2018年第一章细胞工程绪论-文档资料.ppt
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1、 第一章 绪论 细胞工程在整个生物工程中的地位和作用 一、生物技术是世界高技术的主体 克隆 转基因动物、转基因植物 试管婴儿 人类基因组计划、后基因组时代 生物安全 生物多样性 一个基因或一个物种可影响一个国家的济济发展 ; 一个优良生态群落的建立可以改善一个地区环境 ; 一个物种的灭绝可能影响到几十个物种的生存; 生物技术产业已成为21世纪最主要的支柱产业。 因此,生命科学对当今社会、经济和知识创新都 发挥着重要的、不可替代的作用。 20世纪生命科学的巨大成就: 第一次革命性进展 孟德尔遗传规律的再发现; 摩尔根的基因论。 第二次革命性进展 沃森、克里克提出DNA的双 螺旋结构模型。 第三次
2、革命性进展 人类基因组计划和动物克隆 20世纪全球最有影响的三大科学计划: 曼哈顿工程(原子弹计划) 阿波罗工程(登月计划) 人类基因组计划 20世纪80年代以来,在世界新技术革命浪潮日益高涨的 形势下,科学技术发展的一个特别值得注意的动向是发达 国家或国家集团之间的高技术竞争日益激化,都在试图调 整战略,研究对策,提出着眼于21世纪的长远战略措施和 构想。 美国的“星球大战”计划 欧洲共同体的“尤里卡”计划 日本的“人类新领域研究计划” 经互会成员国的“2000年科学技术进步综合纲要” 1 世界高技术的兴起 学术界认为: 具有六大基本特征:创新性、智力性、带动性、战 略性、风险性、时效性。
3、体现在六高:高效益(高额利润)、高智力(创 新性和突破性)、高投入(前期研究开发需大量投 资)、高竞争(时效性,竞争异常激烈)、高风险 、高潜能。 也可以说,高技术是新技术中的特别部分,是 第二次世界大战后涌现出的新技术群的核心,是 当今世界经济的制高点,由此开发改变着世界的 面貌,谁能取得高技术优势,谁就能掌握21世纪 的主动权。 高技术是指那些能带来高经济效益、具有高增值 作用,并能向经济和社会各领域广泛渗透的新技术 目前得到世界各国公认并将列入21世纪重点研究开发 的高技术领域包括: 生物技术 信息技术 新材料技术 新能源技术 海洋开发技术和空间技术(航天、航空技术) 2 高技术的领域
4、相互关系 信息技术是高技术的主导和核心 新材料技术是技术进步的突破口 生物技术是21世纪技术革命的主角 总的发展顺序 以信息技术为先导 以新材料技术为基础 以新能源技术为支柱 沿微尺度领域向生物技术开拓,沿宏尺度领域向海洋和空 间技术发展。 信息技术(主导和核心) 海洋和空间技术 新材料技术(基础)生物技术 新能源技术(支柱) (人类活动的疆域) (无生命的三要素) (生命现象) 译自英文“Biotechnology”,有人也译为生物工程或 生物工艺学。指通过技术手段,利用生物体或生物过程 来生产有经济价值产品或创造新物种的综合技术 生物技术涉及的内容有狭义和广义两种理解 狭义:指基因重组、细
5、胞融合、固定化酶与细胞、生物反 应器等技术领域。 广义: 包括资源、能量、粮食、饲料生产以及为净化环境所 进行的物质分解及发酵技术等。 二、生物技术的概念 生物技术的发展简史 三、生物技术的发展历程 广义的生物技术源源流长,可以与人类文明史 同样古老。用谷物酿酒、制醋做酱油,已有几千 年的历史。在漫长的历史长河中,人类驯化、培 育了许许多多新品种,但这些都谈不上对生物学 原理和工程技术的自觉运用,因而尚属低级的传 统生物技术。 第一代生物工程 石器时代后期:我国人民就利用谷物造酒(早期发 酵技术) 周代后期:我国人民开始制豆腐、酱、醋等 公元10世纪:我国利用活疫苗预防天花 明代:广泛种植痘苗
6、以预防天花 16世纪:我国医生就了解狂犬病的原因。 在西方,苏美尔人和巴比伦人在公元前6000年就开 始啤酒发酵,埃及人则在公元前4000年就开始制造面包 。 19世纪60年代,法国科学家证实发酵是由微生物引 起的,并建立起微生物的纯种培养技术,从而为发酵技 术的发展提供了理论基础,结束了古老的生物技术时代 ,使发酵技术纳入科学轨道。 20世纪20-30年代,工业上大量发酵生产化 工原料:酒精、乳酸、丙酮、丁醇等。真正意 义上的生物工程正式诞生。 近代生物工程 50年代青霉素大规模生产,同时带动了其 它抗生素和酶制剂 60年代产生了遗传育种学,其辉煌成就被 誉为“第一次绿色革命” 上述诸方面还
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