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生物技術(shù)論文:關(guān)注現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展的新趨勢

在當(dāng)今世界各國紛紛建立以基因為核心的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù),搶占21世紀(jì)國際生物技術(shù)制高點的新形勢下,參加北京“國際周”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高層論壇的專家呼吁,要密切關(guān)注現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域日益顯現(xiàn)的研究成果商品化、研究方式規(guī)模化和基因資源爭奪白熱化的趨勢,在即將到來的生物世紀(jì)里,真正占據(jù)自己的位置。

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的主要研究內(nèi)容包括:增強(qiáng)農(nóng)作物以及畜禽魚的抗性、品質(zhì)改良、提高產(chǎn)量和生產(chǎn)具有特殊用途的物質(zhì)等。其中以轉(zhuǎn)基因作物的研究和運用最為重要,發(fā)展最快。根據(jù)統(tǒng)計資料,到2000年,全世界轉(zhuǎn)基因作物推廣面積達(dá)4420萬公頃,比1996年增長了25倍;種植轉(zhuǎn)基因作物的國家從1996年的6個增加到2000年的13個。這其中美國的轉(zhuǎn)基因作物種植面積最廣,達(dá)到了3030萬公頃,占68%;其次為阿根廷,1000萬公頃,占23%;加拿大300萬公頃,占7%;我國為50萬公頃,占1%。

根據(jù)有關(guān)專家的看法,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的最新發(fā)展趨勢表現(xiàn)為:

——研究成果商品化產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。目前,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)作為一項高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)在發(fā)達(dá)國家業(yè)已形成,并處于一個高速發(fā)展時期。有關(guān)專家預(yù)測,本世紀(jì)生物技術(shù)產(chǎn)品在國際貿(mào)易中的份額將達(dá)到10%以上,而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)又將占相當(dāng)?shù)谋戎亍Ｊ澜玢y行下屬機(jī)構(gòu)預(yù)測世界范圍內(nèi)轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)的交易額為2000年20億美元,2005年60億美元,2010年200億美元;國際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用機(jī)構(gòu)(ISAAA)的預(yù)測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。

——研究方式集約化、規(guī)模化明顯。在政府以及公共機(jī)構(gòu)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)進(jìn)行投資研究的同時,眾多私有企業(yè)也開始注意到這一領(lǐng)域?qū)⑹抢^計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后的又一個潛力巨大的經(jīng)濟(jì)增長點,私人公司已逐步成為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的研究主體。以美國為例,民營機(jī)構(gòu)1992年對這一領(lǐng)域的投資為5.95億美元,而1999年則達(dá)到15億美元。與此同時,世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了生物技術(shù)企業(yè)領(lǐng)域的兼并和收購狂潮,并購金額從1997年的12.37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產(chǎn)過百億美元的巨型跨國公司由此形成,過去分散的研究基地也隨之向集中化規(guī)模化發(fā)展。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,促成公司并購的原因,一方面是為合理利用資源、降低生產(chǎn)成本、優(yōu)化人員組合,而更重要的原因,則是因為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是一個高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險、長周期的產(chǎn)業(yè),小公司在資金、技術(shù)、以及抗風(fēng)險能力上均難以獨立對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)和推廣。只有強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手的大型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)企業(yè)才能有效占領(lǐng)市場,與其它企業(yè)抗衡。

——基因資源爭奪呈白熱化。在商業(yè)利益驅(qū)使下,發(fā)達(dá)國家各主要生物技術(shù)公司對生物資源及其知識產(chǎn)權(quán)展開了激烈爭奪,其核心就是對基因的爭奪。誰掌握了基因,誰就掌握了生物技術(shù)的制高點,就掌握了未來競爭的主動權(quán)。有專家稱,轉(zhuǎn)基因植物技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)很可能就是未來國際貿(mào)易中市場準(zhǔn)入、貿(mào)易壁壘問題產(chǎn)生的主要原因。

有報道表明,為了獲取我國豐富的生物基因組資源,國外公司已在我國境內(nèi)悄悄地開展活動。中國農(nóng)科院的專家指出,基因資源是有限的、可視專利的戰(zhàn)略資源,是可持續(xù)發(fā)展的重要保障。不建立自己的生物信息技術(shù)平臺,指望在別人的公益性研究完成后撿便宜的想法,會對我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)和可持續(xù)性發(fā)展帶來不可估量的隱患。加快生物資源信息化的研究,保護(hù)、利用和開發(fā)我國豐富的生物多樣性資源是當(dāng)務(wù)之急。

生物技術(shù)論文:現(xiàn)代生物技術(shù)在中藥現(xiàn)代化中的應(yīng)用進(jìn)展

【摘要】 生物技術(shù)已經(jīng)深入中藥研究和開發(fā)的各個領(lǐng)域,在高質(zhì)量中藥天然藥物原料的研究生產(chǎn)及中藥材資源可持續(xù)利用中發(fā)揮著極大的作用。

【關(guān)鍵詞】 生物技術(shù);中藥現(xiàn)代化;應(yīng)用;綜述

中醫(yī)藥學(xué)是我國在自然科學(xué)領(lǐng)域最有特色的學(xué)科之一,中藥現(xiàn)代化就是將傳統(tǒng)中醫(yī)藥的優(yōu)勢和特色與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合,把中藥推向國際化。生物技術(shù)作為一種綜合了生命科學(xué)與多種現(xiàn)代科學(xué)理論與研究手段的高技術(shù),在21世紀(jì)將對生命科學(xué)的各個領(lǐng)域產(chǎn)生十分深遠(yuǎn)的影響。

1 生物技術(shù)在高質(zhì)量中藥天然藥物原料的研究生產(chǎn)及中藥材資源可持續(xù)利用中的應(yīng)用

生產(chǎn)具有國際競爭力的現(xiàn)代中藥,其前提是有高質(zhì)量的中藥原料。現(xiàn)代中藥必須嚴(yán)格保證所用的藥材原料無污染,農(nóng)藥殘留和重金屬含量在十分安全的范圍內(nèi),藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的含量穩(wěn)定、可靠并有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。我國中藥資源達(dá)1.2萬余種,這些中藥材中部分涉及到珍稀瀕危物種,因此對珍稀瀕危中藥材的挽救、保護(hù)與合理利用迫在眉睫。遷移珍稀瀕危動、植物至飼養(yǎng)地和植物園是保存物種的重要方法,建立相應(yīng)的基因庫用于保存動植物的基因,考察物種的變異具有重要意義。

就中藥材栽培而言,GAP的實施已成為業(yè)內(nèi)共識。基因技術(shù)在這方面正在逐漸發(fā)揮重要作用,如中藥材優(yōu)良品種選育、道地性藥材遺傳特征分析、抗性基因的轉(zhuǎn)基因藥用植物等。

應(yīng)用RAPD技術(shù)對南北蒼術(shù)間的差異進(jìn)行了分析,認(rèn)為蒼術(shù)的道地性是在遺傳和生態(tài)兩因素長期復(fù)雜作用下形成的遺傳和化學(xué)成分有穩(wěn)定差異的居群[1];李萍等將5srRNA基因間區(qū)序列的變異用于對金銀花藥材道地性的分析[2]。有報道用轉(zhuǎn)基因植物可生產(chǎn)外源基因編碼的產(chǎn)物(如a栝蔞素、干擾素等),隨著表達(dá)效率的提高和受體植物范圍的不斷擴(kuò)大,將有可能在傳統(tǒng)中藥材中加入有用的新遺傳特性,增加植物的抗病能力等,這將為中藥材的綠色栽培奠定良好的基礎(chǔ)[3]。

2 細(xì)胞工程技術(shù)為中藥人工資源的開發(fā)提供了有效途徑

作為中藥和天然藥物發(fā)揮藥效活性的物質(zhì)基礎(chǔ),天然活性成分往往含量很低,而天然野生資源隨著藥物的開發(fā)利用儲存量不斷下降,其原料來源能否滿足批量化生產(chǎn)的需求,是所有天然創(chuàng)新藥物開發(fā)所面臨的重大難題,也是高水平中藥能否廣泛應(yīng)用并走向世界的瓶頸。因此,針對特定有效成分或組分生產(chǎn)的中藥人工資源開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)引起了研究者的極大關(guān)注。為合理利用其資源,可利用生物技術(shù)的方法和手段進(jìn)行一些珍稀瀕危品種的快速繁殖,研究其在自然或人工控制條件下個體更新的速率及規(guī)律等,如石斛試管苗的快速繁殖。

發(fā)酵工程利用生物細(xì)胞在人工條件下的快速增殖與次生代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生,為人工資源的生產(chǎn)提供了技術(shù)平臺。目前,以冬蟲夏草菌發(fā)酵生產(chǎn)的菌絲體及產(chǎn)物已形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模,并有相應(yīng)的下游產(chǎn)品暢銷。

以微生物、植物、動物細(xì)胞為反應(yīng)器,進(jìn)行天然活性物質(zhì)的生產(chǎn)和加工,也已引起研究者的極大興趣,以此推動的天然產(chǎn)物的生物轉(zhuǎn)化和生物合成研究與開發(fā),在國內(nèi)中藥研究和開發(fā)中的作用正為更多的研究和生產(chǎn)部門所重視。許建峰[4]等利用高山紅景天培養(yǎng)細(xì)胞生物轉(zhuǎn)化外源酪醇生產(chǎn)紅景天苷。紫杉醇作為一種作用機(jī)理獨特的天然抗癌藥物,自發(fā)現(xiàn)以來受到了人們的廣泛重視,但其在植物紅豆杉中的含量極低,而紅豆杉生長緩慢,資源匱乏,因此嚴(yán)重限制了紫杉醇的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用。為此,近年來各國科學(xué)家在尋找及擴(kuò)大紫杉醇的藥源途徑上進(jìn)行了大量的工作。甘煩遠(yuǎn)等對紫杉醇的研究進(jìn)行了綜述,通過兩篇綜述所反映出的研究內(nèi)容可以看出為解決紫杉醇的資源問題。全世界的科學(xué)家分別從篩選高產(chǎn)紅豆杉栽培品種、微生物生物合成、化學(xué)合成、生物合成途徑探索、生物合成關(guān)鍵酶的發(fā)現(xiàn)及其基因表達(dá)等多途徑進(jìn)行資源研究,而這些研究中生物合成與生物轉(zhuǎn)化技術(shù)起著極為重要的作用。

3 酶工程是中藥活性成分生產(chǎn)追求的最佳技術(shù)手段之一

就療效確切的單一天然活性成分而言,能夠通過工業(yè)化生產(chǎn)獲得天然結(jié)構(gòu)復(fù)雜的單一產(chǎn)物是人們追求的目標(biāo),但天然化合物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,常有多個不對稱碳原子,合成難度較大或合成條件苛刻;而酶工程為這類成分的獲得提供了新的途徑。如金東史等利用酶轉(zhuǎn)化方法將人參中的主要皂苷成分轉(zhuǎn)化成含量只有十萬分之幾的人參皂苷Rh2,并達(dá)到了月產(chǎn)30kg的生產(chǎn)規(guī)模[5]。

4 生物技術(shù)為提高中藥品質(zhì)評價水平提供了新的實驗方法

中藥材是中藥研究開發(fā)的基礎(chǔ),基礎(chǔ)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)無法控制,以后的研究和開發(fā)均屬無本之木,其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定也就失去了意義。中藥材的質(zhì)量控制主要應(yīng)包括兩個方面的內(nèi)容,一是品種的控制,主要是解決真?zhèn)蔚膯栴}。其二中藥材的有效物質(zhì)是次生代謝產(chǎn)物,其積累主要與其合成關(guān)鍵酶的表達(dá)及表達(dá)量等有關(guān)。因此建立合理中藥材的生產(chǎn)和質(zhì)量評價體系將對中藥現(xiàn)代化尤為重要。

基因分子標(biāo)記技術(shù)在中藥品質(zhì)評價中的應(yīng)用,使中藥材鑒定的方法從傳統(tǒng)的形態(tài)表征分析推進(jìn)到對生物遺傳物質(zhì)的分析。在中藥的分子鑒別研究中目前主要有以下一些方面:(1)基于PCR方法的DNA分子標(biāo)記技術(shù),如RAPD、AFLP等;(2)基于分子雜交的DNA分子標(biāo)記技術(shù),如RFLP;(3)基于DNA序列分析的分子標(biāo)記技術(shù),如DNA直接測序法、PCRRFLP法[6]。利用這些基因鑒別方法對了解和分析藥用動(植)物的遺傳特性、基因與藥材產(chǎn)地、化合物積累的相關(guān)性等均具有重要意義。

5 生物技術(shù)為中藥和天然藥物新藥研究與開發(fā)提供了新的工具和途徑

中藥新藥的研發(fā)是中藥現(xiàn)代化和國際化的關(guān)鍵,要研制符合國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的現(xiàn)代中藥,應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)勢在必行。

5.1 生物芯片為中藥新藥分子水平的機(jī)理研究提供依據(jù):中藥鑒定基因芯片,可以對中藥材的產(chǎn)地、質(zhì)量進(jìn)行鑒定;可以搞清楚中藥作用的分子機(jī)理,篩選出中藥有效成分。

5.2 生物轉(zhuǎn)化及生物組合化學(xué)為以天然活性成分為先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)新藥提供了新的思路與方法:生物轉(zhuǎn)化技術(shù)可以彌補(bǔ)化學(xué)合成的不足,1997年Khmelnitsky利用鹽活化生物催化劑脂酶,成功地在有機(jī)相中進(jìn)行了紫杉醇系列衍生物的生物合成。由此可見,生物轉(zhuǎn)化技術(shù)在以天然活性成分為基礎(chǔ)的創(chuàng)新藥物研究與開發(fā)中具有重要的意義。

5.3 生物技術(shù)為天然微量活性成分的生產(chǎn)提供了新的技術(shù)平臺:中藥中微量高效成分的研制開發(fā)一直是困擾醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)界的核心問題,利用定向生物轉(zhuǎn)化技術(shù)可將天然藥物中的高含量成分轉(zhuǎn)化成微量高活性成分,因此大大提高微量成分的含量,使其達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的要求。如研究發(fā)現(xiàn)多種微生物能定向地將含量較高的喜樹堿轉(zhuǎn)化為10羥基喜樹堿。丁家宜等利用人參毛狀根成功地實現(xiàn)了對羥基苯醌生物合成天然熊果苷。

5.4 物技術(shù)實現(xiàn)天然結(jié)構(gòu)復(fù)雜活性化合物的結(jié)構(gòu)修飾:天然活性成分的研發(fā)中還有一個

難以解決的問題,即天然活性成分常常體內(nèi)外藥效學(xué)活性差異較大,其中一個重要因素是其在體內(nèi)吸收不好,導(dǎo)致生物利用度太低。利用生物技術(shù)實現(xiàn)天然結(jié)構(gòu)復(fù)雜活性化合物的結(jié)構(gòu)修飾,對提高這類成分的生物利用度,進(jìn)而實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)開發(fā)具有重要意義。

綜上所述,生物技術(shù)已經(jīng)深入中藥研究和開發(fā)的各個領(lǐng)域,雖然大多數(shù)研究尚處于起步階段,但其影響正在不斷擴(kuò)大,所顯示出的潛在社會價值和經(jīng)濟(jì)效益也日益得到重視,生物技術(shù)將深入到中藥新藥研制的各個環(huán)節(jié)。正確利用現(xiàn)代生物技術(shù)合理地解決中醫(yī)藥現(xiàn)代科學(xué)研究和產(chǎn)業(yè)開發(fā)中的重要問題,必將有力地推動我國的中醫(yī)藥現(xiàn)代化和國際化進(jìn)程,為加入WTO后的中國民族產(chǎn)業(yè)的國際競爭注入活力。

生物技術(shù)論文:生物技術(shù)在未來農(nóng)業(yè)中的角色

一、生物技術(shù)給農(nóng)業(yè)帶來的益處

廣義上講，生物技術(shù)是利用有機(jī)體、死細(xì)胞、活細(xì)胞以及細(xì)胞內(nèi)含物，采用特殊的過程生產(chǎn)出特殊的產(chǎn)品應(yīng)作到農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥以及環(huán)境修復(fù)治理中，尤其是70年代基因工程的出現(xiàn)，它能改變、取代物種的基因。

生物技術(shù)在農(nóng)作物中已有廣泛的應(yīng)用。最初通過遺傳工程獲得而進(jìn)入市場的作物是：玉米、大豆和棉花。它們經(jīng)轉(zhuǎn)基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細(xì)菌獲得基因，經(jīng)遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細(xì)菌獲得經(jīng)遺傳改良的作物的潛力是相當(dāng)大的。例如：美國有200萬hm2的Bt棉花，澳大利亞有40萬hm2，兩者各相當(dāng)于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上，只要增產(chǎn)5%，就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)了Bt制劑控制蟲害在商業(yè)上的應(yīng)用。除此之外，還有許多經(jīng)轉(zhuǎn)入特定基因的玉米品種，這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。

生物技術(shù)在畜牧業(yè)上應(yīng)用所獲得的益處與在農(nóng)作物上相似。一方面，生物技術(shù)有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進(jìn)畜禽生長的物質(zhì)有生長激素以及促進(jìn)其生長的調(diào)節(jié)劑，這些物質(zhì)可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因（該基因能促進(jìn)角蛋白的形成）能獲得了經(jīng)遺傳改良的綿羊，這種綿羊比普通棉羊產(chǎn)毛量能提高6%左右。另一方面，生物技術(shù)在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、質(zhì)量的同時，有助于提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展水平。例如，通過控制飼料作物體內(nèi)碳水化合物含量可提高畜牧業(yè)生產(chǎn)力；利用基因調(diào)控技術(shù)可以提高包括豆科作物在內(nèi)一些作物的蛋白質(zhì)含量，減少飼料作物中難消化的木質(zhì)素含量等。達(dá)比等人已生產(chǎn)出一種轉(zhuǎn)基因三葉草，可應(yīng)用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵，經(jīng)轉(zhuǎn)基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)經(jīng)食物鏈進(jìn)入綿羊體內(nèi)，進(jìn)而能提高產(chǎn)毛量。

生物技術(shù)給人類帶來的益處也包括在生態(tài)和環(huán)境兩個方面。利用生物技術(shù)提高現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力可以減低農(nóng)業(yè)向原始的、自然、半自然生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)張的要求，因此，它有助于有人類保存、保護(hù)地球上僅有的自然生態(tài)系統(tǒng)及其資源，有助于人們未來再利用其中的基因資源開發(fā)新的產(chǎn)品。

生物技術(shù)已用于生產(chǎn)抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述，一些轉(zhuǎn)基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉(zhuǎn)基因馬鈴薯，這種馬鈴薯能產(chǎn)生水晶蛋白，而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉(zhuǎn)基因作物能減少殺蟲劑的用量，降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染，從而有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

在許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，土壤氮素可利用量是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高的一個重要因子。而一高科技農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)使用人造氮肥是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的。制造氮肥要利用大量能源，據(jù)統(tǒng)計，英聯(lián)邦農(nóng)場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產(chǎn)生的溫度氣體（二氧氣化碳、氮氧化合物等）不可避免地促進(jìn)地球氣候變暖。除此之外，農(nóng)業(yè)土壤的氮素流失是水體富營養(yǎng)化的主要原因。

生物技術(shù)的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。

同樣，人們可以利用真菌來提高土壤養(yǎng)分的有效性。溫萊指出：特定的真菌類能促進(jìn)土壤養(yǎng)分的釋放，從而促進(jìn)作物生長；真菌也能通過分解有機(jī)物質(zhì)（例如纖維素等）釋放出糖類，促進(jìn)固氮菌的生長。進(jìn)一步提高土壤養(yǎng)分有效性的可能，包括獲得轉(zhuǎn)基因細(xì)菌和真菌，以進(jìn)一步增強(qiáng)它們制造養(yǎng)分和釋放土壤養(yǎng)分的能力。轉(zhuǎn)基因作物的最終目標(biāo)是使作物本身能夠自行固氮，避免、減少使用人造肥料，從而減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。這在目前尚不可能，但在將來卻有望實現(xiàn)這個目標(biāo)。

二、生物技術(shù)帶來的不利

從經(jīng)濟(jì)角度上講，生物技術(shù)帶來的不利并不明顯，然而，它會引起發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家貧富差距進(jìn)一步擴(kuò)大。因為，生物技術(shù)公司主要集中在發(fā)達(dá)國家，發(fā)達(dá)國家可以通過輸出生物技術(shù)產(chǎn)品而獲得利潤。與此同時，發(fā)展中國家由于技術(shù)、及其產(chǎn)品還遠(yuǎn)沒有被廣泛接受。

生物技術(shù)可能引起生產(chǎn)方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉(zhuǎn)基因作物的出現(xiàn)而產(chǎn)生，特別是抗除草劑的轉(zhuǎn)基因作物出現(xiàn)。農(nóng)民必須從同一公司購買種子和除草劑，否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉(zhuǎn)基因作物上出現(xiàn)，這些轉(zhuǎn)基因作物會取代傳統(tǒng)的依靠有機(jī)肥的作物，后者在發(fā)展中國家是很普遍的，并且也有利于環(huán)境保護(hù)。生物技術(shù)在食品上的應(yīng)用對發(fā)展中國家的農(nóng)民也會造成許多困難。生物技術(shù)也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當(dāng)能引發(fā)人體過敏反應(yīng)的基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物時，例如，堅果能引發(fā)人體過敏反應(yīng)，若它的基因被導(dǎo)入其他作物，則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預(yù)防起見，轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)品必須經(jīng)免疫測定篩選后才能利用。

生物技術(shù)也可能引發(fā)環(huán)境問題。人們利用生物技術(shù)生產(chǎn)出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時，也導(dǎo)致生物多樣性遭受嚴(yán)重破壞，甚至導(dǎo)致一些物種滅絕。這一結(jié)果是由于生物技術(shù)促進(jìn)農(nóng)作物向它原本不適應(yīng)的地域擴(kuò)張而造成的。生物技術(shù)同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農(nóng)業(yè)，尤其是耕作農(nóng)業(yè)的擴(kuò)張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用，農(nóng)業(yè)中不斷投入的能源促進(jìn)全球變暖。與此同時，氮素生物化學(xué)循環(huán)的改變也加劇了水體的富營養(yǎng)化，直接影響人類和動植物的生存。

另一個令人擔(dān)心的是：轉(zhuǎn)基因植物、動物、微生物脫離當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所造成的危害。許多有意或無意的動植物引起當(dāng)?shù)貒?yán)重的生態(tài)問題。最明顯的例子是澳洲引進(jìn)的兔子。1500年以來，世界各國動植物的交流，有些已成為當(dāng)?shù)氐挠泻又参铩Ｖ劣谵D(zhuǎn)基因作物脫離當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)后有可能引發(fā)：第一，轉(zhuǎn)基因作物使自生作物成為嚴(yán)重的雜草問題；第二，轉(zhuǎn)基因作物通過雜交后產(chǎn)生雜種；第三，轉(zhuǎn)基因作物影響食物安全。任何一種轉(zhuǎn)基因作物都存在對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生沖擊的可能性。

未來20年，隨著世界人口的增長，農(nóng)業(yè)將經(jīng)歷具有重大意義的革新。毫無疑問，生物技術(shù)作為科學(xué)和技術(shù)在這場變革中將起到關(guān)鍵性的作用。原則上講，生物技術(shù)本身有能力幫助人們提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和保護(hù)環(huán)境，但在實踐中，生物技術(shù)作為環(huán)境保護(hù)的人其作用相對來說是微乎其微的。人們對它在環(huán)境保護(hù)以及促進(jìn)人類進(jìn)步中的作用仍將拭目以待。

生物技術(shù)論文:淺論現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展帶來的倫理問題

生物技術(shù)是一門由多學(xué)科綜合的新興科學(xué),就生物科學(xué)而言,它包括了微生物、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、免疫學(xué)、育種學(xué)等幾乎所有與生命科學(xué)有掛的學(xué)科,特別是現(xiàn)代分子生物學(xué)的最新理論和成果更是生物技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,人們可以對生物體進(jìn)行不同層次的設(shè)計、控制、改造或模擬,產(chǎn)生巨大生產(chǎn)力的同時,也帶來了生物物種倫理的問題,引起了人們的高度關(guān)注和深思。

論文關(guān)鍵詞:生物技術(shù);倫理問題;思考

21世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì),生物技術(shù)的發(fā)展對人類和社會的影響深遠(yuǎn)。而生物技術(shù)引發(fā)的倫理問題,已成為世界的焦點議題。如何合理的應(yīng)用生物技術(shù)造福人類和社會,是眾多學(xué)者和科學(xué)家急需解決的問題。

一、現(xiàn)代生物技術(shù)研究的新進(jìn)展

進(jìn)入21世紀(jì),生物技術(shù)正處于發(fā)展成熟階段,生物技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到我們生活中許多與生物無關(guān)的角落。生物技術(shù)的發(fā)展至今已經(jīng)揭示了許多生命現(xiàn)象的本質(zhì)及其規(guī)律,但生命現(xiàn)象極其復(fù)雜,目前仍有許多課題有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干細(xì)胞、轉(zhuǎn)基因食品、人類基因組計劃、組織工程等研究和實際應(yīng)用等領(lǐng)域取得了成果。

(一)克隆技術(shù)。克隆原意是無性繁殖,即由同一個祖先細(xì)胞分裂繁殖而形成的純細(xì)胞系,該細(xì)胞系中每個細(xì)胞的基因都是相同的。克隆技術(shù)首先用于動物,動物克隆就是通過無性繁殖方式,由動物細(xì)胞產(chǎn)生的遺傳形狀相同的動物個體。克隆羊多莉是首例克隆成功的動物。動物克隆為我們進(jìn)一步揭示生命的奧妙及人類的自我認(rèn)識展現(xiàn)了全新的視野。

(二)胚胎干細(xì)胞。干細(xì)胞是生物體在生長發(fā)育過程中起“主干”作用的高度未分化細(xì)胞,它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潛能。干細(xì)胞分為三大類:全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和專能干細(xì)胞。全能干細(xì)胞之所以全能,是指它可以分化成人體全部細(xì)胞類型,進(jìn)而構(gòu)建心、肝、腎、肺等多種組織和器官,最終發(fā)育成一個完整的個體。全能干細(xì)胞再進(jìn)一步分裂、分化中又形成了各種多能干細(xì)胞。多能干細(xì)胞具有分化為多種細(xì)胞組織的潛能,但是卻失去了發(fā)育成完整個體的能力。

(三)轉(zhuǎn)基因食品。轉(zhuǎn)基因食品是利用生物技術(shù)將某些生物的基因轉(zhuǎn)移到其他物種中去,從而改造生物的遺傳物質(zhì),使其在性質(zhì)、消費品質(zhì)等方面向人類所需要的目標(biāo)轉(zhuǎn)變。以轉(zhuǎn)基因生物為直接食品或以這種生物為原料,加工出來的食品都被稱為轉(zhuǎn)基因食品。轉(zhuǎn)基因食品在歐美應(yīng)進(jìn)入人們的日常生活中。有資料表明,在歐洲,玉米鉆心蟲每年要毀壞4000萬噸玉米,占世界玉米總產(chǎn)量的7%,但是如果把分離出來的抗鉆心蟲基因植入玉米中去,就可培育出抗蟲害的玉米,這種玉米就是轉(zhuǎn)基因食品。

二、現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展引發(fā)的倫理問題

(一)關(guān)于克隆人的爭議。從“多莉”羊的克隆成功,待幾年來其他克隆動物的嘗試,克隆技術(shù)正不斷發(fā)展。目前科學(xué)界把對人體的克隆分為治療性克隆和生殖性克隆。科學(xué)界和倫理界對治療性克隆普遍支持。但生殖性克隆,即克隆完整的人則遭到很大的抵制。克隆人給倫理道德方面帶來了巨大的沖擊,對現(xiàn)有的社會關(guān)系、家庭結(jié)構(gòu)造成了巨大的沖擊。另外,克隆人的身份難以認(rèn)定,使人倫關(guān)系發(fā)生模糊、混亂乃至顛倒,進(jìn)而沖擊傳統(tǒng)的家庭觀以及權(quán)利與義務(wù)觀。

(二)胚盤干細(xì)胞研究中的生命倫理問題。由于胚盤干細(xì)胞的制備是離不開人類卵子、胚盤以及克隆技術(shù)的,而卵子與胚盤在一些不同的國家和宗教界被視為是生命的起源,與活著的嬰兒沒有什么不同,所以在許多國家是被嚴(yán)格禁止的。堅持認(rèn)為可以用人類胚胎做實驗的人認(rèn)為:1、早期胚胎僅是一團(tuán)細(xì)胞,尚難稱其為人的一條生命,從胚泡內(nèi)細(xì)胞培養(yǎng)成人的胚胎干細(xì)胞,并沒有殺死細(xì)胞,只是改變細(xì)胞的命運;2、培養(yǎng)胚盤干細(xì)胞是用于治療現(xiàn)在還無法治愈的組織壞死性疾病,讓病人恢復(fù)健康,完全是合乎人類倫理道德。

(三)轉(zhuǎn)基因食品的潛在危險。對轉(zhuǎn)基因食品發(fā)展有兩種態(tài)度:支持者極力宣傳其帶給人類充足的糧食和新型抗病蟲策略;反對者則強(qiáng)調(diào)人為地用基因技術(shù)改變神武,會給人體健康和環(huán)境帶來危害。基因表達(dá)調(diào)控是個復(fù)雜的生命現(xiàn)象。目前,人類對基因的活動實施了解還不夠透徹,還沒有十足的把握控制基因中組后的結(jié)果。1993年英國的一份報告列出了一些人們對于轉(zhuǎn)基因食品應(yīng)用的來努力方面的主要擔(dān)憂:1、人類基因轉(zhuǎn)入食品動物,如將人類基因因子與凝血的蛋白質(zhì)的基因轉(zhuǎn)入綿羊中;2、某些宗教團(tuán)體禁止食用的動物基因轉(zhuǎn)入他們通常食用的動物中,這可能觸怒猶太人和穆斯林,列入將豬的基因轉(zhuǎn)入綿羊;3、動物基因轉(zhuǎn)入植物中,可能會引起一些素食者的特別關(guān)注。

三、現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展存在的倫理問題對策

現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展,引發(fā)諸多倫理問題,發(fā)人深思。為了促進(jìn)生物技術(shù)的和諧發(fā)展,應(yīng)采取相應(yīng)對策和措施。科學(xué)預(yù)言,21世紀(jì)是生物技術(shù)發(fā)展的黃金時期,全國普及大眾倫理學(xué)知識尤為重要,設(shè)置倫理學(xué)咨詢機(jī)構(gòu),利用各種媒體宣傳倫理學(xué)知識,增強(qiáng)大眾的倫理學(xué)意識,提高全民族的整體倫理水平。同時,我們還應(yīng)改變傳統(tǒng)倫理觀念,發(fā)展中國特色的生命倫理學(xué)。總體上,生命倫理學(xué)應(yīng)和國際生命倫理學(xué)保持一致,但又要保持中國的特色。另外,培養(yǎng)生命倫理專業(yè)人才,解決人才匱乏的局面。生命倫理學(xué)的發(fā)展任道重遠(yuǎn),生命倫理學(xué)人才匱乏問題需要解決,設(shè)置生命倫理學(xué)專業(yè),加快專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)模勢在必行,特別應(yīng)注重研究生、博士生的培養(yǎng)。

四、結(jié)語

現(xiàn)代生物技術(shù)的高速發(fā)展再給人類和社會帶來積極影響的同時,必然會出現(xiàn)各種各樣的問題。其中,導(dǎo)致的倫理問題尤其受人們的重視。我們應(yīng)該正確看待這些問題的發(fā)生,并應(yīng)用學(xué)習(xí)的科學(xué)知識盡力將其引導(dǎo)到好的方面發(fā)展。因此,我們?nèi)蔚蓝剡h(yuǎn),希望通過我們的努力使現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用給人類帶來更多的實惠。

生物技術(shù)論文:醫(yī)療器械方面的生物技術(shù)

1功能性生物材料

組織損傷的情況不同,使用的膠原材料也有較大的區(qū)別,如骨組織損傷進(jìn)行修復(fù)時,一般使用脫鈣的骨膠原(DBM);肌肉、皮膚或者外周神經(jīng)損傷,進(jìn)行修復(fù)時一般使用膠原膜(CM);如果屬于中樞神經(jīng)損傷需要修復(fù),則應(yīng)使用有序的膠原材料(LOCS)。

另外功能性膠原生物材料對于不同的組織損傷的再生有良好的效果,包括CBD-PDGF,其能夠活化膠原膜,使得皮膚組織能夠再生修復(fù);CBD-BMP-2的作用在于活化脫鈣骨膠原DBM,使得骨損傷得到修復(fù);CBD-BDNF對于有序的膠原材料LOCS有著良好的活化作用等。

2生物技術(shù)運用于心血管器械方面

生物技術(shù)運用于心血管方面,主要是利用天然的組織修復(fù)身體的病變部位,或者使用選擇性的合成材料代替病變組織,具體的運用分為以下幾點:

(1)在生物技術(shù)研究的初期,醫(yī)療器械的的適用范圍較小,一般是人體生命垂危時才會使用。近年來醫(yī)療領(lǐng)域在植入性合成聚合物的研究方面逐步深入,且研發(fā)了各種心臟的輔助器材;

(2)心臟瓣膜的發(fā)展,使得生物瓣膜、機(jī)械性的修復(fù)瓣膜得到了廣泛的使用,每年將瓣膜植入身體的人群數(shù)量逐年增加,常見的瓣膜類型包括嵌入盤、嵌入球、傾斜盤等;

(3)永久性植入心臟的輔助裝置、臨時性植入心臟的輔助裝置、人造心臟等,也逐步獲得了較好的效果,該類裝置能夠使得衰竭的循環(huán)系統(tǒng)或者心臟保持基本的正常功能,且能夠有效減少心臟負(fù)擔(dān),優(yōu)化心臟的供氧情況;

(4)血氧發(fā)生器也屬于該類器械,其主要分為膜型、鼓泡型、空心纖維型等不同類型。

在氧發(fā)生器的開發(fā)方面,模型氧發(fā)生器是最為關(guān)鍵的技術(shù),該氧發(fā)生器與人體吸氣過程中的生理條件極為接近。如果人體的血液的功能由于疾病而減低,可以利用相應(yīng)的的PVC、PTFE玻璃紙等生物材料制作成膜式氧合器沒維持機(jī)體的功能正常。

3生物酶的運用

生物酶在醫(yī)療器械的運用主要是清洗器械,在自動清洗劑中添加適量的生物酶,其對于醫(yī)療器械上多種污漬生物酶的清潔效果十分明顯,包括血漬、蛋白質(zhì)污漬生物酶等。由于上述物質(zhì)會限制微生物與滅菌因子的接觸,需要該類技術(shù)進(jìn)行徹底的清潔。利用生物酶將醫(yī)療器械進(jìn)行浸泡,時間為三分鐘,其即會將把污漬分解成細(xì)小的碎粒,脫離物品的表面,醫(yī)療器械得到徹底的清洗。該生物酶清潔醫(yī)療器械,優(yōu)點在于清潔效果良好,不會對器械產(chǎn)生腐蝕,且能夠使得器械的使用壽命更長。

生物技術(shù)論文:生物技術(shù)制藥實驗教學(xué)的改進(jìn)

【摘要】生物技術(shù)制藥是一門發(fā)展日新月異的綜合性應(yīng)用學(xué)科。本學(xué)科實驗技術(shù)要求較高、但是實驗教學(xué)相對滯后,尚需改進(jìn)。教師在實驗教學(xué)過程中通過突出理論教學(xué)中的實驗內(nèi)容、預(yù)習(xí)以往的實驗技術(shù)、重點突出制藥工藝密切相關(guān)的實驗、以及加強(qiáng)各種實驗技術(shù)的相互結(jié)合等多種改進(jìn)方法,可以達(dá)到加強(qiáng)實驗教學(xué)、提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的目的。本文介紹上述幾種實驗教學(xué)改進(jìn)方法在生物技術(shù)制藥教學(xué)中的應(yīng)用以及一些個人體會,從而提高教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】實驗教學(xué) 生物技術(shù)制藥

生物技術(shù)制藥是一門集生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)基礎(chǔ)理論和先進(jìn)技術(shù)為一體綜合性學(xué)科,同工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系緊密。自1971年世界第一家生物技術(shù)制藥公司(Cetus)成立至今,現(xiàn)代生物技術(shù)制藥已走完了近四十年的路程,已有近百種生物技術(shù)藥品陸續(xù)完成臨床試驗,投產(chǎn)上市。二十一世紀(jì)又將是生物技術(shù)制藥蓬勃發(fā)展的重要歷史時期。但是,同生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)形成巨大反差的是生物技術(shù)制藥的基本知識普及較差,教學(xué)活動相對滯后。雖然國內(nèi)已有數(shù)十家高校開展生物技術(shù)制藥課程,普及相關(guān)的基本知識,培養(yǎng)生物技術(shù)制藥專業(yè)人才,但是教學(xué)效果并不十分令人滿意。造成上述問題的主要原因是由生物技術(shù)制藥學(xué)科本身的特點所造成的。生物技術(shù)制藥是一門綜合應(yīng)用學(xué)科,實驗技術(shù)所占比重較大。而相關(guān)技術(shù),像分子生物學(xué)、免疫學(xué)、藥物化學(xué)等基本技術(shù)已在上述學(xué)科教學(xué)中有所涉及。這就造成相應(yīng)的實驗技術(shù)在生物技術(shù)制藥教學(xué)中的脫節(jié)。學(xué)生相關(guān)的基本技術(shù)已經(jīng)了解,但是同生物技術(shù)制藥的具體內(nèi)容聯(lián)系不上,更無法談到后期的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。所以,在生物技術(shù)制藥教學(xué)中應(yīng)該重視實驗教學(xué),在實驗教學(xué)中應(yīng)該重視同藥物生產(chǎn)的聯(lián)系。為了實現(xiàn)上述目標(biāo),我們可從如下方面著手。

1 理論教學(xué)中強(qiáng)調(diào)相應(yīng)實驗方法的基本原理、影響因素及注意事項

生物技術(shù)制藥是一門應(yīng)用學(xué)科,所以在理論教學(xué)中也要體現(xiàn)“實用”這個原則。生物技術(shù)制藥主要分為基因工程制藥、抗體制藥、酶工程制藥以及后期的發(fā)酵工藝和純化工藝。由于是一門產(chǎn)業(yè)化的綜合工程,所以涵蓋內(nèi)容多、涉及面廣,每個分支工程都可以作為一門獨立學(xué)科。在實際的教學(xué)中,對于剛剛?cè)腴T的大學(xué)本科藥學(xué)專業(yè)學(xué)生,讓他們在較短時間內(nèi)掌握一門制藥工藝的基礎(chǔ)理論和基本技術(shù)不切實際。所以在實際教學(xué)中,我們可以從浩如煙海的基礎(chǔ)理論中精選出同各種主要工藝密切聯(lián)系的實驗方法作為教學(xué)重點,結(jié)合多媒體手段主要闡述相應(yīng)方法的基本原理、影響因素及注意事項。比如講述基因工程制藥的基礎(chǔ)知識時,我們可以重點講述基因工程制藥的基本原理、影響因素及注意事項。其基本原理可以用分、切、接、轉(zhuǎn)、篩這五個字進(jìn)行概括,簡單明了、便于記憶。同時結(jié)合動態(tài)的flash課件加深學(xué)生的感官印象,便于理解。學(xué)生會在短時間內(nèi)對基因工程制藥的基本原理有一個簡明的概念。當(dāng)講述基因工程制藥的影響因素和注意事項時,我們可以聯(lián)系平時藥物的生產(chǎn)過程。比如闡述誘導(dǎo)程序?qū)蚬こ趟幬锂a(chǎn)量的影響時,我們可以介紹工業(yè)生產(chǎn)中采用高熱氣體瞬時升溫,這樣可以避免大量熱休克蛋白的產(chǎn)生,利于提高目標(biāo)蛋白的產(chǎn)量和后期純化。同時結(jié)合常人洗澡時,高溫造成體內(nèi)熱休克蛋白增加這一事實加深學(xué)生的理解。這樣既可以使學(xué)生從浩如煙海的枯燥理論知識中擺脫出來,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可以為后期的實驗教學(xué)做好鋪墊,一舉兩得。

2 實驗教學(xué)前預(yù)習(xí)已往的實驗技術(shù)

預(yù)習(xí)是諸多教學(xué)中的基本環(huán)節(jié),生物技術(shù)制藥實驗教學(xué)中的預(yù)習(xí)尤其重要。由于生物技術(shù)制藥所涉及的很多技術(shù),比如分子克隆操作、雜交瘤制備、細(xì)菌發(fā)酵培養(yǎng)等都是分子生物學(xué)、免疫學(xué)或者細(xì)胞生物學(xué)的基本技術(shù),所以在生物技術(shù)制藥的實驗教學(xué)中其基本原理和基本技術(shù)將不會贅述。但是很多學(xué)生對其相關(guān)內(nèi)容掌握不夠,這就造成在講述生物技術(shù)制藥實驗時,學(xué)生對以往知識未免生疏,而對新知識又疏于理解。所以在進(jìn)行生物技術(shù)制藥的實驗教學(xué)前,應(yīng)該對以往學(xué)過的相關(guān)技術(shù)的基本內(nèi)容進(jìn)行簡要復(fù)習(xí),鞏固學(xué)生對相關(guān)知識的理解,同時也起到導(dǎo)課的作用,利于后續(xù)藥物生產(chǎn)相關(guān)實驗教學(xué)的開展。比如當(dāng)講授發(fā)酵工藝這一部分時,我們可以預(yù)先復(fù)習(xí)一下細(xì)菌的基本特性、生長周期、生長代謝特點等一系列微生物學(xué)知識,這樣既引起學(xué)生的共鳴、復(fù)習(xí)以往知識,還可以很自然的過渡到發(fā)酵工藝學(xué)教學(xué)部分,講述發(fā)酵工藝學(xué)的基本原理以及諸多對細(xì)菌發(fā)酵的影響因素。可見預(yù)習(xí)對生物技術(shù)制藥的實驗教學(xué)至關(guān)重要。

3 重點學(xué)習(xí)同各種制藥工藝密切相關(guān)的實驗技術(shù)

同理論內(nèi)容一樣,生物技術(shù)制藥涉及的實驗內(nèi)容同樣龐大。在平時的實驗教學(xué)中同樣需要精挑細(xì)選,重點突出。介紹每一分支的制藥工藝時,精選1到2個主干的實驗技術(shù),這樣既為學(xué)生理清生物技術(shù)制藥實驗教學(xué)的脈絡(luò),還可以使絕大部分學(xué)生在有限的教學(xué)時間內(nèi)對生物技術(shù)制藥的實驗操作有一基本了解,達(dá)到教學(xué)目的。而素質(zhì)較好的學(xué)生還可以此實驗教學(xué)為主干,繼續(xù)進(jìn)行擴(kuò)充學(xué)習(xí)。

4 注意各種實驗在生物技術(shù)制藥中的橫向聯(lián)系,相互結(jié)合

實驗教學(xué)的最終目的是為了加強(qiáng)對相關(guān)知識的理解,從而更好的應(yīng)用于實踐。而實際的生物制藥往往是眾多生物制藥技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,單獨的一門技術(shù)無法完成從藥物生產(chǎn)到后期的鑒定這一綜合過程[4]。這就需要我們在掌握各種實驗技術(shù)的基礎(chǔ)之上,了解各項技術(shù)的適用范圍、優(yōu)勢和劣勢,從而能夠在實際的藥物生產(chǎn)過程中將各項技術(shù)有機(jī)結(jié)合、靈活應(yīng)用。這一概念我們在實驗教學(xué)之初就應(yīng)灌輸給學(xué)生,使他們在掌握知識過程中有針對性的思考,去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,加深對知識的理解。比如進(jìn)行生物藥物純化工藝的實驗教學(xué)時,我們重點介紹各種純化技術(shù)的原理、適用條件以及操作技術(shù),同時提醒學(xué)生高質(zhì)量的純化效果需要各種純化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。常規(guī)實驗教學(xué)完成之后,我們將會增加各種純化技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用這一部分。讓學(xué)生合理應(yīng)用已經(jīng)學(xué)過的各種純化技術(shù)設(shè)計實驗,分離相同的目標(biāo)蛋白。最后對比不同設(shè)計方案的純化效果,組織學(xué)生進(jìn)行討論。這樣既能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和統(tǒng)籌能力,又能加強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)純化技術(shù)的理解和應(yīng)用,使其在未來工作中更有競爭力。可見各種實驗技術(shù)的相互結(jié)合是生物技術(shù)制藥從實驗教學(xué)到實際應(yīng)用的一個重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力的一個必備手段。

總之,生物技術(shù)實驗在生物技術(shù)制藥教學(xué)中占有十分重要的地位,通過突出理論教學(xué)中的實驗內(nèi)

容、預(yù)習(xí)已知的實驗技術(shù)、重點學(xué)習(xí)制藥工藝密切相關(guān)的實驗、以及加強(qiáng)各種實驗技術(shù)在生物技術(shù)制藥中的相互結(jié)合等多種方法,可以達(dá)到培養(yǎng)基礎(chǔ)牢、素質(zhì)高、能力強(qiáng)的生物制藥專業(yè)人才的目的。

生物技術(shù)論文:對生物技術(shù)自動化生產(chǎn)的研究

1材料與方法

1.1主要試驗材料江蘇洋河酒廠股份公司制曲車間提供的已粉碎的成品大曲。1.2主要試驗設(shè)備恒溫振蕩搖床;霉菌培養(yǎng)箱;離心機(jī);恒溫振蕩水浴鍋;圓盤制曲機(jī);PCR擴(kuò)增儀;智能蛋白質(zhì)多維純化系統(tǒng);分子篩;凝膠成像分析系統(tǒng)。1.3試驗培養(yǎng)基培養(yǎng)基:細(xì)菌培養(yǎng)基、放線菌培養(yǎng)基、酵母培養(yǎng)基、霉菌培養(yǎng)基。微生物的分離參照文獻(xiàn)[5]的方法進(jìn)行。1.4蛋白質(zhì)的純化、酶活參照文獻(xiàn)[6-8]的方法。

2結(jié)果與討論

2.1洋河傳統(tǒng)大曲中的微生物體系經(jīng)過多級富集、分離、純化與鑒定,并將從洋河傳統(tǒng)包包曲中分離得到的主體微生物與文獻(xiàn)報道的傳統(tǒng)濃香型大曲中的主體微生物進(jìn)行了比較,結(jié)果見表1由表1可知,洋河包包曲中的主體微生物與報道的濃香型大曲主體微生物存在一定差異。這主要歸結(jié)于傳統(tǒng)濃香型大曲,其制曲“頂火溫度”一般不超過60℃;洋河大曲雖然是濃香型大曲,但為了達(dá)到突出綿柔風(fēng)味的目的,釀酒使用的不是嚴(yán)格意義上的濃香型中溫大曲,而是中高溫大曲,其制曲“頂火溫度”可高達(dá)58~62℃。當(dāng)然,這也與洋河酒廠當(dāng)?shù)靥厥獾淖匀画h(huán)境有一定關(guān)系。2.2洋河傳統(tǒng)大曲中的主體水解酶系通過對本廠傳統(tǒng)大曲進(jìn)行多樣檢測分析,確定其主體酶———糖化酶、液化酶和酸性蛋白酶的活力,并與檢索得到的醬香型與清香型酒用曲進(jìn)行比較[9-11],結(jié)果見表2。表2將洋河酒廠傳統(tǒng)大曲主體水解酶系與報道的醬香、濃香與清香酒所用大曲進(jìn)行了比較。可見,3種類型大曲隨著制曲品溫的升高,成品曲的糖化酶和液化酶活力明顯降低,而酸性蛋白酶活力具有明顯上升的趨勢,濃香型曲的酶活均位于清香型大曲和醬香型大曲之間。由于洋河酒廠大曲“頂火溫度”在60℃左右,占頂火時間可達(dá)6~8d,最終使成品曲糖化酶活力大大降低,液化酶和酸性蛋白酶活力也較濃香型大曲低。本廠大曲總體水解酶活力低于濃香大曲的平均水平,尤其是糖化力與酸性蛋白酶。與此同時,前期的大量研究表明,酸性蛋白酶活力對酒體有顯著影響。所以,進(jìn)一步提高與優(yōu)化大曲水解酶活力是下一步研究的重點。2.3現(xiàn)代大曲工藝主體微生物的確定通過對傳統(tǒng)大曲主體微生物和酶系的研究,本研究確定了3株霉菌、3株細(xì)菌、2株酵母作為主體微生物,表3列出了所使用的8株菌及其生理學(xué)特征。大曲是一個含有多菌系、多酶系與復(fù)雜香氣物質(zhì)的整體。正如之前報道的一樣,大曲中的微生物常常是一種菌產(chǎn)多種酶、多個菌產(chǎn)一種酶、多個菌產(chǎn)多種復(fù)合香氣。因此,在得到理想水解酶的同時,要賦予現(xiàn)代大曲同樣復(fù)雜的香氣物質(zhì),必須采用多菌種發(fā)酵工藝。而多菌種的純種培養(yǎng)工藝還是要與傳統(tǒng)大曲生料發(fā)酵工藝相結(jié)合。2.4現(xiàn)代大曲生產(chǎn)工藝在對傳統(tǒng)制曲工藝進(jìn)行深入的探索與分析后,結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù),經(jīng)過多次反復(fù)的試驗與論證,最終確定采用90∶10的制曲配方,以及免壓曲、免翻動的多菌種混合生料現(xiàn)代制曲工藝,大曲培養(yǎng)時間為9d,得到了較為理想的中試結(jié)果。將中試曲樣檢驗指標(biāo)與本廠傳統(tǒng)包包曲的檢測指標(biāo)進(jìn)行比較,結(jié)果見表4。由表4可知,現(xiàn)代制曲工藝排除了傳統(tǒng)制曲中壓曲和翻曲等繁瑣而勞動強(qiáng)度大的工藝,避免了環(huán)境對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,并將制曲周期縮短到9d,而且各項指標(biāo)都達(dá)到或優(yōu)于傳統(tǒng)大曲。圖1是傳統(tǒng)曲與小試現(xiàn)代曲的照片。從圖1可知,生物曲菌絲相對于傳統(tǒng)曲更為飽滿,這主要是由于生物曲內(nèi)在未經(jīng)壓曲的條件下,擁有更多的空間供菌絲生長的緣故。同時,在較短的時間內(nèi),生物制曲工藝使曲香達(dá)到了令人滿意的程度。該中試的成功,使我們對傳統(tǒng)大曲的制備工藝有了更為深入的認(rèn)識,也為現(xiàn)代制曲項目的推進(jìn)奠定了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和理論基礎(chǔ)。

3總結(jié)

大曲傳統(tǒng)發(fā)酵工藝周期為4個月,消耗大量的人力物力,由于外界菌系隨季節(jié)變化較大,產(chǎn)品質(zhì)量受多種因素影響,不易控制,致使大曲產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)。利用現(xiàn)代生物技術(shù),實現(xiàn)大曲生產(chǎn)機(jī)械化、自動化和信息化是目前大曲生產(chǎn)的發(fā)展方向和必經(jīng)之路。本項目在傳統(tǒng)大曲工藝的基礎(chǔ)上,通過對影響其品質(zhì)的微生物體系、多酶體系及其成香機(jī)制的研究與驗證,將現(xiàn)代純種培養(yǎng)生物技術(shù)與傳統(tǒng)生料發(fā)酵工藝相結(jié)合,縮短了生產(chǎn)周期,實現(xiàn)了大曲生產(chǎn)的連續(xù)可控化。該項研究成果的推廣無論是對提高大曲生產(chǎn)效率,還是對推動白酒行業(yè)科技進(jìn)步都具有深遠(yuǎn)的意義。

生物技術(shù)論文:生物技術(shù)在未來農(nóng)業(yè)中的角色

一、生物技術(shù)給農(nóng)業(yè)帶來的益處

廣義上講，生物技術(shù)是利用有機(jī)體、死細(xì)胞、活細(xì)胞以及細(xì)胞內(nèi)含物，采用特殊的過程生產(chǎn)出特殊的產(chǎn)品應(yīng)作到農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥以及環(huán)境修復(fù)治理中，尤其是70年代基因工程的出現(xiàn)，它能改變、取代物種的基因。

生物技術(shù)在農(nóng)作物中已有廣泛的應(yīng)用。最初通過遺傳工程獲得而進(jìn)入市場的作物是：玉米、大豆和棉花。它們經(jīng)轉(zhuǎn)基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細(xì)菌獲得基因，經(jīng)遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細(xì)菌獲得經(jīng)遺傳改良的作物的潛力是相當(dāng)大的。例如：美國有200萬hm2的Bt棉花，澳大利亞有40萬hm2，兩者各相當(dāng)于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上，只要增產(chǎn)5%，就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術(shù)進(jìn)一步促進(jìn)了Bt制劑控制蟲害在商業(yè)上的應(yīng)用。除此之外，還有許多經(jīng)轉(zhuǎn)入特定基因的玉米品種，這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。

生物技術(shù)在畜牧業(yè)上應(yīng)用所獲得的益處與在農(nóng)作物上相似。一方面，生物技術(shù)有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進(jìn)畜禽生長的物質(zhì)有生長激素以及促進(jìn)其生長的調(diào)節(jié)劑，這些物質(zhì)可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因（該基因能促進(jìn)角蛋白的形成）能獲得了經(jīng)遺傳改良的綿羊，這種綿羊比普通棉羊產(chǎn)毛量能提高6%左右。另一方面，生物技術(shù)在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、質(zhì)量的同時，有助于提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展水平。例如，通過控制飼料作物體內(nèi)碳水化合物含量可提高畜牧業(yè)生產(chǎn)力；利用基因調(diào)控技術(shù)可以提高包括豆科作物在內(nèi)一些作物的蛋白質(zhì)含量，減少飼料作物中難消化的木質(zhì)素含量等。達(dá)比等人已生產(chǎn)出一種轉(zhuǎn)基因三葉草，可應(yīng)用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵，經(jīng)轉(zhuǎn)基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)經(jīng)食物鏈進(jìn)入綿羊體內(nèi)，進(jìn)而能提高產(chǎn)毛量。

生物技術(shù)給人類帶來的益處也包括在生態(tài)和環(huán)境兩個方面。利用生物技術(shù)提高現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力可以減低農(nóng)業(yè)向原始的、自然、半自然生態(tài)系統(tǒng)擴(kuò)張的要求，因此，它有助于有人類保存、保護(hù)地球上僅有的自然生態(tài)系統(tǒng)及其資源，有助于人們未來再利用其中的基因資源開發(fā)新的產(chǎn)品。

生物技術(shù)已用于生產(chǎn)抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述，一些轉(zhuǎn)基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉(zhuǎn)基因馬鈴薯，這種馬鈴薯能產(chǎn)生水晶蛋白，而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉(zhuǎn)基因作物能減少殺蟲劑的用量，降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染，從而有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

在許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，土壤氮素可利用量是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高的一個重要因子。而一高科技農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)使用人造氮肥是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的。制造氮肥要利用大量能源，據(jù)統(tǒng)計，英聯(lián)邦農(nóng)場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產(chǎn)生的溫度氣體（二氧氣化碳、氮氧化合物等）不可避免地促進(jìn)地球氣候變暖。除此之外，農(nóng)業(yè)土壤的氮素流失是水體富營養(yǎng)化的主要原因。

生物技術(shù)的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。

同樣，人們可以利用真菌來提高土壤養(yǎng)分的有效性。溫萊指出：特定的真菌類能促進(jìn)土壤養(yǎng)分的釋放，從而促進(jìn)作物生長；真菌也能通過分解有機(jī)物質(zhì)（例如纖維素等）釋放出糖類，促進(jìn)固氮菌的生長。進(jìn)一步提高土壤養(yǎng)分有效性的可能，包括獲得轉(zhuǎn)基因細(xì)菌和真菌，以進(jìn)一步增強(qiáng)它們制造養(yǎng)分和釋放土壤養(yǎng)分的能力。轉(zhuǎn)基因作物的最終目標(biāo)是使作物本身能夠自行固氮，避免、減少使用人造肥料，從而減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。這在目前尚不可能，但在將來卻有望實現(xiàn)這個目標(biāo)。

二、生物技術(shù)帶來的不利

從經(jīng)濟(jì)角度上講，生物技術(shù)帶來的不利并不明顯，然而，它會引起發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家貧富差距進(jìn)一步擴(kuò)大。因為，生物技術(shù)公司主要集中在發(fā)達(dá)國家，發(fā)達(dá)國家可以通過輸出生物技術(shù)產(chǎn)品而獲得利潤。與此同時，發(fā)展中國家由于技術(shù)、及其產(chǎn)品還遠(yuǎn)沒有被廣泛接受。

生物技術(shù)可能引起生產(chǎn)方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉(zhuǎn)基因作物的出現(xiàn)而產(chǎn)生，特別是抗除草劑的轉(zhuǎn)基因作物出現(xiàn)。農(nóng)民必須從同一公司購買種子和除草劑，否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉(zhuǎn)基因作物上出現(xiàn)，這些轉(zhuǎn)基因作物會取代傳統(tǒng)的依靠有機(jī)肥的作物，后者在發(fā)展中國家是很普遍的，并且也有利于環(huán)境保護(hù)。生物技術(shù)在食品上的應(yīng)用對發(fā)展中國家的農(nóng)民也會造成許多困難。生物技術(shù)也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當(dāng)能引發(fā)人體過敏反應(yīng)的基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物時，例如，堅果能引發(fā)人體過敏反應(yīng)，若它的基因被導(dǎo)入其他作物，則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預(yù)防起見，轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)品必須經(jīng)免疫測定篩選后才能利用。

生物技術(shù)也可能引發(fā)環(huán)境問題。人們利用生物技術(shù)生產(chǎn)出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時，也導(dǎo)致生物多樣性遭受嚴(yán)重破壞，甚至導(dǎo)致一些物種滅絕。這一結(jié)果是由于生物技術(shù)促進(jìn)農(nóng)作物向它原本不適應(yīng)的地域擴(kuò)張而造成的。生物技術(shù)同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農(nóng)業(yè)，尤其是耕作農(nóng)業(yè)的擴(kuò)張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用，農(nóng)業(yè)中不斷投入的能源促進(jìn)全球變暖。與此同時，氮素生物化學(xué)循環(huán)的改變也加劇了水體的富營養(yǎng)化，直接影響人類和動植物的生存。

另一個令人擔(dān)心的是：轉(zhuǎn)基因植物、動物、微生物脫離當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)所造成的危害。許多有意或無意的動植物引起當(dāng)?shù)貒?yán)重的生態(tài)問題。最明顯的例子是澳洲引進(jìn)的兔子。1500年以來，世界各國動植物的交流，有些已成為當(dāng)?shù)氐挠泻又参铩Ｖ劣谵D(zhuǎn)基因作物脫離當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)后有可能引發(fā)：第一，轉(zhuǎn)基因作物使自生作物成為嚴(yán)重的雜草問題；第二，轉(zhuǎn)基因作物通過雜交后產(chǎn)生雜種；第三，轉(zhuǎn)基因作物影響食物安全。任何一種轉(zhuǎn)基因作物都存在對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生沖擊的可能性。

未來20年，隨著世界人口的增長，農(nóng)業(yè)將經(jīng)歷具有重大意義的革新。毫無疑問，生物技術(shù)作為科學(xué)和技術(shù)在這場變革中將起到關(guān)鍵性的作用。原則上講，生物技術(shù)本身有能力幫助人們提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和保護(hù)環(huán)境，但在實踐中，生物技術(shù)作為環(huán)境保護(hù)的人其作用相對來說是微乎其微的。人們對它在環(huán)境保護(hù)以及促進(jìn)人類進(jìn)步中的作用仍將拭目以待。

生物技術(shù)論文:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生物技術(shù)

1植物遺傳工程

目前的植物基因工程可通過生物載體細(xì)胞注射、基因槍高速細(xì)胞子彈轟擊等技術(shù)向幾乎所有的植物輸入外來植物基因。以前導(dǎo)入植物體的外源基因只限于外源報告標(biāo)記基因,抗卡那霉素和抗潮濕鏈霉素基因。最近已導(dǎo)人了BUR等抗除草劑基因、鑲嵌病毒外殼基因、雞蛋蛋白基因、豆血紅蛋白基因和谷酞胺酶合成基因。此外,抗病、抗蟲基因的導(dǎo)入也有所報道,對于控制單寧合成的酶基因已被克隆。

目前關(guān)于植物—病原物相互關(guān)系的分子生物學(xué)研究主要著眼于病原物基因工程,即從病原菌中或植物本身克隆制備出致病基因與調(diào)節(jié)基因,以及獲得病原物的特異性DN段用于病原分類及病害檢測。

自1986年首次獲得能抗煙草花葉病毒的轉(zhuǎn)基因煙草植株后,目前已利用基因工程獲得許多抗病毒植株,如抗花葉病毒首楷,抗花葉病毒黃瓜,抗X病毒和Y病毒馬鈴薯等。

生物誘導(dǎo)廣泛應(yīng)用于植物對真菌、病毒及類病毒、細(xì)菌等病原物抗性的誘導(dǎo),在煙草、黃瓜、西瓜、甜菜、馬鈴薯、小麥、蘋果、番茄、棉花、水稻等諸多植物中已見報道。生物誘導(dǎo)包括:用非病原菌誘導(dǎo),用異種病原菌誘導(dǎo),用弱致病力菌株誘導(dǎo),用熱殺死的病原菌誘導(dǎo)等方法,誘導(dǎo)對病原菌的抗性。

生物技術(shù)創(chuàng)造了越來越多的基因植物,如消除了腐爛基因的耐貯存番茄,抗病蟲害長頸南瓜,抗蟲害轉(zhuǎn)基因土豆,抗棉鈴蟲棉花,抗白葉枯病轉(zhuǎn)基因水稻等等。

植物細(xì)胞工程包括莖尖脫毒、快速繁殖、花藥、小抱子培養(yǎng)、染色體工程、單倍體育種、原生質(zhì)體培養(yǎng)、細(xì)胞融合等技術(shù)。

植物細(xì)胞融合技術(shù)可克服遠(yuǎn)緣雜交中的不親和障礙,更加廣泛地組合起多種植物的優(yōu)良遺傳性狀,從而培養(yǎng)出理想的植物新品種。脫毒快速繁殖技術(shù)在經(jīng)濟(jì)作物、花卉、果樹上應(yīng)用效益顯著,快速繁殖成功的植物已有四百多種,其中甘蔗、菊花、康乃馨、草萄、蘭花等等已投入生產(chǎn)。

在作物育種方面,用花藥培養(yǎng)和染色體工程育種等技術(shù)與常規(guī)育種技術(shù)結(jié)合的方法已培育出許多具有特殊抗性、耐性的優(yōu)良新品種,利用花藥培養(yǎng)技術(shù)獲得純合基因型已在小麥、水稻等谷類作物上廣泛應(yīng)用。以原生質(zhì)體培養(yǎng)再生植株方面,近幾年內(nèi)取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。一些作物如赤豆、大豆、刀豆、棉花、油菜等重要經(jīng)濟(jì)作物已成功地從原生質(zhì)體再生成植株,特別是一直認(rèn)為難以培養(yǎng)的禾谷類,如水稻、大麥、小麥、谷子、高粱的原生質(zhì)體培養(yǎng)都已相繼突破。木本植物成功的例子也逐漸增加。藥用植物與真菌原生質(zhì)體培養(yǎng)的進(jìn)展也十分迅速。以上的成就,為利用原生質(zhì)體的遺傳操作改良農(nóng)作物打下了堅實的基礎(chǔ)。

利用原生質(zhì)體融合獲得體細(xì)胞雜種,最近又研究出了利用卡那霉素和潮濕鏈霉素的抗性互補(bǔ)來選擇雜種細(xì)胞的方法。中國在單倍體研究上一直處于國際領(lǐng)先水平,原生質(zhì)體培養(yǎng)及細(xì)胞融合研究也趨于國際同類研究水平。

2動物遺傳工程

動物細(xì)胞培養(yǎng)中胚胎移植(ET)技術(shù)對提高動物的生產(chǎn)率和繁殖力有重要意義,世界范圍內(nèi)已加以多方面的研究利用。ET技術(shù)已在兔、馬、豬、牛、羊等動物上相繼成功,但只有牛的ET技術(shù)達(dá)到了非手術(shù)利用階段,所以牛胚胎移植進(jìn)入商品化,在美國、加拿大、日本等國推廣較大。日本已利用ET技術(shù)擴(kuò)繁可提供精子用于人工授精的種公牛,1992年全日本的奶公牛有8。%以Erf分娩育成。通過ET技術(shù)可使母牛分娩雙胞胎或多胞胎,這種一胚多產(chǎn)的核移技術(shù)在日本已獲成功。

中國的單克隆抗體研究始于八十年代,至今已研制成功幾干種單克隆抗體應(yīng)用于畜禽疫病。在禽畜的性狀選擇育種上,采用DNA指紋鑒定技術(shù)識別DN段可加速選擇過程。

微生物工程的微生物農(nóng)業(yè)和微生物開發(fā),部分解決了養(yǎng)殖業(yè)的飼料問題。用微生物發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白飼料,在前蘇聯(lián)年產(chǎn)量約為130萬噸,美國年產(chǎn)80萬噸;以米糠為基礎(chǔ),添加含桿菌、鏈球菌、酵母菌等微生物作為飼料添加劑喂養(yǎng)豬、牛、雞,能夠分解禽畜糞中的有害氣體,減少環(huán)境污染,提高飼料吸收率,提高肉、奶產(chǎn)量。此外,近年來通過生物技術(shù)在食用菌的遺傳育種學(xué)上獲得了廣泛的重視。通過原生質(zhì)體培養(yǎng),用PEG法和電場誘導(dǎo)法為誘導(dǎo)突變體和遠(yuǎn)緣雜交開辟了一條新的途徑,涉及的菇種有香菇、平菇、金針菇、木耳、草菇等。

3生物固氮

菌根菌對植物生育的促進(jìn)作用近年來逐年受到關(guān)注。菌根菌的菌絲可以幫助作物根毛吸收范圍更大的土體中的移動速度緩慢的磷酸鹽離子和鉀離子。VA菌根菌不但可以改善土壤環(huán)境,促進(jìn)作物對養(yǎng)分的吸收,而且對抗御作物的某些土傳性真菌病害具有十分重要的作用。

VA菌根真菌與根瘤菌雙接種對綠豆、蠶豆、花生、大豆等作物具有良好的生長效應(yīng)。科學(xué)家對豆科植物-一根瘤菌共生固氮的研究從經(jīng)典的生態(tài)學(xué)、生理學(xué)和遺傳學(xué)研究步入了分子生物學(xué)領(lǐng)域。在根瘤菌方面,已確認(rèn)有結(jié)瘤和固氮兩個基因組參與完成共生固氮作用。

4生物防治

由于地球環(huán)境日益惡化,生物防治植物病蟲害的方法受到重視,生物防治包括天敵防治和微生物制劑防治。微生物制劑包括細(xì)菌制劑、病毒制劑和真菌制劑。細(xì)菌制劑以蘇云金桿菌(BT)為主。現(xiàn)在全世界已有60多種BT制劑工業(yè)化商品,能有效防治150多種鱗翅目害蟲,年產(chǎn)量達(dá)8000噸左右。BT殺蟲劑與其它微生物農(nóng)藥相比,具有選擇性高、混用性強(qiáng)、毒力強(qiáng)、速效、無污染等優(yōu)點,因而廣受歡迎。植物細(xì)菌殺菌劑是以放線菌類的鏈霉菌屬為基礎(chǔ)制成的,防治菜豆、大豆和其它作物的細(xì)菌病害,可使細(xì)菌病害感染率下降7。%。目前正進(jìn)行基因篩選組合,以制出廣譜新菌種,獲得BT基因?qū)胫仓曛信囵B(yǎng)出抗病蟲植株。利用目前的優(yōu)良菌種,培育出不產(chǎn)芽抱,只產(chǎn)晶體的高效菌株是正在開發(fā)的新技術(shù)。

病毒生物制劑是以核型多角體病毒(NPV)的顆粒體病毒為基礎(chǔ)制成的,目前已生產(chǎn)出防治甘藍(lán)夜蛾、棉鈴蟲、黃地老虎、美國白蛾等害蟲的病毒制劑。真菌生物制劑中有蠟蟻輪枝菌制劑用于防治溫室白粉虱;白僵菌制劑防治馬鈴薯甲蟲和溫室煙薊馬;座殼抱菌制劑防治黃瓜溫室白粉虱;木霉菌制劑防治根腐及其它植物病害;

單端抱霉素防治黃瓜白粉病;腔蠢盤抱劑防治白粉病等。

隨著生物技術(shù)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)對生物技術(shù)日見倚重,到2000年,運用生物技術(shù)和其它增產(chǎn)措施將占世界糧食增產(chǎn)的5/6,農(nóng)業(yè)中出現(xiàn)的問題最終也將由生物工程來解決。

生物技術(shù)論文:注意現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展的新趨勢

在當(dāng)今世界各國紛紛建立以基因為核心的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù),搶占21世紀(jì)國際生物技術(shù)制高點的新形勢下,參加北京“國際周”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高層論壇的專家呼吁,要密切關(guān)注現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域日益顯現(xiàn)的研究成果商品化、研究方式規(guī)模化和基因資源爭奪白熱化的趨勢,在即將到來的生物世紀(jì)里,真正占據(jù)自己的位置。

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的主要研究內(nèi)容包括:增強(qiáng)農(nóng)作物以及畜禽魚的抗性、品質(zhì)改良、提高產(chǎn)量和生產(chǎn)具有特殊用途的物質(zhì)等。其中以轉(zhuǎn)基因作物的研究和運用最為重要,發(fā)展最快。根據(jù)統(tǒng)計資料,到2000年,全世界轉(zhuǎn)基因作物推廣面積達(dá)4420萬公頃,比1996年增長了25倍;種植轉(zhuǎn)基因作物的國家從1996年的6個增加到2000年的13個。這其中美國的轉(zhuǎn)基因作物種植面積最廣,達(dá)到了3030萬公頃,占68%;其次為阿根廷,1000萬公頃,占23%;加拿大300萬公頃,占7%;我國為50萬公頃,占1%。

根據(jù)有關(guān)專家的看法,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的最新發(fā)展趨勢表現(xiàn)為:

——研究成果商品化產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速。目前,農(nóng)業(yè)生物技術(shù)作為一項高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)在發(fā)達(dá)國家業(yè)已形成,并處于一個高速發(fā)展時期。有關(guān)專家預(yù)測,本世紀(jì)生物技術(shù)產(chǎn)品在國際貿(mào)易中的份額將達(dá)到10%以上,而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)又將占相當(dāng)?shù)谋戎亍Ｊ澜玢y行下屬機(jī)構(gòu)預(yù)測世界范圍內(nèi)轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)業(yè)的交易額為2000年20億美元,2005年60億美元,2010年200億美元;國際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用機(jī)構(gòu)(ISAAA)的預(yù)測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。

——研究方式集約化、規(guī)模化明顯。在政府以及公共機(jī)構(gòu)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)進(jìn)行投資研究的同時,眾多私有企業(yè)也開始注意到這一領(lǐng)域?qū)⑹抢^計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后的又一個潛力巨大的經(jīng)濟(jì)增長點,私人公司已逐步成為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的研究主體。以美國為例,民營機(jī)構(gòu)1992年對這一領(lǐng)域的投資為5.95億美元,而1999年則達(dá)到15億美元。與此同時,世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了生物技術(shù)企業(yè)領(lǐng)域的兼并和收購狂潮,并購金額從1997年的12.37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產(chǎn)過百億美元的巨型跨國公司由此形成,過去分散的研究基地也隨之向集中化規(guī)模化發(fā)展。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,促成公司并購的原因,一方面是為合理利用資源、降低生產(chǎn)成本、優(yōu)化人員組合,而更重要的原因,則是因為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是一個高技術(shù)、高投入、高風(fēng)險、長周期的產(chǎn)業(yè),小公司在資金、技術(shù)、以及抗風(fēng)險能力上均難以獨立對農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)和推廣。只有強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手的大型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)企業(yè)才能有效占領(lǐng)市場,與其它企業(yè)抗衡。

——基因資源爭奪呈白熱化。在商業(yè)利益驅(qū)使下,發(fā)達(dá)國家各主要生物技術(shù)公司對生物資源及其知識產(chǎn)權(quán)展開了激烈爭！奪,其核心就是對基因的爭奪。誰掌握了基因,誰就掌握了生物技術(shù)的制高點,就掌握了未來競爭的主動權(quán)。有專家稱,轉(zhuǎn)基因植物技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)很可能就是未來國際貿(mào)易中市場準(zhǔn)入、貿(mào)易壁壘問題產(chǎn)生的主要原因。

有報道表明,為了獲取我國豐富的生物基因組資源,國外公司已在我國境內(nèi)悄悄地開展活動。中國農(nóng)科院的專家指出,基因資源是有限的、可視專利的戰(zhàn)略資源,是可持續(xù)發(fā)展的重要保障。不建立自己的生物信息技術(shù)平臺,指望在別人的公益性研究完成后撿便宜的想法,會對我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)和可持續(xù)性發(fā)展帶來不可估量的隱患。加快生物資源信息化的研究,保護(hù)、利用和開發(fā)我國豐富的生物多樣性資源是當(dāng)務(wù)之急。

生物技術(shù)論文:現(xiàn)代生物技術(shù)倫理價值沖突的哲學(xué)思考

對科學(xué)和技術(shù)做整體評價，簡單地斷言它是天使或者魔鬼，都容易陷入某種片面性。對于不同境遇下具有不同需要的主體而言，科學(xué)和技術(shù)具有不同的價值和意義。對于科學(xué)和技術(shù)研發(fā)、運用的具體問題研究，無疑會豐富和加深我們對于科學(xué)和技術(shù)的全面理解。以下對現(xiàn)代生物技術(shù)倫理價值沖突的哲學(xué)思考，就是這種具體問題的分析。

現(xiàn)代生物技術(shù)，不論是異種移植、基因技術(shù)還是生命克隆，可能引發(fā)各種各樣的倫理問題。這些倫理問題的形成可以歸結(jié)為現(xiàn)代生物技術(shù)操作的幾個基本特征，這就是現(xiàn)代生物技術(shù)對自然秩序的入侵，個體的完美要求與社會平衡間的沖突，人的“非人化”或說是人成為機(jī)器，人性的技術(shù)化所致的人的身心二元論的消解。

一、現(xiàn)代生物技術(shù)，特別是人類基因組計劃的初步完成，標(biāo)志著人類歷史由認(rèn)識客體、改造客體的時代轉(zhuǎn)向認(rèn)識主體、改造主體的新時代。 對于主體的改造不同于對客體的改造，他所引起的社會、倫理問題不再是技術(shù)應(yīng)用之后的間接的漸進(jìn)表現(xiàn)，而是現(xiàn)代生物技術(shù)的具體研究就直接關(guān)涉尖銳的社會倫理價值觀念沖突、社會沖突。按照基督教的創(chuàng)世說，人是上帝的造物，分享著神的靈性。但是，隨著技術(shù)的每一進(jìn)步，首先是自然的“祛魅”，而后是上帝的廢黜，“上帝死了”；而今，該輪到人了。人類是大自然的自然進(jìn)化結(jié)果，現(xiàn)在我們要對這自然之果進(jìn)行人為的基因改造，這實際上是斬斷了人的自然進(jìn)化之根。基因技術(shù)是否是上帝為人類創(chuàng)造的第二個禁果？如果說第一個禁果是“智慧之果”，那么，這第二個禁果又意味著什么呢？

二、基因技術(shù)的應(yīng)用，更多的是為了彌補(bǔ)個體缺陷，追求個人的完美，但由此引發(fā)社會問題，社會的完善經(jīng)受考驗。我們有理由申辯，個體缺陷的彌補(bǔ)就是對于人類完美的提高；但是，問題在于人類基因的完美只能算是人類的生物性完美，并不一定意味著人類的社會性完美，也不意味著人類幸福水平的一定提高。隨著人們對于基因的逐漸認(rèn)識，基因技術(shù)水平的不斷提高，人們不斷找到人的性格、行為背后的基因原因，犯罪、暴力、強(qiáng)奸似乎都有一定的基因根據(jù)，好像一切“都是基因惹的禍”。基因工程、克隆技術(shù)似乎可以成為人們解決一切問題的最終有效辦法，人們的家庭觀、人生觀、價值觀、世界觀及其以往的社會規(guī)范、生存法則都受到從未有過的強(qiáng)烈沖擊，人們曾為之努力、奮斗的信念、理想都不再像以往那樣激動人心。在奧林匹克運動中，違禁藥物的服用被認(rèn)為是一種違背奧林匹克精神的丑惡行為，隨著基因技術(shù)的發(fā)展，今后的奧林匹克運動會是不是還要做運動員的基因檢測，到底什么人（具有怎樣的基因的人）可以、有資格參加奧林匹克運動會；是不是沒有基因限制，所有的人包括克隆人都能夠在賽場上“公平”的競爭呢？現(xiàn)在我們有萬眾注目的世界杯比賽，有機(jī)器人足球比賽，那么，克隆人參加哪一個運動會合適呢？根據(jù)不同科學(xué)家的不同算法，一般認(rèn)為借助基因技術(shù)人類壽命在最近幾十年里，有望達(dá)到120歲或者更多。長壽是我們的夢想，但人類壽命的迅速大幅度提高確實帶來一定的社會問題，甚至可以說是社會災(zāi)難。個體過長的壽命會延緩類的進(jìn)化，會造成社會發(fā)展的相對停滯。“個體過于長壽會帶來人滿為患的威脅和上下幾代人之間的對立，為爭奪有限的資源和空間，上下幾代人之間可能進(jìn)行大量的畸形競爭。”（[1]，p.45）

三、人的“非人化”或說是人成為機(jī)器，必須引起我們的高度警醒。如果說拉美特里在18世紀(jì)只是把人類比為機(jī)器，那現(xiàn)代技術(shù)則可以把人實際改造成為機(jī)器。什么是人？人既是生物實體，又是精神載體；既具有自然屬性，又具有社會屬性；人是軀體與大腦的統(tǒng)一，是體、理、情三者的統(tǒng)一，是自然、社會與思維三大領(lǐng)域的結(jié)合部。如果我們用技術(shù)手段破壞了人的上述這些本質(zhì)特征，那就是使人“非人化”。也有的學(xué)者不把這看作是人的“非人化”，而是看作人的進(jìn)化的新形式。丁長青指出：“機(jī)器體系在有機(jī)化、人格化的過程中，不僅獲得了生命的基本特征和進(jìn)化能力，而且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人類本體進(jìn)化的速度和程度，這就是以工具為代表的科學(xué)技術(shù)所開辟的人類體外進(jìn)化之路。”([2],p.22)隨著人的體外進(jìn)化的不斷加速，人不斷感受到來自于自身創(chuàng)造的人工自然的壓迫、威脅，人必須優(yōu)化自身本體。從起初的保胎與胎教、醫(yī)療和手術(shù)、人工授精與試管嬰兒到現(xiàn)代的基因工程、克隆技術(shù)都是人優(yōu)化自身的手段，也是人的本體進(jìn)化的形式。丁長青把人的自身優(yōu)化看作是對于人的體外進(jìn)化的抗衡，看作是人的進(jìn)化形式的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。現(xiàn)代技術(shù)對于人體自身的改造到底是人的進(jìn)化的新形式，還是人的“非人化”，這只能是以人的本質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)。人的本質(zhì)不但具有變異性，同時也有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性，體、理、情的統(tǒng)一是人類的本質(zhì)特征，是不能割裂的。

四、基因科技導(dǎo)致人的身心二元論的消解。林德宏先生指出，人是物質(zhì)精神的統(tǒng)一體，具有物質(zhì)精神二象性。([3],pp.4-6)“對基因科技來說，一方面它實際能夠干預(yù)的只是人的自然體，而這卻是人的主觀能動性的表現(xiàn)；另一方面，它干預(yù)的對象又是人的整體本質(zhì)及主觀性的自然基礎(chǔ)。”“如同在人的身心關(guān)系中，心常常把身作為奴隸來實現(xiàn)許多與身無關(guān)的愿望并為害于身，科技也開始把人性作為支配的對象，并必然使人性物化、分化和異化。”([4],p.25)基因技術(shù)的濫用使人身歸附于人心，人的心身二元對立被消解了，人的本質(zhì)上的統(tǒng)一性與完整性被破壞了。對于人身的基因操作，既是人的自由發(fā)揮，同時也是技術(shù)理性的張揚、瘋狂。基因技術(shù)的濫用應(yīng)當(dāng)說只是人性的技術(shù)消解的第一步，當(dāng)人的意識控制技術(shù)進(jìn)一步提高，人的主觀精神也實現(xiàn)了技術(shù)操控時，人的身心兩方面就完全消融在技術(shù)理性之中，真正的人也就將不復(fù)存在。

五、從生命倫理學(xué)到生命哲學(xué)，從更高的層次感悟生命。生命倫理學(xué)(bioethics)誕生于二十世紀(jì)50、60年代。生命倫理學(xué)是用倫理學(xué)方法，在跨學(xué)科和文化的條件下，對生命科學(xué)和醫(yī)療保健的倫理緯度，包括道德見解、決定、行動、政策，進(jìn)行系統(tǒng)研究。生命倫理學(xué)重在探究行動的規(guī)范：應(yīng)該做什么、不應(yīng)該做什么和應(yīng)該如何做。生命倫理學(xué)經(jīng)常采用的是道義論和后果論兩種理論方法，但都存在著一定的問題。([5],pp.31-33)道義論的問題是：(1)處于倫理推理頂端的原則從哪里來？如何得到辯護(hù)？（2）每一個病人都處于特殊的情景下，臨床原則不可能從原則演繹出來，而必須在特殊情景下權(quán)衡有關(guān)方面不同的價值和利益。后果論的問題是：（1）不同的后果間難以比較、取舍，特別是對于不同文化背景、價值取向的人來說，更是如此。（2）固守后果論原則，會帶來某些讓人難以接受的后果。我們能否接受讓一個智商很低但身體健康的人移植器官給五位對社會有重大貢獻(xiàn)而器官衰竭的精英呢？顯然不能，因為人只能用作目的，而不是手段，這就是道義論的解釋。后果論對付這一反例的辦法是，后果不僅是衡量某一具體行動的后果，而是同時衡量堅持或破壞某一倫理原則的后果。在這里我們看到了道義論與后果論的相互糾纏，不能夠截然分開。判斷某一行動是否道德，要在具體的情景之下對道義論與后果論作靈活的運用。正是在道義論和后果論的基本原理基礎(chǔ)上，形成了生命倫理學(xué)的基本原則：不傷害(non-maleficence) 、有利（beneficence）、尊重（respect）和公正（justice）。現(xiàn)代生命技術(shù)是偉大的力量，有時又是可怕的力量。生命倫理學(xué)以及有關(guān)的政策和法律都是對這種力量的社會控制，但這種社會控制應(yīng)該與發(fā)展自由的、創(chuàng)造性的科學(xué)研究相平衡，促進(jìn)現(xiàn)代技術(shù)的人性化發(fā)展。

從倫理學(xué)的范圍考察生命技術(shù)，主要討論的是現(xiàn)代生命技術(shù)的利弊，應(yīng)不應(yīng)該以及如何發(fā)展現(xiàn)代生命技術(shù)。但是生命倫理學(xué)的倫理規(guī)范的哲學(xué)依據(jù)只有在生命哲學(xué)的層次上才能得到更為廣泛和深刻的論證。生命哲學(xué)作為一種哲學(xué)流派產(chǎn)生于19世紀(jì)末20世紀(jì)初，特別是柏格森的生命哲學(xué)，其產(chǎn)生就是為了維護(hù)和防止人的自由意志被機(jī)械決定論所剝奪。柏格森認(rèn)為機(jī)械論和目的論有同樣的缺點：都以為世界上沒有根本新的事物。機(jī)械論把未來看成蘊涵在過去當(dāng)中，而目的論既然認(rèn)為要達(dá)到的目的是事先能夠知道的，所以否定結(jié)果中包含著任何根本新的事物。“柏格森雖然對目的論比對機(jī)械論要同情，他的見解跟這兩種見解都相反，他主張進(jìn)化如同藝術(shù)家的作品，是真正創(chuàng)造性的。”([6],p.348)柏格森指出，意識試圖組織物質(zhì)，使之作自由的工具，這樣，它乃墜如陷阱：自動性和必然性尾隨于自由之后，自由終于被窒息。只有在人那里，鏈條被打斷，人的頭腦能夠以另一種習(xí)慣對抗任何一種已經(jīng)形成的習(xí)慣，使必然性和必然性作斗爭。如果我們的行動出自我們整個人格，是那人格的表現(xiàn)，我們則是自由的；因此，真正的自由行動在我們的生活中是罕見的。終極的人生之道是一切人在任一時刻都能同樣實行的創(chuàng)造，是靠自己對自己的創(chuàng)造，是人格的不斷豐富，這種豐富不靠人格從外界提取的因素，卻依賴它促使產(chǎn)生于自身的因素。([7],pp.632-633)我們在柏格森的生命哲學(xué)里可以看到，他對于生命的意志、人的自由、進(jìn)化的創(chuàng)造的謳歌，對于依賴完整人格打破理性統(tǒng)治所寄予的厚望。探索基因時代生命的意義以及引導(dǎo)人們追求精神的崇高性、創(chuàng)造性，是現(xiàn)代生命哲學(xué)的中心觀點。面向基因技術(shù)的現(xiàn)代生命哲學(xué)的主要內(nèi)容有：首先，針對現(xiàn)代生物技術(shù)引發(fā)的一系列人生困惑，確定如何對待人的本質(zhì)、人的尊嚴(yán)、人生的意義等生命哲學(xué)問題。其次，要深入挖掘傳統(tǒng)生命哲學(xué)（如狄爾泰、柏格森等）的有益成分。第三，探索建立精神科學(xué)的可能性。

生物技術(shù)論文:中藥生物技術(shù)教學(xué)內(nèi)容和知識體系構(gòu)建初探

作者：史仁玖,李艷玲,苗苗,王建美

【摘要】

生物技術(shù)是生命科學(xué)中發(fā)展最快的一門學(xué)科，其在中藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，將會對傳統(tǒng)中藥學(xué)的研究帶來新的生機(jī)。文章從構(gòu)建課程內(nèi)容與知識體系，構(gòu)建實驗教學(xué)內(nèi)容和體系，理論聯(lián)系實際，重視實踐教學(xué)內(nèi)容等方面探討構(gòu)建中藥生物技術(shù)教學(xué)內(nèi)容及知識體系，從而培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、綜合分析能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，為將來參加工作打下堅實的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】 中藥學(xué) 生物技術(shù) 知識體系

中藥生物技術(shù)是中藥學(xué)和生物制藥相關(guān)專業(yè)本科及研究生的一門必修課，是一門新興的復(fù)合型學(xué)科，利用生物技術(shù)的思路和方法，解決中藥現(xiàn)代化研究與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)中面臨的難題。中藥生物技術(shù)大量應(yīng)用現(xiàn)代生物學(xué)的理論并綜合利用了如生物化學(xué)、細(xì)胞和分子生物學(xué)、基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、化學(xué)工程等現(xiàn)代科學(xué)的研究方法和手段，所以被列入高技術(shù)的范疇［1］。目前,國內(nèi)開設(shè)該課程的院校不多,因此,中藥生物技術(shù)教學(xué)內(nèi)容和知識體系的構(gòu)建是一種新的嘗試,也是對傳統(tǒng)中藥學(xué)和生物技術(shù)教學(xué)思路的轉(zhuǎn)變和教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展。

1 課程內(nèi)容與知識體系的構(gòu)建

1.1 教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)思課程目標(biāo)是確定課程知識體系的主要依據(jù)，中藥生物技術(shù)的教學(xué)目的是通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解生物技術(shù)的原理和生物技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的動態(tài)以及生物技術(shù)在中藥學(xué)中的應(yīng)用，開闊學(xué)生的視野和知識面，優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生適應(yīng)中藥學(xué)現(xiàn)代化發(fā)展的能力；掌握現(xiàn)代生物工程和技術(shù)方法在中藥學(xué)中的應(yīng)用技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生把所學(xué)知識靈活應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中的思維模式；力求培養(yǎng)學(xué)生動手能力，理論聯(lián)系實際地培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、綜合分析能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

中藥生物技術(shù)課程涉及的知識面廣，內(nèi)容多，包括基因工程、植物細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程以及生物轉(zhuǎn)化基本理論和技術(shù)方法［2］。主要體現(xiàn)在4個方面：一是利用基因工程、細(xì)胞工程技術(shù)對中藥資源的改造與改良；二是利用發(fā)酵工程、酶工程技術(shù)將藥用植物原材料加工成商品，如用發(fā)酵法生產(chǎn)的蟲草菌絲體、靈芝菌絲體等發(fā)酵制品；三是利用生物技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行二次開發(fā)，形成新的產(chǎn)品，如許多功能性的低聚糖、保健食品添加劑等；四是利用酶工藝、發(fā)酵技術(shù)、生物反應(yīng)器等對傳統(tǒng)中藥加工工藝進(jìn)行改造，降低能耗，提高產(chǎn)率，改善中藥品質(zhì)等。

1.2 教學(xué)內(nèi)容的組織

1.2.1 以生物技術(shù)在中藥學(xué)應(yīng)用中的發(fā)展組織教學(xué)內(nèi)容目前，生物技術(shù)在中藥中的應(yīng)用還十分局限，除了在細(xì)胞工程和發(fā)酵工程方面有一定進(jìn)展以外，基因工程剛剛起步，而酶工程和蛋白質(zhì)工程尚未涉及。教學(xué)內(nèi)容著重討論基因工程、細(xì)胞工程及發(fā)酵工程等技術(shù)在中藥基礎(chǔ)和應(yīng)用中的研究，突出“生物技術(shù)”與“中藥學(xué)”的有機(jī)結(jié)合。教學(xué)過程中需要把握每節(jié)課的重點和難點內(nèi)容，不能把中藥生物技術(shù)講成了生物技術(shù)，需要突出中藥學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，重點介紹生物技術(shù)在中藥藥物的研究和開發(fā)中的應(yīng)用。

1.2.2 教學(xué)內(nèi)容的融合教學(xué)內(nèi)容的選擇要具有系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性、科學(xué)性、實用性和先進(jìn)性，中藥生物技術(shù)與很多課程有著密切的聯(lián)系，如藥用植物學(xué)、中藥學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、免疫學(xué)、生物分離工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、酶工程、基因工程等課程。因此，在教學(xué)過程中，需要注重中藥生物技術(shù)與各個學(xué)科之間的密切聯(lián)系，對重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，盡量在授課時少講或不講，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)相關(guān)學(xué)科知識，安排學(xué)生專題討論，加深學(xué)生對基本原理和概念的理解，以提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。例如，基因工程技術(shù)與中藥研究的內(nèi)容學(xué)習(xí)，分子生物學(xué)基礎(chǔ)知識部分安排學(xué)生自學(xué)，基因工程原理部分我們安排一個學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備了學(xué)習(xí)課件，在課堂上精講30 min，然后各小組課堂討論。教學(xué)重點討論藥用植物基因工程，中藥分子鑒定技術(shù)和基因芯片在中藥研究中的應(yīng)用。以論文文獻(xiàn)為例，詳細(xì)講授材料處理、實驗方法、結(jié)果分析及討論，以期培養(yǎng)學(xué)生的科研思路、實驗設(shè)計及生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)，提高在工作中解決實際問題的能力和培養(yǎng)創(chuàng)新能力［3］。

1.2.3 及時增加新資料,擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代生物技術(shù)和中藥學(xué)的發(fā)展日新月異，僅僅依靠教材知識很難跟得上發(fā)展的速度，這樣學(xué)生在畢業(yè)后很難滿足社會和科技發(fā)展的需求，所以需要教師通過閱覽國內(nèi)外專業(yè)期刊、網(wǎng)站，將國內(nèi)外最新的相關(guān)科研成果和技術(shù)及時地介紹給學(xué)生，使教學(xué)內(nèi)容更加充實，使學(xué)生了解到當(dāng)前中藥生物技術(shù)最前沿的知識，從聽課過程中受到更多啟迪，獲得學(xué)科領(lǐng)域中的熱點問題、實用研究技術(shù)和思維方法，以擴(kuò)大自己的知識面，開拓視野，增強(qiáng)了學(xué)生自我學(xué)習(xí)的興趣，如我們在講述藥用植物內(nèi)生真菌時及時介紹“神七”搭載可產(chǎn)抗惡性腫瘤藥物生物原料的植物內(nèi)生真菌，黑龍江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院“抗癌藥物紫杉醇產(chǎn)生菌的分離與工程菌株的構(gòu)建”課題等。教學(xué)中，我們在圍繞主教材完成教學(xué)大綱的同時，力求將國內(nèi)外基因組學(xué)研究的最新成果、最新技術(shù)與方法、最新熱點課題與方向、相關(guān)專業(yè)網(wǎng)站等及時介紹給學(xué)生，內(nèi)容不在于知識全和系統(tǒng)性，而重在突出學(xué)科領(lǐng)域新、特、尖內(nèi)容。此外，我校及我系每年有關(guān)中藥學(xué)、生物技術(shù)、生物工程、制藥學(xué)及中藥生物技術(shù)的學(xué)術(shù)報告、講座不少于十幾場，這對課堂教學(xué)內(nèi)容是一個很好的拓展。

2 實驗教學(xué)內(nèi)容和體系的構(gòu)建

中藥生物技術(shù)實驗課程主要目的使學(xué)生更好地理解中藥研究生產(chǎn)相關(guān)生物技術(shù)原理，培養(yǎng)學(xué)生運用相關(guān)技術(shù)方法的能力。因此，中藥生物技術(shù)實驗設(shè)計要充分體現(xiàn)該課程所具有的應(yīng)用性、廣泛性和綜合性的顯著特點。使所開設(shè)的每一個實驗都有一個完整的、系統(tǒng)的技術(shù)路線，采用多種生物工程技術(shù)方法完成實驗，學(xué)生通過實驗可以全面了解某一中藥生物技術(shù)產(chǎn)品或某一綜合技術(shù)方法的特點與關(guān)鍵環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生對中藥生物技術(shù)原理與技術(shù)全面、深刻的理解。

中藥生物技術(shù)實驗涉及的植物細(xì)胞工程、基因工程、發(fā)酵工程、酶工程等實驗技術(shù)在前期的專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)學(xué)習(xí)訓(xùn)練，所以我們結(jié)合目前生物技術(shù)在中藥學(xué)較成熟研究應(yīng)用，我們教師相關(guān)的科研課題和實驗條件設(shè)計實驗項目。實驗以基因工程、植物細(xì)胞工程和發(fā)酵技術(shù)在中藥中應(yīng)用的基本操作、基本技能為基礎(chǔ)，從加強(qiáng)基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，精選實驗，優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，力求在培養(yǎng)學(xué)生動手能力的同時，理論聯(lián)系實際地培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考、綜合分析能力、科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。我們設(shè)計相應(yīng)三個綜合性實驗項目培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計和學(xué)習(xí)實驗技術(shù)。每個實驗項目包括兩部分實驗內(nèi)容。藥用植物馬齒莧組織培養(yǎng)包括植物ms培養(yǎng)基的配置和馬齒莧組織培養(yǎng)技術(shù)；泰山蛹蟲草發(fā)酵包括泰山蛹蟲草菌絲體發(fā)酵和泰山蛹蟲草菌絲體多糖提取；丹參分子標(biāo)記鑒定技術(shù)包括白花丹參和紫花丹參dna提取及丹參rapd實驗。實驗教學(xué)效果表明該課程實驗的設(shè)定培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識，我們?nèi)龑卯厴I(yè)論文中與中藥生物技術(shù)相關(guān)的題目占30%以上。這些實驗項目的開設(shè)對彌補(bǔ)傳統(tǒng)的驗證性實驗項目的不足和提高學(xué)生分析與解決問題的能力方面具有非常重要意義。

3 理論聯(lián)系實際，重視實踐教學(xué)內(nèi)容

面對當(dāng)前激烈的市場競爭和人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變,高等教育的新形勢對傳統(tǒng)的教學(xué)理念提出了挑戰(zhàn),如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)已成為當(dāng)前高校教學(xué)發(fā)展的新趨勢。與其他一些基礎(chǔ)學(xué)科不同,中藥生物技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力也必須從實踐教學(xué)入手,在實踐中培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析問題、解決實際問題的能力,使其養(yǎng)成良好的工作作風(fēng)。

3.1 實驗室開放及課外興趣小組鼓勵學(xué)生利用課余時間參加實驗室開放活動，讓學(xué)生提早得到充分的科學(xué)研究綜合訓(xùn)練,以利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。在學(xué)生正在進(jìn)行專業(yè)課學(xué)習(xí)時,除了必修的實驗課外,鼓勵同學(xué)進(jìn)入實驗室觀摩學(xué)習(xí)，逐漸訓(xùn)練學(xué)生實驗技術(shù)的規(guī)范性、熟練程度。每學(xué)期我們針對中藥生物技術(shù)開放實驗室和興趣小組設(shè)定一些題目，如二氧化碳超臨界萃取丹參藥用成分，泰山蛹蟲草菌絲體發(fā)酵條件優(yōu)化，泰山四大名藥分子標(biāo)記鑒定，丹參活性成分合成關(guān)鍵酶的克隆，馬齒莧的組織培養(yǎng)及懸浮細(xì)胞培養(yǎng)等一些與中藥生物技術(shù)相關(guān)的科研課題,可以幫助其選擇有興趣的合適方向課題,積極參與其中,為以后的畢業(yè)課題和就業(yè)選擇打下早期基礎(chǔ)。從畢業(yè)生的考研和就業(yè)發(fā)現(xiàn),參與實驗室工作比較多的同學(xué)在考研面試和就業(yè)專業(yè)面試中優(yōu)勢明顯。

3.2 生產(chǎn)見習(xí)生產(chǎn)見習(xí)是中藥生物技術(shù)教學(xué)中的重要實踐性環(huán)節(jié),是與課堂教學(xué)相互滲透又各有重點的子系統(tǒng),是中藥生物技術(shù)進(jìn)行直觀教學(xué)的一種重要方法。我們利用周末走進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)、研究所等工作領(lǐng)域,不僅加深了感性認(rèn)識,并且對以后的工作選擇也具有前瞻性和指導(dǎo)性的作用。我們每屆學(xué)生都要到泰安市的制藥企業(yè)參觀，與中藥生物技術(shù)相關(guān)的如四維制藥的泰山赤靈芝菌絲體發(fā)酵工藝，泰山藥用植物種植園道地藥材種植，泰安中信靈芝科技開發(fā)有限公司赤靈芝破壁孢子粉加工，泰安山東中藥技術(shù)學(xué)院中藥炮制車間等。

3.3 引導(dǎo)學(xué)生參加科研部分學(xué)習(xí)好、能力強(qiáng)的學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,申請主持了泰安市大學(xué)生創(chuàng)新科研計劃課題，或者參與部分教師承擔(dān)的國家和省部級創(chuàng)新項目及企業(yè)合作項目的研究,使學(xué)生了解到不同學(xué)科的實驗技術(shù)、科研方法,開闊學(xué)科視野,拓寬思維空間;盡可能增加應(yīng)用性、設(shè)計性實驗,提高學(xué)生科研水平，積極加強(qiáng)與校內(nèi)實踐基地、校辦企業(yè)、實習(xí)實踐基地單位的合作聯(lián)系,為學(xué)生構(gòu)建更廣闊的實踐平臺。

生物技術(shù)論文:淺談農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的應(yīng)用

生物技術(shù)，就是針對生物機(jī)體或生物部分器官、組織以及細(xì)胞利用先進(jìn)的生物工程原理，對生物體進(jìn)行改造，從而促進(jìn)人類所需產(chǎn)品的生產(chǎn)。生物技術(shù)是一門對生物體進(jìn)行改造和利用的技術(shù)，生物技術(shù)涉及到生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞學(xué)等學(xué)科知識，對于人類發(fā)展具有極高的研究價值。生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用，能夠有效提升農(nóng)作物產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量的改善，對于我國農(nóng)業(yè)發(fā)展具有非常大的幫助作用。

1 我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展概況?隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的不斷完善和成熟，很大程度上促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的有效提升。目前，生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域的貢獻(xiàn)最為巨大，有效的提升了我國農(nóng)作物產(chǎn)品產(chǎn)量及質(zhì)量，很好的解決了我國食品生產(chǎn)問題，提高了我國農(nóng)產(chǎn)品在國際農(nóng)產(chǎn)品市場中的綜合競爭力。但是，由于我國生物技術(shù)起步較晚，雖然發(fā)展速度較快，短暫的時間內(nèi)已取得較為滿意的成就，但是同發(fā)達(dá)國家相比仍然存在一定的差距。目前，隨著我國生物工程研究技術(shù)的提出和落實以及國家相關(guān)政策的有力扶持，我國生物技術(shù)取得突破性進(jìn)展，抗蟲棉技術(shù)的研制以及植物基因組研究、轉(zhuǎn)基因植物研究都處于世界領(lǐng)先水平，在發(fā)展中的生物技術(shù)暴露出了嚴(yán)重的發(fā)展不平衡問題，部分項目的研究力度不夠，研究經(jīng)費不足，使得我國生物技術(shù)發(fā)展道路仍舊十分漫長。

2 生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用

2.1促進(jìn)了我國農(nóng)作物產(chǎn)量的提升?由于我國人口數(shù)量較大，土地耕種面積不足，使得糧食產(chǎn)量問題成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。隨著我國生物技術(shù)的發(fā)展和利用，有效促進(jìn)了我國農(nóng)作物產(chǎn)量問題，改善了我國農(nóng)村居民的經(jīng)濟(jì)收入狀況，促進(jìn)了我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。目前，我國生物技術(shù)在水稻種植領(lǐng)域的應(yīng)用效果最為明顯，實現(xiàn)了水稻產(chǎn)業(yè)的倍數(shù)增長，有效的提升了我國水稻年產(chǎn)量，緩解了我國糧食壓力，加快了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的提升速度。

2.2促進(jìn)了我國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的提升?隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國城市居民的生活質(zhì)量水平也得到了顯著的提升，居民消費觀念的不斷轉(zhuǎn)變，使得居民消費方向由數(shù)量消費逐漸演變?yōu)橘|(zhì)量消費，強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品數(shù)量的同時，更加強(qiáng)調(diào)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的營養(yǎng)價值和食用安全性。生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域的利用，有效提升了我國農(nóng)產(chǎn)品綜合質(zhì)量，解決了我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)的矛盾，提高了我國農(nóng)產(chǎn)品的市場競爭力。其中，中單3701、中單9409、以及云優(yōu)19等轉(zhuǎn)基因蛋白玉米品種，在普通玉米產(chǎn)量基礎(chǔ)上增產(chǎn)8%～15%，籽粒的硬度達(dá)到3.5以上，賴氨酸的含量達(dá)到0.4%以上，蛋白質(zhì)含量維持10～12%，使得蛋白玉米營養(yǎng)豐富，產(chǎn)量逐漸提高，有效的提升了我國玉米產(chǎn)品的市場競爭力，促進(jìn)了我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

2.3促進(jìn)了我國農(nóng)作物的抗蟲性和抗病性?病蟲害影響農(nóng)作物產(chǎn)量的重要因素是病蟲害問題，造成了農(nóng)作物產(chǎn)量的快速下降，造成了農(nóng)作物的大量死亡，因此，提高我國農(nóng)業(yè)作物產(chǎn)量，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要工作便是對病蟲害問題的解決。通過先進(jìn)的生物技術(shù)，我國部分轉(zhuǎn)基因作物已經(jīng)成功具有良好抗蟲性和抗藥性，確保了我國農(nóng)作物產(chǎn)量的穩(wěn)步提升。如新型轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的成功研制，使得馬鈴薯作物在受到克倫那多馬鈴薯甲蟲的侵害時，能夠自身分泌水晶蛋白這一物質(zhì)，從而對克倫那多甲蟲進(jìn)行毒害，避免病蟲害問題對作物產(chǎn)量的影響。同時，農(nóng)作物抗蟲性和抗藥性的提升，有效的降低了農(nóng)藥及殺蟲劑的用量，降低了農(nóng)藥和殺蟲劑殘留物對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，降低了農(nóng)藥和殺蟲劑對水資源的污染，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的同時，確保了環(huán)境保護(hù)工作的有效開展。

2.4促進(jìn)了農(nóng)作物對土壤養(yǎng)分的利用效率?農(nóng)作物的生產(chǎn)離不開養(yǎng)分的有效供給，作物缺少必要的生長元素，就會造成作物生長效率的降低，導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量的降低。為確保農(nóng)作物產(chǎn)量，氮、磷、鉀肥的使用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中是必不可少的，就相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)作物種植過程中作物能源的來源50%依靠肥料。由于肥料的過度使用，導(dǎo)致溫度氣體的大量排放，加劇了地球溫室效應(yīng)。同時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中肥料的大肆應(yīng)用，是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的罪魁禍?zhǔn)住?生物技術(shù)的應(yīng)用，有效提升了農(nóng)作物對土壤養(yǎng)分的利用效率，降低了農(nóng)作物對肥料的依賴，從而有效降低了種植過程中肥料的使用，降低了肥料對環(huán)境的危害。如部分轉(zhuǎn)基因作物，能夠通過根部相關(guān)結(jié)果加強(qiáng)對營養(yǎng)元素的固定和收集，提高了對土壤養(yǎng)分的應(yīng)用，促進(jìn)了植物的快速生長。同時，通過對特定真菌的研究和應(yīng)用，加速了種植區(qū)域內(nèi)土壤養(yǎng)分的生成，提高了土壤中養(yǎng)分含量，有效減少了對人造肥料的應(yīng)用，減少了人造肥料對環(huán)境的破壞。

3 總結(jié)?生物技術(shù)對農(nóng)業(yè)發(fā)展具有非常積極的促進(jìn)作用，加強(qiáng)生物技術(shù)的有效利用，能夠有效提升作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，提升作物的抗蟲性和抗藥性，降低了人造肥料對環(huán)境的危害，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，確保了生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。因此，應(yīng)該加強(qiáng)生物技術(shù)的研究力度，加快生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，以實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平發(fā)展速度，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化改革。

生物技術(shù)論文:探討農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的推廣及應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物技術(shù)也得到了不斷地進(jìn)步，生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用和推廣，實現(xiàn)了我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的推廣及應(yīng)用-轉(zhuǎn)基因技術(shù)

轉(zhuǎn)基因技術(shù)，簡單來講，就是在生物體外對dna分子進(jìn)行人工剪切、拼接，對基因進(jìn)行改造和重新組合，再導(dǎo)入生物體內(nèi)使導(dǎo)入的基因得以表達(dá)。其中，其核心技術(shù)就是提取目的基因——將需要的基因從供體生物的細(xì)胞內(nèi)提取出來，從而達(dá)到最終目的。其中還有一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是對多細(xì)胞生物的檢測，將每個受體細(xì)胞單獨培養(yǎng)并誘導(dǎo)發(fā)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(dá)（是否表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀）。淘汰無變化的個體，保留有相應(yīng)變化的個體進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。

在當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)基因技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種生物技術(shù)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，對農(nóng)業(yè)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(yōu)良基因轉(zhuǎn)移到另一種完全不具親緣關(guān)系的作物品種當(dāng)中，使得作物產(chǎn)量和質(zhì)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(xiàn)中毒癥狀，說明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達(dá)，如蟲吃后中毒死亡，則說明攝入了抗蟲基因并得到表達(dá)。

因此，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，使得農(nóng)作物的品種得到改良，目前，隨著科學(xué)技術(shù)和生物技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用也不斷呈現(xiàn)廣泛應(yīng)用的趨勢。首先，目前，轉(zhuǎn)基因植物的種植規(guī)模在不斷地擴(kuò)大，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，目前采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)種植面積已經(jīng)達(dá)到了全球耕地面積的16％。

此外，還有雜交育種技術(shù)的應(yīng)用。簡單來講，就是在生物的體細(xì)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(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)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(shù)，雜交育種技術(shù)與轉(zhuǎn)基因技術(shù)相比，其操作方式更為簡單，而且這種技術(shù)的推廣時間也比較早，目前，對于雜交技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了豐富的經(jīng)驗，這些技術(shù)的應(yīng)用都使得農(nóng)業(yè)種植的難度降低。

2 農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的推廣及應(yīng)用-組織培養(yǎng)技術(shù)

在農(nóng)業(yè)種植中，對于組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用，其主要是建立細(xì)胞的全能性的基礎(chǔ)之上的，通過人工的誘導(dǎo)，保證植物組織在無菌狀態(tài)下進(jìn)行良好的發(fā)育，最終發(fā)育成為完整植株的一種生物技術(shù)。組織培養(yǎng)技術(shù)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(nèi)，培育出更多優(yōu)良的植物品種。此外，利用組織培養(yǎng)技術(shù)，可以有效地防止病毒對作物幼苗的侵害，保證種苗無病毒，促進(jìn)良種經(jīng)濟(jì)作物的快速推廣。在應(yīng)用組織培養(yǎng)技術(shù)要注意以下幾點：首先，要保證在植物組織培養(yǎng)中溫度、光照、濕度等各種環(huán)境條件，培養(yǎng)基組成、ph值、滲透壓等各種化學(xué)環(huán)境條件，使得能夠有效地促進(jìn)組織培養(yǎng)育苗的生長和發(fā)育。另外，在進(jìn)行初代培養(yǎng)外植體的時候，對于褐變做好處理。褐變，主要就是指外植體在接種后，其表面開始褐變，有時甚至?xí)拐麄€培養(yǎng)基褐變的現(xiàn)象。它的出現(xiàn)是由于植物組織中的多酚氧化酶被激活，而使細(xì)胞的代謝發(fā)生變化所致。在褐變過程中，會產(chǎn)生醌類物質(zhì)，它們多呈棕褐色，當(dāng)擴(kuò)散到培養(yǎng)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(yǎng)。所以一定要加強(qiáng)對這個環(huán)節(jié)的處理。第三，關(guān)于植物組織的初代培養(yǎng)。初代培養(yǎng)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(yǎng)。在初代培養(yǎng)時，用誘導(dǎo)或分化培養(yǎng)基，即培養(yǎng)基中含有較多的細(xì)胞分裂素和少量的生長素。初代培養(yǎng)建立的無性繁殖系包括：莖梢、芽叢、胚狀體和原球莖等。

3 農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的推廣及應(yīng)用-采用生物技術(shù)制作生物農(nóng)藥

生物農(nóng)藥，簡單來講，就是利用生物新陳代謝的產(chǎn)物，將其作為制作農(nóng)藥制品的有效成分，改變傳統(tǒng)形式通過化學(xué)手段制作農(nóng)藥的方法，即可以起到良好的保護(hù)環(huán)境的作用，另外，還可以達(dá)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(shù)制作農(nóng)藥具有深遠(yuǎn)的影響。

在基因工程藥品的生產(chǎn)中，許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)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(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。因此，我們可以將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。例如：轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒、轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄、轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯、不會引起過敏的轉(zhuǎn)基因大豆等等。

因此，生物農(nóng)藥技術(shù)，避免了對環(huán)境造成的污染，利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 總結(jié)

總而言之，生物技術(shù)已經(jīng)在農(nóng)業(yè)中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，有效地改善我國目前的農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀，提高了農(nóng)作物抵抗能力，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，積極推進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

生物技術(shù)論文:現(xiàn)代生物技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

摘要: 現(xiàn)代 生物學(xué)和分子生物學(xué)的 發(fā)展 ,對基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等現(xiàn)代生物技術(shù)工程產(chǎn)生重要影響, 其在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣。本文闡述了基因工程、細(xì)胞工程、酶工程等現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵業(yè)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:生物技術(shù);基因工程;細(xì)胞工程

現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,成就非凡,推動著 科學(xué) 的進(jìn)步,促進(jìn)著 經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會的發(fā)展進(jìn)程。現(xiàn)代生物技術(shù)的成果越來越廣泛地應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、能源、化工、輕工和環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域。生物技術(shù)是21世紀(jì)高新技術(shù)革命的核心內(nèi)容,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益及潛在的生產(chǎn)力。專家預(yù)測,到2010～2020年,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將逐步成為世界經(jīng)濟(jì)體系的支柱產(chǎn)業(yè)之一。生物技術(shù)是以生命科學(xué)為基礎(chǔ),利用生物機(jī)體、生物系統(tǒng)創(chuàng)造新物種,并與工程原理相結(jié)合加工生產(chǎn)生物制品的綜合性科學(xué)技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)則包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等領(lǐng)域。在我國的食品 工業(yè) 中,生物技術(shù)工業(yè)化產(chǎn)品占有相當(dāng)大的比重;近年,酒類和新型發(fā)酵產(chǎn)品以及釀造產(chǎn)品的產(chǎn)值占食品工業(yè)總產(chǎn)值的17%。現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵領(lǐng)域中有廣闊市場和發(fā)展前景,本文主要闡述現(xiàn)代生物技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用。

一、基因工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

基因工程技術(shù)是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心內(nèi)容,采用類似工程設(shè)計的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進(jìn)行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導(dǎo)入受體細(xì)胞,進(jìn)行無性繁殖,并使目的基因在受體細(xì)胞中高速表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品或組建成新的生物類型。

發(fā)酵工業(yè)的關(guān)鍵是優(yōu)良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質(zhì)體融合等傳統(tǒng)方法外,還可與基因工程結(jié)合,進(jìn)行改造生產(chǎn)菌種。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。將優(yōu)良酶基因轉(zhuǎn)入面包酵母菌中后,其含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖的含量比普通面包酵母顯著提高,面包加工中產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w量提高,應(yīng)用改良后的酵母菌種可生產(chǎn)出膨潤松軟的面包。

(二)改良釀酒酵母菌的性能

利用基因工程技術(shù)培育出新的釀酒酵母菌株,用以改進(jìn)傳統(tǒng)的釀酒工藝,并使之多樣化。采用基因工程技術(shù)將大麥中的淀粉酶基因轉(zhuǎn)入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉發(fā)酵,使生產(chǎn)流程縮短,工序簡化,革新啤酒生產(chǎn)工藝。目前,已成功地選育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜殺啤酒酵母菌株,提高生香物質(zhì)含量的啤酒酵母菌株。

(三) 改良乳酸菌發(fā)酵劑的性能

乳酸菌是一類能代謝產(chǎn)生乳酸,降低發(fā)酵產(chǎn)品ph值的一類微生物。乳酸菌基因表達(dá)系統(tǒng)分為組成型表達(dá)和受控表達(dá)兩種類型,其中受控表達(dá)系統(tǒng)包括糖誘導(dǎo)系統(tǒng)、nisin誘導(dǎo)系統(tǒng)、ph 誘導(dǎo)系統(tǒng)和噬菌體衍生系統(tǒng)。相對于乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌而言,德氏乳桿菌的基因研究比較缺乏,但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒pn42和pjbl2用于構(gòu)建德氏乳桿菌的克隆載體。有研究發(fā)現(xiàn)乳酸菌基因突變有2種方法:第一種方法涉及(同源或異源的)可獨立復(fù)制的轉(zhuǎn)座子,第二種方法是依賴于克隆的基因組dna 片斷和染色體上的同源部位的重組整合而獲得。通過基因工程得到的乳酸菌發(fā)酵劑具有優(yōu)良的發(fā)酵性能,產(chǎn)雙乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的穩(wěn)定形成能力、抗雜菌和病原菌的能力較強(qiáng)。

二、細(xì)胞工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

細(xì)胞工程是生物工程主要組成之一,出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代末至80 年代初,是在細(xì)胞水平上改變細(xì)胞的遺傳特性或通過大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)以獲得人們所需物質(zhì)的技術(shù)過程。細(xì)胞工程主要有細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合及細(xì)胞代謝物的生產(chǎn)等。細(xì)胞融合是在外力(誘導(dǎo)劑或促融劑)作用下,使兩個或兩個以上的異源(種、屬間) 細(xì)胞或原生質(zhì)體相互接觸,從而發(fā)生膜融合、胞質(zhì)融合和核融合并形成雜種細(xì)胞的現(xiàn)象。細(xì)胞融合技術(shù)是一種改良微生物發(fā)酵菌種的有效方法,主要用于改良微生物菌種特性、提高目的產(chǎn)物的產(chǎn)量、使菌種獲得新的性狀、合成新產(chǎn)物等。與基因工程技術(shù)結(jié)合,使對遺傳物質(zhì)進(jìn)一步修飾提供了多樣的可能性。例如日本味之素公司應(yīng)用細(xì)胞融合技術(shù)使產(chǎn)生氨基酸的短桿菌雜交,獲得比原產(chǎn)量高3倍的賴氨酸產(chǎn)生菌和蘇氨酸高產(chǎn)新菌株。釀酒酵母和糖化酵母的種間雜交,分離子后代中個別菌株具有糖化和發(fā)酵的雙重能力。日本國稅廳釀造試驗所用該技術(shù)獲得了優(yōu)良的高性能謝利酵母來釀制西班牙謝利白葡萄酒獲得了成功。目前,微生物細(xì)胞融合的對象已擴(kuò)展到酵母、霉菌、細(xì)菌、放線菌等多種微生物的種間以至屬間,不斷培育出用于各種領(lǐng)域的新菌種。

三、酶工程技術(shù)在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應(yīng)用

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有高效催化功能、高度專一性和高度受控性的一類特殊生物催化劑。酶工程是 現(xiàn)代 生物技術(shù)的一個重要組成部分,酶工程又稱酶反應(yīng)技術(shù),是在一定的生物反應(yīng)器內(nèi),利用生物酶作為催化劑,使某些物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化的工藝技術(shù),包括酶的研制與生產(chǎn),酶和細(xì)胞或細(xì)胞器的固定化技術(shù),酶分子的修飾改造,以及生物傳感器等。酶工程技術(shù)在發(fā)酵生產(chǎn)中主要用于兩個方面,一是用酶技術(shù)處理發(fā)酵原料,有利于發(fā)酵過程的進(jìn)行。如啤酒釀制過程,主要原料麥芽的質(zhì)量欠佳或大麥、大米等輔助原料使用量較大時,會造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纖維素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白質(zhì)降解不足,從而減慢發(fā)酵速度,影響啤酒的風(fēng)味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制劑,可補(bǔ)充麥芽中酶活力不足的缺陷,提高麥汁的可發(fā)酵度和麥汁糖化的組分,縮短糖化時間,減少麥皮中色素、單寧等不良雜質(zhì)在糖化過程中浸出,從而降低麥汁色澤。二是用酶來處理發(fā)酵菌種的代謝產(chǎn)物,縮短發(fā)酵過程,促進(jìn)發(fā)酵風(fēng)味的形成。啤酒中的雙乙酰是影響啤酒風(fēng)味的主要因素,是判斷啤酒成熟的主要指標(biāo)。當(dāng)啤酒中雙乙酰的濃度超過閾值時,就會產(chǎn)生一種不愉快的餿酸味。雙乙酰是由酵母繁殖時生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羥基丁酸氧化脫羧而成的,一般在啤酒發(fā)酵后期還原雙乙酰需要約5～10d 的時間。崔進(jìn)梅等報道,發(fā)酵罐中加入α-乙酰乳酸脫羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可縮短發(fā)酵周期,減少雙乙酰含量。

四、小結(jié)

在食品發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用生物技術(shù)可以提高發(fā)酵劑的性能,縮短發(fā)酵周期,豐富發(fā)酵制品的種類。不僅提高了產(chǎn)品檔次和附加值,生產(chǎn)出符合不同消費者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加 工業(yè) 的 發(fā)展 。隨著生化技術(shù)的日益發(fā)展,相信會開發(fā)出更多物美價廉的發(fā)酵制品,使生物加工技術(shù)在食品發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用更加廣泛。

生物技術(shù)論文:關(guān)于蛋白質(zhì)化學(xué)和生物技術(shù)的研究

摘要] 在最近幾年的生物研究技術(shù)和生物工程的相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)被越來越多的人所關(guān)注。每個國家與每個國家的蛋白質(zhì)化學(xué)技術(shù)與生物技術(shù)的研究都是不同的，各有各的特點。本文對蛋白質(zhì)化學(xué)以及生物技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。

[關(guān)鍵詞] 蛋白質(zhì)化學(xué)；生物技術(shù)；研究；分析

本文就蛋白質(zhì)化學(xué)以及生物技術(shù)做一綜述，現(xiàn)分析如下：

1 蛋白質(zhì)化學(xué)生物技術(shù)研究

蛋白質(zhì)生物技術(shù)的主要任務(wù)之一就是要通過變化的蛋白質(zhì)表達(dá)量，來尋找疾病潛在的診斷標(biāo)志物。另一方面，蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)的執(zhí)行者，許多生物學(xué)過程、蛋白質(zhì)降解、細(xì)胞之間的識別，都是依據(jù)蛋白質(zhì)傳遞的信息來完成的[1]。

1.1 對蛋白質(zhì)的化學(xué)標(biāo)簽

標(biāo)簽就是要將能夠區(qū)分的元素差異的物質(zhì)引入到差異樣本中去，利用質(zhì)譜分析得到的信息，將相對量的差異區(qū)分顯示出來。化學(xué)標(biāo)簽的主要作用就是：便于目標(biāo)蛋白的定位、追蹤、純化以及結(jié)構(gòu)和相互作用研究[2-3]。

1.1.1 體內(nèi)的標(biāo)記體內(nèi)的標(biāo)記，也可以稱為是代謝的標(biāo)記。就是利用含有穩(wěn)定的同位素，飼料對動物進(jìn)行喂養(yǎng)和培養(yǎng)，將標(biāo)簽成功的引入。15n和13c是比較常用的穩(wěn)定的同位素[4-5]。

1.1.2 氨基酸標(biāo)記氨基酸的標(biāo)記就是將氨基酸碳原子和氫原子替換成為穩(wěn)定的元素，然后再將這樣穩(wěn)定的氨基酸加入到某種培養(yǎng)基中，這樣細(xì)胞就會將氨基酸加入到蛋白質(zhì)中引入的標(biāo)記[6-8]。

1.1.3 體外的標(biāo)記體外的標(biāo)記主要分為酶解前、酶解時和酶解后三個標(biāo)記。酶解前標(biāo)記是將含有差異試劑標(biāo)記在蛋白質(zhì)的某個部位上，采用icat的技術(shù)，進(jìn)行等量的混合后酶解，最后通過鏈親和素的柱子富集這些標(biāo)記的肽段，利用質(zhì)譜分析差異。酶解時標(biāo)記，就是在內(nèi)切酶作用下，蛋白質(zhì)發(fā)生酶解。酶解后標(biāo)記，有些標(biāo)記試劑適用于在蛋白質(zhì)酶解成肽段后標(biāo)記，酶解后標(biāo)記就是指蛋白質(zhì)在酶解后對形成的肽段進(jìn)行標(biāo)記，這樣酶解后標(biāo)記就派上了用場[9]。

1.2 化學(xué)標(biāo)記的優(yōu)缺點和應(yīng)用問題

定量標(biāo)記主要就是分體內(nèi)標(biāo)記和體外標(biāo)記，對于體外標(biāo)記技術(shù)分析的范圍比較廣，外標(biāo)記技術(shù)適合于各種條件的標(biāo)記，無論是從組織、體液到細(xì)胞樣品均可以。而對于體內(nèi)標(biāo)記而言，無法實現(xiàn)完全標(biāo)記，主要就是取決于蛋白質(zhì)的代謝問題。化學(xué)標(biāo)記來分析蛋白質(zhì)是比較有發(fā)展前景的學(xué)科，許多的疾病與蛋白質(zhì)也有一定的聯(lián)系。最近，結(jié)合穩(wěn)定同位素標(biāo)記和差異技術(shù)分析了磷酸化蛋白,一共分析出了8 000多個磷酸化的位點[10-11]。

化學(xué)標(biāo)記的不足：是在理論上，可能使融合蛋白不穩(wěn)定，改變或使融合蛋白的功能喪失。在實驗中表明，當(dāng)應(yīng)用較大的親和純化標(biāo)記，常會發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的融合蛋白產(chǎn)物的功能鈍化。一個表位附加標(biāo)記對融合蛋白質(zhì)的行為影響是多變的，且依賴于該蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。

2 各個國家對蛋白質(zhì)化學(xué)和生物技術(shù)的研究

德國美因茲大學(xué)的哈密特·斯托科教授的報告介紹了傳統(tǒng)的著名醫(yī)學(xué)植物蘿芙木堿利血平最近幾年提供的有關(guān)單貼吲哚生物堿的生物合成的詳細(xì)內(nèi)容。日本神戶學(xué)院大學(xué)的岡田芳男教授也做了關(guān)于含有2，6-二甲基-l-酪氨酸和 pyrazinone的阿片類似物的設(shè)計和報告。日本東京大學(xué)的野水本雄教授的報告是關(guān)于細(xì)胞黏附性多肽一殼聚糖基質(zhì)：這一種新型多功能生物材料，組織工程要求移植到組織的細(xì)胞，需要修復(fù)和再生[12]。

3 結(jié)語

蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。因此，它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯(lián)系在一起的物質(zhì)。機(jī)體中的每一個細(xì)胞和所有重要組成部分都有蛋白質(zhì)參與。最近幾年各國的管理人員更加重視對蛋白質(zhì)的研究和探索。

生物技術(shù)論文:我國生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略與若干對策

1　抓住機(jī)遇，加速我國生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

近20年來，我國生物技術(shù)取得了長足的發(fā)展，培養(yǎng)了一支約2 萬人的從事生物技術(shù)研究、開發(fā)、生產(chǎn)和管理的科技隊伍，其中有一批留學(xué)海外學(xué)成回國的中青年生物技術(shù)專家；建立了相當(dāng)數(shù)量的研究開發(fā)機(jī)構(gòu)及產(chǎn)業(yè)化基地；初步形成了醫(yī)藥生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、輕化工生物技術(shù)、海洋生物技術(shù)等門類齊全的生物技術(shù)研究、開發(fā)、生產(chǎn)的體系。作出了一批具有較高水平的生物技術(shù)研究開發(fā)成果，開發(fā)出一批生物技術(shù)產(chǎn)品并投放市場。繼1996～1997年第一個基因工程產(chǎn)品上市的高潮之后，預(yù)計在2003～2005年我國將出現(xiàn)生物技術(shù)產(chǎn)品上市的第二個高潮。由此可見，與其它高技術(shù)領(lǐng)域相比，我國的生物技術(shù)總體水平及產(chǎn)業(yè)化程度與國際先進(jìn)水平的差距明顯縮小。在我國重要的高技術(shù)領(lǐng)域中，從目前基礎(chǔ)條件、資源優(yōu)勢和發(fā)展態(tài)勢來看，生物技術(shù)最有希望取得創(chuàng)新性進(jìn)展，最具參與國際市場競爭的潛力。因此，建議國家將發(fā)展生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)作為21世紀(jì)加速發(fā)展我國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)、提高國際競爭能力的“突破口”。把握有利時機(jī)，進(jìn)一步把發(fā)展生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)放在突出的戰(zhàn)略地位，力爭在21世紀(jì)的前10年內(nèi)使我國生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)躋身于世界先進(jìn)行列。

2　制定發(fā)展戰(zhàn)略、明確戰(zhàn)略目標(biāo)、 選擇發(fā)展模式總體戰(zhàn)略

我國的生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)改變以往跟蹤為主的戰(zhàn)略，實施積極創(chuàng)新為主集成應(yīng)用的戰(zhàn)略方針。基于目前我國生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際狀況、水平和能力，在未來10～15年內(nèi)，我國宜采取“立足創(chuàng)新、集成應(yīng)用、需求導(dǎo)向、重點突破”的發(fā)展戰(zhàn)略。

關(guān)于集成應(yīng)用，主要是指把現(xiàn)有的已成熟的先進(jìn)技術(shù)（不管這些技術(shù)源自何處）組合集成起來運用于生物技術(shù)的研究開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)。充分借助和合理利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所取得的成就，對于我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及其他高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都十分重要。

1）戰(zhàn)略目標(biāo)

21世紀(jì)初我國生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)應(yīng)定位在：努力提高生物技術(shù)在我國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中的貢獻(xiàn)率，增強(qiáng)我國生物技術(shù)的創(chuàng)新能力和國際競爭能力；爭取在21世紀(jì)初的10年內(nèi)，使我國生物技術(shù)的整體水平躋身于世界先進(jìn)行列，生物技術(shù)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一。

2）發(fā)展模式

我們認(rèn)為，在未來10～15年內(nèi)，我國的生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展宜采取“政府引導(dǎo)，企業(yè)為主，官、產(chǎn)、學(xué)、研、資相結(jié)合”的發(fā)展模式。

眾所周知，產(chǎn)、學(xué)、研的結(jié)合是促進(jìn)科技進(jìn)步，加速科技長入經(jīng)濟(jì)，提高研究開發(fā)效率的良好方式。結(jié)合現(xiàn)階段我國實際情況，為保障生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)得以迅速發(fā)展，政府的作用十分重要。政府應(yīng)該對全局研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向、目標(biāo)、策略和措施進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計，對各類各層次不同機(jī)構(gòu)的研究開發(fā)工作給予重要的引導(dǎo)；對于一些重要的領(lǐng)域，國家應(yīng)給予一定的資金支持，可以更加有效地引導(dǎo)企業(yè)界、金融界以及地方政府的資金和支持，各方面力量形成的合力將加速國家目標(biāo)的實現(xiàn)。

高技術(shù)是基于多種學(xué)科的綜合技術(shù)，而高技術(shù)產(chǎn)業(yè)則必須加上科學(xué)的經(jīng)營管理和營銷策略。發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)只有以企業(yè)為主，才能有效地將分離的科學(xué)與技術(shù)、科技與產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品與市場緊密地有機(jī)地聯(lián)系在一起。同時生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要技術(shù)資本和金融資本的聯(lián)合運作。沒有一個良好的資本市場，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)將難以迅速發(fā)展。

3　主要對策

1）健全和完善管理體制、加強(qiáng)整體協(xié)調(diào)、形成優(yōu)勢集成

總體而言，我國目前尚沒有全國性統(tǒng)管生物技術(shù)研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的組織管理機(jī)構(gòu)，缺乏全局性的戰(zhàn)略部署。目前國家各類科研計劃雖然都在不同程度上注重基礎(chǔ)性創(chuàng)新性研究，但在具體實施和操作過程中，往往傾向于選擇短期能產(chǎn)生效益的研究項目，導(dǎo)致創(chuàng)新的源頭匱乏。更為嚴(yán)重的是，各類計劃之間缺乏必要的溝通與協(xié)調(diào)，各部門、地方自成一體、封閉運行，導(dǎo)致科研力量分散，形不成合力，而且造成低水平重復(fù)。

現(xiàn)階段我國正處在從計劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)過渡的轉(zhuǎn)軌期。發(fā)展我國的生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，必須結(jié)合我國具體國情，同時運用計劃和市場兩種資源配置的調(diào)節(jié)手段，采取“兩彈一星”＋利益捆綁的新機(jī)制，盤活我國技術(shù)、設(shè)備與設(shè)施、人才等方面的存量，使各方面的優(yōu)勢系統(tǒng)有效地集成；必須同時調(diào)動國家、地方和企業(yè)以及科技人員的內(nèi)動力和凝聚力；必須下決心解決部門地方條塊分割、低水平重復(fù)的頑癥。為此，建議國家適時成立全國性的組織管理機(jī)構(gòu)，對全國生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行總體規(guī)劃和協(xié)調(diào)指導(dǎo)，從而做到整體協(xié)調(diào)，避免多頭指揮和政出多門，實現(xiàn)決策、協(xié)調(diào)和實施系統(tǒng)的統(tǒng)一、簡便和高效。

2）進(jìn)行戰(zhàn)略布局，形成產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)

國外生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗表明，在一些地理、交通、信息、政策等環(huán)境較好的地域，容易形成生物技術(shù)研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)的“聚集區(qū)”。這種“聚集”促進(jìn)了不同研究開發(fā)領(lǐng)域的交流與合作，不僅加速了生物技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時通過“聚集”進(jìn)一步吸引人才、技術(shù)和資金，起到了“聚集”帶動“聚集”的作用，形成了

良性發(fā)展的循環(huán)。根據(jù)目前我國生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，結(jié)合現(xiàn)有國家級高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，可選擇技術(shù)力量比較雄厚、投資環(huán)境好并已有一定生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的上海、北京、廣東（深圳）、長春等地作為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地，給予更為優(yōu)惠的財政和稅收扶持政策。 集中力量有選擇地發(fā)展3～5個生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)（如以北京為中心的京津冀聚集區(qū)、 以上海為中心的江浙滬聚集區(qū)、以深圳為中心的粵港聚集區(qū)、以長春為中心的長沈大聚集區(qū)等），發(fā)揮生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聚集效應(yīng)，盡快形成較大的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)規(guī)模。對上述生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，國家應(yīng)積極發(fā)揮引導(dǎo)作用，充分調(diào)動地方和企業(yè)界的積極性，以國家重大項目為紐帶，促進(jìn)優(yōu)勢互補(bǔ)的聯(lián)合與協(xié)作，逐步形成既有合作（包括跨國和跨地區(qū)合作）又有競爭的社會化的生物技術(shù)研發(fā)與生產(chǎn)的格局。

3）選擇部分重點產(chǎn)品，目標(biāo)定位國際市場

對于某些我國有較好基礎(chǔ)、接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平或是我國有資源優(yōu)勢的技術(shù)領(lǐng)域，例如轉(zhuǎn)基因動物反應(yīng)器、轉(zhuǎn)基因植物、功能基因組、生物芯片、組織工程、中藥等領(lǐng)域，應(yīng)選擇部分重大項目，目標(biāo)瞄準(zhǔn)國際市場，通過運用優(yōu)勢集成、整體設(shè)計、分段實施的操作方式，加大協(xié)同攻關(guān)力度，盡快將一批擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物技術(shù)和產(chǎn)品推向國際市場，增強(qiáng)并確立我國生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的國際競爭能力和地位。

4）建立國家生物技術(shù)重大項目孵化器

我國科技成果轉(zhuǎn)化難、轉(zhuǎn)化率低制約了高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，影響了科技作為第一生產(chǎn)力作用的發(fā)揮，已成為普遍關(guān)注的問題。生物技術(shù)因其自身的綜合性、多學(xué)科特點，生物技術(shù)轉(zhuǎn)化更具有特殊性。在目前我國資本市場尚不完善的條件下，孵化器的作用尤為重要。孵化器的作用是，通過與研究開發(fā)機(jī)構(gòu)建立廣泛聯(lián)系，并有力地引導(dǎo)企業(yè)介入，密切生物技術(shù)上下游的結(jié)合，有效地使單一技術(shù)的突破盡快孵化為成熟配套的技術(shù)和工藝，向產(chǎn)業(yè)進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移和輻射，從而加速具有商業(yè)前景的技術(shù)和產(chǎn)品盡快形成商品化和產(chǎn)業(yè)化。為此，應(yīng)在已有的工作基礎(chǔ)上，擇優(yōu)建立數(shù)個生物技術(shù)國家重大項目孵化器，結(jié)合具有自主知識產(chǎn)權(quán)、獨特性的生物技術(shù)重大項目和重大產(chǎn)業(yè)工程的實施，力爭在5～10 年內(nèi)開發(fā)出一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)和國際競爭力的重大生物技術(shù)產(chǎn)品，同時走出一條生物技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的成功之路。

5）加強(qiáng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)及裝備的產(chǎn)業(yè)化及國際化

我國在生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的重要儀器、設(shè)備、試劑等支撐技術(shù)與裝備方面十分落后，主要依靠國外進(jìn)口。在國外，生物技術(shù)的支撐技術(shù)與裝備本身就是一個巨大的產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)值占生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的20％以上。生物技術(shù)的支撐技術(shù)與裝備具有兩大特點，一是涉及多學(xué)科、多技術(shù)領(lǐng)域的交叉；二是絕大多數(shù)生產(chǎn)經(jīng)營專用儀器、裝備的公司都擁有國際市場，只有占有國際市場才能在國際競爭中生存和發(fā)展。目前我國尚不具備自主研制和生產(chǎn)并占有國際市場的能力。因此，對重要的生物技術(shù)儀器、設(shè)備和裝備，應(yīng)采取“桑塔納”模式，走與國外大公司合資合作的發(fā)展道路。第一步通過合資合作，引進(jìn)建設(shè)組裝線或生產(chǎn)線，這樣一方面可以迅速提高技術(shù)水平和管理水平，另一方面可以與外國公司共同參與國際競爭；第二步加速引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，逐步加大國產(chǎn)化比重，同時加強(qiáng)新型號、新設(shè)備的研制開發(fā)，進(jìn)而逐步增強(qiáng)參與國際競爭的能力。在此方面，應(yīng)注意避免自己閉門造車、封閉發(fā)展，所開發(fā)的產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，測出的數(shù)據(jù)不可靠，別人不用，自己也不用的尷尬局面。

6）大力發(fā)展生物技術(shù)中介組織

國外成功經(jīng)驗表明，中介組織在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用，中介組織是創(chuàng)新體系的重要組成部分。我國應(yīng)大力發(fā)展從事生物技術(shù)信息咨詢、技術(shù)評估（包括生物安全評估）、專利（特別是國外專利）、投融資等方面的中介機(jī)構(gòu)。

我們認(rèn)為，應(yīng)盡快組建生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會。組建生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會有利于信息溝通和協(xié)作，有利于規(guī)范市場和公平競爭，亦可避免不必要的重復(fù)，有利于逐步形成社會化發(fā)展的格局。協(xié)會組成以企業(yè)法人和高級主管為主，吸納大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的技術(shù)、管理、營銷專家參加。政府主管部門可以通過協(xié)會進(jìn)行全局性組織協(xié)調(diào)工作。

7）充分利用和合理保護(hù)我國豐富的生物資源

我國國土遼闊，特殊的地理、氣候、人口、人文、歷史以及多民族等原因，使我國具有豐富的動物、植物、微生物及人類遺傳資源，包括歷史悠久的中醫(yī)藥寶庫，為我國在生物技術(shù)領(lǐng)域的研究開發(fā)提供了得天獨厚的有利條件。但從目前情況看，我國在生物資源的保護(hù)和利用方面還存在著明顯的不足。大量的生物資源沒有得到有效的保護(hù)和利用，甚至一些重要的資源流失嚴(yán)重。例如，我國雖有豐富的微生物資源，但由于資金和管理上的一些因素，導(dǎo)致研究、保藏和開發(fā)工作都處于非常困難的境地，至今沒有一個明確的主管部門，也沒有一部微生物資源管理的法規(guī)。因此，建議國家有關(guān)部門象重視人類遺傳資源一樣高度重視對所有生物資源的保護(hù)和利用。一方面應(yīng)抓緊制定和完善有關(guān)各類生物資

源管理的法規(guī)和規(guī)章制度；另一方面應(yīng)盡快建立健全國家生物資源的保藏及服務(wù)體系，其中包括細(xì)胞庫、菌種庫、毒種庫、種質(zhì)庫、信息庫等。此項工作可在相關(guān)計劃的基礎(chǔ)上，給予專項經(jīng)費支持。雖然需要花費一定的資金，但這是一項具有戰(zhàn)略意義的基礎(chǔ)性工作，因此必將起到事半功倍的效果。

8）加強(qiáng)國際合作，建立戰(zhàn)略聯(lián)盟

發(fā)展我國生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)要充分重視利用海外資源，特別是信息及人才資源。在這方面，即使是十分發(fā)達(dá)的美國也不例外，十分重視利用國外的信息，并吸引別國的優(yōu)秀人才為其服務(wù)。我國除應(yīng)采取相關(guān)措施積極吸引海外留學(xué)生和科學(xué)家回國為國效力外，還應(yīng)選擇重大技術(shù)領(lǐng)域，在國外建立聯(lián)合工作站。863計劃生物領(lǐng)域在“八五”、 “九五”期間已試行，效果良好。實踐表明這是實現(xiàn)技術(shù)跨越的有效途徑。國家應(yīng)積極引導(dǎo)支持有條件的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)，特別是企業(yè)在國外建立研究開發(fā)機(jī)構(gòu)，這樣將會大大提高信息采集、技術(shù)引進(jìn)、智力引進(jìn)、人才培養(yǎng)和國際合作與交流乃至產(chǎn)品出口的效率。

9）高度重視人才的培養(yǎng)和引進(jìn)

高技術(shù)的競爭歸根結(jié)底是人才的競爭。為參與21世紀(jì)生物技術(shù)國際競爭，培養(yǎng)優(yōu)秀人才是一項十分重要而緊迫的戰(zhàn)略任務(wù)。目前我國的教育體制和課程設(shè)置不適應(yīng)生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。生物技術(shù)是多學(xué)科交叉的綜合性技術(shù)，生物技術(shù)人才的培養(yǎng)要注重掌握廣泛的知識以及多種相關(guān)技術(shù)技能。因此，建議在大學(xué)本科階段，增設(shè)專門的生物技術(shù)課程，課程的內(nèi)容包括廣泛的相關(guān)領(lǐng)域的綜合性知識。同時在研究生階段，應(yīng)開設(shè)有關(guān)管理和經(jīng)營方面的課程。沒有多學(xué)科的交叉匯集就沒有生物技術(shù)的發(fā)展；沒有管理和經(jīng)營的理念就沒有生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時還應(yīng)特別重視畢業(yè)后的在職教育，及時擴(kuò)展新知識。特別需要強(qiáng)調(diào)的是，應(yīng)注意培養(yǎng)既懂科技又懂經(jīng)營與管理的兩棲人才。建議國家設(shè)立專門的獎學(xué)金，資助具有博士學(xué)位或高級技術(shù)職稱的人才，同時選拔具有豐富經(jīng)驗或擔(dān)任一定的行政領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)的優(yōu)秀中青年骨干進(jìn)修mba 課程，包括遴選其中部分突出人才赴海外攻讀mba學(xué)位。

在充分發(fā)揮現(xiàn)有國內(nèi)生物技術(shù)人才重要作用的同時，應(yīng)積極引導(dǎo)和吸引海外留學(xué)生和科學(xué)家回國發(fā)展，這是一項涉及人才資源爭奪的戰(zhàn)略任務(wù)。建議國家有關(guān)部門制定出臺更加明確的有關(guān)鼓勵和吸引海外留學(xué)生和華人科學(xué)家回國發(fā)展的具體政策措施。

生物技術(shù)論文:當(dāng)前生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題及對策

摘要：生物技術(shù)是現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展及其與相關(guān)學(xué)科交差融和的產(chǎn)物，生物技術(shù)以其獨有的活力和發(fā)展?jié)摿σ呀?jīng)成為一個國家新的經(jīng)濟(jì)增長點。但是當(dāng)前生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還存在著非常多的問題。因此，可以通過健全和完善管理體制、進(jìn)行戰(zhàn)略布局調(diào)整，加強(qiáng)企業(yè)隊伍建設(shè)、以市場為主導(dǎo)，重點突破、加大政府投資，完善建立產(chǎn)業(yè)政策扶持等措施來加快當(dāng)前的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù) 產(chǎn)業(yè)發(fā)展 問題 對策

一、 生物技術(shù)概論

生物技術(shù)是現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展及其與相關(guān)學(xué)科交差融和的產(chǎn)物，其核心是以dna重組技術(shù)為中心的基因工程，還包括微生物工程、生化工程、細(xì)胞工程及生物制品等領(lǐng)域。生物技術(shù)，可視為一種運用生物體來制造產(chǎn)品的科學(xué)與技術(shù)，雖然生物技術(shù)這項專有名詞是在七十年代才開始正式出現(xiàn)，但生物技術(shù)應(yīng)用卻可追溯至遠(yuǎn)古時代。例如，神農(nóng)氏嘗百草是中國歷史上利用植物在醫(yī)藥應(yīng)用上的最早記載，足見生物技術(shù)觀念與應(yīng)用早已存在人類日常生活之中。

為加快生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國始終把生物技術(shù)列為國家重大科技計劃，政府大幅度增加了研發(fā)投入，同時鼓勵國家加大科技投入，取得了較好的效果，獲得了一批具有知識產(chǎn)權(quán)的新基因，新表達(dá)系統(tǒng)、生物工程、藥物進(jìn)入了創(chuàng)制階段，建立了一系列關(guān)鍵平臺技術(shù)，動植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)成熟，雜交水稻大面積推廣，抗基因的棉花、番茄已經(jīng)進(jìn)入了商業(yè)化的發(fā)展，有數(shù)十種基因藥物已經(jīng)進(jìn)入了實用化階段。

另外 ，通過對高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的動植物新品種,新型藥物、疫苗和基因治療,蛋白質(zhì)工程三大主題的研究開發(fā),以增產(chǎn)糧食為戰(zhàn)略重點和發(fā)展生物技術(shù)藥物產(chǎn)業(yè)為突破口,為生物高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的形成奠定了良好的基礎(chǔ),并在遺傳工程農(nóng)作物的培育方面走在世界前列。

二、 生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

首先，生物技術(shù)生產(chǎn)發(fā)展快速，涉足領(lǐng)域不斷深入。我國生物技術(shù)起源于80年代，到2000年銷售產(chǎn)值已經(jīng)達(dá)到200億元人民幣，平均增長33.58%。同時，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的領(lǐng)域是非常廣泛的。并且還再繼續(xù)擴(kuò)展深入。

其次，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)取得了重大成就。世界上出現(xiàn)了一批影響未來的重大技術(shù)：人類基因組學(xué)或蛋白質(zhì)組學(xué)、干細(xì)胞技術(shù)與組織工程、生物信息學(xué)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、克隆技術(shù)、生物芯片或蛋白芯片或組織芯片、基因治療與細(xì)胞治療、反義核酸技術(shù)、單抗技術(shù)等對現(xiàn)代生命科學(xué)及生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響。

最后，生物技術(shù)企業(yè)不斷發(fā)展壯大。由于生物技術(shù)前景廣闊，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｎ覈鴱氖律锛夹g(shù)產(chǎn)品開發(fā)的企業(yè)，如雨后春筍，不斷涌現(xiàn)。 另外，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)格局從治病為主向治病、保健、提高生活質(zhì)量的健康產(chǎn)業(yè)過渡。兼并重組愈演愈烈，大企業(yè)愈來愈大，協(xié)作型競爭已經(jīng)成為當(dāng)今生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主流；

三、 生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題

首先，自主知識產(chǎn)權(quán)過少，產(chǎn)業(yè)化能力很低。目前，我國在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的重要儀器、設(shè)備、試劑主要依靠國外進(jìn)口。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)與裝備還相當(dāng)欠缺。目前我國尚不具備自主研制和生產(chǎn)并占有國際市場的能力。我國的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)和其他的發(fā)達(dá)國家的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)比較起來，我們的技術(shù)還很低，并且很多的研究成果都還是在實驗室，還沒有走出轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的大門。如何加快將開發(fā)研究出來的生物技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的生產(chǎn)力，提高產(chǎn)業(yè)化能力，是當(dāng)前我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)要充分重視的一個大問題。

其次，投入嚴(yán)重不足，并且投入渠道單一。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是資金密集型產(chǎn)業(yè)，是高投入、高風(fēng)險和高回報的產(chǎn)業(yè)，因此，資金短缺是首先要解決的問題。在國家加大生產(chǎn)技術(shù)投資力度的同時，還要充分利用銀行貸款以及尚待健全的風(fēng)險資金市場，尋找各種資金渠道。政府應(yīng)制定優(yōu)惠政策，鼓勵企業(yè)參與生物技術(shù)的研究與開發(fā)。目前，我國企業(yè)資本融通渠道只有創(chuàng)業(yè)者個人出資，上市公司、民營企業(yè)投資，政府的風(fēng)險投資，國家科技部的中小企業(yè)擔(dān)保基金，中小企業(yè)科技創(chuàng)新基金五種。其中上市公司、民營企業(yè)的投資因為上面所說的缺乏對無形資產(chǎn)的認(rèn)識和認(rèn)可，導(dǎo)致他們常常希望在所投資的企業(yè)中依靠他們所提供的有形資本來控股，嚴(yán)重地打擊了創(chuàng)業(yè)者的積極性。

最后，產(chǎn)業(yè)化人才缺乏，研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化脫節(jié)。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同樣離不開人才。由于研究開發(fā)人員培養(yǎng)周期長，大量優(yōu)秀的科研人員滯留在國外，國內(nèi)缺乏優(yōu)秀人才，尤其缺少技術(shù)兼經(jīng)營型人才。此外，我國現(xiàn)有生物技術(shù)人才偏重于理論研究，產(chǎn)業(yè)化人才相對缺乏，在我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，常出現(xiàn)實驗室里的科研成果難以產(chǎn)業(yè)化，或產(chǎn)業(yè)化成本很高而無經(jīng)濟(jì)價值。

四、 生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策

首先，健全和完善管理體制。發(fā)展我國的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)，必須結(jié)合我國具體國情，同時運用政府和市場兩種資源配置的調(diào)節(jié)手段，盤活我國技術(shù)、設(shè)備與設(shè)施、人才等方面的存量，使各方面的優(yōu)勢系統(tǒng)有效地集成。必須同時調(diào)動國家、地方和企業(yè)以及科技人員的內(nèi)動力和凝聚力，須下決心解決部門地方條塊分割、低水平重復(fù)的頑癥。為此，建議國家適時成立全國性的組織管理機(jī)構(gòu)，對全國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行總體規(guī)劃和協(xié)調(diào)指導(dǎo)，從而做到整體協(xié)調(diào)、避免多頭指揮和政出多門，實現(xiàn)決策、協(xié)調(diào)和實施系統(tǒng)的統(tǒng)一、簡便和高效。

其次，進(jìn)行戰(zhàn)略布局調(diào)整，加強(qiáng)企業(yè)隊伍建設(shè)。根據(jù)目前我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，結(jié)合現(xiàn)有國家級高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，可選擇技術(shù)力量比較雄厚、投資環(huán)境好并已有一定生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的地方作為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化基地，給予更為優(yōu)惠的財政和稅收扶持政策。 培養(yǎng)專門的企業(yè)人才，成立專門的開發(fā)生產(chǎn)企業(yè)或機(jī)構(gòu)。就生物技術(shù)來說，我國已經(jīng)有了很大成績，但是在研究、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售四個環(huán)節(jié)中，研究和開發(fā)環(huán)節(jié)還存在很大的缺陷。因此需要下力氣建立一只強(qiáng)大的研究，開發(fā)隊伍。

再次，以市場為主導(dǎo)，重點突破。努力開拓生物技術(shù)產(chǎn)品市場，開發(fā)和生產(chǎn)符合生物技術(shù)市場需求的產(chǎn)品。生物技術(shù)市場對生物技術(shù)產(chǎn)品的需求將會極大的促進(jìn)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。世界生物技術(shù)都在迅猛發(fā)展，但是不同的國家有不同的研究重點和方向。就以我們中國來說，中國的生物技術(shù)最有權(quán)威的是植物細(xì)胞工程育種、植物快繁和脫毒苗生產(chǎn)等植物生物技術(shù)上。發(fā)揮我國的優(yōu)勢，保持技術(shù)的最前沿，可以大大的促進(jìn)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)域。

最后，加大政府投資，完善建立產(chǎn)業(yè)政策扶持

通過與研究開發(fā)機(jī)構(gòu)建立廣泛聯(lián)系，并有力地引導(dǎo)企業(yè)介入，密切生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)上下游的結(jié)合，有效地使單一技術(shù)向產(chǎn)業(yè)進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移和輻射，從而加速具有商業(yè)前景的技術(shù)和產(chǎn)品盡快形成商品化和產(chǎn)業(yè)化。政府要制定一系列保護(hù)和鼓勵生物技術(shù)發(fā)展的政策和法律。通過制定法律加強(qiáng)合作研究、鼓勵發(fā)明創(chuàng)新和促進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)移。還可以通過融資渠道來實現(xiàn)對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的扶持，其中包括撥款或資助，大公司出資、成立基金會、貸款、風(fēng)險投資等。政府直接投資的變化是調(diào)整研發(fā)投入結(jié)構(gòu)，提高民用研究與發(fā)展投入，特別是民用高技術(shù)開發(fā)投入，以提高經(jīng)濟(jì)競爭力。投入的重點是風(fēng)險大、民間投資有困難的重大長期研究課題。另外，政府對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的扶持還有一個非常重要的方面，就是促進(jìn)合作研究開發(fā)。政府可以將國有研發(fā)成果下放，鼓勵產(chǎn)、學(xué)、研合作。

生物技術(shù)論文:現(xiàn)代生物技術(shù)在油菜育種中的應(yīng)用

摘要：介紹了植物組織培養(yǎng)技術(shù)、重組dna技術(shù)和分子標(biāo)記在油菜育種中的應(yīng)用。植物組織培養(yǎng)技術(shù)已日趨成熟，應(yīng)用在了油菜的單倍體育種、遠(yuǎn)緣雜交和染色體誘變等方面；重組dna技術(shù)在油菜抗除草劑，抗蟲和抗病等方面已發(fā)揮巨大作用；隨著基因飽和度的增加，基因圖譜與物理圖譜的建立，分子標(biāo)記將有望在提高選擇效率，培育好的油菜品種方面發(fā)揮大的作用。

油菜是世界四大主要油料作物之一，屬十字花科蕓薹屬，包括甘藍(lán)型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜3個栽培種。多年來，油菜生產(chǎn)國政府和科學(xué)工作者均十分重視油菜的生產(chǎn)和科研工作。從70年代開始發(fā)展起來的現(xiàn)代生物技術(shù)則給動植物品種改良帶來了一場革命，把育種技術(shù)從宏觀水平提高到微觀水平，以植物組織(細(xì)胞)培養(yǎng)技術(shù)、重組dna技術(shù)、分子標(biāo)記技術(shù)為主體的現(xiàn)代生物技術(shù)已成為作物品種改良的前導(dǎo)技術(shù)。本文就生物技術(shù)在油菜育種中的應(yīng)用加以綜述。

1、植物組織培養(yǎng)

植物組織培養(yǎng)是指植物的離體細(xì)胞、組織或器官在人工培養(yǎng)基上的生長、維持或分化。組織培養(yǎng)的全部實踐都是以細(xì)胞的全能性和體細(xì)胞有絲分裂的均等性為依據(jù)的。植物組織培養(yǎng)根據(jù)外植體來源和培養(yǎng)目標(biāo)的不同分為愈傷組織培養(yǎng)，器官培養(yǎng)，分生組織培養(yǎng)，細(xì)胞培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)及融合等類型。組織培養(yǎng)作為一種新的手段，對植物改良有重要價值。

1．1單倍體育種技術(shù) 控制和改變植物染色體倍數(shù)來達(dá)到選育優(yōu)良品種的技術(shù)，其中最突出的是單倍體育種。以花藥為外植體組織培養(yǎng)獲得單倍體個體，無論花粉來源于純合體還是雜合體，經(jīng)加倍后即純化，為加速育種進(jìn)程提供了前所未有的機(jī)會。目前，花藥培養(yǎng)已在200多個植物種中獲得成功，中外學(xué)者對影響花藥培養(yǎng)的內(nèi)外因素進(jìn)行了廣泛深入的研究，運用花藥培養(yǎng)已經(jīng)獲得新品種的重要作物有水稻、小麥和大麥等，通過花藥培養(yǎng)也獲得了一批純合玉米自交系。甘藍(lán)型油菜通過花藥均獲得單倍體植株，進(jìn)而加倍，已成為常規(guī)育種的重要輔助技術(shù)。

1．2通過胚培養(yǎng)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性和雜種后代的自交不親和性，拓寬種質(zhì)范圍 遠(yuǎn)緣雜交是植物育種的二個重要方面。通過遠(yuǎn)緣雜交，可以獲得品種間雜交難以得到的變異類型。通過栽培種和野生種間的雜交，還可以從野生種那里獲得如抗病性和對惡劣環(huán)境適應(yīng)性等經(jīng)濟(jì)性狀。但遠(yuǎn)緣雜交也存在許多困難。其中之一是雜種胚乳不能正常發(fā)育，雜種胚也會因饑餓死亡。在蕓薹屬、蘿卜屬等作物上，遠(yuǎn)緣雜交均有成功的報道，我國也有不少成功的例子，如甘藍(lán)型油菜與蘭花籽、諸葛菜的種屬間雜交等。

1．3原生質(zhì)體培養(yǎng)及融合技術(shù) 植物原生質(zhì)體是指用特殊方法脫去細(xì)胞壁的、裸露的、有生活力的原生質(zhì)團(tuán)。這種裸露細(xì)胞在適當(dāng)?shù)耐饨鐥l件下，還可以形成細(xì)胞壁，進(jìn)行有絲分裂，形成愈傷組織和誘發(fā)再生植株，因而仍然具有細(xì)胞的全能性。原生質(zhì)體培養(yǎng)就是指以這種裸露細(xì)胞作為外植體所進(jìn)行的離體培養(yǎng)。原生質(zhì)培養(yǎng)的主要目的是實現(xiàn)遠(yuǎn)緣物種的體細(xì)胞雜交和外源染色體、dna或細(xì)胞器的導(dǎo)入，以這種生物學(xué)手段對植物進(jìn)行改良。在植物育種上應(yīng)用最多而且期望最高的是體細(xì)胞雜交。

體細(xì)胞雜交又稱原生質(zhì)體融合，是指2種原生質(zhì)體間的雜交。它不是雌雄配子間的結(jié)合，而是具有完整遺傳物質(zhì)的體細(xì)胞之間的融合。因此，雜交的產(chǎn)物一異型核細(xì)胞或異核體中將包含有雙親體細(xì)胞中染色體數(shù)的總和及全部細(xì)胞質(zhì)。當(dāng)然，由于自然的原因，由雜種細(xì)胞再生成的雜種植株內(nèi)，染色體數(shù)目和細(xì)胞器的組成以及其它細(xì)胞質(zhì)成分還有不同程度的變化，因而大大增加了后代的變異。此外，由于人為的控制，也會使雜種細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生某種變化，例如體細(xì)胞雜交過程中有意識地去除(或殺死)某一親本的細(xì)胞核，得到的將是具有l(wèi)個親本細(xì)胞核和2個親本細(xì)胞質(zhì)的雜種細(xì)胞，通常把這種細(xì)胞稱為胞質(zhì)雜種。

關(guān)于原生質(zhì)體融合技術(shù)，自carlson(1972)獲得第l個煙草體細(xì)胞雜種以來，到80年代中期報道有15個種內(nèi)組合，38個種間組合，13個屬間組合的體細(xì)胞雜種植株。大多數(shù)屬于茄科植物，十字花科只有少數(shù)。據(jù)不完全統(tǒng)計，到90年代，通過體細(xì)胞雜交技術(shù)又增添了再生植株的種內(nèi)雜種14個，種間62個，屬間47個，并有2個科間組合的胞質(zhì)雜種分化出植株。油菜的原生質(zhì)體融合在70年代也開始了嘗試，如擬南芥菜和白菜型油菜原生質(zhì)體融合獲得了自然界不存在的屬間體細(xì)胞雜種一擬南芥油菜。banneret等通過種間雜交將ogura在蘿卜中發(fā)現(xiàn)的雄性不育性胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到甘藍(lán)和甘藍(lán)型油菜中。pelletier等通過體細(xì)胞融合的方法產(chǎn)生雄性不育的甘藍(lán)型油菜胞質(zhì)雜種，從而得到優(yōu)良的沒有缺點的雄性不育系。heyn通過油菜雄性不育和raphanobrassica(蘿卜×甘藍(lán)型油菜雜交的雙二倍體)種間雜交，將恢復(fù)基因從蘿卜導(dǎo)入到甘藍(lán)型油菜中，pelletier等選擇得到了具有改良的最佳胞質(zhì)雜種組胞質(zhì)全恢復(fù)植株，這類種質(zhì)具有一個顯性恢復(fù)等位的基因，近年來，通過不斷改良，蘿卜胞質(zhì)三系已接近生產(chǎn)和利用階段。

1．4誘發(fā)與篩選遺傳變異，轉(zhuǎn)移創(chuàng)造抗逆、抗藥、抗病性突變 因為組織培養(yǎng)改變了細(xì)胞分裂的正常周期，使異染色質(zhì)dna復(fù)制更加延遲，從而使帶有異染色質(zhì)區(qū)的染色體在細(xì)胞分裂過程中發(fā)生斷裂、引起染色體畸變，誘發(fā)轉(zhuǎn)座因子。因此，在組織培養(yǎng)條件下，無論有無誘變劑存在，都有較高的突變率，再生植株中存在著豐富的遺傳變異。由于組織培養(yǎng)的環(huán)境條件可以嚴(yán)格地加以控制，我們就有可能模擬出各種自然災(zāi)害條件，如培養(yǎng)基中nacl的濃度、ph值、添加對某些作物危害最大的流行病菌毒素或者最有效的除莠劑等，組成各種特異性選擇培養(yǎng)基，從而篩選出具有對特殊自然災(zāi)害抗性、抗藥性或抗病性細(xì)胞系或再生株，為作物改良提供寶貴的基因來源或種質(zhì)資源。

2、植物基因工程技術(shù)

基因工程即重組dna技術(shù)，或分子克隆。是一種外科手術(shù)式的遺傳操作。它不是通過一般傳統(tǒng)的有性雜交方法，而是采取類似于工程建設(shè)的方法，按照預(yù)先設(shè)計的藍(lán)圖，借助于實驗室的技術(shù)，將某種生物的基因或基因組轉(zhuǎn)移到另一種生物中去，使后者定向地獲得新的遺傳性狀，成為新的類型。用重組dna技術(shù)實現(xiàn)對某一植物的改造，大體上要經(jīng)過以下5個步驟：①從某種特定的生物中獲取外源dna或目的基因; ②從原核生物中獲取目的基因的載體并進(jìn)行改造;③用限制性內(nèi)切酶將載體切開，用連接酶把目的基因連接到載體上，獲得dna重組體;④以欲改造的植株作受體，使重組dna進(jìn)入受體細(xì)胞，即實現(xiàn)外源dna的轉(zhuǎn)化; ⑤被轉(zhuǎn)化的受體細(xì)胞再生完整植株，外源dna在受體內(nèi)表達(dá)。

利用基因工程技術(shù)可以改良作物蛋白質(zhì)成分，提高作物中必需的氨基酸含量，脂肪酸組成，培養(yǎng)抗病毒、抗蟲及抗逆境植株，在當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，倍受重視，已經(jīng)成為研究人員多，投資大，進(jìn)展快并極富活力的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)，并展示出在未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的誘人前景，是我國"863"計劃的重點項目。

近年來，油菜基因工程研究已蓬勃開展，據(jù)不完全統(tǒng)計，1985-1991年，十字花科基因工程研究共23篇，其中油菜占13篇。在加拿大，1992年全國轉(zhuǎn)基因植物試驗共205個，其中油菜164個。在這164個試驗中，抗除草劑試驗159個，抗病試驗l個，改變蛋白質(zhì)試驗1個，提高含油量的試驗l個。

2．1抗除草劑 將除草劑耐性引入農(nóng)作物是增加對除草劑選擇性及完全性的一條新途徑。在油菜基因工程中，對抗草甘磷的epsp合成酶(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphatesynthase)突變基因的導(dǎo)入取得成效。草甘磷(glyphosate)是一種非選擇性的廣譜除草劑，它是通過抑制epsp合成酶的活性而阻斷芳香族氨基酸的合成，最終導(dǎo)致受試植物死亡。

目前已從e·coli分離出一個突變株，它含有抗草甘磷的epsp合成酶的突變基因，將其引入到作物中，當(dāng)使用草甘磷時，作物不受損害。由于草甘磷無毒，無殘留，易分解，不污染環(huán)境，因此，人們對抗草甘磷的epsp合成酶基因的遺傳操作十分重視。目前加拿大已有2個抗草甘磷的轉(zhuǎn)基因油菜品系，多加1992一1994年加拿大油菜品種聯(lián)合試驗，這些品系在產(chǎn)量方面與當(dāng)前品種相當(dāng)，但品質(zhì)和抗性加強(qiáng)。

2．2抗蟲 培養(yǎng)抗蟲植物是基因工程的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，不僅對改良作物具有重要意義，同時對種子工業(yè)和農(nóng)業(yè)化學(xué)也有不可低估的影響。在抗蟲方面，主要是通過克隆編碼。將蘇云金芽孢桿菌(bocillas thuringiensis)即b·t·的毒素蛋白基因(也稱殺蟲晶體蛋白基因)轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中，從而獲得抗蟲的轉(zhuǎn)基因植株。目前已將其轉(zhuǎn)入到煙草、番茄、棉花中。在姜蕓薹抗蟲基因工程中，已將蘇云金桿菌毒蛋白基因轉(zhuǎn)入油菜、花椰菜、花莖甘藍(lán)，結(jié)球甘藍(lán)中。

利用一些蛋白酶抑制劑基因，也可獲得抗蟲植株。如英國已克服了豇豆的胰蛋白酶抑制劑基因，將該基因轉(zhuǎn)入植株，就產(chǎn)生抑制劑，能破壞蟲體胰蛋白酶的活性。害蟲食轉(zhuǎn)基因植株后，便因消化不良而死亡。

2．3抗病性 病毒對植物的危害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上損失最大的病害之一，目前普遍采用的控制和避殺傳毒昆蟲、選育帶有抗病基因的品種、生產(chǎn)脫毒苗以及接種病態(tài)的弱毒株系以達(dá)到交叉保護(hù)的作用等常規(guī)方法，均或多或少存在限制因素，導(dǎo)致效果欠佳或產(chǎn)生相反的效果。利用植物工程防治病毒的方法有以下幾種。

①病毒外殼蛋白基因的導(dǎo)入：即利用導(dǎo)入的外殼蛋白基因形成交叉保護(hù)，防止或減輕病毒危害，已經(jīng)獲得的抗病毒轉(zhuǎn)基因蔬菜作物有番茄、馬鈴薯、辣椒等。美國于1986年獲得了轉(zhuǎn)化tmv外殼蛋白基因的番茄植株，在大田試驗條件下，有tmv外殼蛋白的番茄接種tmv后只有5%的植株發(fā)病，產(chǎn)量不減，而對照植株發(fā)病率達(dá)99%，減產(chǎn)26%~35%。已經(jīng)成功轉(zhuǎn)化的病毒外殼蛋白基因還有馬鈴薯x病毒(pvx)、馬鈴薯y病毒(pvy)、黃瓜花葉病毒(cmv)和大豆花葉病毒(smv)等。

②病毒衛(wèi)星rna的crna導(dǎo)入：1986年英國科學(xué)家把cmv的衛(wèi)星rna轉(zhuǎn)成cdna。再將它轉(zhuǎn)進(jìn)植物中去，第l次獲得了抗cmv的工程植株。我國學(xué)者趙淑珍也獲得了類似的轉(zhuǎn)基因植株。

③病毒的反義rna：日本科學(xué)家1993年已將cmv反義rna基因?qū)氲嚼苯分胁⑻剿鞣戳x技術(shù)在抗病毒育種上的應(yīng)用價值。其抗病機(jī)理就是將病毒的基因組反向結(jié)合在啟動子上，轉(zhuǎn)入植株，使轉(zhuǎn)基因植株編碼出反義基因的rna，當(dāng)外源rna病毒侵入時，反義rna便與之形成互補(bǔ)，構(gòu)成雙鏈結(jié)構(gòu)，從而阻止病毒復(fù)制，減輕病毒危害。

除上述3種方法外，還可以利用植物自己編碼的抗病基因以及利用病毒上的其它基因等方法進(jìn)行抗病品種的育種。

2．4品質(zhì)改良 據(jù)davies(1992)報道，在脂肪酸代謝過程中催化不飽和反應(yīng)的酶為質(zhì)體中18碳酰基載體蛋白脫氫酶。將其反義rna基因?qū)胗筒撕褪忀肌＝Y(jié)果使轉(zhuǎn)基因植物中飽和的18碳烷酸含量由2%提高到40%，增加20倍。但油脂含量僅為正常種子的一半。另據(jù)kuntzon等報道，由加州月桂樹分離得到的月桂酸酰基載體蛋白硫酯酶基因?qū)胗筒酥校罐D(zhuǎn)基因油菜種子油中月桂酸(13碳飽和脂肪酸)含量高達(dá)50%。此外，據(jù)krebbeors等(1991)、stayton等(1991)、altenbach等(1992)報道，通過根瘤農(nóng)桿苗導(dǎo)入擬南芥和豌豆2s白蛋白基因和巴西堅果富含甲硫氨酸種子蛋白基因，使轉(zhuǎn)基因油菜蛋白質(zhì)總量成倍增加，甲硫氨酸和賴氨酸含量顯著提高。這些事實都說明，提高基因工程改良種子中油脂和蛋白質(zhì)組成是可能的。

2．5自交不親和性的轉(zhuǎn)變 自交不親和性(si)有孢子體和配子體2個主要系統(tǒng)，孢子體不親和系統(tǒng)是不親和花粉管在柱頭表面生長停滯，配子體不親和系統(tǒng)是不親和花粉長出花粉管，花粉管生長停滯一般發(fā)生在進(jìn)入柱頭之后。甘藍(lán)(brassica oleracea)僅孢子體系統(tǒng)，其s一座位(s-locus)含有2個多態(tài)基因(polymorphic genes)。即s一座位糖蛋白(slg)和s一受體激酶(spk)基因，兩者是分離的，相隔約200kb。srk基因中一個類似于slg的結(jié)構(gòu)區(qū)域，一個假定的穿膜結(jié)構(gòu)區(qū)域和一個激酶結(jié)構(gòu)區(qū)域。

甘藍(lán)型油菜(brassica napus)屬于自交親和性的植物，將其slg基因轉(zhuǎn)入自交不親和性的甘藍(lán)(brassica oleracea)后，甘藍(lán)即變成自交親和株。這可能是甘藍(lán)的slg基因在受到有益抑制，引起柱頭發(fā)生變化造成。

2．6育性 決定植物育性的ta29基因及轉(zhuǎn)基因雜種油菜已取得突破性進(jìn)展。ta29核酸酶基因最先是由goldberg r·b·在煙草花器中發(fā)現(xiàn)的。這一基因轉(zhuǎn)至油菜等作物中可以表達(dá)。據(jù)marlani c·等研究，外源的ta29核酸酶基因在絨氈層中專一表達(dá)時，致使絨氈層細(xì)胞敗育，而絨氈層細(xì)胞主要是為花粉粒發(fā)育提高營養(yǎng)的，敗育后導(dǎo)致花粉發(fā)育不正常而表現(xiàn)為雄性不育。為了達(dá)到育性的恢復(fù)，marlani c·又設(shè)計了用絨氈層專一啟動子與ta29核酸抑制物基因構(gòu)成融匣?虻既脛參錚?肷鮮齙既?a29核酸酶基因后得到的雄性不育株雜交，在f1代中，由于ta29核酸抑制物基因表達(dá)，抑制了ta29核酸酶的活性，從而恢復(fù)可育。

為了使基因工程雄性不育可保護(hù)下去，mariani c·又設(shè)計了將ta29核酸酶基因與bar基因(編碼抗除草劑磷化黃酮的ppt乙酰轉(zhuǎn)移酶)串聯(lián)在一起的轉(zhuǎn)化植物。這一轉(zhuǎn)基因雄性不育植物當(dāng)與正常油菜雜交時產(chǎn)生的后代即可用除草劑處理，選擇性殺死可育株而保留不育株。現(xiàn)在比利時pgs公司(1993)已利用這一套材料生產(chǎn)雜種。

3、分子標(biāo)記

分子標(biāo)記(molecular marker)是指與特定基因或標(biāo)記連鎖的一段經(jīng)過擴(kuò)增并可檢測出的dna序列。經(jīng)典的分子標(biāo)記rflp(限制性片段長度多態(tài)性)至今僅l0多年的歷史，但人們利用它已構(gòu)建了數(shù)以百計的植物分子標(biāo)記遺傳連鎖圖。后來發(fā)展了基于pcr技術(shù)的各種分子標(biāo)記，如ssr、rapd、scar、aflp等等。這些分子標(biāo)記各有千秋，已有許多專文予以介紹。這里僅就分子標(biāo)記在輔助作物育種中的功用概述之。

從本質(zhì)上看，分子標(biāo)記與構(gòu)建經(jīng)典細(xì)胞遺傳連鎖圖的形態(tài)學(xué)標(biāo)記和生化標(biāo)記是一致的。所不同的是與后兩者相比較，前者直接反映了dna序列上的變異，并在數(shù)量上具有無限性，因此在輔助作物育種上有更廣泛的用途。

3．1作物品種資源的dna指紋分析 這種分析不僅將導(dǎo)致對遺傳資源本質(zhì)的評價、歸類和利用，還將在品種的純度測定和品種知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)上發(fā)揮作用。

3．2標(biāo)記重要基因 有些重要基因，如抗病基因檢測不僅很費時，還受植物發(fā)育階段的限制。利用與這些基因緊密連鎖的分子標(biāo)記，無疑有助于在育種過程中對特定基因型的選擇。如果利用分子標(biāo)記與目的基因之間的連做關(guān)系，構(gòu)建出類似于細(xì)胞遺傳圖的分子標(biāo)記遺傳連鎖圖，那么分子標(biāo)記還將有下述用途：

①輔助回交育種 回交育種中需要解決的問題之一是連鎖累贅。利用分子標(biāo)記可能檢測到在目的基因兩側(cè)各發(fā)生了一次交換的個體，因而可以僅經(jīng)過二、三次回交，便可達(dá)到常規(guī)回交育種中回交上10次也達(dá)不到的目的。

②全基因組選擇 借助于飽和的分子標(biāo)記連鎖圖，可以對各預(yù)選單株的整個基因組組成進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上選擇出不僅具有多個目標(biāo)性狀，且遺傳基礎(chǔ)最為理想的個體。

③雜種優(yōu)勢分析和預(yù)測 雜種優(yōu)勢來源于dna的雜合性，分子標(biāo)記第一次提供了準(zhǔn)確判斷雜交組合dna雜合性的手段，從而也第一次有可能從dna水平預(yù)測雜種優(yōu)勢。利用分子標(biāo)記，還可人工培育出在dna序列的重要片段可能高度雜合的親本，從而配制出超優(yōu)勢的f1組合。

4、結(jié)語

處于世紀(jì)之交的現(xiàn)代植物育種學(xué)是以組織培養(yǎng)、分子克隆和分子標(biāo)記3大生物技術(shù)同育種實踐緊密滲透為特征的。組織培養(yǎng)技術(shù)已日趨成熟，成為油菜常規(guī)育種的重要輔助手段，隨著基因圖譜的飽和度日益提高，以及rflp標(biāo)記圖譜，基于pcr標(biāo)記圖譜、物理圖譜間對應(yīng)關(guān)系的建立，育種家在不久的將來有望利用分子標(biāo)記來提高選擇效率，更快地培育出更好的品種。基因工程除在抗除草劑、抗病、抗蟲等方面發(fā)揮巨大的作用外，在創(chuàng)造新的雄性不育材料、充分利用雜種優(yōu)勢方面亦展現(xiàn)出誘人的前景。

生物技術(shù)論文:生物技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)的改革與實踐

摘要為提高實踐教學(xué)質(zhì)量,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性,鍛煉學(xué)生的實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,重慶文理學(xué)院通過對生物技術(shù)專業(yè)實踐特點的研討,對原有的實踐教學(xué)體系進(jìn)行改革和創(chuàng)新,構(gòu)建了新的實踐教學(xué)體系,實施效果顯著。

關(guān)鍵詞生物技術(shù)專業(yè);實踐教學(xué);改革

2002年經(jīng)重慶市教委批準(zhǔn),重慶文理學(xué)院設(shè)立生物技術(shù)專業(yè),幾年來,生物技術(shù)專業(yè)以培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標(biāo),以深化實踐教學(xué)改革、合理設(shè)置實驗課程體系、優(yōu)化師資隊伍結(jié)構(gòu)、改善實踐教學(xué)條件為措施進(jìn)行專業(yè)建設(shè),使生物技術(shù)實踐教學(xué)的軟硬件條件得到了較大改善。在實驗設(shè)置和內(nèi)容方面也進(jìn)行了一系列的改革,構(gòu)建了“以專業(yè)實驗技術(shù)為龍頭、基礎(chǔ)實驗技術(shù)為基礎(chǔ)、模塊實驗技術(shù)為補(bǔ)充”新的實踐教學(xué)體系。

1生物技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系建設(shè)的原則

長期以來,國內(nèi)各高校的生物技術(shù)專業(yè)因成立背景不同,辦學(xué)特色不同,在實踐教學(xué)各個環(huán)節(jié)設(shè)置方面各有偏重。近些年來情況有了一些變化,隨著生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)對人才要求的不斷提高,各校交流的加強(qiáng),對生物技術(shù)專業(yè)的內(nèi)涵及外延有了較為一致的認(rèn)識。從2005年開始,按照“國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進(jìn)”生物技術(shù)專業(yè)的實驗課程建設(shè)要求,結(jié)合重慶文理學(xué)院具體情況,對生物技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)進(jìn)行了改革,在課程優(yōu)化目標(biāo)方面,主要考慮以下3個方面:

(1)就業(yè)市場對人才的要求。生物技術(shù)是一種高新技術(shù),可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、食品、醫(yī)藥、微生物等領(lǐng)域,市場需求范圍廣。這要求以通才教育為基礎(chǔ),培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、能力強(qiáng)的應(yīng)用型人才,形成核心競爭力。唯有如此,才能使學(xué)生在就業(yè)市場上展現(xiàn)出較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。因此,應(yīng)該培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面廣、技術(shù)過硬的應(yīng)用型人才。

(2)結(jié)合學(xué)科理論和實踐的發(fā)展趨勢。生物技術(shù)是生命科學(xué)中發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域,高新技術(shù)不斷被發(fā)現(xiàn),為生物學(xué)以及其他學(xué)科的發(fā)展提供了重要的理論依據(jù)和研究手段。同時,生物技術(shù)也是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科,要求學(xué)生具有較為扎實的生物科學(xué)基本理論、基本知識和較系統(tǒng)的生物技術(shù)理論與實驗技能,了解生物技術(shù)領(lǐng)域的前沿和發(fā)展動態(tài),具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識與實踐能力。因此,應(yīng)將最新生物技術(shù)科研成果和學(xué)術(shù)前沿發(fā)展趨勢引入到教學(xué)當(dāng)中,使學(xué)生了解和掌握最新的生物技術(shù),并提高其解決科學(xué)難題的能力。

(3)學(xué)生自主意識和主觀能動性。生物技術(shù)實驗教學(xué)是重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),它不僅僅是對理論的驗證,還是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、應(yīng)變能力、創(chuàng)新能力及科學(xué)思維的重要手段[1]。生物技術(shù)實驗教學(xué)的改革與探索,重在發(fā)揮學(xué)生在實驗教學(xué)中的主體地位,充分尊重學(xué)生的興趣和特長,重視學(xué)生的個性發(fā)展,促使學(xué)生養(yǎng)成自我約束、主動學(xué)習(xí)、不斷進(jìn)步的優(yōu)良學(xué)風(fēng)[2]。實驗課堂應(yīng)改變由教師“抱著學(xué)生走”的實驗方式,以學(xué)生為中心,在實驗中留給學(xué)生較多的獨立思考的空間,有利于學(xué)生拓寬思路,使學(xué)生產(chǎn)生壓力,并將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿?最終提高學(xué)生的動手能力和分析能力。

綜合以上各個方面,高等教育應(yīng)當(dāng)以學(xué)生的個人發(fā)展為出發(fā)點,形成專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),并圍繞這一目標(biāo)進(jìn)行課程建設(shè)和改革。為了實現(xiàn)這一目標(biāo),要求學(xué)生通過對基礎(chǔ)知識體系的學(xué)習(xí),形成自我學(xué)習(xí)的能力。

2生物技術(shù)專業(yè)實驗建設(shè)的框架

生物技術(shù)是生命科學(xué)的前沿和尖端學(xué)科,發(fā)展日新月異,新技術(shù)、新設(shè)備、新成果層出不窮,只有不斷更新知識,才能緊跟前沿[3]。生物技術(shù)專業(yè)無論是設(shè)備投入還是實驗耗材相對較高,要求高校必須加大投入,才能確保實驗教學(xué)的質(zhì)量,而加強(qiáng)實驗教學(xué)的關(guān)鍵是要有一個功能齊全、設(shè)備先進(jìn)的實驗室[4]。

首先,圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),以實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)為中心,對專業(yè)人才知識和技能結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體分析和設(shè)計,使課程實驗、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等主要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)形成4大模塊,使這些模塊既分工明確、各有側(cè)重,又相互聯(lián)系,有機(jī)地組成一個不可分割、相互滲透的整體。與理論教學(xué)相互配合,以基本技能為基礎(chǔ),專業(yè)技能為重點,突出知識的聯(lián)系性和綜合性特點,注重技術(shù)應(yīng)用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),構(gòu)建相對完善的具有專業(yè)特色的實踐教學(xué)體系。

其次,結(jié)合學(xué)科優(yōu)勢,打造創(chuàng)新性綜合實驗體系。綜合實驗體系除貫穿基本技能訓(xùn)練體系以外,根據(jù)重慶文理學(xué)院的專業(yè)特色,開設(shè)一些具顯示度的、切合實驗室規(guī)模的、包含完整生物制藥環(huán)節(jié)的綜合性大實驗。充分培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗技能,并與課程理論體系配套,為學(xué)生提供初步技能實訓(xùn)的機(jī)會。實驗規(guī)模的生產(chǎn)裝置與布局反映了現(xiàn)代生物技術(shù)的特點,并充分利用重慶文理學(xué)院現(xiàn)有的生物教學(xué)中心技術(shù)優(yōu)勢,在實驗內(nèi)涵上體現(xiàn)多學(xué)科的交叉與應(yīng)用,反映科研、生產(chǎn)、工藝一體化研究的思想。

最后,依托重慶文理學(xué)院建設(shè)重點學(xué)科的背景,創(chuàng)建柔性技能型實踐平臺。生物技術(shù)專業(yè)實驗室的建設(shè)體現(xiàn)了教學(xué)與科研的充分結(jié)合。利用學(xué)科資源,校級重點實驗室、重慶市生物工程中心都直接參與本科實踐教學(xué)。開設(shè)植物組織培養(yǎng)、水產(chǎn)動物良種選育、基因工程、酶工程4個方面的設(shè)計型、研究型開放實驗,供學(xué)生選做。學(xué)生依據(jù)自身的個性特點可選擇感興趣的實驗,實驗的內(nèi)容也根據(jù)學(xué)科的發(fā)展不斷調(diào)整、提煉最新的研究成果,體現(xiàn)出整個實驗系統(tǒng)適應(yīng)學(xué)科發(fā)展及個性培養(yǎng)的柔性。通過研究設(shè)計型實驗環(huán)節(jié),讓學(xué)生體會生物材料的多樣性,感受現(xiàn)代生物技術(shù)在科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用,對專業(yè)有一個更全面和深刻的認(rèn)識。

3構(gòu)建多層次的實踐教學(xué)體系

實驗教學(xué)體系是生物技術(shù)實踐教學(xué)體系的重要部分。實驗教學(xué)體系建設(shè)包括實驗教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)方法和手段、實驗教學(xué)隊伍和實驗室裝備等的建設(shè)。其中教學(xué)內(nèi)容是實驗教學(xué)的基本依據(jù),是學(xué)生獲得實驗技能的根本[5]。實踐教學(xué)內(nèi)容與體系是圍繞著生物技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)制定和建立的,注重學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力、實踐能力的培養(yǎng)。設(shè)立基礎(chǔ)實驗技術(shù)系列、專業(yè)實驗技術(shù)系列和模塊實驗技術(shù)系列3大類別實驗課程,明確本專業(yè)基本技能點、專業(yè)技能點和行業(yè)綜合技能點要求。以實驗技能性質(zhì)分類為主線,整合實驗課程,使學(xué)生明確每項技能的訓(xùn)練目標(biāo)。

基礎(chǔ)實驗技術(shù)系列涵蓋生物學(xué)和實驗技術(shù)的核心,是學(xué)生必須掌握的基本訓(xùn)練環(huán)節(jié),這一層次也稱為基礎(chǔ)核心實驗。專業(yè)技術(shù)實驗系列涵蓋生物技術(shù)大實驗以及發(fā)酵工程、植物組織培養(yǎng)、生物技術(shù)制藥等方面的設(shè)計研究型實驗,實驗內(nèi)容提前公布,學(xué)生可以結(jié)合自己的興趣進(jìn)行選擇,專業(yè)技術(shù)實驗系列中學(xué)生可部分或全部完成從實驗方案設(shè)計、實驗準(zhǔn)備直至實驗結(jié)果獲取的全過程,培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰ΑＴ趯W(xué)生進(jìn)行上述2個層次專業(yè)實驗技能訓(xùn)練的同時,對一部分較為優(yōu)秀的同學(xué)安排創(chuàng)新實驗環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,創(chuàng)新實驗反映學(xué)科發(fā)展方向及研究熱點并帶有探索性,參加創(chuàng)新實驗的學(xué)生可以提前進(jìn)入實驗室,并可以免修部分相關(guān)的綜合實驗。

實踐教學(xué)體系的實施從2005年開始,學(xué)院對教學(xué)計劃及實驗室管理模式也進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在教學(xué)計劃方面,集中時間安排綜合性實驗,并建立了互動的實驗教學(xué)信息化平臺,開發(fā)出集管理、預(yù)習(xí)、信息反饋為一體的實驗管理信息系統(tǒng),掛在校園網(wǎng)上供學(xué)生實驗選題、預(yù)習(xí)、實驗室準(zhǔn)備、管理之用等。

4實驗教學(xué)改革的實施效果

實踐教學(xué)的改革是個永恒的主題,生物技術(shù)專業(yè)在近幾年的改革實踐中雖然已取得明顯的成效。

首先,實驗課教學(xué)更趨合理。實驗教學(xué)改革實施過程中,實驗教學(xué)內(nèi)容的改革主要遵循創(chuàng)新性、系統(tǒng)性、連貫性、綜合性的原則,從直觀性、驗證性和鞏固性實驗向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗過渡的原則。在實驗內(nèi)容的選擇上,適當(dāng)減少驗證性實驗內(nèi)容,增加定量分析試驗和大實驗,引入學(xué)生自主性實驗。在實驗內(nèi)容的順序安排上由淺到深,相互滲透,循序漸進(jìn)。實驗內(nèi)容調(diào)整后的特點實驗內(nèi)容更加符合生物技術(shù)專業(yè)需求,內(nèi)容的分布更趨合理,實驗內(nèi)容的改革有利于學(xué)生實驗?zāi)芰Α嶒炐Ч奶岣吆蛣?chuàng)新精神的培養(yǎng),使學(xué)生可以掌握更多的實驗技術(shù)和方法。

其次,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識。專業(yè)技術(shù)實驗和創(chuàng)新實驗環(huán)節(jié)得到了大大加強(qiáng),綜合性實驗由原來的2個增加至10個。開設(shè)創(chuàng)新性開放實驗機(jī)制,有興趣的學(xué)生隨時都可以申請開放實驗項目,進(jìn)入實驗室進(jìn)行實驗研究。使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)逐步轉(zhuǎn)向主動學(xué)習(xí),從被動接受教學(xué)到主動去探索尋求科學(xué)實踐知識。許多學(xué)生不滿足于實驗、實習(xí)課程的學(xué)習(xí),自發(fā)組織各種科技興趣小組,在老師的指導(dǎo)下,從大二開始就介入教師的科研項目,結(jié)合教師的科研項目開展課外科技立項活動。通過這種訓(xùn)練方式,學(xué)生的動手能力、綜合問題的分析能力得到了有效的提高。

再次,將科技前沿融入到實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。通過大綱的制定、教材的編寫以及課程的合理安排,明確了教學(xué)思路,學(xué)生易于接受、反映良好。通過理論教學(xué)和實踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,加深了學(xué)生對生物技術(shù)理論課程知識的系統(tǒng)理解,提高了學(xué)習(xí)積極性,激發(fā)了求知欲和探索精神,培養(yǎng)了創(chuàng)新思維方法和能力,為他們將來從事科研工作、開發(fā)利用資源生產(chǎn)生化產(chǎn)品提供了思路、奠定了理論基礎(chǔ)。同時,還將科學(xué)發(fā)展的前沿和熱點滲透到本科實驗教學(xué)中,部分實驗內(nèi)容直接來源于最新的科研成果,提高自身素質(zhì)和教學(xué)水平。

最后,增強(qiáng)了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)積極性和主動性。本科學(xué)生到科研實驗室后,從課題的選擇到實驗的設(shè)計等過程都以學(xué)生為主,教師僅做必要的指導(dǎo),在進(jìn)行課題研究的時候,專業(yè)理論在課題研究中得到應(yīng)用,讓學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)不再枯燥與抽象,特別是課題研究一步步取得進(jìn)展,解決了一個個難題,讓學(xué)生獲得成功感,學(xué)生學(xué)習(xí)的效能感得到了加強(qiáng),這些都促使學(xué)生學(xué)生學(xué)習(xí)方式從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”,從被動接受到主動探索新知的轉(zhuǎn)變。