生物工程的发展简史.docVIP

第一章 绪论 第一节 生物工程的发展简史 按照生物工程的定义.人类对生物工程的实践可迫溯到远古原始人类生活期间.为此，?可把生物工程的发展分成三个时期:①传统生物技术时期；②近代生物工程的形成和发展时?期;③现代生物工程时期。 一、传统生物技术时期 生物工程不是一门新学科，它是从传统生物技术发展来的。传统生物技术应该说从史前?时代起就一直为人们所开发和利用并造福于人类.在西方，苏美尔人和巴比伦人在公元前?6000年就已开始啤酒发酵。古埃及人则在公元前4000年就开始用经发酵的面团制作面包，?在公元前20世纪时已掌握了用裸麦制作“啤酒”的技巧。公元前25世纪古巴尔于人开始制?作酸奶;公元前20世纪古亚述人已会用葡萄酿酒(葡萄实际上沾有酵母)。公元前17世纪?古西班牙人曾用类似目前细菌浸取铜矿的方法获取铜。在石器时代后期，我国人民就会利用?谷物造酒，这是最早的发酵技术。 荷兰人詹生(Z. Janssen)于1590年制作了世界上最早的显微镜，其后1665年英国的?胡克(R. Hooke)也制作了显微镜，但都因放大倍数有限而无法观察到细菌和酵母。但胡?克却观察到了霉菌，还观察到了植物切片中存在胞粒状物质，因而把它称为细胞(cell),此?名称一直沿用至今。1676年，荷兰人列文虎克(Leeuwen Hoe幻用自磨的镜片制作显微镜，?其放大倍数可近300倍，并观察和描绘了杆菌、球菌、螺旋菌等微生物的图像，为人类进一?步了解和研究微生物创造了条件.并为近代生物技术时期的降临做出了重大贡献。 ? 1838年德国的施莱登(M一J. Schlwiden)和施旺(T. Schwan)共同ON明了细胞是动?植物的基本单位，因而成为细胞学的奠基人;1855年微耳和R. Virchow发现了新细胞是?从原有细胞分离而形成的，即新细胞来自老细胞的事实;1858年托劳贝(Trauhe)提出了?发醉是靠酶的作用进行的概念;1859年英国的达尔文《C. R. delvan)撰写了《物种起惊》?一书，提出了以自然选择为基础的进化学说，并指出生命的基础是物质。 自胡克从显微镜中观察到微生物到微生物学的诞生约经历了近200年.受到人们思想观?念、习惯势力、经济实力、生产方式等因素的制约。产业革命的浪潮当时还没卷入到食品、?化工领域来。对发酵还习惯于作坊式生产。1866年微生物学的莫基人，被称为微生物学之?父的法国人巴斯德(L. Pasteur)以实验结果有力地摧毁了微生物的“自行发生论”。他首?先证实了发酵是由微生物引起的，并建立了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，使发酵技术纳人了科学的轨道。他提出了一种防止葡萄酒变酸的消毒法?〔被称为巴斯德消毒法(Pasteurization),一般在60℃时维持一段时间以杀死食品、牛奶和?饮料中的病原菌」;1857年他明确地指出酒精是酵母细胞生命活动的产物，并在1863年进?一步指出所有的发酥都是微生物作用的结果，不同的微生物引起不同的发酵。1874年丹麦?人汉森(Hansan)在牛胃中提取了凝乳酶，1879年发现了醋酸杆菌;1876年德国的库尼?(W. Kuhne)首创了enzyme一字，意即“在酵母中”;1881年采用微生物生产乳酸;?1885年开始用人工方法生产蘑菇;1897年德国的毕希纳(E一Buchner )发现被磨碎后的酵?母细胞仍可进行酒精的发醉，并认为这是酶的作用，并于1907年因此发现而获得诺贝尔化?学奖，19世纪末德国和法国一些城市开始用微生物处理污水. 细菌学的莫基人，德国的科赫(R. Koch)首先用染色法观察了细菌的形态;1881年他与他的助手们发明了加人琼脂的固体培养基并利用它在平皿中以接种针醚上混合菌液在固体培养基表面上划线培养以获得单抱子菌落的方法，此方法一直被沿用至今，他的另一个杰出贡献是发现了结核菌，并因此获1905年的诺贝尔生理学及医学奖.1914年开始建立作为食品和饲料的酵母生产线;1915年德国开发了面包酵母的生产线;1915年德国为了第一次世界大战(1914一1918年)的需要建立了大型的丙酮一丁醇发酵以及甘油发酵生产线;到了20世纪20年代，工业生产中开始采用大规模的纯种培养技术发酵化工原料丙酮、丁醇。20世纪50年代，在青霉素大规模发酵生产的带动下，发酵工业和酶制剂工业大量涌现，发酵技术和酶技术被广泛应用于医药、食品、化工，制革和农产品加工等部门。20世纪初，随着遗传学的建立及其应用，产生了遗传育种学，并于60年代取得了辉煌的成就，被誉为“第一次绿色革命”。细胞学的理论被应用于生产而产生了细胞工程。在今天看来，上述诸方面的发展，还只能被视为传统的生物技术，因为它们还不具备高技术的诸要素. 二、近