發布時間：2022-04-12 10:59:14
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇現代生物技術論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1PCR技術
PCR技術是一種將特異性DN段在體外合成方法，也是聚合酶鏈式反應。通過PCR技術，環境中的有害生物，包括病毒，病原菌等都可以被監測到。過程主要包括分析與監測PCR擴增產物、PCR擴增靶序列、提取模板核酸等。不僅如此，環境中的特異性種群也都可以通過PCR進行監測，甚至基因表達都可以以之來測定。同時，PCR也可以用來對環境中基因工程菌株進行跟蹤監測。
2生物發光監測技術
大自然非常神奇，各種各樣的生物都有。而在其中有些昆蟲會發出亮光，比如螢火蟲。其實不止螢火蟲等昆蟲，包括真菌、細菌等在內的許多生物也都可以發出亮光。這些細菌天生對土壤中的重金屬敏感，會根據重金屬的多少而發出強弱程度不同的光。只需要通過判斷其放射熒光的強度便可以對其所處環境的污染程度完成監測。較之常規監測方法，生物發光監測技術具有監測方便、快速、特異性強、靈敏度高等特點。
3生物酶技術
3.1處理功效高
生物酶技術利用微生物和酶結合，極大地提高了其處理污染的效率，較之通常的化學和生物方法，生物酶技術可對有機物進行快速降解，速度得到極大提升，是傳統方法的百倍。將生物酶技術應用到污染物之后，可迅速祛除污染物的臭味，同時也能對水質進行凈化處理，甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。這也是有些洗衣粉品牌在廣告語中強調酶含量的原因所在。
3.2適應性更廣
生物酶技術通過微生物和酶的結合，大幅度增加了微生物對環境的適應性，使得微生物可以在多種生存條件下得以生存并逐漸適應多種溫度和pH值范圍。如此一來，微生物便可以在低氧環境中也能有效發揮作用。
3.3更有針對性
生物酶技術現在擁有多個研究配方，甚至多達四十多種。可在不同領域、不同用途和不同的污染環境中廣泛使用；即使碰上處理不了的，也可根據具體治理對象的具體情況，專門研發出針對性的、最具效力的配方。
3.4治理成本最低
生物酶技術產品投入資本小，但治理效果卻十分顯著。無需花高價購買地皮建廠，也不必購置大型儀器，在綜合治理成本上有著明顯優勢，非常值得采用。
3.5純綠色環保
當今環保意識已逐漸滲透到每個人們的心中，綠色產品成為人們普遍關注的焦點。而生物酶技術產品由純天然菌種和酶復合后生成，在它的成分內既無轉基因，也不包含任何的化學物質，也自不會給環境造成二次污染，是一種生物技術在環境保護應用上非常值得大力推廣的環測方法。
4生物芯片技術
生物芯片技術起源于速測試試條發明后的次年，亦即1995年，通過這項技術，數以萬計的基因的表達情形都可以被自動且迅速地監測出來。依照固定于芯片上的探針種類的不同，生物芯片可分為基因芯片、蛋白芯片、細胞芯片以及組織芯片等。近日，國外的一個資深生物學家通過不斷研究，發明了一種新的，獨特的，可提供更多基因信息的組織芯片和細胞芯片。較之基因芯片或蛋白芯片，組織芯片可提供的信息更為龐雜，對于環境監測而言更為有用。因此許多環境科學家逐漸意識到了生物芯片技術的強大，并將之引入到環境科學研究中來。在科學技術較為發達的西方國家，他們基因學研究的新趨向便是基于生物芯片技術的環境基因學。作為科學技術稍顯落后的我國，在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在國家自然基金委與科技部都對這項新興技術予以大力支持，并將之列入了前沿課題項目中，相信在不久的將來，我國的生物芯片技術也會取得非常成就。
5生物傳感器技術
電子科技技術研發的不斷深入、以及生物技術的研究的持續發力，使得生物傳感技術應運而生，并獲得人們的逐漸認可。它的特點在于高度集成化、微型化和自動化，能夠快而有效地幫助環境監測進行有害物質分析。不僅常被用于環境監測，在食品工業與生物醫藥領域也都應用廣泛。生物傳感器通常由轉換器和敏感材料（分子識別單元）倆個部分構成，其特點為:測定速度快、成本低、且操作簡便。相信在未來會被廣泛應用于環境監測中去，會大有所為。
6結語
近年來，現代生物技術在環境監測中的應用逐步增多，盡管受限于其方法和生物材料的來源，存在一定的問題，但都會在未來逐一被解決。筆者堅信現代生物技術在未來將對環境監測以及其他應用方面起到不可替代的作用，也將給我國的環境保護貢獻力量。
作者：李菁華 單位：貴州省黔南州環境保護監測站
1林木組織培養育苗
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，是生物技術的優秀，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。基因工程技術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體位置，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
植物通過次級代謝途徑產生的物質稱為次生代謝產物，并非生命活動所必須。采用植物細胞培養技術，利用生物反應器將林木細胞排泄到液體培養基中的次生代謝物質，然后使用生物技術的方法將其分離和純化，可以用于制藥、生產化妝品和染料。目前使用細胞培養技術生產的次生代謝物質有藥物成分、生物堿、活性肽、色素和香精等，在某些植物細胞培養物中次生代謝物質的含量接近和超過親本，通過細胞培養提取次生代謝物質比傳統的溶劑提取法、超聲提取、微波萃取等物理和化學的方法，效率更高，且不受季節和地域的限制，一年四季都可以生產。如通過培養人參細胞提取人參皂苷、培養毛地黃細胞提取地黃酮，培養紅豆杉細胞提取紫杉醇等技術已經投入工業化生產。
作者：祝劍峰 李芬 單位：湖北生態工程職業技術學院
1現代生物技術的內容與特點
現代生物技術是指以DNA技術為先導，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統稱[1，2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域，但它們之間又相互補充和銜接，形成一個完整的體系。
生物技術的特點大致有[3]：①以生物為對象，不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用；②在常溫、常壓下進行，過程簡單，可連續化操作，并可節約能源，減少環境污染；③開辟了生產高純度、優質、安全可靠的生物制品的新途徑；④可解決常規技術和傳統方法不能解決的問題；⑤可定向地按人們的需要創造新物種、新品種和其他有經濟價值的生命類型。
2現代生物技術在廢水處理中的應用
廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術。
2.1固定化微生物技術固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優點的新技術來處理工業廢水和分解難生物降解的有機物質，一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造，將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對難降解有毒物質有明顯優勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯固定化細胞技術，將篩選的高效優勢脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池”工藝流程中，處理印染廢水，結果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。
2.2生物強化處理技術為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從自然界中篩選的優勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理，加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無機鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點，主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產生協同增效作用。在該系統中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解廢水毒性能力明顯增強，同時提高脫氮水平。
2.3生物反應器技術生物反應器技術，是現代生物技術發展的一個主要方向。現代化的新型生物膜反應器，其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長形成生物膜，供氣或供給的其他反應條件優越，污染物具有充分的時間與微生物接觸，有利于增強微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應器已經問世。雖然其處理能力較低，造價較高，但其管理方便，運行費用低，所以歐美地區約有7%的污水處理廠采用該技術[6]。3生物修復技術
生物修復技術[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現場降解為CO2和H2O或轉化為無害物質的工程技術系統。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程，常常采用許多強化措施，使自然生態系統維持原狀的前提下，使受污染的環境得以修復。研究表明，生物修復與傳統的物化法相比具有以下優點：①經濟，僅為物化法30%-50%；②對環境影響小，不產生二次污染，遺留問題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復時間較短，就地修復，操作方便。
生物修復中主要涉及兩大問題，即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平，需發展鑒定微生物的分子生物技術，以確定微生物在環境中的去留和基因[8]。
4微生物水處理劑
微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面：①微生態制劑。微生態制劑是一種由優勢互補的微生物菌群、繁殖促進劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑，已經在保健領域發揮重要作用。用于環境凈化的微生態制劑由于其應用范圍廣、使用安全、無副作用，為區域環境保護提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發，已有采用微生態制劑原位修復水體的成功實例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發展方向，主要有兩大類：一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物；另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重復利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術，通過微生物發酵，抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑，這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解性能好，成本低，無二次污染等。目前，已篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8種，細菌5種，放線菌5種，酵母菌1種[10]。隨著生物技術的發展，微生物水處理劑的開發與應用具有良好的前景。
現代生物技術在水污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。但筆者認為，今后應從四個方面進行深入研究：①分離、篩選和培養高效降解菌，利用微生物共代謝作用、多菌種協同作用降解難降解污染物；②構建高效反應器，優化運行條件，探索新技術新方法；③開發高效、無毒、廉價、可大批量生產的微生物水處理劑；④著力實踐和推廣生物修復示范工程，為生態環境建設提供有力的技術支持。
摘要：當今的水處理技術中，生物處理法已成為水污染控制的主要方法，尤其是現代生物技術將成為水污染控制領域重點開發和應用的技術手段。本文介紹了現代生物技術的內容與特點，著重綜述了現代生物技術在廢水生物處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面的研究與應用狀況，在此基礎上提出今后現代生物技術在水污染控制領域中的研究方向。
關鍵詞：現代生物技術廢水生物處理生物修復水處理劑
生物技術藥物(biotechdrugs)或稱生物藥物(biopharmaceutics)是集生物學、醫學、藥學的先進技術為一體，以組合化學、藥學基因（功能抗原學、生物信息學等高技術為依托，以分子遺傳學、分子生物、生物物理等基礎學科的突破為后盾形成的產業。現在，世界生物制藥技術的產業化已進入投資收獲期，生物技術藥品已應用和滲透到醫藥、保健食品和日化產品等各個領域，尤其在新藥研究、開發、生產和改造傳統制藥工業中得到日益廣泛的應用，生物制藥產業已成為最活躍、進展最快的產業之一。
有些學者認為，20世紀的科學技術是以物理學和化學的成就占主導地位，而21世紀的科學技術是以生物學的成就占主導地位。無論這種說法是否得到普遍的認同，生物技術是當今高技術中發展最快的領域似乎是不爭的事實。科學家預測，生命科學到2015年會取得革命性進展。這些進展可以幫助人類解決很多目前無法醫治的疾病的治療問題，徹底消除營養不良，改善食品的生產方式，消除各種污染，延長人類壽命，提高生命質量，為社會安全和刑偵提供新的手段。有些成果還可以幫助人類加速植物和動物的人工進化以及改善生態環境對人類的影響等。產生新的有機生命的研究也會取得進展。
1.生物制藥現狀
目前生物制藥主要集中在以下幾個方向：
1腫瘤在全世界腫瘤死亡率居首位，美國每年診斷為腫瘤的患者為100萬，死于腫瘤者達54.7萬。用于腫瘤的治療費用1020億美元。腫瘤是多機制的復雜疾病，目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會急劇增加。如應用基因工程抗體抑制腫瘤，應用導向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤，應用基因治療法治療腫瘤(如應用γ-干擾素基因治療骨髓瘤)。基質金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長，阻止腫瘤生長與轉移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑，已有3種化合物進入臨床試驗。
2神經退化性疾病老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風及脊椎外傷的生物技術藥物治療，胰島素生長因子rhIGF-1已進入Ⅲ期臨床。神經生長因子(NGF)和BDNF(腦源神經營養因子)用于治療末稍神經炎，肌萎縮硬化癥，均已進入Ⅲ期臨床。
美國每年有中風患者60萬，死于中風的人數達15萬。中風癥的有效防治藥物不多，尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少，Cerestal已證明對中風患者的腦力能有明顯改善和穩定作用，現已進入Ⅲ期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風患者治療，可以消除癥狀30%。
3自身免疫性疾病許多炎癥由自身免疫缺陷引起，如哮喘、風濕性關節炎、多發性硬化癥、紅斑狼瘡等。風濕性關節炎患者多于4000萬，每年醫療費達上千億美元，一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。如Genentech公司研究一種人源化單克隆抗體免疫球蛋白E用于治療哮喘，已進入Ⅱ期臨床;Cetor′s公司研制一種TNF-α抗體用于治療風濕性關節炎，有效率達80%。Chiron公司的β-干擾素用于治療多發性硬化病。還有的公司在應用基因療法治療糖尿病，如將胰島素基因導入患者的皮膚細胞，再將細胞注入人體，使工程細胞產生全程胰島素供應。
4冠心病美國有100萬人死于冠心病，每年治療費用高于1170億美元。今后10年，防治冠心病的藥物將是制藥工業的重要增長點。Centocor′sReopro公司應用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復心臟功能取得成功，這標志著一種新型冠心病治療藥物的延生。
基因組科學的建立與基因操作技術的日益成熟，使基因治療與基因測序技術的商業化成為可能，正在達到未來治療學的新高度。轉基因技術用于構造轉基因植物和轉基因動物，已逐漸進入產業階段，用轉基因綿羊生產蛋白酶抑制劑ATT，用于治療肺氣腫和囊性纖維變性，已進入Ⅱ，Ⅲ期臨床。大量的研究成果表明轉基因動、植物將成為未來制藥工業的另一個重要發展領域。
2.生物制藥展望
今后10年生物技術將對當代重大疾病治療劑創造更多的有效藥物，并在所有前沿性的醫學領域形成新領域。目前熱門的藥物生物技術如下：
生物學的革命不僅依賴于生物科學和生物技術的自身發展，而且依賴于很多相關領域的技術走向，例如微機電系統、材料科學、圖像處理、傳感器和信息技術等。盡管生物技術的高速發展使人們難以作出準確的預測，但是基因組圖譜、克隆技術、遺傳修改技術、生物醫學工程、疾病療法和藥物開發方面的進展正在加快。
除了遺傳學之外，生物技術還可以繼續改進預防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進入人體并進行傳播的能力，使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對新的病原體作出反應。這些方法可以克服病原體對抗生素的耐受性越來越強的不良趨勢，對感染形成新的攻勢。
除了解決傳統的細菌和病毒問題之外，人們正在開發解決化學不平衡和化學成分積累的新療法。例如，正在開發之中的抗體可以攻擊體內的可卡因，將來可以用于治療成癮問題。這種方法不僅有助于改善癮君子的狀況，而且對于解決全球性非法貿易問題具有重大影響。
各種新技術的出現有助于新藥物的開發。計算機模擬和分子圖像處理技術(例如原子力顯微鏡、質量分光儀和掃描探測顯微鏡)相結合可以繼續提高設計具有特定功能特性的分子的能力，成為藥物研究和藥物設計的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會成為越來越有用的工具。例如，美國食品藥物管理局(FDA)在藥物審批的過程中利用DennisNoble的虛擬心臟模擬系統了解心臟藥物的機理和臨床試驗觀測結果的意義。這種方法到2015年可能會成為心臟等系統臨床藥物試驗的主流方法，而復雜系統(例如大腦)的藥物臨床試驗需要對這些系統的功能和生物學進行更為深入的研究。
到下世紀初生物技術藥物的種類數目尚不會超過一般藥物的總數，但生物技術制藥公司總數將超過前10年的6倍。目前主要生物技術公司多分布在美國，如Amgen,Geneticsinstitute,Genzyme,Genentech和Chiron，還有Biogen也發展較快。1987年尚沒有一種重組DNA藥物進入世界藥品銷售額排名前列表，但到1996年已有多種生物工程藥物榜上有名。經上市的生物技術藥物主要含3大類，即重組治療蛋白質、重組疫苗和診斷或治療用的單克隆抗體。
藥物的研究開發成本目前已經高到難以為繼的程度，每種藥物投放市場前的平均成本大約為6億美元。這樣高的成本會迫使醫藥工業對技術的進步進行巨大的投資，以增強醫藥工業的長期生存能力。綜合利用遺傳圖譜、基于表現型的定制藥物開發、化學模擬程序和工程程序以及藥物試驗模擬等技術已經使藥物開發從嘗試型方法轉變為定制型開發，即根據服藥群體對藥物反應的深入了解會設計、試驗和使用新的藥物。這種方法還可以挽救過去在臨床試驗中被少數患者排斥但有可能被多數患者接受的藥物。這種方法可以改善成功率、降低試驗成本、為適用范圍較窄的藥物開辟新的市場、使藥物更加適合適用對癥群體的需要。如果這種技術趨于成熟，可以對制藥工業和健康保險業產生重大影響。
值得注意的是，制藥工業的知識產權保護在世界各地是不平衡的。某些地區(例如亞洲)會繼續以生產專利過期藥物為主，有些地區(如美國和歐洲)除了繼續生產低利潤的藥物外會不斷開發新的藥物。
總之，綜合多學科的努力，通過新技術的創立可以大大拓寬發明新藥的空間，增加發明新藥的機遇與速度。因為這些手段可以尋找快速鑒定藥物作用的靶，更有效地發現更多新的先導物化學實體，從而為發明新藥提供更加廣闊的前景。
在當今世界各國紛紛建立以基因為優秀的知識產權保護，搶占21世紀國際生物技術制高點的新形勢下，參加北京“國際周”現代農業高層論壇的專家呼吁，要密切關注現代農業生物技術領域日益顯現的研究成果商品化、研究方式規模化和基因資源爭奪白熱化的趨勢，在即將到來的生物世紀里，真正占據自己的位置。
農業生物技術的主要研究內容包括：增強農作物以及畜禽魚的抗性、品質改良、提高產量和生產具有特殊用途的物質等。其中以轉基因作物的研究和運用最為重要，發展最快。根據統計資料，到2000年，全世界轉基因作物推廣面積達4420萬公頃，比1996年增長了25倍；種植轉基因作物的國家從1996年的6個增加到2000年的13個。這其中美國的轉基因作物種植面積最廣，達到了3030萬公頃，占68％；其次為阿根廷，1000萬公頃，占23％；加拿大300萬公頃，占7％；我國為50萬公頃，占1％。
根據有關專家的看法，現代農業生物技術的最新發展趨勢表現為：
——研究成果商品化產業化進程加速。目前，農業生物技術作為一項高新技術產業在發達國家業已形成，并處于一個高速發展時期。有關專家預測，本世紀生物技術產品在國際貿易中的份額將達到10％以上，而現代農業生物技術又將占相當的比重。世界銀行下屬機構預測世界范圍內轉基因作物產業的交易額為2000年20億美元，2005年60億美元，2010年200億美元；國際農業生物技術應用機構（ISAAA）的預測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。
——研究方式集約化、規模化明顯。在政府以及公共機構對現代農業生物技術進行投資研究的同時，眾多私有企業也開始注意到這一領域將是繼計算機和網絡技術之后的又一個潛力巨大的經濟增長點，私人公司已逐步成為農業生物技術的研究主體。以美國為例，民營機構1992年對這一領域的投資為5．95億美元，而1999年則達到15億美元。與此同時，世界范圍內出現了生物技術企業領域的兼并和收購狂潮，并購金額從1997年的12．37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產過百億美元的巨型跨國公司由此形成，過去分散的研究基地也隨之向集中化規模化發展。
據業內人士分析，促成公司并購的原因，一方面是為合理利用資源、降低生產成本、優化人員組合，而更重要的原因，則是因為現代農業生物技術產業是一個高技術、高投入、高風險、長周期的產業，小公司在資金、技術、以及抗風險能力上均難以獨立對農業生物技術產品進行研發和推廣。只有強強聯手的大型現代農業生物技術企業才能有效占領市場，與其它企業抗衡。
——基因資源爭奪呈白熱化。在商業利益驅使下，發達國家各主要生物技術公司對生物資源及其知識產權展開了激烈爭奪，其優秀就是對基因的爭奪。誰掌握了基因，誰就掌握了生物技術的制高點，就掌握了未來競爭的主動權。有專家稱，轉基因植物技術知識產權很可能就是未來國際貿易中市場準入、貿易壁壘問題產生的主要原因。
有報道表明，為了獲取我國豐富的生物基因組資源，國外公司已在我國境內悄悄地開展活動。中國農科院的專家指出，基因資源是有限的、可視專利的戰略資源，是可持續發展的重要保障。不建立自己的生物信息技術平臺，指望在別人的公益性研究完成后撿便宜的想法，會對我國生物技術產業和可持續性發展帶來不可估量的隱患。加快生物資源信息化的研究，保護、利用和開發我國豐富的生物多樣性資源是當務之急。
在當今世界各國紛紛建立以基因為優秀的知識產權保護，搶占21世紀國際生物技術制高點的新形勢下，參加北京“國際周”現代農業高層論壇的專家呼吁，要密切關注現代農業生物技術領域日益顯現的研究成果商品化、研究方式規模化和基因資源爭奪白熱化的趨勢，在即將到來的生物世紀里，真正占據自己的位置。
農業生物技術的主要研究內容包括：增強農作物以及畜禽魚的抗性、品質改良、提高產量和生產具有特殊用途的物質等。其中以轉基因作物的研究和運用最為重要，發展最快。根據統計資料，到2000年，全世界轉基因作物推廣面積達4420萬公頃，比1996年增長了25倍；種植轉基因作物的國家從1996年的6個增加到2000年的13個。這其中美國的轉基因作物種植面積最廣，達到了3030萬公頃，占68％；其次為阿根廷，1000萬公頃，占23％；加拿大300萬公頃，占7％；我國為50萬公頃，占1％。
根據有關專家的看法，現代農業生物技術的最新發展趨勢表現為：
——研究成果商品化產業化進程加速。目前，農業生物技術作為一項高新技術產業在發達國家業已形成，并處于一個高速發展時期。有關專家預測，本世紀生物技術產品在國際貿易中的份額將達到10％以上，而現代農業生物技術又將占相當的比重。世界銀行下屬機構預測世界范圍內轉基因作物產業的交易額為2000年20億美元，2005年60億美元，2010年200億美元；國際農業生物技術應用機構（ISAAA）的預測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。
——研究方式集約化、規模化明顯。在政府以及公共機構對現代農業生物技術進行投資研究的同時，眾多私有企業也開始注意到這一領域將是繼計算機和網絡技術之后的又一個潛力巨大的經濟增長點，私人公司已逐步成為農業生物技術的研究主體。以美國為例，民營機構1992年對這一領域的投資為5．95億美元，而1999年則達到15億美元。與此同時，世界范圍內出現了生物技術企業領域的兼并和收購狂潮，并購金額從1997年的12．37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產過百億美元的巨型跨國公司由此形成，過去分散的研究基地也隨之向集中化規模化發展。
據業內人士分析，促成公司并購的原因，一方面是為合理利用資源、降低生產成本、優化人員組合，而更重要的原因，則是因為現代農業生物技術產業是一個高技術、高投入、高風險、長周期的產業，小公司在資金、技術、以及抗風險能力上均難以獨立對農業生物技術產品進行研發和推廣。只有強強聯手的大型現代農業生物技術企業才能有效占領市場，與其它企業抗衡。
——基因資源爭奪呈白熱化。在商業利益驅使下，發達國家各主要生物技術公司對生物資源及其知識產權展開了激烈爭奪，其優秀就是對基因的爭奪。誰掌握了基因，誰就掌握了生物技術的制高點，就掌握了未來競爭的主動權。有專家稱，轉基因植物技術知識產權很可能就是未來國際貿易中市場準入、貿易壁壘問題產生的主要原因。
有報道表明，為了獲取我國豐富的生物基因組資源，國外公司已在我國境內悄悄地開展活動。中國農科院的專家指出，基因資源是有限的、可視專利的戰略資源，是可持續發展的重要保障。不建立自己的生物信息技術平臺，指望在別人的公益性研究完成后撿便宜的想法，會對我國生物技術產業和可持續性發展帶來不可估量的隱患。加快生物資源信息化的研究，保護、利用和開發我國豐富的生物多樣性資源是當務之急。
在當今世界各國紛紛建立以基因為優秀的知識產權保護，搶占21世紀國際生物技術制高點的新形勢下，參加北京“國際周”現代農業高層論壇的專家呼吁，要密切關注現代農業生物技術領域日益顯現的研究成果商品化、研究方式規模化和基因資源爭奪白熱化的趨勢，在即將到來的生物世紀里，真正占據自己的位置。
農業生物技術的主要研究內容包括：增強農作物以及畜禽魚的抗性、品質改良、提高產量和生產具有特殊用途的物質等。其中以轉基因作物的研究和運用最為重要，發展最快。根據統計資料，到2000年，全世界轉基因作物推廣面積達4420萬公頃，比1996年增長了25倍；種植轉基因作物的國家從1996年的6個增加到2000年的13個。這其中美國的轉基因作物種植面積最廣，達到了3030萬公頃，占68％；其次為阿根廷，1000萬公頃，占23％；加拿大300萬公頃，占7％；我國為50萬公頃，占1％。
根據有關專家的看法，現代農業生物技術的最新發展趨勢表現為：
——研究成果商品化產業化進程加速。目前，農業生物技術作為一項高新技術產業在發達國家業已形成，并處于一個高速發展時期。有關專家預測，本世紀生物技術產品在國際貿易中的份額將達到10％以上，而現代農業生物技術又將占相當的比重。世界銀行下屬機構預測世界范圍內轉基因作物產業的交易額為2000年20億美元，2005年60億美元，2010年200億美元；國際農業生物技術應用機構（ISAAA）的預測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。
——研究方式集約化、規模化明顯。在政府以及公共機構對現代農業生物技術進行投資研究的同時，眾多私有企業也開始注意到這一領域將是繼計算機和網絡技術之后的又一個潛力巨大的經濟增長點，私人公司已逐步成為農業生物技術的研究主體。以美國為例，民營機構1992年對這一領域的投資為5．95億美元，而1999年則達到15億美元。與此同時，世界范圍內出現了生物技術企業領域的兼并和收購狂潮，并購金額從1997年的12．37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產過百億美元的巨型跨國公司由此形成，過去分散的研究基地也隨之向集中化規模化發展。
據業內人士分析，促成公司并購的原因，一方面是為合理利用資源、降低生產成本、優化人員組合，而更重要的原因，則是因為現代農業生物技術產業是一個高技術、高投入、高風險、長周期的產業，小公司在資金、技術、以及抗風險能力上均難以獨立對農業生物技術產品進行研發和推廣。只有強強聯手的大型現代農業生物技術企業才能有效占領市場，與其它企業抗衡。
——基因資源爭奪呈白熱化。在商業利益驅使下，發達國家各主要生物技術公司對生物資源及其知識產權展開了激烈爭奪，其優秀就是對基因的爭奪。誰掌握了基因，誰就掌握了生物技術的制高點，就掌握了未來競爭的主動權。有專家稱，轉基因植物技術知識產權很可能就是未來國際貿易中市場準入、貿易壁壘問題產生的主要原因。
有報道表明，為了獲取我國豐富的生物基因組資源，國外公司已在我國境內悄悄地開展活動。中國農科院的專家指出，基因資源是有限的、可視專利的戰略資源，是可持續發展的重要保障。不建立自己的生物信息技術平臺，指望在別人的公益性研究完成后撿便宜的想法，會對我國生物技術產業和可持續性發展帶來不可估量的隱患。加快生物資源信息化的研究，保護、利用和開發我國豐富的生物多樣性資源是當務之急。
摘要：介紹了植物組織培養技術、重組dna技術和分子標記在油菜育種中的應用。植物組織培養技術已日趨成熟，應用在了油菜的單倍體育種、遠緣雜交和染色體誘變等方面；重組dna技術在油菜抗除草劑，抗蟲和抗病等方面已發揮巨大作用；隨著基因飽和度的增加，基因圖譜與物理圖譜的建立，分子標記將有望在提高選擇效率，培育好的油菜品種方面發揮大的作用。
油菜是世界四大主要油料作物之一，屬十字花科蕓薹屬，包括甘藍型油菜、芥菜型油菜、白菜型油菜3個栽培種。多年來，油菜生產國政府和科學工作者均十分重視油菜的生產和科研工作。從70年代開始發展起來的現代生物技術則給動植物品種改良帶來了一場革命，把育種技術從宏觀水平提高到微觀水平，以植物組織(細胞)培養技術、重組dna技術、分子標記技術為主體的現代生物技術已成為作物品種改良的前導技術。本文就生物技術在油菜育種中的應用加以綜述。
1、植物組織培養
植物組織培養是指植物的離體細胞、組織或器官在人工培養基上的生長、維持或分化。組織培養的全部實踐都是以細胞的全能性和體細胞有絲分裂的均等性為依據的。植物組織培養根據外植體來源和培養目標的不同分為愈傷組織培養，器官培養，分生組織培養，細胞培養和原生質體培養及融合等類型。組織培養作為一種新的手段，對植物改良有重要價值。
1．1單倍體育種技術 控制和改變植物染色體倍數來達到選育優良品種的技術，其中最突出的是單倍體育種。以花藥為外植體組織培養獲得單倍體個體，無論花粉來源于純合體還是雜合體，經加倍后即純化，為加速育種進程提供了前所未有的機會。目前，花藥培養已在200多個植物種中獲得成功，中外學者對影響花藥培養的內外因素進行了廣泛深入的研究，運用花藥培養已經獲得新品種的重要作物有水稻、小麥和大麥等，通過花藥培養也獲得了一批純合玉米自交系。甘藍型油菜通過花藥均獲得單倍體植株，進而加倍，已成為常規育種的重要輔助技術。
1．2通過胚培養克服遠緣雜交不親和性和雜種后代的自交不親和性，拓寬種質范圍 遠緣雜交是植物育種的二個重要方面。通過遠緣雜交，可以獲得品種間雜交難以得到的變異類型。通過栽培種和野生種間的雜交，還可以從野生種那里獲得如抗病性和對惡劣環境適應性等經濟性狀。但遠緣雜交也存在許多困難。其中之一是雜種胚乳不能正常發育，雜種胚也會因饑餓死亡。在蕓薹屬、蘿卜屬等作物上，遠緣雜交均有成功的報道，我國也有不少成功的例子，如甘藍型油菜與蘭花籽、諸葛菜的種屬間雜交等。
1．3原生質體培養及融合技術 植物原生質體是指用特殊方法脫去細胞壁的、裸露的、有生活力的原生質團。這種裸露細胞在適當的外界條件下，還可以形成細胞壁，進行有絲分裂，形成愈傷組織和誘發再生植株，因而仍然具有細胞的全能性。原生質體培養就是指以這種裸露細胞作為外植體所進行的離體培養。原生質培養的主要目的是實現遠緣物種的體細胞雜交和外源染色體、dna或細胞器的導入，以這種生物學手段對植物進行改良。在植物育種上應用最多而且期望最高的是體細胞雜交。
體細胞雜交又稱原生質體融合，是指2種原生質體間的雜交。它不是雌雄配子間的結合，而是具有完整遺傳物質的體細胞之間的融合。因此，雜交的產物一異型核細胞或異核體中將包含有雙親體細胞中染色體數的總和及全部細胞質。當然，由于自然的原因，由雜種細胞再生成的雜種植株內，染色體數目和細胞器的組成以及其它細胞質成分還有不同程度的變化，因而大大增加了后代的變異。此外，由于人為的控制，也會使雜種細胞內的遺傳物質發生某種變化，例如體細胞雜交過程中有意識地去除(或殺死)某一親本的細胞核，得到的將是具有l個親本細胞核和2個親本細胞質的雜種細胞，通常把這種細胞稱為胞質雜種。
關于原生質體融合技術，自carlson(1972)獲得第l個煙草體細胞雜種以來，到80年代中期報道有15個種內組合，38個種間組合，13個屬間組合的體細胞雜種植株。大多數屬于茄科植物，十字花科只有少數。據不完全統計，到90年代，通過體細胞雜交技術又增添了再生植株的種內雜種14個，種間62個，屬間47個，并有2個科間組合的胞質雜種分化出植株。油菜的原生質體融合在70年代也開始了嘗試，如擬南芥菜和白菜型油菜原生質體融合獲得了自然界不存在的屬間體細胞雜種一擬南芥油菜。banneret等通過種間雜交將ogura在蘿卜中發現的雄性不育性胞質轉移到甘藍和甘藍型油菜中。pelletier等通過體細胞融合的方法產生雄性不育的甘藍型油菜胞質雜種，從而得到優良的沒有缺點的雄性不育系。heyn通過油菜雄性不育和raphanobrassica(蘿卜×甘藍型油菜雜交的雙二倍體)種間雜交，將恢復基因從蘿卜導入到甘藍型油菜中，pelletier等選擇得到了具有改良的最佳胞質雜種組胞質全恢復植株，這類種質具有一個顯性恢復等位的基因，近年來，通過不斷改良，蘿卜胞質三系已接近生產和利用階段。
1．4誘發與篩選遺傳變異，轉移創造抗逆、抗藥、抗病性突變 因為組織培養改變了細胞分裂的正常周期，使異染色質dna復制更加延遲，從而使帶有異染色質區的染色體在細胞分裂過程中發生斷裂、引起染色體畸變，誘發轉座因子。因此，在組織培養條件下，無論有無誘變劑存在，都有較高的突變率，再生植株中存在著豐富的遺傳變異。由于組織培養的環境條件可以嚴格地加以控制，我們就有可能模擬出各種自然災害條件，如培養基中nacl的濃度、ph值、添加對某些作物危害最大的流行病菌毒素或者最有效的除莠劑等，組成各種特異性選擇培養基，從而篩選出具有對特殊自然災害抗性、抗藥性或抗病性細胞系或再生株，為作物改良提供寶貴的基因來源或種質資源。
2、植物基因工程技術
基因工程即重組dna技術，或分子克隆。是一種外科手術式的遺傳操作。它不是通過一般傳統的有性雜交方法，而是采取類似于工程建設的方法，按照預先設計的藍圖，借助于實驗室的技術，將某種生物的基因或基因組轉移到另一種生物中去，使后者定向地獲得新的遺傳性狀，成為新的類型。用重組dna技術實現對某一植物的改造，大體上要經過以下5個步驟：①從某種特定的生物中獲取外源dna或目的基因; ②從原核生物中獲取目的基因的載體并進行改造;③用限制性內切酶將載體切開，用連接酶把目的基因連接到載體上，獲得dna重組體;④以欲改造的植株作受體，使重組dna進入受體細胞，即實現外源dna的轉化; ⑤被轉化的受體細胞再生完整植株，外源dna在受體內表達。
利用基因工程技術可以改良作物蛋白質成分，提高作物中必需的氨基酸含量，脂肪酸組成，培養抗病毒、抗蟲及抗逆境植株，在當前農業生產中已經顯示出巨大的經濟效益。因此，倍受重視，已經成為研究人員多，投資大，進展快并極富活力的生物技術產業，并展示出在未來農業生產中的誘人前景，是我國"863"計劃的重點項目。
近年來，油菜基因工程研究已蓬勃開展，據不完全統計，1985-1991年，十字花科基因工程研究共23篇，其中油菜占13篇。在加拿大，1992年全國轉基因植物試驗共205個，其中油菜164個。在這164個試驗中，抗除草劑試驗159個，抗病試驗l個，改變蛋白質試驗1個，提高含油量的試驗l個。
2．1抗除草劑 將除草劑耐性引入農作物是增加對除草劑選擇性及完全性的一條新途徑。在油菜基因工程中，對抗草甘磷的epsp合成酶(5-enolpyruvylshikimate-3-phosphatesynthase)突變基因的導入取得成效。草甘磷(glyphosate)是一種非選擇性的廣譜除草劑，它是通過抑制epsp合成酶的活性而阻斷芳香族氨基酸的合成，最終導致受試植物死亡。
目前已從e·coli分離出一個突變株，它含有抗草甘磷的epsp合成酶的突變基因，將其引入到作物中，當使用草甘磷時，作物不受損害。由于草甘磷無毒，無殘留，易分解，不污染環境，因此，人們對抗草甘磷的epsp合成酶基因的遺傳操作十分重視。目前加拿大已有2個抗草甘磷的轉基因油菜品系，多加1992一1994年加拿大油菜品種聯合試驗，這些品系在產量方面與當前品種相當，但品質和抗性加強。
2．2抗蟲 培養抗蟲植物是基因工程的一個重要應用領域，不僅對改良作物具有重要意義，同時對種子工業和農業化學也有不可低估的影響。在抗蟲方面，主要是通過克隆編碼。將蘇云金芽孢桿菌(bocillas thuringiensis)即b·t·的毒素蛋白基因(也稱殺蟲晶體蛋白基因)轉移到植物細胞中，從而獲得抗蟲的轉基因植株。目前已將其轉入到煙草、番茄、棉花中。在姜蕓薹抗蟲基因工程中，已將蘇云金桿菌毒蛋白基因轉入油菜、花椰菜、花莖甘藍，結球甘藍中。
利用一些蛋白酶抑制劑基因，也可獲得抗蟲植株。如英國已克服了豇豆的胰蛋白酶抑制劑基因，將該基因轉入植株，就產生抑制劑，能破壞蟲體胰蛋白酶的活性。害蟲食轉基因植株后，便因消化不良而死亡。
2．3抗病性 病毒對植物的危害是農業生產上損失最大的病害之一，目前普遍采用的控制和避殺傳毒昆蟲、選育帶有抗病基因的品種、生產脫毒苗以及接種病態的弱毒株系以達到交叉保護的作用等常規方法，均或多或少存在限制因素，導致效果欠佳或產生相反的效果。利用植物工程防治病毒的方法有以下幾種。
①病毒外殼蛋白基因的導入：即利用導入的外殼蛋白基因形成交叉保護，防止或減輕病毒危害，已經獲得的抗病毒轉基因蔬菜作物有番茄、馬鈴薯、辣椒等。美國于1986年獲得了轉化tmv外殼蛋白基因的番茄植株，在大田試驗條件下，有tmv外殼蛋白的番茄接種tmv后只有5%的植株發病，產量不減，而對照植株發病率達99%，減產26%~35%。已經成功轉化的病毒外殼蛋白基因還有馬鈴薯x病毒(pvx)、馬鈴薯y病毒(pvy)、黃瓜花葉病毒(cmv)和大豆花葉病毒(smv)等。
②病毒衛星rna的crna導入：1986年英國科學家把cmv的衛星rna轉成cdna。再將它轉進植物中去，第l次獲得了抗cmv的工程植株。我國學者趙淑珍也獲得了類似的轉基因植株。
③病毒的反義rna：日本科學家1993年已將cmv反義rna基因導入到辣椒中并探索反義技術在抗病毒育種上的應用價值。其抗病機理就是將病毒的基因組反向結合在啟動子上，轉入植株，使轉基因植株編碼出反義基因的rna，當外源rna病毒侵入時，反義rna便與之形成互補，構成雙鏈結構，從而阻止病毒復制，減輕病毒危害。
除上述3種方法外，還可以利用植物自己編碼的抗病基因以及利用病毒上的其它基因等方法進行抗病品種的育種。
2．4品質改良 據davies(1992)報道，在脂肪酸代謝過程中催化不飽和反應的酶為質體中18碳酰基載體蛋白脫氫酶。將其反義rna基因導入油菜和蕪菁。結果使轉基因植物中飽和的18碳烷酸含量由2%提高到40%，增加20倍。但油脂含量僅為正常種子的一半。另據kuntzon等報道，由加州月桂樹分離得到的月桂酸酰基載體蛋白硫酯酶基因導入油菜中，使轉基因油菜種子油中月桂酸(13碳飽和脂肪酸)含量高達50%。此外，據krebbeors等(1991)、stayton等(1991)、altenbach等(1992)報道，通過根瘤農桿苗導入擬南芥和豌豆2s白蛋白基因和巴西堅果富含甲硫氨酸種子蛋白基因，使轉基因油菜蛋白質總量成倍增加，甲硫氨酸和賴氨酸含量顯著提高。這些事實都說明，提高基因工程改良種子中油脂和蛋白質組成是可能的。
2．5自交不親和性的轉變 自交不親和性(si)有孢子體和配子體2個主要系統，孢子體不親和系統是不親和花粉管在柱頭表面生長停滯，配子體不親和系統是不親和花粉長出花粉管，花粉管生長停滯一般發生在進入柱頭之后。甘藍(brassica oleracea)僅孢子體系統，其s一座位(s-locus)含有2個多態基因(polymorphic genes)。即s一座位糖蛋白(slg)和s一受體激酶(spk)基因，兩者是分離的，相隔約200kb。srk基因中一個類似于slg的結構區域，一個假定的穿膜結構區域和一個激酶結構區域。
甘藍型油菜(brassica napus)屬于自交親和性的植物，將其slg基因轉入自交不親和性的甘藍(brassica oleracea)后，甘藍即變成自交親和株。這可能是甘藍的slg基因在受到有益抑制，引起柱頭發生變化造成。
2．6育性 決定植物育性的ta29基因及轉基因雜種油菜已取得突破性進展。ta29核酸酶基因最先是由goldberg r·b·在煙草花器中發現的。這一基因轉至油菜等作物中可以表達。據marlani c·等研究，外源的ta29核酸酶基因在絨氈層中專一表達時，致使絨氈層細胞敗育，而絨氈層細胞主要是為花粉粒發育提高營養的，敗育后導致花粉發育不正常而表現為雄性不育。為了達到育性的恢復，marlani c·又設計了用絨氈層專一啟動子與ta29核酸抑制物基因構成融匣?虻既脛參錚?肷鮮齙既?a29核酸酶基因后得到的雄性不育株雜交，在f1代中，由于ta29核酸抑制物基因表達，抑制了ta29核酸酶的活性，從而恢復可育。
為了使基因工程雄性不育可保護下去，mariani c·又設計了將ta29核酸酶基因與bar基因(編碼抗除草劑磷化黃酮的ppt乙酰轉移酶)串聯在一起的轉化植物。這一轉基因雄性不育植物當與正常油菜雜交時產生的后代即可用除草劑處理，選擇性殺死可育株而保留不育株。現在比利時pgs公司(1993)已利用這一套材料生產雜種。
3、分子標記
分子標記(molecular marker)是指與特定基因或標記連鎖的一段經過擴增并可檢測出的dna序列。經典的分子標記rflp(限制性片段長度多態性)至今僅l0多年的歷史，但人們利用它已構建了數以百計的植物分子標記遺傳連鎖圖。后來發展了基于pcr技術的各種分子標記，如ssr、rapd、scar、aflp等等。這些分子標記各有千秋，已有許多專文予以介紹。這里僅就分子標記在輔助作物育種中的功用概述之。
從本質上看，分子標記與構建經典細胞遺傳連鎖圖的形態學標記和生化標記是一致的。所不同的是與后兩者相比較，前者直接反映了dna序列上的變異，并在數量上具有無限性，因此在輔助作物育種上有更廣泛的用途。
3．1作物品種資源的dna指紋分析 這種分析不僅將導致對遺傳資源本質的評價、歸類和利用，還將在品種的純度測定和品種知識產權保護上發揮作用。
3．2標記重要基因 有些重要基因，如抗病基因檢測不僅很費時，還受植物發育階段的限制。利用與這些基因緊密連鎖的分子標記，無疑有助于在育種過程中對特定基因型的選擇。如果利用分子標記與目的基因之間的連做關系，構建出類似于細胞遺傳圖的分子標記遺傳連鎖圖，那么分子標記還將有下述用途：
①輔助回交育種 回交育種中需要解決的問題之一是連鎖累贅。利用分子標記可能檢測到在目的基因兩側各發生了一次交換的個體，因而可以僅經過二、三次回交，便可達到常規回交育種中回交上10次也達不到的目的。
②全基因組選擇 借助于飽和的分子標記連鎖圖，可以對各預選單株的整個基因組組成進行分析。在此基礎上選擇出不僅具有多個目標性狀，且遺傳基礎最為理想的個體。
③雜種優勢分析和預測 雜種優勢來源于dna的雜合性，分子標記第一次提供了準確判斷雜交組合dna雜合性的手段，從而也第一次有可能從dna水平預測雜種優勢。利用分子標記，還可人工培育出在dna序列的重要片段可能高度雜合的親本，從而配制出超優勢的f1組合。
4、結語
處于世紀之交的現代植物育種學是以組織培養、分子克隆和分子標記3大生物技術同育種實踐緊密滲透為特征的。組織培養技術已日趨成熟，成為油菜常規育種的重要輔助手段，隨著基因圖譜的飽和度日益提高，以及rflp標記圖譜，基于pcr標記圖譜、物理圖譜間對應關系的建立，育種家在不久的將來有望利用分子標記來提高選擇效率，更快地培育出更好的品種。基因工程除在抗除草劑、抗病、抗蟲等方面發揮巨大的作用外，在創造新的雄性不育材料、充分利用雜種優勢方面亦展現出誘人的前景。
摘 要 針對我國目前生態環境狀況，論述了現代生物技術在治理環境污染，保護生態環境中的應用和發展前景。
關鍵詞 現代生物技術 生態環境 環境保護
1 我國生態環境現狀
目前我國由于工業“三廢”污染、農用化肥和農藥的污染以及廢棄塑料和農用地膜的污染，嚴重的影響了我國的生態環境，使得水污染日益加劇，水資源嚴重短缺，全國600多個城市中已有一半城市缺水，農村則有8 000萬人和6 000萬頭牲畜飲水困難；土壤污染嚴重，耕地面積銳減，近10年來每年流失的土壤總量達50億t，土地荒漠化日益加劇；森林覆蓋面積下降，草場退化，每年減少森林面積達2 500萬畝；人們的身體健康受到嚴重威脅，疾病發病率急劇上升。因此，加大環境保護和環境治理力度，加快應用高新技術，如現代生物技術來控制環境污染和保持生態平衡，提高環境質量已成為環保工作者的工作重點。
2 現代生物技術與環境保護
現代生物技術是以dna分子技術為基礎，包括微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用，而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。自20 世紀 80年代以來生物技術作為一種高新技術，已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視，發展十分迅猛。與傳統方法比較，生物治理方法具有許多優點。
（1）生物技術處理垃圾廢棄物是降解破壞污染物的分子結構，降解的產物以及副產物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度，這樣既做到一勞永逸，不留下長期污染問題,同時也對垃圾廢棄物進行了資源化利用。
（2） 利用發酵工程技術處理污染物質，最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷氣體等，常常是一步到位，避免污染物的多次轉移而造成重復污染，因此生物技術是一種既安全又徹底消除污染的手段。
（3）生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質，其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的，所以大多數生物治理技術可以就地實施，而且不影響其他作業的正常進行，與常常需要高溫高壓的化工過程比較，反應條件大大簡化，具有設備簡單、成本低廉、效果好、過程穩定、操作簡便等優點。
所以，當今生物技術已廣泛應用于環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理，有毒有害物質的無害化處理等各個方面。
3 現代生物技術在環境保護中的應用
3.1 污水的生物凈化
污水中的有毒物質的成分十分復雜，包括各種酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇及蛋白質等等。微生物通過自身的生命活動可以解除污水的毒害作用，從而使污水中的有毒物質轉化為有益的無毒物質，使污水得到凈化。當今固定化酶和固定化細胞技術處理污水就是生物凈化污水的方法之一。固定化酶和固定化細胞技術是酶工程技術。固定化酶又稱水不溶性酶，是通過物理吸附法或化學鍵合法使水溶性酶和固態的不溶性載體相結合，將酶變成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物細胞是一個天然的固定化酶反應器，用制備固定化酶的方法直接將微生物細胞固定，即是可催化一系列生化反應的固定化細胞。運用固定化酶和固定化細胞可以高效處理廢水中的有機污染物、無機金屬毒物等，此方面國內外成功的例子很多，如德國將能降解對硫磷等9種農藥的酶，以共介結合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于處理對硫磷廢水，去除率達95%以上；近幾年我國在應用固定化細胞技術降解合成洗滌劑中的表面活性劑直鏈烷基苯磺酸鈉(las)方面取得較大進展，對于含100mg/l廢水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母細胞降解含酚廢水也已實際應用于廢水處理。
3.2 污染土壤的生物修復
重金屬污染是造成土壤污染的主要污染物。重金屬污染的生物修復是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削減、凈化土壤中重金屬或降低重金屬的毒性。其原理是:通過生物作用(如酶促反應)改變重金屬在土壤中的化學形態，使重金屬固定或解毒，降低其在土壤環境中的移動性和生物可利用性，通過生物吸收、代謝達到對重金屬的削減、凈化與固定作用。污染土壤的生物修復過程可以增加土壤有機質的含量，激發微生物的活性，由此可以改善土壤的生態結構，這將有助于土壤的固定，遏制風蝕、水蝕等作用，防止水土流失。
3.3 白色污染的消除
廢棄塑料和農用地膜經久不化解，估計是形成環境污染的重要成分。據估計我國土壤、溝河中塑料垃圾有百萬噸左右。塑料在土壤中殘存會引起農作物減產，若再連續使用而不采取措施，十幾年后不少耕地將顆粒無收，可見數量巨大的塑料垃圾嚴重影響著生態和環境，研究和開發生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技術一方面可以廣泛地分離篩選能夠降解塑料和農膜的優勢微生物、構建高效降解菌，另一方面可以分離克隆降解基因并將該基因導入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使兩者同時發揮各自的作用，將塑料和農膜迅速降解。同時，還需大力推行可降解塑料和地膜的研發、生產和應用。
有些微生物能產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源性貯藏物質，可以用發酵方法進行生產，由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔點、高彈性、不含有毒物質等優點而在醫學等許多領域有極好的應用前景。為了降低成本、提高產量，人們正在用重組dna技術對相關的微生物進行改造，此方面目前一個研究熱點是采用微生物發酵法生產聚-β羥基烷酸(phas)，研究人員正設法構建出自溶性phas生產菌種，即將phas重組菌進行發酵，在積累大量的phas后，加入信號物質，使裂解蛋白產生，細胞壁破壞，phas析出，以簡化胞內產物phas的提取過程，降低提取成本。
3.4 化學農藥污染的消除
一般情況下，使用的化學殺蟲劑約80%會殘留在土壤中，特別是氯代烴類農藥是最難分解的，經生態系統造成滯留毒害作用。因此多年來人們一直在尋找更為安全有效的辦法，而利用微生物降解農藥已成為消除農藥對環境污染的一個重要方面。能降解農藥的微生物，有的是通過礦化作用將農藥逐漸分解成終產物co2和h2o，這種降解途徑徹底，一般不會帶來副作用；有的是通過共代謝作用，將農藥轉化為可代謝的中間產物，從而從環境中消除殘留農藥，這種途徑的降解結果比較復雜，有正面效應也有負面效應。為了避免負面效應，就需要用基因工程的方法對已知有降解農藥作用的微生物進行改造，改變其生化反應途徑，以希望獲得最佳的降解、除毒效果。要想徹底消除化學農藥的污染，最好全面推廣生物農藥。
所謂生物農藥是指由生物體產生的具有防止病蟲害和除雜草等功能的一大類物質總稱，它們多是生物體的代謝產物，主要包括微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。其中微生物殺蟲劑得到了最廣泛的研究，主要包括病毒殺蟲劑、細菌殺蟲劑、真菌殺蟲劑、放線菌殺蟲劑等。長期以來并沒有得到廣泛的使用。現在人們正在利用重組dna技術克服其缺點來提高殺蟲效果，例如目前病毒殺蟲劑的一個研究熱點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毒素的基因克隆到桿狀病毒中以增強桿狀病毒的毒性；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出相關激素,以破壞害蟲的激素平衡，干擾其正常的代謝和發育從而達到殺死害蟲的目的。
摘要：當今的水處理技術中，生物處理法已成為水污染控制的主要方法，尤其是現代生物技術將成為水污染控制領域重點開發和應用的技術手段。本文介紹了現代生物技術的內容與特點，著重綜述了現代生物技術在廢水生物處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面的研究與應用狀況，在此基礎上提出今后現代生物技術在水污染控制領域中的研究方向。
關鍵詞：現代生物技術 廢水生物處理 生物修復 水處理劑
0 引言
隨著工業的高速發展，水環境污染問題越來越嚴重地威脅著人類的生存環境，制約著社會和經濟的進一步發展。因此，水污染控制成為全世界共同關注的問題。目前的水處理技術中，生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段，尤其是現代生物技術將成為水污染控制領域重點開發和應用的技術手段，主要應用于廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。
1 現代生物技術的內容與特點
現代生物技術是指以dna 技術為先導，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統稱[1，2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域，但它們之間又相互補充和銜接，形成一個完整的體系。
生物技術的特點大致有[3]：①以生物為對象，不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用；②在常溫、常壓下進行，過程簡單，可連續化操作，并可節約能源，減少環境污染；③開辟了生產高純度、優質、安全可靠的生物制品的新途徑；④可解決常規技術和傳統方法不能解決的問題；⑤可定向地按人們的需要創造新物種、新品種和其他有經濟價值的生命類型。
2 現代生物技術在廢水處理中的應用
廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術。
2.1 固定化微生物技術 固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優點的新技術來處理工業廢水和分解難生物降解的有機物質，一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造，將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對難降解有毒物質有明顯優勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯固定化細胞技術，將篩選的高效優勢脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池 ”工藝流程中，處理印染廢水，結果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。
2.2 生物強化處理技術 為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從自然界中篩選的優勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理，加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無機鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點，主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產生協同增效作用。在該系統中，每g活性炭去除 1～3gcod ，分解廢水毒性能力明顯增強，同時提高脫氮水平。
2.3 生物反應器技術 生物反應器技術，是現代生物技術發展的一個主要方向。現代化的新型生物膜反應器，其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長形成生物膜，供氣或供給的其他反應條件優越，污染物具有充分的時間與微生物接觸，有利于增強微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應器已經問世。雖然其處理能力較低，造價較高，但其管理方便 ，運行費用低，所以歐美地區約有 7%的污水處理廠采用該技術[6]。
3 生物修復技術
生物修復技術[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現場降解為co2和h2o或轉化為無害物質的工程技術系統。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程，常常采用許多強化措施，使自然生態系統維持原狀的前提下，使受污染的環境得以修復。研究表明 ，生物修復與傳統的物化法相比具有以下優點：①經濟，僅為物化法30%-50%；②對環境影響小，不產生二次污染，遺留問題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復時間較短，就地修復，操作方便。
生物修復中主要涉及兩大問題，即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平，需發展鑒定微生物的分子生物技術，以確定微生物在環境中的去留和基因[8]。
4 微生物水處理劑
微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面：①微生態制劑。微生態制劑是一種由優勢互補的微生物菌群、繁殖促進劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑，已經在保健領域發揮重要作用。用于環境凈化的微生態制劑由于其應用范圍廣、使用安全、無副作用，為區域環境保護提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發，已有采用微生態制劑原位修復水體的成功實例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發展方向，主要有兩大類：一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物；另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重復利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術，通過微生物發酵，抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑，這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解性能好，成本低，無二次污染等。目前，已篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8 種，細菌5種，放線菌5種，酵母菌1種[10]。隨著生物技術的發展，微生物水處理劑的開發與應用具有良好的前景。
現代生物技術在水污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。但筆者認為，今后應從四個方面進行深入研究：①分離、篩選和培養高效降解菌，利用微生物共代謝作用、多菌種協同作用降解難降解污染物；②構建高效反應器，優化運行條件，探索新技術新方法；③開發高效、無毒、廉價、可大批量生產的微生物水處理劑；④著力實踐和推廣生物修復示范工程，為生態環境建設提供有力的技術支持。
摘要：當今的水處理技術中，生物處理法已成為水污染控制的主要方法，尤其是 現代 生物技術將成為水污染控制領域重點開發和應用的技術手段。本文介紹了現代生物技術的內容與特點，著重綜述了現代生物技術在廢水生物處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面的研究與應用狀況，在此基礎上提出今后現代生物技術在水污染控制領域中的研究方向。
關鍵詞：現代生物技術 廢水生物處理 生物修復 水處理劑
0 引言
隨著 工業 的高速 發展 ，水環境污染問題越來越嚴重地威脅著人類的生存環境，制約著社會和 經濟 的進一步發展。因此，水污染控制成為全世界共同關注的問題。目前的水處理技術中，生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段，尤其是現代生物技術將成為水污染控制領域重點開發和應用的技術手段，主要應用于廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。
1 現代生物技術的內容與特點
現代生物技術是指以dna 技術為先導，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統稱[1，2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域，但它們之間又相互補充和銜接，形成一個完整的體系。
生物技術的特點大致有[3]：①以生物為對象，不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用；②在常溫、常壓下進行，過程簡單，可連續化操作，并可節約能源，減少環境污染；③開辟了生產高純度、優質、安全可靠的生物制品的新途徑；④可解決常規技術和傳統方法不能解決的問題；⑤可定向地按人們的需要創造新物種、新品種和其他有經濟價值的生命類型。
2 現代生物技術在廢水處理中的應用
廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術。
2.1 固定化微生物技術 固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優點的新技術來處理工業廢水和分解難生物降解的有機物質，一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造，將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對難降解有毒物質有明顯優勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯固定化細胞技術，將篩選的高效優勢脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池 ”工藝流程中，處理印染廢水，結果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。
2.2 生物強化處理技術 為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從 自然 界中篩選的優勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理，加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無機鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點，主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產生協同增效作用。在該系統中，每g活性炭去除 1～3gcod ，分解廢水毒性能力明顯增強，同時提高脫氮水平。
2.3 生物反應器技術 生物反應器技術，是現代生物技術發展的一個主要方向。現代化的新型生物膜反應器，其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長形成生物膜，供氣或供給的其他反應條件優越，污染物具有充分的時間與微生物接觸，有利于增強微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應器已經問世。雖然其處理能力較低，造價較高，但其管理方便 ，運行費用低，所以歐美地區約有 7%的污水處理廠采用該技術[6]。
3 生物修復技術
生物修復技術[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現場降解為co2和h2o或轉化為無害物質的工程技術系統。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程，常常采用許多強化措施，使 自然 生態系統維持原狀的前提下，使受污染的環境得以修復。研究表明 ，生物修復與傳統的物化法相比具有以下優點：① 經濟 ，僅為物化法30%-50%；②對環境影響小，不產生二次污染，遺留問題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復時間較短，就地修復，操作方便。
生物修復中主要涉及兩大問題，即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平，需 發展 鑒定微生物的分子生物技術，以確定微生物在環境中的去留和基因[8]。
4 微生物水處理劑
微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面：①微生態制劑。微生態制劑是一種由優勢互補的微生物菌群、繁殖促進劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑，已經在保健領域發揮重要作用。用于環境凈化的微生態制劑由于其應用范圍廣、使用安全、無副作用，為區域環境保護提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發，已有采用微生態制劑原位修復水體的成功實例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發展方向，主要有兩大類：一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物；另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重復利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術，通過微生物發酵，抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑，這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解性能好，成本低，無二次污染等。目前，已篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8 種，細菌5種，放線菌5種，酵母菌1種[10]。隨著生物技術的發展，微生物水處理劑的開發與應用具有良好的前景。
現代 生物技術在水污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。但筆者認為，今后應從四個方面進行深入研究：①分離、篩選和培養高效降解菌，利用微生物共代謝作用、多菌種協同作用降解難降解污染物；②構建高效反應器，優化運行條件，探索新技術新方法；③開發高效、無毒、廉價、可大批量生產的微生物水處理劑；④著力實踐和推廣生物修復示范工程，為生態環境建設提供有力的技術支持。
摘要:依據我國對于創新型人才培養要求，增加實踐創新型人才培養力度，促進高校開展創新人才培養計劃，為我國提供更多的創新型專業人才做出積極貢獻。本文針對現代分子生物技術研究生創新型實驗教學體系進行探討，為我國現代分子生物技術的發展奠定基礎。
關鍵詞:現代分子生物技術;研究生創新型實驗教學體系
1創建全新生物技術實驗教學體系
社會科技的不斷發展，分子生物技術的實驗教學體系也在不斷完善。社會發展對于專業的生物技術實踐人才需求越來越大，高校也在逐步增加現代分子生物技術創新實驗教學，將綜合分子生物學的基本實驗進行科學分解，并且安排分子生物學實驗教學環節、生物技術實驗教學和高級生物實驗教學三部分，形成了全新的生物技術創新實踐教學體系。通過將三門的生物實驗教學內容獨立分開，又能夠將三門實驗教學內容相互銜接，通過完整規劃分子生物技術創新實踐教學體系，使研究生通過理論知識內容能夠有效的與實踐技能相結合，增強了研究生的科研開發能力、動手能力，研究生在實踐過程中，培養了自身的數據分析能力、問題解決能力和鉆研能力，并且完善了研究生的創新科學思維方式。通過建立全新的現代分子生物技術實驗教學體系，能夠有效開發研究生的發展潛能，解決了生物教學過程中的專業技能訓練和理論知識的脫節問題，有效提高了專業人才的培養質量。
2創新型實驗教學體系創建辦法
2．1自主實驗設計教學
在教學過程中，教師應該鼓勵研究生自主開發實驗，并且對實驗進行獨立研究，積極培養研究生的獨立操作能力、創新意識、學習興趣。自主實驗設計應該包含:資料的整理查閱、實驗選題、實驗方案設計、自主操作實驗環節、實驗總結。督促研究生將研究性問題和實驗過程中的數據信息完善整理，鼓勵研究生通過期刊、電子文獻等資源完善自己的實驗體系，增加數據資料的收集途徑，有效的訓練研究生開發能力和實驗能力。
2．2教學內容和科研成果結合
教師在教學過程中，應該將最新的教學科研成果和前沿的實驗發現有效的引用到教學實驗中，有效豐富了教學內容，提高了教學內容的先進性，例如:教師在教學實驗中將鈣調蛋白磷酸酶的克隆技術和分離凈化結構的研究數據作為教學內容，增加了教學課堂的先進性。
2．3增加全新的科研動態教學
實驗教學中，教師應該不斷向研究生傳遞全新的英語前沿科技文獻，并且結合教學內容選擇教學方法，讓研究生通過實驗教學內容了解實際科研的過程，增強研究生對于實驗材料的搜集意識，加強了研究生對于實驗課堂項目的參與感和投入感。
2．4多媒體教學
在實驗教學過程中使用多媒體教學設備，讓研究生通過多媒體教學設備感受教學實驗中視頻、音頻、文字內容，更加直觀的感受到生物實驗教學的轉換過程。例如:在分子生物實驗教學中，對于實驗的基本操作和設備使用等內容設置成視頻形式，通過生物實驗將分子篩層分析原理進行動畫視頻展示，促進了研究生對于生物技術的直觀認識，促進了實驗教學的代入感，提升了研究生的學習興趣。
2．5網絡教學
社會科技不斷發展，教學形式不斷發生改變，通過網絡教學平臺創建實踐教學課程，將教學理論內容、教學參考資料和實驗儀器操作技術等等方面直觀展示給研究生，拓展了研究生的學習渠道，并且增加了研究生自主選擇學習時間的自由，增加了研究生的學習機會，加強了研究生的自我管理能力。
2．6多元化教學評估方式
在教學過程中，教學成績應該由日常成績和年度考核成績組合而成，日常成績包含出勤、實驗記錄完整性、實驗參與態度、實驗基礎常識、實驗報告、教學課堂參與性等等。年度考核成績一部分是實驗操作技能測試，教師針對每位研究生的操作技術進行科學評估，一部分是自主創新實驗，包含實驗目標設計、實驗環節操作、實驗結果展示、論文分析和實驗總結匯報等等，一部分是教學實驗中的總結感受。教師對所有實驗環節都進行嚴格管理。
2．7開放教學法
高校通過開放生物技術教學實驗室，增加研究生的參觀機會，加強教學內容相關聯的實驗設備講解，積極促進研究生參加生物技術專業學術報告會，拓展研究生的視野，促進研究生對于分子生物技術的了解，提高對于分子生物技術創新實驗的興趣，加強了研究生的自我探索能力。
3結語
通過建立現代分子生物技術研究生創新生物技術教學體系，能夠促進我國的實驗教學方式發展，并且結合自身實際情況，有針對性的開發有自身特色的實驗教學體系。通過不斷完善和創新，能夠加強實驗教學體系的構建，積極推動了我國高校實驗教學體系的發展，提高實驗教學質量，為我國分子生物技術的發展奠定堅實基礎。
作者:曾嶸 陳紹文 單位:湖北中醫藥大學
摘要：
現階段，人們的生活質量水平得到了進一步提高，對食品安全愈加重視。為了保障食品安全，就要采取相應措施檢驗食品安全。將現代生物技術應用在食品檢驗當中，能起到積極作用，食品安全檢驗的效率比較高，技術應用也較方便。本文主要闡述了食品檢驗中現代生物技術應用重要性和主要生物技術，對現代生物技術的應用和發展趨勢詳細探究。希望能借此理論研究，對現代生物技術科學應用起到一定促進作用。
關鍵詞：
現代生物技術；食品檢驗；技術應用
食品安全檢驗的方法較多，在隨著新技術的發展應用下，為食品檢驗工作提供了技術支持，大大方便了食品檢驗。從理論上深化對現代生物技術的應用研究，能為實際的食品檢驗工作提供參考依據，促進食品檢驗工作順利開展。
1食品檢驗中現代生物技術應用重要性和主要技術
1.1食品檢驗中現代生物技術應用重要性
食品安全問題已經成為社會話題，尤其在近些年出現的食品安全事件比較突出，嚴重威脅著人們的身體健康。加強食品檢驗就成為重點工作，傳統食品檢驗主要技術就是通過物理化學儀器，對食品檢驗的整體效率較低，很難滿足實際的需求。而在當前的科學技術進一步發展下，將生物技術應用在食品安全檢驗中，就能發揮積極作用[1]。現代生物食品檢驗技術的應用，主要是通過動植物自身對某化學物質特異性識別檢驗食品性質，能準確檢測出食品中各種成分，對保障食品安全起到了積極作用。另外，現代生物檢測技術的應用，彌補了傳統食品安全檢測的不足，提高了食品檢驗的效率和準確性。現代生物技術的應用，對食品的生產加工等各個環節都能應用，對食品的品質以及安全性和精密性的檢驗比較有利[2]。對食品的品質評價以及質量控制有著良好作用，未來的發展前景也比較廣闊。
1.2食品檢驗中現代生物關鍵技術
1.2.1生物傳感器食品檢驗技術
食品檢驗中運用的現代生物技術類型較多，其中生物傳感器技術是應用比較廣泛。在用生物傳感器技術檢驗食品時，是把生物相關特性作為依據，把信息輸入到傳感器識別系統當中，對輸入的信息識別分析，轉化成有效數據，這樣就能方便食品檢驗工作人員了解食品安全[3]。在對生物傳感器檢驗技術應用的優勢比較突出，對食品安全的檢驗比較迅速，檢驗的結果準確度較高，提高了食品檢驗的效率。
1.2.2生物酶食品檢驗技術
在食品的質量安全檢驗技術中，生物酶技術應用比較廣泛，這是對食品當中的農藥殘留以及微生物污染安全問題檢驗的技術，特異性比較強。生物酶技術是結合了免疫學以及酶學，檢驗技術應用比較廣泛，對食品的檢驗范圍在ng及pg，有著高精度的檢驗優勢，在實際的技術應用方面比較簡單[4]。對食品樣品當中所存在的有害成本，能夠準確識別，有助于保障食品檢驗工作過的質量，應用價值較高。
1.2.3PCR生物食品檢驗技術
現代生物技術中的PCR是重要技術類型，這一技術是從遺傳學角度對食品中微生物種類數量分析。通過對指定基因的分析，能有效判斷食品當中的微生物種類數量，能對轉基因以及基因克隆成分有效控制。這一技術在食品樣品微生物形狀和遺傳背景分析有著積極作用，對保障食品安全有積極作用[5]。在對食品樣品病原菌檢查后，能分辨食品當中致病菌種類和數量，為食品檢驗的工作質量提高打下了基礎。
1.2.4生物芯片食品檢驗技術
食品質量安全檢驗中對生物芯片檢驗技術的應用起到積極作用，這一技術的主要原理就是光導原位合成以及微量點樣，對食品樣品當中生物分子實施標記，對大量生物分子排序，固化在指定載體，從而形成二維分子排列，然后和已經標記的生物分子雜交，根據相應儀器的應用就能對生物分子信號強度分析，對食源性疾病臨界值加以判斷。這一新型檢驗技術，對食品安全的檢驗有積極作用。在這方面由夏俊芳等撰寫的《生物芯片應用概述》一文可知，目前世界上第一個能夠檢測肉類中獸藥殘留的生物芯片系統在北京國家工程研究中心研制的，該芯片能夠分析大量的生物分子，快速準確地完成肉類中獸藥殘留的檢測工作[6]。而唐曉明等利用基因芯片對從水中分離的20株細菌雜交檢測，用傳統方法對這些菌株鑒定，基因芯片檢測結果與傳統方法鑒定結果的一致性達95%。還有，陳廣全等研制了一種高通量檢測食品中常見致病微生物的寡核苷酸微陣列芯片，結果表明該芯片的特異性良好，在所檢測的菌株之間無交叉反應，與同屬其他菌株之間也不存在交叉反應。生物芯片技術在農產品安全檢驗中和保障食品安全方面發揮重要作用，在產生巨大經濟效益的同時，也在很大程度上保障了人們日常生活的安順。
2食品檢驗中現代生物技術的應用和發展趨勢
2.1食品檢驗中現代生物技術的應用
現代生物技術在食品檢驗的各個環節都能應用，對食品當中存在的有害微生物檢驗方面，發揮積極作用。食品質量安全其中比較嚴重的就是微生物威脅，對食品當中存在的微生物如果不能有效處理和控制，必然會對人的身體健康造成威脅。通過對生物技術的應用，對微生物生存特征和生理生化特征的了解，有助于判斷分析微生物的種類和含量，按照我國的食品質量安全保障的法律和行業的標準，對微生物的含量是不是存在超標的情況的判斷，能最大化把對人的身體健康的微生物威脅降低[7]。在生物技術中的PCR技術的應用能有效達到檢驗目標。食品檢驗中對生物傳感器技術的應用，能檢測食品的成分，以及檢測食品當中存在的添加劑。在技術應用的時候用生物傳感器檢測食品添加劑，對甜味劑以及發色劑的有效檢測[8]。在對食品的成分檢驗上也能發揮積極作用，食品成分也決定著食品的營養價值。通過生物傳感器技術對食品的成分檢驗有著顯著實用性。通過現代生物技術的應用，對食品當中存在的農藥殘留檢驗，也能發揮其積極作用。食品當中的農藥殘留超標，必然會威脅人的身體健康。在生物技術的應用下，能對食品中農藥殘留精確分析，有效保障食品的安全，所應用的技術中通過生物酶技術以及生物傳感器技術，能對食品農藥殘留準確檢驗。食品質量檢驗中生物技術應用在轉基因食品的檢驗方面比較重要，當前食品當中出現的轉基因食品種類比較多，轉基因食品對人的身體健康和生態環境會造成一定影響，加強對轉基因食品的檢驗，就能保障食品安全[9]。通過相應生物技術的應用，對轉基因食品檢驗，主要是對食品中酸檢測以及蛋白質和酶活性檢驗。在這些方法的應用下，能有助于保障食品安全。
2.2食品檢驗中現代生物技術的應用發展趨勢
2.2.1高效性發展趨勢
現代生物技術在食品檢驗當中的應用發展，隨著科學技術的進步，生物技術的應用將會向著高效性方向邁進。對食品的質量安全檢測工作實施，要在時間上節約，這就對食品質量安全檢測的效率要求有所提高，要在短時間內完成食品檢驗的任務，所以保障生物技術的應用高效性就顯得比較重要。結合我國的法規和行業標準，對食品的檢驗科通過PCR生物技術對食品微生物檢測，能大大提高檢測效率。
2.2.2多樣化發展趨勢
食品檢驗工作實施過程中，對現代生物技術的應用就要充分重視技術的多樣化，這樣才能保障食品質量安全檢驗的準確性。在我國的工業化發展進程進一步加快下，工業生產帶來的污染問題愈來愈嚴重，而食品受到污染的現象比較突出。在各種污染源的影響下，食品的質量安全問題也比較多，采用單一的檢驗技術已經不能滿足食品檢驗工作的需求，所以采用多樣化的生物檢驗技術應用就比較重要[10]。保障生物檢驗技術對多種有害物質檢測，要加強抗干擾能力，從而保障食品質量安全。
2.2.3靈敏性發展趨勢
在食品檢驗工作實施中，現代生物技術的應用在靈敏性的要求上愈來愈嚴格。科學技術的進步在各個領域中都得到了提高，發揮著重要作用。在食品檢驗領域中，對生物技術的應用提高食品檢驗的質量，提高技術應用的靈敏性就顯得比較重要。有的食品污染是受到農藥殘留的因素影響，對人體健康有著嚴重威脅，而保障生物技術的應用靈敏性，提高檢驗的準確率，才能保障食品的質量安全。
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綜上所述，近些年的食品安全問題頻發，對食品安全檢驗已經成為保障人們食品安全食用的重要舉措。在現代化的發展過程中，加強食品的檢驗效率提高，通過生物技術的科學性應用就顯得比較重要。從理論上對生物技術的應用研究，就能進一步深化生物技術的應用認識，從而為實際食品質量安全檢驗工作的實施打下理論基礎，為實踐提供參考依據。
作者:朱婭媛 單位:廣東天地壹號食品研究院有限公司
摘要：農業是我國的第一產業，從狹義上來說，農業主要指的是種植業，主要生產活動包括有糧食作物種植、經濟作物種植、飼料作物種植等等，只有農業穩定才能夠保障工業以及我國第三產業的穩定，對農作物的病蟲害進行防治是否有效直接關系到農業的生產和發展。隨著科技的不斷進步，現代生物技術逐漸被應用到對作物病蟲害進行防治的工作中，本文主要分析了幾種有效防治病蟲害的生物技術，希望對相關領域的研究人員提供借鑒意義。
關鍵詞：現代生物技術；農業；農作物；病蟲害防治
隨著科技的進步和發展，在防治病蟲害時逐漸開始應用生物技術，并且取得了非常良好的效果。使用微生物技術進行病蟲害的防治不僅符合農業發展的要求，同時也符合環境保護的要求，有效的促進農作物保持健康的生長狀態，防治病蟲害的發生。接下來，筆者從基因工程對于作物病害防治、生物技術在防治病蟲害的實際應用以及生物技術在防治草害的應用和生物農藥的應用這4個方面展開論述。
1基因工程對于防治病害的作用
CP基因能夠適當誘導作物對病毒進行免疫，有效地提升作物對于病害的抵御能力，因此，無論是國內還是國外，都對基因工程非常重視。RP基因是能夠實現病毒復制的一種復制酶基因，能夠將病毒進行編碼，再通過不同形式和組合生成聚合酶，快速合成病毒基因DNA，除此之外，RP基因還能夠把一些存在問題的復制酶基因傳入作物中，使得病毒復制速度大大降低。Sat-RNA和中和抗體的應用。Sat-RNA和中和抗體是低分子RNA的一種，需要通過依靠病毒實現復制，在復制的整個過程中，會產生對輔助病毒的影響，在癥狀表現上出現變化。在防治作物病害過程中，通過病毒癥狀來減弱Sat-RNA，對病蟲害的防治有著非常積極的作用，應該得到科研人員的重視。
2生物技術對防治病害的作用
在大多數的生物體內，都含有一種蛋白酶抑制劑，這是一種能夠使得生物體代謝正常維持的保障的基因，同時，這種基因也能夠有效的對外來各種蛋白水解酶形成抵御，防治生物體遭到損壞。近幾年來，隨著科技的不斷進步，生物技術也處在快速發展的階段，科研人員越來越重視蛋白酶抑制劑這種基因的研究，所研究的范圍也更加廣，蛋白酶抑制劑在抗擊病蟲害這一方面的作用逐漸被發掘出來。通常情況下，在殺蟲工作中，蛋白酶能夠起到的主要作用是有效的對病蟲腸道的蛋白活性進行抑制，直接破壞病蟲自身的消化系統，病蟲會因為體內缺少氨基酸而無法正常的成長和發育，最終死亡。就目前情況來看，用蛋白酶來對病蟲生長進行抑制的方法在作物生長過程中起到了良好的保護作用和促進作用，得到了越來越廣泛的使用，有效的推動了作物對病蟲害的防治能力，有助于作物實現健康的生長。
3生物技術對防治草害的作用
通過使用生物技術能夠把一些具有抵抗除草劑效果的基因轉移至作物中，使作物自身增強對于草害的抵御能力，一般情況下，這些能夠抵御除草劑的基因主要包括利用編碼將除草劑酶分解的酶和在擴增時被除草劑破壞的酶等，這些基因能夠有效的達到抵抗草害的效果。近幾年來，隨著人們環保意識的逐漸加強，生物技術的研究中也開始注重保護環境，通過生物技術實現草死苗長的效果，可以有效的推動除草劑應用的價值的提升。
4生物農藥應用研究
生物農藥主要包括有微生物農藥、生化農藥、農用抗生素以及植物源農藥等，生物農藥的研究不僅能夠更好的抑制作物病蟲害的發生，更能夠降低對于環境的污染，將病蟲致死，又能夠保證對人畜沒有害處。隨著時代的發展和人們環保意識的逐漸提升，生物農藥逐漸得到了越來越廣泛的應用和認可。
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近幾年來，隨著科技的進步和發展，作物的病蟲害防治工作也取得了非常明顯的效果，有效的應用生物技術，能夠使得作物同病蟲害之間的互相作用的機制得到充分的研究，有效的提升作物對于病蟲害防治的效果和能力，使得作物能夠健康的生長，在環境保護意識日益增強的今天，生物技術逐漸得到了越來越廣泛的認可和應用。本文作者主要分析了現代生物技術對于作物病害防治的幾個典型應用，以期對相關領域的研究人員提供借鑒意義。
作者：趙海蘭 單位：甘肅省甘南州舟曲縣農業技術推廣站
摘要：盡管當前發展已經成為當前全球范圍內時代兩大主題之一，經濟的發展與城市建設在不斷改變人們生活習慣、提高生活質量的同時，也不可避免地帶來了環境問題。為了應對當前層出不窮的環境問題，生態環境工程建設活動也隨之成為工程建設中的新生力量與重要組成，只有切實處理好生態環境工程問題，才能真正實現可持續發展與綠色發展。在環境工程的發展進程中，現代生物技術的創新與變革起著關鍵性的作用，它既帶來了科技的跨越式發展，同時也有環境工程的順利進行提供了新的思路和途徑。本文擬就對現代生物技術在環境工程中的具體應用問題進行研究分析，以供相關學者專家參考批評。
關鍵詞：現代生物技術；環境工程；應用
經濟發展與城市建設作為當前時展的主流與基本趨勢，盡管在多年來已經取得了顯著的成就，然而由于城鎮在自身發展的過程中過于追求經濟效益，而忽視了必然的社會效益，生態環境問題油然而生。針對當前愈演愈烈的環境問題，只有不斷完善發展環境工程項目體系，不斷創新發展已有的現代生物技術，才能真正在探索解決環境問題新方法的基礎上，實現經濟效益和社會效益的有效統一，真正為人類的可持續發展做出重要貢獻。
1現代生物技術在環境工程中的應用
現代生物技術在構成上主要以DNA技術為基本引導，包括一系列生態高新技術，例如細胞工程技術、基因工程技術、微生物工程技術、生物修改技術等。從環境工程的角度來看，由于該技術具有無污染、再生方便、循環性強等基本特征，因此在環境工程中具有較高的應用價值，能夠在確保生態環境友好的基礎上追求最大化的經濟效益。下面將以生物技術和基因工程技術為例來具體論述。
1.1生物技術的應用
生物技術在生態環境工程中的作用體現在多個方面，以醫學為例，DNA重組技術的出現使得血漿蛋白相關臨床病理特征不再那么神秘。研究人員開始利用生物及時對血漿蛋白進行結構上的優化處理，并通過母體繁殖的方法，制造出了大量的人體蛋白，而這些蛋白在臨床上都具有極高的應用價值和顯著療效。與常規的臨床治療技術進行對比，生物技術的優勢特征主要體現在兩個方面，首先，生物技術的副作用低，由于人體蛋白是經由生態技術所獲取的，因此應用于人體具有很高的適用性，不良反應發生率極低；其次，由于生物技術能夠通過作用與人體網絡功能體系的方式來達到綜合醫療的臨床診治效果，因此比常規的化學療法或放射性療法具有更高的臨床適用性。
1.2基因工程技術的應用
以植物基因工程技術為例，隨著當前基因工程技術的不斷創新發展，我們已經構建起了完善系統的生物技術體現，經由將植物基因工程的相關研究內容放置到標準操作流程當中，不僅能夠植物基因工程在實際操作過程中科學性和準確性，同時還能夠幫助研究人員研制出更多的轉基因植物，進而產生大量的醫學蛋白，為醫學發展創造有利條件。
2現代生物技術繼續發展的建議
當前現代生物技術的創新發展對生態環境工程建設活動起了重要的推動作用，而為了適應當前日益增長的環境保護與綠色發展的要求，就需要我們進一步地發展現代生物技術的重要作用。由于上文針對生物技術和基因工程技術展開了論述，下面將繼續就這兩點分析繼續發展壯大現代生物技術的建議措施。
2.1提供生物技術在能源問題的應用效率
能源問題作為時展與經濟建設的重要問題，與生態環境之間有著密切的關系。這就給我們以有益提示，在發展生態技術的過程中，應當強調將生物技術與能源開發與利用有機地結合起來，一方面不斷提高舊能源的利用效率，另一方面不斷研究探索新型能源與綠色能源，著力轉變能源應用的傳統地位，嘗試新思路與新途徑。可以說，基于生物技術的能源開發與利用是未來經濟發展的重要途徑與趨勢之一。
2.2強化轉基因工程及時在環境自治問題上的應用效果
生態環境問題在迫使人類開始重新審視人與自然關系的同時，也開始讓人從環境保護的基本思路轉變為強調提高環境的自治能力，因此如何在發展的過程確保生態環境的自我恢復能力，已經成為當前環境工程的重要研究課題。以轉基因工程技術為例，通過將轉基因技術與新植物培育與養殖有機地結合起來，從而達到植物品種改良、土壤優化的目的。此外，研究人員還可以考慮改良一些具有顯著吸附能力的植物，通過將土壤中一些已經超標的金屬元素予以有效吸收，在提高土壤自身恢復能力的基礎上，提高當地生態環境的自治能力。另一方面，經由轉基因工程技術所培育出的植物在應用過程中能夠兼具經濟效益和社會效益，這就達到了二者的有機協調。
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事實上，現代生物技術所涵蓋的范圍與內容及其廣泛，由于篇幅原因，本文在此只是簡單地選取了生物技術和基因工程技術兩方面的內容。當前現代生物技術在生態環境工程中的應用價值與實際效果已經為人為熟知，為了確保現代生物技術能夠在未來更好地為環境問題作出重要貢獻，就需要不斷實現該技術的創新與發展，不斷將現代生物技術與生態環境工程有機地結合起來，達到經濟效益和社會效益的和諧統一。
作者：劉曄 單位：江西立成景觀建設有限公司
摘要：隨著社會不斷進步，科技日益發展，現代生物技術應運而生，被廣泛應用到食品工業中，發揮著至關重要的作用，為其注入了新的活力，不斷促進新時期食品工業向前發展。在現代生物技術作用下，提高了食品資源利用率，改良了食品的品質，食品包裝實現了產業化，有效解決了食品工業生產中產生的環保與健康問題，不斷促進食品工業走上健康持續發展的道路。
關鍵詞：食品工業；現代生物技術；應用進展；分析
生物技術是一種對生命有機體進行加工改造、利用的重要技術，也是新時期國際上食品領域的最具前沿的關鍵性技術。隨著經濟日益發展，人們的生活水平日漸提高，對食品提出了更高的要求。而現代生物技術的應用有效解決了食品工業發展中存在的各種問題，滿足了人們對食品的客觀要求，不斷推動食品這個極具發展潛力的新興產業向前發展，能夠更好地應對來自各方面的挑戰，不斷發展壯大，促進我國社會經濟的持續發展。
1基因工程、細胞工程在食品加工業中的應用
在現代生物技術中，基因工程技術是其不可或缺的組成元素，是分子遺傳學、工程技術作用下的產物，可以有效改良微生物、動物的基因，為食品工業提供多樣化的動植物原材料，價格低廉的酶制劑，增加食品功能，不斷促進新功能食品的開發。以改善食品原材料品質、加工性能為例，在食品加工過程中，動、植物都是重要的基本原料。在生產植物食品原材料方面，基因工程能夠改良品種，促進新品種的開發，促使原材料增產，比如，耐除草劑植物。基因工程在一定程度上豐富了食品原料的種類，優化了食品資源的品質特性，大大增加了食用以及營養價值。比如，充分利用反義RNA技術，把不同類型的基因結構順利轉移到番茄植株上面，延緩了番茄的后熟、老化，具有更長的架貨期，極大地提高了經濟效益。此外，基因工程的應用促使谷類蛋白質中的氨基酸比例發生變化，提高了谷類物質的營養價值。就細胞工程而言，以細胞為基點，按照相關規定，有計劃地改造生物的生產性能、遺傳特性，來獲取所需的新生物體、細胞成品的一種技術。在食品工業中，細胞工程的應用和細胞培養、細胞融合技術緊密相連。在植物細胞作用下，生產出各種功能性食品、食品添加劑，比如，天然香料。就我國而言，充分利用胡蘿卜細胞，生產出大量的胡蘿卜素，其繁殖速度相當快，周期也非常短，為實現工業化生產奠定堅實的基礎，具有非常廣闊的應用前景。
2酵工程在食品工業中的應用
2．1食品保鮮：
從某種角度來說，酵屬于生物催化劑，具有多樣化的特點，比如，較高的催化劑率，被廣泛應用到食品工業中。在食品保鮮方面，生物酶發揮著不可替代的作用，要根據不同物質中酶的種類，選用適宜的生物酶，有效抑制食品中不利于保質的酶或者減慢其發展速度，實現食品保鮮。比如，在瓶裝飲料中加入適量的葡萄糖氧化酶，能夠有效吸取瓶隙存在的氧氣，適當延長食品的保鮮期，避免食品壞掉，增加生產運營成本。對于溶菌酶來說，能夠有效溶解革蘭氏陽性菌，主要用于這些食品的保鮮，比如，干酪、水產品；而對于細胞壁溶解酶來說，能夠在一定程度上避免一些微生物的大量繁殖，取代了有毒化學防腐劑的地位，食品具有非常好的保鮮貯藏效果。
2．2食品加工：
在酶工程作用下，傳統食品工業發生了質的轉變，比如，玉米在酶作用下實現液化、糖化等，能夠生產大量的果葡萄漿，取代了蔗糖的地位，作為飲料、食品重要的甜味劑。就日本而言，推出了谷氨酞胺轉胺酶，具有催化蛋白質分子的特點，轉移分子內部的酞基，能夠改變低檔次面粉中的蛋白質，具有較好的口感，面食具有較好的彈性、持水能力。對于玉米面來說，它的口感比較粗糙，運營效益并不理想，在酶工程作用下，改良后的玉米面深受社會大眾喜愛，具有很好的銷量。
3發酵工程在食品工業中的應用
在食品領域中，發酵工程技術是應用最早的生物技術，在該技術作用下，能夠有效改造傳統發酵食品，不斷加快現酵產品的研發，涉及到不同食品工業領域，比如，食品加工催化劑、飲料穩定劑。以“開發功能性食品”為例，在相關研究中，發現很多真菌中都含有多糖成分，比如，冬蟲夏草、猴頭菇，可以提升人體的免疫力，更好地抵抗各類疾病。更為重要的是，有些的真菌還具有較好的抗腫瘤能力、抗衰老作用。而這為發展功能性食品提供了關鍵性的原料。就傳統生產方法來說，主要是依靠人工，采摘或者種植，但其規模大都比較小，產量較少極易受到各種客觀條件的影響，無法滿足社會市場的客觀需求。在發酵條件下，可以實現真菌多糖的工業化連續生產，在增加產量的同時，還提高了真菌的質量，為更好地研制功能性食品做好了鋪墊。
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總而言之，在食品工業發展中，現代生物技術的應用發揮著不可替代的作用，其應用范圍不斷擴大。但在應用過程中，需要注重自主創新，加強國際科技合作，優化利用國外先進技術，尋求新的發展出路。而生物技術企業也需要意識到現代生物技術的重要性，不斷增加產品的科技含量，擴大自身規模。以此，在促使現代生物技術優化利用的基礎上，不斷促進新時期食品加工業走上長遠發展道路。
作者：陳家祿 單位：海南師范大學
摘要：隨著社會不斷進步，科技日益發展，我國農業已步入嶄新的發展階段。在新時代下，現代生物技術被廣泛應用到農業生產中，有效解決了當前世界面臨的糧食、人口等關鍵性問題，不斷促進社會經濟的持續發展，已成為未來農業發展的重要方向，促使其走上“高產、高效、優質”的可持續發展道路。
關鍵詞：農業生產；現代生物技術；應用；發展；分析
就高新技術而言，農業生物技術是重要的研究領域之一，也是整個生物技術、相關產業發展的首要前提。生物技術產業屬于知識密集型產業，具有多樣化的特點，比如，高產量、高匯報率，能夠優化利用自然界中的各種再生能源，實現可持續發展。在農業生產過程中，現代生物技術的應用有效解決了經濟、社會發展中的各種問題，比如，環境、人口，改變了農業生產現狀，極大地提高了農產品的產量、質量。在優化利用各種農業資源的基礎上，生態環境也得到了應有的保護，具有較好的“經濟、社會、生態”效益。
1農業生產中現代生物技術的應用
1．1植物育種、繁殖：
在新時代下，生物技術日益發展，被廣泛應用到植物育種、繁殖中，充分發揮基因工程的作用，把某些品種的優良性狀轉移到其它品種中，提高品種的產量和質量或者提高轉入品種的抵性，簡化傳統種植操作，比如，病蟲害防治，遠遠優化傳統育種，在減少運營成本的基礎上，具有較高的經濟效益，在未來農業發展道路上植物基因工程有著非常廣闊的發展前景。當下，抗蟲、抗病等轉基因玉米、大豆等正處于大規模的商業化階段。
1．2生物農藥：
就生物農藥而言，是在優化利用生物活體、代謝產物的基礎上，防治病蟲草鼠害，促進農作物的健康成長。在應用過程中，站在廣義的角度來說，生物農藥就是微生物源農藥，能夠大規模生產。在現時代下，我國生物農藥正處于飛速發展中，藥物生產企業不斷增多，各類新型的生物農藥頻繁出現，各自發揮著不同的特點。
1．3提高植物的抗性
1．3．1抗蟲：
在抗蟲方面，世界范圍內，由于蟲害的影響，糧食產量、質量都受到影響。在農作物種植過程中，人們普遍采用化學殺蟲劑有效控制蟲害，避免造成嚴重的經濟損失。長此以往，引發了一系列問題，比如，環境污染遭到嚴重污染，不利于農業的健康發展。面對這種情況，必須優化利用基因工程，培育出抗蟲植物新品種，解決蟲害問題，降低對周圍生態環境的污染程度，還不需要花費大量的運營成本，已成為社會大眾關注的焦點。就其研究現狀來說，我國已獲取不同類型的抗蟲基因，被廣泛應用到不同類型的農作物中，比如，油菜、玉米，甚至有些方面已經走上了“商品化生產”的道路。
1．3．2抗除草劑、抗寒：
當下，世界范圍內除草劑已有2000多種，在社會農藥市場中占據優秀地位。但除草劑具有其局限性，無法正確區分莊稼、雜草，甚至有些除草劑必須在野草長出來之前進行使用，抗性草類使用量較大，嚴重污染周圍的生態環境。為此，在研究除草劑的過程中，需要大力研究抗除草劑的轉基因作物，有效解決除草劑存在的問題。如果溫度過低，植物細胞將會受到損害，影響農作物的正常生長，產量和質量。在生物膜作用下，充分利用其中雙層脂分子的流動性，不斷增加其中不飽和脂肪酸的含量，提高其抗凍性，避免農作物受到自然災害的影響。
2農業生產中現代生物技術的發展
2．1光合作用機理：
在農作物生長過程中，適當提高其光合作用效率，可以不斷增加農作物產量，提高作物質量，提高能源利用率。光反應、暗反應是光合作用的重要組成元素，把光能轉化為化學能，葉綠體在相關物質作用下能夠有效催化底物的加氧反應。但想要提高其中固定二氧化碳的具體運行速度，需要適當降低加氧酶活性，并提高Rubisco的羧化酶活性。面對這方面，研究者大力研究Rubisco各個方面，比如，結構、功能，為進一步提高農作物的光合作用做好鋪墊。
2．2生物固氮、基因組學：
在種植過程中，一旦農業土壤氮元素不斷流失，將會出現水體富營養化現象，生物技術的優化利用能夠有效解決這一問題，不斷促進農業的持續發展。生物固氮的應用能夠在一定程度上節約能源，保護生態環境。就我國而言，固氮基因工程正處于飛速發展中，在基因組、功能基因學作用下，生物固氮迎來了嶄新的局面。在實際中，我國已經成功研制出12株水稻糞產堿菌耐氨工程菌，給農作物施加這種細菌，可以節約一定量的化肥，還能增加產量。在二十一世紀中，基因組研究發生了質的轉變，逐漸向“功能基因組”方向發展，很多國家在這方面投入大量資金，研究農作物，構建全新的突變體庫，為全面認識基因功能做好鋪墊。
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總而言之，在世界人口不斷增長的浪潮中，農業發揮著舉足輕重的作用，而現代生物技術是推動農業持續發展的關鍵所在。現代生物技術的應用能夠優化農業生產方法，不斷提高農業生產力，提高各種農業資源利用率，減少運營成本，實現最大化的經濟效益。還能在一定程度上保護人類賴以生存的環境，實現人與自然的和諧相處，具備較好的生態效益。此外，隨著農業不斷發展壯大，為國民經濟注入新鮮的血液，有利于社會穩定發展，具有較好的社會效益。
作者：曾永平 單位：海南師范大學
