生物工程的現(xiàn)狀及發(fā)展

楊超逸

摘 要：隨著現(xiàn)代化科學技術的不斷發(fā)展，生物工程技術與理論也在不斷發(fā)展，并在人類社會發(fā)展中起到了越來越重要的作用，因此，本文就生物工程的應用現(xiàn)狀，從基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程和酶工程領域對生物工程重要作用加以說明，并在此基礎上就生物工程的發(fā)展前景進行分析與闡述

關鍵詞：生物工程；基因工程；細胞工程

20世紀70年代以來，生物工程逐漸興起并進入到高速發(fā)展的階段，20世紀90年代，生物工程的發(fā)展走向了系統(tǒng)性與規(guī)范性。在20世紀80年代，我國為響應世界衛(wèi)生組織的號召，開始實行計劃免疫，為兒童接種國產預防疫苗，我國的生物工程正式與國際接軌。生物工程作為現(xiàn)代化前沿技術的重要組成部分，對其應用現(xiàn)狀與發(fā)展前景進行研究是十分有現(xiàn)實意義的。

1 當代生物工程應用現(xiàn)狀

1.1 基因工程

基因工程也被稱作基因拼接工程與DNA重組工程，其技術基礎在于分子遺傳學，并利用分子生物學與微生物學等技術手段，按照預設藍圖利用不同基因構建體外雜種DNA分子，并導入到活細胞當中，通過調整原有生物遺傳特性來獲取新生物種與產品。基因工程是生物工程的重要組成部分，是一種利用分子進行基因調整的工程技術，以人為手段攝取人類需要的供體生物遺傳DNA大分子，并在移出供體體內的情況下以設備及工具酶進行切割，以之為中介將DNA大分子連接在一起，同載體一同導入某種更加利于生長與繁殖的細胞之內，以之為載體收納外部的DNA分子。我國的基因工程近年來也取得了較大的進展，這是我國參與人類基因組計劃并測定1%的基因序列所帶來的成果。

1.2 細胞工程

細胞工程是利用現(xiàn)代生物工程理論與技術方法，按照人類預設方案，通過細胞遺傳技術的操作，對細胞結構與內含物進行調整，對生物結構與功能進行改變來滿足人類的實際需求?，F(xiàn)代細胞工程的理論基礎在于細胞生物學、發(fā)育生物學、遺傳學與分子生物學。生物工程技術的發(fā)展，是以基因工程與細胞工程為代表的，隨著試管動物、染色體組工程與轉基因生物反應器等技術成果的面試，細胞工程的重要性逐漸凸顯。信息時代下，細胞工程的應用十分廣泛，以臨床醫(yī)學為例，科學家運用動物細胞融合技術來獲取單克隆抗體，并通過單克隆抗體對不同病毒之中的細微差異進行檢測，能夠彌補傳統(tǒng)血清方法或免疫方法的疏漏，提高診斷準確率。

1.3 發(fā)酵工程

發(fā)酵工程，就是利用現(xiàn)代化的技術手段，結合某些微生物的特性與功能，生產微生物產品了，滿足人來的需要，或者將微生物作為工業(yè)生產中的技術環(huán)節(jié)。微生物工程在人類生活中的應用非常早，以單細胞真菌作為酵母在制作面包、生產啤酒、制作烏龍茶等方面起到了重要作用。但隨后人類意識到單細胞真菌會隨著時間變化而發(fā)生變化，這一生物學特性決定了以發(fā)酵工程來進行工業(yè)生產往往無法去真正體現(xiàn)其作用?，F(xiàn)代發(fā)酵工程設備逐漸開始采用發(fā)酵罐作為反應設備，在發(fā)酵罐中會培養(yǎng)作為催化劑的微生物，使發(fā)酵工程被納入到生物工程的范疇之中。發(fā)酵工程的應用逐漸由食品生產行業(yè)進入到醫(yī)藥工業(yè)（如重組乙肝疫苗和抗血友病因子）與環(huán)境科學工程（如在污水處理行業(yè)中的應用）[1]。

1.4 酶工程

酶工程也被稱作蛋白質工程，是在工業(yè)生產領域中通過一定的反應設備與條件下，利用酶作為催化劑，通過酶的催化效果，將原有裁量轉化為能夠為人來所用的物質。酶工程的應用，通常集中于食品工業(yè)、輕工業(yè)生產與醫(yī)藥工業(yè)。20世紀70年代以來，固定化酶技術的產生使酶工程正式進入到工業(yè)生產領域當中，在科學家的不斷努力下，第三代酶的產生使之成為酶工程應用的重點。以往人類對于酶的攝取，大多來自于生物體內，但由于生物酶的含量有限，無法滿足人類生活與生產的需求，而現(xiàn)代化的基因工程則可以完美地解決這一問題。

2 生物工程發(fā)展前景

生物工程在現(xiàn)代社會中應用的主要方向在于生物工程制藥行業(yè)及醫(yī)學領域當中，為人類的生存與發(fā)展做出了巨大貢獻。另外，生物工程還在糧食問題、保健問題、能源及環(huán)境問題中發(fā)揮著重要作用，能夠充分利用生物資源來發(fā)展生物工程產業(yè)，在可再生資源、農林牧副漁領域、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境改善、輕工食品等行業(yè)中的應用也十分廣泛。在農業(yè)產業(yè)中，生物工程的應用能夠有效改善農業(yè)生產效果，提高農業(yè)產物的產量，例如，在培養(yǎng)抗逆作物的有兩片中、批量化生產植物種苗、提高植物品種與品質，提高農作物的營養(yǎng)價值。另外，現(xiàn)階段科學家正在致力于將能夠固氮的微生物的固氮基因轉移至植物根系微生物體內，通過提高植物固氮性能，減少農作物化肥使用量。在生命科學領域，生物工程的開發(fā)能夠對生命質量加以改善，并有幾率延長人類壽命，在生物工程的支持下，衛(wèi)生防疫等科學技術的發(fā)展得到了飛速的提高[2]。在2015年10月，生物DNA中有具有極強免疫能力的尿蛋白，被納入到脫氧核糖核酸與衛(wèi)生防疫領域當中，醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)得以進一步發(fā)展。

3 結語

生物工程的應用領域十分廣泛，在許多產業(yè)中為推動社會發(fā)展發(fā)揮了重要作用，并成為緩解能源資源問題、改善人類生存環(huán)境、改善人類健康水平與生存質量的重要技術基礎。在我國，生物工程產業(yè)是正處于高速發(fā)展階段的新興產業(yè)之一，不斷革新科學技術，并深入、透徹地對生物工程加以鉆研，以發(fā)揮其在生命科學領域及能源資源領域中的重要作用。

參考文獻

[1]王云龍.淺析當代生物工程的發(fā)展現(xiàn)狀[J].中華少年，2017，（09）：184-185.

[2]邱君志，胡開輝，黃必旺.生物工程專業(yè)人才分流培養(yǎng)模式的改革與實踐[J].教師，2011，（35）：36-37.endprint