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生物药品“植物制造”
作者：译/廖雅静时间：2006-06-14 16:05:36 来源: 生物技术世界浏览评论
如果不需要考虑国际规范，技术难关，以及安全性命题，仅按字面意思理解的话，生物制药也许本来可以简单到直接在树木上生长出药物。
文/Mariam Andrawiss
在2005年9月的联合国世界政府首脑峰会期间，联合国秘书长科菲.安南呼吁对千年发展目标（MDGs）施以更强烈的支持。这些目标，包括在2015年前寻求治愈大部分全球性社会经济弊病的途径，以及在发展中国家和发达国家之间搭建共同条约的基础。
在8个千年发展目标中，有两项与疫苗接种和传染性疾病直接相关。第三项则是寻找为发展中国家提供他们能够负担得起的必须药品，以及与私人部门经济合作谋求新技术的利益。考虑到每年有成百万的人口由于缺乏有效的药品和疫苗，不必要的丧生，遭受疾病或生存环境的折磨。必须的药品除了能够挽救生命，增强健康体质，还应该是人们能够得到并且经济上可以负担的高质量的药物。
目前的研究提示了开展分子农业的前景，利用植物生产药品可能会为成功制造一系列在研究和诊断中使用的蛋白质提供一条有效的途径。
利用植物生产药用蛋白具有以下若干优点：成本低于以微生物发酵、昆虫和哺乳动物细胞培养为基础的传统方法。一些研究结果表明植物生产重组蛋白质的成本仅为微生物发酵系统的10%，或者哺乳动物细胞培养系统的0.1%。当生产高产蛋白的时候，植物的经济学优势是其它方式难以望其项背的。
另一项利用植物生产药品的主要优点在于能够进行快速评测的潜力。位于美国北加州的Biolex Therapeutics公司利用一种小型绿色水生植物浮萍Lemna生产重组的人体治疗用蛋白质。“从进行转化工作开始，到制造出转基因植株，我们只花费了3~4个月的时间就得到了能够投入生产的流水线，”公司的研发副总裁Lynn Dickey博士介绍到。
作为生物工厂的植物
利用植物进行大规模的生长、收获和处理药用蛋白质在技术上是可行的。经过基因修饰的作物包括可食用的疫苗，包括可以直接食用的或只需要经过部分处理的植物。通过将蛋白质表
达定位于植株的不同器官，如种子，从而创造出一个稳定的储存系统。将重组蛋白定位于细胞不同的亚细胞区域，如内质网——一个有利于它的正确折叠和组装的适宜环境，就能增加重组蛋白的生产总量。此外，对重组蛋白进行膜定位还有利于对产品的富集，从而使用于下游的纯化工作的成本最小化。最后，利用植物生产药物与通过动物或人体资源进行的生产不同，能够降低被来自人或动物体的病原体污染的风险。
到目前为止，利用植物生产药用蛋白质能够被分为以下3种：人源生物药用蛋白，包括生长激素，人血清清蛋白，β-干扰素，以及红细胞生成素；重组抗体，如IgG1、IgM；以及重组亚单位疫苗，针对诸如乙型肝炎表面蛋白，狂犬病毒糖蛋白，以及霍乱毒素B亚单位。
重组蛋白质表达水平的高低决定了分子农业能否成功产业化。在目睹了2003年度美国CropTech公司由于不能达到进行产业化生产必需的表达水平而导致破产之后，产量无疑成了核心问题。“产量是一个临界点，”费城托马斯杰佛逊大学的Hilary Koprowski博士是探索利用植物表达动物蛋白这一领域的先驱者，他谈到：“你能够通过扩大植株的种植量来克服这一点，而且这样做显然比使用哺乳动物细胞时要方便得多，但是这样做的同时，我们还是更倾向于依靠增加单产来提高产量。”
选择用于生产的植株对于决定产量是关键。常用作物可以分为下列4种不同的植物：多叶的植物，如烟草、紫花苜蓿、莴苣和大豆等；谷类以及荚果类；果实和蔬菜；以及纤维类和油类作物。其中每一种都各有利弊，通常仅作为执行生产重组蛋白功能的载体。
生产蛋白质的烟草
烟草是在实验室研发水平用来生产重组药用蛋白质时最广泛使用的一种植物。圣路易斯的植物生物工程公司 Chlorogen就选择了烟草来生产它的重组蛋白。“烟草已经经过相当长时间的应用了，它的作用类似于实验用的大鼠，”该公司的总裁和首席执行官 David Duncan博士说到，“烟草不但很容易进行转化操作，而且还是仅次于甘蔗的地球上第二大生物量生产者。烟草也是一种在一个生长季节能够收获多达5茬的作物，并且在收获后仍然在原始植株上进行再生长。与其它植物比，烟草的另一个优点是自花授粉，因此，即使某一个内在机制如母源性遗传被破坏了，仍然可以有效的降低交叉污染的可能性。”
引入由感兴趣的基因所编码的蛋白质的过程被称为转化，通常会使用两种手段。一种是通过载体介导，由植物寄生性的土壤农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导，向宿主基因组中引入外源性基因。另一种方法是基因枪法，将有DNA包被的微弹加速后射入植物组织中。
在经历转化过程之后，在各个阶段中基因表达和蛋白质稳定性的效率都需要进行最大化。启动子序列以及多聚腺苷酸信号序列对于高水平的转录都是关键性的影响因子。强大而且构成性表达的花椰菜花叶病毒的启动子35s（CaMV35S）就是经常选用的组织特异性启动子，该启动子仅仅在植物体的特定器官内才具有活性，且具有可以避免在营养器官内发生蛋白质积累的优点，从而防止对宿主植株以及接触非靶点器官后产生毒性。最后，可诱导的启动子能够允许目标蛋白的合成仅发生在某个特定的时期。
亚细胞定位是影响蛋白质生产的另一个重要因素。细胞内的区域化能够影响到蛋白质折叠，聚合，以及转录后修饰的过程。而这些都会影响到蛋白质的稳定性，从而间接的决定最终产
量。比较性的定点实验的结果表明利用植物或者动物中使用的N端的信号肽将蛋白定位到分泌途径上，是一处适宜折叠和聚合完整的免疫球蛋白和单链Fv片段的区域。一些对于蛋白质折叠和聚合具有重要作用的因子都出现在内质网的附近：这里是一个氧化性的环境，缺乏蛋白酶，并且含有丰富的分子伴侣。在缺乏定位信号的时候，蛋白质会在细胞外的空间内积累。
定位于叶绿体
叶绿体是植物体内另一个可供定位的细胞器。已经报道过一些基于叶绿体的分子农业的事例。能够对叶绿体进行遗传转化的重要性是基于以下两个重要的原因。第一，叶绿体是母源性遗传的，因此不会通过花粉传播到其他具有生殖匹配性的植物上。在考虑到基因转移可能造成的环境污染时这将具有重要的意义。第二，与目前使用的细胞核转化植株相比，利用叶绿体进行转化，生产蛋白质要有效数百倍。“回溯到20世纪80年代，人们发现每个细胞内含有约100个线绿体，每个叶绿体内拥有百份左右的DNA拷贝，”Duncan介绍到，“换言之，你就能在一个细胞内获得1万份的外源基因拷贝，我们称之为超表达。”
但是，叶绿体本身不具有进行大部分转录后修饰作用的能力，如糖基化。因此植物来源的重组蛋白通常缺乏哺乳动物细胞内常见的末端半乳糖残基和唾液酸残基的修饰，却具有糖基化的α-(1,3)岩藻糖和β-(1,2)木糖，前者在哺乳动物细胞内通常形成α- (1,6)的连接方式，而后者未见于哺乳类，而只在无脊椎动物中出现。。这一“外源性”的聚糖结构影响了人体利用和接受植物制造的蛋白。为了改进，研究人员已经在尝试使用纯化的人源性半乳糖基和唾液酸转移酶，在体外条件下修正植物来源的蛋白质。
最后，生产重组行性蛋白的成本还取决于要求达到的纯度，因为超过85%的开销都反映在下游的处理过程，而非生产中。植物这方面的优势在于一些重组蛋白可以在原始的或者部分处理过的材料条件下使用，从而显著的降低了成本支出。
分子水平上的一些对策已经被开发用来降低下游处理中的成本，例如将蛋白富集到细胞膜上，然后再通过膜的分级分离的方法纯化。或者定位到分泌系统也同样具有优势，因为经过这样加工的蛋白就不再必须对植物细胞进行破碎处理了。
市场机遇
植物制药所表现出的快速可评测性以及低廉的生产成本使科学家和实业家们对于生物农业的未来都充满斗志。 Kisung Ko博士是Koprowski在烟草中获取临床应用级别的单克隆项目的合作者之一，他介绍说：“一旦能够正确的表达蛋白，就能形成双赢的局面。” Duncan补充道：“对于未来我很乐观，我认为我们，包括欧洲同行们，都面临着重要的转折。”来自科学家们的热情也同样被商业分析家们感受到了。对于他们而言，植物生物农业是一项在大规模生产重组蛋白质工业中具有货真价实的竞争力的方法。
去年12月，来自Frost & Sullivan的咨询顾问发表了一项关于生物农业市场的分析，分析的注意力主要集中关注北美和欧洲。随着对生物制药的需求增加，以及不同民众对转基因作物的接受度提高，北美将有望成为植物分子农业最大的市场。Frost & Sullivan的报告预测在未来20年以内，仅仅美国市场的价值就可能达到22亿美元。报告中指出：“对于暂停转基因作物的逐渐松懈是一个良好的征兆，表明公众和法规对于转基因作物的感受度正在不断改
善，并且该潮流无疑是市场走向的指针。”
在药用蛋白中，治疗用单克隆抗体（mAbs）所获得的巨大成功——自1997年起便已占据FDA 批准的 mAbs的一半以上的份额——已经激起了业界对新的医学应用的狂热探索。仅在肿瘤学一项，NIH就正在为超过250项以上的临床试验征询志愿者。多样化的需求，诸如针对淋巴组织瘤和黑色素瘤等的抗癌疗法，以及阿兹海默症的治疗，都对这些药用分子提出了更高的要求。而在诸如大洋洲，非洲撒哈拉以南，以及南亚等许多地区，还需要进行常规的免疫诊疗法。
但是，在2005年6月，不论是植物中生产的mAbs还是疫苗都没有任何市场产业化行为。塔夫茨（Tufts）的波士顿药物发展研究中心拥有唯一一份关于植物生产的治疗用单克隆抗体临床研究的记录。该抗体名为CaroRxe，是由加州Hayward 的星球生物技术有限公司研发，可用于预防龋齿。根据塔夫茨的记录，仅有两个公司的使用植物制造疫苗的项目进入了临床研究阶段。加州Vaccaville的大规模生物学公司（Large Scale Biology Corp）已经完成了它的人乳头瘤病毒疫苗项目的临床前期验证，德州大学城的ProdiGene公司则开发了一支可以抵抗大肠杆菌某毒性菌株的疫苗。
严酷的竞争
虽然学术界和生物技术生物制药界都在使用最具有创新性和最精巧的生物技术手段试图将植物转变为生物加工厂，但是要想在这个制药的新市场中实现有效率的竞争仍然是困难重重的。跟据塔夫茨研究中心的高级研究员Janice Reichert博士介绍，大多数的生物制药公司实际上并不是十分热衷于开发他们独有的产品。目前，大部分的公司都只是在概念性验证的水平上保持他们在植物中表达的方法多样性。Reichert认为，他们目前缺乏的是一个已经完成全套搜索一个正确的mAb候选的公司。“大部分的该类公司都没有他们自己的 mAb。他们中大部分都需要的是一个愿意与他们一起探索植物生产的合作者。”
Sue Mayer DVM博士是英国基因观察（GeneWatch）的执行主管，他提醒人们通常遗忘了这些产品必须应该在临床条件下工作。
“人们以为他们所需要做的一切仅仅是将一个疫苗弄到植物里面去就完成了，但是实际上那个疫苗必须要能够正常地工作，要能够引发正确的免疫反应。我们感觉这才是最大的难题所在。”
Koprowski认为，生物制药团体应该尽力争取获得制药工业和投资者们的信心。“一旦制药工业认识到在植物中生长疫苗可能产生的后果，这些团体就能逐渐的获得信任，从而最终能够制造这些产品。”他说，并进一步强调利润将增强他们的信心。“疫苗在第一年的盈利将非常低。你必须要获得一定的市场份额，必须要告诉医生和兽医们如何有效的使用它。但是在我看来，它们才是未来疫苗的希望。”
但是Reichert也认为还有许多需要努力的地方：“去年早期我曾经参加了在蒙特利尔举行的Plant-Made医药会议，发现即使在业界内部对于能否用植物生产（药用分子）也心存疑虑。这一领域还大有潜力，但是无疑还有一些关键性的问题需要解决。”
确实，对生物制药进行效能价格核算的重要限制之一在于最终产品的生产。最终产品的质量会受到产品结构的可靠性以及在不同收获之间的均质性的影响，因为必须要考虑到每株植物
所处的土壤和气候的条件是有所不同的。
另一个主要的限制因素在于必须要解决来自生物安全性方面的顾虑，这和其他经过遗传修饰的作物类似。虽然通常认为植物合成的药用蛋白质比其他微生物和动物来源的更安全，因为排除了内毒素和病原体的污染，但是同时生物安全性还会顾虑到包括在纯化后的产品中含有杀虫剂的潜在可能，以及在转化植物时使用病毒DNA序列可能导致的不可预测的后果。
对环境的威胁
大量重组蛋白质渗入土壤和地下水的可能性是环保人士主要的关注对象。在经过遗传修饰的植株和它们的野生型之间也可能发生交叉污染，从而影响到土壤中生活的微生物、昆虫和动物。“我不支持在户外种植能够生产疫苗的植物。这些植物只应该在温室中生长。这样才能将可能的安全性问题局限在那里，”Koprowski说道。
“如果他们引用经济学作为论据，那么修建一个高度密封温室的必要性，就会使我们的优势不翼而飞。”这是Reichert的观点。
Mayer也表示赞同：“在田野里耕种的成本是非常低的，但是在高密封度的设备中进行生产就难以维持低成本了。我认为人们已经过度的夸张了在良好的安全性监控下进行生产可能节约的潜在成本。因此我觉得为户外种植遗传修饰过的作物颁发执照的可能性是微乎其微的。”
虽然还有法规和安全性的议题有待解决，分子农业依然能够使发达和发展中国家都受益良多。两年前，欧盟为 Pharma-Planta计划提供资助（https://www.doczj.com/doc/ca8414009.html,）。Pharma-Planta 的科学家们已经签署了一份“人道主义的使用意向声明”，在声明中他们表明研究的目的是要生产用于解决发展中国家的贫困人口的健康需求的产品。今年，比尔及梅林达-盖茨基金会发起了名为“全球健康大挑战”（The Grand Challenges in Global Health）计划，并设立了由医学专家组成的委员会。专家们认为无针注射系统以及耐热性制剂是目前最迫切需要解决的问题。而分子农业则可能为克服制品在发展中国家进行储存、运输和投递过程中的障碍提供解决途径。发展中国家能够制造适合本国的疫苗植物并推广它们。“疫苗仿佛就是为植物制药业量身定做的，” Reichert评价道。在原始的非洲地区，利用可食用的植物来生产和投放疫苗看起来就像在梦想中预防疾病的科幻小说一样。但是在西方国家，疫苗仅仅是医疗市场中的一百种选择之一，因此对于生物技术公司而言，试图涉足这一领域是不可能离开公众或者非盈利性基金的支持的。
“我认为这个市场中确实存在着一些特殊的机遇。它们能补充或者可能满足一部分未被满足的要求，比如在发展中国家进行生产，”Reichert说道，“但我不认为在将来它们能够完全的取代那些传统生产的基础，如大肠杆菌和CHO细胞系。直到它们在生产那些产品时具有效率上的主导优势。”Mayer提到，《基因观察》认为人们不应该使用通常作为食物的植物作为制药作物。“那将是自找麻烦。我们确认污染是严肃的问题，一旦实验进入户外种植阶段，就必须对于可能存在的负面性环境效应给予足够的重视。”
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国内外生物医药前沿科技发展趋势 王萍姚恒美 上海图书馆上海科学技术情报研究所 2005 年全球生物技术产业总产值达到633 . 1 亿美元，研发投入达到232 亿美元，年增长率为11％。其中生物医药依然是生物技术中最引人注目的领域。研究人员在药物设计、疫苗研究、抗体工程、新型药物输送技术等方面已取得众多突破。尽管目前我国在生物医药产业规模上仍落后于欧美等发达国家，但近年来在癌症治疗、蛋白质、免疫学等生物医药研究领域取得了长足的进步，成果屡次登上《科学》、《自然》等顶级国际权威期刊，并受到生物医药企业的高度关注。 一、国内外生物医药前沿技术发展趋势 药物设计 以核酸为靶的药物设计重要研发领域主要涉及两个方面：一方面是反义核酸、核酶与三链DNA的设计及其在医药领域的应用；另一方面是以核酸为靶的小分子药物研发。 目前全球约有20 余家公司在从事反义核苷酸的研究与开发，其中有23 种试用于临床，其中 4 种已进入三期临床试验阶段。反义核酸药物主要研发方向包括抗癌抑癌、抗耐药、免疫类、细胞因子类、抗病毒等。目前，反义药物方面己取得重大进展，第一代产品（Eyetech 公司用于抑制老年人眼疾的Macugen ）己有上市，第二代反义产品也己形成。核酶具有高度特异性，作为抗病毒基因治疗的新型分子，受到了广泛的重视，被认为是抗病毒基因治疗方案设计中重要探索方向。2004 年 6 月，美国宾夕法尼亚州立医学院开发出了一种抗乙肝病毒的SNIPAA盒式微型载体。该类研究在国内已有开展，中科院微生物研究所自2001 年起开展“核酶介导的果树抗类病毒基因工程”的研究。R 卜A干扰不仅可以深入揭示细胞内基因沉默的机制，而且还可以作为后基因时代基因功能分析的有力工具，广泛用于包括功能基因学、药物靶点筛选、细胞信号传导通路分析、疾病治疗等等，近年来已成为遗传学、药理学的重要研究手段。目前中国科学家也己纷纷开展了该项研究，国家自然科学基金等已立项支持。 疫苗研究 以美国为例，疫苗的需求每年增长8 . 6 % ，到2008 年时市值将达74 亿美元，到2013 年疫苗市值将达91 亿美元。其中先进技术应用趋向包括异质基础加强结种技术、蛋白质调控技术、类病毒技术、转基因技术等。美国细胞基因系统工程公司应用基因技术研制出一种新型的肺癌疫苗G 一V AX ，被视为运用修改过基因的活体细胞治疗癌症上的一个重要突破。 抗体工程 抗体分子是生物学和医学领域用途最为广泛的蛋白分子，通过细胞工程、基因工程等技术制备的多克隆抗体、单克隆抗体、基因工程抗体可广泛应用在疾病诊断、治疗及科学研究等领
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第八讲生物科学前沿简介 一、20世纪生物科学发展的历史回顾 记者：匡先生，在展望生物学绚丽的发展前景之前，您能否简要的回顾20世纪生物学领域所取得的引人注目的成就呢？ 匡廷云院士：由于19世纪以来，物理学、化学、地学以及技术科学的理论成就和技术进步，为生物学家认识生物发展规律提供了许多新的手段、方法。所以19世纪末20世纪初，生命科学取得了巨大的发展。在20世纪在生命科学领域有两次革命性的突破。第一次是孟德尔遗传学的再认识和摩尔根的基因论。孟德尔开创了经典遗传学，揭示了生物遗传现象。摩尔根主要用实验手段证明了基因是有序排列在染色体上的。 到了20世纪中叶，迎来第二次突破性进展，即沃森和克里克发现DNA双螺旋结构。沃森是生物学家，当时刚刚在美国拿到博士学位，研究噬菌体，后来到了英国。而克里克是个物理学家，当时在剑桥读Ph.D，用X射线衍射研究蛋白质晶体结构。沃森的贡献是在于确定DNA 两对特异性碱基的配对。克里克的贡献在于他极力主张建立物理模型，从分子、原子之间的距离和角度就可以得到最大限度的变量和稳定条件。特别有规则的双螺旋结构大大减少了变量数目。物理学家和生物学家完美的结合发现了DNA双螺旋结构。这是第二个突破性的里程碑。 图2 玉米籽粒的孟德尔遗传 图3 DNA 双螺旋
DNA双螺旋结构的建立开辟了生物学的新纪元。在这个基础上产生了基因工程、蛋白质工程。因此生物技术的发展对科技的发展对科技的发展、社会的进步的推动力是巨大的。由于分子生物学的发展、信息科学的发展人类才有可能识破自身的基因。在20世纪末大规模的开展人类基因组计划，破译人类的基因全序列。这个计划与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划并称20世纪人类三大科学计划。可以说20世纪生物学是飞速发展，取得了巨大的成就，为21世纪生命科学的腾飞打下了坚实的基础。
未来15年5大生物技术前沿技术与新科技介绍 摘要：生物技术和生命科学将成为21世纪引发新科技GM的重要推动力量。 关键字：靶标发现技术新一代工业生物技术生物芯片生物柴油国务院日前发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》(以下简称《纲要》)中提出了五项生物技术作为未来15年我国前沿技术的重点研究领域。 这五项生物前沿技术分别是： ——靶标发现技术。靶标的发现对发展创新药物、生物诊断和生物治疗技术具有重要意义。重点研究生理和病理过程中关键基因功能及其调控网络的规模化识别，突破疾病相关基因的功能识别、表达调控及靶标筛查和确证技术，“从基因到药物”的新药创制技术。 ——动植物品种与药物分子设计技术。动植物品种与药物分子设计是基于生物大分子三维结构的分子对接、分子模拟以及分子设计技术。重点研究蛋白质与细胞动态过程生物信息分析、整合、模拟技术，动植物品种与药物虚拟设计技术，动植物品种生长与药物代谢工程模拟技术，计算机辅助组合化合物库设计、合成和筛选等技术。 ——基因操作和蛋白质工程技术。基因操作技术是基因资源利用的关键技术。蛋白质工程是高效利用基因产物的重要途径。重点研究基因的高效表达及其调控技术、染色体结构与定位整合技术、编码蛋白基因的人工设计与改造技术、蛋白质肽链的修饰及改构技术、蛋白质结构解析技术、蛋白质规模化分离纯化技术。——基于干细胞的人体组织工程技术。干细胞技术可在体外培养干细胞，定向诱导分化为各种组织细胞供临床所需，也可在体外构建出人体器官，用于替代与修复性治疗。重点研究治疗性克隆技术，干细胞体外建系和定向诱导技术，人体结构组织体外构建与规模化生产技术，人体多细胞复杂结构组织构建与缺损修复技术和生物制造技术。 ——新一代工业生物技术。生物催化和生物转化是新一代工业生物技术的主体。重点研究功能菌株大规模筛选技术，生物催化剂定向改造技术，规模化工业生产的生物催化技术系统，清洁转化介质创制技术及工业化成套转化技术。
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 现代生物技术在环境保护中的应用和前景(最新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
现代生物技术在环境保护中的应用和前景 (最新版) 摘要：针对我国目前生态环境状况，论述了现代生物技术在治理环境污染，保护生态环境中的应用和发展前景。 关键词：现代生物技术生态环境环境保护 1我国生态环境现状 目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急
剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。 2现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。 （1）生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 （2）利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无
分子生物学前沿技术 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
激光捕获显微切割Laser capture microdissection (LCM) technology是在不破坏组织结构，保存要捕获的细胞和其周围组织形态完整的前提下，直接从冰冻或石蜡包埋组织切片中获取目标细胞，通常用于从中精确地分离一个单一的细胞。 背景：机体组织包含有上百种不同的细胞，这些细胞各自与周围的细胞、基质、血管、腺体、炎症细胞或相互粘附。在正常或发育中的组织器官内，细胞内信号、相邻细胞的信号以及体液刺激作用于特定的细胞，使这些细胞表达不同的基因并且发生复杂的分子变化。在状态下，如果同一类型的细胞发生了相同的分子改变，则这种分子改变对于疾病的发生可能起着关键性的作用。然而，发生相同分子改变的细胞可能只占组织总体积的很小一部分；同时，研究的目标细胞往往被其它组织成分所环绕。为了对疾病发生过程中的组织损害进行分子水平分析，分离出纯净的目标细胞就显得非常必要。1996年，美国国立卫生院（NIH）国家肿瘤研究所的[2]开发出激光捕获显微切割技术（Laser capture microdissection ， LCM ），次年，美国Arcturus Engineering公司成功研制激光捕获显微切割系统，并实现商品化销售。应用该技术可以在显微镜直视下快速、准确获取所需的单一细胞亚群，甚至单个细胞，从而成功解决了组织中细胞异质性问题。这项技术现已成为美国“肿瘤基因组解剖计划”的一项支撑技术[1]。 原理：LCM的基本原理是通过一低能脉冲激活热塑膜———乙烯乙酸乙烯酯（ethylene vinylacetate，EVA）膜（其最大吸收峰接近
环境生物技术在废气及年 夜气污染治理中的应用及成长 前景 欧阳家百（2021.03.07） 环境生物技术（Environmental Biotechnology)是生物技术在环境治理和环境呵护中的广泛应用衍生出的一门新学科和新技术．是一门由现代生物技术与环境工程技术相结合而形成的前沿交叉学科。但凡与生物技术结合，对环境进行监控、治理或修复，清洁生产、污染物资源化以及生物资料和能源开发等,均属于环境生物技术研究和应用的规模[1]。科技的成长充分证明了环境生物技术在解决环境问题过程中所显示出的共同功能和优越性，它的纯生态过程，体现出了可继续成长的战略思想，它具有速度快、消耗低、效率高、本钱低、反响条件温和以及无二次污染等显著优点。 随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的成长，环境生物技术获得了进一步的开发，研究领域不竭扩年夜，已成为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手段之一。同时，随着人们环境意识和生态概念的不竭加强，市场对生物技术、生物产品的需要明显增多，政府也更加重视生物技术的成长，环境生物技术自己也将更加成熟。本文着重介
绍一下环境生物技术在废气及年夜气污染治理中的以后的应用以及成长前景。 采取生物技术控制和处理废气，将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质，从而净化空气，是一项空气污染控制的新技术。目前采取的办法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等，所采取的生物反响器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。 2. 生物技术体系 采取生物技术控制和处理废气，将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质，从而净化空气，是一项空气污染控制的新技术。目前采取的办法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等，所采取的生物反响器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。 2.1 生物过滤法 随着现代工业的迅速成长，年夜量的挥发性有机化合物(V ocs)被排放到年夜气中。V ocs以其来源广、危害年夜的特点而成为仅次于颗粒污染物的第二年夜年夜气污染物。年夜气中逐渐增加的V ocs 已经成为现今关注的重要环境问题之一。传统处理V ocs废气办法主要有燃烧、冷凝、吸附、吸收等。生物过滤法是一个相对较新的处理年夜气量、可生化V ocs的废气处理技术。凭简单高效、用度低、无二次污染等特点。生物过滤法成为一简单、高效及具有前景的V ocs 废气处理技术。 生物过滤法是在生物滤池内部填充活性填料，废气经加压预湿
生物分子间相互作用分析系统（BIAcore） 1.Biomolecular Interaction Analysis core 生物分子相互作用分析系统 BIA技术是基于表面等离子共振(SPR)的物理光学现象的新型生物传感分析技术。 不必使用荧光标记和同位素标记，从而保持了生物分子的天然活性 2.工作原理： 实验时先将一种生物分子固定在传感器芯片表面，将与之相互作用的分子溶于溶液中，流过芯片表面。检测器能跟踪检测溶液中的分子与芯片表面的分子结合、解离整个过程的变化。 传感器芯片：传感器芯片是实时信号传导的载体芯片，是在玻璃片上覆盖了一层金膜，在金膜的表面连有不同的多聚物用于固定不同性质的生物分子。每个芯片表面有4个通道（FC），可以独立做4个不同的实验，为了满足分析各种生物体系的要求，专门设计了多种传感器芯片。每一种芯片都具有良好的品质能提供：稳定的基线，高灵敏度，广泛的再生方法，反复使用性和特别好的重现性。 液体传送系统：微液流盘是一个液体传送系统，通过软件的控制自动地传送一定体积的样品至传感器芯片表面。通过对管道内微型气阀的控制，形成各种液体流动回路，将样品或缓冲液送到传感片表面的不同通道。甚至自动进行样品的回收。 SPR光学原理：当入射光以临界角入射到两种不同介质的界面时将产生全反射，由于在介质表面镀上一层金属薄膜后，入射光可引起金属中自由电子的共振，(从而导致反射光角度减弱，使反射光完全消失的角度称作共振角)。共振角会随金属薄膜表面通过的液相的折射率的改变而改变，折射率的变化（RU）与金属表面的生物大分子质量成正比 3.应用：测定分子复合物的生成和解离的速度 共聚焦激光显微镜的原理与应用 理论： 共聚焦激光扫描荧光显微镜:是以激光作为光源、采用逐点扫描及共轭聚焦技术,能对样本进行断层扫描，以获得高分辨率焦平面光学图像的荧光显微镜系统. 基本原理：高压汞灯（滤镜分光），紫外、蓝、绿（激发），被荧光探针染色的生物样本（光学成像），被标记结构的荧光图像。 优势： 1、由于采用了逐点扫描及共轭聚焦技术，激光扫描共聚焦荧光显微镜采集的样本焦平面荧光图像远比普通荧光显微镜获得的样本全层图像分辨率高 2、由于激光的穿透性强，共聚焦荧光显微镜可对样本进行连续断层扫描而获得序列光学切片，可实现样本结构的三维重建 3、由于激光的单色性好，对于多重标记的样本，激光扫描共聚焦荧光显微镜区分不同颜色标记物的能力较普通荧光显微镜强 4、由于激光扫描共聚焦荧光显微镜可对厚样本进行光学切片，可用振荡切片机直接对新鲜或固定样本切厚片（50~100 m），避免了石蜡包埋、冰冻等传统切片方法对细胞结构和抗原性的破坏，并可实现活组织检测。 实验： 固定的目的是使构成组织细胞成分的蛋白等物质不溶于水和有机溶剂，并迅速使组织细胞中各种酶降解、失活，防止组织自溶和抗原弥散，保持组织细胞的完整性和所要检测物质的抗原性。 固定方法：侵入法，灌注法 切片方法：冰冻切片，石蜡切片，振动切片
论文题目：生物技术与环境保护
生物技术与环境保护 【摘要】：我国生物技术发展现状及展望，我国的环境现状及生物技术在环境保护方面的应用。 【关键词】生物技术环境保护污染 生物技术是二十世纪后期人类科技史上最令人瞩目的高新技术。所谓生物技术是指“用活的生物体或生物体的物质”来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术，生物技术可分两类:一是传统生物技术, 传统生物技术包括酿造、酶的使用、抗菌素发酵、味精和氨基酸工业等，即利用天然生物的机能及其酶系统进行物质生产和净化环境的技术;二是现代生物技术,一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程,人工改造的生物机能及其酶系统进行物质生产和净化环境的技术[1]。 我国生物技术的开端：近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式在我国生物技术一直受到国家的高度重视，并从政策、环境方面采取了多项有效措施来推动生物技术与产业的发展。特别是改革开放二十多年来，国家相继出台了重大科技计划，把生物技术作为优先发展的领域，经过几十年的发展,我国的生物技术产业飞速发展,总体水平已经在发展中国家处于领先地位。目前生物技术在我国已广泛应用于农业、食品、医药、环保等重要领域,对提高人类健康水平、提高农牧业和工业产量与质量发挥着越来越重要的作用，我国还积极参与国际生物计划，如人类基因组计划、人类脑计划、人类肝脏蛋白质组计划等。有些研究领域已走在世界前列，初步建立起较为完整的生物技术研发体系，生物产业也初具规模，生物经济初见端倪。近年来，我国的生物技术取得了很大的发展。初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系；取得了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果，开发出一批生物技术产品并投放市场。只要我们坚持以生物技术为我们的研究主要方向，努力开发新的生物技术，加入更大的投资，我相信我们的未来一定能主导世界格局，主导人类的科学方向。 我国生物技术的发展现状：经过几十年的发展，我国已具备了坚实的生物技术基础。在生物技术研发领域更是取得重要成果，杂交水稻仍处于世界领先水平；基因组研究、组织器官工程、生物芯片、克隆技术、干细胞技术等也都接近或达到世界前沿水平。我国现有的生物技术水平与发达国家基本同步，起点较高、差距较小。我国已经具有生物技术研究开发的良好人才基础。具有初具规模的产业基础。生物技术企业不断发展壮大，由于生物技术前景广阔，发展潜力巨大，我国从事生物技术产品开发的企业，如雨后春笋，不断涌现，据了解，我国国目前拥有国家、部门和地方政府资助的生物技术重点实验室近二百个，技术和产品研发人员两万多人，许多大学设有生命科学与生物技术领域的专业。已获得了一批具有
5大生物技术成未来15年前沿技术重点研究领域 生物技术和生命科学将成为２１世纪引发新科技革命的重要推动力量。国务院日前发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（２００６－２０２０年）》（以下简称《纲要》）中提出了五项生物技术作为未来１５年我国前沿技术的重点研究领域。 这五项生物前沿技术分别是： ——靶标发现技术。靶标的发现对发展创新药物、生物诊断和生物治疗技术具有重要意义。重点研究生理和病理过程中关键基因功能及其调控网络的规模化识别，突破疾病相关基因的功能识别、表达调控及靶标筛查和确证技术，“从基因到药物”的新药创制技术。 ——动植物品种与药物分子设计技术。动植物品种与药物分子设计是基于生物大分子三维结构的分子对接、分子模拟以及分子设计技术。重点研究蛋白质与细胞动态过程生物信息分析、整合、模拟技术，动植物品种与药物虚拟设计技术，动植物品种生长与药物代谢工程模拟技术，计算机辅助组合化合物库设计、合成和筛选等技术。 ——基因操作和蛋白质工程技术。基因操作技术是基因资源利用的关键技术。蛋白质工程是高效利用基因产物的重要途径。重点研究基因的高效表达及其调控技术、染色体结构与定位整合技术、编码蛋白基因的人工设计与改造技术、蛋白质肽链的修饰及改构技术、蛋白质结构解析技术、蛋白质规模化分离纯化技术。 ——基于干细胞的人体组织工程技术。干细胞技术可在体外培养干细胞，定向诱导分化为各种组织细胞供临床所需，也可在体外构建出人体器官，用于替代与修复性治疗。重点研究治疗性克隆技术，干细胞体外建系和定向诱导技术，人体结构组织体外构建与规模化生产技术，人体多细胞复杂结构组织构建与缺损修复技术和生物制造技术。 ——新一代工业生物技术。生物催化和生物转化是新一代工业生物技术的主体。重点研究功能菌株大规模筛选技术，生物催化剂定向改造技术，规模化工业生产的生物催化技术系统，清洁转化介质创制技术及工业化成套转化技术。 有关专家指出，基因组学和蛋白质组学研究正在引领生物技术向系统化研究方向发展，基因组序列测定与基因结构分析已转向功能基因组研究以及功能基因的发现和应用；药物及动植物品种的分子定向设计与构建已成为种质和药物研究的重要方向；生物芯片、干细胞和组织工程等前沿技术研究与应用，孕育着诊断、治疗及再生医学的重大突破。我国必须在功
激光捕获显微切割Laser capture microdissection (LCM) technology是在不破坏组织结构，保存要捕获的细胞和其周围组织形态完整的前提下，直接从冰冻或石蜡包埋组织切片中获取目标细胞，通常用于从组织中精确地分离一个单一的细胞。 背景：机体组织包含有上百种不同的细胞，这些细胞各自与周围的细胞、基质、血管、腺体、炎症细胞或免疫细胞相互粘附。在正常或发育中的组织器官内，细胞内信号、相邻细胞的信号以及体液刺激作用于特定的细胞，使这些细胞表达不同的基因并且发生复杂的分子变化。在病理状态下，如果同一类型的细胞发生了相同的分子改变，则这种分子改变对于疾病的发生可能起着关键性的作用。然而，发生相同分子改变的细胞可能只占组织总体积的很小一部分；同时，研究的目标细胞往往被其它组织成分所环绕。为了对疾病发生过程中的组织损害进行分子水平分析，分离出纯净的目标细胞就显得非常必要。1996年，美国国立卫生院（NIH）国家肿瘤研究所的[2]开发出激光捕获显微切割技术（Laser capture microdissection ，LCM ），次年，美国Arcturus Engineering公司成功研制激光捕获显微切割系统，并实现商品化销售。应用该技术可以在显微镜直视下快速、准确获取所需的单一细胞亚群，甚至单个细胞，从而成功解决了组织中细胞异质性问题。这项技术现已成为美国“肿瘤基因组解剖计划”的一项支撑技术[1]。 原理：LCM的基本原理是通过一低能红外激光脉冲激活热塑膜———乙烯乙酸乙烯酯（ethylene vinylacetate，EVA）膜（其最大吸收峰
接近红外激光波长），在直视下选择性地将目标细胞或组织碎片粘到该膜上[2]。LCM 系统包括倒置显微镜、固态红外激光二极管、激光控制装置、控制显微镜载物台（固定载玻片）的操纵杆、电耦合相机及彩色显示器。用于捕获目标细胞的热塑膜直径通常为6mm，覆在透明的塑料帽上，后者恰与后继实验所用的标准 0.5ml离心管相匹配。 机械臂悬挂控制覆有热塑膜的塑料帽，放到脱水组织切片上的目标部位。显微镜直视下选择目标细胞，发射激光脉冲，瞬间升温使EVA膜局部熔化。熔化的EVA膜渗透到切片上极微小的组织间隙中，并在几毫秒内迅速凝固。组织与膜的粘合力超过了其与载玻片间的粘合力，从而可以选择性地转移目标细胞。激光脉冲通常持续0.5~5.0毫秒，并且可在整个塑料帽表面进行多次重复，从而可以迅速分离大量的目标细胞。将塑料帽盖在装有缓冲液的离心管上，将所选择的细胞转移至离心管中，从而可以分离出感兴趣的分子进行实验[3]。 EVA膜约100~200μm厚，能够吸收激光产生的绝大部分能量，在瞬间将激光束照射区域的温度提高到90°C，保持数毫秒后又迅速冷却，保证了生物大分子不受损害。采用低能量红外激光的同时也可避免损伤性光化学反应的发生。 优缺点：LCM最显著的优点在于其迅速、准确和多用途的特性。结合组织结构特点以及所需的切割精确度，通过选择激光束的直径大小，可以迅速获取大量的目标细胞。LCM与以显微操作仪为基础的显微切割技术相比[4]，具有以下优点：(1)分离细胞速度快，无需精巧的操作技能；(2)捕获细胞和剩余组织的形态学特征均保持完好，可以较
生物技术在环境保护中的应用 摘要：环境，是指影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、等。20世纪中叶以来，环境问题已经成为整个地球的一大危机，人类赖以生存和发展的环境受到了严峻挑战，人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，刻不容缓。而且更应该加快应用高新技术，如利用现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量。 关键词：生物技术环境技术生态环境 （一）我国生态环境现状及治理方向 环境保护是跨经济、社会、技术等学科的综合性科学。环境保护研究人体健康、人类生产和生活环境的舒适程度，以及自然资源保护和生态系统平衡。环境保护的基本任务是保护和改善生活环境与生态环境，防治污染和其他公害，保障人体健康，保护自然资源，促进社会主义现代化建设的发展。面对随经济的飞速发展而日益加剧的环境污染状况，我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中
已有一半城市缺水，农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2 500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。 如何保护环境、合理有效地处理环境污染物已迫在眉睫。采用传统的物理、化学方法可达到一定的除污净化效果，但成本高、过程繁琐，并易造成二次污染。近年来，利用微生物等环境生物技术处理环境污染物，所具有的安全、高效、廉价的优点，逐渐引起人们的重视。 二）生物技术在环境保护中的应用问题研究现状 生物技术是利用有机体、死细胞、活细胞以及细胞内含物，采用特殊的过程生产出特殊的产品应作到农业、医药以及环境修复治理中，尤其是70年代基因工程的出现，它能改变、取代物种的基因。因此，现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具
当代科学技术前沿知识 (共50题，共100分) 一. 单项选择题 (共20题，共40分) 石墨烯是碳原子紧密排列成六方蜂巢状、只有一个（B ）厚度的二维纳米材料。 [2分] A 氢原子 B 碳原子 C 氮原子 D 氧原子 1. 1948年，（ B）物理学家伽莫夫等提出了大爆炸宇宙模型，该模型取得巨大的成功。 [2分] A 前苏联 B 美国 C 德国 D 英国 2. 中国是世界上保存野生大豆资源最多的国家。以下哪个特殊功能性状是野生大豆不具备的：（D ）。 [2分] A 高蛋白 B 多花多荚丰产特性 C 病虫害和非生物逆境的环境适应能力 D 产量高 3. 黑碳气溶胶是化石燃料和生物质不完全燃烧产生的含碳物质的连续统一体，是大气气溶胶重要的组成成分之一。黑碳气溶胶的来源划分为自然源和 人为源两种。以下哪种过程不会产生黑碳气溶胶：（D ）。 [2分] A 火山喷发 B 森林火灾 C 化石燃料燃烧 D 煤炭开采 4. 下列不属于生命起源的科学理论的是（A ）。 [2分] A 朗兰兹纲领 B 生源论 C 泛胚种论 D 化学进化论 5. 在生产成本方面，动力电池的造价一般会占到整车造价的（ D）以上，是新能源汽车最重要和成本最高的核心组成部分。 [2分] A1/10 B1/5 C1/4 D1/3 6.
从世界环保产业发展趋势看，环保装备将向成套化、尖端化、系列化方向发展，环保产业由终端向源流控制发展，其发展重点不包括以下哪个方 面：（B ）。 [2分] A 大气污染防治 B 海水淡化 C 土壤修复 D 水污染防治 7. 我国首个月球探测计划是：（A ）。 [2分] A “嫦娥工程” B “月兔工程” C “高分计划” D “天琴计划” 8. 关于疫苗研究的说法，不正确的是（D ）。 [2分] A 需要研发可以预防新型病毒感染的预防性疫苗 B 应注重研究中和性保护抗体和疫苗 C 疫苗是预防和治疗传染性疾病的主要武器 D 非传染性疾病的治疗性疫苗不受重视 9. （ C）探测是继月球探测之后深空探测的最大热点。 [2分] A 水星 B 金星 C 火星 D 木星 10. 生态高值农业是（C ）科学家提出的一种充分应用现代及未来新能源、新材料、新装备以及新信息技术、新生物技术等武装起来的农业高新技术体 系与生产模式。 [2分] A 美国 B 日本 C 中国 D 以色列 11. 目前，（A ）的高分辨率光学卫星在技术与应用方面处于世界领先地位。 [2分] A 美国 B 俄罗斯 C 日本 D 以色列 12. 北斗三号基本系统于（D ）完成建设，并开始提供全球服务，这标志着北斗系统服务范围由区域扩展为全球，北斗系统正式迈入全球时代。 [2分] A 2000年
生物技术发展对人类健康的影响
生物技术对人类健康的影响 【摘要】生物技术在医疗保健、环保及食品领域的应用，对改善人类的医疗与生存环境、提高疾病预防、诊断及治疗技术都产生了深刻的影响。然而，在其为人类社会带来巨大益处的同时，我们应高度警惕它对人类健康及社会伦理道德、生态环境所带来的负面影响，并积极做出科学而有效的对策。 【关键词】生物技术人类健康理道德生物安全 Effects of Biotechnology on Human Health REN Jun-hui (Guangzhou Biotechnology Center, Guangzhou, 510630) Abstract Biotechnology in health care, environment protection and food industry, has a profound positive influence on improving medical treatment conditions,
能的新物质或新品系，以及与工程原理相结合进行社会生产或社会服务的综合性技术领域。它是20世纪70年代初在分子生物学和细胞生物学基础上结合现代工程学的方法和原理而发展起来的一门综合性科学技术[1]。 以基因工程、蛋白质工程、细胞工程为基础的现代生物技术是21世纪科技创新的前沿，代表了高新技术发展的方向。尤其是1990年启动的，由美、英、德、日、法、中六国参与的人类基因组计划(human genome project, HGP)的顺利实施则把生命科学推向当代科学研究的顶峰。 生物技术的发展对化学、数学、物理、材料、信息工程等学科提出了许多新问题、新思路和新挑战，促使这些学科不断开拓新的研究领域。 生物技术产业的发展对于改善人们的生活环境、提高人们的生活质量具有重要意义，特别是对于我国这样一个人口众多、人均资源少的国家，发展生物技术产业更具有重要的战略意义。 2生物技术对人类健康的积极促进作用
当代科学技术前沿知识 一. 单项选择题(共20题，共40分) 1.目前高产的稻麦品种的光能利用效率仅为（）左右，远远没有达到理论值，挖掘和提高光能利用效率具有巨大的潜力。[2分] % % C1% % 2.下列不是中微子天文学重要进展的是（）。[2分] A首次捕捉到源自太阳系外的高能中微子 B首次探测到来自银河系以外的高能中微子信号 C将捕捉到的高能中微子溯源到距地球约亿光年的耀变体 D发现希格斯玻色子 3.目前，全球固体废物领域技术创新最为活跃的国家是以下哪个国家：（）。[2分] A美国 B德国 C日本 D中国
4.“十三五”期间，我国把控制能源消费总量作为重要任务，其中煤炭作为控制总量的重点，煤炭的消费比重将降到（）以下，并将加快研究制定商品煤系列标准和煤炭清洁利用标准。[2分] A20% B40% C60% D80% 5.第一代基因编辑技术指的是（）。[2分] A巨型核酸酶 B锌指核酸酶 C转录激活因子样效应物核酸酶 DCRISPR/Cas 6.以下哪种非常规能源的生产技术尚处于研发阶段：（）。[2分] A油页岩 B煤层气 C页岩气 D天然气水合物 7.近十几年来，我国煤炭消费量呈逐年增长态势，但未来我国煤炭消费量上升的可能性比较小，预计到（）年消费量达到峰值。[2分]
B2025 C2030 D2035 8.目前，以疫苗为主的生物治疗目前在全球迅速发展，下列不属于以疫苗为主的生物治疗的是（）。[2分] AT细胞激活与调节 B树突状细胞疫苗 C手术治疗 DT细胞过继转移 9.以（）为代表的物联网智能信息技术将在制造业智能化、网络化、服务化等转型升级方面发挥重要作用。[2分] A自动驾驶 B增强现实 C量子计算 D信息物理系统 10.近年来，一系列信息技术的发展及其在设施农业中的结合应用，颠覆了传统农业生产方式，发展出了智能高效的设施农业。以下哪项信息技术与设施农业的智能化发展无关：（）。[2分]