生物技术的发展历史和现状

⑴ 生物学的发展历程

1859年 Charles Darwin 出版《物种起源》：提出了“过度繁殖、生存竞争、自然选择、适者生存”的进化论。书中的大量证据对相传了几个世纪的西洋文化和“科学”——宗教的看法发起了挑战。该书首版发行的第一天就一售而空，达尔文也因此成为“英格兰最危险的人物”。但正如达尔文的朋友兼工作伙伴T.H. Huxley所说：“不了解（书中的）这些观点实在太愚蠢了。”
1865年基因时代的起点：Gregor Mendel 通过研究豌豆的遗传特征，总结出了至今仍适用于所有生物体的遗传规律。遗憾的是，在其后的35年中孟德尔关于“遗传因子”（基因）的发现都没能得到其他科学家的认同。

1910年染色体学说提出：Thomas Hunt Morgan 通过著名的“果蝇实验”证明并发展了孟德尔的遗传学理论。他认为染色体是遗传性状传递机理的物质基础，而基因是组成染色体的遗传单位。基因的突变会导致生物体遗传特性发生变化。摩尔根因此获得了1933年诺贝尔医学奖。

1941年“一个基因，一种酶”: George Beadle 和 Edward Tatum 发现,一个基因控制生成一种酶或蛋白质，他们因此获得了1958年诺贝尔医学奖。

1952年“搅拌机实验”：Martha Chase 和 Alfred Hershey 使用普通的厨房器具将病毒的蛋白质外壳和内在DNA分离开，并证明了亲代是通过DNA将遗传特征传递到子代的。Hershey 因此获得了1969年诺贝尔奖。

1953年拆开双螺旋：James Watson 和 Francis Crick 从理论上推论出DNA的分子结构—一种双螺旋。他们在此之前并没有做任何具体单一的试验工作，而是直接向Nature杂志提交了一份报告。他们的推理得到了1962年诺贝尔奖医学奖的肯定。

1967年破译遗传密码：Har Khorana, Robert Holley 和 Marshall Nirenberg 因成功解释DNA翻译成蛋白质的机制而获得了1968年诺贝尔医学奖。

1968年： Stanley Cohen 通过研究微生物导致的疾病，认识到微生物携带的抗抗生素基因在质粒（一种染色体外的环状DNA）上，并成功纯化质粒，将其插入到其他的微生物细胞内，实现了抗药性的转导。

1970年限制性酶的发现：UCSF科学家 Herb Boyer 在研究抗生素的过程中发现，某些微生物能够产生特异性的酶地切掉噬菌体的DNA。Herb Boyer分离出了“Big Dad”的限制性酶——EcoR1，在随后的几年，人们又发现了上百个限制性核酸内切酶能够特异性地作用于DNA的特殊位点。早期的研究者 Hamilton Othanel Smith因分离出新的限制性内切酶HindII而获得了1978年诺贝尔医学奖。

1972年基因重组技术：Paul Berg 将SV40病毒和大肠杆菌DNA碎片的钝性末端接合在一起，制造了重组的DNA。他与 Walter Gilbert 和 Fred Sanger 一起获得了1980年诺贝尔医学奖。

1972年“从腌牛肉到克隆”：Cohen 和 Boyer 一起研究一种方法将可以产生某种特异蛋白质的DNA片段插入微生物的质粒中，通过搅拌（发酵）促进微生物生长的同时生成需要的蛋白质——这就是生物技术工业化的基础。

1974年第一个基因重组试验：Stan Cohen, Annie Chang 和 Herb Boyer 将属于青蛙的一段DNA成功放入大肠杆菌染色体中。从此，大肠杆菌就象生物实验室中的实验小鼠一样，成为DNA重组试验的经典素材。

1975年Asilomar会议： Paul Berg 组织发起一个国际性会议召集世界著名的100多位科学家一起交流对重组DNA技术的认识，并建立一个“指南”避免其他科学家重复无谓的研究。

1975年DNA测序的发展： 哈佛大学和剑桥大学的 Walter Gilbert 和 Allan Maxam 几乎在同时发明两种技术可以用来测量基因的最基本的序列。他们和 Paul Berg 一起获得了1980 诺贝尔奖 。

1975年 Cesar Milstein，Georges Kohler 和 Niels Jerne 提出了抗体形成的“天然”选择学说。即最初进入动物体内的抗原，有选择性地与“天生”就存在于体内的“天然”抗体结合，然后一起进入细胞，并给细胞以一信号，是其产生更多的相同抗体。

1976年生物技术的突破：把细胞当作“厂房”来生产特定的激素和蛋白开始成为现实。29岁的硅谷冒险资本家 Robert Swanson 和 Herb Boyer 一起组建了Genentech 公司，目标是克隆人胰岛素。该公司1980年10月14日上市。

1978年克隆成功人胰岛素：Genentech的科学家用大肠杆菌克隆了人胰岛素，并把该技术转让给Eli Lilly公司。1982年人胰岛素成为FDA批准生产的第一种基因药物。

1985年Genentech成为世界上第一个拥有自己的生物产品的生物技术公司，其产品ProTropin能给缺乏生长激素儿童和青少年提供生长激素。

1986年聚合酶链式反应(PCR)：Kary Mullis 利用一种热稳定DNA聚合酶——Tap聚合酶，使DNA片段在几小时内复制扩增了上百万倍。虽然 Kary Mullis 在这项研究中所做的贡献因为某些原因没有得到科学界的承认，但是 Kary Mullis 终于凭着自己不懈的努力，发明人工合成DNA的“寡聚核苷酸定点诱变法”，最终获得了1993年的诺贝尔化学奖。而发生在Hoffman-LaRoche和 Promega Biotech 两者之间的PCR 技术和关键酶Taq 聚合酶的所有权之争，直到1999年才告结束。

1989年人类基因组计划的发起：该计划的目的是在2005年以前完成人类100，000个基因的图谱、序列，促进生物学研究的进步。计划投入30亿美元。

1990年首次使用基因疗法：4岁的小女孩 Ashanti DiSilva 成为第一个接受基因疗法的病人。William French Anderson 和NIH的同事在 Ashanti DiSilva 的T细胞中插入一个正常的 ADA 基因，将其注入她的血液系统。正常的T细胞以每月增长25%的速度生长，改善了她的免疫功能，Ashanti DiSilva 终于能象正常孩子一样生活。

1994 年4月18日，美国FDA宣布 Calgene's FlavrSavr 公司的西红柿——世界上第一个转基因食物将被摆放在超市的货架上售卖。FlavrSavr 公司整整花费了十二年时间和5.25亿美元的研究投入,最终获得了FDA的安全认证。但是,由于售价过高以及来自各方面的市场抵制，负债累累的 FlavrSavr 于1997年宣布破产。

1997年首个由成年动物细胞克隆的动物—— Dolly 诞生: 1997年2月，Ian Wilmut 及同僚宣布克隆羊Dolly诞生。Dolly是由一只6岁大的成年绵羊的乳腺细胞在另一只绵羊子宫内孕育而成的。

1996年基因芯片技术的产生：基因芯片无疑是基因表达和DNA测序技术的一个重大突破。一枚纤小的玻璃或硅制的微芯片，却能包含成千上万个独立的、能同时进行检测的基因。基因芯片技术从此成为制造业、探通术、成像技术和规模化分析测量的重要手段并带动新兴工业的发展。

1997年克隆鼠诞生：1997年10月3日，Dolly又增添了几位克隆伙伴——Cumulina 及其22位同胞，其中包括通过“Honolulu“ 技术进行核移植，由克隆鼠克隆而得的小鼠。它们的主人 Teruhiko Wakayama 认为，种种迹象表明，用成年哺乳动物肌肉细胞进行克隆，可以得到完整的新个体。

1997年第一个人类的人造染色体：科学家利用自然化合物合成了人造染色体——“基因盒子（Genetic cassette）”，以用于特定的基因治疗。该染色体上的基因在细胞内可以持续复制和表达达6个月之久。

1998年5月与基因组计划赛跑：J. Craig Venter 和 Perkin Elmer 合伙创建Celera 基因公司，其目的是要在比“人类基因组计划”花费更少的经费投入和时间的前提下，提前绘制出人类的全部基因序列。该公司拥有强大的测序能力和仅次于五角大楼的计算能力。

1998年11月人类基因组计划宣布将加快研究进度：DOE和NIH宣布新的5年目标是在2003年完成测序， 2001年实现基因草图的绘制。

1998年11月，James Thompson 和 John Gearhart 领导的两个研究小组分别成功地培养出了人胚胎干细胞。科学杂志把胚胎干细胞的研究列为1999年科技突破之一。这两个小组的项研究都是由 Geron Corporation公司支持的。 [August 23, 2000: NIH Publishes Final Guidelines for Stem Cell Research]

1999年9月9日：Celera 宣布已完成果蝇的基因测序，并马上开始人类基因组测序。有学者指出，Celera 将无法完成所有基因序列的检测，而且也不会将研究成果公布于众。但是还没有证据可以证明这种说法。Science 杂志有全文报道。

2000年6月26日,人类基因组计划的完成：它将给科学家免费提供90%以上的基因图谱，虽然其中难免有遗漏和错误，但是这高质量的基因序列表将帮助人类了解遗传疾病的发生原理和机制，以寻求新的治疗途径。

2001年2月15/16日，人类基因组初步分析结果发表：HGP和Celera科学家们分别将他们的初步分析结果发表在2月15日的Nature和2月16日的Science上。

⑵ 中国生物技术现状

前，我国生物技术已广泛用于农业、医药、环保、轻化工等重要领域，为生物技术创新和产业化奠定了良好基础。生物技术与产业已经开始从跟踪仿制到自主创新的转变；从实验室探索到产业化的转变；从单项技术突破到整体协调发展的转变。中国生物科技发展中心主任王宏广说，我国生物技术在让企业积极参与产业化的同时，还要加强有独立知识产权成果的创新。努力培养技术、管理人才，建立产品标准化体系，组建相关行业协会，规范市场秩序。

我国生物技术产业通过20多年的发展已经初具规模，北京、上海、广州、深圳等地已建立了20多个生物技术园区。目前，涉及现代生物技术的企业约500家，从业人员超过5万人，其中涉及医药生物技术的企业300多家，涉及农业生物技术的企业200多家。

人均寿命从1949年35岁增长到1996年70.8岁生物技术功不可没

据新华社北京19日电记者杨维汉报道科技部有关负责人近日表示，我国生物技术要积极稳妥地促进产业化，努力使生物技术产业成为新的经济增长点。正在召开的"新世纪生命科学论坛"上，科技部有关人士介绍，我国将通过生物技术重点领域和关键技术的发展，进一步发展生物高科技，培育生物新产业，力争使生物技术产业成为我国新的经济增长点和支柱产业之一。

水平在发展中国家领先

据新华社北京19日电记者杨维汉报道经过近20年的发展，我国生物技术总体水平在发展中国家处于领先地位，为经济建设和社会发展作出了重要贡献。

我国生物技术基础研究不断取得突破，为生物技术创新和产业化奠定了良好基础。中国作为惟一的发展中国家成员参与国际人类基因组计划，完成了1％测序工作；中国科学家独立完成了杂交水稻父本9311（籼稻）的基因组序列草图；在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。医药生物技术为提高人民平均寿命和健康水平发挥了重要作用。中国人均寿命从1949年的35岁增长到1996年的70．8岁，生物技术功不可没。近年来，中国医药生物技术发展明显加快，进入临床研究的生物医药已达150多个，有基因工程干扰素等21种生物技术药物投入生产．

为农民增收做出了贡献

我国农业生物技术成就显著

⑶ 生物技术的现状及展望

农业生物技术与生物安全的现状及对策(二)

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[发布时间:20040723]
[来源:中国作物种质资源信息网 中国科学技术信息研究所加工整理]

3.生物安全的现状及对策

3.1 农业类LMOs及其产品的类型

3.1.1 农业类LMOs的类型

* 转基因作物：如转基因玉米、大豆、棉花、油菜、小麦、烟草、木……；

* 转基因畜禽：如转基因或克隆牛、羊、猪、禽、鱼……；

* 转基因生物农药：是指采用生物工程手段研制新型的遗传工程微生物农药，其优势是可以克服当前野生菌制剂效果不持久、防治对象单一等方面缺点。

* 转基因生物肥料：是指采用重组技术构建高效固氮、高效利用碳素、根表竞争力等类型的工程菌株。

* 新型疫菌：是指基因工程亚单位疫菌、病毒和细菌活载体疫菌、基因缺失重组疫菌以及核酸疫菌和食用疫苗。

3.1.2 农业类LMOs的产品

*食物：粮、油、果、菜、肉、蛋、奶、鱼等

*嗜物：烟、糖、酒、茶等

*衣物：棉、毛、丝、麻等

*用物：各种木制品及其它相关用品

3.2 生物安全的现状

1999年2月14-21日在哥伦比亚的卡塔赫纳召开的“生物安全特设工作组第六次会议”及随后于2月22-24日在卡塔赫纳召开的“生物多样性公约缔约国首次特别大会上”关于生物安全协定书的签署问题的争论达到白炽化，以美国以首的迈阿密集团.....

3.3 我国在生物安全谈判中所持立场的背景

从目前看，在国际生物安全议协定的谈判及其以后的签署，其基础应该是科学，但在目前所有科学证据还难以正确评价LMOs及其产品的风险范围和程度的今天，其争论的焦点是贸易，因此正确地分析我国各个方面的情况，有利于我国在谈判时掌握为有理、有利、有节的方针。

3.3.1 我国生物技术的总体水平
国内有关专家对我国农业技术研究总体水平的评价是：与西方先进国家相比还有较大的差距，在亚洲属先进水平，在第三世界中居领先地位。

3.3.2 我国生物技术产业现状与展望

从目前看，我国的LMOs及其产品还不足以出口，从长远看，可以向第三世界出口的主要有畜禽疫苗、农作物转基因种子等，但同时仍必须从发达国家进口LMOs及其产品，其中以产品为主，进出口总量中LMOs可能处于基本平衡，而其产品则进口大于出口。

3.3.3 我国目前及未来农产品进出口分析

建国以来，我国农业迅速发展，不仅农业发展速度超过了人口增长速度，使我国人均占有粮食由建国初的250公斤增加到1984年的394公斤，1984年以后有所回落，也仍保持在370-39公斤之间。但是随着人们生活水平的不断提高，其需求越来越大，例如50年代我国人均占有粮食250-300公斤，仍是纯出口国，而以后的40年中尽管人均占有粮食不断增加，但除1985、1986、1992三年外均处于粮食的纯进口国，其中60-70年代进口数量为500万吨左右，从1978年首次突破1000万吨后；80-90年代初一直在1000-1500万吨左右；1995年以后，我国农业发展势头良好，但是仍不断满足人们需求膨胀的势头。因此，1995年我国主要农产品粮、棉、油、糖的纯进口均达到较高水平，其中粮食、油料为历史进口最高水平，棉花除1980年、糖料除1988年外也是最高水平，即四项主要农产品分别达到2000万吨、70万吨、300吨、250吨以上，随后几年来一直围绕着这一较高水平上下浮动。

展望21世纪，到2030年我国人口将至16亿高峰，考虑到我国耕地仍在减少，水资源严重匮乏，生态环境日益恶化，人们需求继续膨胀，按30年农业生产较快的速度发展，我国农产品仍有较大缺口，其中粮、棉、油、糖后进口量至少较目前水平要高出1倍以上，其中粮食将达5000万吨左右。

至于其余农产品，肉、蛋、奶、鱼、果、菜，我国可以基本满足，但其中优质产品仍有一定量的进口，例如目前优质肉牛每年进口2000-3000吨，但数量有限，影响不大。

另外，值得提及是木材，我国目前进口量约占用材总量的20%，随着我国生态环境建设规划的实施，木材进口将有增无减，这是一个不可忽视的另一个重要方面。

3.3.4 关于生物安全的对策和建议

从目前国际生物安全议定书谈判的各个利益集团的态度来看，对农业生物技术产生的LMOs，各国基本上承认应该知情通知，但其焦点主要是否包括其产品，考虑到LMOs及其产品对生物多样性、人体健康、生态环境的影响，还应考虑多民族风俗和宗教文化的社会影响，我们应力争把LMOs及其产品全部包括进来。

在LMOs的产品问题上，发达国家与发展中国家分歧较大，从事实上看，我国的LMOs的产品出口量不大，而进口量会较大，并且我国唯一可较大出口的LMOs的产品是转基因烟草的产品――烟叶的出口，首先遭到欧美坚决拒绝，以至于我国目前已不承认有转基因烟草有生产种植面积，事实上我国1996-1997年约有100余万公顷的面积，号称世界上当时最大的转基因群落。
综上所述，我国应力争要把产品包括进去，退一步讲，也要把直接入口的食物、饲料、嗜物纳入知情通知的范围，而把其余的赦免，最后一步实在不行，也要在谈判中坚持在国际贸易中采用标签的方法，明示产品来源。（完）

⑷ 生物技术专业的发展状况

生物技术是全球发展最快的高技术之一。70年代发明了重组DNA技术和杂交瘤技术；80年代建立了细胞大规模培养转基因技术，现代生物技术（基因工程）制药始于八十年代初，特别是发明了PCR技术，使现代生物技术的发展突飞猛进，90年代，随着人类基因组计划以及重要农作物和微生物基因组计划的实施和信息技术的渗入，相继发展起了功能基因组学，生物信息学，组合化学，生物芯片技术以及一系列的自动化分析测试和药物筛选技术和装备。各种新兴的生物技术已被广泛地应用于医疗，农业，生物加工，资源开发利用，环境保护，并对制药等产业的发展产生了深刻的影响。
生物技术的发展经历了传统生物技术和现代生物技术发展的两个阶段，发酵工程，其中基因工程为核心技术。由于生物技术将会为解决人类面临的重大问题如粮食、健康、环境、能源等开辟广阔的前景，它与计算机微电子技术、新材料、新能源、航天技术等被列为高科技，被认为是21世纪科学技术的核心。目前生物技术最活跃的应用领域是生物医药行业，生物制药（常指基因重组药物）被投资者看作为成长性最高的产业之一。世界各大医药企业瞄准目标，纷纷投入巨额资金，开发生物药品，展开了面向21世纪的空前激烈竞争。

⑸ 生物学有哪些发展历程

“生物学”一词是由法国博物学家拉马克和德国博物学家特来维拉纳斯于1802年分别提出的。经过近200年的发展，生物学经历了一个从形态到结构、从现象到本质、从定性到定量、从简单到复杂的发展过程，而形成了一个具有多层次、多分支、多学科，系统而完整的科学体系。

现代生物学在不同层次（分子、细胞、个体和群体）上研究一切生物体的结构、功能、发生和发展的规律，及其与环境间的相互关系。生物学的研究，其目的在于阐明生命的本质，有效地控制生命活动和能动地加以改造、利用，使之为人类服务。由于生命科学的发展，特别是分子生物学、细胞遗传学、生物化学等基础研究，使生物学结束了描述阶段，而进入了模拟和试验技术的发展阶段，以帮助我们理解最基本的生命过程，在现代技术设备条件下，生物学取得了许多重大突破，从而为生物技术的发展奠定了坚实的基础。生物技术的发展，又推进了生命科学基础研究的进程，使生命科学从单纯说明和利用自然，跃上了改造和创造生命物质的新阶段。

生物工程的发展

（1）创建发酵原理：微生物学奠基人巴斯德在1857年提出的“在化学上不同的发酵是由生理上不同的生物所引起的”重要论断，为发酵技术的发展提供了坚实的理论基础；

（2）发明纯种培养技术：1881年，德国细菌学家科赫发明了营养明胶上划线以分离细菌纯种的方法，后在助手夫人的建议下改用更实用的琼脂来取代明胶，有力地推动了纯种分离技术的发展；1882年，丹麦的汉逊纯化了酵母菌，并把它广泛应用于酿酒行业上；

（3）发现酶及其催化功能：1897年，德国化学家布赫纳用磨碎酵母菌的细胞汁对葡萄糖进行酒精发酵获得成功，并由此开创了微生物生物化学和酶学研究的新纪元。

（4）建立深层通气培养技术：1942年，由于第二次世界大战中救护伤员的迫切需要，推动了青霉素深层液体发酵技术的发展，并导致在发酵工程中建立具有革命性和普遍意义的生物反应器技术；

（5）体外基因重组技术的问世：1973年，美国斯坦福大学医学院的科恩等人和旧金山大学医学院的博耶等人将大肠杆菌中两种不同特性的质粒片段用内切酶和连接酶进行剪切和拼接，获得了第一个重组质粒，然后通过转化技术将它引入大肠杆菌细胞中进行复制，并发现它能表达原先两个亲本质粒的遗传信息，从而开创了遗传工程的新纪元；

（6）固定化酶和固定化细胞技术的出现：日本的千畑一郎等于1969年首先将固定化氨基酰化酶应用于DL氨基酸的拆分工作，1973年，他又进一步利用固定化细胞连续生产L天冬氨酸，开创了固定化酶和固定化细胞工业应用的新局面；

（7）细胞和原生质体融合技术的建立：1962年，日本的冈田善雄利用仙台病毒的促融作用，首次诱导了艾氏腹水瘤细胞的融合，1974年，高国楠利用OEG（聚乙二醇）完成了植物细胞原生质体融合的实验，1979年，生达利用操作简便、快速和无毒的电脉冲技术完成了植物细胞原生质体的融合，从此，这类新兴的细胞融合技术就在动、植物和各种微生物新种的培育过程中发挥着越来越重要的作用。

⑹ 生物工程的发展历史是怎样的

（1）创建发酵原理：微生物学奠基人巴斯德在1857年提出的“在化学上不同的发酵是由生理上不同的生物所引起的”重要论断，为发酵技术的发展提供了坚实的理论基础；

（2）发明纯种培养技术：1881年，德国细菌学家科赫发明了营养明胶上划线以分离细菌纯种的方法，后在助手夫人的建议下改用更实用的琼脂来取代明胶，有力地推动了纯种分离技术的发展；1882年，丹麦的汉逊纯化了酵母菌，并把它广泛应用于酿酒行业上；

（3）发现酶及其催化功能：1897年，德国化学家布赫纳用磨碎酵母菌的细胞汁对葡萄糖进行酒精发酵获得成功，并由此开创了微生物生物化学和酶学研究的新纪元。

（4）建立深层通气培养技术：1942年，由于第二次世界大战中救护伤员的迫切需要，推动了青霉素深层液体发酵技术的发展，并导致在发酵工程中建立具有革命性和普遍意义的生物反应器技术；

（5）体外基因重组技术的问世：1973年，美国斯坦福大学医学院的科恩等人和旧金山大学医学院的博耶等人将大肠杆菌中两种不同特性的质粒片段用内切酶和连接酶进行剪切和拼接，获得了第一个重组质粒，然后通过转化技术将它引入大肠杆菌细胞中进行复制，并发现它能表达原先两个亲本质粒的遗传信息，从而开创了遗传工程的新纪元；

（6）固定化酶和固定化细胞技术的出现：日本的千畑一郎等于1969年首先将固定化氨基酰化酶应用于DL氨基酸的拆分工作，1973年，他又进一步利用固定化细胞连续生产L天冬氨酸，开创了固定化酶和固定化细胞工业应用的新局面；

（7）细胞和原生质体融合技术的建立：1962年，日本的冈田善雄利用仙台病毒的促融作用，首次诱导了艾氏腹水瘤细胞的融合，1974年，高国楠利用OEG（聚乙二醇）完成了植物细胞原生质体融合的实验，1979年，生达利用操作简便、快速和无毒的电脉冲技术完成了植物细胞原生质体的融合，从此，这类新兴的细胞融合技术就在动、植物和各种微生物新种的培育过程中发挥着越来越重要的作用。

⑺ 生物技术的发展历史有哪4个阶段

1、细胞培养技术。
2、细胞核移植技术。
3、细胞融合技术。