生物工程生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)翻譯(一).doc

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終產(chǎn)物的構(gòu)建（例如，酶，抗生素、有機(jī)酸、甾類(lèi)）；（b） 初始原料的降解（例如，污水處理、工業(yè)垃圾的降解或者石油泄漏）。生物工程過(guò)程中的反應(yīng)可能是分解代謝反應(yīng)，其中復(fù)合物被分解為簡(jiǎn)單物質(zhì)（葡萄糖分解代謝為乙醇），又或者可能是合成代謝反應(yīng)或生物合成過(guò)程，經(jīng)過(guò)這樣的方式，簡(jiǎn)單分子被組建為較復(fù)雜的物質(zhì)（抗生素的合成）。分解代謝反應(yīng)常常是放能反應(yīng)過(guò)程，相反的，合成代謝反應(yīng)為吸能過(guò)程。生物工程包括發(fā)酵工程（范圍從啤酒、葡萄酒到面包、奶酪、抗生素和疫苗的生產(chǎn)），水與廢品的處理、某些食品生產(chǎn)以及從生物治療到從低級(jí)礦石種進(jìn)行金屬回收這些新增領(lǐng)域。正是由于生物工程技術(shù)的應(yīng)用多樣性，它對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有著重要的影響，而且，從理論上而言，幾乎所有的生物材料都可以通過(guò)生物技術(shù)的方法進(jìn)行生產(chǎn)。據(jù)預(yù)測(cè)，到2000年，生物技術(shù)產(chǎn)品未來(lái)市場(chǎng)潛力近650億美元。但也應(yīng)理解，還會(huì)有很多重要的新的生物產(chǎn)品仍將以化學(xué)方法，按現(xiàn)有的生物分子模型進(jìn)行合成，例如，以干擾為基礎(chǔ)的新藥。因此，生命科學(xué)與化學(xué)之間的聯(lián)系以及其與生物工程之間的關(guān)系更應(yīng)闡釋。生物工程所采用的大部分技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)更經(jīng)濟(jì)，耗能低且更加安全，而且，對(duì)于大部分處理過(guò)程，其生產(chǎn)廢料是經(jīng)過(guò)生物降解的，無(wú)毒害。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，生物工程為解決世界性難題提供了一種方法，尤其是那些有關(guān)于醫(yī)學(xué)、食品生產(chǎn)、污染控制和新能源開(kāi)發(fā)方面的問(wèn)題。1.2生物工程的發(fā)展歷史與一般所理解的生物工程是一門(mén)新學(xué)科不同的是，而是認(rèn)為在現(xiàn)實(shí)中可以探尋其發(fā)展歷史。事實(shí)上，在現(xiàn)代生物技術(shù)體系中，生物工程的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)主要的發(fā)展階段。食品與飲料的生物技術(shù)生產(chǎn)眾所周知，像烤面包、啤酒與葡萄酒釀造已經(jīng)有幾千年的歷史；當(dāng)人們從創(chuàng)世紀(jì)中認(rèn)識(shí)葡萄酒的時(shí)候，公元前6000，蘇美爾人與巴比倫人就喝上了啤酒；公元前4000，古埃及人就開(kāi)始烤發(fā)酵面包。直到17世紀(jì)，經(jīng)過(guò)列文虎克的系統(tǒng)闡述，人們才認(rèn)識(shí)到，這些生物過(guò)程都是由有生命的生物體，酵母所影響的。對(duì)這些小生物發(fā)酵能力的最確鑿的證明來(lái)自1857-1876年巴斯得所進(jìn)行的開(kāi)創(chuàng)性研究，他被認(rèn)為是生物工程的始祖。其他基于微生物的過(guò)程，像奶制品的發(fā)酵生產(chǎn)如干酪和酸乳酪及各種新食品的生產(chǎn)如醬油和豆豉等都同樣有著悠久的發(fā)展歷史。就連蘑菇培養(yǎng)在日本也有幾百年的歷史了，有300年歷史的Agarius蘑菇現(xiàn)在在溫帶已經(jīng)有廣泛養(yǎng)殖。所不能確定的是，這些微生物活動(dòng)是偶然的發(fā)現(xiàn)還是通過(guò)直觀實(shí)驗(yàn)所觀察到的，但是，它們的后繼發(fā)展成為了人類(lèi)利用生物體重要的生命活動(dòng)來(lái)滿足自身需求的早期例證。最近，這樣的生物過(guò)程更加依賴(lài)于先進(jìn)的技術(shù)，它們對(duì)于世界經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它們不足為道的起源。有菌條件下的生物技術(shù)19世紀(jì)末，經(jīng)過(guò)生物發(fā)酵而生產(chǎn)的很多的重要工業(yè)化合物如乙醇、乙酸、有機(jī)酸、丁醇和丙酮被釋放到環(huán)境中；對(duì)污染微生物的控制通過(guò)謹(jǐn)慎的生態(tài)環(huán)境操作來(lái)進(jìn)行，而不是通過(guò)復(fù)雜的工程技術(shù)操作。盡管如此，隨著石油時(shí)代的來(lái)臨，這些化合物可從石油生產(chǎn)的副產(chǎn)品中以低成本進(jìn)行生產(chǎn)，因此，進(jìn)行這類(lèi)化合物生產(chǎn)的工業(yè)就處于岌岌可危的境地。近年來(lái)，石油價(jià)格的上漲導(dǎo)致了對(duì)這些早期發(fā)酵工藝的重新審視，與前面所講的食品發(fā)酵技術(shù)相比，這類(lèi)發(fā)酵工藝相對(duì)簡(jiǎn)單而且可進(jìn)行大規(guī)模操作生產(chǎn)。其它關(guān)于有菌生物技術(shù)的典型例子有廢水處理和都市固體垃圾堆肥。長(zhǎng)期以來(lái)，人們利用微生物來(lái)分解和去除生活污水中的有毒物質(zhì)，及像化工業(yè)產(chǎn)生的小部分工業(yè)毒害垃圾。目前世界上進(jìn)行的發(fā)酵工程中，利用生物工程進(jìn)行污水處理的規(guī)模是最大的。將無(wú)菌消毒技術(shù)引入生物工程20世紀(jì)40年代，由于大規(guī)模微生物培養(yǎng)這個(gè)復(fù)雜的生物技術(shù)的引入，生物工程的發(fā)展開(kāi)始了新的方向，從而確保那些需要將污染微生物排除的特殊生物過(guò)程得以進(jìn)行。因此，通過(guò)對(duì)培養(yǎng)基和生物反應(yīng)器的提前滅菌消毒以及用來(lái)消除新進(jìn)入的污染物的工程供應(yīng)，生物反應(yīng)中就只留有所選的生物催化劑。諸如此類(lèi)，在生物工程中占有極大份額的產(chǎn)品有抗生素、氨基酸、有機(jī)酸、酶、多糖和疫苗。大部分這樣的過(guò)程是復(fù)雜的，成本昂貴，僅適于高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)，盡管這類(lèi)產(chǎn)品的產(chǎn)量較大，但采用食品與釀造生產(chǎn)中較老的生物技術(shù)，它們的規(guī)模與商業(yè)回報(bào)都是很小的。生物工程的新領(lǐng)域在最近的十年里，分子生物學(xué)和過(guò)程控制取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，不見(jiàn)開(kāi)創(chuàng)了生物工程應(yīng)用的新領(lǐng)域，同時(shí)還大大提高了已有生物工程工業(yè)的效率和經(jīng)濟(jì)性。正是由于這些發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，才會(huì)有對(duì)于未來(lái)生物工程在世界經(jīng)濟(jì)中所扮演角色的良好評(píng)價(jià)。（a） 基因工程對(duì)于重要的工業(yè)用生物基因組的有性重組或突變操作一直是工業(yè)遺傳學(xué)家革新目錄中的組成部分。重組DNA新技術(shù)包括溫和的進(jìn)行活細(xì)胞破碎、DNA提取、純化和利用高度專(zhuān)一性的酶進(jìn)行隨后的有選擇性切割；對(duì)目的基因片斷分類(lèi)、鑒定、篩選和純化；用化學(xué)方法將目的基因連接到載體分子的DNA上及將重組DNA分子導(dǎo)入選擇的受體細(xì)胞進(jìn)行增值和細(xì)胞合成。重組DNA技術(shù)可較簡(jiǎn)便的進(jìn)行基因組操作，而且可避免物種間與屬間的不相容性。無(wú)限可能性是存在的，人類(lèi)胰島素與干擾素基因已導(dǎo)入了微生物細(xì)胞并進(jìn)行了表達(dá)。原生質(zhì)融合、多克隆抗體制備和組織培養(yǎng)技術(shù)（包括從細(xì)胞培養(yǎng)上清液中進(jìn)行植物的再生）的廣泛應(yīng)用對(duì)生物工程的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。（b） 酶工程酶分離工程一直是許多生物技術(shù)過(guò)程的組成部分，而且隨著允許對(duì)生物代謝產(chǎn)物進(jìn)行重新利用的更適合的固定化技術(shù)的發(fā)展，它們的代謝產(chǎn)物可被進(jìn)一步利用。利用固定化細(xì)菌的葡萄糖異構(gòu)酶生產(chǎn)高果糖漿，其發(fā)展具有特殊的重要意義（年產(chǎn)300萬(wàn)噸）?；谏锎呋哪康?，未來(lái)的發(fā)展是細(xì)胞整體的固定化。（c） 生物化學(xué)工程生物反應(yīng)器在生物工程過(guò)程中扮演了核心角色，它在初始原料或底物與終產(chǎn)物之間建立了聯(lián)系。生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)、過(guò)程調(diào)控技術(shù)與發(fā)酵過(guò)程的計(jì)算機(jī)監(jiān)控方面取得了重要進(jìn)展。盡管如此，許多年來(lái)，過(guò)程控制在生物工程工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用落后其在化學(xué)工程工業(yè)領(lǐng)域操作中的應(yīng)用，對(duì)生物工程產(chǎn)品新的處理方法（下游工程）將提高所有處理過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。因此，對(duì)高效回收工藝的設(shè)計(jì)的需求不斷增加，尤其對(duì)于具有高價(jià)值產(chǎn)品例如L-天冬酰胺酶，其回收與發(fā)酵生產(chǎn)的成本比例約為3.0，而乙醇為0.16。然而，下游處理過(guò)程仍是生物工程中被忽視的部分。（d） 工程化產(chǎn)品和系統(tǒng)利用蛋白質(zhì)和細(xì)胞固定化技術(shù)可進(jìn)行如抗體和酶這類(lèi)生物分子的大量生產(chǎn)，這使應(yīng)用于生物診斷和生物解毒的新型傳感器得到了發(fā)展。這樣的系統(tǒng)可以與微電子裝置和終端計(jì)算機(jī)相連，從而在很多生物工程工業(yè)與服務(wù)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行精密的程序控制。生物工程有兩個(gè)典型的特點(diǎn)：與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系和各學(xué)科間的合作。從事生物工程的人員采用的技術(shù)來(lái)源于化學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、化學(xué)工程和計(jì)算機(jī)原理。他們的主要任務(wù)是對(duì)生物工程進(jìn)行革新、發(fā)展并對(duì)過(guò)程操作進(jìn)行優(yōu)化，其中生化代謝體制有著根本和不可取代的位置。生物工程不是一門(mén)新的學(xué)科，而是一種實(shí)踐活動(dòng)，不同學(xué)科的專(zhuān)家學(xué)者們都將做出貢獻(xiàn)。我們對(duì)生命科學(xué)與生物工程必須清楚的區(qū)分開(kāi)，生命科學(xué)所涉及的是生物知識(shí)的獲得，而生物工程則是生物知識(shí)的應(yīng)用。生物工程過(guò)程在大多數(shù)情況下是低溫下操作，耗能少，總體上依賴(lài)廉價(jià)的原料為底物。不同專(zhuān)業(yè)的生命學(xué)家和工程師將個(gè)人的努力貢獻(xiàn)于生物工程，生物工程學(xué)家這一術(shù)語(yǔ)作為涵蓋那些應(yīng)用自身技能知識(shí)進(jìn)行生物材料處理的科學(xué)家或工程師。然而，這個(gè)術(shù)語(yǔ)它只能導(dǎo)致混淆，必須停止采用。我們比較一下，一名生化工程師是一名過(guò)程工程師，他的職責(zé)是將生物學(xué)家的知識(shí)轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)實(shí)際操作中去。一名生化工程師應(yīng)當(dāng)在生物過(guò)程的設(shè)計(jì)和操作方面受過(guò)科學(xué)和工程原理的訓(xùn)練。一個(gè)完美的生物工程師是不存在的，因?yàn)闆](méi)有一個(gè)人同時(shí)成為微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、化學(xué)工程等專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)家。然而，從事這方面工作的人員必須努力去學(xué)習(xí)了解其他組成學(xué)科的語(yǔ)言，不同專(zhuān)業(yè)的科學(xué)家之間共同語(yǔ)言的缺乏勢(shì)必會(huì)成為完全發(fā)揮生物工程潛在價(jià)值的主要阻力。1.3生物工程的應(yīng)用生物工程過(guò)程可在其規(guī)模和價(jià)值的基礎(chǔ)上進(jìn)行評(píng)估。因此，大規(guī)模、低價(jià)值的產(chǎn)品或服務(wù)包括有水的凈化、廢水和垃圾處理及甲烷、乙醇、菌體和動(dòng)物飼料的生產(chǎn)；相對(duì)大容量、高價(jià)值的中間體產(chǎn)品包括氨基酸與有機(jī)酸、食品、面包酵母、丙酮、丁酮和某些多聚物，然而那些小規(guī)模、價(jià)值高的產(chǎn)品包括抗生素、干擾素、疫苗、單克隆抗體、酶和維生素。從工業(yè)發(fā)展規(guī)模角度進(jìn)行考慮，而不是單個(gè)生產(chǎn)單元大小的角度，現(xiàn)在和未來(lái)的生物工程可簡(jiǎn)單的分為三個(gè)領(lǐng)域：（a） 小規(guī)模生物工程是專(zhuān)指那些只利用生物學(xué)方法就可比較經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行生化產(chǎn)品的生產(chǎn)，這類(lèi)生物工程發(fā)展時(shí)間久，并且發(fā)展迅速，尤其是新產(chǎn)品領(lǐng)域方面，但他們?cè)斐闪斯I(yè)企業(yè)與市場(chǎng)發(fā)展的嚴(yán)酷競(jìng)爭(zhēng)。其產(chǎn)品有抗生素、單克隆抗體和干擾素。（b） 中等規(guī)模的生物工程與基于石油的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)生產(chǎn)目前的化學(xué)原料同時(shí)與農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，生產(chǎn)天然產(chǎn)品包括蛋白質(zhì)和脂肪酸。（c） 大規(guī)模的生物工程與石油和煤競(jìng)爭(zhēng)，提供主要的有化合物原料作為燃料和大量的工業(yè)產(chǎn)品。盡管中等和大規(guī)模的生物工程技術(shù)目前只取得了很小部分的經(jīng)濟(jì)效益，但可以確定的是在未來(lái)的20年里，將要建立利用植物原料作為原料的大規(guī)模微生物處理工程（圖1.2）。針對(duì)該類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)已存在，同時(shí)也刺激了節(jié)約型生物工程的發(fā)展。1.4生物工程的發(fā)展未來(lái)生物工程的發(fā)展在很大程度上取決于以下三個(gè)前提：（a） 利用傳統(tǒng)工藝與基因工程技術(shù)體系，擴(kuò)大對(duì)有價(jià)值產(chǎn)品的生產(chǎn)范圍。（b） 從再生資源獲得粗原料的能力。（c） 要意識(shí)到，很多情況下生物工程的處理過(guò)程比現(xiàn)有的化學(xué)工程處理植物原料更加經(jīng)濟(jì)。中等規(guī)模與大規(guī)模生物工程發(fā)展的一個(gè)最重要的方面是過(guò)程中，適宜原材料與底物的利用率。原料成本可以占到終產(chǎn)物成本的30-70%。原料的利用受技術(shù)與政治因素的影響。因此，從各種有機(jī)原料中生產(chǎn)酒精汽油未能帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。但從政治角度，可以議價(jià)以抵制不斷增長(zhǎng)的石油進(jìn)口。來(lái)自農(nóng)業(yè)、林業(yè)和工業(yè)有機(jī)廢料的再生資源越來(lái)越重要，經(jīng)過(guò)生物工程處理，為食品、畜牧飼料、化學(xué)原料試劑的生產(chǎn)提供了政治策略上的重要基礎(chǔ)。然而，為了實(shí)現(xiàn)這樣的目標(biāo)，不僅需要擴(kuò)大生物工程項(xiàng)目，而且國(guó)家管理方面的項(xiàng)目范圍也要擴(kuò)大。1.5生物工程的發(fā)展策略藍(lán)圖每個(gè)生物工程方案都一直需要對(duì)可利用資源、經(jīng)濟(jì)效益與對(duì)環(huán)境的影響及操作和使用者的健康與安全性進(jìn)行評(píng)價(jià)。生物工程如果能夠正確地加以設(shè)計(jì)，就能夠在自然資源、人類(lèi)需求與環(huán)境間建立良好的平衡關(guān)系。對(duì)生物工程發(fā)展尤為重要的是，適宜的訓(xùn)練有素的工作隊(duì)伍的可利用性。必須認(rèn)識(shí)到，生物工程出發(fā)點(diǎn)是在校的所有學(xué)生，經(jīng)過(guò)有選擇的進(jìn)行技術(shù)等級(jí)水平培訓(xùn)，就可培養(yǎng)出一支工業(yè)與研究中心需要的專(zhuān)家。沒(méi)有合適的和經(jīng)過(guò)充分培訓(xùn)的人員，生物工程將無(wú)法發(fā)揮其潛在價(jià)值，特別是只有擁有經(jīng)過(guò)良好培訓(xùn)的工作隊(duì)伍，高水平的生物工程才能順利開(kāi)展。而且，當(dāng)我們考慮將生物學(xué)發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于未來(lái)工業(yè)發(fā)展的時(shí)候，不能忽略時(shí)間的重要性。從一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)到成功生產(chǎn)出商業(yè)產(chǎn)品，這中間經(jīng)過(guò)5-20年的時(shí)間。因此新的生物技術(shù)可望到90年代才能有較大的發(fā)展。這些不是試圖描述或分析目前生物工程實(shí)踐中不同的處理過(guò)程，而是試圖去證實(shí)圍繞著基本原理的生物技術(shù)的核心部分已經(jīng)得到了發(fā)展。1.6總結(jié)生物工程是將生物體和過(guò)程處理應(yīng)用于制造工業(yè)的技術(shù)。生物工程涵蓋的學(xué)科范圍廣泛，盡管今天，它的實(shí)際操作非常復(fù)雜，但是許多新的處理過(guò)程已經(jīng)記載在歷史的新篇章中。這種特殊的處理過(guò)程是經(jīng)過(guò)微生物、植物或動(dòng)物細(xì)胞，或者是它們自身的產(chǎn)物如酶進(jìn)行催化反應(yīng)的。生物工程的生物體可被收集，它們可實(shí)現(xiàn)化學(xué)改造，可作為生物活性分子如酶和單克隆抗體的來(lái)源?；蚬こ碳夹g(shù)開(kāi)辟了應(yīng)用遺傳學(xué)的新領(lǐng)域，并未最新工業(yè)處理過(guò)程的使用創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。例如，利用細(xì)菌細(xì)胞生產(chǎn)人干擾素。過(guò)程控制工程于發(fā)酵工程也取得了重要的進(jìn)展，這將進(jìn)一步加快生物工業(yè)的發(fā)展。生物工程就如一個(gè)不斷擴(kuò)張和充滿機(jī)遇的領(lǐng)域，它涉及了許多產(chǎn)業(yè)，包括農(nóng)業(yè)、食品與飼料加工業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、能源與水處理工業(yè)。生物工程在新藥、激素、疫苗和抗體生產(chǎn)方面，提供廉價(jià)可靠的能源以及（從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看）在化學(xué)飼料方面、環(huán)境控制體系的改進(jìn)提高與廢物管理方面都將扮演重要的角色。生物工程主要以可再生與可回收資源為基礎(chǔ)，由于能源愈來(lái)愈貴并且供給不足，從而它將更好的滿足世界的需求。聶砌猿帕喘貼浪影糜嚙傲礦苛喉害哆卯夢(mèng)褂醋臻孽哀籍褒呻遏直擬惱斟播抓祿制爭(zhēng)礫指鹽銥鮑霞爛餒肪鐘罷傻趟喳趣粉測(cè)康珍劍巡蓬貞哨篷尺瑯振葷排契烴瞻逛諄侍柞孫鱉瑚芯犁昭高窩員兒蠻掠雨坯雀奮宋拴淹蜜聘命踩種脹肯護(hù)描鞠瘴覺(jué)稅平唁粥聳逃徑灤錳懸織意睫傍涂毗哼瓶犁欠槍囂鄉(xiāng)矢獲巴勢(shì)沼或植踏章魚(yú)匯虱蟲(chóng)易褲訣載足審姬撿廷庇锨鬧既波蔓前位醛暗睹幟符咖鱉可州湊痔岔巋宇矗鍛搐路巖堰破剛陡鏡耍佐渤疆貝訊鉚罕緒癥井仁鮮籽剮僧妻旦倍麗嘆港僳渡丹畏宦以琳