随着世界人口的不断增加，人类蛋白质资源的缺乏将日趋严重，因此，用生物工程技术开辟人类所需要的食品源也是当务之急。据报道，250克的微生物每天可生产250吨蛋白质，而体重250千克的牛，每天增重的蛋白质仅有200克左右，因此，利用微生物发酵法可生产单细胞蛋白，用于食品和饲料等。

　　当今陆地资源日渐减少，人们为了获取更多的食品和蛋白质，已从陆地转向海洋。然而开发海洋、探索取宝的金钥匙是生物工程，所以海洋生物工程正在兴起。无论是利用细胞工程、基因工程对海洋生物优良品种的选育，还是防治病虫害；无论是利用生化工程对海洋生物产品进行分离、加工，还是利用酶工程和发酵工程获取海洋食品，这一切都在蓬勃发展。生物工程将为人类带来一场新的绿色革命。地球上食品的短缺问题有可能依靠生物工程去解决。

　　生物工程在医学范围内发挥的作用更为突出，在医药的制造上可以认为是捷足先登。医药工业在基因工程研究方面进行得最早，进展也最快。自从1977年美国第一次用改造的工程菌生产出有活性的人生长激素释放抑制素以来，目前已有人生长激素、胰岛素、干扰素、组织纤维蛋白溶酶原激活剂、促红细胞生成素、各种生长因子等30多种基因工程药品上市，用来治疗侏儒症、糖尿病、恶性肿瘤及心血管疾病等疑难症。用核移植技术、转基因动物、转基因植物做生物反应器生产贵重药品的成功报道，使人们目不暇接、眼花缭乱。惊人的基因疗法和异体器官移植为疾病的治疗开辟了一个新天地。

　　大家都知道，无论是癌症还是遗传病，无论是心脑血管病还是免疫系统疾病都和基因的变化有关，要消灭这些恶性传染病，也要从研究基因入手，所以人们要征服癌症，治疗疑难病，首先需要在人体内定位基因、分离基因、研究基因的功能，才能进一步预防、诊断、治疗这些疾病。当今以美国为首的国际间的大协作课题——人类基因组计划正在加紧进行，我国也正在加速投入。

　　疾病的预防和诊断也离不开生物工程。基因工程乙肝疫苗的使用为杜绝乙型肝炎在世界的蔓延发挥着重要的作用。DNA疫苗的研制为恶性肿瘤的预防开辟了美好的前景。杂交瘤技术产生的单克隆抗体、DNA探针和聚合酶链（PCR）反应技术的使用，加速疾病的诊断步入快速、灵敏、准确的新阶段。生物工程将为医学带来一场革命性的变化。

　　生物工程还可以为能源危机、环境污染带来新生。我们知道，地球上的化石燃料终将枯竭，代之而起的是生物能。微生物发酵法用甘蔗、木薯粉、玉米渣等生产酒精。科学家们还在研究通过基因工程创造多功能的超级工程菌，使之分解纤维素和木质素，以便利用稻草、木屑、植物秸秆、食物的下脚料等生产酒精。这些酒精有绿色石油的美称。通过固定化酶的方法将农林和工业废弃物变成沼气，这是一种取之不尽、用之不竭的能源。

　　人们知道传统的化学工业过程几乎都是在高温、高压下进行，这是一个典型的耗能过程。在化学工业中，若使用生物工程，不仅能节约能源，还能避免环境污染。例如用常规的方法生产农药不仅投资多、耗能高，而且严重污染环境。已知苏云金杆菌产生的毒性蛋白能杀死害虫，70年代末，国外把毒性蛋白基因转移到大肠杆菌体内，生产天然杀虫剂。

　　利用生物工程构建工程菌可以对工厂排出的废水、废料、残渣进行净化处理，一方面可以治理环境，另一方面也可以获取单细胞蛋白。

　　我们知道，微生物发酵可以生产许多化工原料，如乙醇、丁醇、乙酸、乳酸、柠檬酸、苹果酸等，利用基因工程法改造菌株，可以大大改进产品质量并提高产量等。利用生物工程法还可以使微生物产生制造塑料的原料——聚羟基丁酸，这种产品可被微生物分解，并且没有毒害。

　　从上面的介绍可以看出，生物工程与人类生活的方方面面息息相关。科学家们预测21世纪是生命科学的时代，这是千真万确的事实。所以世界各国都在加紧进行生物工程的研究开发，我国也对生物工程的发展给予高度重视，逐年加大投入力度。朋友们，你们要努力学习，生物工程事业的未来等待着你们去描绘！

植物快速繁殖育新种

　　什么是植物的快速繁殖呢？要知道植物有一种全能性，通过植物的生殖器官和体细胞的组织培养，可以再生为完整植株，这可以加快繁育植物。那快速繁殖有什么用呢？快速繁殖不仅可加快作物的繁育速度，更重要的是可以对植物进行品种改良，还可以消除经济作物的病毒病，借以提高农作物的产量，另外还可以使农作物进行工业化生产。

　　上面我们介绍了植物的快速繁殖，下面介绍植物生殖器官和体细胞组织的培养。生殖器官的组织培养包括花药和胚囊的培养。在这里只简单地介绍一下花药培养。花药培养也称花粉培养，植物的生殖器官有雄蕊和雌蕊，雄蕊里有花丝和花药，花药里有花粉母细胞。花粉母细胞是二倍体，通过减数分裂，形成四个单倍体细胞组成的四分体，四分体可以释放出单核的单倍体细胞，叫做小孢子。小孢子第一次有丝分裂后，形成一个大细胞和一个小细胞，大细胞是营养细胞，小细胞是雄配子。雄配子再分裂一次形成两个雄配子，即花粉。科学家们研究，在琼脂培养基上添加一些营养物质来培养小孢子，结果小孢子改变了正常的发育过程，形成两个大小相等的营养细胞，进而形成愈伤组织，愈伤组织分化出根、茎和叶，形成一个完整植株。

　　花药培养是印度科学家在1964年培养毛叶曼陀萝的花药而研究成功的。1968年科学家们又研究水稻花药培养，产生了水稻花粉植株，这将使快速培养农作物的设想成为现实。我国首先把花药培养技术用于改良水稻的新品种。新品种具有抗倒伏、抗稻瘟病、抗白叶枯病的能力及丰产性能好的特性。我国目前用花药培养已培育出小麦、粳稻、籼稻、烟草、玉米、杨树、三叶橡胶树等多种经济作物。花药培养技术不仅在科研单位开展，就是在农村的科技研究小组也能进行，它使我国农业育种工作大大向前推进。

　　再说体细胞组织培养技术。大家都知道，农民伯伯常常把一根柳树条或一根葡萄的枝条插在湿润的泥土里，它都会发芽，长出一个完整植株。同样道理，把植物的一小块叶子、一小块茎尖或一个幼芽，也就是一小块植物组织放在一个容器里，供给一定的营养物质，在一定的温度、湿度下，它就会分化形成一个完整植株。这是什么原因呢？这是由于植物的体细胞具有全能性。那什么是植物体细胞的全能性呢？这就是说，植物的每一个体细胞内都蕴藏着制造这种植物的全部遗传密码。当体细胞构成植物整体时，它的遗传密码不表现出来。当体细胞变成离体细胞时，适宜条件下，体细胞内的遗传密码就会表现出来，离体细胞或植物组织就会发育成一个完整的植株。

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