巧夺天工的魔术师

由于生物工程是按照人们预定的目的,设计好生物“蓝图”,在实验室经过有预见性的、精确而严密的实验过程,通过对生物材料的人工操纵,创造出人们预想的结果,再通过一系列生物工程的技术,以获得新产品为人类服务。因此生物工程技术既能解决某些物理或化学手段能够解决的问题,也能解决某些物理或化学手段不能解决的问题。它所涉及的技术类型多样,主要有 DNA 重组技术、基因合成、细胞融合、细胞培养、微生物发酵、分离纯化和仪器设计等等。

随着科学技术的发展,周边学科的相互渗透,要想简单指出生物工程所涉及的领域、范围实在是太困难了。是否可以这样说,生物工程,犹如“魔术师”的手,已伸向各个领域,创造出了魔术般的奇迹。小到日常生活琐事, 大到人类社会日常生活中的重大问题。

如果将生物工程应用于工业领域,则构成了生物工业,如化学工业领域

(包括香料、人造调味品、塑料、纺织品⋯⋯)、能源领域(包括甲醇、乙醇、沼气、氢气、生物新能源⋯⋯)、生物冶金学领域(细菌冶炼铜、金、铀⋯⋯)。另有食品、医药、国防、环境保护等等。

生物工程的核心是基因工程,而生物工程的基础则是微生物工程。下面我们用生物中的微生物为例子,以表解形式(图 1)看看生物工程所涉及的领域及其与我们的密切关系。

此表解分门别类的表示了微生物通过生物工程技术的系列化人工操纵所

产生的多种多样的物质以及所涉及的各种应用领域。这些产物和所涉及的具体技术和部门分别有食品工业、制药工业、酶制剂工业、饲料工业、发酵工业、化学工业、机械工业、基因工业、石油工业、矿业、酿造业、医疗卫生事业、污水处理、仪表、宇宙开发、计算机等。

值得注意的是,随着生物工程的发展和外延,并与其它高技术汇合,将会形成某些新的产业。

例如生物信息产业和生物医学产业。生物工程与现代信息技术中的微电子技术、计算机技术汇合,将会出现一个全新的当代高科技前沿领域——生物芯片和生物计算机技术。这是一些先进工业国在发展生物电子学方面工业竞争的焦点;生物工程与现代医学技术、新材料技术汇合,将会出现另一个当代高科技前沿领域,脑移植技术、人工器官的研究和移植等生物医学产业。大致情况请见图 2。

虽然生物工程前程似锦,但它也可能给人类带来潜在的危险:一是生物灾害,例如“生物污染”、“生物暴力”、“生物战争”;二是可能会出现一些当代医学尚无法对付的致病微生物或新物种;另外还涉及到某些社会学问题,在发展生物技术工程的同时,还应注意与人类优良的伦理、道德、观念等传统相衔接,例如人的性别控制、借腹怀胎都将逐渐成为可能,甚至人的无性生殖也会成为现实。这些如果处理得不好就会酿成一系列社会问题。总之,随着时代的发展,生物工程所涉及的领域将会愈来愈广,与周边

学科、技术相互渗透加速,与人类生存发展的关系也将更加密不可分。