淺析當代生物工程的發展現狀

【摘要】生物工程廣泛應用于醫藥、農業和能源開發等重要領域，而且已經形成了較為龐大的產業群。隨著我國經濟和社會發展進程的不斷加快，我國在生物工程方面取得了重大的進步，生物工程對經濟建設和社會發展做出了重要的貢獻。本文將對生物工程的國際發展現狀進行分析，并闡述我國在生物工程方面取得的成功，進而對生物工程技術開發與未來進行展望。

【關鍵詞】生物工程；發展；現狀

一、前言

一般而言，生物工程是以分子生物學、微生物學、遺傳學、細胞學等學科的理論和技術作為基礎，并與化工、機械和電子計算機等現代化的工程技術進行融合而形成的。生物工程通過操縱遺傳物質對生物或者生物的功能進行改造，短期內創造出具有超遠緣性狀的新物種，并對這類新物種進行培養以為所用。生物工程的研究起于上個世紀70年代左右，并在上個世紀90年代獲得了進一步的發展，并具有一定的系統化。生物工程是人類創造出來的一項高技術，代表著人類的智慧成果和科技文明，對社會進步和發展有著重要影響。

二、生物工程的內容和發展意義

生物工程主要可以分為四個主要的內容，即遺傳工程、細胞工程、酶工程和發酵工程。簡而言之，遺傳工程的發展是建立在分子生物學的基礎之上，通過人工轉移或者對基因分子進行重組等方式實現生命體的基因種類變換。遺傳工程可以改變新培育出來的物種基因排列順序，進而實現物種的本質性改變。細胞工程主要應用于植物類物種基因或者功能的改造和優化，通常分為植物細胞組織培養和細胞雜交兩種主要的方式，不同的細胞工程技術應用于不同的領域，培養出來的新植物品種具有較大差別。酶工程是將一種物質轉化為另外一種物質的方法，該方法具有較好的經濟效益和成本優勢，在物質轉化過程中可以不需要高溫高壓處理，同時對酸堿條件的要求比較低，因此該方法可以大范圍的在工業化工領域得到應用，對降低工業化工生產成本并提高生產效率有著重要的積極意義。

生物工程的發展為生命研究工作提供了新的渠道和方法，對生命科學的發展提供了重要的保障。根據以往的新物種產生方式來看，新物種的產生方式比較局限，而且時間周期較長，不利于新物種的更新換代和基因的發展。生物工程的出現為生命現象研究提供了條件，而且生物工程技術往往具有明顯的經濟效益優勢，而且有助于對自然資源的重復利用。生物工程技術可以對自然資源中的廢料或者副產品進行再利用，有助于實現資源的優化使用，提高了資源的使用效率，降低了生產成本。

三、國外生物工程的發展現狀

生命是世界上最為可貴的東西，也是最神奇的東西之一。一直以來，對生命現象的研究是一項既復雜又重要的課題，直接影響到社會的進步和技術的創新。生物工程是對生命現象進行研究的系統性方法。生物工程技術的研發和推廣需要有雄厚的資金作為支持，研發過程中資金難以回收的風險較高，沉沒成本較大，但是一旦順利投入市場就會帶來較大的經濟效益，并產生良好的外部經濟效益。

在20世紀90年代左右，生物工程技術得到了迅速的發展。國外在農業新品種的研發方面充分應用了生物工程技術，比如德國科學家在90年代應用了細胞融合技術培育了地下結塊莖而地上長西紅柿的土豆西紅柿新物種，為德國的農業發展和進步提供了技術支持。與此同時，美國的生物工程科學家把菜豆基因植入向日葵的細胞之中，并通過生物反應器材培育除了全新的向日葵品種，其中該項生物工程技術的代表研究人物就是美國生物科學家霍爾。

同時，國外生物工程技術也廣泛應用于畜牧業當中，對畜牧業的發展和品種改善優惠工作起到了積極的作用。美國基因技術公司是畜牧業應用生物工程技術的重要代表之一，該公司于1981年運用了遺傳工程生研制出了用于治療豬和牛等幼畜腹瀉的疫苗，提高了畜牧業中幼畜的抵抗力，為畜牧業降低生產成本、提高牲畜質量提供了必要的保障。由于畜牧業中的幼畜抵抗力增強，畜牧業的管理費用降低，而且提高了美國畜牧業的國家競爭力，該公司在疫苗投入市場之后獲得了巨大的經濟效益。同時，該公司不僅僅在腹瀉疫苗方面有良好的技術和創新，并通過生物工程技術利用大腸桿菌制成牛生長激素，提高了牛群的長肉速度和質量，并保證了牛群的奶量，為畜牧業帶來了巨大的經濟效益。

再者，國外的生物工程研究學者還將生物工程技術應用于孤雌生殖和基因轉導等方面，性別鑒定和體外受精等領域與生物工程融合，并取得了可喜的發展。日本利用生物工程技術在構建食品微型廠方面取得了較大的成就，將富含蛋白質的基因植入大腸桿菌之中，實現了大腸桿菌按照幾何級數增長方式增長，日本的相關研發公司和中心經過提純處理得到大量的蛋白質，提高了雞蛋白分子的生產速度和效率。日本通過生物工程技術創造了新型的工廠，并開發了新的生產方式，對動物蛋白質的研發和生產有著促進作用。

四、我國生物工程發展現狀的分析和展望

（一）我國生物工程發展現狀分析

我國對生物工程領域的研究和研發主要是從上個世紀70年代中期開始的，經歷了將近四十年的發展之后，我國在生物工程領域取得了一定的成就和成果，我國實現了應用外源基因轉導到微生物和動植物研發方面，對國民經濟發展和社會建設有著積極的作用。

在植物基因工程方面，我國培育除了抗病蟲害和棉酚含量較低的陸地棉，并通過基因重組技術研發出了抗煙草花葉病毒、黃瓜花葉病毒以及人體蛋白干擾素的煙草植株，同時還培育出了抗水稻螟蟲的水稻植株和抗除草劑的大豆植株。在細胞工程方面，我國積極開展了花藥培養和單倍體育種研究，并在該類研究方向取得了較好的成就。在發酵工程方面，我國對我國傳統的發酵工程進行改造，并應用了現代生物技術成果建立起了抗生素、氨基酸、檸檬酸、維生素等方面的產業，形成了較為成熟的生物工程工業體系，對生物工程技術創新有著積極的促進作用。

（二）生物工程技術開發與未來展望

由于國外生物工程的研究工作和研發實踐項目起步較早，因此國外生物技術的發展比較成熟，并形成了較為完整的產業鏈，對經濟發展和社會發展有著直接的影響。生物工程技術的應用需要投入大量的財力和物力，并需要具有較高水平的生物工程技術知識儲備的科研人員作為保障，否則生物工程技術發展難以持續下去。我國生物工程技術的研究和應用起步較晚，還受到了人才和研發設備等因素的限制，與國外的生物工程發展現狀相比較而言，我國的生物工程技術的發展速度和創新進展比較落后。但是，我國在生物工程的研究和創新方面依舊取得了一定的成就，對我國的經濟發展和社會進步起到了積極的作用，對我國較多的行業發展有著促進作用。

生物工程是一個新興的領域和學科，對于生物工程的發展和未來的展望，筆者持積極的態度。生物工程具有很廣闊的發展前景，未來的生物工程技術可以創造出更多的新品種，如耐旱、耐鹽堿、抗逆的新作物和高產優質的高蛋白作物以及人類需要的其他作物新品種。生物工程技術可以為保證全球人口糧食安全提供必要的條件，可以有助于大幅度提高糧食生產的質量和效率，對實現糧食安全提供保障，并有助于實現第二次綠色革命，進而為人類造福。

參考文獻：

[1]李淑楠. 淺析生物制藥技術發展現狀及趨勢[J]. 今日健康， 2014（10）：375-375.

[2]劉建軍. 淺談我省輕工食品生物技術產業發展現狀與對策[J]. 山東食品發酵， 2008（2）：3-10.