一、生物科技的應用領域有哪些
1、農學食糧:人口快速膨脹,食糧問題正是生物技術應用的切入點
在基因克隆農作物的開發下,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,克隆農作物解決了品質上的問題。除此之外,觀賞用的花卉等,也靠著組織培養的技術,將高品質的花卉復制生產,提高花卉價值。著名的像是臺灣的蝴蝶蘭。另外,經過遺傳工程技術,能產生凝血因子的乳牛也提供醫療用途。生物肥料主(zhu)要利用微生物技術(shu)制作(zuo)的肥料種類。生物肥料不僅給作(zuo)物提供養料、改善品質(zhi)、增強抗(kang)寒抗(kang)蟲害能力、還改善土壤通(tong)透性、保水性、酸堿度等理性化特性,可為作(zuo)物根系(xi)創造良好生長環境,從而保證作(zuo)物的增產。生物農藥(biopesticide)利用微生物、抗(kang)生素(su)和基(ji)因工程等產生有殺滅蟲病效果(guo)的毒素(su)物質(zhi),生產出廣譜毒力強的微生物菌株制作(zuo)而成的農藥。
2、醫療領域:在這方面的研究受到極大的注目
像(xiang)是(shi)(shi)干細(xi)胞應(ying)(ying)用于(yu)再生醫學(xue)領域(yu),如人工臟器、神經修復等。或是(shi)(shi)以蛋白(bai)質結構解析數據,對于(yu)功能性區域(yu)(domain)來開發相對應(ying)(ying)的抑制劑(如:酵素抑制劑)。利用微陣列核酸芯(xin)片(pian),或是(shi)(shi)蛋白(bai)質芯(xin)片(pian),尋找致病基因。
或(huo)是(shi)利用抗體技(ji)術(shu),將毒素(su)送入具(ju)有特殊標(biao)記(ji)的(de)(de)(de)癌細胞。或(huo)利用基(ji)因(yin)克隆(long)技(ji)術(shu),進行基(ji)因(yin)治(zhi)療(liao)等。基(ji)因(yin)治(zhi)療(liao)(gene therapy)利用分子生(sheng)物學方法(fa)將目的(de)(de)(de)基(ji)因(yin)導入患(huan)者體內,使之表達目的(de)(de)(de)基(ji)因(yin)產物,從而使疾(ji)(ji)(ji)病得到治(zhi)療(liao),為(wei)(wei)現代醫學和分子生(sheng)物學相結合而誕生(sheng)的(de)(de)(de)新技(ji)術(shu)。基(ji)因(yin)治(zhi)療(liao)作為(wei)(wei)新疾(ji)(ji)(ji)病治(zhi)療(liao)的(de)(de)(de)新手段,給一些難治(zhi)疾(ji)(ji)(ji)病的(de)(de)(de)根治(zhi)帶來了(le)光(guang)明。
3、軍事科技:基因工程武器簡稱基因武器
例(li)子有:插(cha)入眼(yan)鏡(jing)蛇毒(du)液基因的(de)流感病(bing)毒(du)和(he)含有炭疽病(bing)毒(du)的(de)大腸桿菌(jun)。
4、工業應用:在工業上,利用工業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(ye)(ye)在常溫常壓下,節約能源。也(ye)(ye)由(you)于(yu)專一性高,產生的廢棄物(wu)量(liang)低,也(ye)(ye)因此被稱為綠(lv)色工(gong)業(ye)。
5、環境保護:當環境受到破壞,可以利用生物技術的處理方式,讓環境免于第二次受害
生(sheng)物(wu)具有高度(du)專一性,能針對(dui)特殊的(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)源進行排除。例如運輸原油(you)的(de)(de)郵(you)輪,因(yin)事(shi)故,將重油(you)污(wu)(wu)染(ran)海域,而利(li)用分解(jie)重油(you)的(de)(de)特殊微生(sheng)物(wu)菌株,對(dui)于重油(you)進行分解(jie),代謝成環境可(ke)以接受的(de)(de)短練脂(zhi)肪酸等(deng),排解(jie)污(wu)(wu)染(ran)。此外,土壤遭受重金屬污(wu)(wu)染(ran),亦可(ke)利(li)用特定植物(wu)吸收污(wu)(wu)染(ran)源。
二、生物科技的應用所帶來的利與弊介紹
1、生物科學技術應用的利
(1)干細(xi)胞培養
干(gan)(gan)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)屬于沒有完全分化(hua)(hua)的(de)(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao),有著再生(sheng)各(ge)種組織(zhi)器官與人(ren)(ren)(ren)體(ti)(ti)的(de)(de)潛在作用,現(xian)階(jie)段(duan)被(bei)(bei)廣(guang)泛應用到人(ren)(ren)(ren)體(ti)(ti)克隆(long)中。此外,多功能干(gan)(gan)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)能夠(gou)復(fu)制器官與組織(zhi)修復(fu),被(bei)(bei)應用到細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)分離與體(ti)(ti)外培(pei)(pei)養,經過(guo)器官移植幫助患者(zhe)恢復(fu)身體(ti)(ti)健康。在未來(lai),當有了人(ren)(ren)(ren)胚胎(tai)(tai)(tai)干(gan)(gan)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)后一些現(xian)階(jie)段(duan)無法(fa)治愈的(de)(de)疾病(bing)(bing)都可(ke)(ke)以(yi)恢復(fu),如:帕金森(sen)、糖(tang)尿病(bing)(bing)、肝硬化(hua)(hua)等(deng)疾病(bing)(bing)。通過(guo)人(ren)(ren)(ren)體(ti)(ti)胚胎(tai)(tai)(tai)干(gan)(gan)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)創建新(xin)的(de)(de)干(gan)(gan)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)系,只要對細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)進行定(ding)向分化(hua)(hua)即可(ke)(ke)修復(fu)身體(ti)(ti)各(ge)項(xiang)器官。胚胎(tai)(tai)(tai)干(gan)(gan)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)是初期沒有分化(hua)(hua)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao),相對于干(gan)(gan)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao),胚胎(tai)(tai)(tai)干(gan)(gan)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)可(ke)(ke)塑性(xing)更顯著,能夠(gou)分化(hua)(hua)為不同組織(zhi)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao),未來(lai)醫學發展前景(jing)更大。首先(xian),冷凍胚胎(tai)(tai)(tai)。其次(ci),培(pei)(pei)育新(xin)胚胎(tai)(tai)(tai)。最后,克隆(long)胚胎(tai)(tai)(tai),也就是通過(guo)人(ren)(ren)(ren)類(lei)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)(bao)克隆(long)的(de)(de)胚胎(tai)(tai)(tai)。
(2)試管嬰兒
體外受精胚(pei)(pei)胎(tai)移(yi)植(zhi),通過(guo)服用促排(pai)卵藥物,當卵子(zi)(zi)成熟后(hou)在(zai)(zai)B超的(de)引(yin)導下取出(chu)(chu)并與丈(zhang)夫(fu)精液放在(zai)(zai)皿里授精發育成胚(pei)(pei)胎(tai),再植(zhi)入(ru)妻子(zi)(zi)子(zi)(zi)宮內(nei)(nei)。隨(sui)后(hou),出(chu)(chu)現體外顯微授精胚(pei)(pei)胎(tai)移(yi)植(zhi)技術,通過(guo)顯微注射技術把(ba)精子(zi)(zi)注入(ru)卵母細胞內(nei)(nei),讓更多人(ren)得到屬(shu)于自己(ji)的(de)孩(hai)子(zi)(zi)。胚(pei)(pei)胎(tai)篩選(xuan)預防遺(yi)傳(chuan)病(bing),該(gai)技術指的(de)是(shi)將(jiang)有(you)遺(yi)傳(chuan)病(bing)的(de)夫(fu)婦經(jing)過(guo)體外受精發育后(hou)的(de)胚(pei)(pei)胎(tai)篩選(xuan),選(xuan)出(chu)(chu)沒(mei)(mei)有(you)遺(yi)傳(chuan)基因病(bing)的(de)胚(pei)(pei)胎(tai)移(yi)入(ru)到妻子(zi)(zi)子(zi)(zi)宮內(nei)(nei)。冷凍儲存胚(pei)(pei)胎(tai),在(zai)(zai)諸多胚(pei)(pei)胎(tai)中選(xuan)擇質量最高的(de)胚(pei)(pei)胎(tai),可冷凍儲存。若該(gai)周期沒(mei)(mei)有(you)人(ren)妊娠則在(zai)(zai)自然周期解凍移(yi)植(zhi),自然周期分(fen)泌有(you)助于胚(pei)(pei)胎(tai)植(zhi)入(ru)。
(3)轉基因
提及生物科學技術除了以上幾種技術外,轉基因食品也是基于這一技術下出現的,并在人們生活中得到了有效應用。轉基因食品有著豐富的營養物質、具有較強的抗病性。食品生產中,大豆與玉米是轉基因主要材料,通過轉基因材料加工成的食品都是轉基因食品。現階段,全球范圍內轉基因種植面積超過4000萬hm2,未來(lai)發展(zhan)空間巨大。最(zui)早(zao)出現的轉基因(yin)作(zuo)物(wu)是(shi)上世紀末培(pei)育(yu)成功(gong)的含有抗生物(wu)藥類抗體的煙草(cao),在美國(guo)市(shi)場開始出現基因(yin)食品。近幾年,轉基因(yin)食品發展(zhan)快速,谷(gu)物(wu)雜交、肥料、灌溉方法等都提高了農作(zuo)物(wu)產(chan)品,并且(qie)在加工生產(chan)方面更健康、環保。
2、生物科學技術應用的弊
(1)身體健康(kang)影響
現如(ru)今,轉基(ji)因產品安全(quan)性問題(ti)成(cheng)為人(ren)們關(guan)注(zhu)焦點問題(ti)。以(yi)內一(yi)些轉基(ji)因食品實驗過(guo)程中應用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)了抗(kang)(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)的抗(kang)(kang)(kang)性基(ji)因,當(dang)人(ren)們使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)具有(you)該(gai)基(ji)因的事物(wu)(wu)就會對(dui)抗(kang)(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)形成(cheng)抗(kang)(kang)(kang)性,進而產生(sheng)毒(du)理(li)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)、過(guo)敏反應。因此,轉基(ji)因食品需要通(tong)過(guo)免疫檢測,確定對(dui)人(ren)體(ti)健康無害后才可使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)。例如(ru):醫藥(yao)(yao)(yao)行業濫用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)抗(kang)(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)給患(huan)者身體(ti)健康帶來嚴重影響,產生(sheng)副(fu)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),盡管抗(kang)(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)能夠(gou)有(you)效地抵(di)抗(kang)(kang)(kang)微生(sheng)物(wu)(wu)與細菌,但(dan)不可抗(kang)(kang)(kang)感冒(mao)病(bing)毒(du),一(yi)旦(dan)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)抗(kang)(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su)藥(yao)(yao)(yao)物(wu)(wu)會加重病(bing)情。此外(wai),人(ren)們在(zai)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)藥(yao)(yao)(yao)思想上(shang)存(cun)在(zai)問題(ti),如(ru):藥(yao)(yao)(yao)品越(yue)貴效果越(yue)好(hao),甚至有(you)患(huan)者服(fu)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)多種(zhong)抗(kang)(kang)(kang)生(sheng)素(su)(su)(su),反而給身體(ti)帶來損害。用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)藥(yao)(yao)(yao)不規律,癥狀(zhuang)重時加大(da)藥(yao)(yao)(yao)物(wu)(wu)服(fu)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)量(liang)、癥狀(zhuang)減輕(qing)后停止用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)藥(yao)(yao)(yao)。
(2)環(huan)境保護影(ying)響
生(sheng)物(wu)(wu)技術的應(ying)用(yong)研發(fa)了許多防(fang)寒、防(fang)病蟲害作(zuo)物(wu)(wu),但同時也(ye)破壞了生(sheng)物(wu)(wu)多樣(yang)化(hua),如(ru):農業種植采用(yong)生(sheng)物(wu)(wu)技術讓農作(zuo)物(wu)(wu)在(zai)一(yi)些條(tiao)件惡劣環(huan)境下(xia)生(sheng)長,加快土壤沙漠化(hua)。并且,除草(cao)、殺(sha)蟲劑等不(bu)利(li)(li)于生(sheng)態環(huan)境保護,嚴重污染自然(ran)環(huan)境,甚至引(yin)發(fa)生(sheng)態問題。因此,在(zai)生(sheng)物(wu)(wu)科學(xue)技術應(ying)用(yong)時需綜合利(li)(li)弊科學(xue)應(ying)用(yong)。
(3)人們(men)思想意識(shi)影響
部(bu)分禁食的食品基(ji)因(yin)嚴(yan)重違(wei)背了少數民族飲食原(yuan)則,將動物轉基(ji)因(yin)用于植物中,給素食主義(yi)者帶來思想誤導。伴隨著生物科學技(ji)術(shu)的發生,試管嬰兒(er)、克隆技(ji)術(shu)的出現(xian)解決了人們很多問題,但(dan)同時也(ye)產生了消極影響(xiang)。其中不乏社會精子買賣(mai)、代(dai)孕(yun)(yun)、器官移(yi)植、克隆人等違(wei)背道(dao)德(de)觀念(nian)的行為。其中,代(dai)孕(yun)(yun)指的是(shi)一些(xie)無(wu)法生育的夫妻通過試管技(ji)術(shu)擁有自己的孩子,但(dan)要符合計劃剩余等政(zheng)策。代(dai)孕(yun)(yun)的背后蘊(yun)藏(zang)著較大的風險,一些(xie)不法分子以此為生財之道(dao),嚴(yan)重混亂社會市場秩序(xu)。
綜合分析,生物科技的(de)應用需要我們(men)綜合利弊,想到(dao)科學技術(shu)帶給人們(men)便利、幫助(zhu)解決問題的(de)同時(shi)注意產生(sheng)的(de)負面(mian)影(ying)響。端正態(tai)度,學會(hui)用辯證的(de)思想分(fen)析生(sheng)物科學技術(shu),發揮(hui)更多優勢作用,為(wei)人們(men)造(zao)福、提供(gong)便利,降(jiang)低消極(ji)因素的(de)影(ying)響。