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英文名稱:Biotechnology
主管單位:
主辦單位:黑龍江省科學院應用微生物研究所;黑龍江省微生物學會;黑龍江省生物工程學會
出版周期:雙月刊
出版地址:黑龍江省哈爾濱市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1004-311X
國內刊號:23-1319/Q
郵發代號:14-225
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1991
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
期刊榮譽:
Caj-cd規范獲獎期刊
聯系方式
生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。一方面,生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑,這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因(該基因能促進角蛋白的形成)能獲得了經遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通棉羊產毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術在提高農作物產量、質量的同時,有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如,通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力;利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量,減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草,可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵,經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質,該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內,進而能提高產毛量。
生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。
生物技術已用于生產抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述,一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯,這種馬鈴薯能產生水晶蛋白,而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量,降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染,從而有利于保護生態環境。
在許多農業生產區,土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而一高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據統計,英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外,農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。
生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。
同樣,人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養分的釋放,從而促進作物生長;真菌也能通過分解有機物質(例如纖維素等)釋放出糖類,促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能,包括獲得轉基因細菌和真菌,以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮,避免、減少使用人造肥料,從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來卻有望實現這個目標。
二、生物技術帶來的不利
從經濟角度上講,生物技術帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為,生物技術公司主要集中在發達國家,發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時,發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。
生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生,特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現,這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物,后者在發展中國家是很普遍的,并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時,例如,堅果能引發人體過敏反應,若它的基因被導入其他作物,則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見,轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。
生物技術也可能引發環境問題。人們利用生物技術生產出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時,也導致生物多樣性遭受嚴重破壞,甚至導致一些物種滅絕。這一結果是由于生物技術促進農作物向它原本不適應的地域擴張而造成的。生物技術同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農業,尤其是耕作農業的擴張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用,農業中不斷投入的能源促進全球變暖。與此同時,氮素生物化學循環的改變也加劇了水體的富營養化,直接影響人類和動植物的生存。
根據我國生物制藥研究存在的問題,我國必須依據現有國情,做出一定的調整計劃。首先要增加政府的扶持力度,增加對技術研究的資金投入,鼓勵支持研究的進行。其次要大力提倡自主創新,一方面要緊密關注國外的最新研究動態,另一方面要加強自身的優勢建設,進行自主獨立的研究。最后要積極推進生物醫藥的產業化,把生產和科研緊密結合,讓生產促進科研的進步,用科研支持生產的發展,慢慢確立起我國的優勢領域。
2.對生物制藥技術的展望
2.1產業發展態勢良好
同其他發達國家的生物制藥產業進行比較,我們國家的生物制藥產業發展程度只能算是初級階段,相對落后,不過政府將會持續地提高加大對該產業的扶持力度,不管是政策還是資金方面的支持都會有所增加。目前,生物制藥行業已經被國家當作了重點扶持和重點建設產業,地位已經上升為高新產業的支柱,是經濟發展的重要組成部分。一部分經濟發展程度高的地區正在加強國家級生物醫藥產業基地的建設,并初步形成了初具規模的生物醫藥產業集群,這對我國的生物醫藥產業發展有著很好的帶動作用[2]。產業化的生物制藥將成為必然,企業與技術研究方建立技術聯盟,互相發揮優勢,讓自己能夠專心研究本身的專業特長,這樣能夠節約生產成本,提高其競爭力。中國的生物醫藥企業在日后必定會延續這種趨勢,采用外包的方式,把技術含量高的研發部分分給那些有著研究優勢的小型企業,發揮他們的技術特長,聯合開發新藥,從而進一步加快藥物開發的速度,減短藥物開發的周期,實現企業與研發機構的優勢互補。
2.2藥物開發新局面
生物制藥技術直接影響著新藥物的開發,未來生物制藥技術發展得會越來越好,新藥物的開發也會呈現出全新的局面。新技術能提高藥物開發的效率,采用模擬系統更方便地對新藥物的安全性進行研究,從藥物嘗試的基礎上來進行定制化開發,依據用藥組的數據記錄來進行藥物的改進和推廣,藥物的試驗更加科學嚴謹,藥物的針對性得到強化,因此新藥物的療效也將大大提升。到21世紀50年代,利用生物技術的藥物的總數量將會與普通類型的藥物的總數量大體持平,制藥公司的數目也會成倍地增加,總體研發的成本將會降低,但含金量會增加,生物技術的價值將會越發凸顯。
2.3行業總體趨勢分析
未來幾年生物制藥行業總體的趨勢可以從以下幾方面來分析:一是我國的生物制藥市場發展空間較大,其中農村的購買力有可能會超過城市,農村藥品市場情況將會有較明顯的改變;二是行業創新能力必定會有較大的提高,隨著各類疾病越來越多地出現,我國本土的制藥行業將會增強其專業性,可能會出現實力較強的制藥企業,藥品種類也會全面豐富;三是藥品的研發周期會越來越長,研究的成本增加,原來的跨國藥企將會把產業重心逐漸向中國轉移,本國企業的生產運營將會越來越合乎市場規范。總體來說,制藥行業總體趨勢良好,不過行業投資仍存在風險。
3.結束語
在電影《生化危機》中,小小的“T病毒”從發生到傳播再到毀滅世界,讓觀眾驚呼這是“一個病毒引發的血案”。失控的生物真的可以毀滅世界嗎?電影中的T病毒是一種變異的新型RNA病毒,只要一個生物被T病毒所感染,其本身的新陳代謝速度就會迅速加快,一旦生物體的新陳代謝以不正常的方式迅速增進,那么就會陸續出現電影中的癥狀直至變成喪尸。這樣的藝術創作讓電影充滿了科幻色彩,而現實生活中一種病毒往往只能感染單一或少數生物,當病毒摧毀一定量的生物時,也會因為減少宿主的數量而降低傳播速度,最終融入生物圈的平衡中,況且人類面對病毒的能動性是極大的,諸如天花、SARS、H1N1等曾瘋狂地在世界各地肆虐的病毒,而今都已銷聲匿跡,人類甚至已經研制出了預防這些病毒的疫苗。我曾經一度覺得這一系列的電影是駭人的恐怖片,而現在我不再擔心哪一天身邊的生物會變成喪尸,因為,真實的世界中沒有坐享利益的Umbrella公司,只有科學的大傘為我們擋風遮雨。一年之前,我選擇了生物技術專業,而今,我在夏意正濃的綠城感受生命的魅力。
生物技術專業在我國起步較晚,算得上是新興專業。比爾·蓋茨曾說:“下一個首富可能是生物技術的投資者。”由此可以看出生物技術是一個金磚專業。同時生物技術也是一個“燒錢”專業,因為生物技術的科研經費是一筆巨大的支出,而且研究生物還得要有一些運氣,要知道,一個偶然的發現就可以決定你的一生。前不久微生物學的第一節課,老師給我們的作業是查找青霉素的由來。1928年,弗萊明在檢查培養皿時發現在培養皿中的葡萄球菌由于被污染而長了一大團霉,有意思的是霉團周圍的葡萄球菌都被殺死了,只有在離霉團較遠的地方才有葡萄球菌生長。經過一系列試驗和研究,弗萊明認為這種霉菌的分泌物可能成為一種可以全身應用的抗菌藥物,于是青霉素被發現了。“讓你們查資料了解青霉素的由來不是重點,主要是想讓你們知道生物的實驗是充滿偶然性的,一個不起眼的東西就可能改變世界。”微生物學老師如是說。
博大精深的“副科專業”
高中階段,大多數省份的理綜卷中,生物占的戲份較少。這就使得很多同學對生物的關注度不夠,甚至把它拋棄成“副科”。到了大學,我才發現,生物技術竟然也可以如此博大精深。我們不僅僅要掌握普通生物學、遺傳學、微生物學等生物專業必備知識,還要懂得分子生物學、細胞生物學、基因工程等生物技術知識,它對于數理化的基本理論要求也不低,尤其是化學專業課的學習更是占據了學習的大部分時間,大一的有機化學就讓眾多同學頭痛不已,名副其實的“四大名補(補考)”之一。曾經有高中同學問我大學一年學了些什么,我打趣說:“數理化生都要學。”同學笑言:“你是在復讀嗎?”平常看到其他專業的朋友空蕩蕩的課表,再想想自己一周的課程中不是在教室上課就是在實驗室泡著,有過埋怨,但是想要學好生物技術就必須耐得住寂寞。
從種群到個體,從宏觀到微觀,從一個細胞窺探整個生命。課堂上,我知道了生物體的結構組成,系統的進化,單個細胞的分子物質以及這其中涵蓋的各種化學成分和它們的作用原理……高中時代,也許你只知道細胞的呼吸作用分為有氧和無氧呼吸,光合作用分為光反應和暗反應;只會用兩個“光呼”簡圖和那幾個背得滾瓜爛熟的方程式去計算某種植物夜間放出的二氧化碳、白天積累的葡萄糖;偶爾一個凈光合或呼吸作用的變量都能把你搞得暈頭轉向。可到了大學課堂,細胞呼吸分為糖酵解、檸檬酸循環、電子傳遞鏈和氧化磷酸化,光合作用分為光合原初反應、電子傳遞和光合磷酸化、二氧化碳的固定和還原,每一步的具體情況和概念圖同樣得銘記于心。就拿呼吸作用第一步葡萄糖分解為丙酮酸來說,大學階段稱之為糖酵解,其中包括9個反應,前4個是將己糖轉變為2個丙酮酸,消耗2分子ATP,后5個反應是由2分子丙糖形成2分子丙酮酸……當每個學期期考的時候啃下一本生物技術專業的大部頭,除了掌握扎實的專業素養,心中的自豪感更是無以名狀!
在生物技術的世界里,“實踐是檢驗真理的唯一標準”這句話是王道。專業課老師一再強調,實驗是生物學的靈魂。當我第一次在實驗課上穿上白大褂時,為科學求真的使命感便油然而生。從最簡單的觀察洋蔥表皮切片到如今我申請的省級創新實驗課題,生物實驗的世界里總能帶給我無限的驚喜。有過在第一次解剖動物時不能直視手術刀的驚恐;有過因染色不成功而一再地制作切片觀察的沮喪;還有過為得到一條清晰的條帶而重復地在無菌操作臺和離心機間走動,直到提取到高純度RNA的喜悅……生化實驗課上,用血清蛋白做醋酸纖維薄膜電泳實驗,因為誤把過期的血清用于離心,使得在薄膜上的樣品不純,導致電泳后染色結果與預期大相徑庭,全班同學看著自己辛辛苦苦做了一下午的實驗打了水漂,雖然心情糟糕,可是卻沒有一個人偽造實驗結果,大家都原封不動地將實驗薄膜貼在報告紙上,寫下失敗原因,再重新開始。在實驗室里,我見過師兄師姐倒掉了上千個平板才篩到一個滿意的菌種,那份成功的喜悅唯有他們知道;我也看到很多人放棄午休只為多看幾篇外國文獻,為實驗思路做指導。實驗室的生活在常人看來再枯燥無味不過了,可科學殿堂的大門也只為這些在實驗室努力追夢的人敞開。
運用廣泛的潛力股
生物技術可以運用到生物制藥、酶工程、基因工程、細胞工程、胚胎工程等領域,在工業、農業、醫療等行業也進展得突飛猛進。大家熟悉的克隆羊多利,就是將要克隆的羊的體細胞核移植到受體母羊的去核卵細胞中,接著進行細胞體外培養,然后再將胚胎移植到同期的母羊子宮中,由此孕育出世界上第一只克隆羊。這些都是細胞移植、細胞培養、胚胎移植等生物技術的結合。以前價格昂貴的胰島素、青霉素等藥物,如今,運用生物技術量產,它們都已走入尋常百姓家。
【關鍵詞】現代生物技術;生物修復;應用
1 我國的環境狀況
隨著我國經濟的不斷發展,環境污染問題越來越嚴重,近年來雖采取了大量控制措施,但環境污染的趨勢仍在繼續。如何在經濟高速發展的同時控制環境污染,改善環境質量是我國當前亟待解決的重要問題[1]。在環境保護中,從源頭上防止污染是實現經濟增長和改善環境所必須執行的技術策略[2]。綠色技術嶄露頭角,理想的綠色技術是采用無毒、無害的原料、催化劑和溶劑,采用高選擇性、極少副產品的反應,實現零排放[3]。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入,現代生物技術為環境污染問題的解決提供了重要依據。
2 生物修復技術
環境污染物的清除有多種方法,其中常用的方法是是物理和化學方法,這些方法雖然行之有效,但通常成本很高,而且還容易造成二次污染。采用生物清除環境中污染物的生物修復技術則極具應用前景,具有極大的潛力。生物修復是指在一定的條件下,利用微生物、植物和動物降解、穩定和去除環境中的污染物,使受污染生態系統的正常功能得以恢復。利用生物修復技術可以削弱乃至消除環境污染物的毒性,降低污染物的健康風險[4]。生物修復技術包括微生物修復、植物修復。微生物修復在生物修復技術中處于主導地位,近年來國內外對微生物修復技術的研究非常重視。Fulthorpe等從巴基斯坦土壤中分離出一株微生物,能礦化2,4-D,還發現添加硝酸鹽、鉀離子和磷酸鹽能增加降解率[5]。植物修復是利用綠色植物來轉移、容納或轉化污染物使其對環境無害。植物修復的對象是重金屬、有機物或放射性元素污染的土壤及水體。研究表明,通過植物的吸收、揮發、根濾、降解、穩定等作用,可以凈化土壤或水體中的污染物,達到凈化環境的目的。中國科學院水生生物研究所在湖北黃石完成的污水凈化和污水資源化雙重功能的新型穩定塘設計實驗證明,水生植物能夠去除N、P,能達到一定的凈化效果[6]。
3 現代生物技術的特點
現代生物技術是指以DNA技術為先導,包括微生物工程、基因工程、細胞工程、酶工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統稱[7]。自20世紀80年代以來,生物技術作為一種高新技術,已普遍受到世界各國和民間研究機構的高度重視,發展十分迅猛。現代生物技術具有以下幾個特點:
(1)利用微生物,少部分利用植物作為環境污染控制的生物。(2)應用環境生物技術處理污染物時,最終產物大都是無毒無害的穩定的物質。(3)利用生物方法處理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次轉移。(4)生物處理具有更高的效率,更低的成本和更好的專一性。(5)生物技術的產品或副產品基本上都是可以較快生物降解的,并且都可以作為一種營養源加以利用。
4 現代生物技術在生物修復中的應用
生物修復技術的最大特點是可以對大面積的環境污染進行治理。生物修復技術的發展最早可追溯到20世紀50年代,Martin Alexander與他的學生開展了農藥在土壤中可降解性的研究,為生物技術在環境保護中的應用打下了基礎[8]。至70年代,隨著環境技術和微生物學的快速發展,生物修復技術也有了長足的發展。運用現代生物技術構建高效菌,加強微生物對農藥等污染物的降解能力,提高降解速率。生物強化技術可有效提高有毒有害污染物的去除效果,將生物強化技術融入到傳統的生物修復中,并結合現代分子生物技術提供的新方法、新手段進行監測和評價,已成為生物修復發展的一種趨勢。通過對微生物的研究得知,微生物修復的最佳溫度在30℃,李榮等從受阿維菌素農藥污染的土壤中分離出一株能高效降解阿維菌素的菌株AW70,這菌株在30℃-37℃的范圍內降解率最好,能達到80%以上,而低溫和高溫對降解有一定的抑制作用[9]。生物修復在農藥污染的應用外,還在石油污染、水體污染修復中應用廣泛。20世紀80年代以來生物修復技術開始應用于石油污染治理。污水的生物凈化是利用微生物自身的生命活動對污水中的有毒物質進行遷移和轉化,從而達到凈化目的的處理方法。
5 現代生物技術的問題與展望
近30年來現代生物技術的多數內容已經滲透到環境工程領域中。有應用前景的領域包括廢物的高效生物處理技術、污染事故的現場補救、污染場地的現場修復技術等許多方面。現代生物技術深入到我們生活領域中,給我們帶了重大作用。但生物技術也帶了許多問題。通過生物技術產生的新菌種從實驗室走到田間,可能會破壞生態平衡,帶來生態災難。還有軍事政治家利用生物基因制造生物武器,利用基因重組技術,復制大量致病微生物的遺傳基因,并放入到武器中。給人類帶來新的憂患。現代生物技術帶來的問題不容忽視,要提高研究人員的意識,加強國際合作和強化社會責任機制。通過對現代生物技術的倫理構建,使其能夠更好的推動人類社會的發展。
縱觀現代生物技術及其產業的發展,其前景是美好的,大力發展現代生物技術及其產業已成為世界各國經濟發展的戰略重點。專家預測現代生物技術創新的將伴隨人類基因組計劃的完成而到來,以基因組為基礎的生物技術產業將成為21世紀的朝陽產業,它的巨大經濟效益吸引著投資商和企業匯集于這一領域,現代生物技術將進入廣泛的大規模產業化階段,像當年工業革命一樣,使人類的生活發生根本性的變化。
【參考文獻】
[1]劉艷麗.現代生物技術在生態環境及污染治理中的應用[J].煤礦現代化,2009,4.
[2]周光召.將綠色科技納入我國科技發展總體規劃[J].環境導報,1995(2):21-22.
[3]朱國萍.現代生物技術在環境科學中的應用[J].安徽師大學報,1998(21):98-101.
[4]沈德中.污染環境的生物修復[M].北京:化學工業出版社,2002,356.
[5]Fulthorpe RR, Rhodes AN, Tiedje JM. Pristine soils mineralize 3-chlorbenzoate and 2,4-dichloro-phenoxyacetate via different microbial populations[J]. Appl. Environ. Microbiol., 1996,62(4):1159-1166.
[6]陳金霞,徐王華,張小莉.生物修復技術在污染治理中的應用[J].上海化工,2000(9):4-7.
[7]林海.現代生物技術在環境保護中的應用[J].中國高新技術企業,2010(19):74-75.
1.1法律存在矛盾沖突,不夠系統規范
很多西方發達國家都對生物技術的保護制定了專門的法律規定,但是在我國仍然沒有一部較為完善的生物技術知識產權保護方面的規定,所以在整個法律規定當中就很容易出現重復性的矛盾沖突和各種不確定性的因素等。而且這其中多數規定都是通過國務院部門的規章條例形式來出現的,所以在法律效力方面存在一定的限制。在其真正的效力位階上仍然低于法律的效力,所以就很不利于國家生物遺傳的資源保護。這對于我國這樣的農業大國來說在植物品種權方面就必須要給予其充分的重視,所以就必須要制定一套完善的、系統化的法律制度。
1.2法律空白,立法不夠嚴謹
由于我國在專利法方面的基礎較為薄弱,因此通常都是借鑒西方發達國家的法律經驗來進行,所以這就很容易出現一種脫離我國國情,照搬照抄他國的情況。這就很容易導致我國農業科技的發展處于一種停滯的狀態,從而直接導致科研人員出現嚴重流失的情況。而且在人力資源增長的速度也變得越來越快,結果最終導致農業科技方面的人力資源在我國全國的科技資源方面的比重開始急劇下降,這主要都是由于立法不嚴謹所導致的。不但在這種立法上面不嚴謹,同時在很多新技術方面也存在較多的法律空白。
1.3法律條文可操作性低
我國大多數的法律效力都是體系在成文法當中,而且在真正借鑒西方國家經驗的過程中,也都只是引進了相應的原則性的規定,并沒有在這個基礎上做出相似的規定,因此在法律真正的適用過程當中,其只是相對引進了相應的原則性的規定,并沒有做出一些比較具體化的規定,因此就有大多數的規定明顯缺乏相應的可操作性。而且在我國也沒有做出一些細化的規定,比如在公共秩序和道德之間的條款,這些都在實踐當中難以把握,嚴重缺乏相應的可操作性。
2改進生物技術專利保護的對策
2.1完善專利權條件
針對生物技術專利保護方面的問題,就必須要嚴格的根據生物技術的科研發展水平來采取相應的對策。這就要求其必須要具有以下幾種特性(1)新穎性,這主要也是針對生物技術的發明創造當中所具有的新穎性進行有效的審查,并以此來制定新穎性的審查標準。對于物質之間的組合主要也是為了能夠區別其和天然物質之間的特性,并促使其具備新穎性。(2)創造性,這主要是將最新技術和目前已有的技術來進行對比分析,并以此來發現和找出其中的實質特點以及顯著的進步等。(3)實用性,在我國專利法當中明確規定,衡量一項技術的實用性主要是找出此項發明的實用性,并以此來判斷其是否能夠真正進行制造和使用,并能夠通過此來產生相應的積極性效果。
2.2拓展生物技術專利保護范圍
由于我國的專利法的發展經歷了多年的發展歷程,因此同時囊括了多個范圍的專利性保護,比如在微生物方法及產品獲得相應的專利權就充分的說明其大大的拓展了專利所保護的范圍,這種形式相對于發達國家來說明顯處于一種首慢半拍的狀態。而且通過國際專利制度發展史也直接表明,在某一個技術領域當中,專利技術越完善,那么其在這個技術領域當中就具有的絕對的專利控制權也能夠因此促進相應的領域產業迅速發展,所以就需要拓展生物技術專利保護范圍。
2.3構建生物技術專利保護機制
這就必須要給予科研機構相應的創新性的動力和目標,并以此來杜絕其科研和生產之間出現嚴重脫節的情況。而且在改革開放之后,市場經濟的發展體制開始改變,在生物技術方面就更應該構建相應的生物技術專利保護機制,這樣才能真正促進知識經濟的發展,從而有效的提升生物技術專利的分配效率,最終促進生物技術產業化的發展進程。
3結語
1、生物技術專業培養具備生命科學的基本理論和較系統的生物技術的基本理論、基本知識、基本技能,能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作,能在工業、醫藥、食品、農、林、牧、漁、環保、園林等行業的企業、事業和行政管理部門從事與生物技術有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。
2、無機化學、有機化學、分析化學、植物學、動物學、生物化學、微生物學、藥理學、藥物分析學、遺傳學、分子生物學、細胞生物學、免疫學、植物組織培養、生化分離技術、基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程等。
3、主干學科:生物學、醫學、農學。
4、核心知識領域:生命的化學分子基礎,細胞的結構、功能與重大生命活動,生物體的結構與功 能及生物多樣性,微生物的特征與代謝,生物的遺傳與進化,生物與環境,生物技術的原理與應用。
(來源:文章屋網 )
關鍵詞:現代生物技術、蛋白質、糖類、脂肪、維生素、健康
1、現代生物技術中蛋白質與健康
(1)蛋白質的定義及概述。蛋白質是一種復雜的有機化合物,舊稱“朊”。組成蛋白質的基本單位是氨基酸,氨基酸通過脫水縮合形成肽鏈。蛋白質是由一條或多條多肽鏈組成的生物大分子,每一條多肽鏈二十~數百個氨基酸殘基不等;各種氨基酸殘基按一定的順序排列,蛋白質的氨基酸序列是由對應基因所編碼。除了遺傳密碼所編碼的20種“標準”氨基酸,在蛋白質中,某些氨基酸殘基還可以被翻譯后修飾而發生化學結構的變化,從而對蛋白質進行激活或調控。多個蛋白質可以通過結合在一起形成穩定的蛋白質復合物,折疊或螺旋構成一定的空間結構,從而發揮某一特定功能。產生蛋白質的細胞器是核糖體。
(2)蛋白質的生理功能。1、構成蛋白質的身體。2、修補人體組織。3、維持肌體正常的新陳代謝和各種物質在體內的輸送。4、白蛋白:維持機體內的滲透壓的平衡及體液平衡。
5、維持體液的酸堿平衡。6、免疫細胞和免疫蛋白:有白蛋白、淋巴細胞、巨噬細胞、抗體(免疫球蛋白)、補體、干擾素等。7、構成人體必需的各種酶。8、激素的主要原料。9、構成神經遞質乙酰膽堿、五羥色氨等。10、膠原蛋白:占身體蛋白質的,生成結締組織,構成身體骨骼。11、提供生命活動的能量。
(3)現代生物技術在蛋白質重點應用。保持健康所需要的蛋白質含量因人而異。普通健康男性或女性每公斤體重大約需要0.8克蛋白質。嬰幼兒、青少年、懷孕期間的婦女、傷員和運動員通常每日可能需要攝入更多蛋白質。
蛋白質缺乏:成年人:肌肉消瘦、肌體免疫力下降、貧血,嚴重者將產生水腫。未成年:成長發育停滯、貧血、智力發育差,視力差。
蛋白質過量:蛋白質在體內不能貯存,多了肌體無法吸收,過量攝入蛋白質,將會因代謝障礙產生蛋白質中毒甚至死亡。
2、現代生物技術中糖類與健康
(1)糖的定義及概述。糖是一類化學本質為多羥酮及其衍生物的有機化合物。在人體內糖的主要形成是葡萄糖及糖原。葡萄糖是糖在血液中的運輸形式,在肌體糖代謝中占據主要地位;糖原是葡萄糖的多聚體,包括肝糖原、肌糖原和腎糖原等,是糖在體內的儲存形式。葡萄糖和糖原都能在體內氧化提供能量。
(2)糖的生理功能。糖分是我們身體必不缺少的營養成分之一。人們攝入谷物、蔬菜等,經過消化系統轉化為單糖(如葡萄糖等)進入血液,運送到全體細胞,作為能量的來源。人類的大腦和神經細胞必需要糖來維持生存,必要時人體將分泌激素,把人體的某些部分(如肌肉、皮膚甚至臟器)摧毀,將其中的蛋白質轉化為糖,以維持生存。
3、現代生物技術脂質與健康
(1)脂質的定義及概述。脂質(lipids)是脂肪及類脂的總體,是一類不溶于水而易溶于有機溶液,并能為機體利用的有機化合物。脂肪是三脂肪酸甘油或稱甘油三酯。脂肪的生理功能是儲存能量及氧化供能。類脂包括固醇及其脂、磷脂及糖脂等,是細胞的膜結構重要部分。
(2)脂質的生理功能及影響。脂肪是人體重要的儲能物質,當人們攝食過足時,人體會將多余的能力主要以脂肪形成儲存下來。過去的日子中,在舊的封建思想的影響下,人們總以“肥頭大耳”為富貴的象征,甚至到當今社會。但肥胖并不是富,更是一種負擔。肥胖會帶來許多疾病,威脅健康,甚至造成死亡。當人們身體肥胖,自然他們的血液中脂質的含量升高,隨著血液的全身巡回,使他們和心力衰竭的正常體重者多1倍;冠心病多2-5倍;高血壓多2-6倍;糖尿病多4倍;膽石病多4-6倍。
所以在平常生活中,合理的飲食顯得異常重要。有人喜歡大魚大肉,時常酒足飯飽之后修身養性,靜如止水,像這種生活習慣,終有一天會猝死在飯桌之上。
(3)現代生物技術在脂質中應用。面對這些現象,生物學家采用現代溶脂技術除去多余脂肪。通過一種溶解藥物,舒緩血管,溶解多余膽固醇。
4、現代生物技術中維生素與健康
(1)、維生素的定義和概述。維生素是近百年才被陸續發現的一組營養素,是維持人體正常功能的一類有機化合物。其共同特點:它們都不供應熱量,也不是有機體的構造成分,但卻是維持身體的正常生長和發育,繁殖等所必需的有機化合物,起著調節身體各種功能的作用,身體對它們的需要量很少,但供應不足時會出現各種代謝障礙和癥狀,稱為維生素缺乏病。
(2)現代生物技術在維生素中的應用。針對現在人體內維生素缺乏現象,有關藥劑師及營養師在食品及保健品中添加適量維生素。同時生物學家也在這方面進行了許多研究,通過生物制藥技術,將大量維生素合成在一個小藥片內,制造出補充維生素的藥片,這在一定程度上補充了現在愛吃肉類而不愛吃蔬菜的都市人群體內的維生素,使人體內維生素含量保持在一個平穩水平上,使人們身體更加健康。
總結:
“身體是革命的本錢”健康的身體是我們一切生活的基礎,但一個人要做到健康,是十分不易的,這與我們日常的飲食習慣和生活習慣都息息相關。更重要的是我們是否愛護自己的身體,是否決心要要做一個身體健康的人。
生物技術給人類的生活帶來了無數變革。而“人類基因組計劃”“克隆技術”都是當今最熱門的生物技術項目。而我們生活中的大多數藥物都是通過生物技術得到的。很難想象如果沒有生物技術我們的生活究竟會怎樣。我想一定非常糟糕,甚至我們的壽命將會變短,越來越多的問題都直接威脅著人們的生命。而如果沒有生物技術對人體內蛋白質、維生素等重要物質的研究與應用,我們將會對自己一無所知,更提不上身體健康這些話,所以現代生物技術保護了我們自身的健康。現代生物技術不容忽視。而對現代生物技術的開發,我們責無旁貸。
參考文獻:
[1] 《生物必修1》人民教育出版社
[2] 《生物化學》第六版,人民衛生出版社,主編:周愛儒,副主編:查錫良
作者:劉波蘭 張文平 單位:贛南醫學院
成績分析主要側重在考試的綜合水平,評價指標有最高分、最低分、平均分、及格率、標準差、分數段分布等,試題和試卷質量分析指標,主要包括區分度(D)、難度(P)、信度(α)等指標。區分度(D)是試題對考生水平的區別能力。難度(P)是衡量試題難易程度的指標。信度(α)則表示考試的可靠性。
學生考試成績分析考試成績的總分為100分,采用設計好的Excel數據處理軟件進行統計分析得出這次考試的平均成績為70分,標準差為8.3。最低分為46分,最高分為93分,全距為47分,及格率為92.9%。各分數段頻數分布,主要集中在70~79分之間,基本呈負偏態分布。試題質量分析一般認為,試題的區分度和難度是評價試題質量的重要指標,因為一道試題的質量是由該題的區分度和難度共同構成的;P(難度)>0.5,D(區分度)>0.2為優良題(難度較易,能將中、低水平的學生區分);P(難度)<0.5,D(區分度)≥0.2為較好題(難度較大,能夠將優秀學生區分出來);P(難度)≥0.5,D(區分度)<0.2為一般題(難度較易,各水平學生均能答,主要為教學大綱要求掌握的知識點);P(難度)<0.5,D(區分度)<0.2為差題(難度較大,又不能區分各層次水平的學生)[2]。分析結果得出本試卷中優良題有33道,占56.9%;較好題也有16道,占27.6%;一般題有8道,占13.8%;差題只有1道,占1.7%,
學生考試成績分析2009級生物技術專業《細胞生物學》課程,理論課安排有58學時,實驗課安排有20學時。這是一門醫學生較早接觸醫學內容的形態學課程,學生都比較感興趣。本次考試成績呈負偏態分布,居于70~79分的最多,平均分為70分,說明該年級學習效果呈中等的學生較多,或者是學生對大部分要求熟悉知識的點掌握比較好。而標準差為8.3,又表明成績分布相對集中。為了推進我校教學改革的進一步發展,依托學校的校園網建立組細胞生物學教學網站,并對2009級生物技術專業的學生采用了網絡輔助教學的新型教學模式,該教學模式通過調查分析證明已經取得了良好的教學效果,而且本次考試的考核內容與教學內容、教學大綱基本一致。因而,我們認為成績的負偏態分布情況反映出學生掌握了《細胞生物學》基本知識點,本次考試結果是可以接受。試題質量分析按照教育測量學原理[3],試題的P(難度)值在0.30~0.70之間為難度適中,D(區分度)值大于0.30時屬于區別極好的試題,D(區分度)值在0.15~0.3之間為區別良好;D(區分度)值小于0.15,表示該試題難都大又無明顯區分度,屬于差題,應該去除掉。因《細胞生物學》是一門形態學學科,概念名詞多,內容抽象,學生普遍反映知識點很難記,故在參考其它試題評價的基礎上,我們選取P難度=0.5、D(區分度)=0.2為界值對試題進行綜合評價,將試題分為優良題、較好題、一般題和差題等四類,從表2可見本次考試試題以優良題數量最多,占56.9%,題型主要有選擇題、填空題和名詞解釋,因其大多為考查學生掌握細胞生物學的基本概念和基本知識點的試題,故難度和區分均較低;差題為1道填空題,屬超教學大綱內容,但其分值較低,對試卷整體質量影響不大。本次考試試卷從總體分析來看基本上能夠檢驗出學生對知識點的掌握情況,并且區分出不同層次學生的實際水平,試卷信度也達到了一般考試的要求。通過這次試題質量分析,教研室命題組一致認為,今后應該建立科學規范的試題庫,適當提高試題難度,將區分度差的試題刪減,提高試卷質量。
體會我們通過對我校2009級細胞生物學專業的《細胞生物學》考試情況的綜合分析,發現大部分學生目前的學習方法仍然停留在死記硬背學習內容上,分析和解決問題能力比較差,這些情況充分體現了教學改革的必要性。根據醫學院校的教學要求,學生不僅要對學習內容的基本概念和基本知識點的掌握,還要加強培養理論聯系實際、分析和解決問題的能力。為此作為教師,我們應該一方面改進教學方法,提高教學質量,另一方面就是特別要注重學生實踐能力的培養。同時我們為了進一步規范學生考試試題,建立了《細胞生物學》試題庫。《細胞生物學》作為生物技術專業的一門基礎與臨床相溝通的基礎學科,其考試不僅是檢測教學效果的重要工具,也對檢驗和評定學生對知識和技能的掌握、促進學生素質的發展有重要作用。因此,增強學生的主動性,及時調整教學方法和進一步完善考試試題是提高教學質量的重要保證。