導語：如何才能寫好一篇生物工程在農業上的應用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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生物工程技術也稱生物工程，它是在分子生物學基礎上建立的、為創建新的生物類型或新生物機能的實用技術，是現代生物科學和工程技術相結合的產物。具體而言，生物工程技術包括轉基因植物、動物生物工程技術、農作物的分子育種技術、納米生物工程技術、重要疾病的生物治療等；基因操作技術包括人類功能基因組研究、重要動植物功能基因組研究等；生物信息技術包括生物信息的獲取與開發、加工與利用，以及結構基因組和蛋白質組學研究、藥物篩選、小分子藥物設計等；創新藥物和產業化開發上，將重點建立完善的藥物篩選體系、研制重要藥物品種、實驗室建設、藥物制劑技術等。生物工程技術有五個方面的特征：

1.大科學工程研究方式的出現。20世紀八十年代中期開始的基因組的研究，使得生物工程技術的研究從作坊式轉而進入了大科學的運作方式。基因組研究以人類基因組為代表，其研究對象是一個非常復雜的系統，要在整體上破譯遺傳信息，不可能用以前零敲碎打的方式，而是采用了其他學科的一些運作方式，包括大規模、高通量、信息化的工業運作方式。由于人類基因組計劃對產業的巨大帶動作用，引起實業界濃厚的投資興趣，投資量逐年遞增。

2.精細分析和廣闊綜合的統一。生物工程技術在分子、細胞、組織、器官、整體乃至群體的多層次、全方位研究，以及生物工程技術與數學、物理學、化學、信息科學的前所未有的整合，使得很多生命系統復雜問題的解決出現了可能。

3.科學進步和技術革命互為因果。生物工程技術的每一次突破，都與技術革命相關，科學與技術之間的界限也是越來越模糊了。

4.基礎與應用的結合。生物工程技術與醫學、農學有著不可分割的聯系，是這些應用學科的基礎，也能從應用學科中獲取基礎研究的源頭活水。很多重大社會需求的問題會構成揭示自然規律的一些重大科學工程的出發點，如對艾滋病、腫瘤、人口控制、抗病蟲植物等方面的研究。

5.產業化的速度大大加快。各種生物工程技術的發展，使得生物工程技術基礎研究到實現產業化的距離較之以往大大縮短。

二、生物工程技術的應用

生物工程技術作為21世紀高新技術的核心，對人類解決面臨的食物、資源、健康、環境等重大問題將發揮越來越大的作用。大力發展生物工程技術及其產業已成為世界各國經濟發展的戰略重點。近十幾年是世界生物工程技術迅速發展時期，無論在基礎研究方面還是在應用開發方面，都取得了令人矚目的成就，生物工程技術的研究成果越來越廣泛地應用于農業、醫藥、輕工食品、海洋開發及環境保護等多個領域。生物工程技術將是21世紀的主導技術之一，甚至可能引發一次新的工業革命，對人類社會的生產、生活各方面必將產生全面而深刻的影響。

1.農業生物工程技術。近幾年來，國際農業生物工程技術發展之快，對農業產業結構的改善和產量增加的作用之大，已引起世界各國政府和科學家的高度重視。農業生物工程技術領域中研究最活躍的是應用轉基因技術，將目的基因導入動植物體內，對家畜、家禽及農作物進行品種改良，從而獲得高產、優質、抗病蟲害的轉基因動植物新品種，達到充分提高資源利用效率、降低生產成本的目的。

2.海洋生物工程技術。海洋生物學與生物工程技術相結合，產生了海洋生物工程技術這一新的領域。海洋生物工程技術作為加速開發利用海洋生物資源、改良海洋生物品種、提高海產養殖業產量和質量、獲取有特殊藥用和保健價值的生物活性物質的新途徑，越來越受到人們的重視，許多國家已將海洋生物工程技術作為21世紀發展戰略的重要組成部分。

3.輕工、食品生物工程技術。輕工、食品行業是生物工程技術應用的重要領域之一，主要體現在以下三個方面：一是利用生物工程技術進行農副原料加工直接制成商品，如發酵制品、釀造等產品；二是以生物工程技術產品為基礎，進行二次開發形成的新產業，如低聚糖加酶洗滌劑、高果糖漿等；三是以生物工程技術為手段對傳統工藝進行改造，從而降低消耗、提高產品質量。

4.醫藥生物工程技術。醫藥生物工程技術是生物工程技術研究開發的熱點，近十多年來一些發達國家投放大量的人財物力研究和開發醫藥領域的生物工程技術，已取得新的進展，其中基因治療技術和新型生物藥劑方面的開發應用最為廣泛。

5.其他生物工程技術。隨著世界生物工程技術的迅速發展，生物工程技術除廣泛應用于農業、海洋、食品、醫藥等領域外，在其他諸如環境保護、石油化工等領域也開展了大量的研究工作。

三、生物工程技術產業發展趨勢

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生物工程是近年來一門嶄新的學科領域,該學科的研究內容是生命科學,但是由于其學科的綜合性強，能夠推廣至很多領域的產品研發和新技術的應用。生物工程也在不同的需求中得到飛速的發展,培養了一批相關技術人才,在人類對環境保護的概念日益增強的今天，逐步應用于環境保護的工作中，由于其具有高效綠色環保的特點,因此在環境保護領域有著巨大的潛在應用價值。

2.我國自然環境面臨的問題

我國從解放后,經濟逐步復蘇，國家對工業生產也投人了許多資金和人力,使得我國的經濟在解放后出現了快速增長，在改革開放后,我國經濟增長再一次邁上了新臺階，經濟增長速度飛快，無論是從工業生產還是居民消費水平,都取得了令人矚目的成就，然而這一切的發展卻給自然環境帶來了十分嚴重的影響。在解放初期，由于工業水平比較落后,使用的機器設備都十分落后,技術水平也很難達到發達國家的標準，我國的工業生產都屬于高能耗的生產模式,大量的生產造成我國自然資源的大量開采和浪費，隨后的發展中，技術能力逐漸開始趕上發達國家,但是對自然環境保護的意識仍然沒有在人們心中扎根,經濟發展還是在原有的模式下進行，無論是工業生產還是農業生產，對環境的影響進一步惡化，自然資源被人為破壞，很多獨特的稀有資源都面臨枯竭，自然環境開始給人類敲響了警鐘，這種無節制的開發和破壞最終將會影響社會發展節奏。因此我國開始倡導可持續發展的戰略目標，將經濟發展和環境保護相結合，達到共同發展的目的，在保障工農業生產所必須的資源,大力加強對環境污染的治理工作,并積極尋找可替代能源,發展清潔能源，保護人類賴以生存的自然環境，也為社會的長遠發展提供保障。

3.當前生物工程技術的特點

中國現有的環境污染情況由于歷史遺留問題較多，再加上現代化生產和生活的排放，對環境保護的治理工作一直是重點和難點。現代化生物工程的發展為環境保護工作提供了一條嶄新的途徑，也由于近些年生物工程技術在環境污染治理方面取得了很多成績使它受到了廣泛的關注。生物工程技術通過使用生物制劑將污染物從環境中分解,清除,整個過程不存在二次污染,且處理效果較好,具有十分重要的應用價值,而且從環境系統的角度看,通過生物工程技術引人的生物制劑，對環境的影響也小，通過對整個生態環境失衡的調平,達到環境保護的效果,因此其環保功效顯而易見。生物工程技術的靈活度高,能夠根據不同污染物的特點，結合基因工程的先進技術有針對性的開展治理工作，并且從實踐上現實了可持續發展的環境保護概念，逐漸在環境保護和污染物治理領域表現出卓越的優勢，受到環境保護領域工作的高度關注。

4.生物工程技術在環境保護領域的應用

可以看出生物工程技術具有諸多優點，使得生物工程技術在環保領域受到廣泛的歡迎,其主要的污染治理成績表現在以下幾個方面：

(1)工業和生活廢水的整治。水是人類的生命之源，一直以來都是人類無法替代的寶貴自然資源，然而由于生產和生活污水的污染,使得人類賴以生存的水源都出現了不同程度的污染,這個問題迫在眉睫，因為如果缺少了干凈的水資源，人類將無法從事正常的生活和生產活動，更嚴重的會影響到人類的生存。對污水的治理問題一直都是環境保護的重點問題，然而其他物理置換或者多層過濾等方法，無法徹底清除污水中的有害物質，還容易造成水體的二次污染,隨著清潔的水資源越來越少，環境保護領域向生物工程技術投人了研究,并獲得了良好的效果，通過使用生物工程的相關技術，利用生物制劑將污水中的污染物分解代謝成為對人體和自然環境沒有威脅的清潔水，可以在不引人二次污染的同時達到較好的凈水效果。廢水問題是困擾現在人們的重點問題，如果有效處理廢水呢？利用現代生物技術可以達到有效成果。根據現代化城市對污水排放要求的提高,生物工程領域也發展了新型技術巳達到排放標準，并推動污水處理產業的發展。

⑵空氣的凈化。實際上利用生物工程將空氣凈化的方法巳經早巳應用,現在巳經成為比較成熟的技術在空氣凈化領域廣泛使用，由于這種方法對資金要求低，環保性能高，凈化效果好，在未來也存在著巨大的市場潛力。

⑶對固體垃圾的處理。固體垃圾也是環境污染的一種難以處理的問題,原有的方法通過掩埋等處理時間長,或者對環境造成二次污染，因此迫切需要尋找新的方法，生物工程技術的應用解決了這些問題，可以通過生物分解代謝,有效將固體垃圾進行處理,還能夠反復使用,減少垃圾處理的成本,其處理后的垃圾變廢為寶,能夠作為農業生產中的綠色肥料，使整個環境污染的處理過程循環成為一個環保過程,產生一定的經濟收益,是現如今最優的污染處理方法。

(4)利用生物技術維護環境。將生物工程技術延伸到對環境的維護領域也是一項重要的應用，可以利用生物工程技術整治各種污染物的方法將自然環境凈化,在現有基礎上提升自然環境質量，在治理污染的同時防止污染的發生,從根本上解決環境污染的問題。

5.結論

通過上述內容的分析，可以看出生物技術在環境污染整治和維護的領域能夠發揮重要的作用,可以將環境保護技術從現有的防御轉為提前維護，保證自然環境與人類發展的和諧統一，避免因人類社會的發展需求對環境造成的惡劣影響。加強對生物工程的研發力度，促進相關污染處理技術的發展，能夠為人類的可持續發展提供更強大的保護。

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關鍵詞：統計軟件；實踐教學；試驗設計；制藥工程專業；生物工程專業

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）05-0067-02 一、引言

制藥工程專業和生物工程專業作為實踐性和應用性均很強的工科類學科，不僅要求學生具有扎實的理論知識和合理的知識結構，還要求學生具有較強的實踐能力和創新素質[1，2]。因此，在培養制藥工程和生物工程專業本科生實踐能力和創新素質的過程中，對學生能否熟練且主動地運用科學的方法來設計試驗提出了要求。

眾所周知，統計學課程不僅具有嚴謹的理論性和科學性，更是兼具極強的應用性和實踐性[3]，它涵蓋試驗的科學設計、試驗方案的具體實施以及實驗數據的收集、整理、分析等各個環節[4]。因而，在專業化統計分析軟件日益滲透于科學試驗設計以及實驗數據統計分析等各個環節的大環境下[5]，引入適當的統計學軟件來輔助學生專業技能的培養，尤其是如何利用統計軟件構建與理論教學相銜接的實踐教學體系，將主導著整個工科專業實踐教學效果好與壞的關鍵。

因此，在制藥工程和生物工程專業的實踐教學過程，以統計軟件為媒介驅動學生主動設計并實施試驗具有非常重要的意義。

二、以統計軟件為媒介驅動的實踐教學過程

（一）統計軟件在實踐教學中的作用

在制藥工作和生物工程這兩個專業的實踐教學過程中，我們提出以統計軟件主導學生獨立設計、實施試驗并對實驗結果進行統計分析的教學模式。既在學生理解和掌握專業課程和統計學課程的理論知識基礎上，使得學生能夠根據實踐內容主動利用統計軟件完成試驗的科學設計、實驗數據的統計分析、結論的精確闡釋等具體過程。以制藥工程和生物工程專業常涉及的研究內容——微生物制藥為例，如何優化微生物的發酵條件以提高藥物產量是這些專業經常要面臨的研究課題[6]。而采用怎樣的試驗設計方法進行優化，如何對獲得的實驗數據進行統計分析，無不與統計學課程的眾多知識點密切相關。

（二）實施實踐教學的具體舉例

在制藥工程和生物工程專業的實踐教學過程中，我們以阿舒假囊酵母產核黃素的發酵培養基優化為切入點，學生可以利用統計軟件自主選擇不同的試驗設計方法安排實驗，如正交設計、響應面設計、均勻設計、二次正交旋轉組合設計等。例如，有同學以阿舒假囊酵母發酵產核黃素的能力為實驗考察目標，利用L9（34）正交設計方法對阿舒假囊酵母發酵培養基中的葡萄糖、酵母膏、玉米漿和KH2PO4進行了優化。他們所安排的實驗因素和水平如表1所示，由統計軟件自動生成的實驗方案及各方案下的實驗結果如表2所示。

學生根據表2的實驗結果，借助統計軟件進行方差分析，得到的分析結果如表3所示。

學生根據表2的極差分析和表3的方差分析最終得出結論：所考察的各個因子對核黃素產量均達到極顯著水平，且影響大小分別為B因素（酵母膏）、C因素（玉米漿）、D因素（KH2PO4）和A因素（葡萄糖）；其中，發酵培養基中有機氮源的用量對核黃素的合成具有重要的影響。

（三）實踐教學的效果評價

在之前的實踐教學過程中，學生面對實際的試驗設計往往覺得無從下手。而將統計分析軟件的應用融入到具體的試驗過程中，學生在利用軟件確定好試驗設計方法后，逐步完成實驗的實施以及實驗結果的統計分析，直至得到科學結論。

整個實踐教學過程，不僅調動了學生學習的主動性、積極性，更是提高了學生應用統計軟件進行試驗設計和實驗數據統計分析的能力。因此，學生通過統計軟件自行設計并實施試驗方案，不僅提高了學生的實踐動手能力和創新能力，更是對培養學生的科研素質起到了積極的引導作用。

三、展望

如何將工科類的本科生培養成為兼具實踐能力和創新精神的高級專門人才，一直是高等教學工作者追求的目標[7]。盡管當前各高校日益注重實踐教學的實施，然而在實踐教學內容及方法的設置上卻往往缺乏科學性，嚴重地影響了工科類專業學生實踐能力和創新素質的培養。

我們從制藥工程及生物工程的專業特點出發，提出了以統計軟件構建與理論教學相銜接的實踐教學體系，既在整個實踐教學過程中以統計軟件主導學生獨立設計、實施試驗并對實驗結果進行統計分析，這將是適應制藥工程和生物工程這兩個工科專業發展趨勢的重要環節和舉措。

參考文獻：

[1]鄒長軍，吳雁，蘭貴紅，陳秀麗.加強實踐教學提高生物工程專業教學質量[J].實驗科學與技術，2008，6（2）：95-97.

[2]張艷軍，于虹，高秀梅.加強實踐教學環節，增強藥學類專業學生創新實踐能力[J].天津中醫藥大學學報，2006，25（3）：153-154.

[3]寧海龍，李文霞，金益.信息時代生物統計學教學的特點與對策[J].東北農業大學學報（社會科學版），2006，（4）：91-92.

[4]明道緒.生物統計附試驗設計[M].第四版.北京：中國農業出版社，2007.

[5]王偉，崔秀珍，吳世秀.生物統計學教學特點及對策[J].高等函授學報（自然科學版），2010，23（1）：17-18.

[6]俞俊棠，唐孝宣，鄔行彥，李友榮，金青萍.新編生物工藝學[M].北京：化學工業出版社，2003.

[7]趙姝淳.對高校創新性人才培養的思考[J].國家教育行政學院學報，2007，（3）：64-67.

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【關鍵詞】超聲波;生物工程

超聲波作為一種人類無法感知的特殊聲波，在各個方面都有著其特殊的作用。在生物工程方面，超聲波也受到了很大的重視，引起的科學家廣泛的興趣。在高強度的超聲波的作用下，可導致細胞破碎，酶失活，在低強度都的超聲波作用下，不僅不會對細胞造成危害，還可以促進酶的生物活性。所以發現超聲波在生物工程當中的特殊功效也成了人們關注的焦點。

1超聲波的本質

超聲波是聲波當中的一種，是一種機械波，兩萬赫茲以上的聲波都是超聲波，通常在醫學上使用了超聲波在一兆赫茲到三十兆赫茲之間，超聲波需要通過介質才可以傳遞下去，由于頻率很高，不能被人耳所聽到，正由于它的特殊性，已經廣泛應用于醫學，化學等重要領域。超聲波有很好的方向性，而且穿透能力極強，能量很大，在水中傳播的距離很遠。超聲波所具有的能量很大，并且還有加熱功能、機械傳質作用和空間作用:加熱作用就是超聲波在介質中傳播時，介質不斷的吸收能量，而使溫度升高，這一作用在生物工程方面并不是其主要的作用;空化作用就是液體中的氣泡在超聲波的作用下產生的一系列反應，并且如果達到一定的條件，可以從穩態的空化，直接轉化為瞬態空化，這一作用，可以直接破壞細胞的結構，以及導致酶直接失活，然而在生物工程的實驗和應用當中，這一現象并不是人類所希望的，但是穩態空化作用在生物技術當中有著很重要的意義;機械傳質作用是使得介質當中的物質加速質量傳遞，在生物方面，可以增加生物膜和細胞壁的質量傳遞，這樣，可以提高生物酶的生物活性，并且加速了產物進入介質當中并進行傳質作用，也就是說超聲波可以促進生物反應當中的反應速度。

2超聲波在生物工程當中的應用

2．1超聲波可提高種子的萌發率

經過科學研究發現，在接受超聲波處理后，種子的萌發率得到了有效的提高。當然是需要在適宜的條件下進行，如果超出了種子能夠承受的超聲波的最大值，種子的死亡率也會大幅度提高。所以要選擇強度適當的超聲波，還要控制在適當的時間內，對種子進行超聲波處理，這樣才能提高種子的萌發率，得到人類想要的結果。

2．2超聲波可影響植物生長

在近些年當中，經過我們不斷的實驗和分析，我們已經發現了超聲波在植物的生長方面有著很大的影響。超聲波可以對植物的器官，甚至是整體的生長都有一定的影響，對于器官來說，主要是植物的根部，使用較為溫和的超聲波對植物進行處理，可以促進其生根。對于植物的細胞來說，需要短時間的、劑量較低的超聲波進行處理，基本上可以發現細胞的分裂、生長都有明顯的加速。但是一定要把握好超聲波的處理用量以及處理的時間，如果處理時間過長或者是使用的劑量過大的話，就會對植物產生不可挽回的影響。同時，如果用超聲波對保鮮液進行處理，可以發現，一些植物的鮮重會明顯的增加，插瓶的壽命也會得到很大的延長，所以使用適當強度的超聲波對植物進行處理，可以有效地促進植物的生長。

2．3超聲波在植物基因方面的影響

近年來科學家已經在基因工程當中得到了很大的成就，通過誘導細胞基因，來得到想要的理想細胞，從而得到需要的產物，在二十世紀九十年代當中，我國科學家就已經提出了利用超聲波對植物細胞的基因進行誘導，并制出了相應的儀器，取得了很大的成就。實驗發現通過超聲波處理，花粉內可以進行物質交換，使得外源基因得到短暫的選擇性表達，這也就證明了通過超聲波可以使得外源基因進入植物的細胞當中。這一個技術相比基因槍技術，有著很好的持續性，可以提高基因轉化的效率、穩定性和定向性。

2．4超聲波對于植物呼吸作用的影響

植物的呼吸作用可能會影響到農作物產量的高低，所以在農業方面植物的呼吸作用有著很重要的意義，在20世紀70年代中，科學家就已經發現使用低頻率的超聲波對蔬菜進行處理，植物的呼吸強度會受到不同影響。植物為分為兩種，對于一年生的植物來說，它的呼吸強度會相應的下降，但是對于兩年生的植物來說，它的呼吸強度會因此而上升。所以我們可以利用超聲波來對農作物進行處理，從而提高其產量。

2．5運用超聲波對植物的病毒進行檢測

植物病毒對于植物來說，是一種很大的災難，如果病毒的毒性很強的話，那么植物可能會因此而死亡，所以防御病毒對植物的侵害是很重要的，這就需要我們去發現植物當中的病毒存在。用超聲波可以及時的檢測到植物什么時候受到病毒的侵害，從而及時的進行植物病毒的防治工作。

2．6超聲波在發酵工程中的應用

用合適強度的超聲波處理發酵液，細胞膜的通透性和選擇性都會相應的增加，使酶的分泌增加，加速細胞的代謝，使得產物能有釋放出來，這樣可以大大提高生產產量，縮短時間，提高效率。

3存在問題

雖然超聲波有著很好的優越性，但是仍然存在很多有待解決的問題，首先由于發展時間還并不是很長，所以理論的研究還需要繼續的進行完善，眾多的影響因素還需要人們去不斷的實驗。然后就是在超聲波對植物的有利實驗操作中，還只能在小量的情況下進行。還不能夠大批量的規模使用，還沒有一個規范的定量的尺度，所以還在試驗階段，并沒有投入大量工業化使用，這也還需要我們繼續去探索，才能使得這一項技術走向成熟。

4結語

綜合以上幾點，可以發現超聲波在生物工程上面有很多很有用的作用，超聲波的利用，解決了很多之前無法解決的問題，運用超聲波可以從種子到植株、從基因改變到病毒防治各個方面都有所技術的應用。所以只要大力的發展這一技術，運用新興的超聲波技術在生物工程當中大放光彩，是指日可待的。

參考文獻:

［1］邱樹毅，姚汝華，宗敏華．超聲波在生物工程中的應用［J］．生物工程進展，1999(03):45～48．

［2］楊瑛，李全祿，姬艷紅，鄭文軒．超聲波處理在生物工程中的應用及展望［J］．安徽農業科學，2008(04):1284～1285，1309．

［3］王武，楊海麟，呂霞付，楊勝利．超聲波在生物發酵工程中的應用［J］．無錫輕工大學學報，2002(03):322～326．

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1．1地質環境

尼泊爾的地質是高度復雜，并有多個活動斷層和逆斷層，在一個地震高發區地理區域。氣候變化也給尼泊爾帶來負面影響，且這種影響將在未來進一步惡化。從山里流出的水導致澇災影響最嚴重。流水深切和山坡邊坡陡峭是共同特點。季風雨進一步加劇風化速率和浸潤，大部分的山體滑坡和水土流失發生在此期間。針對公路工程而言，尼泊爾山區不是簡單的環境。每條路都穿過不穩定的區域。地質不穩定斜坡邊坡帶來一系列復雜問題。遇到的常見問題包括由于土的深度風化性質決定的地勢陡峭處的開挖條件。雨季強降水導致地下水位身高，土壤飽和以及大量地表徑流。盡管有這些困難，有必要建立和維持道路可靠地服務于居民，提供所必需的運輸服務。

1．2綠色道路理念

道路部門已經開發出自己的設計準則和規范，用于全國道路網的施工和養護。良好的選線是把山區邊坡不穩性降到最小的關鍵的第一步。高地形處的道路線形比低地形處的更加穩定平。這是由于山體滑坡從上面下來，河水沖刷在邊坡的底部。這些包括可避免的大規模失穩邊坡的交叉領域，也將意味著道路是昂貴的，而且幾乎是不可持續的。綠色道路概念是由德國發展機構GTD引入鄉村級道路的，對低階道路(建設勞動力、最短線形、填挖平衡、生物工程等等)而言，這是非常明智的。但是，試圖將這應用于較高等級道路將導致許多妥協。工程的施工方法、工程和材料來源的質量，是經常發現缺點的所有要素，這些缺點能夠導致道路引起短期和長期的環境破壞。造成破壞最大的幾乎總是陡峭邊坡上棄土處理不當，因為這可以在道路下面擴展相當遠的距離，而且會在很多公里下游的集水溝產生高泥沙含量許多公里下游的溝壑。土方工程物料管理很困難，需要非常細心的現場監督，但是，它可能是實現環境無害道路的最重要的因素。為了確保良好的現場實踐，施工方法必須提前認真考慮，連續階段要順利解決。

1．3排水管理

在山區，即使在道路擾動這些被道路穿過陡峭邊坡以前，它們也處于臨界穩定狀態。由施工造成的額外的不穩定可能會在季雨期間導致大幅度運動。與道路相鄰的邊坡排水對防止不穩定起到至關重要的作用。現在很清楚，不做好邊坡排水，遇到暴風雨會導致大規模運動。以相對較低的成本安裝良好的邊坡排水系統就可以避免這種災難。處理暴風雨期間道路上產生的徑流對于保護路面和邊坡是非常有必要的。道路中的水一般來自于降雨、側向徑流和地下水。來自周圍邊坡的徑流和滲流相對較少，但即使在道路路面寬度范圍內，大雨中也可產生大量的水。水必須謹慎處理，以防止水土流失迅速加劇，削弱道路，造成的大規模的坍塌。這可能需要長距離的邊溝使其達到合適的集水溝，進行排水。

2山區公路護坡系統

2．1道路養護

它是在車行道上，側排水溝和交叉排水結構的工作。由于環境惡化，每一條道路都需要不斷的定期養護。日常養護是需要根據交通量在全年內不同的時間間隔內進行的，同樣，定期維護是需要數年的時間間隔。應急養護是道路受到威脅或關閉時，需要立即行動來處理的緊急情況。

2．2路邊支撐養護

這是改善邊坡穩定和水資源管理工作的補救和預防性工程。日常養護就是清洗路邊下水道、修理路邊支撐結構和修復邊坡防護支撐結構。預防性養護就是修整邊坡、邊坡防護網、砌體墻、石籠墻、護坡、支撐墻、攔砂壩、河道治理工程、生物工程和種植植物來支撐邊坡。使用到生物工程的其他方面就是改善邊坡的外觀。緊急養護就是覆蓋裂縫和緊急保護措施，例如河道治理工程，把對道路及相關結構的進一步損害威脅降到最低。

3生物工程措施

道路施工會對環境造成的不利的影響。保護邊坡免受水土流失和淺層滑坡的唯一符合成本效益的方式就是利用生物工程。生物工程是把活的植物用于工程。植物都是根據它在邊坡防護中的作用而精心挑選的，它通常結合土木工程結構而用，以提供更有效的解決方案，因為(土木工程結構所需的)材料和技能都是當地可利用的。生物工程是用來保護邊坡免受水土流失、減少淺層平面滑動、改善路面排水，減少下滑。一種結構在其生命周期的各個階段的強度與它的最大強度有關。顯示了生物工程和土木工程結構不同之處:植被需要幾年才能達到最大強度，土木工程結構的強度降低，植物的強度增加。這包括一系列可以與土木結構相結合起來的技術，這些技術可以提高排水能力和邊坡穩定性。以季風雨為主的氣候中，工程啟動的季節不能改變。沒選擇合適的時間進行生物工程會增加將來的不穩定性和邊坡失穩的風險。

3．1生物工程技術選擇

選擇合適的生物工程措施穩定邊坡并不簡單，大多數滑坡的產生不止一個失穩機理，邊坡上不同點存在不同的失穩機理。根據失穩機理，滑坡的不同部分應該進行不同的處理方法。對補救措施進行規劃之前，有許多因素需要仔細考慮。最重要的因素就是仔細檢查現場，并注重細節。使用本土大型植被種，種植成不同的格局，正成為一種簡單但非常有效的方式，它不僅可控制水土流失，還會影響邊坡的水文情況。由于發現材料中存在高滲透和低凝聚力的問題，重點強調改善邊坡排水的技術。廣泛流行的自給農業意味著高度依賴所有的自然資源，而且幾乎所有的植物都對鄰近耕種者有利。沒有表面保護，水土流失過快且嚴重，這會影響道路上方和下方很遠距離的邊坡。如果環境破壞采取進一步修復，那么生物工程的作用不僅僅是防止水土流失。正確的植物組合可以幫助恢復農業系統或森林，從而減輕道路施工或存在造成的破壞。正如豪厄爾地區那樣，生物工程用地可以這樣管理，使其成為種植園或者成為管理良好的農場的一部分。生物工程通過實現所必須的保護和穩定的邊坡的工程功能起作用。植物必須起到攔截碎屑、護面、加固土、錨固表面層、支撐邊坡和利于材料排水中的一種或多種功能。植物組合使用比單一植物效果好。如果植被橫跨邊坡種植，它們一起組成一條連續線，可以攔截碎屑，也有加固作用。植被的輪廓線也可以增加土壤的滲透能力。使植被地線穿過邊坡可以實現排水功能。重要的是要確保邊坡被保護可以承受沖蝕。植被是實現這一目標的最好植物。但是大多數的植被需要充足的陽光才能生長，因此為維持植被的良好覆蓋，需要使灌木和喬木盡量薄。但另一方面，如果沒有灌木和喬木，就起不到許多地方都需要的深層加固和保護作用。生物工程技術在尼泊爾的發展簡單，勞動強度大。所需技能簡單，因此他們可以把這些技能用于農場。這些植物在當地很容易獲得。如果政府注意到一點，當地人自己可以管理和維持邊坡的穩定性。此外，這給當地人民提供了寶貴的就業機會，他們還可以通過生物工程進行創收活動。

3．2生物工程植物的選擇

一種特定的植物在某個地方的生長能力是由它對這個地方的適應性決定的。植物在植入的季節應該是生了根的，以便他們能夠在干燥的幾個月活下來，直到下一個雨季到來。許多運用生物工程的地方土壤貧瘠且多石，水流失特別快。該物種生命力應足夠強，才能夠實現生物工程的功能。植被的生長取決于植物所適應的的溫度和濕度條件。用于生物工程的植物對現場條件有很大的耐性，幾乎可以在任何一個地方根據這個地方的特點生長。在暖和的月份，水是植物生長的主要因素。在光禿禿的道路邊坡上運用生物工程所使用先鋒物種可以通過發展更好的土壤而有利于植物群的建立。先鋒物種的使用生物工程上有助于允許植被社區建立，通過發展和更好的土壤。物種的最后選擇的因素。決定植物選擇的因素有:

(1)這種植物可以通過生物工程技術解決特定地區的問題。

(2)合適的繁殖技術方式。

(3)根據地區的環境條件選擇合適的植物。

(4)合適的時間，合適的地方以及合適的數量的可行性。

(5)當地植物比其他地方的植物更能適應那里的環境條件。有關建立穩定的自然植被的要點為:

(1)為快速建立，應選擇迅速生長的植物;

(2)建立一個穩定的，易于維護的植物群落;

(3)植被覆蓋的發展將減少水土流失;

(4)樹冠發展，遮住土壤，提高生根條件。

3．3意義

(1)生物工程技術應該是足夠強大，能解決設計要解決的問題。

(2)植物生命力必須隨著時間的推移變得更頑強，或者在一個艱難時段段可以頑強生存。

(3)植物應該是易適應的。

(4)植物應該能夠從破壞中恢復過來。已經學到了一些體制方面的經驗，尼泊爾政府法規相對較嚴格，對公務員而言，不確定結果嘗試是一件艱巨而危險的事情。捐助者資助合適的項目，利用科研機構進行實驗性工程，從而使該機構急需的靈活性，以嘗試新的想法。通過建立歸屬感，建立機構內部和外部的共識。機構內個人還有余地嘗試新事物，這就要鼓勵從內部改變機構本身。

4結論

篇6

在轉基因問題上，中國的利益著眼點主要在于：一方面，要保障中國消費者的安全和利益，防止國外轉基因產品的大量涌入，危及我國農業安全；另一方面，要為中國的轉基因產品創造良好的國際貿易環境，防止出現針對轉基因產品的貿易壁壘，促進優勢產品的出口。

美國與歐盟由來已久的轉基因產品糾紛

雖然不乏爭議，但轉基因作物仍在全球范圍內迅速普及。轉基因技術能夠通過提高作物產量、減少殺蟲劑用量等降低生產成本，具有重要的社會效益和經濟效益。美國是轉基因技術最強的國家，中國則是第二個擁有轉基因自主知識產權的國家。

美國與歐盟在轉基因產品問題上的糾紛由來已久。早在1990年4月，歐盟通過指令，該指令確立了農業生物工程產品的批準程序。1994年～1998年期間，歐盟許可了9種作物產品/植物，包括玉米、大豆和油菜籽。但是許可的過程慢慢變得困難和具有政治性；1998年，歐盟及其成員國停止批準生物工程農作物；1999年6月，歐盟成員國要求暫停（moratorium）批準生物工程農產品；2001年7月，歐盟委員會草擬了關于可跟蹤性和標識的法案；2002年10月，2001/18號令生效。但是歐盟環境委員會理事稱，某些成員國仍然反對生物工程產品，這些成員國將找到其他的障礙。

美國農場主稱，由于歐盟在過去5年中所采取的暫停批準政策，美國損失了將近10億美元的出口收入。

之后，美國、加拿大要求與歐盟磋商，秘魯、哥倫比亞、墨西哥、澳大利亞、新西蘭、巴西先后要求作為第三方加入磋商。但磋商未就該爭端達成滿意的解決。

2003年8月7日，美國、加拿大和阿根廷分別發出要求DSB就上述爭端設立專家組的請求。在8月18日，DSB會議上，上述三國要求設立專家組。歐盟阻撓了這一請求。按照DSB的程序，在第二次會議上，專家組則自動成立，除非DSB經協商一致不成立專家組。

2003年8月29日，應美國、加拿大和阿根廷的要求，DSB就“歐共體－影響生物工程產品的審批和營銷的措施”案（DS291、DS292和DS293）設立了單一的專家組。中國保留了作為第三方參加專家組程序的權利。

到目前為止,DSB尚未成立專家組，因此案件的程序尚未進入實質性的審理階段。

雙方各執一詞，均認為自己完全符合WTO要求

歐盟貿易代表拉米表示，“歐盟對轉基因產品的授權制度符合世貿組織規則，是明確的、透明的和非歧視性的。我們堅信WTO將會確認歐盟完全履行了其義務”。歐盟認為，自己享有創設相應的管理體系的正當權利，以確保轉基因產品在謹慎評估風險、適當的控制和監管措施、以及向消費者披露充分信息的基礎上投放到市場上。

美國則認為，自20世紀90年代末期，歐盟一直采取削弱農業生物工程技術的發展和使用的政策；在20世紀90年代末期，六個歐盟成員國（奧地利、法國、德國、系列、意大利和盧森堡）禁止進口歐盟批準的玉米和油菜籽。雖然這種做法違反了歐盟法律，但歐盟拒絕質疑這些禁令；1998年，歐盟成員國開始阻撓歐盟批準新的農業生物工程產品；這種暫停做法（moratorium）將大多數美國向歐盟出口的玉米排除在外。在違反了歐盟法律的同時，這種暫停做法也違反了WTO規則。

中國從安全評價、進口審批和標識管理三個方面進行轉基因管理

自1980年以來，我國政府對農業生物技術的發展一直給予高度重視。1997年我國第一例轉基因耐貯存番茄獲準商品化生產，轉基因作物中惟一大面積種植的是由中國農業科學院和美國孟山都公司研制的抗蟲棉。就農作物而言，已批準商品化的轉基因作物有4種：棉花、西紅柿、甜椒和矮牽牛花。其中，食品只有西紅柿和甜椒兩種，甜椒由于缺乏優良品種實際并未大面積播種，而轉基因西紅柿已達幾萬畝。

我國是世界上第二個有轉基因抗蟲棉花自主知識產權的國家，國內已有12個抗蟲棉品種通過審定，2002年種植面積占棉花總種植面積的40%,創造經濟效益50億元人民幣。

國務院于2001年5月23日頒布了《農業轉基因生物安全管理條例》。該《條例》本來已規定于頒布之日起實施，但由于當時有關的實施細則尚未擬定，而且受該條例影響的國家，特別是美國，對這種法規自頒布之日實施的方式提出異議，認為這種法規實施方式與WTO的透明度原則有悖，更好的方式是先行公布，然后過一段時間之后再實施，以使可能受法規影響的企業做適應新法規的調整和準備。所以該條例頒布后實際上并未立即實施。

隨后，農業部于2002年1月5日了《農業轉基因生物安全評價管理辦法》、《農業轉基因生物進口安全管理辦法》和《農業轉基因生物標識管理辦法》，自2002年3月20日起施行。

根據上述《條例》和三個配套管理辦法的規定，我國主要從安全評價、進口審批和標識管理三個方面對農業轉基因生物安全進行管理：

（1） 安全評價：農業轉基因生物按照其對人類、動植物、微生物和生態環境的危險程度分為I、II、III和IV四個等級。農業轉基因生物安全評價管理分為實驗研究、中間試驗、環境釋放、生產性試驗和申請領取安全證書五個階段。其中，安全等級為Ⅲ、Ⅳ的實驗研究和所有安全等級的中間試驗實行報告制管理；環境釋放、生產性試驗和申請領取安全證書階段實行審批制管理。

（2） 進口審批:進口農業轉基因生物按照用于研究和試驗的、用于生產的以及用作加工原料的三種用途實行安全審批管理。農業轉基因生物安全管理辦公室自收到申請之日起兩個月內給出受理或者不予受理的答復。農業部自收到申請人申請之日起270日內作出批準或者不批準的決定，并通知申請人。

（3） 標識管理:國家對農業轉基因生物實行標識制度。凡是列入標識管理目錄并用于銷售的農業轉基因生物，應當進行標識；未標識和不按規定標識的，不得進口或銷售。

上述配套管理辦法原定于2002年3月20日實施，但由于美國多次就上述法規的實施問題與中方磋商（美國向中國出口的轉基因大豆和玉米將受上述法規實施的影響），中國政府最后決定將實施上述法規的時間推遲至2002年年底。2002年3月12日，農業部了《轉基因農產品安全管理臨時措施》公告，此后，又兩次宣布延長該臨時措施。這種做法在較大程度上緩解了轉基因產品出口國對中國的壓力。

此外，在轉基因食品的監督管理方面，我國衛生部頒布了《轉基因食品衛生管理辦法》。建立了轉基因食品食用安全性和營養質量評價制度，對轉基因食品和食品添加劑實行審批管理和標識管理。

盡管國內專家認為中國目前對轉基因產品的管理體系符合相關WTO協定的規定，但在實際與美國的磋商中，由于種種原因，中國仍三次延緩了上述《條例》及配套管理辦法的實施，而代之以臨時措施。這種做法在一定程度上削弱了中國對轉基因產品的管理體系。

中國參與本案的利益

我國是一個農業大國，但農業生產力水平較低，農產品以勞動密集型和資源消耗型為主，糧食的壓力一直很大。與發達國家相比，我國更需要開發和應用適合自身發展的轉基因等農業生物技術，以實現消滅農業病蟲害和促進農業發展。1997年，中國發表了第五號國情報告，預測了中國21世紀的糧食問題，提出中國農業的出路最終要由生物工程來解決。

在轉基因問題上，中國的利益著眼點主要在于：一方面，要保障中國消費者的安全和利益，防止國外轉基因產品的大量涌入，危及我國農業安全；另一方面，要為中國的轉基因產品創造良好的國際貿易環境，防止出現針對轉基因產品的貿易壁壘，促進優勢產品的出口。

如上所述，在2003年8月29日的DSB會議上，DSB已就本案設立了單一的專家組。中國保留了作為第三方參加專家組程序的權利。結合以上分析，我們認為，中國以第三方的身份參與本案可能存在如下方面的利益：

（1）有利于澄清《SPS協定》和《TBT協定》在轉基因管理制度上的具體適用。由于在轉基因產品的管理上，目前尚缺乏國際性的統一標準，各國紛紛制訂自己單方面的標準。參與本案，有助于了解兩大利益集團（以美國為首的轉基因出口國和以歐盟為首的進口國）在轉基因問題上的基本觀點以及WTO專家組對兩個協定具體的看法。

篇7

關鍵詞：河道坡岸、綠化技術、研究

中圖分類號：S73 文獻標識碼：A

一、前言

環境是人類賴以生存的基本要素,而建設是推動社會進步的必要手段,不同規模的建設必然對環境產生不同程度的負面影響,兩者之間矛盾的存在是不可避免的。如何使人們在高質量的環境中享受發達的物質文明成果,是政府治理國家決策的出發點之一。近幾年來,為了加快我國能源、交通等基礎建設,電站、鐵路、公路等各類工程項目紛紛上馬。一時間,開山劈嶺、伐木墾殖、截水圍堰對原本脆弱的生態環境造成了顯而易見的破壞,大量的邊坡和水庫消落帶使植被生存繁衍受到嚴重影響,加上可能引發的次生災害,既影響了項目功能的全面實現,又會直接導致社會秩序不穩定因素的產生。因此，在建筑業快速發展的同時，人們愈加關注生態環境，使得生態護坡技術以及綠化技術在河道坡岸中應用廣泛。由此可見，關于河道生態系統中坡岸合理應用綠化技術的探討意義重大。

二、河道生態系統中坡岸合理應用綠化技術的理論研究

生態護坡技術作為一種新型的生態護坡技術，其主要原料是速生的植物枝條，該護坡結構具有固坡效果顯著、成本低、接近自然、施工方便等特點，是集工程學、生物學、環境科學、美學等學科為一體的綜合科學技術，該技術為我國目前的各類邊坡防止工作提供了新的技術方法和先進施工設備。在開展生態護坡工程之前，首先要對即將施工的工程區域現場進行詳細勘探，并進一步準確地分析施工河道的具體功能及地理定位，然后，再通過河道周圍的地理環境、土壤性質及人文因素等進行考察，來進一步明確河道周圍的整個生態系統。在這個總的具體分析的基礎上，并與全部生態坡岸的技術特點相結合，從而選擇與本區域最為適宜的坡岸綠化技術。

以浦東機場鎮為例，其河道示范區就利用了整套的生態護坡技術和土壤生物及生物穩定的相關技術，其中的大部分施工方案都以生態護坡技術為主，唯獨進木港則是偏重于土壤生物工程技術。同時，每一河段具體的生態護坡的工程量大小都是不同的，其中工程量最大的是生態護坡工程，而此工程通常在土壤侵蝕程度比較低的河岸中適用。而土堆生物工程，通常在土壤侵蝕程度較高并且植被稀少河岸中適用。復合生物穩定技術的成本一般比較高，因而只有發生特別嚴重的坍塌，而修復陡坡事才可以使用。

三、生態河道坡岸綠化技術選取與應用

1、生態護坡綠化技術的類型

根據國內外生態護坡技術的理論研究和工程實踐,可以將以植物為主體結構的生態護坡關鍵技術分為三類:全系列生態護坡、土壤生物工程以及復合式生物穩定技術日。

（1）全系列生態護坡

全系列生態護坡技術是從坡腳至坡頂依次種植沉水植物、浮葉植物、挺水植物、濕生植物(喬、灌、草)等一系列護坡植物,形成多層次生態防護,兼顧生態功能和景觀功能。挺水、浮葉以及沉水植物,能有效減緩波浪對坡岸水位變動區的侵蝕。坡面常水位以上種植耐濕性強、固土能力強的草本、灌木及喬木,共同構成完善的生態護坡系統,既能有效地控制土壤侵蝕,又能美化河岸景觀。全系列生態護坡技術主要應用在那些出現表層土壤侵蝕、植被稀少、景觀要求較高的河段。

（2）土壤生物工程護坡

土壤生物工程是一種邊坡生物防護工程技術。它采用有生命力的植物根、莖(桿)或完整的植物體作為結構的主要元素,按一定的方式、方向和序列將創門扦插、種植或掩埋在邊坡的不同位置,在植物生長過程中實現穩定和加固邊坡,控制水土流失和實現生態修復。這類護坡結構穩定、養護要求低、生境恢復快、費用低廉、景觀效果較好。土壤生物工程一般采用速生類的本地植物作為護坡的主要結構,如楊、柳等,主要有活枝扦插、柴籠以及灌叢墊三種工程類型。種植方式各不相同。該類技術一般運用在土壤侵蝕較嚴重、土質松散、景觀要求較低的郊區河段。

（3）復合式生物穩定技術

復合式生物穩定技術是生物技術與工程技術相結合的復合式生態護坡技術。這種生態護坡技術強調活性植物與工程措施相結合,技術核心是植生基質材料,依命錨桿、植生基質、復合材料網和植被的共同作用,達到對坡面進行綠化和防護的目的。該技術主要用于修復那些侵蝕非常嚴重、出現整體滑塌的陡坡。

2、生態護坡綠化技術的應用

生態護坡工程實施前,對工程區域進行詳細的現場勘查,分析河道的功能定位、周圍環垅特征、土壤類型、水文條件等因素,確定河岸生態修復的目標。在此基礎上,結合各類生態護坡技術的特點,選定適宜本區域的生態護坡綠化技術。浦東機場鎮生態河道示范區采用了全系列生態護坡、土壤生物工程以及復合式生物穩定技術,中橫港和縱徑港以全系列生態護坡技術為主,進木港以土壤生物工程為主。各河段內實施的生態護坡工程質量各不相同,全系列生態護坡工程量最大,主要用于土壤侵蝕較輕的河岸;其次是土堆生物工程,主要用于土壤侵蝕嚴重、植被稀少的河岸;而成本較高的復合式生物穩定技術,只用于機場鎮生態河道示范區內出現嚴重坍塌的陡坡修復工程中,包括柳枝扦插與石籠的復合技術、柳枝扦插與土工布的復合技術。這里以其中的插網河和沙腳河為例來介紹生態河道設計中的土壤生物工程技術。

（1）插網河生態護坡技術

插網河是機場鎮農業園區外裸庵泥質岸坡的河道,調查后發現存在的主要問題是,岸坡植被稀少,岸坡侵蝕嚴重,水生生態系統已遭受嚴重破壞。按河道整治規劃,河道疏浚后河底標高0.5m,河寬20m,邊坡坡降設計標準為1:2.5。全河道基本采用土坡全系列生態岸坡,在與華洲路交匯處,設置50m長的綠地與親水臺階形成景觀節點;在與八一河文匯易沖刷處,采用活枝柴籠捆插技術進行生態護坡。從坡腳至坡頂,依次分成若干區域,運用不同的植物進行生態護坡(沉水植物一挺水植物一濕生草本與灌木一綠化喬灌木)。其主要優點為護坡效果好,成本低,工程技術要求不高,景觀異質度高,岸坡綠化整齊美觀,并保持了原岸坡的生境和生物多樣性。

（2）沙腳河生態護坡技術

機場鎮沙腳河(晨陽路一江鎮路)段存在的主要問題是沿岸生活污水、垃圾隨意排放,水流不暢,水體富營養化嚴,河道地質條件較差(流沙),岸坡侵蝕嚴重,岸坡植被生態系列配置不全,生態穩定性差,坡岸景觀差。按河道整治規劃,河道硫浚后河底標高0.5m,河寬20m,邊坡坡降設計標準為1:2.5。該河道西側沿居民區河段(167m)采用復合岸坡,其余河段采用土坡全系列生態岸坡。坡腳至常水位以下2.6m處采用水泥樁漿砌石塊的傳統護岸工程,以達到在復雜地質條件下的固坡作用,2.6m處以上設置半系列生態岸坡的結構,輔以活枝柴籠捆插技術達到生態護坡的效果。該復合岸坡的主要優點為固坡效果好,最大限度地保持了岸坡的生境和生物多樣性以及河道生態系統的完整性,景觀異質度較高。但復合岸坡的成本和工程技術要求都較高。

四、結束語

綜上所述，河道生態系統中坡岸綠化技術的合理應用對于河道坡岸工程起著重要作用，也使人們的生活更加安全，生態環境更加和諧，從而促進生活質量的提高以及建筑工程的進步。

參考文獻：

[1] 陳小華 李小平：《農業流域的河流生態護坡技術研究》，《農業環境科學學報》，2006年S1期

[2] 周明耀 趙瑞龍 徐方：《城鎮河道生態護坡技術的研究現狀與展望》，《中國水土保持科學》，2005年01期

篇8

在我國，生物發酵主要經歷了三個過程，一是利用祖先們遺留下來的傳統制作方法生產發酵產品的家庭手工作坊式的發酵；二是經過借鑒化學工程實現工業化生產的近酵；三是從工程學角度將發酵工程分為生產菌種的選育、發酵條件的優化與控制、反應器的設計及產物的分離提取與精制等部分的現酵工程。在這個中國與發達國家差距相對較小的高技術領域，中國具有發展生物產業的技術基礎和巨大市場需求。發展生物發酵產業，是培育新的經濟增長點、提升中國產業國際分工地位和保障國家長遠發展的需求。我國政府正在從不同層面上大力推動生物發酵產業的發展。

改革開放以來，自治區的生物發酵產業已得到了初步發展。以發酵為主體的工業生產有：利用乳酸菌發酵生產酸奶、利用酵母菌發酵生產白酒、啤酒、果酒等已形成一定規模。隨著區域經濟的不斷發展，一些現代生物發酵企業先后入駐我區，如抗生素、氨基酸、2.3—丁二醇、微生物菌肥的生產，沼氣、高粱秸稈發酵燃料乙醇等。生物發酵產業逐步成為我區支柱產業之一。

筆者認為：今后要加快我區戰略性新興產業——生物發酵產業發展的步伐、提升產業的科技水平，首先需強化“產、學、研科技協作中試平臺”的建設，使該領域的前沿科研成果經過“中試平臺”迅速轉化為應用型成果，為我區生物發酵企業的可持續發展提供強有力的科技支撐，改變該產業低水平擴模的現狀。

一、我區生物發酵產業發展現狀與趨勢

近年來，我國生物產業快速發展。2009年6月，國務院公布《促進生物產業加快發展的若干政策》。2010年9月，《國務院關于加快培養和發展戰略性新興產業的決定》出臺，將生物產業作為國家的戰略性新興產業來大力發展。

發酵產業的技術科技含量較高，已經形成了具有科學研究、生產設計、設備制造等完整的工業體系。特別是在“十一五”期間，行業的技術水平不斷提高，原材料消耗大幅降低，技術裝備日益先進，先進的管理理念和管理方法已在行業中廣泛應用，與國際接軌的各種認證已經普遍采用。近年來，發酵產業在節能減排方面做了大量工作，“十一五”期間，各行業積極開展資源綜合利用，高新技術和傳統工藝相結合，將各種組分充分回收和利用，做到物盡其用，在提高附加值的同時，減輕和消除對環境的污染。

近年來，我區的生物發酵產業除了本土白酒、啤酒、酸奶、調味品等傳統生物發酵企業外，依托內蒙古地區豐富的水、電和玉米等資源優勢，吸引了石藥集團、華蒙金河、升華拜克、齊魯制藥、阜豐集團等現代生物發酵企業落戶，主要產品有青霉素、飼用金霉素、黃霉素、阿維菌素、黃元膠、2.3—丁二醇、果葡萄漿等。就呼和浩特地區來說，僅托克托工業園區，就有10余家生物發酵企業，生物產品達20多個品種，發酵總容積達5萬立方米。到“十一五”期末，托克托工業園區生物發酵產業產值將達到100億元左右。在呼和浩特市“十二五”規劃中，全市發酵容積規劃達10萬立方米。另外，在巴彥淖爾市、赤峰市、呼倫貝爾市等盟市20多家生物發酵企業也相繼投產，該產業在我區國民經濟所占比重逐年增大。

內蒙古生物發酵產業具有資源區位優勢，相關科研水平領先、已形成一定的企業群、發展潛力大、前景廣闊。抓住我區戰略性新興產業大發展的機遇，充分利用好自身優勢，必須進行產業發展的高起點謀劃，制定新興產業的戰略規劃。

二、我區生物發酵產業發展存在的問題

改革開放以來，經濟蓬勃發展，GDP增長速度在全國名列前茅。隨著產業結構的不斷調整，經濟已由資源型逐步向創新型經濟過渡，為我區走可持續發展道路奠定了強有力的基礎。

近年來，我區在傳統生物發酵企業的基礎上，以現代生物發酵企業為龍頭的生物產業已初具規模，為我區經濟發展做出了貢獻。而該領域現有企業除一些像白酒、乳制品傳統產業外，新興現酵產業主要是臨近發達省市產業結構調整的轉移的結果。這些新產業快速引進的同時，不可避免地在能源消耗、環境污染、低水平重復、產業附加值低等方面存在的潛在負面問題逐步顯現。主要體現在幾個方面：

（一）生物發酵抗生素企業普遍存在的問題

1.資源依賴性強、工藝技術落后、導致生產效率低。

2.產品多為抗生素原料藥、生產過程耗能高，產業鏈短、綜合利用程度低。對環境污染嚴重，產品附加值低。

3.企業基本沒有研發力量，“產、學、研”脫節，缺少技術支撐，在一定意義上是一個“生產車間”。

（二）高粱秸稈發酵新型能源中存在的問題

1.產業鏈短、整體效益差。

2.高粱收獲季節集中，導致產能大而生產時間短，致儲存運輸難。

3.傳統生產工藝落后，生產效率低，不能達到預期經濟效果。

（三）農村戶用沼氣發酵中存在的問題

1.應用型科研落后、技術支撐度低、建管脫節，難以達到預期目的。

2.在北方冬季溫度低，產氣量低，導致停滯凍結，形成惡性循環。

3.沼氣發酵后產生的沼液、沼渣的清理難度大、原料綜合利用率低。

三、對于發展生物發酵產業的建議

針對生物發酵產業上述存在的問題，要使生物發酵產業成為自治區新興戰略產業，就必須依靠發酵工程的科研成果提高企業技術水平。尤其需強化“產、學、研科技協作中試平臺”的建設，使該領域的前沿科研成果經過“中試平臺”迅速轉化為應用型成果，為我區生物發酵企業的可持續發展提供強有力的科技支撐，改變該產業低水平擴模的現狀。具體建議如下：

（一）自治區（發改委、科技廳、經信委、農業廳等）應重視應用型 “中試”研發方面的資金投入，采用“產、學、研”相結合、集中資金建設1-2個公益性生物發酵中試工程中心。

（二）重視應用型生物發酵人才的培養和引進，特別是領軍人才科研工作條件的改善。

（三）扶持小型、具有引領創新作用的實體性科技企業，政府在市場發揮重要作用的基礎上，制定相應的引導性、鼓勵性政策。

篇9

【關鍵詞】 化工原理 工程意識 教學改革

校級課題:吉林農業大學質量工程課題 《生物工程特色專業》項目資助

化工原理課程是吉林農業大學生物工程、生物技術、制藥工程、應用化學、輕化工程等專業的一門專業基礎課程,包括理論課、實驗課、課程設計、手工制作實習等教學環節。化工原理的主要內容包括:以動量傳遞為基礎,敘述了流體輸送、攪拌、流體通過顆粒層的流動、繞流及其相關的單元操作;以熱量傳遞為基礎,闡述了換熱和蒸發操作;以質量傳遞的原理說明了吸收、精餾、萃取、吸附、結晶、膜分離等傳質單元操作,最后闡述了熱量、質量同時傳遞過程的特點及干燥操作。

經過本課程的學習,要使學生掌握化工生產中基本單元操作的原理、典型設備的構造、性能和操作原理,設計和計算方法。通過理論解析和在理論指導下的實驗研究、課程設計,樹立正確的科學思考方法。教學特點是強調工程觀點,強化對化工過程定量計算、定性分析及設計能力的訓練,重視理論和實際相結合,訓練其運用基本理論和方法考察、解釋、分析和處理工程實際問題的能力。

本課程要求學習者首先具備高等數學、物理學及物理化學、機械制圖和識圖等相關課程的知識。化工原理知識是為了后續課程例如發酵設備、發酵原理、酒精工藝學、淀粉工藝學、變性淀粉、酶工程、基因工程等知識體系服務的。

為了完成化工原理課程的目標,實現其提高相關專業學生的素質,就要針對不同專業的學生對傳統的教學方法進行適當的改革。對于本校的相關專業的學生,我們嘗試和探索了一些方法,收到了較好的效果,在這里與大家分享,探討。

1.教學方法多元化

本門課程以多媒體演示教學為主,輔以必要的板書內容,還有大量的模型供使用,課程設計了幾個實驗以強化理論學習,還設立一周的動手實習課,讓學生親自動手設計模型,模擬工程實際的工藝。課程采用立體教學理念,注重知識框架的建立,從提高學生的基本素質入手。

2.因材施教

教學中需要密切注意學生的高等數學理論水平,根據學生的實際情況隨時調整授課的深淺,并且要了解學生機械識圖的基本技能,作到有的放矢,另外要通過隨機的課堂測驗或課后作業了解學生掌握的基本程度,以大綱為基準,做到靈活機動,以提高學生的基本素質為最終目標。比如生物工程專業的本科生再講非均相混合物分離時不僅要講常見的幾種分離方法,相應的設備,構造原理,如何操作,而且要詳細講解過程的計算。但是對應聯合培養的大專生則要注重實際操作,而把難于理解和把握的過程計算刪掉。

3.結合專業特點,分清主次,突出重點

每個學科都有其特點,有它獨特地研究問題的方法,授課時有目的的突出這些特點,往往可以收到“畫龍點睛”的功效。生物產品從本質上而言,主要是一些微生物或它們的代謝產物。因此,若要將這類產品進行工業化生產,在設計時就必須注意以下兩個方面。第一,如何選育菌種、優化培養基從而使目的產物的收率最大。第二,如何從發酵液中提取和純化目的產物。前者是生物產品實現工業化的前提,后者是保證生物產品質量的關鍵。由大多數已工業化生物制品的生產過程分析可知,流體流動、過濾、傳熱、蒸餾、干燥等是生物工程中使用最多的單元操作。所以,我們在講授化工原理時,以上述單元操作過程為重點,而對于其他單元過程,則僅僅要求學生理解這些單元操作的原理,了解相關設備的選型。這種結合專業特點,分清主次,突出重點的教學方式,不僅可達到較好的授課效果,同時也為學生后續課程的學習做好了鋪墊。

4.總結歸納研究各類工程問題時的工程方法,引導科學思維方式

在各單元操作的分析和描述中,體現了研究工程問題的共性和方法論。對于所研究問題(對象) 進行受力分析、物料衡算、能量衡算、相平衡關系描述、傳遞速率描述等以及經濟性基本分析,是研究工程問題的最基本而有效的處理方法。

4.1 數學解析法

某些化工過程中的實際問題在做一定的簡化處理前提下,可以直接應用相關的基礎理論進行分析描述。這種方法是基礎理論課程中常用的方法,是培養學生由科學到技術、由理到工的基本能力和工程問題基本分析能力的重要環節。

4.2 實驗研究方法

篇10

關鍵詞: 民辦大學 研討式教學 基因工程

一、研討式教學的重要性

研討式教學也稱研究型教學,與其他教學方法相比,更注重教師與學生平等對話,通過巧妙地設置論題,引導學生獨立地解決問題,從而使單一的教學活動達到教學和研究、教育與培養的有機結合。研討式教學并不是近代才提出的時髦概念,早在上古時代就已經貫穿于教學活動中。我國教育學家孔子畢生興私學,倡導“因材施教”、“循循善誘”,對教學實踐的切身體會是“雖有嘉肴,弗食不知其旨也;雖有至道,弗學不知其善也。是故學然后知不足,教然后知困。知不足,然后能自反也;知困,然后自強也。故曰:教學相長也”,通過師生研討達到相互促進的效果。古希臘蘇格拉底認為,最有效的教育方法不是告訴人們答案,而是向他們提問;思想應當誕生在學生的心里,教師僅僅是“助產婆”,所以教育不是灌輸,而是點燃火焰。

研討式教學是一種不斷發展的教學方法,多媒體計算機和基于Internet的網絡通信技術所具有的多種特性為研討式教學注入了新的活力,是面對新時期大學生素質教育而行之有效的一種教學方式。正如愛因斯坦所說,教師的職責是把學生培養成具有獨立行動和獨立思考能力的人,研討式教學可以重新喚起學生深埋的個性,釋放學生的思維潛能,從而適應新時期國家發展的需要。

二、民辦大學對研討式教學的傳承

我國民辦教育一向有進行研討式教學的優良傳統,如春秋時期孔子、孟子及其弟子所興辦的私學,唐末五代出現的以私人創辦為主、教學與學術研究相結合的書院等,這些書院多聘名儒為師,大多采用個別鉆研、相互問答,時而采用聚眾講論和集會答辯相結合的方式開展教學,類似現代學術性專題講座或答辯,與研討式教學極為相近。

當代,我國民辦教育從1978年開始起步,但真正發展是從2002年《民辦教育促進法》通過之后,由于辦學歷史短,因此發展速度和規模遠遠落后于公辦教育,生源素質較低。為了在眾多高校中求得生存和發展,民辦大學往往更注重提高教學質量,彰顯特色,增強學生在社會中的競爭力以提高學校聲譽。武漢生物工程學院是我國第一所生物工程類普通本科高校,學校自創辦至今一直得到著名科學家錢學森院士的親切關懷,錢老曾先后親筆致信學校負責人,關心學校發展,鼓勵學校為我國“第六次產業革命”――生物工程產業培養合格的人才,學校始終以錢老的科學思想為指導思想,致力于培養富有創新精神的應用型人才,并取得了良好的成效。在此背景下進行研討式教學有以下幾個優勢。

1.先進的教學理念

學校秉承“一切為了學生,為了一切的學生”的教學理念,雖然生源質量較低,但是在教學中始終堅持學生“只有差異,沒有差生”,尤其注意“善待差異,尊重差異”,鼓勵教師通過各種教學途徑發現挖掘學生的各方面潛力并進行引導,形成師生平等、亦師亦友的良好教風。

2.強大的師資隊伍

與一般民辦大學或獨立學院不同,武漢生物工程學院不但師資隊伍相對穩定,外聘教師一直控制在10%以下,而且2008年啟動了“百名博士”引進計劃:欲在3年內引進200名博士,至2010年初已有博士教師40余人,優化了師資隊伍結構。研討式教學能夠充分發揮博士教師科研基礎強、知識面廣的優勢,有助于獲得良好的教學效果。

3.良好的教學環境

學校堅持小班上課,每個班最多不超過30人,每個班的學生除了由輔導員負責解決生活上的問題外,還以每3―6人為一組指定了學業指導老師,定期了解并指導學生的學習。在此情況下,教師對班里的學生比較了解,便于根據學生的實際情況確定研討內容的深度和廣度。

4.活躍的學生群體

民辦大學學生雖然學習成績不如考入公辦大學的學生優秀,但是他們思維活躍,“偏才”和“怪才”較多,如果能夠提供一定的平臺進行挖掘,就可以激發他們無窮的創造力。

5.生命科學和生物產業發展迅速

武漢生物工程學院是以生物工程和生物技術為特色的學校,所培養的人才主要滿足生物學科的發展和社會發展的需求。從生物學科的發展來看,現代生物學都在向分子領域深入發展,而基因工程幾乎已經成為進行科學研究的必備實驗技能,雖然民辦大學以本科教育為主,但對學生的教育應是一種終身教育,本科院校有責任向層次更高的研究型大學輸送優秀的畢業生從事科研工作;從社會需求來看,我國在2007年制定了《生物產業發展“十一五”規劃》,隨后各省都制定了相應的生物產業發展綱要,無論是生物制藥、生物農業還是生物能源等國家重點發展的幾個生物產業,無一不涉及基因工程的應用,可以預料,不出幾年,在生物產業基地陸續建成之后,社會對具備基因工程教育背景的大學生的需求量會急劇增加,培養同時具備基因工程前沿理論知識和熟練操作技能的學生已經是刻不容緩。要達到這個培養目標,必須改革傳統的講述和灌輸法,進行研討式教學。

三、基因工程研討式教學實施方法及效果

1.課程模式和體系改革

課題組確定了“精講先行,研討為主;精選論題,注重效果”的指導思想,構建以學生為主的課堂模式,注意充分發揮學生主體作用,啟迪學生科學思維和創新意識,改變教師占據課堂的格局,逐步加大論題的廣度和深度,促使學生從知識積累到綜合運用所學知識解決問題的能力及創新能力提高的遷移,形成基本理論知識與前沿知識、理論教學與實驗教學、第一課堂與第二課堂、共性培養與個性培養等有機統一的立體化研討式教學模式。

教學體系的構建以學生創新思維和綜合能力培養為目標,合理處理基礎性與綜合性、系統性與創新性的關系,建立基因工程基礎理論知識、科技前沿知識一體化,精講和研討合理配比的理論教學新體系,將課堂體系分為精講理論知識,結合實驗進行研討,結合前沿知識進行研討,結合社會需求進行研討的授課模式,以達到既鞏固基本理論知識,又有效提高學生創新能力和可持續發展能力的目的。

2.建設高水平的師資隊伍

配合學校的高層次人才引進計劃,近兩年基因工程領域已引進20名左右的博士,加上原來的師資力量,課題組現在已有2名教授,4名副教授,12名博士,均承擔有國家、湖北省的科研課題,項目經費達50余萬,科研工作為教學不斷注入新的活力,現在已經形成了一支由教授領銜、博士主講的高水平基因工程教學隊伍。充分發揮博士教師的科研優勢,并轉化為教學質量,深化教學體系改革,不斷探索新的教學方法,不斷更新教學內容,改革考核方式,使教學研究蔚然成風。

3.編寫校本教材

研討式課堂的成功與否取決于課堂上學生和教師的配合度,失敗的研討式教學往往開始于沉默的課堂,若避免學生的沉默,則必須給予學生一個知識對接口,從他們的知識起點出發,逐步拓展知識深度。為此課題組自主編寫了適合三本院校的教材《基因工程》,在講授新內容之前,安排一章內容回顧分子生物學基礎理論知識,然后以基因工程的基本流程“切、接、轉、增、檢”為主線編寫上篇基礎理論知識部分,作為課堂精講內容;下篇是轉基因植物、轉基因動物、基因工程藥物等基因工程應用部分,作為研討論題的來源。

4.提高精講效果

注重教學內容的選擇和講解,充分利用多媒體輔助教學,在有限的教學時間內,精選教學內容,生動講解。淡化學生能讀懂的教材上的內容,將這些內容精簡,選擇出有遷移性和發展性的教學內容,并且將更多時間集中于能夠啟發學生科學思維的教學內容上,注重引入最新的科技前沿知識,讓學生建立完整的科學觀念,全面理解科學的本質,并學會從各個角度思考問題,在知識準備和思想觀念上為創造性發展打下堅實的基礎。

5.建立課程網站

充分相信學生的自學能力,并積極加以引導,建立了《基因工程》精品課程網站(jpkc-jygc.省略),將全部課件上網,建立完善的學生自測系統,便于學生預習和復習,提高學生自主學習的效率;及時在網上研討論題,提供相關參考資料的網絡鏈接,注重強調問題解決方法的不確定性,讓學生建立解決問題的思路,并學會通過廣泛查閱資料而凝練主題的科學思維方法。

6.精選研討論題

因為每個學生的知識結構、認知水平和興趣點都不相同,研討論題的選擇是影響研討式教學成敗的重要因素之一。課題組采取部分與整體、專題與科普、理論與實踐相結合的原則組織論題。部分學生參加的論題適合專題研討,如針對準備考研的學生,可從基因工程領域的某個前沿進展中確定論題,而對畢業后準備就業的學生,確定的論題可以是“目前生物公司所應用的基因工程技術”,采取部分討論、專題演講、調查報告的方式進行研討。全體學生都參加的研討則適宜選取類似“轉基因產品的優缺點”等科普性質的論題,通過采取全體討論、辯論賽、小論文等形式進行;論題還可以從實驗教學或科研訓練中找到與理論知識的結合點進行提煉,培養學生查閱文獻和解決問題的能力。每次研討完后,及時針對主題內容、匯報形式等進行點評和評估,并計入平時成績,點評時注意方法,在表揚和鼓勵中提出不足,促使學生自信愉悅地不斷進步。

7.強化實驗教學

基因工程是實踐性很強的一門學科,強化實驗技能的訓練利于理論課堂的教學。實驗教學中注重引進科學研究的新技術、新方法并更新實驗教學內容。如結合新發展起來的克隆技術,開設分子克隆技術實驗課程,實驗材料和內容均來源于教師的科研課題。教師也應鼓勵學生閱讀文獻資料,積極參加老師的科研課題,在研究課題的選擇、文獻資料的查閱、研究方案的擬定、研究思路的形成和論文的寫作方面進行具體的指導,以培養學生自主學習和獨立研究的能力。

8.改革考核方式

建立和實施以考核基本理論知識、實驗技能與創新能力并重的全程考核體系。美國課程理論家斯塔弗爾比姆提出:“評價最主要的意圖不是為了證明,而是為了改進。”哈佛大學教授霍華德?加德納的多元智力理論啟發我們:每個學生都是具有自己的智力特點、學習類型和發展方向的潛在人才,教師應選擇相宜、多樣的評價手段,應著眼于學習個體的動態發展的全程,針對處在學習群落中的不同個體而使用彈性化的評價尺度。考核成績一般由理論知識測驗、實驗技能考核、平時成績這三部分組成,考核方式采用口試、筆試、實驗技能展示、科研結果匯報等多種方式。避免忽視學生的個性差異和基礎差異而用量化的統一標準去衡量其課程目標的達成度,而將考核作為激發學生建立在自主性基礎上的可持續發展的強勁動力。

9.教學成果顯著

通過基因工程研討式教學的實踐,教師教研成果顯著,近三年來申請到2項湖北省教改項目,多項校級教研課題,校級精品課程《基因工程》正在申報湖北省精品課程,主編出版教材2部,實驗教材1部,公開發表教學研究論文10余篇。本科生考上國內重點高校和科研院所生化與分子生物學專業的研究生達120余人,協助教師完成科研項目4項,公開發表文章10篇,20人畢業論文榮獲湖北省優秀學士論文,近兩年來本科生就業率在96%以上,許多就職于華美生物工程有限公司、BT菌種公司等基因工程相關公司,豐富的專業知識和嫻熟的操作技能得到公司的認可。

本課程教學模式也發揮了良好的示范和輻射效果,主編教材在兄弟院校得到廣泛采用。課題組多次與華中農業大學和華中師范大學相關專業教師進行教學交流,并多次邀請其他同行來校交流。

下一步將在現有基礎上進一步加強教師隊伍建設,進一步優化教學體系和內容,物化教學成果,并將良好的教學經驗輻射到其他學科,繼續加強對學生創新能力和創造能力的培養,實現學生知識、能力和素質協調發展,為生物產業的發展提供高素質的應用型人才。

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