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生物技术精选(九篇)

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生物技术

第1篇:生物技术范文

关键词:生物技术;医药;食品;应用;展望;安全

中图分类号:94 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2009)02(c)-0069-02

一、医药生物技术

医药生物技术是生物技术首先取得突破,实现产业化的技术领域。在现代医药生物技术中,当前最活跃、应用最广泛的为基因工程技术和细胞工程技术,人们利用基因改造后的生物体可以制备大量的新的基因工程药物(所谓基因工程药物就是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质,然后将控制该蛋白质合成过程的基因取出来,经过一系列基因操作,最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中去,这些受体细胞包括细菌、酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞,在受体细胞不断繁殖过程中,大规模生产具有预防和治疗这些疾病的蛋白质,即基因疫苗或药物),进而生产各种导向药物,各种特异性的免疫诊断试剂、核酸检测试剂、生物芯片等。基因工程药物已经走进人们的生活,利用基因治愈更多的疾病不再是一个奢望。

1、生物技术药品的生产。基因工程药品的生产,包括干扰素、白细胞介素、红细胞生成素、血小板生成素四个药品以及基因工程。利用基因工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程对传统医药产业进行技术改造,成为现代生物技术制药产业的包括维生素c、激素类药品和抗生素的生产以及氨基酸生产等。利用现代生物技术的提取、分离、纯化等下游技术使生化制剂升级换代。其中,乙肝疫苗形成了基因工程产品体系。它是基因工程药物对人类的贡献典例之一,以下将以此为例说明基因工程药物的应用:像其他蛋白质一样,乙肝表面抗原(HBSAg)的产生也受DNA调控。利用基因剪切技术,用一种“基因剪刀”将调控HBSAg的那段DNA剪裁下来,装到一个表达载体中,再把这种表达载体转移到受体细胞内,如大肠杆菌或酵母菌等;最后再通过这些大肠杆菌或酵母菌的快速繁殖,生产出大量我们所需要的HBSAg(乙肝疫苗)。过去,乙肝疫苗的来源,主要是从HBV携带者的血液中分离出来的HBSAg,这种血液是不安全的,可能混有其他病原体[其他型的肝炎病毒,特别是艾滋病病毒(HIV)的污染。此外,血液来源也是极有限的,使乙肝疫苗的供应犹如杯水车薪,远不能满足全国的需要。基因工程疫苗解决了这一难题。而且基因工程乙肝疫苗(酵母重组)与血源乙肝疫苗可互换使用。据临床报道,基因工程乙肝疫苗(酵母重组)能够成功地加强由血源乙肝疫苗激发的免疫反应,对一个曾经接受过血源乙肝疫苗的人,完全可以换用基因工程乙肝疫苗(酵母重组)来加强免疫。临床研究表明,人体对基因工程乙肝疫苗(酵母重组)有很好的耐受性,无严重副反应出现,表明基因工程乙肝疫苗(酵母重组)是非常安全的,在我国基因工程乙肝疫苗已使用1500万人份以上,如此大规模接种,尚未出现严重副反应报道。正是基于1996年我国已有能力生产大量的基因工程乙肝疫苗,我国才有信心遏制这一威胁人类健康最严重、流行最广泛的病种。大量临床资料表明:它是一种安全有效的制品,它的抗体阳转率在95%以上,母婴阻断率在85%以上,它能降低乙肝感染率、携带率,成为控制乙肝的一种重要手段。基因工程乙肝疫苗(酵母重组)因是一个新产品,有关免疫持久性试验仍在进行之中,从所观察5年资料看,可以保护5年,是否能保护更长时间仍需实验证实。科学研究表明:基因工程乙肝疫苗(酵母重组)可刺激人体产生免疫记忆反应,因此,长期受益是可能的。2、医药生物技术的带动作用。随着现代生物技术的应用,必然引起一些产业的发展。例如,随着医疗诊断水平的提高,酶诊断试剂和免疫诊断试剂的生产必然达到更高水平;海洋药物和中药的开发应用技术也会有所改进;保健品的生产也已显出强劲的势头。3、展望。人类基因组测序工作的完成,人们期待已久的人类基因密码的破译,会使我们对人的健康与疾病起因有更深入的认识,随之而来的将是更多的新防治药物的产生和新疗法的问世,为基因工程制药产业带来新的发展契机。然而,第一张人类基因组测序工作草图尚未弄清所有人类基因的功能,一旦人的基因产物(即活性蛋白质)被表达出来,将会有几千种具有特殊疗效的现代药物诞生。我们乐观地期待着这场新药革命的来临。

二、食品生物技术

食品生物技术就是通过生物技术手段,用生物程序、生产细胞或其代谢物质来制造食品,改进传统生产过程,以提高人类生活质的科学技术。生物技术在食品工业中的应用首先是在基因工程领域,即以DNA重组技术或克隆技术为手段,实现动物、植物、微生物等的基因转移或DNA重组,以改良食品原料或食品微生物。如利用基因工程改良食品加工的原料、改良微生物的菌种性能、生产酶制剂、生产保健食品的有效成分等。其次是在细胞工程的应用,即以细胞生物学的方法,按照人们预定的设计,有计划地改造遗传物质和细胞培养技术,包括细胞融合技术及动、植物大量控制性培养技术,以生产各种保健食品的有效成分、新型食品和食品添加剂。再次是在酶工程的应用。酶是活细胞产生的具有高度催化活性和高度专一性的生物催化剂,可应用于食品生产过程中物质的转化。继淀粉水解酶的品种配套和应用开拓取得显著成效以来,纤维素酶在果汁生产、果蔬生产、速溶茶生产、酱油酿造、制酒等食品工业中应用广泛。最后是在发酵工程的应用,即采用现酵设备,使经优选的细胞或经现代技术改造的菌株进行放大培养和控制性发酵,获得工业化生产预定的食品或食品的功能成分。还有一些功能性食品如高钙奶、蜂产品、螺旋藻、鱼油、多糖、大豆异黄酮、辅酶Q10等。

作为一项极富潜力和发展空间的新兴技术,生物技术在食品工业中的发展将会呈现出以下趋势:

1、大力开发食品添加剂新品种。目前,国际上对食品添加剂品质要求是:使食品更加天然、新鲜;追求食品的低脂肪、低胆固醇、低热量;增强食品贮藏过程中品质的稳定性;不用或少用化学合成的添加剂。因此,今后要从两个方面加大开发的力度,一是用生物法代替化学合成的食品添加剂,迫切需要开发的有保鲜剂、香精香料、防腐剂、天然色素等;二是要大力开发功能性食品添加剂,如具有免疫调节、延缓衰老、抗疲劳、耐缺氧、抗辐射、调节血脂、调整肠胃功能性组分。2、发展微生物保健食品微生物食品有着悠久的历史,酱油、食醋、饮料酒、蘑菇都等属于这个领域,它们与双歧杆菌饮料、酵母片剂、乳制品等微生物医疗保健品一样,有着巨大的发展潜力。微生物生产食品有着独有的特点,繁殖过程快,在一定的设备条件下可以大规模生产;要求的营养物质简单;食用菌的投入与产出比高出其它经济作物;易于实现产业化;可采用固体培养,也可实行液体培养,还可混菌培养;得到的菌体既可研制成产品,还可提取有效成分,用途极其广泛。3、转基因生物技术为农业、医学及食品等行业的腾飞注入了新的动力,直接加快了农业新品种的培育改良、各种疾病的防治、食品营养改善和生态环境管理。转基因技术的开发可以加速农业、林业和渔业的发展,提高农作物产量,进而通过未来基因食品解决发展中国家人民的饥饿以及营养不良等问题。现时最普遍的转基因食品是大豆及玉米,占总数量的八成。加上棉花、油菜加在一起达到99%,还有番茄,如抗黄瓜花叶病毒的番茄和一种晚熟的番茄;还有也是抗黄瓜花叶病毒矮牵牛的甜椒;另外,也有一些兽用的饲料添加剂和微生物的农用产品。其中食用油是其中比较大的一块。食用油业内人士指出,目前食用油中约有80%~90%为转基因食品,这是由于目前市场上占主导地位的调和油、大豆色拉油,大部分是采用含转基因的原材料制成的。消费者要在超市里买到一瓶非转基因大豆油并不容易。因为目前的大豆色拉油、调和油其主要原料都是进口转基因大豆。由于目前市场上还没有转基因的有花生、橄榄及葵花子,因此所有花生油、橄榄油及葵花子油都属于非转基因食品。一些产品,也可能与转基因有关,如饼干、即溶饮品及冲调食品,饮料和奶制品,啤酒,婴儿食品及奶粉,膨化食品与零食,糖果、果冻和巧克力、雪糕等。

食品生物技术如同一把双刃剑,有利也有弊。转基因食品是不是有利,取决于转什么基因,或者基因转到什么食品里。因此,政府应该采取积极措施,随时公开基因食品的研究成果,以足以博取信任的方式与公众进行沟通。总之,生物技术已深入到食品工业的各个环节,对食品工业的发展发挥越来越重要的作用。随着它的不断发展,必将给人们带来更丰富,更有利于健康,更富有营养的食品,并带动食品工业发生革命性变化。展望21世纪基因食品的发展,未来生物技术不仅有助于实现食品的多样化,而且有助于生产特定的营养保健食品,进而治病健身。

作者单位:中国药科大学

作者简介:童欣(1987年-),女,汉族,广东乐昌人,中国药科大学生科院2005级生物技术本科生

参考文献:

[1]林稚兰.功能性食品的热点与走向.北京大学生命科学学院.2005.05.11

第2篇:生物技术范文

关键词:生物技术;应用;前景

1生物技术应用现状

在我们生活的各个方面都会涉及到生物技术,可见,生物技术的应用范围非常广,无论是食品加工,还是农业生产,都大量应用了生物技术。随着生物技术的不断发展,公众越来越认可生物技术。我们从生物技术的概念、应用领域和发展困境等几个方面对生物技术的发展前景进行展望。1.1生物技术的概念界定。生物技术是一种高新技术,随着生物技术的不断发展,人们对于生物技术的认可度越来越高,而且,在很多行业中,人们越来越重视生物技术的应用,因为在企业的发展过程中,生物技术为企业的发展创造了更多的机会和可能性。生物技术的应用实质就是对生命体进行加工,使生命体的价值能够充分地发挥出来。生物技术不仅仅是研究性的学科,更重要的它是一门实践性的学科。

1.2生物技术的应用领域

生物技术的应用范围非常广泛,像农业生产、食品安全等方面,都大量的应用了生物技术,从这里我们就可以看出生物技术有一个非常广泛的应用前景。生物技术应用在农业生产中,可以使农作物产量提高,而且,利用生物技术可以开发出新的品种,使农业技术更上一层楼,使资源得到充分的利用。在食品行业中应用生物技术,可以解决食品的保鲜问题。在医疗卫生方面应用生物技术,可以开发出新的药材,治疗更多的疾病,为医学带来新的发展空间。生物技术应用在环保方面,可以合理地分配和利用资源,减少我们生活中的污染。

1.3生物技术应用困境

确实,生物技术的发展为我们的生活带来了很多的改善,然而,在生物技术的发展过程中却并不是一帆风顺的,需要跨越千难万险。发展生物技术确实为我们的生活带来了很多的方便,与此同时,它也给我们增加了风险因素。公众是否信赖生物技术的发展,主要依据就是这项技术在未来的发展过程中拥有多大的空间。所以,我们必须建立生物技术发展风险评估制度,以便让人们在应用生物技术的时候获得最大的利益,造成最小的风险。

2生物技术的发展前景

生物技术具有非常广泛的发展前景,如果想要使生物技术具有更加广阔的发展空间,我们就必须不断创新技术,发展机制,寻找更多的产业合作等。

2.1生物技术的技术研发和创新

生物技术的发展潜能非常大,特别是在技术创新和技术研发方面具有非常大的潜能。我们发展生物技术的前提就是人们的基本生活,生物技术的发展就是为了更好地解决人们在生活中遇到的各种问题,满足人们更多的需求。无论哪个国家,发展生物技术都是具有自己的民族特色的,所以,在面对生物技术的技术研发和创新的问题时,我们就要立足于我国的基本国情,清楚地了解我们国家的需求。除此之外,还要积极地吸收和借鉴国外的先进的科学技术,注重培养人才,开展经验交流会。在面对创新的问题上,我们必须要有自己的立场和原则,按部就班地实行我们的计划,这是一个长期的发展过程,不是一蹴而就的事情,所以要按照规律踏踏实实地实现生物技术的技术创新。

2.2生物技术的评估机制的完善

生物技术的评估机制包括很多方面,像把握市场的发展动向,分析生物技术的应用前景,调查社会对于生物技术的认可度。在建立和逐渐完善评估机制的过程中,不仅需要企业的参与,还需要政府的参与。首先,政府应该提供资金的支持和援助,其次,不断完善法律制度,可以有法可依,对生物技术的发展做出整体的规划,促进生物技术健康有序地发展,使企业获得最大的利益。再次,市场的感知能力要提升,应该深刻认识到生物技术为我们带来的风险和带给我们的经济利益。发展生物技术是具有一定的风险的。如果我们为生物技术的发展投入了大量的人力、物力、财力,最后却造成非常大的风险,那么公众对于生物技术的认可度就会大大降低。因此,我们必须完善生物技术风险评估制度,促进生物技术不断向前发展。

2.3生物技术实现产业合作

第3篇:生物技术范文

关键词:新课程 高中生物教师 角色转变 方式改革 开发 建设

新课程改革要求教师的教与学生的学的方式应发生前所未有的变化,即教师的角色地位与以往相比,应赋予更新的含义,有较大的改变。生物教师角色也在新课程改革中面临全新挑战。新课程的生物教学要“面向全体学生,提高生物科学素养,倡导探究性学习”。强调师生交往,构建互动的师生关系和教学关系,充分考虑学生个体间的差异,在保证学生共同发展的基础上,注意发展学生的个性和特长。新课程对我们中学生物教师的课堂教学工作提出了更高层次的要求,传统教学过程中灌输式的教学模式已不再适应,学习不再是由教师把知识简单地传递给学生,而是由学生主动建构知识的过程。教师应成为学生学习的指导者、促进者、各种能力和积极个性的培养者,把教学的重心放在如何促进学生“学”上。新课标倡导探究性学习的新理念使学生充分发挥主观能动性。这样,作为教师,我们就要找准自己在教学活动中的角色定位,我觉得应该从以下几个方面入手:

1、转换角色,改革方式

提高学生科学素养的新理念使单纯的传授知识型转向提高素养教育型。传统的教学,往往把学生当成一个被动接受知识的容器。学生所学的知识是死知识,学生掌握的技能是没有创新的技能。“满堂灌”、“一言堂”的授课方式必须摒弃,教师的课堂教学地位不再是主角。学生是学习的主角,学生是教学的主体。生物学科是一个实验科学,这就要求在学科教学中,创设各种问题情景,引导学生自主、探究、合作式的进行学习。在教学过程中,不要忽视学生创造性地学习,不要限制学生思维的发展,不要忽视学生在学习过程中的闪光点。高中生物的教学中有很多设计实验的题目,教师不要包办,要让学生大胆去设计,大胆开拓自己的思维。教师可以组织学生对每位学生的设计思路进行“提出问题”、“作出假设”、“制定计划”、“实施计划”、“得出结论”、“表达、交流”等基本过程,教师在整个的学习过程中,是一个指导者,是一个辅导者。

2、交给钥匙,指引途径

现代科学发展迅速,获取知识信息的渠道也多样化了,教师要指导学生学习获取自己需要的知识,掌握获取知识的方法以及学会如何根据认识的需要处理各种信息。教材不是唯一的课程资源,凡有利于课程实施,有利于达到课程标准的一切,都可以作为课程资源,包括课内、课外。教师应该教给学生寻找、搜集和利用资料的方法和途径,让学生参与到课程资源的搜集和开发中来,让学生在学习生物学知识的同时,学会如何获取知识的本领。

3、授之以法,培养能力

生物学跟生活的联系是相当紧密的,教师要密切联系实际生活,积极开展探究性学习活动,让学生通过类似于科学家科学探究活动的方式获取科学知识,例如,组织学生开展“探究影响酶活性的因素”等实验,让学生逐步理解科学探究的过程,学会科学探究的方法和技能。

另外,教师要结合不同的教学内容给予不同的学法指导,例如在学习选修教材“动物细胞工程”这一部分,我就建议采用对比教学的方法,把“动物细胞培养”和“植物的组织培养”的异同进行列表比较;把“单克隆抗体的制备”和“植物体细胞杂交”的异同也进行列表比较,这样一来,教学过程变得非常的清晰,学生获得知识也很容易。随着这钟对比学习在教学过程中的不断运用,无形当中学生也就参透了一中方法,在以后的学习中也就学会了这种方法了。

4、促使转变学习方式,培养健康人格

传统学习方式过分强调接受和掌握,忽视发现和探究,学生的学习成了被动接受、记忆的过程,抑制了学生的思维和智力的发展。转变学习方式就是要转变这种状态,把学习过程之中的发现、探究、研究等认识活动凸显出来,使学习过程更多地成为学生发现问题、提出问题、分析问题及解决问题的过程。所以,在生物教学中,教师要积极创造条件,开展探究性学习,多给学生提供一些实验和实践的机会,培养学生探究的精神和乐于动手、勤于实践的习惯。在此过程中,教师扮演着一个参与者和指导者的角色,引导学生观察和发现、质疑和验证、讨论和交流,鼓励和赞赏他们独特的发现和富有个性的表达。

我们不仅要在学生获取生物学知识和技能上提供指导,而且要引导学生沿着正确的方向成长,并且不断地在他们的道路上设置路标,引导他们不断地向更高的目标前进。教师要成为学生健康人格养成的引路人。在教学过程中应该用欣赏的眼光去看待学生,要提倡鼓励教学。对于学有困难的学生,教师应该给予更多的关爱,适当巧妙地夸大学生的优点和长处,进而增强和激发其自信心和责任感,并在学习上努力克服困难,不断发展进步。

第4篇:生物技术范文

姓名:-国籍:中国个人照片

目前所在地:广州民族:汉族

户口所在地:阳江身材:170 cm kg

婚姻状况:未婚年龄:24 岁

培训认证: 诚信徽章:

求职意向及工作经历

人才类型:普通求职

应聘职位:市场销售/营销类:培训生类 经营/管理类 客户服务类

工作年限:1职称:初级

求职类型:全职可到职-随时

月薪要求:XX--3500希望工作地区:广东省 广东省 广东省

个人工作经历:XX年2月 - XX年12月 | 广州和珍味业食品有限公司| 生产部副主管 | 公司搬迁出广州

工作职责和业绩:

1.协助经理对全厂的生产进行跟踪与管理。

2.巡查全厂的生产过程,及时发现和预防生产安全隐患。

3.出色的起草,执行各种生产作业指导文件,加强厂规执行力度。

4.更好的执行ISO9001国际质量管理体系。

5.很好地完成各种检验与监督机构提出的整改任务。

6.引导和激励员工更好的完成任务。

工作表现优秀,3个月提升为生产部副主管。

教育背景

毕业院校:汕头大学

最高学历:本科毕业-XX-07-01

所学专业一:生物技术所学专业二:

受教育培训经历:XX年9月至XX年7月 汕头大学 生物技术 学士学位

在校情况:

奖学金及其他奖励:

XX-XX学年度三等奖学金,三好学生。

XX-XX学年度二等奖学金,三好学生。

XX-XX学年度三等奖学金,三好学生。

XX年生物系趣味运动会“二人三足”冠军。

XX年青年志愿者协会“青春玫瑰长跑”活动冠军。

XX年“节约在汕大”海报,漫画,摄影征集比赛三等奖。

XX年代表学院参加校院际杯乒乓球赛获团体第三。

校内校外活动:

XX-XX年任图书馆学生助理和理工书厅组长。

XX-XX学年任理学院第九届文娱部副部长。

XX-XX学年参加理学院迎新工作。

XX年9月成立校内3.15体育用品销售工作室,销售体育用品。

XX年8月湖北科田药业有限公司广州办事处“功夫王”药膏促销工作。

语言能力

外语:英语一般

国语水平:优秀粤语水平:优秀

第5篇:生物技术范文

关键词:生物技术;创新;应用;发展

中图分类号:FQ81文献标识码:A

一、生物技术的基本特征

生物技术也称生物工程,它是在分子生物学基础上建立的、为创建新的生物类型或新生物机能的实用技术,是现代生物科学和工程技术相结合的产物。具体而言,生物工程技术包括转基因植物、动物生物技术、农作物的分子育种技术、纳米生物技术、重要疾病的生物治疗等;基因操作技术包括人类功能基因组研究、重要动植物功能基因组研究等;生物信息技术包括生物信息的获取与开发、加工与利用,以及结构基因组和蛋白质组学研究、药物筛选、小分子药物设计等;创新药物和产业化开发上,将重点建立完善的药物筛选体系、研制重要药物品种、实验室建设、药物制剂技术等。生物技术有五个方面的特征:

1、大科学工程研究方式的出现。20世纪八十年代中期开始的基因组的研究,使得生物技术的研究从作坊式转而进入了大科学的运作方式。基因组研究以人类基因组为代表,其研究对象是一个非常复杂的系统,要在整体上破译遗传信息,不可能用以前零敲碎打的方式,而是采用了其他学科的一些运作方式,包括大规模、高通量、信息化的工业运作方式。由于人类基因组计划对产业的巨大带动作用,引起实业界浓厚的投资兴趣,投资量逐年递增。

2、精细分析和广阔综合的统一。生物技术在分子、细胞、组织、器官、整体乃至群体的多层次、全方位研究,以及生物技术与数学、物理学、化学、信息科学的前所未有的整合,使得很多生命系统复杂问题的解决出现了可能。

3、科学进步和技术革命互为因果。生物技术的每一次突破,都与技术革命相关,科学与技术之间的界限也是越来越模糊了。

4、基础与应用的结合。生物技术与医学、农学有着不可分割的联系,是这些应用学科的基础,也能从应用学科中获取基础研究的源头活水。很多重大社会需求的问题会构成揭示自然规律的一些重大科学工程的出发点,如对艾滋病、肿瘤、人口控制、抗病虫植物等方面的研究。

5、产业化的速度大大加快。各种生物技术的发展,使得生物技术基础研究到实现产业化的距离较之以往大大缩短。

二、生物技术的创新前景

世界生物技术在21世纪的发展取决于技术平台的宽度和高度,预计未来将形成几个新的生物技术平台,这些平台的建立,将使生物技术的发展令人难以预测。

生物技术已有三个平台,即DNA重组、细胞培养和DNA芯片,已经取得了相当成果,培育出了新的生物技术产业。预计在本世纪还会形成几个新的平台。

1、基因组平台。目前已有数十种微生物和4种模式生物的基因组全序列已进入数据库,人类基因全序列草图也刚完成,这意味着有数十万计的基因及其编码的蛋白质可供基因工程和蛋白质工程的操作,从而大大扩展了生物技术的产业范围。

2、生物芯片平台。它是分子生物学与化学和物理领域的多种高新技术的交叉和融合。从DNA芯片延伸到含各种生物大分子的硅片最终将与纳米技术相结合,使离体操作的芯片发展成为可在活体内执行某种功能的组件。

3、细胞生物学平台。它是克隆动物和克隆组织器官的基础。

4、生物信息学平台。目前,生物信息学已经广泛用于基因组和蛋白质组的研究,但是随着大多数基因和蛋白质功能的阐明,将会出现一个新的发展前景,这就是在计算机上模拟细胞内和机体内的生化代谢过程,甚至模拟进化的历程,这将使生物学真正进入理论生物学的新时期。

5、神经科学平台。目前,国际上正在酝酿开发神经生物学的大计划。人类的高级神经活动如感觉、认知和思维终将在分子水平和细胞水平上被解析。除了可以预计的上述5个平台外,还会有新的平台出现,生物技术的发展前景是难以估量的。

三、生物技术的应用

生物技术作为21世纪高新技术的核心,对人类解决面临的食物、资源、健康、环境等重大问题将发挥越来越大的作用。大力发展生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。近十几年是世界生物技术迅速发展时期,无论在基础研究方面还是在应用开发方面,都取得了令人瞩目的成就,生物技术的研究成果越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发及环境保护等多个领域。生物技术将是21世纪的主导技术之一,甚至可能引发一次新的工业革命,对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。

1、农业生物技术。近几年来,国际农业生物技术发展之快,对农业产业结构的改善和产量增加的作用之大,已引起世界各国政府和科学家的高度重视。农业生物技术领域中研究最活跃的是应用转基因技术,将目的基因导入动植物体内,对家畜、家禽及农作物进行品种改良,从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种,达到充分提高资源利用效率、降低生产成本的目的。

2、海洋生物技术。海洋生物学与生物技术相结合,产生了海洋生物技术这一新的领域。海洋生物技术作为加速开发利用海洋生物资源、改良海洋生物品种、提高海产养殖业产量和质量、获取有特殊药用和保健价值的生物活性物质的新途径,越来越受到人们的重视,许多国家已将海洋生物技术作为21世纪发展战略的重要组成部分。

3、轻工、食品生物技术。轻工、食品行业是生物技术应用的重要领域之一,主要体现在以下三个方面:一是利用生物技术进行农副原料加工直接制成商品,如发酵制品、酿造等产品;二是以生物技术产品为基础,进行二次开发形成的新产业,如低聚糖加酶洗涤剂、高果糖浆等;三是以生物技术为手段对传统工艺进行改造,从而降低消耗、提高产品质量。

4、医药生物技术。医药生物技术是生物技术研究开发的热点,近十多年来一些发达国家投放大量的人财物力研究和开发医药领域的生物技术,已取得新的进展,其中基因治疗技术和新型生物药剂方面的开发应用最为广泛。

5、其他生物技术。随着世界生物技术的迅速发展,生物技术除广泛应用于农业、海洋、食品、医药等领域外,在其他诸如环境保护、石油化工等领域也开展了大量的研究工作。

四、生物技术产业发展趋势

生物技术的发展培育了一个完全崭新的、大有前途的产业领域。生物技术投资包括公共投资和私人投资。生物技术诱发生产力的提高是公共和私人部门投资于生物技术领域的主要动因。基因组产业将成为21世纪的朝阳产业,它的巨大经济效益吸引着投资商和企业向这一领域汇集。

从20世纪七八十年代开始,生物技术逐渐在整个自然科学的发展中占据了“龙头”地位。例如,20世纪末,美国的博士学位获得者中51%从事生物技术研究;在全球500强大公司的前50位中,生物制药企业有13家,其资本利润率接近20%,远高于信息产业。可见,生物技术对社会、经济的影响是非常重要的。

美国是现代生物技术发展较早的国家,生物技术产业已具有一定的规模,无论是在研究水平和投资强度、还是在产业规模和市场份额上,美国均领先于世界。美国拥有世界上约一半的生物技术公司和一半的生物技术专利;美国生物技术产品的销售额占全球生物技术产品市场的90%以上。

目前,60%以上的生物技术成果用于医药工业,用来开发特色新药或改良传统医药,由此引发了医药工业的重大变革。众所周知,医药业是一项高技术产业,生物医药则如皇冠上的宝石,耀眼夺目却有些可望而不可即。其原因是:它需要资金、技术大规模地投入。于是,一种能汇聚市场上一切偏好风险的投资者的资金,并将之投入到需要融资的企业中去的新型投资方式――风险投资就应运而生。

生物技术是21世纪最具发展前景的高科技产业。我国在部分领域,如人类基因组研究及疾病相关基因研究、植物基因图谱、转基因动物、基因芯片、干细胞研究有明显进展,取得了较好的成绩。据有关部门预测,未来几年中国生物技术产业的年均增长率不低于25%。虽然中国生物科技领域起步较晚,整体水平落后,但中国生物技术产业蕴含着巨大的发展潜力和美好的前景,它必将成为中国高技术产业中最具活力的成长点之一,并跻身于国际先进生物技术的前列。

(作者单位:1,2.武汉科技大学中南分校生命科学学院;3.武汉江夏区第一中学)

参考文献:

[1]陈竺.“新世纪之初的生命科学和生物技术”,中国科学院网,2001.11.

[2]“The Biotech Century”by Jeremy Rifkin,Penguin Putnam,Inc.Marc-h.1999.

[3]钢都.“生物技术产业:本世纪的亮点”,中国经济信息,2001.1.

[4]“The Biotech Investor's Bible”by George Wolff,Wiley,John&Sons,Incorporated,June 2001.

[5]“The Coming Biotech Age:The Business of Bio-Materials”,Richard W. Oliver,McGraw-Hill Professional,November 1999.

[6]李建华.“现代生物产业发展模式初探”,经济管理,2000.11.

[7]周彦兵.“现代生物技术的应用与展望”,生物学通报,2001.4.

[8]马述忠,黄祖辉.“关于生物技术产业发展的若干思考”,中国软科学,2001.8.

第6篇:生物技术范文

将现代生物技术巧妙的运用于纺织纤维的开发方面,不仅能有效的改进现有纺织原料存在的不足,还可根据需要开发出适合纺织生产的新型纺织纤维,为纺织原料的研发开辟新的途径。

1.1天然彩色棉纤维

天然彩色棉纤维是美国科学家利用基因改性技术开发出的一种新型棉花品种,其开发的原理是将彩色基因移植到白棉DNA中进而获得具有天然色彩的彩棉纤维,我国也已经成功的培育出多种彩棉品种,并在新疆、河南等省区有大面积种植。目前已有棕色、绿色两种性能稳定、可纺性强的彩棉纤维投入到纺织生产中,并利用这两种纤维开发出了品种丰富的彩棉系列产品,其中包括彩棉纯纺纱、彩棉与其它纤维混纺纱、彩棉机织物、针织物、服装、高档内衣、床上用品等。。彩棉产品因具有天然色泽,可省去染色、印花等工序,减少了污水的排放和能源的消耗,产品也不会残留偶氮染料等有害物质,因而被普遍认为是理想的生态纺织品,另外彩棉系列产品也是纺织业冲破“绿色壁垒”、提高出口创汇的重要产品之一。基于彩棉纤维与生俱来的生态环保特性,其产品一问世便受到了消费者的普遍青睐。

1.2抗虫棉

棉的生长极易受到虫害尤其是棉铃虫的侵袭。通常的做法是施农药,而农药会对环境及棉本身造成危害。现在已找到了一种有毒基因,将这种基因转入棉体内,培植出的棉具有抵抗棉铃虫的能力。中国农科院等单位将苏芸金杆菌的毒蛋白基因转入棉细胞内,培育出了十多个抗虫棉品种,这种棉能产生一种对抗鳞翅目昆虫的毒素,抗棉铃虫能力达80%以上。此外,转基因抗蚜虫棉,转基因抗虫又抗病棉也相继培育成功,已在我国实验推广。

1.3其它新型棉纤维

利用现代生物技术的基因工程技术可向棉纤维中引入其它成分,形成天然多成分棉,改善棉纤维的性能。如生产在棉纤维中腔内具有可生物降解的聚酯内芯,生产天然的涤棉混合纤维;引入动物纤维蛋白,从而形成含动物纤维的天然多成分棉,对改善棉纤维自身的不足,提高棉纤维的性能有很大贡献;从大肠杆菌中分离出一种对草甘膦有抗性的基因,转入棉体内所获得的转基因棉表现出了足够的抗草甘膦性能。

1.4蜘蛛丝

蜘蛛丝因具有超高强力是开发高强织物的理想原料,但如何获得大量的蜘蛛丝来满足纺织生产的需要成为产品开发过程的难题,利用现代生物技术这一难题便可得到解决。加拿大Nexia公司将从蜘蛛丝蛋白中分离出的有关基因转入奶牛和山羊的乳腺细胞中,而后从其分泌的乳液中获得经过重组的蜘蛛丝蛋白,并从中提取到了与蜘蛛丝性能相似的丝蛋白纤维。另外可利用现代生物技术的微生物发酵技术从蜘蛛丝蛋白中分离出有关基因,人工重组到可以用发酵法大量生产蛋白质的诸如大肠杆菌或酵母菌等这一类微生物体内,在其细胞中产生蜘蛛丝蛋白。由于这类微生物的繁殖速度极快,可廉价的大批量生产,故称为“微生物加工厂”。利用生物技术将蜘蛛的基因引入桑蚕体内,可使桑蚕吐出具有蜘蛛丝性能的丝蛋白。因为人类有丰富的养蚕经验,可以大规模饲养,又因桑蚕生长快,合成蛋白质效率高,可为人类生产许多宝贵的天然丝。

1.5改性羊毛

随着DNA分析技术及DN段分离技术的进步,已有可能从遗传学的角度对绵羊作出全面鉴定,鉴别出优秀绵羊,从而更加科学准确的选择良种绵羊,以便大批繁殖。研究人员将能控制羊毛细度的基因转入绵羊体内,从而获得又细又长又软的羊毛,直径只有3—4微米,为生产高档轻薄型毛织物提供原料,这正符合当今毛纺织品向轻薄型发展的世界潮流。另外人们正在寻找一种合适的彩色基因导入绵羊体内,培育出具有天然色彩的彩色羊。

1.6具有生物特性的纺织纤维

1.6.1抗微生物技术在纺织品中的应用

美国MICROBAN公司已将抗微生物技术应用于纤维中,把抗微生物渗透到聚合物结构的分子间隙中去,抗微生物形成的膜与表面涂层不同,它耐洗,可制成医疗保健和家庭护理用品。

1.6.2甲壳质和壳聚糖在纺织上的应用

甲壳质广泛存在于虾、蟹等水产品和昆虫、蜘蛛等节肢动物的外壳中,也存在于菌类、藻类的细胞壁中,壳聚糖是甲壳质在浓碱溶液中脱去乙酰基的衍生物形式,将其溶于适当的溶剂中可制得甲壳素纤维。这种纤维有生物可降解性和生物活性,从而具有良好的吸附性、粘结性、抗菌性和治伤性能,所以适合制造特殊的医用功能纤维产品。

1.6.3Lyocell纤维

Lyocell纤维是一种不经化学反应生产的纤维素纤维,可生物降解的具有生态环保意义的“绿色纤维”,被誉为21世纪“绿色纤维”,它具有其它纤维所没有的特殊风格和性能,可以开发高附加值的产品。

1.6.4聚乳酸纤维

聚乳酸纤维是利用可再生的玉米、小麦等淀粉原料经发酵转化成乳酸,经聚合达到纺丝级,纺丝而制成,这种纤维在微生物的作用下可生物降解,有利于生态平衡。用聚乳酸纤维制成的面料,触摸时有舒适的肌肤接触感和手感,还具有真丝般的光泽。

2.生物技术在苎麻纤维脱胶上的应用

苎麻纤维属于韧皮纤维,其表面的韧皮组织必须在纺纱前去除,称为脱胶。传统的脱胶方法是用强酸或强碱在高温条件下进行,这种方法虽然脱胶效果理想,但存在成本高、污染严重、耗能高、纤维损伤严重等缺点,因此近年来发展的用生物酶对苎麻进行脱胶备受相关人士的关注。生物酶是一种生物催化剂,是由生物体产生的具有催化作用的一类蛋白质,容易生物降解,对环境无害。用生物酶对苎麻纤维进行脱胶具有麻纤维强力损失小,纤维光洁柔软,成纱性能好,且生产效率高,能耗小等优点,酶法脱胶具有非常好的发展前景。

3.生物技术在织物整理中的应用

随着人类环境保护和安全健康意识的不断提高,纺织品印染加工对环境的污染及纺织服装残留的各种有害物质对人类健康的影响越来越引起世界各国的关注,利用生物酶对织物进行整理是一种符合环保要求的整理方法。

3.1生物酶退浆

织物用生物酶退浆用的是淀粉酶,它对淀粉类浆料具有很强的分解作用,退浆效果较好,与传统碱退浆工艺相比,淀粉酶退浆工艺具有很多的优越性。首先,用淀粉酶对织物进行退浆时,可以在毫不损伤纤维的情况下去除淀粉浆料,不会造成织物强力的损失。其次,淀粉酶反应条件温和,环境pH值接近中性,所需反应温度较低,反应时间短,实践证明,相同温度下,用碱分解淀粉达到退浆的要求,一般需要1-2h,而用淀粉酶退浆只需要30-60min即可。此外,淀粉酶作为一种生物蛋白质对环境友好,无任何毒性,淀粉酶可回收再使用,退浆产生的废水可生物降解,解决了退浆废液对环境的污染问题。

3.2生物酶精练

生物酶精练用于纤维素类纤维,精练酶一般为复合酶,对纤维的各种共生物起分解作用,主要组分为纤维素酶、果胶酶和蛋白酶。基于生物酶的专一性的特点,一种生物酶只对一种或一类特定物质具有分解作用,所以酶精练对织物的损伤小,并且精练后织物表面光洁,手感柔软,有利于提高产品的附加值。

3.3纤维素酶风格整理

用纤维素酶对织物进行整理可得到特殊的效果。(1)减量用纤维素酶对织物进行减量处理,使织物具有丝绸感。该技术已用于高支精细织物生化洗涤加工和人造纤维优化风格加工。(2)柔软用酶加工能使织物具有较好的柔软手感,这种柔软性不同于一般柔软剂加工。一是无柔软剂等化学品的毒害性,对人体安全,加工时也无环境污染,有利于生态;二是穿着过程中,经不断洗涤可长期保持这种柔软特性。(3)去除茸毛棉织物由纤维素酶处理后,随着处理时间的增加,茸毛可以大量去除,从而改善织物光泽,染色后色光更鲜艳。(4)牛仔服的“生物洗”牛仔服在制作过程中有一道石磨的工序,用浮石和成衣放在一起振动磨洗去除部分颜色,达到仿旧的风格。用酶洗工艺可减少石磨时浮石用量,保护机器不受损伤,避免浮石尘屑,减少环境污染。酶洗工艺利用纤维素酶对织物表面上产生可控制的刻蚀,并借助水洗机的揉搓和摩擦作用的协同效果,使染料脱落,茸毛去除,从而得到不均匀的褪色效果。酶洗不会引起织物强力的过度损伤,并具有独特艳丽的表面和柔软的手感。若将不同的纤维素酶加以多种组合,并采用不同的工艺,则可产生数百种的外观效果。

3.4蛋白质纤维的酶处理

对于蛋白质纤维的酶处理主要集中在羊毛和丝绸上。羊毛酶处理主要用于防毡缩、柔软丝光处理和降低染色温度等,是羊毛制品高档化、高附加值有效途径之一。另外酶处理可明显地减少污水中AOX的含量。目前我国桑蚕丝的精练方法主要有皂碱法、酶解结合皂碱法和酶解结合洗涤剂法三种。酶解结合皂碱或洗涤剂法对丝绸织物进行精练后织物上茸毛少、手感柔软,采用该类工艺可节能节汽、减少污染,也是丝绸精练发展的一个方向。

第7篇:生物技术范文

我国生物技术专利保护主要体现在以下几个方面(1)保护动植物品种,根据专利法当中的规定可以得出,不论是针对传统生物学的培育方式还是其他类型的饲养动植物新品种等,或者是直接通过现代化的杂交及基因工程来直接获得的植物新品种,都不可授予其专利。(2)遗传物质及微生物菌种,这种生物技术是可以授予相应的专利,同时也可严格按照当代生物学的分类方式来证明微生物菌种既不属于植物,同时也不属于动物方面的品种。而且在专利法也明确规定,微生物菌种可以授予其相应的专利,并以此来促使其获得相应的专利法保护。(3)生物制品,这主要是指一些微生物或者是微生物的代谢成分,动物或者人的血液加工而成,主要用于预防、治疗以及诊断相应的传染病或其他的疾病的免疫制剂。专利法就针对这些生物制品明确指出可以获得专利权的保护。

2我国生物技术专利保护当中存在的问题

2.1法律存在矛盾冲突,不够系统规范

很多西方发达国家都对生物技术的保护制定了专门的法律规定,但是在我国仍然没有一部较为完善的生物技术知识产权保护方面的规定,所以在整个法律规定当中就很容易出现重复性的矛盾冲突和各种不确定性的因素等。而且这其中多数规定都是通过国务院部门的规章条例形式来出现的,所以在法律效力方面存在一定的限制。在其真正的效力位阶上仍然低于法律的效力,所以就很不利于国家生物遗传的资源保护。这对于我国这样的农业大国来说在植物品种权方面就必须要给予其充分的重视,所以就必须要制定一套完善的、系统化的法律制度。

2.2法律空白,立法不够严谨

由于我国在专利法方面的基础较为薄弱,因此通常都是借鉴西方发达国家的法律经验来进行,所以这就很容易出现一种脱离我国国情,照搬照抄他国的情况。这就很容易导致我国农业科技的发展处于一种停滞的状态,从而直接导致科研人员出现严重流失的情况。而且在人力资源增长的速度也变得越来越快,结果最终导致农业科技方面的人力资源在我国全国的科技资源方面的比重开始急剧下降,这主要都是由于立法不严谨所导致的。不但在这种立法上面不严谨,同时在很多新技术方面也存在较多的法律空白。

2.3法律条文可操作性低

我国大多数的法律效力都是体系在成文法当中,而且在真正借鉴西方国家经验的过程中,也都只是引进了相应的原则性的规定,并没有在这个基础上做出相似的规定,因此在法律真正的适用过程当中,其只是相对引进了相应的原则性的规定,并没有做出一些比较具体化的规定,因此就有大多数的规定明显缺乏相应的可操作性。而且在我国也没有做出一些细化的规定,比如在公共秩序和道德之间的条款,这些都在实践当中难以把握,严重缺乏相应的可操作性。

3改进生物技术专利保护的对策

3.1完善专利权条件

针对生物技术专利保护方面的问题,就必须要严格的根据生物技术的科研发展水平来采取相应的对策。这就要求其必须要具有以下几种特性(1)新颖性,这主要也是针对生物技术的发明创造当中所具有的新颖性进行有效的审查,并以此来制定新颖性的审查标准。对于物质之间的组合主要也是为了能够区别其和天然物质之间的特性,并促使其具备新颖性。(2)创造性,这主要是将最新技术和目前已有的技术来进行对比分析,并以此来发现和找出其中的实质特点以及显著的进步等。(3)实用性,在我国专利法当中明确规定,衡量一项技术的实用性主要是找出此项发明的实用性,并以此来判断其是否能够真正进行制造和使用,并能够通过此来产生相应的积极性效果。

3.2拓展生物技术专利保护范围由于我国的专利法的发展经历了多年的发展历程,因此同时囊括了多个范围的专利性保护,比如在微生物方法及产品获得相应的专利权就充分的说明其大大的拓展了专利所保护的范

围,这种形式相对于发达国家来说明显处于一种首慢半拍的状态。而且通过国际专利制度发展史也直接表明,在某一个技术领域当中,专利技术越完善,那么其在这个技术领域当中就具有的绝对的专利控制权也能够因此促进相应的领域产业迅速发展,所以就需要拓展生物技术专利保护范围。

3.3构建生物技术专利保护机制

这就必须要给予科研机构相应的创新性的动力和目标,并以此来杜绝其科研和生产之间出现严重脱节的情况。而且在改革开放之后,市场经济的发展体制开始改变,在生物技术方面就更应该构建相应的生物技术专利保护机制,这样才能真正促进知识经济的发展,从而有效的提升生物技术专利的分配效率,最终促进生物技术产业化的发展进程。

4结语

第8篇:生物技术范文

现代生物技术亦即生物工程,是以生命科学为基础,利用生物(或其组织、细胞等)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合,加工生产产品或提供服务的综合性技术,它是以DNA 分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称.它虽诞生于20 世纪70 年代初,起步较晚,但其发展迅猛,且潜力巨大。为解决人类生存与发展所面临的粮食、健康、环境和能源等一系列重大问题开辟了广阔的前景,因而倍受各国政府和企业界的欢迎,并将其与信息、新材料和新能源技术并列为影响国计民生的四大科学技术支柱,是21 世纪高新技术产业的先导。

现代生物技术是一把双刃剑,以基因工程为代表的现代生物技术的迅速崛起,在给人类解决环境与发展的矛盾带来新希望的同时,不仅对人类赖以生存的自然环境产生了巨大的威胁,且迅速渗透到政治、经济等各个领域,给国家或地区生态安全造成灾难性的影响。特别是在对其危害性认识不足或被人类滥用时,其潜在危险更难以预料,因而倍受世界的关注与忧虑。

一、现代生物技术及其在环境中的应用和发展

以现代生物技术手段治理环境,保护环境,就是利用生物过程处理物质包括废弃物在内的有毒有害物质。现代生物技术对于解决土壤以及水污染和处理垃圾等环保问题是一种经济效益和环境效益俱佳的有效手段之一。

与传统方法比较,生物技术治理方法具有许多优点。一是生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化。二是生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,设备简单,成本低廉,效果好,过程稳定,操作简便等优点。三是利用发酵工程技术处理污染物质的最终转化产物大都是无毒无害的稳定的物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移,因此生物技术又是一种消除污染的既安全又彻底的手段。生物技术作为一种高新技术,自从上个世纪80 年代以来,便受到世界各国以及各大民间机构的高度重视,发展十分迅速,广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理、有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

1.生物技术在环境监测的应用

1.1 生物传感器和生物芯片

生物感传器和生物芯片是利用固定在载玻片、硅片、塑料片、尼龙膜等载体上的生物大分子(如DNA等)的分子杂交原理制成的辨认元件来监测目标的。通过检测信号系统将生物分子辨认过程中的物理或化学变化现象转化成生物电信号,再通过电子信号放大并由计算机软件处理,可以得到与生物转感器和生物芯片相对应的环境物质的监测结果。近年来,利用生物传感器(biosensors)监测环境中的污染物,特别是现场监测,日益为人们所青睐。生物传感器由分子识别单元(敏感材料)和转换部分(换能器)构成,以分子识别部分去识别被测目标。根据敏感材料的不同相应地分为酶传感器、微生物传感器、细胞传感器和免疫传感器。由生物传感器与生物芯片构成的检测系统具有特异性、选择性、高灵敏度和速度快的特点。目前,生物传感器已达到商业化应用水平的有BOD生物传感器、氨生物传感器、亚硝酸盐生物传感器、乙醇生物传感器和甲烷生物传感器等。使用生物传感器具有成本低、易制作、使用方便、测定快、省时等优点,在环境监测应用中有着诱人的前景。

1.2 单细胞凝胶电泳

单细胞凝胶电泳是在细胞水平上检测核酸损伤的方法,比经典的染色体畸变实验、微核实验、姊妹染色体交换实验更灵敏。单细胞凝胶电泳是埋在琼脂糖凝胶中的细胞在中性或碱性条件下裂解与解旋后,带负电的核酸片断在电场中向阳极移动,在荧光下可观察到受损伤的核酸便形成形似夜空中的彗星图像。该实验对检测低浓度遗传毒物具有很高的灵敏性,被广泛应用于环境监测。

1.3 DNA分析技术

目前在一些环境污染源分析中,采用辨认微生物DNA分子结构的方式,取代以往采用生物染色或是原子示踪技术,分析和辨认污染源的构成和污染物的来源。如利用特定菌种 +,- 序列设计特定性的核酸荧光探针,分析环境中存在的特异性污染物. DNA分析方法常在多种环境污染物联合作用分析中得到应用,用来判断环境中污染物的种群和数量(浓度)、来源。

通过制备特定菌种DNA 序列的特定的核酸荧光探针来检测环境中的特异性污染物质,以此分析和辨认污染源的构成和污染物的来源。

1.4 生物免疫检验

生物免疫检验是利用特定的生物的抗原或抗体的反应,检验分析环境物质的生物毒性。通过生物抗原体在环境中的特种变异来监测环境物质对环境的毒性影响和预测等,并建立防治的一般性方法;利用免疫分析的效感性、特异性、快速及应用的实效性、经济性等特点,逐步取代传统的环境化学分析方法和技术。该方法具有灵敏、特异、快捷、实用和经济等优点,而被广泛应用于环境污染物的监控。应用酶联免疫技术检测分析环境中的农药及其代谢物是90 年代的一项新技术。目前,国内外已经开发出杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农药以及多氯联苯、二恶英、抗菌素等污染物的酶联免疫分析方法,其中用于现场快速分析的酶免疫试剂盒已商品化。

1.5 Ames 实验

该试验为微生物致突变试验,不仅可以测定环境中化学污染物的致突变,而且可以推测该环境污染物潜在的致癌性。Ames 实验是1975 年美国加利福尼亚大学Ames 教授发现鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型菌株具有发生回交致突变的性能,后来Ames 教授发明了利用鼠伤寒沙门氏菌致突变性来检测物质致突变的方法。该方法经过数次修改已日趋完善,具有试验周期短、灵敏度高、待测物用量少,一次可同时利用千万计的细菌个体探测,易于操作,结果明确并能直接反映环境中多种污染物的联合效应等优点,是一种较好的环境潜在突变物的预警手段。

2.生物技术在污染治理中的应用

2.1 生物膜技术

生物膜处理污染物是以大量好气性特定的微生物族群组成的生物膜为净化主体的水处理方法,根据介质与废水的不同接触方式有各种不同的处理装置与方法。由于生物膜法具有生物密度高且易于培养特定微生物族群、耐污能力强、动能消耗小,且不存在污泥回流和膨胀问题、运行管理方便等诸多特点,而被广泛运用在处理化工、食品、石油、印染、医药等行业的工业污水处理上。

2.2 基因工程技术

在处理污染物的过程中,针对特定的污染物种类,利用基因工程技术 (包括基因重组、原生质融合、克隆技术等)培养、驯化特定新型的高效工程菌应用于污染物处理。中科院武汉病毒研究所和成都生物研究所等科研单位联合攻关,已分离到数十种对污水具有高效降解和净化的菌株,反复对不同工业污染源和环境化学污染物的净化进行了分离、鉴定、特点和净化效率的深入研究,并结合环境工程技术进行了工艺设计研究与推广,已成功地将控制联苯代谢的基因转移到“666”降解菌细胞中并得到了表达;将分离的SB1 菌运用于处理聚乙烯醇退浆液时,废水净化效果达到国家标准;筛选的染料脱色菌对印染废水中的各种色素物质除去率达95 %,净化效率十分显著。如美国采用基因工程培育的 “超级石油菌”,几小时内就可以降解自然菌需要 1年时间降解的水上浮油。目前普遍在工业中采用的如用基因工程微生物处理原煤脱硫,工业废水中生物脱硫、脱酚;农作物秸秆还田秸秆分解菌的筛选和培育等。又如有人把4 种假单胞菌的基因组入到同一菌种中,创造了有超常降解石油能力的超级菌,几小时内能降解浮油中的三分之二的烃类,而用自然菌则需一年多时间。Chakabrty 等将OCT 质粒和抗汞MER 同时转入恶臭假单胞菌中,使其既能降解烷烃又可在含汞50 - 70mg/ L 的环境中生长,并能降解有机汞。美国科学家把一种细菌中具有分解除草剂2,4 - D 的基因转移到另一生长速度快的细菌体内,使得这种菌明显加快2,4 - D 的降解速度。目前,通过生物技术,已培育出可降解石油及其衍生物如樟脑等、农药类如六六六、化工污染物尼龙低聚体和重金属如汞等的细菌。同时,转基因植物,特别是能超量吸收和累积重金属的超量累积植物( hyperaccumulator),也是当前研究开发的热点。应用植物修复不但可达到净化环境,美化环境,还可以通过采集进行处理和再利用。

2.3 发酵工程技术

在处理环境废弃物的过程中,根据不同的环境废弃物,选择不同的生物菌群,配合适当的环境条件,进行发酵处理,变废为宝,实现废物资源化。如利用微生物种群处理生活垃圾和农业废弃物进行的堆肥、沤肥处理;利用农业废弃物进行沼气发酵,参与沼气发酵的微生物都属于嫌气性有机营养细菌,如奥氏甲烷杆菌,甲烷八联球菌等等。中国科学院成都生物研究所经过多年的研究,分离、筛选、优化了一批高效基因工程菌以及微生物处理固体废弃物的新工艺、新技术,如城市有机垃圾处理技术,有机垃圾高速发酵处理技术,饮食垃圾发酵处理技术等。在城市垃圾生物技术处理方面目前有一种生物处理方法是先经过筛选,回收可再生资源后,引入具有特定功能的微生物(主要是一些能高效降解有机物质如纤维素、脂肪、蛋白质的微生物)进行好氧处理或厌氧发酵,加速发酵过程,同时还可以收集所产生的沼气。

二、现代生物技术与生态安全

生态安全(ecological safety)是指一个生态系统的结构是否受到破坏,功能是否受到损害。生态安全的显著特性是生态系统所提供服务的数量和质量的状态,其包含两重含义,一是生态系统自身是否安全;二是生态系统对人类是否安全,即生态系统所提供的服务是否满足人类生存需要。生态安全是在环境与安全的交叉域上出现的一个新概念。它蕴含着:①与人类生存、发展息息相关的生态环境及自然资源免遭污染与破坏,或处于未面临污染破坏威胁的良好状态; ②因环境污染和生态破坏(包括可再生资源的耗竭)而对人群健康、经济发展、国家及全球构成的威胁。生态安全的提出不仅反映了人类对由环境问题引起的安全问题以及安全问题所涉及的环境问题的深切关注,而且拓展了环境观和安全观的内涵。进入20 世纪90 年代以来,世界各国进一步认清了环境与发展的辩证关系,生态安全也扩展到经济、政治等众多领域。它不仅是指对当代人群健康和后代人的健康成长的危害,更主要的是指因环境污染与生态破坏而导致对世界和平与发展,对国家安全、经济安全,甚至对整个人类的生存和发展的不利影响。这种广义而综合的生态安全观正逐步为人们所理解和重视.

生态系统是一个动态平衡系统,有一定演替规律。生物技术的应用往往要引入新的或高密度生物群体,这对受纳系统的生态系统可能产生影响,其中有一部分是负面的凭目前的生物技术发展水平,还不能准确预测基因工程生物体及其代谢产物的表现形态和潜在危害,也难以提出针对性的防范措施。现代生物技术对生态系统的危害体现在下面几个方面:

1.对生物多样性的影响

由于转基因技术已经突破了传统的界、门的局限,可以使动植物、微生物甚至人类的基因进行相互转移,使转基因生物具有普通物种不具备的优势特征。若释放到环境,会改变物种间的竞争关系,破坏原有自然生态平衡,导致生物多样性的丧失。当这些转基因通过基因流逐渐在野生种群中定居后,就使得作物的野生亲缘种具有了获得选择优势的潜在可能性. 这样作物本身及其野生亲缘种就有可能成为杂草. 转基因作物对土壤生物多样性的影响最实质的问题就是转基因作物所造成的生态入侵问题。所谓生态入侵就是指外源生物引入本地区,种群迅速蔓延失控,造成其它土著种类濒临灭绝,并伴有其它严重危害的现象。生态入侵是一种不可逆的现象,它的危害除改变物种多样性,更为严重的是导致整个生态系统的崩溃。例如,转基因生物释放后,与野生种导致外源基因的扩散,改变物种原来基因组成,造成物质资源的混乱,某些野生品种因不具备竞争力而灭亡,最终威胁物种遗传多样性; 同时转基因个体经人们定向改造,往往生长更快或抗病力、抗逆性增强,比其它物种更具适应性和竞争力,一旦释放到自然环境,就会破坏原有的种群生态平衡,改变生物群落的结构,影响生态系统的能量流动和物质循环。

2.基因污染

从细菌、动物或植物的一个物种中提取到一种基因通过各种方法转移并整合到其它一个物种中去,这就是重组DNA 技术,也就是转基因技术。转基因生物中的外源基因通过例如花粉的传播(基因流)等途径又被转移到另外的生物体中,就会造成自然界基因库的污染,这种现象称为基因污染。基因污染发生的途径很多,可以由花粉通过风媒或虫媒进行传播,或者种子通过动物或在装卸、运输过程中无意扩散而传播。因此,基因污染往往不会仅局限于最初发生的地区,而会对环境造成蔓延性的灾难。野生植物通过抗除草剂基因受粉,也就完成了抗除草剂的基因改良,可能会变成“超级杂草”。这样非目标性的基因改良人类很难控制,其后果也很难预测。

3.产生有害生物,危害生物群落

转基因生物引入后可能会干扰生态系统的种群结构,如给蚜虫喂饲料转基因马铃薯后,天敌瓢虫死亡较早,生殖率降低38 %,不能孵化率高出3 倍,导致蚜虫大量繁殖而变得更为猖獗。转基因生物引入环境后可能加速有害生物进化,产生更加有害的生物。如Bt 抗虫基因就有这种潜在可能性。同时有害生物中原先一些次要种可能上升成为主要种,改变生物种群物种的地位。并且,基因工程是一门新技术,目前的科学水平还不能精确地预测转基因生物可能产生的所有表现型效应,转基因生物在某些环境下可能具有良好的表现型效应,一旦被引入另一环境中可能产生不同表现型而对环境不利。如百慕大草(Cynodon dactylon)在一些地区是重要的草皮草和饲料,而在美国的许多地方却是最不受欢迎的杂草之一。

三、中国的生物技术与生态安全

对中国这样的人口大国来说,人口- 资源- 环境- 经济-社会的矛盾尤为尖锐,生存问题尤显重要。利用现代生物技术,提高农业产量和质量,对解决我国生存与发展以及可持续发展意义深远。但是,我国生物技术的研究和应用还很落后,还得依靠国外的技术与产品,这就使得我国面临经济安全和生物安全的双重威胁。加入WTO 后,有更多的跨国公司涌入中国市场,推销其生物技术与产品,在满足研发和消费需求的同时,势必对我国的资源、环境、生态及社会经济的安全构成巨大的威胁和挑战。我国的环境问题已相当严重,人口众多和资源短缺,急需利用现代生物技术来防治环境污染和生态破坏,在保障环境安全的同时,综合高效地利用资源,以促进我国的可持续发展。因此,现代生物技术所带来的环境安全问题亟待引起高度重视和广泛关注。

四、对策

现代生物技术对人类环境已造成和存在潜在的灾害性影响,已经引起了世界各国政府、专家、普通民众和环保组织的关注。尽管如此,人们对现代生物技术与环境安全的机理、危害性、严重性等认识还不够。要避免现代生物技术造成环境生态灾难,应采取如下措施:

1.在加强生物技术研究、开发与应用的同时,重视跟踪研究和环境风险评测。风险的出现有长期滞后性,对转基因生物的环境安全问题必须进行长期、系统地研究,对生物技术进行评测,积极防范环境生态风险,防患于未然。利用科学手段评估生物技术的生态风险,目前看来,评估的研究多集中在:(1)转基因逃逸所造成的基因生物与其野生系缘种间基因的流动; (2)转基因生物释放引起的生态入侵这两个问题上.对于转基因微生物进行风险评估,首先要考虑的是转基因微生物中插入哪些DNA,该DNA 的来源,功能及插入位置,其次是基因转移问题以及转基因微生物的适合度(包括它在环境中的适应能力,繁殖能力,竞争能力等),第三是要避免转基因微生物对非目标生物造成危害,最后要考虑其对生态系统的能量流动和物质循环的影响,以及它对生物多样性可能造成了破坏。

2.建立有效的约束监督机制,加强如生物技术的研究、应用的立法,特别是加强生物技术环境生态风险的研究与评测方面的立法与监督.为预防和控制现代生物技术可能产生的各种风险,保护全球生物多样性和人类健康,联合国环境规划署和《生物多样性公约》秘书处从1994 年开始组织制定“生物安全议定书”,并于1999 年6 月5 日正式签署实施。2000 年8 月,中国政府也正式签署了《〈生物多样性公约〉的卡塔赫纳生物安全议定书》,并由国家环保总局牵头编制了《中国国家生物安全框架》,提出了我国生物安全管理体制、法规建设和能力建设方案。同时,各国政府也普遍认识到现代生物技术的潜在危害,并开始制定和完善相关法规。美国、欧盟、加拿大先后制定了有关法规,建立相应的管理机制;印度、埃及、印尼、巴西、智利等也都了管理法规。

3.加强宣传与教育,树立环境安全观。加强现代生物技术的宣传与教育,将生物技术的有关信息向公众公开,特别是其可能存在的环境风险,让公众广泛参与,进行监督与约束;帮助公众树立正确的环境意识和环境安全观,重视和防范转基因生物的环境风险,树立基因资源观和防范环境风险意识。

4.积极推动建立公正、公平、合理的国际政治和经济新秩序。由于现代生物技术发展的不平衡以及不合理的国际政治、经济旧秩序,使得在国际贸易与交往中,发展中国家与发达国家之间的发展严重失衡,有可能形成新的环境殖民主义和霸权主义。广大发展中国家只有团结起来,加强自身资源的开发与保护,并积极推动建立新的国际政治、经济新秩序,才能彻底地扭转这种局面。

总之,生物技术将成为21世纪高新技术中一项重要的技术,发展也会非常迅速。在发展现在生物技术的同时,重视生态安全也是重要的。

参考文献

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第9篇:生物技术范文

一、生物技术应用于养殖业

目前,饲料企业普遍在加工饲料时添加抗生素,虽然在标签上已标明休药期,但有的养猪场在实际操作中不按规定执行,甚至生猪出栏的当天仍然饲喂含抗生素的饲料,致使肉食含抗生素而危害消费者身体健康。应用生物技术,以生物菌种替代抗生素添加到饲料中,分别加工成生物预混料、生物浓缩料、生物配合饲料,这是生产无公害食品的最佳选择。这些生物饲料的优势是:

1. 调控营养水平。试验证明:以生物菌种替代抗生素配制生物预混料、生物浓缩料和生物配合饲料,饲喂前将1天所需要的饲料提前24小时拌50%~70%的水,进行发酵,经检测粗蛋白含量达到17.7%,比原配合饲料提高了3.1个百分点。在发酵过程中既增加了菌体蛋白,又增加了氨基酸、多种维生素的含量。笔者近几年指导部分养猪场与分散养猪户利用生物饲料养猪4680头,收到较好的效果,其中平均体重15千克的长×大×本内三元仔猪,饲养4个月达到90千克,育肥期平均每头月增重18.75千克,料重比2.8∶1;平均体重15千克的杜×长×大外三元育肥仔猪,饲养4个月达到107千克,每头平均月增重23千克,料重比2.6∶1。红岩寺镇凉水村朱每年养猪120头,自2004年9月开始利用生物饲料,并与其他3种名牌饲料对比,生物饲料表现出成本低,增重效果与名牌饲料无明显差异,所以他连续8年使用生物饲料。

2. 降低成本。菜籽饼(粕)含有硫葡萄甙、芥酸和单宁等有害成分;棉饼(粕)含有游离棉酚等有害成分;花生饼(粕)极易感染黄曲霉素;玉米如果收获时受雨季影响,干燥方法不妥,仓储会霉变,产生黄曲霉毒素、赤霉烯酮、呕吐霉素或赭曲霉素。这些毒素会造成母猪繁殖障碍或导致育肥猪采食量下降甚至产生呕吐症状。饲料企业与养猪场因考虑菜籽饼、棉籽饼、花生饼等有害成分的影响,在配制饲料时,主要选用豆粕,但豆粕价格高,从而导致饲料企业与养猪场效益差。生物技术的应用,可以充分利用菜籽饼(粕)、棉籽饼(粕)、花生饼(粕)和玉米等本地饲料资源,降低饲料成本。这类饼粕与玉米加工成配合饲料后,饲喂前进行生物发酵,就可以有效地解决脱毒问题。生物脱毒方法方便、科学,可大幅度减少豆粕用量,降低饲料成本。

3. 防治仔猪腹泻。仔猪腹泻是较为普遍的问题,如果防治不当,有可能由腹泻转为细菌性的仔猪黄痢、白痢,甚至发生水肿病导致成批死亡。若在饲料中添加抗生素防治黄痢、白痢,抗生素会破坏肠道有益菌群而加重腹泻。应用生物技术防治仔猪腹泻是最佳选择,这种生物饲料可抑制或杀灭病原微生物,达到防治仔猪腹泻的目的。

4. 增强免疫功能。生物饲料是采用了多种有益微生物菌种,在一定的条件下将配合饲料全部发酵而成。这种生物饲料在体内能调节动物肠道微生态平衡,从而达到增强免疫功能,提高动物抗病力的作用。2007年6月至8月,建始县10个乡镇受到蓝耳病危害,大小猪场受到疫情影响,而红岩寺镇朱的猪场由于长期利用生物饲料,增强了猪的免疫功能,无1头发病。近几年,全县有2166户以生物饲料喂养的生猪均未受到重大疫病危害。

生物饲料显示了多种优势,是生产无公害畜禽蛋绿色食品的最佳选择。饲料企业可以利用生物预混料生产生物浓缩饲料、生物配合饲料,养殖者可以利用生物预混料或生物浓缩料加工生物配合饲料。

二、生物技术应用于种植业

粮食是人们极为重要的食品,这类食品的安全与使用化肥息息相关。长期施用化肥,化肥在土壤中转化为硝态氮,引起蔬菜、粮食等食物硝酸盐含量过高;硝酸盐还原为亚硝酸盐,亚硝酸盐中毒会引发高铁血红蛋白血症,并致人死亡,同时也是致癌因子。土壤中长期过量施用氮肥,硝酸盐和亚硝酸盐增加,过量的硝酸盐和亚硝酸盐,一是会使作物凋谢枯萎,二是会引起人畜中毒。为了食品安全,研制生物有机肥是人类健康的需要,也是可持续发展农业的需要。生物有机肥可有效避免亚硝酸盐中毒,确保食品安全,而且能实现粮食增产。

笔者研制的生物有机肥含粮油作物、花卉等所需要的铜、铁、锌、锰、硼等微量元素与氮、磷、钾等营养成分,并含生物菌种。这种生物有机肥既可以代替复合肥,又可以代替尿素等氮肥,因此,既可以做底肥,又可以做追肥,2012年已有部分农户利用生物有机肥种植粮食作物、蔬菜、花卉。其优势是:

1. 促进植物吸收利用。肥料中氮、磷、钾及其他成分,一般情况下植物吸收利用率不高,如氯化钾是粮食作物较理想的钾肥,经实际观察,2012年3月直接施用到土壤里的氯化钾,9月份翻动土壤,发现氯化钾仍然是红色的颗粒,这说明有未被完全吸收利用的现象;而在另一田块采取氯化钾配入到生物有机肥料中,经粉碎混合后再施的方法,这些氯化钾在微生物的分解作用下,被全部吸收利用,土壤中无残留。

2. 肥效长,抗病力强。生物有机肥料的各种成分经微生物分解后,利用率高,且肥效长,植物抗病力强。如业州镇石桥湾村代明祥使用生物有机肥种植玉米0.5亩,在收获前15天茎叶仍然青绿粗壮,生长旺盛,无根腐病;而相邻种同一品种玉米的地块,却因施用化肥,在收获前15天已凋谢枯萎。巫山县官渡镇黄仕荣同样反映,以生物有机肥种植的玉米收获前几天仍然生长旺盛,茎叶青绿粗壮,而施用化肥种植的玉米早已凋谢枯萎。

3. 肥力高,增产增收。县农业局技术干部协助指导使用生物有机肥料种植粮食作物,秋收时经测产验收,证明使用生物有机肥的效益高。景阳镇大树垭村黄英杰种植的玉米,施用生物有机肥,平均亩产量669.9千克,亩收入1607.76元;而施用化肥平均亩产量586千克,亩收入1406.40元。业州镇猫儿坪村孙邦益种植的水稻,施用生物有机肥后平均亩产量546千克,而施用化肥平均亩产量只有452千克,使用生物有机肥比使用化肥增产20.8%,增收282元。

4. 有利于减少病虫为害,减少农药污染。施用生物有机肥种植的作物长势旺盛,抗病害能力明显增强。据孙邦益介绍,施用生物有机肥的水稻直到收割前一直没有“蜢子”(稻飞虱)为害,而他施用化肥的另一块水稻田与邻近农户施用化肥的水稻田,连片受到“蜢子”为害。

5. 改良土壤。长期施用化肥,导致土壤板结,更为严重的是长期超量施用化肥,会使土壤中硝酸盐和亚硝酸盐增加,影响人畜健康。生物有机肥的施用,既增加了土壤有机质与有益微生物,又避免了硝酸盐和亚硝酸盐的为害,有利于可持续农业的发展。

三、推广应用生物技术,生产绿色食品

推广应用生物技术,发展瘦肉型商品猪、肉鸡、蛋鸡等畜禽生产,并建立养殖—种植—养殖良性循环的生态农业,同时分别以养殖业、种植业不同品种形成绿色食品产业链,是今后生态农业的发展方向。

1. 建立生物技术综合养殖种植小区。即以一个村或片区,发展农业生物技术示范户100户,每户每年可为市场提供瘦肉型商品猪1万头,肉鸡1万只,鲜蛋140吨;每户每年可用农家肥和生物有机肥种植玉米10~20亩或水稻10~20亩。在此基础上,成立专业合作社,将畜禽产品、粮食产品统一回收,并分别加工包装投放市场,形成生物技术绿色食品产业链。

2. 以养殖业、种植业不同品种,分别建立生物技术示范小区,统一供种、供生物饲料或肥料,以生物有机肥种植万亩优质玉米或优质水稻,并统一回收产品,加工包装投放市场。