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生物工程与生物技术精选(九篇)

生物工程与生物技术

第1篇:生物工程与生物技术范文

关键词:生物工程技术;药用资源;中药材

所谓生物工程技术就是以生物学的理论和技术为核心组成部分,并且融入了化工、机械以及电子计算机等现代工程技术,能够完美地操作分子生物学的成果,以此来制造出大批的有用代谢产物或体现出特殊生理功能的全新产业。在全球范围内,中国的药用植物资源是最为庞大的国家之一,然而随着发展的深入,使得我国对于药用植物的需求不断增长,从而出现了药用植物资源稀缺的现象。

1 中药材的种植

在我国中药培育具有着很长的一段历程,在起初的一段时间内,基本上都是培育较为珍贵的中药材,但到20世纪80年代后,就实行了大批量对中药材相关的培育工作。2000年,我国逐渐实现并开展了GAP工作内容。现如今,我国大部分区域都依次建立起了多样化的培育基地。我国中药材种植培育基地基本上可以分为3个类型:(1)大型中药企业所创建的种植培育基地。(2)具有丰富中药材种植培育经验并且保存至今的基地。(3)农场化的中药材种植培育基地。事实证明,中药材的种植和培育工作,必须结合着科学技术进行开展,才能够对中药材的品种择优、种质的评价以及培育工作有一个良好的体现。传统的培育方式过程较长,而生物工程技术的融合,能够在一定程度上缩短时间上的限制,还能够有效地推动中药材的野生抚育。野生抚育基本上可以分为2种类型:(1)针对现有的培育技术和方式还不够完善的品种。(2)已培育的药材综合性状远低于野生的药材。野生抚育中药材,能够取得最大程度的经济效益,并且不会打破原本的生态环境。

2 生物工程技术生产药物植物的优质种苗

在对中药材进行种植培育工作时,如果运用较为传统的培育技术和方式,不能够有效快速地培育出大批量的优质品种,但是通过生物工程技术,就能够在此问题上得到相应的改善。运用生物工程技术中的快速繁殖技术,就能够实现快速生产优质种苗的目标。在运用生物工程技术种植培育中药材过程中,基本上有着2种较为合理的方法:(1)利用药用植物的外植体来引出愈伤组织。(2)利用体细胞胚的途径。当然,在对中药材进行培育的过程中,还应该特别重视几个关键要素:(1)外植体要进行择优处理,挑选出具有活力、有效成分高的来开展相关的愈伤组织的诱导。(2)选择适合中药材生长的环境和土质来对种苗开展地上部分和根的诱导。(3)栽培出的种苗向土地中的过度转移问题。从目前情形来分析,我国中的降香资源非常紧张并且严重缺失,基本上只能通过海外进口来满足需求。然而海南洋浦生物工程公司利用组织培育的模式孕育出了大批的降香种苗,并且在通过温室对种苗进行了相应的提炼,并使其生长到一定程度,成功地将其转移到外界进行野生抚育工作。降香的成功经验也推动了其他药用植物资源发展。生物工程技术已经被大范围的运用到各个领域中,在农业生产中也得到了相应的运用和推广。

3 生物工程技术生产中药的活性成分

最近几年中,大多数的中药材基本上都是由药厂开展相应的提取分离,并且相应地制造成中药提取物,而且有大部分中药提取物被出口至国外,从而使得大批中药材资源出现了严重缺失和损耗。通过熟练地运用生物工程技术,能够大量地获取药用植物中的活性成分,在进行较大范围培育工作下,能够显著地节约成本。

4 结论

生物工程技术在药用植物资源上的合理开展和运用,有利于保护濒临绝种的药用植物,对我国中医药的发展存在着决定性的意义,不仅仅是药用资源的核心模式,还对中国以及全球范围的中医药发展提供了相应的保障。

参考文献

1 高文远,肖培根.生物工程技术与药用植物资源保护[J].中草药,2008(7)

2 周选围,陈文强,邓百万,王智,彭浩,林娟.生物技术在药用真菌资源 开发与保护中的应用[J].中草药,2005(3)

第2篇:生物工程与生物技术范文

[关键词]微生物 生物工程 环境工程

中图分类号:U73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)01-0223-01

引言

微生物工程,又被叫做发酵工程,主要内容是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯(生物分离工程)等方面。发酵是微生物特有的作用,在几千年前就被人类认识了,并且用来制造酒、面包、酱、醋等。微生物工程,是大规模发酵生产工艺的总称,就是利用微生物发酵作用,通过现代工程技术手段来生产有用物质,或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。它是在发酵工艺基础上吸收基因工程、细胞工程和酶工程以及其他技术的成果而形成的。发酵工程跟环境保护和农牧业等许多领域关系密切,对它的开发有很大的经济效益。DNA重组技术和生物反应器,装有固定化酶的容器,能进行生物 化学合成,是生物工程中的两大支柱。从工业规模生产这一点看,生物反应器尤其重要。因为只有通过微生物发酵,才能形成新的产业。本文详细分析了微生物技术在环境工程中的作用,和对环保工作所做出的贡献之大。

1.利用微生物技术监测水质情况

在各种水体,特别是污染水体中存在有大量的有机物质,适于各种微生物的生长,因此水体是仅次于土壤的第二种微生物天然培养基。水体中的微生物主要来源于土壤,以及人类的动物的排泄物及污染。水体中微生物的数量和种类受各种环境条件的制约。目前,世界各国一般认为大肠菌群是指示水质受粪便污染较好的指示菌。我国水质控制也采用大肠菌群作为指示菌,GB5749-85《中华人民共和国国家标准?生活饮用水卫生标准》规定,生活饮用水中大肠菌群每升不得超过3个。另外,还要根据水的等级限制大肠杆菌的个数。一等级是小于等于500个,二等级小于等于10000个。三等级小于等于50000个。大肠杆菌会令糖起到发酵作用并且产生出酸或者是气体。所以,工作人员便可通过检测酸和气体来判断大肠杆菌的数量,从而依照大肠杆菌的数量来判断水的质量等级。

2.利用微生物技术处理废水

污水里面所含有的污染因子十分丰富,一般生活中出现的污水主要的成分是生物代谢物质以及作废的食物,在工业中废水中出现的污染因子较多。据研究,这些污水可能还有金属、酚类以及甲醛等成分。利用微生物技术处理废水主要是指利用微生物群体,对污水中的有机污染物进行吸附和转化。同时进行一些列的扩散、分解等行为,出去污水中的污染因子。污水被处理之后,其中的有害物质别排除在外,或者是转化成对人体无害的物质。城市污水经过微生物处理过程,其中的悬浮物质能够减少到10%左右。

2.1 厌氧处理法

污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段:水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。水解阶段是高分子有机物因相对分子量巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细菌直接利用。它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢。发酵阶段是有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程,在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物,因此这一过程也称为酸化。产乙酸阶段主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等,产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。在产氢产乙酸菌的作用下,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。虽然厌氧消化过程可分为以上四个过程,但是在厌氧反应器中,四个阶段是同时进行的,并保持某种程度的动态平衡。该平衡一旦被pH值、温度、有机负荷等外加因素所破坏,则首先将使产甲烷阶段受到抑制,其结果会导致低级脂肪酸的积存和厌氧进程的异常变化,甚至导致整个消化过程停滞。

2.2 好氧处理法

好氧处理法就是将微生物放置在有氧环境中,促使其大量的繁殖。之后通过微生物氧化分解污水中的污染因子。实现污水的精华,处理掉其中的有害物质。好氧处理法的操作方法比较简单,具有较强的灵活性。

3.利用微生物将固体垃圾变为化肥

在固体垃圾中放入大量的嗜热微生物和硝化细菌异界纤维分解微生物,一般中温微生物的生长受到高温的限制,嗜热微生物在高温的情况下能够加快生长并且使活性增加,更容易形成正反馈回路。但是如果温度在上升到一定范围,超出微生物的承受程度,也会不利用其生长繁殖,总而造成负面的影响。通过微生物发酵把固体垃圾转化为化肥的方法在目前已经被大规模的使用,并在多个地区取得了较好的效果。

4.利用微生物净化废气

利用微生物净化废气,首先要把废气转化为液体形态,然后利用微生物处理有害液体的方法对空气中的废气进行处理。在处理废气的过程中产生的代谢物质会进入到液相环境内,这种物质可以作为细胞的代谢能源。利用微生物处理二甲苯可以在室温的环境里进行。当二甲苯的浓度和每小时的气流量以及废气在空塔中的时间达到一定的数值内,微生物对二甲苯的处理效果会更加明显,去除率高达90%以上。

5.固体化微生物技术的应用

利用固定化微生物技术提高废水处理效率的工艺方法也被称作“生物增效”,其适用的领域非常广泛,例如:化粪池、隔油槽、排水管、城市污水处理厂以及工业废 水…等。一般而言,针对特殊污染源,来自天然环境的微生物消耗很快、效率低下,即使有快速的繁殖能力仍不足以负荷。因此,生物增效的作业过程还是依循自然 的方式,向目标添加定制的、具有已知降解能力的微生物制剂(固定化微生物),处理效果则有明显的提升。固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上,使其高度密集并保持生物活性,在适宜条件下能够快速、大量增殖。这种方法对提高生物反应器内微生物(尤其是特殊功能的微生物)的浓度,和微生物抵抗不利环境的能力都有重要的作用,有利于反应后的固液分离,缩短处理所需的时间。在固体化微生物处理技术上,工作人员经过大量的试验得出结论:在微生物经过固定处理之后,温度和PH值的使用范围更加广泛,有机物的降解能够加强,远远高过普通的微生物。

6.结束语

微生物在环境工程中的作用十分的广泛,为解决环境污染工作做出了重要的贡献。目前,微生物技术已经涉及很多歌领域,微生物技术以成本小,效果好的特点成为环境工作者的使用对象。未来,微生物技术还会不断的发展和进步,为国家提供更大的帮助。

参考文献

[1] 张蔚萍,陈建中. 固定化微生物技术在环境工程中的应用团. 云南环境科学,2003 (12).

[2] 周东群. 污水治理专用微生物制剂的开发研究[D ]. 山东轻工业学院,2012 (06).

[3] 李靖,周玉林,关杰. 环境微生物学教学改革的探索与实践团. 微生物学通报,2009(1).

第3篇:生物工程与生物技术范文

关键词:医学院校 发酵工程 教学改革

21世纪是生命科学的世纪,将生命科学与医学有机融合是生命科学当前发展的趋势和主流。生物技术专业是医学院校为适应我国中长期发展战略及整个生命科学领域发展要求而设立的新兴专业[1]。发酵工程课程是生物技术专业的主干课程,是一门应用型和实践型较强的课程,其教学质量直接影响学生的专业素质。

我校于2002年开设生物技术本科专业,学生于2005年3月进入发酵工程课程的学习,至今已经连续开设7年。我们从开设发酵工程课程之日起,就不断发展并使之完善,追踪学科发展的最新趋势和研究手段,注意结合相关生物化学及微生物学的知识及医学院校学生培养特点,培养学生独立思考和科研创新能力,力争形成符合我校医学背景下具有较强办学特色的发酵工程课程教学体系。为此,我们进行了一系列的课程教学改革,下面结合笔者的教学实践,谈谈发酵工程课程教学改革方面的个人体会。

1 发酵工程课程教学改革的背景和必要性

全国开设生物技术专业的高校有300多所,其中有28所高校属于医学院校。医学院校生物技术专业的教学改革研究主要集中在生物技术专业人才培养、专业建设、实验教学体系和毕业论文上,很少有针对专业课程的教学改革。经查阅,仅有安徽医科大学胡若磊[2]、滨州医学院焦飞[3]分别对医学院校生物技术专业酶工程和分子生物学进行了课程教学体系的相关研究,而对发酵工程课程的教学改革一直无人涉及。

医药生物技术专业在医学院校中开设仅有10年左右的历史,属于一个全新的专业,各医学院校既无可参照的教学计划,又缺乏教学经验,如果完全套用综合性大学生物技术专业的发酵工程课程教学体系,不能够满足医学院校生物技术专业培养目标的要求。对医学院校生物技术专业发酵工程课程进行教学改革,顺应了时展潮流,对明确发酵工程课程教学目标、提高课程教学质量有一定借鉴意义。

2 教学改革的内容

2.1优化课程体系

课程体系是人才培养的基础,是教学改革的核心和关键。课题组参照相关院校生物技术专业教学大纲,结合我校实际情况编写新的教学大纲,结合专业特点,补充新内容,删减过时、重叠内容,避免一本书教到底的传统教法。课程体系编排上坚持生物学和工程学两个基础并重,一方面通过微生物、生化、分子生物学的知识深入理解发酵过程生物学现象,另一方面应用高等数学微积分的基本原理理解发酵过程动力学和放大优化的基本思想,最终掌握发酵工业生产过程动力学和过程放大中的量化与优化基本方法。

2.2 教学内容的重组与优化

发酵工程涉及生物工业的许多领域,如抗生素工业、有机酸工业、酶制剂工业、氨基酸工业,还有新能源的开发及生态环境治理等。在这些生物工业领域中,各种具体的生产工艺,从原材料到菌种、生物反应器、产物的分离与提纯等都有着很大的差异,但其基本生产模式相同、理论基础相同。要调整该课程体系,我们对课程内容进行了分类和归纳,并选择有代表性的内容进行讲解。结合我校生物技术专业的医学背景及专业特色,适当增加医药相关内容的讲授学时,如重点讲解抗生素、氨基酸、核酸类药物的生产工艺过程。

3 教学方法和教学手段的改革

3.1 教学方式的多样化

坚持以“学生为主体、教师为主导”的教育理念,采用以培养学生学习能力、动手能力、创新能力为主的教学方式。我们在授课过程中采取以学生为主体的“交互式教学策略”和教师在教学活动中运用多种教学手段、多种教学资源的“多元化教学”代替“教师讲,学生听”的传统教学模式。在授课过程中,我们采取了系统讲授法、讲授和自学结合法、多媒体教学法、教学和科研结合法等多种教学方式。

3.2改革课堂教学模式,提高教学效果

在教学过程中,必须不断探索和改进教学方法,努力提高教学效果。对于学生在学习中难以理解、容易混淆的概念进行重点讲解,注重讲授内容的系统性和衔接性,加深学生对所学知识的理解。另外,为了吸引学生对发酵工程课程的学习兴趣,我们在授课过程中采用实例法讲授。例如,在讲授《发酵机理》一章时,以啤酒、酸奶、抗生素的发酵为实例,通过讲授其制作过程,使学生加深了对发酵机理的认识。通过课堂讨论和分析一些常见现象,积极鼓励和吸引学生参与课堂问题的讨论,增强了学生和教师的互动性,提高了学生学习的兴趣和主动性。

3.3 充分利用网络课程,充实教学手段

发酵工程课程已经成为泰山医学院优秀网络课程,许多教学资料已经上传到课程网站,内容包括课程简介、理论课与实验课的课件、相关网站的链接、习题库,拓展学习等内容并保持动态更新,拓展了学生的学习空间;开设了BBS互动论坛、课程快讯、答疑解惑、习题交流、课程建议等板块增加了互动性、营造了良好的学习氛围。学生可以随时从课程网站下载教学资料,极大地方便了学生对课程的学习,加深了对课程的理解和掌握。

3.4 朋友班导师制和课外科研活动小组

为把学生培养成为宽口径、厚基础,具备实践能力和创新能力的合格人才,我们实行了发酵工程任课教师与授课班级结对共建朋友班活动,担任整个授课班级的导师。除了关注学生的日常生活和学习外,重点加强学生对发酵工程课程的科学研究思维和科研能力的培养,采用课间指导、课后答疑、参与导师科研课题、组成课外科研活动小组等形式,培养学生利用发酵工程所学知识进行科研活动的能力。

3.5实验教学的改革

(1)改变“重理论、轻实践”的传统观念,加大发酵工程课程实践教学学时比例,减少单纯验证性实验比例,增加综合性、设计性实验比重;增加与医药相关实验的比重。以往的发酵工程实验课为12学时。由于课时少。只能开出几个基本的实验,且是孤立的。不利于培养学生对知识综合运用的能力和创新能力。我们于2010年修订了发酵工程实验教学计划。将学时数提高到24学时。减少单纯的验证性实验,增加综合性和自主设计性实验,如增加抗生素发酵菌株的分离、筛选、发酵和效价测定的综合性实验,既巩固了微生物学的理论知识和实践操作,又使学生掌握了发酵工程菌种分离的基本原理和操作方法;又如我们设计了“蛹虫草菌摇瓶发酵培养条件优化”的自主设计性实验,由学生分组查找资料,设计实验方案,以多糖产量为指标,对发酵培养基和培养条件运用单因素和正交设计实验方法进行优化,获得最佳的培养基配方及培养条件,此举大大提高了学生的科研能力和水平。

(2)改变传统实验教学为主的单一教学模式,尽量多给学生留下思考的时间和创新的机会,建立以学生为主体的实验教学模式。为了加强学生的实践能力,组织学生到抗生素、氨基酸等生产企业参观和实习;鼓励学生参与科研和生产实践工作,并且将他们实际操作过程中的经验教训和知识进行总结积累,用于教学与实践。

4改革和完善发酵工程课程考核制度

发酵工程课程成绩考核一般为平时成绩考核(10%)、实验考核成绩(20%)和期末考核成绩(70%)。在此基础上我们增加了考核内容的项目。加大平时成绩占整个课程总成绩的比例,由原来的10%增加到20%,增加学生学科发展动向报告、课程设计等作业分值,如在学期中间,给学生布置“发酵工程在生物技术中的应用”的作业,由学生自己查阅资料、制作PPT课件,自己上讲台讲述,教师根据学生综合表现打分。通过这种方式的考核,既增强了学生查阅资料的能力,又锻炼了学生的语言表达能力,这样的考核模式,能够比较公平、准确地反映一名学生的学习效果。

5取得的成效

经过几年的摸索,我们在发酵工程教学改革方面取得了一定的效果。教师素质显著提高,备课充分,讲课生动,能够熟练运用多媒体和网络等现代教育技术手段,以实际生产的实例讲解工艺技术内容,激发了学生的学习兴趣,有效地调动了学生积极参与学习过程的积极性;授课教师与学生的互动比例与过去相比明显提高,学生课堂听课时精神状态饱满、精力集中,积极性和主动性明显提高。

参考文献

[1]曹新.关于医学院校生物技术建设和人才培养的思考[J].医学教育,2005(2):21-26.

第4篇:生物工程与生物技术范文

关键词:生物慢滤技术;小型分散;单户;供水工程

中图分类号:S23 文献标识码:A

改善供水水质是山区农村饮水安全项目建设的重中之重,为了通过项目的实施能使老百姓饮上安全健康的自来水,达到国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749)的要求,秭归县水利局根据本县的地形特点,在大力推行集中生物慢滤水厂的同时,针对居住边远无法集中解决的分散农户,进行了小型分散和单户供水工程的“生物慢滤水处理技术”的探讨,通过试验推广,效果显著,深受群众欢迎,已被广泛运用。

1 工艺流程

根据秭归山区的地形特点与水源分布状况,采用“先蓄后滤”和“先滤后蓄”两种形式。第1种供无固定水源,靠拦洪蓄水的农户使用,工艺流程:集雨面汇雨渠沉沙池水池或水窖慢滤池农户。第2种供有较固定水源但水质较差的农户使用,工艺流程:水源沉沙池粗、慢滤池水池或水窖农户。

2 构筑物型式

2.1 集雨面

采用自然坡面集流。

2.2 汇雨渠

矩形断面30cm×50cm,边墙与底部均采用10cm厚C20混凝土。

2.3 沉沙池

矩形,长宽各1m,高0.5m。池底采用12cm厚C20混凝土,边墙为12cm厚砖墙。池内装填2~8cm鹅卵石初滤,去除固体物和漂浮物。

2.4 水池或水窖

水池容积10m3以上,采用圆形、半埋式,设进水管、出水管、排污管,边墙为18cm厚砖墙,池底为15cm厚C20混凝土。“先蓄后滤”水池采用开淌式,不需加盖,“先滤后蓄”水池采用封闭式,8cm厚现浇板(内用Φ8mm钢筋扎网,间距10cm)加盖,预留检查孔60cm×60cm,另做活动盖板。

2.5 生物慢滤池

2.5.1 先蓄后滤

不需建粗滤池,只需建慢滤池即可,采用圆形,边墙12cm厚水泥砖砌体。底面至0.5m处设置6cm厚预制隔板,进水管口设置浮球阀自动控制,滤池底部设置出水管和放空管,均以闸阀控制。

2.5.2 先滤后蓄

粗、慢滤池联体建筑,内空长度2m,中间12砖墙相隔,宽度0.9m,高度1.5m,四角呈流线型圆角;边墙均采用12cm厚砖墙砌筑,底部浇筑12cm厚C20混凝土。粗滤池底部放坡5%并设排泥槽,设置排污管,便于清洗时排出污泥或杂质。粗滤池水流方向自下而上,滤料自下而上装填,底部置30cm鹅卵石作承托层,上铺两层滤料,第1层铺4~8cm粗料厚30cm,第2层铺1~3cm滤料厚50cm。养水层水深30cm,超高水位10cm。

慢滤池底部设集水槽,铺粒径2~4cm承托层厚30cm,上以1cm厚棕片相隔,再铺粒径0.3~0.9mm细滤料,滤料以石英砂为宜,一般陶粒或细河沙亦可。养水层30cm,超高水位15cm。

慢滤池出水在池外设置倒“U”型出水管,同时在其顶端设置虹吸破坏管,采用三通连接一端在倒“U”管顶部,从慢滤池外部池壁进入池内,管道进口高程可与正常设计水位齐平,与倒“U”管的顶部保持水平或稍高,其管径为出水管的1/3~1/2。当慢滤池水位高于虹吸破坏管进口时,水流在自压的作用下通过出水管进入清水池。当慢滤池的水位低于虹吸破坏管的进口时,空气进入倒“U”管顶部形成空气阻隔,使出水管无法形成虹吸现象,从而自动断流,确保了滤料以上有效养水层,从而达到了对生物粘膜的保护作用。

3 应用推广情况

由表1可见,2010~2012年,秭归已建小型分散及单户生物慢滤供水工程4038处,受益6864户,26085人。

表1 小型及单户生物慢滤工程数量统计

实施时间 单户生物慢滤工程/处 受益户数 受益人口 小型分散生物慢滤工程/处 受益户数 受益人口

2010年 1530 1530 5814 0 0

2011年 1193 1193 4533.4 147 1856 7056

2012年 1072 1072 4073.6 96 1213 4608

第5篇:生物工程与生物技术范文

【论文摘 要】本文从生物化学工程及发展简述、天津现代职业技术学院概况、生物化学工程特色开放获取文献资源建设三个方面,对生物化学工程特色开放获取文献资源建设进行了探讨。

一、生物化学工程及发展简述

1.生物化学工程及发展简述

生物化学工程简称生化工程或生物化工,是生物化学反应的工程应用,是应用化学工程的原理和方法,将生物技术的实验室成果经过工艺及工程进行工业开发的学科。它既可视为化学工业的一个分支,又可认为是生物工程的一个组成部分。生化工程是一项重要的化学工业技术,是生物技术产业化的关键,也是化学化工技术的主要前沿领域。生物化学工程和生物医学工程是最初的生物工程学概念,基因重组、发酵工程、细胞工程、生化工程等在21世纪整合而形成了系统生物工程。发展生物经济正在成为许多国家应对金融危机的战略措施。生物技术是我国需求最迫切、技术与国外差距较小的领域之一,我国将把生物技术作为当前科技发展的重点,把生物产业作为新兴产业培育的重点,把生物经济作为引领新经济发展的重点。在我国的“十二五”科技战略规划研究中,生物技术和产业化将是“十二五”布局的重点,突出加强生物技术在农业、工业、人口与健康领域的应用,努力使我国成为生物技术强国和生物产业大国。[1]

2.食品生物技术及发展简述

食品生物技术是生物技术在食品原料生产、加工和制造中应用的一个学科。它包括食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程,也包括应用现代生物技术改良食品原料加工品质的基因、生产高质量的农产品、制造食品添加剂、植物和动物细胞的培养,以及与食品加工和制造相关的其他生物技术。生物技术在食品工业中的应用以及最新的研究状况表明,食品生物技术作为一项高新技术,将为食品工业的发展起着重要的推动作用。展望21世纪基因食品的发展,未来生物技术不仅有助于实现食品的多样化,而且有助于生产特定需求的营养保健食品。[2]在与环境协调的粮食生产方式方面,生物技术将降低农用化学品的使用量,并使农作物更好地适应特定的自然地理环境。目前人们之所以对于转基因生物技术的发展存在争议(如对人类健康、环境及社会经济的影响等),主要原因在于公众对目前的基因食品管理体系不够信任,科学家与公众也缺乏必要的沟通。因此,政府应采取积极措施,随时公开基因食品的研究成果,以博取信任的方式与公众进行沟通。

3.生物制药技术及发展简述

生物制药技术是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液等综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的生物药物制品的技术。生物制药现状:生物药物的阵营很庞大,发展也很快。目前全世界的医药品已有一半是生物合成的,特别是合成分子结构复杂的药物时,它不仅比化学合成法简便,而且有更高的经济效益。我国的生物医药“十二五规划”确定了生物医药发展的重点,[3]包括基因药物、蛋白药物、单克隆抗体药物、治疗性疫苗、小分子化学药物等。同时,国家将拿出100多亿元来支持重大新药创制。将从100多个新药中遴选出10多个,作为重大新药创制重点支持对象,这些原创新药可能成为打入欧美市场的先锋。在这些新药品种中,生物药和化学药居多,其中疫苗、单克隆抗体、蛋白质药物、抗癌药物等均有。

二、天津现代职业技术学院概况

天津现代职业技术学院[4]是经天津市人民政府批准,教育部备案的集应用文科、应用理科、工科及艺术学科于一体的公办全日制高等职业技术学院,现有各类在校生6500余人。学院设有管理工程、电子工程、信息工程、生化工程、机械工程、印刷工程、应用外语7个教学系部,开设有会计电算化、电子商务、金融保险;应用电子技术、机电一体化技术、电气自动化技术、电子信息工程技术、低空无人机操控与应用、计算机信息管理、计算机网络技术、软件技术;水环境监测与保护、食品生物技术、食品营养与检测技术、食品加工技术、精细化学品生产技术、环境监测与治理技术、生物技术及应用、生物制药技术;精密机械技术、数控技术、计算机辅助设计与制造;商务英语、涉外旅游;印刷技术、印刷图文信息处理、包装技术与设计、装潢艺术设计、装饰艺术设计、影视动画等30个专业。“食品生物技术”等3个专业被评为市级教学改革试点专业,“食品微生物”、“食品分析与检测技术”等7门课程被评为市级精品课程。在我院的7个教学系部中,生物化学工程类专业占有重要比重,是我院的重点专业组群之一。其中开设的8个相关专业,占到全部专业的26.7%。因此,根据我院生物化学工程类专业教学的需要,学院图书馆建设具有生物化学工程特色的开放存取文献资源是非常有必要的。天津现代职业技术学院图书馆目前存在的问题之一,是由于纸质文献购买成本较高,采购资金相对紧缺,难以保证年购进生物化学工程类专业新书数量的可持续发展。如果单凭图书馆的纸质文献资源,距离满足我院生物化学工程类教学和读者的需求差距较大。因此,图书馆应依据生物化学工程类专业文献建设和读者需求及时调整馆藏结构,加强开发利用互联网生物化学工程类开放获取文献资源的力度,在一定程度上可以弥补生物化学工程类纸质文献资源不足的缺陷,从而更好地为学院生物化学工程类教学服务。

三、生物化学工程特色开放获取文献资源建设

1.开放获取运动与文献资源建设

开放获取是一项学术共产主义运动,目的是通过互联网使所有用户都可以自由免费地获取所需要的学术文献信息资源和科学技术成果。2010年10月25-26日在北京召开了“第八届开放获取柏林国际会议”,[5]这也是开放获取柏林国际会议首次在欧洲以外的地区举办。它的召开将有力地促进我国开放获取运动的发展,同时也为图书馆文献资源建设提供了良好的契机。目前,我国生物化工产业正处于快速发展的历史时期。我国生物技术与产业发展的目标和方向,是力争到2020年实现生物技术的跨越发展,使生物技术研发水平跃居世界先进行列。加速科技成果产业化,培育生物新产业,形成2~3万亿元的产值,力争使中国成为生物技术强国和生物产业大国。我国生物化工产业的发展离不开生物化工职业技术教育及大量生物化工类文献信息资源的有力支持,因此,与生物化工类有关的高职院校图书馆,应不失时机地抓住我国开放获取大发展的这一机遇,充分利用互联网上丰富的生物化工类开放获取文献资源,大力加强生物化工特色开放获取文献资源建设的力度,尤其是要加强符合本院包括生物化学工程类在内的特色开放获取文献资源体系的建设,逐步建设起各种类型的生物化学工程特色的文献资源及其数据库,逐步完善馆藏开放获取文献信息资源体系,促进高职院校图书馆文献资源建设和读者服务水平的进一步提升。

2.生物化学工程特色开放获取文献资源建设举要

生物化学工程特色开放获取文献资源建设的文献资源类型较多,冶金高职院校图书馆可根据本馆的具体情况、本院的教学科研需求及其他各种条件,采用分类型、分步骤逐步建设的方式,进行累积性生物化学工程特色开放获取文献资源及其数据库的建设。如可建设包括《环境监测实验》、《环境污染治理方法原理与工艺》、《精细化学品合成原理》、《水环境信息学》、《营养与食品卫生学学习指导》在内的《生物化学工程特色电子图书资源数据库》;建设包括《生物化学实验多媒体教程》、《生物化学习题解析》、《食品生物化学》、《药物生物信息学》、《中国环境的危机与转机》在内的《生物化学工程特色随书光盘资源数据库》;建设包括《化妆品观察》、《生物化学与生物物理进展》、《食品工业科技》、《食品与生物技术学报》、《资源环境与工程》在内的《生物化学工程特色现期期刊资源数据库》;建设包括《技术资料:近期国外精细化工配方与技术专辑》、《生物医药世界》、《浙江食品工业》、《中国环境管理干部学院学报》、《中国食品用化学品》在内的《生物化学工程特色建国后过期期刊资源数据库》;建设包括《广东食品药品职业学院》、《环境与发展报》、《环境资源通讯》、《江西环境工程学院》、《上海环境报》在内的《生物化学工程特色电子报纸资源数据库》;建设包括《广东省生物制药业发展现状与发展战略》、《化妆品检验》、《环境监测质量保证》、《食用菌风味食品加工》、《水环境监测与评价》在内的《生物化学工程特色文档文献资源数据库》;建设包括《GB 5413.10-2010婴幼儿食品和乳品中维生素K1的测定》、《GB 4789.15-2010食品微生物学检验 霉菌和酵母计数》、《GB 2760-2007食品添加剂卫生标准》、《GB/T 12990-1991水质 微型生物群落监测 PFU法》、《NY/T 1723-2009 食品中富马酸二甲酯的测定 高效液相色谱法》等国家标准和行业标准在内的《生物化学工程特色标准文献资源数据库》;建设包括《201010191826.2一种微生物制药发酵废液的处理方法》、《200810060362.4基于ZigBee无线技术的水环境监测系统》、《200710301188.3通过发酵制备精细化学品的方法》、《200720068207.8具备环境监测功能的手持电子装置》、《01127161.2用石决明制取药物或保健食品加工工艺》在内的《生物化学工程特色专利文献资源数据库》;建设包括《国外生物技术产业集群代际优势》、《全球生物医药行业研发分析》、《十二五期间中国生物医药发展趋势分析》、《中国食品工业总产值预测》、《重典背后的隐忧:水污染治理模式分析》在内的《生物化学工程特色研究报告文献资源数据库》;建设包括《环境监测技术》、《绿色食品加工技术》、《生物制药分离纯化技术》、《食品生物化学》、《水环境监测》等高职高专生物化学类精品课程资源在内的《生物化学工程特色高职高专精品课程资源数据库》。

参考文献

1 生物技术和产业化将成“十二五”科技规划重点[EB/OL].http:

///gzdt/2009-06/08/content_1334487.htm,2009. 06. 08

2 赵 军、韦 薇.21世纪食品的展望与绿色安全食品的开发[J].内蒙古石油化工,2008(10):97~98

3 生物医药“十二五”规划或年内.期末产值3万亿[EB/OL].

.cn/stock/2010/10-28/2617519.shtml,2010. 10. 28

第6篇:生物工程与生物技术范文

    【论文摘 要】本文从生物化学工程及发展简述、天津现代职业技术学院概况、生物化学工程特色开放获取文献资源建设三个方面,对生物化学工程特色开放获取文献资源建设进行了探讨。

    一、生物化学工程及发展简述

    1.生物化学工程及发展简述

    生物化学工程简称生化工程或生物化工,是生物化学反应的工程应用,是应用化学工程的原理和方法,将生物技术的实验室成果经过工艺及工程进行工业开发的学科。它既可视为化学工业的一个分支,又可认为是生物工程的一个组成部分。生化工程是一项重要的化学工业技术,是生物技术产业化的关键,也是化学化工技术的主要前沿领域。生物化学工程和生物医学工程是最初的生物工程学概念,基因重组、发酵工程、细胞工程、生化工程等在21世纪整合而形成了系统生物工程。发展生物经济正在成为许多国家应对金融危机的战略措施。生物技术是我国需求最迫切、技术与国外差距较小的领域之一,我国将把生物技术作为当前科技发展的重点,把生物产业作为新兴产业培育的重点,把生物经济作为引领新经济发展的重点。在我国的“十二五”科技战略规划研究中,生物技术和产业化将是“十二五”布局的重点,突出加强生物技术在农业、工业、人口与健康领域的应用,努力使我国成为生物技术强国和生物产业大国。[1]

    2.食品生物技术及发展简述

    食品生物技术是生物技术在食品原料生产、加工和制造中应用的一个学科。它包括食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程,也包括应用现代生物技术改良食品原料加工品质的基因、生产高质量的农产品、制造食品添加剂、植物和动物细胞的培养,以及与食品加工和制造相关的其他生物技术。生物技术在食品工业中的应用以及最新的研究状况表明,食品生物技术作为一项高新技术,将为食品工业的发展起着重要的推动作用。展望21世纪基因食品的发展,未来生物技术不仅有助于实现食品的多样化,而且有助于生产特定需求的营养保健食品。[2]在与环境协调的粮食生产方式方面,生物技术将降低农用化学品的使用量,并使农作物更好地适应特定的自然地理环境。目前人们之所以对于转基因生物技术的发展存在争议(如对人类健康、环境及社会经济的影响等),主要原因在于公众对目前的基因食品管理体系不够信任,科学家与公众也缺乏必要的沟通。因此,政府应采取积极措施,随时公开基因食品的研究成果,以博取信任的方式与公众进行沟通。

    3.生物制药技术及发展简述

    生物制药技术是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液等综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的生物药物制品的技术。生物制药现状:生物药物的阵营很庞大,发展也很快。目前全世界的医药品已有一半是生物合成的,特别是合成分子结构复杂的药物时,它不仅比化学合成法简便,而且有更高的经济效益。我国的生物医药“十二五规划”确定了生物医药发展的重点,[3]包括基因药物、蛋白药物、单克隆抗体药物、治疗性疫苗、小分子化学药物等。同时,国家将拿出100多亿元来支持重大新药创制。将从100多个新药中遴选出10多个,作为重大新药创制重点支持对象,这些原创新药可能成为打入欧美市场的先锋。在这些新药品种中,生物药和化学药居多,其中疫苗、单克隆抗体、蛋白质药物、抗癌药物等均有。

    二、天津现代职业技术学院概况

    天津现代职业技术学院[4]是经天津市人民政府批准,教育部备案的集应用文科、应用理科、工科及艺术学科于一体的公办全日制高等职业技术学院,现有各类在校生6500余人。学院设有管理工程、电子工程、信息工程、生化工程、机械工程、印刷工程、应用外语7个教学系部,开设有会计电算化、电子商务、金融保险;应用电子技术、机电一体化技术、电气自动化技术、电子信息工程技术、低空无人机操控与应用、计算机信息管理、计算机网络技术、软件技术;水环境监测与保护、食品生物技术、食品营养与检测技术、食品加工技术、精细化学品生产技术、环境监测与治理技术、生物技术及应用、生物制药技术;精密机械技术、数控技术、计算机辅助设计与制造;商务英语、涉外旅游;印刷技术、印刷图文信息处理、包装技术与设计、装潢艺术设计、装饰艺术设计、影视动画等30个专业。“食品生物技术”等3个专业被评为市级教学改革试点专业,“食品微生物”、“食品分析与检测技术”等7门课程被评为市级精品课程。在我院的7个教学系部中,生物化学工程类专业占有重要比重,是我院的重点专业组群之一。其中开设的8个相关专业,占到全部专业的26.7%。因此,根据我院生物化学工程类专业教学的需要,学院图书馆建设具有生物化学工程特色的开放存取文献资源是非常有必要的。天津现代职业技术学院图书馆目前存在的问题之一,是由于纸质文献购买成本较高,采购资金相对紧缺,难以保证年购进生物化学工程类专业新书数量的可持续发展。如果单凭图书馆的纸质文献资源,距离满足我院生物化学工程类教学和读者的需求差距较大。因此,图书馆应依据生物化学工程类专业文献建设和读者需求及时调整馆藏结构,加强开发利用互联网生物化学工程类开放获取文献资源的力度,在一定程度上可以弥补生物化学工程类纸质文献资源不足的缺陷,从而更好地为学院生物化学工程类教学服务。

    三、生物化学工程特色开放获取文献资源建设

    1.开放获取运动与文献资源建设

    开放获取是一项学术共产主义运动,目的是通过互联网使所有用户都可以自由免费地获取所需要的学术文献信息资源和科学技术成果。2010年10月25-26日在北京召开了“第八届开放获取柏林国际会议”,[5]这也是开放获取柏林国际会议首次在欧洲以外的地区举办。它的召开将有力地促进我国开放获取运动的发展,同时也为图书馆文献资源建设提供了良好的契机。目前,我国生物化工产业正处于快速发展的历史时期。我国生物技术与产业发展的目标和方向,是力争到2020年实现生物技术的跨越发展,使生物技术研发水平跃居世界先进行列。加速科技成果产业化,培育生物新产业,形成2~3万亿元的产值,力争使中国成为生物技术强国和生物产业大国。我国生物化工产业的发展离不开生物化工职业技术教育及大量生物化工类文献信息资源的有力支持,因此,与生物化工类有关的高职院校图书馆,应不失时机地抓住我国开放获取大发展的这一机遇,充分利用互联网上丰富的生物化工类开放获取文献资源,大力加强生物化工特色开放获取文献资源建设的力度,尤其是要加强符合本院包括生物化学工程类在内的特色开放获取文献资源体系的建设,逐步建设起各种类型的生物化学工程特色的文献资源及其数据库,逐步完善馆藏开放获取文献信息资源体系,促进高职院校图书馆文献资源建设和读者服务水平的进一步提升。

第7篇:生物工程与生物技术范文

[关键词] 创新型人才 人才培养方案 平台 模块 课程群

现代生物工程技术是当今世界科学发展中极为重要、极为活跃的科学领域,尤其是基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程进展迅速,连同近年来该领域又逐步发展形成的蛋白质工程、生化工程技术等,已在社会经济建设的各个领域发挥着重要作用,与人类的生产、生活密不可分。

郑州大学在原有“生物技术”本科专业开设及建设的基础上,于2007年起设立“生物工程”本科专业。该专业的设立不但将对河南省生物工程与技术产业的发展起着重要的推动作用,而且对学校的学科建设也非常重要,直接影响到郑州大学工程学科的综合实力。2008年郑州大学将“生物工程”专业列为全校“教学内容与课程体系改革与建设”试点专业,要求在原有人才培养方案的基础上,对“生物工程”专业培养方案进行修订完善,并将相关教学内容和知识体系进一步进行整合,制定出新的培养方案。生物工程专业旧的人才培养方案是在专业开办申请时参考教育部生物科学与生物工程教学指导委员会拟定的“生物工程专业规范”的基础上制定的,为此我们根据学校课程体系改革的精神及要求,结合学科发展特点、国内外生物工程技术发展现状、趋势,以及郑州大学生物与工程技术学科的实际,对该专业的课程体系框架及教学内容进行整合建设,以期满足生物工程学科创新型人才培养的要求。

一、认真组织调研,学习国内相关高校开展课程体系改革与建设经验

在明确课程体系改革与建设的目标和任务的基础上,我们对国内教育部直属重点大学及部分地方特色高校开展课程体系改革的经验与做法进行了认真地调研和分析,重点围绕生物工程学科发展和技术进步对专业教育带来的影响、生物工程专业课程体系的优化与教学内容的整合重建、实践教学体系构建与教学模式探索、生物工程与技术学科教学方法改革等进行深入的研究和分析总结。通过调研,负责“课程体系改革与建设”的老师及教学委员成员深受启发,对充分学习和借鉴各高校课程体系改革与建设过程中所取得的各项成果、经验,以及进一步明确专业办学方向、理请办学思路,明确生物工程专业模块设置方向等具有积极意义。

二、瞄准学科前沿及国家生物产业发展政策,明确专业发展方向

随着生物工程与技术学科的迅速发展,其在国民经济建设中越来越发挥着重要作用。生物工程技术广泛应用于医药、农业、能源、环境等行业,发展日新月异。2007年2月28日,国务院召开“十一五”期间高技术产业和生物产业发展问题研究会议,强调“十一五”期间,要把加快发展生物产业放在突出重要的战略位置。加快发展生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等行业,加强生物资源的保护和开发利用,强化生物安全管理体系建设。形成一批具有自主知识产权的生物技术产品,培育一批大型生物企业和生物产业基地,使生物产业真正发展成为增长速度快、质量效益好、带动效益强的战略性新兴产业。

三、整合教学内容及知识点,确定新的人才培养方案体系框架

基于生物工程专业人才培养目标在于,掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论,基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。在充分借鉴国内其他高校经验与做法的同时,我们对原有课程的教学内容、知识体系进行了认真整合。

1.原有教学内容及知识体系存在的问题

问题主要反映在实践实习教学环节及课程体系结构两个方面。前者有:(1)实践教学环节形式单一。主要是分散的课程实验,缺乏集中安排的课程及专业综合实验、专业课程设计及各种实习、实训等;(2)实习、实训等实践教学基地数量严重不足,急需加强建设以满足实践实习教学;(3)实验教学综合性、创新性实验项目比例偏少,需要进一步增加。(4)没有完全建立独立于理论教学的实践教学体系。实践、实习环节需要进一步加强。尤其是与生物技术专业相比,生物工程专业办学需要进一步与企业密切联合。

在课程体系结构方面,传统的人才培养方案包含有必修课(含公共、学科基础及专业必修课)、限选课(学科基础及专业限选课)和选修课,总学时和学分分别达到3410学时和182分。必修课过多(尤其是大平台课),选修课较少。必修课学分比例甚至达到60%以上,挤占了学生对专业及其它课程的自主选修学分。同时,大量的课堂教学也同样挤占了学生对其它课程自主选修,不利于学生自主学习积极性的调动和发挥,不利于创新型人才的培养。

2.采取有效措施,推进知识点整合

在教学计划制定过程中,我们考虑了学校有关文件精神要求、其它高校改革的成功经验和做法以及学科本身特点。具体措施有:(1)知识体系重叠部分前移讲授。根据学科特点,召开课程体系论证专家会议,充分征求教师和专家意见进行调整。(2)公共基础平台课进行尝试性改革。压缩部分课程学时、学分等;(3)对生物学基础课程进行整合。根据专业特点,将植物生物学、动物生物学整合为普通生物学开设,增加专业选修课比例,学科群课程增加前沿性、应用性课程比例,多学科知识点重新梳理、衔接,强化实验实习环节,以及将课堂教学与大学生创新实验项目结合等。(4)明确各门课程在培养计划中的地位与边界,界定各门课程的讲授范围,避免课程之间的重复和脱节,注重学科知识的综合性与实用性,注意学科间知识的衔接、推进、渗透及有机联系,克服课程之间的松散性,压缩、删减课程重复和内容陈旧的部分,将新的理论、方法和先进的科技成果引入课程教学内容。通过课程教学内容的科学设计与合理编排,培养专业范围宽、基础知识厚、综合素质高、工作能力强的复合型人才。

3.教学内容知识点及人才培养方案体系框架的确定

参照教育部专业规范重新梳理知识体系及知识点,明确生物工程专业共有的100多个知识单元。这些知识单元分属于不同的专业知识领域,同时开设理论课并配备相应的实践教学内容以加强学生创新、动手能力培养。这些知识领域包括基础生物学、生物化学、微生物学、工程制图、发酵工程、化工原理、细胞工程、酶工程、基因工程与分子生物学、生物分离工程、生物工程设备、生物反应工程、发酵工厂设计概论等。

四、按照培养目标和学科发展特点,制定新的人才培养方案

生物工程学科发展迅速,其中生物制药、发酵工程领域在整个生物技术产业中产值及行业规模较大,从就业和学科前景来看,我们计划设置上述两个专业模块,即生物制药模块(服务于制药领域)和发酵工程模块(技术服务于多农业、能源、环保、制造等多个领域)。在此基础上,结合学校新的培养方案设置要求,我们按照“平台+模块+课程群”的体系制定出了新的人才培养方案。

(一)专业培养目标

生物工程专业培养目标定位于,培养掌握生物工程技术及其产业化的科学原理、掌握生物制药或发酵工艺技术过程和工程设计等基础理论、基本技能,能在生物制药或发酵工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的高素质工程技术人才。

(二)专业培养基本要求

专业培养要求本专业学生主要学习微生物学、生物化学、生化工程原理、生物工程等方面的基本理论和基本知识,受到生物技术与工程等方面的基本训练,具备在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:具有宽泛的文化知识、较高的文化素养,不仅具备从事本专业领域业务工作的基本能力和素质,而且有一定的人文社会科学和自然科学基本理论知识;掌握现代生物学、生化工程原理、生物制药或发酵工程领域核心课程的基本理论、基本知识和基本技能;具备在生物制药或发酵工程领域从事工程设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的基本能力,具有独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力及开拓创新精神;熟悉生物工程技术及产业发展有关的方针、政策和法规;了解当代生物工程技术的理论前沿和发展动态;掌握生物工程技术领域文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。

(三)专业模块方向设置及主要课程

1.生物制药模块

主要课程包括:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、免疫学与抗体工程、生物反应工程原理、生物技术制药、发酵工厂设计概论、生物工程产物分离技术、药学概论、生物化学综合实验、分子生物学综合实验、生物信息学、生物工程设备、实验动物学、工程制图。

2.发酵工程模块

主要课程包括:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、环境微生物学、生物反应工程原理、微生物生理学、发酵工厂设计概论、生物工程产物分离技术、仪器分析、生物化学综合实验、分子生物学综合实验、生物信息学、生物工程设备、微生物学综合实验、工程制图。

“生物工程”专业新的人才培养方案除包括上述模块设立外,特别注重减少课堂教学总学时数,通过精选教学内容、改进教学方法等推动创新型教学及人才培养。规定本专业须修满指导性教学计划中规定课程学分173学分,其中平台课95学分(比例54.5%),模块课5分(34.0%),课程群1分(比例11.0%)。使得课程体系结构更为合理,更加有利于将学生从填鸭式的课堂教育中解放出来,对培养具有自主学习能力和创新精神的生物工程类人才具有积极意义。

参考文献:

[1]卢碧林,张敏,毛治超,等.生物工程专业课程体系建设与实践研究[J].高教论坛,2006(4):59-61.

[2]韩雅莉.生物技术专业教学内容和课程体系改革研究与实践[J].高等理科教育,2003(S2):90-93.

[3]易自力,周朴华,曾宝成,等.生物技术本科专业教学内容和课程体系改革的探索[J].中国农业教育,1999(7):46-47.

[4]李庆杨,李明宇.高等学校课程体系改革与创新人才的培养[J].沈阳教育学院学报,2008,10(1)37-38,46.

[5]龙健,乙引.生物技术专业课程体系教学创新探索[J].中国生物工程杂志,2005,(S):221-223.

第8篇:生物工程与生物技术范文

记者:生物技术领域是最具活力的高科技领域。 从20世纪70年代,以DNA重组技术成功为标志的生物技术诞生后,生物技术不断被应用到健康、植物及环境等领域。我国作为人口众多的发展中大国,是一个对生物技术产品有着多种潜在需求的巨大市场,市场前景非常广阔,我国目前生物技术发展现状及前景如何?

王宏广:经过近20多年的快速发展,我国生物技术正在实现从跟踪仿制到自主创新,从实验室探索到产业化,从单项技术突破到整体协调发展的根本性转变。总体水平在发展中国家中居于领先地位,少数领域已经进入国际先进行列。

生物技术现在已经广泛应用于农业、医药、轻化工、环保、能源等重要领域,对提高人民健康水平,提高农牧业和工业产量与质量,改善环境正发挥着越来越重要的作用,孕育着巨大的经济潜力。中国被公认为是全球最大的生物产品潜在市场,具有集中力量办大事的制度优势,也有资源、人才和潜在市场的等优势。据不完全统计,我国拥有动植物、微生物约26万种,是生物资源最丰富的国家之一。在20世纪的最后20年里,我国生物产业迅速崛起,涉及现代生物技术的企业约500家,从业人员近5万人,其中涉及医药生物技术的企业300多家,涉及农业生物技术的200多家。北京、上海、广州、深圳等地已建立及正在筹建中的生物技术园区20多个。改革开放以来,我国相继开展了分子遗传学、基因工程、细胞融合、酶工程等新学科新技术的研究。据不完全统计,去年我国用于这一领域的研发投入较之1999年增加了3倍。目前分布在全国各地的299家科技园区中,有100多个均有生物技术研发的项目。我国未来5-10年,生物技术发展的重点领域是基础生物学、医药生物技术、农业生物技术、环境生物技术、生物多样性、生物安全等。

随着科学技术的发展,生物技术紧随信息技术之后,掀起了科技发展的新高潮,成为社会发展的发动机。有预测认为,到2020年我国生物产业的市场总额将达2万亿人民币,有望成为支柱产业。

记者:我国生物技术研发水平在发展中国家中居于领先地位,少数领域已经进入国际先进行列,那么,其产业化程度如何,是否同样处于领先水平?

王宏广:需要澄清一个概念,人们通常认为的生物技术产业,多数是指现代生物技术产业,也就是生物医药产业,这一产业正在迅速崛起,总体规模还不大,而传统生物技术产业已经为经济发展、人民健康、社会进步做出了巨大贡献。从这个意义上说,生物技术产业并不是一个完全新兴的产业,它是一个既传统又年轻的产业。

说他传统,是因为生物技术已经过一个漫长的发展过程,在这一过程中,许多生物技术已发展成熟,融入到我们的日常生活中,使得我们容易“视而不见”,如疫苗、抗生素、维生素、啤酒、味精、酱油、醋等都是生物技术产品。如今,传统生物技术产业在我国早已成为一个具有4000多亿元产值的产业。说他年轻,是因为近一、二十年来,现代生物技术与信息技术的结合,使人类在基因工程、细胞工程、发酵工程等方面取得了新的突破,从而展现了医疗、农业等领域发生革命性变化的前景。

总体来说,我国生物技术产业初具规模,而且发展迅速。2005年我国生物产业实现工业增加什已达2000亿元人民币(包括传统生物产业及现代生物产业),其中现代生物产业的产值达600多亿元,已拥有生物技术企业270家,共批准了30多种基因工程药物和疫苗;农业生物技术的发展也带来了巨额的经济效益,仅转基因抗虫棉每年为农民至少增收50多亿元;工业生物技术产品中仅氨基酸的年销售额已逾100亿元,发酵有机酸以柠檬酸产业为主,其产量占世界总产量的1/3,出口量一直居世界第一;天然药物的市场容量近400亿元;保健品等生物产品市场前景非常广阔;其他如生物能源、生物材料、组织器官工程等都将给人类的生活带来巨大的变化,产生巨大的经济效益。特别是组织器官工程、基因组研究和后基因组研究等新兴领域,目前大多还处于研究阶段,产业化的程度还不是很高,没有表现出巨大的经济效益,但是由这些技术所带来的变化,将彻底改变人类社会的生活和生存方式,蕴含着巨大的经济效益,具有广阔的发展前景。

应该说,我国生物产业总体上与发达国家有很大差距,技术产业化程度、产业规模等与发达国家间存在较大差距,但在基因组学、蛋白质组学及干细胞等生物科学前沿领域,我国有着较强研究能力,为生物技术及产业化发展奠定一定的基础。我们预计到2010年,我国生物技术研究开发水平达到或接近国际先进水平,在若干重要领域达到国际领先水平,生物产业工业增加值将达到4000亿元以上;到2020年,力争进入生物技术强国行列,生物产业增加值达到2万亿元。

加速发展,我国生物技术与产业有望用15-20年的时间内跻身世界前列。

记者:我国农业生物技术成就十分显著,特别是我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家,累计增产粮食3500多亿公斤,在此基础上,我国的超级杂交稻研究又取得了新的突破,每公顷产量突破了12吨,国际上提出的超级稻指标首先在我国实现。是不是可以说,农业生物技术推动第二次“绿色革命”提供了技术可能?

王宏广:农业生物技术将推动第二次“绿色革命”我提出已经五年了,并且专门请教了第一次“绿色革命”之父诺曼布勒格等五位诺贝尔奖获得者。农业生物技术将创造动植物新品种,创造新肥料(生物肥料)、新农药(生物农药)、新地膜(可降解地膜)、新食品与饲料添加剂,全面提升农业综合生产力,推动第二次绿色革命。第二次绿色革命将比第一次绿色革命对农业的推动力更大,影响面更广,作用时间更长,效果更持久。

全球转基因植物的应用面积在生物安全的激烈争论中迅速发展,而各国对转基因植物研究的支持力度从来就没有减少过。据国际农业生物技术应用服务机构(ISAAA)的统计,2005年全球近20个国家种植转基因作物,种植面积已经超过1.2亿公顷,近9年增长了50倍。我国转基因棉花已经占棉花种植面积的64%,每年可为农民增收70多亿元。转基因水稻、玉米的研究工作已经完成,具备了产业化的条件。转基因大豆、油菜、草、林木的研究也取得了重要进展。400多个农作物品种进入了安全性评价阶段。我国有15亿亩不能很好利用的盐碱地,大力发展抗盐碱的植物,至少可增加1亿亩耕地,种植纤维、能源等植物,能够有效地减轻能源、木材短缺的压力。

另外,胚胎移植技术、克隆技术的应用将加速动物品种的更新换代,培育出超级猪、转基因鱼、高产奶牛等新品种。我国生物肥料、生物农药不断取得突破,已经进入边研究边产业化阶段,能够部分替代化学肥料和化学农药,不仅能减少环境与食物污染,而且能降低生产成本,增加农民收入。

可降解生物地膜的生产技术已经成熟,在石油价格高位运行的情况下,完全可以替代化学塑料,不但能从根本上解决农田“白色”污染问题,而且能够大量节约进口地膜原料的费用。

记者:在医学领域,我国生物医药正在成为新的经济增长点,生物医药技术将推动第四次医学革命,人均寿命将进一步提高,可能使人人都变成寿星,生活质量也进一步提高,它为医药生物技术为提高人民健康水平发挥了重要作用。

王宏广:是的,医药生物技术将从疾病预防、疾病诊断、药物研制、生物治疗、器官移植等方面,推进第四次医学科技革命,全面提高人民健康水平,延长人类寿命。

我国是世界上疫苗生产与使用量最多的国家,人均寿命已经从1949年的37岁提高到2003年的72.8岁,疫苗在预防重大传染病,增加平均寿命中发挥了不可替代的重要作用。目前,我国预防疟疾、霍乱等疾病的疫苗已经进入应用阶段,SARS疫苗、预防性艾滋病疫苗、治疗性乙肝疫苗等已进入临床研究阶段,疫苗的研制与应用将大幅度提高对重大传染性疾病的预防能力。

我国生物药研发与制造能力大幅度提高,正在形成化学药、中药、生物药三足鼎立的药物新格局。全球已能生产针对200多种疾病的500多种生物药物,使3.25亿人受益,近700个生物药正在临床试验阶段。截至2005年底,我国已经生产使用30多种生物药,还有150余种生物药已经进入临床试验阶段,其中一类新药占1/3左右。生物制药正在成为新兴产业。

目前,世界上已经有骨、软骨、皮肤、肌腱等近20种组织(器官)工程产品进入临床试验或应用阶段,基因治疗、细胞治疗将使一些疑难病、遗传病得到根除,生物芯片、基因诊断、免疫诊断等高新技术将带来病原检测与疾病诊断技术的革命性变化。以再生医学、基因治疗为代表的第四次医学革命逐步形成。

记者:有人说,生物能源的兴起,会使生物柴油逐步取代石油,生物技术在缓解能源短缺形势方面有着不可估量的作用。

王宏广:的确,全球生物质能的储量为18000亿吨,相当于640亿吨石油。我国生物质能至少有相当于3个大庆的能源产出量。发展生物质能,有效利用部分生物质能,至少能够形成1个"绿色大庆",有效地缓解能源短缺的压力。利用荒地、南方草地、盐碱地等发展生物质能,不会与人争粮、与粮争地。目前,我国利用以陈化粮、高粱、甘蔗、甘薯生产燃料酒精的技术已基本成熟,在石油价格45美元以上时,已经能够做到不需要国家补贴,只要在税收政策上给予支持,就能进行规模化生产。我国生物柴油生产工艺也已取得重大突破,生产成本明显下降,有望在近期实现产业化,而国外燃料酒精、生物柴油已经进入产业化阶段。在当前石油价格高位运行的情况,我国石油资源短缺的形势下,发展生物质能已经是一个战略的选择。

记者:世纪之交网络经济全面崛起,其中一个重要的原因就是网络技术带来了传统产业的革命性变化,生物技术也会带来传统产业的变化吗?或者说,把基因、细胞、蛋白质等与农业联系起来很自然,把这些名词与工业联系起来却比较难,您能谈谈生物技术对工业的影响吗?

王宏广:我国已经进入高速工业化的阶段,已经成为世界重要的制造业基地,但是资源过度消耗,大量废物、废水、废气的排放,导致越来越严重的资源与环境问题,必须转变经济增长方式,利用现代工业生物技术,能够有效地改造传统产业,提高经济效益,减少环境污染。

工业生物技术将推动化学工业的第三次技术革命。一是利用生物催化替代化学催化,将使纺织、造纸、皮革、化工等领域大幅度减少化学废物产出量、提高产品纯度,走出一条低资源消耗、低污染物排放、高效益的新型工业化道路。化学工业中将广泛使用生物催化剂,可以进一步提高效益,大幅度减少废物产出量、提高产品纯度;纺织工业中采用生物技术,可减少纺织品在染色和修整过程中毒性副产物的产生;造纸工业中采用生物工艺,可显著降低制备纸浆过程中毒性副产物的排出量。二是用生物质为原料替代部分化石原料,可改变化学工业对石油产品的依赖。我国化工材料的市场需求额高达5000多亿元以上,发展生物化工能够形成千亿元的生物化工产业。还可以利用玉米和大豆等生产"绿色塑料",减少石油用量。三是利用生物技术可以研发新型食品添加剂、保鲜剂,进一步提高食品的质量。而发展功能食品,加速第四代食品产业的形成,创造新的就业机会;饲料生物技术产品将逐步替代传统的添加剂,加速饲料工业与发达国家饲料标准的接轨。

生物资源的深度开发还将培育一批新的生物产业。一是培育具有特殊用途的植物,如纤维植物、油脂植物等新品种,为工业、精细化工提供重要的原料和制剂等;二是大规模筛选和提取微生物活性物质。研制100种以上抗肿瘤、抗真菌、抗病毒、酶抑制剂,新型人用、畜用和农用抗菌素等微生物药物,开发和生产治疗及诊断类生物制品,并实现产业化。

海洋生物产业逐步兴起,促进海洋经济的发展。一是发展海洋药物,形成一批海洋药物及保健品;二是从海洋生物中克隆一批重要的功能基因;三是海洋生物材料、海洋生物酶的研究与应用。

记者:美国著名未来学家保罗先生预言:“推动社会发展的代表科学将由信息科学转为生物科学。” 显然,21世纪是生物技术、生物经济的世纪,如果谁拥有生物经济的优势,谁就拥有综合国力的优势,生物经济已经成为新的经济增长点。是否可以说, 以生物经济为主体的第四次浪潮,将像以往三次浪潮一样,对经济发展和人类进步产生巨大的推动作用?

王宏广: 进入21世纪以来,科学技术日新月异,信息技术方兴未艾,新材料、新能源、航空航天技术等高新技术不断取得重大突破,而生命科学、生物技术则以更加迅猛的速度发展,以生物技术为主导的新科技革命正在加速形成,生物经济已经成为网络经济之后的一个新的经济增长点,生物经济正在推动第四次产业革命浪潮的加速形成,对经济发展和人类进步产生巨大的推动作用 ,主要表现在以下几个方面:

一是形成新的经济生长点,使经济发展上一个新台阶。人类在食物、住宅、汽车等基本需求满足之后,进一步的追求必然是健康、环境,以及精神享受。生物技术产业正是顺应了这一历史潮流,将促进健康产业、环境保护产业、绿色经济、循环经济的发展,大幅度促进经济增长。

二是推动医学史上的第四次革命,提高人类健康水平。现代生物技术使疾病诊断、治疗和预防手段产生革命性的变化,使医疗技术发生质的飞跃,使人类更健康、更长寿。生物技术将推进自公共卫生制度建立、与麻醉术、疫苗和抗生素应用之后的医学史上的第四次技术革命。

三是推动第二次绿色革命,改善人类膳食水平。转基因技术、组织培养技术、动物胚胎移植与克隆技术,以及生物肥料、生物农药、新型饲料添加剂的应用,将大幅度地减少化学农药、化学肥料对农田、环境污染,推动种植业和养殖业变革。

四是创造新的生物品种,改善生态环境。植物抗旱、抗盐基因的发现与应用,将有可能有效改变10亿亩干旱地区的生态环境,使5亿亩不毛之地、盐碱地变为良田。用于废气、废水、废渣处理的基因工程极端微生物的应用,可降解生物塑料产品的产业化推广,将会解决工业排放、白色垃圾等环保难题,有效改善生态环境。

五是发展绿色能源,缓解能源短缺压力。全球生物质能量的储量为18000亿吨,相当于640亿吨石油。生物能源将会使作物秸秆等废弃的有机物成为能源,缓解化石能源不足的危机,为石油短缺国家解决能源危机问题找到一个较为经济的途径。利用“绿金”代替“黑金”,开发生物乙醇、生物柴油、生物发电、生物氢等生物质能将部分替代日渐枯竭的化石燃料,已经成为许多国家的能源战略。

六是冲击传统伦理观念。基因身份证将个人的病症、性格等方面的信息贮存在身份证上,必然会影响人的隐私权。干细胞、组织工程、器官移植技术的应用,将对人传统伦理观念产生强烈冲击。

七是生物安全将成为保障国家安全的关键。必须认识到生物技术是一柄双刃剑。SARS之后,越来越多的人认识到,生物战将彻底改变传统战争的方式与后果,没有对生物战剂、生物恐怖的防御与应对能力,就不能从根本上保障国家安全。

生物技术:

生物技术是对经济、社会可持续发展和人与自然协调发展具有重大带动作用的高新技术。生物技术的本质是获得、理解和使用包含在生活性生物体遗传材料里的信息,使其具有生产价值。从这一意义上说,生物技术包括遗传控制特性信息的发现和使用,并结合当前的技术能力来改变这些特性的表现形式,或培育出某些特性被增强的生物体,以减少自然环境对人类的限制。根据目前生物技术的发展现状,通常可分为传统生物技术和现代生物技术。现代生物技术是在分子生物学基础上发展起来的,包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程,其中基因工程技术是核心。

生物产业:

生物技术产业包括传统生物技术产业和现代生物技术产业。现代生物技术产业包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程。现代生物技术产业主要是医药生物技术、农业生物技术、工业生物技术,如天然药物、保健品、环保产业、生物能源、生物材料和组织器官工程等。生物技术产业的发展将最终解决世界人口、粮食、环境、健康、能源和海洋等影响二十一世纪人类生存的重大问题。

生物经济:

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。

中国生物技术发展中心简介:

中国生物技术发展中心是1983年11月3日经国务院批准成立的机构,直属国家科学技术部。

第9篇:生物工程与生物技术范文

纺织和生物技术深层次的交叉与融合将可使纺织成为21世纪最有生命力的产业之一[2]。传统的纺织工业因技术水平低、劳动生产率低、高能耗、高污染等问题,其发展受到很大的制约。解决这一问题的根本出路在于发展环境友好、资源节约型新工艺,而应用生物技术是重要途径之一。现代生物技术是以生命科学为基础,利用生物体及其代谢产物发展新工艺和新产品的一门学科,其特点是在常温常压下生产产品、节约资源和能源、减少环境污染。生物技术对纺织原料的获取、纺织印染工艺、纺织品最终废弃处理等整个纺织工程产生重要的影响,有助于降低成本,保护环境,关注健康与安全,提高产品的质量与功能性。目前已用于纺织工业的成熟的生物工艺有棉织物的酶退浆、氧漂生物酶净化、牛仔布的返旧整理和生物抛光等,还有一些工艺正在逐步成熟和完善,如棉织物的精练、羊毛的生物改性、合成纤维的生物改性等。因此,纺织生物技术对纺织工业提高产品质量、实现环境友好、促进传统纺织产业的升级改造将起到不可估量的作用。随着纺织生物技术从实验室走向工厂和实际应用,对纺织生物技术相关人才的需求也日益增加。为适应纺织行业这一新趋势,根据人才需求和专业特点,有必要在纺织类院校开设纺织生物技术类课程。我国的一些纺织类高校已开设纺织生物技术相关课程,如我校开设的课程为“纺织生物技术”,江南大学开设的课程为“纺织生物化学”,西安工程大学开设的课程为“生物技术在纺织品加工中的应用”。国外一些纺织院校也以不同形式开设了同类课程。“纺织生物技术”课程的教学目标是:通过开设该课程使学生掌握纺织生物新技术,了解这一学科的发展方向和趋势,能够运用纺织生物新知识、新技术解决纺织行业面临的生态、环保、节能等问题,适应纺织行业发展的新形势。因此开设“纺织生物技术”课程可拓宽学生的专业基础,有利于培养适应社会需求的新型纺织专业人才。

二、课程内容设置

“纺织生物技术”课程主要涉及生物和纺织两个学科,课程内容设置既要考虑相关的专业基础知识,又要体现两个学科知识的交叉融合。在对纺织生物技术的发展应用等进行深入调研的基础上,我们制定了“纺织生物技术”教学大纲。该课程为选修课,总学时为32,主要面向生物工程、轻化工程、应用化学、纺织工程和功能材料等专业。课程内容安排见表1。课程内容的选择既要考虑生物学基础知识,又要与课程的教学目标紧密结合。因生物学知识内容庞大,结合课程教学目标,内容主要选择与纺织染整工业密切相关的微生物基础知识和酶学基础知识两部分。授课时,首先介绍生物学基础知识,然后按纺织染整工艺的先后分别讲解纺织品的生物前处理和后整理技术。另外根据课程面向专业的不同,可以适当调整教学内容。对非生物类专业的学生,可以按上述内容讲解;对生物类专业的学生,可以适当减少生物学基础知识,增加纺织染整基础知识,如纺织材料的结构特性和纺织染整工艺等。

三、教材的选用

目前关于“纺织生物技术”课程的教材不多,主要有周文龙主编的《酶在纺织中的应用》,陈坚主编的《纺织生物技术》,李群、赵昔慧编写的《酶在纺织印染工业中的应用》;国外教材有ArturCavaco-Paulo主编的“TextilePro-cessingwithEnzymes”,RyszardKozlowski等编写的“BiotechnologyinTextileProcessing”。这些教材从不同的角度讲述了生物技术在纺织领域的应用,各有特色。《酶在纺织中的应用》是一本在国内较早讲述纺织生物技术的教材,该书不仅系统介绍了酶的基础知识,而且以不同的酶为主题分别介绍了纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶等的特性以及在纺织印染加工中的应用,还介绍了麻纤维的微生物脱胶、酶脱胶以及纺织废水的处理等。《纺织生物技术》一书分别围绕纺织品的前处理、后整理、废水处理及其他纺织生物技术等工艺模块进行讲述。《酶在纺织印染工业中的应用》一书以酶在纺织工业中的应用为核心,介绍了酶的作用机制、影响因素及其在前处理、后整理和纤维改性中的应用。授课时,可以其中一本书为主教材,参考其他教材,同时补充最新的研究进展,不断充实授课内容。

四、课程的教学方法

由于课程内容既涉及生物方面的基础知识,又要结合纺织工业的工艺特点和工艺要求,因此授课方法得当与否对学生理解并接受知识、培养学习兴趣至关重要。结合课程特点和内容,我们采用讲授、分析对比、讨论和启发式等多种教学方法。在生物学基础知识的教学中,考虑到纺织类专业学生的知识结构,采用以教师讲授为主的教学方式。在纺织品的生物前处理和后整理教学中,主要采用对比法教学。如在讲授纺织品的生物酶整理工艺时,先从学生熟悉的传统工艺讲起,让学生了解工艺的目的、要求及传统工艺存在的问题;然后引入生物酶处理工艺,介绍具体用酶的来源、特性、作用机制和工艺条件;最后从工艺流程的复杂性、生产周期、产品质量、废水、成本等方面比较酶处理工艺和传统工艺的优缺点。经过这样的比较分析,使学生充分认识到酶处理工艺的必要性、先进性,对两种处理工艺的理解更深入和全面。在纺织生物技术发展方向的教学中,先给学生布置一些题目,让学生查阅文献,然后在课堂上讨论分析,开拓学生的思维。对一些接近人们日常生活的教学内容,可以采用启发式教学,如关于牛仔布的纤维素酶整理,可以问学生如何将牛仔布整理成不同的风格、原理是什么。多种教学方式的结合不仅调动了学生学习的积极性和主动性,而且教学内容更易于被学生理解和接受。

五、课程的考核方式