一、現(xiàn)代生物技術
現(xiàn)代生物技術是以DNA分子技術為基礎,包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現(xiàn)代生物技術在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程、治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測等方面發(fā)揮著重要的作用。由于現(xiàn)代生物技術對解決人類面臨的重大問題如:糧食、健康、環(huán)境和能源等將開辟廣闊的前景,因此越來越為各國政府和企業(yè)界所關注,與信息、新材料和新能源技術并列成為影響國計民生的四大科學技術支柱,是21世紀高新技術產(chǎn)業(yè)的先導。
(一)遺傳工程
遺傳工程的研究發(fā)展,為器官移植提供了一個很有前途的新手段——利用動物的器官代替人的器官??茖W研究表明人體異種器官移植,豬較為合適。首先豬器官的大小與人的相當,生理上也比較接近;其次豬在無病原體條件下比較容易飼養(yǎng)和容易保證無病的供體;此外豬的繁殖率高,每窩可產(chǎn)十幾只豬崽,存活率也較高。為了保證植入的器官不被排斥,生物學者正在培養(yǎng)具有人的基因的新型豬,這種豬叫轉基因豬。
在農(nóng)業(yè)生物技術中,轉基因動植物的研究與開發(fā)最為突出。1983年轉基因植物問世,1986年被批準進入田間試驗,根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部動植物檢疫局(APHIS)的數(shù)據(jù),截止1997年1月31日,美國已批準的轉基因植物田間試驗達2584例。近年來,抗除草劑的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力強、耐貯性高的番茄、具有高含量必須氨基酸的馬鈴薯等轉基因植物開始進入市場,成為農(nóng)業(yè)生物技術的第一批成果;轉基因的瘦肉型豬、高產(chǎn)奶的奶牛和能從奶中提取藥物的轉基因羊等也將進入實用化階段。未來農(nóng)業(yè)的模式將是:農(nóng)業(yè)工廠化,按人類要求高水平的控制環(huán)境因素,實現(xiàn)規(guī)模化、機械化、自動化生產(chǎn),產(chǎn)生質量穩(wěn)定、供應穩(wěn)定、價格穩(wěn)定、營養(yǎng)豐富的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品;安全的轉基因動植物投放市場;具有營養(yǎng)保健、醫(yī)療功效的獵牛羊、蔬菜水果等轉基因食品大批走向餐桌。
農(nóng)業(yè)生物技術的應用在我國也取得了豐碩成果,我國用花藥培養(yǎng)、染色體工程等育種技術培養(yǎng)出才稻、小麥、油菜、橡膠等一批作物新品種、新品系、新種質。其中較突出的有京花3號、小偃1 o 7號小麥和中花1 o號水稻等新品種,具有優(yōu)質高產(chǎn)、抗病、抗鹽堿等特性,已經(jīng)在生產(chǎn)中推廣應用。我國轉基因技術在家畜及魚類育種上也初見成效,中科院水生生物研究所在世界上率先進行轉基因魚的研究'成功地)將人生長激素基因、魚生長激素基因導入鯉魚,育成的當代轉基因魚生長速度比對照組快’并從子代測得生長激素基因的表達,為轉基因魚的實用化打下基礎。
(四)海洋生物技術
隨著海洋生物學的發(fā)展和海洋生物資源開發(fā)規(guī)模的擴大,海洋生物技術興起并成為一個新的研究開發(fā)領域。海洋生物技術的研究范圍廣泛,發(fā)展迅速。其中包括探索、開發(fā)和利用有價值海洋生物,優(yōu)良養(yǎng)殖品種的培育和病害防治,海洋生物天然產(chǎn)物的利用,海洋特殊功能的闡明和利用,海洋生態(tài)系統(tǒng)的闡明和利用,海洋生物利用系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。海水養(yǎng)殖、海洋生物、天然產(chǎn)物開發(fā)和海洋環(huán)境保護的生物技術是三大研究熱點。
1996年,我國政府已將海洋生物技術列入863計劃,主要方向是大規(guī)模發(fā)展海水養(yǎng)殖。并已初見成效。海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量、海藻、貝類等產(chǎn)量均居世界首位,對蝦產(chǎn)量也曾一度居世界首位;裙帶菜無性繁殖系、三倍體扇貝和牡蠣的培育,都已列入國家“攀登計劃”,正在組織實施;山東省海藻養(yǎng)殖和海藻化工已成為世界上該領域第一大產(chǎn)地。此外我國在世界上首次研究成功了海帶的單倍體育種技術、紫菜的體細胞育苗技術、對蝦的三倍體與四倍體育苗技術、對蝦精莢移植技術等;在海水魚、貝類的三倍體育苗技術和魚類性別控制技術的研究方面也取得了重大進展。
二、信息技術
計算機技術與現(xiàn)代通信技術一起構成了信息技術的核心內(nèi)容。信息技術主要是指利用電子計算機和現(xiàn)代通信手段實現(xiàn)獲取信息、傳遞信息、存儲信息、處理信息、顯示信息、分配信息等的相關技術?,F(xiàn)代信息技術是以電子技術,尤其是微電子技術為基礎,以計算機技術(信息處理技術)為核心,以通信技術(信息傳遞技術)為支柱,以信息技術應用為目的的科學技術群。包括信息獲取技術、信息處理技術、信息傳遞技術、信息控制技術、信息存儲技術等內(nèi)容。具體來講,信息技術主要包括以下幾方面:
1.感測與識別技術。它的作用是擴展人獲取信息的感覺器官功能。它包括信息識別、信息提取、信息檢測等技術。這類技術的總稱是“傳感技術”。它幾乎可以擴展人類所有感覺器官的傳感功能。傳感技術、測量技術與通信技術相結合而產(chǎn)生的遙感技術,更使人感知信息的能力得到進一步的加強。
2.信息傳遞技術。它的主要功能是實現(xiàn)信息快速、可靠、安全的轉移。各種通信技術都屬于這個范疇。廣播技術也是一種傳遞信息的技術。由于存儲、記錄可以看成是從“現(xiàn)在”向“未來”或從“過去’向“現(xiàn)在”傳遞信息的一種活動,因而也可將它看作是信息傳遞技術的一種。
3.信息處理與再生技術。信息處理包括對信息的編碼、壓縮、加密等。在對信息進行處理的基礎上,還可形成一些新的更深層次的決策信息,這稱為信息的“再生"。信息的處理與再生都有賴于現(xiàn)代電子計算機的超凡功能。
4.信息施用技術。是信息過程的最后環(huán)節(jié)。它包括控制技術、顯示技術等。
傳感技術、通信技術、計算機技術和控制技術是信息技術的四大基本技術,其中現(xiàn)代計算機技術和通信技術是信息技術的兩大支柱。