第一篇：現(xiàn)代生物技術(shù)導論

現(xiàn)代生物技術(shù)導論

指導教師：陳敏潔 結(jié)

課

論

文

機械工程學院裝備09-1班劉振東 0964134109

《逃出克隆島》的觀后感及克隆技術(shù)的思考

摘要：

隨著科學技術(shù)的日益進步，克隆技術(shù)也突飛猛進的發(fā)展著。但是人類在發(fā)展克隆技術(shù)的同時，除了科技方面的問題以外，也應該對克隆技術(shù)產(chǎn)生的倫理學問題、以及克隆技術(shù)該如何使用的問題進行思考。如果只關注克隆技術(shù)的成果是否顯著，只重視在國際競爭中的領先地位而忽視了克隆技術(shù)產(chǎn)生的一系列相關問題，克隆帶來的未必是進步，甚至可能是一場災難。

關鍵詞：

克隆

現(xiàn)狀

前景

倫理

雙刃劍

引言：

在影片《逃出克隆島》中，在距今并不遙遠的2019年，在儀器控制下有一群人過著暗無天日的生活。他們生活在由美軍花費1200億美元改建的舊的軍事燃料倉內(nèi)。他們被告知儀器以外的世界已經(jīng)被核戰(zhàn)爭摧毀，只有一個叫天堂島的地方是令人向往的世外桃源，在那里可以享受到自然的和諧之美。為了保護天堂島，每次只有抽簽選中的幸運兒可以前往那里。可是主角有一天突然發(fā)現(xiàn)一切都是一場騙局，他們只是被克隆組織控制的一群克隆人，而選出的“幸運兒”實際上要為主體提供人體器官。一場克隆人和人類的戰(zhàn)爭開始了......一、克隆技術(shù)的現(xiàn)狀

當今的克隆技術(shù)并沒有電影中利用體細胞就可以培育出整個人體的能力。但克隆羊“多莉”的誕生也在全世界掀起了克隆研究熱潮，隨后，有關克隆動物的報道接連不斷。到如今，克隆技術(shù)在培育轉(zhuǎn)基因動物方面的巨大應用價值。

2000年6月，中國西北農(nóng)林科技大學利用成年山羊體細胞克隆出兩只“克隆羊”，據(jù)介紹，所采用的克隆技術(shù)為該研究組自己研究所得，與克隆“多莉”的技術(shù)完全不同，這表明我國科學家也掌握了體細胞克隆的尖端技術(shù)。

在不同種間進行細胞核移植實驗也取得了一些可喜成果，1999年，美國科學家用牛卵子克隆出珍稀動物盤羊的胚胎；我國科學家也用兔卵子克隆了大熊貓的早期胚胎，這些成果說明克隆技術(shù)有可能成為保護和拯救瀕危動物的一條新途徑。

二、克隆技術(shù)的發(fā)展前景

克隆技術(shù)已展示出廣闊的應用前景，概括起來大致有以下四個方面：（1）培育優(yōu)良畜種和生產(chǎn)實驗動物；（2）生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物；（3）生產(chǎn)人胚胎干細胞用于細胞和組織替代療法；（4）復制瀕危的動物物種，保存和傳播動物物種資源

三、克隆技術(shù)與人類、倫理之間的關系：

在電影中出現(xiàn)過這樣一句話“克隆人是工具和手段”。但這畢竟是由人體細胞發(fā)育而來。在克隆技術(shù)發(fā)展的初期，就有人提出了克隆人的設想，一旦克隆人真的誕生，其社會關系無疑是含混不清的。其與孕育他的母體及細胞核的提供者更是有著說不清 道不明的關系。更需要思考的是克隆人究竟其目的何在？什么樣的技術(shù)算是克隆人?克隆人類器官與克隆整個人體是否都屬于克隆人類的范疇？

影片中林肯6E和喬丹2D認為自己就是人類的復制品。并且具有出資人的記憶。應該享有人類生存的權(quán)利。當克隆技術(shù)越來越被人們所熟悉時，克隆人就自然成為人們爭議的焦點，各國科學界、政界、宗教界都引發(fā)了對克隆人所衍生的道德問題的討論。世界上很多國家已經(jīng)立法禁止克隆人。但是第一次提出克隆人的實驗，目的是為患不孕癥的夫妻繁育后代；克隆人所帶來的最大問題就是來自與倫理界，主要表現(xiàn)為幾個方面：第一，克隆人使人的定義發(fā)生改變。人的產(chǎn)生是愛情的結(jié)晶，是男女兩性繁殖出來的，在實驗室里制造出來的無性繁殖的人就不是真正意義上的人，如果克隆人真的出現(xiàn)，那么人的本質(zhì)與人的生命存在方式將陷入混亂與危機；第二，克隆人將混亂人倫關系，損害家庭結(jié)構(gòu)。夫妻、父子這些最基本的人倫關系，在克隆人那里將消失，血親關系，長幼有序則會一夜坍塌。并且，無性繁殖會使夫妻一方選擇將自己克隆即可，配偶與孩子沒有任何關系，那么，家庭還有存在的必要嗎？第三，克隆人會喪失人的尊嚴與權(quán)利。克隆人是實驗室里制造出來的，被作為某種工具或者手段來使用，但是克隆人也是人，是人類的一個特殊群體。并且克隆人出生后也具有正常人所有的情感、思想，也有正常的婚戀問題，但是，我們應該怎樣滿足他們的婚戀要求呢，他們能不能夠正常的繁衍他們自己的后代呢？第四，克隆人剝奪了人的唯一存在性，天下沒有兩片相同的葉子，更沒有完全相同的兩個人，即使雙胞胎也不會完全相似，但是如果克隆人的出現(xiàn)，那么人的獨特性，唯一性將就此不復存在。

四、克隆技術(shù)是雙刃劍

就像農(nóng)藥化肥原子彈的出現(xiàn)一樣，隨著科技的進步，人們用著各種手段在改變著自然改變著社會，但是，科學給人們帶來好處的同時也帶來了潛在的危險，科學技術(shù)已經(jīng)成為全球問題，因為它就是把雙刃劍，你合理的用它，它會造福人類。如果克隆人的技術(shù)被別有用心的人所采用，制造出一批犯罪分子，或者制造“人獸胚胎”，那么將會對社會帶來極大的危害，人類可能走向自我毀滅。

克隆技術(shù)給人類很多無法治愈的疾病帶來了福音，給無數(shù)的患者及家人帶來了希望，但是它必須受到倫理道德的約束，科學技術(shù)是第一生產(chǎn)力，但是如果要犧牲掉人類社會最底線最基本的倫理道德來促進科學的發(fā)展，那樣的科技對于人類還有何意義呢？人類能夠在實踐中創(chuàng)造出這些新興的技術(shù)，也應該具有能動性去約束這些技術(shù)的濫用，我們不能讓道德束縛科學的發(fā)展，也不能讓科技的進步脫離道德的監(jiān)控，人類需要發(fā)揮合理的主觀能動性去協(xié)調(diào)二者，使其為人類有利而不是隱患重重。科學技術(shù)應該是一項為人類現(xiàn)在和以后的發(fā)展謀福利的偉大事業(yè)，應該本著可持續(xù)發(fā)展和以人為本的思想去開發(fā)創(chuàng)造它們。、科學不是一條平坦的大道，科技的發(fā)展，勢必會滲透到社會的方方面面，必將引發(fā)倫理、道德、法律問題，科技工作者需要找到一個平衡點，以解決當代科技與社會倫理價值體系的矛盾沖突，正如諾貝爾獎獲得者，著名分子生物學家沃森說過，“可以期待，許多生物學家，特別是那些從事無性繁殖研究的科學家們，將會嚴肅地考慮它的含義，并展開科學討論，用以教育世界人民”。希望克隆技術(shù)會給人類更大的福音。

第二篇：現(xiàn)代生物技術(shù)導論

基因鑒定技術(shù)

一、概述

人體細胞有總數(shù)約為30億個堿基對的DNA，每個人的DNA都不完全相同，人與人之間不同的堿基對數(shù)目達幾百萬之多，因此通過分子生物學方法顯示的DNA圖譜也因人而異，由此可以識別不同的人。所謂“DNA指紋”，就是把DNA作為像指紋那樣的獨特特征來識別不同的人。由于DNA是遺傳物質(zhì)，因此通過對DNA鑒定還可以判斷兩個人之間的親緣關系。DNA鑒定技術(shù)的起源： DNA鑒定技術(shù)是英國遺傳學家A·J·杰弗里斯（1950－）在1984年發(fā)明的。由于人體各部位的細胞都有相同的DNA，因此可以通過檢查血跡、毛發(fā)、唾液等判明身份。

通過遺傳標記的檢驗與分析來判斷父母與子女是否親生關系，稱之為親子試驗或親子鑒定。DNA是人體遺傳的基本載體，人類的染色體是由DNA構(gòu)成的，每個人體細胞有23對（46條）成對的染色體，其分別來自父親和母親。夫妻之間各自提供的23條染色體，在受精后相互配對，構(gòu)成了23對（46條）孩子的染色體。如此循環(huán)往復構(gòu)成生命的延續(xù)。由于人體約有30億個核苷酸構(gòu)成整個染色體系統(tǒng)，而且在生殖細胞形成前的互換和組合是隨機的，所以世界上沒有任何兩個人具有完全相同的30億個核苷酸的組成序列，這就是人的遺傳多態(tài)性。盡管遺傳多態(tài)性的存在，但每一個人的染色體必然也只能來自其父母，這就是DNA親子鑒定的理論基礎。

傳統(tǒng)的血清方法能檢測紅細胞血型、白細胞血型、血清型和紅細胞酶型等，這些遺傳學標志為蛋白質(zhì)（包括糖蛋白）或多肽，容易失活而導致檢材得不到理想的檢驗結(jié)果。此外，這些遺傳標志均為基因編碼的產(chǎn)物，多態(tài)信息含量（PIC）有限，不能反映DNA編碼區(qū)的多態(tài)性，且這些遺傳標志存在生理性、病理性變異（如A型、O型血的人受大腸桿菌感染后，B抗原可能呈陽性。因此，其應用價值有限。

DNA檢驗可彌補血清學方法的不足，故受到了法醫(yī)物證學工作者的高度關注，近幾年來，人類基因組研究的進展日新月異，而分子生物學技術(shù)也不斷完善，隨著基因組研究向各學科的不斷滲透，這些學科的進展達到了前所未有的高度。在法醫(yī)學上，STR位點和單核苷酸（SNP）位點檢測分別是第二代、第三代DNA分析技術(shù)的核心，是繼RFLPs（限制性片段長度多態(tài)性）VNTRs（可變數(shù)量串聯(lián)重復序列多態(tài)性）研究而發(fā)展起來的檢測技術(shù)。作為最前沿的刑事生物技術(shù)，DNA分析為法醫(yī)物證檢驗提供了科學、可靠和快捷的手段，使物證鑒定從個體排除過渡到了可以作同一認定的水平，DNA檢驗能直接認定犯罪、為兇殺案、強奸殺人案、碎尸案、強奸致孕案等重大疑難案件的偵破提供準確可靠的依據(jù)。隨著DNA技術(shù)的發(fā)展和應用，DNA標志系統(tǒng)的檢測將成為破案的重要手段和途徑。此方法作為親子鑒定已經(jīng)是非常成熟的，也是國際上公認的最好的一種方法。

一、基因鑒定技術(shù)中的親子鑒定

親子鑒定在現(xiàn)在社會應用越來越大。親子鑒定又稱父權(quán)鑒定、親權(quán)鑒定，是應用醫(yī)學、生物學及有關自然科學的理論、技術(shù)和方法，判斷有異議的父母與子女是否親生關系，特別是父與子女是否親生關系的鑒定。

DNA親子鑒定是目前最準確的親權(quán)鑒定方法，如果小孩的遺傳位點和被測試男子的位點（至少1個）不一致，那么該男子便100％被排除血緣關系之外，即他絕對不可能是孩子的父親。如果孩子與其父母親的位點都吻合，我們就能得出親權(quán)關系大于99．99％的可能性，即證明他們之間的血緣親子關系。

1、親子鑒定技術(shù)的發(fā)展

早在三國時代，我國就已有以弟血滴兄骨驗親法，明代以后，有人應用“合血法”鑒定親權(quán)關系。盡管上述方法不盡科學，但在用血型鑒定親權(quán)的歷史上，還是有較重要貢獻的。

自1900年奧地利維也納大學的Land-steiner發(fā)現(xiàn)ABO血型，使親子鑒定建立在更加科學的基礎之上。隨著人類血液遺傳多態(tài)性知識的不斷發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，新技術(shù)與新方法的不斷建立和更新，測定血液遺傳標記(geneti。marker，或GM)項目的不斷增多，更使親子鑒定在近一個世紀里，取得了巨大進展。之后隨著免疫技術(shù)的充分利用又使多種血型系統(tǒng)被發(fā)現(xiàn)，如:MN、Rh、P、Lewis、Kell、nuffy、Kidd、oiego等，已相繼有400多種紅細胞抗原相繼被發(fā)現(xiàn)。而電泳技術(shù)應用子血清蛋白和紅細胞同工酶的分析，又開創(chuàng)了法醫(yī)物證檢驗“血清型和酶型”時代。1955年Smithies等人首先報告了人血清在淀粉凝膠電泳中分出移動不同的區(qū)帶，將結(jié)合珠蛋白(Hp)分為三種型;1962年Harris等用淀粉凝膠電泳檢出血清擬膽堿酷酶的幾種變異體;1963年Hopkinson等應用淀粉凝膠電泳檢出了紅細胞酸性磷酸酶(EAP)的五種表現(xiàn)型。結(jié)果促使血清型和酶型的檢驗迅速發(fā)展。但還存在著局限性，仍不能達到個人同一認定的水平。而隨著DNA指紋、PCR技術(shù)在法醫(yī)學中的應用，則開辟了“法醫(yī)DNA分析”的新時代。這是法醫(yī)物證檢驗的一個飛躍，它使法醫(yī)物證檢驗達到了個人同一認定水平。在此后的十幾年間，法醫(yī)DNA分析技術(shù)飛速發(fā)展，在STI、(短串聯(lián)重復序列)位點的復合擴增，mtDNA的序列分析及MVR一PCR(小衛(wèi)星重復區(qū)域的數(shù)字編碼法)等技術(shù)的研究上，尤其是在DNA體外擴增技術(shù)(PCR)上，都取得了相當進展。

2、親子鑒定技術(shù)

2.1、血型和血清蛋白檢測方法

早期人們主要根據(jù)臉型、指紋以及母親的指控來認定親子關系,顯然很不可靠。人類血型被發(fā)現(xiàn)后,證明了它是個體的一種遺傳標記,并很快被用于親子鑒定,但由于血型的多態(tài)性程度有限,許多人可以表現(xiàn)同一血型,單憑血型檢查結(jié)果,一般只能在某些情況下作出排除的結(jié)論,難以作出肯定的結(jié)論。直到70年代人類白細胞抗原(HLA)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)后,局面才得以改觀,因HLA具有高度的遺傳多態(tài)性,使用HLA不僅能排除親子關系,還能肯定某些親子關系。肯定親子關系時應計算親子關系概率,按照國際標準,親子關系概率應大于99.73%才能認定。單獨進行HLA抗原檢測,很難達到肯定親子關系這一標準,因而常需同時進行其它血型標記檢查,目前可用于鑒定的血型標記已達70多種。理論上,所檢測的標記系統(tǒng)越多,結(jié)論越準確,但在實踐中任何一個實驗室都不可能無限制地檢測過多的項目。以HLA抗原檢測為主的親子鑒定除尚需進行其它標記測定外,HLA抗原測定需要活細胞,采血后需及時測定,對于單親的鑒定需要在進行家庭其它人員的檢查后才能確定,因之這種方法已逐漸為DNA分型技術(shù)所替代。

2.2、DNA指紋

2.2.1、原理: DNA指紋(DNA Fingerprint,DFP)指根據(jù)DNA的多態(tài)性,個體的DNA用限制性內(nèi)切酶切斷后,片斷的數(shù)目和長度具有高度的特異性,經(jīng)過凝膠電泳,或以特定的探針(如放射性標記的Jeffreys33.6,33.15等探針)作Southern雜交,都能產(chǎn)生具有高度特異性的譜帶,這種圖譜在不同個體之間均存在明顯差異性,與人的指紋相似,稱為DNA指紋圖譜.DNA指紋具有個體高度特異性、體細胞穩(wěn)定性和種類穩(wěn)定性的特點,而且這種特異性仍按簡單的孟德爾方式遺傳,成為目前最具吸引力的遺傳標記,具有廣泛的用途.譬如用于親子鑒定,作為遺傳標記輔助選擇等等.2.2.2、用DNA多態(tài)進行親子鑒定存在的問題

(1)用DNA多態(tài)進行親子鑒定比傳統(tǒng)的血型和血清蛋白檢測方法精確度高,但檢測費用也較高。

(2)在實際應用中,DNA指紋圖譜中的譜帶較多,且各帶的強弱不一,不易判讀,對等位基因的判斷較為困難.目前,多位點探針檢測DNA片段的范圍通常在4~24 Kb之間,小于4 Kb的基因組酶切片段可能很有意義,但不能判讀.(3)對DNA指紋與特定組織性狀之間的連鎖關系還不十分清楚,連鎖圖譜遠未完成,要做的工作還很多.(4)特異探針尚未完全掌握,DNA指紋前景廣闊但實際應用仍有很大的局限性.另外,位點突變和無效等位基因?qū)z測結(jié)果的影響也是影響鑒定準確性的問題。對于用微衛(wèi)星位點進行親子鑒定還存在著位點選擇、包括位點的數(shù)量、與性染色體的連鎖等,和結(jié)果分析等一系列標準的問題。

2.3、PCR-DNA分型技術(shù)

2.3.1、STR基因座的多態(tài)性: STR是短串聯(lián)重復序列(Shorttandem repeat)的簡稱,也叫微衛(wèi)星DNA(microsatellite)或簡單重復序列(Simple Sequence Repeat, SSR),是一類廣泛存在于真核生物基因組中的DNA串聯(lián)重復序列。其核心序列為2-6bp,重復次數(shù)通常在15~30次。多數(shù)的STR基因座具有多態(tài)性,其高度多態(tài)性主要源于核心序列重復次數(shù)的個體間差異,這種差異在基因傳遞的過程中一般遵循孟德爾共顯性遺傳規(guī)律。STR作為一個重要的遺傳標記系統(tǒng),已廣泛應用于腫瘤生化研究、法醫(yī)學個體識別、親子鑒定和群體遺傳學分析等領域。STR多態(tài)性一般是指由于核心序列重復次數(shù)不同而構(gòu)成的長度多態(tài)性,但測序研究結(jié)果表明STR也存在著序列多態(tài)性。在實際應用中序列多態(tài)性的檢測手段繁瑣,對儀器設備要求高,故較少采用,而長度多態(tài)性檢測已被廣泛應用于法醫(yī)學個人識別和親子鑒定。

2.3.2、它的優(yōu)點有:

PCR-STR分型進行親子鑒定具有以下優(yōu)點:

(1)采血量少,僅需5μl,不必靜脈采血,手指采血即可;

(2)檢測時間不受限制,過去進行以HLA檢測為主的鑒定時,因需要活細胞,采血后需及時進

行操作,而本方法可隨到隨采;

(3)單親也可進行鑒定,因這13個STR位點完全可以得到兩個個體間是否可以認定的結(jié)論,完全可以達到國際標準所要求的親子關系概率。

二、指紋技術(shù)應用

近一個世紀以來，指紋技術(shù)給偵破工作帶來很大方便。但罪犯越來越狡猾，許多作案現(xiàn)場沒有留下指紋。現(xiàn)在有了DNA指紋鑒定技術(shù)，只要罪犯在案發(fā)現(xiàn)場留下任何與身體有關的東西，例如血跡和毛發(fā)，警方就可以根據(jù)這些蛛絲馬跡將其擒獲，準確率非常高。DNA鑒定技術(shù)在破獲強奸和暴力犯罪時特別有效，因為在此類案件中，罪犯很容易留下包含DNA信息的罪證。

根據(jù)DNA指紋破案雖然準確率高，但也有出錯的可能，因為兩個人的DNA指紋在測試的區(qū)域內(nèi)有完全吻合的可能。因此在2000年英國將DNA指紋測試擴展到10個區(qū)域，使偶然吻合的危險幾率降到十億分之一。即使這樣，出錯的可能性仍未排除。

第三篇：現(xiàn)代生物技術(shù)導論學習心得體會

現(xiàn)代生物技術(shù)導論學習心得體會

拿到這本書后隨便翻看了一下，其中很多內(nèi)容在以前的學習中已經(jīng)深入的學習過，剛開始覺得這門課程沒必要開，后來學習完了以后覺得對以前的課程有歸納總結(jié)的作用，覺得不錯，但是我認為應該在大一上才好，當時覺得應該上一點關于專業(yè)課程設置和發(fā)展方向的課程。這是我在開始寫心得之前的一點看法現(xiàn)將個學期以來學習《現(xiàn)代生物技術(shù)導論》的一些心得體會總結(jié)如下 一，在學習方法上對于這門課程，在我來看應該是一門綜述類型的科目，內(nèi)容繁雜但是相對來說都比較淺不會在每個點上點的太深，所以針對這個特點，我覺得一概在上課的時候跟老師很好的互動這樣就夠了，學習之余可以試著寫一個章節(jié)提綱，或者畫一張各個知識的關系圖譜，記得我在學習生物化學的時候做過一張個中循環(huán)之間的一個結(jié)構(gòu)關系圖，復習的時候可真派上大用場了，關于記筆記我該說幾句，如果要的高分還是乖乖的記筆記，但是我習慣上課看書再聽聽老師講課這樣比較好，如果記筆記我可就不能專心了，不過我的筆記還是記了——-課后的功勞啊。二，對于王老師的教學方式的一點認識這學期是王中風老師代我們這門課程，其中有一個新的教學方法就是給我們一次做“教受者”的機會，這樣增加了我們在學習這門課程的的積極性和興趣，而且鍛煉了一些演講交際的能力還有就是對ppt的應用有所提升，別看這點不起眼，到將來找工作的時候就知道重要了，古人不是說過--不以善小而不為嗎?所以還是認真做好沒一個“善事”。不過也有一些不足之處就是：很多同學上講臺的時間太少沒有能夠很好的發(fā)揮，我還有一個設想可以把這個推廣的全院去，設置一個“合肥學院百家講壇”為在校學生提供一個演講的平臺，可以講自己的專業(yè)知識，還有自己在某個方面的認識和看法，比如：今大學生就業(yè)，大學生使用網(wǎng)絡，或者可以講述自己在某個方面的成就分享經(jīng)驗，我覺得這樣會更好，雖然現(xiàn)在都強調(diào)交流，可是我們跟我們周圍的人的交流還是相當少的。我還有一個感覺，王老師是我見過的比較嚴格的老師，從筆記，上課點名，對布置任務（文章格式，字體，引用等各個方面都做了要求）都做了很嚴格的要求，很多同學都覺得老師這樣要求太夸張了，不過仔細想來覺得對我沒是有好處了的，因為將來不管是再學習或者工作都需要這樣的品格。三，生物技術(shù)的學習對我們今后的作用以及影響

過去學歷史的時候老師給我們講簡史，那是因為什么我們對歷史沒有深入學習過，簡史是一個概要，可以幫助我們?nèi)ピ诒姸喾彪s的內(nèi)容里面理出一個框架來，生物技術(shù)導論做為生物技術(shù)專業(yè)的一門框架性的學科也起著和簡史一樣的作用，但是生物技術(shù)導論比簡史更有意義，因為簡史僅僅是對歷史的簡要的概述，而生物技術(shù)作為一個前沿的學科，他的很多秘密還不為我們所了解，所以生物技術(shù)導論這門課程不僅有概述的左右還有啟迪我們心智，做出一些方向型的指引，思想是做科學的前提，唯物主義為自然科學的發(fā)展開辟了蔚藍的天空，生物技術(shù)導論也為生物技術(shù)的發(fā)展構(gòu)畫藍圖。從小的方面說，這門課程為什么我生物技術(shù)專業(yè)的學生學習專業(yè)只是做了一個藍圖，靠著這張藍圖我們將能更加高效有條不紊的學習這個專業(yè)。

結(jié)語：首先感謝王老師一個學期以來兢兢業(yè)業(yè)的為什么講述這門重要的課程，再祝愿我和我的戰(zhàn)友將來在生物技術(shù)的方向上取得更大的成績。

第四篇：環(huán)境生物技術(shù)導論

環(huán)境生物技術(shù)與環(huán)境安全

黃瑞普

（河北科技大學環(huán)工學院安全工程091班）

摘要：文章分析了我國目前生態(tài)環(huán)境狀況,論述了現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)在治理大氣、水，固體廢棄物等重大方面的應用，并對其未來前景作出展望。

關鍵詞：環(huán)境生物技術(shù)；環(huán)境保護

作者簡介：黃瑞普（1989-)，男，河北省邢臺人，河北科技大學環(huán)境科學與工程學院安全工程系學生，從事安全科學與工程方面的學習。

0.引言

我國是世界上環(huán)境污染最為嚴重的國家之一,從城市到鄉(xiāng)村,我國的河流、海洋、大氣和土壤等均受到不同程度的污染，我國所面臨的環(huán)境形勢不容樂觀。

1.我國生存環(huán)境形勢嚴峻

目前,中國人口龐大,經(jīng)濟處于高速增長的態(tài)勢,環(huán)境的壓力愈益加大,再加上中國技術(shù)和管理水平低下,經(jīng)濟增長方式比較粗放,能源、資源的消耗量大,資源效率低,污染物排放嚴重,土地資源利用不合理,生態(tài)破壞更加嚴重。技術(shù)和管理水平的提高還需要較長的時期,這就決定了中國經(jīng)濟增長方式由粗放型向集約型方式的轉(zhuǎn)變在短期內(nèi)不可能得到大的改觀,生態(tài)環(huán)境惡化的趨勢還要延續(xù),而且遏制的難度將越來越大。因此,加大環(huán)境保護和環(huán)境治理力度,加快應用高新技術(shù),用現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)來控制環(huán)境污染和保持生態(tài)平衡,提高環(huán)境質(zhì)量已變得刻不容緩。

1.1．水體污染十分嚴重

在我國,水體污染十分嚴重。工業(yè)“三廢”污染、農(nóng)用化肥和農(nóng)藥的污染以及廢棄塑料和農(nóng)用地膜的污染,嚴重的影響了我國的生態(tài)環(huán)境,使得水污染日益加劇,水資源嚴重短缺。

1.2．工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾污染嚴重

隨著域市居民生活水平的提高和中國經(jīng)濟的高速發(fā)展,城市生活垃圾每年以10%的速率增長。不少城市由于垃圾得不到及時處理而受到“垃圾包圍城市”的困擾。工業(yè)固體廢棄物也與日俱增,工業(yè)廢棄物累計堆積量已超過66億噸,占地超過5萬公頃。

1.3．空氣污染嚴重

根據(jù)2009年6月中國環(huán)保部公布的2008年《中國環(huán)境狀況公報》,我國城市空氣質(zhì)量總體上依然嚴重,造成我國空氣污染的主要原因是燒煤和汽車尾氣,其中燒煤是最根本原因。中國的大氣環(huán)境污染以煤煙型為主,主要污染物為總懸浮顆粒物和二氧化硫。酸雨污染范圍大體未變,污染程度居高不下。

2.環(huán)境生物技術(shù)與環(huán)境治理

環(huán)境生物技術(shù)采用現(xiàn)代分子生物學和分子生態(tài)學的原理和方法,充分利用各種環(huán)境生物的特殊功能,進行生物凈化、生物修復、生物轉(zhuǎn)化和生物催化,從污染治理、清潔生產(chǎn)到可再生資源利用,多層面、全方位地解決工業(yè)和生活污染、農(nóng)業(yè)和農(nóng)村面源污染、荒漠化和海水污染等問題。

環(huán)境生物技術(shù)是環(huán)境污染治理中一種有效的技術(shù)方法,與其它傳統(tǒng)處理方法相比具有治理效果好,運行費用低,無二次污染等特點。目前,在廢氣、污水治理及固體廢棄物處置方法中,環(huán)境生物技術(shù)已得到廣泛應用。

2.1．空氣的生物凈化

應用生物技術(shù)來處理廢氣和凈化空氣是控制大氣污染的一項新技術(shù),代表了大氣處理凈化處理技術(shù)的未來發(fā)展方向。廢氣的生物處理是利用微生物新陳代謝過程中需要營養(yǎng)物質(zhì)這一特點,把廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無害的物質(zhì)。微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性,并可將其作為代謝底物降解、轉(zhuǎn)化。同常規(guī)的有機廢氣處理技術(shù)相比,生物技術(shù)具有效果好、投資及運行費用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優(yōu)點,尤其在處理低濃度、生物降解性好的有機廢氣時更顯其優(yōu)越性。

2.2．污水的生物凈化

污水生物處理是用生物學的方法處理污水的總稱,是現(xiàn)代污水處理應用中最廣泛的方法之一。其主要原理是:根據(jù)水體自凈的原則,利用微生物的催化作用和代謝活性,好氧或厭氧分解和轉(zhuǎn)化污水中的污染物后,配合物理、化學方法使污水得到凈化。按對氧氣需求情況可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉(zhuǎn)化為有機酸,甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等。好氧生物處理系采用機械曝氣或自然曝氣為污水中好氧微生物提供活動能源,促進好氧微生物的分解活動,使污水得到凈化。污水生物處理效果好,費用低,技術(shù)較簡單,應用比較簡單。

2.3固體廢棄物的生物處理

固體廢棄物主要包括固體生活垃圾和生產(chǎn)廢棄物。生物技術(shù)處理垃圾廢棄物能夠降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu),降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物,大都可以被生物重新利用,有助于把人類活動產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度,這樣可以做到一勞永逸,既不留下長期污染問題,也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。

固體廢棄物的生物處理技術(shù)是利用微生物對有機固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機固體廢物轉(zhuǎn)化為能源、食品、飼料和肥料,還可以用來從廢品和廢渣中提取金屬,是固化廢物資源化的有效的技術(shù)方法。

3.結(jié)束語

環(huán)境生物技術(shù)作為一門新興的技術(shù)其開發(fā)前景不可限量。大力發(fā)展環(huán)境生物技術(shù),是我國實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,也是推動整個社會走上生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展之路的重要技術(shù)保障。相信在不久的未來環(huán)境生物技術(shù)必會在環(huán)境保護領域發(fā)揮愈來愈重要的作用。

參考文獻

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[3]張慶陽 全球氣候變化的對策之我見[期刊論文]-氣候與環(huán)境研究2003(5)

第五篇：生物技術(shù)導論感想

生物技術(shù)導論感想

一學期的生物技術(shù)導論課結(jié)束了，我也有了許多感想與收獲。這一路上雖然沒有什么波折與激動，但宋老師的幽默、博學，楊老師的認真都給我留下了深刻的印象。在他們的教導下，我也受益良多。

我主修的專業(yè)是藥學，這門課是交叉學科，與生物有著頗多的聯(lián)系，尤其是與生物技術(shù)導論這門課更是關系密切，所以我選擇了生物技術(shù)導論。其實，還有一個重要的原因。時光追溯到選課的時候，在認真的“研究”過結(jié)課方式之后，我選擇了生物技術(shù)導論這門課。我承認，正是因為這門課是開卷考試，所以我才選了這門課。因為專業(yè)課比較多，所以我希望能有一個相對輕松有能對自己有所幫助的E類課。令我喜出望外的是，宋老師的課剛好符合我的要求。第一次聽宋老師的課時，宋老師幽默風趣的上課風格就吸引了我，而且課上介紹的許多知識和生活經(jīng)歷都讓我大漲見識。比如說：宋老師經(jīng)常提到自己在日本留學時的經(jīng)歷，這也讓我對日本有了新的了解，日本藥學十分的發(fā)達，我以后如果要出國留學，日本也許是個很好的選擇。

經(jīng)過了一學期的學習，我對生物這門學科有了全新的認識。5月17號是生科院開放日，我到思源堂參觀了生物解剖室和“顯微鏡室”，看到那一個個骨的標本，可真是又熟悉又糾結(jié)，上課學期解剖課上背的骨頭到現(xiàn)在都還感到心有余悸。說到生物，很多人一下就會聯(lián)想到解剖什么的，其實生物不止有解剖還有基因以及微生物技術(shù)，微小的微生物更有著巨大的作用。

生物技術(shù)與藥學有著密不可分的關系，藥是人吃的，那么藥物在人體中的代謝過程就現(xiàn)代尤為重要。藥學研究的一個重要的課題就是藥物的吸收率，我們需要對人體各個器官的受體充分了解，這樣才可以通過調(diào)整官能團來促進藥物快速準確的運輸?shù)讲∽兗毎３酥猓覀円残枰紤]藥物對人體的副作用。所以在生產(chǎn)新藥的過程中，需要進行復雜的臨床實驗來把藥物對人體的傷害降到最小。

生物技術(shù)中的基因技術(shù)對現(xiàn)代制藥有著卓越的貢獻。在21世紀的第一年，科學家們完成了人類基因的測序。這一成生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響將是難以估量的。在探索人類基因的奧秘過程，發(fā)現(xiàn)一些新的藥物，成為生物技術(shù)關注的熱點。2001年5月，F(xiàn)DA批準諾華公司開發(fā)的Gleevec上市，這是一種治療慢性白血病的良藥。這是依據(jù)癌細胞活動機理而設計開發(fā)的第一種抗癌新藥。傳統(tǒng)抗癌藥在治療過程中，同時會影響到正常細胞，對病人產(chǎn)生很大的副作用，而Gleevec僅殺滅基因變異的癌細胞。最新研究表明，Gleevec對血液癌癥和腫瘤都有效，它可能成為一種廣譜的抗癌新藥。治療癌癥的另外一類生物技術(shù)藥是單克隆抗體。這類抗體的目標是與癌細胞有關一些特定分子。自1980年以來，單克隆抗體魔術(shù)般的效果引起眾多醫(yī)藥公司的關注。經(jīng)過十多年的研究，單克隆抗體作為抗癌新藥初步得以實現(xiàn)。目前，很多藥廠正在開發(fā)單克隆抗體，其應用從抗癌擴展到其它疾病治療方面，到2000年，F(xiàn)DA批準了9個單克隆抗體，另外60多個產(chǎn)品正在進行臨床試驗。在抗癌方面，單克隆抗體的作用如同人體自身免疫系統(tǒng)，但大多數(shù)情況下，人體自身免疫系統(tǒng)不會將癌細胞作為有害細胞而進行阻止，使癌細胞在體內(nèi)繁殖，危害人體生命。單克隆抗體的作用是瞄準癌細胞，將癌細胞消滅或啟動體內(nèi)免疫系統(tǒng)對癌細胞進行攻擊。單克隆抗體也可成為一種“聰明炸彈”，攜帶放射性或化學介質(zhì)，選擇癌細胞進行攻擊。

能夠治療癌癥的藥物！這絕對是藥學史上質(zhì)的飛越，而且生物制藥不同于化學，利用大分子和微生物對疾病進行治療的副作用是微乎其微的。如果基因技術(shù)能進一步發(fā)展，癌癥也許就不是絕癥了。

Herceptin由美國基因技術(shù)公司研制，該公司成立于1976年，是最早成立的生物制藥公司。美國基因技術(shù)公司是全球十大生物技術(shù)公司之一，有十個基于蛋白質(zhì)的生物醫(yī)藥產(chǎn)品上市，正在開發(fā)的產(chǎn)品有20多個，主要是癌癥、心血管和免疫系統(tǒng)疾病的治療藥。該公司有從業(yè)人員5000多人。人類基因公司成立于1992年，是生物技術(shù)領域領域首家開發(fā)人類基因的公司。該公司首先研究探索人類基因與疾病的關系，目標是發(fā)現(xiàn)與疾病有關的基因，開發(fā)相關的治療藥物。該公司現(xiàn)有8個產(chǎn)品正在進行臨床試驗。

其它的生物醫(yī)藥產(chǎn)品有基因治療法、干細胞和疫苗等。隨著人們對人體生物學認識的進一步深入，藥物發(fā)現(xiàn)變得更加復雜。生物技術(shù)和制藥業(yè)不得不依靠更先進、復雜的工具來開發(fā)新藥。歷史上，Agilent一直是醫(yī)藥測試設備的主要生產(chǎn)廠，該公司與世界十大制藥公司有著十分密切的商業(yè)往來。今天，Agilent也能提供新的科學儀器，用于疾病診斷和新藥研究。

除去制藥，基因工程也可以對人體進行直接改造。世界上第一例成功的基因治療是對一位4歲的美國女孩進行的，她由于體內(nèi)缺乏腺苷脫氨酶而完全喪失免疫功能，治療前只能在無菌室生活，否則會由于感染而死亡。經(jīng)治療，這個女孩可進入普通小學上學。這種技術(shù)登峰造極了，也就是克隆。也許在未來，人們可以把自己的器官克隆出來冷藏起來，等到生病時拿過來直接進行器官移植，就可以治好病了。

拋開藥學不談，生物技術(shù)對農(nóng)學也有著深刻的影響。生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應用是基于對植物、動物基因?qū)W和蛋白質(zhì)學的認識。很多專家認為只有依靠生物技術(shù)，發(fā)展中國家才能戰(zhàn)勝饑餓，全球因人口增長而產(chǎn)生的食品短缺才有望得以緩解。通過利用動植物中的特定基因，可以實現(xiàn)用更少的土地種植更多的作物，同時減少農(nóng)藥的使用。利用生物技術(shù)，可以在惡劣的氣候環(huán)境下生產(chǎn)作物。利用生物技術(shù)，還可以改善食品的營養(yǎng)和口感等。美國的St.Louis是全球農(nóng)業(yè)生物技術(shù)發(fā)展最快的地區(qū)。該地區(qū)被認為是生物產(chǎn)業(yè)帶，著名的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)公司孟山都即在該地區(qū)。生物技術(shù)用于育種是一種快捷、有效的育種方法。通過引入特定的基因，以改變動植物的品質(zhì)。例如，科學家在西紅柿中植入抗成熟的基因，可以延長西紅柿的貨架期。在植物中引入對人體無害的抗蟲基因，可以防止病蟲害，減少農(nóng)藥的使用，在水稻中介入產(chǎn)生維生素A的基因，可以提高稻米的營養(yǎng)價值。生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的另一個可能的應用是生產(chǎn)食用疫苗，利用水果、蔬菜生產(chǎn)抗肝炎、霍亂等傳染病的疫苗。克隆技術(shù)用于動物，可以保留高品質(zhì)動物的高產(chǎn)性能。

除了細胞工程與基因工程，酶工程和發(fā)酵工程也有著重要的應用。酶和發(fā)酵工程可以用于釀酒、可以催化反應進程、甚至可以用于污染的治理。酶甚至也可以用于醫(yī)療，酶療法已逐漸被人們所認識，廣泛受到重視，各種酶制劑在臨床上的應用越來越普遍．如胰蛋白酶、糜蛋白酶等，能催化蛋白質(zhì)分解，此原理已用于外科擴創(chuàng)，化膿傷口凈化等。發(fā)酵可以用于制作酵素，當今科學界對酵素與健康的密切關系，形成了統(tǒng)一的認識，基本上，身體酵素越多，越健康，越年輕，酵素就是生命。美味的葡萄酒、味精都是由發(fā)酵工程生產(chǎn)的。在醫(yī)藥工業(yè)上的應用：基于發(fā)酵工程技術(shù)，開發(fā)了種類繁多的藥品，如人類生長激素、、某些種類的單克隆抗體、白細胞介素－

2、等。在食品工業(yè)上的應用：主要有三大類產(chǎn)品，一是生產(chǎn)傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)品，如啤酒、果酒、食醋等；二是生產(chǎn)食品添加劑；三是幫助解決糧食問題。[在環(huán)境科學領域的應用：污水處理中微生物的強化。

生物技術(shù)與我們的生活息息相關，通過這門課，我對生物技術(shù)的了也進一步加深了。也許我以后不會學習生物，但這門課帶給我的知識與思想會令我受益無窮。