一、生物科技的應用領(lǐng)域有哪些
1、農(nóng)學食糧:人口快速膨脹,食糧問題正是生物技術(shù)應用的切入點
在基因克隆農(nóng)作物的開發(fā)下,除了克隆進入抗蟲害基因、抗凍基因外,例如含有維生素A的稻米也問世。在有限耕地下,克隆農(nóng)作物解決了品質(zhì)上的問題。除此之外,觀賞用的花卉等,也靠著組織培養(yǎng)的技術(shù),將高品質(zhì)的花卉復制生產(chǎn),提高花卉價值。著名的像是臺灣的蝴蝶蘭。另外,經(jīng)過遺傳工程技術(shù),能產(chǎn)生凝血因子的乳牛也提供醫(yī)療用途。生物肥料主要利用微生物技術(shù)制作的肥料種類。生物肥料不僅給作物提供養(yǎng)料、改善品質(zhì)、增強抗寒抗蟲害能力、還改善土壤通透性、保水性、酸堿度等理性化特性,可為作物根系創(chuàng)造良好生長環(huán)境,從而保證作物的增產(chǎn)。生物農(nóng)藥(biopesticide)利用微生物、抗生素和基因工程等產(chǎn)生有殺滅蟲病效果的毒素物質(zhì),生產(chǎn)出廣譜毒力強的微生物菌株制作而成的農(nóng)藥。
2、醫(yī)療領(lǐng)域:在這方面的研究受到極大的注目
像是干細胞應用于再生醫(yī)學領(lǐng)域,如人工臟器、神經(jīng)修復等?;蚴且缘鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)解析數(shù)據(jù),對于功能性區(qū)域(domain)來開發(fā)相對應的抑制劑(如:酵素抑制劑)。利用微陣列核酸芯片,或是蛋白質(zhì)芯片,尋找致病基因。
或是利用抗體技術(shù),將毒素送入具有特殊標記的癌細胞?;蚶没蚩寺〖夹g(shù),進行基因治療等?;蛑委煟╣ene therapy)利用分子生物學方法將目的基因?qū)牖颊唧w內(nèi),使之表達目的基因產(chǎn)物,從而使疾病得到治療,為現(xiàn)代醫(yī)學和分子生物學相結(jié)合而誕生的新技術(shù)。基因治療作為新疾病治療的新手段,給一些難治疾病的根治帶來了光明。
3、軍事科技:基因工程武器簡稱基因武器
例子有:插入眼鏡蛇毒液基因的流感病毒和含有炭疽病毒的大腸桿菌。
4、工業(yè)應用:在工業(yè)上,利用工業(yè)菌種的特殊代謝路徑,來替代一些化學反應
除了專一性提高,也在常溫常壓下,節(jié)約能源。也由于專一性高,產(chǎn)生的廢棄物量低,也因此被稱為綠色工業(yè)。
5、環(huán)境保護:當環(huán)境受到破壞,可以利用生物技術(shù)的處理方式,讓環(huán)境免于第二次受害
生物具有高度專一性,能針對特殊的污染源進行排除。例如運輸原油的郵輪,因事故,將重油污染海域,而利用分解重油的特殊微生物菌株,對于重油進行分解,代謝成環(huán)境可以接受的短練脂肪酸等,排解污染。此外,土壤遭受重金屬污染,亦可利用特定植物吸收污染源。
二、生物科技的應用所帶來的利與弊介紹
1、生物科學技術(shù)應用的利
(1)干細胞培養(yǎng)
干細胞屬于沒有完全分化的細胞,有著再生各種組織器官與人體的潛在作用,現(xiàn)階段被廣泛應用到人體克隆中。此外,多功能干細胞能夠復制器官與組織修復,被應用到細胞分離與體外培養(yǎng),經(jīng)過器官移植幫助患者恢復身體健康。在未來,當有了人胚胎干細胞后一些現(xiàn)階段無法治愈的疾病都可以恢復,如:帕金森、糖尿病、肝硬化等疾病。通過人體胚胎干細胞創(chuàng)建新的干細胞系,只要對細胞進行定向分化即可修復身體各項器官。胚胎干細胞是初期沒有分化細胞,相對于干細胞,胚胎干細胞的可塑性更顯著,能夠分化為不同組織細胞,未來醫(yī)學發(fā)展前景更大。首先,冷凍胚胎。其次,培育新胚胎。最后,克隆胚胎,也就是通過人類細胞克隆的胚胎。
(2)試管嬰兒
體外受精胚胎移植,通過服用促排卵藥物,當卵子成熟后在B超的引導下取出并與丈夫精液放在皿里授精發(fā)育成胚胎,再植入妻子子宮內(nèi)。隨后,出現(xiàn)體外顯微授精胚胎移植技術(shù),通過顯微注射技術(shù)把精子注入卵母細胞內(nèi),讓更多人得到屬于自己的孩子。胚胎篩選預防遺傳病,該技術(shù)指的是將有遺傳病的夫婦經(jīng)過體外受精發(fā)育后的胚胎篩選,選出沒有遺傳基因病的胚胎移入到妻子子宮內(nèi)。冷凍儲存胚胎,在諸多胚胎中選擇質(zhì)量最高的胚胎,可冷凍儲存。若該周期沒有人妊娠則在自然周期解凍移植,自然周期分泌有助于胚胎植入。
(3)轉(zhuǎn)基因
提及生物科學技術(shù)除了以上幾種技術(shù)外,轉(zhuǎn)基因食品也是基于這一技術(shù)下出現(xiàn)的,并在人們生活中得到了有效應用。轉(zhuǎn)基因食品有著豐富的營養(yǎng)物質(zhì)、具有較強的抗病性。食品生產(chǎn)中,大豆與玉米是轉(zhuǎn)基因主要材料,通過轉(zhuǎn)基因材料加工成的食品都是轉(zhuǎn)基因食品?,F(xiàn)階段,全球范圍內(nèi)轉(zhuǎn)基因種植面積超過4000萬hm2,未來發(fā)展空間巨大。最早出現(xiàn)的轉(zhuǎn)基因作物是上世紀末培育成功的含有抗生物藥類抗體的煙草,在美國市場開始出現(xiàn)基因食品。近幾年,轉(zhuǎn)基因食品發(fā)展快速,谷物雜交、肥料、灌溉方法等都提高了農(nóng)作物產(chǎn)品,并且在加工生產(chǎn)方面更健康、環(huán)保。
2、生物科學技術(shù)應用的弊
(1)身體健康影響
現(xiàn)如今,轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性問題成為人們關(guān)注焦點問題。以內(nèi)一些轉(zhuǎn)基因食品實驗過程中應用了抗生素的抗性基因,當人們使用具有該基因的事物就會對抗生素形成抗性,進而產(chǎn)生毒理作用、過敏反應。因此,轉(zhuǎn)基因食品需要通過免疫檢測,確定對人體健康無害后才可使用。例如:醫(yī)藥行業(yè)濫用抗生素給患者身體健康帶來嚴重影響,產(chǎn)生副作用,盡管抗生素能夠有效地抵抗微生物與細菌,但不可抗感冒病毒,一旦使用抗生素藥物會加重病情。此外,人們在用藥思想上存在問題,如:藥品越貴效果越好,甚至有患者服用多種抗生素,反而給身體帶來損害。用藥不規(guī)律,癥狀重時加大藥物服用量、癥狀減輕后停止用藥。
(2)環(huán)境保護影響
生物技術(shù)的應用研發(fā)了許多防寒、防病蟲害作物,但同時也破壞了生物多樣化,如:農(nóng)業(yè)種植采用生物技術(shù)讓農(nóng)作物在一些條件惡劣環(huán)境下生長,加快土壤沙漠化。并且,除草、殺蟲劑等不利于生態(tài)環(huán)境保護,嚴重污染自然環(huán)境,甚至引發(fā)生態(tài)問題。因此,在生物科學技術(shù)應用時需綜合利弊科學應用。
(3)人們思想意識影響
部分禁食的食品基因嚴重違背了少數(shù)民族飲食原則,將動物轉(zhuǎn)基因用于植物中,給素食主義者帶來思想誤導。伴隨著生物科學技術(shù)的發(fā)生,試管嬰兒、克隆技術(shù)的出現(xiàn)解決了人們很多問題,但同時也產(chǎn)生了消極影響。其中不乏社會精子買賣、代孕、器官移植、克隆人等違背道德觀念的行為。其中,代孕指的是一些無法生育的夫妻通過試管技術(shù)擁有自己的孩子,但要符合計劃剩余等政策。代孕的背后蘊藏著較大的風險,一些不法分子以此為生財之道,嚴重混亂社會市場秩序。
綜合分析,生物科技的應用需要我們綜合利弊,想到科學技術(shù)帶給人們便利、幫助解決問題的同時注意產(chǎn)生的負面影響。端正態(tài)度,學會用辯證的思想分析生物科學技術(shù),發(fā)揮更多優(yōu)勢作用,為人們造福、提供便利,降低消極因素的影響。