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生物技术的特点

生物技术的特点

生物技术的特点范文第1篇

关键词:生物技术;环境保护

中图分类号: x-01 文献标识码:a

1 生物技术的特点

生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染 等显著优点。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了希望。

目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面,发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质,如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展,尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用,大大强化了上述环境生物处理过程,使生物处理具有更高的效率,更低的成本和更好的专一性,为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。

由于大部分有机污染物适于作为生物过程反应物(底物),其中一些有机污染物经生物过程处理后可转化成沼气、酒精、生物蛋白等有用物质,因此,生物处理方法也常是有机废物资源化的首选技术。生物过程是以酶促反应为基础的,作为催化剂的酶是一种活性蛋白,因此,生物反应过程通常是在常温、常压下进行的。另外,酶对底物有高度的特异性,因此,生物转化技术的效率高,副产物少,这与常常需要高温、高压条件的化工过程相比,反应条件大大简化,因而投资省、费用少、消耗低,而且效果好、过程稳定、操作简便,同时,在多数情况下,它还可和其他技术结合使用。用生物过程代替化学过程可以降低生产活动的污染水平,有利于实现工艺过程生态化或无废生产,真正实现清洁生产的目标。另外,生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降解的,并且都可以作为一种营养源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化学药物、化石能源、人工合成物等,有助于把人类活动产生的环境污染降至最低程度,使经济发展进入可持续发展的轨道。生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。因此,利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质,即用生物修复技术净化环境,使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同时还可进一步强化环境的自净能力。

2 现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以dna分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。

2.1 生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。

2.2 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。

2.3 生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

3 生物技术在环境保护中的应用

3.1 污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(las)方面取得较大进展,对于含100mg/l废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

3.2 生物农药

化学农药的应用,对控制农作物的病虫害,增加农作物产量起了重要作用,但对人类的健康和生存环境却构成了很大的威胁。据统计,现有30%的杀冲剂,50%的除草剂和90%的灭菌剂在动物实验中引起肿瘤。美国国家科学院的研究报告说,目前食品中的杀虫剂残留量严重超标,比儿童安全量高出100~150倍。农药的使用还使土壤受到污染和破坏。国际上从60年代开始发展起来的生物农药是生物防治病虫害的一支新军。传统的生物防治是利用“天敌”来杀虫除害。这虽可减少化学农药的使用,减少农药的化学污染,但饲养和释放“天敌”,不仅费时费工,耗资巨大。而且在突发性病虫害前常措手不及,无能为力。而生物农药却可解决这个难题所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。微生物杀虫剂,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组dna技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。

参考文献

生物技术的特点范文第2篇

关键词:生物技术企业 资本运营

在社会主义市场经济条件下,一切社会资源、生产要素都可以以资本形式加入社会经济活动中,通过各种方式实现增值。所谓资本运营就是企业遵循资本运动规律,以资本最大限度增值为目的,对各种可支配的资源和生产要素进行运筹和优化配置的一种经营活动。

企业成长与资本运营

早在20世纪50年代末,国外学者就提出了企业具有生命特征的论点,到了20世纪70年代这种论点即得到更多学者的关注并被进一步强化。上世纪80年代,美国学者伊查克•艾迪斯(Ichak Adizes)首次把企业生命作为研究对象,并对企业生命周期作了系统的研究。他在《企业生命周期》(Corporate Life Cycle)一书中认为,企业与自然界的动植物一样,不仅具有相似的生命周期现象,而且主要都是通过灵活性和可控性之间的关系表现出来。我国著名经济学家蒋一苇在其《企业本位论》中,也曾提出“企业是一个能动的有机体”性质。国外的学者将企业具有生命特征的观点建立于生物学基础之上,企业生命周期理论将企业生命周期分为幼稚期、成长期、成熟期和衰退期,企业成长表达了企业由小到大,由弱变强、由低级到高级的动态特征。

企业成长是企业的普遍追求,其动因可以从对资本本质属性的认识中得到结论。不管资本以何种形式出现或其来源于何处,资本的本质属性表现在追求增值。纵观国内外经济学家对企业本质的研究,企业盈利这一区别于其他组织的突出特征从根本上来源于资本要增值的本质属性。因此,从这个角度而言,不管是何种类型的企业,企业成长之所以成为企业普遍追求的目标,其根本原因可以追溯到资本要求增值所产生的内在驱动力。

企业因资本而生,没有资本便没有企业,任何企业都是由一定的资本投入所形成的。企业作为资本的存在形式和载体,其成长受资本驱动并与资本运动融合在一起。资本的本性与企业成长的一致性表现为:资本增值的需要是无止境的,企业成长也是无止境的;企业成长受到资本运动规律的制约,企业成长规律体现资本的内在要求。

虽然资本增值是资本的本质属性,但资本增值需要借助一定的方式和手段才能实现。企业通过资本运营或者说资本经营,将要素资源聚合在一起进行资源转化,并将资源转化为商品,通过在市场上出售实现资本的增值。因此将资本运营放在企业成长的支持作用上来理解,正是资本运营实现了企业的成长。

按照企业成长所依赖的支撑来源于企业内部还是外部,企业成长可分为企业内部化成长与企业外部化成长。企业内部化成长是指企业依赖自身盈利的再投入及在此基础上通过企业内部其他因素条件的改善而实现的企业成长,其主要特点是在不改变企业产权、股权结构前提下进行的。企业内部化成长通过内部运用型资本运营实现,即通过在生产经营过程中合理有效地运用资本,不断地开发新产品,采用新技术,加速资本周转,提高资本效率,增加资本积累来实现企业成长。企业外部化成长是与企业内部化成长相对应的一种成长途径,是指企业成长的实现是依赖企业合并及其他企业外部化行为的支撑而实现的企业成长,其主要特点是以企业股权结构的变动和产权结构的变动为基本标志,是在旧的股权结构被打破而形成新的股权、产权结构的基础上的成长。企业外部化成长通过外部交易型资本运营实现,主要通过资本市场对资本进行买卖,实现资本增值,包括股票的发行与交易、企业产权交易以及企业部分资产的买卖等方式实现企业成长。

内部运用型资本运营曾经是企业成长的唯一途径,外部交易型资本运营的出现拓展了企业成长的方式和支撑,形成了企业成长二元方式的格局,将企业成长推向一个新的速度和更高的基础。

生物技术企业成长的产业背景

产业经济学对战略产业的定义是指能够在未来成为主导产业或支柱产业的新兴产业,从生物技术产业的特征来看,它具备了“战略产业”的条件。首先,其产业链条长,具备强的渗透性和带动性。生物技术在医药、农业、工业、能源、环境、海洋等领域的应用不仅改造了传统产业并且培育了一批新兴产业。其次,其市场需求规模巨大,具有高成长潜力。此外,其能源要求低,污染少,具有知识经济和循环经济的双重特征。

美国生物技术是全球生物技术的主流,其生物技术产业是世界生物技术产业的引领。美国已经将生物与医药产业作为新的经济生长点,2002年销售额/产值、每年R&D投入、公司数、雇员、上市公司数、股市资本等方面都占有绝对优势(见表1),并把每年4月21~28日定为“生物科技周”,已形成波士顿、华盛顿、北卡罗来纳研究三角园、旧金山、圣迭戈5大生物技术区

世界许多其他国家也不约而同地把生物技术产业作为新的经济生长点来培育,加速抢占“生物经济”制高点。欧盟第六个科研计划框架中,把“生命科学、有利于人类健康的基因组技术和生物技术”确定为7个优先发展领域之一,并将45%的研究开发经费用于生物技术及其相关领域。2002年,日本提出“生物产业立国”的口号,力争把生物技术产业建成仅次于汽车产业和信息产业的支柱产业,并计划五年内将生物研发预算占全部政府科研预算的比例由13%提高到50%,试图在生物经济时代再创辉煌。

生物技术企业的资本运营特点

同类企业的集合形成产业,生物技术产业的发展依赖于生物技术企业成长的支撑,生物技术企业的成长对生物技术产业的发展具有直接而深刻的影响。资本运营是生物技术企业超常规成长的重要手段,然而作为典型的高新技术企业,与传统企业相比,生物技术企业资本运营活动具有自身的特点。

依据企业成长不同阶段选择资本运营策略

依据企业生命周期理论,生物技术企业的生命周期大致可以分为五个阶段,即种子阶段、起步阶段、成长阶段、扩张阶段、成熟阶段。种子阶段的特点是企业刚组建或正筹建,无成型产品,仅有实验室结果、样品、专利或其他可转化的技术。起步阶段特点是企业已有初级阶段产品,且有框架式经营计划,管理团队不完善。成长阶段特点是企业的产品和服务进入开发阶段,并拥有少量客户,本阶段末期,企业完成产品定型,开始实施市场开拓计划。扩张阶段特点是企业开始批量生产产品和服务,收入增长较快,逐渐形成经济规模,占有一定市场份额。成熟阶段特点是企业盈利,并进入发展的良性循环阶段。

从生物技术企业成长阶段的特征分析可看出,处于种子阶段、起步阶段和成长阶段的企业由于规模小,生产经营的不确定性,面临的风险大,资本的筹集是这一时期资本运营的重点。处于扩张阶段和成熟阶段的生物技术企业,由于在生产、销售和服务等方面具备了一定市场竞争力,抵御风险的能力大大增强,虽然在这个阶段生物技术企业仍然有融资的需求,但其融资条件已大为改善,此时资本运营的重点应在于资本的扩张,也就是通过资本结构优化,盘活存量资本,实现企业的规模生产,并注重持续的技术研发投入。

重视无形资本运营

无形资本是有形资本的对称,它作为资本的一种形态,具备资本的一般属性,如流动性、盈利性,但无形资本具有远比有形资本强大的价值增值能力。无形资本可以带动企业有形资本增值,提高资本利润率,达到“无中生有”的目的。高新技术产业包括生物技术产业,其特点就是无形资本远远大于有形资本,属于知识技术密集型产业,产品附加值高。生物技术企业无形资本中最重要的是知识资产,先进技术和产品是推动生物技术企业成长的核心竞争要素,直接关系到企业的前途和命脉,因此生物技术企业无形资本的价值相当高。如全球最大生物技术公司美国的Amgen,其资产评估总值为150亿美元,而其有形资产仅为25亿美元。面对激烈市场竞争,生物技术企业应注重无形技术和技术创新的能力,加大无形资本的投入力度,并加快无形资本的管理创新,把无形资本运营当作企业成长的有效途径。

我国生物技术企业资本运营亟待解决的问题

解决资金短缺,加大研发投入。据“生物产业发展战略”课题组对全国1182家生物技术企业的调查,资金短缺是当前中国生物技术企业成长的首要制约因素。资金短缺直接导致中国生物技术企业研发投入严重不足。以生物医药企业为例,中国生物医药研究开发投入仅占销售收入的2.7%,远低于发达国家15%以上的水平,甚至低于美国工业平均4%的研究开发强度。

形成产业集聚,提升龙头企业竞争力。我国的生物技术应用历史久远,企业数量众多,据不完全统计,目前我国生物技术企业有700余家,但规模普遍较小,高技术含量低,缺乏龙头企业带动产业发展和国际竞争力的提高。通过资本运营,形成具有国际竞争力的特大型龙头企业,增强其技术创新功能,突破国外发达国家的技术壁垒,提高产业集中度,带动中小企业发展。这是实施生物经济强国战略的本质要求,也是抢占国际生物技术制高点的有力措施。

推进全球化战略,培育具有自主知识产权的产品。虽然我国在生物技术研究领域具有较强实力,与世界先进水平差距较小,但到目前为止,我国真正拥有自主知识产权的生物技术只有3项,大多数企业上市销售的产品都存在侵犯知识产权问题,我国90%以上的生物医药产品为仿制品,随时面临被国外企业的危险。面对如此严峻的形势,我国生物技术企业应充分开发和利用全球的科技知识和人才资源,包括对国外生物技术企业实施海外并购,放眼未来,面向世界,加强与国外科研机构的联系,建立国际水准的科技信息平台,加强区域合作,构建生物技术国际研究网络。

总之,资本运营是生物技术企业实现超常规发展的必然要求,生物技术企业应该依据自身的特点和产业发展的战略目标,选择与其成长相匹配的资本运营策略,实现快速成长。

参考文献:

1.曹洪军.资本运营新论[M].经济管理出版社,2004

生物技术的特点范文第3篇

关键词:现代生物技术  废水生物处理  生物修复  水处理剂

        0 引言 

        随着 工业 的高速 发展 ,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境,制约着社会和 经济 的进一步发展。因此,水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中,生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。

        1 现代生物技术的内容与特点

        现代生物技术是指以dna 技术为先导,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1,2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域,但它们之间又相互补充和衔接,形成一个完整的体系。

        生物技术的特点大致有[3]:①以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用;②在常温、常压下进行,过程简单,可连续化操作,并可节约能源,减少环境污染;③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

        2 现代生物技术在废水处理中的应用

        废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定化等新兴技术。

        2.1 固定化微生物技术 固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生物滤池 ”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用[4]。

        2.2 生物强化处理技术 为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从 自然 界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每g活性炭去除 1~3gcod ,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水平。

        2.3 生物反应器技术 生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。目前,2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便 ,运行费用低,所以欧美地区约有 7%的污水处理厂采用该技术[6]。

        3 生物修复技术

        生物修复技术[7]是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为co2和h2o或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使 自然 生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明 ,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:① 经济 ,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。

        生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平,需 发展 鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。

        4 微生物水处理剂

        微生物水处理剂主要集中在以下几个方面:①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂,已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发,已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向,主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物;另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8 种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展,微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。

         现代 生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为,今后应从四个方面进行深入研究:①分离、筛选和培养高效降解菌,利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物;②构建高效反应器,优化运行条件,探索新技术新方法;③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂;④着力实践和推广生物修复示范工程,为生态环境建设提供有力的技术支持。

生物技术的特点范文第4篇

关键词:现代生物技术废水生物处理生物修复

随着工业的高速发展,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境,制约着社会和经济的进一步发展。因此,水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中,生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。

1、现代生物技术的内容与特点

现代生物技术是指以DNA技术为先导,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域,但它们之间又相互补充和衔接,形成一个完整的体系。

生物技术的特点大致有:①以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用;②在常温、常压下进行,过程简单,可连续化操作,并可节约能源,减少环境污染;③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

2、现代生物技术在废水处理中的应用

废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定化等新兴技术。

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进Jk80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集一交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧一好氧一生物滤池”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用。

2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显着效果。②生物一铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。③生物一活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水平。

2.3生物反应器技术生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。目前,2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便,运行费用低,所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术。

3、生物修复技术

生物修复技术是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为C02和H20或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使自然生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:①经济,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。

生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平,需发展鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因。

4、微生物水处理剂

生物技术的特点范文第5篇

    【关键词】高职院校图书馆 生物化学工程 特色文献资源 开放获取

    一、生物化学工程及发展简述

    1.生物化学工程及发展简述

    生物化学工程简称生化工程或生物化工,是生物化学反应的工程应用,是应用化学工程的原理和方法,将生物技术的实验室成果经过工艺及工程进行工业开发的学科。它既可视为化学工业的一个分支,又可认为是生物工程的一个组成部分。生化工程是一项重要的化学工业技术,是生物技术产业化的关键,也是化学化工技术的主要前沿领域。生物化学工程和生物医学工程是最初的生物工程学概念,基因重组、发酵工程、细胞工程、生化工程等在21世纪整合而形成了系统生物工程。发展生物经济正在成为许多国家应对金融危机的战略措施。生物技术是我国需求最迫切、技术与国外差距较小的领域之一,我国将把生物技术作为当前科技发展的重点,把生物产业作为新兴产业培育的重点,把生物经济作为引领新经济发展的重点。在我国的“十二五”科技战略规划研究中,生物技术和产业化将是“十二五”布局的重点,突出加强生物技术在农业、工业、人口与健康领域的应用,努力使我国成为生物技术强国和生物产业大国。[1]

    2.食品生物技术及发展简述

    食品生物技术是生物技术在食品原料生产、加工和制造中应用的一个学科。它包括食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程,也包括应用现代生物技术改良食品原料加工品质的基因、生产高质量的农产品、制造食品添加剂、植物和动物细胞的培养,以及与食品加工和制造相关的其他生物技术。生物技术在食品工业中的应用以及最新的研究状况表明,食品生物技术作为一项高新技术,将为食品工业的发展起着重要的推动作用。展望21世纪基因食品的发展,未来生物技术不仅有助于实现食品的多样化,而且有助于生产特定需求的营养保健食品。[2]在与环境协调的粮食生产方式方面,生物技术将降低农用化学品的使用量,并使农作物更好地适应特定的自然地理环境。目前人们之所以对于转基因生物技术的发展存在争议(如对人类健康、环境及社会经济的影响等),主要原因在于公众对目前的基因食品管理体系不够信任,科学家与公众也缺乏必要的沟通。因此,政府应采取积极措施,随时公开基因食品的研究成果,以博取信任的方式与公众进行沟通。

    3.生物制药技术及发展简述

    生物制药技术是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果,从生物体、生物组织、细胞、体液等综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的生物药物制品的技术。生物制药现状:生物药物的阵营很庞大,发展也很快。目前全世界的医药品已有一半是生物合成的,特别是合成分子结构复杂的药物时,它不仅比化学合成法简便,而且有更高的经济效益。我国的生物医药“十二五规划”确定了生物医药发展的重点,[3]包括基因药物、蛋白药物、单克隆抗体药物、治疗性疫苗、小分子化学药物等。同时,国家将拿出100多亿元来支持重大新药创制。将从100多个新药中遴选出10多个,作为重大新药创制重点支持对象,这些原创新药可能成为打入欧美市场的先锋。在这些新药品种中,生物药和化学药居多,其中疫苗、单克隆抗体、蛋白质药物、抗癌药物等均有。

    二、天津现代职业技术学院概况

    天津现代职业技术学院[4]是经天津市人民政府批准,教育部备案的集应用文科、应用理科、工科及艺术学科于一体的公办全日制高等职业技术学院,现有各类在校生6500余人。学院设有管理工程、电子工程、信息工程、生化工程、机械工程、印刷工程、应用外语7个教学系部,开设有会计电算化、电子商务、金融保险;应用电子技术、机电一体化技术、电气自动化技术、电子信息工程技术、低空无人机操控与应用、计算机信息管理、计算机网络技术、软件技术;水环境监测与保护、食品生物技术、食品营养与检测技术、食品加工技术、精细化学品生产技术、环境监测与治理技术、生物技术及应用、生物制药技术;精密机械技术、数控技术、计算机辅助设计与制造;商务英语、涉外旅游;印刷技术、印刷图文信息处理、包装技术与设计、装潢艺术设计、装饰艺术设计、影视动画等30个专业。“食品生物技术”等3个专业被评为市级教学改革试点专业,“食品微生物”、“食品分析与检测技术”等7门课程被评为市级精品课程。在我院的7个教学系部中,生物化学工程类专业占有重要比重,是我院的重点专业组群之一。其中开设的8个相关专业,占到全部专业的26.7%。因此,根据我院生物化学工程类专业教学的需要,学院图书馆建设具有生物化学工程特色的开放存取文献资源是非常有必要的。天津现代职业技术学院图书馆目前存在的问题之一,是由于纸质文献购买成本较高,采购资金相对紧缺,难以保证年购进生物化学工程类专业新书数量的可持续发展。如果单凭图书馆的纸质文献资源,距离满足我院生物化学工程类教学和读者的需求差距较大。因此,图书馆应依据生物化学工程类专业文献建设和读者需求及时调整馆藏结构,加强开发利用互联网生物化学工程类开放获取文献资源的力度,在一定程度上可以弥补生物化学工程类纸质文献资源不足的缺陷,从而更好地为学院生物化学工程类教学服务。

    三、生物化学工程特色开放获取文献资源建设

    1.开放获取运动与文献资源建设

    开放获取是一项学术共产主义运动,目的是通过互联网使所有用户都可以自由免费地获取所需要的学术文献信息资源和科学技术成果。2010年10月25-26日在北京召开了“第八届开放获取柏林国际会议”,[5]这也是开放获取柏林国际会议首次在欧洲以外的地区举办。它的召开将有力地促进我国开放获取运动的发展,同时也为图书馆文献资源建设提供了良好的契机。目前,我国生物化工产业正处于快速发展的历史时期。我国生物技术与产业发展的目标和方向,是力争到2020年实现生物技术的跨越发展,使生物技术研发水平跃居世界先进行列。加速科技成果产业化,培育生物新产业,形成2~3万亿元的产值,力争使中国成为生物技术强国和生物产业大国。我国生物化工产业的发展离不开生物化工职业技术教育及大量生物化工类文献信息资源的有力支持,因此,与生物化工类有关的高职院校图书馆,应不失时机地抓住我国开放获取大发展的这一机遇,充分利用互联网上丰富的生物化工类开放获取文献资源,大力加强生物化工特色开放获取文献资源建设的力度,尤其是要加强符合本院包括生物化学工程类在内的特色开放获取文献资源体系的建设,逐步建设起各种类型的生物化学工程特色的文献资源及其数据库,逐步完善馆藏开放获取文献信息资源体系,促进高职院校图书馆文献资源建设和读者服务水平的进一步提升。