细胞工程绪论.pptx
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1、第1页/共39页第一章 绪论细胞工程在整个生物工程中的地位和作用一、生物技术是世界高技术的主体第2页/共39页克隆转基因动物、转基因植物试管婴儿人类基因组计划、后基因组时代生物安全生物多样性第3页/共39页 一个基因或一个物种可影响一个国家的济济发展;一个优良生态群落的建立可以改善一个地区环境;一个物种的灭绝可能影响到几十个物种的生存;生物技术产业已成为21世纪最主要的支柱产业。因此,生命科学对当今社会、经济和知识创新都发挥着重要的、不可替代的作用。第4页/共39页20世纪生命科学的巨大成就:第一次革命性进展孟德尔遗传规律的再发现;摩尔根的基因论。第二次革命性进展沃森、克里克提出DNA的双 螺
2、旋结构模型。第三次革命性进展 人类基因组计划和动物克隆20世纪全球最有影响的三大科学计划:曼哈顿工程(原子弹计划)阿波罗工程(登月计划)人类基因组计划第5页/共39页 20世纪80年代以来,在世界新技术革命浪潮日益高涨的形势下,科学技术发展的一个特别值得注意的动向是发达国家或国家集团之间的高技术竞争日益激化,都在试图调整战略,研究对策,提出着眼于21世纪的长远战略措施和构想。美国的“星球大战”计划 欧洲共同体的“尤里卡”计划 日本的“人类新领域研究计划”经互会成员国的“2000年科学技术进步综合纲要”1 世界高技术的兴起第6页/共39页学术界认为:具有六大基本特征:创新性、智力性、带动性、战略
3、性、风险性、时效性。体现在六高:高效益(高额利润)、高智力(创新性和突破性)、高投入(前期研究开发需大量投资)、高竞争(时效性,竞争异常激烈)、高风险、高潜能。第7页/共39页 也可以说,高技术是新技术中的特别部分,是第二次世界大战后涌现出的新技术群的核心,是当今世界经济的制高点,由此开发改变着世界的面貌,谁能取得高技术优势,谁就能掌握21世纪的主动权。高技术是指那些能带来高经济效益、具有高增值作用,并能向经济和社会各领域广泛渗透的新技术第8页/共39页 目前得到世界各国公认并将列入21世纪重点研究开发的高技术领域包括:生物技术 信息技术 新材料技术 新能源技术 海洋开发技术和空间技术(航天、
4、航空技术)2 高技术的领域第9页/共39页 相互关系信息技术是高技术的主导和核心新材料技术是技术进步的突破口生物技术是21世纪技术革命的主角总的发展顺序 以信息技术为先导以新材料技术为基础以新能源技术为支柱沿微尺度领域向生物技术开拓,沿宏尺度领域向海洋和空间技术发展。第10页/共39页信息技术(主导和核心)海洋和空间技术 新材料技术(基础)生物技术新能源技术(支柱)(人类活动的疆域)(无生命的三要素)(生命现象)第11页/共39页 译自英文“Biotechnology”,有人也译为生物工程或生物工艺学。指通过技术手段,利用生物体或生物过程来生产有经济价值产品或创造新物种的综合技术生物技术涉及的
5、内容有狭义和广义两种理解狭义:指基因重组、细胞融合、固定化酶与细胞、生物反应器等技术领域。广义:包括资源、能量、粮食、饲料生产以及为净化环境所进行的物质分解及发酵技术等。二、生物技术的概念第12页/共39页生物技术的发展简史三、生物技术的发展历程 广义的生物技术源源流长,可以与人类文明史同样古老。用谷物酿酒、制醋做酱油,已有几千年的历史。在漫长的历史长河中,人类驯化、培育了许许多多新品种,但这些都谈不上对生物学原理和工程技术的自觉运用,因而尚属低级的传统生物技术。第13页/共39页第一代生物工程 石器时代后期:我国人民就利用谷物造酒(早期发酵技术)周代后期:我国人民开始制豆腐、酱、醋等 公元1
6、0世纪:我国利用活疫苗预防天花 明代:广泛种植痘苗以预防天花 16世纪:我国医生就了解狂犬病的原因。在西方,苏美尔人和巴比伦人在公元前6000年就开始啤酒发酵,埃及人则在公元前4000年就开始制造面包。19世纪60年代,法国科学家证实发酵是由微生物引起的,并建立起微生物的纯种培养技术,从而为发酵技术的发展提供了理论基础,结束了古老的生物技术时代,使发酵技术纳入科学轨道。第14页/共39页20世纪20-30年代,工业上大量发酵生产化工原料:酒精、乳酸、丙酮、丁醇等。真正意义上的生物工程正式诞生。近代生物工程 50年代青霉素大规模生产,同时带动了其它抗生素和酶制剂 60年代产生了遗传育种学,其辉煌
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