時間：2023-06-02 09:22:21
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物技術發(fā)展，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要：生物技術作為創(chuàng)造未來文明的五大新技術之一，正日益受到世界各國的加倍重視。本文闡述了生物技術的的定義，論述了生物技術的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
關鍵詞：生物技術 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
1.前言
我國的生化工程學科是在20世紀80年代初開始建立的，20多年來我國經(jīng)歷了將化工技術用生物技術和融合生物技術知識發(fā)展生化工程的2個階段。[1]生物技術服務的領域主要包括醫(yī)藥、農業(yè)、食品、化工、冶金、能源等方面。在與人類健康有關的重要領域，已能設計和制造臟器、診斷試劑以及治療藥物；在農業(yè)上，能夠制造獸藥，培養(yǎng)植物細胞、利用基因工程和細胞工程技術獲得抗病毒、抗蟲、抗除萎劑、抗凍、抗旱、抗鹽、保鮮、高蛋白、高養(yǎng)分的植物新品種和良種家禽、家畜；在化工方面，生產氨基酸、生物大分子及基本有機化工產品，如乙醇、丁醇、丙酮等,利用基因工程技術和細胞融合得到高產工程菌，為化工生產提供高效、低成本的新途徑；另外在“三廢”處理、低品位金屬提取、生物能源、煤的氣化和液化等方面都有不同進展。這些技術的豐富交叉引起了世界各國的強烈興趣，生物技術商品化的競爭已經(jīng)到來。
2.生物技術定義
所謂生物技術，即為應用生命科學研究成果，以人們意志設計，對生物或生物的成分進行改造和利用的技術。現(xiàn)代生物技術綜合分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、胚胎學、免疫學、化學、物理學、信息學、計算機等多學科技術，可用于研究生命活動的規(guī)律和提品為社會服務等。20世紀30年代生物技術以發(fā)酵產品為主干，40年代抗生素工業(yè)成為生物技術產業(yè)的支柱產業(yè)，50年代氨基酸發(fā)酵和60年代酶制劑工程相繼出現(xiàn)，到70年代DNA重組技術使生物技術得到了突飛猛進的發(fā)展，并與信息技術、材料技術及能源技術共同構成了人類新的技術革命的基礎。[2]
生物技術是現(xiàn)代生物學發(fā)展及其與相關學科交差融和的產物，其核心是以DNA重組技術為中心的基因工程，還包括微生物工程、生化工程、細胞工程及生物制品等領域。
3.生物技術的發(fā)展現(xiàn)狀
近些年來，以基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程為代表的現(xiàn)代生物技術發(fā)展迅猛，并日益影響和改變著人們的生產和生活方式。所謂生物技術（Biotechnology）是指“用活的生物體（或生物體的物質）來改進產品、改良植物和動物，或為特殊用途而培養(yǎng)微生物的技術”。生物工程則是生物技術的統(tǒng)稱，是指運用生物化學、分子生物學、微生物學、遺傳學等原理與生化工程相結合，來改造或重新創(chuàng)造設計細胞的遺傳物質、培育出新品種，以工業(yè)規(guī)模利用現(xiàn)有生物體系，以生物化學過程來制造工業(yè)產品。簡言之，就是將活的生物體、生命體系或生命過程產業(yè)化的過程。
生物工程包括基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生物電子工程、生物反應器、滅菌技術以及新興的蛋白質工程等，其中，基因工程是現(xiàn)代生物工程的核心。基因工程（或稱遺傳工程、基因重組技術）就是將不同生物的基因在體外剪切組合，并和載體（質粒、噬菌體、病毒）的DNA連接，然后轉入微生物或細胞內，進行克隆，并使轉入的基因在細胞或微生物內表達，產生所需要的蛋白質。目前，有60%以上的生物技術成果集中應用于醫(yī)藥產業(yè)，用以開發(fā)特色新藥或對傳統(tǒng)醫(yī)藥進行改良，由此引起了醫(yī)藥產業(yè)的重大變革，生物制藥也得以迅速發(fā)展。生物制藥就是把生物工程技術應用到藥物制造領域的過程，其中最為主要的是基因工程方法。即利用克隆技術和組織培養(yǎng)技術，對DNA進行切割、插入、連接和重組，從而獲得生物醫(yī)藥制品。生物藥品是以微生物、寄生蟲、動物毒素、生物組織為起始材料，采用生物學工藝或分離純化技術制備，并以生物學技術和分析技術控制中間產物和成品質量而制成的生物活化制劑，包括菌苗、疫苗、毒素、類毒素、血清、血液制品、免疫制劑、細胞因子、抗原、單克隆抗體及基因工程產品（DNA重組產品、體外診斷試劑）等。目前，人類已研制開發(fā)并進入臨床應用階段的生物藥品，根據(jù)其用途不同可分為三大類：基因工程藥物、生物疫苗和生物診斷試劑。這些產品在診斷、預防、控制乃至消滅傳染病，保護人類健康中，發(fā)揮著越來越重要的作用。
鑒于世界上技術先進，經(jīng)濟發(fā)達國家對生物技術的高度重視，面對世界新技術革命的挑戰(zhàn)，我國“863”高科技發(fā)展計劃把發(fā)展生物技術放在首位，結合我國國情，以解決發(fā)展我國農業(yè)、醫(yī)藥中存在的關鍵技術為重點，確定了三個主題：一是高產優(yōu)質抗逆的動植物新品種、二是新型藥物、疫苗和基因治療、三是蛋白質工程。
4.生物技術的發(fā)展趨勢
4.1生物技術在農業(yè)中的發(fā)展趨勢
充分利用我國豐富的和特有的遺傳資源，分離克隆有自主知識產權的基因和基因工程品種已刻不容緩，以期在以“基因”為核心的生物技術產業(yè)中取得主動。實現(xiàn)單基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的轉移。重視轉基因植物的環(huán)境安全性評估，借鑒國外的成功經(jīng)驗，防止轉基因植物危害的發(fā)生與蔓延。隨著基因組時代向后基因組時代的過渡，研究重心已經(jīng)從揭示生命的所有遺傳信息轉移到整體水平上對生物功能的研究。因此，在整體水平上研究細胞內蛋白質的組成及其活動規(guī)律的蛋白質學的發(fā)展和成熟，必將與基因組研究互相補充,給農業(yè)生物技術帶來革命性改變。建立一支專門的農業(yè)生物技術隊伍，尤其是基因工程專業(yè)隊伍，杜絕一哄而上，避免人財物的無謂浪費，把有限的資金用在刀刃上。
4.2生物技術在環(huán)境中的發(fā)展趨勢
在污染的處理過程中，傳統(tǒng)的物理或化學處理方法常伴隨二次污染，且運行費用高，處理問題單一而微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性，并可將其作為代謝底物降解和轉化因此，生物處理具有效果好、運行費用低、無二次污染等優(yōu)勢，是保障可持續(xù)發(fā)展的一項最有力的技術措施。[3]
生物技術的發(fā)展趨勢將朝著傳統(tǒng)技術的改良、與其他污染處理手段相結合和與現(xiàn)代高新技術相結合等方向發(fā)展，研究高效快速的工藝流程。
4.3生物技術在工業(yè)中的發(fā)展趨勢
工業(yè)生物技術的新崛起有兩個巨大的推動力，即社會強烈需求和生物技術的進步。人類社會發(fā)展迫切需要解決的問題是資源、能源、人口、環(huán)境問題.隨著生物技術突破性進展，使得人類可以設計和構建新一代的工業(yè)生物技術，可高效快速地將各類可再生生物質資源轉化為新的資源和能源。工業(yè)生物技術在生物能源、生物材料以及生物質資源化方面發(fā)揮著重要作用。[4]其中生物能源、生物材料、生物質資源化等都是現(xiàn)在以及將來發(fā)展的重中之重。
4.結語
生物技術是2l世紀改變人們生活方式最重要的科技手段。發(fā)展生物技術，實現(xiàn)產業(yè)化，將為國民經(jīng)濟培育新的增長點。大力發(fā)展生物技術和生物技術產業(yè)，需要有高水平的專業(yè)技術人才，只有高水平的專業(yè)技術人才才能掌握現(xiàn)代生物技術，為實現(xiàn)和發(fā)展生物技術產業(yè)作出應有的貢獻。
參考文獻：
[1]歐陽藩.生物技術發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展戰(zhàn)略[J].現(xiàn)代化工，2004（6）：1-7.
[2]瞿禮嘉,顧紅雅,胡蘋等.現(xiàn)代生物技術導論[M].北京:高等教育出版社,1998.
為了適應這種快速發(fā)展的形勢,美國、日本、澳大利亞等發(fā)達國家先后制定了國家發(fā)展計劃,把海洋生物技術研究確定為21世紀優(yōu)先發(fā)展領域。1996年,中國也不失時機地將海洋生物技術納入國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃),為今后的發(fā)展打下了基礎。不言而喻,迄今海洋生物技術不僅成為海洋科學與生物技術交叉發(fā)展起來的全新研究領域,同時,也是21世紀世界各國科學技術發(fā)展的重要內容并將顯示出強勁的發(fā)展勢頭和巨大應用潛力。
1.發(fā)展特點
表1和表2列出的資料大體反映了當前海洋生物技術研究發(fā)展的主要特點。
1.1加強基礎生物學研究是促進海洋生物技術研究發(fā)展的重要基石
海洋生物技術涉及到海洋生物的分子生物學、細胞生物學、發(fā)育生物學、生殖生物學、遺傳學、生物化學、微生物學,乃至生物多樣性和海洋生態(tài)學等廣泛內容,為了使其發(fā)展有一個堅實的基礎,研究者非常重視相關的基礎研究。在《IMBC 2000》會議期間,當本文作者詢問一位資深的與會者:本次會議的主要進步是什么?他毫不猶豫的回答:分子生物學水平的研究成果增多了。事實確實如此。近期的研究成果統(tǒng)計表明,海洋生物技術的基礎研究更側重于分子水平的研究,如基因表達、分子克隆、基因組學、分子標記、海洋生物分子、物質活性及其化合物等。這些具有導向性的基礎研究,對今后的發(fā)展將有重要影。
1.2推動傳統(tǒng)產業(yè)是海洋生物技術應用的主要方面
目前,應用海洋生物技術推動海洋產業(yè)發(fā)展主要聚焦在水產養(yǎng)殖和海洋天然產物開發(fā)兩個方面,這也是海洋生物技術研究發(fā)展勢頭強勁。充滿活力的原因所在。在水產養(yǎng)殖方面,提高重要養(yǎng)殖種類的繁殖、發(fā)育、生長和健康狀況,特別是在培育品種的優(yōu)良性狀、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的進步,如轉生長激素基因魚的培育、貝類多倍體育苗、魚類和甲殼類性別控制、疾病檢測與防治、DNA疫苗和營養(yǎng)增強等;在海洋天然產物開發(fā)方面,利用生物技術的最新原理和方法開發(fā)分離海洋生物的活性物質、測定分子組成和結構及生物合成方式、檢驗生物活性等,已明顯地促進了海洋新藥、酶、高分子材料、診斷試劑等新一代生物制品和化學品的產業(yè)化開發(fā)。
表1 近期IMBC大會研討的主要內容
表2 近期IMBC大會和《Marine Biotechnology》學報論文統(tǒng)計表
1.3保證海洋環(huán)境可持續(xù)利用是海洋生物技術研究應用的另一個重要方面
利用生物技術保護海洋環(huán)境、治理污染,使海洋生態(tài)系統(tǒng)生物生產過程更加有效是一個相對比較新的應用發(fā)展領域,因此,無論是從技術開發(fā),還是產業(yè)發(fā)展的角度看,它都有巨大的潛力有待挖掘出來。目前已涉及到的研究主要包括生物修復(如生物降解和富集、固定有毒物質技術等)、防生物附著、生態(tài)毒理、環(huán)境適應和共生等。有關國家把“生物修復”作為海洋生態(tài)環(huán)境保護及其產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生物工程手段,美國和加拿大聯(lián)合制定了海洋環(huán)境生物修復計劃,推動該技術的應用與發(fā)展。
1.4與海洋生物技術發(fā)展有關的海洋政策始終是公眾關注的問題
其中海洋生物技術的發(fā)展策略、海洋生物技術的專利保護、海洋生物技術對水產養(yǎng)殖發(fā)展的重要性、轉基因種類的安全性及控制問題、海洋生物技術與生物多樣性關系以及海洋環(huán)境保護等方面的政策、法規(guī)的制定與實施倍受關注。
2. 重點發(fā)展領域
當前,國際海洋生物技術的重點研究發(fā)展領域主要包括如下幾個方面:
2.1發(fā)育與生殖生物學基礎
弄清海洋生物胚胎發(fā)育、變態(tài)、成熟及繁殖各個環(huán)節(jié)的生理過程及其分子調控機理,不僅對于闡明海洋生物生長、發(fā)育與生殖的分子調控規(guī)律具有重要科學意義,而且對于應用生物技術手段,促進某種生物的生長發(fā)育及調控其生殖活動,提高水產養(yǎng)殖的質量和產量具有重要應用價值。因此,這方面的研究是近年來海洋生物技術領域的研究重點之一。主要包括:生長激素、生長因子、甲狀腺激素受體、促性腺激素、促性腺激素釋放激素、生長一催乳激素、滲透壓調節(jié)激素、生殖抑制因子、卵母細胞最后成熟誘導因子、性別決定因子和性別特異基因等激素和調節(jié)因子的基因鑒定、克隆及表達分析,以及魚類胚胎于細胞培養(yǎng)及定向分化等。
2.2基因組學與基因轉移
隨著全球性基因組計劃尤其是人類基因組計劃的實施,各種生物
的結構基因組和功能基因組研究成為生命科學的重點研究內容,海洋生物的基因組研究,特別是功能基因組學研究自然成為海洋生物學工作者研究的新熱點。目前的研究重點是對有代表性的海洋生物(包括魚、蝦、貝及病原微生物和病毒)基因組進行全序列測定,同時進行特定功能基因,如藥物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐鹽基因等的克隆和功能分析。在此基礎上,基因轉移作為海洋生物遺傳改良、培育快速生長和抗逆優(yōu)良品種的有效技術手段,已成為該領域應用技術研究發(fā)展的重點。近幾年研究重點集中在目標基因篩選,如抗病基因、胰島素樣生長因子基因及綠色熒光蛋白基因等作為目標基因;大批量、高效轉基因方法也是基因轉移研究的重點方面,除傳統(tǒng)的顯微注射法、基因槍法和攜帶法外,目前已發(fā)展了逆轉錄病毒介導法,電穿孔法,轉座子介導法及胚胎細胞介導法等。 2.3病原生物學與免疫
隨著海洋環(huán)境逐漸惡化和海水養(yǎng)殖的規(guī)模化發(fā)展,病害問題已成為制約世界海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸因子之一。開展病原生物(如細菌、病毒等)致病機理、傳播途徑及其與宿主之間相互作用的研究,是研制有效防治技術的基礎;同時,開展海水養(yǎng)殖生物分子免疫學和免疫遺傳學的研究,弄清海水魚、蝦、貝類的免疫機制對于培育抗病養(yǎng)殖品種、有效防治養(yǎng)殖病害的發(fā)生具有重要意義。因此,病原生物學與免疫已成為當前海洋生物技術的重點研究領域之一,重點是病原微生物致病相關基因、海洋生物抗病相關基因的篩選、克隆,海洋無脊椎動物細胞系的建立、海洋生物免疫機制的探討、DNA疫苗研制等。
? 2.4生物活性及其產物
海洋生物活性物質的分離與利用是當今海洋生物技術的又一研究熱點。現(xiàn)人研究表明,各種海洋生物中都廣泛存在獨特的化合物,用來保護自己生存于海洋中。來自不同海洋生物的活性物質在生物醫(yī)學及疾病防治上顯示出巨大的應用潛力,如海綿是分離天然藥物的重要資源。另外,有一些海洋微生物具有耐高溫或低溫、耐高壓、耐高鹽和財?shù)蜖I養(yǎng)的功能,研究開發(fā)利用這些具特殊功能的海洋極端生物可能獲得陸地上無法得到的新的天然產物,因而,對極端生物研究也成為近年來海洋生物技術研究的重點方面。這一領域的研究重點包括抗腫瘤藥物、工業(yè)酶及其它特殊用途酶類、極端微生物定功能基因的篩選、抗微生物活性物質、抗生殖藥物、免疫增強物質、抗氧化劑及產業(yè)化生產等。
2.5海洋環(huán)境生物技術
該領域的研究重點是海洋生物修復技術的開發(fā)與應用。生物修復技術是比生物降解含義更為廣泛,又以生物降解為重點的海洋環(huán)境生物技術。其方法包括利用活有機體、或其制作產品降解污染物,減少毒性或轉化為無毒產品,富集和固定有毒物質(包括重金屬等),大尺度的生物修復還包括生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)調控等。應用領域包括水產規(guī)模化養(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖、石油污染、重金屬污染、城市排污以及海洋其他廢物(水)處理等。目前,微生物對環(huán)境反應的動力學機制、降解過程的生化機理、生物傳感器、海洋微生物之間以及與其它生物之間的共生關系和互利機制,抗附著物質的分離純化等是該領域的重要研究內容。
3.前沿領域的最新研究進展
3.1發(fā)育與生殖調控
應用GIH(性腺抑制激素)和GSH(性腺刺激激素)等激素調控甲殼類動物成熟和繁殖的技術[1],研究了甲狀腺激素在金紹生長和發(fā)育中的調控作用,發(fā)現(xiàn)甲狀腺激素受體mRNA水平在大腦中最高,在肌肉中最低,而在肝、腎和鰓中表達水平中等,表明甲狀腺素受體在成體金銀腦中起著重要作用[1],對海鞘的同源框(Homeobox)基因進行了鑒定,分離到30個同源框基因[1],建立了青鳉的同源框(Homeobox)基因[1],建立了青鳉胚胎干細胞系并通過細胞移植獲得了嵌合體青鳉[1],建立了虹鱒原始生殖細胞培養(yǎng)物并分離出Vasa基因[2],進行斑節(jié)對蝦生殖抑制激素的分離與鑒定[2],應用受體介導法篩選GnRH類似物,用于魚類繁殖[2],建立了海綿細胞培養(yǎng)技術,用于進行藥物篩選[2],建立了將海膽胚胎作為研究基因表達的模式系統(tǒng)[2],通過基因轉移開展了海膽胚胎工程的研究[2],研究了人葡糖轉移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鱒胚胎中的表達[3],建立了通過細胞周期蛋白依賴的激酶活性測定海水魚苗細胞增殖速率的方法[3],研究了幾丁質酶基因在斑節(jié)對蝦蛻皮過程中的表達[4],從海參分離出同源框基因,并進行了序列的測定[4]。
3.2功能基因克隆
建立了牙鲆肝臟和脾臟mRN A的表達序列標志,從深海一種耐壓細菌中分離到壓力調節(jié)的操縱子,從大西洋鮭分離到雌激素受體和甲狀腺素受體基因,從挪威對蝦中分離到性腺抑制激素基因[1];將DNA微陣列技術在海綿細胞培養(yǎng)上進行了應用,構建了班節(jié)對蝦遺傳連鎖圖譜,建立了海洋紅藻EST,從海星卵母細胞中分離出成熟蛋白酶體的催化亞基,初步表明硬骨頭魚類IGF-I原E一肽具有抗腫瘤作用[2];構建了海洋酵母De—baryomyces hansenii的質粒載體,從鯉魚血清中分離純化出蛋白酶抑制劑,從蘭蟹血細胞中分離到一種抗菌肽樣物質,從紅鮑分離到一種肌動蛋白啟動子,發(fā)現(xiàn)依賴于細胞周期的激酶活性可用作海洋魚類苗種細胞增殖的標記,克隆和定序了鰻魚細胞色素P4501A cD-NA,通過基因轉移方法分析了鰻細胞色素P450IAI基因的啟動子區(qū)域,分離和克隆了鰻細胞色素P450IAI基因,建立了適宜于溝紹遺傳作圖的多態(tài)性EST標記,構建了黃蓋鰈EST數(shù)據(jù)庫并鑒定出了一些新基因,建立了班節(jié)對蝦一些組織特異的EST標志,從經(jīng)Hirame Rhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴細胞 EST中分離出596個 cDNA克隆[3];用PCR方法克隆出一種自體受精雌雄同體魚類的?一肌動蛋白基因,從金鯛cDNA文庫中分離出多肽延伸因子EF-2CDNA克隆,在湖鱒基因組中發(fā)現(xiàn)了TC1樣轉座子元件[4];鑒定和克隆出的基因包括:南美白對蝦抗菌肽基因、牡蠣變應原(allergen)基因、大西洋鰻和大西洋鮭抗體基因、虹鱒Vasa基因、青鳉P53基因組基因、雙鞭毛藻類真核啟始因子5A基因、條紋鱸GtH(促性腺激素)受體cDNA、鮑肌動蛋白基因、藍細菌丙酮酸激酶基因、鯉魚視紫紅質基因調節(jié)系列以及牙鲆溶菌酶基因等[1—4]。
3.3基因轉移
分離克隆了大馬哈魚IGF基因及其啟動子,并構建了大馬哈魚IGF(胰島素樣生長因子)基因表達載體[1]。通過核定位信號因子提高了外源基因轉移到斑馬魚卵的整合率[1],建立了快速生長的轉基因羅非魚品系并進行了安全性評價;對轉基因羅非魚進行了三倍體誘導,發(fā)現(xiàn)三倍體轉基因羅非魚盡管生長不如轉基因二倍體快,但優(yōu)于未轉基因的二倍體魚,同時,轉基因三倍體雌魚是完全不育的,因而具有推廣價值[2];研究了超聲處理促進外源DNA與金鯛結合的技術方法,將GFP作為細胞和生物中轉基因表達的指示劑;表明轉基因溝鯰比對照組生長快33%,且轉基因魚逃避敵害的能力較差,因而可以釋放到自然界中,而不會對生態(tài)環(huán)境造成大的危害[3];應用GFP作為遺傳標記研究了斑馬魚轉基因的條件優(yōu)化和表達效率[3];在抗病基因工程育種方面,構建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表達載體并進行了基因轉移實驗[2];在轉基因研究的種類上,目前已從經(jīng)濟養(yǎng)殖魚類逐步擴展到養(yǎng)殖蝦、貝類及某些觀賞魚類[2.3]。通過基因槍法將外源基因轉到虹鱒肌肉中獲得了穩(wěn)定表達[4]。
3.4分子標記技術與遺傳多樣性
研究了將魚類基因內含子作為遺傳多樣性評價指標的可行性,應用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海幾種海洋生物的遺傳多樣性[1]。研究了南美白對蝦消化酶基因的多態(tài)性[1];利用寄生性原生動
物和有毒甲藻基因組DNA的間隔區(qū)序列作標記檢測環(huán)境水體中這些病原生物的污染程度,應用18S和5.8 S核糖體RNA基因之間的第一個內部間隔區(qū)(ITC—1)序列作標記進行甲殼類生物種間和種內遺傳多樣性研究[2];研究了斑節(jié)對蝦三個種群的線粒體DNA多態(tài)性,用PCR技術鑒定了夏威夷苗的種類特異性。通過測定內含子序列揭示了南美白對蝦的種內遺傳多樣性,采用同功酶、微衛(wèi)星DNA及RAPD標記對褐鱒不同種群的遺傳變異進行了評價,在平魚鑒定并分離出12種微衛(wèi)星DNA,在美國加州魷魚上發(fā)現(xiàn)了高度可變的微衛(wèi)星DNA[3];弄清了一種深水魚類線粒體基因組的結構,并發(fā)現(xiàn)了硬骨魚類 tRNA基因重組的首個實例,測定了具有重要商業(yè)價值的海水輪蟲的衛(wèi)星DNA序列,用RAPD技術在大鯪鲆和鰨魚篩選到微衛(wèi)星重復片段,從多毛環(huán)節(jié)動物上分離出高度多態(tài)性的微衛(wèi)星DNA,用RAPD技術研究了泰國東部泥蟹的遺傳多樣性[3];用AFLP方法分析了母性遺傳物質在雌核發(fā)育條紋鱸基因組中的貢獻[4]。 3.5 DNA疫苗及疾病防治
構建了抗魚類壞死病毒的 DNA疫苗[1];開展了虹鱒IHNV DNA疫苗構建及防病的研究,表明用編碼IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鱒,誘導了非特異性免疫保護反應,證明DNA免疫途徑在魚類上的可行性,從虹鱒細胞系中鑒定出經(jīng)干擾素可誘導的蛋白激酶[2];建立了養(yǎng)殖對蝦病毒病原檢測的ELISA試劑盒,用PCR等分子生物學技術鑒定了蝦類的病毒性病原,將魚類的非特異性免疫指標用于海洋環(huán)境監(jiān)控,研究了抗病基因轉移提高鯛科魚類抗病力的可行性,研究了蛤類唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2];研究了一種海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3];建立了測定牡蠣病原的PCR—ELISA方法[3];研究了Latrunculin B毒素在紅海綿體內的免疫定位[4]。
3.6生物活性物質
從海藻中分離出新的抗氧化劑[1],建立了大量生產生物活性化合物的海藻細胞和組織培養(yǎng)技術,建立了通過海綿細胞體外培養(yǎng)制備抗腫瘤化合物的方法[1];從不同生物(如對蝦和細菌)中鑒定分離出抗微生物肽及其基因,從魚類水解產物中分離出可用作微生物生長底物的活性物質,海洋生物中存在的抗附著活性物質,用血管生成抑制劑作為抗受孕劑,從蟹和蝦體內提取免疫激活劑,從海洋藻類和藍細菌中純化光細菌致死化合物,海星抽提物在小鼠上表現(xiàn)出批精細胞形成的作用,從海洋植物Zostera marina分離出一種無毒的抗附著活性化合物,從海綿和海鞘抽提物分離出抗腫瘤化合物,開發(fā)了珊瑚變態(tài)天然誘導劑,從海膽中分離出一種抗氧化的新藥,在海洋雙鞭毛藻類植物中鑒定出長碳鏈高度不飽和脂肪酸(C28),表明海洋真菌是分離抗微生物肽等生物活性化合物的理想來源[2];發(fā)現(xiàn)海洋假單胞桿菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性,從硬殼蛤分離出谷光甘肽一S一轉移酶,從鯉血清中分離出絲氨酸蛋白酶抑制劑,從海綿中分離出氨激脯氨酸二肽酶,從一種珊瑚分離出具DNA酶樣活性的物質,建立了開放式海綿養(yǎng)殖系統(tǒng),為生物活性物質的大量制備提供了充足的海綿原料[3];從蝦肌水解產物中分離到抗氧化肽物質[4];從一? 趾Q笙婦?蟹擲氪炕?鯪一乙酸葡糖胺一6一磷酸脫乙酸酶[4]。
3.7生物修復、極端微生物及防附著
研究了轉重金屬硫蛋白基因藻類對海水環(huán)境中重金屬的吸附能力,表明明顯大于野生藻類[1],研究了石油降解微生物在修復被石油污染的海水環(huán)境上的可療性及應用潛力[1];研究了海洋磁細菌在去除和回收海水環(huán)境中重金屬上的應用潛力[1];用Bacillus清除養(yǎng)魚場污水中的氮,用分子技術篩選作為海水養(yǎng)殖餌料的微藻,開發(fā)了六價鉻在生物修復上的應用潛力,分離出耐冷的癸烷降解細菌,研究了海洋環(huán)境中多芳香化烴的微生物降解技術[2];從噬鹽細菌分離出滲透壓調節(jié)基因,并生產了重組Ectoine(滲透壓調節(jié)因子),從2650米的深海分離到一種耐高溫的細菌,這種細菌可用來分離耐高溫和熱穩(wěn)定的酶,在耐高溫的archaea發(fā)現(xiàn)了D型氨基酸和無氧氨酸消旋酶,測定了3種海洋火球菌的基因組DNA序列,借助于CROSS/BLAST分析進行了特定功能基因的篩選,從海底沉積物、海水和北冰洋收集了1000多種噬冷細菌,并從這些細菌中分離到多種冷適應的酶[2];建立了一種測定藤壺附著誘導物質的簡單方法,研究了Chlorophyta和共生細菌之間附著所必需的形態(tài)上相互作用,研究了珊瑚抗附著物質(dterpene)類似物的抗附著和麻醉作用[3];分析了海岸環(huán)境中污著的起始過程,并對沉積物和附著物的影響進行了檢測[4]。
4.展望與建議
關鍵詞：我國；現(xiàn)代生物技術；發(fā)展趨勢
1現(xiàn)代生物技術在農業(yè)中的應用
現(xiàn)代生物技術在農業(yè)方面有著極廣的應用。典型的成功事例諸如袁隆平教授培育的雜交水稻，他是利用生物基因重組將高產水稻和抗病水稻的優(yōu)點集于一身。當前應用較為廣泛的轉基因技術，極大的提高了糧食的產量，尤其是我國較為稀缺的蔬菜的產量產量有了顯著的提升。現(xiàn)代生物技術在農業(yè)中的應用也極大的豐富了農業(yè)種類，諸如新培育出的太空辣椒、轉基因黃金大米等一系列新物種。這些新物種的形成在很大程度上改變了大自然生存法則，也加速了物種之間基因的交流。另外，生物技術對于農業(yè)最偉大的想法是將植物的基因植入到動物體內，實現(xiàn)動物的光合作用，徹底解決人類的溫飽問題，但是這種設想還是停留在最初階段，但是隨著科學技術的發(fā)展，很可能在某一天轉換為現(xiàn)實。最后，農業(yè)是我國生物技術未來發(fā)展的一大趨勢，對于提高糧食產量，促進物種間基因交流有著十分深刻的現(xiàn)實意義。
2現(xiàn)代生物技術在工業(yè)中的應用
生物技術和工業(yè)看似沒有聯(lián)系，但是實際聯(lián)系較為廣泛。現(xiàn)代生物技術在工業(yè)中最廣泛的使用就是制藥生產線，通過生產線的紐帶將生物技術和工業(yè)緊密聯(lián)系在一起。其次；生物發(fā)電也是生物技術在未來發(fā)展的一大趨勢，生物質能發(fā)電已經(jīng)成為今天電廠供電組成系統(tǒng)中的一部分，但是，生物發(fā)電迄今為止還是停留在理論階段，并沒有真正的試驗成功。但是隨著生物技術的不斷發(fā)展和對重大難題的不斷突破，終有一天生物發(fā)電也將變?yōu)楝F(xiàn)實。
3現(xiàn)代生物技術在醫(yī)療行業(yè)中的應用
生物技術在醫(yī)療方面的應用最廣，生活中也最為常見。從之前胰島素蛋白的生成，到現(xiàn)階段抗青素的制造，無一離不開生物技術而存在。在現(xiàn)代的醫(yī)療行業(yè)發(fā)展中，生物技術的存在極大的推動了現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，例如；先進的神經(jīng)中樞替代技術，采用生物電位差原理有效的將人體的神經(jīng)中樞替代，而正確的傳達神經(jīng)信號，在人體出現(xiàn)神經(jīng)中樞受損或者神經(jīng)中樞疾病時，醫(yī)生完全可以借助現(xiàn)代生物技術用電位差原理將人體神經(jīng)中樞有效代替，從而使患者身體康復。生物技術在醫(yī)療行業(yè)中更為先進但也飽受爭議的就是克隆技術，克隆技術的存在使世界上生物不用實現(xiàn)繁衍而產生下一代，克隆羊多利就是很好的一個證明。現(xiàn)在在醫(yī)學上克隆人體心臟，種植人體耳朵、人工受孕、DNA鑒定等，這種先進的生物技術打破了傳統(tǒng)的醫(yī)療體系，為我國醫(yī)學的發(fā)展打開了新的一扇門。
4現(xiàn)代生物技術在軍事中的應用
生物技術在軍事中的應用較為廣泛，從古老的帝國時代的造船是模仿魚的姿態(tài)，并將其體態(tài)擴大，建造出了無堅不摧的戰(zhàn)艦。現(xiàn)代高科技的雷達技術，是蝙蝠回聲定位技術的重要應用，對于世界各個國家的國防做出了重要貢獻。為了減少水的阻力，核潛艇設計借鑒了魚兒流線型的身姿，從而可以潛居世界海底。美國日本的千里眼監(jiān)控，則借鑒了蒼蠅的眼睛結構設計。世界各國的軍事技術都離不開生物技術而存在，并且生物技術的存在極大的推動了世界軍事的前進步伐，為軍事發(fā)展做出了重要貢獻。但是，生物技術在軍事運用上也具有其兩面性。尤其是在戰(zhàn)爭中，生物技術的運用將對人體和世界和平產生極大的威脅，諸如細菌武器的應用。這種極端的生物技術在軍事上的發(fā)明，有效的增強了國家的戰(zhàn)斗力，但是這種有悖于道德的生物技術在軍事上的運用，將對人類乃是世界環(huán)境產生極大的危害，甚至是破壞生態(tài)環(huán)境。因此，生物技術在軍事運用上要發(fā)揮其優(yōu)點回避其缺點，從而真正的將生物技術運用到軍事領域上來保衛(wèi)世界和平而不是滅絕性的殺害。
結束語
現(xiàn)代生物技術有著較高的技術優(yōu)勢，對我國社會進步有著重要影響。現(xiàn)代生物技術的發(fā)展趨勢受到社會各界的普遍關注。并且，現(xiàn)代生物技術對我國的農業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療、軍事等行業(yè)都有著重要影響。分析我國現(xiàn)代生物技術的發(fā)展趨勢對生物技術的發(fā)展與我國社會的進步都有著重要意義。
參考文獻：
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一、加強農業(yè)科技管理，大力發(fā)展知識農業(yè)
1、適應知識農業(yè)發(fā)展需要，創(chuàng)新農業(yè)科研教育組織
為提升農業(yè)科技水平，策劃農業(yè)科技發(fā)展方向與目標，加強科技計劃的管理與考核，“農委會”于1986年成立任務編組的“農業(yè)研究發(fā)展小組”，于1993年改組，確定該小組的主要任務：(1)農業(yè)科技發(fā)展政策及法規(guī)的擬定；(2)計劃的規(guī)劃、評審及預算編列；(3)計劃的推動、管理、成果檢討與績效的考評；(4)人才培養(yǎng)及國際合作的規(guī)劃、推動與管理；(5)科技會議的籌劃及其結論與建議事項的推動；(6)與相關“部、會”、學術及研究機構有關農業(yè)科技計劃的協(xié)調與聯(lián)系。隨后又改組為任務編組的“農委會”農業(yè)科技研究發(fā)展委員會。這一時期臺灣農業(yè)科技集中在“農委會”農糧處主管，部分科技項目由“農委會”有關業(yè)務處室管理。此外，“國科會”生物處主管臺灣地區(qū)農業(yè)生物科技的基礎研究。
為了適應知識農業(yè)發(fā)展的需要，“農委會”著手研究調整農業(yè)試驗研究機構，于2000年把擬成立“農業(yè)部”作為工作重點來抓，研究設置“農藝研究署”，從事全臺灣農業(yè)科技研發(fā)工作。
為了迎接生物科技新紀元的到來，“中研院”設立生物農業(yè)科學所，臺灣大學成立生物技術中心，中興大學成立農業(yè)生物技術研究所。民間企業(yè)于1998年投資12億元新臺幣成立了花卉生物技術公司，投資六億元新臺幣成立家畜疫苗公司。近幾年還先后把屏東技術學院和嘉義技術學院擴大為屏東科技大學和嘉義科技大學。
各有關農業(yè)科技的研究機構的分工是，“中央”研究院主要從事學術及基礎方面的研究工作；大專院校則以教學及訓練人才為主，研究工作為其業(yè)務的一部分；公營事業(yè)機構研究所及財團法人或類似組織的研究所從事專業(yè)性特定項目的研究工作；而原省屬的試驗研究機構為從事臺灣地區(qū)全面性的試驗研究工作的主干。有關農業(yè)科技研究發(fā)展對于基礎研究、應用研究、技術發(fā)展與商品化及應用，依上、中、下游各層次負責推動。
2、應對國際農業(yè)科技發(fā)展趨勢，加快高新技術創(chuàng)新步伐
1992年“農委會”農業(yè)研究發(fā)展小組依據(jù)《臺灣科學技術發(fā)展12年長程計劃及6年中程計劃》、《農業(yè)綜合調整方案》有關農業(yè)科技發(fā)展目標，以及歷次“行政院”科技顧問會議農業(yè)組顧問建議事項，確定生物技術、生物防治、種苗繁殖、栽培漁業(yè)、動物用生物制劑等五個領域的研究發(fā)展重點，加以推動實施。其灣“農漁牧產業(yè)自動化”十年計劃，約投入經(jīng)費25億元新臺幣。
從1997年7月至2000年6月，臺灣“農委會”按照臺灣地區(qū)“跨世紀農業(yè)建設方案”中的有關“發(fā)展政策導向的產業(yè)科技”要求，在重點產業(yè)科技、加強生物技術的研發(fā)與應用、整合農業(yè)科技研究群及區(qū)域推廣體系、加速農業(yè)自動化與信息科技應用等方面研究取得一批成果。
2000年夏季，臺灣“農委會”研究擬定“邁進二十一世紀農業(yè)新方案”，做為2001年至2004年農業(yè)政策藍本。該方案提出了“發(fā)展農業(yè)知識經(jīng)濟，厚植農業(yè)競爭得基”策略，明確了新世紀初臺灣地區(qū)農業(yè)知識經(jīng)濟的發(fā)展重點。2001年臺灣農政機關用于扶持農業(yè)知識經(jīng)濟發(fā)展的經(jīng)費預算為450.01億元新臺幣，2002—2004年約需195.18億元新臺幣用于支持農業(yè)知識經(jīng)濟發(fā)展。
2001年“農委會”制定臺灣地區(qū)農業(yè)各領域科技發(fā)展中程綱要，包括11個研究領域，分別是作物科技領域、林業(yè)科技領域、漁業(yè)科技領域、畜牧業(yè)科技領域、農業(yè)環(huán)保科技領域、農產品加工科技領域、農業(yè)自動化科技領域、農業(yè)共通性科技領域、農業(yè)生物技術領域、林業(yè)防災科技領域，“農委會”計劃從2000—2004年度，共投入241.56224億元新臺幣用于支持農業(yè)科技研究。
從上述分析可以看出，二十一世紀前十年臺灣地區(qū)農業(yè)科技發(fā)展方向主要是：(1)在生產方面：建立高科技、高效率的農業(yè)生產體系，提高國產農產品的市場競爭力，突出加強生物技術的研發(fā)與運用，創(chuàng)造臺灣地區(qū)農業(yè)的新綠色革命：加速農業(yè)自動化與信息科技應用，提升產業(yè)競爭力。(2)在生活方面：生產衛(wèi)生、安全、高品質且多樣化的農產品，提升國民生活品質質，重點發(fā)展高品質且多樣化的農產品，滿足消費大眾需求；結合民間力量發(fā)展食品科技，帶動產業(yè)發(fā)展。(3)在生態(tài)方面：減輕農業(yè)生產對環(huán)境的沖擊，強化農業(yè)支持生態(tài)環(huán)境維護的功能，重點改進動植物生產、檢疫防疫技術與體系，保護國內農業(yè)生產環(huán)境；加強農業(yè)資源保護利用，維護自然生態(tài)環(huán)境。
3、大力推動農業(yè)生物技術的研發(fā)與應用
鑒于農業(yè)生物技術將成為21世紀世界產業(yè)發(fā)展趨勢，為了加快臺灣生物技術的研究創(chuàng)新及其應用技術的發(fā)展，突破臺灣農業(yè)發(fā)展與產業(yè)結構調整的瓶頸，提升傳統(tǒng)農業(yè)的技術能力，近十幾年臺灣在生物技術產業(yè)發(fā)展方面，不斷增加研發(fā)經(jīng)費、人力和設備投入。
1995年8月臺灣“行政院”第2443次會議通過《加強生物技術產業(yè)推動方案》，并于1997年修訂方案內容，確定將農業(yè)與醫(yī)藥領域的生物技術，作為臺灣全力發(fā)展的重點科技。“農委會”為落實“行政院”《加強生物技術產業(yè)推動方案》，1996年優(yōu)先執(zhí)行了花卉種苗、動物用疫苗及生物農藥三個推動計劃。
1997年3月，臺灣“國科會”委員會選定農業(yè)生物技術為臺灣四個“國家型”科技計劃之一。同年10月，成立臺灣農業(yè)生物技術“國家型”專案計劃規(guī)劃工作小組。1998年1月，聘任該計劃個案咨詢委員會委員。1998年2月，臺灣農業(yè)生物技術“國家型”計劃的目標、規(guī)劃重點提交“國科會”委員會審定通過，推動執(zhí)行，課題申請通過率為45.2%。1998年7月，公布1999年度第一期三年的課題補助金額，共有42項課題列入該“國家型”計劃。其主要研究目標是：(1)整合臺灣農業(yè)生物技術產業(yè)研發(fā)既有人力、物力與技術資源，落實產業(yè)應用，使農業(yè)生物技術在臺灣得以生根并茁壯發(fā)展；(2)加強本土性的具有產業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ霓r業(yè)生物技術產品，以提升臺灣生物技術產品的國際競爭力；(3)建立臺灣研發(fā)與應用體系，確保臺灣農業(yè)生物技術產業(yè)的永續(xù)發(fā)展，盡快提升臺灣的農業(yè)生物技術水平；(4)整合以產業(yè)發(fā)展為導向的尖端農業(yè)生物技術研究，把臺灣建成為亞太地區(qū)農業(yè)生物技術產業(yè)研發(fā)與營運中心，促進臺灣加入WTO后的農業(yè)發(fā)展。
該科技計劃的重點研究領域是：(1)、花卉及觀賞植物領域，(2)植物保護領域，(3)水產養(yǎng)殖領域，(4)動物用疫苗領域，(5)農產品保鮮利用領域，(6)農業(yè)環(huán)境保護領域，(7)保健及藥用植物領域。
4、加快農業(yè)科技管理創(chuàng)新
“農委會”為加強農業(yè)技術發(fā)展規(guī)劃及本會農業(yè)科技研究發(fā)展計劃的執(zhí)行、管制與運作，設立農業(yè)科技審議委員會，該委員會的任務是：農業(yè)科技研究發(fā)展方向規(guī)劃的咨詢，農業(yè)各產業(yè)技術發(fā)展政策、制度、法規(guī)、策略及重大方案審議之咨詢，農業(yè)科研計劃資源分配審議的咨詢，農業(yè)科研計劃成果檢討審議的咨詢，其它農業(yè)科技發(fā)展事項的咨詢。委員會下設農業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)、畜牧及生物技術五個技術領域審議小組，各技審小組的任務是：對“農委會”個別產業(yè)技術發(fā)展規(guī)劃及審議的咨詢，“農委會”科研計劃審查及管理考核咨詢，“農委會”科研計劃與業(yè)界合作事項協(xié)調及審議的咨詢，“農委會”有關科研計劃事項的咨詢。
為加強農業(yè)科技研究發(fā)展計劃執(zhí)行績效評估，促使農業(yè)科技研究經(jīng)費有效運用，“農委會”2001年3月6日成立農業(yè)科技績效評估委員會，該評委會的任務是：以農、林、漁、牧及生物技術等領域科技研究計劃為對象，評估過去該領域的研究計劃執(zhí)行績效；評估農、林、漁牧及生物技術等領域科技研究成果所建立的技術，對提升臺灣地區(qū)農業(yè)產業(yè)競爭力的效益。評委會設委員23—25人，由“農委會”主任委員遴聘學養(yǎng)優(yōu)異、經(jīng)驗豐富，對產業(yè)科技、經(jīng)濟充分了解的相關產、官、學、研界專家兼任。評委會在對各領域專業(yè)技術進行評估時，得視需要聘請該領域的相關專家若干位參與績效評估。此外，還在臺灣地區(qū)農業(yè)生物科技“國家型”計劃中設立了咨詢委員會，在臺灣地區(qū)農業(yè)科技中程發(fā)展綱要各領域聘請評審委員會。
二、注重農業(yè)科技投入，扶持技術創(chuàng)新
從下表可以看出，臺灣地區(qū)農業(yè)科研經(jīng)費投入常年維持在較高的水平。
臺灣地區(qū)農業(yè)科技經(jīng)費投入
年度經(jīng)費年度經(jīng)費
199621.135200145.04193
199715.3857200249.51840
199816.6880200355.26226
200029.79313200461.94672
注：2000—2004年為中程科技綱要需求估計數(shù)
1996年度(1995年7月1日—1996年6月30日）臺灣地區(qū)農業(yè)科研經(jīng)費為21.135億元新臺幣（下同），其中農業(yè)基礎研究（含農藝學、園藝學、農業(yè)化學、畜牧獸醫(yī)、森林及水土保持、漁業(yè)科學及農業(yè)工程）的經(jīng)費投入為3.9450億元新臺幣，其經(jīng)費主要來源是“國科會”和“中研院”，共執(zhí)行537個研究課題，參加研究人員1206人。同年度的農業(yè)應用研究與技術發(fā)展（含農作物科技、林業(yè)科技、漁業(yè)科技、畜牧科技、食品科技等）的經(jīng)費投入為17.19億元，執(zhí)行197項整合性研究發(fā)展計劃，參與研究人員5142人。
在研究成果方面，共有952篇研究、72本專著、934項技術報告發(fā)表，完成55項技術創(chuàng)新和923項技術服務，實現(xiàn)技術轉移18項，取得專利權6項、著作權3項。從1996年度的農業(yè)應用研究與技術發(fā)展的經(jīng)費投入結構看，應用研究占70%（12.172億元），應用基礎研究占3%（0.439億元），商品化開發(fā)研究和技術發(fā)展占18%（3.077億元），其他研究占9%（1.504億元）。
1997年度臺灣地區(qū)農業(yè)科技應用研究與技術發(fā)展經(jīng)費投入為15.3857億元。1998年度臺灣地區(qū)農業(yè)科技應用研究與技術發(fā)展經(jīng)費投入為16.6880億元。從1998年度臺灣地區(qū)農業(yè)科技各領域經(jīng)費投入結構看：重點產業(yè)及資源保育利用研究發(fā)展的經(jīng)費為10.94648億元，農業(yè)生物技術領域經(jīng)費2.12078億元，食品加工科技經(jīng)費投入為1.79738億元，遙測技術及精準農業(yè)科技經(jīng)費投入為0.44965億元，農牧漁產業(yè)自動化科技經(jīng)費投入為2.60億元，其中重點產業(yè)領域內部經(jīng)費投入結構為：作物育種及生產技術研究2.822億元，農業(yè)生物遺傳資源研究利用0.8億元，動植物防檢疫與病蟲害防治研究1.25755億元，漁業(yè)生產科技研究發(fā)展0.805億元，畜牧生物科技研究發(fā)展1.46606億元，農業(yè)廢棄物利用及公害防治技術研究0.44431億元，水土森林資源保育利用及水利科技研究0.95641億元，農業(yè)經(jīng)濟、農產運銷技術與農民輔導研究0.52億元，農業(yè)科技人才培育、國際合作及計劃管理0.6億元，農業(yè)資導系統(tǒng)建立研究與利用1.07515億元。
“農業(yè)生物科技國家型計劃”經(jīng)費，包括臺灣地區(qū)“國科會”、“農委會”、“中研院”、“環(huán)保署”和財團法人臺灣農業(yè)生物技術中心五部分的研發(fā)投入，預估1998至2001年度，總額達到8億元新臺幣。各年度分別為0.2億元、2.11億元、2.6億元和3.1億元。
三、加強農業(yè)科技推廣，促進技術成果轉化
1、制定農業(yè)技術成果轉化政策法規(guī)
主要包括《“行政院”加強生物技術產業(yè)推動方案》、《“農委會”農業(yè)科技計劃產學合作實施要點》、《“農委會”科技計劃已有成果擬進行產學合作加速商品化的項目一覽表》、《“農委會”科學技術研究發(fā)展成果歸屬及運用辦法》、《“農委會”主管計劃研究成果技術轉移執(zhí)行要點》等法規(guī)。
《“行政院”加強生物技術產業(yè)推動方案》提出臺灣地區(qū)生物技術發(fā)展策略是加強研究發(fā)展與其成果移轉、擴散及應用，整合產、官、學、研的研究發(fā)展體系，成立“國家型”計劃，暢通研究、發(fā)展、生產三者之間的渠道，以加強生物技術產業(yè)發(fā)展。其中與農業(yè)相關的主要內容有：修訂生物性農藥開發(fā)相關法令規(guī)范；推動農業(yè)生物技術國家型計劃以花卉種苗、水產養(yǎng)殖、動物用疫苗、生物性農藥、保鮮技術等方向為重點，并落實于產業(yè)發(fā)展；加強花卉新品種智能財產權保護，并納入植物種苗法新品種命名及權利登記范圍的花卉種類，加強花卉新品種權利保護，以提高育種研發(fā)意愿，推動花卉種苗產業(yè)發(fā)展。
“農委會”為提高農業(yè)科技研發(fā)績效，鼓勵民間產業(yè)界積極參與農業(yè)科技研究與開發(fā)應用，以加速落實研發(fā)成果于產業(yè)發(fā)展，于2001年4月3日制定了《農業(yè)科技計劃產學合作實施要點》。“農委會”的經(jīng)費支持主要用于人事費、研究設備費、包括雜支、材料、儀器設備維護等其它研究有關費用、管理費和必要的技術移轉費用。
《“農委會”主管計劃研究成果技術轉移執(zhí)行要點》提出，移轉研究成果的技術或智能財產權給予廠商時，應以該成果作價取得價款。技術成果移轉作價原則以“農委會”資助研究總經(jīng)費乘下列百分比收取之：(1)參與開發(fā)的合作廠商收取5%，未參與開發(fā)的廠商收取10—15%。(2)技術成果最終使用者若為供個別農家使用則收取5%，供農企業(yè)使用則收取10—15%。
2、推動農業(yè)科技推廣方面的研究
臺灣地區(qū)各年度的農業(yè)科研課題均包括與農業(yè)技術推廣和成果轉化方面有關的研究課題。從2001年度臺灣地區(qū)“農委會”主管科技計劃研究重點內容看，與推廣相關的研究主要有，在農業(yè)政策方面，設有《農產運銷制度、法規(guī)、批發(fā)、零售、渠道與市場的規(guī)劃及評估研究》在健全組織及人力資源，提升農業(yè)經(jīng)驗管理效益方面，設有《農民組織功能研究》、《農業(yè)推廣體系研究》、《農村建設規(guī)劃研究》、《農業(yè)人力資源研究》、《農民福利制度研究》、《農業(yè)金融結構研究》；在農業(yè)生物技術產業(yè)方面，設有《推動花卉種苗、生物性農藥、動物用疫苗及水產養(yǎng)殖生物技術產業(yè)發(fā)展研究》；在農產運銷電子化方面，設有《推
動產銷與網(wǎng)絡商城信息整合研究》、《農業(yè)自動化與電子化推動配合措施研究》、《農產運銷自動化及電子化研究》等。
從1999年度臺灣地區(qū)“農委會”主管農業(yè)科技計劃實施結果看，安排與農業(yè)技術推廣相關的研究課題主要有，《現(xiàn)有農業(yè)網(wǎng)站與農業(yè)推廣網(wǎng)絡系統(tǒng)評估》、《農業(yè)知識信息推廣體系研究》、《農業(yè)推廣遠距離教學系統(tǒng)的規(guī)劃》、《農業(yè)知識創(chuàng)新的傳播研究》、《作物基因轉移技術的開發(fā)應用研究》、《生物技術在植物病蟲害診斷與防治上應用研究》、《生物性農藥的生物技術應用開發(fā)研究》、《生物肥料的生物技術應用開發(fā)研究》、《應用生物技術加強花卉種苗產業(yè)發(fā)展研究》、《加強推動動物疫苗產業(yè)發(fā)展研究》、《農產品服務業(yè)自動化計劃配合措施研究》、《加強食品工業(yè)技術及管理的輔導》、《靈芝和樟芝菌種發(fā)酵培養(yǎng)技術開發(fā)研究》。
【參考文獻】
1996年、1997年、1998年“中華民國”科學技術年鑒，“行政院國家”科學委員會編印
“農委會”九十年度委外辦理之科技計劃研究重點、匯整單位及匯整人一覽表
記者：生物技術領域是最具活力的高科技領域。 從20世紀70年代，以DNA重組技術成功為標志的生物技術誕生后，生物技術不斷被應用到健康、植物及環(huán)境等領域。我國作為人口眾多的發(fā)展中大國，是一個對生物技術產品有著多種潛在需求的巨大市場，市場前景非常廣闊，我國目前生物技術發(fā)展現(xiàn)狀及前景如何？
王宏廣：經(jīng)過近20多年的快速發(fā)展，我國生物技術正在實現(xiàn)從跟蹤仿制到自主創(chuàng)新，從實驗室探索到產業(yè)化，從單項技術突破到整體協(xié)調發(fā)展的根本性轉變。總體水平在發(fā)展中國家中居于領先地位，少數(shù)領域已經(jīng)進入國際先進行列。
生物技術現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應用于農業(yè)、醫(yī)藥、輕化工、環(huán)保、能源等重要領域，對提高人民健康水平，提高農牧業(yè)和工業(yè)產量與質量，改善環(huán)境正發(fā)揮著越來越重要的作用，孕育著巨大的經(jīng)濟潛力。中國被公認為是全球最大的生物產品潛在市場，具有集中力量辦大事的制度優(yōu)勢，也有資源、人才和潛在市場的等優(yōu)勢。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國擁有動植物、微生物約26萬種，是生物資源最豐富的國家之一。在20世紀的最后20年里，我國生物產業(yè)迅速崛起，涉及現(xiàn)代生物技術的企業(yè)約500家，從業(yè)人員近5萬人，其中涉及醫(yī)藥生物技術的企業(yè)300多家，涉及農業(yè)生物技術的200多家。北京、上海、廣州、深圳等地已建立及正在籌建中的生物技術園區(qū)20多個。改革開放以來，我國相繼開展了分子遺傳學、基因工程、細胞融合、酶工程等新學科新技術的研究。據(jù)不完全統(tǒng)計，去年我國用于這一領域的研發(fā)投入較之1999年增加了3倍。目前分布在全國各地的299家科技園區(qū)中，有100多個均有生物技術研發(fā)的項目。我國未來5-10年，生物技術發(fā)展的重點領域是基礎生物學、醫(yī)藥生物技術、農業(yè)生物技術、環(huán)境生物技術、生物多樣性、生物安全等。
隨著科學技術的發(fā)展,生物技術緊隨信息技術之后,掀起了科技發(fā)展的新，成為社會發(fā)展的發(fā)動機。有預測認為，到2020年我國生物產業(yè)的市場總額將達2萬億人民幣，有望成為支柱產業(yè)。
記者：我國生物技術研發(fā)水平在發(fā)展中國家中居于領先地位，少數(shù)領域已經(jīng)進入國際先進行列，那么，其產業(yè)化程度如何，是否同樣處于領先水平？
王宏廣：需要澄清一個概念，人們通常認為的生物技術產業(yè)，多數(shù)是指現(xiàn)代生物技術產業(yè)，也就是生物醫(yī)藥產業(yè)，這一產業(yè)正在迅速崛起，總體規(guī)模還不大，而傳統(tǒng)生物技術產業(yè)已經(jīng)為經(jīng)濟發(fā)展、人民健康、社會進步做出了巨大貢獻。從這個意義上說，生物技術產業(yè)并不是一個完全新興的產業(yè)，它是一個既傳統(tǒng)又年輕的產業(yè)。
說他傳統(tǒng)，是因為生物技術已經(jīng)過一個漫長的發(fā)展過程，在這一過程中，許多生物技術已發(fā)展成熟，融入到我們的日常生活中，使得我們容易“視而不見”，如疫苗、抗生素、維生素、啤酒、味精、醬油、醋等都是生物技術產品。如今，傳統(tǒng)生物技術產業(yè)在我國早已成為一個具有4000多億元產值的產業(yè)。說他年輕，是因為近一、二十年來，現(xiàn)代生物技術與信息技術的結合，使人類在基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程等方面取得了新的突破，從而展現(xiàn)了醫(yī)療、農業(yè)等領域發(fā)生革命性變化的前景。
總體來說，我國生物技術產業(yè)初具規(guī)模，而且發(fā)展迅速。2005年我國生物產業(yè)實現(xiàn)工業(yè)增加什已達2000億元人民幣（包括傳統(tǒng)生物產業(yè)及現(xiàn)代生物產業(yè)），其中現(xiàn)代生物產業(yè)的產值達600多億元，已擁有生物技術企業(yè)270家，共批準了30多種基因工程藥物和疫苗；農業(yè)生物技術的發(fā)展也帶來了巨額的經(jīng)濟效益，僅轉基因抗蟲棉每年為農民至少增收50多億元；工業(yè)生物技術產品中僅氨基酸的年銷售額已逾100億元，發(fā)酵有機酸以檸檬酸產業(yè)為主，其產量占世界總產量的1/3，出口量一直居世界第一；天然藥物的市場容量近400億元；保健品等生物產品市場前景非常廣闊；其他如生物能源、生物材料、組織器官工程等都將給人類的生活帶來巨大的變化，產生巨大的經(jīng)濟效益。特別是組織器官工程、基因組研究和后基因組研究等新興領域，目前大多還處于研究階段，產業(yè)化的程度還不是很高，沒有表現(xiàn)出巨大的經(jīng)濟效益，但是由這些技術所帶來的變化，將徹底改變人類社會的生活和生存方式，蘊含著巨大的經(jīng)濟效益，具有廣闊的發(fā)展前景。
應該說，我國生物產業(yè)總體上與發(fā)達國家有很大差距，技術產業(yè)化程度、產業(yè)規(guī)模等與發(fā)達國家間存在較大差距，但在基因組學、蛋白質組學及干細胞等生物科學前沿領域，我國有著較強研究能力，為生物技術及產業(yè)化發(fā)展奠定一定的基礎。我們預計到2010年，我國生物技術研究開發(fā)水平達到或接近國際先進水平，在若干重要領域達到國際領先水平，生物產業(yè)工業(yè)增加值將達到4000億元以上；到2020年，力爭進入生物技術強國行列，生物產業(yè)增加值達到2萬億元。
加速發(fā)展，我國生物技術與產業(yè)有望用15-20年的時間內躋身世界前列。
記者：我國農業(yè)生物技術成就十分顯著，特別是我國首創(chuàng)的雜交水稻技術已經(jīng)推廣到20多個國家，累計增產糧食3500多億公斤，在此基礎上，我國的超級雜交稻研究又取得了新的突破，每公頃產量突破了12噸，國際上提出的超級稻指標首先在我國實現(xiàn)。是不是可以說，農業(yè)生物技術推動第二次“綠色革命”提供了技術可能？
王宏廣：農業(yè)生物技術將推動第二次“綠色革命”我提出已經(jīng)五年了，并且專門請教了第一次“綠色革命”之父諾曼布勒格等五位諾貝爾獎獲得者。農業(yè)生物技術將創(chuàng)造動植物新品種，創(chuàng)造新肥料（生物肥料）、新農藥（生物農藥）、新地膜（可降解地膜）、新食品與飼料添加劑，全面提升農業(yè)綜合生產力，推動第二次綠色革命。第二次綠色革命將比第一次綠色革命對農業(yè)的推動力更大，影響面更廣，作用時間更長，效果更持久。
全球轉基因植物的應用面積在生物安全的激烈爭論中迅速發(fā)展，而各國對轉基因植物研究的支持力度從來就沒有減少過。據(jù)國際農業(yè)生物技術應用服務機構(ISAAA)的統(tǒng)計，2005年全球近20個國家種植轉基因作物，種植面積已經(jīng)超過1.2億公頃，近9年增長了50倍。我國轉基因棉花已經(jīng)占棉花種植面積的64%，每年可為農民增收70多億元。轉基因水稻、玉米的研究工作已經(jīng)完成，具備了產業(yè)化的條件。轉基因大豆、油菜、草、林木的研究也取得了重要進展。400多個農作物品種進入了安全性評價階段。我國有15億畝不能很好利用的鹽堿地，大力發(fā)展抗鹽堿的植物，至少可增加1億畝耕地，種植纖維、能源等植物，能夠有效地減輕能源、木材短缺的壓力。
另外，胚胎移植技術、克隆技術的應用將加速動物品種的更新?lián)Q代，培育出超級豬、轉基因魚、高產奶牛等新品種。我國生物肥料、生物農藥不斷取得突破，已經(jīng)進入邊研究邊產業(yè)化階段，能夠部分替代化學肥料和化學農藥，不僅能減少環(huán)境與食物污染，而且能降低生產成本，增加農民收入。
可降解生物地膜的生產技術已經(jīng)成熟，在石油價格高位運行的情況下，完全可以替代化學塑料，不但能從根本上解決農田“白色”污染問題，而且能夠大量節(jié)約進口地膜原料的費用。
記者：在醫(yī)學領域，我國生物醫(yī)藥正在成為新的經(jīng)濟增長點，生物醫(yī)藥技術將推動第四次醫(yī)學革命，人均壽命將進一步提高，可能使人人都變成壽星，生活質量也進一步提高，它為醫(yī)藥生物技術為提高人民健康水平發(fā)揮了重要作用。
王宏廣：是的，醫(yī)藥生物技術將從疾病預防、疾病診斷、藥物研制、生物治療、器官移植等方面，推進第四次醫(yī)學科技革命，全面提高人民健康水平，延長人類壽命。
我國是世界上疫苗生產與使用量最多的國家，人均壽命已經(jīng)從1949年的37歲提高到2003年的72.8歲，疫苗在預防重大傳染病，增加平均壽命中發(fā)揮了不可替代的重要作用。目前，我國預防瘧疾、霍亂等疾病的疫苗已經(jīng)進入應用階段，SARS疫苗、預防性艾滋病疫苗、治療性乙肝疫苗等已進入臨床研究階段，疫苗的研制與應用將大幅度提高對重大傳染性疾病的預防能力。
我國生物藥研發(fā)與制造能力大幅度提高，正在形成化學藥、中藥、生物藥三足鼎立的藥物新格局。全球已能生產針對200多種疾病的500多種生物藥物，使3.25億人受益，近700個生物藥正在臨床試驗階段。截至2005年底，我國已經(jīng)生產使用30多種生物藥，還有150余種生物藥已經(jīng)進入臨床試驗階段，其中一類新藥占1/3左右。生物制藥正在成為新興產業(yè)。
目前，世界上已經(jīng)有骨、軟骨、皮膚、肌腱等近20種組織（器官）工程產品進入臨床試驗或應用階段，基因治療、細胞治療將使一些疑難病、遺傳病得到根除，生物芯片、基因診斷、免疫診斷等高新技術將帶來病原檢測與疾病診斷技術的革命性變化。以再生醫(yī)學、基因治療為代表的第四次醫(yī)學革命逐步形成。
記者：有人說，生物能源的興起，會使生物柴油逐步取代石油，生物技術在緩解能源短缺形勢方面有著不可估量的作用。
王宏廣：的確，全球生物質能的儲量為18000億噸，相當于640億噸石油。我國生物質能至少有相當于3個大慶的能源產出量。發(fā)展生物質能，有效利用部分生物質能，至少能夠形成1個"綠色大慶"，有效地緩解能源短缺的壓力。利用荒地、南方草地、鹽堿地等發(fā)展生物質能，不會與人爭糧、與糧爭地。目前，我國利用以陳化糧、高粱、甘蔗、甘薯生產燃料酒精的技術已基本成熟，在石油價格45美元以上時，已經(jīng)能夠做到不需要國家補貼，只要在稅收政策上給予支持，就能進行規(guī)模化生產。我國生物柴油生產工藝也已取得重大突破，生產成本明顯下降，有望在近期實現(xiàn)產業(yè)化，而國外燃料酒精、生物柴油已經(jīng)進入產業(yè)化階段。在當前石油價格高位運行的情況，我國石油資源短缺的形勢下，發(fā)展生物質能已經(jīng)是一個戰(zhàn)略的選擇。
記者：世紀之交網(wǎng)絡經(jīng)濟全面崛起，其中一個重要的原因就是網(wǎng)絡技術帶來了傳統(tǒng)產業(yè)的革命性變化，生物技術也會帶來傳統(tǒng)產業(yè)的變化嗎？或者說，把基因、細胞、蛋白質等與農業(yè)聯(lián)系起來很自然，把這些名詞與工業(yè)聯(lián)系起來卻比較難，您能談談生物技術對工業(yè)的影響嗎？
王宏廣：我國已經(jīng)進入高速工業(yè)化的階段，已經(jīng)成為世界重要的制造業(yè)基地，但是資源過度消耗，大量廢物、廢水、廢氣的排放，導致越來越嚴重的資源與環(huán)境問題，必須轉變經(jīng)濟增長方式，利用現(xiàn)代工業(yè)生物技術，能夠有效地改造傳統(tǒng)產業(yè)，提高經(jīng)濟效益，減少環(huán)境污染。
工業(yè)生物技術將推動化學工業(yè)的第三次技術革命。一是利用生物催化替代化學催化，將使紡織、造紙、皮革、化工等領域大幅度減少化學廢物產出量、提高產品純度，走出一條低資源消耗、低污染物排放、高效益的新型工業(yè)化道路。化學工業(yè)中將廣泛使用生物催化劑，可以進一步提高效益，大幅度減少廢物產出量、提高產品純度；紡織工業(yè)中采用生物技術，可減少紡織品在染色和修整過程中毒性副產物的產生；造紙工業(yè)中采用生物工藝，可顯著降低制備紙漿過程中毒性副產物的排出量。二是用生物質為原料替代部分化石原料，可改變化學工業(yè)對石油產品的依賴。我國化工材料的市場需求額高達5000多億元以上，發(fā)展生物化工能夠形成千億元的生物化工產業(yè)。還可以利用玉米和大豆等生產"綠色塑料"，減少石油用量。三是利用生物技術可以研發(fā)新型食品添加劑、保鮮劑，進一步提高食品的質量。而發(fā)展功能食品，加速第四代食品產業(yè)的形成，創(chuàng)造新的就業(yè)機會；飼料生物技術產品將逐步替代傳統(tǒng)的添加劑，加速飼料工業(yè)與發(fā)達國家飼料標準的接軌。
生物資源的深度開發(fā)還將培育一批新的生物產業(yè)。一是培育具有特殊用途的植物，如纖維植物、油脂植物等新品種，為工業(yè)、精細化工提供重要的原料和制劑等；二是大規(guī)模篩選和提取微生物活性物質。研制100種以上抗腫瘤、抗真菌、抗病毒、酶抑制劑，新型人用、畜用和農用抗菌素等微生物藥物，開發(fā)和生產治療及診斷類生物制品，并實現(xiàn)產業(yè)化。
海洋生物產業(yè)逐步興起，促進海洋經(jīng)濟的發(fā)展。一是發(fā)展海洋藥物，形成一批海洋藥物及保健品；二是從海洋生物中克隆一批重要的功能基因；三是海洋生物材料、海洋生物酶的研究與應用。
記者：美國著名未來學家保羅先生預言：“推動社會發(fā)展的代表科學將由信息科學轉為生物科學。” 顯然，21世紀是生物技術、生物經(jīng)濟的世紀，如果誰擁有生物經(jīng)濟的優(yōu)勢，誰就擁有綜合國力的優(yōu)勢，生物經(jīng)濟已經(jīng)成為新的經(jīng)濟增長點。是否可以說， 以生物經(jīng)濟為主體的第四次浪潮，將像以往三次浪潮一樣，對經(jīng)濟發(fā)展和人類進步產生巨大的推動作用？
王宏廣： 進入21世紀以來，科學技術日新月異，信息技術方興未艾，新材料、新能源、航空航天技術等高新技術不斷取得重大突破，而生命科學、生物技術則以更加迅猛的速度發(fā)展，以生物技術為主導的新科技革命正在加速形成，生物經(jīng)濟已經(jīng)成為網(wǎng)絡經(jīng)濟之后的一個新的經(jīng)濟增長點，生物經(jīng)濟正在推動第四次產業(yè)革命浪潮的加速形成，對經(jīng)濟發(fā)展和人類進步產生巨大的推動作用 ，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
一是形成新的經(jīng)濟生長點，使經(jīng)濟發(fā)展上一個新臺階。人類在食物、住宅、汽車等基本需求滿足之后，進一步的追求必然是健康、環(huán)境，以及精神享受。生物技術產業(yè)正是順應了這一歷史潮流，將促進健康產業(yè)、環(huán)境保護產業(yè)、綠色經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，大幅度促進經(jīng)濟增長。
二是推動醫(yī)學史上的第四次革命，提高人類健康水平。現(xiàn)代生物技術使疾病診斷、治療和預防手段產生革命性的變化，使醫(yī)療技術發(fā)生質的飛躍，使人類更健康、更長壽。生物技術將推進自公共衛(wèi)生制度建立、與麻醉術、疫苗和抗生素應用之后的醫(yī)學史上的第四次技術革命。
三是推動第二次綠色革命，改善人類膳食水平。轉基因技術、組織培養(yǎng)技術、動物胚胎移植與克隆技術，以及生物肥料、生物農藥、新型飼料添加劑的應用，將大幅度地減少化學農藥、化學肥料對農田、環(huán)境污染，推動種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)變革。
四是創(chuàng)造新的生物品種，改善生態(tài)環(huán)境。植物抗旱、抗鹽基因的發(fā)現(xiàn)與應用，將有可能有效改變10億畝干旱地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，使5億畝不毛之地、鹽堿地變?yōu)榱继铩Ｓ糜趶U氣、廢水、廢渣處理的基因工程極端微生物的應用，可降解生物塑料產品的產業(yè)化推廣，將會解決工業(yè)排放、白色垃圾等環(huán)保難題，有效改善生態(tài)環(huán)境。
五是發(fā)展綠色能源，緩解能源短缺壓力。全球生物質能量的儲量為18000億噸，相當于640億噸石油。生物能源將會使作物秸稈等廢棄的有機物成為能源，緩解化石能源不足的危機，為石油短缺國家解決能源危機問題找到一個較為經(jīng)濟的途徑。利用“綠金”代替“黑金”，開發(fā)生物乙醇、生物柴油、生物發(fā)電、生物氫等生物質能將部分替代日漸枯竭的化石燃料，已經(jīng)成為許多國家的能源戰(zhàn)略。
六是沖擊傳統(tǒng)倫理觀念。基因身份證將個人的病癥、性格等方面的信息貯存在身份證上，必然會影響人的隱私權。干細胞、組織工程、器官移植技術的應用，將對人傳統(tǒng)倫理觀念產生強烈沖擊。
七是生物安全將成為保障國家安全的關鍵。必須認識到生物技術是一柄雙刃劍。SARS之后，越來越多的人認識到，生物戰(zhàn)將徹底改變傳統(tǒng)戰(zhàn)爭的方式與后果，沒有對生物戰(zhàn)劑、生物恐怖的防御與應對能力，就不能從根本上保障國家安全。
生物技術：
生物技術是對經(jīng)濟、社會可持續(xù)發(fā)展和人與自然協(xié)調發(fā)展具有重大帶動作用的高新技術。生物技術的本質是獲得、理解和使用包含在生活性生物體遺傳材料里的信息，使其具有生產價值。從這一意義上說，生物技術包括遺傳控制特性信息的發(fā)現(xiàn)和使用，并結合當前的技術能力來改變這些特性的表現(xiàn)形式，或培育出某些特性被增強的生物體，以減少自然環(huán)境對人類的限制。根據(jù)目前生物技術的發(fā)展現(xiàn)狀，通常可分為傳統(tǒng)生物技術和現(xiàn)代生物技術。現(xiàn)代生物技術是在分子生物學基礎上發(fā)展起來的，包括基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程，其中基因工程技術是核心。
生物產業(yè)：
生物技術產業(yè)包括傳統(tǒng)生物技術產業(yè)和現(xiàn)代生物技術產業(yè)。現(xiàn)代生物技術產業(yè)包括基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程。現(xiàn)代生物技術產業(yè)主要是醫(yī)藥生物技術、農業(yè)生物技術、工業(yè)生物技術，如天然藥物、保健品、環(huán)保產業(yè)、生物能源、生物材料和組織器官工程等。生物技術產業(yè)的發(fā)展將最終解決世界人口、糧食、環(huán)境、健康、能源和海洋等影響二十一世紀人類生存的重大問題。
生物經(jīng)濟：
生物經(jīng)濟是以生命科學與生物技術研究開發(fā)與應用為基礎的、建立在生物技術產品和產業(yè)之上的經(jīng)濟，是一個與農業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟、信息經(jīng)濟相對應的新的經(jīng)濟形態(tài)。
中國生物技術發(fā)展中心簡介：
中國生物技術發(fā)展中心是1983年11月3日經(jīng)國務院批準成立的機構，直屬國家科學技術部。
1、現(xiàn)代生物技術革命和藥學發(fā)展
以分子生物學為基礎的現(xiàn)代生物技術的發(fā)展，為藥物的研究和開發(fā)開辟了一條前景廣闊的道路，近幾十年的發(fā)展史雖很短暫，但進展神速，內容豐富。回顧現(xiàn)代生物技術發(fā)展歷程，可以看到，現(xiàn)代生物技術的發(fā)展，是由于受到藥學進步發(fā)展的影響;這中間體現(xiàn)了社會因素、現(xiàn)代生物技術及藥物發(fā)展的相互促進;因此，探討分析現(xiàn)代生物技術的發(fā)展，就要從藥學應用的歷史背景入手，通過系統(tǒng)的分析，對現(xiàn)代生物技術在藥學中應用，利用高科技手段，才能做出客觀的評價，使現(xiàn)代生物技術為小康社會服務，并總結歷史發(fā)展過程中的經(jīng)驗教訓。充實現(xiàn)代生物技術發(fā)展的史學內容，有助于應對現(xiàn)代生物技術革命和藥學發(fā)展中的挑戰(zhàn)，期望還可以為生物科技領域的自主創(chuàng)新提供理論和經(jīng)驗支持。
2、我國生物技術產業(yè)的發(fā)展趨勢
改革開放30多年來，隨著我國現(xiàn)代科學技術的發(fā)展、經(jīng)濟發(fā)展的體制環(huán)境發(fā)生了重大變化，現(xiàn)代生物技術水平邁上了一個大臺階;由于廣大人民生活水平的提高，出于健康保健的需求，促進了現(xiàn)代生物技術的發(fā)展，使現(xiàn)代生物技術，在社會主義市場經(jīng)濟中得到高速發(fā)展。近年美國已經(jīng)形成五大生物技術產業(yè)區(qū)，他們的產品會在一段時間里，會繼續(xù)在全球的科技革命中保持領先地位，引領世界沖向科技界的高峰。同時，在現(xiàn)代生物技術里，產品中下游的分離技術、純化技術多與化工技術密切相關，因此可以預見，生物技術產業(yè)將會成為化工產業(yè)的重中之重。相信在不久，就會有許多新型的、利用現(xiàn)代生物技術的高檔新型活性微生物及制品，成為世界人民的主要食品的添加劑。
2.1現(xiàn)代生物技術產業(yè)化的影響
在近十幾年間，現(xiàn)代生物技術的發(fā)展，已經(jīng)被世界科技界認定為重點發(fā)展領域，美國生物技術已經(jīng)成為投資熱點。在2000年美國的生物技術工業(yè)，就獲得330億美元投資，2001年提高到410億美元，從投資額的增長中，可以看到美國投資者對生物技術企業(yè)前景的看好，也認定現(xiàn)代生物技術比其他高技術企業(yè)，在今后的幾十年，一定具有更長期的利潤空間。從金融市場的投資傾向分析，人類基因的發(fā)展由于得到各國的重視，成為股市中的概念股，得到股民的追捧。中國，應用基因工程對優(yōu)良農林牧漁新品種的創(chuàng)新，也得到高速的發(fā)展，對中國經(jīng)濟結構調整必將取得重要作用，培育新產業(yè)生物技術的發(fā)展，如新型獸用疫苗、活性蛋白與多膚、醫(yī)藥用酶、微生物次生代謝產物（抗生素等），已經(jīng)成為我國開拓新領域的必由之路，這是中國經(jīng)濟結構調整的必然對策。
在我國市場經(jīng)濟的發(fā)展中，現(xiàn)代生物產業(yè)發(fā)展，必將通過不同方式促進中國國民經(jīng)濟發(fā)展：現(xiàn)代生物產業(yè)的發(fā)展，豐富了國民經(jīng)濟的產業(yè)構成，并在整體上增強了國民經(jīng)濟體系的穩(wěn)定性。將在我國小康社會的建設中，改善其在世界經(jīng)濟交往中的形象，提升我國在世界經(jīng)濟市場的競爭力。
2.2生物技術產業(yè)市場競爭的影響
近年來，為提高我國醫(yī)藥企業(yè)自身競爭能力，為了保證人民的身體健康，我國在醫(yī)療保障方面投入了大量資金，在制藥企業(yè)的發(fā)展中實施了聯(lián)合或重組，可以使我國的生物技術產業(yè)化，轉變?yōu)橐允袌鰹閯恿Α⒁再Y本資源優(yōu)勢配置為中心的市場模式。可以預見，我國在醫(yī)藥領域的生物技術的發(fā)展，通過企業(yè)的聯(lián)合或重組，必將很快形成現(xiàn)代生物技術與藥學發(fā)展合作的優(yōu)勢，在世界領域的生物藥品市場與國外大公司同臺競爭。
2.3中國有不斷增大的醫(yī)藥消費市場。
我國居民目前的藥物消費水平還很低，據(jù)統(tǒng)計人均不到10美元，這與發(fā)達國家相比差距很大，當前中等發(fā)達國家人均藥物消費達到40～50美元，美國的人均藥物消費更高，可以達到300美元。隨著我國小康社會的實現(xiàn)，為健康買單的理念，將會激發(fā)現(xiàn)代生物技術與藥學的發(fā)展，未來的醫(yī)藥領域的生物技術的市場必將十分廣闊。1998年全國藥品消費總額約為1000億元，人均用藥80元人民幣左右。從我國消費對象的結構來看，我國社會正逐漸步入老齡化，從1979年我國的獨生子政策實施30多年，到2013年，我國60歲以上老年人口突破2億，到2050年左右，老年人口將達到全國人口的三分之一，“銀發(fā)潮”將對我國的經(jīng)濟、社會、政治、文化發(fā)展產生深遠的影響。我國新農合制度已覆蓋約8.12億人，覆蓋率達98%以上。今年，新農合全國人均籌資達到340元，其中各級政府補助增加到人均280元，新農合總籌資額可達到2700億元。隨著我國小康社會的建設，農村合作醫(yī)療的進展已經(jīng)得到高速發(fā)展，農民為健康藥品的消費，必將推動現(xiàn)代生物技術與藥學產業(yè)市場的發(fā)展。
關鍵詞：環(huán)境污染；治理；新技術；探討
中圖分類號：X5 文獻標識碼：A文章編號：
世界經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術水平的提高使人們的生活水平和生活質量也隨之提高，但是資源匱乏和環(huán)境污染也成為了人們不能逃避的問題。1987年，聯(lián)合國提出了可持續(xù)發(fā)展的概念。自此各國開始重視經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境問題的協(xié)調發(fā)展。自然、社會、人三者的協(xié)調發(fā)展也深入人心。對環(huán)境污染的治理也逐漸發(fā)展成為一項專門的工程。環(huán)境污染治理工程的管理是治理環(huán)境污染的重要方面，它既是一項獨立具體的管理工作，又有自己本身的特殊性質。 生物技術作為一項有效的環(huán)境污染治理措施受到越來越多的關注，其在環(huán)境污染治理、生物修復技術方面都得到了廣泛的應用并取得了一定效果。隨著技術的進步，對難以生物降解的有機物可利用微生物的共代謝作用進行污染物降解；還可利用微生物誘變育種、原生質體融合和基因工程創(chuàng)建高效工程菌應用于環(huán)境污染治理等，這些都是環(huán)境污染生物治理的有效手段。環(huán)境污染的治理和控制將隨著新理論、新方法的運用而日臻完善。
1 現(xiàn)代生物技術的概況
現(xiàn)代生物技術是應用現(xiàn)代生物科學及工程原理，利用生命有機體來發(fā)展新產品或新工藝的一種技術體系。目前生物技術應用到農業(yè)醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)和化學工業(yè)的發(fā)展，并在解決人類面臨的糧食危機、環(huán)境污染和能源危機中起到了重要作用。因此，在世界各國均重視高技術發(fā)展的當代，生物技術最被人們看好，被列為優(yōu)先發(fā)展的領域，已成為21世紀最重要的技術支柱之一。
生物技術在環(huán)境污染治理中，具有效率高、成本低、無二次污染等顯著優(yōu)點，它在對環(huán)境保護領域中一直起巨大作用，污染治理提供了條十分有效的途徑。應用生物技術對解決目前日益嚴重的氣體污染、固體污染有著無可比擬的作用，它還能在生態(tài)修復中發(fā)揮巨大的功效。目前利用生物技術治理環(huán)境污染，與化學、物理等其他技術比較，環(huán)境生物技術具有效率高、成本低、反應條件以及無二次污染等顯著優(yōu)點，能有效的遏制生態(tài)惡化趨勢，促進自然資源的可持續(xù)利用。生物技術是最安全和最徹底消除污染的方法，同時還可以增強自然環(huán)境的自我凈化能力；是有機廢物資源化的首選技術，將有機污染物轉化為沼氣、酒精、有機材料、蛋白等；能改造傳統(tǒng)生產工藝，實現(xiàn)清潔生產過程的生態(tài)化或無廢化。
2 生物技術在環(huán)境保護中的應用
2.1 生物技術在廢水處理中的應用
利用生物技術，將利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術，稱為自然生物處理法，該法是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化作用從而使廢水得到凈化的處理方法，該技術被認為是一種經(jīng)濟有效的污水處理手段，它不但融合了生物自身的特點，如吸附性好、沉降性好和降解能力強等，而且符合生態(tài)學及可持續(xù)發(fā)展的觀點。隨著科學技術的進步、污染狀況的加劇，環(huán)境標準的不斷提高，使廢水生物處理技術取得了很大進展，如吸附-降解生物處理技術、厭氧折流板反應器生物處理技術、間歇式活性污泥法生物處理技術、LINDE生物處理技術、升流式厭氧污泥床生物處理技術、廢水生物脫氮除磷技術等都得到了充分開發(fā)[1]。
2.2 生物技術在廢氣凈化處理中的應用
目前采用的方法有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等。生物技術法與傳統(tǒng)有機廢氣處理方法比較，具有成本低、效率高、安全性好和無二次污染等技術優(yōu)點，國內外運用現(xiàn)代生物技術對廢氣凈化處理得到了較為理想的效果。美國學者利用微生物代謝凈化工業(yè)性惡臭氣體效果顯著，而且不產生二次異臭；德國研究者利用生物膜過濾處理含硫化氫的氣體，硫化氫除去率達90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔對橡膠再生脫硫過程所產生的低濃度有機廢氣處理試驗結果表明：生物膜填料塔處理工業(yè)有機廢氣是可行的，當運行條件控制適當時，凈化效率可保持在90%以上，能夠實現(xiàn)達標排放，且投資省，運行費用低。
2.3 生物技術在固體廢棄物處理中的應用
目前，國內外固體廢棄物常規(guī)處理方法主要有固積、掩埋、焚燒，其缺點是建設投資和運行費用高，在處理的過程中有同時對空氣、土壤都有不同程度的污染。固體廢棄物進行“無害化、資源化、減量化”處理，使其成為可用于農田的土壤改良肥料，以達到變廢為寶的目的。經(jīng)過生物技術處理的城市生活垃圾可作為作物生長的優(yōu)質有機肥料，實現(xiàn)城市生活垃圾的部分資源化有利于生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。近年來，國外采用機械快速堆肥工藝，發(fā)展用蚯蚓床處理有機垃圾和糞便、處理城市垃圾，不僅可以將城市有機廢棄物轉變?yōu)榉市Ц咔覠o臭味的蚯蚓糞土而且還能獲得大量蚯蚓作醫(yī)藥原料，加上蚯蚓體內蛋白質含量與魚類相當，是畜禽和水產養(yǎng)殖業(yè)的優(yōu)良飼料，可以收到一舉數(shù)得之效果。
2.4 生物技術在環(huán)境污染修復中的應用
生物修復是指在不破壞自然生態(tài)系統(tǒng)，維持其原貌的前提下，有效地利用自然凈化能力并強化其分解污染物的能力，使其得以修復。該法是利用生物的生命代謝活動減少存在于環(huán)境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害化，從而使污染了的環(huán)境能夠部分或完全恢復到原初狀態(tài)的過程，它包含有植物修復和微生物修復兩種。
生物修復技術是80年代以來產生和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術，生物特有的分解有毒有害物質的能力，去除污染環(huán)境如土壤中的污染物，達到治埋環(huán)境污染的目的。生物修復技術最成功的例子是應用投加營養(yǎng)和高效降解菌對油輪泄漏造成的污染進行處理，取得非常明顯的效果，使得近百公里海岸的環(huán)境質量得到明顯改善。此后該技術被不斷擴大應用于環(huán)境中其他污染類型的治理。國外對生物修復技術非常重視，研究證明采用微生物分解有毒有害物質的生物修復技術是治理大面積污染區(qū)域的一種有價值的、可行的、有效的和優(yōu)越的方法。隨著生物技術的發(fā)展，生物修復的內涵也不斷豐富，近年來還研發(fā)了真菌修復、植物修復以及無機污染物的生物修復等技術。生物修復的種類也日益增多，可分為土壤生物修復、地下水生物修復、沉積物生物修復和海洋生物修復等。
2.5利用生物技術處理塑料、橡膠制品、醫(yī)療廢物、危險廢物等難處理的污染物
傳統(tǒng)的生物處理技術是將自然生長的生物或微生物群體加以馴化、繁殖后再加以利用。它的代謝過程復雜,能量利用率較低,處理速度不太快。因此需要有較好的技術來加以改進。還有許多的廢物不能完全處理好,采用新的技術和生物種類來進行處理、適當加大生物用量和添加流程步驟是改進廢物處理技術的關鍵所在。基因工程就是通過基因分離和重組技術,將人類需要的目的基因片段轉移到受體生物細胞中并表達出來,使受體生物具有該目的基因表達后顯現(xiàn)出來的特殊性狀。達到改進生物物種的目的。利用基因工程構建的高效菌種來治理污染,尤其是除草劑、殺蟲劑和塑料、橡膠制品等人工合成物質的污染,是現(xiàn)代環(huán)境生物技術發(fā)展的熱點之一,更是未來環(huán)境生物技術發(fā)展的趨勢所在。
3 結束語
在我國過去幾十年的經(jīng)濟發(fā)展中，由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護，目前環(huán)境狀況十分嚴峻。近年來雖采取了大量控制措施，但環(huán)境質量下降的趨勢仍在繼續(xù)，我國成為世界上環(huán)境污染最為嚴重的國家之一。近年來，隨著細胞融合技術、基因工程技術、分子生物技術等的發(fā)展，環(huán)境生物技術得到了進一步的發(fā)展。由現(xiàn)代生物技術和環(huán)境工程技術相結合的環(huán)境生物技術已在環(huán)境治理上發(fā)揮著重要的作用。生物技術產生、發(fā)展及演變與一系列的環(huán)境污染問題有著密切的聯(lián)系。因此生物技術在環(huán)境領域的應用有著深遠的發(fā)展前景，特別是對于尋求用低成本解決環(huán)境問題的發(fā)展中國家具有極大潛力。
參考文獻：
[1] 宋金枝， 宋金輝. 生物技術在水污染監(jiān)測和治理上的應用[J]. 唐山師范學院學報， 2009，（10）.
[2] 唐海燕. 環(huán)境生物技術的現(xiàn)狀與進展[J]. 科教文匯， 2011，（3）.
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[4] 羅會文.談政府投資項目中環(huán)境污染治理工程建設與管理[J].新建設：現(xiàn)代物業(yè)上旬刊,2012,(3).
關鍵詞：現(xiàn)代生物技術廢水生物處理生物修復水處理劑
引言
隨著工業(yè)的高速發(fā)展，水環(huán)境污染問題越來越嚴重地威脅著人類的生存環(huán)境，制約著社會和經(jīng)濟的進一步發(fā)展。因此，水污染控制成為全世界共同關注的問題。目前的水處理技術中，生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段，尤其是現(xiàn)代生物技術將成為水污染控制領域重點開發(fā)和應用的技術手段，主要應用于廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。
1現(xiàn)代生物技術的內容與特點
現(xiàn)代生物技術是指以DNA技術為先導，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統(tǒng)稱[1，2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域，但它們之間又相互補充和銜接，形成一個完整的體系。
生物技術的特點大致有[3]：①以生物為對象，不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用；②在常溫、常壓下進行，過程簡單，可連續(xù)化操作，并可節(jié)約能源，減少環(huán)境污染；③開辟了生產高純度、優(yōu)質、安全可靠的生物制品的新途徑；④可解決常規(guī)技術和傳統(tǒng)方法不能解決的問題；⑤可定向地按人們的需要創(chuàng)造新物種、新品種和其他有經(jīng)濟價值的生命類型。
2現(xiàn)代生物技術在廢水處理中的應用
廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發(fā)展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發(fā)酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術。
2.1固定化微生物技術固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優(yōu)點的新技術來處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機物質，一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)造，將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對難降解有毒物質有明顯優(yōu)勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯(lián)固定化細胞技術，將篩選的高效優(yōu)勢脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池”工藝流程中，處理印染廢水，結果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。
2.2生物強化處理技術為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理，加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無機鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點，主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解廢水毒性能力明顯增強，同時提高脫氮水平。
2.3生物反應器技術生物反應器技術，是現(xiàn)代生物技術發(fā)展的一個主要方向。現(xiàn)代化的新型生物膜反應器，其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長形成生物膜，供氣或供給的其他反應條件優(yōu)越，污染物具有充分的時間與微生物接觸，有利于增強微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應器已經(jīng)問世。雖然其處理能力較低，造價較高，但其管理方便，運行費用低，所以歐美地區(qū)約有7%的污水處理廠采用該技術[6]。
3生物修復技術
生物修復技術[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現(xiàn)場降解為CO2和H2O或轉化為無害物質的工程技術系統(tǒng)。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程，常常采用許多強化措施，使自然生態(tài)系統(tǒng)維持原狀的前提下，使受污染的環(huán)境得以修復。研究表明，生物修復與傳統(tǒng)的物化法相比具有以下優(yōu)點：①經(jīng)濟，僅為物化法30%-50%；②對環(huán)境影響小，不產生二次污染，遺留問題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復時間較短，就地修復，操作方便。
生物修復中主要涉及兩大問題，即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平，需發(fā)展鑒定微生物的分子生物技術，以確定微生物在環(huán)境中的去留和基因[8]。
4微生物水處理劑
微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面：①微生態(tài)制劑。微生態(tài)制劑是一種由優(yōu)勢互補的微生物菌群、繁殖促進劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑，已經(jīng)在保健領域發(fā)揮重要作用。用于環(huán)境凈化的微生態(tài)制劑由于其應用范圍廣、使用安全、無副作用，為區(qū)域環(huán)境保護提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發(fā)，已有采用微生態(tài)制劑原位修復水體的成功實例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發(fā)展方向，主要有兩大類：一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物；另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重復利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術，通過微生物發(fā)酵，抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑，這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解性能好，成本低，無二次污染等。目前，已篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8種，細菌5種，放線菌5種，酵母菌1種[10]。隨著生物技術的發(fā)展，微生物水處理劑的開發(fā)與應用具有良好的前景。
現(xiàn)代生物技術在水污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。但筆者認為，今后應從四個方面進行深入研究：①分離、篩選和培養(yǎng)高效降解菌，利用微生物共代謝作用、多菌種協(xié)同作用降解難降解污染物；②構建高效反應器，優(yōu)化運行條件，探索新技術新方法；③開發(fā)高效、無毒、廉價、可大批量生產的微生物水處理劑；④著力實踐和推廣生物修復示范工程，為生態(tài)環(huán)境建設提供有力的技術支持。
參考文獻：
[1]李亞一.生物技術[M].北京：中國科學技術出版社.1994.1.
[2]王凱軍.發(fā)達國家環(huán)境生物技術研究規(guī)劃簡介[J].給水排水.1996.22（9）：7-9.
生物安全包括現(xiàn)代生物技術的研究，開發(fā)，應用以及轉基因生物的跨國越境轉移可能會對生物多樣性，生態(tài)環(huán)境和人體健康產生潛在的不利影響，及對其所采取的一系列有效預防和控制措施等等。
生物安全一般是指由現(xiàn)代生物技術開發(fā)和應用對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成的潛在威脅。生物安全性是指生物體對人是否安全，一般特指生物體經(jīng)過基因工程改造后對人是否還依然安全。基于生物技術發(fā)展有可能帶來的不利影響，人們提出了生物安全的概念。
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現(xiàn)代生物技術是指以DNA技術為先導，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統(tǒng)稱[1，2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域，但它們之間又相互補充和銜接，形成一個完整的體系。
生物技術的特點大致有[3]：①以生物為對象，不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用；②在常溫、常壓下進行，過程簡單，可連續(xù)化操作，并可節(jié)約能源，減少環(huán)境污染；③開辟了生產高純度、優(yōu)質、安全可靠的生物制品的新途徑；④可解決常規(guī)技術和傳統(tǒng)方法不能解決的問題；⑤可定向地按人們的需要創(chuàng)造新物種、新品種和其他有經(jīng)濟價值的生命類型。
2現(xiàn)代生物技術在廢水處理中的應用
廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發(fā)展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發(fā)酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術。
2.1固定化微生物技術固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優(yōu)點的新技術來處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機物質，一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)造，將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對難降解有毒物質有明顯優(yōu)勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯(lián)固定化細胞技術，將篩選的高效優(yōu)勢脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池”工藝流程中，處理印染廢水，結果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。
2.2生物強化處理技術為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理，加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無機鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點，主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解廢水毒性能力明顯增強，同時提高脫氮水平。
2.3生物反應器技術生物反應器技術，是現(xiàn)代生物技術發(fā)展的一個主要方向。現(xiàn)代化的新型生物膜反應器，其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長形成生物膜，供氣或供給的其他反應條件優(yōu)越，污染物具有充分的時間與微生物接觸，有利于增強微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應器已經(jīng)問世。雖然其處理能力較低，造價較高，但其管理方便，運行費用低，所以歐美地區(qū)約有7%的污水處理廠采用該技術[6]。3生物修復技術
生物修復技術[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現(xiàn)場降解為CO2和H2O或轉化為無害物質的工程技術系統(tǒng)。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程，常常采用許多強化措施，使自然生態(tài)系統(tǒng)維持原狀的前提下，使受污染的環(huán)境得以修復。研究表明，生物修復與傳統(tǒng)的物化法相比具有以下優(yōu)點：①經(jīng)濟，僅為物化法30%-50%；②對環(huán)境影響小，不產生二次污染，遺留問題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復時間較短，就地修復，操作方便。
生物修復中主要涉及兩大問題，即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平，需發(fā)展鑒定微生物的分子生物技術，以確定微生物在環(huán)境中的去留和基因[8]。
4微生物水處理劑
微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面：①微生態(tài)制劑。微生態(tài)制劑是一種由優(yōu)勢互補的微生物菌群、繁殖促進劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑，已經(jīng)在保健領域發(fā)揮重要作用。用于環(huán)境凈化的微生態(tài)制劑由于其應用范圍廣、使用安全、無副作用，為區(qū)域環(huán)境保護提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發(fā)，已有采用微生態(tài)制劑原位修復水體的成功實例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發(fā)展方向，主要有兩大類：一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物；另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重復利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術，通過微生物發(fā)酵，抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑，這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解性能好，成本低，無二次污染等。目前，已篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8種，細菌5種，放線菌5種，酵母菌1種[10]。隨著生物技術的發(fā)展，微生物水處理劑的開發(fā)與應用具有良好的前景。
現(xiàn)代生物技術在水污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。但筆者認為，今后應從四個方面進行深入研究：①分離、篩選和培養(yǎng)高效降解菌，利用微生物共代謝作用、多菌種協(xié)同作用降解難降解污染物；②構建高效反應器，優(yōu)化運行條件，探索新技術新方法；③開發(fā)高效、無毒、廉價、可大批量生產的微生物水處理劑；④著力實踐和推廣生物修復示范工程，為生態(tài)環(huán)境建設提供有力的技術支持。
摘要：當今的水處理技術中，生物處理法已成為水污染控制的主要方法，尤其是現(xiàn)代生物技術將成為水污染控制領域重點開發(fā)和應用的技術手段。本文介紹了現(xiàn)代生物技術的內容與特點，著重綜述了現(xiàn)代生物技術在廢水生物處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面的研究與應用狀況，在此基礎上提出今后現(xiàn)代生物技術在水污染控制領域中的研究方向。
關鍵詞：現(xiàn)代生物技術廢水生物處理生物修復水處理劑
參考文獻：
[1]李亞一.生物技術[M].北京：中國科學技術出版社.1994.1.
[2]王凱軍.發(fā)達國家環(huán)境生物技術研究規(guī)劃簡介[J].給水排水.1996.22（9）：7-9.
關鍵詞：現(xiàn)代生物技術 廢水生物處理 生物修復 水處理劑
0 引言
隨著工業(yè)的高速發(fā)展，水環(huán)境污染問題越來越嚴重地威脅著人類的生存環(huán)境，制約著社會和經(jīng)濟的進一步發(fā)展。因此，水污染控制成為全世界共同關注的問題。目前的水處理技術中，生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段，尤其是現(xiàn)代生物技術將成為水污染控制領域重點開發(fā)和應用的技術手段，主要應用于廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。
1 現(xiàn)代生物技術的內容與特點
現(xiàn)代生物技術是指以DNA 技術為先導，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統(tǒng)稱[1，2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域，但它們之間又相互補充和銜接，形成一個完整的體系。
生物技術的特點大致有[3]：①以生物為對象，不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用；②在常溫、常壓下進行，過程簡單，可連續(xù)化操作，并可節(jié)約能源，減少環(huán)境污染；③開辟了生產高純度、優(yōu)質、安全可靠的生物制品的新途徑；④可解決常規(guī)技術和傳統(tǒng)方法不能解決的問題；⑤可定向地按人們的需要創(chuàng)造新物種、新品種和其他有經(jīng)濟價值的生命類型。
2 現(xiàn)代生物技術在廢水處理中的應用
廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發(fā)展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發(fā)酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術。
2.1 固定化微生物技術 固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優(yōu)點的新技術來處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機物質，一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)造，將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對難降解有毒物質有明顯優(yōu)勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯(lián)固定化細胞技術，將篩選的高效優(yōu)勢脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池 ”工藝流程中，處理印染廢水，結果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。
2.2 生物強化處理技術 為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從自然界中篩選的優(yōu)勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理，加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無機鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點，主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)中，每g活性炭去除 1～3gCOD ，分解廢水毒性能力明顯增強，同時提高脫氮水平。
2.3 生物反應器技術 生物反應器技術，是現(xiàn)代生物技術發(fā)展的一個主要方向。現(xiàn)代化的新型生物膜反應器，其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長形成生物膜，供氣或供給的其他反應條件優(yōu)越，污染物具有充分的時間與微生物接觸，有利于增強微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應器已經(jīng)問世。雖然其處理能力較低，造價較高，但其管理方便 ，運行費用低，所以歐美地區(qū)約有 7%的污水處理廠采用該技術[6]。
3 生物修復技術
生物修復技術[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現(xiàn)場降解為CO2和H2O或轉化為無害物質的工程技術系統(tǒng)。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程，常常采用許多強化措施，使自然生態(tài)系統(tǒng)維持原狀的前提下，使受污染的環(huán)境得以修復。研究表明 ，生物修復與傳統(tǒng)的物化法相比具有以下優(yōu)點：①經(jīng)濟，僅為物化法30%-50%；②對環(huán)境影響小，不產生二次污染，遺留問題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復時間較短，就地修復，操作方便。
生物修復中主要涉及兩大問題，即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平，需發(fā)展鑒定微生物的分子生物技術，以確定微生物在環(huán)境中的去留和基因[8]。
消息面上
1、據(jù)媒體報道，28日由科技部牽頭，發(fā)改委、財政部等16部委組成的《國家生物技術發(fā)展戰(zhàn)略綱要》編制領導小組第一次會議召開。科技部部長萬鋼擔任國家生物技術發(fā)展戰(zhàn)略編制工作領導小組組長。
這意味著《綱要》正式步入編制階段。《綱要》編制要凸顯國家戰(zhàn)略意志，中長期布局，超前部署謀劃，引領跨越發(fā)展。同時，要技術創(chuàng)新與體制機制創(chuàng)新雙輪驅動，開放融合發(fā)展。
2、據(jù)悉，國家集成電路產業(yè)投資基金(大基金)第二期正在緊鑼密鼓募資推進之中，目前方案已上報國務院并獲批。接近大基金的權威人士透露，大基金二期籌資規(guī)模超過一期，在1500-2000億元左右。
投資建議：近一周以來，國產芯片、傳感器、次新股、人工智能、5G等主題平均漲幅接近10%。從主題輪動角度看，周度級別科技類主題已經(jīng)有所表現(xiàn)，但季度跌幅仍然居前，科技類主題右側特征已經(jīng)較為明顯。
隨著對“四新經(jīng)濟”支持政策陸續(xù)出臺以及技術的不斷落地，科技類主題將會持續(xù)反映政策以及技術落地預期。強烈看好科技類主題，重點看好5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)兩大主題，建議關注新能源汽車、智慧城市等主題。
