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生物技术的热门领域_[资讯&]白毛乌头

时间:2021/07/09 23:52:12 编辑:

生物技术的热门领域

当今学科之间的交叉与渗透形成了许多新兴学科,其中化学生物学的迅速崛起,显示出化学与生物学相互迅速渗透的一种发展趋势,用生物技术制造新型材料更是各国竞相开展研究的热门领域。多年从事这一领域研究的清华大学生物系教授陈国强认为,生物技术与化学合成方法相结合,能够获得单纯用化学或生物学的方法无法得到或制造成本过高的新材料,特别是 那些具有特殊性能的材料,如生物相容性、生物降解性、光学活性、压电性、导电性和材料的高稳定性等。同时这些新材料的研究开发,也需要材料、化学、医学、电子、物理、 微生物、分子生物学、发酵工程和化学工程等各领域相互合作以及工业界的参与,才能开发出真正有市场应用前景的新材料。目前美国、西欧各国及日本等在化学与生物学结合方面开展了大量工作,国外许多著名的大学如哈佛大学、麻省理工学院、苏黎世高工、东京理工学院和慕尼黑大学等都成立了跨学科的研究所,对新材料的开发进行多学科的协作研究,还有一些大学计划将原来的化学系更名为化学与化学生物学系。而我国在多学科协同开展新材料的研究方面尚需加快步伐。近年来最活跃的两种生物材料,即由生物合成的乳酸聚合而成的聚乳酸(PLA)和由生物合成的聚羟基脂肪酸酯(PHA),因具有良好的性能及同时兼具生物工程材料和生物医用材料应用特性,已分别成为半天然生物材料和天然生物材料的典型代表。目前,生物材料的应用已进入到医学、农业、日常生活等许多领域,而且随着环境污染问题的日益严重,生物材料的市场应用将得到极大促进。  在微生物合成PHA方面,目前我国已经能够工业化生产系列PHA材料。在PHA作为生物医用材料方面,我国微生物、分子生物学、发酵工程、化学工程和高分子材料科学领域的科学工作者通过三个五年计划的奋斗,在总体水平上已经不在发达国家之下。在已合成出来140多个新型PHA中,有10个新的PHA是我国科研人员发现的,同时还发现了与合成PHA有关的 12个PHA合成酶基因。对于技术日臻成熟的的聚乳酸PLA、PHA来说,其作为医用生物材料的前景更好。清华大学在“九五”期间,对生物材料聚羟基脂肪酸的微生物合成、发酵生产、高分子性能的研究和应用开发上进行了多学科协同攻关的尝试:由生物、化工、材料、化学和高分子学科组成的攻关队伍经过5年的努力,在广东江门生物技术中心开发成功了工业化生产新型PHA:3- 羟基丁酸和3-羟基己酸的共聚物PHBHHx(聚羟基丁酸酯-c o-羟基己酸酯)技术,并发现PHBHHx具有比聚羟基丁酸PHB和聚乳酸PLA更好的机械性能和生物相容性,在生物材料和组织工程应用方面有很好的发展前景。PHBHHx是目前发现的细菌可以合成的一种力学性能******的生物降解 材料,能够真正将生物材料和塑料所拥有的独特性质应用到人类生活中去。目前清华大学开发的大规模生产PHBHHx 的生产工艺技术已经出口美国,正在开发中的PHA产品为第四代的PHA,即聚羟基丁酸酯-co-羟基辛酸酯或PH -BO,还有更多新型的材料正在陈教授的实验室中研发。由于不可降解塑料造成白色污染、化学农药残毒对人畜带来危害等问题的不断出现,生物加工技术已成为本世纪初生物技术的热点领域之一。化学与生物学交叉与渗透无疑给化学化工专家提供了一个范围更加广阔的发展空间。陈教授认为,未来新材料的开发,特别是工业界对材料的要求,对一些无法化学合成的高分子结构,如以苯环衍生物为单体的高聚物和一些手性单体高聚物,应由微生物、分子生物学和发酵工程领域的专家组成联合攻关队伍,对终端产品进行全面分析,最终得到所需的材料。

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