生物技术的重要性篇1
作者：刘蓉单位：克山县古北乡政府林业站
关于转基因植物最主要的生态考虑之一就是与野生种群的基因交换的问题，这一问题在林业中早已有所注意，但还需要从农业上对转基因作物向野生种群的基因流的研究中借鉴经验。在大多数情况下，转基因植物的环境风险要小于引进外来种的风险。引进外来种等于向环境中释放一个完全不同的遗传结构，而不是向本地种引进一个单个基因。对于转基因树木的释放也必须采取谨慎态度，使经济损失的风险和生态损失的风险减到最小。因此，许多国家制定了规则和限制，规定在商业释放之前必须要有区域田间试验。除草剂抗性。抗除草剂的杨树可能是林木中发展最成熟的转基因技术。人们首次关注抗除草剂的转基因植物是因为发现了杂草种群抗性增强的证据。林业中的风险可能要比农业中的小，因为除草剂只是在造林初期短期使用，而在整个造林过程中总杂草的控制不是必需的，所以杂草抗性的选择压力就小得多。另一种担心是转基因树木与野生种群的杂交。当杂交发生时，对于野生种群来说将很少有环境选择的好处，除非邻近的野生种群也被施用了除草剂，而这种情况在林业中很少发生。
开花或育性的降低。林木开花的减少可以使光合产物更多的用于木材生产，而不是用于生殖器官。但由于这种资源的再分配不是定量的，效果也不明显，所以人们引入这种性状的最主要的原因是它实际上减少了转基因树木与邻近的同种种群之间的基因流。这将大大提高人们对在天然林附近密集种植转基因树林的接受能力。目前对开花机制的研究正在进行，育性基因长期表达的稳定性也还有待于在田间试验中加以证实。抗虫性。现在抗虫的转基因作物已经是很普遍了，抗虫的转基因林木也已出现。这些转基因植物带来了一系列需要探讨的复的生态问题。第一个需要关注的问题是，作为生态环境中食物链的一环，它们产生的复合物可能具有的毒性；其次，是它们与野生亲缘种杂交或使害虫种群积累抗性（类似于除草剂抗性）时，它们对生态的影响。林业中另外一个严重的问题是，树木较长的世代可能会使许多代的昆虫种群处于选择压力下，使其积累抗性。林业中目前发展最完善的抗虫转基因技术，与在农业中一样，是应用来自于天然昆虫病原体苏云金杆菌的晶体蛋白基因。到目前为止已用B.t.cry基因转化欧洲黑杨、欧洲落叶松等树种，获得了抗鳞翅目昆虫的转基因植株。为了减少对种类相对狭窄的B.t.毒蛋白的依赖，对于其它复合物的研究正在进行中。由于抗虫转基因树木复杂的生态效应和公众的关注，还需要进行深入的实验室及田间实验。
木材的化学性质。目前，为了更容易和更环保地制造纸浆，而从遗传上改变树木木质素的化学性质，已有不少研究。通过改造木质素合成途径中的重要蛋白，可以在很幼小的树中产生独特的木材成分。也发现了一些对木材的化学性质有较大影响的天然基因(如在火炬松中发现的一个主要的隐性基因。木质素化学性质的改变，对环境没有直接的威胁。但在发展木质素改良品种的过程中，仍存在一个重要的问题，这些经过改造的木材是否会表现出对环境胁迫的敏感性。利用林业生物技术的公平性。当前私人投资者在大多数现代生物技术领域的投资处于领先地位，同时也承担着相应的经济风险。而这种投资风险大都是受专利保护的。因此，一个很明显的问题是，这些转基因树木资源将完全被某些私人公司控制。人们利用这些技术或材料将会因垄断而变得非常昂贵。从而无法充分发挥他们的价值。在这一问题上，政府应该发挥更大的作用。首先，政府可以制定一系列规章制度，并起协调作用，最后使私人的公司和公立的研究所能够共同享用和发展物流及信息流，而避免由私人的大公司所控制。其次，政府可以加大对公立科研单位发展生物技术的投资，从而打破私人公司的垄断地位。林业生物技术还存在着国家之间发展不平衡的现象。在欧美等发达国家，由于政府和私人公司的资金投入都很多，加之科学技术水平较高，林业生物技术发展很快，掌握着许多先进技术；在广大发展中国家，虽然林业生物技术有着广阔的应用前景，却由于技术的落后和资金的缺乏，发展较慢。这需要加强国际间的技术交流与合作，科技界和政府间的交流都需要加强，以使生物技术为全球的林业生产做出更大的贡献。
公众对遗传改良的接受能力公众对转基因植物的接受能力已成为现代生物技术能否推广应用所不可忽视的因素。由于转基因植物是一个全新的技术产品，目前科学水平还不能准确地回答它是否对人类健康和生态环境有不良影响。所以世人对转基因食品安全性的忧虑，引发了世界范围的广泛争论。由于大多数转基因林木的产品主要是木材，而不是人类的食品，人们对转基因林木不象对转基因食品那样关注。转基因林木至少不会对人类健康产生直接的危害。但仍有许多公众担心转基因树木这种“非天然”的产品会对自然环境产生不利影响。因此，给公众一个科学上可靠的、中性的和理智的信息，让公众能够正确认识转基因林木，是十分必要的。这样在转基因林木向环境中释放时可以避免许多麻烦。对于生物技术应用于林业生产中所产生的问题，应根据具体情况认真对待，使其在林业生产中更好的发挥作用。其在林业生产中更好的发挥作用。
生物技术的重要性篇2
关键词重金属污染；生物修复技术；起源；原理
中图分类号：X53文献标识码：a文章编号：1671-7597（2014）12-0028-01
重金属污染主要是指由重金属或着其化合物造成的环境污染。重金属污染与其他有机化合物的污染有所不同。不少有机化合物可以利用自然界本身的物理、化学或生物的净化特点，使其害性成分降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解。所以，重金属污染的物的降解和修复问题已经成为环境研究领域的重要课题。近几十年来，生物修复技术作为新型的重金属治理技术，越来越被广泛的应用于实践当中。
1重金属污染生物修复技术的起源与发展
作为一种新型的技术，生物修复技术大概出现在80年代，刚开始一般应用于清除和治理环境污染的生物工程技术，它的原理就是通过生物本身具有的能够分解有害物质的能力，来分解污染环境的有害物质，例如土壤中的污染物，并且还会通过增加通气效率、补充营养、投加优良菌种以及改善环境条件等方式来提高微生物的代谢作用和降解活性的水平，以便利于促进对污染物的降解速度，最终可以完成对污染环境治理的任务。在刚开始的时候，这种技术主要被应用在环境中石油烃污染的治理，并且结果也很完美。实践结果表明，生物修复技术是实用的、有用的以及优越的。此后，该技术也被不断的广泛的使用在对环境中其他污染类型的治理。在美国，他们的很多州对生物修复技术也抱有浓厚的兴趣，认为这种技术使用价值也是非常大的，例如在新泽西州、威斯康星州规定将该技术列为净化受储油罐泄漏污染土壤治理的常用方法之一。在研究领域中，这种技术最成功的例子是Jone.Llidstrom等人在1990年夏到1991年，被应用在投加营养和高效降解菌对阿拉斯加exxonValdez王子海湾由于油轮泄漏造成的污染进行的处理，并且取得了非常显著的效果，使得近百公里海岸的环境质量得以改善。
2重金属污染生物修复技术的基本原理
随着人们对环境的保护意识越来越强烈，一些相关工作者开始研究在不破坏土壤生态环境的条件下来治理重金属污染土壤的新方法。在现在使用的土壤重金属污染治理技术中，生物修复技术被认为是生命力最旺盛的，应用也是最广泛的。它的基本原理主要是利用土壤中天然的微生物资源或者人为投加目的菌株到各污染土壤中，将滞留的污染物快速降解和转化成无害的物质，使土壤恢复其天然功能。
3土壤中重金属污染生物修复技术
1）植物修复。所谓的植物修复技术是在植物忍耐、超量积累或者某些化学元素的理论基础上，利用植物以及其共存微生物清除环境污染物的能力，发展起来的一种环境污染治理技术。植物修复技术作为一种新型的应用技术，从广义上讲，它包含了利用植物修复重金属污染的土壤、利用植物净化空气、利用植物清除放射性核素以及利用植物和它的根系微生物共同作用净化土壤有机污染物四个方面的内容。而狭义上讲，植物修复技术就是利用植物清除污染土壤的重金属。一般来说植物修复技术可以划分为植物提取法、植物挥发法、植物根系过滤法和植物固化稳定化法。
2）微生物修复。微生物修复技术具体表现在微生物对土壤中重金属活性的影响，主要包括生物吸附和生物转化两个方面的内容。微生物可以利用有效的营养和能源，在土壤滤沥过程中通过分泌有机酸络合并溶解重金属。微生物可以利用多种代谢活动直接或间接的对重金属进行溶解。微生物代谢活动可以生成像甲酸、乙酸、丁酸等多种低分子量的有机酸。微生物对重金属的生物转化和氧化还原，可以使土壤中的重金属形成的不易迁移的高价离子化合物转化为易迁移的低价离子化合物。微生物修复技术主要包括原位修复技术、异位修复技术和原位-异位修复技术。其中，原位修复技术是在不破坏土壤结构的基础上形成的微生物修复技术，主要分为投菌法、生物培养法和生物通气法。异位修复技术在治理污染土壤时，需要大面积的对污染土壤进行扰动，其主要技术包括预制床技术、生物反应器技术、厌氧处理和常规的堆肥法。
3）动物修复。动物修复技术是指利用一些低等动物如蚯蚓、鼠类等，在土壤具有吸收重金属的特性发展起来的技术。通过对它们的利用，可以在一定程度上减少重金属的污染，达到治理重金属对土壤污染的目的。如在pb污染比较要种的地区，在土壤中投放大量的蚯蚓，通过电激、清水等方法驱出蚯蚓集中处理，对pb污染的土壤具有一定的治理效果。
4水体中重金属污染生物修复技术
1）植物修复。水体中植物修复技术是通过植物的吸收和代谢功能将环境介质中的有毒有害污染物进行分解、富集和稳定的过程。人们也可以利用藻类对重金属的吸收以及对重金属的耐受机理，使用藻类生物修复重金属污染水体。
2）微生物修复。所谓的微生物修复技术就是通过培育的生物或者培养、接种的微生物，利用它们对水中污染物进行转移、转化及降解作用，使水体得到恢复。微生物修复技术在处理污水、废水方面已经有近百年的历史，它是在以人为的条件为前提的条件下，利用自然环境中生存繁衍的微生物或人为投加的特效微生物的生命代谢活动，来分解污染物，达到修复受污染的环境的目的。
3）动物修复。在水体中，通过添加肉食性鱼类，或减少浮游生物食性鱼类使浮游动物生物量增加的方法，即动物操纵修复技术来控制蓝藻、绿藻的生长。可以利用滤食性动物和腐食性动物的摄食习性来有效降低养殖对水体环境造成的负面影响。
5总结
根据上文的叙述我们可以了解到，不管是水体中重金属的污染，还是土壤中重金属的污染，一般都可以通过植物修复、动物修复、微生物修复这三种生物修复技术来治理因重金属污染的环境。当然针相应的具体内容会有所不同，我们在使用生物修复技术来治理环境的时候应该结合当时环境来选择合适的修复技术与方法，即“因地制宜”。我相信只要我们采用的方法得当，治理的及时，我们所生活的环境就会更加美好。
参考文献
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[2]吴瑞娟，金卫根，邱峰芳.土壤重金属污染的生物修复[J].安徽农业科学，2008（07）.
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生物技术的重要性篇3
[关键词]高中生物生物技术实践模块
高中生物教材的每一版本都设置了“生物技术实践”选修模块，这种专门开设以“技术实践”为主题的课程，目的在于培养学生的科学素养，提升学生的实践与探究能力。可以说，高中生物学设计“生物技术实践”模块，在教学史上是前所未有的，其意义也十分重大。
一、设计“生物技术实践”模块的意义
进入新世纪，以生命科学为主题的生物学已成为全球关注的热点。从“生物技术实践”模块设计内容来看，有的注重提升学生理解科学知识的能力；有的突出科学探究的过程，渗透科学探究的方法；有的让学生了解生物学对社会的影响；等等。可见，设计这一模块对增进学生对生物科学与技术对社会影响的理解有重要意义。与此同时，高中生物教材设计“生物技术实践”模块，让学生从不同角度及时了解比较前沿的生物学发展趋势，能全面提升学生的科学素养，还能满足学生多样化的发展需求，拓展学生的生物科技视野，提高学生的实践与探究能力。高中毕业生面临着将来的就业与科学研究的方向选择，“生物技术实践”的设置则能满足那些有志于在生物科学研究领域，特别是在生物技术领域进一步发展的学生的需要，很好地培养了这些学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力，为他们将来进一步的学习与深造奠定坚实的基础。
二、“生物技术实践”模块的主要特点
1.基础性、实践性与综合性。“生物技术实践”模块凸显基础性，让学生便于自主实践与探究。基础性，即生物科学的所有知识和理论都来源于学生的观察和实验，其中蕴含的科学理论比较简单，学生易于理解与掌握；实践性，即偏重于学生的动手实践，特别注重生物学习中的实践过程，重视实验和其他实践活动的开展；综合性，即涉及的生物学知识面比较广。例如，“进行微生物的分离和培养”“测定某种微生物的数量”等实践活动，活动内容比较简单，所涉及的理知识也很浅显，便于学生自主实践。而对于“探讨酶在食品制造和洗涤等方面的应用”“研究从生物材料中提取某些特定成分”“运用发酵食品加工的基本方法”等实践活动，其内容涉及“微生物学”“生物化学”“生物技术”等多个学科领域，具有一定的综合性。
2.时代性、选择性和多样性。“生物技术实践”模块充分体现了时代性、选择性和多样性。时代性，即关注现代生物技术的迅猛发展，选取部分具有代表性的生物科学和生物技术中的前沿核心学科、核心技术。比如，“尝试制备和应用固相化酶”“尝试植物的组织培养”等现代生物技术。选择性与多样性，即模块的内容标准涉及生物科学与技术的许多学科，活动层次也较为分明，考虑到学生的兴趣爱好、能力差异、个性发展和将来深造的专业选择，充分体现模块内容的选择性和多样性。
三、“生物技术实践”模块的教学建议
在高中生物教学中，教师要从“生物技术实践”模块的教学目标出发，突出学生的主体地位，让学生自主进行实践与探究活动，从而开阔学生的科学视野，促进学生更好地探究生物学知识，提升学生的综合能力与科学素养。
1.让学生自主设计实验、动手操作、收集实验数据、总结实验结果，提升学生的科学探究能力。一方面，教师要给学生提供充分的实践活动时间，适度补充相应的资料或引导学生自己搜集相应的资料，帮助学生较为系统地完成有关生物实践活动。例如，收集微生物学的知识，了解微生物学实验的安全操作技能、技术要求（即微生物学实验的无菌操作技术），感知微生物的利用等，这是学生探究的支点，也是设计本模块的初衷。另一方面，教师要放手让学生自主完成本模块的每项学习任务，组织引导学生进行探究性学习活动，提升学生自主探究的质量。
生物技术的重要性篇4
近20年来，我国生物技术取得了长足的发展，培养了一支约2万人的从事生物技术研究、开发、生产和管理的科技队伍，其中有一批留学海外学成回国的中青年生物技术专家；建立了相当数量的研究开发机构及产业化基地；初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系。作出了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果，开发出一批生物技术产品并投放市场。继1996～1997年第一个基因工程产品上市的高潮之后，预计在2003～2005年我国将出现生物技术产品上市的第二个高潮。由此可见，与其它高技术领域相比，我国的生物技术总体水平及产业化程度与国际先进水平的差距明显缩小。在我国重要的高技术领域中，从目前基础条件、资源优势和发展态势来看，生物技术最有希望取得创新性进展，最具参与国际市场竞争的潜力。因此，建议国家将发展生物技术及其产业作为21世纪加速发展我国高技术产业、提高国际竞争能力的“突破口”。把握有利时机，进一步把发展生物技术及其产业放在突出的战略地位，力争在21世纪的前10年内使我国生物技术及产业跻身于世界先进行列。
2制定发展战略、明确战略目标、选择发展模式总体战略
我国的生物技术及产业发展应改变以往跟踪为主的战略，实施积极创新为主集成应用的战略方针。基于目前我国生物技术及产业发展的实际状况、水平和能力，在未来10～15年内，我国宜采取“立足创新、集成应用、需求导向、重点突破”的发展战略。
关于集成应用，主要是指把现有的已成熟的先进技术（不管这些技术源自何处）组合集成起来运用于生物技术的研究开发和产品生产。充分借助和合理利用现代科学技术所取得的成就，对于我国生物技术产业以及其他高技术产业的发展都十分重要。
1）战略目标
21世纪初我国生物技术及产业的发展目标应定位在：努力提高生物技术在我国国民经济和社会发展中的贡献率，增强我国生物技术的创新能力和国际竞争能力；争取在21世纪初的10年内，使我国生物技术的整体水平跻身于世界先进行列，生物技术新兴产业发展成为我国的支柱产业之一。
2）发展模式
我们认为，在未来10～15年内，我国的生物技术及产业发展宜采取“政府引导，企业为主，官、产、学、研、资相结合”的发展模式。
众所周知，产、学、研的结合是促进科技进步，加速科技长入经济，提高研究开发效率的良好方式。结合现阶段我国实际情况，为保障生物技术及产业得以迅速发展，政府的作用十分重要。政府应该对全局研究开发及产业化的发展方向、目标、策略和措施进行系统的规划和设计，对各类各层次不同机构的研究开发工作给予重要的引导；对于一些重要的领域，国家应给予一定的资金支持，可以更加有效地引导企业界、金融界以及地方政府的资金和支持，各方面力量形成的合力将加速国家目标的实现。
高技术是基于多种学科的综合技术，而高技术产业则必须加上科学的经营管理和营销策略。发展高技术产业只有以企业为主，才能有效地将分离的科学与技术、科技与产业、产品与市场紧密地有机地联系在一起。同时生物技术产业的发展需要技术资本和金融资本的联合运作。没有一个良好的资本市场，生物技术产业将难以迅速发展。
3主要对策
1）健全和完善管理体制、加强整体协调、形成优势集成
总体而言，我国目前尚没有全国性统管生物技术研究开发及产业化的组织管理机构，缺乏全局性的战略部署。目前国家各类科研计划虽然都在不同程度上注重基础性创新性研究，但在具体实施和操作过程中，往往倾向于选择短期能产生效益的研究项目，导致创新的源头匮乏。更为严重的是，各类计划之间缺乏必要的沟通与协调，各部门、地方自成一体、封闭运行，导致科研力量分散，形不成合力，而且造成低水平重复。
现阶段我国正处在从计划经济向市场经济过渡的转轨期。发展我国的生物技术及其产业，必须结合我国具体国情，同时运用计划和市场两种资源配置的调节手段，采取“两弹一星”＋利益捆绑的新机制，盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量，使各方面的优势系统有效地集成；必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力；必须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此，建议国家适时成立全国性的组织管理机构，对全国生物技术及产业发展进行总体规划和协调指导，从而做到整体协调，避免多头指挥和政出多门，实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。
2）进行战略布局，形成产业聚集区
国外生物技术及其产业发展的经验表明，在一些地理、交通、信息、政策等环境较好的地域，容易形成生物技术研究开发和产业的“聚集区”。这种“聚集”促进了不同研究开发领域的交流与合作，不仅加速了生物技术研发及产业的发展，同时通过“聚集”进一步吸引人才、技术和资金，起到了“聚集”带动“聚集”的作用，形成了良性发展的循环。根据目前我国生物技术及产业发展情况，结合现有部级高技术产业开发区，可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的上海、北京、广东（深圳）、长春等地作为生物技术产业化基地，给予更为优惠的财政和税收扶持政策。集中力量有选择地发展3～5个生物技术产业聚集区（如以北京为中心的京津冀聚集区、以上海为中心的江浙沪聚集区、以深圳为中心的粤港聚集区、以长春为中心的长沈大聚集区等），发挥生物技术产业发展的聚集效应，尽快形成较大的生物技术产业规模。对上述生物技术产业聚集区，国家应积极发挥引导作用，充分调动地方和企业界的积极性，以国家重大项目为纽带，促进优势互补的联合与协作，逐步形成既有合作（包括跨国和跨地区合作）又有竞争的社会化的生物技术研发与生产的格局。
3）选择部分重点产品，目标定位国际市场
对于某些我国有较好基础、接近或达到国际先进水平或是我国有资源优势的技术领域，例如转基因动物反应器、转基因植物、功能基因组、生物芯片、组织工程、中药等领域，应选择部分重大项目，目标瞄准国际市场，通过运用优势集成、整体设计、分段实施的操作方式，加大协同攻关力度，尽快将一批拥有自主知识产权的生物技术和产品推向国际市场，增强并确立我国生物技术及产业的国际竞争能力和地位。
4）建立国家生物技术重大项目孵化器
我国科技成果转化难、转化率低制约了高科技产业的发展，影响了科技作为第一生产力作用的发挥，已成为普遍关注的问题。生物技术因其自身的综合性、多学科特点，生物技术转化更具有特殊性。在目前我国资本市场尚不完善的条件下，孵化器的作用尤为重要。孵化器的作用是，通过与研究开发机构建立广泛联系，并有力地引导企业介入，密切生物技术上下游的结合，有效地使单一技术的突破尽快孵化为成熟配套的技术和工艺，向产业进行技术转移和辐射，从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。为此，应在已有的工作基础上，择优建立数个生物技术国家重大项目孵化器，结合具有自主知识产权、独特性的生物技术重大项目和重大产业工程的实施，力争在5～10年内开发出一批具有自主知识产权和国际竞争力的重大生物技术产品，同时走出一条生物技术成果转化的成功之路。
5）加强生物技术产业相关技术及装备的产业化及国际化
我国在生物技术及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂等支撑技术与装备方面十分落后，主要依靠国外进口。在国外，生物技术的支撑技术与装备本身就是一个巨大的产业，其产值占生物技术产业总产值的20％以上。生物技术的支撑技术与装备具有两大特点，一是涉及多学科、多技术领域的交叉；二是绝大多数生产经营专用仪器、装备的公司都拥有国际市场，只有占有国际市场才能在国际竞争中生存和发展。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。因此，对重要的生物技术仪器、设备和装备，应采取“桑塔纳”模式，走与国外大公司合资合作的发展道路。第一步通过合资合作，引进建设组装线或生产线，这样一方面可以迅速提高技术水平和管理水平，另一方面可以与外国公司共同参与国际竞争；第二步加速引进技术的消化吸收，逐步加大国产化比重，同时加强新型号、新设备的研制开发，进而逐步增强参与国际竞争的能力。在此方面，应注意避免自己闭门造车、封闭发展，所开发的产品性能不稳定，测出的数据不可靠，别人不用，自己也不用的尴尬局面。
6）大力发展生物技术中介组织
国外成功经验表明，中介组织在高技术产业发展过程中发挥了重要作用，中介组织是创新体系的重要组成部分。我国应大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估（包括生物安全评估）、专利（特别是国外专利）、投融资等方面的中介机构。
我们认为，应尽快组建生物技术产业协会。组建生物技术产业协会有利于信息沟通和协作，有利于规范市场和公平竞争，亦可避免不必要的重复，有利于逐步形成社会化发展的格局。协会组成以企业法人和高级主管为主，吸纳大学和研究机构的技术、管理、营销专家参加。政府主管部门可以通过协会进行全局性组织协调工作。
7）充分利用和合理保护我国丰富的生物资源
我国国土辽阔，特殊的地理、气候、人口、人文、历史以及多民族等原因，使我国具有丰富的动物、植物、微生物及人类遗传资源，包括历史悠久的中医药宝库，为我国在生物技术领域的研究开发提供了得天独厚的有利条件。但从目前情况看，我国在生物资源的保护和利用方面还存在着明显的不足。大量的生物资源没有得到有效的保护和利用，甚至一些重要的资源流失严重。例如，我国虽有丰富的微生物资源，但由于资金和管理上的一些因素，导致研究、保藏和开发工作都处于非常困难的境地，至今没有一个明确的主管部门，也没有一部微生物资源管理的法规。因此，建议国家有关部门象重视人类遗传资源一样高度重视对所有生物资源的保护和利用。一方面应抓紧制定和完善有关各类生物资源管理的法规和规章制度；另一方面应尽快建立健全国家生物资源的保藏及服务体系，其中包括细胞库、菌种库、毒种库、种质库、信息库等。此项工作可在相关计划的基础上，给予专项经费支持。虽然需要花费一定的资金，但这是一项具有战略意义的基础性工作，因此必将起到事半功倍的效果。
8）加强国际合作，建立战略联盟
中国改革开放实践证明，不开放就没有出路。高技术需要在合作和竞争中求发展。一方面是在合作中竞争，另一方面又要在竞争中合作。国际上，企业间的联合与建立战略伙伴关系越来越成为一种重要的发展趋势。我国在发展生物技术及产业的过程中，必须加强与国外政府间和民间的合作与交流。此外，还应利用国内巨大市场的吸引力，积极与某些大型跨国公司建立战略伙伴关系，在国内合作建立合资企业，合作开发新产品，合作开拓国际市场。
发展我国生物技术及产业要充分重视利用海外资源，特别是信息及人才资源。在这方面，即使是十分发达的美国也不例外，十分重视利用国外的信息，并吸引别国的优秀人才为其服务。我国除应采取相关措施积极吸引海外留学生和科学家回国为国效力外，还应选择重大技术领域，在国外建立联合工作站。863计划生物领域在“八五”、“九五”期间已试行，效果良好。实践表明这是实现技术跨越的有效途径。国家应积极引导支持有条件的科研机构和企业，特别是企业在国外建立研究开发机构，这样将会大大提高信息采集、技术引进、智力引进、人才培养和国际合作与交流乃至产品出口的效率。
9）高度重视人才的培养和引进
生物技术的重要性篇5
有效突破水问题对经济社会发展的瓶颈式制约。我国是全球人均水资源贫乏的国家之一，正面临最严峻的水问题挑战。解决我国水问题，从科技角度看，近期要加快开发水污染综合治理技术、水污染物减排与清洁生产技术、饮用水安全保证技术等，重点发展节水和循环利用技术、高效低成本海水利用和淡化技术等，前瞻部署和发展水生态系统相关科技问题，初步建成节水减排型社会的技术支撑体系。中长期建成行业性节水和循环利用技术体系，开展重点行业和重点城市、区域的技术体系示范，开展湖泊、流域水体生态系统修复工程，使我国主要水体污染得到根本治理，研究全球变暖和气候变化条件下的水资源和水生态系统变化的适应技术并进行示范。
从基本遏制生态环境恶化趋势逐步过渡到有效修复生态环境。全球环境变化是人类面临的共同挑战。我国已呈现大范围生态退化和复合性环境污染的严峻局面，严重制约着我国经济社会可持续发展。近期要坚持和完善源头治理战略，重点开发生态和环境监测与预警技术、重污染行业清洁生产集成技术、废弃物减量化和资源化利用技术、温室气体减排技术，开展环境污染综合治理、典型生态功能退化区综合整治的技术集成与示范。中长期要深刻认识自然系统的演化规律和人类活动对自然系统的影响，系统认识我国生态环境的现状和变化趋势，建立生态、环境、气候综合监测与预警系统和生态补偿机制，开展退化生态重建转型、区域污染综合治理、环境健康监控防治、循环经济研发示范、全球环境变化适应与减缓、环保产业技术和设备研究，形成环境污染控制和生态建设的科技创新体系。
实现由“世界工厂”向“创造强国”的跨越。要从根本上转变我国经济发展方式和产业结构，必须抓住信息科技更新换代和我国即将成为世界第一大网络通讯和计算机市场的难得机遇，大力发展以知识和创新为基础的现代服务业，加快振兴装备制造业、先进材料产业，发展工业生物经济，力争突破一批关键技术，掌握一批重大自主知识产权，大幅度提升我国产业的国际竞争力。近期要重点发展低成本、高能效的硬件、系统软件、互联网服务技术，突破CpU芯片、高性能宽带信息网、分布式操作系统等关键技术；提升重大装备的自主设计和制造能力，推进制造业信息化技术向支持产品全生命周期管理发展；研发高性能复合材料、轻质高强结构材料、高性能工程塑料等基础材料及应用技术，发展新一代信息功能材料及器件、能源材料和环境友好材料等新材料；发展微生物代谢工程与生物基产品开发等工业生物技术。中长期要突破服务科学和网络化、智能化、可持续的服务技术，初步建成我国信息科技软件和服务工业体系；推进制造技术与电子、信息、生物、纳米、新材料、新能源等相互融合，发展新的制造技术，根本改变产品的设计和制造过程；突破现代材料设计、评价、表征与先进制备加工技术，发展纳米材料与器件；加强生物科技在相关领域的应用，把生物科技作为未来高技术产业迎头赶上的重点。使全体人民生活得更健康。近期要重点发展针对我国多发病、常见病的低成本预防和治疗技术，加强环境因子、生活方式、心理与行为对人口健康的影响研究，发展基于现代科学基础的健康生活模式，力争突破肿瘤、心脑血管疾病、代谢性疾病、神经退行性疾病等重要慢性病的发病机制和防治机理，建立监测和防御重大与新生传染病、突发公共卫生事件的生物安全网络，发展新一代人口控制技术以及生殖健康检测与干预技术，开发一批具有自主知识产权的创新药物。中长期要推动医学模式由疾病治疗为主向预防、预测和个体干预为主的战略性转变，发展针对重要慢性病的营养干预技术，开发个体化诊断和治疗疾病的新方法和新技术，建立针对各种重要慢性病的全民防御体系，基本实现中医中药现代化。
重视开发利用空天和海洋。空天和海洋科技是关系我国发展空间和国家安全的战略性必争领域。目前世界空间强国都制定了至2050年的空间科技发展战略规划，我国也应当从和平利用空天出发，加强空间科技发展的战略布局和统筹安排，抓紧制定发展路线图。在海洋科技方面，近期要重点发展海洋监测技术，大幅提高海洋综合观察能力；发展海洋生物技术，催生海洋生物制品新产业的兴起；发展海洋资源开发利用技术，促进海水淡化和海水化学资源综合利用技术产业化；加强海域综合地质调查，开展近海天然气水合物前期勘探；开展海岸带可持续发展研究，全面监测近海环境，有效遏制污染扩展趋势。中长期要促进现代海洋渔业、海洋生物经济、海洋精细化工业和海洋服务业等快速发展，实现我国海洋产业结构的升级换代。发展深海矿藏与油气资源探测技术和天然气水合物的采集与安全利用技术，广泛应用大规模海水淡化技术，有效缓解我国能源、资源和淡水紧缺的压力。发展海岸带生态环境监测治理和生物修复技术，提高预报和减轻海洋灾害能力，使得海岸带更加宜居，初步实现中国海洋数字化。
生物技术的重要性篇6
关键词：多媒体技术；高中物理；课件
随着教育观念的不断进步以及教育技术的进步，多媒体技术走入课堂，为中小学课堂教学注入新的活力，使其焕发出新的生机。多媒体技术和高中物理课堂的结合，将学生在学习中无法进行演示的如宏观方面、微观方面、变化速度极快的或者变化速度极慢的物理实验过程展现出来，打破空间领域和时间对实验的限制，将抽象的物理知识变成直观的文字、图片展现，增强学生的认识和理解。本文旨在对多媒体技术和高中物理教学的整合进行研究。
1多媒体技术和高中物理课堂整合的必要性及重要性
高中物理学科具有的明显特点是较高的抽象性和缜密的逻辑性，其中很多的原理、概念、公式、反应都需要学生具有较强的逻辑思维能力。多媒体技术的特点是将抽象的知识转为具象，将复杂的知识简单化，故而多媒体技术和高中物理课堂的结合水到渠成。下面就来论述多媒体技术和高中物理课堂整合的必要性和重要性。多媒体技术和高中物理课堂整合的必要性多媒体技术在高中物理课堂的应用可以将复杂抽象的物理知识转化为便于学生理解的、图文并茂的知识。下面就来论述多媒体技术和高中物理课堂整合的必要性。首先，多媒体技术和高中物理课堂的整合符合高中生的实际学习情况。对于高中生来说，他们还不具备成熟的理性思维，逻辑思维能力较差，复杂的高中物理知识往往让他们感到难以理解和记忆，如电磁感应、万有引力等。物理实验是高中物理学习中十分重要的内容，而对实验的理解也是学生在学习高中物理知识时的一大难关。对于实验来说，实验现象都是即时存在的，如果学生的理解不能紧跟着实验现象的话，那么在实验现象结束之后，再想重现当时的实验想象就会增加耗费。使用多媒体技术辅助物理实验则可以很好地解决物理实验即时性的不足，教师可以利用网络资源下载相关的实验视频，在课堂上利用大屏幕让学生观看。如果遇到学生不懂的地方，可以拖拽鼠标，重新为学生播放；等到学生自己动手进行实践的时候，教师也可以让学生按照记忆中的步骤开展，遇到不会或者弄不清的地方时，再打开视频让学生观看，加深学生的记忆和理解。多媒体技术和高中物理课堂整合的重要性将多媒体技术和高中物理课堂整合起来，对高中生的物理知识充实十分重要。下面从三个方面来论述高中物理课堂和多媒体技术整合的重要性。
1）使用多媒体技术可以让物理课堂变得生动有趣，激发学生的学习兴趣。对于高中生来说，他们仍旧是十六七岁的青少年，好奇心较强，对于教师枯燥的、长篇大论的知识讲解来说，他们更喜欢新鲜的，能够调动他们视觉、听觉和触觉的知识讲解方法。将高中物理知识以多媒体技术展现出来，教师可以借助图片、文字、视频等元素，调动学生的视觉、听觉和触觉共同作用，增强学生的学习兴趣，最终增强高中物理课堂的教学效果。
2）使用多媒体技术可以让高中物理课堂教师教学重点突出，层次感分明。到了高中阶段，学生面临高考这一重要的关卡，每一天的学习节奏都很紧张，因此没有很多的时间用来记忆大量的知识，记忆重点、学习重难点是学生学习的最佳途径。通过使用多媒体技术，教师可以在课件上将重点的知识写下来，在讲解的时候着重强调重点知识，加深学生的理解和记忆，帮助学生对重点知识的把握。
3）使用多媒体技术可以增加学生动手实践的能力，培养学生的实践能力。物理学科不同于历史、政治等文科性的学科，它不侧重于学生的背诵，而是侧重于学生对知识的理解。那么要想让学生对知识理解，就需要对知识的多加练习。在传统课堂上，教师让学生进行练习多是选择在自习课上，课堂上让学生学习物理知识，这种方法不能让学生及时消化吸收所学的知识。使用多媒体技术进行高中物理课堂的授课，教师可以在讲解知识点时配上相应的练习题，让学生及时吸收。
2多媒体技术在高中物理课堂使用中存在的问题
多媒体技术在高中物理课堂的使用并不是永远都在发挥正面的作用，消极方面的影响是当前引发人们对多媒体技术运用于教育领域的思考的一大主因。下面就来分析一下，多媒体技术在高中物理课堂使用中存在的一些问题。多媒体课件制作粗糙，不合理元素比比皆是在某些教师的观念里，尤其是公职教师中居多，仅仅把多媒体课件当成是自己教学的工具，是吸引学生兴趣的途径之一，因此在备课时对多媒体课件制作的重视程度不够，从网上直接下载课件，或者将一些课本上的知识胡乱地堆砌到课件上，毫无章法和顺序，讲课时随性而至，学生学习一头雾水，最终导致多媒体在课堂上的积极作用无法发挥出来。有些教师过多追求多媒体课件的新奇化，影响了课堂的教学效果有的教师认为只要多媒体课件制作得够精美、够新奇，就能吸引学生的学习兴趣，最终使学生爱上高中物理，提高物理成绩。因此，这些教师在制作课件时，选择一些动态的图片、图案穿插在各张幻灯片中，如旋转的小灯、跳动的闹钟、追击的动物等，在上课时学生的注意力很容易被动态图案吸引，导致注意力不在教师的讲解上，最终影响了教学效果。
3实现高中物理课堂和多媒体技术的有效整合
综合上文提到的高中物理课堂和多媒体技术整合出现的问题，如何有效地整合高中物理课堂和多媒体技术是当前研究的重点。不能忽略课本的重要作用课本是教师教学和学生学习的基础，长期使用幻灯片快节奏地展现知识点，会让学生出现走马观花的感觉，长此以往必然影响学生的学习成绩。因此，课本应当是教师授课的基石，教师的教学应当围绕课本展开，正确处理课本和多媒体课件的关系。重视学生的动手能力学生的实践是学生获得知识的一种重要途径，尤其对于物理学科来说，学生的动手实践能力不仅可以提升学生对物理实验的理解，而且有助于学生对物理知识的记忆。
参考文献
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生物技术的重要性篇7
关键词：土壤污染；类型；修复
土壤污染是指人类活动产生的污染物进入土壤并积累到一定程度，引起土壤质量恶化的现象。主要污染物质包括农业生产中使用的化肥、农药，城市周边工业释放的有机物、重金属、放射性物质、病原菌等。特别是在近年来，对着经济发展与城市化的加速，工矿企业导致的场地污染严重，使土壤遭受到严重的有机物污染和重金属污染，没有处理的污染场地将是定时炸弹，可能对国家可持续发展造成巨大影响，因此必须对土壤污染进行妥善修复，促进社会、经济、环境的可持续发展。
1土壤污染类型
1.1重金属污染？
采矿、冶金和化工等工业排放的三废、汽车尾气以及农药和化肥的使用都是土壤重金属的重要来源。按生物化学性质土壤中的重金属可以分为两类：第一类，对作物以及人体有害的元素，如汞、镉、铅及类金属砷等，因此，必须减少这些元素的含量使其不超过环境的容量；第二类，常量下对作物和人体有益而过量时出现危险的元素，如铜、锌、铬、锰及类金属硒等，应控制其含量，使其有益作物生长和人体健康。
1.2石油污染
石油污染是指在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中原油和各种石油制品进入环境而造成的污染，土壤中的石油污染物多集中在20cm左右的表层。石油开采过程中产生的落地油和油田的接转站、联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池的底泥，炼油厂含油污水处理设施产生的油泥，也是我国油田土壤石油污染的主要来源。污染土壤中石油主要成分为C15-C36的烷烃、多环芳香烃、烯烃、苯系物、酚类等，其中环境优先控制污染物多达30种。
1_3化肥污染
化学肥料在现代化的农业生产中不仅是粮食增产的物质基础，更是农业生产资料的主体。在粮食增产中花费的贡献率在40%-60%，稳定在50%左右，但是化肥中的有毒重金属、有机物以及无机酸类等是造成土壤污染的主要来源。
1.4农药污染
据初步统计，我国至少有1300-1600万hm2耕地受到农药污染。造成土壤农药污染的主要是有机磷和有机氯农药。据2000年国家质检总局数据，全国47.5%的蔬菜农药残留超标，因农残超标被退回的出口农产品金额达74亿美元。
2土壤污染的特点
2.1土壤污染具有隐蔽性和滞后性
往往要通过对土壤样品进行分析化验和农作物的残留检测，甚至通过研究对人畜健康状况的影响才能确定。因此，土壤污染从产生污染到出现问题通常会滞后较长的时间。
2.2壤污染具有累积性
污染物质在土壤中不容易迁移、扩散和稀释，因此容易在土壤中不断积累而超标，同时也使土壤污染具有很强的地域性。
2.3土壤污染具有不可逆转性
重金属对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程，许多有机化学物质的污染也需要较长的时间才能降解。对重金属污染，通常的方法有：利用植物吸收去除重金属、施加抑制剂、控制氧化还原条件、改变耕作制和换土、深翻等。土壤污染很难治理。积累在污染土壤中的难降解污染物很难靠稀释作用和自净化作用来消除。土壤污染一旦发生，有时要靠换土、淋洗土壤等方法才能解决问题，其他治理技术可能见效较慢。因此，治理污染土壤通常成本较高、治理周期较长。
3污染土壤的修复技术
土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施。在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法。近年来，在政府财政支持下，我国开展了多个类型场地的修复技术设备研发。尽管可以罗列的土壤及地下水污染的修复技术很多，但实际上经济实用的修复技术很少。常用的污染场地修复技术主要包括挖掘、稳定/固化、化学淋洗、气提、热处理、生物修复等。
3.1挖掘
指通过机械、人工等手段，使土壤离开原位置的过程。一般包括挖掘^程和挖掘土壤的后续处理、处置和再利用过程。在场地修复的各个阶段和多种修复技术实施过程中都可能采用挖掘技术，如场地环境评估、修复活动中和后评估阶段。作为修复技术，本导则推荐挖掘只能作为修复方案的一部分，不适用于传统的挖掘一填埋技术方案。
3.2稳定/固化
指通过固态形式在物理上隔离污染物或者将污染物转化成化学性质不活泼的形态，降低污染物的危害，可分为原位和异位稳定/固化修复技术。原位稳定/固化技术适用于重金属污染土壤的修复，一般不适用于有机污染物污染土壤的修复；异位稳定/固化技术通常适用于处理无机污染物质，不适用于半挥发性有机物和农药杀虫剂污染土壤的修复。
3.3化学淋洗
指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂，通过水力压头推动清洗液，将其注入被污染土层中，然后再将包含污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理的技术，可分为原位和异位化学淋洗技术。原位化学淋洗技术适用于水力传导系数大于10-3cm/s的多孔隙、易渗透的土壤，如沙土、砂砾土壤、冲积土和滨海土，不适用于红壤、黄壤等质地较细的土壤；异位化学淋洗技术适用于土壤粘粒含量低于25%、被重金属、石油烃类、挥发性有机物、多氯联苯和多环芳烃等污染的土壤。
3.4气提技术
指利用物理方法通过降低土壤孔隙的蒸汽压，把土壤中的污染物转化为蒸汽形式而加以去除的技术，可分为原位土壤气提技术、异位土壤气提技术和多相浸提技术。气提技术适用于地下含水层以上的包气带；多相浸提技术适用于包气带和地下含水层。原位土壤气提技术适用于处理亨利系数大于0.01或者蒸汽压大于66.66pa的挥发性有机化合物，如挥发性有机卤代物或非卤代物，也可用于去除土壤中的油类、挥发态重金属、多环芳烃或二嗯英等污染物；异位土壤气提技术适用于修复含有挥发性有机卤代物和非卤代物的污染土壤；多相浸提技术适用于处理中、低渗透型地层中的挥发性有机物。
3.5热处理
指通过直接或间接热交换，将污染介质及其所含的有机污染物加热到足够的温度（150～540℃），使有机污染物从污染介质挥发或分离的过程。按温度可分成低温热处理技术（土壤温度为150～315℃）和高温热处理技术（土壤温度为315～540℃）。热处理修复技术适用于处理土壤中挥发性有机物、半挥发性有机物、农药、高沸点氯代化合物，不适用于处理土壤中重金属、腐蚀性有机物、活性氧化剂和还原剂等。
3.6生物修复
生物修复指利用微生物、植物和动物将土壤、地下水中的危险污染物降解、吸收或富集的生物工程技术系统。按处置地点分为原位和异位生物修复。生物修复技术适用于烃类及衍生物，如汽油、燃油、乙醇、酮、乙醚等，不适合处理持久性有机污染物。
生物技术的重要性篇8
关键词：转基因作物；可专利性；相关问题
1转基因作物的可专利性分析
我国《专利法》第25条第1款明确规定：对科学发现不授予专利权。一般而言，发现是对自然现象、本质规律的揭示，而发明则是这些本质规律的具体运用。但生物技术是建立在大量的发现之上的，并始终也不能逃脱对活的或具有活性的生物或生物物质的利用，对于转基因作物而言就更是如此。那么，转基因作物究竟是发现还是发明呢？这是它要取得专利保护所必须界定的前提条件。发明与发现之间的界限并不明确，Buckley在Reynoldsv.HerbertSumithCo,Ltd.一案中分析了两者之间的区别：“发现增加了人类知识的总量，但它仅是以揭示以往未发现或未搞清楚的现象或物质来达到上述目的，发明也增加了人类知识的总量，但它并不单纯依靠揭示某些现象或物质，还必须包括行为的创意，以及导致一种新产品、新成果或新方法或对现有产品、成果或方法的重新组合行为。”
在考虑转基因植物是不是自然产品这个问题时，应该注意到一种新的转基因植物必须有人工干预这个前提。转基因植物并不是简单的自然产品，如果没有育种者的干预它们是不会出现的。显然,利用现代生物技术，可以对植物进行修饰、改造来生产一种与以往自然界的产物完全不同的、达到一定预期目标的转基因植物。利用现代生物技术制造出来的转基因植物不是自然产品，而是人类智慧的产物。现在大多数国家已经明确接受由野生微生物纯化得到的菌株是可专利的主题物。
一些学者认为转基因植物仅仅是发现，不能成为专利客体，因为原始的生物体和基因序列从根本上讲是自然存在的。也就是说，如果“创造者”仅仅是从自然界中提取已经存在的生物体，并按其客观存在的顺序组合起来，就意味着“创造者”并未向公众公开或提供任何东西。这些学者将转基因植物看成天然产物，如果将转基因作物认定为天然产物，那么它就仅仅是自然产生的生物体，是发现而不是发明，因而也就不受专利保护。但是，转基因植物本身就是经基因修饰或重组的生物体，分割开来看，原始的生物体和基因序列的确是客观存在的，但经基因修饰或重组技术介入后，两者就发生了变化。依据专利法，即使是从生物体分离纯化得到的化合物或微生物，不会因为它的生物学起源而妨碍它们的可专利性，所体现的原则就是人工制造的产物可以得到专利法的保护。此外，作为生命体，微生物与植物之间的区别就是植物的分类学等级比微生物高，不同于生命体与非生命体那样有实质性的差别。既然微生物是可专利的，那么转基因植物也能成为可专利主题。
如前所述，经基因修饰或重组会产生3种情况，即基因序列的重新排序、插入其他的基因序列以及删除特定的基因序列。这3种方式都会导致原始生物体基因序列的变更，也许变更后的基因序列在自然界仍然存在，但一旦这种特定的基因序列与原始的生物体结合起来，就会使原始生物体具备某些新的特征。因而转基因植物不是一种天然的产物，也不是一种单纯的科学发现，而是“人类利用自己的技术和能力从现有的物质中创造出来的新发明，或者至少是某些人类利用其技术或能力的新方式……”，应当获得专利保护。
1.1新颖性
我国《专利法》第22条明确规定：“新颖性，是指在申请日以前没有同样的发明或者实用新型在国内外出版物上公开发表过，在国外公开使用过或者以其他方式为公众所知，也没有同样的发明或实用新型由他人向专利局提出过申请并且记载在申请日以后公布的专利申请文件中”。新颖性是获得专利最基本的条件。根据中国《专利法》对新颖性的定义，一项发明是否具有新颖性，与现有技术的内容有关。中国《专利法》所要求的新颖性是绝对新颖性。
在此所述的绝对新颖性要求，一般不会对植物的可专利性构成严重障碍。利用转基因技术，可以很容易地创造出带有某种新性状的转基因植物。如在美国，很少对转基因植物的新颖性提出反对意见。利用现代转基因技术，培育一种具有新性状植物，创造出一种全新的植物并不困难。所以说，新颖性要求是很容易满足的。
1.2创造性
根据中国《专利法》第22条第3款，创造性是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步。《审查指南》中对发明的实质性特点，解释为发明对于现有技术、对所属技术领域的技术人员来说，是非显而易见的；发明有显著的进步，是指发明与最接近的现有技术相比能够产生有益的技术效果。一般来说，我们以发明对该领域所做的技术贡献来判断创造性。
当审查员分析转基因植物发明所具有的一种新颖性质时，如颜色的改变、糖含量的增加,有可能发生因缺乏创造性驳回申请的情况。因为对一个普通的育种者来说,这些特征是显而易见的。但是，即使这些新的表现型是显而易见的，如果育种者所用的遗传材料并不是为公众所知道的，那么利用该遗传材料而获得的新性状就不是显而易见的，那就可以认为利用这种遗传材料创造的转基因植物具有创造性。对创造性进行分析的另一个因素是，是否有经过他人的努力而未能取得被提出权利要求的表现型的尝试。如果一个育种者获得了他人试验过但没有成功的结果，那么就可以认为具有创造性。
对于新颖性和创造性，随着植物生物技术和分子生物学的迅猛发展，克服发明缺乏新颖性和创造性变得容易了。但是，当未来转基因技术发展到更高阶段时，把某一个特定的基因转到植物中制造出新的转基因植物没有什么难度时，再申请专利就会面临达不到创造性的问题。
1.3实用性和可再现性
按照中国《专利法》第22条第3款的规定，实用性是指发明的客体必须能够在产业上制造或者使用，并且能够产生积极效果。按照《审查指南》的解释，所谓产业，,包括工业、农业、林业、水产业、畜牧业等等。关于产业的解释实际上与《欧洲专利公约》的产业应用性的解释范围相当。
转基因植物的实用性，实际上是一个容易达到的要求。一种带有某种新型性状的转基因植物，如生产一种有用的化合物或具有抗虫性、观赏性等，都可以认为其具有实用性。在《审查指南》对实用性的解释里，还有再现性这一个重要的内容，尤其是在生物技术发明里面。能否重复专利申请中的技术是判断是否授权的一个重要标准。再现性，即技术方案的可重复性，是指所属技术领域的技术人员，根据公开的技术内容，能够重复实施专利申请中为达到其目的所采用的技术方案。
生物技术的重要性篇9
【关键词】环境污染生物技术应用前景
中图分类号：Q933
1我国生态环境的现状
我国生态环境污染日趋严重，如“三废”污染、水体污染、土壤污染、废弃塑料和农用地膜污染、农用化肥和农药污染等，造成水资源严重短缺，土地荒漠化日益加剧，森林覆盖率剧减，草场严重退化。生态环境的恶化，时刻威胁着人们的生命财产安全，疾病发病率也迅速提高。因此，必须积极发展高新技术，如现代环保生物技术等，采用防治结合的方式，解决当前的环境危机，维护生态平衡，已迫在眉睫。
2环境生物技术简介
生物技术是建立在生命科学的基础上，通过直接或间接的方式利用生物或生物有机体的特定部分或某些功能，建立降低或消除污染物的生产工艺或能够高效净化环境污染，同时又能生产有用物质的工程技术。主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程、染色体工程、生化工程等。生物技术在环保领域发挥着越来越重要的作用，正衍生出一门新兴的学科与技术，即我们所说的“环境生物技术”，亦称“环境生物工程”。其特点如下：
2.1实现对污染物的循环利用
对垃圾废弃物的降解生成的产物或副产物，一般都可重新利用。这样，可把污染降到最小程度，不仅可解决长期污染的问题，还实现了对固废的循环利用。
2.2安全可靠、效果明显
利用发酵工程技术治理，产生的物质基本属于稳定无害的物质，常见的包括Co2、水、氮气、甲烷等。并且，多数都是一步到位，无二次污染。因此，该技术既安全、彻底又高效。
2.3简化流程，节约成本
生物技术是建立在酶促反应基础上的生物化学过程。酶作为生物催化剂，实质是一种活性蛋白质。一般在常温常压或近乎中性的条件下即可发生反应。因此，绝大部分生物治理对环境条件要求不高，并可就地实施。
3.环境生物技术在三废处理中的应用
3.1在废水处理方面的应用
废水中含有许多有毒有害物质，比如，酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇、蛋白质等。废水生化处理经近百年的发展，现已形成了许多新工艺、新技术。通过生物技术治理废水，主要借助微生物的降解作用完成。它分为耗氧降解技术与厌氧降解技术两种。耗氧降解技术又分为：活性污泥法与生物膜法。目前，采用较多的是固定化酶与固定化细胞技术，它属于酶工程技术。固定化酶又称为水不溶性酶，是通过物理吸附法或化学键合法，导致水溶性酶和固态的不溶性载体结合起来，从而使酶不再溶于水。微生物细胞犹如一个天然的固定化酶反应器。微生物细胞的固定可采用制备固定化酶的方式。对于污水中的多种污染物，均可通过固定化酶或固定化细胞进行治理。国内外有很多这方面的成功案例。
3.2在废气净化方面的应用
废气是近年来重要的污染源之一。如何利用生物技术高效净化废气也成为重要的研究课题。目前采用的方法包括生物过滤、生物洗涤、生物吸附和植物修复法等。常用的生物反应器有生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。根据微生物在废气处理过程中的具体形式，分为两大类：生物吸附法与生物过滤法。前者可治理含胺、酚和乙醛等气体，后者可降解恶臭性废气。植物修复技术是把太阳能作为动力，依靠植物的同化作用达到净化气体的目的。它属于一种绿色技术。现在，全球都有很多成功处理废气的案例。美国利用微生物作用来净化工业恶臭气体，效果明显，且还不会出现二次异臭。德国与荷兰利用生物膜过滤技术可除掉超过90%的硫化氢。我国相关学者也在此方面取得了不错的成果。比如，利用生物膜填料塔处理橡胶再生脱硫过程中产生的低浓度的有机废气，经试验表明，该方法是可行的，若相关条件控制适度，净化效果显著，净化率可超过90%。相比原有的废气处理方法，生物技术法有着很多优势：节约成本、效果好、安全可靠、没有二次污染等。
3.3在处理固废方面的应用
工农业生产、城市建设与日常生活都会产生很多固体废弃物。传统固体废弃物的处理方式，不仅浪费资源能源，还会污染环境。利用生物技术处理城市生活垃圾和农业废弃物，不但可以把这些废弃物变为优质的有机肥料，实现废物的资源化，更有利于生态环境的良性循环。常见的处理方式包括卫生填埋、堆肥和发酵制沼气等。
4.环境生物技术在环境污染修复中的应用
4.1污染土壤的生物修复
随着农业的发展，各种化学杀虫剂、农药被大量使用。而这些农药很多都会残留在土壤中，。尤其是那些极难降解的农药给生态环境造成难以估量的损害。通过相关生物技术处理，可以把这些污染物质进行有效分解，生成水与Co2。不仅不会造成对环境的破坏，还能防止出现二次污染。但是是分解周期较长，不符合农业生产的需求。重金属属于土壤污染中重要的污染物。重金属污染的生物治理机制是：借助生物作用（酶促反应）导致重金属的化学形态改变，将其固定在土壤中，或减轻其毒性。这样，可有效制约重金属在土壤中的移动。通过生物的吸收、代谢作用后，会进一步固定重金属或减小其毒性，从而净化土壤。此外，生物修复污染土壤的过程中，还能提高土壤有机物的数量，调动相关微生物的活性，从而优化土壤生态结构。同时，还能强化对土壤的固定作用，避免土壤受到风蚀、水蚀的破坏，预防水土流失。
4.2.水体生物自然净化技术
环境生物技术中通过植物吸收达到净化水体与土壤的方法被称为生物自然净化技术。分为生物塘与人工湿地两种。前者把太阳能作为初始能源，利用塘中植物的同化作用将水中的污染物吸收掉，从而净化水体。生物塘中可栽植的高效净化植物有水葫芦、芦苇、水莴苣等。同时，还应构建集组合曝气、水生植物、水产养殖一体化复合生态系统，进而提高生物塘的处理能力。后者是通过自然生态系统中的物理、化学、生物等作用达到对水体的净化作用。由于人工湿地处理系统出水水质较好，可用于饮用水源的处理，并且所需成本也比常规处理方法要低。
4.3白色污染的治理
采用生物技术治理可从两方面入手，一是筛选具有降解塑料与农用薄膜的微生物，形成高效降解菌。二是分离克隆出带有降解功能的基因，再将其植入到特定的土壤微生物内，如根瘤菌。这样，既能发挥两者各自作用，还有利于加快对塑料垃圾的降解速度。此外，还应重点对预防白色垃圾技术进行攻关与研发。个别微生物可以生成一些高分子化合物，类似于塑料，被称为聚酯。为进一步节约成本、提高产量，人们正致力于通过Dna重组技术，试图改造某些微生物。比如，当前一个重点研究课题就是通过微生物发酵生产聚-β羟基烷酸（pHas），相关研究人员正试图形成自溶性pHas生产菌种。通过把pHas重组菌发酵后，积累数量众多的pHas，再添加一些信号物质，从而生成裂解蛋白，然后细胞壁被破坏，pHas析出。即简化pHas的提取流程，达到节约成本的目的。
4.4降解废水中微量油脂
含油废水属于一种量大面广的污染源。废水中的少量油脂并不能通过原有的物理或化学方法处理掉。上海交大生命科学技术学院和日本日立化成公司合作，从5种活性污泥或土壤中驯化分离出六种菌，分析了它们在低温条件下对低浓度植物类油脂的实际降解能力。不同菌的降解能力都各不相同，其中，发现两种菌的除油效果很好，除油率高达92.80%和95.49%，相关特性还有待进一步研究。
4.5化学农药污染的消除
经统计资料显示，每合成一吨农原药需消耗3-4吨化工原料，多余的原料作为未反应物或中间副产物随水排出，每年数百家农药厂排出的废水上亿吨，危害极大。中科院成都生物所经过反复试验，终于找到了解决处理农药（乐果）废水的方法。他们将高效微生物菌种用于SBR设备处理有机农药废水，效果显著，使有机磷转化率达96-99%，其技术指标达到了相关排放标准。一般情况下施用的农药化肥约有80%的残留，特别是难降解的氯代烃类农药，给生态系统带来了极大的滞留危害，必须依赖基因工程构建的高效菌种来进行处理。但要想彻底消除化学农药的污染，还必须全面推广生物农药。生物农药是指由生物体产生的具有防治病虫害和除草功能的一大类物质的总称，大多是生物体的代谢产物，主要有微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。
5.环境生物技术在环境监测方面的应用
应用在环境监测领域的生物技术主要有以下几种：①监测水质，利用细菌的数量、某些粪便指示菌（大肠埃希氏菌、克霉伯氏菌）等②检测物质致突变性和致癌性，通常使用鼠伤寒少门氏菌来检验。③通过发光细菌对环境中的毒物进行检测，速度较快。④根据对水中藻类的生长情况测定，对水质进行监测或检测某些物质的毒性。近年来，国际上在这一领域的重点研究对象包括pCR技术（应用聚合酶式反应技术）、核酸探针、生物传感器等。pCR技术可用于当前还无法培养的微生物检测，一般适用于对土壤、水样、沉积物等环境标本的细胞检测。
随着今后技术的不断完善，对于水质的检测，核酸探针与pCR技术极有可能取代现在的常规微生物检测方式。此外，生物酶法具有良好的发展潜力，它适用于快速检测与现场测定。生物传感器具体有酶传感器、微生物传感器、免疫传感器，通过酶、微生物、抗原、抗体等生物材料作为分子识别元件，从而把外部对其理化特性的影响转化为电磁信号。它可用于对特定污染物的快速检测，并且操作简便、结果精确。
5环境生物技术现状及前景展望
5.1现状
环境生物技术虽有诸多优点，并能有效解决各种污染问题。但实际应用中依然存在种种局限：
①反应速度较慢，并且需要大型的反应器，需占用过多的土地面积。
②对于原水水质有着十分严格的标准，不然，不利于微生物的生长。
③运行过程中会发生一些问题，如污泥膨胀或流失，余下的污泥也不易处理。
④通常的微生物也极难解决人工合成物，尤其是难生物降解的污染物。
⑤实验室有可能泄漏某些活的有害菌体。大规模的微生物应用会给生态环境带来潜在的风险。
5.2发展前景
5.2.1各种新工艺新方法不断涌现
比如，国内有关专家利用高效反应器治理印染废水时，结合三种新技术，以提高生物处理效率。即在厌氧流化床中加入高效的脱色菌，通过聚集-交胶固定法，把脱色菌固定到活性污泥中。再在反应器中加入磁粉以构成稳恒弱磁场，从而对微生物产生正的磁生物效应以加快生化反应速率。此外，还有利用基因工程克隆生物生长基因控制植物生长、构建高效的细菌来治理各种污染问题，以及利用遗传工程处理农业固废中难降解的五碳糖等等新技术。
5.2.2综合利用
为了避免微生物降解污染物后形成二次污染，同时，让资源得到充分利用，生物治理技术也更趋向综合性利用，如利用降解后形成的微生物菌体、微生物体内酶、有关代谢产物、或其产生的能源。当前，“沼气田”发电是比较成熟的生物技术，投资少、成本低、使用管理方便，正受到很多国家的推崇。英国有的污水处理厂采用乳酸细菌降解农用工业垃圾生成乳酸。
5.2.3和其它现代科技有效结合
近年来，现代科技的发展特别是it技术的快速发展，促使生物治理技术取得了极大的进步。生物处理工艺正实现自动化控制，并且，生物技术方面正积极开展数学模拟研究。据有关报道显示，目前已研制出电子计算机辅助系统。该系统分为分析程序与处理程序，进一步降低了废水处理厂设计方面的难度。随着自控技术的发展，连续性运行的大型氧化沟也随之产生。
5.2.4重点研究极端微生物与超级工程菌
极端微生物是指在一般生物无法生存的条件下能生存的生物。比如在高温、高酸、高碱、高压、高盐、低温等极端条件。这类微生物具有特殊的生理机制，有很高的环保应用价值。whyte等经研究了解到，冷微生物菌株可以使石油烃、十二烷、正十六烷、甲苯、萘等发生矿化。随着技术的进步，对现有微生物的有效改造，不断研发出新的具有特殊功能的微生物。通过质粒工程技术，把分别降解芳烃、多环芳烃等的质粒接合到降解酯烃的细菌体内，形成一种“超级菌”。这种细菌在治理石油污染方面有着很好的应用前景，可以把60%的烃分解。同时，相比一般菌种，其几小时就能达到一般菌种净化一年左右的效果。
5.2.5转变观念，从治理转向预防
目前，随着环境问题的日益突出，世界各国都意识到环境保护的重要性。生物技术的发展也会从单纯地治理过渡到防治结合，以预防为主，最终实现清洁生产。比如，生产微生物农药、源于微生物体又能生物降解的表面活性剂等。今后还可应用于诸多领域，如洗涤剂制造、油类回收处理、感光乳剂稳定、植物病害防控、细胞破碎、微生物的快速测定等方面。目前，正尝试通过基因工程技术把pHBV基因植入某些植物体内，实现从植物体内获取塑料，从而解决严重的塑料污染难题。
5.3.展望
随着全球环境的日剧恶化，使人类的生存和发展遭到了一场前所未有的挑战，迫使人们进行一场‘环境革命’来振救人类自己。这场环境革命的意义就像18世纪的工业革命一样重大，而且需要更深入和彻底。在这场革命中，借助现代生物工程技术解决环境问题，纵然有其巨大的发展潜力与优势，也还存在诸多局限与不足，所以，面对环境危机日益恶化之势，不仅要建立健全相应的环境规划、法规、资金投入等生物技术良性应用环境，鼓励、资助研发更新更高效的环境生物技术，并使之得到产业化与商品化发展，还要把生物技术和其它各种相关技术有效地结合起来，才能切实有效解决当前困扰世界各国的生存危机的问题。
【参考文献】
[1]刘涵戈浅谈生物技术在环境保护中的应用新教师教学2011，（1）河南省项城市，河南，项城，466200
[2]谢丹丽1雷鸣2生物技术在环境保护和污染修复中的应用环境保护科学2007，33（5）1.中南大学湘雅二医院污水处理中心长沙410007；2.（湖南农业大学资源环境学院长沙410128
[3]张伟锋现代生物技术在环境保护工作中的应用综合论坛2011新密市环境保护局河南郑州452370
[4]郭颜伟生物技术在环境保护工作中的应用探讨科技传播2011（11）新郑市环保局，河南新郑451100
生物技术的重要性篇10
关键词:现代生物技术 废水生物处理 生物修复 水处理剂
0引言
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[1,2]。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[3]: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。进入80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—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—好氧—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[4]。
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[5]。②生物—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—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[6]。
3生物修复技术
生物修复技术[7]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Co2和H2o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[8]。
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[9]。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。③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[10]。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。
现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为,今后应从四个方面进行深入研究:①分离、筛选和培养高效降解菌,利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物;②构建高效反应器,优化运行条件,探索新技术新方法;③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂;④着力实践和推广生物修复示范工程,为生态环境建设提供有力的技术支持。
参考文献:
[1]李亚一.生物技术[m].北京:中国科学技术出版社.1994.1.
[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22(9):7-9.