影响人类未来的十大生物科学技术文档格式.doc
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然而哪些技术会与人们的生活和未来的生活息息相关呢?
以下我们列举了十大生物技术,有理由相信,在未来相当长时间内,以下一些领域将成为人类攻关的热点,它们不仅带来给我们的是一项项的技术,更为人与自然的和谐。
1新型药物研发。
靶向,RNAi,疫苗,纳米运输成为关键词。
虽然现代医药日新月异,但是仍然有大量疾病缺少真正有效的手段,如艾滋病等许多病毒性疾病,中风,心血管等退行性病变,以及许多遗传性疾病。
另外,现代的经典的药物,也在与微生物的斗争中,疲于应付。
不断的变异的细菌,使得药物的研发越来越吃力。
其实,真正的新药,不仅是药物的本身,还包括药物的载体(运输)和高度特异性。
许多药物效果很好,但是作用太过广泛,或无法靶向应用,或无法到达靶器官等,使得许多原因不在于没有这个药,而在于没有办法将药物靶向性作用于这些病变组织。
如RNAi技术成为人类治疗病毒性疾病,肿瘤等有力的武器,但是现在却没有办法让它能够安全地运达病灶并发挥作用。
在未来,靶向性药物,纳米药物将成为药物研究过程中重要的载体,而与传统的药物结合,共同构成真正强有力的治疗工具。
2组织工程与器官移植
随着干细胞的技术快速发展,人类目前已经能对某些细胞的分化方向进行人工控制,使得人类对组织工程和器官移植期待得到空前的提高。
当然,目前的技术离应用还有很长的距离,但是新的技术,如三维组织培养,定向分化技术使得人类能够在体外复制出一些简单的组织。
对于复杂的组织和器官,相应随着技术的不断发展,仍然有可能成为现实。
3个性化医疗时代
传统的医疗技术,是治病的技术,不是治人的技术。
而随着人类基因组、SNP、代谢组学等的全面了解和蛋白质组学的逐步了解,为个性化医疗开辟了新的曙光。
根据不同病人的基因表型,进行有针对性地用药和治疗,达到最低的副作用,最高的敏感性和效果。
这是人们期待的事实。
同时,我们也有理由相信,中国传统医学中的辩证的思维将全面影响到现代医学,最终会与现代医学的个性化医疗全面融合,组成新型的医学模式。
4生物酶学工程。
自然界中微生物的生命力最为强大,许多微生物能够在极端环境下生存,如强酸,强碱,高温,极低温,强辐射,高重金属等条件下很好地生存,另外,通过人工的诱变措施,也能“制造”出许多具有特殊能力的菌种,为人类造福。
这些微生物能够将许多“无用”的物质转化为有价值的产品,从而在生物冶金,生物炼油,生物清除垃圾;
也能将许多人类难以转化的产品进行轻易转化,如某些酶可以将纤维素直接转化为糖,能够高效率产生一些难以得到的生物制品。
在制药,食品工业中广泛应用。
5新型生物环保技术。
环境污染已成为人类发展的重要障碍,也是决定能否实现可持续发展的重要环节。
生物科技在其中可能会扮演一些重要的角色。
环境污染不再是传统的粉尘污染这么简单,包括粉尘,重金属等无机物,有机物,环境激素,生态体系的破坏,气候变暖等全方位的问题,都是对人类的考验。
生物科技,在生态修复,有机物降解,粉尘净化,水中磷清除等方面都有不俗的表现。
6分子育种与生态农业。
农业是关系到民生问题,目前全球正面临粮食的危机,如何开发高产,高营养,抗病虫害,抗恶劣环境的优良作物,成为全球的关注的焦点。
在育种方面有传统育种模式与分子育种模式两种。
分子育种虽然现在还处于初步阶段,但是逐步显示出巨大的优势。
目前全球的转基因作物面积正快速扩大,部分也逐步成为主流产品。
7生物能源
传统的化石能源终究有枯竭的一天,因此新型的,低污染,可再生的清洁能源成为人类的希望。
而生物技术可能会扮演一些重要的角色。
生物能源不仅仅是生物质能源,即利用可再生的生物质,如拮杆,一些高含油量的作物(如油桐),生产柴油,乙醇等能源;
同时生物技术还能在其它能源上起到重要的作用,如太阳能的高效利用,沼气能源的利用等等。
8智能机器人与DNA计算机
科技的发展,带来了计算机的应用与普及。
而生物科学在计算机领域有巨大的应用,如DNA计算机,神经网络计算,高智能的机器人。
象DNA计算机,在未来十年,有可能成为现实,高智能机器人,在20年后,有望走到大量的用户家庭中,成为家庭成员的一分子。
这些新的技术将大大改变人类的生活方式。
另外高性能的计算机,还能实现许多现在不能实现的功能,如虚拟世界的模拟,全球环境气候变化的模拟与预测等。
9人工生命的潘多拉魔盒
微生物的进化速度超越了人类的想象,各类病毒,细菌迅速变异已给人类和动物带来致命的危胁。
而人类自身仍在加剧这些危胁,因为人类现在可以人工合成一些简单的生命。
相信,未来十年,或二十年,会合成一些较为复杂的低等微生物,那么,这些新的技术会不会成为人类的潘多拉魔盒?
探索与冒险始终伴随。
人工生命是福是祸,只有等到出现以后,我们才知道这一切。
10系统生物学与生物学全新架构
正如100年前的物理学一样,现代的生物学面临着海量数据的冲击,现在生物学也正如经典物理一样,是完美的,但是僵化的;
面对海量数据,显得束手无策;
现在的生物信息学和系统生物学描述的东西漏洞百出,怎么解释都是对的,但怎么解释都又是不完善的;
所有的描述都是线性的,而不是生命本来该有复杂的,超线性的网络模式。
新型生物学理论将在现有的经典的生物学理论(暂且这么称呼当前的生物学理论)基础上,进行全新的架构与发展。
新型理论是基于人体是系统性的结构模型,从宏观的整体,到细胞,到分子信号间的相互作用体系,都将被重构。
当然,新型理论有赖于数学和几何学的发展。
而目前的生物信息学、系统生物学和理论生物学,正在触及这些理论的边缘。
新的生物科学理论,不仅影响到生物科学的本身,还会带来一系列的技术上的革新,正如物理学一样,将会影响到我们的生活的方方面面。
(生物谷B张发宝博士)