论生物工程技术的基本特征和应用

发表时间:2020/8/7   来源:《科学与技术》2020年8期   作者:陈倩
[导读] 在改革开放的新时期,经济在快速发展,
        摘要:在改革开放的新时期,经济在快速发展,社会在不断进步,生物工程技术是高技术、高投入、高风险和高回报并存的一个行业,其在前期的时候需要投入较大的人力、物力、财力,而且具备着较高的科技含量,其中所涉及的生产工艺也较为复杂,对质量的要求非常严格。但是同时生物工程技术也受到了国家的大力扶持,这是因为生物技术可以带来很高的利润,而且能够对医疗卫生水平进行进一步的改善,同时还可以让粮食短缺的问题得到有效的解决,使得传统的工艺也能够进一步得到改造,同时还可以让能源格局得到好的改变。
        关键词:生物工程技术;产业特征;现代化
        引言
        在社会发展当中,生物工程起到了至关重要的作用。信息技术和生物工程两者之间存在着密切的联系,两者之间的融合发展,能够实现对生物工程技术的创新,进而促进社会发展与进步。
        1生物工程技术的基本特征
        1)大科学工程上世纪80年代中期左右,基因组研究工作逐渐起步,自此以往小规模作坊一般的生物工程研究向大科学工程方向转变,基因组研究重点围绕人类基因组展开,面向的对象是一个极为繁复的系统,想要于系统上将各遗传要素一一破解开来,应用过去那种零碎式的方式是很难实现的,因而需要借鉴一些其他领域的研究方法,比如大规模、高通量、信息化的工业运转模式。2)基础和应用的融合生物学科同医药学、农业之间存在紧密的关联性,这些领域中许多技术的应用是立足于生物工程前提之上的,而生物工程技术的开发也可以从上述领域中汲取开发研究的源动力,许多集中性的社会诉求是进行技术研究的本质目的,如对癌症、人口管控、农业生产等领域的研究。3)高投入生物工程技术的开发需要大量的资金投入,大部分资金集中用在新产品的研发、基础设施的建造以及设施器材的配备上,当下研发一项全新生物工程技术项目所需的花费大约为一到三亿美元不等,研发困难系数越大,所需的费用越高,显而易见,充足的经费投入是技术研发成功与否的先决条件之一。
        2现代生物工程技术行业的作用
        2.1让医疗卫生水平得到有效的改善
        生物工程技术行业可以有效地改善医疗卫生水平,让人们最关心的健康问题得到进一步的解决,让人类的健康水平得到大幅度提高。生物工程技术行业在改善人类医疗卫生水平方面的表现,主要是在预防人类疾病、诊断治疗手段发起革命,让医疗技术的发展能够更加地优秀,使人们能够更加地健康而且长寿。同时在未来发展医疗的时候会出现更加注意医学和日常保健的趋势,重大疾病的突发率会得到有效的控制,同时还可以让预防传染性疾病的能力得到进一步的提高,在预防疾病的过程中可以通过基因诊断和治疗等方式来控制单基因的遗传疾病,还可以对这些内容进行预测性的治疗,使得多种基因控制的疾病也能够得到进一步的治疗。随着技术的突破,目前器官移植也更加便利,相应内容能够得到进一步的完善。
        2.2缓解粮食短缺问题
        世界总人口早在本世纪初便已突破六十亿,专家预估到本世纪中期世界人口数量将接近九十亿,伴随人口不断增加的是可用耕地面积的不断缩减,在这一严峻的背景下,缓解粮食问题的重要途径便是将生物工程技术投诸于农业生产中,以期强化农产品的品质、为作物创设更为有利的生长条件,并逐步优化食物的营养价值。转基因科技的应用能使农作物的产量提升百分之五到十五,还能强化作物的营养价值,让食物更为贴合人类的健康诉求,加之生物工程技术的应用也有助于制造出一些有效防治病虫害的新药物、适应能力更强的新品种等等,此外,转基因动物育种科技的优化和运用,一来能够强化畜牧行业的经营成效,二来还能开拓畜牧业发展的新途径、新应用,为创新畜牧业未来发展的新模式供以科技撑持,还有可能引发新的农业生产“环保革命”。


        2.3计算机技术在生物过程中的充分应用
        新时代背景下,计算机技术得到了快速发展与进步,具备了更加完善的功能,极大的转变了人们的生产生活及工作方式。将计算机技术应用于生物工程当中,为其提供了重要的计算平台,同时也极大的拓宽了计算环境,尤其是计算机系统所具备的图形处理功能和可视化功能,为研究人员的研发工作提供了重要的基础支撑。在生物工程发展建设的过程当中,相关研究工作的开展均需要借助数据、可视化技术完成,例如:DNA的Z曲线变换、基因突变的过程等等,均离不开计算机技术的支撑,通过提供可视化的展示以及分析,快速识别大海量数据,并挖掘出潜在的生物模式,判断现出更加复杂的生物学关系,这是计算机技术在生物工程当中至关重要的应用。不仅如此,在研究细胞学和基因的过程当中,需要通过预算和自动化操作以及指令计算进而模拟出真实的细胞结构以及物质组成,更加直观的展示细胞生存环境,明确生物体彼此之间的相互关系,以便于更加准确的记录相关现象,为接下来的生物工程技术的的创新提供更加强有力的技术支撑。
        3生物工程技术产业发展趋势
        生物工程技术的发展培育了一个完全崭新的、大有前途的产业领域。生物工程技术投资包括公共投资和私人投资。生物工程技术诱发生产力的提高是公共和私人部门投资于生物工程技术领域的主要动因。基因组产业将成为21世纪的朝阳产业,它的巨大经济效益吸引着投资商和企业向这一领域汇集。从20世纪七八十年代开始,生物工程技术逐渐在整个自然科学的发展中占据了“龙头”地位。例如,20世纪末,美国的博士学位获得者中51%从事生物工程技术研究;在全球500强大公司的前50位中,生物制药企业有13家,其资本利润率接近20%,远高于信息产业。可见,生物工程技术对社会、经济的影响是非常重要的。美国是现代生物工程技术发展较早的国家,生物工程技术产业已具有一定的规模,无论是在研究水平和投资强度、还是在产业规模和市场份额上,美国均领先于世界。美国拥有世界上约一半的生物工程技术公司和一半的生物工程技术专利;美国生物工程技术产品的销售额占全球生物工程技术产品市场的90%以上。生物工程技术是21世纪最具发展前景的高科技产业。我国在部分领域,如人类基因组研究及疾病相关基因研究、植物基因图谱、转基因动物、基因芯片、干细胞研究有明显进展,取得了较好的成绩。据有关部门预测,未来几年中国生物工程技术产业的年均增长率不低于25%。虽然中国生物科技领域起步较晚,整体水平落后,但中国生物工程技术产业蕴含着巨大的发展潜力和美好的前景,它必将成为中国高技术产业中最具活力的成长点之一,并跻身于国际先进生物工程技术的前列。
        结语
        综上所述,现代化生物工程技术行业具备着高投入高风险高技术的特征,但是生物工程技术在实际当中的应用也会给人们营造一个更好的生活环境,让医疗卫生技术得到进一步的改善,使得相应食物短缺问题也能够得到解决和控制。我国对生物产业发展不断加大力度,推进企业进步,可以让我国的国际竞争力也得到进一步的提高。
        参考文献
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