生物技术与生物经济 ◆什么是生物技术? ◆生物经济的缘起与发展 ◆谁将取代信息经济:知识经济?生物经济? ◆试论“生物经济”? ◆中国的生命科学与生物技术? 中国如何抢占生物技术“制高点”?
生物技术与生物经济 ◆ 什么是生物技术？ ◆ 生物经济的缘起与发展 ◆ 谁将取代信息经济：知识经济？生物经济？ ◆ 试论“生物经济”？ ◆ 中国的生命科学与生物技术？ ◆ 中国如何抢占生物技术“制高点” ？
在人的眼中,所有的大猩猩都是一样的;也许在大猩猩的眼 中,所有的人也是一样的。但事实上,大猩猩才是更接近事 实的那 大猩猩之间的基因差别远远大于人类 我们现在就像—个无知的孩子走进了科学的图书馆,这里有 自然花了亿万年写成的生命天书,我们现在只是知道了一点 点。…我们不可能扮演上帝的角色,我们在读基因的这些 序列时,心里充满了对上帝的感恩。 ——遗传学家艾瑞克·兰德博士
在人的眼中，所有的大猩猩都是一样的；也许在大猩猩的眼 中，所有的人也是一样的。但事实上，大猩猩才是更接近事 实的那一个——大猩猩之间的基因差别远远大于人类。 我们现在就像一个无知的孩子走进了科学的图书馆，这里有 自然花了亿万年写成的生命天书，我们现在只是知道了一点 点。……我们不可能扮演上帝的角色，我们在读基因的这些 序列时，心里充满了对上帝的感恩。 ——遗传学家艾瑞克·兰德博士
什么是基因?Gene? o作为捨制性状的遗传物质的功能单位和绩构单位 基因是脱氧核糖核酸(DNA)分子上具有遗传效应 的功能片段。 o人体由细胞组成。每个细胞内都有细眴核L细胞核 体分上下肉段, 缠绕着多组DNA(脱氧核糖核酸),像麻绳般扭在 一起,呈双螺旋结构。 o基因位于细胞核内的染色体上。 o每个细胞内的基因总数为基因组,人类只有一个基 垤年从态红萄死盡部 0亿个碱基对,贮存着 蠡牛赛 泻入的藐特准、葆、 智力以及疾病等都有着密切的关系。总之,基因是 生命之源,生命之本。 人莠生命大约有5万至10而个基因 数的排列 和像建战能影 把人类全部基因的排列顺序搞清楚的
什么是基因？ Gene？ 作为控制性状的遗传物质的功能单位和结构单位， 基因是脱氧核糖核酸（DNA）分子上具有遗传效应 的功能片段。 人体由细胞组成。每个细胞内都有细胞核，细胞核 内有23对共46条染色体，每条染色体分上下两段， 缠绕着多组DNA（脱氧核糖核酸），像麻绳般扭在 一起，呈双螺旋结构。 基因位于细胞核内的染色体上。 每个细胞内的基因总数为基因组，人类只有一个基 因组，大约有3万多个基因，30亿个碱基对，贮存着 生命从诞生到死亡的全部信息。通过复制、表达、 修复，完成生命繁衍、细胞分裂、蛋白质合成等重 要生理过程。基因与人的相貌、特征、性格、体态、 智力以及疾病等都有着密切的关系。总之，基因是 生命之源，生命之本。 人类生命大约有6万至10万个基因，迄今为止，已破 译了其中绝大多数的排列顺序图。科学是完成能够 把人类全部基因的排列顺序搞清楚的
DNA蚁螺旋结构 o1953年4月25日,英国《自然》杂志上 登载的一篇论文《核酸的分子结构—脱 氧核糖核酸的一个结构模型》,在科学 界引起了极大反响。这篇论文把人们对 生物科学研究的视野,一下子从细胞水 平推向了分子水平,而这篇文章的撰稿 人,却是两位年轻人一美国生物学家沃 森( Watson1928)和英国物理学家克里 克( E. Crick1916)。 oDNA双螺旋结构的发现标志着分子生物 学从此诞生。它不仅说明了DNA为什么 是遗传信息的携带者,而且说明了基因 的复制和突变等机理。1962年,沃森 克里克和维尔金斯三人共同获得了诺贝 尔医学奖
DNA双螺旋结构 1953年4月25日，英国《自然》杂志上 登载的一篇论文《核酸的分子结构—脱 氧核糖核酸的一个结构模型》，在科学 界引起了极大反响。这篇论文把人们对 生物科学研究的视野，一下子从细胞水 平推向了分子水平，而这篇文章的撰稿 人，却是两位年轻人—美国生物学家沃 森(Watson 1928)和英国物理学家克里 克(F.Crick 1916)。 DNA双螺旋结构的发现标志着分子生物 学从此诞生。它不仅说明了DNA为什么 是遗传信息的携带者，而且说明了基因 的复制和突变等机理。1962年，沃森、 克里克和维尔金斯三人共同获得了诺贝 尔医学奖
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现代生物技术起源于20世纪70年代，由一组新技术组成— 基因组学、组织培养、微观繁殖、遗传标记辅助育种、基因 移接和转基因—允许育种者在分子水平上有选择地修饰活性 生物体。 一个基因组是用来形成任何活性生物体的一套完整的指令， 细菌和人类都概莫能外。任何个体基因组都包含了生物体生 命周期内所有细胞结构和活动的计划。 它在一系列叫做DNA的分子内被译成密码，有一些病毒在 RNA的分子内被译成密码。每个DNA/RNA分子包含许多基 因(例如，一种谷类的DNA就大约包含有5000种基因)。基 因是遗传的基本物质和功能单位。例如，一种谷类大约只有 10%的DNA被用于将基因译成遗传密码，而其余的控制顺 序以确定何时和何处特别的基因得到表达。 普遍的遗传代码应用于所有的活性生物体，从最简单的生物 体到人类都一样。由于生物体包含的基因组合不同，从而形 成各种种类。遗传代码能让一段DNA详细指明一种特定的 蛋白质结构。当蛋白质被合成时，一种基因得到了表达
遗传性状是由蛋白质表达的 (略)
遗传性状是由蛋白质表达的 ………………（略）
现代生物技术的基础 o由于遗传代码在DNA上用分子术语被记入,它 必定可能解释遗传信息。使用那种用于基因绘 图而为人所知的物理一化学方法可完成这一过 程。例如,2000年,一个特别大的国际科学计 划(人类基因组计划, The human genome Project完成了人类基因的初步绘图 o由于遗传密码是通用的,基因转移能被用来将 遗传信息引进一个生物体。物种间遗传物质的 转移作为转基因而为人所知
现代生物技术的基础 由于遗传代码在DNA上用分子术语被记入，它 必定可能解释遗传信息。使用那种用于基因绘 图而为人所知的物理—化学方法可完成这一过 程。例如，2000年，一个特别大的国际科学计 划(人类基因组计划，The Human Genome Project)完成了人类基因的初步绘图。 由于遗传密码是通用的，基因转移能被用来将 遗传信息引进一个生物体。物种间遗传物质的 转移作为转基因而为人所知
基因修饰 Genetic modification,GM o将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入 基因的表达,引起生物体的性状的可遗传的修饰这一技术称 “基因工程 送传转花”均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物 体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”( Genetica modified organism,简称GMO)。 °凭角农霜时操物女人圣型图茶理解 现代生物技术与传统选择育种的主要区别 基因组绘让科学家准确地选择基因,使理想的特性得到表达 而者有种术是有择地养大样本 后从中挑选 生物体做进一步的实验,只有通 碰巧的实验才能获得进展。 当生物技术方法被用于种内修 选择育种更快和更 准确的方式来改良生物体 内基因修 生物性状 比通过自然选择育种降低成本和提高准确性
基因修饰 Genetic modification, GM 将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入 基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称 之为转基因技术。人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、 “遗传转化”均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物 体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”（Genetically modified organism，简称GMO）。 传统选择育种是一种形式的基因修饰。如果从这种观点来理解， 几乎所有的商用农作物和驯养动物都经历了一些基因修饰 现代生物技术与传统选择育种的主要区别： 基因组绘图让科学家准确地选择基因，使理想的特性得到表达。 而老的选择育种技术是有选择地培养大样本，然后从中挑选出 理想特性得以表达的下一代生物体做进一步的实验，只有通过 碰巧的实验才能获得进展。 当生物技术方法被用于种内修饰时，能以比选择育种更快和更 准确的方式来改良生物体。种内基因修饰获得某些生物性状能 比通过自然选择育种降低成本和提高准确性
基因修饰的核心问题 o基因修饰的的核心问题是:在分子水平上,物种间遗传材料 的转移(例如,将的鱼的基因插入番茄体內)。这种转基因变 化获得的生物体性状是通过自然方法所达不到的 在以下的讨论中,转基因生物体将被用来表示任何含有重组 DNA的生物体一这就是说,它有从其他生物体转移过来的 DNA。 o基因修饰是创造转基因生物体的过程,在这一过程当中所得 到的产品(或产品群)就是转基因产品
基因修饰的核心问题 基因修饰的的核心问题是：在分子水平上，物种间遗传材料 的转移(例如，将的鱼的基因插入番茄体内)。这种转基因变 化获得的生物体性状是通过自然方法所达不到的。 在以下的讨论中，转基因生物体将被用来表示任何含有重组 DNA的生物体—这就是说，它有从其他生物体转移过来的 DNA。 基因修饰是创造转基因生物体的过程，在这一过程当中所得 到的产品(或产品群)就是转基因产品
基因修饰农作物的发展 o20世纪末,全世界大约种植了1亿英亩的基因修饰农作物 有12个国家进行基因产品的商品生产,其中99%的商业活动 集中在3个国家一美国、阿根廷和加拿大。1999年转基因大 豆的种植面积占全球大豆种植面积的一半,转基因谷物(玉米) 的种植面积大约是全球玉米种植面积的1/4,转基因棉花和转 基因油菜的种植面积各占全球种植面积的10%。 o第一代转基因农作物提高了现有农作物的生产效率,通过减 少成本或损失,它们的主要利益体现在农艺学上。迄今为止 最重要的农艺学改善是耐除草剂的特性,由此培育出能耐受 特殊化学药剂的商品农作物,使除草剂能被用于杀灭杂草而 不对农作物产生不良影响 第二代转基因产品将是那些以消费者直接受益的方式改变产 品最终构成的产品。换句话说,它将可能增强产品现有的理 想特性(例如强化大米营养)威者加上消费者想要的新的特性
基因修饰农作物的发展 20世纪末，全世界大约种植了1亿英亩的基因修饰农作物。 有12个国家进行基因产品的商品生产，其中99%的商业活动 集中在3个国家—美国、阿根廷和加拿大。1999年转基因大 豆的种植面积占全球大豆种植面积的一半，转基因谷物(玉米) 的种植面积大约是全球玉米种植面积的1/4，转基因棉花和转 基因油菜的种植面积各占全球种植面积的10%。 第一代转基因农作物提高了现有农作物的生产效率，通过减 少成本或损失，它们的主要利益体现在农艺学上。迄今为止， 最重要的农艺学改善是耐除草剂的特性，由此培育出能耐受 特殊化学药剂的商品农作物，使除草剂能被用于杀灭杂草而 不对农作物产生不良影响。 第二代转基因产品将是那些以消费者直接受益的方式改变产 品最终构成的产品。换句话说，它将可能增强产品现有的理 想特性(例如强化大米营养)或者加上消费者想要的新的特性