生物科技是一个耳熟能详的名词，它可利用生物体或细胞生产我们所需要的产物，这些新技术包括基因重组、细胞融合和一些生物制造程序等。其实人类利用生物体或细胞生产我们所需要产物的历史已经非常悠久，例如在一万年前开始耕种和畜牧以提供稳定的粮食来源，六千年前利用发酵技术酿酒和做面包，两千年前利用真菌来治疗伤口，1797年开始使用天花疫苗，1928年发现抗生素青霉素等。
既然人类使用生物科技的历史这么久，为什么近年来生物科技又突然吸引大家的注意呢？这是因为从1950年代开始，我们对构成生物体最小单位的细胞及控制细胞遗传特征的基因有了更深入的了解，以及1970年代发展出基因重组和细胞融合技术。由于这两项技术可以更有效地让细胞或生物体生产我们所需要的物质，且适合工业或农业量产，因此从1980年代开始造就了一个新兴的生物科技产业。
麻醉剂的发明
众所周知，在绝大多数的现代外科手术中，麻醉都是一个非常重要的程序。如果没有麻醉药的辅助，很少有病人能够忍受手术带来的巨大痛苦。所以在发明麻醉药以前，外科手术往往失败，因为还没有等到手术结束，病人就因为无法忍受剧痛而死去。虽然许多国家（如中国、印度、巴比伦、希腊等）在古代即积累了麻醉法的经验，但是主要是应用植物性麻醉药（曼陀罗花、鸦片、印度大麻叶等），亦有神经干机械性压迫、饮酒、放血等使病人丧失神志，甚至棒击病人头部造成昏迷的“麻醉”方法，也有手术时在手术部位搽酒精，靠酒精的吸热作用减缓疼痛感，然而这些方法都不能使人满意。
在使用麻醉剂之前，惨死在外科医生刀下的人所经受的痛苦无可名状。每一例手术都伴随着令人毛骨悚然的痛苦嘶叫。
由于手术时病人十分痛苦，休克极多，迫使手术向快速方向发展。俄国外科医生皮罗果夫可三分钟锯断大腿，半分钟切去乳房。法国名医让·多米尼克·拉里24小时为200个病人做完了截肢手术。在这些快刀手中，最出名的是英国医生罗伯特·李斯顿，他以手术奇快著称，人称“李斯顿飞刀”。
止血钳李斯顿毕业于爱丁堡大学，曾发明外伤软膏、止血钳等医疗用品，其中骨折用的固定木条，直到第二次世界大战时仍在使用。他身高188米，天生一副急性子，在当时的医学界是个很有争议的人物。在他经手的病例中，有三个特别令人胆寒：他曾在两分半钟内切下患者的腿，但由于用力过猛，同时也切下了患者的睾丸；一名颈部溃烂的少年，由于李斯顿的过分自信而导致误诊，当他用刀切开患部时，少年立即喷血不止而死；他还创造了一起历史上唯一死亡率达300％的手术纪录：被他以神速切下腿部的患者翌日因感染死去（这在当时相当常见），他的助手则被他失手切断手指，亦因感染而死去，另一个无辜受害者是在场观摩手术的一位名医，被他刺中两腿间的要害，因恐惧而休克致死。
在这种情况下，人类的一个早期愿望必定是对魔幻止痛物的希冀。为达到这一目的，古代的医生们对某些植物的止痛性能作过广泛地研究，从实践经验中悉心积累了许多知识。
400年之前，可卡因和鸦片就已作为影响心理状态的药品而为人所熟知。它们也经常被当做药物来使用。公元1世纪初，罗马作家塞尔苏斯曾建议将莨菪当做镇静剂使用。对罗马人来说，药力最强的麻醉剂当属曼陀罗子。其理由还是充分的：曼陀罗子含有颠茄碱和东莨菪碱，都是减缓心律的药物，服用得当还能彻底消除疼痛，减少手术给病人带来的精神创伤。普林尼于公元75年前后描述过罗马医生更具建设性地使用这种药物的过程。在欧洲中世纪，为古罗马人所熟知的这些麻醉药物一直在持续使用。但在摄取途径方面发生了很大的变化。最常见的摄取途径是公元9~15世纪无数典籍中提到的“催眠海绵”法。它是把一些药物，包括鸦片、曼德拉草、莨菪和从芹叶钩吻中提炼的毒物，混合后浸入海绵之中，随后将海绵晾干。在需要麻醉剂时可将海绵浸湿，放在患者的嘴上，让患者吸入药味。这些混合药物肯定会使任何人陷入毫无知觉的状态，尽管吸入致命的芹叶钩吻毒物（可以先后抑制神经系统的运动中枢和感觉中枢），会使整个手术极具风险。
但是情况表明，这些处方并不像所说的那样深受欢迎——因为它们在剂量过高时可能会带来致命的危险。
除了西方，中国古人很久以前就有关于手术麻醉的传说和记载。公元2世纪，医学家华佗发明了“麻沸散”，并已可以使用全身麻醉进行腹腔手术。而欧美使用全身麻醉术是19世纪初的事，比我国推迟了一千六百多年。这是中国麻醉术最重要的一个进步。
中国古代名医华佗华佗对麻醉学的贡献已得到国际医药学界的承认，并不断有人对麻沸散的成分进行研究。美国的拉瓦尔在其所著的《药学四千年》一书中指出：“一些阿拉伯权威提及吸入性麻醉术，这可能是从中国人那里演变出来的。因为，据说中国的希波克拉底——华佗，曾运用这一技术，把一些含有乌头、曼陀罗及其他草药的混合物应用于此目的。”其中所说的希波克拉底，是古希腊医师、西方医学的奠基者。
可惜的是，“麻沸散”已经失传了。19世纪以来，手术治疗的客观要求日益增长，对麻醉的要求也更加迫切，同时化学的发展为麻醉的探索和研究提供了有利的条件。
1799年，英国的化学家戴维最早发现了氧化亚氮有麻醉作用，他在自己吸入氧化亚氮后，发现其炎症部位的疼痛有所缓解，因而他断定：“氧化亚氮，可以在出血不多的手术中起到麻醉作用。”戴维在给朋友的一封信中，叙述过他吸入氧化亚氮以后的欢乐、快慰的感觉。因此氧化亚氮也称作“笑气”。但是这一发现却没能及时在临床上推广。
1824年，希克曼用二氧化碳、氧化亚氮和氧气对动物施行了麻醉实验，并进行了截肢手术。他要求进行人体实验，但未被应允。直到1893年，化学家斯考芬证实吸入多量笑气可使人呈醉态，甚至失去知觉，使用麻醉剂的时代才真正开始了。
麻醉手术除了氧化亚氮以外，人们还探索了其他麻醉的方法。1818年，著名科学家法拉第在著作中曾指出“乙醚有致人昏迷的作用，其效应与氧化亚氮很相似”。1842年，美国罗彻斯特的一个叫威廉·克拉克的学化学的学生，给一个需要拔牙的妇女施用了乙醚，使她在拔牙时毫无痛苦。同年3月30日，美国的另一位医生克劳福德·郎格应用乙醚吸入式麻醉方法，成功地为一个颈背部肿瘤患者进行了切除手术，随后他继续用乙醚进行了许多小手术。由于当时郎格居处偏僻，他的成就未能被世人所知。
1844年夏天，美国牙科医生莫尔顿到波士顿实习，并来到他的校友杰克逊处学习化学知识。后者毕业于哈佛大学医学院，是位化学家。一次闲谈中，莫尔顿谈到拔牙时如果能破坏牙神经就好了。杰克逊说，他有些乙醚，这种物质可减轻牙痛，说着随手给了莫尔顿一些。后来，一位患者找莫尔顿拔牙，并希望不要太痛。于是莫尔顿将蘸有乙醚的手帕递给患者，让其吸入，使其渐渐失去知觉，然后在助手的帮助下，将牙拔掉。莫尔顿拔完牙后，问患者有何感觉，病人高兴地说：“真是奇迹！一点疼痛感都没有。”这次成功引起很大轰动。麻醉药开始得到越来越多的医生承认和应用。
1846年10月16日，美国马萨诸塞州总医院的另一个莫尔顿用乙醚麻醉，从一个病人的脖子上割下一个肿瘤，仅历时8分钟，首次证明在进行大手术时，能用乙醚来进行全身麻醉。这次手术成功的消息在美国迅速传开，而后又传遍了全世界。各国相继采用乙醚麻醉进行手术，结束了病人必须强忍剧痛接受手术的时代。中国和俄国都是在莫尔顿成功的次年即开始采用乙醚麻醉的国家。
后来，妇产科大夫辛普森把乙醚用在产科手术中，但是过了一段时间后，他发现用氯仿比乙醚的麻醉效果更好，所以氯仿成了第三种重要的麻醉药。
今天，乙醚和氯仿仍是全身麻醉最常用的麻醉剂。知识点可卡因别名古柯碱，人类发现的第一种具有局麻作用的天然生物碱，为长效酯类局麻药，脂溶性高，穿透力强，对神经组织亲和性良好，产生良好的表面麻醉作用。其收缩血管的作用，可能与阻滞神经末梢对去甲肾上腺素的再摄取有关。毒性较大，小剂量时能兴奋大脑皮层，产生欣快感，随着剂量增大，使呼吸、血管运动和呕吐中枢兴奋，严重者可发生惊厥；大剂量可引起大脑皮层下行异化作用的抑制，出现中枢性呼吸抑制，并抑制心肌而引起心力衰竭。因其毒性大并易于成瘾，近来已被其他局麻药所取代。
天花和牛痘的故事
古代社会人口相当稀少，而且不大流动。因此那时即使医疗卫生条件较差，恶性传染病也很少发生。后来，当欧洲人口密度增加到一定程度，各种瘟疫就开始在欧洲大地上肆无忌惮地施威逞狂了。从文艺复兴到19世纪末叶，整个欧洲人口骤增，城乡人口密度显著增大，尤其是随着海外贸易的发展壮大，人口流动性逐渐增强，人际交往日趋频繁。这些变化都为恶性传染性疾病大规模流行，埋下了不祥的隐患。
早在14世纪，一次名为黑死病的恶性瘟疫袭来，使欧洲人口锐减1/4以上；1665年前后，伦敦流行鼠疫，被年轻的牛顿遇上，仅7、8、9月三个月，伦敦就有70000多人被夺去生命。幸亏剑桥大学及时关闭，牛顿回到家乡，才幸免于难；1867～1870年间，当炭疽病肆虐俄国的索里戈地区时，该地区2000多人口中就死亡500多人，还造成了56000头牛的死亡，其他牲畜死亡不计其数。
使欧洲人胆战心惊、万分恐惧的恶性传染病有很多种，仅近400年来有史料记载的，就有鼠疫、炭疽、斑疹伤寒、天花和霍乱等十几种，其中尤以天花和霍乱最为厉害。它们每次袭来，像野火烧荒一样席卷各地，所到之处，人去室空，往往造成高达10%～20％的人口死亡率。
欧洲人一直熬到18世纪末，天花才第一次不为人们所恐惧了。医生用“种牛痘”的方法防治天花，使人类首次从天花这种“最大的灾难”中解脱出来。这一切都要归功于富于献身精神的医生琴纳。
1823年1月24日，琴纳逝世。人们为了纪念他，在伦敦和巴黎为他建造了大理石雕像。在花岗岩的基座上刻着：“向母亲、孩子、人民的恩人致敬！”
琴纳是值得后人如此颂扬的。他开创了免疫学，他是人类历史上最早成功地预防恶性疾病的人，是给人类指明征服传染性疾病道路的人。
1749年5月17日，琴纳生于英国格洛斯特一个牧师的家庭。年轻的琴纳堪称博学多才。为了解救人们的病痛，他毅然拒绝子继父业去当牧师，而去学习医术，开办卫生所。
一晃十年过去了。琴纳大夫成了远近闻名的医生。当他为死于天花的朋友的爱女送葬时，他内心感到无限悲痛，暗暗决心攻破医治天花的难关。
琴纳博览群书，好学不倦。他从一位传教士的医学著作中，了解到了古代中国防治天花的医疗技术。中国古代就采用了“以毒攻毒，以病防病”的方法来防治天花。中国医生或把患有轻微天花的病人身上的水泡里的水，用棉花蘸着搽在健康人的身上；或把患天花的病人身上的水泡结痂物，磨成粉末吹进健康人的鼻孔。这样做能使健康人感染上一次轻度天花，则保证今后永不再得天花。
中国的这种天花防治法很有效。从17世纪开始传向世界，并通过波斯和土耳其传到欧洲。1718年，一位英国驻土耳其大使的夫人，得知这一方法，用“人痘”给她的儿女进行接种，收到了较好的防治效果。通过这位大使夫人的介绍，中国防治天花的方法传入了英国，进而在欧洲一步一步传开了。
然而，用接种“人痘”的方法并非万无一失，有时健康的接种者还会染上重症天花，留下一脸麻子或危及生命。有什么更好的法子能够根治和预防天花呢？琴纳陷入了沉思。1766年的一天，几位在养牛场工作的挤奶女工到琴纳诊所就诊。交谈中琴纳得知，她们都奇迹般地避免了几次流行的天花，这引起了琴纳的注意。
“为什么你们养牛场的人都躲过了天花大流行？”琴纳关切地问道。
“前些日子天花作乱，我们农场的挤奶女工，却没有一个人染上天花。人们说，这是我们的手常接触奶牛，手上常长牛痘，才免去了灾祸。”
琴纳心里豁然一亮，“牛痘能避免天花！”这可是个好消息。“不知是不是其他地方的挤奶女工也是如此！”琴纳决定就这个问题进行广泛地调查。琴纳对很多农场所有挤奶女工进行了调查，发现她们确实都没有患过天花，但却都感染过牛痘。
原来事情是这样的：她们在挤牛奶时，大都无意接触过患天花的奶牛的脓浆。开始时，她们手上长出了小脓疱，身体略感不适，有的出现低热，但很快身体复原，手上脓疱消失，以后也就不患天花了。有位挤奶女工告诉琴纳，在英国格洛斯特郡有些家族把这件事当成祖传秘密。琴纳在其他地区的调查也证实了这一点：接触过患天花牛的脓浆的人，很少得天花。
连续而广泛的调查之后，使琴纳确信，牛痘能够防治天花。联想到古老中国接种人痘的方法，更加坚定了琴纳的信心。
