时间：2022-03-26 06:02:57
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摘要：我国社会经济快速进步，为医药行业发展提供了良好契机，一系列现代生物技术在医药领域得以应用，进而在治疗疾病方面取得了突破性进展。文章通过介绍现代生物医药的重点领域，对现代生物技术在医药领域的应用展开探讨，旨在为相关人员基于现代生物医药的重点领域的现代生物技术在医药领域的应用研究适用提供一些思路。
关键词：现代生物技术；医药领域；应用
引言
随着科学技术的急速进步，尤其是分子生物相关先进理论成果、当代先进技术不断侵入现代生物技术，全面社会需求，生物技术由高新技术代替过去传统技术俨然成为现代生物技术发展的必然。现代生物技术作为一项高新技术，其与医药领域存在着密不可分的联系，现代生物技术发展一方面能够促进医学基础学科发生革命性转变，一方面能够为医药工业开辟出又一片天地[1]。
1现代生物医药的重点领域
1.1肿瘤治疗
世界范围内，肿瘤死亡率在疾病死亡率中有着十分高的占比，每年各个国家用于肿瘤的治疗费用数以亿计。肿瘤属于一种多机制的复杂病症，现阶段依旧采取早期诊断、放疗、化疗等综合方式治疗，疗效并不十分客观，同时会对患者造成极大的痛苦。当前，唯有现代生物医药方可肩负起彻底攻克肿瘤的人类使命，肿瘤治疗着实进入到一个两难的局面。在对肿瘤患者机体癌细胞进行杀死时，同时会危机到患者机体的正常细胞。基于此，现代生物医学提出了导向治疗理论。导向治疗指的是借助抗体寻找靶标，就好似导弹的导航仪，于病灶中有效引入肿瘤药物，从而不至于伤及到其他正常细胞[2]。现阶段，在数百余种开发的现代生物技术药物中，存在一半被用于肿瘤治疗，对肿瘤发病机制研究、抗肿瘤新药研发及现代生物技术均呈现出良好的发展前景。
1.2神经退行性疾病治疗
神经退行性疾病，好比小脑萎缩症、帕金森氏病、脑中风等，势必会愈来愈有赖于现代生物医药的发展。单单美国每年中风患者就超过80万，且死于中风人数达到20万，而治疗此类疾病的有效药物十分有限，特别是治疗不可逆脑损伤方面的药物更是极少，伴随神经生长因子、溶栓活性酶的开发为治疗此类病症带来了希望[3]。
1.3自身免疫性疾病治疗
当前，现代生物医药在治疗自身免疫性疾病中扮演着十分重要的角色。诸多炎症是由机体自身免疫不足造成，好比风湿性关节炎、哮喘、皮肌炎等，全球范围内全年单单用于风湿性关节炎的治疗费用超过千亿美元，治疗此类顽疾的高效基因药物市场前景十分可观。在自身免疫性疾病中，艾滋病（AIDS）是属于对人类危害最大的一种病症，现阶段治疗AIDS仍旧还没有十分有效的特异性药物，但很显然，医药领域已经把攻克AIDS的希望寄托于现代生物技术。
2现代生物技术在医药领域的应用
2.1制取活性物质
在现代医药领域中，医疗环节应用的抗生素、菌体药物及酶制剂等各种类型药物，均是通过微生物发酵而成的，此类微生物发酵产物只不过是不计其数生物活性物质中的几种。一般而言，生物活性物质均是通过液体深层培养法而生成的，一些物质可发挥对生物体内酶活性予以抑制的作用，此类物质即为酶抑制剂，酶抑制剂在医药领域有着十分可观的发展潜力。在现代医药领域中，诸多生理活性物质均可借助现代生物技术得以生成。就好比，在治疗大部分关节炎过程中，体激素往往能够获得满意的疗效，体激素成分中可的松对于风湿性关节炎疗效则更为显著。而醋酸可的松属于以脱氧胆酸为生产的原料，通过32个环节的化学反应合成而来，如若借助黑根霉将黄体转换成11-a-轻基黄体酮，则能够省去多个不必要的化学合成工序，有效提升其收率[4]。
2.2开展基因治疗
自基因角度而言，基因治疗指的是将具备正常功能的基因置换或是增补到部分存在缺陷的基因中，进而实现对基因缺陷予以修复的目的。自治疗角度而言，基因治疗指的是借助导入遗传物质对病患机体细胞基因予以转变，进而实现防治疾病的目的，此种导入基因既可以是与缺陷基因有着对应功能的同源基因，又可以是与缺陷基因不存在关联的治疗基因。在应用现代生物技术开展基因治疗期间，多采用下述两种治疗方式：（1）生殖细胞基因治疗法，即借助现代生物技术对生殖细胞基因表达予以转变；（2）体细胞基因治疗法，即借助现代生物技术对体细胞基因表达予以转变。自理论角度而言，对生殖细胞缺陷予以修复，一方面能够对当代基因缺陷展开治疗，一方面能够保证基因缺陷不至于遗传到下代人细胞基因中。
2.3改进生产工艺
现如今，我国已设立了国家基因资源库、生物样本库及蛋白质库，将各式各样化学药物制剂技术、基因重组治疗性抗体、大规模培养、基因治疗等作为关键，通过一些大规模企业构建健全医产学研密切相融的新药研发体系。在应用基因工程技术改进药物生产工艺期间，其能够起到提升菌种生产性能和水平、简化工艺改善收率、优化工业生产菌种及极大降低生态污染等作用。世界范围内生物制药市场中基因工程药物已经占据很高的份额，有着高成长、不易攻破壁垒及极佳市场潜力等特点。自上世纪90年代以来，我国基因工程药物复合增速超过5层，平均毛利率高达80个百分点[5]。基因工程药物包括单抗、重组蛋白及新型疫苗等，近些年借助基因技术改进亚欧无生产工业、生成高产菌株的实例不断增多。
2.4单体克隆
单体克隆抗体一经问世，便得到医药领域专家、学者的热切关注，其不仅具备可标准化、质地均一、反应灵敏等优势特征，还能够展开大规模大批量的工业化生产。现如今，市场上已有数以百计的单抗治疗制剂、单抗诊断试剂，且还存在诸多单抗治疗制剂正在被开发。单抗偶合物能够展开机体定位诊断，有效促进肿瘤、心脑血管疾病等病症诊断工作的开展。单抗偶合物一方面能够促进机体肿瘤定位，一方面能够展开导向治疗，强化肿瘤治疗药物的细胞毒性功效，降低不良反应及用于杀死机体肿瘤细胞等。此外，单抗简易家庭诊断药物，好比糖尿病诊断药物、妊娠诊断药物等逐步在市场中推广，简易诊断法作为一种时展趋势将逐步由医院转至家庭。
3结束语
总而言之，现代生物技术在医药领域的广泛应用，为人类增强体质、攻克病魔做出了不可磨灭的贡献。在预防、诊断和治疗影响人类健康的重大疾病方面也起到了关键的作用，基于此形成的生物医药产业是截至目前现代生物技术最为庞大的应用领域。
作者：李伟航 单位：牡丹江师范学院 牡丹江市卫生学校
1PCR技术
PCR技术是一种将特异性DN段在体外合成方法，也是聚合酶链式反应。通过PCR技术，环境中的有害生物，包括病毒，病原菌等都可以被监测到。过程主要包括分析与监测PCR扩增产物、PCR扩增靶序列、提取模板核酸等。不仅如此，环境中的特异性种群也都可以通过PCR进行监测，甚至基因表达都可以以之来测定。同时，PCR也可以用来对环境中基因工程菌株进行跟踪监测。
2生物发光监测技术
大自然非常神奇，各种各样的生物都有。而在其中有些昆虫会发出亮光，比如萤火虫。其实不止萤火虫等昆虫，包括真菌、细菌等在内的许多生物也都可以发出亮光。这些细菌天生对土壤中的重金属敏感，会根据重金属的多少而发出强弱程度不同的光。只需要通过判断其放射荧光的强度便可以对其所处环境的污染程度完成监测。较之常规监测方法，生物发光监测技术具有监测方便、快速、特异性强、灵敏度高等特点。
3生物酶技术
3.1处理功效高
生物酶技术利用微生物和酶结合，极大地提高了其处理污染的效率，较之通常的化学和生物方法，生物酶技术可对有机物进行快速降解，速度得到极大提升，是传统方法的百倍。将生物酶技术应用到污染物之后，可迅速祛除污染物的臭味，同时也能对水质进行净化处理，甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。这也是有些洗衣粉品牌在广告语中强调酶含量的原因所在。
3.2适应性更广
生物酶技术通过微生物和酶的结合，大幅度增加了微生物对环境的适应性，使得微生物可以在多种生存条件下得以生存并逐渐适应多种温度和pH值范围。如此一来，微生物便可以在低氧环境中也能有效发挥作用。
3.3更有针对性
生物酶技术现在拥有多个研究配方，甚至多达四十多种。可在不同领域、不同用途和不同的污染环境中广泛使用；即使碰上处理不了的，也可根据具体治理对象的具体情况，专门研发出针对性的、最具效力的配方。
3.4治理成本最低
生物酶技术产品投入资本小，但治理效果却十分显著。无需花高价购买地皮建厂，也不必购置大型仪器，在综合治理成本上有着明显优势，非常值得采用。
3.5纯绿色环保
当今环保意识已逐渐渗透到每个人们的心中，绿色产品成为人们普遍关注的焦点。而生物酶技术产品由纯天然菌种和酶复合后生成，在它的成分内既无转基因，也不包含任何的化学物质，也自不会给环境造成二次污染，是一种生物技术在环境保护应用上非常值得大力推广的环测方法。
4生物芯片技术
生物芯片技术起源于速测试试条发明后的次年，亦即1995年，通过这项技术，数以万计的基因的表达情形都可以被自动且迅速地监测出来。依照固定于芯片上的探针种类的不同，生物芯片可分为基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片以及组织芯片等。近日，国外的一个资深生物学家通过不断研究，发明了一种新的，独特的，可提供更多基因信息的组织芯片和细胞芯片。较之基因芯片或蛋白芯片，组织芯片可提供的信息更为庞杂，对于环境监测而言更为有用。因此许多环境科学家逐渐意识到了生物芯片技术的强大，并将之引入到环境科学研究中来。在科学技术较为发达的西方国家，他们基因学研究的新趋向便是基于生物芯片技术的环境基因学。作为科学技术稍显落后的我国，在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在国家自然基金委与科技部都对这项新兴技术予以大力支持，并将之列入了前沿课题项目中，相信在不久的将来，我国的生物芯片技术也会取得非常成就。
5生物传感器技术
电子科技技术研发的不断深入、以及生物技术的研究的持续发力，使得生物传感技术应运而生，并获得人们的逐渐认可。它的特点在于高度集成化、微型化和自动化，能够快而有效地帮助环境监测进行有害物质分析。不仅常被用于环境监测，在食品工业与生物医药领域也都应用广泛。生物传感器通常由转换器和敏感材料（分子识别单元）俩个部分构成，其特点为:测定速度快、成本低、且操作简便。相信在未来会被广泛应用于环境监测中去，会大有所为。
6结语
近年来，现代生物技术在环境监测中的应用逐步增多，尽管受限于其方法和生物材料的来源，存在一定的问题，但都会在未来逐一被解决。笔者坚信现代生物技术在未来将对环境监测以及其他应用方面起到不可替代的作用，也将给我国的环境保护贡献力量。
作者：李菁华 单位：贵州省黔南州环境保护监测站
本文作者：王训博、熊路、黄海兵、王定兴、李昊旻、许永立 单位：湖南城市学院化学与环境工程学院、湖南农业大学生物科学与技术学院、湖南城市学院城市管理学院
随着农业革命、手工业革命、工业革命、商品国际化革命、信息产业化革命的推进，许多科学家们预言21世纪必将产生一次生物技术革命，而这一革命的主战场就是农业。现代生物技术可有效提高农作物产量、改善农作物的营养品质。因此，现代生物技术必然会成为未来农业发展的重要趋势。
1现代生物技术在农业领域的应用
1.1基因工程在农业领域的应用
基因工程即利用分子生物学和微生物学技术，设计好不同来源的基因顺序，在体外成功构建杂交DNA分子后导入受体细胞，使受体细胞表现出人们需要的表现型，产生出人们需要的物质。在农业领域应用基因工程技术，获得的农作物优质、高产、抗性强，还可获得畜、禽新品种及具有特殊作用的动、植物。例如，经过7年的努力攻关，2011年胜利突破了大面积示范（即6.67hm2示范）平均产量为13500kg/hm2的超级杂交稻第3期目标，达到了13899kg/hm2[1]；运用转基因技术将相应的基因导入油菜中有望培育出转基因抗病油菜新品种[2]；运用基因工程技术可将抗除草剂基因导入农作物中，使农作物能够不受除草剂的影响，目前已生产出多种抗除草剂作物品种，应用广泛[3]。
1.2细胞工程在农业领域的应用
细胞工程是指在体外培养细胞，以改变细胞某些生物学特性为目的将不同作物或动物进行细胞杂交，使植物或动物个体繁殖速度加快，以获得优良品种或新品种及某些具有特殊作用的物质的一门技术[4]。细胞工程技术在植物快速繁殖、植物新品种选育等方面发挥着重要作用。目前植物体细胞杂交应用较多，如可以将马铃薯细胞和番茄细胞进行杂交，可获得上结番茄下结马铃薯的“番茄马铃薯”；将豆科植物与向日葵进行细胞杂交，可培育出具有高营养价值的“向日豆”[5]。
1.3发酵工程在农业领域的应用
发酵工程即利用微生物具有的特殊作用生产出对人类生产有用的产品，或直接将微生物应用到工业生产过程的一门新的技术。发酵工程主要可应用在农业领域的2个方面，一是生产传统的发酵产品，如果酒、茯砖茶、食醋等；二是生产一些食品添加剂。如茯砖茶的制作过程中就运用到了发酵工程技术，通过调控渥堆时间、使用接种剂、发酵剂等方法可以改进茯砖茶的加工工艺，进而可生产出“金花”饱满、品质优良的茯砖茶。
1.4酶工程在农业领域的应用
酶工程，简单来说就是利用酶的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转化成有用物质。酶工程可应用在农业领域中的制酒、制酱等方面。例如，随着我国粮食的不断增产，一些地区出现了粗粮过剩的问题，需要解决粗粮的淀粉利用。解决办法之一是生产葡萄糖，但由于葡萄糖甜度不大，难以在市场上应用。最有效的办法还是运用酶工程技术的手段，将葡萄糖转变为甜度大的果糖，果糖不仅比葡萄糖甜度大，其比蔗糖的甜度还高50%以上。
2微生物肥料在农业领域的应用
2.1微生物肥料的特点
微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料，在农业生产中应用该种肥料可获得特定的肥料效应[6]。生物肥料的定义分为2个方面，从狭义上讲，生物肥料就是指微生物肥料，是由具有特殊作用的大量有益微生物发酵产生的，活性高。施入该种肥料能够产生活性物质，能够增加作物的固氮作用，改善土壤的理化性质，使作物的生长环境变得更好，使作物生长更优、产量更高。从广义上讲，生物肥料泛指各种具有特定肥效的生物制剂，包括特定的活的生物体、生物体的代谢物或基质的转化物等，此种生物体不限定，既可以是微生物，也可以是动、植物组织和细胞[7-8]。
2.2生物肥料的应用优势
微生物肥料具有其他化肥和农药没有的优势，可有效改善土壤的理化性质，提高土壤肥力。目前微生物肥料已应用在绿色有机食品生产、农业生态环境保护以及高产、优质、高效农业的持续发展中，并发挥着极其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身无毒害作用，对环境几乎无污染；同时，施用量一般不大，在其生产过程中所消耗的能量也很少，因而可节约农民的施肥成本。此外，微生物肥料还可改善土壤的理化性质，减少土壤营养流失和富营养化的产生，实现土壤的可持续化利用。
2.3微生物肥料的应用前景
目前，微生物肥料在农业领域方面的应用已越来越广泛，也得到了农民以及社会的逐步认可。国内外都在积极发展绿色农业和绿色食品，微生物肥料作为一种保护生态环境、维护人类健康的理想肥料在农业生产中的应用必将越来越广泛、越来越重要。但是如何合理的使其替代化肥并更稳定地发挥其生态作用是未来研究的方向[11-12]。
[摘要]现代生物技术是利用生物体、生物组织细胞等其他的组成部分并发挥的功能，设计出具有预期性的新物种和新产品。基于各个原理和加工生产过程，为了能给社会产品、服务工作提供综合性的技术体系，需要将现代生物技术充分引入。安徽省阜南县水产管理局在水产养殖中，充分利用了现代生物技术，实现了技术的融合发展。
[关键词]水产养殖；生物技术；应用
近几年，水产养殖业得以发展，特别在安徽地区，为农业经济增长提供了较大依据。但在实际发展过程中，也会出现一些问题，导致生产种类不够稳定，无法获得较高的增殖效益。因此，利用现代生物技术能够促进水产养殖的高产、健康发展。
1现代生物技术种类
1.1多倍体育种技术
多倍体育种技术在水产养殖中具有重要作用，不仅能促进鱼类的正常生长，提高水产质量，还能促进杂种成活率的稳步提升。多倍体育种技术的应用是利用温差处理、药物处理以及水压杂交等方式。在目前发展下，多倍体育种技术被广泛应用，对一些水产养殖工作具有十分重要的作用。使用该技术不仅能提升水产生物的生长速度，还能提高其抗病能力。
1.2转基因生物技术
转基因生物技术得以使用，促进了水产生物遗传工作和育种工作的积极开发。转基因生物技术在使用过程中，是结合人们的实际需求，利用有用的外源基因。如：各种生长激素、抗病基因等放入到水产养殖中，促进水产生物品种的优化性。现今，转基因技术已经被广泛应用，并获得良好的发展效果。将转基因生物技术应用到水产养殖中，解决了传统不同的水产生物交配问题，促进了科学化的实施，保证水产生物遗传物质的优化性，提高水产养殖工作的产量和质量。
1.3分子遗传标记技术
生物遗传标记技术是利用分子生物学方式对不同的水产生物、群体进行区别，能够将水产生物个体、群体个体之间的遗传差异进行客观表现。分子遗传标记技术在使用过程中，是利用遗传图谱的构建完成的，能够为生物基因的形成提供依据。同时，还能促进生物分子标记辅助选育工作、遗传工作的科学性。目前，在水产养殖工作中，生物分子标记已经成为主要工具，是根据水产生物中某个个体、基因和性状进行分析，结合这些要素实现育种工作，这样不仅能促进选择工作的准确性，降低生物育种的时间，还能促进我国养殖生产工作的优化实施，促进增产效益的提升。
2在水产养殖中现代生物技术的应用
基于以上的分析，通过对现代生物技术的研究和阐述，为了促进水生养殖工作的优化发展，保证技术的优化使用以及发展效率的稳步提升，一定要将现代生物技术应用到水生养殖工作中，保证在较大程度上促进现代技术的优化使用，提高整体的发展效益和社会效益[1]。
2.1在资源保存中的运用
现代生物技术在资源保存工作中的利用。在水产养殖中，现代生物技术的使用是根据人们的发展需求对水产中的生物遗传性质进行优化、改变的，并为其创造出新的物种。但是，在近几年逐渐发展过程中，人们出现过度捕捞水产生物的现象，大量的化工厂排出的污染物开始污染河流、影响水利工程的设施建设，降低生物物种资源和遗传多样性。在水产养殖中，一些生物的产卵场遭受到破坏，使一些水产生物结构逐渐实现低龄化、产卵低等特点。同时，一些水产生物的良性状也在不断退化，导致大量的水产物种出现濒临灭绝现象。针对以上的这些情况，要促进水产养殖业的优化发展，提高水产生物种类资源，需要利用现代生物技术为其解决，保证水产物种资源实现更好保存。在具体工作实施过程中，需要从两方面进行改善。一方面，使用冷冻胚胎技术；另一方面，利用冷冻生殖细胞以及促进基因文库的建立。冷冻胚胎技术与冷冻生殖细胞是一种静态保种技术，该技术的使用具有一定优势，如：能够将水生生物基因、基因频率水平降到最低，也减少抽样调查之间的差距，使养殖场的相关工作人员能够对疫病有效控制，加长保种工作的时间，降低保种费用。同时，育种冷冻技术与活动保种工作的结合运用，还能降低自然选择、近交等基因频率产生的影响。所以说，促进基因文库的形成，是利用重组技术对水产生物经济性状的主要基因、全部基因整合到一些特殊的基因载体中。通过这些载体，将宿主细胞感染，同时为其建立各个基因片段的无形繁殖，也称为克隆技术。这些因素的产生是某个特定水生生物品种中全部基因克隆为整个生物基因文库，再对其保存[2]。
2.2在饲料蛋白源与饲料添加剂研发中的应用
现代生物技术适合应用在饲料蛋白源与饲料添加剂研发中。因为在水产养殖工作中，饲料能为水产养殖业发展提供有效保障，饲料添加剂在水产饲料工作中发挥十分重要的作用。所以，需要对新型饲料蛋白源、饲料添加剂进行研究，促进制造与开发工作的有效执行，保证水产生物养殖行业实现健康发展，促进关键技术的优化利用。将现代生物技术应用到养殖工作中具有十分重要的作用。比如：将现代生物技术应用到水产生物养殖工作中，能够将饲料植物中存在的超高毒素进行去除，保证饲料植物中的氨基酸更均衡。在对鱼类生物养殖期间，经常使用的是棉籽饼，因为棉籽饼中含有大量毒性，如果不对其有效处理，将影响鱼类的正常生长，所以，为了保证鱼类的健康生长，需要对棉籽饼进行处理。但是，利用现代生物技术能够为其培养出棉酚含量较低的棉子品种，使其经过处理后使用。并且，在棉籽饼发酵后，含有的蛋白质、氨基酸等都会逐渐提高。利用这些基因能够为其构建工程菌主要方法，也能促进新型水生生物的良好生长。比如：鱿鱼脑垂体中分离、提取出生长激素基因，利用基因工程技术将这些生长激素基因放入到大肠杆菌中进行生长、繁殖。接着，利用注射的方式将产物注入到虹蹲体内，以促进虹蹲的有效生长。
3总结
总而言之，我国已经广泛应用现代生物技术。虽然我国在逐渐发展中存在一些问题，但水产养殖工作在经济发展中也占有较大位置。所以说，现代生物技术具备较高的发展潜力和经济实力，对水产养殖业发展具有更为重要的作用。
作者：李保安 李刚 单位：安徽省阜南县水产管理局
【摘要】现代生物技术主要是以生命科学为主要运行基础的对生物体进行研究，并且有效的设计出本身有预期性质的一些生物的新产品，还有新的品系，在技术手段的映衬背景下，阐述出科学的原理，给人类的生产生活提供更多的综合性的服务。生物技术对社会经济的发展会产生非常多的影响，不断的推动社会经济的进步，本文围绕现代生物技术对社会经济发展的影响进行了研究分析，希望能够给相关研究起到一定的建议和启示性作用。
【关键词】现代生物；技术；社会经济；发展；影响
现代生物技术是从生命科学的角度出发对生物体进行研究和分析的。现代生物技术能够给人类生活提供更多新型的服务，并且因其具有高附加值以及低能耗和低公害的特点，能够对社会经济发展起到积极的促进性作用。尤其是面对现代化人类生活的危机环境，现代生物技术对动物、农业、工业以及其他产业都能够起到积极的促进性作用。
1现代生物技术对动物类的影响
现代生物技术能够对动物生长以及代谢进行有效的调控，并且对动物的生产现状进行全面的改良。20世纪末转基因小白鼠产生为人们提供了较大的启示和影响，通过这样的技术能够使动物的生长时间缩短，生长速度加快，并且还能对肉类以及产奶类动物进行基因改变，使食品的质量得到提升。例如使用原核生物进行牛生长激素的提取和制作，然后用在奶牛的生长，这样就可以让奶牛的产奶量得到提升。此外动物育种中广泛应用的生物技术主要有转基因技术、动物克隆技术、DNA重组技术以及胚胎工程技术等等。运用现代生物技术进行分子育种可以有效的改善传统育种方式的培育周期长等问题，大大的加快了育种的进展，提高了育种的质量。在畜禽疾病诊断方面，随着生物技术发展而产生的限制酶分析法、免疫印迹法、核酸探针法以及聚合酶链反应法等多种分子生物学的诊断方法都是畜禽疾病有效的诊断方法。
2现代生物技术对农业生产的影响
我国的经济发展过程中，农业经济发挥了非常关键性的作用。为了使农业科学技术有更好的发挥，提升农业粮食的产量，需要生物技术发挥出以下作用，解决粮食问题。首先，现代生物科学技术能够培育出更多的抗逆作物，提升农业作物的优良品种。现代生物技术中的转基因技术主要是对植物的基因进行转移培育，培育出一些抗寒和抗旱以及抗击盐类的生物品种，尤其是在大豆、玉米方面。此技术在20世纪末就进行了实验，我国还将转基因的蛋白注入到棉花当中，培育出了抗击虫害的棉花，其中杀虫率达到80%以上。其次，现代生物科学技术还能够使用组织培养技术，在较短的时间内进行大量试管苗的培育，然后在工厂进行加工生产，大约在很小的温室当中就能够繁殖出更多株小苗，这一项技术的价值非常大。自然条件下繁殖出来的植物能够在非常短的时间进行更多的繁殖，减少病毒感染的可能性，此项生物技术可以在蔬菜、果树以及花卉当中进行使用，还能够实现生物技术的商品化发展。我国在此技术的使用下已经建立起了植物试管的生产线，在葡萄、香蕉、花卉等等方面已经做出了一定的成绩。再次，现代生物技术还能够对农业粮食的品质进行改善。将菜豆当中的蛋白放在向日葵当中，能够让向日葵的种子含有菜豆的蛋白。这一项技术就是能够在多种食品中加以运用，例如，可以让番茄延迟成熟的时间，避免出现变软的现象，这样可以减少在运输过程中所出现的破损现象，这项研究能够让多种食品的营养物质变高。最后，现代生物技术能够减少农业生产中的化肥使用量。农业种植会使用很多的化肥，农药，化肥使用会让土地出现板结的现象，降低肥力，化肥生产还能够对环境造成一定的污染。因此，现代生物技术将固氮细菌放在转基因的农作物当中，这些生物对固氮的行为，减少化肥的使用量，增加农作物的产量。
3现代生物技术对工业经济发展的影响
工业生物技术就是将微生物或者是酶作为催化剂进行物质转化的一种工作行为，能够更大规模的对人类生产生活所需要的化学品、能源以及材料进行生产，以此解决当前的一些能源性危机问题，这也是解决环境危机的一种有效手段，是医药生物的重要支撑，能够为农业科学技术提供更多的加工手段。工业生物技术在生物产品的加工方面，化学以及能源材料的应用方面都能够发挥作用;在当今全球资源紧张的今天，这项技术将是解决依赖进口的一种途径。工业生物技术还需要国家的支持，尤其是对能源以及化学品行业，工业生物技术可以有多个方面的应用，成为精细化工业制品的一种催化剂，能够促进营养品以及保健化妆品还有功能性化学产品的生产。例如，聚乳酸还有胰岛素等等这些都是生物技术，极大的推动了医学的进步。微生物基因学也是有效推动工业技术发展的一项重要性举措，在未来的发展过程中，微生物基因学还会发挥出较为关键性的作用，微生物的潜力较为巨大，精妙地和现代工业结合在一起，能够给人类发展提供更多的发展机遇［1］。
4结语
现代生物技术能够解决多个领域和多个方面的问题，在动物、农业、工业以及其他方面都产生了积极的影响和作用。在未来的研究方向上还需要对现代生物技术进行多方面、深层次的分析和研究，让现代生物技术的作用得以最大程度的显现出来，促进经济的全面发展，让我国经济在腾飞的基础上走向更加广阔的空间。
作者：刘权赓 单位：天津市静海区第六中学
摘要：现代生物技术在社会中的运用越来越广泛，受到人们的高度重视。本文分析了现代生物技术在农业方面、工业方面、医疗行业方面及军事方面的发展趋势，以为现代生物技术的发展提供科学依据。
关键词：我国；现代生物技术；发展趋势
1现代生物技术在农业中的应用
现代生物技术在农业方面有着极广的应用。典型的成功事例诸如袁隆平教授培育的杂交水稻，他是利用生物基因重组将高产水稻和抗病水稻的优点集于一身。当前应用较为广泛的转基因技术，极大的提高了粮食的产量，尤其是我国较为稀缺的蔬菜的产量产量有了显著的提升。现代生物技术在农业中的应用也极大的丰富了农业种类，诸如新培育出的太空辣椒、转基因黄金大米等一系列新物种。这些新物种的形成在很大程度上改变了大自然生存法则，也加速了物种之间基因的交流。另外，生物技术对于农业最伟大的想法是将植物的基因植入到动物体内，实现动物的光合作用，彻底解决人类的温饱问题，但是这种设想还是停留在最初阶段，但是随着科学技术的发展，很可能在某一天转换为现实。最后，农业是我国生物技术未来发展的一大趋势，对于提高粮食产量，促进物种间基因交流有着十分深刻的现实意义。
2现代生物技术在工业中的应用
生物技术和工业看似没有联系，但是实际联系较为广泛。现代生物技术在工业中最广泛的使用就是制药生产线，通过生产线的纽带将生物技术和工业紧密联系在一起。其次；生物发电也是生物技术在未来发展的一大趋势，生物质能发电已经成为今天电厂供电组成系统中的一部分，但是，生物发电迄今为止还是停留在理论阶段，并没有真正的试验成功。但是随着生物技术的不断发展和对重大难题的不断突破，终有一天生物发电也将变为现实。
3现代生物技术在医疗行业中的应用
生物技术在医疗方面的应用最广，生活中也最为常见。从之前胰岛素蛋白的生成，到现阶段抗青素的制造，无一离不开生物技术而存在。在现代的医疗行业发展中，生物技术的存在极大的推动了现代医学的发展，例如；先进的神经中枢替代技术，采用生物电位差原理有效的将人体的神经中枢替代，而正确的传达神经信号，在人体出现神经中枢受损或者神经中枢疾病时，医生完全可以借助现代生物技术用电位差原理将人体神经中枢有效代替，从而使患者身体康复。生物技术在医疗行业中更为先进但也饱受争议的就是克隆技术，克隆技术的存在使世界上生物不用实现繁衍交配而产生下一代，克隆羊多利就是很好的一个证明。现在在医学上克隆人体心脏，种植人体耳朵、人工受孕、DNA鉴定等，这种先进的生物技术打破了传统的医疗体系，为我国医学的发展打开了新的一扇门。
4现代生物技术在军事中的应用
生物技术在军事中的应用较为广泛，从古老的帝国时代的造船是模仿鱼的姿态，并将其体态扩大，建造出了无坚不摧的战舰。现代高科技的雷达技术，是蝙蝠回声定位技术的重要应用，对于世界各个国家的国防做出了重要贡献。为了减少水的阻力，核潜艇设计借鉴了鱼儿流线型的身姿，从而可以潜居世界海底。美国日本的千里眼监控，则借鉴了苍蝇的眼睛结构设计。世界各国的军事技术都离不开生物技术而存在，并且生物技术的存在极大的推动了世界军事的前进步伐，为军事发展做出了重要贡献。但是，生物技术在军事运用上也具有其两面性。尤其是在战争中，生物技术的运用将对人体和世界和平产生极大的威胁，诸如细菌武器的应用。这种极端的生物技术在军事上的发明，有效的增强了国家的战斗力，但是这种有悖于道德的生物技术在军事上的运用，将对人类乃是世界环境产生极大的危害，甚至是破坏生态环境。因此，生物技术在军事运用上要发挥其优点回避其缺点，从而真正的将生物技术运用到军事领域上来保卫世界和平而不是灭绝性的杀害。
结束语
现代生物技术有着较高的技术优势，对我国社会进步有着重要影响。现代生物技术的发展趋势受到社会各界的普遍关注。并且，现代生物技术对我国的农业、工业、医疗、军事等行业都有着重要影响。分析我国现代生物技术的发展趋势对生物技术的发展与我国社会的进步都有着重要意义。
作者：文苑英华 单位：湖南广益实验中学
【摘要】现阶段，现代生物技术在各行各业中都发挥着越来越重要的作用，尤其在环境检测中，现代生物技术的应用极大的提高了环境检测的效率。基于此，本文主要对现代生物技术的内涵以及常见的几种现代生物技术进行了分析，并提出了其在环境检测中的具体应用，以期为相关人员提供参考。
【关键词】现代生物技术；环境检测；应用
1引言
现阶段，我国常见现代生物技术包括生物传感器技术、生物酶技术以及生物芯片技术等，这些监测技术具有较强的特异性、灵敏性和准确性，操作简单快速，因此在目前的环境检测工作中都发挥了十分重要的作用，大大提高了环境检测的质量和水平，加强对其分析研究有着十分重要的意义。
2现代生物技术的基本简介
现代生物技术其主要包含有分子生物学、微生物学、系统生物学以及免疫学等多种理论，而且与化学、计算机以及微电子等多种学科相互结合，综合性较强，因而，具有十分广泛的应用领域。现代生物技术主要的研究对象是生物，主要的研究目的是为了实现对资源的有效开发和利用，操作过程简单快捷，能够有效地减少资源浪费和环境污染。现代生物技术所开发的产品具有较高的纯度和较高的安全性，产品质量可靠，最大程度地满足了人们的使用需求，实现了连续化的操作，有利于建立资源节约型、环境友好型的生态环境。现代生物技术目前主要在农业生物技术、植物生物技术、医学生物技术以及环境生物技术等领域实现了广泛的应用。
3环境检测中常用的几种现代生物技术
3.1生物传感技术
生物传感器的技术基础是固定化酶技术，能够将识别与感知的信息转化成电子信号，并通过电子信号装置对其进行控制，最后被检测的物质可以通过电子器件检测出来，然后将其转化成已被检测的电子信号。目前生物传感技术是环境检测中应用最多的技术。
3.2基因探针与PCR技术
基因探针技术中的非放射性核酸探针可以应用于环境检测中，主要应用于环境中细菌或病毒的检测，且非放射性核酸探针对病毒及细菌的检测还十分灵敏，核酸杂交技术应用于环境微生物的监测中不仅更加安全可靠，还十分快速有效，目前核酸探针及PCR技术已经广泛应用于水环境中如大肠杆菌、志贺氏菌等微生物的检测。
3.3酶免疫检测技术
酶免疫监测技术是利用抗原和抗体的特异性反应而研发的，该技术将酶进行标记，然后再将标记过的酶与待检测的抗原进行检测，根据其出现的免疫学特征反应通过比对确定待检测病毒或细菌的种类。酶联免疫吸附检测技术是目前应用最为广泛的一种酶免疫检测技术，其主要应用于水质检测中。3.4生物芯片技术生物芯片技术是利用微电子技术研发的一种微加工技术，可以将作为探针的分析固定与于固定相表面，然后根据构建的生物化学分析系统进行分析，从而实现对蛋白质、细胞等生物学组成成分进行快速准确的检测，其主要应用于水污染中的化学物质毒性的检测。
4在环境检测中现代生物技术的具体应用
4.1生物传感技术的应用
数字科技和生物技术的快速发展，各个学科也都实现了不断的进步与发展，并且在发展过程中实现了学科的相互交叉和融合。生物传感技术因其具有高度集成化、微型化以及自动化的特点，因此在环境检测中实现了广泛的应用。生物传感器能够实现生物反应与电信号的转换，为环境检测提供了大量快速有效的分析手段，实现了食品工业以及环境检测的技术革命。生物传感技术的应用理论基础是实现传染物与生物层之间专一的固定化作用，作用原理就是通过被测对象与生物组之间的相互作用，然后利用电子元器件将对被测对象的监测转化为比较容易被识别的电子信号，最终再通过电子信号设备和装置对电子信号进行识别和分析，实现对监测对象的有效控制。生物传感技术具有测定速度快、操作简单、反应灵敏准确、成本低等优点，因此在未来的环境检测中一定会实现更加广泛的应用和推广。
4.2基因探针和PCR技术的应用
不同的微生物病原体具有不同的致病剂量，因此确定水样中病原体的数量和种类提高检测的准确度显得异常重要水体污染问题已引起了人们的极大关注，确定自然水体或污水水样中受病原体或化学类污染物污染的程度和快速确定污染源是一个难点问题。饮用水样品中只有不到1%的微生物可经实验室培养。因此，用传统培养方法研究微生物群落，不能反映环境的真实情况。DNA损伤评价污染物遗传毒性的一个很有价值的生物指标，PCR技术的应用使得在分子水平分析DNA损伤之一DNA突变有了很大的进展，提供了一种在分子水平上分析环境生物DNA损伤和检测病原体的简便方法，该方法克服了传统方法的缺陷，更利于提高环境检测的效率和准确性。PCR有许多不同种类，如实时定量PCR，多重PCR等，用PCR得到的母的片段可用于微生物检测。目前已有将PCR技术用于饮用水中大肠杆菌的检测；用于制备基因工程中的目的片段；用于DNA杂交技术中DNA探针的制备；用于环境生物多态性的分析。DNA探针是用生物素、荧光素等物质进行标记的能够与待测基因进行特异性互补产生杂交信号的DN段。荧光探针、寡聚核苷酸探针等已被应用于监测水中的大肠杆菌，取得了很好的结果。为了更灵敏、快速的检测水中大肠杆菌，目前DNA探针技术多于PCR技术结合使用。PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性一退火一延伸三个基本反应步骤构成：（1）模板DNA的变性模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；（2）模板DNA与引物的退火（复性）模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；（3）引物的延伸DNA模板一引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性———退火———延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4min，2~3h就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。到达平台期（Plateau）所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。PCR技术在环境检测中的基本原理见图。
4.3生物酶技术的具体应用
目前，我国的环境检测工作中另一个应用比较广泛的现代生物技术就是生物酶技术。①生物酶技术的处理功效高。生物酶技术的作用原理是将微生物与酶进行有效的结合，能够快速有效地进行污染物的降解，从而增强环境检测过程中的污染处理功效。②生物酶技术在环境检测中的适应性更加广泛。生物酶技术有效地降低了微生物的生存要求，为微生物创造了更加适宜的温度和pH条件，大大增加了微生物的作用效果。③生物酶技术与其他方法相比更具有针对性。生物酶技术目前被广泛地应用于不同的领域和不同的环境，因此，在使用时可以充分地根据实际情况进行选择，从而采取更具有针对性和效力的方案进行监测。④生物酶技术的污染治理成本也较低。生物酶技术的应用不需要引进庞大的设备和装置，大大降低了治理成本和投资成本，并且具有显著的治理效果。在此，主要就生物酶技术在处理水污染中的具体应用进行了简要的分析。某城市生活污水处理厂各构筑物内滞留污水总水量约为1.5万t；外观呈现黑色，并散发臭味。经环保部门对滞留污水进行采样监测，监测数据如表1。从表1可知，滞留污水中的COD、NH3-N、硫化物等均超标，最高超标达10倍以上。该滞留污水中混有大量制革废水及化工废水。制革废水由强碱性的浸灰脱毛废水和弱酸性的鞣革废水组成，前者含有高浓度的氯化物、硫化物、表面活性剂、防腐剂、油脂、蛋白质及SS等污染物；后者含有高浓度的鞣料、化学助剂及染料等。制革混合废水呈碱性、有毒性、难降解物质含量高，外观污浊，气味难闻。而对滞留污水投加高效复合生物酶药剂进行应急处置后，高效复合生物酶对于滞留污水中的污染物进行高效催化降解，逐步改善滞留污水的水质状况。投加高效复合生物酶药剂后，一周即可使其中的污染物降解30～50%。由表2可以看出，高效复合生物酶对滞留污水的应急处置有明显的效果。投加高效复合生物酶药剂一周后，经相关环保部门对污水进行采样监测，监测结果见表2。
4.4生物芯片技术的具体应用
在进行环境检测时应用生物芯片技术时能够有效地提高环境检测的质量和水平，使得我国环境检测技术得到进一步的发展。生物芯片技术可以自动、快速、准确地监测出不同基因的表达情况和环境因素对基因的影响作用。生物芯片技术目前所采用的载体主要有组织芯片、蛋白质芯片以及基因芯片等，生物芯片技术通过对细胞基因组的详细分析，准确筛选DNA的多态性变化和突变过程，从而确定出环境污染对生物基因水平的影响，实现对污染的科学监测。随着生物芯片技术的不断发展，其在环境检测过程中逐渐成为新的研究方向和研究概念，未来具有更加广泛的应用前景。
5结语
总而言之，现代生物技术在环境检测中得到了较为广泛的应用，而现代生物技术的进步大大促进了环境检测工作效益的提高，有利于改善我国生态环境，对环境保护具有深远意义。
作者：刘利 单位：怀化市环境保护监测站
【摘要】随着现代生物技术在生物界乃至世界范围内被广泛应用，无论是用于基础教学研究还是应用开发，各方面都有了令世人瞩目的成就。本文笔者结合教学经验，就高中生物课堂中的现代生物技术融合进行探讨。
【关键字】现代生物技术；成就；主导；新兴产业
随着现代生物技术的不断发展，其必将是新世纪的主导生物应用技术，也必将会带动一系列相关的有发展潜力的新兴产业的发展。生物技术对我们人类的生产生活各方面都将会产生深刻的影响，这已成为众所周知的事实。在高中生物教学中融合现代生物技术符合大纲教学要求，对提高学生效率作用显著。
一、开展专题教学，提高学生积极性
商定专题和分组讨论成为如今教学默认的主要形式，而将现代生物技术的基本内容以专题的形式进行讨论研究也符合生物教学的目标，比如将什么是基因工程、基因工程如何诞生、基因工程相应的原理及技术、基因工程如何应用以及蛋白质工程这一系列就能就作为一个讨论专题。这样来讲课，不仅这几项在内容上有所相连，而且是一个循序渐进的过程，符合一般事物的认知过程，也符合学生由易到难学习的过程，所以，在高中生物教学的过程中，也应该吸取经验，采用专题研究讨论的形式进行教学活动。当然在有些特定的专题讲座进行中，还要注意对学生的启发式教学，就是要通过各种方式激发学生能够积极思考，善于动手动脑，并且主动进行探索相关问题的能力，还要注意如何能够提高他们自主判断能力和思维的活跃性。当老师对学生以讨论的形式进行教学时，在选好内容后，自己或者让学生自主找出一个适当的主题分组进行讨论。在进行讨论之前，教师要适当布置一些课前需要预习的课文和需要查阅的资料，必要时可以跟学生指出讨论话题的大体框架、应该如何进行讨论等，并准备好在教学过程中需要用到的一应材料；在分组讨论过程中，教师要适时适当地对学生做出引导，使学生的讨论紧紧围绕主题，并且向能够解决问题的方向发展；在讨论结束后，还要由每组组长经组员讨论商议后作出总结。
二、更新教学内容，拓宽学生知识面
在21世纪，随着现代生物技术的飞速发展，并在各个领域的广泛应用，教师在运用现代生物技术进行生物教学时，要与时俱进，根据外界的发展不断更新教学内容，不断补充新的科研进展和研究成果，对教学手段进行创新并能根据最新科研成果增设新的研究课题。这就需要教师在生物教学中要能够积极组织和引导学生翻阅相关资料，学生也可以自己通过互联网技术或者最新的学术期刊进行相关内容的查阅，如应用最广泛的中国学术期刊网、万方数据库和一些文献期刊或者相关的搜索引擎等，以便于自己能够了解现代生物技术新兴课题、研究现状和最新的研究成果。另一些市场上出售的教学光盘和教学软件，学生也可以适当采用。例如，在遗传基因工程相关专题的教学中，教师就可以根据讨论内容给学生一些相关网站网址、专题主页等方面的提示，让学生能够自己或者成组去互联网上搜索有关这方面的素材，既能更好的理解这个专题的内容，又能增强学生的主动动手和思考能力。又如，老师可以利用周边的有利条件，带领学生对某些现代生物技术操作过程进行参观，或者进入准许进入的现代生物技术研究室和生产车间，让他们能够亲身感受一下现代生物技术是如何研究及应用的，或者带学生进入转基因农场进行实地调研，然后给学生制定相应的问题进行思考并在可能的前提下对学生提出的疑问进行解答，从而丰富学生的知识。高中生物教学内容很多已经深入到分子水平，对于这部分知识的教学，难度更大，学生理解起来也更加困难，在没有实际模型的帮助下，学生很难具体的想象出相关分子结构的形态，这给学生的学习带来了很大困难。对此，教师需要网络技术，从互联网上搜索资料为学生直观地展示相关分子结构的形态，帮助学生进行知识的深入理解掌握。
三、运用科学技术，培养学生研究能力
为了适应现代生物科技的要求，教师在进行教学活动时要更加注重对现代生物先进性的教授，即在讲授生物的基本概念和基本原理时要充分体现出现代生物的先进性。如讲述在光合作用的概念时，除了对光合作用的产物要详细讲解，更要注重能够与当时一些最新的科研技术和成果相联系，不光要讲述课本基础知识，更要对相关的课题进行联系，这样就要运用到现代的科学技术了。当然，生物教学并不是仅限于本学科知识，更要考虑到社会和经济发展的实际需要，生物技术的发展能够结合社会发展背景，紧密联系当下最受关注的实际问题，如资源问题、环境问题、人口问题、粮食问题、人口日益增长与其他问题之间的矛盾等，这才是在教学中应该不断深入并引导学生进行思考、研究的重中之重。培养学生的研究能力不能仅仅依靠课本知识，学生应该在老师带领下多做实验，并培养自己在实验过程中的动手操作和思索探究能力，运用不同的讲授方法设立特定研究栏目，如设立专门的生物科学史研究专项。要善于运用质疑的方式激发学生怀疑和思考的精神，如在学习《生态环境的保护》时，老师可以对学生进行提问：地膜覆盖的利弊以及是否应该去除地膜覆盖。教师也可以通过对一些著名生物学家获得科研成果的实例对学生进行启发，激发学生的积极性。21世纪是科技飞速发展的时代，在这样一个对人才有着强烈渴求的时代，对高中的生物教学提出了要求。科学技术作为第一生产力，在面向世界化的国际竞争中，只有发展好科学技术才能培养更多的适应社会发展的人才，为国家做出贡献。
作者：周蕾 单位：江苏省泰兴市扬子江高级中学
摘要：抗生素在诸多行业领域均具备广泛应用价值，包括医用行业、农用行业、食品储藏以及试验试剂等领域。而对于现代生物技术来说，将其合理地应用到抗生素生产过程中，能够使抗生素的产量得到有效提升，并使抗生素的组分、生产工艺得到有效改善，进而使生产的抗生素更具应用价值。本文从诸多现代生物技术在抗生素生产中的应用进行了分析，以期为现代生物技术应用价值以及抗生素生产质量的提高提供有效建议。
关键词：现代生物技术；抗生素生产；应用价值
在抗生素生产过程中，注重新型抗生素的获取，同时也注重优良抗生素产生菌的获取。而对现代生物技术加以应用，则能够使抗生素的产量得到有效提升，同时使抗生素的组分得到有效改善，并提升抗生素的生产工艺水平[1]。从现状来看，如发酵工程、酶工程、细胞工程以及基因工程等现代生物技术，均在抗生素生产中具备显著应用价值。
1现代生物技术中发酵工程在抗生素生产中的应用
从上世纪四十年代开始，在青霉素被发现之后，抗生素发酵工业便逐步发展起来。目前，抗生素具备两百多个品种，广泛应用于医学、农用等行业。其中，通过发酵方法生产的便存在数百种。基于现代生物技术中的发酵工程在抗生素生产中具备显著应用价值。一方面，在抗生素发酵生产过程中，必须具备生产菌的参与。对于抗生素生产菌来说，主要包括霉菌和放线菌两类。在我国，各个抗生素生产商将军中筛选及改造视为使抗生素产品提升的有效方法。在发酵工程菌种选育及其改造过程中，通常会联合基因工程方法实施，进而使育种经过三个阶段：第一阶段，野生菌向变异菌育种；第二阶段，自然选育向代谢控制育种；第三阶段，诱发基因突发向基因重组定向育种[2]。此外，为了使抗生素产量得到有效提高，会利用现代生物技术中的发酵工程，从而采取优化发酵过程控制策略，包括加糖控制、补料控制、pH控制以及温度控制等等。总而言之，现代生物技术中发酵工程子啊抗生素生产中具备显著应用价值，为抗生素的优化生产奠定了坚实的基础。
2现代生物技术中酶工程在抗生素生产中的应用
对于酶工程来说，在上世纪七十年代产生，该项技术具备的优势包括：效能高、污染低、自动化以及安全性高等。将酶工程应用于抗生素生产中具备显著价值作用。例如：我国在上世纪八十年代，采取固定化酶技术（固定青霉素酰化酶及头孢菌素酰化酶等）生产出了6-氨基青酶烷酸与7-氨基头孢烷酸等抗生素中间体。近年来，对于酶工程来说，逐渐朝传统的固定化酶以及固定化活细胞环节朝向DNA重组技术以及细胞融合技术等方向发展，这样将其应用于抗生素生产过程中，便能够使抗生素的生产工艺水平得到有效提升。然而，就现状而言，我国在利用细胞融合技术以及DNA重组技术进行抗生素生产尚且处于初步试验环节，其价值作用还有待进一步考究。但是，毋庸置疑的是，随着社会的发展，科学技术的几部，现代生物技术中酶工程在抗生素生产中的应用价值将能够得到充分有效的体现。
3现代生物技术中细胞工程在抗生素生产中的应用
在现代生物技术当中细胞工程不可忽视，并且其在抗生素生产中具备显著应用价值。细胞工程中的原生质融合技术加以应用，能够使抗生素的产量得到有效提升。对于维生素原生质体融合来说，指的是将遗传性状存在差异的2个菌体细胞的原生质体加以融合，进而获取存在2个菌体遗传性状的稳定重组子。此项技术能够使远缘菌株的基因重组得到有效实现，不会有有性孢子的丝状真菌产生，但是却具备准性生殖的特殊遗传现象。并且，利用此项技术，在高产量的变异菌株筛选过程中，具备显著应用价值。比如：柔红霉素产生菌和四环素产生菌的种间原生质体融合，因这2个抗生素生物合成均源于聚酮体，从而让柔红霉素的单位产量获得了显著提升。总之，对细胞工程中的原生质体融合技术加以应用，能够使抗生素的产量得到有效提高。因此，相关工程技术人员需对此充分重视。
4现代生物技术中基因工程在抗生素生产中的应用
基于现代生物技术当中的基因工程也能够在抗生素生产中发挥有效作用。一方面，利用基因工程中的两步重组法技术，能够使生物合成肽类抗生素得到有效改造。对于肽类抗生素来说，可由微生物的非核糖体合成的方法基于多肽合成酶系中进行，多肽合成酶系具备酶与模板的功能，称之为蛋白质模板，针对其相应的氨基酸激活功能域采取定向两步重组取代，能够使全新的肽类抗生素得到有效生成，例如：耶儿森氏鼠疫杆菌素的合成等[3]。另一方面，通过基因工程当中的人工改造技术，能够使抗生素的产量及品质得到有效提升。例如：改造卡那霉素链霉菌当中的编码氨基糖苷6-N-乙酰转移酶的自身抗性基因过表达，能够使产生菌对氨基糖苷类的抗性得到有效提升，进而使链霉素的产量得到有效提高。
5结语
通过本文的探究，认识到在抗生素生产过程中，可以利用现代生物技术，以此使抗生素的产量及品质得到有效提高。例如：基于现代生物技术中的发酵工程、酶工程、细胞工程以及基因工程均能够在抗生素生产中发挥技术作用。因此，抗生素生产商便有必要对现代生物技术的应用加以重视，进一步为抗生素产量及品质的提高奠定夯实的基础。
作者：于嵩 李鲁新 单位：山东鲁抗医药股份有限公司
摘要：现代生物技术是20世纪50年代以来发展最快的先进技术之一，对社会发展与创新产生了广泛的影响与促进作用，尤其在屠呦呦作为中国第一人获得2015年诺贝尔生理学或医学奖后，其正面效应在我国更为明显。从介绍主要几个现代生物技术出发，阐述了现代生物技术的特点，重点论述了现代生物技术对社会创新的推动作用。
关键词：现代生物技术；特点；社会创新；推动作用
2015年10月5日，因为创造性地提取出青蒿素，“拯救2亿人口”的伟大发现，中国科学家、中国中医科学院中药研究所首席研究员屠呦呦获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖。这是中国医学界迄今为止获得的最高奖项。屠呦呦也成为第一个在中国本土进行的科学研究而获诺贝尔自然科学奖的中国人。国人在欢欣鼓舞的同时，也深刻认识到现代生物技术对社会创新的巨大推动作用。
1现代生物技术简介
1．1基因（DNA）测序技术
基因（DNA），也称遗传因子。最早于1909年，由丹麦遗传学家约翰逊教授提出。20世纪50年代初，美国生物学家沃森和英国科学家克里克提出了DNA双螺旋结构分子模型，被称为20世纪生命科学最伟大的科学发明。简而言之，每个人身体是由千百万个染色体组成，每条染色体又含有1～2个DNA分子，每个DNA分子上有多个基因，每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。由于不同基因的脱氧核糖核苷酸的排列顺序（碱基序列）不同，由30亿个碱基对组成的人类基因组大约含有2．5～4万个基因，储存着一个人种族、血型、孕育、生长、凋亡过程的全部信息，也支持着每个人生命的基本构造和性能。基因测序技术，即测定DNA序列的技术。它是进一步研究和改造目的基因的基础，是基因工程和分子生物学领域最重要的技术之一，它能够从血液、唾液等组织样本中分析测定基因全序列，预测罹患多种疾病的风险，从而通过改善生活环境和生活习惯，避免或延缓疾病的发生。
1．2生物芯片技术
生物芯片，也称为基因芯片。起源于美国教授EdwinMellorSouthern提出的核酸杂交理论。通俗的讲，生物芯片技术是指采用光导等高科技方法，将大量生物分子比有序地固化于硅芯片或玻璃芯片的表面，组成自己的分子排列，然后与已标记的生物样品分子杂交，通过仪器对杂交信号进行检测分析，从而判断样品中分子的数量。由于在制备过程模拟计算机芯片的制备技术，所以称之为生物芯片技术。这项始于20世纪80年代末的基础研究，是在生物遗传学领域发展起来的，是融微电子学、生物学、物理学、化学和计算机科学为一体的高度交叉的新技术。在生命科学研究及实践、医学科研及临床、药物设计、环境保护等各个领域有着广泛的用武之地，具有明显的产业化前景，是一个具有巨大商业潜力的高技术产业。
1．3蛋白质双向电泳技术
蛋白质是生命的物质基础和生命活动的主要承担者，是构成生物体的主要大分子。蛋白质占人体重量的16％～20％，人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。1994年，科学家MarcWilkins提出了蛋白质组学，由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生、细胞代谢等过程的整体而全面的认识，蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础，也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径，蛋白质组研究的发展是以双向电泳技术作为核心的。蛋白质组学的研究是生命科学进入后基因组时代的特征，将成为未来生命科学的新前沿。
2现代生物技术的特点
2．1互相渗透，是一门的综合性技术
现代生物技术本身包含微生物学、分子生物学、细胞生物学、免疫学、遗传学、系统生物学等多门学科，同时影响了化学、物理、计算机、环境保护等众多自然学科，甚至人类学、伦理学等社会科学，是一门名副其实的、互相渗透的综合性学科。就其应用领域，可分为农业生物技术、医学生物技术等。
2．2应用广泛，是一门与大众紧密联系的技术
现代生物技术涉及到的基因、生物医药等对每个人的健康，包括生物环境监测、废气废水处理等都关系到人民大众的身体健康；生物育种、食品检测等等，都影响每个人的食品健康、食品安全、关系到每个大众的生活质量与福祉。
2．3实用性强，是一门对社会发展影响深远的技术
生物技术被广泛应用于食品检测，使食品检测更加准确、迅速及安全；生物技术被用于环保工程，在废水废气处理、有机固体废弃物处理、环境监测方面，提高环保工程的质量；生物技术被用于育种，提高了粮食产量，解决了世界粮食短缺问题；随着现代生物技术的不断改进和完善，生物技术已经成为当今世界发展最快、最活跃和最具潜力的高新技术领域之一，对社会发展会产生深远影响。
2．4发展良好，是一门决定未来核心竞争力的技术
一个基因创造一个产业，一个产业产生一大批公司，一大批新公司将带来难以估量的经济效益和社会效益。随着现代生物技术的发展，将带给一个组织、一个地区、一个国家巨大变化，相应的，也改变着相互的竞争态势，生物技术也成为一门决定未来一个组织、一个地区、一个国家核心竞争力的技术。
3现代生物技术对社会创新的推动作用
3．1现代生物技术会诱发新一轮的科学技术革命
基因（DNA）测序技术、生物芯片技术、蛋白质双向电泳技术等，在自然科学史上第一次将物质结构、功能及其相互作用转换为数字信息，产生了生物信息学，提高了生命科学的研究效率，加速了其他相关学科如计算机科学、材料科学和数理化等学科的发展。使新学科的发展一日千里，人类认识生命的本质、生物进化与起源、生物的基因设计、人类的食物营养与健康控制等进入一个崭新的时代。随着现代生物技术的推陈出新和深入发展，会诱发新一轮的科学技术革命，将产生一系列新的交叉学科，形成一批新的技术标准、搭建一个个新的技术平台、催生一大批新的技术专利和新兴的产业。
3．2现代生物技术会带动新一轮的产业经济革命
一个基因创造一个产业，一个产业产生一大批公司。现代生物技术的日新月异，一方面通过优胜劣汰，淘汰一批技术落后、工艺落后、产品落后的企业或产业，另一方面通过技术的创新，创造一个又一个的产业，相应地带动一大批高科技公司的产生。这些都给社会创造了大量的新的就业、创业的机会，满足了人们的需求，增加了社会财富，推动了社会经济的发展，带动了新一轮的社会产业经济革命。
3．3现代生物技术会引发新一轮组织方式、社会伦理的社会革命
现代生物技术的互相渗透、多学科紧密联系的特点，必然带来传统研究方式、技术路线、组织方式的革命，呈现出、信息化、智能化、网络化等鲜明的特点；同时，生物技术研究中不断涌现出新信息、新技术、新疗法、新药物和新观念等新事物，冲击着传统的伦理、观念和文化，甚至冲击着现有的部分法律体系，给社会带来深远影响的社会革命。
3．4现代生物技术会触发新一轮的全球竞争革命
生物技术将带给人类社会巨大变革，包括全球竞争态势的改变。现代生物技术，很多体现了基础性、战略性、前瞻性的重大特征，具有占领和发展高技术产业制高点的优势，必然成为国家经济发展的核心驱动力和国际竞争力的决定性因素。21世纪以来，许多国家纷纷制定本国的生物技术发展的战略和计划，以求在未来的市场竞争中能抢占制高点、掌握主动权。如美国推出了“面向21世纪的生物技术”、“国家基因组计划”，日本推出了“官、产、学一体化推进21世纪的生物技术计划”、欧洲推出了“尤里卡计划”等。
4结语
21世纪是现代生物技术的世纪。我国现在正处在发展中国家向发达国家升级的关键时期，现代生物技术发展带给我国千载难逢的跨越发展机遇。我国拥有丰富的生物资源，合理地开发和利用生物技术对国民经济的健康协调和可持续性发展有着非常重要的意义。应以前所未有的胆识、理念和战略部署，集中力量参与竞争，在新兴的生物技术领域不断打造民族和国家的未来。
作者：陈程 单位：武汉市洪山高级中学
摘要：现代生物技术在环境保护应用具有重要作用，能降低环境保护成本，提高环境保护水平，并创造可再生资源。主要应用领域包括污水处理、土壤污染处理、白色污染处理、化学农药处理等。为提高环保水平，促进现代生物技术得到更为广泛的应用，今后应该推广该技术，提高科研和成果转化速度，吸收借鉴发达国家经验。
关键词：现代生物技术；环境保护；污水处理；土壤污染
环境保护与人们日常生活联系紧密，也越来越受到人们普遍关注。为达到有效保护环境的目的，需要综合利用技术、管理、资金、制度等措施，及时处理环境污染问题，为人们营造良好的环境。现代生物技术以DNA为基础，通过现代生物科学和工程原理的应用，达到有效保护周围环境的目的，其中比较有代表性的技术包括酶、基因、微生物等。这些技术不仅在工业、医学、材料领域有着广泛的应用，对环境保护工作开展也具有积极作用。
1现代生物技术在环境保护的应用意义
1.1降低环境保护成本
传统环境污染治理方式工序复杂，需要很多设备综合发挥作用，成本较高，同时还需要耗费大量人力和物力。而现代生物技术能转变这种情况，例如，酶技术、细胞技术等显著降低环保成本，同时还能取得良好效果。例如，利用降解技术处理垃圾，不仅可以减少垃圾占地面积，降低污染物的排放量，而且生物降解后的垃圾可以循环利用，节约成本，综合效益良好。
1.2提高环境保护水平
生物技术的应用可以不受场地、气候等条件限制，通过化学反应原理实现对污染物的处理，达到有效保护环境的目的。这些化学反应不受场地、时间、地点的限制，能够随时发挥作用，并取得良好效果。正是由于具有这些特点和优势，有利于现代生物技术的推广和应用，促进其应用范围不断扩大，达到提高环保水平，美化周围环境的目的。
1.3能创造可再生资源
对某些污染物通过现代生物技术利用，可以将其转化为新的资源，并发挥重要作用。例如，沼气池改造能实现对人畜粪便的有效利用，不仅防止环境污染问题出现，还能产生沼气这种清洁能源，既环保又节能，综合效益良好。
2现代生物技术在环境保护的应用对策
2.1污水处理的应用对策
污水处理工艺复杂，难度大，投资高，是环保工作面临的重要难题。而现代微生物技术的应用能很好解决存在的问题，取得良好效果。微生物活动能将水中的重金属、氰化物分解，使其转化为无毒无害物质。近些年来，固定化酶和固定化细胞技术在污水处理中也得到越来越广泛的应用，能有效分解和固化水中有害物质，还有其他一些物质也通过化学反应得到分解。研究表明，该技术除去水中农药、化肥污染的成功率达95%以上。
2.2土壤污染处理的应用
主要是农药残留和土壤板结沙化，需要采取有效措施进行处理。农药的磷、氯等是土壤污染主要来源，现代微生物技术能有效分解这些物质，除去土壤中的有害物质，将其分解为水和二氧化碳，保证土壤良好性能，避免出现污染现象。同时微生物技术还能彻底根治土壤污染，不会出现新破坏，满足农业种植需要，为农作物生长创造良好条件。
2.3白色污染处理的应用
主要是对塑料制品污染进行处理，白色污染已经成为环境污染的重要来源。而现代生物技术能有效降解塑料制品，破坏其中的聚酯分子结构，实现对白色污染的有效处理。不仅有效处理白色污染问题，同时还能节约成本，加快白色污染处理速度，并生成与塑料制品功能相似的产品，作为塑料制品的替代产品，有利于其综合效益提高。
2.4化学农药处理的应用
农业种植过程中，有80%的化学杀虫药物遗留在田地，污染土壤，破坏整个生态系统。而微生物能有效分解这些物质，将农药稀释为水和二氧化碳，不仅操作简单，而且效果良好，有利于保持土壤良好性能，避免化学农药对其带来不利影响，也为农药种植创造良好条件。
3现代生物技术在环境保护的应用展望
为推动现代生物技术得到更为有效的应用，达到有效保护周围环境的目的，结合实际工作需要，笔者认为今后应该综合采取以下完善对策。
3.1推广现代生物技术的应用
提高思想重视程度，充分认识现代生物技术在环境保护领域应用的意义，综合采取有效措施，使其发挥更大作用。例如，现代农业种植过程中，生物农药可以替代化学农药，同样也能起到除草和杀虫的作用，并且可以避免污染周围环境，防止影响人体健康。需要加大科研力度，提高生物技术实用性，促进其得到更加广泛的应用。
3.2提高科研和成果转化速度
健全并完善生物技术研发力度，鼓励科研机构和科研人员加大技术攻关，并且政府部门需要加大资金支持，给予适当补贴。理顺现代生物技术成果转化工作，注重增强产品的环保性，提高新技术应用水平和应用范围。
3.3吸收借鉴发达国家的经验
发达国家在现代生物技术应用方面积累较为丰富的经验，并且成为重要产业，要善于引进和吸收新技术，加大科研力度，借鉴新经验，促进生物技术得到更为有效的应用。
4结语
环境保护领域现代生物技术应用具有重要作用，具有广泛应用空间和领域。应该结合具体需要采取有效对策，推动现代生物技术在环保领域更好发挥作用，有效治理环境污染问题，为人们日常生活营造良好的环境氛围。
作者：吴玉霞 单位：郓城县环境保护局
1现代生物技术分析
1.1探针核酸监测技术
探针核酸检测技术是使用特定核苷酸序列出现特异性互补已知核苷酸片段作为探针，主要分析片段长度的多样性，被标记的探针可以使用在植物细胞组织内、探测溶液、固定生物膜同源核酸序列[1]。探针核酸监测技术有高度灵敏性以及特异性，当前在环境微生物监测中广泛使用。
1.2PCR技术
PCR（PolymeraseChainReaction）技术是指生物学的聚合酶链式反应，主要是指在聚合酶的催化中将特定的引物设置为监测起点，通过延伸、退火以及变性等步骤将DNA体外复制，可以快速的在异地使用体外复制所有目的的DNA[2]。聚合酶链式反应有特异性强、灵敏度高优势，可以在监测大量评价样品以及环境中的污染。
2在大气污染中的实践
大气污染是指使用生物监测对大气质量进行分析研究，确定环境污染程度。在生物系统中，大气污染给动植物的生存带来了严重的污染，因为植物有在固定的温度、湿度中生长的特征，导致植物没有科学办法避免有害物质污染。植物对大气中有害物质有一定敏感性，所以在环境监测中便于监测以及管理，环境监测中现代生物技术在大气污染中的实践中可以使用采取植物叶子的方式当做需要监测的样品。植物可以通过大气污染程度完整的反应出来，在大气污染实践中常用的监测植物有以下种类：
2.1氟化物指示植物
通过植物可以反映出氟化物的对象主要有：苔藓、金线草、唐菖蒲、大蒜、郁金香以及梅树等植物。通常情况下，使用现代生物技术监测受污染比较明显的植物，叶子形状转变为尖形，并且叶面上有一定程度的伤斑，出现在叶脉上的症状则比较少。受环境污染的伤斑是浅褐或者红褐色。
2.2二氧化碳所指示植物
二氧化碳污染指示的植物主要有海棠、烟草、向日葵、番茄以及柑橘等。通常受环境污染比较明显，症状主要是植物叶子上出现不规则的伤斑，颜色主要是白色、棕色以及黄褐色等，同时植物叶子上也不同程度的出现点状伤斑。
3在水体污染中的实践
3.1微生物群监测
水体系统中比较重要的组成部分是微生物群，微生物群在水体出现污染时可以快速的感应。一般情况下在环境监测中使用的监测手段是泡沫塑料块聚氨酯法，该手段是在水体中投入一定量含有聚氨酯的塑料块，对水体中微生物群落收集监测。和传统水体环境监测方式对比，这种方法速度快、经济、准确，同时还可以在污染监测中广泛使用。
3.2生物法监测
使用生物法监测水体污染的方式主要是使用生物监测方式对水体监测。使用现代生物科技中的生物法对水体污染情况进行分析。生物法监测水体污染情况可以将水体污染带来的不利影响全面展示出。水体污染比较严重、可以反映出的生物有蚊幼虫、小颤藻以及颤蚓类生物。
4在土壤污染中的实践
4.1动物监测法
使用动物监测法控制土壤受污染的情况，使用这种方式进行监测时，通常情况下可以将蚯蚓当作监测对象，因为蚯蚓有比较高的敏感性，可以觉察到土壤中是否含有农药、铅等有害物质。除此之外，使用现代生物技术进行土壤污染监测时因为土壤中有一定镉物质含量，和蚯蚓体内镉物质含量有一定关联性，因此蚯蚓在土壤污染的应用中具有一定意义。
4.2植物监测法
使用微生物监测法对土壤污染进行监测主要是指使用土壤指示植物对土壤受污染情况进行监测。如果土壤遭到一定污染，受到污染的微生物会出现一定程度的反应，并且有污染比较明显的植物出现代谢异常的症状。比如遭到土壤污染的植物表面出现明显伤斑、构成成分发生改变、呼吸作用不断加强或者减弱、发育减慢等情况。
4.3微生物监测法
现代生物技术监测土壤污染情况可以通过微生物监测法对土壤进行监测，土壤污染源主要是人类粪便、尿液等污染源，同时灌溉过程中使用污水也会对土壤造成不同程度的污染，使用微生物监测可以对土壤污染的状况和程度全面评价。
5结语
总而言之，随着科学技术的不断发展，使用生物学技术监测环境已经发展成为目前“探针”高技术水平，说明环境工程和生命科学工程有着同时发展的形式，环境监测中使用生物科学技术是未来环境良好发展的方向[3]。目前在环境监测中使用生物学监测技术对环境进行监测，必须要根据环境监测设备的实际情况和其他设备联合使用，扬长避短，才可以将监测作用充分发挥，为我国环境监测提供技术支持。
作者：隆勤劳 单位：大理州环境监测站
在我国人民生活水平的不断提高的今天，不仅对乳制品的需求有更高的要求，对乳品的质量也不断的挑剔。在人们看来乳制品应该能供给他们全价合理的优良钙质、优质蛋白质和维生素等营养素的最理想食品。而且近几年来,随着基础科学间的渗透作用和不断前进以及技术水平的不断提高，乳品行业已普遍采用最新生物技术应用在在产品的生产管理中。因此乳制品行业已经逐渐成为我国食品行业中增长速度最快最好的行业之一。
1、现代生物技术在改善乳制品质量的应用
1.1基因工程增加乳制品中某种必需乳蛋白
基因工程技术是分子遗传学和工程技术相结合的产物，是生物技术中的核心技术。它采用类似工程设计的方法，按照人类的需要将具有遗传信息的基因，再离开生物体的情况下进行剪切、组合、拼装，然后把这种人工组装的基因转入宿主细胞内进行大量复制，使遗传信息在新的宿主细胞内或个体中高速繁殖，以创造新的生物。基因工程主要包括重组DNA、基因缺失、基因加倍、导入外源基因及改变基因位置等分子生物学技术手段，它为定向改变生物性状提供了理论和技术支持。将这项技术应用于动植物上即生产基因工程食品。基因工程应用于乳制品具有很多优点:第一点，提高乳制品营养品质，如基因重组的牛生长激素可提高牛的产奶量，减少脂肪的含量，营养更丰富，风味更佳；第二点，提高乳制品的蛋白质含量，通过基因工程可增加乳制品中必需氨基酸（如甲硫氨酸、赖氨酸）的含量，还能提高乳制品的功能特性，拓宽植物蛋白的使用；第三点，增加乳制品的碳水化合物的含量；第四点，基因工程，尤其是克隆技术，可提高畜牧含量满足乳制食品的需求。转基因动物不仅使产奶量增加，而且还可以得到具有特殊功能的奶制品，例如去如糖牛奶、低脂牛奶、低脂固醇、低脂肪乳制食品；第五点，通过转基因技术不仅可以改变乳制品中脂肪酸的结构，而且还能促使其中脂肪结构本身的生物协同作用，利用基因工程可以有计划有目的地设计出许多新的脂肪和油脂，以满足许多功能性乳制品生产的需求。
1.2酶工程通过促进物质转化来提高乳制品的质量
酶工程利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。主要包括酶的固定化技术、细胞固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计技术等。生产出人们所需产品的技术。对于婴幼儿来说母乳是最好营养素最全面的食物，但是也有一些婴儿缺少或者得不到母乳喂养，他们就需要一种营养素全面并接近母乳的乳制品来成长。现代生物技术广泛的应用在工业化酶制剂的品质改良和新品种的开发，并取得了巨大的成果。例如过氧化氢酶主要用于清除乳制品中多余的过氧化氢，从而利用双氧水杀死致病菌；超氧化酶用于乳清脱色等；巯基氧化酶用于去除乳制品因超高温杀菌而产生的糊味；脂肪酶用于乳制品增香；另外利用凝乳酶可制作干酪；用乳糖酶处理乳汁品，防止乳糖结晶析出；真菌或酵母乳糖酶可用于全奶、奶酪和冰淇淋中，是乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，从而防止制品粗糙，提高口感。酶工程也能修饰乳脂肪，通过脂肪酶的转脂作用对乳中甘油三酯进行修饰,改善乳脂肪的性质,特别是改善脂肪的融化性、乳化性,并使乳制品保持原有的良好风味和纯度,有利于乳脂肪在产品中的稳定性,从而保证乳制品的质量。
1.3现酵工程能形成高品质的乳制品生物反应器
发酵工程又称微生物工程，是传统的发酵技术与DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等技结合并发展起来的现酵技术。它是在人工控制的条件下，利用微生物的特定性状，通过现代化生物技术生产有用物质或直接应用于工业化生产，术是主要利用菌株的生理生化代谢机制用于菌体生产和代谢产物的发酵来生产工业原料或工现酵工程主要包括微生物资源的开发利用；微生物菌种的选育、培养；固定化细胞技术；生物反应器设计；发酵条件的利用及自动化控制；产品的分离提纯技术。例如生产酸奶和奶酪。发酵工程凭借其自身投资少、见效时间短、污染较小的优点应用在工业上生产上。开展发酵工程对乳制品的生产是有很大好处的。实现了乳制品生产上的一个重大突破。新生产出的酸奶发酵剂的活性强，不需要大面积培养，可直接使用，酸奶厂家可以根据实际情况随意选择，这不仅仅增加了酸奶产品的样式，同时也省去了菌种车间的占地面积，减少了工作人员的数量，大尺度的简化了酸奶的生产工艺。
1.4新型杀菌技术保持长时间的高品质乳制品质量
温度过高会影响乳制品的质量，不仅会降低食品中功能性成分的生理活性，还有可能影响色、香、味以及其营养成分。冷杀菌技术作为一门新兴的杀菌技术,对杀菌的温度要求较低,很好的解决了上述问题。乳制品用射线辐照处理时，射线可以穿过包装和冷冻层，杀死乳制品表面和内部的微生物、害虫和寄生虫，而且在辐照过程中，温度几乎没有升高，有“高效冷杀菌”之称；处理得当的辐照乳制品和新鲜乳制品在外观形态、组织结构及色香味品质方面很难加以区别，具有良好的保鲜效果；此外辐射处理所消耗的能源少。还有一种乳制品超高压处理杀菌技术，“所谓高压食品”与加热杀菌同样是将乳制品密封于弹性容器或无菌泵系统中，以水或其他流体作为传递压力的媒介物，在高压下和在常温或低温度下作用一段时间，以达到加工保藏的目的，而食物味道、风味和营养价值不受或很少受影响的一种加工办法，即以加压取代加热而成。
2、应用现代生物技术实现高质量的乳品检测中
在乳制品中绝大多数都是牛乳制品，所以以下就以牛乳为例，说明生物传感器如何检验乳制品的新鲜度。生物传感器实际上是一个菌数测定仪，而牛乳新鲜度传感器最早由高桥福辛发明的，其原理是测定的电流值与试样中的细菌总数成正比关系,电流值越大表明细菌菌数越多,说明牛乳越不新鲜。要想检验乳制品的新鲜程度就要从长时间放置乳制品过程中发生变化的成分入手,我们可以发现受细菌的污染作用产生乳酸,因此,乳酸含量也可表示牛乳的鲜度。随着科学技术、农业的日益发展，食品原料日趋丰富，人民生活水平的不断提高和生活节奏的加快，人们的视频消费观念已经从传统的单一性、繁琐性转向现代的多样性、快捷性、营养性和安全性，这对食品工业提出了更高要求，即必须给顾客提供更好的质量、更多的选择、更高的价值和更低价格的产品。在这种情况下，促使大量的高新生物技术在食品行业得到广泛的应用，大中型企业设备装备水平有了较大的提高，尤其是乳制品行业，我国乳制品机械设备制造水平正在逐步适应食品工业的发展和技术设备改造的要求。
作者：冷进松
1林木组织培养育苗
林木组培培养是采用林木的器官和组织作为外植体进行苗木快速繁殖的技术，目前可以通过组织培养繁殖的木本植物多达120余种，并且逐年在增加。美国1978年已经使用火炬松组培苗进行小范围造林，1983年其里格斯苗圃林木组培苗的生产规模就达到100万株，德国、法国、加拿大和巴西等国家对云杉、杨树、桉树等树种的组培方面也进行了较为系统的研究，并投入了工厂化生产。我国于20世纪70年代开始了林木组织培养研究。通过科研工作者的不懈努力，先后分别有杨树、桉树、马尾松、泡桐、杉木、湿地松、马褂木、柚木和桑树等树种通过组织培养成功获得再生植株。目前，我国的林木组织培养育苗研究已从实验室研究进入工厂化生产阶段，分别华北和华南建立了具有国际先进水平的组织培养育苗工厂，仅中国林业科学院在湛江的南方桉树中心，年产桉树组培苗就达到300万株。
2林木转基因育种
基因工程是生物技术五大工程之一，是生物技术的核心，基因工程育种的原理是将目的基因片段整合到到相应的受体植物细胞的染色体中，改变受体植物的DNA组成，进而改变林木自身的相关性状，产生新的有利性状，转基因为林木遗传改良提供了一条全新的途径。基因工程技术与常规杂交育种和纯合育种相结合，可以大大缩减育种周期，加快林木育种进程，可以有效打破远缘杂交不亲和的生殖隔离障碍，创造新物种和选育新品种，对优质人工林的营造和生态环境保护具有重要意义。近年来，基因工程在林木育种工作中开始大量应用，其中主要技术有基因片段的分离与鉴定、植物细胞遗传转化和转基因植株的鉴别等。目前我国的林木基因工程育种研究取得了较大进展，已经有几十种树木如杨树、火炬松、花旗松、白云杉、核桃、刺槐、麻栎、桉树、苹果、罗威云杉等先后进行了基因工程研究，已经获得转基因植物的有杨树、核桃、柳树、松树、苹果、李和葡萄等。研究领域主要有抗病虫害、抗除草剂、抗逆性、花色花期调控等基因，其中抗虫基因工程已经取得突破性进展，培育的抗虫转基因杨树新品种已实现商品化生产。
3林木分子标记辅助育种
遗传标记是指能稳定遗传，容易识别的遗传学特征，包括形态特征、细胞学特征、生化特征和分子标记等。分子标记是在分子生物学基础上发展起来的一项技术，已经广泛应用于生命科学研究的各个领域，由于DNA分子具有多态性，能体现生物的基因特征，常作为分子标记的遗传标记。目前，在林木育种工作中用的分子标记手段主要有4种，分别是限制性片段多性（PFLP）、随机扩增多态性（RAPD）、扩增性片段多态性（AFLP）和简单重复序（SSR）等。在林木遗传改良中，分子标记主要用于种质鉴定、遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建、分子标记辅助选择、)重要经济性状基因定位等方面。目前，借助分子标记技术，杨树、桉树、松树等主要经济树种已经建立了遗传图谱，通过遗传图谱能识别遗传标记的具体位置，可以对树高、胸径、材积、干形等指标进行定位研究，遗传图谱对林木育种工作有极大的促进作用，有利于优良品种的定向选育与培养。随着分子标记技术的发展和应用成本的不断降低，作为一种行之有效的遗传标记，在现代林木遗传育种研究中发挥着越来越重要的作用。
4林木次生代谢物质生产
植物通过次级代谢途径产生的物质称为次生代谢产物，并非生命活动所必须。采用植物细胞培养技术，利用生物反应器将林木细胞排泄到液体培养基中的次生代谢物质，然后使用生物技术的方法将其分离和纯化，可以用于制药、生产化妆品和染料。目前使用细胞培养技术生产的次生代谢物质有药物成分、生物碱、活性肽、色素和香精等，在某些植物细胞培养物中次生代谢物质的含量接近和超过亲本，通过细胞培养提取次生代谢物质比传统的溶剂提取法、超声提取、微波萃取等物理和化学的方法，效率更高，且不受季节和地域的限制，一年四季都可以生产。如通过培养人参细胞提取人参皂苷、培养毛地黄细胞提取地黄酮，培养红豆杉细胞提取紫杉醇等技术已经投入工业化生产。
作者：祝剑峰 李芬 单位：湖北生态工程职业技术学院
1现代生物技术
1.1基因工程
基因工程,即DNA重组技术,是指对不同生物的遗传基因,根据人类的需求或意愿进行基因的切割后,通过转入受体的方式,使其产生人类期望产物。基因工程在技术上使得人类一定程度上可以客服物种的界限,定向培养出自然界已知不存在的生命形态,以此来满足人类社会的不同需求。其在农业生产中已得到广泛的应用,如根据人类对作物的需要将特定基因转入受体植物基因组中,起到改良品质、增加产量及抗病虫害、抗除草剂的目的,其中应用最广的抗冲虫剂苏云金芽孢杆菌(Bt)伴孢晶体基因已被转入棉花、玉米、烟草等多种植物基因组中,并获得不错的效果。基因工程在畜牧业上也有应用,如将鼠类有关促进角蛋白形成的基因转入绵羊基因组,经改良的绵羊比普通绵羊产毛量提高6%左右[1]。
1.2细胞工程
细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学方法,借助工程的实验方法和技术,在细胞水平上改造生物遗传特性和生物学特性,以此获取特定的细胞产品或新生物体。如植物体细胞杂交可以将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新的植物体,袁隆平通过体细胞杂交技术获得具有远缘杂种优势的超级杂交水稻,亩产可达1600公斤。
1.3酶工程
酶工程是指在生物反应装置中,利用酶所具有的生物催化功能将相应的原料转化的一门技术,包括微生物细胞发酵产酶、动植物细胞培养产酶、酶的提纯与分离纯化、酶和细胞原生质体固定化、酶的修饰和改造及酶反引器等研究方向,其应用范围也涵盖了食品、轻工、化工、能源、医学等多个学科和领域。1.4发酵工程发酵工程是指将微生物学、生物化学和化学工程的基本原理有机的结合起来,利用微生物的生长和代谢来制造各种产物的工程技术。最早的发酵工程是在20世纪40年代随抗生素工业的兴起而得到迅速发展的,特别是二战期间的美国利用发酵工程技术大规模的生产青霉素,使得这一技术得到了长足的进步和发展[2]。
2现代生物技术在食品加工中的应用
随着现代生物技术的发展,越来越多的新技术、新方法被应用到食品加工行业中来,特别是基因工程,作为现代生物技术的产物,短短的十几年内其在食品加工制造领域的应用得到了长足的发展和进步,产生了显著的社会、经济效益。通过特定基因的转入使得农作物能够抵抗病虫害、旱涝灾害,大大降低了生产成本,提高了粮食产量,一定程度上为人类解决因人口增加而产生的食物短缺问题提供了有力手段。同时、利用基因工程手段可以大幅度的提高酶的催化活力,将影响产酶和酶催化活力的基因转入受体中,可获得基因菌,以此来产生具有较强催化能力能催化特性的酶类满足食品加工的要求。应用微生物发酵技术生产发酵产品,充分利用了生物技术的手段借助微生物的特殊功能生产有用的物质,或者将微生物直接应用于食品加工的技术体系中,手段包括菌种选育、菌种生产、代谢产物发酵、特种微生物利用技术等。发酵工程在食品加工领域所取得成果包括从新食品研发配料、食品加工催化剂、饮料稳定剂、D-氨基酸及其衍生物制造及废弃物利用和食品品质检测等。其应用主要在以下几个方面(1)用现酵工程改良传统发酵食品、如双酶法糖化工艺取代酸法水解生产味精,或采用固定化酵母连续发酵技术进行啤酒的生产可明显的缩短发酵周期提高啤酒产量。(2)优化近酵产品。如运用固定化醋酸菌酿制食醋,既可以缩短发酵周期,又可将酯化能力提高9～12倍。(3)缩短发酵产品的开发周期。如单细胞蛋白(SCP)的制备等[3]。目前世界范围内,现代生物技术应用于食品加工中并创造总产值已达到2000亿美元,涵盖了维生素、氨基酸、酵母制剂、微生物多糖、环状糊精、脂肪酸等产品的开发与检测。
3困境与展望
随着现代生物技术知识的普及,越来越多的新技术、新产品得到广大人民群众的认可和支持,但由于其高新技术属性,及食品的特殊性,现代生物技术在食品加工领域的推广和发展仍存在一定的困境和难度。一方面应用现代生物技术加工食品的安全性和可接受性仍处于待测试的状态,缺乏可靠的依据证明;另一方面其营养价值及功能的稳定性亟待实验证实;同时生物技术应用的成本也是制约其推广的重要因素[4]。解决上述一系列政策、技术难题是推广现代生物技术在食品加工领域中应用的主要措施和应努力的方向。
作者：吕寒冰 张明昊 单位：沈阳师范大学化学与生命科学学院
摘要：在时代飞速发展的今天，环境问题越来越被人们所重视。我国现在环境污染与生态破坏问题也日渐严重，现代生物技术是解决这一问题的重要方法。广泛的应用现代生物技术，能从源头上防止环境污染。并且在经济发展的同时，有效的对环境进行改善。本文主要是研究了现代生物技术与生物修复的主要内容，以及其在生物修复中的应用进行探讨。
关键词：现代生物技术；生物修复；应用
我国在经济建设的同时，引发了一系列的环境问题，这也使得我国环境污染问题日渐严重。虽然我国一直在采取相应措施加以控制，但是环境污染依然日渐加剧，这个时候如何在发展经济的同时有效的对环境进行保护，已成为首要问题。现代生物技术是人们通过对环境污染的不懈研究，总结出的重要方法之一，其也在为环境污染问题上如何解决提供了重大依据。
1 生物修复与现代生物技术的主要内容
1.1 生物修复技术
生物修复技术包括两大类：一是微生物修复，也是目前国内外广泛应用的生物修复技术的主导，人们对它的研究也非常重视。主要是通过微生物的降解功能，有效的对环境中的污染物进行分解与清除，来进行对环境污染的控制。微生物修复的成本低，因其本身的特性，不会造成环境的二次污染。在最大限度上有效的解决了以往环境治理的问题，得到了广泛认可；二是植物修复，主要是通过对植物的种植，来对环境中的重金属、放射元素污染以及降解困难的有机物进行有效分解。通过研究表明，植物可以通过自身的生物特性，净化土壤与水质，使土壤与水质得到有效恢复，达到净化环境的目的。我国通过一系列的科学研究，表明植物是可以去除水中的N、P，能够起到一定的净化效果。
1.2 现代生物技术
现代生物技术是生物技术高新技术总称。是以DNA生物技术为根本，来进行生物研究工程[1]。其中包括微生物的生物研究、基因细胞工程、生物降解酶理论、蛋白质等相关的生物技术。21世纪以来，生物技术作为新兴技术一直受到国内外的广泛认识，发展非常迅猛。其特点是通过对微生物与植物来对环境进行“无公害”控制，在处理污染时的最终产物大多数是绿色无公害的生物稳定物质。能直接进行环境的治理，有效避免污染的多次转移，并且其造价相对较低，可以对其产品或副产品作为营养源来加以利用。
这种新型的治理污染方式，有效的解决了生态环境污染面临的问题，其不仅仅污染小，治理效果明显，还能有效的恢复当地原有的生态环境。环境中垃圾废弃物、工业污染等是常见的污染物，可以利用生物技术对其进行处理，改变其原有的分子结构，并且发挥生物降解这一特性，对各种产物和副产物进行从新利用，使得环境污染程度降到最低。其主要原理是利用酶的反应过程，从酶中得到一种活性蛋白质，达到对污染物分子的转换，分解和检测出环境中污染源。因其操作简单、反应条件简单、成本低、过程稳定、效果好等优点，使得其在生态环境治理上得到广泛应用。
1.2.1 核酸探针检测技术 核酸探针检测技术是常用的几种现代生物技术之一。它的主要应用原理是能与特定的核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针，来对DNA序列及片段长度的多态性进行分析。被标记过的探针可以直接探测细胞组织上面的同源核酸序列。具有较高的灵敏性与高度特异性，被广泛应用到对环境中微生物的检测与分析实验中。
1.2.2 酶免疫测定技术 酶免疫测定技术的主要原理是根据抗原与抗体之间的特异性，吸附到固相载体的表面，然后产生一种活性酶作为示踪物，通过与酶相结合，产生结合物沉积在底部，可以根据其颜色变化来进行判断环境中是否存有污染物。酶免疫测定技术具有选择性好、灵敏度高、使用等优点，被广泛应用到检测农药、污染物残留、生物污染等领域中。
1.2.3 生物曝气滤池处理 生物曝气滤池处理技术是对环境中的污水进行通过生物技术进行滤化，对污水进行采样处理，根据污水的水质特征，对微生物菌株的分离与筛选，找出最为合适的微生物，来对污水中的污染源进行分解，有效的对污水进行处理以及资源优化。
2 现代生物技术在生物修复中的应用
生物修复技术其最大的特点就是可以进行环境污染的大面积治理，最大限度的改善环境，并且不会产生二次污染。在通过现代技术的研究，构建了生物高效菌，其能加大微生物对化学物质、农药、有机物等污染物降解，从而达到提高降解效率的作用，有效对环境进行治理，这样也就证明运用现代生物科技可以有效的提高对污染物的清除与控制，并且效果明显[2]。因此生物强化技术加入到传统生物修复技术中，并且结合现代高新生物技术手段来对环境污染问题进行监测与探讨，已成为一种发展趋势。
在通过对微生物的研究表明，微生物最佳的修复时间在30℃，在阿维菌素的试验里，在污染土壤中放入阿维菌素，从中找出讲解效果最好的菌株进行温度测试，可以很清楚的看出在30℃左右效果最佳。我们的生活环境非常适合这种生物修复技术的进行，但是相对还是有一些局限性。它不仅仅只是作用于农药污染领域，其还在石油污染和水体污染的修复中应用也是非常广泛，并且都取得良好的效果。其中对污水的治理就是通过微生物自身的活动机理来对水质中的垃圾毒素进行清理和转换，为达到进化水质的目的。在最大程度上减少水质的污染，并且方法简单且成本低，还可以形成自身的生物循环从根本上解决问题。
3 生物技术的发展趋势
现代生物技术的广泛应用，有效的促进农业、工业与环境治理等多个方面飞速发展。可以通过现代生物技术，对我国丰富的遗传资源，进行合理研发，分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种。在以“基因”为核心内容的生物产业中取得主动，实现单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转移。借鉴国外成功的转基因经验，完成我国从基因组时代向基因组时代后期转换。因此，合理运用现代生物技术，研发转基因产品，是农业生物技术必要发展道路。
工业生物技术的可持续性发展离不开现代生物技术的进步。现如今人类社会发展离不开能源、人口、环境等问题，随着现代生物技术的飞速进展，使得人们可以设计和构建新一代的工业生物技术，可高效快速地将各类可再生物质资源转化为新的资源和能源。现代生物与工业生产的有机结合，可以有效解决工业生产中环境、能源等问题，在各个领域中都发挥着重要作用。其在生物修复中的作用更是重中之重，在环境污染的处理过程中，传统的物理与化学的处理方法，常常会出现二次污染，并且其应用费用较高。现代生物技术在处理各类环境污染均有较强的适应性，可将其作为代谢底物降解，有效的控制了二次污染。其在环境中的发展趋势将朝着生物技术改良与其他污染处理手段相结合的方向发展，可有效提高对生态环境的治理。
4 现代生物技术在生物修复中的问题探讨
生物技术发展到今天，已被广泛应用到环境治理的各大领域中去，并且得到相应的认可。生物修复技术可以应用到很多领域，如高效生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的修复等多方面的环境工程项目中。现代生物技术以深入到我们生活中的多个方面并与之息息相关，给我们带来非常重要的作用。但是它在带来作用的同时相对也出现了许多的问题，我们通过生物技术培养出来的菌种在一定程度上破坏了污染环境地区的生态平衡，环境因素受到影响，通常带来可怕的生物灾难。如“水葫芦”事件中，水葫芦的泛滥，造成成了大规模生物入侵，给我国的生态环境造成了极大的影响[3]。要充分提高研究人员的工作水平与道德品质，和其对待生物研究的意识。要加强国际之间的合作与社会机制的强化，才能更好的克服这一系列的问题，使得环境与社会能得到共同的发展。
5 结语
现在生物技术及它相关的产业发展，是环境建设的必要环节，大力发展现代生物技术是发展经济建设的必要前提。随着科技在不断进步，生物修复技术将得到大力发展，其所产生的利益与作用将被人们广泛的应用到各个领域，进行科技生物技术大规模产业化，从根本上改变人类的生活生产方式。
作者简介：陈兴丹，本科学历，黔东南民族职业技术学院，讲师，研究方向：生物技术。
摘 要：农业是我国的第一产业，从狭义上来说，农业主要指的是种植业，主要生产活动包括有粮食作物种植、经济作物种植、饲料作物种植等等，只有农业稳定才能够保障工业以及我国第三产业的稳定，对农作物的病虫害进行防治是否有效直接关系到农业的生产和发展。随着科技的不断进步，现代生物技术逐渐被应用到对作物病虫害进行防治的工作中，本文主要分析了几种有效防治病虫害的生物技术，希望对相关领域的研究人员提供借鉴意义。
关键词：现代生物技术；农业；农作物；病虫害防治
随着科技的进步和发展，在防治病虫害时逐渐开始应用生物技术，并且取得了非常良好的效果。使用微生物技术进行病虫害的防治不仅符合农业发展的要求，同时也符合环境保护的要求，有效的促进农作物保持健康的生长状态，防治病虫害的发生。接下来，笔者从基因工程对于作物病害防治、生物技术在防治病虫害的实际应用以及生物技术在防治草害的应用和生物农药的应用这4个方面展开论述。
1 基因工程对于防治病害的作用
CP基因能够适当诱导作物对病毒进行免疫，有效地提升作物对于病害的抵御能力，因此，无论是国内还是国外，都对基因工程非常重视。
RP基因是能够实现病毒复制的一种复制酶基因，能够将病毒进行编码，再通过不同形式和组合生成聚合酶，快速合成病毒基因DNA，除此之外，RP基因还能够把一些存在问题的复制酶基因传入作物中，使得病毒复制速度大大降低。
Sat-RNA和中和抗体的应用。Sat-RNA和中和抗体是低分子RNA的一种，需要通过依靠病毒实现复制，在复制的整个过程中，会产生对辅助病毒的影响，在症状表现上出现变化。在防治作物病害过程中，通过病毒症状来减弱Sat-RNA，对病虫害的防治有着非常积极的作用，应该得到科研人员的重视。
2 生物技术对防治病害的作用
在大多数的生物体内，都含有一种蛋白酶抑制剂，这是一种能够使得生物体代谢正常维持的保障的基因，同时，这种基因也能够有效的对外来各种蛋白水解酶形成抵御，防治生物体遭到损坏。近几年来，随着科技的不断进步，生物技术也处在快速发展的阶段，科研人员越来越重视蛋白酶抑制剂这种基因的研究，所研究的范围也更加广，蛋白酶抑制剂在抗击病虫害这一方面的作用逐渐被发掘出来。通常情况下，在杀虫工作中，蛋白酶能够起到的主要作用是有效的对病虫肠道的蛋白活性进行抑制，直接破坏病虫自身的消化系统，病虫会因为体内缺少氨基酸而无法正常的成长和发育，最终死亡。就目前情况来看，用蛋白酶来对病虫生长进行抑制的方法在作物生长过程中起到了良好的保护作用和促进作用，得到了越来越广泛的使用，有效的推动了作物对病虫害的防治能力，有助于作物实现健康的生长。
3 生物技术对防治草害的作用
通过使用生物技术能够把一些具有抵抗除草剂效果的基因转移至作物中，使作物自身增强对于草害的抵御能力，一般情况下，这些能够抵御除草剂的基因主要包括利用编码将除草剂酶分解的酶和在扩增时被除草剂破坏的酶等，这些基因能够有效的达到抵抗草害的效果。近几年来，随着人们环保意识的逐渐加强，生物技术的研究中也开始注重保护环境，通过生物技术实现草死苗长的效果，可以有效的推动除草剂应用的价值的提升。
4 生物农药应用研究
生物农药主要包括有微生物农药、生化农药、农用抗生素以及植物源农药等，生物农药的研究不仅能够更好的抑制作物病虫害的发生，更能够降低对于环境的污染，将病虫致死，又能够保证对人畜没有害处。随着时代的发展和人们环保意识的逐渐提升，生物农药逐渐得到了越来越广泛的应用和认可。
5 结束语
近几年来，随着科技的进步和发展，作物的病虫害防治工作也取得了非常明显的效果，有效的应用生物技术，能够使得作物同病虫害之间的互相作用的机制得到充分的研究，有效的提升作物对于病虫害防治的效果和能力，使得作物能够健康的生长，在环境保护意识日益增强的今天，生物技术逐渐得到了越来越广泛的认可和应用。本文作者主要分析了现代生物技术对于作物病害防治的几个典型应用，以期对相关领域的研究人员提供借鉴意义。
【摘要】对于生物科学专业的本科生而言，了解和掌握现代生物技术课程尤为重要，作为发展非常迅速的现代生物技术，几乎渗透到生物科学的诸多领域中，从实际生活问题出发，结合课程教学任务、教学内容，实现产学研相贯通的教学目的，使现代生物技术课程的教学质量以及教学效果更加优化。
【关键词】现代生物技术 生物学 教学思考
现代生物技术是建立在分子生物学基础之上的生物科学与工程科学相结合的一门学科，是根据人们的需求和意愿来创新的生物机能和生物类型，实现造福和改造人类。随着DNA重组技术、基因组计划、干细胞的成功运用，逐渐发展成了系统生物学工程与合成生物学工程，不断使生物技术涉及到环境、农业、工业、医药、海洋、空间等诸多科学领域中，可能会在进一步的细胞计算机、细胞制药，乃至生物太阳能和环境保护方面均起到至关重要的作用。所以，现代生物技术在生物科学专业中属于专业核心课程，这些课程的教学计划、教学大纲在整个的教学过程中起到主导作用和地位。该课程也是一门综合型和应用型很强的学科，可以通过实践教学来巩固专业理论知识，从而提高学生的实践和创新能力，尤其是对于应用型人才的培养更为需要。
贵州工程应用技术学院生物科学一直都开设了现代生物技术理论课程，但由于缺乏实践创新，导致大部分同学在生物技术的理论与实践联系不紧密，致使不能提高学生的学习兴趣，在生物信息时代，生物技术在不断的日新月异，面对新的理论知识和时间技术的发展，现代生物技术的教学内容也在不断的更新，加上现代生物技术已经涉及到人们生活的方方面面，因此，在一定的教学时数下，根据教学内容，制定适合学生的教学方法、提高学生的积极性及教学效率，使得学生能理论联系实际，把学到的知识得以应用，这就需要教师不断的对教学手段与方法进行探索。根据现代生物技术课程的更新快、综合性强、涉及范围广等特点，加之课程标准的要求，我们从掌握基础、应用到实践中的原则出发，对现代生物技术的教学已进行了思考，并加以实施。
1.教学指导思想
作为应用型人才培养为目的的学校而言，我们的教学必须实现“高效、实用、先进”。近年来，全球教育均把培养学生的职业能力作为教育的重点。大学生应该是高素质、高能力的人才，但是，由于受到学校培养教育模式单一的影响，造就了他们理论知识不能联系实际，解决问题能力差，造就很多学生一毕业就失业。要解决上述问题，这就需要我们必须因地制宜、因材施教，让我们的教学手段方法适应社会，让学生成为应用型人才。
2.精选教学内容
《现代生物技术概论》所选用的是高等教育出版社，宋思扬主编教材，其余多种教材为辅，教学的对象是已经具备生物科学基础学科知识和实验技能的大四学生，他们对于生物前言知识和热点话题都有着强烈的求知欲望[1-4]。怎样才能激发学生的学习兴趣，这就要求教师根据教学大纲和实际情况，对学习内容进行调整，讲授可以分为：（1）介绍生物技术的概念、发展历程、与其他相关学科之间的关系，着重介绍现代生物技术的应用以及怎样推动社会的发展，激发学生对本学科的兴趣，时刻关注生物技术的新成果和动态。（2）上游工程：包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、组织工程、胚胎工程以及转基因工程。在这一部分的授课过程中着重强调研究思路及方法，怎样利用这些技术去解决实际问题，带动学生积极思考，为学生不断创新奠定基础。以细胞工程为例，在学生掌握了基本的理论基础和概念的情况下，多多结合新的研究成果、新技术新方法来介绍细胞工程在动植物、环境、医学等领域的应用、局限及展望。（3）下游工程：酶工程、发酵工程、生化工程、生物制药以及生物医学工程等，是加工应用阶段，通过下游工程实现了产品的企业化、商品化，我们可以通过校企合作的方式，让学生理论联系实际，走出校门，进入到企业、工厂，医院等地方认识与现代生物技术相关的产品和技术，让学生亲身体会到生物技术无处不在，这样不但能激发学生的求知欲，而且也能提高学生学习的主观能动性。
3.现代生物技术教学的几点思考
3.1教学新理念的形成
教师应该在掌握学科前沿和动态的情况下，尽可能的将所讲知识进行模块化，如将现代生物技术在食品、动植物、医药、环保等应用以及安全性等问题进行分化，先让学生自己到生活中去寻找和感受生物技术的应用，在查阅相关文献、对有疑问的问题进行探讨，提出各自的意见和观点，最后在由老师解疑答惑，这样学生不仅学会了独立思考，而且也提高自己解决问题和分析问题的能力。
3.2优化教学内容
在教学的过程中，教材虽是教学的基础，但体现教师专业水平关键还在于课程标准。对于不同的现代生物技术教材，内容侧重点也完全不一样。上课时大致需按指定教材上，但实际上一本教材不能完整体现出全部内容。那么，在教学内容设计上，教师可以选择教材上没有的相关内容（图片、视频、双语等）来提高学生的观赏性，把抽象的难理解的教学内容进行认识，不仅加深理解和记忆，也能够拓宽学生的知识面。
3.3教学方法与手段的多样化
在教学中，教师除用板书、多媒体等传统教学手段方法外，更多应该实现产学研有机结合，在实践中引导学生学习，通过一些探究性实验项目、创新性试验项目来培养学生的创新思维，对已有掌握的知识进行再次深入研究，让学生敢于质疑、敢于假设、不断提出自己的见解。一定让学生不断的通过实验来完善理论知识。
3.4考试成绩计算多样化
对于课程学习的评价进行多元化考核：平时作业、上课回答问题、期末考试、实践教学、出勤率来综合评定。在试卷命题时题型一定多样化、灵活化，一定与实际生活相联系，能达到理论联系实际、举一反三，体现出学生具有自我解决问题的能力。
摘要：现代生物技术攻克了过去在甘薯（Ipomoea batatas）育种中无法解决的难题。诱变育种、细胞工程、分子标记和基因工程等现代生物技术已在甘薯选育、品质改良、增强抗病虫性等方面上发挥了非常重要的作用。综述了诱变育种、细胞工程、分子标记和基因工程等现代生物技术在甘薯育种中的研究与利用概况。
关键词：甘薯（Ipomoea batatas）；现代生物技术；育种；诱变育种；细胞工程；分子标记；基因工程
甘薯（Ipomoea batatas）属旋花科甘薯属，为一年生或多年生蔓生草本，是中国的重要粮食作物、饲料作物和新型生物能源作物，具有极高的经济价值。甘薯含有60%～80%的水分，10%～30%的淀粉（支链淀粉含量高，易被人体消化吸收），5%左右的糖分，还富含人体必需的多种维生素（VA、VE、VB1、VB2、VC等）、氨基酸（赖氨酸含量较高）、蛋白质、脂肪、膳食纤维以及钙和铁等多种矿物质。甘薯中的活性化学物质（脱氢表雄酮）可以抑制癌症和预防癌细胞增殖[1]。因此，培育出高产、稳产、优质的品种及各类不同用途和种类的品种如食用、加工用、饲料用、茎尖菜用等[2]具有非常重要的现实意义。但是由于甘薯的高度杂合性、杂交不亲和性、遗传资源匮乏、遗传基础狭窄、优异近缘野生种利用困难和病虫害、病毒病危害严重[3]，极大地制约了甘薯的生产和发展。但传统育种模式周期长，品种改良进度缓慢，难以满足发展需求。生物育种是目前应用推广最为迅速的技术，它突破了传统育种的局限性，有利于加速培育高产、优质、抗逆、广适的新品种。本文重点介绍近年来几种主要生物技术，包括诱变育种、细胞工程、分子标记辅助选择育种和基因工程在甘薯育种中的发展与应用。
1 诱变育种
甘薯是一种无性繁殖作物，其自然变异和人工诱变产生的变异，是甘薯育种重要的变异来源，因此诱变育种一直是甘薯育种的一条重要途径，也是发展比较早的一种技术。
在自然条件下，由于外界环境的变化和遗传结构的不稳定性，植物本身会发生自发突变，但是这类突变发生的频率较低。自然变异突变体的选择、鉴定是甘薯种质创新的主要途径。张连顺等[4]从抗薯瘟病的闽抗329中选育出了兼抗蔓割病、藤蔓旺盛的闽抗330，张永涛等[5]、李培习等[6]分别从高抗根腐病的徐薯18芽变体中选育出了兼抗茎线虫病的临选1号和富贵1号。
辐射诱变的方式包括χ射线、60Co处理、80 Gy γ射线处理、搭载返回式卫星进行空间诱变处理等。但诱发突变的方向难以控制，有利突变频率不够高。通过辐射诱变育种加以多年筛选获得了比较好的品种如较徐薯18高抗黑斑病的品系农大601[7]和抗线虫扩展、薯皮色同质、干物率高、食味优、高胡萝卜素突变体及淀粉类型和紫色素类型育种材料[8]。
化学诱变具有专一性强、突变频率高，突变范围大的特点，为多基因点突变，诱变后代的稳定过程较短，可以缩短育种年限。Luan等[9]用EMS处理鲁薯8号愈伤组织，并通过离体筛选，获得3个耐盐突变体株系（ML1，ML2，ML3）。王凤保等[10]用0.05%秋水仙素和2%二甲基亚砜混合水溶液处理秦薯1号甘薯种子，选育出高产、高淀粉、低β-淀粉酶活性、高蛋白质、高铁、早熟的短蔓型甘薯新品种短蔓3号。王芳等[11]用0.5% NaN3处理澳大利亚Au1990sp紫甘薯的胚性细胞团，选育出品种适应性广、产量高、品质佳、抗性强的甬紫薯1号。
2 细胞工程
甘薯细胞工程主要有体细胞胚发生、原生质培养、细胞悬浮培养、茎尖分生组织培养等，在种质资源创新、新品种选育和脱毒苗工厂化生产等方面具有广阔的应用前景。目前主要通过茎尖诱导体细胞胚胎的植株再生。利用甘薯茎尖培养诱导得到胚性愈伤后，通过液体振荡悬浮培养可以迅速增殖，利用农杆菌介导、基因枪、电激等方法研究甘薯的遗传转化。在此过程中，常常会出现自发变异，通过对这些突变体进行筛选，也可以用于甘薯新品种选育[12]。
甘薯容易侵染的病毒和类病毒种类较多，加上甘薯属于无性繁殖作物，病毒能够在植株体内不断增殖积累，使甘薯病毒病的危害逐年加重，造成了大幅度的减产。利用甘薯茎尖病毒含量低或不带病毒的特点，通过茎尖分生组织培养可以生产甘薯无毒苗。脱毒甘薯增产效果显著，根茎叶生长旺盛，光合效率高，抗逆能力强[13]。经检测确定为不带病毒的组培苗可以进行快繁和原种生产。
3 分子标记辅助选择育种
分子标记在甘薯遗传育种中的应用是利用标记将不同甘薯品种DNA序列上的多态性体现出来，可利用其进行种质鉴定、基因定位、遗传图谱构建和辅助育种等并最终应用到生产实践中。在作物遗传改良过程中，形态标记、细胞学标记和同工酶标记等已很难满足对它们的基因组进行更详细研究的需要。随着分子生物学的发展，产生了多种基于DNA多态性的分子标记技术，在甘薯育种中应用较多的是RAPD、AFLP、ISSR、SCAR和SNP等。
3.1 构建甘薯分子遗传图谱
由于甘薯的遗传背景较复杂，对甘薯基因组的研究较滞后，分子标记的数量和种类相对匮乏，分子遗传图谱的构建要落后于水稻、玉米等作物。Kriegner等[14]在2003年用AFLP技术构建了首张甘薯遗传连锁图，632个母本标记和435个父本标记分别排列在Tanzania的90个连锁群和Bikilamaliya的80个连锁群上，共定位了1 100个AFLP标记，平均遗传距离为5.9 cM。随着甘薯栽培种转录组测序的完成和分子标记技术的发展，李爱贤等[15]在2010年利用SRAP标记构建了漯徐薯8号和郑薯20连锁图谱，漯徐薯8号的81个连锁群由473个SRAP标记组成，总图距为5 802.46 cM，标记间距为10.16 cM，郑薯20的66个连锁群由328个SRAP标记组成，总图距为3 967.90 cM， 标记间距为12.02 cM。Zhao等[16]在2013年利用AFLP和SSR标记构建了徐781（高抗茎线虫病）和徐薯18（高抗茎线虫病）的连锁图，徐薯18的90个连锁群含有1 936个AFLP和141个SSR标记，总图距为8 184.5 cM，标记间距为3.9 cM；徐781的90个连锁群含有1 824个AFLP和130个SSR标记，总图距8 151.7 cM，标记间距为4.2 cM。这也是到目前为止标记密度最高、基因组覆盖率最广的甘薯栽培品种分子标记遗传图谱。
3.2 绘制指纹图谱，鉴定甘薯品种
甘薯是一种无性繁殖作物，其品种数量多、同种异名、同名异种的情况比较普遍，在甘薯的生产过程中容易出现品种间混淆的情况，使得品种鉴定困难，影响品种的改良和育种。随着分子生物学的快速发展，DNA分子标记技术已成为指纹图谱构建和品种鉴定的主要方法。指纹图谱能够在分子水平上鉴别生物个体之间的差异，可以有效克服形态和生化上的局限性，是甘薯品种鉴别的重要工具，在生产实践上具有重要意义。
目前用来作DNA指纹图谱的标记主要有RAPD、SSR、ISSR、AFLP、SRAP等。Arthur等[17]应用RAPD标记分析在美国8个州种植的甘薯品种“Jewel”的无性系，发现其中5个的多态性谱带在7.1%～35.7%之间，表明RAPD标记可以检测无性系中的变异。王红意等[18]研究表明通过RAPD标记产生的指纹图谱可以将30个中国甘薯主栽品种分为3类。罗忠霞等[19]采用EST-SSR标记，利用2对引物将52份甘薯品种区分开，建立了52份甘薯品种的指纹图谱。季志仙等[20]利用ISSR技术对不同引物获得的指纹图谱进行了分析，发现利用2对引物即可将供试的17份甘薯品种区分为4类。蒲志刚等[21]利用AFLP技术通过五对引物构建出47个品种南瑞苕的指纹图谱，将其分为5类。张安世等[22]利用SRAP技术通过2对引物构建出22种甘薯品种的DNA指纹图谱，将其分为7类，随后又利用ISSR技术通过3对引物将22种甘薯品种分为4类[23]。
3.3 甘薯基因定位和DNA分子标记辅助选择育种
甘薯许多重要的农艺性状如块根产量、品质（淀粉含量、胡萝卜素含量）、抗病性（茎线虫病、根腐病和黑斑病）等都属于多基因控制的数量性状，在甘薯分子连锁图谱的基础上，对重要农艺性状进行QTL定位，进而克隆相关性状的主效基因，是甘薯育种研究的重要方向。DNA分子标记辅助选择育种具有方便、快捷、准确等特点，且较少受季节、发病条件、发育条件、鉴定方法等因素的限制，可以在低世代进行早期选择，更适合目前育种的需要。目前该技术已广泛应用于甘薯的育种研究中。
Ukoskit等[24]利用甘薯易感根线虫病品种与抗根线虫病品种杂交，用760个RAPD引物对2亲本和F1分离群体进行分析，筛选出1个抗根线虫病的基因。柳哲胜[25]用RAPG法和改进的SSAP技术对农大603和徐薯18的基因组进行抗茎线虫病相关基因的分析，结果显示由片段54设计的引物在抗病和感病品种之间扩增出多态性带，推测片段54是与甘薯抗茎线虫病有关的RGA（Resistance gene analog），并得出甘薯MIPS基因可能与甘薯抗茎线虫病有关。周忠等[26]对高抗茎线虫病的徐781和高感茎线虫病的徐薯18的后代进行抗病性鉴定和RAPD分析，得到与抗茎线虫病基因相连锁的RAPD标记OPD0l-700，经证明，该标记可作为甘薯抗茎线虫病辅助育种的分子标记，并在甘薯育种尤其是抗病品种选育中发挥较大的作用。王欣等[27]利用对高抗亲本徐781和高感亲本徐薯18的F1分离群体的161个品系进行OPD01-700的克隆和测序，成功地将OPD689标记转化为SCAR标记，初步验证结果与田间鉴定结果基本一致，初步建立了甘薯抗茎线虫病育种分子标记辅助选择技术。袁照年等[28]以金山57×金山630的杂交F1分离群体为材料，按F1单株抗性分群，建立薯瘟病抗病池和易感池，分别以其为模板进行RAPD分析，结果显示其中S213-500在抗感池和易感池间显示多态性，可以作为抗Ⅰ型薯瘟基因的连锁标记，在鉴定甘薯抗I型薯瘟病方面具有应用价值。苏文瑾等[29]在已有的高抗根腐病品种徐薯18与高感品种胜利百号F1分离群体抗性鉴定的基础上，采用分离群体混合分析法（BSA）与AFLP技术相结合，发现显性标记Eco（45）-Mse（45）与感病基因连锁，对甘薯抗根腐病的遗传改良具有指导意义。蒲志刚等[30]以南薯88等12个抗感黑斑病品种为材料，建立了甘薯黑斑病的AFLP分子标记体系，并用该体系找到了与甘薯抗黑斑病紧密相关的特异性DN段，为甘薯抗黑斑病分子标记辅助育种奠定了基础。
吴洁等[31]利用甘薯高淀粉品种绵粉1号和甘薯低淀粉品种红旗4号杂交F1代分离群体采用SRAP分子标记，将1个与淀粉含量相关的QTL定位到绵粉1号遗传图的第三连锁群上。蒲志刚等[32]利用甘薯高淀粉品种绵粉1号与甘薯低淀粉品种红旗4号杂交F1代分离群体，在绵粉1号遗传图的第二连锁群上检测到E1M7-2可作为淀粉的临近QTL。李爱贤等[33，34]以高淀粉、低胡萝卜素含量的甘薯品种漯徐薯8号和低淀粉、高胡萝卜素含量的甘薯品种郑薯20杂交得到的F1分离群体，采用SRAP分子标记的方法在父本郑薯20的Z31连锁群上检测到1个与淀粉含量相关的QTL，并检测到17个与甘薯β-胡萝卜素含量相关的QTLs，其中10个定位在郑薯20图谱上，7个定位在漯徐薯8号图谱上。
3.4 甘薯转录组测序和分子标记的开发
转录组测序（RNA-seq）操作简单，不局限于已知的基因组序列信息，可获得低丰度表达基因，具有通量高、灵敏度高、成本低及应用领域广等优点。转录组研究是基因功能与结构研究的基础和出发点，利用新一代高通量测序，能够快速全面地获得某一物种目标细胞在某一特定状态下的全部RNA序列的信息，例如发现新转录本、了解基因的表达量、挖掘单核苷酸多态性（SNP）、结构性变异等[35]。目前，测序技术已成为分子生物学研究中最常用的技术。相比于其他作物，甘薯的基因数据资源极少，这给甘薯的分子生物学研究带来极大的不便。Gu等[36]应用Illumina的RNA-Seq技术对不同的甘薯组织与发育阶段进行高通量的转录组测序，通过对甘薯的转录组从头组装、基因注释和代谢通路分析，得到了大量重要的转录本信息，如淀粉合成、抗盐、抗旱、转座子和病毒等相关基因。Tao等[37]利用Illumina数字基因表达（DGE）标签分析甘薯的7个组织的转录组的差异，鉴定出大量的差异和特异表达的转录本，主要涉及病毒基因组的基因表达方式、淀粉代谢、潜在耐逆性和抗虫性等方面。
转录组测序的高通量特点使分子标记的大规模发掘得以实现。基于转录组测序开发的分子标记主要为SSR和SNP。Wang等[38]采用同样的方法获得56 516个unigenes，基于与已知的蛋白序列的相似性搜索，总共鉴定发掘出114个cDNA的潜在的SSRs。Xie等[39]通过对紫薯转录组的高通量测序，获得58 800个unigenes，发掘出851个潜在的SSRs。SNP是基因组中最普遍的遗传变异，有着分布广、数量多、遗传稳定性高、密度高、易于实现分析自动化等诸多优点，是构建遗传图谱、完成分子标记辅助育种的一种非常重要的遗传标记，新一代的高通量测序平台为SNP位点的检测提供了强有力的技术支持。许家磊[35]在淀粉含量、薯干产量和茎线虫病抗性差异明显的徐781和徐薯18的Illumina RNA-seq测序结果中已获得1 386个SNP候选位点的基础上，发现Tetra-primer ARMS-PCR可以检测出SNP分子标记，可以用于甘薯SNP分子标记的开发。苏文瑾等[40]利用简化基因组测序技术（SLAF-seq）对300份甘薯种质资源的大群体测序，通过生物信息学分析进行系统设计，筛选特异长度的DN断，构建SLAF-seq文库后高通量测序，通过软件分析比对，获得260 000个多态性SLAF标签，在多态性SLAF标签上共开发得到795 794个群体SNP位点。
4 甘薯基因工程
1983年世界首例转基因植物培育成功，标志着人类用转基因技术改良植物的开始，至今已有120多种植物转基因获得成功。近年来基因工程技术在农业作物育种领域已经取得成功并逐步推广，基因工程技术已成为普及应用最快的先进农作物改良技术之一。基因工程技术是提高作物产量和改良作物品质的有效途径，给人类带来巨大的社会和经济效益。相对于其他作物，甘薯基因工程的研究起步较晚。自1987年以来，许多学者陆续报道把抗性基因nptII和标记基因Gus转入甘薯，成功地获得了转基因的愈伤组织、芽或再生植株，为进一步转化目的基因改良甘薯积累了经验[41]。近年来，在应用基因工程提高甘薯蛋白质或淀粉含量、改善蛋白质氨基酸组成或淀粉组成、提高甘薯抗虫及抗逆性等方面取得了较大进展。
4.1 甘薯品质改良的基因工程
甘薯品质改良主要集中在淀粉、蛋白质和胡萝卜素方面。Shimada等[42]构建了编码甘薯淀粉分支酶的IbSBEII基因的dsRNA干扰载体并通过农杆菌转化进入甘薯基因组，转基因植株的淀粉具有较高的直链淀粉含量。Otani等[43]通过RNA干扰技术抑制甘薯淀粉粒附着性淀粉合成酶I（GBSSI）基因的表达，培育出不含直链淀粉的转基因甘薯植株。Takahata等[44]通过抑制淀粉合成酶Ⅱ（SS Ⅱ）的表达改变支链淀粉的结构降低甘薯淀粉的糊化温度。Santa-Maria等[45]从海栖热袍菌中克隆了一个编码极端嗜热α-淀粉酶的基因，通过根癌农杆菌介导的转化获得的转基因植株在80 ℃具有自发处理淀粉为可发酵糖的能力。
罗红蓉等[46]用根癌农杆菌介导获得了含人乳铁蛋白基因（hLFc）的甘薯抗性愈伤组织，为获得具有转人乳铁蛋白基因的甘薯材料奠定了基础。高峰等[47]获得了转玉米醇溶蛋白的转基因甘薯植株。脂联素（Adiponectin）具有抗炎、增加机体对胰岛素敏感性和降糖、抗动脉粥样硬化的作用。Berberich等[48]利用根癌农杆菌介导的转化获得表达Adiponectin cDNA的转基因甘薯植株。Kim等[49]利用RNAi沉默CHY-β基因，可以增加甘薯中的β-胡萝卜素的含量和类胡萝卜素含量。
4.2 甘薯抗病虫的基因工程
甘薯病毒、病虫害严重影响产量。Kreuze等[50]研究利用靶向编码SPCSV（甘薯褪绿矮化病毒）和SPFM（甘薯羽状斑驳病毒）序列复制酶的内含子剪接的发夹结构的RNAi策略通过根癌农杆菌转化甘薯，转基因植株对SPCSV和SPFMV的抗性显著增强。Muramoto等[51]的研究表明，转大麦αHT基因的甘薯植株的叶片和块根表现出对黑斑病菌的抗性。蒋盛军等[52]用根癌农杆菌介导法将OCI（水稻巯基蛋白酶抑制剂基因）导入甘薯品种栗子香中获得了转基因植株，对转基因甘薯植株对甘薯线虫病的抗性进行了初步研究。
【摘要】随着现代生物技术应用面的不断扩大，研究其在生态环境及污染治理中的应用凸显出重要意义。本文首席介绍了现代生物技术的优势特点，分析了常用的几种现代生物技术。在探讨现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的基础上，研究了生物技术的发展趋势。
【关键词】现代生物技术；生态环境；污染治理；应用
一、前言
作为一种实际应用效果良好的技术方法，现代生物技术在近期得到了广泛的应用。研究其在生态环境及污染治理中的应用，能够更好地提升现代生物技术的应用水平，从而有效优化生态环境及污染治理的整体效果。
二、现代生物技术的优势特点
生物技术在生态环境及污染治理中的运用不仅良好实现了对环境污染的治理，还有利于改善污染地的生态环境。这种新型的治理污染的方式，不仅污染小，其治理效果也比较明显，还有利于恢复当地原有的生态环境。我国的科研工作者要不断地对这一新技术进行研究与实践，为我国进一步的生态环境治理提供更加科学合理的生物技术支持。
垃圾废弃物是一种较为常见的污染物，我们利用生物技术对其进行处理，能够让其分子结构改变，生物能对发生降解的各种产物和副产物进行重新利用，从而使环境污染程度得到降低，同时也将这些废弃物进行转化，变为可利用资源。
在利用酶促反应处理污染物的过程中，用到的酶是一种活性蛋白质，在常温常压和中性条件下进行的，这就使得大多数的生物技术可以快速的在现场进行。它具有一定的优点：第一，操作比较简单；第二，成本比较低；第三，发生反应的条件比较简单；第四，反应过程较为稳定；第五，效果比较好。这些方面的优点使生物技术得以在生态环境及污染治理中进行普遍应用。
三、常用的几种现代生物技术
1.核酸探针检测技术
核酸探针检测技术。利用能与特定核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针，分析DNA序列及片段长度多态性。被标记的探针直接用来探测溶液、细胞组织内或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特异性和灵敏性，目前广泛应用于对环境中微生物的检测，定性、定量分析等研究中。
2.酶免疫测定技术
该技术是依据抗原和抗体之间的特异性吸附于固相载体表面，引入一种酶作为示踪物，通过共价键与酶连接形成酶结合物，加入底物后，根据颜色变化判定是否有免疫反应的存在，具有选择性好、灵敏度高、准确、实用性强等优点，广泛应用于监测农药、污染物残留、生物污染物等领域。
3.免疫金标技术
免疫金标技术是将特异性的抗原（或抗体）固定于硝酸纤维素膜，通过毛细作用向前移动，通过目测的胶体金标记物观察显色结果。该技术具有特异性强、操作简便、成本低廉、结果判断明确、时间短等优点，广泛应用于环境污染物的在线检测。
4.PCR技术
PCR即聚合酶链式反应，是指在DNA聚合酶催化下，以特定引物为延伸起点，通过变性、退火、延伸等步骤，体外复制DNA的过程，是一项DNA体外合成放大技术，能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。PCR技术具有灵敏度高、特异性强等优点，用于检测大量平行的样品，环境中的生物污染。
四、生物技术在环境污染治理中的应用
生物治理环境污染是我国新世纪面临的新的重大课题。以环境污染的生物治理为主，开展环境微生物学的基础、应用基础和应用研究，为重金属废水、石油废水、印染废水、油脂废水、农药废水以及城市生活垃圾、生活污水等提供效果好、投资省、运行成本低的生物治理技术和设备，以此促进我国的环境工程建设。目前可提供的技术主要有：
1.城市有机垃圾处理技术
将城市垃圾通过分选后综合治理。将可腐有机垃圾生产成优质有机粉肥或有机无机复混粒肥；将可燃有机垃圾采用气化焚烧或生产成板材；无机垃圾用于填埋，处理过程中产生的废气、臭气、粉尘集中处理，废水循环使用，处理场地环境卫生达到国家标准，使垃圾达到无害化和更合理的资源化利用。
2.高新生物工程技术处理油脂化工废水利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株，根据废水和污水的不同性质、组成，配制不同菌株，通过发酵培养形成多功能复合型菌液（亦可制作成干性固体菌剂），用于油脂化工、化工有机废水、食品、印染、生活污水等工业废水处理。
3.生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术集生物处理和过滤两种功能于一体，出水水质优良，是一种高效的新型生物反应器，极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。
4.含油污泥高新生物处理技术对我国大中型油田、炼油厂、石化企业等行业中含油污泥、炼油浮渣等进行生物治理，通过生物处理达到回收石油资源和污泥达标排放。
5.油田、炼油废水高新生物处理技术通过对大中型油田、炼油厂废水石油污染物样品采集、降解微生物菌株的分离、筛选，获得石油降解优势微生物，针对含油废水的不同水质特征，选用不同的微生物菌剂处理，使其稳定达标排放。
五、生物技术的发展趋势
1.生物技术在农业中的发展趋势
充分利用我国丰富的和特有的遗传资源，分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓，以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单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转移。重视转基因植物的环境安全性评估，借鉴国外的成功经验，防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡，研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此，在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟，必将与基因组研究互相补充，给农业生物技术带来革命性改变。
2.生物技术在环境中的发展趋势
在污染的处理过程中，传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染，且运行费用高，处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解和转化因此，生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势，是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展，研究高效快速的工艺流程。
3.生物技术在工业中的发展趋势
工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力，即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展，使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术，可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。
六、结束语
通过对现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的相关研究，我们可以发现，该项技术的多项优势特点决定了其在生态环境及污染治理中的应用地位，有关人员应该从其客观实际需求出发，研究制定最为优化可行的实施策略。
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