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  • 1 # 詩林擷英

    “生物學”一詞是由法國博物學家拉馬克和德國博物學家特來維拉納斯於1802年分別提出的。經過近200年的發展,生物學經歷了一個從形態到結構、從現象到本質、從定性到定量、從簡單到複雜的發展過程,而形成了一個具有多層次、多分支、多學科,系統而完整的科學體系。

    現代生物學在不同層次(分子、細胞、個體和群體)上研究一切生物體的結構、功能、發生和發展的規律,及其與環境間的相互關係。生物學的研究,其目的在於闡明生命的本質,有效地控制生命活動和能動地加以改造、利用,使之為人類服務。由於生命科學的發展,特別是分子生物學、細胞遺傳學、生物化學等基礎研究,使生物學結束了描述階段,而進入了模擬和試驗技術的發展階段,以幫助我們理解最基本的生命過程,在現代技術裝置條件下,生物學取得了許多重大突破,從而為生物技術的發展奠定了堅實的基礎。生物技術的發展,又推進了生命科學基礎研究的程序,使生命科學從單純說明和利用自然,躍上了改造和創造生命物質的新階段。

    生物工程的發展

    (1)建立發酵原理:微生物學奠基人巴斯德在1857年提出的“在化學上不同的發酵是由生理上不同的生物所引起的”重要論斷,為發酵技術的發展提供了堅實的理論基礎;

    (2)發明純種培養技術:1881年,德國細菌學家科赫發明了營養明膠上劃線以分離細菌純種的方法,後在助手夫人的建議下改用更實用的瓊脂來取代明膠,有力地推動了純種分離技術的發展;1882年,丹麥的漢遜純化了酵母菌,並把它廣泛應用於釀酒行業上;

    (3)發現酶及其催化功能:1897年,德國化學家布赫納用磨碎酵母菌的細胞汁對葡萄糖進行酒精發酵獲得成功,並由此開創了微生物生物化學和酶學研究的新紀元。

    (4)建立深層通氣培養技術:1942年,由於第二次世界大戰中救護傷員的迫切需要,推動了青黴素深層液體發酵技術的發展,並導致在發酵工程中建立具有革命性和普遍意義的生物反應器技術;

    (5)體外基因重組技術的問世:1973年,美國斯坦福大學醫學院的科恩等人和舊金山大學醫學院的博耶等人將大腸桿菌中兩種不同特性的質粒片段用內切酶和連線酶進行剪下和拼接,獲得了第一個重組質粒,然後透過轉化技術將它引入大腸桿菌細胞中進行復制,並發現它能表達原先兩個親本質粒的遺傳資訊,從而開創了遺傳工程的新紀元;

    (6)固定化酶和固定化細胞技術的出現:日本的千畑一郎等於1969年首先將固定化氨基醯化酶應用於DL氨基酸的拆分工作,1973年,他又進一步利用固定化細胞連續生產L天冬氨酸,開創了固定化酶和固定化細胞工業應用的新局面;

    (7)細胞和原生質體融合技術的建立:1962年,日本的岡田善雄利用仙台病毒的促融作用,首次誘導了艾氏腹水瘤細胞的融合,1974年,高國楠利用OEG(聚乙二醇)完成了植物細胞原生質體融合的實驗,1979年,生達利用操作簡便、快速和無毒的電脈衝技術完成了植物細胞原生質體的融合,從此,這類新興的細胞融合技術就在動、植物和各種微生物新種的培育過程中發揮著越來越重要的作用。

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