現代生物工程技術精選(九篇)

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第1篇：現代生物工程技術范文

生物工程技術也稱生物工程，它是在分子生物學基礎上建立的、為創建新的生物類型或新生物機能的實用技術，是現代生物科學和工程技術相結合的產物。具體而言，生物工程技術包括轉基因植物、動物生物工程技術、農作物的分子育種技術、納米生物工程技術、重要疾病的生物治療等；基因操作技術包括人類功能基因組研究、重要動植物功能基因組研究等；生物信息技術包括生物信息的獲取與開發、加工與利用，以及結構基因組和蛋白質組學研究、藥物篩選、小分子藥物設計等；創新藥物和產業化開發上，將重點建立完善的藥物篩選體系、研制重要藥物品種、實驗室建設、藥物制劑技術等。生物工程技術有五個方面的特征：

1.大科學工程研究方式的出現。20世紀八十年代中期開始的基因組的研究，使得生物工程技術的研究從作坊式轉而進入了大科學的運作方式。基因組研究以人類基因組為代表，其研究對象是一個非常復雜的系統，要在整體上破譯遺傳信息，不可能用以前零敲碎打的方式，而是采用了其他學科的一些運作方式，包括大規模、高通量、信息化的工業運作方式。由于人類基因組計劃對產業的巨大帶動作用，引起實業界濃厚的投資興趣，投資量逐年遞增。

2.精細分析和廣闊綜合的統一。生物工程技術在分子、細胞、組織、器官、整體乃至群體的多層次、全方位研究，以及生物工程技術與數學、物理學、化學、信息科學的前所未有的整合，使得很多生命系統復雜問題的解決出現了可能。

3.科學進步和技術革命互為因果。生物工程技術的每一次突破，都與技術革命相關，科學與技術之間的界限也是越來越模糊了。

4.基礎與應用的結合。生物工程技術與醫學、農學有著不可分割的聯系，是這些應用學科的基礎，也能從應用學科中獲取基礎研究的源頭活水。很多重大社會需求的問題會構成揭示自然規律的一些重大科學工程的出發點，如對艾滋病、腫瘤、人口控制、抗病蟲植物等方面的研究。

5.產業化的速度大大加快。各種生物工程技術的發展，使得生物工程技術基礎研究到實現產業化的距離較之以往大大縮短。

二、生物工程技術的應用

生物工程技術作為21世紀高新技術的核心，對人類解決面臨的食物、資源、健康、環境等重大問題將發揮越來越大的作用。大力發展生物工程技術及其產業已成為世界各國經濟發展的戰略重點。近十幾年是世界生物工程技術迅速發展時期，無論在基礎研究方面還是在應用開發方面，都取得了令人矚目的成就，生物工程技術的研究成果越來越廣泛地應用于農業、醫藥、輕工食品、海洋開發及環境保護等多個領域。生物工程技術將是21世紀的主導技術之一，甚至可能引發一次新的工業革命，對人類社會的生產、生活各方面必將產生全面而深刻的影響。

1.農業生物工程技術。近幾年來，國際農業生物工程技術發展之快，對農業產業結構的改善和產量增加的作用之大，已引起世界各國政府和科學家的高度重視。農業生物工程技術領域中研究最活躍的是應用轉基因技術，將目的基因導入動植物體內，對家畜、家禽及農作物進行品種改良，從而獲得高產、優質、抗病蟲害的轉基因動植物新品種，達到充分提高資源利用效率、降低生產成本的目的。

2.海洋生物工程技術。海洋生物學與生物工程技術相結合，產生了海洋生物工程技術這一新的領域。海洋生物工程技術作為加速開發利用海洋生物資源、改良海洋生物品種、提高海產養殖業產量和質量、獲取有特殊藥用和保健價值的生物活性物質的新途徑，越來越受到人們的重視，許多國家已將海洋生物工程技術作為21世紀發展戰略的重要組成部分。

3.輕工、食品生物工程技術。輕工、食品行業是生物工程技術應用的重要領域之一，主要體現在以下三個方面：一是利用生物工程技術進行農副原料加工直接制成商品，如發酵制品、釀造等產品；二是以生物工程技術產品為基礎，進行二次開發形成的新產業，如低聚糖加酶洗滌劑、高果糖漿等；三是以生物工程技術為手段對傳統工藝進行改造，從而降低消耗、提高產品質量。

4.醫藥生物工程技術。醫藥生物工程技術是生物工程技術研究開發的熱點，近十多年來一些發達國家投放大量的人財物力研究和開發醫藥領域的生物工程技術，已取得新的進展，其中基因治療技術和新型生物藥劑方面的開發應用最為廣泛。5.其他生物工程技術。隨著世界生物工程技術的迅速發展，生物工程技術除廣泛應用于農業、海洋、食品、醫藥等領域外，在其他諸如環境保護、石油化工等領域也開展了大量的研究工作。

三、生物工程技術產業發展趨勢

第2篇：現代生物工程技術范文

在生產流程中,為了減少污染物排放、甚至零排放,可以利用生物工程技術,研制具有特別功能的“工程菌”或“工程細胞株”,例如,在農業領域使用生物農藥無毒、安全、無污染等;利用生物質能源能極大降低污染物排放;高催化效率“工程菌”加快化學反應,使生產過程能源、原料的消耗降低;綜上所述,生物工程技術對于生態環境保護意義重大。

2生物工程在環境監測的應用

環境保護工作中的一個重要環節就是監測環境污染,應用化學儀器分析以及生物監測是環境監測的重要方法。可以利用基因工程技術改造過的微生物、指示生物、生物芯片技術、生物傳感器技術、分子生物學等技術監測環境污染。近年來,環境監測也可以通過研究較多的有聚合酶式反應技術(PCR技術)、酶聯免疫吸附技術(ELISA)、核酸探針、生物傳感器、生物熒光方法等生物高新技術。土壤、沉積物、水樣等環境標本的細胞檢測可以通過PCR技術完成。水體中的BOD、酚、NO3、有機磷,以及大氣中的CO2、SO2、NOx的含量及濃度分析都可以用生物傳感技術測定。今后,由于其快速、靈敏、特異性強的特性,生物工程技術將在環境監測中廣泛應用。

3生物工程在廢水處理中的應用

需要一個由多種方法組成的多層次處理系統將廢水中所含的多種污染物質處理。預處理多為物理方法,化學方法容易產生二次污染;利用生物的新陳代謝作用,對廢水中的污染物質進行轉化和穩定,將廢水中污染物轉化為無毒、無害、穩定的物質,這種方法就是利用生物工程措施在廢水凈化中的應用。固定化微生物技術。利用基因工程技術將一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造,將這些具有脫色菌、脫氮、脫磷等高效專性菌進行固定化后,菌體密度提高,這種技術應用于廢水處理,有利于提高生物反應器內微生物(尤其是特殊功能的微生物)的濃度,有利于微生物抵抗不利環境的影響,有利于反應后的固液分離,縮短處理所需的時間。生物反應器技術。在活性污泥中加入固定載和流動載體,以及好氧和厭氧固定膜的反應器,極大的增加了反應體系中的生物量和生物類群,運用發酵工程原理,使得微生物降解污染物的生物活性得到最大化的發揮。此法處理效率高、出水水質好;設備緊湊、占地面積小;易實現自動控制、運行管理簡單。生物強化處理技術。通過向傳統的生物處理系統中引入具有特定功能的微生物,提高有效微生物的濃度,增強對難降解有機物的降解能力,提高其降解速率,并改善原有生物處理體系對難降解有機物的去除效能。在水污染治理中的應用主要有:治理高濃度有機廢水;有毒、有害難降解污染物的治理;脫氮除磷等。

4應用生物工程技術處理固體廢棄

物固體垃圾處理通過物理的手段(如粉碎、壓縮、干燥、蒸發、焚燒等)或生物化學作用(如氧化、消化分解、吸收等)用以縮小其體積、加速其自然凈化的過程。焚燒、填埋等常規處理方式不能從根本上解決污染問題,污泥直接焚燒的熱值過低,還要治理有害氣體、粉塵污染,污泥焚燒的一次性投資和運行成本過高,采用現代生物技術處理這些有機物,把有機廢棄物發酵成為有機肥或營養土去肥沃土地,再把植物變成食物,這是適應大自然自身規律的一種處理和循環利用方式。生物工程技術在消除白色污染方面意義重大,主要表現為:(1)通過基因工程技術可篩選優勢微生物、構建高效降解菌,并通過發酵工程技術大量培養,可使白色污染物得到降解。(2)利用基因工程技術將能編碼降解蛋白的基因導入某一土壤微生物中,使他們共同發揮各自的功能和作用,迅速將塑料等白色污染物降解。

5應用生物工程治理大氣污染廢氣

的生物處理和空氣凈化是一種利用微生物吸附分解有機物能力和降解惡臭物質與有機廢物的方法,主要方法有生物洗滌、生物過濾、生物吸附法等。這些方法具有成本低、效率高、安全性好和無二次污染等優點。

6應用生物工程治理土壤污染土壤污染

第3篇：現代生物工程技術范文

關鍵詞：生物工程技術；進展；現狀

生物工程包括基因工程、細胞工程、微生物工程發酵工程、酶工程和生物反應器工程。在這五大領域中，基因工程是根據人類的需要對DNA進行設計，使生物表現出新的性狀。細胞工程是根據遺傳需要進行細胞培養。酶工程利用生物反應裝置，產生人類所需要的產品。近年來，生物工程在農學、醫藥學、醫學等方面都有新的收獲，這些收獲離不開我國科技工作者的努力，他們充分發揮了自己的潛力，為人們提供了巨大的經濟效益和社會效益。

1生物工程技術在農學領域的進展

1.1改良種子的蛋白質儲量

生物工程技術近幾年來發展迅速，可利用生物工程技術提高農作物中蛋白質的含量，在農業中廣泛運用，顯示出巨大的經濟效益，比如，單雙子葉植物中的氨基酸含量不同，雙子葉植物的賴氨酸含量高，甲硫氨酸的含量不足，而單子葉植物恰恰相反。利用基因工程將二者的蛋白質基因互換，能夠提高單雙子葉蛋白質的豐富程度，使二者營養價值更豐富。利用我國豐富的衍生資源，尋找氨基酸蛋白質含量豐富的植物，通過人工改造和合成，將基因轉移到需要改進的植物中去。

1.2快速無性繁殖，提高存活率

在自然狀態下，植物的繁殖需要經過傳粉受精，但是所需的周期較長，而且會受到溫度、濕度以及病蟲害的影響，成活率低。植物細胞具有全能性，通過選擇植物不同部位的組織細胞，進行組織培養，能夠實現植物的快速繁殖。對于一些稀有的、名貴的花卉，比如一品紅、南洋金花等，無性繁殖不僅可以降低培育成本，還不受季節的限制。利用基因工程進行生物載體細胞注射，注入抗病毒基因，通過基因的轉錄、表達，培育出生命力強的作物，能夠提高我國的糧食產量，提高農民的收入，促進經濟的發展。

1.3提高儲存能力

果蔬在收獲時，會在運輸途中因為蟲害和自身的腐爛造成大量的損失。成熟的果蔬會逐漸變軟，不利于存儲，主要是因為在果蔬成熟的過程中，自身會產生乙烯，乙烯具有催熟的作用。生物工程技術利用反義技術抑制乙烯合成酶的活性，降低果蔬在成熟過程中乙烯的分泌。水果中的多聚半乳糖醛酸酶能降解細胞壁導致水果在成熟過程中變軟，通過向基因組中轉入多聚半乳糖醛酸酶的反義基因，就可起到延緩變軟的良好效果，從而延遲變軟腐敗的時間，使果蔬能夠長時間儲存，減少了經濟損失。

2生物工程技術在食品領域的發展

2.1研究新的可食用資源

隨著人口的增加，我們面臨的不僅僅是住房能源的缺乏，食品的不足也是我們必須考慮的，生物工程技術在食品開發方面做出了很大貢獻。微生物食品，利用生物工程技術對螺旋藻進行研究，發現它蛋白質含量高，碳水化合物豐富，脂肪膽固醇含量低，有著很高的營養價值。昆蟲類蛋白質，科學家運用生物工程技術在蠅蛆的體內提取純度很高的幾丁質。轉基因食品的研究近年來也非常熱門，雖然在食用上存在爭議，但是轉基因食品有著很高的營養價值，微量元素的含量也很豐富。

2.2食品加工

通過基因導入技術，可以獲得高產蛋白質和氨基酸的作物。利用基因工程來調節淀粉合成過程定酶的含量或幾種酶之間的比例，從而達到增加淀粉含量或獲得特性獨特、品質優良的新型淀粉。酶工程的應用也是生物工程在食品領域的重要代表，可以利用酶的催化性質，將原材料催化成需要的物質。比如淀粉酶的催化，能夠使面包更加松軟、可口。細胞工程在食品加工方面應用也很廣泛，比如運用細胞融合技術，將黃曲霉菌的種間細胞融合，選育出優良的菌株。食品的口感和營養也與生物工程技術息息相關。

2.3食品安全檢測

病從口入，許多疾病都是因為食品安全問題導致的。比如，英國的瘋牛病和日本的口蹄疫，以及現在流行的禽流感，都是食品衛生問題導致的，因此食品安全檢測技術尤為重要。現在用于食品安全檢測的生物工程技術有生物傳感器技術、免疫學方法、分子生物學技術和生物芯片等。生物傳感器通過將待測物質的濃度轉換成不同的電信號來檢測物質的含量。免疫學預測是根據抗原和抗體的特異性結合，利用不同病菌對不同物質的反應不同進行特異性識別，檢測食品是否安全。生物工程技術的應用能夠改善人們的膳食結構，提高人們的健康水平。

3生物工程技術在醫藥領域的發展

3.1生物工程制藥

生物工程制藥是對微生物和微量元素進行處理，以細胞為基礎，使用先進的科學技術使生物產生人類需要的物質。基因工程主要用來研發新的藥物，一些藥物用傳統的方法很難被制造出來，造價也非常昂貴，普通患者根本消費不起。通過基因工程表達基因片段，降低制藥的成本，造福人類，同時也能提高藥物的純度，提高藥效。運用細胞工程技術培養細胞、組織，再利用這些組織生產出對疾病治療有幫助的藥品，縮短了制藥的周期，為人類的健康帶來福音。

3.2疾病的診斷

基因突變和外源基因的入侵是造成人類絕大部分疾病的一個重要因素。我們可以從基因的水平進行分析，檢測疾病，這也是近些年來我國生物工程技術的發展方向。我國的基因檢測技術主要有DNA探針技術、合酶鏈式反應、生物芯片技術，這些技術能盡早檢測出病原性物質，早發現早治療。基因芯片是運用生物工程技術進行疾病檢測的一個重要方法，可以對樣品進行大量分析與檢測。我國科研人員已經研究出許多遺傳病的基因序列，根據這些基因序列，制成基因探針，對各種疾病進行檢測，具有針對性強、靈敏度高的特點。

3.3疾病的治療與預防

我國在疾病的治療與預防方面也運用了生物工程技術。基因治療技術有了很大的突破，通過干細胞的移植進行腫瘤和自身免疫系統疾病的治療也有很好的療效。轉基因和克隆技術也逐漸成熟，在器官移植的過程中，為了減少肌體的排異反應，可以對自身器官進行克隆，為器官移植做出了巨大貢獻。在疾病的預防方面，我國研制的基因工程乙肝疫苗已經大規模投入市場，還有許多疫苗正在研制過程中，也取得了不小的成果。生物工程技術在疾病預防中起到了很好的社會效益。

4結語

生物工程技術被視為當今世界的主導產業，在醫藥、農業、化工、食品等眾多產業中都有著很高的使用率，對經濟發展有著很大的推動作用，為醫學的發展提供了寶貴的技術資源和信息資源。雖然生物工程技術的研究還有許多瓶頸和難題，但是隨著科技的進步，這些問題會逐漸解決。只要我們把眼光放長遠一點，加大對生物工程技術的資金投入，重視生物工程技術的研究，就一定會有所收獲，為社會產生更多的效益，全面改善人們的生活。

作者:姜加良 單位:吉林工商學院

參考文獻：

［1］陳章良.植物基因工程研究［M］.北京：北京大學出版社，1992：1-20.

第4篇：現代生物工程技術范文

【摘 要】 本文在分析工科高校生物工程專業的發展現狀、學習瓶頸的基礎上，探討了工科高校大學生學習的有效途徑，主張強化基礎理論學習的深度，注重專業與實踐的結合運用，增強實踐操作技能的培訓，以培養出高質量、高素質的專業技術型人才。

【關鍵詞】 工科高校；生物工程；發展現狀；學習途徑

生物工程是以生物學理論和技術為基礎而崛起的高技術綜合應用性新興學科，涉及的技術范疇屬于化工、機械、電子計算機等化學工程技術和現代工程技術。生物工程不僅在生命科學領域建立了新理論，產生了基因重組、無菌操作、細胞融合、細胞培養等新技術，而且隨著微生物學、免疫學、分子生物學及其他學科的發展，研究生物工程也改變了傳統概念。

一、工科高校生物工程專業的發展現狀

在21世紀優先發展的生物工程、能源技術、航天技術、激光技術、自動化技術、信息技術及新材料等七個科技領域中，特別以生物工程技術為先導。它在醫藥、生態建設、輕工、紡織、食品、能源開采、新能源研發等眾多領域都具有廣泛的應用，其社會與經濟效益舉世矚目，為人類生活生存所面臨的重大難題開辟了新路徑。鑒于此，我國每年大約有五千名新生力量被輸送到生物工程研究、設計和生產等單位。激烈的市場競爭使得在校學生必須大力加強專業學習，尤其要注重實驗技術的培訓，以解決人才供需的尖銳矛盾。

在眾多的生物產業中，需要的是具有專業理論及能適應現代高新技術產業的工程技術應用型人才。培養這樣的人才除了要掌握生物工程的基礎理論知識和基本實驗操作技能外，還要注重提高綜合素質及培養可持續發展能力。此外，在教育教學中要把人文科學教育、工程技術教育、實踐操作融為一體，重點培養學生學習的主動性以及獲取知識的能力。同時要改變過去傳統的專業對口的技術學習。

二、當前工科高校生物工程專業的學習瓶頸分析

工科高校作為我國生物工程發展研究的一支骨干力量，在對生物工程的各個領域進行大量工作后已經取得了較大的進展。但由于我國對生物工程的緊迫需要，工科高校生物工程的發展主要存在著以下現狀：

1、實驗技術人員缺乏

據不完全統計，目前我國所有的工科高校里，從事生物工程研究與開發的人員約2300多人，而實驗技術人員只有30多人，其中高級實驗技術師更少。雖然生物工程專業每年培養的研究生有400多人，但經過專門培養的實驗技術人員幾乎沒有。

2、實驗條件差

近年來，開設生物工程專業的工科高校通過自籌資金和國家投資，裝備了生物實驗室。但多數實驗室的儀器設備陳舊落后、嚴重短缺，生化試劑、同位素、實驗動物等無論在數量上還是質量上都難以滿足實驗的要求。

3、學生缺乏對專業投入

生物工程是繼信息產業之后而成為當今世界競爭激烈的第二熱點領域，很多學生是因為類似因素而選擇了生物工程專業，但學生真正學習之后卻發現自己對這個專業缺乏興趣，出現專業目的模糊，知識學習與能力鍛煉出現脫軌；學生求知欲望差，積極性低迷，普遍存在著被動學習、應付考試的現象；面對復雜的問題時，嚴重缺乏刻苦鉆研精神。

4、缺乏實踐教學平臺

實踐教學不同于實驗教學，實驗教學主要培養學生的創新精神和創新能力，而實踐教學是以就業為導向，將理論知識與生產應用緊密地結合在一起。目前生物工程類的實踐教學平臺主要集中在酒的釀造和食用菌的生產，對于新開生物工程專業，還缺乏長期合作的教學平臺。

三、工科高校生物工程專業學習有效途徑探索

1、強化基礎理論學習的深度

生物工程專業所涉及到的課程及學科比較多，范圍也很廣，有高等數學、大學物理、無機化學、有機化學、分析化學等公共課，有微生物學、細胞生物學、生物化學、細胞學等專業基礎課，更有化工原理、發酵工程設備、機械制圖、工程設計等工程學基礎課，還有發酵工程、酶工程、細胞工程、蛋白質工程、生物工藝學、生物工程下游技術等生物工程學基礎課，以及基因工程、微生物工程、生物制藥、環境工程、儀器分析等前沿課程。

因此，生物工程的課程學習中，應該注意課程間的銜接聯系和橫向拓展。學生應該把公共課的基礎知識打扎實，對于個別課程比如高等數學、線性代數、概率論與數理統計等課程需要突出學習。對于生物學專業基礎課學生應該牢固生物學知識功底，循序漸進地學習專業課程，同樣也需要突出專業相關的重點課程，而不是所有生物學基礎課簡單理解、背誦套用而已。

2、注重專業與實踐的結合運用

在生物工程學基礎課的學習中要注重與生產實際相聯系，多了解社會與民生的最新熱點話題，并多與專業老師溝通，開設如“食品安全與檢測”、“生物能源研究”的探討，在學習上做到與時俱進。除了這些還要根據社會生產需要，多學習生態文化、經營管理、計算機等課程，尤其是外語的學習，使學生能有一技之長，能掌握并熟練地操作計算機及用外語交流以獲得信息。

同時，優秀的傳統文化不僅對完善學生心智，激發其創新精神有極強的促進作用，而且能讓工科高校學生的人生觀、世界觀和價值觀更趨于客觀理性，還有利于所學課程內容的交叉融合，訓練學生的哲學思維及開拓其視野，激發學生的主體意識和創新思維。

3、實踐操作技能培訓的增強

生物工程專業是一個偏重實驗操作技能培訓的學科。實踐操作主要由基礎操作技能、專業操作能力和綜合操作能力三個培訓系列組成，并且與理論知識有機的結合在一起。實踐操作技能具有一定的針對性、綜合性、自主性和設計性，因此學生在進行實踐操作技能培訓時要不斷的更新實驗內容，要有強烈的實驗能動積極性，多參加反映學科技術前沿新技術、新方法的實驗項目或綜合性較強的開放性大實驗，這樣就不僅僅掌握到只與本專業相關的基礎知識、基本理論和基本技術，而且還能提高學生的綜合分析問題、解決問題的能力。

在學校實驗室里的基本實驗操作技能培訓外，可以進企業、進工廠生產車間參觀實習，一般選擇五到六個不同類型的生產企業，如白酒葡萄酒生產企業、味精生產企業、食品廠等實習基地。使學生在初步了解該行業、產業的發展歷史、現狀和存在問題的基礎上展開分析探討，領會產品的生產工藝流程，提高學生的實踐動手能力。并且在參觀每個企業后都要寫詳細的實習報告，這對學生把理論課程知識與實踐結合的能力有很大的提高。這種“1+1”的實驗室加企業模塊式實踐，學生既可學到專業的基本理論，又能掌握其專業應用技能，還能激發學生的創新意識，拓寬學生的視野。

四、結語

工科高校生物工程類本科生要學好生物工程專業，就必須要合理安排課程，豐富實驗內容，激發學習興趣，拓寬實踐領域，同時還要注重人文素質、創新精神的學習和實踐能力的培養，這樣才能為社會培養出高質量、高素質的專業技術型人才。

【參考文獻】

[1] 趙輝，凌宏志，王葳，韓曉云，吳國鋒.高校生物工程專業人才培養規格和課程體系改革的探索[J].黑河學刊，2013（1）149-150.

[2] 洪琦，韓端丹.高校生物工程專業建設與教學創新淺議[N].高等函授學報，2012（11）49-50.

第5篇：現代生物工程技術范文

[關鍵詞]基因工程；研究現狀；應用領域；影響

基因工程是利用重組技術，在體外對目的基因進行構建，再導入細胞內，使重組細胞在細胞內表達，產生人類需要的基因產物，或者改造、創造新特性的產品。基因工程是在生物化學、分子生物學和分子遺傳學等學科的研究成果基礎上逐步發展起來的。基因工程問世以來，發展非常的迅速，還發展了一系列的基因工程技術操作，如：DNA重組技術、PCR技術等。科學工作者十分的重視基礎研究，包括構建一系列的克隆載體和相應的表達系統，構建不同物種的基因文庫和cDNA文庫，開發新的工具酶等，各個方面都取得了豐碩的研究成果，使基因工程技術不斷的趨向成熟。許多科學家預言，生物學將成為21世紀最重要的學科，基因工程及相關領域產業成為21世紀的主導產業之一[1]。基因工程研究及應用涉及醫學、農業工業等許多領域。基因工程技術的發展帶來兩個領域的革命性變化，分別是醫學和農業這兩個領域。

一、基因工程技術在醫學領域的研究及應用

1.基因治療

基因治療是指通過操作遺產物質來干預疾病的發生、發展和進程，包括替代或糾正人自身基因結構或功能上的錯亂，殺滅病變的細胞或增強機體清除病變細胞的能力等，從而達到致病的目的[2]。基因治療是隨著基因重組技術的成熟而發展起來的，現今是生物醫學發展的里程碑之一。

1990年美國NIH的French Anderson 博士開始世界第一個基因治療臨床試驗，用ADA（腺苷酸脫氨酶）基因治療以為ADA基因缺陷導致嚴重免疫缺損的四歲女孩，并獲得了初步成功[3]，目前該女孩跟常人一樣正常生活，這成功范例促使世界各國都掀起了基因治療的熱潮。2004年1月深圳賽百諾基因技術有限公司將世界上第一個基因治療產品重組人p53抗癌注射液正式推向市場，這是全球基因治療產業發展的里程碑。[4]目前利用基因對惡性腫瘤，糖尿病、心腦血管病和艾滋病等疾病進行治療已取得重大進展。

RNA干擾技術在基因治療具有很大作用。RNA干擾技術是利用人工方法向宿主中引入沉默誘導因子，達到降解靶基因轉錄的目的[5]。目前，利用RNA干擾技術針對腫瘤治療的藥物已經產生，臨床上的研究也在不斷的進行。現在RNA干擾技術很成熟的應用于研究特定基因領域，這項技術在醫學、藥學等領域有著重要的作用。另外鋅指核酸酶技術也已在人類基因治療中得到應用，鋅指核酸酶技術是一種心性的基因高效靶向修飾和調控技術。鋅指核酸酶技術在構建各種人類疾病動物模型、 研究人類疾病發病機理和治療人類遺傳疾病方面將體現出極大的應用價值[6]。

2.基因工程制藥

近些年來，基因技術的發展為醫藥工業發展開辟廣闊的前景，以DNA重組技術為基礎的基因工程技術改造和替代傳統醫藥工業技術已成為重要的發展方向[7]。通過DNA重組生產以前因源材料或制造技術等問題不能生產的藥物，如：疫苗、抗體等。

基因工程疫苗 使用DNA重組技術克隆并表達保護性抗原基因，利用表達的病原的保護性抗原制成疫苗。包括：基因工程亞單位疫苗、基因工程載體疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗和蛋白質工程疫苗。目前，乙型肝炎病毒、麻疹、狂犬病病毒、霍亂和大腸桿菌等疫苗研究已經有很大的進步[7]。

基因工程抗體 DNA重組技術與抗體基因結構功能的研究相結合，根據人們的意圖在基因水平上對抗體分子進行分割、拼接及修飾，或者人工合成導入受體表達產生新型基因工程抗體，應用于診斷和治療性抗體。基因工程抗體改造有：鼠單克隆抗體的人源化、制備雙特異性抗體、制備完全人源性抗體、表達單鏈抗體和制備抗體融合蛋白[8]。目前構建成功的用于抗腫瘤的有ScFv（CD3）-64、抗上皮，17-1A的ScFv、抗地高辛ScFv（Dig）-ScFv（erbB-2），Fab（HSV-2）-SpA抗體融合蛋白和T細胞激活抗體OKT3相結合，構成雙特異性復合抗體可有效降低HSV-2病毒的產。在轉基因煙草中表達了乙肝表面抗原，可在小鼠體內引起免疫反應。另外，具有抗凝血、抗血小板功能的基因工程抗體藥物在心腦血管疾病的治療中起著重要的作用[9]。

二、基因工程技術在農業領域的研究及應用

農業和人們的日常生活關系非常的密切，農業的發展促進人類社會的發展。許多科學工作者從事農業方面的研究。

利用基因工程技術，通過對植物基因進行改造，修飾加工，增強了植物對細菌、真菌病的抗性。生物防治蟲害是一項重要的工作。在防蟲害方面，科學研究已經有的一些成果。研究發現，蘇云桿菌中的毒蛋白（結晶蛋白）對害蟲有毒害作用，可以利用這些桿菌來控制害蟲。可以通過克隆這些蛋白的基因，將這些基因導入植物細胞中，是基因在植物中表達，從而獲得抗蟲的轉基因植物。目前，蘇云孢桿菌基因已被轉入煙草、番茄、馬鈴薯、玉米和棉花等多種植物。通過科學家的研究，利用轉基因技術已經成功的生產抗凍、抗旱、抗除草劑等植物。

隨著人類社會的進步，科技的發展，人類向大自然排放了越來越多的有害和難降解物質。這些物質嚴重破壞了環境和危害人的健康。利用基因工程技術提高微生物凈化環境是現代生物技術用于環境治理的一項關鍵技術。基因工程給農業發展帶來的巨大的經濟效益。轉基因技術提高作物產量、改善作物品質、增強抗逆性、抗病性的能力。

農田長期的使用過量的農藥，已經嚴重的破壞了生態環境的平衡，破壞了土壤水質，農藥殘留有毒物質于植物中，給人類帶來潛在的危害。消除農藥化肥的危害，保護環境是當今重要及迫切解決的問題。

微生物在物質循環中起著很重要的作用。科學家利用基因工程技術對微生物進行改造，構建高效的基因工程菌可以顯著提高農藥降解效率。目前，已經開發出凈化農藥（如DDT）、降解水中染料以及環境中有機現已開發出有機氯苯類和氯酚類、 多氯聯苯的基因工程菌。Home等人通過研究大腸桿菌重組的DH10B表達產物O pd A和OPH（有機磷水解酶 ）對幾種農藥的酶解動力學比較，發現O pd A能作用更多底物的類似物，降解范圍更廣[10]。利用基因工程技術制作微生物農藥，減少化學農藥的使用，減少環境的污染。

三、基因工程技術給人類帶來的影響

基因工程是一把“雙刃劍”，給人類帶來利益的同時，我們也不能忽視它潛在的危害。基因工程技術的發展，給科學家研究帶來新的方向，新的研究水平。從細胞、分子水平到基因水平。人類對生命的研究更加的詳細，了解更加的深入。

基因工程技術的發展對醫學和農業兩個領域帶來很大的影響。基因工程技術促進了醫學科學研究的發展。基因工程技術給科學對腫瘤、病毒、等難解決的人類疾病的研究帶來新的手段與方法，同時在人類疾病的研究，診斷、治療等方面有革命性推動作用。一、解決了常規方法不能生產或生產成本昂貴藥品的生產技術問題，開發了一大批特效藥物，如胰島素、干擾素等等，這些藥品可以分別用以防治諸如腫瘤、心腦肺血管、遺傳性等嚴重威脅人類健康的疑難病癥，而且在避免毒副作用方面明顯優于傳統藥品；二、是研制出了一些靈敏度高、性能專一、實用性強的臨床診斷新設備，如體外診斷試劑、免疫診斷試劑盒等，并找到了某些疑難病癥的發病原理和醫治的嶄新方法；農業領域里利用生物工程技術，科學家研制了許多抗病蟲害、抗逆性等優良性狀的生物，提高作物的產量，解決的世界人口糧食短缺的問題。

基因工程技術給人類帶來利益的同時，也給人類帶來的一定的隱患。轉基因食品安全性的問題是人們一直非常關注個問題。轉基因食品目前雖然沒有發現對人類有什么危害，但是原有基因進行部分修飾后，也有可能存在著隱患，轉基因食品如果有過敏性，則轉基因食品就會有安全性問題。利用基因工程改造生物有可能打亂自然界的生態環境的平衡，破壞生態環境。轉基因技術還有可能會導致基因污染，有可能危害原植物的遺傳。基因工程技術同時帶來倫理道德的影響，克隆技術如果應用到人身，打破以往生育模式，則存在人類倫理道德的問題。

四、結語

轉基因技術生產的食品是否對人來帶來影響，這需要實驗和時間來驗證。我們要以一個平衡心來對待轉基因食品。在發展轉基因技術的同時不能忽視其技術可能給人類帶來的危害。我們要利用好轉基因技術。基因工程技術給人類帶來的很大的革命性作用，但是我們要理性的的看待，并不斷的探索，尋找新的技術，方法，給人類帶來更大的進步，促進社會的發展。

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第6篇：現代生物工程技術范文

一、課程教學內容安排

生物工程的內容十分豐富，有限的課時內不能面面俱到地進行較為深入的講授。因此，教師在教學內容的安排上，既要保證突出重點內容，又要兼顧知識內容的全面性。此外，還需要引入一些學科前沿成果，以跟蹤迅速發展的生物技術的進步。我們對于課程教學內容的安排，特別注意了以下幾個問題。

1．組建課程模塊，合理安排教學內容。以生物技術的應用發展為導向，將本課程的教學內容劃分成三部分：①緒論，介紹生物工程沿革及前沿。②生物技術基礎，詳細講述基因重組技術、蛋白質和酶工程、細胞工程的基本原理，技術路線及特點，旨在幫助學生建立牢固的理論基礎、掌握相關技術的應用方法。③生物技術的工程化應用及發展，重點介紹發酵工程、生物醫藥工程和環境生物工程，通過多個與人類生存和發展密切相關的案例的教學，培養學生綜合知識的能力、融匯創新的能力。

2．讓學生了解生物工程學科的全貌。課程的緒論部分分別從生物工程的沿革、生物工程的原理及特點、生物技術的應用及前沿發展、生物技術及其產業所發揮的巨大的社會和經濟影響力等角度進行講授，幫助學生標繪出一副生物工程的全貌圖：從基礎理論的研究突破、生物技術的應用發展、到滲透至各國民經濟主要領域中產生的巨大影響，期間產生的反作用又促進生物學基礎理論的研究突破。這個過程周而復始地推動著社會的變革與進步。

3．寬泛基礎知識面，強調理論聯系實際。生物工程是一個具有豐富學術內容的領域，而本課程課時有限，不能詳盡地涉獵各個知識點，因此，如何設置課程內容就成了影響教學效果的主要因素。本課程對基礎知識的教授強調的是“寬泛”而非“深入”，要求課程設置的基礎知識教學能夠滿足學生理解生物技術的基本原理即可，而對于生物技術的實踐應用則給予了重點關注。課程堅持理論聯系實際，運用綜合性案例，讓學生了解從基本原理出發到實踐應用的過程，學習綜合應用所學知識解決問題的方法，培養科學思維方式。

4．以生物技術的應用為導向設置教學內容，跟蹤學科前沿。在對課程的基本原理講授后，根據學生的工程專業教育背景和將來作為社會工作者的特點，我們引導學生學習工程化應用方法，這是更為重要的教學環節。這部分教學內容占據了整個教學內容的相當大的比重。如，微生物發酵工程、細胞培養技術使生物技術產品實現產業化；生物醫藥工程中集中了生物技術研究的前沿方向和熱點，各種生物技術在此融合；環境生物工程致力于建立人類與環境的和諧關系，以實現社會的可持續發展。本課程分別選擇這些領域中的主要內容作為重點講授部分，如轉基因動物制藥、單克隆抗體技術應用、固定化酶技術及酶法分析、環境污染的生物治理等，安排了較多的教學時間，以使學生更好地了解生物技術的新進展。

二、教學方法探討

生物工程學是生命科學與工程技術結合所形成的一門綜合性學科，基于研究對象（核酸、蛋白質）及層次（分子、細胞、個體）不同構建了不同的生物技術分支領域，同時基于應用領域的不同也形成了各自富有特點的應用技術，如生物醫藥領域中蛋白類藥物的生物構建和生產、環境治理與保護中微生物的生物轉化過程技術等。由于教學內容覆蓋面廣，為了提高教學效果，本課程在教學方法上進行了以下幾個方面的探索。

（一）以生物技術原理為主線貫穿教學活動

本課程的教學活動以生物工程的原理為主線展開，形成了基因工程、蛋白質和酶工程、細胞工程、發酵工程等章節，以使學生在較短的時間內掌握各種生物技術的原理和應用方法。同時，通過對生物技術應用較為深入的生物醫藥工程、環境生物工程等內容的安排，培養學生根據應用對象的特點和要求綜合應用所學理論知識的能力。

（二）理論聯系實際，引入案例教學

發酵工程是將生物技術產業化的重要環節，包含了從菌種培養到制備合格產品的過程。［5］菌種決定著發酵生產工藝方法，發酵工程中高產菌種常常是采用生物技術方法構建的。發酵過程調控是基于微生物的生命代謝過程，培養條件的變化可以影響代謝途徑。發酵產物的提取純化是依據待分離目標物質的特性及待分離目的產物和雜質之間物性的差異來進行的，是決定生產成本高低的關鍵因素。如果只是按照發酵工程的過程來講解技術基礎及過程應用技術，涉及知識點多，知識點之間的相關性較弱，這對于剛開始接受專業課程教育的本科三年級同學來說，接受起來有一定的難度。而以具體物質的發酵生產為例進行分析，更為形象化，也容易被學生理解和接受。授課時，我們以紅霉素的生產為例，分析了工程菌的構建方法與高密度發酵技術的應用，基于組分分離要求的分離純化工藝方法的建立等，并將自己多年科研的成果結合至授課內容中。僅就紅霉素的提取純化而言，工程菌的引入及發酵調控技術的成熟，使紅霉素發酵單位由原來的3000u／mL～5000u／mL大幅度提高至8000u／mL～10000u／mL，使得新分離技術的應用成為現實。目標產物的分離工藝由傳統的“板框過濾－溶劑萃取－經過中間體鹽的結晶純化”發展為“微濾膜過濾－（納濾膜濃縮）－層析分離－結晶純化”新的分離工藝。該工藝利用層析操作的高分離效率實現了活性組分紅霉素A與雜質組分紅霉素B、紅霉素C的分離；通過結晶過程中關鍵因素的調節，如結晶體系的組成及組成物的濃度變化、pH、溫度、攪拌等，實現對產品粒度和晶形的控制，從而獲得純度高、藥理活性強的產品。案例的分析過程加強了學生們的工程概念，如發酵產物的提取往往會涉及結構相似組分的分離，其分離方法的選擇需兼顧分離效率高、分離條件溫和的要求；微生物發酵是純種培養過程，工程設備必須滿足無菌操作的基本要求，發酵罐需要具備良好的混合能力，較高的傳質、傳熱速率，且不能對菌體產生剪切破化；藥物的晶形和粒度與藥物的生理活性相關，現代藥物質量控制指標除了純度和雜質含量要求外，還有晶體的晶形粒度等結構指標要求；發酵產品的經濟成本和社會成本概念等等。實現一個抗生素藥物的現代化工業生產需要融合現代基因工程、細胞工程、化學工程的知識。

（三）課堂講授與專題案例的調研相結合

本課程通過典型實例的剖析，加強了學生對基本原理的理解，并傳授了生物技術的應用方法。我們時時跟蹤生物技術領域的發展，對授課案例進行更新，以使教學內容緊密聯系生物工程的新發展、新成果，體現該領域新技術、新水平，使學生感受到科學技術發展的巨大魅力，激發學習熱情。但是，本課程的教學課時有限，課堂上不可能對生物技術各領域均充分展開。為了彌補這一局限，本課程在教學上設置了“專題調研＋課堂談論”環節，把生物工程應用專題案例的調研工作，以作業形式布置給學生去完成，并通過課堂討論及提交論文的方式加以考查。［6］專題論文的完成及交流以小組為單位進行，教師組織學生組成學習小組，要求各學習小組在給定領域范圍內對感興趣的專題進行調研和論文的撰寫。教師在組織學習小組之時，就將學習小組兩兩結對，要求各小組在完成本組專題調研的同時，對結對小組的課題也進行相應調研，并作為主審方在課堂上對結對組的專題內容設置提問，引導課堂討論，而其他同學則可以對自己感興趣的專題自由發表觀點。

本課程要求，小論文要按照《華東理工大學學報》的稿件規范撰寫，這也是對本科生撰寫科學論文的訓練，是專業素質培養的一部分。這種“專題調研＋課堂談論”教學模式，能讓學生自動參與多專題的調研學習，達到鞏固基礎知識、拓寬知識面、深化專業認知的目的，同時能夠較全面地訓練和檢驗學生專業文獻查閱、分析材料、歸納總結及思辨應對的能力。實踐表明，這樣的學習方式效果突出。學生李曉陽在聽課小結中寫道：“分組演講、課程論文，每小組七八個人，不僅可以讓我們自己動手獲取知識，鍛煉了動手能力，還能夠培養我們團結協作的能力。只有分工合作才能把這項工作做好。”學生閆天一在小結中寫道：“老師講到了我國生物發酵工業發展的現狀，雖然我國（抗生素）產量居世界之首，但生產效率比較低、產品附加值低、污染嚴重，主要以半成品（原料藥）為主，這些都深深觸動了我。在化學制藥領域，我們仍是以仿制藥為主。在21世紀，我想我們大學生的責任就是讓中國不僅是世界的工廠，也要成為研發的中心。”

三、結束語

第7篇：現代生物工程技術范文

關鍵詞:生物技術;基因工程;細胞工程

現代生物技術的迅猛發展,成就非凡,推動著科學的進步,促進著經濟的發展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會的發展進程。現代生物技術的成果越來越廣泛地應用于醫藥、食品、能源、化工、輕工和環境保護等諸多領域。生物技術是21世紀高新技術革命的核心內容,具有巨大的經濟效益及潛在的生產力。專家預測,到2010～2020年,生物技術產業將逐步成為世界經濟體系的支柱產業之一。生物技術是以生命科學為基礎,利用生物機體、生物系統創造新物種,并與工程原理相結合加工生產生物制品的綜合性科學技術。現代生物技術則包括基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程和發酵工程等領域。在我國的食品工業中,生物技術工業化產品占有相當大的比重;近年,酒類和新型發酵產品以及釀造產品的產值占食品工業總產值的17%。現代生物技術在食品發酵領域中有廣闊市場和發展前景,本文主要闡述現代生物技術在食品發酵生產中的應用。

一、基因工程技術在食品發酵生產中的應用

基因工程技術是現代生物技術的核心內容,采用類似工程設計的方法,按照人類的特殊需要將具有遺傳性的目的基因在離體條件下進行剪切、組合、拼接,再將人工重組的基因通過載體導入受體細胞,進行無性繁殖,并使目的基因在受體細胞中高速表達,產生出人類所需要的產品或組建成新的生物類型。

發酵工業的關鍵是優良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質體融合等傳統方法外,還可與基因工程結合,進行改造生產菌種。

(一)改良面包酵母菌的性能

面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。將優良酶基因轉入面包酵母菌中后,其含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖的含量比普通面包酵母顯著提高,面包加工中產生二氧化碳氣體量提高,應用改良后的酵母菌種可生產出膨潤松軟的面包。

(二)改良釀酒酵母菌的性能

利用基因工程技術培育出新的釀酒酵母菌株,用以改進傳統的釀酒工藝,并使之多樣化。采用基因工程技術將大麥中的淀粉酶基因轉入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉發酵,使生產流程縮短,工序簡化,革新啤酒生產工藝。目前,已成功地選育出分解β-葡聚糖和分解糊精的啤酒酵母菌株、嗜殺啤酒酵母菌株,提高生香物質含量的啤酒酵母菌株。

(三)改良乳酸菌發酵劑的性能

乳酸菌是一類能代謝產生乳酸,降低發酵產品pH值的一類微生物。乳酸菌基因表達系統分為組成型表達和受控表達兩種類型,其中受控表達系統包括糖誘導系統、Nisin誘導系統、pH誘導系統和噬菌體衍生系統。相對于乳酸乳球菌和嗜熱鏈球菌而言,德氏乳桿菌的基因研究比較缺乏,但是已經發現質粒pN42和PJBL2用于構建德氏乳桿菌的克隆載體。有研究發現乳酸菌基因突變有2種方法:第一種方法涉及(同源或異源的)可獨立復制的轉座子,第二種方法是依賴于克隆的基因組DN斷和染色體上的同源部位的重組整合而獲得。通過基因工程得到的乳酸菌發酵劑具有優良的發酵性能,產雙乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的穩定形成能力、抗雜菌和病原菌的能力較強。

二、細胞工程技術在食品發酵生產中的應用

細胞工程是生物工程主要組成之一,出現于20世紀70年代末至80年代初,是在細胞水平上改變細胞的遺傳特性或通過大規模細胞培養以獲得人們所需物質的技術過程。細胞工程主要有細胞培養、細胞融合及細胞代謝物的生產等。細胞融合是在外力(誘導劑或促融劑)作用下,使兩個或兩個以上的異源(種、屬間)細胞或原生質體相互接觸,從而發生膜融合、胞質融合和核融合并形成雜種細胞的現象。細胞融合技術是一種改良微生物發酵菌種的有效方法,主要用于改良微生物菌種特性、提高目的產物的產量、使菌種獲得新的性狀、合成新產物等。與基因工程技術結合,使對遺傳物質進一步修飾提供了多樣的可能性。例如日本味之素公司應用細胞融合技術使產生氨基酸的短桿菌雜交,獲得比原產量高3倍的賴氨酸產生菌和蘇氨酸高產新菌株。釀酒酵母和糖化酵母的種間雜交,分離子后代中個別菌株具有糖化和發酵的雙重能力。日本國稅廳釀造試驗所用該技術獲得了優良的高性能謝利酵母來釀制西班牙謝利白葡萄酒獲得了成功。目前,微生物細胞融合的對象已擴展到酵母、霉菌、細菌、放線菌等多種微生物的種間以至屬間,不斷培育出用于各種領域的新菌種。

三、酶工程技術在食品發酵生產中的應用

酶是活細胞產生的具有高效催化功能、高度專一性和高度受控性的一類特殊生物催化劑。酶工程是現代生物技術的一個重要組成部分,酶工程又稱酶反應技術,是在一定的生物反應器內,利用生物酶作為催化劑,使某些物質定向轉化的工藝技術,包括酶的研制與生產,酶和細胞或細胞器的固定化技術,酶分子的修飾改造,以及生物傳感器等。酶工程技術在發酵生產中主要用于兩個方面,一是用酶技術處理發酵原料,有利于發酵過程的進行。如啤酒釀制過程,主要原料麥芽的質量欠佳或大麥、大米等輔助原料使用量較大時,會造成淀粉酶、俘一葡聚糖酶、纖維素酶的活力不足,使糖化不充分、蛋白質降解不足,從而減慢發酵速度,影響啤酒的風味和收率。使用微生物淀粉酶、蛋白酶、一葡聚糖酶等制劑,可補充麥芽中酶活力不足的缺陷,提高麥汁的可發酵度和麥汁糖化的組分,縮短糖化時間,減少麥皮中色素、單寧等不良雜質在糖化過程中浸出,從而降低麥汁色澤。二是用酶來處理發酵菌種的代謝產物,縮短發酵過程,促進發酵風味的形成。啤酒中的雙乙酰是影響啤酒風味的主要因素,是判斷啤酒成熟的主要指標。當啤酒中雙乙酰的濃度超過閾值時,就會產生一種不愉快的餿酸味。雙乙酰是由酵母繁殖時生成的α-乙酰乳酸和α-乙酰羥基丁酸氧化脫羧而成的,一般在啤酒發酵后期還原雙乙酰需要約5～10d的時間。崔進梅等報道,發酵罐中加入α-乙酰乳酸脫羧酶能催化α-乙酰乳酸直接形成羧基丁酮,可縮短發酵周期,減少雙乙酰含量。

四、小結

在食品發酵生產中應用生物技術可以提高發酵劑的性能,縮短發酵周期,豐富發酵制品的種類。不僅提高了產品檔次和附加值,生產出符合不同消費者需要的保健制品,而且在有利于加速食品加工業的發展。隨著生化技術的日益發展,相信會開發出更多物美價廉的發酵制品,使生物加工技術在食品發酵工業中的應用更加廣泛。

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第8篇：現代生物工程技術范文

關鍵詞：生物工程 人才培養 就業

中圖分類號：G646 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0231-02

大學生的就業問題，一直是困擾高校發展的頭等大事，尤其是作為地方高校，科研能力薄弱，往往以教學為主體，促進就業就是地方高校的重中之重。生物工程專業雖然是20世紀70年代興起的一門新興的綜合性應用學科，但是因各種原因，使生物工程專業近年來成為就業“紅牌警告”專業，面對當前的就業環境，我校借“十二五”生物工程專業綜合改革的契機，針對專業特點，探尋就業難、就業率低的原因，“以就業為導向”，從人才培養上多方面發展促進就業，使生物工程專業形成了具有地方特色的國家級特色專業，使紅牌專業沒有成為我校就業的后腿，為我校成為全國畢業生就業典型經驗50強高校增彩。

1 生物工程專業就業難的原因

生物工程專業是由微生物學、化學、生物化學、化學工程和計算機科學等相互交叉發展而成的一門復合性學科，被視為21世紀三大前沿學科之一，是培養掌握生物工程專業的基礎知識、基本理論與基本技能，具有較強的實驗技能、自學能力和創新能力，能夠在生物工程及相關領域，從事生產、管理、教學、新技術研究及新產品開發工作的高級應用型人才。然而，生物工程專業畢業生的就業率一直不高，使生物工程專業近年來成為就業“紅牌警告”專業，主要原因有：

1.1 國內生物工程應用型產業發展不夠

國外，生物工程取得的成績是有目共睹的，它已是當今世界發展最快的專業之一。全球生物工程的發展對各國的經濟發展帶來重大的影響，尤其是歐美一些發達國家。在國內，生物產業有了大幅的發展，生物行業也不再局限于傳統的發酵行業，已涉足到醫藥、食品、飼料、農藥、保健品、食品添加劑、燃料、環境及空間生命支撐系統等各個領域。但是，生物工程技術的開發應用還不夠普遍，工業化大規模生產的生物產業企業較少，和世界發達國家還有較大差距，生物工程應用型產業還有待發展。產業規模小、新型生物工程應用領域還未發展起來影響了該專業的就業。

1.2 生物工程專業人才培養質量參差不齊

生物工程是1998年教育部本科專業調整時正式設立的，由原來的部分生物化工、微生物制藥、部分生物化學工程、發酵工程等專業轉化而來。當時，全國乃至全世界都掀起了生物學的熱潮，21世紀也被譽為生物學的世紀，而生物工程因為沾了生物的邊，也被炒得很火，大量學校開辦該專業，相對于未完全發展起來的產業，畢業生已經飽和，而新型產生的生物工程應用領域，對生物工程專業人才要求較高，一般需要繼續深造學習，要求更高的學歷。加之，生物工程專業口徑很寬，所要求的科目多而不精，各個層次高校開辦該專業情況千差萬別，專業方向也各有不同，專業課設置不是很成熟，生物科學專業課和工科知識學習均深度有限，各學校人才培養質量參差不齊，畢業工作前景不是十分明朗。

2 解決生物工程就業難的對策

針對生物工程專業就業難的現狀和產生的原因，我校“以就業為導向”，從各個方面努力對人才培養模式進行改革促進就業。

2.1 不斷調整人才培養方案適用就業需求

生物產業在不斷的發展，比如，以前，傳統產品啤酒、醬油、味精等發酵產品的生產一直處于主導地位，到目前逐漸涉足到醫藥、食品、飼料、農藥、保健品、食品添加劑、燃料、環境及空間生命支撐系統等各個領域，并且在就業方面生物發酵方面的崗位越來越少，而新興產生的生物工程領域需求的就業崗位在逐漸增加。為了適用這樣的就業變化，以前我校生物工程專業的方向主要以發酵工程為主，逐漸轉變為生物制藥和發酵工程為主。相應的增加了《實用藥物學基礎》《生物制藥工藝學》《抗生素工藝學》等配套課程。對于企業需求工程應用型強的人才，我校增加了工科知識學習的課時量和深度，加強了實驗、實踐和實習教學質量，培養企業更認可的應用型人才。

2.2 改善教學質量、提高綜合素質，提高畢業生質量

針對生物工程專業人才培養質量參差不齊，人才質量不高，是學校必須解決的關鍵問題，因此，在學校“創新立校、人才興校、質量活校、特色名校”的辦學理念指導下，我們堅持“基礎實、口徑寬、能力強、素質高”的應用型人才的培養目標，著力培養理論知識扎實、實踐能力和創新能力等綜合素質高的高質量生物工程技術人才。

第9篇：現代生物工程技術范文

關鍵詞：生物技術；環保工程；應用研究

一、現代生物技術與環境保護

現代生物技術是以DNA分子技術為基礎，包括微生物工程，細胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技術的總稱。現代生物技術不僅在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著重要作用，而且也隨著日益突出的環境問題在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。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。因此，在世界各國均重視高技術發展的當代，生物技術最被人們看好，被列為優先發展的領域，已成為21世紀最重要的技術支柱之一。

利用生物技術治理環境污染和遏制生態惡化趨勢，促進自然資源的可持續利用，是一條十分有效的途徑。與化學、物理等其他技術比較，環境生物技術具有效率高、成本低、反應條件以及無二次污染等顯著優點。其優勢具體來說有以下兩點：

（一）生物技術利用發酵工程技術處理污染物質，是降解破壞污染物的分子結構，降解的產物以及副產物，最終轉化產物大都是無毒無害的穩定物質，如二氧化碳、水、氮氣和甲烷等，它是最安全和最徹底消除污染的方法，同時是有機廢物資源化的首選技術，能“變廢為寶”。

（二）生物技術是以酶促反應為基礎的生物化學過程，而作為生物催化劑的酶是一種活性蛋白質，其反應過程是在常溫常壓和接近中性的條件下進行的，與常常需要高溫高壓的化工過程比較，反應條件大大簡化，能大大降低環境友好生物材料和生物能源的生產成本，使其部分或完全取代化學材料和化學能源。

二、生物技術在環保工程中的應用

（一）工業和生活廢水的整治

水是人類的生命之源，一直以來都是人類無法替代的寶貴自然資源，然而由于生產和生活污水的污染，使得人類賴以生存的水源都出現了不同程度的污染，這個問題迫在眉睫，因為如果缺少了干凈的水資源，人類將無法從事正常的生活和生產活動，更嚴重的會影響到人類的生存。對污水的治理問題一直都是環境保護的重點問題，然而其他物理置換或者多層過濾等方法，無法徹底清除污水中的有害物質，還容易造成水體的二次污染，隨著清潔的水資源越來越少，環境保護領域向生物工程技術投入了研究，并獲得了良好的效果，通過使用生物工程的相關技術，利用生物制劑將污水中的污染物分解代謝成為對人體和自然環境沒有威脅的清潔水，可以在不引入二次污染的同時達到較好的凈水效果。廢水問題是困擾現在人們的重點問題，如果有效處理廢水呢？利用現代生物技術可以達到有效成果。根據現代化城市對污水排放要求的提高，生物工程領域也發展了新型技術已達到排放標準，并推動污水處理產業的發展。

（二）固體廢物處理中生物技術的應用

生物技術一般用來處理有機的固體廢棄物，通常有兩種方法，好氧堆肥法和厭氧發酵法。

好氧堆肥法就是在有氧的自然環境中利用廣泛存在的微生物的調控和控制來降解有機物，將有機物腐殖質，不僅很好的處理了固體廢棄物，還可以堆腐成肥。人工按一定的比例將有機物料和填充料混合，在特定的條件下堆腐，通過微生物的降解作用使有機固體廢棄物減量。厭氧發酵法同樣是利用微生物的作用，不同的是應該在缺氧的條件下進行，從而將有機固體廢棄物轉化為二氧化碳、甲烷等氣體，不僅不會對環境造成污染，產生的甲烷還可以充分利用，實現了能源回收，從而提高了生物能源的利用效率。

（三）污染土壤的生物修復

土壤的污染是近幾年來被重點關注的一種污染形式，因為我們所食用的糧食和蔬菜都來源于土壤，我們的生活更是片刻都不能離開土壤，因此必須要解決土壤污染的問題。相關的研究數據表明重金屬是造成土壤污染最重要的污染因子，對于土壤中重金屬的處理一直以來都是一個難題，當前主要采用微生物的修復技術。土壤修復技術的原理是利用生物本身吸收和代謝的生命體活動去改變重金屬的化學形態，使其化學特性固定，從而降低其在土壤中的移動性，最終達到對受污染土壤中重金屬的凈化和消減。通過上述生物技術處理過的土壤，不僅能夠大大降低或者清除重金屬的污染，還能在一定程度上提高土壤中有機質的含量，通過微生物活動改善土壤生態結構，防止水土流失。

（四）廢氣處理中生物技術的應用

廢氣處理中的生物技術包括生物膜法和生物過濾法，生物膜法處理廢氣和生物膜法處理污水的原理接近，利用微生物附著的多孔性介質將廢水中的有害物質轉化為簡單地無機物，最終降解為水、二氧化碳和中性鹽等無害的物質。此外，生物膜還具有較強的除臭效果，通過氣液擴散、液固擴散以及生物的氧化過程等將氣態轉化為液態，同時將有異味的氣體慢慢氧化，從而達到除臭效果。

生物過濾法是利用長滿微生物的固體載體將收集到的氣體吸收，然后利用填料上的微生物將吸收的氣體分解，從而完成廢氣的除臭過程。附著在固體載體上的微生物還具有轉化物質的作用，微生物生長需要足夠的營養物質，所以固體載體還具有較高的有機成分。在選擇載體填料的時候應該選擇微生物種類豐富、比表面積較大并且吸水性好的載體，同時要求自身沒有異味，結構均勻具有較好的吸附性。常用的填料有干樹皮、干草、塑料盒半軟性塑料。

三、結語

隨著人們環保意識的不斷增強，環境保護已經成為我國的一個重點工作。在環保工程中運用生物技術可以有效改善環保工作的效果，提高環保工程的治理水平和治理能力，從而為人們提供一個舒適、健康的環境，實現我國的可持續發展。

參考文獻：

[1]楊榮，顏淼.探討生物技術在環保工程中的應用[J].科技創新導報，2013，09：150.