生物技术的分类范文

导语：如何才能写好一篇生物技术的分类，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。

篇1

[关键词] 延胡索；液质联用；生物碱

[中图分类号]R917 [文献标识码]A [文章编号]1673-7210（2008）04（b）-048-02

Analysis of alkaloids in water extract of Corydalis yanhusuo W. T. Wang by liquid chromatography-mass spectrometry

HOU Peng-fei, SU Shu-lan, DUAN Jin-ao, LIU Han-qing

(Jiangsu Key Laboratory for TCM Formulae Research, Nanjing University of Traditional Chinese Medicine, Nanjing210046, China)

[Abstract] Objective:To analyze alkaloids in the root of Corydalis yanhusuo W. T. Wang. Methods: Liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry method was developed for the analysis and identification of alkaloids in water extract from the root of Corydalis yanhusuo W. T. Wang. Results:11 compounds , such as tetrahydrocolumbamine,protopinecorydaline,coptisine and etc,were determined tentatively by comparison of their MS spectra with literature data. Conclusion:The result of this study will be helpful to analyze the alkaloids in the root of Corydalis yanhusuo W. T.Wang. and to build its quality control standard.

[Key words] Corydalis yanhusuo W. T.Wang ;HPLC-MS; Alkaloids

延胡索又称元胡，为罂粟科植物延胡索Corydalis yanhusuo W. T. Wang的干燥块茎，具有活血、利气、止痛之功效，临床用于治疗胸胁、脘腹疼痛、经闭痛经、产后瘀阻、跌扑肿痛等症[1]。延胡索的主要成分是生物碱，其类型分属原小檗碱型、原托品碱型、阿朴菲型、苯并菲啶型等四种异喹啉类生物碱，其中多数属原小檗碱型，少数为阿朴菲型与原托品碱型[2~5]。通过高效液相色谱法（HPLC）对其中的一种或多种生物碱进行分析，可以确定延胡索中主要组分并测定其含量[6，7]，但该法对化合物的定性能力很有限，必须在有标准对照品的情况下才能进行保留时间的比对定性和定量分析，据此所建立的延胡索质量控制方法大多只针对延胡索乙素等少数生物碱，不够全面。液质联用技术(HPLC-MS)是目前广泛应用的分析方法之一，它利用液相色谱的高效分离能力对被分析样品进行分离，再以质谱为检测器在线提供化合物的分子量信息，特别是电喷雾(ESI)软电离质谱技术的出现，为研究热不稳定和极性较大的化合物提供了简捷快速的分析方法，而多级串联质谱技术还可以提供被分析成分的结构信息。有些微量、痕量成分和无紫外吸收的化合物在用HPLC分析时很可能被忽略，而MS具有高度的灵敏性，可检测到皮克级物质，因此很容易发现这些化合物的存在[8]。目前，HPLC-ESI-MS技术已被广泛用于植物有效成分的分离及结构鉴定中[8]。此实验采用HPLC-MS联用技术分析了延胡索中的主要季铵碱类和叔铵碱类成分。

1仪器与试药

1.1 仪器

Agilent 1100 HPLC-DAD高效液相色谱仪，Waters SunFire ODS-C18柱，英国Micromass LC/TOFMS (飞行时间质谱仪)。

1.2 药材与试剂

延胡索（浙江松阳产，经南京中医药大学刘汉清教授鉴定为Corydalis yanhusuo W. T. Wang 的干燥块茎）；延胡索乙素（中国药品生物制品检定所，批号0726-200510）；甲醇、乙腈为色谱纯，水为超纯水。

2 方法与结果

2.1 样品(YHS）制备

取延胡索100 g，粉碎，加1 000 ml纯净水回流提取1 h，水提液减压回收至80 ml，量取此浓缩液1 ml，加入1 ml甲醇，混匀，离心，取上清液过0.45 μm微孔滤膜，制得待测样品。

2.2 仪器条件

2.2.1 液相色谱条件 ODS C18色谱柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流动相：A为5%冰醋酸水溶液，B为乙腈；流速0.8 ml/min；采用线性梯度洗脱，梯度洗脱程序为0~10 min B为10%，10~35 min B为10%~20%，35~60 min B为20%~44%，60~85 min B为44%~80%，85~90 min B为80%~95%，90~100 min B为95%；进样量为10 μl。

2.2.2 电喷雾质谱条件ESI离子源，正离子检测模式；Capillary 3 000 V；Sample cone 50 V；Extraction cone 3 V；RF lens 300 V；Desoluation Temp 110℃；Source Temp 90℃；MCP Detector 2 670 V。

2.3 实验结果

延胡索水提取物（YHS）的HPLC-UV图谱和HPLC-MS总离子流图如图1所示，两者的峰形和峰与峰之间的分离度都较好。根据MS所测定的[M+H]＋值，通过检索文献[2~5]，鉴定出了YHS中的11个化学成分，分别为四氢非洲防己碱、原托品碱、延胡索碱、黄连碱、延胡索乙素、非洲防己碱、四氢黄连碱、四氢小檗碱、小檗碱、巴马亭、脱氢紫堇碱，见表1。为了确证以上推论，本研究做了延胡索乙素的HPLC-MS的研究，HPLC和MS的条件即用分析YHS的条件，结果延胡索乙素在HPLC中的保留时间为27.915 min，[M+H]＋值为356，与YHS中的第5号成分相符，所以可以判断第5号成分为延胡索乙素。

3 讨论

电喷雾(ESI)质谱是一种“软电离”质谱，碎片离子很少。延胡索中叔、季铵生物碱电离出的分子离子峰主要以[M+H]＋的形式存在，在质谱中可得到很好的响应。由于除延胡索乙素外，其他成分没有对照品，还不能充分断定这些成分的化学结构，所以还需对这些成分的分子离子峰做二级或多级电离质谱，获取更多的碎片离子峰信息，再根据延胡索中各种生物碱的裂解规率，最终确定其化学结构。

本实验利用HPLC的高分离性能和ESI-TOF/MS的强大定，建立了一种快速分析延胡索水提物中各种主要生物碱的方法，为延胡索的质量控制提供了可行依据。

[参考文献]

[1]中华人民共和国国家药典委员会.中国药典[S].一部.北京:化学工业出版社,2005.94.

[2]陶剑虹,张晓琦,叶文才,等.苏元胡的生物碱成分研究[J].中药材,2005,28(7):556-557.

[3]许翔鸿,王峥涛,余国奠.延胡索中生物碱成分的研究[J].中国药科大学学报,2002,33(6):483-486.

[4]刘川,赵守训.江苏元胡块茎中化学成分的研究[J].中国药科大学学报,1989,20(5):261-265.

[5]傅小勇,梁文藻,涂国土.东阳苏元胡块茎中化学成分的研究[J].药学学报,1986,21(6):447-453.

[6]刘泓,杨亚莉,范斌,高效液相色谱法测定延胡索药材中原阿片碱及延胡索乙素的含量[J].中国实验方剂学杂志,2007,13(7):9-10.

[7]刘迎春,牛晚扬,段丽颖,等.RP-HPLC法测定不同产地延胡索中延胡索乙素含量[J].化学试剂,2007,29(2):97-98.

[8]叶敏,王巧张,金兰.液质联用技术(LC/MS)在中药现代研究中的应用[J].世界科学技术-中医药现代化新技术与新方法,2005,7(5):33-40.

篇2

关键词：兽医；生物技术；畜牧业

中图分类号：S814.8 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160230105

生物技术是门十分古老的科学，从很早以前人们就已掌握的发酵、酿酒技术到近代抗菌素的应用，说明这门技术伴随人类已经几千年了。直到现代，限制性内切酶的发现、基因体外重组以及分子克隆技术的建立给这门古老的科学带来了光明的前景。现在，生物学、医学、兽医、植物、环保等许多学科和领域的研究者都在竭力使生物技术与各自所研究的课题相联系，并取得了很多令人鼓舞的结果。

1 生物技术在动物育种中的应用

在牲畜的日常育种中十分普遍的用到了生物技术，包括克隆技术、转基因、胚胎技术、DNA技术等，通过生物技术的应用能够改善分子的培育效果，对人工育种的措施加以改善，生物技术的运用不但在一定程度上将动物的培育周期缩短了，还具有很强的针对性。大大的减少了选择品种以及培育的时间，还有效的增强了育种的水平。

2 在饲料资源的开发中应用生物技术

不管是哪种动物的养殖，都离不开饲料，可以说，它和畜牧业的经济效益以及牲畜的成长息息相关，生物技术的不断进步，在一定程度上推动了科技水平的发展，也带动了饲料资源的研发。在饲料的研发工作中大量的运用生物技术，能够很好的提高饲料的营养成分，所以说，生物技术在一定程度上还可以减少由于我国饲料的短缺而导致的压力情况，为我国畜牧业的良好发展和进步打下了坚实的基础。在澳大利亚，有一些科学家们研发出了一种新型的首蓓，这种首蓓所富含的蛋白质非常多，将相关的基因去除后，能够作为一种高蛋白质含量的新型饲料。

3 生物技术在诊断和防治动物疫病中的应用

在防治动物疫病方面，运用生物技术培育的基因工程兽用疫苗与常规疫苗的生产相比生产周期更短，疫苗的种类更多，效果更强大，并且降低了由于残毒和污染而造成的生物污染的机率。常见的有预防禽痘病毒的活病毒载体重组疫苗、基因缺失疫苗、核酸疫苗等等。在畜禽疾病诊断方面，随着生物技术发展而产生的限制酶分析法、免疫印迹法、核酸探针法以及聚合酶链反应法等多种分子生物学的诊断方法都是畜禽疾病有效的诊断方法。

4 在净化畜禽环境中应用生物技术

因为养殖业大多都十分集中，所以畜舍中所散发的气味十分难闻还含有氨气等对人体以及牲畜有害的物质，因此，必须采取相关的措施对这种情况加以预防和制止。现阶段容易出现的肉鸡的情况，还有一些猪出现呼吸道疾病的情况都是由于畜舍内含有大量的氨气而造成的。科学家们从沙漠植物莫哈欠丝兰中提取的糖化合物，能够让舍内硫化氢、氨气、粪臭素等减少增强牲畜血液中含氧成分，在一定程度上使猪的生产性能有了一定的提高，也有效的减少了鸡出现腹水症的几率。

5 发展趋势

5.1 基因治疗的研究是未来动物医学乃至人类医学的重要发展方向

通过建立动物疾病模型分析和研究基因治疗各种层面上的问题，在兽医临床上的应用方兴未艾，通过对基因治疗的认知和利用促进兽医学临床研究的发展这一理念也相对成熟。采取何种方式去认识基因、如何合理利用基因，在基因治疗发展上显得尤为重要。

5.2 现代生物技术的另一个重要的方面就是生物制药

根据世界卫生组织对我国传染病威胁的评估结果表明，抗生素耐药性已成为严重问题。畜牧生产者广泛使用抗生素加速了新耐药菌株的传播，引发了一些人畜共患病，尤其是人类的食物传染病，并导致医疗保健系统重大的经济负担。所以，用生物类药物对抗生素进行转向替代并且改进控制手段（如疫苗接种和预防疾病）是畜牧业未来使用药物的准则，这对于兽药研制非常重要且又具有很好的应用价值。

6 结束语

相对于发达国家来讲，我国对于生物技术的研发工作还相对比较落后，在饲料的研发以及动物的生产中生物技术的应用还不够成熟，然而，我国现阶段已经提高对生物技术的认识，相信以后在牲畜的养殖上生物技术的应用将会越来越广泛。

参考文献

篇3

[关键词]生物技术 农业种植

中图分类号：S961.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0265-01

在科学技术发展的促动下，生物技术也在不断的发展和进步，并在农业种植领域得到推广和运用，促进了农业的发展。将生物技术运用到农业种植中具有重要的现实意义，它能够充分利用资源，提高产品质量，有利于实现农业的可持续发展。

一、生物技术在农业种植中运用的意义

生物技术是最近几年发展起来的高尖技术，具有投资小、产量多、回报率高的特点，将其运用到农业种植领域具有重要的作用。它不仅能够降低在农业种植领域的投入，还能够提高农产品产量，与使用一般技术相比而言，农业种植中采用生物技术的回报率更高。同时，还能够实现对自然资源的有效利用，避免出现资源浪费现象，避免对周围环境带来不利影响，有利于农业的可持续发展。总之，在农业种植领域运用生物技术，不仅能够改善当前农业生产的面貌，还能够提高农业产量，有利于实现农业的可持续发展。

二、生物技术在农业种植中的运用介绍

1、转基因技术

转基因技术是对基因进行改造和重新组合，然后再导入到生物体内，其核心技术是提取目的基因。在当前农业种植领域，转基因技术是运用得最为广泛的一种生物技术，对农业种植具有重要的作用，它能够将某一作物的优良基因转移到另一种作物当中，进而提高农产品质量和产量。当前，在农业种植领域，经常被提取使用的植物目的基因有苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。这些基因具有良好的性能，通过提取使用，更好的促进农作物的生长，提高产量和产品质量。总之，在农业种植领域，通过利用转基因技术，能够能够改良农作物的品种，提高农作物的产品质量，取得良好的经济社会效益。

伴随着科学技术的进步和科研工作的不断深入，转基因技术也会取得新的发展，在农业种植的应用范围也必将扩大，将在农业种植中发挥更大的作用。调查显示，目前转基因类植物的种植面积在不断的扩大，有调查研究指出，目前在全球所有的农业种植当中，采用转基因技术的种植面积已经达到了全球耕地面积的16%，并且种植面积呈进一步扩大趋势。

此外，在农业种植领域，还有一项技术值得提及的，那就是杂交育种技术。该技术是一项极为常见的生物种植技术，与转基因技术相比而言，其操作更为简单，并且该技术的推广也更早，在农业种植实践中已经取得良好的效果。目前，在农业种植中杂交技术已经取得了丰富的经验，相信随着研究的深入和技术的进步，该技术会取得更大的进展，会在农业种植当中发挥更大的作用。

2、组织培养技术

组织培养技术的运用，主要是建立在细胞全能性的基础上，通过人工诱导的方式，使植物组织在无菌状态下能够良好发育，最终发育成为完整的植株。在农业种植中，通过利用组织培养技术，具有以下几个方面的显著特点，它不仅能够使得植物繁殖的速度加快，还能够在有限的时间内，培育出更多的优良植物品种。还能够有效的防止病毒对作物幼苗的侵害，保证种苗无病毒，进而有利于推广良种经济作物的种植。所以，今后在农业种植中值得进一步推广和运用，为了达到更好的运用效果，在农业种植的时候，需要注意以下几个问题：在植物组织培育中，要保证适宜的温度、光照、温度等条件，培养基组成、PH 值、渗透压等化学条件也应该满足条件，为组织培养创造良好的条件，另外，在进行初代培养外植体的时候，要做好褐变处理工作。有时候外植体接种后，表面会出现褐变现象，这种现象的出现会影响整个外植体的培养，因此，必须做好处理工作，保证组织培养的质量。

3、生物农药的制作

生物农药也是伴随着生物技术的运用而出现的，它是利用生物新陈代谢的产物，作为农药制品的有效成分，改变传统的通过化学手段制作农药的方法，既能够达到杀虫保护农作物的目的，还避免对周围环境造成损害，有利于环境保护。此外，生物农药的运用，还具有良好的使用效果，能够提高植株的耐药性。因此，在农药的制作上，采用生物技术具有良好的效果，对农业种植的影响也是深远的。

在基因工程药品当中，许多药品是从生物组织中提取材料生产的。但是材料提取困难，因而药品的价格也比较昂贵。而微生物能够迅速生长，并且容易控制，适用于大规模工业化生产。因此，在生物制药实践中，可以将生物合成相应药物成分的基因导入到微生物细胞当中，使其产生相应的药物，这样不仅能够解决材料来源困难的问题，还能够进行大规模生产，有利于降低生产成本。

三、生物技术在农业种植中运用的展望

在农业种植领域，运用生物技术的优势是十分明显的，但其带来的负面影响也不容忽视。其负面影响主要表现为生物技术存在潜在的安全危险性。由于受到科研水平和人类认识能力的限制，目前人类还没有完全掌握基因技术，将生物技术运用到农业种植存在着一定的危险性，转基因技术可能会对环境造成破坏，可能会影响到生物物种的多样性。

此外，转基因还可能会影响到食品安全，对人类的健康潜在一定的危害。今后在生物技术的研究中，应该进一步加强技术攻关，例如，进行光合作用的应用研究，加强生物固氮技术、植物的生物反应器等技术的研究，突破现阶段生物技术发展存在的制约因素，促进生物技术在农业种植当中得到更好的运用。

四、总结语

综上所述，在农业种植中运用生物技术的重要作用是不言而喻的。今后在实际工作中，应该加强生物技术研究，进行相关试验，使其在农业种植中得到更好的运用，推动农业的可持续发展。

参考文献：

[1] 罗国生，浅谈农业种植中生物技术的应用[J]，农业与技术，2012年7期.

篇4

关键词：农业科技化；应用现状；重要意义；农作物种植

中图分类号：S188 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161033017

毋庸置疑，中国农业发展由来已久，农业发展情况更是关乎国家与人民的福祉。随着现代科技的发展，产业的转型升级，农业的发展以不断朝着现代化、科学化的方向前进。生物技术在农业种植上的广泛运用，使得农作物在产量和品质方面都有了很大程度上的进步，由此，带动了农业发展，促进了国民经济的快速发展。所以，要想实现农业现代化的发展目标，就需要不断地把生物技术等科技的最新成果合理有效的运用于农业种植生产中。

1 生物技术对于农业种植的实际意义

为了加快推进农业种植的发展进程，生物技术正不断地广泛应用于作物生产种植当中。生物技术的发展可以提高农作物的产量，提升农作物的品质，满足市场供应需求，带来巨大的经济效益；在当下的生物技术的运用过程中也存在一定的问题，不合理的应用会导致环境破坏，不利于农业的科学发展道路。所以，如何做到农业发展的现代化与科学化是当下待解决的重要问题之一。与此同时兼顾现代科技与绿色发展的结合，积极地学习借鉴西方的科技成果与实践经验，并综合考虑我国农业发展的现实状况，科学合理的促进农业的长足发展，从而为整个国民经济的现代化发展助力[1]。

生物技术对于农业种植方面的贡献主要包括提高产量、提升品质、预防病虫害3个方面。提高产量方面，我国作为世界第一的人口大国，在粮食供应方面一直以来都是与人民切身生活息息相关的。生物技术在我国还未发展开来的时期，粮食问题一直以来就是阻碍我国全方面发展的巨大障碍，直到杂交水稻的发明，我国的粮食问题才有了巨大的突破，粮食产量上去了，人民的生活水平才有了基础性的保障。提升品质方面，随着我国国民经济的不断发展，人们生活水平的提高，温饱问题得到了解决，人们开始重视产品自身的品质问题。尤其是在当下食品安全问题频发的阶段，粮食的质量问题成为大众关注的焦点。预防病虫害方面，病虫害等自然灾害一直以来是困扰农业生产的头号问题之一，然而，有效运用生物技术就可以在一定限度上提升农作物的成活率，较好的做好病虫害的预防工作。

2 探究当下生物技术在农业种植中的运用路径

2.1 生物技术中在农业种植方面应用最广的便是转基因技术

当下转基因技术毫无疑问很大程度上提升了诸多农作物的产量和品质，提取出优良的农作物基因，转移至缺乏此基因的农作物之中，这种先进的生物科学技术给农业发展带来了巨大的经济效益[2]。但是随着进一步的发展研究，有部分相关领域的科学家对此技术产生质疑，认为这种技术从长远来说会给人们的生命健康带来一定的影响，然而，根据近年来的实践经验和科研成果我国并未发现该技术的危害之处。面对这种质疑之声，应该进一步对这种生物技术进行研究，更好的完善转基因技术。

2.2 农药的使用可以有效地预防病虫害的影响，提高农作物的产量

但是于此同时农药给环境带来的污染也是十分严重的。随着我国科学发展观的提出，绿色科学可持续的发展成为农业发展的重要要求。任何情况下都不能在农业发展的过程中忽视对环境的污染与破坏，在这方面，广泛开发生物农药可以有效地实现这一目标。生物农药把生物自身的新陈代谢与农药相结合，极大地减小了农药对环境的污染，同时又能很好的做到预防病虫害[3]。但是，这种新兴的生物技术目前也有一定的问题，由于制作成本过高，影响了生物农药的广泛运用，所以，生物科学家们还需要不断研究，进一步把该技术完善成熟，最终将这些新型科研成果应用在农业发展中来。

3 结语

生物技术的运用对于农业的发展具有极大的现实意义。通过利用转基因技术、生物农药技术、杂交技术等实现了农业的长足发展。然而，在农作物的种植生产中新问题也层出不穷，这需要进一步进行针对性的研究，发展生物技术，实现农业发展的可持续化。

参考文献

[1]陈继侠.农业种植中生物技术的应用研究[J].农业与技术，

2015（9）：122-123.

[2]严昕辉.浅析生物技术在农业种植中的应用[J].吉林农业，

2014（17）：39-40.

篇5

关键词：生物技术；伦理问题；思考

中图分类号：Q81 文献标识码：A

文章编号：1009-0118（2012）07-0199-01

21世纪是生命科学的世纪，生物技术的发展对人类和社会的影响深远。而生物技术引发的伦理问题，已成为世界的焦点议题。如何合理的应用生物技术造福人类和社会，是众多学者和科学家急需解决的问题。

一、现代生物技术研究的新进展

进入21世纪，生物技术正处于发展成熟阶段，生物技术的应用已经渗透到我们生活中许多与生物无关的角落。生物技术的发展至今已经揭示了许多生命现象的本质及其规律，但生命现象极其复杂，目前仍有许多课题有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干细胞、转基因食品、人类基因组计划、组织工程等研究和实际应用等领域取得了成果。

（一）克隆技术。克隆原意是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因都是相同的。克隆技术首先用于动物，动物克隆就是通过无性繁殖方式，由动物细胞产生的遗传形状相同的动物个体。克隆羊多莉是首例克隆成功的动物。动物克隆为我们进一步揭示生命的奥妙及人类的自我认识展现了全新的视野。

（二）胚胎干细胞。干细胞是生物体在生长发育过程中起“主干”作用的高度未分化细胞，它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞分为三大类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞之所以全能，是指它可以分化成人体全部细胞类型，进而构建心、肝、肾、肺等多种组织和器官，最终发育成一个完整的个体。全能干细胞再进一步分裂、分化中又形成了各种多能干细胞。多能干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能，但是却失去了发育成完整个体的能力。

（三）转基因食品。转基因食品是利用生物技术将某些生物的基因转移到其他物种中去，从而改造生物的遗传物质，使其在性质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或以这种生物为原料，加工出来的食品都被称为转基因食品。转基因食品在欧美应进入人们的日常生活中。有资料表明，在欧洲，玉米钻心虫每年要毁坏4000万吨玉米，占世界玉米总产量的7%，但是如果把分离出来的抗钻心虫基因植入玉米中去，就可培育出抗虫害的玉米，这种玉米就是转基因食品。

二、现代技术发展引发的伦理问题

（一）关于克隆人的争议。从“多莉”羊的克隆成功，待几年来其他克隆动物的尝试，克隆技术正不断发展。目前科学界把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。科学界和伦理界对治疗性克隆普遍支持。但生殖性克隆，即克隆完整的人则遭到很大的抵制。克隆人给伦理道德方面带来了巨大的冲击，对现有的社会关系、家庭结构造成了巨大的冲击。另外，克隆人的身份难以认定，使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒，进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。

（二）胚盘干细胞研究中的生命伦理问题。由于胚盘干细胞的制备是离不开人类卵子、胚盘以及克隆技术的，而卵子与胚盘在一些不同的国家和宗教界被视为是生命的起源，与活着的婴儿没有什么不同，所以在许多国家是被严格禁止的。坚持认为可以用人类胚胎做实验的人认为：1、早期胚胎仅是一团细胞，尚难称其为人的一条生命，从胚泡内细胞培养成人的胚胎干细胞，并没有杀死细胞，只是改变细胞的命运；2、培养胚盘干细胞是用于治疗现在还无法治愈的组织坏死性疾病，让病人恢复健康，完全是合乎人类伦理道德。

（三）转基因食品的潜在危险。对转基因食品发展有两种态度：支持者极力宣传其带给人类充足的粮食和新型抗病虫策略；反对者则强调人为地用基因技术改变神武，会给人体健康和环境带来危害。基因表达调控是个复杂的生命现象。目前，人类对基因的活动实施了解还不够透彻，还没有十足的把握控制基因中组后的结果。1993年英国的一份报告列出了一些人们对于转基因食品应用的来努力方面的主要担忧：1、人类基因转入食品动物，如将人类基因因子与凝血的蛋白质的基因转入绵羊中；2、某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中，这可能触怒犹太人和穆斯林，列入将猪的基因转入绵羊；3、动物基因转入植物中，可能会引起一些素食者的特别关注。

三、现代生物技术发展存在的伦理问题对策

现代生物技术的飞速发展，引发诸多伦理问题，发人深思。为了促进生物技术的和谐发展，应采取相应对策和措施。科学预言，21世纪是生物技术发展的黄金时期，全国普及大众伦理学知识尤为重要，设置伦理学咨询机构，利用各种媒体宣传伦理学知识，增强大众的伦理学意识，提高全民族的整体伦理水平。同时，我们还应改变传统伦理观念，发展中国特色的生命伦理学。总体上，生命伦理学应和国际生命伦理学保持一致，但又要保持中国的特色。另外，培养生命伦理专业人才，解决人才匮乏的局面。生命伦理学的发展任道重远，生命伦理学人才匮乏问题需要解决，设置生命伦理学专业，加快专业人才培养规模势在必行，特别应注重研究生、博士生的培养。

四、结语

现代生物技术的高速发展再给人类和社会带来积极影响的同时，必然会出现各种各样的问题。其中，导致的伦理问题尤其受人们的重视。我们应该正确看待这些问题的发生，并应用学习的科学知识尽力将其引导到好的方面发展。因此，我们任道而重远，希望通过我们的努力使现代生物技术应用给人类带来更多的实惠。

参考文献：

［1］傅继梁.基因组研究引发的伦理思考［J］.科学,2002,54(3)：30-31.

篇6

1．个体网中异质性同质性（Homophily）最早由Lazarsfeld和Merton？（1954）提出［28］，起始于社会学研究，其指行动者之间某种属性上的相似或相同。异质性和同质性的研究多聚焦于个体网层面，关注个体的异质性对个体间连接造成的影响，如性别、种族、年级等对友谊的影响［29，30］。研究结果表明相似的行动者之间更容易形成连接。不同原因会导致同质性的分类有所差别。如Kossinets和Watts（2009）针对大学邮件网形成的研究中［7］，将同质性分为结构同质性（StructuralHomophily）和个人同质性（Individ－ualhomophily）。前者用来解释相同的选课、小组讨论等结构性因素导致人与人之间建立联系，后者则用来解释因相同性别、种族等建立的连接。这种因相似而主动进行的选择也可称为选择同质性（ChoiceHomophily）。随着网络理论的发展，逐渐有学者开始关注组织层面的异质性对连接的影响，而这些研究的背景往往并不尽相同，如组织间个人网络形成的研究关注选择同质性的作用［31］，但联盟的研究则关注结构同质性的作用［32］。笔者研究的对象是集群内的技术结块，技术之间也具有异质性。技术虽是由个体开发，属于组织的，但并不能将其简单的划归至个体网络或组织网络的研究之内，因此之前的研究结论并不能简单的适用于技术网络。2．异质性对技术结块的作用产业集群的形成往往是因为组织地理上的邻近能够为其带来信息和技术优势，次级产业集群的形成的主要原因则有可能是组织在技术或产品上的邻近性［9］。高技术企业结块的重要原因在于彼此的知识溢出［33］，组织倾向于与拥有特定技术的其他组织在技术结构上进行聚集。那么，研究的问题实际上表达的是不同技术之间是如何形成联系的。从网络视角考察，研究的问题即是同质或异质属性的点之间如何形成边的问题。衡量技术网络中的异质性需要确定不同技术之间的差异，这些差异影响着组织间的技术转移和吸收［32］。笔者认为这种差异表现在两个方面：一是形式上的差异性，如专利申请人、技术的表现形式上的差异或基础研究和理论研究的不同；二是实质差异，如技术实质内容和技术基础的不同。现有的关于技术和知识异质性的研究主要关注技术间的实质差异。可以分为两派，一派认为组织不会轻易让同质性知识在组织间流动，因为这会削弱组织的竞争优势［34］。而竞争异质性影响着组织间的知识和信息交换，因此异质性的知识因其互补的特性更容易产生创新的机会［24］，使网络行动者获得更好的绩效［35，36］，组织更乐意与拥有异质性的组织进行技术和知识的交换。这意味着在技术网络中，异质性技术间更容易形成连接。另外一派学者认为同质性知识更容易吸收和转化，集群聚集就是因为企业在原件性知识上有着极高的相似性知识［37］，因而集群内企业可以更好的获得技术溢出。因此，在技术网络中，同质性技术间更容易形成连接。这些研究结论之所以不同，除了研究背景的差异外，主要有两个原因：第一，知识异质性的具体划分不同，形式上具有同质性的技术间并不一定易于形成连接；第二，未考虑集群动态性的发展，如企业在初创期可能更倾向于吸收同质性的知识［36］，发展成熟期则可能更愿意吸收异质性的技术。因此，需要重点关注两方面，其一是特定网络可能需要不同的异质性分类，其二是异质性技术在集群发展不同阶段的连接亦有可能有所不同。3．技术异质性和组织异质性在不同研究背景之下，同质性或异质性的分WANGLUOJINGJIYANJIU｜网络经济研究类一直是研究者需要首先关注的问题［27，28］。笔者认为，知识间的异质性在技术网络内主要表现在两个方面，一个为内容方面的异质性，即技术的主题是不同的，如计算机技术和原子能技术具有内容异质性；另一个分类为形式方面的异质性，即技术的表现形式有差异，如理论研究和基础研究。具体到生物技术产业集群，内容方面的异质性可以表示为技术间所属次级分类的差异，称之为技术异质性；形式方面的异质性则重点表现在技术是否更具应用性。一般认为，企业的技术更偏向于应用，科研机构的技术更偏于基础理论，能够得到更为广泛的引用。集群发展的技术源一般为科研机构［38］，称之为组织异质性。技术异质性差异较大的技术可能具有互补性，相互连接更有可能引发突破式的创新。因此，在创新对组织绩效影响巨大的生物技术产业中［39］，组织更愿意引用技术异质性差异较大的技术。同时，生物技术产业依然处于发展阶段，产业未完全细分，如诊断设备的专利多基于在先的诊断方法技术。这使前面的论断得到加强。另一方面，技术异质性差异较小的技术之间的连接更易于产生渐进式创新，其技术主题相差不远，因为相同的知识基础集群内组织更容易从同质性技术间得到技术溢出。基于此，提出本文的两个相反的论断。论断1在生物技术产业集群中，技术异质性差异较大的技术间更容易形成连接。论断2在生物技术产业集群中，技术异质性差异较小的技术间更容易形成连接。在产业集群中，公共研究机构的重要作用在于输出或溢出其基础性知识［39］，企业亦愿意基于理论知识进行技术上的研发（有许多生物技术企业本就源自公共研究机构的衍生，即academicspin－offs）。而公共研究机构（大学和科研院所）的技术往往基于本身开发的前期技术或其他公共机构的在先技术，较少受到企业的技术反哺。医院有的技术具备理论性，与公共研究机构技术的连接更多；有的具有实用性，与企业技术连接的较多。基于此，提出本文的第三个论断。论断3在生物技术产业集群中，组织异质性差异较大的技术间更容易形成连接。。同时，生物技术的发展不过短短数十年，在发展初期，许多知识和技术是同质性的，但随着科学的发展，异质性知识和技术逐渐增多，开始出现许多交叉领域［15］，如生物信息学等。因此，需要考虑到网络的动态性。在集群发展初期，集群规模较小，组织的聚集往往是基于某一类技术，还未出现众多差异化的技术。在集群发展后期，会有边缘技术出现，一些边缘技术也会逐渐变为核心技术［32］；研发人员的增多和流动带来知识和技术交换，技术异质性差异大的技术间的连接逐渐增多。因此可得出如下推论。推论1在生物技术集群发展初期，技术异质性差异小的技术更容易形成连接。推论2在生物技术集群发展成熟期，技术异质性差异大的技术更容易形成连接。同理，在集群发展初期，许多生物技术企业来自于学术衍生，集群技术多来源于作为理论前沿阵地的公共研究机构。随着集群发展，企业数量增多，规模增大，企业的研发能力增强，技术间的连接开始出现以企业技术为核的结块。医院在研究基础理论的同时，也需要进行实践活动，其技术部分处于基础理论的研究和部分属于应用技术的研究。因此得出如下推论。推论3在生物技术集群发展的初期，公共研究机构的技术多与组织异质性技术结块。推论4在生物技术集群发展的成熟期，医院的技术起到连接企业和公共研究机构的作用。推论5在生物技术集群发展的成熟期，公共研究机构和企业的技术皆多与组织异质性技术结块。

二、方法与数据

1．数据来源集群内的知识交换可以分为显性知识和隐性知识，专利属于显性知识，专利中记载的信息量占所有技术信息量的90％以上［40］。生物技术多以专利进行保护，制药业和仪器产业的专利数量在美国所有产业中位居前五［2］。专利引文可分为施引和被引（CitationMade和CitationReceived）两种。引文数据基于以下原因可以较好的适用于研究主题：第一，专利数据具有地理边界性，适合做产业集群的分析［41］；第二，引文数据适合进行动态性分析，数据信息完备，反映了一定时间跨度内的知识和技术的流动［41－43］；第三，专利引文既能够反映企业之间的技术连接［44］，亦能够反映企业间的知识流动，因此可以通过分析不同性质的技术之间的连接程度和方向等指标研究集群内再结块现象；第四，专利数据适用于社会网络分析（SocialNetworkAnalysis，SNA），SNA的方法可以从整体的角度探寻集群的技术结构变化［45］。2．样本与数据整理选择波士顿集群作为研究样本。波士顿集群是全球最早出现的产业集群之一，集群的发展完全契合于生物技术及其产业的发展，发展历程中带有明显的技术特征，其生物技术风险投资项目在全美位于前列［17］。波士顿集群拥有全球领先的生物技术企业，如Biogen、Genzyme、Am－gen、Genetics等，他们与科研院校，如哈佛、MIT、波士顿大学等一同支撑着集群的发展，集群内组织之间有着频繁的知识和技术流动［46］。使用USPTO的专利引文数据［44］，数据中的专利授予时间从1976年至2006年，将专利区域限定在波士顿地区，专利分类限定在医疗领域，并将引文整理为矩阵格式。3．变量设计专利引文的迟滞性可能长达50年，但50％的专利被引发生在授予专利后的十年以内，在第5年的时候被引数量达到峰值［44］。因此，在分析子群体形成时，以5年为一个周期，这可以保证前一周期的最后一年的专利引文在新周期中能够得到最大的体现，从而更好的观察次级集群技术结构的变化，并保证研究的动态性。数据被划分为5个周期。根据Chandler（2009）的研究［47］，将1976年至1993年划归集群发展初始期，1994年至2006年划归成熟期。技术异质性：生物技术可以再细分为多个子领域，同领域之间的技术在各方面都具有相似性。专利因技术相似性可以分为诊断方法、制药、设备制造和纯技术四个子领域［44］。在引文数据库中，则将技术划分为医药、设备、纯技术和混合领域。因为研究的问题是技术异质性对连接形成的影响，除引文矩阵外，还需构造每个专利在技术差异上的属性数据。参照Bell和Zaheer（2007）构建属性数据的方法［5］，以五列向量分别表示五个时期的技术异质性。技术异质性属于分类变量，如果该技术属于医药类别，赋值为1，设备、纯技术和混合领域的赋值分别为2、3、4。组织异质性：专利技术分别属于企业、大学、研究机构和医院，不同主体的技术在理论性和应用性上有不小的差异。同技术异质性一样，五列向量构建组织异质性，用来测量技术在理论和应用上的差异。赋值1、2、3、4分别表示专利属于企业、大学、研究机构和医院。4．统计方法研究需要测量两类关系：一类是技术分类（即技术异质性）对专利引文的形成是否存在影响；一类是组织分类（即组织异质性）对专利引文的形成是否存在影响。但变量并不是独立抽样，而是来自于同一个网络内的关系数据，因此需要使用基于随机置换的检验方法得到较为精确的结果［48］。对于技术异质性和组织异质性对结块的影响，采用随机置换关系列联表（RelationalCon－tingency－Table）的检验方式，该方法能够对矩阵与分组变量之间的关系进行自相关随机检验［48］，从而估计是否异质性技术间更容易结块。另外，用UCINET软件［49］进行统计分析。

三、结果与讨论

1．集群内的动态结块正如产业集群一样，次级集群也是不断演化的。首先使用图形和描述性统计的结果研究次级集群的结块随时间的变化，这能对次级集群的发展有一个直观的认识。通过探索性的图形分析，可一览子群体是否因技术异质性而结块。技术结构的绘制使用Pajek软件［50］，采取Kamada和Kawai（1989）的绘制方法［51］，每个时期均将连通子图（Component）独立标明。在图中，［1］表示专利属于医药类（Drugs），为黑色；［2］表示其属于诊断与医疗器械类（Surgery＆MedicalInstruments），为灰色；［3］为生物技术类（Biotechnology），为浅灰色；［4］为混合医药（Miscellaneous－Drug＆Med）；为深灰色。顶点越大，表示专利被引次数越高。每幅图中存在数个连通子图，这些连通子图即是集群中的技术次级集群。从图1至图5中可以看出：最初的联通子图在发展中不断加入新的专利，规模不断扩大，这表明集群中技术的影响力存在“马太效应”，即富者越富。要注意的是，这个效应并不是针对单个专利，而是针对单个次级集群的，这个现象产生的原因可能是高被引专利往往是技术先进、影响深远的专利，因此后期专利不断附加其上，新连接的形成遵循偏好连接的模式（PreferentialAttachment）［52］。初期联系较紧密的四个专利形成的次级集群联系依然很紧密，这四个专利皆是器械专利。随着时间增长，出现了规模远超其他群体的最大次级群体，如图5所示，这一定程度上表明了群的技术溢出非常有效，技术间的连接紧密。网络在初期的技术流动局限在同质性圈子里，但在第三期（图3），网络开始出现比较明显医药专利与器械专利的结块，在后两期中，异质性技术间的结块进一步扩大。这意味着在波士顿集群中，初期同质性技术易聚集在一起，在后期才逐渐出现异质性技术的结块现象，这可能是因为集群发展中逐渐出现了对互补性技术的需求。这直观上证明了推论1和推论2。每一期的技术网络结构指标数据如表1所示。可以看到，密度与网络规模负相关，密度之间无法进行比较，但是点度可以进行比较，随着时间的发展，平均点度逐渐降低后又再次升高。这表示初期和后期技术间的连接比较紧密，集群具有明显的技术溢出效应。2．技术异质性对技术再结块的影响本节分析在集群发展的不同时期，技术异质性如何对结块产生影响，并对论断1和2、推论1和2进行验证。其影响如表2所示，对角线以灰色标出，表示技术组内连接数量。每组中连接频数最大的格值以黑体标出。为了更方便直观的对统计结果进行讨论，将组内与组间连接频率进行比较，如表3所示。从30年的区间考虑，医药的组内连接呈现增长的趋势；器械的组内连接则越来越少，越到后期，与其他技术的联系越紧密；混合技术则一直表现出非常低的组内连接，这也和其技术性质符合。因为1976－1981年的大部分格值的期望值都小于5，无法进行卡方检验［53］。但从图1中可以看出，集群内仅有器械和混合两类专利，而两类专利的连接都仅存在同类之中。从表2中可以看到，四个周期的卡方检验都非常显著，表示四个时期异质性差异大的技术间都形成了结块，证实了论断1，否定了论断2。属于集群发展初期的有三个时期（1976－1981，1976－1987，1976－1993）。图1显示了第一个时期的结块状况，结块全部发生在同质性技术之间。但据表2，第二和第三时期的异质性技术之间已经存在结块，在1976－1987年间，技术结块是以器械技术为主的；而在1976－1993年间，技术结块则是以医药技术为核心。这与推论1相反，意味着集群在发展初期即存在了异质性技术间的结块，而技术间的连接往往以某种特定类型的技术为主。3．组织异质性对技术再结块的影响本节分析在集群发展的不同时期，组织异质性如何影响结块，并对论断3、推论3、4、5进行验证。如表4所示，对角线以灰色标出，表示相同组织类型技术的组内连接数量。每组中连接频数最大的格值以黑体标出。同上一节一样，将组内与组间连接频率进行比较，制成表3。表3可以分析技术结块的趋势，大学和科研机构的技术的结块90％左右发生在异质性技术之间，企业技术从同质性结块为主逐渐变化为以异质性结块为主，医院则从异质性结块为主转变为既有同质性连接和异质性连接较为平衡，各占约50％。在集群发展初期，两个时期（1976－1987）的卡方检验都不显著，表示这10年集群技术间以组织同质性的技术连接为主，再增长5年后，卡方检验才显著，意味着组织异质性的技术连接出现在发展初期的末端。这与论断3不符。从表3可以看出，初期大学和研究机构的技术连接以组间连接为主，证实了推论3。在集群发展成熟期，除医院技术外，组织差异性大的技术间更容易形成连接。因此若将论断3的时间限定在集群发展成熟期，则其成立。同时，企业、大学和研究机构的技术皆多与医院的技术形成连接，这意味着医院技术起着连接两种组织异质性技术的作用，推论4得到证实。根据表3，大学、研究机构和企业的技术结块皆是以组间连接为主，证实了推论5。实际上，该结论再次表明了公共研究机构在集群中具有重要的知识溢出效应。

四、结论

篇7

关键词：生物制药技术；发展现状；产业化

我国生物制药产业具有起步晚，发展滞后的特点，但在国内庞大市场的推动下，我国生物制药产业仍然有着非常良好的发展前景。再加上我国政府对生物医药领域不断加大的投资力度和政策扶持，未来我国生物制药产业将会成为推动国民经济发展的朝阳行业。生物制药在这样的情形下面临着严峻的考验，在过去的发展过程中，已经取得了很好的成绩，但是发展也进入了一个相对的稳定期，这样想要更好的发展，就面临着严峻的考验，应该加大问题分析的广度与深度，只有这样，我们的问题才会取得更好的效果。

一、生物制药原理

生物制药，简单的说，就是利用生物活体来生产药物的方法。有时特指利用转基因动植物的活体作为生物反应器来生产药物，如利用转基因玉米生产人源抗体、转基因牛乳腺表达人α1抗胰蛋白酶等。而生物药物是指利用微生物学、医学、生物学、生物化学等学科的研究成果，在生物体、生物组织、细胞、体液内，综合运用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法用以制造的一类用于预防、治疗和诊断的药物制品。尽管生物制药是一种新兴的技术，但其发展速度非常快，规模也发展的也极其壮大。目前，全国来看，已有近一半以上的药品属于生物制药，尤其在合成分子结构复杂的药物时，其优点更加显著：操作简单，提高效率，经济适用且市场广阔。

二、生物技术药物的分类

自从人类基因组计划完成以来，结构基因组，功能基因组，蛋白质组等研究计划相继起动。这为生物技术的发展注入了强大的活力。各国对此十分重视，并把生物技术产业的发展作为国家经济发展中新的增长点之一。生物学的革命不仅依赖于生物科学和生物技术的自身发展，而且依赖于很多相关领域的技术走向。尽管生物技术的高速发展使人们难以作出准确的预测，但是基因组图谱、克隆技术、遗传修改技术、生物医学工程、疾病疗法和药物开发方面的进展正在加快。第一代重组药物是一级结构与天然产物完全一致的药物，第二代生物技术药物是应用蛋白质工程技术制造的自然界不存在的新的重组药物。自1982年第一个重组药物――人胰岛素上市以来，第二代生物技术药物正在取代第一代多肽、蛋白质类替代治疗剂。重组蛋白质和重组多肽药物：即利用DNA重组技术，将重组对象的基因插入载体，拼接后转入新的宿主细胞，构建成工程菌（或细胞），实现遗传物质的重新组合，并使目的基因在工程菌内进行复制和表达，最后将表达的目的产物纯化并做成制剂，得到重组多肽、蛋白质类药物。重组DNA药物：基因治疗是指向靶细胞或组织中引入外源基因DNA或RN断，以纠正或补偿基因的缺陷；关闭或抑制异常表达的基因；刺激产生相应的抗体，从而达到治疗和预防疾病的目的。其他生物技术药物：如微生态制剂，另外还有利用生物技术生产的血液代用品、肿瘤疫苗等等。

三、我国的生物制药技术发展现状及趋势

与美国等西方国家相比，我国在生物制药技术的研究方面相对起步较晚，且在早期受经济、技术以及其他因素的限制。目前我国的生物制药技术已经取得了一定的成就，并且生物制药产业也在逐渐形成并不断扩大规模。现如今我国己经在肿瘤、心脑肺血管、免疫以及内分泌等诸多疾病的药物研制中充分应用了生物制药技术，研发出大批特效新药，为这些疑难病症的治疗技术水平提高提供重要支撑。但相对来讲，我国当前的生物制药技术水平还是落后与西方等发达国家，且在发展中还是存在着一定的问题与不足，及新药研发力度不足、融资渠道不通畅、研发成果转换困难等三个方面。从当前的发展形势来看，我国未来生物制药技术的发展趋势主要体现在以下几方面。

（一）生物制药产业呈现集群式发展

经过多年的发展和市场竞争，加上政府不失时机地加以引导，我国生物技术、人才、资金密集的区域，已逐步形成了生物医药产业聚集区，由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。这些产业集群对于促进生物制药产业的发展具有重要的作用，使得生物制药整体产业链得到优化，在生产效率方面得到大幅提升。我国生物制药产业以后仍会朝着这一方面快速发展。政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区，在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新，为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境。

（二）生物医药技术向产业化推进

我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面，并没有有效地转换为生产力，这不仅浪费了很多的资源，也使得我国的生产实践跟不上研发，造成了生产的滞后状况。生物医药技术向产业化推进要求企业通过委托外包策略，建立技术同盟，形成优势互补，使得自身能够专注于自身专长方面，从而能够降低生产成本、提高竞争优势。我国生物制药公司在未来发展过程中，势必会朝这一趋势发展，通过外包方式进行新药开发，将技术较强的研发内容分包给具备研究实力的小型公司来完成，充分发挥小公司在某些领域的技术优势，共同开发新药，大大提高新药开发效率，使新药研发周期缩短，实现技术与资金互补。

四、结束语

生物制药技术是在科技不断发展的推动下逐渐形成的，这是一种利用生物化学技术、免疫技术、微生物技术等诸多生物技术为基础而发展得来的现代高新技术。本文主要分析了当前我国的生物制药技术发展现状以及存在的问题，并指出其未来的发展趋势主要是向着产业化发展，从而为我国的医药行业做出更大贡献。

参考文献：

篇8

关键词：环境保护；环境污染；生物技术；应用

中图分类号：D922.68 文献标识码：A 文章编号：

前言

生物技术以现代生命科学为基础，利用先进的科学技术为手段，通过微生物、动植物体等对物质原料进行加工，以提品来为社会服务的技术。生物技术具有以下特点：生产原料简单，以现有的生物为对象，注重再生资源的利用 ; 安全、可操作性比较高。常温常压下可以连续操作，既节约资源，又减少污染 ; 生物技术具有其他常规技术和传统方法所不具备的特殊功能，用于处理和解决一些比较复杂的问题。生物技术以其独有的特点引起越来越多的关注，并被广泛应用于各个领域。

1生物技术在环境保护中的应用现状

生物技术应用于环境保护领域又被叫作环境生物技术，它是通过直接或间接利用完整的生物体或生物体的某些组成部分或某些机能，建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够高效净化环境污染以及同时生产有用物质的人工技术系统。生物技术在环保领域中的应用主要包括直接消除环境污染和间接保护生态环境 2 种方式，具体采用哪种方式，具体要根据污染的方式和污染的程度来定。以下我们就生物技术在环境保护中的具体应用进行探讨。

1.1 生物技术在废水的净化与处理中的应用

废水生物处理技术是通过利用微生物的生命活动过程来对废水中的污染物进行转移和转化，从而实现对废水净化和处理的一种重要方法。它具有吸附性好、沉降性好和降解能力强、生态环保等特点。据报道,美国约2万座城市污水处理厂中的84%采用二级生物处理工艺;日本600多座污水处理厂绝大部分采用生物法。随着科学技术的进步、污染状况的加剧,环境标准的不断提高,使废水生物处理技术取得了很大进展,相继开发了不少新技术、新工艺。如吸附-降解(AB)生物处理技术、厌氧折流板反应器(ABR)生物处理技术、间歇式活性污泥法(SBA)生物处理技术、LINDE生物处理技术、升流式厌氧污泥床(USAB)生物处理技术、废水生物脱氮除磷技术、人工湿地处理系统和氧化沟生物处理技术等。目前在废水的生物处理技术中，国内外普遍采用的工艺的主要有活性污泥法、生物膜法、生物强化技术法、自然生物处理法和厌氧生物处理法等。某印染企业污水处理技术如下图：

1.2 生物技术在控制和废气净化处理中的应用

利用生物技术控制和处理废气，将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质，从而净化空气，是一项空气污染控制的新技术。美国利用微生物代谢净化工业性恶臭气体效果显著,而且不产生二次异臭;德国和荷兰利用生物膜过滤处理含硫化氢的气体,硫化氢除去率达90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔对某橡胶有限公司橡胶再生脱硫过程所产生的低浓度有机废气(含硫进行)处理试验。结果表明:生物膜填料塔处理工业有机废气是可行的,当运行条件控制适当时,净化效率可保持在90%以上,能够实现达标排放,且投资省,运行费用低。但是由于生物净化技术在废气处理领域应用时间比较短，各项技术还不够成熟完善，因此在大气污染治理领域不能广泛应用。目前相对成熟的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等，所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。

1.3 生物技术在固体废弃物处理中的应用

固体废弃物污染是农村和城市污染中主要的污染，通常来源于工农业生产、城市生活垃圾及污水处理的剩余污泥等。如何处理好这些固体垃圾是解决当前环境污染问题的一件十分重要的大事。当前对固体废弃物的处理通常有物理、化学、生物等技术手段。固体废弃物生物处理技术通过利用微生物对有机固体废物的分解作用使其无害化可以使有机固体废物转化为可以再利用的资源，这是当前固化废物资源化的最为有效的技术方法。欧美各国及日本已开发了10多种机械快速堆肥工艺,其中最著名的是达诺式回转圆筒型发酵仓工艺。国外正在发展用蚯蚓床处理有机垃圾和粪便。利用蚯蚓床处理城市垃圾,不仅可以将城市有机废弃物转变为肥效高且无臭味的蚯蚓粪土,而且还能获得大量蚯蚓作医药原料,加上蚯蚓体内蛋白质含量与鱼内相当,是畜禽和水产养殖业的优良饲料,可以收到一举数得之效果。固体废弃物生物处理技术在目前应用比较广泛的主要有：堆肥化、沼气化、废纤维素糖化、废纤维饲料化、生物浸出等。

1.4 生物技术在环境监测与评价中的应用

随着生物技术的不断发展，生物技术如今已经被广泛应用于环境监测与环境评价中。当前国内外关于生物技术在环境监测方面的应用实例主要有：生物酶技术、金标免疫速测技术、PCR技术、生物发光检测技术、生物芯片技术和生物传感器等，其中生物芯片技术和生物传感器应用最为广泛。尤其是以生物传感器为核心的环境生物监测技术，可在线在位迅速地提供环境质量参数，成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。生物监测和生物评价不仅是环境质量现状监测和评价的一种手段，在环境质量的评价中，生物评价也是不可忽视的。Karube等将细胞酵母固定在直径为14mm的多孔膜上,再将该膜置于氧电极的Teflon膜上,使得固定菌夹在两膜之间,制成测定的BOD的微生物的传感器。有研究表明,水体富营养化由氰基细菌的大量繁殖引起,该细菌的细胞体内含有藻氰素、其显示的荧光谱不同于其他物质,用对该荧光敏感的物理转换器能检测氰基细菌的浓度,从而预报水体的富营养化。白志辉等从硫磺矿的酸性土壤中分离、筛选出氧化硫杆菌,将其固定化制备成为生物膜,再与氧电极组装成微生物传感受器,用于样品中微量硫化物的测定,其法与亚甲蓝比色法测定结果一致。

2生物技术在环境污染修复中的应用

生物修复技术是一个比较新型的技术，近年来生物修复内涵逐渐扩大，包括真菌修复、植物修复及无机污染物的生物修复等技术。前期主要应用于环境中石油烃污染的治理,生物修复技术最成功的例子是在1990年夏到1991年Jone L.lidstrom等人应用投加营养和高效降解菌对美国阿拉斯加由于油轮泄漏造成的污染进行的处理,取得非常明显的效果,使得近百公里海岸的环境质量得到明显改善。此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。欧洲各国如英国、德国、丹麦及美国、日本等国家对生物修复技术非常重视,他们的研究证明,采用微生物分解有毒有害物质的生物修复技术是治理大面积污染区域的一种有价值的、可行的、有效的和优越的方法。英国能源部制定了90年代土壤和地下水的生物修复计划,并组织了一个由联邦政府、学术和实业界人员组成的/生物修复行动委员会来负责生物修复技术的研究和具体应用实施。在过去的10年中我国的生物修复技术主要是跟踪国际生物修复技术的发展。

生物修复技术具有广阔的应用前景，但也存在一定的局限性，目前生物技术修复主要运用于土壤污染的修复，其他污染的修复尚不能采用生物修复技术。因此，为了扩大生物修复技术的修复范围，在环境污染的修复过程中我们常常将生物修复技术与其他化学或物理方法结合使用，以取得最佳效果。在环境保护工作中，环境生物技术作为一种技术手段，具有高效性，它无论是对环境污染的治理、修复，还是环境检测都发挥了巨大的作用，鉴于环境生物的技术的重大作用，我们应该大力发展环境生物技术，不断提高环境生物技术水平。

结束语

生物技术在减轻或消除环境污染和生态破坏等方面具有比较深远的前景。因此，我们应该不断开发和应用环境生物技术，从而提高环境保护的水平。主要措施有：制定实施环境生物技术的发展规划；加大投资，加强环境生物技术的研究；加快环境生物技术人才的培养；加强环境生物技术信息交流等。

参考文献：

[1] 朱凤荣 . 现代生物技术在环保中的应用及展望 [J]. 河南机电高等专科学校学报 . 2007（06）.

篇9

关键词：生物技术;环境保护

中图分类号: x-01 文献标识码:a

1 生物技术的特点

生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染 等显著优点。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希望。

目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物，少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染控制、大气污染治理、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、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展，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，大大强化了上述环境生物处理过程，使生物处理具有更高的效率，更低的成本和更好的专一性，为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。

由于大部分有机污染物适于作为生物过程反应物(底物)，其中一些有机污染物经生物过程处理后可转化成沼气、酒精、生物蛋白等有用物质，因此，生物处理方法也常是有机废物资源化的首选技术。生物过程是以酶促反应为基础的，作为催化剂的酶是一种活性蛋白，因此，生物反应过程通常是在常温、常压下进行的。另外，酶对底物有高度的特异性，因此，生物转化技术的效率高，副产物少，这与常常需要高温、高压条件的化工过程相比，反应条件大大简化，因而投资省、费用少、消耗低，而且效果好、过程稳定、操作简便，同时，在多数情况下，它还可和其他技术结合使用。用生物过程代替化学过程可以降低生产活动的污染水平，有利于实现工艺过程生态化或无废生产，真正实现清洁生产的目标。另外，生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降解的，并且都可以作为一种营养源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化学药物、化石能源、人工合成物等，有助于把人类活动产生的环境污染降至最低程度，使经济发展进入可持续发展的轨道。生物是构成生态系统的要素，生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。因此，利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质，即用生物修复技术净化环境，使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用，同时还可进一步强化环境的自净能力。

2 现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以dna分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。

2.1 生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。

2.2 利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，常常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。

2.3 生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

3 生物技术在环境保护中的应用

3.1 污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶，是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器，用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定，即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等，此方面国内外成功的例子很多，如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶，以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于处理对硫磷废水，去除率达95%以上；近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(las)方面取得较大进展，对于含100mg/l废水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

3.2 生物农药

化学农药的应用，对控制农作物的病虫害，增加农作物产量起了重要作用，但对人类的健康和生存环境却构成了很大的威胁。据统计，现有30%的杀冲剂，50%的除草剂和90%的灭菌剂在动物实验中引起肿瘤。美国国家科学院的研究报告说，目前食品中的杀虫剂残留量严重超标，比儿童安全量高出100~150倍。农药的使用还使土壤受到污染和破坏。国际上从60年代开始发展起来的生物农药是生物防治病虫害的一支新军。传统的生物防治是利用“天敌”来杀虫除害。这虽可减少化学农药的使用，减少农药的化学污染，但饲养和释放“天敌”，不仅费时费工，耗资巨大。而且在突发性病虫害前常措手不及，无能为力。而生物农药却可解决这个难题所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称，它们多是生物体的代谢产物，主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。微生物杀虫剂，主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组dna技术克服其缺点来提高杀虫效果，例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造，人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性；将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中，形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡，干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。

参考文献

篇10

关键词：湿法冶金 生物技术 研究 生物冶金

中图分类号：TF1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（a）-0097-02

在过去的一段时间内，大多数冶金技术主要被用于开发品位较高的矿产资源，从而使得一部分品位较低的矿产资源遭到了浪费。但是，随着矿产资源的减少，人们逐渐意识到了低品位矿产资源开发的重要性。因此，湿法冶金技术以其回收效率高的特点引起了人们的广泛关注，尤其是基于生物技术的湿法冶金技术，更是得到了广泛的应用。所以，生物技术在湿法冶金中的应用情况以及基于生物技术的湿法冶金的应用现状及发展，就成为了本文研究的重点内容。

1 生物技术在湿法冶金中的应用

1.1 湿法冶金工艺概述

湿法冶金其实是利用化学方法进行金属提炼的工艺。具体来说，就是使矿石浸泡在水溶液里，然后利用分离、提纯和富集技术，来进行稀有金属及金、银、铜等金属的提炼。在冶金行业中，湿法冶金是黄金及有色贵金属的主要冶炼工艺之一。就现阶段而言，湿法冶金主要使用的技术有两种，一种是加压湿法冶金，而另一种是生物冶金。相比较而言，生物冶金在金属矿的加工和回收方面的效果更好，所以得到了广泛的应用。

1.2 生物冶金

生物冶金是将微生物作用与湿法冶金技术相结合的新型冶金工艺。早于1983年，生物冶金这个名称就在细菌浸出国际会议上被提出。根据生物冶金技术在金属回收过程中的作用，可将该技术分为3类，分别是生物吸附、生物累积和生物浸出。1947年，人们首次发现了氧化亚铁硫杆菌能将铁离子氧化。而直到1958年，美国的肯尼柯铜矿公司才在该方面取得实质性的进展，进而将生物技术引进到冶金行业中。到了今天，生物冶金技术被广泛的应用于各种金属矿物质的冶炼当中，并得到了人们的广泛关注。一方面，这是由于使用该技术有利于进行低品位的矿产资源的开发和回收。另一方面，使用该技术进行金属矿物质的提炼，对环境的危害较小，且具有投资成本低和能耗低等多种优点。而在我国，早于1996年就建设了全国最大的微生物氧化提金连续半工业试验基地。到了现今，微生物湿法冶金技术也在我国的多个地区的冶金企业被投入使用。所以，生物冶金技术的应用，已经在国内外取得了一定的进展[1]。

2 基于生物技术的湿法冶金的应用现状

基于生物技术的湿法冶金技术中，微生物湿法冶金技术是关注度最高和应用范围最广的技术。早于20世纪50年代，该技术就在铜、铀贫矿的预处理方面取得了一定的应用效果。就现阶段而言，该技术包含了微生物浸出技术和微生物浮选技术。而相比较而言，微生物浸出技术已经得到了广泛的应用，而微生物浮选技术尚处于实验阶段。具体来说，微生物浸出技术通过将矿石浸泡在适合微生物生长代谢的酸性溶液中，从而将矿石中的有价金属溶解出来，进而加以回收和利用。所以，该技术在低品位矿石的冶炼中得到了广泛的应用，是一种多学科交叉型的新技术。

2.1 在硫化矿冶炼中的应用

我国被开采的铜矿中，有一大部分属于硫化矿。但是受到选矿技术和成本的限制，开采出来的矿石主要是低品矿石。而微生物湿法冶金技术的应用，可以有效的提高这些矿石的利用率，从而使企业获得更大的开采利润。在进行硫化矿石冶炼时，该技术使用的微生物为以硫化矿为能源基质的微生物。这些微生物主要由氧化铁硫杆菌组成，可以将重金属从矿石溶液中有效的溶解出来。在进行铜的提取时，微生物湿法冶金工艺主要采用生物堆浸技术来进行铜的生物氧化，从而获得阴极铜。而在铜的冶炼方面，采用微生物湿法冶金技术获取的铜的纯度可以达到99.9%以上。就目前而言，我国采用该技术进行铜的湿法冶金已经颇具规模，并已成功的运用在冶金工业生产中[2]。

2.2 在金矿石冶炼中的应用

金元素相对来说较为稳定，所以存在于硫化物和各种硅酸盐中的金颗粒难以被提炼，而这些矿石也被称之为难处理的金矿石。在金矿石的冶炼过程中，微生物湿法冶金技术的应用特点显著。早于1964年，法国人就利用微生物浸取了红土矿的金。而70年代，苏联人则利用了黑曲霉菌进行了金的提取。而如今，世界上已经有许多企业利用微生物技术进行了金矿石的预处理，从而获得了较高的利润。相较于铜来说，微生物湿法冶金技术主要用于难处理的金矿石的冶炼，并且在浸出率方面也没有铜的效果好。实际上，利用细菌氧化提炼金的微生物浸出技术的浸出率只有92%左右[3]。

2.3 在其他矿石冶炼中的应用

微生物湿法冶炼技术的应用范围广泛，可用于多种矿石的冶炼。在进行铀矿石的冶炼时，该技术主要利用细菌将与铀矿物共生的黄铁矿氧化，从而进行铀的回收。而且使用生物冶炼技术进行铀矿石的冶炼也有悠久的历史，并在该领域取得了迅速的发展。而在进行磷矿石的冶炼时，该技术主要用于将无效态的矿物磷转化为速效磷和有效磷。并且在进行天然磷矿粉的处理时，利用溶磷微生物可以取得较好的效果。而我国的磷矿资源十分丰富，所以使该技术在磷矿冶炼领域得到广泛应用，具有重要的现实意义。再者，在铁矿石处理方面，利用该技术进行铁矿的脱磷，也可以取得较好的应用效果。相比物理脱磷法和化学脱磷法，采用该技术不但具有成本低的优势，还能减少矿石在脱磷过程中的损耗。另外，微生物湿法冶炼技术还能用于其他多种矿石的冶炼，并且可以取得较好金属提取的效果[4]。

3 基于生物技术的湿法冶金的发展

随着全球经济的发展，人们对于矿产资源的需求只会越来越大。但是，随着矿产资源的大量开发，高品位的矿产资源只会越来越少。在这种情况下，低品位矿产资源已经不允许被浪费。所以，谁掌握了开发和利用低品位矿产资源的方法，就能取得可持续的发展空间。而基于生物技术的湿法冶金工艺在这方面有着显著的优势，首先，该技术的能耗低，且劳动需求和成本均不高。其次，该技术的设备简单，资金占有量小。再者，该技术的使用范围广，可用于多种类的金属物质提取。另外，该技术对环境产生的危害小，有利于进行环境的保护。所以，由于这些优势的存在，该技术在未来会取得一定的发展。但是与此同时，该技术也具有生产周期长和微生物环境适应性差等缺点。所以，想要使该技术取得进一步的发展，就需要不断进行该技术的研究和创新，从根本上解决该技术存在的问题。总之，为了使基于生物技术的湿法冶金工艺得到进一步的推广，冶金行业的相关人员还应该进一步进行该技术的研究[5]。

4 结语

总而言之，冶金工业是我国国民经济的重要产业之一，在国内外都拥有一定的工业地位。所以，促进冶金工业的发展，可以进一步推动我国经济的发展。而微生物湿法冶金技术在矿产资源开发上的应用效果，使冶金行业的工作效率得到一个阶段的上升。所以，加大生物湿法冶金工艺的改革，使该项技术得到进一步的推广和应用，成为了冶金行业需要关注的重点问题。因此，本文对基于生物技术的湿法冶金工艺进行的研究，对于促进冶金行业的发展有着重要的意义。

参考文献

[1] 田君.微生物湿法冶金研究与实践[J].现代矿业，2009，11（1）：29-33.

[2] 胡纯，龚文琪，黄腾，等.微生物湿法冶金技术的研究与发展[J].湖北农业科学，2010，3（49）：737-744.

[3] 谌书，杨远坤，廖广丹，等.基于生物湿法冶金的废旧印刷线路板金属资源化研究进展[J].地球与环境，2013，4（41）：364-370.