生物技術(shù)的特點范文
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篇1
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);環(huán)境保護(hù)
中圖分類號: X-01 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
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。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對環(huán)境問題認(rèn)識的深入,人們已越來越意識到,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。
目前生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中主要是利用微生物,少部分利用植物作為環(huán)境污染控制的生物。生物技術(shù)已是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項技術(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)和污染嚴(yán)重的工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等環(huán)境保護(hù)的各個方面,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,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(zhuǎn)移,因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,尤其是基因工程、細(xì)胞工程和酶工程等生物高技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)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(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)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(yīng)物(底物),其中一些有機污染物經(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),因此,生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術(shù)。生物過程是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的,作為催化劑的酶是一種活性蛋白,因此,生物反應(yīng)過程通常是在常溫、常壓下進(jìn)行的。另外,酶對底物有高度的特異性,因此,生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的效率高,副產(chǎn)物少,這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比,反應(yīng)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(shù)情況下,它還可和其他技術(shù)結(jié)合使用。用生物過程代替化學(xué)過程可以降低生產(chǎn)活動的污染水平,有利于實現(xiàn)工藝過程生態(tài)化或無廢生產(chǎn),真正實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。另外,生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上都是可以較快生物降解的,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,有助于把人類活動產(chǎn)生的環(huán)境污染降至最低程度,使經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)入可持續(xù)發(fā)展的軌道。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。因此,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,同時還可進(jìn)一步強化環(huán)境的自凈能力。
2 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?,F(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構(gòu)的高度重視,發(fā)展十分迅猛。與傳統(tǒng)方法比較,生物治理方法具有許多優(yōu)點。
2.1 生物技術(shù)處理垃圾廢棄物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,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動產(chǎn)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(jìn)行了資源化利用。
2.2 利用發(fā)酵工程技術(shù)處理污染物質(zhì),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、氮氣和甲烷氣體等,常常是一步到位,避免污染物的多次轉(zhuǎn)移而造成重復(fù)污染,因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底消除污染的手段。
轉(zhuǎn)貼于
2.3 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,所以大多數(shù)生物治理技術(shù)可以就地實施,而且不影響其他作業(yè)的正常進(jìn)行,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,具有設(shè)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(dāng)今生物技術(shù)已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)清潔生產(chǎn)、工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質(zhì)的無害化處理等各個方面。
3 生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
3.1 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、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質(zhì)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(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)。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學(xué)鍵合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結(jié)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(xì)胞是一個天然的固定化酶反應(yīng)器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細(xì)胞固定,即是可催化一系列生化反應(yīng)的固定化細(xì)胞。運用固定化酶和固定化細(xì)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(nèi)外成功的例子很多,如德國將能降解對硫磷等9種農(nóng)藥的酶,以共介結(jié)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(dá)95%以上;近幾年我國在應(yīng)用固定化細(xì)胞技術(shù)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(jìn)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(xì)胞降解含酚廢水也已實際應(yīng)用于廢水處理。
3.2 生物農(nóng)藥
化學(xué)農(nóng)藥的應(yīng)用,對控制農(nóng)作物的病蟲害,增加農(nóng)作物產(chǎn)量起了重要作用,但對人類的健康和生存環(huán)境卻構(gòu)成了很大的威脅。據(jù)統(tǒng)計,現(xiàn)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(xué)院的研究報告說,目前食品中的殺蟲劑殘留量嚴(yán)重超標(biāo),比兒童安全量高出100~150倍。農(nóng)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(nóng)藥是生物防治病蟲害的一支新軍。傳統(tǒng)的生物防治是利用“天敵”來殺蟲除害。這雖可減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,減少農(nóng)藥的化學(xué)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(nóng)藥卻可解決這個難題所謂生物農(nóng)藥是指由生物體產(chǎn)生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質(zhì)總稱,它們多是生物體的代謝產(chǎn)物,主要包括微生物殺蟲劑、農(nóng)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(xì)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(xiàn)在人們正在利用重組DNA技術(shù)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(jīng)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(dá)出相關(guān)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(dá)到殺死害蟲的目的。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 葉菜類蔬菜;害蟲;無公害防治技術(shù);吳江地區(qū)
中圖分類號 S436.36 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 文章編號 1007-5739(2013)22-0120-01
吳江地區(qū)種植的葉菜類蔬菜主要有甘藍(lán)、白菜、青菜及蕹菜等,種植面積廣,品種多,在蔬菜生產(chǎn)消費中占有很大比重。葉菜類蔬菜的種植比較分散且不連片,以露地種植為主,由于其自身特點、種植管理技術(shù)及環(huán)境因素的影響,蟲害發(fā)生較重,其中又以小菜蛾、斜紋夜蛾、甜菜夜蛾、菜青蟲及黃曲條跳甲等害蟲對葉菜類蔬菜的生產(chǎn)危害較大,歷來是生產(chǎn)中防治的重點和難點。目前該文針對吳江地區(qū)葉菜類蔬菜主要蟲害的發(fā)生特點,并提出相應(yīng)的無公害防治技術(shù),為葉菜類蔬菜的安全生產(chǎn)提供參考。
1 主要蟲害的發(fā)生特點
1.1 小菜蛾
小菜蛾屬鱗翅目菜蛾科,是為害十字花科蔬菜的重要害蟲,成蟲翅狹長,頭部黃白色,胸、腹部灰褐色,前翅前半部淺褐色,后翅銀灰色,前翅緣毛長,翹起如雞尾。初孵幼蟲深褐色,后變黃綠色,整個蟲體呈紡錘形,臀足向后伸長。成蟲具趨光性,對黃色敏感。成蟲產(chǎn)卵有較強的寄主選擇性,喜在甘藍(lán)、花椰菜、白菜等作物上產(chǎn)卵。初孵幼蟲潛葉取食葉肉,殘留葉面表皮,使葉片成透明的斑塊,2齡后為害葉面,前3齡食量少,4齡為暴食期,可將葉片吃穿成孔洞或缺刻,蟲口密度高時,可將葉肉全部吃光,只剩葉柄和葉脈[1]。小菜蛾在吳江地區(qū)一年發(fā)生多代,世代重疊,每年的春末夏初和秋季有2個為害高峰,秋季發(fā)生常重于春季。
1.2 斜紋夜蛾
斜紋夜蛾屬鱗翅目夜蛾科,成蟲頭、胸、腹均深褐色,胸部背面有白色叢毛,腹部前數(shù)節(jié)背面中央具暗褐色叢毛。前翅灰褐色,斑紋復(fù)雜,內(nèi)橫線及外橫線灰白色,波浪形,中間有白色條紋,在環(huán)狀紋與腎狀紋間,自前緣向后緣外方有3條白色斜線,故名斜紋夜蛾。幼蟲頭部黑褐色,胴部體色因寄主和蟲口密度不同而異:土黃色、青黃色、灰褐色或暗綠色。初孵幼蟲在卵塊附近晝夜取食葉肉,留下葉片的表皮,遇驚擾后四處爬散或吐絲下附或假死落地。2~3齡開始分散轉(zhuǎn)移危害,也僅取食葉肉。4齡后晝伏夜出,晴天在植株周圍的陰暗處或土縫里潛伏,在傍晚后出來危害[1-2]。吳江地區(qū)1年發(fā)生5~6代,世代重疊,盛發(fā)期為7—9月。
1.3 甜菜夜蛾
甜菜夜蛾屬鱗翅目夜蛾科,成蟲前翅灰褐色,基部有2條黑色波浪形的外斜線,并各有1個環(huán)形和腎形紋,后翅脈有黑褐色線條。幼蟲體色變化大,一般為綠色或暗綠色,在腹部氣門下有明顯的黃白色縱線,此線一直達(dá)腹部末端,各氣門后上方有明顯白點。成蟲白天躲在陰蔽處,夜間活動,有趨光性。初孵幼蟲在葉背取食,并拉絲結(jié)網(wǎng),咬食葉肉,留下表皮,成透明小孔。集中危害至3齡后即分散危害,并進(jìn)入暴食期,可將葉片吃成孔洞或缺刻,嚴(yán)重時僅剩葉脈和葉柄[1,3]。4~5齡幼蟲晝伏夜出,食量大增,占總食量的90%左右。吳江地區(qū)一年發(fā)生6代,世代重疊,7—9月是為害盛期。夏季連續(xù)高溫、干旱,在天敵減少的情況下,該蟲易大暴發(fā)。
1.4 菜青蟲
菜粉蝶屬鱗翅目粉蝶科,成蟲體黑色,胸部密被白色及灰黑色長毛,翅白色,成蟲常有雌雄二型,更有季節(jié)二型的現(xiàn)象,隨著生活環(huán)境的不同而其色澤有深有淺。成蟲夜間棲息在生長茂密的植物上,白天露水干后活動,中午前后活動最盛,卵多散產(chǎn)于葉正面。春夏之交和秋季是幼蟲主要發(fā)生期,幼蟲青綠色,胴部腹面淡綠帶白色,背中線黃色。幼蟲2齡前只能啃食葉肉,留下一層透明的表皮;3齡后可蠶食整個葉片,輕則蟲口累累,重則僅剩葉脈,影響植株生長發(fā)育和包心,造成減產(chǎn),此外,蟲糞污染花菜球莖,降低其商品價值[1,4]。吳江地區(qū)一年發(fā)生5~6代,世代重疊,每年的3—6月以及9—10月是為害盛期。
1.5 黃曲條跳甲
黃曲條跳甲屬鞘翅目葉甲科,主要為害甘藍(lán)、花椰菜、白菜等十字花科蔬菜。成蟲鞘翅上各有一條黃色縱斑,中部狹而彎曲。后足腿節(jié)膨大,因此善跳,脛節(jié)、跗節(jié)黃褐色。成蟲有趨光性,對黑光燈敏感,以中午前后活動最盛,高溫時還能飛翔。幼蟲長圓筒形,黃白色,各節(jié)具不明顯肉瘤,生有細(xì)毛。幼蟲需在高濕情況下才能孵化,因此近溝邊的地里多。幼蟲只為害菜根,蛀食根皮,咬斷須根,使葉片萎蔫枯死。成蟲食葉,以幼苗期為害最嚴(yán)重,剛出土幼苗,子葉被食后,整株死亡,造成缺苗斷壟。白菜受害,葉片變黑死亡,并且傳播軟腐病。成蟲壽命長,產(chǎn)卵期可延續(xù)1個月以上,因此世代重疊,發(fā)生不整齊[1,5]。吳江地區(qū)一年發(fā)生6~7代,全年以春、秋2季發(fā)生嚴(yán)重,并且秋季重于春季,濕度高的菜田重于濕度低的菜田。
2 無公害防治技術(shù)
2.1 農(nóng)業(yè)防治
合理布局,避免十字花蔬菜周年連作;蔬菜收獲后,要及時處理殘株敗葉并立即翻耕,可消滅大量蟲源;清除雜(下轉(zhuǎn)第131頁)
(上接第120頁)
草,結(jié)合田間作業(yè)可摘除卵塊及幼蟲擴散危害前的被害葉;另外,施用有機肥也可降低黃曲條跳甲的種群數(shù)量[6]。
2.2 藥劑防治
2.2.1 化學(xué)藥劑防治。針對鱗翅目害蟲的防治,根據(jù)幼蟲為害習(xí)性,防治適期應(yīng)掌握在卵孵高峰至3齡幼蟲分散前施藥,用足藥液量,均勻噴霧葉面及葉背,使藥劑能直接噴到蟲體和作物上。在卵孵高峰期,可選用5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑1 000倍液、24%氰氟蟲腙懸浮劑800倍液、10%蟲螨腈懸浮劑2 000倍液,任選一種均勻噴霧。針對黃曲條跳甲的防治,在翻耕后種植前可選用50%辛硫磷乳油,或52.25%農(nóng)地樂1 000倍液進(jìn)行土壤處理,防治幼蟲可選用48%樂斯本乳油1 000倍液,或50%辛硫磷乳油2 000倍液進(jìn)行灌根;防治成蟲可選用10%氯氰菊酯乳油2 000倍液,或2.5%溴氰菊酯乳油3 000倍液噴霧防治。
2.2.2 生物藥劑防治。防治鱗翅目害蟲可選用蘇云金桿菌(100億芽孢/mL)乳油1000倍液、殺螟桿菌(100億芽孢/g)粉劑1 000倍液、短穩(wěn)桿菌(100億孢子/mL)懸浮劑600倍液、6%乙基多殺菌素懸浮劑1 500倍液、2.5%多殺霉素懸浮劑1 000倍液,選擇其中一種藥劑在初齡幼蟲盛發(fā)期噴藥防治,7 d后再噴1次。
2.3 物理防治
利用成蟲趨光性安裝殺蟲燈進(jìn)行燈光誘殺;使用24~30目防蟲網(wǎng),可防止外來蟲源遷入危害;利用性信息素的引誘作用,在田間放置針對不同害蟲的性信息素誘殺裝置,可有效誘殺成蟲,減少蟲源[7-8];利用黃曲條跳甲的趨黃性,懸掛黃色黏蟲板可誘殺害蟲,減少農(nóng)藥使用[9];在菜畦床上鋪地膜,能有效防止黃曲條跳甲躲藏、潛入土縫產(chǎn)卵繁殖。
3 參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:生物技術(shù);生物經(jīng)濟;產(chǎn)業(yè)化
一、生物技術(shù)與生物經(jīng)濟的概念界定
生物技術(shù)的發(fā)展為生物經(jīng)濟的發(fā)展提供了充分的理論和技術(shù)的支持,因此生物技術(shù)的定義也是建立在生物技術(shù)的基礎(chǔ)上的,生物經(jīng)濟是對生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化體現(xiàn),相對與其他技術(shù)行業(yè),生物技術(shù)的應(yīng)用貫穿到各個行業(yè)當(dāng)中,在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中、環(huán)境保護(hù)過程中、藥品行業(yè)的發(fā)展中都有著很廣泛的應(yīng)用。但是生物經(jīng)濟的發(fā)展依然比較緩慢,形成比較大的規(guī)模依然需要很長一段時間的磨合和發(fā)展。
生物經(jīng)濟的發(fā)展有著自身的特點,首先生物經(jīng)濟對技術(shù)性的依托比較強烈,生物經(jīng)濟離不開生物技術(shù)的應(yīng)用,雖然生物技術(shù)有著很廣泛的發(fā)展市場,但是生物技術(shù)的發(fā)展速度無法跟上市場經(jīng)濟的發(fā)展速度,技術(shù)的更新速度和創(chuàng)新能力比較緩慢,仍然需要不斷的向發(fā)達(dá)國家進(jìn)行學(xué)習(xí)和吸收。其次,生物技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣,無論是服務(wù)行業(yè)還是第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè),生物技術(shù)都可以很好的與其進(jìn)行融合。生物技術(shù)產(chǎn)品的多樣性,這也我我國的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展提供了很大的發(fā)展空間。
二、生物經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn)狀
生物技術(shù)作為一個新的技術(shù)增長點,必然會得到很廣泛的重視。我們的日常生活中已經(jīng)廣泛的享受到生物技術(shù)為我們帶來的福利。例如在食品行業(yè)中,我們?nèi)橹破芬呀?jīng)發(fā)展的比較迅速,各種口味和不同營養(yǎng)含量的產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在我們的飲食中,健康的飲食離不開生物技術(shù)的應(yīng)用。我們食用的糧食農(nóng)作物食品有很多是使用生物工程技術(shù)來實現(xiàn)作物的生長的,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,保證農(nóng)作物中的營養(yǎng)成分是生物技術(shù)的實踐目的。
但是生物技術(shù)雖然滲透到各個行業(yè)之中去,但是沒有形成自己獨立的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)形式,這樣的狀況對于生物技術(shù)未來的發(fā)展明顯是不利,提升生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化程度不僅僅可以促進(jìn)生物技術(shù)的發(fā)展,還能提升生物經(jīng)濟的總體的競爭力,對于我國市場經(jīng)濟體制而言,能夠很大程度上活躍市場氛圍,對于國際市場的競爭而言又是提升我國總體國際地位,經(jīng)濟實力的一個表現(xiàn)。
所以不斷的進(jìn)行生物技術(shù)的深入研究,引進(jìn)先進(jìn)的生物技術(shù),培養(yǎng)大批量的生物技術(shù)人才為我國生物經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)化注入更多的力量。這是我們現(xiàn)在急需改善的狀況,也是我們國家經(jīng)濟發(fā)展未來所要面對。
三、生物經(jīng)濟的未來發(fā)展趨勢
生物技術(shù)在未來有可能解決為我們生存的許多問題,包括人們的健康問題、生活飲食問題、能源再生問題、環(huán)境保護(hù)問題等等。未來的生物經(jīng)濟的發(fā)展面臨著更多的機遇和挑戰(zhàn)。
首先,為生物經(jīng)濟的發(fā)展制定可靠的制度保障。充分的發(fā)揮生物技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢,將生物技術(shù)的開發(fā)在各個領(lǐng)域進(jìn)行深入的實踐,努力的實現(xiàn)生物產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和重要的特色產(chǎn)品的研制和開發(fā)。同時保障市場經(jīng)濟體制下市場競爭的良性發(fā)展,避免利用生物技術(shù)開展不合法的應(yīng)用,鼓勵和支持生物經(jīng)濟的發(fā)展和應(yīng)用。
其次,形成生物經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)鏈,建立專門的生物技術(shù)研發(fā)基地。充分的發(fā)揮我國的資源優(yōu)勢和地域發(fā)展的優(yōu)勢,做好總體的布局和規(guī)劃,穩(wěn)妥的進(jìn)行發(fā)展。為生物經(jīng)濟的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ),提升面對市場競爭的實力。同時,還要以生物農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)藥、生物制造、生物能源、生物環(huán)保和生物服務(wù)等為重點領(lǐng)域,引導(dǎo)生物產(chǎn)業(yè)基地向?qū)I(yè)化、特色化發(fā)展,形成比較完善的產(chǎn)業(yè)鏈和價值鏈。
最后,保持清醒的發(fā)展思路,對生物經(jīng)濟的市場發(fā)展有正確的評估。重視對于人才的引進(jìn),將生物經(jīng)濟真正的面向市場,吸引更多的投資和技術(shù)支持,加強與企業(yè)和高校之間的合作,積極的開展技術(shù)和科研的創(chuàng)新。以市場變化為導(dǎo)向,企業(yè)和政府的相互支持和指導(dǎo),提升科研技術(shù)的水平,形成生物經(jīng)濟的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系。
生物經(jīng)濟的時代已經(jīng)到來,生物經(jīng)濟的發(fā)展也面臨著更多的機遇和挑戰(zhàn)。我們應(yīng)該時刻的提醒自己,抓住發(fā)展的機會,以發(fā)展開闊的眼光來面對世界的發(fā)展。通過生物技術(shù)的發(fā)展,生物經(jīng)濟的發(fā)展,加快我國的發(fā)展步伐。推動生物經(jīng)濟的快速發(fā)展,實現(xiàn)民族的偉大復(fù)興。(作者單位:沈陽師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院)
參考文獻(xiàn):
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1生物技術(shù)的重要作用
我國人口較多,對于糧食的需求量非常大,由于最近幾年,我國大力發(fā)展生物技術(shù),同時,將其逐步應(yīng)用到農(nóng)業(yè)種植上,增加單位面積的糧食產(chǎn)量,進(jìn)一步緩解了國內(nèi)糧食不足的局面。生物技術(shù)具有所需資金較少、生產(chǎn)周期短、利潤較高等特點;同時,可充分利用周邊物品,提高材料的利用率,保持環(huán)境的整潔。運用生物技術(shù)不僅可以提高產(chǎn)量,還可以降低成本,提高農(nóng)民收入,使社會不斷進(jìn)步和發(fā)展。
2生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用實例
利用生物技術(shù),可以提高農(nóng)作物產(chǎn)量來養(yǎng)活更多的人口。過去,很多地區(qū)的單位面積產(chǎn)量比較低,限制了我國經(jīng)濟的進(jìn)一步發(fā)展。袁隆平提出的雜交水稻學(xué)說通過多年的實踐攻關(guān),終于試驗成功并在在農(nóng)業(yè)種植中得到了大力推廣,大大提高了水稻的單位面積產(chǎn)量。通過生物技術(shù)的優(yōu)勢,可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì),使人們生活水平得到進(jìn)一步提高?,F(xiàn)階段,人們已經(jīng)認(rèn)識到健康食品的重要性,而在飲食方面也對產(chǎn)品有了一定標(biāo)準(zhǔn),通過先進(jìn)的生物技術(shù),使糧食的產(chǎn)量得到提高。例如,基因技術(shù)是利用不同基因之間的特性進(jìn)行有效結(jié)合所產(chǎn)生的新型產(chǎn)品,運用生物技術(shù)增加了植物內(nèi)部的有機成分,提高了農(nóng)作物的免疫性,增加了產(chǎn)量。
2.1生物農(nóng)藥的優(yōu)勢和特點
在農(nóng)作物中應(yīng)用生物類農(nóng)藥過程中,容易受到自然界的影響,尤其是病蟲害的危害傳統(tǒng)農(nóng)藥大多數(shù)是利用生物組織制造出相應(yīng)產(chǎn)品,農(nóng)藥的組成部分很容易受到周圍環(huán)境的影響,會進(jìn)一步增加傳統(tǒng)農(nóng)藥價格成本。傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥使用頻率較高,不但降低了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量,還破壞了周圍環(huán)境,而生物農(nóng)藥生物農(nóng)藥又稱天然農(nóng)藥,系指非化學(xué)合成,來自天然的化學(xué)物質(zhì)或生命體,而具有殺菌農(nóng)藥和殺蟲農(nóng)藥的作用。生物農(nóng)藥是天然存在的或者經(jīng)過基因修飾的藥劑,與常規(guī)農(nóng)藥的區(qū)別在于其獨特的作用方式、低使用劑量和靶標(biāo)種類的專一性。與傳統(tǒng)農(nóng)藥相比,生物農(nóng)藥的種類非常多,價格低,農(nóng)民選擇范圍比較廣,且在使用過程中,對農(nóng)作物或者環(huán)境都起到了有效保護(hù)作用。
2.2結(jié)合生物自身特點和生物技術(shù)進(jìn)行結(jié)合
利用生物技術(shù)降低農(nóng)作物的抗病性的概率進(jìn)而提高其免疫性。目前,我國在應(yīng)用生物技術(shù)的過程中,只有非常少的農(nóng)作物品種產(chǎn)量得到了明顯提高,大多數(shù)農(nóng)作物的產(chǎn)量依然非常低,最主要的原因就是針對不同物種研究的抗病變藥物的能力有限,大大降低了農(nóng)作物的產(chǎn)量。要想大力提高我國農(nóng)作物的產(chǎn)量,就需要將先進(jìn)的生物技術(shù)更全面的融入到生物藥劑中,解決目前存在植物中的問題。例如,馬鈴薯自身產(chǎn)生的一種蛋白物質(zhì)可以消滅抗科倫那多甲蟲植物自身的傷害,因此,可以考慮通過其自身特性去長時間進(jìn)行防蟲,減少傳統(tǒng)農(nóng)藥的使用次數(shù),提高農(nóng)作物的免疫性,降低農(nóng)藥對于周邊環(huán)境的影響。目前,利用生物技術(shù)增加農(nóng)作物的抗金屬特性是工業(yè)經(jīng)濟比重逐漸增大的原因,但是工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展離不開金屬,需要金屬體現(xiàn)其發(fā)展進(jìn)程,因此對金屬的使用范圍或者種類會逐漸增多,在人們生活的周圍會產(chǎn)生很多金屬小顆粒,最終導(dǎo)致金屬小顆粒無時無刻不圍繞在身邊,而一些具有一定毒素的重金屬由于具有優(yōu)良的金屬特性得使用,其散發(fā)的金屬顆粒很可能會被植物大量吸收,導(dǎo)致周圍很多農(nóng)作物產(chǎn)品中都會附著這些具有一定毒素的重金屬元素,植物中的有毒元素會滲入到植物有機成分中會給食用者的身體或者健康帶來不利影響;同時,周圍的土壤中也會蘊含非常多對人體具有很大危害作用的有毒元素,利用被污染的土壤去培養(yǎng)大量的農(nóng)作物,最終會導(dǎo)致大量農(nóng)作物被污染。這時,可以通過生物技術(shù)的優(yōu)勢,提高農(nóng)作物的免疫性,減少植株被有毒金屬因素的污染概率。此外,大多數(shù)含有重金屬有毒元素的土壤,通過生物技術(shù)進(jìn)行改良后得到的農(nóng)作物能夠進(jìn)行循環(huán)使用,最終將有毒元素逐步進(jìn)行排除。
3生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用前景
光合作用主要是指利用植物對于光源的使用來進(jìn)一步提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。從生物技術(shù)角度來講,就需要對光合作用的機理或者使用范圍等特性進(jìn)行全面研究,通過有效措施進(jìn)一步提高植物光合作用對于農(nóng)作物的促進(jìn)作用。因此,在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,大多數(shù)時候使用傳統(tǒng)化肥雖然能起到一定的養(yǎng)料功能,但也會對農(nóng)作物甚至是周圍的土壤有著一定的傷害或者污染,因此通過生物技術(shù)制造的氮肥是對農(nóng)作物或者周圍土壤沒有危害作用的高效肥料。目前,很多地區(qū)都大量使用此化肥,然而傳統(tǒng)的氮肥主要組成成分都是具有一定危害的化學(xué)肥料,不僅會傷害土壤,還會傷害農(nóng)作物本身,進(jìn)而對人體產(chǎn)生危害。通過生物技術(shù)對農(nóng)作物進(jìn)行生物固氮,提高了氮的應(yīng)用范圍,大大降低了氮肥的成本。
4重視對農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用和推廣
最近幾年,農(nóng)作物和生物技術(shù)的有效結(jié)合還沒有被廣泛的應(yīng)用和充分實踐,很多農(nóng)民不了解生物技術(shù)的重要性,因此,需要政府對其進(jìn)行相應(yīng)宣傳。一是要改變一些宣傳方式盡可能多的豐富宣傳方法;二是重點強調(diào)農(nóng)作物和生物技術(shù)結(jié)合的重要性,若兩者的結(jié)合方式被全面的推廣甚至大范圍應(yīng)用后,一定會將成為在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行的又一次農(nóng)業(yè)革命,同時也會帶領(lǐng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)朝著更好的方向發(fā)展,政府需要加大對農(nóng)作物和生物技術(shù)的支持,對其重要性進(jìn)行大力宣傳。
5結(jié)語
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關(guān)鍵詞:獨立學(xué)院;生物技術(shù);課程體系
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2016.11.150
現(xiàn)代生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展從1953年弗朗西斯•克里克和詹姆斯•沃森發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)開始,分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)技經(jīng)過60年的發(fā)展把整個生物學(xué)帶入了嶄新的應(yīng)用領(lǐng)域。生物技術(shù)的最大特點是涉及的技術(shù)種類多樣且復(fù)雜,是一門跨領(lǐng)域特性極強的綜合性學(xué)科,可廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、軍事、工業(yè)、環(huán)境、能源等領(lǐng)域,其研究的深度和廣度可以小至分子、細(xì)胞乃至納米層次,也可大到組織、個體、群落甚至整個生態(tài)系統(tǒng)。如果沒有生物技術(shù)的一個公認(rèn)的定義,就很難區(qū)分什么不是生物技術(shù),生物技術(shù)學(xué)科相對獨立的學(xué)術(shù)體系,相對完整的理論框架將非常難于設(shè)置,人才培養(yǎng)課程體系的確立也無據(jù)可依。我國自1997年高校批準(zhǔn)設(shè)立生物技術(shù)專業(yè)至今,普遍采用以基因工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)與酶工程、發(fā)酵工程為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)對生物技術(shù)定義進(jìn)行界定,在人才培養(yǎng)上主要以理為主,以工為輔。生物技術(shù)的定義決定了生物技術(shù)專業(yè)教學(xué)的課程體系,課程體系依賴生物技術(shù)定義,并隨著定義的發(fā)展而調(diào)整。
1關(guān)于生物技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)的確立
新的工程技術(shù)的出現(xiàn),經(jīng)常是在學(xué)科的邊緣或交叉點上。由于一個專業(yè)要求多種學(xué)科的綜合,而一個學(xué)科是在不同領(lǐng)域的應(yīng)用[1],在我國高校現(xiàn)行體制中,生物技術(shù)專業(yè)往往被等同于一個二級學(xué)科,以學(xué)科的定義成為高校教學(xué)、科研的功能單位,對教師教學(xué)、科研及為社會服務(wù)進(jìn)行了界定。在這種模式下,生物技術(shù)面對大量的學(xué)科交叉應(yīng)用,在教學(xué)上卻固步自封,本科專業(yè)方向設(shè)置狹隘,閉門造車,教育教學(xué)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用脫節(jié)嚴(yán)重,在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、軍事、工業(yè)、環(huán)境、能源等領(lǐng)域甘當(dāng)配角,失去了生物技術(shù)專業(yè)在學(xué)科交叉領(lǐng)域的大好發(fā)展機遇。生物技術(shù)專業(yè)課程體系中的專業(yè)方向課程體現(xiàn)的應(yīng)該是專業(yè)在多種學(xué)科的綜合后在某個領(lǐng)域的應(yīng)用,是具體的人才培養(yǎng)應(yīng)用方向。在生物技術(shù)強國美國[2],斯坦福大學(xué)的生物學(xué)專業(yè)包括生物物理、海洋生物、分子與細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、生態(tài)與進(jìn)化生物學(xué)方向;哈佛大學(xué)直接將生命科學(xué)劃成了生物學(xué)和生物化學(xué)兩個專業(yè),生物學(xué)從遺傳學(xué)和分子生物學(xué)跨越到生態(tài)學(xué)和古生物學(xué),而生物化學(xué)專業(yè)則主要關(guān)注的是分子和細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能;加利福尼亞大學(xué)伯克利分校含有綜合生物學(xué)與分子和細(xì)胞生物學(xué)兩個專業(yè),后者包括生物化學(xué)和分子生物學(xué)方向、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)方向、遺傳學(xué)和發(fā)育方向、免疫學(xué)方向以及神經(jīng)生物學(xué)方向。美國一流高校在生物技術(shù)人才培養(yǎng)上的顯著特點是:將生物學(xué)的二級學(xué)科作為本科人才培養(yǎng)的方向(又稱為課程方案)。在我國只有“985”,“211”大學(xué)才具備將生命科學(xué)的專業(yè)分支建設(shè)為生物技術(shù)的專業(yè)培養(yǎng)方向的能力,其原因主要是生物技術(shù)為實驗性科學(xué)、需要大量的高端生物技術(shù)相關(guān)設(shè)備以及相應(yīng)的研究型學(xué)者師資。國內(nèi)獨立學(xué)院受師資、設(shè)備和資金的局限性,2013年辦學(xué)較好的前十個獨立院校中只有華中科技大學(xué)武昌分校、燕山大學(xué)里仁學(xué)院、北京師范大學(xué)珠海分校舉辦生物類專業(yè),而且在傳統(tǒng)意義上,獨立學(xué)院生物技術(shù)學(xué)科布局非常不完善,不可能看齊國內(nèi)外一流大學(xué),將生物學(xué)的二級學(xué)科建設(shè)為多個人才專業(yè)方向。因此,將生物技術(shù)人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用相結(jié)合,跨學(xué)科建設(shè)專業(yè)方向,延展學(xué)科資源共享效益,建立特色課程體系并付諸實踐是獨立學(xué)院舉辦特色生物技術(shù)相關(guān)專業(yè)的關(guān)鍵步驟。珠海市食品、醫(yī)藥和醫(yī)療機械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá),社會對跨學(xué)科的生物技術(shù)專業(yè)體現(xiàn)出的能力要求表現(xiàn)為食品安全領(lǐng)域的生物技術(shù)應(yīng)用需求、制藥領(lǐng)域的生物技術(shù)應(yīng)用需求以及醫(yī)療器械領(lǐng)域?qū)ι锛夹g(shù)的應(yīng)用需求。北京師范大學(xué)珠海分校在學(xué)科布局上對生物技術(shù)在專業(yè)方向設(shè)置上提供了很好的跨專業(yè)資源共享平臺。我們結(jié)合泛珠三角經(jīng)濟發(fā)展需求、依據(jù)自身實際條件首先確立如下專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)擁有扎實的現(xiàn)代生物技術(shù)基礎(chǔ)理論,系統(tǒng)掌握生物技術(shù)的應(yīng)用實踐技能,富有利用生物技術(shù)研發(fā)生物制品的科學(xué)思維與實踐能力,可從事生物制造與生物制品安全以及食品檢驗檢疫等領(lǐng)域中生物技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)研發(fā)與管理工作的高素質(zhì)專門化應(yīng)用型人才。同時,在未來5-10年內(nèi)逐步規(guī)劃制藥領(lǐng)域、醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用型人才培養(yǎng)方向,服務(wù)珠海市生物技術(shù)跨學(xué)科應(yīng)用型人才需求。
2關(guān)于課程模塊的優(yōu)化實踐
生物技術(shù)課程模塊式優(yōu)化有利于適用于社會對人才培養(yǎng)的需求,也有利于課程設(shè)置的穩(wěn)定性,容易總結(jié)經(jīng)驗提高教學(xué)質(zhì)量。經(jīng)過7年的改革實踐,我校生物技術(shù)課程模塊優(yōu)化主要分為三個部分:一是精準(zhǔn)勾勒專業(yè)知識模塊。模塊優(yōu)化主要使學(xué)生清楚哪些是生物技術(shù)專業(yè)的核心課程,哪些是自己必須了解的生物基礎(chǔ)知識。生物技術(shù)專業(yè)課程體系包括微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、動物生理學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、工業(yè)微生物學(xué)育種學(xué)、基因工程、細(xì)胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技術(shù)、發(fā)酵工程設(shè)備、酶工程等專業(yè)內(nèi)容。受限于160學(xué)分的總限制,生物技術(shù)專業(yè)不可能將所有的內(nèi)容都開設(shè)成單獨的課程,而且各類課程中重復(fù)性內(nèi)容較多,不利于學(xué)生綜合掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識,因此在專業(yè)課程內(nèi)容設(shè)置上,必須做到“有基礎(chǔ),有專業(yè)”。有基礎(chǔ),用12個學(xué)分構(gòu)建生物技術(shù)的專業(yè)基礎(chǔ)知識結(jié)構(gòu),共5門理論課程,知識點覆蓋微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、動物學(xué)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、動物生理學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、人體結(jié)構(gòu)與生理等上游生物技術(shù)基礎(chǔ)知識;有專業(yè),用20個學(xué)分構(gòu)建五個核心專業(yè)課程,含基因工程與分子生物學(xué),細(xì)胞工程,發(fā)酵工程,蛋白質(zhì)工程原理及應(yīng)用,酶學(xué)原理與酶工程。二是構(gòu)筑適應(yīng)社會需求的專業(yè)應(yīng)用模塊。專業(yè)方向課程的設(shè)置要具備一定的靈活性,以應(yīng)用性、實用性為準(zhǔn)則,必修和選修互補,模塊上除設(shè)置食品安全檢驗檢疫生物技術(shù)必修模塊外,充分考慮學(xué)生就業(yè)、升學(xué)、留學(xué)需求,盡可能提供適應(yīng)學(xué)生需求的選修課程模塊,滿足個性發(fā)展需求。專業(yè)方向必修模塊包括:現(xiàn)代儀器分析、HACCP原理與應(yīng)用、分子生物學(xué)檢測技術(shù)、食品安全控制技術(shù)、食品衛(wèi)生毒理學(xué)、現(xiàn)代食品分析技術(shù)。專業(yè)方向選修模塊包括:生物化學(xué)和分子生物學(xué)、細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、免疫學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、藥物設(shè)計與藥物研究、生物物理學(xué)、生物儀器分析、工程制圖、電工電子學(xué)等??傊?,專業(yè)方向課程模塊優(yōu)化的方向是甩開傳統(tǒng)學(xué)科分類包袱,以實際應(yīng)用為導(dǎo)向,以現(xiàn)實資源為依托,開展交叉學(xué)科人才培養(yǎng)適應(yīng)社會需求。三是夯實提高學(xué)生實踐能力的實踐模塊。人才培養(yǎng)要做到實效性,必須用實驗課程來培養(yǎng)學(xué)生。我們逐步取消了一課一實驗配套的辦法,將所有實驗課整合成獨立規(guī)劃的實踐課程,綜合后分為4個階段:第一階段主要在各專業(yè)實驗課里完成,實行課堂化管理(分為四個技能訓(xùn)練課程,每周4-6學(xué)時),最后考察評價,夯實基本生物技術(shù)實驗?zāi)芰?;第二階段在專題研究課程內(nèi)完成,教師單獨輔導(dǎo),以開題報告,研究報告作為評價標(biāo)準(zhǔn),獲得相應(yīng)學(xué)分;第三階段主要在國內(nèi)外實踐基地統(tǒng)一組織、自由安排時間進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn),以大量的實踐、見習(xí)、參觀為主要手段,融入部分畢業(yè)實習(xí)內(nèi)容,獨立撰寫實習(xí)報告;第四階段主要在校內(nèi)外實驗室完成,根據(jù)畢業(yè)論文具體要求,在相應(yīng)實驗結(jié)果前提下,獨立撰寫畢業(yè)論文,并參加答辯。
3關(guān)于保障生物技術(shù)課程體系實施的實驗條件
生物技術(shù)在學(xué)科劃分上理工不分,即可以發(fā)理學(xué)學(xué)位,也可以發(fā)工學(xué)學(xué)位,實驗科學(xué)的特性決定了生物技術(shù)人才培養(yǎng)的高成本,高投入。獨立學(xué)院自籌經(jīng)費的特點決定了學(xué)校在舉辦生物類專業(yè)上與公辦高校在人才、資金投入上相去甚遠(yuǎn)的現(xiàn)狀。我校作為高等教育改革試驗區(qū),舉辦生物技術(shù)專業(yè)同樣面臨資金、人才匱乏局面。只有通過社會資源的整合,協(xié)同創(chuàng)新辦學(xué)體制才能解決生物技術(shù)專業(yè)對高端設(shè)備的需求,同時實踐基地的建設(shè)要從人才培養(yǎng)的角度出發(fā),設(shè)備應(yīng)符合現(xiàn)代生物技術(shù)人才培養(yǎng)以及特色專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的需求。經(jīng)過文獻(xiàn)搜索和對珠海300家企業(yè)的調(diào)研發(fā)現(xiàn):與用人單位共同培養(yǎng)食品安全領(lǐng)域的生物技術(shù)應(yīng)用人才符合國家和珠海地區(qū)發(fā)展的需要。2007年我校與國家進(jìn)出口檢驗檢疫局珠海局正式簽署協(xié)議協(xié)同培養(yǎng)生物技術(shù)專業(yè)人才。通過辦學(xué)模式的創(chuàng)新,“平等自愿、產(chǎn)權(quán)不變、協(xié)同建設(shè)、資源共享”的方針使得雙方能夠大膽持續(xù)投入,共建共享實驗室,至今我校已經(jīng)建立了分子生物學(xué)、衛(wèi)生檢驗檢疫兩個國家級實驗室,部分生物實驗室達(dá)到生物安全二級水平,實驗條件滿足生物技術(shù)課程體系的教學(xué)實踐要求。另外,在實踐課程經(jīng)費投入方面,生均實驗材料費為750元/人,學(xué)院預(yù)算儀器購置費為2857元/生,年度生均實踐環(huán)節(jié)總投入為3607元/生,將教育部2004年2號文件“學(xué)費20%直接用于教學(xué)”的規(guī)定不打折扣落到實處。
4生物技術(shù)課程體系改革實踐效果
學(xué)生服務(wù)社會的能力是課程體系改革成功與否的試金石。首先,實驗條件是實現(xiàn)生物技術(shù)專業(yè)課程體系規(guī)劃的重要保障,“檢學(xué)”協(xié)同創(chuàng)建高水平的、可持續(xù)發(fā)展的專業(yè)實驗室體系為執(zhí)行生物技術(shù)課程體系,進(jìn)行人才培養(yǎng)、創(chuàng)造了先進(jìn)的實驗室基礎(chǔ),學(xué)生實驗訓(xùn)練得到有力的保障;其次,通過實驗室共建、資源共享,協(xié)同管理,把直接為企業(yè)提供食品安全檢測的國家級區(qū)域性中心實驗室對學(xué)生開放,作為學(xué)生通過高層次技術(shù)服務(wù)學(xué)習(xí)的平臺,對學(xué)生具有深遠(yuǎn)的“學(xué)有所用”的意義,學(xué)生能夠用自己的專業(yè)知識直接服務(wù)于社會,并作為切身利益方對課程體系設(shè)置的反饋能夠直接基于社會的實際需求,這優(yōu)于任何第三方去評價課程體系改革效果;最后,摸索出了適應(yīng)特殊機制大學(xué)應(yīng)用型生物技術(shù)人才培養(yǎng)課程體系,取得了明顯效果,學(xué)生升學(xué)率達(dá)20%,就業(yè)率高于地區(qū)平均水平,學(xué)生得到了實實在在的收獲。
參考文獻(xiàn):
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篇6
關(guān)鍵詞:環(huán)境保護(hù);環(huán)境污染;生物技術(shù);應(yīng)用
中圖分類號:D922.68 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言
生物技術(shù)以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為手段,通過微生物、動植物體等對物質(zhì)原料進(jìn)行加工,以提品來為社會服務(wù)的技術(shù)。生物技術(shù)具有以下特點:生產(chǎn)原料簡單,以現(xiàn)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(shù)具有其他常規(guī)技術(shù)和傳統(tǒng)方法所不具備的特殊功能,用于處理和解決一些比較復(fù)雜的問題。生物技術(shù)以其獨有的特點引起越來越多的關(guān)注,并被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
1生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域又被叫作環(huán)境生物技術(shù),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(chǎn)生的生產(chǎn)工藝,或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時生產(chǎn)有用物質(zhì)的人工技術(shù)系統(tǒng)。生物技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用主要包括直接消除環(huán)境污染和間接保護(hù)生態(tài)環(huán)境 2 種方式,具體采用哪種方式,具體要根據(jù)污染的方式和污染的程度來定。以下我們就生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的具體應(yīng)用進(jìn)行探討。
1.1 生物技術(shù)在廢水的凈化與處理中的應(yīng)用
廢水生物處理技術(shù)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(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化,從而實現(xiàn)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(jù)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(xué)技術(shù)的進(jìn)步、污染狀況的加劇,環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,使廢水生物處理技術(shù)取得了很大進(jìn)展,相繼開發(fā)了不少新技術(shù)、新工藝。如吸附-降解(AB)生物處理技術(shù)、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)生物處理技術(shù)、間歇式活性污泥法(SBA)生物處理技術(shù)、LINDE生物處理技術(shù)、升流式厭氧污泥床(USAB)生物處理技術(shù)、廢水生物脫氮除磷技術(shù)、人工濕地處理系統(tǒng)和氧化溝生物處理技術(shù)等。目前在廢水的生物處理技術(shù)中,國內(nèi)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(shù)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(shù)如下圖:
1.2 生物技術(shù)在控制和廢氣凈化處理中的應(yīng)用
利用生物技術(shù)控制和處理廢氣,將廢氣中的有機污染物或惡臭物質(zhì)降解或轉(zhuǎn)化為無害或低害類物質(zhì),從而凈化空氣,是一項空氣污染控制的新技術(shù)。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(chǎn)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(dá)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(chǎn)生的低濃度有機廢氣(含硫進(jìn)行)處理試驗。結(jié)果表明:生物膜填料塔處理工業(yè)有機廢氣是可行的,當(dāng)運行條件控制適當(dāng)時,凈化效率可保持在90%以上,能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,且投資省,運行費用低。但是由于生物凈化技術(shù)在廢氣處理領(lǐng)域應(yīng)用時間比較短,各項技術(shù)還不夠成熟完善,因此在大氣污染治理領(lǐng)域不能廣泛應(yīng)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(yīng)器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。
1.3 生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用
固體廢棄物污染是農(nóng)村和城市污染中主要的污染,通常來源于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、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(dāng)前環(huán)境污染問題的一件十分重要的大事。當(dāng)前對固體廢棄物的處理通常有物理、化學(xué)、生物等技術(shù)手段。固體廢棄物生物處理技術(shù)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(zhuǎn)化為可以再利用的資源,這是當(dāng)前固化廢物資源化的最為有效的技術(shù)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(dá)諾式回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)蛋白質(zhì)含量與魚內(nèi)相當(dāng),是畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的優(yōu)良飼料,可以收到一舉數(shù)得之效果。固體廢棄物生物處理技術(shù)在目前應(yīng)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(shù)在環(huán)境監(jiān)測與評價中的應(yīng)用
隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,生物技術(shù)如今已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境評價中。當(dāng)前國內(nèi)外關(guān)于生物技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測方面的應(yīng)用實例主要有:生物酶技術(shù)、金標(biāo)免疫速測技術(shù)、PCR技術(shù)、生物發(fā)光檢測技術(shù)、生物芯片技術(shù)和生物傳感器等,其中生物芯片技術(shù)和生物傳感器應(yīng)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(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(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測和評價的一種手段,在環(huán)境質(zhì)量的評價中,生物評價也是不可忽視的。Karube等將細(xì)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(xì)菌的大量繁殖引起,該細(xì)菌的細(xì)胞體內(nèi)含有藻氰素、其顯示的熒光譜不同于其他物質(zhì),用對該熒光敏感的物理轉(zhuǎn)換器能檢測氰基細(xì)菌的濃度,從而預(yù)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(lán)比色法測定結(jié)果一致。
2生物技術(shù)在環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用
生物修復(fù)技術(shù)是一個比較新型的技術(shù),近年來生物修復(fù)內(nèi)涵逐漸擴大,包括真菌修復(fù)、植物修復(fù)及無機污染物的生物修復(fù)等技術(shù)。前期主要應(yīng)用于環(huán)境中石油烴污染的治理,生物修復(fù)技術(shù)最成功的例子是在1990年夏到1991年Jone L.lidstrom等人應(yīng)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(jìn)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(zhì)量得到明顯改善。此后該技術(shù)被不斷擴大應(yīng)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(fù)技術(shù)非常重視,他們的研究證明,采用微生物分解有毒有害物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)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(fù)計劃,并組織了一個由聯(lián)邦政府、學(xué)術(shù)和實業(yè)界人員組成的/生物修復(fù)行動委員會來負(fù)責(zé)生物修復(fù)技術(shù)的研究和具體應(yīng)用實施。在過去的10年中我國的生物修復(fù)技術(shù)主要是跟蹤國際生物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。
生物修復(fù)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,但也存在一定的局限性,目前生物技術(shù)修復(fù)主要運用于土壤污染的修復(fù),其他污染的修復(fù)尚不能采用生物修復(fù)技術(shù)。因此,為了擴大生物修復(fù)技術(shù)的修復(fù)范圍,在環(huán)境污染的修復(fù)過程中我們常常將生物修復(fù)技術(shù)與其他化學(xué)或物理方法結(jié)合使用,以取得最佳效果。在環(huán)境保護(hù)工作中,環(huán)境生物技術(shù)作為一種技術(shù)手段,具有高效性,它無論是對環(huán)境污染的治理、修復(fù),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(shù)的重大作用,我們應(yīng)該大力發(fā)展環(huán)境生物技術(shù),不斷提高環(huán)境生物技術(shù)水平。
結(jié)束語
生物技術(shù)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(yuǎn)的前景。因此,我們應(yīng)該不斷開發(fā)和應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù),從而提高環(huán)境保護(hù)的水平。主要措施有:制定實施環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃;加大投資,加強環(huán)境生物技術(shù)的研究;加快環(huán)境生物技術(shù)人才的培養(yǎng);加強環(huán)境生物技術(shù)信息交流等。
參考文獻(xiàn):
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篇7
關(guān)鍵詞:生物技術(shù);食品檢驗;檢測應(yīng)用;過程方法
現(xiàn)代社會,科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn),食品處理與加工技術(shù)不斷創(chuàng)新,食品安全檢測檢驗面臨著新形勢與新任務(wù),必須采取行之有效的技術(shù)方法準(zhǔn)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(jīng)濟社會持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展。本文就此展開探討。
1現(xiàn)代生物技術(shù)的起源及其重要性
生物技術(shù)涵蓋了生物學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)等多學(xué)科知識,重點在于探究發(fā)現(xiàn)生物的遺傳與變異。生物技術(shù)有助于研發(fā)更高品質(zhì)、更具應(yīng)用價值的生物類產(chǎn)品,滿足人類經(jīng)濟社會快速發(fā)展下的物質(zhì)需求。生物技術(shù)最早起源于經(jīng)典遺傳學(xué),早期科學(xué)家在特定試驗條件下,發(fā)現(xiàn)了遺傳物質(zhì)的分離與結(jié)合。之后,經(jīng)過幾代科研人員的共同努力,逐漸認(rèn)識了“基因”,使現(xiàn)代生物技術(shù)的實踐應(yīng)用成為可能。有觀點認(rèn)為,生物技術(shù)將成為現(xiàn)代生物學(xué)與化學(xué)的重點研究與發(fā)展方向[1]。當(dāng)前,食品安全問題備受社會關(guān)注,農(nóng)藥殘留與添加劑超標(biāo)等問題頻頻發(fā)生。因此,應(yīng)用生物技術(shù)強化食品檢驗具有深刻的現(xiàn)實意義[1]。
2食品檢驗中常用的生物檢測技術(shù)
2.1生物酶技術(shù)
生物酶技術(shù)是食品檢驗工作常用的現(xiàn)代技術(shù)方法之一,具有顯著的免疫分析技術(shù)特征,檢測效率高,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率高,可真實反映食品安全現(xiàn)狀。在實際操作中,生物酶技術(shù)通過提取食品檢驗樣品,對其中含有的化學(xué)成分進(jìn)行精準(zhǔn)分析與識別,極大程度上降低檢驗誤差。
2.2分子生物技術(shù)
分子生物技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)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(jìn)而對食品的污染程度做出判斷。同時,在分子生物技術(shù)的支持下,可精準(zhǔn)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(shù)的應(yīng)用深度持續(xù)提高[2]。
2.3生物傳感器技術(shù)
生物傳感器技術(shù)主要依托于特定儀器設(shè)備,檢測分析食品中所包含的抗原、抗體及其他大分子物質(zhì)的含量,通過特定儀器設(shè)備將食品中待測目標(biāo)物相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成為可直觀識別的信息,進(jìn)而完成對待測目標(biāo)物的檢測。應(yīng)用生物傳感技術(shù)進(jìn)行檢測,可掌握食品中致病菌的類型與含量,蛋白質(zhì)與糖分的品質(zhì)等。
2.4生物芯片
生物芯片技術(shù)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(jìn)而得出相應(yīng)的檢驗結(jié)果。生物芯片技術(shù)檢測效率較高,可在短時間內(nèi)完成更多檢測任務(wù),檢驗數(shù)據(jù)可信度高,是當(dāng)前和未來一段時間內(nèi)最為可靠的檢驗技術(shù)之一[3]。
3食品檢驗中現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用
3.1檢驗有害微生物
眾所周知,當(dāng)前食品種類呈出多樣化發(fā)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(zhàn)與考驗。加之食品從生產(chǎn)到出廠流通再到批發(fā)零售,最終流向消費終端進(jìn)入消費者手中,流程環(huán)節(jié)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(yán)重影響人們的身體健康。因此,在食品檢驗中,必須強化現(xiàn)代生物技術(shù)的運用,有效檢驗食品中的有害微生物,并出具相應(yīng)的檢驗檢測數(shù)據(jù)報告,只有滿足要求才能進(jìn)入市場流通。
3.2檢驗殘留農(nóng)藥
長期以來,國家高度重視食品農(nóng)藥殘留,相繼制定了一系列減少與控制農(nóng)藥殘留的方針政策,取得了令人矚目的成就。但是農(nóng)藥是使農(nóng)作物正常生長的重要物質(zhì),對于提高作物產(chǎn)量與品質(zhì),減少病蟲害的發(fā)生具有關(guān)鍵作用。通過現(xiàn)代生物技術(shù)檢驗食品殘留農(nóng)藥,依舊是生物技術(shù)應(yīng)用中的一項重大課題。當(dāng)前,我國已經(jīng)制定了符合我國國情的農(nóng)藥殘留檢測標(biāo)準(zhǔn),通過生物酶技術(shù)與傳感技術(shù)的有效運用,準(zhǔn)確檢測農(nóng)藥殘留指標(biāo),杜絕農(nóng)藥殘留超標(biāo)的食品流向市場,確保食品安全[4]。
3.3檢驗轉(zhuǎn)基因食品
在現(xiàn)代基因技術(shù)的支持下,轉(zhuǎn)基因食品開始進(jìn)入人們的日常生活。轉(zhuǎn)基因技術(shù)利用基因遺傳原理,對食品原材料的基因片段進(jìn)行改造,然后將其加工成食品。轉(zhuǎn)基因食品的安全性至今仍存在較大爭議,但大部分人對轉(zhuǎn)基因食品持謹(jǐn)慎態(tài)度,部分質(zhì)量低劣的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品,對人體造成的傷害是不可逆轉(zhuǎn)的。因此,必須通過現(xiàn)代生物技術(shù)對轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行專項檢驗,準(zhǔn)確識別轉(zhuǎn)基因食品的安全系數(shù),有效掌握轉(zhuǎn)基因食品構(gòu)成,并在食品包裝上做出明確標(biāo)識,全面體現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品特征,保障食品市場健康有序。
4現(xiàn)代生物技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用趨勢
4.1高效化
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步的時代背景下,食品檢驗技術(shù)會呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢,現(xiàn)代生物技術(shù)也會表現(xiàn)出明顯的高效化特征。高效化集中表現(xiàn)為操作流程更加簡單,食品檢測時間縮短,能在短時間內(nèi)完成檢測任務(wù),并準(zhǔn)確獲取相關(guān)數(shù)據(jù)資料,提高食品檢測效率。
4.2多樣化
隨著人們對食品質(zhì)量要求的提高,在食品檢測中,現(xiàn)代生物技術(shù)呈現(xiàn)出多樣化特征,能夠用于食品檢測的現(xiàn)代生物技術(shù)種類越來越多。在具體檢測過程中,單一的現(xiàn)代生物技術(shù),已無法滿足食品檢測需要,而是需要應(yīng)用多種多樣的檢測技術(shù)。因此,有必要綜合應(yīng)用多種檢測技術(shù),對食品進(jìn)行詳細(xì)、全面的多樣化檢測,以準(zhǔn)確把握食品安全狀況,保障食品安全與可靠[5]。
篇8
[關(guān)鍵詞]生物技術(shù);農(nóng)業(yè)種植;推廣應(yīng)用
前言
21世紀(jì)的中國,科技的發(fā)展非常突出,生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植方面的重要性也不可忽視,如生物技術(shù)中的轉(zhuǎn)基因技術(shù)、現(xiàn)在的生物農(nóng)藥、組織培養(yǎng)技術(shù)等在農(nóng)業(yè)的發(fā)展中也占有很大的突出地位。生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植的過程中,保護(hù)了土壤的肥沃程度,節(jié)約了一定的資源,在一定意義上促進(jìn)了生態(tài)保護(hù)的作用,并且,生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植的過程中,提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量,保證了農(nóng)產(chǎn)品的高效增收和質(zhì)量,增加了農(nóng)民的收入,帶動了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,一定程度上也帶動了農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。
1發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的重要性
隨著科技的不斷發(fā)展,生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中也越來越重要,作為第三產(chǎn)業(yè),自身具有產(chǎn)量高,投資小等特點。我國是一個農(nóng)業(yè)大國,對農(nóng)業(yè)的需求非常大,并且我國也是世界上人口最多的國家,這就意味著對農(nóng)產(chǎn)品的需求也很大,我國的耕地面積大,這樣就要保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量,產(chǎn)量,以及田地自身的狀況,利用生物技術(shù)可以在節(jié)約資源,保護(hù)環(huán)境的情況下,保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量,產(chǎn)量,土壤肥沃,生物技術(shù)是一種可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。在農(nóng)業(yè)種植的過程中,會出現(xiàn)種種問題,如病蟲害多,需要用農(nóng)藥去除病蟲害。在用傳統(tǒng)的農(nóng)藥過程中,化學(xué)因素很多,不僅會造成對環(huán)境的污染,降低土壤的肥力,降低農(nóng)作物的產(chǎn)量,而且不能從根部去除病蟲害,只能局部除害,局限性大,而生物藥物,是利用生物的新陳代謝等來去除病蟲害的,不僅減小了對農(nóng)藥的使用,可以保護(hù)環(huán)境,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,而且還可以從根部去除病蟲害,不會在使病蟲害復(fù)發(fā)。大力發(fā)展生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用,可滿足我國人民的需求,帶動我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,提高農(nóng)民的收入,加快經(jīng)濟的發(fā)展。
2生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用
2.1抗病蟲。在農(nóng)業(yè)種植的過程中,有時候農(nóng)作物的產(chǎn)量并沒有像人們預(yù)期的那樣高,在這一過程中,往往是因為大量的病蟲害侵害農(nóng)作物,糧食的產(chǎn)量因農(nóng)作物侵害造成的損失占有大約六分之一,導(dǎo)致農(nóng)作物的產(chǎn)量急劇減少,人們往往采用化學(xué)藥劑進(jìn)行滅蟲,這樣不僅不能對病蟲害完全消滅,而且對農(nóng)作物自身也具有不良的影響,影響農(nóng)作物產(chǎn)量,利用生物技術(shù)配制的生物藥物,可以將病蟲害完全消除,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。2.2抗寒。在寒冷的冬季,有些植物往往熬不過冬季便已死亡,特別是在東北這種超冷的地區(qū),大部分植物都過不完冬季都已死亡。種種跡象表明在寒冷的冬季大部分植物的抗寒性較差,而利用生物技術(shù),可以產(chǎn)生抗寒能力的轉(zhuǎn)基因作物,可使在寒冷的冬季,提高農(nóng)作物的抗寒能力。2.3抗金屬。越來越多的人挖煤礦,挖鐵礦,采各種各樣的礦類,造成環(huán)境污染嚴(yán)重,空氣污染嚴(yán)重,水污染嚴(yán)重,土壤破壞嚴(yán)重等問題,而且采各種各樣的礦類會造成金屬污染,大量的重金屬會造成各種環(huán)境問題加劇。重金屬的污染,會破壞土壤的肥力,導(dǎo)致農(nóng)作物植株矮小,生長周期不正常,導(dǎo)致生長周期比其他植物生長周期長,從而導(dǎo)致土壤肥力下降,從而降低農(nóng)作物的產(chǎn)量,并且重金屬還會危害人類的健康,對人類身體健康產(chǎn)生不良影響巨大,利用生物技術(shù)改良農(nóng)作物對重金屬的抗性,可提高農(nóng)作物對金屬污染的抗性,促進(jìn)農(nóng)作物恢復(fù)正常生長。2.4促進(jìn)其他技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。生物技術(shù)的發(fā)展,不僅在農(nóng)業(yè)種植方面有很大的貢獻(xiàn),還會促進(jìn)其他技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,如促進(jìn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展,轉(zhuǎn)基因技術(shù)是通過一種優(yōu)良的農(nóng)作物基因,轉(zhuǎn)移到一種與其毫無關(guān)系的農(nóng)作物身上,從而提高農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量,推動其他技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。2.5制作生物農(nóng)藥。通過利用生物技術(shù)的發(fā)展,可以制作出與傳統(tǒng)農(nóng)藥完全不同的生物農(nóng)藥,傳統(tǒng)的生物農(nóng)藥具有很大的局限性,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)不能將病蟲害完全的消滅,并且化學(xué)因素較多,降低土壤的肥力,破壞環(huán)境,造成對環(huán)境的污染,而生物農(nóng)藥則不同,生物農(nóng)藥不僅減少對農(nóng)藥的使用量,而且還能完全消滅害蟲,不污染環(huán)境,不對土壤造成傷害,不會降低土壤的肥力。
3生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的推廣策略
3.1加強宣傳。加強生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的推廣和宣傳力度,可利用現(xiàn)代傳媒技術(shù)的發(fā)展,通過微博、微信、新聞、報紙、電視等手段進(jìn)行傳播,讓全世界更多的人了解生物技術(shù)到底是什么,有什么用,對農(nóng)業(yè)種植方面有什么巨大的貢獻(xiàn),讓生物技術(shù)引領(lǐng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,只有讓更多的人了解生物技術(shù),才能更好的促進(jìn)生物技術(shù)的發(fā)展,從而推動生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植方面的發(fā)展。3.2政府加強政策扶持。政府應(yīng)該加強對農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣的支持,對農(nóng)民進(jìn)行補貼,出臺相應(yīng)的惠農(nóng)政策,建立培養(yǎng)基地,讓更多的農(nóng)民進(jìn)行學(xué)習(xí),使更多的人了解生物技術(shù),這樣可以保證對土地資源的合理利用,也會減少對環(huán)境的污染,促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。建立健全技術(shù)設(shè)施保障,建立農(nóng)村合作根據(jù)地,與一些生物技術(shù)公司合作,建立生態(tài)技術(shù)農(nóng)業(yè)技術(shù),提高專業(yè)人員的技能,加強培養(yǎng)專業(yè)人員,讓專業(yè)人員帶動農(nóng)村人員,從而培養(yǎng)農(nóng)村人員的專業(yè)技術(shù)技能。3.3改革創(chuàng)新。生物技術(shù)的發(fā)展,不能死搬硬套,要有創(chuàng)新意思,改革創(chuàng)新,與時俱進(jìn),要與當(dāng)今經(jīng)濟的發(fā)展相適應(yīng),生物技術(shù)的發(fā)展,要適應(yīng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,要與當(dāng)今農(nóng)業(yè)道路相適應(yīng),只有進(jìn)行了改革創(chuàng)新,與時俱進(jìn)。才能很好的促進(jìn)生物技術(shù)的發(fā)展。總結(jié)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植當(dāng)面具有很大的貢獻(xiàn),使農(nóng)業(yè)得到很大的發(fā)展,提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展,帶動農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展,增加居民的收入,帶動第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,帶動相關(guān)經(jīng)濟的發(fā)展,促進(jìn)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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篇9
選用光導(dǎo)原位合成方式及微量點樣方式進(jìn)行生物芯片技術(shù)的應(yīng)用。這種技術(shù)具有高通量、微型化及自動化的特點,生物芯片上大量高度集成的分子微陣列具有較高的密集型,可以通過較少的時間進(jìn)行大規(guī)模生物分子分析,確保工作人員可以及時快捷地進(jìn)行生物信息樣品的獲得,這種技術(shù)相比傳統(tǒng)檢測方式,其具有極高的效率。繼大規(guī)模集成電路后生物芯片將成為重要的科學(xué)技術(shù)革命。按照不同芯片上的固定探針,可以將生物芯片分為不同的種類,如基因芯片、蛋白質(zhì)芯片等。按照生物芯片技術(shù)的工作原理,也可以將其分為不同的類型,如元件型微陣列芯片等?,F(xiàn)階段在環(huán)境監(jiān)測中的水質(zhì)控制、病原細(xì)菌瞬時檢測等方面生物芯片技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用。目前生物芯片已經(jīng)可以對公共飲用水內(nèi)的微生物改變進(jìn)行實時監(jiān)測,RhodeIsland大學(xué)研發(fā)出可以對水中的沙門氏菌與大腸桿菌進(jìn)行瞬時監(jiān)測的一種生物芯片技術(shù)。細(xì)菌檢測與鑒定系統(tǒng)的建立可以通過DNA芯片進(jìn)行,這種方式可以對細(xì)菌的種類、濃度進(jìn)行及時監(jiān)測,并通過將大量的寡核苷酸探針增添到芯片上可以增強本系統(tǒng)的精準(zhǔn)度、擴展其檢測范圍及提高其鑒定能力。
2環(huán)境監(jiān)測中生物傳感技術(shù)的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步及生物技術(shù)的快速發(fā)展,作為一個逐漸形成的新型科技領(lǐng)域,生物傳感器是一種具有特殊性的化學(xué)傳感器,是通過結(jié)合生物感應(yīng)元件的專一性和一個能夠產(chǎn)生和待測物濃度成比例的信號傳導(dǎo)器的分析裝置。生物傳感技術(shù)的工作原理主要取決于生物敏感元件和待測物質(zhì)之間的作用,利用這種方式,可以將待測對象沖電子組分內(nèi)檢測出來并進(jìn)行可測量電子信號的轉(zhuǎn)變。生物傳感技術(shù)具有以下幾個特點:第一,產(chǎn)生的生物學(xué)反應(yīng)具有特異性及多樣性,因此可以進(jìn)行全部生物物質(zhì)檢測傳感器的制作;第二,這種技術(shù)相比其他生物技術(shù),操作過程中無需進(jìn)行試劑的添加,因此具有操作簡單、快捷及精確的特點,同時還可以進(jìn)行多次應(yīng)用;第三,這種技術(shù)可以進(jìn)行不間斷地分析及聯(lián)機工作。環(huán)境監(jiān)測水體內(nèi)的BOD、有機磷、酶及NO3-。通過生物傳感技術(shù)進(jìn)行BOD測定儀的制作,這件儀器可以對水中BOD含量進(jìn)行直接測量。溶液、有機介質(zhì)內(nèi)的酶類化合物的件檢測可以通過酶電極安培傳感器進(jìn)行準(zhǔn)確檢測,生物催化劑可以通過不同的NO3-還原酶進(jìn)行制作,水中NO3-含量的測定可以利用電流測量的生物傳感裝置進(jìn)行測定。在環(huán)境監(jiān)測中生物傳感技術(shù)也要進(jìn)行大氣內(nèi)二氧化碳、二氧化硫等含量與濃度進(jìn)行分析。點位傳感器的制作可通過自養(yǎng)微生物與氧電極進(jìn)行有效制作,起到多種離子、與揮發(fā)性酸的抗干擾作用,并對大氣環(huán)境內(nèi)二氧化碳含量進(jìn)行不間斷自動在線分析,這種技術(shù)具有較高的靈敏度。安培型生物傳感器的制作主要硫桿菌屬與氧電極進(jìn)行有效制作,這種設(shè)備可以進(jìn)行酸雨酸霧樣品內(nèi)二氧化硫含量的檢測,微生物傳感器主要通過多孔氣體滲透膜、固定化硝化細(xì)菌及氧電極合成,可以對樣品內(nèi)亞硝酸鈉含量進(jìn)行測定。
3結(jié)束語
篇10
【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)合作中的一個極為重要的問題,也日益嚴(yán)重地影響著我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在我國過去幾十年的經(jīng)濟發(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)前我國社會經(jīng)濟仍然保持著高度發(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和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的障礙。如何在經(jīng)濟高速發(fā)展的同時控制環(huán)境污染,改善環(huán)境質(zhì)量,以實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(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,運行成本低等優(yōu)點而得到廣泛的應(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(從微生物到高級動物)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,能源危機,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項目。
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
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特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個純生態(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,受到了高度重視。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對環(huán)境問題認(rèn)識的深入,人們已越來越意識到,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。
由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應(yīng)物(底物),其中一些有機污染物經(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)活動的污染水平,有利于實現(xiàn)工藝過程生態(tài)化或無廢生產(chǎn),真正實現(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)報和報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;鹵代有機化合物的生物降解;有機農(nóng)藥在環(huán)境中的生物降解;危險性有機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,將可腐有機垃圾生產(chǎn)成優(yōu)質(zhì)有機粉肥或有機無機復(fù)混粒肥;將可燃有機垃圾采用氣化焚燒或生產(chǎn)成版材;無機垃圾用于填埋,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)的對象也在時刻不停地改變。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):
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