1、 生物技術工程是典型的以人為本和可持續發展的新興產業，對解決人類社會發展面臨的人口與健康、食物、能源、生態、環境等問題具有重大作用。當前，世界生物技術發展已進入大規模產業化的起始階段，蓬勃興起和迅猛發展的生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造、生物環保等領域，正在促使生物產業即將成為世界經濟中繼信息產業之后又一個新的主導產業，加速生物產業和生物經濟發展對于世界有著重大的戰略。l 改善農業生產、解決食品短缺l 提高生命質量，延長人類壽命l 解決能源危機、治理環境污染農業改善（一農業改善（一）l 培養抗逆的作物優良品系：至1994年全世界批準進行田間實驗的轉基因植物已達146例。轉基因功能包括抗除

2、草劑、抗病毒、抗鹽堿、抗旱、抗蟲、抗病以及作物品質改良等。l 植物種苗的工廠化生產：利用植物細胞的全能性從植物組織中取得一定量細胞，進行培養,使之成長為大量的小植株。利用這種技術可使有價值的、自然繁殖緩慢的植物在很短的時間內和有限的空間內得到大量的繁殖。農業改善（二農業改善（二）l 提高植物品質：生物技術還可培育出品質好，營養價值高的作物新品系。例如，人們正在試圖把大豆貯藏蛋白轉移到水稻中，培育高蛋白質的水稻品系。l 生物固氮，減少化肥用量：化肥的使用使土地板結、肥力下降，而且造成環境污染。科學家們正努力將具有固氮能力的細菌的固氮基因轉移到植物根際微生物中，希望它們可以進行生物固氮，減少化肥使

3、用量。提高生命質量提高生命質量(一一)l 開發制造奇特而又貴重的新型藥品：抗生素是人們最為熟悉的生物技術藥物。目前已經分離到6000多種抗生素，其中100多種得到廣泛使用。1977年，美國首先采用大腸桿菌生產了人類第一個基因工程藥物人生長激素釋放抑制激素，開辟了藥物生產的新紀元。l 疾病的預防和診斷：傳統的疫苗生產方法對某些疫苗的生產和使用，存在著免疫效果不理想，被免疫者有被感染的風險等不足。而基因工程生產的重組疫苗可以達到安全、高效的目的。利用細胞工程可以生產單克隆抗體。單克隆抗體既可用于疾病治療，又可用于疾病的診斷。如用于治療腫瘤的“生物導彈”。利用基因工程技術還可以生產診斷用的DNA試劑

4、，稱之為DNA探針，主要用來診斷遺傳性疾病和傳染性疾病。提高生命質量提高生命質量(二二)l 基因治療：導入正常基因來治療由于基因缺陷而引起的疾病，一直是人們長期以來追求的目標1990年9月，美國批準用ADA（腺苷脫氨酶基因）基因治療嚴重聯合型免疫缺陷病（一種單基因遺傳病并取得了較滿意的結果。目前已有涉及到惡性腫瘤、遺傳病、代謝性疾病、傳染病等90個基因治療方案通過了美國FDA的審查，其中60個正在實施中。我國則有包括血友病、地中海貧血、惡性腫瘤等多個基因治療方案正在實 施中。l 人類基因組計劃：1986年美國生物學家諾貝爾獎獲得者Dulbecco首先倡議從整體上研究人類的基因組，分析人類基因組

5、的全部序列以獲得人類基因所攜帶的全部遺傳信息。該項工作的完成將使人們深入認識許多困擾人類的重大疾病的發病機理；闡明種族和民族的起源與演化，進一步揭示生命的奧秘。1990年10月1日美國正式啟動人類基因組計劃，準備用三個5年，耗資30億美元。繼美國之后，歐盟國家、日本、俄羅斯、加拿大、澳大利亞和我國也相繼啟動了人類基因組計劃。解決能源危機解決能源危機l 解決能源危機：例如人科學家希望能找到一種特殊的微生物生產出低成本，高得率的乙醇作為生物能源。或者通過微生物發酵或固定化酶技術，將農業或工業的廢棄物變成沼氣或氫氣。生物技術還可以提高石油的開采率。加入能分解蠟質的微生物后，微生物分解蠟質使石油流動性

6、增加而獲取石油。l 環境保護：用生物技術方法來生產，就可以節約能源而且避免環境污染。如用蘇云金桿菌生產毒性蛋白作殺蟲劑來代替化學農藥。人們可以利用這些微生物凈化有毒的化學物質、降解石油污染、處理廢水廢渣，達到凈化環境、保護環境、廢物利用并獲得新的產品的目的。l 發達國家的生物技術公司舊趨增多。到1986年為止, 全世界生物技術公司已達11千多家, 其中, 美國大小公司已達484家, 日本161家, 英國有79家等。據預測, 到了本世紀末,生物技術產業創造的經濟價值將可望達到1千億美元, 并對世界經濟社會的發展起重要作用, 到下個世紀, 則充分顯示它的巨大威力, 尤其在世界面臨人口增長過快、能源

7、、資源、糧食短缺以及環境污染、生態破壞嚴重的情況下, 它將發揮特有的長處。l 生物技術商品化的國際竟爭異常激烈。 發達國家極力實現生物技術商品化, 但是, 許多國家的眾多公司同時進行研究與開發熱門產品, 如世界上進行千擾素研究和生產的公司就有64家, 開展單克隆抗體各種制品的研究達到178家。各公司進行激烈的競爭。誰掌握技術優勢, 誰將是競爭的強者。 因此, 發達國家采取保護主義措施, 不轉讓憲進的生物技術給別國, 同時, 十分往意情報工作, 密切了解各國發展生物技術的動向, 收集各國新的生物技術, 購買技術專利, 引進人才等。不難預見, 在國際貿易經濟戰中, 生物工程技術產品將是一個重要焦點

8、。l 各國加大對生物工程技術的投資以求更高經濟回報。例如1986年以來,日本便欲想從美國手中奪走領先的地位, 精心組織各大學、政府和工業部門的科技隊伍, 進行為時10年的聯合攻關計劃；生物技術研究經費每年以20%的速度遞增。近4年來,日本從事生物技術研究的人數增加了3倍。迄今, 日本已表現了強大的競爭力。l 1978年, 日本制藥工業規模小于瑞士，在80年代初, 日本制藥工業推出的新藥物占世界市場的23.1%。到了1983年增加到35.4% 。美國制藥工業花在研究和發展方面的費用大約為日本的2倍,可是, 它推出的新品只有日本的1 / 3。據專家提供的材料, 在生物技術的研究與發展方面, 到19

9、86年, 日美差距已縮短了, 甚至接近, 像在DNA合成和核普酸序列分析方面, 日本已具備和美國并駕齊驅的技術水平, 并在這個領域所取得的專利和論文數量超過美國。l 生物技術對發展中國家的經濟社會發展的影響尤其重大。由于人口的不斷增加, 糧食需求量愈來愈大, 糧食問題一直是發展中國家前途的隱憂。農業必須盡快取得突破性的進展, 這要依靠各科學技術的力量, 而生物技術將扮演決定性的角色。又據統計,1968-1977年間, 全世界蛋白質供應量增加了1.27 倍, 1975-2000 年間將增加1.77倍。發展中國家現在每天人均占有22.3克食用蛋白質, 較之發達國家的79.3克相距較遠。由此可見,應

10、用牛物技術大幅度地提高農作物產量, 改善農作物的質量, 培育高蛋白作物等, 發展中國家尤為緊迫和重要。l 在激烈的國際競爭中, 發達國家將愈來愈重視研究與開發生物技木,獲得大的經濟效益與社會效益, 如果發展中國家還不是緊緊追趕, 從各國的國情出發, 大力研究與開發生物技術, 其后果將喪失資源優勢, 失去市場, 這不僅進一步地擴大這項高技術領域的差距, 而且將擴大經濟方面的差距。l 由于生物技術的對象是生命，使基因在人、動物、植物和微生物之間進行人為的相互轉移，目前人類對這種基因調整后的結果尚無十足的把握，因而其負面影響可能會超越以往任何一種技術，可能危及生命或環境。l 由于科技發展水平的限制，

11、人類對基因的活動方式了解還不夠透徹，當一種轉基因農作物研制成功時，雖能確保轉入基因的安全性，但其對其他基因的影響及長期累積的后果卻很難在當時弄清。尤其在轉基因技術中，轉基因農作物的毒性。l 在醫療方面，生物工程技術也有一定的風險。例如基因治療中包括沒有有效的載體，保證能夠把設計的基因在有效的基因表達時間段內傳送到細胞中的預想位置，而且尚無法控制基因信息安裝出錯的情況。基因導入造成的遺傳改變將決定個體遺傳前途而且會跨代遺傳。利用體細胞與胚細胞進行基因治療，在添加外來基因時容易產生原性基因損傷或某種基因紊亂。l 克隆人及胚胎干細胞引發的問題。干細胞是指存在于早期胚胎、脊髓、臍帶、胎盤和部分成年人組織或器官中的尚未分化的細胞，它能夠發育成多種人體組織和器官，這對于有效地用于受損組織與器官的替代、修復、移植或再生具有