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生物技术应用精选(九篇)

生物技术应用

第1篇:生物技术应用范文

关键词现代生物技术生态环境环境保护

1我国生态环境现状

目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。

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。

(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)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。

(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现代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污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。

3.3白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。

有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。

3.4化学农药污染的消除

第2篇:生物技术应用范文

关键词:生物技术植物保护发展方向植物基因工程技术

中图分类号:S316文献标识码:A文章编号:1672-3791(2018)01(c)-0114-02

近年来,随着科学技术发展,以基因工程、细胞工程等为代表的生物技术迅速发展起来,并广泛应用于植物保护领域,给植物保护带来了革命性影响。植物保护与生物技术的有机结合,不仅提升了植物保护工作技术水平,保证植物质量与产量,还能创造新的基因品种,降低生产成本,发展前景非常可观。为此,对生物技术在植物保护工作中的应用进行分析有着重大的现实意义。

1生物技术简述

生物技术指以现代生命科学为基础,结合其他基础科学原理,利用生物或生物组织、细胞及其他組成部分的特性与功能,设计或改造预期性能的新生物或加工生物原料,研究生物生命活动规律,并以此为人类提供产品与服务的一项新兴综合性技术。总体来看,生物技术就是现代生物科学与工程技术的结合产物,包括基因工程、细胞工程等。生物技术作为一种先进的综合性技术,从20世纪80年代开始应用于植物保护工作,在30多年时间中取得了重大成就。

2生物技术在植物保护中的应用

2.1植物基因工程技术

在植物保护领土,植物基因工程技术应用最广泛,也是最核心的技术之一,能有效提高植物抗病虫害能力。植物基因工程技术通过生物、化学、物理等手段导入目的基因到植物细胞中,实现转基因,进而获得转基因植物。从当前应用情况来看,植物基因工程技术的实施手段主要包括两种,一种是直接转移法,另一种是间接转移法。直接转移法通过利用植物细胞特性,直接将目的基因转移到植物细胞中,而间接转移法以植物病毒或菌为载体,借助这一载体将目的基因转移至受体植物细胞。

植物基因工程技术在植物保护中的应用,主要包括植物抗病育种、抗除草剂育种等。众所周知,植物病毒病是最难防治的一类植物病害,以往经常采用给植物打防疫针方法。此类方法的效果虽然很好,但是操作过程过于繁琐,于是利用植物抗病育种方法将病毒部分基因转移到植物中,使植物本身具备抵抗病毒的能力,进而达到预防病毒病目的。除了植物抗病育种外,抗除草剂育种方面也可以应用植物基因工程技术,现有的成功案例有抗草甘膦烟草、抗镇草宁大豆等。植物保护采用植物基因工程技术,通过病毒基因转移提高植物抵抗虫病、除草的能力,不仅能杀虫除草,还能降低成本,保护环境,现实意义十分显著。

2.2微生物农药技术

植物保护采用微生物农药技术,可以利用有益微生物对病虫病的抑制作用来增强植物本身的抗病能力,起到杀虫、杀菌作用。有益微生物在植物体内与病菌争夺营养和繁殖空间,同时通过自身新陈代谢强化植物本体对病虫害的抗性,进而抑制病菌生长,甚至是除掉,促进植物健康成长。

为了使植物健康生长,并达到增产目的,可以采用微生物农药技术。微生物农药技术是世界公认的一种无害农药技术,既能增强植物的抗病虫害能力,也不会使植物产生抗药性,对植物的保护效果十分突出。微生物农药技术在植物保护中的应用主要体现在以下几个方面:第一,由于微生物繁殖能力强、速度快,可以利用农副产品、工业废水等物质繁殖微生物,并以此为原材料生产制作微生物农药,用于植物保护;第二,不同种类的植物有着不同的生长特性,所使用的微生物农药也要有所区别。目前,市场上主要有微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、微生物除草剂等,根据植物生产特性和目的选用适合的微生物农药,进而得到防治病虫害、除草等目的;第三,利用生物农药技术对昆虫的病毒进行重组,破坏虫害体内的新陈代谢平衡,抑制病虫生长。

2.3植物组织培养技术

植物组织培养技术是通过无菌操作,将植物体的各类结构材料进行人工培养的一类生物技术,也是植物保护常用的技术。通常情况下,植物病毒、类病毒是不能够人工培养的,可以在细胞内繁殖生长,植物保护应当充分利用植物病毒、类病毒的这一特性。首先,利用植物组织培养技术研究植物病毒、类病毒与植物细胞之间的关系,并以此为依据培养无病毒植株。然后,利用无病毒植株的花粉粒进行植物培养,培养出对病毒、类病毒有抗性的植物,进而保护植物,增加产量。

2.4植物细胞工程技术

科学研究证明植物体细胞遗传信息完全相同,也就是说在适合条件下,单独的植物细胞能够发育成为一个完整的植株。基于植物细胞的遗传特性,利用植物细胞工程技术重新组合植物细胞核物质,从遗传角度上改造植物,获得新的植物品种,进而达到保护植物目的。如,植物育种中利用植物细胞工程技术培育出具有抗病虫性的植物良种,增强植物种苗品质,增加产量。此外,通过植物细胞工程技术对植物病原物、草等生物进行研究,研制出相应的防治技术,进而保护植物。

3植物保护中的生物技术发展方向

生物技术在植物保护中的应用,攻克了以往植物保护领域的技术难点,极大提升植物保护工作水平,促进生产力提升,为农业生产、环境保护等事业发展做出突出贡献。在未来发展过程中,植物保护中的生物技术应当研究以下几个方向:第一,转基因技术。随着转基因技术的发展与应用,未来的转基因植物将越来越多,相信不久的将来,转基因植物将在全球范围内大面积种植;第二,微生物农药技术。现有的微生物农药虽然人畜无害,不影响生态平衡,但是药效慢,且具有专一性,其在现实生活中的应用效益不是很大。为此,未来工作中还应不断研究微生物农药技术,争取突破传统微生物农药的局限性,使之得到更广泛的应用;第三,分子生物学技术。加强植物分子学研究,挖掘出更多的生物源农药活性物质,降低生物农药生产成本。

4结语

综上所述,植物保护是农业可持续发展的必然要求,是加强生态保护的主要手段,也是构筑人与自然和谐相处社会的有效途径。为了做好植物保护工作,可以充分利用现代生物技术,借助植物基因工程技术、微生物农药技术等先进技术手段提升植物保护工作水平,达到增效、增产目的,全面促进植物保护事业发展。

参考文献 

[1] 徐彩琴.浅谈生物防治技术在植物保护中的应用[J].农业机械,2016,34(3):104-105,107. 

[2] 王立侠.生物技术在植物保护中的应用[J].中国农业信息,2016,15(3):108,110. 

[3] 朱明玉,雷世鸣,苏宏虎.植物保护中生物技术的应用探析[J].农技服务,2015,32(2):84. 

第3篇:生物技术应用范文

关键词 秸秆生物反应堆; 应用;辽宁本溪;明山区

中图分类号 S626 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)20-0198-02

本溪市明山区从2006年开始引进秸秆生物反应堆技术,并向全区棚室蔬菜种植农户进行了大力推广。6年来,广大农户应用这项技术大多数增产增收30%左右,有的增产增收高达40%以上,但也有一些农户应用了该技术后,没有达到理想效果。结合生产实践经验,为了更好地使这项实用新技术促进农业增效、农民增收,在秸秆生物反应堆技术应用过程中应重视以下4个方面的问题。

1 认真做到“三足”

棚室蔬菜应用秸秆生物反应堆技术能促进作物早熟、增产、品质好、抗逆性强的主要原因,除了作物品种和生产管理因素之外,关键因素是秸秆和菌种,因此在应用时必须做到“三足”:一是秸秆准备要足。棚室秸秆生物反应堆技术应用中,平均要用秸秆45 t/hm2以上。但是在推广该技术中,部分农民减少了秸秆用量,结果没有达到预期目标。二是菌种用量要足。由于目前该菌种生产厂家很多,在使用前一定要仔细看说明,按照产品说明用足菌种,不能减少用量。山东生态生物研究所生产的菌种,用量为120 kg/hm2,1 kg菌种要20 kg麦麸子加0.8 kg水搅拌均匀后撒在秸秆上,最好是当天拌菌种当天用完,如当天用不完,一定要摊开,高度不超过10 cm,千万不能装在密封的容器里,以防高热烧死菌种。目前,有的厂家生产液体菌种,不需要另外准备麦麸,只要对一定量的水,然后用喷雾器直接喷洒在秸秆上即可[1-3]。三是启动水要足。向事先挖好的沟里铺完秸秆,秸秆一定要铺平、踏实,然后均匀撒上菌种。都处理完后,要浇第1次水,即秸秆生物反应堆启动水。第1次浇水一定要足,标准是要将所有秸秆用水浸透。

另外,在铺设秸秆时,第1层最好用玉米秸秆,每条垄沟的两端必须露出10 cm,以利于反应堆的呼吸,第2层以后可以全部埋在土里。

2 合理施用水肥

应用该技术在整地时可正常施用农家肥,最好应用经过充分腐熟的农家粪肥,最好不用化肥,但是定植后前2个月不要冲施化肥,否则会降低菌种活性,后期可适当追施少量有机肥和复合肥,可每次冲施浸泡的豆粉、豆饼等有机肥300 kg/hm2左右、复合肥90 kg/hm2左右。

科学合理用水是应用秸秆生物反应堆成功与否的关键。缺水会降低反应堆效能,阻碍作物生长;但水分过大,则会使根系缺氧,甚至烂根,还会复活菌种,阻碍作物生长,甚至被闷死。此外,还会给病害发生创造条件,使冬春季地温降低,影响作物生长[4-6]。

2.1 内置式反应堆第一水

内置式反应堆做好后,浇第1次水,即启动水。浇水量要大,要达到垄高的3/4,忌盖过垄,否则会拍实土层,不利于发苗[7-8]。

2.2 内置式反应堆第二水

浇小水。定植当天,每株苗要浇1碗水。高温季节隔3 d浇1碗水;低温季节隔7 d浇1碗水。

2.3 正常管理浇水

作物进入正常管理阶段时,浇水次数为常规浇水次数的1/3~1/2。确定浇水时机方法:揭开作物周围地膜,将表层2 cm土拨到一边,用手抓一把土,如不能完全攥成团,应立即浇水。选择晴天,浇大行即管理行,可控制水量,也可以从定植行和膜下浇水[9]。浇水后的3 d,将风口适当放大,排除潮气,并及时打孔。

2.4 浇水时机

冬季浇水:“三看”(看天、看地、看苗情)和“五不能”(不能早上浇、不能晚上浇、不能小水勤浇、不能阴天浇、不能降温期浇)。深冬季在9:30―14:30浇水为宜。浇水时忌冲施化学农药[10]。

3 加强对换气孔的管理

在第1次浇足水后的4~5 d要在畦面上及时打孔,用14号钢筋每隔25 cm打1个孔(一般1 m左右的作业畦双行定植的打3排孔,也就是定植行打1排,行距间打1排,在株距间打孔即可)。每个孔都要打到秸秆的底部,不论是否覆盖地膜都要打孔,浇水后孔被封死,要及时在原孔再透1遍,由于这些孔是释放二氧化碳,促进作物光合作用使作物增产的关键,所以对这些孔的管理非常重要,要经常检查,发现被封死要及时通透,特别是作物生长的中后期,此时作物长到了一定的高度和密度,有些农户因农活忙,即使知道孔已被封死也不进行通透,所以也就达不到中后期增产增效的效果。

4 加强生产管理

4.1 加强病虫害综合防治

4.1.1 加强田间管理。配制无菌营养土,采用营养钵育苗,培育健壮无病苗;配方施肥以增强植株抗性;地膜覆盖,膜下暗灌,既能降低空气湿度,又能提高土壤温度;无滴膜扣棚可减少保护地内湿度,改善光照条件。

4.1.2 生态防治。早晨开棚放风排湿,然后闭棚,温度控制在25~30 ℃,最高不超过33 ℃,湿度降到75%以下,可控制黄瓜霜霉病的发生。午后放风,温度控制在20~25 ℃,湿度降到70%左右[11-12]。如外界最低温度达到12 ℃以上,可整夜放风。阴天、下雨天适当放风,尽量缩短叶缘吐水及叶面结露持续时间,做到无露防病。

4.1.3 物理防治。①高温闷棚。室外气温高于21 ℃时进行,闷棚前一天浇透水1次,将大棚门关严,在黄瓜蔓梢处挂温度计,温度控制在49.5 ℃。闷棚时间以1.5~2.0 h为好,次数视病虫发展和作物生长状况而定。每次间隔12~15 d为宜[11-12]。②黄板诱杀。高置黄板诱杀美洲斑潜蝇、蚜虫、温室白粉虱,在行间或株间挂黄板,挂450~600块/hm2,黄板规格25~40 cm,黄板设置高度要高于植株20 cm。当黄板粘满虫时,更换黄板(或重涂机油),一般7~10 d重换1次。③灯光诱杀。在温室外部利用频振杀虫灯、黑光灯、高压汞灯、双波灯等诱杀害虫。④落蔓。一旦发生霜霉病,因各种因素效果不理想时,要及时摘掉病叶,实施以上办法防治,随即落蔓,使其继续生长发育,实现高产[13]。

4.1.4 生物防治。可利用丽蚜小蜂、生物药剂防治病虫害,如阿维菌素乳油、苏云金杆菌、农抗120、农用链霉素、新植霉素、苦参碱等生物药剂。

4.1.5 主要病虫害的药剂防治。实用药剂防治应符合GB 4285-1989、GB8321.3-1989(所有部分)的要求,保护地优先采用粉尘法、烟薰法。化学防治首先要抓住防治适期,适时用药;其次选准药剂、对症用药。选用高效、低毒、低残留的化学农药,地下害虫可用辛硫磷乳油或白僵菌菌粉或毒死蜱乳油灌根。在使用农药时注意一种农药在一种作物一个生长期内只能使用1次,对每种农药要严格掌握好施药安全间隔期、掌握科学的配药方法[13]。①粉尘法。可用5%百菌清粉尘或7%防霉灵粉尘,每次喷15 kg/hm2,用喷粉器喷,傍晚进行,密闭一夜,次日放风,隔7 d喷施1次,连续喷施4~5次。喷时应喷在植株上面,让粉尘飘落在黄瓜叶面上。②烟熏法。在未发病前可用15%霜疫清烟剂或45%百菌清烟剂熏杀。傍晚进行,每次喷3.75 kg/hm2,先关闭温室,药剂分放60~75个点,用火点燃冒烟后,闭棚熏杀,清晨放风,隔7 d喷1次。③喷雾防治。如霜霉病,未发病前喷80%代森锰锌可湿性粉剂600倍液防治,7~10 d喷施1次。一旦发现中心病株,即用72%杜邦克露可湿性粉剂500倍液,或65%杀毒矾可湿性粉剂400倍液喷雾,要突击用药,5 d内喷2遍药[14-15]。

4.2 棚室生产要注意放风方法

各类棚室农作物在应用该项技术后,农作物前期生长得特别旺盛,作物株高和茎粗都显示出旺盛生长的优势,但是要注意在对棚室进行放风时不能一次到位,由于棚室作物生长娇嫩,如果一次到位放大风会使作物顶端发生萎蔫,因此温室大棚在放风时要从小到大逐渐进行,要分3~4次到位[16-18]。

5 结语

应用秸秆生物反应堆技术,只有认真地按照技术规程操作,才能真正促进农业增效、农民增收。

6 参考文献

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[4] 徐全辉,赵强.秸秆生物反应堆技术的应用对温室生态环境因子的影响[J].安徽农业科学,2010(24):12999-13000.

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第4篇:生物技术应用范文

[关键词]生物科技;林业生态;建设应用

中图分类号:X17 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0333-01

0 引言

生物技术是20世纪后期人类科技史上最令人瞩目的高新技术,它是国际科技竞争乃至经济安全的重点。在我国生物技术一直受到国家的高度重视,并从政策、环境方面采取了多项有效措施来推动生物技术与产业的发展。特别是改革开放二十多年来,国家相继出台了重大科技计划,把生物技术作为优先发展的领域,从而进一步加快了生物技术的发展步伐。有些研究领域已走在世界前列,初步建立起较为完整的生物技术研发体系,生物产业也初具规模,生物经济初见端倪。目前生物科技技术已经广泛应用于环境治理、食品安全、医药生产、农业、林业、动物、微生物、冶金等领域,并且都已经取得了显著成效。本文主要以生物科技在植物生态建设领域建设中的应用情况进行了分析研究。近年来,生态环境发展建设关乎人类可持续发展,已成为全社会共同面对的问题。而现代生物技术的科学利用将是解决这一难题的重要突破点。

1 当前在植物类中应用的主要生物技术

(1) 细胞基因育种。通过研究细胞转基因,从而利用细胞转基因技术能有效地打破种间杂交障碍,拓展和扩大林业树种的杂交范围,促进加快物种变异速度,并根据林业造林的对树苗的需求,培育出人类所需要的树种。

(2)营养繁殖技术。该技术通过对植物组织进行样品离体培养,从而得到遗传上与母体完全相同的新个体。目前的嫁接和茎段生根(扦插)等技术都属于这各范畴。随着现代组织培养技术的出现,科学利用体细胞胚胎进行繁殖良种的技术,为保持生物种质又高效快速繁殖良种后代开辟了一条新途径。

(3)分子标记技术。广义的蛋白质标记主要包括种子贮藏蛋白和同工酶及等位酶。而狭义说法的分子标记只是指DNA标记。这项技术并不直接对植物生产做贡献,这项技术只能为遗传转化感兴趣的基因定位提供重要的信息,或者是为种群结构、杂交系统和谱系鉴定提供信息。分子标记对于研究种群问的或种群内的遗传变异、评估杂交和自交的水平、对品种或品系进行遗传鉴定及“指纹鉴定”等方面的作用价值是巨大的。

2 现代生物技术在植物类生态领域中的应用

(1) 良种选育。随着生物技术的发展,人们已经可以把一个品种、品系的理想遗传性状转入另一品种、品系,以提高植物的价值、产量和质量。

(2)提高植物的抗虫。利用基因工程的手段培育抗虫植物新品种除可以克服化学杀虫剂的长期使用造成药品的残留、害虫的耐受性、环境污染等严重的问题,还具有成本低、保护全、特异性强等优点。目前人们已获得多种抗虫基因,其中有蛋白酶抑制剂基因,淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因、昆虫特异性神经毒素基因、几丁质酶基因等,它们已被导入烟草、棉花、油菜、水稻、玉米、马铃薯等多种农作物,在抗虫方面得到了广泛的应用,有的已进入了商品化生产。

(3) 提高植物的抗病毒性。传统的抗病毒作物,是将植物天生的抗病毒基因从一个植物品种转移到另一个植物品种,然而抗病植株常会转变为感病植株,而且作用范围较窄。最近,研究人员采用基因工程的技术培育有别于传统方法的转基因抗病毒植物,目前最有效的是将病毒外壳蛋白基因导入植株获得抗病毒的工程植物。

(4) 提高植物的抗寒。低温对细胞造成损伤的主要原因是造成细胞内膜结构中的脂质双层流动性降低,导致膜结构损伤,影响植物正常的生长。生物膜中双层脂分子保持流动性,主要依靠其中不饱和脂肪酸的含量,不饱和脂肪酸多则抗冻。通过分离能催化形成高不饱和脂肪酸的甘油-3-磷脂酰转移酶的基因,并将其转入植物而获得具有抗寒能力的转基因作物。

(5)提高植物抗除草剂性。除草剂全世界目前约有2000多个品种,在农药市场占有最大的份额。然而除草剂的使用有着自身难以克服的局限性,如很多除草剂无法区别庄稼和杂草,有些除草剂必须在野草长起来以前就施用,而且由于抗性草类群落的出现导致使用量增大对环境的危害也日益严重。制造抗除草剂的转基因作物是克服这些缺点的理想途径。把降解除草剂的蛋白质编码基因导入宿主植物,从而保证宿主植物免受其害,该方法已成功地用于选育抗磷酸麦黄酮的工程植物。

(6)抗重金属。随着工业发展,空气、土壤、水体面临着越来越严重的重金污染,不但严重影响作物的产量和品质,更重要的是通过植物食物链危害人类的健康。土壤中的重金属主要有Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世纪80年代,提出植物修复、超富集植物。但由于自然界中已发现的绝大多数重金属富集或超富集植物往往生长周期长、生物量低、植株矮小,因而限制了其对污染土壤重金属的移除效率。通过基因工程技术改良植物对重金属的抗性,增加或减少重金属在植物体内的累积量被认为是进行污染土壤的生态恢复以及减少食物链重金属污染的一条切实可行的有效途径。

(7)现代生物药品。随着人们对化学药品危害性、局限性的逐步认识,生物药品在植物生产中地位逐渐突现出来,成为绿色环境的重要组成部分,受到各国政府的高度重视,有了较为广泛的应用。微生物药品具有对人畜安全、不破坏生态平衡、害虫不易产生抗性等优点,但也存在着药效速度慢、专一性强、受自然条件影响大的缺点。而利用基因工程改造微生物菌种,创造出自然界不存在的新型菌种就可以克服这些缺点。

3 结束语

虽然生物技术的研究需要资金的大量投入,但对生态领域的建设具有重要的意义,也会带来巨大的经济效益、环境效益和社会效益。而且随着大量珍贵生物的面临消失,对转基因技术的研究也将会提供大量有关基因行为和调控的信息,将来转基因技术将会得到更广泛的应用,这将对传统育种方法具有重要的价值。生物技术今后必将在生物的大量繁殖、品种改良、基因转导、实现生物集约化培育等领域,发挥更大的作用,为我国生态系统的发展作出更大的贡献。

参考文献

[1] 詹卓.浅析我国生物技术的发展前景[J].华章,2010,(05).

[2]张常东.浅谈我国生物技术产业发展[J].中国科技信息,2005,(07).

[3] 张晓.浅议我国生物技术发展状况[J].科技致富向导,2010,(11).

第5篇:生物技术应用范文

一、生物技术应用于养殖业

目前,饲料企业普遍在加工饲料时添加抗生素,虽然在标签上已标明休药期,但有的养猪场在实际操作中不按规定执行,甚至生猪出栏的当天仍然饲喂含抗生素的饲料,致使肉食含抗生素而危害消费者身体健康。应用生物技术,以生物菌种替代抗生素添加到饲料中,分别加工成生物预混料、生物浓缩料、生物配合饲料,这是生产无公害食品的最佳选择。这些生物饲料的优势是:

1. 调控营养水平。试验证明:以生物菌种替代抗生素配制生物预混料、生物浓缩料和生物配合饲料,饲喂前将1天所需要的饲料提前24小时拌50%~70%的水,进行发酵,经检测粗蛋白含量达到17.7%,比原配合饲料提高了3.1个百分点。在发酵过程中既增加了菌体蛋白,又增加了氨基酸、多种维生素的含量。笔者近几年指导部分养猪场与分散养猪户利用生物饲料养猪4680头,收到较好的效果,其中平均体重15千克的长×大×本内三元仔猪,饲养4个月达到90千克,育肥期平均每头月增重18.75千克,料重比2.8∶1;平均体重15千克的杜×长×大外三元育肥仔猪,饲养4个月达到107千克,每头平均月增重23千克,料重比2.6∶1。红岩寺镇凉水村朱红军每年养猪120头,自2004年9月开始利用生物饲料,并与其他3种名牌饲料对比,生物饲料表现出成本低,增重效果与名牌饲料无明显差异,所以他连续8年使用生物饲料。

2. 降低成本。菜籽饼(粕)含有硫葡萄甙、芥酸和单宁等有害成分;棉饼(粕)含有游离棉酚等有害成分;花生饼(粕)极易感染黄曲霉素;玉米如果收获时受雨季影响,干燥方法不妥,仓储会霉变,产生黄曲霉毒素、赤霉烯酮、呕吐霉素或赭曲霉素。这些毒素会造成母猪繁殖障碍或导致育肥猪采食量下降甚至产生呕吐症状。饲料企业与养猪场因考虑菜籽饼、棉籽饼、花生饼等有害成分的影响,在配制饲料时,主要选用豆粕,但豆粕价格高,从而导致饲料企业与养猪场效益差。生物技术的应用,可以充分利用菜籽饼(粕)、棉籽饼(粕)、花生饼(粕)和玉米等本地饲料资源,降低饲料成本。这类饼粕与玉米加工成配合饲料后,饲喂前进行生物发酵,就可以有效地解决脱毒问题。生物脱毒方法方便、科学,可大幅度减少豆粕用量,降低饲料成本。

3. 防治仔猪腹泻。仔猪腹泻是较为普遍的问题,如果防治不当,有可能由腹泻转为细菌性的仔猪黄痢、白痢,甚至发生水肿病导致成批死亡。若在饲料中添加抗生素防治黄痢、白痢,抗生素会破坏肠道有益菌群而加重腹泻。应用生物技术防治仔猪腹泻是最佳选择,这种生物饲料可抑制或杀灭病原微生物,达到防治仔猪腹泻的目的。

4. 增强免疫功能。生物饲料是采用了多种有益微生物菌种,在一定的条件下将配合饲料全部发酵而成。这种生物饲料在体内能调节动物肠道微生态平衡,从而达到增强免疫功能,提高动物抗病力的作用。2007年6月至8月,建始县10个乡镇受到蓝耳病危害,大小猪场受到疫情影响,而红岩寺镇朱红军的猪场由于长期利用生物饲料,增强了猪的免疫功能,无1头发病。近几年,全县有2166户以生物饲料喂养的生猪均未受到重大疫病危害。

生物饲料显示了多种优势,是生产无公害畜禽蛋绿色食品的最佳选择。饲料企业可以利用生物预混料生产生物浓缩饲料、生物配合饲料,养殖者可以利用生物预混料或生物浓缩料加工生物配合饲料。

二、生物技术应用于种植业

粮食是人们极为重要的食品,这类食品的安全与使用化肥息息相关。长期施用化肥,化肥在土壤中转化为硝态氮,引起蔬菜、粮食等食物硝酸盐含量过高;硝酸盐还原为亚硝酸盐,亚硝酸盐中毒会引发高铁血红蛋白血症,并致人死亡,同时也是致癌因子。土壤中长期过量施用氮肥,硝酸盐和亚硝酸盐增加,过量的硝酸盐和亚硝酸盐,一是会使作物凋谢枯萎,二是会引起人畜中毒。为了食品安全,研制生物有机肥是人类健康的需要,也是可持续发展农业的需要。生物有机肥可有效避免亚硝酸盐中毒,确保食品安全,而且能实现粮食增产。

笔者研制的生物有机肥含粮油作物、花卉等所需要的铜、铁、锌、锰、硼等微量元素与氮、磷、钾等营养成分,并含生物菌种。这种生物有机肥既可以代替复合肥,又可以代替尿素等氮肥,因此,既可以做底肥,又可以做追肥,2012年已有部分农户利用生物有机肥种植粮食作物、蔬菜、花卉。其优势是:

1. 促进植物吸收利用。肥料中氮、磷、钾及其他成分,一般情况下植物吸收利用率不高,如氯化钾是粮食作物较理想的钾肥,经实际观察,2012年3月直接施用到土壤里的氯化钾,9月份翻动土壤,发现氯化钾仍然是红色的颗粒,这说明有未被完全吸收利用的现象;而在另一田块采取氯化钾配入到生物有机肥料中,经粉碎混合后再施的方法,这些氯化钾在微生物的分解作用下,被全部吸收利用,土壤中无残留。

2. 肥效长,抗病力强。生物有机肥料的各种成分经微生物分解后,利用率高,且肥效长,植物抗病力强。如业州镇石桥湾村代明祥使用生物有机肥种植玉米0.5亩,在收获前15天茎叶仍然青绿粗壮,生长旺盛,无根腐病;而相邻种同一品种玉米的地块,却因施用化肥,在收获前15天已凋谢枯萎。巫山县官渡镇黄仕荣同样反映,以生物有机肥种植的玉米收获前几天仍然生长旺盛,茎叶青绿粗壮,而施用化肥种植的玉米早已凋谢枯萎。

3. 肥力高,增产增收。县农业局技术干部协助指导使用生物有机肥料种植粮食作物,秋收时经测产验收,证明使用生物有机肥的效益高。景阳镇大树垭村黄英杰种植的玉米,施用生物有机肥,平均亩产量669.9千克,亩收入1607.76元;而施用化肥平均亩产量586千克,亩收入1406.40元。业州镇猫儿坪村孙邦益种植的水稻,施用生物有机肥后平均亩产量546千克,而施用化肥平均亩产量只有452千克,使用生物有机肥比使用化肥增产20.8%,增收282元。

4. 有利于减少病虫为害,减少农药污染。施用生物有机肥种植的作物长势旺盛,抗病害能力明显增强。据孙邦益介绍,施用生物有机肥的水稻直到收割前一直没有“蜢子”(稻飞虱)为害,而他施用化肥的另一块水稻田与邻近农户施用化肥的水稻田,连片受到“蜢子”为害。

5. 改良土壤。长期施用化肥,导致土壤板结,更为严重的是长期超量施用化肥,会使土壤中硝酸盐和亚硝酸盐增加,影响人畜健康。生物有机肥的施用,既增加了土壤有机质与有益微生物,又避免了硝酸盐和亚硝酸盐的为害,有利于可持续农业的发展。

三、推广应用生物技术,生产绿色食品

推广应用生物技术,发展瘦肉型商品猪、肉鸡、蛋鸡等畜禽生产,并建立养殖—种植—养殖良性循环的生态农业,同时分别以养殖业、种植业不同品种形成绿色食品产业链,是今后生态农业的发展方向。

1. 建立生物技术综合养殖种植小区。即以一个村或片区,发展农业生物技术示范户100户,每户每年可为市场提供瘦肉型商品猪1万头,肉鸡1万只,鲜蛋140吨;每户每年可用农家肥和生物有机肥种植玉米10~20亩或水稻10~20亩。在此基础上,成立专业合作社,将畜禽产品、粮食产品统一回收,并分别加工包装投放市场,形成生物技术绿色食品产业链。

2. 以养殖业、种植业不同品种,分别建立生物技术示范小区,统一供种、供生物饲料或肥料,以生物有机肥种植万亩优质玉米或优质水稻,并统一回收产品,加工包装投放市场。

第6篇:生物技术应用范文

关键词:强化生物除磷技术 功能性微生物 除磷工艺

水体磷的存在形态主要分为:有机磷、磷酸盐以及聚磷,在生活污水中通常含磷量在4~15mg/L,其中约有70%的可溶性作为一种营养物质作用于水体中将造成大量的浮游生物过度生长,严重破坏水体平衡,造成水体的富营养化。通常水体中磷一旦超过0.015mg/L时[1],就可导致水体出现富营养化率。为此,通过对生活污水以及其它废水进行除磷污染的深度处理就成为有效避免自然水体富营养化的关键措施。

依据实际应用情况来看,针对废水中的磷的去除方法大概有物化法、化学法以及生物法三种。物化除磷主要通过应用电解、电渗析吸附等技术实现对水体中磷的去除,物化除磷效果理想但运行费用也相对较高;化学除磷主要通过对水体投加一些化学制剂进行固液分离实现对废水的除磷,该方法由于采用化学物质过程中会产生大量化学化学污泥;生物除磷技术主要包括两种:一种是通过应用生物同化作用,比如:人工湿地对附近水体中的磷进行吸收,第二种是tongg8uo功能微生物对水体中的磷进行超量吸收,该方法也被称为强化生物除磷(EBPR)技术。其原理是通过功能微生物对富集废水中的磷进行超量吸收,该方法效果较为理想且环境友好,并且对富集磷的活性污泥经过处理可以实现磷资源回收具有较高的应用价值。多年来EBPR技术所展现出的生物机理优点,特别是在生活废水及其它废水中磷污染治理领域中被广泛并成为研究重点。

一、强化生物除磷(EBPR)技术的机理

传统的微生物EBPR的作用实现机理主要分为两个过程:一是通过厌氧条件下,聚磷菌(PAOs)对水体中的微生物进行水解细胞内的聚磷酸盐(poly-P)并通过向废水中释放磷酸根离子获取一定的能量,从而有效摄取废水中的可挥发性脂肪酸(VFA),再合成聚名-羟基烷酸酯(PHA)物质并且以有机颗粒形式储存于细胞内;二是通过在好氧条件下的PAOs分解在厌氧阶段储存的PHA而获取能量,其原理是通过对废水中贮存于微生物细胞内的磷酸根合成聚磷酸盐(poly-P) 进行超量摄取来实现对废水中磷污染的去除目的。以往的传统生物除磷理论普遍认为:应用聚磷菌PAOs除磷必须要确保在厌氧和好氧能够有效进行交替的条件下进行,厌氧释磷是好氧超量聚磷的前提也是必不可少的过程。

进几年随着强化生物除磷(EnhancedBiologicalPhosphorusRemoval,EBPR)技术的不断发展和深入研究发现:EBPR生物除磷的作用原理过程中可能不仅仅局限于传统的厌氧/好氧交替作业才能实现除磷作业。很多学者开展的研究以及公开的文献报道已知[2]:微生物可通过不同的环境条件下实现对磷的过量摄取,也就是说在单一好氧状态下就可以实现对磷的摄取。由于不同的微生物在除磷中都起到关键的作用,但不同功能的微生物在EBPR技术的作用机理尚需在未来研究中进行更深度的探究。

二、与生物聚磷相关的功能微生物

(一)聚磷菌(PAOs)

聚磷菌主要是指通过对废水中磷的摄取量可以超过对自身生长的需求,能够超量摄取磷能力的功能性微生物。由于聚磷菌(PAOs)被认为是属于不动杆菌。早期主要由很多学者通过应用不同的培养基从EBPR反应器中进行分离而出。

(二)聚糖菌(GAOs)

聚糖菌主要是指该类微生物在厌氧条件下通过对体内的糖原进行分解,摄取废水中的挥发性脂肪酸VFA然后再转化成PHA并储存于微生物体内;在好氧条件下进行微生物体内的PHA分解并储存糖原,其在整个生理过程中不涉及到微生物对废水中磷的吸收以及释放。

(三)反硝化聚磷菌(DPAOs)

反硝化聚磷菌是指该类微生物在缺氧条件下通过利用废水中的硝酸根作为电子受体,分解微生物体内PHA从而获取能量的同时,再过量摄取废水中的磷酸盐以poly-P的形式储存于微生物体内。相对于PAOs的好氧摄磷,DPAOs在缺氧条件下能够同时实现过量摄磷以及反硝化功能。为此,通过应用DPAOs对废水进行除磷能够有效的降低和减少微生物对废水中有机物和溶解氧的需求,同时确保污泥产量大幅减少。

三、强化生物除磷工艺EBPR的开发和应用情况

(一)经典的EBPR工艺

随着对废水进行生物处理过程中的微生物除磷现象的进一步深入研究以及对生物除磷技术作用机理的途径的探究,更多的不同的生物除磷新的工艺出现对废水除磷治理工作带来了更多的选择,当前应用和新出现的废水除磷工艺主要有:Phostrip工艺、Bardenpho工艺、UCTs工艺、A2/0工艺、卡鲁塞尔氧化沟工艺、BCFS工艺以及Dephanox工艺等等。

(二)潜在的EBPR工艺

好氧颗粒污泥现象自上世纪90年代以来就成为污水治理领域内研究的重点和热点问题之一。由于好氧颗粒污泥的物理结构以及微生物多样性的特点,根据已公开的文献报道可知好氧颗粒污泥已经具备可以有效实现硝化和反硝化的同时脱氮除磷的生物功能。国外的众多研究学者也都通过研究证实了好氧颗粒污泥的在废水除磷中的应用效果。如:2011年法国国立应用科学研究院的Sperandio教授通过领导的课题小组通过在SBAR反应器(F=20L)中培养具有脱氮除磷功能的好氧颗粒污泥,并对成熟的好氧颗粒污泥进行了剖面分析发现了颗粒污泥核心聚集了大量的磷、钙等元素,经分析证实了主要产物为轻基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)该课题项目应用“好氧颗粒污泥回收废水磷技术”同时获得了法国的专利。另外,荷兰Delft大学的vanLoosdrecht教授研究团队也证实了废水中的氨氮能够更加容易的被好氧颗粒污泥的胞外聚合物EPS所吸附。上述研究均有效说明了利用好氧颗粒污泥技术能够在单一反应器中实现对生物的脱磷,并且能通过微生物诱导磷酸根以及钙镁等离子发生相应的化学沉淀,从而推动废水中对磷资源的高效回收应用效率。

四、总结

相较于化学除磷而言,EBPR技术充分应用多种功能性微生物通过在厌氧、缺氧和好氧交替环境下富集废水中的磷,EBPR技术因其具备的绿色高效的优势在未来我国开展各项工业废水除磷治理以及进行资源回收方面将更具发展潜力。

参考文献

第7篇:生物技术应用范文

【关键词】生物工程 信息化技术 应用 发展

1 信息化技术

1.1 信息化技术的概念

信息化技术是充分利用网络技术和计算机技术来实现对图像、语言、视频和数据等一系列以各种各样形式存在的信息的收集,然后对这些信息进行相关处理,存储等,信息化技术在各行各业中都有涉及,并且能够在很大程度上提高行业效率,信息化技术的主要特征是无胶片化、充分利用网络。

1.2 信息化技术的优势

充分利用信息化技术,对于一些需要处理大量数据的工程来讲,传统的方式都是依赖于人工对数据的处理,在这个过程中很容易出现人工错误,工作效率不高,而利用信息化技术去进行数据处理能够在很大程度上减少人为错误的发生,大大提高数据处理效率,加工工程的进展;信息化技术还能够涉及到人类很难涉及的领域,可以说信息化技术是人类某些项目工程发展的得力助手,对于现代科学技术的发展,要充分利用信息技术所带来的优势能够加快科技的发展,有利于国家科学技术水平的快速提高。

2 信息化技术在生物工程建设中应用的必要性

生物工程的兴起阶段是在上个世纪,是一种新兴的高科技工程,并且生物工程的综合性非常高,生物工程在兴起时就有着自己明确的发展方向和存在的意义,所以这就注定了生物技术是备受生物学界和科学界关注的工程,伴随着科学技术的不断发展,生物工程迅速发展成为一项高科技技术可以说在生物工程的建设过程中仅仅依靠现有的技术,不充分结合信息化技术是根本无法实现的。

生物工程是一项非常严密的科学技术,它主要是充分利用一些生物体或者对其进行特殊改造然后制造出新物种的技术,生物工程技术的基础是生物学,但是仅依靠书本上的理论知识根本无法实现生物工程的建设,它在建设的过程总必须结合各种先进的设备、仪器,充分利用信息化技术,然后在结合生物学中的近代分析生物学、细胞生物学等研究生物结构得到新物种,所以生物工程的建设离不开信息技术。

3 生物工程建设中信息化技术的应用

生物工程技术在建设过程中充分集合现代化的信息技术,可以说信息化技术是生物工程建设的前提和保障,信息化技术在很大程度上促进了生物工程的建设进程。生物工程和生物技术这两个方面的发展都离不开信息化技术,国家非常注重生物工程的建设工作,在生物工程建设的信息化产业中国家也大力扶持,下面我们来具体分析信息化技术在生物工程的建设中的具体应用,主要表现在以下三个方面:

3.1 信息技术的发展促进了生物工程建设

生物工程的建设离不开信息化技术,信息化技术为生物工程技术搭建了一个很好的发展平台。伴随着科学技术的不断进步,信息技术的不断发展,在很大程度上推动了生物工程的建设,在现代的生物工程的建设过程中离不开信息化技术,信息化技术在生物工程的建设过程中的作用在很多方面使我们难以想象的,由于生物工程技术本身就是一项技术含量非常高的技术,在工程的建设过程中,无论是细胞学、基因重组及转基因等一系列的生物工程都需要大量的数据处理,可以说工作量是非常大而且繁琐的,而充分的将信息化技术应用到生物工程的建设中能够对这些数据进行科学快速准确的处理,伴随着信息化技术的不断发展,生物工程建设会取得更加快速的发展,可以说生物工程的发展有信息化技术的支持未来的发展前景是不可估量的。

3.2 软件技术充分应用到生物工程建设中

生物工程的建设离不开一些软件技术的支持,生物工程的诞生本身就是依托信息化技术的发展,所以伴随着生物技术的不断发展,生物工程建设速度的加快,关于生物工程类的软件的需求量越来越大,在生物工程的建设过程总,软件技术起着很重要的支撑作用,例如在生物工程的很多方面涉及到数据,为了对这些数据有统一的管理,以便更好的对数据进行处理和补充,就需要建立生物工程数据库,当然需要建立数据库就离不开专门管理构建数据库的软件的支持,伴随着软件技术的不断更新,生物工程的数据库也将建设的更加完善;其次,在生物工程的建设过程中涉及到很多繁琐的分析,例如对于核酸低级结构的分析、对于核酸核糖的序列分析,对于蛋白质的具体结构的分析,对于生化反应的具体模拟都离不开信息化技术,对这些高精密,人工难以操作的生物分析,就需要借助专门的软件对其进行分析处理;任何一项系统工程在建设过程中都离不开工程的管理,生物工程建设也不例外,加强工程管理,保障生物信息安全同样也离不开相应的软件的支持。可以说软件技术在很大程度上完善了生物工程的发展,保障了生物工程的信息的规范化和安全性。

3.3 计算机技术推动生物工程建设

无论是生物工程技术还是计算机技术,都是这个时展的高科技产物,可以说计算机技术的发展在很大程度上成就了生物工程技术的发展,纵观国内外的生物工程发展,没有意向生物学界的伟大发明能够脱离得了计算机技术的,无论是基因的发现还是人类转基因技术的发展。

4 结语

综上所述,生物工程的建设离不开信息化技术生物技术本身就是为人类服务的,人类只有对生物学有系统全面的认识才能不断促进自身的发展和进步,21世纪是科学的实际,生物技术和生物工程会在信息化技术的推动下不但进步。

参考文献

[1]谭鹏.浅谈生物工程在我国的应用与发展[J].理论研究,2012.

[2]江家良.中国生物工程技术的新进展[J].黑龙江科学,2016.

[3]孙毅.生物工程与进化理论[J].化石,2002.

作者简介

徐小明(1979-),男,湖北省大冶市人。大学本科学历。武汉职业技术学院高级技师。研究方向为计算机技术应用。

吴娅敏(1979-),女,湖北省大冶市人。武汉职业技术学院副教授。研究方向为英语语音应用。

第8篇:生物技术应用范文

关键词:生物技术;制药业;原理

生物科学技术的蓬勃发展,催生了社会生产力的提升和人类文明的进步,也为现代化制药企业提供了基础和保障。就现阶段的社会发展而言,无论是过去还是现在,生物技术都随时为人类发展创造着不可估量的财富,成为人类生活中不可缺少的技术项目之一。尤其是近几十年,仅仅是在医学药品领域,生物技术不断提升药品的质量和效果,就为人类生命健康做出了巨大的贡献。时至今日,生物制药的迅猛发展,更是为临床医学发展注入了强大的生命力,在疾病治疗方面取得了极大的效果。

一、生物技术概要

生物技术作为一门综合性、科学性都很强的学科,在上个世纪中期得到了人们的普遍关注。在近代社会的发展历程中,生物技术主要是通过改变动物和植物体内的DNA或者是生物细胞,以先进的科学技术和系统的生物理论为核心,对其进行有效物质的提取和人工的加工的过程。生物技术在科学技术领域的应用,对人类社会的进步和医疗事业的发展都有着重要的作用,而这种先进技术的广泛应用也无疑会对传统的医疗事业造成极大的冲击和影响。这种影响是有着正面意义和积极的作用的,是其能够在这种挑战竞争下,不断更新技术、加强科技创新。传统生物技术实际上只是一个对生物细胞进行加工的过程,而现在伴随着社会的进步和科技的发展,生物技术的研究也出现了新的特点。开始扩宽其领域,培养新的物种、研究新技术、开发新产品,而植物基因正是在这个环节中被广泛的采用了。相关研究人员开始把植物当做是主要的研究对象,将植物的相关细胞进行改造和人工加工,通过这些科学技术的运用,来提高植物的抵抗能力和生命力,使其能够适应恶劣的环境和不断变化的气候。

二、生物技术制药技术的原理

生物技术属于高新技术产业,也是一种新型的社会科学技术。归根究底,其就是一种微生物技术,是采用先进的科学技术和设备,对微生物的生活习性、生理机制等多个方面进行研究与分析的过程。作为生物技术在医药领域的应用,生物制药技术即是利用先进的科学技术和理论知识,对各种微生物和微元素进行辨析和处理,进而提取能够预防和治疗疾病的成分,最终加工成质量和效果更为显著的药品的过程。在当前的制药工艺中,通过不断对各种生物技术进行引进和利用,就能够更有力地保障各类病菌得到合理科学的抑制和消除。在现今的社会发展中,制药技术关系着人类的健康和安全,与人类生存与发展中不可替代的一部分。随着各种病菌的不断变化和各种病状的变动,传统的医疗措施已经无法满足当前各种病症的需求,以基因工程、微生物技术等多个方面为基础的综合性制药措施和原理,则逐渐成为现代化医疗发展的核心观念。同时,国民经济的发展与人民生活水平的提高,人们对各种药物需求不断增加,也加速了各种生物技术在药品制作领域的引进和利用。

三、生物制药在我国的发展现状

受近现代国情及其他因素的制约和影响,我国的生物技术发展与应用,起步晚,起点低,仅有短短的二十余年历史,技术水平与欧美发达国家根本无法比拟。不过,自生物技术在我国开始发展以来,得益于政府的大力扶持,现阶段的生物技术应用已经取得了良好的成绩。不过,在生物制药领域,相比世界先进国家的技术水平和产业规模,还有很大的差距。目前,国家和地方政府都在不断加大对生物制药产业的扶持力度,将其作为经济发展的重点建设行业和高新技术的支柱产业,从政策和资金等方面不断加大投入,在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新,为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境。一些科技发达或经济发达的地区,正在不断建立部级生物制药产业基地,并初步形成了初具规模的生物医药产业集群。对我国的生物医药产业发展,这起到了很好的带动作用。总体而言,中国生物制药领域的前景非常广阔,产业也将呈持续增长态势。

四、我国生物制药的前景

1、生物制药产业呈现集群式发展。

作为现代化的高科技产业,生物制药不仅需要在基础设施、上下游配套产业等方面得到相应的支持,还需要同教育培训、专业服务、技术转移中心等相关服务进行全方位立体组合,才能发挥最大化的优势和效应。当前,在生物技术产业迅猛发展浪潮的推动下,借助政府有力的扶持和引导,我国部分地区已经构建出了比较完善的生物技术应用产业链和产业集群。对于生物制药产业的发展,这些产业集群使得生物制药的整体产业链得到优化,在生产效率方面得到大幅提升,具有不可忽视的重要作用。以此为基础,我国生物制药产业已经在生物技术、人才、资金密集的区域,逐步形成了生物医药产业聚集区。其后,我国生物制药产业仍会朝着这方面快速发展,政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区,以提升产业的市场规模。

2、生物医药技术向产业化推进。

就现状而言,我国生物医药技术在科研方面取得的成果,显然没有实践应用所取得的成果丰硕。在科研未能大规模转换为生产力价值的状况下,很多社会及科学资源被浪费,生物医学的生产实践跟不上研发,造成了高科技高疗效医药生产的滞后,以及生物医学整体发展水平的滞缓。因此,将生物医药技术从科研转向产业化生产,即是科研的重要目的和最终方向。通过委托外包策略,建立技术同盟,与相应的企业形成优势互补,使自身能够专注于专长和优势,从而降低生产成本、提高竞争优势。这一方式,既是生物医药技术向产业化推进的要求,也将是国内生物医药研究机构与药品制作企业互利发展的主流模式。

3、生物制药新兴技术将不断应用于产业发展。

生物制药产业需要持续进行技术创新,才能不断解决产业发展中存在的问题,并不断满足医药水平提升的要求。因此,生物制药新兴技术的发展,将会不断应用到产业发展中,从而促进产业技术水平和社会医疗水平的提升。

五、结束语

作为近现代兴起的综合性技术学科,生物技术为我国制药业提供了宝贵的技术资源和信息资源,并由此成为提高我国制药业生产水平和生产工艺的主要手段和方法,以及未来产业发展的重要影响趋势和重要基础。随着生物技术的持续发展,其在我国制药产业将得到更全面、更深入的应用,也将为人类的身体健康和社会的文明进步做出更大的贡献。■

参考文献

第9篇:生物技术应用范文

关键词:微生物检测技术;食品检验;应用方法

微生物检测技术是依据微生物学理论,结合现代免疫学和自动化仪器等理论知识与技术,通过科学检测方法进行病原微生物种类、数量和性质等方面的研究,具有检测速度快、检验的灵敏度高和检验结果准确等优点。因此,分析微生物检测技术在食品检验中的应用方法,对保障食品安全性,为社会民众创造良好食品环境有着重要的意义。

1 食品检验的重要性及操作基础

1.1食品检验的重要性 食品检验不仅关系到社会民众的身体健康,而且在市场监管、产品贸易和食品质量的安全评价中起着重要的支撑作用,对食品行业的持续健康发展有着积极的推动作用。同时,食品检验与社会民众的身体素质息息相关如果食品检验没有做到规范与合格,会降低社会民众的工作效率,进而对社会的发展产生不利影响。

1.2食品检验中的操作基础 食品检验的操作基础主要包括样品采集与保管、试样制备与预处理和食品检测技术的选择等。在样品采集的过程中,采集人员需要保证采集样品的代表性,并妥善保管采集的样品,避免因外界因素对样品造成干扰。在进行样品检测前,检测人员可以采用蒸馏、层析、透析、沉析和浓缩干燥等方法,去除样品中无分析价值的杂质,以保证检测结果的准确性与可靠性。在选择检测技术和检测方法时,检测人员需要考虑样品的特性、检测的要求和实验室条件等多方面的因素,保证检测技术与检测方法的适用性。

2 微生物检测技术的特点与基本的检测技术

2.1微生物检测技术的特点 在食品检验中,微生物检测技术主要有如下特点:①检验的范围比较广,包括有食品工业的微生物,如保健食品中的双歧杆菌和乳酸菌等;人类疾病、畜禽疫病和共有传染病中的病原微生物,可以通过食物途径进行传播,数量高达数百种;可以引起食品腐败和变质的微生物等;②食品维生素的检验需要保证快速准确,并且检验样品需要有一定的数量,检验的结果需要赋予法律性质,且受到的干扰因素较多。

2.2微生物基本检测技术 在食品检验中,微生物检验的流程为常见的致病菌检验大肠杆菌菌群计数菌落总数的计数。其中常见致病菌主要指致病性的大肠菌、沙门氏菌、弯曲菌属和肠炎弧菌等。传统检验方法为血清试管凝聚实验、血清学分型、生化试验、毒性试验、噬菌体分型和微生物的形态检查等;常用的试验操作为明胶试验、甲基红试验、V-P试验、淀粉水试验、硝酸盐的还原试验和糖酵解试验等。传统的微生物检验方法准确性较高,检验结果相对可靠,但是其操作繁琐,耗费时间较长,涉及的试验比较多,无法满足食品检验的快速便捷要求。

3 微生物的快速检测技术

微生物快速检测技术主要为如下三种方法:①电阻电导测定法。该方法是利用全自动微生物检测计数仪,通过分析食品样品的电容抗、电阻抗和总阻抗等不同参数,测定样品的污染程度,其原理是在细菌进行防治和生产时,将蛋白质和糖类等大分子物质分解为有机酸和氨基酸等小分子物质,改变并测量培养液的导电度与电阻变化,从而推算出其原样品的含菌数;②生物传感器法。生物传感是利用与生物活性物质进行物理变化和化学变化时产生的感应,以物理换能器和化学换能器对其进行捕捉,并通过离散或连续数字电信号将反应程度表达出俩,从而得到分析物浓度。生物传感器法的优势是特异性较高,灵敏度较高,可以满足复杂样品检测的要求。

4 微生物检测技术在食品检验中的应用

4.1食源性病原菌免疫学检测技术在食品检验中的应用 在免疫学的检测技术中,很多造价低的检验仪器设备得到很好应用,其操作简单便捷,检验的实用性比较强。在检测食品中的微生物时,免疫学检测技术应用非常广泛,如检测食源性寄生虫和葡萄球菌菌素等,在保障食品免疫中发挥着重要作用。

4.2核酸探针技术在食品检验中的应用 在食品检验中,核酸探针可以快速检测食品中大肠杆菌的情况,从而对食品安全性提供正确评价。例如在检测单增李斯特菌时,可以直接利用核酸探针进行检测。核酸探针检测技术比较复杂,需要的检测费用与成本也较高,所以很多时候的检测主要是在实验室中完成,在一定程度上制约了其在食品检验中的普及度。

4.3多聚酶链反应技术在食品检验中的应用 多聚酶链反应技术的特异性较强,敏感度也比较高,在食品检验中的应用比较广泛。曾有检测证明,在检测31株不同的菌株时,利用FQ-PCR检测技术,最终发现其中23株菌株为阴性,8株副溶血弧菌检测为阳性。同时,多聚酶链反应技术可以检测食品中金黄色葡萄球菌和肠出血性大肠杆菌等,检测结果的准确性也比较高。

4.4生物芯片技术在食品检验中的应用 在一次性食品检验中,生物芯片技术既能检测出食品中致病菌,而且可以检测出许多隐藏致病菌,其操作简单,检测的敏感性高,可以通过一次检测得到全部检测结果。曾有检测证明,将15种细菌的16srDNA通过引物扩增,让后与芯片探针进行杂交,从而检测出食品中致病菌。虽然生物芯片技术的优点很多,但是由于芯片比较复杂,该技术仍然在试验阶段,其应用范围也不太广泛。

4.5生物传感器检测技术在食品检验中的应用 导致食品腐败变质的微生物多种多样,如真菌、细菌和病毒等,其中因细菌导致食品变质情况最为常见。病原菌和腐败菌是造成食物污染的微生物组成部分,腐败菌自身并不会致病,只是通过将食品成分分解与破坏,从而使食物腐败变质,进而产生有害物质而危害人们身体健康。生物传感器检测技术可以准确检验出食品中的微生物,如乳酸菌、酿酒酵母和枯草芽孢杆菌等腐败菌数量;沙门氏菌、李斯特菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等病原菌;真菌毒素、藻类毒素、新军毒素等生物毒素等。但是由于该技术还需要进一步完善,所以在实际的食品检验中应用有限。

5 结语

在食品检验中,传统检测技术和方法不仅检测时间长,而且检测过程复杂繁琐,检测的结果也不易判断,而借助新检测技术与检测仪器设备,可以有效提高食品检验检测技术的实用性与准确性。检测人员只有把握各种检测技术的特点及适用范围,在检测时做到细致认真、规范操作,才能真正保障检测质量,对食品的安全性给出正确评价,为社会民众创造安全的食品环境。

参考文献:

[1]贾妮娜.微生物检测技术在食品检验中的应用[J].中国卫生产业,2015,01:21+23.

[2]许兆春.食品检验中生物检测技术应用的分析[J].科技致富向导,2014,08:168+239.