《现代生物技术概论》期终考查论文 -论现代生物技术与人类的五大危机

《现代生物技术概论》期终考查论文论现代生物技术与人类的五大危机作者：学院：经济与贸易学院学号：教师：论现代生物技术与人类的五大危机摘要：当今世界人类社会正面临前所未有的挑战，这主要体现在人类社会所面临的五大危机上。这五大危机分别为：人口问题，能源问题，粮食安全问题，环境问题和抗生素问题。要面对这些危机人类社会采取了各种各样的措施，而现代生物技术在解决这五大危机方面起到了很重要的作用。广义上的现代生物技术是指以生物化学或分子生物方法改变细胞或分子的遗传性质的技术，它主要包括基因操作、细胞培养、单株抗体、酵素工技等范畴。关键词：现代生物技术、人类社会危机1.1人口问题人口问题大致可以从以下三个方面来分析：人口数量，人口素质，人口结构。古代人口的增长是极其缓慢的，根据联合国人口基金会公布的统计数字，世界人口经过百万年之久直到1804年才达到10亿。此后世界人口增长越来越快，经过123年后于1927年达到了20亿，又经33年后于1960年达到30亿，经过14年于1974年达到40亿，13年后于1987年上升到50亿，而从50亿人口增长到60亿仅用了12年。最近一个世纪以来每增加10亿人的时间大大缩短，从100多年缩短为10余年。世界人口70年增加了２倍：1999年10月12日，地球村第60亿位居民降生，该日成为联合国确定的“世界60亿人口日”。这是人类发展的一个里程碑，也是人口增长过快的警钟。其中，发展中国家的人口过快增长问题较为突出。讨论到人口素质和人口结构时就是一个区域性的问题了。不同的国家之间，特别是发达国家和发展中国家具有不同的特点与问题，以下将分区域讨论这两个问题。人口素质分为道德素质、文化素质和身体素质，其中，身体素质和文化素质较易量化分析，而文化素质与现代生物技术关系并不密切，所以，以下以中国人口的身体素质为例分析中国人口的平均预期寿命已从新中国成立前的35岁上升到2004年的71.8岁，孕产妇死亡率从20世纪50年代初期的1500/10万下降到2004年的51/10万，婴儿死亡率从新中国成立前的200‰下降到2004年的29.9‰，5岁以下儿童死亡率从建国初期的250-300‰下降到2004年的28.4‰。传染病、寄生虫病和地方病的发病率和死亡率均大幅度减少在以年龄划分人口的时候，大致上有三个模型，一种是成长型。即出生率大大超过死亡率，人口中的青少年比例非常大。这种类型的的社会人口将会在较短的时间内快速地增加，因而根本就不用担心劳动力的问题。广大的第三世界国家，包括非洲大部分国家，印度，东南亚国家，南美洲国家都是这种类型。第二种是稳固型，即人口的出生率与死亡大抵相当。青壮年占社会人口的中等偏上。这种类型的社会中人口的数量会保持在一个较为稳定的状态中，不会出现较大幅度地增加或减少。第三种是衰老型，即人口的出生率略低于或等于死亡率，老年人在人口中所占比例较大，并且会越来越大。这种类型的社会人口趋于老化和减少。世界上主要的发达国家除美国外都逐渐向老龄化的社会发展，生活和医疗水平的提高，加上人口出生率的减少，导致老龄化的国家缺乏足够的劳动力，这已经引起了非常大的社会问题1.2现代生物科技在解决人口问题方面的作用现代生物技术在人口问题方面的作用主要表现在降低出生率与死亡率、优生优育、提高平均寿命方面等方面，也就是在医学方面的应用。生物技术在医药领域的应用主要涉及到新药开发、新诊断技术、预防措施及新的治疗技术。抗生素我们最熟悉、应用最广泛的生物技术药物。目前已分离得到6000多种不同的抗生素，其中有100多种被广泛应用。目前，用基因工程技术生产的药物已有很多种，诸如人生长激素释放抑制激素、人胰岛素、人生长激素、人心钠素、人干扰素、肿瘤坏死因子等。2004年FDA批准的36种新分子实体中有5种是生物技术药物。目前我国约有300家研究院（所）和300家公司从事生物药物的研究与开发。已有20多种基因工程药物和疫苗上市。20世纪90年代兴起的基因治疗技术已经对医学、生物学、社会学和伦理学等产生了深远的影响。成为人们研究与关注的热点问题。这项技术不仅可以在婴儿发育早期对其进行基因检测，达到优生优育目的，还可以对有基因缺陷的患者进行治疗，是治疗基因缺陷的最好办法。2.1能源问题

按已经探明的储量和消耗速度，煤和石油分别能开采210年及40年，我国煤炭可开采90年，石油的形势更严峻。核裂变所用的铀在陆地上储藏量并不丰富，较适于开采的只有100万吨，加上低品位铀矿及其副产铀化物，总量也不超过500万吨。按目前的消耗量，只够开采几十年，并且会产生严重危害生态环境的强辐射废弃物。因此世界各国都在为寻找替代能源做着努力。2.2现代生物技术在能源问题方面的作用在替代能源方面，生物能源将是最有希望的能源之一。通过转基因技术改良后的三叉大戟等植物生产的“生物柴油”就是一种可再生的、环保的新能源。目前，世界各地的科学家正在致力于这一研究，并取得了许多成果。菲律宾宣布他们正在与美国共同开发一种用椰油制造的“生物柴油”。美国也在用大豆油、黄脂膏和牛油脂等生产“生物柴油”。德国也将建造世界最大的生物柴油装置。另外，通过微生物发酵技术，将农业生产中的废弃物变为沼气或氢气，也是一种取之不尽、用之不竭的能源。3.1粮食安全问题粮食安全现状令人堪忧，主要表现在以下三个方面第一，粮食供给处于紧平衡。据FAO的数据显示，全球粮食储备在2008年只有4.05亿吨，降至1980年以来的最低水平，仅够全球人食用8至12周。而从2009年的情况分析，美国农业部的报告认为，2009年世界谷物产量可达到22.16亿吨，而在需求量可能达到21.76亿吨的情况下，供大于需只有4000万吨。第二，粮食价格滞留于高位。借助于需求增加和大宗资源价格上升的力量，国际市场粮价最近几年一路扶摇直上。虽然金融危机的爆发让粮食价格发生“夭折”，但目前仍处于历史高位。据OECD和FAO联合发布的《2009-2018农业展望》报告，粮价总体水平目前远高于10年平均水平，一些粮食的价格比1998年—2008年的水平高出了一倍。第三，饥饿人口有增无减。据联合国公布的最新数据，2009年全球每天忍受饥饿的人数将达到10.2亿人，扭转了过去40年中饥饿人口持续减少的趋势，而且这一数字今年将继续增加。3.2现代生物技术在粮食安全方面的作用在粮食安全方面起到巨大作用的现代生物技术主要有：植物组织培养、人工种子、细胞工程和基因工程。这些技术在植物育种上的应用，不仅使植物在遗传性状发生了很大变化，让植物能够同时拥有几个生物的优良性状，还使植物的成活率以及育种的成功率大大提高。这些技术的应用，无疑会让农作物的产量、品质、抗逆性等发生较大的改变，从而有力地缓解粮食危机。现代生物技术不仅在粮食生产方面起了巨大作用，还在畜牧业方面起了非常重的的作用，有力的保证了人类的肉食供应和质量。4.1环境问题当今人类面临的环境问题主要有：全球变暖、臭氧层破坏、酸雨、淡水资源危机、森林锐减、土地荒漠化、物种加速灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染等。这些问题严重危害着人类的身体健康乃至生存。4.2现代生物技术在环境问题方面的作用小小的微生物有着惊人的降解污染物和垃圾的能力。马梅荣等人的研究表明生物除臭与物理、化学方法除臭相比具有彻底性、实用性与经济性的特点,在环境保护与资源的重复利用方面有着巨大的应用潜力。人们可以利用生物技术手段改造微生物，使其对有害物质的降解速率变的更快，这样将更有利于利用微生物来净化有毒物质、降解石油污染等。此外还可以利用克隆等技术延缓生物灭绝，利用植物生物技术培养出耐旱植物和可固定温室气体的植物以减轻荒漠化和全球气候变暖5.1抗生素问题2014-2015年，人类将可能没有抗生素可用，人类或许会回到一个没有抗生素的年代抗生素的出现，开创人类治疗疾病新纪元。抗生素作为治疗细菌感染性疾病的主要药物，是目前世界上应用最广、发展最快、品种最多的一类药物。1928年，英国细菌学家弗莱明发明青霉素，1940年用于临床，开创了感染性疾病治疗的新纪元。几十年来，青霉素挽救了数以千百万计的生命，使人类平均寿命从40岁提高到了65岁。青霉素的"事迹"可谓抗生素为人类社会所做贡献的缩影。抗生素的出现作为20世纪的一件大事，造成一种人类几乎不受疾病影响的假象。然而与此同时，许多可怕的毁灭性新生或再生性传染疾病正在世界各个角落出现，某些传染性疾病又有卷土重来的势头。例如，目前全球已有17亿人感染了结核杆菌，约有2000万结核病病人，现在每年新增加结核病病例800万，死亡300万人，高居传染病死亡人数之首。细菌性传染病的死灰复燃，归根结底是人类的免疫系统出现故障，而这种故障的罪魁祸首可能就是抵御细菌袭击的抗生素。抗生素滥用，人类将没有抗生素可用。抗生素投入使用至今仅仅60年，很多细菌就对抗生素产生了严重的耐药，有的甚至产生了多重耐药。各国学者对此大为震惊，他们研究发现--耐药菌的出现是人类不合理使用抗生素的直接后果，并且细菌产生耐药性的速度远

远快于人类新药开发的速度，如不遏止，人类将进入"后抗生素时代"，也即回到抗生素发现之前的人们面对细菌性感染束手无策的黑暗时代。据1998年做出的世界性评估资料显示：抗生素产量的一半被人类使用，其中80％用于基层社区，主要用于呼吸道感染，不合理率20～50％；动物则使用了另一半，80％为预防性使用和促生长使用，不合理率高达40～80％。这加剧了细菌对抗生素的耐药性。抗生素在畜牧业中的大量使用，导致在环境中大量的抗生素释放和耐药细菌的驯化与进化。这已是全球性的问题。5.2现代生物技术在抗生素问题方面的作用通过现代生物技术对超强细菌进行研究后可以发现细菌的薄弱之处，从而利用相应的生物、化学技术研制出抗生素的替代药品，进而战胜超强细菌。参考文献[1]程备久等.现代生物技术概论.北京：中国农业出版社.2003[2]荆孙.植物与人类的故事.北京：气象出版社.2004，104[3]孟广震.中国科学院生物技术研究进展.北京：科学出版社.1998，1[4]白和金.中华人民共和国经济大事辑要1978~2001.2002，381[5]刘太国,吴茂森等.花粉管通道法介导的抗大麦黄矮病毒转基因小麦研究.植物保护.2005，31(04)：32-35[6]赵慧,徐萍等.小麦转基因研究现状及展望.世界科技研究与发展.2005，27(03)：32-36[7]赵慧,张正斌等.转基因小麦目录.麦类作物学报.2005，25(04)：116-126[8]聂明建,王国槐.油菜分子标记与转基因育种研究进展.中国农学通报.2006，22(1):54-58[9]张鸣圣.高新技术在我国农业中的应用现状及对策.黄冈职业技术学院学报.2004，6（4）：58-61[10]罗明典.现代生物技术及其产业化.上海：复旦大学出版社.2001，11-18[11]参政消息.2006年5月18日第7版[12]吴锜,胡鸢雷等.转基因草坪草的研究概况与展望.草业科学.20041（21）：29-34[13]沈颖,徐程等.抱子甘蓝组织培养及人工种子研究.中国蔬菜.2005(7):12-14[14]宋思扬,楼