生物技术特点范文

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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。

转贴于

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

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关键词：杏鲍菇TZH1号；栽培

中图分类号：S646.141 文献标识码：A

近年来，内蒙古通辽地区杏鲍菇种植量逐年增多。为了适应当地杏鲍菇生产的要求，笔者于2008～2012年开展了适应当地条件的杏鲍菇新品种选育及栽培技术研究。通过人工选择育种及紫外诱变育种等方法选育出了杏鲍菇新菌株TZH1号，经过多次培养料筛选试验找出了适合当地生产条件的培养料配方，在通辽市科左后旗、科左中旗、开鲁县等地进行了栽培试验。其研究结果如下：

1 生物学特性

1.1 形态特征

杏鲍菇TZH1号的菌丝体在PDA培养基上萌发力强、菌丝整齐稠密、洁白粗壮，以玉米芯为主料的栽培种培养基上吃料快、菌丝体生长旺盛、抗杂菌能力强。子实体菌盖呈淡灰色、圆整、肉厚，菌柄呈白色、组织结实、棍棒状、菇质优良。

1.2 营养条件

菌丝体在多种农林废弃物上均可生长，适宜于通辽地区的栽培料可选择玉米芯、玉米粉、麦壳、高粱壳等。

1.3 温度

菌丝体生长最适宜的温度为25℃左右，适宜生长温度为5～30℃，原基形成的最适宜温度为8～15℃，子实体生长发育适宜温度为10～20℃，属中低温型菇类。

1.4 水分及湿度

菌丝体生长阶段培养料含水量在60%左右为宜，在出菇管理中出现原基开始加大空气相对湿度到90%左右，子实体生长阶段湿度可降低些，达到85%左右即可。

1.5 酸碱度

菌丝体生长的最适宜pH值以中性7.0为宜，出菇时的pH值在6.5左右，呈弱酸性。

1.6 空气

杏鲍菇是好气性真菌，菌丝体生长阶段对氧气需求不高，而子实体生长发育阶段要注意通风换气，提供充足的氧气，及时排出二氧化碳。

1.7 光照

在菌丝体培养阶段不需要光照，子实体生长发育阶段需要一定强度散射光。

2 栽培技术要点

2.1 栽培时间

通辽地区气候冬冷夏热，春干秋湿，大陆性气候显著。在自然条件下温室大棚内，可在10月中旬至第二年5月中旬出菇。杏鲍菇TZH1号的栽培实践结果表明，当地合理的生产季节安排如下：5～7月制作菌种，8、9月制作栽培袋，10月中旬开始出菇。

2.2 栽培原料

根据杏鲍菇对营养的需求及当地即经济又容易得到的栽培料的特点，经过多次试验，总结出以下几种常用的培养基配方：

2.2.1玉米芯70%、麦麸子20%、玉米面8%、石膏粉1%、生石灰1%；

2.2.2玉米芯98%、石膏粉1%、生石灰1%；

2.2.3玉米芯30%、麦壳50%、玉米面8%、高粱壳10%、石膏粉1%、生石灰1%；

2.2.4玉米芯33%、麦壳33%、稻草22%、玉米面10%、石膏粉1%、生石灰1%；

2.2.5玉米芯40%、麦壳48%、玉米面10%、石膏粉1%、生石灰1%；

2.2.6玉米芯40%、高粱壳48%、玉米面10%、石膏粉1%、生石灰1%；以上配方含水量均为60%。

2.3 栽培袋的生产

采用17㎝×36㎝的聚丙烯两头开的塑料袋装料，每袋装干料0.5㎏左右，松紧要适度，两头用塑料绳扎口。常压灭菌100℃保持10h，接种要严格无菌操作。

2.4 发菌管理

制作菌种及栽培袋的6～9月是通辽地区气温最高时期，此时发菌快，但是杂菌活动也非常活跃，易造成烧菌和烂袋等现象的发生。为了避免造成损失，应做到严格无菌操作、勤消毒环境及通风降温等工作。空气相对湿度保持60%左右，环境温度不超过28℃。

2.5 出菇管理

栽培袋菌丝长满后半个月即可出菇。菌袋转入菇棚，钢架内摆好菌袋。打开菌袋的一口，喷雾器向环境喷水保湿，空气相对湿度在90%左右。早晚各通风一次，通辽地区空气干燥，通风时间不宜过长，每次通风在20～30min为宜。注意掌握好通风换气和保湿之间的关系。光照强度在500～1000Lux。当菇蕾长到2cm之前及时进行疏蕾。每个菌袋只保留3～4个健壮的菇蕾，其余的菇蕾用小刀削去蕾尖。子实体生长到八成熟未展开菌盖、为弹射孢子时要及时采收。采收后的菌袋应及时清理残余物和老菌皮等。停水养菌一周时间，使菌丝生长恢复后再进入下潮出菇管理期。

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[关键词] 生物特征识别 数字签名 电子商务 身份安全认证

一、引言

在电子商务应用日益广泛的今天，从某种角度看，身份认证技术可能比信息加密本身更加重要。它是网络安全和信息系统安全的第一道屏障，是在信息安全时代备受关注的一个研究领域。

目前的应用主要是以“用户ID+口令＋数字证书”来进行用户的身份认证。从根本上说这种身份认证不能解决访问者的物理身份和电子身份的一致性问题，即无法确认通过身份认证的访问者即获授权者。

启发于人的身体特征具有不可复制的特点，人们开始把目光转向了生物识别技术。人的指纹、虹膜、视网膜等都具有惟一性和稳定性的特征，为实现更安全、方便的用户身份认证提供了有利的物理条件。

用户最关注的问题是因特网的网络安全性和保密性。保障网络中数据传输的安全性通常需要借助信息安全功能来实现。在开放系统中对具有重要价值的信息或私密信息进行通信时，可使用数字签名等密码技术进行加密。

生物识别技术代表着用户身份认证技术的未来，有着广阔的应用前景。如果将生物特征识别技术和数字签名技术有机地结合在一起，可以提供一种更加安全、便捷的用户身份认证技术。

二、生物特征识别技术

生物特征识别技术是通过计算机与光学、声学传感器和生物统计学原理等高科技手段结合，利用人体固有的生理特性来进行个人身份的鉴定。其核心在于如何获取这些生物特征，并将之转换为数字信息，存储于计算机中，利用可靠的匹配算法来完成验证与识别个人身份的过程。

1.指纹识别——成熟的身份认证技术

在网络环境下的身份认证系统中，应用指纹作为身份确认依据是理想的。

第一，理论上，每个人的指纹是独一无二的。

第二，指纹样本便于获取，易于开发识别系统，实用性强。

第三，指纹识别中使用的模板而是由指纹图中提取的关键特征，使系统对模板库的存储量较小。也可以大大减少网络传输的负担，便于支持网络功能。

第四，指纹识别是生物特征识别中研究最早、技术最成熟、应用最广泛的技术，有着坚实的市场后盾。

指纹识别具有很高的实用性、可行性。随着固体传感器技术的发展。指纹传感器的价格正逐渐下降，在许多应用中基于指纹的生物认证系统的成本是可以承受的。

指纹识别原理和过程如下：首先，通过指纹读取设备读取到人体指纹图像，并对原始图像进行初步的处理，使之更清晰。然后，指纹辨识算法建立指纹的数字表示——特征数据。特征文件存储从指纹上找到被称为“细节点”(minutiae)的数据点，也就是那些指纹纹路的分叉点或末梢点。这些数据称为模板（至今仍然没有一种模板的标准，也没有一种标准的抽象算法，各厂商自行其是）。最后，通过计算机把两个指纹的模板进行比较，计算出它们的相似程度，得到两个指纹的匹配结果。

2.虹膜和视网膜——更准确、更可靠的身份认证技术

虹膜是一种在眼睛中瞳孔内的织物状各色环状物，每一个虹膜都包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、结构、凹点、射线、皱纹和条纹等特征的结构。世界上两个指纹相同的几率为1/109，而两个虹膜图像相同的几率是1/1011，虹膜在人的一生中均保持稳定不变。因此，利用虹膜来识别身份能够成为独一无二的标识，其可靠性超过了指纹识别。

从直径11mm的虹膜上，Dr. Daugman的算法用3.4个字节的数据来代表每平方毫米的虹膜信息，一个虹膜约有266个量化特征点，而指纹识别技术只有40多个特征点。266个量化特征点的虹膜识别算法在众多虹膜识别技术资料中都有讲述，在算法和人类眼部特征允许的情况下，Dr. Daugman指出，通过他的算法可获得173个二进制自由度的独立特征点。这在生物识别技术中，所获得特征点的数量是相当大的。

关于虹膜的特征提取方面较有成效的主要有Daugman的利用多分辨率Gabor滤波器提取虹膜纹理的相位信息；Wildes的基于4种不同决策标准的拉普拉斯金字塔提取虹膜纹理特征；Boles和Boashash的基于小波变换过零检测虹膜识别算法以及中科院采用Gabor滤波和aubechies-4小波变换相结合的纹理分析方法。

虹膜技术上有一些地方有待完善；当前的虹膜识别系统只是用统计学原理进行小规模的试验，而没有进行过现实世界的惟一性认证的试验；目前图像获取设备相当昂贵。

视网膜是一些位于眼球后部十分细小的神经（一英寸的1/50），它是人眼感受光线并将信息通过视神经传给大脑的重要器官，用于生物识别的血管分布在神经视网膜周围，即视网膜四层细胞的最远处。

在20世纪30年代，通过研究就得出了人类眼球后部血管分布惟一性的理论，进一步的研究的表明，即使是孪生子，这种血管分布也是具有唯一性的，视网膜的结构形式在人的一生当中都相当稳定。所以，同虹膜识别技术一样，视网膜扫描可能是最可靠、最值得信赖的生物特征识别技术。视网膜扫描设备可以从使用者的视网膜上可以获得400个特征点，创建模板和完成确认。由此可见，视网膜扫描技术的录入设备的认假率低于0.0001%。但拒假率（FAR，指系统不正确地拒绝一个已经获得权限的用户）比较高，相信在进一步的研究中可以大大降低。

因为对视网膜难于采样，也无标准的视网膜样本库供系统软件开发使用，这就导致视网膜识别系统目前阶段难以开发，可行性较低。

与指纹识别技术的主要步骤以及原理相似，虹膜识别与视网膜识别一般包括图像采集、图像处理、特征提取、保存数据、特征值的比对和匹配等过程。

综上所述，指纹识别是最容易实现的；而虹膜识别与视网膜识别受到某些限制，目前除了一些高端应用外很难普及应用，但其有着巨大的技术优势和潜在的商业价值，必将是下一代生物特征识别技术的发展方向。

三、基于生物特征识别和数字签名技术的电子商务身份认证系统解决方案

1.方案设计要求

要确保基于指纹特征的用户身份认证系统的整体安全性，必须对基于指纹特征的网络身份认证方案设计一个安全的身份认证协议。良好的身份认证协议应该满足以下几个要求：

(1)能够准确识别被认证对象的身份；

(2)能够明确重要事件的责任人，并实现签名，避免事后抵赖；

(3)能够保障数据在存储和传送时的安全。

2.基于生物特征和数字签名技术的电子商务身份安全认证系统结构

基于秘密信息的身份认证协议：保证通信认证可以防止第三方的重放攻击，但由于客户端密钥存储和管理存在问题。基于生物特征的身份认证：能解决口令窥视和密钥管理难等问题，但很难阻止第三方的重放攻击。因而，笔者提出了综合前述的生物特征识别技术和数字签名后得到的电子商务身份认证系统的解决方案。

在网络环境下(B/S结构），用户（客户端）如果要访问远程服务器所管理的信息资源，在获得相关资源访问权限之前，必须通过生物特征身份认证，所有的信息资源访问权限都在身份认证系统（服务器端）管理之下，未通过身份认证的用户不能访问信息资源。当模板内置于服务器时，通过客户端的生物特征获取仪器获得用户的生物特征信息，该信息被加上数字签名后传送到服务器，在服务器首先校验签名是否有效，再与预先注册的模板进行比较，并完成身份认证。

3.身份认证步骤与协议

在生物认证系统中，为了保证生物特征值这不被非法用户所获得，采用数字签名技术。我们在此对协议中采用的符号做如下定义：A为用户，AS为认证服务器，KUAS为认证服务器公钥，TAS为认证服务器的时限，NA为A的现时数据，FA为A的生物特征值，IDA为A的标识。还需说明的是这里采用的是单向认证协议。基本协议如下：

(1)A用自己标识的签名向认证服务器AS请求认证。使用签名技术能有效地阻止一个虚假认证服务器对用户A的欺骗性连接。因为只有合法的认证服务器才保存有用户的公钥，从而能验证这个签名来获得IDA来为下面的认证过程来使用。

(2)认证服务器产生时限TAS，现时数据NA，并将自己的公钥KUAS、NA和时限TAS用用户A的公钥KUA加密后返回给客户端的A用户。

(3)客户端A接受到认证服务器公钥、时限和现时数据NA，同时在客户端的生物特征传感器读取用户的生物特征图像，并获得特征FA，把元组{TAS，NA，FA}用认证服务器的公钥KUAS加密后发送给认证服务器。

(4)认证服务器AS通过生物特征信息数据库进行比对，若匹配则A的身份通过认证。

这个方案与现时使用的认证体制基本类似，所以电子商务交易系统不必作重大改变。但因为引入了生物特征识别，安全性可以获得有效的加强。

四、结束语

在信息化日趋成为主流的今天，电子商务的业务已随着互联网的普及而飞速发展，与此同时，电子商务的安全性也成为业界的一个热点研究方向。本方案设计将基于生物特征的身份认证技术和数字签名相结合应用于电子商务，加强系统安全性，具有一定的研究和实用意义。

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1、生物技术是一个新兴专业,生物技术产业在中国还属于起步阶段，虽然目前国内冒出许多生物技术公司，但是大部分具有规模小，技术含量低的特点，甚至部分只是挂名生物技术而已。

2、因为生物技术具有前期投入大，风险大的特点，按照中国国情，短时间内，中国无法形成大规模的生物产业集团，就生物技术专业而言，该专业未来前景不错，基于这一原因，目前国内各大高校纷纷开设生物技术专业，但是他们并没有考虑实际情况。

3、生物技术作为一门高新技术学科，必须经过长期培养才能在实际应用中显示出一定的效果，因此除非一开始你就打算投身于这一行业并一直读硕读博，你才会有很大的发展空间。同时因为生物技术投入过大，国家经费有限，国家重点发展某几个院校，因此国内各高校水平差距极大，要谨慎选择。

4、生物技术专业毕业后就业方向是各类生物制品公司，其中大部分是生物制药、酒水饮料食品、保健品企业等。

（来源：文章屋网 ）

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

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

2现代生物技术在废水处理中的应用

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

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

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

2.3生物反应器技术生物反应器技术，是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器，其共同特点是反应器内装有比表面大的载体，有利于微生物附着生长形成生物膜，供气或供给的其他反应条件优越，污染物具有充分的时间与微生物接触，有利于增强微生物的分解代谢能力。目前，2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低，造价较高，但其管理方便，运行费用低，所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。3生物修复技术

生物修复技术[7]是利用生物，特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解，但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程，常常采用许多强化措施，使自然生态系统维持原状的前提下，使受污染的环境得以修复。研究表明，生物修复与传统的物化法相比具有以下优点：①经济，仅为物化法30%-50%；②对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；③最大限度地降低污染物的浓度；④修复时间较短，就地修复，操作方便。

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

4微生物水处理剂

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

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

摘要：当今的水处理技术中，生物处理法已成为水污染控制的主要方法，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术的内容与特点，着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况，在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。

关键词：现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂

参考文献：

[1]李亚一.生物技术[M].北京：中国科学技术出版社.1994.1.

[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22（9）：7-9.

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关键词：生物技术 生物经济 商业时代

生物经济是以生命科学与生物技术研究开发与应用为基础的、建立在生物技术产品和产业之上的经济，是一个与农业经济、工业经济、信息经济相对应的新的经济形态。生物经济与现代生物技术和生命科学研究开发密切相关，并与目前的信息经济和知识经济发展有着紧密的联系。

人们早就预言21世纪是生物学世纪，但将21世纪与“生物经济”相联系还是近几年的事。1999年，杰里米•里夫金发表著作《生物技术世纪》，指出信息科学和生命科学在经历了40多年的平行发展之后，正在融合为一股强有力的经济和技术力量，由此奠定了生物技术世纪的基础；并认为基因将重塑生物技术时代。2002年，理查德•奥利佛出版《即将到来的生物科技时代》，预言生物技术的崛起可能在未来几年内把网络经济从衰落中挽救出来，从而形成一个以往任何时代的增长速率都无法比拟的发展阶段。生物技术的新发展，已经打破了生物的种间、属间甚至界间的界限，使人类进入了按自己的需要创造生物新品种的伟大时代。 总之，“生物经济”与现代生物技术和生命科学研究开发密切相关，并与目前的信息经济和知识经济发展有着千丝万缕的联系。基于此，笔者在考察了农业经济、工业经济、信息经济以及知识经济的特点并进行了综合对比分析后认为：生物经济是以生命科学与生物技术研究开发与应用为基础的、建立在生物技术产品和产业之上的经济，是一个与农业经济、工业经济、信息经济相对应的新的经济形态。

生物经济发展及国际比较

当前，生物技术产业已经成为推动新经济发展的核心动力，生物技术及其产业化已经得到各国政府、科技界和企业界的重视，普遍被各国列为科技及经济发展计划中的重点支持领域。

国际生物技术发展态势

以美国为例，美国无论在生物技术研究与开发，还是技术产业化方面都是世界头号强国，称雄国际市场。其拥有525个基因实验室，2001年政府生物技术研究经费约290亿美元，2001年美国制药公司研究与开发(R&D)经费为303亿美元。2000年NASDAQ生物技术指数上升36%。到2002年为止，已批准的生物技术药物和疫苗共141个，适应症达220种，使3.25亿患者受益。市场资金从1993年的390亿美元达到2002年的1980亿美元，直接创造了19.1万个就业机会。美国生物技术产品的销售额平均每年以12%的速度扩展，2000年为158.5亿美元，2003年为215亿美元，预计到2010年将增加到490亿美元，到2025年生物技术相关产品将占GDP的20%。所以，全球生物技术产业市场仍以美国为主，欧洲其次，日本紧追在后。但在未来10年欧洲及日本将比美国具有更高的成长率。在全球生物技术产业结构方面，仍以医药为主，就未来十年的成长率来看，农业领域将具有较高的发展，因为各国将根据自身特色发展生物技术产业，如欧洲发展农业、日本发展食品产业等。

欧盟及日本是美国生物技术发展的主要竞争对手，英、德、法、瑞典及荷兰5大生物技术国家生物技术产业的规模及财力趋于增强，生物技术公司日趋成熟和稳定。欧洲加快了生物技术产品的审批，2001年批准的产品比以前任何一年都多，政府科技投入、风险投资的数额也达到历史最高水平。2000年销售额增长38%，达到80亿美元，R&D经费增加48%，达到46亿美元，公司数量增加16%，达到1570家。2001年全欧洲生物技术公司有1635家，R&D经费为55亿美元，员工数量7.2万人，销售额92亿美元。德国政府将2001年命名为生命科学年，生物技术成为其科技投入最多的领域。英国2000年发表了《生物技术制胜2005年的预案和展望》的战略报告。英国的生物技术产业仅次于美国，居世界第二，从业人员1.4万多人，年销售额约40亿英镑。生物制药是该产业中的强项，目前，涉及这一产业的公司除了世界著名的大型跨国公司阿其利康、葛兰素－史克之外，还有约250多家较小的独立公司，且每周约有一家新的生物技术公司诞生，数量约占欧洲同类公司的四分之一以上。生物技术被认为是能引发信息技术革命之后的又一次革命。在英国，凡是受益于生物技术的部门，如制药、农业、食品与饮料业、化工和环境技术工业，都是最成功、最具活力和最富创新的。

日本生物技术产业规模比美国小，研发人员和研究经费也少得多，但胜过欧洲。日本具有雄厚的发酵工业基础，使得欧美许多国家开发成功的上游成果能与日本企业合作实现产业化。日本于上世纪90年代提出了“生物产业利国”的口号，了《开创生物技术产业的基本方针》，日本政府在生命科学研究发展上的经费增长十分迅速，2001年政府的生命科学研发经费为30亿美元，公司R&D经费约为60亿美元。2002年日本生物技术产品市场为13000亿日元，是80年代250亿日元的52倍。

世界各国都意识到生物技术产业将是新的经济增长点，都在积极发展本国的生物技术。例如，马来西亚加快了转基因植物的发展步伐；印度生物技术部新设立了2100万美元的专门风险基金；新加坡政府制定了“五年跻身生物技术顶尖行列”的目标，并且高薪在世界范围内招揽人才，试图成为本地区生物制药研发的中心。除了竞争加剧之外，加强合作是另一个突出的特点，生物技术公司之间以及公司与科研机构之间的合作越来越超越他们所在的国界。

我国生物技术产业发展现状

我国生物技术起步于“六五”计划末。近20年来，在我国政府有关部门的大力支持下，我国医药生物技术产业取得了长足进步，呈现出良好发展态势。2000年生物技术产品总销售额大约为200亿元人民币。其中医药、保健产品约90亿元，占总销售额的45%。医药、保健产品主要包括基因工程药物、疫苗、诊断试剂、部分抗生素、药用氨基酸、维生素、血液制品、生化药物和部分功能食品，其中基因工程药物、疫苗、诊断试剂、部分新型抗生素约占50%。尤其是基因工程药物和疫苗，1986年调查数据为零，1996年调查时销售额约为2.2亿元人民币，到2000年跟踪调查时，销售额已达20亿元人民币。从1989年我国第一个拥有自主知识产权的基因工程药物上市以来，我国已有13类（19种）基因工程药物和疫苗获得批准上市，其中在全球销售额前10位的基因工程药物有8种。此外，诊断试剂产品也取得了十分显著的成绩，其销售额从1996年的1.85亿元增长至2000年约30亿元人民币。近十年来，上述两方面的国产产品市场占有份额发生了根本性的变化，从国外产品几乎垄断的状况转变为国产产品占有70%～90%市场份额的局面。这些产品的问世，使我国数以千万计的患者从中受益，其价格仅为国际市场的几分之一到几十分之一。

尽管我国医药生物技术产业已经取得了令人可喜的进步，但从客观上讲，目前尚处在成长期，还是一个幼小的产业，在整个医药、健康产业中所占比例不大。据统计，我国2005年约有医药工业企业4217家，当年医药工业总产值3338亿元，年均增长13.9%。医药商业销售总额为1981亿元，比1995年增加1100亿元，年均增长12.1%。1978-2005年，医药工业产值年均递增17.1%，成为国民经济中发展最快的行业之一。虽然医药生物技术产品的销售额仅占医药工业总销售的6%左右，但其增长速度远远高于医药行业总的发展速度，显示出旺盛的生命力。

生物经济时展策略

生物经济势如破竹之势必将带动新商业时代的到来，如何把握新商业时代的历史机遇，应对生物经济社会，是新时代到来之前我们考虑问题的重点。

完善产业政策，推进技术创新

加入WTO后，我国的生物技术企业面临着与国外企业激烈竞争的现实，今后仿制生产国外专利保护产品将面临巨额的经济赔偿，所以必须要有危机意识和竞争意识，采取有效措施，切实加强自主创新能力。我国应加大对创新性、探索性和重大基础研究的投入力度，采取措施避免低水平重复研究和开发；同时应在原有对高新技术产业优惠政策的基础上，结合生物技术产业发展的特点，制定特殊的减免税政策以及产品出口、收入分配、人才吸引等方面的优惠政策，鼓励研制开发具有自主知识产权和国际竞争能力的产品，利用宏观杠杆使企业的资金投向生物技术创新性研发，并自我消化投入的研发费用，逐步建立起以企业为主体的新药自主研发体系。

建立关键技术平台和基地，加强工程化研究能力

我国生物技术成果转化率之所以较低，重要原因之一是工程化水平较低和过程开发能力较差，因此必须建立一批与国际标准接轨的关键技术平台。同时根据生物技术研究开发的特点，重点建设技术开发服务基地。这些基地应对相关领域研究开发有带动性，应与相关研究机构、大学和企业建立密切而有效的合作机制，成为连接生物技术上下游的纽带，通过汇集科研机构和大学上游成果，进行过程优化放大和工程化开发，不断将二次开发的技术和产品向产业转化。

多渠道增加投入，积极培育风险资本市场

积极探索在市场经济条件下，国家、企业和社会多渠道投入生物技术研发和产业化的新机制，加强科研投入资金的管理，提高使用效率，促进科研成果的产品化、产业化和国际化。根据我国目前实际情况，只有政府提供部分引导性资金，开展应用基础研究和承担前期的研发风险，才能吸引企业和社会资金尽可能早期介入。应发挥社会各方面积极性，多渠道增加生物技术投入，包括部门和地方政府资金、科技贷款、股票市场、海外基金等。同时还应积极培育风险资本市场，鼓励建立生物技术风险投资基金。建议以国家投入为引导，吸引企业、社会多方面的资金，设立生物技术产业化风险投资基金，按市场经济规律运作，建立有偿使用制度，使投入各方都能得到相应的收益，保证资金的滚动增值，促进生物技术创新和产业化。

积极应对全球化竞争，加快战略重组与并购

我们应以积极的姿态应对世界科技、经济全球化的机遇和挑战，努力构建从研究到产业化的全方位开放体系，及时跟踪和掌握世界生物技术及相关领域发展前沿的信息，充分利用共享的生物信息资源，利用世界经济一体化和全球贸易自由化的机会，充分发挥海外生物技术人才的智力优势，加强国际合作。同时要加快对现有生物技术企业的改造，从国家大局出发，不再搞低水平、小规模的重复生产，重组合并和淘汰一些重复生产、低水平、小规模的企业。使生物技术行业迅速涌现出几个拥有很强国际竞争能力的企业巨头，力争把我国的生物技术产品打入世界市场。

完善生物安全管理，普及生物技术知识

生物技术的发展应与社会经济的可持续发展、环境保护和资源合理利用相互协调。在努力完善转基因生物安全管理体系的同时，应建立健全转基因生物安全评价的技术体系，特别是尽快制定和实施转基因食品安全性检测与管理办法。要加强立法，条件成熟时将部分颁布的条例升级为国家法规，另一方面要作好公众宣传教育和舆论导向工作，采用多种形式向广大群众进行生物技术和生物安全等科学知识的教育，使公众对生物技术有一个较为科学、全面的认识，以科学的态度对待生物安全和相关社会伦理问题，积极关注和支持我国生物技术及其产业的健康发展。

参考文献：

1.林桂芸.关于我国生物技术产业化发展的问题与对策.成都大学学报，2003(3)

2.马彦.科技/产业生物医药技术转移发展模式 .科技与管理，2001(1)

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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）.

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关键词：生物技术；生物经济；产业化

一、生物技术与生物经济的概念界定

生物技术的发展为生物经济的发展提供了充分的理论和技术的支持，因此生物技术的定义也是建立在生物技术的基础上的，生物经济是对生物技术的产业化体现，相对与其他技术行业，生物技术的应用贯穿到各个行业当中，在农业经济中、环境保护过程中、药品行业的发展中都有着很广泛的应用。但是生物经济的发展依然比较缓慢，形成比较大的规模依然需要很长一段时间的磨合和发展。

生物经济的发展有着自身的特点，首先生物经济对技术性的依托比较强烈，生物经济离不开生物技术的应用，虽然生物技术有着很广泛的发展市场，但是生物技术的发展速度无法跟上市场经济的发展速度，技术的更新速度和创新能力比较缓慢，仍然需要不断的向发达国家进行学习和吸收。其次，生物技术的应用范围比较广，无论是服务行业还是第一产业和第二产业，生物技术都可以很好的与其进行融合。生物技术产品的多样性，这也我我国的技术创新和发展提供了很大的发展空间。

二、生物经济的发展现状

生物技术作为一个新的技术增长点，必然会得到很广泛的重视。我们的日常生活中已经广泛的享受到生物技术为我们带来的福利。例如在食品行业中，我们乳制品已经发展的比较迅速，各种口味和不同营养含量的产品已经出现在我们的饮食中，健康的饮食离不开生物技术的应用。我们食用的粮食农作物食品有很多是使用生物工程技术来实现作物的生长的，提高农作物的产量，保证农作物中的营养成分是生物技术的实践目的。

但是生物技术虽然渗透到各个行业之中去，但是没有形成自己独立的经济产业形式，这样的状况对于生物技术未来的发展明显是不利，提升生物技术的产业化程度不仅仅可以促进生物技术的发展，还能提升生物经济的总体的竞争力，对于我国市场经济体制而言，能够很大程度上活跃市场氛围，对于国际市场的竞争而言又是提升我国总体国际地位，经济实力的一个表现。

所以不断的进行生物技术的深入研究，引进先进的生物技术，培养大批量的生物技术人才为我国生物经济的产业化注入更多的力量。这是我们现在急需改善的状况，也是我们国家经济发展未来所要面对。

三、生物经济的未来发展趋势

生物技术在未来有可能解决为我们生存的许多问题，包括人们的健康问题、生活饮食问题、能源再生问题、环境保护问题等等。未来的生物经济的发展面临着更多的机遇和挑战。

首先，为生物经济的发展制定可靠的制度保障。充分的发挥生物技术的发展优势，将生物技术的开发在各个领域进行深入的实践，努力的实现生物产业关键技术和重要的特色产品的研制和开发。同时保障市场经济体制下市场竞争的良性发展，避免利用生物技术开展不合法的应用，鼓励和支持生物经济的发展和应用。

其次，形成生物经济的产业链，建立专门的生物技术研发基地。充分的发挥我国的资源优势和地域发展的优势，做好总体的布局和规划，稳妥的进行发展。为生物经济的发展打下坚实的基础，提升面对市场竞争的实力。同时，还要以生物农业、生物医药、生物制造、生物能源、生物环保和生物服务等为重点领域，引导生物产业基地向专业化、特色化发展，形成比较完善的产业链和价值链。

最后，保持清醒的发展思路，对生物经济的市场发展有正确的评估。重视对于人才的引进，将生物经济真正的面向市场，吸引更多的投资和技术支持，加强与企业和高校之间的合作，积极的开展技术和科研的创新。以市场变化为导向，企业和政府的相互支持和指导，提升科研技术的水平，形成生物经济的产业创新体系。

生物经济的时代已经到来，生物经济的发展也面临着更多的机遇和挑战。我们应该时刻的提醒自己，抓住发展的机会，以发展开阔的眼光来面对世界的发展。通过生物技术的发展，生物经济的发展，加快我国的发展步伐。推动生物经济的快速发展，实现民族的伟大复兴。（作者单位：沈阳师范大学化学与生命科学学院）

参考文献：

[1]吴梧桐主编，王友同.21世纪第一个10年生物制药的发展趋势[M].现代生化药学，北京：中国医药科技出版社，2002.

[2]王涛.中国主要生物质燃料油本能源植物资源概况.新华文摘， 2005， （15）.

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关键词： 生物技术专业 目标定位 教学改革 综合院校

21世纪生物产业成为继信息产业之后世界经济中又一个新的主导产业，生命科学及生物技术的重大突破正在迅速孕育和催生新的产业革命。近年来，高等院校尤其综合性大学纷纷设置生物技术专业以适应经济和社会发展对生物产业人才的需求，但是，在专业设置上存在着明显的“生源需求导向”，在人才培养目标的定位上是“模糊的复合型”，在教学上倾向于重理论轻实践。上述问题的存在制约了生物技术专业整体的建设与发展。尤其随着经济社会的发展和高等教育的大众化，高等教育的目标也发生了一定的变化。因此，综合院校生物技术专业培养目标的定位和教学改革是一个值得深入探讨的课题。

1.综合院校生物技术专业教学改革的思路和目标

近年来，我国综合院校生物技术专业在教学上更多地沿袭了学历教育的教学方法，始终未能彻底摆脱学科型教学模式的束缚，成为传统本科教育的“翻版”。因此，积极探索符合综合院校生物技术专业人才培养目标的教学改革已成为当务之急。

1.1课程体系开发的思路和目标

课程体系建设中，要改变传统的“学科本位”课程观，按照“厚基础、宽口径、广知识、强实践”的培养目标，向“多元整合型”方向发展，形成一种“多元整合”的课程观。主要改革思路是：注重生物技术与产业化管理相结合，增强课程设置的灵活性，形成模块化、弹性化的课程体系，适应行业和社会对应用人才规格多变的需求。要改变传统生物技术专业的专业课程设置方式，开设以上游应用技术为背景的模块化专业课程，如生物制药技术、食品生物技术、农业生物技术、基因工程药物等；同时，增设以“下游工程”为背景的营销、物流、管理等经济管理类模块化专业课程。模块化专业课程的设置，能够让学生以行业需要为主线，将所学的知识串联起来，构建相对系统的理论知识和实践技能。另外，还需开设关于生物技术前沿的讲座及与生物技术相关的法规、知识产权等弹性化课程，以适应日新月异的生物技术及其相关产业管理的需要。

1.2实践教学建设的思路和目标

要改变传统重理论轻实践的教学思路，使生物技术教育向实践应用方向发展，实践教学建设就要紧紧围绕生物技术产业对“双料人才”培养的要求，按照认知实习模块、基本技能训练模块、技能强化综合训练三个模块的特点，构建由实验实习、专业实验实习、社会实践系列所组成的新的实践教学内容体系，并制定相应的评价标准。具体可重点考虑以下实践教学环节：（1）生物技术产品的生产、分析检测；（2）生物技术应用性科学试验与技术推广工作；（3）生物技术产品的市场调查及前景预测；（4）生物技术产品的营销和物流管理；（5）生物技术企业的生产运作管理、信息与技术资源管理与质量管理，等等。

1.3注重教师综合能力发展和引导

教师在教学中要加强对学生引导作用，专业教师在教学中的角色首先是学生将来从事本专业岗位的“榜样”，然后才是教育者，而只有“复合型”教师才能够胜任生物技术专业的教学工作。学校应该重视专业教师的全面发展，努力加强“复合型”师资队伍建设。鼓励教师参加教师“岗位”技术培训和进修，保证知识技能的不断更新；鼓励教师参加与岗位相对应的技术等级和技术水平考试；鼓励教师参与应用型课题的开发与研究，加强与企业的联系与合作。“复合型”队伍的建设是专业建设的重中之重，学校应把“复合型”师资建设作为一项长期性工作来抓。教师自己也要抛弃过去的简单理论教学的短期行为，努力提高自身综合素质，加强理论和应用的结合。这样教学才能有特色，教育质量才能有保证，培养出来的毕业生才能得到社会的认可和欢迎，才是综合院校生物技术专业长远的生存和发展之道。

2.生物技术专业培养目标的定位

2.1人才层次定位

随着社会经济发展，社会对生物技术专业人才的需求是有层次和类别之分的。传统学科型教育在人才层次定位方面有自身的特点，学科型高等教育以学科建设和发展作为专业改革和建设的出发点，培养目标突出“学术型”人才层次。但由于社会经济的发展和高等教育的大众化，这一目标要有改变，要以需求为导向设置专业，围绕地方或行业经济发展的需求开展专业教学建设，培养目标突出“理论﹢应用型”人才层次。综合院校生物技术专业培养的人才必须适应时展的要求，紧密依托行业或企业，满足社会对应用型人才的需求。因此，综合院校生物技术专业人才层次定位应立足于培养高素质的理论应用型专门人才，这既不同于研究生阶段培养的“学术型”人才，又不同于高等、中等职业教育培养的“操作型”人才。对于有兴趣、能力，愿意以后从事生物技术研究相关工作的学生，要培养他们成为“学术型”人才，除了具备理论应用型专门人才知识体系，还要把握生物技术研究前沿和总体进展。

2.2知识结构和素质能力定位

我国生物技术产业面临的主要问题是“重研究、轻应用”，不能形成“科研—商业化”的良性循环[1]。造成这一问题的主要原因就是企业管理、市场营销等方面的人才大多不懂生物技术，同时专业的“学术型”人才又不懂市场开发。据权威人士估计，我国在生物技术领域中，“上游开发”仅比国际水平落后3—5年，而“下游工程”却至少相差15年以上[2]。改变这一状况，需要大批既熟悉生物科技知识，又熟悉产业化诸多环节的复合型“双料人才”。因此，学生在学习公共基础课和专业基础课的基础上，还应学习法律、企业管理、市场调查与预测、市场营销、物流管理、电子商务等工商管理专业类的知识，让在校学生具有复合型人才所需的知识结构。综合院校生物技术专业学生素质能力定位的依据是人才层次的定位。为了适应“上下游工程人才”培养的需要，学生应具有良好的职业道德素质、广博的知识素质、较强的能力素质和健康的身心素质；了解、掌握生物技术及应用专业的知识与技能；具备外语、计算机、法律、管理和经济应用文写作基础；具有较强的市场经济意识、社会适应能力和职业转换能力；具有较强的组织能力、协调能力和团队合作精神。

2.3职业取向定位

有些综合院校生物技术专业的职业定位只针对某一单独的岗位，例如食品发酵领域。随着社会人才总量的不断增加，企业对人才的要求越来越高，相关企业对人才的需求主要为高层次生产或管理人员；对于一线操作任务，出于自身经济利益考虑，企业多由高职或中职生来完成，对本科毕业生的需求有限[5]。因此，职业取向定位的狭窄性，给学生的就业方向造成了一定的模糊性：在生物技能工作岗位竞争不过高职生和研究生，在企业经营管理工作岗位又没有明显优势。为了使培养出来的人才有较强的适应性和就业灵活度，职业取向定位必须有明确的行业依托，即根据行业特点和要求，针对相关岗位确定职业岗位，例如，可以与农业、食品、药品、发酵、园艺、环保等行业或领域相结合。这种面向职业岗位的人才定位，既可避免人才培养目标上的“模糊不清”及“重理论带来的不适用”等不足，又能够培养出真正满足不同行业不同岗位需要的应用型人才，并能够让学生以行业需要为主线，将所学的知识串联起来，构建相对系统的理论知识和实践技能。另外，还需开设与生物技术相关的法规、知识产权等弹性化课程，以适应日新月异的生物技术产业管理的需要。

3.南通大学生物技术专业培养目标定位和教学改革的实践

南通大学生物技术专业自设立以来，经过近几年的改革与发展，通过不断探索专业培养目标定位和深化教学改革，生物技术专业课程建设走向了健康发展的轨道，现已成为定位较准确、特色较鲜明的专业。

3.1培养目标

根据对南通市，以及长三角地区的生物技术及相关行业人才需求情况调研，结合我校的专业优势和条件，我们对生物技术专业的人才培养目标在人才层次、知识结构、素质能力和职业取向等方面都进行了准确的定位，并在教学实践中形成了鲜明的专业特色。具体而言，我校目前生物技术专业的人才培养目标为：符合南通市，以及长三角地区生物技术及相关产业需要、具备基本从业道德和职业素养、掌握现代生化技术及产业化科学原理、工艺过程和工程设计等基础理论、基本技能，能在生物化工、生物发酵、生物制药、药物分析、环境治理及保护、食品加工及制造等相关领域从事开发、生产、检测、营销、运输、仓储、配送、管理或科研辅助等工作的理论应用型专门人才。近年来，我校生物技术专业总体质量和综合素质都得到了明显的提高，学生的从业单位反响良好，初步树立了生物技术专业在本行业中的名声。

3.2教学改革实践

根据专业培养目标定位，在教学改革实践中，既要考虑知识的衔接及其先后程序，又要符合教学规律、循序渐进规律、因材施教规律、学生身心发展规律等；既要通过教学内容、课程体系和实践实习的改革，将知识传授、能力培养、素质教育融为一体，又要加强师资队伍建设，打造一支高质量的专兼结合、校企互通的能工巧匠型教学团队。

3.2.1教学内容和课程体系改革

生物技术专业的教学内容和课程体系改革必须体现职业生涯发展目标，要尊重学生基本学习权益，给学生提供多种选择方向，使学生获得个性发展与工作岗位需要相一致的职业能力，为学生的职业生涯发展奠定基础。因此，我们将教学内容和课程体系分成三大部分：职业基本素质课程、专业基础课程和专业拓展课程，其中，专业拓展课程是我们今后课程体系改革的重点。在专业拓展课程的设置上，结合我校为综合性院校的优势，我们鼓励学生选修以企业管理、市场调查与预测、市场营销、电子商务、物流概论和经济法等经济专业为主的其他学院的课程，或要求辅修取得这些与生物技术应用相关专业的第二学位，完善生物技术专业职业岗位的知识体系。

3.2.2实践教学改革

目前，无论是教师还是学生都明显存在着重理论、轻实践的教学倾向。为此，我校生物技术专业在加强实验室硬件建设的同时，从实验的内容、方法和管理改革入手，强化实验的考核、认知实习和顶岗实习，确保实践教学的质量。

首先，增加投入，改善实践条件。尤其近几年来，我们利用生物学作为学校申博的支撑学科优势，积极争取国家和学校资金，来改善生物技术实验室的设备。我校现有的生物技术专业实验室存设备齐全，基本能够满足与生物科学相关实践实验教学的需要。

其次，借助外部资源，实行资源共享。生物技术专业属于高投入专业，实验设备等各项投资大，尤其是代表上游生物技术发展的基因工程领域学科的实验仪器特别昂贵，在现有办学体制下，对于一个地方教学研究型高等院校，短期内通过筹资方式解决实验室经费不足问题是不可能实现的。因此，我们在仪器购置和实验课程的设置方面并没有简单照搬研究型院校的实验室建设模式，而是整合学校内部及外部资源，实现资源共享。例如，有些大型精密仪器使用就是借助医学院实验室；与生物技术相关工程设备借助机械学院，借助校企合作平台，采用“共建共管共用”的运行机制，不断开辟新的校外实训基地并长效运作，现在我们已经与南通百奥制药有限公司，南通伊士生物工程有限公司，海门联海生物和江苏赛奥等生物工程有限公司等多家知名企业签订了校企合作协议。

最后，合理调整实践教学计划。综合院校生物技术专业重点应突出理论应用技能培养，达到这一目的，应保证有一定时间参加社会实践和实习，并能在生产实践中得以应用。为此，我们建立了实践见习，科研导师，毕业实践教学体系。实践教学在大二就开始，通过前一年年在校学习基本理论知识及基本操作技能，适时到实践实习基地进行短期训练，大三时学生在前两年学校理论学习基础上，选择导师，参加导师的科研工作。在辅助导师的科研工作中提高学生操作技能，培养学生对生物技术专业的兴趣。大四的毕业实践，是我们实践教学的一个重要环节，老师提供研究课题，学生根据自己的兴趣选择毕业论文研究课题，通过老师和学生的双向选择，大大提高了毕业实践的效率。在长达半年多的实践中，学生切实提高了实际操作能力。这些实践练习，有效缩短了由学生转化为职业人的时间，使我校毕业生大多能较快进入状态，受到了用人单位的普遍欢迎。

4.展望

近年来，生物科学和生物技术获得了突飞猛进的发展，国际上很多重大成果的出现，都与生物技术密切相关。国内的生物技术产业也正处于一个快速发展的起飞阶段，要使科研成果以最快的速度转换为生产力，我国迫切需要大批既熟悉生物科技知识，又熟悉产业化诸多环节的复合型人才。虽然我国生命科学学科目前每年有四五万名毕业生，但是由于生物学科仍然采用传统意义的学科分科和专业分支，教育模式和知识结构并没有相应更新。“下游工程人才”培养的缺位，已成为制约生物技术产业发展的瓶颈，这就要求综合院校生物技术专业应重新审视和准确定位人才培养目标，与时俱进地进行教学改革，让在校学生能够向复合型人才靠拢，以便更好地适应生物技术及其产业对新类型、新能力人才的需要。

参考文献：

篇10

一、发展生物技术产业重大意义,它已经成为许多国家应对金融危机战略措施。

各国纷纷制订生物产业发展战略规划,专项政策,成立专门机构,加速培养和吸引人才,大幅度增加对生物技术研究和产业化的投入,引导社会资源投入生物产业,促进生物产业在知识密集区域集聚化发展,努力抢占21世纪国际经济技术竞争制高点。

二、世界生物技术产业发展现状

(一)生物技术产业已经进入大规模产业化阶段

现代生物技术首先应用于医药和农业领域,生物医药业、生物农业快速增长。以生物医药为例,全球范围内正在研制的2000多种生物药物80%已经进入临床试验阶段,批准了6000多例转基因动植物进行试验,批准生产的转基因动植物已达100多种。由于生物制药科技含量极高,受宏观经济基本面的影响较小,消费刚性特点明显,且价格稳定,盈利能力高于社会平均利润率,上世纪90年代以来,全球生物药品销售额以年均30%以上的速度增长,大大高于全球医药行业年均不到10%的增长速度。

(二)生物技术产业将成为继信息产业之后世界经济中又一个规模巨大的主导产业。

近十年来,全球生物技术产业的销售额约每五年翻一番,许多国家生物产业销售额增长率高达25%-30%,远高于全球经济增长率。预计到2020年,生物医药占全球药品的比重将超过1/3,生物质能源占世界能源消费的比重将达到5%左右,生物基材料将替代10%-20%的化学材料。继信息产业之后,生物产业将逐渐成为未来全球经济社会发展的又一重要推动力。

三、我国生物技术产业发展现状

(一)我国生物技术与发达国家差距相对较小,生物技术产业初具规模,在发展中国家中总体水平处于领先地位

近年来,我国生命科学与生物技术研究取得了长足的进步,在后基因组学、蛋白质组学、干细胞等生命科学领域具有较高的研究水平,在杂交水稻、转基因棉花等生物育种领域具有一定的优势。在我国,生物制药产业也呈现出蓬勃的发展态势,在1999年到2008年的10年间,生物制药子行业年均销售增长率为22%,而医药工业为19%,生物制药产业的销售规模虽然仅为整个医药行业的10%,但成长速度要明显快于医药工业的整体水平。另外,生物技术棉花种植面积已经超过6100万亩,生物农药年生产总量达到12万吨,燃料乙醇生产能力几近140万吨。目前我国的生物技术产业在发展中国家中总体水平处于领先地位。

(二)发展中面临的问题

1、生物技术产业自主创新能力薄弱

 
生物技术产品产业化程度低,生物科技成果转化率低,以生物医药为例,迄今为止,我国生产的中药以外的医药产品,自主发明的不足3%。国内有6千多家的医药企业,普遍缺乏自主知识产权,企业产品趋同,毫无国际竞争力可言。工程化研究开发薄弱,生物医药中上游技术比国际先进水平落后三至五年,而下游工程技术则至少落后十五年以上。

2、融资困局亟待打破。

发展生物产业的社会效益远高于产业自身的直接经济效益。当前,我国生物医药、生物农业、生物能源、生物基材料等一批新兴产业群体正在迅速形成。这是一个好的趋势,需要进行正确引导和扶持,特别是加快建立有利于产业化发展的投融资环境、市场环境,完善转基因生物安全管理等有关法律法规,解决新兴生物产业发展面临的融资困难、产业技术发展滞后、初期成本高等突出问题。

3、缺乏生物技术产业的高端人才。

生物技术产业的发展对人才的要求极其严格,目前在我国从事生物技术研究和产品生产经营的从业者素质参差不齐,整体素质不高,既懂技术又懂经营的高素质人才十分稀缺,难以适应我国生物技术产业快速发展的需要。

四、发展之路

(一)建立生物技术产业基金

美国的生物技术产业从上个世纪70年代起步以来,始终是全球生物科技的领跑者,其生物技术公司数量占全球总数的1/3。分析美国这方面的成功经验,除了人才、技术、设备、研发能力、体制等等因素之外,美国生物技术产业之所以能得到迅速发展的一个很重要方面是,美国无论是政府还是私营投资机构对这个产业领域的连续多年来的巨大投资。可见风险投资对一国生物技术产业的发展可谓至关重要。

我国目前的风险投资以政府为引导,以国有资本投资为主体。即资金来源主要集中于政府财政专项拨款和金融机构贷款。这种特点不可避免地导致了现行风险投资资金的低效率与盲目性,因此改革我国现行的风险投资体制已迫在眉睫。政府部门应当制定优惠政策,拓展生物技术企业高风险时期的资金来源,调动社会资金支持生物技术企业的发展,通过多种渠道拓宽生物技术产业基金的资金来源,规范和发展资本市场,吸引民间投资,大力发展创业风险投资,推动贷款担保机构发展,形成以民间资本和民间投资机构为主体的多元化投资主体和投资结构。

(二)加强国际合作

近年来,除了美国是传统的生物技术产业强国,加拿大的生物技术产业也迅速增长,目前它