生物技术的弊端精选(九篇)

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第1篇：生物技术的弊端范文

关键词 高中生物教育 现代生物技术 作用 内容 建议

中图分类号：G633.91 文献标识码：A

1现代生物技术教育的作用

1.1开拓学生的视野

由于现代生物技术的学习内容会涉及到众多现代生物技术的理论研究成果，尤其是基础理论，所以会一定程度上开拓学生的生物学视野。例如学习胚胎工程一定会涉及和卵子细胞的发生过程和激素调节、受精作用机制、胚胎发育过程等；学习克隆技术就一定会涉及细胞的全能性、分化与脱分化机制、细胞的核与质相互作用等原理。如此种种原理的学习，除了会增加学生的生物学知识，还会启发其进一步思考生物学未来发展方向，提高其创新思维，开拓其视野。

1.2增强科技意识

由于生物科学研究领域涉及面较广，包括农学、医学、环境科学等方面，所以在其研究日益加强的同时，应用科学也必将得到发展，反过来也可以从应用科学中汲取最新研究成果，为理论研究提供素材。例如，“水稻基因组计划”的实施会对新世纪农业的发展影响深远，更会很大程度上缓解全球各地都面临的粮食问题。除此之外，生物科学还对全球人口问题、资源短缺、食品健康等问题影响深远，只有通过将生物科学转化为绝对生产力，才能让生物技术彻底造福人类，促进社会进步。借助于生物教育，学生会系统了解到科技的内涵，并掌握生物科学对人类生产生活的重要性，促进学生对生物科学的热爱。

1.3提升对科技和社会发展的认识

在国家之间综合国力竞争日益激烈的今天，科技间的较量无疑是核心之争，各国争相发展本国的优势产业，其中生物技术的发展更是重中之重，甚至掀起了一股生物技术革命的热潮，是上世纪继蒸汽机和电能应用以来的重大科技变革，为世界发展史翻开了崭新的一页。在人类认识世界和改造世界的过程中，生物技术已被应用于资源短缺、环境污染、人口增加、生态破坏等各个重大问题的解决中。在此过程中，生物技术不断得到发展，粮食问题得到解决、人们的健康状况得以改善、生活质量得以提高，传统产业的种种弊端得以转变，更大大促进了经济的增长。展望未来，新世纪生物技术必将成为国民经济发展中的重要推动力，更能有效促进我国可持续发展战略的实施，并与信息技术一同成为经济发展的支柱，在新世纪高新技术领域中占有重要地位。对于高中生物教育而言，学生们对现代生物技术的初步了解和进一步展望都会助于他们今后在人生道路上更好的面对挑战，增强其辩证性思维，以迅速融入社会。

2现代生物技术在高中生物课程中的内容

根据教育部制定的普通高级中学《生物课程标准》（2003年）的规定，此阶段的现代生物技术课程包含36个课时，内容必须涉及到基因工程、克隆技术、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题这四部分。其中基因工程包括简述基因工程的诞生、原理、技术、应用及蛋白质工程；克隆技术包括动物的细胞培养、植物的组织培养、体细胞克隆，并举例说明细胞融合与单克隆抗体；胚胎工程包括动物胚胎发育的基本过程，胚胎工程的理论基础、应用及胚胎干细胞的移植等；最后一部分包括基因生物的安全性、生物武器对人类的威胁、生物技术中的伦理问题等。

3现代生物技术在高中生物课程中的教学建议

现代生物技术是随着社会各层面的发展而不断变化的，因此教师在教学过程中一定要持续关注最新研究成果，不断更新生物技术的最新进展，以丰富自身的知识储备，教给学生最及时科学的知识。另外除了教师的努力外，还应该培养学生自己探索的能力，教师可以引导学生查阅相关资料，可以通过报纸、杂志、网络等多种渠道探索，及时掌握现代生物技术的最新研究发现。当学生有了一定的知识储备时，教师可以组织学生开展简单的专题报告，通过口头辩论、小型研究论文等方式进行。

除此之外，在信息技术高度发达的当今社会，教师可以指导学生选择有效的网络资源进行研究，除了在日常的课堂教学中将网络搜集而来的材料整理制作成课件，以节省教学时间、提高教学效率，还可以在课外为学生提供其他自学的方式，如教会学生使用搜索引擎、关键词、相关网站等，提高学生的自主学习能力；或者教师可以就某一基因工程为专题，首先提供给学生部分网址，其次鼓励学生自己搜集有关材料，在此过程中学生不仅强化了自己的知识理解力，而且学会了新的探索方式。另外，处理课堂教学的种种方式外，还应该增加学生的实践能力。如果可以，校方可以组织学生到附近的研究单位和工厂进行实地参观生物技术的生产车间或实验室，学生可以亲自观察或体验应用过程；或者可以邀请相关的专家学者就某一专题做一次研究报告，向全体师生展示现代生物技术的最新研究成果及其发展前景。这样的实践经验远比单纯的课堂教学效率更有效、记忆更加深刻，也更能激发学生的学习兴趣和探索未知的好奇心。

4结语

综上所述，在现代生物技术日益发展的时代，其对社会发展的方方面面都意义重大，如果在高中教育中能够普及现代生物技术，必将对学生今后的生活学习做好充足的准备，也将从整体上促进社会的进步。

第2篇：生物技术的弊端范文

关键字：林木常规育种；生物技术；应用

Abstract: Biotechnology is one of the most important scientific means, in the process of forest breeding, biotechnology will play a very important role, especially the selection of fine varieties of forest tree genetic markers and gene engineering plays an important role in. In this paper, the application of tree breeding technology and biological technology, proposed to correctly handle the relationship between the conventional breeding and biotechnology breeding, ensure excellent tree species, so as to guarantee the sustainable development of the forest.

Keywords: tree breeding; Biotechnology; application

中国分类号：S68文献标识码：A 文章标号：2095-2104（2012）03-0001-02

0 引言

林木育种是保证林木持续发展的重要途径，同时也是维持自然平衡的重要调和手段。在我国林木育种方面发展仍然相对落后，随着经济的不断发展和科技的进步，生物技术在林木育种方面逐步发挥作用，这就使得林木得以持续发展和延续。林木种质资源的好坏直接关系到林木的后续生长，所以要培养优良的林木资源，应用林木遗传因素并配合生物技术的使用从而克服不良林木种资源的改良，这不仅关系到我国林业的发展，同时是生态平衡的最终要求。

1 林木常规育种现状

林木是关系到自然协调的中坚力量，所以在林木的遗传育种方面以引起了相当的重视。林木遗传改良的工作可以追溯到20世纪40年代，发展相对滞后。然而，在近半个世纪的发展中，林木的育种方面有了一定的进步。林木的遗传和基因改良是一项根本性的关系到林木培育的重要技术，这项技术着眼于选育优良品种并进行大量的繁殖，从而保证林木的连续性。这在一定程度上解决了对木材的需求，同时可以保证优良品种的继续存续和发展。在林木的生产过程中，林木育种方面也以趋于成熟。其中，林木的育种包括选育、遗传测定和良种繁殖三个阶段，在我国，林木的育种已经达到了一定的技术基础，并取得了些许成就。然而随着对林木需求的加大和对优良品种的偏好需求，就使得林木育种必须找到新的发展方向并创新新的育种技术作为支撑。

2 生物技术在林木育种中的应用

林木不同于其他的生物体，其生长周期较长，而且林木在幼年和成年时期表现出不同的生理性状，除此之外，林木的遗传杂合性较高，这在某种程度上影响林木育种的发展状况。随着林业的不断发展和对林木需求的增加，现存的林木品种不能完全满足人们的需求，所以生物技术的应用就可以弥补这一现状。生物技术为林木育种提供强大的动力。

2.1 遗传标记的应用

在遗传学的研究领域中，具有良好性状和遗传稳定性并且容易识别的遗传性征，比如形态特征、细胞学和分子标记等等，都可以称为遗传标记。其中，分子标记把DNA分子多态性作为遗传标记，这种遗传标记可以反映生物体的基因特性。在林木育种过程中，通常采用的分子标记方法包括：限制性片段多态性，随机扩增多态性，扩展片段多态性和简单重复序列等方法。在具体的方法应用中，要根据遗传基因的具体情况进行合理选择，除此之外，要考虑基因的识别和检测的便捷性和应用成本问题。近年来，分子标记技术也有了一定的发展。遗传图谱可以显示遗传标记的相对位置，从而可以观测染色体进而进行相应研究。遗传图谱的应用和发展是林木育种研究的又一技术手段，可以在林木的良种选育和培养方面发挥作用。除此之外，分子标记中的指纹识别技术也逐步应用到林木的育种方面。指纹是一种类比人的定义，是一种区别于其他种或个体的特异DN段，具有高度的特异性和稳定性。指纹识别技术可以对树种的基因做出判断，从而对树种的个体之间进行亲缘关系判断，这就可以从根本上对林木做出区分，防止林木的交叉遗传。

2.2 基因工程的应用

基因工程通俗的来讲就是把目标基因通过一定的方式植入到受体植物，从而可以使林木的DNA发生改变，从而可以创造需求的林木品种。基因工程在林木育种方面的应用较为广泛，其中相关的技术包括目的基因分离鉴定、植物细胞遗传转化和转基因植物的识别等等方面。基因工程在林木育种方面有很大的贡献，在林木的体内植入目标性状的DNA，从而使受体达到DNA重组，由此可以产生基因的变异，创造出新的生物体。基因工程通常需要的时间不长，而且可以打破林木种间杂交不亲和的界限，从而可以打破林木自身性状的影响，培养出新的林木品种。

3 林木育种的展望

林木常规育种和生物技术育种具有本质的差别，林木的常规育种基本上是应用杂交来改良品种，所以改良的效果并不显著，新品种的培育较差，而且常规育种的方向性较差，难以对生物进行定向的改造和培育，而生物育种就可以打破常规育种的弊端。生物育种是从生物体内部对基因的一种改良，可以通过植入具体性状的基因对林木进行定向培养，同时，生物育种还可以打破种间杂交的障碍，使林木品种得到创新发展。

在林木育种的发展中，要不断完善基因工程的应用，要积极开发导入基因介质，同时完善基因性状，发展基因导入的有效性，同时要开发多性状基因，使导入基因能够满足需求。同时由于林木基因组重复的序列较多，提纯方面存在困难，所以在使用基因工程来培育新的林木种资源使，要完善相应的提纯技术和林木基因的检测技术，从而充分发挥基因工程在林木育种方面的应用。除此之外，要开展空间育种技术工程，采用种子卫星搭载工程，从而可以利用空间环境创造新的林木品种，在模拟的环境中发现林木的性状和改善效果，从而可以模拟空间状况的生物效应，为林木的育种提供新的发展方向。

4 结语

林木育种是创造新的林木种资源、保证林木可持续发展的过程，那么在林木育种的过程中，就要重视生物技术的应用，从而可以改善林木常规育种中难以达到的技术要求，更快更好的培育出需要的林木新品种，服务于林业的发展和优良品种的传承和发展。

参考文献

[1]沈熙环.林木常规育种与生物技术的应用[J].林业科技开发,2006,(01):1-4.

[2]毕影东,杨传平.生物技术在林木遗传育种中的应用[J].世界林业研究,2007,(06):23-28.

[3]马和平,臧建成,李毅,吴袖荣.生物技术在林木育种中的应用[J].河北林果研究,2005,(04):41-44+63.

第3篇：生物技术的弊端范文

教学内容往往需要与教材密切结合，目前适用于高等学校《食品生物技术》课程的相关教材基本上是分成基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、生物工程下游技术和现代分子检测技术几章节，这些内容过于偏向生物技术方向，而且章节之间衔接性不强，在编排上显得相互孤立。因此食品生物技术课程的教学内容会显得繁多，而且枯燥乏味[4]。另外，食品质量与安全专业的学生通常对生物技术在食品上的应用更感兴趣。本研究对教学内容的改进主要从以下几个方面进行：

1.1理清知识模块，抓住主线

食品生物技术课程是以基因工程为技术主线，以细胞工程、蛋白质工程、酶工程及发酵工程为核心模块。其中，基因工程和蛋白质工程为发酵工程和酶工程提供技术支撑。细胞工程为发酵工程和酶工程提供细胞载体。生物技术产品需要利用现代分子检测技术进行监测和评价。在这个大框架下，再对各个章节的内容进行凝练和归纳。例如，基因工程，这一章是食品生物技术课程的核心，其教学内容可以基因操作步骤为主线，即“分”、“切”、“接”、“转”、“筛”、“表”。在这个技术路线的基础上，补充相应的知识内容。学生学起来就比较连贯而且能够从总体上把握住重点。

1.2把握教学重点和难点

食品生物技术涉及的知识繁多，不可能面面俱到。在课堂上授课时需要突出重点，才能在有限的课时情况下，完成教学任务。例如细胞工程这一章，重点就是植物、动物和微生物细胞基本培养方法和技术。而且微生物细胞培养与学生已开设的《微生物学》重复性高。在这种情况下，重点讲授植物、动物细胞培养的方法，并且在讲授的过程中将两者（如：培养基成分、培养方式）进行对比，便于学生记忆和理解。

1.3结合学科发展的最新应用

食品生物技术是一门较为前沿的学科，随着科学技术的发展，也不断涌现出新的技术和成果，这就要求教师不断跟踪学科发展，更新自己的知识储备。另外食品生物技术学习的最终目的是要在食品领域中进行应用，而且学生往往对应用方面的实例表现出更大的兴趣。因此将学科发展的最新应用以简洁易懂的语言传达给学生，可以激发学生的学习积极性和学习兴趣[2]。

2教学方法的改革

食品生物技术的理论性较强，授课时难免会显得晦涩难懂。老师要改进教学方法，调动学生的学习积极性。本研究对教学方法的改进主要从以下几个方面进行：

2.1采用问题探究式方法，活跃课堂气氛

在本科课堂上，为讲授更多的知识内容，完成教学任务，教师们往往会采用注入式的教学方法。这种教学方法不利用学生的知识迁移，而且容易导致学生产生惰性和厌倦情绪。在教学实践中，可采用问题探究式教学方法，与学生形成良好的互动，激发学生的思维能力，培养学生知识联结及思考习惯。比如，在细胞工程一章中，与学生探讨“能不能通过细胞培养来大量生产紫杉醇，如果可以，需要如何操作，操作过程中的注意事项有哪些？”这样一个问题基本上涵盖了植物细胞培养的主要知识点。既活跃了课堂气氛又完成了授课内容，而且在提问的过程中无形地提高了学生神经的紧张性，使学生的注意力集中在课堂上[5]。

2.2充分利用多媒体等教学手段

多媒体教学可以直观、形象、生动地展示教学内容。利用多媒体教学一方面可以大大增加课堂信息量，另一方面可以使知识内容立体化，有助于学生的理解。比如聚合酶链式反应（PCR），是一种应用范围广而且极其重要的生物技术，学生需要理解其原理，掌握其方法。但是PCR反应过程涉及到的试剂多，反应程序复杂，而且反应过程不直观，即使进行实际操作也很难理解其要点。利用多媒体动画，模拟实际反应过程，将微观的引物、模板、聚合酶等物质形象化，促进学生理解，同时使课堂鲜活起来。多媒体在促进教学的同时，也有一些弊端。因为多媒体课件的信息量较大，以往板书需要3分钟的内容，通过多媒体展示可能只需要1分钟便讲述完，这样容易导致学生没有时间记录和及时消化。因此，可以将多媒体课件在上课前发给学生预习和打印出来，便于学生记录和日后的复习。

2.3布置适当的课后作业

现在本科教学中，学生在课后很少复习，对知识的理解和掌握基本上都是在课堂上。但是本科教学的内容多，知识体系难以掌握，特别是专业课，仅靠课堂上的学习是不够的。在课后布置一些综合性和发散性的作业，可以敦促学生课后复习，同时也培养学生的自学能力。

2.4以科研促教学

食品生物技术不仅涉及到基因和分子等方面的理论知识，也涉及食品工艺与加工等应用方面的内容，因此可以结合课程内容设置一些大学生创新实践活动课题。激发和鼓励学生参与到教师的科研项目中，使学生通过实验设计和项目执行更好地理解专业知识。通过这样一个过程也激发学生学习专业知识的积极性和兴趣，培养学生的科研能力，以及自主解决问题的能力，为本科生的毕业论文奠定良好的基础。

3结语

第4篇：生物技术的弊端范文

关键词：课程改革；微生物技术综合实验；前沿

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）52-0043-02

21世纪对人才培养提出了新的挑战，如何培养具有综合素质的创新型、复合型人才是当今高等院校面临的问题。中山大学坚持贯彻以“培养具有国际视野、满足国家与社会需求的高素质复合型拔尖创新人才”为目标，提倡“人心向学”，对创新型人才培养提出了新的思路。从2012年开始，学校开始执行大类招生政策，坚持以“厚基础，宽口径”为原则，这是针对我国现行高等教育的弊端实行的深层次的教学改革。大类招生势必涉及到各个学院专业的课程体系设置、教学方式、人才培养模式的改革。其实早在1998年教育部就颁布了新修订的专业目录和《关于普通高等院校修订本科专业教学计划的原则意见》，指出：“教学计划修订的核心是调整学生的知识、能力、素质结构，淡化专业意识，拓宽基础，加强素质和能力培养。”实验教学是培养应用型、创新型、复合型人才的重要组成部分，在学校教学培养中起着举足轻重的作用。这就需要我们对实验教学进行大胆改革和创新。微生物学是当前生命科学中发展最为迅速、影响最广泛的学科之一。近年来微生物学实验技术的不断创新和发展，使微生物研究者得以在分子水平上深入探索微生物的生命活动规律。《微生物技术综合实验》是生命科学学院为生物技术、生物技术与应用、逸仙班开设的专业选修课，是继《微生物学实验》后的一门对于学生的知识、能力和综合素质的培养与提高起着至关重要的作用的课程。

本课程改革的目的是让学生真正感受到微生物学工作者从事微生物学工作的氛围，同时与一些微生物学热点研究或实际应用相结合，开展创新性微生物学实验与研究。通过本课程的学习，学生经过严格的训练，能规范地掌握现代微生物技术，熟悉现代仪器的基本使用；在培养学生掌握实验的基本操作、基本技能和基本知识的同时，努力培养学生的创新意识与创新能力。为实现这一目标，在课程内容安排上采用保留少量经典的验证性实验内容外，主要将基本操作融入综合实验中，增加综合性实验，在实验内容方面更注重微生物技术在科研、生产中的应用。课程内容方面分为三个层次：验证性实验、综合实验与自己设计实验，强调实验的综合性、探索性、研究性和连贯性。在综合性实验中，引入本系教师的科研成果，目的在于通过实验，增加培养学生独立解决实际问题的机会，以提升学生的科研素质与创新意识。同时提出具体的科学问题，引导学生设计解决问题的方案，并通过实验验证相关解决方案。将整个微生物学实验课程按几个主题分成若干个实验教学模块，每个模块由若干次实验课组成，相互关联，前后衔接，共同组成一个研究性的实验。实验项目的安排体现了横向纵向四结合：①使传统和前沿有机结合。②依赖培养技术和不依赖培养技术相结合。③形态鉴定和分子鉴定相结合。④单个菌落和微生物群落研究相结合。传统和前沿有机结合：在实验内容安排上贯穿两条主线，即有传统的微生物发酵工程实验，发酵工程实验由一个小个实验结合在一起，包括菌种的选择、发酵条件的优化，而不依赖于培养技术的分子研究，如变性梯度凝胶电泳DGGE（denaturing gradient gel electrophoresis）、16srDNA分子鉴定等代表前沿生物技术的实验。生物技术研究手段层出不穷，各种技术手段各有其利弊，对同一个对象，用不同手段来研究，让同学们开阔了研究思路。例如，依赖培养技术和不依赖培养技术相结合：传统的微生物需要在培养基上培养，进行形态观察或分子鉴定，而DGGE技术则是不依赖于培养的技术，学生直接从土壤中提取样品DNA，进行DGGE电泳，用SYBR染料染色检测。形态鉴定和分子鉴定相结合：对稀有放线菌进行传统培养，用埋片法进行形态观察，同时对鉴定的放线菌提取DNA，进行16srDNA分子鉴定，使学生了解两种手段的差别和优势。同时观摩DNA测序过程，对测序结果进行BLast，并用mega软件学习构建进化树。单个菌落的16srDNA分子鉴定和微生物群落研究相结合：对放线菌的形态和分子鉴定只是对单个菌的研究。而DGGE研究则是对整个微生物群落的研究，可以让学生建立微生物个体与群体差异的概念，加深对微生物群落概念的理解，通过课程学习让学生建立纵向和横向的知识结构。生物技术综合实验中微生物发酵实验也是重要的部分，实验项目为菌株产蛋白酶发酵条件优化。由学生自己进行菌种的选择，发酵条件的优化采用单因子实验法和正交实验法，发酵产物进行蛋白酶活性测定。“工欲善其事，必先利其器。”学院配置的多媒体数码显微镜互动系统应用，为本课程观察放线菌和真菌的形态结构提供设备保障。先进的交互手段，使得教师通过讲台上的计算机，就可以看到每个学生所观察到的显微镜画面，能及时发现问题并指导学生。学生还可应用数码显微镜将观察结果直观呈现在电脑屏幕上，并且可以在自己的计算机上清晰地看到讲课的PPT和示范，可用显微镜的示教指针与教师交流讨论。学生对学习的兴趣和课堂效率都显著提高。由于变性梯度凝胶电泳DGGE实验以及微生物发酵的特殊性，不可能人手一套实验仪器，教学视频和模拟实验的应用尤为重要。在变性梯度凝胶电泳DGGE实验课堂上，应用http：//learn.genetics.utah.edu/美国犹他大学的虚拟PCR virtual lab技术和虚拟电泳技术，该制作图像精美、直观，实验步骤清晰，使枯燥的实验生动地展现在学生面前，更加有利于学生理解、记忆。加深学生对实验内容的理解并提高他们对实验的兴趣。微生物发酵实验，实验步骤烦琐，牢记每个步骤尤为重要，而教师的讲课未必能使每个同学掌握，所以我们自己录制相关的教学视频和多媒体课件，可随时再现操作过程。将教学中的抽象内容具体化、形象化，从而有利于学生对知识的理解、掌握，使其实验的积极性和主动性都能得到提高。

随着计算机技术、网络技术与电子通讯技术的迅速发展和应用，人类已经进入了现代化的信息社会，因特网是世界上最大的知识库、资源库，它拥有最丰富的信息资源，而且这些知识库与资源库都是按照符合人类联想思维特点的超文本结构组织起来的，因而适合学生进行自主学习。信息社会需要有高度的创造性，并且有很强的自学能力和信息检索、获取及处理能力的创新型人才。为培养学生获取、分析、处理微生物基因组信息的能力，教师指导学生上网查询基因组信息的方法，对16s核糖体RNA测序结果在物学国际综合网站NCBI上blast程序与公开数据库进行相似性序列比较，找出最相似序列。指导学生学会简单的生物软件。学会用mega软件构建进化树。近几年来，由于学校对实验室建设的高度重视和大力支持，学院中心实验室添置了凝胶成像系统多媒体数码显微镜、全自动自控发酵罐、液相色谱分析仪、变性梯度凝胶电泳仪器，为微生物技术综合实验的顺利进行创造了硬件条件，使实验教学改革上一个新的台阶。

参考文献：

[1]喻子牛，何绍红，朱火堂.微生物学教学研究与改革[M].北京：科学出版社，2000.

[2]谭红铭，黎丽娥.生物化学实验教学改革初探[J].中山大学学报论丛，2001，21（5）：51-53.

[3]曹理想，谭红铭，周世宁，生物技术专业微生物遗传学教学改革初探[J].微生物学通报，2004，31，（6）：120-122.

第5篇：生物技术的弊端范文

关键词：环境监测；生物传感器；生物大分子标记物；微核技术；生物芯片技术

中图分类号：X17 文献标识码： A 文章编号：1671-1297（2008）11-181-02

一、常规监测技术中微生物的应用

水体中的致病菌有可能引起各种传染病。因此，水质的细菌学检验对于保护人群健康具有重要意义。由于致病菌在水中存在的数量较少，直接监测比较困难，因此常选用间接指标即粪便污染的指示菌――大肠菌群作为代表 。另外还有发光细菌法，污染物致突变的微生物监测，藻类与水质污染监测方式。

二、生物传感器

随着环境污染问题的日益严重，人们对能够连续、快速、在线监测污染物的仪器的需求也愈来愈迫切。生物传感器应运而生，它的出现使环境监测的连续化和自动化成为现实，并降低了环境监测的成本，其中酶传感器和免疫传感器在环境分析及环境检测等方面已经得到了广泛的应用。

（一）BOD微生物传感器检测仪(BODs)

生物化学需氧量(BOD)是环境监测工作中的一项重要指标，它表示水中污染物的综合污染程度。目前国内外普遍规定样品在 20℃的温度中培养5d，分别测定培养前后的溶解氧， 二者之差即为BOD5 值，以氧的 mg/L 表示。但该方法操作较复杂，耗时长，且干扰因素多，结果准确度及重现性差，不能及时为环境管理和决策、科研、事故污染鉴定等提供科学依据， 无法满足当前环境监测中快速测定的要求。因此，快速、准确测定水体中 BOD 一直是环境监测中的一大难题，而BOD微生物传感器检测仪就能满足这一要求，因此得到广泛应用。

（二） DNA生物传感器在环境污染监测中的应用

基于生物催化和免疫原理的生物传感器在环境领域中获得了广泛应用。近年来，随着分子生物学和生物技术的发展，人们开发了以核酸探针为识别元件，基于核酸相互作用原理的 DNA 生物传感器。该传感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、优先控制污染物的检测以及污染物与 DNA 之间相互作用的研究，在环境污染监测中具有潜在的巨大应用前景。

（三）可检测化学制剂和生物制剂的生物传感器

美国田纳西大学（位于美国田纳西州诺克斯维尔）的研究人员利用由生物工程技术制成的、存在杂质时会发出蓝绿辉光的微生物，开发成功一种基于芯片的环境生物传感器样品。这种被称为生物发光型生物指示器IC（bioluminescent bioreporter IC，简称 BBIC）的器件技术可在众多的应用（从航天器到反恐）中巧妙地检测出氨、锌等各类化学物质。

（四）光纤化学/生物传感技术

光纤技术与光谱分析技术的有机结合就构成了光纤传感技术。光纤传感技术突破了光谱分析的传统模式，光可由光纤直接导入样品，而样品不必放入光谱仪中就能进行测定。特别适用于环境污染物、生物药物， 以及生产过程的原位、在线监测和对样品的无损测定。早在十几年前，人们就曾经预言：光纤传感技术的出现将不可避免地引起分析实验室及分析控制仪器的又一次革命。随着环境科学与生命科学的发展，对各种与人类生存环境密切相关的化学物质的测定和变化过程的监测，已显得特别突出和重要。由于 FOC&BS 具有实时、在线及远距离自动监测和对样品无损测定等特点，人们对它在海洋环境监测中的应用给予了较多的关注，特别是在溶解氧、pH、湿度和水质毒性等监测要素的应用中。

三、生物大分子标记物

生物大分子标记物是指生物体内的一些对外界环境变化敏感并能产生一些可检测变化的大分子物质，这些大分子物质能够反映环境变化对生物体的影响。随着社会对环境保护的日益重视和分子生物学技术的发展，将生物大分子标记物的检测应用到环境监测中已经成为一种趋势。生物大分子标记物检测由于其测定指标全面、准确、系统且具有特异性等优点，近十几年来作为污染物暴露和毒性效应的早期预警工具已被广泛应用于环境评价中。

（一）核酸分子标记物检测

核算分子标记物检测方法有核酸分子损伤检测技术、报告基因标记技术及DNA芯片技术。

（二）蛋白分子标记物检测

环境中的许多污染物能直接与生物体内的蛋白质发生反应从而对生物体产生影响，或者诱导 (或抑制)生物体内一些基因的表达从而影响生物体内一些蛋白质的量。因此，生物体内的许多种蛋白都可以作为环境中有害物质暴露的生物标记物应用于环境监测中。

蛋白分子标记物检测方法有酶分子标记物检测、金属硫蛋白( Metallothione in ，MT)的检测、热休克蛋白( Heat Shock Prote in ， HSP)的检测及抗氧化剂防御系统的检测。

四、微核技术

随着工农业的快速发展，人类活动的加剧，以及错误的污染销毁办法，使得环境中有毒污染物的积累日益增加，这些污染物破坏了生态系统的平衡，并对人类的生存造成了极大的威胁。环境污染已经成为全球共同关注的一个热点问题。为了检测出已经存在或潜在的危害，各种环境污染监测技术应运而生。植物微核技术是根据遗传学上染色体畸变的原理而建立的一种环境污染的生物监测方法，在对大气、土壤、水环境中各种有毒污染物的遗传毒性检测方面得到了广泛应用。国内外大量的对比实验研究表明，该方法普遍适用于检测环境致突变物，已经成为环境污染监测的有效工具。

微核技术可用于监测大气污染，监测土壤污染，监测水污染，监测有机物污染，监测重金属污染，监测物理辐射污染。

五、生物芯片技术

微生物污染水源可导致多种疾病的爆发和流行，严重威胁着人类的健康。传统的细菌分离、培养鉴定技术，操作繁琐且耗时长，并且由于培养技术的局限使得一些微生物难以培养和检测，因此灵敏度很差；传统的一些分子生物学技术也存在着弊端，如免疫学方法和探针杂交技术存在特异性或敏感性的问题，常规 PCR 方法一次也只能检出一种微生物。由于生物芯片具快速、准确、无污染等优点，在水体微生物监测中越来越受到重视。生物芯片技术可用于控制水质、瞬时检测病原细菌、菌的基因表达水平及进行细菌检测和菌种鉴定。

结语

目前，中国的环境监测生物技术发展迅速，能用于诸多方面。但是在环保观念日益增强的今天，社会对环境评价的全面性和准确性的要求也日益增高，这就要求建立一个综合的、多手段的、多参数的环境监测体系以实现快速、高效、准确地对环境状况作出全面的评价。

参考文献

[1]姚来银.地表水粪大肠菌群监测工作实践和探讨[J].福建环境，2003，(6).

[2]方战强，陈中豪，胡勇有.发光细菌法在水质监测中的应用[J].重庆环境科学，2003，（2）.

[3]吴邦灿，费龙.现代环境检测技术[M] 北京:中国环境科学出版社，1999.

[4]Iaao K，Yoko N.Enzyme sensors for environmental analysis[J].Jmol Catalysis B:Enzymatic，2000，10(1-3).

[5]DmitriI，Ihab A，Plamen A，et al.Biosensors for detection of pathogenic bacteria[J].Bioelectronics，1999，14(7).

[6]Rastogi S，Rathee P，Saxena T K，et al.BOD analysis of in dustrial effluents: 5 days to 5 min[J].Current Applied Physics 3，2003.

第6篇：生物技术的弊端范文

1材料与方法

1.1标本来源

标本来源于新华医院住院部和门诊部146例患者，清晨空腹抽取静脉血2 mL，分离血清置-20℃备用。

1.2仪器和试剂

Washer 430洗板机由ORGANO公司提供，reader 530 酶标仪ORGANO公司提供，HBV-M ELISA试剂盒由上海实业科华生物技术开发有限公司提供，乙型肝炎病毒核酸扩增荧光检测试剂盒由深圳匹基生物技术开发有限公司提供，自动荧光定量PCR仪（LightCycler）为瑞士Roche公司产品。

1.3检测方法

HBV-M测定用酶联免疫吸附试验（ELISA法），按说明书操作。HBV-DNA定量分析采用荧光定量聚合酶链反应，按说明书操作。

1.4定量结果统计

用计算对数平均值的方法来计算HBV-DNA平均拷贝数，阴性结果不参加平均值的统计，采用成组设计的两样本均数比较的t检验。

2结果

对146份血清用ELISA方法进行HBV血清标志物检测，按检测结果分成13组，并用荧光定量聚合酶链反应进行相应HBV-DNA含量测定，两种方法所得结果的关系见表1。血清HBeAg阳性组别（1组）的HBV-DNA含量高于HBeAb阳性组别（2组）及HBcAb阳性组别（4组），P

表1FQ-PCR对HBV-DNA的定量结果与HBV-M检测结果的比较

3讨论

肝炎血清学标志物是HBV感染实验室诊断的传统手段，它检测的是人体对HBV免疫反应状态，PCR技术可检测病毒DNA。然而，定量PCR技术可检测HBV的拷贝数，可准确地反映病程变化和治疗恢复等情况。

本实验结果显示，第1组血清中，FQ-PCR定量的HBV平均值为1.98×10.7copies/mL,提示HBV复制活跃，传染性强；第2组血清中的病毒含量明显低于第1组，差异有统计学意义(P

FQ-PCR不仅具有普通PCR的高灵敏性，而且由于荧光探针的应用，可以通过光电传导系统直接探测PCR扩增过程中荧光信号的变化以获得定量结果，所以还具有DNA杂交的高特异性和光谱技术的高精确性，克服了常规PCR的许多缺点。一般PCR产物都需通过琼脂糖凝胶电泳和溴化乙锭染色紫外光观察结果或通过聚丙烯酰胺凝胶电泳和银染检测，不仅需要多种仪器，而且费时费力，所使用的染色剂溴化乙锭对人体又有害，这些繁杂的实验过程又给污染和假阳性提供了机会。而FQ-PCR只须在加样时打开一次盖子，其后的过程完全是闭管操作，不需要PCR后处理，避免了常规PCR操作中的诸多弊端。

此外，FQ-PCR检测HBV DNA在其他临床应用中也有着很重要的意义：① 观察抗病毒药物治疗，指导药物用量。② 献血员窗口期病毒核酸的筛查及早期诊断，对提高输血安全有着重要的意义。③ 预测病情、判断预后。④ 定量检测HBV DNA对肝移植术后的跟踪观测具有较好的临床价值。⑤ 对阻断母婴传播进行监测，分析阻断的原因。

随着分子生物学的发展和新技术的推广，荧光定量PCR在临床诊断、治疗方案选择和抗病毒疗效观察等方面将有更为广泛的应用前景。

4参考文献

［1］程钢，何蕴韶，周新宇.荧光定量聚合酶链反应检测乙型肝炎病毒［J］.中华医学检验杂志，1999，22（3）：135-138.

［2］范金水，庄辉，李远贵，等. 我国8城市HBsAg阳性和阴性乙肝患者的病毒血清型和基因型分析［J］.中华微生物和免疫学杂志，1998，18（2）：88-91.

［3］戴晨阳，戴晨琳. 定量聚合酶链反应检测乙型肝炎患者血清HBV―DNA及其临床应用［J］.天津医药，1999，27（9）：515-517.

第7篇：生物技术的弊端范文

关键字：生态体系;农业;病虫害;生物防治;

生态体系下，为了有效开展农业病虫害生物防治和为农业发展创造良好的生态环境，提出农业病虫害生物防治的有效措施是当前急需探索的课题。文章分析了目前影响病虫害防治的不利因素，提出农作物种植田间布局、引进新生物技术、复合生物综合防治的新途径，以创造优良的生态体系，促进农业健康发展。

一、采取生态微系统，把控多种农作物合理布局

农作物的害虫、昆虫、天敌等往往需要不同的生境类型，它们需要不同的食物、栖息地等，因此，在现代农业多样性种植品种上就要打破传统的不考虑品种间相互联系，盲目种植的弊端，采取把控多种农作物合理布局的有效措施。主要体现在以下几方面：

市场经济下，农作物品种多样，种植方式多种多样，如农作物接茬复种、套作复种现象很多，在提高复种指数、减少农耗期的同时，应考虑技术上防治病虫害，首先，选择适宜搭配种植的农作物组合，利于抑制病虫害的繁衍条件、天敌防治等方式，例如玉米和豆类组合，短期粮食作物和蔬菜组合等;其次，有效考虑不同作物种植的面积、廊道间距等，合理布局以把控害虫、病菌的迁移、传播，从布局上采取微系统的生态把控;最后，田间增加植被覆盖利于系统缓冲力的提高，增加整个田间生态系统防治病虫害的能力，采取多种微生态系统并存的措施，如因地制宜挖池塘增加蛙的数量，有效捕食农作害虫、增加益鸟的数量，减少农作物害虫数量等。以上是通过把控多种布局，维持生态微系统的方式。

二、多品种混种或间套种植，促进农业生态稳定

农作物多种品种混种、间作、套作的种植方式，不仅起到农作物增产增收，而且有利于农作物病虫害的有效防止，促进农业生态的稳定性。主要采取以下措施：

生态体系下，有效防止病虫害的前提下，合理制定农作物混种、间作、套作的技术指标，首先，同一田地上分行或分带种植两种以上农作物，考虑农作物播种、收获期、虫害繁衍、相互传染等，皆不增计复种面积，如以水稻、玉米等农作物为主，蔬菜种植为辅;其次，为了增产增收，在前季农作物生长后期的株行间中播种后季农作物，是有效利用生态空间的集约方式，同时考虑农作物松散、高低搭配及不同农作物存在的主要虫害、昆虫、寄生虫、天敌制约病虫害繁育的因素，科学的依据为指导，药剂防治病虫害时把握化学调控的技术，把控高层农作物生长，促进低层农作物发展，以上是多种农作物采取生态手段种植，促进农业生态稳定的有效措施。

三、利用生物工程技术屏障，增设生态防治新途径

生态体系下，农作物病虫害的有效生物防治，除了上述品种间有益生物防治、田间生态环境的调节，这些生态自然保护措施外，还有利于现代农业的生物技术工程，增设生态防治的新途径。

农业生物工程技术，为农业病虫害生物防治提供了新的技术手段和生态措施，是将来农业发展的趋势。例如，生物技术的遗传工程，采用将杀虫基因移植到蔬菜、粮食等农作物的原生质体中，以获得具有抗虫基因的新型农作物，是一种天然的防治病虫害的生态屏障;杂草生物防治，是利用植物病原微生物调节害虫侵害农作物，通过植物病原菌防治农作物害虫、昆虫的生物方式，开辟了植物防治农作物病虫害的新领域。以上这种生物工程防治主要是在技术上采用抗病基因、杀菌活性、提高生物农药的杀性、生物遗传工程、微生物等非化学农药措施，以减少化学农药的使用，增设生态体系屏障。

四、综合复合生物防治技术，优化多样性生态体系

农业病虫害生物防治，不仅仅单一受到环境、温度、病菌、害虫等的影响，还需控制农作物生存条件，如植株品种、植株健康状况、肥料、水等因素，因此综合复合生物防治，以优化多样性的生态体系。

全方位考虑病虫害产生原因，综合复合生物防治技术，以改善农业发展的生态环境，如赖以生存的土壤，采取消灭作物残渣、翻埋肥料改善土壤耕层结构等为农作物生长提供有利土壤环境，以防治病虫害发生;根据地形采用分层种植，如平坦土地混种并配合稻间养鱼，采取提升生物多样性的生物防治，坡地种植一些旱地作物，如玉米和豆类，空闲地带可以种植辣椒、西红柿等，边缘区域可以栽植高粱、芝麻等，形成了多样性的生态体系，不仅使农田得到有效利用，优化了种植体系，更是实现了生物群落的平衡，限制有害生物爆发，综合掌控了复合生物防治技术，有效进行了农业病虫害生物防治，保护生态体系平衡。

五、结束语

我国农业迅速发展，但是各个地方经济、社会发展不均衡，农作物化学药剂大量使用、长期残留等现象不可避免的时有发生，由此带来的资源浪费、生态系统失衡不容忽视，因此新形势生态体系下，有效利用生物资源进行农业病虫害生物防治尤为重要。文章从农作物布局种植、开展生物工程技术防治、综合复合生物技术等方面，提出科学生物防治相应优化措施，为实现高效、持续、增产增益的农业新发展提供有效建议。

参考文献

[1]李庆祥.农作物病虫害生物防治技术现状与未来[J].甘肃科技，2014（6）：20-21.

第8篇：生物技术的弊端范文

关键词：深层过滤；生物制药；研究进展

生物药物是指利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断疾病的药品。

1. 过滤

过滤分为表面过滤和深层过滤，两者的作用机理不同。

表面过滤表面过滤是通过滤材表面对颗粒的捕捉来实现过滤功能，那么就需要统一的布置上下滤材的孔径。其中，滤网、薄膜等是非常有代表性的表面滤材。结合表面过滤理论我们可以得知，过滤介质在对流体中的固体颗粒杂质进行拦截时，依靠的主要是孔径的大小，这样滤材的表面就会停留以及堆积一些料液中的悬浮杂质颗粒[1，2]。

深层过滤一般来说，都是由纤维构成滤材，过滤介质空隙形成的通道往往都十分的曲折和细长，介质内部的空隙要大于被过滤的度上

杂质颗粒，这样滤材就会在纵向深度中捕捉颗粒。要知道，并不是在

介质的外表面发生过滤作用，而是在介质的全部空隙体内发生。在

热运动和流体的动力作用下，通道壁面会流一些料液中的细小杂质颗粒，静电吸附以及表面张力会截留这些杂质颗粒[3-5]。近些年来，随着膜技术的不断发展，目前很多的企业和研究机构都研究出来了高性能过滤膜，这种过滤膜具有很强的深层过滤性能。

2.深层过滤的应用

在生物制药工艺中，企业对于过滤介质的精度有着十分高的要求，那么为了提高过滤产品的精度，过滤产品供应商为了获得较小的孔径，往往采用的方式是增加滤材的密度[6-9]。但是，采用这种方式存在着一些弊端，如果过滤介质有着较高的密度，在过滤过程中，过滤介质就会有较大的压差，降低流速，这样过滤性能就会受到影响，如果介质没有很高的强度，还会出现一些其他的现象，比如滤材击穿等，这样就无法保证下游流体的质量。

基因重组和单克隆抗体是现代生物制药的两大成就，依赖它们，已获得一些用传统方法不能获得的、优良的诊断和治疗疾病的药物，比如胰岛素、生长激素、干扰素、疫苗等。从重组微生物或动物细胞培养液中提取药物比传统产品困难得多，首先在培养液中有效成分的含量很低，但杂质含量却很高。因此，深层过滤去除杂质、内毒素显得尤为重要，深层过滤能够有效去除杂质，提高有效成分含量[10]。

随着膜质量的改进和膜装置性能的改善，在生物制药中下游加工的各个阶段，将会越来越多地使用深层过滤技术。例如，单抗药物开发过程中，利用微滤进行发酵液的初步过滤，利用分离层析去除特定杂质，利用超滤去除蛋白质杂质和色素，利用反渗透进行浓缩，利用色谱进行分离纯化，最终制得成品，成品纯度达到97%以上。

下面以超滤为例，说明深层过滤在生物制药生产中应用的进展情况。

膜分离过程是根据被分离物质的大小来进行的，超滤是最常用的膜分离过程，它借助于超滤膜对溶质在分子水平上进行物理筛分。在工业规模的生产中，膜过滤装置由膜组件构成，密度可达每立方米数百到上万平方米。为了满足不同的生产能力的要求，可使用几个甚至几十个膜组件。膜组件大致有四种形式，分别为管式、中空纤维式、螺旋卷绕式和平板式，不同的形式适合制备不同的产品[11]。

超滤技术具有以下几点优越性：

（1）操作过程不需要热处理，故对热敏感物质是安全的，特别是生物药物。

（2）没有相变化，能耗低。

（3）浓缩和纯化可以同时完成。

（4）分离过程不需要加入化学试剂。

（5）设备和工艺较其他分离纯化方法简单，且生产效果高。

生物药物都是大分子药物，例如酶的分子量在20000-200000之间，因此可以使用MWC10000的膜进行浓缩和去除低分子量的杂质，收率可达到95%以上。

超滤可用于蛋白质物质的浓缩和精制，多糖类物质的精制等。

下面介绍膜色谱分离生物大分子纯化的应用实例：

（1）血浆制品的分离 使用CM250型弱阳离子交换色谱对人血浆进行分离，人血浆中的几种主要蛋白质全部得到分离，蛋白质的总回收率达90%以上。

（2）单克隆抗体的纯化 使用CM250型径向弱阳离子交换柱，成功地纯化了阿达木单克隆抗体。

（3）IGase酶的分离纯化 IGase酶具有治疗口腔疾病功能的一种酶，利用DEAE型径向膜色谱柱进行分离纯化，纯化过程的定性定量及条件优化乃至工业放大生产都非常方便、实用。

（4）人尿激肽释放酶的分离纯化 组织激肽释放酶在生理上具有维持局部血压，稳定血液畅通，参与水和电解质平衡的调节作用，现在国外正用此酶进行高血压基因疗法的研究。由于QAE离子交换色谱技术的应用，省去了盐析和高速冷冻离心步骤，大大节省了时间，证明径向离子交换色谱柱不仅具有分离纯化的功能，同时还具有浓缩的能力[12]。

高效分析膜色谱是对生物活性大分子进行快速成分分析和定量的一种可行的方法，利用这种方法采用不同配基，可在不同条件下对各种生物活性大分子进行定量分析及样品制备，具有速度快、易于定量、非特异性吸附低、柱压低、成本低以及柱体积小等优点。这种分析生物大分子的方法有着极好的应用前景。美国Millipore公司20世纪90年代初期推出了可与高效液相色谱仪器配套使用的分析型离子交换膜色谱柱，主要用于生物大分子的快速分离分析。

生物药物制备工艺中，不同分子量的物质的分离纯化往往使用不同的深层过滤技术。例如，蛋白质分子的形状各异，有细长如纤维状、有些则密实如球形，分子量则从6KD左右至几千KD不等，利用这些差别采用凝胶柱和超滤进行分离；又如，组成蛋白质的某些氨基酸残基侧链基团含有各种可解离的基团，如谷氨酸和天冬氨酸含有羧基，赖氨酸含有氨基，组氨酸含有咪唑基，精氨酸含有胍基酪氨酸含有酚基，色氨酸含有吲哚基等，这些基团数量和分布各异，使得不同的蛋白质表面的带电情况不尽相同，因此可以采用离子交换柱进行深层过滤纯化；又如，利用蛋白质是专一生物功能的物质，通过与其他生物大分子或小分子物质相互结合而发挥功能，可以使用亲和层析进行深层过滤与纯化；又如，利用蛋白质的疏水性不同，疏水相互作用色谱柱进行分离纯化[13]。

3.展望

目前看，膜分离过程可与亲和配基集合，形成了亲和膜分离过程，离心分离与膜分离过程相结合，形成了膜离心分离过程等。这类技术，具有选择性好、分离效率高、节约能耗等特点，是今后深层过滤发展方向。

参考文献

[1] 王艳丽.深层过滤技术在生物制药工艺中的应用分析.生物技术世界.94.

[2] 蔡琳琳. 深层过滤技术在生物制药工艺中的应用研究[J]. 决策与信息旬刊， 2015（20）：167-167.

[3] 何庆. 深层次过滤技术在生物制药工艺中的运用探析[J]. 临床医药文献电子杂志， 2016（4）.

[4] 刘兴宝. 微孔精密过滤技术在脑心舒口服液等药液过滤上的应用[J]. 生物技术世界， 2015（10）：265-265.

[5] 习小山. 一种生物制药的加压过滤系统：， CN204261446U[P]. 2015.

[6] 侯立安. 纳滤膜技术净化制药用水的应用研究进展[C]// 全国医药行业膜分离技术应用研讨会. 2012.

[7] 蓝伟光， 方富林， 谢全灵. 膜分离技术在制药工业中的应用[C]// 2004全国医药行业膜技术应用研讨会. 2004.

[8] 杨栋. 生物制药中膜分离技术的主要应用[J]. 黑龙江科技信息， 2015（33）.

[9] 王静宏. 在生物制药工业中柱式过滤器与圆盘式过滤器经济适用性的比较[J]. 工业技术经济， 2004， 23（4）：112-112.

[10] 徐作武， 吕赛莲. 膜分离技术在制药工业中的应用[J]. 生物技术世界， 2013（10）：82-82.

[11] 刘钟郊， 李辉. 国产膜过滤设备的应用与研究[J]. 黑龙江医学， 2004， 17（4）：306-306.

第9篇：生物技术的弊端范文

关键词：生物化学实验；创新计划；教学促进

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）51-0249-02

生物化学是从分子水平和化学变化的深度阐明生命活动机理的科学，是整个生命科学的领先学科和中心支柱。近几十年来生命科学取得惊人成就，生物化学也成为该领域最活跃的学科之一，是发展生命科学各学科和生物工程技术的重要基础，特别是21世纪随着人类基因组框架图的绘制完成，生命科学迈入了后基因时代，应用各种生物化学技术手段也成为生命科学研究领域的主流，作为生命科学基础学科的生物化学无论从理论还是从实验技术方面都占有重要的地位。生物化学及其实验课程是生物工程等专业开设的重要专业基础课，其教学效果直接影响到学生对后续课程，如微生物学、基因工程与分子生物学、微生物生理学、酶工程等的学习。在学习生物化学理论的同时，需要通过实验来验证所学理论，以便熟练掌握实验技能，为今后继续深造和参加科学研究打下坚实的基础。

笔者所在学院开办生物工程专业已有二十余年，其前身是原贵州工学院轻工系1986年建立的发酵工程专业。生物化学及其实验课程是目前我院生物工程、酿酒工程、食品科学与工程的专业基础课，其教学地位十分重要。然而目前生物化学实验教学面临的主要困境是开设的实验项目较为陈旧，人均实验学时偏少，难以适应现代生物化学的研究与发展，也不能满足学生掌握新技术、新方法的要求。针对现有生物化学实验教学的不足，笔者认为通过大学生创新性实验计划，可以激发学生的主观能动性，提高他们的实验动手能力以及分析问题和解决问题的能力。

一、生物化学实验教学存在的主要问题

我院自开设生物化学实验课程以来，虽然实验内容经过多次调整和改进，但受制于实验经费不足、师资缺乏，以及教学改革带来的课程学时压缩等因素，目前开展的实验教学已很难适应现代生物化学的研究与发展。笔者认为当前实验教学主要存在以下几方面问题，需要进一步改进才能提高整个生物化学课程的教学效果。

1.人均实验学时少，学生缺少足够的动手训练机会。笔者所在学院开设的生物化学实验课程主要面向生物工程和酿酒工程专业。生物化学是一门理论和实验结合很强的课程，需要开设足够的实验来验证相关的理论知识，同时提高学生的实际动手能力。然而随着多次教学改革的实施，实践教学部分得到加强，课堂教学和实验教学课时却减少了。目前我院生物化学实验课程总共16～18学时，远远低于省外一般大学和211院校，无法满足学生对该门课程的实际实验需求。另一方面，由于受实验经费、场地以及师资匮乏等因素的制约，学生在开展实验时往往2～4人一组，每个人只负责实验的某个环节，很多实验不是独立完成，因而学生缺少必要的实验锻炼。虽然近几年在省政府的大力支持下，学校基础实验教学用地等方面得到很大提升，但短期内很难显著提高学生人均实验学时数。

2.验证性实验为主，限制了学生的创造性。目前我院生物化学课程开设的实验，如氨基酸的层析分离、酪蛋白的制备、考马斯亮蓝法测定蛋白质等，大多属于验证性实验，而综合性实验比较少。由于验证性实验一般都会有比较明确的实验预期，所以可能会出现一些学生实验不认真，甚至根据预期编造实验结果，同时抄袭他人实验报告的现象也时有发生，这些都不利于培养学生的严谨学风。另一方面，生物化学属于专业基础课，笔者所在学院一般安排在大二上学期开设该门课程，而这阶段学生思维还是沿袭了高中的授课方式，以老师灌输为主，学生的动手能力及自主思维创新的能力较差。虽然授课教师会反复强调课前预习的重要性，但由于很多学生自觉性较差，并不能按时预习。在实验的过程中只是按照实验教材中的步骤机械地进行，部分同学对实验的原理、步骤和现象不理解，教学效果欠佳。长此以往就会造成学生惯于接受、疏于思考、依赖性变强的恶性循环，其主观能动性和创造性进一步降低。

3.开设的实验内容滞后，难以满足现代生物技术发展需求。随着学校办学规模的提高以及专业的进一步细化，最近我院在原先生物工程基础上，结合贵州省白酒产业发展的需求，新开办了酿酒工程专业，这对生物化学及实验教学提出了新要求。目前生物化学教学一直沿用原先发酵工程的模式，实验内容及大纲只是在原有基础上做了细微的调整，没有体现各专业对生化实验技能的特殊要求。另一方面，最近十几年生物技术突飞猛进，生命科学迈入了后基因时代，应用各种生物化学技术手段也成为生命科学研究领域的主流。受制于教学条件和师资力量的匮乏，我院目前开设的生物化学实验课程基本停留在简单的定性验证，且实验对象大多数集中在糖和蛋白质，核酸部分的实验学时偏少，学生很难接触到分子生物和基因工程等先进仪器设备，难以掌握现代生物技术的实验技能。

二、大学生创新性实验计划对教学的促进作用

为了全面提高学生的创新能力和综合素质，教育部和许多院校都设立了以本科生为主体的创新能力培养计划，即国家大学生创新性实验计划，其目的是通过学生参与科研实验，激发他们的学习兴趣和创新精神，锻炼他们分析问题和解决问题的能力。近年来，我校也加强了本科生创新能力的培养，设立了专项经费用于支持大学生创新性实验计划。笔者这几年作为指导教师，带领本科生完成了国家大学生创新性实验计划和贵州大学大学生创新性实验计划。通过这些计划的实施，学生动手能力和综合素质普遍得到加强，可以一定程度上弥补现有实验教学的缺陷。

1.实验时间有保障，动手能力得到加强。教学实验一般要求学生在规定的时间内完成，且教学课时比较少，所以很多学生缺少机会进行充足训练。相比而言，大学生创新性实验计划则比较灵活，一般是在空余时间安排学生进行实验。虽然大部分创新性实验计划只资助半年或一年，但项目结束后仍可在老师指导下继续参加导师项目研究，甚至还可以结合本科毕业论文进行持续锻炼，因而学生做实验的时间有充分保障。另一方面，大学生创新性实验计划远远大于教学实验工作量，虽然每位参与学生在课题执行中承担各自的任务，但人均实验量还是比较大，学生有充足的时间来锻炼动手能力。

2.进一步开阔学生的视野。本科教学实验开设的内容相对比较滞后，无法满足学生对掌握新技术、新方法的需求。创新性实验计划的模式是按照科研项目的评价体系来申报和验收的，因而实验需要突显一定的创新性。本科生在参与大学生创新性实验计划时，需要在老师指导下阅读一定量的文献，了解与研究相关的前沿技术，同时在实施过程中有机会接触和使用先进的仪器设备。近年来生物科学进展日新月异，特别是后基因时代涌现很多新技术和新方法，而现有的实验教学基本停留在原先的模式，学生很难掌握日益革新的实验技能。通过大学生创新性实验计划的实施，可以进一步拓宽学生的视野，提高他们的综合实力。

3.激发学生主观能动性和创造力。本科生物化学开设的实验大多属于验证性质，同时实验内容较为单一，缺少对知识理论的综合运用。相比而言，大学生创新性实验计划的基本属于探索性研究，实验结果一般不可预知，这可以在一定程度上激发学生的主观能动性。创新性实验计划的实验较为系统，不仅仅是由单一实验构成，需要学生对知识的综合运用。笔者指导的大学生创新性实验计划，需要学生完成微生物的接种和培养，固态发酵工艺的控制和优化，以及蛋白酶的分离纯化和酶促反应动力学测定，不仅要求学生掌握蛋白质化学的基本理论和实验技能，同时也加强了学生对微生物培养这块的理论和实验操作技能。另一方面，在创新计划的实施过程中，除了前几次实验需要指导老师进行准备和示范，后续的研究一般要求学生学会独立设计方案，并进行相关实验准备和具体实施，在遇到问题时能够通过小组讨论，提出解决问题的切实方案。因此，通过大学生创新性实验计划的实施，可以激发学生主观能动性和创造力。

三、结语与展望

通过大学生创新性试验计划的实施，可以一定程度上解决现有生物化学实验教学中的一些弊端，并激发学生的主观能动性和创造力，全面提高学生的综合素质，满足学生掌握新技术、新方法的要求。然而受资金等因素的限制，大学生创新性试验计划只能在有限的范围内开展。考虑到一般学校很多老师的科研项目与生物化学专业知识体系密切相关，所以笔者认为可以将学生吸纳到教师的科研实验进行锻炼，让更多的学生有机会接触前沿技术，并通过创新研究提高自身的综合实力。

参考文献：

[1]胡晓倩，陈来同.生物化学实验教学改革实践与思考[J].实验室研究与探索，2006，25（8）：960-962.