井雄風(fēng)
(武漢輕工大學(xué) 生物與制藥工程學(xué)院生物技術(shù)系,湖北武漢 430000)
科學(xué)的發(fā)展正逐步改善人們的生活,提高生活的質(zhì)量。其中生物技術(shù)的發(fā)展,不僅提高了我國的醫(yī)學(xué)水平,還促進了我國農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展,極大地提升了糧食產(chǎn)量和各種植物的收成。如袁隆平研究出雜交水稻并將其推廣運用,使我國的糧食產(chǎn)量翻了好幾番。生物技術(shù)發(fā)展的前景可以說非常廣泛,現(xiàn)代各個學(xué)科講究交叉發(fā)展,開設(shè)交叉學(xué)科,從而培養(yǎng)復(fù)合性人才在多領(lǐng)域發(fā)展,使得生物技術(shù)在各個領(lǐng)域都能起到作用。
本文對生物技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀進行了分析,對其存在的問題和應(yīng)用困境進行了闡述,從中發(fā)現(xiàn)生物技術(shù)應(yīng)用的更多可能,使生物技術(shù)應(yīng)用到更多領(lǐng)域中去,從而帶給人類更優(yōu)質(zhì)的生活。
生物技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品加工、藥物研制以及環(huán)境治理等眾多方面都有極其深入的研究和應(yīng)用。隨著生物技術(shù)與人們生活越來越密切,大眾對于生物技術(shù)的認(rèn)識和理解也在不斷加深。為了發(fā)掘出生物技術(shù)更多的應(yīng)用前景,需要對生物技術(shù)進行一個系統(tǒng)的概括總結(jié),對其概念、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展前景作一個梳理,具體把握生物技術(shù)的大體情況。
生物技術(shù)是科技含量較高的一門技術(shù),因為其與人類生活息息相關(guān),在社會上已受到了越來越多人的關(guān)注。在一些行業(yè)中,生物技術(shù)對其發(fā)展起到了良好的促進作用,甚至可以說是整個行業(yè)發(fā)展的重要因素,生物技術(shù)的發(fā)展就標(biāo)志著該行業(yè)的發(fā)展,所以挖掘生物技術(shù)的潛力,就是在發(fā)掘行業(yè)的發(fā)展?jié)摿ΑI锛夹g(shù)的應(yīng)用通常是指對某種生物通過生物技術(shù)對其進行改造,讓其對于人類的價值最大化,使其得到充分利用。生物技術(shù)的研究具有很強的實踐性,生物技術(shù)的研究主體是生物,需要進行大量實驗來觀察該生物的某種規(guī)律,在理論分析推導(dǎo)后,再進行實驗的驗證。整個過程中,除了對分析能力有很大要求,對研究人員的實踐動手能力要求也很高[1]。
生物技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,隨處可見其身影,醫(yī)藥、食品以及農(nóng)業(yè)等行業(yè)可以說是生物技術(shù)應(yīng)用最多的領(lǐng)域,通過這些可以看出,生物技術(shù)的應(yīng)用前景非??捎^。本文分別介紹了生物技術(shù)在醫(yī)療、食品以及農(nóng)業(yè)中的具體應(yīng)用。
生物傳感器是生物技術(shù)在醫(yī)療中的一個重要應(yīng)用。生物傳感器和信息領(lǐng)域中的傳感器一樣,都是對環(huán)境中的某個指標(biāo)進行測量和監(jiān)控。生物傳感器是一個高新技術(shù),其研發(fā)涉及諸多領(lǐng)域,其中包括生物、化學(xué)、物理、信息技術(shù)以及醫(yī)學(xué)等。生物傳感器在食品、醫(yī)學(xué)、軍事等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。生物傳感器是通過生物固定技術(shù),將具有識別功能的生物個體,如抗原、抗體、蛋白等固定到一個換能器上,將此設(shè)備放入待測環(huán)境中,具有識別能力的生物個體和其對應(yīng)的識別物接觸時,會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這時換能器開始工作,能將反應(yīng)的結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號或者是光信號,從而讓使用者直觀地看到其檢測結(jié)果,達到檢測的目的。生物傳感器經(jīng)常在醫(yī)療方面進行體液中各種成分的指標(biāo)檢測,從而對病人的身體狀況分析提供一個可靠的數(shù)據(jù)支撐。除了醫(yī)療方面的應(yīng)用,生物技術(shù)在制藥方面也有重大應(yīng)用,特別是分子生物技術(shù),與傳統(tǒng)的化學(xué)合成法制藥相比,分子生物技術(shù)制出的藥有更好的療效以及更小的副作用。通過分子生物技術(shù)對蛋白質(zhì)進行改造,能提高其穩(wěn)定性,強化醫(yī)療效果,并使其對人類身體的傷害減到最小。除了對傳統(tǒng)藥物的制造改良,分子生物技術(shù)還能研制出傳統(tǒng)制藥無法研制的藥物,能對新型流感病毒有更好的防護和治療措施。
食品工業(yè)在全國經(jīng)濟中占有重大比例,特別是近幾十年來,食品工業(yè)飛速發(fā)展,其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也隨著技術(shù)的發(fā)展發(fā)生了翻天覆地的變化。人們對食品的需求隨著社會的發(fā)展變得越來越嚴(yán)格,人們更加關(guān)注食品的營養(yǎng)成分和質(zhì)量。生物技術(shù)對食品行業(yè)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用,如酶技術(shù)、發(fā)酵技術(shù)、基因工程技術(shù)等?,F(xiàn)在人們對酶技術(shù)已經(jīng)有了一定的了解,酶是一種生物催化劑,其本質(zhì)是蛋白質(zhì),催化效率是化學(xué)催化劑無法比擬的。在食品行業(yè)中,常常用酶對食物原材料進行處理,如用果膠酶對水果進行處理,使其出汁更多,在制作果汁飲料的行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。通過傳統(tǒng)榨汁技術(shù)得到的果汁量較少,尤其是水分含量不高的水果,想要通過榨汁制得其果汁飲料成本是非常高的。但通過使用果膠酶,可以果膠催化分解,使得果肉變得液化,出汁變得更多。除此之外,通過酶對果蔬的表面進行處理,可以得到口味獨特的果蔬加工食品,或去除有些水果中的苦味等。發(fā)酵技術(shù)在食品中的應(yīng)用也很廣泛,如釀酒、制作泡菜、腐乳等通過微生物的發(fā)酵作用得到其產(chǎn)出物,其中對發(fā)酵菌種的選用要格外注意,防止有害菌落的生成從而導(dǎo)致整個食品加工過程失敗。
農(nóng)業(yè)是一個國家最基本的產(chǎn)業(yè),其關(guān)乎人們生活基本物質(zhì)的生產(chǎn),農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)要滿足廣大人口的需求。如今,社會在不停地發(fā)展,為了進行生產(chǎn)制造,很多耕地被占用轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)用地,還有很多耕地被征用建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施。社會的發(fā)展趨勢不可阻擋,所以需要提高農(nóng)作物的產(chǎn)出[2],其中生物技術(shù)就起到了關(guān)鍵。做到用科技改變生產(chǎn)方式,從而用更少的農(nóng)業(yè)用地產(chǎn)出更多的農(nóng)作物?;蚬こ碳夹g(shù)在其中起到了重要作用,通過對農(nóng)作物細胞基因的修飾來改善其不足,如通過轉(zhuǎn)基因技術(shù),將煙草花葉病毒外殼蛋白的基因轉(zhuǎn)入棉花細胞的基因中,使棉蟲吃了棉花的葉子后致死,從而保證了棉花的產(chǎn)出量。除了抗蟲基因,還可以將其他生物對植物生長有利的基因利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)入到農(nóng)作物上,使其生長更加安全,如抗霜凍基因、抗歪倒基因等。在糧食、蔬菜水果方面進行轉(zhuǎn)基因時,要格外注意轉(zhuǎn)基因的安全性,防止其對人類造成傷害。除了基因工程技術(shù),細胞工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)中也有大量的應(yīng)用,通過將具有優(yōu)良性狀的雙方細胞融合,能使后代有更好的性狀,以滿足人類的需求。
雖然生物技術(shù)給人類生活帶來了很大的便利,但生物技術(shù)的應(yīng)用上還存在一些問題亟待解決,為了使得其應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣泛,以及使人們能從心理上接收生物技術(shù)的產(chǎn)物,還需對這些問題進行分析解決。比如,生物技術(shù)的倫理問題,在發(fā)展生物技術(shù)的同時,需要考慮其在應(yīng)用的同時是否滿足人們的認(rèn)知,以及得到政府和廣大民眾的贊同,否則一切技術(shù)都是泡影。生物技術(shù)的應(yīng)用必須是對人類無害的,即使存在一定的風(fēng)險概率也是不允許的,如果不加以控制,其產(chǎn)品流入市場后一旦出現(xiàn)問題,會威脅到人類的切身利益,甚至生命安全。公眾對生物技術(shù)是否信任決定了其以后的發(fā)展。因此,在研究生物技術(shù)時,要對其可能存在的問題進行分析,評估其風(fēng)險。通過解決這些技術(shù)的弊端,從而使其最大程度地方便人類的生活。
生物技術(shù)的發(fā)展前景非??捎^,想要將生物技術(shù)發(fā)展到更多的領(lǐng)域,需要進行技術(shù)的不斷創(chuàng)新,以及對其發(fā)展有一定的規(guī)劃,在多個產(chǎn)業(yè)尋求合作。
生物技術(shù)的發(fā)展?jié)撃苁菬o限的,通過人們對生物技術(shù)的不斷研究,總會有新的技術(shù)出現(xiàn)。除此之外,生物技術(shù)的發(fā)展不能脫離一個事實,那就是所有的生物技術(shù)創(chuàng)新必須是為人類提供便利,能滿足人類生活的需求。對技術(shù)的發(fā)展要有其原則性,不能違背人類的意愿,進行損害人類利益的生物研究。各個國家對待生物技術(shù)的態(tài)度有所不同,如轉(zhuǎn)基因技術(shù)這個一直存在這種爭議的生物技術(shù)。在有些國家,他們倡導(dǎo)轉(zhuǎn)基因食品的購買和使用;但另外一些國家是堅決抵制這些存在一定風(fēng)險的生物技術(shù)成果[3];還有一些和我國一樣,對轉(zhuǎn)基因技術(shù)保持中立態(tài)度,不倡導(dǎo)也不完全否決。在生物技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新上要做到國際化,有關(guān)研究專家需要多和其他國家相關(guān)領(lǐng)域的專家進行探討,以謀求生物技術(shù)的共同發(fā)展。
生物技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展需要對生物技術(shù)的各方面進行評估,從市場、技術(shù)和社會等多個角度進行分析。在評估時,需要得到政府有關(guān)部門的支持。在發(fā)展技術(shù)時,如果得到政府政策上的扶持以及資金上的資助,其發(fā)展會更加迅速。并且政府對生物技術(shù)的權(quán)威評估會使得公眾能更加安心地去使用生物技術(shù)的應(yīng)用成果。政府需要對生物技術(shù)進行相關(guān)的立法工作,通過法律來規(guī)范生物技術(shù)的發(fā)展,從而保證生物技術(shù)的發(fā)展朝著對公眾有益的方向發(fā)展,以維護公眾的利益。在市場評估方面,需要對生物技術(shù)應(yīng)用的市場經(jīng)濟效益和其風(fēng)險進行評估,所有的技術(shù)發(fā)展都具有一定的風(fēng)險,需要保證在技術(shù)發(fā)展中投入的資金能得到成正比的回報。
生物技術(shù)有著廣闊的市場前景,由于其涉及的領(lǐng)域眾多,實現(xiàn)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化是可行的也是發(fā)展所必需的。生物技術(shù)應(yīng)該形成產(chǎn)業(yè)化以便和其他諸多產(chǎn)業(yè)進行合作。通過生物技術(shù)來獲取資金,再將這些資金一部分投入到生物技術(shù)的研發(fā)中去,從而形成良性循環(huán)。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的合作要充分發(fā)揮其應(yīng)用的廣泛性,將產(chǎn)業(yè)合作發(fā)展出去,突破行業(yè)、地區(qū)的限制,要具有長遠的發(fā)展眼光,發(fā)掘其潛在的市場前景。
生物技術(shù)因其技術(shù)特點而擁有廣闊的發(fā)展前景。生物技術(shù)的發(fā)展最終將會為人類生活便利,使我們的生活發(fā)生好的改變。除此之外,生物技術(shù)的發(fā)展也會一定程度上促進經(jīng)濟的發(fā)展,將其引導(dǎo)至正確的發(fā)展方向,將帶動人類文明的發(fā)展。
[1]張曄.中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[D].武漢:武漢大學(xué),2014.
[2]陳道雷.我國生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及存在的問題研究[D].重慶:西南大學(xué),2013.
[3]李嘉.我國生物經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)狀分析及對策研究[D].長春:吉林大學(xué),2005.