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生物领域的科学技术

发布时间: 2021-08-11 15:18:08

『壹』 生物科学技术的最新权威科技成果

2013年12月,FDA批准了首个高通量DNA测序仪,这种仪器可以帮助人们快速有专效的测序人类DNA,用于遗传学属检测、医学诊断和个性化的药物治疗。在这一审批过程中,研究者们首次使用了一组人类标准基因型的参考数据集。这些标准基因型由美国国家标准技术研究所NIST和瓶中基因组联盟(Genome in a Bottle)共同建立。

『贰』 生物科学技术的项目有哪些

生命科学最大的基础工程

生物技术在过去的几十年风起云涌,70年代出现的重组DNA,使得人们有可能按照需求生产出基因工程的药物。到了80年代,转基因技术在农业方面的应用极大地提高了农作物、动物的产量和品质。90年代有代表性的进展就是克隆技术,使得重组生命成为可能,这是很伟大的进步。信息技术在很大程度上改变了社会,正如未来学家所说,信息技术使我们能够做的更多做得更快、更好。但是,生命科学、生物技术有可能改变人类自身,改变未来社会的发展,其影响更重大。从总体上看,生命科学无论从揭示未知领域的广度深度,从产业化的巨大前景,保证人类基本的物质生活的需求,强身健体的需要,还是推动整个人类的进步来说,都是非常重要的一个领域,因此说21世纪是生命科学的世纪是很有道理的。

人类基因组研究是目前生命科学领域里的一项最大的基础工程。生命活动在相当大的程度上是受遗传因素影响的,要理解生命,战胜疾病,提高健康,就必须对控制生命的遗传信息有所了解,而且不是支离破碎的了解,是整体化的了解。所谓基因组是生命遗传信息的总合,它不是个体基因的概念,它是所有基因在一起,再加上那些调控基因的遗传信息。这个项目的驱动因素也是双重性的,一个是科学家的好奇心,求知欲望,像任何其他基础科学一样;另外一个巨大的驱动力就是人类健康的一种需求。

生命科学要揭示的奥秘很多,整个框架搭起来的过程就是从具象到微象,从大到小,由表及里,但到达"里"以后发现,对个别的孤立的分子进行研究,恐怕不能揭示其中的规律,这样就从分析进入到综合。进入到人类基因组时代,生命科学全新形态,即大科学形态,系统科学形态,交叉科学形态。人类基因组揭示的信息量大概只有天文的数字可以与之相比。如果把生物的变异性考虑进去的话,这种海量信息的储存、分析、传输,收集,把信息从数据变成知识,这就要求信息技术、数学等加入进来,所以生物信息学产生了。要在同一时间研究所有的基因、所有的蛋白质的表达和相互作用,是一种系统科学的研究方法。为了进行这样的分析,新的平台就要发展,比如生物芯片,在一个指甲盖大小的面积上可以把人类的所有基因,将来可能发展到所有的蛋白,都放在这个小的平面上,用定型化来进行系统化的研究。当今的生命科学的大科学平台,为我们揭示生命的奥秘提供了可能。破译"天书"只为造福社会

经过全球科学家包括中国科学家的努力,2000年6月人类基因组计划完成了框架测序,大概再过两三年,到2003年就可以把人类基因组的精细的序列完成。中国科学家承担的的1%的任务完成得还是非常优秀的,在6个国家中最早地完成了自己应该承担的区域的精细测序。也就是说,第一份人类的遗传"天书"已经展现在我们眼前,但是我们还不怎么读得懂。现在提出功能基因组计划,就是要理解这个"天书"里说的是什么内容,"天书"上的信息是怎么表达的,这种表达又是如何控制的,这种表达、控制和环境又是如何相互作用的,这种相互作用在人类的健康和疾病当中又是怎么样变化的。

人的生老病死这些活动,实际上既有遗传因素,又有环境因素。人类基因组计划研究的意义最后还是体现在对人类的实际贡献上,尤其体现在对人类重大疾病的防治上来。这里又有一个医学基因组问题。基因组是有变异的,不是一成不变的,这就为遗传信息的变异奠定了基础。为什么在一些人群和家族中比较容易发生某些疾病,比如高血压、肥胖症等。据调查,目前中国人中有25%超重,少儿肥胖者达7-8%,而且增长速度很快。这里既有遗传因素又有其他因素,医学基因组学就是要搞清那些遗传疾病的原因及其防治办法。由于人的千差万别,对于疾病的易感性,对药物的反应性包括对疗效的反应性和对副作用的反应性,都跟遗传信息的变异有关,所以,不仅要"天书"读出来,而且要把人群、个体之间主要差异,就是把"天书"里的那些符号识别出来。

基因技术提供无限商机

基因技术对医药行业来说是提供了无限商机,一部分基因的蛋白质产物可以直接用来做药,大多数基因蛋白质的产物可以用来筛选药物。化学药物在身体里作用的靶点,主要是基因编码的蛋白质。以前是先有化合物,再来一点点识别这个化合物作用在哪些靶位上。现在反过来了,先知道那么多的靶点,再来筛选化合物,这样药物发现的速度就加快了。识别疾病基因就使疾病的诊断进入到基因诊断阶段,对异常的基因进行替代,就产生了基因治疗。

人类基因组发展到今天,主要就是从整理天书到真正的生物学功能,然后应用于人类的治疗疾病、健康和医药上。人类基因组计划也推动了对其他生命基因组的研究,推而广之,还包括了对简单生命体的基因组,比如大肠杆菌一直到植物,比如水稻再到动物的研究。仅仅看到人类基因天书,很难理解为什么是人类,什么让我们区别于其他动物。把生命天书拿出来,从最简单的生命体到最复杂的人类生命进化过程中,不同阶段的生命体的遗传特性,拿出来进行比较,就可以发现在基因组水平进化的规律,了解基因组的结构和功能怎么样从简单到复杂,由低级到高级发展的。这个计划的带动对解析生命科学的最复杂问题如进化、发育、脑功能等,都有巨大作用。

中国的生命科学研究过去几十年来走过了一条艰难曲折的道路。直到20世纪80年代末期,基因组科学在很落后的情况下,争取一个很快的发展。因为基因学科是带动学科,中国的科学发生了前所未有的整合、发展,促进了生命科学的发展。应该说,人类基因组的参与,开始是跟踪,后来是参与,后来是人类疾病的研究,如果说人类疾病组的研究我们还只是补充、跟踪、参与,那么,水稻基因组的研究,我们就是主角。目前,多个课题研究进展顺利,预计2002年这些成果都可能以长篇论文的方式,在国际上最著名的重要专业刊物上发表。基因工程是生命科学的重要组成部分,比如说,分子生物学跟基因组的工作就有千丝万缕的联系。在前沿学科,我们有了比较大的进展,从耳聋的基因到血压基因、指趾基因,从白血病、肝癌到肌体瘤、鼻咽癌等等。实际上,在肿瘤基因方面,中国是国际上最早涉及的国家之一。基因研究的成果,在医学科学上起子一个很大的带动作用。

在前沿生物高科技领域,中国科学家能产生任何一种已知的生物药品。我们已经掌握了20多种生物克隆的核心技术,新近的克隆羊、克隆牛,已有成功的报道。转基因已走进生产领域,国内的基因棉花,可以和国外的转基因棉花一决雌雄。生物信息学平台已初步建立起来,而且形成一些自己的特色,在其它墓因组的研究中都已得到很好的发挥。 把知识变成经济竞争力

虽然中国的生物科学研究成果非常喜人,但离国家的要求差距还很大。加入WTO就暴露出我们的差距非常之大。在生命科学领域,我觉得有两个重要课题:一是如何提高农业的品质,另一个如何把国家的制药工业搞上去。

中国农业的效率、效益不高,竞争力不够,农民富不起来,科学界有责任啊!如何让农产品不仅是数量上,而且是质量上提高,同时不要以牺牲环境、资源为代价,只能靠科学技术。农民正眼巴巴地等着科技人员去解决农业生产上许多问题。农民富不起来,中国的现代化也是一句空话。这是吃饭的问题。

再看吃药的问题。现在中国虽然是药物生产大国,但是我们的技术创新能力很低,我们的研究能力、创新药物能力很低,90%以上都是仿制药物。我们在国际中药市场上只占3%的份额,严重落后于日本、韩国等国。当健康水平不断提高,医疗条件不断改善,总体上已经控制了大部分危性传染病,营养性(营养缺陷)的疾病也会逐步消失,将来退行性疾病会成为主要的危害。包括老年痴呆症、器官功能退化等。还有代谢性疾病,如心血管、脑血管疾病,脚颤,糖尿病等等。生老病死,由盛到衰,衰就是人体在衰老过程中的器官功能的减退,并由此引起的疾病。此外,还有外伤、器官损伤等等,进行组织和器官的再造,由此产生一个重大需求。面对这些疾病成为人类健康的障碍时,就提出了一种医学,叫"再生医学",包括减缓衰老和替代人体衰老的器官。完全由非生命材料造成的人工器官,还存在很大的局限性,所以,器官再造就成为很引人注目的生物技术发展的新潮流。在这一过程中,干细胞技术、克隆技术提供了一个条件,带来了医学新的曙光。

现在的一个重要问题是,如何把我们基础研究所积累起来的知识,要变成产品,变成市场,变成经济上的竞争力。这里首先需要科研人员转变观念,需要进行技术创新。

『叁』 生物科学技术产品有哪些

生物科学技术一般是指利用微生物的特定性状,通过现代化工程技术,在生物的反应器中生产有用物质的一种技术系统。目前医用抗生素、农用抗生素等已有近200个品种,绝大部分都是发酵的产品。除抗生素外,发酵工程产品还包括氨基酸、工业用酶等。我们日常生活中常见的味精、维生素B2等也是发酵工程的产品。

『肆』 生物科学技术的项目有哪些

专业复课程:动物学、植物学制、生物化学、细胞生物学、微生物学、遗传学、生物工程、分子生物学、生态学、植物生理学、生物统计、环境保护、基因工程、蛋白质与酶工程、发酵工程、细胞工程、现代生物学实验技术等。

生物科学专业包括了生物科学和生物技术两个专业方向,这些专业学科主要培养学生学习生物科学技术方面的基本理论、基本知识,学生将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,进而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。其核心课程主要包括了动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、普通生态学等学科;必修课程则包括无机及分析化学、有机化学、大学数学、大学物理学、生物统计学、发育生物学、生物技术概论、进化生物学等。

『伍』 科学技术领域有哪些 技术领域有哪些

1:科学技术领域有:

数学,物理,化学,生物,医学,气象,天文,地理,经济学/管理学,工业,统计学,计算机技术,移动通信技术。

2:技术领域有:

生物技术,航天技术,信息技术,激光技术,自动化技术,能源技术,新材料,海洋技术。

(5)生物领域的科学技术扩展阅读:

(1)科学解决理论问题,技术解决实际问题。科学要解决的问题,是发现自然界中确凿的事实与现象之间的关系,并建立理论把事实与现象联系起来。

(2)技术的任务则是把科学的成果应用到实际问题中去。科学主要是和未知的领域打交道,其进展,尤其是重大的突破,是难以预料的;技术是在相对成熟的领域内工作,可以做比较准确的规划。

『陆』 生物科学技术的专业介绍

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。
主要课程:微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生物化学、生态学、行为学、植物生理学、动物生理学、生物进化、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。
即生命科学(life science/biology),概括地说,生物是研究生命现象和生命活动规律的科学。作为继物理、化学之后又一高速发展的学科,正朝着宏观和微观两个方向发展。宏观观方面已经发展到全球生态系统的研究;微观方面则向着分子方向发展。生物学与众多科学结合形成了种类繁多的边缘科学,呈辐射状发展。
生物学从最开始就有2个学派,一个叫博物学派,一个是实验学派。博物学派以生态学为代表,实验学派以遗传学和分子生物学为代表。
目前国内外尚无明确一致的生命科学的定义。特别是对生命科学的范畴,即生命科学包括哪些学科没有明确一致的说法。但一般认为,生命科学是将生命世界(living world)作为一个整体来研究的一个科学分支,研究活着的生物(living organisms)和生命过程(life processes),包括生物科学(biological science)--即生物学(biology)及其分支即医药学、农林牧渔业、人类学、社会学等。生物学的分支有动物学、植物学、微生物学、解剖学、生理学、生物物理学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、神经生物学、发育生物学、社会生物学等。生命科学中生物学及其分支是生物科学的基础科学(basic science)或纯科学(pure science),医药学和农林牧渔业等是生物科学的应用科学(applied science);很显然,生物科学属于自然科学,而人类学和社会学则属于人文社会科学。所以生命科学的范畴是比较大的,包括了自然科学和社会科学两大科学领域。但是,我国教育部1998年颁布的新的高等学校本科专业目录的理工科部分中与上述生命科学自然科学部分有关的专业有生物学、生物学技术、医学、药学、农学等等,分别属于基础生物科学或应用生物科学范畴。
生物学是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系的科学。人也是生物的一种,也是生物学的研究对象。
20世纪40年代以来,生物学吸收了数学、物理学和化学的成就,逐渐发展成一门精确的、定量的、深入到分子层次的科学。
人们已经认识的生命是物质的一种运动状态。生命的基本单位是细胞,它是由蛋白质、核酸、脂类等生物大分子组成的物质系统。生命现象就是这一复杂系统中物质、能和信息三个量综合运动与传递的表现。
生命有许多无生命物质所不具备的特性。比如:生命能够在常温常压下合成多种有机化合物;能够以远远超出机器的效率来利用环境中的物质和制造体内的各种物质;能以极高的效率储存信息和传递信息;具有自我调节功能和自我复制能力;以不可逆的方式进行着个体发育和物种的演化等等。揭示生命过程中的机制具有巨大的理论和实践意义。

『柒』 生物科学技术的应用

:人口快速膨胀,食粮问题正是生物技术应用的切入点。在基因克隆农作物的开发下,除了克隆进入抗虫害基因、抗冻基因外,例如含有维生素A的稻米也问世。在有限耕地下,克隆农作物解决了品质上的问题。除此之外,观赏用的花卉等,也靠著组织培养的技术,将高品质的花卉复制生产,提高花卉价值。著名的像是台湾的蝴蝶兰。另外,经过遗传工程技术,能产生凝血因子的乳牛也提供医疗用途。生物肥料
(biofertilizer)主要利用微生物技术制作的肥料种类。生物肥料不仅给作物提供养料、改善品质、增强抗寒抗虫害能力、还改善土壤通透性、保水性、酸碱度等理性化特性,可为作物根系创造良好生长环境,从而保证作物的增产。生物农药(biopesticide)利用微生物、抗生素和基因工程等产生有杀灭虫病效果的毒素物质,生产出广谱毒力强的微生物菌株制作而成的农药。
它的特点有:1.不像化学农药般见效快,但效果持久。
2.与化学农药比,害虫难以产生抗药性。
3.对环境影响小。
4.对人体和作物的危害性小。
5.使用范围和方法有限制;等等。 :在目前这方面的研究受到极大的注目。像是干细胞应用于再生医学领域,如人工脏器、神经修复等。或是以蛋白质结构解析数据,对于功能性区域(domain)来开发相对应的抑制剂(如:酵素抑制剂)。利用微阵列核酸芯片,或是蛋白质芯片,寻找致病基因。
或是利用抗体技术,将毒素送入具有特殊标记的癌细胞。或利用基因克隆技术,进行基因治疗等。基因治疗(gene therapy)利用分子生物学方法将目的基因导入患者体内,使之表达目的基因产物,从而使疾病得到治疗,为现代医学和分子生物学相结合而诞生的新技术。基因治疗作为新疾病治疗的新手段,给一些难治疾病的根治带来了光明。 :基因工程武器(genetic engineering weapon)简称基因武器,例子有:插入眼镜蛇毒液基因的流感病毒和含有炭疽病毒的大肠杆菌。
基因武器的特点是:1.生产成本低、杀伤力大、作用时间长。2.对方使用难发现、难预防、难治疗。3.使用方法简单,施放手段多。4.只伤害人,不破坏武器装备、设施。5.一旦使用会产生强烈的心理威慑作用。 :当环境受到破坏,可以利用生物技术的处理方式,让环境免于第二次受害。生物具有高度专一性,能针对特殊的污染源进行排除。例如运输原油的邮轮,因事故,将重油污染海域,而利用分解重油的特殊微生物菌株,对于重油进行分解,代谢成环境可以接受的短练脂肪酸等,排解污染。此外,土壤遭受重金属污染,亦可利用特定植物吸收污染源。

『捌』 生物,计算机,新能源 你对哪个领域的科学技术

当代的话,我认为应该是C计算机处理技术。可以说现在哪一个领域如果没有计算机处理技术都是寸步难行的。生物技术应该是下个世纪的主导领域。其它技术都是相辅相成的

『玖』 生物技术领域的发展趋势有哪些

前,我国生物技术已广泛用于农业、医药、环保、轻化工等重要领域,为生物技术创新和产业化奠定了良好基础。生物技术与产业已经开始从跟踪仿制到自主创新的转变;从实验室探索到产业化的转变;从单项技术突破到整体协调发展的转变。中国生物科技发展中心主任王宏广说,我国生物技术在让企业积极参与产业化的同时,还要加强有独立知识产权成果的创新。努力培养技术、管理人才,建立产品标准化体系,组建相关行业协会,规范市场秩序。??我国生物技术产业通过20多年的发展已经初具规模,北京、上海、广州、深圳等地已建立了20多个生物技术园区。目前,涉及现代生物技术的企业约500家,从业人员超过5万人,其中涉及医药生物技术的企业300多家,涉及农业生物技术的企业200多家。??人均寿命从1949年35岁增长到1996年70.8岁生物技术功不可没??据新华社北京19日电记者杨维汉报道科技部有关负责人近日表示,我国生物技术要积极稳妥地促进产业化,努力使生物技术产业成为新的经济增长点。正在召开的"新世纪生命科学论坛"上,科技部有关人士介绍,我国将通过生物技术重点领域和关键技术的发展,进一步发展生物高科技,培育生物新产业,力争使生物技术产业成为我国新的经济增长点和支柱产业之一。??水平在发展中国家领先??据新华社北京19日电记者杨维汉报道经过近20年的发展,我国生物技术总体水平在发展中国家处于领先地位,为经济建设和社会发展作出了重要贡献。??我国生物技术基础研究不断取得突破,为生物技术创新和产业化奠定了良好基础。中国作为惟一的发展中国家成员参与国际人类基因组计划,完成了1%测序工作;中国科学家独立完成了杂交水稻父本9311(籼稻)的基因组序列草图;在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。医药生物技术为提高人民平均寿命和健康水平发挥了重要作用。中国人均寿命从1949年的35岁增长到1996年的70.8岁,生物技术功不可没。近年来,中国医药生物技术发展明显加快,进入临床研究的生物医药已达150多个,有基因工程干扰素等21种生物技术药物投入生产.??为农民增收做出了贡献??我国农业生物技术成就显著?为提高农产品产量和质量,增加农民收入做出了重要贡献。特别是我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家,累计增产粮食3500多亿公斤。我国是世界上第二个有转基因抗虫棉花自主知识产权的国家,2002年种植面积占棉花总种植面积的40%,五年来累计为农民增收50多亿元。??开发再生清洁能源有功??我国在利用生物技术开发可再生清洁能源方面成就显著。利用玉米等粮食生产燃料酒精的技术分别在河南、黑龙江已具备了数十万吨的年生产能力,乙醇汽油已在部分地区推广试用;日产量20余吨的生物柴油生产企业2002年在四川问世,填补了我国生物柴油工业化生产的空白。参考资料:/9.html

『拾』 人类生命科学研究领域有哪些技术突破

20世纪70年代,在生命科学研究领域取得了两项对人类生活和经济活动具有深刻影内响的技术突破容,一项是重组DNA技术,一项是淋巴细胞杂交瘤技术,这两项革命性技术的出现,有力地推动了现代生物技术的迅猛发展,促进形成了一个全新的现代生物技术群及新兴产业的良好局面。

自1982年世界上第一个基因工程药物——重组人胰岛素上市以来,经过20多年的发展,世界范围的生物技术产业蓬勃兴起,作为高效益、高风险的新兴产业,生物技术产业正在猛烈地冲击着世界经济,并产生巨大的社会和经济效益。

生物技术本身可以发展成为具有巨大市场前景的新兴产业,同时可通过提供源头技术和产品,对传统产业进行技术改造和产品更新换代,提高传统产业的经济效益。

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