第12部分

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革命的生力軍。

基本含義

現代生物技術是以生命科學為基礎，利用生物（或生物組織、細胞及其他組成部分）的特性和功能，設計、構建具有預期效能的新物質或新品系，以及與工程原理相結合，加工生產產品或提供服務的綜合性技術。這門技術內涵十分豐富它涉及到：對生物的遺傳基因進行改造或重組，並使重組基因在細胞內表達，產生人類需要的新物質的基因技術（如“克隆技術”）；從簡單普通的原料出發，設計最佳路線，選擇適當的酶，合成所需功能產品的生物分子工程技術：利用生物細胞大量加工、製造產品的生物生產技術（如發酵）；將生物分子與電子、光學或機械系統連線起來，並把生物分子捕獲的資訊放大、傳遞。轉換成為光。電或機械資訊的生物耦合技術；在奈米（即百萬分之一毫米）尺度上研究生物大分子精細結構及其與功能的關係。並對其結構進行改造利用它們組裝分子裝置的奈米生物技術：模擬生物或生物系統。組織、器官功能結構的仿生技術等等。

獨特的優點

——生產原料簡單。生物在進行合成代謝時，大都以隨手可得的物質（如空氣、水、植物和礦物質等）為原料，以陽光等為能源，不僅原料成本低，而且取之不盡。

——安全、可靠性高。典型的生物化學反應都是在酶的催化作用下進行的，要求輸入的能量少，反應條件緩和，工藝和裝置簡單，操作安全性好。生物系統在合成物質時，先把脫氧核糖核酸遺傳資訊轉錄給核糖核酸，然後以核糖核酸為模板進行合成。該過程雖然很複雜，但出錯機率極小，且無副產品。更重要的是，生物系統能自動發現並糾正錯誤，進行自動化合成生產，生產可靠性高。

——產品具有特殊的活性。生物分子通常具有複雜的精細結構，這種結構往往會賦予生物分子特殊的活性，即所謂“生物特異功能”，例如準確、敏感的識別能力，高效的搜尋能力，牢固的粘結效能等等。在用基因技術對其控制基因進行改良後，這些效能還將大大增強。

——系統結構緊湊。生物系統中的資訊碼、模組、製造組裝機構都是在分子水平以完美方式自組裝起來的。這就使生物系統（如眼球、大腦等）比類似功能的人造電子、光學或機械系統要緊湊得多。如果能運用生物耦合技術把一些生物系統與設計的裝置耦合起來，或者利用奈米生物技術、自組裝技術將它們製造出來，那麼裝置的尺寸就可能減少很多。

——有利於提高或擴充套件人類的能力。運用生物醫學可提高人類對疾病的治療效果和抗病能力；透過人腦與裝置的耦合可擴充套件人類的能力，減小人機介面的操作難度。

軍事應用

80年代以來，美國等一些發達國家開始大力研究和發展軍事生物技術，以期滿足軍事上對許多先進能力的需要。目前正在研究或已預見到的軍事應用主要有——

在資訊探測方面：利用酶、抗體、細胞等製造具有識別功能的生物感測器，不僅能準確地識別各種生、化戰劑，透過與計算機配合及時提出最佳防護和治療方案、而且還可用於探測炸藥、火箭推進劑的揮發降解情況，確定敵方庫存地雷。炮彈、炸彈、導彈等的數量和位置。利用仿生技術製造的各種資訊收集系統，可以大幅度提高探測、監視和導航能力。仿視覺探測器的電子蛙眼雷達能快速識別不同形狀的飛機。艦艇。導彈等運動物體，並能根據飛行特點，識別真假導彈；“蠅眼”相機一次能拍下1000多張照片，解析度高達每厘米4000線，成為有效的偵察工具；模擬狗、貓頭鷹等動物夜視功能的裝置，能搜尋到微光下地面或空中目標。科學家們根據“蛇眼”紅外線定位原理研製了紅外製導的空空導彈，現在人們又根據蝙蝠抗干擾能力強的原理研製出新穎的蝙蝠式抗干擾超精密全敏雷達。根據狗鼻子機理製成的仿嗅覺感測器“電子犬”，能測定僅千萬分之一的過氧乙烯毒氣；根據蒼蠅的觸角上非常靈敏的嗅覺感覺器，製造出了嗅覺敏感的探測裝置。

值　得重視的是，上面所例舉的一些已製造出來的仿生探測器大都還是被動的仿生裝置。隨著生物技術的發展，在徹底弄清生物系統的工作原理後，透過基因技術、生物分子工程技術對生物分子的改造，運用生物分子電子技術等主動仿生學方法，一定能製出功能優於生物結構更緊湊，體積更小的各種資訊探測裝置。美國、日本、歐洲、俄羅斯現正在努力向主動仿生技術發展。

在資訊處理方面：研究表明，以蛋白質分子做材料製造的生物計算機，不僅體積小、重量輕。能耗