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生物技術(shù)的進(jìn)展精選(九篇)

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生物技術(shù)的進(jìn)展

第1篇:生物技術(shù)的進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞 現(xiàn)代生物技術(shù);環(huán)境保護(hù);應(yīng)用;前景

中圖分類號(hào) X17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2012)17-0216-02

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)社會(huì)總體發(fā)展速度較快,城市化進(jìn)程的步伐也日益加快。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展過(guò)程中,環(huán)境問(wèn)題也隨之而來(lái)。為了全面建設(shè)小康社會(huì),保證國(guó)民健康,維護(hù)社會(huì)可持續(xù)、健康發(fā)展,必須采取有力措施進(jìn)行環(huán)境保護(hù)。因此,積極利用現(xiàn)代生物技術(shù)、加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為人民日益關(guān)注的課題。為了實(shí)現(xiàn)社會(huì)健康、持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)各類資源的永續(xù)利用,環(huán)保工作者的首要工作任務(wù)就是努力保護(hù)和提高環(huán)境質(zhì)量。

1 我國(guó)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀

在我國(guó)過(guò)去幾十年的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中,由于片面重視經(jīng)濟(jì)GDP的高速發(fā)展而忽視了經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的環(huán)境保護(hù),導(dǎo)致目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。近年來(lái)雖采取了大量控制措施,但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢(shì)仍在繼續(xù)。我國(guó)是世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國(guó)家之一,由于工業(yè)“三廢”污染、農(nóng)用化肥和農(nóng)藥的污染,造成水體污染嚴(yán)重,無(wú)法利用。全國(guó)約300個(gè)城市工業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水較為短缺,成為缺水城市,占全國(guó)600個(gè)城市中的50%;而農(nóng)村這一情況更加嚴(yán)重,約有1億人口和2億頭牲畜飲水困難。在廣大農(nóng)村,由于水體和土壤的嚴(yán)重污染,耕地利用效率大大降低,不僅減少了有效耕地面積,而且直接威脅居民身體健康,引發(fā)各類疾病[1]。目前的當(dāng)務(wù)之急就是要盡快應(yīng)用高新技術(shù),綜合治理和保護(hù)環(huán)境,從而有效控制環(huán)境污染,保持生物多樣性和生態(tài)平衡。

2 現(xiàn)代生物技術(shù)在治理環(huán)境污染方面的優(yōu)點(diǎn)

由于基因重組技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用,一項(xiàng)以基因工程為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)迅速崛起,并成為高新產(chǎn)業(yè)革命的重要標(biāo)志之一?,F(xiàn)代生物技術(shù)是以DNA分子技術(shù)為基礎(chǔ),包括微生物工程、細(xì)胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程等一系列高新技術(shù)。環(huán)境生物技術(shù)是由現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境工程相結(jié)合的新興交叉學(xué)科,是應(yīng)用生物圈的某部分使環(huán)境得以控制,或治理預(yù)定要進(jìn)入生物圈的污染物的生物技術(shù)。這一技術(shù)在解決環(huán)境問(wèn)題過(guò)程中顯示出了獨(dú)特的功能和顯著的優(yōu)越性,不僅充分體現(xiàn)出這項(xiàng)技術(shù)是一個(gè)純生態(tài)的過(guò)程,且從根本上體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想。在環(huán)境的保護(hù)和污染治理中,環(huán)境生物技術(shù)與傳統(tǒng)方法相比較,具有明顯優(yōu)勢(shì)。生物轉(zhuǎn)化技術(shù)可以真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目的,其充分利用生物過(guò)程減少生產(chǎn)中產(chǎn)生的污染,很大程度上代替了傳統(tǒng)生產(chǎn)中的化學(xué)過(guò)程,更有利于實(shí)現(xiàn)無(wú)廢生產(chǎn),促進(jìn)了生產(chǎn)工藝的生態(tài)化?,F(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,尤其是酶工程、細(xì)胞工程、基因工程等,提高了生產(chǎn)效率,強(qiáng)化了環(huán)境生物處理過(guò)程,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用這些技術(shù),可以降低成本,其高專一性等特性為環(huán)境生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用展示了更為廣闊的前景。

3 現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用

3.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

近年來(lái),國(guó)內(nèi)外研究較多的是應(yīng)用PCR技術(shù)生物芯片、生物傳感器等生物高新技術(shù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)。Niedrhauser等利用PCR技術(shù)檢測(cè)了食品中的單核細(xì)胞生利斯特氏菌(易導(dǎo)致人類腦膜炎)。傳統(tǒng)方法至少需10 d時(shí)間,應(yīng)用PCR技術(shù)大大縮短了分析周期,對(duì)該菌種的分析只需數(shù)小時(shí)。劉永軍等通過(guò)設(shè)計(jì)多種腸道病原細(xì)菌的通用引物,運(yùn)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法,實(shí)現(xiàn)了環(huán)境水體中腸道病原細(xì)菌的定量檢測(cè)[2]。可以預(yù)見(jiàn),PCR技術(shù)在檢測(cè)水體、土壤等環(huán)境中的致病菌、指示菌及基因工程菌方面將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

近年來(lái),利用生物傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境中的污染物,日益為人們所青睞。目前,生物傳感器具有使用方便、成本低、省時(shí)、易制作等優(yōu)點(diǎn),如甲烷生物傳感器、氨生物傳感器、乙醇生物傳感器、亞硝酸鹽生物傳感器、BOD生物傳感器等已達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用水平,在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用前景廣闊[3]。

3.2 工業(yè)污水和生活廢水的處理與凈化

工業(yè)污水和生活廢水中含有多種有毒物質(zhì),例如氰化物、酚類、有機(jī)汞、重金屬、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、醇、醛、有機(jī)磷等,這些污水和廢水成分構(gòu)成復(fù)雜,凈化難度也較大。生物凈化污水的常用方法為固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù),也就是酶工程技術(shù)。國(guó)外已經(jīng)有許多成功的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),利用固定化酶和固定化細(xì)胞實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)污水和生活廢水中無(wú)機(jī)金屬、有機(jī)污染毒物的高效處理。例如德國(guó),以共介結(jié)合法制成農(nóng)藥降解酶柱,將酶固定于硅珠及多孔玻璃上,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多種農(nóng)藥的降解,包括對(duì)硫磷等,去除率超過(guò)95%。而在我國(guó),固定化細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用也有了較大發(fā)展,主要用于降解合成洗滌劑中的表面活性劑,對(duì)于含100 mg/L廢水,酶活性保存率和降解率均超過(guò)90%。

(1)廢水好氧生物處理。活性污泥法是一種應(yīng)用最廣的廢水好氧生物處理技術(shù),它是利用某些微生物在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中形成表面積較大的菌膠團(tuán)來(lái)大量絮凝吸附廢水中污染物,并在氧的作用下將這些物質(zhì)同化為菌體本身組分?;钚晕勰嘤兄艽蟮谋砻娣e,能夠與混合液進(jìn)行廣泛接觸,在較短的時(shí)間內(nèi),通過(guò)吸附作用,除去廢水中大量的呈懸浮狀態(tài)和肢體狀態(tài)的有機(jī)污染物,使廢水的BOD值大幅度下降。該方法不僅操作簡(jiǎn)單、方便,而且能使運(yùn)行管理人員隨時(shí)了解曝氣池中活性污泥的濃度和泥質(zhì)情況,從而掌握和控制整個(gè)工藝的運(yùn)行參數(shù),通過(guò)確定穩(wěn)定的污泥沉降比值,從而達(dá)到高效污水處理的效果[4]。

(2)廢水厭氧生物處理。厭氧生物處理又稱厭氧消化,是在厭氧條件下由許多種微生物的共同作用,使有機(jī)物分解并形成甲烷和二氧化碳的過(guò)程。其過(guò)程包括水解發(fā)酵階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。由于厭氧處理能量需求低,污泥產(chǎn)量低,能分解好氧生物所不能分解的微生物,因此這項(xiàng)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于當(dāng)今廢水處理方面,并達(dá)到了預(yù)期的效果。

3.3 污染土壤的生物修復(fù)

土壤污染也是較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題之一,其最主要表現(xiàn)形式是土壤板結(jié)沙化、重金屬污染,導(dǎo)致土壤無(wú)法利用,威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。利用生物修復(fù)技術(shù)治理土壤重金屬污染,主要是通過(guò)酶促反應(yīng)等生物作用,對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行固定,由于重金屬元素的化學(xué)形態(tài)發(fā)生了改變,其移動(dòng)性也相應(yīng)降低,通過(guò)有針對(duì)性的生物對(duì)其吸收、代謝,可以削減土壤中重金屬的含量,達(dá)到凈化土壤和降低毒性的目的。其中應(yīng)用最廣的屬低溫微生物修復(fù)技術(shù),重金屬的低溫微生物修復(fù)是利用低溫微生物的生物活性,對(duì)重金屬親和吸附或轉(zhuǎn)化為低重金屬的污染程度。此外,污染土壤經(jīng)過(guò)生物修復(fù)過(guò)程后還可以增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量,激發(fā)微生物的活性,由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu),這將有助于土壤的固定,遏制風(fēng)蝕、水蝕等作用,防止水土流失等[5]。

3.4 白色污染的處理和消除

我國(guó)每年產(chǎn)生的塑料垃圾數(shù)量十分巨大,對(duì)環(huán)境的破壞程度也十分嚴(yán)重,城鄉(xiāng)廢棄塑料袋和農(nóng)用地膜在土壤中幾十年都不分解,是形成環(huán)境污染的主要污染物之一,利用現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛分離可以降解塑料的微生物群。對(duì)塑料制品中的主要成分聚酯分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞,從而消除污染物質(zhì)。日本及德國(guó)已經(jīng)開展了相關(guān)研究,利用細(xì)菌生產(chǎn)塑料,通過(guò)基因工程方法,對(duì)細(xì)菌生產(chǎn)聚合物的功能基因進(jìn)行分離和重組,實(shí)現(xiàn)多功能塑料的高效生產(chǎn)。英國(guó)在這方面的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,利用微生物生產(chǎn)的塑料深受消費(fèi)者歡迎,尤其是受到生態(tài)環(huán)境保護(hù)者的青睞。在應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)治理白色污染的同時(shí)還應(yīng)大力推廣可降解的塑料制品和地膜的應(yīng)用和研發(fā),從根本上解決白色污染。

3.5 化學(xué)農(nóng)藥污染的消除

據(jù)估計(jì),我國(guó)每年大量使用農(nóng)藥后,僅有0.1%左右的農(nóng)藥可以作用于目標(biāo)病蟲,99.9%的農(nóng)藥則進(jìn)入農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),并在食物鏈中不斷傳遞、遷移,對(duì)長(zhǎng)期生活在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的人類構(gòu)成危害,同時(shí)也對(duì)大氣、水源造成污染。為了解決這些問(wèn)題,人們致力于研制安全有效的方法,也取得了相應(yīng)的進(jìn)展。一方面是利用微生物對(duì)農(nóng)藥的毒害殘留成分進(jìn)行降解,消除其不利影響。微生物通過(guò)其生化途徑,分解農(nóng)藥成分,形成無(wú)害產(chǎn)物,如CO2和H2O,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)副作用的農(nóng)藥污染治理。另一方面應(yīng)全面推廣生物農(nóng)藥,從源頭上消除農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染。生物農(nóng)藥,主要是利用某些特殊微生物或微生物的代謝產(chǎn)物所具有的殺蟲、防病、促生功能。其有效功能成分完全存在和來(lái)源于自然生態(tài)系統(tǒng),是一種來(lái)于自然、歸于自然正常的物質(zhì)循環(huán)方式,它的最大特點(diǎn)是極易被日光、植物或各種土壤微生物分解。因此,可以認(rèn)為它們對(duì)自然生態(tài)環(huán)境安全、無(wú)污染。英國(guó)科學(xué)家利用一種叫綠僵菌的真菌殺滅蝗蟲,已經(jīng)取得良好效果。目前,國(guó)際上真菌殺蟲劑的開發(fā)研究方興未艾,發(fā)展迅速[6]。

3.6 微生物脫硫治理空氣污染

煤炭直接燃用時(shí)將排放出大量的SO2等有害氣體,造成大氣污染,并由此引發(fā)酸霧、酸雨,破壞生態(tài)平衡,危害人類健康。據(jù)北京環(huán)保局計(jì)算,2010年北京市僅燃煤每年排入大氣的SO2就高達(dá)26萬(wàn)t。生物學(xué)家利用微生物脫硫,把Fe2+ 變成Fe3+,把單體硫變成硫酸,取得了良好效果。如日本中央電力研究所從土壤中分離出一種硫桿菌,它是一種鐵氧化細(xì)菌,能有效除去煤中的無(wú)機(jī)硫。目前,在美國(guó)和德國(guó)已建成2個(gè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的連續(xù)生化脫硫試驗(yàn)裝置。4個(gè)歐洲研究組織在意大利撒丁島已建成一套工業(yè)規(guī)模的中試連續(xù)生化脫硫裝置。這些研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展,獲得了許多有價(jià)值的數(shù)據(jù),為朝著工程應(yīng)用方向發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。微生物脫硫技術(shù)簡(jiǎn)單,成本低,更為重要的是符合“源頭防治”的環(huán)保新理念,比“末端治理”(污染產(chǎn)生后再治理)效益高,是很有前途的大氣污染治理方法[7]。

4 發(fā)展前景

我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中大國(guó),改革開發(fā)30余年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)總量已居世界第2位,但經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng)的同時(shí)也伴隨著嚴(yán)重的物質(zhì)資源過(guò)度濫用和生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞?,F(xiàn)代生物技術(shù)作為一種有效的環(huán)境污染治理措施,受到越來(lái)越多的關(guān)注,其在環(huán)境生物監(jiān)測(cè)、污染治理、生物修復(fù)等方面都得到了廣泛的應(yīng)用,并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。更新環(huán)保理念,積極借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的現(xiàn)代生物技術(shù),對(duì)適合我國(guó)國(guó)情的新技術(shù)要加以引進(jìn)、消化、吸收、創(chuàng)新,大力發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù),是我國(guó)推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,也是實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo),推動(dòng)整個(gè)社會(huì)走上生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展之路的重要技術(shù)保障。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)的深入,人們已越來(lái)越意識(shí)到,現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展為根本上解決環(huán)境保護(hù)問(wèn)題

提供了無(wú)限的希望?,F(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展無(wú)疑將會(huì)推動(dòng)環(huán)境保護(hù)理論及技術(shù)的日臻完善,為人類治理和保護(hù)環(huán)境提供更多可行、可用、有效的方法。

5 參考文獻(xiàn)

[1] 陳堅(jiān).環(huán)境生物技術(shù)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2008.

[2] 孔繁翔.環(huán)境生物學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2009.

[3] 姜成林,徐麗華.微生物資源的開發(fā)與利用[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2001.

[4] .環(huán)境生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2007(3):46-48.

[5] 姜虎生,張洪林.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J].遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技,2003,23(1):11-12.

第2篇:生物技術(shù)的進(jìn)展范文

P鍵詞:營(yíng)林技術(shù);有害生物防治;應(yīng)用進(jìn)展;發(fā)展趨勢(shì)

森林有害生物對(duì)森林長(zhǎng)遠(yuǎn)健康發(fā)展有一定的阻礙作用,會(huì)對(duì)森林造成嚴(yán)重復(fù)雜的危害。我們?cè)趯?shí)際進(jìn)行森林有害生物防止工作時(shí),可遵循以下原則:預(yù)防為主、綜合防控、以法治理、促進(jìn)健康。利用病蟲與森林的辯證關(guān)系對(duì)病蟲害進(jìn)行防治就是指綜合防控。在營(yíng)林技術(shù)的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況對(duì)林業(yè)資源實(shí)施科學(xué)合理的管理施手段,對(duì)保護(hù)環(huán)境以及促進(jìn)林木速生豐產(chǎn)有一定的意義。

一、營(yíng)林措施控制森林病蟲害

營(yíng)林措施因其強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)以及特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用推廣,對(duì)森林病蟲害治理與防治工作起到一定的促進(jìn)作用。天牛是森林資源高發(fā)病蟲害之一,營(yíng)林技術(shù)可對(duì)其進(jìn)行有效管理與控制,在根源上對(duì)其治理,促進(jìn)森林資源的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1.清理蟲害木降低蟲口密度

在實(shí)際進(jìn)行病蟲害治理后工作時(shí),應(yīng)以控制擴(kuò)散源頭為基礎(chǔ)工作,對(duì)幼林及時(shí)進(jìn)行蟲害木清理,要求相關(guān)工作人員嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行工作,將被病蟲危害的林木進(jìn)行及時(shí)清除,防止病蟲害對(duì)周圍健康樹木造成傳染。清除工作完成后選用新的樹種進(jìn)行造林工程,在實(shí)際進(jìn)行樹種選擇工作時(shí),一定要注意所選樹種對(duì)天牛一定有抗性。對(duì)該種病蟲害的危害程度進(jìn)行有效控制,最好將其控制在經(jīng)濟(jì)允許水平線以內(nèi)。為實(shí)現(xiàn)蟲口密度大幅度下降的目標(biāo),必須對(duì)危害嚴(yán)重樹木進(jìn)行及時(shí)清除。

2.采用伐根嫁接技術(shù)快速恢復(fù)林分

對(duì)蟲害立木進(jìn)行及時(shí)清除助于對(duì)受災(zāi)面積進(jìn)行有效控制,但是對(duì)環(huán)境以及森林資源造成嚴(yán)重影響與破壞,所以對(duì)林地的更新與恢復(fù)是病蟲害治理工作完成后的首要任務(wù),為實(shí)現(xiàn)快速回復(fù)林分目標(biāo),我們可以采用伐根嫁接這一方式進(jìn)行樹林更新。實(shí)踐表明,該項(xiàng)技術(shù)具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)以及特點(diǎn),后被廣泛推廣使用。

3.設(shè)置隔離帶阻隔害蟲

遷飛以及擴(kuò)散是森林病蟲害的顯著特點(diǎn),食性單一的害蟲這一特點(diǎn)更加顯著,有害口昆蟲處于幼蟲時(shí)不能進(jìn)行長(zhǎng)距離遷移,根據(jù)這一特性我們可設(shè)置隔離帶,對(duì)幼蟲轉(zhuǎn)移危害進(jìn)行有效阻止。

二、林技術(shù)實(shí)施中存在的問(wèn)題

運(yùn)用營(yíng)林技術(shù)防治有害生物雖然取得了長(zhǎng)足進(jìn)展,但在實(shí)施過(guò)程中仍存在很多困難和問(wèn)題,其優(yōu)勢(shì)未得到充分的利用和發(fā)揮,還需不斷加強(qiáng)和完善。主要表現(xiàn)在:

一是盡管提倡造林規(guī)劃設(shè)計(jì)中應(yīng)有林業(yè)有害生物防治內(nèi)容,但多只停留在理論上,未真正做到營(yíng)林與森防部門的緊密結(jié)合,未落實(shí)到具體行動(dòng)中。二是由于營(yíng)林措施周期長(zhǎng),涉及因素多,實(shí)施相對(duì)困難,一些抗性樹種的推廣及樹種混交、撫育等措施難以大面積實(shí)施。因而,多數(shù)地區(qū)仍以營(yíng)造單一樹種的純林為主,管理較粗放,林分質(zhì)量不高。三是對(duì)森林健康、森林生態(tài)系統(tǒng)防御有害生物的認(rèn)識(shí)還不到位,在營(yíng)林活動(dòng)中不能做到適地適樹,科學(xué)規(guī)劃。四是在有害生物防治中存在誤區(qū),常寄希望于某一種措施或藥劑就達(dá)到控制有害生物的目的,從有害生物的發(fā)生發(fā)展特性來(lái)看,這是很難做到的。

三、用營(yíng)林措施防御林業(yè)有害生物發(fā)展趨勢(shì)

1.抗性育種具有廣闊的前景

隨著科技發(fā)展的日新月異,在傳統(tǒng)育種的基礎(chǔ)上,生物技術(shù)育種已取得很大進(jìn)展,但在林木分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究、轉(zhuǎn)基因的表達(dá)水平、一些轉(zhuǎn)化基因的組成型表達(dá)對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響、昆蟲對(duì)歷殺蟲晶體蛋白產(chǎn)生抗性等方面仍需進(jìn)行不懈的探索。傳統(tǒng)的引種、選種、雜交育種等在一段時(shí)間內(nèi)可能仍是育種的重要方法,但生物技術(shù)育種將是抗性育種的熱點(diǎn),其研發(fā)速度會(huì)不斷加快。在不遠(yuǎn)的將來(lái),林木抗性育種將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,特別是隨著分子生物學(xué)的飛速發(fā)展及基因定位、克隆、轉(zhuǎn)化、分子標(biāo)記、圖譜構(gòu)建等技術(shù)的日益成熟,給林木抗性育種提供了越來(lái)越多的輔助育種手段。將各種生物技術(shù)手段與需要緊密結(jié)合,有目的的培育具不同抗性的優(yōu)良品種,對(duì)培育健康森林、減少防治成本、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)控制都將起到不可估量的作用。

2.以營(yíng)林措施為基礎(chǔ)的生態(tài)控制應(yīng)是未來(lái)林業(yè)有害生物控制的主要方向

生態(tài)控制指對(duì)有害生物種群生存的環(huán)境進(jìn)行合理和最優(yōu)的調(diào)控,使其種群生長(zhǎng)速率回復(fù)到較低的半自然狀態(tài),逐步喪失危害性。生態(tài)控制的基本思想是:從森林生態(tài)系統(tǒng)整體功能出發(fā),在充分了解森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和演替規(guī)律及其森林生態(tài)系統(tǒng)與周圍環(huán)境、周圍生物和非生物因素的關(guān)系前提下,充分掌握各種益、害生物種群的發(fā)生消長(zhǎng)規(guī)律,全面考慮各項(xiàng)措施的控制效果、相互關(guān)系、連鎖反應(yīng)及對(duì)林木生長(zhǎng)發(fā)育的影響,通過(guò)調(diào)控森林生態(tài)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)并輔以生理生化過(guò)程的調(diào)控,有利于有益生物的生長(zhǎng),控制有害生物的生長(zhǎng),以實(shí)現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)高生產(chǎn)力、高生態(tài)效益及持續(xù)控制有害生物和保持生態(tài)系統(tǒng)平衡的目標(biāo)。策略是利用寄主與有害生物、寄主與天敵、寄主與生態(tài)環(huán)境、有害生物與天敵、有害生物與環(huán)境問(wèn)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)有害生物的控制與管理,而不是直接采用廣譜性化學(xué)藥劑殺滅有害生物。核心是通過(guò)生態(tài)化的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)林業(yè)有害生物發(fā)生的生態(tài)環(huán)境及其相關(guān)生物的合理或最優(yōu)利用和最適調(diào)控,以實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)高生產(chǎn)力和生態(tài)化的目標(biāo)舊5。37J。

可見(jiàn),營(yíng)林技術(shù)在生態(tài)控制中具有重要地位,已有研究人員在楊樹潰瘍病和爛皮病防治中進(jìn)行嘗試,盡管目前在理論和實(shí)踐方面都處于初級(jí)階段,但是生態(tài)控制在未來(lái)的林業(yè)有害生物控制中具有廣闊的前景,是林業(yè)有害生物控制的主流方向。

四、結(jié)語(yǔ)

我們要真正做到宜喬則喬、宜灌則灌、宜草則草,確定合理主伐期,對(duì)已感染森林病蟲害的林分和成熟林分及時(shí)進(jìn)行更新改造,并在政策上予以扶持,以調(diào)動(dòng)群眾造林積極性,使廣大群眾在從事林業(yè)生產(chǎn)中得到實(shí)惠。同時(shí)大力營(yíng)造混交林,以實(shí)現(xiàn)林木多樣性,變當(dāng)前林業(yè)建設(shè)受制于病蟲災(zāi)害的被動(dòng)局面為主動(dòng)局面。

參考文獻(xiàn):

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第3篇:生物技術(shù)的進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞:肽類毒素 脂多糖內(nèi)毒素 霉菌毒素 檢測(cè)方法

項(xiàng)目類別:農(nóng)業(yè)科技 項(xiàng)目編號(hào):XF11C004 項(xiàng)目名稱:徐州市乳品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)

生物毒素主要指微生物在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的有毒化學(xué)物質(zhì),微量毒素侵入機(jī)體后即可引起生物機(jī)能破壞,使人畜中毒。包括肽類毒素、脂多糖內(nèi)毒素、霉菌毒素等。

肽類毒素主要有溶血素、腸毒素等,其中產(chǎn)生溶血素的細(xì)菌主要有單核細(xì)胞增生李斯特菌、霍亂弧菌等。溶血素的致病機(jī)理是作用于細(xì)胞膜,造成其結(jié)構(gòu)和功能的紊亂,使大量細(xì)胞內(nèi)的成分泄漏,導(dǎo)致細(xì)胞死亡。產(chǎn)生腸毒素的細(xì)菌主要有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和蠟樣芽孢桿菌等。腸毒素是細(xì)菌外毒素,通過(guò)吸收或在腸內(nèi)產(chǎn)生,作用于腸黏膜,通常引起腹瀉等不適癥狀。

脂多糖內(nèi)毒素是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的主要組成成分。研究表明,過(guò)量的脂多糖內(nèi)毒素可引起機(jī)體嚴(yán)重的病理生理反應(yīng),表現(xiàn)為發(fā)熱、低血壓、休克、器官功能衰竭甚至死亡等。

霉菌毒素是霉菌產(chǎn)生的一種有毒的次級(jí)代謝產(chǎn)物,它是主要的真菌毒素,多數(shù)具有致癌作用。霉菌毒素主要有:黃曲霉素、赭曲霉素、單端孢霉烯族毒素等。目前為止,黃曲霉毒素有 B 1、B 2、M 1、M 2、G 1、G2 等幾種,其中黃曲霉素B1的毒性和致癌性最強(qiáng),被稱為第一大類致癌物。赭曲霉素有 A、B、C、D 共4 種,其中毒性最大的是赭曲霉素A。單端孢霉烯族毒素中比較常見(jiàn)的是A 類單端孢霉烯族毒素,它主要包括T-2 毒素和HT-2 毒素。

目前,生物毒素的檢測(cè)技術(shù)已得到越來(lái)越多的重視,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)這些毒素也研究頗多。傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)以檢測(cè)致病菌為主,需要培養(yǎng),檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)。現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高,且能達(dá)到微量檢測(cè)的目的。本文對(duì)這些生物毒素的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行較為詳細(xì)的闡述并對(duì)這些方法的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。

1、肽類毒素的檢測(cè)

肽類毒素傳統(tǒng)的檢測(cè)方法主要有:酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)、聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)和生物傳感技術(shù)等。近年來(lái)產(chǎn)生了一些新興檢測(cè)技術(shù),如:懸浮芯片技術(shù)等。

1.1 酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)

酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)是利用酶標(biāo)記物同抗原抗體復(fù)合物的免疫反應(yīng)與酶的催化放大作用相結(jié)合,當(dāng)偶聯(lián)物與固相載體上的抗原或抗體反應(yīng)和酶的相應(yīng)底物,即起催化水解或氧化還原反應(yīng)而呈顏色。所生成的顏色深淺與待測(cè)標(biāo)本含量成比例,由此進(jìn)行定性或定量分析。酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)是一種敏感、快速、簡(jiǎn)單的方法,應(yīng)用較廣,但是利用酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)食品中金黃色葡萄球菌腸毒素時(shí),會(huì)因?yàn)榧訇?yáng)性或假陰性影響檢測(cè)結(jié)果。

1.2 聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)

聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)是一種在體外模擬DNA 復(fù)制過(guò)程,對(duì)特定的DNA或DN段進(jìn)行快速擴(kuò)增的方法。聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)具有靈敏度高、檢測(cè)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。目前常用的聚合酶鏈反應(yīng)種類有定性聚合酶鏈反應(yīng)和熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)。熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)是把熒光基團(tuán)加入普通聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)反應(yīng)體系中,利用熒光信號(hào)積累檢測(cè)整個(gè)聚合酶鏈反應(yīng)反應(yīng)的進(jìn)程,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)未知物進(jìn)行定量。熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)比常規(guī)聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)自動(dòng)化程度更高、特異性更強(qiáng),其應(yīng)用也更廣泛。根據(jù)報(bào)道已有包括葡萄球菌各型腸毒素,大腸桿菌毒素等30多種毒素可以應(yīng)用聚合酶鏈反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)。

1.3 生物傳感技術(shù)

生物傳感技術(shù)是以酶的催化或者抗原抗體結(jié)合等特異反應(yīng),通過(guò)換能器將反應(yīng)結(jié)果輸出為可檢測(cè)的信號(hào)通過(guò)信號(hào)分析定性或定量待測(cè)物質(zhì)。生物傳感器檢測(cè)法具有分析速度快、檢樣微量、生物功能膜可反復(fù)多次使用等特點(diǎn),可用于許多物質(zhì)的檢測(cè)。

1.4 懸浮芯片技術(shù)

懸浮芯片技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、重復(fù)性好、靈敏度高以及線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。國(guó)外已經(jīng)有利用懸浮芯片技術(shù)檢測(cè)的報(bào)道。國(guó)內(nèi)孫肖紅等利用懸浮芯片系統(tǒng)建立檢測(cè)模型,檢測(cè)不同濃度金黃色葡萄球菌腸毒素B,其線性范圍為0.2~1653.4ng/mL,最低檢測(cè)值為203pg/mL均優(yōu)于酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)(最低檢測(cè)質(zhì)量濃度為60ng/mL),除與2.μg/mL金黃色葡萄球菌熱休克毒素有交叉反應(yīng)外,和其他幾種細(xì)菌、毒素、蛋白均無(wú)交叉反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)證明懸浮芯片定量檢測(cè)方法對(duì)于模擬添加的金黃色葡萄球菌腸毒素B 具有良好的檢測(cè)效果。這比國(guó)外報(bào)道的熒光免疫層析法、磁免疫層析法、芯片傳感器等方法的靈敏度都要高,與生物傳感器- 質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)、毛細(xì)管芯片技術(shù)等在同一數(shù)量級(jí)。綜合國(guó)內(nèi)外對(duì)懸浮芯片的研究來(lái)看,該技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊,但是懸浮芯片能否從粉末樣品中直接檢測(cè)毒素和病原,尚缺乏模型和評(píng)價(jià)。

2、脂多糖內(nèi)毒素的檢測(cè)

1968年,國(guó)外研究人員Levin等建立了利用鱟實(shí)驗(yàn)檢測(cè)脂多糖內(nèi)毒素的方法。近幾十年來(lái),脂多糖內(nèi)毒素的檢測(cè)方法已有很大進(jìn)展,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確性高,但是由于費(fèi)時(shí)、響應(yīng)慢、自動(dòng)化程度低等原因已限制了其應(yīng)用。近十年來(lái)出現(xiàn)了利用生物傳感技術(shù)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測(cè)細(xì)菌內(nèi)毒素的報(bào)道。國(guó)外研究人員Goh等用增強(qiáng)型綠色熒光蛋白固定在傳感器上制成了熒光內(nèi)毒素生物傳感器,根據(jù)脂多糖內(nèi)毒素與之結(jié)合時(shí)熒光強(qiáng)度的衰減檢測(cè)細(xì)菌內(nèi)毒素的含量。此熒光生物傳感器存在非分析物產(chǎn)生的熒光干擾問(wèn)題,是近年來(lái)發(fā)展較快的一類光學(xué)生物傳感器。國(guó)內(nèi)岳麗娜等利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀聯(lián)用技術(shù),對(duì)脂多糖內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品所含的3-羥基脂肪酸種類進(jìn)行檢測(cè),用于分析脂多糖內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品菌種來(lái)源的純度。結(jié)果表明脂多糖內(nèi)毒素工作標(biāo)準(zhǔn)品中含有非腸道細(xì)菌,因此會(huì)出現(xiàn)誤差,對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀聯(lián)用法檢測(cè)脂多糖內(nèi)毒素,不受其標(biāo)準(zhǔn)品及細(xì)菌的生物活性的限制,可用于細(xì)菌內(nèi)毒素標(biāo)準(zhǔn)品菌株來(lái)源的輔助監(jiān)控及應(yīng)用中的異常情況的研究分析。

此外,檢測(cè)脂多糖內(nèi)毒素也有酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)、流式細(xì)胞術(shù)、化學(xué)發(fā)光測(cè)定法等方法,這些方法特異性、準(zhǔn)確性高,但需要專業(yè)人員操作,步驟多,必須在實(shí)驗(yàn)室完成,其應(yīng)用需要大量實(shí)際操作驗(yàn)證。

3、霉菌毒素的檢測(cè)

檢測(cè)霉菌霉素的常規(guī)方法由經(jīng)典的薄層色譜法發(fā)展到高效液相色譜法、酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)、免疫親和層析法等?,F(xiàn)在,質(zhì)譜分析已被引入毒素分析中并衍生出各種質(zhì)譜方法,如高效液相色譜法-常壓化學(xué)電離質(zhì)譜測(cè)定法、液質(zhì)連用法、電噴霧-質(zhì)譜法、液相串聯(lián)質(zhì)譜法、超高壓液相聯(lián)合三重四極桿質(zhì)譜儀法,及同時(shí)測(cè)定上百種樣品的高效液相色譜法-串聯(lián)質(zhì)譜-電噴霧陽(yáng)離子等技術(shù)。隨著這些新方法、新手段的發(fā)展,為霉菌毒素的檢測(cè)提供了比較廣的選擇,適應(yīng)了不同的檢測(cè)目的和要求。

3.1 薄層色譜法

薄層色譜法是測(cè)定食品中霉菌毒素的經(jīng)典方法,該方法操作簡(jiǎn)便、費(fèi)用低、能同時(shí)定性定量霉菌毒素。其檢測(cè)過(guò)程是:提取、柱層析、洗脫、濃縮、薄層分離。由于此方法操作繁瑣、靈敏度低,現(xiàn)在的研究重點(diǎn)是改進(jìn)樣品的提取和凈化方法,因此建立了薄層掃描法來(lái)測(cè)定霉菌毒素,進(jìn)而提高薄層色譜法的精度。國(guó)內(nèi)張寰等報(bào)道了利用薄層掃描法,在掃描儀上繪制黃曲霉毒素掃描圖譜,并由此分辨出黃曲霉素種類,然后定量分析,從而得到樣品的黃曲霉毒素含量。鑒于此方法的靈敏度低、安全性差等缺點(diǎn),已越來(lái)越不適用現(xiàn)代分析的要求。

3.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法具有高效、快速、靈敏度高、重現(xiàn)性好、檢測(cè)限低、定量準(zhǔn)確的特點(diǎn),是定性定量霉菌毒素的常用方法,其中應(yīng)用最廣的是反相高效液相色譜法。國(guó)外研究人員Sobolev等利用高效液相色譜法,以新研發(fā)的氧化物質(zhì)Al2O3作為流動(dòng)相,對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的甲醇 ― 水提取液進(jìn)行凈化處理,樣品中加標(biāo)品2.5~7.5ng/g,結(jié)果表明:AFBl、AFB2、AFGl、AFG2 的回收率為 80%~87%,最低檢測(cè)限為1.0ng/g,此方法與商業(yè)檢測(cè)黃曲霉素方法相比,凈化設(shè)備費(fèi)用更低。國(guó)外研究人員Razzazi-Fazeli等利用高效液相色譜法-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測(cè)單端孢霉烯族毒素,檢測(cè)限為 5 0~8 5 n g / g,回收率為77%~101%。鑒于高效液相色譜法的這些優(yōu)點(diǎn),其在霉菌毒素檢測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越多,但是由于樣品前處理較復(fù)雜,設(shè)備昂貴,操作時(shí)需專門人員等問(wèn)題,難以滿足快速檢測(cè)的目的,限制了其應(yīng)用。

3.3 酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)

酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)法靈敏度高、特異性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便,適宜大量樣品的快速篩選,且設(shè)備費(fèi)用比高效液相色譜法低,因此廣泛用于霉菌毒素的檢測(cè)。利用此方法檢測(cè)霉菌毒素可以達(dá)到定性定量的目的。此外,根據(jù)酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)開發(fā)的毒素試劑盒實(shí)現(xiàn)了快速檢測(cè)霉菌毒素的目的。國(guó)外Saha等利用基于酶聯(lián)免疫檢測(cè)的流動(dòng)裝置檢測(cè)紅辣椒中黃曲霉素B1與赭曲霉毒素A,檢測(cè)限分別為2ng/g 和10ng/g,結(jié)果證明此方法準(zhǔn)確性高,與單獨(dú)酶聯(lián)免疫檢測(cè)相關(guān)性良好,并且為歐盟的法定標(biāo)準(zhǔn)提供了簡(jiǎn)單、快速、有效的檢測(cè)方法。酶聯(lián)免疫檢測(cè)測(cè)定結(jié)果易出現(xiàn)假陽(yáng)性問(wèn)題,且只能測(cè)定單一毒素。目前的一項(xiàng)研究是將酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)和膠體金技術(shù)與噬菌體展示技術(shù)相結(jié)合,此方法可以顯著提高檢測(cè)限,縮短檢測(cè)時(shí)間,同時(shí)可以減少毒素測(cè)定中所使用的毒素標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)實(shí)驗(yàn)人員及環(huán)境的危害,這種結(jié)合技術(shù)應(yīng)用前景廣闊[ 31]。

3.4 免疫親和柱法

免疫親和柱是以單克隆免疫親和柱為分離手段,根據(jù)單克隆抗體與載體蛋白偶聯(lián)后將其填柱形成免疫親和柱,并與霉菌毒素抗原產(chǎn)生一一對(duì)應(yīng)的特異性吸附關(guān)系。免疫親和柱法包括免疫親和柱-熒光光度法和免疫親和柱-高效液相色譜法。裴道國(guó)等采用改良型免疫親和柱凈化- 熒光光度檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)花生及花生制品中的黃曲霉毒素。結(jié)果表明:改良后的方法具有更好的準(zhǔn)確性和精密度,檢測(cè)技術(shù)操作更簡(jiǎn)便,檢測(cè)時(shí)間由傳統(tǒng)的25min縮短至10min,大大提高了檢測(cè)效率。免疫親和柱-高效液相色譜法用于檢測(cè)霉菌毒素在國(guó)內(nèi)外的報(bào)道中也比較多。陳新等利用免疫親和柱-高效液相色譜法分別定量地檢測(cè)飼料中的黃曲霉毒素B1、B2、G1 和G2,在黃曲霉毒素B1為0~50μg/kg 測(cè)定范圍內(nèi)其線性相關(guān)系數(shù)為0.91,檢測(cè)靈敏度為1μg/kg,可以作為測(cè)定飼料及飼料原料中的黃曲霉毒素B1的定量確認(rèn)法。國(guó)外研究人員Aksenov等利用免疫親和柱-熒光-高效液相色譜法檢測(cè)了赭曲霉素,將檢測(cè)限提高至0.5mg/kg,優(yōu)化了其檢測(cè)方法。免疫親和柱法簡(jiǎn)便快速、靈敏度極高,一個(gè)樣品只需10~15min,比傳統(tǒng)方法快。特別是免疫親和柱-高效液相色譜法可以特效性地將霉菌毒素或其他真菌毒素分離出來(lái),分離效率和回收率高,比高效液相色譜法更有優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。

4、結(jié)論

生物毒素的檢測(cè)方法多種多樣,但其靈敏度、精度、適用條件各不相同。近幾年來(lái),檢測(cè)肽類毒素切實(shí)可用的檢測(cè)方法主要是熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)和酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù),生物傳感器技術(shù)因其分析速度快、檢樣微量等特點(diǎn),可用于許多物質(zhì)的檢測(cè),但在國(guó)內(nèi)的使用情況來(lái)看,由于成本高而不能被廣泛采用。懸浮芯片技術(shù)由于操作簡(jiǎn)便、靈敏度高以及線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn),未來(lái)的應(yīng)用前景將十分廣闊。利用氣色譜法-質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測(cè)脂多糖內(nèi)毒素的技術(shù)相對(duì)比較成熟,而免疫學(xué)方法在我國(guó)還處于理論階段,未來(lái)還需要大量的實(shí)踐驗(yàn)證及優(yōu)化。檢測(cè)霉菌毒素較常用的檢測(cè)方法是酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)法和免疫親和柱法。酶聯(lián)免疫檢測(cè)技術(shù)法法操作簡(jiǎn)便,成本比較低,適合大量樣品的快速篩選,且設(shè)備費(fèi)用較低,因此在我國(guó)已廣泛應(yīng)用。免疫親和柱法快速簡(jiǎn)便、靈敏度極高,分離效率和回收率高。另外,國(guó)外一些新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和使用,在我國(guó)是值得引進(jìn)且具有推廣價(jià)值的。

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第4篇:生物技術(shù)的進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞:有機(jī)磷農(nóng)藥;微生物;降解技術(shù);研究進(jìn)展

中圖分類號(hào): S481+.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1674-0432(2013)-16-02-1

1 有機(jī)磷農(nóng)藥降解技術(shù)的研究背景

1.1 農(nóng)藥殘留

農(nóng)藥是指用于控制農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)病蟲草害,同時(shí)能夠調(diào)控作物生長(zhǎng)的藥物[1]。根據(jù)用途可分為殺蟲劑、殺螨劑、殺菌劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等。根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)和有效成分又可分為有機(jī)磷類、有機(jī)氯類、有機(jī)氮類等幾個(gè)系列。農(nóng)藥殘留是指農(nóng)藥經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后,并沒(méi)有被完全分解,從而使其中一部分直接或間接地殘留于生物體、水源、土壤和大氣中。農(nóng)藥的實(shí)際利用率很低,因?yàn)槟軌蛘嬲糜跉⑾x、殺菌的農(nóng)藥只占所用農(nóng)藥的10%~20%,而約40%~60%的農(nóng)藥則直接落于土壤中,剩余部分則以微粒形式融于空氣中。因此,農(nóng)藥殘留已成為嚴(yán)重危害人類健康的主要因素之一。

1.2 有機(jī)磷農(nóng)藥

因有機(jī)氯農(nóng)藥難以被生物體所降解,并且其在動(dòng)植物體內(nèi)降解速度慢,致使有機(jī)氯農(nóng)藥在全球范圍內(nèi)受到限制。而有機(jī)磷農(nóng)藥容易被生物降解,對(duì)環(huán)境的污染及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的危害和殘留相對(duì)較低,且具有品種多、藥效高、應(yīng)用范圍廣、成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此,有機(jī)磷農(nóng)藥在我國(guó)是用量最多、范圍最廣的農(nóng)藥,使用量占農(nóng)藥總量的80%~90%。正是因?yàn)橛袡C(jī)磷農(nóng)藥在我國(guó)大量、頻繁、反復(fù)的使用,導(dǎo)致其過(guò)量殘留。目前,有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)食品的污染程度比DDT還要嚴(yán)重,因而成為我國(guó)食物安全領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

我國(guó)目前使用的有機(jī)磷農(nóng)藥有30余種。由于其在環(huán)境中殘留時(shí)間短、極易降解、對(duì)其他污染的貢獻(xiàn)小等特點(diǎn),一直被認(rèn)為是污染性最小的農(nóng)藥。大量有機(jī)磷農(nóng)藥的毒性研究發(fā)現(xiàn)[2],其中毒機(jī)理可能是因?yàn)橛袡C(jī)磷與生物體內(nèi)的膽堿酯酶相結(jié)合,從而抑制膽堿酯酶活性,使其對(duì)乙酰膽堿的分解能力喪失,導(dǎo)致生物體代謝紊亂,神經(jīng)傳導(dǎo)功能障礙,沖動(dòng)不能停止,生物體出現(xiàn)中毒癥狀,甚至死亡。因此,安全高效降解有機(jī)磷農(nóng)藥已引起人們的廣泛關(guān)注。

1.3 有機(jī)磷農(nóng)藥降解技術(shù)的研究進(jìn)展

降解有機(jī)磷農(nóng)藥的方法主要包括化學(xué)降解和生物降解等[3]。雖然化學(xué)方法降解有機(jī)磷農(nóng)藥效果明顯,但其成本高且容易造成二次污染,因此不能推廣應(yīng)用。有機(jī)磷農(nóng)藥可以被動(dòng)物、植物和微生物所降解,但動(dòng)物和植物代謝周期長(zhǎng),而微生物降解法以其作用溫和,降解產(chǎn)物對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)成為降解有機(jī)磷的主要方法。

2 降解有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物

2.1 降解有機(jī)磷農(nóng)藥微生物菌株的獲取途徑

降解有機(jī)磷農(nóng)藥的菌群主要包括細(xì)菌和真菌。目前,獲取降解有機(jī)磷農(nóng)藥菌株的途徑主要有3種。(1)直接從污染源中得到能降解有機(jī)磷農(nóng)藥的菌群。如通過(guò)室內(nèi)培養(yǎng),王華等從長(zhǎng)年施用樂(lè)果的土壤中篩選出以樂(lè)果作為唯一碳源的菌株。(2)定向培育優(yōu)良菌種。通過(guò)直接向土壤中噴灑有機(jī)磷農(nóng)藥而篩選出降解有機(jī)磷的菌株。Walker等向土壤中添加萘丙酸草胺從而誘發(fā)并產(chǎn)生該農(nóng)藥降解菌。(3)選擇不同誘變方法及誘變劑獲得新的降解菌。劉玉煥等利用亞硝基胍(NTG) 對(duì)曲霉屬甲胺磷降解菌進(jìn)行誘變,從而得到對(duì)甲胺磷降解率明顯提高的誘變菌株。

2.2 微生物降解有機(jī)磷農(nóng)藥的機(jī)理

微生物降解有機(jī)磷農(nóng)藥主要分成兩種類型,一種是微生物將有機(jī)磷農(nóng)藥作為底物進(jìn)行降解,其實(shí)質(zhì)是發(fā)生酶促反應(yīng)。 微生物降解有機(jī)磷農(nóng)藥的酶促生化反應(yīng)類型主要有氧化、還原、水解、合成等反應(yīng)。某些微生物本身并無(wú)降解有機(jī)磷農(nóng)藥的能力,但在農(nóng)藥的誘導(dǎo)脅迫下,自身基因發(fā)生重組或改變,誘導(dǎo)產(chǎn)生新的有機(jī)磷降解酶系。

另一種類型是微生物代謝改變了微環(huán)境而間接促進(jìn)農(nóng)藥降解,其實(shí)質(zhì)是非酶促反應(yīng)。常見(jiàn)的作用主要有以下三種方式。礦化作用:微生物將有機(jī)磷化合物為生長(zhǎng)基質(zhì),最終將其完全代謝分解為NH3、CO2和H2O等無(wú)機(jī)物的過(guò)程。雖然礦化作用的“一舉兩得”是理想的清除農(nóng)藥殘毒的方法,但此類微生物種類稀少,還不能被廣泛應(yīng)用。共代謝作用:微生物在分解其可利用的碳源時(shí),也在一定程度上對(duì)不能利用的有機(jī)磷化合物進(jìn)行分解代謝。種間協(xié)同代謝:多種微生物在同一環(huán)境中協(xié)同代謝某類有機(jī)磷化合物。

3 存在的問(wèn)題及展望

目前,多數(shù)所獲得的農(nóng)藥降解微生物是從土壤等受污染的環(huán)境介質(zhì)中用純培養(yǎng)方式在實(shí)驗(yàn)室獲得的,不能在自然界中長(zhǎng)期有效地生存; 有機(jī)磷化合物自身的組成很不穩(wěn)定,不利于被降解菌代謝,甚至?xí)种破渖L(zhǎng)。因此,為了大力發(fā)展微生物降解有機(jī)磷農(nóng)藥技術(shù),應(yīng)該全面發(fā)展微生物篩選技術(shù),建立高效降解有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物基因庫(kù);充分利用基因工程,篩選出高效的降解酶基因;從遺傳學(xué)角度上對(duì)降解有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物菌群及降解酶進(jìn)行更深入的研究,從基因水平上闡明降解酶基因的表達(dá)調(diào)控機(jī)理,構(gòu)建出更高效的工程菌;對(duì)降解有機(jī)磷的微生物的降解原理以及其代謝途徑,代謝產(chǎn)物的類型等進(jìn)行深入研究。

參考文獻(xiàn)

[1]吳文君,劉惠霞.對(duì)農(nóng)藥的幾點(diǎn)看法[J].農(nóng)藥,1998,37(9):1-5.

[2]郭增平.有機(jī)磷毒物中毒的機(jī)制[J].生物學(xué)教學(xué),2007,32(4):68-69.

第5篇:生物技術(shù)的進(jìn)展范文

論文關(guān)鍵詞:固定化微生物技術(shù),污水處理,方法分類,載體

由于固定化微生物技術(shù)可固定經(jīng)篩選出的能降解特定物質(zhì)的優(yōu)勢(shì)菌屬,因此該技術(shù)的應(yīng)用能使污水處理系統(tǒng)專一性、耐受性增強(qiáng),處理效果穩(wěn)定,運(yùn)行管理簡(jiǎn)單,降解效率明顯優(yōu)于傳統(tǒng)。因此,近年來(lái)固定化微生物技術(shù)已成為各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)課題,并且已有部分研究成果由實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用階段。本文就現(xiàn)有的固定化微生物技術(shù)進(jìn)行了分類,介紹了各種固定化微生物技術(shù)所常用的載體在污水處理中的研究與應(yīng)用,對(duì)各種固定化微生物技術(shù)的優(yōu)劣性和適用范圍進(jìn)行了比較與總結(jié),最后對(duì)該方法在污水處理中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了展望。

1 固定化微生物技術(shù)及分類

作者簡(jiǎn)介:夏冰,(1985-),男,江西南豐,青島大學(xué)在讀碩士研究生,主要研究方向?yàn)榄h(huán)境生物技術(shù)。E-mail:meilisanzhu@yahoo.com.cn

固定化微生物技術(shù)是從60年代開始發(fā)展起來(lái)的新型技術(shù)。固定化微生物技術(shù)是指用物理或化學(xué)方法將游離微生物細(xì)胞、動(dòng)植物細(xì)胞、細(xì)胞器或酶限制或定位在某一特定空間范圍內(nèi),保留其固有的催化活性,并能被重復(fù)和連續(xù)使用技術(shù)。采用固定化微生物技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn):有利于提高生物反應(yīng)器內(nèi)微生物濃度和純度,縮短反應(yīng)所需的時(shí)間,降低處理設(shè)施的工程投資和造價(jià);有利于反應(yīng)器的固液分離,反應(yīng)易于控制,污泥產(chǎn)生量少;有利于除氮和除去高濃度有機(jī)物或其他難降解的有毒有害物質(zhì),可免除污泥處理的二次污染等。由于其在廢水處理方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在近十幾年獲得了迅速的發(fā)展。它已由原來(lái)的單一固定化酶、固定化微生物細(xì)胞發(fā)展到固定化動(dòng)植物細(xì)胞、固定化細(xì)胞器、固定化原生質(zhì)體、固定化微生物分生孢子以及酶與微生物細(xì)胞、好氧微生物與厭氧微生物的聯(lián)合固定化[1]等。

目前固定化微生物技術(shù)的方法分類多種多樣,根據(jù)微生物細(xì)胞與載體的作用力及作用形式、微生物細(xì)胞被固定的狀態(tài)以及載體的性質(zhì)將固定化微生物技術(shù)分為以下五類:吸附法、包埋法、交聯(lián)法、自固定化法和介質(zhì)截留法。

1.1吸附法

吸附法在固定化微生物技術(shù)處理污水中是研究最早、應(yīng)用較廣泛、技術(shù)也較成熟的方法。在大多數(shù)生物膜反應(yīng)器啟動(dòng)的早期,所應(yīng)用的都是吸附法的原理。吸附法包括物理吸附和離子吸附兩類。物理吸附是使用高度吸附能力的硅膠、活性炭等吸附劑將微生物吸附到表面使之固定化;離子吸附則是根據(jù)微生物在解離狀態(tài)下因靜電引力的作用而固著于帶有相異電荷的離子交換劑上。該方法操作簡(jiǎn)單,微生物固定過(guò)程對(duì)細(xì)胞活性的影響小,條件溫和。但這種方法結(jié)合的細(xì)胞數(shù)量有限,反應(yīng)穩(wěn)定性和重復(fù)性差,所固定的微生物數(shù)目受所用載體的種類及其表面積的限制[2],所以需要進(jìn)行改進(jìn)。同時(shí)微生物與載體間的吸附強(qiáng)度也不夠牢固,故載體的選擇是關(guān)鍵。

1.2包埋法

包埋法是將微生物細(xì)胞截留在水不溶性的凝膠聚合物孔隙的網(wǎng)絡(luò)空間中,通過(guò)聚合作用,或通過(guò)離子網(wǎng)絡(luò)形成,或通過(guò)沉淀作用,或改變?nèi)軇?、溫度、pH值使細(xì)胞截留。凝膠聚合物的網(wǎng)絡(luò)可以阻止細(xì)胞的泄漏,同時(shí)能讓底物滲入和產(chǎn)物擴(kuò)散出來(lái)。包埋法又可分為高分子合成包埋、離子網(wǎng)絡(luò)包埋及沉淀包埋。該法操作簡(jiǎn)單,對(duì)微生物活性影響小,可將微生物鎖定在特定的高分子網(wǎng)絡(luò)中,因此制作的固定化微生物小球的強(qiáng)度高。包埋法是目前制備固定化微生物最常用、研究最廣泛的方法。

1.3交聯(lián)法

交聯(lián)法是利用兩個(gè)或兩個(gè)以上的功能基團(tuán),使微生物菌體相互連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),即使功能基團(tuán)直接與微生物細(xì)胞表面的反應(yīng)基團(tuán)如氨基、羥基等進(jìn)行互聯(lián),形成共價(jià)鍵而達(dá)到固定化的目的。使用該方法,微生物細(xì)胞間的結(jié)合強(qiáng)度高,穩(wěn)定性好,經(jīng)得起溫度和pH 值等的劇烈變化。但是由于在形成共價(jià)鍵的過(guò)程中反應(yīng)條件過(guò)于劇烈,往往會(huì)對(duì)微生物細(xì)胞的活性造成較大的影響,而且適用于此類固定化的交聯(lián)劑大多比較昂貴,因而其在實(shí)際應(yīng)用中受到一定的限制。

1.4自固定化法

自固定化法又稱為無(wú)載體固定化法,這種方法是一種全新的概念:在自絮凝顆粒形成過(guò)程中,同時(shí)形成了微生物的適宜生態(tài)環(huán)境,使之有利于微生物代謝之間的協(xié)調(diào)或者說(shuō)有利于微生物之間生物信息的傳遞[3]。這種方法與其他的固定化方法相比,具有傳質(zhì)擴(kuò)散阻力小,細(xì)胞顆粒整體活性高,固定化方法簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),將在環(huán)境工程中的污水處理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用[4]。

1.5 介質(zhì)截留法

介質(zhì)截留法是通過(guò)特殊的孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將酶、微生物或動(dòng)植物細(xì)胞等固定截留在具有特定功能的載體內(nèi),或?qū)⒚?、微生物或?dòng)植物細(xì)胞限制在一定的空間范圍內(nèi),微生物細(xì)胞不能透過(guò)此孔網(wǎng)結(jié)構(gòu),但底物和產(chǎn)物可以通過(guò),從而實(shí)現(xiàn)廢水的生化反應(yīng)和分離同時(shí)進(jìn)行。介質(zhì)截留法可以通過(guò)控制介質(zhì)的孔徑選擇性的控制底物和產(chǎn)物的擴(kuò)散,防止微生物細(xì)胞的泄露,可以使基質(zhì)與微生物細(xì)胞充分接觸,從而有效的反應(yīng)。所以介質(zhì)截留法是一項(xiàng)很有發(fā)展前景的工藝。

2 載體的特點(diǎn)

要完成微生物的固定化,關(guān)鍵是要選擇一種合適的微生物載體。不同的固定化微生物技術(shù)方法需要不同種類的載體。雖然隨著材料學(xué)與生物學(xué)的不斷發(fā)展與結(jié)合,關(guān)于各種固定化微生物方法的最適載體有待進(jìn)一步的研究與討論,但所有載體都應(yīng)具備如下特點(diǎn):(1)具有抗物理降解、抗化學(xué)降解、抗生物降解的穩(wěn)定性,具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在一定PH值和溫度下,不容易被破壞。(2)固定化方法簡(jiǎn)單、易行,固定化條件盡可能溫和。(3)能夠控制固定化微生物顆粒的大小和孔隙度。(4)載體所使用的材料價(jià)廉易得,固定化成本低。(5)固定化系統(tǒng)使底物、產(chǎn)物和其他代謝產(chǎn)物能夠自由擴(kuò)散。(6)載體對(duì)微生物來(lái)說(shuō)是惰性的,不會(huì)損傷細(xì)胞。(7)單位體積的固定化系統(tǒng)擁有盡可能多的微生物,以便更好地起到生物催化作用。

3 固定化微生物技術(shù)的展望

各種固定化方面都有自身的優(yōu)缺點(diǎn),沒(méi)有一種在所有污水處理中都適用的方法,在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)污水水質(zhì)、水力負(fù)荷、操作條件等情況選擇合適的方法。表一列舉了各種固定化方法的比較。

表1 各種固定化方法的比較

Table 1 the comparison of immobilized microorganisms manner

 

性能        吸附法       包埋法       交聯(lián)法     自固定化法      介質(zhì)截留法  

固化成本         低          低         適中       低             適中             

制備難度         易          適中       適中       易             適中             

穩(wěn)定性能         低          高         高         低             高               

結(jié)合能力         弱          適中       強(qiáng)         適中           高               

存活能力         高          高         低         適中           高               

活性保留         高          適中       低         高             高               

適用性能         適中        大         小         大             適中             

第6篇:生物技術(shù)的進(jìn)展范文

[關(guān)鍵詞]物聯(lián)網(wǎng)、科技情報(bào)推廣、聲像技術(shù)

中圖分類號(hào):S2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)31-0201-01

黑龍江省的農(nóng)業(yè)在國(guó)家發(fā)展、建設(shè)中有著舉足輕重、不可替代的地位,廣袤的松嫩大平原,溫暖、濕潤(rùn)的氣候環(huán)境造就了我省糧食總產(chǎn)量、商品糧調(diào)出量,在國(guó)內(nèi)各省中名列前茅,為確保國(guó)家糧食安全提供了強(qiáng)有力的保障。雖然我省農(nóng)作物生產(chǎn)、畜牧養(yǎng)殖取得了較大的發(fā)展,但是離發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)大生產(chǎn)方式還有很大的距離,管理粗放、新技術(shù)采用緩慢、儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程損失浪費(fèi)嚴(yán)重,制約了我省農(nóng)業(yè)跨越式的發(fā)展。在科研、育種、栽培、管理、儲(chǔ)運(yùn)、保管、機(jī)械化生產(chǎn)、機(jī)械維修等各個(gè)環(huán)節(jié)大有潛力可供挖掘、所以新技術(shù)、新方法、食品安全的科技推廣工作在我省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大發(fā)展、大提高中有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代為我們提供了解決我省從農(nóng)業(yè)大省向農(nóng)業(yè)強(qiáng)省跨越瓶頸的機(jī)遇,物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將經(jīng)歷的應(yīng)用創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新三個(gè)關(guān)鍵的發(fā)展階段,

也是正是解決目前我省比較薄弱的關(guān)鍵環(huán)節(jié);與我省的發(fā)展戰(zhàn)略高度吻合,跟隨國(guó)家“互聯(lián)網(wǎng)”發(fā)展建設(shè)的東風(fēng),乘勝而上,必然起到四兩撥千斤的效果,提高面對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)際兩個(gè)大市場(chǎng)的時(shí)時(shí)變化的對(duì)應(yīng)能力,我們對(duì)此必須有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)。

目前我省在農(nóng)業(yè)科研、糧食、蔬菜育種、栽培、機(jī)耕、畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖的研究已經(jīng)體系化,科學(xué)種田、科學(xué)養(yǎng)殖、深入人心,政府大力扶持,機(jī)械化建設(shè)、水利建設(shè)、道路建設(shè)、倉(cāng)儲(chǔ)建設(shè)、國(guó)家資金大量投入,為我省農(nóng)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了前所未有的條件,打下了良好的基礎(chǔ)。

這些硬件條件的具備可以說(shuō)萬(wàn)事具備只欠東風(fēng),這個(gè)東風(fēng)是什么呢?我認(rèn)為主要由三個(gè)要素組成:

大量掌握農(nóng)業(yè)科學(xué)生產(chǎn)技能的生產(chǎn)者、和相關(guān)知識(shí)的科研人員研究成果的相結(jié)合;

懂經(jīng)營(yíng)會(huì)管理,著眼全國(guó)、放眼世界,緊盯最新農(nóng)業(yè)科技前沿、靈活嫻熟的經(jīng)營(yíng)手段,具有戰(zhàn)略性眼光的新型經(jīng)營(yíng)管理人才;現(xiàn)代化的信息交流手段及條件,發(fā)達(dá)的“物聯(lián)網(wǎng)”體系;

國(guó)務(wù)院副總理馬凱指出,物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用,是新一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要方向和推動(dòng)力量,要搶抓機(jī)遇,應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn),扎實(shí)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展,努力打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系,為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

我省的農(nóng)民目前文化水平,知識(shí)水平普遍比較低、思想比較保守,接受新的生產(chǎn)方式較慢,經(jīng)濟(jì)上抗風(fēng)險(xiǎn)能力較弱,地理上分散,這些問(wèn)題大大的制約了我省農(nóng)業(yè)科技項(xiàng)目的推廣工作、生產(chǎn)市場(chǎng)及時(shí)自我調(diào)節(jié)的能力、最新產(chǎn)品的高效快速流通。

針對(duì)這些問(wèn)題我們應(yīng)該采取什么辦法與對(duì)應(yīng)措施呢?國(guó)家已經(jīng)為提高農(nóng)民的教育水平,大力出版農(nóng)業(yè)科普書籍,出版專項(xiàng)種植、養(yǎng)殖、農(nóng)機(jī)維修、糧食保管、科技服務(wù)、通訊、互聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)建設(shè)做了大量工作。我認(rèn)為在這些基礎(chǔ)上,還要采用更加現(xiàn)代直觀的聲像技術(shù)輸送即時(shí)的、國(guó)內(nèi)、國(guó)外最新的科技情報(bào),市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)推廣工作是能夠使農(nóng)民得到效益,真正能夠提高農(nóng)民收入水平才能夠收到良好的效果,才能有著無(wú)窮的生命力。發(fā)展黑龍江科技聲像情報(bào)工作必須圍繞這一根主線思考、規(guī)劃、推進(jìn)。

在這里我們僅探討以上1、3兩個(gè)要素是與我們工作相關(guān)的思考,我們從事科技情報(bào)人員面對(duì)國(guó)內(nèi)、國(guó)外的海量的科技成果,要力求用最低的成本來(lái)整理、加工、推廣最有效的科技情報(bào)一直都是我們的責(zé)任。

縱觀科技事業(yè)的發(fā)展歷史從來(lái)都是社會(huì)需求才是最基本的動(dòng)力,社會(huì)需求帶動(dòng)的科技發(fā)展最有生命力也是最為強(qiáng)大與持久的,我們科技情報(bào)工作者的著眼點(diǎn)就是去發(fā)現(xiàn)目前農(nóng)村最需要的是什么!科技事業(yè)促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展,農(nóng)業(yè)的需求又拉動(dòng)科技發(fā)展,本身就是互為因果的關(guān)系,我們的工作重心就是為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民扎扎實(shí)實(shí)的服務(wù),用我們的眼光擴(kuò)大農(nóng)民兄弟的視野,努力促進(jìn)、幫助提高他們對(duì)科學(xué)技術(shù)提高生產(chǎn)力的認(rèn)識(shí)能力。

首先利用我們獲得科技發(fā)展信息的優(yōu)越條件在國(guó)際、國(guó)內(nèi)的大范圍尋找、發(fā)現(xiàn)、跟蹤。哪些作物、動(dòng)物是最優(yōu)秀的品種,在我省最為適合;地理、氣候、易于生長(zhǎng),種植、養(yǎng)殖,技術(shù)易于掌握,成本低,價(jià)值高,易于市場(chǎng)銷售,見(jiàn)效快的項(xiàng)目,立足當(dāng)前、心懷長(zhǎng)遠(yuǎn),進(jìn)行分析整理,特種種植、特種養(yǎng)殖、沼氣、包括太陽(yáng)能合理使用、風(fēng)力、水力發(fā)電、農(nóng)家肥發(fā)酵、青儲(chǔ)飼料、農(nóng)作物儲(chǔ)藏、防病、防害、農(nóng)村房屋建設(shè)、環(huán)境衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等等;各個(gè)項(xiàng)目的最新發(fā)展,對(duì)農(nóng)村建設(shè)有利的、在龍江有推廣價(jià)值的,都是我們選擇的目標(biāo)。這就要求我們知道農(nóng)民兄弟真正需要的是什么!了解當(dāng)前他們的財(cái)力、物力是否能夠得到有效支撐、能否進(jìn)入良性循環(huán)。必須貼近農(nóng)民的生活,努力下功夫爭(zhēng)取收到及時(shí)雨的效果。

第二就是帶著農(nóng)村的實(shí)際發(fā)展需求去尋找、因?yàn)槲覀兊哪康氖峭苿?dòng)農(nóng)村科技水平的發(fā)展,不是為了推廣科技而推廣,否則就是本末倒置了。一些農(nóng)村急需的項(xiàng)目,又可通過(guò)我們反饋給科技工作者傳遞信息,讓他們知道農(nóng)村對(duì)什么項(xiàng)目最為急需實(shí)用,在選擇研究課題時(shí)少走彎路。搭建這種交流溝通平臺(tái),有利于降低成本,真正起到橋梁的作用,經(jīng)過(guò)實(shí)踐的科技推廣項(xiàng)目給農(nóng)民就比較受歡迎。

第三我們的科技情報(bào)推廣與農(nóng)村的發(fā)展實(shí)際還沒(méi)有做到無(wú)縫隙連接,供求關(guān)系基本是半暢通狀態(tài),僅有少數(shù)科技人員主動(dòng)關(guān)注當(dāng)前的科技動(dòng)態(tài),各個(gè)領(lǐng)域的最新發(fā)展,最有需求的農(nóng)民是根本不知道到哪里去尋找自己需要的東西,目前的體制問(wèn)題也是比較突出需要改革的地方。有關(guān)部門已經(jīng)注意到大的項(xiàng)目推廣與成果轉(zhuǎn)化工作,國(guó)家也有專門的款項(xiàng)支持,雖然有效但還是顯得有些孤單,進(jìn)度與規(guī)模還是小了一些,成本也會(huì)高一些。

聲像技術(shù)的開發(fā)和運(yùn)用,互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的興起是這個(gè)時(shí)代給與我們的巨大機(jī)遇。目前體制、機(jī)制、機(jī)構(gòu)、資金投入等都無(wú)法滿足未來(lái)的發(fā)展的要求,時(shí)代賦予我們的使命給我們從事科技情報(bào)工作者提出了更高的要求,社會(huì)的需求就是推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的動(dòng)力,雖然目前有著各個(gè)方面的不配套,不適應(yīng)。但是我們看到了未來(lái)發(fā)展的方向,我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于初級(jí)階段就是必須要發(fā)展成為使生產(chǎn)者在家里就可以掌握產(chǎn)品的市場(chǎng)動(dòng)態(tài),產(chǎn)品的科技最新成果,及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品品種的數(shù)量、質(zhì)量、跟隨市場(chǎng)的步伐,以最小的生產(chǎn)成本,最大的滿足市場(chǎng)的需要。這就是給我們提出的要解決的課題,發(fā)展的目標(biāo)。體制、機(jī)制、機(jī)構(gòu)的變化就是要適應(yīng)這個(gè)目標(biāo)來(lái)發(fā)展,科技聲像技術(shù)的運(yùn)用和發(fā)展僅是這股巨大浪潮中的一朵浪花,但她有著不可缺少的地位,科技聲像體系的改革、調(diào)整必然融入“物聯(lián)網(wǎng)”之中就是必然發(fā)展的趨勢(shì)。

第7篇:生物技術(shù)的進(jìn)展范文

【關(guān)鍵詞】環(huán)境保護(hù)工程;生物技術(shù);進(jìn)展

隨著環(huán)境保護(hù)工程的廣泛展開,生物技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)拓展到各個(gè)方面,從單個(gè)環(huán)境目標(biāo)治理,發(fā)展為全系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用。本文主要闡述環(huán)境保護(hù)工程中生物技術(shù)的應(yīng)用及重要進(jìn)展進(jìn)行論述。

1 環(huán)境保護(hù)與生物技術(shù)關(guān)系概述

環(huán)境保護(hù)的涉及面很廣,包括空氣質(zhì)量、水資源保護(hù)、土地保護(hù)、森林保護(hù)等內(nèi)容。由于人類對(duì)自然資源的過(guò)度開發(fā)和不合理利用,環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)日益激化,生物技術(shù)作為一項(xiàng)有效的科技手段,對(duì)解決環(huán)境問(wèn)題有著積極地作用。在當(dāng)今資源保護(hù)過(guò)程中,生物技術(shù)已經(jīng)占有主要的地位,生物凈化技術(shù)的應(yīng)用得到廣泛認(rèn)可。

我們享受著經(jīng)濟(jì)發(fā)展給生活所帶來(lái)的舒適和方便,卻忽視了環(huán)境對(duì)人類發(fā)出的警告。經(jīng)濟(jì)發(fā)展的代價(jià)是環(huán)境的嚴(yán)重破壞,隨著環(huán)境破壞程度越來(lái)越嚴(yán)重,人們開始清醒的認(rèn)識(shí)到環(huán)境必須要好好治理了。國(guó)人環(huán)境治理的意識(shí)正在不斷的加深,生物技術(shù)得到了很好地發(fā)展,并應(yīng)用到實(shí)際治理污染中[1]。雖然生物技術(shù)取得了一定的成績(jī),但仍然無(wú)法高效的解決環(huán)境污染問(wèn)題。因此,我們對(duì)生物技術(shù)的研究還要繼續(xù)深入,有效地實(shí)現(xiàn)研究成果和工程技術(shù)的結(jié)合,使之成為成熟的技術(shù)并推向市場(chǎng)。

生物技術(shù)方向潛力巨大,有很多領(lǐng)域都有新發(fā)現(xiàn),繼續(xù)挖掘生物技術(shù)的潛能,是未來(lái)環(huán)境治理的主流方法。生物技術(shù)的發(fā)展給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了福音,但是生物技術(shù)的應(yīng)用必須是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,并遵守既定的原則,否則可能會(huì)再次對(duì)環(huán)境造成污染。隨著人們生活節(jié)奏的不斷加快,人們對(duì)于快捷方便的生活方式越來(lái)越依賴,但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價(jià),人類應(yīng)該以高效率、低耗能、投入少的方式發(fā)展經(jīng)濟(jì)。生物技術(shù)能夠成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本保障,深入研究生物技術(shù),符合我國(guó)環(huán)境發(fā)展的國(guó)情。

2 環(huán)境生物技術(shù)的特點(diǎn)及現(xiàn)狀

無(wú)數(shù)種生物構(gòu)成了地球的生態(tài)系統(tǒng),依靠這些生物完成了生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程。環(huán)境生物技術(shù)產(chǎn)生就是利用了物質(zhì)循環(huán)的原理,隨著科技的發(fā)展生物技術(shù)被證明是環(huán)境保護(hù)的理想手段,這一技術(shù)的獨(dú)特功能在解決環(huán)境問(wèn)題過(guò)程中顯示出無(wú)可比擬的優(yōu)越性,這充分體現(xiàn)出它是一個(gè)純生態(tài)的過(guò)程,符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想。生物技術(shù)對(duì)處理環(huán)境污染具有很好地作用,同時(shí)具有速度快、成本低、效率高、消耗低等優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樯锛夹g(shù)來(lái)源于自然界中的生物,所以具有無(wú)二次污染、反應(yīng)條件溫等顯著特點(diǎn)。環(huán)境生物技術(shù)明顯的優(yōu)勢(shì)以及其廣闊的市場(chǎng)前景,受到了世界各國(guó)的高度重視。

目前環(huán)境保護(hù)對(duì)生物技術(shù)的應(yīng)用主要是微生物及其衍生物,少部分生物技術(shù)利用植物控制環(huán)境污染。目前生物技術(shù)是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣泛、最為重要的技術(shù),其在很多領(lǐng)域發(fā)揮作用。大氣污染治理、水源污染控制、清潔可再生能源的開發(fā)、有毒有害物質(zhì)降解、

廢物資源化、污染環(huán)境修復(fù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和重污染企業(yè)的清潔生產(chǎn)等各個(gè)方面都有生物技術(shù)的身影,并發(fā)揮著極其重要的作用[1]。使用環(huán)境生物技術(shù)處理環(huán)境污染物時(shí),最終產(chǎn)物大部分是無(wú)毒害且穩(wěn)定的物質(zhì),大部分有機(jī)污染物都轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和氮?dú)獾?。?yīng)用生物技術(shù)處理污染大多能一步到位,避免了污染物再次轉(zhuǎn)移,因此它可以安全而徹底的消除污染。大部分有機(jī)污染物適可作為其他反應(yīng)的底物,這些有機(jī)污染物經(jīng)過(guò)生物轉(zhuǎn)化后變成酒精、沼氣、氨基酸、多肽等有用物質(zhì)。生物轉(zhuǎn)化的技術(shù)因此常常作為有機(jī)污染物資源化的首選技術(shù)。

3 環(huán)境生物技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展

3.1 在治理大氣污染和改善空氣質(zhì)量中的應(yīng)用

霧霾是2014年出現(xiàn)頻率非常高的詞,整個(gè)冬天它都糾纏著我國(guó)大部分城市,這樣大規(guī)的霧霾天氣說(shuō)明我們的空氣質(zhì)量正在急速下滑,大氣污染問(wèn)題已經(jīng)不容忽視,它已經(jīng)嚴(yán)重影響人們的生活和身體健康。我國(guó)對(duì)治理大氣污染、空氣污染非常重視,生物技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在大氣污染治理上。目前主要采用的方法有生物的吸附、生物的洗滌和生物的過(guò)濾等方法[2。生物技術(shù)雖然仍需要更大程度的提升,但與傳統(tǒng)的廢氣治理方法相比,生物技術(shù)轉(zhuǎn)化廢氣效果更加明顯,而且節(jié)省時(shí)間,大大提高了工作效率。生物技術(shù)對(duì)能源的凈化和轉(zhuǎn)化更加安全可靠,經(jīng)過(guò)處理的氣體不會(huì)造成二次污染,甚至可以達(dá)到二次利用的效果。

3.2 在改善水體質(zhì)量,治理水源污染中的作用

生物技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域就是在改善水體質(zhì)量方面,生物處理是目前水處理技術(shù)的重要手段,世界范圍內(nèi)大多都采用這一方法進(jìn)行污水的處理。我國(guó)在污水處理上也會(huì)遵循這一趨勢(shì),不斷研究發(fā)展并提升生物處理污水的能力。目前常見(jiàn)的水污染治理的生物技術(shù)有活性污泥法、生物膜處理法、穩(wěn)定塘法、土地處理系統(tǒng)法和人工濕地處理系統(tǒng)法等[1]。生物技術(shù)應(yīng)用突出表現(xiàn)在微生物水處理劑、廢水處理、以及生物修復(fù)等方面。

3.3 在治理土地污染中的作用

我國(guó)針對(duì)土壤嚴(yán)重污染的問(wèn)題,出臺(tái)了較多政策進(jìn)行治理。目前我國(guó)通常采用物理治理的方法解決土地污染,通過(guò)大面積的植樹造林,保持水土,啟動(dòng)土壤森林凈化循環(huán)的作用,避免發(fā)生大范圍的水土污染和流失。其他物理化學(xué)方法以洗脫、吸附)為主 ,不僅投資成本高,而且極易造成二次污染[1]。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)土地的依附性很大,如果不注意土地污染問(wèn)題的治理,后果不堪設(shè)想。但傳統(tǒng)方法修復(fù)周期過(guò)長(zhǎng),治理速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及污染速度,因此必須運(yùn)用生物技術(shù)對(duì)土壤污染進(jìn)行治理,同時(shí)保護(hù)土壤的有機(jī)成分,挽救每況愈下的土地。

3.4 生物技術(shù)的其他應(yīng)用方向

生物轉(zhuǎn)化過(guò)程是以酶為反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)行的,因?yàn)槊甘且环N活性蛋白,極易受到酸、堿及高溫的破壞,所以生物反應(yīng)的過(guò)程必須在常溫、常壓的環(huán)境下進(jìn)行。生物反應(yīng)的條件相對(duì)比較好達(dá)到,因而其投資少、耗能低、速度快好、效果好、操作簡(jiǎn)便、設(shè)備簡(jiǎn)單。

生物轉(zhuǎn)化代替化學(xué)處理可以大大降低反應(yīng)過(guò)程的污染水平,更有利于實(shí)現(xiàn)生態(tài)化生產(chǎn)或無(wú)廢生產(chǎn),從而實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目的。此外,生物反應(yīng)的產(chǎn)品及副產(chǎn)品大多都是可以加快生物降解,有的甚至是下一次反應(yīng)的催化劑,且反應(yīng)產(chǎn)物大多可以作為其他生物的營(yíng)養(yǎng)源加以利用。用生物反應(yīng)產(chǎn)物代替一些化學(xué)藥物、人工合成物、化石能源等,能把產(chǎn)生活動(dòng)帶來(lái)的環(huán)境污染降到最低,真正使經(jīng)濟(jì)發(fā)展遵循可持續(xù)發(fā)展的原理。應(yīng)用生物技術(shù)還可以處理其他方法無(wú)法處理的環(huán)境問(wèn)題,比如生物修復(fù)技術(shù)凈化環(huán)境,能使受污染的珍貴資源如水資源、土地資源等恢復(fù)到健康的水平。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)環(huán)境問(wèn)題日益凸顯,環(huán)境問(wèn)題亟待解決,現(xiàn)有的生物技術(shù)已經(jīng)不能滿足社會(huì)發(fā)展的需要,因此需要不斷挖掘生物技術(shù)的潛力,環(huán)境治理和技術(shù)革新的探索之路還要繼續(xù)走下去。未來(lái)生物技術(shù)的研究必須要考慮到經(jīng)濟(jì)發(fā)展的因素,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)相統(tǒng)一,促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

第8篇:生物技術(shù)的進(jìn)展范文

【關(guān)鍵詞】生物技術(shù)制藥;教學(xué)質(zhì)量

《生物技術(shù)制藥》是目前國(guó)內(nèi)生物制藥及相關(guān)專業(yè)廣泛開展的一門專業(yè)課程。生物技術(shù)制藥以生物學(xué)、藥學(xué)以及工程學(xué)的技術(shù)原理為基礎(chǔ),生物藥物的研發(fā)、生產(chǎn)過(guò)程均體現(xiàn)了以上技術(shù)原理在制藥領(lǐng)域的靈活應(yīng)用。近年來(lái),生物學(xué)、藥學(xué)以及工程技術(shù)的迅猛發(fā)展,極大程度地推動(dòng)著制藥行業(yè)的發(fā)展與變革,也使得生物技術(shù)制藥學(xué)科呈現(xiàn)出日新月異的面貌。因此,涉及知識(shí)面廣、內(nèi)容多、應(yīng)用靈活、發(fā)展迅速,[1]既是生物技術(shù)制藥領(lǐng)域的特點(diǎn),也給《生物技術(shù)制藥》課程的教學(xué)帶來(lái)了一定的難度。筆者通過(guò)對(duì)這一課程的教學(xué)實(shí)踐,總結(jié)出幾點(diǎn)體會(huì),希望能對(duì)提高課程的教學(xué)質(zhì)量提供思路。

1 合理設(shè)置先修課程

《生物技術(shù)制藥》課程的教學(xué)內(nèi)容涵蓋基因工程制藥、細(xì)胞工程制藥、抗體工程制藥、酶工程制藥及發(fā)酵工程技術(shù)等,涉及知識(shí)面廣、內(nèi)容多。《生物技術(shù)制藥》作為一門知識(shí)集成度極高的專業(yè)課,由于課時(shí)數(shù)的限制,需要眾多的先修課程先行將涉及的知識(shí)進(jìn)行講解和落實(shí)。這就需要專業(yè)教師在制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案和設(shè)計(jì)課程體系時(shí),對(duì)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的內(nèi)容進(jìn)行分析,根據(jù)專業(yè)課的內(nèi)容,合理設(shè)置基礎(chǔ)課作為專業(yè)課的先修課程,保證學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課時(shí)已經(jīng)有了一定的知識(shí)儲(chǔ)備,能夠勝任專業(yè)課的學(xué)習(xí)任務(wù)。以《生物技術(shù)制藥》課程為例,就需要開設(shè)諸如《分子生物學(xué)》、《細(xì)胞生物學(xué)》、《免疫學(xué)》、《酶工程技術(shù)》、《發(fā)酵工程》等先修課程。另外,在《生物技術(shù)制藥》課程的教學(xué)過(guò)程中,任課教師也要有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生對(duì)涉及的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行必要的回顧和復(fù)習(xí)。

2 結(jié)合學(xué)科優(yōu)勢(shì)開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

《生物技術(shù)制藥》課程內(nèi)容并不是生物學(xué)、藥學(xué)以及工程學(xué)技術(shù)原理的簡(jiǎn)單堆砌,而是更注重這些技術(shù)原理在生物技術(shù)制藥領(lǐng)域的靈活應(yīng)用,加之生物技術(shù)制藥學(xué)科本身的實(shí)踐性很強(qiáng),所以有必要在課程教學(xué)中開設(shè)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中加深對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解,強(qiáng)化靈活應(yīng)用基礎(chǔ)理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置受到諸多因素的制約,如經(jīng)費(fèi)、設(shè)備、學(xué)科基礎(chǔ)等。然而在經(jīng)費(fèi)、設(shè)備等條件滿足的情況下,設(shè)置涵蓋生物技術(shù)制藥所有領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也是很難實(shí)現(xiàn)且沒(méi)有必要的。不同學(xué)校的生物制藥及相關(guān)專業(yè)都有自身特定的學(xué)科優(yōu)勢(shì),《生物技術(shù)制藥》課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置應(yīng)立足于專業(yè)自身的學(xué)科優(yōu)勢(shì),這樣設(shè)置并實(shí)施的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不僅有完備的硬件支撐,同時(shí)也有學(xué)科長(zhǎng)期發(fā)展所積累起來(lái)的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)、案例等作為軟件支撐。假設(shè)某高校的生物制藥專業(yè)以基因工程制藥為其學(xué)科優(yōu)勢(shì),則適宜從其科研實(shí)踐中提煉諸如基因工程菌的構(gòu)建、培養(yǎng)及基因工程藥物的分離純化等項(xiàng)目作為《生物技術(shù)制藥》課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這樣設(shè)置的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,更有實(shí)際操作意義,更貼近生物技術(shù)在制藥工程中的應(yīng)用實(shí)際,有利于在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力,使《生物技術(shù)制藥》課程的教學(xué)達(dá)到更好的效果。

3 及時(shí)注入本學(xué)科前沿進(jìn)展

現(xiàn)代生物技術(shù)和制藥技術(shù)的發(fā)展日新月異,編撰和出版周期較長(zhǎng)的公開發(fā)行的教材很難及時(shí)收錄層出不窮的新理論、新技術(shù)。為了能讓學(xué)生更好的了解生物技術(shù)制藥研究的最新進(jìn)展,學(xué)到最新的有用知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與能力,需要任課教師在教學(xué)過(guò)程中及時(shí)更新教案和講稿,適當(dāng)更新教學(xué)內(nèi)容,做到與時(shí)俱進(jìn),讓學(xué)生經(jīng)常接觸到學(xué)科的前沿知識(shí)。此外,筆者在教學(xué)過(guò)程中還給學(xué)生布置相關(guān)專題的形式,要求學(xué)生自行查閱某一生物技術(shù)制藥領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展和成果,鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,激活他們的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們對(duì)學(xué)科前沿保持敏銳嗅覺(jué)的習(xí)慣。

4 建立多媒體資料庫(kù)

《生物技術(shù)制藥》是集綜合性與實(shí)踐性為一體的學(xué)科,學(xué)科知識(shí)的信息量比較大,直觀性比較強(qiáng)。如果使用傳統(tǒng)的板書教學(xué)手段,老師上課只是利用板書和口授的傳統(tǒng)模式,學(xué)生只能得到一些感知的內(nèi)容,無(wú)法使其得到直接的體驗(yàn),從而加大了學(xué)習(xí)和理解的難度。[2]現(xiàn)在大學(xué)教學(xué)中普遍采用多媒體課件教學(xué),生物技術(shù)制藥課程涉及的知識(shí)面廣,內(nèi)容多,多媒體課件教學(xué)以其直觀性、靈活性、實(shí)時(shí)性、立體化的優(yōu)勢(shì),越來(lái)越受到教師和學(xué)生的青睞。[3][4]從事多媒體教學(xué),需要掌握豐富的課程資料,構(gòu)建集圖、文、聲于一體的教學(xué)模式。筆者在教學(xué)實(shí)踐中充分利用各種信息資源庫(kù),不僅制作了多媒體課件,還廣泛收集了大量課程相關(guān)的圖片、動(dòng)畫、視頻、CAI課件等,運(yùn)用生動(dòng)直觀的多媒體素材向?qū)W生講解抽象晦澀的理論,演示復(fù)雜精細(xì)的實(shí)驗(yàn),使教學(xué)由枯燥轉(zhuǎn)向生動(dòng),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升了課程的教學(xué)質(zhì)量。除了收集和運(yùn)用各種多媒體資料,筆者將這些資料分門別類進(jìn)行整理,構(gòu)建有序的資料庫(kù),還計(jì)劃建立課程網(wǎng)站,充分利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì),將課程的教學(xué)從課內(nèi)延伸至課外,使學(xué)生能夠借助課程網(wǎng)站這一平臺(tái),利用各種多媒體資料進(jìn)行自學(xué),攫取更多的知識(shí),進(jìn)一步加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。

5 緊扣產(chǎn)業(yè)發(fā)展脈搏

目前,生物技術(shù)制藥領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,得益于國(guó)內(nèi)外眾多生物制藥企業(yè)的積極參與。在機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的環(huán)境中,越來(lái)越多的企業(yè)意識(shí)到自主創(chuàng)新的重要性。筆者認(rèn)為,在教學(xué)中適當(dāng)引入一些國(guó)內(nèi)外生物制藥企業(yè)成功的案例,將教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)實(shí)際緊密聯(lián)系,有助于學(xué)生對(duì)生物技術(shù)制藥領(lǐng)域新技術(shù)新理論的實(shí)際應(yīng)用有更深刻、更直觀的認(rèn)識(shí),有助于學(xué)生建立專業(yè)自信心和自豪感,有利于應(yīng)用型人才和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

生物技術(shù)制藥行業(yè)發(fā)展迅速,相應(yīng)的教學(xué)工作也應(yīng)緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。教師需要在教學(xué)過(guò)程中不斷進(jìn)行總結(jié)、反思,并不斷改進(jìn)、創(chuàng)新教學(xué)方法,只有根據(jù)生物技術(shù)制藥學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容和最新進(jìn)展,不斷修正教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,研究新的教學(xué)方法,才能收到更好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 夏煥章,熊宗貴. 生物技術(shù)制藥(第2版)[M].高等教育出版社:1999.

[2] 時(shí)小燕. 生物技術(shù)制藥教學(xué)初探[J].中國(guó)醫(yī)療前沿,2010,20(05):29,90.

第9篇:生物技術(shù)的進(jìn)展范文

關(guān)鍵詞:環(huán)境保護(hù);環(huán)境工程;生物技術(shù)

中圖分類號(hào):[TU984.11+5] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

環(huán)境生物技術(shù)已不單純是一種污染治理技術(shù),而已開始影響到包括其他行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策,促進(jìn)各工業(yè)部門逐步以生物過(guò)程替代傳統(tǒng)的化工過(guò)程,如利用生物酶制劑在造紙行業(yè)中,進(jìn)行生物漂白,減少甚至徹底替代化學(xué)漂白,并最終在造紙工業(yè)中實(shí)現(xiàn)完全的生物制漿和生物漂白,徹底解決嚴(yán)重污染我國(guó)水環(huán)境的造紙黑液?jiǎn)栴},使許多污染行業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)真正進(jìn)入無(wú)污染的清潔生產(chǎn)的軌道。

1 環(huán)境生物技術(shù)的特點(diǎn)

生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過(guò)程來(lái)完成的??萍嫉陌l(fā)展也充分證明生物技術(shù)是環(huán)境保護(hù)的理想武器,這一技術(shù)在解決環(huán)境問(wèn)題過(guò)程中所顯示的獨(dú)特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個(gè)純生態(tài)過(guò)程,從根本上體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想。生物技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn),加之其技術(shù)開發(fā)所預(yù)示的廣闊的市場(chǎng)前景,受到了各國(guó)政府、科技工作者和企業(yè)家的高度重視。

目前生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中主要是利用微生物,少部分利用植物作為環(huán)境污染控制的生物。生物技術(shù)已是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項(xiàng)技術(shù),其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染環(huán)境的修復(fù)和污染嚴(yán)重的工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面,發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)處理污染物時(shí),最終產(chǎn)物大都是無(wú)毒無(wú)害的、穩(wěn)定的物質(zhì),如二氧化碳、水和氮?dú)狻@蒙锓椒ㄌ幚砦廴疚锿ǔD芤徊降轿?,避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移,因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。大部分有機(jī)污染物適于作為底物,一些有機(jī)污染物經(jīng)生物過(guò)程處理后可轉(zhuǎn)化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質(zhì),因此,生物處理方法也常是有機(jī)廢物資源化的首選技術(shù)。生物過(guò)程是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的,酶是一種活性蛋白,生物反應(yīng)過(guò)程通常是在常溫、常壓下進(jìn)行的,因而投資省、費(fèi)用少、消耗低、效果好、過(guò)程穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便,同時(shí),它還可和其他技術(shù)結(jié)合使用。生物過(guò)程代替化學(xué)過(guò)程可以降低生產(chǎn)活動(dòng)的污染水平,有利于實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程生態(tài)化或無(wú)廢生產(chǎn),真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。另外,生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上都是可以較快生物降解的,且都可以作為一種營(yíng)養(yǎng)源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學(xué)藥物、化石能源、人工合成物等,有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染降至最低程度,使經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展的軌道。利用環(huán)境生物技術(shù)可治理用其他方法難以處理的環(huán)境介質(zhì),即用生物修復(fù)技術(shù)凈化環(huán)境,使受污染的寶貴資源如水資源、土壤等得以重新利用,同時(shí)還可進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)境的自凈能力。

2 環(huán)境生物技術(shù)的重要進(jìn)展

環(huán)境污染不但影響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,甚至已威脅到人類的健康、智力乃至生存,因此全球各國(guó)近幾年都在尋找新的途徑和方法,以治理和解決環(huán)境污染問(wèn)題。我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,經(jīng)濟(jì)水平和科技總體水平離國(guó)際發(fā)展水平仍有相當(dāng)差距,這就要求我國(guó)在科技發(fā)展特別是環(huán)保高科技發(fā)展上,需跟蹤國(guó)際前沿,與國(guó)際同步開發(fā)未來(lái)可能應(yīng)用的高新技術(shù)。以下介紹幾項(xiàng)已接近產(chǎn)業(yè)化的環(huán)境生物技術(shù)。

2.1 高硫煤微生物脫硫技術(shù)

我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,開發(fā)廉價(jià)的、操作簡(jiǎn)便的煤脫硫技術(shù),將具有深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)意義。與現(xiàn)有的物理、化學(xué)法相比,微生物潔凈技術(shù)具有投資低、操作簡(jiǎn)便、反應(yīng)條件溫和、不產(chǎn)生新污染,并可和現(xiàn)有的物理洗煤過(guò)程相結(jié)合,脫除其中的灰分,而煤基本無(wú)損失,且可提高煤的燃值等優(yōu)勢(shì)。

煤的微生物潔凈技術(shù)主要是脫硫、脫塵。煤炭中的硫分主要包括有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫、無(wú)機(jī)黃鐵礦硫以及少量的硫酸鹽硫。其中,有機(jī)硫分、黃鐵礦硫FeS2較易去除,早期的研究主要利用一些自養(yǎng)菌在幾天時(shí)間里將黃鐵礦氧化分解成鐵離子和硫酸,硫酸溶于水中而排出。雖然該方法脫硫效率較高,可去除90%的無(wú)機(jī)硫,使某些煤的含硫量降至1%以下,但處理的時(shí)間較長(zhǎng),并要求較大的反應(yīng)器容積和較細(xì)的煤炭粒徑。

為提高脫硫效率,近年來(lái)研究人員把選煤技術(shù)之一的浮選法和微生物處理相結(jié)合,即把煤粉碎成微粒與水混合,并將微生物加入溶液中,讓微生物附著在黃鐵礦表面,使其表面變成親水性,能溶于水。在浮選中其難以附著在氣泡上,下沉至底部,從而把煤和黃鐵礦分開。由于它僅處理黃鐵礦的表面,因此脫硫時(shí)間只需數(shù)分鐘即可,從而大幅度縮短了處理時(shí)間,可脫除無(wú)機(jī)硫約70%。另外,該法在把煤中的黃鐵礦脫硫時(shí),灰分也可同時(shí)沉底,所以也具有脫去灰分的優(yōu)點(diǎn)。目前,浮選法微生物脫硫已成為國(guó)際上潔凈煤技術(shù)開發(fā)的熱點(diǎn)。

2.2 造紙工業(yè)生物制漿和生物漂白技術(shù)

造紙工業(yè)中的制漿和漂白工序是污染物產(chǎn)生的主要工序。與化學(xué)法相比,雖然機(jī)械法制漿紙漿得率高,可節(jié)省大量林木資源,但能耗很大,成品紙強(qiáng)度等質(zhì)量性能不如硫酸鹽漿,因而限制了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。生物技術(shù)可以幫助解決這問(wèn)題,其中以生物制漿與生物漂白為最具優(yōu)勢(shì),采用生物制漿與生物漂白可以有效減少蒸煮黑液和漂白廢液的產(chǎn)生。利用微生物與微生物酶類進(jìn)行生物制漿與生物漂白具有很大的優(yōu)勢(shì)和潛力,因?yàn)槲⑸飿O易生長(zhǎng)繁殖,酶催化反應(yīng)具有高度專一性,反應(yīng)條件溫和,并且高效無(wú)污染。

木質(zhì)素是造紙工業(yè)中有效利用纖維素的最大障礙。傳統(tǒng)的化學(xué)漂白法是采用多段的氯/二氧化氯漂白及堿提取來(lái)去掉木質(zhì)素,在廢水中會(huì)有大量含氯的、致癌致畸的物質(zhì),如呋喃、二惡英等,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。將生物預(yù)漂白技術(shù)引入制漿造紙工業(yè)中,用木聚糖酶對(duì)紙漿進(jìn)行預(yù)漂白,至今,用于生物預(yù)漂白的木聚糖酶已經(jīng)經(jīng)歷了三代的發(fā)展。目前,對(duì)第三代木聚糖酶的研究與應(yīng)用正進(jìn)入高峰期,采用基因工程與蛋白質(zhì)工程手段獲得性質(zhì)優(yōu)良的耐熱耐堿木聚糖酶已成為各相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的研究熱點(diǎn),期望不久的將來(lái)重組酶會(huì)更有效地應(yīng)用于漂白工藝中。未來(lái)生物制漿和生物漂白的技術(shù)突破將使造紙工業(yè)擺脫污染,實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

2.3 污染土壤的生物修復(fù)

人類的生產(chǎn)活動(dòng),當(dāng)代工業(yè)的迅速發(fā)展,大量的人造化學(xué)物質(zhì)排放入環(huán)境中,對(duì)資源和環(huán)境構(gòu)成越來(lái)越嚴(yán)重的破壞。化石燃料的開采和使用,工業(yè)三廢的排放,給我們賴以生存的環(huán)境造成難以估量的污染,不僅制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,而且影響到人類的健康和生存。

針對(duì)嚴(yán)重污染的土壤,我國(guó)尚未采取大規(guī)模的治理措施,僅在少數(shù)地區(qū)開展了治理,并以物理化學(xué)方法(如洗脫、吸附)為主,不僅投資成本高,而且也造成了二次污染。對(duì)全國(guó)范圍的污染環(huán)境進(jìn)行修復(fù),若采用傳統(tǒng)方法,即使考慮勞動(dòng)力相對(duì)便宜的因素,其投資規(guī)模將仍然非常龐大,如采用生物修復(fù)技術(shù),不僅其投資規(guī)模大為縮小,而且還沒(méi)有二次污染。綜上所述,環(huán)境污染的生物修復(fù)技術(shù)是我國(guó)今后治理環(huán)境污染必須發(fā)展的生物技術(shù),更具有廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展前景??深A(yù)見(jiàn),在21世紀(jì),生物修復(fù)技術(shù)將成為我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域最具有價(jià)值和最具有生命力的大面積污染的優(yōu)選生物工程技術(shù)。

生物修復(fù)技術(shù)是80年代以來(lái)出現(xiàn)和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術(shù),其主要利用生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力,去除污染環(huán)境如土壤中的污染物,達(dá)到清除環(huán)境污染的目的。實(shí)踐結(jié)果表明生物修復(fù)技術(shù)是可行的、有效的和優(yōu)越的,此后該技術(shù)被不斷擴(kuò)大應(yīng)用于環(huán)境中其他污染類型的治理。生物修復(fù)是采用諸如提高通氣效率、補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng),投加優(yōu)良菌種、改善環(huán)境條件等辦法來(lái)提高微生物的代謝作用和降解活性水平,以促進(jìn)對(duì)污染物的降解速度,從而達(dá)到治理污染環(huán)境的目的。

結(jié)束語(yǔ)

目前,我國(guó)的環(huán)境生物技術(shù)處于剛剛起步階段,該技術(shù)的進(jìn)一步開發(fā)需要得到社會(huì)、同行及主管部門的廣泛支持,大力開展以污染控制生物技術(shù)為主體的環(huán)境生物技術(shù)的研究,將大力推進(jìn)生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用,并將通過(guò)生物高技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)環(huán)??萍嫉陌l(fā)展,解決我國(guó)目前和未來(lái)面臨的嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題,并為環(huán)保市場(chǎng)提供高品質(zhì)的環(huán)境保護(hù)高技術(shù),應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到環(huán)境生物技術(shù)開發(fā)對(duì)我國(guó)環(huán)境保護(hù)和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大意義。

參考文獻(xiàn)

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