一、生物科技的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些
1、農(nóng)學(xué)食糧:人口快速膨脹,食糧問(wèn)題正是生物技術(shù)應(yīng)用的切入點(diǎn)
在基因克隆農(nóng)作物的開(kāi)發(fā)下,除了克隆進(jìn)入抗蟲(chóng)害基因、抗凍基因外,例如含有維生素A的稻米也問(wèn)世。在有限耕地下,克隆農(nóng)作物解決了品質(zhì)上的問(wèn)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(fù)制生產(chǎn),提高花卉價(jià)值。著名的像是臺(tái)灣的蝴蝶蘭。另外,經(jīng)過(guò)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(lèi)。生物肥料不僅給作物提供養(yǎng)料、改善品質(zhì)、增強(qiáng)抗寒抗蟲(chóng)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(zhǎng)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(chóng)病效果的毒素物質(zhì),生產(chǎn)出廣譜毒力強(qiáng)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(xì)胞應(yīng)用于再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,如人工臟器、神經(jīng)修復(fù)等?;蚴且缘鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)解析數(shù)據(jù),對(duì)于功能性區(qū)域(domain)來(lái)開(kāi)發(fā)相對(duì)應(yīng)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(biāo)記的癌細(xì)胞?;蚶没蚩寺〖夹g(shù),進(jìn)行基因治療等?;蛑委煟╣ene therapy)利用分子生物學(xué)方法將目的基因?qū)牖颊唧w內(nèi),使之表達(dá)目的基因產(chǎn)物,從而使疾病得到治療,為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和分子生物學(xué)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(lái)了光明。
3、軍事科技:基因工程武器簡(jiǎn)稱(chēng)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(yīng)用:在工業(yè)上,利用工業(yè)菌種的特殊代謝路徑,來(lái)替代一些化學(xué)反應(yīng)
除了專(zhuān)一性提高,也在常溫常壓下,節(jié)約能源。也由于專(zhuān)一性高,產(chǎn)生的廢棄物量低,也因此被稱(chēng)為綠色工業(yè)。
5、環(huán)境保護(hù):當(dāng)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(zhuān)一性,能針對(duì)特殊的污染源進(jìn)行排除。例如運(yùn)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(duì)于重油進(jìn)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(yīng)用所帶來(lái)的利與弊介紹
1、生物科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的利
(1)干細(xì)胞培養(yǎng)
干細(xì)胞屬于沒(méi)有完全分化的細(xì)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(yīng)用到人體克隆中。此外,多功能干細(xì)胞能夠復(fù)制器官與組織修復(fù),被應(yīng)用到細(xì)胞分離與體外培養(yǎng),經(jīng)過(guò)器官移植幫助患者恢復(fù)身體健康。在未來(lái),當(dāng)有了人胚胎干細(xì)胞后一些現(xiàn)階段無(wú)法治愈的疾病都可以恢復(fù),如:帕金森、糖尿病、肝硬化等疾病。通過(guò)人體胚胎干細(xì)胞創(chuàng)建新的干細(xì)胞系,只要對(duì)細(xì)胞進(jìn)行定向分化即可修復(fù)身體各項(xiàng)器官。胚胎干細(xì)胞是初期沒(méi)有分化細(xì)胞,相對(duì)于干細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞的可塑性更顯著,能夠分化為不同組織細(xì)胞,未來(lái)醫(yī)學(xué)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(guò)人類(lèi)細(xì)胞克隆的胚胎。
(2)試管嬰兒
體外受精胚胎移植,通過(guò)服用促排卵藥物,當(dāng)卵子成熟后在B超的引導(dǎo)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(guò)顯微注射技術(shù)把精子注入卵母細(xì)胞內(nèi),讓更多人得到屬于自己的孩子。胚胎篩選預(yù)防遺傳病,該技術(shù)指的是將有遺傳病的夫婦經(jīng)過(guò)體外受精發(fā)育后的胚胎篩選,選出沒(méi)有遺傳基因病的胚胎移入到妻子子宮內(nèi)。冷凍儲(chǔ)存胚胎,在諸多胚胎中選擇質(zhì)量最高的胚胎,可冷凍儲(chǔ)存。若該周期沒(méi)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(xué)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(yīng)用。轉(zhuǎn)基因食品有著豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、具有較強(qiáng)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(guò)轉(zhuǎn)基因材料加工成的食品都是轉(zhuǎn)基因食品。現(xiàn)階段,全球范圍內(nèi)轉(zhuǎn)基因種植面積超過(guò)4000萬(wàn)hm2,未來(lái)發(fā)展空間巨大。最早出現(xiàn)的轉(zhuǎn)基因作物是上世紀(jì)末培育成功的含有抗生物藥類(lèi)抗體的煙草,在美國(guó)市場(chǎng)開(kāi)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(xué)技術(shù)應(yīng)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(wèn)題成為人們關(guān)注焦點(diǎn)問(wèn)題。以?xún)?nèi)一些轉(zhuǎn)基因食品實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)用了抗生素的抗性基因,當(dāng)人們使用具有該基因的事物就會(huì)對(duì)抗生素形成抗性,進(jìn)而產(chǎn)生毒理作用、過(guò)敏反應(yīng)。因此,轉(zhuǎn)基因食品需要通過(guò)免疫檢測(cè),確定對(duì)人體健康無(wú)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(lái)嚴(yán)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(xì)菌,但不可抗感冒病毒,一旦使用抗生素藥物會(huì)加重病情。此外,人們?cè)谟盟幩枷肷洗嬖趩?wèn)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(lái)?yè)p害。用藥不規(guī)律,癥狀重時(shí)加大藥物服用量、癥狀減輕后停止用藥。
(2)環(huán)境保護(hù)影響
生物技術(shù)的應(yīng)用研發(fā)了許多防寒、防病蟲(chóng)害作物,但同時(shí)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(zhǎng),加快土壤沙漠化。并且,除草、殺蟲(chóng)劑等不利于生態(tài)環(huán)境保護(hù),嚴(yán)重污染自然環(huán)境,甚至引發(fā)生態(tài)問(wèn)題。因此,在生物科學(xué)技術(shù)應(yīng)用時(shí)需綜合利弊科學(xué)應(yīng)用。
(3)人們思想意識(shí)影響
部分禁食的食品基因嚴(yán)重違背了少數(shù)民族飲食原則,將動(dòng)物轉(zhuǎn)基因用于植物中,給素食主義者帶來(lái)思想誤導(dǎo)。伴隨著生物科學(xué)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(wèn)題,但同時(shí)也產(chǎn)生了消極影響。其中不乏社會(huì)精子買(mǎi)賣(mài)、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(wú)法生育的夫妻通過(guò)試管技術(shù)擁有自己的孩子,但要符合計(jì)劃剩余等政策。代孕的背后蘊(yùn)藏著較大的風(fēng)險(xiǎn),一些不法分子以此為生財(cái)之道,嚴(yán)重混亂社會(huì)市場(chǎng)秩序。
綜合分析,生物科技的應(yīng)用需要我們綜合利弊,想到科學(xué)技術(shù)帶給人們便利、幫助解決問(wèn)題的同時(shí)注意產(chǎn)生的負(fù)面影響。端正態(tài)度,學(xué)會(huì)用辯證的思想分析生物科學(xué)技術(shù),發(fā)揮更多優(yōu)勢(shì)作用,為人們?cè)旄?、提供便利,降低消極因素的影響。