1. 中国的基因工程是怎样发展的
基因工程的研究在国外开展得如火如荼,在中国进行得怎么样呢?
我国自70年代末即开始了基因工程研究工作。最几年来,我国的基因工程取得了很大的成绩,利用DNA重组技术表达了乙型肝炎表面抗原、胰岛素、干扰素、青霉素酰化酶、猪牛生长激素、促红细胞生长素等等。其中基因工程乙肝疫苗、基因工程α1型干扰素已投放市场,还有好几种基因工程医药也已进入了中试阶段,转基因植物和生物农药的基因工程工作,也将进入中试、野外试验阶段。但是基因工程技术在生产上的作用还发挥不够,经济效益还不大,还有待于提高水平以及培养人才。
我国目前还缺乏具有生产意义的基因工程元件(目的基因)。发展基因合成技术,开发基因源是发展基因工程的先决条件。我们还缺乏高效的转录启动子和宿主细胞系统,需要努力构建适用于不同宿主系统的高效表达的载体系统。基因工程下游的重要环节是表达后产物的分离、纯化,即基因工程的后处理工艺。在研究表达产物的分泌机制,建立分泌型载体受体系统等等方面,都有待于我们进一步深入研究和开发。
目前,基因工程中的许多新技术尚处于探索研究阶段,需要从理论上搞清楚。只有科学研究取得突破,才有可能开拓新的技术,新的产业才能达到较高的科学水平,从而显示出经济效益。从这个意义上讲,基础研究的水平代表了一个国家的科技实力。同时,开展基础研究也是消化吸收国外先进技术和培养人才的重要条件。因此,我国应当对生物技术的基础研究予以足够的重视。
目前,我国基因工程基础研究还比较薄弱。以我国的农业科学来说,虽然,近年来,我国十分重视基因工程在农业科学中的应用,并取得了许多重大成果,但基础研究水平还是不高,多数工作仍处于起步或模仿的阶段,与国际先进水平相比,差距还较大。
组织培养是细胞工程中容易见效的技术手段。国外对农作物遗传规律和机理研究较多,而我国这方面的研究较少。又如家畜胚胎移植技术,国外对生殖生物学的许多基础理论进行了深入研究,并不断扩大应用领域。作为胚胎移植基础环节的超数排卵技术,我国还没有过关,冷冻移植成功率低。20世纪70年代以来,国外在基因工程疫苗、自生固氮基因转移方面已经取得了较大进展,而我国这方面研究基础较差,进展缓慢。
从总体上说,我们的基因工程基础研究还相当薄弱,突出表现在:一是当前基因工程研究的选题范围、应用目标和技术路线仿国外的多,创新的少:二是将实验室成果转化为商业化产品的基础技术水平低,延缓了科研成果转化为生产能力的周期;三是有重要经济意义的微生物、植物和动物的生物学基础研究薄弱。对此,我们应有紧迫感和危机感。
近几年来,我国做了很大的努力,投入巨资兴建了现代化的生物工程开发中心,还建立了分子生物学、植物分子遗传学、遗传工程、分子酶学和天然药物及仿生药物等国家重点实验室。这些实验室对推进我国生物技术基础研究具有深远意义。
分子生物学国家重点实验室于1985年建立之后,在承担国家重点科技攻关项目,国家工业性试验项目和跟踪世界生物技术发展中起了重要作用。分子生物学是生命科学中的带头学科。它使生物学中各个学科与物理、化学密切联系起来,推动整个生物学的全面发展。它主要研究生命的物质基础,特别是研究蛋白质、酶和核酸结构与功能的关系,以阐明生命现象的各种秘密和机理。自20世纪50年代,分子生物学崛起以来,它发展迅速。如遗传物质基础的核酸双螺旋结构的发现,就是其中的一个。认识生物是改造生物的基础。分子生物学的基础研究已在工、农、医等领域的生产实践中发挥了重要作用,加强分子生物学的基础研究,对生物技术基础理论和实际应用的发展都有重大作用。
基因工程是在遗传学和分子生物学发展的基础诞生的。它研究决定遗传性状的基因重组和移植;研究基因的表达,即外源基因送到受体细胞中后,使基因信息得到表达的调节、控制的机理等。
同时,这些实验室对外开放,能够吸引国内外优秀的中青年学者,特别是留学国外的我国优秀学者归国进行研究工作,成为我国培养人才的重要基地。
当前,应考虑我国目前的实际情况,暂时不能投入较多的资金全面开发基础理论研究,要合理部署生物技术基础研究的配置工作,即结合国情,选准突破口,以近为主,远近结合。首先要重点地发展那些对生物技术发展和应用直接起作用的关键性技术。基因工程既是生物技术的基础,又是生物技术研究开发的主导,加强这方面的研究工作,对提高我国科研水平,促进今后生物技术的发展至关重要;其次,在有选择地从国外引进、吸收和消化先进技术的同时,要重视那些为开发新产品、发明新技术和创造新生物类型所必需的基础研究;其三,适当部署力量,开展分子遗传学、细胞学、微生物学和化学工程学等基础理论研究,以做好技术储备工作,为今后我国生物技术的持续和迅速的发展提供强有力的后盾。
基因工程下游过程的研究是我国的薄弱环节,应围绕攻关项目,鼓励企业创办研究机构和投资,组织好力量,动用生化工程的原理和方法,加强生产工艺和产物后处理技术等方面的研究,以便贯通基因工程的上游过程和下游过程,使科研与生产能够更好地衔接起来。
2. 我国科学工作者在生化研究方面取得了哪些重大研究成果
1981年11月20日,中国科学工作者完成了人工全成酵母丙氨酸转移核糖核酸.这是世界上首次用人工方法全盛具有与天然分子相同的化学结构和完整生物活性的核糖核酸.
由酵母中提取出来的运送丙氨酸的转移核糖核酸.早在1965年,霍利(R.W.Holley)等就已测定了酵母丙氨酸tRNA的全部核苷酸顺序.酵母丙氨酸RNA含有76个核苷酸.中国科学院上海生化研究所王德宝等,利用化学和酶促相结合的方法,先合成了几十个长度为2~8核苷酸的寡核苷酸,然后用T4RNA连接酶连接成6个大片段(长度为9~19核苷酸),再接成两个半分子(长度分别为35和41核苷酸),最后于1981年经氢键配对,T4RNA连接酶连接,在世界上首次人工合成了76核苷酸的整分子酵母丙氨酸tRNA.它含有11种核苷酸(4种常见的和7种修饰的核苷酸),具有完全的生物活性,既能接受丙氨酸,又能将所携带的丙氨酸参入到蛋白质的合成体系中.由于tRNA在蛋白质生物合成中有着重要的作用,而用合成方法改变tRNA的结构以观察对其功能的影响,又是研究tRNA结构与功能的最直接手段,所以酵母丙氨酸tRNA人工合成的成功,在科学上特别在生命起源的研究上有重大意义.
看这里:
3. 作为年轻科研工作者,你对什么感兴趣
我感兴趣的事情很多,比如说读小说、读诗、水群、写段子、黑学生;还有一些感兴趣但没时间做的,例如摄影、打游戏。在科研上,我感兴趣早期宇宙、黑洞、暗物质、暗能量、量子引力…… 只可惜生而有涯,兴趣太多,die 矣 ~
但是,最近几年,让我最感兴趣、最兴奋的,是线上教学在未来教学方面的无限可能。
首先,为什么作为一个科研工作者,我最感兴趣的是教学?
有一部分个人原因,因为我姥爷、妈妈、舅舅都是老师,从小就生活在一个老师组成的环境里面。但是更重要的,正如费曼所说,
I DON'T believe I can really do without teaching. The reason is, I have to have something so that when I don't have any ideas and I'm not getting anywhere I can say to myself, "At least I'm living; at least I'm doing something; I'm making some contribution."
我个人研究理论物理。我可以找很多理由说理论物理有用,知识本身的价值啦,几百上千年后肯定有用啦;但是,如果未来世界的环境不是那么宽松,和研究芯片的、无人机的、高端制造业的、国之重器的相比,我凭什么能心安理得地做我的研究?
最让我确信我的一点价值的,就是很多方向的人才都需要首先有对科学的兴趣,都需要扎实的物理基础。作为一个老师,我在教学上,包括广义的科普,和具体的教学工作,可以出一份力。
4. 转基因在中国的现状
转基因技术是作物分子生物学的核心,在降低资源投入、保护环境安全、保障粮食供给等方面显示了巨大的潜力,已成为现今应用最为迅速的作物生物技术。本文着重阐述了转基因的概念及其与以往相关技术的异同、现今应用程度、不同时期的转基因方法、我国转基因技术的发展历程、我国转基因的管理政策及加强科普宣传的重要性等方面,以期为人们更好地了解转基因技术、更加科学地对待转基因的应用和发展提供参考。
转基因作物已在全球一些国家大面积种植,在降低资源投入、保护环境安全、保障粮食供给等方面显示了巨大的潜力。但是转基因技术作为一种新兴技术,它带来了全球对生物安全问题的广泛关注,并引发了一系列转基因的突发事件,造成公众对转基因产生误解,这可能与科研工作者注重转基因研发工作,而忽视转基因技术的信息传播与普及推广有关。因此,2015 年中央一号文件首次提出要加强农业转基因生物技术的科学普及,研究生是科研人才的最主要后备军,主要培养目标之一是在本门学科内掌握坚实的基础理论知识,随着研究水平内容的持续深入与研究方法的不断创新。分子生物学在作物学各个领域已得到了广泛应用。河南农业大学拥有河南省高校唯一一个一级学科国家重点学科——作物学,2010 年以来,作物分子生物学已成为该校作物学硕士研究生培养的专业学位课程,转基因是作物分子生物学中重要的研究方法,是研究基因功能,创制优异作物种质资源等的重要手段。本文,介绍了我国转基因的发展历程及现状,以提高人们对转基因的认识与了解。
1 转基因的概念及与以往相关技术的异同
在农业领域,育种技术推动了农业的持续发展,推动了其向现代农业的转变。在 5 000 年以前,人类已开始有意识将当年收获的最好种子保存,用作翌年进行播种,开启了选择育种的历程。18 世纪中期,人们发现杂种优势的优点开始将 2 个性状优良的品种通过杂交创制新品种,20 世纪20 年代开始至 40 代,人们开始利用物理,辐射等,化学诱变剂等,手段诱导作物种子发生变异,再从变异群体中选择符合理想的作物新品种。1973 年科学家科恩和博耶将遗传物质从一个生物转移到另一个生物,以 DNA 重组和转基因技术为核心的现代生物技术,开始在农业、医药、食品、能源和环保领域得到广泛应用。转基因作物育种是一种前所未有的作物育种新方法,由此可以看出,杂交育种是优良性状基因的聚合。选择育种是性状自然突变基因的选择,诱变育
5. 我国基因研究的成果意义是什么
以破译人类基因组全部遗传信息为目的的科学研究,是当前国际生物医学界攻克的前沿课题之一。据介绍,这项研究中最受关注的是对人类疾病相关基因和具有重要生物学功能基因的克隆分离和鉴定,以此获得对相关疾病进行基因治疗的可能性和生产生物制品的权利。
人类基因项目是国家“863”高科技计划的重要组成部分。在医学上,人类基因与人类的疾病有相关性,一旦弄清某基因与某疾病的具体关系,人们就可以制造出该疾病的基因药物,对人类健康长寿产生巨大影响。据介绍,人类基因样本总数约10万条,现已找到并完成测序的约有8000条。
近些年我国对人类基因组研究十分关注,在国家自然科学基金、“863计划”以及地方政府等多渠道的经费资助下,已在北京、上海两地建立了具备先进科研条件的国家级基因研究中心。同时,科技人员紧跟世界新技术的发展,在基因工程研究的关键技术和成果产业化方面均有突破性的进展。我国人类基因组研究已走在世界先进行列,某些基因工程药物也开始进入应用阶段。目前,我国在蛋白基因的突变研究、血液病的基因治疗、食管癌研究、分子进化理论、白血病相关基因的结构研究等项目的基础性研究上,有的成果已处于国际领先水平,有的已形成了自己的技术体系。而乙肝疫苗、重组α型干扰素、重组人红细胞生成素,以及转基因动物的药物生产器等10多个基因工程药物,均已进入了产业化阶段。