生物技术论文

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生物技术论文范文第1篇

根据我国农业畜牧业的现有基础以及对动物生物技术的实际需求，国家应该集中各种力量，着重对生物技术开展基础性的研究，加大技术的投资力度，对一些利润高的技术产品进行重点投资，根据我国农业动物生物技术的现有基础和社会发展变化的主要形势，预计农业生物技术将在以下几个领域取得长足发展。

1.分子生物学技术

由于农业养殖日益呈现出规模化与集约化较高的特征，再加上人们对短期经济效益的集中追求，所以我国传统的畜禽品种资源将会遭遇越来越严重的破坏，其群体数量将日益降低，品种资源的破坏形势会日益加深，根据这种现实情况，未来农业动物生物技术将在以下分子生物领域进行发展：对我国固定的优良品种或基因进行挖掘与定位；为畜禽的遗传多样性进行保护的分子监测技术；我国固有畜禽品种的起源与进化的比较基因组学研究；保存动物遗传资源的生物技术研究。

2.分子育种技术

我国农业中的畜禽育种工作经过长时间的发展，逐渐由追求数量转向追求质量，育种方法也逐渐由数量遗传法转向分子育种与常规育种相结合的方法，所以分子育种技术的改进将是未来阶段我国农业动物生物技术的一个主攻方向，分子育种技术的研究将集中在标记辅助育种技术、数量性状主基因的检测和定位技术、动物功能和抗病基因的诊断技术以及试剂盒的研究，通过这些方面的技术研究提高动物产品的质量，实现其最大效益。

3.分子诊断技术

畜禽疫病是对我国畜牧业生产以及产品安全造成主要影响的关键因素，畜禽疾病的危害严重、流行面广，潜在危险性较大，一旦发生就会造成较大的经济损失，因此，利用免疫学、现代分子生物学以及病毒学的相关技术，对我国畜禽的重要疫病进行分子生物学研究是是农业动物生物技术的主要发展趋势之一，主要包括：重要畜禽疫病的分子诊断、监测、重要畜禽疫病病原的大分子结构与功能研究以及试剂盒的研发。

4.转基因动物技术转基因动物是一种将胚胎工程与分子生物学有机结合而研究出来的一种基因工程动物，这种技术是克隆技术的突破性进展，影响动物发育过程中的基因表达，能够促进遗传学与发育生物学以及相关学科的发展，是加快动物育种进程、提高育种效率，为濒危动物提供生存方式的有效方法。

二、结语

生物技术论文范文第2篇

1苯丙氨酸解氨酶

苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanineammonia－lyase，PAL）是苯丙烷途径的第一个关键酶。PAL普遍存在于植物和某些真菌、细菌和藻类中，其功能是催化L－苯丙氨酸非氧化性脱氨生成反式肉桂酸（cinnamicacid，CA），而肉桂酸是苯丙烷类次生物质（如黄酮、香豆素、木质素及某些酚类）生物合成的通用前体，因此该酶在植物次生代谢中具有极其重要的位置［14］。多数被子植物中，PAL是一个多基因家族，在一组染色体中含有一到多个PAL基因。PAL亚基通常由小型基因家族编码（一般2～5个成员），这些基因家族又图1黄芩苷生物合成途径Fig．1Biosyntheticpathwayofbaicalin186可分成2或3个亚族，随植物不同而异。烟草（Nicoti－anatabacumL．）PAL由2～4个独立基因编码，而欧芹（Petroselinumcrispum）PAL至少包含4个编码基因［15］，例外的是火炬松，仅有1个pal基因。Whetten等［16］采用多克隆抗体识别火炬松PAL亚基，获得cDNA，经PCR扩增后测定pal基因序列，发现其与水稻、豆、甘薯等被子植物的编码序列存在60％～62％同源性。欧芹中pal基因含有6个内含子，其上游含有一段富含CT的区段［17］。目前已在诸如马铃薯（SolanumtuberosumL．）、拟南芥、烟草、黄瓜（CucumissativusLinn．）和大麦（HordeumvulgareLinn．）等植物中，克隆到了编码PAL酶的cDN段或基因组序列，其它多种植物的pal基因已测序并在GenBank注册［18］。课题组也已分离获得粘毛黄芩的pal编码基因，并进行了相应的序列和表达分析，发现黄芩pal基因与其它植物pal基因具有很高的同源性，从而证实了该基因具有高度的遗传保守性［9］。

2查尔酮合成酶

包括黄芩苷在内的所有黄酮类化合物的直接通用前体物均是柚皮苷查尔酮，它是由1分子桂皮酰辅酶A与3分子丙二酸单酰辅酶A缩合而成，其中前者来自苯丙酸中间途径，后者经醋酸经乙酰辅酶A羧化酶催化生成。这个重要的缩合反应就是由查尔酮合成酶（Chal－conesynthase，CHS）催化完成的，这是黄酮类化合物合成中第1个关键酶，具有限速作用［19］。自从第1个荷兰芹的chs基因在1983年以来［20］，迄今已从多种植物中克隆了chs基因，如高粱（Sorghumbicolor）［21］、兰花（OrchidBromheadiafinlay－soniana）［22］和拟南芥［23］等。chs基因在不同植物类群中保守性较高，一般都含有2个外显子和1个内含子，而金鱼草chs则含有2个内含子［24］。chs基因的外显子1和2分别编码60个和340个左右氨基酸残基，但在序列长度和核苷酸组成方面外显子2的保守性高于外显子1，而作为活性位点的4个保守氨基酸残基位于外显子2中。chs基因内含子的大小及序列差异都较大。不同物种中查尔酮合酶在氨基酸水平上的一致性很高，约79％～91％，说明其具有高度的遗传保守性［25］。chs基因启动子具有多个对环境感受的特异性元件，如接受激发子诱导的ACE元件（ACGTele－ment）［26－27］和H区（H－box）［28］，富含AT元件区［29－30］、以及负调控的沉默子［31］和维持基因转录水平的P区［32］。大部分植物的CHS编码基因是一个多基因家族，如矮牵牛、大豆和豌豆等，特别是双子叶植物的chs家族基因数目较多，如菜豆中已发现8个chs基因［33］，矮牵牛的chs基因家族包括8～10个成员［34］。虽然chs基因家族中数目较多，但各成员基因编码区的同源性较高。由于CHS在植物外源基因的表达、细胞的发育和分化、花色素的积累和抗菌、抗胁迫生理过程等起着重要的作用，因此chs基因家族的不同成员往往受植物不同发育时期和组织特异性调控，对不同外源刺激的敏感程度也不同，这个特点与黄酮类物质的功能多样性相适应［35］。该课题组基于黄芩chs家族，利用同源性克隆方法，克隆获得了粘毛黄芩chs基因，并从分子水平上验证了所选植物的chs可能起源于同一个祖先，也反映出黄酮化合物为聚类指标的进化生物学意义，从而说明作为类黄酮代谢关键酶的CHS蛋白在自然演化进程中的遗传保守性和功能稳定性［36－37］。chs基因具有显著的时空差异性表达模式，如组织和发育时期的特异性表达，在一些植物发育的早期阶段CHS在叶片中表达，而成熟植株中主要仅限于花组织中存在；chs基因接受诱导因子调控的特异性转录，在很多植物（如矮牵牛、菜豆等）中，外界刺激如胁迫、紫外线和病原体会诱导CHS的快速响应并表达，CHS的这种对外界刺激的敏感程度的差异特点与CHS编码序列上游启动子中含有的特异性顺式作用元件有关［38］。此外，笔者也发现粘毛黄芩chs基因受到外源甲基茉莉酸的时间依赖性地调控，并建立了其诱导差异表达谱［37］。在基因工程领域，对chs基因调控作用的研究主要集中于植物花色表型和抗逆性状的遗传改良，而这种改变实质上也是基于细胞和组织内黄酮化合物的含量调节，例如通过对chs基因的反义或共抑制操作培育颜色变异的转基因花卉［39］，也可以正调节马铃薯中的chs基因增加花色素苷等黄酮类化合物的积累，从而改善其抗氧化能力［40］，而基于烟草转化系统的研究证实黄芩chs基因在驱动黄酮化合物生物合成的过程中发挥了重要作用［41］。

3黄烷酮3－羟化酶

黄烷酮3－羟化酶（flavanone3－hydroxylase，F3H）是黄烷酮分支点的一个核心酶，其作用是催化5，7，4－黄烷酮C3位的羟化，生成二氢山奈素（dihydrokaempferol，DHK），而该物质则是合成黄烷酮和花色素的重要中间产物［42］。因此F3H也是黄酮化合物生物合成途径中的关键酶，是控制黄酮合成与花青素苷积累的分流节点，被认为是整个类黄酮代谢途径的中枢。1991年，人们首次获得f3h基因序列，是从金鱼草中克隆出来［43］。目前已经在拟南芥［44］、苜蓿［45］和玉米（Zeamays）［46］中被陆续分离鉴定，且是以单拷贝形式存在，但在甘蓝型油菜和紫苏中则是以多基因家族形式存在，分别含有5～7个和2～3个成员。在这些植物中，f3h基因一般具有3个外显子和2个内含子［45］。笔者首次克隆了粘毛黄芩的f3h基因，通过系统进化树分析，从分子水平上验证了所选植物的f3h可能起源于同一个祖先，也反映出植物间的植物黄酮醇类化合物的含量与植物间亲缘关系有一定关系。f3h基因在一些植物中是独立表达的，如矮牵牛中的f3h基因，而在大多数的情况下，f3h则是和其上游的chs、chi（查尔酮异构酶）基因以及下游的dfr（二氢黄酮醇还原酶）基因协同表达的，这在拟南芥和金鱼草中都有相关的报道。此外，矮牵牛和金鱼草中f3h基因突变失活则可在阻断花色素的合成通路，获得白花的矮牵牛或金鱼草［43，47］。近期研究表明，通过调控f3h基因的表达能够有效改变植物花卉或种皮的颜色，基于该基因的遗传操作已成为花卉育种研究的重要手段［44，48］；而旨在高产黄酮和异黄酮的药物代谢工程领域，通过反义抑制f3h基因阻断花青素合成途径能够使通用前体柚皮苷更多地流向黄酮和异黄酮，从而获得促进目标产物的积累，该方式证明F3H是黄酮代谢工程的重要靶点［49］。由此可见，f3h是黄酮生物合成途径上关键的限速基因，其催化反应是黄酮合成调控的的重要步骤。

4小结

生物技术论文范文第3篇

生物技术专业基本技能达标训练，目的在于提高学生科研素养和解决实际问题的能力，使毕业生与就业单位的科研、生产研发和管理达到“无缝接轨”，从而能够在社会生产、管理和服务的第一线解决生物技术方面的实际问题。在专业实验课程的基础上，分别在第一、二、三、四学期设置4个基础技能训练项目：（1）植物生物学基础综合实验，训练内容包括光学显微镜的结构、规范操作，临时切片制作、观察与轮廓图的绘制等，对接第一学期的专业核心课程“植物生物学”。（2）动物生物学基础综合实验，训练内容包括光蛔虫或蚯蚓的横切片观察；鲫鱼外形、鲤鱼骨骼系统的观察，内部解剖与观察；土壤动物的采集、保存及鉴定，等等，对接第二学期的专业核心课程“动物生物学”。（3）生物化学基础技能训练，训练内容包括分光光度法测蛋白质含量、聚丙烯酰胺凝胶电泳电泳槽安装、点样及电泳及层析法分离鉴定氨基酸，等等，对接第三学期的专业核心课程“生物化学。（4）微生物学基础技能训练，训练内容包括（革兰氏）染色法和油镜的使用；酵母菌大小测定；平板菌落计数法等，对接第四学期的专业核心课程“微生物学”。每个项目都设置有相应的考核要点，如项目Ⅰ的考核要点有：①光学显微镜的结构要点、规范化操作流程；②临时切片的熟练制作、质量好坏与规范化观察；③合适染料的挑选与染色效果；④植物轮廓图的绘制和结构标注等，项目Ⅱ的考核要点有：①观察蛔虫或蚯蚓的横切片装片，并按照所给的装片判断出该装片是蛔虫还是蚯蚓并给出理由；②解剖鲫鱼并绘内部解剖示意图；③利用体式显微镜，根据所给检索图鉴定标本等，要求学生必须通过此4个专业基础技能训练项目的考核，否则不能取得本专业学士学位。

在此基础上，大三大四年级设置相应的综合实验及实训项目5项，进行相关实验技能的综合应用实训，包括生物技术综合实训（内容包括生物样品的制备、含量测定、层析技术、电泳技术等）、发酵工程综合实训（内容包括菌种选育、发酵原料准备、发酵工艺控制及产品分离技术等）、生物工艺实训（内容包括抗生素生产工艺实训和啤酒生产工艺实训等）、酶工程实训（内容包括淀粉酶发酵技术，生物制剂的生产工艺等）、职业技能培训（内容包括<营养配餐员>、<食品检验工>国家级职业技能证书考核培训等）。要求学生必须通过所要求的专业技能训练项目才可以参加后续的专业（毕业）实习和毕业论文（设计）等工作。通过专业技能达标训练，保证学生掌握本科生必须具备的现代生物技术基础实践技能，显著增强学生在食品生物技术与生物制药技术两个专业方向的专业技能，并具有一定的行业综合技能，具有一定的实验设计、产品研发能力，具有归纳、整理、分析实验结果的能力以及撰写论文、参与学术交流的能力，同时强化职业技能资格证书作用，将拥有相关职业资格证书算入学分，进入学生的生物技术能力评价的标准，鼓励学生多参加相关职业技能证书的培训和考证活动，提高学生适应社会需要的能力。

二、转变观念，积极探索能力培养的新模式

1.改变教育观念，在教与学中促进学生能力培养。

教学改革的首要任务是教学形式的改进。要改进过去单纯传授知识、演绎知识的教学方式，在课堂教学中努力实践、探索师生积极互动、共同发展的教学方式与学习方式的变革；研究教师在教学中的角色转变；提倡启发式、讨论式等生动活泼的教学方法，创设宽松、民主、高效的课堂氛围。探讨培养学生自主学习、合作学习、探究性学习的策略；培养学生在新的教学理念下搜集与处理信息的能力，获取新知识的能力，发现、分析、探索、解决问题的能力；交流与合作的能力等。寻求适合于、满足于不同学生学习需要的，使每个学生都能得到充分发展的教育教学途径，开发学生智力、培养学生创造思维和实际操作能力。其实关于能力培养，我们还必须对生物教学中的存在的大量技能、技巧性的知识加以挖掘与开发。上世纪50年代英国哲学家迈克尔•波兰尼（MichaelPolanyi）研究人类知识的形式，提出人类知识有两种：一种类型的知识是通常以书面文字、图表和数学公式加以表述的；另一种知识是我们知道但难以言述的知识，包括那些非正式的、难以表达的技能、技巧、经验和诀窍等。前者称为显性知识，后者称为隐性知识。显性知识是能够被人类以一定符码系统（最典型的是语言，也包括数学公式、各类图表、盲文、手势语、旗语等诸种符号形式）加以完整表述的知识。隐性知识和显性知识相对，是指那种不能通过语言、文字、图表或符号明确表述，很难进行明确表述与逻辑说明，它是人类非语言智力活动的成果。这是隐性知识最本质的特性。隐性知识是存在于个人头脑中的，它的主要载体是个人，它不能通过正规的形式（例如，学校教育、大众媒体等形式）进行传递，因为隐性知识的拥有者和使用者都很难清晰表达。但是隐性知识并不是不能传递的，只不过它的传递方式特殊一些，例如通过“师传徒授”的方式进行（波兰尼《个人知识》，贵州人民出版社2000年11月出版）。生物教学中的能力培养，实际上确实存在着大量的隐形知识，生物技术是多门操作性很强的学科（生物技术领域包括发酵工程、细胞工程、蛋白质与酶工程、基因工程），它所涉及的多种技术（如荧光定量PCR、蛋白双向电泳和分子杂交等）都有非常详细的步骤，有的操作只需30秒、几分钟不等，几十个步骤下来有的要耗时一周左右，而且整个过程的操作对象都不是肉眼所能分辨的，只有到了最后一步或者通过染色、或者借助仪器（凝胶成像仪、放射自显影等）才能得出结果。即使是同样的操作流程，不一样的操作者完全有可能得到不一样的试验结果甚至大相径庭。从此方面来看，除了依靠课堂教学的知识传递以外，还需要更多的重复性、个体性的操作演练，这是我们长期教学实践所忽视的一面。

2.改革教学评价机制，多形式提高学生的专业学习能力。

在高考指挥棒下，高校的教学评价也沿袭了用分数评价学生一切学习状况的惯性与惰性，目前高校最主要的人才评价机制是分数标注的学业成绩，其他评价机制只能沦为辅助作用。如何改进教学评价机制，对专业学习能力的提高具有重大意义。为科学评价教学质量，需要确定科学的评价方法和建立科学的评价体系。为此，在专业素质能力等少数知识性较强的课程中采用百分制的积分方式，而其他的技能与创新能力的课程则尽量采用其他的计分方式，如用国家职业技能证书（如营养师考核证书、食品检验师考核证书等技能证书）代替课程成绩，顶替学分，用研究成果（如、研究成果、科研项目等）取代实验课成绩，尽量不用量化的分数评价学生的生物技能。即使在普通生物学知识的学习评价，也尽量注重对学生学习及研究过程和方法的引导，采取通过查阅有关资料或进行实验才能完成且无统一答案的作业等形式进行评价。考试方法多样化，如采取开卷或半开卷、文献综述、专题论文、案例分析等形式，评分标准则侧重学生研究、解决问题的思路和方法，是否有独立见解和创新，从而培养学生自我学习和自我发展的能力。

3.重视科研，着力培养学生综合运用知识的创新能力。

生物技术论文范文第4篇

构建科学合理的医药院校生物技术专业人才培养模式。首先必须调整和优化生物技术专业人才培养方案，突出医药院校生物技术专业医药应用型的特点。具体来说，在2013年新版培养方案中，我们优化了课程设置体系，适当减少了专业基础课程的学时，同时强化和突出了专业课程和毕业实习环节。根据我校的实际情况，我校生物技术专业的主干学科定位为生物学和基础医学。公共基础课由语言、法律、经济、管理等人文社科类课程和数、理、化、计算机等自然科学基础课程组成。主要专业课程有人体解剖学、物理化学、无机化学、有机化学、生物化学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、免疫学、生理学、药理学、基因工程、酶工程、微生物工程、细胞工程、蛋白质工程、生物信息学等。在教材的选用上，原则上采用高等教育出版社、人民卫生出版社等出版的最新教材。在专业课程的整合方面，使其相互衔接，尽量避免重复，使学生系统而深入地掌握专业知识，以适应不同医药生物技术相关领域的需求。同时在一些条件较好的课程建设中，比如生物化学、细胞生物学等课程中，我们也加强了双语课程的教学和精品课程的建设。

二、强化实践教学体系

对生物技术专业应用型人才来说，具有较高的技术应用能力非常重要。实验、见习和实习等实践教学体系是生物技术专业技术应用型人才培养的重要手段。针对我校的实际，围绕生物技术专业技术应用型人才的培养目标，我们构建了分类设计、分层施教的选修与必修相结合的实践教学体系。具体来说，桂林医学院生物技术专业实践教学体系分为如下几方面：一是课程实验（见习）教学。课程实验（见习）教学安排在各门课程学习期间，通过实验室教学和校外企业参观，使理论与实践相结合，达到掌握实验技能的目的。为保障学生在课堂实验教学中有更多的动手机会，强化实践动手能力培养，在新的人才培养方案修订中，我们适当增加了各类课程的实验（见习）学时，加大了实践课程的比例。必修课程中理论课与实践课学时的比例：2010年培养方案中从1554∶755（2.1∶1）调整为2013年新版培养方案的1700∶1061（1.6∶1）。二是毕业实习，主要到生物、医药及生物制品研究机构、高等院校、疾病预防控制中心等相关企业和部门进行专题研究，在指导教师的指导下完成毕业论文。三是第二课堂，在2013年新版培养方案中，我们增加了早期接触专业、早期接触科研和早期接触社会实践的“三早”实践教学方案。此外，第二课堂也包括劳动教育、举办专业知识讲座和演讲等。四是其他实践，包括入学教育、军事训练、毕业教育及就业指导。

三、完善教学方法和手段

当前，一些传统的教学方法和手段已经不能满足培养应用型生物技术专业人才的需要，不能满足培养学生分析问题、解决问题能力的需要，也不能满足学生创造力培养的需要。因此，我们特别强调重视学生在教学活动中的主体地位，鼓励新的教学方法和手段的尝试，以充分调动学生的积极性、主动性和创造性。根据不同的教学目标、教学内容、教学对象，因材施教，采用启发式、讨论式、现场教学等教学方法，为学生自主学习创造更好的条件，培养学生分析问题、解决问题和创造思维的能力。为激发学生学习的兴趣，在教学中，我们注重使用多媒体技术等先进的教学手段，合理运用因特网来进行教学。同时加强优质教学资源如教学课件的共享，提高教学水平。为保证生物技术专业技术应用型人才培养目标的顺利实现，我们还采取引进、培养、聘请等途径加强师资队伍建设，尤其是加强具有医药生物技术领域企业工作经历的教师的培养和引进。

四、改革课程成绩评价体系

为满足应用型人才培养的要求，就必须深化生物技术专业考试制度改革，改革课程成绩评价体系。我校生物技术专业的教学质量评价体系分为：

（1）形成性考核，包括课程平时考核、课程期中考核和课程实验考核。课程平时考核主要考核学生在整个课程学习过程中的表现情况（含学习行为、动手操作、平时作业、课堂提问等）；课程期中考核主要考查学生对课程前半部分知识的掌握情况；课程实验考核主要在期末以笔试、实验操作等形式进行，主要考核学生对实验原理的理解、实验操作的能力及实验报告的撰写情况等。

（2）终结性考核，每门课程结束时或期末，采用闭卷或开卷笔试的形式进行考试，教师根据课程的性质和要求选择考试方式，对于专业基础课程和一些与学生能力和素质培养影响较大的核心课程，可以采取闭卷考试的方式，对于选修课程和其他非核心课程可以采取开卷考试、课程论文等方式进行考核。

五、总结

生物技术论文范文第5篇

生物表面吸附是一个物理化学过程，含铀废水中的铀与生物表面发生静电吸附或与生物细胞壁上的-COOH、-NH、-OH、PO43-和-SH等官能团的化学络合，达到降低其迁移性的目的。这种方法适宜处理废水量大、浓度低的放射性废水，具有快速、廉价的特点［24］。阳海斌等［25］研究了红树林内源真菌对铀的富集特性，结果表明受试菌吸附铀的吸附平衡时间为60min，常温常压下吸附最佳条件为pH4.0，铀的初始质量浓度为50mg/L，铀的吸附容量为15.46mg/g。刘明学等［26］应用扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱、和电子能谱等方法研究了酿酒酵母菌与铀酰离子的相互作用，结果表明，酵母菌细胞表面有大量铀结晶，UO22+离子与细胞表面发生了显著的吸附作用，并且吸附量随铀浓度增加和作用时间延长而加大。另外，王宝娥等［27］研究表明，死体微生物富集金属的能力并不比活体微生物差，其利用灭活啤酒酵母菌研究吸附铀的能力，试验结果证明在pH值为6.0时，灭活啤酒酵母菌吸附速率较快，吸附量大，由吸附模型可以得出理论最大吸附量可达196.1mg/g。尽管生物吸附能快速的降低废水中的铀含量，但目前鲜见其应用于实际废水的处理，主要原因在于生物吸附后产物非常不稳定，有研究表明［28］处理后期其解吸速度几乎与吸附速度一样快。

2生物体内富集

铀在生物体内富集往往发生在生物表面吸附后期，即首先是通过物理化学作用使金属被动地附着在细胞表面；然后通过能量流动和信息传递等功能使金属在细胞内部富集［22］。生物体内积累仅发生在活细胞内，铀不是生物功能性元素，不参与细胞新陈代谢，细胞体内的铀含量可能是由于铀的毒性改变细胞膜的渗透性后进入生物体内［29］。Kazy等［30］研究了假单胞菌对铀的沉淀机制及化学特性，结果发现与铀作用的基团有磷酸基、羧基和酰胺基团，微沉淀是主要机制，铀在细胞内形成稠密的胞内沉积物，随着铀的富集，细胞长度和宽度都有所增加，但细胞表面没有被破坏。另外，其他学者［31，32］从铀污染场地筛选出假单胞菌对铀废液进行修复试验，结果表明其对铀毒性有很好的耐受能力。铀在生物体内积累是一个伴随着能量消耗的主动过程，由于其主要原理是通过与生物体内的磷酸盐结合生成稳定的磷酸铀酰沉淀，因此目前仅发现假单胞菌等聚磷菌具有这一功能。该技术有待于对生物体内富集效能、磷酸盐来源及生物活性等因素进一步研究。

3生物还原

自Lovely等［33］在20世纪90年代初期提出利用微生物地杆菌以氢为电子供体将地下水环境中可溶性的U（VI）还原转化为稳定的、溶解度较低的四价铀，进而防止其迁移扩散的设想，生物还原除铀技术开始引起了国内外学者的关注。通过近10余年的实验室试验证实，某些微生物具有除铀能力，可以通过其还原作用将溶解性的U（VI）还原成不溶性的U（IV）。微生物学家们试验了用纯培养物或混合菌群来还原U（VI）发现，多种微生物具有还原铀的功能，如硫酸盐还原菌、地杆菌、厌氧黏细菌、希瓦氏菌及梭菌等［34-36］。硫酸盐还原菌是一种典型的金属还原菌，在H2或乳酸盐等电子供体存在的条件下，硫酸盐还原菌可通过酶促作用直接将铀U（VI）还原，并且其对铀具有良好的耐受能力和去除效果。易正戟等［37］采用硫酸盐还原菌处理地浸含铀废水中的铀，结果表明pH值对铀生物沉淀存在显著影响，在pH为6.0时铀去除率高达99.4%。谢水波等［38］研究了共存离子Mo（VI）及Ca2+对铀的去除效果影响，结果表明Mo（VI）或Ca2+初始浓度≤5mg/L时，对硫酸盐还原菌去除U（VI）影响不大；但当其浓度达到20mg/L时，U（VI）还原受到强抑制作用。周泉宇等［39］通过柱实验研究了硫酸盐还原菌和零价铁协同去除铀废水的潜力，结果表明U（VI）的去除率可达99.4%。Barlett等［40］系统研究了铀污染生物修复中硫酸盐还原菌和地杆菌的相互关系，结果发现Fe（III）浓度是影响地杆菌数量及活性的关键因素，并与铀的原位生物修复效果密切相关。谢水波等［41］研究发现腐败希瓦氏菌可以利用一些有机酸盐作为电子供体，以蒽醌-2-磺酸钠作为电子穿梭载体，高效还原U（Ⅵ）。而Shi等［42］对希瓦氏菌的研究发现，外膜细胞色素及结构蛋白在铀的还原中发挥重要作用。另外，美国一些研究者们［43，44］也进行了微生物还原U（）的土柱试验和现场原位固定试验。吴唯民等［45］总结了美国斯坦福大学和橡树岭国家实验室等在美国能源部田纳西州橡树岭综合试验基地进行的铀污染原位微生物修复阶段性试验结果，并通过加入溶解氧和硝酸盐来试验微生物原位修复后的地下水层中还原固定态铀的稳定性，结果表明，固定化后的四价铀只有在厌氧条件下才是稳定的，溶解氧和硝酸盐侵入地下水层后会使固定化的四价铀重新氧化为溶解态的六价铀。这些研究表明，生物还原技术应用于修复铀废水，需要保持厌氧条件，才能长期保持还原态铀的稳定性及保证生物修复效果。因而，它不适用于含NO3-、Fe3+及Mn6+等氧化态离子及水质参数多变的废水修复。

4生物矿化

生物矿化是指生物将大分子有机物分解转化为无机物的过程，再利用生成的无机物如磷酸盐、碳酸盐及氢氧化物等，以及废水中的铀发生化学反应，形成不溶的无机微沉淀。研究发现大肠杆菌、沙雷氏菌属及假单胞菌属等可以通过酶促反应矿化分解磷酸盐类有机物产生正磷酸盐，能与铀结合生成稳定的磷酸铀沉淀，如HUO2PO4、Ca（UO2）2（PO4）2和H2（UO2）2（PO4）2等。英国科学家Paterson-Beedle等［46］发现大肠杆菌配合肌醇磷酸，可以用来回收铀矿污染水中的铀，试验中将大肠杆菌与肌醇磷酸配合使用，大肠杆菌能分解肌醇磷酸，让磷酸盐分子处于自由状态。之后，磷酸盐分子与铀结合称为铀磷酸盐，并凝结沉积在大肠杆菌细胞表面。美国学者Ray等［47］从被铀污染的沉积物中筛选出的微生物菌株，在pH为7.0厌氧环境对铀进行固化试验发现，固化体中除了四价铀晶相结构外，还出现部分磷酸铀酰固相结晶，表明该菌株可以通过还原六价铀和释放磷酸盐生成磷酸铀酰等方式共同发挥除铀的作用。Handley-Sidhu等［48］利用沙雷氏菌矿化甘油磷酸生成磷酸钙盐纳米颗粒对铀等放射性核素进行修复试验，考察铀在固化体的吸附点位及稳定性，结果表明，磷酸钙盐纳米固化基材对铀等放射性污染地下水具有良好的修复能力。Salome等［49］通过外加电子供体与磷酸矿物，对厌氧环境下微生物的固铀方式进行了研究，结果发现在pH为5.5弱酸及pH为7.0中性环境下，铀酰离子大部分均与磷酸盐1∶1结合生成磷酸铀酰类物质［HUO2PO4、Ca（UO2）2（PO4）2和H2（UO2）2（PO4）2］，表明在该体系中微生物矿化生成稳定的磷酸铀酰沉淀较生物还原对铀的去除效果更明显，为其主要的固铀方式。微生物的无机微沉淀其优势在于沉淀产物的稳定性强，操作条件温和、适用于好氧、厌氧等各种复杂环境，但现有研究主要以“甘油磷酸”作为碳源及磷酸盐供体，存在获取困难、高成本等问题。如果能找到一种来源广泛、价格低廉的磷酸盐基材，它很可能成为一种有效、应用前景良好的铀废水处理方法。

5展望