现代生物技术十篇

现代生物技术篇1

农业生物技术的主要研究内容包括：增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要，发展最快。根据统计资料，到2000年，全世界转基因作物推广面积达4420万公顷，比1996年增长了25倍；种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广，达到了3030万公顷，占68％；其次为阿根廷，1000万公顷，占23％；加拿大300万公顷，占7％；我国为50万公顷，占1％。

根据有关专家的看法，现代农业生物技术的最新发展趋势表现为：

——研究成果商品化产业化进程加速。目前，农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成，并处于一个高速发展时期。有关专家预测，本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10％以上，而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元，2005年60亿美元，2010年200亿美元；国际农业生物技术应用机构（ISAAA）的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。

——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时，众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点，私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例，民营机构1992年对这一领域的投资为5．95亿美元，而1999年则达到15亿美元。与此同时，世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮，并购金额从1997年的12．37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成，过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。

据业内人士分析，促成公司并购的原因，一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合，而更重要的原因，则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业，小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场，与其它企业抗衡。

现代生物技术篇2

生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交叉融合的产物，是当今科技最令人瞩目的高新技术之一，其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程。它涉及到对生物的遗传基因进行改造或重组，并使重组基因在细胞内表达，产生人类需要的新物质的基因技术（如“克隆技术”）；从简单普通的原料出发，设计最佳路线，选择适当的酶，合成所需功能产品的生物分子工程技术：利用生物细胞大量加工、制造产品的生物生产技术（如发酵）；将生物分子与电子、光学或机械系统连接起来，并把生物分子捕获的信息放大、传递，转换成为光。电或机械信息的生物耦合技术；在纳米（即百万分之一毫米）尺度上研究生物大分子精细结构及其与功能的关系。并对其结构进行改造利用它们组装分子设备的纳米生物技术：模拟生物或生物系统。组织、器官功能结构的仿生技术等。

现代生物技术的深入发展和广泛应用，是继计算机技术革命之后又一次重要的技术革命，将为改变人类生活起着不可估量作用。

利用生物技术培育草莓新品种

项目简介：该项目主要研究目的是通过利用生物技术培育草莓新品种，解决黑龙江省草莓品种单一及品种退化问题。并探讨花药组培单倍体，选育草莓新品种的育种途径。经过五年研究攻关，已培育出草莓新品系S4-94-1，经省科技厅结题验收。

该品系主要特点：平均单果重14.5g，最大单果重30g，果形倒园台形，果实大小一致性强，果实硬度中等，糖度9.5%，有机酸含量0.9%，百克Vc含量120毫克（mg），品质好。产量比主栽对照品种“戈雷拉”、“维斯它尔”增产19.4%、18.9%。较抗灰霉病和黄萎病，适于黑龙江省及吉林、辽宁地区保护地及露地种植。

所处阶段：中期阶段

应用生物技术提高黄牛双犊率研究

项目简介：该项目以实用生物技术提高黄牛的率、受配率、受胎率和双犊率。结合胚胎移植和A1+ET技术，使黄牛双犊率有较大提高。此项目在长春地区应用生物激素处理黄牛510头，总受胎率达89%，产双犊率14.5%；人工授精和胚胎移植结合处理黄牛50头，产双犊率30%；利用胚胎移植两枚胚胎：鲜胚和冷冻胚胎共处理99头，双犊率分别为28%和平共处22%。结果显示比自然繁殖提高双犊率13.62%、29%、27%和21%。项目应用促性腺激素诱导母牛超数排卵，采用以黄牛为受体的胚胎移植，配合冷冻人工授精等配套技术，提高母牛繁殖力，达到一胎双犊目的。

所处阶段：中期阶段

应用生物技术制取畜禽骨超微粉

项目简介：该产品是香味浓厚、肉味突出的畜禽骨超微粉，且所含钙和氨基酸等营养成份更利于被人体吸收，主要作为补钙营养品和食品营养添加原料。

该产品完整保留骨类的营养成份，钙等微量元素和氨基酸更利于被人体吸收。钙≥30mg/100g、蛋白质≥35g/100g。该技术为国内首家采用酶解、微粉化、美拉德反应、微胶囊技术、弥补了不经生物处理的香味不足缺点，使营养成份利于保留并更易被人体吸收。该技术属高新生物的应用范畴，是应用生物技术对畜禽骨进行高附加值转化。

所处阶段：中期阶段

意义：该工艺分段明确，生产条件安全可靠，完全能够规模化生产。

生物技术在人参抗癌有效成分制备上应用

项目简介：该研究利用生物转化技术对我国资源丰富，价格低廉的植物总皂苷进行转化，制备抗肿瘤活性皂苷20(S)原人参二醇20-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(人参皂苷Compound K 简称C-K)；筛选出最佳的转化工业酶制剂与微生物菌株，优化了生物转化的制备工艺；进行了抗肿瘤有效成分生物转化机制及其抗肿瘤作用的研究；采用现代层析技术系统地分离纯化、鉴定稀有抗肿瘤皂苷和生物转化后的产物等。

所处阶段：中期阶段

意义：该课题为C-K的工业化生产提供了一种新途径，也为研发高效、低毒、质量可控的天然抗癌创新药物奠定了基础。其研究成果是对国内外40余年来对人参属植物进行化学成分和从人参属植物中寻找新的有效物质及其制备方法的重大突破。

现代生物技术制备系列

制革高效专用酶制剂

项目简介：该项目以制革工业为主线、以提高皮革质量、消除制革污染为目标，运用基因工程、亲和层析法以及酶的化学修饰等科学方法筛选和优化功能决定酶。在一定条件下，以功能决定酶为主体，与其它酶制剂或多元无机物复配，制备出适合各种用途（如浸灰、复灰、脱毛、局部涂酶、软化、蓝革软化）的制革高效专用酶制剂。创新设计出了多种无毒、无害无机物构成的复合增效系统，研究开发出了一种以活性橙标记酸松弛胶原为底物的胶原水解酶活力分析方法。应用该项目成果中的基于酶制剂的生物制革技术，可以促进制革工业的产业升级，促进整个制革工业的科技进步，提高产品质量消除制革污染。

所处阶段：初期阶段

利用生物技术进行中草药种质快速繁育研究

项目简介：该课题以具有重要经济意义又缺乏野生资源的穿龙薯蓣为研究对象，利用生物技术，组织培养技术，从体外快速繁育体系的建立、再生植株遗传的稳定性、再生植株的有效成分分析进行了研究。通过生物技术培育薯蓣再生植株不仅具有繁殖率高，还具有遗传稳定性好的优点。产业化应用后可以成为解决栽培薯蓣的种质资源不足的途径之一。

所处阶段：中期阶段

黄芪毛状根培养体系

与转基因技术平台构建

项目简介：该成果以我国常用重要中药黄芪为对象，应用生物技术和多学科交叉，进行了深入和系统的探索，取得了一系列重要的研究成果，整体水平达到国际先进，其中有些成果属国际首创。该成果以发根农杆菌（Agrobacterium rhizogenes）诱导膜荚黄芪无菌苗形成黄芪毛状根。首次成功建立了30升培养规模的黄芪毛状根培养体系，并进行了培养条件的优化研究。首次利用基因工程技术对膜荚黄芪进行定向改良，提高了活性成分的含量。

所处阶段：中期阶段

意义：该成果的建立和应用，将为中药资源的可持续发展提供了技术平台，促进了中药现代化的进程。该成果待条件成熟后可进行工业化生产，对建立中药材高技术产业而言，前景广阔。

运用生物技术选育优良菌种

项目简介：该项目采用了啤酒酵母菌种单细胞分离、筛选技术、微生物紫外线诱变技术等，改变了酵母菌种DNA结构，并进行了啤酒酵母综合性能鉴定。选育出的酵母菌株完善了啤酒的风味，使其口味更加协调，高级醇含量降低了20ppm，而且酵母的凝聚性适中，解决了凝聚性差，啤酒过滤困难的问题。产品的酒龄由25天缩短至16－18天，提高了设备利用率，增大了产量。

所处阶段：成熟应用阶段

农药、医药中间体的绿色化工新技术研究

项目简介：该研究遵循原子利用率有效值最大化原则，利用自行研制或开发的高效催化剂和反应助剂，分别采用固定床催化和釜式催化生产技术，使用10套生产设备和9种催化剂和反应助剂，完成了25种包括腈类、酮类、酚类、酸类、醛类、酯类等重要的农药、医药中间体从实验室合成、中试到工业生产的工艺技术研究与实施。该项目技术应用于精细有机化学品合成领域。

所处阶段：成熟应用阶段

意义：该项目自投产以来，收到了显著的经济效益和社会效益。

超临界二氧化碳萃取技术在医药工业中应用

项目简介：该项目通过对热可平注射液、鱼腥草注射液的提取工艺采用超临界CO_2萃取技术进行提取，并对超临界CO_2萃取工艺进行优化研究，用超临界CO_2萃取物制成热可平注射液、鱼腥草注射液，对用超临界CO_2萃取技术和水蒸气蒸馏制成的热可平注射液、鱼腥草注射液进行相关的化学成分分析、药剂学、药理学研究、毒理、稳定性实验研究，质量标准研究，以提高该类药品的临床疗效，通过对热可平注射液、鱼腥草注射液的示范研究，为该技术在医药工业中的应用提供依据。采用新工艺超临界CO_2萃取缩短提取时间，提高产品疗效和产品质量标准，节约能源和资源，生产后经济效益和社会效益显著。

所处阶段：中期阶段

发酵法生产L-亮氨酸技术研究

项目简介：L-亮氨酸是常见18种氨基酸中的一种，在医药、食品、饲料、化妆品等行业具有重要的用途。目前国内外L-亮氨酸生产方法以蛋白水解提取法为主，由于天然蛋白质原料氨基酸组成复杂，提取工艺复杂，污染严重，收率较低，而且由于疯牛病等动物疾病的存在，西方国家已禁止采用动物蛋白水解提取法生成氨基酸。

现代生物技术篇3

    【关键词】  生物技术;中药现代化;应用;综述

    Abstract:Biotechnology has entered all fields of TCD research and development, exerting great function in research and production of highquality natural medicinal raw materials and sustainable utilization of Chinese herbs resource.

    Key words:biotechnology; TCD modernization; application; review

    中医药学是我国在自然科学领域最有特色的学科之一,中药现代化就是将传统中医药的优势和特色与现代科学技术相结合,把中药推向国际化。生物技术作为一种综合了生命科学与多种现代科学理论与研究手段的高技术,在21世纪将对生命科学的各个领域产生十分深远的影响。

    1  生物技术在高质量中药天然药物原料的研究生产及中药材资源可持续利用中的应用

    生产具有国际竞争力的现代中药,其前提是有高质量的中药原料。现代中药必须严格保证所用的药材原料无污染,农药残留和重金属含量在十分安全的范围内,药效物质基础的含量稳定、可靠并有严格的质量标准。我国中药资源达1.2万余种,这些中药材中部分涉及到珍稀濒危物种,因此对珍稀濒危中药材的挽救、保护与合理利用迫在眉睫。迁移珍稀濒危动、植物至饲养地和植物园是保存物种的重要方法,建立相应的基因库用于保存动植物的基因,考察物种的变异具有重要意义。

    就中药材栽培而言,GAP的实施已成为业内共识。基因技术在这方面正在逐渐发挥重要作用,如中药材优良品种选育、道地性药材遗传特征分析、抗性基因的转基因药用植物等。

    应用RAPD技术对南北苍术间的差异进行了分析,认为苍术的道地性是在遗传和生态两因素长期复杂作用下形成的遗传和化学成分有稳定差异的居群[1];李萍等将5srRNA基因间区序列的变异用于对金银花药材道地性的分析[2]。有报道用转基因植物可生产外源基因编码的产物(如a栝蒌素、干扰素等),随着表达效率的提高和受体植物范围的不断扩大,将有可能在传统中药材中加入有用的新遗传特性,增加植物的抗病能力等,这将为中药材的绿色栽培奠定良好的基础[3]。

    2  细胞工程技术为中药人工资源的开发提供了有效途径

    作为中药和天然药物发挥药效活性的物质基础,天然活性成分往往含量很低,而天然野生资源随着药物的开发利用储存量不断下降,其原料来源能否满足批量化生产的需求,是所有天然创新药物开发所面临的重大难题,也是高水平中药能否广泛应用并走向世界的瓶颈。因此,针对特定有效成分或组分生产的中药人工资源开发生产技术引起了研究者的极大关注。为合理利用其资源,可利用生物技术的方法和手段进行一些珍稀濒危品种的快速繁殖,研究其在自然或人工控制条件下个体更新的速率及规律等,如石斛试管苗的快速繁殖。

    发酵工程利用生物细胞在人工条件下的快速增殖与次生代谢产物的产生,为人工资源的生产提供了技术平台。目前,以冬虫夏草菌发酵生产的菌丝体及产物已形成产业化规模,并有相应的下游产品畅销。

    以微生物、植物、动物细胞为反应器,进行天然活性物质的生产和加工,也已引起研究者的极大兴趣,以此推动的天然产物的生物转化和生物合成研究与开发,在国内中药研究和开发中的作用正为更多的研究和生产部门所重视。许建峰[4]等利用高山红景天培养细胞生物转化外源酪醇生产红景天苷。紫杉醇作为一种作用机理独特的天然抗癌药物,自发现以来受到了人们的广泛重视,但其在植物红豆杉中的含量极低,而红豆杉生长缓慢,资源匮乏,因此严重限制了紫杉醇的进一步开发应用。为此,近年来各国科学家在寻找及扩大紫杉醇的药源途径上进行了大量的工作。甘烦远等对紫杉醇的研究进行了综述,通过两篇综述所反映出的研究内容可以看出为解决紫杉醇的资源问题。全世界的科学家分别从筛选高产红豆杉栽培品种、微生物生物合成、化学合成、生物合成途径探索、生物合成关键酶的发现及其基因表达等多途径进行资源研究,而这些研究中生物合成与生物转化技术起着极为重要的作用。

    3  酶工程是中药活性成分生产追求的最佳技术手段之一

    就疗效确切的单一天然活性成分而言,能够通过工业化生产获得天然结构复杂的单一产物是人们追求的目标,但天然化合物结构复杂,常有多个不对称碳原子,合成难度较大或合成条件苛刻;而酶工程为这类成分的获得提供了新的途径。如金东史等利用酶转化方法将人参中的主要皂苷成分转化成含量只有十万分之几的人参皂苷Rh2,并达到了月产30kg的生产规模[5]。

    4  生物技术为提高中药品质评价水平提供了新的实验方法

    中药材是中药研究开发的基础,基础的质量标准无法控制,以后的研究和开发均属无本之木,其质量标准的制定也就失去了意义。中药材的质量控制主要应包括两个方面的内容,一是品种的控制,主要是解决真伪的问题。其二中药材的有效物质是次生代谢产物,其积累主要与其合成关键酶的表达及表达量等有关。因此建立合理中药材的生产和质量评价体系将对中药现代化尤为重要。

    基因分子标记技术在中药品质评价中的应用,使中药材鉴定的方法从传统的形态表征分析推进到对生物遗传物质的分析。在中药的分子鉴别研究中目前主要有以下一些方面:(1)基于PCR方法的DNA分子标记技术,如RAPD、AFLP等;(2)基于分子杂交的DNA分子标记技术,如RFLP;(3)基于DNA序列分析的分子标记技术,如DNA直接测序法、PCRRFLP法[6]。利用这些基因鉴别方法对了解和分析药用动(植)物的遗传特性、基因与药材产地、化合物积累的相关性等均具有重要意义。

    5  生物技术为中药和天然药物新药研究与开发提供了新的工具和途径

    中药新药的研发是中药现代化和国际化的关键,要研制符合国际标准规范的现代中药,应用现代先进的科学技术势在必行。

    5.1  生物芯片为中药新药分子水平的机理研究提供依据:中药鉴定基因芯片,可以对中药材的产地、质量进行鉴定;可以搞清楚中药作用的分子机理,筛选出中药有效成分。

    5.2  生物转化及生物组合化学为以天然活性成分为先导化合物发现新药提供了新的思路与方法:生物转化技术可以弥补化学合成的不足,1997年Khmelnitsky利用盐活化生物催化剂脂酶,成功地在有机相中进行了紫杉醇系列衍生物的生物合成。由此可见,生物转化技术在以天然活性成分为基础的创新药物研究与开发中具有重要的意义。

    5.3  生物技术为天然微量活性成分的生产提供了新的技术平台:中药中微量高效成分的研制开发一直是困扰医药产业界的核心问题,利用定向生物转化技术可将天然药物中的高含量成分转化成微量高活性成分,因此大大提高微量成分的含量,使其达到产业化的要求。如研究发现多种微生物能定向地将含量较高的喜树碱转化为10羟基喜树碱。丁家宜等利用人参毛状根成功地实现了对羟基苯醌生物合成天然熊果苷。

    5.4  物技术实现天然结构复杂活性化合物的结构修饰:天然活性成分的研发中还有一个难以解决的问题,即天然活性成分常常体内外药效学活性差异较大,其中一个重要因素是其在体内吸收不好,导致生物利用度太低。利用生物技术实现天然结构复杂活性化合物的结构修饰,对提高这类成分的生物利用度,进而实现产业开发具有重要意义。

    综上所述,生物技术已经深入中药研究和开发的各个领域,虽然大多数研究尚处于起步阶段,但其影响正在不断扩大,所显示出的潜在社会价值和经济效益也日益得到重视,生物技术将深入到中药新药研制的各个环节。正确利用现代生物技术合理地解决中医药现代科学研究和产业开发中的重要问题,必将有力地推动我国的中医药现代化和国际化进程,为加入WTO后的中国民族产业的国际竞争注入活力。

    【参考文献】

    [1]郭兰萍,黄璐琦,王敏等.南北苍术的RAPD分析及其划分的初步探讨[J].中国中药杂志,2001,32(9),32(9):834837.

    [2]李萍,蔡朝辉,邢俊波.srRNA基因间区序列第变异用于对金银花药材道地性研究初探[J].中草药,2001,32(9):834837.

    [3]Kuehne,A.R.,Sugii,N.Transformation of dendrobium orchidusing particle bombardment of protocorms[J].Plant Cell Reports,1992,11(8):484488.

    [4]许建峰,苏志国,冯朴荪.利用高山红景天培养细胞生物转化外源酪醇生产红景天苷的研究[J].植物学报,1998,40(12):11291135.

现代生物技术篇4

一、运用课件直观展现教学内容

生物学教学的特点之一是要使学生尽可能多地从不同渠道，以不同形式接触和学习生物学知识。初中生物学教材有许多内容现实生活中无法展现，因此教学中，教师应尽可能地把学生置身于真实的环境中，让学生自然地接受生物学的熏陶，了解生物学和生活的密切联系，将生活和知识学习有机结合。为此，教师的教学设计应力求直观性。例如，在“生物的进化历程”教学过程中，我没有按教材的编排顺序来讲解，而是在网上下载了几段有关生物进化的短片制成课件让学生观看，短片再现了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化过程。学生通过观看影片，很轻松地理解了生物进化的历程，并深深地印在脑海中。实践证明，直观、生动的生物学课件可以将大量的生物学知识与情景信息传输给学生，既增强了教学效果，又激发了学生学习生物学的兴趣。

二、运用影像资料创设教学情境

利用现代信息技术创设教学情境，既能使学生形象直观地学习知识，又能培养学生理解问题、解决问题的能力。同时，教师在创设教学情境时，一定要考虑学校的实际和当地的情况，以及学生现有的知识水平、生活经验，不要为情境而创设情境。另外，情境创设一定要紧扣教学内容，运用现代信息技术为学生提供学习的感知材料，引导学生对问题进行分析、综合、概括，使其思维向纵深发展，给课堂注入新的活力，从而激发学生的学习兴趣。例如，我在教学“生态系统”一课时，运用影像资料向学生呈现森林的自然美景：高大的树木，美丽的花草，各种小动物，微风吹过树叶沙沙作响，溪水淙淙……学生沉浸在大自然的美景中，这时屏幕上出现如下几个问题让他们分组讨论：如果没有阳光，森林会怎样？如果没有水会怎样？如果没有森林会怎样？如果没有动物会怎样……学生纷纷踊跃发言，各抒己见。经过讨论后，学生充分地认识到在森林中无论是非生物因素的变化，还是某种生物的数量发生变化，都会有许多生物受到影响。由此可知，生物与环境是一个整体，从而引入本课学习的课题——什么是生态系统。这样，学生通过观看影像资料和进行讨论，对有关生态系统抽象的知识就轻松地理解了。

三、利用互联网收集资料自主学习

新课程标准倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与，乐于探究，勤于动手，培养学生收集和处理信息的能力及获取新知识的能力。因此，教师不仅要传授学生知识，还要教会学生自主学习。例如，在教学“地球上生命的起源”一课时，课前我布置预习作业，让学生自己去网上查阅有关地球生命起源的假说，并做好笔记。上课时，我发现每个学生都做了充分的准备。我先让学生分组交流、讨论，说一说自己认为哪种假说最合理，并说出理由。然后每组选一名代表在班上汇报，最后进行总结。这一课我完全放手让学生自主去学习，教学中学生由被动接受知识转变为主动学习，学得很轻松，收到了良好的教学效果。

四、操作生物学实验模拟软件，体验实验的乐趣

现代生物技术篇5

关键词：现代生物技术  废水生物处理  生物修复  水处理剂

        0 引言 

        随着 工业 的高速 发展 ，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和 经济 的进一步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段，主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。

        1 现代生物技术的内容与特点

        现代生物技术是指以dna 技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1，2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成一个完整的体系。

        生物技术的特点大致有[3]：①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用；②在常温、常压下进行，过程简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染；③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径；④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题；⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

        2 现代生物技术在废水处理中的应用

        废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速，好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟，所以，这里只介绍固定化等新兴技术。

        2.1 固定化微生物技术 固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术，将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上，投加于“厌氧—好氧—生物滤池 ”工艺流程中，处理印染废水，结果表明：出水色度极低，处理后的水可回用[4]。

        2.2 生物强化处理技术 为了提高废水处理的效果，而向废水中投加从 自然 界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有：①高浓度活性污泥法，以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理，加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法，是在普通活性污泥中加入无机盐，多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉)，形成生物铁絮凝体活性污泥，具有高浓度活性污泥法的特点，主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者产生协同增效作用。在该系统中，每g活性炭去除 1～3gcod ，分解废水毒性能力明显增强，同时提高脱氮水平。

        2.3　生物反应器技术　生物反应器技术，是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器，其共同特点是反应器内装有比表面大的载体，有利于微生物附着生长形成生物膜，供气或供给的其他反应条件优越，污染物具有充分的时间与微生物接触，有利于增强微生物的分解代谢能力。目前，2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低，造价较高，但其管理方便 ，运行费用低，所以欧美地区约有 7%的污水处理厂采用该技术[6]。

        3 生物修复技术

        生物修复技术[7]是利用生物，特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为co2和h2o或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解，但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程，常常采用许多强化措施，使 自然 生态系统维持原状的前提下，使受污染的环境得以修复。研究表明 ，生物修复与传统的物化法相比具有以下优点：① 经济 ，仅为物化法30%-50%；②对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；③最大限度地降低污染物的浓度；④修复时间较短，就地修复，操作方便。

        生物修复中主要涉及两大问题，即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平，需 发展 鉴定微生物的分子生物技术，以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。

        4 微生物水处理剂

        微生物水处理剂主要集中在以下几个方面：①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂，已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用，为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发，已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向，主要有两大类：一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物；另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵，抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂，这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好，成本低，无二次污染等。目前，已筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8 种，细菌5种，放线菌5种，酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展，微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。

         现代 生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为，今后应从四个方面进行深入研究：①分离、筛选和培养高效降解菌，利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物；②构建高效反应器，优化运行条件，探索新技术新方法；③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂；④着力实践和推广生物修复示范工程，为生态环境建设提供有力的技术支持。

现代生物技术篇6

关键词：现代生物技术；治理水污染；生物技术

中图分类号：X52 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161132207

1 现代生物技术的主要内容及其特征

生物技术的运用主要以DNA为主，又包括细胞和基因工程等一系列技术。这其中的每一个技术都有自己的理论观点和实际运用领域，虽然各有特点，但是它们之间又是一个整体，相互联系，相互补充。对于治理水污染，生物技术主要有自己的特点，如：操作简单、节约资源，高科技技术运用、对再生资源的开发和利用。

2 废水处理中的现代生物技术的主要用途

对于废水的处理，主要是对微生物的利用和转化，使污染的废水变成干净的水。不过随着经济的发展，对于处理废水的生物技术也得到了新的科技创新，技术越来越高超。例如处理废水的好氧法等一系列的废水处理方法都发展的很好，技术也是高超创新。本文主要介绍关于固定化的生物技术。

2.1 固定化技术是新发展的一项高科技创新技术

在生物工程领域中，技术都在不断地创新发展，固定化技术是新发展的一项高科技创新技术。改革开放以来，世界各国开始运用这项新技术来对废水的处理以及控制污染，一些难以处理的废水问题得到改进和创新，使得污染率不断降低，废水处理的成功率越来越高，生物技术也在不断发展和提高，是当前最为前沿的高科技技术。

2.2 强化固定化生物技术的方式方法

当对废水进行处理的时候，为了加强生物技术使用效果，在废水物当中加入一些优良的菌种，或者增加一些基因工程中生产出的高效菌种，以便可以很好的清除某一类型的有害物质。在生物工业中，其强化生物技术的方法主要有2种。它们分别是高浓度的活性污泥以及生物与铁的方式方法，其高浓度的活性污泥主要是对一些较难处理的物质进行快速的分解，而生物与铁的方法主要是在普通的活性污泥当中添加一些无机盐，以此来增加该物质的除污效果。

2.3 固定化生物技术的主要研究方向

在生物领域当中，其反应器的技术是当今生物技术主要研究方向。对于如今的生物膜型号的反应器，它的主要特点就是在其内部装有一个较大的载体，对微生物的生长具有促进的作用，并且在供气方面具有非常好的条件，从而使污染物和微生物可以进行长时间的接触，加强对污染物的分解，进而减少污染物所带来的一些影响。

3 生物修复的技术

对于生物修复的技术，它主要是通过利用一些微生物对不同类型的污染物就行分解，使其分解成二氧化碳与水以及一些没有危害的物质。但是在实际情况当中，为了提高分解的速度，一般情况是采用了强化的手段，让生态环境可以保持平衡的状态下，去修复一些污染的物质，使得这些污染物质可以得到降解，分解成没有污染性的一些物质。有工程实践表明，在大多数的情况下，其生物的修复技术相比传统的生物技术法，它具有4大优点，如下：就是具有很好的经济性，相比传统的生物技术，它可以减少大约50%～70%之间，降低了企业的生产技术的成本；就是对环境的污染程度较小，不存在二次污染；就是可以减少污染物的物质浓度，进而降低其污染的特性；就是在进行修复的时候，它的修复的时间比较短，可以很好的对一些具有毒性的污染物进行分解。

4 微生物的水处理剂

在对微生物进行处理的过程中，其水处理剂主要包含3个方面的作用，它们分别是微生态制剂、微生物吸附剂以及微生物絮凝剂。其中微生物制剂是一个具有活性的微生物制剂，它是有一群相互依存的菌种进行配置而产生的，对保健领域具有很大的促进作用；而微生物吸附剂，它是当今废水生物中最新发展方向，一般情况下有两大类型，高吸附力以及生物降解型；另一种微生物絮凝剂，它主要是通过利用生物技术，对微生物进行发酵，产生一种带有生物分解能力的水处理剂。

5 结束语

在水污染的控制领域当中，其现代生物技术已经具有非常重要的地位，具有广阔的发展前景。而对于现代生物技术，在将来应该朝着4大方向进行研究。对一些具有高效降解的菌种进行培养，通过使用菌种的代谢以及协同的作用，对一些难以降解的微生物进行分解；加强对反应器的研究，研究出一个新的方法去降解微生物；研究一种高效的水处理器；加强对微生物的修复技术使用效果，以便可以建设出一个生态平衡的自然环境。

现代生物技术篇7

关键词:现代生物技术;食品工业;功能食品;有效成分;食品添加剂

中图分类号:Q819文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)06-0023-02

一、现代生物技术简介

生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术包括酿造、酶的使用、抗菌素发酵、味精和氨基酸工业等,被广泛应用于生产多种食品如面包、奶酪、啤酒、葡萄酒以及酱油、米酒和发酵乳制品。它和新的生物技术之间既有联系,又有质的区别。现代生物技术是20世纪70年代初在分子生物学、生物化学、生化工程、微生物学、细胞生物学和电子计算机技术基础上形成的综合性技术。

二、现代生物技术在食品工业中的主要应用

(一)食品原料和食品微生物的改良,提高食品的营养价值及加工性能

利用基因工程、细胞工程改造动物、植物、微生物资源向人类提供各种转基因食品和食品添加剂,一方面提高了农作物产量、改善农作物抗虫、抗病、抗除草剂和抗寒能力,另一方面使食品的营养价值、风味品质得到改善,食品储藏和保存时间有所延长。我国利用基因工程技术培育的转基因抗病番茄、抗病甜椒,目前累计种植3,000多亩,耐贮番茄在室温下储藏56天,好果率达70%以上。利用细胞工程技术培育出含水量大大降低的西红柿、洋葱、马铃薯新品种,培育出带咸味和奶味的适宜膨化加工的玉米新品种,获得了出油率高、不饱和脂肪酸含量较高的油料作物,以及我国已在田间试验中的超级水稻、转基因鲤鱼、高产奶量的转基因试管牛,等等。

采用常规的诱变、杂交方法与细胞融合、基因工程技术结合进行菌种改造和采用基因工程和蛋白质工程技术构建“基因工程菌”,改良食品微生物的生产性能。生物技术已应用于啤酒酵母的改造,如将a-乙酰乳酸脱羧酶基因克隆到啤酒酵母中进行表达,可降低啤酒双乙酰含量而改善啤酒风味,选育出分解b-葡萄糖和糊精的啤酒酵母,能够明显提高麦芽汁的分解率并改善啤酒质量;构建具有优良嗜杀其它菌类活性的嗜杀啤酒酵母已成为纯种发酵的重要措施。

(二)生产各种功能食品的有效成分、新型食品和食品添加剂

通过转基因技术制造有利于人类健康的食品或有效因子,如低胆固醇肉猪、低胆固醇蛋和高特种微量元素蛋、人类血液代用品、高异黄酮大豆、高胡萝卜素稻米,等等。

利用细胞工程技术生产各种功能食品和功能成分,如对人参、西洋参、长春花、紫草和黄连等植物细胞进行培养生产活性细胞干粉、L-苏氨酸、免疫球蛋白、生长激素,等等。

利用生物技术,特别是发酵工程技术生产食品添加剂。目前国内外重点研究开发的食品添加剂有甜味剂中的木糖醇,甘露糖醇,阿拉伯糖醇,甜味多肽,等等;酸味剂中的L-苹果酸,L-琥珀酸,等等;氨基酸中各种必需氨基酸;增稠剂中的黄原胶,普鱼兰,茁霉多糖,热凝性多糖,等等;风味剂中的多种核苷酸,琥珀酸钠,香茅醇,双乙酰;芳香剂中的脂肪酸酯,异丁醇,等等;色素中的类胡萝卜素,红曲色素,虾青素,番茄红素,等等;维生素中的维生素C,维生素B12,核黄素,肉碱;生物活性添加剂中的各种保键活菌,活性多肽,等等;防腐剂中的乳链菌肽,杀菌肽,瓜蟾抗菌肽,防御素,等等。可直接应用于食品生产过程的物质转化利用发酵技术、酶技术对农副产品进行加工,直接生产各种发酵食品如饮料、酒、酱、酱油、醋、乳酸、酸奶和啤酒。利用基因工程和酶工程,构建“生物工程菌”来生产酶制剂。近20年来,利用“基因工程菌”生产的食品酶制剂主要有凝乳酶、a-淀粉酶、葡萄糖氧化酶、葡萄糖异构酶、转化酶、脂肪酶、溶菌酶等。凝乳酶是制造干酪过程中起凝乳作用的关键酶;蛋白酶可改善蛋白质的溶解性。在食品加工过程中添加一些酶类可以改善产品的色泽、风味和质构。如用葡萄糖氧化酶可以除去蛋液中的葡萄糖,改善制品的色泽;用脂酶和蛋白酶可加速奶酪的成熟;葡萄糖苷酶可用于果汁和果酒的增香;木瓜蛋白酶可分解胶原蛋白,用于肉的嫩化。

现代生物技术在肉、奶、水产品加工中也有广泛的应用,肉的加工保鲜方面主要是提高肉的综合品质以及瘦肉、肥肉、的综合利用,如肉的嫩化、发酵香肠的生产和增加产品的花色品种等。乳品方面有利用外源激素提高乳的产量,增强乳的免疫功能,改善乳的组成成分;利用酶工程技术开发乳蛋白生物活性肽、发酵乳制品、双岐杆菌发酵乳,等等。水产品如人工淡水鱼、内脏、鱼眼、精卵巢中分离提取有效成分,开发研制保健食品和药品。

(三)工业化生产预定食品或食品功能成分

利用发酵工程生产功能食品或功能性成分,如低聚糖、糖醇、单细胞蛋白、EPA、DHA、r-亚麻酸、有益菌。利用酶工程制取高蛋白富含多种氨基酸和微量元素的功能食品,如以动植物、微生物蛋白为原料,利用酶技术将蛋白质分解成多肽和氨基酸,可作为功能食品或营养强化食品的原料。利用乳糖酶水解乳糖,加工出低乳糖食品作为乳糖缺乏者的保健饮品。

利用现代生物技术进行玉米的综合利用,为新型糖源、变性淀粉、玉米油、发酵酒精、环状糊精等产品的开发提供充足的原料。如从玉米黄浆水中提取玉米黄色素,可用于人造黄油、人造奶油、糖果、冰淇淋等食品中取代人工合成色素;从玉米皮制取膳食纤维;用玉米淀粉制取高纯度低聚异麦芽糖900型第二代功能性保健食品生物糖。

(四)食品包装和食品检测方面的应用

现代生物技术在食品包装上的应用主要是制造一种有利于食品保质的环境,如葡萄糖氧化酶能除O2,延长食品的保鲜期,保持食品色、香、味的稳定性,被应用于茶叶、冰淇淋、奶粉、罐头等产品的除氧包装;溶菌酶能消除有害微物生的繁殖,而让某些有益菌得以繁殖,被广泛应用于清酒、乳制品、水产品、香肠、奶油、生面条等食品中以延长保鲜期。利用生物技术制造有特殊功能的包装材料如包装纸、包装膜中加入生物酶,使其具有抗氧化、杀菌、延长食品反应速度等。利用生物技术改变食物贮藏方式和贮藏期,如利用基因工程技术生产耐贮番茄等,延长货架期。

利用生物技术还可生产生物可降解的食品包装材料,建立食品的质量检测方法,处理食品工业废水等,如用固定化酶技术制备酶电极、酶试纸,可以快速简便地检测食品中的化学成分。利用基因工程的DNA指纹技术可以鉴定食品原料和终端产品是否掺假,检测谷物、坚果、牛奶中是否含有微量毒素;利用PCR技术可迅速检测是否为转基因食品,利用生物转化、厌氧发酵等方法处理食品工业废水,使BOD、COD大大降低,达标排放。

三、现代生物技术的前景与展望

展望现代生物技术在食品工业中的应用越来越广泛,它不仅用来制造某些特殊风味的食品;还用于改进食品加工工艺和提供新的食品资源。食品生物技术已成为食品工业的支柱,是未来发展最快的食品工业技术之一,具有广阔的发展前景和美好的未来。

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现代生物技术篇8

1问题提出 现代生物技术,指的是以基因工程为核心的转基因技术,即通过基因工程将一种或几种外源基因或基因片段转移至某特定的生物体中,以部分或完全地改变其自身的遗传特性。运用该技术可使选定的个体基因从一种生物转移至另一种生物,并且还可在不相关的物种之间转变。有时我们也称之为“重组脱氧核糖核酸技术”或“遗传工程”。现代生物技术的出现,无疑是人类技术史上一次伟大的创新活动,其在医药和农业领域中具有广阔的应用前景。然而,新技术的出现及其商业化生产,并非一帆风顺。也许因为治病救人的原因,生物技术在医药领域中的商业化开发,并没有引起太大的争议,从而促使了生物医药这一朝阳产业的蒸蒸日上。与此相反的是,现代生物技术在农业中的运用,却引发了一场全球性的争论。争论最初只涉及食品安全和环境安全方面,后来又蔓延至政治、经济、法律、道德、伦理等方面。农业转基因技术与其他新技术具有不一样的特点,就是其技术及产品直接关系着人们的生命健康和生存环境,这是任何人都无法回避的事实。以至于有人说,现代农业生物技术是一场普罗米修斯取火式的技术创新活动,或称之为泰坦尼克号的首次航行,意味着风险和收益的并存,由此为这项技术创新活动蒙上了一层浓浓的阴霾。 传统技术决定论的观点认为,技术形成的内在逻辑是线性的、单向的,技术的使用者只是被动地接受该技术。并且固执地认为,技术能解决一切问题,进而忽视了技术本身的不确定性对社会的潜在负面影响。比如由于技术本身的不完善和不合理运用,导致技术失灵(technologyfailure)或技术失控(runawaytechnology),进而引发技术灾难。历史上这样的事件不胜枚举,美国与石棉相关的疾病、前苏联切尔诺贝利的核电厂泄漏、印度的毒气泄漏以及农药DDT的使用等等,皆因为技术的不确定性而引发了人间悲剧。另一方面,社会对技术形成的影响也是不容忽视的。新技术如果得不到社会的认可,其进一步发展将会严重受挫,甚至出现技术停滞的现象。近年来,技术的社会形成(socialshapingoftechnology)思潮的兴起及其观点的提出,无疑是对技术决定论观点的又一次批判。技术的社会形成观着眼于分析与技术发展相关利益者(stakeholders)的特点以及他们之间的各种关系,进而分析他们对技术发展进程所产生的影响。强调技术从设计到进入市场被人们所采用的整个过程是在特定的社会、经济和技术环境中产生,并受特定的组织形式和社会体制所制约。同时强调技术的复杂性、可选择性、技术创新路径的多样性,注重技术和社会之间的互动关系。总而言之,技术和社会之间的关系是辩证的统一,过分地强调任何一方都不利于技术和人类社会的可持续发展。当前的现代农业生物技术,就为我们提供了现实的研究题材,同时也向人类展示了技术和社会之间的复杂关系。 2现代农业生物技术的社会经济影响及原因分析 2•1现代农业生物技术的社会经济影响 现代农业生物技术的社会经济影响,既有其有利的一面,也有其不利的一面。有利的一面总是得到人们的拥护,并以各种形式促使其更快发展,而不利的一面则遭到强烈反对,甚至通过毁坏大田试验的行动以示抗议。由于没有统一的评价标准,各利益相关者的异质性及其立场的不同,加上技术本身的不确定性,试图判断生物技术是有利还是不利,对谁有利,对谁不利,则是一件十分困难的事。也正是这种判断上的复杂性,导致了争议的日趋激烈,最终也不能达成一致。支持者认为,现代农业生物技术至少有如下优点:(1)可以改善农作物的抗逆性,比如抗虫害、耐除草性、抗寒、抗旱等特性。由于减少了农药和化肥的使用,因而对人畜健康及环境改善是有利的。同时,也降低了生产成本,节约了劳动力,提高了农业生产的效率,因此,生产者(农民)可以从中大大收益;(2)现代农业生物技术可以提高粮食产量,解决人口的饥饿问题,这对发展中国家的穷人来说,尤为重要。粮食供给的增加,降低了粮食的价格,这对消费者来说也是有利的;(3)现代农业生物技术可以提高农产品和食品的营养品质,增强产品的理想特性或消费者想要的新特性,比如增加食品中维生素A的含量、解决营养不良问题、生产能减少心脏病发作可能性的玉米、延长成熟期可以让水果的口味更好、生产功能性食品等等。持反对意见者则针锋相对地认为,现代生物技术至少有以下不利之处:(1)由于种子公司对知识产权的垄断,任意提高种子的价格,以至于农民未必能从中收益,反而形成对其农药和种子的依赖,不得不接受他们的剥削。尤其是终极种子(terminatorseeds)的研制成功,更是剥夺了农民留种的权力。因此,现代农业生物技术只会加剧农民的贫困。至于说能否解决穷人的饥饿问题,还要看穷人是否有支付能力,产量的增加,并不意味着他们就能获得所需的粮食;(2)异型杂交可能威胁到食品安全(供给安全)。将不同基因转移到传统作物或相关野生物种(称为“异型杂交”),以及将传统种子与利用转基因作物培植的种子产生的作物混合,可能影响农业的可持续生产,进而影响食品供给安全;(3)转基因食品可能具有潜在的健康风险。反对者担心转基因食品可能会产生过敏反应,除非可以证明转入基因的蛋白质产物不会引起过敏,否则,不赞成从普遍引起过敏的食品转移基因。 此外,转基因农产品及食品可能含有毒素,进入人体内将导致抗药性和降低人体免疫能力。转基因食品还可能导致有益营养成分的丧失、插入的基因未必能稳定地表达,进而威胁到食品的营养安全等等;(4)转基因作物及其产品可能具有潜在的环境风险。有人担心由于大量种植转基因作物可能产生超级杂草、超级害虫和基因污染,进而破坏生物的多样性,同时也增加了农民的防治成本。此外,抗虫转基因作物还可能杀死非目标生物(比如有益昆虫和真菌),破坏生态平衡,最终导致不可逆的环境风险;(5)对生产者和消费者自由选择权的剥夺。随着农业生物技术及其产品的不断商业化,生物技术研究的私有化和生物技术公司兼并浪潮的到来,生物技术将越来越集中在少数私人企业手中。有人担心,随着农民对生物技术公司依赖的逐步加强,常规种质资源及其生存环境的破坏,农民将丧失其传统的种植优势,比如进行有机农业生产等,进而约束了农民自由选择生产的权利。农民自由选择生产权力的剥夺,最终将导致市场上只剩下转基因农产品和食品,那么消费者选择非转基因产品的自由权也将被悬空;(6)道德和伦理方面的担忧。除了对食品安全和环境安全的担忧之外,有人还对转基因作物及其产品所引发的道德和伦理问题给予了特别地关注。他们认为,把别的物种身上的基因转到作物和食品身上是非自然和不合伦理的。尤其是把动物,甚至人类基因转入食品生产中,更是无法让人接受的。另外,发达国家凭借其生物技术本身的优势,掠夺发展中国家大量种植资源,无异于“生物盗窃”。通过对“盗窃”来的种植资源的垄断,或赋予生命形式以知识产权,进而向发展中国家的农民索取高价,这显然是不公平和不道德的,等等。当然,人们的担忧可能远不只这些。#p#分页标题#e# 2•2原因分析 由于技术本身的复杂性和不确定性,农业转基因技术的潜在影响尚无法完全得到证实。其有利之处也只局限于一些短期的可观察到的局部事实,加上相关利益者的多元化和社会公众的异质性,使得这场争论日趋激烈,更加扑朔迷离。正因为如此,各国政府对转基因技术及其产品的商业化生产都很谨慎。究其具体原因,大致有如下几方面:(1)技术本身的复杂性和不确定性。由于现代农业生物技术的发展不过30多年的历史(基因工程开始于1973年),其商业化生产也不过最近10年的事,加上技术本身有一个不断发展和完善的过程。科学家也无法证实,转基因技术及其产品是否具有长期的、累积性的健康和环境负面影响。这是客观存在的,同时也是任何一项新技术所普遍具有的特征;(2)由于农业转基因技术直接涉及与人们生命息息相关的食品和环境安全问题,因而引起了人们极大关注。一方面,近年来欧洲疯牛病、口蹄疫、二恶英、食品污染等事件的频频曝光,公众对此心有余悸,从而加剧了对食品安全的担忧。另一方面,随着人们生活水平的提高,公众环境意识的不断增强,人们对环境安全的要求也会相应地提高,尤其是一些人口密度较高的富裕国家。这一点也是无可厚非的;(3)利益相关者的多元化和异质性。从争论的主体来看,包括生物技术研究机构、公司(包括生物技术公司、食品加工企业和零售商)、消费者、生产者(农民)、非政府组织(比如绿色和平组织、地球之友)及各个国家政府部门等。一方面,由于各个主体所追求的目标不同,比如生物技术的研究机构(不同国家有所不同)、公司和生产者可能追求的是利益的最大化,消费者则追求的是效用的最大化,而政府和非政府组织则可能追求的是社会福利的增加。另一方面,由于各利益相关者本身具有异质性,比如消费者的人口特征、文化、宗教和价值观念的差异,公众对待科学技术的态度,企业的冒险精神,政府对经济、贸易和食品生产的重视程度等;(4)判断标准和方法上的不一致。标准涉及经济、伦理、道德等方面,而且各个国家之间会有很大差异。采用的判断方法也不一致。举一个简单的例子,要证明转基因作物及其产品对健康和环境有害,还是证明其无害呢?是证实还是证伪呢?由于至今尚未出现转基因作物及其产品对人类有害的正式报道,所以很难做出其有害的判断。同时,要证明其无害,则更加困难。这是一个方法论的问题。判断方法的不一致还表现在所运用的分析工具上,比如经济学家善于在一系列严格的假设条件下,运用计量的方法,通过成本效益的比较,得出其有利还是不利的判断。这就容易忽视对技术所导致的社会影响方面的分析;(5)信息的不完全和不对称、信息内容和来源的不同。由于信息的不完全和不对称,各利益主体所拥有的信息量会有很大差异,进而影响到他们的行为和决策。媒体所提供的信息内容对人们行为和态度的改变有着十分重要的影响。同样是转基因食品,提供积极和消极的信息,公众的反应会明显不一样。此外,不同的信息来源,比如绿色和平组织、生物技术公司和第三方的信息,都可能对公众的态度变化产生影响。当然,可能还有其它的一些原因,这里不做进一步的分析。正是基于这样一些原因,使得争论不可避免。 3国际社会的反应 转基因技术及其产品的争论引起了国际社会的普遍关注,考虑到农业转基因技术可能的潜在负面影响,以及社会的强烈反应,一些国际性组织及各个国家都纷纷采取行动,制定了相应的管理措施。具体而言: (1)从国际上来看,经济与合作组织(OECD)、联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)、联合国开发署(UNDP)、联合国环境规划署(UNEP)、国际生命科学学会(ILSI)都积极地参与生物技术的安全性管理,致力于国际生物安全的协调工作。并制定和提出了相应的风险管理法规、规则和办法,以规避可能的健康和环境风险。比如,FAO和WHO提出了风险管理的整个过程应该包括风险评估、风险沟通和风险管理方面的内容(见图1)。其中,风险评估包括了风险的识别和确定风险的特点等方面;风险管理则是对风险评估过程的管理;风险沟通是对整个风险管理过程实行的双向交流。欧盟委员会曾建议风险评估由专家来完成,这是一个科学的过程,风险管理和风险沟通则是一个决策过程。但科学的风险评估往往忽视了现代农业生物技术的社会风险。因此,风险评估虽然是建立在科学基础之上的,但转基因作物和食品的影响已经渗透到了社会各领域,而专家和社会公众对风险概念的理解有很大的差异,所以很难对其安全性进行科学的评估。在此基础上,Barling等人(1999)对其进行了修改(见图2),其主要特点便是强调了与公众的交流,进而强调信息公开和透明度的重要性。从而把风险管理与公众的担忧联系起来。当这一方法被用于现代农业生物技术的管理时,更能得到公众的信任和支持。修改后的风险分析方法即考虑了科学的风险分析方法,又对社会影响进行了分析;既重视了技术的风险管理,又重视了社会影响方面的管理。从而使得管理过程更容易被公众所信任和接受,这将有助于改善民主决策的质量。 (2)从不同国家来看,许多国家都制定了详细而严格的生物安全管理方面法规和政策,以规范生物技术的研究、开发、田间试验、环境释放、商业化生产的整个过程。并对涉及转基因技术及其产品相关的国际贸易、知识产权、标签政策等方面的问题给予了关注。以中国为例,自1993年以来,中国陆续出台了一系列相关的政策和法规,以加强对转基因技术及其产品的安全性管理,尊重消费者的知情权和自由选择权。由于各个国家的实际情况不同,政府在生物技术的管理上可能会有差异,加上影响农业转基因技术及其产品商业化的因素比较复杂,导致当前的一些政策、法规和管理措施上的不完善,比如在转基因农产品的贸易方面,标签政策的内容和有效性方面,国家之间的协调和沟通方面等。由于公众的普遍担忧,许多国家在转基因技术及其产品的商业化过程中采取了比较谨慎的态度,迟迟未能批准转基因产品的商业化生产,甚至对转基因技术的研究进行了限制。尤其是当涉及伦理方面时,显得更为谨慎,以至于目前还没有一个国家批准转基因动物的商业化生产。但是,随着国际社会和各国政府对生物技术安全性和潜在社会经济影响的不断重视,技术评估的科学化和人性化,以及技术预见能力的增强。转基因作物及其产品的商业化步伐也开始加快,一些过去持谨慎态度,甚至极力反对的国家,也开始转变态度。在这一过程中,社会各方普遍参与讨论,对于识别、减少,甚至规避新技术的潜在风险起到了积极作用。总而言之,农业转基因技术要进一步发展,不能只局限于技术本身,还需充分考虑和估计技术的潜在社会经济影响,以及如何避免或消除其中的不利因素。#p#分页标题#e# 4结论与启示 现代农业生物技术从实验室走向商业化生产的过程中,引发了人们对新技术的众多思考,并导致了一场有关技术与社会关系的讨论。从中我们不难发现,新技术对社会的影响是多方面,已不再局限于技术本身。技术也不是万能的,它不能解决一切问题。实际上,我们从这场争论中也可以发现,技术并不是潘多拉的盒子,但也不是阿拉丁的神灯,技术和社会之间的关系是密不可分的。任何技术在给人类带来福祉的同时,也会产生一些副作用。因此,减少或避免技术的负面影响,使得技术向着有利于人类的方向发展,就显得尤为重要。在这一过程中,技术的辩论;社会各方的广泛参与;自然科学、社会科学和人文科学的交融;科学家和人文学家、外行和专家的积极交流和沟通,无疑是很重要的。通过技术的双向交流和民主决策,充分估计技术的潜在社会经济影响,增加技术的可预见性,才能防患于未然,同时也有利于技术自身的健康发展。技术的评估也不能仅仅局限于技术本身的安全性方面,还要充分考虑技术的潜在社会经济影响。欧洲国家非常重视现代生物技术的社会经济影响,如奥地利、丹麦、意大利、瑞典和芬兰等国家就认为,生物安全法规中必需认真考虑社会经济影响。挪威的《基因技术法》中规定,在决定是否批准转基因生物的环境释放前,必须认真评价该活动是否对社区的可持续发展有利。UNEP的《国际生物安全技术准则》中专门提到了评估生物技术社会经济影响的重要性。应该说,之所以强调技术的社会经济影响,绝不是对技术的否定,而是技术更加成熟的表现。这一点对于我国发展高新技术来说,是有借鉴意义的。我国一向鼓励技术的发明和创新,从科学技术是第一生产力的精辟论断,到发展高科技,实现产业化目标的制定,再到科学发展观的提出,都表明技术的发展应该造福于社会。因此,政府在进行管理决策时,应该充分考虑技术的社会经济影响及各利益相关者的反应,增强技术的可预见性,并积极发挥媒体的作用,使得现代农业生物技术朝着有利于人类的方向发展。

现代生物技术篇9

1、现代生物技术在改善乳制品质量的应用

1.1基因工程增加乳制品中某种必需乳蛋白

基因工程技术是分子遗传学和工程技术相结合的产物，是生物技术中的核心技术。它采用类似工程设计的方法，按照人类的需要将具有遗传信息的基因，再离开生物体的情况下进行剪切、组合、拼装，然后把这种人工组装的基因转入宿主细胞内进行大量复制，使遗传信息在新的宿主细胞内或个体中高速繁殖，以创造新的生物。基因工程主要包括重组DNA、基因缺失、基因加倍、导入外源基因及改变基因位置等分子生物学技术手段，它为定向改变生物性状提供了理论和技术支持。将这项技术应用于动植物上即生产基因工程食品。基因工程应用于乳制品具有很多优点：第一点，提高乳制品营养品质，如基因重组的牛生长激素可提高牛的产奶量，减少脂肪的含量，营养更丰富，风味更佳；第二点，提高乳制品的蛋白质含量，通过基因工程可增加乳制品中必需氨基酸（如甲硫氨酸、赖氨酸）的含量，还能提高乳制品的功能特性，拓宽植物蛋白的使用；第三点，增加乳制品的碳水化合物的含量；第四点，基因工程，尤其是克隆技术，可提高畜牧含量满足乳制食品的需求。转基因动物不仅使产奶量增加，而且还可以得到具有特殊功能的奶制品，例如去如糖牛奶、低脂牛奶、低脂固醇、低脂肪乳制食品；第五点，通过转基因技术不仅可以改变乳制品中脂肪酸的结构，而且还能促使其中脂肪结构本身的生物协同作用，利用基因工程可以有计划有目的地设计出许多新的脂肪和油脂，以满足许多功能性乳制品生产的需求。

1.2酶工程通过促进物质转化来提高乳制品的质量

酶工程利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。主要包括酶的固定化技术、细胞固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计技术等。生产出人们所需产品的技术。对于婴幼儿来说母乳是最好营养素最全面的食物，但是也有一些婴儿缺少或者得不到母乳喂养，他们就需要一种营养素全面并接近母乳的乳制品来成长。现代生物技术广泛的应用在工业化酶制剂的品质改良和新品种的开发，并取得了巨大的成果。例如过氧化氢酶主要用于清除乳制品中多余的过氧化氢，从而利用双氧水杀死致病菌；超氧化酶用于乳清脱色等；巯基氧化酶用于去除乳制品因超高温杀菌而产生的糊味；脂肪酶用于乳制品增香；另外利用凝乳酶可制作干酪；用乳糖酶处理乳汁品，防止乳糖结晶析出；真菌或酵母乳糖酶可用于全奶、奶酪和冰淇淋中，是乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，从而防止制品粗糙，提高口感。酶工程也能修饰乳脂肪，通过脂肪酶的转脂作用对乳中甘油三酯进行修饰，改善乳脂肪的性质，特别是改善脂肪的融化性、乳化性，并使乳制品保持原有的良好风味和纯度，有利于乳脂肪在产品中的稳定性，从而保证乳制品的质量。

1.3现酵工程能形成高品质的乳制品生物反应器

发酵工程又称微生物工程，是传统的发酵技术与DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等技结合并发展起来的现酵技术。它是在人工控制的条件下，利用微生物的特定性状，通过现代化生物技术生产有用物质或直接应用于工业化生产，术是主要利用菌株的生理生化代谢机制用于菌体生产和代谢产物的发酵来生产工业原料或工现酵工程主要包括微生物资源的开发利用；微生物菌种的选育、培养；固定化细胞技术；生物反应器设计；发酵条件的利用及自动化控制；产品的分离提纯技术。例如生产酸奶和奶酪。发酵工程凭借其自身投资少、见效时间短、污染较小的优点应用在工业上生产上。开展发酵工程对乳制品的生产是有很大好处的。实现了乳制品生产上的一个重大突破。新生产出的酸奶发酵剂的活性强，不需要大面积培养，可直接使用，酸奶厂家可以根据实际情况随意选择，这不仅仅增加了酸奶产品的样式，同时也省去了菌种车间的占地面积，减少了工作人员的数量，大尺度的简化了酸奶的生产工艺。

1.4新型杀菌技术保持长时间的高品质乳制品质量

温度过高会影响乳制品的质量，不仅会降低食品中功能性成分的生理活性，还有可能影响色、香、味以及其营养成分。冷杀菌技术作为一门新兴的杀菌技术，对杀菌的温度要求较低，很好的解决了上述问题。乳制品用射线辐照处理时，射线可以穿过包装和冷冻层，杀死乳制品表面和内部的微生物、害虫和寄生虫，而且在辐照过程中，温度几乎没有升高，有“高效冷杀菌”之称；处理得当的辐照乳制品和新鲜乳制品在外观形态、组织结构及色香味品质方面很难加以区别，具有良好的保鲜效果；此外辐射处理所消耗的能源少。还有一种乳制品超高压处理杀菌技术，“所谓高压食品”与加热杀菌同样是将乳制品密封于弹性容器或无菌泵系统中，以水或其他流体作为传递压力的媒介物，在高压下和在常温或低温度下作用一段时间，以达到加工保藏的目的，而食物味道、风味和营养价值不受或很少受影响的一种加工办法，即以加压取代加热而成。

2、应用现代生物技术实现高质量的乳品检测中

在乳制品中绝大多数都是牛乳制品，所以以下就以牛乳为例，说明生物传感器如何检验乳制品的新鲜度。生物传感器实际上是一个菌数测定仪，而牛乳新鲜度传感器最早由高桥福辛发明的，其原理是测定的电流值与试样中的细菌总数成正比关系，电流值越大表明细菌菌数越多，说明牛乳越不新鲜。要想检验乳制品的新鲜程度就要从长时间放置乳制品过程中发生变化的成分入手，我们可以发现受细菌的污染作用产生乳酸，因此，乳酸含量也可表示牛乳的鲜度。

现代生物技术篇10

关键词:现代分子生物技术;研究生创新型实验教学体系

1创建全新生物技术实验教学体系

社会科技的不断发展，分子生物技术的实验教学体系也在不断完善。社会发展对于专业的生物技术实践人才需求越来越大，高校也在逐步增加现代分子生物技术创新实验教学，将综合分子生物学的基本实验进行科学分解，并且安排分子生物学实验教学环节、生物技术实验教学和高级生物实验教学三部分，形成了全新的生物技术创新实践教学体系。通过将三门的生物实验教学内容独立分开，又能够将三门实验教学内容相互衔接，通过完整规划分子生物技术创新实践教学体系，使研究生通过理论知识内容能够有效的与实践技能相结合，增强了研究生的科研开发能力、动手能力，研究生在实践过程中，培养了自身的数据分析能力、问题解决能力和钻研能力，并且完善了研究生的创新科学思维方式。通过建立全新的现代分子生物技术实验教学体系，能够有效开发研究生的发展潜能，解决了生物教学过程中的专业技能训练和理论知识的脱节问题，有效提高了专业人才的培养质量。

2创新型实验教学体系创建办法

2．1自主实验设计教学

在教学过程中，教师应该鼓励研究生自主开发实验，并且对实验进行独立研究，积极培养研究生的独立操作能力、创新意识、学习兴趣。自主实验设计应该包含:资料的整理查阅、实验选题、实验方案设计、自主操作实验环节、实验总结。督促研究生将研究性问题和实验过程中的数据信息完善整理，鼓励研究生通过期刊、电子文献等资源完善自己的实验体系，增加数据资料的收集途径，有效的训练研究生开发能力和实验能力。

2．2教学内容和科研成果结合

教师在教学过程中，应该将最新的教学科研成果和前沿的实验发现有效的引用到教学实验中，有效丰富了教学内容，提高了教学内容的先进性，例如:教师在教学实验中将钙调蛋白磷酸酶的克隆技术和分离净化结构的研究数据作为教学内容，增加了教学课堂的先进性。

2．3增加全新的科研动态教学

实验教学中，教师应该不断向研究生传递全新的英语前沿科技文献，并且结合教学内容选择教学方法，让研究生通过实验教学内容了解实际科研的过程，增强研究生对于实验材料的搜集意识，加强了研究生对于实验课堂项目的参与感和投入感。

2．4多媒体教学

在实验教学过程中使用多媒体教学设备，让研究生通过多媒体教学设备感受教学实验中视频、音频、文字内容，更加直观的感受到生物实验教学的转换过程。例如:在分子生物实验教学中，对于实验的基本操作和设备使用等内容设置成视频形式，通过生物实验将分子筛层分析原理进行动画视频展示，促进了研究生对于生物技术的直观认识，促进了实验教学的代入感，提升了研究生的学习兴趣。

2．5网络教学

社会科技不断发展，教学形式不断发生改变，通过网络教学平台创建实践教学课程，将教学理论内容、教学参考资料和实验仪器操作技术等等方面直观展示给研究生，拓展了研究生的学习渠道，并且增加了研究生自主选择学习时间的自由，增加了研究生的学习机会，加强了研究生的自我管理能力。

2．6多元化教学评估方式

在教学过程中，教学成绩应该由日常成绩和年度考核成绩组合而成，日常成绩包含出勤、实验记录完整性、实验参与态度、实验基础常识、实验报告、教学课堂参与性等等。年度考核成绩一部分是实验操作技能测试，教师针对每位研究生的操作技术进行科学评估，一部分是自主创新实验，包含实验目标设计、实验环节操作、实验结果展示、论文分析和实验总结汇报等等，一部分是教学实验中的总结感受。教师对所有实验环节都进行严格管理。

2．7开放教学法

高校通过开放生物技术教学实验室，增加研究生的参观机会，加强教学内容相关联的实验设备讲解，积极促进研究生参加生物技术专业学术报告会，拓展研究生的视野，促进研究生对于分子生物技术的了解，提高对于分子生物技术创新实验的兴趣，加强了研究生的自我探索能力。

3结语

通过建立现代分子生物技术研究生创新生物技术教学体系，能够促进我国的实验教学方式发展，并且结合自身实际情况，有针对性的开发有自身特色的实验教学体系。通过不断完善和创新，能够加强实验教学体系的构建，积极推动了我国高校实验教学体系的发展，提高实验教学质量，为我国分子生物技术的发展奠定坚实基础。

参考文献:

［1］李军，黄霞，姚雪梅，等．现代分子生物技术研究生创新型实验教学体系的构建与思考［J］．教育教学论坛，2012(2):110～111．

［2］谢胜松，刘向东，曾翠平，等．CRISPR/Cas9技术在分子生物学创新性实验教学中的应用［J］．生命的化学，2016(1):117～125．