生物工程的现状及发展

杨超逸

摘 要：随着现代化科学技术的不断发展，生物工程技术与理论也在不断发展，并在人类社会发展中起到了越来越重要的作用，因此，本文就生物工程的应用现状，从基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程领域对生物工程重要作用加以说明，并在此基础上就生物工程的发展前景进行分析与阐述

关键词：生物工程；基因工程；细胞工程

20世纪70年代以来，生物工程逐渐兴起并进入到高速发展的阶段，20世纪90年代，生物工程的发展走向了系统性与规范性。在20世纪80年代，我国为响应世界卫生组织的号召，开始实行计划免疫，为儿童接种国产预防疫苗，我国的生物工程正式与国际接轨。生物工程作为现代化前沿技术的重要组成部分，对其应用现状与发展前景进行研究是十分有现实意义的。

1 当代生物工程应用现状

1.1 基因工程

基因工程也被称作基因拼接工程与DNA重组工程，其技术基础在于分子遗传学，并利用分子生物学与微生物学等技术手段，按照预设蓝图利用不同基因构建体外杂种DNA分子，并导入到活细胞当中，通过调整原有生物遗传特性来获取新生物种与产品。基因工程是生物工程的重要组成部分，是一种利用分子進行基因调整的工程技术，以人为手段摄取人类需要的供体生物遗传DNA大分子，并在移出供体体内的情况下以设备及工具酶进行切割，以之为中介将DNA大分子连接在一起，同载体一同导入某种更加利于生长与繁殖的细胞之内，以之为载体收纳外部的DNA分子。我国的基因工程近年来也取得了较大的进展，这是我国参与人类基因组计划并测定1%的基因序列所带来的成果。

1.2 细胞工程

细胞工程是利用现代生物工程理论与技术方法，按照人类预设方案，通过细胞遗传技术的操作，对细胞结构与内含物进行调整，对生物结构与功能进行改变来满足人类的实际需求。现代细胞工程的理论基础在于细胞生物学、发育生物学、遗传学与分子生物学。生物工程技术的发展，是以基因工程与细胞工程为代表的，随着试管动物、染色体组工程与转基因生物反应器等技术成果的面试，细胞工程的重要性逐渐凸显。信息时代下，细胞工程的应用十分广泛，以临床医学为例，科学家运用动物细胞融合技术来获取单克隆抗体，并通过单克隆抗体对不同病毒之中的细微差异进行检测，能够弥补传统血清方法或免疫方法的疏漏，提高诊断准确率。

1.3 发酵工程

发酵工程，就是利用现代化的技术手段，结合某些微生物的特性与功能，生产微生物产品了，满足人来的需要，或者将微生物作为工业生产中的技术环节。微生物工程在人类生活中的应用非常早，以单细胞真菌作为酵母在制作面包、生产啤酒、制作乌龙茶等方面起到了重要作用。但随后人类意识到单细胞真菌会随着时间变化而发生变化，这一生物学特性决定了以发酵工程来进行工业生产往往无法去真正体现其作用。现代发酵工程设备逐渐开始采用发酵罐作为反应设备，在发酵罐中会培养作为催化剂的微生物，使发酵工程被纳入到生物工程的范畴之中。发酵工程的应用逐渐由食品生产行业进入到医药工业（如重组乙肝疫苗和抗血友病因子）与环境科学工程（如在污水处理行业中的应用）[1]。

1.4 酶工程

酶工程也被称作蛋白质工程，是在工业生产领域中通过一定的反应设备与条件下，利用酶作为催化剂，通过酶的催化效果，将原有裁量转化为能够为人来所用的物质。酶工程的应用，通常集中于食品工业、轻工业生产与医药工业。20世纪70年代以来，固定化酶技术的产生使酶工程正式进入到工业生产领域当中，在科学家的不断努力下，第三代酶的产生使之成为酶工程应用的重点。以往人类对于酶的摄取，大多来自于生物体内，但由于生物酶的含量有限，无法满足人类生活与生产的需求，而现代化的基因工程则可以完美地解决这一问题。

2 生物工程发展前景

生物工程在现代社会中应用的主要方向在于生物工程制药行业及医学领域当中，为人类的生存与发展做出了巨大贡献。另外，生物工程还在粮食问题、保健问题、能源及环境问题中发挥着重要作用，能够充分利用生物资源来发展生物工程产业，在可再生资源、农林牧副渔领域、医疗卫生、环境改善、轻工食品等行业中的应用也十分广泛。在农业产业中，生物工程的应用能够有效改善农业生产效果，提高农业产物的产量，例如，在培养抗逆作物的有两片中、批量化生产植物种苗、提高植物品种与品质，提高农作物的营养价值。另外，现阶段科学家正在致力于将能够固氮的微生物的固氮基因转移至植物根系微生物体内，通过提高植物固氮性能，减少农作物化肥使用量。在生命科学领域，生物工程的开发能够对生命质量加以改善，并有几率延长人类寿命，在生物工程的支持下，卫生防疫等科学技术的发展得到了飞速的提高[2]。在2015年10月，生物DNA中有具有极强免疫能力的尿蛋白，被纳入到脱氧核糖核酸与卫生防疫领域当中，医疗卫生行业得以进一步发展。

3 结语

生物工程的应用领域十分广泛，在许多产业中为推动社会发展发挥了重要作用，并成为缓解能源资源问题、改善人类生存环境、改善人类健康水平与生存质量的重要技术基础。在我国，生物工程产业是正处于高速发展阶段的新兴产业之一，不断革新科学技术，并深入、透彻地对生物工程加以钻研，以发挥其在生命科学领域及能源资源领域中的重要作用。

参考文献

[1]王云龙.浅析当代生物工程的发展现状[J].中华少年，2017，（09）：184-185.

[2]邱君志，胡开辉，黄必旺.生物工程专业人才分流培养模式的改革与实践[J].教师，2011，（35）：36-37.endprint