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生物技術及應用論文

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生物技術及應用論文

生物技術應用論文:關于高職生物技術及應用專業實訓基地建設的研究與實踐

[論文摘要]實訓基地建設是實現高職教育培養目標的必要條件,是提高學生實際動手能力、改進教學質量、提升學生就業競爭力的有力保障。文章對高職生物技術及應用專業實訓基地建設的重要性、具體實施策略等進行了研究與分析。

[論文關鍵詞]生物技術及應用專業 實訓基地 實踐

高等職業教育,肩負著培養面向生產、建設、服務和管理及時線需要的高技能人才的使命,在我國加快推進社會主義現代化建設進程中,具有不可替代的作用。加強實訓基地建設,是高等職業院校改善辦學條件、彰顯辦學特色、提高教學質量的重點。

一、生物技術及應用專業實訓基地建設的重要性

(一)實訓基地建設是實現高職生物技術及應用專業培養目標的必要條件

生物技術及應用專業的培養目標,是培養具有從事生物技術應用必備的專業理論知識和較熟練的綜合職業技能,適應食用菌、組培苗、發酵產品等生產、基地建設、經營管理、技術服務及相關專業及時線需要的高技能人才。實訓基地是培養高技能人才的必要場所,實訓基地建設是實現專業培養目標的必要條件。通過實訓,培養學生的職業技能,提高學生的實際動手能力。

(二)實訓基地建設有利于提升學生就業競爭力,提高就業率

高職院校要保障就業率,就必須提高畢業生的“含金量”,讓其成為用人單位心目中的合適人選。建立實訓基地,讓學生親身實踐無疑是提高其自身“含金量”最有效的方法。在參與實踐的過程中,學生能將平時所學的理論知識與實際聯系,同時,在實踐中體現自身的價值,使學生的學習動機和方向更加明確,從而不斷提高自身職業素質,提升就業競爭力。

(三)實訓基地建設有利于培養“雙師型”教師,提高教學水平

實訓基地建設有利于培養“雙師型”教師,提高教學水平。教師通過到實訓基地鍛煉,來提高自身的技術水平和動手能力,同時,教師在生產、管理及時線有利于獲取各種近期的技術方法和管理理念,將這些新知識應用于教學,既可以保障知識的更新,又能激發學生的興趣。

二、高職生物技術及應用實訓基地的建設與實踐

(一)校內實訓基地建設

1.加強實驗室建設,改善實驗室條件。生物技術及應用專業重視和改善實驗條件,加強實驗室基本設施的建設,形成完善的實驗教學規章制度和科學的運行機制。在學院的大力支持下,投入大量資金,對生物基礎實驗室、生物類專業實訓室,重新裝修并添置了不少儀器設備,大大加強了實驗室建設。有足夠的實驗室承擔專業基礎與專業課的實驗實訓項目,可用于該專業的教學實驗設備數量(800元以上)共610件,總價值237萬元,生均10031元。實驗開出率達。生物類基礎實驗室2005年8月通過了廣西教育廳基礎實驗室合格評估。

2.加強校內實訓基地建設,走“產學研結合”發展之路。廣西農業職業技術學院現有校內實訓基地5個:生物技術中心、生物技術實訓基地(園藝方向)、食品生物技術實訓基地、食用菌生產實訓場、廣西現代農業技術展示中心。主干課程“植物細胞工程”“發酵工藝學”“食用菌栽培”均有實力雄厚的校內實訓基地。生物技術實訓基地、食品生物技術實訓基地,被批準為自治區示范性高等職業教育實訓基地。

生物技術中心是一個集科研、生產、教學、技術推廣為一體的現代生物技術綜合開發中心。該中心初步形成了布局合理化、教職工知識結構專業化、生產科研管理科學化、生產經營規模化和教學實踐化的產學研基地,成功開發果樹類、經濟作物類、藥用植物類、觀賞植物類等數十個品種,享有較高聲譽。由專業教師擔任生物技術中心主任,教師在生物技術中心開展科學研究,承擔“品質網紋甜瓜組織培養技術研究”等6項科研課題。生物技術中心按教學計劃安排學生實習,使其在取得較好的經濟效益的同時,提高了教師的業務素質和學生的實踐操作技能。

3.加強能力本位實踐教學,提高學生綜合能力。為了培養學生的實踐能力和綜合能力,我們非常注重以能力為本位的教學,開展各種形式的實踐教學。(1)加強課內實踐活動。主干課程理論和實訓的比例為1∶1,做到理論與實踐的結合。模擬生產實踐活動,如食用菌課教師帶領學生栽培各種食用菌,由學生自行制種、栽培、銷售,既掌握了技能,又獲得一定的經濟效益。(2)改驗證性實驗為探索性實驗,提高學生動手能力。根據課程的特點,學生在教師指導下,進行探索性實驗。例如,在植物組織培養中,培養基不同,植物生長效果也不同。教師在教學中并不直接將這些實驗技巧或方法告訴學生,而是指導學生根據所學的理論知識進行探索性實驗,通過實驗和分析得出的方案或結果。(3)利用科研資源豐富實踐教學,培養學生創新能力。在生物中心承擔的科研項目中,有豐富的實驗材料供學生進行實踐教學活動。例如,在植物脫毒培養和試管苗增殖培養實驗中,讓學生參與香蕉、生姜的脫毒與工廠化試管苗快繁培養等項目,對提高學生的知識應用能力和科研創新能力起到了很好的作用。

4.健全實踐教學管理規章制度。建立了一整套完整的實驗、實訓大綱和實習指導書。制定各門課程實踐技能考核辦法,加強學生實踐技能考核。理論教學和實驗教學由學校組織實施,生產實習和專業實踐與合作辦學單位共同組織實施。實訓環節的成績由指導實習的企業參與評定。

(二)校外實訓基地建設

1.開展校企合作,實現雙方共贏。實訓基地建設離不開企業的參與。校企合作、工學交替是高職教育發展的必由之路。生物技術及應用專業通過簽訂合作辦學協議,共建立了15個穩定的校外實訓基地。如桂林萊茵生物應用技術有限公司、廣西北生集團海玉農業開發有限責任公司、南寧市良風江食用菌生產示范基地等。這些實訓基地實力雄厚,足以承擔本專業的實訓任務。我們每年都會派遣學生到企業進行實踐,不少學生在實習期間就被企業選中留用。

同時,校企合作加大了企業參與教學的深度和廣度,企業給學生提供真實的工作環境,使學生學到書本學不到的知識,直接體驗將來所從事的職業及工作崗位,開闊學生的視野,增長學生的見識,有助于學生就業后順利地實現從學生到員工的角色轉換。同時,企業通過基地可以物色到合適的員工。例如,我們在2005年成立了有企業專家參與的生物技術及應用專業指導委員會,共同研究生物技術及應用的專業設置、培養目標和規格、專業培養方案設計等。根據培養目標,確立畢業生的應職崗位群,進一步明確職業崗位所需要的知識、能力、素質結構。根據職業崗位的要求安排及指導學生,培養學生的職業素質。在利用企業實踐優勢的同時,也利用學校教師理論知識豐富的優勢,積極為企業服務。

2.校企合作加強師資隊伍建設,促使教師“雙師”素質的提高。為了能夠更好地提高教師自身的能力,本專業充分利用寒暑假的教學空閑時間,有計劃、有組織地安排青年教師深入生產、管理、服務及時線鍛煉,參加實訓基地的建設與管理,在實踐中提高動手操作能力。如教師到廣西南寧鴻淇生物工程有限責任公司、南寧市良風江食用菌生產示范基地等實訓基地參與實踐,身體力行參與到生產、管理及時線,提升教師的技術水平和動手能力,建立“雙師型”教學隊伍。同時,生物技術及應用專業,還建立了一支由實踐經驗豐富的高級技術專家組成的外聘教師隊伍,以優化師資隊伍結構,充實教師隊伍。

總之,建立校內外實訓基地,提高了專業辦學水平和學生實際動手能力,同時,也為培養生物技術及應用高技能人才、提升學生就業競爭力、實現專業培養目標提供了有力保障。

生物技術及應用論文:探討農業種植中生物技術的推廣及應用

探討農業種植中生物技術的推廣及應用

隨著科學技術的發展,生物技術也得到了不斷地進步,生物技術在農業種植中的應用和推廣,實現了我國農業的可持續發展。

1 農業種植中生物技術的推廣及應用-轉基因技術

轉基因技術,簡單來講,就是在生物體外對dna分子進行人工剪切、拼接,對基因進行改造和重新組合,再導入生物體內使導入的基因得以表達。其中,其核心技術就是提取目的基因——將需要的基因從供體生物的細胞內提取出來,從而達到最終目的。其中還有一個關鍵的環節就是對多細胞生物的檢測,將每個受體細胞單獨培養并誘導發育成完整個體,檢測這些個體是否攝入目的基因,攝入的基因是否表達(是否表現出相應的性狀)。淘汰無變化的個體,保留有相應變化的個體進一步培養、研究。

在當前的農業生產中,轉基因技術是目前應用最為廣泛的一種生物技術。轉基因技術的應用,對農業種植的育種有著極為重要的作用和意義,其可以將某一種作物的優良基因轉移到另一種不具親緣關系的作物品種當中,使得作物產量和質量得到提高。

目前被較廣泛提取使用的植物目的基因主要有:蘇云金桿菌抗蟲基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。例:用棉鈴飼喂棉鈴蟲,如蟲吃后不出現中毒癥狀,說明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達,如蟲吃后中毒死亡,則說明攝入了抗蟲基因并得到表達。

因此,通過轉基因技術的應用,使得農作物的品種得到改良,目前,隨著科學技術和生物技術的發展,其應用也不斷呈現廣泛應用的趨勢。首先,目前,轉基因植物的種植規模在不斷地擴大,根據相關數據分析,目前采用轉基因技術種植面積已經達到了全球耕地面積的16%。

此外,還有雜交育種技術的應用。簡單來講,就是在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合,在形成配子時成對的遺傳因子發生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。其也是一種極為常見的生物種植技術,雜交育種技術與轉基因技術相比,其操作方式更為簡單,而且這種技術的推廣時間也比較早,目前,對于雜交技術的應用已經有了豐富的經驗,這些技術的應用都使得農業種植的難度降低。

2 農業種植中生物技術的推廣及應用-組織培養技術

在農業種植中,對于組織培養技術的應用,其主要是建立細胞的全能性的基礎之上的,通過人工的誘導,保障植物組織在無菌狀態下進行良好的發育,最終發育成為完整植株的一種生物技術。組織培養技術的利用,不僅可以增加植物繁殖的速度,而且更為重要的是能夠在有限的時間內,培育出更多優良的植物品種。此外,利用組織培養技術,可以有效地防止病毒對作物幼苗的侵害,保障種苗無病毒,促進良種經濟作物的快速推廣。在應用組織培養技術要注意以下幾點:首先,要保障在植物組織培養中溫度、光照、濕度等各種環境條件,培養基組成、ph值、滲透壓等各種化學環境條件,使得能夠有效地促進組織培養育苗的生長和發育。另外,在進行初代培養外植體的時候,對于褐變做好處理。褐變,主要就是指外植體論文聯盟//在接種后,其表面開始褐變,有時甚至會使整個培養基褐變的現象。它的出現是由于植物組織中的多酚氧化酶被激活,而使細胞的代謝發生變化所致。在褐變過程中,會產生醌類物質,它們多呈棕褐色,當擴散到培養基后,就會抑制其他酶的活性,從而影響所接種外植體的培養。所以一定要加強對這個環節的處理。第三,關于植物組織的初代培養。初代培養旨在獲得無菌材料和無性繁殖系。即接種某種外植體后,最初的幾代培養。在初代培養時,用誘導或分化培養基,即培養基中含有較多的細胞分裂素和少量的生長素。初代培養建立的無性繁殖系包括:莖梢、芽叢、胚狀體和原球莖等。

3 農業種植中生物技術的推廣及應用-采用生物技術制作生物農藥

生物農藥,簡單來講,就是利用生物新陳代謝的產物,將其作為制作農藥制品的有效成分,改變傳統形式通過化學手段制作農藥的方法,即可以起到良好的保護環境的作用,另外,還可以達到良好的使用效果,更加重要的是提高了植株的耐藥性,所以,利用生物技術制作農藥具有深遠的影響。

在基因工程藥品的生產中,許多藥品的生產是從生物組織中提取的。受材料來源限制產量有限,其價格往往十分昂貴。微生物生長迅速,容易控制,適于大規模工業化生產。因此,我們可以將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內,讓它們產生相應的藥物,不但能解決產量問題,還能大大降低生產成本。例如:轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒、轉魚抗寒基因的番茄、轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯、不會引起過敏的轉基因大豆等等。

因此,生物農藥技術,避免了對環境造成的污染,利于農業的可持續發展。

4 總結

總而言之,生物技術已經在農業中得到了廣泛的推廣和應用,有效地改善我國目前的農業現狀,提高了農作物抵抗能力,提高農業產量,積極推進我國農業的發展,實現了農業的可持續發展。

生物技術及應用論文:談生物技術特點及在環境保護中的應用

摘要:文章闡述了生物技術的特點,并介紹了現代生物技術在環境保護方面的應用。

關鍵詞:生物技術;環境保護

1 生物技術的特點

生物技術在處理環境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染 等顯著優點。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入,人們已越來越意識到,現代生物技術的發展,為從根本上解決環境問題提供了希望。

目前生物技術應用于環境保護中主要是利用微生物,少部分利用植物作為環境污染控制的生物。生物技術已是環境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術,其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔可再生能源的開發、廢物資源化、環境監測、污染環境的修復和污染嚴重的工業企業的清潔生產等環境保護的各個方面,發揮著極為重要的作用。應用環境生物技術處理污染物時,最終產物大都是無毒無害的、穩定的物質,如二氧化碳、水和氮氣。利用生物方法處理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次轉移,因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現代生物技術的發展,尤其是基因工程、細胞工程和酶工程等生物高技術的飛速發展和應用,大大強化了上述環境生物處理過程,使生物處理具有更高的效率,更低的成本和更好的專一性,為生物技術在環境保護中的應用展示了更為廣闊的前景。

由于大部分有機污染物適于作為生物過程反應物(底物),其中一些有機污染物經生物過程處理后可轉化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質,因此,生物處理方法也常是有機廢物資源化的技術。生物過程是以酶促反應為基礎的,作為催化劑的酶是一種活性蛋白,因此,生物反應過程通常是在常溫、常壓下進行的。另外,酶對底物有高度的特異性,因此,生物轉化技術的效率高,副產物少,這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比,反應條件大大簡化,因而投資省、費用少、消耗低,而且效果好、過程穩定、操作簡便,同時,在多數情況下,它還可和其他技術結合使用。用生物過程代替化學過程可以降低生產活動的污染水平,有利于實現工藝過程生態化或無廢生產,真正實現清潔生產的目標。另外,生物技術的產品或副產品基本上都是可以較快生物降解的,并且都可以作為一種營養源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學藥物、化石能源、人工合成物等,有助于把人類活動產生的環境污染降至低程度,使經濟發展進入可持續發展的軌道。生物是構成生態系統的要素,生態系統內物質循環主要是依靠生物過程來完成的。因此,利用環境生物技術可治理用其他方法難以處理的環境介質,即用生物修復技術凈化環境,使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同時還可進一步強化環境的自凈能力。

2 現代生物技術與環境保護

現代生物技術是以dna分子技術為基礎,包括微生物工程,細胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20 世紀 80年代以來生物技術作為一種高新技術,已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視,發展十分迅猛。與傳統方法比較,生物治理方法具有許多優點。

2.1 生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構,降解的產物以及副產物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度,這樣既做到一勞永逸,不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。

2.2 利用發酵工程技術處理污染物質,最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等,常常是一步到位,避免污染物的多次轉移而造成重復污染,因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。

2.3 生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程,而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質,其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的,所以大多數生物治理技術可以就地實施,而且不影響其他作業的正常進行,與常常需要高溫高壓的化工過程比較,反應條件大大簡化,具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。

所以,當今生物技術已廣泛應用于環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質的無害化處理等各個方面。

3 生物技術在環境保護中的應用

3.1 污水的生物凈化

污水中的有毒物質的成分十分復雜,包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用,從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質,使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶,是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合,將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器,用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定,即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等,此方面國內外成功的例子很多,如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶,以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于處理對硫磷廢水,去除率達95%以上;近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(las)方面取得較大進展,對于含100mg/l廢水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。

3.2 生物農藥

化學農藥的應用,對控制農作物的病蟲害,增加農作物產量起了重要作用,但對人類的健康和生存環境卻構成了很大的威脅。據統計,現有30%的殺沖劑,50%的除草劑和90%的滅菌劑在動物實驗中引起腫瘤。美國國家科學院的研究報告說,目前食品中的殺蟲劑殘留量嚴重超標,比兒童安全量高出100~150倍。農藥的使用還使土壤受到污染和破壞。國際上從60年代開始發展起來的生物農藥是生物防治病蟲害的一支新軍。傳統的生物防治是利用“天敵”來殺蟲除害。這雖可減少化學農藥的使用,減少農藥的化學污染,但飼養和釋放“天敵”,不僅費時費工,耗資巨大。而且在突發性病蟲害前常措手不及,無能為力。而生物農藥卻可解決這個難題所謂生物農藥是指由生物體產生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質總稱,它們多是生物體的代謝產物,主要包括微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。微生物殺蟲劑,主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等。長期以來并沒有得到廣泛的使用。現在人們正在利用重組dna技術克服其缺點來提高殺蟲效果,例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點是桿狀病毒基因工程的改造,人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強桿狀病毒的毒性;將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中,形成重組桿狀病毒并使其表達出相關激素,以破壞害蟲的激素平衡,干擾其正常的代謝和發育從而達到殺死害蟲的目的。

生物技術及應用論文:生物技術及應用專業實訓中心管理淺談

高職院校的實訓中心是學生實驗和實訓的場所,是教學的基礎支撐條件和環境,是學生理論與實際聯系、接觸實踐的及時課堂,而理實一體化水平又是衡量高職學校辦學水平的關鍵指標,所以必須更好地發揮實訓室的作用,加強實驗室建設和管理,使人盡其才,物盡其用。希望通過有效的管理,能夠放大實驗室的整體功能,產生更大的效益,提高實驗室運行效率,挖掘實驗室的潛能。

一、高職院校實驗室教學任務和輔助教學任務的管理

培養高職院校學生的實驗技能、實驗設計和實驗問題解決的能力是高職院校實驗教學的主要目的,但面對職業院校學生更注重應用的需求,指導教師如何保障實驗教學的質量、如何圓滿的完成實驗任務、達到實驗目的,實驗輔助人員如何準備實驗,確保實驗順暢的完成,是教師和教輔人員一直以來面對的課題。以下從四個方面闡述如何做好管理工作。

1.高職院校實驗課程管理

高職院校的生物技術課程更強調培養學生的實驗技能和實際應用能力。實驗課是生物技術及應用專業學生必修課程,實驗課程要融入專業課理論知識。大連職業技術學院教改趨勢和專業人才培養目標都強調了理實一體的重要性,專業指導教師應結合所授課程制定切實可行的實驗教學大綱和教學計劃,指導學生掌握必做實驗和依社會工作的需要增開選做實驗。同時專業指導教師要與實訓中心教師溝通,要根據教學條件合理安排好實驗時間,保障實驗任務按時保質完成。根據目前社會和企業用人需求,學院應適時對實驗教學進行改革,對實驗教學體系進行優化,對實驗教學內容調整和更新,使跨學科、綜合性、設計性、問題解決性實驗課程的比例提高,使學生們的創新思維和深入研究思考的思維得到鍛煉,促進實驗教學質量和水平的不斷提高。

2.高職院校實驗教學過程管理

在生物技術及應用專業實驗教學過程中,學生操作占主體地位。為了保障實驗按時按質順利完成,學生應積極認真地做好自身工作。例如對實驗進行充分預習,在填寫好預習報告的同時對實驗進行預期思考。可以從實驗前的準備工作該如何做,實驗需要用到哪些實驗藥品和器具,實驗過程如何把握,實驗中會出現哪些問題,該如何規避問題等方面做好實驗課前工作。在實驗過程中,學生們要聽從教師和實訓指導教師的管理,按實驗操作規程逐步進行,認真觀察實驗現象并做好實驗記錄,對試驗中產生的異常現象要及時與指導老師溝通,避免意外事故的發生。由于實驗課程的特殊性,學生不得因故缺做實驗,否則導致實驗的不連貫,對之后的實驗產生影響。同時,專任教師和實驗指導教師應對學生實驗有關的理論知識、實驗方法和實驗技術給予指導,督促學生按照實驗守則和規章制度進出實驗室和進行實驗操作。對于難度較大的實驗,指導教師應提前試做,做到心中有數。對于實驗中用到的儀器設備,指導教師應研讀使用說明,自己熟練操作的基礎上再傳授學生按照儀器使用操作規程操作使用。實驗課中要經常巡視指導,對實驗中出現的問題幫助學生認真分析。實驗成績的評定應綜合學生實驗中的操作情況、實驗報告預習和最終實驗質量等情況來考核,一定要避免有的學生抄襲他人報告,不認真準備實驗,造成在操作中出現手忙腳亂及意外的發生。

3.高職院校輔助教師工作管理

對生物技術及應用專業來說,實驗前的準備工作非常重要,因為這直接影響到任課教師能否在固定的課時內完成實驗教學任務、達到教學目標。輔助教學人員應按照任課教師提供的實驗教學任務進行認真準備,做好任課教師輔助工作,按照班級具體人數和實驗步驟要求準備試驗中所用器具和藥品,保障室內衛生干凈整潔,需要提前配制好的藥品要嚴格按照配制要求配好備用。定期對實驗用菌種進行傳代和變異性檢驗,保障工作菌種的質量。要加強儀器設備的管理,保障儀器設備存放條件干燥整潔,對儀器設備定期維護保養,保障實驗儀器設備的完好率,提高實驗儀器設備利用率。實驗結束后實驗室應及時清理實驗室衛生,物歸原位,同時征求教師及學生對教學輔助管理的意見和建議方便改進。

4.高職院校實驗教學質量檢查及反饋

實驗教學質量的好壞一般很難考察,即便如此,作為以培養應用型人才為目標的高職院校來講,應定期和不定期按照實驗教學考核評價指標體系的要求對教師的實驗教學質量進行檢查評比。應采取切實可行的措施檢查教師的教授效果和教學管理,比如檢查學生實驗預習、實驗操作、實驗報告、出勤、實驗習慣、處理問題能力、實驗設計能力等方面來加強教學過程和教學質量的檢查監控,并善于及時總結經驗,積極推進實驗教學體系、內容、方法和手段的改革。

二、高職院校實驗室安全管理

高職院校生物技術及應用專業實驗過程中要注意的事項很多,既要保障用水、用電、用氣的安全,又要保障化學試劑、生物菌種的管理規范和使用安全,還要保障玻璃儀器和精密設備的操作規范及操作安全、試驗產生的三廢及危險樣品殘存物的得當處理,否則會產生實驗師生的人身安全及環境保護等一系列問題,因此實驗室的安全管理工作尤其重要,歸納為以下兩方面具體闡述。

1.高職院校實驗室環境管理

實驗室環境管理應主要針對四方面進行:及時,實驗室有一些貴重的儀器設備,需對設備提供穩壓、恒流等條件,保障所用設備的功率負荷不超過用電線路的總負荷能力,嚴格做到安全用電和按操作規程使用,且需實驗室工作人員對設備進行定期檢查、維修和保養。實驗室要具備完善的供排水系統,保障實驗過程供排水暢通、安全,以及廢水的處理要得當。第二,化學實驗中常常會產生一些有害氣體,對人身存在潛在危害,因此實驗室應該具備通風櫥和抽風設備,以保障實驗室自然通風換氣良好。第三,實驗室要具備必要的防火設施,如消防栓、滅火器等,實驗室人員要注意定期督促保衛處更換滅火劑,且更要掌握消防器材的正確使用方法,避免意外發生措手不及,耽誤滅火的時機。第四,實驗室內儀器設備對溫濕度有一定要求,實驗人員應研究實驗室環境與儀器設備壽命的關系曲線,探索加強環境條件如溫度、濕度、清潔度等管理的方法來保障實驗度和保障儀器的壽命。

2.高職院校實驗室安全管理

實驗人員及相關專業人員應研究影響實驗室安全的因素,探討加強安全管理的相關技術、方法與措施,研究構建有關實驗室安全的技術體系與制度體系。安全管理的關鍵點可以總結為下面四個方面:及時,加強化學危險品的安全管理。這是生化實驗室都需要非常關注的問題。由于近幾年高校學生利用化學危險品犯罪的事件頻繁發生,社會及學校各級領導高度重視化學危險品的管理工作,所以實驗室管理人員的工作任重道遠,需制定嚴格的管理措施。實驗室管理人員應將易燃易爆藥品、試劑設專庫妥善存放,并安排專人管理,藥品隨用隨領,嚴格控制學生的取用量,嚴格執行“五雙”制度,保障“雙人管、雙人發、雙人運、雙把鎖、雙人用”。尤其是劇的購買及使用要到學校保衛處備案,嚴格掌握劇的領用量和庫存量,保障使用者的安全和實驗室安全無隱患。藥品庫危險試劑應按照其化學性質應分類存放,以免發生化學反應,產生危險。實驗高壓鋼瓶和高壓滅菌鍋等危險設備應定期進行技術檢驗及所用指示儀表的年度檢驗,且使用過程需密切觀察,發現異常及時解決。微生物菌種等也應由實驗室管理人員雙人雙鎖管理,嚴格按照存放溫度于冰箱存放。第二,加強水、電、煤氣的安全管理。在保障節約的同時更應注意使用的安全,不得用濕手觸摸電器設備,嚴禁使用明火取暖,嚴禁抽煙,氣源應該雙閥門控制,防止泄露,危害人身安全。第三,應嚴格控制實驗廢棄物的排放,特別是化學物質,即使是微少的數量,也應妥善處理,不應隨意排放到自然水域或大氣中。對于微生物培養中產生的固體廢棄物不得隨意扔到垃圾桶內,要先進行高壓滅菌處理,以免造成環境和人身危險。對于實驗廢液,很多高職院校試驗后不能引起足夠重視,學生會自行將廢液倒入水池或者下水道,造成了污染,規范的操作是應分類處理,切不可將不明廢液隨意混合,以免引起化學反應造成危害。對于實驗室不能處理的廢棄物和廢棄液,應與有資質、有能力處理的單位簽訂處置協議,保障安全處理。第四,意外事故的處理首先應制定緊急事故應急預案,明確措施和分工,及時撥打救助電話求助。

三、高職院校實驗室人力資源管理

實驗輔助人員在實驗教學中起著重要作用,主要工作是教學實驗的準備、科研實驗的管理以及實驗室的日常管理。現在高職院校與時俱進,按照社會需求培養學生,不斷進行實驗課程的教學改革,不斷更新改造實驗設備,不斷完善實驗技術。新形勢對實驗員提出了更新、更高、更具體的要求,實驗員在高職院校實訓室管理工作中發揮的作用越來越明顯,越來越直接。但是目前我校生物技術實驗室人才隊伍建設與專業可持續發展的要求有不小的差距,主要體現在實驗室固定管理工作人員數量偏少,學科背景多樣化,人才素質普遍偏低,高層次人才明顯偏少等方面。特別是具有跨學科交叉和綜合創新能力的青年人才嚴重缺乏,人才結構和知識結構不盡合理,針對先進貴重儀器設備管理和使用的人員短缺且技術不夠嫻熟,力量薄弱。在人才培養和智力資源開發利用日新月異的嚴峻形勢下,根據我校教學改革與科研發展的需要,實驗室隊伍建設與人才層次的培養成為了專業結構和知識結構提高的重要方面。學校應實施引進與培養并重的人才培養與管理機制,注重應用型和實用性實驗室教師隊伍的引進和培養。及時,不斷拓寬引進高層次人才渠道,提升人才科研能力,促進實驗室資源開發與利用。根據實驗室研究重點,通過內引外聯,搭建各種平臺,鼓勵高水平人才與校外企事業單位合作,鼓勵團隊合作及學術交流,充分利用校外資源建設實驗室,擴大實驗室的社會影響。實驗室應注重引進高層次人才,同時應加強對年輕人才的培養,以保障實驗室技術力量的持續發展。第二,改善實驗室人員的工作和生活條件,穩定隊伍,引進了競爭獎勵機制,對承擔科研項目的實驗室人員進行相應的補貼和獎勵,派實驗室人員到外單位學習和進修。同時要讓實驗室人員有上升的空間,要通過公正的考核和科學選拔為人才成長營造良好的氛圍。第三,要培養具有學科交叉知識的、技能嫻熟的儀器操作人員。對實驗技術人員實施輪崗和業務培訓制度,要求達到“一專多能”。而且要推進實驗室實體化運作,充分利用儀器設備為科研服務,設備上互通有無,技術上取長補短,進一步優化資源利用。第四,針對實驗室人員不受重視,收入水平較低等問題,學校應進一步深化分配制度改革,建立靈活有效的激勵分配機制等配套改革措施。應在按勞分配的基礎上,探索新的收益分配的方法,通過實行重獎及加大崗位津貼力度等措施,合理拉開收入差距,對關鍵崗位和人才更應重點傾斜。高職院校生物技術及應用專業實驗室發展應與時俱進、科學發展,應始終堅持以人為本,注重應用性、實用性,更應及時擴充管理及科研隊伍,加強實驗室任務管理和安全管理,敢于創新,著力提升硬件和軟件水平,為社會培養更多的生物技術人才。

作者:張翠芬 單位:大連職業技術學院

生物技術及應用論文:生物技術及應用

工業生物技術已經成為繼生物制藥、生物農業后的第三次生物技術浪潮,具有巨大發展前景的領域,將對物質制造和加工,生物能源及生態與環境保護產生極其深遠的影響。工業生物技術的核心是生物催化,作為生物催化劑的酶在工業生物催化中起著關鍵性的作用。

工業生物技術是人類實現可持續發展的重要途徑。眾所周知,以化石原料為基礎的物質制造業在現代工業社會中占據著重要的位置,但它正面臨著嚴峻的挑戰:化石原料可用量日益減少,環境污染日益嚴重。以再生資源為基礎的循環產業的形成是解決現代工業社會危機的重要途徑。生態環境脆弱和資源短缺是我國的基本國情,也是限制我國產業經濟可持續發展的瓶頸。工業生物技術被OECD(OrganizationofEconomicCooperationandDevelopment)定位為構建和環境協調產業體系的關鍵技術,是實現人類可持續發展目標的重要領域。世界各國對工業生物技術都給予了極大的重視。目前,據統計至少有129個利用生物技術進行工業化生產的例子。但是,工業生物技術的工業化成功的例子仍然很有限。這主要是因為自然界的生物催化劑大都只能在溫和的條件下起作用,往往難以直接用于工業過程,比如通常酶或細胞很難在高溫、高壓、有機溶劑等條件下起作用,其穩定性低,容易失活。但是,隨著對生物酶來源的多樣性、酶催化機理、結構及功能之間關系認識的逐步提高和現代工業社會發展對生物技術需求的高漲,建立發現、改造和使用生物催化劑技術平臺成為工業生物技術研究的熱點領域之一。

化學物質是人類社會賴以發展的基礎。但人工化合物的大規模制造和使用造成了嚴重的環境污染,成為被全球普遍關注的嚴峻問題。眾多的人工化合物釋放到生態環境中后,微生物還沒有足夠的時間和充分的環境條件來“進化”其代謝途徑,因此表現出有機化合物的難生物降解性。化合物對環境產生的風險(Risk)可由以下的公式來表示,取決于化合物本身的危害度(Hazard)和在環境中的暴露程度(Exposure)。

Risk=Hazard×Exposure

因此,為降低化學物質對環境帶來的危害或負擔,開發清潔生物生產工藝生產環境友好的化合物具有重要的意義,與此同時必須開發減少化學物質在環境中的暴露程度(濃度和時間),即化合物的生物降解或生物處理技術。隨著難降解化合物的污染問題的表面化和人們對環境污染問題認識加深,于上世紀90年代形成了環境生物技術這一學科方向。環境生物技術是生物技術與環境科學和化學工程等領域交叉的學科,是工業生物技術領域的新方向。2002年10月的美國科學雜志(Science)刊登了環境微生物技術的研究特輯,英國的自然生物技術雜志(NatureBiotechnology)于2003年2月刊登了具有芳香化合物降解能力的假單胞桿菌(Pseudomonassp.)作為多樣生物催化劑的可能性,近幾年,國外還涌現出了大量的有關環境生物技術的書籍,足見環境生物技術研究在國際上已成為重要的前沿研究領域。

本文以利用融合蛋白技術高效生產工業用肝素酶及剩余污泥減量化好氧-厭氧反復耦合廢水生物處理技術研發過程為主,介紹工業生物技術在醫藥化學品、生物能源及環境中的應用研究進展。

1)肝素酶的重組大腸桿菌高效生產、分離耦合及其應用技術研究

肝素酶I(heparinaseI,EC4.2.2.7,商品名Neutralase,Hepzyme,IBEX,加拿大蒙特利爾公司生產)是一種特異作用于肝素(heparin)和類肝素分子的多糖列解酶。肝素酶具有重要的應用價值,肝素酶及其底物多糖肝素之間的相互作用有助于闡明多糖裂解酶的作用機制;肝素酶可以用于解析肝素等復雜粘多糖的結構及其生物學功能;肝素酶可以用于解析人體內的凝血和抗凝血機制;肝素酶可以用于制備具有高效抗凝血作用的低分子肝素;肝素酶還可以用作臨床血液肝素化的去除,防止手術后出血。我國是肝素原料的生產大國,開發酶法低分子肝素生產技術具有重要的意義。

商業化的肝素酶I從肝素黃桿菌(Flavobacteriumheparinum)中純化得到,但表達需要價格昂貴的肝素誘導,同時由于肝素酶II和III的共表達增加了純化的困難和成本[1]。肝素酶I的基因已被克隆并在大腸桿菌中表達,但產生的都是無活性的包涵體,需要蛋白質復性才能獲得有活性的酶[2-4]。

我們利用融合蛋白技術構建了一套大腸桿菌的表達系統,能夠高效的表達可溶性的肝素酶I,并同過親和分離簡化了肝素酶的純化操作。實驗研究結果表明在我們的肝素酶表達生產體系中,90%以上的肝素酶I以有活性的可溶性蛋白形式存在,從而省去了復性的操作,降低了操作成本;目前酶活可達16000IUl-1,遠遠高于肝素黃桿菌的表達水平;通過一步親和分離,回收的肝素酶純度達95%以上。同時利用綠色熒光蛋白(GFP)基因,構建了利用熒光快速定量酶活的新方法,而且肝素酶與GFP的融合蛋白有助于肝素酶失活機理的研究。

利用融合蛋白的親和吸附能力容易實現肝素酶I的定向固定化,使開發高效肝素酶反應器成為可能。通過實驗證明融合肝素酶I能夠和商品酶一樣有效的降解肝素,制備出理想的低分子量肝素(LMWH)。通過控制酶解反應條件,得到了一系列分子量分布范圍窄的低分子量肝素(平均分子量在5000-6000)。本研究為肝素酶的工業化生產及其應用奠定了技術基礎。

2)好氧-厭氧反復耦合生物反應器處理廢水新工藝研究進展

活性污泥法作為有機廢水的生物處理技術被廣泛的應用。但是活性污泥法的較大缺點是產生大量的剩余污泥,因其含水率高,體積大,易腐爛,易產生惡臭味,造成污泥處理和處置困難。目前由于經濟效益問題難以徹底解決污水處理普遍存在的污泥問題,因此從源頭上減少污泥產率或實現剩余污泥原位降解的污水生物處理技術的開發是值得重視的方向。

剩余污泥的產生速度取決于微生物的產率和內源呼吸速度,降低剩余污泥量的主要思路是減少微生物的得率和增大微生物的內源呼吸。由于微生物的內源呼吸常數比其比增殖速度一般要小1到2個數量級,因此減少活性污泥的產率是實現剩余污泥減量化的積極方法。目前針對剩余污泥問題,污水的生物處理方法研究主要集中在三個方面(如圖2):一是對已經產生的剩余污泥進行處理后再返回到曝氣池作進一步的處理,二是在污水處理過程中減少污泥產量,三是通過剩余污泥的原位降解開發不產生剩余污泥的污水處理技術。為了研發剩余污泥原位分解型廢水生物處理技術,我們利用多孔微生物載體,構建了在廢水的流動方向上具有好氧/微好氧/厭氧區域交替出現的生物反應器,對該反應器的廢水處理過程特性及其機理進行了實驗室規模的研究,并進一步進行了中試研究和工業應用。

長期的實驗室實驗表明,該反應器對有機物的去除效率很高,未經沉淀的處理水中的SS濃度很低,長期維持在很低的水平以下。在實驗室研究的基礎上,開展了不同廢水的中試試驗。其中對某生化制藥廠的發酵廢水進行的中試試驗結果表明,廢水的COD濃度變化范圍是500~5600mg/L,氨氮為50mg/L左右,容積停留時間為17.67~22.08h,廢水流量為120~150L/h時,經過好氧-厭氧耦合反生物應器處理后,出口的COD為150~300mg/L,處理水SS濃度在50mg/L以下,而且出水色度好,硝化反應徹底(氨氮濃度在5mg/L以下)。裝置運行正常,沒有出現任何污泥堵塞的現象,沒有排過污泥。在此基礎上,天津某制藥公司采用我們的技術用于其高濃度制藥工業廢水的處理,目前投入運行,效果良好。大量的基礎和應用實驗結果說明利用多孔載體和好氧-厭氧反復耦合原理能夠開發出剩余污泥原位降解型廢水生物處理技術,該技術將對廢水生物處理行業產生深遠影響。

生物技術及應用論文:環境生物技術信息學及應用

【摘要】理論上來說,環境生物技術與信息學之間存在某種聯系,將環境生物技術與信息學進行有效結合,能夠在一定意義上降低環境污染,實現生態環境保護的目的。本文就環境生物技術信息學綜合分析,明確其產生原因與發展趨勢,借以為改善環境狀態提供有效技術手段。

【關鍵詞】環境生物技術;生物信息學;應用;問題

引言

在社會不斷的發展的過程中,我國生態環境發生翻天覆地的變化,發生環境污染的可能性大大提升。基于此,采取適當技術手段進行生態環境治理,控制環境污染至關重要。環境生物技術作為新型環境污染控制技術,主要通過生物技術手段達到環境治理的目的,避免在環境治理過程中出現二次污染。為保障環境生物技術發揮自身較大的作用,需要將環境生物技術與信息學實施有效結合,提升環境污染治理的性,促使環境生物技術向著合理化和信息化方向轉變。

1環境生物技術

1.1環境生物技術的產生與應用

環境生物技術主要是利用一些生物體和生物代謝反應進行環境檢測,明確環境污染物來源的新型技術手段。在社會高速發展過程中,國有人口數量與日俱增,在這種條件下,出現諸多環境污染問題,這對社會發展和生態環境保護等方面有著不可磨滅的影響。針對于這一點采取環境生物技術手段實施環境污染治理尤為關鍵,其能夠降低環境污染系數,在保障生態環境的同時,推進我國各個行業健康、良性的發展。就目前來看,我國環境生物技術已經發展到了一個新的高度,涉及的領域格外廣泛。而且生物學中各項技術手段都具備環境污染治理的作用,這在無形中擴展環境生物技術的應用范圍,其研究領域也不斷擴大。常見的環境生物技術應用于工程菌降解、廢水處理和污染生物修復等方面,這使得環境生物技術逐漸發展為環境污染治理的關鍵手段。

1.2環境生物技術的核心內容

保障環境生物技術落實的關鍵在于加強對其核心內容的分析力度。相關科研結果表示環境生物的技術的核心內容在于微生物學過程,而促使微生物發生反應是依靠生物酶進行的,作為活性蛋白物質,主要在微生物新陳代謝過程中產生。這種蛋白活性物質能夠在環境污染的狀態下,有效的吸附空氣中污染物,并實施微生物降解處理,時限污染環境治理的目的。

2生物信息學的研究內容與應用

生物信息主要是通過生物DNA形式表現出來,在實施生物信息學研究過程中,引入計算機等信息設備,能夠在短時間內了解到生物信息變化趨勢,有效提升生物信息收集、處理和加工等環節的質量。對于生物信息學來說,通過生物DNA序列研究,能夠提升研究人員對生物遺傳信息和生物病理等方面的了解程度,其在臨床醫學、法政和農業植物研究工作中都有非常廣泛的應用。

3環境生物技術信息學概述

3.1環境生物技術信息學的概念

從字面上看,環境生物技術信息學屬于一項交叉技術手段,其中涵蓋環境生物技術和生物信息學兩個方面。在實施環境生物技術信息學時,引進計算機設備,能夠將生物信息學與當前環境狀態有效結合,從側面提升環境治理和環境評價的合理性。

3.2環境生物技術信息學的主要研究目標

作為新型技術手段,環境生物技術信息學的根本作用在于通過生物學中涉及的活性蛋白物質對生態環境中污染物實施降解處理,并在這個過程中加強對生態環境污染物與人體遺傳因子之間關系的研究力度,明確污染物質毒性,并據此制定有效的污染物質治理技術,降低環境中污染物質含量,從而保障人體健康。實施生物信息與污染信息研究,明確生物信息與污染信息之間的關系,并根據之間關系制定有效的污染物治理措施,避免污染物對人體健康造成影響。在此之前,了解相應DNA序列和生物體內活性蛋白酶含量尤為關鍵,并據此制定有效的措施,避免在生態環境污染系數過大時,人體中DNA序列和蛋白酶活性發生變化。

3.3環境生物技術信息學的主要研究方法

在實施環境生物技術信息學之前,需要按照研究項目要求進行生物信息和環境信息收集,并對所收集的信息和數據進行綜合分析,并在這個過程中建立有效的數學建模,充分將所收集的信息和數據表示出來。與此同時,結合一定編制運算程序,依靠計算機運算,使得研究人員對污染控制手段和作用等方面有一個的了解。通過計算機實施生物信息和環境信息分析之后,還需要對信息分析結果進行整體評估,從根本的角度上提升生物信息和環境信息的真實性和性。另外,不同環境生物信息在實施綜合檢測評估時所采取的技術手段不盡相同,各種檢測技術涉及多方面學科知識,因此,對整個檢測過程中涉及的專業學科知識進行分許,對于提升環境生物信息檢測質量,保障環境污染治理效果起到不可忽視的作用。在利用計算機進行信息數據檢測時,會出現檢測結果為負的現象,在這種條件下必須對環境生物信息實施第二次檢測,只有在檢測結果與實際環境狀態相符合時,才可以停止檢測。在計算機檢測結果與實踐結果統一時,可以將環境生物技術信息學與遺傳工程特效菌株試驗進行有效結合,了解環境中有機污染物傳播途徑,借以實現有機污染物高效分解的目的,保障生態環境安全性。

3.4環境生物技術信息學的應用

作為改善環境污染的新型技術手段,環境生物技術信息學能夠在改善生態環境的同時,降低生態環境污染對人體健康造成的影響。總的來說,環境生物技術信息在我國各個行業都有廣泛的應用,主要表現在以下幾個方面:3.4.1環境治理和評價環境生物技術信息學最主要的作用就是對生態環境狀態進行綜合評定,并根據評定結果制定有效污染處理方式。與此同時,這項技術手段能夠在短時間內判斷環境中污染物質和有毒物質含量,確保后期治理方法的合理性和有效性。3.4.2維護人類健康污染物對人體健康有著不可忽視的影響,部分污染源還會導致人體自身DNA序列發生變化,增加人們出現遺傳病的幾率。為緩解這種現象,當務之急是在環境污染源處實施環境生物技術,嚴格控制污染物質與人體靶器官相接觸,降低人們出現遺傳性疾病的可能。3.4.3資源共享從全球生態環境布局來看,各個國家出現生態環境污染的原因和表現形式大體一致,這也從側面說明環境生物技術信息學對生態環境和其他各方面的研究成果能夠在各個國家通用。為保障各個國家都能夠實現生態環境改善的目的,實施環境生物技術信息學研究成果共享尤為關鍵,這不僅僅能夠保障其他國家也能夠實現生態環境污染治理的目的,還能促使環境生物技術信息學向著國際化、信息化方向轉變。

4環境生物技術信息學存在的問題

盡管環境生物技術信息學在我國有著非常廣泛的應用,但是不可否認這項技術在實施過程中還存在一些不完善的地方,主要表現各項信息數學建模和運算結果存在差異上。而且在實施生物信息和環境信息收集和整合過程中會受到多方面因素的干擾,直接影響信息收集和整合的性。除此之外,計算機設備在實施數據信息儲存和處理方面不夠完善,影響相應信息數據預算的性。針對于這一點,在實施數學建模和計算機分析評定過程中,應控制外界因素對數據信息造成的干擾,從而保障數學建模和計算機數據分析評定效果。5結語如何進一步根據我國在環境生物技術信息學方面的特點,建立高水平的理論與實驗體系,加快培養的青年人才,是發展我國環境生物技術信息學研究最為迫切的任務之一。

作者:丁昊冉 單位:濰坊市北海國際中學

生物技術及應用論文:食品檢測中應用生物技術的分析及實踐研究

摘 要:食品檢測主要是檢測食品中的各類添加劑的含量,以確保食品的質量、安全和衛生,目前,我國的食品安全問題日益嚴重,本文主要探討的是食品檢測中應用生物技術的實踐分析。

關鍵詞:食品檢測;生物技術;實踐;分析

一、食品檢測中應用生物技術的實踐分析

生物技術主要是以現代生命科學為基礎,將先進的科學原理和科學技術相結合,將生物體進行改造,生產出人們所需要的產品,生物技術主要利用動植物體對物質原料進行加工,是一門綜合性極強的學科。

下面筆者將分析在食品檢測中生物技術的應用,主要從食品的基因(DNA)探針檢測技術、基因(DNA)芯片檢測、免疫學檢測技術等多方面展開分析,具體如下。

(一)基因(DNA)芯片檢測

目前我國使用的基因(DNA)芯片檢測技術主要分為兩種,一是以芯片為基礎的基因(DNA)芯片檢測,另一種是以陣列為主的基因(DNA)微型陣列檢測技術,工作原理均是利用擴增儀(PCR)類型對在食品中采取的樣品DNA進行擴增,實驗的前提是在放置樣品的芯片上要預留DNA寡核苷酸,實驗標記的探針要使用經過熒光制備的探針、將樣品中的DNA和熒光探針進行雜交實驗,接著利用掃描機分布熒光的分布模式,以此來確定在食品樣品匯中存在著的基因。基因(DNA)芯片的分解結果比較的,且在實驗的過程中需要的實驗試劑比較少,具有較高的性價比。在食品安全的檢測中運用基因(DNA)芯片檢測技術,能夠實現對食品樣品自動化的檢測,確保檢測數據的精準和有效,通過對幾組檢測數據的分析能夠得知在食品安全檢測中運用基因(DNA)芯片檢測技術,能夠對轉基因農作物中的各類細菌進行精準、有效的檢測(包括:沙門氏菌、志賀氏菌等細菌),因此,這類技術在食品安全檢測中也占據著重要的位置。

(二)基因(DNA)探針檢測技術

基因(DNA)探針技術的專業術語又稱之為分析雜交技術,基因探針技術的工作原理是合理的運用基因的變形性,通過堿基相互配對方式來檢測食品中的DNA分子,簡單來說,這類技術的主要理論是將DNA分子的堿基配對作為主要的作為基礎的理論,這類技術能夠大幅對的提升食品檢測中的效率和質量。

在目前的食品檢測工作中基因探針技術的關鍵點就是基因(DNA)探針的構建,該技術也包括兩種雜交方式:同相雜交、異項雜交,兩種技術最主要的區別在于探針的構建方式上存在著差異、構建體系上也存在著較大的差異。基因探針技術在食品檢測中得到了廣泛的應用,能夠將食品中的葡萄球菌、大腸桿菌等菌類全部檢測出來。

同傳統的食品檢測方法相比較,基因(DNA)探針技術克服了傳統食品檢測中的不足之處,最終的檢測結果也更加的、檢測操作也比較簡單、且檢測的方式更加具有靈活性。的缺點就是基因(DNA)探針技術的成本比較高,這一問題制約著該檢測技術的發展。

(三)免疫學檢測技術

免疫學檢測技術主要以抗體和抗原體之間的綜合反應為基礎,目前,我國運用的免疫學檢測技術情況下包括以下三類:免疫標計技術、棉衣凝集試驗、免疫沉淀反應。免疫檢測技術操作流程比較方便簡單,且這類技術的檢測成本比較低、檢測設備的靈敏性的比較高、檢測數據的分析容量也比較大。

目前,免疫z測技術在食品檢測中的應用比較廣泛,主要表現在能夠分析食品蛋白質的結構,免疫檢測技術中的酶聯免疫技術能夠檢測出食品的具體顯色,伴隨著科技的進步,在傳統的檢測技術上研發了新型的檢測技術,包括熒光檢測、放射檢測、磁性分離檢測等新型、先進的檢測技術,其中的酶標抗體具有抗體抗原反應,同時還能和酶的底物進行特性催化,在增加的底物的情況下,能夠根據底物的顯色做出科學、合理的分析和判斷。眾所周知,酶的催化效率比較高,能夠在特定的時間內將反應效果放大,因此,運用這種免疫學檢測技術檢測食品,得到的檢測結果率比較高,同時檢測過程中也具有較強的穩定性,但不可否認的是,這類技術無法運用在鮮活組織生物體上進行檢測。

(四)生物傳感器檢測技術

生物傳感器檢測技術具有一定的化學識別功能,這類技術的檢測材料比較股東,其中生物材料和信號裝置、能量器件為主要的構成系統,生物傳感技術在食品檢測方面具有很多的優勢,主要體現為生物傳感器檢測技術的操作比較簡單、檢測反應的速度比較快,檢測時需要的樣品也比較少(僅緩沖液體),能夠進行連續的檢測操作。檢測的時候具有較強的自動化檢測特點,這類技術能夠運用在肉類、魚類、乳制品等食品檢測中。

二、結束語

綜上所述,本文主要是對食品檢測中的生物技術應用進行了分析闡述,從基因(DNA)芯片技術、基因(DNA)技術、免疫學檢測、生物傳感器檢測技術幾個方面分析了食品檢測的流程及注意事項,在實際的食品檢測工作中,相關的技術人員還應該加大生物技術的研究力度,以此確保食品安全。

生物技術及應用論文:生物技術在林業生產中的應用及產生的問題探討

摘要:指出了生物技術是時展的標志,越來越多的生物技術被用到林木生產當中。簡要介紹了目前林業生產中主要的生物技術,并對其可能產生的問題進行了探討,以期為生物技術在林業生產中的應用提供理論依據。

關鍵詞:生物技術;林業,問題

1 生物技術在林業生產中的應用

1.1 組織培養技術

植物組織培養技術指的是利用植物細胞的全能性,對植物的某一器官進行離體培養,獲得與本體細胞性狀一致的新的克隆個體的一種營養體擴繁技術。林木組織培養技術主要包括選擇外植體、增殖和生根三個方面。外植體的選擇應與分化途徑相結合,根據不同樹種的生理特點,來確定外植體的種類。常見的分化途徑有葉芽萌發途徑、間接器官發生途徑和體細胞胚胎發生途徑三種。葉芽萌發途徑適用于大多數的林木,通過此途徑得到的再生植株的異系數要小于愈傷組織獲得的再生植株,而增值率卻低于愈傷組織誘導方式。葉芽萌發途徑的組培在外植體的選擇上,不同的外植體來源對于組培的效果影響很大。以卷莢相思為例,選擇其中上部的穗條作為外植體,萌發率要高于其他部位作為外植體的萌發率。間接器官發生途徑則適合大多數的闊葉樹。盡管此途徑需要經過脫分化和再分化的過程,但是不同類型的外植體,也會影響誘導的效果。以林木的葉片與枝條為例,以葉片作為外植體的愈傷組織的質量要好于枝條產生的愈傷組織。體細胞發生途徑最早是在針葉樹木中獲得的成功,此途徑的外植體好是未成熟的胚,進行快繁時,還應考慮其基因型,以便獲得具有優良性狀的林木。

1.2 分子標記技術

分子標記技術是一種以個體間DNA中的堿基序列變異為基礎的遺傳標記,反應出的是DNA水平上個體間遺傳的多態性。分子標記技術不能對林木產生直接的效果,但是可以作為一種提供信息的工具,為林木遺傳圖譜的建立、輔助育種、數量性狀的定位等方面提供有力的支持。目前的分子標記技術主要可以分為三大類。及時類是以RFLPs(限制性片段長度多態性)為代表的分子雜交技術。第二類是以RAPDs(隨機擴增多態性DNA)、SSRs(簡單重復序列)為代表的電泳和PCR技術。第三類是以ESTs(表達序列標記)為代表的DNA序列分子標記技術。林木育種中應用較多的是抗性基因的定位,由于受到環境及基因顯隱關系的影響,基因型往往不能得到真實的表達,通過分子標記技術,可對與目標基因連鎖的基因進行標記,從而確定目標基因的存在,有效的加速育種進程。相比于單一基因控制的性狀,數量性狀表現相對復雜,常規的遺傳分析手段很難的表明基因間的相互關系,而分子標記技術可以有效的對數量性狀進行標記,通過作圖,可供人們進行更加深入的研究,以避免常規育種過程中評價效率低的問題。除了輔助育種之外,通過分子標記技術,對林木之間的遺傳結構及多樣性進行研究,可以為林木資源的親緣關系鑒定、瀕危資源的保護等方面,提供有力支持。

1.3 基因工程

基因工程技術又稱作重組體DNA技術,顧名思義,它是將一個優良的基因片段通過特定的載體轉運到生物的活體細胞中,最終使其得到表達的一種生物技術。基因工程技術可以將任何的外源基因轉入到林木的體細胞內,這無疑對林木的改良提供了巨大的幫助。例如瑞典與美國合作研究的“工程山楊”,通過將擬南芥的葉狀基因轉入到歐洲山楊中,獲得的轉基因山楊可以提早十年成材。又如木質素對于樹木來說,是一種保護成分,但是在造紙行業中,剔除木質素需要消耗較多能源且污染環境,美國研究人員所研究出的轉基因楊樹,木質素比非轉基因的楊樹要減少45%,大幅度的降低了造紙業能源的浪費及對環境的污染。抗性育種一直以來是林木育種的一個主要方向,通過基因工程技術,將一些對抗鹽堿、抗干旱、抗寒冷等作物的基因分離并轉入到林木當中,通過促使特定抗性蛋白的合成,有效的解決了一些造林過程中林木不易成活的難題。近年來,病蟲害逐漸成為了危害森林的一個主要因素,通過將抗蟲基因轉入到目標樹種中,可以有效地減少病蟲害對林木生長過程中帶來的危害,從而提高林木經濟效益。

2 生物技術在林業生產中產生的問題

2.1 對除草劑的抗性

目前,我國已經利用生物技術的樹種包括了楊樹、落葉松、桉樹和樺樹等多個樹種,對于抗除草劑方面,楊樹的轉基因技術可謂是這些樹種中最為成熟的一個。由于林木后期生長高大,而雜草植株矮小,根系分布層也較淺,因此其對林木不會造成養分及光照等方面的競爭。林木對于除草劑方面的需求僅限于林木苗圃或者是造林初期,其風險程度遠遠小于其他的草本農業植物,所以雜草抗性的選擇壓力也相對的小得多。林木抗除草劑基因可能產生的危害就是以基因漂移的方式,將自身的抗性基因傳遞給與其親緣關系較近的野生種當中,從而形成新的物種。當轉基因的林木與周圍的野生林木發生雜交時,帶有抗除草特性的基因片段有可能會被交換到野生林木中,而林業生產中很少能用到除草劑,因此,這就降低環境對于野生種的選擇性。換句話說,這種基因漂移可能將原本具有生物多樣性的森林系統逐漸轉變為差異性小,結構相對單一的群體,降低了森林系統的穩定性。盡管一些樹木可能3~5年才開一次花,但是由于其花粉傳播距離較遠,且因其多年生的特性,對于向外界漂移帶有抗除草劑的基因片段是很可能的。目前,世界野生動物基金會中的一份報告中已顯示,這些轉基因已經漂移到自然界中。

2.2 對害蟲的抗性

病蟲害的發生是森林損失的一個主要原因,因此,我國對于像抗蟲棉這樣的轉基因作物已經早早應用。在林業中,抗蟲轉基因也已得以應用。盡管抗蟲基因能夠減少害蟲對林木的危害,但是從長久看來,它也可能帶來一系列的生態問題。林木的生長期較長,在長時間的選擇壓力之下,害蟲的抗性可能會隨著世代的增加而得到積累,從而使得害蟲抗性大幅度提升。另外,和抗除草劑基因一樣,抗蟲基因也存在著漂移的可能,當他與某些害蟲或病原菌的基因重組時,會導致具有超級抗性的病蟲害發生。另外,多數轉基因林木沒有識別特性,在殺死害蟲和病原菌時,也會造成有益生物的死亡,導致生物多樣性的降低。

2.3 林木育性

對于高等植物而言,都有營養生長階段和生殖生長階段兩個階段。在營養生長階段,植株全部的養分都供植株營養體消耗,而進入到生殖生長階段,光合作用所產生的碳水化合物及能量有很大一部分被生殖器官所利用,從而減少了營養器官對于養分的吸收與利用。在林木生產過程中,使林木開花減少確實可以減少光合產物向生殖器官的運輸,不過,由于林木中光合產物分配的不定量性,使得開花減少林木的增長效果不是很明顯。相比于開花多少對林木生長量的影響而言,人們更關心林木之間的基因漂移問題。減少林木開花的數量,可以有效地減少林木之間基因片段的交換量,從而降低了轉基因林木基因漂移對周圍天然林可能帶來的危害,從而大大提高了人們對轉基因林木的接受能力。不過,開花減少也就意味著花粉量的減少,一些以花粉或者是果實為生的昆蟲,鳥類和哺乳動物會隨之受到嚴重的影響,隨之森林系統生物鏈的斷裂,于食物鏈上游的動物也會消亡,最終大幅度的降低系統內的生物多樣性,影響著森林系統的穩定。

2.4 木材的化學性質

木質素廣泛存在于木本植物當中,通過形成交織的網狀結構來對細胞壁起到硬化的作用,對于植物來說,可以起到很好的抗風、抗病蟲、抗逆等作用。隨著社會的不斷發展,木質素對于林木的這些優勢在新興的生物燃料或者造紙行業上,卻成為了耗能和耗費化學試劑的源泉。因此,通過基因工程對樹木進行轉基因,改變木材的化學性質,也是我國林木基因工程上的一項主要手段,但是,在以往研究人員的研究中,減少木質素的含量,大多都導致了樹木的抗性減弱。為了解決此方面的問題,研究人員們經過不斷的嘗試,研究出一種新的基因工程技術,它可以有效地修改木質素,使其在不影響樹體強度的前提下,更容易被分解,從而降低了能源的消耗。這種木質素化學性質的改變是否對其他的環境脅迫存在著敏感性目前還不得而知。由于我國人工林的數量較為龐大,一旦經基因工程改造的林木對某種環境脅迫過于敏感,將會造成經濟林的大面積受損,對經濟效益及環境效益都存在著較大的風險。

3 結語

生物技術能夠有效地加速我國林業的發展,如果大面積投入使用,必將會從經濟、環境和社會方面帶來巨大的效益。本文所提的可能的風險只是潛在的,大多數的基因工程林木并沒有投入生產中,也沒有相關研究來證實可能產生的問題。只有正確的認識生物技術,對其做出客觀的評價,避免可能產生的問題,合理地利用生物技術,才能更好地促進我國林業的發展。

生物技術及應用論文:現代生物技術在生態環境及污染治理中的應用

【摘要】隨著現代生物技術應用面的不斷擴大,研究其在生態環境及污染治理中的應用凸顯出重要意義。本文首席介紹了現代生物技術的優勢特點,分析了常用的幾種現代生物技術。在探討現代生物技術在生態環境及污染治理中應用的基礎上,研究了生物技術的發展趨勢。

【關鍵詞】現代生物技術;生態環境;污染治理;應用

一、前言

作為一種實際應用效果良好的技術方法,現代生物技術在近期得到了廣泛的應用。研究其在生態環境及污染治理中的應用,能夠更好地提升現代生物技術的應用水平,從而有效優化生態環境及污染治理的整體效果。

二、現代生物技術的優勢特點

生物技術在生態環境及污染治理中的運用不僅良好實現了對環境污染的治理,還有利于改善污染地的生態環境。這種新型的治理污染的方式,不僅污染小,其治理效果也比較明顯,還有利于恢復當地原有的生態環境。我國的科研工作者要不斷地對這一新技術進行研究與實踐,為我國進一步的生態環境治理提供更加科學合理的生物技術支持。

垃圾廢棄物是一種較為常見的污染物,我們利用生物技術對其進行處理,能夠讓其分子結構改變,生物能對發生降解的各種產物和副產物進行重新利用,從而使環境污染程度得到降低,同時也將這些廢棄物進行轉化,變為可利用資源。

在利用酶促反應處理污染物的過程中,用到的酶是一種活性蛋白質,在常溫常壓和中性條件下進行的,這就使得大多數的生物技術可以快速的在現場進行。它具有一定的優點:及時,操作比較簡單;第二,成本比較低;第三,發生反應的條件比較簡單;第四,反應過程較為穩定;第五,效果比較好。這些方面的優點使生物技術得以在生態環境及污染治理中進行普遍應用。

三、常用的幾種現代生物技術

1.核酸探針檢測技術

核酸探針檢測技術。利用能與特定核苷酸序列發生特異性互補的已知核苷酸片段作探針,分析DNA序列及片段長度多態性。被標記的探針直接用來探測溶液、細胞組織內或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特異性和靈敏性,目前廣泛應用于對環境中微生物的檢測,定性、定量分析等研究中。

2.酶免疫測定技術

該技術是依據抗原和抗體之間的特異性吸附于固相載體表面,引入一種酶作為示蹤物,通過共價鍵與酶連接形成酶結合物,加入底物后,根據顏色變化判定是否有免疫反應的存在,具有選擇性好、靈敏度高、、實用性強等優點,廣泛應用于監測農藥、污染物殘留、生物污染物等領域。

3.免疫金標技術

免疫金標技術是將特異性的抗原(或抗體)固定于硝酸纖維素膜,通過毛細作用向前移動,通過目測的膠體金標記物觀察顯色結果。該技術具有特異性強、操作簡便、成本低廉、結果判斷明確、時間短等優點,廣泛應用于環境污染物的在線檢測。

4.PCR技術

PCR即聚合酶鏈式反應,是指在DNA聚合酶催化下,以特定引物為延伸起點,通過變性、退火、延伸等步驟,體外復制DNA的過程,是一項DNA體外合成放大技術,能快速特異地在體外擴增任何目的DNA。PCR技術具有靈敏度高、特異性強等優點,用于檢測大量平行的樣品,環境中的生物污染。

四、生物技術在環境污染治理中的應用

生物治理環境污染是我國新世紀面臨的新的重大課題。以環境污染的生物治理為主,開展環境微生物學的基礎、應用基礎和應用研究,為重金屬廢水、石油廢水、印染廢水、油脂廢水、農藥廢水以及城市生活垃圾、生活污水等提供效果好、投資省、運行成本低的生物治理技術和設備,以此促進我國的環境工程建設。目前可提供的技術主要有:

1.城市有機垃圾處理技術

將城市垃圾通過分選后綜合治理。將可腐有機垃圾生產成品質有機粉肥或有機無機復混粒肥;將可燃有機垃圾采用氣化焚燒或生產成板材;無機垃圾用于填埋,處理過程中產生的廢氣、臭氣、粉塵集中處理,廢水循環使用,處理場地環境衛生達到國家標準,使垃圾達到無害化和更合理的資源化利用。

2.高新生物工程技術處理油脂化工廢水利用來自于自然界又經培養馴化的功能菌株,根據廢水和污水的不同性質、組成,配制不同菌株,通過發酵培養形成多功能復合型菌液(亦可制作成干性固體菌劑),用于油脂化工、化工有機廢水、食品、印染、生活污水等工業廢水處理。

3.生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術集生物處理和過濾兩種功能于一體,出水水質優良,是一種高效的新型生物反應器,極適用于生活污水和工業有機廢水的處理及資源化利用。

4.含油污泥高新生物處理技術對我國大中型油田、煉油廠、石化企業等行業中含油污泥、煉油浮渣等進行生物治理,通過生物處理達到回收石油資源和污泥達標排放。

5.油田、煉油廢水高新生物處理技術通過對大中型油田、煉油廠廢水石油污染物樣品采集、降解微生物菌株的分離、篩選,獲得石油降解優勢微生物,針對含油廢水的不同水質特征,選用不同的微生物菌劑處理,使其穩定達標排放。

五、生物技術的發展趨勢

1.生物技術在農業中的發展趨勢

充分利用我國豐富的和特有的遺傳資源,分離克隆有自主知識產權的基因和基因工程品種已刻不容緩,以期在以“基因”為核心的生物技術產業中取得主動。實現單基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的轉移。重視轉基因植物的環境安全性評估,借鑒國外的成功經驗,防止轉基因植物危害的發生與蔓延。隨著基因組時代向后基因組時代的過渡,研究重心已經從揭示生命的所有遺傳信息轉移到整體水平上對生物功能的研究。因此,在整體水平上研究細胞內蛋白質的組成及其活動規律的蛋白質學的發展和成熟,必將與基因組研究互相補充,給農業生物技術帶來革命性改變。

2.生物技術在環境中的發展趨勢

在污染的處理過程中,傳統的物理或化學處理方法常伴隨二次污染,且運行費用高,處理問題單一而微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性,并可將其作為代謝底物降解和轉化因此,生物處理具有效果好、運行費用低、無二次污染等優勢,是保障可持續發展的一項最有力的技術措施。生物技術的發展趨勢將朝著傳統技術的改良、與其他污染處理手段相結合和與現代高新技術相結合等方向發展,研究高效快速的工藝流程。

3.生物技術在工業中的發展趨勢

工業生物技術的新崛起有兩個巨大的推動力,即社會強烈需求和生物技術的進步。人類社會發展迫切需要解決的問題是資源、能源、人口、環境問題.隨著生物技術突破性進展,使得人類可以設計和構建新一代的工業生物技術,可高效快速地將各類可再生生物質資源轉化為新的資源和能源。工業生物技術在生物能源、生物材料以及生物質資源化方面發揮著重要作用。其中生物能源、生物材料、生物質資源化等都是現在以及將來發展的重中之重。

六、結束語

通過對現代生物技術在生態環境及污染治理中應用的相關研究,我們可以發現,該項技術的多項優勢特點決定了其在生態環境及污染治理中的應用地位,有關人員應該從其客觀實際需求出發,研究制定最為優化可行的實施策略。

生物技術及應用論文:環境生物技術應用及發展研究

摘 要:環境生物技術在當前的環境治理領域發揮的作用越來越重要,在這一技術的發展過程中主要依賴的是環境工程與生物學技術這兩個學科,屬于一種新興的學科類型,在當前的理論研究與生產實踐中都得到了深入的推廣,在本文中主要探討的是環境生物技術的應用與發展方面的問題,為這一技術的進一步發展提供更多的理論上的參照。

關鍵詞:環境生物技術; 應用; 發展

環境生物技術主要是通過對生物或者生物體的一些部分功能的直接或間接的利用,來對污染物進行消除的一種工藝,對環境污染問題能夠做到高效的解決,而且在解決污染問題的同時還會產生出有用物質,這種工程技術在當前的環境治理中發揮著重要的作用,而且與可持續發展的思想是相一致的,有著消耗低、速度快以及效率高等特點。

一、環境生物技術在固體廢棄物處理中的應用

利用環境生物技術處理固體廢棄物中的生活垃圾、農業廢棄物,可以采取衛生填埋的方法,它將城市生活垃圾存積在一起放入衛生填埋場,下層設置不透水的自然或人工的隔水層[1]。在處理過程中還要增加排氣口與監測設備的設置,在當天的垃圾填埋結束之后在上面鋪設一層土壤,然后利用科學的管理方法來對垃圾場地貌以及生態平衡狀態進行恢復,主要的應用理由就是微生物對垃圾中的有機物實行分解,然后用填埋的方式還能夠產生沼氣進行二次利用。環境生物技術在堆肥中的應用,主要就是使廢棄物在一定的溫度環境中發酵,這種方法對生活垃圾的處理比較有效,處理步驟就是先對廢棄物實行預處理,然后進行堆肥,后期處理之后存放,堆肥技術具有安全性高、成本低的優點。沼氣發酵的手段是將牲畜禽類的糞便與農作物秸稈、污水等結合在一起,利用微生物所具備的厭氧發酵的特性,最終產生沼氣,主要在農村地區具備比較大的發展優勢。沼氣能夠在照明以及燃料等方面得到很好的利用,還可以利用沼氣建立生態農場養殖模式,為綠色農業的發展做出貢獻。

二、環境生物技術在水污染治理中的應用

環境生物技術中對微生物實行降解來處理水中污染物的形式,被叫作生化處理或生物降解,在生化反應中會因為微生物的差別,采取的處理技術也不同[2]。其中好氧降解技術中的生物膜法就是通過在污水處理的反應器中加入介質來實現的,介質可以承載微生物,使其獲得繼續的生長,進而轉變成為粘液狀的膜,最終會利用這種膜來對污水進行凈化,在處理中膜會逐漸增厚,成為一個完整的微生態環境,這一技術不需要進行污泥的回流,而且產生的膜的生物性較高,在生化反應中比較穩定。除此之外還有生物自然的凈化技術類型,比如生物塘、人工濕地等方法,生物塘就是通過太陽能作為基礎能源,然后在其中種植水生植物,通過對水體中污染物進行吸收來得到凈化的效果,在生物塘中可以種植水生植物,也可以加入曝氣,對于水體生物的好氧降解有促進作用,現代化復合生態系統的建立使得生物塘的技術功能更加強大。人工濕地對于化工、紙漿等多種污水類型都可以進行凈化處理,主要是通過自然生態系統中化學、物理及生物這三個方面的作用來操作的,污水中存在的有機物在濕地所具備的過濾、沉淀作用下進行截流,再次利用,其中可溶性的有機物在植物生物膜的反應下會被吸收、分解,濕地的再生與更換則可以通過填料來實現。

三、環境生物技術在廢氣和大氣污染治理中的應用

環境生物技術對廢氣進行處理,及時將其中的有機污染物或惡臭物質降解或轉化,達到凈化空氣的效果,屬于一項空氣污染處理的新技術[3]。環境生物技術對氣體類的污染物的處理主要有生物過濾法和洗滌法、植物修復法等幾種手段,生物過濾法就是通過活性物質的填充對廢氣進行加壓與預濕,然后在生物濾池中使得氣體中含有的污染物與生物膜相結合吸收,被降解從濾池的頂部排出。這一處理方式具有操作簡便、設備投入少、效率高等優點,但是通常需要較大的占地面積。生物洗滌法要經過廢氣吸收與懸浮再生兩個環節,由洗滌器與生物反應器組成,廢氣與生物懸浮液相互反應被分解凈化后在反應池上部排出,然后對生物懸浮液進行充氧,產生的廢氣就會被微生物氧化、利用,而懸浮液也會在處理中實現再生,屬于一個反復的過程。

四、未來環境生物技術的應用發展探究

環境生物技術在廢水處理技術中的應用已比較成熟,實現了廣泛的發展。好氧與厭氧工藝實現了相結合的發展以及無害化的生產處理過程,自動化程度不斷提升,在今后的發展中針對不容易降解污染物的生物基因庫的建設與特殊功能微生物的培養實驗是主要的研究趨勢。在當前科技的進步中,分子生物技術在傳感器研究領域有著重要的支持作用,傳感器能夠使環境達到自動、連續的觀測,判斷環境污染狀態,還可以對講解規律進行分析,得出污染的發生原因,促進環境生物技術更的進步。另外,環境生物技術在發展中還需要不斷的與相關科技相結合。將環境生物技術與光、聲、電搭配,可提升技術作用效率,對高濃度的有害、難降解廢水有效的處理,如電化學高級氧化-高效生物處理技術、輻射分解-生物處理組合技術等,這也是環境生物的未來發展趨勢。

環境生物技術在環境治理中的應用效果逐漸凸顯,這種高新技術的應用可以產生很大的環境效益,我國現階段的社會發展中污染問題逐漸嚴峻,而且正處在一個經濟轉型的重要階段,因此工業企業與政府、學術研究部門應該加強相互間的合作,在我國所具備的資源優勢的基礎上引進先進的技術與經驗,推動環境生物技術的進步,為我國生態環境的可持續發展做出貢獻。

生物技術及應用論文:生物技術及應用專科生教學案例與實訓基地

摘 要:教學案例是真實而又典型且含有問題的案例事件,是利用案例事件讓學生更好地理解理論內容的一種教學手法。實訓基地是由多個實驗實訓室組成的,是在校學生通過工學結合學習實踐技能的場所,而將二者結合將更有利于學生對課本理論知識的理解,同時也可提高學生實踐技能,這樣既達到了理論與實踐相結合,也做到了使高職學生到職業技術崗位員工的過渡。

教學案例是學生在校期間較為有效的吸收理論知識的教學方法。實訓基地是學生從學校到工作崗位過渡的場所,其中校企合作是實訓基地中較為重要的一項,它可以有效解決學生上崗就業問題。如果說教學案例是理論,那么實訓基地則是實踐,二者的結合就是理論與實踐的結合。

1.教學案例在生物技術及應用教學中的可行性

傳統教學中老師處于主導地位,而學生處在被動地位,教學載體就是教科書,教學的渠道也是單向,教學方式就是傳統枯燥的講授式。這樣的教學模式雖然訓練出的學生學習知識效率高,但學生的學習積極性和能力培養效果都會降低。而案例教學中老師處于從屬地位,學生變成指導者,注重學生能力的培養,所以在教學目的、教學載體、教學方式上都大不相同。

“老三段”型傳統課程,授課方式也很老套,但專業知識理論性強、內容抽象、綜合性強,所以對學生的專業基礎知識要求較高。而事實上專科生普遍存在基礎較差、專業知識相對薄弱的特點,所以傳統的教學方法會導致專科生出現對專業知識掌握不牢固、記憶不深刻等問題。為了解決這一問題,我們可以采用案例教學的教學方法。案例教學被廣泛應用于法學和工商管理碩士等專業教學領域中;但事實上這種教學手法也適用于工科、理科課程的教學中,這將更有利于專科生對本專業知識的吸收。

案例教學中我們可以以熱點問題為案例教學的切入點。例如近幾年我國熱點問題轉基因食品是否存在安全隱患,通過具體的案例教學使教材和生活相結合。這將更有利地調動學生學習的積極性和參與課堂的興趣,使學生更好地學習理論知識。

2.實訓基地在教學中所扮演的角色

實訓基地是由多個實驗實訓室組成的,用于在校學生通過工學結合學習實踐技能的場所。實訓基地分為校內實訓基地和校外實訓基地。校外實訓基地是通過校企合作建設成的,位置在企業內部,用于在校生學習實踐技能的場所。實踐教學是學生從理論到實際的過渡臺階,也是檢驗學生理論基礎知識水平的方式,有助于培養專科學生的實踐技能。

3.校內實訓基地

校內實訓基地是集科研、生產、教學和技術推廣于一體的生物技術綜合研發中心,具備布局合理化、教師知識結構專業化、生產科研管理科學化、生產經營模式化和實踐化等特點。教師可以在校內實訓基地中授課,完成教學任務;同時也使專科生在動手操作的同時深化了對理論知識的理解。這樣不僅可以提高教師的業務素質,而且還可以提升學生的操作能力,從而解決學生在就業時出現的“新手”問題,提升了學生的動手能力。

同時校內實訓基地也可以幫助學生熟悉實習或上崗以后的工作流程,以及完成相關企業對員工的基本培訓,還可以以工作崗位的要求和特點,將工作任務進行合理的分解和整理,以典型的工作任務作為教學內容和學習任務,讓學生在學習中逐漸與社會接軌。

4.校外實訓基地

廣泛建立校外實訓基地,使學校和企業直接掛鉤,多方位地開展校企合作,實現雙贏。通過校企合作,學院為企業培養人才,進行員工培訓、客戶培訓和人才引進,為企業提供高素質工作者,這樣不僅提高了企業員工的素質,還解決了大學生的就業問題。

為將校企合作的作用發揮到,可建立校企合作實訓辦公室。主要負責學生在校期間、企業實習期間和學生畢業上崗后工作成績的歸納和整理。整理后用于學生教學質量的評定,及時發現問題,報告給學校。

5.結束語

教學案例使專科生更好地學習理論知識,為學習操作技能奠定了良好的基礎。實訓基地將理論轉化為實踐,最終二者結合,達到了培養高素質、高技能的人才目標,完成了從高職學生到職業技術崗位的過渡,提高了學生在社會中的競爭力,豐富了他們的人生閱歷,促使他們完成從學生到技師的轉變。

生物技術及應用論文:基于麥可思調研報告的生物技術及應用專業剖析

摘 要:人才培養中的社會評價指標是衡量人才培養質量的重要指標,引入第三方機構對人才培養質量進行綜合評價,能客觀反映高職院校辦學水平。本文通過對麥可思數據有限公司對黃岡職業技術學院(以下簡稱“我校”)進行的畢業生調研報告進行深度分析,探討了我校生物技術及應用專業建設存在的問題及解決辦法,為高職生物技術及應用專業建設提供參考。

關鍵詞:高職院校;生物技術及應用;專業剖析

一、數據分析

1.基本情況

麥可思公司的調研以問卷的形式進行,通過畢業生郵箱進行反饋與數據收集。我校生物技術及應用專業2013屆畢業生共24人,參加調查的有效郵箱一共21個,有效郵箱覆蓋率為87.5%,有效回收問卷只有9份,有效答題率為41.5%,低于上屆的抽樣比例(60%)。

2.結果分析

(1)數據回收率不高的原因。①宣傳力度不夠。在調查前,學校通知各個學院和專業的調查時間不一致,教師和輔導員沒有及時將調查信息反饋給學生。②少數學生的郵箱有誤或者過期,沒有及時反饋,導致郵件失效。③部分學生對母校感情淡薄。

(2)就業現狀分析。①學生畢業半年后離職率高。主要原因在于剛就業時主要在一些初級崗位工作,如面向一線的操作人員、技術員或者銷售崗位,待遇普遍偏低;此外,一般初級崗位需要工作6個月以上的時間才會有所變動,學生通常缺乏忍耐力,不符合他們的預期,認為職業發展受阻,對就業前景失去信心,所以不斷更換工作。但是離職率高并不能說明學生就業質量不高,生物技術行業是一個待遇起點相對較低但是后勁足的朝陽行業,據調研結果分析,本專業的學生在畢業后一年,工作基本穩定,工作滿意度也較高。②大多數學生對就業現狀不滿意。我校2013屆畢業生的就業滿意度不到40%,低于全校平均水平(65%),說明在今后的人才培養過程中,要注重對學生就業質量的提升。課程的設置要緊密結合市場的需求,實用、易學;實習期間盡量安排到專業相關度高的企業進行頂崗實習,不斷提升學生的職業素養和專業技能水平。③2013屆畢業生畢業半年后就業率達到95.8%,除1人因身體原因在家休養外,其他都有工作崗位。從中可以看出,生物技術及應用專業學生實習和就業都有保障,社會對生物技術類的學生需求比較大;但是專業相關度只有47%,職業吻合度連續下降,說明本專業學生在畢業后從事專業對口的工作比率不高,幾乎一半的學生已改行。雖然這種現象在任何一所高校都很常見,但是仍然值得我們反思。可能的原因有以下幾方面:一是部分學生對本專業失去了興趣,覺得其他行業更適合自己的發展。二是學生對該專業的認識還不充分,對自己的職業定位不明確。三是怕吃苦,嫌待遇不好,不能堅持。四是有親戚朋友介紹了更好的工作。④畢業生普遍對學校的就業和創業服務工作滿意度很高,認為學校在學生的實習和就業方面給予了很多指導和幫助,建議學校要重點開展就業創業實踐活動,并重視就業創業理論課的開設,讓學生從大一開始就可以接受這些方面的培訓,盡早做好就業創業的思想準備。也有少數人對學校就業信息和招聘會的開展不太滿意,主要原因有:一是就業信息各專業分布不均,有的專業就業信息量大,品質企業也多,而有的專業則很少。二是通知不到位,就業信息沒有集中,導致部分學生無法及時獲取就業信息。三是校企合作建設沒有落實到位,與企業的聯系少,不能為學生提供品質的就業崗位。四是部分招聘企業以宣傳為主,招聘崗位少。

3.校友評價分析

2013屆校友推薦度和校友滿意度均有所提高。經過三年的全國高職骨干校建設,學校的教學環境和教學條件有了質的提升,教學水平也在不斷提高,取得了很多可喜的成果,歷屆畢業的校友對母校取得的成績感到非常自豪,無形中提升了對學校的認同感。本次調研反映出校友對學校不滿意的一些方面。例如,對實習和實踐環節的不滿意度達65%,有81%的人認為要增加專業技能實訓,75%的人認為學校的教風和學風需要改進,說明無論是校內實訓還是校外實習,它們都是學生關注的重點。此外,要大力開展教風和學風整頓活動,營造良好的校園氛圍。在教學過程中,還要不斷加強學生感恩教育,使學生養成感恩的習慣,增強對母校的認同感。

4.就業特色與優勢分析

本專業2013屆畢業生主要從事的職業是生產技術員和銷售人員,從事的行業以農業和食品加工業為主,大部分學生從事的崗位與專業相關。比如生物制品檢測、食用菌生產、種苗繁育、植物育種、有機農業生產、食品加工和銷售等工作,從中可以看出,學生從事的職業和所在的行業與人才培養目標一致。

用人單位61%是民營企業,以中小型企業為主,大型企業占26%,就業地點也主要集中在湖北、廣東和江浙一帶。由于民營企業經營機制靈活,門檻低,重視人才,上升的空間比國企和事業單位要大,學生也愿意到民營企業就業。但是麥可思公司在調研中也發現一些問題,比如民營企業還有很多不完善的地方,特別是學生的權益保障、工資福利待遇沒有國企和機關事業單位好,往往很難留住人,因此離職率也高。

5.其他方面數據分析

關于學生的素養、基本工作能力、核心知識滿足度以及核心課程有效性評價等方面,麥可思公司調研數據顯示,90%的學生認為大學兩年對學生素養的提升是非常明顯的:大多數學生認為自己在“團隊合作”“積極努力、追求上進”“人生樂觀態度”等方面提升較多;92%的學生認為基本工作能力有了不小的提升;85%的人認為生物技術及應用專業開設的核心課程要進行修改,比如應將原來的課程體系中“植物保護”和“作物生產與管理”等課程進行調整,不宜作為本專業的核心課程;要多開設滿足市場需求、對學生就業有幫助、學生上手快的課程。但是由于生物技術涉及的方面比較廣,有些理論知識深奧難懂,實訓難開展,因此在課程的設置上要進行充分的企業調研,結合學校現狀和行業企業的需求,制訂好人才培養方案。

二、整改措施

及時,進一步加大校企合作力度,強化專業內涵建設。積極同區域內知名的生物類相關企業合作開辦訂單班,校企共育專業人才,希望通過校企合作開設訂單班的模式能夠對本專業的建設和發展起到促進作用。

第二,加強就業創業工作指導,引導學生樹立正確的就業觀和擇業觀。

第三,鼓勵學生參加各項技能競賽,以提升學生的動手操作技能及水平,不斷提高人才培養質量。

第四,進一步強化教師實踐能力的培養,與企業開展產學研合作,利用假期選派部分青年教師到校企合作單位進行實踐鍛煉,以提升他們的實踐能力,培養雙師型教師和骨干教師,為專業人才培養目標的實現提供師資保障。

第五,高度重視和校友之間的聯絡。校友是學校寶貴的資源,很多的校友在各行各業做得很成功,如果能把這么多的校友資源利用起來,不僅可以提升辦學的聲望,還可以拓寬學生的實習和就業渠道。

第六,定期對行業、企業和畢業生進行調研,根據調研的數據進行分析,為人才培養方案的修訂和課程體系改革提供依據。

生物技術及應用論文:生物技術應用發展與問題及對策

摘 要:生物技術是與我國有關的一種技術,無論是生活還是生產都這密切的聯系,生物技術也是依靠科發展起來的現代技術,在我國動植物以及食品等方面也都使用著這種技術。由于我國的生物技術并不是非常經驗豐富的技術,因此在使用中會出現一些問題。但是在發生問題的是要及時的解決,才能使生物技術的發展上升。本篇文章主要講述了我國生物技術在動植物上的應用,對出現問題的環節進行探討,找個一個可以解決問題的對策。

關鍵詞:生物技術;動植物;發展;問題;對策

追溯我國生物技術的發展使要從1953年開始,這一年發現了DNA雙螺旋結構,也是因為這個發現,我國的生物技術才能迎來發展的時代。而在20年后,DNA重組我國在生物技術上的研究提高了一個層次。現階段,生物技術的發展已經逐漸成熟,成為我國各行各業中不能缺少的一種技術,而且影響的深度更深,影響范圍更廣。毋容置疑,當今的時代屬于生物技術,盡管生物技術的發展為我國帶來很多的利益,但是在無形中也帶來的一些問題。

一、生物技術應用發展情況

1.1生物技術在動物上的應用與發展

人們在動物上運用生物技術的主要目的是:促進動物生長、提高畜產品質量、改善畜產品品質、生產藥用蛋白;動物抗病育種;建立診斷和治療人類疾病的動物模型,生產可用于人體器官移植的動物器官等,并取得了巨大的成就。研究人員利用鼠類基因能獲得經遺傳改良的綿羊,這種綿羊產毛量能比普通綿羊提高6%。科學家們利用生物技術得到的轉基因豬中有20%的血紅蛋白與人體內的血紅蛋白相同,這種血紅蛋白從轉基因豬中分離后能在室溫下儲薦6-12個月,比儲存人體全血的時間要長,在不遠的將來有可能成為人血的代用品。與此同時,從轉基因羊、轉基因牛生產人血代用品的研究也取得了明顯進展。

1.2生物技術在植物上應用與發展

植物生物技術研究起源于50年代,80年代中后期發展迅猛,至今已有35個科的120種植物成功地進行了轉基因,有40多種的植物種類獲準進行田間試驗。與轉基因動物相比,轉基因植物取得的成就更為可觀,2014年全世界有20個國家種植了轉基因植物,美國是轉基因植物種植大戶,利用生物技術可以將有價值的目的基因(來源于病毒、細茵、動物、植物、微生物、水生生物)導入植物內,使其性狀(產量、質量、花期、花色等)抗逆性(抗病毒、抗病蟲、抗除草劑等)發生變化,從而培養出理想中的轉基因植物。全球種植的商品化轉基因植物主要是大豆、玉米、棉花、油菜、馬鈴薯、南瓜、小麥、番茄、煙草等。美國1999年種植的大豆中55%是轉基因大豆、玉米中約有40%是轉基因玉米。我國將生物技術應用到農業尚處于起始階段,但研究的總體水平并不低。據統計,目前我國正在研究的轉基因植物種類達47種,涉及各類基因103個,正在中試的項目有48項,批準環境釋放的有49項。已有6種轉基因植物被批準進行商品化生產。目前進入商品化生產的主要是轉基因抗蟲棉,種植面積達10多萬畝。

在植物上利用生物技術已取得了驕人的成果。利用生物技術可獲得高產、品質、抗逆性強的水稻。我國已獲得單產12t/hm2,超級稻、日本培育出高賴氨酸含量以及富含鐵元素的水稻、美國科學家從馬鈴薯中獲得了一種抗蟲基因、經轉基因后的水稻能抗害蟲進食、英國研究人員利用生物技術培育出耐鹽水稻、國際水稻所科技人員研究出耐淹水稻,轉基因抗旱水稻的研究工作也在進行中,利用生物技術培育抗稻瘟病、水稻白葉枯病的研究工作也取得了重要突破。

二、生物技術帶來的問題

1、食品安全問題

食品問題一直都是人們關心的問題,而且食品專家也一直都在探討,在食品上使用生物技術而引起的過敏反應也存在,很多的人認為轉基因食品里加入了生物技術,食用轉基因食品對人的身體是有助的,因此開始大量的使用轉基因食品,但是這種觀點是錯誤的,盡管轉基因食品中加入了生物技術,但是還是存在安全問題,而且還是不容易被發現的問題,具有一定的潛伏期,如果被人們食用,對人的健康非常不利。

2、生態環境安全問題

生物技術在食品上,容易引起食品安全問題,而生物技術帶來的環境問題,比食品安全更嚴重,而且更加復雜。因為基因屬于移動的,而且基因可以在動物后者是植物身上,相互影響,這樣就會造成一些問題例如:部分物種會出現滅絕,動植物之間是處在一個生物鏈之中,一個動物滅絕,那么這個食物鏈就出現斷裂,隨之生態環境失衡。國際的一些組織就認為生物技術會帶來基因污染,因此強烈抵抗在環境中使用生物技術。

3、地區政治經濟平衡問題

世界上要經濟發達的國家,也有經濟相對落后的發展中國家,而生物技術的出現,就使發達國家與發展中的國家之間的差距拉大。很多發達使用生物技術并且把該技術作為一個壟斷的技術,從而使原本就存息的貧富差距加大。如果一個地區長期屬于經濟發展不平衡狀態,那么這個地區的社會將出現動蕩。

三、解決問題的對策

1、加大對生物技術的研究,不僅僅是國家,規模較大的企業也可以開展生物技術相關的研究,而且研究的機構好可以與國家以及企業相結合,如果科研機構單獨的開展研究,會面對一些例如資金之類的壓力,如果可以與政府或者是企業合作,一方面保障了研究的資金以及技術,另一方面,能夠將研究的成果共享。在當今的時代,只有掌握了高超的生物技術才能能夠在時代中生存,而且還可以利用生物技術去解決一些人類無法解決的問題。

2、法律支持,國家自從支持發展生物技術以后,就不斷的頒布法律,支持技術的研究以及應用。以科委為首就相繼頒布了《基因工程安全觀管理法》以及《農業生物基因工程安全管理實施辦法》可以只有這兩個法律是不夠。而且也不能只用這一個部門支持生物技術,衛生部、免疫部以及環保部門等等,都要一起聯合制定支持生物技術發展的法律法規,將生物技術的研究規范化,而且也能保障有具體的管理制度。

3、生物技術研究有幾個環節,首先要開展實驗,然后通過試驗、再次進行環境釋放、在開始生產,在這幾個環節中,要嚴格的監控,特別是在投入到市場之后,更要根據市場的風險研究成果。市場上的每一種生物產品都要有具體的標識,從而讓消費者通過對標識的認識選擇合適的產品。

4、提高生物技術產品的檢測水平,擺脫依賴別國代為檢測的困境。普及和提高消費者對生物技術的認識水平,樹立保護國家安全、國家利益和公眾利益的觀念。

四、結束語

生物技術企業不斷發展壯大。由于生物技術前景廣闊,發展潛力巨大。我國從事生物技術產品開發的企業,如雨后春筍,不斷涌現。另外,生物技術產業格局從治病為主向治病、保健、提高生活質量的健康產業過渡。兼并重組愈演愈烈,大企業愈來愈大,協作型競爭已經成為當今生物技術產業的主流;因此要加大生物技術的研究。

生物技術及應用論文:探究生物技術在環境保護中的應用及前景

【摘要】現代生物技術高效、低耗、安全性能好等優勢為環境保護作業供給了很多的便利。因而這篇文章就生物技術在環境保護作業中的使用及發展前景進行了總述,期望對生物技術在環境保護中的進一步使用供給必定的參閱。

【關鍵詞】生物技術;環境保護;應用;分析

引言:生物技術又被稱作是生物工程,首要是以生命科學為根底,使用生物有機體或許組成有些以及工程技術原理,研討和開發新商品是新技術的一種具有綜合性的科學技術系統。隨生物技術的飛速發展和大家環保意識的增強,近幾年在環境保護作業中,生物技術得到了十分廣泛的使用,并在一定程度上顯示出極好的發展前景。這篇文章就生物技術進行了簡略介紹,并就其在環境保護作業中的使用進行了簡略總述,期望對生物技術在環境保護中的進一步使用起到必定的推進效果。

1.中國生態環境現狀

當時,中國經濟得到了前所未有的發展,工、農業也較快的發展起來,可是發展進程中構成的“三廢”污染也越來越嚴重,嚴重的影響了中國的生態環境,并且構成了水、大氣、土壤等資本的損壞。據不統計,當時中國六百多個城市中有一半城市都呈現出缺水的現狀,近來幾年來土地丟失量能夠到達50億噸,土地荒漠化日益加劇。另外,森林覆蓋面積也越來越小,牧場逐步退化,每年有高達兩千五百萬畝綠地不見,對大家的日子環境和身體健康構成嚴重的傷害,疾病發病率也越來越高。因而在一定程度上加大對環境的管理力度,進步大家的環境保護意識,使用高新技術進行環境保護作業,操控生態平衡已經變成環保作業者面臨的難題和作業重點。

2.現代生物技術在環境保護中的使用

2.1生物技術在水處理中的使用

生物技術在改進水體質量,管理水源污染方面有很重要的效果。首要,在水體質量改進方面,生物技術使用最為廣泛。污水中含有很多的有毒物質,成分十分復雜,其間包含重金屬、有機磷、酚類、氰化物、有機酸、醛及蛋白質等等。使用微生物本身的推陳出新等生命活動,能夠將水體中的有些有毒有害物質極好的去掉,然后使得水體中的有害物質轉化為無毒物質,使水體得到凈化。固定化酶技術即是使用最為廣泛的一種污水處理技術,首要是經過化學鍵合法使水溶性酶和固態不溶性載體相結合,然后將酶變成不溶于水但仍保存催化活性的衍生物,然后有效的對污水中的有機污染物進行處理。除此之外,生物膜處理法、活性污泥法、穩定塘法、人工濕地處理系統工程以及土地處理系統法等都是多見的水污染操控與管理的生物技術。

2.2生物技術在廢氣凈化方而的使用

生物技術使用于水環境管理已經有了很長的前史,可是在廢氣管理方面前史還很短,研討也十分有限。上個世紀80時代晚期,生物技術在工業廢氣凈化處理領域的使用變成很多專家研討的搶手。對比當時成熟的廢氣生物處理技術有生物洗刷、生物吸附以及生物過濾法等等,與傳統的廢氣處理技術比較,突顯出很多的優勢,比如高效率、低成本、高安全性等等。當前,廢氣生物處理技術首要能夠分為吸附法和過濾法兩大類,吸收法首要在一些含有胺、酚和乙醛等污染物的氣體的凈化中廣泛使用,去掉率能夠高于百分之九以上,而生物過濾常被用作除臭技術,用于臭味廢氣的降解。德國使用生物膜過濾處理含硫臭氣時,硫化氫去掉率能夠到達百分之九十以上。

2.3生物技術在固廢處理中的使用

固廢首要指城市中的廢物、污泥、工農業生產廢物等。使用生物技術,能夠將固體廢棄物進行無害化、資本化、減量化的處理,然后使其變成用于農業生產廢料或者是有效商品,然后真正的完成變廢為寶。通常廢物堆肥技術能夠分為好氧堆肥和厭氧堆肥兩大類,其間當前研討最為搶手的是高溫好氧堆肥技術。經過高溫好氧堆肥技術得到腐熟肥料具有改進土壤、增強肥效等長處,達到保護環境目標的有效辦法。

2.4生物技術在土壤污染管理中的使用

在對土壤污染管理進程中,生物技術首要使用于重金屬污染修復進程,即是使用微生物的效果,對土壤中的重金屬進行凈化和削減,然后下降其毒性。土壤中的重金屬會轉變其化學形狀,然后使重金屬固定,經過生物吸附,還能夠將重金屬的量削減乃至消除。去掉重金屬以后的土壤,能夠進步有機質的含量,改進生態構造,然后有利于土壤固定,非常好的防止水土的丟失。

2.5污水的生物凈化

污水的生物凈化是使用微生物本身的生命活動進程對污水中的有毒物質進行搬運和轉化,然后使污水得到凈化的處理辦法。當前,污水生物凈化技術發展較快,好氧法、厭氧生物法以及生物發酵法己趨于成熟,這篇文章只簡略介紹幾種辦法:

及時是固定化微生物技術。固定化微生物技術是70時代末由固定化酶技術發展起來的,它是指經過物理或化學的手段將游離的微生物固定在限定的空間區域使其保持活性并可重復使用的一項生物技術。其能夠被用來處理通常高濃度有機廢水、印染廢水、含氮廢水、難降解有機廢水及其他廢水等,一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或發明,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,菌體密度進步,大大增強了處理效率,尤其是對難降解有毒物質有顯著優勢。

第二是生物強化處理技術。生物強化處理技術是為了提高廢水處理的效果,而向廢水中投加從自然界中挑選的優勢菌種發生的高效菌種,以去掉某一種或某一類有害物質。首要效果方式有:直接投加特效降解微生物,廢水中的微生物能夠附著在載體上構成高效生物膜或以游離的狀況存在;引進生物強化制劑,主要用于處理城市污水,有機物的去除率可以得到顯著提高,固體物質的產生會減少、硝化作用得以增強,從而提高污水脫氮脫磷效果;固化生物強化技術,在一定程度上把特定的微生物關閉在高分子網絡載體內,使菌體掉落少、活性高,然后進步優勢微生物濃度,增加了其在生物處理器中的存留時間。

2.6白色污染的消除

“白色污染”是指被扔掉在環境中的廢塑料包裝物及廢農膜對自然景觀和生態環境構成的損壞。據資料顯示,當前中國土壤、溝河中塑料廢物有百萬噸左右,約45000km2面積的廢農膜殘存在土壤中,若再不采取相應辦法,將會在一定程度上影響中國生態和環境,研討和開發生物可降解塑料己迫在眉睫。而使用現代生物技術消除白色污染的路徑有:

及時是使用生物工程技術能夠廣泛地挑選能夠降解塑料和農膜的優勢微生物、構建高效降解菌。

第二是使用生物工程技術能夠別離克隆降解基因并將該基因導入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使兩者一起表現各自的效果,將塑料和農膜敏捷降解。

結束語:總之,環境保護事業離不開生物技術的使用,生物技術在環境保護事業中起到了不行代替的重要效果。在將來,生物技術在環境保護進程中必需要考慮到發展的因素,必須將經濟發展同環境保護有效的一致起來,構成與經濟密切配合的環境保護系統,然后完成生物技術真實的價值,保障生物技術的不斷發展,為大家發明更多的經濟效益和社會效益,為在一定程度上不斷促進經濟發展與環境保護的和諧一致作出應有的奉獻。

生物技術及應用論文:高職生物技術及應用專業發展前景探討

摘要:高職院校的生物技術相關專業發展對培養社會生物技術相關產業和領域內的專業技術人才發揮中不可替代的作用,其培養目標正是為社會培養和輸送具有必要的生物技術專業知識和實踐技能、能夠從事生物技術領域工作的實用型、應用型的技術和管理人員。

關鍵詞:高職教學 生物技術 教學實踐

生物技術目前已由人們觀念里傳統高深的技術已經向大眾開始逐漸普及起來,隨著生物技術的發展和普及,其已經逐漸向多個領域進行擴展,比如農、牧、漁、園林、工業、環保、醫藥、食品等眾多行業都與生物技術密不可分。所以,我們社會對于生物技術及其專業人才的需求量也在不斷升高。在我國的各大院校,都已經建立和發展了和生物技術相關的專業院、系等,對生物技術發展和專業人才培養起到了很好的助推作用。對于高職院校而言,其生物技術及相關專業的開設僅僅只有十幾年的時間,可以稱得上是一個比較“年輕”的專業。因為培養的是高級專業技術人才,所以這對培養對象的動手實踐能力就相對要求較高,可以說學生的實際動手操作能力決定著自身在未來所從事這個行業領域的生存。高職院校怎樣在這種要求環境下,立足自身實際,使培養的學生能夠具有更高的專業技能,使他們能夠更好地滿足社會的發展和需求,高職院校生物技術及應用專業的發展應著重考慮以下幾方面的問題。

一、對學科專業定位問題

由生物技術是一個涵蓋領域非常寬泛的專業,在發展的早期只有食品與發酵一個專業方向,而隨著生物技術的快速發展,專業范圍被大大拓寬,包括了生物制藥、食品發酵、環境保護、動植物細胞培養、生化工程、農產品深加工等。那么這樣一樣,覆蓋領域如此的科學專業,對高職院校而言,怎樣定位學科發展是尤為關鍵的。高職院校的生物技術及其應用專業的學科定位,既不同于大學本科的教育,也不應同于中職院校的培養目標,它是處在這個專業領域比較中間的位置。所以,既要定位于有研究傾向的發展,又要非常地注重學生動手實踐能力培養,后者是高職院校學科定位的重中之重。既要培養對專業的創新研究能力,可以以這個為導向,引導學生在真正實際的操作實踐中能夠積極思考,不斷創新實踐環節。這樣,才可以說把高職院校的對生物專業技術及應用專業培養目標定準,這也為具體的培養方案和課程設置問題奠定了方向性上的基礎。

二、專業建設發展問題

高職生物技術及應用專業建設應該建立有鮮明特點高職教育特色體系,加強工學結合人才培養模式的實施和多元化校企合作模式來進行專業建設發展。一是形成三級梯隊教育。這三級分別是指部級、省級、校級的名師梯隊。在實際建設中,要積極依靠校外力量,特別是要省的投入,積極聘請全國比較知名的教師在學校進行指導和講學,同時也要主動邀請企業的一線技術人員來學校進行參觀并請他們提出寶貴意見的方式,來打造多方位的學習機會,為專業建設和發展奠定基礎。二是建立課程建設新機制。在這方面,可以以精品課程建設為提高教學質量的切入點和著力點,并建立開放、多元、動態的課程體系,以國家、省級、校級、院(系)級的四級課程建設機制,并通過校企合作深度互融共同開發課程;特別是要綜合課程和實訓課程建設為重點帶動相關課程的資源建設,使專業課程體系更趨開放、多元和動態。三是建立工學人才培養模式。對于這種模式,目前呢,中職院校采用的比較多,比如對于操作性特別強的專業來說,在學生進校的及時年就把基礎課和專業課學完,從第二年開始直到學生畢業,通過與企業建立長期合作機制,把學生送企業進行實習,通過在實際崗位中不斷鍛煉,提高他們的實際動手操作能力,這也是未來高職院校建立多元化校企合作模式的趨勢。這種模式一方面解決了企業人員的緊缺,另一方面給學生提供了頂崗實習鍛煉的機會,實現校企的“雙贏”,可以采取多種形式,例如組成企業實踐服務團,讓學生在專業相關企業開展社會實踐活動,彰顯專業特色,鼓勵學生深入企業,倡導學以致用,服務社會。

三、人才培養方案制定問題

人才培養方案是具體人才培養實施的指導方針,一些從事人才培養的工作都應以為依據,結合高職院校學科專業定位和專業建設發展來看,主要應包括以下幾個方面內容:一是依據崗位來開發課程體系。通過生物技術類企業崗位調研,進行崗位群定位、技能需求分析、設立知識技能模塊、重構課程體系、建立基于崗位需求的專業培養方案。針對學生要建立兩個平臺,一個是人文素質基礎模塊、另一個是生物基礎知識模塊,這兩個模塊可以使得學生看到自身存在短板,針對問題找出在學習和實習中有針對性地提高的地方。二是依據工作過程開發課程體系。根據就業崗位每項任務的工作過程,分析每一個工作步驟所需的知識和技能,把學習性的工作任務進行歸納, 進行基于工作過程系統化的課程開發,確定教學內容,并按照先簡后繁、先易后難的順序進行排列,建立專業課程體系。三是按照職業要求優化課程體系。按照工作過程導向序化成若干個工作項目,作為成功完成每項工作項目支撐點的課程教學,結合需求進行課程內容的優化與整合,將工作和學習融合起來,滿足崗位工作所需要的理論和實踐;同時,需要以工作過程為主線,進行技術模塊的設計,將知識點項目化,設計項目化課程。四是建立一體化教學模式。課程體系的設計和建立要以工作過程為基礎,形成在“做中教、在做中學”這樣一體化的教學模式,其一切的教學內容與環節都要圍繞實踐來展開,可以以生產為載體,實行任務驅動導向,從而體現高職教育的實踐性、職業性、開放性。以課程學習為主線,以強化學生的職業道德!提升學生的職業能力為目標,成立課程學習興趣小組,開展豐富多采的第二課堂活動,融學與做為一體。可以模擬企業生產流程再現企業真實環境,一方面根據企業生產不同目標產品,模擬企業流程開設綜合性大實驗,另一方面從實訓環境、實訓設備和器材購置上向企業的真實情況靠近,在學校營造和模擬一種實際的職業環境。其實這種方式,就是要在教學中要加強實踐課程的力度。五是注重課程網站建設構建學生自主學習平臺 引導學生充分利用課程網站進行自主學習,建立交流討論平臺,提供電子課件、常見問題解答、儀器使用方法、學習參考文獻等教學資源和網站鏈接課外拓展等學習資源,幫助同學對所學知識的消化理解,開闊視野,促進學生學習能力的發展,打破了時間和空間的阻隔,使課堂得以延伸。

四、課程設計問題

生物技術及應用專業相關課程操作環節比較多,所以建立理論和實踐相結合的考核制度顯得尤為重要,它既是實踐教學與質量的反饋,又能直接地反饋實踐教學中存在的問題;既能真實地反映出學生的實際水平,又能充分調動學生的學習興趣。其中制度里應包括到課情況,實際態度,實驗原理的掌握,基本操作過程,數據處理和結果分析,分析報告幾個方面,并根據課程具體設定每部分應占的比例。應向學生說明制度,這樣才能利用它真實地評價學生實踐的成績,提高學生參加課程實踐環節的自覺性,從而使學生的基本操作和技能得以加強。當然,在課程設計中,在加大操作實踐課的同時還需要進行適當的講解,實踐教學的主要環節是操作,但正確操作的前提是理論知識,因此在教學中不能認為教師什么也不講就能提高學生的動腦動手能力,因為高職的學生的主要特點是知識基礎相對差一些,如果教師不進行必要的講解,讓學生在一無所知的情況下去操作反而使他們喪失了興趣和信心。說明了原理、讓學生充分了解原理、機制對于實踐大有裨益。其實,在講解的過程中只需要注意強調注意事項和簡單過程,而把為什么要注意及實驗應該出現的現象或結果設為疑問,多給學生一些獨立思考的時間和空間,充分發揮學生的自主性,啟發學生的求知欲望,使學生始終處于有效的積極思維狀態。讓學生們帶著問題去實踐,可以提高學生們探究疑問的興趣,也培養了學生們的獨立思維能力。在課程教學環節,要采用形式多樣的方式方法,比如可以在一定條件的基礎上創造條件多分組,這樣可以克服實驗儀器設備數量少、價格貴、器材耗損大等困難,同時,還可以增加學生們的實際操作和動手機會、發現問題可以積極解決。克服傳統的整班進操作間,一人做、多人看的傳統形式。再比如可以把整班分成幾個部分,按次序分批進行實驗,使課內實踐與課外實踐相結合,這樣雖然一個班級的實踐操作環節時間會大大延長,但每個學生都能夠得到鍛煉和提高的機會。教師在學生課程學習和實踐過程中需要進行耐心細致地指導,不斷發現并糾正學生在操作過程中錯誤的操作手法,解答疑難問題,更重要的是起到了督促的作用。

生物技術及應用論文:現代生物技術在農業領域的應用及發展趨勢

摘要 從基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程4個方面對現代生物技術在農業領域的應用進行了簡要的綜述,并提出微生物肥料將成為未來農業領域應用的重要發展趨勢。

關鍵詞 現代生物技術;農業領域;應用;發展趨勢

隨著農業革命、手工業革命、工業革命、商品國際化革命、信息產業化革命的推進,許多科學家們預言21世紀必將產生一次生物技術革命,而這一革命的主戰場就是農業。現代生物技術可有效提高農作物產量、改善農作物的營養品質。因此,現代生物技術必然會成為未來農業發展的重要趨勢。

1 現代生物技術在農業領域的應用

1.1 基因工程在農業領域的應用

基因工程即利用分子生物學和微生物學技術,設計好不同來源的基因順序,在體外成功構建雜交DNA分子后導入受體細胞,使受體細胞表現出人們需要的表現型,產生出人們需要的物質。在農業領域應用基因工程技術,獲得的農作物品質、高產、抗性強,還可獲得畜、禽新品種及具有特殊作用的動、植物。例如,經過7年的努力攻關,2011年勝利突破了大面積示范(即6.67 hm2示范)平均產量為13 500 kg/hm2的超級雜交稻第3期目標,達到了13 899 kg/hm2 [1];運用轉基因技術將相應的基因導入油菜中有望培育出轉基因抗病油菜新品種[2];運用基因工程技術可將抗除草劑基因導入農作物中,使農作物能夠不受除草劑的影響,目前已生產出多種抗除草劑作物品種,應用廣泛[3]。

1.2 細胞工程在農業領域的應用

細胞工程是指在體外培養細胞,以改變細胞某些生物學特性為目的將不同作物或動物進行細胞雜交,使植物或動物個體繁殖速度加快,以獲得優良品種或新品種及某些具有特殊作用的物質的一門技術[4]。細胞工程技術在植物快速繁殖、植物新品種選育等方面發揮著重要作用。目前植物體細胞雜交應用較多,如可以將馬鈴薯細胞和番茄細胞進行雜交,可獲得上結番茄下結馬鈴薯的“番茄馬鈴薯”;將豆科植物與向日葵進行細胞雜交,可培育出具有高營養價值的“向日豆”[5]。

1.3 發酵工程在農業領域的應用

發酵工程即利用微生物具有的特殊作用生產出對人類生產有用的產品,或直接將微生物應用到工業生產過程的一門新的技術。發酵工程主要可應用在農業領域的2個方面,一是生產傳統的發酵產品,如果酒、茯磚茶、食醋等;二是生產一些食品添加劑。如茯磚茶的制作過程中就運用到了發酵工程技術,通過調控渥堆時間、使用接種劑、發酵劑等方法可以改進茯磚茶的加工工藝,進而可生產出“金花”飽滿、品質優良的茯磚茶。

1.4 酶工程在農業領域的應用

酶工程,簡單來說就是利用酶的生物催化功能,借助工程手段將相應的原料轉化成有用物質。酶工程可應用在農業領域中的制酒、制醬等方面。例如,隨著我國糧食的不斷增產,一些地區出現了粗糧過剩的問題,需要解決粗糧的淀粉利用。解決辦法之一是生產葡萄糖,但由于葡萄糖甜度不大,難以在市場上應用。最有效的辦法還是運用酶工程技術的手段,將葡萄糖轉變為甜度大的果糖,果糖不僅比葡萄糖甜度大,其比蔗糖的甜度還高50%以上。

2 微生物肥料在農業領域的應用

2.1 微生物肥料的特點

微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料,在農業生產中應用該種肥料可獲得特定的肥料效應[6]。生物肥料的定義分為2個方面,從狹義上講,生物肥料就是指微生物肥料,是由具有特殊作用的大量有益微生物發酵產生的,活性高。施入該種肥料能夠產生活性物質,能夠增加作物的固氮作用,改善土壤的理化性質,使作物的生長環境變得更好,使作物生長更優、產量更高。從廣義上講,生物肥料泛指各種具有特定肥效的生物制劑,包括特定的活的生物體、生物體的代謝物或基質的轉化物等,此種生物體不限定,既可以是微生物,也可以是動、植物組織和細胞[7-8]。

2.2 生物肥料的應用優勢

微生物肥料具有其他化肥和農藥沒有的優勢,可有效改善土壤的理化性質,提高土壤肥力。目前微生物肥料已應用在綠色有機食品生產、農業生態環境保護以及高產、品質、高效農業的持續發展中,并發揮著極其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身無毒害作用,對環境幾乎無污染;同時,施用量一般不大,在其生產過程中所消耗的能量也很少,因而可節約農民的施肥成本。此外,微生物肥料還可改善土壤的理化性質,減少土壤營養流失和富營養化的產生,實現土壤的可持續化利用。

2.3 微生物肥料的應用前景

目前,微生物肥料在農業領域方面的應用已越來越廣泛,也得到了農民以及社會的逐步認可。國內外都在積極發展綠色農業和綠色食品,微生物肥料作為一種保護生態環境、維護人類健康的理想肥料在農業生產中的應用必將越來越廣泛、越來越重要。但是如何合理的使其替代化肥并更穩定地發揮其生態作用是未來研究的方向[11-12]。

生物技術及應用論文:高職生物技術及應用專業實踐教學體系探索

摘 要:高職生物技術及應用專業由于辦學時間短、相應產業處于快速發展期等原因,導致生物技術及應用專業實踐教學體系建設方面明顯滯后。分析了生物技術及應用專業實踐體系的構建原則,提出了實踐內容、支撐保障和評價體系建構方法。

關鍵詞:高等職業教育;生物技術及應用專業;實踐教學體系

在我國,高職生物技術類專業開設不足10年,實踐教學體系建設滯后于學科發展,嚴重影響了生物技術類專業的實踐教學質量,盡快制定較為完善的實踐教學體系已是當務之急。

1 生物技術及應用專業實踐教學體系構建的原則

1.1 與國家職業標準對接

生物技術及應用專業應以生物發酵、食品檢驗、酶制劑制造、食品類生產操作、生物制品等工種的職業功能、工作內容、技能要求、專業知識要求來確定實踐教學目標、內容及考核評價指標、配置實踐教學儀器設備,以提高實踐教學的針對性和實用性。

1.2 三維目標并舉原則

實踐教學體系與理論教學體系是相輔相成,不可分割的,共同促成專業培養目標。教學中要充分利用實踐教學這一素質教育的平臺和載體,在進行校內實踐、校外實踐和畢業設計三維目標體系和內容體系設計時,不僅要重視學生職業技能和職業知識的培養,而且要充分考慮學生敬業精神、誠信意識、紀律觀念、職業道德意識、團結協作和競爭能力等綜合素質的培養。

1.3 整體優化原則

依據生物技術及應用專業培養目標對技能和素質的整體要求,系統架構實踐教學體系以避免實踐項目的重復設置和技能點訓練的遺漏,達到提高實踐教學效率和質量的雙重目的。

1.4 層階遞進原則

生物技術應用專業的應用能力培養不是一蹴而就的,需要循序漸進,合理搭建單項實踐、綜合實踐、課程設計、企業實習、畢業設計(論文)由簡單到復雜的遞進訓練層級、遞進實踐教學內容體系。

1.5 技術應用與創新能力培養相結合的原則

國務院《關于深化教育改革推進素質教育的決定》明確指出“高等教育要重視培養大學生的創新能力、實踐能力和創業能力”。實踐教學是創新能力培養最直接最有效的載體之一。實踐教學體系構建要盡量設置一些綜合性、設計性及具有探索性的實踐項目,讓學生參加一些高新技術項目的訓練,提升學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。

2 建構“五崗六層”生物技術及應用專業實踐教學內容體系

我校通過對生物技術及應用專業實踐教學體系的深入研究,開發了以生物發酵、酶制劑制造、食品檢驗、食品類生產操作、生物制品營銷崗位為依托,以單項實踐、綜合實踐、課程設計、社會實踐、企業實習、畢業設計(論文)為支撐的“五崗六層”生物技術及應用專業實踐教學內容體系框架(見表1),在進行崗位實踐教學能力結構分析的基礎上,制定出了各實踐項目的目標、內容及考核方式,編制了與之配套的微生物應用技術實踐、企業實習等15門實踐課程標準和實踐教學指導教材。

表1 “五崗六層”生物技術及應用專業實踐教學內容體系

3 架構“五位一體”的生物技術及應用專業實踐教學支撐保障體系

實踐教學設備、仿真環境與校內生產實訓基地、校外基地、實踐教學資源庫、雙師型教學團隊“五位一體”的支撐保障體系是生物技術及應用專業實踐教學體系得以實施的基礎。其中實踐教學設備以及仿真環境與校內生產實訓基地是生物技術及應用專業實踐教學得以實現的載體。近年來,我校生物技術及應用專業建成了基因工程、酶工程、細胞工程等18個實驗實訓室,購置600多萬元實踐教學儀器設備。建成了檸檬酸生產車間、啤酒釀造車間、果蔬汁生產車間、焙烤車間、今麥郎實訓室等校內生產實訓車間,基本滿足了發酵產品及生物制品的模擬式教學和體驗式教學的需要。深度合作的校外實習基地是保障頂崗實習順利進行的關鍵。我校生物技術及應用專業與青島啤酒(徐州)彭城有限公司、徐州恒順萬通食品釀造有限公司等8家生物技術、食品類企業建立了深度合作關系。實踐教學資源庫方面,我們不僅開發了實踐教學課程標準、實踐教學教材,還開發了一些動畫素材及多媒體課件。在師資隊伍建設方面,從行業企業聘請專家和工程技術人員構建專兼結合的實踐教學雙師團隊,不僅能大幅度提高實踐教學質量,而且為校內專業教師雙師素質的塑造提供了一個直接高效的培養機會。

4 謀構“三維二級”的生物技術及應用專業實踐教學質量評價體系

科學合理地評價實踐教學質量是保障和促進生物技術及應用專業實踐教學順利進行的基礎。課題組在深入研究基礎上,針對校內實踐、校外實踐、畢業設計(論文)三種實踐類型(三維)制定了生物技術及應用專業校內實踐教學質量評價指標、生物技術及應用專業畢業設計(論文)教學質量評價指標、生物技術及應用專業校外實踐教學教師及組織管理質量評價指標3個針對性的評價指標體系。評價指標均設立了二級,一級指標包括教學指導效果、學生學習效果、組織管理效果3個方面,每個一級指標又各設立了4~5個二級指標。該指標體系在2008~2010級生物技術及應用專業實踐教學中得以應用,取得了良好的效果,極大地促進了實踐教學質量的提高。