生物技術

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胰島素晶體

生物科技Biotechnology)係指利用生物體(含動物,植物及微生物的細胞)來生產有用的物質或改進製成,改良生物的特性,以降低成本及創新物種的科學技術。進行對人類醫學、環境、農業食糧等不同範疇之一項技術。早期的生物技術,可追溯至遠古時代。古埃及人利用酵母菌[1]

之後,包含傳統式利用微生物之醱酵技術來做食品發酵,或是醱酵生產抗生素等,都是生物技術的利用的例子。現代生物技術,在1950年代DNA結構的發現以來,分子生物學急速發展,將傳統的生物技術進行了一次大革命。例如利用基因轉殖技術,將胰島素轉殖到大腸桿菌中生產。開啟了現代生物技術學之工業價值。[1]

生物科技的應用[編輯]

醫療領域[編輯]

基因轉殖技術
排序基因的專用電腦

在目前這方面的研究受到極大的注目。像是幹細胞應用於再生醫學領域,如人工臟器、神經修復等。或是以蛋白質結構解析數據,對於功能性區域(domain)來開發相對應的抑制劑(如:酵素抑制劑)。利用微陣列核酸晶片,或是蛋白質晶片,尋找致病基因。或是利用抗體技術,將毒素送入具有特殊標記的癌細胞。或利用基因轉殖技術,進行基因治療等。基因治療(gene therapy)利用分子生物學方法將目的基因導入患者體內,使之表達目的基因產物,從而使疾病得到治療,為現代醫學和分子生物學相結合而誕生的新技術。基因治療作為新疾病治療的新手段,給一些難治疾病的根治帶來了光明。

農學食糧[編輯]

人口快速膨脹,食糧問題正是生物技術應用的切入點。在基因轉殖農作物的開發下,除了轉殖進入抗蟲害基因、抗凍基因外,例如含有維生素A稻米也問世。在有限耕地下,轉殖農作物解決了品質上的問題。除此之外,觀賞用的花卉等,也靠著組織培養的技術,將高品質的花卉複製生產,提高花卉價值。著名的像是台灣的蝴蝶蘭。另外,經過遺傳工程技術,能產生凝血因子的乳牛也提供醫療用途。生物肥料主要利用微生物技術製作的肥料種類。生物肥料不僅給作物提供養料、改善品質、增強抗寒抗蟲害能力、還改善土壤通透性、保水性、酸鹼度等理性化特性,可為作物根系創造良好生長環境,從而保證作物的增產。生物農藥利用微生物、抗生素和基因工程等產生有殺滅蟲病效果的毒素物質,生產出廣譜毒力強的微生物菌株製作而成的農藥。它的特點不像化學農藥般見效快,但效果持久。與化學農藥比,害蟲難以產生抗藥性。對環境影響小。對人體和作物的危害性小。但是使用範圍和方法有限制等等。[1]

軍事科技[編輯]

基因武器,例子包括插入眼鏡蛇毒液基因的流感病毒和含有炭疽病毒大腸桿菌。基因武器的特點是生產成本低、殺傷力大、作用時間長。對方使用難發現、難預防、難治療。使用方法簡單,施放手段多。只傷害人,不破壞武器裝備、設施。而且一旦使用會產生強烈的心理威懾作用。[2]

工業應用[編輯]

用於生產改性小麥澱粉和麵筋的工業生物技術工廠。

在工業上,利用工業菌種的特殊代謝路徑,來替代一些化學反應。除了專一性提高,也在常溫常壓下,節約能源。也由於專一性高,產生的廢棄物量低,也因此被稱為綠色工業

環境保護[編輯]

當環境受到破壞,可以利用生物技術的處理方式,讓環境免於第二次受害。生物具有高度專一性,能針對特殊的污染源進行排除。例如運輸原油的郵輪,因事故,將重油污染海域,而利用分解重油的特殊微生物菌株,對於重油進行分解,代謝成環境可以接受的短鏈脂肪酸等,排解污染。此外,土壤遭受重金屬污染,亦可利用特定植物吸收污染源。

生物技術範疇[編輯]

基因複製


參考文獻[編輯]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 辭條:生物科技. 國立師範大學. [2011-7-3查閱] (中文(台灣)‎). 
  2. ^ 茱蒂‧蜜勒等. 《細菌戰;美國生化武器之秘》. 時報文化. 2002年初版. ISBN 957133605X (中文(台灣)‎). 

外部連結[編輯]