现代细胞生物学技术范例(3篇)

现代细胞生物学技术范文

论文关键词：生物技术；伦理问题；思考

21世纪是生命科学的世纪，生物技术的发展对人类和社会的影响深远。而生物技术引发的伦理问题，已成为世界的焦点议题。如何合理的应用生物技术造福人类和社会，是众多学者和科学家急需解决的问题。

一、现代生物技术研究的新进展

进入21世纪，生物技术正处于发展成熟阶段，生物技术的应用已经渗透到我们生活中许多与生物无关的角落。生物技术的发展至今已经揭示了许多生命现象的本质及其规律，但生命现象极其复杂，目前仍有许多课题有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干细胞、转基因食品、人类基因组计划、组织工程等研究和实际应用等领域取得了成果。

（一）克隆技术。克隆原意是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因都是相同的。克隆技术首先用于动物，动物克隆就是通过无性繁殖方式，由动物细胞产生的遗传形状相同的动物个体。克隆羊多莉是首例克隆成功的动物。动物克隆为我们进一步揭示生命的奥妙及人类的自我认识展现了全新的视野。

（二）胚胎干细胞。干细胞是生物体在生长发育过程中起“主干”作用的高度未分化细胞，它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞分为三大类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞之所以全能，是指它可以分化成人体全部细胞类型，进而构建心、肝、肾、肺等多种组织和器官，最终发育成一个完整的个体。全能干细胞再进一步分裂、分化中又形成了各种多能干细胞。多能干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能，但是却失去了发育成完整个体的能力。

（三）转基因食品。转基因食品是利用生物技术将某些生物的基因转移到其他物种中去，从而改造生物的遗传物质，使其在性质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或以这种生物为原料，加工出来的食品都被称为转基因食品。转基因食品在欧美应进入人们的日常生活中。有资料表明，在欧洲，玉米钻心虫每年要毁坏4000万吨玉米，占世界玉米总产量的7%，但是如果把分离出来的抗钻心虫基因植入玉米中去，就可培育出抗虫害的玉米，这种玉米就是转基因食品。

二、现代技术发展引发的伦理问题

（一）关于克隆人的争议。从“多莉”羊的克隆成功，待几年来其他克隆动物的尝试，克隆技术正不断发展。目前科学界把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。科学界和伦理界对治疗性克隆普遍支持。但生殖性克隆，即克隆完整的人则遭到很大的抵制。克隆人给伦理道德方面带来了巨大的冲击，对现有的社会关系、家庭结构造成了巨大的冲击。另外，克隆人的身份难以认定，使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒，进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。

（二）胚盘干细胞研究中的生命伦理问题。由于胚盘干细胞的制备是离不开人类卵子、胚盘以及克隆技术的，而卵子与胚盘在一些不同的国家和宗教界被视为是生命的起源，与活着的婴儿没有什么不同，所以在许多国家是被严格禁止的。坚持认为可以用人类胚胎做实验的人认为：1、早期胚胎仅是一团细胞，尚难称其为人的一条生命，从胚泡内细胞培养成人的胚胎干细胞，并没有杀死细胞，只是改变细胞的命运；2、培养胚盘干细胞是用于治疗现在还无法治愈的组织坏死性疾病，让病人恢复健康，完全是合乎人类伦理道德。

（三）转基因食品的潜在危险。对转基因食品发展有两种态度：支持者极力宣传其带给人类充足的粮食和新型抗病虫策略；反对者则强调人为地用基因技术改变神武，会给人体健康和环境带来危害。基因表达调控是个复杂的生命现象。目前，人类对基因的活动实施了解还不够透彻，还没有十足的把握控制基因中组后的结果。1993年英国的一份报告列出了一些人们对于转基因食品应用的来努力方面的主要担忧：1、人类基因转入食品动物，如将人类基因因子与凝血的蛋白质的基因转入绵羊中；2、某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中，这可能触怒犹太人和穆斯林，列入将猪的基因转入绵羊；3、动物基因转入植物中，可能会引起一些素食者的特别关注。

三、现代生物技术发展存在的伦理问题对策

现代生物技术的飞速发展，引发诸多伦理问题，发人深思。为了促进生物技术的和谐发展，应采取相应对策和措施。科学预言，21世纪是生物技术发展的黄金时期，全国普及大众伦理学知识尤为重要，设置伦理学咨询机构，利用各种媒体宣传伦理学知识，增强大众的伦理学意识，提高全民族的整体伦理水平。同时，我们还应改变传统伦理观念，发展中国特色的生命伦理学。总体上，生命伦理学应和国际生命伦理学保持一致，但又要保持中国的特色。另外，培养生命伦理专业人才，解决人才匮乏的局面。生命伦理学的发展任道重远，生命伦理学人才匮乏问题需要解决，设置生命伦理学专业，加快专业人才培养规模势在必行，特别应注重研究生、博士生的培养。

现代细胞生物学技术范文

关键词：生物技术发展人类

一、引言

1917年匈牙利工程师K.Ereky首次使用“生物技术”这一名词时，其原意是指用甜菜作为饲料进行大规模养猪，即把生物原料转变成产品。

1982年国际经济合作及发展组织提出的生物技术定义为：“生物技术是应用自然科学及工程学原理，依靠生物作用剂的作用将物料加工以提供提品为社会服务的技术”。这里所谓的“生物作用剂”是指酶，整体细胞或生物体，一般也称生物催化剂。1997年加拿大提出的定义：“生物技术是指自然或人工状态下，直接或间接地将科学和工程学方法应用鱼有机体的活体或部分组织，以实现对生产和服务过程进行创新或改进现状的目的”。2001年美国认为：生物技术是应用分子和生物细胞的工艺来解决问题、进行研究、生产产品并提供服务。

总之，生物技术是一门多学科、综合性的技术科学，最终目的是建立生产过程或为社会服务。其中涉及到的学科包括生物学、化学、工程学、医学、药学和农学等。

二、生物技术在食品工业的应用

应用于食品工业的主要生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程4个方面内容。

基因工程又称为DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。它是现代生物技术的核心内容，可以将此技术应用于食品包装、食品保藏、贮运等中，以改变包装材料，降低生产成本；延长食物的贮藏期，改变传统的贮运方式。如通过转基因技术生产的延熟番茄，主要通过乙烯合成途径调控，抑制乙烯合成，从而达到延迟成熟、耐贮藏的目的。

细胞工程是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。细胞工程作为科学研究的一种手段，已经渗入到生物工程的各个方面，成为必不可少的配套技术。在食品等领域中，细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。罗自生等报道，在摇床转速160r/min、pH为4.5、温度为25℃时，固定化醋酸杆菌细胞能有效地脱除柑桔汁中由柠碱所引起的苦味，并且固定化细胞的热稳定性比游离细胞好。

酶工程是生物技术的一个重要组成部分，指在一定的生物反应器内，利用酶的催化作用，进行物质转化的技术，可应用于食品生产过程中物质的转化，如纤维素酶在果汁生产、蔬菜汁生产、速溶茶生产、酱油酿造、制酒等食品工业中应用。

发酵工程是生物工程技术的重要组成部分，是生物技术产业的重要环节，是通过现代工程技术手段，利用微生物的某种特定功能，产生有用的物质或使微生物直接参与控制某些生产过程的技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精；利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶等都是这方面的例子。随着科学技术的进步，发酵技术也有了很大的发展，并且已经进入能够人为控制和改造微生物，使这些微生物为人类生产产品的现酵工程阶段。现酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分，具有广阔的应用前景。

三、当今中国的前沿生物技术

在纳米药物载体、纳米生物材料、纳米生物传感器等的研究和应用方面取得了重要的进展。多项高靶向、缓解纳米以药制剂进入临床研究。3项纳米药物制剂完成临床前研究，已经申报临床批件的纳米药物制剂。自主研发了多项纳米生物材料产品，主要包括胆道支架、骨修复用纳米生物材料、心血管修复用纳米生物材料等。在纳米生物器件研发方面也取得了重大突破。

DNA受损细胞自我清除的内在机理研究取得种重要进展；在抗病毒天然免疫信号转导分子机制领域取得重要原创新突破；在神经营养因子和受体复合物结构研究方面取得重要进展；高发及突发传染病重要病原微生物蛋白质三维结构研究取得重大突破。

癌症基因组研究发现多个潜在的药物靶点；全基因组功能区DNA甲基化监测方法大幅度降低成本；开发出新一代磷酸化多肽高选择性富集技术；蛋白质相互作用技术研究取得重大进展；建立了先进的时间分辨免疫学检测技术平台及抗体制备平台技术。

开发蛋白质鉴定软件性能达到世界先进水平。中国科学院计算机技术研究所对一系列质谱数据分析和蛋白质及其修饰鉴定核心算法研究，实现了多种蛋白质库检索关键技术，在此基础上开发了稳定可靠的蛋白质鉴定软件PFind单机版和并行版。

完成工业生物过程生物信息数据库设计，提出阿维链霉菌胞内蛋白酶谱研究方法，解决了阿维菌素生产的瓶颈；运用计算机导向药物分子设计，发现离子通道阻断剂；开展多囊肾病治疗药物先导化合物的设计，确定5种优选化合物，并完成了化合物的放大合成，为后续研究奠定了基础；研发一批用于重大疾病临床诊断、治疗及预后判断的试剂盒、生物芯片和预测模型；肺癌的分子分型基础上的个体化治疗研究取得显著进展。

现代细胞生物学技术范文篇3

关键词：畜牧；生物技术；应用

中图分类号：S8-1文献标识码：B文章编号：1007-273X（2016）02-0046-01

生物技术也称为生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先设计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的一门学科。

近年来，现代生物技术领域的研究和开发，取得了显著的成绩。目前，大量与人类健康和动物健康密切相关的基因都已得到克隆和表达，诸如胰岛素、生长激素、细胞因子、及多种单克隆抗体等基因工程药物已正式生产，并应用于实践。现代生物技术在畜牧兽医生产方面发挥了十分重要的作用。

1现代生物技术的发展趋势

现代生物技术已在农业、医药、轻工业、食品、环保、海洋、和能源等许多方面得到广泛地应用，同时医药生物技术、农业生物技术等一些新型产业正在迅速兴起。现代生物技术的发展趋势主要体现在下列几个方面[1]。

（1）基因操作技术日新月异，不断完善。

（2）转基因植物和动物取得重大突破。现代生物技术给农业和畜牧业带来新的飞跃。

（3）阐明生物体基因组及其编码蛋白质的结构与功能是当今生命科学发展的一个主流方向。

（4）蛋白质工程是基因工程的发展，它将分子生物学、结构生物学、计算机技术结合起来，形成了一门高度综合的学科。

（5）国际上信息技术的飞速发展渗透到生命科学领域中，形成了引人注目、用途广泛的生物信息学。

2现代生物技术在畜牧生产上的应用

2.1转基因动物

要改善家畜和家禽的遗传性能，如产奶量、产毛品质、增重快慢、产蛋频率等，人们往往需要多代杂交选择，最后培育出高产的动物品种。这种传统的育种方法尽管费时而且费用昂贵，效果也很好。然而这种方法的不足之处是一旦育成了一个较好的品种，再想要通过杂交引入其他新的遗传性状就非常困难。因为带有有益遗传性状的品种可能同时也携带有一些有害基因。因此，又需要重新进行多带杂交和严格选择。

随着现代生物技术的发展，传统的杂交选择法的各种缺陷就日益明显，而现代分子育种技术却显示出越来越强大的生命力。通过运用DNA导入细胞的技术，结合从细胞中分离出细胞核到去核卵母细胞中的核移植方法，把单个有功能的基因或基因簇插入到高等生物的染色体中去，并在其中表达。完成这项工作需要采取以下几个步骤：①将克隆的外源基因注射到一个受精卵的细胞核中；②接种后的受精卵移植到雌性受体的子宫，使其顺利完成胚胎发育；③移植后的受精卵生长发育为后代，其中的部分后代其细胞中都携带有转入的外源基因；④利用这些能产生外源蛋白的动物作为种畜或种禽，培育新的纯合系。举例来说，如果转入的外源基因其编码产物具有促进生长的功能，那么携带了这一基因的动物就有可能生长得快，饲料报酬一旦提高，就会大大降低生产成本。人们把转入了外源基因的动物称为转基因动物，其导入的基因成为转入基因[2]。

完整的动物模型可以模拟人类疾病的起始和发展，并为测试各种可能的治疗方案提供了一个有效的系统。利用转基因动物科学家们已建立起各种人类遗传病的鼠模型。在育种方面，利用转基因技术可以研究出高产奶牛，可以让羊产出具有人奶性质的高营养的羊奶，还可以研究出具有抗病能力的品系来等。

2.2克隆动物

克隆动物是指不经过生殖细胞而直接由体细胞获得新的个体。1997年2月23日，世界上第一只来源于体细胞的、通过克隆方式获得的克隆羊――多莉诞生了。英国科学家们先从一头六岁的芬兰母羊的乳腺中取出一个细胞，并在体外繁殖成为一个细胞系。从用药物刺激大量排卵的苏格兰黑面母羊体内取出卵细胞，移出卵细胞的细胞核，并将样乳腺细胞与无核的卵细胞融合，并开始增殖。将移核后开始发育的卵细胞植入第三头母羊（即代孕母羊）的子宫，最终产下发育完全的羔羊，这就是闻名全世界的克隆羊多莉[1]。

从实际应用角度上讲，克隆动物技术的成熟对于动物资源的种质保存，尽可能多地保存生物圈内的生物多样性具有重要意义。克隆动物对培育优良物种也有重要意义。人们认为，克隆动物至少可以从生产移植器官、培育优良畜禽品种、利用动物作为生物反应器、生产药物和提供实验动物等几个方面造福于人类。

3小结

现代生物技术在近二十年的发展中受到了全世界的普遍关注，一方面是由于现代生物技术发展迅速，用途广泛；另一方面是由于现代生物技术具有其他技术所无法比拟的优越性，即可持续发展。面对人口膨胀、资源枯竭、环境污染……等一系列直接关系到整个人类生死存亡的严重问题，人们越来越深切地认识到了发展具有可持续发展的新技术、新产业的必要性和紧迫性。由于生物技术是以生物（动物、植物、微生物、培养细胞等）为原料生产的，因此其原料具有再生性，同时利用生物技术系统生产产品产生的污染也很少，对环境的破坏性很小或几乎没有，重组微生物甚至还可以消除环境中的污染。鉴于生物技术产业的以上特点，清洁、经济的生物技术必然在二十一世纪获得更大的发展[2]。

参考文献：