生物技术和生物工程区别范文

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Abstract： With the rapid development of the marine industry， marine pollution of the marine environment has become increasingly serious. The traditional physical and chemical methods have been difficult to meet the governance needs for dealing with these marine pollution， and biotechnology is increasingly used in ship pollution prevention and control due to high efficiency， safe， inexpensive， non-toxic superior characteristics， so this paper focuses on the application of modern biotechnology in the marine pollution prevention and protection of the marine environment.

关键词： 现代生物工程技术；船舶防污染；生物技术应用

Key words： modern biotechnology；marine pollution；biotechnology application

中图分类号：Q819 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）26-0109-03

1 现代生物工程技术概述

现代生物工程技术是一项以DNA分子技术作为应用基础，在生物的个体、细胞甚至分子层面上运用生物技术手段，严格遵循要达到的目的，以生物学知识为应用基础对生物进行设计和操作，实现其预期额目的和作用的现代科学方法，主要包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等诸多系列的生物高新技术。

生物工程技术作为一门具有综合性和应用性的学科最早可以追溯到上世纪70年代，直到90年，现代生物工程技术才真正产生，通过发挥其独特作用渐渐造福人类。生物工程技术被认为是21世纪的主导技术，随着该项技术的不断发展，其所具有的独特优势作用也不断显现，正越来越受到世界各国的普遍重视，生物工程技术将为解决人类面临的环境、资源、人口、能源、粮食危机提供技术保障和支持。

现代生物工程技术不仅在作物改良研究、医药、食品工程中起着重要作用，而且能有效控制日益严重的污染问题，在环境和生物监测中起着重要的作用，比如在处理海洋污染中常用的生物技术通常涉及分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学等学科，可以通过研究这些学科来实现生物工程技术在船舶防污染中的应用。

运用现代生物工程技术处理污染问题与运用传统方法相比，生物控制方法明显具有许多独特的优点，生物工程技术通常情况下是以酶促反应为基础的生物化学过程，同时反应过程所需要的反应条件通常是常温、常压和近乎中性的条件，所以一般情况下这些生物处理技术都是能够实现的，并且还不会因为条件苛刻而影响其他反应的正常运行，这与物理化学处理方法技术需要高温高压的反应条件相比，大大简化了程序和反应过程，同时所需的设备也简单便于操作，整体工艺稳定安全等优点。

2 船舶航运对海洋造成的污染

海洋在人类社会的发展史上具有重要的地位，海洋生态环境是人类生存和发展的物质基础之一，同时随着海上货运量的逐年增加不可避免的在船舶运输中产生了一系列的污染海洋环境的问题，使海洋的生物资源遭受严重破坏，甚至危害到了人类的健康和生存。

随着船舶事业的蓬勃发展，无数的船舶在海洋上航行越来越频繁，随之而来的是与日俱增的船舶和各种有害物质品种进入海洋，使海洋生态环境受到不同程度的破坏，从一定程度上造成了海洋污染。在一般情况下，带来物质污染可分为油性污染物和非油性污染物。

2.1 油性污染物 一般情况下，船舶带给海洋的油性污染物主要是船舶在营运作业期间向海洋中排放的油性混合物和船舶在遭受海难事故中产生的溢油问题，这两类问题都不同程度的造成了海洋中有毒污染物的增加，对海洋的生态环境改变具有直接作用，因此需要慎重对待和分析。

船舶在营运期间向海洋中排放的油性混合物主要有：油船的压载水、洗舱水、船舶机炉舱的含油舱底水和分油机排出的油渣。其中油船压载水是指油船在卸货后空载返航时，为保持船舶有一定的吃水和稳性而注入货油舱的海水或淡水；油船洗舱水是指油船在进坞修船、通过运河和狭窄航道或换装不同品种油料时，为清洗货油舱所用的清洗水；船舶舱底水是指船舶动力装置运转期间，由于燃油系统、滑油系统等的渗漏，船舶检修时漏入舱底的油料，擦洗机器的破布棉纱等，当混入机炉舱舱底水中，未经处理排放时将造成可观的污染；分油机排出的油渣是指主副机锅炉烧用的燃油所产生的渣料。

船舶由于海上事故原因所产生的事故性溢油主要有船舶因触礁、碰撞、搁浅和失火等意外事故所造成的油船货油舱、货船燃油舱等破损的大量溢油，这类污染的特点是：常常发生在近岸或港湾内，往往在短时间内把大量石油类突然倾泻海中，对海洋生物资源，沿岸居民的生活环境和港湾设施危害甚大。[1]

2.2 非油性污染物 船舶所产生的非油性污染物主要指散装运载含有有害物质的液体或固体货物所产生的货舱洗舱水和舱底水，船舶生活污水和各种垃圾。

船舶在运输中产生有害洗舱水、压载水和舱底水的原因是随着油气运输船和化学制品运输船的数量越来越多，吨位越来越大，船舶所运载的含有害物质货物产生的货舱洗舱水和舱底水排放时约含0.6%运输量的有害残液，船舶从一港驳入的压载水可能带有有害生物到另一港排放时将给当地的海生物带来危害，这些有害残液或压载水排放时将危害海洋生物和人类健康。

船舶所产生的生活污水主要包括盥洗水、粪便及厕所冲洗水、厨房和医务室排出水及运送动物舱内的清洗水等，这些污水带有大量的细菌和传染病毒，对海洋生态系统的平衡也具有重要影响。

船舶运输过程中产生的垃圾主要来自运输货物而产生的包扎和垫舱材料、船舶维修保养而产生的废弃物，比如油漆、铁锈、废纸、玻璃及纤维、生活食品废料及食品包装等，这些垃圾排放入海也将造成污染。[1]

3 船舶防污染的传统方法

对于处理船舶所带来的污染问题，传统意义上一般采取化学和物理两种方法，按照所使用方法的原理来分主要分为化学分离法和物理分离法以及其他方法，下面简单介绍以下这三类方法。

3.1 化学分离法 化学分离法按照所使用方法的不同主要分为两类：沉淀法和电浮分离法，这两类方法使用条件不同，但是所达到的效果则相似。

沉淀法是利用使油污沉淀或上浮的原理，通过向含油污水中投放絮凝剂或聚集剂而达到油水分离的一种方法，其中所使用的两种沉淀剂又有细微的区别，絮凝剂可使油凝聚成凝胶体而沉淀，而聚集剂则使油凝聚成胶体使其上浮。

电浮分离法的原理是把含油污水引进装有电极的舱柜中，利用电解产生的气泡在上浮过程中附着油滴而加以分离、从而实现油水分离的方法。[1]

3.2 物理分离法 物理分离法按照分离原理不同，可以分为以下几类：

3.2.1 重力分离法 重力分离法是利用油和水的密度差，使水中油滴克服水流阻力上浮与水分离的一种方法，这种方法的主要影响因素是油粒直径、油和水的密度、温度，其中一般认为油粒直径小于50um的情况下这类方法就不再起作用，比如重力分离法就很难分离乳化油，另外重力分离法如按其作用方式的不同，还可分为机械分离、静置分离和离心分离三种。

3.2.2 过滤分离法 过滤分离法的原理是让油污水通过多孔性介质滤料层时，油污水中的油粒及其它悬浮物被滤料层截留，而水可以通过滤层排出，这类方法的特点主要有：一是油水分离的过程主要靠滤料层阻截作用，将油粒及其它悬浮物截留在滤料表面；二是具有很大表面积的滤料对油粒及其它悬浮物的物理吸附作用和对微粒的接触媒介作用，增加了油粒碰撞机会，使小油粒更容易聚合成大油粒而被截留。

3.2.3 聚结分离法 聚结分离法的主要原理是运用润湿理论和碰撞聚结理论，当微小油粒通过多孔材料时，让这些细小微粒互相碰撞促使油粒聚合增大从而上浮和分离，这类方法最大的特点是精细化，但是在使用聚结分离法时影响粗粒化程度的因素主要有聚结元件的材料选择和材料充填的高度密度等，决定聚结分离程度的关键是材料和油粒之间的相互作用，也就是说只有材料和油发生润湿，聚结才能发生。

3.2.4 吸附分离法 吸附分离方法的原理是用多孔性固体吸附材料作为滤器，当污水通过滤器时微小油粒被吸附在固体表面上，从而使油水分离，这类方法的特点是由于分子间普遍存在着引力，所以这类吸附方法没有选择性，并且可以吸附多层粒子。

3.2.5 气浮分离法 气浮分离法的原理就是通过产生气泡将污水中的细微油粒吸附上浮，从而达到油水分离的目的。[1]

3.3 其他分离方法 在实际操作中，除了常用化学分离法和物理分离法之外，经过方法创新，还有其他的一些分离方法，这些分离方法主要有：电解分离法、凝聚分离法、活性污泥法（生物化学法）、超滤膜过滤法、反渗透法。

4 生物工程技术在船舶防污染中的应用

以上部分主要列举出了一些传统的物理法和化学法在船舶防污染中的应用，虽然化学法处理污染的效果好，但因其操作条件差，腐蚀性高，还存在着二次污染又不能满足环保的要求，物理法也存在着一定缺陷，因而可以考虑在船舶防污染中应用生物工程技术，在船舶防污染中引进生物工程技术的原理是由于被污染过的海洋污水中存在着许多成分复杂的有毒物质，而运用生物技术中的微生物自身的降解作用可以降解海洋污水中的有毒物质，将其转化为无毒物质，从而使污水得到净化。

将生物技术运用到船舶防污染中，可以有效保护海洋环境，目前，在该领域得到应用的生物工程技术主要包括生物修复、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等，具体而言主要有以下几个应用方面：

4.1 处理油污染 船舶带给海洋的油性污染物都不同程度的造成了海洋中污染物的增加，对海洋的生态环境具有严重的破坏作用，生物工程技术在处理这类污染过程中采取的原理是运用微生物的生物降解将石油中的大分子降解为小分子，最后完全氧化为二氧化碳和水，这种方法具有高效、经济、安全、无二次污染的独特优点，对于海洋环境没有副作用。

4.2 处理有害防污漆污染 为了防止船底生物附着造成污染，减小船舶航行的阻力，节省燃料，提高船舶运营效率，运用生物工程技术的原理就是利用海洋生物的自身防污损机理，确保海洋生物污染预防机制正常运行，加大对有益微生物的筛选，从而提取和分离防污活性物质，制备天然生物防污剂用于海洋附着生物的防除。[4]

4.3 防治海洋大气污染 一般情况下，船舶运输过程中都会产生一定量的废烟废气，故而会向海洋大气中注入硫氧化物、氮氧化物和烃类污染物等有害气体，这些气体会对海洋大气造成严重污染，也会对动植物及人类造成极大危害，故而可以运用生物技术来处理海洋大气污染，大气污染的生物技术治理原理是利用微生物的生化作用，首先将大气污染物进行分解然后转化为无害或少害物质，从而达到治理的目的。[4]

参考文献：

[1]佚名.船舶防污染技术技术[EB/OL].百度文库.

[2]段怡萍.现代生物技术在环境保护中的应用和前景[J].科技创业月刊，2005（5）.

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[关键词]生物分离；知识网络；教学改革

[中图分类号]G642.0　[文献标识码]A　[文章编号]1005-4634(2012)03-0062-03

0　引言

随着生物技术的蓬勃发展，利用生物工程手段改造传统产业，大力发展工业生物技术，实现低碳循环经济已经成为目前产业发展的前沿之一。由于产品分离纯化是生物产品加工的重要环节，其过程、质量和成本往往决定整个生物加工过程的成败。因此，生物分离在整个生物产品生产过程中占据重要地位，生物分离工程课程是生物工程、制药工程等相关专业的重要专业基础课程，该课程相关知识储备也为学生以后继续从事科学研究或工厂实践夯实了坚实的基础。

生物分离工程课程是一门理论和实践密切结合的多学科交叉课程，知识面涉及物理、化学、数学、化工及微生物等学科，内容相对分散，不仅包括生物工程产物的分离、提取、精制的基本原理和相关基础理论，也包括大量的分离单元操作及其工业实际应用。知识点涉及细胞破碎与分离、初级分离、膜分离、萃取、吸附、层析、电泳、结晶、干燥及蛋白体外复性等方面。笔者在教学过程中，深切感觉知识点分散对学生学习、理解和复习的难度。知识网络是人们在学习和实践中所获得的知识通过一定的方式联系起来所构成的开放性知识体系。如果在授课过程中能够将知识点归纳总结比较，由点到线，再到面成体，构建相关知识网络并将其灵活应用到课堂教学中，可收到较好的效果。

1　抓住本质化繁为简，重点内容主线贯穿

把厚书读薄，抓住本质，化繁为简，以简明扼要的文字或图表将所学内容凝练出来，是学习繁多知识的一种有效方法。例如色谱技术是现代生物分离技术的核心，色谱又分为凝胶过滤色谱、离子交换色谱、反相色谱、疏水色谱及亲和色谱等。授课过程中，学生普遍反映该章节内容分类繁多，不易理解和掌握。因此在理论课程讲解过程中，重点突出色谱分离的本质——根据混合物中的溶质在固定相和流动相之间分配行为的差别而进行分离的方法。抓住这一本质，上述色谱分类就是基于溶质分子和固定相之间的相互作用机理不同，而关键在于选用的固定相。一般而言，应用于生物产品分离纯化的固定相色谱介质共同特点是都具有良好的亲水性、化学稳定性和机械强度。而凝胶过滤色谱主要就是采用微孔凝胶介质为固定相，如Sepha-rose，主要起筛分作用，是根据溶质相对分子量的差别进行分离的一种方法；如果对凝胶介质活化并键合一定量的阴阳离子，就成为离子交换介质，如Sepharose-DEAE，主要是根据溶质与固定相间静电作用力的差别进行分离，即离子交换色谱；如果对介质表面偶联疏水基团就成为疏水介质，如Phe-nyl Sepharose，主要是根据蛋白分子与介质间弱疏水作用的差别而进行分离，即疏水色谱，是生物大分子常用的分离纯化方法；如果将介质表面完全非极性化，如ODS-C18介质，就是反相色谱，主要根据溶质问极性差别进行分离分析，常用于非极性小分子(分子量小于5000)的分析和纯化；如果将介质表面活化并偶联一定的亲和配基，即亲和色谱，如BSA-Sepharose介质，主要是根据生物物质间的特异性亲和作用而实现分离。由此可见，色谱分离的核心在于选用的介质，而决定分离原理的主要因素是介质表面的基团，据此可将上述内容归纳总结如图1所示。通过这样的一个图，在相应色谱章节课程讲授过程中，引导学生从本质出发理解不同色谱分离过程的区别和联系，不仅使学生加深了对色谱分离原理的理解，更为关键的是，学生对色谱分离的本质、分类、各种色谱方法的区别和联系均可熟练掌握。

再如，生物分离过程的一般流程如图2所示，该图概括了生物分离课程中涉及到的所有分离操作，因此在课程的讲解过程中应以其为主线，在各章引言、生物产品分离示例的课程讲授中重点突出此图，并在全部课程结束后重新复习该流程图。通过这样反复强调，可化繁为简，学生对各分离操作在生物产品分离中的地位一目了然，有利于学生加深对各个单元操作的认识，深入理解各分离操作在生物产品分离工艺中的作用和相互关系，从而扎实地掌握各分离操作并能够灵活运用。

2　以因素为切入点，注重分离过程的提炼总结

虽然生物分离过程涉及内容繁多，但在分离工艺中一些单因素对分离的影响存在相通之处。如果以每一个因素为切入点，将相关知识点归纳提炼总结，可使分散的知识点构建成网，从而使知识体系立体化，加深学生对生物分离操作的理解。例如，生物产品如蛋白质、有机酸及核酸等都是两性物质，在不同的pH条件下两性物质的带电性质会有所不同。而带电性质会影响其分离特性，因此pH控制在这些两性物质分离中起着非常重要的作用，在课堂上应有意引导学生总结和提炼。在初级分离沉淀分级中，控制pH在目的产物等电点附近可使其溶解度降低，便于沉淀析出；有机溶剂萃取分离过程中，控制体系pH可使目的产物保持分子或离子状态，可调节其在水相或有机相的分配，从而实现萃取或反萃取；离子交换吸附过程中，决定分离的主要因素是目的组分与介质间的静电引力，控制pH可改变目的产物的电离状态，进而实现选择性的吸附或洗脱；亲和色谱分离过程中，如果静电引力在亲和作用中占据主导地位，pH控制在亲和吸附或洗脱过程中也具有重要意义。课堂上引导学生以pH对生物分离的影响为导向，归纳总结成表，如表1所示，就形成了清晰的知识网络。

再如，表面活性剂在生物分离中也有广泛的应用。细胞破碎中，采用表面活性剂处理细胞，可增大细胞壁通透性，便于细胞破碎；初级分离中，加入表面活性剂利用表面吸附的原理对溶剂进行分级分离；膜分离过程中用表面活性剂作为清洗剂对污染膜进行清洗；液膜萃取过程中加入表面活性剂稳定液膜，反胶团萃取中加入表面活性剂形成反胶团溶解生物物质；SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中加入表面活性剂使蛋白变性并消除其电荷差异，从而使其迁移率只与蛋白分子量有关。与之类似，过程强化技术等在生物分离中的应用有超声波破碎、超声波萃取、微波萃取、超临界萃取、超临界色谱等，以一个因素为切入点，将整个生物分离课程的内容提炼总结，并在课堂上及时引导学生思考，并以课堂提问和课后思考题的形式启发学生主动思考和查阅相关资料，由点到线再到面成体，构建相应的知识网络，以培养学生的独立思考和知识融会贯通能力。

3　加强知识点横向比较和联系

由于生物分离过程涉及分离操作较多，为加深同学们对所学概念的理解，课堂教学中可将各知识点进行横向联系和比较。如色谱和吸附这两个概念，色谱主要根据溶质和固定相之间各种相互作用——分子大小、静电引力、疏水性、特异性识别等的不同实现分离纯化；吸附是根据范德华力或静电引力实现从液体或气体中回收有用目的产物的过程。在分离单元操作过程中，色谱和吸附是两个互相并列的概念；但在色谱分离技术中，吸附色谱是根据固定相与溶质问吸附作用力不同的色谱操作，其本质是吸附原理在色谱上的应用，是和凝胶过滤色谱、疏水色谱等并列的概念。在实际讲课过程中，这两个概念学生非常容易混淆。类似的离子交换吸附和色谱也存在相似的区别和联系。

在同一章节相关的易混淆知识点也可以横向联系和比较，例如疏水色谱和反相色谱，都是根据目的组分疏水作用的差别进行分离纯化，但又有所不同。疏水色谱固定相表面偶联弱疏水性基团，疏水作用较弱，洗脱时主要采用降低离子强度、调节pH或者加入表面活性剂等方法降低疏水作用，可直接应用于盐析后蛋白分离纯化；而反相色谱固定相表面完全被非极性基团覆盖，表现强烈的疏水性，洗脱时主要采用降低流动相极性的梯度洗脱法，但应用于生物活性物质分离时存在使目的蛋白变性的危险。在讲授各自章节时将相关的知识点横向联系，比较其异同，通过知识网络的构建使得各知识点不再孤立分散，可以使学生总揽全局，加深学生对生物分离过程的理解，并提高学生的知识迁移能力。

4　重视考试的导向作用

考试的目的是为了鉴定教师的教学水平和学生的知识掌握情况，考试大纲和试题对于师生教学过程具有重要的导向作用。由此可见，考试仅仅是学习过程的一个阶段，考试中反馈出的信息有助于下一步更好的教和学的过程。考试结束决不意味着该门课程学习的结束，这一点对于当前大学教学而言尤其重要。因此，笔者在生物分离工程的教学实践中，积极拓展多种考试方式，采取了随机小考、课后小论文考察和期末考试相结合的方式。在课堂上随机小考，提问学生并引导学生总结提炼构建相关知识网络，知识点的消化吸收主要在课堂上完成；由于课堂时间有限，一门课程的学习不仅仅是课堂的45分钟，在课后集中选取一些具体的生物产品分离课题，安排学生主动去查阅相关知识，充分利用学校的图书馆资源，在课余时间完成知识面的拓展；期末考试试题的命制要灵活，重视知识点的比较、联系和总结，如前文所述，让学生列举pH控制、表面活性剂或者过程强化在生物分离中的应用。通过这三种考核方式，以课堂教学为基础，以课余时间为拓展，以期末考试为导向，学生的主动学习能力大大提高，不仅学习了知识，更重要的是提高了素质，这也是教育的根本目的所在。

5　结束语

综上所述，由于生物分离工程内容较多，构建知识网络可以将各知识点联系比较，可以抓住本质化繁为简，将所学知识串成一条线，突出各因素在分离操作中的作用，将不同单元操作相互比较并联系起来，并以考试为导向，引导学生主动学习，培养学生的学习兴趣，充分发挥学生的主观能动性，有助于加深学生对知识点的理解和认识，从而真正做到学有所用。通过这一教学实践，郑州大学生物工程系2008级生物工程班学生的生物分离工程理论课程平均成绩为79.4分，其中90分以上的占25.7％，不及格学生占1.4％。在郑州大学组织的网上教评中，笔者的评教成绩均在90分以上，为优秀等级。下一步应继续完善，探求更加符合当代教学特点的生物分离工程教学模式。

参考文献

[1]李华.生物分离工程课程的教学体会[J].化工高等教育，2007，(4)：34-36.

[2]胡永红，姚忠，刘洋，周华，韦萍.本科《生物分离工程》教学改革与实践[J].理工高教研究，2006，25(6)：124-126.

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【关键词】生物技术 粮油食品工业

生物技术又可称之为生物工程，主要包括分子生物学、微生物学、细胞生物学、生理学、免疫学、系统生物学等多种学科，并和计算机、化学等学科内容相互渗透成为一个比较综合的学科，主要包括基因工程、细胞工程、酶工程等技术，其中基因工程是其主要的核心技术，该种技术主要应用在农业、植物、医学、食品、动物等领域。应用现代生物技术可以按照人们的意愿创造出人们想要的物种，或者是具有全新的功能，或者是改造原有的功能使其更好的满足人们的需求。

一、生物技术在粮食生产中的应用

生物技术在粮食生产中的应用主要有以下几个方面：可以利用转基因技术获得产量更高，并有一定的抵御虫害的作物品种，获得营养价值更高的作物品种，此外，还可以利用细胞工程技术对植物进行无性繁殖，从而获得高产量的作物，利用生物技术可以制造出无毒生物农药从生产出更多的绿色产品。生物技术培育出的作物主要有三代，第一代是通过培育转基因作物可以提高农作物抗虫害的能力，目前种植面积比较多的是抗除草剂的农作物。第二代是通过转基因来提高农作物的营养价值为主要特征。第三代是通过转基因作物提高食品的免疫功能，即可以利用转基因的作物来生产一些具有新功能的食品以及药物。

二、生物技术在粮油加工中的应用

我国的粮油加工产品主要以初级产品为主，而在食品的精深加工方面比较落后，资源的深层次利用率比较低，而利用生物技术可以将产品原料加工成产品并实现产业化，通过对农产品的二次开发以此形成新的产品。利用生物技术可以快速的提高粮油加工的能力并提升水平，使我国的粮油加工生产能力能够得到跨越式的发展。

三、生物技术在食品加工中的应用

生物技术已经渗透到了食品加工的各个方面，利用基因工程可以有效的改良发酵工业中的微生物菌种，对食品加工原料进行改造，提高氨基酸在食品加工中的含量，此外，利用基因工程还可以改进其生产工艺，进一步提高食品的营养价值。利用蛋白质工程可以创造出人类需求的不同功能的蛋白质新产品，可以更改酶的特性。在食品工程中酶技术的应用比较成熟，在粮油食品加工中应用比较广泛的是酶制剂的应用，主要有酿造酶、蛋白酶、果品酶等。这些酶主要应用在果蔬加工，乳制品加工等方面。

四、生物技术与食品安全

生物技术在食品安全中的应用主要是转基因食品安全问题。任何物种在进化过程中都会经历自然选择或者是人工选择，他们能够幸存的物种都是这两种选择的结果，不过是自然选择还是人工选择其实质都是遗传变异选择，在物种进化中遗传是基础，变异一定会存在。任何物种都是在遗传的基础上经过进化发展而来的，对遗传变异进行人工选择就是常规育种，而转基因育种在本质上和常规育种并没有本质的区别，转基因的食品安全问题和其它新出现的技术一样，只是在人类科学进步进程中新出现的科学问题而已，应该对以抱有正确的态度，深入的对其进行研究和探讨。转基因技术作为发展最快的新技术，正对人们生活的各个方面产生巨大的影响。

五、生物技术与食品安全检测

食品安全越来越受到人们的关注，日常食品安全已成为人们生活的焦点，为了让人们吃到更为安全的食品，对食品安全检测技术的研究已经提上日程，而生物技术在食品安全检测中的应用，发挥了较大的推动作用，并取得了不错的效果。在当前的食品安全检测中比较广泛应用的生物技术有生物芯片、免疫技术等生物技术，通过这些生物技术的应用使得食品安全的检测更加方便快捷而且灵敏度也比较高，人们对食品安全也更加放心。

六、粮油深加工生物技术的进展

在粮油深加工方面，美国主要利用酶以及发酵工程来进行粮油资源的开发，同时还利用基因工程等生物技术来改良农作物的性能，改善农作物所含的营养价值。生物技术在粮油加工中的应用主要有以下几个方面，首先是利用生物技术进一步提高农作物的产量，并为农作物的生产寻找更好地的农业技术。通过新的生物技术的应用进一步改良农作物的品种，另外，还有利用农作物、农业废弃物和加工副产物生产工业制品，包括生物能源、生物材料等。

七、结语

生物技术在食品粮油领域，在食品生产、粮油食品加工以及副产品利用等方面都有重要的应用，随着基因组技术在农作物的成功实施以及深入开展，新一轮的农业技术革命将会展开。为此，要认识在粮油食品安全领域生物技术应用的重要性，并不断在粮油食品加工中引入生物技术，以更好的促进粮油食品加工行业的发展。

参考文献：

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生物专业现状分析改革措施一、对生物专业的认识

生物技术是应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。当今，越来越多的国家把教育的目标放在改善和提高学生的科学素质上，以期适应社会的进步和科学的发展。要提高学生的科学素质，生物学教育意义重大。随着生物学的发展，生物被越来越多的学生所认识。近些年来，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。

二、生物教学与发展现状

在1991年公布的《普通高等学校本科专业目录》中，与生物有关的科目有生物化学、微生物学、遗传学；到1998年，调整生物学科，设置生物科学、生物技术专业；再到2012年的重新调整为生物科学、生物技术、生物信息学、生态学、生物工程。1998年之前，全国生物类专业本科招生规模较为稳定。自2001年之后，生物学科的发展带动了生物类专业的招生人数，由于扩招带来了一系列问题，2005年招生趋于平稳。生物技术专业近年来就业率持续走低，目前面临的主要问题有：

1.师资队伍不足、教学资源欠缺、教学质量下滑。在2002年全国性大学扩招后，生物专业也不例外，招生规模讯速扩大，随之出现一系列问题。教学经验丰富，学术水平较高的教师队伍短缺，高校对教师的评价体系重科研、轻教学也使得师资队伍不稳定；教学资源欠缺，特别是直接用于本科教学的实验设备与资金严重不足，影响了教学质量。这些都对高校的教学质量产生了不良影响。在这种情况下，保证教学质量已经成为目前高校生物学教学面临的一个重大问题。

2.高校对于生物专业的专业定位不明确。目前，许多高校都设置了生物专业，但对其专业定位和培养目标却不明确。创新型人才、研究型人才和应用型人才的培养有何区别、如何定位专业发、培养目标和在新形势下如何适应，都是高校生物教学不可回避的问题。

3.本科生与研究生培养衔接问题。生物专业本科教学与研究生的培养之间的衔接有很大问题，不利于学生的继续深造，使得学生的就业压力增大，而且不利于生物专业高级人才的培养。

4.教学内容急需更新。目前，生命科学的发展日新月异，知识急速膨胀，新技术、新理念不断涌现，而目前的培养方案中专业课程的学分和学时都是十分有限的，并呈压缩的趋势；另外，在这种情况下，哪些内容是专业教学的核心内容？随着科学的进展，学科的知识体系在不断变化，在这种情况下教学内容应如何更新，已经成为高校生物学教育教学工作中的亟待研究和解决的课题。

三、改革措施

1.观念的改变。教改成功的关键是改变教师的观念。教改首先是改变人的观念和认识，然后才能实现真正意义上的教学改革。对于参与高校教学改革的人来说，接受有关的教学理论，了解新的教学观念是十分必要的。生物学的研究方法和思维方法，是构成这门科学的重要组成部分，是生物学最精彩的内容之一。如果我们在教学中只告诉学生生物学的结论（科学中静态的部分），而不让学生了解科学研究的思路和接受科学方法训练（科学中动态的部分），学生就很难真正地认识科学的本质和它的全貌。我们也很难实现培养具有良好科学素质、具有创新能力的高水平人才的目标。

2.应用教学辅助设备，激发学生兴趣。兴趣是最好的老师，也是学习的动力。教学方法的灵活多样，不断整体优化教学方法，用符合教育规律的科学方法及教学手段，秉承“授之以鱼，不如授之以渔”的教学理念，完善教与学的有机统一，达到最佳的学习效果。在教学活动中，以多媒体技术作为现代教学手段，可以将文字、图形、声音、动画等多种资源整合优化。由于其丰富多彩的画面的切换使学生置身于教学中，激发了学生的好奇心，使教学表现的内容更充实，更形象生动，更具吸引力。通过这些形象生动的图画和视频内容，学生对这门课程产生了浓厚的兴趣，不但容易掌握和巩固新内容，也激发了学生的求知欲望，让学生感受到生物技术与日常生活、实际应用是息息相关的一门学科。

3.教与学结合，激发学生主动性。生物技术概论内容涵盖面广泛，但教学时数有限；在有限的教学学时内，将所有内容都进行精讲是不现实的。因此，根据教学大纲要求，教师可安排一些内容让学生课后自学。同时，辅以某种形式进行，多可以分成小组形式进行讨论，或者以正反两方的形式组织辩论，或者以小组形式选派代表阐述自己的观点等，通过这种教学方式，学生的独立思考、创新能力得到培养，并且充分发挥了其团队协作能力，为今后的学习和工作奠定了基础。

4.多样化的考核方式。现如今，许多高校生物专业只凭借期末考试进行考核，忽略了生物专业的实验性与操作性。为此，各高校应该实施综合考核方案，将平时成绩和期末成绩相结合。将课堂讨论、辩论、回答问题等都作为平时成绩，同时根据平时章节安排、布置了一些相关的论文开阔学生视野。这种考核方式的变革，在增加学习兴趣的前提下，加强学生自主学习、创新等能力的培养。

5.确定人才培养目标。目前，虽然许多高校提出了“厚基础，宽口径”的本科生的培养目标，但实际上对生物技术专业本科生的培养目标还是不明确的，这就要求教育者要用更宽广的眼界，切实把握好生物技术专业人才的培养目标，落实人才培养的可持续发展理念。在处理人才培养与社会需求的关系上，注重培养“有知识、有技术、懂业务、会管理、会开发，并有市场意识与竞争意识”的“复合型”人才；在理论与实践关系上，加强学生专业课试验设计与操作能力、结果分析与整理能力、文献查询与消化能力、生物产品的研发能力，努力将实验内容、学位论文和生产实习等教学环节有机地结合起来。

参考文献：

[1]姚忠庆，王德斌.我国高校生物专业教育发展的脉络与现状.2007.

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关键词 生物技术 创新型 创业型 人才培养

中图分类号：G424 文献标识码：A

21世纪是生物的世纪，我国目前无论是生物技术的研究及产品开发人才，存在严重不足。在用人单位求贤若渴的同时，大量生物技术毕业生却不能找到合适的岗位，校园里以传统教学方法培养出来的应试人才不能满足企业对人才的要求。随着国家高等教育改革的不断深化和当今社会发展对人才的需求，高等院校培养人才的目标和模式也面临挑战。生物技术是应用型学科，与日常生活及生产实践联系密切，因此，如何培养学生的动手能力及创新意识，要在本科培养计划中扮演重要角色，同时要提供良好的条件和各种实践平台，让学生多接触社会，了解社会，为日后的创业撒下种子。近年来，我们结合湖北省“战略产业人才培养计划”，对生物技术创新创业型人才的培养模式进行了探索与实践，并取得一定的经验，现总结如下，供相关同行参考。

1 明确的目标定位

江汉大学生命科学院生物技术自成立以来就以服务武汉，立足湖北，面向全国为己任，并围绕“武汉国家生物产业基地”的建立和发展需求，培养符合武汉及周边地区生物技术企业要求的应用型创新创业人才。近年，我院生物技术专业成功申报了“湖北省战略产业人才培养计划”，更明确了“创新型”，“创业型”作为我院生物技术人才的培养目标。

2 弹性的学分制教学

科学合理的课程体系是实现培养目标，构建学生知识结构和综合素质的前提和保障。根据国家高等教育发展的趋势和要求，经湖北省教育厅批准，学校于2011年开始实行学分制改革，我们同步参考国家对生物技术专业的培养方针，结合本学院学科发展的特点，采用弹性学分制原则，学生按要求修满学分即可申请毕业，学习年限在3～5年弹性变动。同时，对以往教学计划中的理论课程进行了优化和整合，注重引导学生根据自身情况和特点，主动设计和选择主攻方向，给学生更大的自主选择空间。在专业课中，主干课程作为专业必修课程学分占全部学分的26%；专业选修课学分占总学分的22%，并根据学院师资队伍及科研特色，将设置的专业选修课分为生物农业技术、生物技术制品两个方向的模块课程供学生自主选择，同时保证每个模块中供学生选择的课程科目学分两倍于学分要求，每门课程选课人数超过专业人数1/3即开课。

3 过硬的教学质量

教学质量是人才培养的核心环节，我们每年都会结合学科发展趋势和学院特色，全面修订教学大纲，更新和调整教学内容。其别注意课程内容整合，明确每门课程的讲授内容和范围；同时注意相关课程之间内容的衔接，授课教师间的定期备课交流，避免出现一些学科交叉知识点的重复学习；每年要求教师修改讲授内容，努力做到当年学科新知识及前沿动态在课堂教学内容上有所体现。在课堂教学方法改革中，鼓励教师进行各种形式的探索，如“研讨式”“PBL式”等各种不同形式的教学方法被广泛用于课堂教学中，改变了过去传统的“填鸭式”“满堂灌”的教学方法。在很多专业课程的学习中，改变了期末考定成绩的传统方式，小组讨论，辩论赛，口试，专业综述写作，外文翻译等不同环节被引入最后成绩评定中，并占有一定比重；同时在期末考试中尝试开卷考试，注重考查学生根据已经掌握的知识及使用参考资料，发现，分析，并解决一些专业问题，同时提出自己的想法和设计相关实验，而不是简单地考几个需要死记硬背的知识点。通过近几年的实践，学生学习热情和兴趣被充分调动，课堂气氛活跃，对所学知识的把握能力也更强，在学习过程中发现问题，分析问题，想办法解决问题也成为一种学习习惯。

4 加强实验教学

所有实验项目进行整合和更新，制打破传统割裂式教学，起用模块式实验教学，构建新的实验教学体系，把教学实验分为基础性实验、综合性实验和研究性实验。注重各门相关学科专业知识之间的交叉渗透、而且有利于学生创新思维能力的培养，促进了实验教学方法的改进、实验设备的综合利用，进而推动实验室管理体制的进一步完善。其中基础性实验160多学时，包括微生物学，生物化学，遗传学等传统生物学实验。综合性实验包括2个，共140学时：一个为80学时的生物技术大实验，涵盖了生物信息学，基因工程，分子生物学，免疫学，等理学科目的知识，内容丰富，集众多学科知识交叉融合；一个为生物工程类大实验，共60学时，集合发酵工程，微生物遗传与育种，生物技术中下游技术，化工原理，生物制品工艺学等工科类学科知识。通过这2个综合性实验，使学生学会通过利用不同学科知识和实验的融合来完成某个具体实验任务，培养其对所学知识和实验操作能力的融会贯通能力；同时，学生可以通过第一个生物技术大实验体会类似企业和科研院校进行研发工作的过程，通过工程类实验，初步了解生产和研发部门工作的区别。研究性实验是以学院教师科研方向为依托，学生根据自己研究兴趣，选择相关实验项目，在教师指导下，完成相关实验。通过基础实验，综合实验和研究性实验三种不同层次和培养目的实验项目的开设，使实验教学实现既对学生进行实验技能的全面培养，又尊重其个性特点发展的目标。

5 增加实践环节比重

开展实践教学不仅有助于学生加深对本专业知识的理解，更重要的是可以让学生理论联系实际，在实践中应用和进一步把握专业技能，同时，开阔视野，了解在校园里学到的知识如何运用于生产中，为将来胜任本职工作打下基础。我们整个实践部分环节占总学分的30%。实践环节分为必修和选修两种，必修为集中性训练，包括以下几个实习环节：（1）野外实习，学生到野外实习基地两周，学习辨认各种植物和动物及制作标本，熟练使用植物检索表和动物图鉴，初步学会撰写调查报告；（2）科研训练，以教师科研团队为依托，学生自主选择实验室和导师，课余时间分组进入实验室，以小组为单位申报科学研究项目，完成开题，实验及答辩。旨在开阔科研视野，提高科研兴趣；同时培养学生动手能力，创新性意识、分析和解决问题的能力；（3）专业实习：分校内基地和校外基地分别进行，校内实习基地安排学生进行啤酒发酵、食用菌栽培、肥肝鹅养殖、试管苗的繁育等。校外实习基地安排学生进行生产劳动、顶岗实习、岗位技能训练等。培养学生认真负责的工作作风、良好的职业道德和素质。（4）生产实习：在校外实习基地进行。生物制药方向实习要求学生进入相关企业，熟悉部分生物制品的典型工艺流程和主要设备、参与主要工序的操作过程；生物农业方向要求学生能通过实习期间的学习和实践，熟悉动植物种苗的繁育技术、参与现代化、集约化、标准化的都市农业生产。（5）毕业实习：毕业实习与毕业论文相结合，在校外、内实习基地进行。培养学生综合应用所学知识和技能独立解决实际问题的工作能力、同时也是对本科四年所学习的知识和培养能力的一种综合检验。此外对于有余力的学生还设置了课外创新创业项目实践，学生通过参加开放性实验，学生科研创新项目，学生创新创业项目，教师科研项目等方式也可以获得一定选修学分。通过这一系列实践活动，使学生逐步了解自己所学知识和技能在社会上该如何找切入点，同时也培养了他们良好的沟通协调能力和团队精神。

6 加强院企合作办学

鉴于毕业生就业基本选择武汉地区相关企业，学院教师科研项目也与相关企业保持密切的合作关系，学院与多家企业建立战略合作关系。邀请企业中的工程师和专家共同开发和承担与企业生产实际密切相关的新课程，如GMP质量管理、食品卫生检验、农作物新品种选育与种子生产等，供学生选择学习；经常邀请企业家到学院进行相关讲座和交流，从企业的角度给予学生专业导引；院企双方积极共建实习实践基地，让学生有机会到企业进行生产实践、企业科研和岗位技能训练；通过与企业的深度合作，使学生能深入了解企业文化及对人才的需求，更加明确自己的发展方向，在学校和企业提供各种学习，实践机会中快速成长，将自己培养成符合企业要求的专业技术人才。

综上所述，地方本科院校培养的生物技术人才，应该在自己办学背景的条件下，充分发挥自己的特色，在本科四年的各个教学环节中培养学生创新能力和创业意识，使培养出来的学生不仅拥有扎实的学科知识，很强的动手能力和综合素质，同时还具备一定创新能力和创业热情。

本文受湖北省教育厅教学研究项目《生物技术专业产业人才培养体系的探索与实践》（2011248）项目资助

参考文献

[1] 韩新才.高校生物技术专业应用型人才培养机制创新.武汉工程大学学报，2010.32（10）.

[2] 布日额.构建生物技术创新型人才培养模式的初步探索与实践.内蒙古民族大学学报，2010.16（5）.

[3] 段德君.创建国家生命科学与技术人才培养试验区的探索与实践.高等农业教育，2010.3.

篇6

【关键词】 现代生物技术，；，，中药化学

摘要：目的探讨现代生物技术在中药化学研究中的应用。方法分析现代生物技术在中药化学成分产生途径、化学反应、合成和生产三个方面的应用。结果现代生物技术在中药化学研究过程中比传统研究方法更具有优势，为中药化学研究开辟一条崭新的途径。结论中药化学研究应当充分吸收和利用现代生物技术。

关键词：现代生物技术 ； 中药化学

中药是我国传统医学用以防治疾病的重要武器，其产生功效的物质基础是中药所含的化学成分。中药化学的研究在中医药学的现代化、国际化及中药产业化的进程中具有极为重要的作用［1］。其研究过程中通常要结合现代科学理论和成果，应用当代最新技术和方法来进行。现代生物技术是以生物体系(个体、组织、细胞、细胞器、基因)和生物工程原理来生产生物产品，培育新的生物品种或提供社会服务的综合性生物科学技术，在各个行业得到了广泛的应用，尤其是农业、环保、医药等领域。现代生物技术将是推动中药现代化的强有力的重要技术之一［2］，并且在中药现代化研究中得到应用。现代生物技术在中药化学研究中也有应用，但这方面研究大多分散在其他研究当中，尚未见到报道对这方面有系统的分析，而且研究中药化学的人通常从化学角度入手，很少涉及到生物技术。本文就现代生物技术在中药化学研究中的应用进行一个比较全面系统的分析。

1 现代生物技术在中药化学成分产生途径研究中的应用

中药化学成分大多是药用植物在生长时期进行的一系列新陈代谢过程中形成和积累的，绝大部分是代谢次生产物，它们的产生往往有几种到几十种酶的参与，合成途径非常复杂。中药化学成分产生途径的研究要借助于酶工程、基因工程等现代生物技术来研究中药化学成分生物合成途径。研究中药化学成分的生物合成途径不仅可以有助于这些化学成分的仿生合成，而且还可以人为地对这些化学成分的合成进行生物调控，有利于定向合成所需要的化学成分，是整个中药化学研究的基础。国际上这方面的研究已经逐步深入。Heide等在辽宁紫草的细胞培养中，研究了与紫草宁生物合成相关的酶类，初步确定了紫草宁生物合成的关键酶是对羟基苯甲酸牦牛儿基转移酶(Phydroxybenzoate geranytransferase) ［3］。Okada等［4］分离出了某种黄连细胞中的编码(S)四氢小檗碱氧化酶的基因，并进行序列分析。国内这方面的研究起步较晚，但也取得一些成果。中国科学院植物研究所叶和春研究员课题组已克隆出青蒿素生物合成途径中四个关键酶基因，构建了不同启动子下的Cad和PP基因植物表达载体，通过液氮冻融法等技术建立了二元载体系统［5］。利用基因技术研究红豆杉属植物中抗癌化合物紫杉醇产生途径中关键酶环化酶已经取得应用。吲哚生物碱合成过程的关键酶异胡豆苷合成酶(SSS)，它催化次番木鳖苷和色胺缩合反应生成异胡豆苷。在萜类化合物(如倍半萜合成酶和二萜合成酶)和苯丙基类化合物(如查耳酮合成酶)的基因工程研究也取得了一定的进展。

2 现代生物技术在中药化学反应中的应用

中药化学反应非常复杂，广泛存在于药用动植物的生长采收阶段、炮制加工、中药制剂、临床调剂煎煮等中药产业的各个环节。中药化学研究的很重要方面就是研究其化学反应。现代生物技术在此方面的应用，给中药化学反应的研究开辟一条捷径。

2.1 羟基化反应羟基化发应是中药化学反应的一个重要类型，在中药化学成分生物合成途径中的乙酸丙二酸途径（acetatemalonate pathway ，AAMA途径 ）和甲戊二羟酸途径（mevalonic acid pathway， MVA途径）中都存在羟基化反应。传统羟基化反应需要大量的反应步骤和催化剂，过程复杂，大规模生产成本高。现在利用现代生物技术，就可以避免上述问题。通过培养具有部位特异和立体特异性羟基化烯丙位C=C双键的能力以及区别底物的不同对映体并选择性地对其中之一进行羟基化的能力的植物细胞培养物，在分子中的不同部位进行立体选择性氧化反应转化外源底物，从而实现羟基化。例如长春花(Catharanthus roseus)的细胞悬浮培养物可将香叶醇、橙花醇以及左旋和右旋香芹酮通过其戊基侧链羟基化为一系列的单羟基化异构体，再转化为抗真菌代谢物5，3羟基新二羟基香芹醇［6］。

2.2 还原反应中药化学成分的变化通常都存在还原反应。常见的包括羰基还原反应、C-C双键的还原反应、硝基还原反应等方面。现代生物技术在这些方面有着广泛的应用。利用细胞培养可以将醛和酮转化为相应的醇，羰基发生还原反应；C=C双键加成其他成分，发生C=C双键还原反应；硝基被还原，发生硝基还原反应。例如长春花细胞悬浮培养得到的全细胞，通过其过氧化物酶胞外分泌到培养基中，可以使进攻羰基表面发生还原反应，使羟基化合物在具羟基基团的部位具有活性［6］；眼虫Astasia longa细胞培养物能够产生2种烯酮(enone)还原酶，可以还原香芹酮的C=C 双键，该反应具有部位特异［6］；北洋金花（Datura innoxiu）、长春花以及Myrophyllum属植物细胞培养物都能够将TNT(2，4，6trinitrotoluene)经过硝基还原反应生成ADNT(2，4，6aminodinitrotoluene) ［7，8］。

2.3 糖基化反应 糖基是中草药的重要生物活性物质之一，由其衍生的苷类化合物，常为中草药的有效成分。糖基化反应可以使不溶于水的化合物转变为水溶性化合物，许多中药成分的理化性质与生物活性发生较大的变化，因此具有很重要的意义。糖基化反应利用传统的微生物培养或化学合成很难做到，不过利用现代生物技术就可以比较容易完成。例如：丁酸具有体外抑制肿瘤生长和诱导肿瘤细胞分化的作用，但是其在哺乳动物系统中半衰期很短，人们通过悬浮培养的灰叶烟草Nicotianaplumbaginiofia细胞糖基化得到其糖苷，半衰期大大增加，可以开发为抗癌新药。

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2.4 氧化和环氧化反应 中药化学成分在自然条件或人为条件下，经常会发生氧化或环氧化反应，这些反应有一些具有利用价值，通常被利用的如醇类成分被氧化成醛或酮，继而被氧化成酸；含有酚羟基成分的物质，被氧化缩合；环氧化反应可以用于具有细胞毒性的倍半萜烯的结构修饰。现代生物技术的应用，可以人为地调节和控制以上的反应。例如：利用细胞培养，可以将醇转化成对应的醛和酮；莪术Curcuma zedoaria细胞悬浮培养物可以完成大根香叶酮(germacrone)的环氧化反应；Pras等［9］研究发现，在Mucuna prllFICIIS的细胞培养物中由酚氧化酶催化可以生成一个非常重要的药用化合物7，8二羟基一 N二n丙基2氨基四氢化萘(7，8dihydroxyNdinpropyl2aminotetralin) 。

3 现代生物技术在中药化学成分合成和生产中的应用

中药所含有的化学成分，通常含量都不高，而且含有大量的非药用部分和杂质成分，给中药化学成分的提取和分离带来很大的难度，有的中药生长时期很长，产量很低。随着人类需求的急剧增加，单靠传统的从野生或种植的中药材中提取，远远不能满足需要，因此需要对中药化学成分进行人工合成，或者通过人工技术提高其纯度和产量。中药活性成分一般结构复杂，常有多个不对称碳原子，利用化学合成来进行结构修饰存在着得出率低、反应专一性差、副产物多等缺点，既费事费力又效果不佳。近年来，以微生物为反应器进行中药活性成分的生物转化和生物合成，有望为这类中药活性成分的获得提供新的途径。中国药科大学研究人员利用微生物转化技术成功地在吗啡类似物蒂巴因的14位碳原子上定向引人了羟基，使其镇痛活性提高了100倍以上［10］。有些中药化学成分在植物体内的含量非常少，化学合成和半合成也不太理想，可以通过现代生物技术的控制，生产这类有效物质。现在已经研究成功的有利用细胞悬浮技术培养具有抗癌活性但生长期漫长且含量极低的红豆杉的活性成分紫杉醇、紫草的有效成分紫草宁色素、三白草的活性成分金丝桃苷、具有抗肿瘤作用的长春花的活性成分长春碱和长春新碱等，利用固定化细胞培养技术培养一些有效成分如黄酮、葸醌、各种色素和生物碱等［11］，利用毛状根培养长春花、烟草、紫草、人参、曼陀罗、颠茄、丹参、黄芪、甘草和青蒿等40多种植物的有效成分［12］。 综上所述，现代生物技术在中药化学研究过程中比传统研究方法更具有优势，为中药化学研究开辟了一条崭新的途径。在中药化学研究中应当充分吸收和利用现代生物技术。

参考文献

［1］ 匡海学.中药化学［M］.北京：中国中医药出版社，2003：1.

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［10］ 李 羿，刘忠荣，吴洽庆，等. 发酵中药拓展中药新药研究开发的新空间［J］.天然产物研究与开发，2004，16（2）：17.

篇7

关键词：生物技术企业 资本运营

在社会主义市场经济条件下，一切社会资源、生产要素都可以以资本形式加入社会经济活动中，通过各种方式实现增值。所谓资本运营就是企业遵循资本运动规律，以资本最大限度增值为目的，对各种可支配的资源和生产要素进行运筹和优化配置的一种经营活动。

企业成长与资本运营

早在20世纪50年代末，国外学者就提出了企业具有生命特征的论点，到了20世纪70年代这种论点即得到更多学者的关注并被进一步强化。上世纪80年代，美国学者伊查克•艾迪斯（Ichak Adizes）首次把企业生命作为研究对象，并对企业生命周期作了系统的研究。他在《企业生命周期》（Corporate Life Cycle）一书中认为，企业与自然界的动植物一样，不仅具有相似的生命周期现象，而且主要都是通过灵活性和可控性之间的关系表现出来。我国著名经济学家蒋一苇在其《企业本位论》中，也曾提出“企业是一个能动的有机体”性质。国外的学者将企业具有生命特征的观点建立于生物学基础之上，企业生命周期理论将企业生命周期分为幼稚期、成长期、成熟期和衰退期，企业成长表达了企业由小到大，由弱变强、由低级到高级的动态特征。

企业成长是企业的普遍追求，其动因可以从对资本本质属性的认识中得到结论。不管资本以何种形式出现或其来源于何处，资本的本质属性表现在追求增值。纵观国内外经济学家对企业本质的研究，企业盈利这一区别于其他组织的突出特征从根本上来源于资本要增值的本质属性。因此，从这个角度而言，不管是何种类型的企业，企业成长之所以成为企业普遍追求的目标，其根本原因可以追溯到资本要求增值所产生的内在驱动力。

企业因资本而生，没有资本便没有企业，任何企业都是由一定的资本投入所形成的。企业作为资本的存在形式和载体，其成长受资本驱动并与资本运动融合在一起。资本的本性与企业成长的一致性表现为：资本增值的需要是无止境的，企业成长也是无止境的；企业成长受到资本运动规律的制约，企业成长规律体现资本的内在要求。

虽然资本增值是资本的本质属性，但资本增值需要借助一定的方式和手段才能实现。企业通过资本运营或者说资本经营，将要素资源聚合在一起进行资源转化，并将资源转化为商品，通过在市场上出售实现资本的增值。因此将资本运营放在企业成长的支持作用上来理解，正是资本运营实现了企业的成长。

按照企业成长所依赖的支撑来源于企业内部还是外部，企业成长可分为企业内部化成长与企业外部化成长。企业内部化成长是指企业依赖自身盈利的再投入及在此基础上通过企业内部其他因素条件的改善而实现的企业成长，其主要特点是在不改变企业产权、股权结构前提下进行的。企业内部化成长通过内部运用型资本运营实现，即通过在生产经营过程中合理有效地运用资本，不断地开发新产品，采用新技术，加速资本周转，提高资本效率，增加资本积累来实现企业成长。企业外部化成长是与企业内部化成长相对应的一种成长途径，是指企业成长的实现是依赖企业合并及其他企业外部化行为的支撑而实现的企业成长，其主要特点是以企业股权结构的变动和产权结构的变动为基本标志，是在旧的股权结构被打破而形成新的股权、产权结构的基础上的成长。企业外部化成长通过外部交易型资本运营实现，主要通过资本市场对资本进行买卖，实现资本增值，包括股票的发行与交易、企业产权交易以及企业部分资产的买卖等方式实现企业成长。

内部运用型资本运营曾经是企业成长的唯一途径，外部交易型资本运营的出现拓展了企业成长的方式和支撑，形成了企业成长二元方式的格局，将企业成长推向一个新的速度和更高的基础。

生物技术企业成长的产业背景

产业经济学对战略产业的定义是指能够在未来成为主导产业或支柱产业的新兴产业，从生物技术产业的特征来看，它具备了“战略产业”的条件。首先，其产业链条长，具备强的渗透性和带动性。生物技术在医药、农业、工业、能源、环境、海洋等领域的应用不仅改造了传统产业并且培育了一批新兴产业。其次，其市场需求规模巨大，具有高成长潜力。此外，其能源要求低，污染少，具有知识经济和循环经济的双重特征。

美国生物技术是全球生物技术的主流，其生物技术产业是世界生物技术产业的引领。美国已经将生物与医药产业作为新的经济生长点，2002年销售额/产值、每年R＆D投入、公司数、雇员、上市公司数、股市资本等方面都占有绝对优势（见表1），并把每年4月21～28日定为“生物科技周”，已形成波士顿、华盛顿、北卡罗来纳研究三角园、旧金山、圣迭戈5大生物技术区

世界许多其他国家也不约而同地把生物技术产业作为新的经济生长点来培育，加速抢占“生物经济”制高点。欧盟第六个科研计划框架中，把“生命科学、有利于人类健康的基因组技术和生物技术”确定为7个优先发展领域之一，并将45%的研究开发经费用于生物技术及其相关领域。2002年，日本提出“生物产业立国”的口号，力争把生物技术产业建成仅次于汽车产业和信息产业的支柱产业，并计划五年内将生物研发预算占全部政府科研预算的比例由13%提高到50%，试图在生物经济时代再创辉煌。

生物技术企业的资本运营特点

同类企业的集合形成产业，生物技术产业的发展依赖于生物技术企业成长的支撑，生物技术企业的成长对生物技术产业的发展具有直接而深刻的影响。资本运营是生物技术企业超常规成长的重要手段，然而作为典型的高新技术企业，与传统企业相比，生物技术企业资本运营活动具有自身的特点。

依据企业成长不同阶段选择资本运营策略

依据企业生命周期理论，生物技术企业的生命周期大致可以分为五个阶段，即种子阶段、起步阶段、成长阶段、扩张阶段、成熟阶段。种子阶段的特点是企业刚组建或正筹建，无成型产品，仅有实验室结果、样品、专利或其他可转化的技术。起步阶段特点是企业已有初级阶段产品，且有框架式经营计划，管理团队不完善。成长阶段特点是企业的产品和服务进入开发阶段，并拥有少量客户，本阶段末期，企业完成产品定型，开始实施市场开拓计划。扩张阶段特点是企业开始批量生产产品和服务，收入增长较快，逐渐形成经济规模，占有一定市场份额。成熟阶段特点是企业盈利，并进入发展的良性循环阶段。

从生物技术企业成长阶段的特征分析可看出，处于种子阶段、起步阶段和成长阶段的企业由于规模小，生产经营的不确定性，面临的风险大，资本的筹集是这一时期资本运营的重点。处于扩张阶段和成熟阶段的生物技术企业，由于在生产、销售和服务等方面具备了一定市场竞争力，抵御风险的能力大大增强，虽然在这个阶段生物技术企业仍然有融资的需求，但其融资条件已大为改善，此时资本运营的重点应在于资本的扩张，也就是通过资本结构优化，盘活存量资本，实现企业的规模生产，并注重持续的技术研发投入。

重视无形资本运营

无形资本是有形资本的对称，它作为资本的一种形态，具备资本的一般属性，如流动性、盈利性，但无形资本具有远比有形资本强大的价值增值能力。无形资本可以带动企业有形资本增值，提高资本利润率，达到“无中生有”的目的。高新技术产业包括生物技术产业，其特点就是无形资本远远大于有形资本，属于知识技术密集型产业，产品附加值高。生物技术企业无形资本中最重要的是知识资产，先进技术和产品是推动生物技术企业成长的核心竞争要素，直接关系到企业的前途和命脉，因此生物技术企业无形资本的价值相当高。如全球最大生物技术公司美国的Amgen，其资产评估总值为150亿美元，而其有形资产仅为25亿美元。面对激烈市场竞争，生物技术企业应注重无形技术和技术创新的能力，加大无形资本的投入力度，并加快无形资本的管理创新，把无形资本运营当作企业成长的有效途径。

我国生物技术企业资本运营亟待解决的问题

解决资金短缺，加大研发投入。据“生物产业发展战略”课题组对全国1182家生物技术企业的调查，资金短缺是当前中国生物技术企业成长的首要制约因素。资金短缺直接导致中国生物技术企业研发投入严重不足。以生物医药企业为例，中国生物医药研究开发投入仅占销售收入的2.7%，远低于发达国家15%以上的水平，甚至低于美国工业平均4%的研究开发强度。

形成产业集聚，提升龙头企业竞争力。我国的生物技术应用历史久远，企业数量众多，据不完全统计，目前我国生物技术企业有700余家，但规模普遍较小，高技术含量低，缺乏龙头企业带动产业发展和国际竞争力的提高。通过资本运营，形成具有国际竞争力的特大型龙头企业，增强其技术创新功能，突破国外发达国家的技术壁垒，提高产业集中度，带动中小企业发展。这是实施生物经济强国战略的本质要求，也是抢占国际生物技术制高点的有力措施。

推进全球化战略，培育具有自主知识产权的产品。虽然我国在生物技术研究领域具有较强实力，与世界先进水平差距较小，但到目前为止，我国真正拥有自主知识产权的生物技术只有3项，大多数企业上市销售的产品都存在侵犯知识产权问题，我国90%以上的生物医药产品为仿制品，随时面临被国外企业的危险。面对如此严峻的形势，我国生物技术企业应充分开发和利用全球的科技知识和人才资源，包括对国外生物技术企业实施海外并购，放眼未来，面向世界，加强与国外科研机构的联系，建立国际水准的科技信息平台，加强区域合作，构建生物技术国际研究网络。

总之，资本运营是生物技术企业实现超常规发展的必然要求，生物技术企业应该依据自身的特点和产业发展的战略目标，选择与其成长相匹配的资本运营策略，实现快速成长。

参考文献：

1.曹洪军.资本运营新论[M].经济管理出版社,2004

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[关键词]生命科学、本质、发展、应用、社会、生活

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0132-01

一、对生命科学的认识和思考

现代社会科学技术的飞速发展，极大地推进了人类社会的进步，而生命科学领域更是尤为突出，生命科学的进展给我们的生活带来了天翻地覆的变化。生命科学与生物技术早已成为当今最为活跃的科技领域之一，人类对生命活动基本规律的认知水平达到前所未有的程度，其地位和作为是不言而喻的，它是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。

大千？生命世界，数以百万计的不同物种虽然在形态结构和行为活动上表现得千差万别，但生物世界中最本质的东西却是高度一致的。构成生命的化学元素和生命大分子在化学组成都是由C、H、O、N、P、S等化学元素和4种核苷酸、20种氨基酸、糖类、脂肪等基础生物大分子组成，这些成分是生命构建和一切生命活动得以进行的基础；所有生物体都能够进行新陈代谢，并在新陈代谢过程中不断的生长；所有生物体都能够进行繁殖产生后代，由于受基因控制和基因改变的影响，生命的繁殖表现出高度的遗传和变异特性。

细胞是生命存在的最基本形式，是一切生命活动的基础，被称为生命的基本结构单位和功能单位。

从宏观角度看，地球上的生物构成了一个复杂的生态系统，在这个系统中，生物之间相互依赖、相互制约。生命科学是一门历史悠久的学科。在人类文明的初期，人们就注意到了生命与非生命的区别，并对生物进行观察、描述，收集整理了大量的材料。17世纪前，由于科学技术水平的限制和神学对人们思想的影响，古老的生物学始终停留在观察和描述阶段。直至20世纪以来伴随物理化学等有关学科的发展生命科学的一些基本概念和理论建立起来了。20世纪后半叶，随着分子生物学的兴起，生命科学的发展获得了前所未有的速度，一方面传统生物学的学科分支进一步深化、细化，另一方面学科间的交叉进一步加强。20世纪70年代以后，以生物工程、克隆技术、PRC技术等为主要内容的现代生物技术取得突飞猛进的发展

二、生命科学与社会发展

生命科学是一门神圣的学科，社会的发展离不开生命科学。

医学领域：1929-1943年，青霉素的发现，拯救了二战后期几百万人的生命，抗生素的广泛使用。

遗传学领域：1953年，沃森和克里克首次提出DNA双螺旋结构，揭开了遗传的神秘面纱。

生命科学领域：1997年2月，首例哺乳动物――克隆绵羊“多莉”的诞生；农业领域：转基因棉的研制成功，害虫防治的突破发展。

环境领域：“超级菌”的研制成功，极大程度上解决了海上石油污染的问题。

目前，社会上出现了很多种复杂的疾病，例如糖尿病、心脏病等，光靠有限的医学药物是远远不够的，好多人因此丢失了生命，基因工程的出现给医学领域带来了曙光，科学家们利用基因工程生产出某些特殊的基因和世界上难找的蛋白质，比如说，科学家利用转入转胰岛素基因的大肠杆菌来生产人们所需要的大量胰岛素，大大缩短了胰岛素的生产周期，治愈了更多的胰岛素病人。基因工程还生产出了大量的基因产品，如人的生长激素、干扰素、白细胞介素-2等，对人类的发展起到至关重要的作用。

三、生命科学与我们的生活

进入二十世纪八十年代，生命科学更使势不可挡，雄居影响当代人生活的四大科学之首，目前，生命科学已经成为21世纪当之无愧的带头学科。国际核心期刊生物学占着越来越多的比例，世界优秀科技成果评选总不会离开生物学的最新成果，无论从这些还是从对人类生活及思想的影响来看，生命科学都是当今世界科学研究的核心，最为炙手可热的领域

以下一些生活中的案例来说明生命科学对我们生活的影响：

在山东，医学专家为60岁的刘为荣换了心脏。我国自上世纪80年代末开始做心脏移植手术以来，刘为荣是年龄最大的“换心人”，现在他像正常人一样安排起居。

在上海，上海生物制品研究所生产出第一批高质量的新流感裂解疫苗。流感裂解疫苗不仅接种保护效果好，而且临床副反应极少，适合各种年龄段的人群接种，最受市场青睐。

在日本，东京齿科医科大学和大日本印刷公司借助特殊的印刷技术，成功培育出与人体血管原来形状相同的毛细血管，有望用于治疗心肌梗塞。

在美国，其国家人类基因研究所宣布，他们已绘制成功首张狗基因测序草图，显示狗与人类的基因数量大致相同。这一成果有助于人类对与基因相关的疑难病症的研究。

在新加坡，科研人员发现经高温和超声波加工处理后的动物骨骼植入人体后，可能不会发生感染或排斥反应，这为异体骨骼移植带来了新希望。

在韩国，研究人员首次培育成功转基因荧光鸡，使转基因鸡蛋在食品、制药等领域的大规模应用进了一步。

以上这些告诉我们，生命科学就是为我们的生活服务的，它的出现和发展就是为了使我们的生活更加美好。

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【关键词】案例教学生物医学工程工程伦理

一、案例教学法简述

案例教学法顾名思义，是基于案例分析的一种教学方法，最早起源于二十世纪初的哈佛大学[1]，如今被广泛的应用在金融、法律、心理学、和建筑等工程学专业领域的教学中。通常采用的方式是教师设计或根据真实事例展示一个从不同的出发点考虑会带来争议的困境（一个案例），然后将学生置于决策者的角色，通过学生的个人思辩和开展团队讨论，引导他们得到解决方案。案例方法与其他教学方法截然不同的是，案例教学法要求教师不再一味的灌输给学生知识或者对问题的见解，教师的主要任务是引导和激励学生自己设计每个案例中问题的解决方案并为自己的方案辩护，充分调动学生的积极主动性。案例教学法的优势显而易见，因为案例源于现实事例，为抽象的概念和理论提供了应用的实体平台。学生通过整理和分析案例中提供的数据，快速检索相关理论，得出结论并提出各自的解决方案，再通过团队合作和集体讨论探索不同的解决方案并权衡每个解决方案的利弊。这整个过程强化了学生理论知识的同时，锻炼了学生调研的能力（主要指搜集和分析数据来支持自己的观点）、评估和审辨对立观点的能力、公正的从多角度考虑问题的能力、合成不同角度的信息经过权衡得到折衷解决方案的能力[2]。最终对问题解决方案的提出更是给学生带来学习的正向反馈，促进学习过程的良性循环。为了达到预期的教学效果，案例教学法的实施其实对教师提出了更高的要求，需要任课教师对每个案例做深刻的分析，在案例的选取、展示方式、引导案例分析的走向上都要做好充分的准备工作。

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关键词：生物技术；Bt抗虫棉；经济效益

一、研究背景

生物技术是70年代新崛起的一门横跨微生物、遗传、生化、免疫、发酵技术等的边缘学科，融合现代新技术，并通过技术手段利用生物质或生物过程，生产有用物的一门综合性科学体系。国内外科学家纷纷预言，现代生物工程比原子能、电子计算机更加重要，是21世纪发展最迅速的高新朝阳产业和支柱产业，它的发展水平标志着一个国家科学技术水平，是现代高科技的核心技术。

农业是生物技术应用最广阔的领域之一，随着分子生物学，分子遗传学等学科的发展，基因工程正在与常规技术以及其它新兴学科相联结，当前，基因工程在国际上已成为生物技术的前沿学科。在农业中应用现代生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物，以及畜禽、林木、鱼类等新品种；可以进行再生能源的利用，解决能源短缺问题；可以扩大食物、饲料、药品来源，满足人类日益增长的需要；可以进行无废物的良性循环，减少环境污染，充分利用各种资源；也可以利用快速繁殖动植物的方法，提高农业生产效率。在农业中，转基因植物的研究开发最为突出，1983年转基因植物问世，1994年耐储藏番茄最先获准上市，1996～1999年全世界转基因作物生产面积由170万公顷增加到3990万公顷（张敏恒，2000），四年间增长了23倍。预计到2000年，农业生物技术产品的销售额将增长到110～150亿美元，占传统农产品市场的10％～15％。在转基因植物领域，我国已批准转基因抗虫棉、转基因耐储藏番茄等6件转基因植物商品化，其中5件是我国自主开发的，现在已成为全球转基因作物推广面积最大的国家之一（科技部生物技术产业发展战略研究组，2000）。

生物病虫害，尤其是棉铃虫等鳞翅目害虫啃蛀棉杆，蚕食棉叶，钻蛀棉桃，对棉花危害极大，1991~1994年在北方棉区和长江流域棉区每年造成高达60亿元以上的经济损失(贾士荣，1996)，多年来依靠甚至无节制的滥用化学杀虫剂已经造成了一系列的负面效应，生态环境遭到威胁，害虫抗药性连年激增，人畜中毒现象频繁发生，这些都使我国植棉业产量大幅度下降，并严重影响到纺织业及出口创汇的稳定发展。自从美国的艾格瑞斯特（Agracetus）公司首次成功获得带有外源标记基因的基因工程棉花以后，分子水平的棉花育种就快速发展起来，利用现代基因工程技术在棉株中导入抗虫性毒素而选育成的抗虫棉，因其所具有抗虫性的遗传稳定性和连续性，被认为是害虫管理最经济、最有效的防治方法。转基因棉花是生物技术在农业上应用的典型，美国孟山都（Monsanto）公司、中国农科院生物技术研究所和棉花所等分别成功研制出转苏云金芽孢杆菌（Bacillusthuringiensis,简称Bt）毒素基因棉保铃新棉33B、GK系列和中棉系列，在中国获得农业部门的基因安全性检验后以商业运作的模式在生产领域得到迅速推广，在科学研究领域亦突破常规育种所难以超越的目的性转移目标形状低成功率等难题，得到政府、科学研究人员及广大植棉户的关注和期待。[kycipp1]

美国在生产上应用抗虫棉最早的国家，1999年，美国孟山都公司的33B棉在中国的主栽省——河北的植棉面积已达10万公顷左右。国内在转Bt抗虫棉方面的研究也已达到世界先进水平（贾士荣，2000），1996年中国农科院生物技术研究所的郭三堆等科研人员，在国际上首次构建成了双价杀虫基因：GFMCry1A和CPTI，并将抗虫基因分别导入我国一些主栽品种和一些新品系，筛选、培育出适合当地种植的高抗性的棉花品种（郭恒敏，1998），截止1999年底，双价棉已在河北、安徽、山东、山西等地进入大面积商品化生产和推广。

本文试图通过实证分析相关抗虫棉品种和常规棉品种的差别，阐明并具体评价转Bt基因棉品种的经济效益，分析农户采用Bt抗虫棉与非抗虫棉生产的成本和收益差异，以该项技术采用之后对农民收入所产生的影响。本文是农业政策研究中心“生物技术政策研究项目”系列论文之一。本文分为四个部分，第二部分对样本选择和样本情况做简要的描述。第三部分分析Bt与非Bt的抗虫棉生产成本和效益的差异。最后部分对本项研究做总结并提出一些政策意见。

二、调查样本和品种概况

（一）样本选择对地点选择和农户选择有明确的目的性，主要标准是能够明确区别在相似的生产条件情况下，Bt基因抗虫棉与作为对照的常规棉种植情况。在我国棉区分布中，以黄淮海棉区的棉花播种面积为最大，其中又以冀鲁豫棉区最大，曾占全国棉花总产的50%左右，是我国棉区种植比较集中且占经济作物比重较高的植棉大区。河北和山东是传统的植棉大省，也是棉铃虫爆发的重灾区，在这两个省，转基因抗虫棉33B和GK系列种植较集中，面积比较大，并且河北是中国最早被允许进行转基因棉花品种商业化运作和种植的地区。

作为以上原因的实施，本研究对河北省和山东省等地的10个自然村的282户植棉农户，采取随机抽样的方式，调查了他们的棉花种植情况。见表1，调查样本均为植棉大区，棉花种植面积占农作物总面积的比例达到了40％，农户的种植规模（每户为0.4公顷）大于全国平均水平。棉农以种植业作为其收入的主要来源，农民全年人均收入为2086元左右，农民家庭生活并不富裕。有的地方如辛集农民收入和耕地面积较大，但棉花面积较小。棉花近几年的产量和收入波动较大，比较利益下降，农民植棉的积极性受挫，也是棉花收入和面积减少的原因。深州和夏津的棉花面积较大，但农民收入却较低，也说明了目前棉花种植情况。

（二）品种概述本文以常规棉中比例较大的9418

品种作为对照重点说明，在我们的调查点，其样本数占调查总数的10%。9418品种是中国农科院棉花研究所最近几年培育出的春棉品种，其特点是早熟、丰产、优质，高逆抗性，适应性广高抗枯萎兼抗黄萎病，是春棉的主打品种。转Bt基因棉选取了在河北有广泛种植面积的33B、SGK321和在山东有代表性的GK-12，它们所占比例分别为64%，14%和28%。33B于1995年引入河北省，经过点区示范其主要特点是抗虫性强，据称整个棉花生育期基本不打药，在干旱贫瘠含盐量较高的土壤上，生长健壮，易成早衰，适应冀中南区域种植。SGK321在1999年在河北推广，是将毒素基因构建、导入主栽品种石远321中，是我国育成的第一个双价转基因棉，属于抗虫棉的第二代产品，是唯一的通过农业部安全检测的双基因生产的品系，其特点是适合于直播、地膜覆盖、间作套种等多种种植形式，具有较强的分枝优势和较大的单株增产潜力，花朵大，毒蛋白基因表达性好，早熟不早衰，适合在黄河流域种植，种植密度比33B每亩可减少55株左右。GK-12将抗虫的Bt基因加强为高抗虫的Bt基因后导入陆地棉泗棉三号中，多年选育而成，其特点是抗虫性特强，抗旱、耐涝、中需肥，生育后期缺钾，易感红叶茎枯病，适宜春播或套种。

三、经济效益分析

（一）棉花生产的成本分析

抗虫棉和对照品种成本情况如表2所示。可以看出抗虫棉品种的总成本低于常规棉品种的总成本，这主要表现在农药和用工的成本，后者比前者高得多，说明了它具有的省药、省工的优越性。常规棉9418生产成本略高于其它常规棉品种的平均水平，它比Bt抗虫棉每公顷成本高3225元（或高29％），比非Bt的抗虫棉的每公顷成本高726元（或高6％）。三种Bt抗虫棉成本费用基本接近。

1.农药费用成本差异

抗虫棉品种比常规品种的最大优势在于其节药效用，从表2中可以看出抗虫棉用药量和施药成本远远小于常规棉。

常规棉的施药量是Bt抗虫棉和非Bt的抗虫棉的6倍左右，非Bt的抗虫棉的施药量比Bt抗虫棉要高。常规棉品种9418每公顷费用比33B、SGK321和GK-12分别多1753元、1866元和1660元，比Bt抗虫棉品种农药费用高7倍！SGK321的每公顷棉花生产农药数量和成本最低，分别是常规棉品种的1/16和1/14，说明该品种中转基因蛋白毒素表达效果好，抗性高。研究表明转基因抗虫棉除对棉铃虫、红铃虫、小地老虎等鳞翅目害虫有显著抑制、毒杀作用以外，还通过影响生物群落的演变，间接对其他类害虫有限制作用。值得一题的是，根据崔金杰等（1998）的研究，抗虫棉对捕食性昆虫和害虫天敌并无多大毒害作用，棉铃虫等农田害虫种类的减少大大降低了它们对棉花的危害，虫口基数的下降，也为控制来年或更远时期内虫害的不利影响打下了良好的基础，棉农用于农药费用的支出和施药数量也会随之减少，对农民收入持续增长和农业持续发展起到了良好的保障作用。

棉花生长的不同时期，农民的施药是不同的。为了表明棉花生长的不同时期农药施用的情况，我们把棉花生长分为四个时期，即拌种期、苗期、中期和后期。由于拌种期的农药用量很少，与其它三个时期比较很微小，故这里只对其它三个时期进行分析，表3反映了不同品种不同时期的农民施药情况，常规棉品种在各个时期的用药远远多于抗虫棉。在不同时期用药程度上，Bt抗虫棉在苗期和中期的用药量普遍多于它们在后期的用量，常规棉表现在中后期的用量比苗期多。

期中，SGK321用药量最少，只有用药量最多的常规棉品种9418药量的1/3，常规棉和非Bt的抗虫棉的用药量和用药成本大于Bt抗虫棉，分别多用药3.3公斤和2公斤。中期是施药量和施药成本最多的时期，Bt抗虫棉表现出了极大的节药优势，常规棉的施药数量和施药成本分别是Bt抗虫棉的7倍和9倍。SGK321仍然是节药最多的品种，比常规棉品种9418少施药36公斤，少花费农药成本924元。说明在病虫害发生最严重的中期，它对害虫的防治效果好。

后期的农药施用较少，一方面是病虫害的危害减少，另一方面是植株的自身抵抗力增强，减少了病虫害的威胁。但一个值得注意的现象是施药量减少了，但施药成本却没有多大的降低，可能是因为施用在后期的农药价格较贵，农民因为对棉花最后的产量寄于厚望，舍得化钱购买质量好，价格高的农药来保障病虫害危害的降低和收成的提高。SGK321仍是施药数量和成本最少的品种，而常规棉仍然是农药数量和成本用的最多的品种，药量和成本分别是Bt抗虫棉的12倍和15倍。

虽然抗虫棉的种植总体上对农药起了相当大的替代作用，但各时期的农民施药仍然偏多，效果不是十分令人满意，主要是因为苗期抗虫棉对棉铃虫等鳞翅目幼虫抗性较强，有明显的致死作用，刺吸性害虫如红蜘蛛、蚜虫等数量加大上升为主要害虫。但生长缓慢造成后期既要进行营养生长又要进行生殖生长，棉株负担过重、组织老化，影响了转基因棉毒蛋白的表达。另一个原因可能是高温、高湿等生态环境对毒性基因的控制作用的限制也使棉花后期抗性下降(崔金杰等，1998)。

2.肥料费用成本差异

从表2可以看出，Bt抗虫棉用肥数量较多，非Bt的抗虫棉用肥最少，而常规棉介于前两者之间。Bt抗虫棉用肥较多说明其植株生长旺盛，本身的后继营养跟不上生长的需要，需要大量自然界肥源作保证。

3.种子费用差异

抗虫棉种子用量显著低于常规棉,仅是常规棉的1/6～1/2（表2），主要是因为种子供应商对实际的产出以及考虑到棉花生长过程中对光线、植株叶片伸展程度的需要，而对棉花生产实行的严格数量管理。Bt抗虫棉种子使用量的节省，可以充分发挥棉花的生长势，增进了棉花的根系吸收营养，表现生长更强壮。Bt抗虫棉的种子成本高于常规棉种子成本，前者比后者每公顷高172元，主要的原因是Bt抗虫棉中的Bt基因包含着IPR（知识产权）的价格。非Bt的抗虫棉种子成本是常规棉2倍，主要的原因是统称为抗虫棉的种子都是较早时期种植的，那时的Bt抗虫棉还未大面积推广，其价格偏高。33B的种子成本高的主要原因是种子价格高。孟山都公司的种子在中国成功的进行了5年的商业运作，实现统一销价、统一供种、统一收购，零售价是42元/公斤，其中IPR价占42％。SGK321的价格与33B相近，欲于争夺河北种子市场，与外资公司竞争市场。GK-12在山东采取了较低的价格，以便及早占领山东这块大市场。常规棉的种子价格每公斤只有3元左右，这也是它们竞争种子市场、吸引农民的资本。

4.棉花用工及成本差异

抗虫棉与常规棉劳动用工每公顷相差120个工日。在农药用工中，常规棉的用工数量是抗虫棉的6倍。在所有调查样本中,SGK321的用工和农药用工成本最低，一方面说明植株自身的毒蛋白表达强烈，对害虫有极大杀伤作用，另一方面说明其植株健壮、抽枝齐整。

（二）单产(籽棉)的差异

从总体上看，Bt抗虫棉的单产略低于以9418品种为代表的常规棉，但差异不大。这是棉农忍受着棉铃虫的危害，依然不改初衷种植常规棉的主要原因，也是生物技术研究者仍然需艰苦探索的方向和目标，说明转基因技术远未成熟，预示着还有更大的潜力和发展空间。SGK321的单位面积产量为仅为2814公斤（表4），据说是由于播种时，种子没有及时到位，推迟了播种期以及部分棉农使用了种子公司陈年的棉种，苗期遇到了冷空气的影响以及出现出芽不整齐甚至不出芽的情况，造成部分棉农毁种，毁种平均花费100元/亩，虽采取一定措施但仍未达到满意效果，造成最后的收获产量下降。据中国农业科学院生物技术研究所研究人员介绍，该品种一般亩产应达到3750～4500公斤。表4还显示了作者调查样本中，抗虫棉和常规棉品种的单产稳定性状。其中33B差距较大，最高产量比最低产量高出近3.5倍，栽培差距较大，但标准差相对较低。GK系列产品高、低相差两倍多，表现出在一定程度上的稳定性。而9418品种高、低相差两倍，在形状表现上较稳定，据全国农业技术推广中心报道，1999年山东、河北是棉铃虫中等发生年，也在一定程度上减少了害虫对常规棉的危害。

（三）价格及销售渠道的差异

由于国家逐步放开棉花收购市场，棉花销售正由指令性的计划方式开始逐步转向指导性的市场调节。因河北省棉麻公司的改革很微弱，使得其继续垄断着皮棉交易，所以皮棉市场销售份额很小。在山东表现却不同，皮棉市场结构多样化。

在皮棉和籽棉收购价上，调查中的各个品种基本一致。抗虫棉和常规棉的籽棉价和皮棉价都分别在3.3元/公斤左右和8.4元/公斤左右。棉麻公司的收购价格主要是依据棉花的出绒率、色泽等指标确定，棉花价格并没有表现出在品种上的明显差异。但是由于一些抗虫棉的棉籽（33B等）被种子公司回收，所以价格稍高些，这也使得Bt抗虫棉的籽棉价格稍高于其他棉花品种。

（四）经济效益评价差异

主要以

棉花生产纯收益、每公斤主产品成本和每公斤物质成本来体现品种经济效益差别。生产纯收益情况是反映农户经济状况的最基本和最直接的量化依据，农民通过选择所种植的棉种来追求棉花生产的利润最大化，在品种间不存在价格差异的情况下，主要反映在每公斤棉花产品的总成本上。

单位面积(公顷)主要品种经济效益如表5所示，从中可以看出Bt抗虫棉的纯收益远远大于非Bt的抗虫棉和常规棉，这主要是因为Bt抗虫棉的抗性作用，农民的农药成本和用工成本大大降低，说明种植转基因品种棉花给棉农带来经济上极大利益。值得一提的是SGK321，由于上述提到的原因，客观的影响造成产量较低，表现纯收益较小，但仍比常规棉和非Bt的抗虫棉高很多。

由于常规棉的用工成本远远大于抗虫棉，实际上对这两省棉花的劳动力机会成本较高的农户，种植常规棉已经无利可图，因为纯收益已经是负值。常规棉纯收益低的原因主要是农药费用大用工较多，由此也说明棉农种植抗虫棉不但省工省药，更重要的是纯收入得到了较大幅度的提高。

常规棉和非Bt的抗虫棉（除SGK321外）每公斤棉花成本和物质费用成本均高于Bt抗虫棉，每生产1公斤棉花，常规棉和非Bt的抗虫棉比Bt抗虫棉所花费的成本要多出0.84元和1.6元，所花费的物质成本要多出0.5元和0.8元。

四、总结

1、通过对Bt抗虫棉品种和常规棉品种的实证分析，得出结果是：Bt抗虫棉品种在节约生产成本和提高收益上，要优于常规棉。种植Bt抗虫棉有利于增加农民的纯收益。农民在Bt抗虫棉上的农药用工和农药成本，都远远少于常规棉品种，在棉花的生长季的施药次数、施药数量和施药成本也都远远低于常规棉。