現(xiàn)代生物技術(shù)方法范文
時(shí)間:2023-11-27 17:55:43
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇現(xiàn)代生物技術(shù)方法,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代生物技術(shù);企業(yè)管理;發(fā)展方向
[中圖分類號(hào)] Q33;F426 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] C [文章編號(hào)] 2095-0616(2013)13-164-03
The management characteristics and domestic future development trend on the modern biological technology
TAO Jing
Shanghai Newsummit Biopharma Co.,Ltd,Shanghai 201203,China
[Abstract] The modern biological technology is a special emerging technology.It has the common characteristics of all the high technology,and some differet characteristics from other high technology.This paper is to analyze and studey the characteristics of modern biological technology,which is of great significance to explore the management of modern biological technology law.Viewing from the modern biological technology characteristics and industry characteristics,this paper is to analyze and summerize the management characteristics of modern biotechnology,raise the ideas and approaches which to be applied to the domestic enterprises at the present stage of the development.
[Key words] Modern biological technology;Enterprise management;Development direction
現(xiàn)代生物制藥行業(yè)是一個(gè)多元化的行業(yè)。現(xiàn)代生物制藥技術(shù),對(duì)于傳統(tǒng)的遺傳學(xué),分子病理學(xué),生物物理學(xué)等技術(shù)和觀念都是一個(gè)非常大的突破。現(xiàn)代生物制藥技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物工程在生物藥品制造當(dāng)中一些最先進(jìn)的技術(shù)。比如應(yīng)用基因工程技術(shù),采用組織培養(yǎng)及無性繁殖進(jìn)行處理DNA的技術(shù),從而能夠達(dá)到對(duì)于某種疾病具有特殊的臨床療效[1]。目前,我國正處在發(fā)展援助技術(shù)跨越式發(fā)展的關(guān)鍵階段,但現(xiàn)代生物制藥技術(shù),剛剛開始不久。因此,如何正確合理的管理好現(xiàn)代生物技術(shù),是國家嘗試不斷探討的問題。在現(xiàn)代生物技術(shù)管理面臨著許多需要解決的問題,但這些問題的有效解決將有力地推動(dòng)生物技術(shù)向著健康有序的方向發(fā)展。
1 現(xiàn)代生物制藥技術(shù)的現(xiàn)狀
現(xiàn)代生物制藥是目前要求最為尖端的技術(shù),所有的專家學(xué)者都采用最新的技術(shù)方法,這均深入涉及到目前各個(gè)學(xué)科研究的最前沿技術(shù)。隨著研究領(lǐng)域的不斷深化生物制藥設(shè)計(jì)的研究方向和研究范圍,現(xiàn)代生物制藥技術(shù)通過生物高新技術(shù)不斷發(fā)展的運(yùn)行模式,在逐漸巨大變化著制藥行業(yè)。結(jié)合目前國內(nèi)的現(xiàn)代生物制藥產(chǎn)業(yè)情況來看,其獲得的社會(huì)各界關(guān)注程度愈加激烈,與此同時(shí),生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)格局也在不斷變化。隨著研究的深入和發(fā)展的技術(shù),嚴(yán)格的投資要求,需要大量的資金,需要不斷研究和發(fā)展資金。一些調(diào)查結(jié)果表明,在這種大規(guī)模的資金投入的前提下,其經(jīng)濟(jì)效益也十分可觀,在國內(nèi)擁有豐富的基金投資也是現(xiàn)代生物制藥發(fā)展的保障。
目前,我國的生物技術(shù)公司和外企大型制藥公司社會(huì)地位不同。我國的現(xiàn)代生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)主要目的是推動(dòng)現(xiàn)代生物技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程。目前,同時(shí)在現(xiàn)代生物技術(shù)管理研究的開始階段,這與現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的現(xiàn)狀很對(duì)稱。近幾年,對(duì)技術(shù)創(chuàng)新管理等技術(shù)的發(fā)展,選擇,評(píng)價(jià),預(yù)測的關(guān)鍵問題的研究尚屬空白[2]。但在產(chǎn)業(yè)層面,雖然作出了歸納分析了生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的研究,但還沒有深入到理論層面的研究群體發(fā)展的特殊規(guī)律。
2 生物制藥的行業(yè)的管理特征
2.1 高度的不確定性
科學(xué)基礎(chǔ)存在巨大的不確定性和高復(fù)雜性。現(xiàn)代生物技術(shù)是建立在以分子生物學(xué)為核心的現(xiàn)代生命科學(xué)的系統(tǒng)上,因?yàn)樯婕暗奖姸鄬W(xué)科和基礎(chǔ)學(xué)科,應(yīng)用最新科技的支持,在技術(shù)上的不確定性大大增加。發(fā)展面臨的特殊困難的外國市場。DNA重組打破了物種之間的邊界,因此受到不同國家的法律,思想,輿論,心理學(xué),倫理學(xué),宗教和消費(fèi)習(xí)慣等多種因素的影響,有些產(chǎn)品甚至是目前難以進(jìn)入某些特定市場。宏觀環(huán)境的不確定性很高。現(xiàn)代生物技術(shù)的研究與應(yīng)用直接與包括人類的一切生物安全性,和進(jìn)化相關(guān)的遺傳,同時(shí)接收等因素的社會(huì)觀念,倫理道德,法律法規(guī)的影響。
2.2 開發(fā)周期漫長
現(xiàn)代生物制藥產(chǎn)品的發(fā)展階段多,開發(fā)周期十分漫長。而其目的是為了能夠保障發(fā)研發(fā)的產(chǎn)品能夠在達(dá)到相關(guān)藥品規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的基礎(chǔ)上,確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性。從而使現(xiàn)代生物技術(shù),減少了由于顯示開發(fā)周期特別長的主導(dǎo)性的技術(shù)進(jìn)步。以基因工程藥物制造為例,臨床使用之前有許多研究階段,需要8~15年的開發(fā)周期[3],整個(gè)過程是非常耗時(shí),需要的周期非常長。
2.3 高投入、高風(fēng)險(xiǎn)與高回報(bào)并存
高基金投入就一定有高風(fēng)險(xiǎn)存在的,因?yàn)樵谏镏扑幯芯繒r(shí),需要進(jìn)行大量的試驗(yàn),所以為了發(fā)展,就必須提高生產(chǎn)投資。因?yàn)橹扑幃a(chǎn)品直接作用到人們的身體,所以為了確保其安全性,現(xiàn)代生物制藥企業(yè)無疑需要借助先進(jìn)技術(shù)的同時(shí),進(jìn)行充分而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩喹h(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)。正是由于反復(fù)的實(shí)驗(yàn),所以制藥研制周期非常長,總的投入資金量也非常大。一般來說,研究和開發(fā)周期都在5~8年,因此具有挑戰(zhàn)性的研究和開發(fā)[4]。而這些環(huán)節(jié)包括:初期、中期、后期實(shí)驗(yàn)階段,然后才是批量生產(chǎn),最后,生產(chǎn)的藥品還得能經(jīng)受得起藥品市場的充分肯定。以上的種種,極大的提高了現(xiàn)代生物制藥行業(yè)的投資風(fēng)險(xiǎn)、市場運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn),當(dāng)然,有投入就會(huì)回報(bào),一旦取得成功,利潤也非常客觀。
2.4 知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理存在特殊性
現(xiàn)代生物制藥技術(shù)產(chǎn)品的階段非常多,每個(gè)階段的時(shí)間都需要數(shù)年,所以總的開發(fā)時(shí)間非常長,所以其專利保護(hù)時(shí)期往往在大規(guī)模投放生產(chǎn)以前就消耗的所剩無幾了。再者,現(xiàn)代生物制藥領(lǐng)域還存在一個(gè)弊端,很多技術(shù)屬于“公共技術(shù)”,可以為全人類無償使用,不允許申請(qǐng)專利,得不到保護(hù)。在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的這些特定的現(xiàn)代生物技術(shù),把握好將企業(yè)參與現(xiàn)代生物技術(shù)的競爭提供了很好的機(jī)會(huì),要充分利用。
2.5 對(duì)研發(fā)人才有特殊要求
現(xiàn)代生物技術(shù)的核心是基因工程,這就決定了現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域的研究和開發(fā)人才除了具有高智能化和創(chuàng)新的精神,也要有豐富的實(shí)際操作技能和實(shí)驗(yàn)室工作經(jīng)驗(yàn),一般研究生只有畢業(yè)后,有5年以上實(shí)驗(yàn)室工作經(jīng)驗(yàn)可以完成獨(dú)立的至少一個(gè)產(chǎn)品的一些環(huán)節(jié)的研究開發(fā)工作。但美國生物技術(shù)企業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步證明,只有擁有大量的博士和博士后人才,能夠滿足企業(yè)研究現(xiàn)代生物技術(shù)真正的需要發(fā)展[5]。
3 我國未來正確管理現(xiàn)代生物技術(shù)的方向
3.1 充分發(fā)揮我國的基因資源優(yōu)勢
我國是世界公認(rèn)的基因資源大國,擁有眾多獨(dú)特的,具有巨大的產(chǎn)業(yè)價(jià)值基因[6]。正是由于此種巨大優(yōu)勢,所以我們未來開發(fā)現(xiàn)代生物制藥技術(shù)上,應(yīng)該去選擇那些生物技術(shù)研究水平發(fā)達(dá)國家所缺少的基因項(xiàng)目。因?yàn)椋镏扑幤髽I(yè)的研究基礎(chǔ)還是基因,如果沒有豐富的基因資源,那么企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢和雄厚的資金都較難體現(xiàn)。而我國現(xiàn)代生物制藥企業(yè)完全可以借助基因優(yōu)勢快速發(fā)展,并趕超外企。
3.2 挖掘和發(fā)揮自身特色
歸納起來,我國企業(yè)有3個(gè)方面在現(xiàn)代生物技術(shù)的自身特色可供使用:首先,是我國的生物制藥技術(shù)很滯后,所以相對(duì)來說外企的生物制藥產(chǎn)品已經(jīng)再研發(fā)時(shí)間上遙遙領(lǐng)先,正是由于此種原因,其大部分生物制藥產(chǎn)品的基礎(chǔ)專利已經(jīng)過期,而新產(chǎn)品的更新速度又太慢,連接不上。這就給我國生物制藥企業(yè)提供了一個(gè)絕好的機(jī)會(huì),我們完全可以采用其過期的基礎(chǔ)專利技術(shù),應(yīng)用其他工藝或手段進(jìn)行制作同類藥物,不但節(jié)約大量科技經(jīng)費(fèi)、時(shí)間,而且還少走了不少彎路,降低了市場的不確定性風(fēng)險(xiǎn);其次,還是因?yàn)槲覀兊纳镏扑幤髽I(yè)發(fā)展緩慢,所以可以站著巨人的肩膀,很輕松很自由的借助更多更先進(jìn)的生物技術(shù)研究成果投放使用;最后,落實(shí)好技術(shù)的同時(shí)還要抓好企業(yè)管理。我們可以充分借助同行外企的近20余年的現(xiàn)代生物制藥企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn)[7],經(jīng)過修訂和改進(jìn),我們還可以借鑒使用,因此迅速提高我國企業(yè)管理現(xiàn)代生物技術(shù)在短期水平,避免無謂的失誤和曲折的道路。
3.3 注重情景思維和期權(quán)思維
充分利用現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展階段的眾多的特點(diǎn),利用期權(quán)在投資決策思想,將現(xiàn)代生物技術(shù)作為創(chuàng)造了一系列的實(shí)物期權(quán)在發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù)的早期階段,最好通過只投資研究和發(fā)展投資保留選項(xiàng),并選擇多條技術(shù)路線進(jìn)行研發(fā),在保留足夠的選擇的前提下,沒有成熟的技術(shù)可能會(huì)阻礙進(jìn)一步的研究和開發(fā)。
3.4 充分結(jié)合國內(nèi)巨大市場
我國企業(yè)發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù)首先需要致力于占有我國市場,有利于我國現(xiàn)代生物技術(shù)企業(yè)的起步和發(fā)展。在我國市場中,發(fā)展現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)品具有很強(qiáng)的宏觀性和不確定性,加上我國生物制藥企業(yè)的市場渠道開發(fā)不足,很難于同行外企進(jìn)行競爭。然而,我們也應(yīng)該看到國內(nèi)市場的巨大優(yōu)勢,并充分結(jié)合使用。這包括:首先,我國消費(fèi)者和政府十分看重和支持本國的現(xiàn)代生物制藥產(chǎn)品;其次,我國內(nèi)地的生物制藥市場由于地域不同,表現(xiàn)出強(qiáng)烈的差異性以及多元性;最后,我國現(xiàn)代生物制藥企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品成本低,價(jià)格上優(yōu)勢極其明顯。在工作中,只要充分結(jié)合以上3點(diǎn)來落實(shí)市場開發(fā)調(diào)研工作,即便同行外企的競爭能力再強(qiáng),也很難與本國的現(xiàn)代生物制藥企業(yè)進(jìn)行競爭。綜上,也就是通過利用國內(nèi)的優(yōu)勢市場環(huán)境,來充分發(fā)展國內(nèi)生物制藥企業(yè)的策略。
3.5 培養(yǎng)先進(jìn)的人才隊(duì)伍
現(xiàn)代生物制藥企業(yè)需要培養(yǎng)大量高水準(zhǔn)的先進(jìn)人才隊(duì)伍。首先,要采取完善的人才發(fā)展戰(zhàn)略方針,做好企業(yè)人才的長期可持續(xù)發(fā)展策略。一方面通過招收優(yōu)秀大學(xué)生、研究生,或者與大學(xué)院校合作進(jìn)行定向培養(yǎng)企業(yè)需要的專門人才;另一方面,還要強(qiáng)化企業(yè)技術(shù)骨干的技術(shù)水平。通過組織學(xué)習(xí),出國考察等幫助他們壯大自己的學(xué)識(shí)水平以及工作能力。
4 結(jié)語
總之,目前情況下我國已經(jīng)具備了能夠在未來新形勢下能夠發(fā)展壯大的現(xiàn)代生物制藥企業(yè),相信通過不斷提升現(xiàn)代生物制藥技術(shù)能夠做到讓醫(yī)療藥物行業(yè)也能相應(yīng)的得以發(fā)展。自從我國加入世界貿(mào)易組織以后,現(xiàn)代生物制藥企業(yè)盡管存在種種局限,然而其發(fā)展的速度是可喜的,其潛力也是巨大的,只要著眼于我們未來的生物藥物國家制造開發(fā)制造藥物的發(fā)展特點(diǎn),將其優(yōu)勢充分彰顯,是完全可以達(dá)成對(duì)于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)深化科研改革和促進(jìn)的。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 鄭敏.我國城市水業(yè)社會(huì)化的思路探析[J].科技風(fēng),2011,10(2):22.
[2] 韓紀(jì)富.數(shù)字化出版時(shí)代高校學(xué)報(bào)的發(fā)展思路[J].天津科技,2011,18(6):17-18.
[3] 王國霞,趙奇,楊玉珍,等.《現(xiàn)代生物技術(shù)概論》教學(xué)改革與實(shí)踐探索[J].寧夏農(nóng)林科技,2012,25(1):45-46.
[4]張晨鈺.產(chǎn)業(yè)動(dòng)向[J].中國生物工程雜志,2011,18(7):54.
[5] 高鵬.淺析信陽鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的現(xiàn)狀及發(fā)展思路[J].科技致富向?qū)В?011,8(29):64-65.
[6] 朱澤華.現(xiàn)代生物技術(shù)在水污染控制中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?011,6(30):71.
篇2
關(guān)鍵詞:生物技術(shù) 現(xiàn)代農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)應(yīng)用
一、前言
目前,世界各國已經(jīng)開始將生物技術(shù)視為高新技術(shù),這是由于其可以幫助人們解決食品短缺、環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)建設(shè)等問題,有助于國家提升自身的綜合國力,增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)實(shí)力。然而,由于人類社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,以及為了發(fā)展而進(jìn)行的過度環(huán)境開發(fā)利用等行為,其給生存環(huán)境帶來了極大的污染和破壞。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),地球每小時(shí)都可能有一個(gè)物種滅絕,并且我們的地球已經(jīng)面臨著生態(tài)失衡、資源枯竭等嚴(yán)重現(xiàn)象。這些現(xiàn)象給我們走可持續(xù)發(fā)展道路帶來了極大的阻礙,但生物技術(shù)的出現(xiàn)卻給人類的未來送來了一絲曙光。
二、生物技術(shù)的發(fā)展及涵義
生物技術(shù)(biotechnology)亦可稱“生物工程”或“生物工程技術(shù)”,其是指利用現(xiàn)代生命科學(xué)作為基礎(chǔ),結(jié)合其它學(xué)科的科學(xué)原理,采用最先進(jìn)的技術(shù)手段,并按照預(yù)先的設(shè)計(jì),達(dá)到改造生物體或加工生物原料的目的,從而生產(chǎn)出所需的特定生物產(chǎn)品或達(dá)到某些預(yù)定的目的。生物技術(shù)主要包括傳統(tǒng)生物技術(shù)、發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。其中,現(xiàn)代生物技術(shù)則又是在傳統(tǒng)生物技術(shù)上發(fā)展起來的,但其又和傳統(tǒng)生物技術(shù)有著本質(zhì)上的區(qū)別。所以,生物技術(shù)是一門新興的、具有綜合性的學(xué)科。
三、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種類及概述
1.綠色農(nóng)業(yè):將農(nóng)業(yè)與環(huán)境協(xié)調(diào)起來,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,增加農(nóng)戶收入,保護(hù)環(huán)境,同時(shí)保證農(nóng)產(chǎn)品安全性的農(nóng)業(yè)。“綠色農(nóng)業(yè)”是靈活利用生態(tài)環(huán)境的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng),實(shí)踐農(nóng)藥安全管理技術(shù)(IPM)、營養(yǎng)物綜合管理技術(shù)(INM)、生物學(xué)技術(shù)和輪耕技術(shù)等,從而保護(hù)農(nóng)業(yè)環(huán)境的一種新興農(nóng)業(yè)。
2.工廠化農(nóng)業(yè):工廠化是設(shè)計(jì)農(nóng)業(yè)的高級(jí)層次。綜合運(yùn)用現(xiàn)代高科技、新設(shè)備和管理方法而發(fā)展起來的一種全面機(jī)械化、自動(dòng)化技術(shù)(資金)高度密集型生產(chǎn),能夠在人工創(chuàng)造的環(huán)境中進(jìn)行全過程的連續(xù)作業(yè),從而擺脫自然界的制約。
3.特色農(nóng)業(yè):即是將區(qū)域內(nèi)獨(dú)特的農(nóng)業(yè)資源 (地理、氣候、資源、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ))開發(fā)區(qū)域內(nèi)特有的名優(yōu)產(chǎn)品,轉(zhuǎn)化為特色商品的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。特色農(nóng)業(yè)的“特色”在于其產(chǎn)品能夠得到消費(fèi)者的青睞和傾慕,在本地市場上具有不可替代的地位,在外地市場上具有絕對(duì)優(yōu)勢,在國際市場上具有相對(duì)優(yōu)勢甚至絕對(duì)優(yōu)勢。
4.觀光農(nóng)業(yè):即是一種以農(nóng)業(yè)和農(nóng)村為載體的新型生態(tài)旅游業(yè)。農(nóng)民利用當(dāng)?shù)赜欣淖匀粭l件開辟活動(dòng)場所,提供設(shè)施,招攬游客,以增加收入。旅游活動(dòng)內(nèi)容除游覽風(fēng)景外,還有林間狩獵、采摘果實(shí)等農(nóng)事活動(dòng)。
5.立體農(nóng)業(yè):立體農(nóng)業(yè)著重于開發(fā)利用垂直空間資源的一種農(nóng)業(yè)形式。其模式是以立體農(nóng)業(yè)定義為出發(fā)點(diǎn),合理利用自然資源、生物資源和人類生產(chǎn)技能,實(shí)現(xiàn)由物種、層次、能量循環(huán)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化和技術(shù)等要素組成的立體模式的優(yōu)化。
6.訂單農(nóng)業(yè):即指農(nóng)戶根據(jù)其本身或其所在的鄉(xiāng)村組織同農(nóng)產(chǎn)品的購買者之間所簽訂的訂單,組織安排農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的一種農(nóng)業(yè)產(chǎn)銷模式。
四、生物技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
1.生物技術(shù)在綠色農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
現(xiàn)在經(jīng)常利用發(fā)酵降解技術(shù),也就是將有益的微生物(如乳酸菌、酵母菌)和酶等,在適宜的條件下,分解秸稈中難以被家畜消化的纖維素和木質(zhì)素的一種方法。據(jù)實(shí)驗(yàn)測定,麥秸微貯處理后,干物質(zhì)體內(nèi)消化率可提高24.14%,粗纖維體內(nèi)消化率提高43.77%,有機(jī)物體內(nèi)消化率提高29.4%。主要采用的有自然發(fā)酵法等方法。
2.生物技術(shù)在工廠化農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
工廠化農(nóng)業(yè)是以現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)設(shè)施為依托,主要利用生物技術(shù)中的組織培養(yǎng)、無土栽培等技術(shù),實(shí)現(xiàn)周年性、全天候、反季節(jié)的企業(yè)化規(guī)模生產(chǎn),這些產(chǎn)品科技含量高,產(chǎn)品附加值高,土地產(chǎn)出率高和勞動(dòng)生產(chǎn)率高,它根本改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方向。
3.生物技術(shù)在特色農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
生物技術(shù)在特色農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用前景也是十分廣闊的,比如利用生物技術(shù)進(jìn)行食用菌的生產(chǎn)。2013年,河南省泌陽縣全縣共發(fā)展反季節(jié)高溫香菇5000萬袋,黑木耳2000萬袋,白靈菇100萬袋,雞腿菇53萬平方米,小姬菇200萬袋,小平菇150萬袋,平菇400萬袋,毛木耳60萬袋,金針菇50萬袋,形成了以香菇為主,多品種發(fā)展的生產(chǎn)局面,總產(chǎn)值近13億元。
4.生物技術(shù)在觀光農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
觀光農(nóng)業(yè)是生物技術(shù)在觀光農(nóng)業(yè)中的典型應(yīng)用,它是指開發(fā)成熟的果園、菜園、花圃等,讓游客入內(nèi)摘果、摘菜、賞花,享受田園樂趣。利用生物技術(shù)繁育的有機(jī)蔬菜如荷蘭黃瓜、圣女果、大蘿卜、西芹等的采摘,另外還有草莓、中華壽桃、精品梨等就是在現(xiàn)代觀光農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。
5.生物技術(shù)在立體農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
生物技術(shù)在立體農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用也很廣泛,比如辣根、玉米套種的立體農(nóng)業(yè)栽培,此種栽培形式是利用辣根植株矮小、耐陰、前期生長量小及玉米喜光的特點(diǎn),在正常栽培辣根的前提下套種玉米,既保證了辣根的正常生產(chǎn),又額外獲得玉米的產(chǎn)量,而且玉米的產(chǎn)量也不低于常規(guī)生產(chǎn)的玉米產(chǎn)量。可收獲辣根 15 t/hm2、玉米7 500 kg/hm2,產(chǎn)值共3.75萬元/hm2,比單一種植玉米增加效益2.25萬元/hm2。
6.生物技術(shù)在訂單農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
訂單農(nóng)業(yè)發(fā)展的障礙表現(xiàn)為高違約率。違約行為表面上是農(nóng)戶與龍頭企業(yè)的短期行為,而內(nèi)在的根源則是農(nóng)戶提高的農(nóng)作物的產(chǎn)量達(dá)不到企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。不過將生物技術(shù)在訂單農(nóng)業(yè)中應(yīng)用之后,農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)會(huì)大大提升,這樣就不會(huì)因?yàn)檗r(nóng)作物的產(chǎn)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)違約。這樣才有可能進(jìn)而解決訂單農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的障礙。
五、生物技術(shù)及農(nóng)業(yè)發(fā)展的展望
我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)起步晚,與發(fā)達(dá)國家尚有一定差距,但在國家政策的扶持下,尤其是在國家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃和“國家轉(zhuǎn)基因植物研究與產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)”的直接支持下,已取得了很大的成績,并初步建成了世界上為數(shù)不多的轉(zhuǎn)基因育種科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系,擁有一批抗病蟲、抗除草劑、抗旱、營養(yǎng)改良等重要基因的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù),水稻、棉花、玉米等轉(zhuǎn)基因作物的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究也已取得了一批高水平的科技成果,形成了自己的特色與優(yōu)勢。隨著農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究的深入,一系列基因農(nóng)作物新品種正逐漸走向市場。預(yù)計(jì)在21世紀(jì),將有更多的優(yōu)良農(nóng)作物新品種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛推廣,并為消費(fèi)者所接受。
現(xiàn)代生物技術(shù)是一把雙刃劍,有其好的一面,也有其不好的一面,對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展方面的優(yōu)勢是不言而喻的,其貢獻(xiàn)也是有目共睹的。總的來說,現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)當(dāng)代農(nóng)業(yè)做出的貢獻(xiàn)是不能磨滅的也是不容忽視的。我國的生物產(chǎn)業(yè)會(huì)在充分利用制度、資源以及人才與技術(shù)上的優(yōu)勢上,抓住有利時(shí)機(jī)并大力推進(jìn)生物高新技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用,在即將到來的生物世紀(jì)里,真正占據(jù)自己的位置,促進(jìn)農(nóng)業(yè)快速發(fā)展。
綜上所述,生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有著廣泛的發(fā)展和應(yīng)用前景。發(fā)揮優(yōu)勢,奮起直追,我們完全有能力攀登農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域高峰,為我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
篇3
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代生物技術(shù)廢水生物處理生物修復(fù)
隨著工業(yè)的高速發(fā)展,水環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重地威脅著人類的生存環(huán)境,制約著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。因此,水污染控制成為全世界共同關(guān)注的問題。目前的水處理技術(shù)中,生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段,尤其是現(xiàn)代生物技術(shù)將成為水污染控制領(lǐng)域重點(diǎn)開發(fā)和應(yīng)用的技術(shù)手段,主要應(yīng)用于廢水處理、生物修復(fù)以及微生物水處理劑等方面。
1、現(xiàn)代生物技術(shù)的內(nèi)容與特點(diǎn)
現(xiàn)代生物技術(shù)是指以DNA技術(shù)為先導(dǎo),包括微生物工程、細(xì)胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程和生物修復(fù)技術(shù)在內(nèi)的一系列生物高新技術(shù)的統(tǒng)稱。其中每個(gè)方面都有其特定的理論基礎(chǔ)和不同的應(yīng)用領(lǐng)域,但它們之間又相互補(bǔ)充和銜接,形成一個(gè)完整的體系。
生物技術(shù)的特點(diǎn)大致有:①以生物為對(duì)象,不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用;②在常溫、常壓下進(jìn)行,過程簡單,可連續(xù)化操作,并可節(jié)約能源,減少環(huán)境污染;③開辟了生產(chǎn)高純度、優(yōu)質(zhì)、安全可靠的生物制品的新途徑;④可解決常規(guī)技術(shù)和傳統(tǒng)方法不能解決的問題;⑤可定向地按人們的需要?jiǎng)?chuàng)造新物種、新品種和其他有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生命類型。
2、現(xiàn)代生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用
廢水生物處理是利用微生物的生命活動(dòng)過程對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化,從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術(shù)發(fā)展迅速,好氧法、厭氧生物法以及生物發(fā)酵法已趨于成熟,所以,這里只介紹固定化等新興技術(shù)。
2.1固定化微生物技術(shù)固定化微生物技術(shù)是生物工程領(lǐng)域中的一項(xiàng)新技術(shù)。進(jìn)Jk80年代后國內(nèi)外開始應(yīng)用這種具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的新技術(shù)來處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機(jī)物質(zhì),一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)造,將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進(jìn)行固定化后,菌體密度提高,大大提高了處理效率,尤其是對(duì)難降解有毒物質(zhì)有明顯優(yōu)勢。王增長等人利用新研制的聚集一交聯(lián)固定化細(xì)胞技術(shù),將篩選的高效優(yōu)勢脫色菌種固定在活性污泥上,投加于“厭氧一好氧一生物濾池”工藝流程中,處理印染廢水,結(jié)果表明:出水色度極低,處理后的水可回用。
2.2生物強(qiáng)化處理技術(shù)為了提高廢水處理的效果,而向廢水中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢菌種或通過基因組合技術(shù)產(chǎn)生的高效菌種,以去除某一種或某一類有害物質(zhì)。主要強(qiáng)化方法有:①高濃度活性污泥法,以高污泥濃度和長泥齡來促進(jìn)對(duì)難分解物質(zhì)的處理,加快反應(yīng)速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果。②生物一鐵法,是在普通活性污泥中加入無機(jī)鹽,多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉),形成生物鐵絮凝體活性污泥,具有高濃度活性污泥法的特點(diǎn),主要用來提高除磷效果。③生物一活性炭法,綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者產(chǎn)生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解廢水毒性能力明顯增強(qiáng),同時(shí)提高脫氮水平。
2.3生物反應(yīng)器技術(shù)生物反應(yīng)器技術(shù),是現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要方向。現(xiàn)代化的新型生物膜反應(yīng)器,其共同特點(diǎn)是反應(yīng)器內(nèi)裝有比表面大的載體,有利于微生物附著生長形成生物膜,供氣或供給的其他反應(yīng)條件優(yōu)越,污染物具有充分的時(shí)間與微生物接觸,有利于增強(qiáng)微生物的分解代謝能力。目前,2000m3的反應(yīng)器已經(jīng)問世。雖然其處理能力較低,造價(jià)較高,但其管理方便,運(yùn)行費(fèi)用低,所以歐美地區(qū)約有7%的污水處理廠采用該技術(shù)。
3、生物修復(fù)技術(shù)
生物修復(fù)技術(shù)是利用生物,特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現(xiàn)場降解為C02和H20或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的工程技術(shù)系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解,但微生物可將其轉(zhuǎn)移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進(jìn)程,常常采用許多強(qiáng)化措施,使自然生態(tài)系統(tǒng)維持原狀的前提下,使受污染的環(huán)境得以修復(fù)。研究表明,生物修復(fù)與傳統(tǒng)的物化法相比具有以下優(yōu)點(diǎn):①經(jīng)濟(jì),僅為物化法30%-50%;②對(duì)環(huán)境影響小,不產(chǎn)生二次污染,遺留問題少;③最大限度地降低污染物的濃度;④修復(fù)時(shí)間較短,就地修復(fù),操作方便。
生物修復(fù)中主要涉及兩大問題,即有效性和安全性評(píng)價(jià)。為提高有效性今后將應(yīng)用分子微生物學(xué)分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復(fù)的安全性評(píng)價(jià)水平,需發(fā)展鑒定微生物的分子生物技術(shù),以確定微生物在環(huán)境中的去留和基因。
4、微生物水處理劑
篇4
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);基因工程;細(xì)胞工程
現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,成就非凡,推動(dòng)著科學(xué)的進(jìn)步,促進(jìn)著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程。現(xiàn)代生物技術(shù)的成果越來越廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、能源、化工、輕工和環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域。生物技術(shù)是21世紀(jì)高新技術(shù)革命的核心內(nèi)容,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益及潛在的生產(chǎn)力。專家預(yù)測,到2010~2020年,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將逐步成為世界經(jīng)濟(jì)體系的支柱產(chǎn)業(yè)之一。生物技術(shù)是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),利用生物機(jī)體、生物系統(tǒng)創(chuàng)造新物種,并與工程原理相結(jié)合加工生產(chǎn)生物制品的綜合性科學(xué)技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)則包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等領(lǐng)域。在我國的食品工業(yè)中,生物技術(shù)工業(yè)化產(chǎn)品占有相當(dāng)大的比重;近年,酒類和新型發(fā)酵產(chǎn)品以及釀造產(chǎn)品的產(chǎn)值占食品工業(yè)總產(chǎn)值的17%。現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵領(lǐng)域中有廣闊市場和發(fā)展前景,本文主要闡述現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用。
一、基因工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用
基因工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心內(nèi)容,采用類似工程設(shè)計(jì)的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進(jìn)行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導(dǎo)入受體細(xì)胞,進(jìn)行無性繁殖,并使目的基因在受體細(xì)胞中高速表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品或組建成新的生物類型。
發(fā)酵工業(yè)的關(guān)鍵是優(yōu)良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質(zhì)體融合等傳統(tǒng)方法外,還可與基因工程結(jié)合,進(jìn)行改造生產(chǎn)菌種。
(一)改良面包酵母菌的性能
面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。將優(yōu)良酶基因轉(zhuǎn)入面包酵母菌中后,其含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖的含量比普通面包酵母顯著提高,面包加工中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w量提高,應(yīng)用改良后的酵母菌種可生產(chǎn)出膨潤松軟的面包。
(二)改良釀酒酵母菌的性能
利用基因工程技術(shù)培育出新的釀酒酵母菌株,用以改進(jìn)傳統(tǒng)的釀酒工藝,并使之多樣化。采用基因工程技術(shù)將大麥中的淀粉酶基因轉(zhuǎn)入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉發(fā)酵,使生產(chǎn)流程縮短,工序簡化,革新啤酒生產(chǎn)工藝。目前,已成功地選育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜殺啤酒酵母菌株,提高生香物質(zhì)含量的啤酒酵母菌株。
(三) 改良乳酸菌發(fā)酵劑的性能
乳酸菌是一類能代謝產(chǎn)生乳酸,降低發(fā)酵產(chǎn)品pH值的一類微生物。乳酸菌基因表達(dá)系統(tǒng)分為組成型表達(dá)和受控表達(dá)兩種類型,其中受控表達(dá)系統(tǒng)包括糖誘導(dǎo)系統(tǒng)、Nisin誘導(dǎo)系統(tǒng)、pH 誘導(dǎo)系統(tǒng)和噬菌體衍生系統(tǒng)。相對(duì)于乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌而言,德氏乳桿菌的基因研究比較缺乏,但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒pN42和PJBL2用于構(gòu)建德氏乳桿菌的克隆載體。有研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌基因突變有2種方法:第一種方法涉及(同源或異源的)可獨(dú)立復(fù)制的轉(zhuǎn)座子,第二種方法是依賴于克隆的基因組DNA 片斷和染色體上的同源部位的重組整合而獲得。通過基因工程得到的乳酸菌發(fā)酵劑具有優(yōu)良的發(fā)酵性能,產(chǎn)雙乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的穩(wěn)定形成能力、抗雜菌和病原菌的能力較強(qiáng)。
二、細(xì)胞工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用
細(xì)胞工程是生物工程主要組成之一,出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代末至80 年代初,是在細(xì)胞水平上改變細(xì)胞的遺傳特性或通過大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)以獲得人們所需物質(zhì)的技術(shù)過程。細(xì)胞工程主要有細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合及細(xì)胞代謝物的生產(chǎn)等。細(xì)胞融合是在外力(誘導(dǎo)劑或促融劑)作用下,使兩個(gè)或兩個(gè)以上的異源(種、屬間) 細(xì)胞或原生質(zhì)體相互接觸,從而發(fā)生膜融合、胞質(zhì)融合和核融合并形成雜種細(xì)胞的現(xiàn)象。細(xì)胞融合技術(shù)是一種改良微生物發(fā)酵菌種的有效方法,主要用于改良微生物菌種特性、提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)量、使菌種獲得新的性狀、合成新產(chǎn)物等。與基因工程技術(shù)結(jié)合,使對(duì)遺傳物質(zhì)進(jìn)一步修飾提供了多樣的可能性。例如日本味之素公司應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)使產(chǎn)生氨基酸的短桿菌雜交,獲得比原產(chǎn)量高3倍的賴氨酸產(chǎn)生菌和蘇氨酸高產(chǎn)新菌株。釀酒酵母和糖化酵母的種間雜交,分離子后代中個(gè)別菌株具有糖化和發(fā)酵的雙重能力。日本國稅廳釀造試驗(yàn)所用該技術(shù)獲得了優(yōu)良的高性能謝利酵母來釀制西班牙謝利白葡萄酒獲得了成功。目前,微生物細(xì)胞融合的對(duì)象已擴(kuò)展到酵母、霉菌、細(xì)菌、放線菌等多種微生物的種間以至屬間,不斷培育出用于各種領(lǐng)域的新菌種。
三、酶工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用
酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有高效催化功能、高度專一性和高度受控性的一類特殊生物催化劑。酶工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的一個(gè)重要組成部分,酶工程又稱酶反應(yīng)技術(shù),是在一定的生物反應(yīng)器內(nèi),利用生物酶作為催化劑,使某些物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化的工藝技術(shù),包括酶的研制與生產(chǎn),酶和細(xì)胞或細(xì)胞器的固定化技術(shù),酶分子的修飾改造,以及生物傳感器等。酶工程技術(shù)在發(fā)酵生產(chǎn)中主要用于兩個(gè)方面,一是用酶技術(shù)處理發(fā)酵原料,有利于發(fā)酵過程的進(jìn)行。如啤酒釀制過程,主要原料麥芽的質(zhì)量欠佳或大麥、大米等輔助原料使用量較大時(shí),會(huì)造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纖維素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白質(zhì)降解不足,從而減慢發(fā)酵速度,影響啤酒的風(fēng)味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制劑,可補(bǔ)充麥芽中酶活力不足的缺陷,提高麥汁的可發(fā)酵度和麥汁糖化的組分,縮短糖化時(shí)間,減少麥皮中色素、單寧等不良雜質(zhì)在糖化過程中浸出,從而降低麥汁色澤。二是用酶來處理發(fā)酵菌種的代謝產(chǎn)物,縮短發(fā)酵過程,促進(jìn)發(fā)酵風(fēng)味的形成。啤酒中的雙乙酰是影響啤酒風(fēng)味的主要因素,是判斷啤酒成熟的主要指標(biāo)。當(dāng)啤酒中雙乙酰的濃度超過閾值時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一種不愉快的餿酸味。雙乙酰是由酵母繁殖時(shí)生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羥基丁酸氧化脫羧而成的,一般在啤酒發(fā)酵后期還原雙乙酰需要約5~10d 的時(shí)間。崔進(jìn)梅等報(bào)道,發(fā)酵罐中加入α-乙酰乳酸脫羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可縮短發(fā)酵周期,減少雙乙酰含量。
四、小結(jié)
在食品發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用生物技術(shù)可以提高發(fā)酵劑的性能,縮短發(fā)酵周期,豐富發(fā)酵制品的種類。不僅提高了產(chǎn)品檔次和附加值,生產(chǎn)出符合不同消費(fèi)者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工業(yè)的發(fā)展。隨著生化技術(shù)的日益發(fā)展,相信會(huì)開發(fā)出更多物美價(jià)廉的發(fā)酵制品,使生物加工技術(shù)在食品發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用更加廣泛。
參考文獻(xiàn)
[1]趙志華,岳田利等.現(xiàn)代生物技術(shù)在乳品工業(yè)中的應(yīng)用研究[J].生物技術(shù)通報(bào).2006,04:78-80.
[2]王春榮,王興國等.現(xiàn)代生物技術(shù)與食品工業(yè)[J].山東食品科技.2004,07:31.
篇5
【關(guān)鍵字】生物處理,廢水,生物技術(shù)
1.引言
1.1環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前國際關(guān)系、經(jīng)貿(mào)合作中的一個(gè)極為重要的問題,也日益嚴(yán)重地影響著我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在我國過去幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護(hù),目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。
1.2 當(dāng)前我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)仍然保持著高度發(fā)展的態(tài)勢,環(huán)境保護(hù)的壓力將進(jìn)一步加重,由人類活動(dòng)所造成的環(huán)境污染和環(huán)境質(zhì)量的惡化已成為制約我國社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的障礙。如何在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)控制環(huán)境污染,改善環(huán)境質(zhì)量,以實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展之目標(biāo)是我國目前亟待解決的重要問題。
1.3現(xiàn)代生物技術(shù)不但在凈化環(huán)境,減少污染和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面發(fā)揮出重要的作用,還可以為保護(hù)人類生存環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展作出積極的貢獻(xiàn)。在環(huán)境治理中,生物技術(shù)因其投資少,處理效率高,運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。
2. 現(xiàn)代生物技術(shù)的概況
2.1現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命體(從微生物到高級(jí)動(dòng)物)及其組成(含器官,組織,細(xì)胞,細(xì)胞器,基因)來發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。一般認(rèn)為,生物技術(shù)包括基因工程,細(xì)胞工程,酶工程和發(fā)酵工程四個(gè)方面。
2.2生物技術(shù)直接關(guān)系到與人民生活,衛(wèi)生,健康密切相關(guān)的醫(yī)藥衛(wèi)生,食品工業(yè),化學(xué)工業(yè),農(nóng)業(yè)的發(fā)展。可以在糧食危機(jī),能源危機(jī),環(huán)境污染中發(fā)揮巨大的作用,并且還可以從基因的角度治愈人類的遺傳病。因此,現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)被世界各國列為重點(diǎn)項(xiàng)目。
2.3環(huán)境生物技術(shù)是一門由現(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。直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成部分或某些機(jī)能,建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝,或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時(shí)生產(chǎn)有用物質(zhì)的人工技術(shù)系統(tǒng),稱之為環(huán)境生物技術(shù)。
3.現(xiàn)代生物技術(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)主要是依靠生物過程來完成的。科技的發(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)境問題過程中所顯示的獨(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)過程。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)條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn),受到了高度重視。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問題認(rèn)識(shí)的深入,人們已越來越意識(shí)到,現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問題提供了希望。
由于大部分有機(jī)污染物適于作為生物過程反應(yīng)物(底物),其中一些有機(jī)污染物經(jīng)生物過程處理后可轉(zhuǎn)化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質(zhì),生物處理方法也常是有機(jī)廢物資源化的首選技術(shù)。用生物過程代替化學(xué)過程可以降低生產(chǎn)活動(dòng)的污染水平,有利于實(shí)現(xiàn)工藝過程生態(tài)化或無廢生產(chǎn),真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。生物處理技術(shù)除易于大規(guī)模處理外,還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場所。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,并且都可以作為一種營養(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。環(huán)境生物技術(shù)不僅單純適用于環(huán)境污染治理,如今已相當(dāng)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測,尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測技術(shù),可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù),成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)和報(bào)警中的重要組成部分。
4.生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用
4.1以環(huán)境污染的生物治理為主,開展環(huán)境微生物學(xué)的基礎(chǔ),應(yīng)用基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,為重金屬廢水,石油廢水,印染廢水,油脂廢水,農(nóng)藥廢水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技術(shù)和設(shè)備,以促進(jìn)我國的環(huán)境工程建設(shè)。
4.2微生物技術(shù)在污染控制工程中的應(yīng)用主要有活性污泥法,生物膜法,厭氧生物處理法,生物脫氮法,生物除磷法,微污染飲用源水的生物處理,水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的生物處理,城市生活垃圾的微生物處理,污泥的微生物處理,禽畜糞便處理與資源化工程,生物修復(fù),微生物脫臭,廢棄物的微生物資源化,固定化微生物技術(shù)及其在污染控制中的應(yīng)用,綠色環(huán)保產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。
4.3環(huán)境污染的生物降解主要包括好氧生物處理,厭氧生物處理;貧營養(yǎng)環(huán)境污染生物降解;石油污染的生物降解,如甲基苯和二甲基苯的降解;芳香族化合物的生物降解;鹵代有機(jī)化合物的生物降解;有機(jī)農(nóng)藥在環(huán)境中的生物降解;危險(xiǎn)性有機(jī)污染物的生物降解以及污染環(huán)境的生物修復(fù),如地下水污染生物修復(fù)等等。
4.4然而,由于技術(shù)有限,目前我們可以使用的技術(shù)主要有:
4.4.1城市有機(jī)垃圾處理技術(shù)
將城市垃圾通過分選后綜合治理,將可腐有機(jī)垃圾生產(chǎn)成優(yōu)質(zhì)有機(jī)粉肥或有機(jī)無機(jī)復(fù)混粒肥;將可燃有機(jī)垃圾采用氣化焚燒或生產(chǎn)成版材;無機(jī)垃圾用于填埋,處理過程中產(chǎn)生的廢氣,粉塵集中處理,廢水凈化后再排放,防止污染環(huán)境。
4.4.2生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術(shù)?
集生物處理和過濾兩種功能于一體,出水水質(zhì)優(yōu)良,是一種高效的新型生物反應(yīng)器,極適用于生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水的處理及資源化利用。
4.4.3含油污泥高新生物處理技術(shù)
對(duì)于我國大中型油田,煉油場,石化企業(yè)等行業(yè)中含油污泥,煉油浮渣等進(jìn)行生物治理,通過生物處理達(dá)到回收石油資源和污泥達(dá)標(biāo)排放。
5.結(jié)語
隨著處理技術(shù)的不斷發(fā)展,生物方法所能處理或修復(fù)的對(duì)象也在時(shí)刻不停地改變。為了使生物技術(shù)能滿足新的發(fā)展需要。我們必須真正進(jìn)行探索,并且可能以過去未曾想象到的方式來使用生物或是它們的衍生物。
參考文獻(xiàn):
[1]中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)《中國環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀論文集》[C].中國環(huán)境科學(xué)出版社,2005
[2]夏北成.《環(huán)境污染生物降解》.化學(xué)工業(yè)出版社,2003
篇6
食品生物技術(shù)手段生產(chǎn)的食品,在一定程度上能夠有效解決事物短缺,改良了食品的質(zhì)量,增加了食品來源。食品生物技術(shù)將成為現(xiàn)代食品加工業(yè)的核心競爭要素。鑒于此,我國很多中職院校都開設(shè)有生物技術(shù)課程。但是,就目前而言,中職食品生物技術(shù)課程還是以往的教學(xué)模式和理論,存在很多不足之處。筆者總結(jié)出了以下的幾點(diǎn);
食品生物技術(shù)課程教學(xué)模式單一。當(dāng)前,中職院校的食品生物技術(shù)課程的創(chuàng)新并沒有真正考慮到理論與實(shí)踐環(huán)節(jié)。缺少情景教學(xué),還是只注重理論輕實(shí)踐的模式。食品生物技術(shù)作為一門強(qiáng)理論性的課程,如分子生物學(xué)、基因工程等部分的內(nèi)容理論抽象、難懂,傳統(tǒng)的黑板教學(xué)的模式并不能達(dá)到目的。為教師授課還是中規(guī)中矩,按照課本的知識(shí)給學(xué)生進(jìn)行大滿灌式的上課模式,教學(xué)模式單一,不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。
食品生物技術(shù)課程評(píng)價(jià)考核體系不健全。對(duì)于當(dāng)前中職院校中學(xué)生學(xué)習(xí)情況的評(píng)價(jià),還是憑一張?jiān)嚲韥碓u(píng)判一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。同時(shí),大部分學(xué)生也認(rèn)為對(duì)于本課程的學(xué)習(xí)以后,完成老師布置的作業(yè)、有重點(diǎn)的復(fù)習(xí)考試以后就能得到相應(yīng)的學(xué)分。除此之外,中職院校的食品生物技術(shù)課程考核體系不健全,不能夠有效的促進(jìn)和督促學(xué)生的學(xué)習(xí),并且不能夠使學(xué)生把主要精力放在本門課的學(xué)習(xí)上。
缺乏先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備。就國內(nèi)而言,很多中職院校的教學(xué)資源相對(duì)較少。對(duì)于一些先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、多媒體、教學(xué)儀器或設(shè)備相對(duì)較少。這就對(duì)于本來很抽象的食品生物技術(shù)學(xué)科來說,一些抽象的生物技術(shù)表述在傳統(tǒng)的教學(xué)課本中很難使學(xué)生完全明白,教學(xué)創(chuàng)新遇到很大的阻礙。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的快速發(fā)展,學(xué)生很少能獲得最新的食品生物技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。這就制約了中職食品生物技術(shù)課程的創(chuàng)新改革的腳步。
中職食品生物技術(shù)課程教學(xué)創(chuàng)新的措施
完善教學(xué)模式、激發(fā)學(xué)生的興趣。對(duì)于不同教育類型的學(xué)生來說,學(xué)生的學(xué)習(xí)水平、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)基本情況等方面都會(huì)存在不同的差別。對(duì)于中職教育中的食品生物技術(shù)課程來講;大滿灌的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足不同層次的學(xué)生的需要。它既不利于學(xué)生的思維和學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng),也無法讓學(xué)生從教學(xué)中獲得滿足感。因此,中職教師需在教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)等方面對(duì)于不同層次的學(xué)生進(jìn)行不同的教學(xué)模式和方法,滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)。除此之外,食品生物技術(shù)不光只停留在理論教學(xué)中,教師需要完善教學(xué)形式,可以增加一些實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)習(xí)更加接近于生產(chǎn)實(shí)踐,這樣不但可以使學(xué)生學(xué)習(xí)到專業(yè)的理論知識(shí),又能使他們加強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和信心。
加強(qiáng)教學(xué)評(píng)價(jià)、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。有效對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)是中職教育工作中不可缺少的環(huán)節(jié),也是開展不同教學(xué)內(nèi)容的有力保障。中職食品生物技術(shù)學(xué)科的評(píng)價(jià)機(jī)制可以采用形成性和終結(jié)性評(píng)價(jià)結(jié)合的評(píng)價(jià)機(jī)制,其中以形成性評(píng)價(jià)為主。采取作業(yè)布置、溝通、實(shí)例分析等評(píng)價(jià)方法進(jìn)行,讓其占總成績的65%;終結(jié)性評(píng)價(jià)采用閉卷考試的形式進(jìn)行,占35%。食品生物技術(shù)形成性評(píng)價(jià)過程中不僅要重視知識(shí)和能力的增進(jìn)。同時(shí),還要重視學(xué)生的情感和價(jià)值取向在學(xué)習(xí)中的運(yùn)用。綜合考核學(xué)生的協(xié)調(diào)能力與合作能力、分析解決問題的能力以及創(chuàng)新性能力。
借助先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備進(jìn)行生動(dòng)的教學(xué)。對(duì)于食品生物技術(shù)學(xué)科來說,它是一個(gè)抽象、復(fù)雜、牽扯多學(xué)科知識(shí)交融的一門學(xué)科,對(duì)于中職教育學(xué)習(xí)來說,可以增加一些基礎(chǔ)的教學(xué)設(shè)備如多媒體教學(xué)設(shè)備來增加教師講授的全面性。多媒體教學(xué)可以模擬不同的教學(xué)場景,例如在講到發(fā)酵工程的知識(shí)點(diǎn)時(shí)候,教師可以用多媒體向?qū)W生展示發(fā)酵的過程中的物質(zhì)的變化,讓學(xué)生一目了然。很大程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。同時(shí),先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備可以豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑、學(xué)習(xí)方式,能夠融合不同學(xué)科的專業(yè)知識(shí),有效的提高了教學(xué)的效率。尤其對(duì)于食品生物技術(shù)來說,先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備可以將生物技術(shù)中需要的不同學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行融合和展示。
篇7
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);環(huán)保工程;應(yīng)用研究
一、現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境保護(hù)
現(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,基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱。現(xiàn)代生物技術(shù)不僅在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面發(fā)揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環(huán)境問題在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測等方面發(fā)揮著重要的作用。自20世紀(jì)80年代以來生物技術(shù)作為一種高新技術(shù),已普遍受到世界各國和民間研究機(jī)構(gòu)的高度重視,發(fā)展十分迅猛。因此,在世界各國均重視高技術(shù)發(fā)展的當(dāng)代,生物技術(shù)最被人們看好,被列為優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域,已成為21世紀(jì)最重要的技術(shù)支柱之一。
利用生物技術(shù)治理環(huán)境污染和遏制生態(tài)惡化趨勢,促進(jìn)自然資源的可持續(xù)利用,是一條十分有效的途徑。與化學(xué)、物理等其他技術(shù)比較,環(huán)境生物技術(shù)具有效率高、成本低、反應(yīng)條件以及無二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)。其優(yōu)勢具體來說有以下兩點(diǎn):
(一)生物技術(shù)利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì),是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu),降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物,最終轉(zhuǎn)化產(chǎn)物大都是無毒無害的穩(wěn)定物質(zhì),如二氧化碳、水、氮?dú)夂图淄榈龋亲畎踩妥顝氐紫廴镜姆椒ǎ瑫r(shí)是有機(jī)廢物資源化的首選技術(shù),能“變廢為寶”。
(二)生物技術(shù)是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的生物化學(xué)過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì),其反應(yīng)過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進(jìn)行的,與常常需要高溫高壓的化工過程比較,反應(yīng)條件大大簡化,能大大降低環(huán)境友好生物材料和生物能源的生產(chǎn)成本,使其部分或完全取代化學(xué)材料和化學(xué)能源。
二、生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用
(一)工業(yè)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(chǎn)和生活污水的污染,使得人類賴以生存的水源都出現(xiàn)了不同程度的污染,這個(gè)問題迫在眉睫,因?yàn)槿绻鄙倭烁蓛舻乃Y源,人類將無法從事正常的生活和生產(chǎn)活動(dòng),更嚴(yán)重的會(huì)影響到人類的生存。對(duì)污水的治理問題一直都是環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)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(zhì),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(huán)境保護(hù)領(lǐng)域向生物工程技術(shù)投入了研究,并獲得了良好的效果,通過使用生物工程的相關(guān)技術(shù),利用生物制劑將污水中的污染物分解代謝成為對(duì)人體和自然環(huán)境沒有威脅的清潔水,可以在不引入二次污染的同時(shí)達(dá)到較好的凈水效果。廢水問題是困擾現(xiàn)在人們的重點(diǎn)問題,如果有效處理廢水呢?利用現(xiàn)代生物技術(shù)可以達(dá)到有效成果。根據(jù)現(xiàn)代化城市對(duì)污水排放要求的提高,生物工程領(lǐng)域也發(fā)展了新型技術(shù)已達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),并推動(dòng)污水處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
(二)固體廢物處理中生物技術(shù)的應(yīng)用
生物技術(shù)一般用來處理有機(jī)的固體廢棄物,通常有兩種方法,好氧堆肥法和厭氧發(fā)酵法。
好氧堆肥法就是在有氧的自然環(huán)境中利用廣泛存在的微生物的調(diào)控和控制來降解有機(jī)物,將有機(jī)物腐殖質(zhì),不僅很好的處理了固體廢棄物,還可以堆腐成肥。人工按一定的比例將有機(jī)物料和填充料混合,在特定的條件下堆腐,通過微生物的降解作用使有機(jī)固體廢棄物減量。厭氧發(fā)酵法同樣是利用微生物的作用,不同的是應(yīng)該在缺氧的條件下進(jìn)行,從而將有機(jī)固體廢棄物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、甲烷等氣體,不僅不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,產(chǎn)生的甲烷還可以充分利用,實(shí)現(xiàn)了能源回收,從而提高了生物能源的利用效率。
(三)污染土壤的生物修復(fù)
土壤的污染是近幾年來被重點(diǎn)關(guān)注的一種污染形式,因?yàn)槲覀兯秤玫募Z食和蔬菜都來源于土壤,我們的生活更是片刻都不能離開土壤,因此必須要解決土壤污染的問題。相關(guān)的研究數(shù)據(jù)表明重金屬是造成土壤污染最重要的污染因子,對(duì)于土壤中重金屬的處理一直以來都是一個(gè)難題,當(dāng)前主要采用微生物的修復(fù)技術(shù)。土壤修復(fù)技術(shù)的原理是利用生物本身吸收和代謝的生命體活動(dòng)去改變重金屬的化學(xué)形態(tài),使其化學(xué)特性固定,從而降低其在土壤中的移動(dòng)性,最終達(dá)到對(duì)受污染土壤中重金屬的凈化和消減。通過上述生物技術(shù)處理過的土壤,不僅能夠大大降低或者清除重金屬的污染,還能在一定程度上提高土壤中有機(jī)質(zhì)的含量,通過微生物活動(dòng)改善土壤生態(tài)結(jié)構(gòu),防止水土流失。
(四)廢氣處理中生物技術(shù)的應(yīng)用
廢氣處理中的生物技術(shù)包括生物膜法和生物過濾法,生物膜法處理廢氣和生物膜法處理污水的原理接近,利用微生物附著的多孔性介質(zhì)將廢水中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡單地?zé)o機(jī)物,最終降解為水、二氧化碳和中性鹽等無害的物質(zhì)。此外,生物膜還具有較強(qiáng)的除臭效果,通過氣液擴(kuò)散、液固擴(kuò)散以及生物的氧化過程等將氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài),同時(shí)將有異味的氣體慢慢氧化,從而達(dá)到除臭效果。
生物過濾法是利用長滿微生物的固體載體將收集到的氣體吸收,然后利用填料上的微生物將吸收的氣體分解,從而完成廢氣的除臭過程。附著在固體載體上的微生物還具有轉(zhuǎn)化物質(zhì)的作用,微生物生長需要足夠的營養(yǎng)物質(zhì),所以固體載體還具有較高的有機(jī)成分。在選擇載體填料的時(shí)候應(yīng)該選擇微生物種類豐富、比表面積較大并且吸水性好的載體,同時(shí)要求自身沒有異味,結(jié)構(gòu)均勻具有較好的吸附性。常用的填料有干樹皮、干草、塑料盒半軟性塑料。
三、結(jié)語
隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng),環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為我國的一個(gè)重點(diǎn)工作。在環(huán)保工程中運(yùn)用生物技術(shù)可以有效改善環(huán)保工作的效果,提高環(huán)保工程的治理水平和治理能力,從而為人們提供一個(gè)舒適、健康的環(huán)境,實(shí)現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]楊榮,顏淼.探討生物技術(shù)在環(huán)保工程中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2013,09:150.
篇8
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);林木育種;應(yīng)用研究
中圖分類號(hào):S722 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20151131028
吉林省位于我國東北地位,四季變化較為明顯,1a中林木真正生長的季節(jié)主要為春季、夏季,秋季的生長逐漸減緩,冬季基本停止生長,為加快林木生長,滿足社會(huì)對(duì)林木的需求,應(yīng)利用先進(jìn)生物技術(shù)培育林木,促進(jìn)林木生長,通過改變林木基因,培育出更為優(yōu)良的林木,增強(qiáng)林木的抗病能力,實(shí)現(xiàn)林木高產(chǎn)。
1生物技術(shù)的內(nèi)涵
所謂的生物技術(shù)主要是指在生物體系的基礎(chǔ)上,應(yīng)用更多的先進(jìn)工程技術(shù)和生物技術(shù),通過技術(shù)人員的操作,滿足人們的生產(chǎn)生活需要。就是利用先進(jìn)技術(shù)提升社會(huì)發(fā)展水平。現(xiàn)階段生物技術(shù)被廣泛應(yīng)用于林木育種工程中,并得以推廣,尤其是通過基因工程完成林木育種,使得林木生長更快,成活率更高,還有助于提升林木的抗病能力,增強(qiáng)其抗功能。
2將生物技術(shù)應(yīng)用于吉林四平林木育種中的主要原因
生物技術(shù)屬于新興學(xué)科,其涉及面很廣。生物技術(shù)一直到20世紀(jì)初才被提出,但隨著科技發(fā)展,相關(guān)人員對(duì)細(xì)胞進(jìn)行了研究,證明了生物技術(shù)的科學(xué)性。在細(xì)胞工程建立以后,研究人員也將研究重點(diǎn)放在了組織培養(yǎng)上。隨著時(shí)間推移,生物組織培養(yǎng)也趨于成熟,使得植物繁殖速度不斷加快,更實(shí)現(xiàn)了無病毒苗培養(yǎng)。一直到20世紀(jì)70年代,生物基因技術(shù)得以迅速發(fā)展,這樣的技術(shù)也為生物育種奠定了良好基礎(chǔ)。使用生物技術(shù)培育林木具有很多優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下幾方面:以往的育種方式只是在雜交的基礎(chǔ)上對(duì)品種進(jìn)行改良,而生物技術(shù)介入以后,育種主要是對(duì)生物基因進(jìn)行改變,實(shí)現(xiàn)生物改造,這樣就能很好的解決改造效果差問題;以往的育種方式經(jīng)常會(huì)發(fā)生變化,育種方向無法確定,生物技術(shù)的使用卻改變了這種情況,確定了林木改造方向,更保證了生物質(zhì)量;生物技術(shù)的應(yīng)用不僅擴(kuò)大了育種范圍,還有效減少了雜交障礙,為林木生長提供更廣闊的空間[1]。
3生物技術(shù)在林木育種中的應(yīng)用
3.1利用生物技術(shù)培植林木細(xì)胞
林木的生長離不開細(xì)胞,主要原因在于細(xì)胞具有良好的發(fā)育能力,在滿足林木生長的條件下,一個(gè)完好的林木細(xì)胞就能成為一顆植株。所謂的林木細(xì)胞工廠就是在實(shí)現(xiàn)細(xì)胞全能的基礎(chǔ)上,操作細(xì)胞遺傳,從而改造林木品種。這種方法通常只對(duì)即將滅絕的或品種較為稀少的珍貴植物進(jìn)行改造。在改良植物品種時(shí),所使用的備種植物都應(yīng)具有優(yōu)良性狀,其性能應(yīng)足夠強(qiáng)大,只要將該植株的根莖葉應(yīng)用于培養(yǎng)就能完成無性繁殖。四平市相關(guān)部門利用這一技術(shù),成功的培育了100多個(gè)林木品種。所培育的植株性能較強(qiáng),完成能夠抵御東北4季變化的氣候,具有極強(qiáng)的生命力。
3.2利用生物技術(shù)培養(yǎng)單倍體
隨著科技的進(jìn)步,人工培養(yǎng)單倍體的方式、種類也很多,在這些方式中,誘導(dǎo)單倍體方法的應(yīng)用范圍最廣。它主要的誘導(dǎo)對(duì)象是未成熟的植株花粉,在誘導(dǎo)時(shí),重點(diǎn)是改變其配子結(jié)構(gòu),將雄核方向作為發(fā)展重點(diǎn),最終將其安放在胚胎中完成培育,這樣單倍體植被就能被誘導(dǎo)出來,這也是現(xiàn)階段最常用的一種方法[2]。由于林木的生長周期很長,需要經(jīng)歷數(shù)10a時(shí)間,要獲得純種林種,以往的培育方式需要變動(dòng)的地方會(huì)很多,困難也很多。但隨著生物及時(shí)的應(yīng)用,完全能夠解決這些問題,能夠在斷時(shí)間內(nèi)培育出多種基因的樹木。經(jīng)過長期試驗(yàn),我國在單倍體上的研究已經(jīng)取得很好效果,培育出30多中花粉植物。
3.3利用生物技術(shù)促進(jìn)林木體細(xì)胞變異
自然界中的體細(xì)胞變異主要是將植物基因進(jìn)行重組,改變其突變方式,但其花費(fèi)時(shí)間較多,且不利益經(jīng)濟(jì)效益增長。在生物技術(shù)應(yīng)用以后,發(fā)現(xiàn)在培育植物組織時(shí),基因變異會(huì)受到理化因子影響,對(duì)理化因子進(jìn)行加強(qiáng)以后發(fā)現(xiàn)能夠有效提升脫分化和再分化,進(jìn)而獲得新植株[3]。將其應(yīng)用于林業(yè)生產(chǎn)發(fā)現(xiàn),它能夠促進(jìn)植物變異,并獲得新型優(yōu)良樹種。現(xiàn)代社會(huì)是生物技術(shù)社會(huì),生物技術(shù)培育林木中發(fā)揮了重要作用。通過以上研究得知,利用生物技術(shù)極大的促進(jìn)了四平林木新品種的培育,尤其是對(duì)細(xì)胞、基因等方面的改變更是促進(jìn)了林木生長,為社會(huì)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]李坤霞.生物技術(shù)在林木遺傳育種中的實(shí)際應(yīng)用研究[J].生物技術(shù)世界,2013(05):46.
[2]陳罡,張素清,馬冬菁等.現(xiàn)代生物技術(shù)在遼寧林業(yè)研究中的應(yīng)用前景[J].遼寧林業(yè)科技,2014(03):61-63.
篇9
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)生物技術(shù);植物新品種;轉(zhuǎn)基因
科學(xué)技術(shù)對(duì)人類發(fā)展所起的進(jìn)步作用是顯而易見的,但人們對(duì)生物技術(shù)與植物新品種的期望與我們面對(duì)的現(xiàn)實(shí)迫使我們?cè)俅嗡伎伎茖W(xué)技術(shù)“雙刃劍”及其法律規(guī)制問題。生物技術(shù)將為最終解決食物、能源、資源、環(huán)境等影響人類生存的重大問題發(fā)揮越來越大的作用。充分發(fā)揮生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的積極作用,對(duì)加速我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的根本性轉(zhuǎn)變,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。但生物技術(shù)在諸多方面異于傳統(tǒng)技術(shù),讓傳統(tǒng)法律制度備感為難。強(qiáng)化抑或淡化生物技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明頗具爭議;尤其是轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的商業(yè)化生產(chǎn)。在世界范圍內(nèi)引起了激烈的爭論。爭論最初只涉及轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題,后來又蔓延到了社會(huì)、政治和倫理等領(lǐng)域,并由此引發(fā)出了一系列相關(guān)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題。以至于許多國家紛紛修改現(xiàn)有的規(guī)章、法規(guī),或進(jìn)行政策的相應(yīng)調(diào)整,甚至重新立法,以迎接新技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)。由技術(shù)創(chuàng)新而引發(fā)的市場失靈,以及各利益相關(guān)者之間的沖突等經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題,給技術(shù)創(chuàng)新蒙上了一層濃濃的陰霾。至此。迫切需要政府履行其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)管理的職能。總之,世界各國一方面強(qiáng)化農(nóng)業(yè)生物技術(shù)成果的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù):另一方面加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的管制,各國開始針對(duì)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)及其產(chǎn)品的安全性管制。形成了保護(hù)與管制并存的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)立法局面,這對(duì)我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)立法有著重要的啟發(fā)。
1 生物技術(shù)的內(nèi)涵
生物技術(shù)是匈牙利工程師Karl Ereky于1917年提出的。近年來,各國對(duì)生物技術(shù)的內(nèi)涵有了較統(tǒng)一的界定。美國商務(wù)部把生物技術(shù)定義為用生物體或者它們的細(xì)胞、亞細(xì)胞或者分子成分來生產(chǎn)產(chǎn)品或者修飾攜帶特定性的植物、動(dòng)物和微生物的技術(shù)。包含基因重組技術(shù)、分子生物學(xué)和其他領(lǐng)域發(fā)展出來的治療疾病的方法、動(dòng)物和植物馴化技術(shù)、發(fā)酵技術(shù)、生物信息學(xué)技術(shù)等。日本特許廳也有類似的生物技術(shù)定義,不僅包括發(fā)酵、雜交在內(nèi)的老生物技術(shù),還包括基因工程為代表的新生物技術(shù)。
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用的生物技術(shù)被稱為“農(nóng)業(yè)生物技術(shù)”,是農(nóng)業(yè)科學(xué)與生物技術(shù)相結(jié)合而形成的綜合性邊緣科學(xué)。現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)是20世紀(jì)70年代以基因工程和細(xì)胞工程為主的生物技術(shù),通過在細(xì)胞和分子水平上對(duì)基因進(jìn)行操作,打破物種間遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移交換的天然屏障,定向地改變生物的某些性狀。主要限于植物新品種、轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物兩大領(lǐng)域。吳漢東教授把農(nóng)業(yè)生物技術(shù)直接集中在轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物領(lǐng)域,認(rèn)為“農(nóng)業(yè)生物技術(shù)很長時(shí)間以來重點(diǎn)研究開發(fā)的是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和植物”。
2 歐美立法經(jīng)驗(yàn)
2.1 歐盟農(nóng)業(yè)生物技術(shù)立法經(jīng)驗(yàn)
2.1.1 植物新品種
20世紀(jì)50年代,荷蘭和德國先后建立了植物新品種保護(hù)制度,并促進(jìn)《國際植物新品種保護(hù)公約》形成,在世界范圍內(nèi)肯定給予植物新品種育種者以知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù);植物育種技術(shù)進(jìn)步迫使公約不斷修改。1978年修改的文本規(guī)定聯(lián)盟各成員國可通過授予專門保護(hù)權(quán)利或?qū)@麢?quán),承認(rèn)本公約規(guī)定的育種者的權(quán)利。1991年的文本對(duì)成員采用何種方式以及以一種或兩種方法保護(hù)植物品種未作任何規(guī)定,實(shí)際上為用專利方式或同時(shí)兼用專門方式保護(hù)發(fā)了“通行證”。其保護(hù)水平接近專利方式,進(jìn)一步強(qiáng)化保護(hù)商業(yè)育種者利益,對(duì)于農(nóng)民權(quán)利加以限制,植物育種發(fā)達(dá)國家力推的UPOV方式。保護(hù)水準(zhǔn)更高。
以歐盟為代表的國家力推將知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)納入世界貿(mào)易體系,形成“與貿(mào)易有關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)協(xié)定”。對(duì)成員國知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)設(shè)立最低保護(hù)標(biāo)準(zhǔn),如果達(dá)不到該標(biāo)準(zhǔn),將受到貿(mào)易制裁。協(xié)定第27條第3項(xiàng)(b)規(guī)定:WTO成員國應(yīng)當(dāng)以專利或有效的專門制度,或兩種制度結(jié)合,給植物新品種提供有效保護(hù)。
2.1.2 轉(zhuǎn)基因技術(shù)
歐盟對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性規(guī)制可追溯到1990年的關(guān)于轉(zhuǎn)基因微生物的封閉利用的第90/219/EEC號(hào)指令。其后,頒布了系列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物環(huán)境釋放、食品零售商必須在標(biāo)簽上標(biāo)明是否含有轉(zhuǎn)基因成分、對(duì)具有高度風(fēng)險(xiǎn)的生物技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)禁止其進(jìn)行市場開發(fā)、其他轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的運(yùn)輸和銷售要使用專門的包裝和標(biāo)志、關(guān)于含有轉(zhuǎn)基因成分的添加劑和調(diào)味劑的食品和食品成分、對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的上市后強(qiáng)制性監(jiān)測和風(fēng)險(xiǎn)管理等問題的規(guī)定。
歐盟在轉(zhuǎn)基因方面的立法具有3個(gè)特點(diǎn):管理機(jī)構(gòu)多重化、管理態(tài)度嚴(yán)格化、管理模式縱深化。
2.2 美國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)立法經(jīng)驗(yàn)
2.2.1 植物新品種
美國1790年的《專利法》認(rèn)為生命形式的生物體是自然界的產(chǎn)物,屬于“發(fā)現(xiàn)物”之列而不授予專利。1930年的《植物專利法》。打破了植物繁殖者和工業(yè)發(fā)明者之間的藩籬,擴(kuò)充了專利物質(zhì)的定義。是第一個(gè)以專利形式保護(hù)植物新品種權(quán)的。雖然在當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件下,農(nóng)業(yè)品種主要通過有性繁殖獲得。但在刺激農(nóng)業(yè)新品種的創(chuàng)新和發(fā)展上起到了不可替代的作用,成為美國農(nóng)業(yè)發(fā)展政策的分水嶺。
隨著農(nóng)業(yè)科技的深化發(fā)展,美國受到歐共體和日本等影響,頒布了《植物新品種保護(hù)法》,對(duì)以有性繁殖方法培育的植物新品種、野生植物、自然生長的植物和其他植物品種進(jìn)行保護(hù),并由美國農(nóng)業(yè)部植物品種保護(hù)辦公室負(fù)責(zé)審查。反映了對(duì)于植物新品種保護(hù)的社會(huì)需求,順應(yīng)了全球?qū)τ谥参镄缕贩N的立法潮流,體現(xiàn)了“陽光之下的任何人造之物都可以獲得專利”的哲學(xué)理念,形成了專利法保護(hù)和專門法保護(hù)植物新品種的雙重格局。
2.2.2 轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品
美國是最早展開生物技術(shù)安全研究和立法的國家。1976年美國頒布了《重組DNA分子研究總則》,1986年又頒布了《生物技術(shù)管理協(xié)調(diào)框架》。轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物安全是生物安全的重要課題之一。迄今為止,美國尚未針對(duì)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物安全進(jìn)行專門立法,只是在2002年5月,《轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物和動(dòng)物農(nóng)民保護(hù)法案》、《轉(zhuǎn)基因食品知情權(quán)法案》、《轉(zhuǎn)基因生物責(zé)任法案》被提交國會(huì)討論,內(nèi)容涉及可能因轉(zhuǎn)基因種子、植物在經(jīng)濟(jì)上受到危害的農(nóng)民提供保護(hù),標(biāo)識(shí)制度,針對(duì)轉(zhuǎn)基因生物造成的損害確定相應(yīng)的責(zé)任。
美國在轉(zhuǎn)基因方面的立法也具有3個(gè)特點(diǎn):管理機(jī)構(gòu)多重化、管理態(tài)度寬松化、管理模式水平化。
3 我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的保護(hù)現(xiàn)狀
3.1 我國植物新品種的保護(hù)現(xiàn)狀
根據(jù)《專利法》第25條,不論是用傳統(tǒng)的生物學(xué)方法培育的植物新品種,還是通過基因工程的DNA重組技術(shù)或現(xiàn)代雜交技術(shù)得到的轉(zhuǎn)基因新植物,都不給予專利保護(hù)。只保護(hù)育種方法,但育種方法卻很難得到有效保護(hù),效果并不盡如人意。“這些雜交制種方法即使獲得了專利權(quán),專利權(quán)人還是擔(dān)心一旦出售父母本,別人很容易利用父母本去繁殖銷售種子,而人民法院甚至包括專利權(quán)人很難判斷他人繁殖銷售的種子就是依專利方法生產(chǎn)的。盡管修改后的專利法規(guī)定,方法專利可延伸到依該方法直接制得的產(chǎn)品,但對(duì)植物品種來說,仍不能得到有效保護(hù)。對(duì)于雜交種。他人可以只用專利權(quán)人培育出的親本與其它親本生產(chǎn)雜交種,而不一定非要按照方法專利所保護(hù)的生產(chǎn)技術(shù)去操作,從而達(dá)到既不侵權(quán),又可無償使用他人成果的目的”。只是對(duì)于符合條件的植物新品種,植物育種者可以通過《植物新品種保護(hù)條例》進(jìn)行保護(hù),取得植物新品種權(quán)。這種保護(hù)方式降低了植物新品種的保護(hù)門檻,與歐美等國的保護(hù)力度存在差距。
3.2 農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)規(guī)制立法現(xiàn)狀
隨著人們對(duì)轉(zhuǎn)基因作物的關(guān)注和重視。有關(guān)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全的專門立法取得了可喜的成績。頒布了農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理法規(guī)。以促進(jìn)中國轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)研究,保障人體健康和動(dòng)植物、微生物安全,推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新。“這些立法從適用范圍、主管機(jī)關(guān)和協(xié)調(diào)機(jī)制、安全評(píng)價(jià)制度、安全措施制度、標(biāo)識(shí)制度、報(bào)告制度、許可制度、資料存檔制度、監(jiān)督檢查制度、應(yīng)急處理制度、法律責(zé)任制度等方面,就農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理做出了規(guī)定”。標(biāo)志著我國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理逐步進(jìn)入法制化、規(guī)范化的軌道。
我國在農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因立法上具有如下特點(diǎn)。
3.2.1 法律、法規(guī)方面
①立法層級(jí)低,停留在行政法規(guī)、規(guī)章的層面上。效力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于法律,影響了執(zhí)法力度,影響了其功能的發(fā)揮。②我國還缺乏一部全面、專門、完整的生物安全方面的法律。
3.2.2 管理方面
①管理制度不完善。綜合性專門立法的缺乏反應(yīng)到管理制度上,出現(xiàn)了諸如我國的轉(zhuǎn)基因食品多頭管理,部門之間的法律法規(guī)存在沖突的現(xiàn)象。②轉(zhuǎn)基因植物生物安全評(píng)價(jià)體系滯后。管理法規(guī)運(yùn)作機(jī)制薄弱。③必要內(nèi)容欠缺。“例如,《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》規(guī)定的轉(zhuǎn)基因食品僅包括轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的直接加工食品,但不包括使用轉(zhuǎn)基因生物原料加工的食品。該《條例》中沒有規(guī)定對(duì)這類食品應(yīng)當(dāng)如何管理。此外,法律責(zé)任規(guī)定的缺失也屢見不鮮”。
4 建 議
4.1 順應(yīng)植物新品種保護(hù)的立法趨勢
關(guān)于植物新品種的立法保護(hù)模式,既有單軌制的專門立法保護(hù),又有雙軌制的保護(hù)模式,UPOV的雙重保護(hù)正在成為一種趨勢。伴隨著我國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展,與國際植物新品種保護(hù)制度接軌成為不二選擇,早在2000年修訂專利法時(shí)就有學(xué)者提倡應(yīng)當(dāng)對(duì)植物新品種進(jìn)行專利保護(hù)。
4.2 有選擇性的雙軌制保護(hù)模式
西方國家對(duì)植物新品種的保護(hù)模式主要有兩種模式,一種是單軌制,即采用專門法進(jìn)行保護(hù);另一種是雙軌制,即專利法+專門法進(jìn)行保護(hù),我國目前采用的是專門法的單軌制模式,可以有選擇性地采用雙軌制保護(hù)模式,把部分植物新品種專利列入專利法,拓寬專利權(quán)的保護(hù)范圍。
4.3 建立健全的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品法律法規(guī)體系
提高目前的法規(guī)的效力層次,制定統(tǒng)一完整專門的生物技術(shù)安全法,稱作《生物安全法》,明確生物技術(shù)安全法的目的、原則,保障生物技術(shù)的健康發(fā)展,堅(jiān)持協(xié)調(diào)、促進(jìn)原則與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防原則;建立基本的法律制度對(duì)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)進(jìn)行規(guī)制;確立以國務(wù)院生物技術(shù)安全管理委員會(huì)為最高管理機(jī)關(guān)的生物技術(shù)安全管理體系。
篇10
關(guān)鍵詞:生物技術(shù) 環(huán)境污染 應(yīng)用
引言
1.1環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前國際關(guān)系、經(jīng)貿(mào)合作中的一個(gè)極為重要的問題,也日益嚴(yán)重地影響著我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在我國過去幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護(hù),目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。近年來雖采取了大量控制措施,但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢仍在繼續(xù)。
2.1現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命體(從微生物到高級(jí)動(dòng)物)及其組成(含器官,組織,細(xì)胞,細(xì)胞器,基因)來發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。一般認(rèn)為,生物技術(shù)包括基因工程,細(xì)胞工程,酶工程和發(fā)酵工程四個(gè)方面。
2.2生物技術(shù)直接關(guān)系到與人民生活,衛(wèi)生,健康密切相關(guān)的醫(yī)藥衛(wèi)生,食品工業(yè),化學(xué)工業(yè),農(nóng)業(yè)的發(fā)展。可以在糧食危機(jī),能源危機(jī),環(huán)境污染中發(fā)揮巨大的作用,并且還可以從基因的角度治愈人類的遺傳病。因此,現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)被世界各國列為重點(diǎn)項(xiàng)目。
3.現(xiàn)代生物技術(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)主要是依靠生物過程來完成的。科技的發(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)境問題過程中所顯示的獨(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)過程。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)條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn),受到了高度重視。
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。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、污染環(huán)境的修復(fù)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)物大都是無毒無害的、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芤徊降轿唬苊饬宋廴疚锏亩啻无D(zhuǎn)移。
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(包括地面水和地下水)、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。
環(huán)境生物技術(shù)不僅單純適用于環(huán)境污染治理,如今已相當(dāng)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測,尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測技術(shù),可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù),成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)和報(bào)警中的重要組成部分【1】。
4.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
4.1污水的生物凈化
污水中的有毒物質(zhì)的成分十分復(fù)雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機(jī)磷、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇及蛋白質(zhì)等等。微生物通過自身的生命活動(dòng)可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有益的無毒物質(zhì),使污水得到凈化。當(dāng)今固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)是酶工程技術(shù)。
4.2污染土壤的生物修復(fù)
重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復(fù)是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應(yīng))改變重金屬在土壤中的化學(xué)形態(tài),使重金屬固定或解毒,降低其在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性,通過生物吸收、代謝達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復(fù)過程可以增加土壤有機(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。
4.3白色污染的消除
廢棄塑料和農(nóng)用地膜經(jīng)久不化解,估計(jì)是形成環(huán)境污染的重要成分。據(jù)估計(jì)我國土壤、溝河中塑料垃圾有百萬噸左右。塑料在土壤中殘存會(huì)引起農(nóng)作物減產(chǎn),若再連續(xù)使用而不采取措施,十幾年后不少耕地將顆粒無收,可見數(shù)量巨大的塑料垃圾嚴(yán)重影響著生態(tài)和環(huán)境,研究和開發(fā)生物可降解塑料已迫在眉睫【2】。利用生物工程技術(shù)一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢微生物、構(gòu)建高效降解菌,另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因?qū)肽骋煌寥牢⑸铮ㄈ纾焊鼍┲校箖烧咄瑫r(shí)發(fā)揮各自的作用,將塑料和農(nóng)膜迅速降解。同時(shí),還需大力推行可降解塑料和地膜的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。
4.4化學(xué)農(nóng)藥污染的消除
一般情況下,使用的化學(xué)殺蟲劑約80%會(huì)殘留在土壤中,特別是氯代烴類農(nóng)藥是最難分解的,經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)造成滯留毒害作用。因此多年來人們一直在尋找更為安全有效的辦法,而利用微生物降解農(nóng)藥已成為消除農(nóng)藥對(duì)環(huán)境污染的一個(gè)重要方面【3】。能降解農(nóng)藥的微生物,有的是通過礦化作用將農(nóng)藥逐漸分解成終產(chǎn)物CO2和H2O,這種降解途徑徹底,一般不會(huì)帶來副作用;有的是通過共代謝作用,將農(nóng)藥轉(zhuǎn)化為可代謝的中間產(chǎn)物,從而從環(huán)境中消除殘留農(nóng)藥,這種途徑的降解結(jié)果比較復(fù)雜,有正面效應(yīng)也有負(fù)面效應(yīng)。
5.結(jié)語
著名的天文學(xué)家和生物學(xué)家,佛瑞得霍意耳(Fred Hoyle)先生曾經(jīng)說過,還未解決的主要問題的答案應(yīng)該由基本的假設(shè)來得到,而且同時(shí)也必須依靠經(jīng)過反復(fù)嘗試和檢驗(yàn)的科學(xué)工具及方法。隨著處理技術(shù)的不斷發(fā)展,生物方法所能處理或修復(fù)的對(duì)象也在時(shí)刻不停地改變。為了使生物技術(shù)能滿足新的發(fā)展需要。我們必須真正進(jìn)行探索,并且可能以過去未曾想象到的方式來使用生物或是它們的衍生物。
參考文獻(xiàn)
[1]孔繁翔.《環(huán)境生物學(xué)》.高等教育出版社,2000