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第一节 生物技术概论 一、生物技术的定义 “生物技术”一词首先由匈牙利的Karl Ereky于19l7年提出。 指甜菜(饲料)大规模养猪，即利用生物将原材料转变为产品。 简单概括： “利用生物有机体（从微生物直至高等动物、植物）或其组成部分（包括器官、组织、细胞或细胞器等）发展新产品或新工艺的一种体系”。 或定义为“操纵生物（微生物、植物、动物）的细胞、组织或酶，进行生物合成、生物转化或生物降解，大规模地生产预期产品或达到特殊目的的一门技术”。 从广义上说，生物技术是指利用有机体的操作技术 现代生物技术已被世界各国视为一种高新技术。 我国1986年初制定的《高技术研究发展计划纲要》中就将生物技术列于航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术等高新技术之首位。 同年，国家科委制订《中国生物技术政策纲要》时，将生物技术定义为： 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，按照预先的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。 先进的工程技术手段：基因工程、酶工程、细胞工程和发酵工程等新技术。 改造生物体：获得优良品质的动物、植物或微生物品系。 生物原料：生物体的某一部分或生物生长过程中所能利用的物质,如淀粉、糖类、纤维素等有机物，也包括一些无机化合物，甚至某些矿石。 为人类生产出所需的产品包括：粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等各种产品。 达到某种目的：疾病的预防、诊断与治疗、环境污染的检测与治理等。 三、现代生物技术的内容 现代生物技术以分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫学、遗传学、生理学等学科为支撑，结合了化学、化工、计算机、微电子等学科，从而形成了一门多学科互相渗透的综合性学科。 包括：基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程。 相互联系、相互渗透。 核心技术——基因工程技术是，它能带动其他技术的发展，如通过基因工程对细菌或细胞改造后获得的工程菌或细胞，必须通过发酵工程或细胞工程来生产有用物质。 目前环境生物技术面临的任务有： (1)解决基因工程菌从实验室进入模拟系统和现场应用过程中，其遗传稳定性、功能高效性和生态安全性等方面的问题； (2)开发废物资源化和能源化技术，利用废物生产单细胞蛋白、生物塑料、生物肥料以及利用废物生产生物能源，如甲烷、氢气、乙醇等； (3)建立无害化生物技术清洁生产新工艺，如生物制浆、生物絮凝剂、煤的生物脱硫、生物冶金等； (4)发展对环境污染物的生理毒性及其对生态影响的检测技术。 我国的环境生物技术处于刚刚起步阶段。目前，我国环境生物技术的主要内容在以下几个方面： （1）高效降解污染物的基因工程菌和抗污染型转基因植物的研究； （2）无害化或无污染生物生产工艺技术研究； （3）生物反应器和固定化技术高效处理废水的工业应用研究； （4）废物资源化工程研究； （5）引入DNA扩增和其他生物技术的环境监测方法研究。 * 环境生物技术 黄春晓 绪 论 生物技术概论 生物技术的定义 生物技术的内容 生物技术的发展 生物技术的应用 环境生物技术概论 环境生物技术的产生和定义 环境生物技术的研究内容 环境生物技术进展 本课程主要内容与安排 　　 二、 生物技术的发展 1、古老（传统）生物技术阶段 2、初期（第一代）生物技术阶段（17－20世纪） 3、近代（第二代）生物技术 4、现代（第三代）生物技术阶段（20世纪70年 代－现在） 　　 1、古老（传统）生物技术阶段（公元前6000 －17世纪） 酿酒、制作酱油、酿醋、厌氧菌处理亚麻 2、初期（第一代）生物技术阶段（17世纪－20 世纪40年代） 了解微生物在发酵过程中的作用，发酵过程 处于非无菌操作状态 。 人类有意识地利用酵母进行大规模发酵生产是在19世纪末。发酵生产乙醇、醋酸、丁醇、丙酮等。 　　 3、近代（第二代）生物技术（20世纪40年代－ 70年代）主要标志是抗生素工业的兴起. 特点： 无菌操作状态， 规模扩大， 生产设备要求高。 　　 4、现代（第三代）生物技术阶段（20世纪70年 代－现在） 这一阶段的主要标志是DNA重组技术的建立。 DNA双螺旋结构分子模型的提出（ 1953年，美国生物学家沃森(J．D．Watson)和英国物理学家克里克 F．H．C．Crick ） 第一次有目的地基因重组实验（ 1973年美国加利福尼亚大学的Herber Boyer教授和斯坦福大学的Stanley Cohen教授合作）推动了现代生物技术的产生。 　　 四、生物技术的应用 现