生物技术与土木工程

第一篇：生物技术与土木工程

生物技术与土木工程

从古自今，生物技术都有着极其广泛的应用，誉满天下的洛阳桥又名万安桥，位于洛阳江入海处，采用著名的“筏型基础”与“种蛎固基法”。所谓“筏型基础”，就是先抛置大量石块形成石提，作为基础，然后在堤上造筏型桥墩，以分水势。桥墩至今犹存。远远望去，就像一排排小船乘风破浪并肩托起大桥。

为了巩固桥堤，又在桥下大量种植附着力强、繁殖迅速的牡蛎，创造了把生物学应用于桥梁工程建筑的先例

在科学技术飞速发展的今天，生物技术更是有着不可替代的应用。每生产1吨水泥，就会产生1吨二氧化碳气体。如今，在一项解决气候变化的计划中，研究人员正在开发一种以稻壳和煤灰生产的革命性新水泥。作为“英印教学与研究计划”的一部分，印度和英国的科学家希望通过在该项目上的合作降低水泥的碳足迹——生产水泥的二氧化碳排放占全球排放的5%。

作为混凝土主要成分的普通水泥是在高温下加热石灰石与黏土制成的。除了制作混凝土，水泥还是砂浆、灰泥以及最常见的灌浆使用的基本成分。参与该项研究的Kevin Paine博士说：“混凝土是世界上仅次于水的第二大最常用材料，所以减少它的二氧化碳排放将对气候变化起到真正的作用。”英国邓迪大学和巴斯大学的研究人员通过烧煤时产生的煤灰、炼钢时产生的炉渣等废弃物，甚至是稻壳，来代替生产普通水泥时用到的部分原料，从而找到降低水泥碳足迹的方法。目前世界各国对生物工程十分重视，我国也把生物工程列为重点发展的科研项目之一。生物工程学的研究将对人类的生产方式和生活方式产生巨大的影响。

学院：建筑工程学院

班级：土木103

姓名：郭凯

学号：10442096

第二篇：生物技术与人类文明

生物技术与人类文明

摘要

在这个知识爆炸、科技成为第一生产力的时代，大家对计算机网络、信息高速公路、卫星通讯、移动电话等都不陌生。那么，我想大家对生物工程技术也一样有所耳闻。

生物工程当前新技术革命的三大支柱（微电子、生物工程和新材料）之一，无论在发达国家还是 发展中国家，它都被列为优先发展的领域，特别是基因工程的出现，使人类进入了一个能按自己需要创造新生物的伟大时代。

“生物工程热”的现象不是偶然的，它为解决世界面临的如能源、粮食、人口、以及污染严重等诸多难题开辟了新途径，直接关系到医药卫生、轻工食品、农牧渔业及能源、化工、冶金等传统产业的革新和新兴产业的形成，它的发展将极大地造福人类。

在食品类里的面包、酸奶、乳酪、酱油、味精；酒类里的啤酒、葡萄酒、威士忌酒；药类里的各类抗生素（如常见的青霉素、头孢霉素）、胰岛素、乙肝疫苗、小儿麻痹症疫苗、流感疫苗；生活用品类的奶酪、洗衣粉等等，与生物工程密切相关，所以他对我们来说并不是很陌。

本文主要介绍生物工程技术与人类文明，顾名思义，就是介绍生物工程的简介以及它在当今社会所起的作用，对人类生活的影响。

关键字：生物工程，人类文明，发展，影响

目录

第一章：生物工程内容 1．1 基因工程 1．2 细胞工程 1．3 酶工程 1．4 微生物发酵工程 1．5 生化工程 第二章：小结

第三章:生物工程的发展 第四章：参考文献

第一章：生物工程的内容

生物工程有五个强大而富有生命力的技术系统：基因工程、细胞工程、酶工程、微生物发酵工程和生化工程。

1．1 基因工程

也叫遗传工程，或DNA重组技术。这一技术在生物工程中的地位举足轻重。基因工程简单地说，就是对不同生物的遗传物质——基因，在体外使用一 种工具酶，用人工的方法，进行“剪切”、“组合”、“拼接”，使遗传物质按照我们的意愿重新组合，然后通过运载物质（质粒、噬菌体、病毒等）转入微生物体 内或动、植物细胞内，进行无性繁殖，并使我们需要的基因在细胞中表达出来，产生出我们所需要的产物或组成新的生物类型。

1973年，斯坦福大学的科恩和旧金山加州大学的博耶共同实现了这一DNA重组实验，也是那个时候这一技术在美国首次获得成功。

利用细菌生产人胰岛素，这一成果在基因工程领域产生很大的影响，当然还有其他的例子，例如：能自动脱毛的绵羊、超级鼠、巨鱼、用细菌 生产的没有蛋壳的鸡蛋等等。

1．2 细胞工程

细胞工程在最近的十几年里都很时兴，尤其是1975年英国剑桥大学的米尔斯坦发展了杂交肿瘤细胞技术以及单克隆抗体的作用，使细胞工程开始为世人所瞩目。

细胞工程是应用现代生物学，发育生物学，遗传学和分子生物学的理论和方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合，核质移植，染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培育出人们所需要的新物种的生物工程技术。

其突出成果为单克隆抗体，它由米尔斯坦和另外一位英国科 学家科勒合作而完成。另外，细胞工程还有两项重 要的技术，一个是细胞大规模培养技术，一个是植物组织培养快速繁殖技术，其发展前景十分乐观。

1.3 酶工程

酶是一种催化剂，但不同的是它催化的是生物体内的反应，且它本身也是一种蛋白 质；更重要的是，它的催化效率高得惊人，超出化学催化剂千百倍，而且是在常温、常压下进行，专一性极强。因此，我们可以设计一些特定的生物反应器，利用酶 的这一特性，把相应的原料转化成对人类有用的物质。酶工程就是这样一项技术。

提到酶工程那就不能不提到“酶工程之父”—— Katchalski—Katzir，他是以色列科学家，世界上第一个固定化酶就是他在60年代初装配成功的。他发现了酶并不在溶液中起作用，而是包在细胞膜或 细胞器里面起作用的。于是他试着把酶从细菌中分离出来，再结合到具备一定性质的固体支持物上，或包埋于天然的（或人工合成的）膜上。他意外地发现，有些酶 固定化以后，活性不仅未受影响，稳定性反而有了提高。

自然界中被检定过的 酶多达三千多种，但只有约100种已经开发或投入商品生产。

微生物是工业酶剂的主要来 源，而且产酶能力很高，如一吨发酵液得到的淀粉酶几乎与数千头猪胰脏得到的酶量相当，简直是个奇迹。而奇迹在生物工程领域的确“屡见仍鲜”，且每每令世人 为之瞠目。

1.4 微生物发酵工程 现代概念的微生物发 酵工程是本世纪40年代随着抗生素工业的建立才兴起的。

从50年代起，柠檬酸、氨基酸、核苷酸、酶制剂、甾体激素、细

胞蛋白和生物农药等独立的工业体系也相继兴起。这些看似复杂的产 品，实际上都是人们利用微生物的特定性状，如微生物菌体含有丰富的蛋白质，微生物代谢过程中可以产生一些对我们非常有用的物质（象青霉素、头孢霉素、甘 油、有机酸、维生素等），从而生产出对我们有用的物质。也可以把微生物直接用于工业生产，这就是现代意义上的微生物发酵工程。

按照我们应用的目的和范 围，微生物发酵工程大致包括四个内容，即：对微生物菌体的生产和利用，微生物菌种选育技术，微生物代谢产物的生产和应 用，；对微生物机能的利用，这些小小的微生物，却为人类作出了不可估量的巨大贡献。

1．5 生化工程

要想前面的四个工程运行成功，那生化工程是必不可少的，它提供合理的设备和技术的生化工程。包括生物反应器、传感器和生 物产品的提取和精制技术。

生物反应器，即为活细胞或 者酶提供一个恰当、舒适的反应环境，使细胞“胞丁兴旺”，不断增殖或形成所需的产品。

传感器，它作为生物反 应过程中必不可少的“监督员”，担负着反应过程中参数的检测与调控任务，肩负着保证生物工程生产现代化、高效化的重要使命。

生物产品是精细产品，品种 繁多，要求不一，每个品种都需要有相应的、量和效率。

第三章：小结

以上的五个技术系统 并非各自独立、互不相干，而是相互依赖，相辅相

成的。在整个生物工程这个大系统 中，基因工程是主帅，占有主导地位。因为只有用基因工程改造过的微生物和细胞，才能真正按照我们人类的意志，进行工程设计，产生出特定的生物工程产品；微 生物发酵工程不可小觑，它常常是遗传工程的基础和必要条件；细胞工程经常与基因工程结合使用，而杂交肿瘤细胞技术具有可以与基因工程相提并论的地位；生化 工程同样不可缺少，是其他生物工程技术转化为生产力的重要工具。

可见，正是这五个技术系统 的有机结合，才使得今天的生物工程愈来愈散发出迷人光彩。

第三章：生物工程的发展

最早的生物工程产品可以追溯到数千年前，可想而知，那时的产品是落后的，技术也是落后的，即使制造出了一些东西，但那时的产品离不开接种、搅拌、温度、时间和产品收取等一系列的操作工序，人们也不知道在制造产品的过程中到底是什么在起作用。其他以微生物发酵为基础的 生产，如发酵乳制品（包括乳酪、酸奶等）和各种东方食品如酱油、印尼豆酵饼等同样有着古老的渊源；而蘑菇的人工栽培则不太久远，如日本的香菇栽培是在几百 年前开始的，现在世界温带地区广泛种植的伞菇大约有300年的历史。这些大都有数千年历史的发 酵产品，可以说是最古老的生物工程产品；那些人们在辛勤劳动中总结出来的微生物发酵技术，正是现代生物工程的萌芽。

随着科学技术的发展，生物工程技术也在突飞猛进的在发展，同时也为人类带来了不少益处。

我国人民对于生物资源的利用和改造也有悠久的历史和丰富的 经验（如传统的发酵业——作坊式制酒、制醋），在农业、食品、酿造和医疗卫生等方面，都为人类做出过杰出贡献。

重组DNA技术试验成功更是使得欧美国家乃至整个世界为之震动，它的潜在的工业应用价值给人们以梦幻般的憧憬。

抗生素是我们比较熟悉的一 大类常用药物：如青霉素、链霉素、头孢霉素、氯霉素等。生化药物在制药工业中也占有重要地位，因为有了基因技术，所以制药产业必定前景甚好。而且，生物工程在癌症的治疗方面也提供了便捷的方法，使人们从此摆脱了“谈癌色变“的恐惧。

现在人们所提倡的就是绿色环保，一场新的“绿色革命”浪潮正在世界范围内掀起也就是依靠生物工程技术，在细胞和分子水平上研究动植 物，使得农业产品在单位土地面积上不增加，牲畜、禽类等数量不增长的情况下却能大量增产的农业革命。

比如，植物育种，培育抗虫作物，绿色除草剂等等，都给农业以及人们的健康带来福音。说完植物，动物也是不能少的，动物育种就是一个例子。动物也是要患病的，好的疫苗当然必不可少，有了生物工程，那么既环保又健康的解决办法就呈现出来了。

环境保护已经成为全人类共 同的迫切要求。工农业生产的高速度发展、地球上人口的迅速膨胀、耕地面积的日益减少、土地沙化的日益严重„„这一切给我们生存的环境造成了巨大的压力；污 染日趋严重，也给人类带来了诸多疾病的困扰。怎样治理已经污染了的环境、保护尚未污染的环境？人们在苦苦探索。新兴的生物工程技术使人们看到了希望，它在 解决这些困扰人类的问题上显示出独特的优越性。

生物工程的优越性在于：不 仅用生物工程原理建起来的新产业一般都是少污染的行业，而且利用生物工程技术还可以化废为宝、化害为利，治理环境污染，减少对人类的危害。

人类面临着能源日益枯竭的 严峻问题。酒精的产生，沼气的生产在这反面起到了很大的作用。

对于现在生物工程的发展趋势，未来这个技术的发展也是光明的，生物工程发展会有一个重要 趋向：从研究向开发转移的步子日益加快，从而加速了它的产业化和实用化。

世界各地都在发展，所以竞争是激烈的，我们要看的是如何来造福于人类，其他的都不重要。

第四章：参考文献 生物工程专业信息化教学改革初探

王新卫;周彦;张慧;张书松

湖南农业大学学报(社会科学版.素质教育研究)2008-03-15 期刊

0 2 实践教学中双语教学问题之探讨——以生物工程专业实验选修课为例

陈蔚青;陈虹;柯薇

浙江树人大学学报(人文社会科学版)2008-05-15 期刊

0 药用植物生物工程技术研究进展

赵树进;陈念;韩丽萍

时珍国医国药

2008-07-20 期刊

0

0 21世纪哺乳动物胚胎生物工程发展趋向

朱士恩

中国农业科学

2008-08-10 期刊

0

0 5 百度百科

第三篇：环境与生物技术

现代生物技术在环境保护中的应用

摘要：日益严重的环境污染问题成为制约经济和社会发展的重要障碍。随着环境生物技术的迅猛发展，生物技术在治理环境污染中的应用也越来越广泛。文章重点介绍了生物技术在环境污染治理中的应用。

关键词：现代生物技术生态环境环境保护

现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称。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，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，且随着日益突出的环境问题，其在治理污染、环境生物监测、工业清洁生产、工业废弃物、城市生活垃圾的处理、有毒有害物质的无害化处理等方面发挥着重要的作用。严格的说，环境生物技术指的是直接或间接利用生物或生物体的某些组成部分或某些机能，建立降低或消除污染物产生的生产工艺，或者能够认识环境过程、高效净化环境污染、同时又生产有用物质的工程技术。由于其在处理环境污染物等方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入，人们已越来越意识到，现代生物技术的发展，为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。在改良环境中没有其他技术所可代替和比拟的。为此，本文将主要谈谈现代生物技术在环境保护中的应用。

一、现代生物技术在环境治理上的特点

（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。

二、现代生物技术在环境保护中的应用

生物处理技术概述

生物处理就是在设计的工程设施内，利用生物降解与与转化作用去除水、废水、固体废弃物、废气等介质的污染物质。利用生物处理技术进行污染物的无害化处理已有近百年的历史。尽管生物处理已有很长的历史，但随着生物技术的发展、污染问题的发展、工程技术的进步，新的和改良的生物处理工艺仍不断涌现，大大拓展了生物处理的应用领域。

环境生物技术中利用微生物的降解作用来处理水中污染物的方法，通常被称为

生化处理方法或生物降解法，以植物吸收为主来净化土壤与水体的方法有土地生物修复、生物塘和人工湿地技术等

1、生物处理在在水污染治理中的基本原理。

好氧处理技术好氧降解技术包括活性污泥法和生物膜法。

（1）活性污泥法活性污泥法是最传统的好氧生物处理技术。活性污泥是指微生物利用废水中的有机物生长与繁殖而形成的絮凝体。活性污泥法的工作原理是：在废水中通过曝气供氧，促进微生物生长形成活性污泥，利用活性污泥的吸附、氧化分解、凝聚和沉降性能来净化废水中的有机污染物。处理过程中，有机降解是依赖活性污泥的吸附与氧化分解能力，而泥水分离则是利用活性污泥的凝聚和沉降性能。活性污泥法中两项最基本的技术措施是：通过曝气来提高反应器水体中溶解氧的水平；通过污泥回流来保证反应器中的生物量与活性。

（2）生物膜法生物膜法是在处理污水的反应器中添加介质（填料）作为微生物附着的载体。在分解有机污染物的过程中，微生物在介质表面生长繁殖，逐步形成粘液状的膜，然后利用固着在介质表面的这种微生物膜来净化污水。在分解有机污染物的过程中，膜逐步增厚，形成表层好氧、内层兼氧和厌氧的微生态环境，因此生物膜法具有一定的厌氧降解功能。生物膜法具有无需污泥回流、膜的生物活性高、反应稳定等优点。

厌氧处理技术自20世纪70年代起，就有一大批类似好氧降解的厌氧反应器被研制和开发出来，如厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床（AFB）、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）、厌氧内循环反应器（IC）、厌氧折流板式反应器（ABR）和厌氧序列式反应器（ASBR）等。厌氧技术的应用范围已扩展到高、中、低浓度的多类有机废水和生活污水的处理，其特点是废水处理和能源回收相结合，但出水水质难以达到直接排放的要求。

2、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用

利用生物技术处理固体废弃物中的城市生活垃圾和农业废弃物，主要方法是卫生填埋、堆肥和发酵沼气。

卫生填埋

卫生填埋是将城市生活垃圾存积在大坑或低洼地的卫生填埋场，填埋场下层应有不透水的自然隔水基质或人工隔水层，在填埋场设置排气口和监测系统，每天填入的垃圾压实后铺盖一层土壤，并通过科学管理来恢复地貌和维护生态平衡。其原理是利用微生物将垃圾中的有机物分解。垃圾通过卫生填埋还可产生沼气。堆肥

堆肥是固体基质在有效的低温条件下的发酵过程，适用于生活垃圾的处理。其基本步骤是：废弃物—预处理—堆肥—后处理—存放。对堆肥处理器进行足够的通气是堆肥成功的关键。该技术安全性高，成本低廉。

发酵产生沼气

主要利用畜禽粪便、农作物秸秆、生活污水等。其原理是微生物厌氧发酵使有机质降解，产生沼气，此法在农村有着广阔的发展前景，沼气不但可用作照明和燃料，还可建成以沼气工程为纽带的“猪、沼、果”生态农场等生态农业模式。

3、生物技术在在废气及大气污染治理中的应用

在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废气，将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质，从而净化空气，是一项空气污染控制的新技术。目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等，所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。

生物过滤法生物滤池内部填充活性填料，废气经加压预湿后从底部进入生物滤池，气体中的无机污染物、有机污染物或恶臭物质与填料上附着生成的生物膜（微生物）接触，被生物膜吸收，最终被降解为水和二氧化碳或其它成分，处理过的气体从生物滤池的顶部排出。该方法的特点是设备少、操作简单、不需外加营养物、投资运行费用低、去除效率高，但反应条件较难控制、占地面积较大。生物洗涤法生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段，通常由一个装有填料的洗涤器（吸收设备）和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器（再生反应器）构成废气从吸收设备底部进入，向上流动，与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床中相互接触，经传质过程进入液相，再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解，净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入，通入空气充氧，废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程，再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋，吸收与再生两个过程反复进行。该方法的特点是反应条件易控制、压降低、填料不易堵塞，但设备较多，需外加营养，成本较高，对溶解度小的化合物难以处理。生物滴滤法生物滴滤法是在生物吸收法基础上进行的改进，集合了生物过滤法和生物吸收法两种工艺的优点，生物吸收和生物降解同时发生在一个反应装置内。滴滤池内装有填料，填料表面被生物膜覆盖。循环水不断喷洒在填料上，废气通过滴滤池时，气体的污染物被微生物降解。该方法的特点是只有一个反应器、操作简单、压降低、填料不易堵塞、污染物去除效率高，比生物过滤法能更有效地处理含卤化合物、硫化氢或氨等废气。但需外加营养、运行成本较高。

植物修复植物修复技术是一种以太阳能为动力，利用植物的同化功能净化大气的绿色技术。由于植物的种类、群落及生态习性与功能的差异，不同的植物可在不同的时空尺度上对近地表大气污染进行修复。主要过程是持留和去除。植物对大气中的粉尘有阻挡、过滤和吸附作用，其滞尘量的大小与树种、林带宽度、草皮面积、林带种植状况以及气象条件有关。植物的杀菌作用可以减轻生物性大气污染。植物通过吸收作用、同化作用、降解、转化以及对酸雨的中和缓冲作用等对化学性污染物具有一定的去除作用。植物修复是一项对环境友好、技术要求相对较低的修复方法，容易为社会民众所接受，而且与传统的修复技术相比，成本要低得多。大气污染的植物修复理论与技术对城市园林绿化、环境规划和生态环境建设具有一定的指导意义和应用价值。

4、生物技术在污染土壤的生物修复中的应用

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。

5、在生物监测方面的应用

传统的环境监测以化学分析，即用成熟的仪器和生物分析(如鱼的毒性测试)为主，当代生物技术的发展有望增加相关的新手段，如通过测定微生物的酶和细胞基团等来监测环境的变化。目前研究较多的有生物发光菌(Bioluminescentbacterium)、氰菌(Cya2nobacteria)、卤素呼吸菌(Halorespiringbacterium)、苯乙烯降解菌和兰贻贝(Bluemussels)等，主要监测水

体中的有害物和海水藻类的爆发。ManBockGu和 Ge2unCheelGil应用生物发光细菌开发出了两阶段多频道毒性连续监测系统。每个频道含有一个两阶段生物反应系统,其中含有特定的生物发光菌株。使用该系统可连续监测同一样品和分别确定不同类型毒性。通过分析，从每个频道获得的资料，可得到总体毒性和各类单项毒性的数据。

三、环境生物技术的发展前景

1、微生物脱硫技术的开发

利用微生物脱去煤中的无机硫和有机硫，可控制燃煤中SO2等含硫气体的排放。这些微生物包括硫杆菌、氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、酸热硫化叶菌等。日本利用氧化亚铁硫杆菌已使H2S脱除率达99.99%，我国利用该菌对炼油厂进行干气催化和工业废气脱硫，H2S脱除率分别为71.5%和46.9%。在燃煤的处理过程中，还可采用浮选与微生物脱硫技术相结合，对煤和黄铁矿进行分离，达到清除或降低燃煤SO2排放的目的。利用微生物还可将石油成分中的硫分离出来。虽然生物技术在大气污染治理中的应用时间尚短，但其具有技术简单成本低、安全性好、无二次污染等优点。今后，在微生物脱硫技术以及高活性脱硫菌种的研制和培养方面，配以清洁生产技术的研究，将会备受关注，也会成为解决原煤燃烧产生的SO2污染的最佳途径。

2、水污染治理工艺的完善

废水生物处理技术在实验室阶段已比较成熟，也已比较广泛地应用于实际工程中。好氧与厌氧工艺相结合、生物膜法与活性污泥法相结合的废水处理技术、无害化的生产工艺过程、高效完善的自动化体系以及构建针对难降解污染物的生物基因库和特殊功能的微生物的培养研究是今后主要的发展方向。

3、难降解污染物的处理

基因工程是通过基因分离和重组技术，将人类需要的目的基因片段移到受体生物细胞中并表达出来，使受体生物具有该目的基因表达后显现出来的特殊性状，以改进生物物种。利用基因工程构建的高效菌种来处理如杀虫剂、塑料、橡胶制品、医疗废物、危险废物等难降解的污染物，是现代环境生物技术发展的热点之一。

4、生物传感器的研制

随着科技的进步，分子生物技术将会在开发研制生物传感器方面发挥积极作用。生物传感器可以满足实施自动连续监测的需要，判断环境污染发展的趋势，探索污染物在环境中的迁移转化以及降解规律，检测污染致突变的成因，分析污染的来源，从而使生物环境污染监测更便捷、更灵敏、更全面。生物传感器具有成本低、制作容易、使用方便、测定快速等优点。

5、与其它技术的结合环境生物技术的发展离不开相关科学技术的配合。其与相关科学技术的结合，可提高处理效率、增强处理效果。将光、声、电与高效生物处理技术相结合，处理高浓度有毒有害难降解有机废水，如光催化氧化－生物处理新技术、电化学高级氧化－高效生物处理技术、辐射分解－生物处理组合工艺等；采用SBR＋臭氧氧化工艺和物化气浮－接触氧化处理印染废水，采用混凝－气浮－厌氧－好氧处理苎麻废水、油田和炼油废水等。这些工艺、设备、电子计算机的结合正在使以环境生物技术为主的综合治理技术向自动化、模块化方向发展。

参考文献：

「1」 《现代环境生物技术》王建龙 文湘华 清华大学出版社第二版

「2」 《江西化工》 2003年第3期“环境生物技术在“三废”治理中的应用”

刘小兵蒋柏泉王伟(南昌大学环境与化学工程学院)

「3」 刘淑梅，张淑芬 环境生物技术的研究现状及发展趋势[J].环境科学与管

理，2005，30（4）：44-46.「4」 林海 现代生物技术在环境保护中的应用[A]中国高新技术企业，2010,19-154

「5」 孔繁翔.环境生物学[M].北京:高等教育出版社,2000

「6」 陈坚.环境生物技术[J]，生物工程进展，2001(5)

环

境

生

物

技

术

论

文

第四篇：生物技术与医学技术

生物技术与医学技术

1.生物技术与医学的含义、关系

现代生物技术以分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫学、遗传学、生理学、系统生物学等学科为支撑，结合了化学、化工、计算机、微电子等学科，从而形成了一门多学科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、植物生物技术、动物生物技术、食品生物技术、环境生物技术等。医学是生命科学的重要组成部分，是在人类祖先自我防护本能的基础上，通过长期的劳动实践和抗病害斗争而形成和发展起来的一门科学。医学的主要任务是防治疾病、保障健康和延年益寿。生物学可以独立存在，但医学则必须有生物学的知识。原因在于医学在治疗或是其他方面的时候，都需要有一定的知识，而这些知识基本上甚至是完全是生物学的知识。因为医学就是为了救治生物所以才被从生物学的基础上又创立出来的一种新的学问。医学的发展需要依靠生物技术的进步。胜物技术的发展不仅关系着人们健康保证、防病治病能力的提高，而且也直接促进一些相关产业如医疗仪器、生物医用材料的发展。现代医学在很大程度上依赖生物技术的进步，换句话说，生物技术的很多方面的进步影响着现代医学的发展。可以说医学离开了生物技术就像植物离开了水分一样将不会得到发展进步。

2.生物技术对医学的贡献

生物技术对医学做出了巨大的贡献，这些贡献是其他技术无法代替的。基因工程、细胞工程、组织工程和整体动物工程等新的生物技术使医学模式发生变革，从以化学药物加手术刀为主要治疗手段的传统医学模式，迈向以基因治疗、细胞移植或生物人工组织器官移植为主要的治疗手段的“再生医学”模式。使用基因工程技术生产各种重组蛋白药物或疫苗越来越广泛地应用于临床。如细胞癌变的理论为现代医学的癌症治疗提供了理论基础。从癌细胞的主要特征的了解可以有效地治疗癌症或控制癌症的发展。对致癌因素的认识，可以避免和预防癌症。另外，癌基因学说，从基因层面上为现代医学的癌症治疗作出了理论创新，使今后癌症的治疗有可能从另一个角度得到研究。

在神经生物学方面，基因工程技术对脑结构与功能研究结构发挥了重要作用。基因工程的理论和技术也为认识人类遗传疾病和癌发病机理提供有价值的信息。基因工程用于疫苗生产，有牛痘和乙肝疫苗等。基因工程用于基因治疗，进一步实现疾病的预防和分子水平的基因诊断，最终实现疾病的基因治疗。人体基因的缺失，导致一些遗传疾病，应用基因工程技术使缺失的基因归还人体，达到治疗的目的，已成为基因工程在医学方面应用的又一重-要内容。转基因动物技术生产珍贵的药用蛋白指出生命科学的发展促进了其他学科的发展、生命科学的产业化将推动整个世界经济的发展。转基因动物研究是遗传学上具有里程碑意义的工作，具有深远的理论意义，又有重大的应用价值，因而成为近年来生物工程领域研究的热点之一，它开创了生物医药产业的新途径。发现体内有许多的致病基因，可引起癌症、心脏病或软骨病。还有许多与疾病有关的基因。因此基因诊断和治疗研究已成为各国共同关注的问题。RNA研究已经在迅速产业化，如利用不同生物来源的氨酰TRNA合成酶对各种抑制物的抗性不同进行药物研究，已在一些生物学科技公司中开展，核酸抗HIV的研究也已进入临床试验阶段。由反义RNA发展来的反义核酸技术已有20种也已进入临床试验阶段。人类基因组计划对现代医学的贡献有基因诊断、基因治疗和基于基因组知识的治疗、基于基因组信息的疾病预防、疾病易感基因的识别、风险人群生活方式、环境因子的干预，对制药工业的贡献有筛选药物的靶点：与组合化学和天然化合物分离技术结合，建立高通量的受体、酶结合试验，以知识为基础的药物设计：基因蛋白产物的高级结构分析、预测、模拟—药物作用“口袋”，个体化的药物治疗：药物基因组学。克隆技术对现代医学影响很大。组织器官的克隆更方便了组织器官的移植。克隆技术对现代医学未来的发展相当重要。免疫学对现代医

学影响也相当大。了解器官移植的主要问题以及艾滋病等免疫疾病的机制，对器官移植和艾滋病的预防非常有用。免疫学的应用有人工免疫和单克隆抗体等。对免疫学的研究可以提高对疾病的预防，以及促进人们提高自身的免疫能力。体内稳态理论对现代医学影响也不小。内稳态直接影响着新陈代射。因此，新陈代射疾病在一定程度上可以从内稳态寻求解决的方法。总的来说，生物技术对现代医学影响是巨大的。随着生物技术的不断进步，现代医学得到了飞速发展。使整个医学面貌发生根本改观。

3.生物技术与医学的发展前景

生物工程技术是一项新兴产业，它的发展和进步与人们的生命、病痛、健康息息相关，所以，当该领域稍有成果时，人们就争相将其引入药品生产，实现技术成果向市场产品的转化。现在全世界范围内，生物技术新药产业中心正在迅速崛起。生物技术药物已广泛用于治疗癌症、艾滋病、贫血、发育不良、糖尿病、心力衰竭、血友病、囊性纤维变性和一些罕见的遗传疾病。现在许多大型制药公司面临着大量专利即将过期、而同时产品储备非常不足的情况，因而不得不从生命科学公司中寻找新药。新的药物发现技术使得寻找特殊疾病药靶的途径变得越来越便宜、迅速和精确。当今，具有相当规模的生物工程产业主要是生物工程制药工业。现已投放市场的基因工程药物和疫苗已逾20余种，正在进行临床试验或即将投放市场的将近200多种。由于基因与功能和行为有关，所以人类可以利用动植物的基因图谱更准确地进行人类疾病的诊断，根据患者的具体症状和系统反应设计有针对性的药物，精确预测疾病的发展趋势并在全球范围内跟踪疾病的发展动向。尽管如今有很多人持乐观态度，但是到2015年仍然还会存在不少影响基因组学发展的技术障碍。对于测序编码、传导、异构体调整、激活和最终功能的片面题解都会成为影响生物工程发展的技术障碍。对基因代码拥有过分的权利也会拖延研究的进展和研究成果的最终应用。但是也不能走另外一个极端，如果不能对测序编码进行得力的专利保护，也会影响生物技术的商业投资，拖延研究的进展和研究成果的最终应用。还有克隆技术，转基因有机体等的发展。总而言之，生物技术与医学会有美好的前景。生物技术与医学是不可独立的，他们的互相促进将会给我们的生活带来巨大的收益。

第五篇：生物科学与生物技术专业

生物科学与生物技术专业

专业简介

学科：理学

门类：生物科学类

专业名称：生物科学与生物技术专业

专业信息

培养目标：本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能，能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，能在工业、医药、食品、农林、牧、渔、环保、园林等行业和企业、事业和行政管理部门从事生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

培养要求：本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识、受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练，具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发与管理的基本能力。毕业生应获得以下几方面的知识和能力：

◆掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识；

◆掌握基础生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法； ◆了解相近专业的一般原理知识；

◆熟悉国家生物技术产生政策、知识产权及生物工程安全条例等有关政策和法规；

◆了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及生物技术产业发展状况；

◆掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。

主干学科：生物学。

主要课程：微生物学、细胞生物学、普通生物学、遗传学、生物化学与分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、发酵工程设备等。

实践教学：包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计)等，安排18周。

修业年限：4年。

授予学位：理学学士学位。

院校分布(部分)

陕西师范大学。