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林木組培培養是采用林木的器官和組織作為外植體進行苗木快速繁殖的技術，目前可以通過組織培養繁殖的木本植物多達120余種，并且逐年在增加。美國1978年已經使用火炬松組培苗進行小范圍造林，1983年其里格斯苗圃林木組培苗的生產規模就達到100萬株，德國、法國、加拿大和巴西等國家對云杉、楊樹、桉樹等樹種的組培方面也進行了較為系統的研究，并投入了工廠化生產。我國于20世紀70年代開始了林木組織培養研究。通過科研工作者的不懈努力，先后分別有楊樹、桉樹、馬尾松、泡桐、杉木、濕地松、馬褂木、柚木和桑樹等樹種通過組織培養成功獲得再生植株。目前，我國的林木組織培養育苗研究已從實驗室研究進入工廠化生產階段，分別華北和華南建立了具有國際先進水平的組織培養育苗工廠，僅中國林業科學院在湛江的南方桉樹中心，年產桉樹組培苗就達到300萬株。
2林木轉基因育種
基因工程是生物技術五大工程之一，是生物技術的核心，基因工程育種的原理是將目的基因片段整合到到相應的受體植物細胞的染色體中，改變受體植物的DNA組成，進而改變林木自身的相關性狀，產生新的有利性狀，轉基因為林木遺傳改良提供了一條全新的途徑?；蚬こ碳夹g與常規雜交育種和純合育種相結合，可以大大縮減育種周期，加快林木育種進程，可以有效打破遠緣雜交不親和的生殖隔離障礙，創造新物種和選育新品種，對優質人工林的營造和生態環境保護具有重要意義。近年來，基因工程在林木育種工作中開始大量應用，其中主要技術有基因片段的分離與鑒定、植物細胞遺傳轉化和轉基因植株的鑒別等。目前我國的林木基因工程育種研究取得了較大進展，已經有幾十種樹木如楊樹、火炬松、花旗松、白云杉、核桃、刺槐、麻櫟、桉樹、蘋果、羅威云杉等先后進行了基因工程研究，已經獲得轉基因植物的有楊樹、核桃、柳樹、松樹、蘋果、李和葡萄等。研究領域主要有抗病蟲害、抗除草劑、抗逆性、花色花期調控等基因，其中抗蟲基因工程已經取得突破性進展，培育的抗蟲轉基因楊樹新品種已實現商品化生產。
3林木分子標記輔助育種
遺傳標記是指能穩定遺傳，容易識別的遺傳學特征，包括形態特征、細胞學特征、生化特征和分子標記等。分子標記是在分子生物學基礎上發展起來的一項技術，已經廣泛應用于生命科學研究的各個領域，由于DNA分子具有多態性，能體現生物的基因特征，常作為分子標記的遺傳標記。目前，在林木育種工作中用的分子標記手段主要有4種，分別是限制性片段多性（PFLP）、隨機擴增多態性（RAPD）、擴增性片段多態性（AFLP）和簡單重復序（SSR）等。在林木遺傳改良中，分子標記主要用于種質鑒定、遺傳多樣性分析、遺傳連鎖圖譜構建、分子標記輔助選擇、)重要經濟性狀基因定位等方面。目前，借助分子標記技術，楊樹、桉樹、松樹等主要經濟樹種已經建立了遺傳圖譜，通過遺傳圖譜能識別遺傳標記的具置，可以對樹高、胸徑、材積、干形等指標進行定位研究，遺傳圖譜對林木育種工作有極大的促進作用，有利于優良品種的定向選育與培養。隨著分子標記技術的發展和應用成本的不斷降低，作為一種行之有效的遺傳標記，在現代林木遺傳育種研究中發揮著越來越重要的作用。
4林木次生代謝物質生產
例如植物的抗蟲、抗病、抗倒、高產、優質等都可以通過轉基因技術得以改變。尤其是現代的高科技技術蓬勃發展，轉基因技術有著發展的良好環境，相對于其它育種途徑，轉基因技術可以培育出更多更好的植物品種。另外，所培育的新品種有很好地適用外界環境的能力，能突破不同植株的差異化，使得植株的性能大幅度提高。1983年研究成功后，轉基因作物從1996年的170萬公頃直接增長至2003年的6770萬公頃，有5大洲18個國家的700萬戶農戶種植，其中轉基因大豆已占全部大豆種植的55%，玉米占11%，棉花占21%，油菜占16%。當前，玉米的遺傳工程研究大多數體現在以下三個方面：一是培育抗病蟲害的轉基因玉米；二是培育抗除草劑的轉基因玉米；三是培育抗旱抗澇、抗寒等轉基因玉米。一般來說，玉米轉基因技術主要有：載體轉化技術指的是玉米通過農桿菌質粒介導的轉化系統進行基因的轉換。DNA直接導入轉化技術包括基因槍法、PEG法、電擊法、超聲波法等。種質轉化技術包括花粉管通道法、子房注射法等。
二、分子標記輔助育種技術途徑
分子標記技術在我國的發展尤其迅速，被大范圍的應用到玉米自交系的遺傳多樣性分析當中，對于玉米群體優劣的劃分、玉米的抗病抗逆性能、玉米雄性不育系等多方面的研究有著非常重要的意義。另外，在深入進行玉米遺傳多樣性的研究上，可以為玉米種質資源收集、親本的選擇、玉米種類的劃分、基因組建等多方面提供必要的技術和數據支持。與此同時，分子標記技術的應用，可以幫助基因在改善玉米的雜種優勢預測方面的科研工作有所突破，避免由于玉米的先天遺傳方面的不足帶來的低產效應，給玉米的品種的培育提供了更為優質的品種資源。在實際的玉米自交系遺傳變異研究中，分子標記可以更好地進行雜種優勢群的劃分。相對于玉米自交系純度，分子標記育種技術的方法可以更為精確、簡單易操作，保證玉米自交系純度質量。指紋圖譜是分子標記技術在玉米育種上的顯著應用，可以通過指紋圖譜建立植物品種的匯總。同時，分子標記技術可以更為精確的區分先天遺傳差異較小的植株，使得培育的技術更為精確，并且分子技術培育被廣泛應用于植物新品種保護領域。目前，我國在玉米新品種保護方面也已經取得不小的成就，逐步建立起自交系和雜交種的DNA指紋圖譜數據庫。數據庫的好處是更為方便鑒定植物基因類型，尤其是一些并未有被記錄在指紋圖譜中的品種分類。作為結果，分子標記技術可以為更好地監測玉米育種群體的遺傳多樣性提供必要的數據支持，也為育種專家如何選擇優質的雜交組合提供理論依據。
三、結語
1納米孔生物技術的改進
從嵌入溶血素蛋白通道對血脂的試驗研究開始，研究者們在過去10年中開發和探索了多種類型的納米孔。α-溶血素是一種能天然性地連接到細胞膜中繼而導致細胞溶解的蛋白質，它第一個被用來做成生物納米孔模型。模型中，一層生物膜將溶液分為2個區域，α-溶血素蛋白嵌入生物膜中形成納米孔。當DNA分子穿過納米孔時阻斷電流會發生變化，這時靈敏電子元件就能檢測電流的變化。但是，由于4種堿基的理化性質比較接近，所以讀取序列實際上比想象的困難得多。此外，有效減少電子噪聲仍舊是個挑戰，通過降低DNA的位移速率可以部分減少噪聲。最近出現了新形式的仿生納米孔，其中包括絲蛋白毛孔[1]和仿生核孔復合物[2]?？缈仔纬傻膫入姌O使通過納米孔轉運的生物分子的電子檢測成為可能[3]。采用等離子體減薄[4]和離子束雕刻技術[5]得到的超薄納米孔也被開發出來。通過耦合到納米孔上的掃描探針顯微鏡[6]和硅納米線晶體管[7]，證實了這種使用靜電效應和場效應的替代檢測方式的可行性。石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，目前已經成為制作超薄納米孔膜材料[8]的首選。石墨烯的帶電特性、韌度、原子厚度以及其電子抗滲性能，使得其成為納米孔DNA序列測序的熱點材料。石墨烯薄片膜[9]和自對準碳素電擊[10]形成方面的新進展，促進了碳納米結構與納米孔技術的整合。對進入納米孔分子的自動捕捉可實現分子結構和動力學的檢測分析。這項改進技術已經應用于對孔泡附近的擴散現象研究，這也是未來生物研究的基礎。對金屬孔上離子轉運的研究，例如金表面的納米孔[11]，可以作為一種方法用于創建種選擇性納米孔系統[12]，這一系統也是研究者感興趣的生物分子檢測系統。
2納米孔在生物技術上的應用
迄今為止，DNA是納米孔研究中最常見的聚合物，脂質嵌入式離子通道檢測DNA是這項研究開創性的示范。最近，固態納米孔已用于檢測核小體亞結構的不同[13]以及RNA聚合酶催化DNA轉錄的關鍵部分，為了解染色體的結構和轉錄研究創造了新機遇。生物納米孔在富含鳥嘌呤的G-四鏈體檢測方面的應用，對基因組學和表觀遺傳學的發展起著重要的推動作用[14]。脫堿基位點也可以用納米孔動態檢測，通過阻斷含離子載體的電解質溶液，高壓輔助下的蛋白質易位以及使用配體修飾納米孔蛋白的不同都得到了論證[15]。某些蛋白質在轉運時發生“解壓”，轉運過程便可用于成為測量解壓動力學。許多這種蛋白質的解壓行為已經得到了研究，納米孔可作為無需標記的高效力譜儀[16]動態使用。重要的神經傳導物也得到了動態實時區分，以期用于研究大腦對藥物的化學反應[17]。與其檢測技術相比，納米孔更具發展前景，其高效、快速且價格低廉，準確度和檢測性能良好。其他納米孔結構為生物領域提供了多種新研究和技術。大型固態納米孔可以用來動態地捕獲釋放的細菌，為動態捕獲單細胞提供了更快速低廉的方法。使用脂肽包被的固態納米孔，可以探測到DNA與鄰近孔膜的相互作用[18]。熱反應聚合物的提出推進了智能納米孔的發展，智能納米孔可以作為動態響應溫度的裝置，電解質刷組成的生物納米孔可控制孔附近的鹽電導。DNA測序納米孔的研究也取得了進展，一項最新的分子動力學研究顯示，運用DNA聚合酶作為棘輪，通過控制石墨烯納米孔上DNA單鏈的轉運，可獲得核苷酸序列的高精讀數。使用溶血素中的鏈霉親和素可選擇性固定DNA鏈，可高分辨率區分孔上不同幾何位置的核酸。P-n半導體結可放慢DNA易位的速度，移位過程中這種半導體結可以動態控制電壓。運用新型的基于CMSO的放大器，可實現亞微秒時間內的電流檢測。關于DNA測序的理論研究，為解決上述提到的離子電流測定速度的限制問題提出了可行性的建議和方法。模擬顯示，石墨烯碳納米帶上的納米孔可以利用孔隙邊緣的電流密度，從而產生較高的分辨率。垂直于納米通道放置的石墨烯碳納米帶上的電導變化，也被建議作為DNA堿基易位測序設備。
3結語
酶聯免疫吸附試驗也是一種在現代生物技術之上發展而來的疫病的診斷技術，其英文翻譯為Enzymelinkedim-munosorbentassay，因此其英文簡稱為ELISA，目前主要應用在生物體液的微量物質的檢測過程中，具有很好的檢測效果。其檢測或是診斷的一般過程為，先將抗原或是抗體或是抗原吸附在固相的載體上，然后再對于固相載體進行染色，染色劑采用的是免疫酶，最后根據實際的染色效果進行判斷。目前ELISA在豬傳染性胃腸炎、牛副結核病、牛傳染性鼻氣管炎、豬偽狂犬病、藍舌病等的診斷中已為廣泛采用的標準方法。
2現代生物技術與獸藥的發展
2.1現代生物技術與疫苗
現代生物技術的核心技術就是DNA重組技術，因此其直接進行操作的對象就是細胞機體或是基因、遺傳物質。近些年，克隆技術的不斷發展為畜禽類的疫苗的開發和研制奠定了良好的發展基礎，疫苗不僅可以減少人類很多疾病的發生率，而且對于畜禽類的疾病預防也會起到很好地作用。基于現代生物技術基礎之上的基因疫苗對于當前的獸藥的開發以及增加牲畜的免疫抗性是具有極大的可行性和應用前景的。
2.2現代生物技術與生物制藥
現代生物技術的一個很重要的方面就是生物制藥，這對于獸藥的研制也是非常重要而又具有很好的應用價值的。生物制藥主要分為兩類，天然生物藥物和基因工程藥物。天然生物藥品：這類藥物的主要是利用生物體、生物組織或其成分，綜合運用微生物學、物理學、藥學和生物學的原理與方法制造的用來預防、診斷或治療的生物制品?；蚬こ趟幬铮褐饕抢弥亟MDNA技術生產的多肽、蛋白質、酶和細胞生長因子等。激素類、可溶性細胞因子受體類、細胞因子類是其主要的種類。
3結束語
近20年來，我國生物技術取得了長足的發展，培養了一支約2萬人的從事生物技術研究、開發、生產和管理的科技隊伍，其中有一批留學海外學成回國的中青年生物技術專家；建立了相當數量的研究開發機構及產業化基地；初步形成了醫藥生物技術、農業生物技術、輕化工生物技術、海洋生物技術等門類齊全的生物技術研究、開發、生產的體系。作出了一批具有較高水平的生物技術研究開發成果，開發出一批生物技術產品并投放市場。繼1996～1997年第一個基因工程產品上市的之后，預計在2003～2005年我國將出現生物技術產品上市的第二個。由此可見，與其它高技術領域相比，我國的生物技術總體水平及產業化程度與國際先進水平的差距明顯縮小。在我國重要的高技術領域中，從目前基礎條件、資源優勢和發展態勢來看，生物技術最有希望取得創新性進展，最具參與國際市場競爭的潛力。因此，建議國家將發展生物技術及其產業作為21世紀加速發展我國高技術產業、提高國際競爭能力的“突破口”。把握有利時機，進一步把發展生物技術及其產業放在突出的戰略地位，力爭在21世紀的前10年內使我國生物技術及產業躋身于世界先進行列。
2制定發展戰略、明確戰略目標、選擇發展模式總體戰略
我國的生物技術及產業發展應改變以往跟蹤為主的戰略，實施積極創新為主集成應用的戰略方針。基于目前我國生物技術及產業發展的實際狀況、水平和能力，在未來10～15年內，我國宜采取“立足創新、集成應用、需求導向、重點突破”的發展戰略。
關于集成應用，主要是指把現有的已成熟的先進技術（不管這些技術源自何處）組合集成起來運用于生物技術的研究開發和產品生產。充分借助和合理利用現代科學技術所取得的成就，對于我國生物技術產業以及其他高技術產業的發展都十分重要。
1）戰略目標
21世紀初我國生物技術及產業的發展目標應定位在：努力提高生物技術在我國國民經濟和社會發展中的貢獻率，增強我國生物技術的創新能力和國際競爭能力；爭取在21世紀初的10年內，使我國生物技術的整體水平躋身于世界先進行列，生物技術新興產業發展成為我國的支柱產業之一。
2）發展模式
我們認為，在未來10～15年內，我國的生物技術及產業發展宜采取“政府引導，企業為主，官、產、學、研、資相結合”的發展模式。
眾所周知，產、學、研的結合是促進科技進步，加速科技長入經濟，提高研究開發效率的良好方式。結合現階段我國實際情況，為保障生物技術及產業得以迅速發展，政府的作用十分重要。政府應該對全局研究開發及產業化的發展方向、目標、策略和措施進行系統的規劃和設計，對各類各層次不同機構的研究開發工作給予重要的引導；對于一些重要的領域，國家應給予一定的資金支持，可以更加有效地引導企業界、金融界以及地方政府的資金和支持，各方面力量形成的合力將加速國家目標的實現。
高技術是基于多種學科的綜合技術，而高技術產業則必須加上科學的經營管理和營銷策略。發展高技術產業只有以企業為主，才能有效地將分離的科學與技術、科技與產業、產品與市場緊密地有機地聯系在一起。同時生物技術產業的發展需要技術資本和金融資本的聯合運作。沒有一個良好的資本市場，生物技術產業將難以迅速發展。
3主要對策
1）健全和完善管理體制、加強整體協調、形成優勢集成
總體而言，我國目前尚沒有全國性統管生物技術研究開發及產業化的組織管理機構，缺乏全局性的戰略部署。目前國家各類科研計劃雖然都在不同程度上注重基礎性創新性研究，但在具體實施和操作過程中，往往傾向于選擇短期能產生效益的研究項目，導致創新的源頭匱乏。更為嚴重的是，各類計劃之間缺乏必要的溝通與協調，各部門、地方自成一體、封閉運行，導致科研力量分散，形不成合力，而且造成低水平重復。
現階段我國正處在從計劃經濟向市場經濟過渡的轉軌期。發展我國的生物技術及其產業，必須結合我國具體國情，同時運用計劃和市場兩種資源配置的調節手段，采取“兩彈一星”＋利益捆綁的新機制，盤活我國技術、設備與設施、人才等方面的存量，使各方面的優勢系統有效地集成；必須同時調動國家、地方和企業以及科技人員的內動力和凝聚力；必須下決心解決部門地方條塊分割、低水平重復的頑癥。為此，建議國家適時成立全國性的組織管理機構，對全國生物技術及產業發展進行總體規劃和協調指導，從而做到整體協調，避免多頭指揮和政出多門，實現決策、協調和實施系統的統一、簡便和高效。
2）進行戰略布局，形成產業聚集區
國外生物技術及其產業發展的經驗表明，在一些地理、交通、信息、政策等環境較好的地域，容易形成生物技術研究開發和產業的“聚集區”。這種“聚集”促進了不同研究開發領域的交流與合作，不僅加速了生物技術研發及產業的發展，同時通過“聚集”進一步吸引人才、技術和資金，起到了“聚集”帶動“聚集”的作用，形成了良性發展的循環。根據目前我國生物技術及產業發展情況，結合現有國家級高技術產業開發區，可選擇技術力量比較雄厚、投資環境好并已有一定生物技術產業基礎的上海、北京、廣東（深圳）、長春等地作為生物技術產業化基地，給予更為優惠的財政和稅收扶持政策。集中力量有選擇地發展3～5個生物技術產業聚集區（如以北京為中心的京津冀聚集區、以上海為中心的江浙滬聚集區、以深圳為中心的粵港聚集區、以長春為中心的長沈大聚集區等），發揮生物技術產業發展的聚集效應，盡快形成較大的生物技術產業規模。對上述生物技術產業聚集區，國家應積極發揮引導作用，充分調動地方和企業界的積極性，以國家重大項目為紐帶，促進優勢互補的聯合與協作，逐步形成既有合作（包括跨國和跨地區合作）又有競爭的社會化的生物技術研發與生產的格局。
3）選擇部分重點產品，目標定位國際市場
對于某些我國有較好基礎、接近或達到國際先進水平或是我國有資源優勢的技術領域，例如轉基因動物反應器、轉基因植物、功能基因組、生物芯片、組織工程、中藥等領域，應選擇部分重大項目，目標瞄準國際市場，通過運用優勢集成、整體設計、分段實施的操作方式，加大協同攻關力度，盡快將一批擁有自主知識產權的生物技術和產品推向國際市場，增強并確立我國生物技術及產業的國際競爭能力和地位。
4）建立國家生物技術重大項目孵化器
我國科技成果轉化難、轉化率低制約了高科技產業的發展，影響了科技作為第一生產力作用的發揮，已成為普遍關注的問題。生物技術因其自身的綜合性、多學科特點，生物技術轉化更具有特殊性。在目前我國資本市場尚不完善的條件下，孵化器的作用尤為重要。孵化器的作用是，通過與研究開發機構建立廣泛聯系，并有力地引導企業介入，密切生物技術上下游的結合，有效地使單一技術的突破盡快孵化為成熟配套的技術和工藝，向產業進行技術轉移和輻射，從而加速具有商業前景的技術和產品盡快形成商品化和產業化。為此，應在已有的工作基礎上，擇優建立數個生物技術國家重大項目孵化器，結合具有自主知識產權、獨特性的生物技術重大項目和重大產業工程的實施，力爭在5～10年內開發出一批具有自主知識產權和國際競爭力的重大生物技術產品，同時走出一條生物技術成果轉化的成功之路。
5）加強生物技術產業相關技術及裝備的產業化及國際化
我國在生物技術及產業發展所需的重要儀器、設備、試劑等支撐技術與裝備方面十分落后，主要依靠國外進口。在國外，生物技術的支撐技術與裝備本身就是一個巨大的產業，其產值占生物技術產業總產值的20％以上。生物技術的支撐技術與裝備具有兩大特點，一是涉及多學科、多技術領域的交叉；二是絕大多數生產經營專用儀器、裝備的公司都擁有國際市場，只有占有國際市場才能在國際競爭中生存和發展。目前我國尚不具備自主研制和生產并占有國際市場的能力。因此，對重要的生物技術儀器、設備和裝備，應采取“桑塔納”模式，走與國外大公司合資合作的發展道路。第一步通過合資合作，引進建設組裝線或生產線，這樣一方面可以迅速提高技術水平和管理水平，另一方面可以與外國公司共同參與國際競爭；第二步加速引進技術的消化吸收，逐步加大國產化比重，同時加強新型號、新設備的研制開發，進而逐步增強參與國際競爭的能力。在此方面，應注意避免自己閉門造車、封閉發展，所開發的產品性能不穩定，測出的數據不可靠，別人不用，自己也不用的尷尬局面。
6）大力發展生物技術中介組織
國外成功經驗表明，中介組織在高技術產業發展過程中發揮了重要作用，中介組織是創新體系的重要組成部分。我國應大力發展從事生物技術信息咨詢、技術評估（包括生物安全評估）、專利（特別是國外專利）、投融資等方面的中介機構。
我們認為，應盡快組建生物技術產業協會。組建生物技術產業協會有利于信息溝通和協作，有利于規范市場和公平競爭，亦可避免不必要的重復，有利于逐步形成社會化發展的格局。協會組成以企業法人和高級主管為主，吸納大學和研究機構的技術、管理、營銷專家參加。政府主管部門可以通過協會進行全局性組織協調工作。
7）充分利用和合理保護我國豐富的生物資源
我國國土遼闊，特殊的地理、氣候、人口、人文、歷史以及多民族等原因，使我國具有豐富的動物、植物、微生物及人類遺傳資源，包括歷史悠久的中醫藥寶庫，為我國在生物技術領域的研究開發提供了得天獨厚的有利條件。但從目前情況看，我國在生物資源的保護和利用方面還存在著明顯的不足。大量的生物資源沒有得到有效的保護和利用，甚至一些重要的資源流失嚴重。例如，我國雖有豐富的微生物資源，但由于資金和管理上的一些因素，導致研究、保藏和開發工作都處于非常困難的境地，至今沒有一個明確的主管部門，也沒有一部微生物資源管理的法規。因此，建議國家有關部門象重視人類遺傳資源一樣高度重視對所有生物資源的保護和利用。一方面應抓緊制定和完善有關各類生物資源管理的法規和規章制度；另一方面應盡快建立健全國家生物資源的保藏及服務體系，其中包括細胞庫、菌種庫、毒種庫、種質庫、信息庫等。此項工作可在相關計劃的基礎上，給予專項經費支持。雖然需要花費一定的資金，但這是一項具有戰略意義的基礎性工作，因此必將起到事半功倍的效果。
8）加強國際合作，建立戰略聯盟
中國改革開放實踐證明，不開放就沒有出路。高技術需要在合作和競爭中求發展。一方面是在合作中競爭，另一方面又要在競爭中合作。國際上，企業間的聯合與建立戰略伙伴關系越來越成為一種重要的發展趨勢。我國在發展生物技術及產業的過程中，必須加強與國外政府間和民間的合作與交流。此外，還應利用國內巨大市場的吸引力，積極與某些大型跨國公司建立戰略伙伴關系，在國內合作建立合資企業，合作開發新產品，合作開拓國際市場。
發展我國生物技術及產業要充分重視利用海外資源，特別是信息及人才資源。在這方面，即使是十分發達的美國也不例外，十分重視利用國外的信息，并吸引別國的優秀人才為其服務。我國除應采取相關措施積極吸引海外留學生和科學家回國為國效力外，還應選擇重大技術領域，在國外建立聯合工作站。863計劃生物領域在“八五”、“九五”期間已試行，效果良好。實踐表明這是實現技術跨越的有效途徑。國家應積極引導支持有條件的科研機構和企業，特別是企業在國外建立研究開發機構，這樣將會大大提高信息采集、技術引進、智力引進、人才培養和國際合作與交流乃至產品出口的效率。
9）高度重視人才的培養和引進
在研究生物技術的工作中，其中有項工程叫作基因工程，它的應用也十分重要，在防治植物病蟲害的過程中應用基因工程主要包括CP基因、RP基因和Sat-RNA等。植物在生長中對病害不是完全主動免疫的，而是需要適當的媒介進行誘導，那么這個起誘導作用的媒介就是CP基因，它能夠有效的增強植物對病蟲害的抵御能力。CP基因的應用能夠有效的減少植物在生長過程中可能會出現的病害，它能增強植物在生長中對病害的免疫功能。RP基因是可以對病毒進行復制的復制酶基因，病害為了能夠對植物產生影響，需要不斷的組合，而復制酶則是利用編碼對病毒進行一個新的組合，統稱為“聚合酶”。它能夠快速的融合病毒的DNA，并且能夠補全植物在生長中所缺失的復制酶基因，因此，病毒復制能出來就會受到影響，使病毒能夠不影響到植物的生長。Sat-RNA是一種低分子，它需要在植物生長中產生了病毒才能實現復制，植物生長中沒產生病毒使其不能實現復制，它在復制的過程中會影響病毒之間的復制，從而降低病毒成長率。Sat-RNA在防治植物病蟲害的過程中具有一定的積極作用，研究中應當給予重視。
2生物技術在防治蟲害中的應用分析
生物需要維持正常的新陳代謝就需要含有一定的基因，而蛋白酶抑制劑則是大多數生物體會含有的一種基因，它能夠有效的抵御外界各種蛋白水解酶，因此，蛋白酶抑制劑能有較好的能力防治生物體內造成的破壞。近幾年來，國家科學技術不斷提高，生物技術也隨之快速發展，使得更多的學者和研究人員對蛋白酶抑制劑研究越來越廣，尤其是在抵御病蟲害這方面做得更加的突出。在生物的正常情況下，蛋白酶抑制劑能夠有效的破壞病蟲體內的氨基酸，從而使得病蟲因缺少氨基酸而無法進行正常的生長和生活，直至病蟲死亡。這種殺死病蟲害的方式已經得到廣泛的使用。它能夠有效保障農作物的生長，提高農作物抵御病害的能力。
3生物技術在防治草害中的應用分析
植物自身抵抗除草劑的能力很低下，但是生物技術能夠將對除草劑具有良好抗性的基因轉移到植物中，這樣使植物能夠更好的生長。這些對除草劑有良好抗性的基因中包括上面所介紹的酶基因，能夠有效的分解除草劑，通過這些基因之間的作用來達到抗草害的作用。生物技術的應用能夠有效的殺死草害，使得植物能夠健康成長。如今，科學技術的不斷進步，也使得人們對環保的意識也不斷增加，因此，在生物技術的研究中應當更注重對環境的保護，不能一味的研究而忽略環保。
4依靠生物技術培養出抗病、抗蟲的新品種
農作物在生長的過程中會出現許多的病狀，比如：病害和蟲害等，最主要的就是病害和蟲害，這2個是導致農作物產量下降的主要因素。近幾年來，使用生物技術來培育抗病、抗蟲的植物是一個新的趨勢，它是按照有關病蟲害的要求，將能夠防治病蟲害的基因，經過生物技術來進行移植，移植到植物中，使得植物能有健康的成長，并且在生長的過程中不斷的繁殖出新的抗體，能夠有效的防治病蟲害的破壞，使產量上升，帶來經濟效益和社會效益。
5總結
從大的環境方面上看生物技術專業人才有巨大的市場潛力，但從目前畢業學生實際就業率看，生物技術人才市場供給和需求信息是非常不對稱的，而且相關的專業人才就業與企業對人才的需求也是不對稱的。一方面企業需要人才，但是在另一方面上，畢業生的綜合素質卻遠遠不能滿足企業的需求，這充分說明，傳統的生物技術人才的培養模式存在欠缺和不足。
1．1理論教學中的不足眾所周知，生物技術作為一個新興的理科專業，學科專業交叉性強而且涉及領域非常多，所以學科內容涉及的范圍廣，內容比較雜。這就對任課教師的理論素養和能力提出了較高的要求，但是，很多開展此專業培養的高校卻并未建立一支屬于生物技術專業的專職實驗教師隊伍，使得大部分的教師既要承擔理論教學，又要承擔實驗教學，任務繁重，教師沒有充分的時間去提升自己的理論素養、去思考如何提高教學質量。
1．2實驗教學中的不足生物技術專業實踐性較強，所以實驗課程較多，僅利用上課時間完成略有勉強，不利于學生充分吸收實驗課程的內容。有一些實驗耗時較長，在規定時間內可能無法完成，須利用課余時間來繼續完成，學生急于求成，難免將實驗當成一種負擔，粗糙的任務式完成。同時，由于學生多，教師少，教師對于實驗教學的監督力度也是不夠的，對于實驗考核方面也缺乏嚴格合理的制度來促進學生對實驗的動手能力的培養。
2“導師制”的實施方案
為了提高教學質量，使得生物技術專業本科生的培養與社會需求相符合，筆者提出“導師制”培養實施方案：①本科生在讀期間，每個學期均可報名參加學校老師的科研課題。②根據學生自愿及老師挑選的雙向選擇下，每個課題安排一至兩個組的同學。每個組6個同學。③課題的主持人為導師。④課余及寒暑假期間，課題組學生跟隨導師熟悉實驗器材的使用、實驗室規則，以及動手協助老師完成科研課題。⑤導師定期組織課題組學生開組會。組會內容為匯報一段時間內的實驗成果，對完善實驗提出各自的意見并討論，指導、組織大家從理論上學習1～2種實驗方法，形成互相監督，互相學習的氛圍。⑥導師將學生的組會發言，動手能力，積極程度等方面進行考核，給出評分，計入畢業成績總評。
3“導師制”培養方案的探索
3．1優勢①教師方面：“導師制”的實施由于需要對學生進行實驗的具體指導，以及組會的組織，對身為“導師”的教師提出了更高的要求，這必將促使教師不斷的學習，提高自身的科研素養，并鍛煉教師的管理組織能力。②學生方面：“導師制”注重理論結合實踐，要求學生參加到具體的課題設計、實施中去，極大的提高學生學習理論知識和參與實驗的積極性，培養了學生的科學素養，鍛煉其動手能力；而定期組會的開展，要求學生不但要對自己的所學進行總結，還要能洞察其他同學的不足之處，因此要求學生做足會前準備，提高了他們的自學能力和學習效率。③資源方面：“導師制”的培養方案充分利用閑暇時間，學習和使用實驗器材，使實驗資源得以優化利用。
3．2不足及解決途徑①“導師制”需要學校有合適的科研課題，并且其數量要滿足學生的需要。為了解決這個問題，學校要出政策鼓勵教師申報科研課題，甚至鼓勵學生申報科研課題。在教師和學生的雙向選擇上，學校要宏觀調控，避免出現各課題組成員人數的失衡而導致的課題資源的浪費。②“導師制”要求課題組的同學一直跟進一個課題，而每個課題的研究方向、涉及的實驗方法都有局限性?？赡軐е聦W生接觸的知識點不全面。因此，學校應允許學生在讀期間每個學期都可以根據學習任務及自己的學習情況申請參加不同的課題研究?？己艘矐旁诋厴I總評中，而不是放在特定的某個學年。
4總結
關鍵詞:生物技術;基因工程;細胞工程
現代生物技術的迅猛發展,成就非凡,推動著科學的進步,促進著經濟的發展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會的發展進程?，F代生物技術的成果越來越廣泛地應用于醫藥、食品、能源、化工、輕工和環境保護等諸多領域。生物技術是21世紀高新技術革命的核心內容,具有巨大的經濟效益及潛在的生產力。專家預測,到2010～2020年,生物技術產業將逐步成為世界經濟體系的支柱產業之一。生物技術是以生命科學為基礎,利用生物機體、生物系統創造新物種,并與工程原理相結合加工生產生物制品的綜合性科學技術?，F代生物技術則包括基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程和發酵工程等領域。在我國的食品工業中,生物技術工業化產品占有相當大的比重;近年,酒類和新型發酵產品以及釀造產品的產值占食品工業總產值的17%。現代生物技術在食品發酵領域中有廣闊市場和發展前景,本文主要闡述現代生物技術在食品發酵生產中的應用。
一、基因工程技術在食品發酵生產中的應用
基因工程技術是現代生物技術的核心內容,采用類似工程設計的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導入受體細胞,進行無性繁殖,并使目的基因在受體細胞中高速表達,產生出人類所需要的產品或組建成新的生物類型。
發酵工業的關鍵是優良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質體融合等傳統方法外,還可與基因工程結合,進行改造生產菌種。
(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。將優良酶基因轉入面包酵母菌中后,其含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖的含量比普通面包酵母顯著提高,面包加工中產生二氧化碳氣體量提高,應用改良后的酵母菌種可生產出膨潤松軟的面包。
(二)改良釀酒酵母菌的性能
利用基因工程技術培育出新的釀酒酵母菌株,用以改進傳統的釀酒工藝,并使之多樣化。采用基因工程技術將大麥中的淀粉酶基因轉入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉發酵,使生產流程縮短,工序簡化,革新啤酒生產工藝。目前,已成功地選育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜殺啤酒酵母菌株,提高生香物質含量的啤酒酵母菌株。
(三)改良乳酸菌發酵劑的性能
乳酸菌是一類能代謝產生乳酸,降低發酵產品pH值的一類微生物。乳酸菌基因表達系統分為組成型表達和受控表達兩種類型,其中受控表達系統包括糖誘導系統、Nisin誘導系統、pH誘導系統和噬菌體衍生系統。相對于乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌而言,德氏乳桿菌的基因研究比較缺乏,但是已經發現質粒pN42和PJBL2用于構建德氏乳桿菌的克隆載體。有研究發現乳酸菌基因突變有2種方法:第一種方法涉及(同源或異源的)可獨立復制的轉座子,第二種方法是依賴于克隆的基因組DN斷和染色體上的同源部位的重組整合而獲得。通過基因工程得到的乳酸菌發酵劑具有優良的發酵性能,產雙乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的穩定形成能力、抗雜菌和病原菌的能力較強。
二、細胞工程技術在食品發酵生產中的應用
細胞工程是生物工程主要組成之一,出現于20世紀70年代末至80年代初,是在細胞水平上改變細胞的遺傳特性或通過大規模細胞培養以獲得人們所需物質的技術過程。細胞工程主要有細胞培養、細胞融合及細胞代謝物的生產等。細胞融合是在外力(誘導劑或促融劑)作用下,使兩個或兩個以上的異源(種、屬間)細胞或原生質體相互接觸,從而發生膜融合、胞質融合和核融合并形成雜種細胞的現象。細胞融合技術是一種改良微生物發酵菌種的有效方法,主要用于改良微生物菌種特性、提高目的產物的產量、使菌種獲得新的性狀、合成新產物等。與基因工程技術結合,使對遺傳物質進一步修飾提供了多樣的可能性。例如日本味之素公司應用細胞融合技術使產生氨基酸的短桿菌雜交,獲得比原產量高3倍的賴氨酸產生菌和蘇氨酸高產新菌株。釀酒酵母和糖化酵母的種間雜交,分離子后代中個別菌株具有糖化和發酵的雙重能力。日本國稅廳釀造試驗所用該技術獲得了優良的高性能謝利酵母來釀制西班牙謝利白葡萄酒獲得了成功。目前,微生物細胞融合的對象已擴展到酵母、霉菌、細菌、放線菌等多種微生物的種間以至屬間,不斷培育出用于各種領域的新菌種。
三、酶工程技術在食品發酵生產中的應用
酶是活細胞產生的具有高效催化功能、高度專一性和高度受控性的一類特殊生物催化劑。酶工程是現代生物技術的一個重要組成部分,酶工程又稱酶反應技術,是在一定的生物反應器內,利用生物酶作為催化劑,使某些物質定向轉化的工藝技術,包括酶的研制與生產,酶和細胞或細胞器的固定化技術,酶分子的修飾改造,以及生物傳感器等。酶工程技術在發酵生產中主要用于兩個方面,一是用酶技術處理發酵原料,有利于發酵過程的進行。如啤酒釀制過程,主要原料麥芽的質量欠佳或大麥、大米等輔助原料使用量較大時,會造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纖維素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白質降解不足,從而減慢發酵速度,影響啤酒的風味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制劑,可補充麥芽中酶活力不足的缺陷,提高麥汁的可發酵度和麥汁糖化的組分,縮短糖化時間,減少麥皮中色素、單寧等不良雜質在糖化過程中浸出,從而降低麥汁色澤。二是用酶來處理發酵菌種的代謝產物,縮短發酵過程,促進發酵風味的形成。啤酒中的雙乙酰是影響啤酒風味的主要因素,是判斷啤酒成熟的主要指標。當啤酒中雙乙酰的濃度超過閾值時,就會產生一種不愉快的餿酸味。雙乙酰是由酵母繁殖時生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羥基丁酸氧化脫羧而成的,一般在啤酒發酵后期還原雙乙酰需要約5～10d的時間。崔進梅等報道,發酵罐中加入α-乙酰乳酸脫羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可縮短發酵周期,減少雙乙酰含量。
四、小結
在食品發酵生產中應用生物技術可以提高發酵劑的性能,縮短發酵周期,豐富發酵制品的種類。不僅提高了產品檔次和附加值,生產出符合不同消費者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工業的發展。隨著生化技術的日益發展,相信會開發出更多物美價廉的發酵制品,使生物加工技術在食品發酵工業中的應用更加廣泛。
參考文獻
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關鍵詞:生物技術制藥;網絡教學;現代化教育
網絡對于當今世界越來越重要，網絡教學在高等教育現代化建設中也正發揮著越來越重要的作用。通過網絡教學，使學生能在數字化的學習環境下提高學習效率，同時還能夠促進高校教師教學觀念、教學方法方式的變革，這樣才能提高高校學生社會文化與價值的層次，提高他們的學習能力和在信息社會中生存和發展的能力。生物技術(biotechnology)也叫生物工程，是生物學與分子生物學交叉而成而產生的一門新的學科，同時也為當今世界科學的發展產生重大影響的科學領域。生物技術制藥課程是把生物技術(包括基因工程，細胞工程，蛋白質工程，酶工程，發酵工程)在藥學中的應用相融合的一門專業基礎課，其著重研究包括基因工程制藥、抗體工程制藥、酶工程制藥、發酵工程制藥在內前沿技術研制新藥的原理、方法、技術路線及應用前景等。課程涉及的知識面廣、內容多、技術新，而且更新速度快。網絡教學平臺建設會成為高校教研教改的一項重要內容，本文主要探討了為適應現代化教育的發展要求，利用生物技術知識面廣、更新快等特點，將生物技術制藥課程進行網絡課程平臺建設同時初步探討網絡建設的必要性，希望以此加快學校信息化建設的步伐。
一、網絡教學平臺建設的重要性
所謂網絡教學，是指通過網絡數據庫及相關教學軟件系統，為教學提供全面支持服務;學生只要在網絡存在的環境，就可以進行相關學科的學習甚至考試。網絡教學的整體功能支持以及資源環境是網絡資源得以體現的前提和必要性，它直接影響到學生能否在其所構建的網絡數據環境中順利的進行學習及測試。構建優秀的網絡教學可以消減老師及學生使用時的條件障礙，將更多的精力專注于學習過程中。對網絡教學進行實用性、快捷性、功能性評估，可以發現其存在的某些障礙性問題，有利于界面及功能改進，同時改善師生的用戶體驗效率，從而提高學生學習的效率。目前，網絡技術在生活的各個方面都在不斷深入，在教育中更是的應用廣泛。傳統的教育模式由于教師和學生在空間上的距離，產生了以教師教學為中心學生被動學習的教學模式，這樣學習的效果并不好;新的教學模式必須以學生為中心，教師教學方法、教學內容、教學手段等所有的教學資源與活動都必須圍繞學生學習來進行優化配置，教師不僅僅是知識的唯一源泉，學生可以通過網絡獲得知識;但是，也不能抹殺教師的教導作用，教師的任務是指導學生如何從網絡獲取正確的信息，以及幫助學生解決學習過程中出現的技術性問題，最終培養學生養成一套有效的學習方法和解決實際問題的方法。
二、生物技術制藥的特點
1．多學科交叉的綜合課程生物技術制藥的發展經歷的漫長的時間，從最早的發酵工程、酶工程到本世紀新興學科蛋白質工程、基因工程，其覆蓋面很廣，應用更為廣泛。生物技術制藥通過生物體、生物組織、細胞、體液等，綜合利用微生物學、物理化學、藥學等科學的基本原理和方法構成進行新型生物藥物的制造，對于當代藥學專業學生是必備課程。但是，各高校的藥學專業開設時間較短，生物技術制藥相關課程的設置上相對薄弱，以作者學校為例，僅開設了藥學基因組學、藥學分子生物學、生物化學、微生物藥物學等少數相關課程，還有很多相關學科課程則根本沒有涉及。因此，我們需要在教學過程中補充與生物技術制藥相關課程的理論知識，這就要求教師在教學過程中既要闡述生物技術相關原理，更要強調制藥學的相關內容。因此學生在進行學習的過程中可能分不清重點，同時因為基礎薄弱，知識面窄而學習困難。通過網絡平臺，學生可以學習相關的基礎學科，可以溫習之前學過的相關學科，從而提高學習生物技術制藥課程的興趣，降低學習難度。2．課程涉及的知識面廣、內容多、技術新，而且更新速度快由于生物制藥技術的急速發展，教學內容不斷更新，為了讓學生能及時了解本學科的前沿知識，教師應把最新的知識、技術等內容每年都要加入教學中。作者在教學過程中，在以高等教育出版社出版的《生物技術制藥》為教材的基礎上，查閱文獻便于擴展補充新知識。如在網絡教學內容中補充了轉基因動物制藥、海洋生物技術制藥、生物技術研發靶向藥物、人類基因組學、代謝基因組學和藥物基因組學等專題。在網絡教學中不斷補充前沿知識，讓學生拓展知識面，同時也加深了學生對學科重要性的認識，從而調動了學生的學習興趣并培養了學生的創新能力。
三、生物技術制藥課程網絡教學平臺的建設
1．做好網絡課程課件和素材的充分準備。搞好課程網絡教學的前提和基礎是優秀課件和素材的準備，因此，一方面，要購置一些研制好的生物技術制藥課程優秀課件，另一方面，要結合教學實際自行開發研制相關課件。要根據生物技術制藥課程內容特點研制、使用視頻課件和素材課件。網絡課程的主講教師負責課程的設計和開發工作。另外，網絡課程要有一支結構合理的教學梯隊及其輔導隊伍。鼓勵和支持在校研究生從事本科教學和實驗輔導工作。2．以分類指導的方式，對生物技術制藥課程教師進行網絡教學培訓。一方面，對網絡課程教師進行思想上的動員，幫助他們樹立現代教育理念，轉變觀念，提高認識，積極研究和運用現代教育技術和手段;另一方面，組織有條件、有積極性的教師進行專門培訓，學習相關教學課件的制作和網絡教學平臺的使用。3．要合理安排網絡課程，充分利用現有網絡資源和電腦資源，為準備學習生物技術相關內容的學生創造充足和便利的上網條件。4．建立網絡教學評估考核體系，對生物技術制藥教師教學和學生學習都能夠有效監控和評估。通過在線測試，以及考試結果來了解學生對學習材料的掌握情況。5．加大生物技術制藥網絡課程數據庫和網頁資源建設。我們可以通過在學校網站主頁的相關位置，設置網絡連接，使學生只要有網絡就可學習、測試，這樣就不拘泥于空間和時間的限制。學生在網絡教學的同時，也可以通過網絡進行相關知識的查詢學習，學生的學習空間、時間概念大變，網絡教學是立體多維的。
四、展望