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第1篇：生物技術的發展前景及趨勢范文

關鍵詞： 生物制藥產業 發展態勢 思考

中圖分類號：F426.72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（c）-0224-01

伴隨著生物技術的改進和提高，以抗體工程和細胞工程產品為主體的生物制藥產業進入了快速發展的關鍵期，演變為當今社會最為活躍的領域行業，為經濟發展做出了重大貢獻。生物制藥產業在應對器官移植、糖尿病、尿毒癥、心肌梗死等重要病癥方面有自己獨到的技術，在蛋白質組實驗研究逐步深入的基礎上，獲得了更大的突破性發展空間。

1 我國生物制藥產業發展現狀

我國生物制藥產業起步較晚，技術不成熟、產業體系不完整、管理方式較為傳統，與發達國家相比仍有一定的差距，但是經歷了20多年的發展取得了重大成果：不斷研發出新的生物制藥產業研究成果，呈現出持續上升的趨勢；生物制藥作為生物技術產業結構的重點領域，其所帶來的銷售額不斷突破新高，其中蛋白藥物、生物疫苗等具備很好的發展前景，與人類疾病相連的切合點愈見明朗；應用生物技術研發的新藥逐漸在藥品研發市場中成為主流，所占比重越來越大。

2 我國生物制藥產業發展面臨的問題

2.1 科技創新不足

與國際上的西方發達國家擁有的大型生物制藥企業相比，我國生物制藥企業研發費用在整個企業支付費用中的比例偏低，使得生物制藥產業發展缺乏后勁動力。同時由于長時間缺乏對于知識產權和專利權的保護意識，使得大量生物技術流失或者被同行非法利用，阻礙了生物技術的進一步發展。由于技術因素的制約和高端人才的缺乏，我國在治療性生物藥物、生物疫苗等領域仍然停留在試驗階段，真正可用于臨床和實際治療的技術可謂鳳毛麟角。

2.2 產業體系不完善

由于缺乏統一的政策管理和約束，我國企業對于國外的醫藥產品進入壁壘偏低造成生產過剩，增加了市場風險。醫藥企業集中程度低，不足以提供充足的技術輸出資金，而競爭力較弱。部分企業為了追求利益，會涉足其他領域的產業；部分企業管理者由于素質偏低，而在某個新概念上停滯不前，耗費人力、物力、財力。

3 我國生物制藥產業的發展趨勢

3.1 哺乳動物細胞表達的生物技術藥物所占比重越來越大

在2000年后FDA批準生物技術創新藥物中，銷售額位于前10名的有多達8個為哺乳動物細胞表達的產品，其銷售業績也非常驚人。近年來在中國生物制藥產業中國家對哺乳細胞表達的生物技術藥物的市場準入條件放寬，借以促進此技術在生物制藥工程中的應用。

4 促進生物制藥產業發展的建議

4.1 加強技術上的創新

在研發技術上進行革新將是提升生物制藥產業核心競爭力的和核心舉措，擁有獨一無二的競爭優勢。綜合運用計算機技術、納米技術、生物技術等現代技術和設備，開發具備新效能、新品質的藥物。同時軟件技術、信息技術等對客戶信息進行整理和維護，對藥物程序進行全程控制和管理，確保安全、順暢。

4.2 充分利用內外背景因素

生物制藥產業要想獲得持續性發展，需要時刻關注國家宏觀政策的變動，進行適時調整，使企業保持與時俱進，體現時代特色；同時要加強對高科技人才的培養，注重對知識產權的保護，拓寬企業融資渠道，進行合理的戰略聯盟；加之嚴格控制藥品質量標準，提高藥物原料的質量，旨在研發出有益于人類健康的藥物，為人類造福。

5 結語

生物技術將成為21世紀活躍在科技領域最璀璨的明珠，生物技術制藥行業前景非常廣闊，全球的藥物有一半是生物合成的，尤其是針對分子量大，結構較復雜的藥物，其比化學合成法更為簡單有效，并且節約成本。生物技術藥物在治療艾滋病、貧血、血友病、糖尿病、心力衰竭、癌癥發育不良、囊性纖維變性和比較罕見的遺傳性疾病上都展現了其優勢。生物技術制藥必將為解決人類的疑難雜癥，減輕人類痛苦和壓力，保護環境，彌補資源短缺做出自己的貢獻。目前我國生物醫藥產業已獲得長足發展，生物類的外包公司已成為一個非常具有潛力的行業。蛋白質工程等也為生物制藥開辟了新的發展道路，將展現出新的發展姿態，為人類的健康保駕護航。

參考文獻

[1] 胡顯文，陳惠鵬，湯仲明，等.生物制藥的現狀和未來（二）：發展趨勢與希望[J].產業發展，2005，25（1）：86-93.

[2] 張蕊，田澎.生物制藥產業現狀分析及我國企業的發展戰略[J].工業工程與管理，2005（5）.

[3] 文淑美.全球生物制藥產業發展態勢[J].產業發展，2006，26（1）：92-96.

第2篇：生物技術的發展前景及趨勢范文

關鍵詞：生物技術；蔬菜育種；應用

20世紀70年代以來，生物技術作為一門高新技術被應用于改造蔬菜作物遺傳特性，為蔬菜育種開辟了一條品種改良新途徑[1]。生物技術應用于蔬菜育種，對育種研究工作起了重要的推動作用，把育種技術從宏觀水平提高到微觀水平，是生物技術與蔬菜育種的有機結合，具有變異多、目的性強、時間短、后代選擇穩定快等優點，為培育優質高產的綠色蔬菜提供新手段。對蔬菜育種的研究和發展具有重要的現實意義。

1 現代生物技術在蔬菜育種中的應用現狀

現代生物技術在蔬菜育種中應用是指利用生物學原理，對蔬菜遺傳特性進行適當改良，獲得某些適用于人們特殊需要的新品種的一種育種手段。生物技術育種主要包括細胞工程育種和分子育種等。

1.1 細胞工程在蔬菜育種中的應用

細胞工程是以細胞為基本單位，在離體條件下進行人工培養、繁殖或人為地使細胞的某些生物學特性按人們的意志發生改變 ，從而改良生物品種和創造新品種，加速動物和植物個體的繁殖，或獲得某些有用品種的過程。在蔬菜育種中應用最早的生物技術就是細胞工程育種。目前，細胞工程育種主要包括植物離體培養、原生質體培養、人工種子、篩選突變體等幾個方面。

1.1.1 植物離體培養

采用植物離體培養獲得植株是快速繁殖的重要手段。植物離體培養包括胚胎、器官、組織的培養等。組織培養是目前植物細胞組織培養中應用最多、最有效的一種快速生產脫毒種苗的手段。

我國于20世紀70年代開始在植物離體培養方面進行研究，目前已有40種以上植物的花粉或花藥發育成單倍體植株[2]。利用離體培養快速培育純系在作物育種中不僅可以縮短育種年限，加速育種進程，而且可以降低誤選。在大白菜育種工作中，我國科學家采用常規育種與胚培養相結合的方法，在授粉后的適宜時期將幼胚取下，進行組培，促使提早萌發，盡早成苗，從而為一年繁殖多代提供了可能。1998年有學者利用小孢子培養技術，建立了完善的大白菜游離小孢子培養體系[3]。

1.1.2 原生質體培養

細胞工程的核心是原生質體培養。1960年，英國人Cooking在從番茄莖尖細胞分離得到例原生質體。后來，美國Malchers用馬鈴薯與無葉綠素的番茄原生質體融合得到了體細胞雜種―薯番茄；法國shepard等用馬鈴薯與番茄進行原生質融合，得到了能結出果實的番茄馬鈴薯。我國科學家在蔬菜原生質體培養領域也取得很大的進展，連勇、侯喜林、司家剛等利用原生質體融合技術得到了不同植物的雜交品種。

1.1.3 人工種子

人工種子的概念最初是由美國生物學家Murashige 1978年提出的。它是指利用體細胞胚發生的特征，將能發育成完整植株的分生組織或植物離體培養中產生的體細胞胚包埋在具有充足養分并具有保護功能的膠囊中形成的在適宜條件下能夠直接在田間播種的顆粒體。人工種子的生產受外界影響不大、節約資源和育種時間。因此，人工種子技術在蔬菜育種種植中具有良好的前景。

近年來，我國逐漸加強了對人工種子研究的重視，并將人工種子技術納入國家高新技術發展計劃項目，在一些蔬菜的開發應用上取得了進步。

1.1.4 突變體誘導

物理誘導和化學誘導是突變體誘導的主要手段。紫外線、低能離子、 射線、激光以及空間條件誘導等都屬于物理誘導。化學誘變主要采用烷化劑類、嵌合劑、堿基類似物以及抗生素類等誘變劑進行誘導。我國在航天事業的發展，使我國誘變育種試驗研究和植物的細胞學、生理學、分子生物學的機理方面的研究進入列入世界先進水平，目前，許多通過航天搭載誘導突變培育的蔬菜品種已經得到廣泛推廣，產生了良好的經濟效益。

1.2 分子育種在蔬菜育種中的應用

近年來，世界各國都加強了對分子育種的研究，但在實際應用中主要以基因工程育種和分子標記輔助育種為主。

1.2.1 基因工程育種

基因工程育種是以植物組織、細胞或原生質體為受體系統，導入目的基因，改良作物性狀的一種育種方法。該技術使育種目標更明確、操作更直接、程序更精簡。目前，目前基因工程手段主要用于提高蔬菜作物抗病能力、改良蔬菜品質、提高蔬菜作物的抗逆性、培育抗除草劑蔬菜。

1.2.2 分子標記輔助育種

目前，分子育種最重要內容是分子標記輔助育種。分子標記一般分為同工酶與DNA兩種標記方法。早在，同工酶標記已經出現，DNA標記出現于20世紀80年代。分子標記主要應用于建遺傳圖譜、基因定位、作物種類和純度鑒定、核心種質的構建與鑒定、遺傳多樣性的分析、雜種優勢的預測以及輔助選擇育種。

在國家支持下，我國一些科研院所和大學也開展了分子標記輔助選擇在蔬菜育種中應用的研究，并取得了顯著的進展。比如，我國對白菜、甘藍以及油菜的基因組測序工作。蔬菜作物測序工作的大規模展開有利地推進了蔬菜生物技術育種工作的進行。對蔬菜作物基因的定位、克隆以及優良親本的選擇具有重要意義。

2 現代生物技術在蔬菜育種中的應用趨勢

2.1 蔬菜細胞工程育種的基礎研究進一步深化

細胞工程體系日漸成熟，細胞工程育種在新的領域中不斷發現與創新，工程技術的質量不斷提高。細胞工程育種在大力推廣常規脫毒和快繁技術的同時，加快發展植物快繁生物反應器和光自養繁殖技術。將為種苗業帶來新的變革。生產微型營養器官的人工種子可能成為最先規模化應用的人工種子技術。但是，以體細胞胚為繁殖體的人工種子技術需要進一步研究和完善。應用植物細胞培養技術生產植物來源的生物產品，盡管目前僅在少數植物上實現了商業化生產，但隨著植物細胞工程生物反應器技術的完善，其應用領域將進一步擴大。

2.2 蔬菜育種在分子育種方面將呈現出一定的發展趨勢

由于新基因的不斷發現和轉基因作物的不斷增多，因此新基因的挖掘和產權保護將會被加快，蔬菜育種的進步，僅僅依消耗資源為代價來培育新品種是不現實的。只有將傳統的育種技術與生物育種技術更加緊密的結合起來，才能在育種工作中取得新的進步。因此，分子育種與常規育種的關系將會有更加緊密的趨勢。隨著蔬菜栽育種的進步，農產品的質量和數量的增加可成為我國新的經濟增長點。科學技術的發展，將會使蔬菜品種改良進入分子設計時代。

3 結論與建議

生物技術育種的發展促進了國內外蔬菜育種研究的進步。然而，我們還需做好以下研究工作：

1）進一步研究和利用原生質體培養及細胞融合技術；

2）加強分子標記技術的應用；

3）加強花藥、小孢子培養的研究；

4）深化植物基因工程研究。

另外，我們還要不斷加強基礎研究工作，并解決好基因工程與常規育種的關系，建立相關的法規和條例，并對產品安全性進行評估和監控，加強管理和監督，加大宣傳力度，使轉基因蔬菜有更加廣闊的發展前景。

參考文獻

[1] 方智遠．國內外蔬菜育種及良種產業化發展動態[J].種子世界，2000(6)：2―4．

第3篇：生物技術的發展前景及趨勢范文

關鍵詞 微生物；環境保護；作用原理；發展前景

中圖分類號 Q939.99；X505 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）12-0177-02

Abstract Modern microbial technology plays a crucial role in environmental microbial detection and governance. In this paper，the application of microorganism in the fields of air pollution control，industrial waste water treatment，pesticide residues control and environmental purification was elaborated，its action principle and development prospects in environmental protection were expounded，so as to provide references for application and development of microorganism in environmental protection.

Key words microorganism；environmental protection；action principle；development prospects

微生物是指個體難以或無法用肉眼觀察的一切微小生物的總稱，包括細菌、病毒、真菌、少數藻類以及一些小型的原生生物[1]。微生物個體微小、種類繁多，涵蓋了眾多有益和有害的生物種類，由于其體積微小、體表面積大、吸收多、轉化快、自身生長繁殖迅速，已經被廣泛應用于食品安全、醫藥醫學、工農業、環境保護等諸多領域[2]。

由于現代科學技術發展迅猛，人民生活水平快速提高，各個領域間的技術發展也是飛奔猛進，人們在生產、生活中對化工產品的需求量越來越大，但是隨之而來的環境問題卻一直困擾著人們。

目前，我國的環境保護工作進入“以環境優化促進經濟增長”[3]的階段，而利用微生物進行環境治理是便捷、高效、無污染的措施。隨著科學技術的發展，微生物技術的優勢已經越來越明顯，利用微生物進行環境治理已經不斷深入和完善。實踐表明，微生物技術將成為環境保護的重要手段。各國都在大力研發微生物技術，今后微生物技術在環境保護領域中將占據更高的市場。

1 微生物在大氣污染治理中的應用

隨著工業的迅速發展，人口激增，進而帶來的是一系列的大氣污染問題，從而引起各種危害，如臭氧層被破壞、酸雨發生越發頻繁、溫室效應等。F主要從4個方面介紹微生物在大氣污染治理中的應用，包括NOx的微生物凈化技術、微生物煙氣脫硫技術、微生物除臭技術、二氧化碳的微生物固定技術[4]。

1.1 NOx的微生物凈化技術

NOx的微生物凈化技術原理是利用脫氮菌在外加氮源的環境下，將大氣中有害氣體NOx還原成無害氣體N2，在進行還原的同時，脫氮菌利用NOx作為氮源營養物質進行自身增殖，如此循環還原，從而達到多次凈化的作用[5]。愛德荷國家工程的實驗室研究人員利用脫氮菌進行脫氮，已經將氮凈化率提高到99%[6]。該方法能有效去除廢氣中的NOx，因其工藝流程簡單、能源消耗低、凈化效率高、無二次污染、能進行循環利用等優點，可以推廣用于其他工業有害氣體的治理，從而達到有害氣體的再利用。現在，各國的科學家正在研究將NOx的微生物凈化技術與細胞固定化技術相結合，從而尋找對有害氣體NOx進行凈化的更便捷、易操作的方法。

1.2 微生物煙氣脫硫技術

現階段，對煙氣中的SOx、H2S的治理有2個方法：一種方法是利用化學反應原理，將SOx、H2S轉變成H2SO4；另一種方法便是利用氧化亞鐵硫桿菌的特性，吸收大氣污染中的SOx，同時利用吸收液中的微生物使Fe2+和Fe3+進行相互轉化。由于Fe3+具有較強的氧化性，是良好的氧化劑，所以Fe3+的濃度越高，氧化性越強，脫硫的速度也就越快[7]。同時，反應生成的Fe2+又可以作為氧化亞鐵硫桿菌的營養源物質，轉化成產物Fe3+，再次加快SO2的消化、吸收。研究表明，現在的氧化亞鐵硫桿菌的脫硫率已經達到95%以上[8]，并且脫硫技術可以運用于煤炭中硫的去除、工業硫化氫氣體的凈化。

1.3 微生物除臭技術

由于工業氣體污染包含多種污染成分，其中還夾雜著部分固體顆粒，產生臭氣，故科學家研究出微生物除臭技術，用于處理工業污染引起的臭氣。微生物除臭技術[9]是先將臭氣溶于水中，然后運用微生物的體表面積大、細胞膜和細胞壁可以吸附溶于水中的臭氣的特性，將臭氣分解為可溶性物質，使工業污染中的臭氣被消除；同時，微生物利用臭氣中的成分作為自己的營養物質，進行自身的生長繁殖，增加了微生物的數量，加快除臭環節的進行。此技術凈化效率高、成本低，是可以推行的工業除臭技術。德國、荷蘭等國家已經開發了生物臭氣處理裝置，除臭效率可達1萬～15萬m3/h[10]。

1.4 二氧化碳的微生物固定技術

二氧化碳污染是最常見的氣體污染，可利用物理、化學技術進行去除，但微生物的各種條件更為優越，能在進行污染物治理的同時實現自身的生長繁殖，故使用微生物進行碳的固定，產生許多有利的物質，如有機酸、多糖、維生素、氨基酸等。常見的固碳微生物有螺旋藻、小球藻、真養產堿桿菌等進行固定作用，分解二氧化碳[11]。

2 微生物在工業廢水處理中的應用

微生物對工業廢水進行處理的方法是利用其生化反應，通過酶催化對工業廢水起到轉移和轉化作用，從而使工業廢水得到凈化、循環利用。微生物技術處理工業廢水主要是進行有機物的降解、重金屬離子的處理及其他物質的除雜。

2.1 廢水中有機物的降解

微生物降解污水中的有機物是利用微生物的新陳代謝過程中需要進行物質間的吸收利用，產生容易分解的代謝物，周而復始，使污水中的有機物被分解完全[12]。

20世紀70年代微生物絮凝劑已經問世，其來源為微生物，來源廣泛，安全性高，是自然的新型水處理劑[13]，現已經應用于高濃度、難治理的農藥廢水中。高效微生物的研究應用是解決農藥廢水實現高效、快捷處理的關鍵[14]，可以利用EM菌、小球綠藻、芽孢桿菌等對農藥殘留的有機磷、硫等物質進行消化吸收。經過科學家們的研究，降解率已經從72.3%[15]升高至99.7%[16]，同時，中國科學院與中國科學院武漢病毒研究所從污泥中分離出假單細胞，其在18 h內能將1 000 mg/L甲胺磷降解75%左右[17]。

2.2 含重金屬離子的處理

微生物治理重金屬離子主要是靠真菌，由于真菌生長速度快、菌絲綿長、附著力強，利用靜電吸附作用和霉菌體內的催化轉化作用及絡合作用，使重金屬被吸附消化[18]，而且微生物的代謝產物可以自行分解，具有成本低、效率高的優勢。近年來有研究表明，已經利用微生物從廢水中分離、凈化、回收銅、汞、鉻等重金屬，多次凈化率高達99.9%[19]。

另外，1998年Kuhn[20]利用海藻酸鈉固定生支動膠菌除去溶液中95.9%的Cd2+。至此，科學家開始利用各種生物技術與現代科技技術相互結合，除去了廢水中99%的重金屬離子，實現了廢水再利用，達到了凈化水質的效果。

2.3 廢水中其他物質的去除

廢水中除了有機雜質、重金屬外，還有其他有色顆粒存在。目前，對有色廢水的處理是采用微生物絮凝劑進行脫色，該處理劑是利用生物分解性，將細菌、真菌等微生物發酵、提取、精制而成。研究表明，它克服了無機高分子和合成有機高分子絮凝劑本身固有的缺陷，現在已經研發了微生物絮凝劑NOC-1對發酵后的有色廢水、造紙堿性黑液等進行脫色，發現其脫色效果顯著，可使廢水變為清澈、透明[21]。

3 微生物在環境凈化中的應用

19世紀末，經濟日益增長，環境問題越發嚴重，隨著微生物治理方法的出現，標志著人類利用微生物進行環境保護的工程開始，經過上百年的研究，微生物已經在治理環境中被廣泛應用。

3.1 廢棄物的降解、轉化

微生物由于代謝類型的多樣化，幾乎能降解環境中的各種天然物質，尤其是有機化合物。現在國內外已經普遍采用微生物技術降解轉化石油、農藥、重金屬、多氯聯苯（PCB）等未能被利用的污染物。大量研究發現，采用紅色諾卡氏菌與釀酒酵母結合，能夠完全降解毒性極其穩定的多氯聯苯[23]。日本環境科學與民間企業共同研究發現一種可以分解PCB的微生物，分解率可達64.5%[24]。中國科學院微生物研究所篩選出高效降解RDX的棒狀桿菌、降解TNT的芽孢桿菌，其降解率高達90%以上。故微生物是現代工業發展的堅強后盾。

3.2 環境監控

微生物無處不在，現在已經利用微生物的特性進行環境監控：用糞便污染指示菌（大腸桿菌、克雷伯氏菌）檢測水質[25]；用鼠傷寒沙門氏菌檢驗物質的突變性及致癌性[26]；用熒光細菌的靈敏性快速檢測環境中的毒物[27]。

3.3 固體廢物堆肥處理

固體廢物中水分充足，營養物質充分，有大量的微生物群存在，在一定溫度下，只要有適宜的條件，微生物便會大量繁殖，并進行生物分解，從而引發堆肥發酵，發酵后的堆肥可以為作物提供生長所需的養分。最近研究發現，白腐真菌對含苯的有毒物質具有很強的耐受、降解能力，有利于進行堆肥的處理[27]。

3.4 活性污垢處理廢水

活性污垢是指經過人工培養，含有有機物和細菌的污水，經過微生物的不斷生長代謝，產生絮狀、有很強吸附能力的微生物團。活性污垢適用于工業廢水、造紙、合成纖維廢水等的處理，可實現廢水凈化與循環利用，從而提高物質的再利用率[28]。

4 微生物在其他污染治理中的應用

微生物除了應用于大氣、廢水的污染治理外，還可以應用于其他方面的治理，例如生活垃圾、農藥、土壤等處理。生活垃圾主要是白色污染，這需要運用微生物的分解原理，對塑料袋進行分解；農藥殘留主要是多余的有機磷、硫，引起藻類的瘋狂增長，而導致赤潮、藍藻水華等危害，近年發現可以利用EM菌抑制藍藻的生長，同時控制水中氮的含量；土壤中微生物的利用方面，主要是利用根瘤菌起到固氮的作用，將空氣中的氮轉化為植物光合作用所需的物質，從而進行生命的正常活動；后期，開始利用嗜熱及嗜溫細菌、硝化細菌、蛋白及果膠水解微生物、固氮微生物和纖維素分解微生物對固體廢物進行堆肥處理，讓微生物快速分解并進行自身的生長，從而提高土壤肥力，利于作物生長[22]。

5 微生物在環境保護中的發展趨勢

隨著科學的發展，人類越來越重視環境保護，微生物環境保護的作用越來越重要，其體現的經濟效益、環境效益引發企業、科學界的關注。微生物在環境保護中的發展呈現以下發展趨勢。

5.1 綜合利用

為使物質資源得到充分利用并減少能源消耗，微生物污染治理趨向綜合利用。根據各微生物的固有特性，如微生物菌體、微生物體內酶等將生活垃圾、固體廢棄物制成沼氣池發電，產生能源供人類使用。當前的微生物技術已經日趨成熟，由于其經濟高、投資少、重利用率高的優點，已經成為各個發達國家青睞的城市垃圾處理途徑。目前，世界各國有200多座垃圾沼氣田處于運營階段，不僅收獲了電力資源，還獲取了肥力資源。

5.2 從治理到預防

早期工農業因追求經濟效益而忽略環境治理，現在世界各國已經高度重視環境保護，正在研發各種環境保護技術措施，同時時刻關注重要的世界性環境問題，采取相應的方法防患于未然。微生物環保技術是首選的環境治理方案。現階段各國正在研發微生物農藥用以代替化學農藥，從而減少化學農藥帶來的污染，如分解快、毒性低的微生物殺蟲劑等。

5.3 完善微生物環境保護技術

目前，對微生物技術的研究都應放在基礎研究與應用相結合上，大規模推廣微生物技術，構建生物反應器，優化運行條件，研究新方法，高效地進行環境保護與污染治理。

5.4 開發微生物資源

微生物具有種類繁多、資源豐富、繁殖快、生存條件要求低的特點，根據現階段國際社會對微生物的重視情況，各國應該繼續開發微生物資源，使其應用于更多的領域。繼續尋找新物種，如耐熱性菌、抗耐性強的菌種、在特殊環境下仍可以生存的菌落，使之更多地用在環境保護上。同時，由于微生物結構簡單，可以從分子水平對微生物進行深入研究，運用基因工程及生物技術，讓微生物技術更好地服務于人類[29]。

6 結語

綜上所述，微生物在環境治理過程中起著重要的作用，應該對微生物進行更深入的研究，將其可利用率提高到最大化。目前，我國的微生物應用已經取得很大的成功，然而進一步的研究仍需要科技、經濟的持續投入。大力開展以微生物技術為主體的環境保護技術研究，將推進微生物技術在環境保護中的應用，通過微生物技術的不斷發展，滿足國內需求，并占領國外市場。

7 參考文獻

[1] 張小凡，周偉麗，王志平，等.環境微生物學教學改革與學生創新能力的培養[J].微生物學通報，2014（4）：748-752.

[2] 周德慶.微生物學教程[M].北京：高等教育出版社，2013.

[3] 周生賢.加快推進歷史性轉變努力開創環境保護工作新局面在2006年全國環保廳局長會議上的講話[J].環境保護，2006（9）：4-15.

[4] 劉岑岑.環境微生物工程在大氣污染物治理中的應用[J].安徽農學通報，2009，15（22）：34-35.

[5] 畢列鋒，李旭東.微生物法凈化含NOx廢氣[J].環境工程，1998，16（3）：37-39.

[6] LIMBERGEN HV.Bioaugmentioninalctivatesludge：cur-Rentfeatures and futureeperspectives[J].Apple Microbiol Biotechnel，1998，50（1）：16-23.

[7] 魏在山，孫佩石，黃巖華.生化法凈化工業有機廢氣的研究[J].環境科學動態，2001（1）：21-23.

[8] 耿紹宇，李紅霞.臭氣污染的有效控制[J].山西建筑，2004，30（1）：126-127.

[9] POMEROV R D.12ee odrizing of Gas StfCams by the Use of Microbial Growths[P].US Peter：2793096.

[10] 王慶峰.中高硫煤浮選脫硫脫灰試驗研究[D].青島：青島理工大學，2013.

[11] 王建龍，文湘華.現代環境生物技術[M].北京：清華大學出版社，2001：280-285.

[12] 于忠民.污水生物處理應用微生物研究與進展[J].污染防治技術，1998，11（4）：246.

[13] 況金蓉，龔文琪.微生物絮凝劑在石化廢水處理中的應用[J].武漢理工大學學報，2002，24（8）：38-40.

[14] 林齊.工業綜合廢水深度處理與污水廠工藝升級改造研究[D].北京：北京工業大學，2011.

[15] 張本蘭.有機磷農藥（樂果）生產廢水的生化處理新技術[J].環境科學進展，1994，2（2）：12-17.

[16] 裴亮，張體彬，趙楠，等.有機磷農藥降解方法及應用研究新進展[J].環境工程，2011（增刊1）：273-277.

[17] HUNG C J.Adsorption C haracterristics of VariousHeavy Metals on Fungal Surface[D].Newark，USA：The University of Delaware，1990.

[18] 吳乾著，李福德.微生物治理電鍍廢水的研究[J].環境科學，1997，18（5）：47-50.

[19] 孫鵬軒.微生物絮凝劑的研究進展及應用現狀[J].環境保護與循環經濟，2013（1）：53-55.

[20] 陳玉成.污染環境生物修復工程[M].北京：化學工業出版社，2003：17-30.

[21] 陳鋒，柯振東，周建平，等.復合菌劑治理磁湖富營養化的研究[J].環境科學與技術，2007，30（5）：29-33.

[22] 姜琪.微生物在環境保護中的應用及前景[J].農業信息化，2011（7）：120-121.

[23] 黃文偉.紅色諾卡氏菌發酵罐工藝及其抗腫瘤藥理學進一步研究[D].福州：福建師范大學，2015.

[24] VARGA A.The OMNET++ discrete event simulation system[D].Esm′，2001.

[25] 韓小姣，黃正.自來水消毒對內毒素及微生物處理效果分析[J].中公共衛生，2016（2）：215-217.

[26] 張增峰.上海市臨床鼠傷寒沙門氏菌耐藥性和食品載體溯源研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2016.

[27] 葉建斌，孟芹，劉世友，等.發光細菌毒性檢測應用方面的若干研究[C]//第十五次全國環境微生物學學術研討會論文集.大連：中國微生物學會，2012.

第4篇：生物技術的發展前景及趨勢范文

【關鍵詞】高壓技術；生物學及相關領域；研究與應用

高壓，是我們日常生活中通俗的叫法，是一種重要的使金屬、石墨、陶瓷等物質成型的技術，它的全稱是超高冷等靜壓，也可以稱為冷等靜壓、高靜壓、超高壓。在工業領域，高壓加工技術的應用歷史已經有很長久的時間了，并且發展的都比較好，高壓在常溫狀態下，工作壓力一般是一百到八百兆帕，水、礦物油或者是乳化水都可以是傳遞壓力的介質。而生物高壓加工技術就是，在溫度低于一百攝氏度的狀態下，此技術對生物材料施加流體冷等靜壓力，工作壓力是一百到八百兆帕，促使生物材料從物理狀態或者是化學狀態上，發生變化，因而產生新產品的一種技術。它的用途很多，還可以和超聲波等技術一起結合起來使用，從而使消滅微生物的活性[1]。

1國外對高壓食品加工技術的研究與應用

在食品工業中，食品的加工和儲藏是其關鍵環節，也是食品工業發展行業面臨的難點問題。一般都是用加熱處理的辦法進行存儲，但是這個方法有很大的不足之處，因為在加熱的同時，雖然消滅了細菌，但對食品的外觀和口感都有所改變，也使營養成分失去很多，成分也被破壞了。因此，隨著社會的發展，超高壓加工技術在食品工業中也逐漸開始進行應用[2]。一八九五年到一八九九年期間，國外的科學家相繼報道了高壓技術可以消滅細菌，可以用于牛奶的保存等消息，還發現了延長保存牛奶期限的方法，是應用四百五十兆帕的高壓處理；在六百五十兆帕的高壓作用下，還可以有效減少微生物的活躍數量。他們還有一個重要的發現，要想實現使水果和蔬菜保存五年左右的目的，也可以通過高壓處理。后來，又有許多的科學報道對高壓技術在各種蔬菜水果等食品中的應用進行了進一步的證實[3]。一九一四年，美國有一個物理學家通過試驗觀察蛋清在高壓處理，會發生凝固的現象，因此得出了靜水壓狀態下，蛋白質會變性和凝固的結論。一九，第五次國際食品工序學術會議在科隆召開，亞洲有一個國家的教授，在會議上發表了《高壓在食品加工存儲中的應用、設想及發展趨勢》的論文，在世界各國的學者中引起了很大的反響，也促進了在食品加工領域應用生物高壓加工技術的步伐。進入上世紀九十年代，果醬成為人們生活中的日常美味食品，而果醬正是一種高壓食品，由日本研制并上市，果醬的加工工藝突破了以往食品加工需要加熱的工藝過程，在不需要加熱的條件下就可以制成，這對于高壓食品加工技術來說，是一個突破和飛躍，也迎來了高壓食品時代的春天。緊接著，美國、法國以及我國等世界各國都在高壓食品加工領域取得了新的成果[4]。

2我國對高壓食品加工技術的研究和應用

九十年代初期，我國開始投入大量的技術和精力，對高壓食品加工技術在肉類、蛋類、乳內等人們日常生活中經常食用的食品進行大力研究。我國科學家對在食品中，超高壓對酶類的影響，結果有兩個方面的發現，一個發現是較低的壓力可以激活一些酶，這主要是因為壓力產生了凝聚的作用從而激活了酶，還有一個發現非常高的壓力又可以使酶的活性消失。每種酶失去活力都有一個最低的壓力值，當酶低于這個壓力是就會保持活性，而當壓力值超過時，當然有哥前提條件是在一定的時間內，酶就是加快速度失去活性。但是酶的類型、酸堿度、溫度等因素都對這個失去活性的壓力范圍有一定的影響。利用高壓技術處理，對蛋黃醬動態粘性和彈性的影響也是我國科學家研究發現的。利用超高壓，可以讓蛋黃醬的質地更加的細膩，口感更好。其原理是蛋黃醬在超高壓的作用下，蛋白分子迅速散開，蛋白質的顆粒變小，其分子在壓力的作用下伸展，使的分子結構發生改變，更加的細致緊密。肉類食品，是當今人們餐桌上不可或缺的食品。我國高壓技術對肉類食品的研究和應用是比較廣泛的。

科學家們通過研究高壓處理技術對牛羊肉的形態、顏色、口味及分子結構的印象，得出這樣的結論：高壓處理技術，可以使牛羊肉的剪切力有很大程度的降低，從而使牛羊肉從口感上說變的更加細嫩，還可以使牛羊肉中的可溶性物質的含量大幅增加，從而加速牛羊肉的排酸進度。同時，隨著牛羊肉的顏色也使隨著壓力的增加和壓力保持時間的延長，由鮮紅色逐漸變成了淡粉色，牛羊肉的顏色變成白色，只需要在六百兆帕的壓力條件、二十分鐘的保壓時間下就可以實現，而當壓力在五百兆帕到七百兆帕時，牛羊肉的樣品都會出現白色的斑點。牛羊肉在顯微鏡下的結構，因為高壓處理，也發生了很大的改變，在壓力為七百兆帕，室內溫度正常，保壓時間二十分鐘的條件下，牛肉的肌節收縮率大概約為百分之三十五，而羊肉的肌節收縮率為百分之二十二，而在顯微鏡下，壓力越高，結構變化越大。高壓技術對玉米淀粉糊化程度的影響也很大。在壓力為七百兆帕，保壓時間是兩分鐘的條件下，玉米淀粉進過高壓處理后，糊化程度竟然高達百分之八十六點八。而在五分鐘的保壓時間里，玉米淀粉進過高壓處理，其糊化程度就可以達到百分之百。這正好說明，高壓技術在食品加工中是非常有優勢的。同時，科學家們還發現，玉米淀粉在加熱或者加壓以后，在顯微鏡下，偏光十字都消失了，因此得出玉米淀粉的微晶結構在加壓和加熱后，發生同樣的改變，并且淀粉分子結構都被破壞，發生了糊化，但，高壓和加熱不同的是，高壓不會讓玉米淀粉的顏色發生改變。

3結束語

總而言之，經過多年的摸索和研究，在食品加工領域應用高壓技術已經非常成熟，并且具有很大的優勢和發展前景。除了食品行業，在醫藥領域也有所研究，比如利用高壓技術提取中藥藥劑中有效成分，并且有大量的試驗研究現實，高壓技術在病毒的滅活、疫苗的制取、生物制藥等等方面都有這巨大的作用，可以說，高壓加工技術對社會的發展，人類的生活都有著不可估量的貢獻。

參考文獻

[1]李賓,賈士儒,鐘成,劉杰.采用超高壓技術從甜葉菊中提取甜菊糖甙的工藝研究[J].現代食品科技,2017,(10):1117-1120.

[2]王存林,張翠英,張瑛,王盛民.超高壓技術在現代殺菌領域的應用[J].時珍國醫國藥,2017,(05):1082-1084.

[3]于亞莉,張守勤,劉靜波,高峰.高壓技術在生物科學及相關領域中的研究與應用[J].食品科學,2016,(10):578-582.

第5篇：生物技術的發展前景及趨勢范文

【關鍵詞】信息時代;醫學信息化;發展前景;研究

1.引言

隨著現代信息技術的發展與廣泛應用，加快了人類信息社會的建設步伐，信息化、數字化已經逐漸進入到醫學的各領域中，成為醫學界不可或缺的重要工具與手段。信息技術的高速發展正改變著醫學的教學、研究、醫療服務等的諸多傳統方式，并隨著現代信息技術的不斷發展而不斷推陳出新。但是，我們不能否認，現代信息技術在醫學方面的應用不僅為醫學的認知帶來了新的渠道，轉變了醫學的思想觀念與工作方式，同時也為醫學界帶來了一些問題，例如：新的倫理問題等。因此，在醫學信息化建設迅速發展的今天，如何才能更好的將信息技術運用到醫學中，醫學信息化的發展前景如何？對醫學界具有十分重要的現實意義與長遠意義。

不可否認，醫學信息化的建設是長期的，只有符合醫學發展的信息化才具有生命力。在醫院中，我們隨處可見的CT、彩超等大型的數字化醫療設備、計算機網絡的各種醫療收費系統、醫療信息處理系統等，還有在醫學教學、科研領域，都逐漸開始使用現代信息技術的輔助來提升教學與科研的水平。信息技術在醫學中的應用與改造與創新，使得醫學的教學、科研、臨床、管理、藥品、醫學器械的研制等都在借助信息技術來加快自身的發展，很難想象沒有現代信息技術、計算機技術、網絡技術的醫學院校或者醫院將會使什么模樣。

2.信息時代醫學信息化所面臨的新挑戰

2.1 數據的共享問題

美國在醫學信息化數據的共享方面比較開放，美國的國立生物技術信息中心中存儲大量的數據信息，這些數據信息對科學家是無償提供研究的。但是，在我國的生物醫學研究部門或者是醫療機構中，已經積累了大量的科研與臨床數據，這些數據目前大多數仍處于獨立使用的狀態中，各機構之間缺乏數據共享數據孤島現象嚴重制約著我國生物醫學的研究與發展，同時也為我國社會醫療健康保障體系的建立帶來了困難。在實際中，這些醫療機構之間由于存在各種利益關系，一般都對自己所持有的醫學科研數據及診療數據資料保密，不愿意向同行與社會提供數據共享的服務。

2.2 數據標準化的問題

美國的著名勞倫斯伯克利國家實驗基因租的科學部主任表示，最理想的狀態就是能夠建立統一的電子醫療系統，這些醫療病歷系統應該具有統一的標準。但是，在我國的醫學現實中并非如此。各醫院存儲的各種數據標準不同，不同的系統在存儲的信息方面也不一樣，目前，醫療系統與醫療科研機構之間的信息數據標準很難實現統一。究其原因主要是由于各種醫療設備的生產廠家、醫療系統的軟件開發商之間的技術標準各不相同造成的。例如：不同的醫院對信息管理系統中的電子病例數據信息的記錄格式、標準不同，而信息中心的數據存儲設備在構架上也不相同，這就造成各醫院之間的醫療數據信息無法實現交流溝通、共享。如果同一個病人想在不同的醫院進行治療，就必須在不同的醫院分別再做一次相應的檢查，這不僅增加了病人的經濟負擔，嚴重的更影響了病人的最佳治療時期。因此，要想在醫學領域實現信息化就必須先打破各醫院之間的技術壁壘，解決信息化的標準化問題。

2.3 醫學信息化綜合應用型人才嚴重匱乏

目前，醫學信息學是建立在生物醫學、信息技術、統計學、管理學等多學科基礎上的一門交叉性的學科，在實際中，真正了解并掌握、精通信息科學知識的專業人才非常少。為了真正實現醫學信息化并促進多學科的研究與教學，于2009年美國的特拉華大學創立了生物信息學與計算機生物學中心，這一中心集中了來自美國的5個學院的60多名知名教師，并創立了負責多個生物信息學教育的研究項目。縱觀我國高校的現狀，還尚未成立專門的醫學信息專業，或者是生物醫學與信息學相交叉的學科專業。在生物醫學研究領域中的一些復合型研究人才大部分是由學生自己自學而成的，或者是由不同學科的導師共同培養而成的。這種狀況就造成我國醫療信息化應用人才的嚴重匱乏，并為我國醫療信息化人才的培養帶來了阻礙。不過我們堅信，在不久的將來，我國的醫學教育界一定會認識到這一問題。

3.信息時代醫學信息化的發展前景

3.1 醫學信息化正朝著遠程醫療與區域醫療的信息化發展

早在上世紀90年代，我國就曾經提出過實現遠程醫療的發展，很多偏遠地區的醫院與大城市中具有實力的綜合醫院之間建立了遠程醫療咨詢會與會診聯系，但是由于當時采取的是調制解調器的電話網絡或較高成本的衛星傳輸信息，在實際應用中很難得以實現，因此也就未在全國范圍內進行推廣。進入信息時代，隨著互聯網技術的發展與計算機技術的進步，網絡音頻技術、視頻會議技術等在醫學界得到廣泛的推廣，并實現了遠程醫療教育，從而推動了我國醫學影像信息的異地遠程傳輸，進一步推動了我國的遠程醫療發展。隨著醫學界對信息共享、電子病歷等問題的探討與研究，我國醫學信息化逐漸向著區域醫療衛生信息化的方向發展。

3.2 數字化醫院是醫學信息化發展的必然趨勢

目前對于數字化醫院的定義至今還尚無定論，從一般意義上來看，它與醫學信息化所寓意的實質性內容并不存在本質上的區別。目前，我國以病人為中心的HIS建設還處于初級階段，雖然已經在很多方面發揮了重大作用，但是還遠遠不能滿足病人、醫護人員、管理者實現方便、低廉、高效、安全的就診環境與模式，因此，數字化醫院的發展還需要建立信息化條件下合理的診療流程與復合業務的需求。總之，實現數字化醫院在研究、開發、應用方面還存在很大的發展空間。

總之，目前我國醫療領域信息化應用還屬于起步階段，還存在一些問題。但是我們堅信，在不遠的將來，在我國政策的推動下、在信息科學技術的不斷發展下，信息時代醫療信息化的發展將不斷深入，將在我國生物醫學領域中得到不斷地發展與進步。

參考文獻

[1]許德瑋，桑梓勤.基于云計算的醫療衛生位置服務平臺研究[J].醫學信息學雜志，2013（6）：8-13.

第6篇：生物技術的發展前景及趨勢范文

關鍵詞: 節水灌溉;技術,趨勢,建議

    【abstract】this text overview stanza water irrigation technique content, system and development trend, put forward propulsion stanza water irrigation technique development on this foundation of 4policy suggestion.

    【key words】stanza water irrigation;technique, trend, suggestion

    節水灌溉技術的發展不僅是節水的需要,也是農業現展的需要。發展節水灌溉技術對于推進現代農業、建設節約型社會有十分重要的意義。為此,筆者就我國節水灌溉技術及發展趨勢作一探討。

    1. 節水灌溉技術含義及體系

    節水灌溉技術是比傳統的灌溉技術明顯節約用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的總稱。灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收、形成產量,主要包括水資源調配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個環節。在各個環節采取相應的節水措施,組成一個完整的節水灌溉技術體系,包括水資源優化調配技術、節水灌溉工程技術、農藝及生物節水技術和節水管理技術。

    節水灌溉技術體系主要包括以下幾個方面:(1)灌溉水資源優化調配技術。主要包括地表水與地下水聯合調度技術、灌溉回歸水利用技術、多水源綜合利用技術、雨洪利用技術。(2)節水灌溉工程技術 。主要包括渠道防滲技術、管道輸水技術、噴灌技術、微灌技術、改進地面灌溉技術、水稻節水灌溉技術及抗旱點澆技術。直接目的是減少輸配水過程的跑漏損失和田間灌水過程的深層滲漏損失,提高灌溉效率。(3)農藝及生物節水技術 。包括耕作保墑技術、覆蓋保墑技術、優選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調控技術。(4)節水灌溉管理技術。包括灌溉用水管理自動信息系統、輸配水自動量測及監控技術,土壤墑情自動監測技術、節水灌溉制度等。

    2. 節水灌溉新技術

    目前,比較有發展潛力的節水灌溉新技術是:(1)與生物技術相結合的作物調控灌溉技術。 就是從作物生理角度出發,在一定時期主動施加一定程度有益的虧水度,使作物經歷有益的虧水鍛煉,改善品質,控制上部旺長,實現矮化密植,到達節水增產的目的。 (2)應用3s技術的精細灌溉技術。就是運用全球衛星定位系統(gps)和地理信息系統(gis),遙感技術(rs)和計算機控制系統,實時獲取農用小區作物生長實際需求的信息,通過信息處理與分析,按需給作物進行施水的技術,可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產業率。t是農田灌溉學科發展的熱點和農業新技術革命的重要內容。 (3) 智能化節水灌溉裝備技術。就是把生物學、自動控制、微電子、人工智能、信息科學等高新技術集成節水灌溉機械與設備,適時地檢測土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求來實施變量施水,達到最優的節水增產效果。

    3. 節水灌溉技術發展趨勢

    我國的節水灌溉技術發展呈現以下趨勢:(1)噴灌技術仍為大田農作物機械化節水灌溉的主要技術,其研究方向是進一步節能及綜合利用。不同噴灌機型有各自的優缺點,要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤式噴灌機及人工移動式噴灌機比較適合我國國情。(2)地下灌溉已被世人公認是一種最有發展前景的高效節水灌溉技術。盡管目前還存在一些問題,應用推廣速度較慢,但隨著關鍵技術的解決,今后將會得到一定的發展。(3)地面灌溉仍是當今世界占主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟,輸配水有低壓管道化方向發展的趨勢。(4)農業高效節水灌溉技術管理水平越來越高。應用專家系統、計算機網絡技術、控制技術資源數據庫、模擬模型等技術的集成,達到時,空、量、質上的精確灌水,是今后攻關的重點。(5)節水綜合技術的開發利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑,也是今后節水灌溉發展的方向。

    4. 發展節水灌溉技術的政策建議

    (1)提高發展節水灌溉技術的認識。

我國是一個水資源短缺的國家,隨著人口增加、經濟發展、社會進步,農業灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國糧食安全,只能走內涵式發展的道路,灌溉必須走節水型的發展道路。因此,我們應加大對發發展節水灌溉技術的宣傳教育力度,使全社會都來關心節水灌溉技術,形成一個較好的節水灌溉技術發展環境。

    (2)形成發展節水灌溉技術內在機制。通過制定和運用好水價、水權這些經濟手段,對農業用水需求進行有效調控,削弱低效益膨脹型的用水需求,杜絕無效益浪費型的用水需求,促進節約農業用水的需求,從而推進節約灌溉技術發展。

第7篇：生物技術的發展前景及趨勢范文

關鍵詞：固定化；微生物；載體；廢水處理

中圖分類號： X703 文獻標識碼： A 文章編號：

前言

隨著社會進步和時展，特別是工業文明的飛速發展，城市化進程中工農業生活廢水的處理越來越得到社會各界的重視。隨著生物科技術水平的不斷提高進步，固定化生物技術作為一種環保高效可行的廢水處理技術得到越來越廣泛的應用和認可。所謂的固定化微生物技術，我們又稱作固定化細胞技術，是依靠固定化酶技術發展而來的。其主要特征是利用化學或者物理的手段，將游離的細胞或酶定位于限定的區域，使其保持活性并可反復利用的手段方法來影響微生物固定化的因素主要有微生物性質、載體性質及環境特征。現在，在應用固定化微生物技術來處理廢水及各類難降解生物的有機污染物方面使其受到國內外的廣泛關注并取得了顯著的成績，固定化微生物技術在廢水處理中的優勢越來越明顯。

1固定化微生物技術的特點

研究試驗表明固定化微生物具有其特有的反應特性，在應用中必須要利用和遵循這一特性。經過固定化后的微生物，其本身的反應特性可以分為多類，主要表現在微生物穩定性、微生物活性及氧和底物傳質速率等都發生變化。正是由于這些變化決定了固定化微生物與游離微生物在工程及處理工藝上存在差異。固定化后的微生物具有不易流失，加固后主鏈結構的性質較穩定，微生物本身不易被破壞的特點。此外，PH值變化、有機物濃度變化及生物毒性物質對其破壞系數低，且不易失活，從而使固定化微生物穩定性增加。通過對從某污水處理廠氧化溝采集的微生物進行誘導馴化，得到以氧化亞鐵硫桿菌為優勢菌的脫硫菌，進而研究了該固定化微生物脫硫菌在不同環境條件下的性能。結果表明，固定化后的微生物對熱、pH等得穩定性提高，對金屬等有毒物質的毒性抵抗力增強。

同時，實驗研究及國內外應用實踐都表明，利用固定化微生物技術，可以將篩選出的優勢菌種加以固定，構成一種高效、快速、耐受性強、能連續處理的廢水處理系統，不但可以有效地減少二次污染，并且具有處理效率高、運行穩定、可純化和保持高效優勢菌種、反應器生物量大、污泥產量少以及易于實現固液分離等一系列優點。這些突出的優點使固定化微生物技術成為國內外廢水處理領域的研究熱點。

2固定化載體的選擇及原則

2.1 固定化載體的分類及性能比較

就國內外應用現狀來看，目前，可以用來作為固定化微生物的載體的物質主要可以分為：有機高分子載體、無機高分子載體和復合載體三類。其中有機高分子載體又可以分為天然和人工合成兩類。常見的天然有機高分子載體有瓊脂、角叉萊膠、明膠、海藻酸鈉等；常見的人工合成的有機高分子載體有聚丙烯酰胺凝膠（ACAM）、聚乙烯醇凝膠(PVA)、光硬化樹脂、聚丙烯酸凝膠等。常見的無機載體有多孔玻璃、多孔硅酸鹽、石英砂、生物活性炭（BAC）、硅藻土等。微生物固定化載體各有各的優缺點，其中天然有機高分子載體對生物無毒性，傳質性能好，但機械強度較低，在厭氧條件下易被微生物分解；人工合成的有機高分子載體一般強度較大，但傳質性能較差，微生物固定時對其活性影響較大，聚乙烯醇與瓊脂、明膠和丙烯酰胺凝膠相比較，具有機械強度較高、傳質性能較好，生物毒性較低和固定操作容易等優點。無機載體具有機械強度大、對微生物無毒性、不易被微生物分解、耐酸堿、成本低、壽命長等優點。由于有機載體和無機載體各有優缺點，在許多性能方面兩類載體可以互補，因而，就有了復合載體材料，它是將兩類載體結合起來，以改進載體性能，降低成本，提高廢水處理效果。

2.2固定化載體選擇所遵循的原則

固定化載體的選擇將直接影響所固定微生物的生物活性等性能，所以，固定化微生物技術的使用對載體的選擇有一定的要求。在進行選擇載體的過程中，主要應遵循以下幾點原則：固定化過程簡單，常溫下易于成型，固定化過程及固定化后對微生物無毒，生物滯留量高；具有生物相容性，不能干擾生物分子的功能，基質通透性好，傳質性能優良；物化穩定性好，機械強度高，抗微生物分解，沉淀分離性能好；價格低廉，壽命長等。

3.固定化微生物技術在廢水處理中的應用

下面簡要通過具體實驗談一談固定化微生物技術在具有典型特征的廢水處理中的應用。

3.1 含重金屬離子廢水的處理

目前，重金屬污染對生物的影響越來越嚴重，由于固定化后的微生物，穩定性能好，抗毒性強，因此微生物被廣泛用于去除廢水中的重金屬離子。我們進行了采用固定化微生物SBR反應器和普通活性污泥SBR反應器處理投加了Cr6+的生活污水，考察了固定化微生物去除COD及Cr6+的能力及抗毒性的實驗。結果表明：在保證對COD的去除率較穩定的條件下，固定化微生物與普通活性污泥所能承受的Cr6+濃度分別為70mg/L和1.9mg/L。還了解到有關試驗利用聚丙烯酰胺與殼聚糖形成的互融聚合物網絡凝膠固定非活性的銅綠假單胞菌，研究了這種固定化微生物顆粒對Cu2+的吸附特性。結果表明，該固定化微生物對Cu2+的吸附很迅速，在40min內吸附基本達到平衡。固化微生物技術對含重金屬離子廢水的處理效果顯著。

3.2 含氮廢水的處理

利用微生物去除氮和氨，一般是通過好氧微生物的硝化反應過程來和厭氧微生物的反硝化反應過程來進行。我們采用聚乙烯醇（PVA）為載體的包埋固定化微生物處理低濃度氨氮絮凝余水進行試驗，在HRT為3h之內從地表水環境質量V類水標準以外達到了I類水標準，在較短的水力停留時間成功實現了氨氮的去除。進而又以竹炭為載體，將硝化菌、反硝化菌等微生物固定在竹炭上，研究竹炭固定化微生物對氨氮的去除及影響因素。結果表明：竹炭固定化微生物處理氨氮水樣存在竹炭吸附和微生物脫氮兩種作用。對于初始氨氮質量濃度≤200mg·L-1的水樣，調節水樣pH為8，控制水樣溶解氧質量濃度為1mg·L-1左右，竹炭固定化微生物系統中可發生同時硝化—反硝化作用，氨氮去除率可達70%以上。固化微生物技術對含氮廢水的處理效果顯著。

3.3 酚類及醇類廢水的處理

我們采用聚乙烯醇（PVA）—硼酸法制作固定化活性污泥小球，進行從溫度、濃度和pH 3方面比較了固定化活性污泥和游離活性污泥對氯苯酚降解效果的影響的實驗。研究表明：固定化活性污泥降解對氯苯酚的最適宜溫度為25℃～35℃，最適pH為6～8；固定化活性污泥對氯苯酚的降解速度大于游離活性污泥。有關試驗以苯酚模擬廢水為研究對象，采用苯酚馴化后的優勢菌群，利用竹炭作為載體，用竹炭固定化微生物處理含酚廢水。實驗表明，在苯酚濃度為40mg/L低濃度廢水，在投菌量為100mL/10g竹炭，竹炭量為10g/100mL污水的條件下經5h處理后，苯酚和COD的去除率分別為95%和70%。固化微生物技術對酚類及醇類廢水的處理效果顯著。

3.4 印染、造紙廢水的處理

印染、造紙廢水的水量大，污染物質也比較復雜，是比較難處理的工業廢水。我們采用固定化微生物工藝，進行對混凝沉淀后退漿工序的印染廢水進行了現場中試處理研究。實驗結果表明，在水力停留時間（HRT）為20h的條件下，對于進水化學需氧量（CODCr）為1.0～1.2g/L的退漿廢水，經過兩級水解酸化、兩級好氧處理后，其出水CODCr＜100mg/L，達到國家一級排放標準。其中，水解酸化階段的HRT為10h，CODCr復合1.7kg/（d·m

3），去除率為44%；好氧階段HRT為10h，CODCr復合1.9kg/(d·m3),去除率為83%，效果同樣顯著。

結束語

綜上所述，固定化微生物技術，不論技術本身，還是反映特性，都具其絕對的優勢，引起了人們的廣泛關注和對其進一步的研究。但同時，我們也看到了，要將固定化微生物技術工業化，還需要進一步的研究：降低載體的成本和延長載體的壽命；將固定化微生物技術與其他廢水處理技術相結合，以達到最佳處理效果。通過不斷的深入研究，固定化微生物技術一定會很快成熟起來，并高效而實用的應用于各種廢水處理。

參考文獻：

[1] 彭云華. 對固定微生物技術凈化有機廢水最佳方法的探討[J]. 城市給排水，2005.

第8篇：生物技術的發展前景及趨勢范文

[關鍵詞] 節水灌溉技術 農業經濟 應用

西北地區降水少，蒸發強，水資源分布不平衡。特定的自然環境和水資源條件，決定了水在經濟社會發展、生態環境建設中的重要性。發展節水農業是農業和經濟社會可持續性發展的重要保證。在發展節水農業中通過示范推廣，提高農民的認識水平，引導農民推廣節水灌溉新技術，按照規范要求確定防滲工程和田間工程標準，灌溉水的利用率和水分生產率有了更大的提高，通常推廣的農業節水技術有：耕作保滴技術，地膜覆蓋技術。文章根據西北地區的水資源及地理、氣候現狀，探究實施節水灌溉的緊迫性與必然性。

一、實施節水灌溉的意義

隨著農業結構調整、退耕還林、還草、城鎮化建設的不斷發展，提高水的利用效率，依賴灌溉農業的問題日益凸顯，所以灌溉農業只能走內涵式發展道路，通過灌區節水改造挖掘農業節水潛力，在節水中求得農業的發展。隨著西部大開發戰略的實施，工業和城市用水將大幅度增加，恢復和保護生態的需水量必須保證，因此，在南水北調西線工程建成之前，農業用水總量不會增加，只會減少，否則將影響工業和城市的發展。

二、水資源利用及節水技術應用狀況

1. 灌區工程技術改造和配套建設

因地制宜合并、改造、廢棄平原水庫，減少蒸發造成的水資源浪費。修建山區水庫，攔蓄調控水資源，科學配置水資源，解決局部地區缺水問題。對大、中、小型灌區工程進行了高效節水為中心的更新改造，壓縮農業用水。

2.渠道防滲襯砌

渠道防滲工程節水效益明顯，成本低廉，是諸多農田灌溉節水措施中經濟合理、技術可行的主要節水措施之一，同時又是當前農田灌溉節水工程改造中的關鍵環節。渠道采用防滲技術，能加快輸水速度，縮短灌溉時間，能充分利用渠水，擴大灌溉面積，減少地下深層淡水的開采節能效益顯著，道防滲還具有加大過水能力、減小過水斷面、加快輸配水的速度、節省土地等優點。

3.低壓輸水管道鋪設

管道輸水節水、輸水迅速，省地、增產和有利于搶季節等優點，是投資省、節水最有效、管理最方便的一種輸水灌溉技術，目前管道輸水技術主要在井灌區推廣應用，自流灌區也開始采用管道輸水技術。低壓管道輸水已有于幾年的發展歷史，適用于各種地塊、作物及種植方式，為群眾所熟悉和接受，工程使用率高，是目前非常成熟的工程節水技術。

4.地面灌水技術

地面灌溉方法是目前應用最廣泛、最主要的灌水技術。平整土地是提高地面灌水技術和灌水質量，縮短灌水時間，提高灌水勞動效率和節水增產的一項重要措施。渠灌區若不采取任何節水措施，采用田間大塊劃小和土地平整工程，可是灌溉水利用系數提高0.05～0.10。畦灌是耕地經平整后，利用畦埂將田塊劃分成小塊進行灌溉；溝灌是在作物行間開挖灌水溝，灌溉水從輸水溝進入灌水溝后，在水流動的過程中由溝底和溝壁向周圍入滲濕潤土壤的方式進行灌溉

5.噴灌、滴灌、微灌、膜上灌、膜下灌節水技術的應用

噴灌工程不需平整耕地、修建田間毛渠和打埂，一般可以節省土地10%～20%。噴灌灌水均勻，節約用水，對地形的適應性強，與地面灌溉相比，大田噴灌一般可省水30～50%，增產10～30%。滴灌工程是目前科技含量最高、起點最高的節水形式，是高效農業的首選。滴灌與一般的畦灌相比有很多優點，微灌將水和肥料澆在作物的根部，它比噴灌更省水、省肥。膜下滴灌具有增加地溫、防止蒸發和滴灌節水的雙重優點，節水效果最好，近幾年，在西北地區得到迅速推廣，隨著新疆石河子（棉花）墾區應用膜下滴灌技術的成功，并大面積推廣應用，目前已在全國范圍內進行推廣。該技術不需要修農渠和筑硬打畦，操作簡便，節省機力費和人工作業費，并節省抽水電費和肥料費，有效降低了生產成本。

三、節水灌溉技術的發展趨勢

1.節水灌溉技術的發展趨勢

節水灌溉技術發展前景廣泛，噴灌技術仍為大田農作物機械化節水灌溉的主要技術，其研究方向是進一步節能及綜合利用，不同噴灌機型有各自的優缺點，要因地制宜綜合考慮；其次是地下灌溉已是一種最有發展前景的高效節水灌溉技術，隨著技術的不斷提高，今后將會得到更大的發展；地面灌溉是當今世界占主導地位的灌水技術，隨著高效田間灌水技術的成熟，輸配水有低壓管道化方向發展的趨勢；農業高效節水灌溉技術管理水平越來越高，應用專家系統、計算機網絡技術、控制技術資源數據庫、模擬模型等技術的集成，達到時，空、量、質上的精確灌水，是今后攻關的重點；節水綜合技術的開發利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑，也是今后節水灌溉發展的方向。

2.對節水灌溉新技術的展望

與生物技術相結合的作物調控灌溉技術，它是從作物生理角度出發，在一定時期主動施加一定程度有益的虧水度，使作物經歷有益的虧水鍛煉，改善品質，控制上部旺長，實現矮化密植，到達節水增產的目的；應用3S技術的精細灌溉技術，運用全球衛星定位系統（GPS）和地理信息系統（GIS），遙感技術（RS）和計算機控制系統，實時獲取農用小區作物生長實際需求的信息，通過信息處理與分析，按需給作物進行施水的技術，可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產業率，是農田灌溉學科發展的熱點和農業新技術革命的重要內容；智能化節水灌溉裝備技術，是把生物學、自動控制、微電子、人工智能、信息科學等高新技術集成節水灌溉機械與設備，適時地檢測土壤和作物的水分，按照作物不同的需水要求來實施變量施水，達到最優的節水增產效果。

參考文獻

[1]新疆糧食作物節水灌溉技術推廣應用研究[J].農村財政與財務.2012年.第8期 3 頁 6-8頁；

第9篇：生物技術的發展前景及趨勢范文

關鍵詞：有機廢氣；處理技術；未來發展

前言

伴隨我國工業的快速發展，大氣的污染呈逐年上升的趨勢，有機廢氣處理技術也越來越被重視，為了更好的處理有機廢氣，還需要進行技術的發展創新。

1、有機廢氣處理技術的重要性

我國經濟的持續發展，為化工企業的崛起提供了外部環境，但是，隨著我國工業化進程的不斷加快，卻忽略了對環保的投入，工業廢氣的排放量不斷增加，對環境造成的污染也日益嚴重。當大量的廢氣排放到空氣中，不僅會對空氣質量產生嚴重影響，同時也會對人體健康造成嚴重的危害。為了重現綠水藍天，就需要不斷加強工業廢氣的處理，而對工業廢氣處理的技術研究也就擺在人們面前。有機廢氣是工業廢氣中污染性較強、處理難度較大的一種，而且有機廢氣進入到人體呼吸道之后，對人體的呼吸、血液、肝臟等都會產生嚴重的影響，因此有機廢氣的處理也受到了越來越多的重視。

2、具體的有機廢氣處理技術

2.1熱破壞技術

對于熱破壞技術來說，主要適用于濃度較低的有機廢氣。根據處理流程，其燃燒方式有兩類：一種是直接性的火焰燃燒，此種燃燒在溫度和時間狀態都合理的情況下，熱處理效率超過90%。此方法的主要優勢是處理充分且投資低，缺點是在有機物濃度偏低及缺乏輔助燃料的情況下，難以充分燃燒。另外一種方法是催化性的氧化燃燒。催化燃燒技術可以使有機物燃燒的初始溫度得到有效減弱，在催化劑添加的條件下，基于氣流當中針對有機物采取加熱措施，便能夠發生化學反應，進而使污染物得到有效清除。

2.2高溫及觸媒燃燒技術

燃燒法的應用，是利用高于有機廢氣燃燒點的溫度條件，對其進行燃燒和氧化，一般可用直接高溫燃燒和出煤燃燒兩種方法。直接高溫燃燒的溫度條件要求較高，需要在特定的高溫容器中完成，也是當前化工企業中常用的一種廢氣處理技術。當有機廢氣進入到沸石轉輪中，沸石可以將有機廢氣中的有機成分進行吸附，而將吸附后干凈的有機氣體釋放到空氣中，其他的廢與測繼續進入循環系統中進行處理。利用這種處理方法可以提高廢氣處理的效率，而且在運行成本方面較低，大量經過吸附作用的干凈空氣排放到大氣中，不需要再次進行凈化處理。在高溫燃燒處理過程中，通過沸石轉輪的作用可以實現有機廢氣的吸附和解析，通過對沸石轉速和溫度的調整可以達到不同的凈化效果。

2.3吸收技術

對于吸收技術來說，在氣態污染物處理過程中較為適用。根據吸收流程，可進一步劃分為物理吸收與化學吸收兩大種類。吸收技術主要是對有機廢氣與液體吸收液之間的相似相溶原理加以利用，進而使有機廢氣的處理得到有效實現。其中的吸收劑，通常屬于液體物質，在對一些混合試劑加以應用的情況下，比如液體石油、表面活性劑以及水等，能夠使有機廢氣充分被吸收。許多氣態污染物都能夠通過液體溶劑吸收方法進行有效處理。并且，部分具備應用價值的產品，通過解析處理以后，還可以被回收利用。

2.4吸附技術

吸附法的基本原理就是利用界面現象，也就是一種物質在另一種物質表面附著的緩慢作用過程。所以，基于界面現象的吸附法廢氣處理，其關鍵是吸附劑的選擇，通常，要求吸附劑具有疏松多孔的結構，且化學性質比較穩定，內部表面積較大，現在，該方法中常用的吸附劑主要包括硅膠、人工沸石、活性炭等。該方法的特點是應用比較廣泛、工藝簡單成熟、便于推廣，但是，該方法的流程比較復雜，設備比較龐大，特別是在廢氣中存在膠粒物質的情況下，會造成吸附劑中毒現象。所以，該方法更多的用于低濃度可揮發性廢氣的處理。

2.5冷凝技術

冷凝法主要是利用不同的物質在不同溫度下有著而不同飽和蒸汽壓的特性，通過對系統壓力的增加或者是溫度的降低，使蒸汽狀態的污染物可以從廢氣中冷凝并且分離出來。冷凝的過程一般需要在特定的溫度條件下實現，同時也要考慮到壓力條件，而通常采用的都是在恒定的壓力條件下降低溫度的途徑來實現。冷凝法的應用，可以使有機廢氣達到很好的凈化效果，而且是在常溫條件下無法達到的。在應用的過程中，要根據凈化的要求確定壓力和溫度，這也必然會導致費用的增加。所以在實際的應用過程中，可以將冷凝法與其他的處理技術聯合應用，可以達到更好的處理效果，也可以獲得更多可回收的產品，同時降低廢氣處理的成本。

3、有機廢氣處理技術的未來發展

在上述分析過程中，對有機廢氣幾類傳統處理技術有了初步的了解。為此，加大有機廢氣處理技術研發工作非常關鍵。下面針對有機廢氣處理技術未來發展前景進行論述。

3.1生物處理技術

針對有機廢氣采取的生物技術，指的是基于特定狀態下，以有機廢氣的有機成分為依據，把有機物有效地分解成為水以及二氧化碳，同時遵循“有機氨氨氣硝酸”、“硫化物硫化氫硫酸”的兩大轉化過程。通過生物技術裝置，有機廢棄物的處理效率超過90%，惡臭物處理效率則更高。和傳統處理技術相比，此項技術在設備上顯得比較簡單，并且很少發生再次污染的情況，所以生物處理技術具備很好的未來發展前景。

3.2放電等離子體技術

在新的有機廢氣處理技術中，利用高壓放電技術進行廢氣處理，是具有良好發展前景的技術。高壓放電技術可以產生大量的高能電子和活性離子，構成平衡等離子體，這樣就會使得C-C和C-H等化學鍵發生斷裂，進而實現與廢氣中F， H和CI等原子的置換，得到大量無害的二氧化碳和水。另外，在等離子體中引入金屬氧化物，可以形成一個催化體系，使得副產物的產量極大的降低，這時可以增強對污染物的剔除率。與傳統的處理技術相比，高壓放電技術操作更加簡便.而且具有很好的節能效果，適用于對低濃度有機廢氣的處理。

3.3 PSA技術及光催化氧化技術

PSA技術在有機廢氣處理過程中其應用得到了初步的肯定。此項技術主要是以有機廢氣組成和吸附材料在吸附方面的差異性為依據，同時結合周期壓力的改變，進而使有機廢氣被凈化和分離。PSA技術具備的優勢包括成本低廉、能耗小以及具備較高的自動化能力。在有機廢氣的分離及其回收過程中，合理地采納此項技術前景良好，值得考慮。此外，光照狀態下部分半導體材料可能有自由基活性的物質存在，利用光催化氧化技術，在常溫常壓條件下，能夠使有機廢氣發生無毒反應，此過程是不會受到溶劑分子的影響的，其主要優勢是反應速度快以及易于回收，因此光催化氧化技術在部分有機廢氣處理上也值得考慮應用。

3.4綜合處理技術

綜合處理技術就是對多種有機廢氣處理進行綜合運用，使每種處理技術的優點都可以獲得最大程度的發揮，從而達到更好的廢氣處理效果。如今，在工業廢氣處理中應用的處理技術主要有如吸附催化技術、吸收一解吸一變壓一吸附組合工藝等等。通過吸附催化技術可以對廢氣中的有害物質進行吸附，并且降低有機廢氣中污染物的濃度；利用復合吸收技術可以增強對廢氣中甲苯、乙酸丁醋的吸收效率，使得廢氣中的污染物含量達到國家標準的要求。

4、結語

總的來說，面臨有機廢氣的污染，應當通過合適的處理技術進行凈化。為了改善工業廢氣的無污染處理，還應該積極研發新的處理技術，有效去除有機污染物，推動社會經濟的可持續發展。

參考文獻：

[1]王端鑫.有機廢氣處理技術及前景展望[J].資源節約與環保，2014，01：101.

[2]彭雅麗.有機廢氣處理技術研究進展[J].河北工業科技，2013，04：306-308.