摘 要:本文介紹了我國生物工程技術研究的現狀和最新進展,主要是在生物醫學、轉基因抗蟲農作物和生物制柴油方面的研究,近幾年以來,國際上對于生物醫學器官代替人體器官和轉基因農作物的研究非?;馃?,我國在這兩方面的研究雖然起步較晚,但目前的研究程度已經達到了世界先進水平,隨著生物工程技術水平的不斷提高,許多研究成果必將在醫學農業或其他領域引起有一次革命型轉變。
關鍵詞:轉基因;生物醫學;生物制柴油
中圖分類號:Q819 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 24-0000-01
生物技術在世紀之交已經以眾多的生物技術為我們展示了一幅生物宏圖,隨著生物研究水平的不斷提高和研究技術的不斷進步,生物工程技術歷經了從醫藥革命到綠色革命,從開辟新能源到環境保護治理的重大轉變。我國的生物工程技術在近幾十年里取得了突飛猛進的成就,新的成果和進展不斷涌現出來,相信這些生物技術的發展對于我國面臨的資源與環境人口和健康農業和實物等方面都會有重大的影響。
一、目前我國生物工程技術進展情況簡介
目前我國的生物工程技術的研究正處在高速發展的階段,雖然總體水平較國際的水平還有一定的差距,但在個別領域已經達到和領先于世界同類研究水平。就具體情況而言,我國已經和世界其他生物工程技術水平較高的國家一樣,進入了以生物工程為發展基礎的農業科技革命時代,早在數年之前就已經將中國水稻基因組和工程框架圖的繪制工作完成;中國北方的梗型超級水稻試驗田已經突破畝產水稻960kg,開創了超級水稻畝產之最;我國首次發現了對光敏感的水稻不育系,并在此基礎上研制出兩系和三系水稻雜交技術,我國首次研究豇豆胰蛋白酶抗蟲基因,并對基因進行修飾和改造,成功培育出抗蟲品種;[1]在仿生學應用方面,利用果蠅的眼結膜結構的原理制成新一代攝像機,利用蝙蝠的回聲定位技術制成新型雷達等等,總之在生物醫學農業和仿生學及細胞工程方面,生物技術的發展都取得了非常顯著的成就,給人們的生活提供了很多便利。
二、中國生物工程技術目前的發展與應用
(一)中國生物工程技術在生物醫學方面的應用
我國的生物工程技術在生物醫學方面的應用重要是在抗體類藥物,人體器官替代和從基因水平研究人體遺傳疾病三個方向上的研究,在抗體類藥物方面,模仿人體自身免疫反應,利用生物工程技術在體外對抗各類疾病的蛋白分子,使其與病原分子之間存在高精度的識別關系,準確定位消滅病原。目前應用此原理已經上市了17種抗體類藥物。在人體器官移植替代方面,特別是腎臟替代和移植方面,我國已經取得了非常大的進展。
(二)生物工程技術在轉基因抗蟲作物方面的研究
在轉基因抗蟲方面,科學家在蘇云金芽胞桿菌的菌體內提取一段特殊的基因。這種基因對于棉花的抗蟲有著重要的作用,首先相關的酶將這種抗蟲基因從相關菌體的線粒體質粒上進行剪切和提取,并使其保持活性,然后再利用相關酶將其整合到棉花的原有基因上,利用這些性狀對棉花蟲進行防治。經過大量的實際結果證明,轉基因抗蟲面的效果十分好,有效的遏制住了棉蛉蟲對棉花的損害。[2]
(三)生物工程技術在生物制柴油方面的應用
傳統的制油方法和制油技術制造的柴油純度較低,含有的飽和烴的量較小,而且產量較小,不能滿足實際儲量和使用的需要,制作使得成本費極高,因此我國的許多型號的柴油需要不斷依賴國外進口。將生物工程技術應用于生物制柴油方面,可有效提高產量,生產出低成本,而且飽和烴純度較高的柴油,這樣必然會大大減少了我國特種型號柴油依賴對外進口的程度。
三、中國生物工程技術的發展和未來趨勢
(一)環境與綠色能源方面的進展和未來應用
目前國內外均致力于研究利用生物工程技術進行對于環境的發展和保護的問題,我國科學家也致力于研究生物新能源以減少傳統能源對于環境的污染和一些不可再生能源的消耗力度。例如利用藻類植物的燃料獲取量產綠燈方面或者利用新型的植物能源代替目前車輛所燃燒的汽油。除此之外,我國科學家還致力于研究可進行生物降解且對環境無公害的便攜式塑料袋等等。另外在雞蛋殼上提取氫和骨膠原并將其做一些在環境相關方面的應用。
(二)生物技術在農業方面的應用和探究
近幾年以來,隨著返回式衛星的發射和飛船的回收,一些太空實驗性植物和品種逐漸被應用起來,由于許多植株品種經過了太空射線的照射而產生了一系列基因突變并產生了一些優良性狀,對于這些能產生優良性狀的變異基因的篩選工作和檢查并培養可供與農業生產的農作物的工作,就成了近幾年以來生物工程技術在農業上的一項重要研究課題,也是未來對農業技術應用發展和在基因水平上對農作物研究的發展趨勢。在對于其他方面的研究問題上,篩選大自然中野生變異出的優良農作物品種并推廣種植、研究產生優良性狀的產生和變異的特殊環境,并取相應植株進行同環境模擬變異,從而不斷生產出高產量的農作物優良品種,同樣成為未來幾年內生物工程技術在農業發展和應用的趨勢。[3]
(三)生物技術在仿生學方面的發展趨勢
我國的現代仿生學借助先進的科學技術得到了非常迅速的發展,特別是當計算機和互聯網技術用用與普及之后。計算機與網絡技術在一些模型建立和數據參數分析方面起到了重要的作用,凸顯出了迅速方便快捷的特點??茖W家可以利用計算機對數據進行廣泛搜索,然后針對特定生無的特定性狀進行一些數據分析和處理,建立模型并進行仿真化處理,未來生物仿真學的發展走向將更加集中于進行計算機生物性狀數據庫的建立和生物仿真學的計算機模型探究方面。
四、結束語
我國的生物工程技術發展速度迅猛,許多研究成果已經被應用于醫學或者農業生產之中,人們可以深切體會到生物科技發展給生活帶來的諸多益處,相信隨著生物科學技術的進一步發展和應用,困擾我國多年的環境與資源問題,糧食與人口問題等都將會被逐步解決,而生物工程科學技術也會隨著科技的不斷進步而不斷發展,不斷有新的研究成果被應用于百姓的生活中,造福于百姓。
參考文獻:
[1]孫立明.轉基因與抗蟲研究與應用[J],新科學與新技術,2012(05).
[2]劉俊生.生物科學技術最新進展[J].生物技術,2012(06).
[3]楊斌.生物技術與農業研究[J].經濟與科學,2011(04).
[作者簡介]韓丹(1982.07-),女,長春人,講師,碩士,東北師范大學生物化學與分子生物學專業,研究方向:酶工程。