生物技術論文
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生物技術論文范文第1篇
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模化與集約化較高的特征，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
生物技術論文范文第2篇
由于篇幅限制，本文下面著重介紹聚合物納米藥物。迄今為止，用于納米藥物輸送的載體主要是聚合物［12］。因為聚合物主要有以下優點：分子量大，由于EPR效應，作為載體能使藥物在病灶部位停留較長時間，延長療效。可通過調節聚合物物理化學性能和自身降解而達到緩釋或控釋藥物的目的。易功能化，可把一些具有靶向作用或控釋功能的組分鍵合在聚合物粒子表面。可調控的生物降解性，避免藥物釋放后聚合物載體材料在人體器官聚積，產生毒副作用。（1）聚合物鍵合藥物。聚合物鍵合藥物又稱為聚合物前藥，它們的生物活性取決于鍵合的小分子藥物是否能夠在病變區被及時釋放出來。傳統的小分子化療藥物在給藥過程中遇到許多問題，如在水中溶解性和穩定性較差、體內迅速清除、毒副作用大等。聚合物鍵合藥物采用化學橋聯穩定藥物分子，將小分子藥物以可降解的化學鍵鍵合到聚合物骨架上，可以有效避免納米顆粒在體內循環過程中不必要的藥物泄露，而通過不同的化學鍵的選擇，特別是那些對病變局部環境敏感的化學鍵，比如pH和酶敏感化學鍵，可以實現在腫瘤組織或腫瘤細胞內的可控釋放，這使得其相對于通過物理相互作用包載型的納米藥物更加具有優勢。常見的聚合物骨架包括聚乙二醇（PEG）、聚谷氨酸（PGA）、聚N-（2-羥丙基）甲基丙烯酰胺（HPMA）。Duncan等研發了一系列HPMA抗腫瘤鍵合藥物，目前正在進行臨床I、II期研究。化療藥物是以Gly-Phe-Leu-Gly鍵合到聚合物骨架上。通過細胞內溶酶體的酶解作用，鍵合的抗腫瘤藥物可以被有效地釋放出來，達到了細胞內給藥的要求［13］。再比如將galactose鍵合到聚合物骨架上可以有效地增加這些納米藥物的肝靶向性［14］。（2）聚合物-蛋白質結合體：聚乙二醇和多糖經常用于制備蛋白質高分子共價結合體。獲FDA批準可在臨床上使用的聚合物-蛋白質結合體大多數是由聚乙二醇制備的（PEGylation）。PEGylation可增加蛋白質的水溶性和穩定性，又可降低其相應的免疫原和抗原性，從而延長藥物在體內的循環半衰期［15，16］。如羅氏公司生產的PEGasys（PeginterferonAlfa-2a）可以使干擾素在血清中的半衰期提高50-70倍［17］。高分子蛋白質結合體的制備方法有：帶有功能基團的高分子鏈與蛋白質活性部位直接連接；將與蛋白質具有特異結合作用的分子首先與高分子以共價鍵結合，而后實現高分子與蛋白質的特異性結合。目前關注的熱點之一是對于具有治療作用的蛋白質和催化功能的酶等生物特異性蛋白質，與高分子結合后如何保持其生物功能的問題。（3）RNA納米顆粒：在藥物開發史上，化學藥物和蛋白質藥物已出現，RNA藥物或以RNA為目標的藥物將是藥物開發的第三個里程碑。RNA是由腺嘌呤（A）、尿嘧啶（U）、鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）構成的一種核糖核酸高分子.與Watson-Crick的DNA堿基配對（A-T，G-C）的雙螺旋鏈的結構不同，RNA的二級結構里經常出現一些非傳統的堿基配對如環環相互作用。通過底端向上的“自組裝”技術，包括模板法和非模板法，RNA分子可以構建種類繁多的和具有生物功能的納米結構。RNA納米治療劑的獨特之處在于，其支架、配體和治療劑都是由RNA組成，由于其均勻的納米級尺寸、良好的生物相容性、低毒性和目標特異性，使其有利于在活的機體內應用而不會在正常器官內積累［18］，為癌癥的治療提供了參考意見。郭培宣等人于1986年構建phi29DNA組裝馬達，是至今所能構建最強大的生物馬達。1987年郭等人［19，20］報道了phi29噬菌體中由pRNA（packagingribonucleicacid，簡稱pRNA）驅動的納米馬達。該納米馬達的功能是包裹DNA并將DNA運送到病毒衣殼中，ATP為這種RNA馬達提供能量。隨后，郭的研究團隊證明pRNA分子可以經過改造構建成二聚體、三聚體和六聚體的納米顆粒，從而開創了RNA納米技術［21，22］。利用此技術，該團隊研發了一系列多功能RNA納米治療劑，可用于靶向治療腫瘤，且不會損傷正常組織。例如［23-26］，利用重新改變結構的RN段攜帶多達4個治療和診斷模塊構建出了超穩定的X形RNA納米顆粒。這些RNA納米顆粒可納入沉默基因的小干擾RNA，調控基因表達的micro-RNA，靶向癌細胞的核酸適體，或是能夠催化化學反應的核酶［27］。（4）固體聚合物納米粒子。其制備方法包括單體聚合成聚合物納米粒子和聚合物后分散自組裝形成固體納米粒子。常見聚合物載體有聚氰基丙烯酸烷酯、聚乳酸、聚（乳酸-乙醇酸），以及天然大分子如殼聚糖和白蛋白等。藥物通過物理吸附或化學鍵合方法引入載體。Abraxane是第一個獲FDA批準的聚合納米粒子藥物，用于乳腺癌、肺癌和胰腺癌的治療，由白蛋白納米粒子和鍵合的paclitaxel組成，尺寸約130nm［28］。聚合納米粒子作為藥物載體除需具備生物相容性和生物降解性之外，單分散性要好。將納米粒子表面接枝PEG可有效增強分散性和在體內的循環穩定性。此外，研發多功能納米粒子以便提高靶向性也是當今研究的一個熱點。（5）聚合物納米膠束。常見小分子表面活性劑形成的膠束穩定性較差，不適于藥物運輸。而聚合物納米膠束，具有載藥量高、載藥范圍廣、穩定性好，體內滯留時間長等優點［29，30］。常用于難溶性藥物、大分子藥物及基因治療藥物的載體，還可實現靶向給藥，具有廣泛的應用前景。聚合物納米膠束通常是由具有親水部分和疏水部分的兩親嵌段共聚物在水中自組裝形成的納米級大小的核-殼型膠束，尺寸大約20-100nm。其中親水部分多由PEG組成，疏水部分多由聚乳酸、聚環氧丙烷、聚氨基酸組成。目前至少有6種聚合物納米膠束抗腫瘤藥物進行臨床研究。納米藥物是具有巨大發展前景的新型藥物，其在醫藥領域的發展必將引起疾病診斷和治療的革命。目前，納米醫藥技術的基礎理論及納米藥物的制備工藝等還很不完善。基礎理論方面，人們對納米藥物在體內的行為，包括組織分布、藥代動力學和藥效，以及它們與載體的化學結構和物理性能之間的相互關系，都缺乏深入和系統的研究；從制備工藝來講，制備工藝要求操作方便、成本低、易于工業化放大生產，產品性能要穩定。因此，納米技術在醫藥領域中的研究還需做大量的工作。其未來發展方向是增強載藥量、提高靶向作用及控釋能力、降低超敏反應［31］。
2納米生物醫用材料
納米生物醫用材料是納米材料與生物醫用材料的交叉，在人類康復工程中發揮重要作用。納米生物醫用材料將解決臨床對傷口敷料、人造皮膚、人造血管和組織工程支架、高性能組織修復、器官替換的迫切需求［32-34］，而且已顯示出巨大的潛在應用價值。材料支架在組織工程中起著重要作用［35］。模仿天然的細胞外基質結構而制成的納米纖維生物可降解材料已開始應用于組織工程的修復和再生。由于軟骨再生能力有限，軟骨組織工程領域的發展具有重要意義，特別是在治療老齡化社會日益流行的大關節骨關節炎方面［36］。嵇偉平等采用塑性變形和化學處理方法在Ti6A14V合金上制得一種新型多孔納米晶體，通過體外實驗研究了成骨細胞在納米Ti6A14V合金表面的黏附情況。結果表明，與普通鈦合金相比，納米表面鈦合金早期就能使成骨細胞偽足伸展良好，促進成骨細胞緊密貼壁和早期融合，與細胞黏附相關的Integrinβ1的表達也高于普通鈦合金，為將納米技術應用到人工關節等植入器械領域提供了新的方向［37］。還可以將納米骨材料［38］植入體內填充各類型的骨缺損，其網狀結構可生長出很多新生的骨細胞，所有填的納米骨材料，最后會降解消失，骨缺損部能完全被新生骨取代。目前醫用納米羥基磷灰石/聚酰胺66復合骨充填材料已投入市場，對骨缺損的恢復具有較好的作用。納米技術與生物醫學的結合，為醫學界提供了全新的思路，在醫學領域的應用已取得一定成果。但目前大多數研究還處于動物實驗階段，仍需大量臨床試驗予以證實，納米材料應用的生物安全性也有待進一步提高。這就要求生物醫學研究者與納米材料的研究人員合作需進一步加強，制造出更先進的生物醫用納米材料。
3納米診斷學
納米診斷學是納米生物技術在分子診斷中的應用，對于發展個性化治療具有重要意義。目前納米生物技術在臨床診斷方面的研究主要集中在納米生物傳感器［39，40］和成像技術［41，42］、使用制造納米機器人在細胞水平上進行維修，生物標志物的提取及測定等［43，44］領域，以疾病的早期診斷和提高療效為目標。
3.1體外生物分子檢測
超靈敏的生物分子檢測方法可以服務于臨床診斷［45，46］。由于待測分子含量很少，因此，對方法的檢測靈敏度有很高要求。納米材料特有的性質可以極大地提高分子檢測的靈敏度和簡便性［47，48］，人們研究了各種各樣的超微量生物分子檢測的信號放大方法［49，50］。丁良等［51］利用納米晶體中陽離子交換反應釋放的陽離子來誘導熒光染料，用于痕量生物分子的檢測，取得良好效果。實驗表明基于ZnS納米簇的陽離子交換放大器的檢測性能優于酶聯免疫吸附測定法（ELISA），檢測限低1000倍。標志著利用便攜式床旁檢測設備檢測生物標記物成為可能。
3.2體內診斷
3.2.1注射PEG-Glu-GNPs后腫瘤的輪廓很容易與周圍組織區別開來，這種復雜的探針可以實現體內疾病的早期診斷，大大有助于癌癥或癌轉移的早期發現［52］。另外開發體內神經遞質參與腦化學的監測是一項具有挑戰性的工作，有助于進一步理解生物分子在病理和生理上的作用。Liu等［53］報道了一種新型的封裝有金納米顆粒的玻璃毛細管來感應大腦多巴胺，結果表明，全氟磺酸改進Au/GCNE可成功用于監測麻醉大鼠紋狀體的多巴胺。Kempen等用光學顯微鏡和掃描電鏡定位、觀察金納米粒子聚集的腦腫瘤模型，發現納米顆粒僅在含有腦腫瘤細胞的區域內聚集，在正常腦組織周圍沒有發現［54］。3.2.2量子點（半導體納米晶體）量子點是以CdSe為核、CdS或ZnS為殼的核-殼型納米體，具有優良的光譜性能。水溶性的量子點在生物化學等研究領域顯示了極其廣闊的應用前景。它的細胞毒性低，可用于活細胞及體內非同位素標記的生物分子的超靈敏檢測。李朝輝等［55］利用反相微乳液技術，以CdTe量子點為核，SiO2為殼，一步制備了表面帶有氨基和磷酸基團的核殼型量子點熒光納米顆粒.該顆粒水溶性好，大小均勻，有效改善了CdTe量子點的不穩定性，成功實現了對肝實質細胞的識別。由于量子點技術有其獨特的標記特點，它必將成為今后生物分子檢測的尖端技術，為DNA檢測（DNA芯片）、蛋白質檢測（蛋白質芯片）和探索蛋白質-蛋白質之間（抗原-抗體、配體-受體、酶-底物）反應原理提供更先進的方法。同時也將極大推動生物顯像技術和生物制藥技術的迅猛發展，給疾病的診斷和治療帶來巨大進步。3.2.3納米磁性顆粒較大尺度的磁性納米顆粒呈現鐵磁性，在交變磁場的作用下可通過磁滯現象產熱，用于癌癥的靶向熱療［56］。而粒徑小于20nm的磁性納米顆粒通常顯現出超順磁性，可被廣泛應用于臨床診斷領域。目前在臨床診斷方面較為成熟、發展較快的應用主要包括：磁共振成像、生物分離、細胞篩選等。（1）磁共振成像（MRI）作為一項新的醫學影像診斷技術，近年來發展十分迅速，所提供的特有信息對診斷疾病具有很大的潛在優越性。利用超順磁性氧化鐵磁性納米顆粒在生物體組織內的特異性分布，有助于提高該部位腫瘤與正常組織的MRI對比度，因而作為造影增強劑被應用于MRI，進行腫瘤及其他疾病的診斷［57］。（2）生物分離。因磁性納米顆粒具有易操控性、比表面積大等優點，使功能化的磁性納米顆粒的應用具有很大的吸引力［58］。當前磁分離的研究涉及生物領域的多個方面，如血液中金屬離子的去除，蛋白質、核酸等的富集、固定化酶的回收與重復等［59］。Yan課題組［60］利用磁性氧化鐵粒子作為載體固定蛋白酶A，并利用其能夠與乙肝病毒表面抗原抗體發生特異性結合的性質，達到測定乙肝病毒的目的。（3）細胞篩選。當組織或血液中僅有微量癌細胞的時候，通過特定的技術就可以精確地檢測到，從而實現對疾病的早期診斷和治療，必將為病人獲得寶貴的治療時間，提高治愈率。所以細胞篩選具有重要的意義。免疫磁珠細胞篩選法可在幾分鐘內從復雜的細胞混合物中分離出很高純度的細胞。Mousavi等［61］等開發了一種新型的與金納米條結合的微流控芯片，利用高效免疫磁珠法捕捉人血中極少量的細胞，可以達到簡單而有效的檢測高純度目標細胞的目的。可以預見，在未來，更加精確的細胞篩選技術將是一個非常熱門的研究方向［62］。雖然功能化的磁性納米材料已經有了廣泛的應用，但如何設計更簡單的制備過程和更新穎的功能化方式以使材料本身具有更好的分散性和使用壽命，仍是研究者們探索的方向.3.2.4納米生物傳感器在癌癥研究領域，利用納米技術制成的傳感器可望使各種癌癥的早期診斷成為現實［63］。納米傳感器靈敏度很高，在進行血液檢測時，當傳感器中預置的某種癌細胞抗體遇到相應的抗原時，傳感器中的電流會發生變化，通過這種電流變化可以判斷血液中癌細胞的種類和濃度。目前越來越多的風險投資正在涌入這一領域，但這一技術在實用中還有一些技術難題需要解決。今后可能會有多種納米傳感器集成在一起被置入人體，以用來早期檢測各種疾病。3.2.5生物芯片生物芯片是基因生物學與納米技術相結合的產物，它不同于半導體芯片，它是在很小的幾何尺度的表面積上，裝配一種或集成多種生物活性分子，僅用微量生理或生物采樣，即可同時檢測和研究不同的生物細胞、生物分子和DNA的特性，以及它們之間的相互作用，獲得生命微觀活動的規律。具有集成、并行和快速檢測的優點，生物芯片技術已經成為21世紀生物醫學工程的前沿科技。基于納米結構陣列的蛋白質芯片和微流控芯片技術在診斷學和生物傳感技術方面的應用具有巨大的潛力［64］。Ali等［65］制備的基于氧化鎳納米棒的微流控生物芯片，采用電化學檢測法來測定人體血液中的總膽固醇濃度，線性范圍為1.5-10.3mmol/L，靈敏度高達0.12mA•mmol-1•cm-2。DNA芯片技術可以快速分析大量的基因信息，從而使生物醫學工作者可以研究并收集基因表達和變異信息，還可用于監測不同的人體細胞和組織基因表達，以檢測癌癥或其它疾病所對應的基因的變化。3.2.6納米機器人納米技術與分子生物學的結合將開創分子仿生學新領域。“納米機器人”是根據分子水平的生物學原理為設計原型，設計制造可對納米空間進行操作的“功能分子器件”。以色列科學家研發出一種“膠囊相機”，將攝像頭內置入比普通感冒藥稍大的膠囊內，以大約每秒14張照片的頻率拍攝消化道內的情況，并同時傳回外置的圖像接收器，可進行人體消化道腫瘤監測。還可將納米機器人注入人體血管內，進行全身健康檢查，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動脈脂肪沉積物，用于動脈粥樣硬化的治療；可吞噬病毒，殺死癌細胞；可將納米機器人以插入導管的方式引入到尿道或膽道里內，直接到達結石所在的部位，并且直接把結石擊碎，進行腎結石、膽結石的治療；還可進行人體器官的修復工作、作整容手術、從基因中除去有害的DNA，把正常的DNA安裝在基因中，這樣可以從根本上治愈遺傳缺陷或病毒，使機體正常運行。未來發展趨勢是當機器人醫生發現可疑病變組織后，立即能伸出“手”來取樣進行活檢。納米機器人在體內的生物傳感與智能配送生物活化劑有很大潛力［66］。
4納米材料和納米生物技術的安全性問題
隨著納米技術的迅速發展，不可避免地導致含有納米顆粒的工業廢水的排放［67］，納米材料的潛在的免疫毒性機制所引起的不良反應還沒有得到足夠的重視［68］。納米顆粒可直接穿透人體皮膚引發多種炎癥；可穿透細胞膜，將異物帶入細胞內部，對人體腦組織、免疫與生殖系統等方面造成損害等。如二氧化鈦容易在飲用水中聚集，從而污染環境、影響健康。接觸二氧化鈦納米微粒后，人體肺部將可能出現炎癥。銀納米顆粒目前已被大量使用。研究表明，即使它在環境中的聚集量很低，也會對水中無脊椎動物造成傷害。碳納米管是工業和實驗所需的材料，注射了碳納米管的老鼠會產生動脈粥狀化、線粒體脫氧核糖核酸損傷等反應。當攝入量較大時，對肌肉細胞也有毒性，會對人體健康有不利影響。但盡管納米生物技術的應用有一定安全性的問題，它的應用也會越來越廣泛，同時這也為納米技術將來的發展指明了方向——如何提高其安全性問題是研究的目標之一。
5發展前景
生物技術論文范文第3篇
生物技術專業基本技能達標訓練，目的在于提高學生科研素養和解決實際問題的能力，使畢業生與就業單位的科研、生產研發和管理達到“無縫接軌”，從而能夠在社會生產、管理和服務的第一線解決生物技術方面的實際問題。在專業實驗課程的基礎上，分別在第一、二、三、四學期設置4個基礎技能訓練項目：（1）植物生物學基礎綜合實驗，訓練內容包括光學顯微鏡的結構、規范操作，臨時切片制作、觀察與輪廓圖的繪制等，對接第一學期的專業核心課程“植物生物學”。（2）動物生物學基礎綜合實驗，訓練內容包括光蛔蟲或蚯蚓的橫切片觀察；鯽魚外形、鯉魚骨骼系統的觀察，內部解剖與觀察；土壤動物的采集、保存及鑒定，等等，對接第二學期的專業核心課程“動物生物學”。（3）生物化學基礎技能訓練，訓練內容包括分光光度法測蛋白質含量、聚丙烯酰胺凝膠電泳電泳槽安裝、點樣及電泳及層析法分離鑒定氨基酸，等等，對接第三學期的專業核心課程“生物化學。（4）微生物學基礎技能訓練，訓練內容包括（革蘭氏）染色法和油鏡的使用；酵母菌大小測定；平板菌落計數法等，對接第四學期的專業核心課程“微生物學”。每個項目都設置有相應的考核要點，如項目Ⅰ的考核要點有：①光學顯微鏡的結構要點、規范化操作流程；②臨時切片的熟練制作、質量好壞與規范化觀察；③合適染料的挑選與染色效果；④植物輪廓圖的繪制和結構標注等，項目Ⅱ的考核要點有：①觀察蛔蟲或蚯蚓的橫切片裝片，并按照所給的裝片判斷出該裝片是蛔蟲還是蚯蚓并給出理由；②解剖鯽魚并繪內部解剖示意圖；③利用體式顯微鏡，根據所給檢索圖鑒定標本等，要求學生必須通過此4個專業基礎技能訓練項目的考核，否則不能取得本專業學士學位。
在此基礎上，大三大四年級設置相應的綜合實驗及實訓項目5項，進行相關實驗技能的綜合應用實訓，包括生物技術綜合實訓（內容包括生物樣品的制備、含量測定、層析技術、電泳技術等）、發酵工程綜合實訓（內容包括菌種選育、發酵原料準備、發酵工藝控制及產品分離技術等）、生物工藝實訓（內容包括抗生素生產工藝實訓和啤酒生產工藝實訓等）、酶工程實訓（內容包括淀粉酶發酵技術，生物制劑的生產工藝等）、職業技能培訓（內容包括<營養配餐員>、<食品檢驗工>國家級職業技能證書考核培訓等）。要求學生必須通過所要求的專業技能訓練項目才可以參加后續的專業（畢業）實習和畢業論文（設計）等工作。通過專業技能達標訓練，保證學生掌握本科生必須具備的現代生物技術基礎實踐技能，顯著增強學生在食品生物技術與生物制藥技術兩個專業方向的專業技能，并具有一定的行業綜合技能，具有一定的實驗設計、產品研發能力，具有歸納、整理、分析實驗結果的能力以及撰寫論文、參與學術交流的能力，同時強化職業技能資格證書作用，將擁有相關職業資格證書算入學分，進入學生的生物技術能力評價的標準，鼓勵學生多參加相關職業技能證書的培訓和考證活動，提高學生適應社會需要的能力。
二、轉變觀念，積極探索能力培養的新模式
1.改變教育觀念，在教與學中促進學生能力培養。
教學改革的首要任務是教學形式的改進。要改進過去單純傳授知識、演繹知識的教學方式，在課堂教學中努力實踐、探索師生積極互動、共同發展的教學方式與學習方式的變革；研究教師在教學中的角色轉變；提倡啟發式、討論式等生動活潑的教學方法，創設寬松、民主、高效的課堂氛圍。探討培養學生自主學習、合作學習、探究性學習的策略；培養學生在新的教學理念下搜集與處理信息的能力，獲取新知識的能力，發現、分析、探索、解決問題的能力；交流與合作的能力等。尋求適合于、滿足于不同學生學習需要的，使每個學生都能得到充分發展的教育教學途徑，開發學生智力、培養學生創造思維和實際操作能力。其實關于能力培養，我們還必須對生物教學中的存在的大量技能、技巧性的知識加以挖掘與開發。上世紀50年代英國哲學家邁克爾•波蘭尼（MichaelPolanyi）研究人類知識的形式，提出人類知識有兩種：一種類型的知識是通常以書面文字、圖表和數學公式加以表述的；另一種知識是我們知道但難以言述的知識，包括那些非正式的、難以表達的技能、技巧、經驗和訣竅等。前者稱為顯性知識，后者稱為隱性知識。顯性知識是能夠被人類以一定符碼系統（最典型的是語言，也包括數學公式、各類圖表、盲文、手勢語、旗語等諸種符號形式）加以完整表述的知識。隱性知識和顯性知識相對，是指那種不能通過語言、文字、圖表或符號明確表述，很難進行明確表述與邏輯說明，它是人類非語言智力活動的成果。這是隱性知識最本質的特性。隱性知識是存在于個人頭腦中的，它的主要載體是個人，它不能通過正規的形式（例如，學校教育、大眾媒體等形式）進行傳遞，因為隱性知識的擁有者和使用者都很難清晰表達。但是隱性知識并不是不能傳遞的，只不過它的傳遞方式特殊一些，例如通過“師傳徒授”的方式進行（波蘭尼《個人知識》，貴州人民出版社2000年11月出版）。生物教學中的能力培養，實際上確實存在著大量的隱形知識，生物技術是多門操作性很強的學科（生物技術領域包括發酵工程、細胞工程、蛋白質與酶工程、基因工程），它所涉及的多種技術（如熒光定量PCR、蛋白雙向電泳和分子雜交等）都有非常詳細的步驟，有的操作只需30秒、幾分鐘不等，幾十個步驟下來有的要耗時一周左右，而且整個過程的操作對象都不是肉眼所能分辨的，只有到了最后一步或者通過染色、或者借助儀器（凝膠成像儀、放射自顯影等）才能得出結果。即使是同樣的操作流程，不一樣的操作者完全有可能得到不一樣的試驗結果甚至大相徑庭。從此方面來看，除了依靠課堂教學的知識傳遞以外，還需要更多的重復性、個體性的操作演練，這是我們長期教學實踐所忽視的一面。
2.改革教學評價機制，多形式提高學生的專業學習能力。
在高考指揮棒下，高校的教學評價也沿襲了用分數評價學生一切學習狀況的慣性與惰性，目前高校最主要的人才評價機制是分數標注的學業成績，其他評價機制只能淪為輔助作用。如何改進教學評價機制，對專業學習能力的提高具有重大意義。為科學評價教學質量，需要確定科學的評價方法和建立科學的評價體系。為此，在專業素質能力等少數知識性較強的課程中采用百分制的積分方式，而其他的技能與創新能力的課程則盡量采用其他的計分方式，如用國家職業技能證書（如營養師考核證書、食品檢驗師考核證書等技能證書）代替課程成績，頂替學分，用研究成果（如、研究成果、科研項目等）取代實驗課成績，盡量不用量化的分數評價學生的生物技能。即使在普通生物學知識的學習評價，也盡量注重對學生學習及研究過程和方法的引導，采取通過查閱有關資料或進行實驗才能完成且無統一答案的作業等形式進行評價。考試方法多樣化，如采取開卷或半開卷、文獻綜述、專題論文、案例分析等形式，評分標準則側重學生研究、解決問題的思路和方法，是否有獨立見解和創新，從而培養學生自我學習和自我發展的能力。
3.重視科研，著力培養學生綜合運用知識的創新能力。
生物技術論文范文第4篇
構建科學合理的醫藥院校生物技術專業人才培養模式。首先必須調整和優化生物技術專業人才培養方案，突出醫藥院校生物技術專業醫藥應用型的特點。具體來說，在2013年新版培養方案中，我們優化了課程設置體系，適當減少了專業基礎課程的學時，同時強化和突出了專業課程和畢業實習環節。根據我校的實際情況，我校生物技術專業的主干學科定位為生物學和基礎醫學。公共基礎課由語言、法律、經濟、管理等人文社科類課程和數、理、化、計算機等自然科學基礎課程組成。主要專業課程有人體解剖學、物理化學、無機化學、有機化學、生物化學、微生物學、遺傳學、細胞生物學、分子生物學、免疫學、生理學、藥理學、基因工程、酶工程、微生物工程、細胞工程、蛋白質工程、生物信息學等。在教材的選用上，原則上采用高等教育出版社、人民衛生出版社等出版的最新教材。在專業課程的整合方面，使其相互銜接，盡量避免重復，使學生系統而深入地掌握專業知識，以適應不同醫藥生物技術相關領域的需求。同時在一些條件較好的課程建設中，比如生物化學、細胞生物學等課程中，我們也加強了雙語課程的教學和精品課程的建設。
二、強化實踐教學體系
對生物技術專業應用型人才來說，具有較高的技術應用能力非常重要。實驗、見習和實習等實踐教學體系是生物技術專業技術應用型人才培養的重要手段。針對我校的實際，圍繞生物技術專業技術應用型人才的培養目標，我們構建了分類設計、分層施教的選修與必修相結合的實踐教學體系。具體來說，桂林醫學院生物技術專業實踐教學體系分為如下幾方面：一是課程實驗（見習）教學。課程實驗（見習）教學安排在各門課程學習期間，通過實驗室教學和校外企業參觀，使理論與實踐相結合，達到掌握實驗技能的目的。為保障學生在課堂實驗教學中有更多的動手機會，強化實踐動手能力培養，在新的人才培養方案修訂中，我們適當增加了各類課程的實驗（見習）學時，加大了實踐課程的比例。必修課程中理論課與實踐課學時的比例：2010年培養方案中從1554∶755（2.1∶1）調整為2013年新版培養方案的1700∶1061（1.6∶1）。二是畢業實習，主要到生物、醫藥及生物制品研究機構、高等院校、疾病預防控制中心等相關企業和部門進行專題研究，在指導教師的指導下完成畢業論文。三是第二課堂，在2013年新版培養方案中，我們增加了早期接觸專業、早期接觸科研和早期接觸社會實踐的“三早”實踐教學方案。此外，第二課堂也包括勞動教育、舉辦專業知識講座和演講等。四是其他實踐，包括入學教育、軍事訓練、畢業教育及就業指導。
三、完善教學方法和手段
當前，一些傳統的教學方法和手段已經不能滿足培養應用型生物技術專業人才的需要，不能滿足培養學生分析問題、解決問題能力的需要，也不能滿足學生創造力培養的需要。因此，我們特別強調重視學生在教學活動中的主體地位，鼓勵新的教學方法和手段的嘗試，以充分調動學生的積極性、主動性和創造性。根據不同的教學目標、教學內容、教學對象，因材施教，采用啟發式、討論式、現場教學等教學方法，為學生自主學習創造更好的條件，培養學生分析問題、解決問題和創造思維的能力。為激發學生學習的興趣，在教學中，我們注重使用多媒體技術等先進的教學手段，合理運用因特網來進行教學。同時加強優質教學資源如教學課件的共享，提高教學水平。為保證生物技術專業技術應用型人才培養目標的順利實現，我們還采取引進、培養、聘請等途徑加強師資隊伍建設，尤其是加強具有醫藥生物技術領域企業工作經歷的教師的培養和引進。
四、改革課程成績評價體系
為滿足應用型人才培養的要求，就必須深化生物技術專業考試制度改革，改革課程成績評價體系。我校生物技術專業的教學質量評價體系分為：
（1）形成性考核，包括課程平時考核、課程期中考核和課程實驗考核。課程平時考核主要考核學生在整個課程學習過程中的表現情況（含學習行為、動手操作、平時作業、課堂提問等）；課程期中考核主要考查學生對課程前半部分知識的掌握情況；課程實驗考核主要在期末以筆試、實驗操作等形式進行，主要考核學生對實驗原理的理解、實驗操作的能力及實驗報告的撰寫情況等。
（2）終結性考核，每門課程結束時或期末，采用閉卷或開卷筆試的形式進行考試，教師根據課程的性質和要求選擇考試方式，對于專業基礎課程和一些與學生能力和素質培養影響較大的核心課程，可以采取閉卷考試的方式，對于選修課程和其他非核心課程可以采取開卷考試、課程論文等方式進行考核。
五、總結
生物技術論文范文第5篇
生物表面吸附是一個物理化學過程，含鈾廢水中的鈾與生物表面發生靜電吸附或與生物細胞壁上的-COOH、-NH、-OH、PO43-和-SH等官能團的化學絡合，達到降低其遷移性的目的。這種方法適宜處理廢水量大、濃度低的放射性廢水，具有快速、廉價的特點［24］。陽海斌等［25］研究了紅樹林內源真菌對鈾的富集特性，結果表明受試菌吸附鈾的吸附平衡時間為60min，常溫常壓下吸附最佳條件為pH4.0，鈾的初始質量濃度為50mg/L，鈾的吸附容量為15.46mg/g。劉明學等［26］應用掃描電子顯微鏡、傅立葉紅外光譜、和電子能譜等方法研究了釀酒酵母菌與鈾酰離子的相互作用，結果表明，酵母菌細胞表面有大量鈾結晶，UO22+離子與細胞表面發生了顯著的吸附作用，并且吸附量隨鈾濃度增加和作用時間延長而加大。另外，王寶娥等［27］研究表明，死體微生物富集金屬的能力并不比活體微生物差，其利用滅活啤酒酵母菌研究吸附鈾的能力，試驗結果證明在pH值為6.0時，滅活啤酒酵母菌吸附速率較快，吸附量大，由吸附模型可以得出理論最大吸附量可達196.1mg/g。盡管生物吸附能快速的降低廢水中的鈾含量，但目前鮮見其應用于實際廢水的處理，主要原因在于生物吸附后產物非常不穩定，有研究表明［28］處理后期其解吸速度幾乎與吸附速度一樣快。
2生物體內富集
鈾在生物體內富集往往發生在生物表面吸附后期，即首先是通過物理化學作用使金屬被動地附著在細胞表面；然后通過能量流動和信息傳遞等功能使金屬在細胞內部富集［22］。生物體內積累僅發生在活細胞內，鈾不是生物功能性元素，不參與細胞新陳代謝，細胞體內的鈾含量可能是由于鈾的毒性改變細胞膜的滲透性后進入生物體內［29］。Kazy等［30］研究了假單胞菌對鈾的沉淀機制及化學特性，結果發現與鈾作用的基團有磷酸基、羧基和酰胺基團，微沉淀是主要機制，鈾在細胞內形成稠密的胞內沉積物，隨著鈾的富集，細胞長度和寬度都有所增加，但細胞表面沒有被破壞。另外，其他學者［31，32］從鈾污染場地篩選出假單胞菌對鈾廢液進行修復試驗，結果表明其對鈾毒性有很好的耐受能力。鈾在生物體內積累是一個伴隨著能量消耗的主動過程，由于其主要原理是通過與生物體內的磷酸鹽結合生成穩定的磷酸鈾酰沉淀，因此目前僅發現假單胞菌等聚磷菌具有這一功能。該技術有待于對生物體內富集效能、磷酸鹽來源及生物活性等因素進一步研究。
3生物還原
自Lovely等［33］在20世紀90年代初期提出利用微生物地桿菌以氫為電子供體將地下水環境中可溶性的U（VI）還原轉化為穩定的、溶解度較低的四價鈾，進而防止其遷移擴散的設想，生物還原除鈾技術開始引起了國內外學者的關注。通過近10余年的實驗室試驗證實，某些微生物具有除鈾能力，可以通過其還原作用將溶解性的U（VI）還原成不溶性的U（IV）。微生物學家們試驗了用純培養物或混合菌群來還原U（VI）發現，多種微生物具有還原鈾的功能，如硫酸鹽還原菌、地桿菌、厭氧黏細菌、希瓦氏菌及梭菌等［34-36］。硫酸鹽還原菌是一種典型的金屬還原菌，在H2或乳酸鹽等電子供體存在的條件下，硫酸鹽還原菌可通過酶促作用直接將鈾U（VI）還原，并且其對鈾具有良好的耐受能力和去除效果。易正戟等［37］采用硫酸鹽還原菌處理地浸含鈾廢水中的鈾，結果表明pH值對鈾生物沉淀存在顯著影響，在pH為6.0時鈾去除率高達99.4%。謝水波等［38］研究了共存離子Mo（VI）及Ca2+對鈾的去除效果影響，結果表明Mo（VI）或Ca2+初始濃度≤5mg/L時，對硫酸鹽還原菌去除U（VI）影響不大；但當其濃度達到20mg/L時，U（VI）還原受到強抑制作用。周泉宇等［39］通過柱實驗研究了硫酸鹽還原菌和零價鐵協同去除鈾廢水的潛力，結果表明U（VI）的去除率可達99.4%。Barlett等［40］系統研究了鈾污染生物修復中硫酸鹽還原菌和地桿菌的相互關系，結果發現Fe（III）濃度是影響地桿菌數量及活性的關鍵因素，并與鈾的原位生物修復效果密切相關。謝水波等［41］研究發現腐敗希瓦氏菌可以利用一些有機酸鹽作為電子供體，以蒽醌-2-磺酸鈉作為電子穿梭載體，高效還原U（Ⅵ）。而Shi等［42］對希瓦氏菌的研究發現，外膜細胞色素及結構蛋白在鈾的還原中發揮重要作用。另外，美國一些研究者們［43，44］也進行了微生物還原U（）的土柱試驗和現場原位固定試驗。吳唯民等［45］總結了美國斯坦福大學和橡樹嶺國家實驗室等在美國能源部田納西州橡樹嶺綜合試驗基地進行的鈾污染原位微生物修復階段性試驗結果，并通過加入溶解氧和硝酸鹽來試驗微生物原位修復后的地下水層中還原固定態鈾的穩定性，結果表明，固定化后的四價鈾只有在厭氧條件下才是穩定的，溶解氧和硝酸鹽侵入地下水層后會使固定化的四價鈾重新氧化為溶解態的六價鈾。這些研究表明，生物還原技術應用于修復鈾廢水，需要保持厭氧條件，才能長期保持還原態鈾的穩定性及保證生物修復效果。因而，它不適用于含NO3-、Fe3+及Mn6+等氧化態離子及水質參數多變的廢水修復。
4生物礦化
生物礦化是指生物將大分子有機物分解轉化為無機物的過程，再利用生成的無機物如磷酸鹽、碳酸鹽及氫氧化物等，以及廢水中的鈾發生化學反應，形成不溶的無機微沉淀。研究發現大腸桿菌、沙雷氏菌屬及假單胞菌屬等可以通過酶促反應礦化分解磷酸鹽類有機物產生正磷酸鹽，能與鈾結合生成穩定的磷酸鈾沉淀，如HUO2PO4、Ca（UO2）2（PO4）2和H2（UO2）2（PO4）2等。英國科學家Paterson-Beedle等［46］發現大腸桿菌配合肌醇磷酸，可以用來回收鈾礦污染水中的鈾，試驗中將大腸桿菌與肌醇磷酸配合使用，大腸桿菌能分解肌醇磷酸，讓磷酸鹽分子處于自由狀態。之后，磷酸鹽分子與鈾結合稱為鈾磷酸鹽，并凝結沉積在大腸桿菌細胞表面。美國學者Ray等［47］從被鈾污染的沉積物中篩選出的微生物菌株，在pH為7.0厭氧環境對鈾進行固化試驗發現，固化體中除了四價鈾晶相結構外，還出現部分磷酸鈾酰固相結晶，表明該菌株可以通過還原六價鈾和釋放磷酸鹽生成磷酸鈾酰等方式共同發揮除鈾的作用。Handley-Sidhu等［48］利用沙雷氏菌礦化甘油磷酸生成磷酸鈣鹽納米顆粒對鈾等放射性核素進行修復試驗，考察鈾在固化體的吸附點位及穩定性，結果表明，磷酸鈣鹽納米固化基材對鈾等放射性污染地下水具有良好的修復能力。Salome等［49］通過外加電子供體與磷酸礦物，對厭氧環境下微生物的固鈾方式進行了研究，結果發現在pH為5.5弱酸及pH為7.0中性環境下，鈾酰離子大部分均與磷酸鹽1∶1結合生成磷酸鈾酰類物質［HUO2PO4、Ca（UO2）2（PO4）2和H2（UO2）2（PO4）2］，表明在該體系中微生物礦化生成穩定的磷酸鈾酰沉淀較生物還原對鈾的去除效果更明顯，為其主要的固鈾方式。微生物的無機微沉淀其優勢在于沉淀產物的穩定性強，操作條件溫和、適用于好氧、厭氧等各種復雜環境，但現有研究主要以“甘油磷酸”作為碳源及磷酸鹽供體，存在獲取困難、高成本等問題。如果能找到一種來源廣泛、價格低廉的磷酸鹽基材，它很可能成為一種有效、應用前景良好的鈾廢水處理方法。
5展望
