现代生物技术ppt

本章主要内容
一、生物技术的含义

二、生物技术的产生和发展

三、现代生物技术的应用与前景

一、生物技术的含义
1.1  对科学和技术的理解
1.2  生物学与生物技术
1.3  生物技术的主要内容
1.1  对科学和技术的理解
科学与技术及工程的关系
   
    人类在实践中发现的客观规律称之为“科学”。当人们运用这些规律去创造出成果时需要经过三个转化过程。第一个转化是应用规律去发明一些称之为“技术”的方法和手段（如工具、设备）；第二个转化是运用技术去设计出要求的工作目标，被称为“工程”；第三个转化是按照设计好的目标去实施之，创造出物质化成果。

科学最早由哲学家提出：进行研究—  —得出规律——成为科学，科学用于解决实际问题就是技术。
       我国著名砖建李国豪院士有一个很好的比喻，他说科学树根，技术是树干和大的树枝，众多的树叶就是工程
              
思考

中国古代有科学和技术吗？
——有：吴文俊等的观点
——没有，为什么？竺可桢、爱因斯坦等
李约瑟难题

1.2  生物学与生物技术
生物学：是研究生物各个层次的种类、结构、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系的学科。人也是生物学研究的对象

现代生物技术：以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物或加工生物原料，为人类生产所需产品或达到某种目的，即现代生物工程技术。
标志：1953年，Watson & Crick 发现了DNA的双螺旋结构，及其后来DNA重组技术的的发展。

现代生物技术特征
 1）生物技术的多学科性和综合性
 2）微生物、动植物作为生物催化剂，有别于化学催化剂
 3）最终目的将生物反应开发成为工业生产的工艺过程，即生物反应过程（Bioprocess）。

生物技术的上、中、下游过程

上游过程：反应前的加工，最重要的是提供和制备高产优质和足够数量的生物催化剂 ；即应用常规选育、基因工程、细胞工程和酶工程手段获得优良菌株、细胞系或固定化的菌体等
 中游过程：生物反应器为中心
 下游过程：反应后的工序，从反应液中提取目的产物加工精制成合格产品

传统生物工程与现代生物工程的区别
   传统生物工程：利用现有的生物类型或生物机能为人类服务
  现代生物工程：按照人们的意愿和需要创造全新的生物类型和生物机能。
1.3  生物技术的主要内容
基因工程
细胞工程
蛋白质工程
酶工程
微生物工程

基因工程： 它是一项将生物的某个基因通过基因载体运送到另一种生物的活性细胞中，使之无性繁殖（称之为克隆）和行使正常的功能（称之为表达），从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。

细胞工程 是指以组织、细胞和细胞器为对象进行操作，在体外条件下进行培养、繁殖、或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，最终获得人们所需要的组织、细胞或个体。

酶工程 ：利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能以及对酶进行的修饰改造，并借助生物反应器生产人类所需要的一项技术。

蛋白质工程 ：以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过所控制的基因修饰和基因合成，对现有蛋白质加以定向改造、设计、构建，并最终产生出性能比自然界存在的蛋白质更加优良、更加符合社会需要的蛋白质。

微生物工程（发酵工程） ：利用生物的生命活动产生的酶，对无机或有机原料进行酶加工（生物化学反应过程）获得产品的工业。其主体是利用微生物进行反应的工业，处于生物工程的中心地位。

这个5个方面的技术并不是各自独立的，它们彼此之间是相互联系、相互渗透的。其中基因工程处于核心位置，发酵工程是生物工程的主要终端。