基因工程技术
基因工程技术范文第1篇
关键词：基因工程；技术流程；教学改革；转型发展
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0149-02
随着地方普通本科高校应用转型发展的深入推进，培养生产服务一线的高层次技术技能人才成为地方本科院校的主要任务，专业及课程设置“对接行业和产业链、对接职业岗位需求”已成为共识。以职业需求为导向、以实践能力培养为重点、以产学结合为途径的人才培养模式正逐步形成。因此，对于课程体系的设计需要按照工学结合、知行合一的要求，根据生产、服务的真实技术和流程构建知识教育和技术技能体系。
基因工程是在分子水平上进行DNA体外重组，通过转基因技术对生物体进行遗传改良的一门新兴学科，是当代生命科学研究领域最具生命力、最引人关注的前沿学科之一，已发展成为现代分子生物学的核心内容[1]。基因工程在医学、农业、工业、环保、能源等领域应用广泛，已经渗入到我们生活的各个方面，并具有良好的应用前景。基因工程作为高校生物学相关专业的主干课程之一，其课程质量的好坏直接关系学生的专业素质和职业能力培养，直接影响大学生毕业后在相关领域的就业质量[2，3]。基因工程与生物化学、分子生物学、遗传学和微生物学等学科知识内容交叉，涉及的知识面广且比较抽象，因而相对复杂难懂。为适应应用型人才培养的要求，提高基因工程课程的教学水平，本文针对基因工程课程的教学内容、教学方法与手段、考核评价方式等方面进行了探索式的教学改革，旨在提高课堂教学质量，提升学生的就业适应能力，使毕业生与岗位需求“零距离”。
一、课程设计基于技术流程，对接行业和职业岗位需求
在高校转型突出应用性和实用性的背景下，压缩理论学时，增加实验实训课时是普遍的做法。基因工程课程与多门生物学课程知识交叉，理论内容庞杂，实践性很强，但目前出版的基因工程相关参考书为保证知识体系的完整，有不少内容与学生前期掌握的生物学基础课程知识重复。我校在应用转型发展后对基因工程教学计划进行了调整，理论课由50学时压缩至30学时，因而必须对知识体系进行重构，优化教学内容。笔者以袁婺洲主编的国家精品课程教材《基因工程》为主要参考书，同时结合吴乃虎主编的《基因工程原理》第2版、楼士林等编著的国家理科基地教材《基因工程》、何水林主编的普通高等教育“十一五”规划教材《基因工程》、T.A.Brown主编的《Gene Cloning DNA Analysis》第6版、J.E. Krebs等主编的《Lewin基因X（中文版）》2013版以及郑振宇、王秀利主编的生命科学类“十二五”规划教材《基因工程》等，打破了传统的知识内容体系，围绕基因工程行业和企业现实生产中的基本技术流程“分、切、接、转、增、检”进行课程设计，将课程内容按照六字技术流程进行分解教学，对每个流程辅以应用案例，如将转基因抗虫棉、转基因荧光鱼的培育融入教学过程中，让学生既能从总体上把握课程内容体系，又能在自己感兴趣的关键环节进行重点突破。同时在教学过程中紧密联系最新的相关研究技术成果，紧跟基因工程学科前沿，以开阔学生视野，激发其学习热情。
二、改进教学方法，提高教学效果
高等教育教学改革的重要内容之一是教学方法的改革，教学方法必须结合课程特征进行相应的改革。对于基因工程基础知识的讲授，主要采用问题引导式教学，让学生跟着设置的问题，依靠自主学习掌握基本的知识点。同时，基因工程技术的应用已深入到人们的日常生活之中，有许多内容都是人们经常关注的重点，例如转基因植物、转基因动物、基因工程食品的安全性、基因治疗等。学生通过各种方式接触到基因工程相关知识和信息时，也能够主动发现问题并针对问题提出个人见解。鉴于此，在教学过程中结合相应的技术流程环节开展“小组讨论式”教学。一是针对基因工程技术流程的理论讲解，在教学活动中留给学生一定的时间，鼓励学生分组讨论，并选出一名组长上讲台以PPT的形式汇报本小组的学习心得，提出疑惑，再由教师给予解答，活跃课堂气氛，调动学生学习的自觉性和积极性。另一方面，针对基因工程中的社会热点问题，如转基因安全性分组开展辩论赛，教师提前两周布置任务，让学生广泛查阅资料，在辩论交锋中收获更多书本上没有的知识，丰富学生的知识储备。这样既可以培养学生查阅、整合资料的能力，又能锻炼学生的表达能力，为以后考研或者工作积累经验。
三、实验与理论配套，提升学生的动手能力
基因工程课程本身实践应用性强，因而要将理论教学与实验教学相统一，才有利于学生巩固理论知识，同时培养学生的全局思维、独立解决问题的能力。这正符合现代教育学派代表杜威主张的“从做中学，从做中求进步”、“理论不能脱离于实践，理论是关于实践、为了实践和通过实践”的观点。然而，在传统基因工程的实验教学中，因实验条件和课时的限制，往往只选择一些容易开展的验证性实验，如DNA和RNA的提取、琼脂糖凝胶电泳、质粒DNA的限制性酶切、大肠杆菌感受态细胞制备与转化等，学生只是简单机械性地掌握一些具体的实验技术，对整个技术流程缺乏全面的认识，不能将理论与实践相联系。为此，课程组在基因工程实验教学的设计上，与理论教学的“分、切、接、转、增、检”六字技术流程相配套，结合本学院科研工作的实际情况，依托省高校重点实验室技术平台，以富含多糖的转基因铁皮石斛获得为目标，在每个技术环节开设一个实验，从分离获得铁皮石斛尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因（UGPase）开始，到构建表达载体，农杆菌转化铁皮石斛原球茎与分子检测，构建一体式连贯性的实验教学体系，上一个流程的实验结果作为后一个实验的材料，因此学生必须在每个实验环节掌握相关技术，拿到下一流程所需的材料，才能顺利进行后续实验，并最终形成产品。
四、完善考评体系，提高综合素质
单纯的卷面考试往往会让学生依赖复习资料死记硬背，并未真正理解和掌握相关理论知识与技术，更不利于学生创新意识、科学思维与实践能力的培养，很难准确评估学生对课程的综合学习情况，而合理的课程考核体系有助于激发学生的主观能动性。为了更科学有效地衡量学生的学习情况，从多个角度考察学生思考问题、解决问题和串联知识的能力，我们分别对基因工程理论课程和实验课程的考核方式进行了改革，理论课程由平时成绩（40%）和期末试卷（60%）两部分组成。其中40%的平时成绩包括出勤10%、作业10%、课堂表现10%以及加分项10%。尤其是加分项目，主要综合考虑学生的创新思维、小组讨论参与度、组织与口头表达能力等，提升了学生的主动参与意识和积极性。期末试题的设置加重主观命题分数，避免学生死记硬背，注重检验学生对基因工程相关知识的应用能力，考查学生对课程的真正理解和掌握。实验课程的总成绩由4部分组成，其中实验相关理论考试占50%、出勤率占10%、实验报告占10%、实验操作占30%，在实验操作中主要检验学生的实验习惯与科研素养、实验的准确性与严谨性。通过建立多元化的课程考核体系，既能考核学生的综合能力，又能“以考带学”，促进学生对理论知识和实践技术的掌握。
五、结语
基因工程技术在飞速发展，相关研究成果日新月异，对该课程的改革需要紧跟学科技术前沿，更新观念、不断探索、不断调整。注重以学生为中心，提高学生学习的自主性和对知识掌握的灵活性，让学生在“做中学”、“做中进步”。通过近两年在基因工程课程教学中的探索，我们基于技术流程在基因工程的教学内容、教学方法、实验实践、考核评价体系等方面进行了初步的改革，并取得了较好的效果。
参考文献：
[1]郭宝英，刘慧慧，杨静文.二本院校基因工程教学改进与实践[J].教育教学论坛，2015，（3）：119-120.
[2]董妍玲，潘学武.应用型人才培养目标下基因工程实验教学改革的实践[J].黑龙江畜牧兽医（科技版），2013，（6）：175-176.
[3]卢敏.高校《基因工程概论》课程教学改革初探教育教学论坛[J].教育教学论坛，2016，（15）：97-98.
Research on the Teaching Reform of Gene Engineering Based on the Concept of Technological Process
ZHANG Zhi-yong，QI Ze-min，XU Dan-dan，ZHANG Nan
（College of Life Sciences，Neijiang Normal University，Neijiang，Sichuan 641112，China）
基因工程技术范文第2篇
关键词：基因工程；乳制品；加工；应用
中图分类号：Q343文献标识码： A
引言：在目前阶段，乳制品主要是指奶类作为基本原料进行加工而成的食品，在新中国成立，特别是在我国改革开放之后，经济不断的发展，进而使得乳制品需求量在不断的增大，我国乳制品的工业得到了快速的发展，并且取得不错的成效。
1.关于种植的选育
关于微生物的航天育种主要是根据高强度以及大剂量的宇宙核线辐射，并且通过干燥环境和微重力场的作用来对微生物实现遗传变异的育种。最近几年，我国航天技术的发展，食品微生物的航天育种已经取得不错的成就。在二零零八年，光明乳业两种专利益生菌：一是植物乳杆菌。二是干酪乳杆菌跟随这神舟七号在近地轨道待了三天，对返回来的这两种菌类进行测试，结果表明，两种菌的遗传稳定性很好。同时，在搭载样品中也分离出来株胞外多糖性能更优的干酪乳杆菌菌株。对与产奶量相关的候选基因进行研究，把筛选出来的高产奶量有关的分子进行标记，用在辅助育种是现代奶牛育种的一个重要手段，相关的学者对催乳素基因进行了研究，从而确定了该基因的第四个外显子上高产奶量的分子遗传标记，以此来为早期的选中选育和高产奶量奶牛品系的培养提供参考。
2.关于加工的工艺改良
超氧化物歧化酶对人类的身体健康有着十分重要的作用，并且在乳制品发酵的工程中也有着重要的作用。菌株对养的不耐受是发酵生产过程中常见的一个问题，把体外克隆的超氧化物歧化酶基因以及过氧化氢酶基因导入到发酵菌株当中，就可以改善其对养的耐受性能。在此之外，应用基因工程技术改变超氧化物歧化酶的调控基因，也就是提高菌株氧耐受性的一种新思路。
热稳定性是牛奶最为重要的加工特性之一，对于这个特效进行改善将会对研究乳制品加工有着十分重要的意义，在这个问题上，基因工程也给出了很好的答案。牛乳酪蛋白中的丝氨酸比较容易产生磷酸化而带来负电荷，结合钙离子之后出现沉淀，用Golman以丙氨酸来代替丝氨酸，以此来减少磷酸化发生，提高牛奶的热稳定性，并且防止热凝固现象的发生。
3.关于乳制品的成分和改善风味
3.1成分的改善
在对乳制品成分进行改善时，基因工程科学家主要是有着两种思路：第一是提高有益成本含量。第二是降低有害成本的含量。
3.1.1对有益成分含量的提高
超氧化歧化酶是集体防御氧自由基的重要酶类。并且具有着调节免疫、促进发育以及延缓衰老的作用，我国的学者分别在乳酸乳球菌以及保加利亚乳杆菌当中实现了人体的铜/锌超氧化物歧化酶以及大肠杆菌锰超氧化歧化酶基因的转变，进而提高了保加利亚乳杆菌的氧耐受性，并且成为了日后的超氧化物歧化酶酸奶奠定了基础。
一步的乳酸菌在进行发酵的过程中能够产生一种具有抑菌以及杀菌作用的细菌素，并且也对产品的防腐有着十分重要的作用。比如：茹链球菌素、片求菌素等都是属于多肤类物质，同时也是目前应用最为广泛的集中细菌素。
有的学者尝试把片球菌素基因克隆并且转化到乳球菌素中进行表达，结果发现，实验组奶酪的李斯特菌数不足对照组的千分之一，然而多种发酵指标和对照组相比都没有明显的显著差异。在此之外，在乳酸菌菌株当中导入来自噬菌体的细菌细胞壁裂解酶基因，也能够提高抗菌的能力。
3.1.2对有害成分含量的降低
乳糖是乳制品当中主要的糖。患乳糖受耐症的人主要是因为体内缺乏乳糖梅没有办法正常消耗牛奶，怎样降低乳制品当中的乳糖含量一直都是科学家比较关注的问题。有的学者先后把来自保加利亚乳杆菌以及德式乳杆菌保加利亚亚种的庄半乳糖普梅基因转入到乳酸球菌以及大肠杆菌当中进行表达。使用具有着半乳糖普梅活性的乳酸菌生产乳制品，为有效的降低乳糖含量提供了一种参考方法。
曾经有学者运营转基因体细胞克隆的方法成功的培育出了体内表达乳糖分解酶的转基因奶牛，等待奶牛产犊之后，又希望能够生产出低乳糖奶牛。相关研究的人员也希望在未来能够大量的培养这种奶牛，以此能够获得显著的经济效益以及社会效益。
3.2对风味的改善
双以钛是乳制品发酵风味当中的核心成分所在，其生产于丙酮酸在a-乙酰乳酸合成酶的作用下形成的，但是，a-乙酰乳酸的性质并不稳定，比较容易在a-乙酰乳酸脱羧的作用下形成3-经基-2-丁酮，只有这缺少脱羧梅又没有氧气存在的情况下，才能够转变成为双乙酰。据此，工业上普遍使用双乙酰能力强的a-乙酰乳酸脱羧梅缺陷型乳酸菌菌株进行生产，但是，这种菌株对于噬菌体比较敏感，如果发生侵染那么没有菌株可以进行提高。所以，相关研究人员提出了利用营养缺陷培养基筛选目标菌株的方法，在经过实验获得的菌株验证不含有任何的外源DNA，具有着可靠的安全性。经过进一步的检验，其产酸的速度、总量和对照组并没有明显的差异，然而由试制发酸奶油的双乙酚浓度要比对照组高。
乳酸菌分泌的细胞外多糖能够发酵产品进行增稠，从而使其质地细腻，口感。这种改善和多糖分子的大小有着直接的关系，通过控制多糖延长基因的表达水平，就能够实现对胞多糖分子大小的控制。根据报告可以知道，在多糖绝对量不变的情况下，仅仅把其相对分子质量提高一倍，那么产品就可以表现出明显的稠度以及质量的变化。
4. 乳制品加工中GMP管理
GMP管理在一定程度上是比较重视人员培训。一方面是GMP文件的学习。按GMP的相关要求，管理就必须对相关人员进行GMP培训，使其能够在一定程度上了解并熟悉掌握GMP文件有关规定。另一方面是技能方面的培训。各项工作在一定程度上都含有一定的技术成分，检验工作是一项技术成分含量较高的工作，很有必要对化验员经常性的进行技能方面的培训，以提高化验员的工作能力及工作效率。
针对 GMP管理而言，它在一定程度上是一项很细致、具体的工作。一是，GMP对留样的管理办法进行了比较详细的规定。留样在一定程度上主要包括原辅料、包装材料、成品的留样等。留样应存贮在专用的样品留存库，并且应该由专人进行负责，并附有样品留存记录。样品留存库要对温湿度进行有效的监控。样品必须在避光条件下进行相应的储存。二是，在进行试剂管理的过程中，GMP规定化学试剂应有专人负责相应的管理，应按相关规定的存贮条件存放在专门的库房内，易制毒试剂一定要放在保险柜内，远离化验室三百米，双人双锁进行保管，领发时必须对其进行相应的称重，对其数量一定要进行严格的控制，只有这样才能够以防止污染、中毒等事故的发生以及剧毒物品的丢失，进一步的保障人员的人身安全。
结束语：在目前阶段，奶制品的工业已经是一个蓬勃发展以及欣欣向荣的行业，基因工程技术领域的不断创新则为这个行业的持续、快速发展更好的保驾护航。根据我国重点的奶制品单位的重点实验、东北农业大学国家乳业工程技术研究中心以及内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室等，都不约而同的把乳酸菌菌种选育、功能性乳品开发及干酪加工新技术研发作为主要的研究方向，期望奶制品能够得到更好的发展。
参考文献：
[1]肖邦,颜景辰.基因工程技术在乳制品加工中的应用[J].食品安全质量检测学报.2014,12（24）：152-155
[2]朱延卿.论生物技术在乳制品加工中的应用[J].黑龙江科学.2014,12（24）：186-188
基因工程技术范文第3篇
关 键 词:基因工程技术;人文价值;技术伦理
在人类的实践活动中，技术和人文价值互为根据、相互支持。现代技术就是由技术器物、技 术制度与体制以及技术意识形态这三个层次的因素组成的文化［1］。作为一个多目 标、多类型的技术体系，基因工程技术负荷多方面的价值，有着广泛而深远的社会影响。基 因工程技术发展过程中的人文困惑实际上是人类自身在人格标准、社会伦理观、生态价值观 上的诸多疑难的反映。重新审视当代社会的人文价值观，为基因工程技术的健康发展提供一 个可供参照的人本坐标和社会文化尺度，是当下一件重要的事情。
一、 人文价值导引基因工程技术
发展的必要性与可能性1. 人文价值导引基因工程技术发展的必要性
基因工程技术是自然属性和社会属性的统一体。基因工程技术将有力地促进社会经济的发展 ，实现人的自由，满足人类多方面的需要。由于基因工程技术的作用对象包括人在内，其发 展和应用就必然更多地涉及到人文价值，在个体层面、群体层面和社会层面影响到人与人、 人与社会以及人与自然的关系。基因工程技术为人类摆脱生物本性上的局限从而实现更大的 目标创造着条件，给人类带来无限的梦想和希望。同时，基因工程技术又对人类的文明和智 力，甚至对人类的肉体生存和心理健康都带来了新的、更大的挑战。基因工程技术的发展并 不总是合乎人的本质诉求，其背离人类本性的一面已经表现出来，已经产生和将要产生更为 复杂的伦理、法律、社会和生态等问题，亟须人文价值的密切关注与导引。
基因工程技术发展的人文困惑就是这项技术在其发展过程中对现代人文价值观念的冲击，表 现为基因工程技术对人类社会价值观念的重构和社会价值对基因工程技术的审视。这种困惑 折射出社会发展中的物质层面和精神层面的不协调。对于技术与人文价值之间的这种激荡， 我们必须承认和审慎对待。其实，基因工程技术的内在价值维度与社会人文价值之间有着互 惠的影响，基因工程技术与人文价值的协同发展是十分必要的。
用人文价值导引基因工程技术的发展是必需的。陈昌曙教授曾指出:现代技术从根本上说都 是人造的，人在多种情况和相当程度上可以干预和选择技术。在技术创新的方向，对在何种 场合、何种程度上应用技术，对技术发展的战略和技术政策都有选择的自由和余地;国家、 部门和企业都有技术选择的任务，工程师、企业家都有进行技术选择的能力［2］。具 体说 来，人是基因工程技术发生和发展的主体，居于核心地位。没有科技工作者的努力就不可能有 基因工程技术的产生和发展，更谈不上产业化、市场化;发展基因工程技术的宗旨是为人类 造福，为解决人的现实问题服务。在这里，基因工程技术是手段，人是目的。因此，基因工 程技术的发展路径和结果必须符合人的基本价值诉求。
2. 人文价值导引基因工程技术发展的可能性
现代技术的实体因素决定着人们的生产、生活和精神状况，影响着“人—社会—自然”大系 统的演化，表征着现阶段人类文明的发展水平。同时，人文价值规定了技术发展的方向和目 的，通过影响技术制度、体制及其意识形态实现着对现代技术的选择、扩散和社会整合。人 文价值作为人类社会存在和发展的基本理想，完全可以规定基因工程技术的发展方向。在实 践中，通过不断发展的人文价值可以实现对基因工程技术的导向作用。
人文价值对基因工程技术的发展有着理性的制约作用。M.谢勒认为，每次理性认识活动之前 ，都有一个评价的情感活动。因为只有注意到对象的价值，对象才表现为值得研究和有意义 的东西［3］。基因工程技术的发展从根本上说，要受到人们的情感、态度以及社会伦 理规范 的影响。基因工程技术活动必然要受到当今时代占主导地位的文化价值科学精神和人 文精神的双重影响。现代基因工程技术体现着科学与人文之间的互补关系:一方面，在 探讨 现代基因工程技术活动的意义和技术决策的标准时，离不开对其人文精神的思考;另一方面， 要确定解决特定问题的技术方案和预测现代基因工程技术的物质后果，只有运用理性的科学 精神才能作出回答。以科学精神和人文精神的和合统一为主导的当今社会文化价值以其解释 作用、论证作用和导向作用，创设出基因工程技术发展的社会心理氛围、可行条件并影响着 其可能的发展规模、速度和方向。
总之，基因工程技术与人文价值的逻辑关联提供了人文价值导引基因工程技术发展的可能性 ，现代基因工程技术发展的潜在人文困惑又日益彰显了人文价值导引基因工程技术发展的必 要性。人文价值可以也必须通过作用于基因工程技术的器物层面和制度层面对此项技术的发 展方向加以导引。
二、 人文价值导引基因工程技术
发展的主要原则 为了能够在发展基因工程技术以促进社会福利的同时，又能前瞻性地关注并预警其多方面的 负面影响，在两者之间形成“必要的张力”，我们必须努力探求正确导引基因工程技术健康 发展的人文价值原则。
1. 人本原则
人本原则要求人们在研制、发展基因工程技术的过程中，要有意识地实现人、社会、自然的 整体和谐，关注人类本身的持续生存和健康发展。基因工程技术只有在“人—社会—自然” 大系统的协调发展中才能得以发展并最终实现人的价值追求。
首先，人类与其他生物、非生物环境之间的和谐是人类社会持存的原初条件和人类文明得以 延续的基本保障。基因工程技术的发展要充分考虑自然生态的承载力和可持续性。人们应当 充分利用基因工程技术提供的主动性和选择性，通过有目的的社会实践活动，在促进基因工 程技术发展的同时维持生态系统的完整、稳定和有序发展，建立一种符合自然生态系统发展 规律的社会实践和组织形式。
其次，社会层面中政治、经济、文化和教育环境等之间的和谐是基因工程技术发展的现实社 会条件。基因工程技术的发展既取决于社会的需要，受到特定社会主导文化价值的制约，同 时也广泛地影响到社会生活。基因工程技术的发展要因人、因地、因时制宜，充分考虑其发 展的社会条件和社会影响，在实现自身发展的同时促进社会的进步。
再次，实现人的健康发展和社会价值是基因工程技术发展的归宿。研制基因工程技术的原初 目的是适宜人性的，其发展就是为了解决人类生存与发展面临的食品、健康与安全等现实问 题服务的。坚持以人为本，关心人的价值、尊严、平等、自由和全面发展，应该始终成为基 因工程技术发展的首要目标。
2. 技术与伦理观念协同原则
基因工程技术已经成为推动经济社会发展的重要动因，其迅猛发展必然会影响到人类社会固 有的观念。早在上世纪90年代初，欧洲许多公众就开始强烈反对转基因食品，他们认为转基 因食品有损人类健康，认为他们有足够的可供选择的食物。一些政治家为了自身利益，也充 分利用这场舆论纷争，试图将它演变成一场公众的政治运动。1999年，奥地利、比利时、丹 麦、法国、希腊、意大利和卢森堡等7个国家明令禁止销售转基因食品，在4年内不得发展转 基因食品。但是，随着转基因技术的进一步成熟，到了2002年10月，欧盟又通过了一项关于 最终种植转基因农作物的新的指导方针［4］。
伴随着包括基因工程技术在内的现代生物技术的发展和应用，人类社会无论从制度方面还是 物质方面都已经发生了很大的变革。由人类社会历史实践孵化产生出来的伦理观念同样要适 应新情况和新变化，以崭新的姿态解决新问题。我们并不主张人类的伦理观念无条件地完全 适应或简单地迎合基因工程技术发展的现实，但至少应该作出相应的调整，改变一些具体的 伦理规范和行为准则。伦理学家的研究内容和研究方式不要只被动地适应基因工程技术所带 来的挑战，而要能够预见基因工程技术发展中所要产生的问题和矛盾，起到针对防范基因工 程技术负效应发生的预见和警戒作用［5］。
我们在利用基因工程技术改造物质世界的同时，也要分析和改造我们自己的精神世界，从而 实现两个世界的和谐统一。在现代生物技术的辉煌与其人文忧患并存的时代，基因工程技术 视野与人文价值视野需要很好地对接，技术的发展与伦理观念所展现的高度应该是一致的， 技术与伦理观念应该是协同发展的。
3. 非功利性原则
现代生命科学和基因工程技术已经分别成为目前重要的前沿科学和关键技术，它们相互促进 、相互影响，将同时迎来一个迅猛发展的新时代。现代科学、技术、产业整体化的发展趋势 ，要求我们重视生命科学研究与基因工程技术的协调发展，把基因工程技术建立在牢固的生 命科学基础之上。
相对于人们对基因工程技术产业化、市场化的经济功利诉求，生命科学基础研究要求更多的 则是勤奋踏实、不懈努力和淡泊名利的心态与行为。如果片面追求基因工程技术的所谓快速 发展而忽视生命科学基础研究，就会使基因工程技术逐渐失去自身存在的根基并最终导致自 身发展的乏力。这要求人们对待基因工程技术的发展，要适当地超越功利心态并坚决反对任 何不切合实际的急功近利。
这项原则还要求人们谨慎地对待基因工程技术，采取与传统技术不同的运作方式，在确保安 全性的基础上，有选择、有限度地加以利用。例如，由于一般药物的安全性或毒性试验对基 因药物不一定适用，加上种属差异性，基因工程药物对人的药理学活性在动物身上就不大可 能得到完全、正确的反应。这样在进行安全性试验和临床应用时，就要求有不同于传统的毒 性试验项目、方法、判断标准以及防范措施。另外，由于转基因农作物相对于生态系统来讲 属于“外来物种”，必须对其从实验室走向大田试验的各个环节中间试验阶段、环境释 放阶段、生产性试验阶段进行严格的实时监控，并且在其大田种植后也要继续依照新的标准 采取分阶段的安全性评价。反之，对基因工程技术过分的功利心态则可能无视这项技术的特 殊性、不确定性以及可能存在的风险，导致这项技术的误用和滥用。
三、 人文价值导引基因工程技术
发展的途径探析 1. 确立开放的技术伦理评估框架
在当今文化多元的世界，我们很难在关于人文价值的合理理念方面达成共识，乃至不可能只 有一种普适的技术伦理观。然而，人类社会面临着共同的技术应用问题，社会生活有其相通 性，对“善”的追求也是人性的重要向度，这一切都使得人们可以在基因工程技术的发展问 题上，将价值存在的抽象性转化为具体规范的可能性并达成一些基础性的共识。然后，人们 在此基础上愿意提出和遵守公平合作的条件，愿意承担判断的任务并接受其后果。例如，在 已经过去的三十多年中，美国学术界针对生物技术的应用发展提出了包括“行善原则”、“ 自主原则”、“不伤害原则”和“公正原则”在内的四条生物医学伦理原则，在世界产生了 很大的影响，得到了广泛认同和实际应用。
为了评估基因工程技术的发展，一种技术伦理评估的新框架在今天是必需的。我们要以生物 伦理学理论多元的宽广襟怀，融合多样性的、具有共同基础的基因工程技术发展的指导原则 ，谋求实际应用过程中的共识。开放的技术伦理评估框架的目的只能是为了使人类生活得更 好，使人类免受可能的技术伤害。关涉人类前途的基因工程技术在其发展过程中一定要倾听 来自各方面的声音，允许各种话语的自由表达，宽容地对待各种不同的学术观点和立场，这 样才可能真正实现自身的健康发展。
2. 推广人文主义的科学教育观
科学素养已经成为衡量一个国家国民素质水平及其国际竞争力的重要指标之一，科学教育日 益占据了教育的主导地位。科学教育肩负着提高国民素质尤其是全体国民的科学素质，引导 社会成员勇于在未知领域中探求并走进科学殿堂的重任。面对新世纪科学技术高度综合化、 整体化以及自然科学与人文社会科学相互渗透和融合的发展趋势，科学教育必须以培养大量 基础扎实、知识宽厚、综合素质高、创新能力强，既有科学素养又有人文理想的复合型人才 为目标。完整的科学教育既包括科学技术知识的传授和能力的养成，更包括人文精神的熏陶 。
然而，科学教育和人文教育的长期分离，人为地制造了科学与人文两大阵营，且相互对立和 互不理解，形成了所谓的“两种文化”现象［6］。在这种氛围下，基因工程技术也很 难实现 健康发展。如果基因工程技术只是被人们从功利主义的工具角度来看待，那么它在文化上的 价值就不能得到完整而准确的表达，就可能在其社会应用过程中给人类带来危害。我们必须 找到基因工程技术与人文价值相结合的途径，使基因工程技术发展人性化，让基因工程技术 的发展得到理性的规范，而不是让其成为一种与我们的文化无关的纯粹工具来任意发展。为 了使基因工程技术始终服务于人类文明的目标，我们在实践中就必须推广科学精神与人文精 神、价值理性与工具理性相融合的新人文主义科学教育观。
加强科学教育过程中人文素养的融入，促进基因工程技术人才养成高尚的人文精神，完善其 知识架构，能够极大地夯实人才基础，使他们在内心深处树立以人为本的理念，追求进步、 向往和谐的人生理想。在科学实践上自觉地应用人文价值观念主导和支配基因工程技术的决 策和选择，从而对基因工程技术的健康发展起到有效的推动作用。
3. 强化生命科学家的社会责任，塑造基因工程师的行为范式
科技工作者对人类进步高度的社会责任感和道德责任感是科技进步的重要推动力。早在1974 年，联合国教科文组织就在《关于科学研究工作者地位的建议》中讲到科学家的道德责任。 在当今大科学时代，发展科学技术已经成为国家行为，科技工作者必须考虑科学技术的社会 后果以及自身的社会责任。运用科技成果为全人类造福是科学家和技术工程师追求的美德。 要实现“科学为全人类造福”的价值目标，迫切需要科学家和工程师自觉树立起新的责任意 识。基因工程技术的新发展赋予生命科学家和基因工程师们以前所未有的力量，同时加重了他们 的社会责任。基因工程技术在给人类带来福利的同时，还带来可以预见的和难以预见的危害 甚至灾难，或者在给一部分人带来利益的同时而给另一些人带来了伤害。面对基因工程技术 带来的诸多现实问题以及人们思想观念的变化，生命科学家和基因工程师作为生命科学知识 最主要的载体和基因工程技术活动的主体，有责任、有义务树立科学良心和职业伦理道德， 使基因工程技术为人类创造繁荣的同时，尽可能减少其负面影响。
在2002年4月召开的香山科学会议上，许智宏院士指出:“科学家自身的道德意识和伦理觉 醒至关重要。面对生命科学研究可能带来的巨大经济利益，科学家要自觉地依据理性和符合 人类利益的原则作出选择。任何科学技术的应用都有双重性，科学家有责任向社会说明技术 的价值和可能带来的风险及危害”［7］。可见，科学良心是科技工作者内在的思想道 德，是 道德情感、道德认识和道德意志的具体体现，是科技工作者支配自己的科研工作为人类造福 的道德支柱。因此，生命科学家要坚持不懈地加强科学道德修养，将自己培养成为有社会良 心的责任主体。基因工程技术的健康发展有赖于基因工程师在实践中自觉处理好基因工程技 术积极社会功能的正常发挥与其价值负荷、政治法律约束的关系，逐步形成一个既有利于基 因工程技术发展又充分考虑其社会效应的、可操作的行为范式［8］。
4. 重视技术评论，营造公众参与的良好社会舆论氛围
基因工程技术的发展需要良好的社会舆论氛围。社会公众的态度和心理承受程度是基因工程 技术发展与应用的重要参量。在现代信息发达的社会中，一种新技术概念在社会的扩散，一 种新技术成果在社会的推广，一种新技术产品在社会的应用，均离不开众多媒体强大的中介 传播作用。一种技术在媒体宣传中的形象，将直接影响到社会公众对此项技术的接受态度。 分析公众因基因工程技术的发展和应用而产生的社会心理问题，通过各种媒体开展富有成效 的技术评论，及时引导并调适公众心理，对于基因工程技术的发展有着极其重要的意义。
在当今社会，没有公众科技素养的提高，在生命科学和基因工程技术研究中实现公众参与和 顾及社会伦理道德将只是空谈。生命科学家和基因工程技术工程师在技术评论和公众心理调 适中有着不可推卸的责任。他们有预测和评估基因工程技术社会应用的正负效应，对公众进 行科学知识普及和技术风险教育的责任，并结合自身的研究进程负责任地与公众进行多方面 的对话和交流，通过开展技术评论有效地缓解社会公众期待与紧张的心理状态，从而创造一个 良好的社会舆论氛围，为争取公众参与搭建一个互动的平台，最终实现基因工程技术的人性 化发展。
大众传媒在塑造基因工程技术的社会形象，促进公众理解基因工程技术的过程中有着广泛而 深远的影响。媒体通过自己的宣传，既可以起到为基因工程技术的发展争取社会投资、社会 支持的作用，也可能招来社会公众对该项技术的强烈抵制。媒体对基因工程技术的理解程度 和价值取向将直接影响到公众的心理走向。因此，较为理想的技术评论应以正确理解科学技 术为基础，以科学精神为灵魂，坚持社会效益优先原则和进步的方向性原则，使社会公众及 时了解到基因工程技术的发展状况，切实维护公众的知情权和选择权。通过公众参与和民主 监督，促使基因工程技术以尽可能符合社会秩序和人道的方式发展，最终实现生命科学研究 和基因工程技术创新的人文关怀。
5. 通过立法和制定科技政策进行必要的社会调控
在宏观层面，要处理好个人、社会和自然三者之间的关系，注意从社会整体效应和长期利益 的角度对基因工程技术的发展作出调控;在微观层面，要着力营建科学技术发展与社会全面 进步和谐一体的理念，使基因工程技术研发人员切实认识到自身的社会价值诉求。通过各方 面的共同努力，使基因工程技术的发展实现更多的人文关怀，尽量减少其对社会利益的损害 。具体说来，主要包括以下两个方面的内容。
其一，通过立法使基因工程技术在发展中趋利避害。制定有关法律和法规并不是阻挠基因工 程技术的发展，而是对其进行积极引导和适当限制，由此争得充分的准备时间，以便人们能 够充分估计基因工程技术发展的负面作用，建立一套可操作的制度和规则。为防止现代生物 技术对人类生命个体的有意或无意的伤害和危及人类社会的发展，在发展生物技术方面一定 要谨慎，要在严格的法律规范条件下有序进行。近几年，我国制定出台的《基因工程安全管 理办法》、《农业转基因生物安全管理条例》、《人类遗传资源管理暂行办法》等，都是对 基因工程技术发展进行规范所作出的积极努力。
其二，制定出合理的基因工程技术发展政策是其发展的重要条件。基因工程技术的发展关系 到国家、民族乃至全人类的前途。在进行基因工程技术立法和制定政策时应十分慎重，不要 使基因工程技术工作者和生命科学家们在从事研究时感受到过多的社会压力。只有在一个宽 松、民主、自由的社会环境中，科技工作者的积极性、主动性和创造性才能够得到充分发挥 ，才会真正有利于生命科学和基因工程技术的健康发展。在制定基因工程技术发展政策时要 充分考虑到基因工程技术的社会价值、社会心理影响等，最终实现基因工程技术与经济社会 的协调发展。
若要从根本上解决政府、科技界、企业界和公众之间在基因工程技术发展方面的观念冲突， 除了像技术哲学家M.邦格所设想的力争技术的民主控制，即公众参与所有大规模的技术规划 之外还需要有整个社会的变革［9］。基因工程技术的发展和应用离不开社会的整体 变革，需 要通过适当的社会变革争得良好的社会文化环境。但是，这种有利于协调基因工程技术与其 他社会领域冲突的社会文化环境，仅仅依靠基因工程技术本身的发展是无法营造的，这需要 全社会的共同努力。
总之，我们希望在人文价值的积极导引下，寻求一种有利于基因工程技术健康发展的道路， 让本性为善的技术发展得更为完善，创造一个美好的未来。
参考文献:
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［7］我国生命科学研究中的伦理问题. ［2007－04－30］. http :∥xssc.ac.cn/Web/ListConfs/ConfBrief.
基因工程技术范文第4篇
关键词：深基坑技术；建筑工程；施工；应用
随着我国人们生活水平的不断提升，扩大建筑建设规模是十分必要的，在建筑建设规模不断扩大化的同时，资源问题也随之出现，要想促进工程建设经济的可持续发展，在建筑工程施工当中应用相关技术是比较重要的。因此在建筑工程施工过程中，深基坑技术的应用范围越来越广泛。建筑深基坑施工过程是比较复杂的，其开挖深度要保证在5米以上，在深基坑工程施工当中，不仅要考虑地质条件，还要考虑工程周边环境以及地下管线等相关情况[1]。深基坑技术在建筑工程施工当中的应用危险性比较高。本文主要对建筑工程施工当中深基坑技术的应用情况进行具体研究和分析。
一、深基坑工程的概念概括和特点研究
深基坑施工工程属于建筑施工工程的一部分，深基坑工程的施工内容是开挖深基坑，要想保证深基坑开挖安全性，必须采取相关保护措施，消除客观影响因素和环境影响因素，保证深基坑工程施工的正常有序进行。深基坑施工环节比较多，操作难度也比较大，必须结合相关施工工程共同完成，应当在土方开挖以及机械应用等过程当中，加大对深基坑施工技术的应用力度。
深基坑工程施工特点是比较明显的，第一，深基坑工程深度变化性特征比较明显，要想最大程度上降低土地利用率，必须增加深基坑开挖深度，另外通过深基坑开挖深度的不断增加，建筑施工安全性也在不断提升。第二，深基坑工程施工环境相对较差，在深基坑工程施工当中，很多基坑地质条件都不好，还会出现一系列问题，比如渗水问题和基坑塌陷问题等。因此，在具体的深基坑施工当中，还必须结合施工环境条件进行施工，保证建筑稳定性。第三，深基坑工程施工难度比较高，在具体的深基坑工程施工当中，不仅要考虑工程地质条件，还要考虑基坑开挖深度等，这样就会大大增加工程施工难度。
在深基坑工程施工当中，要想有效应用深基坑施工技术，必须考虑到施工材料以及土地属性等多方面的影响因素，在当前的深基坑施工技术当中，主要有放坡开挖技术以及支护开挖技术两种[2]。在不同的深基坑施工工程当中，其施工工艺以及环境等都是不相同的，只有结合各方面的因素应用深基坑施工技术，才能提升深基坑技术应用效率。
二、深基坑技术在建筑工程施工当中的应用
在建筑工程施工过程中，应用到的深基坑技术是比较多的，不仅包括水泥挡墙深基坑技术、钻孔灌注桩支撑深基坑技术，还包括单排钻孔灌注技术、喷锚网复合深基坑技术，另外还包括门架型沉管深基坑技术等[3]。通过这些深基坑技术的施工应用，保证了建筑工程施工的正常进行，提升了建筑工程质量。
在深基坑技术具体应用当中，主要用到了排水法，通过利用深基坑技术，使得地下水排到深基坑外部，促进工程施工正常进行。但在具体的排水过程中，要保证抽水时间过长、连续性较好，避免抽水间断问题产生，在排水法应用过程中，主要通过重力支持，使得抽水管与总管有效连接，提升地下水排出通畅性[4]。在深基坑工程施工当中，排水环节是非常重要的，通过排水，不仅可以提升深基坑施工环境干燥性，降低深基坑工程施工难度，还能防止土壤长时间在水中，降低深基坑塌陷问题产生率，提升建筑工程整体质量和稳定性，最大程度上节约建筑工程施工成本和费用[5]。
三、深基坑技术在建筑工程施工中的应用实践分析
例如对于某案例工程来说，在某商业楼深基坑工程施工当中，该分工程之一就是深基坑支护工程，深基坑支护工程还包括钻孔灌注桩工程以及锚杆应用工程。钻孔灌注桩桩径为900mm，间距1100mm，桩长12.2m，桩身砼C30[6]。基础开挖深度为5.1m。对于该工程来说，主要用到了剪力墙结构，其工程地基是天然形成的。
在该建筑工程当中，应用到了深基坑支护施工技术，第一大技术是土钉墙施工技术，第二大技术是喷射混凝土面层施工技术。在具体的技术应用过程中，首先进行了基坑有效开挖，严格按照工程图纸设计要求进行木桩标记，落实测量以及信息记录工作，促进工程正常排水，然后使用土钉完成打孔工作和制作工作，促进土钉良好除锈，提升了钢筋握紧力[7]。接着进行了注浆操作，保证砂浆配合合理性。再接着进行泄水管有效布置，在布置工作有效落实之后，及时完成混凝土喷射工作。最后在落实混凝土面层连接工作之后，落实挂网喷混凝土支护工作[8]。在具体的深基坑工程施工过程中，施工管理部门加强对各个施工环节的监督管理，在避免施工风险出现的基础上促进深基坑工程施工的正常有序进行，保证该深基坑工程工程安全、顺利完成。图1是该商业楼深基坑灌注柱支护示意图。
结语：
综上所述，深基坑在建筑工程施工当的应用作用是比较大的，但在具体的深基坑工程施工和支护当中还存在一系列问题和影响因素，要想消除这些因素，降低工程施工安全事故发生率，必须不断完善施工环境条件、加强施工管理，根据深基坑工程施工的具体情况采取一系列相应有效的措施，不断完善深基坑施工方案，从根本保证深基坑工程施工的正常有序进行。
参考文献：
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基因工程技术范文第5篇
关键词:生物技术;基因工程;细胞工程
现代生物技术的迅猛发展,成就非凡,推动着科学的进步,促进着经济的发展,改变着人类的生活与思维,影响着人类社会的发展进程。现代生物技术的成果越来越广泛地应用于医药、食品、能源、化工、轻工和环境保护等诸多领域。生物技术是21世纪高新技术革命的核心内容,具有巨大的经济效益及潜在的生产力。专家预测,到2010～2020年,生物技术产业将逐步成为世界经济体系的支柱产业之一。生物技术是以生命科学为基础,利用生物机体、生物系统创造新物种,并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术。现代生物技术则包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等领域。在我国的食品工业中,生物技术工业化产品占有相当大的比重;近年,酒类和新型发酵产品以及酿造产品的产值占食品工业总产值的17%。现代生物技术在食品发酵领域中有广阔市场和发展前景,本文主要阐述现代生物技术在食品发酵生产中的应用。
一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用
基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。
发酵工业的关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还可与基因工程结合,进行改造生产菌种。
(一)改良面包酵母菌的性能
面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。
(二)改良酿酒酵母菌的性能
利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。目前,已成功地选育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜杀啤酒酵母菌株,提高生香物质含量的啤酒酵母菌株。
(三)改良乳酸菌发酵剂的性能
乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系统分为组成型表达和受控表达两种类型,其中受控表达系统包括糖诱导系统、Nisin诱导系统、pH诱导系统和噬菌体衍生系统。相对于乳酸乳球菌和嗜热链球菌而言,德氏乳杆菌的基因研究比较缺乏,但是已经发现质粒pN42和PJBL2用于构建德氏乳杆菌的克隆载体。有研究发现乳酸菌基因突变有2种方法:第一种方法涉及(同源或异源的)可独立复制的转座子,第二种方法是依赖于克隆的基因组DN断和染色体上的同源部位的重组整合而获得。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。
二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用
细胞工程是生物工程主要组成之一,出现于20世纪70年代末至80年代初,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代谢物的生产等。细胞融合是在外力(诱导剂或促融剂)作用下,使两个或两个以上的异源(种、属间)细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。目前,微生物细胞融合的对象已扩展到酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间以至属间,不断培育出用于各种领域的新菌种。
三、酶工程技术在食品发酵生产中的应用
酶是活细胞产生的具有高效催化功能、高度专一性和高度受控性的一类特殊生物催化剂。酶工程是现代生物技术的一个重要组成部分,酶工程又称酶反应技术,是在一定的生物反应器内,利用生物酶作为催化剂,使某些物质定向转化的工艺技术,包括酶的研制与生产,酶和细胞或细胞器的固定化技术,酶分子的修饰改造,以及生物传感器等。酶工程技术在发酵生产中主要用于两个方面,一是用酶技术处理发酵原料,有利于发酵过程的进行。如啤酒酿制过程,主要原料麦芽的质量欠佳或大麦、大米等辅助原料使用量较大时,会造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纤维素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白质降解不足,从而减慢发酵速度,影响啤酒的风味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制剂,可补充麦芽中酶活力不足的缺陷,提高麦汁的可发酵度和麦汁糖化的组分,缩短糖化时间,减少麦皮中色素、单宁等不良杂质在糖化过程中浸出,从而降低麦汁色泽。二是用酶来处理发酵菌种的代谢产物,缩短发酵过程,促进发酵风味的形成。啤酒中的双乙酰是影响啤酒风味的主要因素,是判断啤酒成熟的主要指标。当啤酒中双乙酰的浓度超过阈值时,就会产生一种不愉快的馊酸味。双乙酰是由酵母繁殖时生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羟基丁酸氧化脱羧而成的,一般在啤酒发酵后期还原双乙酰需要约5～10d的时间。崔进梅等报道,发酵罐中加入α-乙酰乳酸脱羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可缩短发酵周期,减少双乙酰含量。
四、小结
在食品发酵生产中应用生物技术可以提高发酵剂的性能,缩短发酵周期,丰富发酵制品的种类。不仅提高了产品档次和附加值,生产出符合不同消费者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工业的发展。随着生化技术的日益发展,相信会开发出更多物美价廉的发酵制品,使生物加工技术在食品发酵工业中的应用更加广泛。
参考文献
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