久久久国产精品视频_999成人精品视频线3_成人羞羞网站_欧美日韩亚洲在线

0
首頁 精品范文 生物技術的重要性

生物技術的重要性

時間:2023-08-16 17:28:23

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物技術的重要性,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

生物技術的重要性

第1篇

[關鍵詞]生物技術;農業(yè)種植;推廣應用

前言

21世紀的中國,科技的發(fā)展非常突出,生物技術在農業(yè)種植方面的重要性也不可忽視,如生物技術中的轉基因技術、現(xiàn)在的生物農藥、組織培養(yǎng)技術等在農業(yè)的發(fā)展中也占有很大的突出地位。生物技術在農業(yè)種植的過程中,保護了土壤的肥沃程度,節(jié)約了一定的資源,在一定意義上促進了生態(tài)保護的作用,并且,生物技術在農業(yè)種植的過程中,提高了農產品的產量,保證了農產品的高效增收和質量,增加了農民的收入,帶動了現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展,一定程度上也帶動了農村經濟的發(fā)展。

1發(fā)現(xiàn)農業(yè)生物技術的重要性

隨著科技的不斷發(fā)展,生物技術在農業(yè)中也越來越重要,作為第三產業(yè),自身具有產量高,投資小等特點。我國是一個農業(yè)大國,對農業(yè)的需求非常大,并且我國也是世界上人口最多的國家,這就意味著對農產品的需求也很大,我國的耕地面積大,這樣就要保證農產品的質量,產量,以及田地自身的狀況,利用生物技術可以在節(jié)約資源,保護環(huán)境的情況下,保證農產品的質量,產量,土壤肥沃,生物技術是一種可持續(xù)發(fā)展技術。在農業(yè)種植的過程中,會出現(xiàn)種種問題,如病蟲害多,需要用農藥去除病蟲害。在用傳統(tǒng)的農藥過程中,化學因素很多,不僅會造成對環(huán)境的污染,降低土壤的肥力,降低農作物的產量,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,不僅減小了對農藥的使用,可以保護環(huán)境,提高農作物產量,而且還可以從根部去除病蟲害,不會在使病蟲害復發(fā)。大力發(fā)展生物技術在農業(yè)種植中的應用,可滿足我國人民的需求,帶動我國現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展,提高農民的收入,加快經濟的發(fā)展。

2生物技術在農業(yè)種植中的應用

2.1抗病蟲。在農業(yè)種植的過程中,有時候農作物的產量并沒有像人們預期的那樣高,在這一過程中,往往是因為大量的病蟲害侵害農作物,糧食的產量因農作物侵害造成的損失占有大約六分之一,導致農作物的產量急劇減少,人們往往采用化學藥劑進行滅蟲,這樣不僅不能對病蟲害完全消滅,而且對農作物自身也具有不良的影響,影響農作物產量,利用生物技術配制的生物藥物,可以將病蟲害完全消除,提高農作物的產量。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,可以產生抗寒能力的轉基因作物,可使在寒冷的冬季,提高農作物的抗寒能力。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)境污染嚴重,空氣污染嚴重,水污染嚴重,土壤破壞嚴重等問題,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,導致農作物植株矮小,生長周期不正常,導致生長周期比其他植物生長周期長,從而導致土壤肥力下降,從而降低農作物的產量,并且重金屬還會危害人類的健康,對人類身體健康產生不良影響巨大,利用生物技術改良農作物對重金屬的抗性,可提高農作物對金屬污染的抗性,促進農作物恢復正常生長。2.4促進其他技術領域的發(fā)展。生物技術的發(fā)展,不僅在農業(yè)種植方面有很大的貢獻,還會促進其他技術領域的發(fā)展,如促進轉基因技術的發(fā)展,轉基因技術是通過一種優(yōu)良的農作物基因,轉移到一種與其毫無關系的農作物身上,從而提高農作物的質量和產量,推動其他技術領域的發(fā)展。2.5制作生物農藥。通過利用生物技術的發(fā)展,可以制作出與傳統(tǒng)農藥完全不同的生物農藥,傳統(tǒng)的生物農藥具有很大的局限性,傳統(tǒng)的農業(yè)不能將病蟲害完全的消滅,并且化學因素較多,降低土壤的肥力,破壞環(huán)境,造成對環(huán)境的污染,而生物農藥則不同,生物農藥不僅減少對農藥的使用量,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生物技術在農業(yè)種植中的推廣策略

3.1加強宣傳。加強生物技術在農業(yè)種植中的推廣和宣傳力度,可利用現(xiàn)代傳媒技術的發(fā)展,通過微博、微信、新聞、報紙、電視等手段進行傳播,讓全世界更多的人了解生物技術到底是什么,有什么用,對農業(yè)種植方面有什么巨大的貢獻,讓生物技術引領農業(yè)的發(fā)展,只有讓更多的人了解生物技術,才能更好的促進生物技術的發(fā)展,從而推動生物技術在農業(yè)種植方面的發(fā)展。3.2政府加強政策扶持。政府應該加強對農業(yè)技術推廣的支持,對農民進行補貼,出臺相應的惠農政策,建立培養(yǎng)基地,讓更多的農民進行學習,使更多的人了解生物技術,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,促進可持續(xù)發(fā)展。建立健全技術設施保障,建立農村合作根據地,與一些生物技術公司合作,建立生態(tài)技術農業(yè)技術,提高專業(yè)人員的技能,加強培養(yǎng)專業(yè)人員,讓專業(yè)人員帶動農村人員,從而培養(yǎng)農村人員的專業(yè)技術技能。3.3改革創(chuàng)新。生物技術的發(fā)展,不能死搬硬套,要有創(chuàng)新意思,改革創(chuàng)新,與時俱進,要與當今經濟的發(fā)展相適應,生物技術的發(fā)展,要適應農業(yè)的發(fā)展,要與當今農業(yè)道路相適應,只有進行了改革創(chuàng)新,與時俱進。才能很好的促進生物技術的發(fā)展。總結生物技術在農業(yè)種植當面具有很大的貢獻,使農業(yè)得到很大的發(fā)展,提高了農作物的產量和質量,促進現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展,帶動農村經濟的發(fā)展,增加居民的收入,帶動第三產業(yè)的發(fā)展,帶動相關經濟的發(fā)展,促進其他產業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1]張麗雙;淺議生物技術在農業(yè)種植中的推廣與應用[J].中國科技博覽2011,(10):157

[2]張仰峰;生物技術在農業(yè)種植中的運用初探[J].科技信息2013(23)

[3]胡文武;探析農業(yè)種植中生物技術的推廣與應用[J].2014(23)

第2篇

關鍵詞:農業(yè)種植;生物技術;推廣

隨著科學技術的發(fā)展,生物技術越來越多地應用于農業(yè)種植,成為我國重點研究的對象。我國的人口眾多,但耕地面積相對較少,要滿足社會和人們生活的需求,首先要提高土地的利用率,提高農產品的產量和質量。近年來,隨著農藥、工業(yè)化肥的大量使用,對農業(yè)的生產帶來較大的安全隱患,而生物技術的發(fā)展可以有效地解決這一問題,對農業(yè)的發(fā)展也起著很重要的作用。因此,大力發(fā)展生物技術,使其廣泛地運用于農業(yè)生產之中,能夠大大促進我國農業(yè)的發(fā)展。

1農業(yè)種植中生物技術的應用現(xiàn)狀

首先,生物技術在農業(yè)種植中的推廣和應用是有很大成效的??萍嫉陌l(fā)展為農業(yè)生物技術的推廣應用注入了新的活力,推動了生物技術的進一步完善和成熟。我國地域面積遼闊,農業(yè)種植有廣闊的發(fā)展空間,隨著國家對“三農”建設支持力度的加大,生物技術有了更大范圍的推廣實施。目前,我國的糧食產量逐漸增加,種植品種不斷優(yōu)化,農作物的產量和質量都有了質的飛躍,提高了我國農產品在國際市場上的競爭力。其次,我國的生物技術相對于發(fā)達國家來說還存在著一定的差距。我國的生物技術起步比較晚,雖然在國家政策的支持下,在興起的短時間內就已經取得了十分不錯的成就,而且在一些關鍵技術上還取得了突破性進展,甚至達到了世界領先水平。

2我國農業(yè)種植中生物技術運用的重要性

我國是世界上人口最多的國家,所以我國對農產品的需求量也是很大的。近幾年很多新技術都出現(xiàn)在了農業(yè)生產領域當中,生物技術就是其中十分重要的一種,它的發(fā)展速度非常快,并且已經在農業(yè)生產中開始應用。如果在沒有污染的自然生態(tài)環(huán)境中,這項技術可以有效地解決我國糧食短缺的問題。而且這項技術在應用的過程中也存在著非常顯著的優(yōu)勢,該技術不需要大量的投資,產量也非常高,同時收益也比較好,見效也非常快。與此同時,這項技術也可以使得資源的配置效率更高,資源的使用也更加合理,從而也大大降低了資源的浪費概率,對我國生態(tài)環(huán)境也不會造成非常不利的影響。所以這項技術對農業(yè)的發(fā)展有著十分積極的推動作用,這也對我國建設生態(tài)型社會有著重大的作用。

3農業(yè)種植中生物技術的推廣應用

3.1轉基因技術的運用

所謂的轉基因技術,就是指使用人工技術將生物的遺傳基因進行相應的剪切、加工和改造,再將其注入到需要改變基因的生物中,達到改變生物遺傳特性的一種技術。這種技術主要是在于對需要基因的提取,對多生物的細胞進行相應的檢測。轉基因技術不會受到生物種類的限制,具有廣闊的發(fā)展前景。一般來說,可以將任何一種植物的優(yōu)良基因進行轉接,通過改變其他同類植物的性質來改善它自身的某些缺陷。

3.2分子育種技術的運用

目前,隨著人口的增加,我國對糧食的需求量越來越大,而我國的耕地面積有限,這就需要對更多先進的生物技術進行研究,提高糧食的產量。分子育種技術的發(fā)展可以很好地解決這一問題,增加糧食的產量。對于分子育種技術,比較成功的案例有袁隆平的雜交水稻,它對我國水稻產量的提高起到了巨大的作用。當前轉基因技術的運用可能會對人類造成一定的影響,但具體的作用和影響還沒有真正的定論。在這樣的情況下,分子育種技術快速發(fā)展起來。傳統(tǒng)的育種技術已經無法滿足市場的需求,分子育種技術通過對種子的遺傳基因進行標記來對作物進行改良。這種育種方式具有很高的安全性和育種效益,目前已經取得了很好的效果。

3.3組織培養(yǎng)技術的運用

隨著人們生活水平的提高,人們對于食品的要求也在不斷上漲,開始更多地關注起食品的質量和安全等。生物技術的發(fā)展和應用,在這一方面起到了較為明顯的作用,很好地改善了食品的質量,在營養(yǎng)價值方面滿足了人們的需求。在使用組織營養(yǎng)技術過程中,作物的營養(yǎng)價值會得到很大的改善,抗病能力也會大大加強,這就使生產的食品具有很高的質量,保證了人們所需的營養(yǎng)。這種技術的運用主要是以植物細胞的全能性為基礎,使植物組織能夠順利地在無菌環(huán)境中生長,形成完整的植被。它的運用可以加快植物的生長速度,并在短時間內培養(yǎng)出更多的高品質品種且保證其安全,對于農業(yè)的發(fā)展和產品的安全具有極為重要的作用。

4結束語

隨著我國人口的遞增,提高土地的利用率和糧食產量成為當前最需要解決的問題。生物技術的運用可以大大提高農作物的抵抗能力,提高生產量,并保證糧食作物等的安全和質量,對農業(yè)的發(fā)展起著積極的作用。

【參考文獻】

[1]王洪波.生物技術在農業(yè)種植中的推廣與應用概論[J].農業(yè)與技術,2015,35(14):11.

[2]陳繼俠.農業(yè)種植中生物技術的應用研究[J].農業(yè)與技術,2015(9):122-123.

第3篇

(杭州市食品有限公司浙江杭州310003)

摘要:隨著社會經濟的發(fā)展,人民群眾對生活質量的要求越來越高,這其中也包括對食品質量安全的要求。然而,國內近年來頻頻曝光的食品安全事件卻逐漸令大眾擔憂食品的質量安全。提高食品質量安全檢測標準,有效運用生物技術來改善食品市場現(xiàn)狀是解決之道。本文基于我國食品檢測現(xiàn)狀,從生物技術在食品檢測中的有效運用出發(fā),為食品檢測技術的不斷提升提出意見。

關鍵詞 :食品檢測;生物技術;生物技術

中圖分類號:TS207.4

我國經濟的快速發(fā)展,使得人民的生活水平越來越高,大眾對食品安全問題的重視程度不斷提升,有效的食品檢測技術越來越被重視。食品安全檢測中,傳統(tǒng)的化學檢測方法雖然成熟,但應對越來越繁雜的食品種類漸漸顯得無力。生物技術的有效運用是提升食品檢測效率的有效途徑。

1 食品檢測的重要性

食品是社會大眾的生活必需品,保障安全的食品質量和穩(wěn)定的食品供給市政府部門工作的主要職能。我國的國情決定了我國對于食品的需求不斷提升,食品生產廠家也是參差不齊。在這樣的背景下,食品檢測成了食品質量的標桿,政府也越來越重視食品檢測。

在另一個層面上,食品檢測是制裁不良食品生產商的有效手段,只有建立起完善的食品檢測制度,設立國家化標準的食品檢測參考指標,并不斷地將生物技術等高科技技術運用到食品檢測中,才能使我國的食品生產業(yè)不斷提升。

2 食品檢測中的主要生物技術

2.1 基因探針技術

2.1.1 基因探針技術運作原理

基因探針技術是傳統(tǒng)的生物技術之一,在科學研究的各個領域有著廣泛的應用?;蛱结樇夹g的本質是利用分子雜交,以基因序列的堿基排列組合為理論基礎,設定好基因探針的基因序列以檢測食品樣本中是否含有對人體健康有害的物質。

2.1.2 基因探針技術的有效運用

與傳統(tǒng)的微生物檢測方法相比,基因探針檢測技術的優(yōu)勢在于,它可以排查到更加微小的食品安全隱患,而且特異性非常強,靈敏度也比較高?;蛱结槞z測技術的主要不足之處在于,檢測成本非常高,如果大量運用基因探針技術來進行食品安全檢測,將會大大增加食品檢測的成本。開發(fā)廉價的基因探針技術是有效運用生物技術檢測食品安全的關鍵。

2.2 PCR擴增技術

2.2.1 PCR 擴增技術在食品檢測中的運用

PCR 擴增技術的全稱為聚合酶鏈擴增反應技術[1],此技術的研究理論在20世紀70年代被公開后,迅速應用到實踐中,并且近些年來在生物科學領域有著越來越重要的地位。其主要的原理就是利用PCR 擴增儀對核算序列進行批量擴增。在擴增時,雙鏈DNA打開,模版鏈迅速擴增為新的DNA序列。

在食品檢測中,PCR技術主要用于目的片段的擴增和提取,從而使樣本的可信度提升,增大到滿足食品檢測所需求的量。有了此技術的支持,食品檢測過程中的樣本片段得以保存,檢驗結果更加科學。

2.2.2 PCR技術的有效運用

PCR技術的主要問題在于,對技術操作人員的要求很高,技術含量較大。在這樣的背景下,提升食品檢測工作人員的素質是解決之道。食品檢測人員不僅需要學習食品科技方面的知識,掌握生物技術的操作也是很有必要的。

2.3 生物傳感器技術

生物傳感器技術在食品檢測中的應用比較成熟,主要有兩個方面的作用,其一是檢測魚肉、牛羊肉等肉類食品的新鮮度,其二是來檢測食品的口味。生物傳感器技術在食品檢測中的主要工作原理是放大被檢測樣品本身的關鍵信號,讓傳感器能夠識別并進行判斷。生物傳感器技術在食品檢測的歷史上運用比較悠久,工作人員的經驗也比較豐富[2],是一種有效并且成熟的食品檢測方法。

2.4 基因芯片技術

基因芯片技術在食品檢測中的應該用過程是,將DNA 序列擴增后,集中置于基因芯片的表面,然后用熒光標記某些特定的基因序列,通過掃描儀器的工作來確定待檢測的樣品中是否含有不良的基因,以進一步確認食品的質量是否合格。在這個檢測過程中,基因芯片的制作和確認是核心?;蛐酒瑱z測技術的操作并不復雜,并且對于真菌等DNA序列特殊的物質更加敏感,對于排查食品安全隱患意義重大。

3 檢測食品安全成分分析

食品是由不同的物質組成的,檢測食品的成分組成可以對食品安全指標進行排查和分析,也可以有效檢測食品的品質。根據有關文獻和經驗表明,對于食品的成分檢測,主要是分為以下幾個方面。首先,是對食品中腐敗物質的檢驗,尤其是新鮮的食材,或者是保質期較為短暫的食品。檢測食品中的腐敗物質可以知道食品是否符合食用標準,是否能夠流向市場。其次是對于食品的氣味檢驗,食品的氣味源于食品的物質組成[3],大部分有害物質具有特殊氣味,可以被檢測出來。有害物質可能會在食品的生產過程中殘存在食品上,對于消費者來說是一種傷害。食品成分的分析可以在某種程度上避免這種類型的傷害。最后是轉基因因素的排查。近年來,隨著國家對生物技術的重視,轉基因技術的研究成果日新月異,相關使用標準卻存在很多不足。轉基因的生物對于環(huán)境和人類健康來說都存在著未知的隱患,只有對轉基因食品進行合理的控制,才能將隱患排除。在食品檢測中,對于轉基因物質的檢測主要是利用生物技術來實現(xiàn)。生物技術在食品檢測中有效運用,能夠科學排查出轉基因因素,做到轉基因產品始終在人類的控制范圍之內,對轉基因技術的運用進行限制。

4 結論

綜上所述,食品檢測越來越被人們所重視,因為人們已經不滿足于溫飽的基本生活條件,而是追求更高的生活標準。食品檢測對于社會大眾,特別是對于老人和兒童等容易受到外界傷害的社會群體意義重大,可以說是保護此類人群的一道屏障。在這樣的背景下,生物技術憑借其自身的優(yōu)勢,在檢測食品樣本中腐敗菌、病原菌和毒素等威脅因素時,逐漸被證明出具有針對性強、靈敏度高、便捷和高效等特點。生物技術的不斷開發(fā)讓生物技術的運用面臨空前的繁榮,也承受著空前的壓力。對于食品檢測這個領域,生物技術的應用開啟了食品檢測的高效進程。如何有效地運用生物技術進行食品檢測,以及開發(fā)新的生物技術運用到食品檢測中,仍然需要進一步研究。

參考文獻:

[1]吳昊.在食品檢測中現(xiàn)代技術的全面運用[J].黑龍江科技信息. 2014(01)

第4篇

食品檢驗在保障食品安全、提高食品生產水平方面發(fā)揮著積極作用。隨著現(xiàn)代生物理論發(fā)展與技術進步,生物檢驗技術正在不斷發(fā)展并被廣泛應用于各個領域。我們所享用的各類食物,本質上均來自于生物界,這就必然決定了生物技術原理與其有著相通相貫之處,同時生物技術往往具有準確、安全、靈敏、快速、成本低廉及污染小甚至無污染的特點,而這些也正是生物技術被廣泛應用于食品檢驗中的重要原因。在食品檢驗方面,生物檢驗技術能嚴格檢驗與管理食品生產加工的各個環(huán)節(jié),利用生物相關特性及相關化學特征判定食品品質、檢驗食品的安全性,其檢驗結果的精密性、精準性都是其他傳統(tǒng)食品檢驗技術所不能比擬的。同時,生物技術幾乎涉覆蓋了食品檢驗的整個領域,在食品品質評價、質量監(jiān)督、質量監(jiān)控及食品科學研究等方面也都具有極好的應用價值??梢哉f,生物技術應用于食品檢測具有明顯優(yōu)勢和十分廣闊的發(fā)展前景。

2食品檢驗中的生物技術

生物技術在日新月異的科技的推動下已經日臻完善并不斷實現(xiàn)自我突破,而全球信息化更是推動了生物技術研究成果的大范圍推廣。

2.1生物傳感器技術

利用生物傳感器檢驗食品時,主要以生物技術及相關特性為依據,進一步將信息輸入到傳感器識別系統(tǒng),然后再系統(tǒng)分析與識別輸入的信息后,將之轉化為有效數據、作為食品檢驗人員了解、分析食品的有效依據而顯示出來。生物傳感器技術因其具有檢驗迅速、檢驗結果精準性高等優(yōu)勢,極易為人們所接受。

2.2生物芯片技術

生物芯片技術作為一種現(xiàn)代化檢驗技術,是極具典型性的。在食品檢驗中,生物芯片技術以相關信息技術為基礎,應用光導原位合成技術,能較好的完成食品檢驗并實現(xiàn)對食品品質的判定。在食品檢驗中,生物芯片技術的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在檢驗速度快、應用范圍廣,能實現(xiàn)大規(guī)模檢驗,尤其將之用于對部分進出口貿易類商品與高質量的食品檢驗中更具顯著優(yōu)勢。

2.3生物酶技術

酶聯(lián)免疫檢驗技術是以酶和免疫學有關理論為基礎的現(xiàn)代化檢驗技術。在食品檢驗中,生物酶技術能高效、精確、快速的檢驗到視屏中殘留的微量農藥并有效排除有毒害成分、微生物污染等,同時還具有靈敏度高、選擇性高的優(yōu)勢,為人民群眾的餐桌安全提供保障,因此應用十分廣泛。

2.4PCR技術

PCR(PolymeraseChainReaction)即聚合酶鏈式反應,是一種基因的體外擴增法。PCR技術隨著分子生物學理論基礎及相關技術的進步,已經取得了明顯的發(fā)展,其精確、微量的優(yōu)勢也更加顯著。當前,隨著對部分主要食品微生物遺傳性質了解程度的加深與認識上的深化,人們也進一步掌握了許多致病菌的遺傳背景,PCR技術主要實現(xiàn)某些微生物特異基因的擴增以判定食品是否受到微生物的污染,在食品檢驗中的優(yōu)勢地位和廣闊應用前景也逐漸顯示出來。

3生物技術在食品檢驗中的具體應用

由于物理、化學等傳統(tǒng)的食品檢驗方法存在種種局限性,已經無法充分滿足現(xiàn)代食品檢驗的現(xiàn)實需要,在此背景下人們對生物技術在食品檢驗中重要性的認識也越發(fā)深刻。

3.1有害微生物的檢驗

食品安全經常會受到有害微生物的威脅,如果得不到有效控制和避免則很有可能危害人體健康。因此,對有害微生物的檢驗就成為了食品檢驗中必不可少的環(huán)節(jié)。通過微生物的生存特征及生理生化特性,生物技術便能判定食品中有害微生物的種類、含量,然后再參照國家法律及行業(yè)標準,判斷食品中有害微生物的含量是否超標,從而盡可能使有害微生物對人體健康的威脅降到最低。在有害微生物的檢驗中,PCR技術、酶聯(lián)免疫技術都應用的十分廣泛,而且表現(xiàn)出了良好的性能。

3.2殘余農藥的檢驗

農業(yè)種植中,農藥被廣泛應用甚至出現(xiàn)了濫用的情況,導致很多食品尤其是食品原料農藥殘留嚴重超標,如果處理不當流入市場,很有可能給購買食用者帶來傷害。生物技術在殘留農藥含量的檢測方面實用性很強,已經成為該領域的重要檢驗手段,其中,酶技術和生物傳感器技術的應用最為廣泛且效果最好。

3.3成分和品質的檢驗

食品的成分和品質決定著食品的營養(yǎng)價值。如果個體食用了含有非安全成分或者變質的食品,輕者會導致營養(yǎng)涉入不足,重者很有可能威脅身體健康乃至生命安全。因而,對食品成分及食品品質的檢驗就成為了食品檢驗不可或缺的方面。生物傳感器技術被廣泛的應用于對食品成分以及食品品質的檢驗中。當前,隨著生物檢驗技術的發(fā)展以及在食品檢驗中的不斷摸索,生物傳感器技術已經不僅實現(xiàn)了對食品質的檢驗,同時還能做到對食品的氣味檢驗與分析應用,展現(xiàn)出了更全面、更方便、更高檢驗率的優(yōu)勢。

3.4轉基因食品的檢驗

轉基因技術給食品行業(yè)帶來了巨大影響,直接表現(xiàn)為轉基因食品的上市。合格的轉基因食品對人體健康是沒有害處甚至有益的,但不合格的轉基因食品則會危害人體健康、破壞生態(tài)環(huán)境,因此對轉基因食品地檢驗是重要的。生物技術對轉基因食品的檢驗主要是檢驗轉基因食品的蛋白質和酶活性。當前,應用于轉基因食品檢驗的生物技術主要有酸檢驗法、蛋白質檢驗法等。

4結語

第5篇

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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(lián)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(xiàn)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?,為了使基于生物技術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

[1] 田君.微生物濕法冶金研究與實踐[J].現(xiàn)代礦業(yè),2009,11(1):29-33.

[2] 胡純,龔文琪,黃騰,等.微生物濕法冶金技術的研究與發(fā)展[J].湖北農業(yè)科學,2010,3(49):737-744.

[3] 諶書,楊遠坤,廖廣丹,等.基于生物濕法冶金的廢舊印刷線路板金屬資源化研究進展[J].地球與環(huán)境,2013,4(41):364-370.

第6篇

【關鍵詞】創(chuàng)新型人才 細胞生物學 課程體系 教學模式

【中圖分類號】Q2 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)12-0009-02

生物技術是推動21世紀科技進步的最重要的技術之一,是實現(xiàn)我國經濟社會全面協(xié)調可持續(xù)發(fā)展的重要產業(yè)。圍繞生物技術核心的“著力提升生物醫(yī)藥研發(fā)能力,開發(fā)醫(yī)藥新產品,加快發(fā)展生物醫(yī)學工程技術和產品,大力發(fā)展生物育種,推進生物制造規(guī)?;l(fā)展,加速構建具有國際先進水平的現(xiàn)代生物產業(yè)體系,加快海洋生物技術及產品的研發(fā)和產業(yè)化”,已成為“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃中的重要內容。

總書記在清華大學百年校慶大會上的重要講話中提出“著力推動‘中國制造’向‘中國創(chuàng)造’轉變”,建立創(chuàng)新性國家已成為國家戰(zhàn)略任務。在創(chuàng)新已成為經濟社會發(fā)展的主要驅動力的今天,具有創(chuàng)新知識的人才是實現(xiàn)“中國創(chuàng)造”的核心要素。高等教育的根本任務是人才培養(yǎng),因此,面對建設創(chuàng)新型國家對人才的重大需求,探索高等學校創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的教育模型和教育機制,培養(yǎng)更多符合時代需求的創(chuàng)新性人才,是落在廣大教育工作者肩上的重要任務。

西南大學生物技術專業(yè)本科首批招生于1999年秋季,是國內較早設置該專業(yè)的高校之一。作者一直致力于生物技術(工程)專業(yè)細胞生物學課程教學,對課程建設與實踐頗有一些心得體會,本文就培養(yǎng)創(chuàng)新型生物技術(工程)人才的細胞生物學課程建設和實踐進行探討。

1. 細胞生物學理論內容的優(yōu)化

作為生物技術專業(yè)重要的專業(yè)基礎課程,細胞生物學既具理論的抽象性,同時又富有技術的實踐性。從理論角度,細胞生物學與生物化學、分子生物學、遺傳學等其它專業(yè)課程互相聯(lián)系、滲透,密不可分,同時又是細胞工程等生物技術其它專業(yè)課程的基礎,在生物技術課程體系中起著承上啟下的樞紐作用。

分析當前高等本科教育的國內細胞生物學教材不難發(fā)現(xiàn),教材的組織架構基本是依循在介紹細胞基本成分之后,從細胞膜、細胞質、細胞核這種像剝蛋殼式的由外向內的機械式線條,顯得呆滯和孤立,缺乏與其它課程的有機聯(lián)系。從內容的組織上諸多內容與生物化學、分子生物學、遺傳學等課程內容重復,如細胞的成分與結構、細胞核結構與功能(染色體結構與功能)等。科學設置細胞生物學課程體系,對學生牢固掌握基礎理論、引導學生從基礎理論原理中衍生創(chuàng)新設計能力、綜合培養(yǎng)學生科學思維能力、提升學生綜合素質至關重要。

1.1形成 以“細胞結構和功能-細胞生命活動原理-細胞的分子、遺傳改造原理”的理論課程體系

即在理論的組織架構上以細胞功能結構為基礎,貫穿細胞活動的基本原理,衍生現(xiàn)代新理論、新技術和領域發(fā)展新趨勢。內容上主要表現(xiàn)于

①以“細胞結構和功能-細胞生命活動原理-細胞的分子、遺傳改造原理”為模塊設置理論課程,圍繞細胞基本結構和功能系統(tǒng)闡述細胞生物學基本概念、基礎理論和基本方法原理。②在現(xiàn)有基礎理論課群中,增設以現(xiàn)代生物技術為基礎的細胞生物技術基本原理理論課程,課程內容注重以原核細胞與真核細胞為表達系統(tǒng)的生物技術發(fā)展過程和技術原理的闡述,讓學生能從技術原理和歷史技術創(chuàng)新角度對現(xiàn)代生物技術進行系統(tǒng)了解,更能將生物化學理論、分子與遺傳技術原理在細胞層次統(tǒng)一結合起來,在理論教學中闡述細胞內生命活動的基本原理,以及生物技術改造的理論基礎。③19世紀年代末,顯微鏡的發(fā)明締造了細胞生物學的根基,近代物理學的發(fā)展更是促進了細胞生物學的突飛猛進。在新技術、新發(fā)明層出不窮的現(xiàn)代社會的教育過程中,將現(xiàn)代科學信息、現(xiàn)代科學理念、科學技術實時引入教學中,不僅是對細胞生物學的擴充,更是培養(yǎng)學生創(chuàng)新性思維的重要內容。因此,跟蹤物理理論技術發(fā)展,結合生物技術及其它交叉領域的新理論、新技術的創(chuàng)新,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識的理論內容顯得必不可少。

1.2建立“活化”的理論教學模式

①活化——教學理念要以活細胞為根基:細胞不僅僅是物理或化學上的純結構組成,或是無機小分子及有機大分子的無生命的隨機組合。細胞是有生命的,它不僅表現(xiàn)在它是生命結構和功能的基本單位,更重要的是細胞是生命的連續(xù)體系,從結構和功能都表現(xiàn)為基本物質在時空上的動態(tài)組合和生命代謝活動的有序性。因此,理論教學中,以細胞內蛋白質的合成、運輸與分泌為主線索,設置細胞結構和功能的課程內容,表現(xiàn)細胞結構與功能的聯(lián)系和細胞生命活動的時空表達。

②活化——課堂教學要有活躍的氛圍:摒棄傳統(tǒng)的理論教條式的灌輸模式,采用現(xiàn)代多媒體技術和豐富的網絡資源,將死板的文字描述轉變?yōu)樾蜗笥跋?、動畫,啟動學生想象力。課堂教學中采用問題式、討論式的教學方法,圍繞一個理論主題問題,在討論過程中“教”與“學”互動、“師”與“生”角色互換,以培養(yǎng)學生主動學習和以問題為基礎的探索理論的能力,學生的科學思維能力在自然中養(yǎng)成,創(chuàng)新之火在自然中點燃。

2. 實驗課程

實驗課程的內涵并不是理論課程簡單的實驗驗證,而應該把它看作是創(chuàng)新型人才苗子孵育的第一基地。

2.1形成層次化的實驗課程體系

整合現(xiàn)有細胞生物學實驗課程,根據現(xiàn)代生物技術的產業(yè)特點和發(fā)展趨勢,擴充與現(xiàn)代生物技術方法和措施相關的細胞生物技術基礎實踐,沿“細胞結構基礎-細胞綜合技術-創(chuàng)新研究”遞進式內容,融合現(xiàn)有分散的專業(yè)、專業(yè)基礎實驗課,創(chuàng)新性構建一個系統(tǒng)的、層次化的生物技術本科專業(yè)的細胞生物學實驗課程內容:

①細胞結構基礎內容:一對一的細胞結構印證,組合經典細胞生物學實驗內容,從細胞基本結構、細胞組分的分析、到細胞拆合和重組,利用基本技術和方法驗證理論知識,完整認識細胞基本結構和基本方法,建立運用科學原理解決具體問題的實驗基礎。此部分內容為細胞及其技術手段和方法的認識和專業(yè)基礎技能實驗訓練內容。除必要的經典實驗外,增設生物技術領域前沿技術和方法,保持實驗內容的先進性。

②細胞綜合培育內容:一主題多技術的綜合運用。以細胞培養(yǎng)為主線條,按細胞融合、細胞轉染及細胞基因重組、重組細胞遺傳表達產物的分離純化內容進行模塊設置實驗內容。

③創(chuàng)新研究內容:多知識、多技術、生物技術多領域的發(fā)散式的自主實驗性研究內容?!凹毎Y構基礎-細胞綜合技術-創(chuàng)新研究”的實驗課程體系。

2.2建立“4+3+2+1”制式的實驗教學模式

①40%基礎指令性實驗教學:教師決定實驗內容,設定實驗程序,學生進行驗證性操作。對于前沿技術手段,采用網絡資源和多媒體技術進行系統(tǒng)介紹。強化學生對細胞基本結構的認識,培養(yǎng)學生對現(xiàn)代細胞生物學方法的認識和應用、對細胞生物學基本技能的熟練掌握。

②30%綜合指導性實驗教學:教師命題,教師主導性設計,以一個實驗內容使學生了解多種實驗技術和方法的綜合運用。培養(yǎng)學生綜合運用實驗技能能力和團隊合作能力。

③20%綜合研究性實驗教學:教師命題,教師指導學生設計,綜合應用多種實驗技術和方法在一個實驗主題中。培養(yǎng)學生的科學思維能力和綜合設計能力。

④10%自主創(chuàng)新性實驗教學:學生自由選題,自主設計,教師輔地幫助學生創(chuàng)新性實踐。對可能的學生創(chuàng)新性研究成果,適時地進行成果轉化或專利保護,認識知識產權保護的重要性。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新實踐能力。

以上內容思考意旨是通過系統(tǒng)化內容的細胞生物學課程設置,建立集基本(礎)知識、基本技能、實踐能力、科學創(chuàng)新思維培植為一體、適合以培養(yǎng)生物技術專業(yè)學生綜合素質、實踐能力和創(chuàng)新能力的細胞生物學課程體系。

參考文獻:

[1]國務院.“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃.2012

[2].清華大學百年校慶講話.2011

[3]翟中和.細胞生物學【M】.2011

第7篇

合成生物學是21世紀初新興的生物學研究領域。近些年來,隨著合成生物學研究的不斷深入以及合成生物技術產業(yè)化步伐加快,合成生物產業(yè)也迅速地繁榮與發(fā)展,并逐漸成為推動世界新的產業(yè)革命的重要力量。

約翰?坎伯(John Cumbers)是SynBioBeta公司的創(chuàng)辦者和首席執(zhí)行官,他立足美國硅谷,在全球舉辦了多次有關合成生物產業(yè)的活動。近日,約翰?坎伯首次來中國舉辦合成生物產業(yè)會議,在北京、上海、深圳多地演講,與眾多研究者和創(chuàng)業(yè)者對話,并接受了《中國經濟報告》記者的專訪。

合成生物及其重要性

中國經濟報告:近年來,合成生物是一個很火的話題,它為什么如此重要?

約翰?坎伯:合成生物技術十分重要,因為它正在創(chuàng)建一個全新的生物工程產業(yè)。具體來說,合成生物提供了一種新的可再生制造技術,可用于化學品、材料、生物燃料,以及生物傳感器和邏輯系統(tǒng)內的活細胞的再生。全球的知識創(chuàng)新中心都致力于促進合成生物學在工業(yè)生產中的應用,合成生物技術可以在任何有生物存在的地方發(fā)揮重要功能。因此,合成生物技術被越來越廣泛地應用在我們周圍。

現(xiàn)在,世界各國越來越重視對合成生物技術的投入。比如,近年來,美國加大了對合成生物學項目的資金支持,在2008-2014年期間,美國對合成生物學研究的投資總額達到8.2億美元。僅在2014年,美國投資國防部先進研究項目局(DARPA)的資金就達到1億美元。據統(tǒng)計,僅2012年,美國合成生物技術取得的收入就達到3530億美元,超過同年全世界半導體3030億美元的收入。

中國經濟報告:合成生物技術和合成生物產業(yè)分別是指什么?發(fā)展現(xiàn)狀如何?

約翰?坎伯:合成生物是一門新興學科,其目標是讓生物學變得更加容易。與傳統(tǒng)的生物技術不同,合成生物技術利用測序和合成技術,設計和構建新的生物系統(tǒng)??梢?,合成生物技術是基因工程的延伸,是未來生物技術的發(fā)展方向。

合成生物產業(yè)是一種新型產業(yè),現(xiàn)在有三百多家公司,這些公司自定義為合成生物公司,并且僅在2015年籌集的資金就超過7.5億美元。目前,合成生物產業(yè)正在快速發(fā)展,合成生物應用公司的數量也正在逐年增長,全球每年有超過20家新公司成立。2002年,全球合成生物公司僅為69家。截至2015年,全球合成生物公司有280家,歐洲有99家,美國有181家。

全球合成生物產業(yè)的投資也在逐年增加。2009年,全球合成生物產業(yè)投資低于2億美元。到2015年,這一領域的投資已超過7億美元。同時,從1992年到現(xiàn)在為止,合成生物技術的成本逐年降低,尤其是在2010―2016年上半年期間,下降速度更快。另外,有關合成生物學的出版物也在逐年上升??梢哉f,合成生物是產業(yè)發(fā)展的新手段、新工具。目前,合成生物產業(yè)正處于發(fā)展的關鍵時期,并將迎來重大發(fā)展。

合成生物的應用與變革

中國經濟報告:合成生物技術可以運用到哪些領域?它會給哪些行業(yè)帶來發(fā)展和變革?合成生物的發(fā)展前景如何?

約翰?坎伯:合成生物技術可以重寫整個系統(tǒng),為再生產品創(chuàng)建新的平臺,許多行業(yè)的發(fā)展都將利用我們日益增長的生物工程師的力量。特別是在基因編輯技術――CRISPR CAS9工具的路徑上,它可用于疾病的基因組編輯,可以用來刪除、添加、激活或抑制其他生物體的目標基因。

合成生物技術的應用范圍很廣,可以運用到生物工程、計算機輔助設計、云實驗、自動化實驗以及基因組合等領域。具體包括:(1)能夠進行DNA合成,硅技術可以使DNA的合成加速100次,通過啟用長鏈DNA在短時間內進行有效合成,改變長鏈DNA的固有模式;(2)是基因組學的工具,有利于優(yōu)質腺病毒和其他病毒載體的生產及發(fā)展;(3)可以為全球研究人員和制造商提供了各種不同屬性的PHA(polyhydroxya)生物材料;(4)可用于工業(yè)生物科學研究,改造微生物如細菌或真菌,以產生可持續(xù)發(fā)展的生物化學或生物燃料;(5)可用于云實驗、自動化,致力于低成本、高精度、廣合作的生命科學研究。

未來合成生物還將在工具、技術和應用等領域有重大突破。合成生物產業(yè)的應用程序范圍很廣,可以從使用DNA數據存儲到高貴的味道和香料的生產。另外,合成生物技術也將對垃圾整治、環(huán)境清理、疾病治療、新藥物、新材料、新能源以及許多其他應用領域產生重大影響??傮w而言,合成生物產業(yè)有五大發(fā)展趨勢:一是機器人自動化和云實驗室;二是虛擬生物;三是大數據;四是機器學習;五是基因編輯技術。

在接下來的20年里,合成生物產業(yè)將迎來重大發(fā)展,合成基因組學將會成為做任何東西的標準。因此,合成生物將帶來未來科技的重大變革,從而引發(fā)新的產業(yè)革命。

中國經濟報告:合成生物技術對人類治療腫瘤等復雜疾病是否有利?癌癥免疫治療是指什么?你認為免疫治療是否是人類攻克癌癥的重大突破?

約翰?坎伯:合成生物技術將幫助人類更好地攻克腫瘤。將合成生物技術運用于癌癥的治療是一種工程化的自我治療,它可以識別腫瘤細胞,并對其進行免疫攻擊。換句話說,合成生物技術是利用患者自身免疫系統(tǒng)的能力來攻擊癌細胞,它將是人類對付癌癥的一個重要手段。

癌癥免疫治療就是利用基因工程細胞的方式來對抗癌癥。在過去,生物和化學療法已經用于癌癥治療,并且已經取得了一些成果和進展。未來,前沿治療癌癥的方法是能夠開發(fā)患者自己的免疫系統(tǒng),直接攻擊癌癥。目前,全球已經有一些在癌癥免疫治療方面做的比較好的公司,比如Juno公司。事實上,還有相當多從事癌癥免疫治療的公司正在成長。在我看來,工程細胞療法將會成為人類未來攻克癌癥最重要的手段和工具。

合成生物的發(fā)展方式

中國經濟報告:合成生物技術可以不受任何約束地無限制發(fā)展嗎?

約翰?坎伯:任何技術都有有利的一面,也有不利的一面,合成生物技術也是如此。所以,合成生物技術需要在道德、法律的框架內和前提下發(fā)展。事實上,所有的技術都可以用來做好事,也可以用來做壞事。我認為最重要的是要培養(yǎng)以工作為傲的從業(yè)人員,他們要熱衷于做好事,并希望以自己的技術來改善他人的生活,使他人生活得更加幸福。因此,所有的技術,包括合成生物技術,都應該在倫理和法律的框架內發(fā)展,以確保正在發(fā)展的技術將有利于人更好地存在與發(fā)展,有利于建設更加美好的人類社會。

中國經濟報告:合成生物產業(yè)將成為未來經濟發(fā)展的方向嗎?在互聯(lián)網經濟時代的大背景下,應當如何發(fā)展合成生物產業(yè)?

約翰?坎伯:合成生物產業(yè)會創(chuàng)造顯著的經濟價值。未來幾年,大量的風險投資資金將會投入到合成生物產業(yè)中,這些公司也將取得投資的高回報。合成生物產業(yè)將引領未來經濟發(fā)展的方向。合成生物的產品已經占美國GDP的2%,而且每年還會以穩(wěn)定的速度增長。我相信,隨著合成生物產業(yè)在中國的快速發(fā)展,它也必將成為中國經濟的重要組成部分。

互聯(lián)網將成為推動生物經濟發(fā)展的關鍵。需要指出的是,隨著工程師處理復雜生物系統(tǒng)的能力不斷提高,生物實驗將變得更加自動化,更加不容易出錯,更具有可復制性。實驗室設備能夠直接連接到互聯(lián)網,數據更容易被共享,這必將成為未來合成生物產業(yè)發(fā)展的重要驅動力。

合成生物在中國

中國經濟報告:合成生物現(xiàn)在在中國發(fā)展得怎么樣?

約翰?坎伯:合成生物在中國正在迅速發(fā)展。這種變化主要有三大方面的表現(xiàn):(1)2010年以來的中國合成生物學論文有254篇,中國每年發(fā)表的合成生物學論文占年度總論文(約400篇)的10%左右,這些文章在引用率上排名世界第七位。(2)從國際來看,中國在科技發(fā)展與應用研究上的投入是最大的。(3)中國已經起草了一份戰(zhàn)略路線圖,指定了在未來5年、10年和20年內的科技、工業(yè)、醫(yī)療和農業(yè)發(fā)展等的預期成果,其中不少地方就涉及合成生物。

第8篇

一、實驗內容的選擇

醫(yī)學生物技術是由生命科學與醫(yī)學交叉融合而成的新興學科,在人才培養(yǎng)過程中,不僅要求學生掌握生物技術專業(yè)相關理論及實驗知識,還要求學生有一定的醫(yī)學知識儲備。為此,在實驗教學課程設置的過程中,著重突出了一些與現(xiàn)代醫(yī)學相關的交叉前沿內容,如醫(yī)學微生物、醫(yī)學免疫、實驗診斷、分子生物學檢驗技術、臨床基礎檢驗技術等,通過這些內容將理論與實踐相結合,讓學生了解到生物技術在醫(yī)學領域的具體應用,同時通過對新技術的講解與示范,進一步拓寬學生的思維視野,為今后的工作以及科研實驗打下堅實的基礎。

二、實驗教學課程整合

生命科學是一門以實驗為基礎的自然科學,傳統(tǒng)的生物技術實驗教學內容主要安排在理論教學內容之后,實驗教學地位不明確,其內容大都為重復性驗證實驗,并且課程之間的相互聯(lián)系不緊密。這導致許多學生只注重理論知識,對于實際動手操作的重要性認識不足,并且忽視了生物技術各門課程之間的內在聯(lián)系。為此,我們嘗試將實驗教學內容進行整合,如將發(fā)酵工程中的“工業(yè)微生物菌種的選育和純化”、基因工程中的“工程菌生長曲線的繪制”、酶工程中的“目的蛋白的誘導及SDS-PAGE電泳”相聯(lián)系,通過對實驗課程的精心設計合理安排,不但將各門課程聯(lián)系到一起,讓學生對學到的知識形成體系,同時大大激發(fā)了學生的求知欲望和探索精神,對實驗課程的順利推進,起到了良好的效果。

三、開放實驗室

建立開放實驗室創(chuàng)新平臺是促進醫(yī)學生物技術學科發(fā)展的重要舉措。目前,大多數院校生物技術實驗室開放時間與形式均存在不確定性,即實驗課時間開放,其他時間不開放,或是根據教師的科研實驗安排開放實驗室,這樣不符合以學生為中心的實驗教學標準。我們嘗試面向全體學生進行開放式實驗教學,同時開放了醫(yī)學免疫學實驗室、生物化學檢驗實驗室、臨床輸血實驗室等與生物技術相關的醫(yī)學實驗室,鼓勵學生自主設計完成實驗,從實驗的準備到結果的分析,絕大多數工作都由學生自己完成,老師只為學生提供一些必要的建議,解決實驗過程中遇到的難題。這樣不僅能使實驗室的資源得以充分利用,同時培養(yǎng)了學生分析解決問題的能力,并且讓學生在自主設計實驗的過程中,對所學知識進行更加深刻的理解,真正做到學以致用、用以促學、學用相長。

四、鼓勵學生參與教師科研實驗工作

目前,生物技術專業(yè)學生考研率呈逐年上升的趨勢,學生對科研實驗的熱情以及學術創(chuàng)新的需求也在不斷提升,醫(yī)學生物技術專業(yè)作為我校新開設的專業(yè)之一,在校教師普遍面臨的問題是,科研壓力大,任務重,時間緊,人員短缺。根據以上情況,我們適時地挑取一些科研創(chuàng)新熱情高,實驗態(tài)度端正認真的學生,組建科研創(chuàng)新團隊,協(xié)助老師完成一部分科研實驗。在參與老師的科研工作過程中,學生會接觸到一些前沿的實驗技術,并對醫(yī)學生物技術領域的發(fā)展方向有了一定把握。部分學生通過教師的正確引導,以第一作者發(fā)表了學術論文,并且獲得了學校“先進科研創(chuàng)新個人”的榮譽稱號。通過對實驗結果的具體分析和同教師之間的學習交流,培養(yǎng)了學生自身的科研創(chuàng)新能力,為其日后的學習以及科研工作提供了寶貴經驗。生命科學的研究和發(fā)展,植根于牢固的實驗基礎,加快實驗教學改革步伐,對實驗教學的發(fā)展以及學生實際動手能力、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)起到了積極的促進作用。通過以上幾種措施,激發(fā)了學生對科研實驗的熱情,培養(yǎng)了學生的獨立思考與創(chuàng)新能力,同時實現(xiàn)了實驗室資源的合理利用,對醫(yī)學生物技術學科建設發(fā)展起到了一定的積極推動作用。同時,我們應及時總結經驗,堅持以學生為中心進行實驗教學,不斷優(yōu)化教學效果,努力培養(yǎng)出更多的高素質醫(yī)學生物技術專業(yè)人才。

作者:王皓許會靜郝峰姜勇劉磊李艷單位:吉林醫(yī)藥學院

第9篇

【摘要】 在現(xiàn)代生物技術課程教學方法改革中,進行了啟發(fā)式、互動式、研討式教學,調動學生的積極性;利用現(xiàn)代化信息技術和教學工具,形象生動地進行教學;緊跟學科發(fā)展前沿,豐富課堂教學內容;結合教師科研成果,運用實例引導學生學習;加強滲透式雙語教學的應用,適應國際化的需求。在實施過程中,取得了較好的效果。

【關鍵詞】 現(xiàn)代生物技術; 教學改革; 教學方法

【Abstract】 In the teaching methods reform of modern biotechnology course,some practices have been taken.The teaching methods such as the heuristic education,the interactive teaching,and the discussion teaching are adopted to improve the students’ initiative and enthusiasm of the study.Modern information technology and teaching tools are used to make the course more lively.Continuously enriching the teaching contents which tail to the development of frontier disciplines are practiced.Combining scientific research of teachers,examples are enumerated to introduce students to learn biotechnology related knowledge.In order to adapt internationalization demands,pervasion doublelanguages teaching are applied.Satisfying effects are obtained during the practices.

【Key words】 modern biotechnology;teaching reform;teaching method

現(xiàn)代生物技術被世界各國視為一種高新技術,它是解決人類所面臨的食物短缺、健康、環(huán)境及資源問題的關鍵性技術,與理、工、醫(yī)、農等科技的發(fā)展,與倫理、道德、法律等社會問題有著密切的關系,對國計民生將產生重大的影響[1]。

《現(xiàn)代生物技術》課程主要闡述生物工程的基本原理及基本方法以及生物技術在各個領域中的應用,是大連民族學院生命科學學院生物工程系學生在大二第一學期開設的課程,也是學生接觸到的第一門與專業(yè)相關的課程。在此之前,學生對專業(yè)的認識一直處于模糊狀態(tài),通過對本課程的學習,學生將明確生物工程專業(yè)涉及的領域和內容,未來可能的發(fā)展方向等。因此,積極推行現(xiàn)代生物技術課程教學改革探索與實踐,對第一時間培養(yǎng)生物工程系學生對專業(yè)的興趣和熱愛,樹立學生對專業(yè)的信心,進而提高專業(yè)人才培養(yǎng)質量和素質具有重要意義。此外,讓學生了解國內外生物技術各領域發(fā)展的來龍去脈、研究現(xiàn)狀、發(fā)展方向和相應對策,對拓展知識面、提高現(xiàn)代科技素質具有重要意義。

近年來,筆者對《現(xiàn)代生物技術》課程進行了一系列的改革,總結了一些成果和經驗。本文對該課程教學改革的探索和實踐進行了簡要的總結。

1 啟發(fā)式、互動式、研討式教學,調動學生的積極性

課堂是學校教學最基本的要素,是大學教與學過程實現(xiàn)的場所[2]。課堂教學活動是由教與學兩方面構成,教師單方面的“滿堂灌” 不利于培養(yǎng)學生的思維能力和學習興趣[3],學生感受不到獲得知識的快樂[4]。在教學中,教師注重采用提問、故意設置教學障礙讓學生解決或以專題討論等啟發(fā)式、互動式、研討式教學方法調動學生學習的積極性,引導學生主動思考學習,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力和分析問題、解決問題的能力[5],教學效果十分顯著。

比如,在課堂上就人胚胎干細胞、克隆人研究引發(fā)的有關倫理方面的問題以及生物技術的安全性問題展開專題討論,有效提高了學生的學習興趣和閱讀課外書的積極性。

再如,在講到生物技術的應用部分時,將學生分成5組,分別就“生物技術與農業(yè)”、“生物技術與食品”、“生物技術與人類健康”、“生物技術與能源”、“生物技術與環(huán)境”查閱資料、制作PPT,并選派代表上臺講解。這種方法極大地調動了學生查閱資料、自主學習的積極性。

2 利用現(xiàn)代化信息技術和教學工具,形象生動地進行教學

現(xiàn)代生物技術的發(fā)展日新月異,生物技術本身又是一門較為抽象的課程,因此在授課時,采用了集圖、文、聲于一體的多媒體教學模式,利用計算機強大的數據管理功能、多媒體支持功能和方便教學的功能,以數字化方式存儲、加工、傳輸,將生物技術種類繁多、操作過程復雜的特點圖片化、直觀化、形象化,使教學特色更加絢麗多彩,激發(fā)起學生的學習熱情,教學效果更加突出。

如在細胞工程教學部分,給學生播放“植物組織培養(yǎng)技術”、“動物細胞培養(yǎng)技術”等科教視頻,使學生愛看易懂,印象深刻,從而加深對授課內容的理解,也能彌補不能親自動手操作的遺憾。

此外,網絡技術已經成為教育教學的支撐技術[6,7],通過建立網絡教學平臺,延伸教學空間,加強課外學習。一方面,教師通過網絡平臺充實授課內容;另一方面,學生通過網絡平臺及時將自己學習遇到的問題反饋給教師,教師通過網絡進行答疑解惑[8]。

3 緊跟學科發(fā)展前沿,豐富課堂教學內容

生物技術是生命科學的前沿和尖端學科,新發(fā)展、新技術、新成果層出不窮,這就要求教師查閱大量文獻資料,不斷更新知識,才能緊跟學科前沿,把握學科發(fā)展動態(tài)[9]。將生物技術最新成果引入教學當中,能夠豐富課堂教學內容,使學生了解和掌握最新生物技術,拓展學生的知識面,并提高其創(chuàng)新思維能力和解決科學難題的能力[10]。

如在講述干細胞研究時,向學生介紹在美國湯姆森實驗室工作的年輕的中國女科學家俞君英2007年11月在世界頂尖學術刊物《科學》雜志上,宣布成功把人體皮膚細胞改造成類似胚胎干細胞的新型“萬能細胞”,這一成果被學界評價為生物科學的“里程碑”,相當于萊特兄弟制造的首架飛機,并有望問鼎2008年的諾貝爾獎。但是,2008年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的得主是發(fā)現(xiàn)人類瘤病毒(HPV)和人類免疫缺陷病毒(HIV) 的3位科學家。而2009年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的得主是發(fā)現(xiàn)了由染色體根冠制造的端粒酶(telomerase)的3位美國科學家。這樣的聯(lián)系講述引發(fā)了學生極大的學習興趣,課堂教學效果很好。

此外,前來生命科學學院講學的國內外知名專家學者較多,通過組織學生參加學術報告和講座,可以使學生拓寬視野、了解相關科研領域的最新動態(tài),深受學生的喜愛。

4 結合教師科研成果,運用實例引導學生學習

在教學過程中,介紹學院部分教師承擔的一些重大科研項目和科研成果,并鼓勵感興趣的學生主動去找相關教師,擔任教師的科研助手。此舉一方面將理論和生產實踐相結合,實現(xiàn)以科研促進教學;另一方面激發(fā)學生學習專業(yè)的興趣和自豪感,鼓勵學生積極向上。

5 加強滲透式雙語教學的應用,適應國際化的需求 經濟全球化的快速發(fā)展及現(xiàn)代化信息網絡的廣泛使用,使大學的教育理念和人才培養(yǎng)目標發(fā)生了變化。中國加入WTO后,正在著力培養(yǎng)具有國際視野、國際交往能力、國際競爭力的高素質人才,使人才國際化。而語言的國際化是國際化的基本要求,體現(xiàn)在教學中即要求加強滲透式雙語教學的應用。

在教學過程中,每堂課涉及到的英文關鍵詞在課件中都會清晰的標出,加上板書輔助,解釋詞義并領讀,加深學生的印象。此外,期末試卷中也會有10%~20%的英文試題的比例,使學生充分認識到專業(yè)英語的重要性,并加強對英文關鍵詞的熟識和掌握。

自1999年我國高校開始連續(xù)擴招以來,我國高等教育規(guī)模不斷擴大,大學教學已經從精英教育轉為大眾教育[11],高等教育改革與發(fā)展被提到了舉足輕重的地位,教學質量成為社會廣泛關注和高度重視的問題,教學改革已成為高等教育改革的核心[12]。民族高等院校面向民族地區(qū)和少數民族學生,民族高等院校的本科教學質量與教學改革工程是我國高等教育質量工程的重要組成部分,也必然是我國高等教育質量工程的難點所在[13]。

通過幾年的教學實踐證明,《現(xiàn)代生物技術》課程的教學改革總體方向是正確的,學生反饋的結果較好。而教學方法的研究與改進是永無止境的,在今后的教學過程中,還將繼續(xù)總結經驗、集思廣益,進一步完善教學手段和教學方式,把該課程的教學水平提高到一個新的層次。

參考文獻

[1] 宋思揚,樓士林.生物技術概論[M].北京:科學出版社,2003:8.

[2] 張家艷,鄭璐.大學課堂教學與改革[J].中國高教研究,2003,10:9192.

[3] 馬英,王志勇,陳蕓,等.生物技術課程教學改革探討[J].集美大學學報,2009,10(2):9396.

[4] 韓啟祥.關于提高大學課堂教學質量的幾點想法[J].南京航空航天大學學報(社科版),2000,2:2735.

[5] 齊惠云.運用啟發(fā)式教學提升自主學習能力[J].中國校外教育,2008,8:893.

[6] 王磊,李藝.網絡教學中的交互[J].中國電化教育,2001,1:4851.

[7] 鄭宏珍,胡屏.網絡教學的意義及存在的問題[J].微型機與應用,2001,11:46.

[8] 宋志宏,高國全,魯堅,等.生物化學網絡課程設計的一些技巧[J].醫(yī)學教育探索,2006,5(11):10821083.

[9] 李東民,呂社民,楊旭東,等.改革《生物化學與分子生物學》教學方法培養(yǎng)創(chuàng)新性醫(yī)學人才[J].西北醫(yī)學教育,2008,16(3):513515.

[10] 韓新才.高校生物技術專業(yè)教學方法改革探索與實踐[J].廣東化工,2008,35(1):118120.

[11] 薛永剛,樊建榮.高校課堂教學改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].山西經濟管理干部學院學報,2006,14(4):79.

第10篇

【關鍵詞】STS教育 生物教學 策略

在生物學教學中,我們應重視科學知識的教育,更應重視生物科學知識在社會生產和生活中的應用。STS教育是當今科學教育的重要趨勢之一,高中《生物課程標準》要求對學生進行STS教育,目的在于突出科學、技術與社會的相互關系和科學技術在社會生產、生活發(fā)展中的應用為指導思想而組織實施的科學教育。

一、STS模式的含義

STS模式視科學技術的再生產為最終目標,以促進學生對科學、技術、社會之間相互關系的理解為出發(fā)點,力圖選擇人發(fā)展的最佳方式。該模式的基本結構為:從科學、技術、社會的相互聯(lián)系出發(fā),通過某種具體活動形式,使學生掌握科學知識與技能,并以模擬方式參與解決與科技有關的社會問題,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、正確的價值觀和社會責任感。

高中生物課堂STS模式的教學就其內容可簡單地概括為:知識、技能、參與。

知識,即要使學生理解或掌握教學大綱要求的生物學知識,以及與之相關的社會科學和思維科學知識,尤其要注意生物學知識與社會科學知識的結合。

技能,即要使學生掌握或初步掌握生物實驗的技能、生物技術發(fā)展和應用的技能,收集和處理信息并依此進行分析、判斷直至決策的技能,解決與生物技術相關的社會問題的技能等。

參與,即要使學生參與和生物技術相關的生產活動或社會活動,用模擬的方法參與解決和生物技術相關的社會爭議問題。

二、運用STS模式的教學策略

1.根據教學目標整合生物科學知識,確立與STS相聯(lián)系的內容

教學目標是整個教學過程的指南,也是學習評價的依據,所以確定教學目標是非常重要的。確定了教學目標的每個知識點所要達到的水平層次后,應緊密結合社會、生產、生活實際,找出本章節(jié)與STS相聯(lián)系的內容。如圍繞“細胞”的教學介紹細胞的全能性學說及組織培養(yǎng)技術與克隆技術;圍繞“生物的遺傳與變異”一節(jié),增加基因工程及其應用、人類基因組計劃研究新進展及其意義、航天育種等介紹;關于人工誘變在育種上的應用,介紹我國著名水稻育種專家袁隆平培育的雜交水稻自推廣以來,平均每年多解決約6000萬人的糧食問題,在國際被譽為2O世紀農業(yè)科學最偉大的成就之一。

2.精心選擇教學形式及教學方法

STS教育是與傳統(tǒng)教育全然不同的一種教育模式,它在教學方法上又有一些特殊要求:一是盡可能多地接觸與科學有關的社會生活實際;二是強調參與性,鼓勵學習者在社會生活的實踐中主動地、有預見性地學習有關的科學與技術,并學習如何處理科學技術與特定的社會相聯(lián)系。因此圍繞教學目標,精心地選擇設計合適的教學媒體,有機滲透STS教育就顯得十分重要。如在學習植物組織培養(yǎng)時,結合植物組織培養(yǎng)技術的錄像片,向學生介紹近幾十年來發(fā)展起來的這項新技術在花卉、果樹的快速繁殖、培育無病毒植物等方面的廣泛應用及取得的可觀經濟效益。這樣更加深了學生對科學、技術、社會三者之間關系的理解,使他們領悟到怎樣把知識轉化為生產力,形成新技術,創(chuàng)造新產品,服務全社會。

3.精心設計教學過程增強學生的參與意識和決策的能力

教學過程離不開學生的內心體驗和主動參與。因此在教學中精心設計教學過程和教學活動,運用討論、辯論及決策模擬等形式,緊密聯(lián)系社會上生產、生活實際,提高學生的參與意識,激發(fā)他們的學習興趣。

(1)組織學生討論,培養(yǎng)他們分析問題解決問題的能力??山M織學生討論如下問題,如:“對于不能進食的人來說,僅靠點滴輸入葡萄糖液,能夠長期維持他的生存嗎?”“恩吉爾曼的光合作用實驗,在設計上有什么巧妙之處?”“臭氧層的破壞對動植物和人體有什么危害?怎樣保護臭氧層?”“男性紅綠色盲的發(fā)病率大于女性發(fā)病率的現(xiàn)象與人類染色體組型的關系”等。

(2)讓學生辯論當前生物科學發(fā)展的熱門話題。討論此類問題,并對社會問題作出決策,在辯論及決策中可使學生了解科學技術的正效應和負效應,從而樹立任何的科學技術必須有利于社會發(fā)展的價值觀,培養(yǎng)他們對社會的強烈責任感,這也是STS教育的一個重要方面。例如在“生物技術的安全性和倫理問題”時可通過對“克隆技術”的利弊辯論使學生們既認識到了克隆技術在繁育優(yōu)良性狀的家畜、治療人類遺傳病、搶救瀕危動物等方面將起到的巨大作用,又認識到了如果此技術使用不當,很可能對生態(tài)環(huán)境、生物多樣性、人類倫理道德等方面起到的破壞作用。那么如何找到減少此項技術的負效應的對策,使此項技術得以完善推廣,是擺在科學家面前的重要課題。通過對“對于生活垃圾,你認為應當如何處理”等社會問題的決策,培養(yǎng)學生對社會的責任感及發(fā)奮學習探求知識的渴望。

第11篇

[關鍵詞] 林業(yè)育種 作用 發(fā)展前景

[中圖分類號] S722.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 (2016)06-0124-01

前言:森林一向有“地球之肺”的稱號,森林在地球環(huán)境中的重要性由此可見一斑。對于我國來說,森林資源和林業(yè)同樣具有重大意義,一方面,林業(yè)是我國農業(yè)的重要組成部分,每年都創(chuàng)造大量的產值,另一方面,林業(yè)的發(fā)展好壞對我國生態(tài)環(huán)境的整體質量有很大影響,同時也影響著生態(tài)平衡。這一點往往被人忽視,卻是林業(yè)對我國最重大也是最有價值的意義。從我國整體生態(tài)環(huán)境的大概念來看,林業(yè)所具有的調節(jié)和維護功能甚至比它巨大的經濟效益還要重要。鑒于此,對林業(yè)育種提升重視程度,加大研究力度就十分重要了。

1 林業(yè)育種的重要作用和其對林業(yè)發(fā)展的重要意義

1.1 林業(yè)育種的重要意義

進入經濟發(fā)展的快速期以來,我國取得了舉世矚目的偉大成就。但不應忽視的是,在快速進行城市化、工業(yè)化、和現(xiàn)代化的背景下,我們飆升的GDP之后,是不斷惡化的環(huán)境和不斷減少的植被面積。有數據表明,建國以來,我國的森林面積已減少了11.5%,而且總體仍呈衰退趨勢。在這樣的情況下,我們應當采取的林業(yè)發(fā)展策略,不僅僅是要減緩阻止森林資源的破壞,更要提升整個林業(yè)的發(fā)展質量。而提升林業(yè)發(fā)展質量,最主要的就是進行合理的林業(yè)育種。品性優(yōu)良的樹苗是好的林業(yè)發(fā)展的基礎和根本支撐點。由此可見,林業(yè)育種不僅對于農業(yè)具有重要的意義,對于我國現(xiàn)在逐步踐行的“可持續(xù)發(fā)展”和“生態(tài)文明建設”的發(fā)展戰(zhàn)略也有一定的作用。

1.2 優(yōu)秀的林業(yè)育種對林業(yè)的發(fā)展的重要意義

林業(yè)所依靠的根基,是森林生態(tài)系統(tǒng),而森林生態(tài)系統(tǒng),是所有生態(tài)系統(tǒng)中組成最復雜,受影響因素最廣泛的一個,同時也是對整個生態(tài)環(huán)境影響最大的一個。所以,林業(yè)也就成了人類最難以管控的農業(yè)發(fā)展模式。具體的來說,林業(yè)雖然具有更好的自愈能力和對災害的抵抗力,但容易遭受的災害卻也更多,干旱、水澇、蟲害,這些都是林業(yè)的大敵。此外,由于林業(yè)具有農業(yè)發(fā)展模式中最強的獨立性,所以其產量提高也十分困難。人類若想從客觀的環(huán)境條件上影響林業(yè)的發(fā)展質量,其投入遠大于產出。所以,如果想要大幅度的提升林業(yè)發(fā)展水平,對樹苗進行擇優(yōu)篩選培養(yǎng),開展合理的林業(yè)育種,是最具效率和實用意義的方法。尤其是我國目前林業(yè)育種的水平還比較落后,如果能夠結合最新的生物技術,將其與傳統(tǒng)的育種方法相結合,配合使用,我國的林業(yè)發(fā)展必能跨上一個嶄新的臺階。

2 我國林業(yè)育種的發(fā)展前景

2.1 新的生物技術在林業(yè)育種的應用前景

近年來,生物技術發(fā)展可謂神速??梢灶A見,生物技術的出現(xiàn),將極大的改變人們的固有觀念和生產生活方式。生物技術,也將使生物育種發(fā)生翻天覆地的改變。生物技術具體來說,就是通過相關的生物體系,使用現(xiàn)代的生物學原理,通過處理經過加工或者自然的底物和實驗原材料,實現(xiàn)既定目標的學科?,F(xiàn)代生物技術在林業(yè)育種中的主要應用手段主要有:基因工程、細胞工程、組織培養(yǎng)這三個方向?;蚬こ炭梢酝ㄟ^裁剪拼接基因的方式將各種優(yōu)良性狀轉移到選定的育種目標細胞中,達到快速積累優(yōu)良性狀的作用,甚至可以跨物種的轉移性狀,突破親本不雜交的限制,這一點是傳統(tǒng)育種方式比不了的。細胞工程,則是通過在細胞級別進行改造和制定培養(yǎng)。而組織培養(yǎng),則是利用植物細胞的全能性,通過無性生殖的方式培育大量幼苗。這種方式,可以在短時間內,準確而大量的培養(yǎng)我們想要獲得的具有優(yōu)良品性的樹苗。綜上所述,新的生物技術將為林業(yè)育種工作帶來了光明的發(fā)展前景。

2.2 新的生物技術與傳統(tǒng)育種相結合是未來林業(yè)育種的主要模式

新的生物技術雖然具有育種周期短,性狀指向性高,育種目的明確等獨有的優(yōu)勢。但傳統(tǒng)的育種方式和篩選方法仍然具有成本低,風險小,穩(wěn)定性極高的特點。因此,新的生物技術與傳統(tǒng)的育種方式不是取代與淘汰的關系,亦不是競爭的關系,而是互補和互相彌補的關系。生物技術與傳統(tǒng)育種的結合使用,可以使育種結構變得更加合理,形成高低搭配,遠近結合的層次。更有利于林業(yè)育種的產物具有更優(yōu)良的品性,抗性,和穩(wěn)定性。由此可見,將新的生物技術和傳統(tǒng)的育種方式結合起來,兩者互相促進,互相彌補,才是在新科技時代下,林業(yè)育種所應該采取的正確發(fā)展模式,也是未來林業(yè)育種的理想發(fā)展方向。

3 結語

林業(yè)育種對于林業(yè)的整體發(fā)展,有著決定性的作用,而林業(yè),不僅具有極高的經濟價值,對于整個生態(tài)也起著調節(jié)中樞的作用。我國近年來經濟發(fā)展雖然很快,但卻導致了森林面積和森林資源的不斷減少,加之我國森林資源總量雖然較大,人均水平卻十分低下。因此,我們必須注重提升林業(yè)的發(fā)展質量。而要提升林業(yè)發(fā)展質量,就必須將林業(yè)育種水平提高。隨著科技進步和技術革新,現(xiàn)代生物科技引領下的林業(yè)育種工作,具有著十分光明的發(fā)展前景。相信我國的林業(yè)育種水平,將得到跨越式的提高。

參考文獻

[1]李云蜆,秦飛,楊學民,等農林業(yè)轉基因抗蟲性育種的研究應用情況概述[J]江蘇林業(yè)科技,2001,28(2):46-48.

第12篇

關鍵詞:基因工程技術;生物燃料;應用

基因工程技術的出現(xiàn)讓各個國家都開始對該領域進行重視,因此該技術不僅是生物科學中的前沿技術,也對社會的各個領域發(fā)展具有重要的推動作用。基因工程技術的出現(xiàn)的時間雖然是比較晚的,但是它已經在很多領域都創(chuàng)造出了很大的奇跡,向人們展示出了巨大的科學價值,將其應用在生物燃料領域也必定具有很大的發(fā)展,對全球可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略目標實現(xiàn)具有非常重要的意義。

一、基因工程技術的概述

基因工程技術指的就是將人工分離和經過修飾的基因導入到生物體基因組當中,然后的引起生物體性狀的可遺傳修飾。對于基因工程技術來說,它與傳統(tǒng)生物技術是一脈相承的,但是兩者在基因轉移的范圍和效率上又具有明顯的不同。首先,傳統(tǒng)的生物技術一般只能在生物種內的個體間進行基因重組,但是基因工程技術的基因轉移是不會受到種間親緣關系限制的;其次,傳統(tǒng)的雜交和選擇技術一般只能在生物個體水平中進行,不能準確的選擇某個基因,但是基因工程技術轉移基因的功能是比較明確的,并且后代的表現(xiàn)形式是可以進行準確預期的。就此來看,基因工程技術可以說是傳統(tǒng)生物技術的一個發(fā)展和補充。

二、生物燃料技術的現(xiàn)狀

(一)生物柴油生物柴油是優(yōu)質石化燃料的重要替代品,它在性能方面與普通柴油是及其相似的,因此被稱為是“綠色柴油”。生物超有一般都是從動植物油脂中提取出來的,基本上都是自然界中可持續(xù)供應得到的原料。對于生物柴油來說,它的發(fā)展瓶頸之一就是原料的供給問題。生物柴油的原料發(fā)展具有多樣性,一般是因地制宜,通過這樣的方式來推動生物柴油的產業(yè)的發(fā)展。對于我國來說,想要發(fā)展生物柴油,就需要因地制宜,走原料多元化的發(fā)展道路,其中比較關鍵性的內容就是對生物原料的拓展。一般來說,制備生物柴油的方法主要可以分為物理法和化學法,物理法主要是包括直接使用法、混合使用法和微乳液法;化學法主要包括高溫熱裂解法和酯交換法,其中的酯交換法是目前工業(yè)生物柴油生產比較常用的方法。1.酸或堿催化法在酸或堿的催化之下,油脂和低碳醇會進行酯化和酯交換反應,在反應之后對下層的粗甘油進行去除,然后回收出售,上層的油脂在經過洗滌干燥之后就會得到生物柴油。酸或堿催化法對于原料的油脂要求是比較高,一般會產生一定的廢物,并且在回收利用方面也存在著一定的難度,整體的生產工藝也比較復雜。2.生物酶法生物酶法就是油脂和低碳醇在酶催化劑的作用下進行酯化反應聲場的生物柴油。對于生物酶法來說,它的主要特點就是清潔、環(huán)保且高效,但是因為脂肪酶具有較高的價格,因此會有比較高的成本,反應的條件也較為嚴格,因此的在進行大規(guī)模應用的時候還會面臨很大的挑戰(zhàn),需要加強深入研究的力度。3.工程微藻法微藻再生生物質能源生產方面具有巨大的潛力,因為它的生物柴油產量是比較高的。使用這種方式來制備生物柴油主要就是通過基因工程技術來構建和培養(yǎng)富油的微藻,從藻類中提取油脂成分,再進行酯交換反應。對于工程微藻法來說,它的優(yōu)越性主要在于生產力上,還可以對農業(yè)資源進行節(jié)省,對環(huán)境也不會造成嚴重的破壞。

(二)纖維素乙醇纖維素原料的來源比較廣,總量也比較豐富,因此纖維素乙醇的開發(fā)和利用會受到更煩的關注和重視。近些年來,纖維素乙醇的研究和發(fā)展在全世界都受到了很大的重視,它作為先進的生物能源典型代表產品,如果進行了技術的突破,就會得到很大的發(fā)展。對于纖維素乙醇技術來說,需要進行進一步的開發(fā),主要有五個方面需要進行重視:一是開發(fā)可搞笑水解新型木質纖維素原料;二是對新型溫和預處理工藝進行發(fā)展;三是開發(fā)新型搞笑纖維素降解酶系;四是開發(fā)研究木質素高效利用技術;五是開發(fā)乙醇發(fā)酵菌株。通過這些技術的開發(fā),可以更好的降低工藝成本和酶成本,同時也能降低相關的環(huán)境成本,對突破成本瓶頸具有重要的意義。

三、基因工程技術在生物燃料生產中的應用

(一)基因工程技術增加生物丁醇產量生物丁醇是新時代的生物燃料,它的原料生產工藝與生物乙醇有著極大相似性,并且比生物乙醇具有更高的熱值。但是就目前來說,生物丁醇的轉化率是比較低的,需要相關的研究人員對生物丁醇的生物轉化機制進行深入的研究,只有這樣才可以尋找出更為有效的解決方法。一般來說,使用生物基因工程技術可以對生物定存的合成途徑進行一定的編輯和修改,也可以通過對其他分支途徑進行抑制刪除的方式,進一步的提高生物丁醇的產率,進而更好的提高生物燃料的成本競爭優(yōu)勢。

(二)基因工程技術提高微藻油脂含量在對生物柴油進行生產的過程中,微藻已經成為新一代的原料,它具有非常強大的潛力價值,但是因為多種因素的影響,在開放的環(huán)境中,微藻油脂積累的數量是很難超出30%的,想要對油脂含量進行有效的提升,就需要繼續(xù)開發(fā)和研究,對新的基因工程藻類菌株進行研究。就目前來看,基因工程改造的微藻菌株在脂質積累的研究中已經取得了重要的進展,對于未來的微藻原料在生物燃料中的生產的來說,它將發(fā)揮出巨大的潛力。

(三)基因工程技術提高微生物對產物的耐受性在微生物的發(fā)酵過程中,乙醇等產物的生成會對生物本身的生理活性造成一定的抑制,這樣就會讓降低微生物細胞的密度,進而影響到生物燃料的產率。想要對這些不利影響進行降低,相關的研究人員需要加強這方面的研究,對微生物產物抑制機制所涉及到的基因進行分析,進一步提升微生物對產物的耐受性。