第一篇：題目：現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用大全

《環(huán)境生物技術(shù)論文》

題目：現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用

現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用

摘要:在環(huán)境污染治理中,作為一種技術(shù)手段,生物技術(shù)具有高效性,反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn),它對(duì)環(huán)境污染的治理和修復(fù)發(fā)揮了巨大作用,為重金屬廢水,石油廢水,油脂廢水,農(nóng)藥廢水,以及生活污水提供了一條十分有效的途徑。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問題認(rèn)識(shí)的深入,人們已越來越意識(shí)到,現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問題提供了無限的希望。我們要在污染環(huán)境修復(fù)、污染環(huán)境治理、廢棄物的循環(huán)再生過程中應(yīng)用生物技術(shù),其中應(yīng)用最廣泛的是酶工程技術(shù),微生物工程技術(shù),分子生物學(xué)技術(shù),基因工程。

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代生物技術(shù)環(huán)境污染治理應(yīng)用

環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前國際關(guān)系、經(jīng)貿(mào)合作中的一個(gè)極為重要的問題,也日益嚴(yán)重地影響著我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[1]。在我國過去幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護(hù),目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。近年來雖采取了大量控制措施,但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢仍在繼續(xù)。我國是世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國家之一,從城市到鄉(xiāng)村,我國的大氣、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。當(dāng)前我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)仍然保持著高度發(fā)展的態(tài)勢,環(huán)境保護(hù)的壓力將進(jìn)一步加重,由人類活動(dòng)所造成的環(huán)境污染和環(huán)境質(zhì)量的惡化已成為制約我國社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的障礙。如何在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)控制環(huán)境污染,改善環(huán)境質(zhì)量,以實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展之目標(biāo)是我國目前亟待解決的重要問題[2]。

現(xiàn)代生物技術(shù)不但在凈化環(huán)境,減少污染和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面發(fā)揮出重要的作用,還可以為保護(hù)人類生存環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展作出積極的貢獻(xiàn)。在環(huán)境治理中,生物技術(shù)因其投資少,處理效率高,運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。1 現(xiàn)代生物技術(shù)的概況

現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命體(從微生物到高級(jí)動(dòng)物)及其組成(含器官,組織,細(xì)胞,細(xì)胞器,基因)來發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。一般認(rèn)為,生物技術(shù)包括基因工程,細(xì)胞工程,酶工程和發(fā)酵工程四個(gè)方面。

生物技術(shù)直接關(guān)系到與人民生活,衛(wèi)生,健康密切相關(guān)的醫(yī)藥衛(wèi)生,食品工業(yè),化學(xué)工業(yè),農(nóng)業(yè)的發(fā)展?？梢栽诩Z食危機(jī),能源危機(jī),環(huán)境污染中發(fā)揮巨大的作用,并且還可以從基因的角度治愈人類的遺傳病。因此,現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)被世界各國列為重點(diǎn)項(xiàng)目。

環(huán)境生物技術(shù)(Environmental Biotechnology,也稱為Environmental Bioengineering)。是一門由現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境工程相結(jié)合的新興交叉學(xué)科[5]。直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成部分或某些機(jī)能,建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝,或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時(shí)生產(chǎn)有用物質(zhì)的人工技術(shù)系統(tǒng),稱之為環(huán)境生物技術(shù)。

2.現(xiàn)代生物技術(shù)的特點(diǎn)

生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過程來完成的?？萍嫉陌l(fā)展也充分證明生物技術(shù)是環(huán)境保護(hù)的理想武器,這一技術(shù)在解決環(huán)境問題過程中所顯示的獨(dú)特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個(gè)純生態(tài)過程[8]。生物技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn),受到了高度重視。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問題認(rèn)識(shí)的深入,人們已越來越意識(shí)到,現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問題提供了希望。

目前生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中主要是利用微生物。生物技術(shù)已是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項(xiàng)技術(shù),其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測、污染環(huán)境的修復(fù)等環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面,發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)處理污染物時(shí),最終產(chǎn)物大都是無毒無害的、穩(wěn)定的物質(zhì),如二氧化碳、水和氮?dú)?。利用生物方法處理污染物通常能一步到?避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移。特別是現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,尤其是基因工程、細(xì)胞工程和酶工程等生物高技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用,大大強(qiáng)化了上述環(huán)境生物處理過程,使生物處理具有更高的效率[3]。美國環(huán)保局(EPA)在評(píng)價(jià)環(huán)境生物技術(shù)時(shí)也指出“生物治理技術(shù)優(yōu)于其他新技術(shù)的顯著特點(diǎn)在于其是污染物消除技術(shù)而不是污染物分離技術(shù)”

由于大部分有機(jī)污染物適于作為生物過程反應(yīng)物(底物),其中一些有機(jī)污染物經(jīng)生物過程處理后可轉(zhuǎn)化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質(zhì),生物處理方法也常是有機(jī)廢物資源化的首選技術(shù)。生物過程是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的,作為催化劑的酶是一種活性蛋白。生物反應(yīng)過程通常是在常溫、常壓下進(jìn)行的。

酶對(duì)底物有高度的特異性,生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的效率高,副產(chǎn)物少,這與常常需要高溫、高壓條件的化工過程相比,反應(yīng)條件大大簡化,因而消耗低,效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便。用生物過程代替化學(xué)過程可以降低生產(chǎn)活動(dòng)的污染水平,有利于實(shí)現(xiàn)工藝過程生態(tài)化或無廢生產(chǎn),真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。生物處理技術(shù)除易于大規(guī)模處理外,還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場所。另外,生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上都是可以較快生物降解的,并且都可以作為一種營養(yǎng)源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學(xué)藥物、化石能源、人工合成物等,有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染降至最低程度[6]。生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過程來完成的。

利用環(huán)境生物技術(shù)可治理用其他方法難以處理的環(huán)境介質(zhì),即用生物修復(fù)技術(shù)凈化環(huán)境,使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同時(shí)還可進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)境的自凈能力。

環(huán)境生物技術(shù)不僅單純適用于環(huán)境污染治理,如今已相當(dāng)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測,尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測技術(shù),可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù),成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)和報(bào)警中的重要組成部分[4]。

3.生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用

3.1以環(huán)境污染的生物治理為主,開展環(huán)境微生物學(xué)的基礎(chǔ),應(yīng)用基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,為重金屬廢水,石油廢水,印染廢水,油脂廢水,農(nóng)藥廢水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技術(shù)和設(shè)備,以促進(jìn)我國的環(huán)境工程建設(shè)。

3.2微生物技術(shù)在污染控制工程中的應(yīng)用主要有活性污泥法,生物膜法,厭氧生物處理法,生物脫氮法,生物除磷法,微污染飲用源水的生物處理,水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的生物處理,城市生活垃圾的微生物處理,污泥的微生物處理,禽畜糞便處理與資源化工程,生物修復(fù),微生物脫臭,廢棄物的微生物資源化,固定化微生物技術(shù)及其在污染控制中的應(yīng)用,綠色環(huán)保產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。

3.3環(huán)境污染的生物降解主要包括好氧生物處理,厭氧生物處理;貧營養(yǎng)環(huán)境污染生物降解;石油污染的生物降解,如甲基苯和二甲基苯的降解;芳香族化合物的生物降解;鹵代有機(jī)化合物的生物降解;有機(jī)農(nóng)藥在環(huán)境中的生物降解;危險(xiǎn)性有機(jī)污染物的生物降解以及污染環(huán)境的生物修復(fù),如地下水污染生物修復(fù)等等。

3.4然而,由于技術(shù)有限,目前我們可以使用的技術(shù)（1）城市有機(jī)垃圾處理技術(shù)

將城市垃圾通過分選后綜合治理,將可腐有機(jī)垃圾生產(chǎn)成優(yōu)質(zhì)有機(jī)粉肥或有機(jī)無機(jī)復(fù)混粒肥;將可燃有機(jī)垃圾采用氣化焚燒或生產(chǎn)成版材;無機(jī)垃圾用于填埋,處理過程中產(chǎn)生的廢氣,粉塵集中處理,廢水凈化后再排放,防止污染環(huán)境。（2）生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術(shù)

集生物處理和過濾兩種功能于一體,出水水質(zhì)優(yōu)良,是一種高效的新型生物反應(yīng)器,極適用于生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水的處理及資源化利用。（3）含油污泥高新生物處理技術(shù) 對(duì)于我國大中型油田,煉油場,石化企業(yè)等行業(yè)中含油污泥,煉油浮渣等進(jìn)行生物治理,通過生物處理達(dá)到回收石油資源和污泥達(dá)標(biāo)排放。（4）高新生物工程技術(shù)處理油脂化工廢水 利用來自于自然界又經(jīng)培養(yǎng)馴化的功能菌株,根據(jù)廢水和污水的不同性質(zhì),組成,配制不同菌株,通過發(fā)酵培養(yǎng)形成多功能復(fù)合型菌液,用于油脂化工,化工有機(jī)廢水,食品,印染,生活污水,工業(yè)廢水的處理。（5）油田,煉油廢水高新生物處理技術(shù)

通過對(duì)大中型油田,煉油場廢水石油污染物樣品采集,降解微生物菌株的分離,篩選,獲得石油降解優(yōu)勢微生物,針對(duì)含油廢水的不同水質(zhì)特征,選用不同的微生物菌劑處理,使其穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用 4.1污水的生物凈化

污水生物處理是用生物學(xué)的方法處理污水的總稱,是現(xiàn)代污水處理應(yīng)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(xué)方法使污水得到凈化。按對(duì)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(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸,甲烷菌再把有機(jī)酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等。好氧生物處理系采用機(jī)械曝氣或自然曝氣為污水中好氧微生物提供活動(dòng)能源,促進(jìn)好氧微生物的分解活動(dòng),使污水得到凈化[7]。污水生物處理效果好,費(fèi)用低,技術(shù)較簡單,應(yīng)用比較簡單。當(dāng)簡單的沉淀和化學(xué)處理不能保證達(dá)到足夠的凈化程度時(shí),就要用生物的方法作進(jìn)一步處理。生物處理中要特別注意掌握凈化污水的微生物的基本特點(diǎn),滿足其要求條件;污水中BOD與COD比值要大于0.3。溫度影響較大,冬季一般效果較差。

在污水處理中,常見的生物方法包括生物膜法、活性污泥法、氧化塘法、厭氧處理法和人工濕地處理系統(tǒng)法等。

4.2空氣的生物凈化

應(yīng)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(xiàng)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(diǎn),把廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化成無害的物質(zhì)。微生物對(duì)各類污染物均有較強(qiáng)、較快的適應(yīng)性,并可將其作為代謝底物降解、轉(zhuǎn)化。同常規(guī)的有機(jī)廢氣處理技術(shù)相比,生物技術(shù)具有效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優(yōu)點(diǎn),尤其在處理低濃度(小于3mgPL)、生物降解性好的有機(jī)廢氣時(shí)更顯其優(yōu)越性[10]。

生物洗滌法分洗滌式活性污泥脫臭法和曝氣式活性污泥脫臭法兩種工藝[9]。洗滌式活性污泥脫臭法的主要原理是將惡臭物質(zhì)和含懸浮泥漿的混合液充分接觸,使之在吸收器內(nèi)從臭氣中去除掉,洗滌液再送到反應(yīng)器中,通過懸浮生長的微生物的代謝活動(dòng)降解溶解的惡臭物質(zhì)。這種方法可以處理大氣量的臭氣,同時(shí)操作條件易于控制,占地面積較小,壓力損失也較小, 實(shí)際中有較大的適用范圍。這種方法設(shè)備費(fèi)用大、操作復(fù)雜而且需投加營養(yǎng)物質(zhì),因而其應(yīng)用受到了一定限制。曝氣式活性污泥脫臭法是將惡臭物質(zhì)以曝氣形式分散到含活性污泥的混和液中,通過懸浮生長的微生物降解惡臭物質(zhì),現(xiàn)已應(yīng)用于糞便處理場和污水處理場的惡臭氣處理。

4.3 用生物技術(shù)消除白色污染

為凈化環(huán)境,消除塑料廢棄物,治理“白色污染”,人們?cè)捎锰盥瘛⒎贌?、高溫降解、再生利用等辦法來緩解環(huán)境污染,但無論何種辦法,除了自身方法存在缺陷外,還總有至少20%的制品無法回收,得不到處理?？茖W(xué)家們已經(jīng)經(jīng)研究出多種可降解塑料,其中微生物發(fā)酵生產(chǎn)的微生物塑料更顯示出它的優(yōu)越性,因而格外受到人們的重視。微生物塑料不僅可以降解,減少環(huán)境污染,改變土壤結(jié)構(gòu),增加土壤肥料,而且不含有毒物質(zhì),生物相容性好,不引起炎癥,透明,易著色,能抗紫外線,具有高相對(duì)分子質(zhì)量、高結(jié)晶度、高彈性和高熔點(diǎn)的特性,因此用途更廣,更受歡迎。

我國已成功研制出可完全降解朔料和可降解塑料薄膜,可完全降解塑料是一類新型功能性塑料,使用廢棄后通過自然界中的微生物能降解成二氧化碳和水,回歸自然,不污染環(huán)境。

4.4用生物農(nóng)藥減少化學(xué)農(nóng)藥污染

生物農(nóng)藥是從微生物、植物和動(dòng)物體中提取的具有農(nóng)藥效應(yīng)的物質(zhì)。這類物質(zhì)對(duì)人、牲畜、農(nóng)作物比較安全,通常情況下一般不導(dǎo)致對(duì)農(nóng)作物和環(huán)境的污染。根據(jù)藥源,生物農(nóng)藥可分為微生物農(nóng)藥、植物源農(nóng)藥、轉(zhuǎn)基因生物農(nóng)藥和天敵生物農(nóng)藥等[11]。

生物農(nóng)藥的另外一個(gè)重要成員——植物性農(nóng)藥,從世界范圍來講,其應(yīng)用只處于初級(jí)階段,中國植物性農(nóng)藥現(xiàn)在市場規(guī)模只占生物農(nóng)藥1.5%左右,市場需求量及發(fā)展?jié)摿艽?/p>

4.5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(dòng)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(duì)垃圾廢棄物進(jìn)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(duì)有機(jī)固體廢物的分解作用使其無害化可以使有機(jī)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[12]。5.結(jié)語

著名的天文學(xué)家和生物學(xué)家,佛瑞得 霍意耳(Fred Hoyle)先生曾經(jīng)說過,還未解決的主要問題的答案應(yīng)該由基本的假設(shè)來得到,而且同時(shí)也必須依靠經(jīng)過反復(fù)嘗試和檢驗(yàn)的科學(xué)工具及方法。隨著處理技術(shù)的不斷發(fā)展,生物方法所能處理或修復(fù)的對(duì)象也在時(shí)刻不停地改變。為了使生物技術(shù)能滿足新的發(fā)展需要。我們必須真正進(jìn)行探索,并且可能以過去未曾想象到的方式來使用生物或是它們的衍生物。

參考文獻(xiàn)

[1] 孔繁翔.《環(huán)境生物學(xué)》

[2] 中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)《中國環(huán)境保護(hù)優(yōu)秀論文集》[C].中國環(huán)境科學(xué)出版

社,2005

[3] 夏北成.《環(huán)境污染生物降解》

[4] 馮玉杰.《現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用》 [5]

陳堅(jiān).《環(huán)境生物技術(shù)》

[6] The measurement of agricultural molodours.Carney.P.G;Dodd.V.R1989 [7] 中國環(huán)境科學(xué)研究院生物工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室.環(huán)境保護(hù)與生物技術(shù).2007 [8] 劉英南.《追求完美-現(xiàn)代生物技術(shù)》.[J]《科學(xué)時(shí)報(bào)》2005 [9]

Burton,S.G,Gowan.D.A.and Woodley,J.M.(2002)The search for the ideal biocatalyst,Nature Biotechnology, [10] 張慶陽 全球氣候變化的對(duì)策之我見[期刊論文]-氣候與環(huán)境研究2003(5)[11] 段麗霞,向梅梅 現(xiàn)代科技與21世紀(jì)的植物保護(hù)[J];貴州農(nóng)業(yè)科學(xué);2005年02期

[12] 姜成林,徐麗華 微生物資源的開發(fā)與利用[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2001

第二篇：利用生物技術(shù)治理環(huán)境污染

木合塔爾.麥麥提生物技術(shù)08-2班20082753

利用生物技術(shù)治理環(huán)境污染

隨著工業(yè)生產(chǎn)以及經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人類排放的污染物大大增加，加之資源的浪費(fèi)和不合理使用，我國的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，在一些地區(qū)經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重的環(huán)境污染公害事件。因此，利用生物技術(shù)治理環(huán)境污染是一個(gè)很有價(jià)值的新課題。本文介紹了我國環(huán)境污染的主要問題，針對(duì)不同污染類型提出了相應(yīng)的措施，促進(jìn)發(fā)展生產(chǎn)與保護(hù)環(huán)境相結(jié)合，全面提高環(huán)境質(zhì)量。

環(huán)境污染主要指人類活動(dòng)所引起的環(huán)境質(zhì)量下降而有害于人類的正常生存和發(fā)展的現(xiàn)象。不同的概念劃分，環(huán)境污染主要分為 五種類型： 按環(huán)境要素可分為大氣污染、水體污染和土壤污染等；按污染物的性質(zhì)可分為物 理污染、化學(xué)污染和生物污染 ；按污染物的形態(tài)可分為固體廢物污染、廢水污染、廢氣污染、噪聲污染、輻射污染等；按污染產(chǎn)生的原因可分為生產(chǎn)污染和生活污染；按污染物的分布范圍又可分為全球性污染、區(qū)域性污染、局部性污染等。

1.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用

現(xiàn)代生物技術(shù)包括微生物工程，細(xì)胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱，它是以DNA分子技術(shù)為基礎(chǔ)的新興科技?，F(xiàn)在不僅在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面利用現(xiàn)代生物技術(shù)，而且在治理環(huán)境污染和環(huán)境生物監(jiān)測等方面現(xiàn)代生物技術(shù)也發(fā)揮著重要的作用。從80年代開始生物技術(shù)作為一種高新技術(shù)，已普遍受到世界各國和民間研究機(jī)構(gòu)的高度重視，發(fā)展十分迅猛。與傳統(tǒng)方法

比較，生物治理方法具有許多優(yōu)點(diǎn)。

（1）利用生物技術(shù)降解污染物的分子結(jié)構(gòu)，是處理垃圾廢棄物最有效的方法，降解之后的物質(zhì)還可以利用生物工程作為原料重新利用。這樣不僅把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度，既做到一勞永逸不留下長期污染問題，同時(shí)也對(duì)垃圾廢棄物進(jìn)行了資源化利用。

（2）生物發(fā)酵技術(shù)對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵處理，將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒無害的穩(wěn)定物質(zhì)，例如轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳、甲烷氣體和氮?dú)獾?，這種方法可以一步到位，避免污染物的多次轉(zhuǎn)移而造成重復(fù)污染，因此生物技術(shù)是一種既安全又徹底消除污染的手段。

（3）以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的生物化學(xué)過程是一種新的生物技術(shù)，作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質(zhì)，其反應(yīng)過程可以在常溫常壓和接近中性的條件下進(jìn)行，具有設(shè)備簡單、成本低廉、效果好、過程穩(wěn)定、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。

可見，今天的生物技術(shù)已是工業(yè)廢棄物和城市生活垃圾的處理的有效方法，不僅能夠把各種有毒有害物質(zhì)進(jìn)行無害化處理，還能起到變廢為寶的效果。

2利用現(xiàn)代生物技術(shù)治理環(huán)境污染

2.1運(yùn)用固定化酶對(duì)污水進(jìn)行凈化

我們都知道污水中有毒物質(zhì)含有多種成分，其中有重金屬、有機(jī)磷、氰化物、有機(jī)汞、有機(jī)酸、醛、醇、各種酚類及蛋白質(zhì)等等。

生物技術(shù)上利用固定化酶和固定化細(xì)胞技術(shù)處理污水，就是凈化污水的生物方法之一。固定化酶又稱水不溶性酶，它可以通過物理吸附法或化學(xué)鍵結(jié)合法使水溶性酶和固態(tài)的不溶性載體相結(jié)合，將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物細(xì)胞是一個(gè)天然的固定 化酶反應(yīng)器，用制備固定化酶的方法直接將微生物細(xì)胞固定。國內(nèi)外用該方法處理污水得到了成功，以共價(jià)鍵結(jié)合法固定干多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于處理對(duì)硫磷廢水，去除率達(dá)95％以上；在降解合成洗滌劑中的直鏈烷基苯磺酸鈉（LAS）方面，降解率和酶活性保存率均在90％以上。生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術(shù).集生物處理和過濾兩種功能于一體,出水水質(zhì)優(yōu)良,是一種高效的新型生物反應(yīng)器,極適用于生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水的處理及資源化利用。

2.2生物修復(fù)被污染的土壤

污染土壤的主要成分是重金屬。生物修復(fù)重金屬污染的土壤，主要是利用微生物和植物作用，削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。修復(fù)原理：通過酶促反應(yīng)改變重金屬在土壤中的化學(xué)結(jié)構(gòu)，達(dá)到固定重金屬或解毒的效果，降低重金屬在土壤環(huán)境中的移動(dòng)性和生物可利用性，通過生物吸收、代謝達(dá)到對(duì)重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復(fù)過程可以增加土壤有機(jī)質(zhì)的含量，激發(fā)微生物的活性，由此可以改善土壤的生態(tài)結(jié)構(gòu)。

2.3研究生物塑料消除白色污染

農(nóng)用地膜和廢棄塑料很難降解，有的可以保存幾十上百年時(shí)間，是

造成環(huán)境污染的重要成分之一。據(jù)估計(jì)我國土壤、溝河中塑料垃圾有幾百萬噸左右。有些微生物能產(chǎn)生與塑料類似的高分子化合物即聚酯，而聚酯是微生物內(nèi)源性貯藏物質(zhì)，用發(fā)酵方法進(jìn)行生產(chǎn)，聚酯地膜和塑料不僅可被生物降解，而且熔點(diǎn)高彈性好、不含有毒物質(zhì)，在農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)等許多領(lǐng)域有極好的應(yīng)用前景。科學(xué)家正在用重組DNA技術(shù)對(duì)相關(guān)的微生物進(jìn)行改造，降低成本、提高產(chǎn)量加速推廣。廢棄塑料和農(nóng)用地膜經(jīng)久不化解，估計(jì)是形成環(huán)境污染的重要成分。據(jù)估計(jì)我國土壤、溝河中塑料垃圾有百萬噸左右。塑料在土壤中殘存會(huì)引起農(nóng)作物減產(chǎn)，若再連續(xù)使用而不采取措施，十幾年后不少耕地將顆粒無收，可見數(shù)量巨大的塑料垃圾嚴(yán)重影響著生態(tài)和環(huán)境，研究和開發(fā)生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術(shù)一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農(nóng)膜的優(yōu)勢微生物、構(gòu)建高效降解菌，另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因?qū)肽骋煌寥牢⑸?如：根瘤菌)中，使兩者同時(shí)發(fā)揮各自的作用，將塑料和農(nóng)膜迅速降解。同時(shí)，還需大力推行可降解塑料和地膜的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。有些微生物能產(chǎn)生與塑料類似的高分子化合物即聚酯，這些聚酯是微生物內(nèi)源性貯藏物質(zhì)，可以用發(fā)酵方法進(jìn)行生產(chǎn)，由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔點(diǎn)、高彈性、不含有毒物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)而在醫(yī)學(xué)等許多領(lǐng)域有極好的應(yīng)用前景。為了降低成本、提高產(chǎn)量，人們正在用重組DNA技術(shù)對(duì)相關(guān)的微生物進(jìn)行改造，此方面目前一個(gè)研究熱點(diǎn)是采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)聚-β羥基烷酸(PHAs)，研究人員正設(shè)法構(gòu)建出自溶性PHAs生產(chǎn)菌種，即將PHAs重組菌進(jìn)行發(fā)酵，在積累大量的PHAs后，加入信號(hào)物質(zhì)，使裂解蛋白產(chǎn)生，細(xì)胞壁破壞，PHAs析出，以簡化胞內(nèi)產(chǎn)物PHAs的提取過程，降低提取成本。

2.4 用生物農(nóng)藥的方法消除化學(xué)農(nóng)藥的污染

使用的化學(xué)殺蟲劑據(jù)測試約有80％殘留在土壤中，特別是氯代烴類農(nóng)藥是最難分解的，經(jīng)生態(tài)系統(tǒng)造成滯留毒害作用。要想徹底消除化學(xué)農(nóng)藥的污染，最好全面推廣生物農(nóng)藥。現(xiàn)在人們正在利用重組 DNA技術(shù)克服其缺點(diǎn)來提高殺蟲效果，例如目前病毒殺蟲劑的一個(gè)研究熱點(diǎn)是桿狀病毒基因工程的改造，人們正在研究將外源毒蛋白基因如編碼神經(jīng)毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強(qiáng)桿狀病毒的毒性；將能干擾害蟲正常生活周期的基因如編碼保幼激素酯酶的基因插入到桿狀病毒基因組中，形成重組桿狀病毒并使其表達(dá)出相關(guān)激素，以破壞害蟲的激素平衡，干擾其正常的代謝和發(fā)育從而達(dá)到殺死害蟲的目的。

2.5含油污泥高新生物處理技術(shù)

對(duì)于我國大中型油田,煉油場,石化企業(yè)等行業(yè)中含油污泥,煉油浮渣等進(jìn)行生物治理,通過生物處理達(dá)到回收石油資源和污泥達(dá)標(biāo)排放。

2.6高新生物工程技術(shù)處理油脂化工廢水

利用來自于自然界又經(jīng)培養(yǎng)馴化的功能菌株,根據(jù)廢水和污水的不同性質(zhì),組成,配制不同菌株,通過發(fā)酵培養(yǎng)形成多功能復(fù)合型菌液,用于油脂化工,化工有機(jī)廢水,食品,印染,生活污水,工業(yè)廢水的處理。

2.7油田,煉油廢水高新生物處理技術(shù)

通過對(duì)大中型油田,煉油場廢水石油污染物樣品采集,降解微生

物菌株的分離,篩選,獲得石油降解優(yōu)勢微生物,針對(duì)含油廢水的不同水質(zhì)特征,選用不同的微生物菌劑處理,使其穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

第三篇：生物技術(shù)在園藝中的應(yīng)用

生物技術(shù)在園藝設(shè)計(jì)植物中的應(yīng)用

摘要：用植物組培來培育無毒育苗木、優(yōu)良品種苗快速繁殖、園藝樹木新品種的培育等等。生物技術(shù)使園藝植物在設(shè)計(jì)中得到更好，更廣泛的應(yīng)用，不僅局限在造型、體態(tài)上面，從內(nèi)在基因、細(xì)胞、組織上改變植物；使植物資源多樣化，給設(shè)計(jì)帶來了新鮮感。

Abstract: Plant tissue culture , cell engineering , gene engineering and other modern biotechnology to develop non-toxic sterile seedling, seedling rapid propagation of superior varieties, gardening trees breeding and so on.Biological technology make it better in the design of horticultural plants, more widely used, not only in shape, body, and change the plant from the internal genes, cells, tissue;be diversify.關(guān)鍵詞：園藝植物、生物技術(shù)、組織培養(yǎng)、應(yīng)用、景觀環(huán)境、設(shè)計(jì) 生物技術(shù)在園藝植物的研究和培育上有著重大的意義。生物技術(shù)在園藝科學(xué)上的研究主要內(nèi)容包括園藝植物組織培養(yǎng)，園藝植物細(xì)胞工程，園藝植物染色體工程，園藝植物基因工程和園藝植物分子標(biāo)記。本文主要是對(duì)植物組培技術(shù)的研究。

園藝植物組織培養(yǎng)是指在無菌和人工控制的環(huán)境條件下，利用人工培養(yǎng)基，對(duì)園藝植物組織的胚胎、器官、組織、細(xì)胞、原生質(zhì)體等進(jìn)行立體培養(yǎng)，使其再

[1] 生發(fā)育成完整植株的過程。組織培養(yǎng)技術(shù)給園藝植物帶來了很大的變革。從以前的單一色彩，單一種類，變化到多種色彩，多種形態(tài)。給設(shè)計(jì)提供了很多的便捷資源。組織培養(yǎng)技術(shù)提高了園藝植物的質(zhì)量，也提高了生產(chǎn)的效率。給設(shè)計(jì)師們帶來了新的構(gòu)思?；ɑ?、樹木的種類繁多，色彩艷麗，培養(yǎng)方式的多樣化，在園林景觀中起著非常重要的作用。組織培養(yǎng)技術(shù)使花卉、樹木的應(yīng)用形式越來越多樣化。園藝植物不僅給人們帶來優(yōu)美舒適的生活環(huán)境，更重要的是創(chuàng)造了是與人類生存的生態(tài)環(huán)境。園藝植物在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用越來越多，在綠化景觀環(huán)境中體現(xiàn)的愈發(fā)明顯。

通過以下幾個(gè)方面來講述組織培養(yǎng)在園藝植物中的應(yīng)用： 一．種質(zhì)資源的保存

植物的種質(zhì)資源的多樣性，使得設(shè)計(jì)有多樣性，對(duì)于一些沒法預(yù)料的災(zāi)害等，我們可以通過這種方式來保存物種多樣性，使一些珍貴的植物能夠保存下來。現(xiàn)在已經(jīng)有很多的種植物滅絕，通過組織培養(yǎng)的技術(shù)就可延續(xù)和保存這些植物種類，使這些植物得到較為永久性的保存，增加種質(zhì)資源的多樣化。植物種質(zhì)的保

[2]存與監(jiān)測研究對(duì)生物多樣化包補(bǔ)和生物技術(shù)都有著十分重要的意義。

園藝樹種種質(zhì)資源的長期保存主要采用超低溫的方法。一般以液氮（-196℃）為冷源，是溫度維持在-196℃以下。在這溫度下，新陳代謝活動(dòng)基本停止，也不可能發(fā)生遺傳變異，因而對(duì)種質(zhì)進(jìn)行了長期的保存。

二．快繁技術(shù)

自然條件很難達(dá)到快速、高效的目的繁殖植物，通過組織培養(yǎng)我們可以有效的快速繁殖植物。植物組織培養(yǎng)快繁技術(shù)是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)對(duì)外植體進(jìn)行

[2]離體培養(yǎng)，使其在短期內(nèi)獲得遺傳性一致的大量再生植物的方法。使用這種方法，繁殖效率高，不受季節(jié)、氣候條件的影響，而且培養(yǎng)條件可控制便于對(duì)各種環(huán)境進(jìn)行調(diào)控。占用的面積小，管理方便?？梢宰詣?dòng)化控制生產(chǎn)。

已有數(shù)百種植物由愈傷組織分化出小植物，也可由愈傷組織再分化，最后產(chǎn)生不定芽或胚狀體，形成植株。但是從它產(chǎn)生的植物常常會(huì)發(fā)生多倍體、非整倍體和各種基因水平上的變異，不能全部保存原種特性，因而妨礙了它在快速繁殖上的廣泛的應(yīng)用。另一個(gè)不利的因素是愈傷組織在經(jīng)過多次繼代培養(yǎng)后，常會(huì)喪[3]失再生植株的能力。但是，這的確加快了植物的繁殖速度，我國的園林設(shè)計(jì)正處于起步階段，所以快繁技術(shù)對(duì)植物的需求量和豐富度都有著重要的作用，快繁技術(shù)可以促進(jìn)植物的生長滿足園藝設(shè)計(jì)的需求。三．植物脫毒

植物在生長發(fā)育的過程中會(huì)感染各種的病毒病害。導(dǎo)致植物的生長受到抑

[4]制，形態(tài)變異，產(chǎn)量下降等，會(huì)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。由于基因的變異等原因，造成很多的植物感染病毒。園藝植物在景觀設(shè)計(jì)中的作用非常大。，病毒導(dǎo)致園藝植物的生命短暫，或者形態(tài)不美觀，影響設(shè)計(jì)的美感。所以培養(yǎng)無病毒植株，能夠提高植物的質(zhì)量，對(duì)園藝設(shè)計(jì)景觀有種重要的作用，培育無病毒植株是解決植物病毒問題的首選，通過植物組培技術(shù)培養(yǎng)脫毒的植株來阻止病毒的傳播，來提高植物的質(zhì)量和產(chǎn)量。四．遺產(chǎn)轉(zhuǎn)化

園林遺傳轉(zhuǎn)化是指通過某種途徑將外源基因?qū)胧荏w園林植物基因組中，并

[5]使之在受體園林植物內(nèi)實(shí)現(xiàn)功能表達(dá)。通過基因轉(zhuǎn)移技術(shù)可以把不同來源的基因?qū)胫参锛?xì)胞，并整合到植物基因組中，獲得轉(zhuǎn)基因植物。通過遺傳轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化可以改良園林植物品種。提高育種效率，育成不同種類的新品種。

轉(zhuǎn)基因可以改變植物的顏色、形態(tài)、種類等各種特性。這些都給園藝植物增

[6]加了很多的特色，如藍(lán)色的月季，黃色的仙客來，紅色的鳶尾等，在設(shè)計(jì)中，能夠應(yīng)用這些不同的形態(tài)特點(diǎn)來創(chuàng)造出不同的主題，表達(dá)不同的思想，給人以不同的需求，滿足人們不同的審美需求。

綜述：現(xiàn)在，隨著人們生活水平的提高，許多地方，以觀光、旅游、采摘等為主體閑園藝、生態(tài)景觀等迅速發(fā)展。城市景觀的設(shè)計(jì)越來越受到注重，綠色的園藝植物也被廣泛的應(yīng)用起來。所以生物技術(shù)在園藝植物中起了很大的作用，通過組培技術(shù)我們能夠大量的生產(chǎn)園藝植物，并得到優(yōu)良質(zhì)量的植物，滿足園藝設(shè)計(jì)對(duì)植物的大量需求，促進(jìn)我國園林設(shè)計(jì)快速的發(fā)展起來。

參考文獻(xiàn)：

[1]園藝植物生物技術(shù)/鞏振輝主編。北京：科學(xué)出版社，2009 [2]園林植物組織培養(yǎng)技術(shù)/王金剛，張興主編。北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社。2008.8 [3] 朱至清.植物生物技術(shù)簡介(一)——經(jīng)濟(jì)植物快速繁殖[J].生命世界，1984 [4] 趙爽、陳國菊，蔬菜作物抗病毒基因工程研究進(jìn)展[J].中國蔬菜,2006 [5]李向輝等，植物遺傳操作技術(shù)，科學(xué)出版社，1988 [6] 園林花卉應(yīng)用設(shè)計(jì)·配置篇/耿欣、程偉、馬娛、主編。武漢：華中科技大學(xué)出版社，2009.7

第四篇：現(xiàn)代生物技術(shù)在植物檢疫中的作用

現(xiàn)代生物技術(shù)在植物檢疫中的作用

摘要：本文闡述了免疫學(xué)技術(shù)中的酶聯(lián)免疫法、免疫熒光技術(shù)、斑點(diǎn)免疫法、免疫電鏡技術(shù)、免疫染色標(biāo)記技術(shù)及其他抗體介導(dǎo)的檢測方法、核酸技術(shù)中的核酸探針、RFLP技術(shù)、PCR技術(shù)等的在植物檢疫中的應(yīng)用原理及優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：免疫學(xué)技術(shù)；核酸技術(shù)；植物檢疫

隨著我國動(dòng)植物產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易的日益增多，傳統(tǒng)的檢測手段已不能滿足植物檢疫需要，檢疫手段的優(yōu)化迫在眉睫，近年來在免疫學(xué)、分子生物學(xué)等領(lǐng)域取得了巨大的進(jìn)步，為全面優(yōu)化檢疫手段，加快檢測速度打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。1 免疫學(xué)技術(shù)

1.1 酶聯(lián)免疫法

自酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)問世以來，已日益廣泛應(yīng)用于植物病毒、真菌、MID等的檢測之中，如病毒方面，對(duì)種子中的大豆花葉病毒(SMV)、苜?；ㄈ~病毒(AMV)、大麥條紋花葉病毒(BSMV)、煙草花葉病毒(TMV)、黃瓜花葉病毒(CMV)、煙草環(huán)斑病毒(TRSV)、等病毒的診斷和檢測；真菌方面，疫霉、腐霉、黑盤菌、等真菌的ELISA試劑盒已被商業(yè)化生產(chǎn)，并已廣泛應(yīng)用。利用上述ELISA試劑盒檢測大豆根莖組織、土壤懸浮液中的大豆疫霉菌；土壤中大豆疫霉的游動(dòng)孢子、卵孢子和菌絲；病組織中隱地疫霉；灌溉水中的疫霉游動(dòng)孢子，效果都很好[1]。

1.2 免疫熒光技術(shù)

免疫熒光技術(shù)是另一種以抗體為基礎(chǔ)的在植物病害檢疫中具有重要應(yīng)用價(jià)值的檢測手段，現(xiàn)已成功應(yīng)用于植物組織、種子及土壤中細(xì)菌及真菌的檢測。利用免疫光技術(shù)成功的檢測出菜豆萎蔫病菌，并且檢測的靈敏度達(dá)到4.5×lO4cuf／mL，有效地解決了假陽性反應(yīng)問題。此外，免疫熒光技術(shù)在檢測土壤根組織的辣闌疫霉菌絲、土壤中樟疫霉游動(dòng)孢子、瓜果疫霉游動(dòng)孢子、葉組織中灰葡萄孢；病土、根組織中蕓苔根腫菌休眠孢子；根組織中菌絲的厚垣孢子、組織切片中菌絲均取得了ELISA無法達(dá)到的效果。免疫熒光技術(shù)具有間接和直接免疫熒光法，其中間接免疫熒光法在實(shí)踐中用途較廣，一抗與結(jié)合有熒光色素的二抗結(jié)合，所發(fā)出的熒光可由免疫熒光顯微進(jìn)行檢測，如利用免疫光技術(shù)可在顯微鏡下檢測出結(jié)合有熒光色素抗體的細(xì)菌陽性細(xì)胞，免疫熒光技術(shù)檢測的靈敏度一般約為lO3～lO5 cfu／mL，不僅對(duì)每個(gè)熒光細(xì)胞可以記數(shù)，而且可以觀察有關(guān)細(xì)胞的形

態(tài)特征。雖然免疫熒光技術(shù)靈敏度高，但在實(shí)際使用中存在一定的缺陷，如需要昂貴的儀器，操作費(fèi)時(shí)，并且有時(shí)受植物和土壤的自身熒光干擾，特別是在抗原量低時(shí)，自發(fā)熒光強(qiáng)于特異性熒光，致使觀察困難，干擾了這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

1.3 斑點(diǎn)免疫法

斑點(diǎn)免疫法技術(shù)是近年發(fā)展起來的血清學(xué)技術(shù)，它是通過酶標(biāo)記抗體與吸收附于硝酸纖維素膜(簡稱NC)、尼龍膜或其他支持物上的抗原發(fā)生特異性結(jié)合，經(jīng)加底物溶液后在NC膜上形成有色斑點(diǎn)的免疫學(xué)方法。目前已被應(yīng)用于植物病毒、MID的檢測之中。同ELISA相似，斑點(diǎn)免疫法也可以分為多種，較常用的有直接法、間接法、雙抗體夾心法。斑點(diǎn)免疫法操作簡便、快速、能夠長期保存，在靈敏度方面也高于DASM-ELISA[2]。斑點(diǎn)免疫技術(shù)是一項(xiàng)十分有用的血清學(xué)技術(shù)，它的一個(gè)重要用途是組織免疫印跡，通常可以將組織材料(如切割開的種子)直接與硝酸纖維素膜接觸，抗原從組織中釋放，并結(jié)合于膜上,通過直接法檢驗(yàn)或使用辣根過氧化物酶(或堿性磷酸酶)標(biāo)記間接檢測結(jié)合于膜上的抗原。由于斑點(diǎn)免疫檢測技術(shù)具有與電鏡觀察法同樣高的靈敏度，且操作容易、簡便，試驗(yàn)本身血清用量少,且可重復(fù)利用，一次性檢測的樣品量大，因此是一種適合檢疫需要的快速診斷檢測方法。

1.4 免疫電鏡技術(shù)

免疫電鏡技術(shù)應(yīng)用于植物病毒檢測始于20世紀(jì)60年代，70年代以來發(fā)展較快，由于免疫電鏡技術(shù)快速、準(zhǔn)確、省工、省抗體和抗原材料，且制好的銅網(wǎng)以及抗血清的包被銅網(wǎng)均好保存一段時(shí)間，并可郵寄，因此該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于植物病原真菌、病毒、MLO以及類病毒的檢測中。免疫電鏡技術(shù)具有與ELISA相同的靈敏度但比E1ISA更為直觀、準(zhǔn)確、快速，對(duì)于某些難于鑒定的木本植物病毒也可檢測。

免疫電鏡技術(shù)可直接檢測感染病毒的組織抽提液(包括顯癥、未顯癥、脫毒苗)，除了病毒定性外，免疫電鏡技術(shù)還可以用在植物粗汁液中病毒粒體的定量分析。此外，免疫電鏡技術(shù)克服了以往檢測MID只能用超薄切片進(jìn)行電鏡觀察的缺點(diǎn)，現(xiàn)已能用誘捕法誘捕MLO。免疫電鏡技術(shù)還可以檢測dsRNA，已成功用誘捕法誘捕到被TMV感染的植物中復(fù)制型的dsRNA，并利用dsRNA抗學(xué)清誘捕到真菌病?？梢钥闯觯捎诿庖唠婄R技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)成為目前較為理想的檢測

手段之一[3]。

1.5 免疫染色標(biāo)記技術(shù)

Iin和Langenberg等在20世紀(jì)80年代首次將膠體金染色技術(shù)成功應(yīng)用到植物病毒的檢測。膠體金染色技術(shù)是利用金離子還原后的膠體金與抗體(或A-蛋白)結(jié)合形成穩(wěn)定的抗體(或蛋白)-膠體金復(fù)合物，通過抗原的特異性結(jié)合，金顆粒附于同源病毒粒體的周圍，從而得到檢測病毒的一種免疫技術(shù)。以后，又對(duì)膠體金技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，產(chǎn)生了金／銀免疫法染色法、斑點(diǎn)免疫金染色以及斑點(diǎn)金／銀染色法，并在植物病毒、細(xì)菌等的檢測上得到了廣泛的應(yīng)用。免疫膠體金技術(shù)不僅可檢測和鑒定出植物病毒，還可以確定植物病毒在感染細(xì)胞中的復(fù)制部位以及病毒基因產(chǎn)物在細(xì)胞中的合成部分，現(xiàn)已成功地用膠體金標(biāo)記了馬鈴薯黃矮病毒的結(jié)構(gòu)蛋白以及一些復(fù)制酸組分、轉(zhuǎn)移蛋白等非結(jié)構(gòu)蛋白。免疫金染色技術(shù)和免疫金／銀染色技術(shù)具有省時(shí)、靈敏、穩(wěn)定、價(jià)廉的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是膠體金標(biāo)記不易與小分子物質(zhì)形成穩(wěn)定復(fù)合物，并對(duì)鹽類極其敏感，此外，膠體金標(biāo)記的組織切片，微細(xì)結(jié)構(gòu)對(duì)比度不是太好，細(xì)胞膜也不能清晰可辨，對(duì)于球型病毒，如果分散在細(xì)胞中就不易辨認(rèn)。不過，隨著單克隆抗體、CDNA探針與免疫膠體金等染色技術(shù)的結(jié)合使用，免疫染色標(biāo)記技術(shù)的靈敏度將會(huì)進(jìn)一步提高，相信不遠(yuǎn)的將來它將成為檢測方面的一種非常有用的工具。

1.6 其他抗體介導(dǎo)的檢測方法

EILSA和其他免疫學(xué)方法的檢測基礎(chǔ)均是抗體成分，并且由于抗體的?；院蛯?duì)特殊抗原的親和性，使得這些方法具有可定量測定的特性。另外，多克隆抗血清在一定程度上可滿足檢測的需要。多克隆抗體的制備簡單便宜，純化和酶結(jié)合的步驟也較為簡便，在某些情況下對(duì)克隆抗血清的專一性要求并不嚴(yán)格，目的是大范圍檢測到目標(biāo)病原菌，美國、巴西等多個(gè)國家已成功利用多克隆抗體檢測柑桔衰退病病毒。然而，對(duì)于較為復(fù)雜的病原菌如細(xì)菌和真菌，多克隆抗體常常不能專一性地檢測出目標(biāo)病原，且多克隆抗體存在寄主抗原交互反應(yīng)問題。單克隆抗體可克服這些缺點(diǎn)，是免疫學(xué)方法上的一項(xiàng)巨大的技術(shù)革新。單克隆抗體廣泛應(yīng)用于病毒、細(xì)菌、線蟲等的鑒定和檢測。單克隆抗體具有多克隆抗體難以媲美的優(yōu)點(diǎn)，但由于其制備方法復(fù)雜、周期長、工作量大、價(jià)格昂貴、具體環(huán)節(jié)受影響的因素較多，在一定程度上限制了單克隆抗體的應(yīng)用。核酸技術(shù)

20世紀(jì)80年代末至90年代初出現(xiàn)了利用核酸雜交技術(shù)檢測植物病原的報(bào)道，并比較了核酸雜交技術(shù)與以抗體為基礎(chǔ)的免疫學(xué)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，從中看出，核酸雜交技術(shù)在靈敏度、檢測率及專一性等方面均比免疫學(xué)方法有了很大的提高，特別是PCR技術(shù)可以直接對(duì)病原物序列進(jìn)行檢測，從而大大提高了檢測時(shí)的準(zhǔn)確性。

2．1 核酸探針

核酸探針是利用經(jīng)過標(biāo)記(同位素或非同位素)并用于檢測出互補(bǔ)核酸序列的一段寡聚核苷酸。核酸探針技術(shù)已應(yīng)用于植物病害診斷和植物病原物的檢測之中。典型的核酸雜交技術(shù)是將少量核酸打點(diǎn)在硝酸纖維膜或尼龍膜上，再浸入含特異性探針的雜交液中，通過放射顯影或酶標(biāo)顏色反應(yīng)檢測。雜交檢測方法有多種，其中印跡雜交法非常方便，其靈敏度較世界ELISA方法靈敏2-3個(gè)反應(yīng)級(jí)，而且雜交后的產(chǎn)物可干燥保存，這使得該雜交探針易于商業(yè)化并能夠廣泛應(yīng)用在植物病毒、類病毒以及類菌原體等的檢測。核酸雜交技術(shù)雖然在檢測病原菌方面表現(xiàn)出它的優(yōu)勢，但由于其煩瑣操作以及缺少靈敏的探針標(biāo)記而限制了其普及應(yīng)用。同位素標(biāo)記靈敏度高，但同位素標(biāo)記費(fèi)用高、實(shí)驗(yàn)條件嚴(yán)格，且有放射性危害，標(biāo)記好的探針在幾周內(nèi)其放射活性就衰退到不能使用，因而不宜大規(guī)模推廣。非放射性的生物素克服了這些缺點(diǎn)，因而非放射生物素-親和性系統(tǒng)被應(yīng)用于各種病害檢測，而在類病毒的檢測上光生物素標(biāo)記探針具有與同位素標(biāo)記一樣的靈敏度。目前應(yīng)用于柑桔裂皮病檢測的3種生物素：光生物素、生物素肼標(biāo)記中，DIG標(biāo)記的靈敏度最高，應(yīng)用最廣，由于非同位素標(biāo)記具有同位素標(biāo)記無可比擬的優(yōu)越性；靈敏度高、費(fèi)用少、對(duì)人體無害、保存時(shí)間長且穩(wěn)定，非常適合口岸檢疫技術(shù)的需要，它必將成為一種有力的檢測工具。

2.2 RFLP技術(shù)

RFLP是一項(xiàng)比較復(fù)雜且耗時(shí)長的DNA檢測技術(shù)。但它又是研究植物病原種群結(jié)構(gòu)和遺傳變異很好的工具。它先從生物組織中純化DNA，用限制性內(nèi)切酶切割后，利用凝膠電泳分離切割后的片段，接著進(jìn)物染色，最后用標(biāo)記的探針進(jìn)行雜交。該技術(shù)能夠快速鑒定到病原物種、變種、?；秃蜕硇》N，RFLP分析是一種非常有效的分子生物學(xué)技術(shù)，具有敏感性高、所需樣品少，快速簡便等優(yōu)點(diǎn)，隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，相信RFLP技術(shù)在病原物的鑒定和檢測方面將得到更廣泛的應(yīng)用，尤其在檢疫方面會(huì)越來越顯示其巨大的優(yōu)越性。

2.3 PCR技術(shù)

PCR技術(shù)是一種DNA體外擴(kuò)增技術(shù)。在PCR反應(yīng)中，將含有所需擴(kuò)增的靶DNA雙鏈經(jīng)高溫變性變成單鏈，在接著的退火中加入的寡聚合核苷酸引物與DNA模板結(jié)合，并在經(jīng)這十幾個(gè)循環(huán)后，靶DNA的含量將特異性擴(kuò)增上百萬倍，從而大大提高對(duì)DNA分子的分析和檢測能力。由于這一技術(shù)具快速、簡便、靈敏度高和特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，因此PCR技術(shù)在植物病害診斷和病原物檢測方面具有巨大的應(yīng)用潛力，現(xiàn)已在植物細(xì)菌、病毒、類病毒、真菌、線蟲等檢測中發(fā)揮了重要的作用。PCR技術(shù)應(yīng)用起來比較復(fù)雜，且需要相當(dāng)昂貴的儀器設(shè)備和專業(yè)化的技術(shù)支持，因此目前只限于實(shí)驗(yàn)室中使用，難以推廣普及，隨著研究的不斷深人及分子生物學(xué)的快速發(fā)展，PCR技術(shù)將在植物病害的檢測方面發(fā)揮更大的作用。

實(shí)時(shí)熒光定量PCR(Real—time fluorescentquantitative PCR，F(xiàn)Q—PCR)技術(shù)是20世紀(jì)9O年代中期發(fā)展起來的一種新型核酸定量技術(shù)。最早是由Higuchi等，于1992年提出來的。1996年由美國Applied Biosystems公司推出。與普通PCR相比，它具有快速、靈敏、高通量、特異性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、重復(fù)性好、定量準(zhǔn)確等特點(diǎn)。但是實(shí)時(shí)熒光PCR技術(shù)也有其局限性，會(huì)受到非靶序列DNA的干擾，如何排除背景的影響，使實(shí)時(shí)熒光定量PCR具有普遍性是人們面臨的又一個(gè)挑戰(zhàn)

[4]。

總之，免疫技術(shù)和核酸技術(shù)以其靈敏、準(zhǔn)確、快速的特點(diǎn)越來越受到人們的重視，為植物檢疫工作的開展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，如果能與其他傳統(tǒng)方法相結(jié)合，將會(huì)推動(dòng)口岸檢疫工作更好地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]朱延書,康寧.生物技術(shù)在植物檢疫檢測中的應(yīng)用[J].江蘇林業(yè)科技.2003.06.[2]陶玲珠,楊潔磊．斑點(diǎn)免疫結(jié)合法對(duì)進(jìn)口馬鈴薯脫毒組培苗的病毒檢測[J].植物檢疫,1992,6(2):ll8．

[3]胡偉貞,由雪娟.免疫電鏡技術(shù)在植物病毒研究中的應(yīng)用和進(jìn)展[J].植物檢

疫.1990,4(5):356-359.[4]黃海泉.實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)在植物檢疫中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué).2012,1:5-8.

第五篇：生物技術(shù)在制藥行業(yè)中的應(yīng)用

生物技術(shù)在制藥行業(yè)中的應(yīng)用

摘 要：改革開放以來，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)藥物的療效及質(zhì)量和安全問題也越發(fā)的重視，而很多傳統(tǒng)的藥物，在長期被人們使用的前提下，已經(jīng)逐漸變得不能滿足現(xiàn)在人們的體質(zhì)以及在生病后的療效，在這期間生物技術(shù)（biotechnology）的問世，有針對(duì)性的解決了相關(guān)的問題；大量的生物技術(shù)應(yīng)用于藥品的生產(chǎn)上，開發(fā)新的藥品，以及對(duì)傳統(tǒng)藥物進(jìn)行改良，生物技術(shù)在制藥行業(yè)的作用也越發(fā)明顯。也使得人們?cè)谏『?，能得到有效的藥物治療?/p>

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；制藥行業(yè)；應(yīng)用 生物技術(shù)（biotechnology）（生物工程）的理念

生物技術(shù)（biotechnology），也被人們稱作為生物工程，以現(xiàn)代生命科學(xué)為核心基礎(chǔ)，結(jié)合其他類別的基礎(chǔ)科學(xué)，并采用極為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，根據(jù)計(jì)劃，對(duì)生物體進(jìn)行改造或者是加工生物原料，進(jìn)而生產(chǎn)人們所需要的產(chǎn)品。

生物技術(shù)（biotechnology），利用動(dòng)植物體以及微生物對(duì)物質(zhì)原料進(jìn)行加工，并生產(chǎn)處相關(guān)產(chǎn)品，為社會(huì)服務(wù)。其主要分成現(xiàn)代生物技術(shù)以及發(fā)酵技術(shù)兩大類別。

生物技術(shù)可以說是，現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展以及和相關(guān)科學(xué)融合的產(chǎn)物，以DNA重組技術(shù)為根本，并包括了細(xì)胞工程、生化工程以及微生物工程和生物制品等。生物技術(shù)在制藥中的應(yīng)用

2.1 細(xì)胞工程制藥

就目前我國的生物技術(shù)（biotechnology）來講，有關(guān)于細(xì)胞工程還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義以及范圍，通常認(rèn)為，細(xì)胞工程就是根據(jù)分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的原理，并采用細(xì)胞的培養(yǎng)技術(shù)，對(duì)細(xì)胞進(jìn)行水平的遺傳操作。細(xì)胞工程大致上可以分為細(xì)胞質(zhì)工程以及染色體工程和細(xì)胞融合工程這三種。而歸根結(jié)底，細(xì)胞工程就是利用動(dòng)物以及植物的細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)而生產(chǎn)藥物的技術(shù)。例如，利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)可身纏人類生理活性因子以及疫苗和單克隆抗體等產(chǎn)品；再如利用植物細(xì)胞培養(yǎng)可以大量的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高的植物有效成分，提取藥材精華，也可以生產(chǎn)人類活性因子以及疫苗等重新組合DNA產(chǎn)品。

值得注意的是植物細(xì)胞培養(yǎng)并不會(huì)受到客觀的地理以及環(huán)境的影響，次級(jí)代謝的產(chǎn)物在產(chǎn)量上比較高。例如，人身皂苷在該組織培養(yǎng)中含量占干重的27%，而全株只有可憐的1.5%。現(xiàn)在不少藥用植物，如三七和人參等的培養(yǎng)已經(jīng)有了系統(tǒng)化的研究，并且充分優(yōu)化了培養(yǎng)條件。值得慶賀的是人參細(xì)胞培養(yǎng)物的化學(xué)成分以及藥理活性，相比于種植人參并沒有明顯的差異。

關(guān)于細(xì)胞工程制藥技術(shù)，在國外一些相關(guān)的細(xì)胞工程制藥已經(jīng)達(dá)到了商業(yè)化的生產(chǎn)水平，例如美國的Phyto公司的紫杉醇的生產(chǎn)商已經(jīng)達(dá)到了75000L的生產(chǎn)規(guī)模，而日本植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器的規(guī)模達(dá)到了4000L～20000L的驚人地步。

除卻大規(guī)模的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，不定根組織與毛狀根的培養(yǎng)也特別成功。例如培養(yǎng)的黃芪毛狀根的藥效與藥用黃芪不分上下，而在丹參毛狀根的培養(yǎng)上，其含有的丹參堿，能在分泌中得到培養(yǎng)。例如，希臘毛地黃細(xì)胞，在褐藻酸鹽的固定化培養(yǎng)中，可以將其中有毒物質(zhì)的毛地黃苷轉(zhuǎn)化成為地高辛，在利用紫草細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)出紫草寧等。而根據(jù)野生新疆雪蓮的輻射以及抗炎等作用，賈景明等相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了天然新疆雪蓮鎮(zhèn)痛以及抗炎和抗輻射與細(xì)胞培養(yǎng)的藥理實(shí)驗(yàn)，而實(shí)驗(yàn)表明，新疆雪蓮細(xì)胞的培養(yǎng)物完全可以稱為野生新疆雪蓮的替代品，其藥效與野生新疆雪蓮幾乎相同，而該實(shí)驗(yàn)也取得了深入開發(fā)應(yīng)用的極高價(jià)值。而細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)甚至可以進(jìn)行如犀角等極為昂貴的藥用動(dòng)物器官的培養(yǎng)，在解決資源的短缺同時(shí)，有效的保護(hù)了稀有動(dòng)物的生存。

2.2 發(fā)酵工程制藥

生物技術(shù)中的發(fā)酵工程，又稱為微生物工程，是指利用現(xiàn)代生物工程的技術(shù)，利用微生物的相關(guān)特定功能，生產(chǎn)出對(duì)人類有用的產(chǎn)品，或者直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。

發(fā)酵工程制藥是利用微生物的代謝過程，所生產(chǎn)藥物的生物技術(shù)。例如人們普遍認(rèn)知的抗生素、氨基酸以及維生素等。而發(fā)酵工程的制藥在研究也主要在微生物菌種的篩選和改良上，還有極為重要的產(chǎn)品后處理也就是分離純化。

在現(xiàn)如今的社會(huì)中，DNA的重組技術(shù)在微生物菌種改良上起到了舉足輕重的作用。在上世紀(jì)七十年代，細(xì)胞融合以及基因重組技術(shù)的飛速發(fā)展的情況下，發(fā)酵工程進(jìn)入了現(xiàn)代化的發(fā)酵工程階段。不僅僅是酒精類飲料以及醋酸和面包，并且豬腳生產(chǎn)了生長激素以及胰島素等多種醫(yī)療保健藥物。

周曉燕等相關(guān)研究人員用精良選育的豬芩PU-99菌做生產(chǎn)菌株，在1t灌中生產(chǎn)，菌絲體重達(dá)2.3%，含粗多糖31%；該實(shí)驗(yàn)充分的利用了發(fā)酵工程，并在當(dāng)時(shí)得到了廣大的認(rèn)可。利用微生物成長代謝來炮制中藥，比一般的物理或化學(xué)炮制手段更為優(yōu)越，能較大幅度的改變中藥的藥性，并且提高療效的同時(shí)，大大減輕毒副作用，使得中藥活性成分結(jié)構(gòu)提供了新的途徑。

2.3 酶工程制藥

酶工程是利用酶、細(xì)胞或者細(xì)胞器具有特殊催化功能，并使用生物反應(yīng)相關(guān)裝置以及通過一定的技術(shù)手段生產(chǎn)出的人類所需要的產(chǎn)品。這是一種酶學(xué)理論與化工技術(shù)兩相結(jié)合而形成的新型技術(shù)，現(xiàn)如今依舊有數(shù)十個(gè)國家采用了固定化酶以及固定化細(xì)胞，進(jìn)行藥品的生產(chǎn)。

酶工程可以說是現(xiàn)代生物技術(shù)組成的重要部分，酶工程制藥也是將酶用于藥品生產(chǎn)的技術(shù)。固定化酶可以全程合成藥物的分子，并且還能用于藥物的轉(zhuǎn)化。而我國就是充分的利用了微生物并使用兩步轉(zhuǎn)換法生產(chǎn)出了維生素C。

就我國的酶工程制藥來講，其主要研究方向在，各種酶（細(xì)胞）的固定化以及產(chǎn)藥酶的來源和酶反應(yīng)器還有相關(guān)的操作條件等?？梢哉f酶工程應(yīng)用具有極其廣闊的發(fā)展前景，該技術(shù)將使得整個(gè)發(fā)酵工業(yè)和化學(xué)合成工業(yè)發(fā)生巨大的變革。

2.4 基因工程制藥

基因工程是在基因的水平上，按照人類的需求，有針對(duì)性的涉及，并且按照設(shè)計(jì)的方案，生產(chǎn)出具有某種新的形狀的生物產(chǎn)品，并且使得其可以穩(wěn)定的遺傳給后代?；蚬こ痰脑O(shè)計(jì)與與工程設(shè)計(jì)有些類似，既顯示出理學(xué)的特性，也具有工程學(xué)的特點(diǎn)。

工程制藥也是通過將DNA重組技術(shù)應(yīng)用到疾病的治療中，例如蛋白質(zhì)、酶以及肽類激素和其他藥物的基因轉(zhuǎn)移到宿主體內(nèi)，使得細(xì)胞繁殖，最終獲得相關(guān)的藥物。如苯丙氨酸以及絲氨酸和次生代謝的產(chǎn)物所制成的抗生素，通常是一些人體內(nèi)的活性因子，例如白細(xì)胞介素-2和胰島素以及干擾素等。

而目前我國基因工程的研究方向，主要在基因的鑒定以及克隆和基因載體構(gòu)建的產(chǎn)物的表達(dá)以及分離純化等。人類掌握基因工程技術(shù)在時(shí)間上雖說不是很長，但已經(jīng)獲得了很多具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值極高的成果，而基因工程為現(xiàn)代生物技術(shù)組成的重要部分，在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間里，都會(huì)在制藥中發(fā)揮出極大的作用。結(jié)束語

生物技術(shù)在制藥的應(yīng)用中，其地位是無法替代的，并且其影響力也不斷的擴(kuò)大。而生物技術(shù)也將在中西藥物的研制以及融合還有生產(chǎn)中的大部分環(huán)節(jié)得到廣泛的應(yīng)用；并且可以有效的保護(hù)相關(guān)的瀕危滅絕的草藥以及珍稀動(dòng)物，在批量生產(chǎn)高品質(zhì)的藥材的同時(shí)，還能提高其活性成分。而有效的利用現(xiàn)代生物技術(shù)可以使得制藥行業(yè)在藥品的質(zhì)量以及安全性上得到提高，最終使得制藥行業(yè)得到更為廣闊的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]張雅閣.高新技術(shù)在中藥制藥領(lǐng)域應(yīng)用的分析和探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014（18）.[2]王蘭，朱磊，徐剛領(lǐng)，等.單克隆抗體類生物治療藥物研究進(jìn)展[J].中國藥學(xué)，2014（23）.[3]王一嶺.內(nèi)蒙古自治區(qū)發(fā)酵制藥類項(xiàng)目發(fā)展現(xiàn)狀及污染防治問題探討[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)漢文版），2014（3）.作者簡介：張巖（1982，4-），女，山東，漢族，哈爾濱學(xué)院畢業(yè)，初級(jí)職稱，研究方向：生物工程。