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篇1

[關鍵詞]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 [文獻標識碼] 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，分子病理學，生物物理學等技術(shù)和觀念都是一個非常大的突破。現(xiàn)代生物制藥技術(shù)是應用現(xiàn)代生物工程在生物藥品制造當中一些最先進的技術(shù)。比如應用基因工程技術(shù)，采用組織培養(yǎng)及無性繁殖進行處理DNA的技術(shù)，從而能夠達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)，所有的專家學者都采用最新的技術(shù)方法，這均深入涉及到目前各個學科研究的最前沿技術(shù)。隨著研究領域的不斷深化生物制藥設計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注程度愈加激烈，與此同時，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)化進程。目前，同時在現(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，預測的關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

科學基礎存在巨大的不確定性和高復雜性?，F(xiàn)代生物技術(shù)是建立在以分子生物學為核心的現(xiàn)代生命科學的系統(tǒng)上，因為涉及到眾多學科和基礎學科，應用最新科技的支持，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，倫理學，宗教和消費習慣等多種因素的影響，有些產(chǎn)品甚至是目前難以進入某些特定市場。宏觀環(huán)境的不確定性很高。現(xiàn)代生物技術(shù)的研究與應用直接與包括人類的一切生物安全性，和進化相關的遺傳，同時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)品能夠在達到相關藥品規(guī)定的技術(shù)標準范圍內(nèi)的基礎上，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)周期特別長的主導性的技術(shù)進步。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]，整個過程是非常耗時，需要的周期非常長。

2.3 高投入、高風險與高回報并存

高基金投入就一定有高風險存在的，因為在生物制藥研究時，需要進行大量的試驗，所以為了發(fā)展，就必須提高生產(chǎn)投資。因為制藥產(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)無疑需要借助先進技術(shù)的同時，進行充分而嚴謹?shù)亩喹h(huán)節(jié)實驗。正是由于反復的實驗，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、后期實驗階段，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)的投資風險、市場運營風險，當然，有投入就會回報，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，每個階段的時間都需要數(shù)年，所以總的開發(fā)時間非常長，所以其專利保護時期往往在大規(guī)模投放生產(chǎn)以前就消耗的所剩無幾了。再者，現(xiàn)代生物制藥領域還存在一個弊端，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。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，也要有豐富的實際操作技能和實驗室工作經(jīng)驗，一般研究生只有畢業(yè)后，有5年以上實驗室工作經(jīng)驗可以完成獨立的至少一個產(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，進一步證明，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

我國是世界公認的基因資源大國，擁有眾多獨特的，具有巨大的產(chǎn)業(yè)價值基因[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，應該去選擇那些生物技術(shù)研究水平發(fā)達國家所缺少的基因項目。因為，生物制藥企業(yè)的研究基礎還是基因，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)時間上遙遙領先，正是由于此種原因，其大部分生物制藥產(chǎn)品的基礎專利已經(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)提供了一個絕好的機會，我們完全可以采用其過期的基礎專利技術(shù)，應用其他工藝或手段進行制作同類藥物，不但節(jié)約大量科技經(jīng)費、時間，而且還少走了不少彎路，降低了市場的不確定性風險；其次，還是因為我們的生物制藥企業(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的生物技術(shù)研究成果投放使用；最后，落實好技術(shù)的同時還要抓好企業(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[7]，經(jīng)過修訂和改進，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，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，并選擇多條技術(shù)路線進行研發(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，很難于同行外企進行競爭。然而，我們也應該看到國內(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，價格上優(yōu)勢極其明顯。在工作中，只要充分結(jié)合以上3點來落實市場開發(fā)調(diào)研工作，即便同行外企的競爭能力再強，也很難與本國的現(xiàn)代生物制藥企業(yè)進行競爭。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)先進的人才隊伍

現(xiàn)代生物制藥企業(yè)需要培養(yǎng)大量高水準的先進人才隊伍。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)秀大學生、研究生，或者與大學院校合作進行定向培養(yǎng)企業(yè)需要的專門人才；另一方面，還要強化企業(yè)技術(shù)骨干的技術(shù)水平。通過組織學習，出國考察等幫助他們壯大自己的學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，將其優(yōu)勢充分彰顯，是完全可以達成對于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)深化科研改革和促進的。

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篇2

關鍵詞：生物技術(shù)；食品檢驗；檢測應用；過程方法

現(xiàn)代社會，科學技術(shù)突飛猛進，食品處理與加工技術(shù)不斷創(chuàng)新，食品安全檢測檢驗面臨著新形勢與新任務，必須采取行之有效的技術(shù)方法準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、化學、信息科學等多學科知識，重點在于探究發(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)、更具應用價值的生物類產(chǎn)品，滿足人類經(jīng)濟社會快速發(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，早期科學家在特定試驗條件下，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，逐漸認識了“基因”，使現(xiàn)代生物技術(shù)的實踐應用成為可能。有觀點認為，生物技術(shù)將成為現(xiàn)代生物學與化學的重點研究與發(fā)展方向[1]。當前，食品安全問題備受社會關注，農(nóng)藥殘留與添加劑超標等問題頻頻發(fā)生。因此，應用生物技術(shù)強化食品檢驗具有深刻的現(xiàn)實意義[1]。

2食品檢驗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)準確率高，可真實反映食品安全現(xiàn)狀。在實際操作中，生物酶技術(shù)通過提取食品檢驗樣品，對其中含有的化學成分進行精準分析與識別，極大程度上降低檢驗誤差。

2.2分子生物技術(shù)

分子生物技術(shù)在食品檢驗中的應用重點在于檢驗病原微生物，有效研判食品中的微生物與寄生蟲含量，進而對食品的污染程度做出判斷。同時，在分子生物技術(shù)的支持下，可精準掌握部分微生物的基因變化狀況，分析基因序列特點。隨著食品檢驗要求的不斷提高，分子生物技術(shù)的應用深度持續(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，通過特定儀器設備將食品中待測目標物相關信息轉(zhuǎn)換成為可直觀識別的信息，進而完成對待測目標物的檢測。應用生物傳感技術(shù)進行檢測，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，進而得出相應的檢驗結(jié)果。生物芯片技術(shù)檢測效率較高，可在短時間內(nèi)完成更多檢測任務，檢驗數(shù)據(jù)可信度高，是當前和未來一段時間內(nèi)最為可靠的檢驗技術(shù)之一[3]。

3食品檢驗中現(xiàn)代生物技術(shù)的應用

3.1檢驗有害微生物

眾所周知，當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，對食品安全檢驗提出了挑戰(zhàn)與考驗。加之食品從生產(chǎn)到出廠流通再到批發(fā)零售，最終流向消費終端進入消費者手中，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，將嚴重影響人們的身體健康。因此，在食品檢驗中，必須強化現(xiàn)代生物技術(shù)的運用，有效檢驗食品中的有害微生物，并出具相應的檢驗檢測數(shù)據(jù)報告，只有滿足要求才能進入市場流通。

3.2檢驗殘留農(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)生具有關鍵作用。通過現(xiàn)代生物技術(shù)檢驗食品殘留農(nóng)藥，依舊是生物技術(shù)應用中的一項重大課題。當前，我國已經(jīng)制定了符合我國國情的農(nóng)藥殘留檢測標準，通過生物酶技術(shù)與傳感技術(shù)的有效運用，準確檢測農(nóng)藥殘留指標，杜絕農(nóng)藥殘留超標的食品流向市場，確保食品安全[4]。

3.3檢驗轉(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)基因食品進行專項檢驗，準確識別轉(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)在食品檢驗中的應用趨勢

4.1高效化

在科學技術(shù)不斷發(fā)展和進步的時代背景下，食品檢驗技術(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，食品檢測時間縮短，能在短時間內(nèi)完成檢測任務，并準確獲取相關數(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，而是需要應用多種多樣的檢測技術(shù)。因此，有必要綜合應用多種檢測技術(shù)，對食品進行詳細、全面的多樣化檢測，以準確把握食品安全狀況，保障食品安全與可靠[5]。

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[關鍵詞] 生物技術(shù)；體育運動

一、前言

自人類進入21世紀，生命科學在各門自然基礎學科中，起到舉足輕重的作用。其中，現(xiàn)代生物技術(shù)的快速發(fā)展又使生命科學進入了一個嶄新的階段，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，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)略性進展和重大成就。而在人體生命科學取得長足進步與發(fā)展的同時，也給競技體育的發(fā)展帶來契機與影響。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)成為不少學者專家的重要研究領域。2012年7月在英國格拉斯哥舉行的2012國際體育科學、教育與運動醫(yī)學大會上，現(xiàn)代生物技術(shù)與競技體育發(fā)展再次成為人們關注的熱點話題。本文通過查閱資料文獻，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)的重點研究領域，分子生物學自上世紀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的發(fā)展，現(xiàn)代生物技術(shù)也迎來新機遇。其中以現(xiàn)代生物技術(shù)為發(fā)展基礎而創(chuàng)立的生物技術(shù)工程也頻頻取得捷報。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)則在多個學科領域相互交叉發(fā)展，不斷滲透?，F(xiàn)代生物技術(shù)對體育科學的研究發(fā)展已成為一個重要領域。學者們大量運用生物科學技術(shù)中的理論，在氧化應激，自由基，細胞凋謝等理論上知道運動實踐取得重要成果。

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

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。在運動成績的構(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，恢復等生活性因素，更有工具，儀器設備，運動服裝等技術(shù)性因素，而在這種種因素背后，無不牽涉對現(xiàn)代生物科學技術(shù)的依賴。而原始的競技體育發(fā)展模式無法適應新的需要，借助科學技術(shù)尤其是現(xiàn)代生物科學技術(shù)發(fā)展的新模式已是必然選擇。

2、現(xiàn)代競技體育發(fā)展從單一的運動員賽場較量，逐步發(fā)展成為場外教練，其身后競技團隊之間的較量。這種新的較量模式，最為顯著的特點則體現(xiàn)在各自競技團隊對現(xiàn)代生物技術(shù)的運用。運動營養(yǎng)補劑的研發(fā)一直是競技體育研究的一個熱點。而競技運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動強度和體力恢復的手段已十分普遍。隨著基因工程的發(fā)展，在營養(yǎng)補劑的研究中，利用人類基因組的研究成果，可以設計出更加有效的補劑配方，更好地發(fā)揮營養(yǎng)補劑的生物活性，提升運動能力，促進運動疲勞的恢復以及保證運動員的身體健康。對蛋白質(zhì)的研究有助于了解到運動對蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)和功能的影響，采用人工手段干預蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能達到提高運動能力的目的。而轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以改造營養(yǎng)物質(zhì)，使之更符合運動項目特點，實現(xiàn)運動營養(yǎng)藥物的創(chuàng)新。此外，生物技術(shù)芯片已經(jīng)開發(fā)運用于監(jiān)測運動員心理情感，身體變化，這方便教練團隊及時了解運動員的身心變化，增進教練員對運動員的了解以及替運動員提出高效的訓練方式。這些高科技含量的“個性化”設計無疑增添了運動員獲勝的籌碼?？v觀近年國際賽事，運動員身后團隊的科技較量亦成為一大亮點。

四、現(xiàn)代生物技術(shù)對競技體育的影響

1、科學技術(shù)是一把雙刃劍，再給競技體育帶來發(fā)展新機遇時，也同時帶來新的問題?，F(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，可同時對9種刺激劑和麻醉劑進行檢測。經(jīng)過對1 300多例運動員的實際尿樣檢測表明。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，可以滿足大型運動會對運動員進行大規(guī)模篩查的需要。另一方面，在現(xiàn)代生物技術(shù)研究上，科學家發(fā)現(xiàn)了一些與運動相關的基因，它們有的與有氧運動能力相關，有的關系到運動速度能力，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，世界頂級運動員都或多或少攜帶有一些特殊的“增強表現(xiàn)”的基因。對于動機不純者，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展將會給他們提供另一條直達名利的更加有效的捷徑.運動員在接受基因治療后，獲得基因改變后的“功能性”強化，這將違背競技體育的出發(fā)點。

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)揮個人和集體在體格、體能、心理和運動能力等方面的潛力，以取得優(yōu)異運動成績而進行的科學、系統(tǒng)的訓練和競賽。這是自奧林匹克運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，通過對運動員的基因治療，進行所謂的“基因培優(yōu)”，通過對體細胞和生殖細胞的基因改進，是運動員有更佳表現(xiàn)。那么這些運動員與普通運動員競技是產(chǎn)生的爭議則遠遠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而成為“非自然人”，如果準許其參加比賽，則是對自然人的公平假設將不復存在。如果將他們禁賽，對于基因改變的”運動員”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、實現(xiàn)現(xiàn)代生物技術(shù)與競技體育發(fā)展新思路

1、加強現(xiàn)代生物技術(shù)新進展與競技體育研究成果有機結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)的進展是非常迅速的，并在各國家的發(fā)展極不平衡，不同國家在此領域的研究由于人財物等綜合因素的影響處于不同地位，像 HGP 和克隆技術(shù)等，因此我們必須關注它的進展，特別是其成果可能運用于與體育相關的領域的發(fā)展狀況，并加強在此領域的研究，只有這樣，我們才能站在一個更高的角度，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，或反增強基因型運動員等有充足的技術(shù)和思想準備。

2、加強對生物技術(shù)利用的監(jiān)管以及對競技體育項目的管理，一方面從立法和國際條約規(guī)定下手，增強對生物技術(shù)濫用的打擊力度，加強國際間合作交流。對于競技體育的規(guī)則進行嚴格管理，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，現(xiàn)代生物技術(shù)與競技體育的結(jié)合發(fā)展將會更進一步實現(xiàn)。盡管結(jié)合發(fā)展中存在爭議與分歧，但是它在運動醫(yī)學領域中為運動員的科學選材，個性化訓練計劃的制定，運動心理過程中身體機能和狀態(tài)的評價，運動性疲勞的診斷，運動員營養(yǎng)補劑，運動性疾病的診斷與防治，運動員的心理品格測定及干預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的方法途徑。

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篇4

摘 要：本文對人教版高中生物學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)途徑進行了簡要的分析。

關鍵詞：高中生物學教材；生物技術(shù)；內(nèi)容簡析

在課程改革的大背景下，有關生物技術(shù)的內(nèi)容被大量引入高中生物學的教科書中，但是很多生物學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)容的開設也明顯不足，因此要加強生物技術(shù)的教學，對教材中生物技術(shù)內(nèi)容呈現(xiàn)進行分析是十分必要的。

“生命科學本身就與醫(yī)學、農(nóng)學有著不可分割的聯(lián)系，它既是這些應用學科的基礎，也能從應用學科中獲取基礎研究的源泉活水，為理論研究提出重大的研究課題。21世紀，生命科學技術(shù)對社會影響最大的領域，將出現(xiàn)保護人類健康、促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、恢復生態(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，并能提高學生的生物科學素養(yǎng)，應引起足夠的重視。

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)驗科學為基礎，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、生物化學等，特別是以分子生物學為基礎，在細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]《高中生物課程標準》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/免疫化學的生物技術(shù)；③基于生物處理的生物技術(shù)；④環(huán)境生物技術(shù)；⑤仿生生物學技術(shù)這五個方向”[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、④四個方向上均有呈現(xiàn)，而且每個方向出現(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。

例如，教材將必修1《分子與細胞》分為六章，分別為走近細胞、組成細胞的分子、細胞的基本結(jié)構(gòu)、細胞的物質(zhì)輸入和輸出、細胞的能量供應和利用、細胞生命歷程。在這本教材中生物技術(shù)有關的內(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/免疫化學的生物技術(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《遺傳與進化》中生物技術(shù)內(nèi)容方向的側(cè)重點也是在方向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/免疫化學的生物技術(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》中有關環(huán)境生物技術(shù)的內(nèi)容達到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)境的保護等內(nèi)容有關。

選修教材分了三個模塊，分別為《生物技術(shù)實踐》、《生物科學與社會》、《現(xiàn)代生物科技專題》，三個模塊中選修1更注重“培養(yǎng)學生設計實驗、動手操作、收集證據(jù)等科學探究的能力，增進學生對生物技術(shù)應用的了解”，所以有關環(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技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療保健和環(huán)境保護等方面的應用，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)代科學技術(shù)中的一些重要領域的研究熱點、發(fā)展趨勢和應用前景，為以后學習生命科學打下基礎，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，探究實驗，思考練習，延伸閱讀及整個章節(jié)。（見表3）由于選修教材是以專題形式出現(xiàn)，有關生物技術(shù)的內(nèi)容在整章中的各個部分均有體現(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沒有以探究實驗的方式呈現(xiàn)之外，其余兩冊均有各種方式進行呈現(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、延伸閱讀都是主體方式。總體看，延伸閱讀在各冊中使用最為頻繁，對于探究實驗還沒有作為主要的呈現(xiàn)途徑，三冊中僅有3個探究內(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教育從過去單純的科學教育逐步走向科學與技術(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。教師應該關注高中生物學必修教材中的生物技術(shù)內(nèi)容及呈現(xiàn)特點，重視選修教材中生物技術(shù)內(nèi)容的教學，以利于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和技術(shù)素養(yǎng)。

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篇5

生物技術(shù)的應用領域介紹

農(nóng)業(yè)：一方面，現(xiàn)代生物學技術(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)代生物學從分子水平認識生命的本原，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，競爭最為激烈的領域。近年來，基因組學、生物信息學、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、干細胞和克隆技術(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，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)的幾種生物化學新工藝的基礎原料。

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世紀所面臨的嚴重危機之一是能源問題。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)的科學發(fā)展觀和循環(huán)經(jīng)濟的理念。

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)的基礎研究，形成以企業(yè)為主導的創(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，發(fā)現(xiàn)其對基礎研究的依賴非常大。因此，需要高度重視生物技術(shù)的基礎研究，重視政府在支持研發(fā)活動中的關鍵作用。從支持生物技術(shù)發(fā)展的國外經(jīng)驗來看，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，旨在增強歐洲組織和實施技術(shù)創(chuàng)新的能力，實現(xiàn)歐洲在戰(zhàn)略技術(shù)領域保持或獲得世界領先地位。該平臺是由歐洲戰(zhàn)略技術(shù)領域的企業(yè)、高校、科研機構(gòu)、政府部門和專家組成的創(chuàng)新聯(lián)盟，負責制定歐盟在高技術(shù)領域的研發(fā)戰(zhàn)略目標、戰(zhàn)略重點、戰(zhàn)略措施及行動計劃。2010年6月，歐盟啟動了低碳技術(shù)歐洲產(chǎn)業(yè)行動計劃，而各低碳技術(shù)領域發(fā)展路線圖和三年實施計劃的制定均由各領域的歐洲技術(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該高度重視生物技術(shù)的基礎研究，并加快形成以企業(yè)為主導、官產(chǎn)學研資用配套的創(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)的基礎研發(fā)的周期形式。

高度重視不同階段的特點，實施靈活的融資投入機制

篇6

【關鍵詞】現(xiàn)代生物技術(shù)；環(huán)境檢測；應用

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)具有較強的特異性、靈敏性和準確性，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、微生物學、系統(tǒng)生物學以及免疫學等多種理論，而且與化學、計算機以及微電子等多種學科相互結(jié)合，綜合性較強，因而，具有十分廣泛的應用領域?，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)學生物技術(shù)以及環(huán)境生物技術(shù)等領域?qū)崿F(xiàn)了廣泛的應用。

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用于環(huán)境檢測中，主要應用于環(huán)境中細菌或病毒的檢測，且非放射性核酸探針對病毒及細菌的檢測還十分靈敏，核酸雜交技術(shù)應用于環(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而研發(fā)的，該技術(shù)將酶進行標記，然后再將標記過的酶與待檢測的抗原進行檢測，根據(jù)其出現(xiàn)的免疫學特征反應通過比對確定待檢測病毒或細菌的種類。酶聯(lián)免疫吸附檢測技術(shù)是目前應用最為廣泛的一種酶免疫檢測技術(shù)，其主要應用于水質(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)建的生物化學分析系統(tǒng)進行分析，從而實現(xiàn)對蛋白質(zhì)、細胞等生物學組成成分進行快速準確的檢測，其主要應用于水污染中的化學物質(zhì)毒性的檢測。

4在環(huán)境檢測中現(xiàn)代生物技術(shù)的具體應用

4.1生物傳感技術(shù)的應用

數(shù)字科技和生物技術(shù)的快速發(fā)展，各個學科也都實現(xiàn)了不斷的進步與發(fā)展，并且在發(fā)展過程中實現(xiàn)了學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，因此在環(huán)境檢測中實現(xiàn)了廣泛的應用。生物傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)生物反應與電信號的轉(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)的應用理論基礎是實現(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備和裝置對電子信號進行識別和分析，實現(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、反應靈敏準確、成本低等優(yōu)點，因此在未來的環(huán)境檢測中一定會實現(xiàn)更加廣泛的應用和推廣。

4.2基因探針和PCR技術(shù)的應用

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確度顯得異常重要水體污染問題已引起了人們的極大關注，確定自然水體或污水水樣中受病原體或化學類污染物污染的程度和快速確定污染源是一個難點問題。飲用水樣品中只有不到1%的微生物可經(jīng)實驗室培養(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)境的真實情況。DNA損傷評價污染物遺傳毒性的一個很有價值的生物指標，PCR技術(shù)的應用使得在分子水平分析DNA損傷之一DNA突變有了很大的進展，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)境檢測的效率和準確性。PCR有許多不同種類，如實時定量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)進行標記的能夠與待測基因進行特異性互補產(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的天然復制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性一退火一延伸三個基本反應步驟構(gòu)成：（1）模板DNA的變性模板DNA經(jīng)加熱至93℃左右一定時間后，使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結(jié)合，為下輪反應作準備；（2）模板DNA與引物的退火（復性）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為反應原料，靶序列為模板，按堿基配對與半保留復制原理，合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復制鏈重復循環(huán)變性———退火———延伸三過程，就可獲得更多的“半保留復制鏈”，而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板。每完成一個循環(huán)需2~4min，2~3h就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。到達平臺期（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)的具體應用

目前，我國的環(huán)境檢測工作中另一個應用比較廣泛的現(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行有效的結(jié)合，能夠快速有效地進行污染物的降解，從而增強環(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)目前被廣泛地應用于不同的領域和不同的環(huán)境，因此，在使用時可以充分地根據(jù)實際情況進行選擇，從而采取更具有針對性和效力的方案進行監(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)的應用不需要引進龐大的設備和裝置，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用進行了簡要的分析。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，最高超標達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合生物酶藥劑進行應急處置后，高效復合生物酶對于滯留污水中的污染物進行高效催化降解，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，高效復合生物酶對滯留污水的應急處置有明顯的效果。投加高效復合生物酶藥劑一周后，經(jīng)相關環(huán)保部門對污水進行采樣監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果見表2。

4.4生物芯片技術(shù)的具體應用

在進行環(huán)境檢測時應用生物芯片技術(shù)時能夠有效地提高環(huán)境檢測的質(zhì)量和水平，使得我國環(huán)境檢測技術(shù)得到進一步的發(fā)展。生物芯片技術(shù)可以自動、快速、準確地監(jiān)測出不同基因的表達情況和環(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)通過對細胞基因組的詳細分析，準確篩選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，實現(xiàn)對污染的科學監(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)中應用前景展望

大力開發(fā)食品添加劑新品種。隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展有關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)食品具有獨特的特點，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?。食用菌不僅營養(yǎng)豐富，還含有許多保健品功能成分，應大力發(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)中藥材是一個寶庫，很多中藥本身就是食品，這方面日本已十分先進，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的驗證，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、藥用需求、休閑需求以及保健需求四個方面對昆蟲食品的市場潛力進行了深入細致的分析，提出了發(fā)揮食用昆蟲產(chǎn)品內(nèi)在價值優(yōu)勢，抓住行業(yè)競爭環(huán)境寬松的機遇，努力采取措施跨越發(fā)展制約因素是促進昆蟲食品市場開發(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，具有抗風濕、抗癌、護肝、平喘、解痙、補腎、健脾、活血化瘀、祛風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，食用時將嘴對準容器的噴口，用手輕輕一按開關，馬上就會有一股“風”噴入人的口中，人吸食后饑餓感立即消失，同時產(chǎn)生一種進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)境污染嚴重的問題嚴重影響了社會經(jīng)濟的進一步發(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)境問題時發(fā)揮的重要作用予以討論。

關鍵詞:

生物工程；環(huán)境保護；技術(shù)應用

1前言

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

2我國自然環(huán)境面臨的問題

我國從解放后,經(jīng)濟逐步復蘇,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)濟在解放后出現(xiàn)了快速增長,在改革開放后,我國經(jīng)濟增長再一次邁上了新臺階,經(jīng)濟增長速度飛快,無論是從工業(yè)生產(chǎn)還是居民消費水平,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)境帶來了十分嚴重的影響。在解放初期,由于工業(yè)水平比較落后,使用的機器設備都十分落后,技術(shù)水平也很難達到發(fā)達國家的標準,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,隨后的發(fā)展中,技術(shù)能力逐漸開始趕上發(fā)達國家,但是對自然環(huán)境保護的意識仍然沒有在人們心中扎根,經(jīng)濟發(fā)展還是在原有的模式下進行,無論是工業(yè)生產(chǎn)還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn),對環(huán)境的影響進一步惡化,自然資源被人為破壞,很多獨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。因此我國開始倡導可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標,將經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護相結(jié)合,達到共同發(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,保護人類賴以生存的自然環(huán)境,也為社會的長遠發(fā)展提供保障。

3當前生物工程技術(shù)的特點

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)境保護的治理工作一直是重點和難點?，F(xiàn)代化生物工程的發(fā)展為環(huán)境保護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,整個過程不存在二次污染,且處理效果較好,具有十分重要的應用價值,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,通過對整個生態(tài)環(huán)境失衡的調(diào)平,達到環(huán)境保護的效果,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,結(jié)合基因工程的先進技術(shù)有針對性的開展治理工作,并且從實踐上現(xiàn)實了可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境保護概念,逐漸在環(huán)境保護和污染物治理領域表現(xiàn)出卓越的優(yōu)勢,受到環(huán)境保護領域工作的高度關注。

4生物工程技術(shù)在環(huán)境保護領域的應用

可以看出生物工程技術(shù)具有諸多優(yōu)點,使得生物工程技術(shù)在環(huán)保領域受到廣泛的歡迎,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,這個問題迫在眉睫,因為如果缺少了干凈的水資源,人類將無法從事正常的生活和生產(chǎn)活動,更嚴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)境保護的重點問題,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)境保護領域向生物工程技術(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達到較好的凈水效果。廢水問題是困擾現(xiàn)在人們的重點問題,如果有效處理廢水呢？利用現(xiàn)代生物技術(shù)可以達到有效成果。根據(jù)現(xiàn)代化城市對污水排放要求的提高,生物工程領域也發(fā)展了新型技術(shù)已達到排放標準,并推動污水處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

(2)空氣的凈化。實際上利用生物工程將空氣凈化的方法已經(jīng)早已應用,現(xiàn)在已經(jīng)成為比較成熟的技術(shù)在空氣凈化領域廣泛使用,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,有效將固體垃圾進行處理,還能夠反復使用,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,使整個環(huán)境污染的處理過程循環(huán)成為一個環(huán)保過程,產(chǎn)生一定的經(jīng)濟收益,是現(xiàn)如今最優(yōu)的污染處理方法。

(4)利用生物技術(shù)維護環(huán)境。將生物工程技術(shù)延伸到對環(huán)境的維護領域也是一項重要的應用,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)有基礎上提升自然環(huán)境質(zhì)量,在治理污染的同時防止污染的發(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)境污染整治和維護的領域能夠發(fā)揮重要的作用,可以將環(huán)境保護技術(shù)從現(xiàn)有的防御轉(zhuǎn)為提前維護,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。加強對生物工程的研發(fā)力度,促進相關污染處理技術(shù)的發(fā)展,能夠為人類的可持續(xù)發(fā)展提供更強大的保護。

參考文獻

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[3]楊宇蒿,王碧文.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護中的應用研究進展之我見.經(jīng)貿(mào)實踐,2015,4.

篇9

關鍵詞：生物技術(shù)；課程建設；教學改革；學分制

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

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

一、生物技術(shù)系列課程組成及課程開設簡介

生物技術(shù)系列課程是臨沂大學生命科學學院在生物技術(shù)專業(yè)開設的專業(yè)方向課程，其系列課程主要包括《基因工程》、《發(fā)酵工程》、《細胞工程》、《酶工程與蛋白質(zhì)工程》及《生物技術(shù)大實驗》等。通過系列課程的學習，使學生掌握基因工程的基本原理和實驗方法，掌握生物技術(shù)各項技術(shù)和成果在發(fā)酵菌種選育改良、細胞培養(yǎng)、酶制劑研發(fā)、蛋白質(zhì)改造等領域的應用；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)等領域的重大作用。通過綜合性的生物技術(shù)大實驗的設置，培養(yǎng)學生的自主學習、自主設計和創(chuàng)新能力及實驗操作技能，拓寬學生的知識面及專業(yè)技能，為以后的專業(yè)實踐學習及畢業(yè)后走向生命科學相關專業(yè)的工作崗位打下基礎。2004年，《生物技術(shù)導論》作為一門綜合性課程首先面向生物科學和生物技術(shù)兩個專業(yè)開設。后來隨著學科的發(fā)展、師資力量的壯大以及實驗室建設的日益完善，2006年，生物技術(shù)專業(yè)的《生物技術(shù)導論》擴展為《基因工程》、《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》四門課程，并開設相應的實驗，充分體現(xiàn)生物技術(shù)及其下游應用特性。而生物科學專業(yè)繼續(xù)以《生物技術(shù)導論》的綜合形式開課，作為本專業(yè)的方向選修課。

二、學分制下生物技術(shù)導論系列課程的教學改革

1.教學內(nèi)容改革實踐。①教學大綱的制定及授課學期的安排。由于生物技術(shù)系列課程具有涉及學科多、實用性較強、與實踐結(jié)合緊密的特點，其基本理論和應用研究一直是非?；钴S的領域。學分制下，教學大綱的制定應結(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，在制定教學大綱前，生物技術(shù)系列課程教學團隊共同討論，集體擬定教學大綱，充分結(jié)合專業(yè)的特點和定位，結(jié)合培養(yǎng)方案，既能體現(xiàn)學科特色，達到培養(yǎng)目標，又避免內(nèi)容重復。生物技術(shù)專業(yè)的《基因工程》、《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》的理論教學大綱和實驗教學大綱分別制定，為了突出實驗技能訓練，各門課程理論教學和實驗教學實行1∶1的學時設置，各32個學時（共3學分）。生物科學專業(yè)制定《生物技術(shù)導論》教學大綱，實行模塊化教學，實驗方面開設綜合性的“生物技術(shù)大實驗”，根據(jù)教學內(nèi)容，理論學時為48學時，實驗學時32學時。在學期安排上，生物技術(shù)專業(yè)在第四學期開設必修課《基因工程》及其實驗，第五學期開設《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》等系列選修課程，學生可以根據(jù)自己的興趣和學分情況進行選課。對于生物科學專業(yè)，在第五學期開設《生物技術(shù)導論》和《生物技術(shù)大實驗》，既能與前面學科銜接，又能為后面的考研、就業(yè)提供理論知識和實驗技能訓練。②教材建設。教材建設必須以服務人才培養(yǎng)為目標，以提高教材質(zhì)量為核心。學分制的實施和教學計劃的調(diào)整，教材建設需走在前列。本課程在選擇教材時優(yōu)先使用近5年內(nèi)出版的“面向21世紀課程教材”和“國家‘十一五’規(guī)劃教材”。以這些教材為基礎，設計教學內(nèi)容，編制教學講義，實現(xiàn)立體化授課，同時指定幾本相關教材作為參考書，并利用專業(yè)網(wǎng)站進行課外學習資源。

2.教學方式的改革實踐。①采用多元的課堂教學形式，提高課堂教學效果。教學方法的選擇和組合，要同教學內(nèi)容、學生的特點及教師自身運用教學的能力聯(lián)系在一起。傳統(tǒng)的課堂教學形式主要是以教師單向授課為主，學生多為被動聽課。為啟發(fā)和調(diào)動學生的學習積極性，應根據(jù)生物技術(shù)系列課程的特點，選擇不同的教學方法。對于理論性強、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，便于學生理解和接受。而在講基因治療時，采用問題―探究式的教學方法，教師在課堂教學中穿插啟發(fā)性問題，運用引趣、設疑、類比、聯(lián)想等方法能刺激引發(fā)學生的學習興趣與思考，也加強了師生之間的互動。例如，在講基因治療的作用時，先舉一個乙肝病毒的例子，提示例子關鍵性，提出怎么辦，讓學生在教師的啟發(fā)誘導下，主動積極獨立地思考，使學生分析問題和解決問題的能力得到較快提高。翻轉(zhuǎn)課堂是學生學習自主性和師生角色轉(zhuǎn)換的重要體現(xiàn)。在教學過程中，讓學生自由組合成學習小組，結(jié)合本組成員的興趣，自主選擇一個主題，調(diào)查研究，查閱文獻，在課堂教學期間走上講臺為大家講課，以此進一步培養(yǎng)學生的自主學習能力及表達溝通能力，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―輔導式教學方法，對于學生認知前提較好的內(nèi)容，先由學生自己看教材，總結(jié)筆記，針對普遍問題和教學大綱要求講解，然后歸納總結(jié)，使學生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結(jié)能力等方面受到實際鍛煉，掌握自學方法，讓學生自主學習。②充分利用現(xiàn)代化教學手段。生物技術(shù)系列課程內(nèi)容具有信息量大、抽象、應用性強的特點，如果使用傳統(tǒng)教學手段，學生很難深刻理解這些內(nèi)容。而使用媒體、影像資料等現(xiàn)代化教學手段，可以在有限時間內(nèi)提供給學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，學生理解比較困難，在講授的基礎上配以動畫演示，把這些要素的應用展示給大家，生動直觀形象地加深學生的理解程度。③改革實驗教學，強化學生動手能力。如科學安排實驗內(nèi)容，根據(jù)學生反饋信息，調(diào)整實驗指導方法、改革試驗考查方式，促進教學質(zhì)量的提高，著重考核學生分析解決問題的能力。在實驗安排上主要分為3個層次：基礎型實驗、設計與綜合型實驗和研究型實驗。通過基本實驗技能訓練，掌握基因工程最基本的實驗技術(shù)及操作方法；掌握常規(guī)儀器設備原理及應用，培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理和表達實驗結(jié)果的能力。通過綜合實驗培養(yǎng)學生多實驗方法手段綜合、多途徑信息獲取，以及科學分析推理的綜合實驗能力和獨立操作、解決實際問題的能力。通過設計實驗，使學生能在教師指導下正確的進行實驗設計，按自定實驗方案操作、觀察，獲得實驗數(shù)據(jù)，正確分析結(jié)論及解決實際問題。研究型實驗是將最新研究成果引入到實驗教學中。引入科研、教改成果，使實驗內(nèi)容與科研應用項目密切聯(lián)系，充分體現(xiàn)基礎與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代相結(jié)合。如綜合型實驗“大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備、轉(zhuǎn)化與篩選”中，將以前單一分散的三個實驗，按照其內(nèi)在聯(lián)系組合為綜合性實驗，不但使學生學到了感受態(tài)細胞制備方法、LB培養(yǎng)基的制備、質(zhì)粒DNA的轉(zhuǎn)化與篩選等3種基本實驗技術(shù)，更重要的是使學生在掌握基本技術(shù)的同時，培養(yǎng)學生對基本技術(shù)和方法綜合運用的能力。發(fā)酵工程實驗中帶領學生親自操作發(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)，還體驗了生產(chǎn)產(chǎn)品的樂趣。細胞工程實驗中讓學生自己取材，進行植物組織培養(yǎng)，觀察植物是如何從一個愈傷發(fā)展成為一個完整的植株，體會植物細胞全能性的概念。

三、教學改革所取得的成效

在學分制指導下，通過對生物技術(shù)系列課程的教學改革，提高了學生選課的自主性，大大激發(fā)了學生對生物技術(shù)相關課程的學習興趣。在酸奶發(fā)酵和米酒發(fā)酵實驗中，學生體會到生物技術(shù)并不是深不可測，在蛋白質(zhì)改造和基因工程藥物設計中，在顯微注射和動物克隆原理和技術(shù)的學習中，學生認識到現(xiàn)代生物技術(shù)的博大精深。在實驗課中，學生根據(jù)自己掌握的專業(yè)知識積極設計自己組內(nèi)的實驗方案，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，實驗結(jié)束后，學生們在實驗報告的結(jié)尾都寫出了自己的實驗心得，體會收獲的快樂。在教學互動環(huán)節(jié)，鼓勵學生走上講臺，講授自己所撰寫的課程論文，通過此環(huán)節(jié)的鍛煉，學生的總結(jié)及自我表達能力得到了提高。在教學過程中我們還注重學生科研能力的訓練，先后申請了如“創(chuàng)新實驗設計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”、“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”等多個國家級和校級大學生創(chuàng)新基金，實驗“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰(zhàn)杯”山東省大學生課外學術(shù)科技作品競賽并獲得三等獎。目前生物技術(shù)導論申報校級特色課程，正在建設中。近幾年的教學實踐顯示，教學改革效果良好，并符合新世紀高等教育培養(yǎng)高素質(zhì)現(xiàn)代生物技術(shù)人才的需要。

參考文獻：

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[2]戴小珍，王蘭，李紅.《生物技術(shù)導論》課程特色教學模式的探索[J].課程教育研究，2012，（10）：166.

篇10

關鍵詞：生物技術(shù)石油化工應用

中圖分類號：F406文獻標識碼： 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)酵工藝學基礎上發(fā)展起來的一門新興綜合學科，它很早就與石油關系密切。

早在20世紀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，石油微生物學興起，以石油為原料生產(chǎn)單細胞蛋白的工業(yè)化成為可能。70年代，生物分子生物學的突破，出現(xiàn)了生物催化劑固定化技術(shù)，與此同時，美國、歐洲及原蘇聯(lián)等都先后進行了微生物采油應用研究和實施。80年代，DNA重組技術(shù)和細胞融合技術(shù)的崛起，生物化學反應工程應運而生，為人們在石油化工領域開發(fā)精細化工產(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)在石油化工領域的應用更加活躍。

面對21世紀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”產(chǎn)品的生產(chǎn)，生物脫硫技術(shù)正引起人們極大的關注。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，溫和條件的合成反應將會繼續(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)在石油化工中的應用

1生物技術(shù)在石油勘探中的應用

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，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理論，地下烴類的向上滲透使地表和地球化學環(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擴增技術(shù)檢測)檢測這種變異，再經(jīng)過適當?shù)臄?shù)據(jù)處理，就可能達到預測油氣藏的目的。現(xiàn)代石油工業(yè)根據(jù)石油的生物標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志特征判斷出柴達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質(zhì)形態(tài)，其源巖應該是侏羅系的。隨著生物技術(shù)在石油勘探領域應用的拓寬與深化，生物與石油相關規(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)人員的空前關注，目前在國內(nèi)外開展的微生物采油先導性礦物試驗已初見成效。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、二氧化碳及有機溶劑等物質(zhì)進行有效的驅(qū)油。微生物采油技術(shù)與其它采油技術(shù)相比，具有適應范圍廣、工藝簡單、投資少、見效快、無污染等特點，是目前開采油藏中剩余油和利用枯竭油藏最好的廉價方法，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)展迅速的一項提高原油采收率的技術(shù)，也是二十一世紀的一項高新生物技術(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)展等四個階段?，F(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用階段。美國應用現(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，大大促進和發(fā)展了生物技術(shù)在微生物采油中的應用?，F(xiàn)代生物技術(shù)，特別是分子生物學技術(shù)的快速發(fā)展，使采油微生物研究已經(jīng)進入了分子水平。分子生物學技術(shù)的發(fā)展，對微生物采油機理的研究產(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性、地下運移能力、增殖和增采能力進行準確可靠的認證，可以對油田地層中存在的微生物群落進行詳細調(diào)查，并以此對具有微生物采油作用的菌加以利用，對有害菌進行有效防治，進而研究微生物的驅(qū)油增產(chǎn)機理，為調(diào)整各項技術(shù)工藝，優(yōu)化方案設計和把握實驗進程提供可靠依據(jù)。微生物提高原油采收率的真正成功或突破的關鍵在于“超級菌”的組建，因此，構(gòu)建目的基因，培養(yǎng)較強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)在石油化工中的應用

① 微生物氧化烴類生產(chǎn)有機酸

微生物氧化烴類生產(chǎn)有機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，前者工藝過程復雜，后者因反應中會生成加成反應而含有少量加成反應物。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行水和反應，反應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99．9％以上。

70年代，日本日東化學公司使用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。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70年代初，日本礦業(yè)生物科學研究院(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)報導l31，我國鄭州大學等單位承擔的“九五”國產(chǎn)科技攻關計劃“十二碳二元酸合成尼龍1212工業(yè)生產(chǎn)試驗研究”，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)在石油化工領域的成功應用。

②在其它石油化工方面的應用

生物技術(shù)在其它石油化工方面的應用主要有：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)展和科學技術(shù)的進步，生物技術(shù)正逐步擴大到石油和石油化工行業(yè)，以更加有效的、經(jīng)濟的生物化學過程代替?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。

參考文獻

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③ 黃永紅.宋考平.薛建華. 生物技術(shù)的發(fā)展趨勢及其在石油工業(yè)中的應用[期刊論文]-大慶