生物技術的特點范文

時間:2024-04-19 18:05:43

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生物技術的特點

篇1

關鍵詞:生物技術;環境保護

中圖分類號: X-01 文獻標識碼:A

1 生物技術的特點

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

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

由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應物(底物),其中一些有機污染物經生物過程處理后可轉化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質,因此,生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術。生物過程是以酶促反應為基礎的,作為催化劑的酶是一種活性蛋白,因此,生物反應過程通常是在常溫、常壓下進行的。另外,酶對底物有高度的特異性,因此,生物轉化技術的效率高,副產物少,這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比,反應條件大大簡化,因而投資省、費用少、消耗低,而且效果好、過程穩定、操作簡便,同時,在多數情況下,它還可和其他技術結合使用。用生物過程代替化學過程可以降低生產活動的污染水平,有利于實現工藝過程生態化或無廢生產,真正實現清潔生產的目標。另外,生物技術的產品或副產品基本上都是可以較快生物降解的,并且都可以作為一種營養源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學藥物、化石能源、人工合成物等,有助于把人類活動產生的環境污染降至最低程度,使經濟發展進入可持續發展的軌道。生物是構成生態系統的要素,生態系統內物質循環主要是依靠生物過程來完成的。因此,利用環境生物技術可治理用其他方法難以處理的環境介質,即用生物修復技術凈化環境,使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同時還可進一步強化環境的自凈能力。

2 現代生物技術與環境保護

現代生物技術是以DNA分子技術為基礎,包括微生物工程,細胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20 世紀 80年代以來生物技術作為一種高新技術,已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視,發展十分迅猛。與傳統方法比較,生物治理方法具有許多優點。

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

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

轉貼于

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

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

3 生物技術在環境保護中的應用

3.1 污水的生物凈化

污水中的有毒物質的成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質,使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合,將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定,即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等,此方面國內外成功的例子很多,如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶,以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展,對于含100mg/L廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。

3.2 生物農藥

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

參考文獻

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關鍵詞 葉菜類蔬菜;害蟲;無公害防治技術;吳江地區

中圖分類號 S436.36 文獻標識碼 B 文章編號 1007-5739(2013)22-0120-01

吳江地區種植的葉菜類蔬菜主要有甘藍、白菜、青菜及蕹菜等,種植面積廣,品種多,在蔬菜生產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、種植管理技術及環境因素的影響,蟲害發生較重,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危害較大,歷來是生產中防治的重點和難點。目前該文針對吳江地區葉菜類蔬菜主要蟲害的發生特點,并提出相應的無公害防治技術,為葉菜類蔬菜的安全生產提供參考。

1 主要蟲害的發生特點

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。成蟲產卵有較強的寄主選擇性,喜在甘藍、花椰菜、白菜等作物上產卵。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]。小菜蛾在吳江地區一年發生多代,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,腹部前數節背面中央具暗褐色叢毛。前翅灰褐色,斑紋復雜,內橫線及外橫線灰白色,波浪形,中間有白色條紋,在環狀紋與腎狀紋間,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1年發生5~6代,世代重疊,盛發期為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,并拉絲結網,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,并進入暴食期,可將葉片吃成孔洞或缺刻,嚴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。吳江地區一年發生6代,世代重疊,7—9月是為害盛期。夏季連續高溫、干旱,在天敵減少的情況下,該蟲易大暴發。

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,更有季節二型的現象,隨著生活環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,卵多散產于葉正面。春夏之交和秋季是幼蟲主要發生期,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,影響植株生長發育和包心,造成減產,此外,蟲糞污染花菜球莖,降低其商品價值[1,4]。吳江地區一年發生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、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。后足腿節膨大,因此善跳,脛節、跗節黃褐色。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,各節具不明顯肉瘤,生有細毛。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,產卵期可延續1個月以上,因此世代重疊,發生不整齊[1,5]。吳江地區一年發生6~7代,全年以春、秋2季發生嚴重,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

2.1 農業防治

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(下轉第131頁)

(上接第120頁)

草,結合田間作業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量[6]。

2.2 藥劑防治

2.2.1 化學藥劑防治。針對鱗翅目害蟲的防治,根據幼蟲為害習性,防治適期應掌握在卵孵高峰至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%農地樂1 000倍液進行土壤處理,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行燈光誘殺;使用24~30目防蟲網,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、潛入土縫產卵繁殖。

3 參考文獻

[1] 江蘇省植保站.農作物主要病蟲害預測預報與防治[M].南京:江蘇省科學技術出版社,2006:256-259.

[2] 曹益明,高云,林雙喜,等.斜紋夜蛾發生及綜合防治技術[J].上海蔬菜,2009(4):74-75.

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[4] 季月琴,魏棟梁.響水縣菜青蟲發生規律及綜防技術[J].長江蔬菜,2009(3):35.

[5] 賀華良,賓淑英,林進添.黃曲條跳甲生物學·生態學特征及發生原因研究進展[J].安徽農業科學,2012,40(20):10683-10686.

[6] 梁宏衛,賢振華,龍明化.黃曲條跳甲無公害控制技術研究進展[J].中國蔬菜,2007(7):36-39.

[7] 侯有明,龐雄飛,梁廣文,等.性誘劑對蔬菜大棚小菜蛾種群的控制效果[J].中國生物防治,2001,17(3):121-125.

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關鍵詞:生物技術;生物經濟;產業化

一、生物技術與生物經濟的概念界定

生物技術的發展為生物經濟的發展提供了充分的理論和技術的支持,因此生物技術的定義也是建立在生物技術的基礎上的,生物經濟是對生物技術的產業化體現,相對與其他技術行業,生物技術的應用貫穿到各個行業當中,在農業經濟中、環境保護過程中、藥品行業的發展中都有著很廣泛的應用。但是生物經濟的發展依然比較緩慢,形成比較大的規模依然需要很長一段時間的磨合和發展。

生物經濟的發展有著自身的特點,首先生物經濟對技術性的依托比較強烈,生物經濟離不開生物技術的應用,雖然生物技術有著很廣泛的發展市場,但是生物技術的發展速度無法跟上市場經濟的發展速度,技術的更新速度和創新能力比較緩慢,仍然需要不斷的向發達國家進行學習和吸收。其次,生物技術的應用范圍比較廣,無論是服務行業還是第一產業和第二產業,生物技術都可以很好的與其進行融合。生物技術產品的多樣性,這也我我國的技術創新和發展提供了很大的發展空間。

二、生物經濟的發展現狀

生物技術作為一個新的技術增長點,必然會得到很廣泛的重視。我們的日常生活中已經廣泛的享受到生物技術為我們帶來的福利。例如在食品行業中,我們乳制品已經發展的比較迅速,各種口味和不同營養含量的產品已經出現在我們的飲食中,健康的飲食離不開生物技術的應用。我們食用的糧食農作物食品有很多是使用生物工程技術來實現作物的生長的,提高農作物的產量,保證農作物中的營養成分是生物技術的實踐目的。

但是生物技術雖然滲透到各個行業之中去,但是沒有形成自己獨立的經濟產業形式,這樣的狀況對于生物技術未來的發展明顯是不利,提升生物技術的產業化程度不僅僅可以促進生物技術的發展,還能提升生物經濟的總體的競爭力,對于我國市場經濟體制而言,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,經濟實力的一個表現。

所以不斷的進行生物技術的深入研究,引進先進的生物技術,培養大批量的生物技術人才為我國生物經濟的產業化注入更多的力量。這是我們現在急需改善的狀況,也是我們國家經濟發展未來所要面對。

三、生物經濟的未來發展趨勢

生物技術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、環境保護問題等等。未來的生物經濟的發展面臨著更多的機遇和挑戰。

首先,為生物經濟的發展制定可靠的制度保障。充分的發揮生物技術的發展優勢,將生物技術的開發在各個領域進行深入的實踐,努力的實現生物產業關鍵技術和重要的特色產品的研制和開發。同時保障市場經濟體制下市場競爭的良性發展,避免利用生物技術開展不合法的應用,鼓勵和支持生物經濟的發展和應用。

其次,形成生物經濟的產業鏈,建立專門的生物技術研發基地。充分的發揮我國的資源優勢和地域發展的優勢,做好總體的布局和規劃,穩妥的進行發展。為生物經濟的發展打下堅實的基礎,提升面對市場競爭的實力。同時,還要以生物農業、生物醫藥、生物制造、生物能源、生物環保和生物服務等為重點領域,引導生物產業基地向專業化、特色化發展,形成比較完善的產業鏈和價值鏈。

最后,保持清醒的發展思路,對生物經濟的市場發展有正確的評估。重視對于人才的引進,將生物經濟真正的面向市場,吸引更多的投資和技術支持,加強與企業和高校之間的合作,積極的開展技術和科研的創新。以市場變化為導向,企業和政府的相互支持和指導,提升科研技術的水平,形成生物經濟的產業創新體系。

生物經濟的時代已經到來,生物經濟的發展也面臨著更多的機遇和挑戰。我們應該時刻的提醒自己,抓住發展的機會,以發展開闊的眼光來面對世界的發展。通過生物技術的發展,生物經濟的發展,加快我國的發展步伐。推動生物經濟的快速發展,實現民族的偉大復興。(作者單位:沈陽師范大學化學與生命科學學院)

參考文獻:

[1]吳梧桐主編,王友同.21世紀第一個10年生物制藥的發展趨勢[M].現代生化藥學,北京:中國醫藥科技出版社,2002.

[2]王濤.中國主要生物質燃料油本能源植物資源概況.新華文摘, 2005, (15).

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1生物技術的重要作用

我國人口較多,對于糧食的需求量非常大,由于最近幾年,我國大力發展生物技術,同時,將其逐步應用到農業種植上,增加單位面積的糧食產量,進一步緩解了國內糧食不足的局面。生物技術具有所需資金較少、生產周期短、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,保持環境的整潔。運用生物技術不僅可以提高產量,還可以降低成本,提高農民收入,使社會不斷進步和發展。

2生物技術在農業中的應用實例

利用生物技術,可以提高農作物產量來養活更多的人口。過去,很多地區的單位面積產量比較低,限制了我國經濟的進一步發展。袁隆平提出的雜交水稻學說通過多年的實踐攻關,終于試驗成功并在在農業種植中得到了大力推廣,大大提高了水稻的單位面積產量。通過生物技術的優勢,可以提高農作物的產量和品質,使人們生活水平得到進一步提高。現階段,人們已經認識到健康食品的重要性,而在飲食方面也對產品有了一定標準,通過先進的生物技術,使糧食的產量得到提高。例如,基因技術是利用不同基因之間的特性進行有效結合所產生的新型產品,運用生物技術增加了植物內部的有機成分,提高了農作物的免疫性,增加了產量。

2.1生物農藥的優勢和特點

在農作物中應用生物類農藥過程中,容易受到自然界的影響,尤其是病蟲害的危害傳統農藥大多數是利用生物組織制造出相應產品,農藥的組成部分很容易受到周圍環境的影響,會進一步增加傳統農藥價格成本。傳統化學農藥使用頻率較高,不但降低了農產品的產量,還破壞了周圍環境,而生物農藥生物農藥又稱天然農藥,系指非化學合成,來自天然的化學物質或生命體,而具有殺菌農藥和殺蟲農藥的作用。生物農藥是天然存在的或者經過基因修飾的藥劑,與常規農藥的區別在于其獨特的作用方式、低使用劑量和靶標種類的專一性。與傳統農藥相比,生物農藥的種類非常多,價格低,農民選擇范圍比較廣,且在使用過程中,對農作物或者環境都起到了有效保護作用。

2.2結合生物自身特點和生物技術進行結合

利用生物技術降低農作物的抗病性的概率進而提高其免疫性。目前,我國在應用生物技術的過程中,只有非常少的農作物品種產量得到了明顯提高,大多數農作物的產量依然非常低,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,大大降低了農作物的產量。要想大力提高我國農作物的產量,就需要將先進的生物技術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,馬鈴薯自身產生的一種蛋白物質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行防蟲,減少傳統農藥的使用次數,提高農作物的免疫性,降低農藥對于周邊環境的影響。目前,利用生物技術增加農作物的抗金屬特性是工業經濟比重逐漸增大的原因,但是工業的進一步發展離不開金屬,需要金屬體現其發展進程,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生很多金屬小顆粒,最終導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良的金屬特性得使用,其散發的金屬顆粒很可能會被植物大量吸收,導致周圍很多農作物產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大量的農作物,最終會導致大量農作物被污染。這時,可以通過生物技術的優勢,提高農作物的免疫性,減少植株被有毒金屬因素的污染概率。此外,大多數含有重金屬有毒元素的土壤,通過生物技術進行改良后得到的農作物能夠進行循環使用,最終將有毒元素逐步進行排除。

3生物技術在農業中的應用前景

光合作用主要是指利用植物對于光源的使用來進一步提高農作物的產量。從生物技術角度來講,就需要對光合作用的機理或者使用范圍等特性進行全面研究,通過有效措施進一步提高植物光合作用對于農作物的促進作用。因此,在農業領域,大多數時候使用傳統化肥雖然能起到一定的養料功能,但也會對農作物甚至是周圍的土壤有著一定的傷害或者污染,因此通過生物技術制造的氮肥是對農作物或者周圍土壤沒有危害作用的高效肥料。目前,很多地區都大量使用此化肥,然而傳統的氮肥主要組成成分都是具有一定危害的化學肥料,不僅會傷害土壤,還會傷害農作物本身,進而對人體產生危害。通過生物技術對農作物進行生物固氮,提高了氮的應用范圍,大大降低了氮肥的成本。

4重視對農業技術的應用和推廣

最近幾年,農作物和生物技術的有效結合還沒有被廣泛的應用和充分實踐,很多農民不了解生物技術的重要性,因此,需要政府對其進行相應宣傳。一是要改變一些宣傳方式盡可能多的豐富宣傳方法;二是重點強調農作物和生物技術結合的重要性,若兩者的結合方式被全面的推廣甚至大范圍應用后,一定會將成為在農業領域進行的又一次農業革命,同時也會帶領農業生產朝著更好的方向發展,政府需要加大對農作物和生物技術的支持,對其重要性進行大力宣傳。

5結語

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關鍵詞:獨立學院;生物技術;課程體系

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2016.11.150

現代生物技術的蓬勃發展從1953年弗朗西斯•克里克和詹姆斯•沃森發現DNA雙螺旋結構開始,分子生物學、細胞生物學技經過60年的發展把整個生物學帶入了嶄新的應用領域。生物技術的最大特點是涉及的技術種類多樣且復雜,是一門跨領域特性極強的綜合性學科,可廣泛應用于醫學、農業、軍事、工業、環境、能源等領域,其研究的深度和廣度可以小至分子、細胞乃至納米層次,也可大到組織、個體、群落甚至整個生態系統。如果沒有生物技術的一個公認的定義,就很難區分什么不是生物技術,生物技術學科相對獨立的學術體系,相對完整的理論框架將非常難于設置,人才培養課程體系的確立也無據可依。我國自1997年高校批準設立生物技術專業至今,普遍采用以基因工程、細胞工程、蛋白質與酶工程、發酵工程為代表的現代生物技術對生物技術定義進行界定,在人才培養上主要以理為主,以工為輔。生物技術的定義決定了生物技術專業教學的課程體系,課程體系依賴生物技術定義,并隨著定義的發展而調整。

1關于生物技術人才培養目標的確立

新的工程技術的出現,經常是在學科的邊緣或交叉點上。由于一個專業要求多種學科的綜合,而一個學科是在不同領域的應用[1],在我國高校現行體制中,生物技術專業往往被等同于一個二級學科,以學科的定義成為高校教學、科研的功能單位,對教師教學、科研及為社會服務進行了界定。在這種模式下,生物技術面對大量的學科交叉應用,在教學上卻固步自封,本科專業方向設置狹隘,閉門造車,教育教學和產業應用脫節嚴重,在醫學、農業、軍事、工業、環境、能源等領域甘當配角,失去了生物技術專業在學科交叉領域的大好發展機遇。生物技術專業課程體系中的專業方向課程體現的應該是專業在多種學科的綜合后在某個領域的應用,是具體的人才培養應用方向。在生物技術強國美國[2],斯坦福大學的生物學專業包括生物物理、海洋生物、分子與細胞生物學、神經生物學、生態與進化生物學方向;哈佛大學直接將生命科學劃成了生物學和生物化學兩個專業,生物學從遺傳學和分子生物學跨越到生態學和古生物學,而生物化學專業則主要關注的是分子和細胞的結構和功能;加利福尼亞大學伯克利分校含有綜合生物學與分子和細胞生物學兩個專業,后者包括生物化學和分子生物學方向、細胞和發育生物學方向、遺傳學和發育方向、免疫學方向以及神經生物學方向。美國一流高校在生物技術人才培養上的顯著特點是:將生物學的二級學科作為本科人才培養的方向(又稱為課程方案)。在我國只有“985”,“211”大學才具備將生命科學的專業分支建設為生物技術的專業培養方向的能力,其原因主要是生物技術為實驗性科學、需要大量的高端生物技術相關設備以及相應的研究型學者師資。國內獨立學院受師資、設備和資金的局限性,2013年辦學較好的前十個獨立院校中只有華中科技大學武昌分校、燕山大學里仁學院、北京師范大學珠海分校舉辦生物類專業,而且在傳統意義上,獨立學院生物技術學科布局非常不完善,不可能看齊國內外一流大學,將生物學的二級學科建設為多個人才專業方向。因此,將生物技術人才培養與產業應用相結合,跨學科建設專業方向,延展學科資源共享效益,建立特色課程體系并付諸實踐是獨立學院舉辦特色生物技術相關專業的關鍵步驟。珠海市食品、醫藥和醫療機械制造產業發達,社會對跨學科的生物技術專業體現出的能力要求表現為食品安全領域的生物技術應用需求、制藥領域的生物技術應用需求以及醫療器械領域對生物技術的應用需求。北京師范大學珠海分校在學科布局上對生物技術在專業方向設置上提供了很好的跨專業資源共享平臺。我們結合泛珠三角經濟發展需求、依據自身實際條件首先確立如下專業培養目標:培養擁有扎實的現代生物技術基礎理論,系統掌握生物技術的應用實踐技能,富有利用生物技術研發生物制品的科學思維與實踐能力,可從事生物制造與生物制品安全以及食品檢驗檢疫等領域中生物技術應用的相關研發與管理工作的高素質專門化應用型人才。同時,在未來5-10年內逐步規劃制藥領域、醫療器械領域的應用型人才培養方向,服務珠海市生物技術跨學科應用型人才需求。

2關于課程模塊的優化實踐

生物技術課程模塊式優化有利于適用于社會對人才培養的需求,也有利于課程設置的穩定性,容易總結經驗提高教學質量。經過7年的改革實踐,我校生物技術課程模塊優化主要分為三個部分:一是精準勾勒專業知識模塊。模塊優化主要使學生清楚哪些是生物技術專業的核心課程,哪些是自己必須了解的生物基礎知識。生物技術專業課程體系包括微生物學、細胞生物學、遺傳學、動物學、植物學、生態學、植物生理學、動物生理學、生物化學、分子生物學、工業微生物學育種學、基因工程、細胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技術、發酵工程設備、酶工程等專業內容。受限于160學分的總限制,生物技術專業不可能將所有的內容都開設成單獨的課程,而且各類課程中重復性內容較多,不利于學生綜合掌握專業基礎知識,因此在專業課程內容設置上,必須做到“有基礎,有專業”。有基礎,用12個學分構建生物技術的專業基礎知識結構,共5門理論課程,知識點覆蓋微生物學、細胞生物學、遺傳學、動物學、植物學、生態學、植物生理學、動物生理學、生物化學、分子生物學、微生物學、人體結構與生理等上游生物技術基礎知識;有專業,用20個學分構建五個核心專業課程,含基因工程與分子生物學,細胞工程,發酵工程,蛋白質工程原理及應用,酶學原理與酶工程。二是構筑適應社會需求的專業應用模塊。專業方向課程的設置要具備一定的靈活性,以應用性、實用性為準則,必修和選修互補,模塊上除設置食品安全檢驗檢疫生物技術必修模塊外,充分考慮學生就業、升學、留學需求,盡可能提供適應學生需求的選修課程模塊,滿足個性發展需求。專業方向必修模塊包括:現代儀器分析、HACCP原理與應用、分子生物學檢測技術、食品安全控制技術、食品衛生毒理學、現代食品分析技術。專業方向選修模塊包括:生物化學和分子生物學、細胞和發育生物學、遺傳學、發育生物學、免疫學、神經生物學、藥物設計與藥物研究、生物物理學、生物儀器分析、工程制圖、電工電子學等。總之,專業方向課程模塊優化的方向是甩開傳統學科分類包袱,以實際應用為導向,以現實資源為依托,開展交叉學科人才培養適應社會需求。三是夯實提高學生實踐能力的實踐模塊。人才培養要做到實效性,必須用實驗課程來培養學生。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實驗課里完成,實行課堂化管理(分為四個技能訓練課程,每周4-6學時),最后考察評價,夯實基本生物技術實驗能力;第二階段在專題研究課程內完成,教師單獨輔導,以開題報告,研究報告作為評價標準,獲得相應學分;第三階段主要在國內外實踐基地統一組織、自由安排時間進行專業技能培訓,以大量的實踐、見習、參觀為主要手段,融入部分畢業實習內容,獨立撰寫實習報告;第四階段主要在校內外實驗室完成,根據畢業論文具體要求,在相應實驗結果前提下,獨立撰寫畢業論文,并參加答辯。

3關于保障生物技術課程體系實施的實驗條件

生物技術在學科劃分上理工不分,即可以發理學學位,也可以發工學學位,實驗科學的特性決定了生物技術人才培養的高成本,高投入。獨立學院自籌經費的特點決定了學校在舉辦生物類專業上與公辦高校在人才、資金投入上相去甚遠的現狀。我校作為高等教育改革試驗區,舉辦生物技術專業同樣面臨資金、人才匱乏局面。只有通過社會資源的整合,協同創新辦學體制才能解決生物技術專業對高端設備的需求,同時實踐基地的建設要從人才培養的角度出發,設備應符合現代生物技術人才培養以及特色專業培養目標的需求。經過文獻搜索和對珠海300家企業的調研發現:與用人單位共同培養食品安全領域的生物技術應用人才符合國家和珠海地區發展的需要。2007年我校與國家進出口檢驗檢疫局珠海局正式簽署協議協同培養生物技術專業人才。通過辦學模式的創新,“平等自愿、產權不變、協同建設、資源共享”的方針使得雙方能夠大膽持續投入,共建共享實驗室,至今我校已經建立了分子生物學、衛生檢驗檢疫兩個國家級實驗室,部分生物實驗室達到生物安全二級水平,實驗條件滿足生物技術課程體系的教學實踐要求。另外,在實踐課程經費投入方面,生均實驗材料費為750元/人,學院預算儀器購置費為2857元/生,年度生均實踐環節總投入為3607元/生,將教育部2004年2號文件“學費20%直接用于教學”的規定不打折扣落到實處。

4生物技術課程體系改革實踐效果

學生服務社會的能力是課程體系改革成功與否的試金石。首先,實驗條件是實現生物技術專業課程體系規劃的重要保障,“檢學”協同創建高水平的、可持續發展的專業實驗室體系為執行生物技術課程體系,進行人才培養、創造了先進的實驗室基礎,學生實驗訓練得到有力的保障;其次,通過實驗室共建、資源共享,協同管理,把直接為企業提供食品安全檢測的國家級區域性中心實驗室對學生開放,作為學生通過高層次技術服務學習的平臺,對學生具有深遠的“學有所用”的意義,學生能夠用自己的專業知識直接服務于社會,并作為切身利益方對課程體系設置的反饋能夠直接基于社會的實際需求,這優于任何第三方去評價課程體系改革效果;最后,摸索出了適應特殊機制大學應用型生物技術人才培養課程體系,取得了明顯效果,學生升學率達20%,就業率高于地區平均水平,學生得到了實實在在的收獲。

參考文獻:

[1]劉春惠.論“學科”與“專業”的關系[J].北京郵電大學學報(社會科學版),2006,(2):66-71.

篇6

關鍵詞:環境保護;環境污染;生物技術;應用

中圖分類號:D922.68 文獻標識碼:A 文章編號:

前言

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

1生物技術在環境保護中的應用現狀

生物技術應用于環境保護領域又被叫作環境生物技術,它是通過直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成部分或某些機能,建立降低或消除污染物產生的生產工藝,或者能夠高效凈化環境污染以及同時生產有用物質的人工技術系統。生物技術在環保領域中的應用主要包括直接消除環境污染和間接保護生態環境 2 種方式,具體采用哪種方式,具體要根據污染的方式和污染的程度來定。以下我們就生物技術在環境保護中的具體應用進行探討。

1.1 生物技術在廢水的凈化與處理中的應用

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

1.2 生物技術在控制和廢氣凈化處理中的應用

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

1.3 生物技術在固體廢棄物處理中的應用

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

1.4 生物技術在環境監測與評價中的應用

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

2生物技術在環境污染修復中的應用

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

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

結束語

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

參考文獻:

[1] 朱鳳榮 . 現代生物技術在環保中的應用及展望 [J]. 河南機電高等專科學校學報 . 2007(06).

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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;農業種植;推廣應用

前言

21世紀的中國,科技的發展非常突出,生物技術在農業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、現在的生物農藥、組織培養技術等在農業的發展中也占有很大的突出地位。生物技術在農業種植的過程中,保護了土壤的肥沃程度,節約了一定的資源,在一定意義上促進了生態保護的作用,并且,生物技術在農業種植的過程中,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,帶動了現代農業的發展,一定程度上也帶動了農村經濟的發展。

1發現農業生物技術的重要性

隨著科技的不斷發展,生物技術在農業中也越來越重要,作為第三產業,自身具有產量高,投資小等特點。我國是一個農業大國,對農業的需求非常大,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約資源,保護環境的情況下,保證農產品的質量,產量,土壤肥沃,生物技術是一種可持續發展技術。在農業種植的過程中,會出現種種問題,如病蟲害多,需要用農藥去除病蟲害。在用傳統的農藥過程中,化學因素很多,不僅會造成對環境的污染,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。大力發展生物技術在農業種植中的應用,可滿足我國人民的需求,帶動我國現代農業的發展,提高農民的收入,加快經濟的發展。

2生物技術在農業種植中的應用

2.1抗病蟲。在農業種植的過程中,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,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展。生物技術的發展,不僅在農業種植方面有很大的貢獻,還會促進其他技術領域的發展,如促進轉基因技術的發展,轉基因技術是通過一種優良的農作物基因,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展。2.5制作生物農藥。通過利用生物技術的發展,可以制作出與傳統農藥完全不同的生物農藥,傳統的生物農藥具有很大的局限性,傳統的農業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,破壞環境,造成對環境的污染,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生物技術在農業種植中的推廣策略

3.1加強宣傳。加強生物技術在農業種植中的推廣和宣傳力度,可利用現代傳媒技術的發展,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,對農業種植方面有什么巨大的貢獻,讓生物技術引領農業的發展,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展,從而推動生物技術在農業種植方面的發展。3.2政府加強政策扶持。政府應該加強對農業技術推廣的支持,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,也會減少對環境的污染,促進可持續發展。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,建立生態技術農業技術,提高專業人員的技能,加強培養專業人員,讓專業人員帶動農村人員,從而培養農村人員的專業技術技能。3.3改革創新。生物技術的發展,不能死搬硬套,要有創新意思,改革創新,與時俱進,要與當今經濟的發展相適應,生物技術的發展,要適應農業的發展,要與當今農業道路相適應,只有進行了改革創新,與時俱進。才能很好的促進生物技術的發展。總結生物技術在農業種植當面具有很大的貢獻,使農業得到很大的發展,提高了農作物的產量和質量,促進現代農業的發展,帶動農村經濟的發展,增加居民的收入,帶動第三產業的發展,帶動相關經濟的發展,促進其他產業的發展。

參考文獻

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[3]胡文武;探析農業種植中生物技術的推廣與應用[J].2014(23)

篇9

選用光導原位合成方式及微量點樣方式進行生物芯片技術的應用。這種技術具有高通量、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行大規模生物分子分析,確保工作人員可以及時快捷地進行生物信息樣品的獲得,這種技術相比傳統檢測方式,其具有極高的效率。繼大規模集成電路后生物芯片將成為重要的科學技術革命。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、蛋白質芯片等。按照生物芯片技術的工作原理,也可以將其分為不同的類型,如元件型微陣列芯片等。現階段在環境監測中的水質控制、病原細菌瞬時檢測等方面生物芯片技術已經得到了廣泛地應用。目前生物芯片已經可以對公共飲用水內的微生物改變進行實時監測,RhodeIsland大學研發出可以對水中的沙門氏菌與大腸桿菌進行瞬時監測的一種生物芯片技術。細菌檢測與鑒定系統的建立可以通過DNA芯片進行,這種方式可以對細菌的種類、濃度進行及時監測,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的精準度、擴展其檢測范圍及提高其鑒定能力。

2環境監測中生物傳感技術的應用

隨著科學技術的不斷進步及生物技術的快速發展,作為一個逐漸形成的新型科技領域,生物傳感器是一種具有特殊性的化學傳感器,是通過結合生物感應元件的專一性和一個能夠產生和待測物濃度成比例的信號傳導器的分析裝置。生物傳感技術的工作原理主要取決于生物敏感元件和待測物質之間的作用,利用這種方式,可以將待測對象沖電子組分內檢測出來并進行可測量電子信號的轉變。生物傳感技術具有以下幾個特點:第一,產生的生物學反應具有特異性及多樣性,因此可以進行全部生物物質檢測傳感器的制作;第二,這種技術相比其他生物技術,操作過程中無需進行試劑的添加,因此具有操作簡單、快捷及精確的特點,同時還可以進行多次應用;第三,這種技術可以進行不間斷地分析及聯機工作。環境監測水體內的BOD、有機磷、酶及NO3-。通過生物傳感技術進行BOD測定儀的制作,這件儀器可以對水中BOD含量進行直接測量。溶液、有機介質內的酶類化合物的件檢測可以通過酶電極安培傳感器進行準確檢測,生物催化劑可以通過不同的NO3-還原酶進行制作,水中NO3-含量的測定可以利用電流測量的生物傳感裝置進行測定。在環境監測中生物傳感技術也要進行大氣內二氧化碳、二氧化硫等含量與濃度進行分析。點位傳感器的制作可通過自養微生物與氧電極進行有效制作,起到多種離子、與揮發性酸的抗干擾作用,并對大氣環境內二氧化碳含量進行不間斷自動在線分析,這種技術具有較高的靈敏度。安培型生物傳感器的制作主要硫桿菌屬與氧電極進行有效制作,這種設備可以進行酸雨酸霧樣品內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、固定化硝化細菌及氧電極合成,可以對樣品內亞硝酸鈉含量進行測定。

3結束語

篇10

【關鍵字】生物處理,廢水,生物技術

1.引言

1.1環境保護已成為當前國際關系、經貿合作中的一個極為重要的問題,也日益嚴重地影響著我國國民經濟的可持續發展。在我國過去幾十年的經濟發展中,由于忽視了發展中的環境保護,目前環境狀況十分嚴峻。

1.2 當前我國社會經濟仍然保持著高度發展的態勢,環境保護的壓力將進一步加重,由人類活動所造成的環境污染和環境質量的惡化已成為制約我國社會和經濟可持續發展的障礙。如何在經濟高速發展的同時控制環境污染,改善環境質量,以實現社會經濟可持續發展之目標是我國目前亟待解決的重要問題。

1.3現代生物技術不但在凈化環境,減少污染和改造傳統產業等方面發揮出重要的作用,還可以為保護人類生存環境和社會可持續發展作出積極的貢獻。在環境治理中,生物技術因其投資少,處理效率高,運行成本低等優點而得到廣泛的應用。

2. 現代生物技術的概況

2.1現代生物技術是應用現代生物科學以及某些工程原理,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,細胞,細胞器,基因)來發展新產品或新工藝的一種技術體系。一般認為,生物技術包括基因工程,細胞工程,酶工程和發酵工程四個方面。

2.2生物技術直接關系到與人民生活,衛生,健康密切相關的醫藥衛生,食品工業,化學工業,農業的發展。可以在糧食危機,能源危機,環境污染中發揮巨大的作用,并且還可以從基因的角度治愈人類的遺傳病。因此,現代生物技術已經被世界各國列為重點項目。

2.3環境生物技術是一門由現代生物技術與環境工程相結合的新興交叉學科。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生的生產工藝,或者能夠高效凈化環境污染以及同時生產有用物質的人工技術系統,稱之為環境生物技術。

3.現代生物技術的特點

生物是構成生態系統的要素,生態系統內物質循環主要是依靠生物過程來完成的。科技的發展也充分證明生物技術是環境保護的理想武器,這一技術在解決環境問題過程中所顯示的獨特功能和顯著優越性充分體現在它是一個純生態過程。生物技術在處理環境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點,受到了高度重視。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入,人們已越來越意識到,現代生物技術的發展,為從根本上解決環境問題提供了希望。

由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應物(底物),其中一些有機污染物經生物過程處理后可轉化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質,生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術。用生物過程代替化學過程可以降低生產活動的污染水平,有利于實現工藝過程生態化或無廢生產,真正實現清潔生產的目標。生物處理技術除易于大規模處理外,還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場所。另外,生物技術的產品或副產品基本上都是可以較快生物降解的,并且都可以作為一種營養源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學藥物、化石能源、人工合成物等,有助于把人類活動產生的環境污染降至最低程度。環境生物技術不僅單純適用于環境污染治理,如今已相當廣泛地應用于環境監測,尤其是以生物傳感器為核心的環境生物監測技術,可在線在位迅速地提供環境質量參數,成為環境質量預報和報警中的重要組成部分。

4.生物技術在環境污染治理中的應用

4.1以環境污染的生物治理為主,開展環境微生物學的基礎,應用基礎和應用研究,為重金屬廢水,石油廢水,印染廢水,油脂廢水,農藥廢水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技術和設備,以促進我國的環境工程建設。

4.2微生物技術在污染控制工程中的應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,水產養殖水體的生物處理,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,微生物脫臭,廢棄物的微生物資源化,固定化微生物技術及其在污染控制中的應用,綠色環保產品的開發和應用。

4.3環境污染的生物降解主要包括好氧生物處理,厭氧生物處理;貧營養環境污染生物降解;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;有機農藥在環境中的生物降解;危險性有機污染物的生物降解以及污染環境的生物修復,如地下水污染生物修復等等。

4.4然而,由于技術有限,目前我們可以使用的技術主要有:

4.4.1城市有機垃圾處理技術

將城市垃圾通過分選后綜合治理,將可腐有機垃圾生產成優質有機粉肥或有機無機復混粒肥;將可燃有機垃圾采用氣化焚燒或生產成版材;無機垃圾用于填埋,處理過程中產生的廢氣,粉塵集中處理,廢水凈化后再排放,防止污染環境。

4.4.2生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術?

集生物處理和過濾兩種功能于一體,出水水質優良,是一種高效的新型生物反應器,極適用于生活污水和工業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

對于我國大中型油田,煉油場,石化企業等行業中含油污泥,煉油浮渣等進行生物治理,通過生物處理達到回收石油資源和污泥達標排放。

5.結語

隨著處理技術的不斷發展,生物方法所能處理或修復的對象也在時刻不停地改變。為了使生物技術能滿足新的發展需要。我們必須真正進行探索,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:

[1]中國環境科學學會《中國環境保護優秀論文集》[C].中國環境科學出版社,2005

[2]夏北成.《環境污染生物降解》.化學工業出版社,2003