Genetic Engineering in Livestock pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K

作者:Engelhard, Margret 编

出品人:

页数:162

译者:

出版时间:2008-10

价格:$ 90.34

装帧:

isbn号码:9783540858423

丛书系列:

图书标签:

Genetic Engineering
Livestock
Animal Biotechnology
Genome Editing
Transgenesis
Animal Breeding
Molecular Biology
Agricultural Science
Biotechnology
Genetics

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具体描述

Upcoming applications of genetic engineering in farm animals include higher yields, leaner meat, or disease resistance. The proceedings cover an analysis of the state of the art of the technology and its applications, an introduction to the specific application zoopharming (a method to produce biopharmaceuticals in transgenic livestock), including an analysis of the market for biopharmaceuticals. In addition an assessment of ethical aspects of livestock biotechnology and considerations regarding animal welfare implications are covered. The study is addressed to science, industry and politics.

《动物育种的革命：基因工程在畜牧业中的未来展望》一、引言：畜牧业面临的挑战与基因工程的曙光畜牧业，作为人类文明不可或缺的组成部分，不仅是重要的食物来源，更是全球经济发展的基石。然而，随着全球人口的持续增长以及消费者对高品质、安全、可持续畜产品的需求日益增加，传统畜牧业正面临前所未有的挑战。产量瓶颈、疾病易感性、环境影响、以及对传统育种方式的局限性，都迫使我们必须寻求更高效、更创新的解决方案。正是在这样的背景下，基因工程，这一跨越生物学、遗传学、分子生物学与畜牧科学的前沿技术，为畜牧业的革新带来了无限可能。本书《动物育种的革命：基因工程在畜牧业中的未来展望》并非对“基因工程在畜牧业”这一概念的简单罗列，而是深入探讨基因工程如何作为一种革命性的工具，重塑我们对畜牧业的认知，并引导其走向一个更高效、更健康、更可持续的未来。我们将超越对基因编辑、转基因动物的简单介绍，而是聚焦于这些技术如何被整合进宏观的畜牧生产体系，如何解决实际生产中的痛点，以及如何在伦理、社会和经济层面带来深远影响。本书的目标是为读者描绘一幅生动的未来图景，展示基因工程如何不仅仅是改变动物的基因，更是改变整个畜牧业的生态系统，实现生产力、动物福利、环境保护和人类健康的协同进步。二、畜牧业的转型需求：从生存到可持续发展的跃升历史的车轮滚滚向前，畜牧业的发展也经历了从满足基本生存需求到追求经济效益，再到如今必须兼顾可持续发展和消费者福祉的深刻转型。 1. 全球人口增长与食物安全压力：联合国预测，到2050年，全球人口将达到近100亿。这意味着我们需要生产更多的肉、蛋、奶来满足日益增长的食物需求。传统的育种方式在提高产量方面取得了显著成就，但其速度和精确性已经难以满足当前的需求。基因工程能够通过更精确地调控决定生长速度、饲料转化效率、产肉率等关键经济性状的基因，从而大幅度提高畜禽的生产性能，为保障全球食物安全提供强有力的技术支撑。 2. 提升动物福利与健康水平：随着社会文明的进步，公众对动物福利的关注度与日俱增。过去，我们可能更侧重于提高生产性能，但现在，如何在保障生产的同时，提高动物的健康水平、抵抗力，减少疾病的发生，避免不必要的痛苦，已经成为重要的议题。基因工程能够通过改造动物自身的免疫系统，提高其对特定疾病的抗性，从而减少抗生素的使用，降低疾病传播风险，提升动物的整体健康和福利水平。例如，培育对某些病毒具有天然免疫力的动物，将极大地减少疾病对养殖业造成的损失，同时降低对药物的依赖。 3. 应对环境挑战与可持续发展：畜牧业对环境的影响是不可忽视的。粪污排放、温室气体（如甲烷）的产生，都是其环境足迹的重要组成部分。可持续发展的畜牧业必须在提高产量的同时，最大限度地减少对环境的负面影响。基因工程可以被用于培育能够更高效利用饲料、产生更少粪污、或产生更少温室气体的动物。例如，通过基因改造，优化动物的消化系统，使其能够更好地消化植物纤维，从而减少未消化饲料的排放，降低环境污染。此外，研究能够更有效利用氮磷等营养元素的动物，也能减少粪污中对环境有害物质的含量。 4. 应对新发传染病与病原体威胁：畜牧业一直面临着各种病原体的威胁，特别是人畜共患病，对公共卫生和经济造成严重影响。基因工程在疾病防控方面扮演着越来越重要的角色。除了提高动物自身的抗病能力，基因工程还可以用于开发更有效的疫苗和诊断工具，甚至通过基因编辑技术，在动物体内引入能够抵抗特定病原体的基因，从根本上解决疾病问题。三、基因工程在畜牧业中的关键技术与应用前景本书将深入探讨基因工程如何转化为畜牧业生产中的实际应用，重点关注以下几个方面： 1. 精准育种与基因编辑（CRISPR-Cas9等）：传统的育种方式是漫长而低效的，依赖于自然变异和人工选择。而基因编辑技术，特别是CRISPR-Cas9技术，赋予了我们前所未有的精确性。它如同生物界的“分子剪刀”，能够定点、高效地对基因组进行修改——无论是敲除（去除）、插入（添加）还是替换（改变）特定的基因片段。提升生长性能与肉品质：通过编辑与生长速度、肌肉发育、脂肪沉积相关的基因，可以培育出生长更快、产肉量更高、肉质更优良的品种。例如，针对生长抑制素基因的编辑，可以显著提高肌肉的生长速率。改善饲料转化效率：提高饲料利用率意味着更少的饲料可以产生更多的产品，这不仅能降低养殖成本，也能减少因饲料生产带来的环境压力。基因编辑可以针对影响消化吸收、能量代谢的基因进行改造。增强抗病与抗逆能力：这是基因工程在畜牧业中最具潜力的应用之一。通过识别和增强关键的免疫相关基因，或敲除易感性基因，可以培育出对多种常见疾病具有高度抵抗力的动物，显著降低发病率和死亡率。例如，培育对禽流感、猪蓝耳病等具有天然免疫力的家禽和猪。提高繁殖效率与改善繁殖性能：针对调控生殖周期的基因进行编辑，可以提高母畜的繁殖率，延长繁殖年限，减少繁殖障碍。生产特殊功能性产品：基因工程还可以创造出具有特殊生理功能的动物，例如，生产富含特定营养成分（如Omega-3脂肪酸）的肉类或奶制品，或者生产用于生物医药目的的“生物反应器”动物。 2. 转基因动物技术（Transgenic Animals）：虽然基因编辑技术因其高精度和效率而备受瞩目，但传统的转基因技术依然具有不可替代的作用，尤其是在引入全新的基因或复杂基因调控网络方面。引入外源基因以获得特定性状：例如，在动物体内表达能够提高营养吸收效率的酶，或者表达能够抵抗特定病原体的抗体蛋白。优化经济性状：通过转基因技术，可以引入能够加速生长、提高产奶量、改善肉质的基因。生产药用蛋白（Pharming）：利用动物的乳汁、血液或粪便作为生物反应器，生产具有高附加值的药物蛋白、疫苗或诊断试剂。这是一个极具经济潜力的领域，虽然在畜牧业中的直接应用相对较少，但其技术原理与改良经济动物具有相通之处。 3. 基因组学与大数据分析在育种中的协同作用：基因工程的应用离不开对动物基因组的深入了解。基因组测序技术的飞速发展，使得我们可以快速、低成本地获取海量基因组数据。结合大数据分析和生物信息学工具，我们能够更准确地识别与重要经济性状相关的基因位点（QTLs），从而指导基因编辑或传统选育的方向。全基因组选择（Genomic Selection）：通过分析动物的基因组信息，可以更早、更准确地预测其育种值，大大缩短了育种周期，提高了育种的效率和精度。精准定位目标基因：利用基因组学信息，能够精准地找到需要编辑或修饰的目标基因，避免对非目标区域的潜在影响。四、伦理、安全与社会接受度：挑战与机遇并存尽管基因工程在畜牧业中展现出巨大的潜力，但其应用也伴随着一系列伦理、安全和法律法规方面的考量。 1. 动物福利的再定义：基因工程是否会以牺牲动物福利为代价？例如，快速生长是否会导致骨骼问题？本书将探讨如何通过精细的基因编辑和科学的饲养管理，确保基因工程的应用不会损害动物的健康和福利，反而能够通过提高抗病能力等方式，显著改善动物福利。 2. 食品安全与潜在风险：消费者最关心的问题之一是基因工程产品是否安全。本书将梳理现有研究和监管框架，讨论如何评估基因工程食品的安全性，包括过敏原性、毒性以及对人类健康和环境的潜在影响。强调科学的风险评估和严格的监管是保障食品安全的关键。 3. 环境影响与生态平衡：基因工程动物是否会逃逸到野外，对野生种群和生态系统造成不可预测的影响？本书将讨论如何通过生物安全措施和生态风险评估，将这些风险降至最低。同时，也会强调基因工程在减少畜牧业环境足迹方面的积极作用。 4. 社会接受度与公众沟通：公众对基因工程的态度直接影响其技术的推广和应用。本书将探讨如何通过透明的科学信息传播，与公众进行有效的沟通，解答疑虑，建立信任。强调科学研究的严谨性和技术的负责任应用是赢得社会信任的基础。 5. 法律法规与监管体系：不同的国家和地区对基因工程产品有着不同的法律法规。本书将简要介绍相关的国际和国内监管框架，并讨论建立一个协调、有效、科学的监管体系对于推广基因工程技术的重要性。五、未来展望：一个更智能、更可持续的畜牧业《动物育种的革命：基因工程在畜牧业中的未来展望》的最终目标是勾勒出畜牧业的未来蓝图。基因工程并非孤立的技术，而是将与其他前沿科技（如人工智能、物联网、精准饲喂等）深度融合，共同构建一个高度智能化、精细化、可持续的畜牧业生产体系。数据驱动的精准育种：结合基因组学、表观遗传学、代谢组学等多维度数据，利用大数据和人工智能，实现对动物性状的精准预测和选择，加速育种进程。环境友好的养殖模式：培育出能够更高效利用资源、产生更少废弃物、对环境影响更小的动物，使畜牧业与环境保护和谐共存。人畜共享健康的保障：通过提高动物健康水平，减少病原体传播，为人类健康提供更可靠的保障。满足多元化消费者需求：能够生产出更健康、更安全、具有特定营养价值或风味的产品，满足消费者日益增长和多元化的需求。结语：本书并非仅仅是一部技术手册，而是一次关于畜牧业未来发展的深刻思考。它将带领读者走进基因工程这一激动人心的领域，探索其如何成为解决当前畜牧业面临的严峻挑战的关键驱动力。通过对各项技术的深入剖析、对潜在风险的审慎评估、对伦理和社会层面的广泛探讨，本书旨在为畜牧业的从业者、科研人员、政策制定者以及所有关心食品安全和可持续发展的读者，提供一个全面、深入、前瞻性的视角，共同迎接动物育种的革命，开启畜牧业更加光明和可持续的未来。