生物技術的分類范文

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生物技術的分類

篇1

[關鍵詞] 延胡索;液質聯用;生物

[中圖分類號]R917 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-7210(2008)04(b)-048-02

Analysis of alkaloids in water extract of Corydalis yanhusuo W. T. Wang by liquid chromatography-mass spectrometry

HOU Peng-fei, SU Shu-lan, DUAN Jin-ao, LIU Han-qing

(Jiangsu Key Laboratory for TCM Formulae Research, Nanjing University of Traditional Chinese Medicine, Nanjing210046, China)

[Abstract] Objective:To analyze alkaloids in the root of Corydalis yanhusuo W. T. Wang. Methods: Liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry method was developed for the analysis and identification of alkaloids in water extract from the root of Corydalis yanhusuo W. T. Wang. Results:11 compounds , such as tetrahydrocolumbamine,protopinecorydaline,coptisine and etc,were determined tentatively by comparison of their MS spectra with literature data. Conclusion:The result of this study will be helpful to analyze the alkaloids in the root of Corydalis yanhusuo W. T.Wang. and to build its quality control standard.

[Key words] Corydalis yanhusuo W. T.Wang ;HPLC-MS; Alkaloids

延胡索又稱元胡,為罌粟科植物延胡索Corydalis yanhusuo W. T. Wang的干燥塊莖,具有活血、利氣、止痛之功效,臨床用于治療胸脅、脘腹疼痛、經閉痛經、產后瘀阻、跌撲腫痛等癥[1]。延胡索的主要成分是生物堿,其類型分屬原小檗堿型、原托品堿型、阿樸菲型、苯并菲啶型等四種異喹啉類生物堿,其中多數屬原小檗堿型,少數為阿樸菲型與原托品堿型[2~5]。通過高效液相色譜法(HPLC)對其中的一種或多種生物堿進行分析,可以確定延胡索中主要組分并測定其含量[6,7],但該法對化合物的定性能力很有限,必須在有標準對照品的情況下才能進行保留時間的比對定性和定量分析,據此所建立的延胡索質量控制方法大多只針對延胡索乙素等少數生物堿,不夠全面。液質聯用技術(HPLC-MS)是目前廣泛應用的分析方法之一,它利用液相色譜的高效分離能力對被分析樣品進行分離,再以質譜為檢測器在線提供化合物的分子量信息,特別是電噴霧(ESI)軟電離質譜技術的出現,為研究熱不穩(wěn)定和極性較大的化合物提供了簡捷快速的分析方法,而多級串聯質譜技術還可以提供被分析成分的結構信息。有些微量、痕量成分和無紫外吸收的化合物在用HPLC分析時很可能被忽略,而MS具有高度的靈敏性,可檢測到皮克級物質,因此很容易發(fā)現這些化合物的存在[8]。目前,HPLC-ESI-MS技術已被廣泛用于植物有效成分的分離及結構鑒定中[8]。此實驗采用HPLC-MS聯用技術分析了延胡索中的主要季銨堿類和叔銨堿類成分。

1儀器與試藥

1.1 儀器

Agilent 1100 HPLC-DAD高效液相色譜儀,Waters SunFire ODS-C18柱,英國Micromass LC/TOFMS (飛行時間質譜儀)。

1.2 藥材與試劑

延胡索(浙江松陽產,經南京中醫(yī)藥大學劉漢清教授鑒定為Corydalis yanhusuo W. T. Wang 的干燥塊莖);延胡索乙素(中國藥品生物制品檢定所,批號0726-200510);甲醇、乙腈為色譜純,水為超純水。

2 方法與結果

2.1 樣品(YHS)制備

取延胡索100 g,粉碎,加1 000 ml純凈水回流提取1 h,水提液減壓回收至80 ml,量取此濃縮液1 ml,加入1 ml甲醇,混勻,離心,取上清液過0.45 μm微孔濾膜,制得待測樣品。

2.2 儀器條件

2.2.1 液相色譜條件 ODS C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:A為5%冰醋酸水溶液,B為乙腈;流速0.8 ml/min;采用線性梯度洗脫,梯度洗脫程序為0~10 min B為10%,10~35 min B為10%~20%,35~60 min B為20%~44%,60~85 min B為44%~80%,85~90 min B為80%~95%,90~100 min B為95%;進樣量為10 μl。

2.2.2 電噴霧質譜條件ESI離子源,正離子檢測模式;Capillary 3 000 V;Sample cone 50 V;Extraction cone 3 V;RF lens 300 V;Desoluation Temp 110℃;Source Temp 90℃;MCP Detector 2 670 V。

2.3 實驗結果

延胡索水提取物(YHS)的HPLC-UV圖譜和HPLC-MS總離子流圖如圖1所示,兩者的峰形和峰與峰之間的分離度都較好。根據MS所測定的[M+H]+值,通過檢索文獻[2~5],鑒定出了YHS中的11個化學成分,分別為四氫非洲防己堿、原托品堿、延胡索堿、黃連堿、延胡索乙素、非洲防己堿、四氫黃連堿、四氫小檗堿、小檗堿、巴馬亭、脫氫紫堇堿,見表1。為了確證以上推論,本研究做了延胡索乙素的HPLC-MS的研究,HPLC和MS的條件即用分析YHS的條件,結果延胡索乙素在HPLC中的保留時間為27.915 min,[M+H]+值為356,與YHS中的第5號成分相符,所以可以判斷第5號成分為延胡索乙素。

3 討論

電噴霧(ESI)質譜是一種“軟電離”質譜,碎片離子很少。延胡索中叔、季銨生物堿電離出的分子離子峰主要以[M+H]+的形式存在,在質譜中可得到很好的響應。由于除延胡索乙素外,其他成分沒有對照品,還不能充分斷定這些成分的化學結構,所以還需對這些成分的分子離子峰做二級或多級電離質譜,獲取更多的碎片離子峰信息,再根據延胡索中各種生物堿的裂解規(guī)率,最終確定其化學結構。

本實驗利用HPLC的高分離性能和ESI-TOF/MS的強大定,建立了一種快速分析延胡索水提物中各種主要生物堿的方法,為延胡索的質量控制提供了可行依據。

[參考文獻]

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篇2

關鍵詞:獸醫(yī);生物技術;畜牧業(yè)

中圖分類號:S814.8 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230105

生物技術是門十分古老的科學,從很早以前人們就已掌握的發(fā)酵、釀酒技術到近代抗菌素的應用,說明這門技術伴隨人類已經幾千年了。直到現代,限制性內切酶的發(fā)現、基因體外重組以及分子克隆技術的建立給這門古老的科學帶來了光明的前景?,F在,生物學、醫(yī)學、獸醫(yī)、植物、環(huán)保等許多學科和領域的研究者都在竭力使生物技術與各自所研究的課題相聯系,并取得了很多令人鼓舞的結果。

1 生物技術在動物育種中的應用

在牲畜的日常育種中十分普遍的用到了生物技術,包括克隆技術、轉基因、胚胎技術、DNA技術等,通過生物技術的應用能夠改善分子的培育效果,對人工育種的措施加以改善,生物技術的運用不但在一定程度上將動物的培育周期縮短了,還具有很強的針對性。大大的減少了選擇品種以及培育的時間,還有效的增強了育種的水平。

2 在飼料資源的開發(fā)中應用生物技術

不管是哪種動物的養(yǎng)殖,都離不開飼料,可以說,它和畜牧業(yè)的經濟效益以及牲畜的成長息息相關,生物技術的不斷進步,在一定程度上推動了科技水平的發(fā)展,也帶動了飼料資源的研發(fā)。在飼料的研發(fā)工作中大量的運用生物技術,能夠很好的提高飼料的營養(yǎng)成分,所以說,生物技術在一定程度上還可以減少由于我國飼料的短缺而導致的壓力情況,為我國畜牧業(yè)的良好發(fā)展和進步打下了堅實的基礎。在澳大利亞,有一些科學家們研發(fā)出了一種新型的首蓓,這種首蓓所富含的蛋白質非常多,將相關的基因去除后,能夠作為一種高蛋白質含量的新型飼料。

3 生物技術在診斷和防治動物疫病中的應用

在防治動物疫病方面,運用生物技術培育的基因工程獸用疫苗與常規(guī)疫苗的生產相比生產周期更短,疫苗的種類更多,效果更強大,并且降低了由于殘毒和污染而造成的生物污染的機率。常見的有預防禽痘病毒的活病毒載體重組疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病診斷方面,隨著生物技術發(fā)展而產生的限制酶分析法、免疫印跡法、核酸探針法以及聚合酶鏈反應法等多種分子生物學的診斷方法都是畜禽疾病有效的診斷方法。

4 在凈化畜禽環(huán)境中應用生物技術

因為養(yǎng)殖業(yè)大多都十分集中,所以畜舍中所散發(fā)的氣味十分難聞還含有氨氣等對人體以及牲畜有害的物質,因此,必須采取相關的措施對這種情況加以預防和制止。現階段容易出現的肉雞的情況,還有一些豬出現呼吸道疾病的情況都是由于畜舍內含有大量的氨氣而造成的。科學家們從沙漠植物莫哈欠絲蘭中提取的糖化合物,能夠讓舍內硫化氫、氨氣、糞臭素等減少增強牲畜血液中含氧成分,在一定程度上使豬的生產性能有了一定的提高,也有效的減少了雞出現腹水癥的幾率。

5 發(fā)展趨勢

5.1 基因治療的研究是未來動物醫(yī)學乃至人類醫(yī)學的重要發(fā)展方向

通過建立動物疾病模型分析和研究基因治療各種層面上的問題,在獸醫(yī)臨床上的應用方興未艾,通過對基因治療的認知和利用促進獸醫(yī)學臨床研究的發(fā)展這一理念也相對成熟。采取何種方式去認識基因、如何合理利用基因,在基因治療發(fā)展上顯得尤為重要。

5.2 現代生物技術的另一個重要的方面就是生物制藥

根據世界衛(wèi)生組織對我國傳染病威脅的評估結果表明,抗生素耐藥性已成為嚴重問題。畜牧生產者廣泛使用抗生素加速了新耐藥菌株的傳播,引發(fā)了一些人畜共患病,尤其是人類的食物傳染病,并導致醫(yī)療保健系統重大的經濟負擔。所以,用生物類藥物對抗生素進行轉向替代并且改進控制手段(如疫苗接種和預防疾?。┦切竽翗I(yè)未來使用藥物的準則,這對于獸藥研制非常重要且又具有很好的應用價值。

6 結束語

相對于發(fā)達國家來講,我國對于生物技術的研發(fā)工作還相對比較落后,在飼料的研發(fā)以及動物的生產中生物技術的應用還不夠成熟,然而,我國現階段已經提高對生物技術的認識,相信以后在牲畜的養(yǎng)殖上生物技術的應用將會越來越廣泛。

參考文獻

篇3

[關鍵詞]生物技術 農業(yè)種植

中圖分類號:S961.6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)42-0265-01

在科學技術發(fā)展的促動下,生物技術也在不斷的發(fā)展和進步,并在農業(yè)種植領域得到推廣和運用,促進了農業(yè)的發(fā)展。將生物技術運用到農業(yè)種植中具有重要的現實意義,它能夠充分利用資源,提高產品質量,有利于實現農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、生物技術在農業(yè)種植中運用的意義

生物技術是最近幾年發(fā)展起來的高尖技術,具有投資小、產量多、回報率高的特點,將其運用到農業(yè)種植領域具有重要的作用。它不僅能夠降低在農業(yè)種植領域的投入,還能夠提高農產品產量,與使用一般技術相比而言,農業(yè)種植中采用生物技術的回報率更高。同時,還能夠實現對自然資源的有效利用,避免出現資源浪費現象,避免對周圍環(huán)境帶來不利影響,有利于農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展??傊谵r業(yè)種植領域運用生物技術,不僅能夠改善當前農業(yè)生產的面貌,還能夠提高農業(yè)產量,有利于實現農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

二、生物技術在農業(yè)種植中的運用介紹

1、轉基因技術

轉基因技術是對基因進行改造和重新組合,然后再導入到生物體內,其核心技術是提取目的基因。在當前農業(yè)種植領域,轉基因技術是運用得最為廣泛的一種生物技術,對農業(yè)種植具有重要的作用,它能夠將某一作物的優(yōu)良基因轉移到另一種作物當中,進而提高農產品質量和產量。當前,在農業(yè)種植領域,經常被提取使用的植物目的基因有蘇云金桿菌抗蟲基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。這些基因具有良好的性能,通過提取使用,更好的促進農作物的生長,提高產量和產品質量??傊谵r業(yè)種植領域,通過利用轉基因技術,能夠能夠改良農作物的品種,提高農作物的產品質量,取得良好的經濟社會效益。

伴隨著科學技術的進步和科研工作的不斷深入,轉基因技術也會取得新的發(fā)展,在農業(yè)種植的應用范圍也必將擴大,將在農業(yè)種植中發(fā)揮更大的作用。調查顯示,目前轉基因類植物的種植面積在不斷的擴大,有調查研究指出,目前在全球所有的農業(yè)種植當中,采用轉基因技術的種植面積已經達到了全球耕地面積的16%,并且種植面積呈進一步擴大趨勢。

此外,在農業(yè)種植領域,還有一項技術值得提及的,那就是雜交育種技術。該技術是一項極為常見的生物種植技術,與轉基因技術相比而言,其操作更為簡單,并且該技術的推廣也更早,在農業(yè)種植實踐中已經取得良好的效果。目前,在農業(yè)種植中雜交技術已經取得了豐富的經驗,相信隨著研究的深入和技術的進步,該技術會取得更大的進展,會在農業(yè)種植當中發(fā)揮更大的作用。

2、組織培養(yǎng)技術

組織培養(yǎng)技術的運用,主要是建立在細胞全能性的基礎上,通過人工誘導的方式,使植物組織在無菌狀態(tài)下能夠良好發(fā)育,最終發(fā)育成為完整的植株。在農業(yè)種植中,通過利用組織培養(yǎng)技術,具有以下幾個方面的顯著特點,它不僅能夠使得植物繁殖的速度加快,還能夠在有限的時間內,培育出更多的優(yōu)良植物品種。還能夠有效的防止病毒對作物幼苗的侵害,保證種苗無病毒,進而有利于推廣良種經濟作物的種植。所以,今后在農業(yè)種植中值得進一步推廣和運用,為了達到更好的運用效果,在農業(yè)種植的時候,需要注意以下幾個問題:在植物組織培育中,要保證適宜的溫度、光照、溫度等條件,培養(yǎng)基組成、PH 值、滲透壓等化學條件也應該滿足條件,為組織培養(yǎng)創(chuàng)造良好的條件,另外,在進行初代培養(yǎng)外植體的時候,要做好褐變處理工作。有時候外植體接種后,表面會出現褐變現象,這種現象的出現會影響整個外植體的培養(yǎng),因此,必須做好處理工作,保證組織培養(yǎng)的質量。

3、生物農藥的制作

生物農藥也是伴隨著生物技術的運用而出現的,它是利用生物新陳代謝的產物,作為農藥制品的有效成分,改變傳統的通過化學手段制作農藥的方法,既能夠達到殺蟲保護農作物的目的,還避免對周圍環(huán)境造成損害,有利于環(huán)境保護。此外,生物農藥的運用,還具有良好的使用效果,能夠提高植株的耐藥性。因此,在農藥的制作上,采用生物技術具有良好的效果,對農業(yè)種植的影響也是深遠的。

在基因工程藥品當中,許多藥品是從生物組織中提取材料生產的。但是材料提取困難,因而藥品的價格也比較昂貴。而微生物能夠迅速生長,并且容易控制,適用于大規(guī)模工業(yè)化生產。因此,在生物制藥實踐中,可以將生物合成相應藥物成分的基因導入到微生物細胞當中,使其產生相應的藥物,這樣不僅能夠解決材料來源困難的問題,還能夠進行大規(guī)模生產,有利于降低生產成本。

三、生物技術在農業(yè)種植中運用的展望

在農業(yè)種植領域,運用生物技術的優(yōu)勢是十分明顯的,但其帶來的負面影響也不容忽視。其負面影響主要表現為生物技術存在潛在的安全危險性。由于受到科研水平和人類認識能力的限制,目前人類還沒有完全掌握基因技術,將生物技術運用到農業(yè)種植存在著一定的危險性,轉基因技術可能會對環(huán)境造成破壞,可能會影響到生物物種的多樣性。

此外,轉基因還可能會影響到食品安全,對人類的健康潛在一定的危害。今后在生物技術的研究中,應該進一步加強技術攻關,例如,進行光合作用的應用研究,加強生物固氮技術、植物的生物反應器等技術的研究,突破現階段生物技術發(fā)展存在的制約因素,促進生物技術在農業(yè)種植當中得到更好的運用。

四、總結語

綜上所述,在農業(yè)種植中運用生物技術的重要作用是不言而喻的。今后在實際工作中,應該加強生物技術研究,進行相關試驗,使其在農業(yè)種植中得到更好的運用,推動農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻:

[1] 羅國生,淺談農業(yè)種植中生物技術的應用[J],農業(yè)與技術,2012年7期.

篇4

關鍵詞:農業(yè)科技化;應用現狀;重要意義;農作物種植

中圖分類號:S188 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20161033017

毋庸置疑,中國農業(yè)發(fā)展由來已久,農業(yè)發(fā)展情況更是關乎國家與人民的福祉。隨著現代科技的發(fā)展,產業(yè)的轉型升級,農業(yè)的發(fā)展以不斷朝著現代化、科學化的方向前進。生物技術在農業(yè)種植上的廣泛運用,使得農作物在產量和品質方面都有了很大程度上的進步,由此,帶動了農業(yè)發(fā)展,促進了國民經濟的快速發(fā)展。所以,要想實現農業(yè)現代化的發(fā)展目標,就需要不斷地把生物技術等科技的最新成果合理有效的運用于農業(yè)種植生產中。

1 生物技術對于農業(yè)種植的實際意義

為了加快推進農業(yè)種植的發(fā)展進程,生物技術正不斷地廣泛應用于作物生產種植當中。生物技術的發(fā)展可以提高農作物的產量,提升農作物的品質,滿足市場供應需求,帶來巨大的經濟效益;在當下的生物技術的運用過程中也存在一定的問題,不合理的應用會導致環(huán)境破壞,不利于農業(yè)的科學發(fā)展道路。所以,如何做到農業(yè)發(fā)展的現代化與科學化是當下待解決的重要問題之一。與此同時兼顧現代科技與綠色發(fā)展的結合,積極地學習借鑒西方的科技成果與實踐經驗,并綜合考慮我國農業(yè)發(fā)展的現實狀況,科學合理的促進農業(yè)的長足發(fā)展,從而為整個國民經濟的現代化發(fā)展助力[1]。

生物技術對于農業(yè)種植方面的貢獻主要包括提高產量、提升品質、預防病蟲害3個方面。提高產量方面,我國作為世界第一的人口大國,在糧食供應方面一直以來都是與人民切身生活息息相關的。生物技術在我國還未發(fā)展開來的時期,糧食問題一直以來就是阻礙我國全方面發(fā)展的巨大障礙,直到雜交水稻的發(fā)明,我國的糧食問題才有了巨大的突破,糧食產量上去了,人民的生活水平才有了基礎性的保障。提升品質方面,隨著我國國民經濟的不斷發(fā)展,人們生活水平的提高,溫飽問題得到了解決,人們開始重視產品自身的品質問題。尤其是在當下食品安全問題頻發(fā)的階段,糧食的質量問題成為大眾關注的焦點。預防病蟲害方面,病蟲害等自然災害一直以來是困擾農業(yè)生產的頭號問題之一,然而,有效運用生物技術就可以在一定限度上提升農作物的成活率,較好的做好病蟲害的預防工作。

2 探究當下生物技術在農業(yè)種植中的運用路徑

2.1 生物技術中在農業(yè)種植方面應用最廣的便是轉基因技術

當下轉基因技術毫無疑問很大程度上提升了諸多農作物的產量和品質,提取出優(yōu)良的農作物基因,轉移至缺乏此基因的農作物之中,這種先進的生物科學技術給農業(yè)發(fā)展帶來了巨大的經濟效益[2]。但是隨著進一步的發(fā)展研究,有部分相關領域的科學家對此技術產生質疑,認為這種技術從長遠來說會給人們的生命健康帶來一定的影響,然而,根據近年來的實踐經驗和科研成果我國并未發(fā)現該技術的危害之處。面對這種質疑之聲,應該進一步對這種生物技術進行研究,更好的完善轉基因技術。

2.2 農藥的使用可以有效地預防病蟲害的影響,提高農作物的產量

但是于此同時農藥給環(huán)境帶來的污染也是十分嚴重的。隨著我國科學發(fā)展觀的提出,綠色科學可持續(xù)的發(fā)展成為農業(yè)發(fā)展的重要要求。任何情況下都不能在農業(yè)發(fā)展的過程中忽視對環(huán)境的污染與破壞,在這方面,廣泛開發(fā)生物農藥可以有效地實現這一目標。生物農藥把生物自身的新陳代謝與農藥相結合,極大地減小了農藥對環(huán)境的污染,同時又能很好的做到預防病蟲害[3]。但是,這種新興的生物技術目前也有一定的問題,由于制作成本過高,影響了生物農藥的廣泛運用,所以,生物科學家們還需要不斷研究,進一步把該技術完善成熟,最終將這些新型科研成果應用在農業(yè)發(fā)展中來。

3 結語

生物技術的運用對于農業(yè)的發(fā)展具有極大的現實意義。通過利用轉基因技術、生物農藥技術、雜交技術等實現了農業(yè)的長足發(fā)展。然而,在農作物的種植生產中新問題也層出不窮,這需要進一步進行針對性的研究,發(fā)展生物技術,實現農業(yè)發(fā)展的可持續(xù)化。

參考文獻

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篇5

關鍵詞:生物技術;倫理問題;思考

中圖分類號:Q81 文獻標識碼:A

文章編號:1009-0118(2012)07-0199-01

21世紀是生命科學的世紀,生物技術的發(fā)展對人類和社會的影響深遠。而生物技術引發(fā)的倫理問題,已成為世界的焦點議題。如何合理的應用生物技術造福人類和社會,是眾多學者和科學家急需解決的問題。

一、現代生物技術研究的新進展

進入21世紀,生物技術正處于發(fā)展成熟階段,生物技術的應用已經滲透到我們生活中許多與生物無關的角落。生物技術的發(fā)展至今已經揭示了許多生命現象的本質及其規(guī)律,但生命現象極其復雜,目前仍有許多課題有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干細胞、轉基因食品、人類基因組計劃、組織工程等研究和實際應用等領域取得了成果。

(一)克隆技術??寺≡馐菬o性繁殖,即由同一個祖先細胞分裂繁殖而形成的純細胞系,該細胞系中每個細胞的基因都是相同的??寺〖夹g首先用于動物,動物克隆就是通過無性繁殖方式,由動物細胞產生的遺傳形狀相同的動物個體??寺⊙蚨嗬蚴鞘桌寺〕晒Φ膭游?。動物克隆為我們進一步揭示生命的奧妙及人類的自我認識展現了全新的視野。

(二)胚胎干細胞。干細胞是生物體在生長發(fā)育過程中起“主干”作用的高度未分化細胞,它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潛能。干細胞分為三大類:全能干細胞、多能干細胞和專能干細胞。全能干細胞之所以全能,是指它可以分化成人體全部細胞類型,進而構建心、肝、腎、肺等多種組織和器官,最終發(fā)育成一個完整的個體。全能干細胞再進一步分裂、分化中又形成了各種多能干細胞。多能干細胞具有分化為多種細胞組織的潛能,但是卻失去了發(fā)育成完整個體的能力。

(三)轉基因食品。轉基因食品是利用生物技術將某些生物的基因轉移到其他物種中去,從而改造生物的遺傳物質,使其在性質、消費品質等方面向人類所需要的目標轉變。以轉基因生物為直接食品或以這種生物為原料,加工出來的食品都被稱為轉基因食品。轉基因食品在歐美應進入人們的日常生活中。有資料表明,在歐洲,玉米鉆心蟲每年要毀壞4000萬噸玉米,占世界玉米總產量的7%,但是如果把分離出來的抗鉆心蟲基因植入玉米中去,就可培育出抗蟲害的玉米,這種玉米就是轉基因食品。

二、現代技術發(fā)展引發(fā)的倫理問題

(一)關于克隆人的爭議。從“多莉”羊的克隆成功,待幾年來其他克隆動物的嘗試,克隆技術正不斷發(fā)展。目前科學界把對人體的克隆分為治療性克隆和生殖性克隆??茖W界和倫理界對治療性克隆普遍支持。但生殖性克隆,即克隆完整的人則遭到很大的抵制??寺∪私o倫理道德方面帶來了巨大的沖擊,對現有的社會關系、家庭結構造成了巨大的沖擊。另外,克隆人的身份難以認定,使人倫關系發(fā)生模糊、混亂乃至顛倒,進而沖擊傳統的家庭觀以及權利與義務觀。

(二)胚盤干細胞研究中的生命倫理問題。由于胚盤干細胞的制備是離不開人類卵子、胚盤以及克隆技術的,而卵子與胚盤在一些不同的國家和宗教界被視為是生命的起源,與活著的嬰兒沒有什么不同,所以在許多國家是被嚴格禁止的。堅持認為可以用人類胚胎做實驗的人認為:1、早期胚胎僅是一團細胞,尚難稱其為人的一條生命,從胚泡內細胞培養(yǎng)成人的胚胎干細胞,并沒有殺死細胞,只是改變細胞的命運;2、培養(yǎng)胚盤干細胞是用于治療現在還無法治愈的組織壞死性疾病,讓病人恢復健康,完全是合乎人類倫理道德。

(三)轉基因食品的潛在危險。對轉基因食品發(fā)展有兩種態(tài)度:支持者極力宣傳其帶給人類充足的糧食和新型抗病蟲策略;反對者則強調人為地用基因技術改變神武,會給人體健康和環(huán)境帶來危害。基因表達調控是個復雜的生命現象。目前,人類對基因的活動實施了解還不夠透徹,還沒有十足的把握控制基因中組后的結果。1993年英國的一份報告列出了一些人們對于轉基因食品應用的來努力方面的主要擔憂:1、人類基因轉入食品動物,如將人類基因因子與凝血的蛋白質的基因轉入綿羊中;2、某些宗教團體禁止食用的動物基因轉入他們通常食用的動物中,這可能觸怒猶太人和穆斯林,列入將豬的基因轉入綿羊;3、動物基因轉入植物中,可能會引起一些素食者的特別關注。

三、現代生物技術發(fā)展存在的倫理問題對策

現代生物技術的飛速發(fā)展,引發(fā)諸多倫理問題,發(fā)人深思。為了促進生物技術的和諧發(fā)展,應采取相應對策和措施。科學預言,21世紀是生物技術發(fā)展的黃金時期,全國普及大眾倫理學知識尤為重要,設置倫理學咨詢機構,利用各種媒體宣傳倫理學知識,增強大眾的倫理學意識,提高全民族的整體倫理水平。同時,我們還應改變傳統倫理觀念,發(fā)展中國特色的生命倫理學。總體上,生命倫理學應和國際生命倫理學保持一致,但又要保持中國的特色。另外,培養(yǎng)生命倫理專業(yè)人才,解決人才匱乏的局面。生命倫理學的發(fā)展任道重遠,生命倫理學人才匱乏問題需要解決,設置生命倫理學專業(yè),加快專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)模勢在必行,特別應注重研究生、博士生的培養(yǎng)。

四、結語

現代生物技術的高速發(fā)展再給人類和社會帶來積極影響的同時,必然會出現各種各樣的問題。其中,導致的倫理問題尤其受人們的重視。我們應該正確看待這些問題的發(fā)生,并應用學習的科學知識盡力將其引導到好的方面發(fā)展。因此,我們任道而重遠,希望通過我們的努力使現代生物技術應用給人類帶來更多的實惠。

參考文獻:

[1]傅繼梁.基因組研究引發(fā)的倫理思考[J].科學,2002,54(3):30-31.

篇6

1.個體網中異質性同質性(Homophily)最早由Lazarsfeld和Merton?(1954)提出[28],起始于社會學研究,其指行動者之間某種屬性上的相似或相同。異質性和同質性的研究多聚焦于個體網層面,關注個體的異質性對個體間連接造成的影響,如性別、種族、年級等對友誼的影響[29,30]。研究結果表明相似的行動者之間更容易形成連接。不同原因會導致同質性的分類有所差別。如Kossinets和Watts(2009)針對大學郵件網形成的研究中[7],將同質性分為結構同質性(StructuralHomophily)和個人同質性(Individ-ualhomophily)。前者用來解釋相同的選課、小組討論等結構性因素導致人與人之間建立聯系,后者則用來解釋因相同性別、種族等建立的連接。這種因相似而主動進行的選擇也可稱為選擇同質性(ChoiceHomophily)。隨著網絡理論的發(fā)展,逐漸有學者開始關注組織層面的異質性對連接的影響,而這些研究的背景往往并不盡相同,如組織間個人網絡形成的研究關注選擇同質性的作用[31],但聯盟的研究則關注結構同質性的作用[32]。筆者研究的對象是集群內的技術結塊,技術之間也具有異質性。技術雖是由個體開發(fā),屬于組織的,但并不能將其簡單的劃歸至個體網絡或組織網絡的研究之內,因此之前的研究結論并不能簡單的適用于技術網絡。2.異質性對技術結塊的作用產業(yè)集群的形成往往是因為組織地理上的鄰近能夠為其帶來信息和技術優(yōu)勢,次級產業(yè)集群的形成的主要原因則有可能是組織在技術或產品上的鄰近性[9]。高技術企業(yè)結塊的重要原因在于彼此的知識溢出[33],組織傾向于與擁有特定技術的其他組織在技術結構上進行聚集。那么,研究的問題實際上表達的是不同技術之間是如何形成聯系的。從網絡視角考察,研究的問題即是同質或異質屬性的點之間如何形成邊的問題。衡量技術網絡中的異質性需要確定不同技術之間的差異,這些差異影響著組織間的技術轉移和吸收[32]。筆者認為這種差異表現在兩個方面:一是形式上的差異性,如專利申請人、技術的表現形式上的差異或基礎研究和理論研究的不同;二是實質差異,如技術實質內容和技術基礎的不同。現有的關于技術和知識異質性的研究主要關注技術間的實質差異??梢苑譃閮膳?,一派認為組織不會輕易讓同質性知識在組織間流動,因為這會削弱組織的競爭優(yōu)勢[34]。而競爭異質性影響著組織間的知識和信息交換,因此異質性的知識因其互補的特性更容易產生創(chuàng)新的機會[24],使網絡行動者獲得更好的績效[35,36],組織更樂意與擁有異質性的組織進行技術和知識的交換。這意味著在技術網絡中,異質性技術間更容易形成連接。另外一派學者認為同質性知識更容易吸收和轉化,集群聚集就是因為企業(yè)在原件性知識上有著極高的相似性知識[37],因而集群內企業(yè)可以更好的獲得技術溢出。因此,在技術網絡中,同質性技術間更容易形成連接。這些研究結論之所以不同,除了研究背景的差異外,主要有兩個原因:第一,知識異質性的具體劃分不同,形式上具有同質性的技術間并不一定易于形成連接;第二,未考慮集群動態(tài)性的發(fā)展,如企業(yè)在初創(chuàng)期可能更傾向于吸收同質性的知識[36],發(fā)展成熟期則可能更愿意吸收異質性的技術。因此,需要重點關注兩方面,其一是特定網絡可能需要不同的異質性分類,其二是異質性技術在集群發(fā)展不同階段的連接亦有可能有所不同。3.技術異質性和組織異質性在不同研究背景之下,同質性或異質性的分WANGLUOJINGJIYANJIU|網絡經濟研究類一直是研究者需要首先關注的問題[27,28]。筆者認為,知識間的異質性在技術網絡內主要表現在兩個方面,一個為內容方面的異質性,即技術的主題是不同的,如計算機技術和原子能技術具有內容異質性;另一個分類為形式方面的異質性,即技術的表現形式有差異,如理論研究和基礎研究。具體到生物技術產業(yè)集群,內容方面的異質性可以表示為技術間所屬次級分類的差異,稱之為技術異質性;形式方面的異質性則重點表現在技術是否更具應用性。一般認為,企業(yè)的技術更偏向于應用,科研機構的技術更偏于基礎理論,能夠得到更為廣泛的引用。集群發(fā)展的技術源一般為科研機構[38],稱之為組織異質性。技術異質性差異較大的技術可能具有互補性,相互連接更有可能引發(fā)突破式的創(chuàng)新。因此,在創(chuàng)新對組織績效影響巨大的生物技術產業(yè)中[39],組織更愿意引用技術異質性差異較大的技術。同時,生物技術產業(yè)依然處于發(fā)展階段,產業(yè)未完全細分,如診斷設備的專利多基于在先的診斷方法技術。這使前面的論斷得到加強。另一方面,技術異質性差異較小的技術之間的連接更易于產生漸進式創(chuàng)新,其技術主題相差不遠,因為相同的知識基礎集群內組織更容易從同質性技術間得到技術溢出?;诖耍岢霰疚牡膬蓚€相反的論斷。論斷1在生物技術產業(yè)集群中,技術異質性差異較大的技術間更容易形成連接。論斷2在生物技術產業(yè)集群中,技術異質性差異較小的技術間更容易形成連接。在產業(yè)集群中,公共研究機構的重要作用在于輸出或溢出其基礎性知識[39],企業(yè)亦愿意基于理論知識進行技術上的研發(fā)(有許多生物技術企業(yè)本就源自公共研究機構的衍生,即academicspin-offs)。而公共研究機構(大學和科研院所)的技術往往基于本身開發(fā)的前期技術或其他公共機構的在先技術,較少受到企業(yè)的技術反哺。醫(yī)院有的技術具備理論性,與公共研究機構技術的連接更多;有的具有實用性,與企業(yè)技術連接的較多。基于此,提出本文的第三個論斷。論斷3在生物技術產業(yè)集群中,組織異質性差異較大的技術間更容易形成連接。。同時,生物技術的發(fā)展不過短短數十年,在發(fā)展初期,許多知識和技術是同質性的,但隨著科學的發(fā)展,異質性知識和技術逐漸增多,開始出現許多交叉領域[15],如生物信息學等。因此,需要考慮到網絡的動態(tài)性。在集群發(fā)展初期,集群規(guī)模較小,組織的聚集往往是基于某一類技術,還未出現眾多差異化的技術。在集群發(fā)展后期,會有邊緣技術出現,一些邊緣技術也會逐漸變?yōu)楹诵募夹g[32];研發(fā)人員的增多和流動帶來知識和技術交換,技術異質性差異大的技術間的連接逐漸增多。因此可得出如下推論。推論1在生物技術集群發(fā)展初期,技術異質性差異小的技術更容易形成連接。推論2在生物技術集群發(fā)展成熟期,技術異質性差異大的技術更容易形成連接。同理,在集群發(fā)展初期,許多生物技術企業(yè)來自于學術衍生,集群技術多來源于作為理論前沿陣地的公共研究機構。隨著集群發(fā)展,企業(yè)數量增多,規(guī)模增大,企業(yè)的研發(fā)能力增強,技術間的連接開始出現以企業(yè)技術為核的結塊。醫(yī)院在研究基礎理論的同時,也需要進行實踐活動,其技術部分處于基礎理論的研究和部分屬于應用技術的研究。因此得出如下推論。推論3在生物技術集群發(fā)展的初期,公共研究機構的技術多與組織異質性技術結塊。推論4在生物技術集群發(fā)展的成熟期,醫(yī)院的技術起到連接企業(yè)和公共研究機構的作用。推論5在生物技術集群發(fā)展的成熟期,公共研究機構和企業(yè)的技術皆多與組織異質性技術結塊。

二、方法與數據

1.數據來源集群內的知識交換可以分為顯性知識和隱性知識,專利屬于顯性知識,專利中記載的信息量占所有技術信息量的90%以上[40]。生物技術多以專利進行保護,制藥業(yè)和儀器產業(yè)的專利數量在美國所有產業(yè)中位居前五[2]。專利引文可分為施引和被引(CitationMade和CitationReceived)兩種。引文數據基于以下原因可以較好的適用于研究主題:第一,專利數據具有地理邊界性,適合做產業(yè)集群的分析[41];第二,引文數據適合進行動態(tài)性分析,數據信息完備,反映了一定時間跨度內的知識和技術的流動[41-43];第三,專利引文既能夠反映企業(yè)之間的技術連接[44],亦能夠反映企業(yè)間的知識流動,因此可以通過分析不同性質的技術之間的連接程度和方向等指標研究集群內再結塊現象;第四,專利數據適用于社會網絡分析(SocialNetworkAnalysis,SNA),SNA的方法可以從整體的角度探尋集群的技術結構變化[45]。2.樣本與數據整理選擇波士頓集群作為研究樣本。波士頓集群是全球最早出現的產業(yè)集群之一,集群的發(fā)展完全契合于生物技術及其產業(yè)的發(fā)展,發(fā)展歷程中帶有明顯的技術特征,其生物技術風險投資項目在全美位于前列[17]。波士頓集群擁有全球領先的生物技術企業(yè),如Biogen、Genzyme、Am-gen、Genetics等,他們與科研院校,如哈佛、MIT、波士頓大學等一同支撐著集群的發(fā)展,集群內組織之間有著頻繁的知識和技術流動[46]。使用USPTO的專利引文數據[44],數據中的專利授予時間從1976年至2006年,將專利區(qū)域限定在波士頓地區(qū),專利分類限定在醫(yī)療領域,并將引文整理為矩陣格式。3.變量設計專利引文的遲滯性可能長達50年,但50%的專利被引發(fā)生在授予專利后的十年以內,在第5年的時候被引數量達到峰值[44]。因此,在分析子群體形成時,以5年為一個周期,這可以保證前一周期的最后一年的專利引文在新周期中能夠得到最大的體現,從而更好的觀察次級集群技術結構的變化,并保證研究的動態(tài)性。數據被劃分為5個周期。根據Chandler(2009)的研究[47],將1976年至1993年劃歸集群發(fā)展初始期,1994年至2006年劃歸成熟期。技術異質性:生物技術可以再細分為多個子領域,同領域之間的技術在各方面都具有相似性。專利因技術相似性可以分為診斷方法、制藥、設備制造和純技術四個子領域[44]。在引文數據庫中,則將技術劃分為醫(yī)藥、設備、純技術和混合領域。因為研究的問題是技術異質性對連接形成的影響,除引文矩陣外,還需構造每個專利在技術差異上的屬性數據。參照Bell和Zaheer(2007)構建屬性數據的方法[5],以五列向量分別表示五個時期的技術異質性。技術異質性屬于分類變量,如果該技術屬于醫(yī)藥類別,賦值為1,設備、純技術和混合領域的賦值分別為2、3、4。組織異質性:專利技術分別屬于企業(yè)、大學、研究機構和醫(yī)院,不同主體的技術在理論性和應用性上有不小的差異。同技術異質性一樣,五列向量構建組織異質性,用來測量技術在理論和應用上的差異。賦值1、2、3、4分別表示專利屬于企業(yè)、大學、研究機構和醫(yī)院。4.統計方法研究需要測量兩類關系:一類是技術分類(即技術異質性)對專利引文的形成是否存在影響;一類是組織分類(即組織異質性)對專利引文的形成是否存在影響。但變量并不是獨立抽樣,而是來自于同一個網絡內的關系數據,因此需要使用基于隨機置換的檢驗方法得到較為精確的結果[48]。對于技術異質性和組織異質性對結塊的影響,采用隨機置換關系列聯表(RelationalCon-tingency-Table)的檢驗方式,該方法能夠對矩陣與分組變量之間的關系進行自相關隨機檢驗[48],從而估計是否異質性技術間更容易結塊。另外,用UCINET軟件[49]進行統計分析。

三、結果與討論

1.集群內的動態(tài)結塊正如產業(yè)集群一樣,次級集群也是不斷演化的。首先使用圖形和描述性統計的結果研究次級集群的結塊隨時間的變化,這能對次級集群的發(fā)展有一個直觀的認識。通過探索性的圖形分析,可一覽子群體是否因技術異質性而結塊。技術結構的繪制使用Pajek軟件[50],采取Kamada和Kawai(1989)的繪制方法[51],每個時期均將連通子圖(Component)獨立標明。在圖中,[1]表示專利屬于醫(yī)藥類(Drugs),為黑色;[2]表示其屬于診斷與醫(yī)療器械類(Surgery&MedicalInstruments),為灰色;[3]為生物技術類(Biotechnology),為淺灰色;[4]為混合醫(yī)藥(Miscellaneous-Drug&Med);為深灰色。頂點越大,表示專利被引次數越高。每幅圖中存在數個連通子圖,這些連通子圖即是集群中的技術次級集群。從圖1至圖5中可以看出:最初的聯通子圖在發(fā)展中不斷加入新的專利,規(guī)模不斷擴大,這表明集群中技術的影響力存在“馬太效應”,即富者越富。要注意的是,這個效應并不是針對單個專利,而是針對單個次級集群的,這個現象產生的原因可能是高被引專利往往是技術先進、影響深遠的專利,因此后期專利不斷附加其上,新連接的形成遵循偏好連接的模式(PreferentialAttachment)[52]。初期聯系較緊密的四個專利形成的次級集群聯系依然很緊密,這四個專利皆是器械專利。隨著時間增長,出現了規(guī)模遠超其他群體的最大次級群體,如圖5所示,這一定程度上表明了群的技術溢出非常有效,技術間的連接緊密。網絡在初期的技術流動局限在同質性圈子里,但在第三期(圖3),網絡開始出現比較明顯醫(yī)藥專利與器械專利的結塊,在后兩期中,異質性技術間的結塊進一步擴大。這意味著在波士頓集群中,初期同質性技術易聚集在一起,在后期才逐漸出現異質性技術的結塊現象,這可能是因為集群發(fā)展中逐漸出現了對互補性技術的需求。這直觀上證明了推論1和推論2。每一期的技術網絡結構指標數據如表1所示。可以看到,密度與網絡規(guī)模負相關,密度之間無法進行比較,但是點度可以進行比較,隨著時間的發(fā)展,平均點度逐漸降低后又再次升高。這表示初期和后期技術間的連接比較緊密,集群具有明顯的技術溢出效應。2.技術異質性對技術再結塊的影響本節(jié)分析在集群發(fā)展的不同時期,技術異質性如何對結塊產生影響,并對論斷1和2、推論1和2進行驗證。其影響如表2所示,對角線以灰色標出,表示技術組內連接數量。每組中連接頻數最大的格值以黑體標出。為了更方便直觀的對統計結果進行討論,將組內與組間連接頻率進行比較,如表3所示。從30年的區(qū)間考慮,醫(yī)藥的組內連接呈現增長的趨勢;器械的組內連接則越來越少,越到后期,與其他技術的聯系越緊密;混合技術則一直表現出非常低的組內連接,這也和其技術性質符合。因為1976-1981年的大部分格值的期望值都小于5,無法進行卡方檢驗[53]。但從圖1中可以看出,集群內僅有器械和混合兩類專利,而兩類專利的連接都僅存在同類之中。從表2中可以看到,四個周期的卡方檢驗都非常顯著,表示四個時期異質性差異大的技術間都形成了結塊,證實了論斷1,否定了論斷2。屬于集群發(fā)展初期的有三個時期(1976-1981,1976-1987,1976-1993)。圖1顯示了第一個時期的結塊狀況,結塊全部發(fā)生在同質性技術之間。但據表2,第二和第三時期的異質性技術之間已經存在結塊,在1976-1987年間,技術結塊是以器械技術為主的;而在1976-1993年間,技術結塊則是以醫(yī)藥技術為核心。這與推論1相反,意味著集群在發(fā)展初期即存在了異質性技術間的結塊,而技術間的連接往往以某種特定類型的技術為主。3.組織異質性對技術再結塊的影響本節(jié)分析在集群發(fā)展的不同時期,組織異質性如何影響結塊,并對論斷3、推論3、4、5進行驗證。如表4所示,對角線以灰色標出,表示相同組織類型技術的組內連接數量。每組中連接頻數最大的格值以黑體標出。同上一節(jié)一樣,將組內與組間連接頻率進行比較,制成表3。表3可以分析技術結塊的趨勢,大學和科研機構的技術的結塊90%左右發(fā)生在異質性技術之間,企業(yè)技術從同質性結塊為主逐漸變化為以異質性結塊為主,醫(yī)院則從異質性結塊為主轉變?yōu)榧扔型|性連接和異質性連接較為平衡,各占約50%。在集群發(fā)展初期,兩個時期(1976-1987)的卡方檢驗都不顯著,表示這10年集群技術間以組織同質性的技術連接為主,再增長5年后,卡方檢驗才顯著,意味著組織異質性的技術連接出現在發(fā)展初期的末端。這與論斷3不符。從表3可以看出,初期大學和研究機構的技術連接以組間連接為主,證實了推論3。在集群發(fā)展成熟期,除醫(yī)院技術外,組織差異性大的技術間更容易形成連接。因此若將論斷3的時間限定在集群發(fā)展成熟期,則其成立。同時,企業(yè)、大學和研究機構的技術皆多與醫(yī)院的技術形成連接,這意味著醫(yī)院技術起著連接兩種組織異質性技術的作用,推論4得到證實。根據表3,大學、研究機構和企業(yè)的技術結塊皆是以組間連接為主,證實了推論5。實際上,該結論再次表明了公共研究機構在集群中具有重要的知識溢出效應。

四、結論

篇7

關鍵詞:生物制藥技術;發(fā)展現狀;產業(yè)化

我國生物制藥產業(yè)具有起步晚,發(fā)展滯后的特點,但在國內龐大市場的推動下,我國生物制藥產業(yè)仍然有著非常良好的發(fā)展前景。再加上我國政府對生物醫(yī)藥領域不斷加大的投資力度和政策扶持,未來我國生物制藥產業(yè)將會成為推動國民經濟發(fā)展的朝陽行業(yè)。生物制藥在這樣的情形下面臨著嚴峻的考驗,在過去的發(fā)展過程中,已經取得了很好的成績,但是發(fā)展也進入了一個相對的穩(wěn)定期,這樣想要更好的發(fā)展,就面臨著嚴峻的考驗,應該加大問題分析的廣度與深度,只有這樣,我們的問題才會取得更好的效果。

一、生物制藥原理

生物制藥,簡單的說,就是利用生物活體來生產藥物的方法。有時特指利用轉基因動植物的活體作為生物反應器來生產藥物,如利用轉基因玉米生產人源抗體、轉基因牛乳腺表達人α1抗胰蛋白酶等。而生物藥物是指利用微生物學、醫(yī)學、生物學、生物化學等學科的研究成果,在生物體、生物組織、細胞、體液內,綜合運用微生物學、化學、生物化學、生物技術、藥學等科學的原理和方法用以制造的一類用于預防、治療和診斷的藥物制品。盡管生物制藥是一種新興的技術,但其發(fā)展速度非???,規(guī)模也發(fā)展的也極其壯大。目前,全國來看,已有近一半以上的藥品屬于生物制藥,尤其在合成分子結構復雜的藥物時,其優(yōu)點更加顯著:操作簡單,提高效率,經濟適用且市場廣闊。

二、生物技術藥物的分類

自從人類基因組計劃完成以來,結構基因組,功能基因組,蛋白質組等研究計劃相繼起動。這為生物技術的發(fā)展注入了強大的活力。各國對此十分重視,并把生物技術產業(yè)的發(fā)展作為國家經濟發(fā)展中新的增長點之一。生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發(fā)展,而且依賴于很多相關領域的技術走向。盡管生物技術的高速發(fā)展使人們難以作出準確的預測,但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫(yī)學工程、疾病療法和藥物開發(fā)方面的進展正在加快。第一代重組藥物是一級結構與天然產物完全一致的藥物,第二代生物技術藥物是應用蛋白質工程技術制造的自然界不存在的新的重組藥物。自1982年第一個重組藥物――人胰島素上市以來,第二代生物技術藥物正在取代第一代多肽、蛋白質類替代治療劑。重組蛋白質和重組多肽藥物:即利用DNA重組技術,將重組對象的基因插入載體,拼接后轉入新的宿主細胞,構建成工程菌(或細胞),實現遺傳物質的重新組合,并使目的基因在工程菌內進行復制和表達,最后將表達的目的產物純化并做成制劑,得到重組多肽、蛋白質類藥物。重組DNA藥物:基因治療是指向靶細胞或組織中引入外源基因DNA或RN斷,以糾正或補償基因的缺陷;關閉或抑制異常表達的基因;刺激產生相應的抗體,從而達到治療和預防疾病的目的。其他生物技術藥物:如微生態(tài)制劑,另外還有利用生物技術生產的血液代用品、腫瘤疫苗等等。

三、我國的生物制藥技術發(fā)展現狀及趨勢

與美國等西方國家相比,我國在生物制藥技術的研究方面相對起步較晚,且在早期受經濟、技術以及其他因素的限制。目前我國的生物制藥技術已經取得了一定的成就,并且生物制藥產業(yè)也在逐漸形成并不斷擴大規(guī)?!,F如今我國己經在腫瘤、心腦肺血管、免疫以及內分泌等諸多疾病的藥物研制中充分應用了生物制藥技術,研發(fā)出大批特效新藥,為這些疑難病癥的治療技術水平提高提供重要支撐。但相對來講,我國當前的生物制藥技術水平還是落后與西方等發(fā)達國家,且在發(fā)展中還是存在著一定的問題與不足,及新藥研發(fā)力度不足、融資渠道不通暢、研發(fā)成果轉換困難等三個方面。從當前的發(fā)展形勢來看,我國未來生物制藥技術的發(fā)展趨勢主要體現在以下幾方面。

(一)生物制藥產業(yè)呈現集群式發(fā)展

經過多年的發(fā)展和市場競爭,加上政府不失時機地加以引導,我國生物技術、人才、資金密集的區(qū)域,已逐步形成了生物醫(yī)藥產業(yè)聚集區(qū),由此形成了比較完善的生物醫(yī)藥產業(yè)鏈和產業(yè)集群。這些產業(yè)集群對于促進生物制藥產業(yè)的發(fā)展具有重要的作用,使得生物制藥整體產業(yè)鏈得到優(yōu)化,在生產效率方面得到大幅提升。我國生物制藥產業(yè)以后仍會朝著這一方面快速發(fā)展。政府也將會加大投資力度、重點建設產業(yè)集群區(qū),在基礎設施、配套服務業(yè)、研究開發(fā)、服務創(chuàng)新、教育培訓和風險投資等方面進行發(fā)展和創(chuàng)新,為生物制藥產業(yè)集群發(fā)展提供良好的發(fā)展環(huán)境。

(二)生物醫(yī)藥技術向產業(yè)化推進

我國生物醫(yī)藥技術當前很大一部分還停留在科研方面,并沒有有效地轉換為生產力,這不僅浪費了很多的資源,也使得我國的生產實踐跟不上研發(fā),造成了生產的滯后狀況。生物醫(yī)藥技術向產業(yè)化推進要求企業(yè)通過委托外包策略,建立技術同盟,形成優(yōu)勢互補,使得自身能夠專注于自身專長方面,從而能夠降低生產成本、提高競爭優(yōu)勢。我國生物制藥公司在未來發(fā)展過程中,勢必會朝這一趨勢發(fā)展,通過外包方式進行新藥開發(fā),將技術較強的研發(fā)內容分包給具備研究實力的小型公司來完成,充分發(fā)揮小公司在某些領域的技術優(yōu)勢,共同開發(fā)新藥,大大提高新藥開發(fā)效率,使新藥研發(fā)周期縮短,實現技術與資金互補。

四、結束語

生物制藥技術是在科技不斷發(fā)展的推動下逐漸形成的,這是一種利用生物化學技術、免疫技術、微生物技術等諸多生物技術為基礎而發(fā)展得來的現代高新技術。本文主要分析了當前我國的生物制藥技術發(fā)展現狀以及存在的問題,并指出其未來的發(fā)展趨勢主要是向著產業(yè)化發(fā)展,從而為我國的醫(yī)藥行業(yè)做出更大貢獻。

參考文獻:

篇8

關鍵詞:環(huán)境保護;環(huán)境污染;生物技術;應用

中圖分類號:D922.68 文獻標識碼:A 文章編號:

前言

生物技術以現代生命科學為基礎,利用先進的科學技術為手段,通過微生物、動植物體等對物質原料進行加工,以提品來為社會服務的技術。生物技術具有以下特點:生產原料簡單,以現有的生物為對象,注重再生資源的利用 ; 安全、可操作性比較高。常溫常壓下可以連續(xù)操作,既節(jié)約資源,又減少污染 ; 生物技術具有其他常規(guī)技術和傳統方法所不具備的特殊功能,用于處理和解決一些比較復雜的問題。生物技術以其獨有的特點引起越來越多的關注,并被廣泛應用于各個領域。

1生物技術在環(huán)境保護中的應用現狀

生物技術應用于環(huán)境保護領域又被叫作環(huán)境生物技術,它是通過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能,建立降低或消除污染物產生的生產工藝,或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時生產有用物質的人工技術系統。生物技術在環(huán)保領域中的應用主要包括直接消除環(huán)境污染和間接保護生態(tài)環(huán)境 2 種方式,具體采用哪種方式,具體要根據污染的方式和污染的程度來定。以下我們就生物技術在環(huán)境保護中的具體應用進行探討。

1.1 生物技術在廢水的凈化與處理中的應用

廢水生物處理技術是通過利用微生物的生命活動過程來對廢水中的污染物進行轉移和轉化,從而實現對廢水凈化和處理的一種重要方法。它具有吸附性好、沉降性好和降解能力強、生態(tài)環(huán)保等特點。據報道,美國約2萬座城市污水處理廠中的84%采用二級生物處理工藝;日本600多座污水處理廠絕大部分采用生物法。隨著科學技術的進步、污染狀況的加劇,環(huán)境標準的不斷提高,使廢水生物處理技術取得了很大進展,相繼開發(fā)了不少新技術、新工藝。如吸附-降解(AB)生物處理技術、厭氧折流板反應器(ABR)生物處理技術、間歇式活性污泥法(SBA)生物處理技術、LINDE生物處理技術、升流式厭氧污泥床(USAB)生物處理技術、廢水生物脫氮除磷技術、人工濕地處理系統和氧化溝生物處理技術等。目前在廢水的生物處理技術中,國內外普遍采用的工藝的主要有活性污泥法、生物膜法、生物強化技術法、自然生物處理法和厭氧生物處理法等。某印染企業(yè)污水處理技術如下圖:

1.2 生物技術在控制和廢氣凈化處理中的應用

利用生物技術控制和處理廢氣,將廢氣中的有機污染物或惡臭物質降解或轉化為無害或低害類物質,從而凈化空氣,是一項空氣污染控制的新技術。美國利用微生物代謝凈化工業(yè)性惡臭氣體效果顯著,而且不產生二次異臭;德國和荷蘭利用生物膜過濾處理含硫化氫的氣體,硫化氫除去率達90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔對某橡膠有限公司橡膠再生脫硫過程所產生的低濃度有機廢氣(含硫進行)處理試驗。結果表明:生物膜填料塔處理工業(yè)有機廢氣是可行的,當運行條件控制適當時,凈化效率可保持在90%以上,能夠實現達標排放,且投資省,運行費用低。但是由于生物凈化技術在廢氣處理領域應用時間比較短,各項技術還不夠成熟完善,因此在大氣污染治理領域不能廣泛應用。目前相對成熟的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等,所采用的生物反應器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。

1.3 生物技術在固體廢棄物處理中的應用

固體廢棄物污染是農村和城市污染中主要的污染,通常來源于工農業(yè)生產、城市生活垃圾及污水處理的剩余污泥等。如何處理好這些固體垃圾是解決當前環(huán)境污染問題的一件十分重要的大事。當前對固體廢棄物的處理通常有物理、化學、生物等技術手段。固體廢棄物生物處理技術通過利用微生物對有機固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機固體廢物轉化為可以再利用的資源,這是當前固化廢物資源化的最為有效的技術方法。歐美各國及日本已開發(fā)了10多種機械快速堆肥工藝,其中最著名的是達諾式回轉圓筒型發(fā)酵倉工藝。國外正在發(fā)展用蚯蚓床處理有機垃圾和糞便。利用蚯蚓床處理城市垃圾,不僅可以將城市有機廢棄物轉變?yōu)榉市Ц咔覠o臭味的蚯蚓糞土,而且還能獲得大量蚯蚓作醫(yī)藥原料,加上蚯蚓體內蛋白質含量與魚內相當,是畜禽和水產養(yǎng)殖業(yè)的優(yōu)良飼料,可以收到一舉數得之效果。固體廢棄物生物處理技術在目前應用比較廣泛的主要有:堆肥化、沼氣化、廢纖維素糖化、廢纖維飼料化、生物浸出等。

1.4 生物技術在環(huán)境監(jiān)測與評價中的應用

隨著生物技術的不斷發(fā)展,生物技術如今已經被廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境評價中。當前國內外關于生物技術在環(huán)境監(jiān)測方面的應用實例主要有:生物酶技術、金標免疫速測技術、PCR技術、生物發(fā)光檢測技術、生物芯片技術和生物傳感器等,其中生物芯片技術和生物傳感器應用最為廣泛。尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測技術,可在線在位迅速地提供環(huán)境質量參數,成為環(huán)境質量預報和報警中的重要組成部分。生物監(jiān)測和生物評價不僅是環(huán)境質量現狀監(jiān)測和評價的一種手段,在環(huán)境質量的評價中,生物評價也是不可忽視的。Karube等將細胞酵母固定在直徑為14mm的多孔膜上,再將該膜置于氧電極的Teflon膜上,使得固定菌夾在兩膜之間,制成測定的BOD的微生物的傳感器。有研究表明,水體富營養(yǎng)化由氰基細菌的大量繁殖引起,該細菌的細胞體內含有藻氰素、其顯示的熒光譜不同于其他物質,用對該熒光敏感的物理轉換器能檢測氰基細菌的濃度,從而預報水體的富營養(yǎng)化。白志輝等從硫磺礦的酸性土壤中分離、篩選出氧化硫桿菌,將其固定化制備成為生物膜,再與氧電極組裝成微生物傳感受器,用于樣品中微量硫化物的測定,其法與亞甲藍比色法測定結果一致。

2生物技術在環(huán)境污染修復中的應用

生物修復技術是一個比較新型的技術,近年來生物修復內涵逐漸擴大,包括真菌修復、植物修復及無機污染物的生物修復等技術。前期主要應用于環(huán)境中石油烴污染的治理,生物修復技術最成功的例子是在1990年夏到1991年Jone L.lidstrom等人應用投加營養(yǎng)和高效降解菌對美國阿拉斯加由于油輪泄漏造成的污染進行的處理,取得非常明顯的效果,使得近百公里海岸的環(huán)境質量得到明顯改善。此后該技術被不斷擴大應用于環(huán)境中其他污染類型的治理。歐洲各國如英國、德國、丹麥及美國、日本等國家對生物修復技術非常重視,他們的研究證明,采用微生物分解有毒有害物質的生物修復技術是治理大面積污染區(qū)域的一種有價值的、可行的、有效的和優(yōu)越的方法。英國能源部制定了90年代土壤和地下水的生物修復計劃,并組織了一個由聯邦政府、學術和實業(yè)界人員組成的/生物修復行動委員會來負責生物修復技術的研究和具體應用實施。在過去的10年中我國的生物修復技術主要是跟蹤國際生物修復技術的發(fā)展。

生物修復技術具有廣闊的應用前景,但也存在一定的局限性,目前生物技術修復主要運用于土壤污染的修復,其他污染的修復尚不能采用生物修復技術。因此,為了擴大生物修復技術的修復范圍,在環(huán)境污染的修復過程中我們常常將生物修復技術與其他化學或物理方法結合使用,以取得最佳效果。在環(huán)境保護工作中,環(huán)境生物技術作為一種技術手段,具有高效性,它無論是對環(huán)境污染的治理、修復,還是環(huán)境檢測都發(fā)揮了巨大的作用,鑒于環(huán)境生物的技術的重大作用,我們應該大力發(fā)展環(huán)境生物技術,不斷提高環(huán)境生物技術水平。

結束語

生物技術在減輕或消除環(huán)境污染和生態(tài)破壞等方面具有比較深遠的前景。因此,我們應該不斷開發(fā)和應用環(huán)境生物技術,從而提高環(huán)境保護的水平。主要措施有:制定實施環(huán)境生物技術的發(fā)展規(guī)劃;加大投資,加強環(huán)境生物技術的研究;加快環(huán)境生物技術人才的培養(yǎng);加強環(huán)境生物技術信息交流等。

參考文獻:

[1] 朱鳳榮 . 現代生物技術在環(huán)保中的應用及展望 [J]. 河南機電高等??茖W校學報 . 2007(06).

篇9

關鍵詞:生物技術;環(huán)境保護

中圖分類號: x-01 文獻標識碼:a

1 生物技術的特點

生物技術在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染 等顯著優(yōu)點。隨著生物技術研究的進展和人們對環(huán)境問題認識的深入,人們已越來越意識到,現代生物技術的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問題提供了希望。

目前生物技術應用于環(huán)境保護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。生物技術已是環(huán)境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術,其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、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)境的修復和污染嚴重的工業(yè)企業(yè)的清潔生產等環(huán)境保護的各個方面,發(fā)揮著極為重要的作用。應用環(huán)境生物技術處理污染物時,最終產物大都是無毒無害的、穩(wěn)定的物質,如二氧化碳、水和氮氣。利用生物方法處理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次轉移,因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現代生物技術的發(fā)展,尤其是基因工程、細胞工程和酶工程等生物高技術的飛速發(fā)展和應用,大大強化了上述環(huán)境生物處理過程,使生物處理具有更高的效率,更低的成本和更好的專一性,為生物技術在環(huán)境保護中的應用展示了更為廣闊的前景。

由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應物(底物),其中一些有機污染物經生物過程處理后可轉化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質,因此,生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術。生物過程是以酶促反應為基礎的,作為催化劑的酶是一種活性蛋白,因此,生物反應過程通常是在常溫、常壓下進行的。另外,酶對底物有高度的特異性,因此,生物轉化技術的效率高,副產物少,這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比,反應條件大大簡化,因而投資省、費用少、消耗低,而且效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便,同時,在多數情況下,它還可和其他技術結合使用。用生物過程代替化學過程可以降低生產活動的污染水平,有利于實現工藝過程生態(tài)化或無廢生產,真正實現清潔生產的目標。另外,生物技術的產品或副產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藥物、化石能源、人工合成物等,有助于把人類活動產生的環(huán)境污染降至最低程度,使經濟發(fā)展進入可持續(xù)發(fā)展的軌道。生物是構成生態(tài)系統的要素,生態(tài)系統內物質循環(huán)主要是依靠生物過程來完成的。因此,利用環(huán)境生物技術可治理用其他方法難以處理的環(huán)境介質,即用生物修復技術凈化環(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,同時還可進一步強化環(huán)境的自凈能力。

2 現代生物技術與環(huán)境保護

現代生物技術是以dna分子技術為基礎,包括微生物工程,細胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術的總稱?,F代生物技術不僅在農作物改良、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 80年代以來生物技術作為一種高新技術,已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視,發(fā)展十分迅猛。與傳統方法比較,生物治理方法具有許多優(yōu)點。

2.1 生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構,降解的產物以及副產物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動產生的環(huán)境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。

2.2 利用發(fā)酵工程技術處理污染物質,最終轉化產物大都是無毒無害的穩(wěn)定物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等,常常是一步到位,避免污染物的多次轉移而造成重復污染,因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。

2.3 生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質,其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的,所以大多數生物治理技術可以就地實施,而且不影響其他作業(yè)的正常進行,與常常需要高溫高壓的化工過程比較,反應條件大大簡化,具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便等優(yōu)點。

所以,當今生物技術已廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)清潔生產、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質的無害化處理等各個方面。

3 生物技術在環(huán)境保護中的應用

3.1 污水的生物凈化

污水中的有毒物質的成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質,使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術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胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結合,將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定,即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等,此方面國內外成功的例子很多,如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶,以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(las)方面取得較大進展,對于含100mg/l廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。

3.2 生物農藥

化學農藥的應用,對控制農作物的病蟲害,增加農作物產量起了重要作用,但對人類的健康和生存環(huán)境卻構成了很大的威脅。據統計,現有30%的殺沖劑,50%的除草劑和90%的滅菌劑在動物實驗中引起腫瘤。美國國家科學院的研究報告說,目前食品中的殺蟲劑殘留量嚴重超標,比兒童安全量高出100~150倍。農藥的使用還使土壤受到污染和破壞。國際上從60年代開始發(fā)展起來的生物農藥是生物防治病蟲害的一支新軍。傳統的生物防治是利用“天敵”來殺蟲除害。這雖可減少化學農藥的使用,減少農藥的化學污染,但飼養(yǎng)和釋放“天敵”,不僅費時費工,耗資巨大。而且在突發(fā)性病蟲害前常措手不及,無能為力。而生物農藥卻可解決這個難題所謂生物農藥是指由生物體產生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質總稱,它們多是生物體的代謝產物,主要包括微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。微生物殺蟲劑,主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等。長期以來并沒有得到廣泛的使用?,F在人們正在利用重組dna技術克服其缺點來提高殺蟲效果,例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點是桿狀病毒基因工程的改造,人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強桿狀病毒的毒性;將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中,形成重組桿狀病毒并使其表達出相關激素,以破壞害蟲的激素平衡,干擾其正常的代謝和發(fā)育從而達到殺死害蟲的目的。

參考文獻

篇10

關鍵詞:濕法冶金 生物技術 研究 生物冶金

中圖分類號:TF1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)04(a)-0097-02

在過去的一段時間內,大多數冶金技術主要被用于開發(fā)品位較高的礦產資源,從而使得一部分品位較低的礦產資源遭到了浪費。但是,隨著礦產資源的減少,人們逐漸意識到了低品位礦產資源開發(fā)的重要性。因此,濕法冶金技術以其回收效率高的特點引起了人們的廣泛關注,尤其是基于生物技術的濕法冶金技術,更是得到了廣泛的應用。所以,生物技術在濕法冶金中的應用情況以及基于生物技術的濕法冶金的應用現狀及發(fā)展,就成為了本文研究的重點內容。

1 生物技術在濕法冶金中的應用

1.1 濕法冶金工藝概述

濕法冶金其實是利用化學方法進行金屬提煉的工藝。具體來說,就是使礦石浸泡在水溶液里,然后利用分離、提純和富集技術,來進行稀有金屬及金、銀、銅等金屬的提煉。在冶金行業(yè)中,濕法冶金是黃金及有色貴金屬的主要冶煉工藝之一。就現階段而言,濕法冶金主要使用的技術有兩種,一種是加壓濕法冶金,而另一種是生物冶金。相比較而言,生物冶金在金屬礦的加工和回收方面的效果更好,所以得到了廣泛的應用。

1.2 生物冶金

生物冶金是將微生物作用與濕法冶金技術相結合的新型冶金工藝。早于1983年,生物冶金這個名稱就在細菌浸出國際會議上被提出。根據生物冶金技術在金屬回收過程中的作用,可將該技術分為3類,分別是生物吸附、生物累積和生物浸出。1947年,人們首次發(fā)現了氧化亞鐵硫桿菌能將鐵離子氧化。而直到1958年,美國的肯尼柯銅礦公司才在該方面取得實質性的進展,進而將生物技術引進到冶金行業(yè)中。到了今天,生物冶金技術被廣泛的應用于各種金屬礦物質的冶煉當中,并得到了人們的廣泛關注。一方面,這是由于使用該技術有利于進行低品位的礦產資源的開發(fā)和回收。另一方面,使用該技術進行金屬礦物質的提煉,對環(huán)境的危害較小,且具有投資成本低和能耗低等多種優(yōu)點。而在我國,早于1996年就建設了全國最大的微生物氧化提金連續(xù)半工業(yè)試驗基地。到了現今,微生物濕法冶金技術也在我國的多個地區(qū)的冶金企業(yè)被投入使用。所以,生物冶金技術的應用,已經在國內外取得了一定的進展[1]。

2 基于生物技術的濕法冶金的應用現狀

基于生物技術的濕法冶金技術中,微生物濕法冶金技術是關注度最高和應用范圍最廣的技術。早于20世紀50年代,該技術就在銅、鈾貧礦的預處理方面取得了一定的應用效果。就現階段而言,該技術包含了微生物浸出技術和微生物浮選技術。而相比較而言,微生物浸出技術已經得到了廣泛的應用,而微生物浮選技術尚處于實驗階段。具體來說,微生物浸出技術通過將礦石浸泡在適合微生物生長代謝的酸性溶液中,從而將礦石中的有價金屬溶解出來,進而加以回收和利用。所以,該技術在低品位礦石的冶煉中得到了廣泛的應用,是一種多學科交叉型的新技術。

2.1 在硫化礦冶煉中的應用

我國被開采的銅礦中,有一大部分屬于硫化礦。但是受到選礦技術和成本的限制,開采出來的礦石主要是低品礦石。而微生物濕法冶金技術的應用,可以有效的提高這些礦石的利用率,從而使企業(yè)獲得更大的開采利潤。在進行硫化礦石冶煉時,該技術使用的微生物為以硫化礦為能源基質的微生物。這些微生物主要由氧化鐵硫桿菌組成,可以將重金屬從礦石溶液中有效的溶解出來。在進行銅的提取時,微生物濕法冶金工藝主要采用生物堆浸技術來進行銅的生物氧化,從而獲得陰極銅。而在銅的冶煉方面,采用微生物濕法冶金技術獲取的銅的純度可以達到99.9%以上。就目前而言,我國采用該技術進行銅的濕法冶金已經頗具規(guī)模,并已成功的運用在冶金工業(yè)生產中[2]。

2.2 在金礦石冶煉中的應用

金元素相對來說較為穩(wěn)定,所以存在于硫化物和各種硅酸鹽中的金顆粒難以被提煉,而這些礦石也被稱之為難處理的金礦石。在金礦石的冶煉過程中,微生物濕法冶金技術的應用特點顯著。早于1964年,法國人就利用微生物浸取了紅土礦的金。而70年代,蘇聯人則利用了黑曲霉菌進行了金的提取。而如今,世界上已經有許多企業(yè)利用微生物技術進行了金礦石的預處理,從而獲得了較高的利潤。相較于銅來說,微生物濕法冶金技術主要用于難處理的金礦石的冶煉,并且在浸出率方面也沒有銅的效果好。實際上,利用細菌氧化提煉金的微生物浸出技術的浸出率只有92%左右[3]。

2.3 在其他礦石冶煉中的應用

微生物濕法冶煉技術的應用范圍廣泛,可用于多種礦石的冶煉。在進行鈾礦石的冶煉時,該技術主要利用細菌將與鈾礦物共生的黃鐵礦氧化,從而進行鈾的回收。而且使用生物冶煉技術進行鈾礦石的冶煉也有悠久的歷史,并在該領域取得了迅速的發(fā)展。而在進行磷礦石的冶煉時,該技術主要用于將無效態(tài)的礦物磷轉化為速效磷和有效磷。并且在進行天然磷礦粉的處理時,利用溶磷微生物可以取得較好的效果。而我國的磷礦資源十分豐富,所以使該技術在磷礦冶煉領域得到廣泛應用,具有重要的現實意義。再者,在鐵礦石處理方面,利用該技術進行鐵礦的脫磷,也可以取得較好的應用效果。相比物理脫磷法和化學脫磷法,采用該技術不但具有成本低的優(yōu)勢,還能減少礦石在脫磷過程中的損耗。另外,微生物濕法冶煉技術還能用于其他多種礦石的冶煉,并且可以取得較好金屬提取的效果[4]。

3 基于生物技術的濕法冶金的發(fā)展

隨著全球經濟的發(fā)展,人們對于礦產資源的需求只會越來越大。但是,隨著礦產資源的大量開發(fā),高品位的礦產資源只會越來越少。在這種情況下,低品位礦產資源已經不允許被浪費。所以,誰掌握了開發(fā)和利用低品位礦產資源的方法,就能取得可持續(xù)的發(fā)展空間。而基于生物技術的濕法冶金工藝在這方面有著顯著的優(yōu)勢,首先,該技術的能耗低,且勞動需求和成本均不高。其次,該技術的設備簡單,資金占有量小。再者,該技術的使用范圍廣,可用于多種類的金屬物質提取。另外,該技術對環(huán)境產生的危害小,有利于進行環(huán)境的保護。所以,由于這些優(yōu)勢的存在,該技術在未來會取得一定的發(fā)展。但是與此同時,該技術也具有生產周期長和微生物環(huán)境適應性差等缺點。所以,想要使該技術取得進一步的發(fā)展,就需要不斷進行該技術的研究和創(chuàng)新,從根本上解決該技術存在的問題??傊瑸榱耸够谏锛夹g的濕法冶金工藝得到進一步的推廣,冶金行業(yè)的相關人員還應該進一步進行該技術的研究[5]。

4 結語

總而言之,冶金工業(yè)是我國國民經濟的重要產業(yè)之一,在國內外都擁有一定的工業(yè)地位。所以,促進冶金工業(yè)的發(fā)展,可以進一步推動我國經濟的發(fā)展。而微生物濕法冶金技術在礦產資源開發(fā)上的應用效果,使冶金行業(yè)的工作效率得到一個階段的上升。所以,加大生物濕法冶金工藝的改革,使該項技術得到進一步的推廣和應用,成為了冶金行業(yè)需要關注的重點問題。因此,本文對基于生物技術的濕法冶金工藝進行的研究,對于促進冶金行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

參考文獻

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