计量科技与生物技术

　　自从有科学知识以来，人类就未停止过对生命现象的探索。21世纪是生命科学快速发展的时期。研究生命科学是相当复杂的，不像其他传统学科，比如物体的直线运动或曲线运动等，用物理学，数学公式就能描述。要搞清生命科学的本质是非常困难的，由认识生命的本质开始，我们在生命科学和生物研究中，已经形成了一个规模庞大的科学体系。其中基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等方面的技术成果，在许多事关国计民生的领域已经得到了广泛的应用。这说明我们正处于生物技术时代的伟大历史性变革中。同时，对计量科学技术在生命科学基础研究和生物研究中的基础作用也提出了更高的要求和新的课题。　　

　　那么，什么是生物技术工程呢？计量科技与生物技术工程有什么关系呢？其实生物技术工程是一门综合性科学技术，它是利用生物学和工程学的基本原理，按照人们的意识加工生物体，赋予生物体以某种特需的功能，直接利用生物体及其功能，在人为的控制下，为人们提供所需要的商品或提供社会服务。生物技术工程和计量科技一样，与我们的生活密切相关。生物导弹—诊治癌症新方法　　以前，人类对癌症束手无策，生物技术为我们诊断和治疗癌症提供了新的方法和手段。据美国科学家称，美国癌症研究发现了一个诊断癌症的方法，经过抽血取活细胞进行计量检测，只要有5％的致癌因素就能分析出来可能患什么癌症。　　

　　目前，治疗癌症的方法也不少，放疗是其中一种方法，在放疗机对癌部位进行放疗时，放疗的剂量必须进行准确控制，超过5％的剂量对癌症周围好的细胞组织有被损坏的可能，在过去由于对癌症放疗有恐惧感，打开放疗机就赶快离开了，烧伤病人的现象时有发生，可是，如果剂量小于5％，癌细胞就杀不死，达不到治疗癌症的目的，而且还延误疗程，危及生命。生物技术研发出来后，治疗癌症有了新的武器，这种武器叫“生物导弹”，它将抗癌药物或某种毒素蛋白接到一个特异性很强的单克隆抗体上，组成“导弹药物”。这种“药物导弹”一旦进入生物体，它就会像火箭飞弹那样直射癌细胞，将其“击毁”。日本科学家称也找到了一种叫“ＴＮＦ”的糖蛋白，只要计量准确，只需很少的一点，就可以将生物体内的癌细胞全部杀死，而对正常细胞无害。

　　新植株—上结西红柿下结土豆　　

　　我国是一个农业大国，解决13亿人口吃饭是一个大问题。要提高粮食作物的产量，除必须有其它条件保证外，还需要有好的、产量高的种子。提高产量的良种只能靠生物工程的研究与开发。比如，对那些盐碱地、干旱地以及高寒地区，就可通过基因工程、细胞工程培育出抗盐碱、耐干旱、耐严寒的作物品种，使低产变为高产。用生物工程的手段，还能培育出抗病、抗除草剂等抗性细胞系列。可以培育出含蛋白质高的水稻品种。国外把土豆和西红柿进行细胞融合，将所产生的杂交细胞培育成植株，这种新植株的地面部分结出西红柿，地下则长出土豆。在作物杂交的过程中，就广泛应用着计量检测技术。　　

　　此外，通过选育和构建生长快、蛋白质含量高的微生物来生产单细胞蛋白；用基因工程或细胞工程选育能直接利用纤维素的微生物；借助先进的发酵工艺生产饲料蛋白等。这些都能为加速畜牧业的发展提供营养丰富的精饲料。中国计量科学研究院对农业生物技术提供准确的计量检测技术，如建立了糖度标准、磁化育种等，为农业生物的研发、应用提供了可靠的技术服务和技术基础。

　　计量测试—变废为宝　　

　　随着现代化学工业的发展，环境污染问题日趋严重。通过生物技术工程解决污染时，有许多工艺过程是无毒或低毒的，不易造成污染，即使有轻度污染，也是比较容易解决的。同时也可以通过生物技术工程清除污染，运用计量检测的方法，利用某些生物反应对有毒物质的微生物进行消毒，把有害的废水及物质变废为宝。用计量测试的方法使污染地区能分解有毒物质的微生物，防止污染区的微生物繁殖，清除污染。美国就曾用这种方法清除过贮油罐泄漏所引起的污染。　　

　　在能源使用上进行开源节流已成为世界各国十分重视的问题。在计量测量的帮助下，生物工程也能大显身手。与化工过程相比，生物过程是一个低耗能过程。比如，将霉菌淀粉酶基因转入酵母菌，使之直接利用生淀粉制造酒精，就可节约能源60％左右。再比如将木质素解聚酶基因和纤维素酶基因克隆到酵母菌中，使之能直接利用稻草、木屑来生产酒精，这将是一个取之不尽的新能源。还有用工程菌进行二次采油，用工农业废弃物生产沼气等等。基因研究—完成水稻框架序列　　

　　我国生命科学基础性研究的优先发展领域是基因组和功能基因组学、重大疾病相关基因的识别、分子生物学与生物化学、细胞和发育生物学、神经生物学、动植物区系的系统演化与协同进化、生物信息学等。在基因组研究方面，在基因组这一前沿领域，我国科学家承担了人类基因组1％的测序任务，是继美、英、法、日、德后成为正式参加国际人类基因组合作项目的第6个国家，也是惟一加入该计划的发展中国家；克隆了功能新基因的全长ＣＤＮＡ多条，已申请一批国内外专利；证明了东亚人群的基因组与其他现代人群一样起源于非洲等。最近，中国科学院在水稻基因组研究中取得重大进展，已经发表了水稻基因组的框架序列，并在参加水稻基因组完成序列图测定的国际合作中率先完成了第四号染色体的工作。我国在微生物基因组测序方面也已成为主要的参加国，迄今已完成了钩端螺旋体等6个微生物的全基因组测序。（2004年08月27日 ）