序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇生物技術與生物工程，期待它們能激發您的靈感。

篇1

專業基礎課的設置體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程（見表1）。然而從科學到技術的差異很小，僅增加了工程基礎課4學分（約11%），應為技術基礎課，且應明確例舉。從技術到工程的專業基礎課要求有了明確的變化，按課程類別從科學到工程變化率近50%。學分的控制宜統一，且應規定生物技術專業的專業基礎課最低學分要求中技術基礎課學分應達20%以上，生物工程專業的專業基礎課最低學分要求中工程基礎課學分應達40%以上。且可給出典型的工程類專業基礎課名錄，如機械零件、電子電工基礎等課程。另外生物工程專業基礎課將《機械設計基礎》列為可有可無的選修會造成該專業工程基礎的嚴重缺陷，且應在生物工程專業的專業選修課中保留生物技術專業的細胞工程、酶工程等選修課（見表1）。

二、專業課

專業課的設置也體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程（見表1），從科學到技術的專業課調整率達30%，而從技術到工程的專業課雖然有較大變化，但所列舉的課程多為非典型的工科專業課（如基因工程、細胞工程、蛋白質工程），回避了典型的工科專業課如氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。學分的增加也不盡合理，三個相近專業，不論理科還是工科，學分基本要求應盡可能一致。向上浮動及在各選修課程間適當調整則是各校應有一定的自。另外生物工程是典型的工藝類專業，專業必修課缺工藝類專業應有的分析檢測課也會給工藝過程及產品研發和生產中的質檢質監和質控及產品安全留下隱患，故建議3+X模式中3應包含專業分析、X應例舉氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。

三、實習及畢業實踐環節

生物科學和生物技術的實習及畢業實踐環節完全一致（見表1），未能體現從科學到技術的差異特點以及生物技術可授農學或林學學位的特色。畢業設計是工科工藝類專業最為特色的實踐環節，但在許多學校以“畢業設計（論文）”的形式出現，實際實施則只做畢業論文，沒有畢業設計，使畢業設計名存實亡，致使許多學校生物工程專業的畢業生根本就不知道何謂畢業設計，許多學生甚至把畢業論文當作畢業設計。建議明確生物工程專業的“畢業設計”為必修環節，可以設計論文二者兼顧，至于是“大設計小論文”還是“大論文小設計”可依各校情況而定，唯有如此，生物工程專業才能名符其實。

四、師資要求

師資的最低要求在規范中描述不盡一致，應加以統一。且應規定專業課的師資要求，因為能承擔專業課的老師一般能勝任專業基礎課，而能承擔專業基礎課的老師則不一定能勝任專業課。這在工科尤其如此。故除規定學歷職稱要求外，應規定專業要求，即“本科為相應或相關專業”的師資應大于專業師資總數的50%。

五、其他

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關鍵詞：生物科學；生物技術；生物工程；專業規范；比較分析

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）05-0112-02

一、引言

我國高校生物學領域有生物科學、生物技術、生物工程三個密切相關的本科專業，并制定了相應的專業規范。如何體現各自的科學、技術及工程內涵與特色既是教育工作者的責任，也是人才市場和報考學生和家長極為關心的現實問題。本文通過比較分析這三個專業的本科專業培養規范，上提出一些參考意見，以期為專業的進一步規范、教學計劃的修訂，為社會及學生和家長的專業選擇提供參考。

二、專業類型

生物科學專業為傳統典型的理科專業，培養科學型和教學型人才，授理學學位；生物技術專業以理為主、以工為輔、理工復合，培養應用研究型或技術型人才，授理學、農學或林學學位；生物工程專業以工為主、以理為輔、工理復合，培養應用型工程技術人才，授工學學位。其專業類型的描述和劃分比較清晰明了，比較規范和恰如其分。

三、培養目標

從專業規范中培養目標的描述（見表1）來看，生物科學與生物技術兩個專業的培養目標差異很小，僅有從事生物科學與從事生物技術之差，但從目前的就業市場來看從事生物科學與從事生物技術差異很小，難以界定。而從專業類型可知，生物技術專業可授理學、農學或林學學位，這些特色理應在培養目標中有所體現。

四、公共基礎課

在三個專業的本科培養規范中，生物科學與生物技術兩個專業的公共基礎課（人文社科和自科）完全一致（見表1），而生物工程的公共基礎課形式上有一定差別，可本質上看不出有多少差別，也缺乏需有差別的理由。從厚基礎、寬口徑的培養要求來看，三個專業的公共基礎課要求可統一，學分要求也應統一，要求工科學生在這一環節增加近一倍的學分極不公平。線性代數等可在公共基礎選修要求中解決。

五、專業基礎課

專業基礎課的設置體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程（見表1）。然而從科學到技術的差異很小，僅增加了工程基礎課4學分（約11%），應為技術基礎課，且應明確例舉。從技術到工程的專業基礎課要求有了明確的變化，按課程類別從科學到工程變化率近50%。學分的控制宜統一，且應規定生物技術專業的專業基礎課最低學分要求中技術基礎課學分應達20%以上，生物工程專業的專業基礎課最低學分要求中工程基礎課學分應達40%以上。且可給出典型的工程類專業基礎課名錄，如機械零件、電子電工基礎等課程。另外生物工程專業基礎課將《機械設計基礎》列為可有可無的選修會造成該專業工程基礎的嚴重缺陷，且應在生物工程專業的專業選修課中保留生物技術專業的細胞工程、酶工程等選修課（見表1）。

六、專業課

專業課的設置也體現了從科學、技術到工程的循序漸進過程（見表1），從科學到技術的專業課調整率達30%，而從技術到工程的專業課雖然有較大變化，但所列舉的課程多為非典型的工科專業課（如基因工程、細胞工程、蛋白質工程），回避了典型的工科專業課如氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。學分的增加也不盡合理，三個相近專業，不論理科還是工科，學分基本要求應盡可能一致。向上浮動及在各選修課程間適當調整則是各校應有一定的自。另外生物工程是典型的工藝類專業，專業必修課缺工藝類專業應有的分析檢測課也會給工藝過程及產品研發和生產中的質檢質監和質控及產品安全留下隱患，故建議3+X模式中3應包含專業分析、X應例舉氨基酸工藝學、抗生素工藝學、有機酸工藝學、釀造酒工藝學等。

七、實習及畢業實踐環節

生物科學和生物技術的實習及畢業實踐環節完全一致（見表1），未能體現從科學到技術的差異特點以及生物技術可授農學或林學學位的特色。畢業設計是工科工藝類專業最為特色的實踐環節，但在許多學校以“畢業設計（論文）”的形式出現，實際實施則只做畢業論文，沒有畢業設計，使畢業設計名存實亡，致使許多學校生物工程專業的畢業生根本就不知道何謂畢業設計，許多學生甚至把畢業論文當作畢業設計。建議明確生物工程專業的“畢業設計”為必修環節，可以設計論文二者兼顧，至于是“大設計小論文”還是“大論文小設計”可依各校情況而定，唯有如此，生物工程專業才能名符其實。

八、師資要求

師資的最低要求在規范中描述不盡一致，應加以統一。且應規定專業課的師資要求，因為能承擔專業課的老師一般能勝任專業基礎課，而能承擔專業基礎課的老師則不一定能勝任專業課。這在工科尤其如此。故除規定學歷職稱要求外，應規定專業要求，即“本科為相應或相關專業”的師資應大于專業師資總數的50%。

九、其他

近年由于社會辦學、企業辦學、校企合作、產學研合作、網絡教學、數字圖書資料等多元化和多樣化的辦學形式和方式的發展，統一實踐等硬件條件形式較為困難，而且也不符合時代要求。建議教室（專用或生均面積）、專業課實驗室（面積及專用設備）、圖書資料數據庫量設定為剛性要求，研究所（室）或技術中心、實習基地規模和數量等宜設定為柔性、選擇性或特色要求。

參考文獻：

[1]教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會.生物科學專業規范[J].高校生物學教學研究（電子版），2011，1（2）：3-9.

[2]教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會.生物技術專業規范[J].高校生物學教學研究（電子版），2012，2（1）：3-10.

[3]教育部高等學校生物科學與工程教學指導委員會.生物工程專業規范[J].高校生物學教學研究（電子版），2012，2（2）：3-10.

篇3

【關鍵詞】環境污染 生物技術 應用 前景

中圖分類號：Q933

1我國生態環境的現狀

我國生態環境污染日趨嚴重，如 “三廢”污染、水體污染、土壤污染、廢棄塑料和農用地膜污染、農用化肥和農藥污染等，造成水資源嚴重短缺，土地荒漠化日益加劇，森林覆蓋率劇減，草場嚴重退化。生態環境的惡化，時刻威脅著人們的生命財產安全，疾病發病率也迅速提高。因此，必須積極發展高新技術，如現代環保生物技術等，采用防治結合的方式，解決當前的環境危機，維護生態平衡，已迫在眉睫。

2環境生物技術簡介

生物技術是建立在生命科學的基礎上，通過直接或間接的方式利用生物或生物有機體的特定部分或某些功能，建立降低或消除污染物的生產工藝或能夠高效凈化環境污染，同時又能生產有用物質的工程技術。主要包括基因工程、細胞工程、酶工程、蛋白質工程、染色體工程、生化工程等。生物技術在環保領域發揮著越來越重要的作用，正衍生出一門新興的學科與技術，即我們所說的“環境生物技術”，亦稱“環境生物工程”。其特點如下：

2.1 實現對污染物的循環利用

對垃圾廢棄物的降解生成的產物或副產物，一般都可重新利用。這樣，可把污染降到最小程度，不僅可解決長期污染的問題，還實現了對固廢的循環利用。

2.2安全可靠、效果明顯

利用發酵工程技術治理，產生的物質基本屬于穩定無害的物質，常見的包括CO2、水、氮氣、甲烷等。并且，多數都是一步到位，無二次污染。因此，該技術既安全、徹底又高效。

2.3簡化流程，節約成本

生物技術是建立在酶促反應基礎上的生物化學過程。酶作為生物催化劑，實質是一種活性蛋白質。一般在常溫常壓或近乎中性的條件下即可發生反應。因此，絕大部分生物治理對環境條件要求不高，并可就地實施。

3.環境生物技術在三廢處理中的應用

3.1在廢水處理方面的應用

廢水中含有許多有毒有害物質，比如，酚類、氰化物、重金屬、有機磷、有機汞、有機酸、醛、醇、蛋白質等。廢水生化處理經近百年的發展，現已形成了許多新工藝、新技術。通過生物技術治理廢水，主要借助微生物的降解作用完成。它分為耗氧降解技術與厭氧降解技術兩種。耗氧降解技術又分為：活性污泥法與生物膜法。目前，采用較多的是固定化酶與固定化細胞技術，它屬于酶工程技術。固定化酶又稱為水不溶性酶，是通過物理吸附法或化學鍵合法，導致水溶性酶和固態的不溶性載體結合起來，從而使酶不再溶于水。微生物細胞猶如一個天然的固定化酶反應器。微生物細胞的固定可采用制備固定化酶的方式。對于污水中的多種污染物，均可通過固定化酶或固定化細胞進行治理。國內外有很多這方面的成功案例。

3.2在廢氣凈化方面的應用

廢氣是近年來重要的污染源之一。如何利用生物技術高效凈化廢氣也成為重要的研究課題。目前采用的方法包括生物過濾、生物洗滌、生物吸附和植物修復法等。常用的生物反應器有生物凈氣塔、滲濾器和生物濾池等。根據微生物在廢氣處理過程中的具體形式，分為兩大類：生物吸附法與生物過濾法。前者可治理含胺、酚和乙醛等氣體，后者可降解惡臭性廢氣。植物修復技術是把太陽能作為動力，依靠植物的同化作用達到凈化氣體的目的。它屬于一種綠色技術。現在，全球都有很多成功處理廢氣的案例。美國利用微生物作用來凈化工業惡臭氣體，效果明顯，且還不會出現二次異臭。德國與荷蘭利用生物膜過濾技術可除掉超過90%的硫化氫。我國相關學者也在此方面取得了不錯的成果。比如，利用生物膜填料塔處理橡膠再生脫硫過程中產生的低濃度的有機廢氣，經試驗表明，該方法是可行的，若相關條件控制適度，凈化效果顯著，凈化率可超過90%。相比原有的廢氣處理方法，生物技術法有著很多優勢：節約成本、效果好、安全可靠、沒有二次污染等。

3.3在處理固廢方面的應用

工農業生產、城市建設與日常生活都會產生很多固體廢棄物。傳統固體廢棄物的處理方式，不僅浪費資源能源，還會污染環境。利用生物技術處理城市生活垃圾和農業廢棄物，不但可以把這些廢棄物變為優質的有機肥料，實現廢物的資源化，更有利于生態環境的良性循環。常見的處理方式包括衛生填埋、堆肥和發酵制沼氣等。

4.環境生物技術在環境污染修復中的應用

4.1污染土壤的生物修復

隨著農業的發展，各種化學殺蟲劑、農藥被大量使用。而這些農藥很多都會殘留在土壤中，。尤其是那些極難降解的農藥給生態環境造成難以估量的損害。通過相關生物技術處理，可以把這些污染物質進行有效分解，生成水與CO2。不僅不會造成對環境的破壞，還能防止出現二次污染。但是是分解周期較長，不符合農業生產的需求。重金屬屬于土壤污染中重要的污染物。重金屬污染的生物治理機制是：借助生物作用（酶促反應）導致重金屬的化學形態改變，將其固定在土壤中，或減輕其毒性。這樣，可有效制約重金屬在土壤中的移動。通過生物的吸收、代謝作用后，會進一步固定重金屬或減小其毒性，從而凈化土壤。此外，生物修復污染土壤的過程中，還能提高土壤有機物的數量，調動相關微生物的活性，從而優化土壤生態結構。同時，還能強化對土壤的固定作用，避免土壤受到風蝕、水蝕的破壞，預防水土流失。

4.2.水體生物自然凈化技術

環境生物技術中通過植物吸收達到凈化水體與土壤的方法被稱為生物自然凈化技術。分為生物塘與人工濕地兩種。前者把太陽能作為初始能源，利用塘中植物的同化作用將水中的污染物吸收掉，從而凈化水體。生物塘中可栽植的高效凈化植物有水葫蘆、蘆葦、水萵苣等。同時，還應構建集組合曝氣、水生植物、水產養殖一體化復合生態系統，進而提高生物塘的處理能力。后者是通過自然生態系統中的物理、化學、生物等作用達到對水體的凈化作用。由于人工濕地處理系統出水水質較好，可用于飲用水源的處理，并且所需成本也比常規處理方法要低。

4.3白色污染的治理

采用生物技術治理可從兩方面入手，一是篩選具有降解塑料與農用薄膜的微生物，形成高效降解菌。二是分離克隆出帶有降解功能的基因，再將其植入到特定的土壤微生物內，如根瘤菌。這樣，既能發揮兩者各自作用，還有利于加快對塑料垃圾的降解速度。此外，還應重點對預防白色垃圾技術進行攻關與研發。個別微生物可以生成一些高分子化合物，類似于塑料，被稱為聚酯。為進一步節約成本、提高產量，人們正致力于通過DNA重組技術，試圖改造某些微生物。比如，當前一個重點研究課題就是通過微生物發酵生產聚-β羥基烷酸（PHAs），相關研究人員正試圖形成自溶性PHAs生產菌種。通過把PHAs重組菌發酵后，積累數量眾多的PHAs，再添加一些信號物質，從而生成裂解蛋白，然后細胞壁被破壞，PHAs析出。即簡化PHAs的提取流程，達到節約成本的目的。

4.4降解廢水中微量油脂

含油廢水屬于一種量大面廣的污染源。廢水中的少量油脂并不能通過原有的物理或化學方法處理掉。上海交大生命科學技術學院和日本日立化成公司合作，從5種活性污泥或土壤中馴化分離出六種菌，分析了它們在低溫條件下對低濃度植物類油脂的實際降解能力。不同菌的降解能力都各不相同，其中，發現兩種菌的除油效果很好，除油率高達92.80% 和95.49%，相關特性還有待進一步研究。

4.5化學農藥污染的消除

經統計資料顯示，每合成一噸農原藥需消耗3-4噸化工原料，多余的原料作為未反應物或中間副產物隨水排出，每年數百家農藥廠排出的廢水上億噸，危害極大。中科院成都生物所經過反復試驗，終于找到了解決處理農藥（樂果）廢水的方法。他們將高效微生物菌種用于SBR設備處理有機農藥廢水，效果顯著，使有機磷轉化率達96-99%，其技術指標達到了相關排放標準。一般情況下施用的農藥化肥約有80%的殘留，特別是難降解的氯代烴類農藥，給生態系統帶來了極大的滯留危害，必須依賴基因工程構建的高效菌種來進行處理。但要想徹底消除化學農藥的污染，還必須全面推廣生物農藥。生物農藥是指由生物體產生的具有防治病蟲害和除草功能的一大類物質的總稱，大多是生物體的代謝產物，主要有微生物殺蟲劑、農用抗生素制劑和微生物除草劑等。

5.環境生物技術在環境監測方面的應用

應用在環境監測領域的生物技術主要有以下幾種：①監測水質，利用細菌的數量、某些糞便指示菌（大腸埃希氏菌、克霉伯氏菌）等②檢測物質致突變性和致癌性，通常使用鼠傷寒少門氏菌來檢驗。③通過發光細菌對環境中的毒物進行檢測，速度較快。④根據對水中藻類的生長情況測定，對水質進行監測或檢測某些物質的毒性。近年來，國際上在這一領域的重點研究對象包括PCR技術（應用聚合酶式反應技術）、核酸探針、生物傳感器等。PCR技術可用于當前還無法培養的微生物檢測，一般適用于對土壤、水樣、沉積物等環境標本的細胞檢測。

隨著今后技術的不斷完善，對于水質的檢測，核酸探針與PCR技術極有可能取代現在的常規微生物檢測方式。此外，生物酶法具有良好的發展潛力，它適用于快速檢測與現場測定。生物傳感器具體有酶傳感器、微生物傳感器、免疫傳感器，通過酶、微生物、抗原、抗體等生物材料作為分子識別元件，從而把外部對其理化特性的影響轉化為電磁信號。它可用于對特定污染物的快速檢測，并且操作簡便、結果精確。

5環境生物技術現狀及前景展望

5.1現狀

環境生物技術雖有諸多優點，并能有效解決各種污染問題。但實際應用中依然存在種種局限：

①反應速度較慢，并且需要大型的反應器，需占用過多的土地面積。

②對于原水水質有著十分嚴格的標準，不然，不利于微生物的生長。

③運行過程中會發生一些問題，如污泥膨脹或流失，余下的污泥也不易處理。

④通常的微生物也極難解決人工合成物，尤其是難生物降解的污染物。

⑤實驗室有可能泄漏某些活的有害菌體。大規模的微生物應用會給生態環境帶來潛在的風險。

5.2發展前景

5.2.1各種新工藝新方法不斷涌現

比如，國內有關專家利用高效反應器治理印染廢水時，結合三種新技術，以提高生物處理效率。即在厭氧流化床中加入高效的脫色菌，通過聚集-交膠固定法，把脫色菌固定到活性污泥中。再在反應器中加入磁粉以構成穩恒弱磁場，從而對微生物產生正的磁生物效應以加快生化反應速率。此外，還有利用基因工程克隆生物生長基因控制植物生長、構建高效的細菌來治理各種污染問題，以及利用遺傳工程處理農業固廢中難降解的五碳糖等等新技術。

5.2.2綜合利用

為了避免微生物降解污染物后形成二次污染，同時，讓資源得到充分利用，生物治理技術也更趨向綜合性利用，如利用降解后形成的微生物菌體、微生物體內酶、有關代謝產物、或其產生的能源。當前，“沼氣田”發電是比較成熟的生物技術，投資少、成本低、使用管理方便，正受到很多國家的推崇。英國有的污水處理廠采用乳酸細菌降解農用工業垃圾生成乳酸。

5.2.3和其它現代科技有效結合

近年來，現代科技的發展特別是IT技術的快速發展，促使生物治理技術取得了極大的進步。生物處理工藝正實現自動化控制，并且，生物技術方面正積極開展數學模擬研究。據有關報道顯示，目前已研制出電子計算機輔助系統。該系統分為分析程序與處理程序，進一步降低了廢水處理廠設計方面的難度。隨著自控技術的發展，連續性運行的大型氧化溝也隨之產生。

5.2.4重點研究極端微生物與超級工程菌

極端微生物是指在一般生物無法生存的條件下能生存的生物。比如在高溫、高酸、高堿、高壓、高鹽、低溫等極端條件。這類微生物具有特殊的生理機制，有很高的環保應用價值。Whyte等經研究了解到，冷微生物菌株可以使石油烴、十二烷、正十六烷、甲苯、萘等發生礦化。隨著技術的進步，對現有微生物的有效改造，不斷研發出新的具有特殊功能的微生物。通過質粒工程技術，把分別降解芳烴、多環芳烴等的質粒接合到降解酯烴的細菌體內，形成一種“超級菌”。這種細菌在治理石油污染方面有著很好的應用前景，可以把60%的烴分解。同時，相比一般菌種，其幾小時就能達到一般菌種凈化一年左右的效果。

5.2.5轉變觀念，從治理轉向預防

目前，隨著環境問題的日益突出，世界各國都意識到環境保護的重要性。生物技術的發展也會從單純地治理過渡到防治結合，以預防為主，最終實現清潔生產。比如，生產微生物農藥、源于微生物體又能生物降解的表面活性劑等。今后還可應用于諸多領域，如洗滌劑制造、油類回收處理、感光乳劑穩定、植物病害防控、細胞破碎、微生物的快速測定等方面。目前，正嘗試通過基因工程技術把PHBV基因植入某些植物體內，實現從植物體內獲取塑料，從而解決嚴重的塑料污染難題。

5.3.展望

隨著全球環境的日劇惡化，使人類的生存和發展遭到了一場前所未有的挑戰，迫使人們進行一場‘環境革命’來振救人類自己。這場環境革命的意義就像18世紀的工業革命一樣重大，而且需要更深入和徹底。在這場革命中，借助現代生物工程技術解決環境問題，縱然有其巨大的發展潛力與優勢，也還存在諸多局限與不足，所以，面對環境危機日益惡化之勢，不僅要建立健全相應的環境規劃、法規、資金投入等生物技術良性應用環境，鼓勵、資助研發更新更高效的環境生物技術，并使之得到產業化與商品化發展，還要把生物技術和其它各種相關技術有效地結合起來，才能切實有效解決當前困擾世界各國的生存危機的問題。

【參考文獻】

[1]劉涵戈 淺談生物技術在環境保護中的應用 新教師教學 2011，（1）河南省項城市，河南，項城，466200

[2] 謝丹麗1 雷鳴2 生物技術在環境保護和污染修復中的應用 環境保護科學 2007，33（5）1. 中南大學湘雅二醫院污水處理中心 長沙 410007； 2. （湖南農業大學資源環境學院 長沙 410128

[3]張偉鋒 現代生物技術在環境保護工作中的應用 綜合論壇2011 新密市環境保護局河南鄭州452370

[4]郭顏偉 生物技術在環境保護工作中的應用探討 科技傳播 2011（11）新鄭市環保局，河南新鄭 451100

篇4

基因工程，也稱遺傳工程。轉基因，也就是通過人工方法，把某種生物的基因（外源基因），有目的地移植到另一種生物的胚胎細胞中，使兩種生物的基因互相滲透，結合在一起。這種得到外源基因的生物，就是轉基因生物。

轉基因成果，最早出現在20世紀80年代。美國科學家把只發育了五六天的山羊和綿羊的胚胎取出來，然后將山羊的胚胎細胞注入到綿羊的胚胎細胞里面，讓它在試管里發育一段時間，再移入綿羊的子宮里。結果，生育出來的是長著山羊胡子綿羊毛的“怪羊”，很難說它是山羊還是綿羊了。

轉基因技術與植物、動物的“雜交”不同。雜交，都是在植物或動物的同一種屬之間進行的，是能夠進行雜交的；而轉基因則可以將根本不能進行雜交的生物“結合”在一起。比如，將動物與植物“結合”在一起，這在過去會被認為是“天方夜譚”。然而，基因工程卻可以做到這一點。

草莓是極不耐寒的植物，尤其是果實受凍以后味道很差。為了改變這種狀況，俄羅斯的科學家將北極耐寒的比目魚的御寒基因移植到草莓的細胞中，從而得到一種耐寒的草莓新種。

天蠶，是一種珍稀的野生蠶種。天蠶絲具有天然的蔥綠色，非常鮮艷，并具有折光性，陽光一照，色彩繽紛，被人們譽為“絲中鉆石”。可是全世界的天蠶絲每年的產量不到800千克。飼養野生的天蠶，難度極大。由于天蠶與家蠶的親緣關系甚遠，通過常規的有性雜交育種行不通。所以，只有通過遺傳工程將天蠶優良絲質基因植入家蠶基因組織內。我國科技人員克服重重難關，終于培育出轉基因的新蠶類“大別山天蠶1號”，從而獲得具有天蠶絲質的家蠶新種，使天蠶絲的年產量得以提高。

篇5

關鍵詞：分子生物技術；環境工程；微生物領域

前言：環境工程微生物是一個綜合性的學科，涉及到很多相關聯的學科，比如微生物學、環境工程學、環境保護學等。同時，在微生物領域中，環境工程微生物又是一個非常重要的組成部分，在對其進行研究時，應用了分子生物技術，這樣一來，在進行環境監測時，提升了監測的效果，進而在很大程度上實現了環境保護。

一、分子生物技術

（一）PCR核酸技術

在PCR核酸技術中，包含了三種不同的技術。第一，PCR―SSCP技術，在利用此種技術進行環境監測時，首先要選取監測環境的DNA樣本，隨后，通過PCR擴增技術，得到SSCP凝膠DNA譜帶，最后，對其進行分析，采用的方法為銀染法、熒光的檢測技術；第二，PCR―DGGE技術，對于檢測的環境，首先將樣本基本組DNA提取出來，接著利用PCR擴增技術進行擴增，隨后，將DNA譜帶經過電泳后形成，最后，利用此項技術進行割帶回收工作，將微生物的種屬準確的確定；第三，PCR―RFLP技術，與前兩種技術不同，此種技術在進行DNA譜帶切割時，利用限制性核酸內切酶，通過與某段DNA識別序列相結合，實現最終的切割工作。

（二）PCR的測序技術

通過分子生物技術的分離，微生物環境中會出現新的群體或者生命特征，這時，就需要對新的群體或者生命特征進行類別鑒定工作，為了準確的識別，就需要相應的技術提供支持，分子生物技術中的PCR測序技術恰好可以應用在此，在進行測序工作時，此項技術依賴于轉DNA，這是因為轉DNA具備的穩定性是比較好的，同時，在所有的生物序列中，同源性是一個顯著的特征，基于此，在對新的群體或生命特征進行研究時，具備比較好的研究效果。

（三）基因探針測試技術

所謂基因探針，是指一個單鏈DN段，不過，此片段具備特異性。在對微生物環境進行檢測時，首要的工作就是樣品的選取，樣品選取完成之后，通過解鏈以及相應的原理，對樣品進行分析。在利用基因探針進行測試時，需要進行標記工作，這樣一來，即使經過雜交之后，對比工作也可以順利的展開。近年來，基因探針測試技術所具備的應用范圍越來越廣，在環境工程微生物領域中將會起到非常重要的作用。

二、分子生物技術在環境工程微生物領域中的應用

（一）檢測環境中的致病菌和指示微生物

在環境中，致病菌是一定存在的，近年來，隨著空氣污染的加劇，致病菌的數量不斷地增多，通過空氣、水、土壤等介質的傳播，導致人類患上各種疾病，比如2003年的SARS，進而產生非常嚴重的影響。在環境工程中，污水處理完成之后，在進行指示微生物時，通過大腸桿菌來實現。在不同的環境中，微生物的多樣性和種群是不相同的，為了對其進行分析，采用了PCR―DGGE技術與16SrRNA基因相結合的辦法，分析結果表明，在傳統的微生物培養中，很多微生物種群是無法進行檢測的，對此，應用了PCR擴增技術，再次進行檢測，這樣一來，檢測的效果得到顯著地提升，同時，所需的檢測時間也比較短。

（二）分析環境工程微生物種群的多樣性和豐度

一般說來，微生物會生存在污泥、生物膜、土壤等物質中，而且生存的數量是非常多的。在對微生物種群的多樣性進行分析時，同樣應用了分子生物技術，首先，對地下水微生物進行收集，同時，在陶瓷表面上讓其形成生物膜，通過PCR-SSCP技術，將微生物種群的多樣性分析出來；其次，對微生物種群的結構進行分析，分析時，應用了測序技術，并通過16SrRNA的抽取來完成。通過分子生物技術的應用，有效的對生物膜、污泥等物質的微生物種群多樣性和豐度進行了分析，在定性檢測與定量檢測充分結合之后，有效的支持了分析的結果。

（三）培養環境工程功能微生物

隨著化學工程的發展，化學工程也逐漸的實現了現代化，在進行有機化合物的合成時，復雜程度提升，同時，排入環境的物質可降解性越來越差，這樣一來，環境中的微生物就無法實現有效降解，進而對環境造成污染。為了避免環境污染的發生，提升微生物的降解能力，應用了DNA印跡技術，同時，通過分子生物技術的應用，進行了微生物的培養，培養出來的微生物具備環境工程功能，能夠有效且快速的實現降解，進而有效的保護環境。

結論：分子生物技術是一項先進的技術，通過分子生物技術，能夠有效地對環境中的微生物屬性進行測試，基于此，在環境工程微生物領域中，大力的應用了分子生物技術，不過，由于分析生物技術應用的普及程度比較差，進而導致應用中還存在一定的問題，因此，就必須要加大對分子生物技術在環境工程微生物學領域的研究力度，從而有效地提升應用的效果，加強對環境的檢測，降低環境污染。在分子生物技術不斷成熟的過程中，其應用范圍會變得越來越廣，與此同時，環境工程微生物領域也必然會產生革命性的變化。

參考文獻

[1]于潔，馮裕解玉紅等.PCR-DGGE技術及其在環境微生物領域中的應用[J].西北農林科技大學學報（自然科學版），2010，12（06）：227-234.