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[關鍵詞]現代生物技術；企業管理；發展方向

[中圖分類號] Q33；F426 [文獻標識碼] C [文章編號] 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

現代生物制藥行業是一個多元化的行業。現代生物制藥技術，對于傳統的遺傳學，分子病理學，生物物理學等技術和觀念都是一個非常大的突破。現代生物制藥技術是應用現代生物工程在生物藥品制造當中一些最先進的技術。比如應用基因工程技術，采用組織培養及無性繁殖進行處理DNA的技術，從而能夠達到對于某種疾病具有特殊的臨床療效[1]。目前，我國正處在發展援助技術跨越式發展的關鍵階段，但現代生物制藥技術，剛剛開始不久。因此，如何正確合理的管理好現代生物技術，是國家嘗試不斷探討的問題。在現代生物技術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生物技術向著健康有序的方向發展。

1 現代生物制藥技術的現狀

現代生物制藥是目前要求最為尖端的技術，所有的專家學者都采用最新的技術方法，這均深入涉及到目前各個學科研究的最前沿技術。隨著研究領域的不斷深化生物制藥設計的研究方向和研究范圍，現代生物制藥技術通過生物高新技術不斷發展的運行模式，在逐漸巨大變化著制藥行業。結合目前國內的現代生物制藥產業情況來看，其獲得的社會各界關注程度愈加激烈，與此同時，生物技術產業的產業格局也在不斷變化。隨著研究的深入和發展的技術，嚴格的投資要求，需要大量的資金，需要不斷研究和發展資金。一些調查結果表明，在這種大規模的資金投入的前提下，其經濟效益也十分可觀，在國內擁有豐富的基金投資也是現代生物制藥發展的保障。

目前，我國的生物技術公司和外企大型制藥公司社會地位不同。我國的現代生物技術制藥產業主要目的是推動現代生物技術的商業化進程。目前，同時在現代生物技術管理研究的開始階段，這與現代生物技術產業蓬勃發展的現狀很對稱。近幾年，對技術創新管理等技術的發展，選擇，評價，預測的關鍵問題的研究尚屬空白[2]。但在產業層面，雖然作出了歸納分析了生物技術產業集群發展的研究，但還沒有深入到理論層面的研究群體發展的特殊規律。

2 生物制藥的行業的管理特征

2.1 高度的不確定性

科學基礎存在巨大的不確定性和高復雜性。現代生物技術是建立在以分子生物學為核心的現代生命科學的系統上，因為涉及到眾多學科和基礎學科，應用最新科技的支持，在技術上的不確定性大大增加。發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，倫理學，宗教和消費習慣等多種因素的影響，有些產品甚至是目前難以進入某些特定市場。宏觀環境的不確定性很高。現代生物技術的研究與應用直接與包括人類的一切生物安全性，和進化相關的遺傳，同時接收等因素的社會觀念，倫理道德，法律法規的影響。

2.2 開發周期漫長

現代生物制藥產品的發展階段多，開發周期十分漫長。而其目的是為了能夠保障發研發的產品能夠在達到相關藥品規定的技術標準范圍內的基礎上，確保產品的穩定性和安全性。從而使現代生物技術，減少了由于顯示開發周期特別長的主導性的技術進步。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年的開發周期[3]，整個過程是非常耗時，需要的周期非常長。

2.3 高投入、高風險與高回報并存

高基金投入就一定有高風險存在的，因為在生物制藥研究時，需要進行大量的試驗，所以為了發展，就必須提高生產投資。因為制藥產品直接作用到人們的身體，所以為了確保其安全性，現代生物制藥企業無疑需要借助先進技術的同時，進行充分而嚴謹的多環節實驗。正是由于反復的實驗，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，研究和開發周期都在5～8年，因此具有挑戰性的研究和開發[4]。而這些環節包括：初期、中期、后期實驗階段，然后才是批量生產，最后，生產的藥品還得能經受得起藥品市場的充分肯定。以上的種種，極大的提高了現代生物制藥行業的投資風險、市場運營風險，當然，有投入就會回報，一旦取得成功，利潤也非常客觀。

2.4 知識產權管理存在特殊性

現代生物制藥技術產品的階段非常多，每個階段的時間都需要數年，所以總的開發時間非常長，所以其專利保護時期往往在大規模投放生產以前就消耗的所剩無幾了。再者，現代生物制藥領域還存在一個弊端，很多技術屬于“公共技術”，可以為全人類無償使用，不允許申請專利，得不到保護。在知識產權方面的這些特定的現代生物技術，把握好將企業參與現代生物技術的競爭提供了很好的機會，要充分利用。

2.5 對研發人才有特殊要求

現代生物技術的核心是基因工程，這就決定了現代生物技術領域的研究和開發人才除了具有高智能化和創新的精神，也要有豐富的實際操作技能和實驗室工作經驗，一般研究生只有畢業后，有5年以上實驗室工作經驗可以完成獨立的至少一個產品的一些環節的研究開發工作。但美國生物技術企業的發展經驗，進一步證明，只有擁有大量的博士和博士后人才，能夠滿足企業研究現代生物技術真正的需要發展[5]。

3 我國未來正確管理現代生物技術的方向

3.1 充分發揮我國的基因資源優勢

我國是世界公認的基因資源大國，擁有眾多獨特的，具有巨大的產業價值基因[6]。正是由于此種巨大優勢，所以我們未來開發現代生物制藥技術上，應該去選擇那些生物技術研究水平發達國家所缺少的基因項目。因為，生物制藥企業的研究基礎還是基因，如果沒有豐富的基因資源，那么企業的技術優勢和雄厚的資金都較難體現。而我國現代生物制藥企業完全可以借助基因優勢快速發展，并趕超外企。

3.2 挖掘和發揮自身特色

歸納起來，我國企業有3個方面在現代生物技術的自身特色可供使用：首先，是我國的生物制藥技術很滯后，所以相對來說外企的生物制藥產品已經再研發時間上遙遙領先，正是由于此種原因，其大部分生物制藥產品的基礎專利已經過期，而新產品的更新速度又太慢，連接不上。這就給我國生物制藥企業提供了一個絕好的機會，我們完全可以采用其過期的基礎專利技術，應用其他工藝或手段進行制作同類藥物，不但節約大量科技經費、時間，而且還少走了不少彎路，降低了市場的不確定性風險；其次，還是因為我們的生物制藥企業發展緩慢，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的生物技術研究成果投放使用；最后，落實好技術的同時還要抓好企業管理。我們可以充分借助同行外企的近20余年的現代生物制藥企業管理經驗[7]，經過修訂和改進，我們還可以借鑒使用，因此迅速提高我國企業管理現代生物技術在短期水平，避免無謂的失誤和曲折的道路。

3.3 注重情景思維和期權思維

充分利用現代生物技術發展階段的眾多的特點，利用期權在投資決策思想，將現代生物技術作為創造了一系列的實物期權在發展現代生物技術的早期階段，最好通過只投資研究和發展投資保留選項，并選擇多條技術路線進行研發，在保留足夠的選擇的前提下，沒有成熟的技術可能會阻礙進一步的研究和開發。

3.4 充分結合國內巨大市場

我國企業發展現代生物技術首先需要致力于占有我國市場，有利于我國現代生物技術企業的起步和發展。在我國市場中，發展現代生物技術產品具有很強的宏觀性和不確定性，加上我國生物制藥企業的市場渠道開發不足，很難于同行外企進行競爭。然而，我們也應該看到國內市場的巨大優勢，并充分結合使用。這包括：首先，我國消費者和政府十分看重和支持本國的現代生物制藥產品；其次，我國內地的生物制藥市場由于地域不同，表現出強烈的差異性以及多元性；最后，我國現代生物制藥企業生產的產品成本低，價格上優勢極其明顯。在工作中，只要充分結合以上3點來落實市場開發調研工作，即便同行外企的競爭能力再強，也很難與本國的現代生物制藥企業進行競爭。綜上，也就是通過利用國內的優勢市場環境，來充分發展國內生物制藥企業的策略。

3.5 培養先進的人才隊伍

現代生物制藥企業需要培養大量高水準的先進人才隊伍。首先，要采取完善的人才發展戰略方針，做好企業人才的長期可持續發展策略。一方面通過招收優秀大學生、研究生，或者與大學院校合作進行定向培養企業需要的專門人才；另一方面，還要強化企業技術骨干的技術水平。通過組織學習，出國考察等幫助他們壯大自己的學識水平以及工作能力。

4 結語

總之，目前情況下我國已經具備了能夠在未來新形勢下能夠發展壯大的現代生物制藥企業，相信通過不斷提升現代生物制藥技術能夠做到讓醫療藥物行業也能相應的得以發展。自從我國加入世界貿易組織以后，現代生物制藥企業盡管存在種種局限，然而其發展的速度是可喜的，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制造藥物的發展特點，將其優勢充分彰顯，是完全可以達成對于生物技術產業深化科研改革和促進的。

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關鍵詞：生物技術；食品檢驗；檢測應用；過程方法

現代社會，科學技術突飛猛進，食品處理與加工技術不斷創新，食品安全檢測檢驗面臨著新形勢與新任務，必須采取行之有效的技術方法準確掌握食品安全狀況，杜絕食品問題，以免對人民群眾的身體健康造成不良影響，保障經濟社會持續健康穩定發展。本文就此展開探討。

1現代生物技術的起源及其重要性

生物技術涵蓋了生物學、化學、信息科學等多學科知識，重點在于探究發現生物的遺傳與變異。生物技術有助于研發更高品質、更具應用價值的生物類產品，滿足人類經濟社會快速發展下的物質需求。生物技術最早起源于經典遺傳學，早期科學家在特定試驗條件下，發現了遺傳物質的分離與結合。之后，經過幾代科研人員的共同努力，逐漸認識了“基因”，使現代生物技術的實踐應用成為可能。有觀點認為，生物技術將成為現代生物學與化學的重點研究與發展方向[1]。當前，食品安全問題備受社會關注，農藥殘留與添加劑超標等問題頻頻發生。因此，應用生物技術強化食品檢驗具有深刻的現實意義[1]。

2食品檢驗中常用的生物檢測技術

2.1生物酶技術

生物酶技術是食品檢驗工作常用的現代技術方法之一，具有顯著的免疫分析技術特征，檢測效率高，數據準確率高，可真實反映食品安全現狀。在實際操作中，生物酶技術通過提取食品檢驗樣品，對其中含有的化學成分進行精準分析與識別，極大程度上降低檢驗誤差。

2.2分子生物技術

分子生物技術在食品檢驗中的應用重點在于檢驗病原微生物，有效研判食品中的微生物與寄生蟲含量，進而對食品的污染程度做出判斷。同時，在分子生物技術的支持下，可精準掌握部分微生物的基因變化狀況，分析基因序列特點。隨著食品檢驗要求的不斷提高，分子生物技術的應用深度持續提高[2]。

2.3生物傳感器技術

生物傳感器技術主要依托于特定儀器設備，檢測分析食品中所包含的抗原、抗體及其他大分子物質的含量，通過特定儀器設備將食品中待測目標物相關信息轉換成為可直觀識別的信息，進而完成對待測目標物的檢測。應用生物傳感技術進行檢測，可掌握食品中致病菌的類型與含量，蛋白質與糖分的品質等。

2.4生物芯片

生物芯片技術主要利用生物芯片檢測儀器，獲取生物分子信號，獲知食品分子狀況，進而得出相應的檢驗結果。生物芯片技術檢測效率較高，可在短時間內完成更多檢測任務，檢驗數據可信度高，是當前和未來一段時間內最為可靠的檢驗技術之一[3]。

3食品檢驗中現代生物技術的應用

3.1檢驗有害微生物

眾所周知，當前食品種類呈出多樣化發展趨勢，各類新型食品紛紛問世，對食品安全檢驗提出了挑戰與考驗。加之食品從生產到出廠流通再到批發零售，最終流向消費終端進入消費者手中，流程環節較多，可能受到的污染較多，容易滋生致病菌與有害微生物，帶有致病菌與有害微生物的食品一旦被食用，將嚴重影響人們的身體健康。因此，在食品檢驗中，必須強化現代生物技術的運用，有效檢驗食品中的有害微生物，并出具相應的檢驗檢測數據報告，只有滿足要求才能進入市場流通。

3.2檢驗殘留農藥

長期以來，國家高度重視食品農藥殘留，相繼制定了一系列減少與控制農藥殘留的方針政策，取得了令人矚目的成就。但是農藥是使農作物正常生長的重要物質，對于提高作物產量與品質，減少病蟲害的發生具有關鍵作用。通過現代生物技術檢驗食品殘留農藥，依舊是生物技術應用中的一項重大課題。當前，我國已經制定了符合我國國情的農藥殘留檢測標準，通過生物酶技術與傳感技術的有效運用，準確檢測農藥殘留指標，杜絕農藥殘留超標的食品流向市場，確保食品安全[4]。

3.3檢驗轉基因食品

在現代基因技術的支持下，轉基因食品開始進入人們的日常生活。轉基因技術利用基因遺傳原理，對食品原材料的基因片段進行改造，然后將其加工成食品。轉基因食品的安全性至今仍存在較大爭議，但大部分人對轉基因食品持謹慎態度，部分質量低劣的轉基因產品，對人體造成的傷害是不可逆轉的。因此，必須通過現代生物技術對轉基因食品進行專項檢驗，準確識別轉基因食品的安全系數，有效掌握轉基因食品構成，并在食品包裝上做出明確標識，全面體現轉基因食品特征，保障食品市場健康有序。

4現代生物技術在食品檢驗中的應用趨勢

4.1高效化

在科學技術不斷發展和進步的時代背景下，食品檢驗技術會呈現出新的發展趨勢，現代生物技術也會表現出明顯的高效化特征。高效化集中表現為操作流程更加簡單，食品檢測時間縮短，能在短時間內完成檢測任務，并準確獲取相關數據資料，提高食品檢測效率。

4.2多樣化

隨著人們對食品質量要求的提高，在食品檢測中，現代生物技術呈現出多樣化特征，能夠用于食品檢測的現代生物技術種類越來越多。在具體檢測過程中，單一的現代生物技術，已無法滿足食品檢測需要，而是需要應用多種多樣的檢測技術。因此，有必要綜合應用多種檢測技術，對食品進行詳細、全面的多樣化檢測，以準確把握食品安全狀況，保障食品安全與可靠[5]。

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[關鍵詞] 生物技術；體育運動

一、前言

自人類進入21世紀，生命科學在各門自然基礎學科中，起到舉足輕重的作用。其中，現代生物技術的快速發展又使生命科學進入了一個嶄新的階段，無論是在提升人類身體健康素質，尤其是在醫療工程建設，減少疾病發生，尤其在改善人類身體質量方面，都取得了戰略性進展和重大成就。而在人體生命科學取得長足進步與發展的同時，也給競技體育的發展帶來契機與影響。正是在這樣的發展趨勢上，現代生物技術對體育界的滲透與影響，已經成為不少學者專家的重要研究領域。2012年7月在英國格拉斯哥舉行的2012國際體育科學、教育與運動醫學大會上，現代生物技術與競技體育發展再次成為人們關注的熱點話題。本文通過查閱資料文獻，立足前人研究成果，對現代生物技術與競技體育的結合發展進行討論，為體育競技與現代生物技術的結合提出新思路。

二、生物技術的發展新趨勢

1、作為生物技術的重點研究領域，分子生物學自上世紀50年代DNA螺旋結構被揭示以后，迅速發展，并且隨著分子生物學的發展，現代生物技術也迎來新機遇。其中以現代生物技術為發展基礎而創立的生物技術工程也頻頻取得捷報。而作為生物技術工程的核心，基因工程則是人類生命探索的重要途徑。

2、現代生物技術則在多個學科領域相互交叉發展，不斷滲透。現代生物技術對體育科學的研究發展已成為一個重要領域。學者們大量運用生物科學技術中的理論，在氧化應激，自由基，細胞凋謝等理論上知道運動實踐取得重要成果。

3、在現代生物技術對運動員身體技能和運動狀態的影響評價中。作者指出在人們全面認識運動引起機體產生適應性變化的基因調節機制的前提下，通過現代生物技術方法對運動員疲勞，運動訓練的適應性及其免疫功能進行基因轉錄水平上的診斷，可以較早地了解運動員在技能上的變化，從而調整訓練方式，以此刺激運動員的潛力，取得好成績。由此可見體育科學已經成為現代生物技術科學研究的新領域。

三、現代競技體育發展新方向

1、隨著現代競技體育與人類的物質精神緊密結合，各國對于競技體育發展的需要也不斷增強。在運動成績的構成系統中，有人的身體，心理，技術等競技因素，還有營養，膳食，休息，恢復等生活性因素，更有工具，儀器設備，運動服裝等技術性因素，而在這種種因素背后，無不牽涉對現代生物科學技術的依賴。而原始的競技體育發展模式無法適應新的需要，借助科學技術尤其是現代生物科學技術發展的新模式已是必然選擇。

2、現代競技體育發展從單一的運動員賽場較量，逐步發展成為場外教練，其身后競技團隊之間的較量。這種新的較量模式，最為顯著的特點則體現在各自競技團隊對現代生物技術的運用。運動營養補劑的研發一直是競技體育研究的一個熱點。而競技運動員使用國際奧委會非禁用的營養素和特殊保健品作為提高運動強度和體力恢復的手段已十分普遍。隨著基因工程的發展，在營養補劑的研究中，利用人類基因組的研究成果，可以設計出更加有效的補劑配方，更好地發揮營養補劑的生物活性，提升運動能力，促進運動疲勞的恢復以及保證運動員的身體健康。對蛋白質的研究有助于了解到運動對蛋白質三維結構和功能的影響，采用人工手段干預蛋白質的結構和功能達到提高運動能力的目的。而轉基因技術可以改造營養物質，使之更符合運動項目特點，實現運動營養藥物的創新。此外，生物技術芯片已經開發運用于監測運動員心理情感，身體變化，這方便教練團隊及時了解運動員的身心變化，增進教練員對運動員的了解以及替運動員提出高效的訓練方式。這些高科技含量的“個性化”設計無疑增添了運動員獲勝的籌碼。縱觀近年國際賽事，運動員身后團隊的科技較量亦成為一大亮點。

四、現代生物技術對競技體育的影響

1、科學技術是一把雙刃劍，再給競技體育帶來發展新機遇時，也同時帶來新的問題。現代生物技術一方面在興奮劑檢測上取得重大成就，專用于檢測興奮劑的檢測生物芯片研制成功，并且我國已經開發出興奮劑檢測生物芯片。這是一種蛋白芯片，可同時對9種刺激劑和麻醉劑進行檢測。經過對1 300多例運動員的實際尿樣檢測表明。該蛋白芯片與經典的氣質聯用方法的符合率達到100%。但與氣質聯用方法相比蛋白芯片具有通量高、速度快、成本低和操作簡單的優勢，可以滿足大型運動會對運動員進行大規模篩查的需要。另一方面，在現代生物技術研究上，科學家發現了一些與運動相關的基因，它們有的與有氧運動能力相關，有的關系到運動速度能力，還有的則與肌肉力量產生聯系。有越來越多證據表明，世界頂級運動員都或多或少攜帶有一些特殊的“增強表現”的基因。對于動機不純者，現代生物技術的發展將會給他們提供另一條直達名利的更加有效的捷徑.運動員在接受基因治療后，獲得基因改變后的“功能性”強化，這將違背競技體育的出發點。

2、現代生物技術也給競技體育帶來倫理性問題。競技體育本身是為了最大限度地發揮個人和集體在體格、體能、心理和運動能力等方面的潛力，以取得優異運動成績而進行的科學、系統的訓練和競賽。這是自奧林匹克運動以來人們對競技體育的共識。然而，隨著生物技術發展，通過對運動員的基因治療，進行所謂的“基因培優”，通過對體細胞和生殖細胞的基因改進，是運動員有更佳表現。那么這些運動員與普通運動員競技是產生的爭議則遠遠不是停留在公平層次，而是對人倫扭曲的爭辯。他們由于國家等政治因素的干預而成為“非自然人”，如果準許其參加比賽，則是對自然人的公平假設將不復存在。如果將他們禁賽，對于基因改變的”運動員”來講，這是一種歧視，由于非自身意愿改變基因，種種事端將會引發一系列的倫理問題。

五、實現現代生物技術與競技體育發展新思路

1、加強現代生物技術新進展與競技體育研究成果有機結合現代生物技術的進展是非常迅速的，并在各國家的發展極不平衡，不同國家在此領域的研究由于人財物等綜合因素的影響處于不同地位，像 HGP 和克隆技術等，因此我們必須關注它的進展，特別是其成果可能運用于與體育相關的領域的發展狀況，并加強在此領域的研究，只有這樣，我們才能站在一個更高的角度，來看待現代生物技術對競技體育的作用，并能像興奮劑那樣，反對興奮劑，或反增強基因型運動員等有充足的技術和思想準備。

2、加強對生物技術利用的監管以及對競技體育項目的管理，一方面從立法和國際條約規定下手，增強對生物技術濫用的打擊力度，加強國際間合作交流。對于競技體育的規則進行嚴格管理，牢牢把握競技體育的精神，反對一切形式的違反競技體育精神的行為。

六、結語

21世紀，現代生物技術與競技體育的結合發展將會更進一步實現。盡管結合發展中存在爭議與分歧，但是它在運動醫學領域中為運動員的科學選材，個性化訓練計劃的制定，運動心理過程中身體機能和狀態的評價，運動性疲勞的診斷，運動員營養補劑，運動性疾病的診斷與防治，運動員的心理品格測定及干預等帶來革命性的突破。此外，它將會對解決體育中的眾多難題提供更科學的方法途徑。

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篇4

摘 要：本文對人教版高中生物學必修教材和選修教材中的生物技術內容呈現內容方向和呈現途徑進行了簡要的分析。

關鍵詞：高中生物學教材；生物技術；內容簡析

在課程改革的大背景下，有關生物技術的內容被大量引入高中生物學的教科書中，但是很多生物學教師并沒有對這部分內容給予足夠的重視，對選修教材內容的開設也明顯不足，因此要加強生物技術的教學，對教材中生物技術內容呈現進行分析是十分必要的。

“生命科學本身就與醫學、農學有著不可分割的聯系，它既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泉活水，為理論研究提出重大的研究課題。21世紀，生命科學技術對社會影響最大的領域，將出現保護人類健康、促進農業生產發展、恢復生態環境等方面。”[1]可見，生物技術與我們的日常生活息息相關，并能提高學生的生物科學素養，應引起足夠的重視。

1.生物技術的概念

“生物技術的概念有廣義和狹義之分。廣義的生物技術是指人類以經驗科學為基礎，改造生物物種及其功能的技術。狹義的生物技術，指人類以現代生物學、生物化學等，特別是以分子生物學為基礎，在細胞水平和分子水平直接改造生物物種及其功能的新興生物技術。”[2]《高中生物課程標準》對生物技術的理解，沒有將生物技術局限于“高新”技術，而是廣義上的[3]。

本文對教材中“生物技術”內容的分類方式參考了2006年國際經濟合作及發展組織改編的生物技術產業調查中對于生物技術的分類，即：“①基于DNA的生物技術；②基于生物化學/免疫化學的生物技術；③基于生物處理的生物技術；④環境生物技術；⑤仿生生物學技術這五個方向”[4]。據此，將人教版高中生物必修及選修教材中的生物技術內容匯總于表1。

從表2可以看出，教材中有關生物技術的內容總體方向均衡，但是不同教材的側重點顯著不同。從生物技術方向的縱向看，教材對于①、②、③、④四個方向上均有呈現，而且每個方向出現的次數基本均衡。另外，在必修教材和選修教材中均沒有出現⑤仿生生物技術的內容。從呈現內容的橫向分析，教材之間差異顯著，每冊都有其方向的側重點。

例如，教材將必修1《分子與細胞》分為六章，分別為走近細胞、組成細胞的分子、細胞的基本結構、細胞的物質輸入和輸出、細胞的能量供應和利用、細胞生命歷程。在這本教材中生物技術有關的內容：方向①基于DNA的生物技術出現了7次，方向②基于生物化學/免疫化學的生物技術出現了5次，方向③基于生物處理的生物技術出現了7次。在必修2《遺傳與進化》中生物技術內容方向的側重點也是在方向①基于DNA的生物技術上，出現了10次，但是方向②基于生物化學/免疫化學的生物技術僅出現了1次，并且在這兩本教材中均沒有出現方向④環境生物技術的內容。在必修3《穩態與環境》中有關環境生物技術的內容達到15次，這與必修3教材中包含的內容：植物的激素調節、動物生命活動的調節、人體的內環境與穩態、種群和群落、生態系統以及生態環境的保護等內容有關。

選修教材分了三個模塊，分別為《生物技術實踐》、《生物科學與社會》、《現代生物科技專題》，三個模塊中選修1更注重“培養學生設計實驗、動手操作、收集證據等科學探究的能力，增進學生對生物技術應用的了解”，所以有關環境生物技術方面就沒有體現。選修2主要是圍繞生物科學技術在工業、農業、醫療保健和環境保護等方面的應用，較全面地介紹了生物科技對社會發展所起的作用，因此在4個內容方向上均有呈現。選修3以專題形式介紹了現代科學技術中的一些重要領域的研究熱點、發展趨勢和應用前景，為以后學習生命科學打下基礎，所以本模塊涉及內容多而且全面。

2.2 呈現途徑

必修教材中生物技術內容的呈現途徑有5種：正文，探究實驗，思考練習，延伸閱讀及整個章節。（見表3）由于選修教材是以專題形式出現，有關生物技術的內容在整章中的各個部分均有體現，因此對選修教材不作具體分析。

從表3中可以看出，除必修1沒有以探究實驗的方式呈現之外，其余兩冊均有各種方式進行呈現。必修1以延伸閱讀為呈現的主要方式；必修2以正文作為主要的呈現途徑；必修3中正文、思考練習、延伸閱讀都是主體方式。總體看，延伸閱讀在各冊中使用最為頻繁，對于探究實驗還沒有作為主要的呈現途徑，三冊中僅有3個探究內容。

3.結語

隨著國際上對生物技術的重視程度不斷提高，我國普通高中對于生物學教育從過去單純的科學教育逐步走向科學與技術相結合的教育模式轉變。在國內伴隨著課程改革，生物技術教育逐漸受到重視，但是必修教材中對于高中生掌握生物技術的要求還較低，在呈現方式上以延伸閱讀為主要途徑，仍有較大的提升發展空間。教師應該關注高中生物學必修教材中的生物技術內容及呈現特點，重視選修教材中生物技術內容的教學，以利于培養學生的科學素養和技術素養。

參考文獻：

[1] 劉恩山.基礎教育新課程師資培訓指導?初中生物[M].北京：北京師范大學出版社，2003：36

[2] 余自強.生物課程論[M].北京：教育科學出版社，2006：323

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生物技術的應用領域介紹

農業：一方面，現代生物學技術將使農業科技上升到分子水平，人類可以根據需求從不同種類的動植物中，將它們的優良基因重新組合，培育新的品種，為此人類生產食物的能力將空前提高。另一方面。由于現代生物學從分子水平認識生命的本原，因此不僅在農業內部不同生命體的種屬界限被打破，而且導致農業與其他產業間的圍墻逐漸被拆除。

醫藥：醫藥生物技術一直是生物技術中發展最快、最活躍的領域，也是各國生物技術研究開發的重中之重，是生物技術產業最為成熟，競爭最為激烈的領域。近年來，基因組學、生物信息學、轉基因技術、干細胞和克隆技術、生物芯片技術等一系列新興技術的發展。為促進醫藥產業的發展提供了新的途徑和思路。醫藥生物技術正在成為整個醫藥產業發展最重要的技術推動力。目前60％以上的生物技術成果集中應用于醫藥工業，用以開發特色新藥或對傳統醫藥進行改良，由此正在引發醫藥工業的重大變革。

化工：近年來各國對利用生物技術生產塑料和燃料的研究力度都在加大。對于塑料生產廠家而言。用植物這樣的可再生資源來取代以石油為基礎的原料，發展前景極為誘人。樹脂生產廠家不再依靠化石燃料的有限供應，降解型的生物聚合物可以變成肥料，不僅節省了填埋場所占的土地面積，而且更有利于環境保護和工業的可持續發展。從玉米、高粱或其他植物獲取的淀粉和糖，是目前正在開發的幾種生物化學新工藝的基礎原料。

能源：地球上億年積累的化石能源――石油、天然氣、煤等。僅能支撐30。年的大規模開采就將面臨枯竭。如果按現有的開采技術和連續不斷地日夜消耗這些化石燃料的速度推算，煤、天然氣和石油的有效年限分別是100―120年、30-50年和18-30年。顯然21世紀所面臨的嚴重危機之一是能源問題。利用現代科技發展生物能源，是解決未來能源問題的一條重要出路。生物能源是指從生物質得到的能源，是通過綠色植物、藻類和光合細菌的光合作用，捕獲太陽能，經代謝轉換，儲存于生物質中的能量，是太陽能的有機儲存，是可再生能源的重要組成部分。它是人類最早利用的能源，生物能源是一種可再生的清潔能源，開發和使用生物能源，符合可持續的科學發展觀和循環經濟的理念。

大力發展我國生物技術與產業發展的驅動力分析

高度重視生物技術的基礎研究，形成以企業為主導的創新聯盟

鑒于生物技術自身技術創新的需求特點，發現其對基礎研究的依賴非常大。因此，需要高度重視生物技術的基礎研究，重視政府在支持研發活動中的關鍵作用。從支持生物技術發展的國外經驗來看，歐洲的舉措效果顯著，這主要得益于歐洲技術平臺的重要作用。歐洲技術平臺是2003年歐盟委員會提出的，旨在增強歐洲組織和實施技術創新的能力，實現歐洲在戰略技術領域保持或獲得世界領先地位。該平臺是由歐洲戰略技術領域的企業、高校、科研機構、政府部門和專家組成的創新聯盟，負責制定歐盟在高技術領域的研發戰略目標、戰略重點、戰略措施及行動計劃。2010年6月，歐盟啟動了低碳技術歐洲產業行動計劃，而各低碳技術領域發展路線圖和三年實施計劃的制定均由各領域的歐洲技術平臺(TP)起草制定。經過9年的發展。歐洲技術平臺已經在歐洲的低碳產業行動中發揮了核心的作用。

建議我國政府部門應該高度重視生物技術的基礎研究，并加快形成以企業為主導、官產學研資用配套的創新聯盟，共同推動該產業的發展。在技術研發過程中，一定要平衡好政府和企業的角色和位置，可以采取政府前期資助研發一企業提高研發競爭力一再投資于技術的基礎研發的周期形式。

高度重視不同階段的特點，實施靈活的融資投入機制

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【關鍵詞】現代生物技術；環境檢測；應用

1引言

現階段，我國常見現代生物技術包括生物傳感器技術、生物酶技術以及生物芯片技術等，這些監測技術具有較強的特異性、靈敏性和準確性，操作簡單快速，因此在目前的環境檢測工作中都發揮了十分重要的作用，大大提高了環境檢測的質量和水平，加強對其分析研究有著十分重要的意義。

2現代生物技術的基本簡介

現代生物技術其主要包含有分子生物學、微生物學、系統生物學以及免疫學等多種理論，而且與化學、計算機以及微電子等多種學科相互結合，綜合性較強，因而，具有十分廣泛的應用領域。現代生物技術主要的研究對象是生物，主要的研究目的是為了實現對資源的有效開發和利用，操作過程簡單快捷，能夠有效地減少資源浪費和環境污染。現代生物技術所開發的產品具有較高的純度和較高的安全性，產品質量可靠，最大程度地滿足了人們的使用需求，實現了連續化的操作，有利于建立資源節約型、環境友好型的生態環境。現代生物技術目前主要在農業生物技術、植物生物技術、醫學生物技術以及環境生物技術等領域實現了廣泛的應用。

3環境檢測中常用的幾種現代生物技術

3.1生物傳感技術

生物傳感器的技術基礎是固定化酶技術，能夠將識別與感知的信息轉化成電子信號，并通過電子信號裝置對其進行控制，最后被檢測的物質可以通過電子器件檢測出來，然后將其轉化成已被檢測的電子信號。目前生物傳感技術是環境檢測中應用最多的技術。

3.2基因探針與PCR技術

基因探針技術中的非放射性核酸探針可以應用于環境檢測中，主要應用于環境中細菌或病毒的檢測，且非放射性核酸探針對病毒及細菌的檢測還十分靈敏，核酸雜交技術應用于環境微生物的監測中不僅更加安全可靠，還十分快速有效，目前核酸探針及PCR技術已經廣泛應用于水環境中如大腸桿菌、志賀氏菌等微生物的檢測。

3.3酶免疫檢測技術

酶免疫監測技術是利用抗原和抗體的特異性反應而研發的，該技術將酶進行標記，然后再將標記過的酶與待檢測的抗原進行檢測，根據其出現的免疫學特征反應通過比對確定待檢測病毒或細菌的種類。酶聯免疫吸附檢測技術是目前應用最為廣泛的一種酶免疫檢測技術，其主要應用于水質檢測中。3.4生物芯片技術生物芯片技術是利用微電子技術研發的一種微加工技術，可以將作為探針的分析固定與于固定相表面，然后根據構建的生物化學分析系統進行分析，從而實現對蛋白質、細胞等生物學組成成分進行快速準確的檢測，其主要應用于水污染中的化學物質毒性的檢測。

4在環境檢測中現代生物技術的具體應用

4.1生物傳感技術的應用

數字科技和生物技術的快速發展，各個學科也都實現了不斷的進步與發展，并且在發展過程中實現了學科的相互交叉和融合。生物傳感技術因其具有高度集成化、微型化以及自動化的特點，因此在環境檢測中實現了廣泛的應用。生物傳感器能夠實現生物反應與電信號的轉換，為環境檢測提供了大量快速有效的分析手段，實現了食品工業以及環境檢測的技術革命。生物傳感技術的應用理論基礎是實現傳染物與生物層之間專一的固定化作用，作用原理就是通過被測對象與生物組之間的相互作用，然后利用電子元器件將對被測對象的監測轉化為比較容易被識別的電子信號，最終再通過電子信號設備和裝置對電子信號進行識別和分析，實現對監測對象的有效控制。生物傳感技術具有測定速度快、操作簡單、反應靈敏準確、成本低等優點，因此在未來的環境檢測中一定會實現更加廣泛的應用和推廣。

4.2基因探針和PCR技術的應用

不同的微生物病原體具有不同的致病劑量，因此確定水樣中病原體的數量和種類提高檢測的準確度顯得異常重要水體污染問題已引起了人們的極大關注，確定自然水體或污水水樣中受病原體或化學類污染物污染的程度和快速確定污染源是一個難點問題。飲用水樣品中只有不到1%的微生物可經實驗室培養。因此，用傳統培養方法研究微生物群落，不能反映環境的真實情況。DNA損傷評價污染物遺傳毒性的一個很有價值的生物指標，PCR技術的應用使得在分子水平分析DNA損傷之一DNA突變有了很大的進展，提供了一種在分子水平上分析環境生物DNA損傷和檢測病原體的簡便方法，該方法克服了傳統方法的缺陷，更利于提高環境檢測的效率和準確性。PCR有許多不同種類，如實時定量PCR，多重PCR等，用PCR得到的母的片段可用于微生物檢測。目前已有將PCR技術用于飲用水中大腸桿菌的檢測；用于制備基因工程中的目的片段；用于DNA雜交技術中DNA探針的制備；用于環境生物多態性的分析。DNA探針是用生物素、熒光素等物質進行標記的能夠與待測基因進行特異性互補產生雜交信號的DN段。熒光探針、寡聚核苷酸探針等已被應用于監測水中的大腸桿菌，取得了很好的結果。為了更靈敏、快速的檢測水中大腸桿菌，目前DNA探針技術多于PCR技術結合使用。PCR技術的基本原理類似于DNA的天然復制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性一退火一延伸三個基本反應步驟構成：（1）模板DNA的變性模板DNA經加熱至93℃左右一定時間后，使模板DNA雙鏈或經PCR擴增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結合，為下輪反應作準備；（2）模板DNA與引物的退火（復性）模板DNA經加熱變性成單鏈后，溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合；（3）引物的延伸DNA模板一引物結合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP為反應原料，靶序列為模板，按堿基配對與半保留復制原理，合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復制鏈重復循環變性———退火———延伸三過程，就可獲得更多的“半保留復制鏈”，而且這種新鏈又可成為下次循環的模板。每完成一個循環需2~4min，2~3h就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。到達平臺期（Plateau）所需循環次數取決于樣品中模板的拷貝。PCR技術在環境檢測中的基本原理見圖。

4.3生物酶技術的具體應用

目前，我國的環境檢測工作中另一個應用比較廣泛的現代生物技術就是生物酶技術。①生物酶技術的處理功效高。生物酶技術的作用原理是將微生物與酶進行有效的結合，能夠快速有效地進行污染物的降解，從而增強環境檢測過程中的污染處理功效。②生物酶技術在環境檢測中的適應性更加廣泛。生物酶技術有效地降低了微生物的生存要求，為微生物創造了更加適宜的溫度和pH條件，大大增加了微生物的作用效果。③生物酶技術與其他方法相比更具有針對性。生物酶技術目前被廣泛地應用于不同的領域和不同的環境，因此，在使用時可以充分地根據實際情況進行選擇，從而采取更具有針對性和效力的方案進行監測。④生物酶技術的污染治理成本也較低。生物酶技術的應用不需要引進龐大的設備和裝置，大大降低了治理成本和投資成本，并且具有顯著的治理效果。在此，主要就生物酶技術在處理水污染中的具體應用進行了簡要的分析。某城市生活污水處理廠各構筑物內滯留污水總水量約為1.5萬t；外觀呈現黑色，并散發臭味。經環保部門對滯留污水進行采樣監測，監測數據如表1。從表1可知，滯留污水中的COD、NH3-N、硫化物等均超標，最高超標達10倍以上。該滯留污水中混有大量制革廢水及化工廢水。制革廢水由強堿性的浸灰脫毛廢水和弱酸性的鞣革廢水組成，前者含有高濃度的氯化物、硫化物、表面活性劑、防腐劑、油脂、蛋白質及SS等污染物；后者含有高濃度的鞣料、化學助劑及染料等。制革混合廢水呈堿性、有毒性、難降解物質含量高，外觀污濁，氣味難聞。而對滯留污水投加高效復合生物酶藥劑進行應急處置后，高效復合生物酶對于滯留污水中的污染物進行高效催化降解，逐步改善滯留污水的水質狀況。投加高效復合生物酶藥劑后，一周即可使其中的污染物降解30～50%。由表2可以看出，高效復合生物酶對滯留污水的應急處置有明顯的效果。投加高效復合生物酶藥劑一周后，經相關環保部門對污水進行采樣監測，監測結果見表2。

4.4生物芯片技術的具體應用

在進行環境檢測時應用生物芯片技術時能夠有效地提高環境檢測的質量和水平，使得我國環境檢測技術得到進一步的發展。生物芯片技術可以自動、快速、準確地監測出不同基因的表達情況和環境因素對基因的影響作用。生物芯片技術目前所采用的載體主要有組織芯片、蛋白質芯片以及基因芯片等，生物芯片技術通過對細胞基因組的詳細分析，準確篩選DNA的多態性變化和突變過程，從而確定出環境污染對生物基因水平的影響，實現對污染的科學監測。隨著生物芯片技術的不斷發展，其在環境檢測過程中逐漸成為新的研究方向和研究概念，未來具有更加廣泛的應用前景。

5結語

篇7

現代生物技術在食品工業中應用前景展望

大力開發食品添加劑新品種。隨著經濟的迅速發展有關食品添加劑的研究也越來越多，目前主要集中在天然食品添加劑的研究、食品添加劑制備中的生物高新技術研究和食品添加劑的檢測技術研究等。根據國際上對食品添加劑的要求，一是用生物法代替化學法合成的食品添加劑，迫切需要開發的有保鮮劑、香精香料、防腐劑、天然色素；二是大力開發功能性食品添加劑，如具有免疫調節，延緩衰老，抗疲勞，耐缺氧，抗輻射，調節血脂，調節腸胃功能性組分。

發展微生物的保健食品。保健食品開發的過程中微生物工程有著十分重要的作用，利用微生物生產食品具有獨特的特點，繁殖過程快，在一定條件下可大規模生產，要求營養物質簡單。如醬油、食醋、酒與雙歧桿菌料、酵母片劑、發酵乳制品等微生物t療保健品一樣，有著巨大的發展潛力。食用菌不僅營養豐富，還含有許多保健品功能成分，應大力發展食用菌保健食品。

新生物資源的開發及利用。新生物資源包括一些未開發的植物、動物及微生物等，對中國而言，傳統中藥材是一個寶庫，很多中藥本身就是食品，這方面日本已十分先進，尤其是確定重要的品種規范，種植規范，成份的穩定性以及動物臨床試驗的驗證，以制造出能夠被世界廣泛接受的功能食品。另外，海洋生物尤其是海洋藻類也是一個十分重要的生物資源。研究表明，大部分微藻含有生物活性物質，并且可安全食用。中國可使用的生物資源十分豐富，其中很多品種尚未開發，而其中一部分還具有十分優良的遺傳特性，如果采用現代生物技術，相信中國食品工業尤其是功能食品工業會有長足的發展，并在世界食品工業占據重要地位。

未來的食品產業發展

昆蟲食品。食用昆蟲產品從營養滋補、藥用需求、休閑需求以及保健需求四個方面對昆蟲食品的市場潛力進行了深入細致的分析，提出了發揮食用昆蟲產品內在價值優勢，抓住行業競爭環境寬松的機遇，努力采取措施跨越發展制約因素是促進昆蟲食品市場開發的有效措施。從現在的螞蟻食品、蠶蛹食品、蚯蚓食品、蜜蜂食品、天蛾食品等功能來看，它已成為一座微型的營養寶庫，具有抗風濕、抗癌、護肝、平喘、解痙、補腎、健脾、活血化瘀、祛風散寒等多種藥理功效，在西方國家昆蟲食品已成為貴賓席上的美味佳肴，中國在不久的將來也將會涌現出一些品種各異的昆蟲食品。

變態食品。變態食品是指在形態上與常用食物發生了很大變化的食品。如由原來的固態食品，現在加工成液態食品，或者把食品制成日常用品等模樣的形式。日本生產的粉沫酒，加入適量水即可飲用。其色澤、風味與液態酒一樣。美國最新研制的一種“空氣食品”它是含有人體必需營養的一種懸浮顆粒。將其按一定比例調配好，裝入一種特制的容器中，食用時將嘴對準容器的噴口，用手輕輕一按開關，馬上就會有一股“風”噴入人的口中，人吸食后饑餓感立即消失，同時產生一種進食美味佳肴的愉悅感受。目前，我國這種食品還很少，但變態食品必將是我國未來食品的一種更有創意、更新型的一種食品。

合成食品。合成食品是利用遺傳變異微生物或固定基酶創造出來的食物，與天然食品沒有什么區別，還可利用變異的真菌和酵母菌把人們不愛吃的食物變成美食家所樂道的食品。如人們可以像處理合成纖維一樣，把真菌生產出的菌絲按照某種紋理結構紡織、編結、成型。這樣就可以制成某種特殊的食品。

篇8

人類社會的發展離不開對自然資源的需求和對環境的影響,因此自然環境與人類社會的發展步伐之間存在著相互制約的緊密聯系。近年來日益突出的自然資源緊張和環境污染嚴重的問題嚴重影響了社會經濟的進一步發展,社會各界都在尋求解決環境問題的新技術,現代化的生物技術為人類提供了嶄新的途徑,本文將對生物技術解決環境問題時發揮的重要作用予以討論。

關鍵詞:

生物工程；環境保護；技術應用

1前言

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入了許多資金和人力,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入的生物制劑,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入了研究,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,可以在不引入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已達到排放標準,并推動污水處理產業的發展。

(2)空氣的凈化。實際上利用生物工程將空氣凈化的方法已經早已應用,現在已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。

(3)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。

參考文獻

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[3]楊宇蒿,王碧文.現代生物技術在環境保護中的應用研究進展之我見.經貿實踐,2015,4.

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關鍵詞：生物技術；課程建設；教學改革；學分制

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）12-0116-02

學分制既是一種教學管理制度，也是建立在學生學習自由基礎上的一種教育理念。學分制有完全學分制和學年學分制之分。目前，我國普通高等院校多數實行的并非完全意義上的學分制，而是學年學分制。隨著我國高校不斷推進的教育體制改革，許多高等院校的教學管理模式由以往學年制向學分制轉變。與學年制相比，學分制下學生可根據自己的專業興趣自主選擇所修課程，因而較學年制有較大進步。為此，臨沂大學自2008年開始全面實施學分制改革，推進課程的小型化建設，并制訂相應的本科培養方案。

一、生物技術系列課程組成及課程開設簡介

生物技術系列課程是臨沂大學生命科學學院在生物技術專業開設的專業方向課程，其系列課程主要包括《基因工程》、《發酵工程》、《細胞工程》、《酶工程與蛋白質工程》及《生物技術大實驗》等。通過系列課程的學習，使學生掌握基因工程的基本原理和實驗方法，掌握生物技術各項技術和成果在發酵菌種選育改良、細胞培養、酶制劑研發、蛋白質改造等領域的應用；熟悉現代生物技術在農作物改良、新品種培育、疾病診斷和治療、新藥研發等領域的重大作用。通過綜合性的生物技術大實驗的設置，培養學生的自主學習、自主設計和創新能力及實驗操作技能，拓寬學生的知識面及專業技能，為以后的專業實踐學習及畢業后走向生命科學相關專業的工作崗位打下基礎。2004年，《生物技術導論》作為一門綜合性課程首先面向生物科學和生物技術兩個專業開設。后來隨著學科的發展、師資力量的壯大以及實驗室建設的日益完善，2006年，生物技術專業的《生物技術導論》擴展為《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》四門課程，并開設相應的實驗，充分體現生物技術及其下游應用特性。而生物科學專業繼續以《生物技術導論》的綜合形式開課，作為本專業的方向選修課。

二、學分制下生物技術導論系列課程的教學改革

1.教學內容改革實踐。①教學大綱的制定及授課學期的安排。由于生物技術系列課程具有涉及學科多、實用性較強、與實踐結合緊密的特點，其基本理論和應用研究一直是非常活躍的領域。學分制下，教學大綱的制定應結合專業特色，將課程小型化、精致化。因此在課程內容選擇上，我們精益求精，在制定教學大綱前，生物技術系列課程教學團隊共同討論，集體擬定教學大綱，充分結合專業的特點和定位，結合培養方案，既能體現學科特色，達到培養目標，又避免內容重復。生物技術專業的《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》的理論教學大綱和實驗教學大綱分別制定，為了突出實驗技能訓練，各門課程理論教學和實驗教學實行1∶1的學時設置，各32個學時（共3學分）。生物科學專業制定《生物技術導論》教學大綱，實行模塊化教學，實驗方面開設綜合性的“生物技術大實驗”，根據教學內容，理論學時為48學時，實驗學時32學時。在學期安排上，生物技術專業在第四學期開設必修課《基因工程》及其實驗，第五學期開設《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》等系列選修課程，學生可以根據自己的興趣和學分情況進行選課。對于生物科學專業，在第五學期開設《生物技術導論》和《生物技術大實驗》，既能與前面學科銜接，又能為后面的考研、就業提供理論知識和實驗技能訓練。②教材建設。教材建設必須以服務人才培養為目標，以提高教材質量為核心。學分制的實施和教學計劃的調整，教材建設需走在前列。本課程在選擇教材時優先使用近5年內出版的“面向21世紀課程教材”和“國家‘十一五’規劃教材”。以這些教材為基礎，設計教學內容，編制教學講義，實現立體化授課，同時指定幾本相關教材作為參考書，并利用專業網站進行課外學習資源。

2.教學方式的改革實踐。①采用多元的課堂教學形式，提高課堂教學效果。教學方法的選擇和組合，要同教學內容、學生的特點及教師自身運用教學的能力聯系在一起。傳統的課堂教學形式主要是以教師單向授課為主，學生多為被動聽課。為啟發和調動學生的學習積極性，應根據生物技術系列課程的特點，選擇不同的教學方法。對于理論性強、內容抽象的知識采用講解―教授式，如《基因工程》中基因工程操作的基本過程、目的基因的克隆和篩選等內容，通過教師的精心編排，盡量使抽象問題具體化、繁雜內容簡明化、同類問題規律化，便于學生理解和接受。而在講基因治療時，采用問題―探究式的教學方法，教師在課堂教學中穿插啟發性問題，運用引趣、設疑、類比、聯想等方法能刺激引發學生的學習興趣與思考，也加強了師生之間的互動。例如，在講基因治療的作用時，先舉一個乙肝病毒的例子，提示例子關鍵性，提出怎么辦，讓學生在教師的啟發誘導下，主動積極獨立地思考，使學生分析問題和解決問題的能力得到較快提高。翻轉課堂是學生學習自主性和師生角色轉換的重要體現。在教學過程中，讓學生自由組合成學習小組，結合本組成員的興趣，自主選擇一個主題，調查研究，查閱文獻，在課堂教學期間走上講臺為大家講課，以此進一步培養學生的自主學習能力及表達溝通能力，增加師生之間的理解互信。對于一些較容易理解的內容，采用自學―輔導式教學方法，對于學生認知前提較好的內容，先由學生自己看教材，總結筆記，針對普遍問題和教學大綱要求講解，然后歸納總結，使學生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結能力等方面受到實際鍛煉，掌握自學方法，讓學生自主學習。②充分利用現代化教學手段。生物技術系列課程內容具有信息量大、抽象、應用性強的特點，如果使用傳統教學手段，學生很難深刻理解這些內容。而使用媒體、影像資料等現代化教學手段，可以在有限時間內提供給學生最大的知識信息量。如基因工程中限制性內切酶、載體、重組DNA構建、PCR的原理等內容，比較抽象，學生理解比較困難，在講授的基礎上配以動畫演示，把這些要素的應用展示給大家，生動直觀形象地加深學生的理解程度。③改革實驗教學，強化學生動手能力。如科學安排實驗內容，根據學生反饋信息，調整實驗指導方法、改革試驗考查方式，促進教學質量的提高，著重考核學生分析解決問題的能力。在實驗安排上主要分為3個層次：基礎型實驗、設計與綜合型實驗和研究型實驗。通過基本實驗技能訓練，掌握基因工程最基本的實驗技術及操作方法；掌握常規儀器設備原理及應用，培養數據處理和表達實驗結果的能力。通過綜合實驗培養學生多實驗方法手段綜合、多途徑信息獲取，以及科學分析推理的綜合實驗能力和獨立操作、解決實際問題的能力。通過設計實驗，使學生能在教師指導下正確的進行實驗設計，按自定實驗方案操作、觀察，獲得實驗數據，正確分析結論及解決實際問題。研究型實驗是將最新研究成果引入到實驗教學中。引入科研、教改成果，使實驗內容與科研應用項目密切聯系，充分體現基礎與前沿、經典與現代相結合。如綜合型實驗“大腸桿菌感受態細胞的制備、轉化與篩選”中，將以前單一分散的三個實驗，按照其內在聯系組合為綜合性實驗，不但使學生學到了感受態細胞制備方法、LB培養基的制備、質粒DNA的轉化與篩選等3種基本實驗技術，更重要的是使學生在掌握基本技術的同時，培養學生對基本技術和方法綜合運用的能力。發酵工程實驗中帶領學生親自操作發酵罐生產酸奶、米酒等產品，既掌握了發酵罐的結構，還體驗了生產產品的樂趣。細胞工程實驗中讓學生自己取材，進行植物組織培養，觀察植物是如何從一個愈傷發展成為一個完整的植株，體會植物細胞全能性的概念。

三、教學改革所取得的成效

在學分制指導下，通過對生物技術系列課程的教學改革，提高了學生選課的自主性，大大激發了學生對生物技術相關課程的學習興趣。在酸奶發酵和米酒發酵實驗中，學生體會到生物技術并不是深不可測，在蛋白質改造和基因工程藥物設計中，在顯微注射和動物克隆原理和技術的學習中，學生認識到現代生物技術的博大精深。在實驗課中，學生根據自己掌握的專業知識積極設計自己組內的實驗方案，并順利完成一種植物的組織培養、完成酸奶制作和米酒釀制，實驗結束后，學生們在實驗報告的結尾都寫出了自己的實驗心得，體會收獲的快樂。在教學互動環節，鼓勵學生走上講臺，講授自己所撰寫的課程論文，通過此環節的鍛煉，學生的總結及自我表達能力得到了提高。在教學過程中我們還注重學生科研能力的訓練，先后申請了如“創新實驗設計探究鹽脅迫下納離子對小麥種子萌發和幼苗離子毒害效應”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工藝的研究”、“玉米等主要農作物的抗逆性研究”等多個國家級和校級大學生創新基金，實驗“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰杯”山東省大學生課外學術科技作品競賽并獲得三等獎。目前生物技術導論申報校級特色課程，正在建設中。近幾年的教學實踐顯示，教學改革效果良好，并符合新世紀高等教育培養高素質現代生物技術人才的需要。

參考文獻：

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[2]戴小珍，王蘭，李紅.《生物技術導論》課程特色教學模式的探索[J].課程教育研究，2012，（10）：166.

篇10

關鍵詞：生物技術石油化工應用

中圖分類號：F406文獻標識碼： A 文章編號：

一生物技術與石油化工

生物技術又稱生物工程，是在古老的微生物發酵工藝學基礎上發展起來的一門新興綜合學科，它很早就與石油關系密切。

早在20世紀20年代，石油工作者就提出將微生物用于石油回收。50年代生物技術逐漸由石油向石油化工領域延伸，許多化工產品的生物生產技術和工藝相繼出現。60年代，石油微生物學興起，以石油為原料生產單細胞蛋白的工業化成為可能。70年代，生物分子生物學的突破，出現了生物催化劑固定化技術，與此同時，美國、歐洲及原蘇聯等都先后進行了微生物采油應用研究和實施。80年代，DNA重組技術和細胞融合技術的崛起，生物化學反應工程應運而生，為人們在石油化工領域開發精細化工產品提供了重要手段和工具。90年代，節能與環保成為人們關注的兩大課題，能源與資源的合理利用，使得生物技術在石油化工領域的應用更加活躍。

面對21世紀石油與石油化工技術的挑戰，清潔過程的開發，“綠色化學”產品的生產，生物脫硫技術正引起人們極大的關注。隨著生物技術的發展，溫和條件的合成反應將會繼續受到重視，生物催化劑將大力推廣，生物能源的替代，具有光、聲、電、磁等高性能生物化工材料的應用，都將為石油化工技術注入新的活力，新的生物石油化工技術必將興起。

二生物技術在石油化工中的應用

1生物技術在石油勘探中的應用

隨著微生物培養技術及菌種數測定方法的不斷改進，利用微生物勘探石油的技術得到迅速發展。根據直接探測油氣的有關理論，地下烴類的向上滲透使地表和地球化學環境發生了變化。從生物圈角度來看，無論是根植于地下較高等植物，或是散布于其間的低等生物，都會發生變異，用現代生物分析檢測手段(如微生物微量元素分析、毒素分析、DNA的PCR擴增技術檢測)檢測這種變異，再經過適當的數據處理，就可能達到預測油氣藏的目的。現代石油工業根據石油的生物標志特征可以研究判斷石油的生成相和油源。我國石油工作者就是利用生物標志特征判斷出柴達木盆地西部剖面油砂和瀝青的前身原油是成熟原油，它具有水體相對較深的湖相有機質形態，其源巖應該是侏羅系的。隨著生物技術在石油勘探領域應用的拓寬與深化，生物與石油相關規律的研究將會取得更大的成果，有可能在深山密林、深海谷底、冰川、南北極等尚未開發的環境區域，探測到更多的油氣礦藏，大大提高石油的儲采比，增加石油儲備。

2生物技術在石油開采中的應用

生物技術特別是微生物采油技術，已經引起石油工程技術人員的空前關注，目前在國內外開展的微生物采油先導性礦物試驗已初見成效。利用微生物提高原油的采收率技術(Microbial Enhanced Oil Recovery簡稱MEOR)來開發我國豐富的資源，已成為生物技術發展的主導方向之一。微生物采油就是利用微生物代謝產生的聚合物、表面活性劑、二氧化碳及有機溶劑等物質進行有效的驅油。微生物采油技術與其它采油技術相比，具有適應范圍廣、工藝簡單、投資少、見效快、無污染等特點，是目前開采油藏中剩余油和利用枯竭油藏最好的廉價方法，并且更符合環保要求。微生物采油技術起源于美國，發展至今已成為國內外發展迅速的一項提高原油采收率的技術，也是二十一世紀的一項高新生物技術。

其經歷了：1930年～1965年的起步與探索，1965年～1980年的迅速發展，1980年～1990年的深入研究和礦場應用見效，1990年至今的現代微生物采油技術的發展等四個階段。現代微生物采油技術的發展階段主要是現代生物技術在微生物采油上的應用階段。美國應用現代生物技術重組微生物菌體，構建基因工程菌，使微生物菌種具有較高的性能，大大促進和發展了生物技術在微生物采油中的應用。現代生物技術，特別是分子生物學技術的快速發展，使采油微生物研究已經進入了分子水平。分子生物學技術的發展，對微生物采油機理的研究產生了很大影響。PCR(Polymerase Chain Reaction)技術、DNA芯片技術等是研究微生物群落新穎的分子生物學工具。一1PCR與DNA芯片技術結合，可以對微生物采油菌種的油藏適應性、地下運移能力、增殖和增采能力進行準確可靠的認證，可以對油田地層中存在的微生物群落進行詳細調查，并以此對具有微生物采油作用的菌加以利用，對有害菌進行有效防治，進而研究微生物的驅油增產機理，為調整各項技術工藝，優化方案設計和把握實驗進程提供可靠依據。微生物提高原油采收率的真正成功或突破的關鍵在于“超級菌”的組建，因此，構建目的基因，培養較強競爭力的基因工程菌(Gene Engineering Microbe，簡稱GEM)是現代微生物采油技術的主要目標之一。利用基因工程，可針對性地培養有利菌株，拓寬微生物采油的菌種資源。

3生物技術在石油化工中的應用

① 微生物氧化烴類生產有機酸

微生物氧化烴類生產有機酸主要有二羧酸和一元酸。二羧酸主要有已二酸和癸二酸。一元酸主要有檸檬酸、琥珀酸。此外烷烴經氧化還可生產谷氨酸、富馬酸、水楊酸等。

a. 酶催化丙烯腈生產丙烯酰胺

丙烯酰胺大部分以40％～50％的水溶液銷售，低溫下會析出胺的結晶。常規生產丙烯酰胺有硫酸水和法和銅催化水和法兩種，前者工藝過程復雜，后者因反應中會生成加成反應而含有少量加成反應物。用酶催化丙烯腈生產丙烯酰胺，是將丙烯腈、原料水與固定化生物催化劑一起進行水和反應，反應后分離出廢生物催化劑。得到產品丙烯酰胺。酶催化丙烯腈生產丙烯酰胺，產品純度高，選擇性好，丙烯腈轉化率達99．9％以上。

70年代，日本日東化學公司使用Rhodococ—cus SP．N一774生物酶，經十年努力，成功開發了最初的生物催化生產丙烯酰胺的工藝，80年代中期建成規模為400t／a的工業化裝置。其后日本京都大學發現了代號為B一23、J一1的生物酶并對工藝加以改進。90年代初，日本使用生物酶生產丙烯酰胺的能力已上升到1．5萬t／a。

b. 烴類發酵生產二元羧酸

中長鏈二元羧酸是合成纖維、工程塑料、涂料、高檔油等重要的石油化工原料，通常是通過化學方法制取。以石油餾分為原料發酵生產二元羧酸的研究已有近40年的歷史。20世紀70年代初，日本礦業生物科學研究院(簡稱日本礦業)以正構石蠟為原料，微生物發酵氧化代替尿素加成法，生產相同鏈長的二元羧酸，80年代工業化，在世界上首先建成了150t／a的長鏈二元羧酸生產發酵裝置。90年代初由發酵法生產的十三碳二元酸(“巴西羧酸”)，規模已達200t／a，終止了傳統的由菜籽油、蓖麻油裂解合成的歷史，是石油發酵在石油化工領域工業化最早的例子L2j。日本礦業選用Candida trpicalis 1098酵母菌生產二元羧酸，日本三井石化公司則用擬球酵母Torutopsis生產長鏈二元羧酸。研究表明，酵母菌、細菌、絲狀真菌都有不同程度氧化正構烷烴生成二元羧酸的能力，而假絲酵母、畢赤式酵母尤其是正構烷烴發酵生產二元羧酸的高產微生物。據報導l31，我國鄭州大學等單位承擔的“九五”國產科技攻關計劃“十二碳二元酸合成尼龍1212工業生產試驗研究”，最近已通過鑒定。該研究合成的長鏈高性能工程塑料尼龍1212所用原料，即是以石油輕蠟發酵生產的十二碳二元酸，這充分顯示了生物技術在石油化工領域的成功應用。

②在其它石油化工方面的應用

生物技術在其它石油化工方面的應用主要有：由烯烴類制備環氧乙烷和環氧氧丙烷，以石油為原料生產單細胞蛋白，加氧酶在石油化工的開發利用，柴油生物脫硫研究與開發，石油微生物的脫氮的研究，生物法生產丙烯酰胺、1，3——丙二酸等。

結束語

隨著社會發展和科學技術的進步，生物技術正逐步擴大到石油和石油化工行業，以更加有效的、經濟的生物化學過程代替傳統的化工過程。生物技術在石油化工中的應用，將為石油化工技術注入新的活力，新的生物石油化工技術必將興起。

參考文獻

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③ 黃永紅.宋考平.薛建華. 生物技術的發展趨勢及其在石油工業中的應用[期刊論文]-大慶