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走近生物技术论文

走近生物技术论文



第一篇:走近生物技术论文

姓名:陈伟璇学号:0803509157专业:制药工程班级:制药工程08(1)

浅谈生物制药工艺学及其与制药工程的联系

摘要:生物制药工艺学是制药工程专业的重要专业课之一,我们结合生物制药工艺学这门课程的教学特点、教学任务、教学方法来浅谈生物制药工艺学,通过生物制药净化车间设计谈谈生物制药工艺学与制药工程之间的联系。

关键词:生物制药工艺学、制药工程

Abstract: biological pharmaceutical technology is an important course of pharmaceutical engineering specialty, our biology pharmacy technology, this course features, task and method to discuss biopharmaceutical technology, through biological pharmacy purification workshop design about biological pharmacy technology and the contact between the pharmaceutical engineering.Keywords:biological pharmaceutical technology, pharmaceutical engineering

一、课程特点

生物制药工艺学是制药工程专业必修的一门主要的专业理论课,一门涉及生物学、医学、药学、生物技术、化学和工程学等学科基本原理的综合性应用技术科学。该课程重点讨论各类生物药物的来源、性质、结构、用途、制造原理、工艺过程与生产方法等,旨在着重培养学生具备从事生物药物研究、生产与开发的基本知识、基本理论和基本技能,时也为应用现代生物技术研究、开发生物药物奠定必备基础[1]。近年来,随着生物技术的飞跃发展,课程内容进一步拓宽、充实。对该课程进行重点建设,合当前生物制药学科发展的需要,对全面提高制药工程系列课程教学质量有着重要意义[2]。以生物制药工艺过程为教学内容的重点、注重与生物领域各学科的紧密结合、同时将理论上升为工厂的生产实践是其主要特点。

二、课程任务

其任务是使学生了解生物药物的来源及其原料药物生产的重要途径和工艺过程,握生物药物的一般提取、分离纯化原理与方法,解各类生物药物的结构、性质、用途和生产方法、生产工艺原理与过程。通过本课程的各个教学环节的学习,生应具备生物药物研究、生产、开发的基本知识、基本理论与基本技能,且具有应用现代生物技术研究、发生物药物的初步能力[3]。其中生物药物的提取、分离纯化有固相分离法、吸附法、离子交换法凝胶层析法、亲和层析法、高效液相色谱法等经典工艺,特别是针对大分子生物活性物质的分离纯化来解析工艺过程,生物学科的联系较紧密。因此,在教学过程中,注重将生物学科领域的知识结合到课程教学中,以便学生能够更好地理解抽象的工艺过程。同时,紧紧围绕着培养工科学生的目标,注重将理论知识与工厂实践的结合。有些高校还通过与企业合作,建立起实习基地,通过参观、实地考察等形式,使得学生有机会接触生产流程,并通过工厂实习和生产实践加深和巩固了理论知识。

三、课程教学方法

本课程的特点是知识点比较多,如何在有限的学时内将抽象的理论讲通讲透并付诸实践是一个难题。特别是在教学学时不断受到压缩的情况下,教学任务和学时数之间的矛盾就更加突出。

1、在实践中,采用多媒体教学与传统教学结合、理论教学与实验教学结合、自主学习与协作学习结合,案例教学、基于问题学习、基于资源利用的学习、合作式学习等多种形式的教学策略,加强了学生对基础理论知识、基本技术的掌握,提高了学生对知识的综合运用能力。特别是在课件的制作中,将药物的结构、生产工艺和作用机制等将尽可能插入图片展示,并配以相关文字,利用PowerPoint、Flash、Auto hardware 等系统制作集图、文、像于一体的、包括随堂教案、重点归纳、难点释疑、习题、参考文献目录、制药工艺实例和实验的现场图片多媒体教学课件,产生生动、直观的教学效果,以便调动学生的学习积极性、教学质量[4]。

2、作为一门注重实践的课程,重视实验课的建设及实验内容与理论教材的 结合,注重学生独立思考及动手能力的培养是必不可少的。在生物药物的工艺研究过程中,论与实验技术的结合是十分重要的,生物制药工艺学实验就是将生物制药的理论和技术融为一体并付诸实践的课程[5]。实验课内容紧扣《生物制药工艺学》 教材,综合性强,将经典的工艺方法融合在各实验当中,实验课时与理论课同步,并被作为一门独立的课程对学生进行实验技能培养和考核。要内容包括抗生素的制备(四环素、青霉素、链霉素等),多糖的制备、酶的制备及检测

技术(PAGE)、DNA的抽提及检测(琼脂糖凝胶电泳)等,综合运用了微生物发酵法、沉淀法、萃取法、离子交换法、高效液相色谱(HPLC)等生物制药工艺技术,以上均与理论课的相关内容紧密相关。

3、但是目前,大多数实验教学是在实验教材中列出实验步骤,学生实验时只需 “照方抓药”,学生的主体作用和积极性得不到充分发挥[6]。因此,我们必须抛弃给学生提供固定实验方案的老模式,鼓励学生从已有的实验方法中找出不足并提交小组讨论方案,指导老师修改后可进行实验验证。实验过程中,我们要求每位学生都要动手操作,指导老师指导学生正确操作实验仪器并对其进行考核

[7]。

四、课程与制药工程专业知识的联系

生物制药工艺学作为制药工程专业重要的专业理论课,制药工程专业涵盖化学制药、生物制药和中药制药三大领域内容,其中与生物制药工艺有着重大的联系,下面就拿制药工程教学在生物净化车间设计方案的应用来举例。

1、所谓净化就是指为了达到必要的空气洁净度,而去除污染物质的过程。洁净室是根据需要对空气中尘粒、微生物、温度、湿度、压力和噪声进行控制的密闭空间,并以其空气洁净度级别符合有关规定为主要特征。

2、制药工程教学用生物净化间设计净化用房空气洁净度为10000 级下的局部100 级 ,而局部100级由超净工作台来完成 ,设计过程中主要是保证净化用房的 10000 级洁净度。由于空气净化技术是一项涉及各专业的综合性技术,因此我们在设计、建设生物净化间时要坚持三个原则:(1)阻止尘粒和细菌进入;

(2)控制屏蔽尘粒和细菌产生;(3)迅速排除或消除尘粒和细菌[8]。

3、根据以上净化原则和制药工程车间设计,得到生物净化室平面布置图

4、由此可以看出,生物制药无论是在车间设计方面还是其它,与制药工程都有着必然的联系:生物制药工艺学是制药工程必修的一门主要专业理论课,而制药工程专业知识又应用于生物制药工艺中。

参考文献

[1] 吴梧桐主编。制药工艺学(第二版)[M].北京:医药科技出版社,2006。

[2] 吴晓英,韩双艳,范一文,杨汝德。生物制药工艺学课程建设的研究与实践

[J].化工高等教育,2009年第2期.[3 ]吴梧桐主编.生物制药工艺学[M]。北京:医药科技出版社,2005。

[4]吴晓英,刘剑锋,韩双艳,范一文。生物制药工艺学课程多媒体课件的制作研究[J].京大学学报(哲学社会科学版),007,(专刊):02142。

[5]高向东,刘煜,孙士霖等.生物制药工艺学实验课教学改革[J].药学教育,2000,16(2):33-35.[6]张茵.生物制药工艺学实验教学改革的初步探讨[J].药学教育,2007,23(6):42-44.[7] 叶云,钟英英,容元平,张振谦。生物制药工艺学课程教学改革初探[J].科技创新导报,2009,NO.24

[8]张洪斌、姚日生、朱慧霞、邓胜松。制药工程教学用生物净化间的设计[J].医药工程设计杂志,2003 ,24(1)。

第二篇:生物技术论文

生物芯片技术及其在环境科学方面的应用全是别人的,加点自己的

摘要:生物芯片技术是20世纪以来发展迅速且引人瞩目的一个前沿领域。本文主要介绍了生物芯片技术在环境化学、环境微生物检测以及环境医学领域中的应用。并对生物芯片在环境领域的应用前景做出了展望。

关键词:生物芯片;环境科学;

生物芯片(biochip)技术是20世纪90年代初期发展起来的一个新兴的领域,自从1991年Fodor等提出DNA芯片的概念后,近年来以DNA芯片为代表的生物芯片技术得到了迅猛发展。生物芯片是融微电子学、生物学、物理学、化学、计算机科学为一体的高度交叉的新技术,其概念源于计算机芯片。它主要是指通过微加工和微电子技术在固体基质表面构建微型生物化学分析系统,以实现对生命机体的组织、细胞、蛋白质、核酸、糖类及其它生物组分进行准确、快速、高通量的检测。生物芯片技术的本质特征是利用微电子、微机械、化学、物理及计算机,将生命科学研究中的样品检测、分析过程实现连续化、集成化、微型化。芯片上集成了成千上万密集排列的分子微阵列或分析元件,能够在短时间内分析大量的生物分子,快速准确的获取样品中的生物信息,检测效率是传统检测手段的成百上千倍。该技术被评为1998世界十大科技进展之一。目前,生物芯片已在环境微生物检测、环境化学及环境医学等研究方向重显现出独特的优势。

一、生物芯片的分类及其原理 常见的生物芯片主要分为三大类:即基因芯片、蛋白质芯片、芯片实验室。

1.基因芯片(Gene chip)基因芯片又称DNA芯片(DNA chip)。)。最初的生物芯片主要用于基因测序、基因表达图谱的鉴定和基因突变的分析与检测,而且随着人类基因组计划的逐步实施以及分子生物学的迅猛发展,基因芯片己成为生物芯片中最重要的一类。基因芯片是在基因探针的基础上研制出的,所谓基因探针只是一段人工合成的碱基序列,在探针上连接一些可检测的物质,根据碱基互补的原理,利用基因探针到基因混合物中识别特定基因。它将大量探针分子固定于支持物上,然后与标记的样品进行杂交,通过检测杂交信号的强度及分布来进行分析。

2蛋白质芯片(Protein Chip)蛋白质芯片与基因芯片的基本原理相同,但它利 用的不是碱基配对原理而是抗体与抗原结合的特异性即免疫反应来检测。蛋白质芯片构建的简化模型为:选择一种固相载体能够牢固地结合蛋白质分子(抗原或抗体),这样形成蛋白质的微阵列,即蛋白质芯片。蛋白质芯片的检测原理类似于抗原、抗体检测的 ELIS法,如采用双抗夹心的形式,通过机械点涂的方法,将多种不同的单克隆抗体点样固定在固相介质表面(一般是膜介质)上,制备抗体蛋白芯片,并与多种抗原样本杂交,使芯片上的抗体捕获相应的抗原。然后再与标记的多种不同的抗体杂交,由于蛋白抗原上的多价结合表位可结合标记抗体,根据杂交信号的有无、多少便能进行定性、定量的分析。3芯片实验室(LAB—on—a—chip)芯片实验室是生物芯片研究领域的一个热点,它是将传统的样品制备、生化反应、数据检测三个步骤集成于一体,缩小构成芯片上的实验室系统,是生物芯片发展的最高阶段。要实现这一目标生物芯片必须以微电流平台作为支撑,只有把样品制备、分析和信号获得连为整体,才能开发出生物芯片应用的最大潜力。目前,利用芯片缩微实验室已成功地将样品分离、DNA提取、PCR反应、DNA杂交检测这几个离散步骤在一个或几个芯片构成的密闭系统中完成。由于芯片可以做成十分微小的形状,所以便于携带,检测分析所需样品少,节约了大量试剂和人工。同时芯片可以 进行大规模生产,成本可以降到很低,用于各种分析 的芯片就可以做成一次性使用,避免了样品污染和交叉污染。芯片实验室是未来生物芯片的发展方向。

二、生物芯片在环境科学研究中的应用

生物芯片是近几年发展起来的一个新兴和热点领域,在国外研究和应用较多,我国在此方面的研究尚处于起步阶段,且主要应用于医药领域,在环境科学领域的应用和研究较少。但其高通量、检测快的特点,使其在环境领域有着广泛的应用前景。现今,生物芯片已在环境化学、环境生物学、环境毒理学、环境医学及分子生态学等研究领域中有了应用实例。

1、生物芯片在环境化学中应用

生物芯片在环境化学中的一个重要应用领域是分析和监测环境中的污染物。环境化学污染物主要包括有机化学性污染物和无机污染物。生物芯片设计集成化,从而简化了分析过程,使检测速度加快,因此在环境监测中有很好的应用和发展前景。目前,在环境化学领域中得到应用的有毛细管电泳芯片、微反应芯片等。Wang等将毛细管电泳芯片与厚膜电流检测器集成在一起(缓冲液为MES(20mol/L,PH=5.0),分离管道长度为72mm,分离电压为2000V)。使用此方法,可在140S内从掺入有机磷神经毒物的河水中分离检测出磷、甲基对硫磷、杀螟硫磷和乙基对硫磷。这些结果显示毛细管电泳芯片有可用于现场检测的快速检 查。Backer等[6JN用基于氧化锡的微反应芯片实现了对空气中CO、NO和NO2气体的测量。

2、生物芯片在环境微生物检测方面中的应用

微生物广泛存在于环境中,其密度及多样性是反应环境质量的重要指标之一,因此,对环境微生物进行检测具有十分重要的意义。随着分子生物学的不断发展,人们可以在分子水平上构建细菌的进化树并以此为依据对其进行分类。基因组水平的DNA杂交技术成为菌种鉴定的里程碑,利用16SrRNA的高度保守性,人们可以通过6SrRNA的序列分析来对细菌进行分类。通过该方法研究环境中微生物的组成、数量及其变化,可以了解生物群落的结构与其功能及生物地球化学活动的关系。Guschin等利用寡核苷酸微阵列芯片对硝化细菌进行了分类,芯片上固化的寡核苷酸与16SrRNA序列完全互补,并通过改变探针的微阵浓度和多颜色检测来进行定量分析。2008年,Victor Parror等利用包含200个抗体的微阵列生物芯片,并结合免疫解析的方法寻找通用微生物标记物以进行环境检测,其检测限为:0.2ng/ml蛋白质和10·4—10·5个细胞/ml,并成功地在全球范围内极端环境样品中检测到了生物大分子物质。

3、生物芯片在环境医学中的应用

环境医学是研究环境与人群健康的关系,特别是研究环境污染对人群健康的有害影响及其预防的一门科学。如今,生物芯片技术已在环境流行病学、职业病研究和环境医学监测等领域得到了应用。①应用于环境流行病学: 周琦等以SARS冠状病毒TOR2株序列为设计标准,研制出用于检测SARS病毒的全基因芯片,芯片探针长度为70nt,相邻探针序列重复25nt,共660条病毒探针,覆盖了SARS冠状病毒的全部序列,应用该基因芯片对病人、出人境食品、动植物及其产品进行检测,结果表明基因芯片技术检测SARS冠状病毒灵敏度 高、特异性强,而且准确、快速。吴海等以HBV、HVC高度保守的片段为探针成功制作了乙、丙型肝炎病毒双检基因芯片,可望应用于临床。赵伟等PCR产物用点样仪点于玻片介质上,制成芯片,检测40例乙肝患者血清的乙肝病毒,准确率达80%

②用于对公害病和职业病的研究:NIEHs已经开始环境基因组目标的研究以确定包括在环境疾病中的200个基因共同的序列多态性。NIEHs对暴露到PAHs和其他污染物环境中的波兰煤炭炉工人的血液、淋巴系统基因表达进行了研究。这种研究一个重要的考虑是基因表达可以被其他因素影响,如食物、健康状况、个人习惯等,减少这些因素的影响必须完成大量处理样品与对照样品的比较。一个新的领域基因毒理学正在发展起来,研究基因差异与毒物易感性的关系,在人类对疾病易感性个体变化的认识上基因毒理学将产生巨大推动作用 ③应用于环境医学监测: 孟紫强等探讨了SO的分子毒作用机制,通过采用Affmetrix公司的大鼠基因表达谱芯片(RAE230A)研究了短期动态吸人SO的大鼠肺组织基因表达谱的变化,并揭示了高浓度SO短期暴露对基因表达的影响。杨磊等用基因芯片分析急慢性砷染毒时人正常肝细胞(L--02细胞)基因表达谱的变化,得出了长期染砷后与肿瘤发生及氧化还原有关的基因表达量升高的结。

三、环境芯片的在环境科学领域应用前景展望

生物芯片技术是21世纪的朝阳产业,有很好的发展前景。它克服了传统生物学技术操作繁杂、自动化程度低,检测效率低等不足,充分利用了生物科学、信息学等当今前沿领域的研究成果,现在已越来越广泛的被应用到多个领域中。环境科学研究的主要是环境中的物质,尤其是人类活动产生的污染物,及其在环境中的产生、迁移转变、归宿等过程和运动规律,因此,将生物芯片技术引入环境科学研究中有重大意义。生物芯片高信息量、快速、微型化、自动化、成本低、污染少、用途广等优点,很适应环境学研究中的技术需求,使其在环境科学领域有很好的应用前景。虽然生物芯片技术在环境领域的应用实例还较少,且其自身还有许多问题亟待解决(如提高芯片的特异性、简化样品制备和标记操作程序、增加信号检测的灵敏度等等),但随着技术的发展与完善,生物芯片技术必将会越来越广泛的应用到环境科学研究的各个领域,给21世纪人类对环境的保护和治理带来一场“革命”。

[参考文献]

[1] 陈忠斌.(生物芯片技术).北京:化学工业出版社,2005 [2] 李瑶.(基因芯片技术——解码生命),化学工业出版社,2004 [3] 曲媛媛/魏利.(微生物非培养技术原理与应用),科学出版社,2009

第三篇:环境生物技术论文

废水生物处理新技术的理论与应用

唐耿兰

摘要:针对我国目前生态环境状况,对废水生物处理技术近年来的发展进步、功能作用及特性进行了分析。

关键词:废水生物处理、污染控制技术、城市废水处理厂、生物处理技术价及阐释。

引言:随着经济社会的不断发展,各地废水处理工作不断迅速有效地开展,污水处理厂数目明显增加。城市污水处理厂作为解决城市水污染最基本的途径,是保护城市生态环境,治理河流污染的必要举措。本文针对废水处理问题,介绍了废水生物处理新技术。

废水生物处理技术已有一百多年的历史,其理论和实用技术在此一百多年间也不断发展和进步,并得到广泛应用,对控制水污染和改善水体水质起到了重要作用。而从全世界范围看,水污染至今还没有得到有效控制,特别是在广大的发展中国家。在我国,水污染依然严重,水环境与水生生态状况仍十分严峻,近年来我国城市废水处理厂建设进入了一个新的高速发展时期,对废水处理新技术的要求日益增长。广大环境保护科技工作者非常需要一部系统全面、反映废水处理技术现状和发展的著作。

一、废水生物处理新技术:

废水生物处理是用生物学的方法处理废水的总称,是现代废水处理应用中最广泛的方法之一,主要借助微生物的分解作用把废水中有机物转化为简单的无机物,使废水得到净化。按对氧气需求情况,废水生物处理可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。

厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸,甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等,如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气(如藻类光合作用产氧等)为废水中好氧微生物提供活动能源,促进好氧微生物的分解活动,使废水得到净化,如活性污泥、生物滤池、生物转盘、废水灌溉、氧化塘,等等。

生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称,是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物,使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸,甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等,如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气(如藻类光合作用产氧等)为污水中好氧微生物提供活动能源,促进好氧微生物的分解活动,使污水得到净化,如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好,费用低,技术较简单,应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时,就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点,满足其要求条件;污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大,冬季一般效果较差。

二、生物转盘

生物转盘工艺是废水生物处理新工艺的一种。

废水生物处理新技术之生物膜法,是与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术,是一种固定膜法,废水中微生物沿固体(可称载体)表面生长的生物处理方法的统称,主要用于去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物,因微生

物群体沿固体表面生长成粘膜状,故名。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统,其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附着水层有机物,由好气层的好气菌将其分解,再进入厌气层进行厌气分解,流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜,如此往复以达到净化废水的目的。

生物膜法具有以下特点:一是对水量、水质、水温变动适应性强;二是处理效果好并具良好硝化功能;三是污泥量小(约为活性污泥法的3/4)且易于固液分离;四是动力费用省。用废水生物处理新技术生物膜法处理废水的构筑物有生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池等。

生物转盘作为一种好氧处理废水的生物反应器,可以说是随着塑料的普及而出现的。反应器由水槽和一组圆盘构成:数十片、近百片塑料或玻璃钢圆盘用轴贯串,平放在一个断面呈半圆形的条形槽的槽面上。盘径一般不超过4米,槽径约大几厘米,有电动机和减速装置转动盘轴,转速1.5~3转/分左右,决定于盘径,盘的周边线速度在15米/分左右。废水从槽的一端流向另一端,盘轴高出水面,盘面约40%浸在水中,约60%暴露在空气中。盘轴转动时,盘面交替与废水和空气接触。盘面为微生物生长形成的膜状物所覆盖,生物膜交替地与废水和空气充分接触,不断地取得污染物和氧气,净化废水。膜和盘面之间因转动而产生切应力,随着膜的厚度的增加而增大,到一定程度,膜从盘面脱落,随水流走。生物转盘一般用于水量不大时。同生物滤池相比,生物转盘法中废水和生物膜的接触时间比较长,而且有一定的可控性。水槽常分段,转盘常分组,既可防止短流,又有助于负荷率和出水水质的提高,因负荷率是逐级下降的。生物转盘如果产生

臭味,可以加盖。

三、生物转盘应用实例

废水生物处理新工艺中一体化废水处理装置一体化废水处理装置,是一种以旋转生物处理单元——生物转盘为核心的高效废水处理装置。整个装置分为以下几个处理单元:

1、初沉池 废水通过提升泵将调节池废水提升至SW装置内,首先进入初沉池,初沉池采用斜板沉淀池,在重力作用下,利用浅层沉降原理,使废水中大部分悬浮物和无机颗粒物沉降下来,同时也可夹带去除一部分有机物。为了便于随时提取某块斜板以清理所附载的难以滑落的污泥,装置采用了活动斜板。初沉池底部与缺氧区隔开,避免缺氧池混合液的搅动,影响初沉池的沉淀效果,初沉池的污泥定期由抽粪车清除。

2、缺氧池 缺氧池位于生物转盘壳体和外部箱体间的夹层内,在此空间内,初沉池的来水与经水力提升转子提升的回流硝化液以及二沉池的回流污泥在此混合,并经潜水搅拌机充分混合,完成反硝化过程,硝态氮在反硝化菌的作用下最终形成氮气,从水中逸出,最终达到脱氮的目的。

3、旋转生物处理单元—生物转盘 夹层缺氧池经脱氮的出水自流至旋转生物处理单元。旋转生物处理单元是装置的核心部分,采用了独特的复合生化技术,能在低能耗条件下高效降解污染物。整个旋转生物处理单元由三级生物反应器组成,每个生物反应器由一个生物转子和一个生化槽组成,每个生物转子内部由多级生物叶轮构成,每个生物叶轮上设置了大量地螺旋状的生物叶片。在传动装置的驱动下,三个生物转子同步旋转,空气(氧气)通过生物转子端面的气水孔进入,与废水混合,经氧气、废水、微生物三相接触和传质,实现含碳有机物的降

解和含氮有机物的硝化过程。同时,旋转的生物叶片被废水冲刷,老化的生物膜脱落,新的生物膜形成,从而达到生物系统不断更新的过程。硝化后的废水经水力转子提升至中间分配水槽,分配水槽由堰门控制着去往沉淀池和缺氧池废水流量。

4、二沉池 二沉池采用斜板沉淀池,在重力作用下,利用浅层沉降原理,将旋转生物处理单元的出水中含有大量脱落老化的生物膜沉淀,澄清后的处理出水进入下一个单元。沉淀的污泥一部分通过回流污泥泵进入缺氧池,另一部作为剩余污泥有抽粪车定期外运。

四.城市生活污水处理技术的新发展:

1.新的处理工艺开发研究的主要目标

进一步提高出水水质:降低悬浮物,降解富营养物,去除生物难降解物减少其它,溶解性无机物含量改善卫生指标,降低在相同处理能力和效果时的处理费用,减少占地面积,提高处理能力。

2.活性污泥法-膜分离处理技术

在膜分离技术中,膜就相当于普通滤池中的滤料,它可以让混合液中的一部分组分顺畅通过,让其余组分不能通过,从而达到分离混合液的目的。膜的分类及分离特征:

微滤:细菌、原生动物;

超滤:乳化剂、病毒;

纳米过滤:腐殖酸、酶、活性剂/颜料;

反渗透:溶解盐

城市生活污水处理中主要采用:微滤、超滤,工业废水处理:纳米过滤、反渗透

五.污水好氧微生物处理新工艺

废水经格栅去除杂物后,用潜污泵抽至斜板沉淀池,同时加入去磷剂,出水自流进入曝气生物滤池,DO控制在3~5 mg/l,出水进入清水池后再进入消毒池,二氧化氯加入量为30 g/M3废水,停留时间1.5 h。曝气生物滤池12~24小时进行反冲洗一次,反冲洗出水再返回调节池、斜板沉淀池每天排泥一次,排入污泥沉淀池,其上清液进入调节池,剩余污泥定期消毒后环卫清污车运走。经处理后水质达到(GB8978-1996)一级排放标准。以曝气生物滤池为主工艺处理医院污水,工艺可靠、出水稳定,但必须按严格的管理程序、即质量测试、操作设备、工艺技术管理环节,同时设备必须一年进行一次大修,处理后水质稳定达标排放是可行的。

活性污泥降解污水中有机物的过程:

活性污泥在曝气过程中,对有机物的降解(去除)过程可分为两个阶段,吸附阶段和稳定阶段。在吸附阶段,主要是污水中的有机物转移到活性污泥上去,这是由于活性污泥具有巨大的表面积,而表面上含有多糖类的粘性物质所致。在稳定阶段,主要是转移到活性污泥上的有机物为微生物所利用。当污水中的有机物处于悬浮状态和胶态时,吸附阶段很短,一般在15~45min左右,而稳定阶段较长。

结论:城市废水处理新技术的不断涌现,为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用,减少有害污水的产生,为我国环境保护打下坚实的基础。

参考文献:《现代废水处理新技术》、《污水好氧处理新工艺》、《污水厌氧处理新工艺》、《城市废水处理技术》

第四篇:关于生物技术的论文_(推荐)

关于生物技术的论文

固原市原州区退耕还林主要有害生物防治技术与营林优化配置效应研究

国际生物技术专利计量分析

下一个10年的生物技术与生物制药

生物絮团技术在海水养殖中的研究与应用

光镊技术在生物细胞及生物大分子中的应用研究

生物光子技术在化妆品检测中的应用

中国生物技术发展战略研究

辽宁省生物技术产业综合评价及发展模式研究

用于蛋白检测的生物条码技术与方法的研究

安全视域下的合成生物技术伦理研究

基于生物传热效应的医用红外热成像技术

结合~(18)O同位素标记和质谱多反应监测技术的蛋白质定量策略建立及其在国际生物技术专利计量分析

下一个10年的生物技术与生物制药

生物絮团技术在海水养殖中的研究与应用

光镊技术在生物细胞及生物大分子中的应用研究

生物光子技术在化妆品检测中的应用

中国生物技术发展战略研究

辽宁省生物技术产业综合评价及发展模式研究

用于蛋白检测的生物条码技术与方法的研究

安全视域下的合成生物技术伦理研究

基于生物传热效应的医用红外热成像技术

结合~(18)O同位素标记和质谱多反应监测技术的蛋白质定量策略建立及其在肝癌生物标志物研究中的应用

城市污水生物处理工艺中传质机理及其载

下一个10年的生物技术与生物制药

生物絮团技术在海水养殖中的研究与应用

光镊技术在生物细胞及生物大分子中的应用研究

生物光子技术在化妆品检测中的应用

中国生物技术发展战略研究

辽宁省生物技术产业综合评价及发展模式研究

用于蛋白检测的生物条码技术与方法的研究

安全视域下的合成生物技术伦理研究

基于生物传热效应的医用红外热成像技术

结合~(18)O同位素标记和质谱多反应监测技术的蛋白质定量策略建立及其在肝癌生物标志物研究中的应用

城市污水生物处理工艺中传质机理及其载体填料的研究

新课改背景下

第五篇:转基因生物技术论文

转基因技术——上帝之手

摘要

随着科学技术的发展,人类在生物领域所取得的成果也越来越显著,转基因技术更是获得了“上帝之手”的称号。然而,越来越多的事实却表明,转基因技术这只手带来的并不只是福音,还有灾难。本论文将就转基因技术的利与弊展开话题,讨论人类该如何运用该技术达到造福人类规避风险的目的以使转基因技术成为真正向人类伸出援手的“上帝之手”。关键词:转基因

Abstract With the development of science and technology, humans have gained more and more achievement in biology.Transgenosis also got the nick ‘ the hand of god’.However, more and more facts proved that this kind of technology is not all-powerful.Here we are going to begin with the advantages and disadvantages of transgenosis to figure out how we should do to make the technology good for people.Then it will become the real helpful hand of god for human.目 录

摘要...............................................................1 Abstract..........................................................1

一、前言...........................................................2

二、转基因技术介绍.....................................2

(一)转基因植物技术

(二)转基因动物技术

三、转基因技术的利与弊....................3

(一)转基因技术的利

(二)转基因技术的弊

四、转基因食品管理方案.....................5

五、看待转基因技术的正确方法.....................6

六、结语..........................................................7 参考文献...........................................................8

一、前言

一般而言,消费者认为传统食品是安全的。当采用自然方法开发新食品时,食品的某些现有的特性可以正面或负面的方式发生改变。对于转基因食品,大多数国家认为特定评估是必要的,并且已建立特定系统,严格评价与人类健康和环境有关的转基因生物和转基因食品。而对于传统食品一般不开展类似评价。因此,对这两类食品,在投放市场之前的评价程序方面存在显著差别。

二、转基因技术介绍

转基因技术是指将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中,由于导入基因的表达,从而使生物体的遗传性状发生改变的技术。人们常说的“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因的同义词。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过的生物体”。转基因生物技术的研究是随着基因工程技术的发展而发展的。转基因生物物研究始于20世纪80年代,1974年Jaenish和Mintz应用显微注射法在世界上首次成功获得了转SV40DNA的转基因小鼠。1980年Gordon等人首先育成了带有人胸苷激酶基因(TK)的转基因小鼠,并首次用“转基因”(transgenic)这个新名词来描述这些用特殊方式产生的动物。1982年Palmiter等将大鼠的生长激素基因导人小鼠的受精卵中,获得了比普通大鼠生长速度快2—4倍、体形大l倍的转基因“超级鼠”,更是轰动了科学界。此后,转基因动物技术得到了飞速发展,转基因兔、转基因猪、转基因牛和羊、转基因鸡等陆续育成。我国科学家朱作言等于1985年首先完成了转生长素基因鱼的研究,此后又完成了转草鱼基因(即“全鱼”基因)的鲤鱼研究,其含有2套鲤鱼基因组和1套草鱼基因组,具有快速生长和饵料节省的优良性状,且蛋白质含量高、脂肪含量低,营养品质更加优良,在养殖中可显著提高经济效益[1]。

转基因技术可分为转基因植物技术与转基因动物技术两大分支。

2.1转基因植物技术

转基因植物是指利用重组DNA技术将克隆的优良目的基因整合到植物的基因组中,并使其得以表达,从而获得的具有新的遗传性状的植物。主要有四种方法:农杆菌介导转化法、基因枪介导转化法、花粉管通道法、原生质体融合法。

2.2 转基因动物技术

转基因动物是指用实验导入的方法将外源基因在染色体基因内稳定整合并能稳定表达的一类动物。1974年,Jaenisch应用显微注射法,在世界上首次成功地获得了SV40DNA转基因小鼠。主要的转基因动物技术包括有:原核显微注射法、逆转录病毒载体法、胚胎干细胞介导法。

三、转基因技术的利与弊

3.1转基因技术的弊

3.1.1 转基因食品的毒性

毒性的产生有以下2个原因:① 提供基因的生物很可能是不能作为食物的有毒生物,其基因转入作为食品的生物后,产生有毒物质;② 新基因的转入,打破了原来生物基因的“管理体制”,使一些产生毒素的沉默基因开启,产生有毒物质[2]。自然界中任何生物的存在与繁衍,都不是以作为人类食物目的的,而是根据生存的需要和规律生长及代谢。目前已知的植物毒素有1 000余种,如生物碱、酶类、敏物质、天然致癌物等;微生物毒素主要有细菌毒素、霉菌毒素和真菌毒素等。科学家对获准在西班牙和美国商业化种植的转基因玉米和棉花进行针对性研究后认为,转基因作物可能引起脑膜炎及其他新病种。也有资料证实,转基因食品可能导致生物体系统失调、诱发癌症并传递给下一代。3.1.2 转基因食品产生过敏原

食物过敏是1个世界性的公共卫生问题,全世界约有2% 的人群对某些食品产生过敏性反应 [3,4]。1996年美国先锋种子公司将巴西坚果某基因转入大豆中,结果对巴西坚果过敏的人群也对该大豆过敏,该大豆种子最终没有被批准商业化生产。3.1.3 使人体产生抗药性

将1个外来基因转入植物或动物中,该基因将会与其他基因连接在一起。人们在食用了这种改良食物后,食物会在人体内将抗药性基因传给致病细菌,使人体产生抗药性。2002年英国进行了转基因食品DNA的人体残留试验,7名做过切除大肠组织手术的志愿者,食用过用转基因大豆做成的汉堡包之后,在其小肠肠道的细菌中检测到了转基因DNA的残留物。转基因食品对人体健康的严重影响,可能需要经过较长时间才能逐渐表现和检测出来。3.1.4 改变食品的营养品质

人为转入外源基因极有可能使原有的基因发生缺失和错码等突变,从而使所表达的蛋白质发生变化,这有可能降低食品的营养价值。美国生产的1种耐除草剂转基因大豆的抗癌成分异黄酮就比一般大豆低12% ~14% [5]。

3.2 转基因技术的利

转基因食品有六个方面的优点:

1.改善食品营养成分含量。如基因修饰技术已经提高了马铃薯碳水化合物的含量,改变了葡萄籽和花生的脂肪酸成分,降低了木薯中氰化葡萄糖苷含量等。近来又发现在“金色大米”中诱导合成出VA前体物质。

2.提高农作物抗病虫害的能力。转基因单价抗虫棉是将一种细菌来源的、可专门破坏棉铃虫消化道的Bt杀虫蛋白基因经过改造,转到了棉花中,使棉花细胞中存在这种杀虫蛋白质,专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统,导致其死亡,而对人畜无害的一种抗虫棉花。

3.提高果蔬产品的耐储存性和保鲜期。番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬,但它不耐贮藏。为了解决番茄这类果实的贮藏问题,研究者发现,控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因,是导致植物衰老的重要基因,如果能够利用基因工程的方法抑制这个基因的表达,那么衰老激素乙烯的生物合成就会得到控制,番茄也就不会容易变软和腐烂了。美国、中国等国家的多位科学家经过努力,已培育出了这样的番茄新品种。这种番茄抗衰老,抗软化,耐贮藏,能长途运输,可减少加工生产及运输中的浪费。

4.改善发酵食品的品质和风味。食用糖醇类甜味剂可用发酵法生产,如阿拉伯糖醇、木糖醇、甘露糖醇和赤藓糖醇等。利用细胞融合技术和基因工程技术,选育出了生产用高产菌株,如谷氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸等优良菌种,不仅产量高,而且发酵周期大大缩短。

5.改良动物性食品的品质。目前应用基因工程技术生产某些畜用激素已投入批量生产,如增加产奶的重组激素rBTS。在不增加饲料的情况下,该生长激素可提高奶牛的平均产奶量1520%,提高奶羊的平均产奶量810%。此外,生长激素可使禽畜每日增加重量15%左右,而且瘦肉的比例增加[6]。

四、转基因食品管理方案

(一)国际组织联合国

2000年制定的GMO贸易协定已由62个国家签署通过,被称为《卡塔赫纳生物安全协定书》,其规定,任何含有GMO的产品都必须粘贴“可能含有GMO”的标签,并且出口商必须事先告知进口商:他们的产品是否含有GM哦,进口商或其政府有权拒绝进口含有GMO的产品。(二)美国

美国生物技术食品主要由美国食品和药物管理局(FDA.)、美国环保局产2二一(EPA)和美国农业部(USDA)负责检测、评价和监控。其中FDA的食品安全与应用营养中心是管理绝大多数食品的法定权力机构。1992年FDA颁布了食品安全和管理指南,以保证FDA对那些通过现代生物技术所生产的食品和食物成分进行管理的权利。

(三)欧盟

欧盟于1990年4月颁布实施的欧盟理事会90/220/EEC令中规定了转基因生物的批准程序。1997年5月15日批准的《新食品法》规定,如果经基因工程修饰使得新食品或食品成分不再等同于已经上市的食品,则应对该基因工程食品加贴特殊标签,据该法规,所有含有可以检测到的GM成分(DNA或蛋白质)的食品都必须加贴标签。

(四)中国

中国对转基因食品实行了生产许可证和经营许可证管理,以确保转基因技术应用的安全。2002年4月8日国家卫生部颁布了《转基因食品卫生管理办法》。并于7月1日开始实施。规定“以转基因动植物、微生物或者其直接加工品为原料生产的食品和食品添加剂”必须进行标识,要标注。“转基因×x食物基因,请×x食物过敏者注意”。

五、看待转基因技术的正确方法 实际上,自然界中的基因重组一直都没有停止过,人类今天种植的普通谷物正是几千年来自然选择和人为选择的结果。我们在吃这些食物时,就吃进了从这种食物的野生亲缘种来的抗病基因和各种其他基因,这是一般人没有意识到的。传统的杂交育种会引入成千上万个新基因,其中许多基因是人类尚不了解的,不知道会引起什么后果。而转基因技术只是在已经普遍种植的作物品种中,加入一两个已知性状的新基因,因此它培育新品种的效率更高,而风险并不一定比传统育种更大。

据报道,包括婴儿食品在内,转基因食品目前在美国市场上已接近4000种,有两亿人食用,近十几年来很少有关于转基因食品安全问题的报道。到目前为止,全球实现商业化的转基因作物种植面积达几千万公顷,也没出现确定的环境安全问题。

转基因技术是一种新的尖端生物技术,在提高粮食产量、减少农药使用、生产含有更多营养成分的健康食品方面有巨大潜力。公众存在担忧情绪,主要是怕它被错误地利用。一些学者认为,与任何食品一样,转基因食品的安全性需要慎重对待和严格管理,转基因作物对生态环境的长远影响也需要更多的跟踪研究。面对转基因食品,我们需要的是严格的食品安全把关制度,及时制止未经允许就擅自加入转基因食品成分的行为。此外,我们也要具备严谨的科学态度,对于转基因产品,不能片面地给予排斥。、六、结语

转基因技术在生活中已经有了许多应用,但是对于该技术的争议却从未停止。人类是否该运用上帝的能力来改变自己的生存状况呢?这个问题或许将被永远争执下去。然而我们应该理性的看待这一技术,它或许会改变人类的生活,但在这个技术还很不完善的现在,我们不应该推崇它,不应该任其肆意扩张,不应该不分稂莠的利用。而应该有计划有节制的让它向着的人类有益的方向发展。这样才能使这个技术成为托起人类社会的“上帝之手“。

参考文献

[1] 刘祥林.基因工程.科学出版社,2005.[2] 陈乃用.生物技术与转基因食品安全性的争议 [J].食品与发酵工业,2001,27(4):53-59.[3]李传印.转基因食品的利和弊[J].生物学通报,2001,25(9):10—11. [4]孙海燕,张威威.转基因食品研究现状与发展前景[J].安徽农业科学,2007,35(29):9132—9133,9135.

[5]贾士荣.转基因作物的安全性评价争论及其对策[J].生物技术通报,1999,(6):1—7.

[6]王亚平,乔明晓.现代生物技术在食品和农业领域的应用.

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