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[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代生物技術(shù)；企業(yè)管理；發(fā)展方向

[中圖分類號] Q33；F426 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] C [文章編號] 2095-0616（2013）13-164-03

The management characteristics and domestic future development trend on the modern biological technology

TAO Jing

Shanghai Newsummit Biopharma Co.，Ltd，Shanghai 201203，China

[Abstract] The modern biological technology is a special emerging technology.It has the common characteristics of all the high technology，and some differet characteristics from other high technology.This paper is to analyze and studey the characteristics of modern biological technology，which is of great significance to explore the management of modern biological technology law.Viewing from the modern biological technology characteristics and industry characteristics，this paper is to analyze and summerize the management characteristics of modern biotechnology，raise the ideas and approaches which to be applied to the domestic enterprises at the present stage of the development.

[Key words] Modern biological technology；Enterprise management；Development direction

現(xiàn)代生物制藥行業(yè)是一個(gè)多元化的行業(yè)?，F(xiàn)代生物制藥技術(shù)，對于傳統(tǒng)的遺傳學(xué)，分子病理學(xué)，生物物理學(xué)等技術(shù)和觀念都是一個(gè)非常大的突破。現(xiàn)代生物制藥技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物工程在生物藥品制造當(dāng)中一些最先進(jìn)的技術(shù)。比如應(yīng)用基因工程技術(shù)，采用組織培養(yǎng)及無性繁殖進(jìn)行處理DNA的技術(shù)，從而能夠達(dá)到對于某種疾病具有特殊的臨床療效[1]。目前，我國正處在發(fā)展援助技術(shù)跨越式發(fā)展的關(guān)鍵階段，但現(xiàn)代生物制藥技術(shù)，剛剛開始不久。因此，如何正確合理的管理好現(xiàn)代生物技術(shù)，是國家嘗試不斷探討的問題。在現(xiàn)代生物技術(shù)管理面臨著許多需要解決的問題，但這些問題的有效解決將有力地推動生物技術(shù)向著健康有序的方向發(fā)展。

1 現(xiàn)代生物制藥技術(shù)的現(xiàn)狀

現(xiàn)代生物制藥是目前要求最為尖端的技術(shù)，所有的專家學(xué)者都采用最新的技術(shù)方法，這均深入涉及到目前各個(gè)學(xué)科研究的最前沿技術(shù)。隨著研究領(lǐng)域的不斷深化生物制藥設(shè)計(jì)的研究方向和研究范圍，現(xiàn)代生物制藥技術(shù)通過生物高新技術(shù)不斷發(fā)展的運(yùn)行模式，在逐漸巨大變化著制藥行業(yè)。結(jié)合目前國內(nèi)的現(xiàn)代生物制藥產(chǎn)業(yè)情況來看，其獲得的社會各界關(guān)注程度愈加激烈，與此同時(shí)，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)格局也在不斷變化。隨著研究的深入和發(fā)展的技術(shù)，嚴(yán)格的投資要求，需要大量的資金，需要不斷研究和發(fā)展資金。一些調(diào)查結(jié)果表明，在這種大規(guī)模的資金投入的前提下，其經(jīng)濟(jì)效益也十分可觀，在國內(nèi)擁有豐富的基金投資也是現(xiàn)代生物制藥發(fā)展的保障。

目前，我國的生物技術(shù)公司和外企大型制藥公司社會地位不同。我國的現(xiàn)代生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)主要目的是推動現(xiàn)代生物技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程。目前，同時(shí)在現(xiàn)代生物技術(shù)管理研究的開始階段，這與現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的現(xiàn)狀很對稱。近幾年，對技術(shù)創(chuàng)新管理等技術(shù)的發(fā)展，選擇，評價(jià)，預(yù)測的關(guān)鍵問題的研究尚屬空白[2]。但在產(chǎn)業(yè)層面，雖然作出了歸納分析了生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的研究，但還沒有深入到理論層面的研究群體發(fā)展的特殊規(guī)律。

2 生物制藥的行業(yè)的管理特征

2.1 高度的不確定性

科學(xué)基礎(chǔ)存在巨大的不確定性和高復(fù)雜性?，F(xiàn)代生物技術(shù)是建立在以分子生物學(xué)為核心的現(xiàn)代生命科學(xué)的系統(tǒng)上，因?yàn)樯婕暗奖姸鄬W(xué)科和基礎(chǔ)學(xué)科，應(yīng)用最新科技的支持，在技術(shù)上的不確定性大大增加。發(fā)展面臨的特殊困難的外國市場。DNA重組打破了物種之間的邊界，因此受到不同國家的法律，思想，輿論，心理學(xué)，倫理學(xué)，宗教和消費(fèi)習(xí)慣等多種因素的影響，有些產(chǎn)品甚至是目前難以進(jìn)入某些特定市場。宏觀環(huán)境的不確定性很高?，F(xiàn)代生物技術(shù)的研究與應(yīng)用直接與包括人類的一切生物安全性，和進(jìn)化相關(guān)的遺傳，同時(shí)接收等因素的社會觀念，倫理道德，法律法規(guī)的影響。

2.2 開發(fā)周期漫長

現(xiàn)代生物制藥產(chǎn)品的發(fā)展階段多，開發(fā)周期十分漫長。而其目的是為了能夠保障發(fā)研發(fā)的產(chǎn)品能夠在達(dá)到相關(guān)藥品規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的基礎(chǔ)上，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性。從而使現(xiàn)代生物技術(shù)，減少了由于顯示開發(fā)周期特別長的主導(dǎo)性的技術(shù)進(jìn)步。以基因工程藥物制造為例，臨床使用之前有許多研究階段，需要8～15年的開發(fā)周期[3]，整個(gè)過程是非常耗時(shí)，需要的周期非常長。

2.3 高投入、高風(fēng)險(xiǎn)與高回報(bào)并存

高基金投入就一定有高風(fēng)險(xiǎn)存在的，因?yàn)樵谏镏扑幯芯繒r(shí)，需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)，所以為了發(fā)展，就必須提高生產(chǎn)投資。因?yàn)橹扑幃a(chǎn)品直接作用到人們的身體，所以為了確保其安全性，現(xiàn)代生物制藥企業(yè)無疑需要借助先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，進(jìn)行充分而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩喹h(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)。正是由于反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，所以制藥研制周期非常長，總的投入資金量也非常大。一般來說，研究和開發(fā)周期都在5～8年，因此具有挑戰(zhàn)性的研究和開發(fā)[4]。而這些環(huán)節(jié)包括：初期、中期、后期實(shí)驗(yàn)階段，然后才是批量生產(chǎn)，最后，生產(chǎn)的藥品還得能經(jīng)受得起藥品市場的充分肯定。以上的種種，極大的提高了現(xiàn)代生物制藥行業(yè)的投資風(fēng)險(xiǎn)、市場運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)然，有投入就會回報(bào)，一旦取得成功，利潤也非?？陀^。

2.4 知識產(chǎn)權(quán)管理存在特殊性

現(xiàn)代生物制藥技術(shù)產(chǎn)品的階段非常多，每個(gè)階段的時(shí)間都需要數(shù)年，所以總的開發(fā)時(shí)間非常長，所以其專利保護(hù)時(shí)期往往在大規(guī)模投放生產(chǎn)以前就消耗的所剩無幾了。再者，現(xiàn)代生物制藥領(lǐng)域還存在一個(gè)弊端，很多技術(shù)屬于“公共技術(shù)”，可以為全人類無償使用，不允許申請專利，得不到保護(hù)。在知識產(chǎn)權(quán)方面的這些特定的現(xiàn)代生物技術(shù)，把握好將企業(yè)參與現(xiàn)代生物技術(shù)的競爭提供了很好的機(jī)會，要充分利用。

2.5 對研發(fā)人才有特殊要求

現(xiàn)代生物技術(shù)的核心是基因工程，這就決定了現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域的研究和開發(fā)人才除了具有高智能化和創(chuàng)新的精神，也要有豐富的實(shí)際操作技能和實(shí)驗(yàn)室工作經(jīng)驗(yàn)，一般研究生只有畢業(yè)后，有5年以上實(shí)驗(yàn)室工作經(jīng)驗(yàn)可以完成獨(dú)立的至少一個(gè)產(chǎn)品的一些環(huán)節(jié)的研究開發(fā)工作。但美國生物技術(shù)企業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步證明，只有擁有大量的博士和博士后人才，能夠滿足企業(yè)研究現(xiàn)代生物技術(shù)真正的需要發(fā)展[5]。

3 我國未來正確管理現(xiàn)代生物技術(shù)的方向

3.1 充分發(fā)揮我國的基因資源優(yōu)勢

我國是世界公認(rèn)的基因資源大國，擁有眾多獨(dú)特的，具有巨大的產(chǎn)業(yè)價(jià)值基因[6]。正是由于此種巨大優(yōu)勢，所以我們未來開發(fā)現(xiàn)代生物制藥技術(shù)上，應(yīng)該去選擇那些生物技術(shù)研究水平發(fā)達(dá)國家所缺少的基因項(xiàng)目。因?yàn)?，生物制藥企業(yè)的研究基礎(chǔ)還是基因，如果沒有豐富的基因資源，那么企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢和雄厚的資金都較難體現(xiàn)。而我國現(xiàn)代生物制藥企業(yè)完全可以借助基因優(yōu)勢快速發(fā)展，并趕超外企。

3.2 挖掘和發(fā)揮自身特色

歸納起來，我國企業(yè)有3個(gè)方面在現(xiàn)代生物技術(shù)的自身特色可供使用：首先，是我國的生物制藥技術(shù)很滯后，所以相對來說外企的生物制藥產(chǎn)品已經(jīng)再研發(fā)時(shí)間上遙遙領(lǐng)先，正是由于此種原因，其大部分生物制藥產(chǎn)品的基礎(chǔ)專利已經(jīng)過期，而新產(chǎn)品的更新速度又太慢，連接不上。這就給我國生物制藥企業(yè)提供了一個(gè)絕好的機(jī)會，我們完全可以采用其過期的基礎(chǔ)專利技術(shù)，應(yīng)用其他工藝或手段進(jìn)行制作同類藥物，不但節(jié)約大量科技經(jīng)費(fèi)、時(shí)間，而且還少走了不少彎路，降低了市場的不確定性風(fēng)險(xiǎn)；其次，還是因?yàn)槲覀兊纳镏扑幤髽I(yè)發(fā)展緩慢，所以可以站著巨人的肩膀，很輕松很自由的借助更多更先進(jìn)的生物技術(shù)研究成果投放使用；最后，落實(shí)好技術(shù)的同時(shí)還要抓好企業(yè)管理。我們可以充分借助同行外企的近20余年的現(xiàn)代生物制藥企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)[7]，經(jīng)過修訂和改進(jìn)，我們還可以借鑒使用，因此迅速提高我國企業(yè)管理現(xiàn)代生物技術(shù)在短期水平，避免無謂的失誤和曲折的道路。

3.3 注重情景思維和期權(quán)思維

充分利用現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展階段的眾多的特點(diǎn)，利用期權(quán)在投資決策思想，將現(xiàn)代生物技術(shù)作為創(chuàng)造了一系列的實(shí)物期權(quán)在發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù)的早期階段，最好通過只投資研究和發(fā)展投資保留選項(xiàng)，并選擇多條技術(shù)路線進(jìn)行研發(fā)，在保留足夠的選擇的前提下，沒有成熟的技術(shù)可能會阻礙進(jìn)一步的研究和開發(fā)。

3.4 充分結(jié)合國內(nèi)巨大市場

我國企業(yè)發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù)首先需要致力于占有我國市場，有利于我國現(xiàn)代生物技術(shù)企業(yè)的起步和發(fā)展。在我國市場中，發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)品具有很強(qiáng)的宏觀性和不確定性，加上我國生物制藥企業(yè)的市場渠道開發(fā)不足，很難于同行外企進(jìn)行競爭。然而，我們也應(yīng)該看到國內(nèi)市場的巨大優(yōu)勢，并充分結(jié)合使用。這包括：首先，我國消費(fèi)者和政府十分看重和支持本國的現(xiàn)代生物制藥產(chǎn)品；其次，我國內(nèi)地的生物制藥市場由于地域不同，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的差異性以及多元性；最后，我國現(xiàn)代生物制藥企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品成本低，價(jià)格上優(yōu)勢極其明顯。在工作中，只要充分結(jié)合以上3點(diǎn)來落實(shí)市場開發(fā)調(diào)研工作，即便同行外企的競爭能力再強(qiáng)，也很難與本國的現(xiàn)代生物制藥企業(yè)進(jìn)行競爭。綜上，也就是通過利用國內(nèi)的優(yōu)勢市場環(huán)境，來充分發(fā)展國內(nèi)生物制藥企業(yè)的策略。

3.5 培養(yǎng)先進(jìn)的人才隊(duì)伍

現(xiàn)代生物制藥企業(yè)需要培養(yǎng)大量高水準(zhǔn)的先進(jìn)人才隊(duì)伍。首先，要采取完善的人才發(fā)展戰(zhàn)略方針，做好企業(yè)人才的長期可持續(xù)發(fā)展策略。一方面通過招收優(yōu)秀大學(xué)生、研究生，或者與大學(xué)院校合作進(jìn)行定向培養(yǎng)企業(yè)需要的專門人才；另一方面，還要強(qiáng)化企業(yè)技術(shù)骨干的技術(shù)水平。通過組織學(xué)習(xí)，出國考察等幫助他們壯大自己的學(xué)識水平以及工作能力。

4 結(jié)語

總之，目前情況下我國已經(jīng)具備了能夠在未來新形勢下能夠發(fā)展壯大的現(xiàn)代生物制藥企業(yè)，相信通過不斷提升現(xiàn)代生物制藥技術(shù)能夠做到讓醫(yī)療藥物行業(yè)也能相應(yīng)的得以發(fā)展。自從我國加入世界貿(mào)易組織以后，現(xiàn)代生物制藥企業(yè)盡管存在種種局限，然而其發(fā)展的速度是可喜的，其潛力也是巨大的，只要著眼于我們未來的生物藥物國家制造開發(fā)制造藥物的發(fā)展特點(diǎn)，將其優(yōu)勢充分彰顯，是完全可以達(dá)成對于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)深化科研改革和促進(jìn)的。

[參考文獻(xiàn)]

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關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；食品檢驗(yàn)；檢測應(yīng)用；過程方法

現(xiàn)代社會，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，食品處理與加工技術(shù)不斷創(chuàng)新，食品安全檢測檢驗(yàn)面臨著新形勢與新任務(wù)，必須采取行之有效的技術(shù)方法準(zhǔn)確掌握食品安全狀況，杜絕食品問題，以免對人民群眾的身體健康造成不良影響，保障經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展。本文就此展開探討。

1現(xiàn)代生物技術(shù)的起源及其重要性

生物技術(shù)涵蓋了生物學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)等多學(xué)科知識，重點(diǎn)在于探究發(fā)現(xiàn)生物的遺傳與變異。生物技術(shù)有助于研發(fā)更高品質(zhì)、更具應(yīng)用價(jià)值的生物類產(chǎn)品，滿足人類經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展下的物質(zhì)需求。生物技術(shù)最早起源于經(jīng)典遺傳學(xué)，早期科學(xué)家在特定試驗(yàn)條件下，發(fā)現(xiàn)了遺傳物質(zhì)的分離與結(jié)合。之后，經(jīng)過幾代科研人員的共同努力，逐漸認(rèn)識了“基因”，使現(xiàn)代生物技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用成為可能。有觀點(diǎn)認(rèn)為，生物技術(shù)將成為現(xiàn)代生物學(xué)與化學(xué)的重點(diǎn)研究與發(fā)展方向[1]。當(dāng)前，食品安全問題備受社會關(guān)注，農(nóng)藥殘留與添加劑超標(biāo)等問題頻頻發(fā)生。因此，應(yīng)用生物技術(shù)強(qiáng)化食品檢驗(yàn)具有深刻的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

2食品檢驗(yàn)中常用的生物檢測技術(shù)

2.1生物酶技術(shù)

生物酶技術(shù)是食品檢驗(yàn)工作常用的現(xiàn)代技術(shù)方法之一，具有顯著的免疫分析技術(shù)特征，檢測效率高，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高，可真實(shí)反映食品安全現(xiàn)狀。在實(shí)際操作中，生物酶技術(shù)通過提取食品檢驗(yàn)樣品，對其中含有的化學(xué)成分進(jìn)行精準(zhǔn)分析與識別，極大程度上降低檢驗(yàn)誤差。

2.2分子生物技術(shù)

分子生物技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用重點(diǎn)在于檢驗(yàn)病原微生物，有效研判食品中的微生物與寄生蟲含量，進(jìn)而對食品的污染程度做出判斷。同時(shí)，在分子生物技術(shù)的支持下，可精準(zhǔn)掌握部分微生物的基因變化狀況，分析基因序列特點(diǎn)。隨著食品檢驗(yàn)要求的不斷提高，分子生物技術(shù)的應(yīng)用深度持續(xù)提高[2]。

2.3生物傳感器技術(shù)

生物傳感器技術(shù)主要依托于特定儀器設(shè)備，檢測分析食品中所包含的抗原、抗體及其他大分子物質(zhì)的含量，通過特定儀器設(shè)備將食品中待測目標(biāo)物相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成為可直觀識別的信息，進(jìn)而完成對待測目標(biāo)物的檢測。應(yīng)用生物傳感技術(shù)進(jìn)行檢測，可掌握食品中致病菌的類型與含量，蛋白質(zhì)與糖分的品質(zhì)等。

2.4生物芯片

生物芯片技術(shù)主要利用生物芯片檢測儀器，獲取生物分子信號，獲知食品分子狀況，進(jìn)而得出相應(yīng)的檢驗(yàn)結(jié)果。生物芯片技術(shù)檢測效率較高，可在短時(shí)間內(nèi)完成更多檢測任務(wù)，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)可信度高，是當(dāng)前和未來一段時(shí)間內(nèi)最為可靠的檢驗(yàn)技術(shù)之一[3]。

3食品檢驗(yàn)中現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用

3.1檢驗(yàn)有害微生物

眾所周知，當(dāng)前食品種類呈出多樣化發(fā)展趨勢，各類新型食品紛紛問世，對食品安全檢驗(yàn)提出了挑戰(zhàn)與考驗(yàn)。加之食品從生產(chǎn)到出廠流通再到批發(fā)零售，最終流向消費(fèi)終端進(jìn)入消費(fèi)者手中，流程環(huán)節(jié)較多，可能受到的污染較多，容易滋生致病菌與有害微生物，帶有致病菌與有害微生物的食品一旦被食用，將嚴(yán)重影響人們的身體健康。因此，在食品檢驗(yàn)中，必須強(qiáng)化現(xiàn)代生物技術(shù)的運(yùn)用，有效檢驗(yàn)食品中的有害微生物，并出具相應(yīng)的檢驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)報(bào)告，只有滿足要求才能進(jìn)入市場流通。

3.2檢驗(yàn)殘留農(nóng)藥

長期以來，國家高度重視食品農(nóng)藥殘留，相繼制定了一系列減少與控制農(nóng)藥殘留的方針政策，取得了令人矚目的成就。但是農(nóng)藥是使農(nóng)作物正常生長的重要物質(zhì)，對于提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)，減少病蟲害的發(fā)生具有關(guān)鍵作用。通過現(xiàn)代生物技術(shù)檢驗(yàn)食品殘留農(nóng)藥，依舊是生物技術(shù)應(yīng)用中的一項(xiàng)重大課題。當(dāng)前，我國已經(jīng)制定了符合我國國情的農(nóng)藥殘留檢測標(biāo)準(zhǔn)，通過生物酶技術(shù)與傳感技術(shù)的有效運(yùn)用，準(zhǔn)確檢測農(nóng)藥殘留指標(biāo)，杜絕農(nóng)藥殘留超標(biāo)的食品流向市場，確保食品安全[4]。

3.3檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因食品

在現(xiàn)代基因技術(shù)的支持下，轉(zhuǎn)基因食品開始進(jìn)入人們的日常生活。轉(zhuǎn)基因技術(shù)利用基因遺傳原理，對食品原材料的基因片段進(jìn)行改造，然后將其加工成食品。轉(zhuǎn)基因食品的安全性至今仍存在較大爭議，但大部分人對轉(zhuǎn)基因食品持謹(jǐn)慎態(tài)度，部分質(zhì)量低劣的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，對人體造成的傷害是不可逆轉(zhuǎn)的。因此，必須通過現(xiàn)代生物技術(shù)對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行專項(xiàng)檢驗(yàn)，準(zhǔn)確識別轉(zhuǎn)基因食品的安全系數(shù)，有效掌握轉(zhuǎn)基因食品構(gòu)成，并在食品包裝上做出明確標(biāo)識，全面體現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品特征，保障食品市場健康有序。

4現(xiàn)代生物技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用趨勢

4.1高效化

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步的時(shí)代背景下，食品檢驗(yàn)技術(shù)會呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢，現(xiàn)代生物技術(shù)也會表現(xiàn)出明顯的高效化特征。高效化集中表現(xiàn)為操作流程更加簡單，食品檢測時(shí)間縮短，能在短時(shí)間內(nèi)完成檢測任務(wù)，并準(zhǔn)確獲取相關(guān)數(shù)據(jù)資料，提高食品檢測效率。

4.2多樣化

隨著人們對食品質(zhì)量要求的提高，在食品檢測中，現(xiàn)代生物技術(shù)呈現(xiàn)出多樣化特征，能夠用于食品檢測的現(xiàn)代生物技術(shù)種類越來越多。在具體檢測過程中，單一的現(xiàn)代生物技術(shù)，已無法滿足食品檢測需要，而是需要應(yīng)用多種多樣的檢測技術(shù)。因此，有必要綜合應(yīng)用多種檢測技術(shù)，對食品進(jìn)行詳細(xì)、全面的多樣化檢測，以準(zhǔn)確把握食品安全狀況，保障食品安全與可靠[5]。

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[關(guān)鍵詞] 生物技術(shù)；體育運(yùn)動

一、前言

自人類進(jìn)入21世紀(jì)，生命科學(xué)在各門自然基礎(chǔ)學(xué)科中，起到舉足輕重的作用。其中，現(xiàn)代生物技術(shù)的快速發(fā)展又使生命科學(xué)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段，無論是在提升人類身體健康素質(zhì)，尤其是在醫(yī)療工程建設(shè)，減少疾病發(fā)生，尤其在改善人類身體質(zhì)量方面，都取得了戰(zhàn)略性進(jìn)展和重大成就。而在人體生命科學(xué)取得長足進(jìn)步與發(fā)展的同時(shí)，也給競技體育的發(fā)展帶來契機(jī)與影響。正是在這樣的發(fā)展趨勢上，現(xiàn)代生物技術(shù)對體育界的滲透與影響，已經(jīng)成為不少學(xué)者專家的重要研究領(lǐng)域。2012年7月在英國格拉斯哥舉行的2012國際體育科學(xué)、教育與運(yùn)動醫(yī)學(xué)大會上，現(xiàn)代生物技術(shù)與競技體育發(fā)展再次成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)話題。本文通過查閱資料文獻(xiàn)，立足前人研究成果，對現(xiàn)代生物技術(shù)與競技體育的結(jié)合發(fā)展進(jìn)行討論，為體育競技與現(xiàn)代生物技術(shù)的結(jié)合提出新思路。

二、生物技術(shù)的發(fā)展新趨勢

1、作為生物技術(shù)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域，分子生物學(xué)自上世紀(jì)50年代DNA螺旋結(jié)構(gòu)被揭示以后，迅速發(fā)展，并且隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代生物技術(shù)也迎來新機(jī)遇。其中以現(xiàn)代生物技術(shù)為發(fā)展基礎(chǔ)而創(chuàng)立的生物技術(shù)工程也頻頻取得捷報(bào)。而作為生物技術(shù)工程的核心，基因工程則是人類生命探索的重要途徑。

2、現(xiàn)代生物技術(shù)則在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域相互交叉發(fā)展，不斷滲透。現(xiàn)代生物技術(shù)對體育科學(xué)的研究發(fā)展已成為一個(gè)重要領(lǐng)域。學(xué)者們大量運(yùn)用生物科學(xué)技術(shù)中的理論，在氧化應(yīng)激，自由基，細(xì)胞凋謝等理論上知道運(yùn)動實(shí)踐取得重要成果。

3、在現(xiàn)代生物技術(shù)對運(yùn)動員身體技能和運(yùn)動狀態(tài)的影響評價(jià)中。作者指出在人們?nèi)嬲J(rèn)識運(yùn)動引起機(jī)體產(chǎn)生適應(yīng)性變化的基因調(diào)節(jié)機(jī)制的前提下，通過現(xiàn)代生物技術(shù)方法對運(yùn)動員疲勞，運(yùn)動訓(xùn)練的適應(yīng)性及其免疫功能進(jìn)行基因轉(zhuǎn)錄水平上的診斷，可以較早地了解運(yùn)動員在技能上的變化，從而調(diào)整訓(xùn)練方式，以此刺激運(yùn)動員的潛力，取得好成績。由此可見體育科學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代生物技術(shù)科學(xué)研究的新領(lǐng)域。

三、現(xiàn)代競技體育發(fā)展新方向

1、隨著現(xiàn)代競技體育與人類的物質(zhì)精神緊密結(jié)合，各國對于競技體育發(fā)展的需要也不斷增強(qiáng)。在運(yùn)動成績的構(gòu)成系統(tǒng)中，有人的身體，心理，技術(shù)等競技因素，還有營養(yǎng)，膳食，休息，恢復(fù)等生活性因素，更有工具，儀器設(shè)備，運(yùn)動服裝等技術(shù)性因素，而在這種種因素背后，無不牽涉對現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)的依賴。而原始的競技體育發(fā)展模式無法適應(yīng)新的需要，借助科學(xué)技術(shù)尤其是現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新模式已是必然選擇。

2、現(xiàn)代競技體育發(fā)展從單一的運(yùn)動員賽場較量，逐步發(fā)展成為場外教練，其身后競技團(tuán)隊(duì)之間的較量。這種新的較量模式，最為顯著的特點(diǎn)則體現(xiàn)在各自競技團(tuán)隊(duì)對現(xiàn)代生物技術(shù)的運(yùn)用。運(yùn)動營養(yǎng)補(bǔ)劑的研發(fā)一直是競技體育研究的一個(gè)熱點(diǎn)。而競技運(yùn)動員使用國際奧委會非禁用的營養(yǎng)素和特殊保健品作為提高運(yùn)動強(qiáng)度和體力恢復(fù)的手段已十分普遍。隨著基因工程的發(fā)展，在營養(yǎng)補(bǔ)劑的研究中，利用人類基因組的研究成果，可以設(shè)計(jì)出更加有效的補(bǔ)劑配方，更好地發(fā)揮營養(yǎng)補(bǔ)劑的生物活性，提升運(yùn)動能力，促進(jìn)運(yùn)動疲勞的恢復(fù)以及保證運(yùn)動員的身體健康。對蛋白質(zhì)的研究有助于了解到運(yùn)動對蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)和功能的影響，采用人工手段干預(yù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能達(dá)到提高運(yùn)動能力的目的。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以改造營養(yǎng)物質(zhì)，使之更符合運(yùn)動項(xiàng)目特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動營養(yǎng)藥物的創(chuàng)新。此外，生物技術(shù)芯片已經(jīng)開發(fā)運(yùn)用于監(jiān)測運(yùn)動員心理情感，身體變化，這方便教練團(tuán)隊(duì)及時(shí)了解運(yùn)動員的身心變化，增進(jìn)教練員對運(yùn)動員的了解以及替運(yùn)動員提出高效的訓(xùn)練方式。這些高科技含量的“個(gè)性化”設(shè)計(jì)無疑增添了運(yùn)動員獲勝的籌碼。縱觀近年國際賽事，運(yùn)動員身后團(tuán)隊(duì)的科技較量亦成為一大亮點(diǎn)。

四、現(xiàn)代生物技術(shù)對競技體育的影響

1、科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍，再給競技體育帶來發(fā)展新機(jī)遇時(shí)，也同時(shí)帶來新的問題。現(xiàn)代生物技術(shù)一方面在興奮劑檢測上取得重大成就，專用于檢測興奮劑的檢測生物芯片研制成功，并且我國已經(jīng)開發(fā)出興奮劑檢測生物芯片。這是一種蛋白芯片，可同時(shí)對9種刺激劑和麻醉劑進(jìn)行檢測。經(jīng)過對1 300多例運(yùn)動員的實(shí)際尿樣檢測表明。該蛋白芯片與經(jīng)典的氣質(zhì)聯(lián)用方法的符合率達(dá)到100%。但與氣質(zhì)聯(lián)用方法相比蛋白芯片具有通量高、速度快、成本低和操作簡單的優(yōu)勢，可以滿足大型運(yùn)動會對運(yùn)動員進(jìn)行大規(guī)模篩查的需要。另一方面，在現(xiàn)代生物技術(shù)研究上，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些與運(yùn)動相關(guān)的基因，它們有的與有氧運(yùn)動能力相關(guān)，有的關(guān)系到運(yùn)動速度能力，還有的則與肌肉力量產(chǎn)生聯(lián)系。有越來越多證據(jù)表明，世界頂級運(yùn)動員都或多或少攜帶有一些特殊的“增強(qiáng)表現(xiàn)”的基因。對于動機(jī)不純者，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展將會給他們提供另一條直達(dá)名利的更加有效的捷徑.運(yùn)動員在接受基因治療后，獲得基因改變后的“功能性”強(qiáng)化，這將違背競技體育的出發(fā)點(diǎn)。

2、現(xiàn)代生物技術(shù)也給競技體育帶來倫理性問題。競技體育本身是為了最大限度地發(fā)揮個(gè)人和集體在體格、體能、心理和運(yùn)動能力等方面的潛力，以取得優(yōu)異運(yùn)動成績而進(jìn)行的科學(xué)、系統(tǒng)的訓(xùn)練和競賽。這是自奧林匹克運(yùn)動以來人們對競技體育的共識。然而，隨著生物技術(shù)發(fā)展，通過對運(yùn)動員的基因治療，進(jìn)行所謂的“基因培優(yōu)”，通過對體細(xì)胞和生殖細(xì)胞的基因改進(jìn)，是運(yùn)動員有更佳表現(xiàn)。那么這些運(yùn)動員與普通運(yùn)動員競技是產(chǎn)生的爭議則遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是停留在公平層次，而是對人倫扭曲的爭辯。他們由于國家等政治因素的干預(yù)而成為“非自然人”，如果準(zhǔn)許其參加比賽，則是對自然人的公平假設(shè)將不復(fù)存在。如果將他們禁賽，對于基因改變的”運(yùn)動員”來講，這是一種歧視，由于非自身意愿改變基因，種種事端將會引發(fā)一系列的倫理問題。

五、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代生物技術(shù)與競技體育發(fā)展新思路

1、加強(qiáng)現(xiàn)代生物技術(shù)新進(jìn)展與競技體育研究成果有機(jī)結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)的進(jìn)展是非常迅速的，并在各國家的發(fā)展極不平衡，不同國家在此領(lǐng)域的研究由于人財(cái)物等綜合因素的影響處于不同地位，像 HGP 和克隆技術(shù)等，因此我們必須關(guān)注它的進(jìn)展，特別是其成果可能運(yùn)用于與體育相關(guān)的領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r，并加強(qiáng)在此領(lǐng)域的研究，只有這樣，我們才能站在一個(gè)更高的角度，來看待現(xiàn)代生物技術(shù)對競技體育的作用，并能像興奮劑那樣，反對興奮劑，或反增強(qiáng)基因型運(yùn)動員等有充足的技術(shù)和思想準(zhǔn)備。

2、加強(qiáng)對生物技術(shù)利用的監(jiān)管以及對競技體育項(xiàng)目的管理，一方面從立法和國際條約規(guī)定下手，增強(qiáng)對生物技術(shù)濫用的打擊力度，加強(qiáng)國際間合作交流。對于競技體育的規(guī)則進(jìn)行嚴(yán)格管理，牢牢把握競技體育的精神，反對一切形式的違反競技體育精神的行為。

六、結(jié)語

21世紀(jì)，現(xiàn)代生物技術(shù)與競技體育的結(jié)合發(fā)展將會更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。盡管結(jié)合發(fā)展中存在爭議與分歧，但是它在運(yùn)動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中為運(yùn)動員的科學(xué)選材，個(gè)性化訓(xùn)練計(jì)劃的制定，運(yùn)動心理過程中身體機(jī)能和狀態(tài)的評價(jià)，運(yùn)動性疲勞的診斷，運(yùn)動員營養(yǎng)補(bǔ)劑，運(yùn)動性疾病的診斷與防治，運(yùn)動員的心理品格測定及干預(yù)等帶來革命性的突破。此外，它將會對解決體育中的眾多難題提供更科學(xué)的方法途徑。

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篇4

摘 要：本文對人教版高中生物學(xué)必修教材和選修教材中的生物技術(shù)內(nèi)容呈現(xiàn)內(nèi)容方向和呈現(xiàn)途徑進(jìn)行了簡要的分析。

關(guān)鍵詞：高中生物學(xué)教材；生物技術(shù)；內(nèi)容簡析

在課程改革的大背景下，有關(guān)生物技術(shù)的內(nèi)容被大量引入高中生物學(xué)的教科書中，但是很多生物學(xué)教師并沒有對這部分內(nèi)容給予足夠的重視，對選修教材內(nèi)容的開設(shè)也明顯不足，因此要加強(qiáng)生物技術(shù)的教學(xué)，對教材中生物技術(shù)內(nèi)容呈現(xiàn)進(jìn)行分析是十分必要的。

“生命科學(xué)本身就與醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)有著不可分割的聯(lián)系，它既是這些應(yīng)用學(xué)科的基礎(chǔ)，也能從應(yīng)用學(xué)科中獲取基礎(chǔ)研究的源泉活水，為理論研究提出重大的研究課題。21世紀(jì)，生命科學(xué)技術(shù)對社會影響最大的領(lǐng)域，將出現(xiàn)保護(hù)人類健康、促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、恢復(fù)生態(tài)環(huán)境等方面?！盵1]可見，生物技術(shù)與我們的日常生活息息相關(guān)，并能提高學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，應(yīng)引起足夠的重視。

1.生物技術(shù)的概念

“生物技術(shù)的概念有廣義和狹義之分。廣義的生物技術(shù)是指人類以經(jīng)驗(yàn)科學(xué)為基礎(chǔ)，改造生物物種及其功能的技術(shù)。狹義的生物技術(shù)，指人類以現(xiàn)代生物學(xué)、生物化學(xué)等，特別是以分子生物學(xué)為基礎(chǔ)，在細(xì)胞水平和分子水平直接改造生物物種及其功能的新興生物技術(shù)?！盵2]《高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》對生物技術(shù)的理解，沒有將生物技術(shù)局限于“高新”技術(shù)，而是廣義上的[3]。

本文對教材中“生物技術(shù)”內(nèi)容的分類方式參考了2006年國際經(jīng)濟(jì)合作及發(fā)展組織改編的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)調(diào)查中對于生物技術(shù)的分類，即：“①基于DNA的生物技術(shù)；②基于生物化學(xué)/免疫化學(xué)的生物技術(shù)；③基于生物處理的生物技術(shù)；④環(huán)境生物技術(shù)；⑤仿生生物學(xué)技術(shù)這五個(gè)方向”[4]。據(jù)此，將人教版高中生物必修及選修教材中的生物技術(shù)內(nèi)容匯總于表1。

從表2可以看出，教材中有關(guān)生物技術(shù)的內(nèi)容總體方向均衡，但是不同教材的側(cè)重點(diǎn)顯著不同。從生物技術(shù)方向的縱向看，教材對于①、②、③、④四個(gè)方向上均有呈現(xiàn)，而且每個(gè)方向出現(xiàn)的次數(shù)基本均衡。另外，在必修教材和選修教材中均沒有出現(xiàn)⑤仿生生物技術(shù)的內(nèi)容。從呈現(xiàn)內(nèi)容的橫向分析，教材之間差異顯著，每冊都有其方向的側(cè)重點(diǎn)。

例如，教材將必修1《分子與細(xì)胞》分為六章，分別為走近細(xì)胞、組成細(xì)胞的分子、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)、細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出、細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用、細(xì)胞生命歷程。在這本教材中生物技術(shù)有關(guān)的內(nèi)容：方向①基于DNA的生物技術(shù)出現(xiàn)了7次，方向②基于生物化學(xué)/免疫化學(xué)的生物技術(shù)出現(xiàn)了5次，方向③基于生物處理的生物技術(shù)出現(xiàn)了7次。在必修2《遺傳與進(jìn)化》中生物技術(shù)內(nèi)容方向的側(cè)重點(diǎn)也是在方向①基于DNA的生物技術(shù)上，出現(xiàn)了10次，但是方向②基于生物化學(xué)/免疫化學(xué)的生物技術(shù)僅出現(xiàn)了1次，并且在這兩本教材中均沒有出現(xiàn)方向④環(huán)境生物技術(shù)的內(nèi)容。在必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中有關(guān)環(huán)境生物技術(shù)的內(nèi)容達(dá)到15次，這與必修3教材中包含的內(nèi)容：植物的激素調(diào)節(jié)、動物生命活動的調(diào)節(jié)、人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)、種群和群落、生態(tài)系統(tǒng)以及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)等內(nèi)容有關(guān)。

選修教材分了三個(gè)模塊，分別為《生物技術(shù)實(shí)踐》、《生物科學(xué)與社會》、《現(xiàn)代生物科技專題》，三個(gè)模塊中選修1更注重“培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動手操作、收集證據(jù)等科學(xué)探究的能力，增進(jìn)學(xué)生對生物技術(shù)應(yīng)用的了解”，所以有關(guān)環(huán)境生物技術(shù)方面就沒有體現(xiàn)。選修2主要是圍繞生物科學(xué)技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療保健和環(huán)境保護(hù)等方面的應(yīng)用，較全面地介紹了生物科技對社會發(fā)展所起的作用，因此在4個(gè)內(nèi)容方向上均有呈現(xiàn)。選修3以專題形式介紹了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的一些重要領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景，為以后學(xué)習(xí)生命科學(xué)打下基礎(chǔ)，所以本模塊涉及內(nèi)容多而且全面。

2.2 呈現(xiàn)途徑

必修教材中生物技術(shù)內(nèi)容的呈現(xiàn)途徑有5種：正文，探究實(shí)驗(yàn)，思考練習(xí)，延伸閱讀及整個(gè)章節(jié)。（見表3）由于選修教材是以專題形式出現(xiàn)，有關(guān)生物技術(shù)的內(nèi)容在整章中的各個(gè)部分均有體現(xiàn)，因此對選修教材不作具體分析。

從表3中可以看出，除必修1沒有以探究實(shí)驗(yàn)的方式呈現(xiàn)之外，其余兩冊均有各種方式進(jìn)行呈現(xiàn)。必修1以延伸閱讀為呈現(xiàn)的主要方式；必修2以正文作為主要的呈現(xiàn)途徑；必修3中正文、思考練習(xí)、延伸閱讀都是主體方式?？傮w看，延伸閱讀在各冊中使用最為頻繁，對于探究實(shí)驗(yàn)還沒有作為主要的呈現(xiàn)途徑，三冊中僅有3個(gè)探究內(nèi)容。

3.結(jié)語

隨著國際上對生物技術(shù)的重視程度不斷提高，我國普通高中對于生物學(xué)教育從過去單純的科學(xué)教育逐步走向科學(xué)與技術(shù)相結(jié)合的教育模式轉(zhuǎn)變。在國內(nèi)伴隨著課程改革，生物技術(shù)教育逐漸受到重視，但是必修教材中對于高中生掌握生物技術(shù)的要求還較低，在呈現(xiàn)方式上以延伸閱讀為主要途徑，仍有較大的提升發(fā)展空間。教師應(yīng)該關(guān)注高中生物學(xué)必修教材中的生物技術(shù)內(nèi)容及呈現(xiàn)特點(diǎn)，重視選修教材中生物技術(shù)內(nèi)容的教學(xué)，以利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng)。

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篇5

生物技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域介紹

農(nóng)業(yè)：一方面，現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)將使農(nóng)業(yè)科技上升到分子水平，人類可以根據(jù)需求從不同種類的動植物中，將它們的優(yōu)良基因重新組合，培育新的品種，為此人類生產(chǎn)食物的能力將空前提高。另一方面。由于現(xiàn)代生物學(xué)從分子水平認(rèn)識生命的本原，因此不僅在農(nóng)業(yè)內(nèi)部不同生命體的種屬界限被打破，而且導(dǎo)致農(nóng)業(yè)與其他產(chǎn)業(yè)間的圍墻逐漸被拆除。

醫(yī)藥：醫(yī)藥生物技術(shù)一直是生物技術(shù)中發(fā)展最快、最活躍的領(lǐng)域，也是各國生物技術(shù)研究開發(fā)的重中之重，是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)最為成熟，競爭最為激烈的領(lǐng)域。近年來，基因組學(xué)、生物信息學(xué)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、干細(xì)胞和克隆技術(shù)、生物芯片技術(shù)等一系列新興技術(shù)的發(fā)展。為促進(jìn)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新的途徑和思路。醫(yī)藥生物技術(shù)正在成為整個(gè)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展最重要的技術(shù)推動力。目前60％以上的生物技術(shù)成果集中應(yīng)用于醫(yī)藥工業(yè)，用以開發(fā)特色新藥或?qū)鹘y(tǒng)醫(yī)藥進(jìn)行改良，由此正在引發(fā)醫(yī)藥工業(yè)的重大變革。

化工：近年來各國對利用生物技術(shù)生產(chǎn)塑料和燃料的研究力度都在加大。對于塑料生產(chǎn)廠家而言。用植物這樣的可再生資源來取代以石油為基礎(chǔ)的原料，發(fā)展前景極為誘人。樹脂生產(chǎn)廠家不再依靠化石燃料的有限供應(yīng)，降解型的生物聚合物可以變成肥料，不僅節(jié)省了填埋場所占的土地面積，而且更有利于環(huán)境保護(hù)和工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。從玉米、高粱或其他植物獲取的淀粉和糖，是目前正在開發(fā)的幾種生物化學(xué)新工藝的基礎(chǔ)原料。

能源：地球上億年積累的化石能源――石油、天然氣、煤等。僅能支撐30。年的大規(guī)模開采就將面臨枯竭。如果按現(xiàn)有的開采技術(shù)和連續(xù)不斷地日夜消耗這些化石燃料的速度推算，煤、天然氣和石油的有效年限分別是100―120年、30-50年和18-30年。顯然21世紀(jì)所面臨的嚴(yán)重危機(jī)之一是能源問題。利用現(xiàn)代科技發(fā)展生物能源，是解決未來能源問題的一條重要出路。生物能源是指從生物質(zhì)得到的能源，是通過綠色植物、藻類和光合細(xì)菌的光合作用，捕獲太陽能，經(jīng)代謝轉(zhuǎn)換，儲存于生物質(zhì)中的能量，是太陽能的有機(jī)儲存，是可再生能源的重要組成部分。它是人類最早利用的能源，生物能源是一種可再生的清潔能源，開發(fā)和使用生物能源，符合可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。

大力發(fā)展我國生物技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力分析

高度重視生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究，形成以企業(yè)為主導(dǎo)的創(chuàng)新聯(lián)盟

鑒于生物技術(shù)自身技術(shù)創(chuàng)新的需求特點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)其對基礎(chǔ)研究的依賴非常大。因此，需要高度重視生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究，重視政府在支持研發(fā)活動中的關(guān)鍵作用。從支持生物技術(shù)發(fā)展的國外經(jīng)驗(yàn)來看，歐洲的舉措效果顯著，這主要得益于歐洲技術(shù)平臺的重要作用。歐洲技術(shù)平臺是2003年歐盟委員會提出的，旨在增強(qiáng)歐洲組織和實(shí)施技術(shù)創(chuàng)新的能力，實(shí)現(xiàn)歐洲在戰(zhàn)略技術(shù)領(lǐng)域保持或獲得世界領(lǐng)先地位。該平臺是由歐洲戰(zhàn)略技術(shù)領(lǐng)域的企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)、政府部門和專家組成的創(chuàng)新聯(lián)盟，負(fù)責(zé)制定歐盟在高技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)戰(zhàn)略目標(biāo)、戰(zhàn)略重點(diǎn)、戰(zhàn)略措施及行動計(jì)劃。2010年6月，歐盟啟動了低碳技術(shù)歐洲產(chǎn)業(yè)行動計(jì)劃，而各低碳技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展路線圖和三年實(shí)施計(jì)劃的制定均由各領(lǐng)域的歐洲技術(shù)平臺(TP)起草制定。經(jīng)過9年的發(fā)展。歐洲技術(shù)平臺已經(jīng)在歐洲的低碳產(chǎn)業(yè)行動中發(fā)揮了核心的作用。

建議我國政府部門應(yīng)該高度重視生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究，并加快形成以企業(yè)為主導(dǎo)、官產(chǎn)學(xué)研資用配套的創(chuàng)新聯(lián)盟，共同推動該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在技術(shù)研發(fā)過程中，一定要平衡好政府和企業(yè)的角色和位置，可以采取政府前期資助研發(fā)一企業(yè)提高研發(fā)競爭力一再投資于技術(shù)的基礎(chǔ)研發(fā)的周期形式。

高度重視不同階段的特點(diǎn)，實(shí)施靈活的融資投入機(jī)制

篇6

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代生物技術(shù)；環(huán)境檢測；應(yīng)用

1引言

現(xiàn)階段，我國常見現(xiàn)代生物技術(shù)包括生物傳感器技術(shù)、生物酶技術(shù)以及生物芯片技術(shù)等，這些監(jiān)測技術(shù)具有較強(qiáng)的特異性、靈敏性和準(zhǔn)確性，操作簡單快速，因此在目前的環(huán)境檢測工作中都發(fā)揮了十分重要的作用，大大提高了環(huán)境檢測的質(zhì)量和水平，加強(qiáng)對其分析研究有著十分重要的意義。

2現(xiàn)代生物技術(shù)的基本簡介

現(xiàn)代生物技術(shù)其主要包含有分子生物學(xué)、微生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)以及免疫學(xué)等多種理論，而且與化學(xué)、計(jì)算機(jī)以及微電子等多種學(xué)科相互結(jié)合，綜合性較強(qiáng)，因而，具有十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域?，F(xiàn)代生物技術(shù)主要的研究對象是生物，主要的研究目的是為了實(shí)現(xiàn)對資源的有效開發(fā)和利用，操作過程簡單快捷，能夠有效地減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染?，F(xiàn)代生物技術(shù)所開發(fā)的產(chǎn)品具有較高的純度和較高的安全性，產(chǎn)品質(zhì)量可靠，最大程度地滿足了人們的使用需求，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化的操作，有利于建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的生態(tài)環(huán)境?，F(xiàn)代生物技術(shù)目前主要在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、植物生物技術(shù)、醫(yī)學(xué)生物技術(shù)以及環(huán)境生物技術(shù)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。

3環(huán)境檢測中常用的幾種現(xiàn)代生物技術(shù)

3.1生物傳感技術(shù)

生物傳感器的技術(shù)基礎(chǔ)是固定化酶技術(shù)，能夠?qū)⒆R別與感知的信息轉(zhuǎn)化成電子信號，并通過電子信號裝置對其進(jìn)行控制，最后被檢測的物質(zhì)可以通過電子器件檢測出來，然后將其轉(zhuǎn)化成已被檢測的電子信號。目前生物傳感技術(shù)是環(huán)境檢測中應(yīng)用最多的技術(shù)。

3.2基因探針與PCR技術(shù)

基因探針技術(shù)中的非放射性核酸探針可以應(yīng)用于環(huán)境檢測中，主要應(yīng)用于環(huán)境中細(xì)菌或病毒的檢測，且非放射性核酸探針對病毒及細(xì)菌的檢測還十分靈敏，核酸雜交技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境微生物的監(jiān)測中不僅更加安全可靠，還十分快速有效，目前核酸探針及PCR技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水環(huán)境中如大腸桿菌、志賀氏菌等微生物的檢測。

3.3酶免疫檢測技術(shù)

酶免疫監(jiān)測技術(shù)是利用抗原和抗體的特異性反應(yīng)而研發(fā)的，該技術(shù)將酶進(jìn)行標(biāo)記，然后再將標(biāo)記過的酶與待檢測的抗原進(jìn)行檢測，根據(jù)其出現(xiàn)的免疫學(xué)特征反應(yīng)通過比對確定待檢測病毒或細(xì)菌的種類。酶聯(lián)免疫吸附檢測技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種酶免疫檢測技術(shù)，其主要應(yīng)用于水質(zhì)檢測中。3.4生物芯片技術(shù)生物芯片技術(shù)是利用微電子技術(shù)研發(fā)的一種微加工技術(shù)，可以將作為探針的分析固定與于固定相表面，然后根據(jù)構(gòu)建的生物化學(xué)分析系統(tǒng)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)、細(xì)胞等生物學(xué)組成成分進(jìn)行快速準(zhǔn)確的檢測，其主要應(yīng)用于水污染中的化學(xué)物質(zhì)毒性的檢測。

4在環(huán)境檢測中現(xiàn)代生物技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1生物傳感技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字科技和生物技術(shù)的快速發(fā)展，各個(gè)學(xué)科也都實(shí)現(xiàn)了不斷的進(jìn)步與發(fā)展，并且在發(fā)展過程中實(shí)現(xiàn)了學(xué)科的相互交叉和融合。生物傳感技術(shù)因其具有高度集成化、微型化以及自動化的特點(diǎn)，因此在環(huán)境檢測中實(shí)現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用。生物傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)生物反應(yīng)與電信號的轉(zhuǎn)換，為環(huán)境檢測提供了大量快速有效的分析手段，實(shí)現(xiàn)了食品工業(yè)以及環(huán)境檢測的技術(shù)革命。生物傳感技術(shù)的應(yīng)用理論基礎(chǔ)是實(shí)現(xiàn)傳染物與生物層之間專一的固定化作用，作用原理就是通過被測對象與生物組之間的相互作用，然后利用電子元器件將對被測對象的監(jiān)測轉(zhuǎn)化為比較容易被識別的電子信號，最終再通過電子信號設(shè)備和裝置對電子信號進(jìn)行識別和分析，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測對象的有效控制。生物傳感技術(shù)具有測定速度快、操作簡單、反應(yīng)靈敏準(zhǔn)確、成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此在未來的環(huán)境檢測中一定會實(shí)現(xiàn)更加廣泛的應(yīng)用和推廣。

4.2基因探針和PCR技術(shù)的應(yīng)用

不同的微生物病原體具有不同的致病劑量，因此確定水樣中病原體的數(shù)量和種類提高檢測的準(zhǔn)確度顯得異常重要水體污染問題已引起了人們的極大關(guān)注，確定自然水體或污水水樣中受病原體或化學(xué)類污染物污染的程度和快速確定污染源是一個(gè)難點(diǎn)問題。飲用水樣品中只有不到1%的微生物可經(jīng)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)。因此，用傳統(tǒng)培養(yǎng)方法研究微生物群落，不能反映環(huán)境的真實(shí)情況。DNA損傷評價(jià)污染物遺傳毒性的一個(gè)很有價(jià)值的生物指標(biāo)，PCR技術(shù)的應(yīng)用使得在分子水平分析DNA損傷之一DNA突變有了很大的進(jìn)展，提供了一種在分子水平上分析環(huán)境生物DNA損傷和檢測病原體的簡便方法，該方法克服了傳統(tǒng)方法的缺陷，更利于提高環(huán)境檢測的效率和準(zhǔn)確性。PCR有許多不同種類，如實(shí)時(shí)定量PCR，多重PCR等，用PCR得到的母的片段可用于微生物檢測。目前已有將PCR技術(shù)用于飲用水中大腸桿菌的檢測；用于制備基因工程中的目的片段；用于DNA雜交技術(shù)中DNA探針的制備；用于環(huán)境生物多態(tài)性的分析。DNA探針是用生物素、熒光素等物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記的能夠與待測基因進(jìn)行特異性互補(bǔ)產(chǎn)生雜交信號的DN段。熒光探針、寡聚核苷酸探針等已被應(yīng)用于監(jiān)測水中的大腸桿菌，取得了很好的結(jié)果。為了更靈敏、快速的檢測水中大腸桿菌，目前DNA探針技術(shù)多于PCR技術(shù)結(jié)合使用。PCR技術(shù)的基本原理類似于DNA的天然復(fù)制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核苷酸引物。PCR由變性一退火一延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成：（1）模板DNA的變性模板DNA經(jīng)加熱至93℃左右一定時(shí)間后，使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結(jié)合，為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備；（2）模板DNA與引物的退火（復(fù)性）模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對結(jié)合；（3）引物的延伸DNA模板一引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP為反應(yīng)原料，靶序列為模板，按堿基配對與半保留復(fù)制原理，合成一條新的與模板DNA鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈重復(fù)循環(huán)變性———退火———延伸三過程，就可獲得更多的“半保留復(fù)制鏈”，而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板。每完成一個(gè)循環(huán)需2~4min，2~3h就能將待擴(kuò)目的基因擴(kuò)增放大幾百萬倍。到達(dá)平臺期（Plateau）所需循環(huán)次數(shù)取決于樣品中模板的拷貝。PCR技術(shù)在環(huán)境檢測中的基本原理見圖。

4.3生物酶技術(shù)的具體應(yīng)用

目前，我國的環(huán)境檢測工作中另一個(gè)應(yīng)用比較廣泛的現(xiàn)代生物技術(shù)就是生物酶技術(shù)。①生物酶技術(shù)的處理功效高。生物酶技術(shù)的作用原理是將微生物與酶進(jìn)行有效的結(jié)合，能夠快速有效地進(jìn)行污染物的降解，從而增強(qiáng)環(huán)境檢測過程中的污染處理功效。②生物酶技術(shù)在環(huán)境檢測中的適應(yīng)性更加廣泛。生物酶技術(shù)有效地降低了微生物的生存要求，為微生物創(chuàng)造了更加適宜的溫度和pH條件，大大增加了微生物的作用效果。③生物酶技術(shù)與其他方法相比更具有針對性。生物酶技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于不同的領(lǐng)域和不同的環(huán)境，因此，在使用時(shí)可以充分地根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，從而采取更具有針對性和效力的方案進(jìn)行監(jiān)測。④生物酶技術(shù)的污染治理成本也較低。生物酶技術(shù)的應(yīng)用不需要引進(jìn)龐大的設(shè)備和裝置，大大降低了治理成本和投資成本，并且具有顯著的治理效果。在此，主要就生物酶技術(shù)在處理水污染中的具體應(yīng)用進(jìn)行了簡要的分析。某城市生活污水處理廠各構(gòu)筑物內(nèi)滯留污水總水量約為1.5萬t；外觀呈現(xiàn)黑色，并散發(fā)臭味。經(jīng)環(huán)保部門對滯留污水進(jìn)行采樣監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)如表1。從表1可知，滯留污水中的COD、NH3-N、硫化物等均超標(biāo)，最高超標(biāo)達(dá)10倍以上。該滯留污水中混有大量制革廢水及化工廢水。制革廢水由強(qiáng)堿性的浸灰脫毛廢水和弱酸性的鞣革廢水組成，前者含有高濃度的氯化物、硫化物、表面活性劑、防腐劑、油脂、蛋白質(zhì)及SS等污染物；后者含有高濃度的鞣料、化學(xué)助劑及染料等。制革混合廢水呈堿性、有毒性、難降解物質(zhì)含量高，外觀污濁，氣味難聞。而對滯留污水投加高效復(fù)合生物酶藥劑進(jìn)行應(yīng)急處置后，高效復(fù)合生物酶對于滯留污水中的污染物進(jìn)行高效催化降解，逐步改善滯留污水的水質(zhì)狀況。投加高效復(fù)合生物酶藥劑后，一周即可使其中的污染物降解30～50%。由表2可以看出，高效復(fù)合生物酶對滯留污水的應(yīng)急處置有明顯的效果。投加高效復(fù)合生物酶藥劑一周后，經(jīng)相關(guān)環(huán)保部門對污水進(jìn)行采樣監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見表2。

4.4生物芯片技術(shù)的具體應(yīng)用

在進(jìn)行環(huán)境檢測時(shí)應(yīng)用生物芯片技術(shù)時(shí)能夠有效地提高環(huán)境檢測的質(zhì)量和水平，使得我國環(huán)境檢測技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展。生物芯片技術(shù)可以自動、快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測出不同基因的表達(dá)情況和環(huán)境因素對基因的影響作用。生物芯片技術(shù)目前所采用的載體主要有組織芯片、蛋白質(zhì)芯片以及基因芯片等，生物芯片技術(shù)通過對細(xì)胞基因組的詳細(xì)分析，準(zhǔn)確篩選DNA的多態(tài)性變化和突變過程，從而確定出環(huán)境污染對生物基因水平的影響，實(shí)現(xiàn)對污染的科學(xué)監(jiān)測。隨著生物芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，其在環(huán)境檢測過程中逐漸成為新的研究方向和研究概念，未來具有更加廣泛的應(yīng)用前景。

5結(jié)語

篇7

現(xiàn)代生物技術(shù)在食品工業(yè)中應(yīng)用前景展望

大力開發(fā)食品添加劑新品種。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展有關(guān)食品添加劑的研究也越來越多，目前主要集中在天然食品添加劑的研究、食品添加劑制備中的生物高新技術(shù)研究和食品添加劑的檢測技術(shù)研究等。根據(jù)國際上對食品添加劑的要求，一是用生物法代替化學(xué)法合成的食品添加劑，迫切需要開發(fā)的有保鮮劑、香精香料、防腐劑、天然色素；二是大力開發(fā)功能性食品添加劑，如具有免疫調(diào)節(jié)，延緩衰老，抗疲勞，耐缺氧，抗輻射，調(diào)節(jié)血脂，調(diào)節(jié)腸胃功能性組分。

發(fā)展微生物的保健食品。保健食品開發(fā)的過程中微生物工程有著十分重要的作用，利用微生物生產(chǎn)食品具有獨(dú)特的特點(diǎn)，繁殖過程快，在一定條件下可大規(guī)模生產(chǎn)，要求營養(yǎng)物質(zhì)簡單。如醬油、食醋、酒與雙歧桿菌料、酵母片劑、發(fā)酵乳制品等微生物t療保健品一樣，有著巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＪ秤镁粌H營養(yǎng)豐富，還含有許多保健品功能成分，應(yīng)大力發(fā)展食用菌保健食品。

新生物資源的開發(fā)及利用。新生物資源包括一些未開發(fā)的植物、動物及微生物等，對中國而言，傳統(tǒng)中藥材是一個(gè)寶庫，很多中藥本身就是食品，這方面日本已十分先進(jìn)，尤其是確定重要的品種規(guī)范，種植規(guī)范，成份的穩(wěn)定性以及動物臨床試驗(yàn)的驗(yàn)證，以制造出能夠被世界廣泛接受的功能食品。另外，海洋生物尤其是海洋藻類也是一個(gè)十分重要的生物資源。研究表明，大部分微藻含有生物活性物質(zhì)，并且可安全食用。中國可使用的生物資源十分豐富，其中很多品種尚未開發(fā)，而其中一部分還具有十分優(yōu)良的遺傳特性，如果采用現(xiàn)代生物技術(shù)，相信中國食品工業(yè)尤其是功能食品工業(yè)會有長足的發(fā)展，并在世界食品工業(yè)占據(jù)重要地位。

未來的食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展

昆蟲食品。食用昆蟲產(chǎn)品從營養(yǎng)滋補(bǔ)、藥用需求、休閑需求以及保健需求四個(gè)方面對昆蟲食品的市場潛力進(jìn)行了深入細(xì)致的分析，提出了發(fā)揮食用昆蟲產(chǎn)品內(nèi)在價(jià)值優(yōu)勢，抓住行業(yè)競爭環(huán)境寬松的機(jī)遇，努力采取措施跨越發(fā)展制約因素是促進(jìn)昆蟲食品市場開發(fā)的有效措施。從現(xiàn)在的螞蟻食品、蠶蛹食品、蚯蚓食品、蜜蜂食品、天蛾食品等功能來看，它已成為一座微型的營養(yǎng)寶庫，具有抗風(fēng)濕、抗癌、護(hù)肝、平喘、解痙、補(bǔ)腎、健脾、活血化瘀、祛風(fēng)散寒等多種藥理功效，在西方國家昆蟲食品已成為貴賓席上的美味佳肴，中國在不久的將來也將會涌現(xiàn)出一些品種各異的昆蟲食品。

變態(tài)食品。變態(tài)食品是指在形態(tài)上與常用食物發(fā)生了很大變化的食品。如由原來的固態(tài)食品，現(xiàn)在加工成液態(tài)食品，或者把食品制成日常用品等模樣的形式。日本生產(chǎn)的粉沫酒，加入適量水即可飲用。其色澤、風(fēng)味與液態(tài)酒一樣。美國最新研制的一種“空氣食品”它是含有人體必需營養(yǎng)的一種懸浮顆粒。將其按一定比例調(diào)配好，裝入一種特制的容器中，食用時(shí)將嘴對準(zhǔn)容器的噴口，用手輕輕一按開關(guān)，馬上就會有一股“風(fēng)”噴入人的口中，人吸食后饑餓感立即消失，同時(shí)產(chǎn)生一種進(jìn)食美味佳肴的愉悅感受。目前，我國這種食品還很少，但變態(tài)食品必將是我國未來食品的一種更有創(chuàng)意、更新型的一種食品。

合成食品。合成食品是利用遺傳變異微生物或固定基酶創(chuàng)造出來的食物，與天然食品沒有什么區(qū)別，還可利用變異的真菌和酵母菌把人們不愛吃的食物變成美食家所樂道的食品。如人們可以像處理合成纖維一樣，把真菌生產(chǎn)出的菌絲按照某種紋理結(jié)構(gòu)紡織、編結(jié)、成型。這樣就可以制成某種特殊的食品。

篇8

人類社會的發(fā)展離不開對自然資源的需求和對環(huán)境的影響,因此自然環(huán)境與人類社會的發(fā)展步伐之間存在著相互制約的緊密聯(lián)系。近年來日益突出的自然資源緊張和環(huán)境污染嚴(yán)重的問題嚴(yán)重影響了社會經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,社會各界都在尋求解決環(huán)境問題的新技術(shù),現(xiàn)代化的生物技術(shù)為人類提供了嶄新的途徑,本文將對生物技術(shù)解決環(huán)境問題時(shí)發(fā)揮的重要作用予以討論。

關(guān)鍵詞:

生物工程；環(huán)境保護(hù)；技術(shù)應(yīng)用

1前言

生物工程是近年來一門嶄新的學(xué)科領(lǐng)域,該學(xué)科的研究內(nèi)容是生命科學(xué),但是由于其學(xué)科的綜合性強(qiáng),能夠推廣至很多領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)和新技術(shù)的應(yīng)用。生物工程也在不同的需求中得到飛速的發(fā)展,培養(yǎng)了一批相關(guān)技術(shù)人才,在人類對環(huán)境保護(hù)的概念日益增強(qiáng)的今天,逐步應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)的工作中,由于其具有高效綠色環(huán)保的特點(diǎn),因此在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域有著巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值。

2我國自然環(huán)境面臨的問題

我國從解放后,經(jīng)濟(jì)逐步復(fù)蘇,國家對工業(yè)生產(chǎn)也投入了許多資金和人力,使得我國的經(jīng)濟(jì)在解放后出現(xiàn)了快速增長,在改革開放后,我國經(jīng)濟(jì)增長再一次邁上了新臺階,經(jīng)濟(jì)增長速度飛快,無論是從工業(yè)生產(chǎn)還是居民消費(fèi)水平,都取得了令人矚目的成就,然而這一切的發(fā)展卻給自然環(huán)境帶來了十分嚴(yán)重的影響。在解放初期,由于工業(yè)水平比較落后,使用的機(jī)器設(shè)備都十分落后,技術(shù)水平也很難達(dá)到發(fā)達(dá)國家的標(biāo)準(zhǔn),我國的工業(yè)生產(chǎn)都屬于高能耗的生產(chǎn)模式,大量的生產(chǎn)造成我國自然資源的大量開采和浪費(fèi),隨后的發(fā)展中,技術(shù)能力逐漸開始趕上發(fā)達(dá)國家,但是對自然環(huán)境保護(hù)的意識仍然沒有在人們心中扎根,經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是在原有的模式下進(jìn)行,無論是工業(yè)生產(chǎn)還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn),對環(huán)境的影響進(jìn)一步惡化,自然資源被人為破壞,很多獨(dú)特的稀有資源都面臨枯竭,自然環(huán)境開始給人類敲響了警鐘,這種無節(jié)制的開發(fā)和破壞最終將會影響社會發(fā)展節(jié)奏。因此我國開始倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),將經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)相結(jié)合,達(dá)到共同發(fā)展的目的,在保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所必須的資源,大力加強(qiáng)對環(huán)境污染的治理工作,并積極尋找可替代能源,發(fā)展清潔能源,保護(hù)人類賴以生存的自然環(huán)境,也為社會的長遠(yuǎn)發(fā)展提供保障。

3當(dāng)前生物工程技術(shù)的特點(diǎn)

中國現(xiàn)有的環(huán)境污染情況由于歷史遺留問題較多,再加上現(xiàn)代化生產(chǎn)和生活的排放,對環(huán)境保護(hù)的治理工作一直是重點(diǎn)和難點(diǎn)?，F(xiàn)代化生物工程的發(fā)展為環(huán)境保護(hù)工作提供了一條嶄新的途徑,也由于近些年生物工程技術(shù)在環(huán)境污染治理方面取得了很多成績使它受到了廣泛的關(guān)注。生物工程技術(shù)通過使用生物制劑將污染物從環(huán)境中分解,清除,整個(gè)過程不存在二次污染,且處理效果較好,具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值,而且從環(huán)境系統(tǒng)的角度看,通過生物工程技術(shù)引入的生物制劑,對環(huán)境的影響也小,通過對整個(gè)生態(tài)環(huán)境失衡的調(diào)平,達(dá)到環(huán)境保護(hù)的效果,因此其環(huán)保功效顯而易見。生物工程技術(shù)的靈活度高,能夠根據(jù)不同污染物的特點(diǎn),結(jié)合基因工程的先進(jìn)技術(shù)有針對性的開展治理工作,并且從實(shí)踐上現(xiàn)實(shí)了可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境保護(hù)概念,逐漸在環(huán)境保護(hù)和污染物治理領(lǐng)域表現(xiàn)出卓越的優(yōu)勢,受到環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域工作的高度關(guān)注。

4生物工程技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用

可以看出生物工程技術(shù)具有諸多優(yōu)點(diǎn),使得生物工程技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域受到廣泛的歡迎,其主要的污染治理成績表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)工業(yè)和生活廢水的整治。水是人類的生命之源,一直以來都是人類無法替代的寶貴自然資源,然而由于生產(chǎn)和生活污水的污染,使得人類賴以生存的水源都出現(xiàn)了不同程度的污染,這個(gè)問題迫在眉睫,因?yàn)槿绻鄙倭烁蓛舻乃Y源,人類將無法從事正常的生活和生產(chǎn)活動,更嚴(yán)重的會影響到人類的生存。對污水的治理問題一直都是環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)問題,然而其他物理置換或者多層過濾等方法,無法徹底清除污水中的有害物質(zhì),還容易造成水體的二次污染,隨著清潔的水資源越來越少,環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域向生物工程技術(shù)投入了研究,并獲得了良好的效果,通過使用生物工程的相關(guān)技術(shù),利用生物制劑將污水中的污染物分解代謝成為對人體和自然環(huán)境沒有威脅的清潔水,可以在不引入二次污染的同時(shí)達(dá)到較好的凈水效果。廢水問題是困擾現(xiàn)在人們的重點(diǎn)問題,如果有效處理廢水呢？利用現(xiàn)代生物技術(shù)可以達(dá)到有效成果。根據(jù)現(xiàn)代化城市對污水排放要求的提高,生物工程領(lǐng)域也發(fā)展了新型技術(shù)已達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),并推動污水處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

(2)空氣的凈化。實(shí)際上利用生物工程將空氣凈化的方法已經(jīng)早已應(yīng)用,現(xiàn)在已經(jīng)成為比較成熟的技術(shù)在空氣凈化領(lǐng)域廣泛使用,由于這種方法對資金要求低,環(huán)保性能高,凈化效果好,在未來也存在著巨大的市場潛力。

(3)對固體垃圾的處理。固體垃圾也是環(huán)境污染的一種難以處理的問題,原有的方法通過掩埋等處理時(shí)間長,或者對環(huán)境造成二次污染,因此迫切需要尋找新的方法,生物工程技術(shù)的應(yīng)用解決了這些問題,可以通過生物分解代謝,有效將固體垃圾進(jìn)行處理,還能夠反復(fù)使用,減少垃圾處理的成本,其處理后的垃圾變廢為寶,能夠作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的綠色肥料,使整個(gè)環(huán)境污染的處理過程循環(huán)成為一個(gè)環(huán)保過程,產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)收益,是現(xiàn)如今最優(yōu)的污染處理方法。

(4)利用生物技術(shù)維護(hù)環(huán)境。將生物工程技術(shù)延伸到對環(huán)境的維護(hù)領(lǐng)域也是一項(xiàng)重要的應(yīng)用,可以利用生物工程技術(shù)整治各種污染物的方法將自然環(huán)境凈化,在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提升自然環(huán)境質(zhì)量,在治理污染的同時(shí)防止污染的發(fā)生,從根本上解決環(huán)境污染的問題。

5結(jié)論

通過上述內(nèi)容的分析,可以看出生物技術(shù)在環(huán)境污染整治和維護(hù)的領(lǐng)域能夠發(fā)揮重要的作用,可以將環(huán)境保護(hù)技術(shù)從現(xiàn)有的防御轉(zhuǎn)為提前維護(hù),保證自然環(huán)境與人類發(fā)展的和諧統(tǒng)一,避免因人類社會的發(fā)展需求對環(huán)境造成的惡劣影響。加強(qiáng)對生物工程的研發(fā)力度,促進(jìn)相關(guān)污染處理技術(shù)的發(fā)展,能夠?yàn)槿祟惖目沙掷m(xù)發(fā)展提供更強(qiáng)大的保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

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篇9

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；課程建設(shè)；教學(xué)改革；學(xué)分制

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）12-0116-02

學(xué)分制既是一種教學(xué)管理制度，也是建立在學(xué)生學(xué)習(xí)自由基礎(chǔ)上的一種教育理念。學(xué)分制有完全學(xué)分制和學(xué)年學(xué)分制之分。目前，我國普通高等院校多數(shù)實(shí)行的并非完全意義上的學(xué)分制，而是學(xué)年學(xué)分制。隨著我國高校不斷推進(jìn)的教育體制改革，許多高等院校的教學(xué)管理模式由以往學(xué)年制向?qū)W分制轉(zhuǎn)變。與學(xué)年制相比，學(xué)分制下學(xué)生可根據(jù)自己的專業(yè)興趣自主選擇所修課程，因而較學(xué)年制有較大進(jìn)步。為此，臨沂大學(xué)自2008年開始全面實(shí)施學(xué)分制改革，推進(jìn)課程的小型化建設(shè)，并制訂相應(yīng)的本科培養(yǎng)方案。

一、生物技術(shù)系列課程組成及課程開設(shè)簡介

生物技術(shù)系列課程是臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院在生物技術(shù)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)方向課程，其系列課程主要包括《基因工程》、《發(fā)酵工程》、《細(xì)胞工程》、《酶工程與蛋白質(zhì)工程》及《生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)》等。通過系列課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握基因工程的基本原理和實(shí)驗(yàn)方法，掌握生物技術(shù)各項(xiàng)技術(shù)和成果在發(fā)酵菌種選育改良、細(xì)胞培養(yǎng)、酶制劑研發(fā)、蛋白質(zhì)改造等領(lǐng)域的應(yīng)用；熟悉現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)作物改良、新品種培育、疾病診斷和治療、新藥研發(fā)等領(lǐng)域的重大作用。通過綜合性的生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)的設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力及實(shí)驗(yàn)操作技能，拓寬學(xué)生的知識面及專業(yè)技能，為以后的專業(yè)實(shí)踐學(xué)習(xí)及畢業(yè)后走向生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)的工作崗位打下基礎(chǔ)。2004年，《生物技術(shù)導(dǎo)論》作為一門綜合性課程首先面向生物科學(xué)和生物技術(shù)兩個(gè)專業(yè)開設(shè)。后來隨著學(xué)科的發(fā)展、師資力量的壯大以及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的日益完善，2006年，生物技術(shù)專業(yè)的《生物技術(shù)導(dǎo)論》擴(kuò)展為《基因工程》、《細(xì)胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》四門課程，并開設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，充分體現(xiàn)生物技術(shù)及其下游應(yīng)用特性。而生物科學(xué)專業(yè)繼續(xù)以《生物技術(shù)導(dǎo)論》的綜合形式開課，作為本專業(yè)的方向選修課。

二、學(xué)分制下生物技術(shù)導(dǎo)論系列課程的教學(xué)改革

1.教學(xué)內(nèi)容改革實(shí)踐。①教學(xué)大綱的制定及授課學(xué)期的安排。由于生物技術(shù)系列課程具有涉及學(xué)科多、實(shí)用性較強(qiáng)、與實(shí)踐結(jié)合緊密的特點(diǎn)，其基本理論和應(yīng)用研究一直是非?；钴S的領(lǐng)域。學(xué)分制下，教學(xué)大綱的制定應(yīng)結(jié)合專業(yè)特色，將課程小型化、精致化。因此在課程內(nèi)容選擇上，我們精益求精，在制定教學(xué)大綱前，生物技術(shù)系列課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)共同討論，集體擬定教學(xué)大綱，充分結(jié)合專業(yè)的特點(diǎn)和定位，結(jié)合培養(yǎng)方案，既能體現(xiàn)學(xué)科特色，達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)，又避免內(nèi)容重復(fù)。生物技術(shù)專業(yè)的《基因工程》、《細(xì)胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》的理論教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱分別制定，為了突出實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，各門課程理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)行1∶1的學(xué)時(shí)設(shè)置，各32個(gè)學(xué)時(shí)（共3學(xué)分）。生物科學(xué)專業(yè)制定《生物技術(shù)導(dǎo)論》教學(xué)大綱，實(shí)行模塊化教學(xué)，實(shí)驗(yàn)方面開設(shè)綜合性的“生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)”，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，理論學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)。在學(xué)期安排上，生物技術(shù)專業(yè)在第四學(xué)期開設(shè)必修課《基因工程》及其實(shí)驗(yàn)，第五學(xué)期開設(shè)《細(xì)胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》等系列選修課程，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和學(xué)分情況進(jìn)行選課。對于生物科學(xué)專業(yè)，在第五學(xué)期開設(shè)《生物技術(shù)導(dǎo)論》和《生物技術(shù)大實(shí)驗(yàn)》，既能與前面學(xué)科銜接，又能為后面的考研、就業(yè)提供理論知識和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。②教材建設(shè)。教材建設(shè)必須以服務(wù)人才培養(yǎng)為目標(biāo)，以提高教材質(zhì)量為核心。學(xué)分制的實(shí)施和教學(xué)計(jì)劃的調(diào)整，教材建設(shè)需走在前列。本課程在選擇教材時(shí)優(yōu)先使用近5年內(nèi)出版的“面向21世紀(jì)課程教材”和“國家‘十一五’規(guī)劃教材”。以這些教材為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，編制教學(xué)講義，實(shí)現(xiàn)立體化授課，同時(shí)指定幾本相關(guān)教材作為參考書，并利用專業(yè)網(wǎng)站進(jìn)行課外學(xué)習(xí)資源。

2.教學(xué)方式的改革實(shí)踐。①采用多元的課堂教學(xué)形式，提高課堂教學(xué)效果。教學(xué)方法的選擇和組合，要同教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的特點(diǎn)及教師自身運(yùn)用教學(xué)的能力聯(lián)系在一起。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)形式主要是以教師單向授課為主，學(xué)生多為被動聽課。為啟發(fā)和調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，應(yīng)根據(jù)生物技術(shù)系列課程的特點(diǎn)，選擇不同的教學(xué)方法。對于理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象的知識采用講解―教授式，如《基因工程》中基因工程操作的基本過程、目的基因的克隆和篩選等內(nèi)容，通過教師的精心編排，盡量使抽象問題具體化、繁雜內(nèi)容簡明化、同類問題規(guī)律化，便于學(xué)生理解和接受。而在講基因治療時(shí)，采用問題―探究式的教學(xué)方法，教師在課堂教學(xué)中穿插啟發(fā)性問題，運(yùn)用引趣、設(shè)疑、類比、聯(lián)想等方法能刺激引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與思考，也加強(qiáng)了師生之間的互動。例如，在講基因治療的作用時(shí)，先舉一個(gè)乙肝病毒的例子，提示例子關(guān)鍵性，提出怎么辦，讓學(xué)生在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，主動積極獨(dú)立地思考，使學(xué)生分析問題和解決問題的能力得到較快提高。翻轉(zhuǎn)課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和師生角色轉(zhuǎn)換的重要體現(xiàn)。在教學(xué)過程中，讓學(xué)生自由組合成學(xué)習(xí)小組，結(jié)合本組成員的興趣，自主選擇一個(gè)主題，調(diào)查研究，查閱文獻(xiàn)，在課堂教學(xué)期間走上講臺為大家講課，以此進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力及表達(dá)溝通能力，增加師生之間的理解互信。對于一些較容易理解的內(nèi)容，采用自學(xué)―輔導(dǎo)式教學(xué)方法，對于學(xué)生認(rèn)知前提較好的內(nèi)容，先由學(xué)生自己看教材，總結(jié)筆記，針對普遍問題和教學(xué)大綱要求講解，然后歸納總結(jié)，使學(xué)生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結(jié)能力等方面受到實(shí)際鍛煉，掌握自學(xué)方法，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。②充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段。生物技術(shù)系列課程內(nèi)容具有信息量大、抽象、應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，如果使用傳統(tǒng)教學(xué)手段，學(xué)生很難深刻理解這些內(nèi)容。而使用媒體、影像資料等現(xiàn)代化教學(xué)手段，可以在有限時(shí)間內(nèi)提供給學(xué)生最大的知識信息量。如基因工程中限制性內(nèi)切酶、載體、重組DNA構(gòu)建、PCR的原理等內(nèi)容，比較抽象，學(xué)生理解比較困難，在講授的基礎(chǔ)上配以動畫演示，把這些要素的應(yīng)用展示給大家，生動直觀形象地加深學(xué)生的理解程度。③改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，強(qiáng)化學(xué)生動手能力。如科學(xué)安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生反饋信息，調(diào)整實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方法、改革試驗(yàn)考查方式，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，著重考核學(xué)生分析解決問題的能力。在實(shí)驗(yàn)安排上主要分為3個(gè)層次：基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)與綜合型實(shí)驗(yàn)和研究型實(shí)驗(yàn)。通過基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，掌握基因工程最基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及操作方法；掌握常規(guī)儀器設(shè)備原理及應(yīng)用，培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理和表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。通過綜合實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生多實(shí)驗(yàn)方法手段綜合、多途徑信息獲取，以及科學(xué)分析推理的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰酮?dú)立操作、解決實(shí)際問題的能力。通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能在教師指導(dǎo)下正確的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，按自定實(shí)驗(yàn)方案操作、觀察，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，正確分析結(jié)論及解決實(shí)際問題。研究型實(shí)驗(yàn)是將最新研究成果引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。引入科研、教改成果，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與科研應(yīng)用項(xiàng)目密切聯(lián)系，充分體現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代相結(jié)合。如綜合型實(shí)驗(yàn)“大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備、轉(zhuǎn)化與篩選”中，將以前單一分散的三個(gè)實(shí)驗(yàn)，按照其內(nèi)在聯(lián)系組合為綜合性實(shí)驗(yàn)，不但使學(xué)生學(xué)到了感受態(tài)細(xì)胞制備方法、LB培養(yǎng)基的制備、質(zhì)粒DNA的轉(zhuǎn)化與篩選等3種基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，更重要的是使學(xué)生在掌握基本技術(shù)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對基本技術(shù)和方法綜合運(yùn)用的能力。發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)中帶領(lǐng)學(xué)生親自操作發(fā)酵罐生產(chǎn)酸奶、米酒等產(chǎn)品，既掌握了發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)，還體驗(yàn)了生產(chǎn)產(chǎn)品的樂趣。細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生自己取材，進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，觀察植物是如何從一個(gè)愈傷發(fā)展成為一個(gè)完整的植株，體會植物細(xì)胞全能性的概念。

三、教學(xué)改革所取得的成效

在學(xué)分制指導(dǎo)下，通過對生物技術(shù)系列課程的教學(xué)改革，提高了學(xué)生選課的自主性，大大激發(fā)了學(xué)生對生物技術(shù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)興趣。在酸奶發(fā)酵和米酒發(fā)酵實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生體會到生物技術(shù)并不是深不可測，在蛋白質(zhì)改造和基因工程藥物設(shè)計(jì)中，在顯微注射和動物克隆原理和技術(shù)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生認(rèn)識到現(xiàn)代生物技術(shù)的博大精深。在實(shí)驗(yàn)課中，學(xué)生根據(jù)自己掌握的專業(yè)知識積極設(shè)計(jì)自己組內(nèi)的實(shí)驗(yàn)方案，并順利完成一種植物的組織培養(yǎng)、完成酸奶制作和米酒釀制，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生們在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的結(jié)尾都寫出了自己的實(shí)驗(yàn)心得，體會收獲的快樂。在教學(xué)互動環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生走上講臺，講授自己所撰寫的課程論文，通過此環(huán)節(jié)的鍛煉，學(xué)生的總結(jié)及自我表達(dá)能力得到了提高。在教學(xué)過程中我們還注重學(xué)生科研能力的訓(xùn)練，先后申請了如“創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究鹽脅迫下納離子對小麥種子萌發(fā)和幼苗離子毒害效應(yīng)”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工藝的研究”、“玉米等主要農(nóng)作物的抗逆性研究”等多個(gè)國家級和校級大學(xué)生創(chuàng)新基金，實(shí)驗(yàn)“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細(xì)胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰(zhàn)杯”山東省大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽并獲得三等獎(jiǎng)。目前生物技術(shù)導(dǎo)論申報(bào)校級特色課程，正在建設(shè)中。近幾年的教學(xué)實(shí)踐顯示，教學(xué)改革效果良好，并符合新世紀(jì)高等教育培養(yǎng)高素質(zhì)現(xiàn)代生物技術(shù)人才的需要。

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篇10

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)石油化工應(yīng)用

中圖分類號：F406文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

一生物技術(shù)與石油化工

生物技術(shù)又稱生物工程，是在古老的微生物發(fā)酵工藝學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興綜合學(xué)科，它很早就與石油關(guān)系密切。

早在20世紀(jì)20年代，石油工作者就提出將微生物用于石油回收。50年代生物技術(shù)逐漸由石油向石油化工領(lǐng)域延伸，許多化工產(chǎn)品的生物生產(chǎn)技術(shù)和工藝相繼出現(xiàn)。60年代，石油微生物學(xué)興起，以石油為原料生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的工業(yè)化成為可能。70年代，生物分子生物學(xué)的突破，出現(xiàn)了生物催化劑固定化技術(shù)，與此同時(shí)，美國、歐洲及原蘇聯(lián)等都先后進(jìn)行了微生物采油應(yīng)用研究和實(shí)施。80年代，DNA重組技術(shù)和細(xì)胞融合技術(shù)的崛起，生物化學(xué)反應(yīng)工程應(yīng)運(yùn)而生，為人們在石油化工領(lǐng)域開發(fā)精細(xì)化工產(chǎn)品提供了重要手段和工具。90年代，節(jié)能與環(huán)保成為人們關(guān)注的兩大課題，能源與資源的合理利用，使得生物技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用更加活躍。

面對21世紀(jì)石油與石油化工技術(shù)的挑戰(zhàn)，清潔過程的開發(fā)，“綠色化學(xué)”產(chǎn)品的生產(chǎn)，生物脫硫技術(shù)正引起人們極大的關(guān)注。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，溫和條件的合成反應(yīng)將會繼續(xù)受到重視，生物催化劑將大力推廣，生物能源的替代，具有光、聲、電、磁等高性能生物化工材料的應(yīng)用，都將為石油化工技術(shù)注入新的活力，新的生物石油化工技術(shù)必將興起。

二生物技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用

1生物技術(shù)在石油勘探中的應(yīng)用

隨著微生物培養(yǎng)技術(shù)及菌種數(shù)測定方法的不斷改進(jìn)，利用微生物勘探石油的技術(shù)得到迅速發(fā)展。根據(jù)直接探測油氣的有關(guān)理論，地下烴類的向上滲透使地表和地球化學(xué)環(huán)境發(fā)生了變化。從生物圈角度來看，無論是根植于地下較高等植物，或是散布于其間的低等生物，都會發(fā)生變異，用現(xiàn)代生物分析檢測手段(如微生物微量元素分析、毒素分析、DNA的PCR擴(kuò)增技術(shù)檢測)檢測這種變異，再經(jīng)過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理，就可能達(dá)到預(yù)測油氣藏的目的。現(xiàn)代石油工業(yè)根據(jù)石油的生物標(biāo)志特征可以研究判斷石油的生成相和油源。我國石油工作者就是利用生物標(biāo)志特征判斷出柴達(dá)木盆地西部剖面油砂和瀝青的前身原油是成熟原油，它具有水體相對較深的湖相有機(jī)質(zhì)形態(tài)，其源巖應(yīng)該是侏羅系的。隨著生物技術(shù)在石油勘探領(lǐng)域應(yīng)用的拓寬與深化，生物與石油相關(guān)規(guī)律的研究將會取得更大的成果，有可能在深山密林、深海谷底、冰川、南北極等尚未開發(fā)的環(huán)境區(qū)域，探測到更多的油氣礦藏，大大提高石油的儲采比，增加石油儲備。

2生物技術(shù)在石油開采中的應(yīng)用

生物技術(shù)特別是微生物采油技術(shù)，已經(jīng)引起石油工程技術(shù)人員的空前關(guān)注，目前在國內(nèi)外開展的微生物采油先導(dǎo)性礦物試驗(yàn)已初見成效。利用微生物提高原油的采收率技術(shù)(Microbial Enhanced Oil Recovery簡稱MEOR)來開發(fā)我國豐富的資源，已成為生物技術(shù)發(fā)展的主導(dǎo)方向之一。微生物采油就是利用微生物代謝產(chǎn)生的聚合物、表面活性劑、二氧化碳及有機(jī)溶劑等物質(zhì)進(jìn)行有效的驅(qū)油。微生物采油技術(shù)與其它采油技術(shù)相比，具有適應(yīng)范圍廣、工藝簡單、投資少、見效快、無污染等特點(diǎn)，是目前開采油藏中剩余油和利用枯竭油藏最好的廉價(jià)方法，并且更符合環(huán)保要求。微生物采油技術(shù)起源于美國，發(fā)展至今已成為國內(nèi)外發(fā)展迅速的一項(xiàng)提高原油采收率的技術(shù)，也是二十一世紀(jì)的一項(xiàng)高新生物技術(shù)。

其經(jīng)歷了：1930年～1965年的起步與探索，1965年～1980年的迅速發(fā)展，1980年～1990年的深入研究和礦場應(yīng)用見效，1990年至今的現(xiàn)代微生物采油技術(shù)的發(fā)展等四個(gè)階段。現(xiàn)代微生物采油技術(shù)的發(fā)展階段主要是現(xiàn)代生物技術(shù)在微生物采油上的應(yīng)用階段。美國應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)重組微生物菌體，構(gòu)建基因工程菌，使微生物菌種具有較高的性能，大大促進(jìn)和發(fā)展了生物技術(shù)在微生物采油中的應(yīng)用。現(xiàn)代生物技術(shù)，特別是分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使采油微生物研究已經(jīng)進(jìn)入了分子水平。分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對微生物采油機(jī)理的研究產(chǎn)生了很大影響。PCR(Polymerase Chain Reaction)技術(shù)、DNA芯片技術(shù)等是研究微生物群落新穎的分子生物學(xué)工具。一1PCR與DNA芯片技術(shù)結(jié)合，可以對微生物采油菌種的油藏適應(yīng)性、地下運(yùn)移能力、增殖和增采能力進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的認(rèn)證，可以對油田地層中存在的微生物群落進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并以此對具有微生物采油作用的菌加以利用，對有害菌進(jìn)行有效防治，進(jìn)而研究微生物的驅(qū)油增產(chǎn)機(jī)理，為調(diào)整各項(xiàng)技術(shù)工藝，優(yōu)化方案設(shè)計(jì)和把握實(shí)驗(yàn)進(jìn)程提供可靠依據(jù)。微生物提高原油采收率的真正成功或突破的關(guān)鍵在于“超級菌”的組建，因此，構(gòu)建目的基因，培養(yǎng)較強(qiáng)競爭力的基因工程菌(Gene Engineering Microbe，簡稱GEM)是現(xiàn)代微生物采油技術(shù)的主要目標(biāo)之一。利用基因工程，可針對性地培養(yǎng)有利菌株，拓寬微生物采油的菌種資源。

3生物技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用

① 微生物氧化烴類生產(chǎn)有機(jī)酸

微生物氧化烴類生產(chǎn)有機(jī)酸主要有二羧酸和一元酸。二羧酸主要有已二酸和癸二酸。一元酸主要有檸檬酸、琥珀酸。此外烷烴經(jīng)氧化還可生產(chǎn)谷氨酸、富馬酸、水楊酸等。

a. 酶催化丙烯腈生產(chǎn)丙烯酰胺

丙烯酰胺大部分以40％～50％的水溶液銷售，低溫下會析出胺的結(jié)晶。常規(guī)生產(chǎn)丙烯酰胺有硫酸水和法和銅催化水和法兩種，前者工藝過程復(fù)雜，后者因反應(yīng)中會生成加成反應(yīng)而含有少量加成反應(yīng)物。用酶催化丙烯腈生產(chǎn)丙烯酰胺，是將丙烯腈、原料水與固定化生物催化劑一起進(jìn)行水和反應(yīng)，反應(yīng)后分離出廢生物催化劑。得到產(chǎn)品丙烯酰胺。酶催化丙烯腈生產(chǎn)丙烯酰胺，產(chǎn)品純度高，選擇性好，丙烯腈轉(zhuǎn)化率達(dá)99．9％以上。

70年代，日本日東化學(xué)公司使用Rhodococ—cus SP．N一774生物酶，經(jīng)十年努力，成功開發(fā)了最初的生物催化生產(chǎn)丙烯酰胺的工藝，80年代中期建成規(guī)模為400t／a的工業(yè)化裝置。其后日本京都大學(xué)發(fā)現(xiàn)了代號為B一23、J一1的生物酶并對工藝加以改進(jìn)。90年代初，日本使用生物酶生產(chǎn)丙烯酰胺的能力已上升到1．5萬t／a。

b. 烴類發(fā)酵生產(chǎn)二元羧酸

中長鏈二元羧酸是合成纖維、工程塑料、涂料、高檔油等重要的石油化工原料，通常是通過化學(xué)方法制取。以石油餾分為原料發(fā)酵生產(chǎn)二元羧酸的研究已有近40年的歷史。20世紀(jì)70年代初，日本礦業(yè)生物科學(xué)研究院(簡稱日本礦業(yè))以正構(gòu)石蠟為原料，微生物發(fā)酵氧化代替尿素加成法，生產(chǎn)相同鏈長的二元羧酸，80年代工業(yè)化，在世界上首先建成了150t／a的長鏈二元羧酸生產(chǎn)發(fā)酵裝置。90年代初由發(fā)酵法生產(chǎn)的十三碳二元酸(“巴西羧酸”)，規(guī)模已達(dá)200t／a，終止了傳統(tǒng)的由菜籽油、蓖麻油裂解合成的歷史，是石油發(fā)酵在石油化工領(lǐng)域工業(yè)化最早的例子L2j。日本礦業(yè)選用Candida trpicalis 1098酵母菌生產(chǎn)二元羧酸，日本三井石化公司則用擬球酵母Torutopsis生產(chǎn)長鏈二元羧酸。研究表明，酵母菌、細(xì)菌、絲狀真菌都有不同程度氧化正構(gòu)烷烴生成二元羧酸的能力，而假絲酵母、畢赤式酵母尤其是正構(gòu)烷烴發(fā)酵生產(chǎn)二元羧酸的高產(chǎn)微生物。據(jù)報(bào)導(dǎo)l31，我國鄭州大學(xué)等單位承擔(dān)的“九五”國產(chǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃“十二碳二元酸合成尼龍1212工業(yè)生產(chǎn)試驗(yàn)研究”，最近已通過鑒定。該研究合成的長鏈高性能工程塑料尼龍1212所用原料，即是以石油輕蠟發(fā)酵生產(chǎn)的十二碳二元酸，這充分顯示了生物技術(shù)在石油化工領(lǐng)域的成功應(yīng)用。

②在其它石油化工方面的應(yīng)用

生物技術(shù)在其它石油化工方面的應(yīng)用主要有：由烯烴類制備環(huán)氧乙烷和環(huán)氧氧丙烷，以石油為原料生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白，加氧酶在石油化工的開發(fā)利用，柴油生物脫硫研究與開發(fā)，石油微生物的脫氮的研究，生物法生產(chǎn)丙烯酰胺、1，3——丙二酸等。

結(jié)束語

隨著社會發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，生物技術(shù)正逐步擴(kuò)大到石油和石油化工行業(yè)，以更加有效的、經(jīng)濟(jì)的生物化學(xué)過程代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化工過程。生物技術(shù)在石油化工中的應(yīng)用，將為石油化工技術(shù)注入新的活力，新的生物石油化工技術(shù)必將興起。

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