Criaturas en la vida

La biotecnología, como núcleo de la alta tecnología en el siglo XXI, desempeñará un papel cada vez más importante en la solución de los principales problemas que enfrenta la humanidad, como los alimentos, los recursos, la salud y el medio ambiente. El vigoroso desarrollo de la biotecnología y su industria se ha convertido en un foco estratégico de desarrollo económico en varios países del mundo. Los últimos 10 años han sido un período de rápido desarrollo de la biotecnología en el mundo, con logros notables tanto en la investigación básica como en el desarrollo aplicado. Los resultados de la investigación de la biotecnología se utilizan cada vez más en la agricultura, la medicina, los alimentos ligeros, el desarrollo de los océanos y la protección del medio ambiente. La biotecnología será una de las tecnologías líderes en el siglo XXI y puede incluso desencadenar una nueva revolución industrial, que tendrá un impacto integral y profundo en todos los aspectos de la producción y la vida en la sociedad humana.

1 Aplicación de la biotecnología en la agricultura

La investigación más activa en el campo de la biotecnología agrícola es la aplicación de tecnología transgénica para introducir genes diana en animales y plantas para mejorar el ganado, las aves y variedades de cultivos, obteniendo así nuevas variedades de animales y plantas genéticamente modificados con alto rendimiento, alta calidad y resistencia a los insectos pueden mejorar completamente la eficiencia en la utilización de recursos y reducir los costos de producción. Después de esfuerzos continuos y a largo plazo, la biotecnología agrícola ha logrado importantes avances, que se reflejan en:

1.1 Ha mejorado el rendimiento y la calidad de los productos agrícolas. Según las necesidades humanas, se introducen genes específicos en las plantas para mejorar la calidad y aumentar el rendimiento. Por ejemplo, el consumo anual de aceite de laurel en Estados Unidos alcanza los 350 millones de dólares. Para satisfacer la demanda del mercado, investigadores de biotecnología estadounidenses introdujeron genes de laurel en la colza para producir colza que contenía un 40% de aceite de ácido láurico, lo que redujo considerablemente los costos y aumentó los rendimientos. Los claveles tienen un período de floración corto. Para prolongar el período de floración, los expertos australianos en biotecnología introdujeron un gen en las plantas de clavel, que duplicó el período de floración y mejoró el valor ornamental. Sólo el 5% de los tomates genéticamente modificados estaban infectados, básicamente sin reducción del rendimiento, mientras que el control fue del 99%, con una reducción del rendimiento de aproximadamente el 30%. El arroz híbrido apomíctico cultivado utilizando tecnología de ingeniería de células vegetales tiene las ventajas de un alto rendimiento, buena calidad del arroz, fuerte resistencia al estrés y amplia adaptabilidad. Supera las deficiencias del arroz híbrido que debe producirse cada año y los híbridos solo se pueden utilizar una vez. proporciona El mejoramiento del arroz abre nuevas vías.

1.2 La obtención de cultivos resistentes a enfermedades y plagas es uno de los principales factores que provocan la disminución de la producción agrícola. La fumigación rutinaria de pesticidas no sólo aumenta los costos, sino que también contamina el medio ambiente y los productos. La tecnología de mejoramiento transgénico puede introducir genes resistentes a enfermedades y a insectos en las plantas para evitar o reducir plagas y enfermedades. El gen resistente a los insectos más utilizado en la actualidad es la introducción del gen de la proteína cristalina (gen Bt) del Bacillus thuringiensis en las plantas. Los genes Bt se han transferido al algodón, el maíz, el tabaco, los tomates, las patatas, el arroz y otros cultivos, y se han logrado buenos resultados. Una empresa holandesa de biotecnología vegetal ha utilizado tecnología genéticamente modificada para desarrollar una nueva variedad de fresa antifúngica, que reduce las enfermedades de la fresa, prolonga su vida útil y mejora significativamente los beneficios económicos.

1.3 La investigación en ingeniería genética animal sobre cría de animales transgénicos no es tan popular como la investigación en ingeniería genética vegetal. Se centra principalmente en mejorar las características económicas del ganado y las aves de corral, y ha logrado algunos resultados notables. Se han criado sucesivamente conejos, ovejas, cerdos, vacas y pollos transgénicos. La Universidad de Illinois ha desarrollado un cerdo con genes de vaca. Este tipo de cerdos genéticamente modificados crecen rápidamente, son de gran tamaño, tienen una alta eficiencia de utilización del alimento y mucha carne magra, lo que puede aportar enormes beneficios económicos a la industria porcina. Se espera que la adquisición de cerdos genéticamente modificados resuelva el problema del rechazo de órganos animales humanos trasplantados. Los avances en la tecnología de cría de animales genéticamente modificados no sólo pueden mejorar la eficiencia de la producción de la ganadería, sino también ampliar nuevos usos para el ganado y proporcionar solidez técnica para el desarrollo de una ganadería eficiente.

2 Biotecnología Marina

La combinación de biología marina y biotecnología ha creado un nuevo campo de la biotecnología marina. La biotecnología marina está atrayendo cada vez más atención como una nueva forma de acelerar el desarrollo y la utilización de los recursos biológicos marinos, mejorar las especies biológicas marinas, aumentar el rendimiento y la calidad de la acuicultura marina y obtener sustancias biológicamente activas con un valor medicinal y sanitario especial. Muchos países han considerado la biotecnología marina como una parte importante de sus estrategias de desarrollo en el siglo XXI. En la actualidad, el principal trabajo de investigación de la biotecnología marina es aplicar la ingeniería genética y la tecnología de ingeniería celular para cultivar excelentes especies de peces, camarones, mariscos y algas para aumentar en gran medida la producción y la calidad de la acuicultura marina; en segundo lugar, extraer sustancias fisiológicamente activas del mar; organismos. En los dos aspectos anteriores se han logrado un gran número de importantes logros científicos y tecnológicos, algunos de los cuales se han industrializado.

Por primera vez en el mundo, mi país ha estudiado con éxito la tecnología de cría de haploides de algas marinas, la tecnología de viveros de células somáticas de algas marinas, la tecnología de viveros de movimientos triploides y tetraploides de camarones y la tecnología de trasplante de cría de camarones.

La investigación sobre la tecnología de cría de peces y mariscos con movimiento triploide y la tecnología de control del género de los peces también ha logrado avances significativos. En el desarrollo de metabolitos, la producción de fucoidan, agar y carragenano a partir de algas juega un papel importante en el mundo. Nuevos productos como la piel artificial 846, las esponjas para curar heridas y el ácido hialurónico para cosméticos se elaboran a partir de quitina y quitosano. En moluscos y celentéreos se han seleccionado previamente sustancias bioactivas que actúan como anticoagulantes, reducen la presión arterial, previenen y tratan enfermedades cardiovasculares, enfermedades antivirales y cáncer.

3 Industria ligera y biotecnología alimentaria

La industria ligera y la industria alimentaria son uno de los campos importantes de aplicación de la biotecnología, que se reflejan principalmente en los siguientes tres aspectos: En primer lugar, el uso de biotecnología para procesar productos agrícolas y secundarios Las materias primas se convierten directamente en productos básicos, como productos fermentados y productos cerveceros; el segundo son nuevas industrias formadas por desarrollo secundario basado en productos biotecnológicos, como detergentes enzimáticos que contienen oligosacáridos, jarabe de fructosa, etc. el tercero es el uso de la biotecnología para transformar los procesos tradicionales para reducir el consumo y mejorar la calidad del producto. A lo largo de los años, el valor de producción total promedio de la industria de biotecnología alimentaria ha representado más del 15% del valor de producción total de la industria alimentaria. La biotecnología moderna se combina con la industria ligera y la tecnología de fabricación de alimentos para desarrollar una nueva generación de productos biotecnológicos y proporcionar tecnología madura para el ajuste de la estructura y la estructura de productos de la industria ligera y la industria alimentaria. Las áreas clave para el desarrollo de la industria ligera y la biotecnología alimentaria son:

3.1 El mejoramiento genético de cepas de alto rendimiento y microorganismos resistentes a ambientes especiales puede mejorar la capacidad de fermentación de las cepas de producción de productos con rendimientos dominantes; en nuevos recursos y biología de materiales. Aislamiento y cribado de microorganismos sintéticos utilizando tecnología de ADN recombinante para construir nuevas cepas adaptadas a entornos especiales.

3.2 Desarrollo y Aplicación de Nuevos Aditivos Alimentarios Hoy en día, las personas requieren que los alimentos sean más naturales, bajos en grasas, bajos en calorías y bajos en colesterol, y que se elimine o reduzca el uso de aditivos de síntesis química. Por lo tanto, tiene amplias perspectivas de desarrollo utilizar métodos biológicos en lugar de métodos de síntesis química para desarrollar nuevos conservantes, especias, conservantes, pigmentos naturales y aditivos alimentarios funcionales con funciones como regulación inmune, antienvejecimiento, regulación intestinal y mejora del estómago.

3.3 Desarrollo y aplicación de nuevas enzimas Tras los notables logros en la combinación de variedades y el desarrollo de aplicaciones de almidón hidrolasa, las preparaciones enzimáticas para lavado se han convertido en una industria emergente en el mundo. Se duplicó la actividad de tres enzimas (amilasa, glucoamilasa y proteasa). Los productos de belleza enzimáticos incluyen suavizantes para la piel, limpiadores faciales, acondicionadores para el cabello, etc. Existen muchas variedades y los efectos de aplicación también son notables.

4. Nuevos avances en la investigación aplicada en biotecnología farmacéutica

La biotecnología médica es el foco de la investigación y el desarrollo biotecnológico. En los últimos 10 años, algunos países desarrollados han invertido una gran cantidad de mano de obra, recursos financieros y materiales en investigación y desarrollo biotecnológico en el campo médico, y han logrado nuevos avances. Entre ellos, la tecnología de terapia génica y los nuevos productos biofarmacéuticos son los más utilizados. .

La terapia génica basada en 4.1 trata enfermedades introduciendo genes directamente en el cuerpo humano, controlando la expresión de genes diana, inhibiendo el reemplazo o compensación de genes defectuosos y restaurando así las funciones fisiológicas de las células y tejidos receptores. u órganos. En la actualidad, la terapia génica ha pasado de la etapa de investigación de laboratorio a la etapa de ensayo clínico y la tecnología de aplicación en los países desarrollados está cambiando cada día, lo que puede tener un impacto revolucionario en todo el campo de la prevención y el tratamiento médicos. La tecnología de la terapia génica, utilizada originalmente para tratar la herencia defectuosa de un solo gen, se ha ampliado rápidamente para tratar enfermedades graves como el cáncer, el SIDA y las enfermedades cardiovasculares. Se espera que se curen algunas enfermedades intratables que han afectado a la humanidad durante mucho tiempo. Desde 65438 hasta 0996, la biotecnología médica ha logrado grandes avances en la terapia genética para la obesidad, el desarrollo de sustitutos de la sangre y el trasplante de órganos de cerdos humanos genéticamente modificados a humanos. En China, la investigación en terapia génica, como la terapia génica para la hemofilia, ha entrado en ensayos clínicos y ha logrado importantes efectos terapéuticos. Ha llevado a cabo una serie de estudios experimentales sobre terapia génica para tumores malignos como el cáncer de hígado, sentando las bases técnicas para aprobar la revisión de medicamentos y participar en ensayos clínicos.

4.2 Desarrollo de medicamentos biotecnológicos Los medicamentos de proteínas o ácidos nucleicos desarrollados utilizando tecnología de ADN recombinante u otra biotecnología se denominan medicamentos biotecnológicos. Desde la década de 1980, se han desarrollado más de 200 nuevos fármacos biotecnológicos en proteínas y sólo en Estados Unidos, la mayoría de los cuales son fármacos recombinantes y fármacos de ADN recombinante. Actualmente, en los Estados Unidos se han comercializado más de 50 medicamentos biológicos, vacunas y diversos agentes biológicos, y más de 400 agentes biológicos diversos se encuentran en ensayos clínicos. Actualmente, los fármacos biotecnológicos más utilizados en el mundo son: el interferón inmune (r-IFN), la eritropoyetina para el tratamiento de la anemia, el GCSF para pacientes inmunodeprimidos y el fármaco trombolítico tPA.

China ha logrado logros notables en la investigación y el desarrollo de medicamentos biotecnológicos y ha desarrollado con éxito una vacuna contra la hepatitis B genéticamente modificada. Hay siete tipos de vacunas virales en desarrollo, incluidas nuevas vacunas contra la hepatitis B y vacunas contra la fiebre hemorrágica epidémica. Se han desarrollado o se están desarrollando casi 20 tipos de fármacos polipeptídicos, como interferones, interleucinas y péptido natriurético auricular genéticamente modificados, utilizando tecnología de ingeniería enzimática; se han desarrollado muchas enzimas de diagnóstico, kits, electrodos enzimáticos e instrumentos de detección de diagnóstico correspondientes; .

5. Investigar la aplicación de la biotecnología en otros campos

Con el rápido desarrollo de la biotecnología en todo el mundo, la biotecnología no sólo se utiliza ampliamente en la agricultura, los océanos, la alimentación, la medicina, etc. .

Las cuestiones ambientales han atraído cada vez más atención por parte de los gobiernos y de toda la humanidad, y la biotecnología puede desempeñar un papel irremplazable en la gobernanza ambiental. Estados Unidos ha considerado la biotecnología ambiental como uno de los seis principales campos de investigación de la biotecnología en el siglo XXI. En términos de protección ambiental, la biotecnología realiza principalmente investigaciones sobre la degradación microbiana y el tratamiento de contaminantes industriales. En el futuro, nos centraremos en el proceso de desulfuración del carbón crudo tratado con microorganismos de ingeniería, el desarrollo de pesticidas microbianos genéticamente modificados multirresistentes eficientes y la investigación sobre materiales de membrana transparentes biodegradables.

En la industria petrolera, la biotecnología incluye principalmente la investigación sobre la aplicación de microorganismos para mejorar la recuperación de campos petroleros y el desparafinado del petróleo. Se aplicó la biotecnología a la industria minera y metalúrgica y se llevaron a cabo investigaciones sobre biohidrometalurgia (es decir, lixiviación bacteriana). En el campo de la industria química, estamos estudiando el uso de tecnología de ingeniería enzimática para producir acrilamida y otros productos químicos, y utilizando métodos biológicos a temperatura y presión normales para reemplazar los métodos químicos de alta temperatura y alta presión. Los resultados de estas investigaciones han logrado buenos beneficios sociales y económicos después de ser aplicados a la producción.

Aplicaciones y perspectivas de la biotecnología

Después de más de 20 años de desarrollo, la biotecnología ha pasado de la etapa de investigación experimental a la etapa de producción y aplicación, y las perspectivas son infinitas. Es previsible que la aplicación y desarrollo de la biotecnología suponga un salto en el sistema productivo y en la estructura económica.

En primer lugar, se utiliza para solucionar la escasez de alimentos humanos.

Según las estadísticas, en los 10 años transcurridos entre 1985 y 1955, según la población mundial promedio, la producción de diversos alimentos disminuyó sucesivamente: los cereales disminuyeron un 10%, la carne un 13% y los mariscos disminuyeron. en un 9%. Al mismo tiempo, la tierra cultivada en todo el mundo está disminuyendo, el agua dulce es escasa, la contaminación ambiental y los recursos son cada vez menores. En cambio, la población sigue aumentando. Se espera que la población mundial aumente a 8 mil millones para 2030. Si no hay medidas efectivas en ese momento, la situación será aún más grave. Lijia Elizondo, representante del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo en América Latina, señaló que la producción mundial total de alimentos entre 1995 y 1996 se estimó en 16,8 millones de toneladas, mientras que la demanda total fue de 17,5 millones de toneladas. Este será el tercer año consecutivo en que la producción mundial total de alimentos no alcanzará la demanda total. Hay 88 países en el mundo que padecen escasez de alimentos y la producción de cereales per cápita de China es inferior al nivel mundial per cápita. Evidentemente, el problema alimentario será un problema grave al que se enfrentará la humanidad en el futuro y afectará a las políticas internas y exteriores de varios países. La primera solución es aumentar el rendimiento de los cultivos y reducir sus costos de producción. En el campo de las ciencias de la vida, la tecnología genéticamente modificada provocará una nueva revolución agrícola. La agricultura verde tradicional (agricultura de recursos animales y vegetales), la agricultura blanca emergente (recursos microbianos), la agricultura azul (recursos biológicos marinos) y la agricultura industrial (alimentos sintéticos) formarán el futuro modelo agrícola y proporcionarán a las personas recursos alimentarios diversos y nutritivos. .

1. Los nuevos avances en la investigación de plantas transgénicas han llevado al desarrollo de variedades de arroz transgénico que son resistentes a una variedad de enfermedades bacterianas. Entre ellos, se encuentran principalmente variedades de arroz resistentes a Flavobacterium. Dado que esta cepa devora más del 5% al ​​10% de los cereales del mundo cada año, y puede llegar a más del 50% en algunas zonas, las nuevas variedades genéticamente modificadas tienen la capacidad de resistir plagas y enfermedades. Además, también se cultivan diversas especies de arroz de alto rendimiento que son tolerantes a los álcalis salinos y al encharcamiento. También construimos artificialmente un gen resistente al virus de la enana amarilla, introdujimos variedades de trigo de alto rendimiento, alta calidad y resistentes a enfermedades, y obtuvimos plantas de trigo transgénico resistentes a virus por primera vez en el mundo. Se han obtenido con éxito sojas genéticamente modificadas, con un contenido de proteínas de hasta el 48%, propiedades antivirus y un aumento del 12% en el rendimiento en comparación con la soja común. Los científicos chinos también han desarrollado con éxito pimientos morrones transgénicos resistentes a virus y patatas transgénicas con altos niveles de aminoácidos esenciales. Se han desarrollado tomates genéticamente modificados con fuerte resistencia a la pudrición, alta capacidad de almacenamiento y mejor sabor.

2. Nuevos avances en la investigación con animales transgénicos

La tecnología transgénica también ha logrado muchos nuevos avances en animales. Por ejemplo, Australia ha desarrollado un supercerdo genéticamente modificado.

Tiene un cuerpo grande, crece rápidamente y su tasa de carne magra aumenta entre un 10% y un 15%. Japón está criando cerdos utilizando sangre humana tipo O y órganos internos humanos en un intento de trasplantarlos a humanos. En el Reino Unido se están criando ratones de laboratorio con genes humanos y de oveja con la esperanza de utilizar su leche para crear medicamentos, como coagulantes para cirugía o adhesivos para cirugías oculares difíciles de coser. Nuestro país también ha logrado avances gratificantes en materia de carpa cruciana transgénica, que es la guinda del pastel para satisfacer y mejorar las necesidades de la vida humana.

3. Agricultura tricolor y agricultura industrial

La llamada agricultura "tricolor" se refiere a la agricultura verde tradicional (agricultura de recursos animales y vegetales) y a la agricultura blanca emergente. agricultura agricultura azul. La agricultura verde tradicional utiliza la luz solar como energía directa, el agua y el suelo como nutrientes principales y genera energía a través de la fotosíntesis de las plantas verdes. La agricultura blanca microbiana emergente se refiere a la agricultura de recursos microbianos. Es una agricultura de ingeniería establecida mediante una utilización integral basada en ingeniería de fermentación, ingeniería de proteínas, ingeniería celular e ingeniería de enzimas. Por ejemplo, si el 2% de la producción mundial anual de petróleo se utiliza como materia prima y se utiliza ingeniería de fermentación microbiana para producir proteína de células de pescado, se puede alimentar a 2 mil millones de personas durante un año. Por poner otro ejemplo, si el 20% de los 500 millones de toneladas de tallos de mandarina cultivados en mi país se utilizan como materia prima y se convierten en pienso mediante fermentación microbiana, se puede obtener el equivalente a 40 mil millones de kilogramos de cereales forrajeros, lo que equivale a 1/3 del consumo actual de piensos en mi país. La agricultura azul emergente se refiere a la agricultura de recursos biológicos marinos, es decir, la agricultura marina que utiliza y procesa organismos acuáticos marinos y plancton como recursos. El océano representa 765.438+0% de la superficie de la Tierra. Si las algas que crecen naturalmente en aguas costeras se transformaran en alimento humano, su producción anual equivaldría a más de 15 veces la producción mundial actual de trigo. Si la alimentación humana incluyera algas y plancton, el océano podría sustentar a 30 mil millones de personas.

La agricultura industrial se refiere a cereales sintéticos. Los expertos en biotecnología han demostrado que durante la fotosíntesis de las plantas se pueden producir no sólo carbohidratos, sino también proteínas, grasas, almidones, glucosa, vitaminas y otras sustancias mediante la transferencia de electrones. Al mismo tiempo, se descubrió que más de 10 enzimas participaban en la reacción catalítica. A través de experimentos, el dióxido de carbono fue catalizado con éxito por un complejo metálico y se convirtió en un compuesto orgánico muy simple. Los científicos predicen que en las futuras fábricas de cereales sintéticos sólo habrá unos pocos trabajadores en una sala de control central. Solo necesitan observar los símbolos y datos que se muestran en sus pantallas, y pueden emitir con precisión instrucciones de monitoreo a varios dispositivos en ejecución en cualquier momento según sea necesario, sintetizando así varias "partículas" en todo momento. Los cereales sintéticos se convertirán en una "revolución verde" global que hará época en el siglo XXI. Por supuesto, aun así, la agricultura tradicional no puede relegarse a un museo de historia. Por el contrario, con la participación de la biotecnología, la agricultura tradicional se desarrollará más significativamente y el rendimiento podrá duplicarse.

En segundo lugar, resolver el problema de la salud y la longevidad humanas

Con el desarrollo continuo de la ciencia y la tecnología, la economía, la cultura y la sociedad, los humanos se han vuelto cada vez más urgentes y pagan cada vez más. más atención a su propia comprensión. El valor de la supervivencia y de la vida tiene exigencias cada vez mayores en materia de atención sanitaria y calidad física y mental. El rápido desarrollo de las ciencias biológicas y la biomedicina ha creado condiciones y medios para que los humanos comprendan y controlen los procesos vitales, entiendan y controlen las enfermedades, garanticen y mantengan la salud física y creen un entorno de vida armonioso y saludable. Por ejemplo, en los países desarrollados de Europa y Estados Unidos, la tasa de curación del cáncer es de casi el 50%, la tasa de mortalidad por enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares ha disminuido entre un 40% y un 55% en 20 años, y la esperanza de vida promedio ha alcanzado los 70 años. a 80 años. El desarrollo y la utilización exitosos de la vacuna contra la hepatitis A, la vacuna contra la hepatitis B, la insulina humana, los estafilococos, la interleucina (II), los "misiles biológicos" antileucémicos y otros medicamentos (los conjugados de anticuerpos monoclonales y los medicamentos contra el cáncer son 12 veces más efectivos que medicamentos simples) ); todos contribuyeron a esto. Además, a medida que avanza el cáncer. Con la continua profundización de la investigación y la comprensión de la patogénesis, las tecnologías y los métodos de prevención y tratamiento de las enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares, el SIDA y otras enfermedades importantes, la humanidad finalmente vencerá estas enfermedades a principios del próximo siglo. Se espera que en 2020 la esperanza de vida media alcance los 100 años y la esperanza de vida de los jóvenes se extienda a 140 años.

En tercer lugar, resolver la crisis energética y la contaminación ambiental

El consumo de energía provocado por el desarrollo de la civilización humana aumenta día a día. La energía del petróleo en la Tierra eventualmente se agotará. y reemplazado por la bioenergía. El tema más candente en la ciencia en este momento es la biomasa. Toda la masa de una planta es una fuente de energía llamada biomasa. Las investigaciones muestran que todas las plantas producen biomasa cada año; esta puede convertirse en 10 mil millones de toneladas de petróleo, lo que equivale a 50 veces el consumo mundial actual de energía.

Las "bacterias diseñadas" multifuncionales creadas mediante ingeniería genética pueden descomponer la celulosa, la lignina, etc. Es decir, "puede producir alcohol a partir de arroz, astillas de madera, paja y residuos de alimentos". En cuanto a la purificación del medio ambiente, se ha aplicado el tratamiento microbiano de las aguas residuales a los sistemas industriales. Las "superbacterias" genéticamente creadas en Estados Unidos pueden degradar las manchas de petróleo en cuestión de horas, lo que a las bacterias naturales les tomaría un año. Japón transformó el gen resistente al mercurio de Oleamonas en Putrefomonas. Esta cepa puede absorber compuestos de mercurio en las células y usarla para tratar aguas residuales puede resolver los problemas ambientales causados ​​por la contaminación por mercurio y recuperar mercurio. Alguien ha construido una "superbacteria" que puede degradar alcanfor, octano, tolueno, té y otras sustancias, y eliminar sustancias tóxicas del medio ambiente con múltiples efectos. Algunas personas también transfirieron el gen de la proteína de la toxina BT y el gen de la proteína de la toxina Bacillus sphaericus a E. coli y los expresaron con éxito. Mata mosquitos y plagas, pero es inofensivo para humanos y animales y no contamina el medio ambiente.

Cuatro. Industria

La ciencia y la tecnología son las principales fuerzas productivas. Desde su aparición, la biotecnología ha demostrado su poder mágico para cambiar la estructura económica. La biotecnología aporta nuevas ideas a las industrias tradicionales. Las reacciones químicas generales no sólo requieren alta temperatura y presión (alto consumo de energía), sino que suelen ir acompañadas de toxicidad y altos índices de riesgo. La biosíntesis ocurre a temperatura ambiente, con 2000 reacciones químicas que ocurren simultáneamente dentro de cada célula viva. Cada uno está catalizado por un sistema enzimático específico. Por lo tanto, han surgido biorreactores que simulan procesos vitales en la ingeniería de enzimas y la ingeniería de fermentación. En las células vivas, las enzimas están unidas a orgánulos o membranas y participan en reacciones en estado sólido. Japón utiliza levadura inmovilizada para producir alcohol, lo que aumenta la productividad laboral entre 10 y 15 veces. En la actualidad, la fructosa producida por el reactor de glucosa isomerasa es 200 veces más dulce que la glucosa. La producción anual mundial ha alcanzado decenas de millones de toneladas, y Estados Unidos representa alrededor del 72%. En los últimos años, el 20% de la industria química ha sido sustituida por biorreactores, su inversión en equipos se ha reducido en un 80% y el consumo de energía se ha reducido en un 50%. En la industria pesada, la metalurgia bacteriana se utiliza en 40 minas. Japón utiliza bacterias reductoras para fundir cobre; el canadiense Thiobacillus ferrooxidans extrae oro de la pirita con una tasa de lixiviación de casi el 100%. En la industria ligera, los científicos están intentando expresar genes de proteínas de seda en E. coli para producir seda en fermentadores.