生物技术的特点范文

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生物技术的特点

篇1

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 叶菜类蔬菜;害虫;无公害防治技术;吴江地区

中图分类号 S436.36 文献标识码 B 文章编号 1007-5739(2013)22-0120-01

吴江地区种植的叶菜类蔬菜主要有甘蓝、白菜、青菜及蕹菜等,种植面积广,品种多,在蔬菜生产消费中占有很大比重。叶菜类蔬菜的种植比较分散且不连片,以露地种植为主,由于其自身特点、种植管理技术及环境因素的影响,虫害发生较重,其中又以小菜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾、菜青虫及黄曲条跳甲等害虫对叶菜类蔬菜的生产危害较大,历来是生产中防治的重点和难点。目前该文针对吴江地区叶菜类蔬菜主要虫害的发生特点,并提出相应的无公害防治技术,为叶菜类蔬菜的安全生产提供参考。

1 主要虫害的发生特点

1.1 小菜蛾

小菜蛾属鳞翅目菜蛾科,是为害十字花科蔬菜的重要害虫,成虫翅狭长,头部黄白色,胸、腹部灰褐色,前翅前半部浅褐色,后翅银灰色,前翅缘毛长,翘起如鸡尾。初孵幼虫深褐色,后变黄绿色,整个虫体呈纺锤形,臀足向后伸长。成虫具趋光性,对黄色敏感。成虫产卵有较强的寄主选择性,喜在甘蓝、花椰菜、白菜等作物上产卵。初孵幼虫潜叶取食叶肉,残留叶面表皮,使叶片成透明的斑块,2龄后为害叶面,前3龄食量少,4龄为暴食期,可将叶片吃穿成孔洞或缺刻,虫口密度高时,可将叶肉全部吃光,只剩叶柄和叶脉[1]。小菜蛾在吴江地区一年发生多代,世代重叠,每年的春末夏初和秋季有2个为害高峰,秋季发生常重于春季。

1.2 斜纹夜蛾

斜纹夜蛾属鳞翅目夜蛾科,成虫头、胸、腹均深褐色,胸部背面有白色丛毛,腹部前数节背面中央具暗褐色丛毛。前翅灰褐色,斑纹复杂,内横线及外横线灰白色,波浪形,中间有白色条纹,在环状纹与肾状纹间,自前缘向后缘外方有3条白色斜线,故名斜纹夜蛾。幼虫头部黑褐色,胴部体色因寄主和虫口密度不同而异:土黄色、青黄色、灰褐色或暗绿色。初孵幼虫在卵块附近昼夜取食叶肉,留下叶片的表皮,遇惊扰后四处爬散或吐丝下附或假死落地。2~3龄开始分散转移危害,也仅取食叶肉。4龄后昼伏夜出,晴天在植株周围的阴暗处或土缝里潜伏,在傍晚后出来危害[1-2]。吴江地区1年发生5~6代,世代重叠,盛发期为7—9月。

1.3 甜菜夜蛾

甜菜夜蛾属鳞翅目夜蛾科,成虫前翅灰褐色,基部有2条黑色波浪形的外斜线,并各有1个环形和肾形纹,后翅脉有黑褐色线条。幼虫体色变化大,一般为绿色或暗绿色,在腹部气门下有明显的黄白色纵线,此线一直达腹部末端,各气门后上方有明显白点。成虫白天躲在阴蔽处,夜间活动,有趋光性。初孵幼虫在叶背取食,并拉丝结网,咬食叶肉,留下表皮,成透明小孔。集中危害至3龄后即分散危害,并进入暴食期,可将叶片吃成孔洞或缺刻,严重时仅剩叶脉和叶柄[1,3]。4~5龄幼虫昼伏夜出,食量大增,占总食量的90%左右。吴江地区一年发生6代,世代重叠,7—9月是为害盛期。夏季连续高温、干旱,在天敌减少的情况下,该虫易大暴发。

1.4 菜青虫

菜粉蝶属鳞翅目粉蝶科,成虫体黑色,胸部密被白色及灰黑色长毛,翅白色,成虫常有雌雄二型,更有季节二型的现象,随着生活环境的不同而其色泽有深有浅。成虫夜间栖息在生长茂密的植物上,白天露水干后活动,中午前后活动最盛,卵多散产于叶正面。春夏之交和秋季是幼虫主要发生期,幼虫青绿色,胴部腹面淡绿带白色,背中线黄色。幼虫2龄前只能啃食叶肉,留下一层透明的表皮;3龄后可蚕食整个叶片,轻则虫口累累,重则仅剩叶脉,影响植株生长发育和包心,造成减产,此外,虫粪污染花菜球茎,降低其商品价值[1,4]。吴江地区一年发生5~6代,世代重叠,每年的3—6月以及9—10月是为害盛期。

1.5 黄曲条跳甲

黄曲条跳甲属鞘翅目叶甲科,主要为害甘蓝、花椰菜、白菜等十字花科蔬菜。成虫鞘翅上各有一条黄色纵斑,中部狭而弯曲。后足腿节膨大,因此善跳,胫节、跗节黄褐色。成虫有趋光性,对黑光灯敏感,以中午前后活动最盛,高温时还能飞翔。幼虫长圆筒形,黄白色,各节具不明显肉瘤,生有细毛。幼虫需在高湿情况下才能孵化,因此近沟边的地里多。幼虫只为害菜根,蛀食根皮,咬断须根,使叶片萎蔫枯死。成虫食叶,以幼苗期为害最严重,刚出土幼苗,子叶被食后,整株死亡,造成缺苗断垄。白菜受害,叶片变黑死亡,并且传播软腐病。成虫寿命长,产卵期可延续1个月以上,因此世代重叠,发生不整齐[1,5]。吴江地区一年发生6~7代,全年以春、秋2季发生严重,并且秋季重于春季,湿度高的菜田重于湿度低的菜田。

2 无公害防治技术

2.1 农业防治

合理布局,避免十字花蔬菜周年连作;蔬菜收获后,要及时处理残株败叶并立即翻耕,可消灭大量虫源;清除杂(下转第131页)

(上接第120页)

草,结合田间作业可摘除卵块及幼虫扩散危害前的被害叶;另外,施用有机肥也可降低黄曲条跳甲的种群数量[6]。

2.2 药剂防治

2.2.1 化学药剂防治。针对鳞翅目害虫的防治,根据幼虫为害习性,防治适期应掌握在卵孵高峰至3龄幼虫分散前施药,用足药液量,均匀喷雾叶面及叶背,使药剂能直接喷到虫体和作物上。在卵孵高峰期,可选用5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂1 000倍液、24%氰氟虫腙悬浮剂800倍液、10%虫螨腈悬浮剂2 000倍液,任选一种均匀喷雾。针对黄曲条跳甲的防治,在翻耕后种植前可选用50%辛硫磷乳油,或52.25%农地乐1 000倍液进行土壤处理,防治幼虫可选用48%乐斯本乳油1 000倍液,或50%辛硫磷乳油2 000倍液进行灌根;防治成虫可选用10%氯氰菊酯乳油2 000倍液,或2.5%溴氰菊酯乳油3 000倍液喷雾防治。

2.2.2 生物药剂防治。防治鳞翅目害虫可选用苏云金杆菌(100亿芽孢/mL)乳油1000倍液、杀螟杆菌(100亿芽孢/g)粉剂1 000倍液、短稳杆菌(100亿孢子/mL)悬浮剂600倍液、6%乙基多杀菌素悬浮剂1 500倍液、2.5%多杀霉素悬浮剂1 000倍液,选择其中一种药剂在初龄幼虫盛发期喷药防治,7 d后再喷1次。

2.3 物理防治

利用成虫趋光性安装杀虫灯进行灯光诱杀;使用24~30目防虫网,可防止外来虫源迁入危害;利用性信息素的引诱作用,在田间放置针对不同害虫的性信息素诱杀装置,可有效诱杀成虫,减少虫源[7-8];利用黄曲条跳甲的趋黄性,悬挂黄色黏虫板可诱杀害虫,减少农药使用[9];在菜畦床上铺地膜,能有效防止黄曲条跳甲躲藏、潜入土缝产卵繁殖。

3 参考文献

[1] 江苏省植保站.农作物主要病虫害预测预报与防治[M].南京:江苏省科学技术出版社,2006:256-259.

[2] 曹益明,高云,林双喜,等.斜纹夜蛾发生及综合防治技术[J].上海蔬菜,2009(4):74-75.

[3] 王玉磊,赵传东,姚峰,等.甜菜夜蛾为害特点及其发生规律研究[J].现代农业科技,2008(12):124-125.

[4] 季月琴,魏栋梁.响水县菜青虫发生规律及综防技术[J].长江蔬菜,2009(3):35.

[5] 贺华良,宾淑英,林进添.黄曲条跳甲生物学·生态学特征及发生原因研究进展[J].安徽农业科学,2012,40(20):10683-10686.

[6] 梁宏卫,贤振华,龙明化.黄曲条跳甲无公害控制技术研究进展[J].中国蔬菜,2007(7):36-39.

[7] 侯有明,庞雄飞,梁广文,等.性诱剂对蔬菜大棚小菜蛾种群的控制效果[J].中国生物防治,2001,17(3):121-125.

篇3

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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1生物技术的重要作用

我国人口较多,对于粮食的需求量非常大,由于最近几年,我国大力发展生物技术,同时,将其逐步应用到农业种植上,增加单位面积的粮食产量,进一步缓解了国内粮食不足的局面。生物技术具有所需资金较少、生产周期短、利润较高等特点;同时,可充分利用周边物品,提高材料的利用率,保持环境的整洁。运用生物技术不仅可以提高产量,还可以降低成本,提高农民收入,使社会不断进步和发展。

2生物技术在农业中的应用实例

利用生物技术,可以提高农作物产量来养活更多的人口。过去,很多地区的单位面积产量比较低,限制了我国经济的进一步发展。袁隆平提出的杂交水稻学说通过多年的实践攻关,终于试验成功并在在农业种植中得到了大力推广,大大提高了水稻的单位面积产量。通过生物技术的优势,可以提高农作物的产量和品质,使人们生活水平得到进一步提高。现阶段,人们已经认识到健康食品的重要性,而在饮食方面也对产品有了一定标准,通过先进的生物技术,使粮食的产量得到提高。例如,基因技术是利用不同基因之间的特性进行有效结合所产生的新型产品,运用生物技术增加了植物内部的有机成分,提高了农作物的免疫性,增加了产量。

2.1生物农药的优势和特点

在农作物中应用生物类农药过程中,容易受到自然界的影响,尤其是病虫害的危害传统农药大多数是利用生物组织制造出相应产品,农药的组成部分很容易受到周围环境的影响,会进一步增加传统农药价格成本。传统化学农药使用频率较高,不但降低了农产品的产量,还破坏了周围环境,而生物农药生物农药又称天然农药,系指非化学合成,来自天然的化学物质或生命体,而具有杀菌农药和杀虫农药的作用。生物农药是天然存在的或者经过基因修饰的药剂,与常规农药的区别在于其独特的作用方式、低使用剂量和靶标种类的专一性。与传统农药相比,生物农药的种类非常多,价格低,农民选择范围比较广,且在使用过程中,对农作物或者环境都起到了有效保护作用。

2.2结合生物自身特点和生物技术进行结合

利用生物技术降低农作物的抗病性的概率进而提高其免疫性。目前,我国在应用生物技术的过程中,只有非常少的农作物品种产量得到了明显提高,大多数农作物的产量依然非常低,最主要的原因就是针对不同物种研究的抗病变药物的能力有限,大大降低了农作物的产量。要想大力提高我国农作物的产量,就需要将先进的生物技术更全面的融入到生物药剂中,解决目前存在植物中的问题。例如,马铃薯自身产生的一种蛋白物质可以消灭抗科伦那多甲虫植物自身的伤害,因此,可以考虑通过其自身特性去长时间进行防虫,减少传统农药的使用次数,提高农作物的免疫性,降低农药对于周边环境的影响。目前,利用生物技术增加农作物的抗金属特性是工业经济比重逐渐增大的原因,但是工业的进一步发展离不开金属,需要金属体现其发展进程,因此对金属的使用范围或者种类会逐渐增多,在人们生活的周围会产生很多金属小颗粒,最终导致金属小颗粒无时无刻不围绕在身边,而一些具有一定毒素的重金属由于具有优良的金属特性得使用,其散发的金属颗粒很可能会被植物大量吸收,导致周围很多农作物产品中都会附着这些具有一定毒素的重金属元素,植物中的有毒元素会渗入到植物有机成分中会给食用者的身体或者健康带来不利影响;同时,周围的土壤中也会蕴含非常多对人体具有很大危害作用的有毒元素,利用被污染的土壤去培养大量的农作物,最终会导致大量农作物被污染。这时,可以通过生物技术的优势,提高农作物的免疫性,减少植株被有毒金属因素的污染概率。此外,大多数含有重金属有毒元素的土壤,通过生物技术进行改良后得到的农作物能够进行循环使用,最终将有毒元素逐步进行排除。

3生物技术在农业中的应用前景

光合作用主要是指利用植物对于光源的使用来进一步提高农作物的产量。从生物技术角度来讲,就需要对光合作用的机理或者使用范围等特性进行全面研究,通过有效措施进一步提高植物光合作用对于农作物的促进作用。因此,在农业领域,大多数时候使用传统化肥虽然能起到一定的养料功能,但也会对农作物甚至是周围的土壤有着一定的伤害或者污染,因此通过生物技术制造的氮肥是对农作物或者周围土壤没有危害作用的高效肥料。目前,很多地区都大量使用此化肥,然而传统的氮肥主要组成成分都是具有一定危害的化学肥料,不仅会伤害土壤,还会伤害农作物本身,进而对人体产生危害。通过生物技术对农作物进行生物固氮,提高了氮的应用范围,大大降低了氮肥的成本。

4重视对农业技术的应用和推广

最近几年,农作物和生物技术的有效结合还没有被广泛的应用和充分实践,很多农民不了解生物技术的重要性,因此,需要政府对其进行相应宣传。一是要改变一些宣传方式尽可能多的丰富宣传方法;二是重点强调农作物和生物技术结合的重要性,若两者的结合方式被全面的推广甚至大范围应用后,一定会将成为在农业领域进行的又一次农业革命,同时也会带领农业生产朝着更好的方向发展,政府需要加大对农作物和生物技术的支持,对其重要性进行大力宣传。

5结语

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关键词:独立学院;生物技术;课程体系

中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2016.11.150

现代生物技术的蓬勃发展从1953年弗朗西斯•克里克和詹姆斯•沃森发现DNA双螺旋结构开始,分子生物学、细胞生物学技经过60年的发展把整个生物学带入了崭新的应用领域。生物技术的最大特点是涉及的技术种类多样且复杂,是一门跨领域特性极强的综合性学科,可广泛应用于医学、农业、军事、工业、环境、能源等领域,其研究的深度和广度可以小至分子、细胞乃至纳米层次,也可大到组织、个体、群落甚至整个生态系统。如果没有生物技术的一个公认的定义,就很难区分什么不是生物技术,生物技术学科相对独立的学术体系,相对完整的理论框架将非常难于设置,人才培养课程体系的确立也无据可依。我国自1997年高校批准设立生物技术专业至今,普遍采用以基因工程、细胞工程、蛋白质与酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术对生物技术定义进行界定,在人才培养上主要以理为主,以工为辅。生物技术的定义决定了生物技术专业教学的课程体系,课程体系依赖生物技术定义,并随着定义的发展而调整。

1关于生物技术人才培养目标的确立

新的工程技术的出现,经常是在学科的边缘或交叉点上。由于一个专业要求多种学科的综合,而一个学科是在不同领域的应用[1],在我国高校现行体制中,生物技术专业往往被等同于一个二级学科,以学科的定义成为高校教学、科研的功能单位,对教师教学、科研及为社会服务进行了界定。在这种模式下,生物技术面对大量的学科交叉应用,在教学上却固步自封,本科专业方向设置狭隘,闭门造车,教育教学和产业应用脱节严重,在医学、农业、军事、工业、环境、能源等领域甘当配角,失去了生物技术专业在学科交叉领域的大好发展机遇。生物技术专业课程体系中的专业方向课程体现的应该是专业在多种学科的综合后在某个领域的应用,是具体的人才培养应用方向。在生物技术强国美国[2],斯坦福大学的生物学专业包括生物物理、海洋生物、分子与细胞生物学、神经生物学、生态与进化生物学方向;哈佛大学直接将生命科学划成了生物学和生物化学两个专业,生物学从遗传学和分子生物学跨越到生态学和古生物学,而生物化学专业则主要关注的是分子和细胞的结构和功能;加利福尼亚大学伯克利分校含有综合生物学与分子和细胞生物学两个专业,后者包括生物化学和分子生物学方向、细胞和发育生物学方向、遗传学和发育方向、免疫学方向以及神经生物学方向。美国一流高校在生物技术人才培养上的显著特点是:将生物学的二级学科作为本科人才培养的方向(又称为课程方案)。在我国只有“985”,“211”大学才具备将生命科学的专业分支建设为生物技术的专业培养方向的能力,其原因主要是生物技术为实验性科学、需要大量的高端生物技术相关设备以及相应的研究型学者师资。国内独立学院受师资、设备和资金的局限性,2013年办学较好的前十个独立院校中只有华中科技大学武昌分校、燕山大学里仁学院、北京师范大学珠海分校举办生物类专业,而且在传统意义上,独立学院生物技术学科布局非常不完善,不可能看齐国内外一流大学,将生物学的二级学科建设为多个人才专业方向。因此,将生物技术人才培养与产业应用相结合,跨学科建设专业方向,延展学科资源共享效益,建立特色课程体系并付诸实践是独立学院举办特色生物技术相关专业的关键步骤。珠海市食品、医药和医疗机械制造产业发达,社会对跨学科的生物技术专业体现出的能力要求表现为食品安全领域的生物技术应用需求、制药领域的生物技术应用需求以及医疗器械领域对生物技术的应用需求。北京师范大学珠海分校在学科布局上对生物技术在专业方向设置上提供了很好的跨专业资源共享平台。我们结合泛珠三角经济发展需求、依据自身实际条件首先确立如下专业培养目标:培养拥有扎实的现代生物技术基础理论,系统掌握生物技术的应用实践技能,富有利用生物技术研发生物制品的科学思维与实践能力,可从事生物制造与生物制品安全以及食品检验检疫等领域中生物技术应用的相关研发与管理工作的高素质专门化应用型人才。同时,在未来5-10年内逐步规划制药领域、医疗器械领域的应用型人才培养方向,服务珠海市生物技术跨学科应用型人才需求。

2关于课程模块的优化实践

生物技术课程模块式优化有利于适用于社会对人才培养的需求,也有利于课程设置的稳定性,容易总结经验提高教学质量。经过7年的改革实践,我校生物技术课程模块优化主要分为三个部分:一是精准勾勒专业知识模块。模块优化主要使学生清楚哪些是生物技术专业的核心课程,哪些是自己必须了解的生物基础知识。生物技术专业课程体系包括微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、植物生理学、动物生理学、生物化学、分子生物学、工业微生物学育种学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备、酶工程等专业内容。受限于160学分的总限制,生物技术专业不可能将所有的内容都开设成单独的课程,而且各类课程中重复性内容较多,不利于学生综合掌握专业基础知识,因此在专业课程内容设置上,必须做到“有基础,有专业”。有基础,用12个学分构建生物技术的专业基础知识结构,共5门理论课程,知识点覆盖微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生态学、植物生理学、动物生理学、生物化学、分子生物学、微生物学、人体结构与生理等上游生物技术基础知识;有专业,用20个学分构建五个核心专业课程,含基因工程与分子生物学,细胞工程,发酵工程,蛋白质工程原理及应用,酶学原理与酶工程。二是构筑适应社会需求的专业应用模块。专业方向课程的设置要具备一定的灵活性,以应用性、实用性为准则,必修和选修互补,模块上除设置食品安全检验检疫生物技术必修模块外,充分考虑学生就业、升学、留学需求,尽可能提供适应学生需求的选修课程模块,满足个性发展需求。专业方向必修模块包括:现代仪器分析、HACCP原理与应用、分子生物学检测技术、食品安全控制技术、食品卫生毒理学、现代食品分析技术。专业方向选修模块包括:生物化学和分子生物学、细胞和发育生物学、遗传学、发育生物学、免疫学、神经生物学、药物设计与药物研究、生物物理学、生物仪器分析、工程制图、电工电子学等。总之,专业方向课程模块优化的方向是甩开传统学科分类包袱,以实际应用为导向,以现实资源为依托,开展交叉学科人才培养适应社会需求。三是夯实提高学生实践能力的实践模块。人才培养要做到实效性,必须用实验课程来培养学生。我们逐步取消了一课一实验配套的办法,将所有实验课整合成独立规划的实践课程,综合后分为4个阶段:第一阶段主要在各专业实验课里完成,实行课堂化管理(分为四个技能训练课程,每周4-6学时),最后考察评价,夯实基本生物技术实验能力;第二阶段在专题研究课程内完成,教师单独辅导,以开题报告,研究报告作为评价标准,获得相应学分;第三阶段主要在国内外实践基地统一组织、自由安排时间进行专业技能培训,以大量的实践、见习、参观为主要手段,融入部分毕业实习内容,独立撰写实习报告;第四阶段主要在校内外实验室完成,根据毕业论文具体要求,在相应实验结果前提下,独立撰写毕业论文,并参加答辩。

3关于保障生物技术课程体系实施的实验条件

生物技术在学科划分上理工不分,即可以发理学学位,也可以发工学学位,实验科学的特性决定了生物技术人才培养的高成本,高投入。独立学院自筹经费的特点决定了学校在举办生物类专业上与公办高校在人才、资金投入上相去甚远的现状。我校作为高等教育改革试验区,举办生物技术专业同样面临资金、人才匮乏局面。只有通过社会资源的整合,协同创新办学体制才能解决生物技术专业对高端设备的需求,同时实践基地的建设要从人才培养的角度出发,设备应符合现代生物技术人才培养以及特色专业培养目标的需求。经过文献搜索和对珠海300家企业的调研发现:与用人单位共同培养食品安全领域的生物技术应用人才符合国家和珠海地区发展的需要。2007年我校与国家进出口检验检疫局珠海局正式签署协议协同培养生物技术专业人才。通过办学模式的创新,“平等自愿、产权不变、协同建设、资源共享”的方针使得双方能够大胆持续投入,共建共享实验室,至今我校已经建立了分子生物学、卫生检验检疫两个国家级实验室,部分生物实验室达到生物安全二级水平,实验条件满足生物技术课程体系的教学实践要求。另外,在实践课程经费投入方面,生均实验材料费为750元/人,学院预算仪器购置费为2857元/生,年度生均实践环节总投入为3607元/生,将教育部2004年2号文件“学费20%直接用于教学”的规定不打折扣落到实处。

4生物技术课程体系改革实践效果

学生服务社会的能力是课程体系改革成功与否的试金石。首先,实验条件是实现生物技术专业课程体系规划的重要保障,“检学”协同创建高水平的、可持续发展的专业实验室体系为执行生物技术课程体系,进行人才培养、创造了先进的实验室基础,学生实验训练得到有力的保障;其次,通过实验室共建、资源共享,协同管理,把直接为企业提供食品安全检测的国家级区域性中心实验室对学生开放,作为学生通过高层次技术服务学习的平台,对学生具有深远的“学有所用”的意义,学生能够用自己的专业知识直接服务于社会,并作为切身利益方对课程体系设置的反馈能够直接基于社会的实际需求,这优于任何第三方去评价课程体系改革效果;最后,摸索出了适应特殊机制大学应用型生物技术人才培养课程体系,取得了明显效果,学生升学率达20%,就业率高于地区平均水平,学生得到了实实在在的收获。

参考文献:

[1]刘春惠.论“学科”与“专业”的关系[J].北京邮电大学学报(社会科学版),2006,(2):66-71.

篇6

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;食品检验;检测应用;过程方法

现代社会,科学技术突飞猛进,食品处理与加工技术不断创新,食品安全检测检验面临着新形势与新任务,必须采取行之有效的技术方法准确掌握食品安全状况,杜绝食品问题,以免对人民群众的身体健康造成不良影响,保障经济社会持续健康稳定发展。本文就此展开探讨。

1现代生物技术的起源及其重要性

生物技术涵盖了生物学、化学、信息科学等多学科知识,重点在于探究发现生物的遗传与变异。生物技术有助于研发更高品质、更具应用价值的生物类产品,满足人类经济社会快速发展下的物质需求。生物技术最早起源于经典遗传学,早期科学家在特定试验条件下,发现了遗传物质的分离与结合。之后,经过几代科研人员的共同努力,逐渐认识了“基因”,使现代生物技术的实践应用成为可能。有观点认为,生物技术将成为现代生物学与化学的重点研究与发展方向[1]。当前,食品安全问题备受社会关注,农药残留与添加剂超标等问题频频发生。因此,应用生物技术强化食品检验具有深刻的现实意义[1]。

2食品检验中常用的生物检测技术

2.1生物酶技术

生物酶技术是食品检验工作常用的现代技术方法之一,具有显著的免疫分析技术特征,检测效率高,数据准确率高,可真实反映食品安全现状。在实际操作中,生物酶技术通过提取食品检验样品,对其中含有的化学成分进行精准分析与识别,极大程度上降低检验误差。

2.2分子生物技术

分子生物技术在食品检验中的应用重点在于检验病原微生物,有效研判食品中的微生物与寄生虫含量,进而对食品的污染程度做出判断。同时,在分子生物技术的支持下,可精准掌握部分微生物的基因变化状况,分析基因序列特点。随着食品检验要求的不断提高,分子生物技术的应用深度持续提高[2]。

2.3生物传感器技术

生物传感器技术主要依托于特定仪器设备,检测分析食品中所包含的抗原、抗体及其他大分子物质的含量,通过特定仪器设备将食品中待测目标物相关信息转换成为可直观识别的信息,进而完成对待测目标物的检测。应用生物传感技术进行检测,可掌握食品中致病菌的类型与含量,蛋白质与糖分的品质等。

2.4生物芯片

生物芯片技术主要利用生物芯片检测仪器,获取生物分子信号,获知食品分子状况,进而得出相应的检验结果。生物芯片技术检测效率较高,可在短时间内完成更多检测任务,检验数据可信度高,是当前和未来一段时间内最为可靠的检验技术之一[3]。

3食品检验中现代生物技术的应用

3.1检验有害微生物

众所周知,当前食品种类呈出多样化发展趋势,各类新型食品纷纷问世,对食品安全检验提出了挑战与考验。加之食品从生产到出厂流通再到批发零售,最终流向消费终端进入消费者手中,流程环节较多,可能受到的污染较多,容易滋生致病菌与有害微生物,带有致病菌与有害微生物的食品一旦被食用,将严重影响人们的身体健康。因此,在食品检验中,必须强化现代生物技术的运用,有效检验食品中的有害微生物,并出具相应的检验检测数据报告,只有满足要求才能进入市场流通。

3.2检验残留农药

长期以来,国家高度重视食品农药残留,相继制定了一系列减少与控制农药残留的方针政策,取得了令人瞩目的成就。但是农药是使农作物正常生长的重要物质,对于提高作物产量与品质,减少病虫害的发生具有关键作用。通过现代生物技术检验食品残留农药,依旧是生物技术应用中的一项重大课题。当前,我国已经制定了符合我国国情的农药残留检测标准,通过生物酶技术与传感技术的有效运用,准确检测农药残留指标,杜绝农药残留超标的食品流向市场,确保食品安全[4]。

3.3检验转基因食品

在现代基因技术的支持下,转基因食品开始进入人们的日常生活。转基因技术利用基因遗传原理,对食品原材料的基因片段进行改造,然后将其加工成食品。转基因食品的安全性至今仍存在较大争议,但大部分人对转基因食品持谨慎态度,部分质量低劣的转基因产品,对人体造成的伤害是不可逆转的。因此,必须通过现代生物技术对转基因食品进行专项检验,准确识别转基因食品的安全系数,有效掌握转基因食品构成,并在食品包装上做出明确标识,全面体现转基因食品特征,保障食品市场健康有序。

4现代生物技术在食品检验中的应用趋势

4.1高效化

在科学技术不断发展和进步的时代背景下,食品检验技术会呈现出新的发展趋势,现代生物技术也会表现出明显的高效化特征。高效化集中表现为操作流程更加简单,食品检测时间缩短,能在短时间内完成检测任务,并准确获取相关数据资料,提高食品检测效率。

4.2多样化

随着人们对食品质量要求的提高,在食品检测中,现代生物技术呈现出多样化特征,能够用于食品检测的现代生物技术种类越来越多。在具体检测过程中,单一的现代生物技术,已无法满足食品检测需要,而是需要应用多种多样的检测技术。因此,有必要综合应用多种检测技术,对食品进行详细、全面的多样化检测,以准确把握食品安全状况,保障食品安全与可靠[5]。

篇8

[关键词]生物技术;农业种植;推广应用

前言

21世纪的中国,科技的发展非常突出,生物技术在农业种植方面的重要性也不可忽视,如生物技术中的转基因技术、现在的生物农药、组织培养技术等在农业的发展中也占有很大的突出地位。生物技术在农业种植的过程中,保护了土壤的肥沃程度,节约了一定的资源,在一定意义上促进了生态保护的作用,并且,生物技术在农业种植的过程中,提高了农产品的产量,保证了农产品的高效增收和质量,增加了农民的收入,带动了现代农业的发展,一定程度上也带动了农村经济的发展。

1发现农业生物技术的重要性

随着科技的不断发展,生物技术在农业中也越来越重要,作为第三产业,自身具有产量高,投资小等特点。我国是一个农业大国,对农业的需求非常大,并且我国也是世界上人口最多的国家,这就意味着对农产品的需求也很大,我国的耕地面积大,这样就要保证农产品的质量,产量,以及田地自身的状况,利用生物技术可以在节约资源,保护环境的情况下,保证农产品的质量,产量,土壤肥沃,生物技术是一种可持续发展技术。在农业种植的过程中,会出现种种问题,如病虫害多,需要用农药去除病虫害。在用传统的农药过程中,化学因素很多,不仅会造成对环境的污染,降低土壤的肥力,降低农作物的产量,而且不能从根部去除病虫害,只能局部除害,局限性大,而生物药物,是利用生物的新陈代谢等来去除病虫害的,不仅减小了对农药的使用,可以保护环境,提高农作物产量,而且还可以从根部去除病虫害,不会在使病虫害复发。大力发展生物技术在农业种植中的应用,可满足我国人民的需求,带动我国现代农业的发展,提高农民的收入,加快经济的发展。

2生物技术在农业种植中的应用

2.1抗病虫。在农业种植的过程中,有时候农作物的产量并没有像人们预期的那样高,在这一过程中,往往是因为大量的病虫害侵害农作物,粮食的产量因农作物侵害造成的损失占有大约六分之一,导致农作物的产量急剧减少,人们往往采用化学药剂进行灭虫,这样不仅不能对病虫害完全消灭,而且对农作物自身也具有不良的影响,影响农作物产量,利用生物技术配制的生物药物,可以将病虫害完全消除,提高农作物的产量。2.2抗寒。在寒冷的冬季,有些植物往往熬不过冬季便已死亡,特别是在东北这种超冷的地区,大部分植物都过不完冬季都已死亡。种种迹象表明在寒冷的冬季大部分植物的抗寒性较差,而利用生物技术,可以产生抗寒能力的转基因作物,可使在寒冷的冬季,提高农作物的抗寒能力。2.3抗金属。越来越多的人挖煤矿,挖铁矿,采各种各样的矿类,造成环境污染严重,空气污染严重,水污染严重,土壤破坏严重等问题,而且采各种各样的矿类会造成金属污染,大量的重金属会造成各种环境问题加剧。重金属的污染,会破坏土壤的肥力,导致农作物植株矮小,生长周期不正常,导致生长周期比其他植物生长周期长,从而导致土壤肥力下降,从而降低农作物的产量,并且重金属还会危害人类的健康,对人类身体健康产生不良影响巨大,利用生物技术改良农作物对重金属的抗性,可提高农作物对金属污染的抗性,促进农作物恢复正常生长。2.4促进其他技术领域的发展。生物技术的发展,不仅在农业种植方面有很大的贡献,还会促进其他技术领域的发展,如促进转基因技术的发展,转基因技术是通过一种优良的农作物基因,转移到一种与其毫无关系的农作物身上,从而提高农作物的质量和产量,推动其他技术领域的发展。2.5制作生物农药。通过利用生物技术的发展,可以制作出与传统农药完全不同的生物农药,传统的生物农药具有很大的局限性,传统的农业不能将病虫害完全的消灭,并且化学因素较多,降低土壤的肥力,破坏环境,造成对环境的污染,而生物农药则不同,生物农药不仅减少对农药的使用量,而且还能完全消灭害虫,不污染环境,不对土壤造成伤害,不会降低土壤的肥力。

3生物技术在农业种植中的推广策略

3.1加强宣传。加强生物技术在农业种植中的推广和宣传力度,可利用现代传媒技术的发展,通过微博、微信、新闻、报纸、电视等手段进行传播,让全世界更多的人了解生物技术到底是什么,有什么用,对农业种植方面有什么巨大的贡献,让生物技术引领农业的发展,只有让更多的人了解生物技术,才能更好的促进生物技术的发展,从而推动生物技术在农业种植方面的发展。3.2政府加强政策扶持。政府应该加强对农业技术推广的支持,对农民进行补贴,出台相应的惠农政策,建立培养基地,让更多的农民进行学习,使更多的人了解生物技术,这样可以保证对土地资源的合理利用,也会减少对环境的污染,促进可持续发展。建立健全技术设施保障,建立农村合作根据地,与一些生物技术公司合作,建立生态技术农业技术,提高专业人员的技能,加强培养专业人员,让专业人员带动农村人员,从而培养农村人员的专业技术技能。3.3改革创新。生物技术的发展,不能死搬硬套,要有创新意思,改革创新,与时俱进,要与当今经济的发展相适应,生物技术的发展,要适应农业的发展,要与当今农业道路相适应,只有进行了改革创新,与时俱进。才能很好的促进生物技术的发展。总结生物技术在农业种植当面具有很大的贡献,使农业得到很大的发展,提高了农作物的产量和质量,促进现代农业的发展,带动农村经济的发展,增加居民的收入,带动第三产业的发展,带动相关经济的发展,促进其他产业的发展。

参考文献

[1]张丽双;浅议生物技术在农业种植中的推广与应用[J].中国科技博览2011,(10):157

[2]张仰峰;生物技术在农业种植中的运用初探[J].科技信息2013(23)

[3]胡文武;探析农业种植中生物技术的推广与应用[J].2014(23)

篇9

选用光导原位合成方式及微量点样方式进行生物芯片技术的应用。这种技术具有高通量、微型化及自动化的特点,生物芯片上大量高度集成的分子微阵列具有较高的密集型,可以通过较少的时间进行大规模生物分子分析,确保工作人员可以及时快捷地进行生物信息样品的获得,这种技术相比传统检测方式,其具有极高的效率。继大规模集成电路后生物芯片将成为重要的科学技术革命。按照不同芯片上的固定探针,可以将生物芯片分为不同的种类,如基因芯片、蛋白质芯片等。按照生物芯片技术的工作原理,也可以将其分为不同的类型,如元件型微阵列芯片等。现阶段在环境监测中的水质控制、病原细菌瞬时检测等方面生物芯片技术已经得到了广泛地应用。目前生物芯片已经可以对公共饮用水内的微生物改变进行实时监测,RhodeIsland大学研发出可以对水中的沙门氏菌与大肠杆菌进行瞬时监测的一种生物芯片技术。细菌检测与鉴定系统的建立可以通过DNA芯片进行,这种方式可以对细菌的种类、浓度进行及时监测,并通过将大量的寡核苷酸探针增添到芯片上可以增强本系统的精准度、扩展其检测范围及提高其鉴定能力。

2环境监测中生物传感技术的应用

随着科学技术的不断进步及生物技术的快速发展,作为一个逐渐形成的新型科技领域,生物传感器是一种具有特殊性的化学传感器,是通过结合生物感应元件的专一性和一个能够产生和待测物浓度成比例的信号传导器的分析装置。生物传感技术的工作原理主要取决于生物敏感元件和待测物质之间的作用,利用这种方式,可以将待测对象冲电子组分内检测出来并进行可测量电子信号的转变。生物传感技术具有以下几个特点:第一,产生的生物学反应具有特异性及多样性,因此可以进行全部生物物质检测传感器的制作;第二,这种技术相比其他生物技术,操作过程中无需进行试剂的添加,因此具有操作简单、快捷及精确的特点,同时还可以进行多次应用;第三,这种技术可以进行不间断地分析及联机工作。环境监测水体内的BOD、有机磷、酶及NO3-。通过生物传感技术进行BOD测定仪的制作,这件仪器可以对水中BOD含量进行直接测量。溶液、有机介质内的酶类化合物的件检测可以通过酶电极安培传感器进行准确检测,生物催化剂可以通过不同的NO3-还原酶进行制作,水中NO3-含量的测定可以利用电流测量的生物传感装置进行测定。在环境监测中生物传感技术也要进行大气内二氧化碳、二氧化硫等含量与浓度进行分析。点位传感器的制作可通过自养微生物与氧电极进行有效制作,起到多种离子、与挥发性酸的抗干扰作用,并对大气环境内二氧化碳含量进行不间断自动在线分析,这种技术具有较高的灵敏度。安培型生物传感器的制作主要硫杆菌属与氧电极进行有效制作,这种设备可以进行酸雨酸雾样品内二氧化硫含量的检测,微生物传感器主要通过多孔气体渗透膜、固定化硝化细菌及氧电极合成,可以对样品内亚硝酸钠含量进行测定。

3结束语

篇10

【关键字】生物处理,废水,生物技术

1.引言

1.1环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。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,目前环境状况十分严峻。

1.2 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。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。

1.3现代生物技术不但在净化环境,减少污染和改造传统产业等方面发挥出重要的作用,还可以为保护人类生存环境和社会可持续发展作出积极的贡献。在环境治理中,生物技术因其投资少,处理效率高,运行成本低等优点而得到广泛的应用。

2. 现代生物技术的概况

2.1现代生物技术是应用现代生物科学以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命体(从微生物到高级动物)及其组成(含器官,组织,细胞,细胞器,基因)来发展新产品或新工艺的一种技术体系。一般认为,生物技术包括基因工程,细胞工程,酶工程和发酵工程四个方面。

2.2生物技术直接关系到与人民生活,卫生,健康密切相关的医药卫生,食品工业,化学工业,农业的发展。可以在粮食危机,能源危机,环境污染中发挥巨大的作用,并且还可以从基因的角度治愈人类的遗传病。因此,现代生物技术已经被世界各国列为重点项目。

2.3环境生物技术是一门由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科。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,称之为环境生物技术。

3.现代生物技术的特点

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。科技的发展也充分证明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。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着优点,受到了高度重视。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希望。

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,生物处理方法也常是有机废物资源化的首选技术。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。生物处理技术除易于大规模处理外,还可利用天然水体或土壤作为污染物处理场所。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。环境生物技术不仅单纯适用于环境污染治理,如今已相当广泛地应用于环境监测,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。

4.生物技术在环境污染治理中的应用

4.1以环境污染的生物治理为主,开展环境微生物学的基础,应用基础和应用研究,为重金属废水,石油废水,印染废水,油脂废水,农药废水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技术和设备,以促进我国的环境工程建设。

4.2微生物技术在污染控制工程中的应用主要有活性污泥法,生物膜法,厌氧生物处理法,生物脱氮法,生物除磷法,微污染饮用源水的生物处理,水产养殖水体的生物处理,城市生活垃圾的微生物处理,污泥的微生物处理,禽畜粪便处理与资源化工程,生物修复,微生物脱臭,废弃物的微生物资源化,固定化微生物技术及其在污染控制中的应用,绿色环保产品的开发和应用。

4.3环境污染的生物降解主要包括好氧生物处理,厌氧生物处理;贫营养环境污染生物降解;石油污染的生物降解,如甲基苯和二甲基苯的降解;芳香族化合物的生物降解;卤代有机化合物的生物降解;有机农药在环境中的生物降解;危险性有机污染物的生物降解以及污染环境的生物修复,如地下水污染生物修复等等。

4.4然而,由于技术有限,目前我们可以使用的技术主要有:

4.4.1城市有机垃圾处理技术

将城市垃圾通过分选后综合治理,将可腐有机垃圾生产成优质有机粉肥或有机无机复混粒肥;将可燃有机垃圾采用气化焚烧或生产成版材;无机垃圾用于填埋,处理过程中产生的废气,粉尘集中处理,废水净化后再排放,防止污染环境。

4.4.2生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术?

集生物处理和过滤两种功能于一体,出水水质优良,是一种高效的新型生物反应器,极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。

4.4.3含油污泥高新生物处理技术

对于我国大中型油田,炼油场,石化企业等行业中含油污泥,炼油浮渣等进行生物治理,通过生物处理达到回收石油资源和污泥达标排放。

5.结语

随着处理技术的不断发展,生物方法所能处理或修复的对象也在时刻不停地改变。为了使生物技术能满足新的发展需要。我们必须真正进行探索,并且可能以过去未曾想象到的方式来使用生物或是它们的衍生物。

参考文献:

[1]中国环境科学学会《中国环境保护优秀论文集》[C].中国环境科学出版社,2005

[2]夏北成.《环境污染生物降解》.化学工业出版社,2003