生物技術特點范文
時間：2024-04-18 16:54:51
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篇1
關鍵詞：生物技術;環境保護
中圖分類號: X-01 文獻標識碼:A
1 生物技術的特點
生物技術在處理環境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染 等顯著優點。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入，人們已越來越意識到，現代生物技術的發展，為從根本上解決環境問題提供了希望。
目前生物技術應用于環境保護中主要是利用微生物，少部分利用植物作為環境污染控制的生物。生物技術已是環境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術，其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發、廢物資源化、環境監測、污染環境的修復和污染嚴重的工業企業的清潔生產等環境保護的各個方面，發揮著極為重要的作用。應用環境生物技術處理污染物時，最終產物大都是無毒無害的、穩定的物質，如二氧化碳、水和氮氣。利用生物方法處理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次轉移，因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現代生物技術的發展，尤其是基因工程、細胞工程和酶工程等生物高技術的飛速發展和應用，大大強化了上述環境生物處理過程，使生物處理具有更高的效率，更低的成本和更好的專一性，為生物技術在環境保護中的應用展示了更為廣闊的前景。
由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應物(底物)，其中一些有機污染物經生物過程處理后可轉化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質，因此，生物處理方法也常是有機廢物資源化的首選技術。生物過程是以酶促反應為基礎的，作為催化劑的酶是一種活性蛋白，因此，生物反應過程通常是在常溫、常壓下進行的。另外，酶對底物有高度的特異性，因此，生物轉化技術的效率高，副產物少，這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比，反應條件大大簡化，因而投資省、費用少、消耗低，而且效果好、過程穩定、操作簡便，同時，在多數情況下，它還可和其他技術結合使用。用生物過程代替化學過程可以降低生產活動的污染水平，有利于實現工藝過程生態化或無廢生產，真正實現清潔生產的目標。另外，生物技術的產品或副產品基本上都是可以較快生物降解的，并且都可以作為一種營養源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學藥物、化石能源、人工合成物等，有助于把人類活動產生的環境污染降至最低程度，使經濟發展進入可持續發展的軌道。生物是構成生態系統的要素，生態系統內物質循環主要是依靠生物過程來完成的。因此，利用環境生物技術可治理用其他方法難以處理的環境介質，即用生物修復技術凈化環境，使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用，同時還可進一步強化環境的自凈能力。
2 現代生物技術與環境保護
現代生物技術是以DNA分子技術為基礎，包括微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用，而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20 世紀 80年代以來生物技術作為一種高新技術，已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視，發展十分迅猛。與傳統方法比較，生物治理方法具有許多優點。
2.1 生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構，降解的產物以及副產物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度，這樣既做到一勞永逸，不留下長期污染問題，同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。
2.2 利用發酵工程技術處理污染物質，最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等，常常是一步到位，避免污染物的多次轉移而造成重復污染，因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。
轉貼于
2.3 生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質，其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的，所以大多數生物治理技術可以就地實施，而且不影響其他作業的正常進行，與常常需要高溫高壓的化工過程比較，反應條件大大簡化，具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。
所以，當今生物技術已廣泛應用于環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理，有毒有害物質的無害化處理等各個方面。
3 生物技術在環境保護中的應用
3.1 污水的生物凈化
污水中的有毒物質的成分十分復雜，包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用，從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質，使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶，是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合，將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器，用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定，即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等，此方面國內外成功的例子很多，如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶，以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于處理對硫磷廢水，去除率達95%以上；近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)方面取得較大進展，對于含100mg/L廢水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。
3.2 生物農藥
化學農藥的應用，對控制農作物的病蟲害，增加農作物產量起了重要作用，但對人類的健康和生存環境卻構成了很大的威脅。據統計，現有30%的殺沖劑，50%的除草劑和90%的滅菌劑在動物實驗中引起腫瘤。美國國家科學院的研究報告說，目前食品中的殺蟲劑殘留量嚴重超標，比兒童安全量高出100~150倍。農藥的使用還使土壤受到污染和破壞。國際上從60年代開始發展起來的生物農藥是生物防治病蟲害的一支新軍。傳統的生物防治是利用“天敵”來殺蟲除害。這雖可減少化學農藥的使用，減少農藥的化學污染，但飼養和釋放“天敵”，不僅費時費工，耗資巨大。而且在突發性病蟲害前常措手不及，無能為力。而生物農藥卻可解決這個難題所謂生物農藥是指由生物體產生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質總稱，它們多是生物體的代謝產物，主要包括微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。微生物殺蟲劑，主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等。長期以來并沒有得到廣泛的使用。現在人們正在利用重組DNA技術克服其缺點來提高殺蟲效果，例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點是桿狀病毒基因工程的改造，人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強桿狀病毒的毒性；將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中，形成重組桿狀病毒并使其表達出相關激素，以破壞害蟲的激素平衡，干擾其正常的代謝和發育從而達到殺死害蟲的目的。
參考文獻
篇2
關鍵詞：杏鮑菇TZH1號；栽培
中圖分類號：S646.141 文獻標識碼：A
近年來，內蒙古通遼地區杏鮑菇種植量逐年增多。為了適應當地杏鮑菇生產的要求，筆者于2008～2012年開展了適應當地條件的杏鮑菇新品種選育及栽培技術研究。通過人工選擇育種及紫外誘變育種等方法選育出了杏鮑菇新菌株TZH1號，經過多次培養料篩選試驗找出了適合當地生產條件的培養料配方，在通遼市科左后旗、科左中旗、開魯縣等地進行了栽培試驗。其研究結果如下：
1 生物學特性
1.1 形態特征
杏鮑菇TZH1號的菌絲體在PDA培養基上萌發力強、菌絲整齊稠密、潔白粗壯，以玉米芯為主料的栽培種培養基上吃料快、菌絲體生長旺盛、抗雜菌能力強。子實體菌蓋呈淡灰色、圓整、肉厚，菌柄呈白色、組織結實、棍棒狀、菇質優良。
1.2 營養條件
菌絲體在多種農林廢棄物上均可生長，適宜于通遼地區的栽培料可選擇玉米芯、玉米粉、麥殼、高粱殼等。
1.3 溫度
菌絲體生長最適宜的溫度為25℃左右，適宜生長溫度為5～30℃，原基形成的最適宜溫度為8～15℃，子實體生長發育適宜溫度為10～20℃，屬中低溫型菇類。
1.4 水分及濕度
菌絲體生長階段培養料含水量在60%左右為宜，在出菇管理中出現原基開始加大空氣相對濕度到90%左右，子實體生長階段濕度可降低些，達到85%左右即可。
1.5 酸堿度
菌絲體生長的最適宜pH值以中性7.0為宜，出菇時的pH值在6.5左右，呈弱酸性。
1.6 空氣
杏鮑菇是好氣性真菌，菌絲體生長階段對氧氣需求不高，而子實體生長發育階段要注意通風換氣，提供充足的氧氣，及時排出二氧化碳。
1.7 光照
在菌絲體培養階段不需要光照，子實體生長發育階段需要一定強度散射光。
2 栽培技術要點
2.1 栽培時間
通遼地區氣候冬冷夏熱，春干秋濕，大陸性氣候顯著。在自然條件下溫室大棚內，可在10月中旬至第二年5月中旬出菇。杏鮑菇TZH1號的栽培實踐結果表明，當地合理的生產季節安排如下：5～7月制作菌種，8、9月制作栽培袋，10月中旬開始出菇。
2.2 栽培原料
根據杏鮑菇對營養的需求及當地即經濟又容易得到的栽培料的特點，經過多次試驗，總結出以下幾種常用的培養基配方：
2.2.1玉米芯70%、麥麩子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%、麥殼50%、玉米面8%、高粱殼10%、石膏粉1%、生石灰1%；
2.2.4玉米芯33%、麥殼33%、稻草22%、玉米面10%、石膏粉1%、生石灰1%；
2.2.5玉米芯40%、麥殼48%、玉米面10%、石膏粉1%、生石灰1%；
2.2.6玉米芯40%、高粱殼48%、玉米面10%、石膏粉1%、生石灰1%；以上配方含水量均為60%。
2.3 栽培袋的生產
采用17㎝×36㎝的聚丙烯兩頭開的塑料袋裝料，每袋裝干料0.5㎏左右，松緊要適度，兩頭用塑料繩扎口。常壓滅菌100℃保持10h，接種要嚴格無菌操作。
2.4 發菌管理
制作菌種及栽培袋的6～9月是通遼地區氣溫最高時期，此時發菌快，但是雜菌活動也非常活躍，易造成燒菌和爛袋等現象的發生。為了避免造成損失，應做到嚴格無菌操作、勤消毒環境及通風降溫等工作。空氣相對濕度保持60%左右，環境溫度不超過28℃。
2.5 出菇管理
栽培袋菌絲長滿后半個月即可出菇。菌袋轉入菇棚，鋼架內擺好菌袋。打開菌袋的一口，噴霧器向環境噴水保濕，空氣相對濕度在90%左右。早晚各通風一次，通遼地區空氣干燥，通風時間不宜過長，每次通風在20～30min為宜。注意掌握好通風換氣和保濕之間的關系。光照強度在500～1000Lux。當菇蕾長到2cm之前及時進行疏蕾。每個菌袋只保留3～4個健壯的菇蕾，其余的菇蕾用小刀削去蕾尖。子實體生長到八成熟未展開菌蓋、為彈射孢子時要及時采收。采收后的菌袋應及時清理殘余物和老菌皮等。停水養菌一周時間，使菌絲生長恢復后再進入下潮出菇管理期。
篇3
[關鍵詞] 生物特征識別 數字簽名 電子商務 身份安全認證
一、引言
在電子商務應用日益廣泛的今天，從某種角度看，身份認證技術可能比信息加密本身更加重要。它是網絡安全和信息系統安全的第一道屏障，是在信息安全時代備受關注的一個研究領域。
目前的應用主要是以“用戶ID+口令＋數字證書”來進行用戶的身份認證。從根本上說這種身份認證不能解決訪問者的物理身份和電子身份的一致性問題，即無法確認通過身份認證的訪問者即獲授權者。
啟發于人的身體特征具有不可復制的特點，人們開始把目光轉向了生物識別技術。人的指紋、虹膜、視網膜等都具有惟一性和穩定性的特征，為實現更安全、方便的用戶身份認證提供了有利的物理條件。
用戶最關注的問題是因特網的網絡安全性和保密性。保障網絡中數據傳輸的安全性通常需要借助信息安全功能來實現。在開放系統中對具有重要價值的信息或私密信息進行通信時，可使用數字簽名等密碼技術進行加密。
生物識別技術代表著用戶身份認證技術的未來，有著廣闊的應用前景。如果將生物特征識別技術和數字簽名技術有機地結合在一起，可以提供一種更加安全、便捷的用戶身份認證技術。
二、生物特征識別技術
生物特征識別技術是通過計算機與光學、聲學傳感器和生物統計學原理等高科技手段結合，利用人體固有的生理特性來進行個人身份的鑒定。其核心在于如何獲取這些生物特征，并將之轉換為數字信息，存儲于計算機中，利用可靠的匹配算法來完成驗證與識別個人身份的過程。
1.指紋識別——成熟的身份認證技術
在網絡環境下的身份認證系統中，應用指紋作為身份確認依據是理想的。
第一，理論上，每個人的指紋是獨一無二的。
第二，指紋樣本便于獲取，易于開發識別系統，實用性強。
第三，指紋識別中使用的模板而是由指紋圖中提取的關鍵特征，使系統對模板庫的存儲量較小。也可以大大減少網絡傳輸的負擔，便于支持網絡功能。
第四，指紋識別是生物特征識別中研究最早、技術最成熟、應用最廣泛的技術，有著堅實的市場后盾。
指紋識別具有很高的實用性、可行性。隨著固體傳感器技術的發展。指紋傳感器的價格正逐漸下降，在許多應用中基于指紋的生物認證系統的成本是可以承受的。
指紋識別原理和過程如下：首先，通過指紋讀取設備讀取到人體指紋圖像，并對原始圖像進行初步的處理，使之更清晰。然后，指紋辨識算法建立指紋的數字表示——特征數據。特征文件存儲從指紋上找到被稱為“細節點”(minutiae)的數據點，也就是那些指紋紋路的分叉點或末梢點。這些數據稱為模板（至今仍然沒有一種模板的標準，也沒有一種標準的抽象算法，各廠商自行其是）。最后，通過計算機把兩個指紋的模板進行比較，計算出它們的相似程度，得到兩個指紋的匹配結果。
2.虹膜和視網膜——更準確、更可靠的身份認證技術
虹膜是一種在眼睛中瞳孔內的織物狀各色環狀物，每一個虹膜都包含一個獨一無二的基于像冠、水晶體、細絲、斑點、結構、凹點、射線、皺紋和條紋等特征的結構。世界上兩個指紋相同的幾率為1/109，而兩個虹膜圖像相同的幾率是1/1011，虹膜在人的一生中均保持穩定不變。因此，利用虹膜來識別身份能夠成為獨一無二的標識，其可靠性超過了指紋識別。
從直徑11mm的虹膜上，Dr. Daugman的算法用3.4個字節的數據來代表每平方毫米的虹膜信息，一個虹膜約有266個量化特征點，而指紋識別技術只有40多個特征點。266個量化特征點的虹膜識別算法在眾多虹膜識別技術資料中都有講述，在算法和人類眼部特征允許的情況下，Dr. Daugman指出，通過他的算法可獲得173個二進制自由度的獨立特征點。這在生物識別技術中，所獲得特征點的數量是相當大的。
關于虹膜的特征提取方面較有成效的主要有Daugman的利用多分辨率Gabor濾波器提取虹膜紋理的相位信息；Wildes的基于4種不同決策標準的拉普拉斯金字塔提取虹膜紋理特征；Boles和Boashash的基于小波變換過零檢測虹膜識別算法以及中科院采用Gabor濾波和aubechies-4小波變換相結合的紋理分析方法。
虹膜技術上有一些地方有待完善；當前的虹膜識別系統只是用統計學原理進行小規模的試驗，而沒有進行過現實世界的惟一性認證的試驗；目前圖像獲取設備相當昂貴。
視網膜是一些位于眼球后部十分細小的神經（一英寸的1/50），它是人眼感受光線并將信息通過視神經傳給大腦的重要器官，用于生物識別的血管分布在神經視網膜周圍，即視網膜四層細胞的最遠處。
在20世紀30年代，通過研究就得出了人類眼球后部血管分布惟一性的理論，進一步的研究的表明，即使是孿生子，這種血管分布也是具有唯一性的，視網膜的結構形式在人的一生當中都相當穩定。所以，同虹膜識別技術一樣，視網膜掃描可能是最可靠、最值得信賴的生物特征識別技術。視網膜掃描設備可以從使用者的視網膜上可以獲得400個特征點，創建模板和完成確認。由此可見，視網膜掃描技術的錄入設備的認假率低于0.0001%。但拒假率（FAR，指系統不正確地拒絕一個已經獲得權限的用戶）比較高，相信在進一步的研究中可以大大降低。
因為對視網膜難于采樣，也無標準的視網膜樣本庫供系統軟件開發使用，這就導致視網膜識別系統目前階段難以開發，可行性較低。
與指紋識別技術的主要步驟以及原理相似，虹膜識別與視網膜識別一般包括圖像采集、圖像處理、特征提取、保存數據、特征值的比對和匹配等過程。
綜上所述，指紋識別是最容易實現的；而虹膜識別與視網膜識別受到某些限制，目前除了一些高端應用外很難普及應用，但其有著巨大的技術優勢和潛在的商業價值，必將是下一代生物特征識別技術的發展方向。
三、基于生物特征識別和數字簽名技術的電子商務身份認證系統解決方案
1.方案設計要求
要確保基于指紋特征的用戶身份認證系統的整體安全性，必須對基于指紋特征的網絡身份認證方案設計一個安全的身份認證協議。良好的身份認證協議應該滿足以下幾個要求：
(1)能夠準確識別被認證對象的身份；
(2)能夠明確重要事件的責任人，并實現簽名，避免事后抵賴；
(3)能夠保障數據在存儲和傳送時的安全。
2.基于生物特征和數字簽名技術的電子商務身份安全認證系統結構
基于秘密信息的身份認證協議：保證通信認證可以防止第三方的重放攻擊，但由于客戶端密鑰存儲和管理存在問題。基于生物特征的身份認證：能解決口令窺視和密鑰管理難等問題，但很難阻止第三方的重放攻擊。因而，筆者提出了綜合前述的生物特征識別技術和數字簽名后得到的電子商務身份認證系統的解決方案。
在網絡環境下(B/S結構），用戶（客戶端）如果要訪問遠程服務器所管理的信息資源，在獲得相關資源訪問權限之前，必須通過生物特征身份認證，所有的信息資源訪問權限都在身份認證系統（服務器端）管理之下，未通過身份認證的用戶不能訪問信息資源。當模板內置于服務器時，通過客戶端的生物特征獲取儀器獲得用戶的生物特征信息，該信息被加上數字簽名后傳送到服務器，在服務器首先校驗簽名是否有效，再與預先注冊的模板進行比較，并完成身份認證。
3.身份認證步驟與協議
在生物認證系統中，為了保證生物特征值這不被非法用戶所獲得，采用數字簽名技術。我們在此對協議中采用的符號做如下定義：A為用戶，AS為認證服務器，KUAS為認證服務器公鑰，TAS為認證服務器的時限，NA為A的現時數據，FA為A的生物特征值，IDA為A的標識。還需說明的是這里采用的是單向認證協議。基本協議如下：
(1)A用自己標識的簽名向認證服務器AS請求認證。使用簽名技術能有效地阻止一個虛假認證服務器對用戶A的欺騙性連接。因為只有合法的認證服務器才保存有用戶的公鑰，從而能驗證這個簽名來獲得IDA來為下面的認證過程來使用。
(2)認證服務器產生時限TAS，現時數據NA，并將自己的公鑰KUAS、NA和時限TAS用用戶A的公鑰KUA加密后返回給客戶端的A用戶。
(3)客戶端A接受到認證服務器公鑰、時限和現時數據NA，同時在客戶端的生物特征傳感器讀取用戶的生物特征圖像，并獲得特征FA，把元組{TAS，NA，FA}用認證服務器的公鑰KUAS加密后發送給認證服務器。
(4)認證服務器AS通過生物特征信息數據庫進行比對，若匹配則A的身份通過認證。
這個方案與現時使用的認證體制基本類似，所以電子商務交易系統不必作重大改變。但因為引入了生物特征識別，安全性可以獲得有效的加強。
四、結束語
在信息化日趨成為主流的今天，電子商務的業務已隨著互聯網的普及而飛速發展，與此同時，電子商務的安全性也成為業界的一個熱點研究方向。本方案設計將基于生物特征的身份認證技術和數字簽名相結合應用于電子商務，加強系統安全性，具有一定的研究和實用意義。
篇4
1、生物技術是一個新興專業,生物技術產業在中國還屬于起步階段，雖然目前國內冒出許多生物技術公司，但是大部分具有規模小，技術含量低的特點，甚至部分只是掛名生物技術而已。
2、因為生物技術具有前期投入大，風險大的特點，按照中國國情，短時間內，中國無法形成大規模的生物產業集團，就生物技術專業而言，該專業未來前景不錯，基于這一原因，目前國內各大高校紛紛開設生物技術專業，但是他們并沒有考慮實際情況。
3、生物技術作為一門高新技術學科，必須經過長期培養才能在實際應用中顯示出一定的效果，因此除非一開始你就打算投身于這一行業并一直讀碩讀博，你才會有很大的發展空間。同時因為生物技術投入過大，國家經費有限，國家重點發展某幾個院校，因此國內各高校水平差距極大，要謹慎選擇。
4、生物技術專業畢業后就業方向是各類生物制品公司，其中大部分是生物制藥、酒水飲料食品、保健品企業等。
（來源：文章屋網 ）
篇5
現代生物技術是指以DNA技術為先導，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統稱[1，2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域，但它們之間又相互補充和銜接，形成一個完整的體系。
生物技術的特點大致有[3]：①以生物為對象，不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用；②在常溫、常壓下進行，過程簡單，可連續化操作，并可節約能源，減少環境污染；③開辟了生產高純度、優質、安全可靠的生物制品的新途徑；④可解決常規技術和傳統方法不能解決的問題；⑤可定向地按人們的需要創造新物種、新品種和其他有經濟價值的生命類型。
2現代生物技術在廢水處理中的應用
廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術。
2.1固定化微生物技術固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優點的新技術來處理工業廢水和分解難生物降解的有機物質，一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造，將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對難降解有毒物質有明顯優勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯固定化細胞技術，將篩選的高效優勢脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池”工藝流程中，處理印染廢水，結果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。
2.2生物強化處理技術為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從自然界中篩選的優勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理，加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無機鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點，主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產生協同增效作用。在該系統中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解廢水毒性能力明顯增強，同時提高脫氮水平。
2.3生物反應器技術生物反應器技術，是現代生物技術發展的一個主要方向。現代化的新型生物膜反應器，其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長形成生物膜，供氣或供給的其他反應條件優越，污染物具有充分的時間與微生物接觸，有利于增強微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應器已經問世。雖然其處理能力較低，造價較高，但其管理方便，運行費用低，所以歐美地區約有7%的污水處理廠采用該技術[6]。3生物修復技術
生物修復技術[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現場降解為CO2和H2O或轉化為無害物質的工程技術系統。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程，常常采用許多強化措施，使自然生態系統維持原狀的前提下，使受污染的環境得以修復。研究表明，生物修復與傳統的物化法相比具有以下優點：①經濟，僅為物化法30%-50%；②對環境影響小，不產生二次污染，遺留問題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復時間較短，就地修復，操作方便。
生物修復中主要涉及兩大問題，即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平，需發展鑒定微生物的分子生物技術，以確定微生物在環境中的去留和基因[8]。
4微生物水處理劑
微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面：①微生態制劑。微生態制劑是一種由優勢互補的微生物菌群、繁殖促進劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑，已經在保健領域發揮重要作用。用于環境凈化的微生態制劑由于其應用范圍廣、使用安全、無副作用，為區域環境保護提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發，已有采用微生態制劑原位修復水體的成功實例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發展方向，主要有兩大類：一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物；另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重復利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術，通過微生物發酵，抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑，這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解性能好，成本低，無二次污染等。目前，已篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8種，細菌5種，放線菌5種，酵母菌1種[10]。隨著生物技術的發展，微生物水處理劑的開發與應用具有良好的前景。
現代生物技術在水污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。但筆者認為，今后應從四個方面進行深入研究：①分離、篩選和培養高效降解菌，利用微生物共代謝作用、多菌種協同作用降解難降解污染物；②構建高效反應器，優化運行條件，探索新技術新方法；③開發高效、無毒、廉價、可大批量生產的微生物水處理劑；④著力實踐和推廣生物修復示范工程，為生態環境建設提供有力的技術支持。
摘要：當今的水處理技術中，生物處理法已成為水污染控制的主要方法，尤其是現代生物技術將成為水污染控制領域重點開發和應用的技術手段。本文介紹了現代生物技術的內容與特點，著重綜述了現代生物技術在廢水生物處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面的研究與應用狀況，在此基礎上提出今后現代生物技術在水污染控制領域中的研究方向。
關鍵詞：現代生物技術廢水生物處理生物修復水處理劑
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篇6
關鍵詞：生物技術 生物經濟 商業時代
生物經濟是以生命科學與生物技術研究開發與應用為基礎的、建立在生物技術產品和產業之上的經濟，是一個與農業經濟、工業經濟、信息經濟相對應的新的經濟形態。生物經濟與現代生物技術和生命科學研究開發密切相關，并與目前的信息經濟和知識經濟發展有著緊密的聯系。
人們早就預言21世紀是生物學世紀，但將21世紀與“生物經濟”相聯系還是近幾年的事。1999年，杰里米•里夫金發表著作《生物技術世紀》，指出信息科學和生命科學在經歷了40多年的平行發展之后，正在融合為一股強有力的經濟和技術力量，由此奠定了生物技術世紀的基礎；并認為基因將重塑生物技術時代。2002年，理查德•奧利佛出版《即將到來的生物科技時代》，預言生物技術的崛起可能在未來幾年內把網絡經濟從衰落中挽救出來，從而形成一個以往任何時代的增長速率都無法比擬的發展階段。生物技術的新發展，已經打破了生物的種間、屬間甚至界間的界限，使人類進入了按自己的需要創造生物新品種的偉大時代。 總之，“生物經濟”與現代生物技術和生命科學研究開發密切相關，并與目前的信息經濟和知識經濟發展有著千絲萬縷的聯系。基于此，筆者在考察了農業經濟、工業經濟、信息經濟以及知識經濟的特點并進行了綜合對比分析后認為：生物經濟是以生命科學與生物技術研究開發與應用為基礎的、建立在生物技術產品和產業之上的經濟，是一個與農業經濟、工業經濟、信息經濟相對應的新的經濟形態。
生物經濟發展及國際比較
當前，生物技術產業已經成為推動新經濟發展的核心動力，生物技術及其產業化已經得到各國政府、科技界和企業界的重視，普遍被各國列為科技及經濟發展計劃中的重點支持領域。
國際生物技術發展態勢
以美國為例，美國無論在生物技術研究與開發，還是技術產業化方面都是世界頭號強國，稱雄國際市場。其擁有525個基因實驗室，2001年政府生物技術研究經費約290億美元，2001年美國制藥公司研究與開發(R&D)經費為303億美元。2000年NASDAQ生物技術指數上升36%。到2002年為止，已批準的生物技術藥物和疫苗共141個，適應癥達220種，使3.25億患者受益。市場資金從1993年的390億美元達到2002年的1980億美元，直接創造了19.1萬個就業機會。美國生物技術產品的銷售額平均每年以12%的速度擴展，2000年為158.5億美元，2003年為215億美元，預計到2010年將增加到490億美元，到2025年生物技術相關產品將占GDP的20%。所以，全球生物技術產業市場仍以美國為主，歐洲其次，日本緊追在后。但在未來10年歐洲及日本將比美國具有更高的成長率。在全球生物技術產業結構方面，仍以醫藥為主，就未來十年的成長率來看，農業領域將具有較高的發展，因為各國將根據自身特色發展生物技術產業，如歐洲發展農業、日本發展食品產業等。
歐盟及日本是美國生物技術發展的主要競爭對手，英、德、法、瑞典及荷蘭5大生物技術國家生物技術產業的規模及財力趨于增強，生物技術公司日趨成熟和穩定。歐洲加快了生物技術產品的審批，2001年批準的產品比以前任何一年都多，政府科技投入、風險投資的數額也達到歷史最高水平。2000年銷售額增長38%，達到80億美元，R&D經費增加48%，達到46億美元，公司數量增加16%，達到1570家。2001年全歐洲生物技術公司有1635家，R&D經費為55億美元，員工數量7.2萬人，銷售額92億美元。德國政府將2001年命名為生命科學年，生物技術成為其科技投入最多的領域。英國2000年發表了《生物技術制勝2005年的預案和展望》的戰略報告。英國的生物技術產業僅次于美國，居世界第二，從業人員1.4萬多人，年銷售額約40億英鎊。生物制藥是該產業中的強項，目前，涉及這一產業的公司除了世界著名的大型跨國公司阿其利康、葛蘭素－史克之外，還有約250多家較小的獨立公司，且每周約有一家新的生物技術公司誕生，數量約占歐洲同類公司的四分之一以上。生物技術被認為是能引發信息技術革命之后的又一次革命。在英國，凡是受益于生物技術的部門，如制藥、農業、食品與飲料業、化工和環境技術工業，都是最成功、最具活力和最富創新的。
日本生物技術產業規模比美國小，研發人員和研究經費也少得多，但勝過歐洲。日本具有雄厚的發酵工業基礎，使得歐美許多國家開發成功的上游成果能與日本企業合作實現產業化。日本于上世紀90年代提出了“生物產業利國”的口號，了《開創生物技術產業的基本方針》，日本政府在生命科學研究發展上的經費增長十分迅速，2001年政府的生命科學研發經費為30億美元，公司R&D經費約為60億美元。2002年日本生物技術產品市場為13000億日元，是80年代250億日元的52倍。
世界各國都意識到生物技術產業將是新的經濟增長點，都在積極發展本國的生物技術。例如，馬來西亞加快了轉基因植物的發展步伐；印度生物技術部新設立了2100萬美元的專門風險基金；新加坡政府制定了“五年躋身生物技術頂尖行列”的目標，并且高薪在世界范圍內招攬人才，試圖成為本地區生物制藥研發的中心。除了競爭加劇之外，加強合作是另一個突出的特點，生物技術公司之間以及公司與科研機構之間的合作越來越超越他們所在的國界。
我國生物技術產業發展現狀
我國生物技術起步于“六五”計劃末。近20年來，在我國政府有關部門的大力支持下，我國醫藥生物技術產業取得了長足進步，呈現出良好發展態勢。2000年生物技術產品總銷售額大約為200億元人民幣。其中醫藥、保健產品約90億元，占總銷售額的45%。醫藥、保健產品主要包括基因工程藥物、疫苗、診斷試劑、部分抗生素、藥用氨基酸、維生素、血液制品、生化藥物和部分功能食品，其中基因工程藥物、疫苗、診斷試劑、部分新型抗生素約占50%。尤其是基因工程藥物和疫苗，1986年調查數據為零，1996年調查時銷售額約為2.2億元人民幣，到2000年跟蹤調查時，銷售額已達20億元人民幣。從1989年我國第一個擁有自主知識產權的基因工程藥物上市以來，我國已有13類（19種）基因工程藥物和疫苗獲得批準上市，其中在全球銷售額前10位的基因工程藥物有8種。此外，診斷試劑產品也取得了十分顯著的成績，其銷售額從1996年的1.85億元增長至2000年約30億元人民幣。近十年來，上述兩方面的國產產品市場占有份額發生了根本性的變化，從國外產品幾乎壟斷的狀況轉變為國產產品占有70%～90%市場份額的局面。這些產品的問世，使我國數以千萬計的患者從中受益，其價格僅為國際市場的幾分之一到幾十分之一。
盡管我國醫藥生物技術產業已經取得了令人可喜的進步，但從客觀上講，目前尚處在成長期，還是一個幼小的產業，在整個醫藥、健康產業中所占比例不大。據統計，我國2005年約有醫藥工業企業4217家，當年醫藥工業總產值3338億元，年均增長13.9%。醫藥商業銷售總額為1981億元，比1995年增加1100億元，年均增長12.1%。1978-2005年，醫藥工業產值年均遞增17.1%，成為國民經濟中發展最快的行業之一。雖然醫藥生物技術產品的銷售額僅占醫藥工業總銷售的6%左右，但其增長速度遠遠高于醫藥行業總的發展速度，顯示出旺盛的生命力。
生物經濟時展策略
生物經濟勢如破竹之勢必將帶動新商業時代的到來，如何把握新商業時代的歷史機遇，應對生物經濟社會，是新時代到來之前我們考慮問題的重點。
完善產業政策，推進技術創新
加入WTO后，我國的生物技術企業面臨著與國外企業激烈競爭的現實，今后仿制生產國外專利保護產品將面臨巨額的經濟賠償，所以必須要有危機意識和競爭意識，采取有效措施，切實加強自主創新能力。我國應加大對創新性、探索性和重大基礎研究的投入力度，采取措施避免低水平重復研究和開發；同時應在原有對高新技術產業優惠政策的基礎上，結合生物技術產業發展的特點，制定特殊的減免稅政策以及產品出口、收入分配、人才吸引等方面的優惠政策，鼓勵研制開發具有自主知識產權和國際競爭能力的產品，利用宏觀杠桿使企業的資金投向生物技術創新性研發，并自我消化投入的研發費用，逐步建立起以企業為主體的新藥自主研發體系。
建立關鍵技術平臺和基地，加強工程化研究能力
我國生物技術成果轉化率之所以較低，重要原因之一是工程化水平較低和過程開發能力較差，因此必須建立一批與國際標準接軌的關鍵技術平臺。同時根據生物技術研究開發的特點，重點建設技術開發服務基地。這些基地應對相關領域研究開發有帶動性，應與相關研究機構、大學和企業建立密切而有效的合作機制，成為連接生物技術上下游的紐帶，通過匯集科研機構和大學上游成果，進行過程優化放大和工程化開發，不斷將二次開發的技術和產品向產業轉化。
多渠道增加投入，積極培育風險資本市場
積極探索在市場經濟條件下，國家、企業和社會多渠道投入生物技術研發和產業化的新機制，加強科研投入資金的管理，提高使用效率，促進科研成果的產品化、產業化和國際化。根據我國目前實際情況，只有政府提供部分引導性資金，開展應用基礎研究和承擔前期的研發風險，才能吸引企業和社會資金盡可能早期介入。應發揮社會各方面積極性，多渠道增加生物技術投入，包括部門和地方政府資金、科技貸款、股票市場、海外基金等。同時還應積極培育風險資本市場，鼓勵建立生物技術風險投資基金。建議以國家投入為引導，吸引企業、社會多方面的資金，設立生物技術產業化風險投資基金，按市場經濟規律運作，建立有償使用制度，使投入各方都能得到相應的收益，保證資金的滾動增值，促進生物技術創新和產業化。
積極應對全球化競爭，加快戰略重組與并購
我們應以積極的姿態應對世界科技、經濟全球化的機遇和挑戰，努力構建從研究到產業化的全方位開放體系，及時跟蹤和掌握世界生物技術及相關領域發展前沿的信息，充分利用共享的生物信息資源，利用世界經濟一體化和全球貿易自由化的機會，充分發揮海外生物技術人才的智力優勢，加強國際合作。同時要加快對現有生物技術企業的改造，從國家大局出發，不再搞低水平、小規模的重復生產，重組合并和淘汰一些重復生產、低水平、小規模的企業。使生物技術行業迅速涌現出幾個擁有很強國際競爭能力的企業巨頭，力爭把我國的生物技術產品打入世界市場。
完善生物安全管理，普及生物技術知識
生物技術的發展應與社會經濟的可持續發展、環境保護和資源合理利用相互協調。在努力完善轉基因生物安全管理體系的同時，應建立健全轉基因生物安全評價的技術體系，特別是盡快制定和實施轉基因食品安全性檢測與管理辦法。要加強立法，條件成熟時將部分頒布的條例升級為國家法規，另一方面要作好公眾宣傳教育和輿論導向工作，采用多種形式向廣大群眾進行生物技術和生物安全等科學知識的教育，使公眾對生物技術有一個較為科學、全面的認識，以科學的態度對待生物安全和相關社會倫理問題，積極關注和支持我國生物技術及其產業的健康發展。
參考文獻：
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篇7
關鍵詞：環境保護；環境污染；生物技術；應用
中圖分類號：D922.68 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
生物技術以現代生命科學為基礎，利用先進的科學技術為手段，通過微生物、動植物體等對物質原料進行加工，以提品來為社會服務的技術。生物技術具有以下特點：生產原料簡單，以現有的生物為對象，注重再生資源的利用 ; 安全、可操作性比較高。常溫常壓下可以連續操作，既節約資源，又減少污染 ; 生物技術具有其他常規技術和傳統方法所不具備的特殊功能，用于處理和解決一些比較復雜的問題。生物技術以其獨有的特點引起越來越多的關注，并被廣泛應用于各個領域。
1生物技術在環境保護中的應用現狀
生物技術應用于環境保護領域又被叫作環境生物技術，它是通過直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成部分或某些機能，建立降低或消除污染物產生的生產工藝，或者能夠高效凈化環境污染以及同時生產有用物質的人工技術系統。生物技術在環保領域中的應用主要包括直接消除環境污染和間接保護生態環境 2 種方式，具體采用哪種方式，具體要根據污染的方式和污染的程度來定。以下我們就生物技術在環境保護中的具體應用進行探討。
1.1 生物技術在廢水的凈化與處理中的應用
廢水生物處理技術是通過利用微生物的生命活動過程來對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而實現對廢水凈化和處理的一種重要方法。它具有吸附性好、沉降性好和降解能力強、生態環保等特點。據報道,美國約2萬座城市污水處理廠中的84%采用二級生物處理工藝;日本600多座污水處理廠絕大部分采用生物法。隨著科學技術的進步、污染狀況的加劇,環境標準的不斷提高,使廢水生物處理技術取得了很大進展,相繼開發了不少新技術、新工藝。如吸附-降解(AB)生物處理技術、厭氧折流板反應器(ABR)生物處理技術、間歇式活性污泥法(SBA)生物處理技術、LINDE生物處理技術、升流式厭氧污泥床(USAB)生物處理技術、廢水生物脫氮除磷技術、人工濕地處理系統和氧化溝生物處理技術等。目前在廢水的生物處理技術中，國內外普遍采用的工藝的主要有活性污泥法、生物膜法、生物強化技術法、自然生物處理法和厭氧生物處理法等。某印染企業污水處理技術如下圖：
1.2 生物技術在控制和廢氣凈化處理中的應用
利用生物技術控制和處理廢氣，將廢氣中的有機污染物或惡臭物質降解或轉化為無害或低害類物質，從而凈化空氣，是一項空氣污染控制的新技術。美國利用微生物代謝凈化工業性惡臭氣體效果顯著,而且不產生二次異臭;德國和荷蘭利用生物膜過濾處理含硫化氫的氣體,硫化氫除去率達90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔對某橡膠有限公司橡膠再生脫硫過程所產生的低濃度有機廢氣(含硫進行)處理試驗。結果表明:生物膜填料塔處理工業有機廢氣是可行的,當運行條件控制適當時,凈化效率可保持在90%以上,能夠實現達標排放,且投資省,運行費用低。但是由于生物凈化技術在廢氣處理領域應用時間比較短，各項技術還不夠成熟完善，因此在大氣污染治理領域不能廣泛應用。目前相對成熟的方法主要有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等，所采用的生物反應器為生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。
1.3 生物技術在固體廢棄物處理中的應用
固體廢棄物污染是農村和城市污染中主要的污染，通常來源于工農業生產、城市生活垃圾及污水處理的剩余污泥等。如何處理好這些固體垃圾是解決當前環境污染問題的一件十分重要的大事。當前對固體廢棄物的處理通常有物理、化學、生物等技術手段。固體廢棄物生物處理技術通過利用微生物對有機固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機固體廢物轉化為可以再利用的資源，這是當前固化廢物資源化的最為有效的技術方法。歐美各國及日本已開發了10多種機械快速堆肥工藝,其中最著名的是達諾式回轉圓筒型發酵倉工藝。國外正在發展用蚯蚓床處理有機垃圾和糞便。利用蚯蚓床處理城市垃圾,不僅可以將城市有機廢棄物轉變為肥效高且無臭味的蚯蚓糞土,而且還能獲得大量蚯蚓作醫藥原料,加上蚯蚓體內蛋白質含量與魚內相當,是畜禽和水產養殖業的優良飼料,可以收到一舉數得之效果。固體廢棄物生物處理技術在目前應用比較廣泛的主要有：堆肥化、沼氣化、廢纖維素糖化、廢纖維飼料化、生物浸出等。
1.4 生物技術在環境監測與評價中的應用
隨著生物技術的不斷發展，生物技術如今已經被廣泛應用于環境監測與環境評價中。當前國內外關于生物技術在環境監測方面的應用實例主要有：生物酶技術、金標免疫速測技術、PCR技術、生物發光檢測技術、生物芯片技術和生物傳感器等，其中生物芯片技術和生物傳感器應用最為廣泛。尤其是以生物傳感器為核心的環境生物監測技術，可在線在位迅速地提供環境質量參數，成為環境質量預報和報警中的重要組成部分。生物監測和生物評價不僅是環境質量現狀監測和評價的一種手段，在環境質量的評價中，生物評價也是不可忽視的。Karube等將細胞酵母固定在直徑為14mm的多孔膜上,再將該膜置于氧電極的Teflon膜上,使得固定菌夾在兩膜之間,制成測定的BOD的微生物的傳感器。有研究表明,水體富營養化由氰基細菌的大量繁殖引起,該細菌的細胞體內含有藻氰素、其顯示的熒光譜不同于其他物質,用對該熒光敏感的物理轉換器能檢測氰基細菌的濃度,從而預報水體的富營養化。白志輝等從硫磺礦的酸性土壤中分離、篩選出氧化硫桿菌,將其固定化制備成為生物膜,再與氧電極組裝成微生物傳感受器,用于樣品中微量硫化物的測定,其法與亞甲藍比色法測定結果一致。
2生物技術在環境污染修復中的應用
生物修復技術是一個比較新型的技術，近年來生物修復內涵逐漸擴大，包括真菌修復、植物修復及無機污染物的生物修復等技術。前期主要應用于環境中石油烴污染的治理,生物修復技術最成功的例子是在1990年夏到1991年Jone L.lidstrom等人應用投加營養和高效降解菌對美國阿拉斯加由于油輪泄漏造成的污染進行的處理,取得非常明顯的效果,使得近百公里海岸的環境質量得到明顯改善。此后該技術被不斷擴大應用于環境中其他污染類型的治理。歐洲各國如英國、德國、丹麥及美國、日本等國家對生物修復技術非常重視,他們的研究證明,采用微生物分解有毒有害物質的生物修復技術是治理大面積污染區域的一種有價值的、可行的、有效的和優越的方法。英國能源部制定了90年代土壤和地下水的生物修復計劃,并組織了一個由聯邦政府、學術和實業界人員組成的/生物修復行動委員會來負責生物修復技術的研究和具體應用實施。在過去的10年中我國的生物修復技術主要是跟蹤國際生物修復技術的發展。
生物修復技術具有廣闊的應用前景，但也存在一定的局限性，目前生物技術修復主要運用于土壤污染的修復，其他污染的修復尚不能采用生物修復技術。因此，為了擴大生物修復技術的修復范圍，在環境污染的修復過程中我們常常將生物修復技術與其他化學或物理方法結合使用，以取得最佳效果。在環境保護工作中，環境生物技術作為一種技術手段，具有高效性，它無論是對環境污染的治理、修復，還是環境檢測都發揮了巨大的作用，鑒于環境生物的技術的重大作用，我們應該大力發展環境生物技術，不斷提高環境生物技術水平。
結束語
生物技術在減輕或消除環境污染和生態破壞等方面具有比較深遠的前景。因此，我們應該不斷開發和應用環境生物技術，從而提高環境保護的水平。主要措施有：制定實施環境生物技術的發展規劃；加大投資，加強環境生物技術的研究；加快環境生物技術人才的培養；加強環境生物技術信息交流等。
參考文獻：
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篇8
關鍵詞：生物技術；生物經濟；產業化
一、生物技術與生物經濟的概念界定
生物技術的發展為生物經濟的發展提供了充分的理論和技術的支持，因此生物技術的定義也是建立在生物技術的基礎上的，生物經濟是對生物技術的產業化體現，相對與其他技術行業，生物技術的應用貫穿到各個行業當中，在農業經濟中、環境保護過程中、藥品行業的發展中都有著很廣泛的應用。但是生物經濟的發展依然比較緩慢，形成比較大的規模依然需要很長一段時間的磨合和發展。
生物經濟的發展有著自身的特點，首先生物經濟對技術性的依托比較強烈，生物經濟離不開生物技術的應用，雖然生物技術有著很廣泛的發展市場，但是生物技術的發展速度無法跟上市場經濟的發展速度，技術的更新速度和創新能力比較緩慢，仍然需要不斷的向發達國家進行學習和吸收。其次，生物技術的應用范圍比較廣，無論是服務行業還是第一產業和第二產業，生物技術都可以很好的與其進行融合。生物技術產品的多樣性，這也我我國的技術創新和發展提供了很大的發展空間。
二、生物經濟的發展現狀
生物技術作為一個新的技術增長點，必然會得到很廣泛的重視。我們的日常生活中已經廣泛的享受到生物技術為我們帶來的福利。例如在食品行業中，我們乳制品已經發展的比較迅速，各種口味和不同營養含量的產品已經出現在我們的飲食中，健康的飲食離不開生物技術的應用。我們食用的糧食農作物食品有很多是使用生物工程技術來實現作物的生長的，提高農作物的產量，保證農作物中的營養成分是生物技術的實踐目的。
但是生物技術雖然滲透到各個行業之中去，但是沒有形成自己獨立的經濟產業形式，這樣的狀況對于生物技術未來的發展明顯是不利，提升生物技術的產業化程度不僅僅可以促進生物技術的發展，還能提升生物經濟的總體的競爭力，對于我國市場經濟體制而言，能夠很大程度上活躍市場氛圍，對于國際市場的競爭而言又是提升我國總體國際地位，經濟實力的一個表現。
所以不斷的進行生物技術的深入研究，引進先進的生物技術，培養大批量的生物技術人才為我國生物經濟的產業化注入更多的力量。這是我們現在急需改善的狀況，也是我們國家經濟發展未來所要面對。
三、生物經濟的未來發展趨勢
生物技術在未來有可能解決為我們生存的許多問題，包括人們的健康問題、生活飲食問題、能源再生問題、環境保護問題等等。未來的生物經濟的發展面臨著更多的機遇和挑戰。
首先，為生物經濟的發展制定可靠的制度保障。充分的發揮生物技術的發展優勢，將生物技術的開發在各個領域進行深入的實踐，努力的實現生物產業關鍵技術和重要的特色產品的研制和開發。同時保障市場經濟體制下市場競爭的良性發展，避免利用生物技術開展不合法的應用，鼓勵和支持生物經濟的發展和應用。
其次，形成生物經濟的產業鏈，建立專門的生物技術研發基地。充分的發揮我國的資源優勢和地域發展的優勢，做好總體的布局和規劃，穩妥的進行發展。為生物經濟的發展打下堅實的基礎，提升面對市場競爭的實力。同時，還要以生物農業、生物醫藥、生物制造、生物能源、生物環保和生物服務等為重點領域，引導生物產業基地向專業化、特色化發展，形成比較完善的產業鏈和價值鏈。
最后，保持清醒的發展思路，對生物經濟的市場發展有正確的評估。重視對于人才的引進，將生物經濟真正的面向市場，吸引更多的投資和技術支持，加強與企業和高校之間的合作，積極的開展技術和科研的創新。以市場變化為導向，企業和政府的相互支持和指導，提升科研技術的水平，形成生物經濟的產業創新體系。
生物經濟的時代已經到來，生物經濟的發展也面臨著更多的機遇和挑戰。我們應該時刻的提醒自己，抓住發展的機會，以發展開闊的眼光來面對世界的發展。通過生物技術的發展，生物經濟的發展，加快我國的發展步伐。推動生物經濟的快速發展，實現民族的偉大復興。（作者單位：沈陽師范大學化學與生命科學學院）
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篇9
關鍵詞： 生物技術專業 目標定位 教學改革 綜合院校
21世紀生物產業成為繼信息產業之后世界經濟中又一個新的主導產業，生命科學及生物技術的重大突破正在迅速孕育和催生新的產業革命。近年來，高等院校尤其綜合性大學紛紛設置生物技術專業以適應經濟和社會發展對生物產業人才的需求，但是，在專業設置上存在著明顯的“生源需求導向”，在人才培養目標的定位上是“模糊的復合型”，在教學上傾向于重理論輕實踐。上述問題的存在制約了生物技術專業整體的建設與發展。尤其隨著經濟社會的發展和高等教育的大眾化，高等教育的目標也發生了一定的變化。因此，綜合院校生物技術專業培養目標的定位和教學改革是一個值得深入探討的課題。
1.綜合院校生物技術專業教學改革的思路和目標
近年來，我國綜合院校生物技術專業在教學上更多地沿襲了學歷教育的教學方法，始終未能徹底擺脫學科型教學模式的束縛，成為傳統本科教育的“翻版”。因此，積極探索符合綜合院校生物技術專業人才培養目標的教學改革已成為當務之急。
1.1課程體系開發的思路和目標
課程體系建設中，要改變傳統的“學科本位”課程觀，按照“厚基礎、寬口徑、廣知識、強實踐”的培養目標，向“多元整合型”方向發展，形成一種“多元整合”的課程觀。主要改革思路是：注重生物技術與產業化管理相結合，增強課程設置的靈活性，形成模塊化、彈性化的課程體系，適應行業和社會對應用人才規格多變的需求。要改變傳統生物技術專業的專業課程設置方式，開設以上游應用技術為背景的模塊化專業課程，如生物制藥技術、食品生物技術、農業生物技術、基因工程藥物等；同時，增設以“下游工程”為背景的營銷、物流、管理等經濟管理類模塊化專業課程。模塊化專業課程的設置，能夠讓學生以行業需要為主線，將所學的知識串聯起來，構建相對系統的理論知識和實踐技能。另外，還需開設關于生物技術前沿的講座及與生物技術相關的法規、知識產權等彈性化課程，以適應日新月異的生物技術及其相關產業管理的需要。
1.2實踐教學建設的思路和目標
要改變傳統重理論輕實踐的教學思路，使生物技術教育向實踐應用方向發展，實踐教學建設就要緊緊圍繞生物技術產業對“雙料人才”培養的要求，按照認知實習模塊、基本技能訓練模塊、技能強化綜合訓練三個模塊的特點，構建由實驗實習、專業實驗實習、社會實踐系列所組成的新的實踐教學內容體系，并制定相應的評價標準。具體可重點考慮以下實踐教學環節：（1）生物技術產品的生產、分析檢測；（2）生物技術應用性科學試驗與技術推廣工作；（3）生物技術產品的市場調查及前景預測；（4）生物技術產品的營銷和物流管理；（5）生物技術企業的生產運作管理、信息與技術資源管理與質量管理，等等。
1.3注重教師綜合能力發展和引導
教師在教學中要加強對學生引導作用，專業教師在教學中的角色首先是學生將來從事本專業崗位的“榜樣”，然后才是教育者，而只有“復合型”教師才能夠勝任生物技術專業的教學工作。學校應該重視專業教師的全面發展，努力加強“復合型”師資隊伍建設。鼓勵教師參加教師“崗位”技術培訓和進修，保證知識技能的不斷更新；鼓勵教師參加與崗位相對應的技術等級和技術水平考試；鼓勵教師參與應用型課題的開發與研究，加強與企業的聯系與合作。“復合型”隊伍的建設是專業建設的重中之重，學校應把“復合型”師資建設作為一項長期性工作來抓。教師自己也要拋棄過去的簡單理論教學的短期行為，努力提高自身綜合素質，加強理論和應用的結合。這樣教學才能有特色，教育質量才能有保證，培養出來的畢業生才能得到社會的認可和歡迎，才是綜合院校生物技術專業長遠的生存和發展之道。
2.生物技術專業培養目標的定位
2.1人才層次定位
隨著社會經濟發展，社會對生物技術專業人才的需求是有層次和類別之分的。傳統學科型教育在人才層次定位方面有自身的特點，學科型高等教育以學科建設和發展作為專業改革和建設的出發點，培養目標突出“學術型”人才層次。但由于社會經濟的發展和高等教育的大眾化，這一目標要有改變，要以需求為導向設置專業，圍繞地方或行業經濟發展的需求開展專業教學建設，培養目標突出“理論﹢應用型”人才層次。綜合院校生物技術專業培養的人才必須適應時展的要求，緊密依托行業或企業，滿足社會對應用型人才的需求。因此，綜合院校生物技術專業人才層次定位應立足于培養高素質的理論應用型專門人才，這既不同于研究生階段培養的“學術型”人才，又不同于高等、中等職業教育培養的“操作型”人才。對于有興趣、能力，愿意以后從事生物技術研究相關工作的學生，要培養他們成為“學術型”人才，除了具備理論應用型專門人才知識體系，還要把握生物技術研究前沿和總體進展。
2.2知識結構和素質能力定位
我國生物技術產業面臨的主要問題是“重研究、輕應用”，不能形成“科研—商業化”的良性循環[1]。造成這一問題的主要原因就是企業管理、市場營銷等方面的人才大多不懂生物技術，同時專業的“學術型”人才又不懂市場開發。據權威人士估計，我國在生物技術領域中，“上游開發”僅比國際水平落后3—5年，而“下游工程”卻至少相差15年以上[2]。改變這一狀況，需要大批既熟悉生物科技知識，又熟悉產業化諸多環節的復合型“雙料人才”。因此，學生在學習公共基礎課和專業基礎課的基礎上，還應學習法律、企業管理、市場調查與預測、市場營銷、物流管理、電子商務等工商管理專業類的知識，讓在校學生具有復合型人才所需的知識結構。綜合院校生物技術專業學生素質能力定位的依據是人才層次的定位。為了適應“上下游工程人才”培養的需要，學生應具有良好的職業道德素質、廣博的知識素質、較強的能力素質和健康的身心素質；了解、掌握生物技術及應用專業的知識與技能；具備外語、計算機、法律、管理和經濟應用文寫作基礎；具有較強的市場經濟意識、社會適應能力和職業轉換能力；具有較強的組織能力、協調能力和團隊合作精神。
2.3職業取向定位
有些綜合院校生物技術專業的職業定位只針對某一單獨的崗位，例如食品發酵領域。隨著社會人才總量的不斷增加，企業對人才的要求越來越高，相關企業對人才的需求主要為高層次生產或管理人員；對于一線操作任務，出于自身經濟利益考慮，企業多由高職或中職生來完成，對本科畢業生的需求有限[5]。因此，職業取向定位的狹窄性，給學生的就業方向造成了一定的模糊性：在生物技能工作崗位競爭不過高職生和研究生，在企業經營管理工作崗位又沒有明顯優勢。為了使培養出來的人才有較強的適應性和就業靈活度，職業取向定位必須有明確的行業依托，即根據行業特點和要求，針對相關崗位確定職業崗位，例如，可以與農業、食品、藥品、發酵、園藝、環保等行業或領域相結合。這種面向職業崗位的人才定位，既可避免人才培養目標上的“模糊不清”及“重理論帶來的不適用”等不足，又能夠培養出真正滿足不同行業不同崗位需要的應用型人才，并能夠讓學生以行業需要為主線，將所學的知識串聯起來，構建相對系統的理論知識和實踐技能。另外，還需開設與生物技術相關的法規、知識產權等彈性化課程，以適應日新月異的生物技術產業管理的需要。
3.南通大學生物技術專業培養目標定位和教學改革的實踐
南通大學生物技術專業自設立以來，經過近幾年的改革與發展，通過不斷探索專業培養目標定位和深化教學改革，生物技術專業課程建設走向了健康發展的軌道，現已成為定位較準確、特色較鮮明的專業。
3.1培養目標
根據對南通市，以及長三角地區的生物技術及相關行業人才需求情況調研，結合我校的專業優勢和條件，我們對生物技術專業的人才培養目標在人才層次、知識結構、素質能力和職業取向等方面都進行了準確的定位，并在教學實踐中形成了鮮明的專業特色。具體而言，我校目前生物技術專業的人才培養目標為：符合南通市，以及長三角地區生物技術及相關產業需要、具備基本從業道德和職業素養、掌握現代生化技術及產業化科學原理、工藝過程和工程設計等基礎理論、基本技能，能在生物化工、生物發酵、生物制藥、藥物分析、環境治理及保護、食品加工及制造等相關領域從事開發、生產、檢測、營銷、運輸、倉儲、配送、管理或科研輔助等工作的理論應用型專門人才。近年來，我校生物技術專業總體質量和綜合素質都得到了明顯的提高，學生的從業單位反響良好，初步樹立了生物技術專業在本行業中的名聲。
3.2教學改革實踐
根據專業培養目標定位，在教學改革實踐中，既要考慮知識的銜接及其先后程序，又要符合教學規律、循序漸進規律、因材施教規律、學生身心發展規律等；既要通過教學內容、課程體系和實踐實習的改革，將知識傳授、能力培養、素質教育融為一體，又要加強師資隊伍建設，打造一支高質量的專兼結合、校企互通的能工巧匠型教學團隊。
3.2.1教學內容和課程體系改革
生物技術專業的教學內容和課程體系改革必須體現職業生涯發展目標，要尊重學生基本學習權益，給學生提供多種選擇方向，使學生獲得個性發展與工作崗位需要相一致的職業能力，為學生的職業生涯發展奠定基礎。因此，我們將教學內容和課程體系分成三大部分：職業基本素質課程、專業基礎課程和專業拓展課程，其中，專業拓展課程是我們今后課程體系改革的重點。在專業拓展課程的設置上，結合我校為綜合性院校的優勢，我們鼓勵學生選修以企業管理、市場調查與預測、市場營銷、電子商務、物流概論和經濟法等經濟專業為主的其他學院的課程，或要求輔修取得這些與生物技術應用相關專業的第二學位，完善生物技術專業職業崗位的知識體系。
3.2.2實踐教學改革
目前，無論是教師還是學生都明顯存在著重理論、輕實踐的教學傾向。為此，我校生物技術專業在加強實驗室硬件建設的同時，從實驗的內容、方法和管理改革入手，強化實驗的考核、認知實習和頂崗實習，確保實踐教學的質量。
首先，增加投入，改善實踐條件。尤其近幾年來，我們利用生物學作為學校申博的支撐學科優勢，積極爭取國家和學校資金，來改善生物技術實驗室的設備。我校現有的生物技術專業實驗室存設備齊全，基本能夠滿足與生物科學相關實踐實驗教學的需要。
其次，借助外部資源，實行資源共享。生物技術專業屬于高投入專業，實驗設備等各項投資大，尤其是代表上游生物技術發展的基因工程領域學科的實驗儀器特別昂貴，在現有辦學體制下，對于一個地方教學研究型高等院校，短期內通過籌資方式解決實驗室經費不足問題是不可能實現的。因此，我們在儀器購置和實驗課程的設置方面并沒有簡單照搬研究型院校的實驗室建設模式，而是整合學校內部及外部資源，實現資源共享。例如，有些大型精密儀器使用就是借助醫學院實驗室；與生物技術相關工程設備借助機械學院，借助校企合作平臺，采用“共建共管共用”的運行機制，不斷開辟新的校外實訓基地并長效運作，現在我們已經與南通百奧制藥有限公司，南通伊士生物工程有限公司，海門聯海生物和江蘇賽奧等生物工程有限公司等多家知名企業簽訂了校企合作協議。
最后，合理調整實踐教學計劃。綜合院校生物技術專業重點應突出理論應用技能培養，達到這一目的，應保證有一定時間參加社會實踐和實習，并能在生產實踐中得以應用。為此，我們建立了實踐見習，科研導師，畢業實踐教學體系。實踐教學在大二就開始，通過前一年年在校學習基本理論知識及基本操作技能，適時到實踐實習基地進行短期訓練，大三時學生在前兩年學校理論學習基礎上，選擇導師，參加導師的科研工作。在輔助導師的科研工作中提高學生操作技能，培養學生對生物技術專業的興趣。大四的畢業實踐，是我們實踐教學的一個重要環節，老師提供研究課題，學生根據自己的興趣選擇畢業論文研究課題，通過老師和學生的雙向選擇，大大提高了畢業實踐的效率。在長達半年多的實踐中，學生切實提高了實際操作能力。這些實踐練習，有效縮短了由學生轉化為職業人的時間，使我校畢業生大多能較快進入狀態，受到了用人單位的普遍歡迎。
4.展望
近年來，生物科學和生物技術獲得了突飛猛進的發展，國際上很多重大成果的出現，都與生物技術密切相關。國內的生物技術產業也正處于一個快速發展的起飛階段，要使科研成果以最快的速度轉換為生產力，我國迫切需要大批既熟悉生物科技知識，又熟悉產業化諸多環節的復合型人才。雖然我國生命科學學科目前每年有四五萬名畢業生，但是由于生物學科仍然采用傳統意義的學科分科和專業分支，教育模式和知識結構并沒有相應更新。“下游工程人才”培養的缺位，已成為制約生物技術產業發展的瓶頸，這就要求綜合院校生物技術專業應重新審視和準確定位人才培養目標，與時俱進地進行教學改革，讓在校學生能夠向復合型人才靠攏，以便更好地適應生物技術及其產業對新類型、新能力人才的需要。
參考文獻：
篇10
一、發展生物技術產業重大意義,它已經成為許多國家應對金融危機戰略措施。
各國紛紛制訂生物產業發展戰略規劃,專項政策,成立專門機構,加速培養和吸引人才,大幅度增加對生物技術研究和產業化的投入,引導社會資源投入生物產業,促進生物產業在知識密集區域集聚化發展,努力搶占21世紀國際經濟技術競爭制高點。
二、世界生物技術產業發展現狀
(一)生物技術產業已經進入大規模產業化階段
現代生物技術首先應用于醫藥和農業領域,生物醫藥業、生物農業快速增長。以生物醫藥為例,全球范圍內正在研制的2000多種生物藥物80%已經進入臨床試驗階段,批準了6000多例轉基因動植物進行試驗,批準生產的轉基因動植物已達100多種。由于生物制藥科技含量極高,受宏觀經濟基本面的影響較小,消費剛性特點明顯,且價格穩定,盈利能力高于社會平均利潤率,上世紀90年代以來,全球生物藥品銷售額以年均30%以上的速度增長,大大高于全球醫藥行業年均不到10%的增長速度。
(二)生物技術產業將成為繼信息產業之后世界經濟中又一個規模巨大的主導產業。
近十年來,全球生物技術產業的銷售額約每五年翻一番,許多國家生物產業銷售額增長率高達25%-30%,遠高于全球經濟增長率。預計到2020年,生物醫藥占全球藥品的比重將超過1/3,生物質能源占世界能源消費的比重將達到5%左右,生物基材料將替代10%-20%的化學材料。繼信息產業之后,生物產業將逐漸成為未來全球經濟社會發展的又一重要推動力。
三、我國生物技術產業發展現狀
(一)我國生物技術與發達國家差距相對較小,生物技術產業初具規模,在發展中國家中總體水平處于領先地位
近年來,我國生命科學與生物技術研究取得了長足的進步,在后基因組學、蛋白質組學、干細胞等生命科學領域具有較高的研究水平,在雜交水稻、轉基因棉花等生物育種領域具有一定的優勢。在我國,生物制藥產業也呈現出蓬勃的發展態勢,在1999年到2008年的10年間,生物制藥子行業年均銷售增長率為22%,而醫藥工業為19%,生物制藥產業的銷售規模雖然僅為整個醫藥行業的10%,但成長速度要明顯快于醫藥工業的整體水平。另外,生物技術棉花種植面積已經超過6100萬畝,生物農藥年生產總量達到12萬噸,燃料乙醇生產能力幾近140萬噸。目前我國的生物技術產業在發展中國家中總體水平處于領先地位。
(二)發展中面臨的問題
1、生物技術產業自主創新能力薄弱
? 生物技術產品產業化程度低,生物科技成果轉化率低,以生物醫藥為例,迄今為止,我國生產的中藥以外的醫藥產品,自主發明的不足3%。國內有6千多家的醫藥企業,普遍缺乏自主知識產權,企業產品趨同,毫無國際競爭力可言。工程化研究開發薄弱,生物醫藥中上游技術比國際先進水平落后三至五年,而下游工程技術則至少落后十五年以上。
2、融資困局亟待打破。
發展生物產業的社會效益遠高于產業自身的直接經濟效益。當前,我國生物醫藥、生物農業、生物能源、生物基材料等一批新興產業群體正在迅速形成。這是一個好的趨勢,需要進行正確引導和扶持,特別是加快建立有利于產業化發展的投融資環境、市場環境,完善轉基因生物安全管理等有關法律法規,解決新興生物產業發展面臨的融資困難、產業技術發展滯后、初期成本高等突出問題。
3、缺乏生物技術產業的高端人才。
生物技術產業的發展對人才的要求極其嚴格,目前在我國從事生物技術研究和產品生產經營的從業者素質參差不齊,整體素質不高,既懂技術又懂經營的高素質人才十分稀缺,難以適應我國生物技術產業快速發展的需要。
四、發展之路
(一)建立生物技術產業基金
美國的生物技術產業從上個世紀70年代起步以來,始終是全球生物科技的領跑者,其生物技術公司數量占全球總數的1/3。分析美國這方面的成功經驗,除了人才、技術、設備、研發能力、體制等等因素之外,美國生物技術產業之所以能得到迅速發展的一個很重要方面是,美國無論是政府還是私營投資機構對這個產業領域的連續多年來的巨大投資。可見風險投資對一國生物技術產業的發展可謂至關重要。
我國目前的風險投資以政府為引導,以國有資本投資為主體。即資金來源主要集中于政府財政專項撥款和金融機構貸款。這種特點不可避免地導致了現行風險投資資金的低效率與盲目性,因此改革我國現行的風險投資體制已迫在眉睫。政府部門應當制定優惠政策,拓展生物技術企業高風險時期的資金來源,調動社會資金支持生物技術企業的發展,通過多種渠道拓寬生物技術產業基金的資金來源,規范和發展資本市場,吸引民間投資,大力發展創業風險投資,推動貸款擔保機構發展,形成以民間資本和民間投資機構為主體的多元化投資主體和投資結構。
(二)加強國際合作
近年來,除了美國是傳統的生物技術產業強國,加拿大的生物技術產業也迅速增長,目前它
