现代生物技术范文

现代生物技术范文第1篇

关键词：现代生物技术、蛋白质、糖类、脂肪、维生素、健康

1、现代生物技术中蛋白质与健康

（1）蛋白质的定义及概述。蛋白质是一种复杂的有机化合物，旧称“朊”。组成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成肽链。蛋白质是由一条或多条多肽链组成的生物大分子，每一条多肽链二十～数百个氨基酸残基不等；各种氨基酸残基按一定的顺序排列，蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸，在蛋白质中，某些氨基酸残基还可以被翻译后修饰而发生化学结构的变化，从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物，折叠或螺旋构成一定的空间结构，从而发挥某一特定功能。产生蛋白质的细胞器是核糖体。

（2）蛋白质的生理功能。1、构成蛋白质的身体。2、修补人体组织。3、维持肌体正常的新陈代谢和各种物质在体内的输送。4、白蛋白：维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。

5、维持体液的酸碱平衡。6、免疫细胞和免疫蛋白：有白蛋白、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体（免疫球蛋白）、补体、干扰素等。7、构成人体必需的各种酶。8、激素的主要原料。9、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。10、胶原蛋白：占身体蛋白质的，生成结缔组织，构成身体骨骼。11、提供生命活动的能量。

（3）现代生物技术在蛋白质重点应用。保持健康所需要的蛋白质含量因人而异。普通健康男性或女性每公斤体重大约需要0.8克蛋白质。婴幼儿、青少年、怀孕期间的妇女、伤员和运动员通常每日可能需要摄入更多蛋白质。

蛋白质缺乏：成年人：肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血，严重者将产生水肿。未成年：成长发育停滞、贫血、智力发育差，视力差。

蛋白质过量：蛋白质在体内不能贮存，多了肌体无法吸收，过量摄入蛋白质，将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。

2、现代生物技术中糖类与健康

（1）糖的定义及概述。糖是一类化学本质为多羟酮及其衍生物的有机化合物。在人体内糖的主要形成是葡萄糖及糖原。葡萄糖是糖在血液中的运输形式，在肌体糖代谢中占据主要地位；糖原是葡萄糖的多聚体，包括肝糖原、肌糖原和肾糖原等，是糖在体内的储存形式。葡萄糖和糖原都能在体内氧化提供能量。

（2）糖的生理功能。糖分是我们身体必不缺少的营养成分之一。人们摄入谷物、蔬菜等，经过消化系统转化为单糖（如葡萄糖等）进入血液，运送到全体细胞，作为能量的来源。人类的大脑和神经细胞必需要糖来维持生存，必要时人体将分泌激素，把人体的某些部分（如肌肉、皮肤甚至脏器）摧毁，将其中的蛋白质转化为糖，以维持生存。

3、现代生物技术脂质与健康

（1）脂质的定义及概述。脂质（lipids）是脂肪及类脂的总体，是一类不溶于水而易溶于有机溶液，并能为机体利用的有机化合物。脂肪是三脂肪酸甘油或称甘油三酯。脂肪的生理功能是储存能量及氧化供能。类脂包括固醇及其脂、磷脂及糖脂等，是细胞的膜结构重要部分。

（2）脂质的生理功能及影响。脂肪是人体重要的储能物质，当人们摄食过足时，人体会将多余的能力主要以脂肪形成储存下来。过去的日子中，在旧的封建思想的影响下，人们总以“肥头大耳”为富贵的象征，甚至到当今社会。但肥胖并不是富，更是一种负担。肥胖会带来许多疾病，威胁健康，甚至造成死亡。当人们身体肥胖，自然他们的血液中脂质的含量升高，随着血液的全身巡回，使他们和心力衰竭的正常体重者多1倍；冠心病多2-5倍；高血压多2-6倍；糖尿病多4倍；胆石病多4-6倍。

所以在平常生活中，合理的饮食显得异常重要。有人喜欢大鱼大肉，时常酒足饭饱之后修身养性，静如止水，像这种生活习惯，终有一天会猝死在饭桌之上。

（3）现代生物技术在脂质中应用。面对这些现象，生物学家采用现代溶脂技术除去多余脂肪。通过一种溶解药物，舒缓血管，溶解多余胆固醇。

4、现代生物技术中维生素与健康

（1）、维生素的定义和概述。维生素是近百年才被陆续发现的一组营养素，是维持人体正常功能的一类有机化合物。其共同特点：它们都不供应热量，也不是有机体的构造成分，但却是维持身体的正常生长和发育，繁殖等所必需的有机化合物，起着调节身体各种功能的作用，身体对它们的需要量很少，但供应不足时会出现各种代谢障碍和症状，称为维生素缺乏病。

（2）现代生物技术在维生素中的应用。针对现在人体内维生素缺乏现象，有关药剂师及营养师在食品及保健品中添加适量维生素。同时生物学家也在这方面进行了许多研究，通过生物制药技术，将大量维生素合成在一个小药片内，制造出补充维生素的药片，这在一定程度上补充了现在爱吃肉类而不爱吃蔬菜的都市人群体内的维生素，使人体内维生素含量保持在一个平稳水平上，使人们身体更加健康。

总结：

“身体是革命的本钱”健康的身体是我们一切生活的基础，但一个人要做到健康，是十分不易的，这与我们日常的饮食习惯和生活习惯都息息相关。更重要的是我们是否爱护自己的身体，是否决心要要做一个身体健康的人。

生物技术给人类的生活带来了无数变革。而“人类基因组计划”“克隆技术”都是当今最热门的生物技术项目。而我们生活中的大多数药物都是通过生物技术得到的。很难想象如果没有生物技术我们的生活究竟会怎样。我想一定非常糟糕，甚至我们的寿命将会变短，越来越多的问题都直接威胁着人们的生命。而如果没有生物技术对人体内蛋白质、维生素等重要物质的研究与应用，我们将会对自己一无所知，更提不上身体健康这些话，所以现代生物技术保护了我们自身的健康。现代生物技术不容忽视。而对现代生物技术的开发，我们责无旁贷。

参考文献：

[1] 《生物必修1》人民教育出版社

[2] 《生物化学》第六版，人民卫生出版社，主编：周爱儒，副主编：查锡良

[3] 《登上健康快车》北京出版社，主编：关春若

现代生物技术范文第2篇

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

一般情况下，使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中，特别是氯代烃类农药是最难分解的，经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法，而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物，有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O，这种降解途径彻底，一般不会带来副作用；有的是通过共代谢作用，将农药转化为可代谢的中间产物，从而从环境中消除残留农药，这种途径的降解结果比较复杂，有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应，就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造，改变其生化反应途径，以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染，最好全面推广生物农药。

现代生物技术范文第3篇

【关键词】现代生物技术；生物修复；应用

1 我国的环境状况

随着我国经济的不断发展，环境污染问题越来越严重，近年来虽采取了大量控制措施，但环境污染的趋势仍在继续。如何在经济高速发展的同时控制环境污染，改善环境质量是我国当前亟待解决的重要问题[1]。在环境保护中，从源头上防止污染是实现经济增长和改善环境所必须执行的技术策略[2]。绿色技术崭露头角，理想的绿色技术是采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂，采用高选择性、极少副产品的反应，实现零排放[3]。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入，现代生物技术为环境污染问题的解决提供了重要依据。

2 生物修复技术

环境污染物的清除有多种方法，其中常用的方法是是物理和化学方法，这些方法虽然行之有效，但通常成本很高，而且还容易造成二次污染。采用生物清除环境中污染物的生物修复技术则极具应用前景，具有极大的潜力。生物修复是指在一定的条件下，利用微生物、植物和动物降解、稳定和去除环境中的污染物，使受污染生态系统的正常功能得以恢复。利用生物修复技术可以削弱乃至消除环境污染物的毒性，降低污染物的健康风险[4]。生物修复技术包括微生物修复、植物修复。微生物修复在生物修复技术中处于主导地位，近年来国内外对微生物修复技术的研究非常重视。Fulthorpe等从巴基斯坦土壤中分离出一株微生物，能矿化2，4-D，还发现添加硝酸盐、钾离子和磷酸盐能增加降解率[5]。植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体。研究表明，通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用，可以净化土壤或水体中的污染物，达到净化环境的目的。中国科学院水生生物研究所在湖北黄石完成的污水净化和污水资源化双重功能的新型稳定塘设计实验证明，水生植物能够去除N、P，能达到一定的净化效果[6]。

3 现代生物技术的特点

现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[7]。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。现代生物技术具有以下几个特点：

（1）利用微生物，少部分利用植物作为环境污染控制的生物。（2）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。（3）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。（4）生物处理具有更高的效率，更低的成本和更好的专一性。（5）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。

4 现代生物技术在生物修复中的应用

生物修复技术的最大特点是可以对大面积的环境污染进行治理。生物修复技术的发展最早可追溯到20世纪50年代，Martin Alexander与他的学生开展了农药在土壤中可降解性的研究，为生物技术在环境保护中的应用打下了基础[8]。至70年代，随着环境技术和微生物学的快速发展，生物修复技术也有了长足的发展。运用现代生物技术构建高效菌，加强微生物对农药等污染物的降解能力，提高降解速率。生物强化技术可有效提高有毒有害污染物的去除效果，将生物强化技术融入到传统的生物修复中，并结合现代分子生物技术提供的新方法、新手段进行监测和评价，已成为生物修复发展的一种趋势。通过对微生物的研究得知，微生物修复的最佳温度在30℃，李荣等从受阿维菌素农药污染的土壤中分离出一株能高效降解阿维菌素的菌株AW70，这菌株在30℃-37℃的范围内降解率最好，能达到80%以上，而低温和高温对降解有一定的抑制作用[9]。生物修复在农药污染的应用外，还在石油污染、水体污染修复中应用广泛。20世纪80年代以来生物修复技术开始应用于石油污染治理。污水的生物净化是利用微生物自身的生命活动对污水中的有毒物质进行迁移和转化，从而达到净化目的的处理方法。

5 现代生物技术的问题与展望

近30年来现代生物技术的多数内容已经渗透到环境工程领域中。有应用前景的领域包括废物的高效生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的现场修复技术等许多方面。现代生物技术深入到我们生活领域中，给我们带了重大作用。但生物技术也带了许多问题。通过生物技术产生的新菌种从实验室走到田间，可能会破坏生态平衡，带来生态灾难。还有军事政治家利用生物基因制造生物武器，利用基因重组技术，复制大量致病微生物的遗传基因，并放入到武器中。给人类带来新的忧患。现代生物技术带来的问题不容忽视，要提高研究人员的意识，加强国际合作和强化社会责任机制。通过对现代生物技术的伦理构建，使其能够更好的推动人类社会的发展。

纵观现代生物技术及其产业的发展，其前景是美好的，大力发展现代生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。专家预测现代生物技术创新的高潮将伴随人类基因组计划的完成而到来，以基因组为基础的生物技术产业将成为21世纪的朝阳产业，它的巨大经济效益吸引着投资商和企业汇集于这一领域，现代生物技术将进入广泛的大规模产业化阶段，像当年工业革命一样，使人类的生活发生根本性的变化。

【参考文献】

[1]刘艳丽.现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用[J].煤矿现代化，2009，4.

[2]周光召.将绿色科技纳入我国科技发展总体规划[J].环境导报，1995（2）：21-22.

[3]朱国萍.现代生物技术在环境科学中的应用[J].安徽师大学报，1998（21）：98-101.

[4]沈德中.污染环境的生物修复[M].北京：化学工业出版社，2002，356.

[5]Fulthorpe RR， Rhodes AN， Tiedje JM. Pristine soils mineralize 3-chlorbenzoate and 2，4-dichloro-phenoxyacetate via different microbial populations[J]. Appl. Environ. Microbiol.， 1996，62（4）：1159-1166.

[6]陈金霞，徐王华，张小莉.生物修复技术在污染治理中的应用[J].上海化工，2000（9）：4-7.

[7]林海.现代生物技术在环境保护中的应用[J].中国高新技术企业，2010（19）：74-75.

[8]ALEXANDER M. Biodegradation and bioremediation[M]. San Diego， California： Academic Press，1999.

现代生物技术范文第4篇

【关键词】现代生物技术；农业；影响

一、现代生物技术在农业应用的重要意义

农业是生物技术最重要的应用领域之一。由于现代生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物以及畜禽、林木、鱼类等新品种；可以进行再生能源的利用，解决能源短缺问题；可以扩大食饲料、药品等来源，满足人类日益增长的需要；可以进行无废物的良性循环，减少环境污染，充分利用各种资源等。因此现代生物技术越来越受到各国政府和企业界所关注，被认为是新世纪农业科技的先导部分。现代生物技术的发展为我国解决农村，农业，农民问题提供了良好的契机。

二、现代生物技术的利与弊

（一）生物技术给生态带来的益处

利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求，因此，它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源，有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。

（二）生物技术给环境带来的益处

1、降低污染。生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述，一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯，这种马铃薯能产生水晶蛋白，而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量，降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染，从而有利于保护生态环境。

2、人造氮肥。在许多农业生产区，土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源，据统计，英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体（二氧气化碳、氮氧化合物等）不可避免地促进地球气候变暖。

3、固氮。除此之外，农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。同样，人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出：特定的真菌类能促进土壤养分的释放，从而促进作物生长；真菌也能通过分解有机物质（例如纤维素等）释放出糖类，促进固氮菌的生长。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮，避免、减少使用人造肥料，从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能，但在将来却有望实现这个目标。

三、现代生物技术的影响

（一）经济角度来说。从经济角度上讲，生物技术带来的不利并不明显，然而，它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为，生物技术公司主要集中在发达国家，发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。

（二）对人体健康方面。与此同时，发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情况可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生，特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂，否则除草剂起不了作用。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时，例如，坚果能引发人体过敏反应，若它的基因被导入其他作物，则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见，转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。

（三）对生态环境。生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时，也导致生物多样性遭受严重破坏，这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。另一个令人担心的是：转基因植物、动物、微生物脱离当地农业生态系统所造成的危害。许多有意或无意的动植物引起当地严重的生态问题。最明显的例子是澳洲引进的兔子。至于转基因作物脱离当地农业生态系统后有可能引发：第一，转基因作物使自生作物成为严重的杂草问题；第二，转基因作物通过杂交后产生杂种；第三，转基因作物影响食物安全。任何一种转基因作物都存在对生态环境产生冲击的可能性。

（四）综合展望。未来20年，随着世界人口的增长，农业将经历具有重大意义的革新。毫无疑问，生物技术作为科学和技术在这场变革中将起到关键性的作用。原则上讲，生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境，但在实践中，生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。人们对它在环境保护以及促进人类进步中的作用仍将拭目以待。

四、结论

现代生物技术就是一把双刃剑，有它好的一面，也有它不好的一面，对当代农业也有重要的意义。现代生物技术不仅从生态环境、经济等各个方面对我国农业产生积极的影响并造福社会同时也会在经济、环境等方面或多或少地产生消极影响，尤其现在盛行的转基因作物，对我们人类身体健康的影响也是非常的大。总的来说，现代生物技术对当代农业做出的贡献不能磨灭也不容忽视，值得一说的是在开发新技术研究新产品的同时更要考虑好它与环境的和谐的发展。

参考文献：

[1]卢良恕.现代农业发展与食物安全战略[M].东南大学出版社，2006.

[2]刘建.发挥区域优势，建立现代高效生态型农作制度[J].南京农专学报，2001.

[3]张小玲，罗天宽，刘庆.现代生物技术与农业[J].温州职业技术学院学报，2003，NO.3.

现代生物技术范文第5篇

农业生物技术的主要研究内容包括：增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要，发展最快。根据统计资料，到2000年，全世界转基因作物推广面积达4420万公顷，比1996年增长了25倍；种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广，达到了3030万公顷，占68％；其次为阿根廷，1000万公顷，占23％；加拿大300万公顷，占7％；我国为50万公顷，占1％。

根据有关专家的看法，现代农业生物技术的最新发展趋势表现为：

——研究成果商品化产业化进程加速。目前，农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成，并处于一个高速发展时期。有关专家预测，本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10％以上，而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元，2005年60亿美元，2010年200亿美元；国际农业生物技术应用机构（ISAAA）的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。

——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时，众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点，私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例，民营机构1992年对这一领域的投资为5．95亿美元，而1999年则达到15亿美元。与此同时，世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮，并购金额从1997年的12．37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成，过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。

据业内人士分析，促成公司并购的原因，一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合，而更重要的原因，则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业，小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场，与其它企业抗衡。

——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下，发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺，其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因，谁就掌握了生物技术的制高点，就掌握了未来竞争的主动权。有专家称，转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。

现代生物技术范文第6篇

关键词：现代生物技术；医药领域；应用

引言

随着科学技术的急速进步，尤其是分子生物相关先进理论成果、当代先进技术不断侵入现代生物技术，全面社会需求，生物技术由高新技术代替过去传统技术俨然成为现代生物技术发展的必然。现代生物技术作为一项高新技术，其与医药领域存在着密不可分的联系，现代生物技术发展一方面能够促进医学基础学科发生革命性转变，一方面能够为医药工业开辟出又一片天地[1]。

1现代生物医药的重点领域

1.1肿瘤治疗

世界范围内，肿瘤死亡率在疾病死亡率中有着十分高的占比，每年各个国家用于肿瘤的治疗费用数以亿计。肿瘤属于一种多机制的复杂病症，现阶段依旧采取早期诊断、放疗、化疗等综合方式治疗，疗效并不十分客观，同时会对患者造成极大的痛苦。当前，唯有现代生物医药方可肩负起彻底攻克肿瘤的人类使命，肿瘤治疗着实进入到一个两难的局面。在对肿瘤患者机体癌细胞进行杀死时，同时会危机到患者机体的正常细胞。基于此，现代生物医学提出了导向治疗理论。导向治疗指的是借助抗体寻找靶标，就好似导弹的导航仪，于病灶中有效引入肿瘤药物，从而不至于伤及到其他正常细胞[2]。现阶段，在数百余种开发的现代生物技术药物中，存在一半被用于肿瘤治疗，对肿瘤发病机制研究、抗肿瘤新药研发及现代生物技术均呈现出良好的发展前景。

1.2神经退行性疾病治疗

神经退行性疾病，好比小脑萎缩症、帕金森氏病、脑中风等，势必会愈来愈有赖于现代生物医药的发展。单单美国每年中风患者就超过80万，且死于中风人数达到20万，而治疗此类疾病的有效药物十分有限，特别是治疗不可逆脑损伤方面的药物更是极少，伴随神经生长因子、溶栓活性酶的开发为治疗此类病症带来了希望[3]。

1.3自身免疫性疾病治疗

当前，现代生物医药在治疗自身免疫性疾病中扮演着十分重要的角色。诸多炎症是由机体自身免疫不足造成，好比风湿性关节炎、哮喘、皮肌炎等，全球范围内全年单单用于风湿性关节炎的治疗费用超过千亿美元，治疗此类顽疾的高效基因药物市场前景十分可观。在自身免疫性疾病中，艾滋病（AIDS）是属于对人类危害最大的一种病症，现阶段治疗AIDS仍旧还没有十分有效的特异性药物，但很显然，医药领域已经把攻克AIDS的希望寄托于现代生物技术。

2现代生物技术在医药领域的应用

2.1制取活性物质

在现代医药领域中，医疗环节应用的抗生素、菌体药物及酶制剂等各种类型药物，均是通过微生物发酵而成的，此类微生物发酵产物只不过是不计其数生物活性物质中的几种。一般而言，生物活性物质均是通过液体深层培养法而生成的，一些物质可发挥对生物体内酶活性予以抑制的作用，此类物质即为酶抑制剂，酶抑制剂在医药领域有着十分可观的发展潜力。在现代医药领域中，诸多生理活性物质均可借助现代生物技术得以生成。就好比，在治疗大部分关节炎过程中，体激素往往能够获得满意的疗效，体激素成分中可的松对于风湿性关节炎疗效则更为显著。而醋酸可的松属于以脱氧胆酸为生产的原料，通过32个环节的化学反应合成而来，如若借助黑根霉将黄体转换成11-a-轻基黄体酮，则能够省去多个不必要的化学合成工序，有效提升其收率[4]。

2.2开展基因治疗

自基因角度而言，基因治疗指的是将具备正常功能的基因置换或是增补到部分存在缺陷的基因中，进而实现对基因缺陷予以修复的目的。自治疗角度而言，基因治疗指的是借助导入遗传物质对病患机体细胞基因予以转变，进而实现防治疾病的目的，此种导入基因既可以是与缺陷基因有着对应功能的同源基因，又可以是与缺陷基因不存在关联的治疗基因。在应用现代生物技术开展基因治疗期间，多采用下述两种治疗方式：（1）生殖细胞基因治疗法，即借助现代生物技术对生殖细胞基因表达予以转变；（2）体细胞基因治疗法，即借助现代生物技术对体细胞基因表达予以转变。自理论角度而言，对生殖细胞缺陷予以修复，一方面能够对当代基因缺陷展开治疗，一方面能够保证基因缺陷不至于遗传到下代人细胞基因中。

2.3改进生产工艺

现如今，我国已设立了国家基因资源库、生物样本库及蛋白质库，将各式各样化学药物制剂技术、基因重组治疗性抗体、大规模培养、基因治疗等作为关键，通过一些大规模企业构建健全医产学研密切相融的新药研发体系。在应用基因工程技术改进药物生产工艺期间，其能够起到提升菌种生产性能和水平、简化工艺改善收率、优化工业生产菌种及极大降低生态污染等作用。世界范围内生物制药市场中基因工程药物已经占据很高的份额，有着高成长、不易攻破壁垒及极佳市场潜力等特点。自上世纪90年代以来，我国基因工程药物复合增速超过5层，平均毛利率高达80个百分点[5]。基因工程药物包括单抗、重组蛋白及新型疫苗等，近些年借助基因技术改进亚欧无生产工业、生成高产菌株的实例不断增多。

2.4单体克隆

单体克隆抗体一经问世，便得到医药领域专家、学者的热切关注，其不仅具备可标准化、质地均一、反应灵敏等优势特征，还能够展开大规模大批量的工业化生产。现如今，市场上已有数以百计的单抗治疗制剂、单抗诊断试剂，且还存在诸多单抗治疗制剂正在被开发。单抗偶合物能够展开机体定位诊断，有效促进肿瘤、心脑血管疾病等病症诊断工作的开展。单抗偶合物一方面能够促进机体肿瘤定位，一方面能够展开导向治疗，强化肿瘤治疗药物的细胞毒性功效，降低不良反应及用于杀死机体肿瘤细胞等。此外，单抗简易家庭诊断药物，好比糖尿病诊断药物、妊娠诊断药物等逐步在市场中推广，简易诊断法作为一种时展趋势将逐步由医院转至家庭。

3结束语

总而言之，现代生物技术在医药领域的广泛应用，为人类增强体质、攻克病魔做出了不可磨灭的贡献。在预防、诊断和治疗影响人类健康的重大疾病方面也起到了关键的作用，基于此形成的生物医药产业是截至目前现代生物技术最为庞大的应用领域。

参考文献

[1]臧秀兵.浅谈生物技术在现代医药行业的应用[J].科技创新与应用，2012（27）：32-32．

[2]黄金会，罗浩原．基于生物技术在现代医药行业的应用分析[J].生物技术世界，2015（9）：155-155．

[3]王可炜，羊芳明．现代生物技术在中医药创新发展中的应用和挑战[J].按摩与康复医学（下旬刊），2011（36）：34-35．

[4]高巍，刘佳．医药领域中现代生物制药技术的作用分析[J].中国药物经济学，2012（3）：162-163．

[5]翟平平．现代生物制药技术在医药领域的应用[J].俪人：教师，2015（16）：307-307．

现代生物技术范文第7篇

关键词：现代生物技术废水生物处理生物修复

随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段，主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。

1、现代生物技术的内容与特点

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

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

2、现代生物技术在废水处理中的应用

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

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进Jk80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集一交联固定化细胞技术，将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上，投加于“厌氧一好氧一生物滤池”工艺流程中，处理印染废水，结果表明：出水色度极低，处理后的水可回用。

2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果，而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有：①高浓度活性污泥法，以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理，加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显着效果。②生物一铁法，是在普通活性污泥中加入无机盐，多用铁盐（氢氧化铁或氧化铁粉），形成生物铁絮凝体活性污泥，具有高浓度活性污泥法的特点，主要用来提高除磷效果。③生物一活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者产生协同增效作用。在该系统中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解废水毒性能力明显增强，同时提高脱氮水平。

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

3、生物修复技术

生物修复技术是利用生物，特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为C02和H20或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解，但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程，常常采用许多强化措施，使自然生态系统维持原状的前提下，使受污染的环境得以修复。研究表明，生物修复与传统的物化法相比具有以下优点：①经济，仅为物化法30%-50%；②对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；③最大限度地降低污染物的浓度；④修复时间较短，就地修复，操作方便。

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

4、微生物水处理剂

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

现代生物技术范文第8篇

【关键词】现代生物技术 生物学 教学思考

【基金项目】毕节学院科学研究基金（院科合字G2012011号）。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0148-01

现代生物技术是建立在分子生物学基础之上的生物科学与工程科学相结合的一门学科，是根据人们的需求和意愿来创新的生物机能和生物类型，实现造福和改造人类。随着DNA重组技术、基因组计划、干细胞的成功运用，逐渐发展成了系统生物学工程与合成生物学工程，不断使生物技术涉及到环境、农业、工业、医药、海洋、空间等诸多科学领域中，可能会在进一步的细胞计算机、细胞制药，乃至生物太阳能和环境保护方面均起到至关重要的作用。所以，现代生物技术在生物科学专业中属于专业核心课程，这些课程的教学计划、教学大纲在整个的教学过程中起到主导作用和地位。该课程也是一门综合型和应用型很强的学科，可以通过实践教学来巩固专业理论知识，从而提高学生的实践和创新能力，尤其是对于应用型人才的培养更为需要。

贵州工程应用技术学院生物科学一直都开设了现代生物技术理论课程，但由于缺乏实践创新，导致大部分同学在生物技术的理论与实践联系不紧密，致使不能提高学生的学习兴趣，在生物信息时代，生物技术在不断的日新月异，面对新的理论知识和时间技术的发展，现代生物技术的教学内容也在不断的更新，加上现代生物技术已经涉及到人们生活的方方面面，因此，在一定的教学时数下，根据教学内容，制定适合学生的教学方法、提高学生的积极性及教学效率，使得学生能理论联系实际，把学到的知识得以应用，这就需要教师不断的对教学手段与方法进行探索。根据现代生物技术课程的更新快、综合性强、涉及范围广等特点，加之课程标准的要求，我们从掌握基础、应用到实践中的原则出发，对现代生物技术的教学已进行了思考，并加以实施。

1.教学指导思想

作为应用型人才培养为目的的学校而言，我们的教学必须实现“高效、实用、先进”。近年来，全球教育均把培养学生的职业能力作为教育的重点。大学生应该是高素质、高能力的人才，但是，由于受到学校培养教育模式单一的影响，造就了他们理论知识不能联系实际，解决问题能力差，造就很多学生一毕业就失业。要解决上述问题，这就需要我们必须因地制宜、因材施教，让我们的教学手段方法适应社会，让学生成为应用型人才。

2.精选教学内容

《现代生物技术概论》所选用的是高等教育出版社，宋思扬主编教材，其余多种教材为辅，教学的对象是已经具备生物科学基础学科知识和实验技能的大四学生，他们对于生物前言知识和热点话题都有着强烈的求知欲望[1-4]。怎样才能激发学生的学习兴趣，这就要求教师根据教学大纲和实际情况，对学习内容进行调整，讲授可以分为：（1）介绍生物技术的概念、发展历程、与其他相关学科之间的关系，着重介绍现代生物技术的应用以及怎样推动社会的发展，激发学生对本学科的兴趣，时刻关注生物技术的新成果和动态。（2）上游工程：包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、组织工程、胚胎工程以及转基因工程。在这一部分的授课过程中着重强调研究思路及方法，怎样利用这些技术去解决实际问题，带动学生积极思考，为学生不断创新奠定基础。以细胞工程为例，在学生掌握了基本的理论基础和概念的情况下，多多结合新的研究成果、新技术新方法来介绍细胞工程在动植物、环境、医学等领域的应用、局限及展望。（3）下游工程：酶工程、发酵工程、生化工程、生物制药以及生物医学工程等，是加工应用阶段，通过下游工程实现了产品的企业化、商品化，我们可以通过校企合作的方式，让学生理论联系实际，走出校门，进入到企业、工厂，医院等地方认识与现代生物技术相关的产品和技术，让学生亲身体会到生物技术无处不在，这样不但能激发学生的求知欲，而且也能提高学生学习的主观能动性。

3.现代生物技术教学的几点思考

3.1教学新理念的形成

教师应该在掌握学科前沿和动态的情况下，尽可能的将所讲知识进行模块化，如将现代生物技术在食品、动植物、医药、环保等应用以及安全性等问题进行分化，先让学生自己到生活中去寻找和感受生物技术的应用，在查阅相关文献、对有疑问的问题进行探讨，提出各自的意见和观点，最后在由老师解疑答惑，这样学生不仅学会了独立思考，而且也提高自己解决问题和分析问题的能力。

3.2优化教学内容

在教学的过程中，教材虽是教学的基础，但体现教师专业水平关键还在于课程标准。对于不同的现代生物技术教材，内容侧重点也完全不一样。上课时大致需按指定教材上，但实际上一本教材不能完整体现出全部内容。那么，在教学内容设计上，教师可以选择教材上没有的相关内容（图片、视频、双语等）来提高学生的观赏性，把抽象的难理解的教学内容进行认识，不仅加深理解和记忆，也能够拓宽学生的知识面。

3.3教学方法与手段的多样化

在教学中，教师除用板书、多媒体等传统教学手段方法外，更多应该实现产学研有机结合，在实践中引导学生学习，通过一些探究性实验项目、创新性试验项目来培养学生的创新思维，对已有掌握的知识进行再次深入研究，让学生敢于质疑、敢于假设、不断提出自己的见解。一定让学生不断的通过实验来完善理论知识。

3.4考试成绩计算多样化

对于课程学习的评价进行多元化考核：平时作业、上课回答问题、期末考试、实践教学、出勤率来综合评定。在试卷命题时题型一定多样化、灵活化，一定与实际生活相联系，能达到理论联系实际、举一反三，体现出学生具有自我解决问题的能力。

参考文献：

[1]宋思扬.生物技术概论（第四版）[M].高等教育出版社. 2014

[2]吕虎，华萍.现代生物技术导论（第二版）[M].科学出版社.2016

[3]王永芬.生物技术综合实训教程[M].化学工业出版社.2011

[4]马越.现代生物技术概论-（第二版）[M].中国轻工业.2015

作者简介：

现代生物技术范文第9篇

现代生物技术亦即生物工程，是以生命科学为基础，利用生物（或其组织、细胞等）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，以及与工程原理相结合，加工生产产品或提供服务的综合性技术，它是以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.它虽诞生于20 世纪70 年代初，起步较晚，但其发展迅猛，且潜力巨大。为解决人类生存与发展所面临的粮食、健康、环境和能源等一系列重大问题开辟了广阔的前景，因而倍受各国政府和企业界的欢迎，并将其与信息、新材料和新能源技术并列为影响国计民生的四大科学技术支柱，是21 世纪高新技术产业的先导。

现代生物技术是一把双刃剑，以基因工程为代表的现代生物技术的迅速崛起，在给人类解决环境与发展的矛盾带来新希望的同时，不仅对人类赖以生存的自然环境产生了巨大的威胁，且迅速渗透到政治、经济等各个领域，给国家或地区生态安全造成灾难性的影响。特别是在对其危害性认识不足或被人类滥用时，其潜在危险更难以预料，因而倍受世界的关注与忧虑。

一、现代生物技术及其在环境中的应用和发展

以现代生物技术手段治理环境，保护环境，就是利用生物过程处理物质包括废弃物在内的有毒有害物质。现代生物技术对于解决土壤以及水污染和处理垃圾等环保问题是一种经济效益和环境效益俱佳的有效手段之一。

与传统方法比较，生物技术治理方法具有许多优点。一是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。二是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，设备简单，成本低廉，效果好，过程稳定，操作简便等优点。三是利用发酵工程技术处理污染物质的最终转化产物大都是无毒无害的稳定的物质，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，因此生物技术又是一种消除污染的既安全又彻底的手段。生物技术作为一种高新技术，自从上个世纪80 年代以来，便受到世界各国以及各大民间机构的高度重视，发展十分迅速，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。

1.生物技术在环境监测的应用

1.1 生物传感器和生物芯片

生物感传器和生物芯片是利用固定在载玻片、硅片、塑料片、尼龙膜等载体上的生物大分子（如DNA等）的分子杂交原理制成的辨认元件来监测目标的。通过检测信号系统将生物分子辨认过程中的物理或化学变化现象转化成生物电信号，再通过电子信号放大并由计算机软件处理，可以得到与生物转感器和生物芯片相对应的环境物质的监测结果。近年来，利用生物传感器（biosensors）监测环境中的污染物，特别是现场监测，日益为人们所青睐。生物传感器由分子识别单元（敏感材料）和转换部分（换能器）构成，以分子识别部分去识别被测目标。根据敏感材料的不同相应地分为酶传感器、微生物传感器、细胞传感器和免疫传感器。由生物传感器与生物芯片构成的检测系统具有特异性、选择性、高灵敏度和速度快的特点。目前，生物传感器已达到商业化应用水平的有BOD生物传感器、氨生物传感器、亚硝酸盐生物传感器、乙醇生物传感器和甲烷生物传感器等。使用生物传感器具有成本低、易制作、使用方便、测定快、省时等优点，在环境监测应用中有着诱人的前景。

1.2 单细胞凝胶电泳

单细胞凝胶电泳是在细胞水平上检测核酸损伤的方法，比经典的染色体畸变实验、微核实验、姊妹染色体交换实验更灵敏。单细胞凝胶电泳是埋在琼脂糖凝胶中的细胞在中性或碱性条件下裂解与解旋后，带负电的核酸片断在电场中向阳极移动，在荧光下可观察到受损伤的核酸便形成形似夜空中的彗星图像。该实验对检测低浓度遗传毒物具有很高的灵敏性，被广泛应用于环境监测。

1.3 DNA分析技术

目前在一些环境污染源分析中，采用辨认微生物DNA分子结构的方式，取代以往采用生物染色或是原子示踪技术，分析和辨认污染源的构成和污染物的来源。如利用特定菌种 +，- 序列设计特定性的核酸荧光探针，分析环境中存在的特异性污染物. DNA分析方法常在多种环境污染物联合作用分析中得到应用，用来判断环境中污染物的种群和数量（浓度）、来源。

通过制备特定菌种DNA 序列的特定的核酸荧光探针来检测环境中的特异性污染物质，以此分析和辨认污染源的构成和污染物的来源。

1.4 生物免疫检验

生物免疫检验是利用特定的生物的抗原或抗体的反应，检验分析环境物质的生物毒性。通过生物抗原体在环境中的特种变异来监测环境物质对环境的毒性影响和预测等，并建立防治的一般性方法；利用免疫分析的效感性、特异性、快速及应用的实效性、经济性等特点，逐步取代传统的环境化学分析方法和技术。该方法具有灵敏、特异、快捷、实用和经济等优点，而被广泛应用于环境污染物的监控。应用酶联免疫技术检测分析环境中的农药及其代谢物是90 年代的一项新技术。目前，国内外已经开发出杀虫剂、杀菌剂、除草剂等农药以及多氯联苯、二恶英、抗菌素等污染物的酶联免疫分析方法，其中用于现场快速分析的酶免疫试剂盒已商品化。

1.5 Ames 实验

该试验为微生物致突变试验，不仅可以测定环境中化学污染物的致突变，而且可以推测该环境污染物潜在的致癌性。Ames 实验是1975 年美国加利福尼亚大学Ames 教授发现鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷型菌株具有发生回交致突变的性能，后来Ames 教授发明了利用鼠伤寒沙门氏菌致突变性来检测物质致突变的方法。该方法经过数次修改已日趋完善，具有试验周期短、灵敏度高、待测物用量少，一次可同时利用千万计的细菌个体探测，易于操作，结果明确并能直接反映环境中多种污染物的联合效应等优点，是一种较好的环境潜在突变物的预警手段。

2.生物技术在污染治理中的应用

2.1 生物膜技术

生物膜处理污染物是以大量好气性特定的微生物族群组成的生物膜为净化主体的水处理方法，根据介质与废水的不同接触方式有各种不同的处理装置与方法。由于生物膜法具有生物密度高且易于培养特定微生物族群、耐污能力强、动能消耗小，且不存在污泥回流和膨胀问题、运行管理方便等诸多特点，而被广泛运用在处理化工、食品、石油、印染、医药等行业的工业污水处理上。

2.2 基因工程技术

在处理污染物的过程中，针对特定的污染物种类，利用基因工程技术 （包括基因重组、原生质融合、克隆技术等）培养、驯化特定新型的高效工程菌应用于污染物处理。中科院武汉病毒研究所和成都生物研究所等科研单位联合攻关，已分离到数十种对污水具有高效降解和净化的菌株，反复对不同工业污染源和环境化学污染物的净化进行了分离、鉴定、特点和净化效率的深入研究，并结合环境工程技术进行了工艺设计研究与推广，已成功地将控制联苯代谢的基因转移到“666”降解菌细胞中并得到了表达；将分离的SB1 菌运用于处理聚乙烯醇退浆液时，废水净化效果达到国家标准；筛选的染料脱色菌对印染废水中的各种色素物质除去率达95 %，净化效率十分显著。如美国采用基因工程培育的 “超级石油菌”，几小时内就可以降解自然菌需要 1年时间降解的水上浮油。目前普遍在工业中采用的如用基因工程微生物处理原煤脱硫，工业废水中生物脱硫、脱酚；农作物秸秆还田秸秆分解菌的筛选和培育等。又如有人把4 种假单胞菌的基因组入到同一菌种中，创造了有超常降解石油能力的超级菌，几小时内能降解浮油中的三分之二的烃类，而用自然菌则需一年多时间。Chakabrty 等将OCT 质粒和抗汞MER 同时转入恶臭假单胞菌中，使其既能降解烷烃又可在含汞50 - 70mg/ L 的环境中生长，并能降解有机汞。美国科学家把一种细菌中具有分解除草剂2，4 - D 的基因转移到另一生长速度快的细菌体内，使得这种菌明显加快2，4 - D 的降解速度。目前，通过生物技术，已培育出可降解石油及其衍生物如樟脑等、农药类如六六六、化工污染物尼龙低聚体和重金属如汞等的细菌。同时，转基因植物，特别是能超量吸收和累积重金属的超量累积植物（ hyperaccumulator），也是当前研究开发的热点。应用植物修复不但可达到净化环境，美化环境，还可以通过采集进行处理和再利用。

2.3 发酵工程技术

在处理环境废弃物的过程中，根据不同的环境废弃物，选择不同的生物菌群，配合适当的环境条件，进行发酵处理，变废为宝，实现废物资源化。如利用微生物种群处理生活垃圾和农业废弃物进行的堆肥、沤肥处理；利用农业废弃物进行沼气发酵，参与沼气发酵的微生物都属于嫌气性有机营养细菌，如奥氏甲烷杆菌，甲烷八联球菌等等。中国科学院成都生物研究所经过多年的研究，分离、筛选、优化了一批高效基因工程菌以及微生物处理固体废弃物的新工艺、新技术，如城市有机垃圾处理技术，有机垃圾高速发酵处理技术，饮食垃圾发酵处理技术等。在城市垃圾生物技术处理方面目前有一种生物处理方法是先经过筛选，回收可再生资源后，引入具有特定功能的微生物（主要是一些能高效降解有机物质如纤维素、脂肪、蛋白质的微生物）进行好氧处理或厌氧发酵，加速发酵过程，同时还可以收集所产生的沼气。

二、现代生物技术与生态安全

生态安全（ecological safety）是指一个生态系统的结构是否受到破坏，功能是否受到损害。生态安全的显著特性是生态系统所提供服务的数量和质量的状态，其包含两重含义，一是生态系统自身是否安全；二是生态系统对人类是否安全，即生态系统所提供的服务是否满足人类生存需要。生态安全是在环境与安全的交叉域上出现的一个新概念。它蕴含着：①与人类生存、发展息息相关的生态环境及自然资源免遭污染与破坏，或处于未面临污染破坏威胁的良好状态； ②因环境污染和生态破坏（包括可再生资源的耗竭）而对人群健康、经济发展、国家及全球构成的威胁。生态安全的提出不仅反映了人类对由环境问题引起的安全问题以及安全问题所涉及的环境问题的深切关注，而且拓展了环境观和安全观的内涵。进入20 世纪90 年代以来，世界各国进一步认清了环境与发展的辩证关系，生态安全也扩展到经济、政治等众多领域。它不仅是指对当代人群健康和后代人的健康成长的危害，更主要的是指因环境污染与生态破坏而导致对世界和平与发展，对国家安全、经济安全，甚至对整个人类的生存和发展的不利影响。这种广义而综合的生态安全观正逐步为人们所理解和重视.

生态系统是一个动态平衡系统，有一定演替规律。生物技术的应用往往要引入新的或高密度生物群体，这对受纳系统的生态系统可能产生影响，其中有一部分是负面的凭目前的生物技术发展水平，还不能准确预测基因工程生物体及其代谢产物的表现形态和潜在危害，也难以提出针对性的防范措施。现代生物技术对生态系统的危害体现在下面几个方面：

1.对生物多样性的影响

由于转基因技术已经突破了传统的界、门的局限，可以使动植物、微生物甚至人类的基因进行相互转移，使转基因生物具有普通物种不具备的优势特征。若释放到环境，会改变物种间的竞争关系，破坏原有自然生态平衡，导致生物多样性的丧失。当这些转基因通过基因流逐渐在野生种群中定居后，就使得作物的野生亲缘种具有了获得选择优势的潜在可能性. 这样作物本身及其野生亲缘种就有可能成为杂草. 转基因作物对土壤生物多样性的影响最实质的问题就是转基因作物所造成的生态入侵问题。所谓生态入侵就是指外源生物引入本地区，种群迅速蔓延失控，造成其它土著种类濒临灭绝，并伴有其它严重危害的现象。生态入侵是一种不可逆的现象，它的危害除改变物种多样性，更为严重的是导致整个生态系统的崩溃。例如，转基因生物释放后，与野生种导致外源基因的扩散，改变物种原来基因组成，造成物质资源的混乱，某些野生品种因不具备竞争力而灭亡，最终威胁物种遗传多样性； 同时转基因个体经人们定向改造，往往生长更快或抗病力、抗逆性增强，比其它物种更具适应性和竞争力，一旦释放到自然环境，就会破坏原有的种群生态平衡，改变生物群落的结构，影响生态系统的能量流动和物质循环。

2.基因污染

从细菌、动物或植物的一个物种中提取到一种基因通过各种方法转移并整合到其它一个物种中去，这就是重组DNA 技术，也就是转基因技术。转基因生物中的外源基因通过例如花粉的传播（基因流）等途径又被转移到另外的生物体中，就会造成自然界基因库的污染，这种现象称为基因污染。基因污染发生的途径很多，可以由花粉通过风媒或虫媒进行传播，或者种子通过动物或在装卸、运输过程中无意扩散而传播。因此，基因污染往往不会仅局限于最初发生的地区，而会对环境造成蔓延性的灾难。野生植物通过抗除草剂基因受粉，也就完成了抗除草剂的基因改良，可能会变成“超级杂草”。这样非目标性的基因改良人类很难控制，其后果也很难预测。

3.产生有害生物，危害生物群落

转基因生物引入后可能会干扰生态系统的种群结构，如给蚜虫喂饲料转基因马铃薯后，天敌瓢虫死亡较早，生殖率降低38 %，不能孵化率高出3 倍，导致蚜虫大量繁殖而变得更为猖獗。转基因生物引入环境后可能加速有害生物进化，产生更加有害的生物。如Bt 抗虫基因就有这种潜在可能性。同时有害生物中原先一些次要种可能上升成为主要种，改变生物种群物种的地位。并且，基因工程是一门新技术，目前的科学水平还不能精确地预测转基因生物可能产生的所有表现型效应，转基因生物在某些环境下可能具有良好的表现型效应，一旦被引入另一环境中可能产生不同表现型而对环境不利。如百慕大草（Cynodon dactylon）在一些地区是重要的草皮草和饲料，而在美国的许多地方却是最不受欢迎的杂草之一。

三、中国的生物技术与生态安全

对中国这样的人口大国来说，人口- 资源- 环境- 经济-社会的矛盾尤为尖锐，生存问题尤显重要。利用现代生物技术，提高农业产量和质量，对解决我国生存与发展以及可持续发展意义深远。但是，我国生物技术的研究和应用还很落后，还得依靠国外的技术与产品，这就使得我国面临经济安全和生物安全的双重威胁。加入WTO 后，有更多的跨国公司涌入中国市场，推销其生物技术与产品，在满足研发和消费需求的同时，势必对我国的资源、环境、生态及社会经济的安全构成巨大的威胁和挑战。我国的环境问题已相当严重，人口众多和资源短缺，急需利用现代生物技术来防治环境污染和生态破坏，在保障环境安全的同时，综合高效地利用资源，以促进我国的可持续发展。因此，现代生物技术所带来的环境安全问题亟待引起高度重视和广泛关注。

四、对策

现代生物技术对人类环境已造成和存在潜在的灾害性影响，已经引起了世界各国政府、专家、普通民众和环保组织的关注。尽管如此，人们对现代生物技术与环境安全的机理、危害性、严重性等认识还不够。要避免现代生物技术造成环境生态灾难，应采取如下措施：

1.在加强生物技术研究、开发与应用的同时，重视跟踪研究和环境风险评测。风险的出现有长期滞后性，对转基因生物的环境安全问题必须进行长期、系统地研究，对生物技术进行评测，积极防范环境生态风险，防患于未然。利用科学手段评估生物技术的生态风险，目前看来，评估的研究多集中在：（1）转基因逃逸所造成的基因生物与其野生系缘种间基因的流动； （2）转基因生物释放引起的生态入侵这两个问题上.对于转基因微生物进行风险评估，首先要考虑的是转基因微生物中插入哪些DNA，该DNA 的来源，功能及插入位置，其次是基因转移问题以及转基因微生物的适合度（包括它在环境中的适应能力，繁殖能力，竞争能力等），第三是要避免转基因微生物对非目标生物造成危害，最后要考虑其对生态系统的能量流动和物质循环的影响，以及它对生物多样性可能造成了破坏。

2.建立有效的约束监督机制，加强如生物技术的研究、应用的立法，特别是加强生物技术环境生态风险的研究与评测方面的立法与监督.为预防和控制现代生物技术可能产生的各种风险，保护全球生物多样性和人类健康，联合国环境规划署和《生物多样性公约》秘书处从1994 年开始组织制定“生物安全议定书”，并于1999 年6 月5 日正式签署实施。2000 年8 月，中国政府也正式签署了《〈生物多样性公约〉的卡塔赫纳生物安全议定书》，并由国家环保总局牵头编制了《中国国家生物安全框架》，提出了我国生物安全管理体制、法规建设和能力建设方案。同时，各国政府也普遍认识到现代生物技术的潜在危害，并开始制定和完善相关法规。美国、欧盟、加拿大先后制定了有关法规，建立相应的管理机制；印度、埃及、印尼、巴西、智利等也都了管理法规。

3.加强宣传与教育，树立环境安全观。加强现代生物技术的宣传与教育，将生物技术的有关信息向公众公开，特别是其可能存在的环境风险，让公众广泛参与，进行监督与约束；帮助公众树立正确的环境意识和环境安全观，重视和防范转基因生物的环境风险，树立基因资源观和防范环境风险意识。

4.积极推动建立公正、公平、合理的国际政治和经济新秩序。由于现代生物技术发展的不平衡以及不合理的国际政治、经济旧秩序，使得在国际贸易与交往中，发展中国家与发达国家之间的发展严重失衡，有可能形成新的环境殖民主义和霸权主义。广大发展中国家只有团结起来，加强自身资源的开发与保护，并积极推动建立新的国际政治、经济新秩序，才能彻底地扭转这种局面。

总之，生物技术将成为21世纪高新技术中一项重要的技术，发展也会非常迅速。在发展现在生物技术的同时，重视生态安全也是重要的。

参考文献

[1]肖笃宁，陈文波，郭福良. 论生态安全的基本概念和研究内容[J ] . 应用生态学报，2000，13 （3）：354 - 358.

[2]宫学栋. 实现环境安全的重要性及几点建议[J ] . 环境保护，1999，（9）：32 - 35.

[3]孔繁翔. 环境生物学. 北京：高等教育出版社，2000

[4]杨蓉等. 生物芯片研究进展[J ] . 生物工程进展，1999，19（4）：33 - 38.

[5]钱迎倩. 转基因作物的利弊分析[J ]. 生物技术通报，1999 （5）：7- 11.

[6]贾士荣. 转基因作物的安全性争论及其对策[J ] . 生物技术通报，1999，6：1 - 7.

[7]胡宏韬，林学钰，张兰英，等. 环境污染治理中的生物技术[J ] . 世界地质，2001，20 （1）：56～61.

[8]袁军等. 对转基因食品的安全性及相关管理的思考[J ] .环境保护，2001，（3）：7 - 9.

[9]顾月华. 生物技术与绿色环境[J ] . 生物学杂志，1998，15（5）：25 - 26.

[10]李学静. 生物技术在环境保护上的应用及发展前景[J ] . 农业环境与发展，2002，（4）：13 - 15

[11]黄其满，王雪燕. 生物技术在资源与环境保护领域中的应用[J ] . 高技术通讯，2001，（11）：18 - 21

[12]叶文虎，孔青春. 环境安全：21 世纪人类面临的根本问题[J ] . 中国人口·资源与环境，2001，11（3）：42 - 44

[13]蔡守秋. 论环境安全问题[J ] . 安全与环境学报，2001，1（5）：28 -32

[14]张雷，刘慧. 中国国家资源环境安全问题初探[J ] . 中国人口·资源与环境，2002，12（1）：41 - 46

[15]肖笃宁，陈文波，郭福良. 论生态安全的基本概念和研究内容[J ] . 应用生态学报，2000，13 （3）：354 - 358.

[16]陈坚。环境生物技术。生物工程进展，2001（5）：18～222余莉苹等。

[17]环境生物技术的应用与发展趋势。市环境与城市生态202（4）、：52～543吴奕红等。

[18]农业生物技术污染防治。污染防治技术，2002（6）：7～394马兴茂

[19]林福玉，黄培堂 转基因动物研究进展及前景[J] 生物技术通报，1998，9（3）：230-233

[20]朱瑞良，杨小明，崔治中。现代生物技术引发的几点思考[J]。生物工程学报，2002，18（1）：121-123。

[21]徐小光。关注生物环境安全———访国家环境保护总局南京环科所生物技术专家[N]。中国环境报，2001-05-25（2）。

[22]朱晓华，肖芹，殷红卫。试论环境安全与人类道德观的转变[J]。灾害学，2001，16（3）：82-86。

[23]李志伟。基因武器：未来战争的神秘杀手[N]。光明日报，2002-08-02（3）。

[24]莱斯特·布朗[美]。谁来养活中国[J]。徐雪译。中国农村经济，1995，（4）：42-48。

[25]顾月华。生物技术与绿色环境[J]。生物学杂志，1998，15（5）：25-26。

[26]常进雄。生物技术进步与生物多样性持续利用的前景[J]。环境保护，2001，（3）27-29。

[27]吴志平等。转基因植物释放后在环境中成为杂草的风险性[J]。生物工程进展，1999，19（1）：9-13。

现代生物技术范文第10篇

关键词：现代生物技术；农业；农作物；病虫害防治

随着科技的进步和发展，在防治病虫害时逐渐开始应用生物技术，并且取得了非常良好的效果。使用微生物技术进行病虫害的防治不仅符合农业发展的要求，同时也符合环境保护的要求，有效的促进农作物保持健康的生长状态，防治病虫害的发生。接下来，笔者从基因工程对于作物病害防治、生物技术在防治病虫害的实际应用以及生物技术在防治草害的应用和生物农药的应用这4个方面展开论述。

1基因工程对于防治病害的作用

CP基因能够适当诱导作物对病毒进行免疫，有效地提升作物对于病害的抵御能力，因此，无论是国内还是国外，都对基因工程非常重视。RP基因是能够实现病毒复制的一种复制酶基因，能够将病毒进行编码，再通过不同形式和组合生成聚合酶，快速合成病毒基因DNA，除此之外，RP基因还能够把一些存在问题的复制酶基因传入作物中，使得病毒复制速度大大降低。Sat-RNA和中和抗体的应用。Sat-RNA和中和抗体是低分子RNA的一种，需要通过依靠病毒实现复制，在复制的整个过程中，会产生对辅助病毒的影响，在症状表现上出现变化。在防治作物病害过程中，通过病毒症状来减弱Sat-RNA，对病虫害的防治有着非常积极的作用，应该得到科研人员的重视。

2生物技术对防治病害的作用

在大多数的生物体内，都含有一种蛋白酶抑制剂，这是一种能够使得生物体代谢正常维持的保障的基因，同时，这种基因也能够有效的对外来各种蛋白水解酶形成抵御，防治生物体遭到损坏。近几年来，随着科技的不断进步，生物技术也处在快速发展的阶段，科研人员越来越重视蛋白酶抑制剂这种基因的研究，所研究的范围也更加广，蛋白酶抑制剂在抗击病虫害这一方面的作用逐渐被发掘出来。通常情况下，在杀虫工作中，蛋白酶能够起到的主要作用是有效的对病虫肠道的蛋白活性进行抑制，直接破坏病虫自身的消化系统，病虫会因为体内缺少氨基酸而无法正常的成长和发育，最终死亡。就目前情况来看，用蛋白酶来对病虫生长进行抑制的方法在作物生长过程中起到了良好的保护作用和促进作用，得到了越来越广泛的使用，有效的推动了作物对病虫害的防治能力，有助于作物实现健康的生长。

3生物技术对防治草害的作用

通过使用生物技术能够把一些具有抵抗除草剂效果的基因转移至作物中，使作物自身增强对于草害的抵御能力，一般情况下，这些能够抵御除草剂的基因主要包括利用编码将除草剂酶分解的酶和在扩增时被除草剂破坏的酶等，这些基因能够有效的达到抵抗草害的效果。近几年来，随着人们环保意识的逐渐加强，生物技术的研究中也开始注重保护环境，通过生物技术实现草死苗长的效果，可以有效的推动除草剂应用的价值的提升。

4生物农药应用研究

生物农药主要包括有微生物农药、生化农药、农用抗生素以及植物源农药等，生物农药的研究不仅能够更好的抑制作物病虫害的发生，更能够降低对于环境的污染，将病虫致死，又能够保证对人畜没有害处。随着时代的发展和人们环保意识的逐渐提升，生物农药逐渐得到了越来越广泛的应用和认可。

5结束语

近几年来，随着科技的进步和发展，作物的病虫害防治工作也取得了非常明显的效果，有效的应用生物技术，能够使得作物同病虫害之间的互相作用的机制得到充分的研究，有效的提升作物对于病虫害防治的效果和能力，使得作物能够健康的生长，在环境保护意识日益增强的今天，生物技术逐渐得到了越来越广泛的认可和应用。本文作者主要分析了现代生物技术对于作物病害防治的几个典型应用，以期对相关领域的研究人员提供借鉴意义。

参考文献

[1]孙毅.生物技术与作物病虫害防治[J].科技情报开发与经济,2007(20):140-142.

[2]刘子学,马守泉.生物技术在作物病虫害防治上前景广阔[J].科技致富向导,2011(14):120.