生物技術(shù)概念范文
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篇1
一、先交叉還是先交換
同源染色體中的非姐妹染色單體之間,是先交叉后互換片斷,還是先互換片斷再交叉?有的版本描述的是先交叉后交換,有的是先交換后交叉。其實,在減數(shù)第一次分裂的偶線期,同源染色體開始聯(lián)會,出現(xiàn)聯(lián)會復(fù)合體。通常,聯(lián)會復(fù)合體出現(xiàn)在偶線期,成熟于粗線期,消失于雙線期。在粗線期,染色體進一步縮短變粗,同源染色體配對完畢,在非姐妹染色單體之間可能發(fā)生交換。在雙線期,染色體繼續(xù)變短變粗,兩條同源染色體彼此分開,在非姐妹染色單體之間可見交叉,交叉的出現(xiàn)是發(fā)生交換的有形結(jié)果??梢哉f,遺傳物質(zhì)的交換是染色單體交叉出現(xiàn)的原因,交叉是交換產(chǎn)生的結(jié)果。之所以出現(xiàn)先交叉后交換的描述,是參考了較早版本的大學(xué)教科書。隨著顯微技術(shù)和染色技術(shù)的不斷發(fā)展,染色體的行為在顯微鏡下變得越來越清晰了,不會再出現(xiàn)先交叉再交換的描述了。
二、著絲粒與著絲點
在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期,是著絲點一分為二,還是著絲粒一分為二呢?紡錘絲牽引的是著絲點還是著絲粒呢?有的版本是著絲點,有的是著絲粒,只是在同一個版本出現(xiàn)一個概念,不會兩個概念同時出現(xiàn)。其實,在外形上每條染色體都有一個著絲粒和被著絲粒分開的兩條臂:短臂(p)和長臂(q)。著絲粒是一種高度有序的整合結(jié)構(gòu),在染色體上的著絲粒位置是恒定的,因而著絲粒的位置直接關(guān)系到染色體的形態(tài)特征。在細胞分裂時,紡錘絲附著在著絲粒區(qū)域,即通常所稱的動粒(原來稱著絲點)部分。在有絲分裂或減數(shù)第二次分裂中,在前期,作為一種特化結(jié)構(gòu)的動粒在每一條染色體的著絲粒兩側(cè)形成,動粒與動粒微管相連;在中期,動粒微管為染色體定位,使著絲粒排列在兩個紡錘體極中間的平面(赤道板)上;在后期,與姐妹染色單體相連的著絲粒分離,產(chǎn)生兩個子染色體,同時動粒微管逐漸縮短,特化結(jié)構(gòu)動粒也消失。動粒是一個動態(tài)結(jié)構(gòu),在一定的分裂期出現(xiàn)。因此,目前在描述上多為紡錘體牽引著絲粒區(qū)域,含兩條染色單體的染色體的著絲粒一分為二,著絲粒彼此分開。
三、有氧呼吸中,1mol葡萄糖究竟產(chǎn)生多少ATP
在細胞有氧呼吸中,1mol葡萄糖究竟產(chǎn)生多少ATP?有的版本是36或38個ATP,還有的是32個ATP,有的概括性地描述為大量的能量。出現(xiàn)這樣的差異,主要是參照不同年代的大學(xué)教科書造成的。其實,究竟產(chǎn)生多少ATP,關(guān)鍵涉及氧化磷酸化作用中的P/O比。過去認為P/O比是3或2,但隨著電子傳遞鏈和氧化磷酸化作用機制研究的不斷深入,P/O比是非整數(shù)已被普遍接受,而且P/O比在不同物種中不再是一個固定值了,而是隨著物種的不同而有所變化。比如,對于大腸桿菌、酵母菌來說,1mol葡萄糖產(chǎn)生28或29.8個ATP;對于牛來說,1mol葡萄糖產(chǎn)生32或34.2個ATP;人產(chǎn)生ATP的數(shù)量尚在研究中[1]。因此,在高中教材中,要么針對某一物種具體指出多少個ATP,要么采取概括性的描述,而不能采取既不針對某一物種又具體提出多少個ATP的描述。
四、卵母細胞與卵泡細胞之間是透明帶還是卵黃膜
在哺乳動物卵子發(fā)生過程中,卵母細胞和卵泡細胞之間的結(jié)構(gòu)是透明帶還是卵黃膜呢?有的版本是透明帶,有的既有透明帶又有卵黃膜。其實,在哺乳動物卵子發(fā)生過程中,卵母細胞與卵泡細胞之間存在間隙連接和橋粒連接兩類結(jié)構(gòu)。間隙連接具有促進細胞間的通訊和物質(zhì)傳遞的作用。卵泡發(fā)育開始時,卵泡細胞和卵母細胞之間的間隙很小。隨著卵泡的發(fā)育,卵母細胞與卵泡細胞之間的間隙中充滿一些致密物質(zhì),在哺乳動物就是透明帶,其他動物稱為卵黃膜。在大多數(shù)哺乳動物中,透明帶是由卵母細胞分泌形成的。
五、光能利用率與光合作用效率
在光合作用內(nèi)容中,有的版本提及光能利用率,有的提及光合作用效率,在實際教學(xué)中,常常引起歧義,究竟兩者有什么區(qū)別和聯(lián)系呢?光能利用率是指植物光合作用積累的有機物中所含的能量占照射在同一地面上太陽輻射能的百分比。一般是以單位土地面積上植物總干物質(zhì)所含的能量,除以同一時期同一土地面積上所接受的太陽總輻射能。光合作用效率是指植物將照射到植物上的光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的效率。植物通過光合作用制造的有機物中所含有的能量與光合作用中吸收的光能的比值,是由植物葉片吸收光能的能力及將吸收了的光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的能力決定的。因此,提升光合作用效率,將會有利于提高光能利用率。
六、女性一生所能生成的卵細胞數(shù)量是否自出生時就已經(jīng)確定了
多年來,學(xué)界觀點一直認為,女性一生所能生成的卵細胞數(shù)量自出生時已經(jīng)確定,因此有的版本的教科書把數(shù)量也具體列出來。然而,美國哈佛大學(xué)研究員Tilly和同事卻提出新理論,年輕女性卵巢內(nèi)存在少量能夠分化形成卵細胞的“干細胞”。2004年,他們發(fā)現(xiàn),在小鼠中,為了保持卵子的供給,有太多的卵母細胞在每個月經(jīng)周期中死掉。他們提出,新的卵子一定來自于別處――一種未經(jīng)確認的干細胞。2009年,Tilly的成熟動物能夠產(chǎn)生新的卵母細胞的想法從中國科學(xué)家那里得到了佐證。上海交通大學(xué)的生物學(xué)家吳際和同事報告說,他們從成熟的小鼠卵巢中分離出雌性生殖干細胞[2]。但是類似的卵干細胞是否存在于人體卵巢中,尚沒有搞清。2012年,Tilly及其同事在《自然―醫(yī)學(xué)》雜志上報告,他們改進了吳際的細胞采集方法,并在人體卵巢組織中找到了類似的細胞[3]。這些被Tilly稱為卵原細胞干細胞(OSCs)的細胞極為罕見――大約每1萬枚卵巢細胞中只有一枚。OSCs在實驗室中生長迅速,并且在某些條件下能夠自然形成在外觀和分子結(jié)構(gòu)上類似于卵母細胞的細胞。因此,女性一生所能生成的卵細胞數(shù)量是動態(tài)的,并不是出生時就已經(jīng)確定了。
就同一個主題,不同版本的教科書的編寫出現(xiàn)差異,這是正常的。因為可以從不同的角度用不同的活動或不同的資料來組織教材內(nèi)容,闡述同一個概念或者理論,這正是一個課程標(biāo)準(zhǔn)多個版本的具體體現(xiàn)。但是,在教科書具體編寫過程中,由于各個編寫組參考不同的資料,可能導(dǎo)致不同版本教科書中同一內(nèi)容的闡述上出現(xiàn)諸如上述的差異,給一線教師的教學(xué)帶來麻煩,因此,在教科書編寫中,編寫組一定要多方參考資料,進行比較,科學(xué)地選取材料和組織材料,使教科書的科學(xué)性得到進一步提高。
參考文獻
[1] 殷寧.氧化磷酸化作用中的P/O比釋疑.生物學(xué)教學(xué),2011(4).
篇2
【關(guān)鍵詞】 生物與健康產(chǎn)業(yè) 概念 內(nèi)涵
1 產(chǎn)業(yè)概念
以現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品及所形成的產(chǎn)業(yè)是國際上新興的產(chǎn)業(yè),涉及現(xiàn)代生物技術(shù)本身所形成的產(chǎn)品、利用現(xiàn)代生物技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)培育的新產(chǎn)品,涉及傳統(tǒng)生物產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵差別、產(chǎn)業(yè)規(guī)模等諸多因素,至今國際上有關(guān)生物產(chǎn)業(yè)的定義尚無明確界定[1]。國家發(fā)改委在《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》的研究編制過程中,將生物產(chǎn)業(yè)定義為“將現(xiàn)代生物技術(shù)和生命科學(xué)應(yīng)用于生產(chǎn)以及應(yīng)用于經(jīng)濟社會各相關(guān)領(lǐng)域,為社會提供商品和服務(wù)的統(tǒng)稱,主要包括生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物制造、生物環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域”[2]。
生物與健康產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)且互為交融。健康產(chǎn)業(yè)主要包括醫(yī)療保健服務(wù)業(yè)和醫(yī)療保健相關(guān)產(chǎn)業(yè)。醫(yī)療保健服務(wù)業(yè)由向公眾和個人提供預(yù)防、治療、護理、康復(fù)等醫(yī)療保健服務(wù)的衛(wèi)生機構(gòu)和醫(yī)療保障組織組成。醫(yī)療保健相關(guān)產(chǎn)業(yè)包括老年護理、健康管理、醫(yī)療旅游、美容養(yǎng)生等延伸性保健服務(wù),以及為醫(yī)療保健服務(wù)提品和支持的產(chǎn)業(yè)。
我國廣州、寧波等市根據(jù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)特點與經(jīng)濟社會發(fā)展需求,將生物與健康確立戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)加以培育,為此,有必要探討生物與健康產(chǎn)業(yè)的概念與內(nèi)涵,依此調(diào)查產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模、水平、結(jié)構(gòu)等基本情況,及時為各部門制定政策、開展宏觀調(diào)控提供依據(jù)。
2 產(chǎn)業(yè)構(gòu)成
目前,國內(nèi)外關(guān)于生物與健康產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵的理論研究成果不多[3],我國相關(guān)的產(chǎn)業(yè)分類指導(dǎo)和統(tǒng)計管理等制度出臺相對滯后,導(dǎo)致國家的生物產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值通過參考國內(nèi)外材料估算的方法獲得[4],數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性差,甚至不能反映其中的核心產(chǎn)業(yè)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的情況,國家亟須建立一套相關(guān)的政策體系。
2.1 國家產(chǎn)業(yè)政策
在產(chǎn)業(yè)構(gòu)成上,2011年11月,國家科技部《“十二五”生物技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》,明確指出我國現(xiàn)階段重點發(fā)展的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)包括生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物制造、生物能源和生物環(huán)保五大領(lǐng)域[5]。2012年12月,國務(wù)院《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,提出大力發(fā)展生物醫(yī)藥、生物醫(yī)學(xué)工程、生物農(nóng)業(yè)、生物制造、生物能源、生物環(huán)保、生物服務(wù)七個重點領(lǐng)域[6]。然而上述文件對各領(lǐng)域的概念與內(nèi)涵并無明確闡述。2012年9月,國家發(fā)改委《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄(公開征求意見稿)》,其中生物產(chǎn)業(yè)包括生物醫(yī)藥、醫(yī)療器械、生物農(nóng)業(yè)、生物制造、生物服務(wù)、海洋生物六個小類和23個條目,初步勾畫了生物產(chǎn)業(yè)作為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的基本組成。
2.2 產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵探索
全面準(zhǔn)確的產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計需要對產(chǎn)業(yè)內(nèi)各領(lǐng)域進行細分與測算。2008年,國家發(fā)改委著手建立生物產(chǎn)業(yè)運行監(jiān)測系統(tǒng)。2008年7月,該委召開“建立我國生物產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計體系研究課題”討論會,總結(jié)生物產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計試點工作,提出生物產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計體系主要包括生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物制造、生物環(huán)保和生物服務(wù)六大塊內(nèi)容,討論完善我國生物產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計體系。2012年初,國家發(fā)改委、工信部等部門召開聯(lián)席會議,提交了《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務(wù)統(tǒng)計目錄》與《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)行業(yè)分類統(tǒng)計目錄》,對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計調(diào)查方法研究進行論證,提出認真做好生物產(chǎn)業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢的監(jiān)測和分析,加強信息引導(dǎo),采取多種形式利用數(shù)據(jù)資源,促進戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。然而,由于生物與健康產(chǎn)業(yè)涉及的技術(shù)領(lǐng)域非常廣泛,同時貫穿產(chǎn)業(yè)活動中研發(fā)、生產(chǎn)、流通和服務(wù)等多個環(huán)節(jié),隨著技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)分化和產(chǎn)業(yè)融合的不斷發(fā)展,該產(chǎn)業(yè)的子產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性強、產(chǎn)業(yè)邊界模糊等特征日益凸顯,對產(chǎn)業(yè)的分類和統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計要求較高,相關(guān)的指導(dǎo)和管理政策一直未能出臺。
3 國內(nèi)部分省市相關(guān)政策
在國家尚未出臺統(tǒng)一的生物與健康產(chǎn)業(yè)相關(guān)分類和統(tǒng)計辦法的情況下,國內(nèi)各省市紛紛結(jié)合區(qū)域情況開展相關(guān)嘗試性工作,在為區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供決策依據(jù)的同時,也為國家相關(guān)政策的制定提供了參考。2011年12月,黑龍江開展全省生物產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計工作,將生物產(chǎn)業(yè)分為生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物制造、生物能源、生物環(huán)保五大領(lǐng)域,然而關(guān)于各領(lǐng)域的定義與具體范疇未見,由科技管理部門負責(zé)推進。2010年,南寧市發(fā)改委委托南寧市統(tǒng)計局和廣西社科院開展生物產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計體系與產(chǎn)業(yè)指標(biāo)課題研究并于2011年3月通過了成果評審,界定了生物產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)計范疇,提出了生物產(chǎn)業(yè)指標(biāo)體系及具體統(tǒng)計方法,但具體內(nèi)容未見。至2012年初,已有云南、四川等十多個省市初步設(shè)立了新興產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計指標(biāo)監(jiān)測體系,對生物產(chǎn)業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)進行統(tǒng)計,其中以云南省、江蘇省無錫市、浙江省寧波市對生物與健康產(chǎn)業(yè)的界定較為詳盡。
3.1 云南省跨越一、二、三產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計生物產(chǎn)業(yè)
云南省實施“生物經(jīng)濟強省”戰(zhàn)略,2007年4月,省發(fā)改委《云南省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》,提出“生物產(chǎn)業(yè)(煙草產(chǎn)業(yè)除外)指的是從事生物產(chǎn)品研究開發(fā)、生產(chǎn)和生物技術(shù)服務(wù)的產(chǎn)業(yè),包括:生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物制造(輕工、化工)、生物能源、生物服務(wù)業(yè)等?!?010年10月,云南省政府發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)辦公室《云南省生物產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計報表制度(試行)》,將生物產(chǎn)業(yè)界定為“指以生命科學(xué)理論和生物技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合信息學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、工程控制等理論和技術(shù)手段,通過對生物體開展研究并制造產(chǎn)品,或改造動物、植物、微生物并使其具有所期望的品質(zhì)特性,為社會提供商品和服務(wù)的行業(yè)的統(tǒng)稱,包括生物農(nóng)業(yè)、生物林業(yè)、生物醫(yī)藥、生物能源、生物制造、生物環(huán)保、生物服務(wù)等領(lǐng)域。”該制度以《國民經(jīng)濟行業(yè)分類(GB/T4754-2002)》為依據(jù)設(shè)置云南省生物產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計指標(biāo)及口徑范圍,對生物產(chǎn)業(yè)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品銷售和利稅等情況進行統(tǒng)計,指標(biāo)體系涵蓋一、二、三產(chǎn)業(yè)。該制度將煙草產(chǎn)業(yè)納入生物農(nóng)業(yè)統(tǒng)計范疇,因為云南省是我國最重要、規(guī)模最大的烤煙和卷煙生產(chǎn)基地,煙草種植業(yè)、卷煙工業(yè)是該省農(nóng)業(yè)和工業(yè)的重要組成部分。煙草產(chǎn)業(yè)是該省最具比較優(yōu)勢、最有特色的產(chǎn)業(yè)之一,是省財政的主要支柱,所創(chuàng)稅收自1988年起一直位居全省各產(chǎn)業(yè)之首,最高年份占全省70%。此外,煙草產(chǎn)業(yè)還促進了其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,是該省的重要產(chǎn)業(yè)。2011年,云南省生物產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達4100億元,成為全省重要的支柱產(chǎn)業(yè)。但是,關(guān)于產(chǎn)值的具體構(gòu)成未見報道。
3.2 江蘇省無錫市分十大領(lǐng)域統(tǒng)計生物產(chǎn)業(yè)
2012年1月,無錫市統(tǒng)計局、發(fā)改委《無錫市新興產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計監(jiān)測制度(試行)》,對該市物聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能環(huán)保、生物產(chǎn)業(yè)等十大新興產(chǎn)業(yè)開展統(tǒng)計監(jiān)測,該制度將生物產(chǎn)業(yè)界定為“包括生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)和新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè):主要是生物能源、生物工業(yè)、生物農(nóng)業(yè)、生物環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè):是指以新技術(shù)、新工藝、新劑型、新裝備等的開發(fā)應(yīng)用為特征,是蘊含巨大經(jīng)濟社會效益、最具廣闊發(fā)展前景的新興產(chǎn)業(yè),主要包括生物技術(shù)藥、中藥、小分子藥物和醫(yī)療器械、生物試劑、醫(yī)用材料等?!痹谠撝贫鹊慕y(tǒng)計分類目錄中,將生物產(chǎn)業(yè)分為生物醫(yī)藥制造、生物藥品制造、中藥制造、醫(yī)療器械和醫(yī)用材料制造、生物工業(yè)產(chǎn)品制造、生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)品制造、生物環(huán)保產(chǎn)品制造、生物能源產(chǎn)品制造、藥用包裝材料、其他十大領(lǐng)域,統(tǒng)計生物產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值、新產(chǎn)品產(chǎn)值、主營業(yè)務(wù)收入和從業(yè)人員數(shù)。但是,對于各領(lǐng)域的具體統(tǒng)計范疇及其與《國民經(jīng)濟行業(yè)分類》的關(guān)聯(lián)未見,由市科技局與市農(nóng)業(yè)委員會負責(zé)核定相關(guān)企業(yè)名錄并組織統(tǒng)計工作。無錫市發(fā)改委公布的新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)顯示,2012年1~10月該市生物技術(shù)和新醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值(營業(yè)收入)為252.75億元,同比增長9.1%。
3.3 浙江省寧波市采用匯總系數(shù)統(tǒng)計生命健康產(chǎn)業(yè)
2013年3月26日,寧波市統(tǒng)計局、市加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室《寧波市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計分類目錄(試行)》,以《國民經(jīng)濟行業(yè)分類(GB/T4754-2011)》為依據(jù),根據(jù)具體類別與相關(guān)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的關(guān)聯(lián)度確定不同的統(tǒng)計匯總系數(shù),對該市節(jié)能環(huán)保、生命健康、新能源、海洋高技術(shù)等八個戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)進行統(tǒng)計。其中,生命健康產(chǎn)業(yè)包括生物制品制造產(chǎn)業(yè)、生物工程設(shè)備制造產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)三個子產(chǎn)業(yè),下分十個領(lǐng)域。
4 生物與健康產(chǎn)業(yè)概念與內(nèi)涵
在我國現(xiàn)行的生物與健康產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計體系下,本文以國家產(chǎn)業(yè)政策為基礎(chǔ),參考國內(nèi)各省市產(chǎn)業(yè)界定方法,將生物與健康產(chǎn)業(yè)界定如下:
4.1 產(chǎn)業(yè)概念
生物與健康產(chǎn)業(yè)是指以生命科學(xué)理論和生物技術(shù)為基礎(chǔ)向社會提供商品和服務(wù)的行業(yè)的統(tǒng)稱,包括生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物環(huán)保、生物制造、生物醫(yī)學(xué)工程、生物技術(shù)服務(wù)、健康服務(wù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。
4.2 產(chǎn)業(yè)構(gòu)成
(1)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè):是指以現(xiàn)代生命科學(xué)理論為基礎(chǔ),與醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)結(jié)合,利用生物體及其細胞、亞細胞和分子的組成部分或以其作為作用對象,結(jié)合工程學(xué)、信息學(xué)等手段開展研究及制造產(chǎn)品或改造動物、植物、微生物等,并使其具有所期望的品質(zhì)、特性,進而為社會提供商品和服務(wù)手段的綜合性技術(shù)體系,其內(nèi)涵包括生物醫(yī)藥產(chǎn)品研制、規(guī)?;a(chǎn)和流通、服務(wù)等。該產(chǎn)業(yè)主要包括化學(xué)藥品原料制造、化學(xué)藥品制劑制造、中藥飲片加工、中成藥制造、生物及生化制品的制造、衛(wèi)生材料及醫(yī)藥用品制造、醫(yī)療儀器設(shè)備及器械制造以及制藥專用設(shè)備制造[2]。
(2)生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè):是指運用基因工程、發(fā)酵工程、酶工程以及分子育種等生物技術(shù)培育動植物新品種,以及生產(chǎn)農(nóng)業(yè)投入品如生物農(nóng)藥、獸藥與疫苗、生物肥料以及生物農(nóng)用材料所形成的產(chǎn)業(yè)。該產(chǎn)業(yè)包括農(nóng)業(yè)生物種業(yè)、生物飼料、生物農(nóng)藥、生物肥料、生物疫苗等重點領(lǐng)域[7]。
(3)生物能源產(chǎn)業(yè):生物能源是指由生物質(zhì)轉(zhuǎn)變而成的能源,是從能源作物、林業(yè)廢棄物和有機廢料等生物質(zhì)中產(chǎn)生的能源,包括來自樹木的木材能源和來自非木材的農(nóng)業(yè)作物的農(nóng)業(yè)能源,其中儲存著可用于產(chǎn)生電能、熱能、液體燃料及氣體燃料的化學(xué)能源。我國生物能源主要指利用淀粉、糖、動植物油脂以及木質(zhì)纖維素為原料生產(chǎn)燃料乙醇、生物柴油、沼氣以及生物質(zhì)發(fā)電等[2]。
(4)生物環(huán)保產(chǎn)業(yè):目前國際上尚無統(tǒng)一的界定,一般認為凡是與生物技術(shù)結(jié)合,充分利用生物的特殊功能進行生物凈化、生物修復(fù)、生物轉(zhuǎn)化和生物催化,從污染治理、清潔生產(chǎn)、能源開發(fā)到可再生資源利用,多層面、全方位地為解決工業(yè)和生活污染、農(nóng)業(yè)和農(nóng)村面源污染、荒漠化和海水污染等提供相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)的行業(yè),均屬于生物環(huán)保產(chǎn)業(yè)研究和應(yīng)用的范疇,也是其發(fā)展的趨勢和方向[2]。
(5)生物制造產(chǎn)業(yè):包括采用微生物細胞、生物酶,以及基因工程、合成生物學(xué)和細胞融合為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)及以發(fā)酵和酶轉(zhuǎn)化為代表的近代生物技術(shù)成果形成的生物制造業(yè),是以現(xiàn)代生物技術(shù)為基礎(chǔ)大規(guī)模生產(chǎn)人類所需基礎(chǔ)化學(xué)品與原料等的一種工業(yè)方式,廣泛應(yīng)用于化工、食品、制藥、造紙、紡織、采礦、能源以及環(huán)境保護等許多重要領(lǐng)域[2]。
(6)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè):是指運用綜合工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的理論和方法,提供生物醫(yī)學(xué)材料制品、(生物)人工器官、醫(yī)學(xué)影像和診斷設(shè)備、醫(yī)學(xué)電子儀器和監(jiān)護裝置、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療設(shè)備、醫(yī)學(xué)信息技術(shù)、康復(fù)工程技術(shù)和裝置、組織工程等產(chǎn)品研制、規(guī)模化生產(chǎn)和流通、服務(wù)的產(chǎn)業(yè)。
(7)生物技術(shù)服務(wù)業(yè):是指以現(xiàn)代生物技術(shù)與其他要素為支撐,通過生物技術(shù)的研究、創(chuàng)新、應(yīng)用、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移、擴散,形成完整的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的服務(wù)活動的總和,是一種創(chuàng)造和傳播生物技術(shù)知識,提供、應(yīng)用生物技術(shù)知識服務(wù)的產(chǎn)業(yè)體系[2]。
(8)健康服務(wù)業(yè):是指以現(xiàn)代或傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)技術(shù)為主要支撐,以醫(yī)療服務(wù)、健康理療、康復(fù)調(diào)理、生殖護理、健康管理為主體的,為人類健康服務(wù)的綜合性體系。
參考文獻:
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[4]龍九尊.專家呼吁建立戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計體系[N].科學(xué)時報,2010-9-13(B1).
[5]科學(xué)技術(shù)部.“十二五”生物技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(國科發(fā)社〔2011〕 588號)[Z].北京:2011.
篇3
本節(jié)是對上一章“日常生活中的生物技術(shù)”的延續(xù),同時又是對它的升華;突出了教材注意密切聯(lián)系技術(shù)與社會,而且注重知識現(xiàn)代化的特點,使內(nèi)容充滿了21世紀(jì)的時代氣息。本課主要讓學(xué)生了解現(xiàn)代生物技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用,基于本課的特點,同時結(jié)合八年級學(xué)生的特點,我主要采取討論、辯論、分析、總結(jié)等活潑多樣的教學(xué)方式,讓學(xué)生參與到教學(xué)中。通過學(xué)生調(diào)查、搜集、分析資料等方式,注重培養(yǎng)學(xué)生合作調(diào)查、自主分析、整理信息的能力。在完成對高新生物技術(shù)知識的認識與理解的同時,重視提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和各種能力。
二、教學(xué)分析
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.知識目標(biāo)
(1)舉例說出轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用。
(2)舉例說出克隆技術(shù)的應(yīng)用。
(3)關(guān)注轉(zhuǎn)基因技術(shù)和克隆技術(shù)對人類生活的影響。
2.能力目標(biāo)
(1)培養(yǎng)學(xué)生討論、交流的能力。
(2)培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識運用到實際生活中的能力。
(3)培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。
3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)
(1)增強學(xué)生團結(jié)合作精神。
(2)能正確理解和對待現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)物對人類生活產(chǎn)生的影響。
(二)教學(xué)重、難點
1.教學(xué)重點
(1)基因工程及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用。
(2)細胞工程及克隆技術(shù)的應(yīng)用。
2.教學(xué)難點
(1)轉(zhuǎn)基因抗蟲煙草培育過程。
(2)多利羊的克隆過程。
三、課時計劃
1課時
課前準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備
多媒體課件
學(xué)生準(zhǔn)備
搜集、整理相關(guān)資料
四、教學(xué)流程
(一)導(dǎo)入新課
教師:生物技術(shù)是當(dāng)今國際上重要的技術(shù),生物技術(shù)將為人類所面臨的環(huán)境、資源、人口、能源、糧食等危機和壓力提供最有希望的解決途徑。那么今天我們就一起進入第二十一章“現(xiàn)代生物技術(shù)”的學(xué)習(xí)。
教師:通過上一章的學(xué)習(xí),你知道的生物技術(shù)都有那些?
學(xué)生:發(fā)酵工程、基因工程和細胞工程等。
教師:同學(xué)們回答得很好,21世紀(jì)是生物科學(xué)的世紀(jì),生物技術(shù)的發(fā)展與研究都已經(jīng)進入到一個快速發(fā)展的階段,各種高新研究成果不斷涌現(xiàn)。今天我們就來具體認識和了解一些現(xiàn)代生物技術(shù)及其在生活中的應(yīng)用。
(二)新課教學(xué)
1.基因工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)
教師:請同學(xué)們看多媒體展示的“小鼠變大鼠”的圖片,這種變化可不是自然狀態(tài)下形成的,而是人為地采用了某種現(xiàn)代生物技術(shù),這種技術(shù)就是我們要了解的基因工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)。
教師:多媒體展示“巨型小鼠”,并講解其產(chǎn)生的過程和原因
教師:多媒體演示轉(zhuǎn)基因抗蟲煙草培育過程
學(xué)生:根據(jù)多媒體演示總結(jié)轉(zhuǎn)基因抗蟲煙草培育過程
教師:根據(jù)這兩個運用基因工程中轉(zhuǎn)基因技術(shù)的事例請同學(xué)們回答以下幾個問題:什么是基因?什么是基因工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)?
師生共同討論、交流,總結(jié)。
學(xué)生:基因――具有遺傳效應(yīng)的DN段
基因工程――按照人的意愿,運用人工方法,對生物的基因組成進行“移花接木“式改造的重組技術(shù)。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)――將外源基因直接導(dǎo)入動植物體或它們的受精卵內(nèi),并能在細胞中發(fā)揮作用的技術(shù)。
教師:基因工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)主要是在分子水平對DNA進行定向改造,達到人們想要的動植物個體。雖然這種技術(shù)聽起來挺復(fù)雜,但它們離我們的日常生活卻很近。
教師:同學(xué)們能否根據(jù)你的課前調(diào)查舉例說明。
學(xué)生:超市中的轉(zhuǎn)基因食品,各種不同的轉(zhuǎn)基因動物、轉(zhuǎn)基因植物,還有轉(zhuǎn)基因微生物等。
教師:非常好,導(dǎo)入外源基因的生物稱為轉(zhuǎn)基因生物,包括轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因動物和轉(zhuǎn)基因微生物。轉(zhuǎn)基因食品就是用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)和加工的食品。
教師:現(xiàn)代生物技術(shù)除了能在分子水平對生物進行改造,同時還能在細胞水平對生物進行改造,下面我們就共同了解在細胞水平對生物進行改造的技術(shù)――細胞工程和克隆技術(shù)。
教師:多媒體展示細胞工程和克隆技術(shù)的概念。
細胞工程――在細胞水平上,有計劃地改造細胞的遺傳結(jié)構(gòu),培育人類所需要的動植物新品種等的技術(shù)。
克隆――不經(jīng)過受精作用而獲得新個體的方法。
教師:多媒體演示,講解“克隆羊多利的誕生”。同時提出:在三只母羊中誰是多利真正的母親?
學(xué)生:討論、交流,得出:母羊A提供的是乳腺細胞的細胞核,所以它是多利真正的母親。
教師:多利羊的克隆成功,意味著人類可以利用動物身上的一個體細胞培育出與這一動物幾乎相同的生命體。那么,同學(xué)們認為多利羊的誕生對人類社會會產(chǎn)生什么影響?
學(xué)生:交流、討論。
學(xué)生:多利羊的誕生標(biāo)志著克隆技術(shù)的飛躍發(fā)展,但任何生物技術(shù)在造福人類的同時決不能超過法律、道德的底線。
教師:非常好,請同學(xué)們閱讀課本14頁最后兩個段落,了解克隆技術(shù)發(fā)展的歷史以及現(xiàn)代克隆技術(shù)在生活中的廣泛應(yīng)用。
教師:在了解了基因工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)以及細胞工程和克隆技術(shù)之后,它們之間的區(qū)別在哪呢?
學(xué)生:討論、交流。
學(xué)生:細胞工程是在細胞水平按照人們的意愿改變細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)從而獲得產(chǎn)品的技術(shù)。
基因工程是在分子水平對DNA的定向改造。
五、課堂小結(jié)
1.舉例說明基因工程和轉(zhuǎn)基因計劃
2.舉例說明細胞工程和克隆技術(shù)
3.比較基因工程與細胞工程的區(qū)別
六、板書設(shè)計
第一節(jié) 現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用
1.基因工程和轉(zhuǎn)基因技術(shù)
(1)概念:
(2)舉例:巨型小鼠,轉(zhuǎn)基因抗蟲煙草
(3)應(yīng)用:農(nóng)業(yè)等
2.細胞工程和克隆技術(shù)
(1)概念:
(2)舉例:克隆羊多利
(3)應(yīng)用:醫(yī)藥,瀕危動物保護等
七、課堂練習(xí)
1.產(chǎn)生克隆羊多利的融合細胞的細胞核來自( )
A.乳腺細胞 B.神經(jīng)細胞 C.生殖細胞 D.其他細胞
2.我國已經(jīng)培育出“青蟲不吃的青菜”。你能利用所學(xué)到的知識設(shè)計這種青菜的培育過程嗎?
篇4
關(guān)鍵詞 本碩連讀 創(chuàng)新能力 實踐 改革
中圖分類號:G643 文獻標(biāo)識碼:A
二十一世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),隨著生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的迅猛發(fā)展,日益激烈的國際競爭對高素質(zhì)生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新型人才有強烈的需求。然而我國的生物技術(shù)領(lǐng)域的高端研究和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)還落后于發(fā)達國家,并且社會尚未形成良好的自主生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)平臺和應(yīng)用型生物技術(shù)人才培養(yǎng)平臺。西安理工大學(xué)研究生院針對生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀培養(yǎng)模式進行了深入細致的改革,旨在培養(yǎng)掌握較為廣泛的生物科學(xué)基本知識和實驗技術(shù),具有良好的工程學(xué)基礎(chǔ),德智體等方面全面發(fā)展的理工結(jié)合、生物工程上下游結(jié)合、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的生物技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新型人才。
1 提升對生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀培養(yǎng)規(guī)律的認識
生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)在生物高新技術(shù)領(lǐng)域從事研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作的創(chuàng)新型人才。一切問題的提出和解決源于實踐,高水平的實踐教學(xué)是學(xué)生掌握理論的重要手段,是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、獨立動手能力、提出問題和解決科學(xué)問題的有效載體①。
進入21世紀(jì)以來,在發(fā)展迅速、具有國際通用性、可比性強的生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)?fù)合創(chuàng)新型生物學(xué)人才的競爭日趨激烈,我國高等生物學(xué)教育要想在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的競爭中取得成功,必須加強基礎(chǔ)理論教學(xué)、強化科研能力訓(xùn)練、重視實踐能力培養(yǎng)、鼓勵創(chuàng)新,拓展學(xué)生個性發(fā)展空間,培養(yǎng)一批基礎(chǔ)知識扎實,創(chuàng)新意識強,動手能力突出,團隊精神兼?zhèn)涞膬?yōu)秀人才。通過對生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀培養(yǎng)模式的深入改革,進行深入持久的教學(xué)革新,以探索出一條培養(yǎng)生物高新技術(shù)領(lǐng)域從事研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作的創(chuàng)新型人才的有效途徑。
2 準(zhǔn)確定位生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀的培養(yǎng)目標(biāo)
根據(jù)學(xué)校建設(shè)以工為主、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展、特色鮮明的國內(nèi)一流教學(xué)研究型大學(xué)的奮斗目標(biāo),“治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、管理嚴(yán)格、教育質(zhì)量高”的教學(xué)傳統(tǒng),學(xué)校依托生物技術(shù)專業(yè)理工復(fù)合特點,確立了生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀人才的應(yīng)用型、復(fù)合型培養(yǎng)理念,以“統(tǒng)一基礎(chǔ)、分段實施、分流培養(yǎng)、本碩貫通”培養(yǎng)生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀創(chuàng)新人才。注重培養(yǎng)具有扎實的現(xiàn)代生命科學(xué)理論基礎(chǔ)與工程基礎(chǔ)知識、熟練的實驗操作技能、知識面寬廣的高級專業(yè)人才,這和傳統(tǒng)生物學(xué)理科相比有較強的數(shù)學(xué)、物理、工程基礎(chǔ)和應(yīng)用能力,和傳統(tǒng)生物類工科相比有較強的生物學(xué)基礎(chǔ)和現(xiàn)代生物學(xué)專業(yè)知識,充分體現(xiàn)了生物技術(shù)上下游的結(jié)合。并且在培養(yǎng)過程中強化研究型、應(yīng)用型教學(xué),以科研促進學(xué)習(xí),注重能力培養(yǎng),培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。
3 深化課程改革,構(gòu)建新型生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀教學(xué)體系
為實現(xiàn)以上培養(yǎng)目標(biāo),必須在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、管理體制、培養(yǎng)方向等諸多環(huán)節(jié)進行深入和持續(xù)的改革,構(gòu)建“規(guī)范化、分層次、綜合型、開放式”的理論教學(xué)與實驗教學(xué)體系,融合科研與教學(xué)內(nèi)容,實施多種形式的實踐教學(xué)模式,拓展學(xué)生個性發(fā)展空間。
3.1 優(yōu)化課程設(shè)置
設(shè)置課程體系必須堅持學(xué)科交叉融合、文理工滲透,而每門課程體系中,突出重點內(nèi)容,精簡陳舊的內(nèi)容與重復(fù)內(nèi)容、削枝強干,留給學(xué)生自我學(xué)習(xí)的空間,并通過國內(nèi)外優(yōu)秀教材選用和特色教材建設(shè),實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的整合、集成和充實,不斷將學(xué)科發(fā)展的前沿性課題融入教學(xué)。
學(xué)校將專業(yè)基礎(chǔ)課分為必修課、指導(dǎo)性選修課和其他選修課模塊,即植物生物學(xué)、動物生物學(xué)、微生物學(xué)、細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、現(xiàn)代生物技術(shù)等必修課,以及生物學(xué)思想及概念、生理學(xué)、生物統(tǒng)計等指導(dǎo)性選修課和生物學(xué)前沿、發(fā)育生物學(xué)、生物進化等其他選修課程,既及時地將生命科學(xué)及生物技術(shù)的最新進展介紹給大家,充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生命科學(xué)及生物技術(shù)的積極性,也為學(xué)生打下堅實的理論基礎(chǔ)。
3.2 深化課程體系與內(nèi)容的改革
根據(jù)“加強基礎(chǔ),突出素質(zhì),注重能力,引導(dǎo)創(chuàng)新”的原則,構(gòu)建生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)實訓(xùn)平臺課程、把握核心課程、放開選修課程,增加高水平的前沿理論及技術(shù)研討課程,加強前沿學(xué)科和邊緣交叉性學(xué)科知識的融合,將新興學(xué)科知識引入課程體系,不斷對教材進行修訂,如普通生物學(xué)、細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、現(xiàn)代生物技術(shù)、動物生物學(xué)、植物生物學(xué)等,努力將一些新概念和新技術(shù)及時體現(xiàn)在教材中。
3.3 加強實踐教學(xué),構(gòu)建優(yōu)化實驗教學(xué)體系
培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力強的高素質(zhì)人才,必須在現(xiàn)有三個層次遞進式教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,減少驗證性、重復(fù)性實驗,增加綜合性和設(shè)計性實驗教學(xué)內(nèi)容,刪除繁復(fù)、陳舊的實驗內(nèi)容,增加應(yīng)用性強的實驗內(nèi)容。通過實驗內(nèi)容的合理安排,使不同層次實驗內(nèi)容融會貫通,形成科學(xué)性強、聯(lián)系性緊密的模塊式實驗教學(xué)體系②。同時重點利用綜合實習(xí)、選修實習(xí)及畢業(yè)實習(xí)等階段以自愿選擇的方式,在小型生物產(chǎn)業(yè)平臺上對學(xué)生進行生物產(chǎn)業(yè)專向應(yīng)用性技術(shù)的強化培訓(xùn)。
(1)增加實踐教學(xué)與理論教學(xué)的學(xué)時比,加強實踐技能與科學(xué)思維訓(xùn)練。生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀設(shè)置的實驗課為7~10門(5門選修課),理論教學(xué)的學(xué)時數(shù)與必修課的實踐教學(xué)學(xué)時(包括課內(nèi)實驗、綜合實習(xí)、科研訓(xùn)練)之比為1:1.5,實驗課獨立開設(shè)。以提高學(xué)生實驗動手能力、實踐創(chuàng)新能力,同時增強學(xué)生理論與實踐結(jié)合的能力,使學(xué)生知識、能力和素質(zhì)得到協(xié)調(diào)發(fā)展。
(2)加強綜合與創(chuàng)新實驗的比例,有利于綜合能力的培養(yǎng)。生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀實驗教學(xué)分為基礎(chǔ)生物學(xué)實驗、專業(yè)實驗、綜合實習(xí)、生產(chǎn)實踐、畢業(yè)論文等5個層次,各層次相互銜接、內(nèi)容遞進,實驗項目的設(shè)置突出綜合性和創(chuàng)新性,分階段提高學(xué)生的專業(yè)技能和創(chuàng)新能力。
基礎(chǔ)生物學(xué)實驗以基本技能訓(xùn)練為主線,引入現(xiàn)代技術(shù)方法改進驗證性實驗,培養(yǎng)基本實驗技能,同時綜合型、設(shè)計型實驗比例不低于35%;專業(yè)實驗主要培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)綜合能力,綜合型、設(shè)計型實驗比例為50~70%;綜合創(chuàng)新能力訓(xùn)練,是通過綜合實習(xí)環(huán)節(jié),圍繞現(xiàn)代生物科學(xué)的前沿進展,全部設(shè)置綜合型、設(shè)計型實驗實習(xí)內(nèi)容,學(xué)生可自選項目進行實驗,培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力;生產(chǎn)實踐是在第7學(xué)期,把學(xué)生派到相關(guān)生物技術(shù)企業(yè),在研發(fā)或生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化相關(guān)崗位上進行頂崗實習(xí);在畢業(yè)論文環(huán)節(jié)中,學(xué)生自愿選擇學(xué)科,依托教師的科研項目,設(shè)立畢業(yè)論文題目。
在整個的實踐教學(xué)體系中,各個層次實驗教學(xué)內(nèi)容合理安排,加大綜合型、設(shè)計型實驗比例,引導(dǎo)鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計實驗的能力,并以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),盡可能把靜態(tài)的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)的實驗,注重實驗過程與實驗結(jié)果的有機聯(lián)系,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
(3)融會貫通實驗課與理論課內(nèi)容,提高教學(xué)水平和效率。在實驗教學(xué)方面,將必修和選修相結(jié)合,將現(xiàn)代生物技術(shù)作為全體學(xué)生的必修實驗?zāi)K;動物生理、植物生理、微生物、環(huán)境生物學(xué)及生態(tài)學(xué)的實驗內(nèi)容設(shè)為學(xué)生的選修實驗?zāi)K。進一步加強學(xué)生基礎(chǔ)實驗?zāi)芰Γ诟蟪潭壬蠞M足了個性化培養(yǎng)的需求,同時還將實驗教學(xué)與理論教學(xué)之間合理銜接,實驗課與理論課內(nèi)容融會貫通,有效地避免生物類課程多年形成的“繁、窄、舊”甚至重復(fù)的現(xiàn)象,使學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和科研訓(xùn)練有了較強的時間保證。
4 加強雙師型“三高”師資隊伍建設(shè),提高人才培養(yǎng)水平
生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀培養(yǎng)體系以師資隊伍建設(shè)為關(guān)鍵,以教育質(zhì)量為生命線,兼顧優(yōu)勢,求特色、求發(fā)展。在師資隊伍建設(shè)過程中,以培養(yǎng)中青年學(xué)科帶頭人和“雙師型”教師為重點,引進與培養(yǎng)相結(jié)合,形成激勵競爭機制,已經(jīng)建立一支政治思想過硬、業(yè)務(wù)素質(zhì)精良、具有創(chuàng)新能力和誠信人格品質(zhì)的高學(xué)歷、高職稱、高水平、結(jié)構(gòu)合理的高素質(zhì)教師隊伍,造就一批教育教學(xué)能力強、學(xué)識素養(yǎng)高、精通現(xiàn)代生物技術(shù)的高素質(zhì)、復(fù)合型教師隊伍。通過高效的管理體制和運行機制,確保人才培養(yǎng)方案的實施和人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn);加強教學(xué)建設(shè)和管理,突出教師教學(xué)、科研和產(chǎn)業(yè)化能力訓(xùn)練,以高素質(zhì)的教師隊伍,確保人才培養(yǎng)質(zhì)量。
5 完善配套制度,加強科學(xué)有效的集約型管理
為保證生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀培養(yǎng)體系的順利實施,學(xué)校制定了與之配套的教育管理辦法,如培養(yǎng)過程中對本碩連讀生實行雙向流動、分流淘汰、自由選擇專業(yè)方向的管理機制;依托生物技術(shù)的學(xué)科和研究優(yōu)勢,本碩貫通,并制定專門的獎學(xué)金條例、本碩連讀條例、導(dǎo)師制條例等,為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供可靠的保障;加強實施課程教學(xué)質(zhì)量評價制度和教育質(zhì)量過程監(jiān)控;革新選課管理辦法、完善教學(xué)數(shù)據(jù)庫;深化研究生開展集中開題、學(xué)位論文盲審工作制度等。
西安理工大學(xué)研究生院通過對生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀培養(yǎng)模式進行了一系列深入細致的改革措施,深入研究生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀的培養(yǎng)規(guī)律和培養(yǎng)目標(biāo)、針對培養(yǎng)目標(biāo)優(yōu)化和平衡課程設(shè)置、革新生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀教學(xué)體系、完善配套制度等,著力提升生物技術(shù)專業(yè)本碩連讀創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)水平。
注釋
篇5
【關(guān)鍵字】現(xiàn)代生物技術(shù);成就;主導(dǎo);新興產(chǎn)業(yè)
隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的不斷發(fā)展,其必將是新世紀(jì)的主導(dǎo)生物應(yīng)用技術(shù),也必將會帶動一系列相關(guān)的有發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。生物技術(shù)對我們?nèi)祟惖纳a(chǎn)生活各方面都將會產(chǎn)生深刻的影響,這已成為眾所周知的事實。在高中生物教學(xué)中融合現(xiàn)代生物技術(shù)符合大綱教學(xué)要求,對提高學(xué)生效率作用顯著。
一、開展專題教學(xué),提高學(xué)生積極性
商定專題和分組討論成為如今教學(xué)默認的主要形式,而將現(xiàn)代生物技術(shù)的基本內(nèi)容以專題的形式進行討論研究也符合生物教學(xué)的目標(biāo),比如將什么是基因工程、基因工程如何誕生、基因工程相應(yīng)的原理及技術(shù)、基因工程如何應(yīng)用以及蛋白質(zhì)工程這一系列就能就作為一個討論專題。這樣來講課,不僅這幾項在內(nèi)容上有所相連,而且是一個循序漸進的過程,符合一般事物的認知過程,也符合學(xué)生由易到難學(xué)習(xí)的過程,所以,在高中生物教學(xué)的過程中,也應(yīng)該吸取經(jīng)驗,采用專題研究討論的形式進行教學(xué)活動。當(dāng)然在有些特定的專題講座進行中,還要注意對學(xué)生的啟發(fā)式教學(xué),就是要通過各種方式激發(fā)學(xué)生能夠積極思考,善于動手動腦,并且主動進行探索相關(guān)問題的能力,還要注意如何能夠提高他們自主判斷能力和思維的活躍性。當(dāng)老師對學(xué)生以討論的形式進行教學(xué)時,在選好內(nèi)容后,自己或者讓學(xué)生自主找出一個適當(dāng)?shù)闹黝}分組進行討論。在進行討論之前,教師要適當(dāng)布置一些課前需要預(yù)習(xí)的課文和需要查閱的資料,必要時可以跟學(xué)生指出討論話題的大體框架、應(yīng)該如何進行討論等,并準(zhǔn)備好在教學(xué)過程中需要用到的一應(yīng)材料;在分組討論過程中,教師要適時適當(dāng)?shù)貙W(xué)生做出引導(dǎo),使學(xué)生的討論緊緊圍繞主題,并且向能夠解決問題的方向發(fā)展;在討論結(jié)束后,還要由每組組長經(jīng)組員討論商議后作出總結(jié)。
二、更新教學(xué)內(nèi)容,拓寬學(xué)生知識面
在21世紀(jì),隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展,并在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,教師在運用現(xiàn)代生物技術(shù)進行生物教學(xué)時,要與時俱進,根據(jù)外界的發(fā)展不斷更新教學(xué)內(nèi)容,不斷補充新的科研進展和研究成果,對教學(xué)手段進行創(chuàng)新并能根據(jù)最新科研成果增設(shè)新的研究課題。這就需要教師在生物教學(xué)中要能夠積極組織和引導(dǎo)學(xué)生翻閱相關(guān)資料,學(xué)生也可以自己通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或者最新的學(xué)術(shù)期刊進行相關(guān)內(nèi)容的查閱,如應(yīng)用最廣泛的中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫和一些文獻期刊或者相關(guān)的搜索引擎等,以便于自己能夠了解現(xiàn)代生物技術(shù)新興課題、研究現(xiàn)狀和最新的研究成果。另一些市場上出售的教學(xué)光盤和教學(xué)軟件,學(xué)生也可以適當(dāng)采用。例如,在遺傳基因工程相關(guān)專題的教學(xué)中,教師就可以根據(jù)討論內(nèi)容給學(xué)生一些相關(guān)網(wǎng)站網(wǎng)址、專題主頁等方面的提示,讓學(xué)生能夠自己或者成組去互聯(lián)網(wǎng)上搜索有關(guān)這方面的素材,既能更好的理解這個專題的內(nèi)容,又能增強學(xué)生的主動動手和思考能力。又如,老師可以利用周邊的有利條件,帶領(lǐng)學(xué)生對某些現(xiàn)代生物技術(shù)操作過程進行參觀,或者進入準(zhǔn)許進入的現(xiàn)代生物技術(shù)研究室和生產(chǎn)車間,讓他們能夠親身感受一下現(xiàn)代生物技術(shù)是如何研究及應(yīng)用的,或者帶學(xué)生進入轉(zhuǎn)基因農(nóng)場進行實地調(diào)研,然后給學(xué)生制定相應(yīng)的問題進行思考并在可能的前提下對學(xué)生提出的疑問進行解答,從而豐富學(xué)生的知識。高中生物教學(xué)內(nèi)容很多已經(jīng)深入到分子水平,對于這部分知識的教學(xué),難度更大,學(xué)生理解起來也更加困難,在沒有實際模型的幫助下,學(xué)生很難具體的想象出相關(guān)分子結(jié)構(gòu)的形態(tài),這給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來了很大困難。對此,教師需要網(wǎng)絡(luò)技術(shù),從互聯(lián)網(wǎng)上搜索資料為學(xué)生直觀地展示相關(guān)分子結(jié)構(gòu)的形態(tài),幫助學(xué)生進行知識的深入理解掌握。
三、運用科學(xué)技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生研究能力
為了適應(yīng)現(xiàn)代生物科技的要求,教師在進行教學(xué)活動時要更加注重對現(xiàn)代生物先進性的教授,即在講授生物的基本概念和基本原理時要充分體現(xiàn)出現(xiàn)代生物的先進性。如講述在光合作用的概念時,除了對光合作用的產(chǎn)物要詳細講解,更要注重能夠與當(dāng)時一些最新的科研技術(shù)和成果相聯(lián)系,不光要講述課本基礎(chǔ)知識,更要對相關(guān)的課題進行聯(lián)系,這樣就要運用到現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)了。當(dāng)然,生物教學(xué)并不是僅限于本學(xué)科知識,更要考慮到社會和經(jīng)濟發(fā)展的實際需要,生物技術(shù)的發(fā)展能夠結(jié)合社會發(fā)展背景,緊密聯(lián)系當(dāng)下最受關(guān)注的實際問題,如資源問題、環(huán)境問題、人口問題、糧食問題、人口日益增長與其他問題之間的矛盾等,這才是在教學(xué)中應(yīng)該不斷深入并引導(dǎo)學(xué)生進行思考、研究的重中之重。培養(yǎng)學(xué)生的研究能力不能僅僅依靠課本知識,學(xué)生應(yīng)該在老師帶領(lǐng)下多做實驗,并培養(yǎng)自己在實驗過程中的動手操作和思索探究能力,運用不同的講授方法設(shè)立特定研究欄目,如設(shè)立專門的生物科學(xué)史研究專項。要善于運用質(zhì)疑的方式激發(fā)學(xué)生懷疑和思考的精神,如在學(xué)習(xí)《生態(tài)環(huán)境的保護》時,老師可以對學(xué)生進行提問:地膜覆蓋的利弊以及是否應(yīng)該去除地膜覆蓋。教師也可以通過對一些著名生物學(xué)家獲得科研成果的實例對學(xué)生進行啟發(fā),激發(fā)學(xué)生的積極性。21世紀(jì)是科技飛速發(fā)展的時代,在這樣一個對人才有著強烈渴求的時代,對高中的生物教學(xué)提出了要求??茖W(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力,在面向世界化的國際競爭中,只有發(fā)展好科學(xué)技術(shù)才能培養(yǎng)更多的適應(yīng)社會發(fā)展的人才,為國家做出貢獻。
【參考文獻】
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篇6
關(guān)鍵詞:多媒體;初中生物;生物技術(shù);現(xiàn)實生活
多媒體教學(xué)在實際的教學(xué)中,能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,運用多媒體進行教學(xué)已經(jīng)成為一種趨勢,將知識直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,比閱讀枯燥乏味的文字更有新引力。初中生學(xué)習(xí)生物技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用,不僅僅是了解生物技術(shù)的本質(zhì),主要是學(xué)習(xí)運用了生物學(xué)的哪種原理,從而加深對初中生物的認識。
一、根據(jù)教學(xué)內(nèi)容巧設(shè)教學(xué)材料
多媒體課件的制作自由度極高,因此教師可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的多變,靈活制作各式各樣的演示文稿,為學(xué)生帶來清晰直觀的教學(xué)體驗。合理的教學(xué)材料能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,將與教學(xué)內(nèi)容相符的圖片和視頻插入其中,從多方面展現(xiàn)初中生物技術(shù)知識。在設(shè)計教學(xué)材料時,教師可適當(dāng)利用互聯(lián)網(wǎng)資源,從中獲取音頻和視頻資料,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,對教學(xué)材料進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,使初中生在教學(xué)過程中能夠全面學(xué)習(xí)生物技術(shù)方面的知識,提高知識的應(yīng)用能力。例如,嫁接是農(nóng)業(yè)中使用最廣泛的生物技術(shù)。教師可以讓學(xué)生看一些嫁接過程的視頻,或者植物嫁接處的圖片幫助學(xué)生理解嫁接的含義;嫁接在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用還主要體現(xiàn)在果樹上,通過對優(yōu)良樹種的嫁接大大縮短培育時間,使果子盡快成熟,促進果樹的生長。這方面的教學(xué)可通過動畫來實現(xiàn),簡短的動畫能將果樹嫁接后的快速生長過程演示給學(xué)生,嫁接技術(shù)的應(yīng)用為農(nóng)業(yè)的發(fā)展打開了新的紀(jì)元。嫁接除了農(nóng)業(yè)中應(yīng)用廣泛,在我們的日常生活中也經(jīng)常見到。教師可通過演示文稿為學(xué)生舉例說明,比如盆景,進一步提高學(xué)生對嫁接技術(shù)應(yīng)用的認識。
二、通過多媒體演示實驗引出知識
生物技術(shù)的研究是通過大量的實驗證明得出的結(jié)果,通過多媒體演示實驗進行教學(xué)能使學(xué)生了解到生物技術(shù)的原理,幫助學(xué)生形成生物學(xué)概念,獲得學(xué)習(xí)生物知識的一些方法和技能。在學(xué)生觀看演示實驗時,教師可引導(dǎo)學(xué)生進行學(xué)習(xí)、觀察和記錄,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在演示實驗教學(xué)前,教師可先讓學(xué)生看一些關(guān)于實驗中所應(yīng)用的生物技術(shù)的相關(guān)材料,從而對實驗內(nèi)容有一定的了解,通過多媒體教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生按照科學(xué)探究的方法,學(xué)習(xí)生物技術(shù)在生活中的應(yīng)用,提升他們對生物技術(shù)的認識。以益生菌的發(fā)酵演示實驗為例,益生菌的發(fā)酵在釀酒文化中應(yīng)用廣泛,教師可結(jié)合課內(nèi)和課外教學(xué),在演示文稿的準(zhǔn)備階段,將課本中的發(fā)酵知識插入到演示實驗之前進行教學(xué),隨后將用顯微鏡觀察到的霉菌和酵母菌的結(jié)構(gòu)圖用多媒體展示給學(xué)生,通過霉菌的結(jié)構(gòu)引導(dǎo)學(xué)生分析霉菌生存所需要的條件,然后將實驗演示視頻播放給學(xué)生,學(xué)習(xí)釀酒的原理和過程,進而了解生物技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用。演示實驗結(jié)束后,教師還可以進行知識拓展,比如在視頻后加一個提問氣泡:生活中還有哪些是建立在發(fā)酵的生物技術(shù)基礎(chǔ)之上的?讓學(xué)生聯(lián)系生活發(fā)揮想象,生活中蒸饅頭用的酵母粉、平時喝的酸奶都是生物技術(shù)的應(yīng)用。
篇7
近幾年,食品安全問題逐漸成為百姓議論的熱點話題,我們常常會聽到哪個地方的食物又有問題,哪個地方的百姓因食物中毒住院等一系列關(guān)系食品安全問題的新聞。因此,食品安全檢測工作逐漸手受到了大家重視。但是,傳統(tǒng)的食品檢測措施早已不能滿足現(xiàn)代化的社會發(fā)展需求。生物技術(shù)的出現(xiàn)讓食品檢測走向了新的起點,目前食品檢測中常用的生物技術(shù)有PCR技術(shù)、生物芯片技術(shù)、基因探測技術(shù)、生物傳感技術(shù)和免疫學(xué)檢測技術(shù)。
1.生物技術(shù)的基礎(chǔ)概念
這里所說的生物技術(shù)主要是指,通過利用生物有機體或相應(yīng)部位組織來開發(fā)新產(chǎn)品和新工藝的一種技術(shù)體系,也可以說是為了實現(xiàn)某一目的而開發(fā)的技術(shù)理念。食品領(lǐng)域中的生物技術(shù)主要就是運用在食品加工過程中。
2.生物技術(shù)在食品檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用
2.1.PCR技術(shù)
經(jīng)筆者多年工作經(jīng)驗來理解,可以把PCR檢測技術(shù)大致分為以下幾步。2.1.1通過運用化學(xué)的方式來對目標(biāo)單位進行DNA取樣。2.1.2.根據(jù)檢測需要設(shè)計并合成引物。2.1.3.開展PCR檢測擴增。2.1.4.克隆并篩選PCR的產(chǎn)物,并對擴增產(chǎn)物進行染色和電泳,讓其可以在紫外光的照射下清晰看到擴增產(chǎn)物的特別區(qū)域DNA緞帶,并以此來鑒定DNA,并逐漸對DNA的序列進行分析。PCR檢測技術(shù)主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)基因的識破當(dāng)中,檢測食品當(dāng)中是否含有外源基因和異常DNA。
2.2.生物芯片技術(shù)
生物芯片技術(shù)綜合了多層次和多方面的技術(shù),是一種新型檢測技術(shù)。在傳統(tǒng)的食品檢測過程當(dāng)中,常用的食品毒理研究必須經(jīng)過長時間、大量的動物研究才能進行模糊的判斷,這在毒理研究特性和毒物代謝方面起到了無可替代的效果。但是,這種檢測方式不僅會消耗大量動物,而且還比較費時間。此外,在以往的動物實驗過程中,部分毒物劑量也遠遠超出了人體所能承受的水平,所以,這種檢測實驗方式并不能反映出食品毒性的真正情況。而生物芯片技術(shù)的出現(xiàn)推動食品毒理研究走向了新的時代,可以說是一場學(xué)術(shù)上的革命。生物芯片技術(shù)能同時對數(shù)以萬計各基因進行全面的分析,還可以向新型食品的研究提供較為完整的技術(shù)參數(shù)。通過對單個或多個混合物體的有害成分進行深度的分析,能確定該化學(xué)物質(zhì)在低劑量條件的下的毒理特性,從而在此基礎(chǔ)上推斷出最低的化學(xué)限量。
2.3.基因探針法
基因探針法是科學(xué)技術(shù)含量較高的新型檢測技術(shù)。核酸雜交就是該技術(shù)的核心技術(shù)依據(jù),其原理就是兩條堿基互補的DNA鏈在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下按照比例形成配對,并最終合成雜交的DNA分子。目前,基因探針技術(shù)作為現(xiàn)代分子技術(shù)的一種技術(shù)方式應(yīng)用于食品微生物檢測當(dāng)中,能通過自己的技術(shù)優(yōu)勢來彌補傳統(tǒng)檢測工作中的漏洞。基因探針技術(shù)在克服了傳統(tǒng)檢測難題的同時,其操作的便捷性和高靈活性,可以讓食品檢測的結(jié)果更加精確。
2.4.生物傳感技術(shù)
目前,生物傳感技術(shù)作為最新型的食品檢測技術(shù)之一,是一種把生活新單元作為敏感元件,并結(jié)合轉(zhuǎn)換性元件,對食品物質(zhì)進行高度的選擇,其自身的優(yōu)勢、高速反應(yīng)和低廉的成本讓該技術(shù)在食品檢測領(lǐng)域當(dāng)中占了主要地位。生物傳感技術(shù)能在短時間內(nèi),準(zhǔn)確檢測出食品中的污染物,并可以進行當(dāng)場檢測,具有很高的透明性和說服力。例如,對食品的新鮮度進行檢測,使用生物傳感技術(shù)可以讓評價角度從主觀變?yōu)榭陀^,其定性主要由擴展性為基礎(chǔ)。
2.5.免疫學(xué)檢測
食品免疫學(xué)檢測是非常重要的一項檢測工作。從學(xué)術(shù)的角度來分,可以把免疫學(xué)檢測分為三種類型,即熒光免疫技術(shù)、酶免疫技術(shù)、放射免疫技術(shù),此外,這三種免疫學(xué)技術(shù)已逐漸運用到食品檢測領(lǐng)域當(dāng)中。通過在食品檢測領(lǐng)域中運用免疫學(xué)檢測技術(shù),能準(zhǔn)確檢測出食品當(dāng)中的細菌、病毒、真菌和各種毒素的含量,另外,對食品的蛋白質(zhì)、激素和藥物殘留量也能精確的檢測,檢測的速度不但快速而且操作流程非常簡便,并且還具有很高的靈敏性。
3.結(jié)語
篇8
關(guān)鍵詞:高職院校圖書館 生物化學(xué)工程 特色文獻資源 開放獲取
一、生物化學(xué)工程及發(fā)展簡述
1.生物化學(xué)工程及發(fā)展簡述
生物化學(xué)工程簡稱生化工程或生物化工,是生物化學(xué)反應(yīng)的工程應(yīng)用,是應(yīng)用化學(xué)工程的原理和方法,將生物技術(shù)的實驗室成果經(jīng)過工藝及工程進行工業(yè)開發(fā)的學(xué)科。它既可視為化學(xué)工業(yè)的一個分支,又可認為是生物工程的一個組成部分。生化工程是一項重要的化學(xué)工業(yè)技術(shù),是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵,也是化學(xué)化工技術(shù)的主要前沿領(lǐng)域。生物化學(xué)工程和生物醫(yī)學(xué)工程是最初的生物工程學(xué)概念,基因重組、發(fā)酵工程、細胞工程、生化工程等在21世紀(jì)整合而形成了系統(tǒng)生物工程。發(fā)展生物經(jīng)濟正在成為許多國家應(yīng)對金融危機的戰(zhàn)略措施。生物技術(shù)是我國需求最迫切、技術(shù)與國外差距較小的領(lǐng)域之一,我國將把生物技術(shù)作為當(dāng)前科技發(fā)展的重點,把生物產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè)培育的重點,把生物經(jīng)濟作為引領(lǐng)新經(jīng)濟發(fā)展的重點。在我國的“十二五”科技戰(zhàn)略規(guī)劃研究中,生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化將是“十二五”布局的重點,突出加強生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、人口與健康領(lǐng)域的應(yīng)用,努力使我國成為生物技術(shù)強國和生物產(chǎn)業(yè)大國。[1]
2.食品生物技術(shù)及發(fā)展簡述
食品生物技術(shù)是生物技術(shù)在食品原料生產(chǎn)、加工和制造中應(yīng)用的一個學(xué)科。它包括食品發(fā)酵和釀造等最古老的生物技術(shù)加工過程,也包括應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)改良食品原料加工品質(zhì)的基因、生產(chǎn)高質(zhì)量的農(nóng)產(chǎn)品、制造食品添加劑、植物和動物細胞的培養(yǎng),以及與食品加工和制造相關(guān)的其他生物技術(shù)。生物技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用以及最新的研究狀況表明,食品生物技術(shù)作為一項高新技術(shù),將為食品工業(yè)的發(fā)展起著重要的推動作用。展望21世紀(jì)基因食品的發(fā)展,未來生物技術(shù)不僅有助于實現(xiàn)食品的多樣化,而且有助于生產(chǎn)特定需求的營養(yǎng)保健食品。[2]在與環(huán)境協(xié)調(diào)的糧食生產(chǎn)方式方面,生物技術(shù)將降低農(nóng)用化學(xué)品的使用量,并使農(nóng)作物更好地適應(yīng)特定的自然地理環(huán)境。目前人們之所以對于轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)的發(fā)展存在爭議(如對人類健康、環(huán)境及社會經(jīng)濟的影響等),主要原因在于公眾對目前的基因食品管理體系不夠信任,科學(xué)家與公眾也缺乏必要的溝通。因此,政府應(yīng)采取積極措施,隨時公開基因食品的研究成果,以博取信任的方式與公眾進行溝通。
3.生物制藥技術(shù)及發(fā)展簡述
生物制藥技術(shù)是指運用微生物學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)等的研究成果,從生物體、生物組織、細胞、體液等綜合利用微生物學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、生物技術(shù)、藥學(xué)等科學(xué)的原理和方法制造的一類用于預(yù)防、治療和診斷的生物藥物制品的技術(shù)。生物制藥現(xiàn)狀:生物藥物的陣營很龐大,發(fā)展也很快。目前全世界的醫(yī)藥品已有一半是生物合成的,特別是合成分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的藥物時,它不僅比化學(xué)合成法簡便,而且有更高的經(jīng)濟效益。我國的生物醫(yī)藥“十二五規(guī)劃”確定了生物醫(yī)藥發(fā)展的重點,[3]包括基因藥物、蛋白藥物、單克隆抗體藥物、治療性疫苗、小分子化學(xué)藥物等。同時,國家將拿出100多億元來支持重大新藥創(chuàng)制。將從100多個新藥中遴選出10多個,作為重大新藥創(chuàng)制重點支持對象,這些原創(chuàng)新藥可能成為打入歐美市場的先鋒。在這些新藥品種中,生物藥和化學(xué)藥居多,其中疫苗、單克隆抗體、蛋白質(zhì)藥物、抗癌藥物等均有。
篇9
作者:關(guān)延飛 單位:黑龍江農(nóng)墾玖陽生物質(zhì)能源開發(fā)有限公司
進入80年代后國內(nèi)外開始應(yīng)用這種具有獨特優(yōu)點的新技術(shù)來處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機物質(zhì),一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)造,將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后,菌體密度提高,大大提高了處理效率,尤其是對難降解有毒物質(zhì)有明顯優(yōu)勢。生物強化處理技術(shù)為了提高廢水處理的效果,而向廢水中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢菌種或通過基因組合技術(shù)產(chǎn)生的高效菌種,以去除某一種或某一類有害物質(zhì)。主要強化方法有:高濃度活性污泥法,以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質(zhì)的處理,加快反應(yīng)速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果。生物———鐵法,是在普通活性污泥中加入無機鹽,多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉),形成生物鐵絮凝體活性污泥,具有高濃度活性污泥法的特點,主要用來提高除磷效果。生物———活性炭法,綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者產(chǎn)生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解廢水毒性能力明顯增強,同時提高脫氮水平。生物反應(yīng)器技術(shù)將成為廢水處理反應(yīng)器的主要發(fā)展方向其技術(shù)發(fā)展的總趨勢是在活性污泥中加入載體,發(fā)展既有固定載體又有流動載體,既有好氧又有厭氧固定膜的反應(yīng)器,最大限度的增加反應(yīng)體系中的生物量和生物類群,最高水平地發(fā)揮微生物降解污染物的生物活性,同時兼顧便于管理和降低運行費用。高質(zhì)量傳感器,信息傳輸與數(shù)據(jù)處理等構(gòu)成的自動化控制系統(tǒng),將在多種反應(yīng)器中發(fā)揮作用,提高生物處理的效率,節(jié)約大量的人力,簡化操作程序。
利用生物技術(shù)實施資源化戰(zhàn)略采用生物技術(shù)方法建立無害化生產(chǎn)工藝過程,實現(xiàn)廢水循環(huán)利用,同時將部分無毒有機污染物轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)品,開發(fā)利用廢物生產(chǎn)甲烷,氫氣和燃料乙醇的多層次生物技術(shù),增加由生物發(fā)酵處理有機廢物的資源化工程的種類和產(chǎn)品,充分實現(xiàn)廢物資源化。建立各種生物監(jiān)測手段在水資源污染的控制方面,除了繼續(xù)采取相應(yīng)的措施進行控制以外,還應(yīng)加強生物監(jiān)測水平,加強監(jiān)測的力度,使生物監(jiān)測技術(shù)得到大范圍的推廣,促進生物技術(shù)大水環(huán)境污染中的應(yīng)用空間。利用微生物進行生態(tài)環(huán)境修復(fù)生態(tài)工程的建設(shè)關(guān)系到整個生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展,關(guān)系到生態(tài)平衡的和諧發(fā)展,所以生物工程建設(shè)是一項很重要的項目。那么生態(tài)工程是一項很大的體系,其中包含了很多方面的建設(shè),比如說對于污水處理,對土地環(huán)境的改善還有固體廢棄物等方面都有所涉獵。那么對于這些方面的建設(shè)在處理的方法和技術(shù)上是很重要的。近些年來,人們越來越認識到生態(tài)系統(tǒng)工程建設(shè)的重要性,而且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,一些新的技術(shù)被應(yīng)用到污染物的處理上來,微生物制劑就是其中的新技術(shù),這種新技術(shù)對于在處理環(huán)境污染方面培養(yǎng)一種具有抗性很強的生物制劑。超級工程菌的構(gòu)建就是這方面的一種,它是從環(huán)境當(dāng)中進行一定的篩選然后分離出來的菌種,但是這種菌種對于污染物在降解方面的酶活性水平有一定的限制,所以需要進行進一步的改良,因此就使得現(xiàn)階段的工作目標(biāo)主要是將這種菌種進行改良,使其在降解度上有所提高。這樣培育出來的工程菌在對污染物進行降解方面有著很好的效果,并且繁殖的速度非???,而且絮凝性能特別好,對于一些難以降解的污染物有著很強的降解功能。
隨著微生物降解污染物巨大潛能的挖掘和動力學(xué)特性的解明,環(huán)境生物技術(shù)必將在污染防治和水環(huán)境生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。隨著細胞融合、基因工程、分子生物技術(shù)等技術(shù)的發(fā)展,環(huán)境生物技術(shù)得到了進一步的開發(fā),研究領(lǐng)域不斷擴大,已成為一種經(jīng)濟效益和環(huán)境效益俱佳的解決環(huán)境污染問題的有效手段之一。同時,隨著人們環(huán)境意識和生態(tài)概念的不斷加強,市場對生物技術(shù),生物產(chǎn)品的需要明顯增多,政府也更加重視生物技術(shù)的發(fā)展,環(huán)境生物技術(shù)本身也將更加成熟,還原我國一個清澈的水資源環(huán)境已指日可待。
篇10
【關(guān)鍵詞】生物技術(shù);計算機;應(yīng)用
【中圖分類號】Q50 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158(2013)01―0046-01
進入二十一世紀(jì)以來,由于研究的深入,對知識的進一步認識和了解,許多學(xué)科之間都有了一些交叉,尤其是一些新興學(xué)科之間的相互交叉,廣泛滲透更是對科學(xué)的發(fā)展起了很大的促進作用,人們進一步提升對自然界的認識,對人類本身也有了進一步的了解。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機在其中的應(yīng)用范圍也日益擴大,計算機和藥學(xué)兩者互相影響、互相滲透、互相結(jié)合,密不可分。
1、生物技術(shù)與信息技術(shù)的關(guān)系
信息技術(shù)和生物技術(shù)都是高新技術(shù),二者在新經(jīng)濟中并非此消彼長的關(guān)系,而是相輔相成,共同推進21世紀(jì)經(jīng)濟的快速發(fā)展。信息技術(shù)為生物技術(shù)的發(fā)展提供強有力的計算工具。在現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展過程中,計算機與高性能的計算技術(shù)發(fā)揮了巨大的推動作用。如今,人們越來越清醒地認識到,超級計算機在創(chuàng)造新品種的藥物、治愈疾病以及最終使我們能夠修復(fù)人類基因缺陷等方面是至關(guān)重要的,高性能計算可以為人類作出更大的貢獻。生物技術(shù)推動超級計算機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著人類基因組計劃各項任務(wù)的完成,有關(guān)核酸、蛋白質(zhì)的序列和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)呈指數(shù)增長。面對如此巨大而復(fù)雜的數(shù)據(jù),只有運用計算機進行數(shù)據(jù)管理、控制誤差、加速分析過程,使得人類最終能夠從中受益。然而要完成這些過程,并非一般的計算機力所能及,而需要具有超級計算能力的計算機。因此,生物技術(shù)的發(fā)展將對信息技術(shù)提出更高的需求,從而推動信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。生物技術(shù)將從根本上突破計算機的物理極限。運用數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)和生物學(xué)的各種工具,來闡明和理解大量基因組研究獲得數(shù)據(jù)中所包含的生物學(xué)意義,生物學(xué)和信息學(xué)交叉、結(jié)合,從而形成了一個新的學(xué)科。生物信息學(xué)或信息生物學(xué),它的進步所帶來的效益是不可估量的。
2、計算機在生物技術(shù)中的應(yīng)用分析
生物醫(yī)學(xué)工程運用現(xiàn)代自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的原理和方法,從工程學(xué)的角度研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系以及其他生命現(xiàn)象。其目的是解決醫(yī)學(xué)問題,即研究和開發(fā)為防病、治病以及人體功能輔助等醫(yī)學(xué)應(yīng)用的裝置和系統(tǒng)。用技術(shù)科學(xué)的概念和方法來解釋和描述人體各層次的成份、結(jié)構(gòu)和功能,以及人體各種正常生理功能和病理狀態(tài)之問的差異,這些內(nèi)容形成了這個學(xué)科的基礎(chǔ)部分。而防病、診斷、治療及功能輔助的具體技術(shù)和設(shè)備則形成這個學(xué)科的應(yīng)用部分。
2.1 計算機技術(shù)在生物信息學(xué)中的應(yīng)用
生物信息學(xué)在今后的無論是生物醫(yī)藥科研還是開發(fā)中都具有廣泛而關(guān)鍵的應(yīng)用價值;而且,由于生物信息學(xué)是生物科學(xué)與計算科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等密切結(jié)合的交叉性學(xué)科,使其具有非常強的專業(yè)性,這就使得專業(yè)的生物醫(yī)藥科研或開發(fā)機構(gòu)自身難以勝任它們所必需的生物信息學(xué)業(yè)務(wù),殘酷的市場競爭及其所帶來的市場高度專業(yè)化分工的趨勢,使得專業(yè)的生物醫(yī)藥開發(fā)機構(gòu)不可能在自身內(nèi)部解決對生物信息學(xué)服務(wù)的迫切需求,學(xué)術(shù)界內(nèi)的生物醫(yī)藥科研機構(gòu)也是如此,而這種需求,僅靠那些高度分支化和學(xué)術(shù)化的分散的生物信息學(xué)科研機構(gòu)是遠遠不能滿足的??梢?,在生命科學(xué)的新世紀(jì),生物信息學(xué)綜合服務(wù)將是一個非常重要的也是一個極具挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。
2.2 計算機在微生物學(xué)中細菌生化反應(yīng)上的應(yīng)用
細菌學(xué)的計量檢驗是醫(yī)學(xué)檢驗現(xiàn)代化的種重要手段。此檢驗技術(shù)是通過收集已確證的統(tǒng)計資料,并將系列生化反應(yīng)試驗的反應(yīng)結(jié)果數(shù)值化,按照一定的數(shù)學(xué)模型進行多元分析,利計算機的運算速度和記憶能力,檢驗標(biāo)本作出規(guī)范化的定量鑒定。實現(xiàn)這一計量鑒定,我采用了計算機輔助編碼撿索系統(tǒng)(CAIS)菌科細菌系列生化反應(yīng)機輔檢索程序(CAE-15)、(eAE-I)輸入微機。通過各項生化反應(yīng)結(jié)果及增補試驗結(jié)果所得的編碼數(shù)經(jīng)過人工查詢,從計算機編程的“縮碼檢索手冊”中直接查找指定編碼的細菌概率分布和相應(yīng)的補充試驗。計算機在微生物中的應(yīng)用,不僅節(jié)約了時間和人力,而且鑒定結(jié)果準(zhǔn)確可靠,避免主觀誤。
2.3 計算機在破譯遺傳密碼和管理基因數(shù)據(jù)方面的應(yīng)用
計算機在破譯遺傳密碼和管理基因數(shù)據(jù)方面的潛力,在加利福尼亞大學(xué)圣迭分校的生物化學(xué)教授杜利特爾及其同事的工作中得以體現(xiàn)。他們在年進行的工作中只通過分析計算機打印輸出的數(shù)據(jù)就獲得了一個重要的生物學(xué)發(fā)現(xiàn)。杜利特爾教授的研究小組比較了兩個由計算機打印輸出的蛋白質(zhì)序列,發(fā)現(xiàn)一種與癌癥發(fā)生有關(guān)的序列和一種與細胞生長有關(guān)的序列完全一樣,揭示出癌基因引起了細胞的不正常生長。這一發(fā)現(xiàn)在沒有進行過任何一實驗的情況下就獲得了。
2.4 計算機在創(chuàng)造生物的虛擬環(huán)境方面的應(yīng)用
計算機還正被用于創(chuàng)造一個虛擬的生物環(huán)境,以便對復(fù)雜的生物網(wǎng)絡(luò)和生態(tài)系統(tǒng)進行模擬。這種虛擬環(huán)境創(chuàng)造不同的情境,幫助研究人員產(chǎn)生新的假說,并在實驗室里被用于檢測新的農(nóng)業(yè)和制藥產(chǎn)品以及醫(yī)學(xué)活體實驗。在虛擬世界里,生物學(xué)家敲敲鍵盤就可以產(chǎn)生新的合成分,而在實驗室經(jīng)常需要幾年時間才可能合成一個真正的分子。有了三維的計算機模型,研究人員可以在屏幕上將各種基因和分子進行組合,然后觀察它們的相互作用情況。年,賓夕法尼亞州立大學(xué)和位于加利福尼亞拉霍亞的斯克里普斯臨床研究所的研究人員,通過使用最先進的計算機首次設(shè)計了一種極有價值的合成分子。這種被命名為的化合物是在計算機屏幕上構(gòu)想出來的,幾家生物技術(shù)實驗室正在進行該化合物的批量生產(chǎn)。科學(xué)家們打算通過使用新的信息時代的計算技術(shù)造出多種多樣的新分子。
2.5 計算機在生物醫(yī)學(xué)工程中的具體應(yīng)用
生物醫(yī)學(xué)工程運用現(xiàn)代自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)的原理和方法,從工程學(xué)的角度研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系以及其他生命現(xiàn)象。其目的是解決醫(yī)學(xué)問題,即研究和開發(fā)為防病、治病以及人體功能輔助等醫(yī)學(xué)應(yīng)用的裝置和系統(tǒng)。用技術(shù)科學(xué)的概念和方法來解釋和描述人體各層次的成份、結(jié)構(gòu)和功能,以及人體各種正常生理功能和病理狀態(tài)之間的差異,這些內(nèi)容形成了這個學(xué)科的基礎(chǔ)部分。而防病、診斷、治療及功能輔助的具體技術(shù)和設(shè)備則形成這個學(xué)科的應(yīng)用部分。
3、發(fā)展前景
計算機在生物醫(yī)學(xué)工程中應(yīng)用的例子還很多,并且發(fā)揮著越來越重要的作用,同時對計算機技術(shù)水平的要求也越來越高。比如在生物醫(yī)學(xué)信號處理方面,普通的計算機已經(jīng)很難勝任實時處理的能力,使人們轉(zhuǎn)向研究處理速度更快的專門處理器件DSP芯片。在人工智能方面,往往還需要功耗更低、存儲更大的微計算機。因此,生物醫(yī)學(xué)工程在利用計算機的同時也促進了計算機的發(fā)展。二十一世紀(jì)是生物技術(shù)的世紀(jì),信息生物學(xué)是自然科學(xué)中發(fā)展最迅速、最具活力和生氣的領(lǐng)域,并且為人類帶來了很大的便利與貢獻。不難看出,生物計算機研制成功以后,又會帶來一次革命,它將會給人類帶來更多的福祉,世人將以期盼的心情等待它的出現(xiàn)。隨著科技的發(fā)展,隨著生物技術(shù)的發(fā)展,它將越來越離不開計算機。不但如此,計算機和生物技術(shù)更越來越緊密結(jié)合。將更快地促進兩者的發(fā)展。
參考文獻
[1]張宜,湯韌.計算機單機及局域網(wǎng)在藥學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展回顧及現(xiàn)狀[J].武漢總醫(yī)院雜志,2005,13(4):12
熱門標(biāo)簽
生物技術(shù)論文 生物化學(xué)論文 生物科技論文 生物進化 生物工程論文 生物教學(xué)論文 生物學(xué)論文 生物實驗論文 生物論文 生物醫(yī)藥論文 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論
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