基因、技术与政策/科学
从广义上讲，“生物技术”指的是“任何使用生物体或生物体部分来制造或改造产品、改良植物或动物，或开发用于特定用途的微生物的技术”。 [1]
生物技术结合了遗传学、分子生物学、生物化学、胚胎学和细胞生物学等学科，这些学科又与化学工程、信息技术和机器人技术等实用学科相关联。
图 1 显示了生物技术如何随着时间的推移而发展。在发展极点的一端是像微生物发酵这样的传统生物技术技术，早在 10,000 年前就被用于发酵啤酒、葡萄酒和乳制品。在发展极点的另一端是不断发展的现代生物技术技术，如基因工程。使用基因工程技术，可以通过使生物体的一些基因失活或改变以及引入其他天然或人工基因（通常来自另一种生物体）来修改生物体的基因构成。
图 1：生物技术梯度
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近年来，“生物技术”一词已成为现代生物技术的代名词，特别是基因工程技术在医学和农业中的应用。因此，除非上下文要求否则，本入门教程中的“生物技术”指的是“现代生物技术”。
《卡塔赫纳生物安全议定书》将现代生物技术定义为指任何涉及应用以下技术的流程：（i）体外核酸技术，包括重组脱氧核糖核酸和核酸直接注入细胞或细胞器，或（ii）超出分类科属的细胞融合，这些技术克服了自然生理生殖或重组障碍，并且不是传统育种和选择中使用的技术。 [2]
尽管该议定书尚未生效（因为尚未有超过 50 个国家批准或加入该议定书），但该议定书对现代生物技术的定义已在国际范围内得到认可。
然而，虽然国际上可能正在就上述定义达成共识，但严格来说，这种定义仅在使用“现代生物技术”一词来解释或执行该议定书时才适用。
至少有四个这样的技术术语：遗传学、基因、基因组和转基因生物。
遗传学是生物学的一个分支，它处理所有生物体遗传和变异的原理。它是研究父母为何以及如何将其一些区别特征传给后代的学科。它的重点是基因及其功能。
基因是遗传的基本单位，也是我们身份的最终决定者。它携带使细胞能够产生特定蛋白质的指令。（需要注意的是，在任何给定时刻，只有某些基因是活跃的，而且环境也会对其造成影响。 [3] )
基因是脱氧核糖核酸（“DNA”）分子的一部分。 [4] DNA 存在于所有活细胞中，包含编码细胞结构、组织和功能的信息。 [5] 它由两条螺旋形楼梯状相互缠绕的链组成。 [6]
图 2：DNA、基因和蛋白质
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生物体中的每个细胞都有一或两组基本的 DNA 补充物，称为基因组。基因组本身由一个或多个称为染色体的极长线性排列的 DNA 分子组成。如前所述，基因是 DNA 的功能区域。它们是染色体的活跃片段。7 图 3 显示了基因组、染色体、DNA 和基因之间的关系
图 3：生物体的连续放大，重点关注遗传物质
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在现代生物技术 8 中，通过将细胞暴露于携带所需基因的“外来”DNA 片段（通常来自另一种物种）来改变生物体的基因组。这种 DNA 被摄入并插入受体的一个或多个染色体中，在该位置它像基因组的任何其他部分一样被遗传。这样修改的细胞称为转基因细胞。转基因生物可以从转基因细胞中产生。转基因生物的所有细胞都包含额外的外源 DNA。9
转基因生物（也称为“转基因生物”或“活体修饰生物”）没有统一的定义。然而，人们普遍认为它是包含经过基因工程技术改变或从另一个物种或同一物种转移的基因的植物、动物或微生物。
我们对生物学的认识不断增长，因此我们需要强大的工具来组织这些知识。信息技术通过生物信息学领域 [10] ，使快速组织和分析生物数据成为可能。生物信息学将生物学、计算机科学和信息技术融合在一起，以管理和分析基因组数据，其最终目标是理解和模拟生物系统。 [11]
方框 1. 如何基因工程植物。植物基因工程的过程需要成功完成五个步骤。
图 4
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至少有两个原因。第一个原因与现代生物技术为人类带来的潜在益处有关。欧盟委员会（2002 年） [12] 将现代生物技术称为继信息技术之后的“知识经济的下一波浪潮”，以及“最具前景的前沿技术”。 [13] 它已确定以下领域的应用
1. 医疗保健。生物技术可用于找到新颖且创新的方法来满足老龄化人口和贫困国家的需求。
2. 作物生产。生物技术可以通过农艺改良作物来提高食品质量和环境效益。它可用于生产具有更高营养价值等增强特性的食品。
3. 作物的非食用用途。生物技术还可以改善作物的非食用用途，作为工业原料或生物降解塑料等新材料的来源。例如，现在正在利用油菜籽生产高价值的工业用油。在适当的经济和财政条件下，生物质可以通过液体和固体生物燃料（例如生物柴油和生物乙醇）以及生物脱硫等工艺为替代能源做出贡献。 [14]
4. 环境用途。生物技术可以带来保护和改善环境的新方法，包括污染的空气、土壤、水和废物的生物修复，以及开发更清洁的工业产品和工艺，例如生物催化。 [15]
了解生物技术很重要的第二个原因是，随着越来越多的生物技术衍生产品进入市场，这些产品很有可能进入大多数国家，即使是那些没有利用生物技术进行生产的国家。如果政府要有效地监管生物技术产品并确保对环境、人类健康和社会结构的任何不利影响（如果有）得到妥善管理，甚至避免，则需要熟悉现代生物技术。