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西虹网 一、生命科学基础 几个问题: 1.什么是生命?和非生命有什么区别? 2.生命科学是什么? 3.生命科学有什么用? 生命的基本特征 1 呼吸(Respiration) 生命的基本特征 3 生命的基本特征 4 生命的基本特征 5 生命的基本特征 6 总结:生命的特征 物质成分基本相同 (C、H、O、N、P、S、Ca…..) 严密的组织和高度的统一性 (各种生物编制基因程序的遗传密码是统一) 新陈代谢,metabolism 应激能力,irritability 进化,evolution 细胞是生物的基本组成 单位(病毒除外)! 生物的基本组成-细胞 生命的形式——动物 生命的形式——植物 电镜下的 微 生 物 各种“视野”下的微生物 细菌--形态(Bacterium) 非细胞型生物-病毒 病毒的繁殖过程 生命科学学科 相关学科 :生物学、医学、药学、农学、林学、 生物技术、生物工程和生物医学工程 重大科学问题-生命的起源 二、生命科学现状 1.生物技术的兴起 生物技术的概念 运用现代生物科学、工程学和其它基础学科的知识,按预先的设计,对生物进行控制和改造,或模拟生物及其功能,用来发展商业性加工、产品生产和社会服务的新兴技术领域,包括基因工程、细胞工程、酶工程、微生物工程(现又增添了生化工程与蛋白质工程) 基本概念———生物工程( Bioengineering ) 生物技术(Biotechnology):又称生物工程。是以生命科学为基础,利用生物体系和工程原理生产生物制品和创造新物种的综合性科学技术。 发酵工程的历史发展 19世纪末:厌氧发酵(酒精、乳酸、发酵食品) 1945年:通气搅拌发酵罐--好氧发酵(青霉素等抗生素) 20世纪50年代:代谢控制发酵(氨基酸、核酸等) 20世纪70年代:固定化酶连续发酵 20世纪80年代:现代发酵工程技术(与基因操作技术相结合) 20世纪末:人类基因组计划 发酵设备及检测控制系统 B|Braun公司 酶工程的概念 是酶学与工程学的相互渗透和结合所发展起来以酶为研究对象,改造并应用酶的特异催化功能。目标就是通过工程化技术大规模生产和转化相应原料成为有用物质的技术。 酶的分离纯化 酶与细胞的固定化技术及反应器 酶制剂的发酵生产 酶分子化学修饰、遗传突变及结构改造 酶抑制剂与激活剂开发与研究 人工设计与合成模拟酶及酶分子 细胞工程概念 应用细胞生物学和分子生物学的理论、方法和技术,按人的设计,有计划地大规模培养组织或细胞以获得生物产品,或改变细胞的遗传物质以产生新的物种或品系。 细胞工程是一种细胞水平上的遗传工程,它是将一种生物细胞中携带遗传信息的细胞核或染色体整个地转移给另一种生物细胞,使新细胞产生具有人们所需要的功能,从而改变受体细胞的遗传特性,打破只有同种生物才能进行杂交的限制,为改良品种或创造新品种开拓了广阔前景,细胞工程包含细胞融合、体细胞杂交、动植物细胞规模培养核和卵移以及植物组织培养技术等方面。 高投资 现代生物技术是20世纪最后一项伟大的技术革命,因此世界各国政府都在生物技术上投入巨资。 美国1993年的投资达40亿美元; 日本1997年投入超过5000亿日元; 大量生物技术公司成立并投入巨资。1998年美国的Perkin Elmer公司投资3亿多美元到人类基因组计划研究中,以求在药物开发和疾病治疗方面获得一席之地。 高风险 竞争激烈:大量的公司兼并,要想在激烈的市场竞争中保持优势,各公司必须有自己的拳头产品,研究目标高度集中,产品专一化。 美国的1300多家生物技术公司真正盈利的仅10家,其他公司大部分依靠来自社会上的风险投资基金,上市股票及和大型有实力的制药公司建立伙伴关系等来维持研究开发费用。 高回报 1982年世界上第一种基因工程药物——重组人胰岛素获准生产和销售,使投资者获得高额回报。 目前,生物技术公司已从投资风险期,进入了投资收获期。 2008年世界医学生物工程产品的年销售额超过8100亿美元 美元,国际医药市场抗肿瘤药销售额大约在500亿美元左右 其中人红细胞生成素(EPO)一项每年的销售额就达到16.5亿美元。 生物技术的特点 1、生产原料不会枯竭 2、产物副作用小,产 物对环境威胁较小 3、生产条件温和、常温、常压 4、可超越自然界的发展历程 5、可对人类自身进行改造 2.人类基因组计划 生物与医学基础研究 基因诊断、基因疗法、基因药物 带动一批高技术产业的发展 人类基因组计划的启动 1985年,美国能试剂库存管理系统https://www.neotrident.com/创腾科技专注于生命科学和材料科学信息化解决方案20余年,已助力国内千余家研发机构/企业提效降本、提升合规水平。我们为用户提供ELN电子实验记录本在内的实验过程管理、研发数据挖掘与深度利用、分子模拟与人工智能AI建模的一站式、多场景数字化智能化解决方案。 西虹网
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