生物技术技能范文

导语：如何才能写好一篇生物技术技能，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：独立学院 生物技术 应用型 人才培养

中图分类号：G642.474 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（c）-0194-02

生物技术学科是人类新兴的自然学科，其研究成果在在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业应用前景广阔，进入21世纪，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。曾经高等院校的生物技术专业是热门专业，但近几年呈下行趋势，其原因一方面是社会急剧变化带来的急功近利思想，更重要的原因是高校人才培养定位不准，方式落后带来的人才培养不能适应我国经济社会发展需要。随着经济社会的快速发展，人们逐渐意识到现代生物产业已经涉及生物医药领域，生物农业领域，生物能源领域，生物制造领域，生物环保领域五大领域，需要各类生物技术人才。高等学校独立学院的学生培养目标是既有一定理论基础、更重视实践能力的应用型人才。生物技术是一门涉及领域宽、涵盖范围广、基础性和实践性很强的学科，生物技术不仅能应用于生物科学，还与食品科学、医学、药物学等相关的学科关系极为密切，承担着迎接可持续发展的生物经济时代重要责任。生物技术应用人才前景广阔，可以在推进农业革命、增加能源供给、改善环境状况、确保生物安全与人类健康等方面发挥积极地作用。

高等院校独立学院应用生物人才培养既要重视本科教学的学科体系，达到本科教学标准，更要适应社会经济发展的需要，致力转变教育理念，深化教育教学改革，积极探索培养学生实践能力和创新精神的有效途径。浙江师范大学行知学院自开办生物技术专业以来，就着力以“应用型”生物技能人才培养为目标，构建具有特色的技能人才标准，探索实用生物技能人才培养模式，以适应经济社会发展需要。

1 准确定位，构建有特色的应用型生物技术人才技能培养规格

由于应用性，实验性、实践性是生物技术专业最重要的特点，因而实践教学具有独特的教学特点和教学手段，在培养学生动手能力、创新能力、实践能力等专业技能培养方面起着极其重要的作用。但长期以来，本专业实践课程存在课程设置彼此独立，实验内容缺乏整体设计，实验内容的专业方向特色不强，注重学科逻辑，实践教学从形式到内容都存在围绕课堂进行体验式、验证式实验，而综合性、应用性实验很少，实验教学模式落后、单一，缺乏对学生具体操作能力的培养，进而也实际影响学生专业技能、创新创业能力的提高，不适应独立学院知识、能力、素养为一体的应用型人才培养的目标。制定应用型生物技术专业人才培养技能规格已成为教学改革的当务之急。

针对目前存在的问题，结合浙江师大行知学院“实基础、厚素养、精技能、强能力、善创新”的应用型人才培养目标与教学实际，我们在2010级生物技术专业本科教学指导计划的基础上，大力提高实践性教学课时数，制定了涵盖生物技术专业人才的专业素质能力、专业基本技能、研发及创新能力、适应社会能力等4方面的人才培养规格。

（1）专业素质能力：主要体现“厚素养”，包括崇高的理想、高尚的道德品质，正确的人生观、价值观、健康的身心，良好的语言表达、人际交往和沟通能力，团队协作与组织能力，社会适应与协调能力，基本的外语和计算机应用能力等等。主要通过相应的通识课程完成专业基本素质方面的训练，共计48学分，其中实践训练460学时。

（2）专业基本技能：包括较为系统的生物技术基本理论和基本技能。主要通过学科平台课程（18学分）、专业核心课程（30学分）中单独开设的实验课程进行。如有机化学实验、仪器分析实验、植物生物学实验、动物生物学实验、生物化学实验、微生物学实验、细胞生物学实验、生化技术、发酵工程实验等，以及集中于食品生物技术和生物制药技术的专业方向课程完成相应的专业基本技能训练，实践总课时达到了942课时，远高于理论课时。此外，还包括信息采集、加工、处理及项目申报与论文写作能力的实践训练（36课时）。此部分重在培养学生掌握本专业的知识体系和基本技能，以大量的实验课强化学生的专业实践能力，夯实学生的技能储备。

（3）研发及创新能力：通过专业基本技能训练，学生掌握了专业基本的实验技能，在此基础上，大三大四年级通过设置相应的综合实验及实训项目，进行相关实验技能的综合应用实训，如发酵工程综合实训、生物技术综合实训、生物工艺综合实训、食品药品检验技术及实训等等（合计108学时），整合实验项目，强化实践能力和创新能力的训练，使学生初步具备生物技术及其产品研发的能力，如具备从事发酵工艺、食品生物技术、生物技术制药、功能食品开发、现代生物技术等的基本技能。同时，结合学术报告、学年论文以及鼓励和指导学生进行相应的项目申报与、参加生命科学技能竞赛、科技创新和创业大赛等（可获得相应的学分）以及参加生物技术学分社团活动并通过考核可以获得学分，进一步激发、锻炼学生的研发及创新能力，促进学生个性发展。

（4）适应社会能力：主要包括对相关行业、单位的了解（始业教育、专业见习、社会实践、形势与政策专题讲座等等），职业技能培训、相关职业技能证书考证培训，职前培训及岗前实训等。在大三暑期的实践教学周设置了专业基本技能达标考核和国家高级职业技能证书考证工作，要求学生必须已获得相应的实践课程学分方可以参加此两个考核，且必须通过专业基本技能达标考核并获得至少一种本专业相关的国家高级职业技能证书，才可以进入大四的专业实习和毕业论文工作。同时，将专业实习延长至暑期开始至少4个月，并鼓励学生将生产实践中遇到的实际问题作为毕业论文的研究内容，使学生更有针对性地学习、研究，更有效地将专业技能应用于生产实践，使学生在实践中提高素质，获得技能，增强了学习兴趣，提高了学习效果，逐步实现与社会的无缝对接。

2 校企合作，共同探索学生的应用能力培养途径

独立学院生物技术应用人才的培养离不开学院的总体育人氛围。近几年来学院不断探索“定制式”人才培养方式，根据行业需求，共创办涉及农业、生物、制药、制造业、金融、旅游服务等行业的32个人才培养特色班，聘任222名企业家为兼职教授。学院通过构建网络服务平台提升大学生“就业力”，通过实施“双元双重（学院与企业互为培养主体，企业与学院人才互为技术与教学骨干）”和“师傅带徒弟”机制提升大学生适应力，为中小企业培养了一批能服务中小企业、扎根中小企业、推进中小企业可持续发展的高水平应用型人才。

积极探索与行业企业联合，建立互惠互利、良性互动的合作关系，探索应用人才培养模式。生物技术应用型创新人才培养目标是系统掌握本专业必须的基本技能、方法和相关知识，适应当前与未来生物技术发展的能力；基础知识宽厚、应用能力强、新知识和新技术的学习能力强，社会与岗位适应能力快、创新素质高、综合素质好的高层次应用型人才；能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企、事业单位和行政管理部门工作的应用型创新人才。根据本专业特点，结合社会需求，给学生提供在生物技术产业单位实习的机会。让学生深入具体岗位，理论联系实际，大胆实习，放手操作，融会贯通。培养学生科研兴趣，给学生提供个性发展的空间，提高学生科研素养和解决实际问题的能力，使毕业生与就业单位的科研、生产研发和管理达到“无缝接轨”，从而能够在社会生产、管理和服务的第一线解决生物技术方面的实际问题。本院生物技术专业2010―2012级三届学生的实践看效果明显。学生普遍具备了现代生物技术基础实践技能，显著增强学生在食品生物技术与生物制药技术两个专业方向的专业技能，并具有一定的行业综合技能，学生的应用研发能力、交流能力和创新思维能力有较大提升。毕业生基本胜任在食品、功能食品生产、产品开发、食品药品检验及质量管理、生物技术制药和医药卫生等领域从事应用研究、技术开发、产品营销、生产管理等工作，受到用人单位普遍好评。

参考文献

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实验教学是知识与能力、理论与实际相结合的教学活动，是实践、认识、再认识的过程。实验教学是高校理、工科教学的关键环节，加强实验教学，积极探索实验教学的新理论、新方法和新途径，不仅有利于学生对科学知识的学习，同时对提高学习兴趣、培养实验能力、树立科学精神、增强合作意识也有着重要作用。当前，我校正在积极创建“山东省应用型人才培养特色名校”，因此积极探索创新性应用型人才培养的模式和方法是学校可持续发展的重要途径。生物技术专业实施BSC（Basic，synthesized，Research）实验教学模式的改革，引入自主学习和研究性学习的模式，增强了学生的自主学习意识，强化了基本实验技能的培养，在综合和创新试验中培养了创造思维能力与科学精神，使之学会合作与交流，是生物系进一步提高实验教学质量、促进内涵发展的重要步骤。

二、“BSC”实验教学体系的基本模式

“BSC”实验教学模式中引入研究性学习和团队学习的理念，在制度、教学内容、教学方法和学习效果评价方式上进行变革，使教学内容更能反映现代生物制造产业的需求；使教学方式体现以人为本，增强学生的学习兴趣与主动性；使教学方法具有研究性特点，增强学生的实践能力；使评价方法具有多层次性，全面反映学生的学习能力和学习效果。

“BSC”实验教学分成三个阶段进行，即“基础”、“综合”和“探究”阶段，分别对应最终实验成绩的40分、30分和30分。第一阶段为基本实验技能训练阶段，通过开设4～6个基本实验，锻炼学生的基本实验技能，完成后可获40分。第二阶段为综合性实验训练阶段，学生通过组成实验团队的形式完成2个综合性实验，可获得20～30分。第三阶段为创新性实验训练阶段，学生可自选与行业需求紧密相关的1个实验题目/自行设计应用型实验题目，通过团队学习的形式完成实验，可获得20～30分。第二和第三阶段为开放性试验，学生可利用任何工作时间/周末到实验室自主完成实验。在成绩评价方面，不以实验报告和理论考试为主要评价方式，而主要通过学生的实验技能、实验数据的合理性与可靠性、对实验方法的掌握程度为考核要点。

三、“BSC”实验教学的具体实施方案

“BSC”实验教学分成三个阶段实施，每个阶段各自有其不同的教学模式、组织形式、教学内容和评价方法。

1.在第一阶段，即基本实验技能训练阶段，相关专业课程如生物化学、分子生物学，细胞生物学，现代生物学大实验等核心课程设置4个基本实验，涵盖课程主要的研究方法。组织形式采用正常的实验教学模式，学生2人一组，在3课时内完成实验，撰写实验报告。评价的标准是能否按照实验指导材料完成实验，是否能够正确地使用相关基本实验仪器，是否能对实验数据进行初步处理并进行讨论。学生每完成一个实验均可获得10分（最后总成绩以百分计）。

2.在第二和第三阶段，为锻炼学生的团队学习能力、领导能力、自学能力并能提高实验效益，采用研究性教学模式和团队学习的组织方式进行教学。

在第二阶段，指导教师根据与实验课程相关产业的实际需求，设计2个综合性实验题目，并给出实验方法。同时，学生不再以2人1组的形式进行实验，而是自由组成学习小组，每组4～8名学生，指导教师指定组长一名。组长负责召集其余成员预习实验题目，制订实验方案，分配试验任务，组织撰写实验预习报告；经指导教师同意后，组织小组成员配置试剂，准备材料，完成实验，并撰写实验报告。实验采用全开放模式进行，要求在指导教师批准后1个月内完成，学生可灵活安排时间，以小组的形式到实验室进行实验。

3.对于实验成绩的评价，采取“课堂讨论”和“审核实验原始数据与报告”2种方式进行。实验完成后，指导教师随机指定一名小组成员，制作PPT，在课堂上进行汇报，汇报内容包括实验原理，实验方法，实验过程，实验数据与数据处理和实验结果，并由指导教师进行提问与点评。指导教师根据原始实验数据、实验报告和汇报情况进行成绩评定，每完成一个实验，组长和汇报的同学可获得12～15分，小组其余同学可获得8～12分。即完成2个实验，组长和汇报的同学最高获得24～30分，其余同学可获得16～24分。

4.第三阶段为学生创新实验阶段，学生可根据自己的意愿，在完成前两个阶段的基础上进行该阶段实验。本阶段指导教师根据行业发展的需求，围绕植物抗逆性设定1个实验范围，学生可在这个范围，以小组的形式自行设定题目，共同查阅文献，设计实验方案，撰写实验预习报告；也可以由学生自行拟定实验题目，要求实验题目紧贴产业发展需求，实践性和应用性强，涉及本课程主要知识点与操作技能，对于学生毕业后尽快进入企业科研/技术人员角色有很大的帮助。

各小组拟定的实验预习报告被指导教师审核通过后，各小组进入实验室开展开放实验，实验时间为批准之日至学期末。本阶段的组织形式和考核方式与阶段二相同，完成实验的小组成员可获得16～24分，组长和汇报成员获得24～30分。

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微生物燃料电池并不是新兴的东西，利用微生物作为电池中的催化剂这一概念从上个世纪70年代就已存在，并且使用微生物燃料电池处理家庭污水的设想也于1991年实现。但是，经过提升能量输出的微生物燃料电池则是新生的，为这一事物的实际应用提供了可能的机会。

MFCs将可以被生物降解的物质中可利用的能量直接转化成为电能。要达到这一目的，只需要使细菌从利用它的天然电子传递受体，例如氧或者氮，转化为利用不溶性的受体，比如MFC的阳极。这一转换可以通过使用膜联组分或者可溶性电子穿梭体来实现。然后电子经由一个电阻器流向阴极，在那里电子受体被还原。与厌氧性消化作用相比，MFC能产生电流，并且生成了以二氧化碳为主的废气。

与现有的其它利用有机物产能的技术相比，MFCs具有操作上和功能上的优势。首先它将底物直接转化为电能，保证了具有高的能量转化效率。其次，不同于现有的所有生物能处理，MFCs在常温，甚至是低温的环境条件下都能够有效运作。第三，MFC不需要进行废气处理，因为它所产生的废气的主要组分是二氧化碳，一般条件下不具有可再利用的能量。第四，MFCs不需要能量输入，因为仅需通风就可以被动的补充阴极气体。第五，在缺乏电力基础设施的局部地区，MFCs具有广泛应用的潜力，同时也扩大了用来满足我们对能源需求的燃料的多样性。

微生物燃料电池中的代谢

为了衡量细菌的发电能力，控制微生物电子和质子流的代谢途径必须要确定下来。除去底物的影响之外，电池阳极的势能也将决定细菌的代谢。增加MFC的电流会降低阳极电势，导致细菌将电子传递给更具还原性的复合物。因此阳极电势将决定细菌最终电子穿梭的氧化还原电势，同时也决定了代谢的类型。根据阳极势能的不同能够区分一些不同的代谢途径：高氧化还原氧化代谢，中氧化还原到低氧化还原的代谢，以及发酵。因此，目前报道过的MFCs中的生物从好氧型、兼性厌氧型到严格厌氧型的都有分布。

在高阳极电势的情况下，细菌在氧化代谢时能够使用呼吸链。电子及其相伴随的质子传递需要通过NADH脱氢酶、泛醌、辅酶Q或细胞色素。Kim等研究了这条通路的利用情况。他们观察到MFC中电流的产生能够被多种电子呼吸链的抑制剂所阻断。在他们所使用的MFC中，电子传递系统利用NADH脱氢酶，Fe/S（铁/硫）蛋白以及醌作为电子载体，而不使用电子传递链的2号位点或者末端氧化酶。通常观察到，在MFCs的传递过程中需要利用氧化磷酸化作用，导致其能量转化效率高达65%。常见的实例包括假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa），微肠球菌（Enterococcus faecium）以及Rhodoferax ferrireducens。

如果存在其它可替代的电子受体，如硫酸盐，会导致阳极电势降低，电子则易于沉积在这些组分上。当使用厌氧淤泥作为接种体时，可以重复性的观察到沼气的产生，提示在这种情况下细菌并未使用阳极。如果没有硫酸盐、硝酸盐或者其它电子受体的存在，如果阳极持续维持低电势则发酵就成为此时的主要代谢过程。例如，在葡萄糖的发酵过程中，涉及到的可能的反应是：C6H12O6+2H2O=4H2+2CO2+2C2H4O2 或 6H12O6=2H2+2CO2+C4H8O2。它表明，从理论上说，六碳底物中最多有三分之一的电子能够用来产生电流，而其它三分之二的电子则保存在产生的发酵产物中，如乙酸和丁酸盐。总电子量的三分之一用来发电的原因在于氢化酶的性质，它通常使用这些电子产生氢气，氢化酶一般位于膜的表面以便于与膜外的可活动的电子穿梭体相接触，或者直接接触在电极上。同重复观察到的现象一致，这一代谢类型也预示着高的乙酸和丁酸盐的产生。一些已知的制造发酵产物的微生物分属于以下几类：梭菌属（Clostridium），产碱菌（Alcaligenes），肠球菌（Enterococcus），都已经从MFCs中分离出来。此外，在独立发酵实验中，观察到在无氧条件下MFC富集培养时，有丰富的氢气产生，这一现象也进一步的支持和验证这一通路。

发酵的产物，如乙酸，在低阳极电势的情况下也能够被诸如泥菌属等厌氧菌氧化，它们能够在MFC的环境中夺取乙酸中的电子。

代谢途径的差异与已观测到的氧化还原电势的数据一起，为我们一窥微生物电动力学提供了一个深入的窗口。一个在外部电阻很低的情况下运转的MFC，在刚开始在生物量积累时期只产生很低的电流，因此具有高的阳极电势（即低的MFC电池电势）。这是对于兼性好氧菌和厌氧菌的选择的结果。经过培养生长，它的代谢转换率，体现为电流水平，将升高。所产生的这种适中的阳极电势水平将有利于那些适应低氧化的兼性厌氧微生物生长。然而此时，专性厌氧型微生物仍然会受到阳极仓内存在的氧化电势，同时也可能受到跨膜渗透过来的氧气影响，而处于生长受抑的状态。如果外部使用高电阻时，阳极电势将会变低，甚至只维持微弱的电流水平。在那种情况下，将只能选择适应低氧化的兼性厌氧微生物以及专性厌氧微生物，使对细菌种类的选择的可能性被局限了。

MFC中的阳极电子传递机制

电子向电极的传递需要一个物理性的传递系统以完成电池外部的电子转移。这一目的既可以通过使用可溶性的电子穿梭体，也可以通过膜结合的电子穿梭复合体。

氧化性的、膜结合的电子传递被认为是通过组成呼吸链的复合体完成的。已知细菌利用这一通路的例子有Geobacter metallireducens 、嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophila）以及Rhodoferax ferrireducens。决定一个组分是否能发挥类似电子门控通道的主要要求在于，它的原子空间结构相位的易接近性（即物理上能与电子供体和受体发生相互作用）。门控的势能与阳极的高低关系则将决定实际上是否能够使用这一门控（电子不能传递给一个更还原的电极）。

MFCs中鉴定出的许多发酵性的微生物都具有某一种氢化酶，例如布氏梭菌和微肠球菌。氢化酶可能直接参加了电子向电极的转移过程。最近，这一关于电子传递方法的设想由McKinlay和Zeikus提出，但是它必须结合可移动的氧化穿梭体。它们展示了氢化酶在还原细菌表面的中性红的过程中扮演了某一角色。

细菌可以使用可溶性的组分将电子从一个细胞（内）的化合物转移到电极的表面，同时伴随着这一化合物的氧化。在很多研究中，都向反应器中添加氧化型中间体比如中性红，劳氏紫（thionin）和甲基紫萝碱（viologen）。经验表明这些中间体的添加通常都是很关键的。但是，细菌也能够自己制造这些氧化中间体，通过两种途径：通过制造有机的、可以被可逆的还原化合物（次级代谢物），和通过制造可以被氧化的代谢中间物（初级代谢物）。

第一种途径体现在很多种类的细菌中，例如腐败谢瓦纳拉菌（Shewanella putrefaciens）以及铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）。近期的研究表明这些微生物的代谢中间物影响着MFCs的性能，甚至普遍干扰了胞外电子的传递过程。失活铜绿假单胞菌的MFC中的这些与代谢中间体产生相关的基因，可以将产生的电流单独降低到原来的二十分之一。由一种细菌制造的氧化型代谢中间体也能够被其他种类的细菌在向电极传递电子的过程中所利用。

通过第二种途径细菌能够制造还原型的代谢中间体——但还是需要利用初级代谢中间物——使用代谢中间物如Ha或者HgS作为媒介。Schroder等利用E.coli K12产生氢气，并将浸泡在生物反应器中的由聚苯胺保护的铂催化电极处进行再氧化。通过这种方法他们获得了高达1.5mA/cm2（A，安培）的电流密度，这在之前是做不到。相似的，Straub和Schink发表了利用Sulfurospirillum deleyianum将硫还原至硫化物，然后再由铁重氧化为氧化程度更高的中间物。

评价MFCs性能的参数

使用微生物燃料电池产生的功率大小依赖于生物和电化学这两方面的过程。

底物转化的速率

受到如下因素的影响，包括细菌细胞的总量，反应器中混合和质量传递的现象，细菌的动力学（p-max——细菌的种属特异性最大生长速率，Ks——细菌对于底物的亲和常数），生物量的有机负荷速率（每天每克生物量中的底物克数），质子转运中的质子跨膜效率，以及MFC的总电势。

阳极的超极化

一般而言，测量MFCs的开放电路电势（OCP）的值从750mV~798mV。影响超极化的参数包括电极表面，电极的电化学性质，电极电势，电极动力学以及MFC中电子传递和电流的机制。

阴极的超极化

与在阳极观测到的现象相似，阴极也具有显著的电势损失。为了纠正这一点，一些研究者们使用了赤血盐（hexacyanoferrate）溶液。但是，赤血盐并不是被空气中的氧气完全重氧化的，所以应该认为它是一个电子受体更甚于作为媒介。如果要达到可持续状态，MFC阴极最好是开放性的阴极。

质子跨膜转运的性能

目前大部分的MFCs研究都使用Nafion—质子转换膜（PEMs）。然而，Nafion—膜对于（生物）污染是很敏感的，例如铵。而目前最好的结果来自于使用Ultrex阳离子交换膜。Liu等不用使用膜，而转用碳纸作为隔离物。虽然这样做显著降低了MFC的内在电阻，但是，在有阳极电解液组分存在的情况下，这一类型的隔离物会刺激阴极电极的生长，并且对于阴极的催化剂具有毒性。而且目前尚没有可信的，关于这些碳纸-阴极系统在一段时期而不是短短几天内的稳定性方面的数据。

MFC的内在电阻

这一参数既依赖于电极之间的电解液的电阻值，也决定于膜电阻的阻值（Nafion—具有最低的电阻）。对于最优化的运转条件，阳极和阴极需要尽可能的相互接近。虽然质子的迁移会显著的影响与电阻相关的损失，但是充分的混合将使这些损失最小化。

性能的相关数据

在平均阳极表面的功率和平均MFC反应器容积单位的功率之间，存在着明显的差异。表2提供了目前为止报道过的与MFCs相关的最重要的的结果。大部分的研究结果都以电极表面的mA/m以及mW/m2两种形式表示功率输出的值，是根据传统的催化燃料电池的描述格式衍生而来的。其中后一种格式对于描述化学燃料电池而言可能已经是充分的，但是MFCs与化学燃料电池具有本质上的差异，因为它所使用的催化剂（细菌）具有特殊的条件要求，并且占据了反应器定的体积，因此减少了其中的自由空间和孔隙的大小。每一个研究都参照了以下参数的特定的组合：包括反应器容积、质子交换膜、电解液、有机负荷速率以及阳极表面。但仅从这一点出发要对这些数据作出横向比较很困难。从技术的角度来看，以阳极仓内容积（液体）所产生的瓦特/立方米（Watts/m3）为单位的形式，作为反应器的性能比较的一个基准还是有帮助的。这一单位使我们能够横向比较所有测试过的反应器，而且不仅仅局限于已有的研究，还可以拓展到其它已知的生物转化技术。

此外，在反应器的库仑效率和能量效率之间也存在着显著的差异。库仑效率是基于底物实际传递的电子的总量与理论上底物应该传递的电子的总量之间的比值来计算。能量效率也是电子传递的能量的提示，并结合考虑了电压和电流。如表2中所见，MFC中的电流和功率之间的关系并非总是明确的。需要强调的是在特定电势的条件下电子的传递速率，以及操作参数，譬如电阻的调整。如果综合考虑这些参数的问题的话，必须要确定是最大库仑效率（如对于废水处理）还是最大能量效率（如对于小型电池）才是最终目标。目前观测到的电极表面功率输出从mW/m2~w/m2都有分布。

优化

生物优化提示我们应该选择合适的细菌组合，以及促使细菌适应反应器内优化过的环境条件。虽然对细菌种子的选择将很大程度上决定细菌增殖的速率，但是它并不决定这一过程产生的最终结构。使用混合的厌氧-好氧型淤泥接种，并以葡萄糖作为营养源，可以观察到经过三个月的微生物适应和选择之后，细菌在将底物转换为电流的速率上有7倍的增长。如果提供更大的阳极表面供细菌生长的话，增长会更快。

批处理系统使能够制造可溶性的氧化型中间体的微生物的积累成为了可能。持续的系统性选择能形成生物被膜的种类，它们或者能够直接的生长在电极上，或者能够通过生物被膜的基质使用可移动的穿梭分子来传递电子。

通过向批次处理的阳极中加入可溶性的氧化中间体也能达到技术上的优化：MFCs中加入氧化型代谢中间体能够持续的改善电子传递。对这些代谢中间体的选择到目前为止还仅仅是出于经验性的，而且通常只有低的中间体电势，在数值约为300mV或者还原性更高的时候，才认为是值得考虑的。应该选择那些具有足够高的电势的氧化中间体，才能够使细菌对于电极而言具有足够高的流通速率，同时还需参考是以高库仑效率还是以高能量效率为主要目标。

一些研究工作者们已经开发了改进型的阳极材料，是通过将化学催化剂渗透进原始材料制成的。Park和Zeikus使用锰修饰过的高岭土电极，产生了高达788mW/m2的输出功率。而增加阳极的特殊表面将导致产生更低的电流密度（因此反过来降低了活化超极化）和更多的生物薄膜表面。然而，这种方法存在一个明显的局限，微小的孔洞很容易被被细菌迅速堵塞。被切断食物供应的细菌会死亡，因此在它溶解前反而降低了电极的活化表面。总之，降低活化超极化和内源性电阻值将是影响功率输出的最主要因素。

IVIFC：支柱性核心技术

污物驱动的应用在于能够显著的移除废弃的底物。目前，使用传统的好氧处理时，氧化每千克碳水化合物就需要消耗1 kWh的能量。例如，生活污水的处理每立方米需要消耗0.5 kWh的能量，折算后在这一项上每人每年需要消耗的能源约为30 kWh。为了解决这一问题，需要开发一些技术，特别是针对高强度的废水。在这一领域中常用的是Upflow Anaerobic Sludge Blanket反应器，它产生沼气，特别是在处理浓缩的工业废水时。UASB反应器通常以每立方米反应器每天10~20 kg化学需氧量的负荷速率处理高度可降解性的废水，并且具有（带有一个燃烧引擎作为转换器）35%的总电力效率，意味着反应器功率输出为0.5~1 kW/m3。它的效率主要决定于燃烧沼气时损失的能量。未来如果发展了比现有的能更有效的氧化沼气的化学染料电池的话，很可能能够获得更高的效率。

能够转化具有积极市场价值的某种定性底物的电池，譬如葡萄糖，将以具有高能量效率作为首要目标。虽然MFCs的功率密度与诸如甲醇驱动的FCs相比是相当低的，但是对于这项技术而言，以底物安全性为代表的多功能性是它的一个重要优势。

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20级第一次转职，40级第二次转职。

第一，圣三国蜀汉传中多数兵种都可以转职，转职条件为：一转20级，二转40级。每次转职消耗一个兵符。

第二，以上转职情况不包括：白马义从（赵云），西凉骑（马超、马云璐），策骑士（田豫、徐庶、庞统），智者（诸葛亮），力士（周仓、赵云截江那关的张飞），陈到（白毦兵）。

（来源：文章屋网 ）

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【关键词】太阳能微动力；农村生活污水处理；无动力多级厌氧发酵系统；全自动微动力；人工湿地处理系统

农村污水治理受地理条件、生活方式、经济发展程度等多方面因素的影响，一直是环境保护中的一道难题。中国长期城乡二元结构导致在污水处理方面城乡之间差别显著：在城市，污水不但有完善的收集、处理技术和设施，而且国家颁布系统的法律法规和标准加以控制；而占全国总面积近90%的广大农村，96%的村庄没有排水渠道和污水处理系统[1]。统计显示，中国农村每年产生的生活污水量约为80 亿t[2]。未经处理的生活污水通过点源和非点源排放，将各类污染物带入河流，严重污染各类水源，导致出现了包括蓝藻、水华等诸多生态环境问题。中国农村人口数量大，居住分散，造成农村生活污水量大且难于收集，并且由于经济发展水平不高，大部分农村地区没有采取任何生活污水的收集和处理措施。农村污水已经对农村地区居住环境和人群身体健康造成了越来越大的威胁，成为了威胁国家水环境安全的重要因素。由于农村生活污染源分散，不易集中，村镇居民环保意识差，加上经济水平相对落后，治理上也存在较大困难。因此，农村生活污水已成为影响水体环境质量的重要污染源。目前中国75%的天然和人工水体出现富营养化[3]，而且这一趋势正在不断恶化中。如何治理农村生活污水已成为国家和广大民众关心的焦点之一。

目前，国内采用的农村生活污水处理技术主要有无动力多级厌氧发酵技术、人工湿地污水处理技术及常规微动力技术等。

1.无动力多级厌氧发酵系统

无动力多级厌氧发酵系统主要由2格以及2格以上的厌氧池串联组成，其中各池之间靠管道连通，污水在池内停留的时间为5～7天。生活污水经过厌氧处理，生活污水中悬浮物可以沉淀，难降解有机污染物被厌氧微生物转化为小分子有机物。该系统工艺流程简单，抗冲击能力强，运行简便，非常适宜目前我国当前资金短缺、能源不足的农村生活污水处理；但占地面积大、出水水质不理想。

2.人工湿地处理系统

人工湿地处理系统是由人工优化模拟湿地系统而建造的具有自然生态系统综合降解净化功能，且人为监督控制的废水处理系统。该系统景观效果好，投资省，但要较大的土地面积来保证处理效果，而且人工湿地构造较为复杂，如何既能保证处理出水水质又能在缺少运维管理的情况下不发生堵塞等较为普遍的情况仍然不能很好的得到解决。

3.全自动微动力

“全自动微动力”污水处理工艺以成熟可靠的A2/O工艺为基础，通过在生化池中挂设生物填料，增大污泥负荷，增加微生物着床面积，提高污水处理效率。

污水在厌氧池中进行水解酸化过程，增加污水B/C，提高污水可生化性，减小后续反应时间与处理能耗；缺氧池内利用兼氧微生物来降解废水中的污染物，反硝化菌成为优势菌种，进行反硝化反应，实现污水的脱氮；在好氧池中，通过适当曝气，有机物被好氧微生物进一步生化降解，浓度继续下降；同时氨氮被硝化，聚磷菌在好氧条件下大量吸收污水中的磷并贮存于体内，最后通过沉淀池排放剩余污泥达到系统除磷的目的；最后进入湿地滤池，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等共同作用进行深化处理。

该工艺根据农村居民的生活规律及来水量特点，间歇性的开启曝气、回流等设备，使污水处理系统在满足出水水质的前提下最大程度的节省能耗。整个系统通过远程通讯实现自动控制，无需专人值守，具有自动化程度高、占地面积小、污水处理效果好、出水水质稳定等优点。但该系统后续的运营管理要求较高且产生一定的运行费用（主要是电费），在农村地区缺乏专业工程技术人员的条件下很难长时间正常稳定运行。

4.太阳能微动力污水处理技术

太阳能微动力污水处理技术由浙江浙大水业有限公司联同浙江大学共同研究开发，该工艺以传统“A2/O”工艺为基础，根据太阳能光伏发电的特点，吸纳“A2/O”工艺中的关键因素整合开发形成的一种全新工艺，整套工艺的动力来源由太阳能微动力污水处理设备。该设备以太阳能为能源，利用太阳能光伏板光电转换技术，为污水处理中的曝气、搅拌、回流等提供动力。同时，将设备运行管理智能化，通过远程通信技术，实现设备的实时在线监控，达到远程控制、无人值守的目的。以适应农村基层缺乏专业技术管理人员的实际情况。

工艺流程说明

集中收集而来的污水首先进入污水处理系统内的厌氧池，在厌氧池内污水完成水解酸化过程、产乙酸过程。通过水解和酸化过程，提高原污水的可生化性，从而减少后续反应的时间和处理的能耗。

经过厌氧池处理的污水进入缺氧池。缺氧池内利用兼氧微生物来降解废水中的污染物。从好氧池回流的硝化液含有一定的溶解氧，改变了污水中的溶氧浓度，使污水形成较好的缺氧环境，反硝化菌在缺氧池利用新进入的污水中丰富的有机物作碳源进行反硝化反应，将回流混合液中的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，实现污水的脱氮。

接着污水进入生物接触氧化池，对污水中的有机物实行进一步的降解。设计采用生物接触氧化法作为好氧处理的工序。生物接触氧化法又称淹没式生物滤池，是活性污泥法与生物滤池复合的生物膜法，池内设有填料，填料上长满生物膜，经过人工曝气的污水以一定的流速流过池内填料，通过与生物膜的不断接触，在生物膜的作用下，污水得到净化。在生物接触氧化池中，通过曝气设备对池内污水进行适当曝气，在生物接触氧化池内进行好氧生化处理。在好氧生化处理中，有机物被微生物进一步生化降解，浓度继续下降；氨氮被硝化，NH3-N浓度显著下降，随着硝化过程的进行，污水中NO3-N的浓度增加；活性污泥中聚磷菌在好氧条件下大量吸收污水中的磷，把它转化成不溶性多聚正磷酸盐在体内贮存起来，最后通过沉淀池排放剩余污泥达到系统除磷的目的。

在经过接触好氧反应后，污水中的污染有机物已经被微生物基本消解，进入沉淀池进行沉淀，利用重力沉降将污水中的悬浮颗粒从水中去除，降低污水中悬浮物的浓度。

经沉淀池处理后的水最后进入湿地滤池进行深化处理，湿地处理技术依靠物理、化学、生物的协同作用完成水的净化过程，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解来实现对水的高效净化。

对于产生的有机质底泥，定期清理后，可放入堆肥场进行堆肥，堆肥熟化后再作为有机肥进行利用。

5.结语

太阳能微动力污水处理系统具有下列特点：

（一）系统结构紧凑、占地面积小，大大节省了土地资源，有效防止了土地资源的浪费。

（二）采用太阳能绿色能源，符合国家产业政策，并明显降低运行成本。

（三）采用微电脑全自动控制系统和远程通讯，与全自动微动力处理工艺相比，运行费用低、运行管理方便、出水水质稳定。

适合在农村污水处理领域推广应用。

参考文献：

[1] 关亮炯.我国水污染现状及治理对策[J].科技情报开发与经济，2004，14（6）：80-82.

[2] 严岩，孙宇飞，董正举，等.美国农村污水管理经验及对我国的启示.

篇6

首先，树立学生的信心。刚得知七（1）班作为CZ数学教育实验班时，我心中充满了忐忑，连夜又细读了陈金芳的《道尔顿教育计划》与张素兰的《合学教育》，心中有了初步的课堂实施方案，第二天与学校负责教学的刘主任交流了想法，发现自己有许多考虑不周的细节，于是进一步完善自己的思路。然后我先出了一部分CZ数学教育的学材，再让刘主任帮我审查，不周的地方再改，直到自己满意为止。通过我读书到出学材，改学材这一过程，我体会到了自己的成长，但不安依然存在。当我告诉我的学生“因为你们的表现好，学习积极主动，成绩优异，学校领导决定在我们班实施更适合你们的学习方案”时，他们的反应如我所料——很兴奋。我又告诉他们：“学习完成靠你们自己，老师不再唠叨”。他们开始小窃喜，动员之后，我们终于迈开了第一步。我发了一周的学材——一周的学习内容，学生们学“疯”了，周二晚上我值班时，已有70%的学生学完，仅两天的时间。我知道，这是一开始的兴奋所致。周三下午问题就出现了，我一进教室，学生便向我反映“感觉不踏实，不知道自己是不是真的会了。”这是我提前已想到的。于是开导他们：“课后习题，练习册做了吗？”“做了。”——“感觉怎么样？”“会做，但不知道对不对。”“那简单，给你们答案。”于是周四我们就已开始了习题部分，但这其中有一个问题，他们有问题会依赖于我讲，而不是讨论，我也清楚，他们需要老师的“肯定”。周五学完的学生可以领自测卷，通过自测成绩给自己一个短期的评价。仅一周的时间学生们学习的主动性就已形成，但处理问题的能力仍需培养，我知道要慢慢来。

其次，培养学生的小组合作意识。为了消除学生们的不安心理，我在第二周的周一安排了考试，成绩不错，和其他两个住宿班比，虽没有突显优势，但毕竟是刚接触“CZ数学教育”这一学习方法，我认为不退步便已是进步。学生已知道怎样去学习，下一步便是培养他们的合作意识。我先是衡量利弊，不仅考虑学习成绩，还衡量了学生们的口才与组织能力及道德水准，选出了大组长。然后是进行大组长培训，我先给大组长们开会，告诉他们组长的职责、告诉他们如何引导组员问问题。针对小组合作问题我又给全班学生开了一个短会，提了几个要求：第一，不许向老师问问题，只许向同学问。第二，不允许不完成作业，不允许说“我不会”这句话。除非同一道题问过不同的三个人，并且每个人至少问三遍之后，你可以说不会。第三，以后的成绩考量以组为单位，组员有问题，组长先受罚。第四，问问题不可以直接说这个题我不会，而要先说出自己的想法，经别人点拨，只要你一有思路，就别再让那个同学讲了，而是接下来自己进行认真的独立思考。否则，组长不管讲。组长讲题时，不可全盘托出，必须以问问题的形式引导。这样的学习才会让同学们的解题能力渐渐地上一个台阶。

我知道培养学生的合作意识及解题能力需要过程，但经过一段时间的训练，我“郁闷’了，因为他们真的不再需要我这个老师了。每当我想订正卷子或练习册时，他们脸上会有明显的不耐烦，他们已习惯自己的问题自己解决。他们习惯向别人说自己的想法，而不是听老师讲。开始我心里很不舒服，觉得他们太浮躁了。于是，那一部分的题我真的一道没讲，只出示答案，有问题的小组解决，然后考试，成绩却出人意料的好。三十五人参考，二十六个优秀，其中只有两个八十多分，其余二十四个都是九十分以上，只有四名学生不及格。我这才意识到我这个老师“真的不重要”。于是我转移了精力，把精力放在了精化学材和精选习题上。有一件小事让我感动：期中考试前一晚是数学自习，我还是什么也没讲，让他们自己整理错题，针对自己的情况进行复习。有一名大组长举手对我说：“老师你让柴×和刘×（这两名同学是她的组员）坐我这来行吗？”我问“为什么？”她的答案让我吃惊，“我想给他俩复习一下。”马上考试了，同学们都在拼命的复习，而她想的依然是自己的组员，这才是真正的大组长。不负她的苦心，刘×真的及格了。真的要感谢我的大组长们，他们在课下一定都付出了很多，要不然学生不会成长这么快。而他们的默默付出，很多我却并不知情。

最后，培养学生“讲”的能力。我告诉我的学们生：一道题你做对了不代表你会了，除非你能讲得明白。这一阶段我把小组内的讨论搬到了讲台上的讲解。训练的结果是：现在在班里只要我一问谁可以说说这道题，便会有学生走上讲台，接过我手中的粉笔开始讲。即使我的本意只是想让他们在座位那简单地说说。在佐藤学的《学校的挑战——创建学习共同体》中有一个数学案例——有一个学生通过回应问问题的学生，自己发现了问题的本质。也就是说，让学生们去讲题，不是在浪费时间，而是一种质的提高，提高他们分析问题、解决问题能力。我统计了一下，在期中考试中，七（1）班的学生最后一题拓展题有二十人满分，这也验证了他们的分析能力。

其实，我们真的可以放下下粉笔，走下讲台。

（上接第92页）去感受、去交际。课堂气氛非常活跃。在遇到一些不能用教具直接展示的内容时，我们可将他画成一幅幅的画帮助学生理解，而且还很容易创设情境，让学生在情境中理解，并运用于情境中，通过讲故事、演对话提高学生的英语表达能力。

3.培养习惯，形成兴趣

在教学过程中“培养学习习惯、巩固学习兴趣”是需要下功夫，注意从学生的角度设计活动，使学生的学习有张有弛，动静结合，使学生养成良好的学习英语的习惯。对于学生正确的回答，教师应及时给予表扬、肯定和鼓励；对回答有错误和发音不准的学生，还要耐心细致地指导他们，帮助他们树立信心。对于学生回答稍长一点的句子，有时他们断断续续拼凑说出或只说单词，教师不应迁就学生，而是让他们通过多次的操练，尽量一气呵成，这实际上是使他们从小就在心理上养成一种讲究连贯、追求完美的习惯。

4.语言环境，发展兴趣

实践证明，英语教学仅靠孩子每周在学校的学习是不够的。因此，在平时应为学生营造良好的语言学习环境，鼓励学生大胆开口说，敢于大声地将英语用于实际生活中，如和老师同学打招呼、交流等，努力消除上课与生活的界限，不断丰富学生的语言，使生活与教学连接起来，打破固定情境对学生英语发展约束的认识界限，使他们在生活情境中自如地运用英语，让他们学得无意，学得随意，学得乐意。语言是在一定的环境中获得发展的，除了教师在学校要积极创设形式多样的英语学习环境来发展学生学习英语的兴趣外，家长在家也应该密切配合教师教学，在家庭中不断强化，形成家校同步教育的合力，共同达到教育目标。

四、结语

总之，有了兴趣这个最好的老师，英语学习一定能取得事半功倍的效果。所以，作为英语教师，一定要记住：我们不但要向学生传授语言并使他们掌握技能，更要注重培养他们对这门学科的兴趣。让他们在轻松、愉快的教学活动中掌握知识。

参考文献：

\[1\]浙江师范大学外国语学院.小学英语教学方法，2003.

\[2\]英语新课程标准，2003.

\[3\]李银仓.论外语教学的情感目标\[J\].外语教学，2005，（3）.

\[4\]陆明.口语教学过程中的情感因素另解\[J\].外语界，2005.

\[5\]黄泰铨.愉快教育\[M\].科学出版社，1998.

\[6\]陈家麟.学校心理教育\[M\].教育科学出版社，1995.

篇7

关键词：功能基因组；高通量数据；生物信息学

中图分类号：Q933 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）10-0190-01

功能基因组学（后基因组学），是在结构基因组所提供的丰富的高通量信息资源以及大量各类生成产物的基础上发展起来的基因组学的子学科。其通过在功能基因组水平或功能系统水平上全面地分析基因的功能，发展和提出了多种实验手段和分析方法，使得生物学的研究对象由单一基因或蛋白质转为多个基因或蛋白质组成的系统，进而得到关于基因表达、调控、功能以及生物的生长、发育的相关规律。

1 差异显示反转录PCR技术

差异显示反转录PCR（DDRT―PCR）技术是由Liang和Pardee等提出的，以PCR和聚丙烯酞胺凝z电泳为基础的功能基因组学的传统方法。该方法的基本原理是：以1对细胞（或组织） 的总RNA反转录而成的cDNA为模板，利用PCR的高效扩增，通过5’端和3’端引物的合理设计和组合，将细胞（或组织） 中表达的基因片段直接显示在DNA测序胶上，从而找出1对细胞（或组织）中表达有差异的cDN断。DDRT―PCR具有周期短，功能多，灵敏度高，所需RNA的量较少并且重复性较高等优点。但是，在实际施行过程中， DDRT―PCR技术存在着假阳性率高、凝胶中单条cDNA带成分不均一、所获cDNA仅代表mRNA 3’UTR（非翻译区）、一些低拷贝数mRNA不能有效呈现等问题。[1]

2 基因表达序列分析

基因表达序列分析（SAGE）是Velculescu等人建立的一种快速高效地分析转录物的实验方法。其理论依据是：基因组中95%的基因可以由来自cDNA 3’端特定位置的一段9―11bp长的序列加以区分。这一段特异的基因序列被记作SAGE标签。基因表达序列分析通过对cDNA制备SAGE标签，然后将这些标签串联起来并对其进行测定，可以显示出各SAGE标签所代表的基因在特定的组织中是否有表达，同时还可以将SAGE标签所出现的频率作为其所代表的基因表达程度的指标。但是，应用SAGE技术有一个重要前提条件：GenBank中必须有某一物种足够多的DNA序列的资料（特别是EST序列的资料）。[2]

3 微阵列分析

DNA微阵列（microarray assay）技术包括cDNA微阵列和DNA芯片（DNA chip）两种方法，这两种方法的原理相同。首先是在固相表面合成成千上万个寡核苷酸“探针”（cDNA、EST或基因特异的寡核苷酸），该过程会用到光导化学合成、照相平版印刷和固相表面化学合成等技术。接着将寡核苷酸“探针”与来自不同细胞、组织或整个器官的用放射性同位素或荧光物标记的DNA或mRNA反转录生成的第一链cDNA进行杂交。最后对每个杂交点进行定量分析。定量分析的结果可以用于DNA测序、DNA突变和多态性分析以及对同一组织细胞在不同状态下或在同一状态下多种组织细胞基因表达水平的差异的检测，还可以发现新的致病基因或疾病相关基因等。微阵列分析的优点是可以同时对大量的基因，甚至是整个基因组的基因表达进行对比分析，并且在核苷酸杂交技术的各个方面应用。其在同时比较同一组织在不同状态下或各组织之间DNA序列分析以及基因的表达状况等方面具有极大的优越性。

4 反义RNA分析

反义RNA是能与靶RNA互补配对的，用来定点分析某一段DN段（基因）功能的小分子RNA。反义RNA分析即是利用反义RNA来进行功能基因组分析的方法。该方法首先分离基因片段的mRNA，合成其mRNA的互补RNA（反RNA）。然后给反RNA加上基因表达必需的元件（如启动子等），接着插入T-DNA。将其转化到植株中，那么合成的基因就会在植株中表达，并表现出相应性状。因为反义RNA与靶RNA碱基配对的结合方式，反义RNA可以在DNA复制、转录和翻译水平上对基因表达加以调控。

5 蛋白质组分析

蛋白质组分析方法主要涉及两个步骤：蛋白质的分离和蛋白质的鉴定。用于蛋白质分离的技术主要是双向凝胶电泳（2-dimensional gel electrophoresis，2-DE），其原理是细胞抽提物在电泳过程中蛋白质个体首先依据所带电荷然后依据分子大小被分离。这种方法的最大缺点是重复性差，使得几乎不能同来自其他实验室的资料进行比较。

6 生物信息学

生物信息学将DNA和蛋白质作为研究对象，以计算机等计算工具为基础，发展更新各种软件，收集、整理和储存DNA和蛋白质的序列和结构数据，并加以分析进而发现藏在基因序列中的规律。应用生物信息学可以对功能基因组研究过程中产生的高通量，高维度的数据进行处理，应用数理统计的方法，以计算机的快速运算能力，找到功能基因组的相关信息。常应用生物信息学将未知DNA序列与数据库中收集的DNA序列进行同源性比较，或应用相关软件进行核苷酸及氨基酸序列的同源性比较，以此来获得未知DNA序列的功能信息。[3]

7 小结与展望

随着发展，基因组学由结构基因组学向功能基因组学发展，由此也产生了大量应用于功能基因组研究的工具和方法。这些方法从不同的角度和方向挖掘基因本身蕴含的丰富信息资源。功能基因组学无论是应用于获取大量基因功能信息，亦或是针对特定基因的研究都取得了突破性的进展，发展速度迅速。但随着各类研究的不断深入进行，这些方法的精确性和准确性会渐渐不再满足条件，同时各项技术尚未解决的一些问题也会被放大，单个方法或技术可能难以对新的问题有较好的应用。结合各种方法，扬长避短，综合应用各种技术可以对功能基因组有更全面、深入的研究。[4]

功能基因组学的应用十分广泛，从动物、植物到微生物群落分析都可以取得较好的研究成果，也可以应用于医药、毒理等领域。随着计算机技术的发展，将生物信息学应用于功能基因组学，借助计算机强大的计算能力，功能基因组学将能取得更大的突破。

参考文献

[1]赵锦荣，阎小君，苏成芝.差异显示反转录PCR 技术研究进展[J].生物化学与生物物理进展，2000，27（1）：28-32.

[2]常青山，余增亮.基因表达分析方法及其研究进展[J].生物技术通报，2002，（6）：27-31.

篇8

对于失眠问题，药物治疗直接有效，但副作用太明显，把这个任务交给设计师们就温柔多了。这套睡眠管理系统包括两个部分，垫在枕头底下的平板设备可以监测心率、呼吸和翻身情况，而床头灯则能实时扫描房间内的光线、噪声、温湿度。同时监测身体状况和环境因素，它比你自己更了解你想要的睡眠环境是什么。除了调节亮度之外，它还可以根据实际情况播放能让人体释放褪黑激素的音乐，帮你更快进入深度睡眠状态。

Sleep Number X12智能床组

或许你很难相信，用来放松休憩的床垫也会走上「智能化的发展道路。这款床垫估计是CES大展上最有亲和力的展品了，超大的尺寸一看就让人有种扑上去的冲动。它内置了不少传感器和追踪器，可以在你睡着之后监测你的呼吸频率、翻身情况、心率等数据，从而全面了解你的睡眠质量。此外，你还能用平板设备控制它给自己来个全身按摩，或者是设置一下枕头的高低。如果你的呼噜声吵到它了，床垫还会主动把枕头升高一点，在不吵醒你的情况下解决打鼾问题。

Smart Things智能家居开放平台

未来的人居生活会发展到什么高度，我们很难给出一个确切的答案。不过这套Smart Things家居开放平台，也许能帮我们窥探一二。它具备一个心脏装置「SmartThings Hub，起到了中央调控作用。附带有6个传感器装置，分别能侦测运动、振动、温度以及电器的开或关。得益于其标配的API接口和无线兼容技术，你在获取各种信息反馈的同时，还可以进行简单的编程控制。开发成熟后，能自动收衣服的晾衣架、定时煲粥的早餐灶等都会成为现实，而且全是你自己DIY出来的。

D-Light技术，用LED灯泡连接互联网

用灯泡代替Wi-Fi，给用户提供网络支持，这似乎是一种科幻小说中才会出现的技术。但实际上，英国物理学家哈斯确实开发出了这种LED光源网，并把它命名为「D-Light，其原理就在于光本身就是电磁波频谱的一部分。只需点亮一盏灯，就等于是在这里构建好了无线网络，灯光照射到的地方就能上网，且每秒传输速度能达到10兆。进屋打开灯就等于打开了无线路由，熄灯睡觉时也不能再刷微博，早睡早起的习惯就此养成了。

Belkin WEMO智能LED灯泡

贝尔金对智能家居设计向来很感兴趣，所以这款灯泡的出现并不出乎我们意料。它能提供相当于60瓦LED灯的亮度，且可以通过装有安卓或苹果系统的设备来控制灯泡的颜色、亮度、开关。如果你的手机开启了GPS定位功能，当你靠近卧室时，卧室里的智能灯就会自动点亮，省去了你摸黑找开关的麻烦。虽然在它之前有定位类似的飞利浦HUE智能灯，但199美元的入门套装报价让很多人望而却步。而WEMO套装的价格只有129美元，价格方面的竞争力不言自明。

Ivee Sleek家用语音助手

这个看起来有些像触控闹钟的装备，可以利用Watson语音辨识技术，并通过Wi-Fi连接上各种智能家居系统，从而对灯光、温度和门锁进行控制。不论你说「把温度调低到20度，还是「屋里太亮了，它都能听懂，并根据你的需要做出对应调整。黑白双色、塑料外壳设计，让它看起来非常有家居风格，199美元的报价也还算厚道。虽然Sleek的语音辨识精准度非常高，但考虑到误操的可能性，在每次收到指令后，它做出反应的同时还会向用户发出提示。

Oplink Security家庭安全系统

这是Oplink安全公司和Verizon无线业务合作推出的一个家居安全系统，包括多种不同的系统套装，可以确保家中安全万无一失。防入侵系统通过传感器监控室内环境，在家中无人时如果门窗、橱柜有动静就会触发警报，并发一封邮件给你。而视频流则可以在警报触发时把屋内实时情况录制下来并保存。即便没有警报，你也可以随时随地观看家中情况的「现场直播。

Kolibree智能牙刷

很多人无法解释为什么自己天天刷牙还是会多少出点口腔问题。如果你想改进一下，不妨看看Kolibree开发的这款智能牙刷。它可以通过蓝牙连接到下载了对应App的手机上，然后把各种记录下来的数据信息推送到上面。比如刷牙持续时长、是否覆盖了每颗牙齿等等。看到这些，你就能准确知道自己还有哪里做得不够好。研发者还为它内置了一些鼓励游戏，让你以刷牙为源动力进行娱乐活动，枯燥的几分钟很快就过去了。

Goji Smart Lock远程遥控功能智能锁

Goji智能锁销声匿迹了大半年并不是因为市场不好，而是潜心升级技术去了。这次出现在CES上时，这款锁新增了距离感应、加速度感应、Zigbee远程遥控等新技术。同时它还具备老款的虚拟钥匙功能，除了能用户主的手机把它打开之外，还可以通过邮件把一把「虚拟钥匙发给准备造访你家的朋友。这样一来即便你还没下班，他也可以先进门自己招待自己了。你还可以通过门锁上的摄像头观看即时影像确认访客身份，帮他远程开锁只需要动动手指头。

LG Lifeband Touch手环

这款智能手环确实为LG长了不少面子，它的表现要比一众竞争对手都出众。它配备了一块非常有科技感的OLED显示屏，在和手机完成配对之后，就可以显示手机的来电通知短信提醒，甚至能用它控制部分手机应用程序，比如音乐播放器。除此外，它还能发挥传统智能腕带的功效，记录行走步数、消耗卡路里等健康数据。如果戴上专门的传感器耳机，还能监测到血压和心率。值得一赞的是，它能和采用Android、iOS系统的所有主流设备完成对接工作，没有因为口碑好而「绑架用户使用LG手机。

3L Lab智能鞋垫

这双登陆CES展会的智能鞋垫，虽然塞入了8个压力传感器和一个三轴加速度传感器，但通过嵌入式设计和垫面加厚，长途步行也不会觉得硌脚。它可以记录最多5万步的行走数据，其中包括重力分布、步频、步幅等。不仅能计算出你的运动强度，还能检测出跑步姿势是否正确。穿上它，就等于带了个私人教练在身边。而且它单次充电可以续航24小时以上，一天一充就不用担心会在运动途中断电了。

SteelSeries Stratus无线手柄

为苹果设备开发独立的无线手柄，这个想法被SteelSeries化为了现实。它的造型和传统的任天堂游戏手柄比较接近，十字导航键、双模拟摇杆设计、四颗XYAB压力敏感按键……诸多设计看起来都非常熟悉。最重要的是它现在支持iOS7系统了，能和iPhone、iPad完美兼容，而且最多支持4人对战。它的出现，极大丰富了苹果设备的交互娱乐性，联机对战永远不如同屏对战来得畅快。虽然无线设计后的它无法直接用苹果设备供电，好在10小时的续航时间足够玩个痛快。

Scosche SMARTROLL

Electronic游戏骰子

一些简单的桌游可以搬到平板电脑上，但如果需要现实道具，比如棋子、骰子的时候，难道平板电脑就只能起到棋盘桌布的作用了吗？看看Scosche开发的这款骰子吧，可以直接丢在平板电脑上。内置的加速度计和运动传感器可以把数据传输到平板电脑中，从而准确读取你丢出的数字是几，最多支持10个骰子同时丢。设计师用耐磨橡胶打造了这种骰子，确保它不会砸伤屏幕。在节能模式的帮助下，一颗纽扣电池能续航一年多。

Razer概念模块化PC游戏系统Project Christine

DIY的理念在数码界越来越流行了，但其中所潜藏的问题也不容忽视，比如兼容性。而Razer推出的这款开源PC系统，则有打破这一桎梏的潜力。它号称能让每个用户轻松组装出只属于自己的一台电脑，每一个模块都能直接安插在接口之中。无论CPU、GPU、内存还是硬盘，想装几块装几块，就像搭积木一样简单。哪怕你对电脑的研究只局限在游戏操作上，那也可以轻松玩转。因为它虽然看起来很复杂，但上手难度几乎为零。

CyberPowerPC

可定制Steam Machine游戏主机

今年的CES大展上出现了一大波Steam Machine，而来自CyberPowerPC的这款足够吸睛。它拥有一高一低两个版本，均配备了蓝牙、Wi-Fi、USB 3.0，支持8GB内存。基础版配备了3.9GHz的AMD A6处理器和2GB显卡，在规格上吃点亏，不过运行一般的游戏绝无压力。高配版则有Core i3 处理器和NVIDIA显卡的超强组合，且支持最高配的Wi-Fi组块，不过价格也高了200美元。玩家下单后可以对产品进行定制，比如刻上自己的名字或喜欢的Logo，这也是它的出货时间被推迟到今年下半年的主要原因。

Thalmic Labs MYO装置侦测控制环

你只需要把它套在手臂上，就能完成各种游戏控制了。这听起来有点太不可思议了，没有按键，没有摇杆，没有触控屏，这个装备是怎么运作的呢？设计师为它植入了一个蓝牙4.0新型生物传感器，可以检测到手臂上细微的能量脉冲变化，攥拳、张开双手、抬食指这类动作都能被它感知到。辅助装置方面，它还配备了加速度传感器、陀螺仪及磁力计，往前动动拳头就能触发「前进动作，各种肢体动作它也能读取出来。

Parrot Jumping Sumo

遥控弹跳玩具

Jumping Sumo直译过来就是「跳跃的相扑手，是一个非常有态度的小玩具。设计师为它设计了一双「愤怒的眼睛，中间设计了一个Parrot玩具中很常见的QVGA摄像头，可以通过Wi-Fi把即时影像传输到用作控制器的平板电脑或手机上。遇到障碍时它会自动进行90度或者180度的大转弯，完全不必担心会因为「开快车而撞坏。它甚至能一个纵身跳过障碍，把追它的哈士奇吓得呆在原地。

Athos EMG肌电图技术智能健身服

运动监测是一个很有潜力的市场，但瑜伽、体操这类室内肌肉运动并没有获得什么关注。美国加州的运动品牌Athos从生物医学领域中的EMG肌电图技术上获得灵感，把数个轻量级检测器安装在健身服里，穿上之后正好贴着心脏、大腿肌肉等可以检测到切实数据的位置。穿着它做此类运动的话，就可以清楚获悉心跳、肌肉发挥水平、呼吸、平衡状态等身体机能信息，而这些数据都能通过蓝牙即时共享到手机上。

PrioVR全身动作捕捉套件

如果你以为Wii游戏机的体感套件就是顶峰了，那就该让PrioVR好好给你上一课。把这套动作捕捉套件穿上身，就可以精准模拟出游戏中人物的动作和姿势。特别是在加装了全套下身套件时，玩《使命召唤》这种第一人称射击游戏时，连下蹲、匍匐前进等高难度动作也可以完全模拟。用它玩游戏的时候，你就没办法一直瘫在电脑椅上了，闪转腾挪跟着主角一起折腾吧。

Philips适用于 NVIDIA G-Sync技术的

27英寸显示器

这是一款依附于G-Sync技术存在的显示器，得益于这个来自NVIDIA的最新研究成果，它可以彻底优化游戏时屏幕画面跳格和撕裂的问题。而且它的刷新率能达到144Hz，这个频率完全超出肉眼的感知范围，非常适合用来打造高质量的游戏体验。不出意外，今年春季它就会和玩家见面了，649美元的预报价也比较亲民。如果你对游戏画面有着近乎完美的追求，那不妨多留意一下它的发售信息。

Valencell PerformTek

运动感应耳机

防水防汗还有型，仅仅这些已经不能满足运动达人对耳机的要求了。Valencell公司考虑到入耳式耳机可以和血管密集的耳朵亲密接触，于是巧妙利用这一点，为它加入了生物感应模组，可以通过血管血液反射波获悉佩戴者的心率、最大摄氧量等锻炼信息。将这些数据和健身App上的运动成绩做个交互参考，就能客观反映出使用者的体能。教练员也可以根据这组数据来制订更合理的锻炼计划，甚至在最短时间内让运动员恢复到最佳体能状态。

Lumus DK-40眼镜

和谷歌眼镜相比，它除了分辨率高一点外，硬件设备也普遍升级了不少，摄像头达到了500万像素，并装备有陀螺仪、加速度计和电子罗盘。造型方面，它更接近于传统的眼镜。如果右侧的显示区域不够用，左眼处还可以再加一块。最重要的是，这两个显示玻片并不影响常规镜片的装载。如果你是近视患者，可以定制专门的镜片，然后装上鼻托，通过磁力固定在眼镜架上。

Avegant Glyph

篇9

[关键词]技术比武；员工；技能素质

中图分类号：D412.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0039-01

员工的技能是一个企业生产和发展的重要组成部分，他们专业技能素养的高低可以直接影响到企业能否实现其生产经营目标。尤其是在一些生产制造型的企业中，对员工的技能素质要求更加严格。各个企业在加强其企业管理时，必须将加强企业员工的职业技能作为其管理、规划工作的重点部分。工会组织员工进行技术比武，不仅可以加强员工的的思想、技术交流，更能检验出职工的精神面貌，并能引导整个企业的员工不断的进行探索与进步。

一、 开展员工技术比武的原则

工会要想开展员工技术比武活动，首先就要明确开展本次技术比武活动的目标是什么，员工通过该活动可以学到什么，是否对企业的发展有积极影响等，并争取通过开展技术比武活动来实现企业和个人的“双赢”[1]。

（一）提高员工的技能和员工参与工作积极性的原则

提高员工的技能和员工参与工作积极性是工会组织开展技术比武的最重要的目的，能够使员工在技术比武互相竞争的过程中，进行充分的技术交流，比起日常的工作更能明确自己在应用专业技能时存在的问题与不足。企业可以对一些技术比武的员工进行奖励，包括颁发技术能手奖状和设置经济奖励等几种，可以激励员工主动积极的提高自身的技能素质。在技术比武中还可以增加一些团队合作的项目，这样可以有效的增加企业的各个团队之间的合作能力，使其的协作能力不断提高，并可以通过技术比武来促进企业的员工不断进行技能训练。主要是通过技术比武能够激发员工不断提高自身技能素养的积极性，把加强员工的技能练习作为主要目的，使企业能够形成良好的学习竞争环境，使企业员工的整体技能素养水平能够得到提高。

（二）以提高企业的经济效益为目标的原则

只有企业的经济效益不断提高，才能提高企业员工的收入。企业的经济效益来自每一位员工的共同努力，只有不断提高员工的整体技能素质，才能为企业创造出更高的经济效益。在工会组织企业员工的技能素养比武，能在一定程度上间接地提高企业的产品质量。但是值得注意的是，企业要进行技术比武和提高员工的技能素养，必须要建立在保证员工正当利益的基础上。

二、 如何利用技术比武来提升员工的技能素质

在企业开展技术比武活动，不仅可以实现员工的个人价值，还能帮助企业建设起良好的企业文化，增强企业的竞争力。因此，组织开展技术比武活动不仅对员工个人，对企业都有积极的促进作用，为了提升技术比武的有效性，提出以下几点建议：

（一） 充分认识提高员工技能素质的必要性和紧迫性？

首先，企业的领导层要认识到员工的技能素养高低与企业的发展好坏有着直接的关系，对企业今后能否在激烈的市场竞争中占领市场份额有着至关重要的影响。如果企业的员工的整体技术素质不高，不能根据市场的发展需求及时创新，就会严重影响到企业的发展。因此，企业想要在市场竞争中获得一席之地，就要不断的提高员工的技能素质。企业的工会组织通过开展技术比武活动就是为了能够为企业培养出技艺精湛，并且能够将知识型、技能型、复合型人才汇聚到一起的员工队伍。在组织比武大赛的时候，工会组织还要注意同未来企业的发展规划结合起来，通过技术比武来促使员工能积极进行技能练习，从而促进其不断提高技能素质，使企业员工的整体技能水平都得到有效的提高[2]。

（二）把企业的技术比武和加强员工继续学习结合起来？

开展技术比武是为了能够在比武的过程中，使员工进行交流与比较，认清自己在技术比武中存在问题的地方，找出自己技能素养方面存在的不足，在比武结束后能及时进行练习，从而提高自己的技能素质，并在整个企业中建立起良好的学习氛围，使提高员工的技术素质成为企业管理工作的重要组成部分。广大的员工是企业实现安全生产和加快发展的根本力量。现代社会经济迅速发展，在市场中各个企业之间的竞争越发激烈，对企业的扩张生产能力、满足市场需求能力以及研发新技术、新管理方法，对职工队伍的素质、技能提出了更加严格的要求。因此，企业就要不断加强员工的技能素质[3]。企业工会组织开展员工技术比武活动，对员工的技术水平进行测试。通过经济奖励等多种奖励方式，可以刺激员工积极探索创新，并能在员工中掀起学技术，练习技术，提升技能的热潮。使企业的员工能够成为“继续学习”型的专业性技术人才，不断提高其技能素质。

（三） 完善技术比武机制和奖励制度

随着市场经济的飞速发展，市场竞争越来越激烈，企业的生存环境越来越恶劣，但越来越多的企业认识到，加强企业员工技能建设出一支专业技能素质较强、学习能力较强、接受能力较强以及具有良好的创造能力的员工队伍对企业发展的重要性。因此，培养起一支专业技能素质较高的的员工队伍是企业提高其竞争力的有效措施，在其管理工作中，要加强对员工专业技能素质的培养。通过完善技术比武的机制，可以使技术比武活动与提升企业的整体技术竞争力结合起来，并且不断探索创新比武技术的内容和形式，形成与企业实际、未来发展规划相符的技术比武机制[4]。同时，还要制定完善的奖励机制，通过保障技术比武的奖励机制的公正性和合理性，使其能够落实到实处，激发员工积极提升自身技能素养的积极性。例如，在企业的财务系统中，可以组织财务人员进行点钞比赛、粘贴票据、专业知识竞赛答题等技术比武。在点钞比赛中要求选手在30秒内又快又准的清点钞票，选手们通过技术比武能够认识到自己在工作中的不足，确定其改进目标。优秀的技术代表获得大家的认可和一定的经济奖励，其工作的积极性能够不断得到增强，对于没有获得技术比武胜利的员工，要进行积极的鼓励。这样一方面能够鼓励起员工积极参加技术比武的勇气，另一方面可以在技术比武结束后为员工及时提供技术培训支持，促进员工整体素质的提高。可以在技术比武中评选出技术能力较好的员工，向其颁发类似于“技术标兵”以及“业务能手”等荣誉称号，并进行适当的经济奖励，还可以为这些技能素质较高的员工提供继续学习深造的条件，使其能够有更多的机会同其他的技术素质较高的技术人员进行交流、学习，进而不断提高其技能素质水平。

结束语

总而言之，工会通过组织企业的员工参与到技术比武活动中，不仅可以使员工的技能素质得到有效的提高，还能更好的满足现代市场经济发展中对企业员工的技术要求，使员工能够更好的实现个人价值和社会价值。工会组织技术比武工作要进行周密的计划，根据企业员工的技能素养的实际情况，设置比武的环节和比武的奖励，使员工能够主动积极地参与到其中，并能认识到技能素养的重要性，在回归日常的工作中时也能积极地探索创新，从而不断提高自身的专业技能素养。通过技术比武，不仅可以帮助员工提升其技能素质，还能为企业创造更多的经济效益，实现企业的长远发展。

参考文献：

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Abstract： This article studies the principle， advantages and achievements of the application of heavy ion beam in microbial mutation breeding and bioenergy development.

关键词： 重离子束；微生物；诱变育种；生物能源

Key words： heavy ion beam；microbes；mutation breeding；biological energy

中图分类号：Q939.9 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）02-0296-02

0 引言

为了让重离子束在微生物诱变育种和生物能源开发中得到更加广泛和有效的利用，近年来众多的科学家在这方面作出了努力，对其在物理学以及生物学的应用当中所表现出的特点进行了广泛的研究分析。重离子束按照其能量的高低以及最终对生物体系所引起的作用，大致有三种基本过程，即表现为三重效应。作为一种新的辐射源，重离子束的地位是十分独特的。重离子束有众多的优势，大大优于常规的辐射能源。其优势的具体表现是LET大、RBE高、氧效应小等许多方面。重离子束还能够用在诱变育种之上，重离子束特别是低能碳、氮离子束对植物种子和微生物方面具有很大的影响，它会使得微生物和植物种子的致突变作用变强。将重离子束运用到微生物诱变育种和生物能源的开发中来具有很大的经济效益以及社会效益。

1 重离子束的理论基础

如果重离子的能量高于0.1MeV/u的时候，在此时它通过介质之时就会使得介质的核外电子发生碰撞阻止，并且会在单位路程上发生能量损失。而影响这个能量损失率的因素主要有三个，分别是离子能量、介质材料性质、离子有效电荷数。重离子之所以在诱变育种中具有很大的优势，主要是由其特性决定的。首先重离子的传能线密度比X、γ射线要大很多，所以它比两种射线对生物介质作用到的部位损伤程度更加严重，或者导致细胞致死，或者是突变率高，而且已经造成的这个程度的损伤是不容易修复的。这些特性都决定了重离子的使用不仅突变率高，而且突变体的稳定性非常好，育种周期也要短得多。所以为了达到最终的诱变育种目的，可以选择使用份量小一些的重离子。当能量在0.1MeV/u之下的时候，重离子在通过介子的时候，就会相应的造成介子内众多的原子位移，因为已经发生了位移，所以原本的分子组分与结构就已经发生了变化，而物质缺陷也因此形成。这样的反应对于中、高能离子也不例外，因为就算最后被阻止了，但在这之前中、高能离子也必然会经历以上那种能量低于0.1MeV/u的情况，所以最后它们依然会具备低能甚至超低能的特性。除了以上的能量转移之外，电荷交换以及质量沉积也是会发生的。而在进行生物分子改造的时候，就可以充分利用这一特性。因为重离子的LET是根据它的行程而发生变化的，则当多电荷离子射入介质之后，可以依据以下的Bethe-Bloch公式进行描述：

-■■=■·ln■-β■-■

在开始的一段路程之上能量损失值基本是保持不变的，而造成这样的结果主要有两个因素：第一，因为重离子的能量是在一直损失当中，所以速度会渐渐减慢。第二，在其路程中因为会获得电子，所以电荷数也会慢慢变小。随着离子在不断的前进中，速度逐渐变小，有效的电荷数却不会继续有变化，当离子的能量最终耗尽的时候，这个射程就会突然停止。在停止之前会产生一个Bragg峰（能量损失峰）。而这个Bragg峰形成会导致LET在前进的路程当中有极长一段会表现出相对较小的特征，最后又突然加大。因为能量沉积空间分辨高的这个特性，导致生物系统中只有局部地区会受到严重的影响，而其他地区相对影响就小很多。根据以上的种种特性可以看出，重离子束在生物体系当中的运用，可以得到更多的突变体，最终让突变率得到提高。而且因为局部受损的位置是可以选择和调控的，所以在利用重离子的时候就可以采用宏观定点定位的方式进行诱变，最终达到定向育种的目的。

重离子束在辐照生物体系之时，会导致受体的DNA损伤和细胞膜透性以及跨膜电场的改变。而这两个结果又可能会提高外源基因导入率以及克服转基因沉默并且将表达时间延长，不仅如此还能够转导大片段的DNA甚至全部的DNA。其好处就是有效的简化了原有的步骤，缩短了周期和压缩成本。

2 重离子束在微生物诱变育种上的应用

2.1 离子注入

2.1.1 抗生素药物 在使用离子注入的过程中，通过离子注入的方法将原有的抗生素抗力提高了27.39%，其具体的过程是先选用了30keV，然后在剂量之上通过考量决定采用1.0×1015-5.0×1016ions/cm2的N+离子注入庆大霉素，在成熟的孢子产生之后又从中选择高产的抗生素突变菌株，最后进行摇瓶发酵发现原有的抗力显著提高。在红霉素产生菌上通过离子注入之后产量也显著提高，在原有的基础之上提高了20%。首先选择利用的是40-60keV，通过研究考虑之后剂量选择采用1×1011-5×1014ions/cm2的N+离子注入红霉素产生菌，然后再选择其中高产的突变菌株，通过摇瓶发酵之后发现产量大大提高。

2.1.2 酶制剂 通过离子注入米曲霉WJ0521使得产酶水平在原有基础之上大大提高，甚至高达77.5%。具体的过程是先经过了N+离子注入米曲霉WJ0521，然后从中选出两株高产菌株M60-5-13和M80-10-7，择选的标准是因为这两株氨肽酶的活力比之前提高了30%。接下来又进行了多次的传代实验，证实了这两菌株遗传的稳定性优良，最后通过将M80-10-7的发酵条件进行了初步优化，最终使得产酶水平大大提高。

2.2 微波 微波作为一种高频电磁波，能够通过对水、核酸、脂肪等的极性分子快速的震动，再由震动引起摩擦，然后可以对氢键以及范德华力、疏水键产生作用。通过这个原理可以利用微波让单孢子悬液内的DNA分子之间产生剧烈的摩擦，孢子内部的DNA分子，也就是氢键和碱基堆积化学力受损，从而使得DNA的结构发生了变化，最终产生遗传变异。利用微波辐照诱变阿维拉霉素，研究所得最后的产量结果比之前提高119.4%。利用微波进行了诱变之后，阿维拉霉素就产生了菌SV并从中得到一株阿维拉霉素突变菌株SV-15，其产量达到了21.5mg/L。

3 重离子束在生物能源开发中的应用

目前通过对生物能源的开发所得到的新型二次能源主要形式有两种，即生物柴油和燃料乙醇。首先在生物柴油这方面，主要就是以重离子辐照微生物诱变育种的技术作为依托，并且通过HIRFL的利用而产生的重离子束在产能微生物菌种方面的改良工作，通过这种方式对那些油脂含量高以及原料的利用广泛的产油菌株进行选择，最后用在微生物油脂生产之上并通过转酯化的方式来进行生产生物柴油工作的探索。其次是燃料乙醇产业，通过重离子束在微生物诱变育种之上的利用，最后培育出一种酒精发酵的新的菌种，而这种新的菌种有两个特性就是耐高温和耐酒精。与此同时通过对甜高粱做了品种方面的改良，从中选择最优良的四个品种，在含糖量方面在以前的基础之上大大提高，超过了24%。并且将培育出来的新的菌种利用到甜高粱的榨汁中，从很大程度上减少了发酵时间。这个技术不仅达到了提高设备的利用率，从而减少了能源浪费，而且极大的减少了成本投入。

4 结语

通过重离子束在微生物诱变育种以及生物能源开发中的运用，可见重离子束具有许多独特的优越性，决定了以后在这方面的研究还应该加大力度，扩大其优越性，推动微生物诱变育种和生物能源的发展。

参考文献：

[1]张建华，王乃彦，张丰收，王广甫.离子注入诱变微生物应用与研究进展[J].北京师范大学学报（自然科学版），2011，03：262-267.

[2]张楠，张昺林，王婉如，徐俊泉，张东明，薛林贵.重离子诱变选育聚β-羟基丁酸酯高产菌株研究[J].中国农业科技导报，

2012，02：95-100.

[3]赵晓彬.截短侧耳素高产菌株重离子诱变及高通量筛选

[D].兰州理工大学，2012.