生物技术的发展前景及趋势精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的生物技术的发展前景及趋势主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：生物技术的发展前景及趋势范文

关键词： 生物制药产业 发展态势 思考

中图分类号：F426.72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（c）-0224-01

伴随着生物技术的改进和提高，以抗体工程和细胞工程产品为主体的生物制药产业进入了快速发展的关键期，演变为当今社会最为活跃的领域行业，为经济发展做出了重大贡献。生物制药产业在应对器官移植、糖尿病、尿毒症、心肌梗死等重要病症方面有自己独到的技术，在蛋白质组实验研究逐步深入的基础上，获得了更大的突破性发展空间。

1 我国生物制药产业发展现状

我国生物制药产业起步较晚，技术不成熟、产业体系不完整、管理方式较为传统，与发达国家相比仍有一定的差距，但是经历了20多年的发展取得了重大成果：不断研发出新的生物制药产业研究成果，呈现出持续上升的趋势；生物制药作为生物技术产业结构的重点领域，其所带来的销售额不断突破新高，其中蛋白药物、生物疫苗等具备很好的发展前景，与人类疾病相连的切合点愈见明朗；应用生物技术研发的新药逐渐在药品研发市场中成为主流，所占比重越来越大。

2 我国生物制药产业发展面临的问题

2.1 科技创新不足

与国际上的西方发达国家拥有的大型生物制药企业相比，我国生物制药企业研发费用在整个企业支付费用中的比例偏低，使得生物制药产业发展缺乏后劲动力。同时由于长时间缺乏对于知识产权和专利权的保护意识，使得大量生物技术流失或者被同行非法利用，阻碍了生物技术的进一步发展。由于技术因素的制约和高端人才的缺乏，我国在治疗性生物药物、生物疫苗等领域仍然停留在试验阶段，真正可用于临床和实际治疗的技术可谓凤毛麟角。

2.2 产业体系不完善

由于缺乏统一的政策管理和约束，我国企业对于国外的医药产品进入壁垒偏低造成生产过剩，增加了市场风险。医药企业集中程度低，不足以提供充足的技术输出资金，而竞争力较弱。部分企业为了追求利益，会涉足其他领域的产业；部分企业管理者由于素质偏低，而在某个新概念上停滞不前，耗费人力、物力、财力。

3 我国生物制药产业的发展趋势

3.1 哺乳动物细胞表达的生物技术药物所占比重越来越大

在2000年后FDA批准生物技术创新药物中，销售额位于前10名的有多达8个为哺乳动物细胞表达的产品，其销售业绩也非常惊人。近年来在中国生物制药产业中国家对哺乳细胞表达的生物技术药物的市场准入条件放宽，借以促进此技术在生物制药工程中的应用。

4 促进生物制药产业发展的建议

4.1 加强技术上的创新

在研发技术上进行革新将是提升生物制药产业核心竞争力的和核心举措，拥有独一无二的竞争优势。综合运用计算机技术、纳米技术、生物技术等现代技术和设备，开发具备新效能、新品质的药物。同时软件技术、信息技术等对客户信息进行整理和维护，对药物程序进行全程控制和管理，确保安全、顺畅。

4.2 充分利用内外背景因素

生物制药产业要想获得持续性发展，需要时刻关注国家宏观政策的变动，进行适时调整，使企业保持与时俱进，体现时代特色；同时要加强对高科技人才的培养，注重对知识产权的保护，拓宽企业融资渠道，进行合理的战略联盟；加之严格控制药品质量标准，提高药物原料的质量，旨在研发出有益于人类健康的药物，为人类造福。

5 结语

生物技术将成为21世纪活跃在科技领域最璀璨的明珠，生物技术制药行业前景非常广阔，全球的药物有一半是生物合成的，尤其是针对分子量大，结构较复杂的药物，其比化学合成法更为简单有效，并且节约成本。生物技术药物在治疗艾滋病、贫血、血友病、糖尿病、心力衰竭、癌症发育不良、囊性纤维变性和比较罕见的遗传性疾病上都展现了其优势。生物技术制药必将为解决人类的疑难杂症，减轻人类痛苦和压力，保护环境，弥补资源短缺做出自己的贡献。目前我国生物医药产业已获得长足发展，生物类的外包公司已成为一个非常具有潜力的行业。蛋白质工程等也为生物制药开辟了新的发展道路，将展现出新的发展姿态，为人类的健康保驾护航。

参考文献

[1] 胡显文，陈惠鹏，汤仲明，等.生物制药的现状和未来（二）：发展趋势与希望[J].产业发展，2005，25（1）：86-93.

[2] 张蕊，田澎.生物制药产业现状分析及我国企业的发展战略[J].工业工程与管理，2005（5）.

[3] 文淑美.全球生物制药产业发展态势[J].产业发展，2006，26（1）：92-96.

第2篇：生物技术的发展前景及趋势范文

关键词：生物技术；蔬菜育种；应用

20世纪70年代以来，生物技术作为一门高新技术被应用于改造蔬菜作物遗传特性，为蔬菜育种开辟了一条品种改良新途径[1]。生物技术应用于蔬菜育种，对育种研究工作起了重要的推动作用，把育种技术从宏观水平提高到微观水平，是生物技术与蔬菜育种的有机结合，具有变异多、目的性强、时间短、后代选择稳定快等优点，为培育优质高产的绿色蔬菜提供新手段。对蔬菜育种的研究和发展具有重要的现实意义。

1 现代生物技术在蔬菜育种中的应用现状

现代生物技术在蔬菜育种中应用是指利用生物学原理，对蔬菜遗传特性进行适当改良，获得某些适用于人们特殊需要的新品种的一种育种手段。生物技术育种主要包括细胞工程育种和分子育种等。

1.1 细胞工程在蔬菜育种中的应用

细胞工程是以细胞为基本单位，在离体条件下进行人工培养、繁殖或人为地使细胞的某些生物学特性按人们的意志发生改变 ，从而改良生物品种和创造新品种，加速动物和植物个体的繁殖，或获得某些有用品种的过程。在蔬菜育种中应用最早的生物技术就是细胞工程育种。目前，细胞工程育种主要包括植物离体培养、原生质体培养、人工种子、筛选突变体等几个方面。

1.1.1 植物离体培养

采用植物离体培养获得植株是快速繁殖的重要手段。植物离体培养包括胚胎、器官、组织的培养等。组织培养是目前植物细胞组织培养中应用最多、最有效的一种快速生产脱毒种苗的手段。

我国于20世纪70年代开始在植物离体培养方面进行研究，目前已有40种以上植物的花粉或花药发育成单倍体植株[2]。利用离体培养快速培育纯系在作物育种中不仅可以缩短育种年限，加速育种进程，而且可以降低误选。在大白菜育种工作中，我国科学家采用常规育种与胚培养相结合的方法，在授粉后的适宜时期将幼胚取下，进行组培，促使提早萌发，尽早成苗，从而为一年繁殖多代提供了可能。1998年有学者利用小孢子培养技术，建立了完善的大白菜游离小孢子培养体系[3]。

1.1.2 原生质体培养

细胞工程的核心是原生质体培养。1960年，英国人Cooking在从番茄茎尖细胞分离得到例原生质体。后来，美国Malchers用马铃薯与无叶绿素的番茄原生质体融合得到了体细胞杂种―薯番茄；法国shepard等用马铃薯与番茄进行原生质融合，得到了能结出果实的番茄马铃薯。我国科学家在蔬菜原生质体培养领域也取得很大的进展，连勇、侯喜林、司家刚等利用原生质体融合技术得到了不同植物的杂交品种。

1.1.3 人工种子

人工种子的概念最初是由美国生物学家Murashige 1978年提出的。它是指利用体细胞胚发生的特征，将能发育成完整植株的分生组织或植物离体培养中产生的体细胞胚包埋在具有充足养分并具有保护功能的胶囊中形成的在适宜条件下能够直接在田间播种的颗粒体。人工种子的生产受外界影响不大、节约资源和育种时间。因此，人工种子技术在蔬菜育种种植中具有良好的前景。

近年来，我国逐渐加强了对人工种子研究的重视，并将人工种子技术纳入国家高新技术发展计划项目，在一些蔬菜的开发应用上取得了进步。

1.1.4 突变体诱导

物理诱导和化学诱导是突变体诱导的主要手段。紫外线、低能离子、 射线、激光以及空间条件诱导等都属于物理诱导。化学诱变主要采用烷化剂类、嵌合剂、碱基类似物以及抗生素类等诱变剂进行诱导。我国在航天事业的发展，使我国诱变育种试验研究和植物的细胞学、生理学、分子生物学的机理方面的研究进入列入世界先进水平，目前，许多通过航天搭载诱导突变培育的蔬菜品种已经得到广泛推广，产生了良好的经济效益。

1.2 分子育种在蔬菜育种中的应用

近年来，世界各国都加强了对分子育种的研究，但在实际应用中主要以基因工程育种和分子标记辅助育种为主。

1.2.1 基因工程育种

基因工程育种是以植物组织、细胞或原生质体为受体系统，导入目的基因，改良作物性状的一种育种方法。该技术使育种目标更明确、操作更直接、程序更精简。目前，目前基因工程手段主要用于提高蔬菜作物抗病能力、改良蔬菜品质、提高蔬菜作物的抗逆性、培育抗除草剂蔬菜。

1.2.2 分子标记辅助育种

目前，分子育种最重要内容是分子标记辅助育种。分子标记一般分为同工酶与DNA两种标记方法。早在，同工酶标记已经出现，DNA标记出现于20世纪80年代。分子标记主要应用于建遗传图谱、基因定位、作物种类和纯度鉴定、核心种质的构建与鉴定、遗传多样性的分析、杂种优势的预测以及辅助选择育种。

在国家支持下，我国一些科研院所和大学也开展了分子标记辅助选择在蔬菜育种中应用的研究，并取得了显著的进展。比如，我国对白菜、甘蓝以及油菜的基因组测序工作。蔬菜作物测序工作的大规模展开有利地推进了蔬菜生物技术育种工作的进行。对蔬菜作物基因的定位、克隆以及优良亲本的选择具有重要意义。

2 现代生物技术在蔬菜育种中的应用趋势

2.1 蔬菜细胞工程育种的基础研究进一步深化

细胞工程体系日渐成熟，细胞工程育种在新的领域中不断发现与创新，工程技术的质量不断提高。细胞工程育种在大力推广常规脱毒和快繁技术的同时，加快发展植物快繁生物反应器和光自养繁殖技术。将为种苗业带来新的变革。生产微型营养器官的人工种子可能成为最先规模化应用的人工种子技术。但是，以体细胞胚为繁殖体的人工种子技术需要进一步研究和完善。应用植物细胞培养技术生产植物来源的生物产品，尽管目前仅在少数植物上实现了商业化生产，但随着植物细胞工程生物反应器技术的完善，其应用领域将进一步扩大。

2.2 蔬菜育种在分子育种方面将呈现出一定的发展趋势

由于新基因的不断发现和转基因作物的不断增多，因此新基因的挖掘和产权保护将会被加快，蔬菜育种的进步，仅仅依消耗资源为代价来培育新品种是不现实的。只有将传统的育种技术与生物育种技术更加紧密的结合起来，才能在育种工作中取得新的进步。因此，分子育种与常规育种的关系将会有更加紧密的趋势。随着蔬菜栽育种的进步，农产品的质量和数量的增加可成为我国新的经济增长点。科学技术的发展，将会使蔬菜品种改良进入分子设计时代。

3 结论与建议

生物技术育种的发展促进了国内外蔬菜育种研究的进步。然而，我们还需做好以下研究工作：

1）进一步研究和利用原生质体培养及细胞融合技术；

2）加强分子标记技术的应用；

3）加强花药、小孢子培养的研究；

4）深化植物基因工程研究。

另外，我们还要不断加强基础研究工作，并解决好基因工程与常规育种的关系，建立相关的法规和条例，并对产品安全性进行评估和监控，加强管理和监督，加大宣传力度，使转基因蔬菜有更加广阔的发展前景。

参考文献

[1] 方智远．国内外蔬菜育种及良种产业化发展动态[J].种子世界，2000(6)：2―4．

第3篇：生物技术的发展前景及趋势范文

关键词 微生物；环境保护；作用原理；发展前景

中图分类号 Q939.99；X505 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）12-0177-02

Abstract Modern microbial technology plays a crucial role in environmental microbial detection and governance. In this paper，the application of microorganism in the fields of air pollution control，industrial waste water treatment，pesticide residues control and environmental purification was elaborated，its action principle and development prospects in environmental protection were expounded，so as to provide references for application and development of microorganism in environmental protection.

Key words microorganism；environmental protection；action principle；development prospects

微生物是指个体难以或无法用肉眼观察的一切微小生物的总称，包括细菌、病毒、真菌、少数藻类以及一些小型的原生生物[1]。微生物个体微小、种类繁多，涵盖了众多有益和有害的生物种类，由于其体积微小、体表面积大、吸收多、转化快、自身生长繁殖迅速，已经被广泛应用于食品安全、医药医学、工农业、环境保护等诸多领域[2]。

由于现代科学技术发展迅猛，人民生活水平快速提高，各个领域间的技术发展也是飞奔猛进，人们在生产、生活中对化工产品的需求量越来越大，但是随之而来的环境问题却一直困扰着人们。

目前，我国的环境保护工作进入“以环境优化促进经济增长”[3]的阶段，而利用微生物进行环境治理是便捷、高效、无污染的措施。随着科学技术的发展，微生物技术的优势已经越来越明显，利用微生物进行环境治理已经不断深入和完善。实践表明，微生物技术将成为环境保护的重要手段。各国都在大力研发微生物技术，今后微生物技术在环境保护领域中将占据更高的市场。

1 微生物在大气污染治理中的应用

随着工业的迅速发展，人口激增，进而带来的是一系列的大气污染问题，从而引起各种危害，如臭氧层被破坏、酸雨发生越发频繁、温室效应等。F主要从4个方面介绍微生物在大气污染治理中的应用，包括NOx的微生物净化技术、微生物烟气脱硫技术、微生物除臭技术、二氧化碳的微生物固定技术[4]。

1.1 NOx的微生物净化技术

NOx的微生物净化技术原理是利用脱氮菌在外加氮源的环境下，将大气中有害气体NOx还原成无害气体N2，在进行还原的同时，脱氮菌利用NOx作为氮源营养物质进行自身增殖，如此循环还原，从而达到多次净化的作用[5]。爱德荷国家工程的实验室研究人员利用脱氮菌进行脱氮，已经将氮净化率提高到99%[6]。该方法能有效去除废气中的NOx，因其工艺流程简单、能源消耗低、净化效率高、无二次污染、能进行循环利用等优点，可以推广用于其他工业有害气体的治理，从而达到有害气体的再利用。现在，各国的科学家正在研究将NOx的微生物净化技术与细胞固定化技术相结合，从而寻找对有害气体NOx进行净化的更便捷、易操作的方法。

1.2 微生物烟气脱硫技术

现阶段，对烟气中的SOx、H2S的治理有2个方法：一种方法是利用化学反应原理，将SOx、H2S转变成H2SO4；另一种方法便是利用氧化亚铁硫杆菌的特性，吸收大气污染中的SOx，同时利用吸收液中的微生物使Fe2+和Fe3+进行相互转化。由于Fe3+具有较强的氧化性，是良好的氧化剂，所以Fe3+的浓度越高，氧化性越强，脱硫的速度也就越快[7]。同时，反应生成的Fe2+又可以作为氧化亚铁硫杆菌的营养源物质，转化成产物Fe3+，再次加快SO2的消化、吸收。研究表明，现在的氧化亚铁硫杆菌的脱硫率已经达到95%以上[8]，并且脱硫技术可以运用于煤炭中硫的去除、工业硫化氢气体的净化。

1.3 微生物除臭技术

由于工业气体污染包含多种污染成分，其中还夹杂着部分固体颗粒，产生臭气，故科学家研究出微生物除臭技术，用于处理工业污染引起的臭气。微生物除臭技术[9]是先将臭气溶于水中，然后运用微生物的体表面积大、细胞膜和细胞壁可以吸附溶于水中的臭气的特性，将臭气分解为可溶性物质，使工业污染中的臭气被消除；同时，微生物利用臭气中的成分作为自己的营养物质，进行自身的生长繁殖，增加了微生物的数量，加快除臭环节的进行。此技术净化效率高、成本低，是可以推行的工业除臭技术。德国、荷兰等国家已经开发了生物臭气处理装置，除臭效率可达1万～15万m3/h[10]。

1.4 二氧化碳的微生物固定技术

二氧化碳污染是最常见的气体污染，可利用物理、化学技术进行去除，但微生物的各种条件更为优越，能在进行污染物治理的同时实现自身的生长繁殖，故使用微生物进行碳的固定，产生许多有利的物质，如有机酸、多糖、维生素、氨基酸等。常见的固碳微生物有螺旋藻、小球藻、真养产碱杆菌等进行固定作用，分解二氧化碳[11]。

2 微生物在工业废水处理中的应用

微生物对工业废水进行处理的方法是利用其生化反应，通过酶催化对工业废水起到转移和转化作用，从而使工业废水得到净化、循环利用。微生物技术处理工业废水主要是进行有机物的降解、重金属离子的处理及其他物质的除杂。

2.1 废水中有机物的降解

微生物降解污水中的有机物是利用微生物的新陈代谢过程中需要进行物质间的吸收利用，产生容易分解的代谢物，周而复始，使污水中的有机物被分解完全[12]。

20世纪70年代微生物絮凝剂已经问世，其来源为微生物，来源广泛，安全性高，是自然的新型水处理剂[13]，现已经应用于高浓度、难治理的农药废水中。高效微生物的研究应用是解决农药废水实现高效、快捷处理的关键[14]，可以利用EM菌、小球绿藻、芽孢杆菌等对农药残留的有机磷、硫等物质进行消化吸收。经过科学家们的研究，降解率已经从72.3%[15]升高至99.7%[16]，同时，中国科学院与中国科学院武汉病毒研究所从污泥中分离出假单细胞，其在18 h内能将1 000 mg/L甲胺磷降解75%左右[17]。

2.2 含重金属离子的处理

微生物治理重金属离子主要是靠真菌，由于真菌生长速度快、菌丝绵长、附着力强，利用静电吸附作用和霉菌体内的催化转化作用及络合作用，使重金属被吸附消化[18]，而且微生物的代谢产物可以自行分解，具有成本低、效率高的优势。近年来有研究表明，已经利用微生物从废水中分离、净化、回收铜、汞、铬等重金属，多次净化率高达99.9%[19]。

另外，1998年Kuhn[20]利用海藻酸钠固定生支动胶菌除去溶液中95.9%的Cd2+。至此，科学家开始利用各种生物技术与现代科技技术相互结合，除去了废水中99%的重金属离子，实现了废水再利用，达到了净化水质的效果。

2.3 废水中其他物质的去除

废水中除了有机杂质、重金属外，还有其他有色颗粒存在。目前，对有色废水的处理是采用微生物絮凝剂进行脱色，该处理剂是利用生物分解性，将细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而成。研究表明，它克服了无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷，现在已经研发了微生物絮凝剂NOC-1对发酵后的有色废水、造纸碱性黑液等进行脱色，发现其脱色效果显著，可使废水变为清澈、透明[21]。

3 微生物在环境净化中的应用

19世纪末，经济日益增长，环境问题越发严重，随着微生物治理方法的出现，标志着人类利用微生物进行环境保护的工程开始，经过上百年的研究，微生物已经在治理环境中被广泛应用。

3.1 废弃物的降解、转化

微生物由于代谢类型的多样化，几乎能降解环境中的各种天然物质，尤其是有机化合物。现在国内外已经普遍采用微生物技术降解转化石油、农药、重金属、多氯联苯（PCB）等未能被利用的污染物。大量研究发现，采用红色诺卡氏菌与酿酒酵母结合，能够完全降解毒性极其稳定的多氯联苯[23]。日本环境科学与民间企业共同研究发现一种可以分解PCB的微生物，分解率可达64.5%[24]。中国科学院微生物研究所筛选出高效降解RDX的棒状杆菌、降解TNT的芽孢杆菌，其降解率高达90%以上。故微生物是现代工业发展的坚强后盾。

3.2 环境监控

微生物无处不在，现在已经利用微生物的特性进行环境监控：用粪便污染指示菌（大肠杆菌、克雷伯氏菌）检测水质[25]；用鼠伤寒沙门氏菌检验物质的突变性及致癌性[26]；用荧光细菌的灵敏性快速检测环境中的毒物[27]。

3.3 固体废物堆肥处理

固体废物中水分充足，营养物质充分，有大量的微生物群存在，在一定温度下，只要有适宜的条件，微生物便会大量繁殖，并进行生物分解，从而引发堆肥发酵，发酵后的堆肥可以为作物提供生长所需的养分。最近研究发现，白腐真菌对含苯的有毒物质具有很强的耐受、降解能力，有利于进行堆肥的处理[27]。

3.4 活性污垢处理废水

活性污垢是指经过人工培养，含有有机物和细菌的污水，经过微生物的不断生长代谢，产生絮状、有很强吸附能力的微生物团。活性污垢适用于工业废水、造纸、合成纤维废水等的处理，可实现废水净化与循环利用，从而提高物质的再利用率[28]。

4 微生物在其他污染治理中的应用

微生物除了应用于大气、废水的污染治理外，还可以应用于其他方面的治理，例如生活垃圾、农药、土壤等处理。生活垃圾主要是白色污染，这需要运用微生物的分解原理，对塑料袋进行分解；农药残留主要是多余的有机磷、硫，引起藻类的疯狂增长，而导致赤潮、蓝藻水华等危害，近年发现可以利用EM菌抑制蓝藻的生长，同时控制水中氮的含量；土壤中微生物的利用方面，主要是利用根瘤菌起到固氮的作用，将空气中的氮转化为植物光合作用所需的物质，从而进行生命的正常活动；后期，开始利用嗜热及嗜温细菌、硝化细菌、蛋白及果胶水解微生物、固氮微生物和纤维素分解微生物对固体废物进行堆肥处理，让微生物快速分解并进行自身的生长，从而提高土壤肥力，利于作物生长[22]。

5 微生物在环境保护中的发展趋势

随着科学的发展，人类越来越重视环境保护，微生物环境保护的作用越来越重要，其体现的经济效益、环境效益引发企业、科学界的关注。微生物在环境保护中的发展呈现以下发展趋势。

5.1 综合利用

为使物质资源得到充分利用并减少能源消耗，微生物污染治理趋向综合利用。根据各微生物的固有特性，如微生物菌体、微生物体内酶等将生活垃圾、固体废弃物制成沼气池发电，产生能源供人类使用。当前的微生物技术已经日趋成熟，由于其经济高、投资少、重利用率高的优点，已经成为各个发达国家青睐的城市垃圾处理途径。目前，世界各国有200多座垃圾沼气田处于运营阶段，不仅收获了电力资源，还获取了肥力资源。

5.2 从治理到预防

早期工农业因追求经济效益而忽略环境治理，现在世界各国已经高度重视环境保护，正在研发各种环境保护技术措施，同时时刻关注重要的世界性环境问题，采取相应的方法防患于未然。微生物环保技术是首选的环境治理方案。现阶段各国正在研发微生物农药用以代替化学农药，从而减少化学农药带来的污染，如分解快、毒性低的微生物杀虫剂等。

5.3 完善微生物环境保护技术

目前，对微生物技术的研究都应放在基础研究与应用相结合上，大规模推广微生物技术，构建生物反应器，优化运行条件，研究新方法，高效地进行环境保护与污染治理。

5.4 开发微生物资源

微生物具有种类繁多、资源丰富、繁殖快、生存条件要求低的特点，根据现阶段国际社会对微生物的重视情况，各国应该继续开发微生物资源，使其应用于更多的领域。继续寻找新物种，如耐热性菌、抗耐性强的菌种、在特殊环境下仍可以生存的菌落，使之更多地用在环境保护上。同时，由于微生物结构简单，可以从分子水平对微生物进行深入研究，运用基因工程及生物技术，让微生物技术更好地服务于人类[29]。

6 结语

综上所述，微生物在环境治理过程中起着重要的作用，应该对微生物进行更深入的研究，将其可利用率提高到最大化。目前，我国的微生物应用已经取得很大的成功，然而进一步的研究仍需要科技、经济的持续投入。大力开展以微生物技术为主体的环境保护技术研究，将推进微生物技术在环境保护中的应用，通过微生物技术的不断发展，满足国内需求，并占领国外市场。

7 参考文献

[1] 张小凡，周伟丽，王志平，等.环境微生物学教学改革与学生创新能力的培养[J].微生物学通报，2014（4）：748-752.

[2] 周德庆.微生物学教程[M].北京：高等教育出版社，2013.

[3] 周生贤.加快推进历史性转变努力开创环境保护工作新局面在2006年全国环保厅局长会议上的讲话[J].环境保护，2006（9）：4-15.

[4] 刘岑岑.环境微生物工程在大气污染物治理中的应用[J].安徽农学通报，2009，15（22）：34-35.

[5] 毕列锋，李旭东.微生物法净化含NOx废气[J].环境工程，1998，16（3）：37-39.

[6] LIMBERGEN HV.Bioaugmentioninalctivatesludge：cur-Rentfeatures and futureeperspectives[J].Apple Microbiol Biotechnel，1998，50（1）：16-23.

[7] 魏在山，孙佩石，黄岩华.生化法净化工业有机废气的研究[J].环境科学动态，2001（1）：21-23.

[8] 耿绍宇，李红霞.臭气污染的有效控制[J].山西建筑，2004，30（1）：126-127.

[9] POMEROV R D.12ee odrizing of Gas StfCams by the Use of Microbial Growths[P].US Peter：2793096.

[10] 王庆峰.中高硫煤浮选脱硫脱灰试验研究[D].青岛：青岛理工大学，2013.

[11] 王建龙，文湘华.现代环境生物技术[M].北京：清华大学出版社，2001：280-285.

[12] 于忠民.污水生物处理应用微生物研究与进展[J].污染防治技术，1998，11（4）：246.

[13] 况金蓉，龚文琪.微生物絮凝剂在石化废水处理中的应用[J].武汉理工大学学报，2002，24（8）：38-40.

[14] 林齐.工业综合废水深度处理与污水厂工艺升级改造研究[D].北京：北京工业大学，2011.

[15] 张本兰.有机磷农药（乐果）生产废水的生化处理新技术[J].环境科学进展，1994，2（2）：12-17.

[16] 裴亮，张体彬，赵楠，等.有机磷农药降解方法及应用研究新进展[J].环境工程，2011（增刊1）：273-277.

[17] HUNG C J.Adsorption C haracterristics of VariousHeavy Metals on Fungal Surface[D].Newark，USA：The University of Delaware，1990.

[18] 吴乾著，李福德.微生物治理电镀废水的研究[J].环境科学，1997，18（5）：47-50.

[19] 孙鹏轩.微生物絮凝剂的研究进展及应用现状[J].环境保护与循环经济，2013（1）：53-55.

[20] 陈玉成.污染环境生物修复工程[M].北京：化学工业出版社，2003：17-30.

[21] 陈锋，柯振东，周建平，等.复合菌剂治理磁湖富营养化的研究[J].环境科学与技术，2007，30（5）：29-33.

[22] 姜琪.微生物在环境保护中的应用及前景[J].农业信息化，2011（7）：120-121.

[23] 黄文伟.红色诺卡氏菌发酵罐工艺及其抗肿瘤药理学进一步研究[D].福州：福建师范大学，2015.

[24] VARGA A.The OMNET++ discrete event simulation system[D].Esm′，2001.

[25] 韩小姣，黄正.自来水消毒对内毒素及微生物处理效果分析[J].中公共卫生，2016（2）：215-217.

[26] 张增峰.上海市临床鼠伤寒沙门氏菌耐药性和食品载体溯源研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2016.

[27] 叶建斌，孟芹，刘世友，等.发光细菌毒性检测应用方面的若干研究[C]//第十五次全国环境微生物学学术研讨会论文集.大连：中国微生物学会，2012.

第4篇：生物技术的发展前景及趋势范文

【关键词】高压技术；生物学及相关领域；研究与应用

高压，是我们日常生活中通俗的叫法，是一种重要的使金属、石墨、陶瓷等物质成型的技术，它的全称是超高冷等静压，也可以称为冷等静压、高静压、超高压。在工业领域，高压加工技术的应用历史已经有很长久的时间了，并且发展的都比较好，高压在常温状态下，工作压力一般是一百到八百兆帕，水、矿物油或者是乳化水都可以是传递压力的介质。而生物高压加工技术就是，在温度低于一百摄氏度的状态下，此技术对生物材料施加流体冷等静压力，工作压力是一百到八百兆帕，促使生物材料从物理状态或者是化学状态上，发生变化，因而产生新产品的一种技术。它的用途很多，还可以和超声波等技术一起结合起来使用，从而使消灭微生物的活性[1]。

1国外对高压食品加工技术的研究与应用

在食品工业中，食品的加工和储藏是其关键环节，也是食品工业发展行业面临的难点问题。一般都是用加热处理的办法进行存储，但是这个方法有很大的不足之处，因为在加热的同时，虽然消灭了细菌，但对食品的外观和口感都有所改变，也使营养成分失去很多，成分也被破坏了。因此，随着社会的发展，超高压加工技术在食品工业中也逐渐开始进行应用[2]。一八九五年到一八九九年期间，国外的科学家相继报道了高压技术可以消灭细菌，可以用于牛奶的保存等消息，还发现了延长保存牛奶期限的方法，是应用四百五十兆帕的高压处理；在六百五十兆帕的高压作用下，还可以有效减少微生物的活跃数量。他们还有一个重要的发现，要想实现使水果和蔬菜保存五年左右的目的，也可以通过高压处理。后来，又有许多的科学报道对高压技术在各种蔬菜水果等食品中的应用进行了进一步的证实[3]。一九一四年，美国有一个物理学家通过试验观察蛋清在高压处理，会发生凝固的现象，因此得出了静水压状态下，蛋白质会变性和凝固的结论。一九，第五次国际食品工序学术会议在科隆召开，亚洲有一个国家的教授，在会议上发表了《高压在食品加工存储中的应用、设想及发展趋势》的论文，在世界各国的学者中引起了很大的反响，也促进了在食品加工领域应用生物高压加工技术的步伐。进入上世纪九十年代，果酱成为人们生活中的日常美味食品，而果酱正是一种高压食品，由日本研制并上市，果酱的加工工艺突破了以往食品加工需要加热的工艺过程，在不需要加热的条件下就可以制成，这对于高压食品加工技术来说，是一个突破和飞跃，也迎来了高压食品时代的春天。紧接着，美国、法国以及我国等世界各国都在高压食品加工领域取得了新的成果[4]。

2我国对高压食品加工技术的研究和应用

九十年代初期，我国开始投入大量的技术和精力，对高压食品加工技术在肉类、蛋类、乳内等人们日常生活中经常食用的食品进行大力研究。我国科学家对在食品中，超高压对酶类的影响，结果有两个方面的发现，一个发现是较低的压力可以激活一些酶，这主要是因为压力产生了凝聚的作用从而激活了酶，还有一个发现非常高的压力又可以使酶的活性消失。每种酶失去活力都有一个最低的压力值，当酶低于这个压力是就会保持活性，而当压力值超过时，当然有哥前提条件是在一定的时间内，酶就是加快速度失去活性。但是酶的类型、酸碱度、温度等因素都对这个失去活性的压力范围有一定的影响。利用高压技术处理，对蛋黄酱动态粘性和弹性的影响也是我国科学家研究发现的。利用超高压，可以让蛋黄酱的质地更加的细腻，口感更好。其原理是蛋黄酱在超高压的作用下，蛋白分子迅速散开，蛋白质的颗粒变小，其分子在压力的作用下伸展，使的分子结构发生改变，更加的细致紧密。肉类食品，是当今人们餐桌上不可或缺的食品。我国高压技术对肉类食品的研究和应用是比较广泛的。

科学家们通过研究高压处理技术对牛羊肉的形态、颜色、口味及分子结构的印象，得出这样的结论：高压处理技术，可以使牛羊肉的剪切力有很大程度的降低，从而使牛羊肉从口感上说变的更加细嫩，还可以使牛羊肉中的可溶性物质的含量大幅增加，从而加速牛羊肉的排酸进度。同时，随着牛羊肉的颜色也使随着压力的增加和压力保持时间的延长，由鲜红色逐渐变成了淡粉色，牛羊肉的颜色变成白色，只需要在六百兆帕的压力条件、二十分钟的保压时间下就可以实现，而当压力在五百兆帕到七百兆帕时，牛羊肉的样品都会出现白色的斑点。牛羊肉在显微镜下的结构，因为高压处理，也发生了很大的改变，在压力为七百兆帕，室内温度正常，保压时间二十分钟的条件下，牛肉的肌节收缩率大概约为百分之三十五，而羊肉的肌节收缩率为百分之二十二，而在显微镜下，压力越高，结构变化越大。高压技术对玉米淀粉糊化程度的影响也很大。在压力为七百兆帕，保压时间是两分钟的条件下，玉米淀粉进过高压处理后，糊化程度竟然高达百分之八十六点八。而在五分钟的保压时间里，玉米淀粉进过高压处理，其糊化程度就可以达到百分之百。这正好说明，高压技术在食品加工中是非常有优势的。同时，科学家们还发现，玉米淀粉在加热或者加压以后，在显微镜下，偏光十字都消失了，因此得出玉米淀粉的微晶结构在加压和加热后，发生同样的改变，并且淀粉分子结构都被破坏，发生了糊化，但，高压和加热不同的是，高压不会让玉米淀粉的颜色发生改变。

3结束语

总而言之，经过多年的摸索和研究，在食品加工领域应用高压技术已经非常成熟，并且具有很大的优势和发展前景。除了食品行业，在医药领域也有所研究，比如利用高压技术提取中药药剂中有效成分，并且有大量的试验研究现实，高压技术在病毒的灭活、疫苗的制取、生物制药等等方面都有这巨大的作用，可以说，高压加工技术对社会的发展，人类的生活都有着不可估量的贡献。

参考文献

[1]李宾,贾士儒,钟成,刘杰.采用超高压技术从甜叶菊中提取甜菊糖甙的工艺研究[J].现代食品科技,2017,(10):1117-1120.

[2]王存林,张翠英,张瑛,王盛民.超高压技术在现代杀菌领域的应用[J].时珍国医国药,2017,(05):1082-1084.

[3]于亚莉,张守勤,刘静波,高峰.高压技术在生物科学及相关领域中的研究与应用[J].食品科学,2016,(10):578-582.

第5篇：生物技术的发展前景及趋势范文

【关键词】信息时代;医学信息化;发展前景;研究

1.引言

随着现代信息技术的发展与广泛应用，加快了人类信息社会的建设步伐，信息化、数字化已经逐渐进入到医学的各领域中，成为医学界不可或缺的重要工具与手段。信息技术的高速发展正改变着医学的教学、研究、医疗服务等的诸多传统方式，并随着现代信息技术的不断发展而不断推陈出新。但是，我们不能否认，现代信息技术在医学方面的应用不仅为医学的认知带来了新的渠道，转变了医学的思想观念与工作方式，同时也为医学界带来了一些问题，例如：新的伦理问题等。因此，在医学信息化建设迅速发展的今天，如何才能更好的将信息技术运用到医学中，医学信息化的发展前景如何？对医学界具有十分重要的现实意义与长远意义。

不可否认，医学信息化的建设是长期的，只有符合医学发展的信息化才具有生命力。在医院中，我们随处可见的CT、彩超等大型的数字化医疗设备、计算机网络的各种医疗收费系统、医疗信息处理系统等，还有在医学教学、科研领域，都逐渐开始使用现代信息技术的辅助来提升教学与科研的水平。信息技术在医学中的应用与改造与创新，使得医学的教学、科研、临床、管理、药品、医学器械的研制等都在借助信息技术来加快自身的发展，很难想象没有现代信息技术、计算机技术、网络技术的医学院校或者医院将会使什么模样。

2.信息时代医学信息化所面临的新挑战

2.1 数据的共享问题

美国在医学信息化数据的共享方面比较开放，美国的国立生物技术信息中心中存储大量的数据信息，这些数据信息对科学家是无偿提供研究的。但是，在我国的生物医学研究部门或者是医疗机构中，已经积累了大量的科研与临床数据，这些数据目前大多数仍处于独立使用的状态中，各机构之间缺乏数据共享数据孤岛现象严重制约着我国生物医学的研究与发展，同时也为我国社会医疗健康保障体系的建立带来了困难。在实际中，这些医疗机构之间由于存在各种利益关系，一般都对自己所持有的医学科研数据及诊疗数据资料保密，不愿意向同行与社会提供数据共享的服务。

2.2 数据标准化的问题

美国的著名劳伦斯伯克利国家实验基因租的科学部主任表示，最理想的状态就是能够建立统一的电子医疗系统，这些医疗病历系统应该具有统一的标准。但是，在我国的医学现实中并非如此。各医院存储的各种数据标准不同，不同的系统在存储的信息方面也不一样，目前，医疗系统与医疗科研机构之间的信息数据标准很难实现统一。究其原因主要是由于各种医疗设备的生产厂家、医疗系统的软件开发商之间的技术标准各不相同造成的。例如：不同的医院对信息管理系统中的电子病例数据信息的记录格式、标准不同，而信息中心的数据存储设备在构架上也不相同，这就造成各医院之间的医疗数据信息无法实现交流沟通、共享。如果同一个病人想在不同的医院进行治疗，就必须在不同的医院分别再做一次相应的检查，这不仅增加了病人的经济负担，严重的更影响了病人的最佳治疗时期。因此，要想在医学领域实现信息化就必须先打破各医院之间的技术壁垒，解决信息化的标准化问题。

2.3 医学信息化综合应用型人才严重匮乏

目前，医学信息学是建立在生物医学、信息技术、统计学、管理学等多学科基础上的一门交叉性的学科，在实际中，真正了解并掌握、精通信息科学知识的专业人才非常少。为了真正实现医学信息化并促进多学科的研究与教学，于2009年美国的特拉华大学创立了生物信息学与计算机生物学中心，这一中心集中了来自美国的5个学院的60多名知名教师，并创立了负责多个生物信息学教育的研究项目。纵观我国高校的现状，还尚未成立专门的医学信息专业，或者是生物医学与信息学相交叉的学科专业。在生物医学研究领域中的一些复合型研究人才大部分是由学生自己自学而成的，或者是由不同学科的导师共同培养而成的。这种状况就造成我国医疗信息化应用人才的严重匮乏，并为我国医疗信息化人才的培养带来了阻碍。不过我们坚信，在不久的将来，我国的医学教育界一定会认识到这一问题。

3.信息时代医学信息化的发展前景

3.1 医学信息化正朝着远程医疗与区域医疗的信息化发展

早在上世纪90年代，我国就曾经提出过实现远程医疗的发展，很多偏远地区的医院与大城市中具有实力的综合医院之间建立了远程医疗咨询会与会诊联系，但是由于当时采取的是调制解调器的电话网络或较高成本的卫星传输信息，在实际应用中很难得以实现，因此也就未在全国范围内进行推广。进入信息时代，随着互联网技术的发展与计算机技术的进步，网络音频技术、视频会议技术等在医学界得到广泛的推广，并实现了远程医疗教育，从而推动了我国医学影像信息的异地远程传输，进一步推动了我国的远程医疗发展。随着医学界对信息共享、电子病历等问题的探讨与研究，我国医学信息化逐渐向着区域医疗卫生信息化的方向发展。

3.2 数字化医院是医学信息化发展的必然趋势

目前对于数字化医院的定义至今还尚无定论，从一般意义上来看，它与医学信息化所寓意的实质性内容并不存在本质上的区别。目前，我国以病人为中心的HIS建设还处于初级阶段，虽然已经在很多方面发挥了重大作用，但是还远远不能满足病人、医护人员、管理者实现方便、低廉、高效、安全的就诊环境与模式，因此，数字化医院的发展还需要建立信息化条件下合理的诊疗流程与复合业务的需求。总之，实现数字化医院在研究、开发、应用方面还存在很大的发展空间。

总之，目前我国医疗领域信息化应用还属于起步阶段，还存在一些问题。但是我们坚信，在不远的将来，在我国政策的推动下、在信息科学技术的不断发展下，信息时代医疗信息化的发展将不断深入，将在我国生物医学领域中得到不断地发展与进步。

参考文献

[1]许德玮，桑梓勤.基于云计算的医疗卫生位置服务平台研究[J].医学信息学杂志，2013（6）：8-13.

第6篇：生物技术的发展前景及趋势范文

关键词: 节水灌溉;技术,趋势,建议

    【abstract】this text overview stanza water irrigation technique content, system and development trend, put forward propulsion stanza water irrigation technique development on this foundation of 4policy suggestion.

    【key words】stanza water irrigation;technique, trend, suggestion

    节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此,笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。

    1. 节水灌溉技术含义及体系

    节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。

    节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术 。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术 。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。

    2. 节水灌溉新技术

    目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。 就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。 (2)应用3s技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(gps)和地理信息系统(gis),遥感技术(rs)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。t是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。 (3) 智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。

    3. 节水灌溉技术发展趋势

    我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点,要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。(5)节水综合技术的开发利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。

    4. 发展节水灌溉技术的政策建议

    (1)提高发展节水灌溉技术的认识。

我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。

    (2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。

第7篇：生物技术的发展前景及趋势范文

关键词：固定化；微生物；载体；废水处理

中图分类号： X703 文献标识码： A 文章编号：

前言

随着社会进步和时展，特别是工业文明的飞速发展，城市化进程中工农业生活废水的处理越来越得到社会各界的重视。随着生物科技术水平的不断提高进步，固定化生物技术作为一种环保高效可行的废水处理技术得到越来越广泛的应用和认可。所谓的固定化微生物技术，我们又称作固定化细胞技术，是依靠固定化酶技术发展而来的。其主要特征是利用化学或者物理的手段，将游离的细胞或酶定位于限定的区域，使其保持活性并可反复利用的手段方法来影响微生物固定化的因素主要有微生物性质、载体性质及环境特征。现在，在应用固定化微生物技术来处理废水及各类难降解生物的有机污染物方面使其受到国内外的广泛关注并取得了显著的成绩，固定化微生物技术在废水处理中的优势越来越明显。

1固定化微生物技术的特点

研究试验表明固定化微生物具有其特有的反应特性，在应用中必须要利用和遵循这一特性。经过固定化后的微生物，其本身的反应特性可以分为多类，主要表现在微生物稳定性、微生物活性及氧和底物传质速率等都发生变化。正是由于这些变化决定了固定化微生物与游离微生物在工程及处理工艺上存在差异。固定化后的微生物具有不易流失，加固后主链结构的性质较稳定，微生物本身不易被破坏的特点。此外，PH值变化、有机物浓度变化及生物毒性物质对其破坏系数低，且不易失活，从而使固定化微生物稳定性增加。通过对从某污水处理厂氧化沟采集的微生物进行诱导驯化，得到以氧化亚铁硫杆菌为优势菌的脱硫菌，进而研究了该固定化微生物脱硫菌在不同环境条件下的性能。结果表明，固定化后的微生物对热、pH等得稳定性提高，对金属等有毒物质的毒性抵抗力增强。

同时，实验研究及国内外应用实践都表明，利用固定化微生物技术，可以将筛选出的优势菌种加以固定，构成一种高效、快速、耐受性强、能连续处理的废水处理系统，不但可以有效地减少二次污染，并且具有处理效率高、运行稳定、可纯化和保持高效优势菌种、反应器生物量大、污泥产量少以及易于实现固液分离等一系列优点。这些突出的优点使固定化微生物技术成为国内外废水处理领域的研究热点。

2固定化载体的选择及原则

2.1 固定化载体的分类及性能比较

就国内外应用现状来看，目前，可以用来作为固定化微生物的载体的物质主要可以分为：有机高分子载体、无机高分子载体和复合载体三类。其中有机高分子载体又可以分为天然和人工合成两类。常见的天然有机高分子载体有琼脂、角叉莱胶、明胶、海藻酸钠等；常见的人工合成的有机高分子载体有聚丙烯酰胺凝胶（ACAM）、聚乙烯醇凝胶(PVA)、光硬化树脂、聚丙烯酸凝胶等。常见的无机载体有多孔玻璃、多孔硅酸盐、石英砂、生物活性炭（BAC）、硅藻土等。微生物固定化载体各有各的优缺点，其中天然有机高分子载体对生物无毒性，传质性能好，但机械强度较低，在厌氧条件下易被微生物分解；人工合成的有机高分子载体一般强度较大，但传质性能较差，微生物固定时对其活性影响较大，聚乙烯醇与琼脂、明胶和丙烯酰胺凝胶相比较，具有机械强度较高、传质性能较好，生物毒性较低和固定操作容易等优点。无机载体具有机械强度大、对微生物无毒性、不易被微生物分解、耐酸碱、成本低、寿命长等优点。由于有机载体和无机载体各有优缺点，在许多性能方面两类载体可以互补，因而，就有了复合载体材料，它是将两类载体结合起来，以改进载体性能，降低成本，提高废水处理效果。

2.2固定化载体选择所遵循的原则

固定化载体的选择将直接影响所固定微生物的生物活性等性能，所以，固定化微生物技术的使用对载体的选择有一定的要求。在进行选择载体的过程中，主要应遵循以下几点原则：固定化过程简单，常温下易于成型，固定化过程及固定化后对微生物无毒，生物滞留量高；具有生物相容性，不能干扰生物分子的功能，基质通透性好，传质性能优良；物化稳定性好，机械强度高，抗微生物分解，沉淀分离性能好；价格低廉，寿命长等。

3.固定化微生物技术在废水处理中的应用

下面简要通过具体实验谈一谈固定化微生物技术在具有典型特征的废水处理中的应用。

3.1 含重金属离子废水的处理

目前，重金属污染对生物的影响越来越严重，由于固定化后的微生物，稳定性能好，抗毒性强，因此微生物被广泛用于去除废水中的重金属离子。我们进行了采用固定化微生物SBR反应器和普通活性污泥SBR反应器处理投加了Cr6+的生活污水，考察了固定化微生物去除COD及Cr6+的能力及抗毒性的实验。结果表明：在保证对COD的去除率较稳定的条件下，固定化微生物与普通活性污泥所能承受的Cr6+浓度分别为70mg/L和1.9mg/L。还了解到有关试验利用聚丙烯酰胺与壳聚糖形成的互融聚合物网络凝胶固定非活性的铜绿假单胞菌，研究了这种固定化微生物颗粒对Cu2+的吸附特性。结果表明，该固定化微生物对Cu2+的吸附很迅速，在40min内吸附基本达到平衡。固化微生物技术对含重金属离子废水的处理效果显著。

3.2 含氮废水的处理

利用微生物去除氮和氨，一般是通过好氧微生物的硝化反应过程来和厌氧微生物的反硝化反应过程来进行。我们采用聚乙烯醇（PVA）为载体的包埋固定化微生物处理低浓度氨氮絮凝余水进行试验，在HRT为3h之内从地表水环境质量V类水标准以外达到了I类水标准，在较短的水力停留时间成功实现了氨氮的去除。进而又以竹炭为载体，将硝化菌、反硝化菌等微生物固定在竹炭上，研究竹炭固定化微生物对氨氮的去除及影响因素。结果表明：竹炭固定化微生物处理氨氮水样存在竹炭吸附和微生物脱氮两种作用。对于初始氨氮质量浓度≤200mg·L-1的水样，调节水样pH为8，控制水样溶解氧质量浓度为1mg·L-1左右，竹炭固定化微生物系统中可发生同时硝化—反硝化作用，氨氮去除率可达70%以上。固化微生物技术对含氮废水的处理效果显著。

3.3 酚类及醇类废水的处理

我们采用聚乙烯醇（PVA）—硼酸法制作固定化活性污泥小球，进行从温度、浓度和pH 3方面比较了固定化活性污泥和游离活性污泥对氯苯酚降解效果的影响的实验。研究表明：固定化活性污泥降解对氯苯酚的最适宜温度为25℃～35℃，最适pH为6～8；固定化活性污泥对氯苯酚的降解速度大于游离活性污泥。有关试验以苯酚模拟废水为研究对象，采用苯酚驯化后的优势菌群，利用竹炭作为载体，用竹炭固定化微生物处理含酚废水。实验表明，在苯酚浓度为40mg/L低浓度废水，在投菌量为100mL/10g竹炭，竹炭量为10g/100mL污水的条件下经5h处理后，苯酚和COD的去除率分别为95%和70%。固化微生物技术对酚类及醇类废水的处理效果显著。

3.4 印染、造纸废水的处理

印染、造纸废水的水量大，污染物质也比较复杂，是比较难处理的工业废水。我们采用固定化微生物工艺，进行对混凝沉淀后退浆工序的印染废水进行了现场中试处理研究。实验结果表明，在水力停留时间（HRT）为20h的条件下，对于进水化学需氧量（CODCr）为1.0～1.2g/L的退浆废水，经过两级水解酸化、两级好氧处理后，其出水CODCr＜100mg/L，达到国家一级排放标准。其中，水解酸化阶段的HRT为10h，CODCr复合1.7kg/（d·m

3），去除率为44%；好氧阶段HRT为10h，CODCr复合1.9kg/(d·m3),去除率为83%，效果同样显著。

结束语

综上所述，固定化微生物技术，不论技术本身，还是反映特性，都具其绝对的优势，引起了人们的广泛关注和对其进一步的研究。但同时，我们也看到了，要将固定化微生物技术工业化，还需要进一步的研究：降低载体的成本和延长载体的寿命；将固定化微生物技术与其他废水处理技术相结合，以达到最佳处理效果。通过不断的深入研究，固定化微生物技术一定会很快成熟起来，并高效而实用的应用于各种废水处理。

参考文献：

[1] 彭云华. 对固定微生物技术净化有机废水最佳方法的探讨[J]. 城市给排水，2005.

第8篇：生物技术的发展前景及趋势范文

[关键词] 节水灌溉技术 农业经济 应用

西北地区降水少，蒸发强，水资源分布不平衡。特定的自然环境和水资源条件，决定了水在经济社会发展、生态环境建设中的重要性。发展节水农业是农业和经济社会可持续性发展的重要保证。在发展节水农业中通过示范推广，提高农民的认识水平，引导农民推广节水灌溉新技术，按照规范要求确定防渗工程和田间工程标准，灌溉水的利用率和水分生产率有了更大的提高，通常推广的农业节水技术有：耕作保滴技术，地膜覆盖技术。文章根据西北地区的水资源及地理、气候现状，探究实施节水灌溉的紧迫性与必然性。

一、实施节水灌溉的意义

随着农业结构调整、退耕还林、还草、城镇化建设的不断发展，提高水的利用效率，依赖灌溉农业的问题日益凸显，所以灌溉农业只能走内涵式发展道路，通过灌区节水改造挖掘农业节水潜力，在节水中求得农业的发展。随着西部大开发战略的实施，工业和城市用水将大幅度增加，恢复和保护生态的需水量必须保证，因此，在南水北调西线工程建成之前，农业用水总量不会增加，只会减少，否则将影响工业和城市的发展。

二、水资源利用及节水技术应用状况

1. 灌区工程技术改造和配套建设

因地制宜合并、改造、废弃平原水库，减少蒸发造成的水资源浪费。修建山区水库，拦蓄调控水资源，科学配置水资源，解决局部地区缺水问题。对大、中、小型灌区工程进行了高效节水为中心的更新改造，压缩农业用水。

2.渠道防渗衬砌

渠道防渗工程节水效益明显，成本低廉，是诸多农田灌溉节水措施中经济合理、技术可行的主要节水措施之一，同时又是当前农田灌溉节水工程改造中的关键环节。渠道采用防渗技术，能加快输水速度，缩短灌溉时间，能充分利用渠水，扩大灌溉面积，减少地下深层淡水的开采节能效益显著，道防渗还具有加大过水能力、减小过水断面、加快输配水的速度、节省土地等优点。

3.低压输水管道铺设

管道输水节水、输水迅速，省地、增产和有利于抢季节等优点，是投资省、节水最有效、管理最方便的一种输水灌溉技术，目前管道输水技术主要在井灌区推广应用，自流灌区也开始采用管道输水技术。低压管道输水已有于几年的发展历史，适用于各种地块、作物及种植方式，为群众所熟悉和接受，工程使用率高，是目前非常成熟的工程节水技术。

4.地面灌水技术

地面灌溉方法是目前应用最广泛、最主要的灌水技术。平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量，缩短灌水时间，提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。渠灌区若不采取任何节水措施，采用田间大块划小和土地平整工程，可是灌溉水利用系数提高0.05～0.10。畦灌是耕地经平整后，利用畦埂将田块划分成小块进行灌溉；沟灌是在作物行间开挖灌水沟，灌溉水从输水沟进入灌水沟后，在水流动的过程中由沟底和沟壁向周围入渗湿润土壤的方式进行灌溉

5.喷灌、滴灌、微灌、膜上灌、膜下灌节水技术的应用

喷灌工程不需平整耕地、修建田间毛渠和打埂，一般可以节省土地10%～20%。喷灌灌水均匀，节约用水，对地形的适应性强，与地面灌溉相比，大田喷灌一般可省水30～50%，增产10～30%。滴灌工程是目前科技含量最高、起点最高的节水形式，是高效农业的首选。滴灌与一般的畦灌相比有很多优点，微灌将水和肥料浇在作物的根部，它比喷灌更省水、省肥。膜下滴灌具有增加地温、防止蒸发和滴灌节水的双重优点，节水效果最好，近几年，在西北地区得到迅速推广，随着新疆石河子（棉花）垦区应用膜下滴灌技术的成功，并大面积推广应用，目前已在全国范围内进行推广。该技术不需要修农渠和筑硬打畦，操作简便，节省机力费和人工作业费，并节省抽水电费和肥料费，有效降低了生产成本。

三、节水灌溉技术的发展趋势

1.节水灌溉技术的发展趋势

节水灌溉技术发展前景广泛，喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术，其研究方向是进一步节能及综合利用，不同喷灌机型有各自的优缺点，要因地制宜综合考虑；其次是地下灌溉已是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术，随着技术的不断提高，今后将会得到更大的发展；地面灌溉是当今世界占主导地位的灌水技术，随着高效田间灌水技术的成熟，输配水有低压管道化方向发展的趋势；农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高，应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成，达到时，空、量、质上的精确灌水，是今后攻关的重点；节水综合技术的开发利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径，也是今后节水灌溉发展的方向。

2.对节水灌溉新技术的展望

与生物技术相结合的作物调控灌溉技术，它是从作物生理角度出发，在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度，使作物经历有益的亏水锻炼，改善品质，控制上部旺长，实现矮化密植，到达节水增产的目的；应用3S技术的精细灌溉技术，运用全球卫星定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS），遥感技术（RS）和计算机控制系统，实时获取农用小区作物生长实际需求的信息，通过信息处理与分析，按需给作物进行施水的技术，可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率，是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容；智能化节水灌溉装备技术，是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备，适时地检测土壤和作物的水分，按照作物不同的需水要求来实施变量施水，达到最优的节水增产效果。

参考文献

[1]新疆粮食作物节水灌溉技术推广应用研究[J].农村财政与财务.2012年.第8期 3 页 6-8页；

第9篇：生物技术的发展前景及趋势范文

关键词：有机废气；处理技术；未来发展

前言

伴随我国工业的快速发展，大气的污染呈逐年上升的趋势，有机废气处理技术也越来越被重视，为了更好的处理有机废气，还需要进行技术的发展创新。

1、有机废气处理技术的重要性

我国经济的持续发展，为化工企业的崛起提供了外部环境，但是，随着我国工业化进程的不断加快，却忽略了对环保的投入，工业废气的排放量不断增加，对环境造成的污染也日益严重。当大量的废气排放到空气中，不仅会对空气质量产生严重影响，同时也会对人体健康造成严重的危害。为了重现绿水蓝天，就需要不断加强工业废气的处理，而对工业废气处理的技术研究也就摆在人们面前。有机废气是工业废气中污染性较强、处理难度较大的一种，而且有机废气进入到人体呼吸道之后，对人体的呼吸、血液、肝脏等都会产生严重的影响，因此有机废气的处理也受到了越来越多的重视。

2、具体的有机废气处理技术

2.1热破坏技术

对于热破坏技术来说，主要适用于浓度较低的有机废气。根据处理流程，其燃烧方式有两类：一种是直接性的火焰燃烧，此种燃烧在温度和时间状态都合理的情况下，热处理效率超过90%。此方法的主要优势是处理充分且投资低，缺点是在有机物浓度偏低及缺乏辅助燃料的情况下，难以充分燃烧。另外一种方法是催化性的氧化燃烧。催化燃烧技术可以使有机物燃烧的初始温度得到有效减弱，在催化剂添加的条件下，基于气流当中针对有机物采取加热措施，便能够发生化学反应，进而使污染物得到有效清除。

2.2高温及触媒燃烧技术

燃烧法的应用，是利用高于有机废气燃烧点的温度条件，对其进行燃烧和氧化，一般可用直接高温燃烧和出煤燃烧两种方法。直接高温燃烧的温度条件要求较高，需要在特定的高温容器中完成，也是当前化工企业中常用的一种废气处理技术。当有机废气进入到沸石转轮中，沸石可以将有机废气中的有机成分进行吸附，而将吸附后干净的有机气体释放到空气中，其他的废与测继续进入循环系统中进行处理。利用这种处理方法可以提高废气处理的效率，而且在运行成本方面较低，大量经过吸附作用的干净空气排放到大气中，不需要再次进行净化处理。在高温燃烧处理过程中，通过沸石转轮的作用可以实现有机废气的吸附和解析，通过对沸石转速和温度的调整可以达到不同的净化效果。

2.3吸收技术

对于吸收技术来说，在气态污染物处理过程中较为适用。根据吸收流程，可进一步划分为物理吸收与化学吸收两大种类。吸收技术主要是对有机废气与液体吸收液之间的相似相溶原理加以利用，进而使有机废气的处理得到有效实现。其中的吸收剂，通常属于液体物质，在对一些混合试剂加以应用的情况下，比如液体石油、表面活性剂以及水等，能够使有机废气充分被吸收。许多气态污染物都能够通过液体溶剂吸收方法进行有效处理。并且，部分具备应用价值的产品，通过解析处理以后，还可以被回收利用。

2.4吸附技术

吸附法的基本原理就是利用界面现象，也就是一种物质在另一种物质表面附着的缓慢作用过程。所以，基于界面现象的吸附法废气处理，其关键是吸附剂的选择，通常，要求吸附剂具有疏松多孔的结构，且化学性质比较稳定，内部表面积较大，现在，该方法中常用的吸附剂主要包括硅胶、人工沸石、活性炭等。该方法的特点是应用比较广泛、工艺简单成熟、便于推广，但是，该方法的流程比较复杂，设备比较庞大，特别是在废气中存在胶粒物质的情况下，会造成吸附剂中毒现象。所以，该方法更多的用于低浓度可挥发性废气的处理。

2.5冷凝技术

冷凝法主要是利用不同的物质在不同温度下有着而不同饱和蒸汽压的特性，通过对系统压力的增加或者是温度的降低，使蒸汽状态的污染物可以从废气中冷凝并且分离出来。冷凝的过程一般需要在特定的温度条件下实现，同时也要考虑到压力条件，而通常采用的都是在恒定的压力条件下降低温度的途径来实现。冷凝法的应用，可以使有机废气达到很好的净化效果，而且是在常温条件下无法达到的。在应用的过程中，要根据净化的要求确定压力和温度，这也必然会导致费用的增加。所以在实际的应用过程中，可以将冷凝法与其他的处理技术联合应用，可以达到更好的处理效果，也可以获得更多可回收的产品，同时降低废气处理的成本。

3、有机废气处理技术的未来发展

在上述分析过程中，对有机废气几类传统处理技术有了初步的了解。为此，加大有机废气处理技术研发工作非常关键。下面针对有机废气处理技术未来发展前景进行论述。

3.1生物处理技术

针对有机废气采取的生物技术，指的是基于特定状态下，以有机废气的有机成分为依据，把有机物有效地分解成为水以及二氧化碳，同时遵循“有机氨氨气硝酸”、“硫化物硫化氢硫酸”的两大转化过程。通过生物技术装置，有机废弃物的处理效率超过90%，恶臭物处理效率则更高。和传统处理技术相比，此项技术在设备上显得比较简单，并且很少发生再次污染的情况，所以生物处理技术具备很好的未来发展前景。

3.2放电等离子体技术

在新的有机废气处理技术中，利用高压放电技术进行废气处理，是具有良好发展前景的技术。高压放电技术可以产生大量的高能电子和活性离子，构成平衡等离子体，这样就会使得C-C和C-H等化学键发生断裂，进而实现与废气中F， H和CI等原子的置换，得到大量无害的二氧化碳和水。另外，在等离子体中引入金属氧化物，可以形成一个催化体系，使得副产物的产量极大的降低，这时可以增强对污染物的剔除率。与传统的处理技术相比，高压放电技术操作更加简便.而且具有很好的节能效果，适用于对低浓度有机废气的处理。

3.3 PSA技术及光催化氧化技术

PSA技术在有机废气处理过程中其应用得到了初步的肯定。此项技术主要是以有机废气组成和吸附材料在吸附方面的差异性为依据，同时结合周期压力的改变，进而使有机废气被净化和分离。PSA技术具备的优势包括成本低廉、能耗小以及具备较高的自动化能力。在有机废气的分离及其回收过程中，合理地采纳此项技术前景良好，值得考虑。此外，光照状态下部分半导体材料可能有自由基活性的物质存在，利用光催化氧化技术，在常温常压条件下，能够使有机废气发生无毒反应，此过程是不会受到溶剂分子的影响的，其主要优势是反应速度快以及易于回收，因此光催化氧化技术在部分有机废气处理上也值得考虑应用。

3.4综合处理技术

综合处理技术就是对多种有机废气处理进行综合运用，使每种处理技术的优点都可以获得最大程度的发挥，从而达到更好的废气处理效果。如今，在工业废气处理中应用的处理技术主要有如吸附催化技术、吸收一解吸一变压一吸附组合工艺等等。通过吸附催化技术可以对废气中的有害物质进行吸附，并且降低有机废气中污染物的浓度；利用复合吸收技术可以增强对废气中甲苯、乙酸丁醋的吸收效率，使得废气中的污染物含量达到国家标准的要求。

4、结语

总的来说，面临有机废气的污染，应当通过合适的处理技术进行净化。为了改善工业废气的无污染处理，还应该积极研发新的处理技术，有效去除有机污染物，推动社会经济的可持续发展。

参考文献：

[1]王端鑫.有机废气处理技术及前景展望[J].资源节约与环保，2014，01：101.

[2]彭雅丽.有机废气处理技术研究进展[J].河北工业科技，2013，04：306-308.