現(xiàn)代生物技術(shù)的名詞解釋_學(xué)術(shù)定義_基因工程_學(xué)科外延
現(xiàn)代生物技術(shù)的名詞解釋
現(xiàn)代生物技術(shù)也稱(chēng)生物工程。在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上建立的創(chuàng)建新的生物類(lèi)型或新生物機(jī)能的實(shí)用技術(shù)，是現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著基因組計(jì)劃的成功，在系統(tǒng)生物學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展了合成生物學(xué)與系統(tǒng)生物工程學(xué)，開(kāi)發(fā)生物資源，涉及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)、工業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)與海洋生物技術(shù)，乃至空間生物技術(shù)等領(lǐng)域，將在21世紀(jì)開(kāi)發(fā)細(xì)胞制藥廠(chǎng)、細(xì)胞計(jì)算機(jī)、生物太陽(yáng)能技術(shù)等發(fā)揮關(guān)鍵作用。
現(xiàn)代生物技術(shù)的學(xué)術(shù)定義
現(xiàn)代生物技術(shù)以分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等學(xué)科為支撐，結(jié)合了化學(xué)、化工、計(jì)算機(jī)、微電子等學(xué)科，從而形成了一門(mén)多學(xué)科互相滲透的綜合性學(xué)科。就其應(yīng)用領(lǐng)域，可分為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)學(xué)生物技術(shù)、植物生物技術(shù)、動(dòng)物生物技術(shù)、食品生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)等。
現(xiàn)代生物技術(shù)的學(xué)科起源
現(xiàn)代生物技術(shù)是在分子生物學(xué)發(fā)展基礎(chǔ)上成長(zhǎng)起來(lái)的。1953年，美國(guó)科學(xué)家沃森和英國(guó)科學(xué)家克里克用X-衍射法搞清了遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)核酸的結(jié)構(gòu)，從而使揭開(kāi)生命秘密的探索從細(xì)胞水平進(jìn)入了分子水平，對(duì)于生物規(guī)律的研究也從定性走向了定量。在現(xiàn)代物理學(xué)和化學(xué)的影響和滲透下，一門(mén)新的科學(xué)分子生物學(xué)誕生了。在以后的十多年內(nèi)，分子生物學(xué)發(fā)展迅速，取得許多重要成果，特別是科學(xué)家們破譯了生命遺傳密碼，并在1966年編制了一本地球生物通用的遺傳密碼"辭典"。遺傳密碼辭典將分子生物學(xué)的研究迅速推進(jìn)到實(shí)用階段。1970年，科拉納等科學(xué)家完成了對(duì)酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移RNA的基因的人工全合成。1971年美國(guó)保羅·伯格用一種限制性?xún)?nèi)切酶，打開(kāi)一種環(huán)狀DNA分子，第一次把兩種不同DNA聯(lián)結(jié)在一起。1973年，以美國(guó)科學(xué)家科恩為首的研究小組，應(yīng)用前人大量的研究成果，在斯坦福大學(xué)用大腸桿菌進(jìn)行了現(xiàn)代生物技術(shù)中最有代表性的技術(shù)――基因工程的第一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)。他們?cè)谠嚬苤袑⒋竽c桿菌里的兩種不同質(zhì)粒(抗四環(huán)素和抗鏈霉素)重組到一起，然后將此質(zhì)粒引進(jìn)到大腸桿菌中去，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它在那里復(fù)制并表現(xiàn)出雙親質(zhì)粒的遺傳信息。1974年，他們又將非洲爪蛙的一種基因與一種大腸桿菌的質(zhì)粒組合在一起，并引入到另一種大腸桿菌中去。結(jié)果，非洲爪蛙的基因居然在大腸桿菌中得到了表達(dá)(“表達(dá)”是指該基因在大腸桿菌內(nèi)能合成生長(zhǎng)激素抑制因子)，并能隨著大腸桿菌的繁衍一代一代地傳下去。
現(xiàn)代生物技術(shù)的基因工程
科學(xué)家們從科恩的實(shí)驗(yàn)中看出了基因工程的突出特點(diǎn)：(1)能打破物種之間的界限。在傳統(tǒng)遺傳育種的概念中，親緣關(guān)系遠(yuǎn)一點(diǎn)的物種，要想雜交成功幾乎是不可能的，更不用說(shuō)動(dòng)物與植物之間、細(xì)菌與動(dòng)物之間、細(xì)菌與植物之間的雜交了。但基因工程技術(shù)卻可越過(guò)交配屏障，使這一切有了實(shí)現(xiàn)的可能。(2)可以根據(jù)人們的意愿、目的，定向地改造生物遺傳特性，甚至創(chuàng)造出地球上還不存在的新的生命物種。同時(shí)，這種技術(shù)對(duì)人類(lèi)自身的進(jìn)化過(guò)程也可能產(chǎn)生影響。(3)由于這種技術(shù)是直接在遺傳物質(zhì)核酸上動(dòng)手術(shù)，因而創(chuàng)造新的生物類(lèi)型的速度可以大大加快。這些特點(diǎn)，引起了世界科學(xué)家的極大關(guān)注，短短幾年內(nèi)，基因工程研究便在許多國(guó)家發(fā)展起來(lái)，并取得一批成果，基因工程已成為20世紀(jì)最重要的技術(shù)成就之一。
現(xiàn)代生物技術(shù)的學(xué)科外延
現(xiàn)代生物技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)群?；蚬こ虄H是現(xiàn)代生物技術(shù)中具有代表性的一種，它的特征是在分子水平上創(chuàng)造或改造生物類(lèi)型和生物機(jī)能。此外，在染色體、細(xì)胞、組織、器官乃至生物個(gè)體水平上也可進(jìn)行創(chuàng)造或改造生物類(lèi)型和生物機(jī)能的工程，例如染色體工程、細(xì)胞工程、組織培養(yǎng)和器官培養(yǎng)、數(shù)量遺傳工程等，這些，也屬于現(xiàn)代生物技術(shù)的范疇。而為這些工程服務(wù)的一些新工藝體系，如現(xiàn)代發(fā)酵工程、酶工程、生物反應(yīng)器工程等，同樣被納入了現(xiàn)代生物技術(shù)的系統(tǒng)。
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