生物工程與人類生活

馬云婷

摘 要：生物工程（也叫生物技術）是生物科學與工程技術有機結合而興起的一門綜合性的科學技術。也就是說，它是以生物科學為基礎，運用先進的科學原理和工程技術手段來加工或改造生物材料，如有機體在分子、細胞或個體水平上通過一定的技術手段進行設計操作，為達到目的和需要，以改良物種質量和生命大分子特性或生產特殊用途的生命大分子物質等。包括基因工程、細胞工程、媒工程、發酵工程，其中基因工程為核心技術，從而生產出人類所需要的生物或生物制品。

關鍵詞：生物工程；人類生活

前沿：由于生物工程將會為解決人類面臨的重大問題如糧食、健康、環境、能源等開辟廣闊的前景，它與計算器微電子技術、新材料、新能源、航天技術等被列為高科技，被認為是21世紀科學技術的核心。生物工程的應用范圍十分廣泛，主要包括醫藥衛生、農牧漁業、食品輕工、能源工業、環境保護等幾個方面。例如轉基因動物反應器、轉基因植物、功能基因組、生物芯片、組織工程、中藥等領域。

一、在生活中，很多人認為具有“抗菌消炎”作用的藥物就是抗生素。但科學上對抗生素較為完整和準確的定義是指由微生物（包括細菌、真菌、放線菌屬）或高等動植物在生活過程中所產生的具有抗病原體或其他活性的一類次級代謝產物，是能干擾其他生活細胞發育功能的化學物質。大多數抗生素確實能夠滿足很多消費者的“純天然來源”消費觀，但是純天然未必對人體就完全無害。實際上，如何有效避免抗生素對人體的副作用，長久以來都是藥物化學和生物化學科研工作者的重要研究課題之一，由于大多數病原微生物（支原體、衣原體、細菌、放線菌等）是與人體真核細胞構造不同的原核生物，基于這些顯著的差異性，目前抗生素的研發一般都以原核生物所特有的細胞結構為靶點，從而避免藥物與人體真核細胞的相互作用。也正因為如此，對于結構與人體細胞相近的真核病原微生物（真菌、原生動物等）、寄生蟲和沒有典型細胞結構的病毒，到目前仍然缺乏廣譜、有效的抗生素藥物。在人類使用抗生素之前和使用初期，世界范圍內的耐藥菌出現速度遠遠慢于當今，隨著不同種類抗生素的不斷開發，臨床上耐藥菌開始呈指數級出現。這種現狀是十分容易理解的，正如同寵物、農作物、觀賞植物種類產生的速度在一直加快一樣，由人類插手的人工篩選速度遠遠快于自然篩選，人類為了得到有利于自己生產、生活的新基因型物種，通過雜交、嫁接、轉基因等方式大大加快了僅僅依靠基因突變而產生新物種的速度。

二、美容美膚

皮膚是身體的最大器官，總重量約占體重的16%，總面積約為2平方米，厚度1.2毫米，眼瞼是0.5毫米，手掌、腳掌約有4～6毫米。皮膚是個多樣性功能的器官，主要執行體溫調節，皮膚透過陽光照射，形成維生素D，排泄廢物，接受感覺和保護內臟器官等功能。將香草的精油與各式的保養品結合，創造一個流行的趨勢，主要原因是消費者喜歡精油的自然香氣，精油具有一般美妝保養品的效果，還可以處理許多皮膚問題。由于皮膚類型有正常性、油性、混合型、感性4種，皮膚問題相當的多樣如老化、粗紋、黑斑、青春痘、粉刺、癢、過敏、過油、過水、缺水、缺油、疤痕、皮膚炎、曬傷、浮腫。因此皮膚類型及皮膚問題交叉出多種可能性的目的性保養品。根據個人皮膚的類型，可調配改善個人問題皮膚的精油保養品。

三、生物工程給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面

利用生物工程提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求，因此，它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源，有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。用微生物吃垃圾。生命科學領域的發現和成果，如今已廣泛應用在農業和臨床醫學中。萬一油船發生泄漏事故，如何在最快的時間處理？最近，美國就推出了一種“超級細菌”，能在幾小時內降解海面上的浮油。此外，用微生物來處理垃圾，成本不到傳統焚燒手段的1/10。動用微生物來‘吃掉垃圾，這樣既經濟又環保。

同樣，人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出：特定的真菌類能促進土壤養分的釋放，從而促進作物生長，真菌也能通過分解有機物質（例如纖維素等）釋放出糖類，促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能，包括獲得轉基因細菌和真菌，以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮，避免、減少使用人造肥料，從而減少對生態環境的破壞。

四、生物工程的未來前景

1 第二次綠色革命 未來的生物工程將按設計需要創造出更多的作物新品種，如耐堿、耐早、耐寒、抗逆和抗病蟲害的新作物，高產、優質的高蛋白農作物，固氮農作物，人類需要的其他作物新品種。這些新作物的大量培育，將會滿足21世紀以后全世界超過70億人口的糧食需求，以解決人類的饑荒和營養不良問題，從而迎來第二次綠色革命。

2 根洽污染和不洽之癥 人類將來一旦制成了能快速吃掉多種有毒物如DDT和汞化物等的“超級菌”，只要幾小時它們便能清除過去通常要一年才能清除的污染物，為根治污染創造奇跡。利用基因工程技術培育人體癌疫苗，可以中斷致癌基因的表達和異常蛋白的產生。大量生產抗癌病毒和殺癌干擾素，并用基因技術修復人體不正常的和有缺陷的基因或DNA分子，人類終將根治癌癥和遺傳病。

3 21世紀的生命產業 近幾年已有20%的化工工藝為生物學工藝所替代，當前以生物工程為工藝基礎發展起來的生命產業已開始扎根于世界經濟之中。據《世界農業》1984年第4期估計，世界各國應用基因工程創造的產值，1999年可達30億美元，2000年將達500～1000億美元，2005年時日本將達到41000～68000億日元，可見21世紀將是生命產業的新世紀。為此，世界各國都把生物工程當作未來產業進行開發，我國在這方面已經取得了很大的成就，并會繼續對生物工程進行研究開發和應用。

結語：雖然早在本世紀初，就有人將生物工程列入高科技的范圍，但它卻廣泛地存在于我們的日常生活之中，您如果仔細研究一下人類的家庭生活，就會發現不少家庭婦女是當之無愧的“生物工程師”，她們的經驗和技藝很有挖掘的意義。

參考文獻：

[1]王克海.生物工程的現狀和發展[J].新技術.1984年6月.

[2]高慶生.生物工程進展[M].科學技術文獻出版社.1986.

[3]葉俊.生物工程的現狀與展望[J]].重慶大學學報.1990年11月.