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篇1

關(guān)鍵詞：生物農(nóng)業(yè)，戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，生物育種技術(shù)，發(fā)展戰(zhàn)略

中圖分類號(hào)：S-1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439－8114（2011）09－1939-03

Development Strategy of Hubei Bio－agriculture as Emerging Industries of

Strategic Importance

MEN Yu－ying，YAN Hui－chao，SHENG Jian－xin，TANG Hua－bo，LIN Hong

（Hubei Academy of Scientific and Technical Information，Wuhan 430071，China）

Abstract： The international industry developments and trends of bio－agriculture was studyed in the perspective of emerging industries of strategic importance． The situation of bio－agriculture industry in typical domestic provinces was summarized． Meanwhile， the focus advantages and problems of the development of bio－agriculture industry in Hubei was analyzed deeply． Based on these， the priority areas and main countermeasures of developing bio－agriculture industries in Hubei province was put forward．

Key words： bio－agriculture industries； emerging industries of strategic importance； bio－breeding； development strategy

當(dāng)今世界正處在信息經(jīng)濟(jì)時(shí)代，人類所面臨的貧困人口增加、食品短缺等問題的解決或緩和，都直接或間接地與現(xiàn)代生物技術(shù)有著密切的關(guān)系。生物農(nóng)業(yè)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)的結(jié)合體，是農(nóng)業(yè)發(fā)展到生物經(jīng)濟(jì)時(shí)代的一種必然趨勢(shì)，是現(xiàn)代生物技術(shù)最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。隨著人類對(duì)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)認(rèn)識(shí)的不斷深入，相關(guān)國家紛紛把農(nóng)業(yè)生物技術(shù)作為提高國家農(nóng)業(yè)競爭力的突破口，生物農(nóng)業(yè)成為全球倍受關(guān)注的熱點(diǎn)［1，2］。

1國際生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)與趨勢(shì)

生物技術(shù)的高速發(fā)展為農(nóng)業(yè)科技革命和農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來了契機(jī)，它不僅加快了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的進(jìn)程，而且在保障食物安全、保護(hù)環(huán)境、尋求替代能源等方面發(fā)揮著巨大的作用［3］。當(dāng)前許多國家在生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)方面的意識(shí)空前提高，希望通過整合產(chǎn)業(yè)資源、完善產(chǎn)業(yè)鏈條、搶占產(chǎn)業(yè)上游謀求對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的掌控和壟斷。

1．1國際生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)

生物產(chǎn)業(yè)以再生性資源為主要原料，能源需求較少，污染性低，是創(chuàng)造綠色GDP的產(chǎn)業(yè)，兼具知識(shí)經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的雙重特征。自1983年首批轉(zhuǎn)基因植物如煙草、馬鈴薯問世，特別是1996年轉(zhuǎn)基因大豆等研制成功并實(shí)現(xiàn)環(huán)境釋放以來，國際農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展迅猛。目前，世界生物技術(shù)正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的初始階段，但加速生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為世界許多國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)。過去10年，世界各國在發(fā)展生物農(nóng)業(yè)方面的投資增長了10倍［4］。

為了爭奪未來農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)品市場，許多國家制訂和采取了一系列政策法規(guī)及重大支持措施，聚集和培養(yǎng)人才、投入大量資金，以鼓勵(lì)和推動(dòng)生物技術(shù)的研究和開發(fā)。如美國的“面向21世紀(jì)的生物技術(shù)”計(jì)劃，日本的官、產(chǎn)、學(xué)一體化推進(jìn)21世紀(jì)的生物技術(shù)計(jì)劃等，中國的“863高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃”，歐洲的“尤里卡計(jì)劃”，都把農(nóng)業(yè)生物列為優(yōu)先領(lǐng)域，力圖占據(jù)生物農(nóng)業(yè)的技術(shù)前沿。

跨國公司現(xiàn)已成為生物農(nóng)業(yè)的主體。2009年全球轉(zhuǎn)基因作物的種植面積達(dá)到1．34億hm2，占到全球農(nóng)作物總種植面積的9％，1996～2009年期間增長了80倍，并預(yù)測(cè)2015年種植面積將達(dá)到2．00億hm2。全球生物種子市場的價(jià)值高達(dá)105億美元，其中轉(zhuǎn)基因玉米、轉(zhuǎn)基因大豆和轉(zhuǎn)基因棉花種子市場以每年10％～15％的速度增長［5］。

1．2國際生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

目前，國際上利用植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)培育出一大批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的超級(jí)農(nóng)作物新品種，動(dòng)物克隆技術(shù)已經(jīng)基本成熟，為改良和培育新的動(dòng)物品種開辟了新的途徑。畜禽疫苗、生物獸藥的研究使用，將構(gòu)筑動(dòng)物防疫新體系，大幅提升人類對(duì)高致病性禽流感、口蹄疫等重大疾病的防御與控制能力［6］。牛、豬、魚等動(dòng)物生長激素以及新型飼料添加劑的應(yīng)用，將大幅度提高畜牧業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效益。

21世紀(jì)是生物技術(shù)的世紀(jì)。生物技術(shù)作為新的農(nóng)業(yè)科技革命的“推進(jìn)器”，正在悄然拓展和創(chuàng)新農(nóng)業(yè)功能，進(jìn)而為國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展提供持久而強(qiáng)勁的動(dòng)力?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化雖然還處在起步階段，但隨著愈來愈多的生物技術(shù)產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用，進(jìn)人商品化階段，農(nóng)業(yè)生物產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)出農(nóng)業(yè)應(yīng)用延伸化、產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大化、產(chǎn)業(yè)發(fā)展國際化等特點(diǎn)。這主要是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)生物產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一種高度社會(huì)化的產(chǎn)物，而且集成化程度越來越高，規(guī)模愈來愈大，乃至成為國家規(guī)模甚至國際規(guī)模。例如，美國、法國、英國、德國、日本、丹麥、意大利、中國等許多國家都參與了人類基因組計(jì)劃（Human genome project，HGP）研究，耗資數(shù)十億美元。由此可見，生物農(nóng)業(yè)正在成為一種世界性大規(guī)模集成化的協(xié)作研究對(duì)象。

2我國生物產(chǎn)業(yè)布局及發(fā)展現(xiàn)狀

自“863計(jì)劃”實(shí)施以來，我國農(nóng)業(yè)生物產(chǎn)業(yè)取得了較快的發(fā)展，生物技術(shù)育種、生物農(nóng)藥、生物肥料、獸用疫苗、生物飼料等領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入國際先進(jìn)行列［7］。國家發(fā)展與改革委員會(huì)在“十一五”期間選擇性地分批建設(shè)了一批國家生物產(chǎn)業(yè)基地和國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地。截至目前，已認(rèn)定了石家莊、長春、深圳、長沙、廣州、上海、北京、青島、武漢、成都、昆明、重慶12個(gè)國家生物產(chǎn)業(yè)基地，以及哈爾濱、德州、泰州、鄭州、通化、南寧、西安、天津、南昌、杭州10個(gè)生物產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地，并計(jì)劃逐步增多。

我國的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)20多年來從無到有，獲得了很多成果。中國是全球主要的轉(zhuǎn)基因作物種植國，目前主要集中在轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、雜交水稻和飼料添加劑等領(lǐng)域，年增長速度最快的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域依次為飼料添加劑、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、雜交水稻［8－10］。目前，國家已經(jīng)明確把生物育種產(chǎn)業(yè)納入七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，各省紛紛大力發(fā)展生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。

3湖北省生物農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)

湖北省生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)在國家有關(guān)部門支持下，越來越受到省委省政府及其職能部門的高度重視，并且經(jīng)過科研人員十幾年的努力取得了積極進(jìn)展，具有較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

3．1生物資源豐富，生物育種技術(shù)領(lǐng)先

湖北省植物、動(dòng)物、生物質(zhì)和中藥資源豐富。共有植物資源9 000多種、野生脊椎動(dòng)物893種、濕地野生脊椎動(dòng)物441種，擁有一大批特有資源和國家保護(hù)動(dòng)植物。微生物、動(dòng)植物種質(zhì)資源和試驗(yàn)標(biāo)本等自然資源建設(shè)居國內(nèi)領(lǐng)先地位，是我國重要的種質(zhì)資源中心。這些豐富的生物資源為發(fā)展生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)提供了基礎(chǔ)保障。同時(shí)，動(dòng)植物新品種培育與良種產(chǎn)業(yè)化位居全國前列，先后誕生了世界第一條克隆魚、我國第一頭試管豬和第一個(gè)轉(zhuǎn)基因植物新品種。

3．2科技人才優(yōu)勢(shì)明顯，產(chǎn)業(yè)技術(shù)支撐體系完善

湖北省是農(nóng)業(yè)科教大省，具有科技人才優(yōu)勢(shì)。在生物產(chǎn)業(yè)方面，具有上百家生物技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu)，集聚了一大批生物技術(shù)研究開發(fā)人員，其中“兩院”院士14人，同時(shí)建有國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室5個(gè)、部委開放實(shí)驗(yàn)室17個(gè)、重點(diǎn)工程（技術(shù)）中心4個(gè)、博士后科研工作站10個(gè)和省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室22個(gè)、省級(jí)工程技術(shù)研究中心27個(gè)，是我國最大的農(nóng)業(yè)科研基地之一和兩大植物基因研究中心之一；已建成的全國首家認(rèn)證的P3實(shí)驗(yàn)室和正在建設(shè)的生物安全P4實(shí)驗(yàn)室，使我省在高致病性病毒研究方面位居全國乃至亞洲前列。

3．3生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具規(guī)模，逐步形成生物產(chǎn)業(yè)群

湖北省目前從事農(nóng)業(yè)生物技術(shù)開發(fā)的企業(yè)近200家，從業(yè)人員約5萬人，出現(xiàn)了一批中小型科技企業(yè)，開發(fā)的產(chǎn)品在國內(nèi)及國際市場上具有一定影響。湖北是我國最大的獸用和魚用藥研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基地、最大的生物農(nóng)藥基地。武漢國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)聚集了生物肥料、生物農(nóng)藥、生物獸藥、生物飼料等一批生物農(nóng)業(yè)企業(yè)。2007年6月，國家發(fā)展與改革委員會(huì)正式批復(fù)建設(shè)“武漢國家生物產(chǎn)業(yè)基地”。目前，湖北省初步形成了以大專院校、科研院所為依托，以武漢為中心，以宜昌、荊門和荊州，鄂州、黃石和黃岡為東西兩翼的“一主兩翼”發(fā)展格局。在武漢，以國家級(jí)生物產(chǎn)業(yè)基地為重點(diǎn)，先后建立了關(guān)南、南湖、吳家山、沌口、江夏等生物產(chǎn)業(yè)基地，為湖北省生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了重要載體。僅“武漢國家生物產(chǎn)業(yè)基地”內(nèi)就擁有生物農(nóng)業(yè)企業(yè)39家。2010年4月，世界最大的基因測(cè)序機(jī)構(gòu)――華大基因落戶“武漢國家生物產(chǎn)業(yè)基地”。同時(shí)，一個(gè)集生產(chǎn)、研發(fā)、示范、展示和應(yīng)用生物科技成果的湖北最大生物農(nóng)業(yè)科技園區(qū)已在湖北崇陽投建。

3．4生物產(chǎn)業(yè)支持力度加大，發(fā)展環(huán)境日益優(yōu)化

湖北省先后出臺(tái)了一系列政策文件，編制了《湖北省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2008－2015年）》，加大對(duì)生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的支持力度，推進(jìn)全省優(yōu)勢(shì)特色生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)聚集發(fā)展；啟動(dòng)了全省大型科學(xué)儀器共享平臺(tái)和科技信息共享平臺(tái)建設(shè)，有效提升了生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的公共服務(wù)能力；生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投融資體系不斷完善，初步形成了有利于生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)化環(huán)境。目前已有近百家風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)構(gòu)及相關(guān)中介服務(wù)機(jī)構(gòu)落戶武漢。

3．5生物產(chǎn)業(yè)目前存在的主要問題

湖北省總體上存在生物農(nóng)業(yè)企業(yè)實(shí)力不強(qiáng)、自主創(chuàng)新能力較弱、產(chǎn)業(yè)核心競爭力缺乏，成果、企業(yè)、市場之間有效溝通及連接的橋梁和機(jī)制仍然不暢等問題。多方面的因素限制了湖北省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化，從而呈現(xiàn)出如下主要問題：其一，生物育種產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，農(nóng)業(yè)生物育種體系還不完備，生物技術(shù)自主創(chuàng)新能力還有待提升；其二，生物肥料產(chǎn)品缺乏創(chuàng)新支持，應(yīng)用效果不穩(wěn)定，適用作物或適用地區(qū)不盡合理，綜合效益難以發(fā)揮；其三，獸用疫苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后，產(chǎn)品的附加值低，新產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化能力不足，產(chǎn)業(yè)化程度不高，國內(nèi)市場占有率較低；其四，生物農(nóng)藥在整個(gè)農(nóng)藥行業(yè)中所占份額相當(dāng)有限，生產(chǎn)水平及質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距，仿制國外產(chǎn)品多，原創(chuàng)性拳頭產(chǎn)品少；其五，雖然生物飼料（添加劑）的生產(chǎn)與銷售一直處于全國前列，有一批在行業(yè)內(nèi)有較大影響力的企業(yè)，但生物飼料新產(chǎn)品的創(chuàng)制能力仍較差，科技含量低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定及市場混亂等。

4對(duì)湖北省生物農(nóng)業(yè)發(fā)展的建議

4．1更新觀念，占領(lǐng)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展制高點(diǎn)

大力發(fā)展生物農(nóng)業(yè)這一戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)，將生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的重點(diǎn)，對(duì)生物農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展給予高度關(guān)注和重點(diǎn)扶持，大力支持生物技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化。充分發(fā)揮政府對(duì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)和推動(dòng)作用，在政策法規(guī)、體制機(jī)制等方面營造有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好環(huán)境。

4．2加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)平臺(tái)建設(shè)，拓展融資渠道

設(shè)立專項(xiàng)資金扶持生物技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)和研發(fā)條件改善，加強(qiáng)武漢國家生物產(chǎn)業(yè)基地及武漢國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)等生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺(tái)建設(shè)。同時(shí)，積極引導(dǎo)企業(yè)和社會(huì)資金更多投向生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，逐步使企業(yè)成為生物農(nóng)業(yè)研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化投入的主體。

4．3合理配置資源，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研有效結(jié)合

根據(jù)湖北省現(xiàn)有的生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展需求，應(yīng)積極建立產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，強(qiáng)化相關(guān)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程（技術(shù)）中心建設(shè)，鼓勵(lì)校企合作，促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)上下游的緊密結(jié)合。同時(shí)，盡快孵化生物農(nóng)業(yè)領(lǐng)域成熟配套的技術(shù)和工藝，加速具有商業(yè)發(fā)展前景的技術(shù)和產(chǎn)品的商品化和產(chǎn)業(yè)化。

4．4立足湖北省實(shí)際，培育產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)

應(yīng)圍繞促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和保障糧食安全，加快動(dòng)植物新品種開發(fā)，做好技術(shù)儲(chǔ)備，加速生物農(nóng)業(yè)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，加強(qiáng)生物育種創(chuàng)新能力和育種基地建設(shè)，加大重要糧油作物、畜禽水產(chǎn)和林木花卉新品種研發(fā)和大規(guī)模應(yīng)用，著力提升種業(yè)競爭力；積極推廣生物農(nóng)藥、生物肥料、生物疫苗、生物飼料等綠色農(nóng)用投入品；大力培育生物產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，使生物農(nóng)業(yè)企業(yè)發(fā)展位居全國領(lǐng)先水平。

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篇2

【關(guān)鍵詞】 生物技術(shù)；環(huán)境保護(hù)；應(yīng)用；前景

中圖分類號(hào)：K826.15文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)代，為人類創(chuàng)造了巨大的財(cái)富。但是，傳統(tǒng)的思維方式和單目標(biāo)的決策手段，使人類嘗到了只追求效益而不顧資源、環(huán)境的掠奪式生產(chǎn)的苦果，人類正面臨著有史以來最嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī)。生態(tài)環(huán)境是人類生存和發(fā)展的基本條件，是經(jīng)濟(jì)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。我國政府十分重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)，把可持續(xù)發(fā)展作為基本國策。

一、生物技術(shù)的特點(diǎn)

生物技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問題認(rèn)識(shí)的深入，人們已越來越意識(shí)到，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，為從根本上解決環(huán)境問題提供了希望。目前生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中主要是利用微生物，少部分利用植物作為環(huán)境污染控制的生物。生物技術(shù)已是環(huán)境保護(hù)巾應(yīng)用最廣的、最為重要的單項(xiàng)技術(shù)，其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染環(huán)境的修復(fù)和污染嚴(yán)重的工業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面，發(fā)揮著極為重要的作用。

二、生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用

應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)、PCR技術(shù)、電子顯微技術(shù)、基因差異顯示技術(shù)、生物傳感器、基因探針、生物芯片等現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，是近年來國內(nèi)外科學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)，研究報(bào)道也日益增多。應(yīng)用酶聯(lián)免疫技術(shù)檢測(cè)分析環(huán)境中的農(nóng)藥及其代謝物是90年代的一項(xiàng)新技術(shù)。目前，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等農(nóng)藥以及多氯聯(lián)苯、二惡英、抗菌素等污染物的酶聯(lián)免疫分析方法，其中用于現(xiàn)場快速分析的酶免疫試劑盒已商品化。此技術(shù)具有快速靈敏，費(fèi)用低，特異性強(qiáng)和適于現(xiàn)場大量樣品分析等優(yōu)點(diǎn)。我國在環(huán)境污染的生物監(jiān)測(cè)方面也取得了一些新進(jìn)展。一是廣泛開展了生物監(jiān)測(cè)方法的研究；二是各種生物綜合監(jiān)測(cè)指標(biāo)的研究；三是利用生物監(jiān)測(cè)手段和評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量。

三、生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

現(xiàn)代廢水生物處理技術(shù)是利用水中微生物的新陳代謝功能，使廢水中的有機(jī)物降解轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，使廢水得以凈化。屬于生物法處理工藝的有活性污泥法、生物膜法、自然生物處理法和厭氧生物處理法等。

1、活性污泥法

活性污泥法是被廣泛采用的傳統(tǒng)廢水生物處理工藝。它是在人工條件下，將空氣連續(xù)鼓人溶解了大量有機(jī)污染物的污水中，對(duì)污水中的各種微生物進(jìn)行連續(xù)混合和培養(yǎng)，形成懸浮狀態(tài)的活性污泥，在活性污泥上生活著大量的好氧微生物，這些微生物在好氧條件下能以溶解性有機(jī)物為食料獲得能量，并不斷增長，使污水中的有機(jī)污染物得以分解去除，最后使污泥與水分離，大部分污泥回流到生物反應(yīng)池，多余的污泥將被排出活性污泥系統(tǒng)。

2、生物膜法生物膜法

又稱固定膜法，是一系列污水好氧生物處理技術(shù)的統(tǒng)稱，其共同的特點(diǎn)是微生物附著在作為介質(zhì)的濾料表面，生長成一層由微生物構(gòu)成的膜。污水與之接觸后，其中的溶解性有機(jī)污染物被生物膜吸附，進(jìn)而被氧化分解，使污水得以凈化。目前，生物膜法是一項(xiàng)在廢水處理工程上被廣泛運(yùn)用的技術(shù)，采用這種方法的構(gòu)筑物有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池和生物流化床等。

3、自然生物處理法

利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術(shù)，稱為自然生物處理法。其特點(diǎn)是工藝簡單，建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用低，但凈化受自然條件的制約。主要處理技術(shù)是穩(wěn)定塘和土地處理法。穩(wěn)定塘是利用塘中天然微生物的代謝作用氧化分解廢水中的有機(jī)物，穩(wěn)定塘中的氧由塘中藻類的光合作用和塘面與大氣接觸的溶氧提供，在穩(wěn)定塘內(nèi)廢水停留時(shí)間長，對(duì)廢水的凈化過程與自然水體凈化過程基本一致。

4、厭氧生物處埋法

厭氧生物處理是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機(jī)物的處理技術(shù)。用于厭氧生物處理的構(gòu)筑物有消化池、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床、厭氧轉(zhuǎn)盤、擋板式厭氧反應(yīng)器和復(fù)合厭氧反應(yīng)器等。

四、污染土壤的生物修復(fù)

土壤污染也是較為嚴(yán)重的環(huán)境污染問題之一。其最主要表現(xiàn)形式是土壤板結(jié)沙化、重金屬污染，導(dǎo)致土壤無法利用，威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。利用生物修復(fù)技術(shù)治理土壤重金屬污染，主要是通過酶促反應(yīng)等生物作用，對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行固定，由于重金屬元素的化學(xué)形態(tài)發(fā)生了改變，其移動(dòng)性也相應(yīng)降低，通過有針對(duì)性的生物對(duì)其吸收、代謝，可以削減土壤中重金屬的含量。達(dá)到凈化土壤和降低毒性的目的。其中應(yīng)用最廣的屬低溫微生物修復(fù)技術(shù)。重金屬的低溫微生物修復(fù)是利用低溫微生物的生物活性，對(duì)重金屬親和吸附或轉(zhuǎn)化為低重金屬的污染程度。此外，污染土壤經(jīng)過生物修復(fù)過程后還可以增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量，激發(fā)微生物的活性，由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu)，這將有助于土壤的固定，遏制風(fēng)蝕、水蝕等作用，防止水土流失等同。

五、環(huán)境生物技術(shù)在預(yù)防污染上的應(yīng)用

利用分子遺傳技術(shù)篩選特定菌種將產(chǎn)品生產(chǎn)過程的廢棄物直接轉(zhuǎn)化為能源或副產(chǎn)品，如微生物化肥；利用DNA重組及蛋白質(zhì)工程技術(shù)快速生成特定的酶，應(yīng)用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)，減少化學(xué)無機(jī)品用量，從而達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。

利用分子微生物族群、基因技術(shù)、DNA修復(fù)改變某些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)使其具有可降解性或加速自然降解的速度。例如生物農(nóng)藥、生物肥料、生物可降解塑料薄膜等生物產(chǎn)品將會(huì)大量應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中，逐步取代對(duì)環(huán)境存在污染或者污染威脅的環(huán)境物質(zhì)的使用（ 如化學(xué)制成品的農(nóng)藥、化肥等）。

六、展 望

1、新工藝新方法將不斷涌現(xiàn)

隨著廢水處理量的巨增和水質(zhì)的復(fù)雜化，迫使人們不斷研究開發(fā)新技術(shù)和新方法、構(gòu)建高效反應(yīng)器、優(yōu)化運(yùn)行條件。例如：劉建榮等在研究印染廢水的治理時(shí)，為了提高生物處理效率采用三種新技術(shù)相結(jié)合的方法，即在厭氧流化床中投加高效脫色菌，采用聚集一交膠固定法，將脫色菌固定于活性污泥上；在反應(yīng)器內(nèi)投加磁粉形成穩(wěn)恒弱磁場，對(duì)微生物產(chǎn)生正的磁生物效應(yīng)來提高生化反應(yīng)速率。

2、與其他現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合

近年來，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)尤其是IT技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了生物治理技術(shù)的進(jìn)步，電子計(jì)算機(jī)的廣泛使用不僅使處理工藝控制自動(dòng)化，而且在生物技術(shù)上也廣泛開展數(shù)學(xué)模擬研究。

3、極端微生物和超級(jí)工程菌的研究應(yīng)用將成為熱點(diǎn)

極端微生物是指那些可在一般生物不能生存的條件下(如高酸、高堿、高溫、低溫、高壓、高鹽等)生存的生物，由于其特殊的生理機(jī)制，在環(huán)境保護(hù)中具有極大的應(yīng)用價(jià)值。隨著生物工程技術(shù)的不斷發(fā)展，人們不僅能對(duì)現(xiàn)有的微生物進(jìn)行改造，而且還創(chuàng)造出具有新的特殊功能的微生物。

3、從治理污染到預(yù)防污染

早期的工農(nóng)業(yè)一味追求發(fā)展，忽視了其對(duì)環(huán)境的副作用，直到環(huán)境被破壞得相當(dāng)嚴(yán)重才開始被動(dòng)治理?，F(xiàn)在，世界各國已認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)的重要性：生物技術(shù)對(duì)環(huán)境保護(hù)的作用將由單純治理發(fā)展到防治結(jié)合，以防為主，最終實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。

七、結(jié)束語

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問題認(rèn)識(shí)的深入，人們已越來越意識(shí)到，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展為根本上解決環(huán)境保護(hù)問題提供了無限的希望?，F(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展無疑將會(huì)推動(dòng)環(huán)境保護(hù)理論及技術(shù)的日臻完善，為人類治理和保護(hù)環(huán)境提供更多可行、可用、有效的方法。

【參考文獻(xiàn)】

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【關(guān)鍵詞】生物催化技術(shù)發(fā)展化學(xué)制藥研究

生物催化是指通過酶或生物有機(jī)體的催化作用實(shí)現(xiàn)生物的化學(xué)轉(zhuǎn)化，故又被稱為生物轉(zhuǎn)化。隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，生物催化逐漸進(jìn)入人們的生產(chǎn)生活，從根本上改善了人們的經(jīng)濟(jì)效益、能源消耗和原料來源，對(duì)環(huán)境保護(hù)也作出了積極貢獻(xiàn)。生物催化技術(shù)是生物技術(shù)改革中的第三次浪潮，成為歷年來生物技術(shù)中的標(biāo)志性技術(shù)。

1.生物催化技術(shù)及其發(fā)展

（1）生物催化技術(shù)。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）指出，生物酶催化技術(shù)是目前工業(yè)發(fā)展中最有利于可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)技術(shù)。生物催化技術(shù)主要涉及到化學(xué)領(lǐng)域和生物學(xué)領(lǐng)域，在醫(yī)藥化工領(lǐng)域中可通過酶或微生物的催化作用實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生物的轉(zhuǎn)化。生物催化技術(shù)在很大程度上促使衍生物往多樣性方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)修飾及簡單分子化合物庫的新建，產(chǎn)物在經(jīng)過生物催化后能夠延伸出現(xiàn)的生理活動(dòng)物質(zhì)。

先導(dǎo)化合物在生物催化作用下具有一定的優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：①可能反應(yīng)的產(chǎn)物范圍大；②在反應(yīng)過程中無需進(jìn)行脫保護(hù)和基團(tuán)保護(hù)，一步便可完成相關(guān)反應(yīng)；⑧實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的定向立體選擇和區(qū)域選擇；④生物催化的反應(yīng)條件溫和，利于穩(wěn)定復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)；⑤在均一和溫和的反應(yīng)條件下可獲取反應(yīng)的重現(xiàn)性及實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的自動(dòng)化；⑥由于酶具有固定化特性，故在生產(chǎn)過程中可反復(fù)循環(huán)使用催化劑。

（2）生物催化技術(shù)的發(fā)展。生物催化技術(shù)的提出是源于科學(xué)家對(duì)活體細(xì)胞成分的認(rèn)識(shí)，一部分的專家和學(xué)者認(rèn)為某些細(xì)胞成分可用于特定條件下的化學(xué)轉(zhuǎn)化。例如苯甲醛從植物中提取后與氫氰酸結(jié)合可制成（R）一苯乙醇腈，半合成抗生素的生產(chǎn)則依靠G酞基轉(zhuǎn)移酶的幫助。1980年后，隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，蛋白質(zhì)工程技術(shù)得到空前的發(fā)展，使得酶的底物范圍大大增加，實(shí)現(xiàn)了常見合成中間物的生物合成。在此科技背景之下，生物催化技術(shù)逐漸被運(yùn)用于精細(xì)化化學(xué)和藥物中間體生產(chǎn)領(lǐng)域。

（3）隨著近年來基因合成、生物信息學(xué)、蛋白質(zhì)工程和序列分析等觀念的進(jìn)步及電腦建模和生物學(xué)工具的更新，越來越多的專家學(xué)者在分子生物學(xué)的基礎(chǔ)上對(duì)分子進(jìn)行快速進(jìn)化處理，極大的改善了原有的生物催化劑。生物催化劑經(jīng)過改造后可穩(wěn)定處：T-60℃的有機(jī)溶液中，在接受新的底物時(shí)可自動(dòng)催化新的生物反應(yīng)。

2.化學(xué)制藥中的生物催化技術(shù)研究

在生物催化技術(shù)的發(fā)展背景之下，酶和微生物反應(yīng)成為生物學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。許多長期研究微生物和酶的專家學(xué)者開始著手于有機(jī)合成的研究，促使生物催化技術(shù)逐漸發(fā)展成為一項(xiàng)不對(duì)稱合成的生物技術(shù)。

（1）西他列汀游離堿。美國的Codexis公司和德國的Merck公司通過酶做催化劑實(shí)現(xiàn)西他列汀游離堿的生產(chǎn)。他們較早發(fā)現(xiàn)R構(gòu)型選擇性轉(zhuǎn)氨酶的分子結(jié)構(gòu)類似于西他列汀酮，其中一些分子質(zhì)量較小的可阻斷甲基酮并具有一定活性。而后Codexis公司對(duì)轉(zhuǎn)氨-酶進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)了一種催化加氫路線的構(gòu)建，且在生產(chǎn)過程中并不產(chǎn)生S豐勾型西他列汀酮。由于該生物技術(shù)具有一步到位的優(yōu)點(diǎn)，故設(shè)備的生產(chǎn)能力和分子的反應(yīng)能力得到有效提高，且在一定程度上降低了廢棄物品的產(chǎn)出。

（2）阿伐他?。⑵胀祝?。6-氰3和5一二羥基乙酸叔丁酯是阿伐他?。⑵胀祝┥a(chǎn)過程中需要的活性中間體，美國Codexis公司通過生物催化實(shí)現(xiàn)此種活性中間體的生產(chǎn)。Codexis公司以分子重組為基礎(chǔ)，采用了最先進(jìn)的直接優(yōu)化技術(shù)，開發(fā)了具有穩(wěn)定性、選擇性和活性的3種酶。前手性氯酮在2種優(yōu)化酶手性選擇性的催化作用下發(fā)生氫化反應(yīng)，生成純手性的氯乙醇。

（3）普瑞巴林。美國的Pfizer公司通過生物催化的方式實(shí)現(xiàn)普瑞巴林的生產(chǎn)。基于蛋白質(zhì)工程技術(shù)進(jìn)行改造的水解酶問世后，運(yùn)用該水解酶會(huì)對(duì)S-2-羧乙基-3氰基-5-甲基乙酸的鉀鹽進(jìn)行選擇性水解，在溫和條件下物質(zhì)發(fā)生一系列水解反應(yīng)，最終得到普瑞巴林。-2-羧乙基-3氰基-5-甲基乙酸在脂肪酶的選擇性水解下產(chǎn)出-2-羧乙基-3氰基-5-甲基乙酸的鉀鹽，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行化學(xué)合成，實(shí)現(xiàn)普瑞巴林的制備，可獲取40%的最終收率，通過對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的檢測(cè)可得其ee值為99.7%。

篇4

細(xì)胞生物學(xué)是以細(xì)胞為研究對(duì)象，從整體水平、亞顯微水平、分子水平三個(gè)層次，以動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)，研究細(xì)胞和細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的生活史和各種生命活動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。它作為生命科學(xué)的四大前沿學(xué)科之一，與分子生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)并列[1]，是學(xué)習(xí)分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。隨著該學(xué)科新技術(shù)和新方法的建立，細(xì)胞生物學(xué)已成為各大高校醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)和生物學(xué)等專業(yè)的一門必修課[2]，反應(yīng)出細(xì)胞生物學(xué)在未來生命科學(xué)領(lǐng)域的重要性。自從我校生命科學(xué)院成立以來，細(xì)胞生物學(xué)就是生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)、必修課和主干課，是學(xué)生在我校的醫(yī)學(xué)大背景下理解疾病形成中的遺傳和分子生物學(xué)過程的基礎(chǔ),是理解包括分子靶向、干細(xì)胞療法等新穎的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)手段的基礎(chǔ)，其學(xué)科地位不可替代。

二細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中存在的問題

隨著先進(jìn)生命科學(xué)“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的到來，無論是基礎(chǔ)理論還是應(yīng)用技術(shù)研究，細(xì)胞生物學(xué)都處于生命科學(xué)最活躍的領(lǐng)域，知識(shí)更新快、內(nèi)容豐富且深?yuàn)W難懂。我院生物技術(shù)專業(yè)的本科學(xué)生多為專業(yè)調(diào)劑，初高中生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)欠扎實(shí)，學(xué)科興趣不足，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力較弱。如果教學(xué)只按圖索驥照本宣科，根本無法調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性。另外，課本知識(shí)過于陳舊，無法適應(yīng)新時(shí)代學(xué)科發(fā)展的需要。盡管近些年部分教師已開始引導(dǎo)學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、綜述總結(jié)的方法接觸細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域最前沿的知識(shí)，但大多止步于盲目填鴨式羅列國外文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，沒有加以甄別和指導(dǎo)，學(xué)生很容易在復(fù)雜的信息和數(shù)據(jù)中喪失學(xué)習(xí)的信心。因此，如何使細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐，使學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)中既能具備扎實(shí)的細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，又使學(xué)生及時(shí)掌握最新的細(xì)胞生物學(xué)理論和應(yīng)用技術(shù)，能為他們將來的考研深造學(xué)習(xí)階段和日益劇烈的職場競爭中打下良好的基礎(chǔ)，這成為生物技術(shù)專業(yè)本科生細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中待解決的問題。僅靠教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)方法和教學(xué)模式已不適應(yīng)目前學(xué)科的發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，難以提高教學(xué)質(zhì)量。

三以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法(PBL)的優(yōu)勢(shì)

1969年美國的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)了一種以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法———PBL（Problem-Basedlearning）教學(xué)法[3]，它倡導(dǎo)讓學(xué)生通過自學(xué)、分析、討論和合作解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，發(fā)展學(xué)生綜合思考能力。這種以問題為基礎(chǔ)，以學(xué)生為主體，以教師為導(dǎo)向的啟發(fā)式教育，以培養(yǎng)學(xué)生的能力為教學(xué)目標(biāo)的教學(xué)方法與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比有諸多優(yōu)勢(shì)。

1突出學(xué)生的主體地位

PBL教學(xué)法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，而不是傳統(tǒng)教學(xué)中的以教師講授為主；通過設(shè)計(jì)真實(shí)性任務(wù)，強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)融入到復(fù)雜的、有意義的問題情景中，通過學(xué)習(xí)者的自主探究和合作來解決問題，從而學(xué)習(xí)隱含在問題背后的科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力[4,5]。

2提高學(xué)生對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣

細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容較多且大部分深?yuàn)W難懂，傳統(tǒng)教學(xué)模式主要通過教師制作豐富的多媒體課件將知識(shí)灌輸給學(xué)生，起初能夠激起學(xué)生興趣，但隨著知識(shí)的不斷深入，學(xué)生就會(huì)感覺枯燥無味，學(xué)習(xí)的積極性大大降低。而PBL教學(xué)可通過設(shè)計(jì)與日常生活息息相關(guān)的醫(yī)學(xué)實(shí)踐問題，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)自己的主人翁意識(shí)，主動(dòng)運(yùn)用細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)解決這些問題。這種“提出問題———解決問題———?dú)w納總結(jié)”的教學(xué)方法不但使學(xué)生鞏固了先前學(xué)過的知識(shí)，而且激發(fā)了他們主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí)的動(dòng)力。

3拓寬了學(xué)生的知識(shí)面

PBL教學(xué)中，為了解決教師提出的問題，學(xué)生必須查閱相關(guān)文獻(xiàn)和收集材料。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅可以掌握本課程重點(diǎn)內(nèi)容，而且可以了解相關(guān)領(lǐng)域的熱點(diǎn)以及前沿進(jìn)展，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，有利于知識(shí)的理解和融會(huì)貫通。

4培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)

PBL教學(xué)中需要小組成員分工查閱、收集和整理材料，一起合作討論、總結(jié)、制作多媒體課件，最后安排一人進(jìn)行陳述。通過此過程讓學(xué)生意識(shí)到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)。經(jīng)過多輪合作還有利于各位成員挖掘自己的潛力、發(fā)揮各自特長、樹立自信。

5增強(qiáng)了教師自身素質(zhì)

PBL教學(xué)過程中，教師雖然不再是主體，但導(dǎo)向作用不容忽視。首先在“提出問題”階段，教師要根據(jù)本堂課應(yīng)該教授的基本知識(shí)，結(jié)合該領(lǐng)域前沿?zé)狳c(diǎn)，設(shè)計(jì)出合理的案例，使學(xué)生通過解決此案例，既掌握了課本知識(shí)又了解了很多相關(guān)領(lǐng)域的前沿進(jìn)展；其次在學(xué)生“解決問題”階段，還需要盡可能回答學(xué)生提出的問題引導(dǎo)學(xué)生向正確的方向查閱資料；最后在“歸納總結(jié)”部分，教師還需要運(yùn)用豐富的知識(shí)對(duì)遺留問題進(jìn)行解釋，并對(duì)整個(gè)討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。這就要求教師不僅熟練地掌握本學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，而且要深入廣泛了解相關(guān)領(lǐng)域前沿進(jìn)展，對(duì)知識(shí)具有融會(huì)貫通、靈活運(yùn)用的能力。在此過程中使得教師拓寬知識(shí)面，增加知識(shí)儲(chǔ)備，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)教與學(xué)的互動(dòng)，真正做到教學(xué)相長。

四PBL在生物技術(shù)專業(yè)本科生細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中的具體實(shí)施方法

為了能夠在我院生物技術(shù)專業(yè)本科生細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)中順利開展PBL教學(xué)，并取得良好效果，在開課前，授課教師參加了2012年上海復(fù)旦大學(xué)舉辦的PBL教學(xué)培訓(xùn)，掌握了相關(guān)教學(xué)技能。在充分調(diào)查了我院生物技術(shù)專業(yè)本科生知識(shí)結(jié)構(gòu)及對(duì)細(xì)胞生物學(xué)知識(shí)的掌握情況后，我們制定了如下實(shí)施方案。

1實(shí)施對(duì)象

浙江中醫(yī)藥大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2011級(jí)生物技術(shù)專業(yè)1個(gè)班的學(xué)生。

2教學(xué)內(nèi)容的選擇

我院生物技術(shù)專業(yè)屬于三本專業(yè)，學(xué)生又大多為專業(yè)調(diào)劑，初高中生物學(xué)基礎(chǔ)較弱。因此，在教學(xué)過程中，細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)部分如各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞膜系統(tǒng)以及細(xì)胞骨架等可采用教師多媒體教授的傳統(tǒng)教學(xué)方法；而本學(xué)科的難點(diǎn)以及前沿問題，如細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞的增殖與周期、細(xì)胞分化、細(xì)胞凋亡與自噬、DNA的損傷與修復(fù)以及基因表達(dá)調(diào)控等則采用PBL教學(xué)，以問題為基礎(chǔ)，通過收集資料、論證、實(shí)施以及總結(jié)歸納，使學(xué)生切實(shí)感受到細(xì)胞生物學(xué)與人類日常生活間的聯(lián)系。進(jìn)而通過自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)生自信心，更有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

3教師提出問題

PBL教學(xué)中問題的設(shè)計(jì)非常重要，我們遵循以下原則:第一，根據(jù)教學(xué)大綱的要求及章節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容，結(jié)合目前細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)設(shè)計(jì)問題；第二，根據(jù)生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生知識(shí)構(gòu)架，設(shè)計(jì)難易適中的問題；第三，設(shè)計(jì)結(jié)合日常生活中大家關(guān)注的生命科學(xué)問題。例如，細(xì)胞的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)這一章圍繞G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)構(gòu)和功能這一知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了G蛋白偶聯(lián)受體突變與哪些疾病息息相關(guān)？與腫瘤相關(guān)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑有哪些，如何預(yù)防和治療?針對(duì)細(xì)胞分化這一章的干細(xì)胞這一重點(diǎn)知識(shí)，設(shè)計(jì)了干細(xì)胞的臨床應(yīng)用情況如何?干細(xì)胞與器官移植等問題。

4學(xué)生分組查閱資料

問題提出以后，要分組解決問題。每組5人，分別設(shè)立組長負(fù)責(zé)本組問題的分工、督促查找資料和組織組內(nèi)討論等任務(wù)。提前一周將問題分發(fā)給學(xué)生，各小組經(jīng)過充分的調(diào)研和討論選取共同感興趣的問題。根據(jù)分工，各小組成員開展工作。同時(shí)要求教師配合每個(gè)小組，隨時(shí)與各小組進(jìn)行溝通和答疑。

5課堂討論

各小組根據(jù)分工將材料做成PPT，由組長進(jìn)行10分鐘陳述，組員補(bǔ)充，其他組進(jìn)行質(zhì)疑和指正。若交流中出現(xiàn)學(xué)生解決不了的問題，教師適當(dāng)進(jìn)行啟發(fā)和引導(dǎo)，如果問題仍解決不了，則由教師解答。

6總結(jié)歸納以及教師評(píng)價(jià)

課堂討論結(jié)束后，首先，學(xué)生對(duì)本組存在的問題進(jìn)行歸納總結(jié)，自我評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果，思考知識(shí)、技能、小組成員協(xié)作和認(rèn)知策略各方面的收獲。其次，教師應(yīng)對(duì)各小組信息是否完整與前沿、是否有創(chuàng)新與團(tuán)隊(duì)合作性、整理資料是否有邏輯性與條理性、是否按時(shí)完成、小組成員在小組討論時(shí)的參與積極性以及各組的匯報(bào)是否精彩等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)異的小組給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)，進(jìn)一步提高學(xué)生的參與積極性?？傊?，為了提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)和提高我校生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，我們積極進(jìn)行教學(xué)改革。在結(jié)合細(xì)胞生物學(xué)課程特點(diǎn)和生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生實(shí)際情況下，我們將PBL教學(xué)模式引入課堂，并且獲得了較好的教學(xué)效果。我們希望通過PBL教學(xué)模式的實(shí)施，能夠充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及積極性，培養(yǎng)出具有良好學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)

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篇5

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；Bt抗蟲棉；經(jīng)濟(jì)效益

一、研究背景

生物技術(shù)是70年代新崛起的一門橫跨微生物、遺傳、生化、免疫、發(fā)酵技術(shù)等的邊緣學(xué)科，融合現(xiàn)代新技術(shù)，并通過技術(shù)手段利用生物質(zhì)或生物過程，生產(chǎn)有用物的一門綜合性科學(xué)體系。國內(nèi)外科學(xué)家紛紛預(yù)言，現(xiàn)代生物工程比原子能、電子計(jì)算機(jī)更加重要，是21世紀(jì)發(fā)展最迅速的高新朝陽產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，它的發(fā)展水平標(biāo)志著一個(gè)國家科學(xué)技術(shù)水平，是現(xiàn)代高科技的核心技術(shù)。

農(nóng)業(yè)是生物技術(shù)應(yīng)用最廣闊的領(lǐng)域之一，隨著分子生物學(xué)，分子遺傳學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，基因工程正在與常規(guī)技術(shù)以及其它新興學(xué)科相聯(lián)結(jié)，當(dāng)前，基因工程在國際上已成為生物技術(shù)的前沿學(xué)科。在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)可以培育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病蟲、抗逆的農(nóng)作物，以及畜禽、林木、魚類等新品種；可以進(jìn)行再生能源的利用，解決能源短缺問題；可以擴(kuò)大食物、飼料、藥品來源，滿足人類日益增長的需要；可以進(jìn)行無廢物的良性循環(huán)，減少環(huán)境污染，充分利用各種資源；也可以利用快速繁殖動(dòng)植物的方法，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。 在農(nóng)業(yè)中，轉(zhuǎn)基因植物的研究開發(fā)最為突出，1983年轉(zhuǎn)基因植物問世，1994年耐儲(chǔ)藏番茄最先獲準(zhǔn)上市，1996～1999年全世界轉(zhuǎn)基因作物生產(chǎn)面積由170萬公頃增加到3990萬公頃（張敏恒，2000），四年間增長了23倍。預(yù)計(jì)到2000年，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)產(chǎn)品的銷售額將增長到110～150億美元，占傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品市場的10％～15％。在轉(zhuǎn)基因植物領(lǐng)域，我國已批準(zhǔn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、轉(zhuǎn)基因耐儲(chǔ)藏番茄等6件轉(zhuǎn)基因植物商品化，其中5件是我國自主開發(fā)的，現(xiàn)在已成為全球轉(zhuǎn)基因作物推廣面積最大的國家之一（科技部生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究組，2000）。

生物病蟲害，尤其是棉鈴蟲等鱗翅目害蟲啃蛀棉桿，蠶食棉葉，鉆蛀棉桃，對(duì)棉花危害極大，1991~1994年在北方棉區(qū)和長江流域棉區(qū)每年造成高達(dá)60億元以上的經(jīng)濟(jì)損失(賈士榮，1996)，多年來依靠甚至無節(jié)制的濫用化學(xué)殺蟲劑已經(jīng)造成了一系列的負(fù)面效應(yīng)，生態(tài)環(huán)境遭到威脅，害蟲抗藥性連年激增，人畜中毒現(xiàn)象頻繁發(fā)生，這些都使我國植棉業(yè)產(chǎn)量大幅度下降，并嚴(yán)重影響到紡織業(yè)及出口創(chuàng)匯的穩(wěn)定發(fā)展。自從美國的艾格瑞斯特（Agracetus）公司首次成功獲得帶有外源標(biāo)記基因的基因工程棉花以后，分子水平的棉花育種就快速發(fā)展起來，利用現(xiàn)代基因工程技術(shù)在棉株中導(dǎo)入抗蟲性毒素而選育成的抗蟲棉，因其所具有抗蟲性的遺傳穩(wěn)定性和連續(xù)性，被認(rèn)為是害蟲管理最經(jīng)濟(jì)、最有效的防治方法。轉(zhuǎn)基因棉花是生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的典型，美國孟山都（Monsanto）公司、中國農(nóng)科院生物技術(shù)研究所和棉花所等分別成功研制出轉(zhuǎn)蘇云金芽孢桿菌（Bacillus thuringiensis，簡稱Bt）毒素基因棉保鈴新棉33B、GK系列和中棉系列，在中國獲得農(nóng)業(yè)部門的基因安全性檢驗(yàn)后以商業(yè)運(yùn)作的模式在生產(chǎn)領(lǐng)域得到迅速推廣，在科學(xué)研究領(lǐng)域亦突破常規(guī)育種所難以超越的目的性轉(zhuǎn)移目標(biāo)形狀低成功率等難題，得到政府、科學(xué)研究人員及廣大植棉戶的關(guān)注和期待。[kycipp1]

美國在生產(chǎn)上應(yīng)用抗蟲棉最早的國家，1999年，美國孟山都公司的33B棉在中國的主栽省——河北的植棉面積已達(dá)10萬公頃左右。國內(nèi)在轉(zhuǎn)Bt抗蟲棉方面的研究也已達(dá)到世界先進(jìn)水平（賈士榮，2000），1996年中國農(nóng)科院生物技術(shù)研究所的郭三堆等科研人員，在國際上首次構(gòu)建成了雙價(jià)殺蟲基因：GFM Cry1A和 CPTI，并將抗蟲基因分別導(dǎo)入我國一些主栽品種和一些新品系，篩選、培育出適合當(dāng)?shù)胤N植的高抗性的棉花品種（郭恒敏，1998），截止1999年底，雙價(jià)棉已在河北、安徽、山東、山西等地進(jìn)入大面積商品化生產(chǎn)和推廣。

本文試圖通過實(shí)證分析相關(guān)抗蟲棉品種和常規(guī)棉品種的差別，闡明并具體評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)Bt基因棉品種的經(jīng)濟(jì)效益，分析農(nóng)戶采用Bt抗蟲棉與非抗蟲棉生產(chǎn)的成本和收益差異，以該項(xiàng)技術(shù)采用之后對(duì)農(nóng)民收入所產(chǎn)生的影響。本文是農(nóng)業(yè)政策研究中心“生物技術(shù)政策研究項(xiàng)目”系列論文之一。本文分為四個(gè)部分，第二部分對(duì)樣本選擇和樣本情況做簡要的描述。第三部分分析Bt與非Bt的抗蟲棉生產(chǎn)成本和效益的差異。最后部分對(duì)本項(xiàng)研究做總結(jié)并提出一些政策意見。

二、調(diào)查樣本和品種概況

（一）樣本選擇 對(duì)地點(diǎn)選擇和農(nóng)戶選擇有明確的目的性，主要標(biāo)準(zhǔn)是能夠明確區(qū)別在相似的生產(chǎn)條件情況下，Bt基因抗蟲棉與作為對(duì)照的常規(guī)棉種植情況。在我國棉區(qū)分布中，以黃淮海棉區(qū)的棉花播種面積為最大，其中又以冀魯豫棉區(qū)最大，曾占全國棉花總產(chǎn)的50%左右，是我國棉區(qū)種植比較集中且占經(jīng)濟(jì)作物比重較高的植棉大區(qū)。河北和山東是傳統(tǒng)的植棉大省，也是棉鈴蟲爆發(fā)的重災(zāi)區(qū)，在這兩個(gè)省，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉33B和GK系列種植較集中，面積比較大，并且河北是中國最早被允許進(jìn)行轉(zhuǎn)基因棉花品種商業(yè)化運(yùn)作和種植的地區(qū)。

表1. 棉花種植情況

平均

辛集市

深州市

陵縣

夏津縣

梁山縣

戶均耕地面積(公頃)

0.78

1.17

0.83

0.61

0.74

0.59

戶均棉花種植面積(公頃)

0.42

0.47

0.44

0.25

0.50

0.42

棉花占農(nóng)作物面積比例(%)

39

26

39

26

51

48

戶均人口（人）

4.0

1.74

1.36

3.89

1.88

2.25

人均收入（元／人）

2086

2446

1644

1951

1877

2322

人均耕地面積（畝／人）

0.2

0.33

0.2

0.16

0.19

0.14

資料來源： 數(shù)據(jù)來自作者1999年對(duì)河北省和山東省5個(gè)縣市282戶農(nóng)戶的調(diào)查

作為以上原因的實(shí)施，本研究對(duì)河北省和山東省等地的10個(gè)自然村的282戶植棉農(nóng)戶，采取隨機(jī)抽樣的方式，調(diào)查了他們的棉花種植情況。見表1，調(diào)查樣本均為植棉大區(qū)，棉花種植面積占農(nóng)作物總面積的比例達(dá)到了40％，農(nóng)戶的種植規(guī)模（每戶為0.4公頃）大于全國平均水平。棉農(nóng)以種植業(yè)作為其收入的主要來源，農(nóng)民全年人均收入為2086元左右，農(nóng)民家庭生活并不富裕。有的地方如辛集農(nóng)民收入和耕地面積較大，但棉花面積較小。棉花近幾年的產(chǎn)量和收入波動(dòng)較大，比較利益下降，農(nóng)民植棉的積極性受挫，也是棉花收入和面積減少的原因。深州和夏津的棉花面積較大，但農(nóng)民收入?yún)s較低，也說明了目前棉花種植情況。

（二）品種概述 本文以常規(guī)棉中比例較大的9418品種作為對(duì)照重點(diǎn)說明，在我們的調(diào)查點(diǎn)，其樣本數(shù)占調(diào)查總數(shù)的10%。9418品種是中國農(nóng)科院棉花研究所最近幾年培育出的春棉品種，其特點(diǎn)是早熟、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，高逆抗性，適應(yīng)性廣高抗枯萎兼抗黃萎病，是春棉的主打品種。轉(zhuǎn)Bt基因棉選取了在河北有廣泛種植面積的 33B、SGK321和在山東有代表性的 GK-12，它們所占比例分別為64%，14%和28%。33B于1995年引入河北省，經(jīng)過點(diǎn)區(qū)示范其主要特點(diǎn)是抗蟲性強(qiáng)，據(jù)稱整個(gè)棉花生育期基本不打藥，在干旱貧瘠含鹽量較高的土壤上，生長健壯，易成早衰，適應(yīng)冀中南區(qū)域種植。SGK321在1999年在河北推廣，是將毒素基因構(gòu)建、導(dǎo)入主栽品種石遠(yuǎn)321中，是我國育成的第一個(gè)雙價(jià)轉(zhuǎn)基因棉，屬于抗蟲棉的第二代產(chǎn)品，是唯一的通過農(nóng)業(yè)部安全檢測(cè)的雙基因生產(chǎn)的品系，其特點(diǎn)是適合于直播、地膜覆蓋、間作套種等多種種植形式，具有較強(qiáng)的分枝優(yōu)勢(shì)和較大的單株增產(chǎn)潛力，花朵大，毒蛋白基因表達(dá)性好，早熟不早衰，適合在黃河流域種植，種植密度比33B每畝可減少55株左右。GK-12將抗蟲的Bt基因加強(qiáng)為高抗蟲的Bt基因后導(dǎo)入陸地棉泗棉三號(hào)中，多年選育而成，其特點(diǎn)是抗蟲性特強(qiáng)，抗旱、耐澇、中需肥，生育后期缺鉀，易感紅葉莖枯病，適宜春播或套種。

三、經(jīng)濟(jì)效益分析

（一） 棉花生產(chǎn)的成本分析

抗蟲棉和對(duì)照品種成本情況如表2所示?？梢钥闯隹瓜x棉品種的總成本低于常規(guī)棉品種的總成本，這主要表現(xiàn)在農(nóng)藥和用工的成本，后者比前者高得多，說明了它具有的省藥、省工的優(yōu)越性。常規(guī)棉9418生產(chǎn)成本略高于其它常規(guī)棉品種的平均水平，它比Bt抗蟲棉每公頃成本高3225元（或高29％），比非Bt的抗蟲棉的每公頃成本高726元（或高6％）。三種Bt抗蟲棉成本費(fèi)用基本接近。

表2. 每公頃棉花生產(chǎn)分品種成本分析

33B

SGK321

GK-12

其它品種的Bt抗蟲棉

非Bt的抗蟲棉

常規(guī)棉

9418

常規(guī)棉平均

總成本(元/公頃）

10701

10311

10466

8929

13163

14288

13327

1.農(nóng)藥

數(shù)量(公斤/公頃）

10.5

4.4

15.0

20.7

11.6

84.4

74.1

成本(元/公頃）

244

131

337

355

258

1997

1799

2.種子

數(shù)量(公斤/公頃)

29

16

48

49

32

102

98

成本(元/公頃)

547

571

359

517

608

306

327

3.用工

天數(shù)(工日）

529

371

496

432

561

641

598

其中農(nóng)藥用工

23

19

33

28

29

172

141

成本(元/公頃)

5433

3698

5391

4424

6169

6912

6418

農(nóng)藥用工成本

64

51

103

70

84

515

423

4.化肥(折純量）

數(shù)量(公斤/公頃)

1306

2134

1089

926

756

1023

1079

成本(元/公頃)

1272

1628

1170

1032

1100

1406

1368

5.其它成本(元/公頃)

4476

5911

4379

3549

5028

5074

篇6

現(xiàn)在，經(jīng)過幾個(gè)世紀(jì)的孕育發(fā)展，生物技術(shù)已進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段?？萍疾肯嚓P(guān)負(fù)責(zé)人日前表示，生物技術(shù)是我國發(fā)展最快、潛力最大、與國外差距最小的領(lǐng)域之一。可見，生物技術(shù)的發(fā)展勢(shì)頭之迅猛在產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上是罕見的。人們已認(rèn)識(shí)到生物技術(shù)已逐步成為當(dāng)今高新技術(shù)群體中最富有活力的領(lǐng)域之一，并與信息技術(shù)、納米技術(shù)、新材料等其他高技術(shù)相互結(jié)合，正在全球范圍內(nèi)形成增值產(chǎn)業(yè)鏈，它的新概念和方法正帶動(dòng)農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、能源、化工、環(huán)保等多領(lǐng)域技術(shù)的共同進(jìn)步。發(fā)展生物技術(shù)對(duì)解決當(dāng)今人類社會(huì)面臨的糧食、能源、資源、環(huán)境和健康等許多重大問題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。更重要的是，利用好生物技術(shù)，能夠有力的提升一個(gè)國家的生物安全?，F(xiàn)代研究已經(jīng)證明，生物技術(shù)的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于核武器，因此生物安全已經(jīng)成為國家安全的關(guān)鍵點(diǎn)。

2007年1月29日，全國科技工作會(huì)議在北京召開，科技部部長徐冠華在會(huì)上明確指出：“十五”期間，一批關(guān)乎經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大技術(shù)被攻克。在生物技術(shù)領(lǐng)域中，尤其在超級(jí)稻育種技術(shù)、新藥創(chuàng)制等領(lǐng)域取得了重大突破；超級(jí)稻育種技術(shù)繼續(xù)保持世界領(lǐng)先； “863”計(jì)劃共有15個(gè)品種獲得一類新藥證書，109個(gè)新藥品種進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。他還表示，科技部將在今年年內(nèi)正式啟動(dòng)實(shí)施若干項(xiàng)重大專項(xiàng)。在確保國家重大專項(xiàng)實(shí)施的基礎(chǔ)上，在重大醫(yī)療器械設(shè)備、海洋資源與環(huán)境等領(lǐng)域?qū)嵤┲攸c(diǎn)專項(xiàng)。會(huì)上還提出了2007年科技工作的新亮點(diǎn)，將在綜合交叉和重要科學(xué)前沿領(lǐng)域進(jìn)行重點(diǎn)部署，組織實(shí)施干細(xì)胞、蛋白質(zhì)、生殖與發(fā)育等科學(xué)研究計(jì)劃，并在蛋白質(zhì)科學(xué)等領(lǐng)域籌建10個(gè)國家實(shí)驗(yàn)室。

在21世紀(jì)的今天，世界各國都在由政府牽頭，大力發(fā)展本國生物工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)。發(fā)達(dá)國家均將生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)列為戰(zhàn)略高技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。面對(duì)生物技術(shù)不斷取得突破所帶來的發(fā)展機(jī)遇，我國政府也高度重視，在“十五”高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)被列入國家十二大高新技術(shù)工程，在國家“863”技術(shù)和科技攻關(guān)計(jì)劃的支持和推動(dòng)下，國內(nèi)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)向著國際化方向邁步。

由此可見，我國生物技術(shù)與產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始從跟蹤仿制到自主創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變，從實(shí)驗(yàn)室探索到產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變，從單項(xiàng)技術(shù)突破到整體協(xié)調(diào)發(fā)展的轉(zhuǎn)變。生物技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)大幅度提高人類的健康水平，并可以引起醫(yī)藥的第四次革命浪潮。

轉(zhuǎn)基因新藥將進(jìn)入臨床試驗(yàn)

項(xiàng)目簡介：轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是利用細(xì)胞分裂，染色體倍增原理，通過實(shí)驗(yàn)的方法，將人或哺乳動(dòng)物的某種功能基因?qū)氩溉閯?dòng)物的受精卵（或早期胚胎細(xì)胞）里，使導(dǎo)入的基因能夠與受精卵的染色體DNA整合在一起。隨著細(xì)胞分裂染色體倍增而倍增，使動(dòng)物體內(nèi)的每一個(gè)細(xì)胞都帶有導(dǎo)入的基因，并能夠?qū)⑵浞€(wěn)定地遺傳到下一代的同類動(dòng)物。其不僅徹底將基因的培育工作從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到動(dòng)物體內(nèi)，還能通過動(dòng)物自身的繁衍生殖。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)：醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)專家曾溢滔院士。

項(xiàng)目進(jìn)展：在未來5～10年內(nèi)，轉(zhuǎn)基因新藥在我國就能進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，開始引領(lǐng)新一代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)。

意義：應(yīng)用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器技術(shù)制造藥物是一種可以獲得巨額經(jīng)濟(jì)利潤的新型產(chǎn)業(yè)。

基因工程乙肝疫苗研究

工程簡介：近年來乙肝疫苗占據(jù)了主導(dǎo)地位，在生物制藥領(lǐng)域，乙肝疫苗在市場上是巨頭。

目前，乙肝新疫苗保護(hù)的靶對(duì)象正逐漸擴(kuò)展為慢性肝病患者和肝炎病毒攜帶者，國外在單一抗原HBV疫苗基礎(chǔ)上開發(fā)了多種抗原疫苗,臨床表明預(yù)防甲肝、乙肝有效率在98%以上，因此合并有S抗原的Bio-Hep-B和Hepagene有望能替代現(xiàn)在廣為使用的重組疫苗；預(yù)測(cè)到2010年，相繼問世的疫苗將占HBV疫苗市場的20%，DNA疫苗、口服植物性疫苗、聯(lián)合疫苗、治療性乙肝疫苗有望成為新的熱點(diǎn)。尤其是治療性乙肝疫苗與現(xiàn)有抗HBV藥物聯(lián)合應(yīng)用,將是肝炎新療法之一，在這一方面，江蘇復(fù)旦悅達(dá)生物技術(shù)擁有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的乙肝治療性疫苗已完成臨床研究，商品名為乙克。

工程負(fù)責(zé)：江蘇復(fù)旦悅達(dá)生物技術(shù)公司

進(jìn)展與意義：目前乙肝疫苗尚在研究中。它是21世紀(jì)最具前景的疫苗品種，中國疫苗市場目前處在起步階段，從市場規(guī)模到消費(fèi)觀念均有較大的發(fā)展空間。

糖尿病及各種疾病臨床營養(yǎng)支持治療學(xué)研究

簡介：該系統(tǒng)根據(jù)各種計(jì)算公式與方法設(shè)計(jì)診療方案，并利用計(jì)算機(jī)完成各種運(yùn)算，綜合中醫(yī)飲食療養(yǎng)學(xué)及現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)之所長，能夠?qū)嵤?duì)患者終生飲食治療的科學(xué)指導(dǎo)，有力支持藥物治療及體育療法，有利于控制糖尿病的發(fā)展，預(yù)防各種并發(fā)癥的出現(xiàn)。

飲食療法雖然是糖尿病治療諸多環(huán)節(jié)中最重要、最基礎(chǔ)的措施，但是由于以往常用的飲食療法存在公式復(fù)雜、計(jì)算繁瑣、食譜固定、適用性差，因此不容易滿足患者飲食習(xí)慣的需求，致使患者飲食治療不到位，血糖控制不理想，不得不加大藥物的劑量，一方面增加了潛在的藥物副作用對(duì)人體的傷害，另一方面使患者背負(fù)了更大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。 “糖尿病及各種疾病的臨床營養(yǎng)支持治療系統(tǒng)”在設(shè)計(jì)思想中，充分考慮了融合中西醫(yī)特色，旨在取長補(bǔ)短，以提高糖尿病飲食治療的效果。力求達(dá)到畫面清晰、操作簡單、使用方便。由于該系統(tǒng)設(shè)計(jì)良好的人機(jī)對(duì)話平臺(tái)界面，最終的結(jié)果均需通過人機(jī)交流來決定，能為每一位患者提供更人性化、個(gè)體化的科學(xué)、合理、全面的膳食指導(dǎo)，不僅能夠充分尊重個(gè)人的飲食習(xí)慣，而且大大加強(qiáng)飲食療法的可操作性。

突破：本系統(tǒng)根據(jù)中醫(yī)藥學(xué)的特殊需要設(shè)計(jì)完成了中醫(yī)飲食療養(yǎng)庫。在中醫(yī)食物療養(yǎng)庫的文字錄入程序中，實(shí)現(xiàn)了中文智能識(shí)別的快速、批量、準(zhǔn)確的目標(biāo)，同時(shí)利用模糊識(shí)別的方法檢索查詢中文信息，在完整保留古代資料的前提下，一方面最大限度地減少漢字?jǐn)?shù)據(jù)冗余，另一方面大大提高了檢索的精度及廣度。

意義：“糖尿病及各種疾病的臨床營養(yǎng)支持治療系統(tǒng)”的開發(fā)成功，為上述問題的解決，搭建了一個(gè)簡易的中文工作平臺(tái)。并具有極強(qiáng)的計(jì)算、統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)及打印功能，更有利于該項(xiàng)成果的迅速推廣應(yīng)用。

生物芯片檢測(cè)儀

簡介：該設(shè)備是上海裕隆生物科技有限公司開發(fā)的用于生物芯片反應(yīng)結(jié)果檢測(cè)的自動(dòng)化儀器，采用了光機(jī)電一體化技術(shù)，能夠全自動(dòng)攝取、處理、分析、打印生物芯片檢測(cè)結(jié)果，采用了自動(dòng)找點(diǎn)技術(shù)，智能性高，具有掃描范圍大、掃描速度快、靈敏度高、信噪比高、全自動(dòng)定位圖像分析技術(shù)、全自動(dòng)數(shù)據(jù)分析處理、操作簡便等特點(diǎn)，適用于利用化學(xué)發(fā)光原理的生物芯片反應(yīng)結(jié)果的檢測(cè)。

進(jìn)展：目前該項(xiàng)目處于中期階段。

意義：可用于科學(xué)研究、教學(xué)實(shí)習(xí)以及臨床檢驗(yàn)等多個(gè)領(lǐng)域，市場面向醫(yī)院、體檢中心、血站等醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)和科研院所。

生物芯片進(jìn)行骨髓分析處理技術(shù)

技術(shù)簡介：一種利用生物芯片對(duì)骨髓進(jìn)行分析處理的技術(shù)， 是把多個(gè)捐獻(xiàn)者的基因樣本采集到一張生物芯片上，同時(shí)進(jìn)行分析處理。而以往的技術(shù)一次只能對(duì)一個(gè)樣本分析處理。這種用于骨髓分型的生物芯片，只有手指大小，僅一張就可以存儲(chǔ)上萬個(gè)人的白細(xì)胞抗原基因。據(jù)介紹，對(duì)人類白細(xì)胞抗原基因進(jìn)行分型是進(jìn)行器官移植和骨髓移植的前提，在我國，這種技術(shù)長期依賴進(jìn)口，價(jià)格很高。每進(jìn)行一份骨髓分型，就要支付500元費(fèi)用。

技術(shù)進(jìn)展：據(jù)介紹，目前美國骨髓庫數(shù)量接近600萬人份，而中國只有36萬人份，難以滿足患者的成功配型需要。如果要達(dá)到美國現(xiàn)在的水平，用通用的技術(shù)至少要20年，而采用生物芯片技術(shù)，時(shí)間可以節(jié)省一半，費(fèi)用將節(jié)省1/3。

意義：日前由生物芯片北京國家工程研究中心研制成功，這在全球尚屬首次，它可以大大提高骨髓分型的速度和準(zhǔn)確度。

生物特征識(shí)別核心技術(shù)研究

技術(shù)簡介：該課題是在人臉檢測(cè)、面部特征提取、人臉識(shí)別與確認(rèn)等核心算法、關(guān)鍵問題解決方案、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的成就。在課題組完成的二十余種算法中，大部分是獨(dú)立提出的，有一部分是對(duì)現(xiàn)有算法的優(yōu)化和改進(jìn)，而且成果已獲得實(shí)質(zhì)性應(yīng)用。在指紋識(shí)別方面,提出了混合模型的定義和復(fù)有理多項(xiàng)式的方向圖模型等一種新的基于模型的指紋奇異點(diǎn)求取方法，并首次提出了斷紋的概念，在相關(guān)成果的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)用于門禁的指紋識(shí)別系統(tǒng)。在掌紋識(shí)別、在線簽名認(rèn)證和多生物特征融合方面，獨(dú)創(chuàng)地給出了皺紋的定義，并設(shè)計(jì)了一種新穎的方向圖計(jì)算方法來準(zhǔn)確的計(jì)算點(diǎn)的方向。完成了由皺紋點(diǎn)到皺紋的折線段描述。實(shí)現(xiàn)了一種融合人臉和指紋的身份認(rèn)證系統(tǒng)。

技術(shù)突破：在基于人臉重心模板的實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)、基于自適應(yīng)樣本重采樣技術(shù)的實(shí)時(shí)人臉檢測(cè)、基于遺傳算法的學(xué)習(xí)集擴(kuò)展方法、結(jié)合人臉圖像加光技術(shù)的特定人臉子空間人臉識(shí)別、基于變換域子空間判別分析的人臉識(shí)別與確認(rèn)、基于球面諧波的光照估計(jì)和光照補(bǔ)償策略、基于3D重建的姿態(tài)校正方法、誤配準(zhǔn)災(zāi)難問題研究、基于AdaBoost的人臉識(shí)別方法、基于多分量統(tǒng)計(jì)子空間判別分析等研究方面達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。生物特征識(shí)別技術(shù)在國家機(jī)關(guān)及社會(huì)安防領(lǐng)域具有廣泛而特殊的用途。

技術(shù)進(jìn)展：該項(xiàng)目處于中期階段。

意義：研究成果整體處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。

高強(qiáng)度淺封堵技術(shù)研究

技術(shù)簡介：隨著人們對(duì)微觀力學(xué)和宏觀力學(xué)的研究，提出了通過緊密堆積理論和材料顆粒大小分布來提高材料的宏觀力學(xué)性能的技術(shù)思路，通過調(diào)節(jié)混合物固相的不同顆粒尺寸分布，進(jìn)行級(jí)配和加工，使堵劑體系含有多種尺寸顆粒，實(shí)現(xiàn)良好的孔隙充填和混合物的緊密堆積，即單位體積堵劑中含有更多固相，從而得到高性能的堵劑。新型高強(qiáng)度堵劑主要由主劑、減輕劑、增強(qiáng)劑以及相配套的分散劑、懸浮劑等外加劑組成，采用減輕劑、增強(qiáng)劑兩種材料復(fù)配使用，既滿足了密度指標(biāo)的要求，又保證了漿體的沉降穩(wěn)定性?，F(xiàn)場可根據(jù)施工需要配制出密度1.3 g/cm3～1.9g/cm3，適應(yīng)溫度為室溫～150℃的堵劑。

成果分析具體如下：1.研制出高強(qiáng)度堵劑的主體配方并分析了堵劑各組分的變化對(duì)堵劑性能的影響。 2.通過巖芯試驗(yàn)表明堵劑對(duì)不同滲透率巖芯都具有很強(qiáng)的堵塞能力，滲透率在20μm2左右的巖芯的堵塞率達(dá)98%以上，10μm2左右?guī)r芯（長度為24cm）突破壓力在10MPa以上。 3.進(jìn)行了8口井的現(xiàn)場試驗(yàn)，成功率100%，累計(jì)增油5000余噸，創(chuàng)產(chǎn)值200多萬元，取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)場試驗(yàn)表明其對(duì)高滲透層（或大孔道）具有非常強(qiáng)的封堵作用，可用于注水井調(diào)剖施工及油井堵水施工。 4.高強(qiáng)度堵劑具有較強(qiáng)的自然選擇性能，能夠優(yōu)先進(jìn)入高滲透層（或大孔道）、帶并形成有效封堵。 5.高強(qiáng)度堵劑具有較廣的適應(yīng)性，可用于砂巖、灰?guī)r等不同地址特征條件下的調(diào)剖堵水施工。

技術(shù)進(jìn)展：目前處于中期階段，該項(xiàng)目經(jīng)過一年的研究工作，取得了顯著成果，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

“中科紅”海灣扇貝繁育

簡介：“中科紅”海灣扇貝是在張福綏院士引進(jìn)海灣扇貝的基礎(chǔ)上，突破構(gòu)建海灣扇貝自交系和雜交系的技術(shù)障礙，構(gòu)建了“殼色－生長”育種模式，培育出橘紅殼色、性狀優(yōu)勢(shì)明顯的海灣扇貝新品種，其生長速度較海灣扇貝常規(guī)養(yǎng)殖對(duì)象提高 15.6%，成活率提高 19.2%。同時(shí)也創(chuàng)立了貝類家系育種新途徑，構(gòu)建了新的育種模式。

專家介紹，對(duì)繁育的“中科紅”海灣扇貝苗種數(shù)量和規(guī)格都進(jìn)行了隨機(jī)取樣測(cè)量，并采用目測(cè)法對(duì)殼色純度進(jìn)行了檢驗(yàn)。檢驗(yàn)測(cè)量結(jié)果顯示：“中科紅”海灣扇貝苗種數(shù)量2544萬粒，平均個(gè)體殼高2.6±0.5 mm，最大個(gè)體殼高3.5mm，最小個(gè)體殼高1.5 mm。紅殼色個(gè)體比例達(dá)92％以上。

篇7

關(guān)鍵詞：水果；加工方法；貯藏保鮮

中圖分類號(hào)：S609文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-0432（2014）-01-94-2

水果富含多種成分，營養(yǎng)價(jià)值極高，是深受人們喜愛的重要副食品。相關(guān)研究證明，經(jīng)常食用水果可以減少糖尿病、心臟病、中風(fēng)以及癌癥等疾病的發(fā)生。人體日常需要的營養(yǎng)物質(zhì)，幾乎都可以通過食用水果攝取得到。隨著生活水平的提高以及對(duì)保健的認(rèn)識(shí)越來越多，人們對(duì)于水果的需求也越來越多。但是，水果的生長受到很多自然條件的影響，因此，要想使得水果能夠保持長時(shí)間的鮮度以及較好的品質(zhì)，需要對(duì)水果內(nèi)部一些活性物質(zhì)采取相應(yīng)的抑制措施，進(jìn)而抑制水果內(nèi)部的生理生化活動(dòng)的進(jìn)行，減緩其新陳代謝活動(dòng)。如何保持水果的品質(zhì)，延長水果的保鮮期成為了水果加工工藝需要解決的重要問題?？蒲泄ぷ髡邔?duì)水果的加工及貯藏保鮮的技術(shù)進(jìn)行了研究，而且提出了很多有關(guān)加工及貯藏保鮮水果的措施。

1水果的加工工藝

1.1水果品種的選擇

目前，國內(nèi)對(duì)于水果的生產(chǎn)和研究主要選擇的種類包括蘋果、香蕉、菠蘿、草莓、西梨、甜瓜、桃等。水果的品質(zhì)對(duì)于其相應(yīng)的營養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值都有著直接而且極其重要的影響。色香味俱全的水果，且新鮮、健壯、無腐爛、無斑疤、無病蟲害，同時(shí)規(guī)格比較均勻，成熟度比較適宜等，才能稱得上優(yōu)質(zhì)水果。相關(guān)研究表明，水果是否成熟是一個(gè)需要重要的考察因素。水果采收時(shí)成熟度不僅對(duì)于水果貯藏期有著一定的影響，同時(shí)水果對(duì)于CO2濃度高低的耐受性，以及水果的抗病性和機(jī)械損傷敏感性等也與之有著十分密切的關(guān)系。例如，成熟的蘋果在一周內(nèi)所釋放出來的乙烯總量一般是未成熟蘋果釋放量的2倍。此外，不同的水果其相應(yīng)最適宜加工生理期是有著很大差異的。

1.2水果的沖洗以及消毒

通常在對(duì)水果進(jìn)行一定加工之前都要先用水對(duì)其進(jìn)行沖洗，對(duì)水果起到除污等作用，因?yàn)楣r(nóng)為了避免病蟲害的發(fā)生一般會(huì)對(duì)果樹噴施農(nóng)藥，農(nóng)藥殘留很可能會(huì)造成水果的污染，因此需要使用含有50～200微升/升NaClO的溶液浸泡消毒，之后再使用清水將表面沖洗干凈。除此之外，抗氧化劑、有機(jī)酸、臭氧、H2O2紫外線以及輻射等也可以應(yīng)用在對(duì)水果進(jìn)行表面的殺菌消毒上。相關(guān)研究結(jié)果表明，H2O2的處理可以使西瓜的貨架期比NaClO的處理延長4～5天，與此同時(shí)，在兩周以內(nèi)可以控制微生物的數(shù)量在安全的范圍之內(nèi)。

1.3水果的切分和修整

通常對(duì)于沖洗干凈并且殺菌消毒以后的新鮮水果可以使用切分的方式進(jìn)行處理，包括對(duì)水果進(jìn)行去皮、去核等。對(duì)水果進(jìn)行切分的形狀和規(guī)格對(duì)于鮮切水果的品質(zhì)有著極其重要的影響，切分的越小，切分的面積就會(huì)相應(yīng)越大，對(duì)于貯存就會(huì)越不利。不同切割的厚度也會(huì)影響水果的生理狀況。

1.4水果的漂洗和瀝干

在對(duì)水果進(jìn)行切割以后，對(duì)其進(jìn)行一定的漂洗處理是水果加工過程中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，在此過程中，不僅可以除去水果的汁液，同時(shí)可以減少一些微生物對(duì)水果的污染。在漂洗液中如果添加一定的乙烯抑制劑，抗菌劑或者褐變抑制劑，再對(duì)水果進(jìn)行處理時(shí)，可以使得水果保鮮的效果更強(qiáng)。

1.5水果的包裝和貯存

水果加工生產(chǎn)過程中最后一步關(guān)鍵操作的步驟則是水果的包裝和貯存。一般情況下，使用塑料薄膜對(duì)水果進(jìn)行一定的外包裝，或者使用塑料托盤對(duì)水果進(jìn)行盛裝以后，再使用塑料薄膜對(duì)其進(jìn)行覆蓋包裝，水果在包裝好之后一般是進(jìn)行冷藏。對(duì)水果進(jìn)行包裝和貯存時(shí)要綜合使用各種保鮮的措施，進(jìn)而延長水果的貨架期，同時(shí)可以維持水果的營養(yǎng)價(jià)值和食用品質(zhì)等。

2貯藏保鮮水果的技術(shù)

2.1低溫進(jìn)行冷鏈貯藏

低溫可以對(duì)水果體內(nèi)的酶起到一定的抑制作用，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)降低水果自身新陳代謝的作用，降低水果的呼吸作用，延緩水果自身細(xì)胞的衰老，同時(shí)抑制細(xì)胞的褐變，降低水果自身的生理、生化反應(yīng)。除此之外，低溫還可以降低微生物的生物活性，進(jìn)而可以保持水果良好的食用品質(zhì)。因此，保持水果的良好品質(zhì)和低溫環(huán)境有著極其密切的關(guān)系。目前，國外對(duì)于水果生產(chǎn)過程通常使用低溫冷鏈的技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的銷售系統(tǒng)，已經(jīng)取得了比較良好的水果保鮮效果。但是，這項(xiàng)技術(shù)的成本較高，因此，在我國要想實(shí)現(xiàn)實(shí)際的操作仍然存在著一定的局限性。

2.2氣調(diào)包裝進(jìn)行貯藏保鮮

MAP技術(shù)是目前對(duì)水果進(jìn)行包裝保鮮使用中最多的一種技術(shù)，它的基本作用原理是通過使用比較適宜的，而且透氣性比較好的一種包裝材料，或者是充入一些特殊混合氣體，進(jìn)而使得包裝袋中能夠形成高CO2低O2的比較理想的一個(gè)氣調(diào)環(huán)境，進(jìn)而達(dá)到抑制水果自身的呼吸作用，減少乙烯生成量，降低水果衰老的速度，最終達(dá)到延長水果貨架期的目的。除此之外，該技術(shù)也可以對(duì)好氣性的微生物生長起到一定的抑制作用。目前，國內(nèi)外使用得最多的MAP薄膜有低密度乙烯（LDPE），聚丙烯（PP），聚乙烯（PE）以及聚氯乙烯（PVC）等。

2.3涂膜進(jìn)行貯藏保鮮

目前，對(duì)于水果的貯藏和保鮮通常使用可食性涂膜，這樣不僅可以使得水果水分的散失量減少，同時(shí)也達(dá)到了限制外界氧氣進(jìn)入的目的，進(jìn)而抑制了水果的呼吸作用，使得乙烯釋放量減少，延緩了水果自身的生理生化反應(yīng)。除此之外，對(duì)于水果的貯藏保鮮也添加一定的成膜劑，成膜劑不僅可以作為相應(yīng)的氧化劑、增色劑、抗褐變抑制劑、營養(yǎng)成分以及香料等添加劑的載體，達(dá)到使得水果變質(zhì)變色的過程延遲的目的，同時(shí)抑制了一些微生物的生長。目前，國內(nèi)外使用量最多的具有可食性特性的成膜劑主要有乳清蛋白、海藻酸鈉、殼聚糖、卡拉膠、黃原膠以及改性淀粉等。對(duì)水果進(jìn)行涂膜保鮮時(shí)不僅需要選擇使用比較適宜的涂膜材料，也可在涂膜液當(dāng)中加入一些無毒而且無殘留的天然水果保鮮劑。對(duì)水果進(jìn)行包裝貯藏時(shí)要選擇具有較好的阻水阻氣功能的包裝材料，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最佳水果貯藏和保鮮的目的。

2.4其他新型的水果貯藏保鮮技術(shù)

目前，國內(nèi)外使用的新型水果貯藏和保鮮的技術(shù)主要包括天然植物源的提取物保鮮，生物技術(shù)保鮮以及物理保鮮和等。其中，從天然的植物中提取分離一些物質(zhì)，利用其具有抗菌和抗褐變的作用對(duì)水果進(jìn)行相應(yīng)的保鮮，該方法具有天然安全無污染的特點(diǎn)。對(duì)于水果實(shí)施物理的保鮮技術(shù)研究主要集中在高壓處理、輻照、脈沖電場、超聲波、振蕩磁場等殺菌技術(shù)。對(duì)水果采用相應(yīng)的物理保鮮，使得環(huán)境的溫度變化較小、而且水果不會(huì)產(chǎn)生一定的異味、也不會(huì)發(fā)生一些化學(xué)的反應(yīng)引起一定的質(zhì)變，進(jìn)而能夠使得水果的新鮮度以及水果的風(fēng)味和營養(yǎng)成分等得到更好的保存。對(duì)水果實(shí)行生物技術(shù)的保鮮是一項(xiàng)很有發(fā)展前景的技術(shù)，在未來的發(fā)展中會(huì)有著極其廣闊的應(yīng)用前景。其中，應(yīng)用水果的遺傳基因特點(diǎn)以及相應(yīng)的生物防治技術(shù)對(duì)其實(shí)施保鮮在的是水果貯藏和保鮮上已經(jīng)有了很多應(yīng)用。此外，生物防治主要是利用一些有益的微生物代謝過程中所產(chǎn)生的產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)對(duì)水果中有害微生物進(jìn)行一定的抑制。雖然目前已經(jīng)有了很多對(duì)于該技術(shù)的研究，但是要想達(dá)到對(duì)其進(jìn)行廣泛應(yīng)用的目的仍然需要進(jìn)一步的研究。

3水果加工未來的發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)水果進(jìn)行相應(yīng)的加工貯藏保鮮是為了達(dá)到方便食用的目的，同時(shí)也是為了延長水果的貯藏保存時(shí)間，維持水果的良好品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值。水果存在的主要問題是容易變質(zhì)，因此對(duì)于水果的加工保鮮技術(shù)研究是亟需解決的問題。國內(nèi)外使用的新型水果保鮮技術(shù)主要包括生物防腐技術(shù)，輻照高壓處理技術(shù)以及天然植物提取物應(yīng)用技術(shù)等，但是這些技術(shù)在水果保鮮的實(shí)際應(yīng)用中仍然存在一定的局限性。選擇具有高效無毒的天然化學(xué)防腐劑已經(jīng)成為水果貯藏保鮮過程中一個(gè)重要的問題。關(guān)于保鮮處理技術(shù)對(duì)水果的質(zhì)地以及風(fēng)味等品質(zhì)影響的相關(guān)研究目前較少，因此改進(jìn)保鮮加工水果的技術(shù)，并且防止水果營養(yǎng)成分的丟失等也是目前水果加工貯藏研究的一個(gè)重要目標(biāo)。總而言之，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)水果進(jìn)行廣泛的推廣，就要提高水果的加工技術(shù)，同時(shí)也要改進(jìn)貯存水果時(shí)的冷鏈以及氣調(diào)包裝。在對(duì)水果進(jìn)行加工前后也要做好無毒、防軟化、防褐變以及防腐等控制綜合措施的研究，更好地保持水果的新鮮度、風(fēng)味、營養(yǎng)成分以及延長貨架期。

參考文獻(xiàn)

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篇8

關(guān)鍵詞石油；生物脫硫；脫硫工藝；發(fā)展方向

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和長期以來對(duì)石油資源的持續(xù)開發(fā)，含硫低的石油資源已經(jīng)被開采的接近枯竭，而含硫高的石油資源成為今后開采的必然選擇。而硫化物的存在是石油儲(chǔ)運(yùn)和加工中造成設(shè)備和管道腐蝕的重要原因，而且含硫石油產(chǎn)品在燃燒時(shí)會(huì)排放硫化物污染源就，作為化工染料還會(huì)引起催化劑中毒，從而影響石油產(chǎn)品的品質(zhì)。所以，脫硫技術(shù)就成為石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)加工的重要環(huán)節(jié)，當(dāng)前主要的石油脫硫技術(shù)包括了加氫脫硫技術(shù)和費(fèi)加氫脫硫技術(shù)，發(fā)展較為成熟并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的是加氫脫硫技術(shù)。加氫脫硫技術(shù)存在投資成本高、操作成本大的問題；非加氫脫硫技術(shù)主要包括了氧化脫硫技術(shù)、生物脫硫技術(shù)、吸附脫硫技術(shù)、有機(jī)溶劑萃取脫硫技術(shù)等。生物脫硫技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。本文主要對(duì)生物脫硫技術(shù)的基本原理、工藝流程以及當(dāng)前的問題與工業(yè)化發(fā)展方向進(jìn)行了探討。

一、生物脫硫技術(shù)簡介

生物脫硫，又稱生物催化劑脫硫（BiocatalyticDesulfurization，BDS）是一項(xiàng)以生物工程技術(shù)為基礎(chǔ)的新型技術(shù)，主要是在常溫常壓下利用自然界存在的微生物脫除硫而不破壞有燃料價(jià)值的烴類的一種新技術(shù)。與催化加氫脫硫技術(shù)相比，該技術(shù)的操作條件要求較低，操作工序簡單，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作同時(shí)對(duì)環(huán)境的污染較小。當(dāng)前生物脫硫技術(shù)的研究主要側(cè)重于高效化、簡單化，從實(shí)驗(yàn)室生物脫硫逐漸轉(zhuǎn)化為工業(yè)化生產(chǎn)，為今后的工業(yè)化奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

二、生物脫硫的工藝

與國內(nèi)相比，國外的生物脫硫技術(shù)研究更加完善，已經(jīng)有較為成熟的生物脫硫催化工藝出現(xiàn)，而這些工藝主要以EBC公司的生物脫硫處理工藝為代表。

（一）HDS串聯(lián)BDS

在對(duì)含有1/5輕質(zhì)催化循環(huán)油的進(jìn)料混合物進(jìn)行處理時(shí)，可以在HDS裝置后串聯(lián)BDS，一方面能夠有效降低深度脫硫所需要的氫氣用量，避免過飽和芳香族化合物的產(chǎn)生，另一方面又能有效的降低燃料的消耗，控制CO2的排放，在柴油脫硫率方面可達(dá)到65%—70%。

（二）BDS工藝完全替代HDS

使用BDS工藝完全替代HDS，使用BDS工藝進(jìn)行脫硫，脫硫率可保持在40%—70%之間，完全使用BDS替代HDS最主要的特點(diǎn)在于可以不進(jìn)行二段脫硫和尾氣處理，生產(chǎn)成本大大降低，對(duì)小型煉油廠非常適用。

（三）單純使用BDS脫去高含硫裂化原料中的硫

該工藝主要適用于高含硫輕質(zhì)催化循環(huán)油的脫硫，在HDS后串聯(lián)BDS，一方面能夠減小氫氣的使用量，控制芳香族化合物的飽和度，另一方面能有效降低生產(chǎn)成本。脫硫后的產(chǎn)物主要以亞磺酸鹽，該類物質(zhì)可作為表面活性劑合成的中間體使用。整體脫硫效率可高達(dá)70%—90%。這三種脫硫工藝為當(dāng)前已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的BDS工藝，而在其他方面，BDS工藝的應(yīng)用還咋不斷的探索當(dāng)中。

三、微生物在石油脫硫上的應(yīng)用

目前的工業(yè)脫硫技術(shù)脫硫的對(duì)象主要是無機(jī)硫與結(jié)構(gòu)較為簡單的有機(jī)硫化合物，但是對(duì)稠環(huán)噬吩類含硫化合物的脫硫效果卻非常有限。而生物脫硫技術(shù)去能有效的取出雜環(huán)化合物中的有機(jī)硫，而正是由于這一特性造成生物脫硫技術(shù)受到的關(guān)注度非常高。我國國內(nèi)生物脫硫方面研究的代表人物有李玉光等人，他們對(duì)北京燕山石化公司所提供的能夠處理煤油的生物菌種進(jìn)行研究，最終篩選出脫硫效果較好的生物菌種。他們通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該菌種生長的最適溫度維持在30℃左右，最佳PH范圍為7.0~8.0，更適于需氧環(huán)境生長，而所有試驗(yàn)結(jié)果中最佳脫硫率為15.4%。除此之外，馬挺等人在勝利油田對(duì)附近的油浸土壤進(jìn)行研究，并成功獲得一株脫硫菌株并將其命名為Fds-1。在此之后，研究人員又分別在山東油田、新山子煉油廠等地附近的油浸土壤種篩選分離培養(yǎng)脫硫菌株，通過脫硫試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ds-1菌株的脫硫效果最強(qiáng)，并對(duì)DBT具有專一脫硫作用，經(jīng)菌屬鑒定為枯草芽孢桿菌，其對(duì)DBT的代謝講解產(chǎn)物有2-HBP，在有機(jī)硫脫硫方面具有優(yōu)先選擇性。另外，張英叫等人分別在杭州等地取被污染的土壤樣品進(jìn)行研究，分離培養(yǎng)得到能夠去除噻吩和部分二苯硫醚中硫的脫硫菌株，這些菌株的脫硫范圍更廣，更適用于燃油脫硫。美國國家生物信息技術(shù)中心將其命名為微桿菌ZD-M2。通過進(jìn)一步研究分析發(fā)現(xiàn)該菌株生長的最適PT條件為6.5~9.5，PH范圍廣，而最適溫度同樣是30℃左右。另外，該菌株生長可利用的碳源與硫源范圍較廣，DBT和甘油都可作為其生長源，但是有機(jī)硫可以抑制該菌株的活力。在今后的研究中應(yīng)當(dāng)通過誘導(dǎo)突變的方式進(jìn)一步提高其脫硫能力。

四、生物脫硫技術(shù)未來發(fā)展前景

當(dāng)前石油生物脫硫技術(shù)還處在發(fā)展研究階段，成本低、污染少、運(yùn)行條件穩(wěn)定可控是其明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是脫硫范圍較窄、大部分脫硫菌株都只能對(duì)無機(jī)硫和結(jié)構(gòu)簡單的有機(jī)硫脫硫，對(duì)化石燃料中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的硫化合物脫硫效果有限。因此，今后生物脫硫的主要研究時(shí)探尋脫硫范圍廣、選擇性較寬的生物脫硫菌種。通過多種模型化合物的脫硫試驗(yàn)開展，研究已有的脫硫微生物有機(jī)硫脫除技術(shù)的機(jī)理，將硫醇和硫化物作為模型化合物進(jìn)行研究；探尋脫硫菌株的脫硫功能基因，篩選并獲得高脫硫性生物菌株；探索工業(yè)化生物脫硫工藝流程。通過大規(guī)模脫硫菌株培養(yǎng)技術(shù)的支撐，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生物脫硫，主要側(cè)重于高脫硫生物菌株的篩選。

五、結(jié)語

隨著國內(nèi)外能源短缺，油氣開發(fā)逐步向高風(fēng)險(xiǎn)、地質(zhì)地理環(huán)境特殊的油氣藏發(fā)展，生物技術(shù)的優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯。綜合石油和天然氣生物脫硫工藝發(fā)展現(xiàn)狀，將低成本的生物技術(shù)與偏遠(yuǎn)、低開采量的新的油氣藏開發(fā)相結(jié)合必定促進(jìn)生物脫硫技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。BDS是一項(xiàng)能在溫和條件下操作的新型脫硫技術(shù)，能耗低，溫室效應(yīng)氣體排放量少，對(duì)環(huán)境友好。如果能夠篩選底物范圍更廣的微生物，預(yù)期將可能發(fā)展經(jīng)濟(jì)上更有優(yōu)勢(shì)的替代現(xiàn)有脫硫工藝的生物技術(shù)或完善現(xiàn)有的石油化工工藝。因此這項(xiàng)技術(shù)也將為從低價(jià)值高硫重油原料中生產(chǎn)高價(jià)值化學(xué)品開辟了一條嶄新的思路，必將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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篇9

關(guān)鍵詞：食品安全；食品檢測(cè)；生物技術(shù)；運(yùn)用；研究

食品是人們生存的必需品，其質(zhì)量直接影響著人們身體健康和生活質(zhì)量。但近些年來我國的工業(yè)方面發(fā)展越來越快，在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也帶來了大量環(huán)境污染。在這樣的環(huán)境污染情況下，人們?cè)桨l(fā)的重視食品的安全問題。為了更好的保證食品安全，我國逐步將食品檢測(cè)劃為重點(diǎn)，但在實(shí)際食品安全檢測(cè)過程中卻出現(xiàn)了諸多問題，比如檢測(cè)技術(shù)、政府監(jiān)管、以及法律法規(guī)方面都存在許多不足，其中最為突出的是檢測(cè)技術(shù)問題，所以生物技術(shù)一經(jīng)發(fā)展便得到了極大的重視，

一、基因探針法

基因探針法也可以稱為分子雜交技術(shù)，因?yàn)榛蚓哂幸欢ǖ淖冃院椭貜?fù)性，所以基因探針法利用基因的這一特性對(duì)食品中存在的基因進(jìn)行序列比對(duì)，從而確定食品的安全。目前正在使用的基因探針法主要分兩種，異相雜交與同相雜交，相同的是兩種方法都以基因探針為基礎(chǔ)?；蛱结樂ù蠖嗍褂糜谑称分械奈⑸餀z驗(yàn)，可以對(duì)食品中存在的沙門氏菌、大腸桿菌、葡萄糖菌等常見的影響人們身體健康的細(xì)菌充分檢驗(yàn)。從基因探針法的操作過程以及檢測(cè)結(jié)果中可以看出，其與傳統(tǒng)的檢測(cè)方式相比，具有更強(qiáng)的操作便捷性以及結(jié)果精準(zhǔn)性，但同時(shí)基因探針法也存在諸如運(yùn)行成本高、速度慢等問題。所以還需研究人員進(jìn)一步對(duì)基因探針法進(jìn)行研究。

二、PCR技術(shù)

PCR技術(shù)的原理是以需要擴(kuò)增的DNA分子作為模板，用分別和模板互補(bǔ)的一對(duì)寡核苷酸的片段作引物，遵從半保留復(fù)制原則，在DNA聚合酶的作用下完成擴(kuò)增，因此，又稱聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)，由變性、復(fù)性和延伸三個(gè)步驟構(gòu)成。僅需要用很少的物質(zhì)便可大量擴(kuò)增所需的基因片段，并可以定量、定性地分析檢測(cè)樣品，這是PCR技術(shù)的一大優(yōu)點(diǎn)。與此同時(shí)，由于檢測(cè)儀器昂貴，操作復(fù)雜、技術(shù)含量較高，因此對(duì)其技術(shù)人員有較高且嚴(yán)格的要求。由于現(xiàn)在分子生物學(xué)技術(shù)正在突飛猛進(jìn)的發(fā)展，轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)隨處可見，由此可見轉(zhuǎn)基因食品逐漸進(jìn)入了人們的生活，它們?cè)谌藗兊牟妥郎铣霈F(xiàn)的同時(shí)，轉(zhuǎn)基因食品的安全性也倍受人們的關(guān)注，成為了百姓飯前茶后所談?wù)摰臒狳c(diǎn)話題。由于在傳統(tǒng)的食物中，并不存在轉(zhuǎn)基因食品中的蛋白質(zhì)和新遺傳物質(zhì)，使消費(fèi)者存在隱憂。為了讓人們的健康有一個(gè)可靠的保障，使消費(fèi)者消除顧慮，讓商品流通和國際貿(mào)易更加有利，研發(fā)一個(gè)快速、簡便、準(zhǔn)確的食品安全檢測(cè)技術(shù)迫在眉睫。

三、免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)

免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)的基本原理是抗體和抗原的結(jié)合反應(yīng)，一般可將其分為三類：免疫沉淀反應(yīng)、免疫標(biāo)記技術(shù)和免疫凝集試驗(yàn)。目前，免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)方法中用途最為廣泛，其具有方便快捷、特異性強(qiáng)、檢測(cè)成本低、靈敏度高、分析容量大等特點(diǎn)，特別表現(xiàn)在食品檢測(cè)方面，在分析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中通常會(huì)用到。當(dāng)前，免疫技術(shù)中的酶聯(lián)免疫法已在食品檢測(cè)中得到普及。近幾年，在傳統(tǒng)檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，免疫學(xué)開發(fā)出新的檢測(cè)技術(shù)，其中包括放射免疫測(cè)定、熒光免疫測(cè)定、免疫傳感器、免疫磁性分離和酶免疫測(cè)定，比如PCR-ELISA技術(shù)，就是將酶聯(lián)免疫技術(shù)與PCR技術(shù)結(jié)合，可用于檢測(cè)大腸桿菌，效果良好。酶聯(lián)免疫技術(shù)是將酶標(biāo)記在特異的抗體上，即為酶標(biāo)抗體。它具有酶的底物催化和抗體抗原反應(yīng)的特性，它和與它對(duì)應(yīng)的抗原相結(jié)合，添加底物，便可依據(jù)底物顯色程度做出定量或定性地判斷。由于酶的催化效率高，能夠最大限度的將反映效果放大，使測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定且靈敏度高。但其也具有局限性，因此多數(shù)用于檢測(cè)鮮活組織和基因工程生物體改造的初步z測(cè)。

四、生物芯片技術(shù)

生物芯片技術(shù)的原理是按照預(yù)先的設(shè)置將大量生物分子排列并固定在載體表面，因?yàn)樯锓肿泳哂刑禺愋杂H和反應(yīng)，可利用其對(duì)生物分子的量和存在進(jìn)行分析，比如抗體抗原反應(yīng)和核酸雜交反應(yīng)等。高通量是基因芯片最為突出的優(yōu)點(diǎn)。相較于傳統(tǒng)檢測(cè)方法，生物芯片技術(shù)可克服具有系統(tǒng)誤差的缺點(diǎn)，許多基因探針雜交和標(biāo)記等只需一個(gè)過程即可完成，并且生物芯片技術(shù)自動(dòng)化程度高且其數(shù)據(jù)可靠客觀。但是由于基因芯片技術(shù)無法判斷在細(xì)胞類型較多的組織中檢測(cè)基因的精確定位。與基因芯片相比，處于研發(fā)中的蛋白質(zhì)芯片可能將此種情況改善。

1.基因芯片

基因芯片的探針使用大量的寡核苷酸以及DNA，在工作過程中將大量的已知基因數(shù)據(jù)集中輸入于基因芯片當(dāng)中，在芯片運(yùn)行時(shí)會(huì)將食品樣品中所存在的核苷酸與芯片中同位置探針內(nèi)的核苷酸進(jìn)行雜交，雜交后再根據(jù)堿基互補(bǔ)的基本原則，確定食品樣本中的核苷酸序列，最后將樣本轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的檢測(cè)圖像，在計(jì)算機(jī)中對(duì)結(jié)果圖像進(jìn)行信息分析，得出檢測(cè)結(jié)果，基因芯片的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于相對(duì)傳統(tǒng)食品檢測(cè)更為高效與靈敏，有效提高了食品檢測(cè)的工作效率。

2.蛋白芯片

蛋白芯片的組成部分是大量的蛋白質(zhì)，是根據(jù)使用不同蛋白質(zhì)相結(jié)合產(chǎn)生的效果辨別食品安全的技術(shù)。其在實(shí)際操作過程中需要將食品樣本的固相載體采取化學(xué)處理，然后將具有已知數(shù)據(jù)的蛋白探針固定與樣本載玻片上，隨后觀察其中蛋白質(zhì)產(chǎn)生的相互作用，對(duì)作用結(jié)果分析得出檢測(cè)結(jié)果。蛋白芯片技術(shù)多用于轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)當(dāng)中，其具有大量食品檢測(cè)，快速檢測(cè)等特點(diǎn)。

五、結(jié)束語

由于生物技術(shù)具有高效、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，廣大科學(xué)研究人員對(duì)其越來越認(rèn)可，在食品檢測(cè)中生物技術(shù)成為了重要的力量。在我國科技不斷發(fā)展科研人員不斷努力創(chuàng)新研究的背景下，在今后的食品檢測(cè)中，生物技術(shù)一定會(huì)更加成熟的應(yīng)用其中，使我國的食品質(zhì)量安全得到保障。食品安全不僅關(guān)系到人類的健康，更與國家的經(jīng)濟(jì)、政治息息相關(guān)。近幾年，我國大力推進(jìn)食品檢測(cè)技術(shù)及食品安全的應(yīng)用及研究，并增強(qiáng)了相應(yīng)法規(guī)法律的制定。與此同時(shí)，還需大量投入資金在食品檢測(cè)的技術(shù)研究中，并對(duì)食品科學(xué)技術(shù)的專業(yè)隊(duì)伍加強(qiáng)建設(shè)。綜上所述，生物技術(shù)在食品檢測(cè)中已經(jīng)愈來愈顯其優(yōu)越性，但其檢測(cè)方法或多或少都存在著局限性，因此在其應(yīng)用中需要搭配和選擇使用，同時(shí)也期待生物技術(shù)的改進(jìn)、優(yōu)化以及創(chuàng)新，為食品安全提供可靠保障。

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篇10

一、基本數(shù)據(jù)

本研究的數(shù)據(jù)來源于2010年6月至12月間“教育部學(xué)位與研究生教育評(píng)估工作平臺(tái)”②所公示的申報(bào)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)碩士學(xué)位授權(quán)一級(jí)學(xué)科的農(nóng)林高校申報(bào)書中的信息。申報(bào)書有嚴(yán)格的格式要求，本文以第一部分中的基本情況、第二部分中的學(xué)術(shù)隊(duì)伍和第三部分中申報(bào)單位一級(jí)學(xué)科點(diǎn)的學(xué)科方向?yàn)檠芯繕颖緮?shù)據(jù)。需要說明，2011年4月國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)和教育部批準(zhǔn)印發(fā)的學(xué)位辦［2011］25號(hào)文中，根據(jù)《學(xué)位授予和人才培養(yǎng)學(xué)科目錄（2011年）》，已將原計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科目錄中的“軟件工程”新增為一級(jí)學(xué)科，在本文的分析中未考慮此變化。

二、學(xué)位點(diǎn)科研基地分析

在申報(bào)書的第一部分基本情況中，要求各申報(bào)高校列出學(xué)位授權(quán)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的國家（部、?。┲攸c(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、工程技術(shù)研究中心、工程研究中心、人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地）。表1為參與申報(bào)的部分農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究基地匯總，各農(nóng)林高校所依托的實(shí)驗(yàn)室集中在農(nóng)業(yè)信息學(xué)、農(nóng)業(yè)信息化工程、數(shù)字農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域，反映出了農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)位點(diǎn)資源設(shè)置的農(nóng)林行業(yè)特色明顯。

三、學(xué)術(shù)隊(duì)伍設(shè)置分析

根據(jù)各高校申報(bào)書中現(xiàn)有在編人員信息，從年齡結(jié)構(gòu)看，36歲~45歲占到63.5%，46歲~55歲占到23.5%，55歲以上所占比例比較小，這表明，中、青年科技人員是農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的主力軍。從隊(duì)伍建設(shè)的梯隊(duì)上看,“老”、“中”“、青”結(jié)合的梯隊(duì)合理。從學(xué)歷結(jié)構(gòu)看，農(nóng)林高?！坝?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科學(xué)術(shù)隊(duì)伍中具有博士學(xué)位的人員比例仍然偏?。▓D1），迫切需要年輕同志繼續(xù)攻讀博士學(xué)位。

四、學(xué)科研究方向設(shè)置分析

根據(jù)申報(bào)要求，各申報(bào)高校一級(jí)學(xué)科點(diǎn)的學(xué)科方向填寫不少于4個(gè)，不超過6個(gè)。14所農(nóng)林高校所設(shè)置的一級(jí)學(xué)科點(diǎn)的學(xué)科方向主要集中如下9個(gè)方向（圖2）。

（一）計(jì)算機(jī)軟件與理論主要致力于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的軟件理論和軟件開發(fā)技術(shù)研究，著重面向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)、開發(fā)、維護(hù)，運(yùn)用構(gòu)件化的軟件技術(shù)和智能決策技術(shù)，研究農(nóng)業(yè)信息的智能化處理、分析、傳輸、管理和利用，以及智能決策軟件的構(gòu)造技術(shù)。

（二）計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及應(yīng)用以計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制技術(shù)研究為核心，以農(nóng)業(yè)應(yīng)用為特點(diǎn)，致力于農(nóng)業(yè)裝備的檢測(cè)控制、田間信息采集傳輸?shù)难芯?。在面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息監(jiān)控方向，圍繞傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，信息采集，監(jiān)控信息分析與處理，展開相應(yīng)的理論與應(yīng)用研究。

（三）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)，開展計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)支撐技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)、分布式計(jì)算的應(yīng)用研究。主要包括：網(wǎng)絡(luò)化的嵌入式系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估與優(yōu)化計(jì)算，傳感器網(wǎng)絡(luò)，下一代網(wǎng)絡(luò)中的分布對(duì)象計(jì)算模型，網(wǎng)絡(luò)安全，網(wǎng)絡(luò)建模與模擬，普適環(huán)境中的Web服務(wù)和上下文感知服務(wù)等有關(guān)理論和方法的研究。

（四）信息安全研究信息安全的基礎(chǔ)理論方法和技術(shù)體系，主要包括：數(shù)字簽名與身份認(rèn)證，密鑰管理，生物數(shù)據(jù)安全，安全協(xié)議與多方計(jì)算等。（五）智能信息處理著重于智能算法的理論、算法模型及其應(yīng)用，在Web信息處理、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)挖掘等方面結(jié)合農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)等學(xué)科的優(yōu)勢(shì)，開展智能技術(shù)在農(nóng)林業(yè)上的應(yīng)用研究。

（六）圖形圖像處理研究圖形圖像處理，信息可視化和人機(jī)交互技術(shù)，計(jì)算機(jī)視覺以及相關(guān)技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息化和自動(dòng)化中的應(yīng)用。主要包括：農(nóng)作物與植物分類，農(nóng)作物生長仿真，農(nóng)產(chǎn)品的檢測(cè)與分級(jí)，新型農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)仿真等相關(guān)需求。

（七）農(nóng)業(yè)信息化農(nóng)業(yè)信息化研究方向是在農(nóng)業(yè)科學(xué)研究信息化和輔助決策智能化過程中，為解決農(nóng)業(yè)規(guī)劃、決策、評(píng)價(jià)等研究工作對(duì)計(jì)算機(jī)軟件提出的需求所形成的研究方向。

（八）數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)挖掘結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)村信息化等事業(yè)發(fā)展的需要，重點(diǎn)研究數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)新技術(shù)，嵌入式數(shù)據(jù)庫與移動(dòng)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)挖掘，信息檢索與數(shù)據(jù)庫等。數(shù)據(jù)挖掘研究方向主要研究數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)理論與技術(shù)，以及集成信息檢索、模式識(shí)別、圖形圖像分析、空間數(shù)據(jù)分析、生物信息等方面的技術(shù)。

（九）嵌入式軟件與系統(tǒng)結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特點(diǎn)，培養(yǎng)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的嵌入式技術(shù)與應(yīng)用人才，主要針對(duì)嵌入式技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用展開研究，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)信息化服務(wù)。研究嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)，利用嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)過程的控制以及基于嵌入式技術(shù)開發(fā)相關(guān)的產(chǎn)品。其他研究方向有：高性能計(jì)算與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、光電信息與機(jī)器視覺、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、多Agent系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)算法研究、軟件測(cè)試與智能系統(tǒng)、科學(xué)計(jì)算及算法設(shè)計(jì)、分布式系統(tǒng)理論，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用等。

五、學(xué)位點(diǎn)科研項(xiàng)目資助情況分析

科研項(xiàng)目數(shù)量和質(zhì)量對(duì)于學(xué)位點(diǎn)科研水平意義重大。表2給出了農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)位點(diǎn)項(xiàng)目資助情況，分為5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：國家863/948計(jì)劃項(xiàng)目，國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，農(nóng)業(yè)部星火計(jì)劃/教育部項(xiàng)目，國家自然科學(xué)基金，省級(jí)自然科學(xué)基金/省教育廳項(xiàng)目。由表2可見，國家863/948計(jì)劃項(xiàng)目有33項(xiàng)，占總資助項(xiàng)目的8.4%；國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目有26項(xiàng)，占總資助項(xiàng)目的6.6%；農(nóng)業(yè)部星火計(jì)劃/教育部項(xiàng)目有27項(xiàng)，占總資助項(xiàng)目的6.9%；國家自然科學(xué)基金有53項(xiàng)，占總資助項(xiàng)目的13.5%；省自然科學(xué)基金/省教育廳項(xiàng)目有252項(xiàng)，占總資助項(xiàng)目的64.5%。從立項(xiàng)項(xiàng)目主持單位來看,分布不均衡，14所農(nóng)林高校存在一定的差別。從立項(xiàng)項(xiàng)目類型來看,國家級(jí)的重大項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目（國家863/948計(jì)劃項(xiàng)目、國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)部星火計(jì)劃因其要求高、標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán),立項(xiàng)數(shù)量較低，省級(jí)自然科學(xué)基金/省教育廳項(xiàng)目數(shù)量較多。14所農(nóng)林高校共承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金53項(xiàng)，通過科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)ISIS③查詢，14所農(nóng)林高校所承擔(dān)的國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目的學(xué)科分布主要集中在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與技術(shù)（F020301）、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模擬與建模（F020102）和計(jì)算機(jī)軟件（F0202）三個(gè)領(lǐng)域。從立項(xiàng)項(xiàng)目年度統(tǒng)計(jì)分析看，2004年承擔(dān)8項(xiàng),2005年承擔(dān)6項(xiàng),2006年承擔(dān)7項(xiàng),2007年承擔(dān)7項(xiàng),2008年承擔(dān)5項(xiàng)，2009年承擔(dān)15項(xiàng)；從立項(xiàng)項(xiàng)目總數(shù)來看,2009年后總體呈增長趨勢(shì),這與國家高度重視科技投入有關(guān)。

六、學(xué)科交叉融合情況分析

作為農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科，在研究方向設(shè)置上，除了注重計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科主體地位外，也力求體現(xiàn)與農(nóng)業(yè)技術(shù)和生物技術(shù)高度融合的學(xué)科特色。福建農(nóng)林大學(xué)2007年在生物學(xué)一級(jí)博士點(diǎn)下設(shè)立了生物信息科學(xué)與技術(shù)博士點(diǎn)和碩士點(diǎn)。應(yīng)用計(jì)算智能理論，處理有關(guān)序列分析，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析和預(yù)測(cè)，蛋白質(zhì)功能預(yù)測(cè)，蛋白質(zhì)相互作用和進(jìn)化模型等問題，并構(gòu)建相關(guān)軟件分析平臺(tái)。南京林業(yè)大學(xué)的林木生物信息學(xué)，依托林木遺傳與生物技術(shù)省部共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，完成了針對(duì)重要木本植物楊樹的全基因組測(cè)定工作，其先進(jìn)的海量數(shù)據(jù)處理設(shè)備為生物信息學(xué)研究提供了基礎(chǔ)保障。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)置了生物信息處理研究方向，依托“湖南省植物激素與生長發(fā)育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，重點(diǎn)研究生物計(jì)算科學(xué)及生物信息的獲取、加工與分析。利用計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)模型等方法分析和處理生物學(xué)數(shù)據(jù)，開發(fā)數(shù)據(jù)處理的算法和工具，對(duì)于理解復(fù)雜生命現(xiàn)象、新物種分類、藥物靶點(diǎn)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域具有重要的理論和實(shí)踐意義。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)利用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)發(fā)現(xiàn)等的算法與技術(shù)，解決生物數(shù)據(jù)處理中產(chǎn)生的各種問題。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)開展了生物信息和生物計(jì)算研究，包括蛋白質(zhì)分子對(duì)接，動(dòng)物疫苗與獸藥的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)的生物信息智能處理研究，重點(diǎn)在于DNA序列分析及其基因表達(dá)信號(hào)處理。其他農(nóng)林高校在許多研究方向上也都涉及生物信息技術(shù)。

七、學(xué)科發(fā)展方向的建議

通過分析14所農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)位點(diǎn)的資源配置,從中可以看出,經(jīng)過十余年的發(fā)展,我國農(nóng)林高校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科有了長足的發(fā)展，新的學(xué)科增長點(diǎn)建議考慮如下方面：