生物技术
我也是生物技术的,还是师范学校,打算当老师。目前也在找工作,美容,食品,酿造,制药,质检,实验员,食品营养等。生物技术学的东西面广,不深入,说干什么,什么都干不了,但也什么都可以干。看个人了。
㈡ 什么是生物技术
生物技术(biotechnology)又称生物工程(bioengineering),是以生命科学为基础,利用生物体的特性和功能,设计、构建具有预期性状的新物种、新品种(系),以及与工程原理相结合,加工生产目的产物,为社会提供商品和服务的综合技术体系。
它包括几乎所有生物科学和其他尖端基础学科如化学、数学、微电子技术、计算机科学等为支撑,形成的一门多学科互相渗透的综合性学科。
生物技术与其他高新技术一样具有“六高”的基本特征:即高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险、高势能。
㈢ 什么是生物技术
什么是现代生物技术?
现代生物技术的兴起始于本世纪70年代,如今已经成为高技术群体中一支绚丽的奇葩。这门技术具有鲜明的军、民两用性,应用潜力十分广泛。它既可以为解决人类面临的食品、健康、能源、环境等问题提供新的手段,又可以为大幅度提高部队的作战效能和生存能力开辟新的途径。现代生物技术的深入发展和广泛应用、是本世纪继计算机技术革命之后又一次重要的技术革命,是现代军事技术革命的生力军。
基本含义
现代生物技术是以生命科学为基础,利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合,加工生产产品或提供服务的综合性技术。这门技术内涵十分丰富它涉及到:对生物的遗传基因进行改造或重组,并使重组基因在细胞内表达,产生人类需要的新物质的基因技术(如“克隆技术”);从简单普通的原料出发,设计最佳路线,选择适当的酶,合成所需功能产品的生物分子工程技术:利用生物细胞大量加工、制造产品的生物生产技术(如发酵);将生物分子与电子、光学或机械系统连接起来,并把生物分子捕获的信息放大、传递。转换成为光。电或机械信息的生物耦合技术;在纳米(即百万分之一毫米)尺度上研究生物大分子精细结构及其与功能的关系。并对其结构进行改造利用它们组装分子设备的纳米生物技术:模拟生物或生物系统。组织、器官功能结构的仿生技术等等。
独特的优点
——生产原料简单。生物在进行合成代谢时,大都以随手可得的物质(如空气、水、植物和矿物质等)为原料,以阳光等为能源,不仅原料成本低,而且取之不尽。
——安全、可靠性高。典型的生物化学反应都是在酶的催化作用下进行的,要求输入的能量少,反应条件缓和,工艺和设备简单,操作安全性好。生物系统在合成物质时,先把脱氧核糖核酸遗传信息转录给核糖核酸,然后以核糖核酸为模板进行合成。该过程虽然很复杂,但出错机率极小,且无副产品。更重要的是,生物系统能自动发现并纠正错误,进行自动化合成生产,生产可靠性高。
——产品具有特殊的活性。生物分子通常具有复杂的精细结构,这种结构往往会赋予生物分子特殊的活性,即所谓“生物特异功能”,例如准确、敏感的识别能力,高效的搜索能力,牢固的粘结性能等等。在用基因技术对其控制基因进行改良后,这些性能还将大大增强。
——系统结构紧凑。生物系统中的信息码、模块、制造组装机构都是在分子水平以完美方式自组装起来的。这就使生物系统(如眼球、大脑等)比类似功能的人造电子、光学或机械系统要紧凑得多。如果能运用生物耦合技术把一些生物系统与设计的装置耦合起来,或者利用纳米生物技术、自组装技术将它们制造出来,那么设备的尺寸就可能减少很多。
——有利于提高或扩展人类的能力。运用生物医学可提高人类对疾病的治疗效果和抗病能力;通过人脑与设备的耦合可扩展人类的能力,减小人机界面的操作难度。
军事应用
80年代以来,美国等一些发达国家开始大力研究和发展军事生物技术,以期满足军事上对许多先进能力的需要。目前正在研究或已预见到的军事应用主要有——
在信息探测方面:利用酶、抗体、细胞等制造具有识别功能的生物传感器,不仅能准确地识别各种生、化战剂,通过与计算机配合及时提出最佳防护和治疗方案、而且还可用于探测炸药、火箭推进剂的挥发降解情况,确定敌方库存地雷。炮弹、炸弹、导弹等的数量和位置。利用仿生技术制造的各种信息收集系统,可以大幅度提高探测、监视和导航能力。仿视觉探测器的电子蛙眼雷达能快速识别不同形状的飞机。舰艇。导弹等运动物体,并能根据飞行特点,识别真假导弹;“蝇眼”相机一次能拍下1000多张照片,分辨率高达每厘米4000线,成为有效的侦察工具;模拟狗、猫头鹰等动物夜视功能的装置,能搜索到微光下地面或空中目标。科学家们根据“蛇眼”红外线定位原理研制了红外制导的空空导弹,现在人们又根据蝙蝠抗干扰能力强的原理研制出新颖的蝙蝠式抗干扰超精密全敏雷达。根据狗鼻子机理制成的仿嗅觉传感器“电子犬”,能测定仅千万分之一的过氧乙烯毒气;根据苍蝇的触角上非常灵敏的嗅觉感觉器,制造出了嗅觉敏感的探测装置。
值得重视的是,上面所例举的一些已制造出来的仿生探测器大都还是被动的仿生装置。随着生物技术的发展,在彻底弄清生物系统的工作原理后,通过基因技术、生物分子工程技术对生物分子的改造,运用生物分子电子技术等主动仿生学方法,一定能制出功能优于生物结构更紧凑,体积更小的各种信息探测装置。美国、日本、欧洲、俄罗斯现正在努力向主动仿生技术发展。
在信息处理方面:研究表明,以蛋白质分子做材料制造的生物计算机,不仅体积小、重量轻。能耗小、环境适应性强。运算速度和储存能力比现有计算机要高出数亿倍,而且具有和人脑一样的分析。判断。联想、记忆等智能。它的研制成功必将使军事情报的获取。处理发生质的变化。美国。日本、欧洲和俄罗斯早就看好这一领域。在过去10年,他们已研究出了蛋白质并行处理器及神经网络等原型器件,有些器件已在军事上得到了应用,例如俄罗斯有的军用雷达就使用了细菌视紫红蛋白质处理器。据估计美国在3—5年内能大批量生产这种计算机,且造价比半导体计算机要低,因为它所需的生物材料可利用通过基因技术改造的细菌大量生产。
在一体化指挥和控制方面:生物计算机的微型化、低成本趋势,不仅使指挥中心、网络节点,而且使每件武器。每个士兵都可能拥有计算机,“整个战场就像一个计算机大平台”,从而实现信息流程最优化,信息流动实时化,信息采集、传递、处理、存储、使用一体化,并形成一个指捍层次减少的扁平的“网”状指挥体系,以利于提高信息传输速度和体系生存能力,并使决策分散化和指挥实时化。
在信息战防御方面:生物技术在伪装与隐身方面表现出非凡才能。例如,通过对“变色脂”表皮颜色变化机理的研究,研制出一种变色蛋白质纤维,可用它做成变色服,或根据这一原理研究出随环境变化的生物涂料,把它涂在设施、装备、武器、平台、头盔上来伪装自己。还可通过生物技术合成一些可吸收红外。紫外等各种波长的吸波生物材料(如视黄酸聚合物、希夫碱盐聚乙烯)来减少或消除信号达到隐身的目的,提供新一代高效能的作战系统。
常规武器装备除可利用生物计算机、生物传感器或仿生探测器来提高武器平台的信息化水平之外,还可利用生物技术为它仰提供轻质高性能的材料:用于装甲防护的高硬度。高韧性生物陶瓷;用于制造防护服。降落伞及复合材料的抗拉强度超过钢丝的改进型蜘蛛丝,用于制造轮胎和密封垫的理化性能优秀的生物弹性体;可代替钢材的高强度生物塑料:可在各种环境中使用的生物粘胶剂;模仿生物智能结构的智能材料;模拟骨质密度梯度变化的功能梯度材料;模拟贝、驯鹿角结构的仿生装甲材料;模拟软体动物表皮的多功能蒙皮等等。在制造工艺上,使用仿生技术,也可以提高平台的性能和生存能力,模仿海豚体形和各部分比例建造的新式核潜艇,航速提高了20%~25%;用人造海豚皮包裹鱼雷,水的阻力可减少一半;美军目前正在模仿鳐鱼和电鳗两种鱼的运动原理,以弹性皮替代潜艇的传统外壳,研制一种新型“皮动”潜艇,旨在使其在潜航时难以分辨出到底是鱼还是潜艇,既能巧妙地隐蔽自己,又可突然袭击敌方。
智能武器利用生物技术研制的制导系统将促使精确制导技术向更高的智能化方向发展。美军正在根据蝇眼视觉原理研制的“蝇眼”制导系统,可根据目标运动参数及位置信息,自动控制导弹飞行状态,跟踪、攻击目标。弹载微型生物计算机可利用声波、无线电波、可见光、红外、激光甚至气味等一切可利用的直接或间接目标信息,帮助导弹自主地搜索、识别、定位和攻击目标,从而大大提高导弹的命中精度。
非致命武器利用生物技术还可以制造出许多非致命武器。例如,可以污染油料。润滑剂或使它们凝聚的生物活性物质;可迅速降解军事设备上的塑料、橡胶和其它合成或天然材料的酶;可降解弹药、推进剂的酶;能对军事通信设备、计算机造成严重干扰的导电性生物聚合物;可吞噬计算机芯片材料的微生物等。
提供机动灵活的后勤保障
用生物酶或微生物生产炸药。弹药或推进剂,可以在温和的条件下进行,操作安全,合成物更稳定。利用红极毛杆菌与淀粉的作用可生产氢气,每消耗1克淀粉可生产5升氢气,氢气和少量燃料混合可代替汽油(或柴油),使用这种燃料的机动装备只需带少量淀粉就可实施长时间、远程、机动作战。利用发酵技术可为机动部队提供易于保存和携带的高能量胶囊状营养食品。在食物短缺的特殊场合,可采用高效植物纤维酶将植物的根、茎、叶转化成易于消化吸收的营养丰富的葡萄糖,供战士食用。部队在执行任务时、水是必不可少的。采用生物技术生产的生物聚合物梯度膜,可快速滤去非饮用水中有害物质(包括放射性污染物)。生物技术也是治理军事环境的理想方法。用生物酶清洗生化战剂,速度快,对人体和设备无损伤。利用微生物处理放射性废物和有毒物质,效率高,二次污染轻,投资少。在军事医学领域,运用生物技术可生产出优质的供野战外科用的人工血。人造骨、人工皮肤和伤口粘合剂等等。
近10多年来,美国、日本、俄罗斯和欧洲的一些国家十分重视生物技术的发展,并积极推进它的军事应用,其中以美国的研究最为活跃。从1989年开始,美国国防部每年都把它列入国防关键技术计划。为了加强军事生物技术的研究,美国国防部还成立了国防生物技术指导委员会。美军对生物技术研究的范围很广,现阶段主要集中在军事生物医学、生物传感器、生物材料、军事环境的生物处理、生物分子电子技术及仿生学等领域。
㈣ 生物技术主要包括什么
生物技术是应用生物学、化学和工程学的基本原理,利用生物体(包括微生版物,动物细胞权和植物细胞)或其组成部分(细胞器和酶)来生产有用物质,或为人类提供某种服务的技术。
生物技术包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程以及生化工程所取得的成果,利用生物转化特点生产化工产品,特别是用一般化工手段难以得到的新产品,改变现有工艺,解决长期被困扰的能源危机和环境污染两大棘手问题。
(4)生物技术扩展阅读:
2003年, 美国J. Craig Venter 实验室合成了5.8×105 碱基对的生殖道支原体全基因组,首次实现了人工合成微生物基因组;
2006年,诱导性多功能干细胞技术(Inced Pluripotent Stemcells, iPS)产生;
2010年5月,J. Craig Venter 实验室报道了首例“人造细胞”的诞生,并将其命名为“辛西娅”(意为“人造儿”)。
他们利用化学方法合成基因组,将其植入一个去除原有遗传物质的单细胞细菌(山羊支原体)中,使这个受体细胞可在实验室进行繁殖,使之成为“地球上第一个由人类制造的可进行自我复制的新物种”,向人造生命形式迈出关键一步;
㈤ 什么叫生物技术
学科:理学
门类:生物科学类
专业名称:生物技术
业务培养目标:本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。
业务培养要求:本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识,受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发与管理的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;
2.掌握基础生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能,以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法;
3.了解相近专业的一般原理和知识;
4.熟悉国家生物技术产业政策、知识产权及生物工程安全条例等有关政策和法规;
5.了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及生物技术产业发展状况;
6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。
主干学科:生物学
主要课程:微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。
主要实践性教学环节:包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计等,一般安排10-20周。
修业年限:四年
授予学位:理学学士
㈥ 生物技术有哪些
现代生物技术常用技术一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。
基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株,并可以产生新的物种或品系。
酶工程(英语:Enzyme engineering)又称蛋白质工程学,是指工业上有目的的设置一定的反应器和反应条件,利用酶的催化功能,在一定条件下催化化学反应,生产人类需要的产品或服务于其它目的的一门应用技术。
发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究,获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息,在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造,通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统,这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物,甚至可以是细胞系统。
㈦ 什么叫生物技术
生物技术是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。
生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术。
㈧ 生物技术有何应用
生物技术,是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科,尽管起步晚,但是发展迅速,是解开生命之谜、创造新物种的钥匙。比尔盖茨在1996年说过:“生物科技将像电脑软件一样改变这个世界。”科学家预言,生物将取代物理。未来的时代不再是矿物时代而是生物时代,谁掌握了先进的生物技术,谁就将主宰未来。
一、生物工程技术的基础
生物技术包含一系列的技术,它可利用生物体或细胞生产我们所需要的生物,这些新技术包括基因重组、细胞融合和一些生物制造程序等等。其实人类利用生物体或细胞生产我们所需要生物的历史已经非常悠久,例如在1万年前开始耕种和畜牧以提供稳定的粮食来源,6000年前利用发酵技术酿酒和做面包,2000年前利用霉菌来治疗伤口,1797年开始使用天花疫苗,1928年发现抗生素盘尼西林等。既然人类使用生物科技的历史这么久,为什么近年来生物技术又突然吸引大家的注意呢。这是因为20世纪中期,人类对构成生物体最小单位,即细胞及控制细胞遗传特征的基因有了更深入的了解,20世纪70年代又发展出基因重组和细胞融合技术。由于这两项技术可以更有效、更快速地让细胞或生物体生产出我们所需要的新物质,且适合工业或农业量产,因此从20世纪80年代开始,造就了一个新兴的生物科技产业。
生物工程技术包括五大工程,即基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和生物反应器工程。在这五大领域中,前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体,使它们获得外来基因,成为新物种。后三者的作用则为新物种创造良好的生长与繁殖条件,进行大规模的培养,以充分发挥其内在潜力,为人们提供巨大的经济效益和社会效益。
1.基因工程
随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前,生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密,而是开始跃跃欲试,设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性,这种分子水平的干预是这样实现的:将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断,连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA重新组织一下,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型。这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同,它很像技术科学的工程设计,即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就被称为“基因工程”,或者称之为“遗传工程”。
基因工程在20世纪取得了很大的进展,这至少有两个成功典范。一是转基因动植物,一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因,使得动植物具有了原先没有的全新的性状,这引起了一场农业革命。如今,转基因技术已经开始广泛应用,如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”的母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物,它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。
2.细胞工程
指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法,按照人们的需要和设计,在细胞水平上重组细胞的结构和内含物,以改变生物的结构和功能,快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。细胞工程的优势在于避免了分离、提纯、剪切、拼接等基因操作,只需将细胞遗传物质直接转移到受体细胞中就能够形成杂交细胞,因而能够提高基因的转移效率。通俗地讲,细胞工程是在细胞水平上动手术,也称细胞操作技术,包括细胞融合技术、细胞器移植、染色体工程和组织培养技术。通过细胞融合技术,可以培育出新物种,打破了传统的只有同种生物杂交的限制,实现物种间的杂交。这项技术不仅可以把不同种类或者不同来源的植物细胞或者动物细胞进行融合,还可以把动物细胞与植物细胞融合在一起。这对创造新的动植物和微生物品种具有前所未有的重大意义。
3.酶工程
酶工程又称生物转化反应,是利用生物学方法以酶为催化剂,使一种物质迅速转化为另一种物质的技术。它不需要传统的化学转化所必不可少的高温、高压、强酸、强碱等条件,节省能源,效率极高。酶工程最突出的成就是微生物发电。最原始的酶工程要追溯到人类的游牧时代。那时候的牧民已经会把牛奶制成奶酪,以便于贮存。他们从长期的实践中摸索出一套制奶酪的经验,其中关键的一点是要使用少量小牛犊的胃液。用现代的眼光看那就是在使用凝乳酶。此后,在开发使用酶的早期,人们使用的酶也多半来自动物的脏器和植物的器官。例如,从猪的胰脏中取得胰蛋白酶来软化皮革;从木瓜的汁液中取得木瓜蛋白酶来防止啤酒混浊;用大麦麦芽的多种酶来酿造啤酒;等等。然而,随着酶的开发应用的扩展,这些从动植物中取得的酶已经远远不能满足人们需要了。人们把眼光转向了微生物。
微生物是发酵工程的主力军。在发酵工程里(或者说在自然界也一样),微生物之所以有那么大的神通,能迅速地把一种物质转化为另一种物质,正是因为它们体内拥有神奇的酶,正是那些酶在大显神通。说到底,发酵作用也就是酶的作用。
微生物种类繁多,繁殖奇快。要发展酶工程,微生物自然应该是人们获取酶、生产酶的巨大宝库、巨大资源。事实上,目前酶工程中涉及的酶绝大部分来自于微生物。
酶工程,可以分为两部分。一部分是如何生产酶,一部分是如何应用酶。用微生物来生产酶,是酶工程的半壁江山。
4.发酵工程
指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、灭菌、接种和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。
5.生物反应器工程
生物反应器是指为细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备,它是生物反应过程中的关键设备。生物反应器的结构、操作方式和操作条件的选定,对生物化工产品的质量、收率(转化率)和能耗有直接影响。生物反应器的设计、放大是生化反应工程的中心内容,也是生物化学工程的重要组成部分。从生物反应过程说,发酵过程用的生物反应器称为发酵罐;酶反应过程用的生物反应器则称为酶反应器。另一些专为动植物细胞大量培养用的生物反应器,专称为动植物细胞培养装置。顾名思义,生物反应器工程就是研制各种生物反应器的工程。
基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程不是孤立存在的,而是彼此互相关联、互相渗透。例如用基因重组技术和细胞融合技术可以创造出许多具有特殊功能和多功能的工程菌和超级菌,再通过微生物发酵来产生新的有用物质。再如酶工程和发酵工程相结合,可以改革发酵工艺,大大提高产量。
二、神秘的军事生物技术
在引发21世纪武器装备革命性变化的高新技术中,迅速兴起的生物技术发展势头正猛。未来的武器装备、后勤保障和军用医药等各个方面,都将离不开生物技术的支撑。有识之士认为,现代化生物武器是一支重要的威慑力量,在未来战场上,比原子弹更可怕。
以生命科学为基础的综合性技术——生物技术将成为军事高技术的制高点。
1.人称“种族武器”和“世界末日武器”的基因武器
基因武器就是在生物遗传工程技术的基础上,用人为的方法,按照军事上的需要,利用基因重组技术,复制大量致病微生物的遗传基因,并制成生物战剂放入施放装置内所构成的武器。它能改变非致病微生物的遗传物质,使其产生具有显著抗药性的致病菌,利用人种生化特征上的差异,使这种致病菌只对特定遗传特征的人们产生致病作用,从而有选择地消灭敌方有生力量。因此,科学家们也称这种“只对敌方具有残酷杀伤力,而对己方毫无影响”的新型生物武器为“种族武器”。按照美国国家人类基因组研究中心的报告,由多国联手开展的人类基因组计划,预计于2003年完成,届时将可排列出组成人类染色体的30亿个碱基对的DNA序列,揭开生命与疾病之谜。一旦不同种群的DNA被排列出来,就可以生产出针对不同人类种群的基因武器。
基因武器杀伤力极强,远非普通的生物战剂所能比拟。据估算,用5000万美元建造一个基因武器库,其杀伤效能远远超过50亿美元建造的核武器库。某国曾利用细胞中的脱氧核糖核酸的生物催化作用,把一种病毒的DNA分离出来,再与另一种病毒的DNA相结合,拼接成一种具有剧毒的“热毒素”基因战剂,用其万分之一毫克就能毒死100只猫;倘用其20g,就足以使全球55亿人死于一旦。正因为如此,国外有人将“基因武器”称为“世界末日武器”。科学家认为,不能排除随着基因操作等知识的日益普及,基因技术被用于制造基因武器的可能。甚至有人预测,基因武器将在5至10年内出现。
2.威力巨大的生物炸弹
利用生物技术制造炸药,生产过程简单,成本低,燃烧充分,爆炸力强,威力比常规炸药大3~6倍。用生物炸药制成的武器战斗可使武器的战术、技术性能提高一个数量级。
3.智能化的军用仿生导航系统
自然界中许多动物具有导航能力。研究发现,鸟体的导航系统只有几毫克,但精确度极高,探测误差小于0.03微瓦/平方米。目前已有一些国家在利用生物技术手段模拟动物的导航系统来简化军事导航系统,以提高精度,缩小体积,减轻重量,降低成本,增强在复杂条件下的导航能力。
4.敏锐的军用生物传感器
把生物活性物质,如受体、酶、细胞等与信号转换电子装置结合成生物传感器,不但能准确识别各种生化战剂,而且探测速度快、判断准确,与计算机配合可及时提出最佳的防护和治疗方案。美国国防部于1990年将生物传感器列入国防关键技术,2000年就制造出了机器人生物传感器。生物传感器还可通过测定炸药、火箭推进剂的降解情况来发现敌人库存的地雷、炮弹、炸弹、导弹等装备的数量和位置,它将成为实施战场侦察的有效手段。
5.取之不尽的军用生物能源
目前主战兵器的机动装备大都以汽油、柴油为燃料,跟踪补给任务重、要求高。生物技术可利用红极毛杆菌和淀粉制成氢,每消耗1克淀粉就可生产出1毫升氢。氢和少量燃料混合即可替代汽油、柴油。这样,机动装备只需要带少量的淀粉,就能进行长时间远距离的机动作战。日本、加拿大等国把细菌和真菌引入酵母,酶解纤维生产酒精,或用基因工程方法使大肠杆菌把葡萄糖转化为酒精,代替汽油或柴油,可随时为军队的机动装备提供大量的生物燃料。
6.奇异的军用生物装具
即利用生物技术就地取材提供高能量的作战军需品。如美国陆军研究发展和工程中心已经从织网蜘蛛中分离出合成蜘蛛丝的基因,从而能够生产蛛丝;还可将基因转移到细菌中生产可溶性丝蛋白,经浓缩后可纺成一种特殊的纤维,其强度超过钢,可用于生产防弹背心、防弹头盔、降落伞绳索和其他高强度轻型装备。
7.疗效快捷的军用生物医药
生物技术可以制造新的疫苗、药物和新的医疗方法。如利用生物技术生产血液代用品,已受到世界各国的重视,人造血液可望缓解战场上血浆的供需矛盾。利用生物技术生产的高效伤口愈合材料,有望进行大规模生产。科学家正研究用重组工程菌进一步提高壳多糖(有促进伤口愈合功能)的产量。美国一些公司与陆军医疗中心正在从事用生物技术合成“人造皮肤”的研制工作。
8.不可思议的军用仿生动力
人和动物的肌肉具有惊人的力量,人体全身的600余块肌肉朝一个方向收缩,其力量可达25吨!目前,军事仿生专家已用聚丙烯酸等聚合物制成了“人工肌肉”,把它放入碱或酸介质中,便能产生强烈的收缩或松弛,直接把化学能转变成机械能。为尽快制造出实用的肌肉发动机,专家们设想用胶原蛋白作材料。胶原蛋白分子呈螺旋状结构,类似弹簧。将其浸入溴化锂溶液后即迅速收缩,从而做功,用纯水洗去溴化锂,胶原蛋白就恢复到原来长度。这种“肌肉发动机”没有齿轮、活塞和杠杆,故体积小、重量轻、无噪音、操作简便,还省去了体大笨重易燃易爆的油箱,用来制造兵器,可大大提高机动力和生存力。
9.怪异的军用动物武器
训练动物参战,自古有之。但人们运用生物工程技术,创造一些“智商”高、体力强、动作敏捷和繁殖速度快、饲养简单的动物,去充当“战斗动物兵”并非遥远。1992年,世界上第一头带有人类遗传特征的短吻、小眼睛、大耳朵、被称为“阿斯特里德”的猪,在伦敦降生了。到第二年,英国就有37头猪带上了人类基因。科学家的目的是为了实现跨物种器官移植,以解决目前移植手术中器官来源不足的难题。但由此不难想象,随着基因技术的发展,用这一技术“杂交”出一些怪物,甚至“人造人”,完全是有可能的。
此外,生物加工处理技术在军事领域也有广泛的应用。目前正在研究的课题有:生化战剂的洗消、危险废物的生物降解、生物除雷、生物防核污染等。已经初步研制出了无腐蚀、低成本、高速度、便于携带的清洗生化战剂的生物酶,清除残余地雷、水雷,降解TNT炸药的生物体和能除去铀、镭、砷等有毒有害元素的微生物。
㈨ 生物技术分为哪几种
按照生物技术应用的生产部门的不同,生物技术可分农业生物技术、环境生物技术、医学生物技术、公安生物技术等多个方面,其中农业生物技术又可分为植物生物技术、动物生物技术和微生物生物技术。
根据操作的对象及技术的不同,生物技术可分为细胞工程、基因工程、蛋白质工程、发酵工程和酶工程。细胞工程(cellengineering)是应用细胞生物学和分子生物学的原理、方法和技术,按人们的设计,有计划、大规模地培养某一物种的组织或细胞,以获得该生物的产品,或改变细胞的遗传特性以产生新的物种或品系;基因工程(geneengineering),又叫基因操作、重组DNA技术,是把生物有机体的DNA分离提取出来,在体外进行酶切和拼接,构成重组DNA分子,然后转化到受体细胞,使外源基因在受体细胞增殖表达;蛋白质工程(proteinengineering)是根据蛋白质的结构和生物活性之间的关系,利用基因工程的手段,按照人类的需要定向地改造天然蛋白质或设计制造新的蛋白质;发酵工程(fermentationengineering)是利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在合适条件下,通过现代工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品,有时也称微生物工程;酶工程(enzymeengineering)是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能,或对酶进行修饰改造,并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的一项新技术。应该指出,上述5项技术并不是各自独立的,它们彼此之间是互相联系、互相渗透的。
其中的基因工程技术是核心技术,它能带动其他技术的发展,比如通过基因工程对细菌或细胞改造后获得的“工程菌”或细胞,都必须分别通过发酵工程或细胞工程来生产有用的物质;
又如,通过基因工程技术对酶进行改造以增加酶的产量、酶的稳定性以及提高酶的催化效率等。
㈩ 生物技术是什么
生物技术(英语:biotechnology)指利用生物体(含动物,植物及微生物的细胞)来生产有用的物质或改进制程,改良生物的特性,以降低成本及创新物种的科学技术。根据不同的工具和应用,它往往与生物工程和生物医学工程的(相关)领域重叠。
生物技术是应用生物学、化学和工程学的基本原理,利用生物体(包括微生物,动物细胞和植物细胞)或其组成部分(细胞器和酶)来生产有用物质,或为人类提供某种服务的技术。
近些年来,随着现代生物技术突飞猛进地发展,包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程以及生化工程所取得的成果,利用生物转化特点生产化工产品,特别是用一般化工手段难以得到的新产品,改变现有工艺,解决长期被困扰的能源危机和环境污染两大棘手问题,愈来愈受到人们的关注,且有的已付诸现实。
(10)生物技术扩展阅读:
千百年来,人类在农业,食品产业,和医药已经采用生物技术。早期的生物技术,可追溯至远古时代。古埃及人利用酵母菌酿酒。
之后,包含传统式利用微生物之酦酵技术来做食品发酵,或是酦酵生产抗生素等,都是生物技术的利用的例子。现代生物技术,在1950年代DNA结构的发现以来,分子生物学急速发展,将传统的生物技术进行了一次大革命。例如利用基因克隆技术,将胰岛素克隆到大肠杆菌中生产。开启了现代生物技术学之工业价值。在20世纪末和21世纪初,生物技术已扩大到包括新的和不同的学科如基因组学,基因重组技术,应用免疫学和开发医药治疗和诊断测试。