生物技術概論范文精選

1運用生物技術將植物及其廢棄物轉化為能源

世界能源統計資料說明：植物是一種能源巨大而且可恢復性能源，在地球上，每年綠色生物量的增加約為1070億t，其中800億t分布在森林中，180億t分布在草原及荒原上，90億t分布在田野、沼澤及荒漠中，他們所擁有的能量值為1.75×1021J，相當于400億t石油。據專家估計，現在地球上植物生物總儲存量為18000多億t，相當于6400億t石油，這是一項巨大的可進一步開發的能源資源。現在正在研究開發并已取得初步成效的基因工程成果是將真菌淀粉生產酒精，即進一步法生產酒精；將木質素解聚酶基因和纖維素酶基因克隆移到酵母內，使之可直接利用稻草、草皮等做原料生產酒精作為替代能源。在英國每年就有600萬t秸稈，研究人員利用遺傳工程細菌“嗜熱脂肪芽孢桿菌”分解半纖維素（這是一種酵母不能分解的糖），已將30％的纖維物質轉化成乙醇。專家們在評審這些研究成果時指出，不可小看這一點點能源開發研究進展，其意義是深遠的，因為生物質現存量是巨大的，他們特別談到，隨著生物技術的不斷完善，常見的植物廢棄物轉化成能源的效率必然會進一步提高，其開發潛力是巨大的，包括小麥、玉米、甜菜等秸稈以及稻殼等植物廢棄物（垃圾）都可以轉化成能源。

2運用生物技術培育高能源作物

光合作用機制的揭示是分子生物學取得的新成果，研究表明，綠色植物利用太陽能把吸收的水和CO2同化為碳水化合物，把太陽能轉變成能夠儲存的化學能。一般植物把太陽能轉化成化學能的效率很低，平均值約為0.1％。而根據分子生物學研究的結果，轉換率可達5.2％，這個看似小小的數字差卻預示著光合轉化太陽能的巨大潛力。培育轉化能力強的作物必須以光合機制的研究為基礎。植物生理學研究表明植物在弱光和中度光照條件下太陽能的轉化率較高，強光下轉化效率較低。其作用機制是強光下不能發揮最大轉化效率的原因是光量子捕獲系統（葉綠素和光合系統Ⅰ、Ⅱ）與光合電子傳遞系統之間能力的不平衡。根據揭示的這一機理，在適當時機增加酶的活性，或減少前葉綠素的量就能調整系統的不平衡性，提高強光下的光合效率。生命科學的酶工程學者正在為此進行探索并已取得了重要進展。研究表明，C4植物（如玉米、甘蔗、高粱等作物）的光合能力高于C3植物（如小麥、水稻、大豆、棉花等作物），玉米等C4作物在CO2濃度極低時也能進行光合作用。因此，利用現代生物技術的細胞工程、酶工程、基因工程來吸收C4植物的優良生物特性培育高效的能量作物，并給小麥、水稻等C3作物增加新的固氮機能，將會極大地提高植物轉換太陽能的效率，為獲取更多的新能源奠定物質基礎。

3利用基因工程改良微生物

以催化H2的釋放氫氣是效率高且無毒無害的燃料。氫氣在燃燒過程中會釋放出能量，而形成的廢物只有水，不會造成任何環境污染，因而被普遍認為是理想的清潔能源資源。目前已經發現許多能代謝分子態氫的細菌和藻類。還從分子水平上找到了與能代謝分子態氫有直接關系的酶，這就是氫化酶（綠藻）、固化酶（藍藻和光合細菌），他們均能催化氫氣的釋放。生物的這種作用機制，是由其結構基礎決定的，這就是功能基因。當今世界基因組測序工作的國際科技界的公關行動，對功能基因的快速開發創造了極好的條件。研究者認為，生物體的生理特性（如產氫化酶的綠藻、能產固定酶的藍藻和光合細菌）必然會有其功能基因存在起支配作用。一旦我們找到了這種功能基因并成功分離出，再利用當代已相當成熟的基因重組技術就可以大批量培育能生產出優質能源氫的新物種，這個目標的實現是相當誘人的，而且是可以實現的。正是基于這種指導思想，生命科學工作者借助于當代新開發出的高新技術———基因工程，利用微生物來完成水的分解反應。這些在水中生長的微生物在光照條件下，會不斷地實施水的分解過程產生氫氣，然后用容器將氫氣收集起來，供作能源。近幾十年來人們已經查明有16種綠藻和3種紅藻有生產氫氣的能力。還發現有4種類型的細菌具有生產氫氣的能力。藻類產氫氣的機制主要是通過自身產生的脫氫酶，利用大自然豐富的水源和無償的太陽能來生產的。4種類型細菌產氫有以下幾種機制：一是依靠發酵過程生長的嚴格厭氧細菌；二是能在通氣條件下發酵和呼吸的兼性厭氧細菌；三是能進行厭氧呼吸的嚴格厭氧細菌；四是光合細菌。前3種都能夠利用有機物，從而獲得生命活動所需要的能量，他們均屬于“化能厭氧菌”。光合細菌則是利用太陽能提供的能量，被稱為“自養細菌”。近年來，科學家們發現了30種化能異養菌可以發酵糖類、醇類、有機酸等產生氫氣。在光合細菌中已發現13種紫色硫細菌和紫色非硫細菌能生產氫氣。專家在評審能產氫機制被揭示的研究成果時指出，產氫機制的揭示，可以此為依據，發現并分離出功能基因，再以基因重組技術改良微生物，以大幅度地提高微生物生產氫氣的能力，氫氣生產原料是水，未來，當水運用生物工程技術變成燃料時，能源危機將不存在。

1生物技術在農業種植中的運用

1．1轉基因技術

轉基因技術是對基因進行改造和重新組合，然后再導入到生物體內，其核心技術是提取目的基因。在當前農業種植領域，轉基因技術是運用得最為廣泛的一種生物技術，對農業種植具有重要的作用，它能夠將某一作物的優良基因轉移到另一種作物當中，進而提高農產品質量和產量。當前，在農業種植領域，經常被提取使用的植物目的基因有蘇云金桿菌抗蟲基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。這些基因具有良好的性能，通過提取使用，更好的促進農作物的生長，提高產量和產品質量。總之，在農業種植領域，通過利用轉基因技術，能夠能夠改良農作物的品種，提高農作物的產品質量，取得良好的經濟社會效益。伴隨著科學技術的進步和科研工作的不斷深入，轉基因技術也會取得新的發展，在農業種植的應用范圍也必將擴大，將在農業種植中發揮更大的作用。調查顯示，目前轉基因類植物的種植面積在不斷的擴大，有調查研究指出，目前在全球所有的農業種植當中，采用轉基因技術的種植面積已經達到了全球耕地面積的16%，并且種植面積呈進一步擴大趨勢。此外，在農業種植領域，還有一項技術值得提及的，那就是雜交育種技術。該技術是一項極為常見的生物種植技術，與轉基因技術相比而言，其操作更為簡單，并且該技術的推廣也更早，在農業種植實踐中已經取得良好的效果。目前，在農業種植中雜交技術已經取得了豐富的經驗，相信隨著研究的深入和技術的進步，該技術會取得更大的進展，會在農業種植當中發揮更大的作用。

1．2組織培養技術

組織培養技術的運用，主要是建立在細胞全能性的基礎上，通過人工誘導的方式，使植物組織在無菌狀態下能夠良好發育，最終發育成為完整的植株。在農業種植中，通過利用組織培養技術，具有以下幾個方面的顯著特點，它不僅能夠使得植物繁殖的速度加快，還能夠在有限的時間內，培育出更多的優良植物品種。還能夠有效的防止病毒對作物幼苗的侵害，保證種苗無病毒，進而有利于推廣良種經濟作物的種植。所以，今后在農業種植中值得進一步推廣和運用，為了達到更好的運用效果，在農業種植的時候，需要注意以下幾個問題：在植物組織培育中，要保證適宜的溫度、光照、溫度等條件，培養基組成、PH值、滲透壓等化學條件也應該滿足條件，為組織培養創造良好的條件，另外，在進行初代培養外植體的時候，要做好褐變處理工作。有時候外植體接種后，表面會出現褐變現象，這種現象的出現會影響整個外植體的培養，因此，必須做好處理工作，保證組織培養的質量。

1．3生物農藥的制作

摘要：隨著社會經濟和科學技術的發展，人們對于食品的質量和農業生產的產量要求越來越高，農業種植中開始運用到更多先進的技術。我國是一個農業大國，農業在國民經濟中所占的比重很大，農業的發展對于國家和社會的進步起著不容忽視的作用。因此，農業種植技術水平的提高是目前我國的首要任務，也是最受國家和人民關注的問題之一。本文主要分析了當前我國農業種植中生物技術的運用現狀、意義及生物技術的推廣。

關鍵詞：農業種植；生物技術；推廣

隨著科學技術的發展，生物技術越來越多地應用于農業種植，成為我國重點研究的對象。我國的人口眾多，但耕地面積相對較少，要滿足社會和人們生活的需求，首先要提高土地的利用率，提高農產品的產量和質量。近年來，隨著農藥、工業化肥的大量使用，對農業的生產帶來較大的安全隱患，而生物技術的發展可以有效地解決這一問題，對農業的發展也起著很重要的作用。因此，大力發展生物技術，使其廣泛地運用于農業生產之中，能夠大大促進我國農業的發展。

1農業種植中生物技術的應用現狀

首先，生物技術在農業種植中的推廣和應用是有很大成效的。科技的發展為農業生物技術的推廣應用注入了新的活力，推動了生物技術的進一步完善和成熟。我國地域面積遼闊，農業種植有廣闊的發展空間，隨著國家對“三農”建設支持力度的加大，生物技術有了更大范圍的推廣實施。目前，我國的糧食產量逐漸增加，種植品種不斷優化，農作物的產量和質量都有了質的飛躍，提高了我國農產品在國際市場上的競爭力。其次，我國的生物技術相對于發達國家來說還存在著一定的差距。我國的生物技術起步比較晚，雖然在國家政策的支持下，在興起的短時間內就已經取得了十分不錯的成就，而且在一些關鍵技術上還取得了突破性進展，甚至達到了世界領先水平。

2我國農業種植中生物技術運用的重要性

摘要：生物技術作為一種新興技術，它的出現在方便人類生產生活的同時，也隱藏著對生物，生態環境的威脅。隨著生物技術的不斷發展和應用，生物技術的負面影響也日益顯露出來。而我們如何取長避短，趨利避害就顯得尤為重要。本文首先介紹了生物技術的基本概況，接下來介紹分析了生物技術在研發和應用階段存在的一些負面影響，例如轉基因技術的潛在威脅、克隆技術的負面效應、基因武器的嚴重危害等問題。最后，作者提出運用道德倫理、法律和社會公眾監督的手段來應對其負面影響。從而使生物技術更好地造福人類社會和生態環境。

關鍵詞：生物技術；負面影響；解決對策

一、生物技術概述

生物技術，通常又被稱為生物工程，是指人們以現代生命科學為基礎，結合先進的工程技術手段和其他基礎學科的科學原理，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人們生產出所需的產品或達到某種目的。在這里所謂的先進的工程技術手段主要是指基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程以及蛋自質工程五大方面。自20世紀后半葉以來，生物技術發展迅猛，生物技術的深入廣泛應用不僅在一定程度上改變了人們的日常生活，它不僅提高了人們的生活質量，也改善了人們生命的質量，更是人類在認識生命本質的問題上取得了更高的成就，給人類新的福音，然而，任何事物都不能片面的看待，它都具有兩面性，生物技術在造福人類生活的同時，也帶來了大量破壞生態系統和沖擊現有社會秩序的棘手問題。

二、生物技術帶來的負面影響

任何一項科學技術都有其兩面性，在給人類帶來福祉的同時也伴隨著一些問題，這些問題的出現有些是隱性的，有些是顯性的，有些是目前無法解決的，有些則是可以控制的。生物技術也是如此。它為解決食品短缺、資源和能源匾乏、環境污染、人類的生存與健康、等重大問題帶來了新的希望。與此同時，在生物技術的應用中也帶來了危害生態環境，人體健康等一系列問題。

1生物技術與疾病治療

目前現代生物技術已經與臨床醫學等學科交叉融合，對人類重大疾病，如腫瘤、心腦血管疾病、感染性疾病、自身免疫性疾病等的治療發揮了重要作用。生物技術在疾病治療方面的應用非常廣泛，主要包括針對重大疾病的生物技術藥物、基因治療、免疫治療、干細胞及組織工程治療等。例如，利用基因治療技術可以將目的基因重建后靶向導入體內細胞，使其置換病原基因或使其在病變部位進行可控的表達，從而恢復基因的生物學功能或使病變組織恢復正常，達到治療的目的[3]。器官移植是生物技術應用于醫學領域的另一個重要方面[2]。目前供移植用的組織器官非常短缺，而人造器官可以很好的解決這一問題。

2生物技術與制藥

生物技術制藥主要包括兩方面內容，即利用生物技術制備藥物和從天然生物材料中提取藥物。隨著化學制藥研發遇到瓶頸和生物科技的迅猛發展，生物制藥已成為醫藥產業中發展最快、活力最強和技術含量最高的領域，在全球醫藥產業中所占比重逐年上升。目前，生物技術藥品已應用和滲透到醫藥、保健食品和日化產品等各個領域，尤其在新藥研究、開發、生產等方面生物技術方法已成為最常用、最有效的方法之一。

3生物技術專業設置的現狀和發展趨勢

為了適應社會和經濟發展的需要，1998年教育部正式將生物技術專業列入專業目錄，隸屬理科辦學專業，培養應用研究型或技術型人才[4]。雖然我國生物技術專業的教育歷史不長，但鑒于生命科學的飛速發展和生物技術在國民經濟領域的巨大潛力，因此在短短的十幾年間，該專業受到社會的廣泛關注，成為全國少數的理科熱門專業之一。正是由于這股生物技術熱潮的出現以及高校擴招等原因，使得不少學校在并不充分了解生物技術專業特點的情況下跟風開設該專業，結果導致專業定位和人才培養目標模糊不切實際，在辦學指導思想、辦學特色、人才培養模式上單一雷同，不考慮社會實際需求以及自身學科特點，盲目學習重點院校辦學方式。這種人才培養模式執行的結果，是不同學校培養的生物技術專業學生同質化現象嚴重，在社會上相應出現了人才的相對過剩和人才的絕對不足的矛盾[5]。為此，各高校應該根據自身學科優勢，強化專業特色，創新人才培養模式，構建多元化的人才培養目標和人才培養方案，注重人才開發應用能力的培養。作為培養醫藥生物技術人才的主體，醫學院校應加強學生基礎醫藥知識的學習以及臨床醫學專業知識、技能方面的訓練[1]。并注重向學生展示生物技術方法在醫藥領域的研究成果，培養學生從事相關工作的興趣。