一、現代生物技術

　　現代生物技術是以DNA分子技術為基礎，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術在農作物改良、醫藥研究、食品工程、治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。由于現代生物技術對解決人類面臨的重大問題如：糧食、健康、環境和能源等將開辟廣闊的前景，因此越來越為各國政府和企業界所關注，與信息、新材料和新能源技術并列成為影響國計民生的四大科學技術支柱，是21世紀高新技術產業的先導。

　　(一)遺傳工程

　　遺傳工程的研究發展，為器官移植提供了一個很有前途的新手段——利用動物的器官代替人的器官。科學研究表明人體異種器官移植，豬較為合適。首先豬器官的大小與人的相當，生理上也比較接近;其次豬在無病原體條件下比較容易飼養和容易保證無病的供體;此外豬的繁殖率高，每窩可產十幾只豬崽，存活率也較高。為了保證植入的器官不被排斥，生物學者正在培養具有人的基因的新型豬，這種豬叫轉基因豬。

　　(二)基因治療

　　基因治療是21世紀國際生物技術的又一個熱點。基因治療就是將外源基因通過載體導入人體內并在體內(器官、組織、細胞等)表達，從而達到治病的目的。基因治療開辟了醫學預防和治療的嶄新領域。自從1990年臨床上首次將腺苷酸脫氨酶(ADA)基因導入患者白細胞，治療遺傳病——重度聯合免疫缺損病以來，利用基因治療的手段治療囊性纖維化(CF)、血友病，還擴大用于治療腫瘤和艾滋病的臨床試驗已數以百計，基因治療將引起臨床醫學的一場革命，將為治療目前尚無理想治療手段的大部分遺傳病、重要病毒性傳染病(如各型肝炎、艾滋病等)、惡性腫瘤、心腦血管疾病和老年病等開辟了十分廣闊的前景。

　　可以比較樂觀地認為，隨著人類基因組計劃的順利實施，隨著“后基因組”時代的即將到來，人類23對染色體大約60億個核苷酸的排列順序被測定，人類基因組所包含的約3萬個基因中與人的重要生命功能和重要疾病相關的基因將不斷被發現，6000多種人類單基因遺傳病和一些嚴重危害人類健康的多基因病(如惡性腫瘤、心血管疾病等)將有可能由此得到預防、診斷和治療。基因治療的研究將從過去的盲目階段進人理性階段。基因治療有可能在21世紀20年代以前，成為臨床醫學上常規的治療手段之一，人類很多目前無法治療的疾病將通過基因治療手段而獲康復。

　　(三)農業生物技術

　　在農業生物技術中，轉基因動植物的研究與開發最為突出。1983年轉基因植物問世，1986年被批準進入田間試驗，根據美國農業部動植物檢疫局(APHIS)的數據，截止1997年1月31日，美國已批準的轉基因植物田間試驗達2584例。近年來，抗除草劑的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力強、耐貯性高的番茄、具有高含量必須氨基酸的馬鈴薯等轉基因植物開始進入市場，成為農業生物技術的第一批成果;轉基因的瘦肉型豬、高產奶的奶牛和能從奶中提取藥物的轉基因羊等也將進入實用化階段。未來農業的模式將是：農業工廠化，按人類要求高水平的控制環境因素，實現規模化、機械化、自動化生產，產生質量穩定、供應穩定、價格穩定、營養豐富的農業產品;安全的轉基因動植物投放市場;具有營養保健、醫療功效的豬牛羊、蔬菜水果等轉基因食品大批走向餐桌。

　　農業生物技術的應用在我國也取得了豐碩成果，我國用花藥培養、染色體工程等育種技術培養出水稻、小麥、油菜、橡膠等一批作物新品種、新品系、新種質。其中較突出的有京花3號、小偃107號小麥和中花10號水稻等新品種，具有優質高產、抗病、抗鹽堿等特性，已經在生產中推廣應用。我國轉基因技術在家畜及魚類育種上也初見成效，中科院水生生物研究所在世界上率先進行轉基因魚的研究，成功地將人生長激素基因、魚生長激素基因導入鯉魚，育成的當代轉基因魚生長速度比對照組快，并從子代測得生長激素基因的表達，為轉基因魚的實用化打下基礎。

　　(四)海洋生物技術

　　隨著海洋生物學的發展和海洋生物資源開發規模的擴大，海洋生物技術興起并成為一個新的研究開發領域。海洋生物技術的研究范圍廣泛，發展迅速。其中包括探索、開發和利用有價值海洋生物，優良養殖品種的培育和病害防治，海洋生物天然產物的利用，海洋特殊功能的闡明和利用，海洋生態系統的闡明和利用，海洋生物利用系統和輔助系統。海水養殖、海洋生物、天然產物開發和海洋環境保護的生物技術是三大研究熱點。海水養殖是提高水產品產量的重要途徑，海水養殖的主要對象是魚類、藻類、對蝦和貝類。美國重點發展鮭、鱒等魚類的養殖;日本主要養殖的魚類有獅魚、真鯛和香魚等;西歐海水養殖業較發達的國家有挪威、意大利和法國：挪威重點發展網箱養殖，意大利主要發展鯨及金鯛等魚類，法國主要發展鱒魚養殖。在海洋生物天然產物的研發方面，利用海藻生產的褐藻膠、卡拉膠在世界上占有重要地位。繼用海帶制碘和甘露醇之后，又開發了各種醫用品，如降血脂藥甘露煙酸酯和抗血栓新藥藻酸雙酯鈉(PSS);利用甲殼素(水溶性的蝦皮，人體可吸收)和甲殼胺已制成864人工皮膚、創傷愈合海綿、做化妝品用的類透明質酸(AHA)等新產品。并且從一些軟體動物和腔腸動物中初步篩選到抗血凝、降血壓、防治心血管病、抗病毒病和抗癌的活性物質。

　　1996年，我國政府已將海洋生物技術列入863計劃，主要方向是大規模發展海水養殖。并已初見成效。海水養殖總產量、海藻、貝類等產量均居世界首位，對蝦產量也曾一度居世界首位;裙帶菜無性繁殖系、三倍體扇貝和牡蠣的培育，都已列入國家“攀登計劃”，正在組織實施;山東省海藻養殖和海藻化工已成為世界上該領域第一大產地。此外我國在世界上首次研究成功了海帶的單倍體育種技術、紫菜的體細胞育苗技術、對蝦的三倍體與四倍體育苗技術、對蝦精莢移植技術等;在海水魚、貝類的三倍體育苗技術和魚類性別控制技術的研究方面也取得了重大進展。