建筑环境照明设计现状、动向及展望

第一篇：建筑环境照明设计现状、动向及展望

建筑环境照明设计现状、动向及展望

朱时光

近年来，建筑环境照明设计受到建筑师、规划师的重视，也成为人们营造良好工作环境和生活环境的一种追求。不仅如此，光环境还受到政府和整个社会的关注——如城市的亮化工程、夜景照明、绿色照明、光污染对环境和生态的影响等；随着城市建设和建筑规模日趋宏大，建筑技术日趋复杂，照明工程往往是一个庞大的工程，例如首都机场新航站楼，航站楼建筑面积28.65万 m2，安装了上百种、共62962套灯具（平均4.5m2一套）、94864只灯(约3 m2一只灯)，照明总功率4678千瓦(16.3W/ m2)；并在屋顶设105条天窗（3600 m2）供白天采光。如此庞大的照明工程，有关光环境营造的各方将不能按传统的思维，应该尽量提前介入。

一、建筑环境照明设计现状 建筑师、规划师已经意识到“光”是环境艺术创作的重要元素，在建筑设计的同时，也构想着如何利用不断更新的照明技术表现建筑艺术。建筑师的一些创意应在建筑设计中为日后的光环境工程提供条件，如建筑夜景照明中的内透光、穹顶照明、立柱的地灯照明等。因此建筑师、规划师的提前介入和对光环境艺术的设计创意十分重要。

据说柏林德国议会大厦透明的宏大玻璃穹顶，顶级的采光照明技术与屋顶结构融为一体，有强大的艺术冲击力。英国建筑师诺曼.福斯特的这一高技作品在使用现代科技表现建筑艺术方面树立了新的典范，荣获了第22届普利茨凯奖。说明在光环境艺术的营造方面建筑师、规划师的作

用，但目前国内的建筑师、规划师由于种种原因在建筑艺术、环境艺术设计方面往往太单一了，不能顾此及彼。

业主、用户正在逐步认识到“光”是环境艺术创作的重要元素，很多项目在委托设计时把建筑设计、景观设计、室内设计任务同时落实，使工程较早地取得各方面的沟通，光环境艺术的创作实现了用户的期望。但也有一些项目业主寄希望于设计单位，但很少有胜任的设计师，例如景观设计单位仅有环境艺术设计人才，根本没有配套的照明设计师。

除此之外，很多项目业主通常只重视土建设计、施工，他们总认为光环境艺术的创作等到建筑结顶时不迟，延误了最佳的设计时机。例如浙江某个地区的行政中心，高层办公大楼的顶部是一个多边形的玻璃幕墙装饰体，施工完毕之后才立面照明方案还在评说之中，使之成为一个难题，虽多次聘请专家献技献策，仍难圆满解决。

照明设计师是光环境艺术营造的工匠。优秀的照明设计概念一定要及早进入建筑方案，融入建筑设计和室内设计，使“光”成为建筑和室内外空间设计的有机组成部分，支持并演现建筑和室内设计的创意，实现用户的期望和要求。为此，照明设计师与业主、用户、建筑师、规划师之间的沟通与合作非常重要，这种合作已经日趋密切。

但目前在照明设计领域存在着二大问题：

1、建筑设计院的照明设计由电气工程师完成。电气工程师擅长于按《建筑照明设计标准》确定设计方案，但对于环境工

程过于古板；他们能很好地完成照明配电设计，但缺乏建筑环境照明设计的创意。

2、社会上照明设计专业队伍缺乏，知识片面，不能胜任建筑环境照明工程的需求。它表现在：

①许多建筑环境照明工程方案设计以照明渲染图代替照明设计，且常常使用虚构的效果、一组不实的指标取得业主、领导、“专家”的赞赏。中标之后，深化设计和施工达不到预期的效果；

②照明方案设计在深化阶段失控。照明灯具的选型偏离设计指标，照明灯具的造型任意改变，照明灯具无法在建筑物上合理安装。鉴于专业队伍的技术配备，通常深化阶段的设计图纸缺少技术审核和确认；

③照明平面和系统设计很不规范。专业照明设计师缺乏照明计算、供配电、防雷接地和控制的知识，对规范了解肤浅。因此导致很多环境照明工程的灯具安装和管线敷设粗制滥造，也存在很多安全隐患。

除了以上三方面的现状，还有诸如下面的表现：

1）建筑环境照明设计招投标环境并不理想。有些地区，环境照明工程的设计方案和实施由行政首长一手操办，他说谁好就谁好，专家的评审走过场；

2）环境照明工程的评标队伍不理想。招投标中，召集关键的专家和业主或用户组成的小组审查很有必要，而且这种会议应该是与设计小组面对面的进行。但应该记住，由于专家本人的经历或目前的职业或二者都有，他们的意见总带有片面性。目前称职的专家可以说寥寥无几。

3）全国或地区的环境照明工程在技术支持上缺乏。这一领域的技术标准、规范、规程不健全，缺少这一领域的专业培训和教育也是重要的原因。

二、建筑环境照明设计动向最近在网上看到有关的报道，按我的观点引用如下：

（1）建筑环境照明设计在国际上有着淡化、简化照度指标的趋向，强调全面评估照明质量。

2000年北美照明工程学会IESNA出版《北美照明手册—第9版》，它的主编Mark S Rea在《手册》前言中写道：“…过去二十年来在照明实践中有从照明工程（illuminating engineering）到照明设计(Lighting design)的动向，从照度计算到美学评价的动向，从数量到质量的动向。”

IESNA的执

行

副

主

席

William H.Hanly 认为：“这一方法（即《手册》中提出的包含全面质量要素的IESNA照明设计指南——作者注）被称为通往21世纪的桥梁”。

IESNA主张，全面评估照明质量要综合考虑三方面的因素：

人的需求—— 可见度，作业功效，视觉舒适，社会交往，心情和气氛，健康、安全和愉悦，美的鉴赏；

建筑—— 形式，构图，风格，标准和法规；

经济与环境—— 装置，维护，运行，能量，环境。

对于第一方面的因素，IESNA提出了包含照度水平在内的19个因子，并对各类建与空间分别指出这些因子的不同重要程度。同时把照度标准简化为7级，即：定向与简单视觉作业30、50、100 lx；普通视觉作业300、500、1000 lx；特殊视觉作业3000~10000 lx。

作者认为，对照明质量的要求可概括为三个层次：明亮，舒适，有艺术表现力。当然，三者融为一体的照明是最佳的照明。

明亮——合适的工作面照度和均匀度，作业对象和背景有良好对比，适宜的环境亮度；

舒适——没有眩光和频闪，人和物的造型立体感自然、悦目，作业面与周围环境表面的亮度比适当，照明控制灵活方便；艺术表现力——光形成特定的情调和氛围，环境亮度图式富有吸引力，照明装置外观优美，生动变化的天然光和室外景观。(2)关注节能、环保和健康

1991年美国环保署倡导的绿色照明已普及全球，深入人心，对照明设计有深刻影响。１９９６年国家经贸委制定印发了“中国绿色照明工程实施方案”，全面启动了该项工程。绿色照明的基本宗旨是：通过科学、合理的设计方法，积极采用高效照明光源、灯具和电器附件，以达到节约能源，保护环境，建立优质高效、经济舒适、安全可靠，提高人们生活质量和工作效率、保护身心健康的照明环境。

绿色照明以节能为中心推动高效节能光源和灯具的开发应用；

制订“照明产品能效标准”和“建筑照明节能标准”并且立法，引导照明设计采用高效节能照明产品。美国ASHRAE/ IESNA联合制订以单位功率密度UPD限值（瓦/平方米）为指标的建筑照明节能标准迄今已更新三次，UPD逐次减小； 我国《建筑照明设计标准》GB50034-2004规定了照明功率密度（简称LPD）作为照明节能的评价指标，规定了照明功率密度的现行值和目标值，对于公共建筑的照明设计强制执行。绿色照明的实施已有强大的技术支持——高效节能照明产品数据库，节能效益分析软件，咨询服务等，给照明设计提供便利。从环保和健康角度，近年特别关注照明造成的负面影响：眩光、光污染和光干扰。

（3）设计观念和设计手法的革新对照明质量的全面理解与照明新技术的涌现促成了设计观念和手法的革新。以人为本，个性化的设计——普及照明调控，关怀个人对光的不同需求，追求个性化的照明风格；

注重光色的选择，用光营造情调和氛围，满足人们心理上和精神上的追求；非均匀照明，动态照明，在需要光的时间，把适量的光送到需要的地点；室内、室外照明手法的互补和交叉；舞台照明手法的应用——彩色灯光、动感照明、刻画重点、隐蔽光源。

三、建筑环境照明设计展望

（1）“光”作为设计要素之一，将走进建筑设计、城市规划，溶入建筑师和规划师的脑海。也就是说光环境和照明设计领域的设计团队应该有建筑师和规划师、照明工程师和电气设计师、厂商和工程商共同参与，形成一个大的交流服务平台。（2）随着经济发展，生活提高，技术进步，照明将以人文思想作为设计理念；丰富的照明手段将创造新颖的照明方式；人们的身心和视力健康将因优良的照明而获益。（3）欢迎有志于照明事业的建筑专业年青人走进建筑环境照明的设计队伍，加快我国照明设计专业化的进程，最终实现照明设计的职业化，规范化。只有这样，建筑环境照明的设计队伍的素质才能得以提高。

为了这一领域的发展，希望改善建筑环境照明工程的招投标环境，充分听取业主、用户、专家和咨询顾问的意见，招标代理公司应保证公正、公平办事。一个项目的成本是重要的，但照明设施是可以产生效益的，其设计是否正确远比其是否便宜更重要。同时，要选择服务支持非常优秀的生产厂家，包括项目的计划、现场维护和在线支持等。

第二篇：2010年中国照明设计行业现状分析及前景展望（共）

照明设计渐成显学

6月9日，国际照明界盛事——第十五届广州照明展览会（业界称广州展）格外热闹，来自116个国家和地区的7万余位观众参观了2千多家厂商展位，相比去年，总参观人数增加了三分之一，海外观众增幅更达四成，而其特别设置的“照明设计廊”板块格外引人注目。这一由华人照明设计师联合会(CLDA)、国际灯光城市协会(LUCI)、国际照明设计师协会(IALD)及专业照明设计师协会联合举办(PLDA)联合举办的推广活动，再一次把照明设计师这个全中国不到5000人的专业群体推到媒体聚光灯下。

改革开放30年来，我国照明行业得到了迅速发展，到2010年，不仅形成一条规模2000亿的产、销、研一体化产业链，而且推动了照明设计在建筑装饰大行业中地位的迅速提升。近年来，光环境、光空间、光艺术等概念日趋火热，照明设计在节约能源，保护环境和提升城市光环境方面的意义不断凸显。

中国照明学会副理事长，国际照明委员会委员、清华大学建筑学院教授詹庆旋向记者表示：“本世纪以来，中国照明发展非常快，中国城市改造和建设活跃，基础设施和建筑投资庞大，对照明的要求也相应提高。”

回顾中国照明设计发展历程，智美照明首席照明设计师任见介绍，仅仅还在8年前，2002年中国几乎没有人知道建筑为什么需要专业照明设计师。而在2008年北京奥运会上灯光艺术大放光芒之后，中国城市夜景亮化项目如雨后春笋一般，迅速催熟了照明这个新生行当。专业照明设计师供不应求

迅猛发展的照明设计渐成显学，对照明设计师的需求也水涨船高。据全国工业普查提供的数据，我国照明电器企业数为8792个，从业人数超过100万，专业照明工程公司和企业对专业照明设计师的缺口至少在15000 名以上，企业百万年薪寻找照明设计师的新闻也频现报端。

尽管如此，专业设计师还是供不应求。

清华大学美术学院副教授杜异指出：“我国照明行业缺少专业人员，国内培养照明设计师的院校也非常少，许多从事照明设计的人员都是从其他方面转过来的，比如营销。而真正专业的照明设计人员数量非常少，他们大多还处于技术层面，这严重影响了行业发展。”相比起来，照明设计师这一职业在发达国家确立较早，其专业价值已被普遍承认，从业人员水平很高。在美国，从20世纪50年代开始，照明设计逐渐从建筑、室内设计等行业分离出来，形成一个单独的行业。

北京市建筑设计研究院首席照明设计师郑见伟认为，我国照明设计起步较晚，现在可能还称不上一个独立的照明设计行业。

尤其关键的是，优秀的照明设计师需要熟练掌握灯具、光源，运用什么材料创造出好的作品，在哪种情况下该用哪种灯，又怎样将这灯光亮度运用得恰到好处，目前能完美地做到这一点的照明设计师在国内尚属寥寥。

照明设计圈三江并流

广阔的发展前景和短缺的供需形态，使照明设计作为朝阳产业的吸引力不断增加，大批人才正源源不断进入，新兴的照明设计力量正在从根本上改变中国市场格局。在中国照明设计这片希望的田野上，三大体系，六大流派已初现端倪。

据中国建筑科学研究院肖辉乾教授介绍，中国最早专业的照明设计是从国外引进来的，国外知名的建筑事务所、建筑师都有相应的专业照明设计师合作，他们在中国设计了许多前卫的建筑，同时就把合作的照明设计师和他们的工作模式带进来了，促进了中国照明设计的发展和提高。

但是，这些国外的照明设计事务所和设计师并未在中国扎下根来，随着项目结束，他们也就离开了中国，他们的影响通过随后一批留学归来的海归派还在持续。真正影响中国照明设计格局的，是来自学院、照明工程公司和独立照明设计公司这三股力量，他们形成了三江并流，共同发展的气势。

照明设计六派同台精彩纷呈

随着时间推移，上述照明设计三大体系更分出六大流派，共同推动了中国照明设计圈的繁荣发展，演绎出照明设计舞台上的精彩剧目。

流派之一：学院派。

学院派，顾名思义就是学校、学会为代表的学派，和研究院、设计院为代表的院派。学院派的特点是权威和专业，其代表包括清华大学的詹庆旋教授、荣浩磊教授，中国建筑科学研究院的肖辉乾教授以及以北京建筑设计院的郑见伟等。

学院派足够专业、权威，但数量极少，通常学院派设计师非常忙碌，但仍难以满足高端项目照明设计的巨大需求，因此一般项目也不一定能够落入学院派专家法眼。

流派二，市场派。

居庙堂之高，处江湖之远。市场派就是在没有权威官方背景，凭借自身实力在照明设计市场中摸爬滚打，一路成长。智美照明首席照明设计师任见指出：“市场派照明设计师没有官方的光环，我们的生存之本就是为业主服务，为受众服务，以优秀的设计实力打天下，这也是智美照明多年来赢得全国260多个重要项目业主认可的关键所在。”

流派三，海归派。

境外照明设计公司的影响力通过海归回国的众多设计师予以持续，有英国归来的莱亭迪赛丁平，有港澳台地区的袁宗南等等，他们所具备的国际视野和专业素质，使其成为中国高端照明设计项目中的一支非常活跃的重要力量。

流派四，本土派。

与海归对应的是本土，本土照明设计公司一般由独立设计师成长而来，具备相当的专业性和能力，同时对业主情况和灯具产品十分熟悉。本土照明设计公司相对性价比较高，拥有一大批本土客户群体，北京光景照明设计公司就是其中的代表之一。

值得注意的是，本土并不必然意味着土鳖，光景照明设计、深圳索氏等照明设计机构都在积极开展国际间的交流与合作，在视野和专业水准上，日益向国际同行们看齐。流派五，附属派。

中国照明设计界还活跃着一支来自灯具厂商、照明工程公司的设计力量，较大的工程公司如北京良业、豪尔赛以及雷士照明等厂商都成立了自己的照明设计部门，其设计团队的主要工作是辅助产品销售，设计师一般由电气设计师兼任，其优势是具有丰富的产品选择和现场施工经验，不足在于一方面其人均专业性较独立照明设计师稍低，另一方面不容易保持中立，其为销售服务的设计立场会让业主担忧他们能否真正为用户考虑。

流派六，独立派。

与工程公司和灯具厂商设计部门相对应，独立的照明设计公司也正纷纷发展起来，上海牧恒设计师事务所就是其中的代表之一。

对此，詹庆旋教授认为，专业照明设计师借鉴外国经验，独立开办照明设计咨询公司，力图摆脱照明产品和照明工程利益的影响，专心致力于照明设计精品的创作，有利于促进照明事业的长远发展。

中国照明设计同舟共济共赢未来

中国照明设计正在迎来一个高速发展的时代，从政府、企业到私人业主，市场已经开始逐渐重视照明设计，很多优秀的设计方案都是由建筑设计、室内装饰和照明设计等不同领域的专家组成团队，发挥各自特长共同完成。

而中国照明设计师群体虽然暂时还相对较小，但他们已经拥有了一定的影响力和话语权。照明设计也已经脱离了纯粹谈技术的层面，上升到设计理念的层次。照明设计师开始运用各种各样的技术来创造出新的照明艺术，并逐渐开始与国际接轨的征程。

在即将到来的亚太地区建筑设计界最高端的盛会——“2010亚太空间设计师协会北京年会”上，来自14个国家和地区的设计师们将专门开辟一个以光和设计为主题的“光空间与照明设计国际论坛”，这是亚太空间设计师年会有史以来第一次把照明设计纳入大会议程，充分体现了光与照明对建筑的重要价值。

在2010年，中国照明设计的三江并流，六派齐飞还将继续，并将在市场需求中的浪潮推动下扬帆远航，在中国外交流中迸发出更多的火花，共赢行业持续成长的灿烂未来！（责任编辑：高蕾）

第三篇：建筑照明设计的方法步骤

建筑照明设计的方法步骤

照明设计是一个建筑的点睛之笔，可以美化、装饰建筑，提高建筑的美学。现在，陕西佰思特文化小编和大家一起来了解下建筑照明设计的方法步骤吧!

第一：选择适合的光源。先全面了解建筑的外观外墙的材料的颜色，然后再考虑寿命、光色等因素，选择合适的光源。

第二：选择照明的方式。全面了解建筑周围环境的明暗，根据建筑的大体情况，来选择合适的照明方式。

第三：选择合适的灯具。根据建筑的外形，考虑灯的外形、防尘等因素，来选择合适的灯具。

第四：安装完照明后现场调整：因为设计只是理论上的数据，和现实还是有一定差距的，在安装上照明设备之后，要根据实际情况进行调整，以满足需要。

以上四个步骤，就可以完成建筑照明设计，这具有很大的意义，可以造福于每个居民，为建筑增光添彩。

第四篇：建筑环境与设备工程发展展望

建筑环境与设备工程的概述与发展展望

(一)摘要: i.建筑环境与设备工程的介绍

ii.本学科在当前发展过程中存在的不足

iii.未来发展主要方向及趋势

iiii.个人学习本专业的计划与打算

(二)关键词：建筑环境与设备工程、通风、空调、太阳能、地源热泵

1.1.建筑环境与设备工程专业主要培养从事室内环境设备系统和建筑公共设施设计、安装调试、运行管理及国民经济各部门所需的特殊环境开发的高级工程技术人才。

1.2.主要课程：工程热力学、传热学、流体力学、建筑环境学、机械设计基础、自动控制原理、流体输配管网、热质交换原理与设备、建筑给排水工程、建筑电气、空调技术、制冷技术、供热工程、设备自动化、锅炉及锅炉房设备、工业通风、建筑设备自动化、高层民用建筑空调设计、燃气工程、建筑设备工程预算等。

1.3.本专业的主要研究方向：暖通空调、城市燃气、建筑电气与智能化。

1.4.专业已往的发展：在我国，以前本学科的学科基础与热能动力工程一致，即以传热学、流体力学和工程热力学为基础。这些与当时的国情是符合的。建国初期，我国的重工业基础薄弱，因此当时主要发展重工业。而且，人们的生活水平普遍不高，迫切需要解决的是温饱问题。因此，那时本专业的主要应用领域多是工业建筑环境的控制，侧重采暖通风。科学技术是用来满足人民群众的需要的。随着我国经济的改革开放，经济建设的迅猛发展使的本专业的应用领域扩展迅速，而且迅速向民用建筑普及，对本学科的技术发展提出了很多新的要求。自1999年新专业目录在全国的实施以来，原“供热、供燃气、通风与空调工程”专业就正式更名为“建筑环境与设备工程”专业了。这个改变不仅仅意味着专业名称的改变，更重要的是随着国际上本学科科研与技术应用的发展，人们对本专业的认识加深，对本专业有了更明确的定位。建筑环境与设备工程专业随着科学技术、教育理论的进步，人才的培养方式、专业内容、教学方法、课程体系等均有了相应的改进以适应社会不断变化的需要。

1.5.现在这个专业越来越与室内环境息息相关，专业的涉及面也越来越广、宽。广到只要涉及到室内空气品质的地方都需要，宽到冷藏场、办公室、家庭环境、工厂等等。这一切说明建筑环境与设备工程的应用范围之广，但也正应为应用范围广，要解决的问题多，专业更是在面对困难与克服困难的过程中发展。特别是在控制室内空气品质的过程中，由于影响室内空气品质的因素复杂，人们的住房环境中的现代化产品增多，如空调、电脑、冰箱、电视、各种装修材料等等。因而人们在解决室内空气污染的问题，只能处于比较被动地位。还有建筑能耗的问题。2008年建筑能耗约占我国社会总能耗的28%。据建设部测算，2020年—2030年左右，我国建筑能耗将占总能耗的30%—40%，达到欧美目前的比例，超过工业，成为全社会第一能耗大户。由此可见，加强建筑节能是我们必须面对的。

2.2009年12月7日—18日在丹麦首都哥本哈根召开，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。这是继《京都议定书》后又一具有划时代意义的全球气候协议书，毫无疑问，对地球今后的气候变化走向产生决定性的影响。这是一次被喻为“拯救人类的最后一次机会”的会议。虽然最后哥本哈根会议未达成具法律约束力协议，但作为一个负责任的大国，中国承诺：延缓二氧化碳的排放，既到2020年中国单位国内生产总值（GDP）二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，而且中国的自主减排不附加任何条件。

2.1.1.节能减排，事关重大，建筑能耗在我国总能耗中占了如此大的比例，自然的建筑节能日益受到人们的重视。其间，提得最多的是“生态建筑”、“绿色建筑”。目前可再生能源技术尤其是太阳能技术已成为建设节能建筑住宅的首选。其中，太阳能热水器与建筑结合的工程应用是实现节能建筑的重要措施。太阳能热水器是一种节能、环保、经济、使用方便的绿色能源产品，应用

太阳热水器是解决我国广大居民生活用低温热水和工农业生产低温用热的现实、经济、有效的途径，具有广泛的发展空间和巨大的市场潜力。由此，如何在建筑中结合太阳能技术来降低建筑能耗应该是“建筑环境与设备工程”这个学科以后一个重要的发展方向。

2.2.其次，地源热泵系统在中国快速发展，是行业节能发展的方向之一。因此，地源热泵也应该是“建筑环境与设备工程”这个学科以后一个重要的发展方向。据统计，2005年，我国地源热泵系统的应用面积约为3000万平方米，这一数字到了2007年上升至8000万。可见，地源热泵伴随着中国节能减排政策的步伐，未来的发展空间广阔。

2.3.在学习这门专业时，我们首先应该摆正态度：认真、仔细、踏实、创新。要学好专业的基础，有了一定的专业基础后，要有意识地培养自己的解决问题，实践能力。还要在实践的过程中找到自身的不足，进而将自己的专业水平提高到一个新的层次。

参考文献：

《建筑环境与设备工程概论》卢军主编

《建筑环境更新设计》高祥生著

《建筑环境设备控制技术》刘耀浩主编

《冷热源工程》主编龙恩深；编著黄忠[等]

重庆：重庆大学出版社，2003 北京：中国建筑工业出版社，2002 天津：天津大学出版社，2006 重庆：重庆大学出版社，2002

第五篇：基因工程的现状发展及展望

基因工程的现状发展及展望

课程：食品生物技术 专业： 班级： 学号： 姓名：

完成时间：2011 年5月25日

基因工程的现状发展及展望

【摘要】从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。

【关键词】基因工程技术；生物反应器；基因治疗

基因工程的发展史

1860至1870年 奥地利学者孟德尔根据豌豆杂交实验提出遗传因子概念，并总结出孟德尔遗传定律。

1909年 丹麦植物学家和遗传学家约翰逊首次提出“基因”这一名词，用以表达孟德尔的遗传因子概念。

1944年 3位美国科学家分离出细菌的DNA（脱氧核糖核酸），并发现DNA是携带生命遗传物质的分子。

1953年 美国人沃森和英国人克里克通过实验提出了DNA分子的双螺旋模型。

1969年 科学家成功分离出第一个基因。

1990年10月 被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。

1998年 一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司，与国际人类基因组计划展开竞争。

1998年12月 一种小线虫完整基因组序列的测定工作宣告完成，这是科学家第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。

1999年9月 中国获准加入人类基因组计划，负责测定人类基因组全部序列的1%。中国是继美、英、日、德、法之后第6个国际人类基因组计划参与国，也是参与这一计划的惟一发展中国家。

1999年12月1日 国际人类基因组计划联合研究小组宣布，完整破译出人体第22对染色体的遗传密码，这是人类首次成功地完成人体染色体完整基因序列的测定。

2000年4月6日 美国塞莱拉公司宣布破译出一名实验者的完整遗传密码，但遭到不少科学家的质疑。

2000年4月底 中国科学家按照国际人类基因组计划的部署，完成了1%人类基因组的工作框架图。

2000年5月8日 德、日等国科学家宣布，已基本完成了人体第21对染色体的测序工作。

2000年6月26日 科学家公布人类基因组工作草图，标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。

2000年12月14日 美英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱，这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列。

2001年2月12日 中、美、日、德、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。

科学家首次公布人类基因组草图“基因信息”。

一、基因工程应用于植物方面

农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。

由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物，目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质，而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了

不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，大大提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。1

二、基因工程应用于医药方面

目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。

目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂，最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。

三、基因工程应用于环保方面

工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力，已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接，转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的“超级细菌”，用之清除石油污染，在数小时内可将水上浮油中的2/3烃类降解完，而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。它能钉死蚊虫与害虫，而对人畜无害，不污染环境。现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因 1

工程菌及植物等。90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因，并赋予表达产物以新的功能，创造出全新的微生物，如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来，再利用基因重组技术在体外加工重组，最后导入合适的载体，就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株，从而大大地提高降解效率。2

四、分子进化工程的研究

分子进化工程是继蛋白质工程之后的第三代基因工程。它通过在试管里对以核酸为主的多分子体系施以选择的压力，模拟自然中生物进化历程，以达到创造新基因、新蛋白质的目的。

这需要三个步骤，即扩增、突变、和选择。扩增是使所提取的遗传信息DNA片段分子获得大量的拷贝；突变是在基因水平上施加压力，使DNA片段上的碱基发生变异，这种变异为选择和进化提供原料；选择是在表型水平上通过适者生存，不适者淘汰的方式固定变异。这三个过程紧密相连缺一不可。

现在，科学家已应用此方法，通过试管里的定向进化，获得了能抑制凝血酶活性的DNA分子，这类DNA具有抗凝血作用，它有可能代替溶解血栓的蛋白质药物，来治疗心肌梗塞、脑血栓等疾病。

3五、前景展望

由于基因工程运用DNA分子重组技术，能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体，具有新奇遗传性状的新型产物，增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用，对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以，各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用，抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家，更应当加速发展，切不可坐失良机。但是，任何科学技术都是一把“双刃剑”，在给人类带来利益的同时，也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物，它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等，甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造；还有，克隆技术如果不加限制，任其自由发展，最终有可能导致人类的毁灭。还有，尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害，但不等于说转基因动植物就是十分安全的，毕竟这些东西还是新生事物，需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样，是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新 2

3性状，或消除原来的不利性状，但常规育种是通过自然选择，而且是近缘杂交，适者生存下来，不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围，人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境，还缺乏知识和经验，按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以，我们要在抓住机遇，大力发展基因工程技术的同时，需要严格管理，充分重视转基因生物的安全性。

六、基因工程技术的发展方向

1、开发针对神经系统、肿瘤、心血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核酸等新生物技术产品；

2、选择一批市场前景好的生物技术产品及疫苗、诊断用单克隆抗体，开发重点是乙肝基因疫苗与单克隆抗体诊断试剂等；

3、开发靶向药物主要是开发抗肿瘤药物。目前治疗肿瘤药物确实存在一个所谓“敌我不分”的问题。在杀死癌细胞的同时，也杀死正常细胞。导向治疗就是针对这个问题提出来。所谓导向治疗就是利用抗体寻找靶标，如导弹的导航器，把药物准确引入病灶，而不伤及其他组织和细胞；

4、人源化的单克隆抗体的研究开发。抗体可以对抗各种病原体，亦可作为导向器，但目前的单克隆抗体，多为鼠源抗体，其本身也被异种生物体视为抗原，当被注入人体后会诱导产生抗体（抗抗体）或激发免疫反应。目前国外已研究噬菌体抗体技术，嵌合抗体技术，基因工程抗体技术以解决人源化抗体问题；

5、血液替代品的研究与开发仍然占重要地位。血液制品是采用大批混合的人体血浆制成的，由于人血难免被各种病原体所污染，如艾滋病病毒及乙肝病毒等，通过输血而使接受输血的人感染艾滋病或乙型肝炎的案例时有发生，因此利用基因工程开发血液替代品引人注目。4

六、我国的生物技术前景

今天，人们借助于所谓的DNA切片已能同时研究上百个遗传基质。基因的研究达到了这样一个发展高度，几年后，随着对人类遗传物质分析的结束，人们开始集中所有的手段对人的其他部分遗传物质的优缺点进行有系统地研究。但是，生物学的发展也有其消极的一面：它容易为种族主义提供新的遗传学方面的依据对新的遗传学持批评态度的人总喜欢描绘出一幅可怕的景象：没完没了的测试、操纵和克隆、毫无感情的士兵、基因很完美的工厂工人……遗传密码使基因 4

研究人员能深入到人们的内心深处，并给他们提供了操纵生命的工具。然而他们是否能使遗传学朝好的研究方向发展还完全不能预料。

改革开放以来，我国相继开展了分子遗传学、基因工程、细胞融合、酶工程等新学科新技术的研究，现代生物技术得到快速发展，并在农业和医药等领域获得广泛的应用，现代生物技术产业初具规模。进入新世纪以来，随着人类和其它物种基因研究的不断深入，信息技术、新材料技术等其它新兴学科和技术的交叉和渗透，生物芯片、生物信息、组织工程、干细胞研究等一系列新兴领域和技术不断涌现，生物技术的发展进入了一个新阶段。生物技术为经济社会的发展作出了重要贡献。

医药生物技术为提高人民平均寿命和健康水平发挥了重要作用。中国人均寿命从1949年的35岁增长到1996年的70．8岁左右，生物技术功不可没。近年来，中国医药生物技术发展明显加快。进入临床研究的生物医药已达150多个，有基因工程干扰素等21种生物技术药物投入生产，生物医药制品2000年销售额已达200多亿元，14年增长了近百倍。

农业生物技术成就显著，为提高农产品产量和质量，增加农民收入作出了重要贡献。我国首创的杂交水稻已推广到20多个国家，累计增产粮食3500多亿公斤，国际权威杂志《SCIENCE》撰文认为，中国的杂交水稻填满了亚洲人的饭碗。在此基础上，中国超级杂交水稻研究又取得新的突破，每公顷产量突破了12吨，国际上提出的超级稻指标首先在中国实现。我国是世界上第二个在转基因抗虫棉有自主知识产权的国家，2002年种植面积占棉花面积的40％，5年来累计为农民增收50多亿元。

在能源、环境、工业生物技术方面取得明显进展，在利用生物技术开发可再生清洁能源方面更是成就显著。利用玉米等粮食生产燃料酒精的技术在河南、黑龙江已分别具备数十吨的年生产能力，乙醇汽油已在部分地区推广试用；日产量20余吨的生物柴油生产企业2002年已在四川问世，填补了我国生物柴油工业化生产的空白。我国在世界上首次完成了生物制氢中试研究。

生物技术基础研究方面不断取得突破，为生物技术创新和产业化奠定了良好基础。中国作为惟一的发展中国家成员参与国际人类基因组计划，完成了1％的测序工作；中国科学家独立完成了杂交水稻父本9311（籼稻）的基因组测序草图；在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。

生物技术产业发展迅速，初具规模。经过近20年的发展，中国的生物技术与产业已开始从跟踪仿制到自主创新的转变。中国涉及现代生物技术的企业约500家，从业人员超过5万人，其中涉及医药生物技术的企业300多家。北京、上海、广州、深圳等地已建立了20多个生物技术园区，目前已培育了一大批新企业，在中国生物技术发展中起着龙头的带动作用。

【参考文献】[1]楼士林，杨盛昌，龙敏南，等.基因工程[M].北京：科学出版社，2002.[2]李庆军，董艳桐，施冰.植物抗虫基因的研究进展[J].林业科技，2002，27(2)：22 26.[3]中国生物工程杂志, Progress In Biotechnology, 编辑部邮箱 1982年

02期

[4] Bernhard J.Ralph, 朱金贵.生物工艺学当前发展水平[J].世界科学, 1980,(03)