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生物領域的科學技術

發布時間: 2021-08-11 15:18:08

『壹』 生物科學技術的最新權威科技成果

2013年12月,FDA批准了首個高通量DNA測序儀,這種儀器可以幫助人們快速有專效的測序人類DNA,用於遺傳學屬檢測、醫學診斷和個性化的葯物治療。在這一審批過程中,研究者們首次使用了一組人類標准基因型的參考數據集。這些標准基因型由美國國家標准技術研究所NIST和瓶中基因組聯盟(Genome in a Bottle)共同建立。

『貳』 生物科學技術的項目有哪些

生命科學最大的基礎工程

生物技術在過去的幾十年風起雲涌,70年代出現的重組DNA,使得人們有可能按照需求生產出基因工程的葯物。到了80年代,轉基因技術在農業方面的應用極大地提高了農作物、動物的產量和品質。90年代有代表性的進展就是克隆技術,使得重組生命成為可能,這是很偉大的進步。信息技術在很大程度上改變了社會,正如未來學家所說,信息技術使我們能夠做的更多做得更快、更好。但是,生命科學、生物技術有可能改變人類自身,改變未來社會的發展,其影響更重大。從總體上看,生命科學無論從揭示未知領域的廣度深度,從產業化的巨大前景,保證人類基本的物質生活的需求,強身健體的需要,還是推動整個人類的進步來說,都是非常重要的一個領域,因此說21世紀是生命科學的世紀是很有道理的。

人類基因組研究是目前生命科學領域里的一項最大的基礎工程。生命活動在相當大的程度上是受遺傳因素影響的,要理解生命,戰勝疾病,提高健康,就必須對控制生命的遺傳信息有所了解,而且不是支離破碎的了解,是整體化的了解。所謂基因組是生命遺傳信息的總合,它不是個體基因的概念,它是所有基因在一起,再加上那些調控基因的遺傳信息。這個項目的驅動因素也是雙重性的,一個是科學家的好奇心,求知慾望,像任何其他基礎科學一樣;另外一個巨大的驅動力就是人類健康的一種需求。

生命科學要揭示的奧秘很多,整個框架搭起來的過程就是從具象到微象,從大到小,由表及裡,但到達"里"以後發現,對個別的孤立的分子進行研究,恐怕不能揭示其中的規律,這樣就從分析進入到綜合。進入到人類基因組時代,生命科學全新形態,即大科學形態,系統科學形態,交叉科學形態。人類基因組揭示的信息量大概只有天文的數字可以與之相比。如果把生物的變異性考慮進去的話,這種海量信息的儲存、分析、傳輸,收集,把信息從數據變成知識,這就要求信息技術、數學等加入進來,所以生物信息學產生了。要在同一時間研究所有的基因、所有的蛋白質的表達和相互作用,是一種系統科學的研究方法。為了進行這樣的分析,新的平台就要發展,比如生物晶元,在一個指甲蓋大小的面積上可以把人類的所有基因,將來可能發展到所有的蛋白,都放在這個小的平面上,用定型化來進行系統化的研究。當今的生命科學的大科學平台,為我們揭示生命的奧秘提供了可能。破譯"天書"只為造福社會

經過全球科學家包括中國科學家的努力,2000年6月人類基因組計劃完成了框架測序,大概再過兩三年,到2003年就可以把人類基因組的精細的序列完成。中國科學家承擔的的1%的任務完成得還是非常優秀的,在6個國家中最早地完成了自己應該承擔的區域的精細測序。也就是說,第一份人類的遺傳"天書"已經展現在我們眼前,但是我們還不怎麼讀得懂。現在提出功能基因組計劃,就是要理解這個"天書"里說的是什麼內容,"天書"上的信息是怎麼表達的,這種表達又是如何控制的,這種表達、控制和環境又是如何相互作用的,這種相互作用在人類的健康和疾病當中又是怎麼樣變化的。

人的生老病死這些活動,實際上既有遺傳因素,又有環境因素。人類基因組計劃研究的意義最後還是體現在對人類的實際貢獻上,尤其體現在對人類重大疾病的防治上來。這里又有一個醫學基因組問題。基因組是有變異的,不是一成不變的,這就為遺傳信息的變異奠定了基礎。為什麼在一些人群和家族中比較容易發生某些疾病,比如高血壓、肥胖症等。據調查,目前中國人中有25%超重,少兒肥胖者達7-8%,而且增長速度很快。這里既有遺傳因素又有其他因素,醫學基因組學就是要搞清那些遺傳疾病的原因及其防治辦法。由於人的千差萬別,對於疾病的易感性,對葯物的反應性包括對療效的反應性和對副作用的反應性,都跟遺傳信息的變異有關,所以,不僅要"天書"讀出來,而且要把人群、個體之間主要差異,就是把"天書"里的那些符號識別出來。

基因技術提供無限商機

基因技術對醫葯行業來說是提供了無限商機,一部分基因的蛋白質產物可以直接用來做葯,大多數基因蛋白質的產物可以用來篩選葯物。化學葯物在身體里作用的靶點,主要是基因編碼的蛋白質。以前是先有化合物,再來一點點識別這個化合物作用在哪些靶位上。現在反過來了,先知道那麼多的靶點,再來篩選化合物,這樣葯物發現的速度就加快了。識別疾病基因就使疾病的診斷進入到基因診斷階段,對異常的基因進行替代,就產生了基因治療。

人類基因組發展到今天,主要就是從整理天書到真正的生物學功能,然後應用於人類的治療疾病、健康和醫葯上。人類基因組計劃也推動了對其他生命基因組的研究,推而廣之,還包括了對簡單生命體的基因組,比如大腸桿菌一直到植物,比如水稻再到動物的研究。僅僅看到人類基因天書,很難理解為什麼是人類,什麼讓我們區別於其他動物。把生命天書拿出來,從最簡單的生命體到最復雜的人類生命進化過程中,不同階段的生命體的遺傳特性,拿出來進行比較,就可以發現在基因組水平進化的規律,了解基因組的結構和功能怎麼樣從簡單到復雜,由低級到高級發展的。這個計劃的帶動對解析生命科學的最復雜問題如進化、發育、腦功能等,都有巨大作用。

中國的生命科學研究過去幾十年來走過了一條艱難曲折的道路。直到20世紀80年代末期,基因組科學在很落後的情況下,爭取一個很快的發展。因為基因學科是帶動學科,中國的科學發生了前所未有的整合、發展,促進了生命科學的發展。應該說,人類基因組的參與,開始是跟蹤,後來是參與,後來是人類疾病的研究,如果說人類疾病組的研究我們還只是補充、跟蹤、參與,那麼,水稻基因組的研究,我們就是主角。目前,多個課題研究進展順利,預計2002年這些成果都可能以長篇論文的方式,在國際上最著名的重要專業刊物上發表。基因工程是生命科學的重要組成部分,比如說,分子生物學跟基因組的工作就有千絲萬縷的聯系。在前沿學科,我們有了比較大的進展,從耳聾的基因到血壓基因、指趾基因,從白血病、肝癌到肌體瘤、鼻咽癌等等。實際上,在腫瘤基因方面,中國是國際上最早涉及的國家之一。基因研究的成果,在醫學科學上起子一個很大的帶動作用。

在前沿生物高科技領域,中國科學家能產生任何一種已知的生物葯品。我們已經掌握了20多種生物克隆的核心技術,新近的克隆羊、克隆牛,已有成功的報道。轉基因已走進生產領域,國內的基因棉花,可以和國外的轉基因棉花一決雌雄。生物信息學平台已初步建立起來,而且形成一些自己的特色,在其它墓因組的研究中都已得到很好的發揮。 把知識變成經濟競爭力

雖然中國的生物科學研究成果非常喜人,但離國家的要求差距還很大。加入WTO就暴露出我們的差距非常之大。在生命科學領域,我覺得有兩個重要課題:一是如何提高農業的品質,另一個如何把國家的制葯工業搞上去。

中國農業的效率、效益不高,競爭力不夠,農民富不起來,科學界有責任啊!如何讓農產品不僅是數量上,而且是質量上提高,同時不要以犧牲環境、資源為代價,只能靠科學技術。農民正眼巴巴地等著科技人員去解決農業生產上許多問題。農民富不起來,中國的現代化也是一句空話。這是吃飯的問題。

再看吃葯的問題。現在中國雖然是葯物生產大國,但是我們的技術創新能力很低,我們的研究能力、創新葯物能力很低,90%以上都是仿製葯物。我們在國際中葯市場上只佔3%的份額,嚴重落後於日本、韓國等國。當健康水平不斷提高,醫療條件不斷改善,總體上已經控制了大部分危性傳染病,營養性(營養缺陷)的疾病也會逐步消失,將來退行性疾病會成為主要的危害。包括老年痴呆症、器官功能退化等。還有代謝性疾病,如心血管、腦血管疾病,腳顫,糖尿病等等。生老病死,由盛到衰,衰就是人體在衰老過程中的器官功能的減退,並由此引起的疾病。此外,還有外傷、器官損傷等等,進行組織和器官的再造,由此產生一個重大需求。面對這些疾病成為人類健康的障礙時,就提出了一種醫學,叫"再生醫學",包括減緩衰老和替代人體衰老的器官。完全由非生命材料造成的人工器官,還存在很大的局限性,所以,器官再造就成為很引人注目的生物技術發展的新潮流。在這一過程中,幹細胞技術、克隆技術提供了一個條件,帶來了醫學新的曙光。

現在的一個重要問題是,如何把我們基礎研究所積累起來的知識,要變成產品,變成市場,變成經濟上的競爭力。這里首先需要科研人員轉變觀念,需要進行技術創新。

『叄』 生物科學技術產品有哪些

生物科學技術一般是指利用微生物的特定性狀,通過現代化工程技術,在生物的反應器中生產有用物質的一種技術系統。目前醫用抗生素、農用抗生素等已有近200個品種,絕大部分都是發酵的產品。除抗生素外,發酵工程產品還包括氨基酸、工業用酶等。我們日常生活中常見的味精、維生素B2等也是發酵工程的產品。

『肆』 生物科學技術的項目有哪些

專業復課程:動物學、植物學制、生物化學、細胞生物學、微生物學、遺傳學、生物工程、分子生物學、生態學、植物生理學、生物統計、環境保護、基因工程、蛋白質與酶工程、發酵工程、細胞工程、現代生物學實驗技術等。

生物科學專業包括了生物科學和生物技術兩個專業方向,這些專業學科主要培養學生學習生物科學技術方面的基本理論、基本知識,學生將受到應用基礎研究和技術開發方面的科學思維和科學實驗訓練,進而具有較好的科學素養及初步的教學、研究、開發與管理的基本能力。其核心課程主要包括了動物生物學、植物生物學、微生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、分子生物學、普通生態學等學科;必修課程則包括無機及分析化學、有機化學、大學數學、大學物理學、生物統計學、發育生物學、生物技術概論、進化生物學等。

『伍』 科學技術領域有哪些 技術領域有哪些

1:科學技術領域有:

數學,物理,化學,生物,醫學,氣象,天文,地理,經濟學/管理學,工業,統計學,計算機技術,移動通信技術。

2:技術領域有:

生物技術,航天技術,信息技術,激光技術,自動化技術,能源技術,新材料,海洋技術。

(5)生物領域的科學技術擴展閱讀:

(1)科學解決理論問題,技術解決實際問題。科學要解決的問題,是發現自然界中確鑿的事實與現象之間的關系,並建立理論把事實與現象聯系起來。

(2)技術的任務則是把科學的成果應用到實際問題中去。科學主要是和未知的領域打交道,其進展,尤其是重大的突破,是難以預料的;技術是在相對成熟的領域內工作,可以做比較准確的規劃。

『陸』 生物科學技術的專業介紹

培養目標:本專業培養具備生命科學的基本理論和較系統的生物技術的基本理論、基本知識、基本技能,能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作,能在工業、醫葯、食品、農、林、牧、漁、環保、園林等行業的企業、事業和行政管理部門從事與生物技術有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。
主要課程:微生物學、細胞生物學、遺傳學、動物學、植物學、生物化學、生態學、行為學、植物生理學、動物生理學、生物進化、生物化學、分子生物學、基因工程、細胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技術、發酵工程設備等。
即生命科學(life science/biology),概括地說,生物是研究生命現象和生命活動規律的科學。作為繼物理、化學之後又一高速發展的學科,正朝著宏觀和微觀兩個方向發展。宏觀觀方面已經發展到全球生態系統的研究;微觀方面則向著分子方向發展。生物學與眾多科學結合形成了種類繁多的邊緣科學,呈輻射狀發展。
生物學從最開始就有2個學派,一個叫博物學派,一個是實驗學派。博物學派以生態學為代表,實驗學派以遺傳學和分子生物學為代表。
目前國內外尚無明確一致的生命科學的定義。特別是對生命科學的范疇,即生命科學包括哪些學科沒有明確一致的說法。但一般認為,生命科學是將生命世界(living world)作為一個整體來研究的一個科學分支,研究活著的生物(living organisms)和生命過程(life processes),包括生物科學(biological science)--即生物學(biology)及其分支即醫葯學、農林牧漁業、人類學、社會學等。生物學的分支有動物學、植物學、微生物學、解剖學、生理學、生物物理學、生物化學、細胞生物學、分子生物學、神經生物學、發育生物學、社會生物學等。生命科學中生物學及其分支是生物科學的基礎科學(basic science)或純科學(pure science),醫葯學和農林牧漁業等是生物科學的應用科學(applied science);很顯然,生物科學屬於自然科學,而人類學和社會學則屬於人文社會科學。所以生命科學的范疇是比較大的,包括了自然科學和社會科學兩大科學領域。但是,我國教育部1998年頒布的新的高等學校本科專業目錄的理工科部分中與上述生命科學自然科學部分有關的專業有生物學、生物學技術、醫學、葯學、農學等等,分別屬於基礎生物科學或應用生物科學范疇。
生物學是研究生物各個層次的種類、結構、功能、行為、發育和起源進化以及生物與周圍環境的關系的科學。人也是生物的一種,也是生物學的研究對象。
20世紀40年代以來,生物學吸收了數學、物理學和化學的成就,逐漸發展成一門精確的、定量的、深入到分子層次的科學。
人們已經認識的生命是物質的一種運動狀態。生命的基本單位是細胞,它是由蛋白質、核酸、脂類等生物大分子組成的物質系統。生命現象就是這一復雜系統中物質、能和信息三個量綜合運動與傳遞的表現。
生命有許多無生命物質所不具備的特性。比如:生命能夠在常溫常壓下合成多種有機化合物;能夠以遠遠超出機器的效率來利用環境中的物質和製造體內的各種物質;能以極高的效率儲存信息和傳遞信息;具有自我調節功能和自我復制能力;以不可逆的方式進行著個體發育和物種的演化等等。揭示生命過程中的機制具有巨大的理論和實踐意義。

『柒』 生物科學技術的應用

:人口快速膨脹,食糧問題正是生物技術應用的切入點。在基因克隆農作物的開發下,除了克隆進入抗蟲害基因、抗凍基因外,例如含有維生素A的稻米也問世。在有限耕地下,克隆農作物解決了品質上的問題。除此之外,觀賞用的花卉等,也靠著組織培養的技術,將高品質的花卉復制生產,提高花卉價值。著名的像是台灣的蝴蝶蘭。另外,經過遺傳工程技術,能產生凝血因子的乳牛也提供醫療用途。生物肥料
(biofertilizer)主要利用微生物技術製作的肥料種類。生物肥料不僅給作物提供養料、改善品質、增強抗寒抗蟲害能力、還改善土壤通透性、保水性、酸鹼度等理性化特性,可為作物根系創造良好生長環境,從而保證作物的增產。生物農葯(biopesticide)利用微生物、抗生素和基因工程等產生有殺滅蟲病效果的毒素物質,生產出廣譜毒力強的微生物菌株製作而成的農葯。
它的特點有:1.不像化學農葯般見效快,但效果持久。
2.與化學農葯比,害蟲難以產生抗葯性。
3.對環境影響小。
4.對人體和作物的危害性小。
5.使用范圍和方法有限制;等等。 :在目前這方面的研究受到極大的注目。像是幹細胞應用於再生醫學領域,如人工臟器、神經修復等。或是以蛋白質結構解析數據,對於功能性區域(domain)來開發相對應的抑制劑(如:酵素抑制劑)。利用微陣列核酸晶元,或是蛋白質晶元,尋找致病基因。
或是利用抗體技術,將毒素送入具有特殊標記的癌細胞。或利用基因克隆技術,進行基因治療等。基因治療(gene therapy)利用分子生物學方法將目的基因導入患者體內,使之表達目的基因產物,從而使疾病得到治療,為現代醫學和分子生物學相結合而誕生的新技術。基因治療作為新疾病治療的新手段,給一些難治疾病的根治帶來了光明。 :基因工程武器(genetic engineering weapon)簡稱基因武器,例子有:插入眼鏡蛇毒液基因的流感病毒和含有炭疽病毒的大腸桿菌。
基因武器的特點是:1.生產成本低、殺傷力大、作用時間長。2.對方使用難發現、難預防、難治療。3.使用方法簡單,施放手段多。4.只傷害人,不破壞武器裝備、設施。5.一旦使用會產生強烈的心理威懾作用。 :當環境受到破壞,可以利用生物技術的處理方式,讓環境免於第二次受害。生物具有高度專一性,能針對特殊的污染源進行排除。例如運輸原油的郵輪,因事故,將重油污染海域,而利用分解重油的特殊微生物菌株,對於重油進行分解,代謝成環境可以接受的短練脂肪酸等,排解污染。此外,土壤遭受重金屬污染,亦可利用特定植物吸收污染源。

『捌』 生物,計算機,新能源 你對哪個領域的科學技術

當代的話,我認為應該是C計算機處理技術。可以說現在哪一個領域如果沒有計算機處理技術都是寸步難行的。生物技術應該是下個世紀的主導領域。其它技術都是相輔相成的

『玖』 生物技術領域的發展趨勢有哪些

前,我國生物技術已廣泛用於農業、醫葯、環保、輕化工等重要領域,為生物技術創新和產業化奠定了良好基礎。生物技術與產業已經開始從跟蹤仿製到自主創新的轉變;從實驗室探索到產業化的轉變;從單項技術突破到整體協調發展的轉變。中國生物科技發展中心主任王宏廣說,我國生物技術在讓企業積極參與產業化的同時,還要加強有獨立知識產權成果的創新。努力培養技術、管理人才,建立產品標准化體系,組建相關行業協會,規范市場秩序。??我國生物技術產業通過20多年的發展已經初具規模,北京、上海、廣州、深圳等地已建立了20多個生物技術園區。目前,涉及現代生物技術的企業約500家,從業人員超過5萬人,其中涉及醫葯生物技術的企業300多家,涉及農業生物技術的企業200多家。??人均壽命從1949年35歲增長到1996年70.8歲生物技術功不可沒??據新華社北京19日電記者楊維漢報道科技部有關負責人近日表示,我國生物技術要積極穩妥地促進產業化,努力使生物技術產業成為新的經濟增長點。正在召開的"新世紀生命科學論壇"上,科技部有關人士介紹,我國將通過生物技術重點領域和關鍵技術的發展,進一步發展生物高科技,培育生物新產業,力爭使生物技術產業成為我國新的經濟增長點和支柱產業之一。??水平在發展中國家領先??據新華社北京19日電記者楊維漢報道經過近20年的發展,我國生物技術總體水平在發展中國家處於領先地位,為經濟建設和社會發展作出了重要貢獻。??我國生物技術基礎研究不斷取得突破,為生物技術創新和產業化奠定了良好基礎。中國作為惟一的發展中國家成員參與國際人類基因組計劃,完成了1%測序工作;中國科學家獨立完成了雜交水稻父本9311(秈稻)的基因組序列草圖;在國際上首次定位和克隆了神經性高頻耳聾基因、乳光牙本質Ⅱ型、汗孔角化症等遺傳病的致病基因。醫葯生物技術為提高人民平均壽命和健康水平發揮了重要作用。中國人均壽命從1949年的35歲增長到1996年的70.8歲,生物技術功不可沒。近年來,中國醫葯生物技術發展明顯加快,進入臨床研究的生物醫葯已達150多個,有基因工程干擾素等21種生物技術葯物投入生產.??為農民增收做出了貢獻??我國農業生物技術成就顯著?為提高農產品產量和質量,增加農民收入做出了重要貢獻。特別是我國首創的雜交水稻技術已經推廣到20多個國家,累計增產糧食3500多億公斤。我國是世界上第二個有轉基因抗蟲棉花自主知識產權的國家,2002年種植面積占棉花總種植面積的40%,五年來累計為農民增收50多億元。??開發再生清潔能源有功??我國在利用生物技術開發可再生清潔能源方面成就顯著。利用玉米等糧食生產燃料酒精的技術分別在河南、黑龍江已具備了數十萬噸的年生產能力,乙醇汽油已在部分地區推廣試用;日產量20餘噸的生物柴油生產企業2002年在四川問世,填補了我國生物柴油工業化生產的空白。參考資料:/9.html

『拾』 人類生命科學研究領域有哪些技術突破

20世紀70年代,在生命科學研究領域取得了兩項對人類生活和經濟活動具有深刻影內響的技術突破容,一項是重組DNA技術,一項是淋巴細胞雜交瘤技術,這兩項革命性技術的出現,有力地推動了現代生物技術的迅猛發展,促進形成了一個全新的現代生物技術群及新興產業的良好局面。

自1982年世界上第一個基因工程葯物——重組人胰島素上市以來,經過20多年的發展,世界范圍的生物技術產業蓬勃興起,作為高效益、高風險的新興產業,生物技術產業正在猛烈地沖擊著世界經濟,並產生巨大的社會和經濟效益。

生物技術本身可以發展成為具有巨大市場前景的新興產業,同時可通過提供源頭技術和產品,對傳統產業進行技術改造和產品更新換代,提高傳統產業的經濟效益。

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