转基因技术的现状与未来(精选10篇)
篇1:转基因技术的现状与未来
转基因技术的现状与未来
我查阅了有关转基因生物技术的有关资料,大多数的资料都偏向于转基因技术与食物的联系。生物技术的巨大进步,增强了人类应对食物短缺、能源匮乏、环境污染等一系列全球挑战的能力。转基因技术的应用可提高生产力、增加农民收入,是保障国家粮食安全的重要技术之一。虽然中国粮食已基本实现自给,但仍然面临粮食安全的巨大挑战,而生物技术为粮食增产带来新机遇,转基因技术是现代生物技术的核心,被称为‘人类历史上应用最为迅速的重大技术之一’,推进转基因生物技术研究和应用是大势所趋。尽管袁隆平发现了水稻杂交技术,但在转基因技术研发和产业化方面与先进国家相比,仍存在明显的差距。生物技术是关系粮食安全和科学发展的关键核心技术,中国无论如何不能落后,更不能放弃。
对于转基因技术的利弊,在弊的方面,人们,媒体与国家等都相当关注。转基因生物本身是否对生态环境不利?(有杂种优势和多样性被破坏)对人类的健康是否产生不利?(因为含抗生素基因)产生的我只是否是过敏物质,是否会产生生物毒素??而在利的一面,在大量的资料研究文字中,我总结出以下几点:1 进行转基因的物种,只是插入小部分其他物种的基因,这不会也不可能改变该物种的在生态系统中的地位。对于可能产生类似超级杂草的物种从而威胁环境,我们应该看到,转基因作物的花粉其传播的范围和存活时间都即为有限,不可能对周围环境产生破坏。对于转基因作物其可能带有的毒性从而对其他物种产生影响的问题,至今只在高浓度的实验条件下出现,未在自然界发现。而科学家对于转基因作物的实验有科学严谨的态度,发现对环境和其他物种产生危害,即会销毁。
综上,转基因技术的产物会对环境产生危害是站不住脚的。在权衡利弊,在发展研究的过程中,中国应加强原始科学和技术创新,改变我国在转基因技术知识产权方面跟踪研究的局面,通过加强转基因安全性研究、加强科普宣传及加强对转基因产品的管理来打消公众对转基因技术的质疑。用科技的力量提高人类生活质量。
所以,转基因技术是把双刃剑,但其作为一种客观存在的事物本身并不存在对与错,好与坏,人类是利用它斩破现在诸多方面面临的困难,将人类带入更加美丽的天堂,还是因为使用不当,让它反噬人类甚至对整个生物圈造成不可挽回的毁灭性打击,就看现在人类是否能正视其所可能引发的危险并积极地寻找解救的方法。
篇2:转基因技术的现状与未来
污染土壤植物修复中螯合诱导和转基因技术的应用现状与前景
近年来,螯合诱导技术和转基因技术作为强化植物吸收重金属的两种技术备受关注.文中系统地介绍了植物对重金属的解毒机理、植物的`基因改良以及螯合诱导技术和转基因技术在提高植物修复能力中的应用等有关内容,最后探讨了螯合诱导技术和转基因技术的发展方向,认为这两项技术不失为大有潜力的土壤重金属污染修复技术,具有着广阔的应用前景.
作 者:王红旗 陆泗进 陈延君 WANG Hong-qi LU Si-jin CHEN Yan-jun 作者单位:北京师范大学,环境学院,北京100875刊 名:地学前缘 ISTIC PKU英文刊名:EARTH SCIENCE FRONTIERS年,卷(期):200512(z1)分类号:X53关键词:植物修复 螯合诱导技术 转基因技术 重金属
篇3:数控技术专业的现状与未来展望
数控技术的发展来源于军事方面的需求。二战后期, 美国帕森斯公司接受美国空军委托, 研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于该零件形状复杂多样, 精度要求比普通零件高很多, 一般加工设备无法完成加工, 于是提出计算机控制机床的设想。该公司在美国麻省理工学院伺服机构研究室的协助下, 开始数控机床研究, 并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床, 不久即开始正式生产。
我国数控技术与数控机床的现状, 可概况为:发展快, 存在问题多;数量多, 利用率低;产量不足, 高端产品匮乏。在常规数控机床领域, 如数控车床、立式加工中心、数控铣床、数控镗床、数控齿轮机床、数控磨床、电加工机床、数控重型机床和数控成形机床等一大批产品, 我国的数控机床生产企业已经拥有自主知识产权, 具有较强的市场竞争力, 并在不断开发新产品, 基本满足国内需求, 有些产品已经出口国外。在高档数控机床研发方面取得了新的突破, 并在不断完善与升级, 如五轴联动龙门加工中心、五轴联动车铣中心、五轴联动立式叶片加工中心、五轴联动卧式加工中心、六轴五联动弧齿锥齿轮磨床等
二、当前高校中的数控技术专业现状
数控技术和数控装备是制造业现代化的重要基础和有力保障, 其应用和发展直接影响到一个国家的经济发展和综合国力, 关系到一个国家的战略地位, 世界各发达国家均大力发展自己的数控技术及其产业, 使数控技术的应用迅速普及。随着世界加工制造业转移和工业化进程的加快, 中国正在成为“世界制造中心”, 迫切需要大量掌握数控设备操作、数控加工编程、数控设备维修、数控系统研发改造的人才。国家教育部已明确把计算机应用与软件技术、数控技术应用、汽车运用与维修以及护理专业列为国家技能型紧缺四大专业, 目前全国数控机床操作人员缺60万人。培养数控技术应用型人才已成为高等职业教育的重要任务之一。
(一) 数控技术专业人才的培养要求。
数控技术专业在各个高职院校大多都是重点建设的专业, 培养目标定位在培养生产一线的高素质技能型专门人才, 突出技能的培养, 使学生毕业后可直接上岗。目前数控技术专业人才培养大致应达到以下几个方面:
1. 培养目标。
培养适应生产、管理、服务第一线需要, 掌握数控技术应用领域所需的操作技能和理论知识, 具有良好职业道德、敬业精神和创新精神的高素质技能型专门人才。
2. 知识结构。
具有良好的文化素养;具有本专业所需的机械和电气基本知识, 了解本专业学科技术新发展;具有金属材料、金属加工工艺方面的基础知识, 熟悉数控加工工艺;具有机械设计、机械制造方面的基础知识;具备机电企业生产管理的基本知识。
3. 能力结构。
具有较强的社会活动、择业和创业能力以及继续学习的能力;具有熟练运用计算机的能力;具有一定的阅读和翻译外文资料的能力;具有较强的操作普通机加工设备的能力, 能够熟练操作数控设备;具有较强的数控编程 (含CAD/CAM软件应用) 能力;具备数控设备的安装、调试、维护保养能力和初步的故障诊断、维修的能力;具有一定的生产管理及产品营销的能力。
(二) 数控技术专业的师资建设。除了对学生的培养要达到企业的用人标准外, 教师也应该有一定的培养目标。
1. 教师自身要转变教育观念, 树立终身学习的思想。
在教学中, 我们要培养学生终身学习的思想, 建立“宽基础、强模块、多证制、个性化”的课程体系。专业教师本身更应转变教育观念, 树立终身学习的思想。在知识爆炸的经济时代, 知识更新速度很快。当初在大学里所学习的许多技术已被淘汰、被更新, 专业教师现在所拥有的技术离先进制造技术相差甚远。在新时代下, 教师应有紧迫感, 要努力学习先进技术, 专业教师应勇于面对竞争, 而最大竞争对手是自己, 只有不断认识自己, 超越自己, 战胜自己, 才能在竞争中稳操胜券, 才能不会被社会所淘汰。
2. 学校应加强对数控师资的培养力度。
各高职院校可根据自己学校的具体情况, 在以下几个方面加强对数控师资培养力度。一是学校可派专业教师到生产企业进行数控技术培训;二是加大专业教师挂职锻炼力度, 以专修数控技术为主;三是引进数控专业优秀毕业生, 以扩大数控教师队伍;四是聘请企业技术能手、优秀的工程技术人员、高级管理人员和科技研发人员到学校担任兼职教师, 专门指导教师和学生的数控技术。
三、数控技术的未来发展趋势
数控技术的发展和应用不但给传统制造业带来了技术革新的变化, 使先进制造业成为工业化的象征, 而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大, 它对关系国计民生的一些重要行业的发展也起着越来越重要的作用, 因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看, 其主要研究热点有以下几个方面:机床的高速化、机床的精密化、从工序复合到完整加工、机床的信息化、机床的智能化、机床的微型化、新的并联机构原理、新的工艺过程、新结构和新材料、新的设计方法和手段、直接驱动技术、开放式数控系统、可重组制造系统、虚拟机床和虚拟制造。
数控技术是先进制造技术的核心, 是一个国家兴盛和强大的重要标志之一, 是制造业实现自动化、网络化、智能化、复合化等的基础。随着科学技术的迅猛发展, 数控技术也会呈现更好的发展态势, 这也意味着它所需要考虑和处理的问题越来越多。相信在不久的将来我国数控技术和产业定会走向世界的前列。
参考文献
[1].周凯.数控技术与产业发展途径探讨[J].中国机械工程, 2001
篇4:癌症基因诊断的现状与未来
癌症的基因检测从上世纪癌病毒及癌基因的发现就已经开始了。当时的研究已认识到,细胞癌变的根本原因可能是病毒,也可能是其他致癌因素,后者可导致细胞自身的癌基因突变或表达,进而导致癌症的发生和发展。
癌基因理论的确立是癌生物学研究中一次革命性发现。从劳斯肉瘤病毒到癌病毒基因的发现,以及最终细胞癌基因检测的过程,充满了戏剧性,并有多位科学家获得了科学界的最高奖诺贝尔奖。其中包括洛克菲勒研究院的研究员劳斯,他发现了鸡肉瘤中存在的劳斯肉瘤病毒(RSV基因);加州理工学院Dulbecco实验室的蒂明和麻省理工学院的巴尔的摩发现了逆转录酶;美国加州大学旧金山分校的毕晓普和瓦穆斯最终发现了细胞癌基因(原癌基因)发生的癌基因理论。
根据癌基因理论,正常细胞中都存在控制细胞生长的基因(原癌基因),在正常情况下,这些基因在控制细胞的增殖、分化中起重要作用,一旦由于各种原因(如病毒感染、化学致癌物的作用等)导致这些基因发生突变,它们就可以引发细胞癌变。也就是说,基因组医学理论目前认为,是由于这些原癌基因的突变或变异,最终导致细胞生长不受控制地生长或癌变。这些理论可以假说癌症发生的机理,但由于无法从原理上完全解释癌症的病理、细胞和分子生物学特征,因而无法提出治愈癌症的诊疗方案。
1990年开始的人类基因组计划(HGP)事实上也是针对癌症诊疗问题的进一步探索。HGP是一项规模宏大、跨学科的科学探索工程。其目的在于测定组成人类染色体(指单倍体)中所包含的六十亿对组成的核苷酸序列,从而绘制人类基因组图谱,并且辨识其载有的基因及其序列,达到破译人类遗传信息的最终目的。HGP的完成,使得基因检测特别是测序技术得到进一步发展,基因序列测定的成本大幅度降低,从而使得癌症基因检测成为可能。
随着人类基因组计划的完成,相继开展并完成了癌症基因组项目或癌症基因组图集(TCGA)。该计划运用人类基因组计划的成果,通过国际肿瘤基因组协作组(ICGC),由来自16个国家的科学家共同努力,已发现了近千万个癌症相关的基因突变。
国际上在癌症的分子基因诊疗及研究方面投入巨大,获得大量的数据需要统一地协调组织,以通过医学、基因组学、系统生物学、生物信息学和大数据挖掘等多方面加速癌症难题的破解。其中由美国发起、多个政府牵头的计划,拟举国家之力,从基因水平揭示癌症发生、发展的分子机理,以最终攻克癌症难题。美国总统奥巴马多次在国情咨文等重要演讲中,提到精准医学,倡导从基因组水平,用个体医疗的方式来解决癌症难题。最近更由美国副总统拜登亲自挂帅组织了“癌症登月计划”,大有全力以赴、彻底终止癌症肆虐现状的架势。所谓精准医学和“癌症登月计划”,都强调通过基因测序技术的提高和大数据分析技术的结合,从众多的肿瘤研究大数据中,分析出肿瘤发生和发展的基因组学机理,进而更有针对性地开展肿瘤的早期诊断与靶向治疗。基因测序和大数据分析技术的提高和推广,使得癌基因检测服务业应运而生。
基因检测在癌症诊疗中的应用
癌症的发生和发展,与癌细胞的基因变化密切相关。由于疾病发展过程多是从基因水平开始,逐步经历蛋白质水平、细胞水平、组织水平、脏器水平和系统水平,最终发展为全身性疾病,因此从理论上讲,越早期地从基因水平发现癌症基因的变化,就越能更有效地针对癌症进行早期诊疗和预防。这也是癌症基因检测得到青睐的重要原因。
目前癌症基因检测在癌症诊疗中的应用,主要是为一些肿瘤治疗新药选择适应症。众所周知,癌症治疗最基本的治疗是化疗、放疗和手术治疗,其中抗癌化疗中使用的化学药物,大都具有一定的程度的毒性,对于不敏感患者不仅没有必要,而且可能产生毒副作用,甚至导致死亡率的增高。基因检测通过对病人癌细胞基因突变及基因表达的特点进行检测,选择敏感的化疗药物,开展更有针对性地化疗,提高疗效和治愈率。也就是说,基因检测结果可确定哪些癌症的辅助化疗是必要的,哪些是可以避免的。
目前开展的癌基因早期检测主要针对各类白血病和一些实体瘤,如乳腺癌、肺癌、胃癌、结直肠癌、肝癌、食管癌、胰腺癌、鼻咽癌、黑色素瘤、宫颈癌、卵巢癌、子宫内膜癌、前列腺癌、膀胱癌和肾癌等。一般情况下,化疗的有效率在40%以下;通过癌基因检测排除一些不敏感的患者,则总的化疗有效率可以提高到80%以上。癌症的基因检测为肿瘤治疗模式提供了新技术,癌症化疗开始迈入个体化治疗的新时代。
目前,美国FDA(食品药品监督管理局)已经批准部分癌基因检测技术,并应用于药物使用前的筛查,包括EGFR、KRAS、BRCAl等癌基因标志物。EGFR是表皮生长因子受体(HER)家族成员之一,在许多实体肿瘤中存在EGFR的高表达或异常表达,较多肿瘤中都有突变型EGFR存在。EGFR的过度表达和肿瘤细胞的转移、侵润、预后差有关。KRAS则是K-ras基因编码的蛋白质,其中正常状态称为野生型,异常状态称为突变型。K-ras突变型编码异常的蛋白,具有促进恶性肿瘤细胞的生长和扩散的作用。通过EGFR及KRAS基因检测,可筛选出对EGFR靶向治疗药物敏感的大肠癌患者,帮助临床确定患者最有效的治疗方法,实现结肠癌患者的个体化治疗。
1990年发现的一种直接与遗传性乳腺癌有关的基因,被命名为乳腺癌1号基因(BRCAl);1994年,又发现另外一种与乳腺癌有关的基因,称为BRCA2。实际上,BRCAl和BRCA2是两种具有抑制恶性肿瘤发生的基因,但癌症发生时伴随着BRCAI~RCA2的基因突变,使得具有该基因高表达的家族倾向于具有高乳腺癌发生率,且可能患有卵巢癌。通常都发生在患者较为年轻时,且倾向于两侧乳房同时发病。因主演《古墓丽影》而知名的好莱坞女演员安吉丽娜·朱莉,通过基因检测发现了乳腺癌相关基因BRCAl、BRCA2突变的存在,从而果断地预防性切除乳房乳腺组织,以降低罹乳腺癌风险。虽然学术界对这种极端的方式仍持有争议,但侧面也表明了癌基因检测的重要价值。
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ERCCl是核苷酸切除修复家族中的一个重要成员,其表达水平对某些化疗药物的效果产生重要的影响。ERCCl的高表达会导致机体化疗耐药性增强,使五年生存率及总生存率减低。RRMl即核糖核苷还原酶调节因子1,与ERCCl检测的意义类似,主要作为化疗药物使用的判定参考。
HER2也被称为原癌基因人类表皮生长因子受体2,具有酪氨酸激酶活性。该基因过度表达时,使用化疗药物赫赛汀有更好的疗效,特别适用于治疗HER2过度表达的转移性乳腺癌。
由于癌症机理至今还未被最终阐明,上述基因检测和化疗药物的选择都不是十全十美的,存在一定的假阳性、假阴性以及研判的不确定性。因此,建议医师和患者根据患者的情况,做出最适当的选择。
癌症基因诊断的未来趋势
在可以预见的未来,可以十分肯定地认为癌症基因诊断将引领癌症研究和诊疗领域的快速发展。在美国“癌症登月计划”的启动仪式上,来自各界的看法一致认为,癌症是一个基因水平的异常,且已成为危害人类健康的重大疾病。但人类连登月这么困难的任务都已完成了,攻克癌症或者改善癌症目前现状应该是可能的。通过“癌症登月计划”,将从分子水平加速癌症的预防、治疗和治愈技术研发。
然而从ROUS肉瘤病毒发现至今,已接近一个世纪了。虽然经历了医学科学领域不懈的努力,但科学家们仍不能最后证明癌基因存在和表达的因果关系,以及癌基因或其他癌相关基因的改变导致癌症发生的具体确切过程。虽然癌基因的表达可能会导致癌症发生,但同时也存在另外的可能性,即癌症发生时伴随着癌基因的突变或表达。也就是说,如果癌基因改变是癌症发生的原因,则全力以赴地针对癌基因的诊断将可能从其分子机理上发现癌症发生发展的确切机理;而如果癌基因改变是伴随癌症出现或细胞癌变的结果,则单纯从基因检测获得的结果可能是片面的,甚至是不正确的,将无法带来癌症难题根本性的突破。
郑文岭、马文丽在二十年前,曾根据癌症的病毒和原癌基因的理论,提出癌症病毒是一类与计算机病毒十分类似的生物细胞内的程序,即癌症病毒是可以循环复制和反复执行的细胞程序。这种细胞程序的重复执行,将快速占满生物细胞的物理和生物化学内存,从而导致癌变细胞无法行使正常功能,具体表现为细胞的功能降低、逆向分化或未分化。由于细胞内存的充满,导致细胞反应性地分裂复制,形成肿瘤的不受控制和不断生长的生物学特征。这一理论假说不仅可以全面解释癌症的病理、生理、细胞与分子生物学特征,而且在劳斯、蒂明、巴尔的摩、毕晓普和瓦穆斯发现的基础上更前进了一步。可望在彻底攻克癌症方面取得大的突破。针对他们多年前在科技导报上发表的系列假说,“癌症登月计划”相关的课题认为其继承和发扬了前期诺贝尔奖专家的成果,进一步的研究有可能形成突破性成果。甚至已有多位专家提名建议他们角逐未来的诺贝尔奖或其他科学大奖。
综上所述,虽然大多数癌症仍然存在无法根治的现状,但人类攻克癌症的需求越来越迫切。癌基因检测的快速发展,虽然可以更早期地发现癌症的基因水平变化,但是否同时也能找到癌症诊断和治疗的更有效途径,仍然有待于癌症发病机理的最终突破。一方面全新的癌基因诊断技术和服务受到全社会的追捧;而另一方面人们也不免担忧,由于数以千计的癌症分子标记物被不断发现,是否存在癌症基因检测被过度应用或过度滥用的可能?据此,仍有部分学者坚持认为,由于癌症确切的基因组分子发病机理尚未阐明,目前癌症基因检测领域的新发现、新进展,可能需要进一步的广泛验证后,才能够应用于癌症病人的临床诊疗。
让我们一起期待未来的基因检测新进展为癌症机理的最终破解做出贡献,为人类最终攻克癌症难题做出努力!
篇5:转基因技术的现状与未来
《生物技术概论》论文
浅析基因工程技术的应用现状及前景发展
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浅析基因工程技术的应用现状及前景发展
【摘要】从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。本文就基因工程的应用现状及前景分析进行综合阐述。
【关键词】基因工程技术;应用现状;前景 1.引言
基因工程技术是一项极为复杂的高新生物技术, 它利用现代遗传学与分子生物学的理论和方法, 按照人类所需, 用DNA 重组技术对生物基因组的结构和组成进行人为修饰或改造, 从而改变生物的结构和功能, 使之有效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状。基因工程从诞生至今, 仅有30 年的历史, 然而, 无论是在基础理论研究领域, 还是在生产实际应用方面, 都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种细胞器的基因组全序列测定工作。其次, 基因工程具有广泛的应用价值, 能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径。2.基因工程 2.1概念
基因工程(又称DNA 重组技术、基因重组技术), 是20 世纪70 年代初兴起的技术科学, 是用人工的方法将目的基因与载体进行DNA重组, 将DNA 重组体送入受体细胞, 使它在受体细胞内复制、转录、翻译, 获得目的基因的表达产物。这种跨越天然物种屏障, 把来自任何生物的基因置于毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞之中的能力, 是基因工程技术区别于其他技术的根本特征。
2.2基因工程研究的内容
(1)从复杂的生物有机体基因组中, 经过酶切消化或PCR 扩增等步骤, 分离出带有目的基因的DNA 片段。(2)在体外, 将带有目的基因的外源DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择记号的载体分子上, 形成重组DNA分子。
(3)重组DNA 分子转移到适当的受体细胞, 并与之一起增殖。
(4)从大量的细胞繁殖群体中, 筛选出获得了重组DNA 分子的受体细胞克隆。
(5)从这些筛选出来受体细胞克隆, 提取出已经得到扩增的目的基因, 供进一步分析研究使用。
(6)将目的基因克隆到表达载体上, 导入寄主细胞, 使之在新的遗传背景下实现功能表达, 产生出人类所需要的物质。
3基因工程的广泛应用
3.1基因工程应用于植物方面
农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量,改善品质,增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。
由于植物病毒分子生物学的发展,植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中,在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状,通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力,已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战,耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长,从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来,导入植物体可获得转基因植物,目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。
随着生活水平的提高,人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明,利用基因工程可以有效地改善植物的品质,而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域,近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展,如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因,成功地导入到马铃薯中,培育出高蛋白马铃薯品种,其蛋白质含量接近大豆,大大提高了营养价值,得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。
3.2基因工程应用于医药方面
目前,以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一,发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上,基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子,在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。
目前,应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试,并进入临床验证阶段;专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制,它可有目的地寻找并杀死肿瘤,将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂,最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒,修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中,是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。3.3基因工程应用于环保方面
工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力,已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接,转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的“超级细菌”,用之清除石油污染,在数小时内可将水上浮油中的2/3烃类降解完,而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。它能钉死蚊虫与害虫,而对人畜无害,不污染环境。现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因工程菌及植物等。90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因,并赋予表达产物以新的功能,创造出全新的微生物,如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来,再利用基因重组技术在体外加工重组,最后导入合适的载体,就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株,从而大大地提高降解效率。4.前景展望
由于基因工程运用DNA分子重组技术,能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体,具有新奇遗传性状的新型产物,增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用,对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以,各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用,抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家,更应当加速发展,切不可坐失良机。
但是,任何科学技术都是一把“双刃剑”,在给人类带来利益的同时,也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物,它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等,甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造;还有,克隆技术如果不加限制,任其自由发展,最终有可能导致人类的毁灭。还有,尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害,但不等于说转基因动植物就是十分安全的,毕竟这些东西还是新生事物,需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样,是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状,或消除原来的不利性状,但常规育种是通过自然选择,而且是近缘杂交,适者生存下来,不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围,人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境,还缺乏知识和经验,按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以,我们要在抓住机遇,大力发展基因工程技术的同时,需要严格管理,充分重视转基因生物的安全性。
【参考文献】
篇6:我国基因检测行业的核心与现状
基因检测行业必将带来人类健康预防与疾病治疗的革命,发展空间巨大;现在整个行业无论是技术、服务还是政府监管均处于发展初期,国内公司基因检测服务以无创产前基因检测为主,2013年市场规模仅为10亿元左右,今年2月CFDA与卫计委叫停基因检测业务后,3月份启动试点单位申报,各龙头公司现处于CFDA申报阶段,短期对业务收入必定产生较大的影响。我们非常看好行业长期发展的潜力,但短期我们认为应客观认识行业发展现状,对于有潜力的优质公司给予长期关注。
华大基因拟上市消息近期引发A股市场对基因检测行业的热情与兴趣。基因检测行业作为高端中的高端行业,市场虽然具有浓厚兴趣,但由于很强的技术知识要求使市场难以把握基因检测的实质核心与客观现状。我们认为有必要向市场深入浅出地、客观地阐述基因检测行业的基本情况以及我们的核心观点。笔者曾于美国从事癌基因表达调控研究与医药研发,对国外基因检测行业具有比较客观的认识,结合我们在中国市场的调研,向大家阐述行业的客观情况。
一、基因检测行业产业链
从基因检测产业链的上、中、下游三个主要环节来剖析该行业,是比较清晰有效的方式。
(1)处于产业链最上游的是基因检测仪器与耗材试剂,国外的主要公司是Illumina、LifeTech以及Roche;国内多采取与国外公司合作授权的形式,主要公司有华大基因、贝瑞和康与达安基因;从事自主研发的公司主要有紫鑫药业(与中科院基因组所合作)等。
(2)中游是基因检测服务,而现今国内最主要也是最成熟的基因检测服务是无创产前基因检测,美国的主要公司有Sequenom,VerinataHealth,AriosaDiagnostics和Natera;国内市场主要被华大基因及贝瑞和康垄断,其他公司还包括达安基因,诺和致源,安诺优达等。
(3)下游消费群体包括医院病人、药厂及科研机构等。(一)上游:基因检测仪与耗材试剂
1.基因检测仪器是基因检测的基础,而基因检测仪的核心是基因测序技术,迄今已经产生三代技术:分别是第一代基因测序技术,即Sanger测序技术;第二代基因检测技术NGS(NextGenerationSequencing),主要有Roche的454技术,illumina的Solexa,HiSeq技术和ABI公司Solid技术,Roche454技术已逐渐淡出,计划于2016年正式停产,现今主要以Illumina的HiSeq技术为主;第三代基因检测技术TGS(ThirdGenerationSequencing),主要以PacBio公司的SMRT技术和OxfordNanoporeTechnologies的单分子测序技术为主。2.第二代基因检测技术NGS是现今最稳定,应用最广的基因测序技术,NGS仪器市场被国外几个龙头所垄断,2013年Illimina以53%的市场份额位列第一,其后是LifeTech38%,以及Roche8%。3.国内公司采取两条路径:
3.1一条是通过和国外仪器生产商合作,授权或买断产品,到国内贴牌的模式。这种模式的产品虽然用的是国外的仪器及技术,但申报CFDA走的是国内的仪器设备通道,申报与审批相对比较快。如贝瑞和康(与Illumina合作生产新型测序仪)、华大基因的BGISEQ1000(基于CompleteGenomics的测序平台)、达安基因的DA8600(基于LifeTechnologies的IonProton测序平台)都是采用这种模式。3.2另一条是自主研发的模式,如紫鑫药业(和中科院基因组所合作)。紫鑫药业的基因测序仪采用的焦磷酸发光测序技术,类比的是与Roche454类似的基因测序技术,在测序读长中具有一定的优势,而在测序通量及成本上与Illumina的技术有较大不同,中科院与紫鑫药业计划于今年下半年推出最终的Beta测试版。科研机构中,中科院基因组所的于军教授和北京大学的谢晓亮教授都是该领域中的领先研究者。(二)中游:基因检测服务
我们首先应该认识到基因检测服务具有巨大的市场潜力,未来一定将带来从未病预防领域到基因治疗领域的革命性的突破。从现在来看,我们认为基因检测服务主要有三个比较重要的应用领域:
1.无创产前基因检测业务:目前最主要及最成熟的基因检测服务
1.1无创产前检查针对的是一些常染色体疾病,最常见的有21三体综合症、Edwards综合症和Patau综合症。传统的检查方法是通过孕妇B超,发现高危后,再做羊水穿刺,进行诊断,具有一定风险。而无创产前基因检测可通过孕期检查,抽取母体外周血得到胎儿DNA,通过基因检测的方式判断胎儿是否患病,检出率可达99%以上。1.2市场容量
我国每年有2000万怀孕母亲,现在平均每次无创产前基因检测费用约为3000元(终端价格),随着技术的发展与检测量的提升,我们若以每次检测费用1500元计算,假设50%的渗透率,估测市场容量为2000万人*50%渗透率*1500元/次=150亿元。
而现在国内市场大小约仅为10亿元左右。在CFDA今年二月份叫停基因检测业务之前,国内主要被华大基因及贝瑞和康垄断,其他公司还包括达安基因,诺和致源,安诺优达等。我们预计2013年华大基因与贝瑞和康的无创体检量均为14万次左右(华大基因略高),按终端价格3000元计算,终端销售额均在4亿元左右。而其他公司如达安基因,诺和致源,安诺优达等总共加总的检测数量约为1万例左右,这其中达安基因占比较高。今年2月由于受到CFDA叫停影响,除个别地方外,基因检测服务已基本暂停,对今年的业绩收入产生较大的负面影响。目前贝瑞和康一方面申报临床试点,另一方面通过和Illumina合作,申报基因检测设备认证,双线推进基因检测业务在国内的认证。
2.基于基因检测的药物靶向治疗:未来市场前景广阔,但目前处于研究发展初级阶段
2.1基于基因检测的药物靶向治疗
基于基因检测的药物靶向治疗是指通过对患者基因组测序,分析确认某致病基因是否突变,从而对该病采取不同的治疗措施。如乳腺癌患者中,25%的患者是由于HER2基因突变造成,而另外75%的患者,是由于其它单个或多基因的突变造成的。基因泰克的靶向单抗药物赫赛汀,专门用于治疗25%的HER2基因突变的患者。这时如果这另外75%的患者用赫赛汀治疗乳腺癌将是无效的。因此对乳腺癌患者首先进行基因测序,确认是否是HER2突变,可以很好的对症下药,决定是否使用赫赛汀进行治疗。2.2用药敏感性
中国每年耳聋儿童中有不少是因为药物敏感导致的“一针致聋”。耳聋基因可通过线粒体遗传,耳聋基因阳性的儿童表面看起来完全正常,但只要使用了庆大霉素等氨基糖甙类药物,就会“一针致聋”,若对新生儿在用药前进行耳聋基因检测筛查,则可避免事故的发生。
2.3虽然未来市场前景广阔,但目前处于研究发展初级阶段
基于基因检测的药物靶向治疗的大规模应用的主要困难在于:(1)科学界对人类基因组的解读刚刚开始,基因和疾病的关联关系研究仍处在比较初级阶段。以癌症为例,除去环境因素,某种癌症的发病往往不是单基因决定的,而是多个癌基因和抑癌基因失调综合作用的结果,是一个复杂的调控网络,所以首先第一点从基因到疾病的单一关联关系就很难确认。(2)现在针对某一特定基因的靶向单抗药物数量较少,处于研究发展初期。(3)基于基因检测的药物靶向治疗大规模应用需要基于以上两点的大数据支持,而现在我们看到的只是冰山一角。3.未病基因检测(疾病风险评估):尚属非常初期阶段,需要未来研究支持及大数据支撑
未病基因检测是指通过对人体进行基因测序,结合一些已知的疾病和基因之间的关联数据,“推测”出该个体患某种疾病的概率。基于与1.2基因检测靶向药物相同的原因,以及我们所知的疾病是外界环境和内在基因共同作用的结果,未病基因检测(疾病风险评估)尚属非常初期阶段。在美国,FDA已于2013年底叫停23andMe相关的基因检测服务,而23andMe目前正在向FDA申请注册健康检测类产品。(三)终端用户 从广义的基因检测行业应用来讲,终端用户可大体分为两类:一是用于医院、独立实验室等的临床应用。二是服务于科研机构的基因测序应用。1.临床应用
基因检测的临床应用主要就是我们以上提到的无创产前基因检测业务和基于基因检测的药物靶向治疗,其中主要以无创产前基因检测业务为主。现在国内基因检测基本都是以医院外包给华大基因、贝瑞和康等独立基因检测服务提供商的模式。基因检测服务主要分为四大步即:采取血样、基因测序、数据分析与最终反馈。这些步骤对实验室的稳定性和操作的专业性具有较高的要求,基于技术、成本等因素的考虑,目前医院自主进行此类基因检测服务的可能性较低,我们预计未来几年内,外包模式(独立实验室模式)将继续保持主流模式地位。2.科研机构
服务于科研机构的基因测序应用现在处于市场分散化加速的阶段。过去由于技术、成本的原因,国内主要科研机构的基因测序主要通过外送给华大基因等基因检测机构来进行。近年来随着Illumina、LifeTech等公司技术的发展与提升,带来的变化是基因测序仪器价格逐渐下降,测序成本和操作难度逐步下降,现在很多的科研机构已经从Illumina等公司购置了自己的基因测序仪,进行自我服务,所以整个科研机构行业的基因测序处于一个分散化加速的阶段。
二、政府监管
(一)从无监管、到叫停、再到试点申报
1.2014年以前,我国基因检测行业处于无监管状态,基因检测设备基本完全进口国外设备,基因检测服务主要是无创产前基因检测基本由华大基因和贝瑞和康两家垄断。
2.2014年2月,CFDA和国家卫生计生委联合发布通知,宣布包括产前基因检测在内的所有医疗技术需要应用的检测仪器、诊断试剂和相关医用软件等产品,如用于疾病的预防、诊断、监护、治疗监测、健康状态评价和遗传性疾病的预测,需经食品药品监管部门审批注册,并经卫生计生行政部门批准技术准入方可应用;已经应用的,必须立即停止。
3.2014年3月,即基因检测叫停一个月后,卫计委发布《关于开展高通量基因检测技术临床应用试点单位申报工作的通知》。通知要求已经开展高通量基因测序技术,且符合申报规定条件的医疗机构可以申请试点,并按照属地管理原则向所在省级卫生计生行政部门提交申报材料,同时明确申请试点的基因测序项目,如产前筛查和产前诊断、遗传病诊断、肿瘤诊断与治疗、植入前胚胎遗传学诊断等。(二)企业申报
1.国内领军企业的“两手准备”
1.1以贝瑞和康为例,目前国内企业通过CFDA认证,合法进行基因检测业务,有两种可能的路径。一是按照卫计委规定,申报临床试点,若通过审批,则可合法进行包括无创产前基因检测等业务。二是通过和Illumina合作(产品买断贴牌模式),向CFDA申请注册新型基因检测设备。二者如有一项通过审核,均可合法恢复基因检测业务。1.2与国外公司合作的“快车道”
目前行业中的领头企业,如华大基因,贝瑞和康,达安基因等,都已经启动了报批和注册工作。他们采取的都是通过和国外仪器生产商合作,授权或买断产品,到国内贴牌的模式。这种模式的产品虽然用的是国外的仪器及技术,但申报CFDA走的是国内的仪器设备通道,申报与审批相对比较快。如果进展顺利,国内这种仪器设备的正常审核时间约为1-1.5年
1.2.1华大基因:华大基因2013年收购了美国测序公司CompleteGenomics,并将其测序仪更名为BGISEQ,华大基因以此平台向食药总局申请注册。目前,仪器正在委托日立公司进行改进,之前的仪器只能做人的全基因组测序,不适合应用到无创产前检测领域。
1.2.2贝瑞和康:贝瑞和康和Illumina联手生产新型测序仪,向CFDA申请注册。但是这种新型测序仪是否是Illumina最新的NextSeq未获得公开披露。1.2.3达安基因:2012年,达安基因宣布与美国LifeTechnologies战略合作,启动基因测序分子诊断项目。达安基因也以基于LifeTechnologies公司的IonProton测序平台申报注册,目前已获得国家受理号,申请工作已接近尾声。2.外企进入中国市场
外企进入中国市场的也采取两条路径:
2.1一条是我们在上文所提到的合作贴牌模式,这种模式申报的是国内产品。2.2另一条是通过自主申报的模式,据悉,Illumina等外资公司也有产品在中国进行直接申报,这种模式是为进口产品申报,首先该产品需要有FDA的批文,然后在中国国内走CFDA的进口申报程序,所需时间可能更长。
三、结语
未来,基因检测行业必将带来人类健康预防与疾病治疗的革命,发展空间巨大。现今,我国乃至全球基因检测行业仍处于发展初期,虽然人类全基因组测序成本已跌破1000美元,但对基因组的解读、临床大数据的积累才刚刚开始。在我国,基因检测设备自主研发能力与发达国家相比仍然较弱,主要依赖进口与合作;基因检测服务的应用还仅仅主要局限于无创产业检测业务,虽然未来有百亿的市场空间,但现今整个市场仍不到10亿元。政策叫停,各龙头公司仍处于CFDA申报阶段,短期对业务收入必定产生较大的负面影响。
篇7:转基因技术的现状与未来
国外大豆种质资源的基因挖掘利用现状与展望
中国已从美国和日本等22个国家引进大豆近等基因系、特殊遗传材料、大豆育成品种等2156份,经过评价已编入中国大豆品种资源目录.本文对国外引进大豆种质资源的特点及在中国研究与利用中所取得的成绩进行了总结,提出利用引进国外种质拓宽中国大豆品种遗传基础的表型和分子证据,回顾了国外种质在建立大豆抗胞囊线虫、抗疫霉根腐病、脂氧酶缺失、胰蛋白酶抑制剂缺失和抗草甘膦EPSP酶等特性的鉴定体系、标记和定位重要性状(耐盐性、抗大豆花叶病、无脂氧酶、无胰蛋白酶抑制剂)基因、开展分子标记辅助背景选择研究方面发挥的重要作用.我国大豆育种的实践证明,国外种质的利用促进了中国大豆新品种产量的增长、品质的改进和抗性的`提高.因此,今后重视国外种质资源的有目的性的引进,加强对国外种质资源的深入研究,为国外种质资源在中国大豆遗传育种学、表型组学、基因组学、蛋白组学和酶学等领域的有效利用创造条件.
作 者:邱丽娟 常汝镇 袁翠平关荣霞 刘章雄 李英惠 QIU Li-juan CHANG Ru-zhen YUAN Cui-ping GUAN Rong-xia LIU Zhang-xiong LI Ying-hui 作者单位:中国农业科学院作物科学研究所/国家农作物基因资源与遗传改良重大科学工程/农业部作物种质资源与生物技术重点开放实验室,北京,100081 刊 名:植物遗传资源学报 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF PLANT GENETIC RESOURCES 年,卷(期):2006 7(1) 分类号:Q94 关键词:大豆 国外引种 基因资源 分子标记 利用篇8:转基因技术的现状与未来
关键词:TPMS技术,汽车ABS,轮速传感器,压力传感器,发射器
一、前言
随着人们对汽车安全性、舒适性的关注日益提高, 车载信息系统、导航系统、TPMS等系统给汽车电子控制的发展带来机遇。经济危机确实影响了消费信心, 但是汽车电子的前景依然美好。在汽车的高速行驶中, 轮胎故障是所有驾驶者最为担心和最难预防的, 也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计, 在国内的高速公路上, 由爆胎引发的交通事故占事故总数的70%。在美国, 这一比例更高达80%。爆胎造成的经济损失巨大, 怎样防止爆胎已成为安全驾驶的一个重要课题, 研究表明, 保持标准的车胎气压行驶和及时发现车胎漏气是防止爆胎的关键。于是汽车轮胎气压监测系统TPMS (Tire Pressure Monitoring System) 应运而生。
二、TPMS概述
T P M S是汽车轮胎压力实时监视系统的英文缩写, 主要用于在汽车行驶时实时的对轮胎气压进行自动监测, 对轮胎漏气和低气压进行报警, 以保障行车安全, 是驾车者、乘车人的生命安全保障预警系统。美国法律要求从2007年8月起在美国销售的所有乘用车和轻型卡车必须安装胎压监测系统, 欧洲也颁布了相应的法规。中国是汽车消费大国, 相信不久将来政府也会制定类似法规。T P M S的需求使一个新兴产业正在兴起。目前TPMS方案已经成为中国汽车电子产业的研发热点。
三、TPMS组成及工作原理
目前, T P M S主要分为两种类型, 一种是Wheel-Speed Based TPMS (间接式TPMS) 。另一种是Pressure-Sensor Based TPMS (直接式TPMS) 。2001年7月, 美国运输部和国家高速公路安全管理局联合对现有的两种TPMS系统进行了评价, 评价报告认为P S B T P M S从功能和性能上均优于W S B T P M S, 从而使研制直接式T P M S成为流行趋势。
1、间接式TPMS
间接式TPMS是通过汽车ABS系统的轮速传感器来比较车轮之间的转速差别, 以达到监视胎压的目的。以上海通用别克轿车安装的轮胎气压监测系统 (T I M S) 为例。该系统由以下几个部件组成: (1) 4个车轮转速传感器; (2) 车身控制模块 (B C M) ; (3) 复位开关; (4) 轮胎压力过低[L O W T I R E) 报警灯; (5) 数据诊断接头 (DLC) ; (6) 线束和连接器。其工作原理叙述如下:
当汽车行驶时, 轮胎气压监视系统接收4个车轮转速传感器的车轮转速信号, 进行综合分析。当某一个轮胎的气压太高或不足时, 轮胎的直径就会变大或变小, 车轮的转速也相应产生变化。监视系统将车轮转速的变化情况同预先储存的标准值比较, 就可得出轮胎气压太高或不足, 从而点亮L O W T I R E报警灯。该类型系统的主要缺点是无法对两个以上的轮胎同时缺气的状况和速度超过100公里/小时的情况进行判断。
2、直接式TPMS
直接式T P M S技术又分为主动式 (Active) 和被动式 (Passive) 两种。主要区别是主动式TPMS中的轮胎模块需要电池提供能量, 而被动式无须电池。
1) 主动式T P M S
主动式TPMS是利用安装在每一个轮胎里的以锂离子电池为电源的压力压力传感器来直接测量轮胎的气压, 并通过无线调制发射到安装在驾驶台的监视器上。监视器随时显示各轮胎气压, 驾驶者可以直观地了解各个轮胎的气压状况, 当轮胎气压太低或有渗漏时, 系统就会自动报警。以加拿大Smartire轮胎智能监测系统为例。系统主要由传感发射器、接收器和显示器组成。
主动式技术的优点是, 它是一成熟的技术, 开发出来的模块可适用于各厂牌的轮胎, 但主动式TPMS传感器/发射器需要电池提供动力, 因此不可避免的带来一些弊端, 比如电池的使用寿命有限;当气温严重降低时, 电池的容量就会受到影响而减少;这使得它的可靠性不够稳定。此外, 电池的化学物质也会导致环境问题, 同时由于电池的存在很难降低发射器的重量。
2) 被动式T P M S
被动式T P M S, 也叫无电池T P M S, 用一个中央收发器 (C e n t r a l transceiver) 代替了一般直接式TPMS中的中央接收器。这个收发器不但要接收信号而且要发射信号, 安装在轮胎中的转发器 (transponder) (代替了发射器) 接收来自中央收发器的信号, 同时使用这个信号的能量来发射一个反馈信号到中央收发器上。这就使得安装在轮胎内部的气压监测器发送数据不需要电池, 从而解决了上述因电池所带来的问题。虽然此技术不用电池供电, 但是它需要将转发器 (Transponder) 整合至轮胎中, 这牵涉到各轮胎制造商需建立共同的标准才有可能。因此, 无电池T P M S短期内还难以流行。
四、结论与展望
汽车轮胎压力监视系统是驾车者、乘车人的生命安全保障预警系统, 将是一个永恒的主题, 因此, T P M S将成为汽车安全保障系统之一。T P M S发射模块将向高度集成化、单一化、无线无源化方向发展。目前, 直接式T P M S正逐步取代间接式TPMS而成为轮胎气压监测系统的主流, 从长远来看, 无电池的T P M S以其无可比拟的优点将成为未来TPMS发展的趋势。
参考文献
[1] 余志生.汽车理论.北京:机械工业出版社.1990.
[2] 冯渊.汽车电子控制技术.北京:机械工业出版社.2005.
篇9:转基因技术的现状与未来
一、现状明鉴,革古之旨
首先,不妨让我们来关注一下在轰轰烈烈的语文“网络媒体化”运动中存在的“山那边还是山”的状况。其误区主要存在于以下三种形式:
(一)“展览会”式
此误区的观摩状主要表现为“油盐酱醋、鸡鸭鱼肉”或你唱罢,我登场,或群起而露脸。知识系统在此成了“皮偶”,而多媒体技术存在于几类玩偶背后的那根线,学生和老师在纷纭嘈杂中浑然不知所归:语文课怎么了?
推往究因,过去的教学模式形式上曾为“一本书,一张嘴,一只粉笔打天下。”但其弊端所在,并不仅仅在于粉笔的知识传输速度及书本的认知范围局限,而在于教师在教学过程中执掌着“话语霸权”,简单局限了学生的认知过程,甚而漠视学生的认知成果。
(二)“喧宾夺主”式
此教学状貌唯信息技术为乾,唯网络知识为坤,教师和学生在语文课堂上的能动意义微乎其微,主人翁地位更是薄弱不堪。由此,应像水一样流动、云一样飘逸的课堂内涵需重新眸亮。事实上,教育信息化的过程不能简单地认为是信息知识、信息技术的“拔山为寨”过程,它应是教育思想、教育观念转变并获得质化的过程。
(三)“隔靴搔痒”式
在语文教学信息技术的运用过程中,我们往往会发现这样一种情况,媒体或网络的存在,并不是针对性地辅助课程结构的艺术化、知识容量的最优化,以及学生获取信息并发展自主探究能力的有效性,而是显得有些“浮光掠影”,说本质一点,即类似于“隔靴搔痒”。
具体表现为如下种种:其一,从教师角度分析,他所择取的网络资源(文字、声音、书画类)与所需解决的问题处于遥遥相对的状况,不能激发学生的“跃马”意识或启示他们对问题的自主反馈,另外,也有可能教师对学生在网络媒体环境下的“反馈”信息没有给予足够的“通渠”,从而导致学生“徘徊复徘徊”;其二,从学生角度来说,有时会因观念上的模糊,他们只是“走马看花“式地对待媒体信息,而非积极的融会、自主的发现。
二、反思针砭,鉴今资明
众所周知,语文教学信息化必将涉及许多具体的媒体技术在教学中的应用。因缘于此,它使得一些人认为教育信息化就是笼统知识以媒体的包装粉墨登场,并以热闹效应作为评价课程创新力度的标准。“展览会”式的畸形运世,只不过用知识的出现方式改变一下而已,其话语的霸权性质并无本质动摇。另则,其过于招摇、过于喧嚣的场面破坏了语文课堂应有的人本气息的酝酿。
就“喧宾夺主”而论,新课程标准明确指出:教师的主导作用与学生的主体地位是教学的权柄。而“喧宾夺主”式的误区正是忽视了这一点,把多媒体的功效提高到了顶礼膜拜的程度,本应“生旦”地位的学生群体沦落至“杂”类角色,有时教师也不免“作茧”于媒体技术的翻新状态。因此,除了知识容量的膨胀之外,课堂的弹性活化因素依然没有得到激荡。信息化课堂依然要以教师的创造性教为主导,以学生的探索性学为主线,为学生提供一个利于观察、思考、发现的互动环境。
谈及“隔靴搔痒”,此误区在认识区域相对模糊。在中国人传统的思维观念里,尽管也强调“尽善尽美”,提倡“水滴穿石”,但是相对来说,敏锐意识与“究根”观念不强。延及开来,信息与语文课程整合之所以会出现“隔靴搔痒”的状况,亦有此思想渊源。但是,从本质上探讨,还是应归咎于教师与学生对新课程中网络媒体的功能认识不够。
三、未来探究,鼎新之成
基于以上误区,语文多媒体教学应如何走出“山那边还是山”的窘境,从而走向“山那边是海”的广阔天地呢?苏联教授巴克拉诺夫指出:“采用信息教学就是为了提高教学质量与教学效率,离开了这些,电教媒体也就谈不上比传统媒体的新与优。”
(一)“旁枝斜逸”
这一创设既是基于多媒体的工具性效应,也是导源于心理学“无心插柳柳成荫”的情感催化因素。
至于语文课堂借助电脑可以扩大知识容量,加快课程节奏,这一点有目共睹,也就不再赘述了。然而在浩渺的网络资源中如何精选原料,并巧妙“嫁接”到课堂之中,从而实现“物尽所用”,却非弹指一挥间。教学思维惯常的状态是“直道而行”,无形中导致学生的思维兴奋点较为疲倦,所以教者在利用多媒体教学时不妨巧妙的旁敲侧击,以自然界的“旁枝斜逸”渗透进人文课堂。比如采用对比化的声音图像效果比类引申,采用相关而非直接的文字资料引发学生对源问题的联想思考,诸多方案应势而动,不一而足。
不过,此“旁枝”也要旁得如东家之子,恰到好处,此斜逸也不能斜至九霄云外,斜至碧落茫茫。“度”的尺度不仅是发散性思维需注意的问题,在这里也同样举足轻重。
(二)情感点燃
日本著名教育心理学家泷泽武元在谈到发展学生的创新思维时强调指出:“不能忽视情感的作用,情感交织在人的思维中,或者成为刺激,或者成为障碍。”我国古代的大教育家孔子大力推行“乐学”即是重视情感的明证,现行的素质教育更是把情感因素置于前所未有的峰巅。而多媒体作为教学的辅助设施,在语文课堂中应发挥其潜在的“星星之火”博情效应,从而以情促思,以诱激思。
具体来说,多媒体特有的“声光色影”有利于创造其乐融融的教学氛围,从而使学生大脑各区交替处于“兴奋”状态,对知识的获取、处理、创造及表现能力也就顺势扶摇而上。可以说,网络资源下的音乐感、画面感,包括那些无法借助口头语言领会然而意蕴深远的超文本结构,改变了语文课堂以往的“黑白”色调,给于其斑斓的艺术气息。学生在课堂的艺术里“艺术”其灵感与思维。
面对新课程下高中语文课本“人情”十足这一特点,适机的利用多媒体教学氤氲氛围,点燃情感,可谓大有市场。比如诗歌可以配上朗诵,小说可以抹上画面,曲词可以协以唱段,话剧可以调以实况录像。
(三)对话互动
根据教育学家刘庆昌先生的研究“对话教学是创造的、生成的教学,是以人为目的的教学。”教学的最终产品是具有对话理性的,具有社会交往、沟通对话能力的人。”多媒体技术在语文教学中推广时最忌讳也是最明显的误区即是“展览会”式,它漠视了师生之间、生生之间的情感互动,使得本应处于腾挪状态的“深沉对话”显得弱不禁风。其实,换一个角度去思考处理此环节,完全可以焕发其本有的“生命光泽”。
新课程强调,教学就是教与学的交往、互动,师生双方互相交流、相互启发、相互补充,互教互学,师生形成一个真正的学习共同体。语文多媒体教学也应在此主旨下乘风破浪,并且可以走得更远,看得更高。其先决条件是改变“人机”间单一化的输送模式,实行“生机”间对话,以此融合活化师生间、生生间的对话系统。
事实上“人机”对话即学生不是单一的吸收网络信息,而是在思维的深处与信息进行生生不息的筛选重铸工程,以此凸现自己作为学习主体的创造性。在这基础上,师生间、生生间再以辩论的氛围、切磋的语言使新生知识千锤百炼。苏霍姆林斯基说过:“教学就是教给学生能借助于自己的知识去获取新知的能力,并使之成为一种思维能力。”在语文多媒体教学中,对话教学也使此能力获得长足前行。
荀子有言:“君子性非异也,善假于物也。”多媒体于语文教学而言,也类似于“物”的地位,如果处理得好,动静之间见风云。从现状来看,两者的结合只要能走出某些“山那边还是山”的窘境,以教师独具慧眼的创设利用为“经”,以学生潜心奋行的融会立异为“纬”,终会看到山那边是“碧水长天”。
篇10:转基因的技术阅读训练题与答案
转基因作为一个词汇走进人类的生活才刚刚开始,但客观实际中,自然状态下的转基因从来就不以人的意志为转移地发生着,例如最常见的植物花粉借助昆虫、自然风等不同的媒介传播而进行的杂交现象;另外,人们通过传统的杂交育种方法改良作物的遗传特性,藉此提高产量、改善品质、增强抗性。这些过程实质上是基因在不同物种或同一物种不同品种间的一种转移方式,自然界的基因转移是被动的、无序的、没有目标性,但这种基因转移模式也构成了生命进化的动因之一,造就了多种多样的物种世界。传统的杂交育种实践在农业发展的历史中发挥了重要的作用,但基因转移通常只能在近缘物种之间进行,基因转移的精确性和效率较低,转移的基因中还可能包括不良基因。传统转基因的诸多局限性极大地限制了传统育种技术的进一步发展与应用。
21世纪是生命科学的世纪,现代生物技术是以生命科学的最新成就为基础建立起来的新兴学科和高新技术,几乎涉及国民经济和社会生活的各个方面,是生命科学世纪的重要代表和具体体现。转基因技术是现代生物技术的重要组成部分,培育转基因生物采用重组DNA技术,从生物体中鉴定和分离特定的基因,经精心构建后植入受体生物染色体基因组内,使之稳定整合、正确发挥功能并遗传给后代,这种利用现代生物技术手段进行的遗传改良的基因设计和基因操作就是我们现在所指的转基因技术。现代转基因技术不仅克服了传统育种技术的种种局限性,大大提高了转基因的效率,加快了种质改良进程,而且打破了物种间的遗传壁垒,拓展了新品种研发可选择的特征范围,同时人工设计加工基因的应用则更进一步扩大了可利用的种质资源。转基因生物是人类按自己的主观意愿有目的、有计划、有根据、有预见地进行遗传修饰过的生物体,是现代生命科学发展的结晶,是人类从认识自然到改造自然的跃迁,标志着人类社会已经步入定向驾驭生物遗传改良的新时代。
现代生物技术将在彻底解决资源匮乏、环境恶化、粮食短缺等诸多威胁人类生存的难题上成为关键技术和支柱产业,这种技术被许多国家视为高技术领域关键技术中的关键,大力发展它被确定为基本国策。
作为新世纪的前沿学科和技术,人类并没有完全掌握转基因技术的精髓,转基因产品的确存在着某些尚不为人所知的不确定因素、非预期效果和未知的长期效应,由此导致人们对转基因产品释放后的生态安全、物种的遗传安全和作为食物的消费安全产生疑虑、争论,这并不奇怪,但从本质上讲,目前关于转基因的安全性争论已经超越科学的范畴,更多的已发展演变为包括科技在内的社会认识问题、知识产权问题、对外贸易问题,甚至宗教和政治问题。
1.下列对于转基因技术的理解,不正确的一项是
A.转基因技术走进人类的生活时间不久,但它从来不以人们的意志为转移地发生着,而且又在不同物种或同一物种不同品种间缓慢地转移着。
B.转基因技术是现代生物技术的重要组成部分,属于以生命科学的最新成就为基础建立起来的新兴学科和高新技术,也体现人类从认识自然到改造自然的跃迁。
C.转基因技术采用重组DNA技术,从生物体中鉴定和分离特定的基因,经过精心构建植入受体生物染色体基因组内,让它稳定整合、正确发挥功能,遗传给后代。
D.转基因技术突破了传统育种技术的诸多局限性,打破了物种间的遗传壁垒,使新品种研发可选择的特征范围也得到了拓展。
2.下列理解和分析,不符合原文意思的一项是
A.植物借助自然媒介传播进行杂交的过程和人们通过传统的.育种方法改变作物遗传特性的过程,实质上都是基因转换的过程。
B.传统转基因在农业发展中曾作用重大,但是由于基因转移只在近缘物种之间进行,精确性和效率都不高,所以转移的基因可能包括不良基因。
C.转基因技术利用现代生物技术手段进行遗传改良的基因设计和基因操作,这种人工设计加工基因的应用进一步扩大了可利用的种质资源。
D.大力发展现代生物技术为许多国家所重视,那是因为这种技术将为解决人类生存面临着资源匮乏、环境恶化、粮食短缺等难题提供可能。
3.根据原文内容,下列理解和分析不正确的一项是
A.自然界的基因转移形成了一种被动的、无序的、没有目标性的模式,但这种基因转移模式也能成为生命进化的动因之一,使我们世界的物种多样化。
B.传统的转基因存在多种局限性,因而,在农业发展的历史中发挥了重要作用的传统杂交育种实践的进一步发展与应用受到了限制。
C.现代转基因技术同传统的育种技术相比优越性十分明显,它提高了转基因的效率,加快了种质改良进程等,可见,它是有发展前景的。
D.人们对转基因产品的安全产生疑虑和争论,致使这种争论发展演变为社会认识问题、知识产权问题、对外贸易甚至宗教和政治问题。
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