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改变人类生活的十大生物技术

2013-03-01 11:08
科技潮人
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  生物技术全球议程委员会(Global Agenda Council on Biotechnology)是世界经济论坛(WEF)下的全球网络之一,由生物技术领域中的世界知名专家组成。近日,生物技术全球议程委员会揭晓了能够帮助人类满足快速增长的能源、食物、营养,以及健康需求的“十大最重要生物技术”。这十项生物技术分别为:

  化合物、能源、燃料和原料的可持续生物生产

  在 20世纪,人类活动将世界碳氢化合物化石储备消化近半。这些储备花费了6亿年的积累,属不可再生资源,它们的开采、精炼以及使用对人类温室气体的释放以及地球气候变暖起到了主要的推动作用。为了保持人类社会持续向前发展,则必须使用碳中性(carbon-neutral)的替代资源。实现这一目标的关键技术就是生物合成,也就是说利用可再生的植物生产化工、燃料也原料的生物基产品。

  实现食物可持续生产的生物技术

  人类人口的持续增长给人类粮食(以及饲料、燃料)的生产带来了日益严峻的挑战。尽管具有争议,但农作物的遗传改良确实支持了农业产量的增长。在2011年,全球29个国家大约种植了4亿英亩的通过生物技术开发的作物,其中19个国家是发展中国家。只要管理得当,这些作物可减少农药使用以及耕作。

  利用海水的生物工艺

  地球的70%的表面被海水覆盖。海水是地球上最丰富的水资源,但是我们还没有发掘出海水的全部潜力。例如,对可以在海水中生长的嗜盐细菌进行遗传改造,使其生长更快,用于伸长有用的产品——化合物、燃料以及聚合材料。海洋农业也是非常有前景的技术,它的基础是来自海洋的光合作用产生的生物质,如大型藻类和微型藻。

  零排放的生物处理工艺

  依靠生物技术,零废弃物的可持续发展目标有可能成为现实。废弃物经过生物法再炼重新变为有用的化合物、燃料,从而实现没有净浪费的完美循环。生物技术的进步是的废弃物变得简单化,从而有利于减少有毒物质,并且有助于这些废弃物在其他过程中的利用,推动社会逐步接近零废弃物的可持续发展目标。

  利用二氧化碳生产原材料

  生物技术有望为解决持续上升的二氧化碳水平提供解决方案。在生物技术领域中的一些新的进展正在快速加深我们对于生物体消耗和利用二氧化碳的理解。通过利用这些自然生物系统的力量,科学家们正在开发一大批新的技术,将含二氧化碳以及1碳分子的废弃物转变为能源、燃料、化合物以及新的材料。

  再生医学

  由于人类寿命的延长以及对人体损伤的修复,再生医学已经变得越来越重要。基于各种生物材料的组织工程的发展也推动了再生医学的发展。最近,干细胞,尤其是诱导多能干细胞已经证明了再生医学的有一个重大的机会。组织工程和干细胞(包括诱导多能干细胞)技术的联合将在不久的未来实现对受损或衰老器官的人类器官替换。

  药物和疫苗的快速、准确的研发与生产

  全球性的流行病依然是人类面临的最真实、最严重的威胁之一。生物技术在快速确定生物威胁、研发并生产潜在疗法等方面具有巨大的潜力。前沿的生物技术已经具有了针对任何病毒目标快速生产治疗药物和疫苗的潜力。这些技术(包括信使疗法、免疫疗法、结合的纳米颗粒、基于结构的改造等)已经为改善全球健康带来了实质性的候选药物或疗法。

  准确、快速、便宜、个体化的诊断与预后

  寻找更好的药物靶标,并结合纳米技术和信息技术,有可能开发快速、准确、具有个性化且价格便宜的诊断与预后系统。

  改善土壤与水资源的生物技术

  耕地和淡水是地球上最为重要的有限资源。滥用和不恰当使用给这些资源带来了威胁,同时对这些资源的需求量也在增长。生物技术的发展已经带来 了一些技术,可以恢复这些资源的可用性。生物修复、生物再生、生物放大等新一代技术不仅可以进一步恢复这些资源,也可以提高这些资源的利用潜力。

  基因组测序推动医疗健康发展

  人类第一个基因组测序花费了13年时间和15亿美元。而现在完成一个人类基因组测序则只要一天时间,花费不到1000美元。对人类30亿碱基对的分析让我们知道,人与人之间存在数百万碱基对的差异。在多数情况下,这些差异不会造成任何问题,但是在少数情况下,它们会引发疾病或者是疾病易感性。我们对这些遗传变异以及它们表型结果的理解将持续不断地对医学研究和实践产生推动作用。

  这十项技术是在2012年11月12号至14号在世界经济论坛 2012全球议程峰会(迪拜)上提出,并在2013年世界经济论坛年会(达沃斯)上确定。“生物技术全球议程委员会提名的这些技术几乎代表了生物技术的所有类型。废物利用、个体化医疗、海洋农业是生物技术可以提供解决方案的几个富有挑战的代表领域。”担任委员会主席的韩国科学技术高级研究院Sang Yup Lee教授说。他还表示,监管的确定性、公众的认知以及投资是生物技术发展的关键推动力。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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