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现代生物技术应用于环境保护研究的新进展

现代生物技术应用于环境保护研究的新进展
现代生物技术应用于环境保护研究的新进展

科技情报开发与经济SCI-TECHINFORMATIONDEVELOPMENT&ECONOMY2006年第16卷第14期

美国某些世界观察人员不久前发表的一份研究报告称:由于人口的快速增加,自然资源的大量消耗,全球环境状况正在急剧恶化。水资源短缺、土壤荒漠化、有毒化学品污染、臭氧层破坏、酸雨肆虐、生物多样性遭到破坏、森林减少……人类的生存和发展遇到了一场前所未有的挑战,迫使人们进行一场“环境革命”来拯救人类自己。这场环境革命的意义就像18世纪的工业革命一样重大,而且需要更加深入和彻底。前不久由联合国主持召开的一次“无害环境生物技术应用国际合作会议”上,专家们评估了生物技术应用对环境和人类健康的影响,提出了运用现代生物工程技术预防、阻止环境恶化,加强自然资源持续利用,维护生态平衡的措施。与会专家们达成了这样一个共识:运用现代生物工程技术预防和治理环境污染具有巨大的潜力和优势。

1用基因工程开发成功能吞食有毒废弃物的细菌

据英国《泰晤士报》报道,美国加利福尼亚大学的微生物学工作者培育出了一种以PCBs(聚氯联苯)为食物的细菌。PCBs是一种污染环境的致癌物质,它不能被一般的自然过程破坏,这种从实验室中培育成的细菌被认为是有效解决这一难题的工具。

该大学的研究人员是将一种一般土壤细菌(恶臭假单胞菌)的两个菌株的DNA进行交换,产生一种杂交的突变菌株。该基因交换菌株能破坏联苯基,而联苯基正是构成PCBs分子的一个关键基因。它是由两个苯环组成的,有剧毒,在它们紧密结合时便成为潜在的致癌物。PCBs进入人体后,不能被人体的新陈代谢过程破坏,它能从这一代传给下一代。这种物质也能长期保存在土壤中不会被分解。

新培育出的这种两个菌株的遗传物质发生交换的突变菌株则能分解PCBs,可使这种有毒害的物质变成无害的物质——

—水、二氧化碳和盐类。

2用微生物工程降解农药废水获得成功

由中国科学院成都生物所主持与成都农药厂合作共同完成的国家科技攻关项目“有机农药废水微生物降解研究”成果,已通过了化工部主持的专家鉴定。

有机农药是重要的一类广谱化学农药,也是我国农药行业中的基础品种,其应用面较广。乐果是其中的主要品种之一,其生产量大,产生的高浓度有机废水量也大,污染环境极其严重。统计资料显示:每合成1t农药原药需消耗3t~4t化工原料,多余的原料大部分作为未反应物或中间副产物随水排出。全国数百家农药厂排出的废水上亿吨,给环境造成极大危害,必须尽快解决。为此,

“有机农药废水微生物降解研究”特批为“国家科技攻关项目”立项。

中国科学院成都生物所经过反复试验(包括小试和中试),终于找到了用微生物工程技术处理农药(乐果)工业废水的方法。他们采用高效微生物菌种用于SBR设备处理有机农药废水,效果非常明显,使有机磷转化率达到96%~99%。其技术指标均达到了国标GB8978—88中规定的排放标准。这是我国科学家在环保研究领域做出的一大贡献。

专家们在鉴定这项成果时一致认为,该研究成果工艺新颖、技术先进,是现代微生物技术处理有机工业废水的重大突破,达到了国际先进水平。

3用生物传感器监测水质效果显著

英国科学家为加强对饮用水质的监控,开展了多方位的研究。他们采用生物传感器来监测饮用水质情况取得了很好的效果。

据英国《新科学》杂志报道,英国科学家研究的生物传感器除能有效地对水污染进行监测外,还能探测更加广泛的污染物(如对杀虫药和除莠剂的监测)。

英国饮用水研究中心的科学工作者发现这些污染物能够影响“细菌电极”所产生的电流。他们设计了一种系统,让一种化学媒介(通常是氰铁化钾)使电子在细菌和电极之间来回穿梭,从而产生一股可测量的电流。化学媒介能有效地监测细菌的呼吸或光合作用。这种代谢过程产生电子,因而也就产生电流。把水同化学媒介混合,并让水淹没固定在电极上的细菌,水中的污染物就中断了代谢过程,电流就减弱,从而驱动报警。

到目前为止,科学工作者已研究成功利用大肠杆菌和蓝藻细菌作为生物传感器。

专家们在评审这一生物技术成果时说,细菌对杀虫剂和除莠剂特别敏感,这一生物特性可广泛用于环境保护领域的监测器。

4微生物治理环境污染显神通

MicroBlaze是一种多种孢子形式微生物的混合体。它能吸收难以清除的污垢、脂肪和纤维素。试验表明,往一池正在燃烧的油脂中倒入这种微生物混合液的浓缩物,烈火会立即熄灭,它还能扑灭森林草原火灾并促使草木迅速再生,让土壤中的微生物复活。

MicroBlaze中的杆菌孢子不是致病的微生物。它们进入因有害物泄漏而污染的土壤15min后就会活跃起来,每20min它们的群体就扩大1倍。用它清除污染不会产生垃圾,其降解过程只产生无害的二氧化碳、水和无机盐。MicroBlaze还可以作为气味控制剂,除去油污的怪味,我们生活中常会遇到许多物质造成环境污染,如柴油机燃料、电动机润滑油、防冻复合物中的乙二醇以及餐馆产生的油腻垃圾等。美国海关用它在停机坪对遗漏的航空汽油进行清洗,还用它清洗机库地板、清除油罐残渣,居民用它疏通厨房排水管道等。

MicroBlaze在中国的应用前景非常广阔。如江湖污染、农药化肥渗漏,由家庭、饭店、养殖场排出的污水,只要向所有排水管和抽水马桶中加入一定量的MicroBlaze就可以有效地清除污水。生产实践还表明,这种含有微生物的水还可以帮助受污染的土壤恢复活力。

我国北京蓝田中绿科技有限公司引进了这一技术,使用后认为它在消除环境污染方面的作用确实神奇。

文章编号:1005-6033(2006)14-0130-02收稿日期:2005-11-24现代生物技术应用于环境保护研究的新进展

孙毅

(信阳师范学院生命科学学院,河南信阳,464000)

摘要:论述了现代生物技术应用于环境保护研究的新进展,包括能吞食有毒废弃物

基因工程细菌的培育,用微生物降解农药废水治理污染,用生物传感器监测水质以及

用中草药制农药防治作物病虫害等。

关键词:生物技术;环境保护;基因工程;生物传感器;生物农药

中图分类号:S18文献标识码:A

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5我国用中草药制成生物农药“露雨二号”

近年来勃然兴起的生物农药顺应了时代发展的要求,这就是既确保杀灭作物病虫害,又不污染环境。用中草药制成的生物农药“露雨二号”,做到了低毒、无害、无残留、可生物降解。

“露雨二号”是根据我国传统的中医药理论研制而成的,它是以多种中草药材为原料的天然广谱杀虫剂,其成本和药效都与目前的化学高效杀虫剂不相上下。可以说,该产品的推出在改善农药结构及保护生态环境方面都是一个突破性的研究进展。

在生物农药开发方面,对中草药的利用必须做到对象(原料)要选准,对中草药进行成分分析以及配料的搭配。生物化学及分析化学在开发中草药制生物农药方面发挥着重要作用。“露雨二号”生物农药开发成功,并取得防虫和环保的双重效益是一个良好的起点。

农业部药检所所长朱天纵说,目前我国已登记的2000多个农药品种中,生物农药只有40多个,其发展空间是很大的。实施农业可持续发展战略,必须保护生态环境,农药必须向低毒、无公害方向发展。

6诱发突变菌治理有机废水造成的环境污染

一项利用生物工程术治理染料废水的技术在我国广州完成。为治理有机废水污染做出了贡献。

这项生物技术工程研究课题由华南师范大学、中山医科大学和东莞市环保局环保技术中心共同主持完成。他们采用生物工程技术诱发突变产生变异菌新菌种,再对不同染料的废水投加优势混合菌群,使之能够适应环境改变酶系统特性。选择的菌群投放后再将缺氧以及好氧工程串联起来协同处理污水。

通过在东莞市施用,该项生物工程技术获得了明显成效,先后荣获东莞市科技进步奖和国家环保局科技进步奖。目前该项技术已有数十家工厂采用,在处理废水和消除污染方面均获得成功,现已由丝绸行业扩大到食品、制革、啤酒及制药行业。

7克隆出植物生长基因控制植物生长

美国密歇根州立大学研究人员用无性繁殖(克隆)技术得到了控制植物生长的基因。美国农业部的专家杰里?科恩在谈到这一发现时说,“基因工程技术会取代植物生长用的农药和化肥,从而减少环境污染,保护生态平衡。”

植物生理研究表明,植物生长依赖于一种名叫IAA的激素。IAGLU基因制造的酶可以控制植物体内活性IAA数量的多少,从而控制植物生长。在近期出版的《科学》杂志上,什尔斯和他的课题组介绍了他们从玉米中提出IAGLU基因,进行克隆并用它制取更多植物生长酶的研究成果。他们把基因导入西红柿内,获得了表达,表现为生长迅速,该课题还对烟草进行试验,也获得了同样的效果。

研究报告显示,罗伯特?班杜尔研究IAA激素已有30多年的历史。他说:“如果我们不用农药、化肥就能控制植物生长的话,这对于农业将

会有巨大的帮助。它将会减少食物中的有害残留物,不污染环境,并降低生产开支。”

8用遗传工程技术开发农产废弃物

我国生化学家、台湾旅美学者何瑗教授经过多年精心研究,最近已成功研究出以遗传工程技术开发农产废物再利用的新技术。这种新生物技术既具有巨大的经济效益,又具有显著的环境效益。从技术领域方面思考,它是遗传工程应用方面的创新佳绩。研究报告指出:过去农产废弃物的利用方式是采用微生物发酵,制造酒精或其他副产品,而这种方法不能完全利用农产废弃物(如占农产废弃物20%~30%的五炭醣)。而何教授研究本课题的创新点则是利用遗传工程基因剪切、拼接的方法,在微生物细胞内进行“加工”使微生物在基因重组中表达出新性状。这些新型微生物最显著的特性是可以分解、发酵五炭醣,而且能将五炭醣这种废弃物变为医药、工业用的原料。

该项成果的取得是基因工程在环保领域研究的一项有非常重要应用价值的现代生物技术,已被广泛采用。

9生物传感器用于检测环境污染与改进废物处理系统

设在巴黎的经济合作和发展组织(OECD)最近在一份报告中指出,各成员国对生物技术在控制环境污染中潜在的应用应给予足够的重视。这份报告认为:生物技术应用于环境保护的意义的宣传,由于公众的敌意及有些成员国环保官员因对释放基因和改善环境的生物技术和方法怀有戒心而大受影响。但在美国和法国,已经使用生物传感器检测污染并将其用于改进废弃物处理系统,取得了明显的成效。

该报告认为,对因释放基因而改变的微生物所造成的对环境真正危害缺乏评估,是“相当令人不安的”。由于缺乏评估危害的标准和方法,许多公司往往不愿研究开发新生物技术,特别是不敢去应用。在许多成员国,由于规定不严格,国家宁可对废弃物进行罚款,也不去建立有效的工业处理规划。当今出现的生物技术应用于环境保护的生物传感检测污染新技术能有效地解决这一难题,它使检测工作变得比较简单易行。

参考文献

[1]郭三维.植物Bt抗虫基因工程研究进展[J].中国农业科学,1995,28(5):8-10.

[2]KennethESherman.大规模生产病毒杀虫剂的可能性[J].晓岚,译.农药译丛,1986,8(6):29-30.

[3]程树培.环境生物技术[M].南京:南京大学出版社,1994.

(责任编辑:白尚平)───────────────

第一作者简介:孙毅,男,1936年10月生,1960年毕业于河南师范大学生物系,教授,信阳师范学院生达科技技术开发公司,河南省信阳市信阳师范学院老干处,464000.

TheNewProgressesoftheApplicationoftheModernBiological

TechniquesintheResearchontheEnvironmentalProtection

SUNYi

ABSTRACT:Thispaperdiscussesonthenewprogressesoftheapplicationofthemodernbiologicaltechniquesintheresearchontheenvironmentalprotection,whichincludethecultivationofthegeneengineeringmicrobesthatcaneatthetoxicwastematerials,thetreatmentofthepollutionthroughdegradationofthepesticidewastewaterbythemicrobes,andthewaterqualitydetectionwiththebiologicalsensor,andthepreventionofthecropinsectpestwithtraditionalChinesemedicinalherbs,etc.

KEYWORDS:biologicaltechnique;environmentalprotection;geneengineering;biologicalsensor;biologicalpesticide孙毅现代生物技术应用于环境保护研究的新进展本刊E-mail:bjb@mail.sxinfo.net综述

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关于环境保护的文献综述

关于环境保护的文献综述 摘要:随着人口、工农业生产和科学技术的飞速发展 ,环境和环境问题已越来越引起人们的普遍关注和重视。面对世界范围内的环境危机的严峻挑战 ,开展并加强环境保护工作已迫在眉睫。本文主要介绍了以现代微生物选育及培养技术和新型高效生物反应器为基础的环境生物技术在水污染治理、城市垃圾填埋、工农业污染源等方面的应用,最后还讨论了环境生物技术的应用及发展前景。 关键词:环境生物技术;污染治理;城市垃圾填埋;废水;应用前景;MBR技术;环境保护 前言 环境生物技术(EnvironmentalBiotechnology) 是指直接或间接利用生物的生理活动 ,建立降低或消除污染物的生产工艺 ,或能够高效地净化被污染的环境以及将污染物转化为资源的人工技术,是现代生物技术与环境科学结合产生的一门新兴交叉学科, 是从传统的废水生物处理技术起始, 通过应用现代微生物选育和培养技术和新型高效生物反应器, 而逐步发展起来的一种经济效益和环境效益俱佳的、解决当前日益严重的包括水污染在内的“三废”问题的最有效手段之一。 通常,日常生活中较普遍的污染源就是“三废”。“三废”指的是废水、废气和固体废弃物,这三大污染源严重污染了人类的生存环境。将环境生物技术应用于“三废”问题的治理 ,主要是指利用微生物原理将污染物质进行生物降解和生物转化 ,从而提高环境质量 ,达到环境污染治理的目的。 环境生物技术的起源可以追溯到一百多年前的活性污泥工艺的发展 ,其理论和实用技术在此一百多年来不断发展和进步 ,并得到广泛应用 ,对控制环境污染和改善环境质量起到了重要作用。而从全世界范围来看,环境污染至今还没有得到有效控制,特别是对发展中国家而言。在我国,随着经济的迅猛发展 ,环境污染现状也依然严峻 ,并有加剧的趋势,近年来 ,我国的环境污染治理力度不断加大 ,进入了一个新的高速发展时期 ,对环境污染治理新技术的要求也日益迫切。随着现代生物技术的发展 ,尤其是现代分子生物学技术的出现 ,为环境科学的发展带来了新的机遇。现代环境生物技术就是在这一形势下形成的。它是现代生物技术在环境科学领域中的应用 ,是现代生物技术与环境科学紧密结合而形成的新兴交叉学科 ,是一种经济效益和环境效益俱佳的、解决复杂环境污染问题的有效手段 ,是当代环境科学研究发展的主导方向之一。 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、

现代生物技术研究进展

现代生物技术研究进展 luojuan 摘要:生物技术是21世纪最具有发展前景和活力的学科,世界各国都将生物技术视为一项高新技术,生物技术在相关领域中的应用也成为应用技术研究中的热点。生物技术又叫生物工程,是综合运用生物学、细胞生物学、微生物学、生物化学等基础科学和生化工程等原理和技术而形成的一门综合性的科学技术。 关键词:现代生物技术细胞工程酶工程发酵工程基因工程蛋白质工程研究进展 一、现代生物技术概述[1] 生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术主要是自然发酵技术和自然杂交育种技术。现代生物技术是指以现代生物学研究成果为基础,以基因工程为核心的新兴学科。现代生物技术主要包括:细胞工程、酶工程、发酵工程、基因工程、蛋白质工程。 二、细胞工程研究进展[2] 细胞工程的概念及其基本操作细胞工程属于广义的遗传工程,是将一种生物细胞中携带的全套遗传信息的基因或染色体整个导入另一种生物细胞,从而改变细胞的遗传性,创造新的生物类型。它包括细胞融合、细胞重组、染色体工程、细胞器移植、原生质体诱变及细胞和组织培养技术。 近年来,在该领域的研究最引人注目的是细胞融合技术和细胞杂交,并取得一些突破性研究进展。应用细胞融合技术可以培育新型生物物种。可实现种间育种。 1975年英国科学家研制成功了淋巴细胞杂交瘤技术,由此技术获得的单克隆抗体很快应用于临床实践,被称为20世纪80年代的“生物导弹”。目前单克隆抗体技术已用于治疗诊断癌症、艾滋病等多种疑难疾病,及快熟诊断人类、动物和农作物病害等方面,成为细胞工程在医学上最重要的成就之一。 日本秋田生物技术公司和遗传资源开发利用中心联合采用细胞工程的原生质体突变,将“秋田小町”稻育成“新秋田小町”新品种。该稻试种过程中,产量大大提高,取得了明显的经济效益。我国科学家利用细胞工程的原生质体育种在世界上首创了食用菌属间原生质体杂交。这种属间杂交新品种,既有香菇的独特香味和优良品质,又有平菇的高产量、生长周期短、易栽培、抗逆性强等特性。 随着细胞工程技术的不断发展,植物细胞和组织培养这一细胞工程技术也无例外地得到发展,目前已在许多植物上,特别是在农林生产实践中得到了广泛应用。尤其在林木优良品种和无性系的快速繁殖方面进展较快。 细胞工程已成为当代社会经济重要支柱性技术之一。 三、酶工程的研究进展[3] 酶工程就是在一定的生物反应装置中,利用酶的催化功能,将相应的原料转化成有用物质的一门技术。 化学酶工程又称初级酶工程,主要由酶学与化学工程技术相互结合而形成。在开发自然酶制剂方面,大规模生产和应用的商品酶只有数十种,如水解酶、凝乳酶、果胶酶等。在食品工业中的应用主要是淀粉加工,其次是乳品加工、果汁加工、食品烘烤及啤酒发酵;在轻化工业中的应用主要包括洗涤剂制造、毛皮工业、明胶制造、胶原纤维制造、牙膏和化妆品的生产、造纸、废水废物处理和饲料加工等;在能源开发上的应用主要是利用微生物或酶工程技术从生物体中生产燃料,也可利用微生物作为石油勘探、二

(word完整版)现代农业高技术的发展现状、方向和趋势

类别:综述 现代农业高技术的发展现状、方向和趋势 龚德平 现代农业是市场化、工业化、科学化、集约化、社会化、补贴与福利化以及可持续发展的农业。发展现代农业,就是用现代物资条件装备农业,用现代科学技术武装农业,用现代产业体系组织农业,用现代经营形式管理农业,用现代市场发展理念引领农业,用培养知识文化型农民发展农业。现代农业高技术是发展现代农业的核心。 (一)、现代农业高技术的发展现状 随着生物技术、信息技术、新材料技术等高技术的不断发展,现代农业高技术发展迅速。以生物技术、信息技术为代表的高技术不断向农业科技领域渗透和融合,逐渐形成了分子育种技术、转基因技术、数字农业技术、节水农业技术、食品加工技术、航天育种技术等农业高技术体系。 1、农业生物技术发展迅速,成为经济发展新的制高点,对科学、技术、方法、理念、产业、社会与伦理产生一系列的革命性影响。现代分子育种学与传统动植物育种技术的结合,促进了新兴分子育种技术的发展。近年来由于转基因生物对生态环境和人类健康影响尚存在一些科学意义上的不确定性,科技界纷纷把研究重点转向动、植物分子标记辅助选择技术,该技术具有高效、安全的突出优点,已经展示出部分常规育种技术无法比拟的优越性。以转基因为核心的现代生物技术产业成为当今世界发展最快、最活跃的农业高技术产业领域之一。农业生物药物技术研究取得了一

批重大突破,成为农业高技术研究领域角逐的重点领域,目前以基因重组技术为代表的生物技术是农业生物药物研究的核心技术。生物技术在理论和技术上不断取得突破,为现代农业高技术的孕育、成熟、发展创造了条件。同时,生物技术的迅猛发展,越来越直接地影响着人类的精神生活,冲击着传统的伦理观念,衍生出许多新的伦理道德问题。 2、农业信息技术与数字化技术日新月异,对传统农业的改造显示出强劲的动力。农业信息化技术与数字化技术的应用主要有数据库技术、农业专家系统、3S技术、农业网络技术以及精确农业技术等。农业专家系统最早于1986年出现在美国,现在专家系统通过网络传送到田间和饲养场正成为一种趋势;以3S技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统)与精确农业技术为基础的精确农业已经成为当今世界农业发展的新潮流;农业现代高技术装备迅速地吸收应用电子与信息技术、新材料技术发展成就开发出智能、高效、多功能和大型化农业现代装备。与此同时,农业信息技术与数字化技术的不断发展,对社会物资生活、精神生活方式、以及人类物资、精神文明空间的拓展与延伸产生深刻的变革。 3、高技术引领驱动和支撑农业生产方式转变,成为世界现代化农业发展的根本标志。现代生物技术、信息技术和新材料技术的迅猛发展,为解决农业资源高效利用、生态环境保护等现代农业综合发展问题提供了新的技术途径,农业资源利用与生态环境技术研究主要集中在节水农业技术、新型肥料技术、农业废弃物综合利用技术等方面。目前节水农业研究的目标是不断提高作物水分利用率和利用效率,依据作物生理需水确定作物用水;在新型肥料技术方面,目前主要研究主要集中在纵横向动态平衡施肥

环境保护与生物技术

环境保护与生物技术 潘涔轩(中国环境科学研究院生物工程重点实验室) 一、我国环境保护的现状 环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。 我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,从城市到乡村,我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。贵阳、重庆、北京、兰州等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列,全国600多个城市中、大气质量符合国家一级标准的不足1%。全国范围的酸雨危害的程度和区域日益扩大。全国每年污水排放达360亿吨,仅10%的生活污水和70%的工业废水得到处理,其中约有一半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准。其他未经处理的污水直接排入江河湖海,致使我国的水环境遭受严重污染和破坏。据统计,全国七大水系和内陆河流的110个重点河段中,属4类和5类水体的占39%;城市地面水污染普遍严重,并呈进一步恶化的趋势,136条流经城市的河流中,属4类、5类和超过5类标准的高达76.8%;约50%的城市地下水受到不同程度的污染;全国大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富营养化程度逐年加剧;一些地区的饮用水源受到严重污染,对人民健康造成严重危害。城市垃圾和工业固体废弃物与日俱增,工业废弃物累计堆积量已超过6 6亿吨,占地超过5万公顷,使200多个城市陷入垃圾包围之中。严重的生态破坏,加重了1998年的长江洪水灾难,给人民的生命财产及国民经济造成了严重损失。 当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力将进一步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。据中国社会科学院1998年度调查和估计,我国环境污染和生态破坏造成的经济损失每年超过2000亿元人民币。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量,以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前亟待解决的重要问题。 当今世界各国已普遍接受“可持续发展”这一全新的概念,并围绕它制定和实施本国的环境保护及其相关的产业政策。可持续发展要求在保持经济高速发展的同时,必须保护好人类赖以生存的环境。环境和经济及贸易挂钩是当前国际政治及经济关系发展中的新形势。例如,在日元贷款中,环保贷款已成为非常重要的组成部分。ISO14000系列国际环境管理标准,将要求企业承担相应的环境保护责任,并对达到该标准的企业给予认证。没有得到认证的企业的产品,在出口时将有可能面临被国外政府以未承担环境保护的责任而拒绝进口;同时,国外大型企业也可能因害怕和这些未达到该标准的企业合作而影响其形象,从而中止和这些企业的合作。至2003年,ISO9000系列质量标准将和ISO14000系列环境管理标准统一成一个标准,从而将进一步强化环境保护对企业发展的重要意义。因此,良好的环境保护将加强我国企业的国际竞争力。否则,在当前国际贸易中保护主义盛行的情况下,我国将可能面临因环境问题而被排斥在国际贸易之外的危险。然而,我国现有的环保科技水平仍较低,缺乏可被应用的高科技成果及高技术人才。而可持续发展这一方针的最终实现必须依靠科技进步,特别是高新技术的应用。仅靠传统的污染防治技术和手段,已远远不能满足伴随人类科技进步带来的污染物产生速度和人类对生存环境质量的要求,必须另辟新的途径。20世纪科技进步和社会发展已充分证明了高科技的作用,当前的科索沃战争显示,如要摧毁一座桥梁,过去几百架次飞机也不一定能够成功的事情,而今只需最多两枚导弹即可达到,因此只有发展和掌握高科技技术才能在当今的国际竞争中立于不败。

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染色体工程技术 在小麦品质改良中的应用及社会意义 摘要:本文报告了染色体工程在小麦品质改良中的方法,在理论研究与育种实践上的应用。论述了染色体工程在小麦品质改良和生产实践中所体现出来的社会意义。 关键词:染色体工程,小麦,类型变化,实践 正文: 染色体操作(chromosome manipulation)是按设计有计划削减、添加和代换同种或异种染色体的方法和技术。也称为染色体操作。染色体工程一词,虽然在20世纪70年代初才提出。其实早在30年代,美国西尔斯(E.R.Sears)及其学生就已开始研究,但当时局限于小麦,定义为:在小麦中利用缺体或单体材料,对个别染色体或染色体片断进行替代或转移的工程谓之“染色体工程”。 植物染色体工程从50年代的兴起迄今约30余年的历史,但运用这一技术在改造 植物的遗传性方面却显示了它强大的力量,表现在创造崭新的遗传资源,培育突破性新 品种和合成新物种等方面取得的重大进展。 目前对基因操作的主要方法有:有性杂交、染色体代换、易位、添加、染色体显微切割和微克隆、PCR扩增等。 现代小麦育种十分注意栽培品种的类型变化,期望它们优质、高产、抗病、矮秆。我们知道,在小麦近缘种属中,存在着小麦栽培品种所没有的优质、抗病基因。在常规的杂交程序中,栽培品种与野生种之间,因染色体组不同,在多数情况下染色体不能配对,其基因很难进行重。细胞遗传学家已经研究出一套方法,将异种变异性应用于小麦育种实践。这些方法包括染色体附加、染色体代换、染色体易位等。用这些方法实现了小麦染色体附加、代换、易位和部分同源染色体间的重组。 (一)麦外源染色体的添加 普通小麦附加系的系统研究工作开始于1940年,07mara把3个不同的黑麦染色体分别附加到小麦中。1960年Evans~Jenkins得到了所有7个黑麦染色体的双体附加系。之后,Sears把小伞山羊草的染色体附加到小麦中;Joppa等(1978)用一种新方法得到了具有15对染色俸的硬粒小麦双单体(3D,4D,5D)附加系;Islam(1978)把6个大麦染色体分烈跗加到小麦中。有人还把顶芒山羊草和冰草的一些种的染色体附加到小麦中。

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高考命题热点专项练(二)生命科学与环境保护 1.(2019湖南常德期末)2018年环境日主题确定为“美丽中国,我是行动者”,即希望人们尊重自然,保护自然,像爱护眼睛一样爱护生态环境,像对待生命一样对待生态环境,使我们国家天更蓝、山更绿、水更清、环境更优美。下列有关叙述错误的是() A.低碳生活方式有助于维持生物圈中碳循环的平衡 B.生物多样性的形成过程就是新物种形成的过程 C.合理开发和利用野生资源是对生物多样性保护的有效措施 D.森林具有的保持水土、调节气候等功能体现了生物多样性的间接价值 2.(2019福建漳州质监)人们利用恢复生态学技术改造盐碱化草地,可使重度盐碱化草地恢复至中度盐碱化草地,并最终恢复至轻度盐碱化草地和良好草地,下列有关叙述错误的是() A.改造盐碱化草地的过程中,群落的空间结构也会发生变化 B.生态系统功能的恢复有益于人类与自然的和谐相处 C.在不同阶段种植不同种类的牧草来改善盐碱化草地可提高生物多样性 D.盐碱化草地生态系统中能量循环的速度取决于该生态系统恢复后营养结构的复杂程度 3.(2019山东临沂质检)习总书记指出,“尊重自然、顺应自然、保护自然,坚决筑牢国家生态安全屏障,实现经济效益、社会效益、生态效益相统一”。下列说法错误的是() A.建立植物园、禁止采伐珍稀濒危植物,是保护生物多样性的有效可行措施 B.提高三江源生态系统的抵抗力稳定性,是筑牢国家生态安全屏障的重要举措 C.若人与自然和谐统一,生产者固定的能量便可反复循环利用实现经济循环 D.雾霾天气影响物种生育的温度、光照、pH等环境条件,会破坏生物多样性 4.(2019湖南株洲质检)在退化荒丘上建成的塞罕坝林场是我国荒漠化治理的典范。为更好地管理、利用林木资源,科研人员研究了不同砍伐强度对塞罕坝林场落叶松人工林的林木生物量影响,结果如下表所示。下列相关叙述中错误的是()

生物工程的最新进展和研究热点

当今世界,我们所处的这个时代,是科学技术飞速发展、知识信息爆炸的知识经济时代,世界各国都在相互竞争,竞争的焦点集中在科学技术上,谁的科技发达,谁的综合国力就强大。 现在世界七大高新技术分别是:现代生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术。 其中生物技术列在首位,生物技术之所以令世界各国如此重视,是因为它是解决人类所面临的诸如食物短缺、人类健康、环境污染和资源匮乏等重大问题上有着不可比拟的优越性,还因为它与理、工、农、医等科技的发展、与伦理道德、法律等社会问题都有着密切的关系。 高新技术的重要特征之一是学科横向渗透,纵向加深,综合交错,发展迅速。所以世界各国争相投巨资发展,确定生物技术为21世纪经济和科技发展的优先领域。 基因工程 基因工程( 又称DNA 重组技术、基因重组技术) , 是20 世纪70 年代初兴起的技术科学, 是用人工的方法将目的基因与载体进行DNA重组, 将DNA 重组体送入受体细胞, 使它在受体细胞内复制、转录、翻译, 获得目的基因的表达产物。这种跨越天然物种屏障, 把来自任何生物的基因置于毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞之中的能力, 是基因工程技术区别于其他技术的根本特征。 基因工程技术是一项极为复杂的高新生物技术, 它利用现代遗传学与分子生物学的理论和方法, 按照人类所需, 用DNA 重组技术对生物基因组的结构和组成进行人为修饰或改造, 从而改变生物的结构和功能, 使之有效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状。基因工程从诞生至今, 仅有30 年的历史, 然而, 无论是在基础理论研究领域, 还是在生产实际应用方面, 都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种细胞器的基因组全序列测定工作。其次, 基因工程具有广泛的应用价值, 能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径。 基因组研究应该包括两方面的内容:以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学,又被称为后基因组研究,成为系统生物学的重要方法。 我国在结构生物学研究方面具有较好的基础。60年代,我国科学家在世界上首次人工合成了胰岛素;70年代初又测定出1.8 埃; 分辨率的猪胰岛素三维结构,成为世界上为数不多的能够测定生物大分子三维结构的国家,这些研究工作处于当时的世界先进水平。 基因克隆是70年代发展起来的一项具有革命性的研究技术,可概括为∶分、切、连、转、选。 "分"是指分离制备合格的待操作的DNA,包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA;"切"是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA,或者切出目的基因;"连"是指用DNA连接酶将目的DNA同载体DNA连接起来,形成重组的DNA分子;"转"是指通过特殊的方法将重组的DNA 分子送入宿主细胞中进行复制和扩增;"选"则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。基因工程技术的两个最基本的特点是分子水平上的操作和细胞水平上的表达,而分子水平上的操作即是体外重组的过程,实际上是利用工具酶对DNA分子进行"外科手术"。DNA克隆涉及一系列的分子生物学技术,如目的DNA片段的获得、载体的选择、各种工具酶的选用、体外重组、导入宿主细胞技术和重组子筛选技术等等。从不同的重组DNA分子获得的转化子中鉴定出含有目的基因的转化子即阳性克隆的过程就是筛选。目前发展起来的成熟筛选方法如下:(一)插入失活法 外源DNA片段插入到位于筛选标记基因(抗生素基因或β-半乳糖苷酶基因)的多克隆位点后,

现代生物技术在环境保护方面的应用

现代生物技术在环境保护方面的应用 地质学院勘查技术与工程申玉龙201101171223 摘要:应用现代生物技术进行环境保护拥有许多优点,人们已意识到,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。 正文: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。 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。 与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。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. 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。. 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。 污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。 白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采

高中生物《生物科学与社会》第四章 生物科学与环境保护苏教版知识点练习

高中生物《生物科学与社会》第四章生物科学与环境保护苏教版知识点练习 第1题【单选题】 用微生物处理污水,使污水得到净化,下列与这一措施无关的是( ) A、要利用厌氧型微生物 B、要利用需氧型微生物 C、要首先清除污水中个体大的固体污染物 D、污水净化后,应达到国家规定的排放标准 【答案】: 【解析】: 第2题【单选题】 位于某大城市风景区的一个湖泊,由于受到周围环境生活废水的严重污染,出现了"水华"现象。生物科技工作者经过研究发现,在发生"水华"的水域适量放养一种鱼,不仅可以解决"水华"问题,而且可以收获大量的鱼。那么,放养的这种鱼应该是( ) A、捕食浮游植物的链鱼 B、捕食浮游动物的鳙鱼 C、捕食水草的草鱼 D、捕食各种螺狮的青鱼 【答案】: 【解析】: 第3题【单选题】 发菜与下列哪种生物的结构相似( ) A、大豆 B、大肠杆菌

C、线虫 D、酵母菌 【答案】: 【解析】: 第4题【单选题】 在绿色食品中,禁止使用有机磷农药。若长期使用有机磷农药,会随着营养级的升高富集,还会造成水体富营养化,其原因是( ) A、有机磷农药杀死了绝大多数生物,只有藻类繁殖 B、有机磷农药选择了藻类的繁殖 C、有机磷农药分解后,为藻类的繁殖提供了大量的无机磷 D、有机磷对于植物来说,是一种高级肥料 【答案】: 【解析】: 第5题【单选题】 工农业及城市生活污水中含有磷,处理污水时要不要去除磷,以下几种观点你认为正确的是( ) A、磷是生物的营养元素,不必除去 B、含磷的污水是很好的肥料,不必除去 C、过量的含磷污水会导致水体藻类增殖,水质恶化,必须除去 D、磷对人体无害,除去与否无关紧要 【答案】: 【解析】:

国内外生物技术发展现状

国内外生物技术发展概况 (2010-10-21 18:00:05) (一)国内外生物技术发展动态 1、国际生物技术发展现状生物技术是近 20 年来发展最为迅猛的高新技术,越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发、环境保护及可再生生物质能源等诸多领域,具有知识经济和循环经济特征,对提升传统产业技术水平和可持续发展能力具有重要影响。近 10 年来,生物技术获得突破性发展,生物技术产业产值以每 3 年增长 5 倍的速度递增,以生物技术为重点的第四次产业革命正在兴起,预计到 2020 年,全球生物技术市场将达到 30,000 亿美元。在发达国家,生物技术已成为新的经济增长点,其增长速度大致是 25%-30%,是整个经济增长平均数的 8-10 倍。在生物技术制药领域,包括基因工程药物、基因工程疫苗、医用诊断试剂、活性蛋白与多肽、微生物次生代谢产物、药用动植物细胞工程产品以及现代生物技术生产的生物保健品等研究成果迅速转化为生产力,其中与基因相关的产业发展最强劲。全球医药生物技术产品占生物技术产品市场的 70%以上,占药物市场的 9% 左右,以高于全球经济增长 5 个百分点的速度快速发展,仅单克隆抗体市场销售额就达 40 亿美元。农业生物技术产业已经成为各国政府未来农业发展的战略重点,应用基因工程、细胞工程等高新技术培育的农林牧渔新品种、兽用疫苗、新型作物生长调节剂及病虫害防治产品、高效生物饲料及添加剂等已推广运用,产生了巨大的经济效益。 1996 年,全球转基因作物才 170 万公顷,以后逐年直线上升,到 2004 年已经达到 8100 万公顷,8 年间全球转基因作物种植面积增加近 48 倍。照此增长速度预计 2010 年世界范围内 50%的耕地将种植转基因作物,2020 年将增至 80%。尤其是抗虫、抗除草剂转基因作物的推广,大幅度提高劳动生产率并减少化学农药施用量,经济效益极为显著。全球转基因作物市场价值 1995 年仅 7500 万美元, 1997 年达 6.7 亿美元,2002 年为 45.2 亿美元,预计到2010 年将达 200 亿美元。本文章来自生物科学博览网站,欢迎您的光临食品生物技术产业产值约占生物产业总产值的 15-20%,目前国际市场上以生物工程为基础的食品工业产值已达 2500 亿美元左右,其中转基因食品市场的销售额 2010 年将达到 250 亿美元。此外,保健食品行业是全球性的朝阳产业,市场增长迅速。环境生物技术是生物技术、工程学、环境学和生态学交叉渗透形成的新兴边缘学科,是 21 世纪国际生物技术的一大热点。环境生物技术兼有基础科学和应用科学的特点,在环境污染治理与修复、自然资源可持续再生等方面发挥着日益重要的作用。能源生物技术主要目标是利用生物质能源。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,是仅次于煤炭、石油和天然气而居世界能源消费总量第四位的能源。目前,全球储量为亿吨,相当于 640 亿吨石油。许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等,主要是开发生物柴油和生物乙醇汽油。尽管生物质液化燃料开发还处于初级阶段,市场份额还不大,但由于岂疫有环保和再生性特点,前景非常广阔。 2.国内生物技术发展现状我国政府一直把生物技术作为重点支持的战略高技术领域,提出了“加强源头创

2020年(生物科技行业)环境保护与生物技术

(生物科技行业)环境保护 与生物技术

环境保护和生物技术 壹、我国环境保护的现状 环境保护已成为当前国际关系、经贸合作中的壹个极为重要的问题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。 我国是世界上环境污染最为严重的国家之壹,从城市到乡村,我国的大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。贵阳、重庆、北京、兰州等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列,全国600多个城市中、大气质量符合国家壹级标准的不足1%。全国范围的酸雨危害的程度和区域日益扩大。全国每年污水排放达360亿吨,仅10%的生活污水和70%的工业废水得到处理,其中约有壹半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准。其他未经处理的污水直接排入江河湖海,致使我国的水环境遭受严重污染和破坏。据统计,全国七大水系和内陆河流的110个重点河段中,属4类和5类水体的占39%;城市地面水污染普遍严重,且呈进壹步恶化的趋势,136条流经城市的河流中,属4类、5类和超过5类标准的高达76.8%;约50%的城市地下水受到不同程度的污染;全国大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富营养化程度逐年加剧;壹些地区的饮用水源受到严重污染,对人民健康造成严重危害。城市垃圾和工业固体废弃物和日俱增,工业废弃物累计堆积量已超过66亿吨,占地超过5万公顷,使200多个城市陷入垃圾包围之中。严重的生态破坏,加重了1998年的长江洪水灾难,给人民的生命财产及国民经济造成了严重损失。 当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势,环境保护的压力将进壹步加重,由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可

生物科学与环境保护

生物科学与环境保护 目标的确定 环境和资的问题,与人类的行为紧密相关。本节内容,作为本的结尾,同时,也是本模块学习的结束,应该着意引导学生在本前三节学习内容的基础上,形成有关环境保护和资合理利用的行为和意识。改变人类的行为方式,应该从生产和消费行为两方面着手,而消费行为则会影响,甚至能够决定生产方式。绿色消费的方式,不仅考虑要满足我们这一代人的消费需求、安全和健康需要,还要考虑满足后代的消费需求、安全和健康需要。这种消费方式,是有利于可持续发展的消费方式。因此,首先要让学生明白什么是绿色消费。简述绿色消费的兴起、说出绿色消费的概念是学习本节后续内容的基础。生活中有很多消费行为,哪些是绿色的消费行为呢?尤其是自己有哪些行为和观念还不符合绿色消费?通过让学生评价自己的消费行为,讨论日常生活中有哪些消费行为还不是绿色消费,让学生认同有利于环境保护的消费行为。但是,仅仅是自己做到绿色消费还不够,作为社会的一员,还应承担更多的责任,即让更多的人进行绿色消费。因此,参与“宣传绿色消费观念,倡导绿色消费行为”的活动就很有必要。 --思路

教学实施的程序 前师生搜集有关绿色消费的资料,在网站上建立倡导绿色消费的网页,内容包括:什么是绿色消费、绿色消费的误区、网络自测问卷(中英)、倡导绿色消费的宣言、问题讨论区等。 教学程序 教学活动 教学手段 与方法 预期目的 导言

同学讨论对绿色消费的认识 教师总结,从绿色消费的兴起,引导学习绿色消费的概念 澄清学生对绿色消费的错误认识 通过网络平台,让学生提问,发现学生中对绿色消费的“误区”提出填写绿色消费自测卷的要求

分析调查结果 结束语 师:今天,在我们心中,绿色不仅是由树木花草构成的风景,而且是安全、健康、清洁和环保等美好事物的象征。在商店里,消费者可选购绿色产品和绿色食品。在各种媒体中,以绿为冠的新名词不时扑入眼帘。就连广告用词中,商家也常常大谈“绿色”。很多公司和企业的标志,也设计成双手紧握着绿叶。转眼间,“绿色”充溢于我们的生活,我们似乎进入了一个“绿色时代”。“绿色消费”这一概念离我们的生活似乎越越贴近了。但是,同学们对“绿色消费”了解多少呢?你们

现代生物技术在环境保护中的应用研究进展

现代生物技术在环境保护中的应用研究进展 摘要介绍了我国生态环境现状,阐述了现代生物技术在治理环境污染应用方面的优点及其在环境保护中的应用情况,并对其应用前景进行了展望,以期促进现代生物技术在环境保护中的应用。 关键词现代生物技术;环境保护;应用;前景 随着现代工业技术的迅速发展,我国国民经济社会总体发展速度较快,城市化进程的步伐也日益加快。在经济高速发展过程中,环境问题也随之而来。为了全面建设小康社会,保证国民健康,维护社会可持续、健康发展,必须采取有力措施进行环境保护。因此,积极利用现代生物技术、加强环境保护已经成为人民日益关注的课题。为了实现社会健康、持续发展,实现各类资源的永续利用,环保工作者的首要工作任务就是努力保护和提高环境质量。 1 我国生态环境现状 在我国过去几十年的经济快速发展中,由于片面重视经济GDP的高速发展而忽视了经济发展中的环境保护,导致目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染,造成水体污染严重,无法利用。全国约300个城市工业生产和居民生活用水较为短缺,成为缺水城市,占全国600个城市中的50%;而农村这一情况更加严重,约有1亿人口和2亿头牲畜饮水困难。在广大农村,由于水体和土壤的严重污染,耕地利用效率大大降低,不仅减少了有效耕地面积,而且直接威胁居民身体健康,引发各类疾病[1]。目前的当务之急就是要尽快应用高新技术,综合治理和保护环境,从而有效控制环境污染,保持生物多样性和生态平衡。 2 现代生物技术在治理环境污染方面的优点 由于基因重组技术的发现和应用,一项以基因工程为核心的现代生物技术迅速崛起,并成为高新产业革命的重要标志之一。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、蛋白质工程等一系列高新技术。环境生物技术是由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科,是应用生物圈的某部分使环境得以控制,或治理预定要进入生物圈的污染物的生物技术。这一技术在解决环境问题过程中显示出了独特的功能和显著的优越性,不仅充分体现出这项技术是一个纯生态的过程,且从根本上体现了可持续发展的战略思想。在环境的保护和污染治理中,环境生物技术与传统方法相比较,具有明显优势。生物转化技术可以真正实现清洁生产的目的,其充分利用生物过程减少生产中产生的污染,很大程度上代替了传统生产中的化学过程,更有利于实现无废生产,促进了生产工艺的生态化。现代生物技术的发展,尤其是酶工程、细胞工程、基因工程等,提高了生产效率,强化了环境生物处理过程,在工农业生产中应用这些技术,可以降低成本,其高专一性等特性为环境生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 3 现代生物技术在环境保护中的应用 3.1 环境监测与评价 近年来,国内外研究较多的是应用PCR技术生物芯片、生物传感器等生物高新技术进行环境监测。Niedrhauser等利用PCR技术检测了食品中的单核细胞生利斯特氏菌(易导致人类脑膜炎)。传统方法至少需10 d时间,应用PCR技

现代生物技术的发展与前景

在当今世界各国纷纷建立以基因为核心的知识产权保护,抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下,参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁,要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置。 农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为:——研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应

用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。 ——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。 ——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。有专家称,转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。

现代生物技术在环境保护中的应用和前景(最新版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 现代生物技术在环境保护中的应用和前景(最新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

现代生物技术在环境保护中的应用和前景 (最新版) 摘要:针对我国目前生态环境状况,论述了现代生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用和发展前景。 关键词:现代生物技术生态环境环境保护 1我国生态环境现状 目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急

剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。 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。 (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)利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无

现代生物技术的应用与展望

现代生物技术的应用与展望 姓名:班级:学号: 摘要:参阅大量文献资料对近年来生物技术在农业、医药业、社会科学等中的应用进展进行了综述。从改革传统农业结构,解决食品短缺问题的应用、深入基因研究,解决健康长寿问题、运用现代生物技术,解决环境污染问题等内容出发,指明了生物技术现代科学发展中的应用前景。 关键词:生物技术基因医学健康农业 Abstract: a large number of literature on recent biotechnology in agriculture, medicine and industry, social science and application were reviewed in this paper. From the reform of traditional agriculture structure, to solve food shortage problem, in-depth application of genetic research, solve the longevity and health problems, use of modern biological technology, solve the problem of environmental pollution and other content, pointed out the biological technology of modern science and application prospects. 现代生物技术也可称之为生物工程,是以重组DNA技术和细胞融合技术为基础,利用生物体(或者生物组织、细胞及其组分)的特性和功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,以及与工程原理相结合进行加工生产,为社会提供商品和服务的—个综合性技术体系。其内容包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。现代生物技术的诞生以2O世纪7O年代初DNA重组技术和淋巴细胞杂交瘤技术的发明和应用为标志,迄今已走过了30多年的发展历程。实践证明现代生物技术对解决人类面临的粮食、健康、环境和能源等重大问题方面开辟了无限广阔的前景,受到了各国政府和企业界的广泛关注,与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱,是2l世纪高新技术产业的先导。可以预测,生物技术的应用与发展将导致生产体系与经济结构的飞跃变化,甚至可能引发一次新的工业革命,对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。 1 改革传统农业结构,解决食品短缺问题 现代生物技术在农业中最突出的应用是利用转基因技术,将目的基因导入动、植物体内,对家畜、家禽及农作物进行品种改良,从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种,达到充分提高资源利用效率,降低生产成本的目的。经过长期不断的努力,现代农业生物技术已取得重大突破,不仅从根本上改变了传统农作物的培育和种植,也为农业生产带来了新一轮的革命,并将在解决目前人类所面临的粮食危机、环境恶化、资源匮乏、效益衰减等方面发挥巨大作用。 1.1 提高农产品的产量与质量农作物病虫害是造成农业产量下降的主要原因之一,因而利用转基因技术把抗病、抗虫基因导入农作物中,使之可避免或减少病虫害。近年来,抗黄杆菌的水稻、抗除草剂的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强与耐贮性高的番茄等转基因植物开始进入市场,提高了产量,增加了效益;根据人类的需要,还可把特定基因导入植物体,可达到改良农产品品质的目的,如高含量必需氨基酸的马铃薯,高蛋白质含量的大豆等;此外还可利用生物技术破坏水果细胞壁纤维酶,保证猕猴桃、桃、西红柿等水果成熟但不变软而提高水果的保鲜度,便于水果的运输。从1996年到2o02年,转基因农作物在全球的种植面积从170万ha扩大到5810万ha,即增加35倍,显示了现代农业生物技术强大的生命

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