1、2022-8-11Agriculture Biotechnology于元杰8242903（O）2022-8-12平时成绩：平时成绩：30%30%其中其中 平时测验：平时测验：20%20%课堂笔记和考勤：课堂笔记和考勤：10%10%期末考试：期末考试：70%70%考试形式：闭卷考试形式：闭卷2022-8-131、农业生物技术，温孚江，中国科技社，、农业生物技术，温孚江，中国科技社，20022、人工种子，陈正华，高教社，、人工种子，陈正华，高教社，19903、生物工程与生命，高教司，高教社，、生物工程与生命，高教司，高教社，20004、生物技术导论，雷特迪吉，科学社，、生物技术导论，雷特迪吉，科学
2、社，2002 5、生物技术概论，宋思扬，科学社，、生物技术概论，宋思扬，科学社，19996、生物技术与抗除草剂作物，苏少泉，化工社，、生物技术与抗除草剂作物，苏少泉，化工社，20022022-8-147 7、现代环境生物技术，王建龙，清华社，、现代环境生物技术，王建龙，清华社，200120018 8、现代生物技术导论，瞿礼嘉，高教社，、现代生物技术导论，瞿礼嘉，高教社，199819989 9、植物细胞工程与育种，胡含，北工大社，、植物细胞工程与育种，胡含，北工大社，199019901010、植物原生质体培养，孙勇如，科学社、植物原生质体培养，孙勇如，科学社 ，199119911111、植物组织
3、培养手册，颜昌敬，上海科技社，、植物组织培养手册，颜昌敬，上海科技社，199019901212、中国生物技术产业发展报告，中国生物工程学会，、中国生物技术产业发展报告，中国生物工程学会，化学工业社，化学工业社，200320032022-8-151、中国生物工程杂志中国生物工程杂志2、农业生物技术学报农业生物技术学报3、生物工程学报生物工程学报4、生物技术生物技术 5、生物技术通报生物技术通报6、生物技术通讯生物技术通讯2022-8-161、CCTV-4探索发现探索发现2、CCTV-7科学世界科学世界3、CCTV-7星火科技星火科技4、CCTV-7科技苑科技苑 5、CCTV-10科普系列科普系列
4、6、CCTV-10走进科学走进科学2022-8-17生物技术生物技术21世纪的支柱产业世纪的支柱产业 推动世界农业推动世界农业跨越式发展。跨越式发展。多视角展示，系统、科学、通俗地讲述：多视角展示，系统、科学、通俗地讲述：成就、发展状况、应用前景、存在问题以成就、发展状况、应用前景、存在问题以及解决的思路和途径等。及解决的思路和途径等。授课目的：授课目的：能够对现代生物技术在世界农业领域中的能够对现代生物技术在世界农业领域中的应用和发展，具有一个全面系统地了解和把握，应用和发展，具有一个全面系统地了解和把握，从而拓展学生的知识面，提高学生认识农业科从而拓展学生的知识面，提高学生认识农业科技的素
5、质和能力。技的素质和能力。2022-8-18第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 现代农业细胞工程现代农业细胞工程第三章第三章 现代农业基因工程现代农业基因工程第四章第四章 现代现代农业微生物工程农业微生物工程 第五章第五章 分子标记技术及分子标记技术及 其在植物改良上的应用其在植物改良上的应用第六章第六章 农业农业生物反应器生物反应器 第七章第七章 生物技术专利生物技术专利第八章第八章 农业生物技术产业化农业生物技术产业化第九章第九章 生物技术安全性评价生物技术安全性评价2022-8-19第一章第一章 绪论绪论第一节第一节 生物技术的含义生物技术的含义 第二节第二节 生物技术的内容生物技术的内
6、容第三节第三节 农业生物技术的发展农业生物技术的发展第四节第四节 农业生物技术的应用农业生物技术的应用广义：广义：生物技术是指利用有机体的操生物技术是指利用有机体的操作技术。作技术。现代：现代：指以现代生命科学为基础，结合先指以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段，按照预先的设计蓝进的工程技术手段，按照预先的设计蓝图改造生物体或加工生物原料，为人类图改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。生产出所需产品或达到某种目的。2022-8-111工程技术手段工程技术手段是指基因工程、细胞工程、蛋白质是指基因工程、细胞工程、蛋白质（酶）工程和发酵工程等新技术。（酶）工程和发酵
7、工程等新技术。改造生物体改造生物体是指获得优良品质的动物、植物或微是指获得优良品质的动物、植物或微生物品系；生物品系；生物原料生物原料则指生物体的某一部分或生物生长过程则指生物体的某一部分或生物生长过程所能利用的物质。所能利用的物质。生产所需产品生产所需产品包括粮食、医药、食品、化工原料、包括粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等各种产品；能源、金属等各种产品；达到某种目的达到某种目的则包括疾病的预防、诊断与治疗、则包括疾病的预防、诊断与治疗、环境污染的检测和治理等。环境污染的检测和治理等。一切生命有机体一切生命有机体陆地生物陆地生物海洋生物海洋生物空间生物空间生物微生物微生物 动物动物植物
8、植物现现代代生生物物工工程程农业生物技术农业生物技术医药生物技术医药生物技术家畜生物技术家畜生物技术海洋生物技术海洋生物技术环境生物技术环境生物技术生物技术疫苗生物技术疫苗生物技术诊断生物技术诊断多学科互相渗透的综合性学科。多学科互相渗透的综合性学科。学科类目学科类目学学 科科 种种 类类生物科学生物科学分子生物学、细胞生物学、微生物学、（人体、动物、植物、分子生物学、细胞生物学、微生物学、（人体、动物、植物、微生物）生理学、生物化学、生物物理学、分子遗传学、免疫微生物）生理学、生物化学、生物物理学、分子遗传学、免疫学学基础科学基础科学化学、化学工程学、数学、机械制造学等化学、化学工程学、数学
9、、机械制造学等尖端科学尖端科学微电子技术、计算机科学、自动化控制等微电子技术、计算机科学、自动化控制等2022-8-115农业生物技术：农业生物技术：应用于农业领域的应用于农业领域的生物技术生物技术。种植业种植业植物类、真菌类微生物植物类、真菌类微生物养殖业养殖业陆地动物、海洋生物陆地动物、海洋生物生产资料生产资料农药、肥料、饲料等农药、肥料、饲料等根据操作对象及操作技术，分为四大工程：根据操作对象及操作技术，分为四大工程：1、基因工程（基因工程（gene engineering）2、细胞工程（细胞工程（cell engineering）3、蛋白质蛋白质(酶酶)工程（工程（protein or
10、 enzyme engineering）4、发酵工程（发酵工程（fermentation engineering）2022-8-117 微生物微生物 工程菌工程菌 发酵工程发酵工程 基因工程基因工程 蛋白质蛋白质/酶酶 蛋白质蛋白质/酶工程酶工程 产品产品 动植物个体动植物个体/细胞细胞 细胞工程细胞工程 优良动植物品系优良动植物品系1、高技术类型：、高技术类型：1）生物技术）生物技术高技术之首高技术之首 2）航天技术）航天技术 3）信息技术）信息技术 4）激光技术）激光技术 5）自动化技术）自动化技术 6）新能源技术）新能源技术 7）新材料技术）新材料技术2022-8-1192、高技术的基本
11、特征、高技术的基本特征1）高效益高效益高额利润高额利润2）高智力高智力创造性和突破性创造性和突破性 3）高投入高投入大量的资金投入大量的资金投入 4）高竞争高竞争时效性竞争激烈时效性竞争激烈 5）高风险高风险竞争导致高风险竞争导致高风险 6）高势能高势能国家发展意义重大国家发展意义重大3、生物技术的特点1、高效和经济、高效和经济 工程生物提高产量和品质；高效生产特殊商品工程生物提高产量和品质；高效生产特殊商品（药物）。（药物）。2、清洁低耗和可持续发展、清洁低耗和可持续发展 资源低耗；治理污染；改善环境；拓展生存空间资源低耗；治理污染；改善环境；拓展生存空间3、可遗传、易扩散与自主扩展、可遗传
12、、易扩散与自主扩展 工程生物的双重性：造福和灾难工程生物的双重性：造福和灾难4、直接影响人类伦理和人性尊严、直接影响人类伦理和人性尊严 人工操纵生物遗传物质，克隆人问题人工操纵生物遗传物质，克隆人问题 1917年，匈牙利年，匈牙利 karl，“生物技术生物技术”：甜甜菜喂猪。利用生物将原材料转变为产品。菜喂猪。利用生物将原材料转变为产品。传统生物技术（传统生物技术（20世纪世纪70s前）前）生物技术生物技术 现代生物技术（现代生物技术（20世纪世纪70s后）后）1 1、起源、起源中国：中国：石器时代，谷物造酒石器时代，谷物造酒 周代，豆腐、酱和醋周代，豆腐、酱和醋 明代，种植痘苗预防天花明代，
13、种植痘苗预防天花世界：世界：公元前公元前6000年，啤酒发酵年，啤酒发酵 公元前公元前4000年，制作面包年，制作面包 公元前公元前200年，古埃及，枣椰树交叉年，古埃及，枣椰树交叉授粉，改良品质。沿用至今。授粉，改良品质。沿用至今。一、传统生物技术的发展1857年，法国年，法国Pasteur，霉菌纯种培养技术，霉菌纯种培养技术1878年，啤酒酵母单一培养技术年，啤酒酵母单一培养技术1881年，细菌的纯粹培养技术年，细菌的纯粹培养技术利用酵母大规模发酵生产。利用酵母大规模发酵生产。1917年，年，Karl，“生物技术生物技术”1929年，抗生素年，抗生素-盘尼西林盘尼西林1946年，细菌生产年
14、，细菌生产-氨基酸氨基酸20世纪世纪60年代，发酵技术和酶技术广泛应用。年代，发酵技术和酶技术广泛应用。传统生物技术主要通过微生物的初级发酵来生产商传统生物技术主要通过微生物的初级发酵来生产商品，仅局限在品，仅局限在微生物技术微生物技术的领域。的领域。主要产品：主要产品：1）医药业：抗生素、维生素、氨基酸等）医药业：抗生素、维生素、氨基酸等2）轻工食品业：酶制剂、酵母、氨基酸、饮料等）轻工食品业：酶制剂、酵母、氨基酸、饮料等3）化工业：酒精、丙酮、丁醇、沼气等）化工业：酒精、丙酮、丁醇、沼气等4）农林业：抗生素农药）农林业：抗生素农药5）环保业：生物治理污染）环保业：生物治理污染1、现代生物技
15、术的建立、现代生物技术的建立1944，Avery，DNA遗传信息遗传信息1953年，年，Watson和和Crick，提出提出 DNA双螺旋结构双螺旋结构.1961年，年，Nirenberg，破解遗传密码，破解遗传密码，DNA蛋白质。蛋白质。1972年，年，Herber和和Stanley，DNA体外重组技术体外重组技术.成为现代生物技术建立的标志。成为现代生物技术建立的标志。2022-8-12619721972，DNADNA体外重组技术，建立标志。体外重组技术，建立标志。19751975，单克隆抗体技术，单克隆抗体技术19761976，DNADNA测序技术测序技术19801980，生物专利，生物
16、专利19821982，重组疫苗获得批准，重组疫苗获得批准19881988，PCRPCR技术技术19901990，人类基因组计划启动，人类基因组计划启动19971997，克隆羊多莉，克隆羊多莉19981998，艾滋病疫苗人体试验，艾滋病疫苗人体试验20012001，人类基因组，人类基因组“精确图精确图”公布公布20032003，人类基因组序列图绘制成功，后基因组时代，人类基因组序列图绘制成功，后基因组时代2022-8-127基因操作技术日新月异；基因操作技术日新月异；基因工程药物和疫苗突飞猛进；基因工程药物和疫苗突飞猛进；转基因植物和动物取得重大突破；转基因植物和动物取得重大突破；阐明生物体基因
17、组及蛋白质的结构与功能；阐明生物体基因组及蛋白质的结构与功能；基因治疗取得重大进展；基因治疗取得重大进展；蛋白质工程的发展；蛋白质工程的发展；生物信息学。生物信息学。2022-8-128（一）世界领先的美国（一）世界领先的美国（二）迎头赶上来的日本（二）迎头赶上来的日本（三）西欧的新发展（三）西欧的新发展 2022-8-12920世纪世纪70年代，率先发展年代，率先发展 国际领先地位，国际领先地位，“生物技术生物技术”产业。产业。1976年，旧金山，年，旧金山，Genentech公司，世界第公司，世界第一家生物技术公司。一家生物技术公司。10年内，注册资本超过年内，注册资本超过50亿美元。亿美
18、元。特点：特点：大学大学+企业，分散、自由发展状态。企业，分散、自由发展状态。2022-8-13020世纪80年代，全方位发展1、制药与诊断方面、制药与诊断方面 企业占企业占50%。2、农业方面、农业方面 基因移植，胚胎工程。基因移植，胚胎工程。3、工业方面、工业方面 酶催化、基因重组酶催化、基因重组化学工业化学工业；细胞蛋白；细胞蛋白食品和饲料工业；微生物采矿食品和饲料工业；微生物采矿能源工业；生物传感器能源工业；生物传感器电子工业。电子工业。4、环保方面、环保方面 微生物治污、生物降解、吸收核微生物治污、生物降解、吸收核废物等技术；细菌灭蚊剂、氧化酶除酚等。废物等技术；细菌灭蚊剂、氧化酶除
19、酚等。2022-8-13120世纪90年代至今，保持领先地位一、从自由分散研究转向相对集中一、从自由分散研究转向相对集中 二、以民间投资转向国家投入二、以民间投资转向国家投入 三、由侧重基础研究转向基础与应用并进三、由侧重基础研究转向基础与应用并进2022-8-132人类基因组计划人类基因组计划Human Genome Project，HGP 1、HGP的提出的提出 2、HGP的目标的目标 3、HGP的实施的实施 4、HGP精神精神2022-8-133两大背景：两大背景：19451945的原子弹核辐射基因突变研究的需要。的原子弹核辐射基因突变研究的需要。19751975的肿瘤计划失败的推动。的
20、肿瘤计划失败的推动。19851985，能源部提出，能源部提出HGPHGP草案。草案。1986-19881986-1988，专题报告提交国会。，专题报告提交国会。19881988，美国国家卫生院提出资助。，美国国家卫生院提出资助。1988.111988.11，国会批准能源部和国家卫生院负责，国会批准能源部和国家卫生院负责HGPHGP。2022-8-1341990.10.1，HGP正式启动。正式启动。原计划原计划1990-2005，15年，投资年，投资30亿美元亿美元。目标：目标：人类人类24条染色体全部核苷酸序列，并对其条染色体全部核苷酸序列，并对其他生物进行类似研究。他生物进行类似研究。202
21、2-8-135HGP分为两步骤，四阶段。分为两步骤，四阶段。两步骤：两步骤：制图和测序制图和测序 四阶段：四阶段：1）构建遗传图；）构建遗传图；2）构建物理图；）构建物理图；3）建立重叠克隆系；建立重叠克隆系；4）完成核苷酸序列测定。）完成核苷酸序列测定。实施特点：实施特点：全球化全球化（6个国家，个国家，1100科学家）科学家）美国（主持）美国（主持）54%，英国（，英国（1989）33%，法国（法国（1990）2.8%，日本（，日本（1990）7%，中国（中国（1993）1%，德国（，德国（1995）2.2%。中国：中国：1993开始，开始，1999注册启动。北京华大研究中注册启动。北京华
22、大研究中心、国家南方基因研究中心和国家北方基因研究心、国家南方基因研究中心和国家北方基因研究中心。主要负责中心。主要负责3号染色体号染色体3000万个碱基对序列测万个碱基对序列测定。定。2022-8-1361992-2000，遗传图谱完成，遗传图谱完成1995-2001，物理图谱完成，物理图谱完成2000.6.26，HGP工作草图（工作草图（work draft）2001.1.12，HGP精确图（精确度精确图（精确度99.99%）2003.4.14，HGP完成图（完成图（99%序列，精确度序列，精确度99.99%）HGP在生物信息科学、数据处理、知识产权及在生物信息科学、数据处理、知识产权及社
23、会伦理学研究等方面取得较大进展。社会伦理学研究等方面取得较大进展。2022-8-1371 1）团结协作精神）团结协作精神2 2）高度负责精神）高度负责精神2022-8-138发展特点：发展特点：起步迟、基础差；起步迟、基础差；起点高、发展快。起点高、发展快。1968年，第二经济大国年，第二经济大国2022-8-1391、增加经费和扩大投资、增加经费和扩大投资 高技术发展为首选，重视生物技术。高技术发展为首选，重视生物技术。2、实施培育发展政策、实施培育发展政策 人才：派出去，拉进来；财税保护；技术引人才：派出去，拉进来；财税保护；技术引进，专利购买；国际合作进，专利购买；国际合作3、统一计划和
24、分头实施、统一计划和分头实施 政府统一部署，各省厅分头实施政府统一部署，各省厅分头实施：通产省：通产省基础研究；农林省基础研究；农林省基础应用并重；厚生省基础应用并重；厚生省癌症癌症；文部省；文部省基因重组；科技厅基因重组；科技厅推广开发。推广开发。4、制定庞大的中长期战略、制定庞大的中长期战略 人类新领域研究计划，人类新领域研究计划，1520年，年，71亿美元亿美元 2022-8-1401）糖工程计划）糖工程计划 2）“人体基因组人体基因组”数据库数据库 2022-8-141 1990，欧共体，第三个科技发展总体规，欧共体，第三个科技发展总体规划，划，57亿欧元。生物技术是重点之一。亿欧元。
25、生物技术是重点之一。1、分子水平：、分子水平：蛋白质、基因结构和功能蛋白质、基因结构和功能 2、细胞水平：、细胞水平：新陈代谢及细胞机理新陈代谢及细胞机理 3、人类生态学和生物学：、人类生态学和生物学：环境、基因资源环境、基因资源 1990年，年，“尤里卡计划尤里卡计划”，生物技术，生物技术9项项，经费，经费5亿欧元。亿欧元。2022-8-142起步较迟，目标明确，起步较迟，目标明确，措施得力，成果显著。措施得力，成果显著。1、“863计划计划”高技术研究发展计划纲高技术研究发展计划纲要要 2、“973”计划计划国家重点基础研究发展规国家重点基础研究发展规划划 3、“火炬计划火炬计划”商品化、
26、产业化、国际化商品化、产业化、国际化 4、“星火计划星火计划”推科技，促城乡推科技，促城乡 5、“科技科技支撑支撑（攻关攻关）计划）计划”专项专项攻关攻关2022-8-1431、医药生物技术、医药生物技术 诊断试剂：肝、肾、心血管诊断试剂：肝、肾、心血管 生物药物：乙肝疫苗、人干扰素、白细胞介素生物药物：乙肝疫苗、人干扰素、白细胞介素2、人红细、人红细胞生成素、碱性成纤维细胞生长因子、链激酶等胞生成素、碱性成纤维细胞生长因子、链激酶等2、植物生物技术、植物生物技术 转基因植物，植物快繁脱毒和分子标记等。转基因植物，植物快繁脱毒和分子标记等。中国：转基因植物种植面积最大的国家，并成为继美国中国：
27、转基因植物种植面积最大的国家，并成为继美国之后之后第二个第二个拥有转基因抗虫棉花的国家。拥有转基因抗虫棉花的国家。3、动物生物技术、动物生物技术 家畜胚胎工程进入国际先进行列。家畜胚胎工程进入国际先进行列。2022-8-144新基因克隆新基因克隆 400个新基因，阐明个新基因，阐明10个功能，个功能，Xa21基因表达调控基因表达调控 总体接近国际先进，个别处于领先。总体接近国际先进，个别处于领先。原核细胞增强子理论；构建原核细胞增强子理论；构建15种新型基因载体。种新型基因载体。基因测序基因测序 水稻基因组测序，阐明中国痘苗病毒基因组一级水稻基因组测序，阐明中国痘苗病毒基因组一级结构。结构。人
28、类基因组研究人类基因组研究 染色体显微切割和显微基因克隆技术。染色体显微切割和显微基因克隆技术。2022-8-145过多的仿制：过多的仿制：人干扰素人干扰素a1b首创，基因工程药物均仿制国外。首创，基因工程药物均仿制国外。低水平的重复：低水平的重复：18家公司研制白细胞介素家公司研制白细胞介素2。人才的短缺：人才的短缺：专业人才及管理人才紧缺。专业人才及管理人才紧缺。2022-8-146一、生物技术的商业化一、生物技术的商业化二、生物技术对人类的贡献二、生物技术对人类的贡献三、生物技术对人类的影响三、生物技术对人类的影响四、生物技术的规范化管理四、生物技术的规范化管理2022-8-147（一）
29、生物技术商业化的前景（一）生物技术商业化的前景（二）生物技术商业化的特点（二）生物技术商业化的特点 2022-8-148Genentech公司：公司：1976年成立年成立 1980年股票上市年股票上市 1982年生产销售世界上第一种基因工程蛋白药年生产销售世界上第一种基因工程蛋白药物物重组人胰岛素。重组人胰岛素。目前，世界生物技术公司：目前，世界生物技术公司：美国美国1300多家，多家，欧洲欧洲800多家，多家，日本日本300多家。多家。2022-8-1491、技术高度密集、技术高度密集 研究生产一体化模式（公司研究生产一体化模式（公司+实实验室）验室）2、市场扩张迅速、市场扩张迅速 美国：美
30、国：1994，40亿美元；亿美元；1998，123亿。世界：亿。世界：20世纪世纪80s，100亿；亿；21世纪初，世纪初，6000亿。亿。3、资金投入巨大、资金投入巨大 加拿大，加拿大，Allelix公司，注册资本公司，注册资本1亿美元。亿美元。4、产品不断增加、产品不断增加 实用化、商品化和产业化。世界，实用化、商品化和产业化。世界，胚胎移植公司胚胎移植公司200多家，多家，20万头万头/年；美国，兰花中心年；美国，兰花中心10多个，年产值多个，年产值1亿美元。亿美元。5、竞争愈演愈烈、竞争愈演愈烈 1998，制药公司，制药公司GW和和SK合并，合并，1900亿美元，全球第二。公司目标日趋
31、集中，产品更加亿美元，全球第二。公司目标日趋集中，产品更加专一。专一。2022-8-150广泛应用在农业、医药、轻工业、食品、环保、海洋和能源广泛应用在农业、医药、轻工业、食品、环保、海洋和能源等方面。等方面。世界转基因作物统计情况（世界转基因作物统计情况（1998）作物的特性作物的特性批准项数批准项数所占比例（所占比例（%）抗除草剂抗除草剂129729.6抗虫抗虫104623.8品质好品质好88620.2抗病毒抗病毒4369.9农艺性状好农艺性状好2114.8抗真菌抗真菌2084.7其他其他3036.92022-8-151二、生物技术对人类的贡献 生物技术广泛应用在农业、医药、轻工业、生物技
32、术广泛应用在农业、医药、轻工业、食品、环保、海洋和能源等方面。食品、环保、海洋和能源等方面。（一）改善农业生产，解决食品短缺（一）改善农业生产，解决食品短缺（二）提高生命质量，延长人类寿命（二）提高生命质量，延长人类寿命（三）解决能源危机，治理环境污染（三）解决能源危机，治理环境污染（四）制造工业原料，生产贵重金属（四）制造工业原料，生产贵重金属 2022-8-152 现代农业现代农业优质高产、无污染、无病虫、优质高产、无污染、无病虫、高效益的绿色生态农业。高效益的绿色生态农业。1、培育植物的优良品种、培育植物的优良品种2000后，世界转基因植物，后，世界转基因植物，3000多项。（详见第三章
33、）多项。（详见第三章）作物的特性作物的特性批准项数批准项数所占比例（所占比例（%）抗除草剂抗除草剂129729.6抗虫抗虫104623.8品质好品质好88620.2抗病毒抗病毒4369.9农艺性状好农艺性状好2114.8抗真菌抗真菌2084.7其他其他3036.92022-8-1532 2、研制新型生物制剂、研制新型生物制剂 利用微生物技术，研制生物农药、生利用微生物技术，研制生物农药、生物饲料、生物肥料以及生物植物等，服务物饲料、生物肥料以及生物植物等，服务于农业生产，提高农业产量和品质。于农业生产，提高农业产量和品质。（详见第四章）（详见第四章）2022-8-1543 3、植物种苗的快速繁
34、殖、植物种苗的快速繁殖 微繁殖技术微繁殖技术：利用细胞工程技术对优：利用细胞工程技术对优良品种进行大量的快速无性繁殖，实现工良品种进行大量的快速无性繁殖，实现工业化生产。业化生产。花卉、果树、蔬菜、药用植物和农作花卉、果树、蔬菜、药用植物和农作物的快速繁殖，实现商品化生产。物的快速繁殖，实现商品化生产。我国试管苗的生产线：葡萄、苹果、我国试管苗的生产线：葡萄、苹果、香蕉、柑橘、花卉等。香蕉、柑橘、花卉等。（详见第二章）（详见第二章）2022-8-1554 4、发展畜牧业生产、发展畜牧业生产 利用生物技术，快速繁殖动物，培育优利用生物技术，快速繁殖动物，培育优良品系，提高动物的生产性能和产品品质
35、。良品系，提高动物的生产性能和产品品质。动物胚胎工程及动物转基因工程动物胚胎工程及动物转基因工程（详见其后内容）（详见其后内容）2022-8-156医药生物技术：医药生物技术：生物技术领域中最活跃，生物技术领域中最活跃，产业发展最迅速，产业发展最迅速，效益最显著。效益最显著。医药生物技术应用领域：医药生物技术应用领域：新药开发、新药开发、新诊断技术、新诊断技术、新治疗技术、新治疗技术、预防措施。预防措施。2022-8-157美国生物产品销售预测（亿美元）美国生物产品销售预测（亿美元）领域1998年2003年2008年疾病治疗91.2161270疾病诊断213143农业4.21023特制品3.9
36、920非医疗检验2.746合计合计1232153622022-8-1581、药品的研制和开发、药品的研制和开发效用独特、价格昂贵的新药效用独特、价格昂贵的新药 抗生素，约抗生素，约100种，每年约种，每年约100亿美元。亿美元。目前，目前，20多种工程药上市，多种工程药上市，400多种临床，多种临床，2000多试验。多试验。1993年，年，10种基因药，种基因药，77亿美元。亿美元。2003年，年，130亿美元。亿美元。2、疾病的预防和诊断、疾病的预防和诊断 安全高效的安全高效的 重组疫苗重组疫苗 1998，艾滋病疫苗，人体试验。，艾滋病疫苗，人体试验。2001，单克隆抗体，单克隆抗体，100
37、亿美元。亿美元。DNA探针，遗传性疾病和传染性疾病。探针，遗传性疾病和传染性疾病。2022-8-1593、基因治疗技术、基因治疗技术 1990，ADA（腺苷脱氨酶基因），标志人类（腺苷脱氨酶基因），标志人类疾病基因治疗的开始。疾病基因治疗的开始。目前恶性肿瘤、遗传病、代谢性疾病、传染目前恶性肿瘤、遗传病、代谢性疾病、传染病等病等60个方案正在实施中。个方案正在实施中。4、器官移植、器官移植 人工培养用于器官移植的组织和器官。人工培养用于器官移植的组织和器官。主要利用转基因动物。主要利用转基因动物。2022-8-1601、解决能源危机、解决能源危机 乙醇乙醇 生物能源生物能源 废弃物废弃物 沼气
38、或氢气沼气或氢气 石油开采：一次汲取，石油开采：一次汲取，30%，二次加压注水，二次加压注水，20%；三次生物采油，近；三次生物采油，近20%。2、治理环境污染、治理环境污染 节约能源，避免环境污染节约能源，避免环境污染 微生物净化环境微生物净化环境 生物废物利用生物废物利用 2022-8-1611、制造工业原料、制造工业原料 生物发酵和固定化酶技术，食品工业生物发酵和固定化酶技术，食品工业氨基酸类：氨基酸类：20多种多种酸味剂：柠檬酸、乳酸、苹果酸、酸味剂：柠檬酸、乳酸、苹果酸、VC 甜味剂：高果糖浆、甜精、氯化砂糖甜味剂：高果糖浆、甜精、氯化砂糖2、生产贵重金属、生产贵重金属 冶金工业，细
39、菌浸矿，提炼金属冶金工业，细菌浸矿，提炼金属 金、银、铜、铀、锰、钥、锌、钻、金、银、铜、铀、锰、钥、锌、钻、镍、钡、锭等镍、钡、锭等生物技术双刃剑：生物技术双刃剑：造福人类（如前者）造福人类（如前者）毁灭人类（生物武器）毁灭人类（生物武器）生物技术的安全性问题生物技术的安全性问题三、对人类的影响三、对人类的影响 1976 1976年年6 6月月2323日，美国，重组日，美国，重组DNADNA研研究准则，规定物理防护和生物防护。究准则，规定物理防护和生物防护。物理防护：物理防护：P1P1P4P4四级，级别越高防四级，级别越高防护越严。护越严。生物防护：生物防护：Ek1Ek1Ek3Ek3三级三级
40、 19981998年年1 1月月1919日，生物技术公约，禁日，生物技术公约，禁止政府投资进行克隆人试验。止政府投资进行克隆人试验。四、生物技术的规范化管理四、生物技术的规范化管理2022-8-1641.对生物技术含义的认识和理解对生物技术含义的认识和理解2.生物技术的四大体系生物技术的四大体系#3.高技术的基本特征高技术的基本特征4.生物技术的主要特点生物技术的主要特点#5.现代生物技术建立的标志及其发展现代生物技术建立的标志及其发展6.人类基因组的概况人类基因组的概况7.我国与生物技术有关的科技发展计划我国与生物技术有关的科技发展计划#8.我国面临的现代生物技术的挑战我国面临的现代生物技术的挑战9.生物技术商业化的特点生物技术商业化的特点10.生物技术的应用前景生物技术的应用前景
