1、Current Biology 走近生物技术,班别：08药学（3）班 组员：蔡培玲16 张旭昭17 张旭18 何星辽19 温晓雪20,什么是生物技术,中文名称： 生物技术 英文名称： biotechnology 定义： 应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提供产品为社会服务等,生物技术（biotechnology）也译成生物工程，生物学研究与应用的技术方面，包括，基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程，现代生物技术
2、发展到高通量组学（omics）芯片技术、基因与基因组人工设计与合成生物学等系统生物技术,生物技术及应用专业,生物技术及应用专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。,发展历程,近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术（Biotechnology）是指“用活的生物体（
3、或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。简言之，就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术以及新兴的蛋白质工程等，其中，基因工程是现代生物工程的核心。基因工程（或称遗传工程、基因重组技术）就是将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）的DNA连
4、接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞或微生物内表达，产生所需要的蛋白质。,目前，有60%以上的生物技术成果集中应用于医药产业，用以开发特色新药或对传统医药进行改良，由此引起了医药产业的重大变革，生物制药也得以迅速发展。生物制药就是把生物工程技术应用到药物制造领域的过程，其中最为主要的是基因工程方法。即利用克隆技术和组织培养技术，对DNA进行切割、插入、连接和重组，从而获得生物医药制品。生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为起始材料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量而制成的生物活化制剂，包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、
5、血清、血液制品、免疫制剂、细胞因子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品（DNA重组产品、体外诊断试剂）等。目前，人类已研制开发并进入临床应用阶段的生物药品，根据其用途不同可分为三大类：基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂。这些产品在诊断、预防、控制乃至消灭传染病，保护人类健康中，发挥着越来越重要的作用。,美国经济处于衰退中的2001年，生物技术产业仍吸收了150亿美元的投资，这是该产业历史上第二大的投资年。投资者认为，生物技术公司，特别是那些专攻新药的生物技术公司和其合作的制药公司，在未来的5年中，将推出数百种一类新药。生物技术在基因科学、蛋白质学、生物信息学、计算机辅助药物设计、DNA生物芯片和
6、药物基因学等领域中的突破，使对疾病的攻克进入分子水平。很多投资者认为，用生物技术方法开发新药将得到回报。,根据美国生物技术产业组织(BIO)的统计，19822000年间，大约有120个生物药进入市场；2001年有300个新药正在进行最后阶段的临床试验。根据过去的经验，到2007年，美国食品与药物管理局(FDA)大约要批准其中的240个新药进入市场，从而使市场上的生物技术药翻2倍。大多数生物技术新药是用于治疗心脏病、癌症、糖尿病和传染病的一类新药。,农业生物技术,生物技术在农业中的应用是基于对植物、动物基因学和蛋白质学的认识。很多专家认为只有依靠生物技术，发展中国家才能战胜饥饿，全球因人口增长而
7、产生的食品短缺才有望得以缓解。 通过利用动植物中的特定基因，可以实现用更少的土地种植更多的作物，同时减少农药的使用。利用生物技术，可以在恶劣的气候环境下生产作物。利用生物技术，还可以改善食品的营养和口感等。 美国的St. Louis是全球农业生物技术发展最快的地区。该地区被认为是生物产业带，著名的农业生物技术公司孟山都即在该地区。 生物技术用于育种是一种快捷、有效的育种方法。通过引入特定的基因，以改变动植物的品质。例如，科学家在西红柿中植入抗成熟的基因，可以延长西红柿的货架期。在植物中引入对人体无害的抗虫基因，可以防止病虫害，减少农药的使用，在水稻中介入产生维生素A的基因，可以提高稻米的营养价
8、值。 生物技术在农业中的另一个可能的应用是生产食用疫苗，利用水果、蔬菜生产抗肝炎、霍乱等传染病的疫苗。克隆技术用于动物，可以保留高品质动物的高产性能。 市场上的农业生物技术产品主要是转基因的大豆、玉米、油菜、棉花等。转基因植物以其优异的品质很快被农户接受。2001年，世界上转基因植物的种植面积达5300万公顷，比2000年增加 19。,工业与环境生物技术,生物技术应用于工业制造和环境管理，是为了推动工业的可持续发展，1998年，经济合作与发展组织认为生物技术将对工业的持续发展起着十分关键的作用，鼓励其成员国支持工业和环境生物技术的研究。 微生物被认为是天然的化学工厂。它们正取代工业催化剂而用于
9、化学品的制造。例如，酶制剂能取代洗涤剂中的磷和皮革鞣制过程中的硫化物。在造纸过程中，酶制剂可以减少氯化物在纸浆漂白过程中的用量。微生物在工业生产过程中的应用，使工业生产变得清洁、高效，具有可持续性。 酶也可以作为生物催化剂将生物质转化为能源、乙醇等。更诱人的是，通过生物酶，玉米秸秆可以转化为可降解的塑料，用于食品包装等。 基因学和蛋白质学在工业生物技术中的应用，不仅仅在于发现微生物酶的特性，而且可以通过目标的变异，使微生物产生各种用途的新型酶制剂。 科学家预测10至20年后，生物技术在工业中的应用将与其在人类健康中的应用变得同等重要。,生物技术的其它应用,目前生物技术除主要在人类健康、农业、工
10、业与环境中应用外，在其它领域也有一些应用。 现在开发畜牧医用产品的生物公司越来越多，美国每年用于动物健康的产品市场约40亿美元，美国农业部批准的动物用生物制品约100种，主要是防止动物传染病和常见病的疫苗和治疗药。 生物技术也应用于珍稀野生动物的保护，通过DNA识别来鉴别动物的种类，跟踪其活动地域等。 海洋生物技术的应用使受过度捕捞而濒临灭绝的海洋生物的生存得到发展。同时又给人类从丰富的海洋生物资源汇总发现新药提供了途径。例如海螺中的一种毒素是有效的止痛药，海绵可以用作抗感染等。 生物技术应用于太空发展，可以为宇航员构建长期太空探险所需的生命支持环境。另外，生物技术也用于人类考古和犯罪调查，通
11、过DNA分析可以研究人类种群的进化史。DNA技术应用于犯罪案件调查可以帮助执法人员确认罪犯。,生物技术的现代技术,现代生物技术一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。 基因工程 基因工程是指在基因水平上，按照人类的需要进行设计，然后按设计方案创建出具有某种新的性状的生物新品系，并能使之稳定地遗传给后代。基因工程采用与工程设计十分类似的方法，明显地既具有理学的特点，同时也具有工程学的特点。,生物技术的应用和前景,伴随着生命科学的新突破，现代生物技术已经广泛地应用于工业、农牧业、医药、环保等众多领域，产生了巨大的经济和社会效益。 （一）生物技术的应用 1、生物技术在工业方面的应用
12、 食品方面 首先，生物技术被用来提高生产效率，从而提高食品产量。 其次，生物技术可以提高食品质量。例如，以淀粉为原料采用固定化酶(或含酶菌体)生产高果糖浆来代替蔗糖，这是食糖工业的一场革命。 第三，生物技术还用于开拓食品种类。利用生物技术生产单细胞蛋白为解决蛋白质缺乏问题提供了一条可行之路。目前，全世界单细胞蛋白的产量已经超过3000万吨，质量也有了重大突破，从主要用作饲料发展到走上人们的餐桌。,材料方面 通过生物技术构建新型生物材料，是现代新材料发展的重要途径之一。 首先，生物技术使一些废弃的生物材料变废为宝。例如，利用生物技术可以从虾、蟹等甲壳类动物的甲壳中获取甲壳素。甲壳素是制造手术缝合
13、线的极好材料，它柔软，可加速伤口愈合，还可被人体吸收而免于拆线。 其次，生物技术为大规模生产一些稀缺生物材料提供了可能。例如，蜘蛛丝是一种特殊的蛋白质，其强度大，可塑性高，可用于生产防弹背心、降落伞等用品。利用生物技术可以生产蛛丝蛋白，得到与蜘蛛丝媲美的纤维。 第三，利用生物技术可开发出新的材料类型。例如，一些微生物能产出可降解的生物塑料，避免了“白色污染”。,能源方面 生物技术一方面能提高不可再生能源的开采率，另一方面能开发更多可再生能源。 首先，生物技术提高了石油开采的效率。 其次，生物技术为新能源的利用开辟了道路。,2、 生物技术在医药方面的应用 目前，医药卫生领域是现代生物技术应用得最
14、广泛、成绩最显著、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。 疾病预防 利用疫苗对人体进行主动免疫是预防传染性疾病的最有效手段之一。注射或口服疫苗可以激活体内的免疫系统，产生专门针对病原体的特异性抗体。 20世纪70年代以后，人们开始利用基因工程技术来生产疫苗。基因工程疫苗是将病原体的某种蛋白基因重组到细菌或真核细胞内，利用细菌或真核细胞来大量生产病原体的蛋白，把这种蛋白作为疫苗。例如用基因工程制造乙肝疫苗用于乙型肝炎的预防。我国目前生产的基因工程乙肝疫苗，主要采用酵母表达系统产生疫苗。 疾病诊断 生物技术的开发应用，提供了新的诊断技术，特别是单克隆抗体诊断试剂和DNA诊断技术的应用，使许多疾病特别是
15、肿瘤、传染病在早期就能得到准确诊断。 单克隆抗体以它明显的优越性得到迅速的发展，全世界研制成功的单克隆抗体有上万种，主要用于临床诊断、治疗试剂、特异性杀伤肿瘤细胞等。有的单克隆抗体能与放射性同位素、毒素和化学药品联结在一起，用于癌症治疗，它准确地找到癌变部位，杀死癌细胞，有 “生物导弹”、“肿瘤克星”之称。 DNA诊断技术是利用重组DNA技术，直接从DNA水平作出人类遗传性疾病、肿瘤、传染性疾病等多种疾病的诊断。它具有专一性强、灵敏度高、操作简便等优点。 疾病治疗 生物技术在疾病治疗方面主要包括提供药物、基因治疗和器官移植等方面。 利用基因工程能大量生产一些来源稀少价格昂贵的药物，减轻患者的负
16、担。这些珍贵药物包括生长抑素、胰岛素、干扰素等等。,3、 生物技术在环保方面的应用 污染监测,污染治理 现代生物治理采用纯培养的微生物菌株来降解污染物。 例如科学家利用基因工程技术，将一种昆虫的耐DDT基因转移到细菌体内，培育一种专门“吃”DDT的细菌，大量培养，放到土壤中，土壤中的DDT就会被“吃”得一干二净。,问: 我是一名生物技术本科生 但对本专业的前景非常悲观 想转专业 可又不知转向什麽专业 好烦恼 那位前辈指点一下我该怎麽办啊,答:不要太悲观，这个专业也没有想象的难就业，除了专业问题，就业时也要考虑个人能力问题。现在来看生物技术专业本科毕业比较适于出国留学与在国内读研深造（按照学校的
17、计算方法，这个也算作就业），这个专业申请出国并申请到奖学金的几率还是比较大的。在国内读研可以申请去中科院的各个研究所，一直读到博士。有机会的话可以申请去高校作讲师。如果实在想本科毕业直接就业，并且不想远离本专业，可以考虑生物技术公司的销售人员（这个不太推荐），或者食品制造技术员等相关职业。如果个人适应能力比较强，可以去其他的行业申请试试看，很多大公司的MT是不限制专业的。,生物科学本科毕业生的专业对口率非常少，原因在于研究类职位对本专业的专业素质的要求非常高（硕士或博士）。因此，除了考研继续深造以外，本科毕业生最好的出路则只有转往销售、管理或教育等方向。 本科生毕业后去做研发，要面对众多研究生
18、的竞争，因此，求职难度相当大。但并不意味着就完全没有胜算。我们可以提前规划好自己求职的方向，越具体越好。例如，你看好某个行业甚至某个企业的某个职位，然后，你再根据你所确定的方向制定职业规划。当然，首先要了解行业和企业各方面的信息（发展趋势、行业人才供需情况、是否有自己的亲友引荐、职业通道等等）。 有些学校的生物科学专业为了有利于学生就业，还会在专业内划为微生物、动物或植物等方向。 对于学微生物方向的，你可以瞄准一些生物制药厂和做疫苗的公司，现在社会上外资和医院附属的制药厂比较多，做疫苗的公司也不少，不防一试，虽说不是专门学生物制药的，但是基础知识你都有，不足的可以在岗位上学，要注意的是你面试时
19、对这个公司的背景、产品和专业知识等要有充足的准备，还要有个思想准备：你会受到生物制药专业毕业生的挑战。,对于学动物方向的，你可以瞄准一些畜牧兽医站、养殖场和相关单位等等，当然同样要受到畜牧兽医专业毕业生的挑战。 对于学植物方向的，你可以瞄准一些植物所、公园、苗木园、园艺场、种苗公司等，当然也会受到园艺园林、植保等专业的冲击。 既然先天有劣势，那就只能依靠我们“笨鸟先飞”了。从大一开始，就制定实习计划，争取每个假期都能到你心仪的行业中积累到相关经验实习经验和实习报告上的鉴定对你未来的就业非常有帮助。 薪资水平：外资企业对新招入员工薪水一般在4000元/月（存在地区和企业差异），民企和国企开出的待遇大致为2000元/月，甚至更低,
