生物技術(shù)的研究精選(九篇)

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第1篇：生物技術(shù)的研究范文

食品檢測中生物檢測的主要內(nèi)容

食品的安全問題歷來便是人們最關(guān)心的問題之一，其直接關(guān)系到人們的健康與生命安全，所以食品檢測環(huán)節(jié)也備受人們的關(guān)注。其中，食品檢測中生物檢測的主要內(nèi)容包括：（1）檢查食物中是否含有對人體有害的微生物；（2）殘余農(nóng)藥。檢查食品，尤其是瓜果蔬菜類食物其表面是否含有殘余農(nóng)藥，許多疾病均是因長期食用含有殘余農(nóng)藥的食物所引起；（3）食品中的成分檢查。針對加工類食品，特別是轉(zhuǎn)基因食品，其營養(yǎng)成分以及營養(yǎng)分配是否符合相應的標準，是否會對人體造成損害等都需經(jīng)過嚴格的檢驗方能判定。

食品檢測中的主要生物檢測技術(shù)應用

生物酶技術(shù)。生物酶技術(shù)是現(xiàn)代食品檢測工作中最常見的檢測手段之一。該技術(shù)主要是通過分析食品的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，從而判斷該食品是否會對人體造成損害，它是保障食品安全的重要手段，讓人們能放心食用。此外，生物酶技術(shù)還具有較高的檢測靈敏性與準確性，能夠大幅度提升食品檢測的效率和效果。由于該技術(shù)具有成本低、效率高等特點，使得該技術(shù)被廣泛應用于各項檢測工作中。

PCR技術(shù)。所謂PCR技術(shù)，即聚合酶鏈式反應，該技術(shù)主要通過四個步驟來實現(xiàn)對食品安全的檢測：首先是提取食品的DNA，其次是合成引物并采用PRC技術(shù)加以擴大，之后便可將擴增物進行染色，這樣便可經(jīng)由紫外線的照射看到擴增區(qū)域的DNA帶，最后通過對食品DNA的鑒定，分析其DNA的排列判斷其是否符合相應的食品標準。目前，該技術(shù)的主要應用對象為轉(zhuǎn)基因食品，其目標在于檢測轉(zhuǎn)基因食品是否帶有外援基因或帶有DNA的外援基因中的基因。在所有轉(zhuǎn)基因食品中，其DNA的排序均有著一定的特性，對此，便可發(fā)揮PCR技術(shù)的優(yōu)勢，檢測食品中是否含有特定的啟動子或終止子，這是辨別轉(zhuǎn)基因食品最主要的方法。

基因探針法?；蛱结樂ㄊ且环N高科技的檢測技術(shù)，該技術(shù)是根據(jù)核酸雜交的原理，即兩條堿基互補的DNA鏈，在特定的環(huán)境下，根據(jù)堿基配對的原理可形成雜交的DNA分子。比如：在檢測食品所含微生物時，針對大腸桿菌具有葡萄昔酸酶這一特性，可將目標DNA視為編碼改酶序列，然后根據(jù)食品的編碼改酶序列分析食品中是否含有大腸桿菌。該方法的主要應用對象為食品中微生物的檢測方面，不僅改善了傳統(tǒng)食品微生物檢測技術(shù)中的不足，還有效避免了傳統(tǒng)檢測技術(shù)的各種缺點，其操作簡便、快捷等特點對檢測的準確性也有較大提升。

生物芯片技術(shù)。生物芯片技術(shù)作為最新退出的生物檢測技術(shù)，其對食品檢測工作帶來了巨大的幫助。生物芯片技術(shù)是運用了光導原位合成與微量點樣技術(shù)，有序固話了附于載體表面大量的生物分子，使其重新排列并形成密集的二維分子，然后將之與待測食品的樣品分子進行雜交，之后使用特定儀器檢測雜交分子所釋放的信號強度，最終通過分析食品中品靶分子的含量完成對食品的檢測。該技術(shù)具有一對多的特性，即一次性能檢測大量食品樣品序列，提升了檢測效率。然而由于該技術(shù)仍處于持續(xù)研發(fā)階段，其應用性還尚未達到相關(guān)標準，因此極少應用于食品檢測中，但我國目前正積極對該技術(shù)進行研究，相信在不久的將來，該技術(shù)的完善會將我國食品安全檢測工作引領(lǐng)上新的臺階。

生物傳感器。生物傳感器是由可識別的化學分子、固定的生物材料、信號放大裝置以及還能器件所組成的分析系統(tǒng)。將之運用到食品安全檢測方便，不僅效率高、操作簡單、所需樣品量少，還無需添加除緩沖液以外的其他試劑，其主要應用范圍為檢測肉類食品的新鮮程度。如日本最新研制的生物傳感器就實現(xiàn)了“品嘗”肉湯風味的功能，這對控制肉湯質(zhì)量方面起到了巨大的效果。

第2篇：生物技術(shù)的研究范文

關(guān)鍵詞：污水處理、微生物、修復技術(shù)

中圖分類號：TU992文獻標識碼： A

一、前言

隨著人類農(nóng)業(yè)工業(yè)活動的加強大量施用化肥、農(nóng)藥以及工業(yè)廢棄物的排放，使得許多有毒有害的有機化學污染物進入土壤系統(tǒng)，同時對地下水及地表水造成二次污染。清除環(huán)境污染物的傳統(tǒng)方法有物理修復法和化學修復法，但是這些方法存在著處理費用高、操作復雜、而且有二次污染的可能性等缺點。

微生物修復技術(shù)是近年來新興的一門環(huán)境生物技術(shù)，實驗結(jié)果表明生物修復技術(shù)是有效的可行的。目前生物修復技術(shù)在清除或減少土壤地表水地下水和廢水中的化學物質(zhì)方面的應用已獲得成功。本文介紹了利用微生物對污水進行修復的主要技術(shù)。

二、微生物修復原理

微生物修復的基本原理是利用自然界中微生物對污染物的生物代謝作用。實際上，大多數(shù)環(huán)境中都存在著天然微生物降解凈化有毒有害有機物質(zhì)的過程，只是自然條件下的微生物凈化速度很緩慢，因此，能夠被廣泛應用到環(huán)境保護實踐中的微生物修復，都是在人為促進條件下進行的，如通過提供氧氣，添加氮磷營養(yǎng)鹽，接種經(jīng)過馴化培養(yǎng)的高效微生物等來強化這一過程，迅速去除污染物質(zhì)，這就是微生物修復的基本思想。

與化學、物理相比，生物修復技術(shù)具有下列優(yōu)點：

(1)原位修復可使污染物在原地被降解清除；

(2)修復時間較短；

(3)操作簡便，對周圍環(huán)境干擾較??；

(4)設施簡單，運行經(jīng)費少；

(5)操作者與污染物直接接觸機會減少，不致對人產(chǎn)生危害；

(6)不產(chǎn)生二次污染。

當然微生物修復技術(shù)并不是十全十美，它也存在不足：

(1)條件苛刻，微生物修復是一種科技含量較高的處理方法，其運作必須符合污染場地的特殊條件，微生物修復易受環(huán)境條件變化的影響：酸堿度、溫度以及其他因素等都會影響微生物修復的進程；

(2)由于微生物的專一性，導致對水體修復的宏觀效果不佳；

(3)需要對污染環(huán)境進行詳細和周密的調(diào)查研究，前期工作時問較長，花費高；(4)微生物對污染物的降解存在一極限濃度；

(5)修復過程中可能產(chǎn)生有毒物質(zhì)。

三、微生物修復的影響因素

微生物修復的成功運行，主要是在適宜的環(huán)境條件下，微生物對污染物的降解過程能夠發(fā)生。

3.1營養(yǎng)

微生物的生長需要保持碳、氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)及某些微量營養(yǎng)元素在一定濃度，在生物修復過程中經(jīng)常會出現(xiàn)缺乏氮、磷菩營養(yǎng)時降解速度變慢的情形。

3.2溶解氧濃度

大多數(shù)微生物在降解污染物時需耗氧，因此污染物濃度高時，水體或土壤中的溶解氧往往消耗殆盡，造成污染場所食物鏈中斷，污染物質(zhì)的降解也隨之終止，因此溶解氧水平也是生物修復中的重大影響因素之一。

3.3 pH值

微生物對環(huán)境pH值非常敏感，pH值的變化會對微生物降解污染韌的速率和活性產(chǎn)生很大影響。接近中性pH對于大多數(shù)微生物都是合適的，一般不需要進行調(diào)節(jié)，只有在特定地區(qū)才需要對環(huán)境的pH進行調(diào)節(jié)。

3.4溫度

微生物可生長的溫度范圍較廣，一般而言，微生物生長的最佳溫度為25℃～30℃。通常隨著溫度的下降，生物的活性也降低，接近零度時活動基本停止。

四、微生物修復技術(shù)在污水處理中的應用

4.1加入微生物和微生物制劑法

投放微生物和微生物制劑法，即針對不同的水體，向其投加針對該污染環(huán)境而事先培養(yǎng)好的微生物或外源微生物制劑，并為之創(chuàng)造良好的生長條件，形成優(yōu)勢菌種，最終做到對污染水體的修復。利用投加微生物和微生物制劑比土著微生物對污染的自然凈化的速度快。同時具有針對性，可以對不同程度的水污染能夠進行不同程度的凈化。

4.2吸附技術(shù)

生物吸附法作為一種新興的廢水處理技術(shù)，在處理低濃度重金屬污染廢水方面有著極為廣闊的應用前景。從運用情況看，利用微生物吸附廢水中的重金屬在投資、運行、操作管理和金屬回收、回用等方面優(yōu)越于傳統(tǒng)的治理方法。與其他技術(shù)相比，生物吸附技術(shù)有得天獨厚的優(yōu)點，差別在于運行過程中微生物能不斷地增殖，且去除金屬離子的量隨生物量增加而增加。而離子交換法中離子交換樹脂的交換容量有限，達到飽和吸附后，就不能再去除金屬離子；化學沉淀法中，作用物的化學計量也是一定的，無增殖的可能。因此，開發(fā)和利用生物吸附處理重金屬廢水，使廢水處理的技術(shù)向著無毒、無害、無二次污染的方向邁進了一大步。

4.3固定化技術(shù)

生物催化劑固定化技術(shù)發(fā)展到今天，已形成了較為完備的理論與方法。隨著環(huán)境生物學的發(fā)展，固定化在治理污水中越來越受到青睞。固定化技術(shù)使生物催化劑具有與其在游離狀態(tài)下完全不同的優(yōu)點，例如，與產(chǎn)物分離方便；生物催化劑可回收或循環(huán)使用；生物催化劑穩(wěn)定性大大提高；反應過程可得到嚴格控制等。這些特點使價格昂貴的生物催化劑的應用成本大大降低，從而使其在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中得到應用成為可能。

4.4培養(yǎng)微生物技術(shù)

培養(yǎng)微生物技術(shù)是一種污染水體的微生物修復技術(shù)。它通過向水體中投加營養(yǎng)物質(zhì)、無毒表面活性劑、電子受體或共代謝基質(zhì)等物質(zhì)來強化水環(huán)境中本身具有降解污染物能力的微生物的生存環(huán)境，從而達到激活土著微生物，使土著微生物對污染物的降解能力充分發(fā)揮，從而達到水體修復的目的。

4.5投加微生物絮凝劑技術(shù)

微生物絮凝劑主要是在菌細胞外分泌的，它是一種具有絮凝功能且能被自然降解的高分子有機物，如糖蛋白、纖維素和DNA等，有些直接利用微生物細胞，如某些大量存在于土壤、活性污泥和沉積物中的細菌、霉菌、放線菌和酵母菌等，本身即可用作絮凝劑。微生物絮凝劑具有高效、無毒和易于生物降解的特點。

五、微生物修復的發(fā)展趨勢

污染水體的修復是一個牽涉到污染治理、環(huán)境生態(tài)和水利水文等多學科的系統(tǒng)工程，治理水體污染必須從水體的功能定位、污染整治的日標和水體生態(tài)系統(tǒng)平衡的建立等多方面入手。微生物修復與物理修復、化學修復相比雖然有眾多突出的優(yōu)點，但只有與物理修復、化學修復等方法相結(jié)合，組成統(tǒng)一的修復技術(shù)體系，微生物修復才能在治理水體污染方面發(fā)揮出最大的作用。

因此，微生物修復技術(shù)今后的研究趨勢是：(1)微生物修復與物理化學修復相結(jié)合的組合技術(shù)；(2)原位和異位相結(jié)合的生物修復組合技術(shù)；(3)采用現(xiàn)代分子生物學技術(shù)研究生物修復的機理以及分離培養(yǎng)高效降解菌和構(gòu)建基因工程菌以提高微生物降解污染物的效率等。

參考文獻：

第3篇：生物技術(shù)的研究范文

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代生物技術(shù)  廢水生物處理  生物修復  水處理劑

        0 引言 

        隨著工業(yè)的高速發(fā)展，水環(huán)境污染問題越來越嚴重地威脅著人類的生存環(huán)境，制約著社會和經(jīng)濟的進一步發(fā)展。因此，水污染控制成為全世界共同關(guān)注的問題。目前的水處理技術(shù)中，生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段，尤其是現(xiàn)代生物技術(shù)將成為水污染控制領(lǐng)域重點開發(fā)和應用的技術(shù)手段，主要應用于廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。

        1 現(xiàn)代生物技術(shù)的內(nèi)容與特點

        現(xiàn)代生物技術(shù)是指以DNA 技術(shù)為先導，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程和生物修復技術(shù)在內(nèi)的一系列生物高新技術(shù)的統(tǒng)稱[1，2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎(chǔ)和不同的應用領(lǐng)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(shù)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(xù)化操作，并可節(jié)約能源，減少環(huán)境污染；③開辟了生產(chǎn)高純度、優(yōu)質(zhì)、安全可靠的生物制品的新途徑；④可解決常規(guī)技術(shù)和傳統(tǒng)方法不能解決的問題；⑤可定向地按人們的需要創(chuàng)造新物種、新品種和其他有經(jīng)濟價值的生命類型。

        2 現(xiàn)代生物技術(shù)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(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術(shù)發(fā)展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發(fā)酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術(shù)。

        2.1 固定化微生物技術(shù) 固定化微生物技術(shù)是生物工程領(lǐng)域中的一項新技術(shù)。進入80年代后國內(nèi)外開始應用這種具有獨特優(yōu)點的新技術(shù)來處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機物質(zhì)，一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)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(zhì)有明顯優(yōu)勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯(lián)固定化細胞技術(shù)，將篩選的高效優(yōu)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(jié)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(shù) 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(yōu)勢菌種或通過基因組合技術(shù)產(chǎn)生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質(zhì)。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(zhì)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(chǎn)生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)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(shù)　生物反應器技術(shù)，是現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的一個主要方向?，F(xiàn)代化的新型生物膜反應器，其共同特點是反應器內(nèi)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(yōu)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(jīng)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(qū)約有 7%的污水處理廠采用該技術(shù)[6]。

    3 生物修復技術(shù)

        生物修復技術(shù)[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(xiàn)場降解為CO2和H2O或轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的工程技術(shù)系統(tǒng)。這項技術(shù)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(zhuǎn)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(tài)系統(tǒng)維持原狀的前提下，使受污染的環(huán)境得以修復。研究表明 ，生物修復與傳統(tǒng)的物化法相比具有以下優(yōu)點：①經(jīng)濟，僅為物化法30%-50%；②對環(huán)境影響小，不產(chǎn)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(fā)展鑒定微生物的分子生物技術(shù)，以確定微生物在環(huán)境中的去留和基因[8]。

第4篇：生物技術(shù)的研究范文

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；林業(yè)；應用；影響

中圖分類號：Q933 文獻標識碼：A

前言

經(jīng)濟的快速發(fā)展對世界環(huán)境提出了巨大的挑戰(zhàn)：自然災害頻發(fā)，空氣污染指數(shù)高，最嚴重的是世界森林面積及多樣性在不斷減少，遠遠達不到人們的需求。而且林業(yè)具有的生態(tài)、社會及經(jīng)濟3大效益優(yōu)勢使人們不得忽視此種問題。因此，本文提出在林業(yè)中應用和正在發(fā)展的生物技術(shù)，在當今世界現(xiàn)代生物技術(shù)已被世界各國視為一種高新技術(shù)。進入21世紀后，生物技術(shù)與信息技術(shù)成為領(lǐng)先技術(shù)，有人因此把21世紀稱為“生命科學的世紀”。生物技術(shù)既是現(xiàn)實生產(chǎn)力，也是具有巨大經(jīng)濟效益的潛在生產(chǎn)力。因此，了解并學好生物技術(shù)不僅是必要的，而且必須追隨其時展變化。

1 現(xiàn)代生物技術(shù)在林業(yè)中的應用

現(xiàn)代生物技術(shù)，亦稱生物工程。它是在分子生物學基礎(chǔ)上，建立創(chuàng)建新的生物類型或新生物機能，是現(xiàn)代生物科學和工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物?，F(xiàn)代生物技術(shù)以分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫學、遺傳學、生理學、系統(tǒng)生物學等學科為支撐，結(jié)合化學、化工、計算機、微電子等學科，從而形成了一門多學科互相滲透的綜合性學科?，F(xiàn)代生物技術(shù)按照人們的意愿和需要創(chuàng)造全新的生物類型和生物機能，換句話說，可以改造現(xiàn)有的生物類型和生物機能，包括改造人類自身，從而造福于人類。現(xiàn)代生物技術(shù)生物工程，是人類在建立實用生物技術(shù)中從必然王國走向自由王國、從等待大自然的恩賜轉(zhuǎn)向主動向大自然索取的質(zhì)的飛躍，在林業(yè)應用中具有廣闊的領(lǐng)域。

1.1 營養(yǎng)繁殖技術(shù)

全國造林綠化工作的大力開展增加了我國林業(yè)對苗木數(shù)量的需求，因此培育出造林成活率高、幼樹初期生長快的優(yōu)質(zhì)苗木具有迫切需求性。營養(yǎng)繁殖苗能夠保持其母株的優(yōu)良遺傳，獲取最大遺傳增益，可以提前開花結(jié)實，縮短培育周期，它可以廣泛應用于林業(yè)育苗的生產(chǎn)實踐。營養(yǎng)繁殖作為植物繁殖方式的一種，不通過有性途徑，而是利用營養(yǎng)器官如葉、莖、花等繁殖后代。植物體的一部分在脫離植物體后，仍然能夠存活并且長成一株維持其母本原有性狀的植物，如落地生根、馬鈴薯的塊莖、竹子的根狀莖等。此外，還存在著人工營養(yǎng)繁殖，如壓條、扦插、嫁接、組培等。在生產(chǎn)實踐中，無法用種子繁殖的植物，或者用種子很難繁殖的植物，都可以通過營養(yǎng)繁殖實現(xiàn)。體細胞胚胎發(fā)生、組培快繁和工廠化生產(chǎn)、生物反應器大規(guī)模培養(yǎng)及離體篩選技術(shù)是營養(yǎng)繁殖的主要方式：

1.1.1 體細胞胚胎發(fā)生

體細胞胚胎發(fā)生可以看作克隆繁殖，它已經(jīng)有效的促進了多種具有經(jīng)濟價值樹種的大規(guī)模繁殖，植物人工種子與基因工程、脫病技術(shù)等相結(jié)合方面，具有廣闊前景。

1.1.2 組培快繁和工廠化生產(chǎn)

組培快繁和工廠化生產(chǎn)是目前在林業(yè)中應用最廣泛、最成熟的現(xiàn)代生物技術(shù)。其繁殖方式主要有器官發(fā)生與腋芽增殖。我國林木的組培快繁研究已走出實驗室，如華南華北地區(qū)林木組培苗工廠，可做出了年產(chǎn)楊樹150萬株的績效。

1.1.3 生物反應器大規(guī)模培養(yǎng)

生物反應器大規(guī)模培養(yǎng)則是把體細胞胚在生物反應器的液體培養(yǎng)，這樣可以實現(xiàn)快速且大規(guī)模的生產(chǎn)體細胞胚，大大滿足造林要求。這種技術(shù)已用于田間試驗[1]。

1.1.4 離體篩選技術(shù)

離體篩選技術(shù)則是指在繁殖早期進行特定性狀篩選，這樣在克隆衍生時，能穩(wěn)定遺傳優(yōu)質(zhì)基因。離體篩選技術(shù)在林業(yè)中的可以起到篩選遺傳改良植株的作用，大大提高了樹木的質(zhì)量。

1.2 基因工程

在林業(yè)生物技術(shù)中，營養(yǎng)繁殖基本上是利用現(xiàn)有的遺傳資源，加以快速繁殖利用。而基因工程則是基于這些技術(shù)發(fā)展起來的各種將外源基因?qū)肓帜炯毎倪z傳轉(zhuǎn)化技術(shù)，為林木創(chuàng)造出新的遺傳變異和育種資源?；蚬こ檀蚱屏宋锓N之間的界限屏障，可以根據(jù)人們的意愿和目的去改造生物遺傳特性，從而創(chuàng)造出地球上尚不存在的新生命物種。這種前衛(wèi)的技術(shù)因直接作用在遺傳物質(zhì)核酸上，所以創(chuàng)造新生物類型的速度大大加快，對人類自身的進化過程也不可避免的產(chǎn)生影響。此外，基因工程使林木育種真正深入到生物技術(shù)育種的層面，它是21世紀林業(yè)產(chǎn)業(yè)中名副其實的中堅力量?；蚬こ淘诹謽I(yè)上的應用主要有抗病基因工程、抗蟲基因工程以及木材品質(zhì)改良基因工程?？共』蚬こ谈鶕?jù)樹木感染病毒、細菌及真菌的不同采取相應的策略?？沽帜静《拘圆『Φ幕蜻€沒有得到成熟的研究克隆，而抗真菌性和細菌性的基因研究得到一定進展。它主要采取解毒活性基因和T4溶菌酶基因等方法?？瓜x基因工程則是表達產(chǎn)生的毒素能引起部分昆蟲的神經(jīng)中毒及其他生理作用，致使害蟲死亡。中國科學院、中國林科院等單位，先后研究了轉(zhuǎn)抗蟲基因的黑楊、毛白楊及美洲黑楊等無性系樹種，并進入田間試驗。結(jié)果顯示，楊樹轉(zhuǎn)基因無性系可以產(chǎn)生明顯的抗蟲效果，對解決楊樹人工林的大面積蟲害具有重要意義[2]。木材品質(zhì)改良基因工程主要通過對控制木材紋理、木材比重及木質(zhì)素合成的基因進行分離克隆。經(jīng)常利用不同物種已定性的基因，使其在新的遺傳背景產(chǎn)生新性狀[3]。

2 現(xiàn)代生物技術(shù)對林業(yè)產(chǎn)生的影響

現(xiàn)代生物技術(shù)始于21世紀70年代，目前已成為高技術(shù)群體中一道亮麗的風景。它為解決人類面臨的食品、健康、能源、環(huán)境等問題開辟了新途徑，其在生產(chǎn)上大規(guī)模的應用，帶來了巨大的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。在林木的大量繁殖、品種改良、實現(xiàn)林木集約化培育等方面，發(fā)揮了舉足輕重的作用。生物技術(shù)與人們生活密不可分，它提高了生活質(zhì)量，為人類創(chuàng)造了福音。如全面提高了林業(yè)建設質(zhì)量，拓展了林業(yè)產(chǎn)業(yè)的廣度和深度；對林區(qū)林上下動植物等多種資源綜合利用，提高了林業(yè)自然資源利用率；為林業(yè)增長方式由粗放向集約的轉(zhuǎn)變，提供了新手段，提高了林地生產(chǎn)力，同時增強了作物抗蟲害、抗病毒的能力；打破了物種界限，不斷培植新物種，越來越多的有利于人類健康的食品源源不斷的被生產(chǎn)出來。此技術(shù)應用潛力廣泛，影響發(fā)展深遠。

3 結(jié)語

林業(yè)發(fā)達是國家富足、民族繁榮的重要標志，我國在促進林業(yè)持續(xù)發(fā)展上仍然任重道遠。這就要求必須在科學認識基礎(chǔ)上，要吸收當代生物技術(shù)的新成果，從而迎接世紀新挑戰(zhàn)。

參考文獻

[1] Clive James.2011年全球生物技術(shù)/轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化發(fā)展態(tài)勢[J].中國生物工程雜志，2012（01）：23-25.

第5篇：生物技術(shù)的研究范文

關(guān)鍵詞：食品檢測；PCR技術(shù)；酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)；PCR- 免疫技術(shù)；免疫親合色譜技術(shù)

食品安全不僅直接關(guān)系到人類的健康，還與國家的發(fā)展息息相關(guān)。近年來頻發(fā)的食品安全問題使得公眾和政府對食品檢測高度重視。本文概括描述了PCR技術(shù)、酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)、PCR-免疫技術(shù)、免疫親合色譜、生物芯片這幾種技術(shù)在食品檢測中的應用，并進行了前景展望。

一、PCR技術(shù)

聚合酶鏈反應 （polymerase chain reaction，PCR），是一種擴增DN段的方法，原理是在DNA模板、引物、dNTP、緩沖液、MgCl2溶液和熱穩(wěn)定DNA聚合酶的反應混合物中，通過模板DNA和引物之間的變性、復性和延伸這3步反應為一個周期，循環(huán)進行，指數(shù)增加DN段含量。其以特異性和靈敏度高、快速等優(yōu)點，廣泛地應用在食品微生物檢測中。

Rahn等[1]第一次用PCR的方法對沙門氏菌進行了檢測，檢出率為99.4%。Germini等[2]對雞蛋中的大腸桿菌O157：H7、沙門氏菌和單增李斯特菌等進行了多重 PCR檢測。何鴻舉等[3]等利用該技術(shù)快速檢測了腐爛蘋果的擴展青霉菌。

二、ELISA 技術(shù)

酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)（enzyme-linked immu-nosorbent assay，ELISA）是建立在免疫酶學基礎(chǔ)上，利用酶標記的抗體或抗原作為主要試劑，根據(jù)抗原抗體反應的高度特異性，通過復合物中的酶催化底物呈色反應來對樣品定物質(zhì)進行定性或定量的技術(shù)。此項技術(shù)在農(nóng)藥和病原微生物、轉(zhuǎn)基因食品、獸藥殘留、違法添加物質(zhì)、等食品安全檢測方面廣泛應用，如恩諾沙星和瘦肉精等。

三、PCR-ELISA 技術(shù)

PCR-ELISA 技術(shù)，也叫免疫-PCR技術(shù)，是將上述兩種技術(shù)聯(lián)合起來的一種技術(shù)。主要原理是將DNA分子作為標記物，在對DNA進行PCR擴增和電泳分析的同時進行抗原抗體反應。常用生物素作為連接分子，可形成抗原-抗體-親和素-生物素-DNA復合物，然后加入PCR擴增后的標記DNA。此法極大提高了檢測抗原的靈敏度，部分研究中顯示是ELISA 的10萬倍左右。Malomy等用此法檢測沙門氏菌，添加擴增內(nèi)標后，當沙門氏菌濃度為104 CFU/mL時，可檢測出100% 的陽性樣品。這種方法與傳統(tǒng)方法相比，一致性為100% 。

四、IAC 技術(shù)

免疫親和色譜技術(shù) （immnuoaffnity chromatography，IAC）是一種固相萃取技術(shù)。將抗體與惰性微珠共價結(jié)合形成免疫親和柱，讓含抗原的溶液流過柱子，抗原與固定了的抗體結(jié)合被截留，而其他物質(zhì)則沿柱子流下，再洗脫抗原，得到純化的抗原，通常能一次性達到1000-10000倍的提純效率。IAC 技術(shù)已成為食品等檢測中一種重要的前處理方法。

這項技術(shù)在獸藥殘留中的應用非常廣泛。應用IAC分析生物樣本中的愛比菌素，回收率80%～86%。2000年李俊鎖等在豬肉中添加l0～100ug/kg 的磺胺藥物時，回收率在 70.8%～94.1% 。

五、生物芯片

生物芯片（biochips）是運用分子生物學、分析化學和基因資訊等原理設計而成，進行高通量快速運算的集成芯片。常在小型基片上有序地點陣排列一系列位置固定的識別分子，將待測樣品加入其中進行雜交反應，反應強度利用化學發(fā)光法、同位素法或酶標法等顯示，進而用CCD攝像技術(shù)或精密掃描儀紀錄，最后利用軟件來處理、綜合并分析待測樣品信息。生物芯片與傳統(tǒng)的PCR相比，具有高通量、快速、精確、低成本等優(yōu)勢。目前在食品安全檢測中主要為基因芯片，蛋白質(zhì)芯片也得到了一定程度的應用。

1.基因芯片

基因芯片（gene chips，DNA micro-arrays）的探針是大量DNA或寡核苷酸?；蛐酒汛罅恳阎蛄刑结樇稍谕换?，經(jīng)過標記的樣本的若干靶核苷酸序列通過與芯片特定位置上的探針雜交，根據(jù)堿基互補匹配原則，可確定樣本核苷酸的序列。通過處理和分析基因芯片雜交檢測圖像，對樣品中的大量基因信息進行分析。該技術(shù)優(yōu)點為靈敏和高效等。

Hardy等利用該技術(shù)對缺失型DMD患者進行了檢測。Borucki等建立了混合基因組微陣列的方法，能準確鑒別出各種近緣單核增多李斯特菌分離物。Gabig-Ciminska等采用該方法，4h內(nèi)檢出細菌細胞或芽孢。

2.蛋白芯片

蛋白質(zhì)芯片（Protein Array）是蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)結(jié)合的芯片技術(shù)。對固相載體進行特殊的化學處理，再將已知序列的蛋白探針（酶、受體、配體、抗原、抗體等）固定在基片上，根據(jù)蛋白質(zhì)的相互結(jié)合作用，如受體配體特異性結(jié)合、抗原抗體特異性結(jié)合等，捕獲待測蛋白。常用于轉(zhuǎn)基因食品的安全監(jiān)測等，并可快速、大量的對食品樣本進行檢測。

左鵬等用該技術(shù)快速測定了食品中的氯霉素和磺胺二甲嘧啶。郭志紅等對豬和雞的組織樣品中的克侖特羅、鏈霉素等進行檢測，結(jié)果表明蛋白芯片試劑盒與ELISA試劑盒檢測效率相當，且與確證方法保持很強的一致性。

“民以食為天”，而近年來，食品安全問題頻頻爆發(fā)，不但嚴重影響了人民群眾的健康，甚至一定程度上影響了整個國家的穩(wěn)定與發(fā)展。而食品安全檢測技術(shù)對食品安全的保障起了很重要的作用。而生物技術(shù)在食品安全檢測中占有一席之地，包括上文論述的各種技術(shù)。

其中生物芯片技術(shù)因其可在一次反應中進行多種信息的平行分析，而備受研究者的矚目。特別是基因芯片，其在人類基因組計劃研究中的應用，使其得到了快速而長足的發(fā)展。鑒于生物芯片技術(shù)在食品檢測方面的顯著優(yōu)勢，其可能成為未來食品檢測技術(shù)發(fā)展的重要方向。該技術(shù)應向快速簡便、低成本、廣適用范圍、高靈敏度和高精確度方向發(fā)展。

當然，其他幾項檢測技術(shù)也需要得到全方位的改善，“百家爭鳴”的局勢將會促進這些技術(shù)的共同發(fā)展，從而為人類的生活帶來更多便利。

參考文獻：

[1]Rahn K， Grandis S A D， Clarke R C， McEwen S A， Galin J E，Ginocchio C， Curtiss R， Gyles C L. Amplification of an invA gene sequence of Salmonella Typhimurium by polymerase chain reaction as a specific method of detection of Salmonella. Molecular and Cellular Probes， 1992， 6： 271-279.

第6篇：生物技術(shù)的研究范文

摘 要：聚乙烯醇在生物活性高分子研究中的作用日趨重要，把聚乙烯醇應用于生活污水處理，可以有效地提高水資源利用率。本文就聚乙烯醇固定化微生物技術(shù)載體制備、改性及其在生活污水中的應用分析。

關(guān)鍵詞：聚乙烯醇;固化微生物;生活污水

0 概述

隨著工業(yè)化、城市化進程的加快，越來越嚴重的生水污水給環(huán)境帶來的污染對人類的可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴峻挑戰(zhàn)，探討新型高效的廢水處理工藝成為可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實需要。聚乙烯醇被認為是酶及微生物的有效固定載體，這一載體具有無毒、價格低廉、抗微生物分解和較高的機械性強度等優(yōu)點而備受歡迎。聚乙烯醇固定化微生物處理生活污水需要制備良好的聚乙烯醇作為載體，進而實現(xiàn)生活污水的預期處理效果。

1 PVA載體制備原理及方法

水溶性PVA材料改性及制備PVA的載體是通過交聯(lián)法獲取的，根據(jù)交聯(lián)方法的不同，可以將PVA載體的制備方法分為物理交聯(lián)、化學交聯(lián)、輻射交聯(lián)三種方法。其中，輻射交聯(lián)法在交聯(lián)過程中容易產(chǎn)生殺菌和誘變作用，對于微生物載體的制備不利。因此，實際運用中較少應用輻射交聯(lián)，一般會運用物理交聯(lián)和化學交聯(lián)方式制備PVA載體。

（1）物理交聯(lián)。PVA物理交聯(lián)的方法是冷凍解凍法，這一方法獲取的PVA載體具有開孔率高、含水率大等優(yōu)勢。物理交聯(lián)法凝膠成型是利用PVA鏈間的分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵、微晶區(qū)以及大分子鏈間的纏結(jié)，最終形成了三維網(wǎng)絡，增強PVA溶液與微生物的融合性。對于冷凍解凍法的應用，主要是將聚乙烯醇溶液放置在-20℃～-80℃低溫和室溫下反復進行冷凍――解凍，促使聚乙烯醇材料內(nèi)部形成微晶區(qū)作為物理交聯(lián)點。物理交聯(lián)法對微生物活性影響不大，不需要采用化學交聯(lián)試劑，但通過物理交聯(lián)法所取得的PVA制備載體具有較大的水溶性，但穩(wěn)定性不好。

（2）化學交聯(lián)?；瘜W交聯(lián)法比PVA物理交聯(lián)法更為有效，能夠使材料的機械性強度高，彈性好，使命也更長，這對于提高聚乙烯醇固定化微生物技術(shù)應用性有很大作用。其原理是由PVA的烴基與多官能團物質(zhì)反應而形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的過程。化學交聯(lián)法制備PVA載體中最常使用的是PVA-硼酸法，這種方法的原理是PVA與硼酸發(fā)生反應生成單二醇型鍵，生成單二醇型鍵之后通過共價交聯(lián)形成多孔凝膠并將微生物細胞包埋在凝膠網(wǎng)格中，最終獲得PVA水凝膠（如圖1）。然而，在利用化學交聯(lián)法來獲得聚乙烯醇載體，會使硼酸對某些微生物有毒害的作用，降低了殘余細胞的活性，另外，由于載體的硬化時間長，容易在制備過程中發(fā)生粘連膨脹，難以成為均勻的球體，在使用的過程中應當慎重考慮這一點。但PVA―硼酸法是制備聚乙烯醇載體的一種非常有效的化學交聯(lián)法，值得在現(xiàn)實應用中廣泛推廣。

2 PVA固定化微生物技術(shù)對生活污水的處理研究

加強生活污水處理是解決水污染問題中的重要部分之一。相對于難降解、濃度高、含有重金屬的廢水來說，生活污水還是比較容易處理的。現(xiàn)實中會經(jīng)常運用PVA固定化微生物技術(shù)處理生活污水。

（1）污染物降解處理。使用PVA固定化微生物技術(shù)來處理生活污水，其原理是對活性污泥予以有效的處理，先讓生活污水變得清澈、干凈。在對生活污水中污染物降解處理過程中，所采用的處理方法主要是PVA-硼酸法，待污染物固定化后，活性污泥對溫度和pH值的適應范圍變寬，并在優(yōu)選條件下連續(xù)運行，盡可能的被去除，實現(xiàn)污水處理效果。聚乙烯醇-硼酸法處理生活污水的主要內(nèi)容是以聚乙烯醇（PVA）為包埋材料，以含2%的飽和硼酸作為交聯(lián)劑，采用包埋和交聯(lián)聯(lián)合應用的微生物固定化方法固定馴化后的活性污泥，以網(wǎng)格塑料片作為支撐體，制備成固定化生物膜。生物膜活性恢復后，組裝固定化微生物反應器，對生活污水進行處理。聚乙烯醇固定化微生物技術(shù)的有效應用可以對生活污水予以有效的處理，促使生活污水可以再次被應用，這將大大提高水資源利用率，緩解日益匱乏的水資源，為促進我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

（2）含氮生活污水的處理。利用PVA固化微生物技術(shù)處理含氮生活廢水，能夠有效提升處理效果。在含氮廢水處理方面，PVA固定化微生物技術(shù)可以同時固定自養(yǎng)好氧的硝化菌和異養(yǎng)厭氧的反硝化菌，通過載體內(nèi)部的溶解氧梯度形成外部好氧內(nèi)部厭氧的環(huán)境，實現(xiàn)在好氧反應器內(nèi)的同時硝化反硝化脫氮，促使含氮廢水得到有效處理。

3 結(jié)語

PVA固定化微生物技術(shù)能夠有效處理生活污水，該技術(shù)具有無毒、價廉、抗微生物分解、機械強度高等優(yōu)點，使其適合應用于生活污水處理中。在對生活污水予以處理的過程中所應用的聚乙烯醇固定化微生物技術(shù)，根據(jù)生活污水污染物情況，科學合理的應用此技術(shù)來處理，充分發(fā)揮聚乙烯醇載體的作用，提升生活污水處理效果，實現(xiàn)水資源利用率的提高，為實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。

參考文獻：

[1]祝麗思.聚乙烯醇固定化微生物技術(shù)對生活污水脫氮的研究[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2014（11）.

[2]劉海琴，韓士群，李國鋒.固定化復合微生物對廢水的脫氮效果[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2006（06）.

第7篇：生物技術(shù)的研究范文

關(guān)鍵詞 水稻；重金屬鎘；生物技術(shù)；復合菌劑

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2013）15-0028-01

隨著工業(yè)化和農(nóng)業(yè)集約化經(jīng)濟的發(fā)展，我國耕地重金屬污染狀況越來越嚴重。20世紀90年代初，我國鎘（Cd）污染耕地面積達1.3萬hm2，涉及11個省市的25個地區(qū)。據(jù)湖南省重金屬污染專項調(diào)查和近年來的農(nóng)業(yè)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果表明，湖南省被污染的耕地面積已占全省耕地總面積的23.7%，還有27%左右的農(nóng)田灌溉水和25%左右的農(nóng)田大氣污染，主要污染物為鎘、鉛等重金屬。例如株洲市2006年1月，新馬村發(fā)生震動全國的鎘污染事件，有2人因不明原因死亡，150名村民經(jīng)體檢被判定為慢性輕度鎘中毒；另有位于霞灣工業(yè)區(qū)邊緣的新橋、霞灣和建設等村數(shù)千畝土地早在20世紀80年代前就被霞灣工業(yè)區(qū)排放的重金屬廢水污染。為削減水稻對鎘的吸收累積，目前國內(nèi)外對此已有大量研究和報道，而利用生物修復技術(shù)則大多出自微生物研究室的數(shù)據(jù)，直接應用于水稻的報道卻很少。因此，研究采用多菌種高效組合，通過生物作用，改變重金屬在土壤中的化學形態(tài)，使其固定或解毒，降低其移動性和生物可利用性，抑或通過生物吸收、代謝，達到對重金屬的鈍化、凈化與固定[1-3]，削減水稻對重金屬Cd+吸收的生物技術(shù)，具有重要的現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 合成材料。復合菌劑主要含有吸附固化、鈍化、螯合Cd+的微生物組合菌體，均購自中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心。其中包括沼澤紅假單胞菌[4]（Rhodop seudanonas pal-ustris）ACCC10649、ACCC00309、ACCC00311至少其中1種，有效活菌數(shù)≥40.0×108 cfu/g；蠟狀芽孢桿菌[5]（Bacillus cereus）ACCC02803，有效活菌數(shù)≥10.0×108 cfu/g；啤酒酵母[6]（Sacch-aeomyces cerevisiae）ACCC21144 、ACCC21139 至少其中1種，有效活菌≥10.0×108 cfu/g?？傆行Щ罹鷶?shù)≥60.0×108 cfu/g。營養(yǎng)成分：復合菌劑為氮、磷、鉀以及鋅和鐵，并按照氮∶磷∶鉀∶鋅∶鐵=1.3∶1.7∶2.0∶4.0∶1.0的重量比例混合均勻制得。酶活物質(zhì)為蛋白粉和活性酶，并按照蛋白粉∶活性酶=200∶1的重量比例均勻混合制成。菌素載體為膨潤土∶海泡石粉按1∶1的比例均勻混合而成。

1.1.2 混合孢子粉的制備。將沼澤紅假單胞菌、蠟狀芽孢桿菌和啤酒酵母的原始菌種在無菌條件下分別依次進行斜面培養(yǎng)、搖床培養(yǎng)、發(fā)酵罐培養(yǎng)后，將得到的發(fā)酵液經(jīng)過濃縮干燥得到孢子粉，然后按照沼澤紅假單胞菌∶蠟狀芽孢桿菌∶啤酒酵母=4∶1∶1的重量比的孢子粉混合均勻。按照重量份計的15份混合孢子粉、15份營養(yǎng)成分、4份酶活物質(zhì)、66份菌素載體混合攪拌均勻，制備得到復合菌劑。

1.1.3 供試土壤。裝入盆中土壤分別采自湖南省衡陽市衡南縣向陽鎮(zhèn)沙泥塘村的潮泥田和安福村的黃泥田，試驗前的檢測結(jié)果見表1。

1.2 試驗設計

采用盆栽試驗，研究復合菌劑對不同稻田土重金屬離子（Cd+）的生物修復效果。試驗設2個處理，分別為：施用復合菌劑425 mg/盆（折合田間用量為30 kg/hm2）（A）；不施用復合菌劑作對照（CK）。

1.3 試驗實施

試驗使用27 cm×30 cm的白色塑料盆缽，裝盆前土壤經(jīng)風干5目過篩，每盆裝土層厚約20 cm（11.5 kg），同時在每盆上施用45%復混肥（15∶15∶15）3 g/盆，水稻播種28 d后再使用同樣復混肥10 g/盆，2次合計13 g/盆（折合田間用量為900 kg/hm2），試驗期間各處理栽培管理措施與田間管理一致。

1.4 測定內(nèi)容與方法

土壤中Cd+采用CaCl2浸提—原子吸收分光光度法（石墨爐）測定，水稻糙米和稻草中的鎘是采用硝酸—高氯酸混合酸消解后原子吸收分光光度法（石墨爐）測定消解后的鎘含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 復合菌劑對水稻鎘含量的影響

試驗結(jié)果表明，施用復合菌劑對土壤中Cd+及水稻糙米和稻草中鎘含量的影響顯著（表2）。與CK相比，施用復合菌劑能顯著降低土壤中Cd+含量。潮泥田施用復合菌劑后土壤Cd+含量比CK降低了0.096 mg/kg；黃泥田施用復合菌劑后土壤Cd+含量比CK降低了0.042 mg/kg。

2.2 復合菌劑影響水稻鎘含量的途徑

土壤中重金屬Cd+為植物吸收利用的主要形態(tài)，其含量將明顯影響植物的吸收累加。從表3可以看出，2種土壤施用復合菌劑均能顯著降低水稻糙米和稻草中的鎘含量，并且使糙米鎘含量達到國家糧食衛(wèi)生標準（GB2715-2005）。潮泥田施用復合菌劑后，水稻糙米和稻草中鎘含量分別比CK降低了49.1%和50.6%；黃泥田施用復合菌劑后，水稻糙米和稻草鎘含量分別比CK降低了42.4%和59.5%。

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，復合菌劑對重金屬Cd+污染土壤具有明顯的生物修復效果，適量施用可顯著降低土壤中重金屬離子鎘（Cd+）含量、削減水稻累加吸收、減少或降低稻米中的鎘含量。

4 參考文獻

[1] 俄勝哲，楊思存，崔云玲，等.我國土壤重金屬污染現(xiàn)狀及生物修復技術(shù)研究進展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2009，37（19）：9104-9106.

[2] 夏立江，華珞，李向東.重金屬污染生物修復機制及研究進展[J].核農(nóng)學報，1998，12（1）：59-64.

[3] 邢新會.環(huán)境生物修復技術(shù)的研究進展[J].化工進展，2004，23（6）：579-584.

[4] 白紅娟，張肇銘，贠妮，等.沼澤紅假單胞菌去除鎘的研究[J].微生物學通報，2007，34（4）：659-662.

第8篇：生物技術(shù)的研究范文

【關(guān)鍵詞】《食品生物技術(shù)導論》課程；教材；多媒體；實踐教學

生物技術(shù)已成為當今高科技領(lǐng)域發(fā)展最具生命力、最引人注目的前沿學科之一。當前以及未來數(shù)十年，利用現(xiàn)代生物技術(shù)對食品生產(chǎn)進行技術(shù)改造升級，生產(chǎn)出新型的食品添加劑、保健食品甚至是全新的食品原料，將成為食品產(chǎn)業(yè)克服產(chǎn)品成本逐年增加、增強核心競爭力和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的必由之路。因此，要培養(yǎng)二十一世紀新型食品專業(yè)人才，學習和掌握生物技術(shù)的基本原理和技術(shù)是非常有必要的。我校于2009年對生命科學學院食品科學與工程系開設了《食品生物技術(shù)導論》這門課程，立足于培養(yǎng)出不僅能夠?qū)⑹称房茖W與工程的理論和技術(shù)應用于食品生產(chǎn)、食品安全與檢測，也能夠結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)的理論和技術(shù)，尤其是分子生物學的理論和技術(shù)應用于實際的學習和工作中的名副其實的“復合型”人才。本人根據(jù)近幾年《食品生物技術(shù)導論》教學經(jīng)驗，提出《食品生物技術(shù)導論》理論教學和教材建設綜合優(yōu)化方案，從多媒體、教材以及實踐教學的角度優(yōu)化《食品生物技術(shù)導論》教學。

一、教材編寫更貼近食品科學與工程專業(yè)學生的知識水平

目前我國高校絕大多數(shù)的食品科學與工程專業(yè)都開設了《食品生物技術(shù)導論》這門課程，也陸續(xù)有一些《食品生物技術(shù)導論》教材的出版。但是作為一門比較新的課程，教材內(nèi)容上有許多需要改進的地方。目前的《食品生物技術(shù)導論》教材內(nèi)容大多都是從以往的《生物技術(shù)》該門課程的教材照搬而來，只是額外加入了一些生物技術(shù)在食品工業(yè)中具體應用的實例，并沒有從頭到尾的針對食品行業(yè)來介紹生物技術(shù)的各種原理和技術(shù)。同時，食品科學與工程專業(yè)的學生在學習《食品生物技術(shù)導論》課程前，僅僅有必修的《生物化學》課程作為基礎(chǔ)，最重要的基礎(chǔ)課《分子生物學》僅為選修課。因此食品科學與工程專業(yè)的學生在學習《食品生物技術(shù)導論》這門課程，尤其是課程中的基因工程部分內(nèi)容的時候會顯得很吃力。

因此，對《食品生物技術(shù)導論》課程教材進行整理和修改顯得尤為必要。例如，現(xiàn)在已出版的《食品生物技術(shù)導論》教材中都分別設有“酶工程及其在食品工業(yè)中的應用”和“發(fā)酵工程在食品工業(yè)中的應用”這兩個章節(jié)，這兩章內(nèi)容與本專業(yè)的《酶工程》、《發(fā)酵工程》以及《發(fā)酵食品工藝學》三門內(nèi)容基本重復，可以考慮刪掉。針對食品科學與工程專業(yè)學生分子生物學基礎(chǔ)薄弱出發(fā)，在基因工程與食品工業(yè)章節(jié)中，多講授一些分子生物學的基礎(chǔ)知識，以利于學生理解。同時，教材還應在講授生物技術(shù)基本原理和技術(shù)的時候，多以食品工業(yè)中的具體應用舉例，而不是在章節(jié)的末尾集中舉例，這樣能夠更利于加深學生的理解。

二、多媒體教學作為輔助，讓枯燥的課程鮮活起來

《食品生物技術(shù)導論》大部分屬于理論講解，如果采用傳統(tǒng)的板書方式教學，學生對于課程中復雜的原理、繞口的概念和抽象的方法難免覺得枯燥乏味。在教學課程中采用計算機多媒體教學，讓學生以更直觀、生動的方式了解食品生物技術(shù)的各項內(nèi)容。利用計算機輔助教學（CAI，Computer Aided Instruction），在教學課件中添加生動的圖片、動畫、視頻，把傳統(tǒng)教學手段下很難表達的教學內(nèi)容、知識重點、難點直觀的表達出來，從而使學習內(nèi)容變得容易理解和掌握。

例如，在第二章基因工程的內(nèi)容，通過多媒體課件以動畫的形式輕松的理解轉(zhuǎn)錄、翻譯、PCR等原理，讓學生快速的理解并掌握。此外，定期給學生播放最近與視頻生物技術(shù)有關(guān)的國際論壇視頻（如TED），了解最新最尖端的生物技術(shù)、開闊學生們的眼界、激發(fā)學生的學習興趣。但如果單純采用多媒體教學又容易產(chǎn)生學生過于依賴多媒體課件從而不積極思考和記錄課堂筆記，教師和學生之間互動減少以及課件放映速度快內(nèi)容多學生來不及思考等問題。因此在《食品生物技術(shù)導論》中將多媒體教學和傳統(tǒng)的板書教學相結(jié)合，既能夠抓住學生的注意力，也能夠以生動的形勢促進學生理解課程內(nèi)容。

三、增加實踐教學內(nèi)容

食品生物技術(shù)是一門實踐性很強的學科，無論多么晦澀的概念或是多么復雜的原理最終都要以實驗實踐的形式進行應用。然而目前我?！妒称飞锛夹g(shù)導論》課程并未開展任何的實驗教學內(nèi)容。因此，作為主講教師可以通過讓學生親自參與到教師的科學研究試驗中，讓學生進一步的了解基因工程以及免疫檢測技術(shù)等等原理。并且在教學過程中將科研課題研究與學生的教學實踐相結(jié)合，開展我校獨具特色的開放實驗室、創(chuàng)新實驗室等實踐活動。同時，可以帶領(lǐng)學生參觀本院國家級、省級重點實驗室以及我校的呼蘭校區(qū)的博士后工作站，讓學生了解與課程相關(guān)的超凈工作臺、PCR擴增儀、電泳儀、凝膠成像儀、流式細胞儀、超低溫冰箱等高尖端儀器設備，或到一些食品企業(yè)（如哈肉聯(lián)）、藥品企業(yè)（如哈藥集團）進行實地參觀，使學生對食品生物技術(shù)這門學科產(chǎn)生更濃厚的興趣。這種以科研、實踐促進教學，不僅能使學生接觸到本學科最前沿的內(nèi)容，而且能提高學生的學習興趣，并引領(lǐng)學生參與教師的科研項目之中，使學生參加課外科研活動形成風氣，為進一步提高學生畢業(yè)論文質(zhì)量也起到積極的推動作用。

參考文獻：

[1]陸兆新.現(xiàn)代食品生物技術(shù)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.

第9篇：生物技術(shù)的研究范文

關(guān)鍵詞：生活污水；地埋式；園藝化；PASG 工藝；城市污水處理

前言：目前，我國的水污染問題非常嚴峻，水污染情況已經(jīng)嚴重危及到我國人民的基本的正常生產(chǎn)與生活，水環(huán)境治理已經(jīng)迫在眉睫。同時由于小區(qū)處理水量小，管理水平有限，所以盡可能選用無污泥或少污泥的處理工藝，以避免因污泥處理不當造成二次污染。為此，現(xiàn)已有許多學者致力于分散式處理模式的研究，并取得了較為理想的效果.

一、 PASG的簡介

地埋式園藝化高效污水處理系統(tǒng)簡稱PASG（P:地埋式，A:以厭氧處理為主體，S:以綜合生物濾池為輔助措施，G:花園式園林式），是由成都瑞一達科技有限公司聯(lián)合相關(guān)高校共同開發(fā)并完善的新型污水就地分散處理技術(shù)，采用能耗最低、剩余污泥量少的二級生化處理工藝路線，能夠大幅降低運行費和基本上消除二次污染，增強系統(tǒng)對各種污水水質(zhì)的適用性，確保出水水質(zhì)的穩(wěn)定性。2001年1月，PASG首次成功運用于“成都市親水公園公共廁所污水治理工程”，已經(jīng)連續(xù)穩(wěn)定運行了8年以上。

二、PASG技術(shù)工藝流程、技術(shù)原理

PASG技術(shù)的工藝流程見下圖：

因綜合污水的水質(zhì)較為復雜，在前設立調(diào)節(jié)隔渣池，后接初級沉淀系統(tǒng)，以確保后續(xù)工藝的順利進行，且如遇突況還能起到抗負荷沖擊的作用。通過除渣并均勻混合后的污水由水泵提升至厭氧池處理進行厭氧生化處理，厭氧生化池內(nèi)裝放填料，并加入高效優(yōu)勢菌種。厭氧微生物附著于填料的表面生長，當廢水推流通過填料層時，在填料表面的厭氧生物膜作用下，廢水中的有機物被降解，并產(chǎn)生少量沼氣，沼氣從池頂部溢出。第一級厭氧生化池對于廢水中的COD去除率能達到60%-80%。第一級厭氧生化處理后的一部分廢水通過格柵沖洗泵返回對調(diào)節(jié)隔渣池和厭氧生化池的格柵網(wǎng)進行沖洗，另一部分廢水通過工藝控制泵提升后進入第二級綜合生化池。

綜合生化池內(nèi)主要填充顆粒狀硬質(zhì)催化填料，并加入優(yōu)勢菌種及菌種載體。綜合生化池的硬質(zhì)催化填料中，含多種金屬混合體，其微弱的電池效應緩慢釋放金屬離子。有不少的酶含有金屬離子，而且金屬離子往往是酶活性中心的組成部分，對酶的催化功能起重要作用。例如：α-淀粉酶的Ca2+，谷氨酸脫氫酶的Zn2+，過氧化氫酶中的Fe2+等等。通過增加或改變酶分子中所含的金屬離子，主要是二價金屬離子。例如：Ca2+，Mg2+，Mn2+，Zn2+，Co2+，Cu2+，F(xiàn)e2+等使酶的特性和功能發(fā)生改變，置換修飾，可使酶的活力提高并增加酶的穩(wěn)定性，并可控制優(yōu)勢菌群的生長方向，向有利除氮脫磷的方向偏離，向有利減緩生長繁殖的方向偏離，使綜合生化系統(tǒng)達到既能有效的除氮脫磷，又安全不會引發(fā)堵塞問題出現(xiàn)。

綜合生化池設置風機一臺，以無壓的方式對該段工藝進行供氧，并由自動控制系統(tǒng)控制供氧量。通過控制污水的溶解氧量，在綜合生化池中營造出溶解氧梯度分布環(huán)境，實現(xiàn)菌膜的厭氧、兼氧、好氧三種共生狀態(tài)，以去除污水中的NH3-N并深度去除COD；同時培養(yǎng)原生動物，使污水中的P得以富集并最終脫離水體。綜合生化處理系統(tǒng)具有很強的生物脫氮能力，對低濃度的生活污水處理效果尤為突出，經(jīng)綜合生化處理系統(tǒng)處理后的出水達標排放。

考慮到出水部分最后作為景觀用水，其余排放至小流域，如果長期進行消毒的話，水體里會殘留有一定的余氯，對河道生物可能會造成一定影響，所以消毒設施應該設立，但不一定隨時使用。

三、PASG技術(shù)的先進性、創(chuàng)新點

（一）PASG技術(shù)的先進性：

PASG技術(shù)的特點是以厭氧生化為主，輔以綜合生物處理的工藝路線。厭氧生化過程本身是一種不需要供氧、不需要耗能的過程，該過程污泥產(chǎn)量很低，基本沒有剩余污泥。同時，某些厭氧菌還有能力降解一些難于被好氧菌降解的有機污染物。在2000年申請PASG技術(shù)的專利之前課題組就進行了國內(nèi)外文獻資料的查新工作，國家專利部門經(jīng)過一年的考查，確認了本技術(shù)在國內(nèi)的先進性。PASG技術(shù)將“污水治理工程與景觀園林工程同步建設形成生態(tài)環(huán)保公園”的新理念應用實際，具有污染物去除率高、基本上沒有剩余污泥不產(chǎn)生二次污染和投資省、運行維護成本低的優(yōu)勢，在國際上處于先進行列，經(jīng)濟技術(shù)指標在國內(nèi)也處于領(lǐng)先水平。

此外，PASG技術(shù)還具有以下優(yōu)點：

1、本技術(shù)由于整套設施可埋于地下，地表土壤可再利用為生態(tài)環(huán)保綠化或其他用地。因此，該技術(shù)使污染治理與生態(tài)環(huán)保得到完善結(jié)合。

2、就地分散處理可利用城鎮(zhèn)不規(guī)則零星用地，克服了集中處理建設投資大、管理費用高、占地搬遷等弊病。

3、適用性強，處理效果穩(wěn)定。由于目前生活污水水質(zhì)復雜，對處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行影響很大。本技術(shù)采用一級高效厭氧生化處理，以解決生活污水中混入的難處理、難降解的有機污染物的削減問題。因此，本技術(shù)不僅對單純的生活污水有很好的處理效果，對夾雜少量工業(yè)污染物的高濃度生活污水也有極強的降解能力。在利用本技術(shù)建成的工程中，有的已穩(wěn)定運行8年。

4、本技術(shù)采用污泥產(chǎn)率低的生化菌種，基本上不產(chǎn)生剩余污泥，可以在數(shù)年內(nèi)不需要處理剩余污泥，減少了二次污泥，降低了運行成本。

（二）PASG技術(shù)的創(chuàng)新點：

1、由于通常的厭氧過程是一種非常緩慢的過程，而且對操作條件有較嚴格的要求。因此PASG技術(shù)采用高效生物技術(shù)和與之相適應的工藝流程，把生活污水的生物處理過程由低效、高耗變?yōu)楦咝А⒌秃牡倪\行系統(tǒng)，這在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。

2、國外已有一些國家開始采用以厭氧為主的工藝技術(shù)處理城市生活污水；但是，厭氧處理之后往往還不能達到排放標準，那么，采用什么樣的經(jīng)濟有效方法才能使厭氧處理后的出水達到排放標準呢？目前，這個問題在國際上還沒有統(tǒng)一的認識，尚在研究之中。我們的PASG技術(shù)中的第二級的綜合生化處理系統(tǒng)較好地解決了這個問題。

3、通常情況下，厭氧處理后污水的NH3-N的濃度還很高，但是CODcr濃度已經(jīng)較低了，這種情況不利于NH3-N的去除，因為一般的生物硝化與反硝化反應，需要一定量的糖分參與代謝。我們的PASG技術(shù)中二級的綜合生化處理系統(tǒng)較好地解決了CODcr濃度較低的情況下去除NH3-N的難題。

4、PASG技術(shù)中二級的綜合生化處理系統(tǒng)的工藝狀況類似人工快滲和滴濾，兩者的填料系統(tǒng)都有菌膜生長到一定程度后容易堵塞的問題，我們用篩選的優(yōu)勢菌種和添加緩釋催化劑，有效的解決了系統(tǒng)堵塞問題，使系統(tǒng)能放心的埋于地下。在已經(jīng)建成的系統(tǒng)中，最長已經(jīng)達到穩(wěn)定運行8年，完全超越了人工快滲和滴濾的生化系統(tǒng)動態(tài)平衡需要的3個月到2年。

四、運行成本及效益

經(jīng)該技術(shù)處理的生活污水出水COD等主要指標優(yōu)于V類水體水質(zhì)排放標準。處理費用為0.1~0.15元/m³，比采用常規(guī)技術(shù)的0.55~0.60元/m³低許多。若以一10000m³/日污水處理項目計算，每年就可以節(jié)省費用150萬元，加上中水就地回用，其經(jīng)濟效益和社會效益是明顯的。其它水處理工藝也可建成地埋式工程，但投資及運行成本偏高，如采用 A/O 法處理“中國第一水鄉(xiāng)”周莊古鎮(zhèn)生活污水的地埋式工程，投資成本為8714元/噸，污水處理成本為 0.931 元 / 噸。郫縣安靖鎮(zhèn)雍渡村生活污水 PASG 處理工藝的經(jīng)濟技術(shù)指標見表 1。PASG 工藝處理雍渡村生活污水的投資為 2000 元 / 噸，直接運行費僅為 0.11 ～ 0.15 元 / 噸，經(jīng)濟效益極為顯著?；瘜W需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、懸浮物（SS）和總磷（P）的去除率分別達到 96.8%、96.6%、92.3%和 81.1%。正常運行期間，可以減少化學需氧量的排放約為 282.87t/a、懸浮物約為 51.10t/a、氨氮約為 28.12t/a、總磷約為 3.36t/a。雍渡村生活污水 PASG 處理工程對減少污染物排放量、節(jié)約土地資源、減輕小流域水環(huán)境污染、改善農(nóng)村生活環(huán)境質(zhì)量起到了積極的推動作用。

五、存在問題及改進方法

（一）PASG技術(shù)中二級綜合生化系統(tǒng)中的硬質(zhì)催化填料的加工，有部分需要在現(xiàn)場完成，這樣，現(xiàn)場的施工管理質(zhì)量直接影響到污水處理工藝質(zhì)量。因此，進一步開發(fā)改進本技術(shù)中硬質(zhì)催化填料為定型產(chǎn)品，非常有利于工程工藝質(zhì)量控制。

（二）PASG技術(shù)雖然取得了很好效果，但還有需要改進完善的地方，下一步的工作將從以下兩方面展開：1、在最佳水力停留時間確定的前提下，保持污染物去除率在穩(wěn)定的水平；2、進一步提高TN，TP的去除效率。

六、 小 結(jié)