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生物技术广泛应用正改变着我们的生存状态

来源:黑龙江日报
摘要:写在前面作为一门科学,生物技术与人们的现实生活息息相关。利用克隆技术可以复制人体发生病变的器官。应用纳米技术可以制成药物导弹,直接准确打击病灶……生物技术的广泛应用,不仅提高了我们的生活质量,而且在很大程度上改变了我们的生存状态。克隆,让生命个体实现了复制“克隆”是英文单词“clone”的音译,其含义......

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  写在前面



  作为一门科学,生物技术与人们的现实生活息息相关。有车一族普遍使用的乙醇汽油,可以使用植物秸秆生产;正在农村普及的沼气已经成为一种可靠的新型能源;利用克隆技术可以复制人体发生病变的器官;应用纳米技术可以制成药物导弹,直接准确打击病灶……生物技术的广泛应用,不仅提高了我们的生活质量,而且在很大程度上改变了我们的生存状态。



  克隆,让生命个体实现了复制



  “克隆”是英文单词“clone”的音译,其含义是指无性繁殖。平时我们可以在电脑中复制文字、图像甚至声音,但是克隆技术可以让我们实现对生命个体的复制。1996年世界第一只体细胞克隆动物绵羊多利诞生,它的缔造者是一个英国人——生物遗传学家维尔穆。多利的诞生勾起了人们对克隆动物的好奇、幻想和期待。



  目前在华人取得世界首例的克隆哺乳动物研究中,东北农业大学学子约占30%



  在克隆领域,我们也有着不俗的成绩。1998年世界首例克隆猴在美国俄勒冈州比弗顿的国家灵长类动物研究中心诞生,毕业于东北农业大学的孟励是这项研究的主要完成者。而此前,克隆界一直认为,克隆灵长类动物胚胎干细胞在技术上存在着不可逾越的障碍。  2003年,东北农大毕业的年轻科学家周琪力克难关,成功获得了世界首例克隆大鼠。这个公认的动物克隆领域难题终于在中国人的手中实现突破。此外,尤其值得一提的是,世界首例克隆猪、克隆骡子、克隆大鼠、克隆雪貂的科研,都是由华人科学家负责并参与完成的,而且这些华人科学家都毕业同一所学校——东北农业大学生命科学学院。据业内人士统计,在全世界克隆动物研究人员中,华人约占50%。目前在华人取得世界首例的克隆哺乳动物研究中,东北农业大学学子约占30%。



  克隆技术可以用来复制珍贵的种牛、种猪,也可以来复制濒临灭绝的动物



  东北农大生命科学学院副院长刘忠华2006年实现了我国首例采用成体体细胞克隆东北民猪的突破。他告诉记者,克隆技术对保护物种,特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音。它可以用来复制珍贵的种牛、种猪,也可以来复制濒临灭绝的动物。不仅仅是动物,人们利用“克隆”技术还能培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种。



  利用克隆技术可以制造人体所需的内脏器官,用于器官移植或替换体内衰老及发生病变的器官



  除应用于农业畜牧业和保护濒危动物外,在医学领域克隆技术也显得尤为重要。利用克隆技术可以制造人体所需的内脏器官,用于器官移植或替换体内衰老及发生病变的器官。刘忠华告诉记者,猪的器官与人体的器官就具有一定的相似之处,如果技术成熟的话,我们可以尝试将猪的器官移植到人体体内。从东北农大毕业的中科院广州生物医药与健康研究院研究员赖良学博士2002年成功地推出了世界首例α-1'3'半糖苷转移酶基因敲除猪,这一成果去除了动物体内发生免疫反应的基因,它将使动物器官移植到人类体内的做法成为可能。2004年赖学良又在此基因上推出了世界首例α-1'3'半糖苷转移酶双等位基因敲除猪。其后,美国实验室就曾用此技术将猪的多个器官移植到猴子体内。



  生物制氢



  氢是最理想的载能体,作为清洁能源,它可实现“零排放”,且生物制氢技术不消耗矿物原料,具有可持续发展性。我国绿色奥运方案之一就是推广氢气发动机车,解决汽车尾气污染。对于氢的应用前景,哈工大任南琪教授说,21世纪燃氢发动机将在汽车、机车、飞机等交通工具的应用中实现商业化。



  目前国外在生物制氢的理论研究和应用上均无突破。1990年任南琪与导师王宝贞教授在国际上首创了以厌氧活性污泥为产氢菌种的发酵法生物制氢技术,该项目曾获国家自然科学基金委资助,并被列为省科技攻关重大项目的国家973重点基础研究项目,此项技术是以含碳水化合物为营养源,结合生物学、新能源开发和环境保护多个学科领域,利用生物技术生产可再生能源氢气,是多学科的产物,1994年完成小试。



  他们利用细菌从污水中分解收集氢气,并率先在国际上首次成功完成中试实验。该成果被485位两院院士评为2000年中国十大科技进展新闻。实验表明,在一个容积为50立方米的容器中,含糖或植物纤维的废水发酵后,每天能产生280立方米左右氢气,纯度达99%以上,完全具备了工业化生产的条件。他们的研究成果充实了生物技术领域,充实了厌氧细菌代谢调控理论和产氢理论,为生产廉价的可再生生物能源—氢气提供了有效途径。



  这一方法菌种培养快,可发挥种间协调作用,运行管理简单,为实现工业化氢气生产奠定了基础,这对国外采用纯菌种而言,是一项重大突破;他们发现了产氢能力很高的乙醇型发酵类型,氢生产率比国外同类型研究高几十倍;并发明了高效连续流生物制氢反应器,具有良好的水力流态和产物收率,初步建立了生物产氢发酵理论,提出了最佳工程控制对策。



  我国这项成果的取得,使国际生物制氢产业化目标提前了至少十年,使我国具备了首先实现制氢技术、设备工程菌的产业化,以及占有国际市场。这将对我国高新技术领域在国际上的地位产生重大影响。此外,该成果的实施将为改变我国乃至国际能源结构起到重要作用。



  在哈尔滨经济技术开发区环保产业科技园内,即将建立在国际上起示范作用的发酵法生物制氢生产基地。



  乙醇汽油



  乙醇,俗称酒精,乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成替代能源。按照我国的国家标准,乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。它可以有效改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。它不影响汽车的行驶性能,还减少有害气体的排放量。



  车用乙醇汽油的特性与优点(1)它增加汽油中的氧含量,使燃烧更加充分,彻底有效地降低了尾气中有害物质的排放;(2)车用乙醇汽油中的变性燃料乙醇是一种性能优良的有机溶剂,能有效地消除油箱及油路系统中沉淀和凝结的杂质,具有良好的油路疏通作用,可减少为清洁疏通油路而需要购买其它添加剂的费用开支;(3)有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器部位积炭的形成,可以延长主要部件的使用寿命。



  目前全国使用乙醇汽油地区包括东北三省、河南省、安徽省、河北省境内的石家庄、保定、沧州、衡水、邯郸,另外还有湖北省的部分城市、江苏北部和山东西南部。
作者: 2008-5-20
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