生物技术的发展精选(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：生物技术的发展范文

关键词：生物技术；发展；生物教育；创新

中图分类号：G633.91文献标识码： A 文章编号：

前言

随着我国教育体制的改革与完善，在生物教学中注重对学生动手能力、实践能力的培养, 注重对学生复合能力、适应能力和创新能力的培养, 是生物教学追求的总目标。然而, 目前生物学教学仍然处于“强调学习结果, 忽视探索问题; 以阅读科学代替了做科学; 一味要求学生独立思考, 不鼓励学生研究问题和讨论结果”等教学状况。生物技术是以生物体系和生物工程原理来生产生物产品, 提供社会服务的综合性生物科学技术, 是由多学科交叉形成的理论与实践并重, 以细胞工程、酶工程、发酵工程和基因工程等技术体系为主的新兴学科。它的发展已经对人类生活产生了重大的影响, 其理论和技术并重的学科体系, 给生物学教育创新以及课程结构、教学内容和教学方法等方面提供了良好的素材, 并奠定了坚实的基础。

1、生物技术的概念、分类与发展

1.1 生物技术的概念与分类

什么是生物技术? 从字面上来说可解释为在分子、细胞水平上定向操纵或改造生物体的技术。但这个概念的外延很容易被人为地扩大, 即认为“生物技术”可方便地用于对所有利用生物体本身、代谢产物及功能等技术的泛指, 只不过是操作的物质层次不同。

对于生物技术的分类, 在学术界存在着两种观点: ①按照生物学科发展的大致历程, 把生物技术也分为传统生物技术、近代生物技术和现代生物技术; ② 从产业发展的角度, 把 20 世纪 70 年代以前包括有机溶剂、维生素、工业用酶制剂和抗生素等在内的老工业, 称为“传统生物技术”; 而把 DNA 重组和单克隆抗体两大技术建立以后的工业, 称为“现代生物技术”。显然, 生物技术的发展与科学和技术的发展是同步的, 与生物学科的发展更是密不可分。现代生物技术是在传统生物技术基础上发展起来的, 包括基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程和蛋白质工程等, 它们是互相联系、互相渗透的, 其中以基因工程技术为核心。

1.2 生物技术的发展

1.2.1 传统生物技术阶段。传统生物技术是指 19 世纪末到20 世纪 30 年代前, 以发酵产品为主干的工业微生物技术体系。这一时期的生物技术主要是通过微生物的初级发酵来生产食品, 其应用仅仅局限在化学工程和微生物工程的领域, 通过对粗材料进行加工、发酵和转化来生产纯化人们需要的产品, 如乳酸、酒精、面包酵母、柠檬酸和蛋白酶等。

1.2.2 近代生物技术阶段。近代生物技术是以 20 世纪 40年代抗菌素的提取, 50 年代氨基酸的发酵到 60 年代酶制剂工程为线索, 仍以微生物发酵技术为技术特征的。这一时期抗生素工业、氨基酸发酵和酶制剂工程相继得到发展, 细胞工程相关技术日臻完善, 但从技术特征上看还不具备高新技术诸要素, 因此只能被视为近代生物技术。

1.2.3 现代生物技术阶段。现代生物技术以 20 世纪 70 年代 DNA 重组技术的建立为标志, 以世界上第一家生物技术( Genetech, 遗传技术) 公司的诞生( 1976) 年为纪元。此后, 越来越多的科学家投身于分子生物学研究领域, 并取得了许多重大的进展。至此, 以基因工程为核心的技术上的革命带动了现酵工程、酶工程、细胞工程以及蛋白质工程的发展, 形成了具有划时代意义和战略价值的现代生物技术。

2、生物技术发展与生物教育创新

随着基因操作技术不断完善、基因工程药物和疫苗研究与开发突飞猛进、转基因植物和动物取得重大突破, 阐明生物体基因组及基因编码蛋白质的结构与功能成为当今生命科学发展的一个主流方向, 生物技术将在人类生活中扮演更为重要的角色。为了鼓励和推动生物技术的发展, 许多国家制订和采取了一系列政策及措施。如为了保持生物技术的领先地位, 刺激生物技术产业快速发展, 美国食品和药物管理局在 1995 年底决定放宽对生物技术公司的限制,对用生物技术方法生产出来的药品与传统药品一视同仁;日本提出了“生物技术立国”的战略思想, 政府从一开始就介入了生物技术的组织与协调, 建立了“产、学、研”三位一体的联合研究与开发体制; 英国政府发表了“生物技术制胜2005 年的预案和展望”报告; 新加坡设立了“生命科学部长委员会”, 制定了 5 年跻身生物技术顶尖行列的计划。这些重大举措显现了外国政府欲抢占生物产业制高点的魄力和决心。我国也将生物技术摆在了重要的位置, 在国家“863”和“973”计划、“攀登计划”、国家自然科学基金和国家政策计划中也已将生物技术方面的项目列为重大项目, 以此推动生物技术的蓬勃发展。

生物教育创新是一个系统工程, 包括课程标准、课程目标、课程结构、课程教学和评价创新等内容。对基层生物学教育工作者而言, 生物教育的创新, 重要的就是要把生物教学从“以破坏学生形成一些重要的思维能力为代价的死记硬背”的教学状况中解脱出来, 重视“科学探索过程”的教学, 它反映了科学家获得知识的思维方式和使用方法, 是学生享用终身的财富。2001 年新颁布的《生物课程标准》“,以学科体系、学生需要、社会发展”为结合点选择课程内容, 以“人与生物圈”为框架构建课程体系, 以“提高学生的科学素养”为宗旨定位学科价值, 以“科学探究”为策略改变学生的学习方式, 以“科学、技术、社会”为切入点体现课程回归生活, 以“渗透人文理念”培养学生的情感态度和价值观, 以“开发与利用课程资源”为手段实现课程目标。在全国范围内全面实施新大纲、新教材, 在原有基础上充实了许多现代生物科学知识。如新大纲在必修课部分新增了生物科学新进展, 细胞分化与衰老、细胞癌变、人类的遗传病与优生、环境与人体健康、绿色食品等内容; 选修课部分介绍了营养与健康、人体两大免疫机制、生物固氮、发酵工程、细胞工程、酶工程、基因的结构和基因表达调控等内容。当然, 这些具体内容和表述方式上的改进, 给广大教师教学过程的创新奠定了一定的基础, 也在教学实践中取得了一些成效, 推进了生物学教育改革的进程。

3、生物技术的发展推进生物教育改革

生物技术是当今迅速发展的高新技术, 是 21 世纪最具有发展潜力的新兴产业, 它涵盖了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生物化学工程。其中基因工程发展迅猛,已经成为生物科学领域最有生命力、最引人注目的前沿科学, 生物技术已被广泛应用于食品、医药、农业、化工、环保等工业部门, 且随着对生物分子认识水平和改造生物遗传物质手段的提高, 生物技术必将为有效解决长期困扰人类的粮食短缺、疑难病症、能源危机、环境污染等问题带来美好的前景。

生物技术又将成为21 世纪科学技术的主流。这不仅因为它所研究与开发的对象是可以再生的生物资源, 而且还因为它对当今人类面临的人口和食物、能源和资源以及环境和健康等迫切需要解决的问题发挥重要的作用。现代生物学发展的新技术、新成就, 特别是与人类生活息息相关的技术落实到学生的课程和教材中去, 使其成为培养学生的基本素材。20 世纪末, 国外一些专家认为: 随着科学和技术的飞速发展, 公众的科学素养比以前任何时候都显得重要。因而, 加强生物技术教育, 培养公民的科学素养是生物教育发展的必然趋势。

结语

总之, 人类伴随着生物技术发展, 亲身感受着生物技术给我们带来的生活质量的提高, 关注生物学领域学科发展的动向, 并能及时恰当地体现在生物教育中, 特别是体现在课程建设、教学内容改革、学生技能培养等诸方面, 并逐渐改变“重结论、轻过程”的教学局面, 是生物技术发展和生物教育创新永恒的主题。

参考文献：

第2篇：生物技术的发展范文

关键词：低碳生物技术；法律激励机制；运行；完善

[中图分类号]Q81　[文献标识码]A　[文章编号]1671－7287(2011)03－0013－10

一、低碳生物技术的地位与法律支持

1、低碳生物技术与当代能源、环境问题

当前，全球能源与环境问题愈演愈烈，能源资源的短缺以及能源过度的开发利用对环境产生的影响成为世界共同关心的话题。以往，各国为解决本国的能源与环境问题，大多以利用现有的能源资源为出发点，试图最大限度地控制世界能源资源，特别是传统化石能源，以保证国家能源安全。如今，在低碳发展的束下，通过技术进步、发展新能源和可再生能源以满足不断增长的能源需求以及环境保护的需要，成为各国经济发展优先考虑的方向。其中，大力发展生物技术，不仅能有效地利用地球现有丰富的生物原料，还可以通过工业过程达到生产能源的目的。生物技术既可以充分利用资源、实现能源生产，又满足了低碳发展的需要，应该得到广泛的重视。

生物技术是应用自然科学和工程学的原理，依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提品或为社会服务的大幕。现代生物科学发展迅速，以分子生物学理论为先导、以基因工程等技术为核心的现代生物技术已经开启了大规模工业化应用的时代。人们开始运用生物学的方法以及现代工程科学所开拓的新技术和新工艺，对生物体进行不同层次的设计、控制、改造或模拟，对现代社会产生了巨大的影响。

在低碳经济的大背景下，生物技术应用于能源与环境等领域能缓解能源需求，改善环境，实现经济与社会的可持续发展。利用生物技术，以可再生资源生物质为原料，大规模生产人类所需要的能源、材料和化学品等，是解决目前人类面临的能源及环境危机的有效手段之一。目前在生物技术中，低碳生物技术主要包括生物能源技术、生物材料技术、污染治理生物技术等，其中生物能源技术作为重要的能源清洁技术，具有很大的潜力和良好的发展前景。

2、低碳生物技术的发展状况与法律支持

当前生物技术得到了越来越多的应用，也发挥着越来越大的作用，特别是在推动生物质能的转化及生产方面，生物技术发挥着关键作用，通过产业化运作，实现清洁可再生能源的规模生产，是生物能源技术的价值所在。现代生物质能的发展方向是高效清洁利用，将生物质转换为优质能源，包括电力、燃气、液体燃料(燃料酒精、丁醇、生物柴油等)和固体成型燃料等，其中生物质发电包括农林生物质发电、垃圾发电和沼气发电等。生物质能具有资源量大、相对集中、能量品位较高的特点，在各国的可再生能源规划中占据着十分重要的地位。据世界经济合作与发展组织(OECD)预测，到2030年生物经济将初具规模，届时将有35％的化学品和其他工业产品来自生物产业，二氧化碳的年排放量也将随之减少10－25亿吨。其中，工业生物技术的贡献率将达到39％。随着生物能源技术的进步，生物质能的优势和成本不断下降，生物质能必将在未来世界的能源结构中占有一席之地。

20世纪90年代以来，以燃料乙醇和生物柴油为代表的第一代生物质能得以发展。目前，美国为世界第一大燃料乙醇生产国，巴西位居第二，欧盟各国则是最主要的生物柴油生产地，其他国家也都在积极发展生物质能。生物质能的发展带来粮食种植结构偏重玉米、粮食供应总量下降、粮食(油料)价格振荡上升、粮食危机引发动荡等一系列问题。因此，开发第二代、第三代生物燃料(即非粮生物燃料)成为世界各国关注的重要议题。但由于麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料(第二代生物燃料)的技术成本较高，真正商业化的项目较少；而第三代生物燃料是以微藻为原料的生物燃料，其油脂很难提炼，从海藻中提炼生物燃料的研究正处于实验室阶段，距离商业化还较远。因此，第一代生物质能短期内不会被第二、三代生物燃料所替代，第二、三代生物质能将是人类的理性选择，也是生物燃料必然的发展方向。我国生物质资源丰富，主要有农作物秸秆、树木枝丫、畜禽粪便、能源作物(植物)、工业有机废水、城市生活污水和垃圾等。据估算，我国可用于发电的生物质能，近期可达5亿吨标煤，远期可达到10亿吨标煤以上，如果充分利用农林生物质，生物质能装机容量可达1.5亿千瓦以上。

目前，我国已经具备了低碳生物技术发展所需的基础条件。譬如，拥有全球最大规模的发酵产业基础、形成了现代生物工业产业群体与产业化条件、拥有一支技术创新研发队伍与相应的平台条件。此外，在酶工程、发酵工程与过程工程等领域我国具有一定的技术基础，大宗发酵产品具有国际竞争优势，生物塑料、生物能源、生物基化工材料等快速发展，多种产品的规模为全球最大。虽然如此，我国的生物能源技术与美国、巴西等国相比还有一定差距，在技术创新和产业化方面还有待加强。我国目前生物质能与生物能源技术发展面临的困难主要有：①生物质资源不足、品质不佳、收集困难、难于转化。生物质燃料需要大量的能源植物做支撑，但对于中国这种粮食需求很大的国家，不可能大规模利用粮食作物作为主要原料，加上第二、三代生物质能还难以商业推广，造成了生物质原料供给的不稳定。②生物质能分散的特点适合发展中小企业规模的项目，但中小企业在资金和技术上没有优势，在技术革新方面的能力和动力都不足。③生物转化工艺成本高，生物能源终端产品品质不佳、产品标准欠缺。④自主技术开发亟待突破。生物质能利用技术仍处于产业化发展初期，特别是缺乏具有自主知识产权的核心技术，使得生物质能产业在基础技术研究、新产品研发和应用技术创新等方面存在技术含量低、产品单一等问题。

低碳生物技术需要通过商业应用和市场推广才能实现其经济与社会效用，而低碳生物技术的进步也因其经济与社会效应得到进一步提升，这是一个相互促进的过程。然而，在低碳生物技术的发展前期，市场机制不完善以及前景不明朗使得技术研发及其推广动力不足。因此，低碳生物技术以及生物质能开发需要各种激励举措提供助力，尽快实现从技术到市场的过渡。国家通过各种激励机制促进生物技术革新，引入投资以及完善技术研发平台，再配合以市场机制的共同作用，带动生物技术在生物质能等领域实现规模化、产业化发展。与此同时，生物技术及生物质能产业作为新兴的产业，

不可避免会产生盲目发展的现象，因此，需要政策与法律引导。总之，政策与法律的扶持与引导是低碳生物技术得以快速发展的重要保障和推动力：通过合理的制度设计，对低碳生物技术发展进行规划，明确其战略地位，有助于消除市场对其发展前景的疑虑，为其发展指明方向；通过有效的激励机制，促进低碳生物技术的研发与推广，推动技术和产业同时驶入发展的快车道。法律激励机制对低碳生物技术发展的重要作用决定了我们必须重视激励制度的设计，保证其高效性，同时也要关注其现实运行的状况，保证其有效性，如此，各种激励机制才能真正形成积极效应。

二、低碳生物技术法律激励机制的确立

我国十分重视低碳生物技术的发展，特别在生物质能领域，国家出台了许多法律与政策以推动和保障生物质能技术的研发和产业化，在注重规划的同时也在各类鼓励技术研发的目录中将其收入，以使低碳生物技术具有良好的发展环境。随着我国将生物质能作为国家能源结构调整、节能减排的一项重要战略规划，低碳生物技术必将拥有广阔的发展前景。

1、现有的激励框架

在政策与规划方面，《可再生能源中长期规划》根据我国经济与社会发展需要和生物质能利用技术状况，提出了重点发展生物质发电、沼气、生物质固体成型燃料和生物液体燃料。到2020年，生物质发电总装机容量达到3000万千瓦，生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨，沼气年利用量达到440亿立方米，生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨，生物柴油年利用量达到200万吨。国家“十二五”规划在第二十九章“造就宏大的高素质人才队伍”中提到了对生物技术以及能源资源领域人才队伍的协调发展。此外，“十二五”规划还在其他3处提出了生物质能：一是在第七章“改善农村生产生活条件”中提到了“实施新一轮农村电网升级改造工程，大力发展沼气、作物秸秆及林业废弃物利用等生物质能和风能、太阳能，加强省柴节煤炉灶炕改造”的内容。二是在第十章“培育发展战略性新兴产业”中提出“新能源产业重点发展新一代核能、太阳能热利用和光伏光热发电、风电技术装备、智能电网、生物质能”。三是在第十一章“推动能源生产和利用方式变革”中提出“积极发展太阳能、生物质能、地热能等其他新能源”的原则。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发[2010]32号)也将节能环保产业、生物技术和因地制宜开展生物质能作为重点的发展方向。

在鼓励技术研发方面，国家中长期科学与技术规划、“973”和“863”计划等都将工业生物技术列为攻关重点之一。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020)》中也有关于重点和优先提高生物质能等可再生能源技术的内容。《国家高技术产业发展“十一五”规划》认为：“生物产业将成为未来经济发展的主导产业。要充分发挥我国特有的资源优势和技术优势，着力发展生物医药、生物农业、生物能源和生物制造，保护和开发特有生物资源，保障生物安全”。国家发改委、科技部、工信部、商务部、知识产权局于2011年6月了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》，确定了当前优先发展的包括生物、新材料、先进能源、节能环保、资源综合利用以及高技术服务等10大产业中的137项高技术产业化重点领域，生物技术、先进节能技术等包含在其中。《可再生能源产业发展指导目录》、《产业结构调整指导目录(2011年本)》也将生物质生产技术和设备纳入产业调整的范围。近几年的《国家先进污染防治示范技术名录》和《国家鼓励发展的环境保护技术目录》也将生物质资源综合利用、生物污染治理等技术列入其中。

在立法方面，20世纪90年代以来，中央和各地方政府出台了一系列的法律法规，在不同层面上支持可再生能源产业的发展。《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国节能源法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国循环经济促进法》等法律，都作出了关于鼓励开发利用清洁能源的规定，《中华人民共和国科学技术进步法》、《中华人民共和国促进科技成果转化法》则为科学研究、技术开发与科学技术应用及成果转化提供了法律制度框架。特别是《中华人民共和国可再生能源法》(以下简称《可再生能源法》)的颁布和实施，正式确立了可再生能源在国家能源战略中的地位，包括生物质能在内的可再生能源发展进人了新的发展时期，为低碳生物技术的应用提供了更为坚实的法律制度保障。

2、具体激励机制的建立

有了国家政策与法律的制度保障，低碳生物技术就有了明确的发展方向和良好的发展环境。同时，低碳生物技术从研发、项目建设到推广都需要实实在在的激励措施，因此，还需要更为具体的制度设计和及时有效的执行。当然，生物能源与生物技术的发展最终要靠市场，要立足于提高产业自身竞争力，符合社会发展的需要，这样才能保持产业长远的发展。在发展初期，实施国家的各种激励机制将有助于突破制因素，加快产业发展进程。此外，激励不能只限于某些措施或某些方面，而应将其作为一个综合系统工程来看待，使各种激励措施形成一个有机联系的整体，这样激励机制才能发挥积极而有效的作用。具体而言，以下一些激励措施与行动应是当前低碳生物技术发展的关键着力点：

①统筹规划与束性目标。低碳生物技术的发展离不开社会对生物质能源的需求，生物质能的发展也需要低碳生物技术的支持和推动。制定长远发展战略或发展路线图是世界上大多数国家发展生物质能的成功经验之一。统筹规划是准确定位生物质能和低碳生物技术的重要途径，一个长远的能源及其技术发展规划就确定了一国未来各种能源及其技术发展的走向。许多发达国家先制定一定阶段内生物质能在国家能源结构中的束性目标和计划，在此框架之下，出台一系列的优惠政策，并通过市场经济的手段鼓励各界投资和利用。

为了确保可再生能源发展目标的实现，许多国家制定了支持可再生能源发展的法规和政策。德国、丹麦、法国、西班牙等国采取优惠的固定电价收购可再生能源发电量；英国、澳大利亚、日本等国实行可再生能源强制性市场配额政策；美国、巴西、印度等国对可再生能源实行投资补贴和税收优惠等政策。

美国、巴西、瑞典是世界上生物质开发利用最多的国家之一，这些国家都强制推行了生物质能在能源结构中的束性目标。1999年8月，美国颁布了《开发和推进生物基产品和生物能源》的第13134号总统令，提出到2010年生物基产品和生物能源增加3倍，到2020年增加10倍，每年为农民和乡村经济新增200亿美元的收入和减少1亿吨碳排放量；同年国会通过了“生物质研发法案”。2002年美国制订了《生物质技术路线图》并成立了“生物质项目办公室”及“生物质技术咨询委员会”。2005年8月布什签署的《国家能源政策法

案》中制订了可再生燃料标准(RFS)，RFS明确指出必须在汽油中加入特定数目可再生燃料且每年将递增。2007年12月的《能源独立和安全法案》又制订了更为严格的可更新燃料标准：到2022年用于运输的可再生燃料至少要达到360亿加仑／年。巴西作为世界上唯一在全国范围内不供应纯汽油的国家，其乙醇的生产量仅次于美国，而出口量位居世界第一。燃料乙醇在巴西能源总量中的比重从1975年的5％增至2008年的16％，并且占到巴西可替代能源总量的35％。早在20世纪70年代，瑞典就颁布了一系列强制性的有关能源合理化使用和节能的法律、法规，并随着技术的发展不断进行修订完善，以此来指导、规范企业的行为。在1998-2002年间，瑞典就投入了25亿瑞典克朗用作长期的气候研究，在2003年又提供3亿瑞典克朗基金给交通和能源部门用作改善气候环境。在政府及巨额投资支持下，瑞典生物质能利用技术得到迅猛发展。

我国在《可再生能源中长期规划》中提出了可再生能源的发展目标：2010年可再生能源消费量达到能源消费总量的10％，到2020年达到15％。在生物质能领域，根据国家能源局最新的规划，我国2015年生物质发电装机要达到1300万千瓦(较2010年增长160％)、集中供气达到300万户、成型燃料年利用量达到2 000万吨、生物燃料乙醇年利用量达到300万吨，生物柴油年利用量达到150万吨。数据显示，2010年我国农村以秸秆为燃料的生物质发电装机突破500万千瓦。从这些数据来看，生物质能已经基本达成《可再生能源中长期规划》中2010年的目标。这些目标的达成基本上是通过地方基层加强本地域的生物质利用(特别是沼气)的成果，是自上而下的推动方式，其依据如国家能源局的《国家能源局关于推荐绿色能源县的通知》(国能新能[2009]343号)等，并没有给对企业设定相应的生物质能甚至可再生能源在能源生产中的束性目标，而是通过鼓励农民消费绿色能源来引导资源整合，是一种鼓励性而非强制性的方法。

随着各地对生物质的利用率逐渐升高，特别是农村地区资源综合利用水平的提高，进一步发展生物质能将会重新遭遇瓶颈，鼓励性的推广只能利用现有的成熟生物转化技术，对低碳生物技术的革新要求并不高，难以对低碳生物技术研发产生足够的推动力。因此，未来我国不仅应当继续推广农村生物质能的应用，还应在发电、生物燃料、运输等领域设定强制性的生物质使用比例目标，并根据其技术革新的程度设定弹性的财税优惠措施，如此，才能更快地推动生物能源技术的发展。

事实上，在实现可再生能源发展目标的大背景下，我国在发电领域已经有了一些束性目标的尝试，如“十一五”规划中明确提出：“实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策，鼓励生产与消费可再生能源，提高在一次能源消费中的比重”。《可再生能源中长期规划》提出了对非水电可再生能源发电规定强制性市场份额目标：到2010年和2020年，大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例分别达到1％和3％以上；权益发电装机总容量超过500万千瓦的投资者，所拥有的非水电可再生能源发电权益装机总容量应分别达到其权益发电装机总容量的3％和8％以上。但这些规定在现实中缺乏配套的实施细则，导致很多发电企业，特别是小企业难以执行。而作为《可再生能源法》修改后被寄予厚望的“可再生能源并网配额管理办法”迟迟不能出台，其原因除了对配额的比例仍有争议之外，来自电网及大发电企业的阻力也是重要的阻碍因素。除了发电外，生物液体燃料方面也应借鉴美国和巴西等国家的经验，设定一定的混合燃料比例，以促进生物燃料技术的进步。

②研发投入支持。技术进步是提高产业竞争力的重要因素，也是解决能源与环境问题的有效方案。要实现生物能源技术的突破，研发与示范阶段的资金投入是必要的保障条件。在一般的情形下，技术研发与示范应采取国家投资和社会多元化投资相结合的方式以保证充足的资金和实现良性的技术竞争。

目前我国部分生物质利用转化技术达到了国际先进水平，但总体技术水平仍比较滞后，主要体现为：在气体燃料方面，虽然我国沼气产业起步较早，但沼气技术仍停留在小规模的户用沼气层面，大规模、产业化地利用沼气的技术与装备都有待开发。在液态生物质燃料方面，燃料乙醇的生产技术水平与国际先进水平存在较大的差距，目前国内生物柴油生产仅有几家民营企业采用原始的且会造成环境污染的液碱酯交换技术，而在国际上高压醇解法已经进入中间试验阶段。在生物质固体成型燃料方面，生产设备简陋，难以为生物质成型燃料的大规模生产提供保障。联产大宗化工产品和生物可降解精细化工产品在国外已经形成新兴行业，而我国大部分产品尚未研制，而生产这些化工产品是增加生产企业利润的重要途径。因此，我国生物质能源产业要进一步发展就要力争突破技术瓶颈，加大对生物能源技术研究与开发的资助，确保跟上世界生物能源技术发展的步伐。

据《可再生能源中长期规划》的投资估算，2006～2020年，我国将新增2800万千瓦生物质发电装机，按平均每千瓦7000元测算，需要总投资2000亿元；新增6200万户农村户用沼气，按户均投资3000元测算，需要总投资1900亿元；加上大中型沼气工程、太阳能热水器、地热、生物液体燃料生产和生物质固体成型燃料等，预计实现规划的2020年可再生能源目标任务的总投资将需2万亿元。如此大规模的投资不仅应应用到现有技术的推广方面，也应保证足够的资金投入技术研发与示范领域。

《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》(国家发改委[2006]第43号)规定，对经批准列入国家高技术产业发展的项目计划，给予中央预算内投资补助或贷款贴息。生物能源技术作为国家高技术的内容之一，符合国家重点扶持和优先发展的方向，因此，应该享受一定的研发与示范资金支持。在财政部的《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》(财建[2007]371号)中也明确规定了可再生能源开发利用的科学技术研究项目，需要申请国家资金扶持的，通过“863”、“973”等国家科技计划(基金)渠道申请，不适用可再生能源发展专项资金。因此，在目前阶段，技术研发一般不享受生物能源领域的资金支持，而只适用技术项目的支持。根据上述有关规定，国家高技术项目的资金来源包括项目单位的自有资金、国家补贴资金、国务院有关部门或地方政府配套资金、银行贷款以及项目单位筹集的其他资金。项目资金原则上以项目单位自筹为主，国家采用资金补贴的方式予以支持。

虽然国家对生物能源技术给予了高度重视，安排了相应的资金支持项目，地方也配套有相应的研发资金支持规定(如《重庆市高技术产业发展项目管理暂行办法》)，但总体而言，国家在生物能源技

术研发方面的支持力度还不够，且这些项目要求的条件和成果较高，一般的中小企业项目很难申请到相匹配的资助。与此同时，企业研发投入的资金规模还较小，尚未真正成为技术创新的主体，目前，我国工业企业研发支出仅占销售收入的0.8％，远低于发达国家4％的水平。产学研紧密结合的机制没有形成，科技与经济脱节的问题仍然突出。目前，我国科技成果转化率仅为25％左右，而发达国家高达60％。为此，国家税务总局于2008年《企业研究开发费用税前扣除管理办法(试行)》(国税发[2008]116号)，规定企业从事《国家重点支持的高新技术领域》和国家发改委等部门公布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》规定项目的研究开发活动，其在一个纳税年度中实际发生的直接研发活动产生的费用支出，允许在计算应纳税所得额时按照规定实行加计扣除。

技术研发是实现产业化的第一步。目前我国在这方面的资金支持还不够，范围不广，管理不规范，未来不仅需要加大对生物能源技术研发的投入，还要完善“产－研－政”之间有效的沟通和成果转化机制，形成完整的从研发到政策支持到产业化的体系，如此，才能在起跑线上赢得先机。

③财政与税收优惠。财政税收优惠是经济发展的重要杠杆、产业调整的风向标，也是最基础、应用最广泛的激励措施。我国目前对低碳生物技术的财税激励措施主要体现在生物能源方面，这是不够的，还应基于此而扩充到全部低碳生物技术领域。目前，相关财税激励和补助措施主要表现在：

一是建立风险基金，实施弹性亏损补贴。财政部、国家发改委、农业部、国家税务总局、国家林业局2006年颁布《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》(财建[2006]702号)提出了坚持产业发展与财政支持相结合，鼓励企业提高效率的原则。此外，为化解石油价格变动对发展生物能源与生物化工所造成的市场风险，为市场主体创造稳定的市场预期，将建立风险基金制度与弹性亏损补贴机制。当石油价格高于企业正常生产经营保底价时，国家不予亏损补贴，企业应当建立风险基金；当石油价格低于保底价时，先由企业用风险基金以盈补亏，如果油价长期低位运行，将启动弹性亏损补贴机制。

二是原料基地与秸秆能源化利用补助。为保障生物能源和生物化工原料供应，切实做到发展生物能源和生物化工不与粮争地，财政部《生物能源和生物化工原料基地补助资金管理暂行办法》(财建[2007]435号)对生物能源和生物化工定点和示范企业提供原料的基地发放补助(林业原料基地补助标准为200元／亩，农业原料基地补助标准原则上核定为180元／亩)。为加快推进秸秆能源化利用，培育秸秆能源产品应用市场，《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》(财建[2008]735号)规定对符合支持条件的(从事秸秆成型燃料、秸秆气化、秸秆干馏等秸秆能源化生产的)企业，根据企业每年实际销售秸秆能源产品的种类、数量折算消耗的秸秆种类和数量，中央财政按一定标准给予综合性补助。

三是上网电价及费用分摊激励。目前我国采取财政补贴和电网分摊相结合的方式促进可再生能源发电。《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格[2006]7号)中明确了可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价(通过招标确定的中标价格)两种形式。可再生能源发电价格高于当地脱硫燃煤机组标杆上网电价的差额部分，在全国省级及以上电网销售电量中分摊。生物质发电项目上网电价实行政府定价的，由国务院价格主管部门分地区制定标杆电价，电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。补贴电价标准为每千瓦时0.25元。发电项目自投产之日起，15年内享受补贴电价；运行满15年后，取消补贴电价。自2010年起，每年新批准和核准建设的发电项目的补贴电价比上一年新批准和核准建设项目的补贴电价递减2％。发电消耗热量中常规能源超过20％的混燃发电项目，视同常规能源发电项目，执行当地燃煤电厂的标杆电价，不享受补贴电价。2010年7月，国家发改委《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》(发改价格[2010]1579号)，规定对农林生物质发电项目实行标杆上网电价政策，未采用招标确定投资人的新建农林生物质发电项目，统一执行标杆上网电价每千瓦时0.75元(含税)。通过招标确定投资人的，上网电价按中标确定的价格执行，但不得高于全国农林生物质发电标杆上网电价。已核准的农林生物质发电项目(招标项目除外)，上网电价低于上述标准的，上调至每千瓦时0.75元；高于上述标准的国家核准的生物质发电项目仍执行原电价标准。由于我国各个地区的煤电标杆电价水平差异大，使得各地生物质发电项目的实际上网电价差别很大，如何协调和平衡各地的生物质发电上网电价也是价格政策研究的重点之一。国务院价格主管部门应根据各类生物质能技术的技术特点和不同地区的情况，按照有利于生物质能发展和经济合理的原则，研究和完善生物质发电项目的分类价格政策，促进生物质发电项目的进一步发展。

四是可再生能源专项基金资助。根据原《可再生能源法》规定要求，财政部设立了可再生能源发展专项资金，后来配套了《可再生能源发展专项资金暂行管理办法》，但对如何申报资金、优惠政策幅度多少等没有明确提出。修订后的《可再生能源法》将原来“国家财政设立的可再生能源专项资金”修改为“国家财政设立可再生能源专项基金”，主要资金来源是可再生能源电价附加收入和国家财政专项资金。根据相关人员的解释，将“资金”改为“基金”将使这笔补贴更具有“基金纵向管理”的优势。除了行政成本大大降低之外，也可以做到“收取，统一发放”，以保证可再生能源投资企业按时获得收益，以鼓励其积极性。不过，早就起草完成的“可再生能源专项基金管理办法”迄今为止仍未能颁布，这对生物质能发展产生了消极的影响。

五是税收优惠。根据《高新技术企业认定管理办法》(国科发火[2008]172号)以及《国家重点支持的高新技术领域》的规定，生物能源技术属于高新技术，符合规定的企业可以申请认定，经认定后的企业可依照《中华人民共和国企业所得税法》(以下简称《企业所得税法》)及其《实施条例》、《中华人民共和国税收征收管理法》及其《实施细则》等有关规定，申请享受税收优惠政策。根据《企业所得税法》，国家对重点扶持和鼓励发展的产业和项目，给予企业所得税优惠。国家需要重点扶持的高新技术企业，减按15％的税率征收企业所得税①。在生物质能产品方面，《财政部、国家税务总局关于对利用废弃的动植物油生产纯生物柴油免征消费税的通知》规定从2009年1月1日起，对符合条件的利用废弃的动物油和植物油为原料生产的纯生物柴油免征消费税。

由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段，

高新生物能源技术也还未取得重大突破，相关的财税激励政策亦未能周全地考虑生物能源技术及生物质能产业的特点，因此，这些激励措施存在规定不科学、不完备、落实不到位等问题。例如，有些政策补贴起点过高，如财政部《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》(财建[2008]735号)仅支持注册资本金1000万元以上、年消耗秸秆量1万吨以上的大中型企业，导致多数企业都无法得到补贴；有些政策设计不完整，补贴仅针对直接生产环节，对消费能源产品的终端用户则没有补贴。国家对生物质能产业的优惠、补贴、奖励很难落到中小企业身上。除国家全力支持的农村沼气项目外，生物质能产业发展的大部分政策倾向于规模化的大型项目，如燃料乙醇和液体燃料项目，国家每年向4家陈化粮燃料乙醇定点企业(黑龙江华润酒精、吉林燃料乙醇公司、安徽丰原生化以及河南天冠)发放补贴，走非粮路线的中小企业却很难拿到同等的补助。没有得到补贴的中小型生物质能源企业，生产成本相对较高，在竞争中明显处于劣势，想得到大的发展十分困难。而在液体燃料市场上，目前中石油、中石化只收购拿到正式批文的黑龙江华润酒精等4家定点供应企业的燃料乙醇，中小企业生产的乙醇销路不畅，导致部分生物燃料企业无法将产品变现，整个生产经营无法正常循环运转。

未来我国财税激励机制应当根据生物技术和生物质能产业的技术及行业发展水平，因势制宜、因时制宜地设计有效、弹性的激励措施，既要保证“对症下药”，又要注重规划引导，保证财政税收政策的合理性以及相互协调。

④收购激励与政府采购。低碳生物技术应用的前提是所生产的产品能够在市场上销售出去，保证资源不被浪费，同时也能抵消一定成本。在当前化石能源开采利用费用较低的情况下，无论是生物质发电，还是生物质液体燃料，其成本都相对高昂，如果没有特殊的优惠政策和刺激措施，很难在市场上有足够的竞争力。因此，对生物能源的收购激励，包括政府采购，能够给相关企业解决产品生产的后顾之忧，同时，政府通过实际行动支持生物能源发展，将起到很好的示范和宣传作用。

在生物质发电方面，《可再生能源中长期规划》提出了国家电网企业和石油销售企业要按照《可再生能源法》的要求，承担收购可再生能源电力和生物液体燃料的义务。2007年7月25日，国家电力监管委员会第25号令，即《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》，规定了电力监管机构对该制度的实施情况进行监管。2009年修改的《可再生能源法》第十四条重申了国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度：电网企业应当与按照可再生能源开发利用规划建设，依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议，全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量。同时，该法第十六条对生物质能源作了专门的规定：国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料，鼓励发展能源作物。利用生物质资源生产的燃气和热力，符合城市燃气管网、热力管网的入网技术标准的，经营燃气管网、热力管网的企业应当接收其入网。国家鼓励生产和利用生物液体燃料。石油销售企业应当按照国务院能源主管部门或者省级人民政府的规定，将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系。

然而，修订后的《可再生能源法》除了规定全额保障性收购的原则性提法外，配套的实施细则未能及时跟进，收购电量中可再生能源电量所占的比重、可再生能源发电并网国家标准的制定等问题上均有不同程度的空白。在生物液体燃料方面，燃料乙醇和生物柴油市场还不完善，配套的规定也处于缺失状态，现实中的生物液体燃料收购基本还需要依靠石油企业的自觉。

一个稳定的生物质能源需求方是生产企业保持持续盈利能力的关键。在生物质能源发展的早期，由于成本以及价格较高，完全通过财政补贴的方式并不能发挥生物能源“物尽其用”的功能。而政府采购则能较好地实现两者的兼顾：既能满足政府自身的需求，又间接为生物能源创造了市场。事实上，政府采购已经成为一些生物能源发达国家普遍采用的激励措施之一，美国联邦政府有关法律要求政府必须购买国产高能效产品和“绿色产品”，要求联邦政府在2005年购买10万辆洁净汽车，其中包括生物质燃料汽车。巴西相关法律也明确规定，联邦一级的单位购、换轻型公用车时，必须使用包括燃料乙醇在内的可再生燃料汽车。政府采购不仅能够起到很好的示范和宣传作用，通过直接对话与交易，还能够节省通过其他方式可能产生的中间费用，因而是一种高效率的“合作”方式。我国政府也可借鉴国外的经验，通过购买生物质能来源的电力等其他有效方式来以实际行动支持生物能源的发展。

⑤培育和完善市场。任何产业的发展都需要以市场存在为基础，产业规模效益的实现与上下游市场的依托密不可分。市场不发展，产业就会失去活力，甚至会因不符合社会的需要遭到淘汰。当前世界能源发展的趋势之一就是市场化与自由化改革，我国经济、能源领域也在进行着大规模的市场体制改革。因此，发展生物能源和生物技术市场，将为低碳生物技术的发展注入崭新的活力。

由于低碳生物技术是新兴的技术，其产业化发展有可能会因技术的不成熟造成不可预料的损失，因此，对生物技术及其产品市场的监管就显得尤为重要。如不能正确加以引导，将可能破坏生物能源资源开发与利用；燃料乙醇、生物柴油产品质量如不合格，将可能影响到交通运输安全；在生物能源和生物化工生产环节，如不严格标准，会造成环境污染，增加能源消耗。因此，发展生物能源与生物化工必须充分考虑资源、技术、环保、能耗等多方面因素，严格市场准入，加强行业监管。《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》规定了生物能源与生物化工企业实行严格的行业准入制度。地方发改委、财政部门根据国家统一的推广规划，联合推荐申报定点企业，申请企业必须符合行业准入标准。国家发改委、财政部按有关规定选择并确定定点企业。

然而，上述规定在一定程度上造成了生物液体燃料的市场准入和产品流通体系不通畅。毫无疑问，严格的产业准入和产品流通政策措施是生物液体燃料产业有序发展的基本保障。但是，由于局限于数家生产企业和两大石油公司的封闭体系，在一批从事甜高粱乙醇和生物柴油生产企业的产品无法进入车用成品油经销体系和终端消费市场，特别是生物柴油还根本没有正常的车用燃料销售渠道，从而阻碍了非粮生物液体燃料产业的进一步发展，打击了相关企业进一步加强技术研发、扩大示范项目建设的积极性。在生物质发电方面，由于对“全额保障性收购”的细化规则还未出台，导致目前生物质发电市场处于比较混乱的状态，特别是中小型生物质发电项目，并网十分困难。此外，电网公司的智能电网系统还未能跟进建设，接受生物质能并网还没有具体的标准，且目前的接网政策更多的是对电网提出束性要求，没有对可再生能源发

电厂提出束要求，更多的标准亟须配套。因此，整个生物质能市场基本还处在“萌芽期”，市场规模还不大，相关制度建设还不健全，生物质能市场还需进一步培育和发展。

三、完善低碳生物技术的激励机制及其运行

我国目前对低碳生物技术的激励除了少部分符合条件的高新技术企业以及研发项目之外，产业端以及配套制度建设等领域还处于起步阶段，真正商业化的市场还未建立；以生物能源为核心的产品激励措施也不够规范；各种激励措施并不完全符合现实的状况，很多规定由于缺乏实施细则未能得到有效实施。低碳生物技术发展不仅需要一整套规范的、系统的激励机制设计，而且还应落实到现实运作中，实现其高效性和有效性的统一。由此，需要政府在战略规划与计划、法律法规及其配套规定、行政管理与监管、经济与财税优惠等方面完善体制，也需要企业和市场理性发展，形成从制度设计到产业运行的良好互动状况。

战略规划与计划是产业及技术发展的动力和落脚点，明确的战略与计划为产业及技术的发展指明了方向。因此，需要尽快开展科学、系统的生物质资源调查与评价工作，综合考虑低碳生物技术的发展与技术路线，在国家能源统筹的框架下客观、准确定位生物质能的地位和作用，不能盲目和无序发展。生物质能源化利用的技术选择必须遵循“因地制宜，资源优先”的原则，在资源确定的前提下，需要结合当地的社会经济发展、农民收入、气候、交通、环境等实际情况而定。当资源和当地条件可以适用于多种技术时，可以根据技术的综合效益进行选择。立法是实现国家战略与规划的重要途径，也是制度设计和运行的最终保障。目前我国除了《可再生能源法》之外，直接涉及生物质能和生物能源技术的法律寥寥可数，且基本都是在可再生能源的背景下进行原则性阐述。此外，相关的行政法规处于空白状态，专门的部门规章也还未颁布。现行关于生物质能的规定主要是国务院的通知、意见以及各部门的工作规划与方案，这些非规范性文件不仅数量不多，且极不规范，变动调整快，具有较短的时效性。可以说，相关立法的缺乏是生物能源产业发展面临的最大困难之一。生物质资源由于其特殊性，其发展需要协调能源部门、农业部门、科学技术部门、工业部门、财政部门、税收部门等多个部门的关系，这种复杂性也是目前难有一部专门性的部门规章的原因。因此，我国未来在该领域的立法的关键是提高立法位阶，至少也应该有专门的行政法规规定生物能源发展的各种宏观问题，再由各部门制定实施细则去执行，这样生物能源的发展才能有坚实的制度保障。

产业管理与市场监管是任何产业发展所必需的行政管制手段。在中国，产业管理更是一种常见的管理方法。如前文所述，我国目前大量的部门政策文件(非规范性文件)都涉及产业管理的内容。生物技术的发展也不例外，特别是在其发展的早期，政府的直接介入十分必要。产业管理与市场监管在行业行政规划、项目与市场准入、行业标准、检测监控、检查监督等方面发挥着重要的作用。特别是在目前我国生物能源领域相关立法和制度还不完善的状况下，产业管理与行业监管已经成为了生物能源产业发展的主要推动力量。随着生物能源技术的进步和生物质能市场的发展，未来我国应逐步减少政府直接管理的范围，更多的资源配置应让市场去解决；与此同时，还应加强对技术发展的监管，保证技术发展符合社会的需要，减少技术进步产生的负面影响，最终实现产业管理、市场监管与技术监管的和谐统一。

第3篇：生物技术的发展范文

论文关键词：生物技术；伦理问题；思考

21世纪是生命科学的世纪，生物技术的发展对人类和社会的影响深远。而生物技术引发的伦理问题，已成为世界的焦点议题。如何合理的应用生物技术造福人类和社会，是众多学者和科学家急需解决的问题。

一、现代生物技术研究的新进展

进入21世纪，生物技术正处于发展成熟阶段，生物技术的应用已经渗透到我们生活中许多与生物无关的角落。生物技术的发展至今已经揭示了许多生命现象的本质及其规律，但生命现象极其复杂，目前仍有许多课题有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干细胞、转基因食品、人类基因组计划、组织工程等研究和实际应用等领域取得了成果。

（一）克隆技术。克隆原意是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因都是相同的。克隆技术首先用于动物，动物克隆就是通过无性繁殖方式，由动物细胞产生的遗传形状相同的动物个体。克隆羊多莉是首例克隆成功的动物。动物克隆为我们进一步揭示生命的奥妙及人类的自我认识展现了全新的视野。

（二）胚胎干细胞。干细胞是生物体在生长发育过程中起“主干”作用的高度未分化细胞，它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞分为三大类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞之所以全能，是指它可以分化成人体全部细胞类型，进而构建心、肝、肾、肺等多种组织和器官，最终发育成一个完整的个体。全能干细胞再进一步分裂、分化中又形成了各种多能干细胞。多能干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能，但是却失去了发育成完整个体的能力。

（三）转基因食品。转基因食品是利用生物技术将某些生物的基因转移到其他物种中去，从而改造生物的遗传物质，使其在性质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或以这种生物为原料，加工出来的食品都被称为转基因食品。转基因食品在欧美应进入人们的日常生活中。有资料表明，在欧洲，玉米钻心虫每年要毁坏4000万吨玉米，占世界玉米总产量的7%，但是如果把分离出来的抗钻心虫基因植入玉米中去，就可培育出抗虫害的玉米，这种玉米就是转基因食品。

二、现代技术发展引发的伦理问题

（一）关于克隆人的争议。从“多莉”羊的克隆成功，待几年来其他克隆动物的尝试，克隆技术正不断发展。目前科学界把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。科学界和伦理界对治疗性克隆普遍支持。但生殖性克隆，即克隆完整的人则遭到很大的抵制。克隆人给伦理道德方面带来了巨大的冲击，对现有的社会关系、家庭结构造成了巨大的冲击。另外，克隆人的身份难以认定，使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒，进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。

（二）胚盘干细胞研究中的生命伦理问题。由于胚盘干细胞的制备是离不开人类卵子、胚盘以及克隆技术的，而卵子与胚盘在一些不同的国家和宗教界被视为是生命的起源，与活着的婴儿没有什么不同，所以在许多国家是被严格禁止的。坚持认为可以用人类胚胎做实验的人认为：1、早期胚胎仅是一团细胞，尚难称其为人的一条生命，从胚泡内细胞培养成人的胚胎干细胞，并没有杀死细胞，只是改变细胞的命运；2、培养胚盘干细胞是用于治疗现在还无法治愈的组织坏死性疾病，让病人恢复健康，完全是合乎人类伦理道德。

（三）转基因食品的潜在危险。对转基因食品发展有两种态度：支持者极力宣传其带给人类充足的粮食和新型抗病虫策略；反对者则强调人为地用基因技术改变神武，会给人体健康和环境带来危害。基因表达调控是个复杂的生命现象。目前，人类对基因的活动实施了解还不够透彻，还没有十足的把握控制基因中组后的结果。1993年英国的一份报告列出了一些人们对于转基因食品应用的来努力方面的主要担忧：1、人类基因转入食品动物，如将人类基因因子与凝血的蛋白质的基因转入绵羊中；2、某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中，这可能触怒犹太人和穆斯林，列入将猪的基因转入绵羊；3、动物基因转入植物中，可能会引起一些素食者的特别关注。

三、现代生物技术发展存在的伦理问题对策

现代生物技术的飞速发展，引发诸多伦理问题，发人深思。为了促进生物技术的和谐发展，应采取相应对策和措施。科学预言，21世纪是生物技术发展的黄金时期，全国普及大众伦理学知识尤为重要，设置伦理学咨询机构，利用各种媒体宣传伦理学知识，增强大众的伦理学意识，提高全民族的整体伦理水平。同时，我们还应改变传统伦理观念，发展中国特色的生命伦理学。总体上，生命伦理学应和国际生命伦理学保持一致，但又要保持中国的特色。另外，培养生命伦理专业人才，解决人才匮乏的局面。生命伦理学的发展任道重远，生命伦理学人才匮乏问题需要解决，设置生命伦理学专业，加快专业人才培养规模势在必行，特别应注重研究生、博士生的培养。

第4篇：生物技术的发展范文

近20年来，我国生物技术取得了长足的发展，培养了一支约2 万人的从事生物技术研究、开发、生产和管理的科技队伍，其中有一批留学海外学成回国的中青年生物技术专家；建立了相当数量的研究开发机构及产业化基地；初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系。作出了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果，开发出一批生物技术产品并投放市场。继1996～1997年第一个基因工程产品上市的之后，预计在2003～2005年我国将出现生物技术产品上市的第二个。由此可见，与其它高技术领域相比，我国的生物技术总体水平及产业化程度与国际先进水平的差距明显缩小。在我国重要的高技术领域中，从目前基础条件、资源优势和发展态势来看，生物技术最有希望取得创新性进展，最具参与国际市场竞争的潜力。因此，建议国家将发展生物技术及其产业作为21世纪加速发展我国高技术产业、提高国际竞争能力的“突破口”。把握有利时机，进一步把发展生物技术及其产业放在突出的战略地位，力争在21世纪的前10年内使我国生物技术及产业跻身于世界先进行列。

2　制定发展战略、明确战略目标、 选择发展模式总体战略

我国的生物技术及产业发展应改变以往跟踪为主的战略，实施积极创新为主集成应用的战略方针。基于目前我国生物技术及产业发展的实际状况、水平和能力，在未来10～15年内，我国宜采取“立足创新、集成应用、需求导向、重点突破”的发展战略。

关于集成应用，主要是指把现有的已成熟的先进技术（不管这些技术源自何处）组合集成起来运用于生物技术的研究开发和产品生产。充分借助和合理利用现代科学技术所取得的成就，对于我国生物技术产业以及其他高技术产业的发展都十分重要。

1）战略目标

21世纪初我国生物技术及产业的发展目标应定位在：努力提高生物技术在我国国民经济和社会发展中的贡献率，增强我国生物技术的创新能力和国际竞争能力；争取在21世纪初的10年内，使我国生物技术的整体水平跻身于世界先进行列，生物技术新兴产业发展成为我国的支柱产业之一。

2）发展模式

我们认为，在未来10～15年内，我国的生物技术及产业发展宜采取“政府引导，企业为主，官、产、学、研、资相结合”的发展模式。

众所周知，产、学、研的结合是促进科技进步，加速科技长入经济，提高研究开发效率的良好方式。结合现阶段我国实际情况，为保障生物技术及产业得以迅速发展，政府的作用十分重要。政府应该对全局研究开发及产业化的发展方向、目标、策略和措施进行系统的规划和设计，对各类各层次不同机构的研究开发工作给予重要的引导；对于一些重要的领域，国家应给予一定的资金支持，可以更加有效地引导企业界、金融界以及地方政府的资金和支持，各方面力量形成的合力将加速国家目标的实现。

高技术是基于多种学科的综合技术，而高技术产业则必须加上科学的经营管理和营销策略。发展高技术产业只有以企业为主，才能有效地将分离的科学与技术、科技与产业、产品与市场紧密地有机地联系在一起。同时生物技术产业的发展需要技术资本和金融资本的联合运作。没有一个良好的资本市场，生物技术产业将难以迅速发展。

3　主要对策

1）健全和完善管理体制、加强整体协调、形成优势集成

总体而言，我国目前尚没有全国性统管生物技术研究开发及产业化的组织管理机构，缺乏全局性的战略部署。目前国家各类科研计划虽然都在不同程度上注重基础性创新性研究，但在具体实施和操作过程中，往往倾向于选择短期能产生效益的研究项目，导致创新的源头匮乏。更为严重的是，各类计划之间缺乏必要的沟通与协调，各部门、地方自成一体、封闭运行，导致科研力量分散，形不成合力，而且造成低水平重复。

现阶段我国正处在从计划经济向市场经济过渡的转轨期。发展我国的生物技术及其产业，必须结合我国具体国情，同时运用计划和市场两种资源配置的调节手段，采取“两弹一星”＋利益捆绑的新机制，盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量，使各方面的优势系统有效地集成；必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力；必须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此，建议国家适时成立全国性的组织管理机构，对全国生物技术及产业发展进行总体规划和协调指导，从而做到整体协调，避免多头指挥和政出多门，实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。

2）进行战略布局，形成产业聚集区

国外生物技术及其产业发展的经验表明，在一些地理、交通、信息、政策等环境较好的地域，容易形成生物技术研究开发和产业的“聚集区”。这种“聚集”促进了不同研究开发领域的交流与合作，不仅加速了生物技术研发及产业的发展，同时通过“聚集”进一步吸引人才、技术和资金，起到了“聚集”带动“聚集”的作用，形成了良性发展的循环。根据目前我国生物技术及产业发展情况，结合现有国家级高技术产业开发区，可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的上海、北京、广东（深圳）、长春等地作为生物技术产业化基地，给予更为优惠的财政和税收扶持政策。 集中力量有选择地发展3～5个生物技术产业聚集区（如以北京为中心的京津冀聚集区、 以上海为中心的江浙沪聚集区、以深圳为中心的粤港聚集区、以长春为中心的长沈大聚集区等），发挥生物技术产业发展的聚集效应，尽快形成较大的生物技术产业规模。对上述生物技术产业聚集区，国家应积极发挥引导作用，充分调动地方和企业界的积极性，以国家重大项目为纽带，促进优势互补的联合与协作，逐步形成既有合作（包括跨国和跨地区合作）又有竞争的社会化的生物技术研发与生产的格局。

3）选择部分重点产品，目标定位国际市场

对于某些我国有较好基础、接近或达到国际先进水平或是我国有资源优势的技术领域，例如转基因动物反应器、转基因植物、功能基因组、生物芯片、组织工程、中药等领域，应选择部分重大项目，目标瞄准国际市场，通过运用优势集成、整体设计、分段实施的操作方式，加大协同攻关力度，尽快将一批拥有自主知识产权的生物技术和产品推向国际市场，增强并确立我国生物技术及产业的国际竞争能力和地位。

4）建立国家生物技术重大项目孵化器

我国科技成果转化难、转化率低制约了高科技产业的发展，影响了科技作为第一生产力作用的发挥，已成为普遍关注的问题。生物技术因其自身的综合性、多学科特点，生物技术转化更具有特殊性。在目前我国资本市场尚不完善的条件下，孵化器的作用尤为重要。孵化器的作用是，通过与研究开发机构建立广泛联系，并有力地引导企业介入，密切生物技术上下游的结合，有效地使单一技术的突破尽快孵化为成熟配套的技术和工艺，向产业进行技术转移和辐射，从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。为此，应在已有的工作基础上，择优建立数个生物技术国家重大项目孵化器，结合具有自主知识产权、独特性的生物技术重大项目和重大产业工程的实施，力争在5～10 年内开发出一批具有自主知识产权和国际竞争力的重大生物技术产品，同时走出一条生物技术成果转化的成功之路。

5）加强生物技术产业相关技术及装备的产业化及国际化

我国在生物技术及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂等支撑技术与装备方面十分落后，主要依靠国外进口。在国外，生物技术的支撑技术与装备本身就是一个巨大的产业，其产值占生物技术产业总产值的20％以上。生物技术的支撑技术与装备具有两大特点，一是涉及多学科、多技术领域的交叉；二是绝大多数生产经营专用仪器、装备的公司都拥有国际市场，只有占有国际市场才能在国际竞争中生存和发展。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。因此，对重要的生物技术仪器、设备和装备，应采取“桑塔纳”模式，走与国外大公司合资合作的发展道路。第一步通过合资合作，引进建设组装线或生产线，这样一方面可以迅速提高技术水平和管理水平，另一方面可以与外国公司共同参与国际竞争；第二步加速引进技术的消化吸收，逐步加大国产化比重，同时加强新型号、新设备的研制开发，进而逐步增强参与国际竞争的能力。在此方面，应注意避免自己闭门造车、封闭发展，所开发的产品性能不稳定，测出的数据不可靠，别人不用，自己也不用的尴尬局面。

6）大力发展生物技术中介组织

国外成功经验表明，中介组织在高技术产业发展过程中发挥了重要作用，中介组织是创新体系的重要组成部分。我国应大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估（包括生物安全评估）、专利（特别是国外专利）、投融资等方面的中介机构。

我们认为，应尽快组建生物技术产业协会。组建生物技术产业协会有利于信息沟通和协作，有利于规范市场和公平竞争，亦可避免不必要的重复，有利于逐步形成社会化发展的格局。协会组成以企业法人和高级主管为主，吸纳大学和研究机构的技术、管理、营销专家参加。政府主管部门可以通过协会进行全局性组织协调工作。

7）充分利用和合理保护我国丰富的生物资源

我国国土辽阔，特殊的地理、气候、人口、人文、历史以及多民族等原因，使我国具有丰富的动物、植物、微生物及人类遗传资源，包括历史悠久的中医药宝库，为我国在生物技术领域的研究开发提供了得天独厚的有利条件。但从目前情况看，我国在生物资源的保护和利用方面还存在着明显的不足。大量的生物资源没有得到有效的保护和利用，甚至一些重要的资源流失严重。例如，我国虽有丰富的微生物资源，但由于资金和管理上的一些因素，导致研究、保藏和开发工作都处于非常困难的境地，至今没有一个明确的主管部门，也没有一部微生物资源管理的法规。因此，建议国家有关部门象重视人类遗传资源一样高度重视对所有生物资源的保护和利用。一方面应抓紧制定和完善有关各类生物资源管理的法规和规章制度；另一方面应尽快建立健全国家生物资源的保藏及服务体系，其中包括细胞库、菌种库、毒种库、种质库、信息库等。此项工作可在相关计划的基础上，给予专项经费支持。虽然需要花费一定的资金，但这是一项具有战略意义的基础性工作，因此必将起到事半功倍的效果。

8）加强国际合作，建立战略联盟

中国改革开放实践证明，不开放就没有出路。高技术需要在合作和竞争中求发展。一方面是在合作中竞争，另一方面又要在竞争中合作。国际上，企业间的联合与建立战略伙伴关系越来越成为一种重要的发展趋势。我国在发展生物技术及产业的过程中，必须加强与国外政府间和民间的合作与交流。此外，还应利用国内巨大市场的吸引力，积极与某些大型跨国公司建立战略伙伴关系，在国内合作建立合资企业，合作开发新产品，合作开拓国际市场。

发展我国生物技术及产业要充分重视利用海外资源，特别是信息及人才资源。在这方面，即使是十分发达的美国也不例外，十分重视利用国外的信息，并吸引别国的优秀人才为其服务。我国除应采取相关措施积极吸引海外留学生和科学家回国为国效力外，还应选择重大技术领域，在国外建立联合工作站。863计划生物领域在“八五”、 “九五”期间已试行，效果良好。实践表明这是实现技术跨越的有效途径。国家应积极引导支持有条件的科研机构和企业，特别是企业在国外建立研究开发机构，这样将会大大提高信息采集、技术引进、智力引进、人才培养和国际合作与交流乃至产品出口的效率。

9）高度重视人才的培养和引进

第5篇：生物技术的发展范文

【关键词】 生物技术；伦理问题；思考

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）17-0-01

21世纪是生命科学的世纪，生物技术的发展对人类和社会的影响深远。而生物技术引发的伦理问题，已成为世界的焦点议题。如何合理的应用生物技术造福人类和社会，是众多学者和科学家急需解决的问题。

一、现代生物技术研究的新进展

进入21世纪，生物技术正处于发展成熟阶段，生物技术的应用已经渗透到我们生活中许多与生物无关的角落。生物技术的发展至今已经揭示了许多生命现象的本质及其规律，但生命现象极其复杂，目前仍有许多课题有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干细胞、转基因食品、人类基因组计划、组织工程等研究和实际应用等领域取得了成果。

（一）克隆技术。克隆原意是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因都是相同的。克隆技术首先用于动物，动物克隆就是通过无性繁殖方式，由动物细胞产生的遗传形状相同的动物个体。克隆羊多莉是首例克隆成功的动物。动物克隆为我们进一步揭示生命的奥妙及人类的自我认识展现了全新的视野。

（二）胚胎干细胞。干细胞是生物体在生长发育过程中起“主干”作用的高度未分化细胞，它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞分为三大类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞之所以全能，是指它可以分化成人体全部细胞类型，进而构建心、肝、肾、肺等多种组织和器官，最终发育成一个完整的个体。全能干细胞再进一步分裂、分化中又形成了各种多能干细胞。多能干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能，但是却失去了发育成完整个体的能力。

（三）转基因食品。转基因食品是利用生物技术将某些生物的基因转移到其他物种中去，从而改造生物的遗传物质，使其在性质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或以这种生物为原料，加工出来的食品都被称为转基因食品。转基因食品在欧美应进入人们的日常生活中。有资料表明，在欧洲，玉米钻心虫每年要毁坏4000万吨玉米，占世界玉米总产量的7%，但是如果把分离出来的抗钻心虫基因植入玉米中去，就可培育出抗虫害的玉米，这种玉米就是转基因食品。

二、现代技术发展引发的伦理问题

（一）关于克隆人的争议。从“多莉”羊的克隆成功，待几年来其他克隆动物的尝试，克隆技术正不断发展。目前科学界把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。科学界和伦理界对治疗性克隆普遍支持。但生殖性克隆，即克隆完整的人则遭到很大的抵制。克隆人给伦理道德方面带来了巨大的冲击，对现有的社会关系、家庭结构造成了巨大的冲击。另外，克隆人的身份难以认定，使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒，进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。

（二）胚盘干细胞研究中的生命伦理问题。由于胚盘干细胞的制备是离不开人类卵子、胚盘以及克隆技术的，而卵子与胚盘在一些不同的国家和宗教界被视为是生命的起源，与活着的婴儿没有什么不同，所以在许多国家是被严格禁止的。坚持认为可以用人类胚胎做实验的人认为：1、早期胚胎仅是一团细胞，尚难称其为人的一条生命，从胚泡内细胞培养成人的胚胎干细胞，并没有杀死细胞，只是改变细胞的命运；2、培养胚盘干细胞是用于治疗现在还无法治愈的组织坏死性疾病，让病人恢复健康，完全是合乎人类伦理道德。

（三）转基因食品的潜在危险。对转基因食品发展有两种态度：支持者极力宣传其带给人类充足的粮食和新型抗病虫策略；反对者则强调人为地用基因技术改变神武，会给人体健康和环境带来危害。基因表达调控是个复杂的生命现象。目前，人类对基因的活动实施了解还不够透彻，还没有十足的把握控制基因中组后的结果。1993年英国的一份报告列出了一些人们对于转基因食品应用的来努力方面的主要担忧：1、人类基因转入食品动物，如将人类基因因子与凝血的蛋白质的基因转入绵羊中；2、某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中，这可能触怒犹太人和穆斯林，列入将猪的基因转入绵羊；3、动物基因转入植物中，可能会引起一些素食者的特别关注。

三、现代生物技术发展存在的伦理问题对策

现代生物技术的飞速发展，引发诸多伦理问题，发人深思。为了促进生物技术的和谐发展，应采取相应对策和措施。科学预言，21世纪是生物技术发展的黄金时期，全国普及大众伦理学知识尤为重要，设置伦理学咨询机构，利用各种媒体宣传伦理学知识，增强大众的伦理学意识，提高全民族的整体伦理水平。同时，我们还应改变传统伦理观念，发展中国特色的生命伦理学。总体上，生命伦理学应和国际生命伦理学保持一致，但又要保持中国的特色。另外，培养生命伦理专业人才，解决人才匮乏的局面。生命伦理学的发展任道重远，生命伦理学人才匮乏问题需要解决，设置生命伦理学专业，加快专业人才培养规模势在必行，特别应注重研究生、博士生的培养。

第6篇：生物技术的发展范文

生物技术的应用领域介绍

农业：一方面，现代生物学技术将使农业科技上升到分子水平，人类可以根据需求从不同种类的动植物中，将它们的优良基因重新组合，培育新的品种，为此人类生产食物的能力将空前提高。另一方面。由于现代生物学从分子水平认识生命的本原，因此不仅在农业内部不同生命体的种属界限被打破，而且导致农业与其他产业间的围墙逐渐被拆除。

医药：医药生物技术一直是生物技术中发展最快、最活跃的领域，也是各国生物技术研究开发的重中之重，是生物技术产业最为成熟，竞争最为激烈的领域。近年来，基因组学、生物信息学、转基因技术、干细胞和克隆技术、生物芯片技术等一系列新兴技术的发展。为促进医药产业的发展提供了新的途径和思路。医药生物技术正在成为整个医药产业发展最重要的技术推动力。目前60％以上的生物技术成果集中应用于医药工业，用以开发特色新药或对传统医药进行改良，由此正在引发医药工业的重大变革。

化工：近年来各国对利用生物技术生产塑料和燃料的研究力度都在加大。对于塑料生产厂家而言。用植物这样的可再生资源来取代以石油为基础的原料，发展前景极为诱人。树脂生产厂家不再依靠化石燃料的有限供应，降解型的生物聚合物可以变成肥料，不仅节省了填埋场所占的土地面积，而且更有利于环境保护和工业的可持续发展。从玉米、高粱或其他植物获取的淀粉和糖，是目前正在开发的几种生物化学新工艺的基础原料。

能源：地球上亿年积累的化石能源――石油、天然气、煤等。仅能支撑30。年的大规模开采就将面临枯竭。如果按现有的开采技术和连续不断地日夜消耗这些化石燃料的速度推算，煤、天然气和石油的有效年限分别是100―120年、30-50年和18-30年。显然21世纪所面临的严重危机之一是能源问题。利用现代科技发展生物能源，是解决未来能源问题的一条重要出路。生物能源是指从生物质得到的能源，是通过绿色植物、藻类和光合细菌的光合作用，捕获太阳能，经代谢转换，储存于生物质中的能量，是太阳能的有机储存，是可再生能源的重要组成部分。它是人类最早利用的能源，生物能源是一种可再生的清洁能源，开发和使用生物能源，符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。

大力发展我国生物技术与产业发展的驱动力分析

高度重视生物技术的基础研究，形成以企业为主导的创新联盟

鉴于生物技术自身技术创新的需求特点，发现其对基础研究的依赖非常大。因此，需要高度重视生物技术的基础研究，重视政府在支持研发活动中的关键作用。从支持生物技术发展的国外经验来看，欧洲的举措效果显著，这主要得益于欧洲技术平台的重要作用。欧洲技术平台是2003年欧盟委员会提出的，旨在增强欧洲组织和实施技术创新的能力，实现欧洲在战略技术领域保持或获得世界领先地位。该平台是由欧洲战略技术领域的企业、高校、科研机构、政府部门和专家组成的创新联盟，负责制定欧盟在高技术领域的研发战略目标、战略重点、战略措施及行动计划。2010年6月，欧盟启动了低碳技术欧洲产业行动计划，而各低碳技术领域发展路线图和三年实施计划的制定均由各领域的欧洲技术平台(TP)起草制定。经过9年的发展。欧洲技术平台已经在欧洲的低碳产业行动中发挥了核心的作用。

建议我国政府部门应该高度重视生物技术的基础研究，并加快形成以企业为主导、官产学研资用配套的创新联盟，共同推动该产业的发展。在技术研发过程中，一定要平衡好政府和企业的角色和位置，可以采取政府前期资助研发一企业提高研发竞争力一再投资于技术的基础研发的周期形式。

高度重视不同阶段的特点，实施灵活的融资投入机制

第7篇：生物技术的发展范文

关键词：中医大数据；生物信息学；高校教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）27-0123-03

Abstract： Analyzed the developing status of Bioinformatics combined with Chinese Medicine， proposed the education directions for the combinations of Chinese Medicine and Bioinformatics， discussed the using of Bioinformatics techniques in Chinese Medicine big data with teaching and researching area by three common method in Bioinformatics.

Key words： chinese medicine big data； bioinformatics； education in university

1 引言

生物信息学是一门新兴学科，在各大高等院校医学或生物学相关专业都有与之相关的课程或专业开设。与我们常见的物理、数学、法学等学科不同，生物信息学更像是一个学科领域，它不仅仅局限于某个科学研究，而是综合运用数学、计算机学和生物学的各种工具及方法来分析和理解在大数据背景下的生物学意义[1]。经过20余年的发展，生物信息学已在分子进化、基因测序、遗传及变异研究等领域取得了突破和成果，是21世纪人类三大计划之一“人类基因组计划（Human Gene Project HGP）”的核心支撑学科。在美国，早于1988年便成立国家生物技术信息中心（NCBI），随后欧洲和日本在1993年和1995年分别建立了欧洲生物信息学研究所（EBI）和信息生物学中心（CIB）用来对数以万计的核酸及蛋白质等数据进行维护并发展至今日趋成熟[2]。生物信息学于上世纪90年代初开始逐渐引起国内科学工作者的重视，经过20多年的发展也已初具规模。笔者通过对近20年公开发表的有关生物信息学关键字的文章进行搜索，运用Excel制图绘制了自1996年至今每年发表文章数量的散点图。从图1可以发现，关于生物信息学学科的研究数量在2014年达到顶峰，并逐渐开始下滑。同时，由于搜索结果包含杂质数据（如被动截取“信息学”为关键词），为了使图表信息量有度可量，笔者继续对在认知上与生物信息学相关的科学领域进行关键词搜索，分别为“数据挖掘”和“人工智能”，并绘制图2。由该图可直观地看出，人工智能的研究一直稳步发展，符合21世纪科技高度发展的大趋势，而数据挖掘技术的相关研究自2005年以来迅猛增长并赶超人工智能。综合分析其主要原因是由于中国人口众多，自2005年以来互联网用户不断增加，全民联网的时代逐渐构成，互联网信息产业的急剧扩大以及电子商务、云技术等网络相关产业的发展带来的信息膨胀，使越来越多的人意识到大数据的作用和研究数据挖掘对经济发展、社会进步的重要影响，进而推动数据挖掘的学科发展。

2 中医大数据背景下的生物信息学课程教学

从图2的对比可以看出，生物信息学的研究数量与其他两个学科对比，则显得相形见绌。也就是说，生物信息学在我国的发展仍较为缓慢，使之与其对人类社会的贡献度不成正比。进一步对图1的搜索结果进行高级检索，对已有的生物信息学研究进行划分，将”中医”关键词加入其中，结果发现将中医与生物信息学相结合进行研究的文献少之又少，每年文献不过20左右。生物信息学的作用就是利用计算机等技术对海量的生物数据进行分析并洞察隐藏在其中的规律，而中医数据经历数代中医名师的记录和数十年来信息存储技术的发展已经俨然呈现出高纬度、高阶度的大数据结构。因此，生物信息学在中医数据的研究中一定具有其特殊的价值和意义，是从微观层面描述中医整体结构的重要手段。本文将以中医证侯、病证和中医复杂性为切入点，结合研究生物信息学在其中的应用价值，并讨论在教育教学过程中如何使中医和生物信息学有机结合，做到融会贯通。

2.1从“定性”和“定量”学习角度看基因组学学习中医“证”本质

在中医学中，“证”是立方立法的基础，医者通过四诊获取的信息进行综合分析和判断，从病症体征等表现集合入手，得出相应的证候，有针对性的用药治疗。中医与西医不同，讲究以整体论看待人体以及病变，“辨证论治”思想也是千百年来各名中医学者通过反复探索得出的实践经验，对中医遣方用药具有决定性的指导意义。而西医认为，疾病的发生与发展是与人体某段特异的基因的改变有关，HGP的研究目的也正是为了揭示人体的构成奥秘从而从本质上研究疾病的产生和发展规律[3]。因此，中医与西医在指导医者诊疗的哲学思想上是有很大不同，甚至可以说是截然相反的。然而中医与西医的内在关联却无处不在，结合点之一正是基因与证候的关联。对于基因组学和中医证候的学习方法是不同的，一个是定量学习，另一个则是定性学习，定量学习有助于学生更加客观的研究生物体的发展规律，并结合现代计算机技术做到多学科交叉学习与实验，而不足之处在于缺乏主观思考、学习方式较为分散缺乏整体思维把控；而定性学习则以某一指导思想为主线，通过对某些案例及知识长时间的观察和分析，从中得出结论。定量学习如基因组学更重视量化计算及工具的使用，而定性学习如中医证候则更重视理论与实践结合，整体到局部学习。在学习的过程中，无论基因组学还是中医证候，都会以疾病为具体的研究对象。从西医上说，基因是决定人是否患病的内部原因，通过遗传或基因状态的改变都可能导致疾病的产生，从中医上说，证候是疾病状态下的临床类型，反映了机体在疾病发展过程中的病理特征[4]。因此，将证候与基因组学统一学习，实则是将定量与定性学习相结合以实际疾病案例和数据着手从而多方面运用计算机、西医学、证候学、数学等学科知识对生物大数据进行分析的综合学习方法。

2.2 基于蛋白质组学学习中医病证相关性

证侯是人体生命活动的一种表现，而生命活动的主要执行者是蛋白质，两者之间必然会有隐秘且细致的联系，我们也应以此为出发点，培养学生的发散学习方法，综合学科进行学习。自HGP的完成宣告了后基因组时代的到来后，研究生命科学的重心也由基因组学向蛋白质组学逐渐转变，作为教育者也应跟上科学发展的潮流，把生物科学研究和相关教学模式从基因水平向蛋白质水平转变。与此同时，蛋白质组学是从整体角度分析细胞内的动态变化以及蛋白质组成成分、表达水平等，它的研究方法学内容与中医的整体观和辩证论治观有着许多相同之处。蛋白质组学在分子水平上的DNA修饰和基因调控反应生命体的整体状态（即阴平阳秘），中医理论强调从整体观对疾病进行认知，认为疾病的发生是人体整体功能的失调所致（即阴阳失调），重点在于辩证论治[5]。在教育教学过程中，将基因或蛋白质方面的研究从结构研究向功能研究转变，使研究更具体，透过相关功能性测试实验，发现基因之间的相互联系及相互作用，在定量学习的过程中培养学生的定性思维，使学生善于发现问题及对象之间的关联。正如数据库实体关系模型中的E-R图一样，在进行蛋白质组学和中医病症相关性研究教育的过程中，中医病证和蛋白组学可以看做是两个看似毫无关联的实体，而通过“疾病”将两者相连，透过此种关系可以衍射出两个学科方面的深入学习。

2.3 运用复杂系统性方法学习中医药复杂系统

中医药的复杂性相比西医有过之而无不及，原因主要在于相对于“结构决定功能”的西方医学思想，中医更侧重于“关系决定功能”，在这种情况下，无论是辨证论治还是症状体征变化，有关中医诊断和治疗的信息都是已高度离散和非线性的方式存储，使得中医称为典型的“复杂自组织系统”[6]。尤其在信息离散度和复杂度较高的中医证侯系统中，症状变量与证侯信息混杂在一起，想辨别两者的区别和联系是非常困难的事情，单纯的研究数据往往缺乏正确的方向，而单纯的研究理论则往往枯燥乏味。因此，在教学过程中，可以将复杂系统方法学引入中医系统学习，通过复杂系统中的熵分划方法将证侯系统的离散变量加工转化为线性关联集合，即将症状变量通过关联度集合成多个症状集合，并将症状集合与关联度较高的证侯要素进行联结。以此方法既可以激发学生对理论学习的兴趣，又能以理论指导实践，对中医证侯大数据进行信息提取，达到全面学习。

3 结束语

中医信息学已经作为一门新兴学科在我国各大高校开设，相关师生深入研究和学习，主要目的就是发掘蕴含在中医几千年发展结晶中的奥秘。关于中医药数据的数据挖掘技术和研究也在近年日益增长，这都表明人们已经愈来愈关注国粹，关注健康，关注未来。这也表明与之相关的学习和研究对未来的人生发展和机遇都有着深远的影响。然而，数据挖掘的技术并不完全适用于中医药复杂系统中的信息发掘，若单纯地将两者进行结合教学，学生可能缺少知识衔接，缺乏过渡。这时若将生物信息学引入二者其中并结合生物信息学相关智能科技手段和技术，则可以从宏观和微观两个方面去看待生命体：宏观上面对复杂的中医系统不需感到困惑，而是以“复杂系统方法论去解决复杂系统”，使学生不要总想着从每一个局部都能分析到问题的本质，而是接受复杂性，从复杂系统的角度去解释生命体的自组织现象，对生命体的宏观表现进行研究；微观即是在分子水平上去分析中医证侯的本质，方剂的复杂体系，去了解生命体内部的调控机制等，以此加深学生对中医理论的理解以及对生物信息学工具和技术运用的融会贯通。

参考文献：

[1] 钟涛.基于复杂系统方法的慢性胃炎中医问诊证侯建模研究[D].上海：华东理工大学，2014.

[2] 谭从娥，王米渠，冯文哲等. 生物信息学分析寒症海量数据的探索[J].中华中医药学刊，2008，26（12）：2569-2570.

[3] 李方玲，梁嵘.对中医证侯规范化研究的探讨[J].辽宁中医杂志，2006，33（4）：386-387.

[4] 西广成.复杂系统方法学与中医证侯建模[M].北京：科学出版社，2010：91-95

第8篇：生物技术的发展范文

关键词：生物流化床；工艺流程；充氧方式；革新

生物流化床应用广泛，可用于厌氧脱出废水中的氨氮，也可好氧去除废水中的有机物质，包括生活污水，制药废水，印染废水，水厂、肉厂、粮食加工厂废水等。基本上具有可生化性的废水都适合。

1 生物流化床不同工艺流程的研究

依据流化床中附着生长不同类型的微生物，生物流化床可分为好气床、兼气床和厌气床三类。主要工艺流程有以下几类：

1.1 以氧气为氧源的生物流化床

以氧气为氧源的生物流化床有机负荷可以提高到27kg/m3，但是由于反应器需要大量的纯氧且回流比较大，因而在纯氧制造和回流电力部分会消耗很多能源。如果要使用空气作为氧气流化床的氧源，为使流化床的进水能够获得足够的溶解氧，就需要加大回流比。根据研究显示，对BOD5为214mg/L的生活污水，若采用空气充氧来保持系统对BOD5的去除率维持在85%以上，其循环比需提高至34：1，而纯氧气生物流化床的循环比则只需要3：1即可达到此效果。所以，虽然以空气为氧源的二相流化床在充氧时可避免生产纯氧的难题，但在其后面运行时需要在循环泵上消耗大量的电力资源进行回流。近年，国外氧气流化床处理工业废水和城市污水已经在实际中应用，在美国纽约州已建造了一套氧气流化床的二级处理设备，其设计规模为37850m3/d。

1.2 以空气为氧源的三相流化床

三相流化床的供氧方式是通过反应器底部或器壁输入空气，在流化床内部形成气液固三相。相对比两相流化床，三相流化床的操作条件更加剧烈，其充氧情况与活性污泥法比较相当，这样可以强化空气在反应器内的转移，增强微生物反应速率。可在三相流化床反应器内部，气液不能得到很好的分离，气泡容易在床体内部聚集无法散开而形成巨大的鼓泡，这些情况的出现会导致部分区域的氧吸收效果变差，而且气泡在反应器内的搅动也会使得载体随之流失，微生物的附着载体减少，从而降低出水水质，还容易使水质变得浑浊不清。目前三相流化床的研究在国内还比较少，基本上都是小试或者中试阶段，只在日本有一座较大规模的处理设备。

1.3 兼气生物流化床

兼气流化床，以兼性微生物为主，通常是在缺氧或者低氧环境条件下进行生物氧化来降解废水中的有机物质。由于在兼气流化床中供气的限制，兼性微生物的大量生长而产生了特殊了酶系统，这使得兼气床既能在有氧条件下与好养细菌进行好氧呼吸，当废水中不具有溶解氧时，也可利用水中溶解的化学物质中所含有的氧进行好养呼吸或者直接进行厌氧呼吸。当废水中没有溶解氧，兼性细菌利用废水中存在的NO3-N为氧源时，称为缺氧流化床。目前兼气流化床在废水处理上主要用于污水的反硝化脱氮上，而在废水的二级处理上的应用几乎未有报道提及。

1.4 厌氧生物流化床

厌氧流化床可处理高浓度的有机废水，当废水进入流化床后，废水中的有机物经过厌氧细菌的第一步厌氧呼吸进行发酵产氢产酸，最后使有机物转化为CH4和CO2。经反应器处理后的污水通过气液分离，对沼气回收利用。厌氧流化床目前尚未用于城市污水和工业废水的处理中，仅仅处于初步研究探索阶段，还未形成可以实际使用的操作流程。根据现有资料表明，利用厌氧生物流化床对化学工业、食品工业、乳制品工业以及污泥热处理液废水均具有较好的处理效果。此外，每kgCOD可在微生物的氧化作用下产生约0.4m3的沼气，其中甲烷含量在70-80%。当前的厌氧流化床不仅能用于高浓度有机废水的处理，在COD

对于以上几个类型的流化床，当前已经有一些研究在尝试将他们进行前后相连对污水进行分步处理来达到标准的水质。英国水研究中心便提出可以将氧气流化床与缺氧流化床进行串联组成一个新流程，通过在氧气流化床前面添加一个厌气流化床工艺，将污水进行完全的生物氧化，硝化并部分脱氮处理。两种工艺的串联不仅可以使出水水质更加稳定良好，还能保证在水质有较大波动时能够有高效的处理效率。

2 生物流化床反应器的革新

随着废水处理技术的进步和创新，低耗、高效和处理难降解废水是流化床生物反应器的发展方向之一，目前开发的新型生物流化床主要有以下几类。

2.1 环流生物半流化床

北京化工研究院研发了一种置换和全混型叠加的环流生物半流化床，如图1。

该生物流化床反应器实现了固定床和流化床的串联运行操作，因此它不但具有良好的循环性，而且还解决了全混型流化床反应器对于一些难降解的污染物去除效率低的问题。实验采用淀粉废水，水力停留时间小于4h，COD负荷为4.2kg/（m3・d），最小的气水比为37：1。

2.2 自充氧内循环三相复合生物流化床

华北工学院在复合流化床反应器的基础上研究制造了如图2所示的自充氧内循环三相复合生物流化床。

三相复合生物流化床反应器的下部为一个三相流化床，上部配有活动的过滤安全网和载体，流化床上部出水通过自动充氧系统，采用流动的空气对出水进行充氧后便可进入浸没式的接触氧化床，通过进一步反应之后排除水体。反应器具有良好的自充氧性能，并且还具有高效率的处理效果和良好出水水质的优点，应用前景很好。

第9篇：生物技术的发展范文

关键词：畜禽粪便；堆肥技术；生产工艺；发展前景

畜禽粪便主要包括猪、牛、羊、马等家畜粪便和鸡、鸭等家禽粪便。根据不同粪便的排放方式、粪便量、养分含量等特点，选择不同的处理方法。其中，家禽的粪便中有机质和氮、磷、钾养分含量都较高，并含有较多的钙等其他中量和微量元素，家禽粪便容易腐熟并且腐熟温度较高，属于热性肥料；猪粪质地较细，含有较多的有机质和氮、磷、钾养分，含有大量的腐殖质，对提高土壤肥力有很好的作用；牛粪属于冷性肥料，其中的有机质部分较难分解，腐熟较慢，发酵温度较低；羊粪质地较细，含水量少，羊尿中氮和钾含量较高，其氮素形态主要是尿素态氮，易被分解利用；马粪尿中有机质含量较高，还含有大量的纤维分解菌，在堆肥时能产生高温，属于热性肥料［1］。

我国每年产生畜禽粪便26亿t，是世界上农业废弃物产出量最大的国家。以1995年为例，全年畜禽粪便的氮、磷量分别为1 597万t和363万t，同期我国化肥施用量折纯量分别为2 021．9万t和631．2万t，畜禽粪便中的氮、磷含量相当于我国同期施用化肥量的78．9％和57．5％，可见畜禽粪便是我国农业生产中的宝贵肥力资源［2］。

1畜禽粪便的处理

集约化养殖场畜禽粪便的特点是含水量高、污染物质多样、恶臭，处理过程中氮态易挥发。针对这些特点，畜禽粪的处理主要包括干燥处理、除臭处理等几个方面。

1．1干燥处理

干燥处理法是利用燃料、太阳能、风能等，除去家畜粪便中的水分，使含水率降低到可以进行堆积发酵的程度（55％）。不同畜禽粪便的处理方法不同，鸡粪干燥处理技术有鸡舍内干燥、发酵干燥、太阳能干燥、高温快速干燥、高频电流干燥等。依据干燥处理所采用的方法分类，有物理方法、化学方法和生物方法。物理方法的主要手段为沉淀、离心、过滤或过筛、冷冻、直接烘干与焚烧等；化学方法主要是絮凝法；生物干燥法具有成本低、粪便处理过程养分损失少且可以将除臭与干燥相结合等优点，其原理是利用堆肥过程中微生物分解有机物所产生的能量促进粪便中水分的散发，起到干燥粪便、降低水分的目的［3］。

1．2除臭技术

畜禽粪尿堆肥处理过程中产生大量的臭气，并且臭气成分复杂，主要含有氨、含硫化合物、胺类和一些低级脂肪酸类等19种化学物质。其中来自畜禽养殖或粪尿处理场的臭气中最主要的成分是nh3和h2s［3］。世界各国对于粪便除臭的研究工作主要集中在两个方向。①在饲料中添加除臭的添加剂，降低动物排泄后粪便的臭味。②畜禽养殖场或粪尿处理场所采用的除臭方法很多，例如可以使用遮蔽剂、中和剂、吸附剂等，也可用空气稀释及臭氧氧化。但是目前最为经济有效和最常用的方法是生物除臭法［1］。生物除臭法是利用微生物来分解、转化臭气成分以达到除臭目的，因此也叫微生物除臭法。生物除臭法中有土壤除臭法、珍珠岩棉除臭法、堆肥除臭法、活性污泥除臭法、泥炭土除臭法和锯末除臭法等［3］。

2畜禽粪便堆肥技术

2．1条垛式系统

条垛式堆肥是将原料堆积成窄长垛，垛的断面为梯形或三角形，采用机械或人工进行定期翻堆，实现堆体中的有氧状态。具体堆制方法是：①先将畜禽粪便与微生物发酵菌剂（也可以不加微生物菌剂）、发酵用的各种辅料混合，将c／n调节为25∶1左右，含水量在55％左右；②将禽畜粪便堆成长条状，高不超过1．5～2．0m，宽为1．5～3．0m，长度视场地规模和禽畜粪便数量的多少而定［2］。

2．2静态通风垛系统

与条垛式堆肥不同，静态通风垛系统在堆肥过程中不进行翻堆，而是通过鼓风机和埋在地下的通风管道向堆体内通风，保证堆体内的有氧状态。通风系统既决定静态通风垛能否正常运行，也是温度控制的主要手段。通风不仅为微生物分解有机物提供氧，同时也排除堆体内的co2和nh3等气体，并蒸发水分使堆体散热，保证了适宜的发酵温度［4］。

2．3棚式发酵堆肥系统

将鸡粪倒入发酵大棚，堆肥厚度为40cm左右，拌入微生物发酵菌剂（也可以不加微生物菌剂）和各种发酵辅料，每天翻抛一次，使其发酵、脱臭，鲜禽畜粪便从发酵车间一端进入，到另一端输出时即成为发酵完毕的有机肥料，直接进入干燥设备脱水。

2．4搅动固定床式堆肥系统

搅动固定床式反应器的结构通常由多层平面构成。进料口在反应器的上部，新鲜的禽畜粪便接种微生物发酵菌剂和发酵所需的各种辅料，搅拌均匀后经传动输送带或料斗设备提升到塔式发酵仓内，从第一层逐层向下推移，物料在各层之间可以停留不同的时间，在塔反应器内经过翻板的翻动逐层下落和通风，快速发酵除臭、脱水、干燥。整个过程中进料和出料是连续的，通气管位于反应器下部，由许多支管组成，外接风机，在反应器上部设废气出口，产生的废气收集处理后排放［4］。

2．5旋转仓式堆肥系统

旋转仓系统根据物料在反应器内的移动方式又分为推流式和分隔式。推流式发酵仓系统中，物料从仓体的进料口进入，沿仓体移动到反应器末端的出料口。分隔式发酵仓系统中，沿物料的移动方向，反应器被分为很多小室，在堆腐的不同阶段，物料从一个室移入另一个室。仓体旋转的过程中，物料不断地被掀起跌落，与空气充分接触，所以利于通风干燥。搅动固定床式和旋转仓式堆肥系统的优点是充分利用了发酵产生的生物热，发酵速度快，有利于水分蒸发，机械化程度高，发酵条件容易控制，占地面积小，能够对臭气进行收集统一处理，防止二次污染，缺点是投资大［5］。

2．6圆筒发酵堆肥系统

新鲜禽畜粪便加入作物秸秆和微生物发酵菌剂，混合搅拌，含水量调节到55％左右，吊料斗输送装入一台横放的大圆筒，筒为搅拌釜式结构，并充入40～45℃热蒸气或热空气，物料在筒内经8～10h发酵后，再加温到80℃，持续1h以上，以杀灭细菌和虫卵［6］。该方法的优点是占地面积少，机械化程度高，发酵与干燥一体化；缺点是需要一定的设备投资，发酵不充分，发酵干燥成本高［2］。

3畜禽粪便无害化处理与有机肥料生产工艺

将畜禽粪便与配料按规定的比例送入混合搅拌料机，进行搅拌使其混合均匀，通过螺旋输送机进一步搅拌并送入主机——加压混炼机，通过加压混炼机的加压摩擦，使该机体内的混合物温度自行升高，杀死病虫卵和有害菌，然后提供适当的空气和水分，为高温菌发酵创造适宜的条件，完成快速发酵，再通过粉碎机粉碎松散，最后送入堆置场发酵8～10d即成为有机肥（图1）。

4畜禽粪便生产生物有机肥的发展前景

随着生物有机肥在全国生态农业的大力推广，农民已对其有了一定的了解与认可，我国农业市场对生物有机肥的需求量会不断增加［7］。首先，用畜禽粪便（特别集约化养殖的畜禽粪便）、秸秆、农副产品和食品加工的固态废物、有机垃圾经过有益微生物发酵、加工而成的有机肥，具有投资少、原料易得、成本低等优点，其生态效益是不容忽视的［8］。其次，应用有机肥料生产农产品其营养价值和经济价值都是非常高的。再者，用畜禽粪便生产有机肥可以减少化学药品对环境的污染。所以，生物有机肥具有更加广阔的发展前景［9］。

参考文献：

［1］刘丽丽．微生物肥料的生物学及生产技术［m］．北京：科学出版社，2005．

［2］徐风花，孙冬梅，宋金柱．微生物制品技术及应用［m］．北京：化学工业出版社，2007．

［3］孔健．农业微生物技术［m］．北京：化学工业出版社，2005．

［4］葛诚，沈德龙，李俊．微生物肥料生产应用基础［m］．哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，2000．

［5］葛诚．微生物肥料的生产及应用技术［m］．北京：中国农业科学出版社，2000．

［6］崔占利，张鸿雁，王彦杰．农业微生物制剂生产和应用［m］．长春：吉林大学出版社，2005．

［7］ny 227－94 微生物肥料［s］．北京：中国标准出版社，2000．