生物技术绪论公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第一讲 绪 论海洋生物学技术第1页第1页地球上有多少海和洋在地球四大洋中归属海和湾共在地球四大洋中归属海和湾共6060个。个。属于太平洋共属于太平洋共2626个；个；属于大西洋共属于大西洋共1515个；个；属于印度洋有属于印度洋有1010个；个；属于北冰洋有属于北冰洋有9 9个。个。第2页第2页中国地图中国地图第3页第3页l地球表面积约为5.1亿km2，其中陆地表面积为1.48亿km2，占总面积29%；海洋达3.62亿km2，占总面积71%l我国陆地面积960万km2，中国渤海、黄海、东海与南海面积共计472万km2。l海洋生物有49个门类，至少16万种以上，并且许多种类为海洋生物所独有。l21世纪是海洋世纪。第4页第4页海兔第5页第5页苔藓虫第6页第6页海洋对人类生态服务价值l海洋：生态系统调整器海洋：生态系统调整器l全球海洋对人类生态服务价值类别包括气体调整、干全球海洋对人类生态服务价值类别包括气体调整、干扰调整、营养盐循环、废物处理、生物控制、生境、扰调整、营养盐循环、废物处理、生物控制、生境、食物产量、原材料、娱乐和文化形态等。食物产量、原材料、娱乐和文化形态等。l 计算结果是全球海洋生态系统价值为每年计算结果是全球海洋生态系统价值为每年461220461220亿亿美元，每平方公里海洋平均每年给人类提供生态服务美元，每平方公里海洋平均每年给人类提供生态服务价值大约为价值大约为5770057700美元。美元。第7页第7页国际上海洋高技术发展有下列五个重点领域：1 1、海洋生物技术、海洋生物技术2 2、海洋生态系统模拟技术、海洋生态系统模拟技术3 3、海洋油气资源高效勘探开发技术、海洋油气资源高效勘探开发技术4 4、海洋环境观测和监测技术、海洋环境观测和监测技术5 5、海底勘测和深潜技术、海底勘测和深潜技术 海洋科学研究、海洋高技术开发已上升到各国最海洋科学研究、海洋高技术开发已上升到各国最高层次决议范围，并进行了战略性规划安排。高层次决议范围，并进行了战略性规划安排。第8页第8页 19961996年海洋高技术作为第八个领域列入国家高技术研年海洋高技术作为第八个领域列入国家高技术研究开发计划（究开发计划（863863计划）。计划）。到到19981998年，我国海洋高技术产业产值实现年，我国海洋高技术产业产值实现500500多多亿元。我国海洋高技术主要包括海洋油气勘探亿元。我国海洋高技术主要包括海洋油气勘探开发技术及其产业、海洋生物技术和海水养殖开发技术及其产业、海洋生物技术和海水养殖业、海洋监测技术及海洋仪器制造业、海水淡业、海洋监测技术及海洋仪器制造业、海水淡化和海水直接利用技术、海洋能开发技术、海化和海水直接利用技术、海洋能开发技术、海洋信息技术等。洋信息技术等。第9页第9页21世纪初中国海洋科技发展目的世纪初中国海洋科技发展目的1 1、极地资源与环境关键科学、极地资源与环境关键科学2 2、南沙群岛及其邻近海区研究、南沙群岛及其邻近海区研究3 3、深海资源勘探与开发技术、深海资源勘探与开发技术4 4、海底探查技术、海底探查技术5 5、海洋资源综合利用技术、海洋资源综合利用技术6 6、海洋生物资源连续开发利用技术、海洋生物资源连续开发利用技术7 7、海洋生物技术、海洋生物技术8 8、海洋环境保护与生态环境修复技术、海洋环境保护与生态环境修复技术9 9、海洋信息技术、海洋信息技术1010、海洋环境预报技术、海洋环境预报技术第10页第10页海洋生物技术定义海洋生物技术定义生物技术定义生物技术定义 广义上讲，利用有机体或其一部分生产各种生物品或为合用目的定向改良动植物遗传特性或培养含有特殊用途微生物技术。因此，生物技术是一门综合性交叉学科，其基础是生物学、化学和工程学。第11页第11页海洋生物技术 按照广义生物技术定义，海洋生物技术能够定义为利用海洋生物或其构成部分生产有用生物产品以及定向改良海洋生物（包括海洋微生物）遗传特性综合性科学技术。海洋生物技术兴起于本世纪80年代，是海洋生物学一门新兴研究领域。第12页第12页海洋生物技术研究内容从狭义上讲，海洋生物技术研究关键内容是以海洋生物为对象，综合应用基因工程、细胞操作和细胞培养等技术手段。（1）开发、生产和改造海洋生物天然产物以便用作药物、食品和新材料为人类服务；（2）定向改良海洋动植物遗传特性，为海水养殖提供含有生长快、品质高和抗病害优良品种；（3）培养含有特殊用途“超级细菌”，用来清除海洋环境污染，保护海洋环境，或者生产含有特定生物活性物质。第13页第13页海洋生物技术研究现实状况海洋生物技术研究现实状况海洋动物方面研究现实状况海洋动物方面研究现实状况 利用生物技术改良含有主要经济价值海水养殖生物遗传特性，是海洋生物技术主攻方向之一。美国、加拿大、英国、法国和日本等发达国家将基因工程、细胞工程和老式技术相结合，在水产养殖生物新品种哺育方面，已取得明显进展。美国学者利用染色体组操作技术，取得了雌核发育和雄核发育虹鳟鱼以及三倍体牡蛎等等。第14页第14页 加拿大学者将抗冻蛋白基因转移到鲑鱼体内，培养出抗冻鲑鱼；将生长激素基因转移到鲑鱼体内，使转基因鱼生长速度比对照鱼高4-6倍。日本在鱼类单性发育技术上取得了很大发展等等。第15页第15页在海藻方面研究现实状况 在大型藻方面，已经成功地从紫菜和海带中分离出原生质体并进行培养，并在此基础上，开展了细胞融合研究，大型藻质粒发觉和开发是藻类基因工程基础。在微藻方面，建立了小球藻和螺旋藻大规模生产技术，开展了微藻转基因技术研究等等。第16页第16页在海洋微生物方面在海洋微生物方面1、相关降解石油“超级菌株”研究是当今海洋生物学热点之一。已发觉约有40个属细菌能过降解石油。2、在能产生特殊物质或含有特定生物功效新海洋细菌筛选与分离研究也取得了可喜结果；3、发展和建立了海洋微生物分子分类以及快速鉴定办法等等。第17页第17页在其它方面研究现实状况在其它方面研究现实状况（1）纯种保留（2）生物反应器和传感器（3）海洋环境保护（4）疾病诊断与预防（5）海洋生物活性物质（6）海洋新材料第18页第18页我国海洋生物技术发呈现实状况 中国海洋生物技术通过近年来科研人员努中国海洋生物技术通过近年来科研人员努力以及组织部门有效协调和管理，取得了明显结力以及组织部门有效协调和管理，取得了明显结果。海洋生物资源开发利用已形成比较系统技术果。海洋生物资源开发利用已形成比较系统技术体系，已经具备一定技术基础。海洋生物技术主体系，已经具备一定技术基础。海洋生物技术主要在下列几种方面进行了研究：要在下列几种方面进行了研究：第19页第19页（1 1）海水养殖物种优良种苗哺育和保留。）海水养殖物种优良种苗哺育和保留。主要包括组织哺育及细胞工程育苗研究，虾、贝类三倍体育种技术研究，海洋生物基因工程育种研究；海水养殖动物雌核发育和性别控制研究。通过三年研究建立了大型海藻良种克隆纯培养及保留技术、海藻生物反应器育苗技术、对虾、牡蛎、扇贝、珠母贝等多倍体诱导哺育技术等，已建成国家级紫菜种质和国家科技兴海宁波转移中心，及其下属南北3个紫菜种苗生产基地。另外，对虾性控技术、全雌牙鲆种苗哺育、名贵石斑鱼性控研究方面也取得主要进展。第20页第20页（2 2）海洋生物活性物质研究与开发。）海洋生物活性物质研究与开发。主要包括海洋药物开发；海洋生物制剂及制品开发。通过多年努力，一些项目取得了可喜成效，新型抗艾滋病海洋药物911研究开发，己获准进入期临床试验，成为我国含有自主知识识产权第一个进入临床试验抗艾滋病药物。抗肿瘤新药K001也已完毕所有临床前研究，并建立了专门原料养殖基地。甲壳质衍生物“916”抗动脉粥样硬化新药也申报了临床研究。海洋碱性蛋白酶和溶菌酶研究，已取得产酶菌最佳培养条件、液体浓缩酶制备工艺和最佳稳定剂配方，构建了基因库等等。第21页第21页（3 3）海洋生物基因资源研究与开发。）海洋生物基因资源研究与开发。主要包括海洋生物功效基因组研究；芋螺毒素基因工程和药物研究；对虾病毒分子生物学研究。其中，对虾病毒分子生物学研究，在国际上率先完毕了严重危害我国对虾养殖业对虾白斑杆状病毒基因组全序列测定工作，当前已分别构建了正常和病变对虾组织cDNA文库，测定了近百个病毒表示序列标识（EST）及近千个对虾表示序列标识，另外还开发了实用对虾白斑杆状病毒快速检测PCR试剂盒，使我国对虾病毒分子生物学研究处于国际领先水平。第22页第22页 问题：问题：海洋生物技术力量分散，长期以来海洋生物产业结构和布局不尽合理，海洋开发总体科技水平不高，尤其是海洋生物资源开发始终处于粗放式状态，严重阻碍了中国海洋生物产业发展。在海水养殖业也存在着养殖产业结构单一、种质退化、对病害和环境胁迫防御能力下降等问题，严重制约海水养殖业健康发展。为此，应当培养一批含有创新能力学术带头人，造就一支高水平科研队伍，形成我国海洋生物高技术创新体系，使我国海洋生物技术再上一个新台阶。第23页第23页发展海洋生物技术，实现产业化对策 1、发展海洋生物技术是增长海产品附加值增长海产品附加值，增进海洋经济发展有效路径 海洋生物活性物质开发，使本来没有利用价值生物资源（甲壳质等）通过科技形成高附加值产品，出现了一批有市场前景海洋生化制品和海洋药物。同时，增进了海洋经济发展，使海洋产品向多元化发展，为进一步调整海洋产业结构奠定了一定基础。第24页第24页2、产、学、研相结合是加快科技结果转化必由之路 推动产、学、研结合，勉励科研院所，高等学校科技力量以各种形式进入公司或公司集团，参与公司技术改造和技术开发，以及合作建设中试基地，加快科技结果在公司中转化推广和应用。按照市场经济规律，最后以公司推动科技结果转化。第25页第25页3、与科技兴海相结合，建设中试基地是加速科技结果转化，推动产业发展主要路径 建立示范基地，加速科技结果转化，推动产业发展，是科技兴海一个主要发展模式。每个基地都制定了各自规划和实行方案。有些基地利用海洋生物技术结果中试和产业化，有些与科研院所结合，利用高新技术改造老式产业，不但起到了试验和示范作用，并且使科技结果得到转化，形成一批新型科技公司，从而带动了地方海洋产业发展。第26页第26页4、加强国际交流合作是增进海洋生物技术研究与开发主要路径 国际社会在海洋生物技术领域取得了诸多好经验和结果，值得中国科学家、公司家和政府管理人员认真借鉴和吸取。国家863计划海洋生物技术主题共20多项研究课题在相关研究领域进行了国际合作，取得了好成效。要充足抓住全球注重海洋生物技术开发有利时机，围绕全球关怀问题，大力开展国际合作，在资金和技术方面取得有效支持，互相交流，寻求合作机会，增进中国海洋生物技术发展，同时为全球海洋生物技术发展作出更大奉献。第27页第27页