生物技術

維基百科,自由的百科全書
(已重新導向自 生物科技)
前往: 導覽搜尋
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。根據不同的工具和應用,它往往與生物工程生物醫學工程的(相關)領域重疊。

千百年來,人類在農業,食品生產,和醫藥已經採用生物技術。[1]早期的生物技術,可追溯至遠古時代。古埃及人利用酵母菌[2]

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。[2]在20世紀末和21世紀初,生物技術已擴大到包括新的和不同的學科如基因組學基因重組技術,應用免疫學和開發醫藥治療和診斷測試英語Diagnostic test[1]

生物技術的應用[編輯]

生物技術應用在四大產業領域,包括醫療保健(醫療),作物生產和農業,非食品(工業)使用作物及其他產品(如生物降解塑料植物油生物燃料),和環境用途應用。

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。

農業[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。[2]

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。[3]

工業應用[編輯]

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 "Incorporating Biotechnology into the Classroom What is Biotechnology?", from the curricula of the 'Incorporating Biotechnology into the High School Classroom through Arizona State University's BioREACH program', accessed on October 16, 2012). Public.asu.edu. Retrieved on 2013-03-20.
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 辭條:生物科技. 國立師範大學. [2011-7-3查閱] (中文(台灣)‎). 
  3. ^ 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]