生物組學技術范文10篇

時間:2024-05-22 00:02:24

導語:這里是公務員之家根據(jù)多年的文秘經(jīng)驗,為你推薦的十篇生物組學技術范文,還可以咨詢客服老師獲取更多原創(chuàng)文章,歡迎參考。

生物組學技術

不同生物技術處理印染廢水分析

摘要:隨著近年來污水排放制度越來越嚴格,我國的水污染治理已逐漸進入高處理率和高標準階段。其中,印染廢水屬于難處理廢水之一,其組成復雜,水質變化明顯,顏色較深,并且有毒物累積量較大,對其處理非常難,需要找到有效適合的方法來處理染料廢水。本文針對染料廢水的種類和特點,通過不同的生物技術以及其他方法與生物技術的組合技術對印染廢水處理進行研究和分析,總結出幾種處理印染廢水的方法,從而達到對印染廢水脫色和去除效果好的目的。

關鍵詞:印染廢水;生物技術;脫色

印染廢水中含有染料、漿料、表面活性劑、還原漂白劑、纖維雜質、有機物、無機鹽,還有銅、鉛、鋅等重金屬元素。印染廢水具有較強的生物毒性、有機物含量高、色度大、水質變化大、pH值變化大、成分復雜并含有大量的懸浮物等特點,這些特點進一步加大了印染廢水的處理難度[1]。在目前處理印染廢水的技術中,生物技術在經(jīng)濟和使用可行性的角度都占有重要優(yōu)勢并對環(huán)境的污染程度較低,但是生物技術也有一些缺點,例如存在處理效率低,有時會出現(xiàn)處理效果不好等缺點,從而影響了其更好的發(fā)展,所以將生物技術進行進一步的改進,將其與其他工藝相結合,形成組合工藝,這樣可以提高處理效率,是處理印染廢水的一個很好的發(fā)展方向。

1生物技術處理印染廢水的基本原理

生物技術處理印染廢水,其基本原理主要是通過微生物的大量繁殖,利用微生物酶氧化或還原染料分子,將染料分子的不飽和鍵和顯色基團破壞,從而將印染廢水中的大分子有機污染物降解成小分子物質或轉化為各種原生物質及營養(yǎng)物質,以減少水中污染物和難分解污染物的濃度,達到處理效果。將生物技術與其他的處理工藝組合,利用各自工藝的優(yōu)點,這樣可以最大程度的發(fā)揮各工藝的優(yōu)點,從而達到更好的處理廢水的目的,是目前印染廢水處理研究的一個重要方向。

2生物技術及其組合技術處理印染廢水

查看全文

把握生命科學和生物技術發(fā)展的戰(zhàn)略機遇

當今世界,科學技術發(fā)展突飛猛進,新興學科、交叉學科不斷涌現(xiàn),科技進步對經(jīng)濟社會的影響作用日益廣泛和深刻。伴隨著信息科技革命方興未艾的浪潮,生命科學和生物技術的發(fā)展也正在展現(xiàn)出未可限量的前景。越來越多的人們已經(jīng)預見到,一個生命科學的新紀元即將來臨,并將對科技發(fā)展、社會進步和經(jīng)濟增長產(chǎn)生極其重要而深遠的影響。

黨的十六大指出,對于我國來說,二十一世紀頭二十年是一個必須緊緊抓住并可以大有作為的重要戰(zhàn)略機遇期,我們要集中力量,建設惠及十幾億人口的更高水平的小康社會。應當說,生命科學和生物技術及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為我國提供了一次實現(xiàn)科技創(chuàng)新和社會生產(chǎn)力跨越發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇。

一、當代生命科學與生物技術發(fā)展的現(xiàn)狀和前景

無論是科技界還是產(chǎn)業(yè)界,都基本認同這樣一個重要判斷:在新的世紀里,生命科學的新發(fā)現(xiàn),生物技術的新突破,生物技術產(chǎn)業(yè)的新發(fā)展將極大地改變人類及其社會發(fā)展的進程。日益成熟的轉基因技術、克隆技術以及正在加速發(fā)展的基因組學技術和蛋白質組技術、生物信息技術、生物芯片技術、干細胞組織工程等關鍵技術,正在推動生物技術產(chǎn)業(yè)成為新世紀最重要的產(chǎn)業(yè)之一,深刻地改變人類的醫(yī)療衛(wèi)生、農業(yè)、人口和食品狀況。盡管世界各國對高科技領域范圍的界定不完全相同,但幾乎無一例外地將生命科學和生物技術放在重要位置。特別是近二十年來,生命科學與生物技術獲得了飛速發(fā)展,為世界各國醫(yī)療業(yè)、制藥業(yè)、農業(yè)、環(huán)保業(yè)等行業(yè)開辟了廣闊發(fā)展前景。

作為“對全社會最為重要并可能改變未來工業(yè)和經(jīng)濟格局的技術”,生命科學與生物技術日益受到世界各國的普遍關注和重視。進入新千年后,生物技術產(chǎn)業(yè)顯示出強勁發(fā)展勢頭,成為當今高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的領域之一。2001年美國生物科技投資占到風險投資總額的11%,2002年美國在生物技術領域投入研究開發(fā)資金已高達157億美元。日本政府2002年已明確提出生物技術立國戰(zhàn)略,強調把“科研重點轉向生命科學和生物技術”,并計劃五年內將政府在生命科學和生物技術的研究預算增加一倍,達到8800億日元,力爭使日本生物技術達到世界領先水平。歐盟已成立生物技術委員會,繼在第四個研究開發(fā)框架計劃對生物技術研究大量投資后,又在第五個研究開發(fā)框架計劃中專門制定了“生命科學計劃”,進一步加強在這一領域的努力。在軟件領域成就斐然的印度,早在1995就提出“人類基因組——印度起點”研究計劃,明確提出通過發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟結構的多元化。這些都表明,世界上許多國家已把發(fā)展生命科學、生物技術及其產(chǎn)業(yè)作為贏得未來競爭的戰(zhàn)略選擇。

目前,生命科學的研究熱點仍然集中在基因組學、蛋白質學等領域。繼2000年人類基因組計劃完成之后,水稻、瘧原蟲、蚊子和老鼠的全部DNA序列測定也在2002年完成,這些研究成果都直接與糧食生產(chǎn)和人類健康有關。老鼠和河豚魚基因序列的測定,將可能為人類提供關于脊椎動物進化的重要線索。特別是科學家們已經(jīng)把目光投入到功能基因組學(FunctionalGenomics)和蛋白質組學(Proteomics)這兩個極富挑戰(zhàn)性的領域,這將帶來更多與人類自身發(fā)展密切關聯(lián)的重大研究成果。

查看全文

生物技術基礎課程教學創(chuàng)新思考

摘要:針對生物技術基礎課程課堂教學中存在的問題,創(chuàng)新探討了多種教學模式,包括凝練、調整并優(yōu)化教學內容,引入討論式、啟發(fā)式教學方法,采納多元化及前沿探索式教授方式、幫助拓展學生課外學習資源及能力等。使生物技術基礎課程教學內容更豐富、形式更生動,成為學生認可與歡迎的專業(yè)基礎課程之一。

關鍵詞:生物技術基礎;教學內容;啟發(fā)式教學;前沿探索

生物技術基礎是一門具有基礎和通論性質的專業(yè)核心課程,旨在幫助學生把握生物技術的全貌和普遍規(guī)律性的知識。生物技術基礎涉及把握眾多知識面,與后續(xù)“生物化學、分子生物學、基因工程、微生物學”等課程相互重疊。介紹深刻改變人類醫(yī)療衛(wèi)生,農業(yè)、人口、環(huán)境和食品狀況的生物技術基礎理論,包括轉基因技術、克隆技術,生物信息技術、酶與發(fā)酵工程,干細胞組織工程技術、基因組和蛋白質學技術,生物芯片技術、高通量篩選技術等尖端技術,此外還引入現(xiàn)代尖端和新興領域的生物技術應用及引發(fā)的變革,并審慎地選擇了生物技術爭議性領域內容熱門話題和實例剖析,引導和激發(fā)學生體會學習經(jīng)典與新潮生物技術的熱情。本課程培養(yǎng)目標在于,通過本課程的學習,學生具備以下素質、技能、知識和能力:1.生物技術研究領域的重大理論和基本原理;2.生物技術研究領域的重要技術原理和方法;3.生物技術研究領域的專業(yè)英語與外文閱讀。因此如何在有限課時內做到高屋建瓴式講解,讓學生能提綱挈領領悟生物技術核心基礎知識點,為授課教師提出了較高要求。本文作者大多為生物技術領域教學科研的一線工作者,通過多年教學實踐發(fā)現(xiàn)該課程教學存在著以下問題:1.教授程度的深淺難以把握準確,需要考量如何與高中知識有機銜接,同時避免與后續(xù)專業(yè)課程(分子生物學、細胞生物學、遺傳學等)太多重疊;2.由于課程延續(xù)傳統(tǒng)教學方法,以講授理論知識為主,對最新生物技術前沿的了解不足,導致學生參與度不高、學習積極性較弱;3.課時數(shù)相對偏少,但內容繁多瑣碎,需對教學內容進行選擇性精簡、凝練與優(yōu)化;4.課堂教學存在教學方式單一、科研探索性知識較少、師生交流互動不足等一系列問題,忽視培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神培養(yǎng),對生物技術基礎知識中如何發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的了解度不夠;5.課程考核方式過于簡單,缺乏多元化的考核形式,導致學生一切為了考試,學習為了做題,影響了生物技術基礎(雙語)課程教學效果?;诖?,我們通過凝練、調整并優(yōu)化生物技術基礎課程教學內容,結合重要知識點的提出、爭論、論證、完善歷程,引入討論式教學,啟發(fā)學生深刻領悟該知識點的內涵和外延;此外,作者還采納多元化教授及前沿探索式的教改思路,創(chuàng)新生物技術基礎課程教學模式,提高學生的專業(yè)積極性和學習效果,為生物技術基礎的課程改革提供了寶貴經(jīng)驗。從以下幾方面做一下介紹。

一、凝練、調整并優(yōu)化教學內容

(一)與高中階段已有生物知識有機銜接。學生在高中階段已經(jīng)學習過一些生物學的基礎知識,生物技術基礎是生物技術專業(yè)的入門課程,如何將中學知識和大學知識有機的銜接起來并循序漸進非常重要。對于學生而言,如細胞結構、核酸結構、遺傳定律等基礎知識均已非常熟悉,所以在課程中對于這些已經(jīng)學習過的基礎知識不做過細講解,而僅對某些關鍵名詞(如生物技術的類型、基因和基因組、重組DNA技術、DNA指紋圖譜)內涵和外延加以講述,然后讓學生結合教材進行課后自學(如微生物產(chǎn)品、生物修復、生物技術監(jiān)管等),并在課后查閱相關資料及研究進展(如CRISPR-CAS9基因編輯技術),在考試題目中適當加入基礎知識的考點,以保證學生有較好的自學效果。(二)與大學階段后續(xù)專業(yè)課程協(xié)調。生物技術基礎是一門具有基礎和通論性質的課程,它的任務是幫助學生了解生物技術的全貌和獲得普遍規(guī)律性的知識。生物技術基礎涉及的知識面非常廣泛,與后續(xù)授課多門專業(yè)課如分子生物學、發(fā)酵工程等課程相互重疊、滲透、聯(lián)系。專業(yè)基礎課涉及面廣,很難做到面面俱到的講解,因而需要根據(jù)學科專業(yè)的設置、后續(xù)專業(yè)課程的重點,對教學內容進行合理濃縮和凝練,聚焦于基礎性、通識性知識點的闡釋(如PCR基本原理及步驟、基因組基本組分),避免不必要的細節(jié)講解(如PCR具體條件、基因組具體組件和功能)。盡量把詳盡的論述留給后續(xù)的課程。在確定生物技術基礎教學內容時,處理好學科課程整體與局部的關系,將各門課程放在一起全盤考慮,做到既不疏漏關鍵,也不過分重疊。

二、引入討論式、啟發(fā)式教學方法

查看全文

海洋生物技術發(fā)展論文

摘要本文根據(jù)近期的文獻資料,分析研究了目前國際海洋生物技術研究發(fā)展特點。重點領域及最新研究進展,展望對世紀海洋生物技術研究的發(fā)展趨勢,并就我國海洋生物技術發(fā)展提出相應的建說。

關鍵詞海洋生物技術發(fā)展展望

近10年來,由于海洋在沿海國家可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益突出,以及人類對海洋環(huán)境特殊性和海洋生物多樣性特征的認識不斷深入,海洋生物資源多層面的開發(fā)利用極大地促進了海洋生物技術研究與應用的迅速發(fā)展。1989年首屆國際海洋生物技術大會(以下簡稱MPS大會)在日本召開時僅有幾十人參加,而1997年第四屆IMBC大會在意大利召開時參加入數(shù)達1000多人。現(xiàn)在IMBC會議已成為全球海洋生物技術發(fā)展的重要標志,出現(xiàn)了火紅的局面?!禝MBC2000》在澳大利亞剛剛開過,《IMBC2003》的籌備工作在日本已經(jīng)開始,以色列為了舉辦們《IMBC2006》早早作了宣傳,并爭到了舉辦權。每3年一屆的IMBC不僅吸引了眾多高水平的專家學者前往展示與交流研究成果,探討新的研究發(fā)展方向,同時也極大地推動了區(qū)域海洋生物技術研究的發(fā)展進程。在各大洲,先后成立了區(qū)域性學術交流組織,如亞太海洋生物技術學會、歐洲海洋生物技術學會和泛美海洋生物技術協(xié)會等。各國還組建了一批研究中心,其中比較著名的為美國馬里蘭大學海洋生物技術中心、加州大學圣地亞哥分校海洋生物技術和環(huán)境中心,康州大學海洋生物技術中心,挪威貝爾根大學海洋分子生物學國際研究中心和日本海洋生物技術研究所等。這些學術組織或研究中心不斷舉辦各種專題研討會或工作組會議研究討論富有區(qū)域特色的海洋生物技術問題。1998年在歐洲海洋生物技術學會、日本海洋生物技術學會和泛美海洋生物技術協(xié)會的支持下,原《海洋生物技術雜志》與《分子海洋生物學和生物技術》合刊為《海洋生物技術》學報(以下簡稱MBT),現(xiàn)在它已成為一份具有權威性的國際刊物。海洋生物技術作為一個新的學科領域已明確被定義為“海洋生命的分子生物學如細胞生物學及其它的技術應用”。

為了適應這種快速發(fā)展的形勢,美國、日本、澳大利亞等發(fā)達國家先后制定了國家發(fā)展計劃,把海洋生物技術研究確定為21世紀優(yōu)先發(fā)展領域。1996年,中國也不失時機地將海洋生物技術納入國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃),為今后的發(fā)展打下了基礎。不言而喻,迄今海洋生物技術不僅成為海洋科學與生物技術交叉發(fā)展起來的全新研究領域,同時,也是21世紀世界各國科學技術發(fā)展的重要內容并將顯示出強勁的發(fā)展勢頭和巨大應用潛力。

1.發(fā)展特點

表1和表2列出的資料大體反映了當前海洋生物技術研究發(fā)展的主要特點。

查看全文

生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在問題及對策研究論文

摘要:生物技術是現(xiàn)代生物學發(fā)展及其與相關學科交差融和的產(chǎn)物,生物技術以其獨有的活力和發(fā)展?jié)摿σ呀?jīng)成為一個國家新的經(jīng)濟增長點。但是當前生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還存在著非常多的問題。因此,可以通過健全和完善管理體制、進行戰(zhàn)略布局調整,加強企業(yè)隊伍建設、以市場為主導,重點突破、加大政府投資,完善建立產(chǎn)業(yè)政策扶持等措施來加快當前的生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

關鍵詞:生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題對策

一、生物技術概論

生物技術是現(xiàn)代生物學發(fā)展及其與相關學科交差融和的產(chǎn)物,其核心是以DNA重組技術為中心的基因工程,還包括微生物工程、生化工程、細胞工程及生物制品等領域。生物技術,可視為一種運用生物體來制造產(chǎn)品的科學與技術,雖然生物技術這項專有名詞是在七十年代才開始正式出現(xiàn),但生物技術應用卻可追溯至遠古時代。例如,神農氏嘗百草是中國歷史上利用植物在醫(yī)藥應用上的最早記載,足見生物技術觀念與應用早已存在人類日常生活之中。

為加快生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,我國始終把生物技術列為國家重大科技計劃,政府大幅度增加了研發(fā)投入,同時鼓勵國家加大科技投入,取得了較好的效果,獲得了一批具有知識產(chǎn)權的新基因,新表達系統(tǒng)、生物工程、藥物進入了創(chuàng)制階段,建立了一系列關鍵平臺技術,動植物轉基因技術已經(jīng)成熟,雜交水稻大面積推廣,抗基因的棉花、番茄已經(jīng)進入了商業(yè)化的發(fā)展,有數(shù)十種基因藥物已經(jīng)進入了實用化階段。

另外,通過對高產(chǎn)、優(yōu)質、抗逆的動植物新品種,新型藥物、疫苗和基因治療,蛋白質工程三大主題的研究開發(fā),以增產(chǎn)糧食為戰(zhàn)略重點和發(fā)展生物技術藥物產(chǎn)業(yè)為突破口,為生物高技術產(chǎn)業(yè)的形成奠定了良好的基礎,并在遺傳工程農作物的培育方面走在世界前列。

查看全文

臨床生物化學檢驗的概念及常用技術

摘要:目的分析臨床生物化學檢驗的概念及常用技術。方法在醫(yī)學診斷中生物化學檢驗有著不可或缺的重要地位。結果生物化學檢驗能夠對人體的生理狀態(tài)進行準確檢驗。結論本文首先對生物化學檢驗的概念進行了簡單的概述,并進一步分析了生物化學檢驗的常用技術與發(fā)展狀況。

關鍵字:生物化學檢驗;發(fā)展趨勢;常用技術;臨床診斷

0引言

在檢驗醫(yī)學中臨床生物化學檢驗是重要的組成部分之一,在實驗室有主要地位。臨床生物化學檢驗主要是通過現(xiàn)代科學技術,對患者體液中的化學成分進行分析,在臨床診斷中有助于醫(yī)師對患者的病情進行分析、預防、治療,臨床生物化學檢驗是一門新興技術,隨著醫(yī)療技術的不斷發(fā)展,改線技術也逐漸的完善、成熟,逐漸的成為臨床診斷中重要的技術之一。對生物化學檢驗進行深入的研究與分析,能在一定程度上促進臨床醫(yī)學的發(fā)展。

1臨床生物化學檢驗概述

在對臨床生物化學檢驗進行了解前,首先應對生物化學進行簡單的認識,生物化學是對生物的化學組成、生物結構與生命中的化學變化進行研究的學科,生物化學的內容包含了激素、核酸、維生素、無機離子、蛋白質、遺傳、繁殖、結構、功能以及物質代謝等等[1]。進行研究的目的是對疾病發(fā)生過程中生物化學的變化情況進行描述,幫助臨床醫(yī)師對患者病癥的生物化學成分進行分析、判斷,提供相應的治療依據(jù)。臨床生物化學檢驗主要是通過生化檢驗對主要化學成分進行分析,對患者的機能、病情進行有效的評估,為臨床疾病的治療與預防提供依據(jù)。

查看全文

我國生物技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策探究論文

1抓住機遇,加速我國生物技術及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

近20年來,我國生物技術取得了長足的發(fā)展,培養(yǎng)了一支約2萬人的從事生物技術研究、開發(fā)、生產(chǎn)和管理的科技隊伍,其中有一批留學海外學成回國的中青年生物技術專家;建立了相當數(shù)量的研究開發(fā)機構及產(chǎn)業(yè)化基地;初步形成了醫(yī)藥生物技術、農業(yè)生物技術、輕化工生物技術、海洋生物技術等門類齊全的生物技術研究、開發(fā)、生產(chǎn)的體系。作出了一批具有較高水平的生物技術研究開發(fā)成果,開發(fā)出一批生物技術產(chǎn)品并投放市場。繼1996~1997年第一個基因工程產(chǎn)品上市的高潮之后,預計在2003~2005年我國將出現(xiàn)生物技術產(chǎn)品上市的第二個高潮。由此可見,與其它高技術領域相比,我國的生物技術總體水平及產(chǎn)業(yè)化程度與國際先進水平的差距明顯縮小。在我國重要的高技術領域中,從目前基礎條件、資源優(yōu)勢和發(fā)展態(tài)勢來看,生物技術最有希望取得創(chuàng)新性進展,最具參與國際市場競爭的潛力。因此,建議國家將發(fā)展生物技術及其產(chǎn)業(yè)作為21世紀加速發(fā)展我國高技術產(chǎn)業(yè)、提高國際競爭能力的“突破口”。把握有利時機,進一步把發(fā)展生物技術及其產(chǎn)業(yè)放在突出的戰(zhàn)略地位,力爭在21世紀的前10年內使我國生物技術及產(chǎn)業(yè)躋身于世界先進行列。

2制定發(fā)展戰(zhàn)略、明確戰(zhàn)略目標、選擇發(fā)展模式總體戰(zhàn)略

我國的生物技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展應改變以往跟蹤為主的戰(zhàn)略,實施積極創(chuàng)新為主集成應用的戰(zhàn)略方針。基于目前我國生物技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際狀況、水平和能力,在未來10~15年內,我國宜采取“立足創(chuàng)新、集成應用、需求導向、重點突破”的發(fā)展戰(zhàn)略。

關于集成應用,主要是指把現(xiàn)有的已成熟的先進技術(不管這些技術源自何處)組合集成起來運用于生物技術的研究開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)。充分借助和合理利用現(xiàn)代科學技術所取得的成就,對于我國生物技術產(chǎn)業(yè)以及其他高技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都十分重要。

1)戰(zhàn)略目標

查看全文

生物化學技術在中醫(yī)藥的應用

摘要:隨著中國生物化學技術領域發(fā)展的日益完善,中醫(yī)藥領域生物化學技術的應用也開始受到人們關注,越來越多研究表明在中醫(yī)藥中恰當?shù)倪\用生物化學技術能推動中醫(yī)藥領域的發(fā)展和革新。文章從生物化學技術的內容出發(fā),闡述生物化學技術在中醫(yī)藥中的有效應用,并提出未來中醫(yī)藥中應用生物化學技術時需要注意的事項。

關鍵詞:生物化學技術;中醫(yī)藥;應用研究

隨著科學技術水平的優(yōu)化,各個學科領域的革新都備受人們關注。其中,中醫(yī)藥領域作為我國傳統(tǒng)文化、民族瑰寶的重要組成,如何推動中醫(yī)藥領域的與時俱進發(fā)展就顯得非常重要且必要。其中,生物化學技術作為現(xiàn)代藥學研究中能有效助力藥學領域發(fā)展的技術,如何將生物化學技術科學的應用到中醫(yī)藥中呢?本文就將圍繞這一問題展開探究。

1生物化學技術的概述

1.1生物化學技術的概述

隨著現(xiàn)代化技術在生物化學領域中的應用,世界生物化學領域的研究者們仿佛都尋找到了開啟生物化學領域大門的“鑰匙”,人們對這一領域的研究已經(jīng)逐步從細胞上升到了亞細胞、生物大分子的水平,為人們生產(chǎn)、生活提供了大量參考同時,也大大助推了生物化學領域的發(fā)展。在這一領域發(fā)展的大趨勢下,生物化學技術出現(xiàn)在人們面前,目前有關這一技術的定義大都是指應用科學的分析、試驗方案對蛋白質、酶等大分子展開研究、改良、重組(如電泳、色譜等)等操作的基礎,這一技術不僅覆蓋了生命科學領域,也涉及了微分子、細胞學領域,所以,可以認為這一技術的出現(xiàn)讓原有僅停留在理論研究領域的生物化學學科獲得了再一次的突破,也讓后續(xù)通過改造、重建分子現(xiàn)狀改變生物性狀成為了可以[1]。

查看全文

實驗室平臺建設生物技術論文

摘要:合成生物學是一門重要的新興學科。該文從研究方向和實施內容、功能實驗室的建設、管理運行機制及平臺效益等方面,對廈門市合成生物技術重點實驗室平臺建設與運行情況進行總結分析,闡明了合成生物技術平臺對海洋生物資源挖掘、生物活性物質開發(fā)、污染物資源化等技術研究中的協(xié)同創(chuàng)新帶動作用。

關鍵詞:合成生物技術;重點實驗室;平臺建設

自2000年《自然》(Nature)雜志報道了人工合成基因線路研究成果以來[1],合成生物學研究在全世界范圍引起了廣泛的關注與重視。2014年廈門市科技局批準建設廈門市合成生物技術重點實驗室,該實驗室以開展合成生物學的應用基礎研究為主,解決與化工、醫(yī)藥、能源、材料、環(huán)境和生命等領域關系極為密切的某些重大科學技術問題,是一個集研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化、成果推廣的產(chǎn)學研合作體系;同時是面向社會提供研發(fā)、技術(咨詢)服務、人員培訓、分析測試的開發(fā)的技術平臺。

1平臺的研究方向和實施內容

重點實驗室包括三個研發(fā)方向:(1)海洋極端氧化還原酶挖掘與新型生物分子機器構建。從海洋、極地等極端環(huán)境挖掘新型極端氧化還原酶,基于合成生物學理念,依據(jù)工程學理論將極端酶按照“元件-模塊-系統(tǒng)”的自下而上的方式進行研究;進一步研究酶功能結構域、分子內相互作用與對于極端反應環(huán)境的響應機制,設計組裝新型多酶分子機器;用于手性醫(yī)藥中間體、精細化學品等高附加值化學品的綠色生物制造。(2)污染物的生物轉化與資源化技術。針對環(huán)境中的典型污染物如有機固體廢棄物、重金屬等,研究其生物轉化與代謝機制,設計有效生物途徑以實現(xiàn)污染物的轉化與資源化。通過篩選高效合成生物絮凝劑的菌種以處理污染物,基于合成生物學理念,研究生物絮凝劑的合成與代謝途徑與機制;進一步研究生物絮凝劑關鍵基因組成與功能。(3)海洋微藻的自養(yǎng)和異養(yǎng)發(fā)酵技術與生物活性物質的開發(fā)。從極端海洋環(huán)境中篩選具有潛在生物活性的微藻菌株,結合發(fā)酵工程、生物工程、基因工程和分離純化的技術,從菌種篩選、原生質體融合、基因組重排育種、發(fā)酵工藝優(yōu)化、先進分離、生物活性物質結構分析及毒理藥理分析等方面開展研究工作。重點研究通過微藻的自養(yǎng)光照培養(yǎng)或異養(yǎng)高密度培養(yǎng)過程優(yōu)化,生產(chǎn)具有高附加值的生物活性物質,如-3和-6多不飽和脂肪酸,蝦青素等類胡蘿卜素產(chǎn)品以及藻藍蛋白等產(chǎn)品。建立具有產(chǎn)業(yè)化潛力的微藻生產(chǎn)與技術開發(fā)平臺?;谝陨涎芯糠较颍攸c實驗室設置了以下3個實施內容:(1)研究溶劑體系對耐鹽氨基酸脫氫酶催化性能與結構的影響規(guī)律,基于動、熱力學構建應答模型;基于序列、結構比對和能量響應,抽提、界定耐有機溶劑的結構響應元件,揭示耐鹽酶的有機溶劑耐受機制;基于氨基酸動態(tài)相互作用網(wǎng)絡,界定動態(tài)模塊,研究三維結構組裝與動態(tài)相互作用,揭示環(huán)境響應機制的結構基礎;設計組裝新型多酶分子機器,用于非水相體系中手性胺、手性氨基酸等手性化合物的生物催化制備,實現(xiàn)高附加值的醫(yī)藥中間體、精細化學品的綠色生物制造[2-3]。(2)研究有機固體廢棄物的生物轉化與資源化途徑與策略,解決其生物合成聚酯材料的關鍵問題;調控有機固體廢棄物生物合成聚酯材料過程中的微生物組成和功能以提高效率,闡明有機固體廢棄物和聚酯材料結構的關系。分析金屬砷、鉻等在環(huán)境的生物轉化途徑,研究其微生物介導氧化還原過程機制,分析外源材料作用下微生物胞外電子傳遞及金屬還原過程;篩選高效合成生物絮凝劑的菌種以處理污染物,采用合成生物學及代謝組學分析其生物絮凝劑的合成與代謝途徑,探討生物絮凝劑對污染物去除效率和機理[4-5]。(3)依托海洋生物資源,從海洋微藻篩選分離富含DHA的裂殖壺藻菌株,開發(fā)微藻的異養(yǎng)培養(yǎng)和高密度發(fā)酵技術以及不飽和脂肪酸的高效分離方面工作;研究利用雨生紅球藻自養(yǎng)培養(yǎng)生產(chǎn)抗氧化劑蝦青素的培養(yǎng)技術,開發(fā)光照自養(yǎng)雨生紅球藻培養(yǎng)的光合生物反應器,研究氮源代謝調控對蝦青素的影響和分離提取等方面工作;篩選耐高溫和強光照的螺旋藻菌株,研究培養(yǎng)過程螺旋藻氮源濃度和光照強度對藻藍蛋白的影響,建立光照培養(yǎng)螺旋藻的動力學模型,指導微藻光合培養(yǎng)規(guī)模化生產(chǎn);開發(fā)高效分離和采集微藻菌體的生產(chǎn)技術[6-7]。

2平臺實驗室的功能化設置

查看全文

臺灣科技型農業(yè)發(fā)展特點

通過參觀考察,并結合平時對臺灣農業(yè)的研究,筆者感到當前臺灣地區(qū)農業(yè)科技發(fā)展有以下幾個特點。

一、加強農業(yè)科技管理,大力發(fā)展知識農業(yè)

1、適應知識農業(yè)發(fā)展需要,創(chuàng)新農業(yè)科研教育組織

為提升農業(yè)科技水平,策劃農業(yè)科技發(fā)展方向與目標,加強科技計劃的管理與考核,“農委會”于1986年成立任務編組的“農業(yè)研究發(fā)展小組”,于1993年改組,確定該小組的主要任務:(1)農業(yè)科技發(fā)展政策及法規(guī)的擬定;(2)計劃的規(guī)劃、評審及預算編列;(3)計劃的推動、管理、成果檢討與績效的考評;(4)人才培養(yǎng)及國際合作的規(guī)劃、推動與管理;(5)科技會議的籌劃及其結論與建議事項的推動;(6)與相關“部、會”、學術及研究機構有關農業(yè)科技計劃的協(xié)調與聯(lián)系。隨后又改組為任務編組的“農委會”農業(yè)科技研究發(fā)展委員會。這一時期臺灣農業(yè)科技集中在“農委會”農糧處主管,部分科技項目由“農委會”有關業(yè)務處室管理。此外,“國科會”生物處主管臺灣地區(qū)農業(yè)生物科技的基礎研究。

為了適應知識農業(yè)發(fā)展的需要,“農委會”著手研究調整農業(yè)試驗研究機構,于2000年把擬成立“農業(yè)部”作為工作重點來抓,研究設置“農藝研究署”,從事全臺灣農業(yè)科技研發(fā)工作。

為了迎接生物科技新紀元的到來,“中研院”設立生物農業(yè)科學所,臺灣大學成立生物技術中心,中興大學成立農業(yè)生物技術研究所。民間企業(yè)于1998年投資12億元新臺幣成立了花卉生物技術公司,投資六億元新臺幣成立家畜疫苗公司。近幾年還先后把屏東技術學院和嘉義技術學院擴大為屏東科技大學和嘉義科技大學。

查看全文