生物技术的发展前景及趋势范文

导语：如何才能写好一篇生物技术的发展前景及趋势，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：生物技术专业；发展现状；趋势分析；策略探究

中图分类号：G632.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）37-0099-02

生物技术专业是一个内容广泛、综合交叉各个学科而成的一项学科。新时期大学中生物技术专业对于我们的日常生活和工作中的重要意义可谓是不言而喻、有目共睹。生物技术将生物产品进行深入剖析和研究，从生物体不同层次上发挥生物产品的功能，极大地提高了生物产品的内在价值，为人类的物质生活提高了更加高质量的产品。例如，我们生活中的保健食品、生物抗癌药品、转基因产品等为我们的日常生活带来了很多帮助和方便，提高了生活质量。对于大学的生物技术专业来说，它涉及的范围很广，需要我们掌握的知识也有很多。生物技术专业不仅有效包括了细胞生物学、普通生物学、基因工程、生态学、分子生物学、微生物学等多种方面，这些方面与我们的生活可谓是息息相关，需要我们进行进一步的分析探讨。生物技术专业的研究现状具体如下。

一、大学生物技术专业的广阔发展前景

在当今年代，生物技术专业热潮席卷全球，它的内在价值被广泛认知，已成为21世纪自然科学的前沿学科。在近几十年，世界格局发生了重大的变化，生命科学异军突起迅速发展。在基因工程、细胞等一系列探索成为我们学校发展的主要线索和主要方向的时候，需要更多的生物技术专业人员投入到科研项目当中。生物技术所创造的价值已经远远超过人们的想象，每一个新的发现和技术革新，都将带动大规模的产业变革，因此，社会急需大量的优质高层次生物技术人才，以持续推动社会生产力的不断提高和发展。同时，生物技术专业发展也面临着许多新的挑战。然而，目前生物技术专业高层次、综合型科研人才仍然稀少，许多科研成果距离生产实践还有很长的距离，这也就需要生物技术专业培养更多的应用型人才。总之，生物技术的飞速发展为生物技术专业的发展带来了巨大的生机。因此，大学的生物专业人才具有极为广阔的发展前景和应用价值。

二、大学生物技术专业出现的问题

虽然，生物技术专业前景极为广阔，给我们日常生活带来许多好处，然而，许多高校对生物专业的深入研究仍然不够透彻、明晰，仍然有许多问题有待于我们去解决。在生物技术课程设计中仍存在不足，许多课程和教材没有进行知识更新，无法跟上时代快速发展的步伐。课程的整体框架仍停留在20年以前的状态，创新性课程少，实用性课程也少。实验课程虽然基本满足学生的需要，但留给学生独立运作的机会还很少，束缚了学生的创新意识和思想等。同时，学生普遍的感觉是专业知识陈旧，内容缺乏与时代相对应的新颖性和先进性。而且，生物技术所涉及的具体内容、应用以及生活实际的一些具体方案与我们的期望值和预期值仍然有着较大的差距，需要我们进行进一步的分析、研究、讨论。

三、生物技术专业发展趋势

既然大学生物技术专业与我们的生活息息相关，现根据我个人的一些观点，对生物技术专业的发展趋势进行简单的解析。

1.生物技术专业的市场导向。生物技术专业的重要现实意义是不容否认的，这就决定了生物技术在现代社会的发展趋势。从基础科学方面，它可以有效地帮助人们清晰的感受到自然生命和生物的存在，加深人们的理解。在人们的日常生活中，生物技术能有效地帮助人们治疗一些疾病，方便人们的生活，例如器官移植等先进的技术的有效推广给人们生活带来了不可思议的惊人的好处，这就是生物技术的魅力所在。再如，人们研究的抗倒伏、抗旱等新的品种，不仅有效提高了人们的生活质量，更有效地减轻了人们的负担。毕竟，生物技术存在并能够得到广泛推广的根本原因在于它能够为人类造福。生物技术与工程学科专业的区别在于不仅应用于工厂生产，而且在于生物本身的潜力开放，从基础的营养价值到功能性活性成分分析，再到食用或药用价值开发，日新月异的新技术不断涌现，为生物技术专业发展带来了新的机遇和挑战。这就需要不断学习和认识现代生物技术发展的动向和潮流，加快脚步跟上甚至超越前沿，才能获取主动，从而形成主动性市场导向而不是被动顺从。综上所述，大学高校中的生物技术专业的发展方向是通过进一步的科学研究，给人们的生活水平带来质的飞跃，这也是高校生物学专业设置教学目标和教学内容的重要方向。

2.生物技术专业的就业方向。随着生物技术的逐步普及，人们的生活也越来越离不开生物技术专业方面的人才，因此，这就为生物技术专业的高校学生提供了优越的就业机会和发展前景。随着社会生产力的不断发展提高，对生物技术行业的需求，国家从宏观层面上更加重视高等学校生物技术的专业水平，要求不断提高，对专业教学自然要有更高的要求，将有更多的高校开设此专业，对专业教育工作者的需求自然会增加。从事专业教学工作，不仅需要扎实的专业知识、技能，也要有能力应付这个瞬息万变的社会。同时在就业方向上，大城市与小城市、经济发展迅速地方和经济发展缓慢的地方相比，有着巨大的区别，对于生物技术专业人才来说，地区性差异造成的发展空间差异是必然的。先进性技术的发展是以经济实力和实际需求程度为基础。据统计数据显示，现在就业的生物技术的毕业生，超过80%的人选择到北京、上海和各大省会城市工作，认为留在大城市对本专业及个人以后的发展都能提供更多的机会。生物技术专业学生的就业目前主要在自主择业、公务员和考取硕士研究生等三个方向，这也是学生本人的意愿。有的学生已经厌倦了大学生活，急于进入社会工作，以期锻炼自我，实现自我价值；有的学生采取稳妥的方式，考取公务员、村官或教师等途经，实现就业。但不管从哪个方向迈出就业这一步，都需要付出艰辛的劳动和努力，这也是所有生物技术专业学生所面临的问题，由于缺乏社会经验，导致就业后跳槽频繁，甚至灰心丧气。因此，面对这样的生存挑战，只有从主观上加深学生的专业技术技能和人际社会经验，从客观上耐心寻机，才会寻求到新的发展机会。

生物技术专业具有良好的发展前景，它与信息科学等专业同样具有发展迅猛、日新月异的特性。对于生物技术专业的大学生，机遇与挑战并存，生物技术专业着重培养具备丰富实践经验、掌握扎实的基本知识、遇事有分析问题、解决问题的能力的综合素质的人才，谁能够真正掌握先进的科学知识和科研技能，谁就将领导生物技术的导向。正所谓，术业有专攻，人们对于生物技术专业的人才要求是十分严格的，这就需要学生在大学期间积累大量的知识和经验，通过量的积累，从而达到质的飞跃。在就业中的方向选择将一直是生物技术专业人才需要考虑的根本性问题，这也就需要学生在进入大学之初，就能够规划好自己未来发展之路，这样才能成为最后的成功者。因此，这就需要学生具有全力以赴的精神和毅力，为生物学更好的造福人类做出自己的贡献。

参考文献：

[1]李美玲.大学生物专业发展前景探讨[J].中国人民论坛，2002，（1）.

[2]王方华.对于大学生物的专题研究[M].北京师范大学出版社，1989.

[3]张.大学生物学专业的就业问题[J].中国人民论坛，2003.

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关键词：生物化工 发展前景 应用

中图分类号：TS201 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（b）-0080-01

1 生物化工的简介

生物化工（Biological Chemistry）是一门以实验研究为基础、理论和工程应用并重，综合遗传工程、细胞工程、酶工程与工程技术理论，通过工程研究、过程设计、操作的优化与控制，实现生物过程的目标产物。它在生物技术中有着重要地位，其产品具有实用价值高、需要成本低的特点，将为解决人类所面临的资源、能源、食品、健康和环境等重大问题起到积极的作用，对人类社会文明起着关键性作用。

2 生物化工的起源及应用

生物化工学科起始于第二次世界大战时期，以抗生素的深层发酵和大规模生产技术的研究为标志。1928年9月3号，弗莱明意外发现青霉素之后，抗生素开始快速且呈现正趋势的发展。特别是第二次世界大战以后，因结合转基因、生物催化、动植物细胞培养等新型、传统生物技术，将生物化工逐步分化出来，成为完好地学科体系，并形成一个让人意外的新兴产业。从酒精的医药用途、味精的调味使用，到氨基酸的大力发酵、激素可以实现生物式的转化为止，这段路程无不将生物化工注入医学、饮食、工业的精髓。如1957年，日本某公司将谷氨酸棒状杆菌提纯分离，利用葡萄糖作为基本营养，借鉴前人的发酵生产法成功生产了L-谷氨酸。直到现在谷氨酸仍然应用在各种医用药物、炫彩的化妆品、人造皮革等方面。

3 生物化工的发展及应用

20世纪80年代，美国以石油化工作为国民经济的重要支撑点，大力发展石油化工产业，甚至不惜以牺牲环境为代价。1995年至1999年，生物化工产值从3675亿美元上升到4200亿美元，增加了14.5个百分点。同时，环境污染浪费造成2319亿美元的损失。要想发展好生物化工产业以破坏环境为代价并不是持久的办法，必须继续找寻新的生产方式。与此同时，中国生物化工技术刚刚起步，只能亦步亦趋跟在发达国家的后面，进行着一次又一次的模仿秀表演，还是将实验室作为实践的基点。1986年我国的疫苗制作在医学史上还是一片空白，直到在1986年美国成功使得乙型肝炎的浅层抗原在真菌、细菌和哺乳动物里完成表达过程，并且进一步成功翻译为HBsAg，中国才“山寨”成功所谓的HBsAgII（之后销声匿迹了）。此后，基因工程的药物1996年为1.85亿元，2000年涨到30亿元人民币，2002年之前，我国就有801中生物农药有效注册，使用范围有2.5×107 hm2，这样的成就不可能忽略的。

然而，时间从不会停止脚步，科学技术依然迅猛发展，生物化工亦是如此。基因的成功重组、催化正式在生物中采用、酶的神奇作用等等种种成果的伟大形成，使得许多的化工原料与产品得到充分且有效地使用，甚至创新化工工业工艺的生产，真正做到污染少，易节能的新型工艺。比如巴西的乙醇占了整个汽车行业的52%，那就有了31亿加仑的潜在价值回收；美国杜邦、英国ICI公司等一系列大型公司对生物化工事业的支持与应用，为人类的文明建设取得了无法估算的成就。预计到了2020年，因为生物化工的改进，各方面的技术能源消耗将大大下降30%，令人头疼的污染问题同步减少30%，生物化工总增值39%，在农业、医学、特别是工业中占据相当大的比例。

4 生物化工的潜在前景应用

未来的能源发展不可避免做到效用与环境的真正配合，因此决定了生物化工的两个发展方向的拓展：一是化学学科和生物学科结合在医学上的开发，特别针对于以每一个婴儿都是拥有一个健康的童年为目标，治疗现在无法解决的先天后天性遗传疾病；二是生物物种之间的无差异转换。这是我们古人的梦想，也是我们未来的期盼，那时候羡慕小鸟的翅膀就变得没有意义了。当然，发展前景固然美好，但因为生产的进行所存在的问题是必不可少的。就新生能源、“第四大能源”—— 生物质能来说，我国进展仍是迟缓。而其它传统生物化工更是因为规模利用率低，可再生能力低，潜在性危险大，以及种种向后代借用能源的生存问题，促使我们不得不重视绿色环保的生物化工。

5 结语

总的来说，生物化工技术产业，才刚刚正式步入轨道，“863”和“973”计划刚将其纳入羽翼之下，作为一个21世纪的朝阳产业，美国的某杂志赞颂的十大科技奇迹，生物化工就占了四大，这样的情景不可估量的产业，终会盖过信息技术的时代，铸就新的世界经济领头军—— 生物经济，掀起生物技术的又一次暴风雨。

参考文献

[1] 杜晨宇，李春，曹竹安，等.工业生物技术的核心—生物催化[J].2002，22（1）：9-14.

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【关键词】生物能源；发展现状；优点；发展前景；可替代能源

在全球资源短缺与能源危机的大背景下，各国都在积极寻找可以部分替代地球石化资源且污染较小的能源，而生物能源作为一种兼具矿物能源和其他新能源特点、优势的可再生能源，成为各国关注的重点。迄今为止，以粮食为原料的第一代生物能源已经在很多国家的生产领域内应用，取得了客观的技术和经济效果，人们对生物能源替代石油能源有了普遍的认可和共识。但是，关于生物能源的争论一直不断，下面就探讨一下当前生物能源现状，以窥探生物能源的发展前景。

一.生物能源的优点

生物能源，是指通过生物的活动，将生物质、水或其他无机物转化为沼气、氢气等可燃气体、乙醇、油脂类可燃液体为载体的可再生能源。其不同于矿物能源，又区别于其他的新型能源，同时兼具两者的特点和优势，是目前一种应用前景良好的可再生能源。它的开发与利用，不仅能解决能源危机问题，还能减少环境污染，改善日渐恶化的生活环境。这些优势主要是通过以下几个方面体现的。

第一，用于开发成为生源能源的植物，在生长过程中可以吸收大量的二氧化碳，进而降低大气环境中的二氧化碳浓度，有助于降低大气环境污染；第二，生物燃料能够充分的燃烧，在环境中可以很好的分解，降低空气中的粉尘含量，对控制雾霾等空气状况有着良好的作用；第三，能源植物的种植，对农田、水土保持、生态系统、野生动物及水质保护等都有着积极作用，有助于解决环境与生态问题。由此可见，生物能源的优点是较多的，不仅能缓解能源危机，更能保护我们所生活的环境不受污染，构建一个健康、和谐的生活家园，保护人类身体健康。所以，生物能源的开发与利用必将成为可持续发展的新兴产业，有着广阔的发展前景。

二、生物能源发展现状与发展前景

现阶段，生物能源主要有生物柴油、燃料乙醇、生物制氢、沼气等几种形式，下面从它们的发展现状入手，探讨生物能源的发展前景。

第一，生物柴油。当前，生物柴油的主要原料为植物油，世界各国采用的植物油也各不相同。比如，美国以转基因大豆油为原料，加拿大以双低菜籽油为原料，巴西以蓖麻油为原料、马来西亚以棕榈油为原料。关于生物柴油的制法，目前有四种常用的技术方法，即微乳液法、高温裂解法、酯交换法、直接混合法。此外，我国清华大学的相关专家学者提出了工程微藻法，这一技术方法还没有成熟并推广使用，但是已经取得了阶段性研究成果。生物柴油在成品油市场上已经有了广泛应用，欧洲地区应用的较多，但是实际开发生产中一直存在低收入、高投入问题，这是阻碍生物柴油发展的主要问题。

第二，燃料乙醇。燃料乙醇是目前世界上生产规模最大、应用范围最广的一种生物能源。其生产中所采用的原料主要有四大类：纤维素原料（农作物秸秆、柴草、伐木剩余物等）、糖质原料（甘蔗、甜菜等）、淀粉质原料（玉米、大米、甘薯等）及其他原料（亚硫酸盐纸浆废液等）。就目前而言，生物制合成燃料乙醇的方法主要有两大类，分别是生物法、化学法等，每一种方法的工艺流程既有相似又有不同。最常用的是生物法中的发酵法，特别是糖类作物发酵乙醇的方法最为成熟。在实际情况中，燃料乙醇生产一直面临着原料不足、成本高等问题，所以从长远角度看，利用纤维植物转化成燃料乙醇的技术方法是一种很理想的方法，不仅成本低，又能解决原料不足问题。

第三，生物制氢。生物制氢的应用，既为生活提供了所需要的氢气，又开辟了一种废物回收利用的新途径，是一种绿色的生物能源生产工艺。生物制氢的原料是相当广泛的，有牛粪、淀粉废水、豆制品废水、玉米秸秆、酒糟、纤维素、污水等。制法具体有光合生物产氢、发酵细菌产氢、光合生物与发酵细菌的混合产氢等。鉴于生物制氢的主要原料很多，应用起来较方便，是未来能源制备技术的主要趋势之一。但是，生物制氢依然有许多技术问题有待创新与突破，如光合生物产氢方面，唯有实现创新才能促进这一种生物能源的开发与利用。

第四，沼气。沼气是一种抗爆性、燃烧值很高的绿色能源，其原材有禽兽粪便、食品加工废物、作物秸秆、酒精废料等。作为一种绿色、清洁的生物能源，沼气不仅在发达国家应用广泛，在发展中国家也有着广泛运用，而我国沼气主要运用于农村地区，如供暖、做饭等，工业领域应用现状不如农村地区，且缺乏系统化的发展。

以上是最常见的四种生物能源形式，在发达国家的开发与利用比较广泛，但在发展过程中均遇到了不同问题。比如，生物柴油的低收入、高产出问题，生物制氢的技术创新问题，这是生物能源发展的主要障碍。我国作为发展中的国家，生物能源研究起步较晚，但是发展速度加快，生物能源发展有着极好的前景。我国应基于资源优势，借鉴发达国家经验，并坚持自主研发，推动国内生物能源发展。

三、结语

综上所述，生物能源的开发与利用有效缓解了能源危机和环境污染问题，是科学技术的一次进步，更是人类文明进程中的一场重要变革，是人类智慧与崇明才智的展现。随着我国经济社会的快速发展，能源需求量越来越大，环境问题也越来越严重，为解决能源问题和保护环境，必须积极开发与利用生物能源。一方面，加大生物能源研发力度，另一方面增加资金投入，同时对生物能源的产业化发展进行统筹规划，建立一条科学的产业化发展道路，实现可持续发展。

参考文献：

[1]王莉.生物能源的发展现状及发展前景[J].化工文摘，2009，02：48-50.

[2]唐三元，席在星，谢旗.甜高粱在生物能源产业发展中的前景[J].生物技术进展，2012，02：81-86.

[3]邱桂红.生物能源的开发与利用策略[J].现代农业科技，2010，09：265+267.

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[关键词]农业生物技术 教学实践 课程教学

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）08-0059-02

为应对生物技术在农业领域的应用现状和未来发展趋势，新疆石河子大学农学专业于2008年开设了农业生物技术课程，并将这门课程作为农学专业的专业基础课，该课程从多视角向学生系统、科学、通俗地讲述现代农业生物技术的有关概念、原理、研究方法和技术，应用情况和前景，存在的问题以及解决的思路和途径等，通过学习能够让学生紧跟时代步伐，为将来深造和独立从事生物技术领域的科技工作奠定基础。笔者结合自身的教学经验，从学生学的角度，老师教的角度，以及今后对该课程改进的思路进行探讨。

一、学生对农业生物技术的认识

（一）兴趣浓厚

学生对于生物技术的兴趣十分浓厚，对于抗虫棉、转基因食品等已经植根于人们生活中的现代生物技术产物有所了解，对于生物技术在农业领域的应用充满好奇和憧憬，这些内容激发了他们浓厚的学习兴趣，迫切想了解和掌握现代生物技术的相关理论知识。

（二）没有信心，认为太“难”

学生普遍认为，现代生物技术是高新技术，是科学家所从事的科学课题，高深而神秘，离自身太遥远。尽管他们已经接触过一些相关的理论知识，但对于DNA这些肉眼难以观察到的事物，人类如何对其进行改造，难以理解。所以一旦老师提出新名词，他们既觉得新鲜又有几分畏惧，担心自己不能理解这些知识。

二、笔者教农业生物技术的感受

（一）授课内容要精炼

生物技术课程是一门多学科综合的课程，涉及诸多方面的知识，有许多理论和技术无法包容在这门课程中，很难做到面面俱全。笔者所授的这门课程包括40课时理论教学和8课时实验教学，理论教学内容主要讲授基因工程和细胞工程的基本理论知识及其在农业领域的应用与展望。让学生多掌握知识的想法是好的，但内容过多、过细并不适合这门课程，多而细的内容只能使他们感到力不从心，脑子里的知识搅和在一起，不能很好地消化理解。讲解的过程也要精炼，如有的书将基因工程的内容用六个字进行概括：“分、切、接、转、筛、表”，短小的六个字，每个字中均包含了丰富的理论知识。只要理解了每个字的含义，就等于掌握了基因工程的基本内容。这种内容的提炼可以使学生从思想上抛掉“难”的包袱，有一种原来如此的释然。

（二）把握好讲授的深度

由于生物技术发展迅猛，各种新知识和新技术层出不穷，授课时要把握好深度，对于缺乏实践操作的学生而言，讲授得过深等于增加疑惑。如讲授DNA分子的切割和连接时，切割DNA的限制性内切酶常被称为“DNA的剪刀”，连接DNA的连接酶常被称为“DNA的胶水”，形象的比喻清晰地解释了两种酶的功能。另外，教材中介绍了多种限制酶和修饰酶，这时要重点教授几种常用的酶类，其他酶类一带而过，或不讲授，让学生阅读课外书籍寻找答案。

（三）教学手段要丰富

生物技术在农业领域的应用给我们带来了诸多惊喜和希望，相比之下，理论知识却显得乏味枯燥，有些甚至比较难懂，因此教学手段一定要丰富，使教学过程变得生动、直观、易于理解，激发学生的学习兴趣。

幻灯片的制作要精美，少一些文字，多一些图片，如“核移植技术”，对于学生来说是个新名词。该技术在植物中应用较少，在动物中的应用却很广泛，克隆羊“多莉”可谓人尽皆知，而它正是主要通过这种技术来获得的。通过讲解克隆羊多莉诞生的技术路线，不但能够激发学生的学习兴趣，还可以使学生较好地理解什么是“核移植技术”、克隆动物，甚至克隆人产生的原理。

看flas和电影是学生最喜欢的教学环节，再枯燥难懂的理论知识，通过这样的教学手段播放出来也会对他们具有巨大的吸引力。如今网络上有很多生物技术的相关影像，这些事物完全可以为我们所利用，创造出生动、活泼的教学气氛。如细胞工程中的种苗快繁一节，通过理论知识的讲解结合一段网络种苗快繁的视频，能够帮助学生很好地消化、理解基本的理论知识。

（四）紧密结合实验教学

农业生物技术是一门实践性较强的课程，抽象的理论知识增加了学生理解的难度，而真实的实验操作可以引起学生的兴趣，培养学生的科学思维、动手能力和创新意识，因此我们应结合实验进行教学。该课程仅包含了8课时的实验教学，课时较少，植物生物技术实验具有连续性、时间长的特点，所以我们选择了比较实用、常用的实验，包括DNA的提取和转化、DNA的PCR扩增、培养基的配置、外植体的消毒和种植操作，这些实验的开设可帮助学生巩固课堂中学到的理论知识，并加深对这些知识的理解。

（五）把握学科前沿，多充实自己，提高自我素养

生物技术的发展日新月异，仅讲授教材很难跟上其发展速度。我们需要在教学过程中，阅读大量的书籍、文献，把握学科前沿，及时了解生物技术发展动态及相关数据，总结出某一理论、某一技术或某一现状全面的知识，然后讲授给学生。如在讲授种植转基因作物的国家、种植面积、所涉及的作物及转化的基因时，需在网络上搜索最新的数据，使学生准确地把握转基因作物的种植现状；讲授转基因生物安全性争论时，应补充列举最近发生的事件，如2012年我国湖南衡阳小学生疑被喂食转基因大米的事件。通过这种方式，不仅可以传授学生最新的知识，还能不断地充实自己，提高自己的业务素养。

三、生物技术课程教学的改革

（一）需自编教材

该课程适合本科教学的教材较少，内容较为全面的教材价格昂贵，而价格合适的教材内容粗略。因此，需要申请立项，编制一本适合的教材。该教材主要包括基因工程和细胞工程方面的基础知识和在农业领域的应用，在内容上要体现基础性和前瞻性，既能使学生充分地掌握基本知识，又能了解该领域的前沿及发展前景。该教材还要兼顾基础理论与实际操作的统一，相应的章节编写对应的实验操作，使学生能够很好地将理论与实践相结合。在使用的过程中不断完善，编制出一本实用的教材。

（二）提前开设课程

农业生物技术课程开设对象是农学专业大四的学生，是较晚开设的少数专业基础课之一。学生在大四学年比较繁忙，他们的关注点会发生转移，由前3个学年刻苦学习争取奖学金，转移至研究生升学考试和找工作上。尽管大部分学生能够在课程上认真听讲，但仍存在部分学生在课堂上复习升学考试的相关内容，少数学生请假参加工作面试等问题，这些情况将直接影响教师的授课效果和学生的学习效果，因此需提前开设该课程。

（三）加强实验教学

通过生物技术实验教学环节，能够促进学生对课堂理论知识的理解。但由于生物技术实验所用的仪器、试剂和耗材均较为昂贵，如PCR仪、工具酶、移液器等，因此实验教学成本较高，导致教学内容较少，严重制约了学生将生物技术知识运用到工作实践的能力的培养。笔者认为，加强实验教学可从以下几个方面着手。第一，可以适当地增加实验教学的学时，增加实验内容。第二，可以将实验操作和多媒体教学相结合，对于时间长和较复杂的实验，通过播放幻灯片和录像辅助教学，在观看过程中对学生详细讲述整个实验流程，学生有疑问可反复观看录像，和老师一起探讨并及时解决疑问。这种实验教学方法不仅能够节能降耗，还能有效地利用实验室现有的各种资源，在有限的时间内使学生掌握更多的知识和技能。第三，新疆石河子大学农学专业所在学科有较好的科研平台，拥有宽敞的实验室和完备的仪器设备，是教师和研究生从事农业生物技术领域相关研究的理想场所，许多重大课题都是通过这个平台来完成的，但参与这些课题的均是农学专业的博士、硕士研究生，本科生少有机会参与这些课题。组织本科生参观研究生实验平台，向他们介绍相关课题的研究现状和意义，以及各种先进仪器的用途和操作流程，能使学生接触到本学科的前沿，激发学习兴趣，弥补实验内容少的不足，达到良好的教学效果。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 吕虎.现代生物技术导论[M].北京：科学出版社，2005.

[2] 瞿礼嘉，顾红雅，胡苹，陈章良.现代生物技术导论[M].北京：高等教育出版社；德国：施普林格出版社，2002.

[3] 薛金爱.浅析《生物技术概论》的教学实践[J].山西农业大学学报，2006，26（6）：224-225.

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    摘要:社会的高速发展,环境污染日益严重,微生物原本就与人们的生活密切相关,它作为一种新型的污染处理材料,应用在污水、废气的处理,土壤污染治理等方面。利用微生物作用的生化法因其投资少、处理效率高、运行成本低、且微生物的来源广泛,繁殖迅速,容易培养,处理污染简便,有着良好的发展前景。环境污染的发生主要由人类活动所致,但微生物与环境质量也密切相关。一方面微生物具有污染环境的作用,但另一方面微生物也具有很强的修复环境和保护环境的能力。因此,控制和消除微生物对环境的污染,最大限度地利用微生物所具有的净化环境的作用,无疑对环境保护具有重要意义。在我国创建和谐新型社会它有举足轻重的地位。 

    关键词:环境污染微生物土壤污染治理 

    当前社会是高速发展,变化的社会,随着人类工农业的高速发展和全球人口的急速增加,使人类赖以生存的自然环境严重恶化,当代人类的生产活动势必造成环境污染。污染物长期残留在环境之中,对生态环境和人类健康危害极大。生态环境是人类和其他生物赖以生存的空间,生命质量和环境密切相关已成为全球共识。随着我国经济建设的快速发展,环境污染问题以引起全社会的高度重视。这是全世界的共同问题。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护问题,目前环境状况十分严峻,已经影响了我国经济的可持续发展。近年来虽然采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。据中国国家环保局《中国环境状况公报》显示,我国1999年大气污染物的排放量,如二氧化硫1857.5万吨,飘尘1159.0万吨,全国废水年排放量达到401.1亿吨,工业固体废弃物年产生量7.8亿吨、排放量达3881万吨,其中100万吨排入河流,危险废弃物产生量1015.5万吨。大量积累的未经处理的工业废弃物(高达59.7亿吨)堆放在室外,占地达5.02万公顷,城市垃圾的产量也非常巨大(仅北京市就年产城市垃圾1000万吨以上),造成严重的环境污染。生态环境的破坏和恶化极为严重,随着我国经济的飞速发展,环境保护的压力将进一步加重。微生物是自然界中的分解者,在好氧条件下,它能将有机污染物彻底的氧化,分解成CO2、H2O、PO42-、NO3-等无机物,在厌氧条件下,能将有机物降解,转化成有机酸、CO2、H2、CH4等。微生物种类繁多(我国约有微生物26万种),代谢类型多样,每一种微生物都有独特的酶系与功能。因此,它们是自然界进行自净作用的主力军,也是我们对污染物进行生物处理的“有力武器”,是环境治理的主要工具。自然界存在着丰富的微生物种群,这些微生物虽然个体微小,但在环境污染净化中却扮演着不容忽视的重要作用。微生物是通过水和风的散播得以存在各处的,无论在水表、海底或在土壤中都有微生物的身影。微生物由于自身的生理特性,可以通过自发的或人为的遗传、变异等生物过程适应环境的变化,使之能以各种污染物尤其是有机污染物为营养源,通过吸收、代谢等一系列反应,将环境中的污染物转化为稳定无害的无机物。因而,在生物圈中微生物充当着分解者的角色。大约90%的陆地生产者都要通过分解者作用最终形成无机物归还大地。如果没有微生物的作用,仅历年积累下的生物残体就会堆积如山。微生物的这种作用虽然会造成人类生存资源的损失,但对于生态系统乃至全球的生物的生存、延续和发展却是不可缺少的,更是社会环境治理又一法宝。 

    一、当前社会环境保护的状况 

    目前环境污染的地区许多,我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。太原、兰州、广州、济南。北京、等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列,全国600多个城市中、大气质量符合国家一级标准的不足1%。全国范围的酸雨危害的程度和区域日益扩大。全国每年污水排放达360亿吨,仅10%的生活污水和70%的工业废水得到处理,其中约有一半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准。其他未经处理的污水直接排入江河湖海,致使我国的水环境遭受严重污染和破坏。据统计,全国七大水系和内陆河流的110个重点河段中,属4类和5类水体的占39%;城市地面水污染普遍严重,并呈进一步恶化的趋势,136条流经城市的河流中,属4类、5类和超过5类标准的高达76.8%;约50%的城市地下水受到不同程度的污染;全国大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富营养化程度逐年加剧;城市垃圾和工业固体废弃物与日俱增,工业废弃物累计堆积量已超过66亿吨,占地超过5万公顷,使200多个城市陷入垃圾包围之中,现在世界上也没有一方净土,人们就连世界上最高山峰---珠穆朗玛峰也不曾放过。 

    日前我国社会经济仍然保持着高度发展的趋势,环境保护的压力将进一步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。据中国社会科学院1998年度调查和估计,我国环境污染和生态破坏造成的经济损失每年超过2000亿元人民币。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题,也是重中之重。 

    现在环境问题越来越为人民所关注,世界各国都建立“可持续发展”战略,并围绕它制定和实施本国的环境保护及其相关的产业政策。可持续发展要求在保持经济高速发展的同时,必须保护好人类赖以生存的环境。环境和经济及贸易挂钩是当前国际政治及经济关系发展中的新形势。例如,在日元贷款中,环保贷款已成为非常重要的组成部分。ISO14000系列国际环境管理标准,将要求企业承担相应的环境保护责任,并对达到该标准的企业给予认证。没有得到认证的企业的产品,在出口时将有可能面临被国外政府以未承担环境保护的责任而拒绝进口;同时,国外大型企业也可能因害怕和这些未达到该标准的企业合作而影响其形象,从而中止和这些企业的合作。至2003年,ISO9000系列质量标准将和ISO14000系列环境管理标准统一成一个标准,从而将进一步强化环境保护对企业发展的重要意义。为准确评估我国微生物应用现状,加强微生物应用技术研究和交流,完善微生物安全管理法律法规体系,提高微生物安全管理水平,中国环境科学学会拟于2008年7月在广西桂林举办“首届全国微生物污染防治监测新技术与环境安全管理研讨交流会”。为我国环境保护近一步改善。 

    二、目前微生物治理环境污染问题的特点 

    随着社会的发展。科技的日新月异,科技的发展也充分证明微生物技术是环境保护的理想武器,这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显着优越性充分体现在它是一个纯生态过程,从根本上体现了可持续发展的战略思想。我国在经济发展过程中,也出现了突出的环境污染问题。大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力依然很大。环境污染和已成为制约我国社会和经济可持续发展的重大障碍。微生物技术在处理环境污染物等方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显着优点,加之其技术开发所预示的广阔的市场前景,受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。在改良环境中没有其他技术所可代替和比拟的。 

    微生物技术是环境保护广泛应用和十分重要的技术,其在水污染控制、大气污染治理、土壤的肥力修复、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境修复和污染严重的工业企业的清洁生产等方面,发挥着重要的作用。现代微生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用,使微生物处理具有更高的效率、更低的成本和更好的专一性,为微生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。微生物技术不仅适用于环境污染治理,如今还广泛应用于环境监测,成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。微生物技术虽然广泛应用于污水处理、垃圾处置、河道治理等领域,但在环境中的应用同时存在较大的不确定性和潜在风险:一是微生物自身可能对人体健康和生态环境产生影响;其次是微生物在用于污染物降解和处理过程中,也可能产生新的有毒或污染物质,所以在此同时也要加一些必要的化工处理。两者有机的结合起来。 

    三、微生物技术在环境污染方面的治理与发展 

    水是人类宝贵的自然资源,是生物界万物之源,它关系到人类的命运的发展,占人体的75%。水是再生资源,但一旦水的再生过程受到破坏,水环境被污染,将带来严重后果。我国人均水资源十分贫乏,在全世界149个国家中居第109位,人均水占有量不到世界人均水占有量的1/4,被联合国列为13个贫水国之一。 

    目前空气、垃圾、土地资源的污染越来越严重,不但影响了国民经济的可持续发展,甚至已威胁到人类的健康、智力乃至生存,因此全球各国近几年都在寻找新的途径和方法,以治理和解决环境污染问题。以下这些方面进一步加强微生物与环境的保治,以及该方面的进一步应用。 

    1.微生物对水的处理 

    1.1。废水中的脱氮除磷 

    废水中氮、磷是造成水体富营养化的根源,利用生物脱氮除磷已进行了广泛的研究。污水脱氮技术主要有活性污泥法脱氮工艺,包括A/O(缺氧/好氧)工艺,可使NH4+一N去除率达80%以上,A2/O工艺,改进的氧化沟工艺和SBR工艺都可使总氮(TN)去除率达90%以上。生物膜脱氮有生物滤池、生物转盘、生物流化床、浮动床、浸没式、三级生物滤池脱氮系统等,其中三级生物滤池的反硝化速度最高达1.0kgN/(m3.d),出水TSS<1.00mg/1。 

    生物脱氮中,有反硝化能力的微生物有变形杆菌、微球菌属、假单胞菌属、芽胞杆菌属等。 

    污水生物处理中,除磷常与脱氮工艺一起应用,常见的除磷技术有:phostrip工艺,能使总磷(TP)≤1mg/L以下:Bardenpho系统;A/O系统;改良UCI工艺;A2/0工艺。除磷过程一般认为在有氧条件下摄取磷,在厌氧条件下释放磷,其中不动杆菌属〔Acinetobacter)是除磷的优势菌种。 

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关键词 有机磷农药；微生物降解；研究进展

中图分类号 S481+.8 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）14-0139-01

有机磷农药是农药重要品种之一，是高毒性农药，属于有机磷酯类化合物，其在防治农业虫害中，具有广谱、经济、方便、高效等优点，在20世纪80年代前一直是国内外广泛生产和应用的最主要的农药品种。随着农林业的快速发展，有机农药的大量使用带来了许多负面效应。它结构稳定，难以被体内酶分解，通过富集和食物链，会加剧浓度集合扩散，污染生态环境和农产品，造成粮食、果蔬、水果等有机磷农药残留严重超标，危害非靶生物，严重威胁人类健康[1-2]。为了维护自然生态平衡，保证农业和生态环境的可持续发展，如何安全、有效地降低和消除环境中的有机磷农药势在必行。有机磷农药的降解方式主要有光化学降解、化学降解和生物降解。生物降解主要是微生物降解，微生物降解与其他方式相比，具有快速、无残留、无毒、有效、无二次污染、成本低、生态恢复性好、代谢繁殖快，净化处理效果显著等优点，显示出较好的应用前景。

1 降解有机磷农药的微生物种类

截至目前，包括细菌、真菌和藻类多种微生物在内的多种降解高效菌已被分离，其中，对细菌的研究较为深入。不同种类有机磷农药其降解微生物种类不同，具体如下：①马拉硫磷。木霉属、曲霉属、假单胞菌属、节细胞菌属、黄杆菌属、极瘤细菌属。②甲胺磷。青霉属、木霉属、曲霉属、酵母属、黑曲霉、假单胞菌属、芽孢杆菌属、蜡样芽孢杆菌属、嗜中温假单胞菌属。③敌百虫：青霉属。④甲拌磷。小球绿藻属、假单胞菌属、硫杆菌属。⑤敌敌畏。木霉属、假单胞菌属。⑥苯硫磷。芽孢杆菌属。⑦地虫磷。青霉属、根霉属[3]。⑧乐果。曲霉属、假单胞菌属、不动菌属、类产碱单胞菌属。⑨对硫磷。小球绿藻属、青霉属、木霉属、曲霉属、假单胞菌属、芽孢杆菌属、固氮极毛杆菌属、短杆菌属、黄单胞杆菌属 、极瘤细菌属。⑩甲基对硫磷。假单胞菌属、芽孢杆菌属、黄杆菌属、短杆菌属。

2 有机磷农药微生物降解酶的种类及其特性

微生物对有机磷农药的降解通常依靠水解酶类、氧化还原酶类、裂解酶类和转移酶类的酶促反应进行。有机磷农药微生物降解酶的种类、特性及其主要作用位点如下：①作用位点。主要包括苯环、-NO2、P-O-烷基、烷基、P-O-芳基、-C-P、C-P、O= P-NH2。②酶的种类。主要包括氧化酶、还原酶、水解酶、氧化酶、水解酶、磷酸变位酶、裂解酶、水解酶。③酶的催化作用。主要包括羟基化（苯环开环）、将硝基还原成氨基、亲核进攻脱烷氧基、甲氧基、乙氧基等、对硫磷降解途径、分子内重排产生磷酸酯和磷酸烯醇式丙酮酸、碳-碳键断裂有机磷矿化的必经途径、甲胺磷水解的主要途径[4-5]。

3 新技术在有机磷农药微生物降解中的应用

目前，基因工程及分子生物学的迅猛发展带动了各种生物学技术的涌现，传统有机磷农药降解研究中的障碍得以克服，从而开辟了新的途径。这些技术包括固定化微生物技术（固定化细胞、固定化酶）、基因工程技术（构建高效降解菌、DNA改组提高酶活性）、多菌株复合系的构建、微生物表面展示技术等。

4 微生物降解有机磷农药的未来发展趋势展望

目前，虽然在有机磷农药微生物降解研究方面已经取得了一定的成就，但仍然有很多问题亟需解决，未来微生物降解有机磷农药的研究重点主要包括以下几个方面：一是建立高效降解菌的种子库，以利于筛选高效有机磷降解菌，提高其降解能力；二是采取基因诱导变异的方法，开发降解酶制剂产品，同时通过克隆与表达降解酶基因，提高其降解能力；三是对有机磷农药微生物降解机理、生物降解代谢途径、中间产物的类型、毒性和积累机理等进行深入研究[6-7]。随着多学科先进技术的综合运用，将推动微生物在有机磷农药降解方面的潜力得到更充分的体现，成本低、无污染、效率高的微生物有机磷农药降解菌的发展前景将更加广阔[8-9]。

5 参考文献

[1] 金潇，颜冬云，秦文秀.有机磷农药的微生物降解技术[J].湖南农业科学，2011（9）：93-97.

[2] 王燕，刘建峰，刘振华，等.环境中有机磷农药微生物降解技术的研究进展[J].安徽江农业科学，2013，41（16）：7163-7164.

[3] 杨柳，陈少华，赵川，等.新技术在农药微生物降解中的应用[J].生物技术通报，2010（3）：81-83.

[4] 吴翔，甘炳成.微生物降解有机磷农药的研究新进展[J].湖南农业科学，2010（19）：71-73.

[5] 王永杰，李顺鹏.有机磷农药广谱活性降解菌的分离及其生理特性研究[J].南京农业大学学报，1999（2）：42-45.

[6] 石成春，郭养浩，刘用凯.环境微生物降解有机磷农药研究进展[J].上海环境科学，2003（12）：863-867.

[7] 柏文琴，何凤琴，邱星辉.有机磷农药生物降解研究进展[J].应用与环境生物学报，2004（5）：675-680.

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节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间，到被作物吸收、形成产量，主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施，组成一个完整的节水灌溉技术体系，包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。

节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面：（1）灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。（2）节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失，提高灌溉效率。（3）农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。（4）节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术，土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。

2.节水灌溉新技术

目前，比较有发展潜力的节水灌溉新技术是：（1）与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发，在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度，使作物经历有益的亏水锻炼，改善品质，控制上部旺长，实现矮化密植，到达节水增产的目的。（2）应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS），遥感技术（RS）和计算机控制系统，实时获取农用小区作物生长实际需求的信息，通过信息处理与分析，按需给作物进行施水的技术，可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。（3）智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备，适时地检测土壤和作物的水分，按照作物不同的需水要求来实施变量施水，达到最优的节水增产效果。

3.节水灌溉技术发展趋势

我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势：（1）喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术，其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点，要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。（2）地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题，应用推广速度较慢，但随着关键技术的解决，今后将会得到一定的发展。（3）地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟，输配水有低压管道化方向发展的趋势。（4）农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成，达到时，空、量、质上的精确灌水，是今后攻关的重点。（5）节水综合技术的开发利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径，也是今后节水灌溉发展的方向。转

4.发展节水灌溉技术的政策建议

（1）提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家，随着人口增加、经济发展、社会进步，农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全，只能走内涵式发展的道路，灌溉必须走节水型的发展道路。因此，我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度，使全社会都来关心节水灌溉技术，形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。

（2）形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段，对农业用水需求进行有效调控，削弱低效益膨胀型的用水需求，杜绝无效益浪费型的用水需求，促进节约农业用水的需求，从而推进节约灌溉技术发展。

（3）节水灌溉技术发展要符合农村实际。节水灌溉技术发展不仅是工程问题、技术问题，还是社会问题和经济问题。节水灌溉技术如果不能使农民从中得到实惠，就不能得到广大农民的真正拥护，就不能持续快速地发展起来。

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[关键词]有机废气 处理技术 发展趋势

中图分类号：F135 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0125-01

引言

大气污染是我国亟待解决的环境问题，其中工业废气是污染的重要来源。有机废气是工业废气最难处理的部分，这种气体能够对人们的身体健康产生严重的损害，也给国民经济造成严重损失。

1、有机废气处理技术的重要性

我国经济的持续发展，为化工企业的崛起提供了外部环境，但是，随着我国工业化进程的不断加快，却忽略了对环保的投入，工业废气的排放量不断增加，对环境造成的污染也日益严重。当大量的废气排放到空气中，不仅会对空气质量产生严重影响，同时也会对人体健康造成严重的危害。为了重现绿水蓝天，就需要不断加强工业废气的处理，而对工业废气处理的技术研究也就摆在人们面前。有机废气是工业废气中污染性较强、处理难度较大的一种，而且有机废气进入到人体呼吸道之后，对人体的呼吸、血液、肝脏等都会产生严重的影响，因此有机废气的处理也受到了越来越多的重视。

2、有机废气治理技术现状

目前而言，治理有机废气比较普遍的方法有吸附法、吸收法、氧化法等。这些方法虽然目前使用广泛，不可回避一个问题是效率不高，经济性低，因此在有限的环境治理投入下，带来的环境改善效果也很有限。

2.1 活性炭吸附法

吸附是指液体或气体附着集中于固体表面的作用，一般的活性碳都能发生这种作用。根据选取的吸附材料以及吸附机理的不同，吸附法又可分成化学吸附和物理吸附。化学吸附利用的是疏水键去除有机污染物的，例如用酚醛树脂吸附剂去除邻苯二甲酸二甲酯类物质。但是化学吸附剂，更多的是运用在去除水相污染物当中，用来去除有机废气的情况比较少见，究其原因是吸附剂与气体接触时间不够长，无法进行有效的反应，导致吸附效果达不到预期。这就使得人们在实际生产中选择物理吸附材料处理有机废气，比如活性炭、沸石等。选择这种孔状结构，比表面积大，物理吸附能力强的吸附剂符合去除有机气体的要求。实验数据表明，纤维吸附材料与蜂窝状、颗粒状吸附材料相比，具备更快的传质速率，因此，常常选择纤维吸附材料，以提高去污效率。

2.2 吸收法

吸收法一般情况是指的是液体吸收法，其基本的原理是废气和吸收剂接触很充分，吸收剂对于有害物质进行吸收，再经过接吸收过程，从吸收剂中除去废气并提取吸收剂，这样就使得吸收剂能够被循环利用。目前废气处理设备中喷淋装置是使用吸收的原理进行制作的。物理吸收剂是利用的物质具备相似相容的物质特性，比如常见的吸收剂水，可以用于去除那些易溶于水的气体，像丙酮、甲醇、醚，但是对于水溶性差的物质水无法起到作用。这就需要使用化学吸附的方法，其主要的原理是吸附剂上面的基团与有机废气发生，就当前国内外对吸收法的应用，可以获得以下经验总结。一是国内外研究者研究了不同溶剂吸收法对各种有机废气污染成分的处理效果，吸收剂主要包括有机溶剂、表面活性剂和水，还包括新型环保型吸收剂环糊精；因此废气种类不同，采用的吸附剂的种类也就不同。

2.3 催化氧化燃烧法

对于处理那些有毒、有害、没有回收价值的气体，如VOCs，氧化法是最佳的处理手段。该方法的基本原理是VOCs同氧气发生氧化反应生成水和二氧化碳，氧化反应就好比燃烧过程一样，最后得到的成分是对空气无害的水和二氧化碳。通常采用以下两种方法促使氧化反应的顺利进行：一种是加热升温，即热氧化法，使得废气达到氧化反应必需的最低温度；另一种是催化氧化，催化氧化是指不改变反应的温度和压强，向反应环境中添加金属催化剂，例如Pt、Pd、Ni等，废气中的有机污染物同氧化剂发生的氧化反应，催化剂的存在可以大大降低催化燃烧所需要的温度。如何获得高效的催化剂是催化氧化法的关键。近些年来，人们一直致力与整体催化剂的研究，同颗粒状催化剂比较，其在传质、传热、压降性能等诸多方面表现出优点。

3、有C废气治理技术发展趋势分析

在上述分析过程中，对有机废气几类传统处理技术有了初步的了解。为此，加大有机废气处理技术研发工作非常关键。下面针对有机废气处理技术未来发展前景进行论述。

3.1 生物处理技术

针对有机废气采取的生物技术，指的是基于特定状态下，以有机废气的有机成分为依据，把有机物有效地分解成为水以及二氧化碳，同时遵循“有机氨氨气硝酸”、“硫化物硫化氢硫酸”的两大转化过程。通过生物技术装置，有机废弃物的处理效率超过90%，恶臭物处理效率则更高。和传统处理技术相比，此项技术在设备上显得比较简单，并且很少发生再次污染的情况，所以生物处理技术具备很好的未来发展前景。

3.2 放电等离子体技术

在新的有机废气处理技术中，利用高压放电技术进行废气处理，是具有良好发展前景的技术。高压放电技术可以产生大量的高能电子和活性离子，构成平衡等离子体，这样就会使得C-C和C-H等化学键发生断裂，进而实现与废气中F，H和CI等原子的置换，得到大量无害的二氧化碳和水。另外，在等离子体中引入金属氧化物，可以形成一个催化体系，使得副产物的产量极大的降低，这时可以增强对污染物的剔除率。与传统的处理技术相比，高压放电技术操作更加简便.而且具有很好的节能效果，适用于对低浓度有机废气的处理。

3.3 PSA技术及光催化氧化技术

PSA技术在有机废气处理过程中其应用得到了初步的肯定。此项技术主要是以有机废气组成和吸附材料在吸附方面的差异性为依据，同时结合周期压力的改变，进而使有机废气被净化和分离。PSA技术具备的优势包括成本低廉、能耗小以及具备较高的自动化能力。在有机废气的分离及其回收过程中，合理地采纳此项技术前景良好，值得考虑。此外，光照状态下部分半导体材料可能有自由基活性的物质存在，利用光催化氧化技术，在常温常压条件下，能够使有机废气发生无毒反应，此过程是不会受到溶剂分子的影响的，其主要优势是反应速度快以及易于回收，因此光催化氧化技术在部分有机废气处理上也值得考虑应用。

3.4 综合处理技术

综合处理技术就是对多种有机废气处理进行综合运用，使每种处理技术的优点都可以获得最大程度的发挥，从而达到更好的废气处理效果。如今，在工业废气处理中应用的处理技术主要有如吸附催化技术、吸收一解吸一变压一吸附组合工艺等等。通过吸附催化技术可以对废气中的有害物质进行吸附，并且降低有机废气中污染物的浓度；利用复合吸收技术可以增强对废气中甲苯、乙酸丁醋的吸收效率，使得废气中的污染物含量达到国家标准的要求。

4、结束语

总之，减少环境污染最有效的途径就是从源头入手，降低有机气体的排放，这就需要高效、节能、经济的有机废气处理手段，因此在传统的处理技术上，研发新的处理技术就显得格外重要了。相信随着科学技术的不断发展，创新性的有机废气处理技术也会被应用到工业生产中去，降低甚至消除大气中有机气体的排放指日可待。

参考文献

[1] 胡焰宁.有机废气处理技术及前景展望[J].资源节约与环保，2014（01）.

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关键词:微生物农药;开发;应用

中图分类号:S1

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)13-0348-02

微生物农药是指由微生物及其代谢产物加工制成的具有杀虫、杀菌、除草、杀鼠或调节植物生长等具有农药活性的物质。全世界生物农药产品中,微生物农药占到近90%,国内出现大规模产业化的生物农药主要也是微生物农药。

微生物农药具有高度的专一性,杀虫效率高,不杀伤天敌,且容易降解,无残留,对人畜无毒,能增强植物的抗病性,刺激植物生长。因此,近几年微生物农药得到了大力推广。据了解,美国微生物杀虫剂占农药的1/4,微生物农药的大量使用能有效缓解化学农药在使用过程中带来的“3R”问题,即害虫抗药性(Resistance)、残留(Residue)、害虫再猖獗(Resurgence)。随着人们环保意识的增强,世界各国都在大力研究和推广应用生物农药,以保护人类的赖以生存的生态环境。微生物农药在生产上的推广应用,已经产生了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。

1 微生物农药的特点

一般来讲,微生物农药具有如下特点:

(1)防治病虫效果好,使用时对人畜安全,对哺乳动物毒性较低。

(2)特异性强、选择性高,对天敌和有益生物安全。

(3)多种因素和成分发挥作用,使病虫难以产生抗药性。

(4)由于微生物具有自身繁殖快,生长迅速,易变异的特点,可用通过现代生物技术和基因工程的方法对微生物进行改造,从而不断改进性能和提高品质。

(5)原料来源广,易于进行大规模工业化生产。

(6)微生物农药所用的病原体能在环境中形成流行病,可防止病虫害的再次爆发,有可能长期控制病虫害。

(7)生产原料和有效成分属天然产物,在环境中容易降解,不会污染生态环境。

2 微生物农药的分类

微生物农药按照有效成分可以分为两大类:

(1)直接作为农药使用的微生物,即直接利用细菌、真菌、病毒来防治病、虫、草害。

(2)以微生物产生的代谢产物作为农药以防治病、虫、草害,这即为人们常用的抗生素。

3 微生物农药的开发现状

能够用于开发和生产微生物农药的微生物类群包括细菌、真菌、病毒、原生动物、线虫等,其中开发的微生物农药主要是以细菌、真菌和病毒为主。细菌杀虫剂是微生物农药中应用最广泛,同时也是效果最好的一类。按照用途,微生物农药可分为微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、微生物除草剂等。

3.1微生物杀虫剂

3.1.1 细菌杀虫剂

细菌杀虫剂是由对昆虫具有致病或致死作用的细菌及其活性成分制成,当昆虫摄入病原细菌制剂后,被肠细胞吸收后进入昆虫的体腔和血液,使之得败血症而致死。细菌类杀虫剂是国内研究开发较早的、生产量最大、应用最广的微生物杀虫剂。常见的品种有苏云金杆菌、青虫菌、日本金龟子芽孢杆菌和球形芽孢杆菌。苏云金杆菌(Bt)是世界上用途最为广泛的微生物农药。杀虫谱较广,能防治稻苞虫、玉米螟、棉铃虫、菜青虫等害虫,它占据了生物农药90%以上的市场,产品覆盖所有省市并销往欧美以及新西兰等国家和地区。

目前在苏云金杆菌的研究方面,主要集中在以下几个趋势:

(1)寻找苏云金杆菌新的菌株资源,如已成功投入商业化生产的菌株4.0718。

(2)发掘新的杀虫功能。最初人们仅将苏云金杆菌集中于鳞翅目害虫有效,目前已了解到其对9个目600种有害生物均有毒杀作用。

(3)融合基因工程菌的进行构建。近年来人们正尝试将对不同靶标害虫有高毒力的基因进行重组,以拓宽杀虫谱、提高毒力和延缓抗性。

(4)优化发酵条件。研究人员为获得高效价的发酵培养基配方,采用科学的实验设计,进行优化筛选。

3.1.2 真菌杀虫剂

真菌杀虫剂是利用真菌的分生孢子附着在昆虫的皮肤上,分生孢子吸水后萌发而长出芽管或形成附着孢,侵入昆虫体内,菌丝体在昆虫体内不断繁殖,造成病理变化和物理变化而导致昆虫死亡。真菌杀虫剂具有防治谱广,残效期长,扩散力强等特点。缺点在于作用缓慢,侵染过程长,作用效果易受环境影响。目前应用研究最多的是白僵菌,其次是绿僵茵。此外,还有赤僵菌、虫生藻菌等。虽然种类多,但被开发应用的较少。仅开发了其中的几个种,对于松毛虫、蝗虫、线虫等的防治有显著成效。

根据昆虫病原真菌的特点,目前的研究集中在对其进行分子遗传改造。主要是通过释放毒力因子、增加毒性基因拷贝数以及从其他微生物引入毒性基因来增强菌株毒力或扩大寄主范围。目前有关昆虫病原真菌的杀虫基因以及致病机理研究还不够深入,但寻找新的杀虫基因对于昆虫病原真菌的研究将非常有意义。

3.1.3 病毒杀虫剂

病毒杀虫剂的作用机理是当病毒侵入昆虫后,核酸在宿主细胞内进行病毒颗粒复制,产生大量的病毒粒子,促使宿主细胞破裂,导致昆虫死亡。病毒杀虫剂宿主特异性强,能在害虫群内传播形成流行病。也能潜伏于虫卵,传播给后代,持效作用长。缺点是施用效果受外界环境影响较大,宿主范围窄。其中研究最多、应用最广的是核形多角体病毒(NPV),质形多角体病毒(CPV),颗粒体病毒(GV)。

近几年来,病毒杀虫剂的研究主要集中在增效剂和复配制剂方面,该技术对于降低病毒杀虫剂生产成本具有重要的意义。通过基因工程技术进行基因重组也是一种最有效的方法之一,如野生型杆状病毒由于杀虫速度相对较慢和寄主范围窄等缺陷,限制了其商业化生产和推广应用速度,通过基因重组后可获得新一代广谱高效的病毒杀虫剂。

3.2 微生物杀菌剂

微生物杀菌剂是一类控制植物病原菌的制剂,主要是抑制病原菌能量产生、干扰生物合成和破坏细胞结构而发挥作用。具有内吸性强、毒性低的特点,有的兼有刺激植物生长的作用。微生物杀菌剂主要指农用抗生素。主要是放线菌,其次是细菌。农用抗生素中应用面积最大的是井冈霉素,其次是阿维菌素和赤霉素,在农业生产中起到重要作用。

发达国家的研究动向已把从农用抗生素的开发、研制扩展到在微生物中筛选杀虫、除草、抗病毒和植物生长调节剂等生理活性物质的研究,并筛选出了杀螨剂和Bialaphos等除草剂。

3.3 微生物除草剂

微生物除草剂主要是利用活体微生物或其代谢产物来杀灭杂草。双丙氨磷具有强烈的广谱杀草活性,能防治一年生和多年生的杂草,同时具有很高的杀螨活性。目前微生物除草剂已成为国外的研究和开发的热点,其中以真菌除草剂的研究和开发最为活跃。我国生物除草剂研究是世界上最早的国家,用胶孢炭疽菌(鲁保1号)防除菟丝子,推动了全世界生物农药的发展,但以后进展迟缓,微生物除草还只限于研究阶段。

4 微生物农药面临的问题和开发思路

微生物农药在使用过程中,主要存在以下几个方面的问题:

(1)生物农药的防治是一个生物学的过程,田间药效不能像化学农药那样见效快,直接影响到推广应用。

(2)保存需要的适宜的环境条件,对贮存条件要求高,其货架寿命往往只有化学农药的一半。施用后,环境中各种因素都有可能影响其防治效果。

我国微生物农药的研究一直非常活跃,既有活菌制剂,更有农用抗生素的开发。随着分子生物学与生物技术的不断发展,为应对上述问题,目前的开发思路主要有:

(1)采用分子克隆、定点突变、转基因作物的开发、重组微生物等技术对微生物农药分子进行修饰,以提高其活性。目前这一技术应用较多在苏云金杆菌和昆虫病毒上。

(2)与一些低毒的化学农药或增效因子混配,开发具有一定增效作用的制剂。

(3)开发新型助剂,使农药不易被紫外线和氧化作用而失效。

(4)开发新的菌株资源,开发高效生物农药的品种。

(5)改良发酵工艺,降低生产成本。

5 微生物农药的发展前景

随着人类对农产品安全和生态环境的重视,微生物农药由于其广谱、高效、安全、环境相容性好等特点,在未来将有巨大的市场需求。微生物农药在降低农副产品中的农药残留,减少农田生态环境的污染,实现农作物病虫害可持续控制起到十分重要的作用。

微生物农药作为高效低毒的农药,今后的研究和开发前景十分广阔。尤其是随着细胞融合、基因重组等生物技术的进步,一些有很高应用价值的生物活性物质有可能大批量生产。近年来,微生物农药在剂型,杀虫活性,作用机理,使用技术改良,以及基因克隆和转化、安全性等方面,都进行了大量研究,取得了不少可喜的成果,如对双丙胺磷利用生物工程技术进行产量的开发研究等。各种新型的微生物农药商品开始逐步走向市场,生产逐步走向多样化和规模化,生产效益也在不断上升。

尽管微生物农药目前在世界农药市场所占的份额还很小,但由于其对人畜毒性小,与环境兼容性好,对有害生物不易产生抗性等突出优点而符合现代社会对农业生产及农药的要求。近几年来,各国政府对环境保护,注重可持续农业的可持续发展日益重视,公众对自身的健康安全也更加关注。全球生物农药的需求量将以每年5.6%的速度增长,其所占的农药市场份额将会越来越大。

参考文献

[1]沈寅初,张一宾. 生物农药[M]. 北京:化学工业出版社, 2000, 11(4): 14-15.

[2]桂永珠,池景良,胡永兰. 生物农药的研究应用现状及前景[J]. 微生物学杂志, 2001,21(2): 48-49.

[3]孙怀山. 微生物农药在我国开发应用情况综述[J]. 安徽农学通报, 2009, 15(19): 124-125.

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关键词：石油勘探;技术;发展;趋势;展望

0 引言

随着经济全球化的发展，石油工业也面临着严峻的形势，这些情况决定了石油技术的发展方向，在新世纪的发展过程中石油工业主要的发展障碍有很多方面，其中主要的几个方面有：市场竞争加剧、勘探开发程度要求越来越高、能源需求越来越大、对于绿色环保也提出了更高的要求，这些挑战对石油技术的发展提出了发展要求，要尽可能的开发储量、提高产能和开发率、保持绿色的开发和运输、降低成本、提高效率和效益，这些特点就决定了油气勘探开发的趋势技术变革一定会越来越快，学科之间的交叉和渗透越来越深入，技术方法的综合应用更普遍，生物技术、纳米技术、自动技术以及信息技术的应用会更多的推广到石油勘探工作当中，这些改变将会对石油勘探行业产生巨大而深远的影响。

1 石油勘探技术发展方向

随着油气勘探开发技术的不断发展和领域的不断扩大，石油勘探工作逐渐有所变革，在石油勘探工作当中物探技术的基本发展趋势就是高密度三维采集、大数据处理解释及重磁电震综合研究，包括百万道地震数据采集系统、超高密度数据采集与处理技术、波动方程研究、全波形反演、浅水、陆上、深层CSEM、三维井眼地震、地震数据与其他数据综合解释、开发自动地震搜索引擎等技术等。以下进行相关解释。

1.1 综合配套技术的发展 随着勘探开发的不断进行和开发技术的不断完善，在油气资源开发过程中开发难度将越来越大，油气开发剩余资源的自然地理位置将越来越严峻，中东以外的各个国家的油气位置都相当不利，多处在沙漠、高山、深海等地区，另外在石油开发进行到一定程度之后剩余的油藏类型将更为复杂，油田规模越来越小，油田品质有所降低，这就对勘探开发提出了更高的要求，需要勘探技术的快速发展，综合运用多种技术和方法进行勘探，降低成本消耗将是未来的主要发展需求和趋势。例如复杂的碳酸岩勘探配套技术的适用，尤其是对于高风险、高寒地区更为适用，另外对于深海盆地等也有相应的配套技术，随着勘探地区的需求，特色配套技术的发展也会随着地区特点不断地进行。从而提高开发效率和开发安全性。

1.2 地球物理勘探技术 地球物理技术作为一项勘探主要技术将会不断地发展和完善，在经历了数字时代和三维地震的应用之后，地球物理勘探技术仍将不断地发展，注入新的活力适应油藏形势，对物探特别是地震资料的信噪比、分辨率及构造成像精度提出了更高的要求，物探技术随着油田勘探内容的不断变化也会不断成长，未来物探技术仍将保持主导地位，扮演重要角色。

1.3 全波形反演技术 全波形反演技术方法是对地震波场的运动学和动力学信息有效利用，从而对地下结构进行重建，能够清晰地揭示复杂地质环境下的构造以及岩性细节信息，并且随着油气开发的难度越来越大，全波形反演技术也在不断的完善和发展，从成像效果以及速度模型上都有所完善，能够深度分析区域深部构造，详细进行成像演化分析，对地表环境进行有效的勘探调查，监理宏观速度场模，从而提供有力的数据支持，为油气的开发奠定基础。但是这种方式还是存在一定的缺陷，例如算法不稳定，计算量太大，在实际应用中不能很好的为油气开发服务，计算机技术的快速发展为全波形反演技术提供了技术基础，如何利用大偏移数据对内部成像进行改善，如何利用低频数据进行全波形反演、如何进行弹性波和全波形反演，如何去掉全波形反演中的多次波和绕射波，以及对于全波形反演的一阶近似如何快速收敛等方面。随着计算机计算能力的不断提高，这一技术应用将会不断拓展。

1.4 微地震监测技术 在地球物理勘测技术当中，地震监测是一项非常有效的监测方式，所谓的地震监测就是通过在生产活动中的地震事件进行监测和分析，从而得出大量的数据来推测地下状态以及效果，微地震监测分为井中监测以及地面监测两种方式，其中井中监测就是目前非常规勘探领域主要的地球物理技术之一。在监测目标区域周围临近的井中进行布置和接收的排列即为地震监测技术，井的布置和排列要根据具体的情况进行设定，与井中监测不同的是，地面监测由于精度较低、信噪比低等问题不如井中监测的可靠性和反演性好。

1.5 天然气技术的取代 在资源的开发工作当中，石油作为不可再生资源不会取之不尽，终有枯竭的一天，这就对能源的应用造成了限制，需要我们不断地开发各种新能源作为代替，其中应用较为普遍的即为天然气。天然气的不断发展实现了部分替代的功能，另外一些非常规油气资源的勘探工作也将会是未来几年的发展方向，在非常规油气资源的勘探中将会投入更多的研究和试验，从而促进替代能源的发展。

2 石油勘探技术信息化发展

近年来，高性能计算系统成为推动石油地震探测技术的最主要动力，lCPU技术的进步、微处理器技术的进步大大提高了由此构造的计算节点和I/O的计算性能和高速网络技术的进步。高速网络使得松散耦合系统之间的通讯带宽大幅度提高，带有处理能力的网络接口和新的通讯机制有效地降低了通讯开销，提高了并行效率和并行程序系统。多种可移植并行程序编程环境进入实用阶段，已经出现Omega等多种成熟应用系统。

高性能计算能赋予用户前所未有的计算能力。作为高性能计算的重要组成部分：高性能网络平台的建设无疑是重中之重，数据的传输能力则受到带宽和时延的限制，作为核心连接设备的交换设备又是其重要影响因素。对于高性能网络建设和石油通信行业有很大的推动作用，并能够通过高性能交换机不断地推出引领市场并灵活满足行业应用的高性能交换设备。

3 结语

综上所述，石油勘探技术的不断发展需要依托于自然科学的进步、信息技术的进步等，这就需要在石油勘探的发展中要不断地综合各项科学进行有机的融合，实现石油勘探技术的全面发展，提高石油勘探技术的层次化、科学化和智能化，有效的保障能源的供应。

参考文献：

[1]刘德祥，韩金有.石油勘探技术的发展前景展望[J].化工管理，2014（35）：119-119.