǎn)實踐的應(yīng)用當(dāng)中，都已經(jīng)產(chǎn)生了不錯的效果。生物細(xì)胞功能已經(jīng)成為高新技術(shù)開發(fā)的重要領(lǐng)域，而且還具有巨大的經(jīng)濟效益。

（一）第二次綠色革命

未來的生物細(xì)胞工程將會按照設(shè)計的需求創(chuàng)造出更多的作物新品種，比如說耐寒、耐旱、抗逆和抗病蟲害的新作物，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的高蛋白質(zhì)作物，人類所需要其他作物新品種，生物細(xì)胞工程技術(shù)會促進(jìn)這些品種的大量培育，將會對人類的饑荒和營養(yǎng)不良的問題進(jìn)行有效的解決，進(jìn)而迎來第二次的綠色革命。

（二）根治污染和不治之癥

在未來的會制成能夠吃掉多種有毒物質(zhì)的“超級菌”，這樣就可以對人類社會中的眾多污染物進(jìn)行有效的清楚，進(jìn)而對污染問題進(jìn)行根治。利用生物細(xì)胞工程技術(shù)還能對人體的疫苗進(jìn)行培育，可以中斷致癌細(xì)胞的表達(dá)和異常蛋白的產(chǎn)生，通過使用基因技術(shù)來對人體不正常和有缺陷的基因進(jìn)行修復(fù)，進(jìn)而對不治之癥進(jìn)行根治。

（三）生物計算機和綠色能源

將細(xì)菌和蛋白質(zhì)等生物分子來替代微機中的硅片，然后制成新的生物計算機，不僅具有低的能耗，而且具有非常快的運算速度，還能進(jìn)行自我的修復(fù)和故障燈清楚。未來使用“超級酵母”能夠?qū)Ω鞣N植物和果實中的生物質(zhì)進(jìn)行分解，這樣就可以獲得大量的綠色能源——酒精，這樣就可以獲得大量的清潔能源和綠色能源，對整個社會的環(huán)保發(fā)展都會具有重要的意義。

四、結(jié)語

綜上所述，生物細(xì)胞工程的在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)以及醫(yī)藥業(yè)的領(lǐng)域都有著高速的發(fā)展，它的應(yīng)用是非常廣泛的，對人類的生活和發(fā)展具有非常大的作用。因此，我們必須要對細(xì)胞工程的研究、開發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行重視，抓住這個發(fā)展契機，進(jìn)一步的促進(jìn)生物工程的進(jìn)步。

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