生物技術的發展趨勢范例6篇

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生物技術的發展趨勢

生物技術的發展趨勢范文1

關鍵詞:環境生物技術,微生物,生物凈化,生物修復,生物降解,反應器

環境生物技術(environmental biotechnology)是利用生物的生理活動,高效凈化污染環境以及將污染物轉化為資源的人工技術系統。作為一門新型的邊緣學科,主要涉及生物技術、工程學、環境學和生態學等學科,不僅包含了生物技術所有的特點,還融合了環境污染防治以及其他工程技術, 其核心是微生物學過程[1]。它是近20年來產生的一門多學科相互滲透的新興邊緣學科,環境生物技術可以按技術難易劃分為三類[2] 第一類是指以分子生物學技術為主體,以基因工程為主導的污染控制與監測技術,包括構建降解殺蟲劑、除草劑、多環芳烴類化合物等污染物的高效基因工程菌,創造抗污染型轉基因植物等。第二類是以目前大量應用的經過改革與創新的生物處理技術,如生物流化床法、上流式厭氧甲烷發酵法和變形活性污泥法等等。 第三類包括:生物穩定塘、人工濕地和污染控制資源化生態工程等自然凈化系統。 本文僅討論后兩種環境生物技術。

1.環境生物技術的特點

作為高新技術之一的生物技術用于污染治理已有悠久的歷史。但是,由現代生物技術和環境工程技術相結合的環境生物技術,是20世紀 80年代才誕生于歐美地區[3]。 環境生物技術是21世紀國際生物技術的一大熱點領域,它將在環境治理上發揮著重要的作用。環境生物技術產生、發展及演變與一系列的環境污染問題有著密切的聯系。 近年來,隨著細胞融合技術、基因工程技術、分子生物技術等的發展,環境生物技術得到了進一步的發展。生物與環境之間既有對立的一面,又有統一的一面,生物體靠體內調節和變異來適應環境變化,同時通過自身來影響和改變環境。 環境生物技術擁有許多其他方法不可比擬的優勢,如微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性,并可將其作為代謝底物降解和轉化,具有效果好、運行費用低、無二次污染等優勢。用生物方法處理污染物的最終產物大都是無毒無害、穩定的物質,如二氧化碳、水、氮氣和甲烷等,通常可一步到位,避免了污染物的多次轉移,因此它又是一種消除污染安全而徹底的手段。另外,生物處理技術的產物或副產品,大多可以較快生物降解的,并可作為資源加以利用,有助于把人類活動產生的環境污染減到最小程度。生物技術還易于進行大規模操作,一些生物曝氣池、生物濾池的容積之大,也是其他工藝望塵莫及的。 生物方法還可以就地利用天然水塘或土壤層作為污染物處理場所,這可大大降低處理費用。因此生物技術在環境領域的應用將是勢不可擋的。 環境生物技術具有深遠的發展前景,特別是對于尋求用低成本解決環境問題的發展中國家具有極大潛力。

目前,環境生物技術在廢水處理、廢氣處理、環境監測、污染檢測和補救、毒性鑒別等諸多領域的應用研究已經開始進行[4] ,有些也已取得了初步成果,但是環境生物技術的潛在優勢還遠沒有引起人們的重視。

2 環境生物技術的應用

生物技術在環境方面的應用主要有:用植物和微生物清除環境污染物、毒物;用生物傳感器監測污染;用微生物殺蟲劑代替化學殺蟲劑等。運用環境生物技術進行水污染治理,是目前采用的主要技術措施,它具有以下優點: ①生物既具有很強的吸附力,又具有良好的沉降性,處理效果好; ②生物具有很強的降解能力,處理效率高; ③可處理水量大,方法成熟; ④成本低,無二次污染。 生物法在處理污水時所起的重要作用已受到關注,它在環保領域中的應用還有待于進一步研究和拓展,以下幾點是環境生物技術在環境污染治理方面的具體應用。

2.1生物修復

有毒化學品尤其是石油、有機氯化物、化學聚合物等造成的污染已成為世界性問題,在各種清除污染物的技術中,生物修復是最有前途的技術之一。 生物修復即生物除污,是指生物特別是微生物催化降解有機污染物,從而修復被污染的環境、消除環境中的污染物或修復由于對生態系統管理不善造成的損害的一個受控或自發進行的過程。不同類型的生物都有不同的生物除污作用。例如:利用植物吸收污染物(植物除污) 是一個正在興起的研究領域。 植物修復技術是以植物忍耐和超量積累某種和某些化學元素的理論為基礎,利用植物及其共存微生物體系清除環境中的污染物的一門環境污染治理技術[5] 。

2.2 生物監測

傳統的環境監測以化學分析用成熟的儀器為主,當代生物技術發展了生物監測為主的新手段,如通過測定微生物的酶和細胞基因等監測環境的變化。 目前研究較多的有生物發光菌、鹵素呼吸菌、苯乙烯降解菌等,主要監測水體中的有害物質和海水中藻類的爆發。

2.3 微生物降解技術

微生物對污染物質的代謝、轉化及降解作用,是當今環境污染控制研究中最活躍的領域之一。 許多微生物和原生動物可以凈化廢水,傳統的生物處理技術大多是對自然生長的微生物群體加以馴化、繁殖利用,對污染物的降解水平較低。 20世紀70年代以來,針對一些特定的有毒廢水或成分單一的高濃度有機廢水,已選育出具有較高降解活性的菌種,并進行純培養后用于廢水處理,已初步顯示出一定的優越性,成為近年來利用生物處理廢水的一種常用方法。微生物在廢水處理中的特殊作用將不斷得到挖潛,而且用微生物來處理環境污染物是一種安全、經濟的方法。

2.4 生物發酵技術

生物發酵工程涉及最早的領域是廢水生物處理。目前關注的生物發酵技術主要有: ①水解- 好氧生物處理法( H/ O 法) ,其特點是將厭氧過程控制在水解和酸化階段。用H/ O 法處理表面活性劑廢水、焦化廢水和印染廢水等難降解工業廢水,其效果十分顯著,COD 去除率較常規法提高20 %~30 %;處理城市污水時,其出水COD 濃度

2.5 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的方法. 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[6] 。 ②生物- 鐵法,是在普通活性污泥中加入無機鹽如鐵、鈣、鎂等,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,主要用來提高去除污水磷的效果。 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,每克活性炭去除1~3gCOD ,分解廢水毒性能力增強,同時還顯著提高了脫氮水平 。

2.6 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。該法主要應用于制藥、食品、精細化工等行業。其特點是:容量大,連續運行,自動化控制,操作簡便。 美、英、德、日本等現大量生產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。我國的北京、上海等地也在積極開發研制。目前,2000m3的反應容器已經問世。 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70 %的污水處理廠采用該技術⑸ 。

2.7 微生物絮凝劑的應用

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,這些都是目前使用的無機或有機合成高分子絮凝劑等所不具備的。 通過細菌、真菌等微生物生產出的生物絮凝劑由于具有降解性能好,使用成本低,不會導致二次污染等優點已廣泛應用于工業廢水處理中。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[3]。 隨著生物技術的發展,生物絮凝劑的開發與應用具有良好的發展前景。

2.8 生物凈化技術

生物凈化處理包括穩定塘和土地處理系統。 穩定塘是污水處理技術中最簡單的一種,其特點是結構簡單,工作可靠,不需要什么特殊技術就可連續處理污水。 一般停留時間較長,需占用較大的土地面積。 可用于污水的一級、二級處理。 土地處理系統是利用土壤及其微生物、植物根系的凈化能力處理污水,同時利用污水中的營養元素和水分促進農作物、牧草或樹木生長,具有一定的生態效益和經濟效益。 其特點是投資少,能耗低,易管理和凈化效果好。 若這兩個系統有機結合,可實現污水的二級、三級處理。 由于穩定塘系統比正規污水處理廠更能有效的去除有機化合物及N、P 等,由厭氧塘、兼性塘、好氧塘串連而成的穩定塘系統已成為二級處理的有效替代方法[7]。

2.9固定化微生物技術

它是生物工程領域中的一項新技術。 進入20 世紀80 年代以后,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,并取得了令人矚目的成果。 隨著現代生物工程技術的不斷發展,一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造,將這些高效專性菌脫色菌、脫氮、脫磷菌等進行固定化后,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的治理有明顯的優勢。

3 環境生物技術的發展趨勢

環境生物技術是我國的一個重要發展領域,也是解決環境問題的根本措施。應結合我國國情進行急需的環境生物技術研究, 從國內外的研究與應用現狀可知,目前環境生物技術最有應用前景的領域是高效的廢物生物處理技術、污染事故的現場補救、污染場地的現場修復技術以及可降解材料的生物合成技術。

3.1 生物反應器的研究與發展

厭氧與好氧工藝相結合,生物膜與活性污泥相結合的反應器將成為廢水處理反應器的主要發展方向。 其技術發展的總趨勢是在活性污泥中加入載體,發展既有固定載體又有流動載體,既有好氧又有厭氧固定膜的反應器,最大限度的增加反應體系中的生物量和生物類群,最高水平地發揮微生物降解污染物的生物活性,同時兼顧便于管理和降低運行費用。 高質量傳感器,信息傳輸與數據處理等構成的自動化控制系統,將在多種反應器中發揮作用,提高生物處理的效率,節約大量的人力,簡化操作程序。

3.2 利用生物技術實施資源化戰略

采用生物技術方法建立無害化生產工藝過程,實現廢水循環利用,同時將部分無毒有機污染物轉化為副產品,開發利用廢物生產甲烷,氫氣和燃料乙醇的多層次生物技術,增加由生物發酵處理有機廢物的資源化工程的種類和產品,充分實現廢物資源化。

3.3 建立各種生物監測手段

在環境中低濃度污染和沉積物中的污染物的研究方面,除繼續應用指示種、耐污種、敏感種以外,還應利用各種形態、生理、生化、遺傳的異常改變和群落多樣性指數,建立各種生物監測手段,其中生物傳感器技術具有廣闊的應用前景。

3.4 利用微生物進行生態環境修復

一些生態工程,如污水穩定處理、土地處理、固體廢棄物處理技術和方法在環境污染處理方面起到很重要的作用。 近年來人們更加重視土地、濕地、湖泊、河流的生態修復與重建工作,并發展用于環境修復的多種微生物制劑。 這方面的研究方向主要是對環境污染具有抗性的生物種類的篩選和培養。

另外,一些新的應用領域也引起了注意[8],如超級工程菌的構建,從環境中分離篩選出的菌種,其降解污染物的酶活性水平有限,需要對這些菌株進行遺傳學改造。因此使近期的研究熱點從一般的篩選工作轉入到降解代謝途徑、降解酶系組成以及其遺傳控制機制上來。在此基礎上就可能實現用質粒

轉移、分子育種和基因重組技術構建有特殊功能的超級工程菌。人工構建的能夠生物降解污染物的基因工程菌,具有生長繁殖迅速,絮凝性能好和對難生物降解污染物的較高降解活性。

生物技術的發展趨勢范文2

關鍵詞:馬鈴薯;生產現狀;發展趨勢

馬鈴薯屬糧菜兼用作物,在我縣種植歷史悠久,深受廣大人民的喜愛。武山縣馬鈴薯的種植面積逐年擴大,產量不斷提高。但由于品種老化,病蟲害嚴重,貯藏管理不當,產品單一,加工手段落后,阻礙了馬鈴薯生產的健康快速發展。為此,我們根據多年的生產實踐和目前我縣馬鈴薯生產現狀,提出幾點發展途徑。

1武山縣馬鈴薯生產現狀

1.1種植區域武山縣屬溫帶大陸性半濕潤季風氣候區,全縣15個鄉鎮的370個行政村都適宜馬鈴薯種植,根據地域特點可分為三個種植區。

一是河谷川區春夏播馬鈴薯種植區。包括縣內海拔1 800m以下的渭河及其支流流域的川臺地,一年兩熟或三熟,復種指數高,馬鈴薯既可春播,又可在油菜或小麥收后夏播復種。近年地膜馬鈴薯發展較快,種植面積占全縣馬鈴薯面積的15%。

二是南北淺中山區春夏播馬鈴薯種植區。包括渭河南北海拔1 800m以下所有干旱山區,氣候干旱,土質較薄,一年一熟或兩年三熟,以春播為主,多雨年份有少量夏季復種,種植面積占全縣馬鈴薯面積的29%。

三是南北二陰高山區春播馬鈴薯種植區,包括海拔1 800m以上的所有山區,氣候屬陰濕冷涼,降雨較多,一年一熟,是種植馬鈴薯的最適宜區,也是主產區。種植面積占全縣馬鈴薯面積的56%。

1.2品種結構我縣馬鈴薯種植品種有38個,其中天薯系列7個,隴薯系列4個,青薯系列7個,渭薯系列4個,其它來源16個。最大的渭薯1號種植面積有6萬畝左右,占全縣馬鈴薯面積的30%,其次為渭薯8號2萬畝左右,“216-10”1萬畝左右,占全縣馬鈴薯面積的30%,其余面積較大的有天薯4號、天薯5號、“大白花”、“小白花”、青薯168、高原4號、高原7號、高原8號、白粉芋、隴薯1號、隴薯3號,天引薯3號等。其中川區和淺中山區主要種植中早熟品種克新2號和渭薯1號,高山區以種植晚熟品種為主,近年試驗示范中表現抗病、高產、優質的“216-10”,天引薯3號發展較快。

1.3產量水平2006年全縣馬鈴薯平均產量950kg/畝,其中河谷區平均產量900kg/畝,淺中山區平均產量650kg/畝,二陰高山區平均產量1 250kg/畝,不同品種產量差異明顯。

1.4產品用途全縣年產馬鈴薯1.40億kg,其中30%留作種子或食用,10%用于粗加工或淀粉,60%作出售,銷售渠道主要是通過經紀人銷往東南沿海,其次是交售給縣內淀粉加工企業和個體加工戶。

2馬鈴薯生產存在的問題

2.1品種老化、退化嚴重,優質新品種缺乏多數品種老化如渭薯1號、高原7號等,還是上世紀70年代引進推廣的,已經種植了近半個世紀,使用年限過長,品種老化、退化嚴重,環腐病、晚疫病、病毒病等病害交叉感染,致使馬鈴薯產量下降,品質變劣,銷路不暢,直接影響馬鈴薯產業化的發展。多年來,我們雖然堅持不懈的進行馬鈴薯品種的區域試驗和引種試驗,但綜合性狀超過渭薯一號的很少,即使個別品種表現抗病高產,但往往幾年之內就喪失抗病性,表現出退化癥狀,尤其容易感染晚疫病。適應市場需求而薯形好、商品率高、抗病高產、優質的新品種很少。

2.2栽培技術落后由于資金、技術、信息的限制,我縣群眾種植馬鈴薯還是沿用傳統的栽培管理方式,新技術、新品種應用較少,影響了馬鈴薯產業化的發展。

2.3農業基礎條件差,群眾經濟困難,制約種植規模擴大馬鈴薯忌重茬,要輪換種植地塊,同時用種量大,土糞施用量大,整地質量要求高,田間運輸勞力消耗比較大,而我縣洋芋主產區都在中、高山區,溝壑縱橫,山高路遠,農田交通條件差,農戶都盡量把馬鈴薯種在離村莊較近,交通方便的地塊,運輸困難的偏遠地塊盡量不種或少種;另一方面,山區群眾經濟都普遍困難,馬鈴薯播種時肥料、種子、用工等一次性投入大,種植面積擴大投資也增大,多數群眾有困難。這些是制約種植規模進一步擴大的因素之一。

2.4氣候干旱,造成馬鈴薯適宜種植區海拔升高自上世紀90年代以來,由于溫室效應和厄爾尼諾現象的影響,引起全球氣溫升高和氣候干旱,我縣以前適宜種植馬鈴薯的淺中山區有相當面積變成退耕還林區,最適宜種植區海拔由以前的1 800m左右上升到2 000m左右。以前陰濕冷涼無霜期不適宜馬鈴薯生長的二陰高山區現在成了主產區。

2.5專用型品種數量少,規模小,不能滿足市場需求過去由于缺乏種源,農民種植的馬鈴薯種薯主要靠互相串換商品薯解決,致使品種多、亂、雜的現象相當嚴重,造成馬鈴薯產量低、品質差,病蟲害嚴重。近年來雖然引進了一些優質專用型新品種如隴薯 3號、大西洋等,但種植規模小、產量少,仍不能滿足市場需求。

2.6種薯及商品薯質量檢測和認證體系不夠完善,品牌優勢弱按照無公害農產品生產的要求,種植時要做好產地認定、環境認定、產品認定等檢測工作,市場及龍頭加工企業在收購優質專用原料品種時要根據各方面的檢測依據來確定,而目前我縣雖然已建立了農產品質量檢驗檢測站,但由于設備落后及技術體系不完善,致使已注冊的 “焉支玉” 牌脫毒馬鈴薯品牌還沒有打響。

2.7種植基地分散,影響規?;?、區域化優勢的發揮我縣非常適合馬鈴薯的生長,馬鈴薯種植面積也比較大,但大都是一家一戶的零星種植,因而形不成規模,影響了區域化及規?;瘍瀯莸陌l揮。

2.8缺乏專業市場和比較完善的市場營銷體系目前除一些個體商販從事馬鈴薯營銷外,我縣還沒有真正組建起馬鈴薯產品營銷協會,加之缺乏專業批發市場,產品流通不暢,信息閉塞,僅靠農民自行廉價銷售,致使效益不高,不能最大限度地維護農民的利益和體現優質產品的價值。

2.9精深加工規模小,能力弱我縣馬鈴薯產業效益沒有從深層次得到挖掘的根本原因是基礎比較脆弱,目前縣內還沒有一家馬鈴薯加工龍頭企業,僅有幾個加工粉條小作坊,由于規模小、消化能力弱而帶動力不強,距產品生產、加工、銷售一體化的產業化經營的要求差距還較大。

3馬鈴薯今后的發展趨勢

3.1提高認識,加強領導縣、鄉政府部門要充分認識馬鈴薯在我縣農業結構調整和農業產業化發展中的重要地位,把馬鈴薯產業化發展放到和蔬菜、養殖等產業同等重要的地位,當作支柱產業來抓;在制定經濟發展計劃,產業發展規劃,工作考核指標等工作計劃時,把馬鈴薯產業化發展作為一項重要內容,在扶貧開發、財政扶持項目中作為重點投資項目。要組織農業技術部門制定好全縣馬鈴薯產業的發展規劃和實施方案,調動社會各方面的力量抓好馬鈴薯產業化工作。

3.2加強科技開發,增強發展后勁

一是引進設備和技術,建立馬鈴薯脫毒苗繁育中心,生產脫毒種薯,積極推廣,填補我縣在這一方面的空白。

二是積極引進菜用型、淀粉加工型、薯(條)加工型等不同用途的專用型優良品種,按品種特性與生態條件相適應的原則,在川區、淺山區、二陰高山區進行品種試驗和區域試驗,選擇適宜當地推廣的優質新品種。

三是用“走出去,請進來”的方法,從科研部門引進栽培技術方面的新成果、新技術,進行試驗示范,加以吸收和借鑒。如延長或打破休眠的技術,間(套)作技術,平衡施肥技術,設施栽培技術等。

3.3抓好良種繁育基地建設,加快良種普及步伐在海拔較高的山區,選擇交通方便,土質肥沃, 集中連片、馬鈴薯種植面積大,生產水平高,群眾基礎好的村作為良種繁育基地,由技術人員承包負責,引進經過試驗表現優良的新品種原種或脫毒微型薯,按良種繁育操作規程嚴格把關,簽定產銷合同,優惠價收購,收獲后以補貼價向適宜區推廣,更新更換生產上已經退化的品種。

3.4改善基礎設施,健全社會化服務體系各鄉(鎮)要積極組織群眾修建田間農機路和水利灌溉渠道,改善交通運輸條件和農田水利設施,鼓勵扶持機動農用車的推廣,為擴大種植規模解除后顧之憂。工商部門對縣內各農貿市場的馬鈴薯交易要實行扶持鼓勵的辦法,打擊欺行霸市瞞哄客商的行為,吸引外地客商,農機、交警部門對運輸馬鈴薯的車輛不得亂罰款、亂查扣,建立縣內綠色通道??h鄉農業技術部門要搞技術咨詢和物資供應及信息服務,要建立鄉村服務網點,方便群眾。

3.5健全繁種制度,提高種薯質量種薯質量是脫毒種薯生產的生命線,提高和保證種薯質量是馬鈴薯種薯脫毒快繁體系建設的核心內容。因此,要建立健全嚴格的繁種制度和種薯質量保障制度,特別是我縣脫毒薯中心應盡快完善病毒檢測體系和建立種薯質量監控體系,對莖尖組培苗和引進的試管苗必須先進行病毒檢測,合格后再投入大量快繁生產,以實現脫毒種薯生產與供應的制度化、標準化與專業化。

3.6辦好豐產示范點,搞好技術推廣要在各鄉鎮選1~2個交通方便的村進行豐產示范,由農業推廣部門派技術人員蹲點指導,關鍵時期組織群眾參觀介紹,起到輻射宣傳帶動作用。農業部門要制定好全縣的馬鈴薯生產布局規劃和栽培技術規程,搞好逐村的技術培訓和良種供應,實行標準化生產,提高整體的產量水平,提高產品的市場競爭力。

3.7強化營銷,創建品牌要充分利用武山馬鈴薯獲得農業部綠色品牌認證的有利條件,利用電視、廣播和互聯網等多種形式,加強宣傳推介,同時在產品包裝、深加工方面下功夫,采取多種促銷手段,擴大武山馬鈴薯知名度,創建品牌。

生物技術的發展趨勢范文3

根據我國農業畜牧業的現有基礎以及對動物生物技術的實際需求,國家應該集中各種力量,著重對生物技術開展基礎性的研究,加大技術的投資力度,對一些利潤高的技術產品進行重點投資,根據我國農業動物生物技術的現有基礎和社會發展變化的主要形勢,預計農業生物技術將在以下幾個領域取得長足發展。

1.分子生物學技術

由于農業養殖日益呈現出規?;c集約化較高的特征,再加上人們對短期經濟效益的集中追求,所以我國傳統的畜禽品種資源將會遭遇越來越嚴重的破壞,其群體數量將日益降低,品種資源的破壞形勢會日益加深,根據這種現實情況,未來農業動物生物技術將在以下分子生物領域進行發展:對我國固定的優良品種或基因進行挖掘與定位;為畜禽的遺傳多樣性進行保護的分子監測技術;我國固有畜禽品種的起源與進化的比較基因組學研究;保存動物遺傳資源的生物技術研究。

2.分子育種技術

我國農業中的畜禽育種工作經過長時間的發展,逐漸由追求數量轉向追求質量,育種方法也逐漸由數量遺傳法轉向分子育種與常規育種相結合的方法,所以分子育種技術的改進將是未來階段我國農業動物生物技術的一個主攻方向,分子育種技術的研究將集中在標記輔助育種技術、數量性狀主基因的檢測和定位技術、動物功能和抗病基因的診斷技術以及試劑盒的研究,通過這些方面的技術研究提高動物產品的質量,實現其最大效益。

3.分子診斷技術

畜禽疫病是對我國畜牧業生產以及產品安全造成主要影響的關鍵因素,畜禽疾病的危害嚴重、流行面廣,潛在危險性較大,一旦發生就會造成較大的經濟損失,因此,利用免疫學、現代分子生物學以及病毒學的相關技術,對我國畜禽的重要疫病進行分子生物學研究是是農業動物生物技術的主要發展趨勢之一,主要包括:重要畜禽疫病的分子診斷、監測、重要畜禽疫病病原的大分子結構與功能研究以及試劑盒的研發。

4.轉基因動物技術轉基因動物是一種將胚胎工程與分子生物學有機結合而研究出來的一種基因工程動物,這種技術是克隆技術的突破性進展,影響動物發育過程中的基因表達,能夠促進遺傳學與發育生物學以及相關學科的發展,是加快動物育種進程、提高育種效率,為瀕危動物提供生存方式的有效方法。

二、結語

生物技術的發展趨勢范文4

【關鍵詞】 獸醫行業 生物技術 應用

生物技術作為一種先進的科技手段,其主要是指在現代生命科學與其他基礎性科學的條件下,通過預先設計對生物原料進行加工或改造生物體,從而生產出人類所需的產品。生物技術是以生物學為基礎,將生物科學與工程技術相結合,能夠有效控制生物控制系統,涉及生物工程、蛋白質工程和基因工程等一系列技術,屬于高新實用技術的集合體。總體而言,生物技術的發展與應用,為現代科技科研的發展與進步提供了重要的平臺,有利于促進科技的更高層次的發展。

1 獸醫行業中生物技術的應用

生物技術屬于一門綜合性較強的學科,其是指人們加工動植物體和微生物等物質原料,為社會提品服務,包括發酵技術和現代生物技術等。一般獸醫行業中生物技術的應用可從動物育種、動物疫病診斷與防治、飼料資源開發、畜禽環境凈化等方面進行具體分析。

1.1 動物育種

生物技術在動物育種中的應用,主要是胚胎技術、DNA技術、克隆技術和轉基因等的應用,其具有較強的針對性,能夠對傳統人工育種的形式加以改善,加快培育和品種優選的時間,縮短培育的周期,提高育種質量,實現分子級的培育效果。例如通過生物技術可提取特殊基因,在插入基因簇的基礎上開展生物的遺傳性再造,這樣能夠對品種的某一特性加以改變,優化品種或改造種群。然后利用相關的生物技術,有效進行檢測與診斷,對遺傳改造效果進行科學分辨,保留達到預期的小組,提高育種過程的速度與準確性,提高畜牧業的生產能力。

1.2 動物疫病診斷與防治

運用生物技術來診斷與防治動物疫病,其主要是通過該技術培育基因工程獸用疫苗,其培育時間比常規疫苗生產時間要短,并且疫苗具有更加強大的效果和更多的種類,降低因污染或殘毒而導致的生物污染幾率。一般來說,常見的包括預防禽痘病毒的核酸疫苗、基因缺失疫苗、活病毒載體重組疫苗等。隨著生物技術的不斷發展,許多新型有效的診斷方法用于畜禽的疾病診斷中,尤其是多種分子生物學診斷方法,如聚合酶鏈反應法、核酸探針法、免疫印跡法、限制酶分析法等。

1.3 飼料資源開發

動物的養殖需要以飼料為基礎,其直接關系到畜牲畜的成長和畜牧業的經濟效益;而生物技術的應用發展有效推動了畜牧業與農業的技術變革,為飼料資源的研發提供了有力條件。將生物技術應用在飼料研發中,能夠促進飼料營養成分的提高,減少因飼料短缺而產生的壓力情況,為畜牧業的良性發展提供基礎。如生物技術在發酵飼料中的應用,其對傳統飼料來源加以改變,降低飼料成本,提高畜禽的適應性和抵抗力,減少畜禽的發病率。澳大利亞的部分科學家已經研制出新的首蓓,其含有十分豐富的蛋白質,去除相關基因之后可作為新型的高蛋白質含量的飼料。

1.4 畜禽環境凈化

由于養殖業大多較為集中,因此畜舍中會散發出含有氨氣的難聞氣味,這些物質會嚴重威脅到對人畜的健康,因此需要采用科學的措施來防治這一情況。如由于畜舍中含有大量氨氣,導致肉雞情況的出現,或者是引發豬的呼吸道疾病??茖W家利用生物技術提取莫哈欠絲蘭中的糖化合物,從而減少畜舍內含有的糞臭素、氨氣和硫化氫,促進牲畜血液中含氧成分的增強,避免雞產生腹水癥的現象,提高豬的生產性能。

2 獸醫行業中生物技術的發展趨勢

DNA重組技術作為現代生物技術的核心內容,其操作對象主要是遺傳物質、基因或細胞機體。隨著生物技術的發展,其為畜禽類疾病的診療與疫苗的研發等提供了技術支持,有利于畜禽類疾病的預防,減少人類部分疾病的產生。當前基因治療仍然是動物醫學的重要研究方向,如利用何種方式認識和利用基因等,其需要以動物疾病模型為依據研究與分析基因治療問題,從而完善獸醫臨床的相關理念。此外,生物制藥也是現代生物技術的發展方向,抗生素的耐藥性已經成為十分嚴重的問題,畜牧生產者對抗生素的廣泛應用,在很大程度上促進了新耐藥菌株的傳播,引發了部分人畜共患的疾病,給醫療保健系統造成了嚴重的經濟負擔。因此生物類醫藥的應用是未來藥物的使用準則,其有利于預防疾病與疫苗接種,對獸藥的研制具有較好的應用價值?,F代生物技術具有良好的優越性,是未來醫藥行業的必然發展趨勢,但是如何簡化分析方法、降低技術的使用成本及操作難度,仍然是該項技術在實際發展中需重點解決的難題。

3 結語

綜上所述,生物技術作為一種綜合性的高新技術,其多應用于動物育種、動物疫病診斷與防治、飼料資源開發、畜禽環境凈化等方面,有效推動了獸醫行業的發展。當前我國在研發生物技術層面相對落后,尤其是動物育種和飼料研發等方面的應用,但是我國正在不斷提高對該項技術的認識,今后其在牲畜養殖方面的應用將會變得更加廣泛和普及。

【參考文獻】

生物技術的發展趨勢范文5

【關鍵詞】飼料添加劑,發展特點,發展趨勢

一、引言

中國飼料添加劑的發展是在藥用抗生素的基礎上發展起來的。其發展可分為四個階段:20世紀50-60年代為第一階段,飼用抗生素為人畜共用的藥用抗生素;20世紀60年代以后進入第二階段,人們逐步認識了細菌抗藥性的產生及其轉移的機制和飼用抗生素對人類健康的可能危害,提出了飼用抗生素應與人用抗生素分開,并開始研制專用飼用抗生素;從20世紀80年代開始進入第三階段,重點是篩選研制無殘留、無毒副作用、無抗藥性的專用飼用抗生素,并與獸藥分開;進入21世紀后,人們對自身的健康日益關注,由于不規范使用抗生素帶來的種種問題引發人們尋求一種代替抗生素產品的方案,一批綠色飼料添加劑如酶制劑、酸化劑、微生物制劑等初現端倪,并得到了快速發展。

中國飼料添加劑工業經過20多年的發展,從無到有,從小到大,品種增加,產量增長,逐漸形成了一個較為完善的體系,為飼料工業的發展起到了積極的推動作用。2011年,我國飼料添加劑(藥物飼料添加劑除外)總產量629萬噸,總產值431.9億元,營業收入417.8億元。

二、飼料添加劑行業發展特點

1、逐漸向“綠色、高效、安全”飼料添加劑轉型。隨著居民對食品安全和動物產品藥物殘留關注度日益提高,國家對獸藥使用管理和殘留監控力度不斷加強,并且很有可能出臺限制抗生素類藥物在養殖中使用的政策。潛在政策變化加上社會食品安全意識的增強正切實改變著業內企業對飼料添加劑的需求,養殖企業對飼料添加劑的需求逐漸轉為“綠色、高效、安全、低殘留、低毒性”。在使用抗生素的同時,投入“安全、無污染、無殘留”的綠色飼料添加劑配合使用,可最大限度地減少動物體內藥物殘留。飼料添加劑市場將逐漸由藥物飼料添加劑占主流轉變為多品類、藥物飼料添加劑與綠色添加劑并存的局面。綠色飼料添加劑是現代畜牧業發展趨勢的必然要求,它有利于從源頭上確保飼料安全,實現綠色養殖,生產綠色的動物源食品。

2、市場需求逐漸由產品需求轉向方案需求。我國畜牧業養殖向規模化、集約化發展,動物疫病傳染率增高,傳統的飼料添加劑經營模式已無法適應畜牧業對飼料的需求。市場需求逐漸由產品需求轉向對“解決方案+優質產品”的需求。市場需要飼料添加劑供應商提供針對不同動物、不同生長階段、不同環境等問題下可能出現的疾病相關問題的有效的個性化產品解決方案,未來產品結構的合理性、優質專業的技術服務、強大的研發實力將成為飼料添加劑企業核心競爭力的關鍵要素。

3、飼料行業整合將推動飼料添加劑行業整合加速。在行業監管趨嚴及飼料生產企業經營利潤較薄的壓力下,飼料行業整合重組的趨勢逐漸顯現。2011年我國年產10萬噸以上飼料企業達360家,較2003年67家增長4.4倍。在豬飼料行業,以雙胞胎集團、正大集團、正邦科技為領頭的前十大企業2012年豬料總銷量為7,900萬噸,占整個市場的33%,飼料行業集中度不斷上升。飼料行業整合步伐加快,促使大型飼料生產企業對飼料添加劑的需求越來越集中,從而加速飼料添加劑行業整合,為飼料添加劑行業內擁有一定優勢的企業提供了快速發展的機遇。

三、飼料添加劑行業技術的未來發展趨勢

隨著飼料添加劑向綠色、高效、安全、多功能方向發展,采用現代生物技術研制對動物具有特定生物學活性和功能的新型安全添加劑已成為當前飼料添加劑技術發展的主要趨勢。這種技術主流發展趨勢由一系列以基因工程、蛋白質工程和代謝工程為核心的現代生物技術新產品所組成,其中,微生物制劑、酸化劑、植物(中草藥)飼料添加劑、酶制劑等品種的發展迅速。

1、微生物制劑。微生物制劑主要通過改變消化道微生態結構,抑制有害微生物,促進有益優勢菌種的繁殖。微生物制劑技術的發展趨勢主要集中在以下方面:①加強飼用微生物資源的開發與利用;②關注益生菌存活機理研究,細菌附、定植機制的研究以及益生作用的微生物學和分子生物學原理研究等;③建立高密度發酵方法,提高發酵工藝。

2、酸化劑。酸化劑的主要作用為降低胃腸道pH值,促進胃蛋白酶原轉化為胃蛋白酶,增進營養物質的消化與吸收,增加動物采食量?,F酸化劑的抑菌性能尚不能與藥物飼料添加劑相提并論,為了更高效地使用酸化劑,未來的技術發展趨勢體現在以下方面:①將酸化劑與一些具有強抑菌效果的物質配合使用將成未來研究趨勢;②利用醫藥緩釋原理,通過包衣或微囊技術使酸化劑在消化道分段釋放。

3、植物(中草藥)飼料添加劑。植物(中草藥)飼料添加劑具有許多功能,如增強食欲、抑菌殺菌、增強免疫機能、改善繁殖性能、改善肉品質等。未來植物飼料添加的發展趨勢主要圍繞植物有效成分的提取和分離、植物有效成分作用機理的深入研究、加強成品質量控制及建立毒理安全評估機制等

4、酶制劑。酶制劑在飼料中的添加能補充內源酶分泌不足、促進植酸、纖維素、及半纖維素等營養物質的消化分解,消除某些抗營養因子。未來酶制劑技術的發展趨勢主要圍繞菌株培育、飼用酶制劑性能改良、建立效果評價方法及酶制劑產品應用幾方面。

四、結語

當今,飼料添加劑行業的發展面臨許多新挑戰。養殖模式與養殖環境的多樣化,消費者對畜產品需求的多樣化,國家對飼料添加劑管理的規范化,給行業的健康發展帶來了積極動力。隨著飼料添加劑向綠色、高效、安全、多功能方向發展,以微生物制劑、酸化劑、植物飼料添加劑、酶制劑為代表的生物技術產品發展迅速。飼料添加劑企業應注意產品結構的合理性、著力打造專業的技術服務形象,在規?;B殖及行業整合的大環境下抓住發展的機遇。

參考文獻:

[1]梁誠,我國飼料添加劑產業現狀與發展趨勢,獸藥與飼料添加劑,2007年第12卷第3期.

生物技術的發展趨勢范文6

[關鍵詞]生物技術;農業水污染;問題;對策

近年來,伴隨著我國經濟的快速發展,生態環境受到嚴重威脅。農業水污染作為我國發展面臨的主要問題,受到我國專業人士的廣泛關注,農業水污染來源廣泛,如工業廢水、生活污水以及江河湖泊的水華等。傳統水污染的治理措施主要以物理和化學方法為主,雖取得一定成效但是由于自身的因素易對周圍環境造成破壞且運行成本高而未能廣泛使用,生物技術作為一種新型技術,可以依靠動植物和微生物作為反應器對污水進行加工處理,但是由于技術成熟性,生物技術在農業水污染治理中仍然存在很多問題有待于解決。

1對生物技術的解讀

生物技術,是指人們利用現存的生物進行體內物質和能量運動原理生產出對人體及環境有益的物質。通常來說,生物技術是指利用微生物、動植物的生理活動對被污染的物質進行加工、處理和修飾,最后生產出對環境有益的物質。20世紀80年代,國際合作及發展組織就對生物技術有了明確的定義,隨著生物技術科學領域的不斷發展,現代生物技術作為一種新型的科學技術已經被世界廣泛接受和使用,現代生物技術主用包括基因工程、酶工程以及細胞工程。經過不斷地摸索和探究,人們發現利用生物的生理特征可以有效治理農業水污染,如降解能力、吸附能力,這樣既可以節省成本又可以獲得高水平的污水處理效果,但由于目前生物技術仍處于初級水平,并不能很好地控制生物在外界因素影響下仍能高效地進行污水凈化處理,因此生物技術在農業水污染治理中仍然存在許多問題有待于進一步優化。

2生物技術治理農業水污染的現狀

2.1生物技術治理農業水污染中的政府支持力度

生物技術作為一種新型污水處理技術受到世界各國的廣泛重視,我國作為人口最多的國家,農業水體污染可以追溯到每位居民的飲食住行,因此加強生物技術的研究勢在必行。農業水污染的主要物質有氮磷的富營養化、農藥的降解、懸浮物、硫化物和重金屬等,由于農業污水的有機物含量高,易造成水體腐敗,對周邊的農作物造成直接影響,導致農作物成熟不良、抗逆性差且易發生病害。目前水體污染引起政府的高度重視,2000多家的農藥制造企業已有500多家生物農藥制造企業,各級政府積極實施政策和方針,如2013年,浙江省通過建立水源地水質自動檢測系統為農業水體的凈化提供了有力保障。

2.2生物技術治理農業水污染中的市場使用現狀

農業水污染生物技術的應用不僅是國內市場發展戰略的趨勢,更是世界市場農業發展的重要戰略目標。我國擁有遼闊的土地面積,農業生產技術相對先進,但面臨的農業水污染問題如不能盡快解決,將給我國農業發展和農業市場經濟帶來空前的災難;農業水污染生物技術作為生物技術的重要研究內容,在經濟全球化的背景下應加快生物技術的研究工作,加強市場與農業水污染生物技術的聯系,使生物技術存在的缺陷和問題能夠盡快解決。2011年,英國、法國等多個國家共同建立生物信息科技園、生物風險基金等,向全世界展示了生物技術商業化的發展趨勢,隨著農業水污染生物技術的推廣,生物技術商業化也出現了相應的問題,如是否建立更多的生物技術商業區,如何處理農業水污染生物技術出現的問題成為世界生物學界關注的焦點。

3生物技術治理農業水污染中存在的問題及原因分析

伴隨著農業水污染生物技術的應用,農業水污染的問題得到了有效解決,但是由于農業水污染生物技術仍處于初級階段,目前還存在許多問題有待于進一步優化,

3.1生物技術治理農業水污染中存在的問題

3.1.1無法替代部分農藥與分解

傳統的農藥主要含汞劑和砷劑為主,這類農藥可以在植物體內積累,并且產生有害毒素,擾亂植物的成熟期,部分藥物還含有尼古丁、生物堿、赤霉素等,這些農藥在今天很難被生物技術所代替,并且由于農藥的復雜性,部分微生物也無法對其進行分解。傳統農藥的專一性不高,因此常常會對周圍的植物產生毒害作用,因此必須加強生物技術的研制工作,將遺留下來的農藥進行分解,使農業水污染的情況有所改善。

3.1.2無法滿足部分生物依賴的生存環境

農業水污染的主要來源是農業生產生活中產生的污染物造成的污染,如農藥、化肥、糞便等,這類污染物不易被降解,久而久之就會對生態環境造成嚴重的破壞,水體造成嚴重污染,這使得部分微生物的生存造成威脅,此外,外部壞境的改變也使得微生物無法滿足賴以生存的生物圈,因此,農業水污染生物技術面臨著無法使部分微生物正常存活的困難,這也是生物技術發展面臨的主要困難之一。

3.2生物技術治理農業水污染中存在問題的原因分析

生物技術作為一種新型生物科學技術,目前被應用到各個領域,我國作為一個農業大國,在農業水污染生物技術方面尚未成熟,主要原因有:

(1)起步時間晚,我國生物技術相對于其他發達國家發展緩慢。

(2)內容缺乏,目前生物技術主要以水生藻類、微生物為主,這類生物易被環境干擾。

(3)缺乏合理的規劃,在農業水污染控制方面以治理為主,忽視了預防的重要性。農業水污染問題關系到每位居民,在經濟快速發展的時代里,我們應該珍惜我們的家園,愛護我們的環境。

4結語

隨著經濟的發展、資源的浪費,農業水污染成為世界人民關注的熱點話題,本文首先分析了當前農業水污染生物技術的現狀,接著從生物技術的替代與分解、生存環境和規劃問題三個方面,探究了農業水污染生物技術在實際應用中存在的問題,最后理性的對全文進行總結。

[參考文獻]

[1]劉成家.農業水污染治理環節中的生物技術應用問題研究[D].浙江農林大學,2014.

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