現(xiàn)代生物技術方法精選(九篇)

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第1篇：現(xiàn)代生物技術方法范文

關鍵詞：中藥生物技術；教學方法

中圖分類號：G642.4　文獻標識碼：A　文章編號：1672-979X(2011)09-0366-02

中藥是我國傳統(tǒng)醫(yī)藥的重要組成部分，在我國應用已有幾千年的歷史，是中國人民長期同疾病作斗爭的經(jīng)驗總結(jié)，對中華民族的繁榮強盛做出了巨大的貢獻。中藥現(xiàn)代化是將傳統(tǒng)中醫(yī)藥的優(yōu)勢特色與現(xiàn)代化科技相結(jié)合，適應當代社會發(fā)展需要的過程。在中藥現(xiàn)代化進程中，生物技術正日益滲透到中藥現(xiàn)代研究與生產(chǎn)的各領域。

進入21世紀以來，生物技術逐漸成為時代的主題，也成為各國爭相發(fā)展的高新技術產(chǎn)業(yè)之一。隨著生物技術相關產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，社會對生物技術類人才的需求也日益迫切。中藥生物技術是利用現(xiàn)代生物技術的研究方法和手段，以解決中藥生產(chǎn)和發(fā)展中某種具體問題為目的的學科，是生物技術與中藥研究和生產(chǎn)密切結(jié)合的產(chǎn)物。由于其大量應用現(xiàn)代生物學的理論并綜合利用了如生物化學、細胞和分子生物學、基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、化學工程等現(xiàn)代科學的研究方法和手段，被列入了高新技術的范疇。

遵循國家中藥現(xiàn)代化的發(fā)展戰(zhàn)略，暨南大學在中藥學專業(yè)(本科)開設了《中藥生物技術》課程，以介紹生物技術在中藥研究與開發(fā)中的應用為宗旨?！吨兴幧锛夹g》作為中藥學專業(yè)學生的專業(yè)必修課，其特點是理論性和實踐性較強。鑒于目前國內(nèi)高校開設過此課程的較少，現(xiàn)將暨南大學《中藥生物技術》課程組近年的教學實踐作一報告。主要報告課程的設置目的、教學內(nèi)容、教學模式等，以冀與同行專家學者討論和磋商，進一步推動該課程體系的不斷完善和發(fā)展。

1　選擇合適的教材

利用生物技術實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化是目前研究的熱點領域之一，相關的技術以及研究報告較多。但由于本課程為新興領域和交叉學科，故相關的教學書籍較少。與《中藥生物技術》課程直接相關的教材主要有：中國醫(yī)藥科技出版社出版的《中藥生物技術》和《現(xiàn)代生物技術方法在中藥現(xiàn)代化中的應用》；以及相關書籍，如華中師范大學出版社的《發(fā)酵工程》，中國農(nóng)業(yè)大學出版社的《植物組織培養(yǎng)教程(第二版)》，化學工業(yè)出版社的《天然藥物的生物轉(zhuǎn)化》，暨南大學出版社的《天然藥物化學成分生物合成概論》等?！吨兴幧锛夹g》和《現(xiàn)代生物技術方法在中藥現(xiàn)代化中的應用》兩本教材較系統(tǒng)地介紹了生物技術在中藥生產(chǎn)和研究中的應用，我們以此為主要參考書；其它幾本參考書在發(fā)酵工程、植物組織培養(yǎng)以及生物轉(zhuǎn)化等方面進行了深入探討，具有較大的參考價值。通過考察近年的教學效果，認為選擇上述教材和參考書是較為適宜的。

2　改革教學內(nèi)容

現(xiàn)代生物技術包括發(fā)酵工程、酶工程、細胞工程、蛋白質(zhì)工程和基因工程。目前在中藥研究與生產(chǎn)方面應用較多的包括基因工程技術、發(fā)酵技術、植物細胞工程技術、生物轉(zhuǎn)化技術和酶工程技術等。這些內(nèi)容成為我們授課的重點，同時設計了相應的實驗教學內(nèi)容。

3　采用多媒體課件教學

多媒體教學是一種新的輔助教學方式，在很大程度上彌補了傳統(tǒng)教學直觀性和動感性等的不足，將學生帶入一個形象、生動、具體的環(huán)境，使概念實體化；同時，采用多媒體課件增加了教學信息量，進一步完善和開發(fā)多媒體教學課件對于激發(fā)學生的學習興趣，提高教學質(zhì)量有著非常重要的意義。如，在“發(fā)酵技術在中藥生產(chǎn)中的應用”一章中，教師先講授發(fā)酵技術在中藥生產(chǎn)中的應用，每種應用的具體實施，包括所用到的原理、材料、設備等。然后，讓學生觀看相關的視頻，如人工蛹蟲草的發(fā)酵生產(chǎn)等。這既使講授的內(nèi)容形象化、客觀化，又提高了學生的學習興趣。因此，在開發(fā)數(shù)字化教學平臺的基礎上，由教師開發(fā)了許多有關中藥生物技術原理及實驗的演示課件，對幫助學生形象地理解相關的教學內(nèi)容，提高教學質(zhì)量起到了積極的作用。

4　采用啟發(fā)式教學法

教師在講授課程中，如一直以教師為主導，學生很易分散注意力，甚至影響學習的興趣。為了發(fā)揮學生的主體作用，充分調(diào)動學習的積極性和創(chuàng)造性，教師運用了“問答”模式的啟發(fā)式教學方法。理論聯(lián)系實際，提問與教學相關的問題以激發(fā)學生的學習積極性，培養(yǎng)其分析問題和解決問題的能力。如在講述“植物基因工程”一章前教師提出以下問題：中藥材中的活性成分含量往往都很低，如抗癌藥物紫杉醇，其含量在原植物中只有萬分之幾至十萬分之幾[2-31，其供應遠不能滿足實際需求，如何提高其產(chǎn)量?可先讓學生討論，然后讓學生帶著問題聽課。再如，在講述“植物微繁殖與脫毒技術”一章前提出以下問題：很多中藥材，特別是無性繁殖藥材，都易受到一種或多種以上病原菌的周身感染。有病毒會減少作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，目前尚無藥物可以治愈受病毒侵染的植物，如何脫毒?諸如此類的問題均與學習息息相關，可吸引學生的注意力，保持學習興趣。

5　增設實驗教學環(huán)節(jié)

《中藥生物技術》是一門實踐性較強的理論課，我們增設了相關的實驗教學環(huán)節(jié)。由于實驗教學學時有限，在實驗內(nèi)容選擇上應既突出專業(yè)特色，又注重與課程內(nèi)容的有機銜接。為此，我們精心設計了4項大型實驗，“煙草愈傷組織的誘導、懸浮培養(yǎng)”、“長春花細胞生物反應器生產(chǎn)長春堿”、“何首烏試管苗、毛狀根的繼代培養(yǎng)”以及“何首烏毛狀根生物轉(zhuǎn)化外源化合物”。實驗前教師先用多媒體課件做充分的分析，研究實驗對象，準確描述實驗原理、操作關鍵點等。通過多媒體課件的錄像讓學生得到更多的信息。錄像比語言直觀、形象，比圖形真實，所包容的信息量大；實況視頻又比動畫包含更多的信息，取得了很好教學效果，加大了教學信息密度。如在“煙草愈傷組織的誘導、懸浮培養(yǎng)”實驗中，煙草葉片消毒時間的把握，葉片愈傷面的創(chuàng)造，葉片切片的大小，葉片轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)基中的一系列無菌操作等較難把握，易致染菌率高，愈傷率低。針對這些情況，錄制了此實驗的教學多媒體視頻課件，制作了分段視頻并保存在硬盤或光盤中，作為原始素材。

6　小結(jié)

以上幾點，是筆者從事《中藥生物技術》這門課程教學的體會和總結(jié)，并借鑒了其他長期從事中藥學專業(yè)課程教學同行的建議。教與學是互動發(fā)展的環(huán)節(jié)，只有教師長期探索新方法，才能不斷提高學生學習知識的能力和興趣，充分發(fā)揮學生學習的主動性、自覺性、探索性，才能更好的做到中藥現(xiàn)代化、國際化，才能培養(yǎng)出新一代優(yōu)秀的中藥學高級專門人才。

參考文獻

[1]余伯陽.中藥生物技術[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2005：1-11.

第2篇：現(xiàn)代生物技術方法范文

關鍵詞：園藝植物生物技術；課程建設；創(chuàng)新與優(yōu)化

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）27-0144-02

一、引言

高等學校教育課程體系建設是提高本科教學水平以及本科生素質(zhì)的有效手段。對于園藝植物生物技術課程而言，動手實驗能力是進行課程體系建設必須具備的一項基本技能，良好的動手實驗能力可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維，有效提高課程質(zhì)量。在這樣的建設背景下，如何使學生在基本的教學大綱、教案設計以及課程開發(fā)與創(chuàng)新等方面掌握更多的理論知識，著實增強學生自身的動手實踐能力，培養(yǎng)完善的課程體系機制是當前進行課程建設的關鍵所在。

二、《園藝植物生物技術》基本課程建設解讀

1.園藝植物生物技術課程的開設背景。園藝植物是農(nóng)作物的重要組成部分，在現(xiàn)實生活中，我們可以通過研究園藝植物的機理組成、基因結(jié)構(gòu)、育種方法以及培育手段等對園藝植物進行系統(tǒng)的研究和控制，從而形成一套普遍的物種培育方法，為我國園藝行業(yè)的發(fā)展做出應有的貢獻。另外，通過探索園藝植物生物技術在基因工程、細胞工程等領域的具體應用，深入研究園藝植物生物的病毒脫除與檢測方法。通過掌握基本的病毒脫除技術有利于減少病毒對人體的侵害，減少農(nóng)業(yè)化學物品的使用，實現(xiàn)安全生產(chǎn)與技術運用相結(jié)合。

2.生物技術發(fā)展簡述。一般來說，生物技術指的是利用基因技術、細胞工程技術、發(fā)酵技術、微生物技術以及現(xiàn)代生物技術制造產(chǎn)品的過程以及所有技術的總和?，F(xiàn)代生物技術起源于20世紀70年代，而園藝植物生物技術是現(xiàn)代生物技術的一個細小分支，由傳統(tǒng)園藝學與現(xiàn)代生物技術交融而來，主要以園藝植物為建設素材，以生物技術為創(chuàng)造和改良對象。

3.課程體系建設創(chuàng)新的必要性?；蚬こ毯图毎こ淌菆@藝植物生物課程學習的主要內(nèi)容。目前，園藝植物生物技術的發(fā)展步伐正在不斷加快，隨著植物生物技術的不斷更新，課程建設體系的不斷發(fā)展與完善，要想達到理想的教學目標，在教學建設中教學任務就顯得尤為重要。因此，如何按照現(xiàn)有的學校應用型人才規(guī)劃機制，培養(yǎng)一批專業(yè)技能高、實踐能力強的高素質(zhì)人才，著力打造綜合性的課程培養(yǎng)體系，探索更加優(yōu)化完善的教育教學模式是文章主要的研究方向和研究重點。

三、《園藝植物生物技術》整體課程設計

1.教學內(nèi)容介紹。進入21世紀以來，園藝植物生物技術得到了廣泛的應用與發(fā)展。作為農(nóng)林院校園藝基礎專業(yè)的重要基礎課程，在一些新型課程設計上，例如分子生物學、植物基因工程等，課程體系和課程內(nèi)容要根據(jù)具體的培養(yǎng)目標做出相應的改變和調(diào)整。目前，高校的園藝課程內(nèi)容主要包括園藝植物細胞工程培養(yǎng)，園藝植物基因克隆技術，園藝植物組織培養(yǎng)與發(fā)展，園藝植物病毒脫除與檢測，園藝植物基因分離與克隆以及園藝植物遺傳轉(zhuǎn)化載體的構(gòu)建等。

2.教學目標。整體來講，《園藝植物生物技術》是將現(xiàn)代生物技術與園藝植物研究有效結(jié)合的重要載體。學習本門課程要求學生在具體實踐基礎上，充分了解園藝植物生物技術的相關概念、研究內(nèi)容、研究途徑；理解園藝植物生物技術的基本發(fā)展原理；掌握園藝植物生物技術的相關操作方法并能應用于社會實踐，著實提高運用現(xiàn)代生物技術進行園藝植物育種的能力。具體看來，學習本門課程的具體目標是加深學生對現(xiàn)代生物技術的理解；能夠利用園藝植物生物技術所學知識，設計一些小實驗解決遇到的生產(chǎn)或育種等問題，為從事生物學領域的相關研究奠定良好的理論與技術基礎。

3.課程整體開發(fā)與系統(tǒng)應用。（1）基礎課程建設?！秷@藝植物生物技術》課程是一門復雜的綜合性課程，需要充足的課程時間加以學習，但是大多數(shù)學校分配的授課時間卻是極其有限的。根據(jù)國家教學培養(yǎng)方案以及新型教育培養(yǎng)計劃的發(fā)展要求，我校充分結(jié)合本專業(yè)學生的具體學習情況，經(jīng)過不斷地實驗嘗試，結(jié)合往常豐富的教學經(jīng)驗，將本門課程的學習時間調(diào)整為40學時，其中課堂講授教學為24學時，實驗課為16學時。在具體的教W實踐中，由于植物遺傳因子的轉(zhuǎn)化與植物基因工程需要學生進行動手實踐且該課程學習周期長、操作難度大，如果只采用教師課堂講授的方法，那么課程本身的實踐性就得不到有效發(fā)揮，將會影響學生對課程的具體理解和整體的教學效果，因此，學校采用教授與實驗相結(jié)合的教學模式。另外，學校還設立了專門的文獻搜集和實踐討論課程，旨在讓學生們及時掌握植物生物技術發(fā)展的最新動態(tài)。（2）教學大綱的演變與完善。學校的課程指導大綱是課程教學的主要建設依據(jù)。為了更好地實現(xiàn)學校的教育發(fā)展目標，我們對學校的教學大綱進行了一次次的改良與完善，由之前注重理論課程設計到現(xiàn)在的實踐導向性研究，著實增加學生田間作業(yè)的機會和對相關前沿文獻的閱讀與討論，旨在讓學生更好地掌握現(xiàn)代植物生物技術。

四、課程教學過程中的優(yōu)化策略

第3篇：現(xiàn)代生物技術方法范文

關鍵詞:生物技術;基因工程;細胞工程

現(xiàn)代生物技術的迅猛發(fā)展,成就非凡,推動著科學的進步,促進著經(jīng)濟的發(fā)展,改變著人類的生活與思維,影響著人類社會的發(fā)展進程?，F(xiàn)代生物技術的成果越來越廣泛地應用于醫(yī)藥、食品、能源、化工、輕工和環(huán)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(nèi)容,具有巨大的經(jīng)濟效益及潛在的生產(chǎn)力。專家預測,到2010～2020年,生物技術產(chǎn)業(yè)將逐步成為世界經(jīng)濟體系的支柱產(chǎn)業(yè)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(tǒng)創(chuàng)造新物種,并與工程原理相結(jié)合加工生產(chǎn)生物制品的綜合性科學技術?，F(xiàn)代生物技術則包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等領域。在我國的食品工業(yè)中,生物技術工業(yè)化產(chǎn)品占有相當大的比重;近年,酒類和新型發(fā)酵產(chǎn)品以及釀造產(chǎn)品的產(chǎn)值占食品工業(yè)總產(chǎn)值的17%?，F(xiàn)代生物技術在食品發(fā)酵領域中有廣闊市場和發(fā)展前景,本文主要闡述現(xiàn)代生物技術在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應用。

一、基因工程技術在食品發(fā)酵生產(chǎn)中的應用

基因工程技術是現(xiàn)代生物技術的核心內(nèi)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(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)品或組建成新的生物類型。

發(fā)酵工業(yè)的關鍵是優(yōu)良菌株的獲取,除選用常用的誘變、雜交和原生質(zhì)體融合等傳統(tǒng)方法外,還可與基因工程結(jié)合,進行改造生產(chǎn)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(yōu)良酶基因轉(zhuǎn)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(chǎn)生二氧化碳氣體量提高,應用改良后的酵母菌種可生產(chǎn)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(tǒng)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(zhuǎn)入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉發(fā)酵,使生產(chǎn)流程縮短,工序簡化,革新啤酒生產(chǎn)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(zhì)含量的啤酒酵母菌株。

(三)改良乳酸菌發(fā)酵劑的性能

乳酸菌是一類能代謝產(chǎn)生乳酸,降低發(fā)酵產(chǎn)品pH值的一類微生物。乳酸菌基因表達系統(tǒng)分為組成型表達和受控表達兩種類型,其中受控表達系統(tǒng)包括糖誘導系統(tǒng)、Nisin誘導系統(tǒng)、pH誘導系統(tǒng)和噬菌體衍生系統(tǒng)。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(jīng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒pN42和PJBL2用于構(gòu)建德氏乳桿菌的克隆載體。有研究發(fā)現(xiàn)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(zhuǎn)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(fā)酵劑具有優(yōu)良的發(fā)酵性能,產(chǎn)雙乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的穩(wěn)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(fā)酵生產(chǎn)中的應用

細胞工程是生物工程主要組成之一,出現(xiàn)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(guī)模細胞培養(yǎng)以獲得人們所需物質(zhì)的技術過程。細胞工程主要有細胞培養(yǎng)、細胞融合及細胞代謝物的生產(chǎn)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(zhì)體相互接觸,從而發(fā)生膜融合、胞質(zhì)融合和核融合并形成雜種細胞的現(xiàn)象。細胞融合技術是一種改良微生物發(fā)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(chǎn)物的產(chǎn)量、使菌種獲得新的性狀、合成新產(chǎn)物等。與基因工程技術結(jié)合,使對遺傳物質(zhì)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(chǎn)生氨基酸的短桿菌雜交,獲得比原產(chǎn)量高3倍的賴氨酸產(chǎn)生菌和蘇氨酸高產(chǎn)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(fā)酵的雙重能力。日本國稅廳釀造試驗所用該技術獲得了優(yōu)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(fā)酵生產(chǎn)中的應用

酶是活細胞產(chǎn)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(xiàn)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(nèi),利用生物酶作為催化劑,使某些物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化的工藝技術,包括酶的研制與生產(chǎn),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(fā)酵生產(chǎn)中主要用于兩個方面,一是用酶技術處理發(fā)酵原料,有利于發(fā)酵過程的進行。如啤酒釀制過程,主要原料麥芽的質(zhì)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(zhì)降解不足,從而減慢發(fā)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(fā)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(zhì)在糖化過程中浸出,從而降低麥汁色澤。二是用酶來處理發(fā)酵菌種的代謝產(chǎn)物,縮短發(fā)酵過程,促進發(fā)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(chǎn)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(fā)酵后期還原雙乙酰需要約5～10d的時間。崔進梅等報道,發(fā)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(fā)酵周期,減少雙乙酰含量。

四、小結(jié)

在食品發(fā)酵生產(chǎn)中應用生物技術可以提高發(fā)酵劑的性能,縮短發(fā)酵周期,豐富發(fā)酵制品的種類。不僅提高了產(chǎn)品檔次和附加值,生產(chǎn)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(yè)的發(fā)展。隨著生化技術的日益發(fā)展,相信會開發(fā)出更多物美價廉的發(fā)酵制品,使生物加工技術在食品發(fā)酵工業(yè)中的應用更加廣泛。

參考文獻

[1]趙志華,岳田利等.現(xiàn)代生物技術在乳品工業(yè)中的應用研究[J].生物技術通報.2006,04:78-80.

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[3]徐成勇,郭本恒等.酸奶發(fā)酵劑和乳酸菌生物技術育種[J].中國生物工程雜志.2004,(7):27.

第4篇：現(xiàn)代生物技術方法范文

關鍵詞：畜牧；生物技術；應用

中圖分類號：S8-1 文獻標識碼：B 文章編號：1007-273X（2016）02-0046-01

生物技術也稱為生物工程，是指人們以現(xiàn)代生命科學為基礎，結(jié)合先進的工程技術手段和其他基礎學科的科學原理，按照預先設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的的一門學科。

近年來，現(xiàn)代生物技術領域的研究和開發(fā)，取得了顯著的成績。目前，大量與人類健康和動物健康密切相關的基因都已得到克隆和表達，諸如胰島素、生長激素、細胞因子、及多種單克隆抗體等基因工程藥物已正式生產(chǎn)，并應用于實踐?，F(xiàn)代生物技術在畜牧獸醫(yī)生產(chǎn)方面發(fā)揮了十分重要的作用。

1 現(xiàn)代生物技術的發(fā)展趨勢

現(xiàn)代生物技術已在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工業(yè)、食品、環(huán)保、海洋、和能源等許多方面得到廣泛地應用，同時醫(yī)藥生物技術、農(nóng)業(yè)生物技術等一些新型產(chǎn)業(yè)正在迅速興起?，F(xiàn)代生物技術的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在下列幾個方面[1]。

（1）基因操作技術日新月異，不斷完善。

（2）轉(zhuǎn)基因植物和動物取得重大突破。現(xiàn)代生物技術給農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)帶來新的飛躍。

（3）闡明生物體基因組及其編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能是當今生命科學發(fā)展的一個主流方向。

（4）蛋白質(zhì)工程是基因工程的發(fā)展，它將分子生物學、結(jié)構(gòu)生物學、計算機技術結(jié)合起來，形成了一門高度綜合的學科。

（5）國際上信息技術的飛速發(fā)展?jié)B透到生命科學領域中，形成了引人注目、用途廣泛的生物信息學。

2 現(xiàn)代生物技術在畜牧生產(chǎn)上的應用

2.1 轉(zhuǎn)基因動物

要改善家畜和家禽的遺傳性能，如產(chǎn)奶量、產(chǎn)毛品質(zhì)、增重快慢、產(chǎn)蛋頻率等，人們往往需要多代雜交選擇，最后培育出高產(chǎn)的動物品種。這種傳統(tǒng)的育種方法盡管費時而且費用昂貴，效果也很好。然而這種方法的不足之處是一旦育成了一個較好的品種，再想要通過雜交引入其他新的遺傳性狀就非常困難。因為帶有有益遺傳性狀的品種可能同時也攜帶有一些有害基因。因此，又需要重新進行多帶雜交和嚴格選擇。

隨著現(xiàn)代生物技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的雜交選擇法的各種缺陷就日益明顯，而現(xiàn)代分子育種技術卻顯示出越來越強大的生命力。通過運用DNA導入細胞的技術，結(jié)合從細胞中分離出細胞核到去核卵母細胞中的核移植方法，把單個有功能的基因或基因簇插入到高等生物的染色體中去，并在其中表達。完成這項工作需要采取以下幾個步驟：①將克隆的外源基因注射到一個受精卵的細胞核中；②接種后的受精卵移植到雌性受體的子宮，使其順利完成胚胎發(fā)育；③移植后的受精卵生長發(fā)育為后代，其中的部分后代其細胞中都攜帶有轉(zhuǎn)入的外源基因；④利用這些能產(chǎn)生外源蛋白的動物作為種畜或種禽，培育新的純合系。舉例來說，如果轉(zhuǎn)入的外源基因其編碼產(chǎn)物具有促進生長的功能，那么攜帶了這一基因的動物就有可能生長得快，飼料報酬一旦提高，就會大大降低生產(chǎn)成本。人們把轉(zhuǎn)入了外源基因的動物稱為轉(zhuǎn)基因動物，其導入的基因成為轉(zhuǎn)入基因[2]。

完整的動物模型可以模擬人類疾病的起始和發(fā)展，并為測試各種可能的治療方案提供了一個有效的系統(tǒng)。利用轉(zhuǎn)基因動物科學家們已建立起各種人類遺傳病的鼠模型。在育種方面，利用轉(zhuǎn)基因技術可以研究出高產(chǎn)奶牛，可以讓羊產(chǎn)出具有人奶性質(zhì)的高營養(yǎng)的羊奶，還可以研究出具有抗病能力的品系來等。

2.2 克隆動物

克隆動物是指不經(jīng)過生殖細胞而直接由體細胞獲得新的個體。1997年2月23日，世界上第一只來源于體細胞的、通過克隆方式獲得的克隆羊――多莉誕生了。英國科學家們先從一頭六歲的芬蘭母羊的乳腺中取出一個細胞，并在體外繁殖成為一個細胞系。從用藥物刺激大量排卵的蘇格蘭黑面母羊體內(nèi)取出卵細胞，移出卵細胞的細胞核，并將樣乳腺細胞與無核的卵細胞融合，并開始增殖。將移核后開始發(fā)育的卵細胞植入第三頭母羊（即代孕母羊）的子宮，最終產(chǎn)下發(fā)育完全的羔羊，這就是聞名全世界的克隆羊多莉[1]。

從實際應用角度上講，克隆動物技術的成熟對于動物資源的種質(zhì)保存，盡可能多地保存生物圈內(nèi)的生物多樣性具有重要意義?？寺游飳ε嘤齼?yōu)良物種也有重要意義。人們認為，克隆動物至少可以從生產(chǎn)移植器官、培育優(yōu)良畜禽品種、利用動物作為生物反應器、生產(chǎn)藥物和提供實驗動物等幾個方面造福于人類。

3 小結(jié)

現(xiàn)代生物技術在近二十年的發(fā)展中受到了全世界的普遍關注，一方面是由于現(xiàn)代生物技術發(fā)展迅速，用途廣泛；另一方面是由于現(xiàn)代生物技術具有其他技術所無法比擬的優(yōu)越性，即可持續(xù)發(fā)展。面對人口膨脹、資源枯竭、環(huán)境污染……等一系列直接關系到整個人類生死存亡的嚴重問題，人們越來越深切地認識到了發(fā)展具有可持續(xù)發(fā)展的新技術、新產(chǎn)業(yè)的必要性和緊迫性。由于生物技術是以生物（動物、植物、微生物、培養(yǎng)細胞等）為原料生產(chǎn)的，因此其原料具有再生性，同時利用生物技術系統(tǒng)生產(chǎn)產(chǎn)品產(chǎn)生的污染也很少，對環(huán)境的破壞性很小或幾乎沒有，重組微生物甚至還可以消除環(huán)境中的污染。鑒于生物技術產(chǎn)業(yè)的以上特點，清潔、經(jīng)濟的生物技術必然在二十一世紀獲得更大的發(fā)展[2]。

參考文獻：

第5篇：現(xiàn)代生物技術方法范文

關鍵詞：生物技術；無機非金屬材料；應用前景

在本世紀70年代， 逐步發(fā)展形成的現(xiàn)代生物技術（ 亦稱生物工程技術）， 從廣義上說， 它包括人類對動物、植物以及微生物有目的利用、控制和改造。隨后80年代， 美國和口本便分別召開了 “用生物方法合成材料”和“使用生物技術創(chuàng)制新材料”等專題學術研公寸會。由此可見， 現(xiàn)代生物技術在材料學與上程中的應用前景頗為看好。例如現(xiàn)代生物技術在金屬材料行業(yè)中的系統(tǒng)應用已經(jīng)成功地形成生物冶金分支學科。所謂生物冶金或稱細菌冶金， 即細菌萃取金屬或生物浸出金屬， 是一種利用細菌的氧化作用把不溶性金屬化合物轉(zhuǎn)變成可溶性化合物， 再用濕法冶金從溶液中回收金屬的方法。又如開發(fā)研究生物降解高分子材料， 及時防止和解決當今世界上極為嚴重的“白色污染”的決定性措施， 亦是現(xiàn)代生物技術在有機高分子材料行業(yè)中的應用熱點。至于現(xiàn)代生物技術在尤機非金屬材料行業(yè)的應用前景， 是又可望又可即的。

1 生物提純硅酸鹽礦物原料

生物提純是指現(xiàn)代生物技術利用生物浸出法在非金屬礦選礦過程中的應用。這種技術的應用原理主要就是利用微生物能夠讓金屬礦物進行液化的功能， 使得生物技術在礦物融濾過程中得到廣泛的應用。由于這些鐵雜質(zhì)一般都以黃鐵礦的形態(tài)存在于硅酸礦物質(zhì)中， 人們可以利用氧化鐵硫桿菌和其他菌類對黃鐵礦變成可溶性化合物， 在形成這一反應時。根據(jù)調(diào)查顯示， 這種真菌可以對高嶺土壤中鐵的含量至少降低4 %左右， 并且讓高嶺土的白亮度有很大的提高， 這成為陶瓷和造紙行業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量關鍵的因素。根據(jù)上述分析， 現(xiàn)代生物技術將會為硅酸鹽礦物原料。

2生物礦化過程

生物礦化過程是在一定的細菌分泌和特殊機質(zhì)的作用下的成礦過程， 也是在特定的機質(zhì)下長成晶體結(jié)構(gòu)。以珍珠貝的珍珠層為例， 珍珠層的結(jié)構(gòu)是由霞石的碳酸鈣晶體組成， 并在這種情況下形成了大小不一的螺旋形， 由于這種基質(zhì)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中存在不規(guī)則的鈣物質(zhì)， 能夠使碳酸鈣在一定的距離成核并且按照自身的生長規(guī)律形成霞石螺旋。碳酸鈣的生物礦化過程既是一個化學過程， 也是一個生物過程，這是兩者共同作用過程的結(jié)果。日本研究人員還培育出一種海藻和一種單胞藻， 它們都可以聯(lián)系生產(chǎn)處石灰石顆粒， 每天這些形狀的石灰石最佳生產(chǎn)率為15毫克每升和90 毫克每升， 并可以對回收后的細胞進行再生產(chǎn)。根據(jù)上述材料表明， 人類可以在人工手段下實現(xiàn)細胞固定化技術， 并利用生物的成礦能錄生產(chǎn)石灰石質(zhì)納木材料和生物裝飾材料， 也可能利用生物的成礦功能進行復合材料的生產(chǎn)。

3 用稻殼制備高純度高性能碳化硅

從仿生學的角度來看， 人們可以利用稻殼制造出高濃度、高性能的碳化硅。主要的步驟為： 首先， 將稻殼進行碳化， 使稻殼中的纖維素進行分解， 形成不定性碳化物； 其次， 在還原性和惰性的條件下， 對稻殼進行高文煉燒下形成碳化硅。在稻殼中所存在的二氧化硅凝膠會與多糖基質(zhì)進行緊密的結(jié)合， 多糖的談話會在二氧化硅的表層發(fā)生， 并且二氧化硅一直處于高化學活性的多孔和微粒狀態(tài)下， 因此， 在對它進行煉燒時，可以最快速度與二氧化硅產(chǎn)生反應。德國的一位建筑師利用自己設計的一種水下裝置放到海中， 在經(jīng)過兩到三個月的時間用過海藻作用可以產(chǎn)生2 5尺長、五尺寬、2寸厚的生物大理石材料板。近期， 日本的工業(yè)技術研究所成功利用稻殼制備出碳化硅的新工藝， 這種技術與原來的硅石和煤氣還原法相比， 同時達到了降低成本和實現(xiàn)了對稻殼的最大利用。在稻殼中存在碳、二氧化硅等有效化學成分， 這就具備了形成碳化硅的先決條件， 但是一旦在發(fā)生反應時磷成分過多時， 就無法形成碳化硅， 那么就必須研究減少磷產(chǎn)生的方法。這種工藝的原理是以弱酸性緩沖劑進行爆破性處理， 在多種酶的作用下可以溶出碳， 然后再對其進行氧化處理， 在無氧加熱條件下形成高濃度、高性能的碳化硅。

4 生物混凝土

在很早以前， 我國就應經(jīng)學會利用存在于粘土中的細菌對粘土進行發(fā)酵來增強它的可塑性。目前， 我國很多學者都預言幾千年后老鼠建造洞穴的材料將用比混凝土還牢固的白蟻排泄物。這種材料是天然的高分子非金屬材料的符合混凝土， 也是細菌作用下形成的生物混凝土。與此同時， 在日本也有相關報道曾預言提出這種單材質(zhì)發(fā)酵技術的應用。新型生物混凝土具有多層結(jié)構(gòu)：第一層是防水層，能夠防止雨水滲入，避免對建筑結(jié)構(gòu)造成破壞；第二層是生物層，能夠收集雨水以供植物生長，例如它可以為微型藻類、菌類、地衣和苔蘚等提供天然生物屏障；第三層是覆蓋層，能夠讓雨水通過這一層滲入生物層，并可防止水分流失。與傳統(tǒng)混凝土相比，這種新產(chǎn)品的最大優(yōu)勢是既能吸收二氧化碳，改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量；又可美化墻體，改變城市色彩單一的外觀面貌；還能提升建筑物的保溫性，降低能源消耗。

5 生物鐵氧體功能陶瓷材料

在常溫條件下， 可以利用海洋水中想磁性細菌合成比較均勻的磁性微粒， 磁性微粒通常情況下也被稱為生物鐵氧體功能陶瓷材料， 它與人工制成的磁微粒材料相比， 它的表面積比較大， 而且表面部位被堅硬的有機薄膜覆蓋， 在這種情況下很難將鐵浸。

6 結(jié)語

將現(xiàn)代生物技術應用到非金屬材料領域中比較重要的工程， 這也將大大推動生物非金屬材料工業(yè)的發(fā)展和進步。我們必須積極探索現(xiàn)代生物技術的作用， 抓住現(xiàn)代生物技術的特點， 現(xiàn)代生物技術作為一種低能耗、高效益的新興技術， 必將在非金屬材料領域大面積的應用， 以推動我國經(jīng)濟和科技的發(fā)展。

參考文獻：

[1]朱躍釗，盧定強，萬紅貴，韋萍，周華，歐陽平凱. 工業(yè)生物技術的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 化工學報，2004（12）.

[2]王大博，孫艷艷.淺談我國無機非金屬材料的應用與發(fā)展[J]. 黑龍江科技信息，2011（13）.

第6篇：現(xiàn)代生物技術方法范文

關鍵詞：食品檢測　生物技術　應用

食品安全問題是由于食品中含有毒、有害物質(zhì)，對人體健康產(chǎn)生危害而造成的公共衛(wèi)生問題。近年來，食品安全問題已成為人們普遍關注的社會熱點問題，引起了政府和公眾的廣泛重視。目前，國內(nèi)的食品安全問題的產(chǎn)生既有政府監(jiān)管不嚴、制度體系不完全的原因，也有食品檢測技術不夠科學先進的原因。隨著食品工業(yè)的快速發(fā)展，對食品檢測技術提出了更高的要求，傳統(tǒng)分析方法難以滿足當前食品檢測的需要，靈敏度高、特異性強、簡便快捷的生物技術逐漸在食品檢測領域大放異彩，文章將對此進行詳細論述。

一、生物技術概述

生物技術是利用生物有機體及其組成部分，或是利用其組織、細胞、酶來合成、轉(zhuǎn)化、降解，從而實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品等目的的技術。生物技術在食品領域的應用已經(jīng)有幾百年的歷史，從最初的面包、醬油生產(chǎn)，如今已延伸到食品領域的各個方面，得到了長足的發(fā)展和不斷的完善?，F(xiàn)代生物技術是建立在細胞生物學等學科基礎之上的高科技技術，包括細胞工程、酶工程、基因工程、發(fā)酵工程等諸多類技術。細胞工程是以動物、植物細胞及細胞融合技術為基礎的一類生物技術，主要用于食品生產(chǎn)；酶工程是通過特定細胞酶來控制食品生產(chǎn)過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化；基因工程是通過重組基因來改造食品生物特性，起到生產(chǎn)特殊產(chǎn)品的作用；食品發(fā)酵技術如今已發(fā)展為發(fā)酵工程學，用于預定食品及成分的生產(chǎn)。

二、生物技術在食品檢測中的應用

生物技術在食品檢測中的應用，表現(xiàn)在食品中微生物、轉(zhuǎn)基因成分等對人體有毒有害物質(zhì)的檢測。例如借助細菌學、血清學方法可以檢測食品中是否含有致病菌，但是這些傳統(tǒng)生物技術方法操作繁瑣，耗時較長，目前應用更多的是操作簡便、快捷且精準的生物芯片、膠體金免疫層技術、PCR技術、酶聯(lián)免疫吸附法、基因探針等生物技術。

1.生物芯片的應用

生物芯片技術是建立在現(xiàn)代生物化學、物理化學、計算機科學等諸多學科交叉的基礎上的，檢測原理是利用生物分子間的抗原、抗體等親和反應或堿基對互補雜交，檢測、分析樣品中的成分。由于生物芯片技術可在小面積內(nèi)對多種生物分子進行并行檢測分析，分析量很大，因而檢測效率較高，檢測結(jié)果具有很好的可比性。

生物芯片包括基因芯片和蛋白質(zhì)芯片?；蛐酒菍⒒蛱结樄袒跈z測工具表面，利用軟件分析檢測工具與樣品間發(fā)生的基因雜交信息，從而檢測出遺傳信息?；蛐酒赏瑫r進行定性定量檢測，能夠快速檢測分析大量序列的雜交信息。蛋白質(zhì)芯片的原理則是利用生物分子間的特異性結(jié)合來測定樣品成分，具體操作與基因芯片技術類似?；诨蛐酒偷鞍踪|(zhì)芯片的原理及特點，生物芯片技術通常用于轉(zhuǎn)基因食品、原料、病原微生物的檢測。

2.膠體金免疫層技術的應用

一直以來，膠體金免疫層技術在醫(yī)學領域得到了廣泛的應用，近年來逐漸應用于食品檢測領域。膠體金免疫層技術具有操作簡單、耗時較短等優(yōu)勢，一般需要定性分析或半定量分析，主要用于有害微生物、藥物殘留、違禁藥物的檢測。該技術用于有害微生物的檢測較多，例如檢測食品中是否含有大腸桿菌、沙門氏菌、霍亂弧菌等致病菌，較為常見的檢測方法是雙抗體夾心法；用于藥物殘留的檢測是通過制得的抗體抗原與藥物殘留反應來分析食品中是否含有黃曲霉毒素、磺胺類藥物、氯霉素等殘留；用于違禁藥物的檢測一般是利用競爭免疫層析法來分析食品中是否含有罌粟堿、嗎啡等物質(zhì)。目前國內(nèi)應用膠體金免疫層技術仍處于初級階段，尚未投入廣泛的應用，還有待新型免疫層析產(chǎn)品的開發(fā)、研制。

3.PCR技術的應用

PCR技術是上世紀八十年代產(chǎn)生的一種技術，借助體外擴增DNA來實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品以及病原微生物的檢測。傳統(tǒng)PCR技術早于1992年便用于病原菌的檢測，但直到近年來才得到廣泛應用，目前可用于檢測沙門氏菌、腸出血性大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等。但在實際應用中，傳統(tǒng)技術存在一些缺陷，無法定量檢測，而且存在死細菌的環(huán)境下檢測結(jié)果不準確，難以檢測微生物毒素，因此在傳統(tǒng)技術的基礎上經(jīng)過一系列改進和技術融合產(chǎn)生了多種改進的PCR技術，包括實時定量的PCR技術、PCR―DGGE技術、巢式及半巢式PCR技術等。定時定量的PCR技術是在傳統(tǒng)技術中加熒光基團來實現(xiàn)實時檢測，能夠做定量分析，主要應用于檢測外源基因污染、病原微生物、摻假量等，例如檢測葡萄中的曲霉菌、肉骨粉中的牛羊源成分。PCR―DGGE技術在傳統(tǒng)PCR技術基礎上結(jié)合變性梯度凝膠電泳技術，不僅特異性強，而且敏感度高。巢式及半巢式PCR技術通過設計兩對或1對半引物來降低假陽性結(jié)果的產(chǎn)生，使檢測下限大幅度下降，檢測結(jié)果通常無需其他方法再驗證。

4.酶聯(lián)免疫吸附法的應用

酶聯(lián)免疫吸附法是利用免疫或酶促反應來進行食品檢測，具有操作簡便、特異性強、耗時短、靈活、可批量檢測的優(yōu)勢。酶聯(lián)免疫吸附法用于有毒有害物質(zhì)的檢測比常規(guī)培養(yǎng)法耗時少三至四天，而且無需特殊設備支持，結(jié)果易于觀察辨別，樣品易于保存，例如有研究用該法檢測牛奶中的沙門氏菌敏感性100%、特異性99.7%，檢測時間不超過3天，因而廣泛應用在黃曲霉毒素等毒素檢測、殘留藥物檢測、過敏原檢測、生理活性物質(zhì)檢測、轉(zhuǎn)基因食品檢測等領域。

5.DNA探針技術的應用

DNA探針技術利用堿基對結(jié)合原理制成DNA探針，能夠檢測樣品中的堿基序列，從而判定樣品基因序列。由于該技術操作簡便，而且檢測結(jié)果精確度高，應用十分廣泛，通常用于大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等檢測。DNA探針技術主要有異相雜交和同相雜交兩種技術，其關鍵在于針對檢測目標構(gòu)建相應的DNA探針，只有DNA探針的基因序列具有針對性和特異性，方能取得理想的檢測結(jié)果。

三、結(jié)語

近年來，隨著生物技術的發(fā)展和進步，其在食品安全領域發(fā)揮了越來越重要的作用，在食品檢測的各個方面得到了廣泛的應用。然而雖然生物技術普遍具有成本低、操作簡便、效率高、特異性高等優(yōu)勢，但是在實際應用中各種生物檢測技術均存在自身的局限性，需要結(jié)合實際需要靈活選擇、搭配。為了更好的提高食品檢測水平，解決食品安全問題，還需要開發(fā)新的生物檢測技術和方法，對現(xiàn)有技術方法不斷進行優(yōu)化，這需要相關領域的專家學者持續(xù)不懈的努力

參考文獻

[1]謝修志.生物技術在食品檢測方面的應用[J]．生物技術通報．2010（1）．

[2]唐亞麗.生物芯片技術及其在食品營養(yǎng)與安全檢測中的應用[J]．食品與機械，2010（5）．

[3]劉彥輝.淺議生物技術在食品檢測方面的應用[J]．黑龍江科技信息，2011（16）．

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[5]吳彤.現(xiàn)代生物技術在食品檢測領域中的應用[J]．大眾標準化，201l（S1）．

[6]張奇志.DNA探針和　PCR技術在食品檢測中的應用[J]．廣東農(nóng)工商職業(yè)技術學院學報．2007（23）．

第7篇：現(xiàn)代生物技術方法范文

關鍵詞：現(xiàn)代生物技術；教學改革；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）39-0057-02

現(xiàn)代生物技術誕生于20世紀70年代，是一門具有廣闊應用前景的新興學科。近年來，隨著生命科學理論的快速發(fā)展和實驗方法的不斷創(chuàng)新和改進，現(xiàn)代生物技術在揭示生命本質(zhì)、物種的定向改造、新產(chǎn)品開發(fā)、生態(tài)環(huán)境保護及疾病治療等方面發(fā)揮著巨大作用。生物技術這一新生事物正迅速滲透到我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面，通過這門課程的學習，使學生從分子水平理解生命的本質(zhì)，對構(gòu)建學生的理論知識結(jié)構(gòu)體系，提高知識的實際應用能力具有重要意義。但是，由于現(xiàn)代生物技術教學涉及的內(nèi)容廣泛、抽象，與生物化學、分子生物學、分子遺傳學、微生物學及各種工程技術緊密聯(lián)系，其新理論新技術發(fā)展迅速，傳統(tǒng)的以教材和大綱為基礎，以課堂講授為主、實驗為輔的教學方法無法跟上本學科發(fā)展的步伐。因此，如何根據(jù)本課程的特點，探索新的教學方法，提高課堂教學效率，使學生了解現(xiàn)代生物技術最新的進展，是我們每個老師必須不斷思考的問題。根據(jù)現(xiàn)代生物技術發(fā)展快、綜合性強、涉及領域廣的特點，結(jié)合教學大綱的要求，我們從厚基礎、強理論、重應用的教學原則出發(fā)，對現(xiàn)代生物技術的教學改革進行初步探索，并已初見成效。

一、以“有用、有效、先進”作為教學改革的指導思想

近年來，培養(yǎng)學生的職業(yè)核心能力（core competencies）成為世界范圍內(nèi)職業(yè)教育關注和重點投入的一個范疇，世界各國特別是發(fā)達國家紛紛采取了有力措施加以開發(fā)和培養(yǎng)。大學生應是高素質(zhì)、高水平人才的代表，但是，在我們大學教育中存在著人才培養(yǎng)模式單一，學生眼高手低，獨自解決問題的能力差，所學知識與社會需要脫節(jié)等問題。因此造成了畢業(yè)生就業(yè)難而好多崗位卻無人干的矛盾。要解決以上問題，需要我們大學的教學積極地去適應社會發(fā)展的需求，使我們培養(yǎng)的學生能“用得其所”，不但先進，還要有用、有效。現(xiàn)代生物技術上游工程以基因工程為主要內(nèi)容，是生物技術的實驗室研究階段，屬于應用基礎研究，下游工程是生物技術的擴大生產(chǎn)，加工應用階段，使經(jīng)改造的新產(chǎn)品能達到商品化、工程化、企業(yè)化，進而創(chuàng)造相應的效益。因此生物技術是一門理論、實驗和應用相結(jié)合的綜合性很強的學科，既要重視學生的理論教學，更要注重學生實驗原理和操作技術等能力的培養(yǎng)，改變過去老師講、學生聽的填鴨式教學，引導學生理論和實踐結(jié)合，達到學以致用的目的。另外，讓學生根據(jù)所學知識，走出校門，到企業(yè)、農(nóng)村、醫(yī)院去尋找與生物技術有關的技術和產(chǎn)品，讓學生觀察比較現(xiàn)代生物技術使我們的生活發(fā)生了哪些改變，進而認識到學習本課程的重要意義，激發(fā)學生的學習興趣，提高其主觀能動性和自信心。

二、堅持“以學生為中心”的教學理念

學生是學習的主體，是教師的直接服務對象。在一個教學班中，學生在知識理解、實驗操作及師生溝通等方面存在差異。因此在教學的各個環(huán)節(jié)中都要著眼于學生的不同水平和接受能力，有針對性地教學，對于接受慢的要給予鼓勵，單獨輔導。同時針對生物技術課程應用性強的特點，增加討論課的比重。如將生物技術在農(nóng)業(yè)、食品、環(huán)保、醫(yī)藥等領域的應用及轉(zhuǎn)基因食品安全問題等內(nèi)容模塊化，讓學生分組查閱資料、擬定討論提綱，然后到課堂講授。大家對所講內(nèi)容進行討論，提出各自的觀點，使學生由被動的學，變成主動的講，既感受傳授知識的樂趣與不易，也訓練了閱讀、整理資料的能力，還增加了學生互助團結(jié)的氣氛，使其更有信心投入到學習中來。

三、現(xiàn)代生物技術課程教學改革的措施

1.注重第一次課的準備和講授，激發(fā)學生對本課程的學習興趣。第一次課主要包括緒論的講授和課程信息介紹，它就好像是老師和學生初次見面遞出的一張名片，緒論講解把本課程的主要研究內(nèi)容和成果展示給大家，課程信息介紹使學生了解教學的目的和任務、重點和難點，應讀哪些參考讀資料。通過第一次講授，使學生從已知世界中尋找課程的最佳切入點，從實際需要中尋找與課程的最佳結(jié)合點。緒論既包括了生物技術的起源與發(fā)展過程，又展現(xiàn)了現(xiàn)代生物技術的重要地位和意義，以及最新的研究成果和發(fā)展動態(tài)。因此在講授時以生物技術已取得的某些重大的或和我們生活中能接觸到的相關成果來激發(fā)學生的學習興趣，由此激發(fā)學生對本門課程的學習興趣和學習自覺性，為今后的教學奠定良好的基礎。

2.加強實驗課的教學。以實驗室現(xiàn)有的條件為基礎，按“重視基本技能，開出經(jīng)典實驗，增加綜合性、開創(chuàng)性實驗內(nèi)容”的原則對實驗進行整合、歸類，加大了綜合提高性實驗的比例。讓學生根據(jù)自己的興趣和發(fā)展方向，結(jié)合生物技術的“五大工程”，自主設計實驗，采用開放實驗室的方式，學生自主完成。如考研的學生注重基本理論的學習，加強基因工程實驗的設計和操作，掌握基因克隆、基因定向改造、PCR技術、熒光定量PCR技術等實驗技能及其在未來科研中的應用。就業(yè)方向的同學以應用性實驗為主，如設計細胞工程實驗，讓學生進行愈傷組織培養(yǎng)及植株再生，觀察植物如何從一個細胞成長為完整的植株，深刻理解植物細胞的全能性。發(fā)酵工程實驗讓學生學習米酒、酸奶的制作，學習發(fā)酵的原理及發(fā)酵罐的使用，從自己生產(chǎn)的產(chǎn)品中獲得成就感。在整個實驗過程中，以學生為主體，老師協(xié)助指導的方式，由此提高學生的獨立思考、操作和協(xié)作能力，培養(yǎng)學生的互助合作精神，增強學生之間的感情。

3.加強教學與科研的互動，把現(xiàn)代生物技術的最新成果引入教學中。教學與科研互動是本科院校的重要特征，科研是知識和技術創(chuàng)新的基本途徑，是新知識的源泉。在多年的教學實踐中我們發(fā)現(xiàn)，生物技術相關教材編寫的全面性和編寫速度遠遠跟不上該領域的發(fā)展速度，而課題研究中所使用的往往是較先進的思路和技術手段，因此在保證學生系統(tǒng)掌握現(xiàn)代生物技術基本理論和實驗的基礎上，時刻關注該領域的發(fā)展前沿和熱點問題，歸納整理，在自己教案相關章節(jié)的講授過程中補充進去。例如在講授核酸分離純化時，除了傳統(tǒng)的提取方法外，結(jié)合本院省級實驗示范中心的羅氏高通量核酸純化系統(tǒng)，介紹高通量核酸純化系統(tǒng)的工作原理；講授普通PCR的原理時，結(jié)合自己科研中基因表達的定量檢測，介紹熒光定量PCR原理；講授DNA雙脫氧測序和化學降解法測序時，對最新的Roche454測序技術，Illumina Solexa測序技術和ABI的SOLiD測序技術等高通量測序技術進行介紹，并展示自己科研中所克隆新基因測序的結(jié)果并對結(jié)果進行分析，把抽象的DNA序列形象化；在講授高等植物基因工程這部分內(nèi)容時，把自己課題中從“基因克隆、表達載體構(gòu)建、植物轉(zhuǎn)化、獲得相應表型的轉(zhuǎn)基因植株”的整個過程的圖片完整地展示給學生，使學生對神秘的轉(zhuǎn)基因技術有了感性認識。同時吸收有科研興趣的優(yōu)秀學生參與到教師的科研中來，使學生的畢業(yè)論文（設計）與教師的課題相結(jié)合，增強學生的科研意識和創(chuàng)新能力。另外老師要帶領學生走出校門，深入工廠、田間，了解生產(chǎn)中的實際問題，大大培養(yǎng)學生理論與實踐結(jié)合，解決實際問題的能力，真正實現(xiàn)“用得其所”的創(chuàng)新教育模式。

四、對現(xiàn)代生物技術教學改革的展望

現(xiàn)代生物技術作為生物專業(yè)學生的專業(yè)選修課，與其他學科聯(lián)系緊密，涉及面廣，發(fā)展迅速。如何適應該領域日新月異的發(fā)展是我們需要思考和急待解決的問題。近年來，我們在本科教學改革中不斷進行探索，增加實驗課的比重，并在某些部分引入英文原版教材的內(nèi)容，避免了課本翻譯造成知識時間差，將最前沿的熱點問題和重大科技成果及時補充到教學內(nèi)容中來。同時，在本科教學中，由淺入深地選擇有代表性的英語文獻，從科普到專業(yè)，與學生一起閱讀、討論，由此拓寬學生的專業(yè)知識面、啟迪思維，增強獨立思考的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。通過兩屆學生的教學改革發(fā)現(xiàn)，新教學方法能激發(fā)學生學習的主觀能動性，學生反應良好，可以繼續(xù)推進發(fā)展。

總之，由應試教育變?yōu)槟芰ε囵B(yǎng)是現(xiàn)代大學教育的首要任務。我們應增加討論課和實踐課，使老師和學生盡可能地面對面地討論甚至爭論，使學生由被動接受變?yōu)橹鲃铀伎肌Ｎ覀兊慕逃康氖桥囵B(yǎng)能獨立思考、具有活躍創(chuàng)新能力的現(xiàn)代社會需要的應用型人才，眼高手低、高分低能必將被淘汰。

參考文獻：

[1]陳智武，陳珠琳，吳光皎.淺談普通高校大學生職業(yè)核心能力的培養(yǎng)[J].法制與社會，2008，09（中）.

[2]張玲.生物技術專業(yè)實踐教學改革的探索[J].高教研究，2005，（2）.

第8篇：現(xiàn)代生物技術方法范文

關鍵詞：環(huán)境生物技術,微生物,生物凈化,生物修復,生物降解,反應器

環(huán)境生物技術(environmental biotechnology)是利用生物的生理活動，高效凈化污染環(huán)境以及將污染物轉(zhuǎn)化為資源的人工技術系統(tǒng)。作為一門新型的邊緣學科，主要涉及生物技術、工程學、環(huán)境學和生態(tài)學等學科，不僅包含了生物技術所有的特點，還融合了環(huán)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(chǎn)生的一門多學科相互滲透的新興邊緣學科,環(huán)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(jiān)測技術,包括構(gòu)建降解殺蟲劑、除草劑、多環(huán)芳烴類化合物等污染物的高效基因工程菌,創(chuàng)造抗污染型轉(zhuǎn)基因植物等。第二類是以目前大量應用的經(jīng)過改革與創(chuàng)新的生物處理技術,如生物流化床法、上流式厭氧甲烷發(fā)酵法和變形活性污泥法等等。 第三類包括：生物穩(wěn)定塘、人工濕地和污染控制資源化生態(tài)工程等自然凈化系統(tǒng)。 本文僅討論后兩種環(huán)境生物技術。

1.環(huán)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(xiàn)代生物技術和環(huán)境工程技術相結(jié)合的環(huán)境生物技術,是20世紀 80年代才誕生于歐美地區(qū)［3］。 環(huán)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(huán)境治理上發(fā)揮著重要的作用。環(huán)境生物技術產(chǎn)生、發(fā)展及演變與一系列的環(huán)境污染問題有著密切的聯(lián)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(fā)展,環(huán)境生物技術得到了進一步的發(fā)展。生物與環(huán)境之間既有對立的一面,又有統(tǒng)一的一面,生物體靠體內(nèi)調(diào)節(jié)和變異來適應環(huán)境變化,同時通過自身來影響和改變環(huán)境。 環(huán)境生物技術擁有許多其他方法不可比擬的優(yōu)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(zhuǎn)化,具有效果好、運行費用低、無二次污染等優(yōu)勢。用生物方法處理污染物的最終產(chǎn)物大都是無毒無害、穩(wěn)定的物質(zhì),如二氧化碳、水、氮氣和甲烷等,通?？梢徊降轿?避免了污染物的多次轉(zhuǎn)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(chǎn)物或副產(chǎn)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(chǎn)生的環(huán)境污染減到最小程度。生物技術還易于進行大規(guī)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(huán)境領域的應用將是勢不可擋的。 環(huán)境生物技術具有深遠的發(fā)展前景,特別是對于尋求用低成本解決環(huán)境問題的發(fā)展中國家具有極大潛力。

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

2 環(huán)境生物技術的應用

生物技術在環(huán)境方面的應用主要有：用植物和微生物清除環(huán)境污染物、毒物；用生物傳感器監(jiān)測污染；用微生物殺蟲劑代替化學殺蟲劑等。運用環(huán)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(yōu)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(huán)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(huán)境生物技術在環(huán)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(huán)境、消除環(huán)境中的污染物或修復由于對生態(tài)系統(tǒng)管理不善造成的損害的一個受控或自發(fā)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(huán)境中的污染物的一門環(huán)境污染治理技術［5］ 。

2.2 生物監(jiān)測

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

2.3 微生物降解技術

微生物對污染物質(zhì)的代謝、轉(zhuǎn)化及降解作用,是當今環(huán)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(tǒng)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(yǎng)后用于廢水處理，已初步顯示出一定的優(yōu)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(huán)境污染物是一種安全、經(jīng)濟的方法。

2.4 生物發(fā)酵技術

生物發(fā)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(fā)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(yè)廢水,其效果十分顯著,COD 去除率較常規(guī)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(yōu)勢菌種或通過基因組合技術產(chǎn)生的高效菌種,以去除某一種或某一類有害物質(zhì)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(zhì)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(chǎn)生協(xié)同增效作用。在該系統(tǒng)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(xiàn)代生物技術發(fā)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(yè)。其特點是：容量大,連續(xù)運行,自動化控制,操作簡便。 美、英、德、日本等現(xiàn)大量生產(chǎn)現(xiàn)代化的新型生物膜反應器,其共同特點是反應器內(nèi)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(yōu)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(fā)研制。目前,2000m3的反應容器已經(jīng)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(qū)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(fā)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(chǎn)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(yōu)點已廣泛應用于工業(yè)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(fā)展,生物絮凝劑的開發(fā)與應用具有良好的發(fā)展前景。

2.8 生物凈化技術

生物凈化處理包括穩(wěn)定塘和土地處理系統(tǒng)。 穩(wěn)定塘是污水處理技術中最簡單的一種,其特點是結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,不需要什么特殊技術就可連續(xù)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(tǒng)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(yǎng)元素和水分促進農(nóng)作物、牧草或樹木生長,具有一定的生態(tài)效益和經(jīng)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(tǒng)有機結(jié)合,可實現(xiàn)污水的二級、三級處理。 由于穩(wěn)定塘系統(tǒng)比正規(guī)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(wěn)定塘系統(tǒng)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(nèi)外開始應用這種具有獨特優(yōu)點的新技術來處理工業(yè)廢水和分解難生物降解的有機物質(zhì),并取得了令人矚目的成果。 隨著現(xiàn)代生物工程技術的不斷發(fā)展,一些具有特異性的優(yōu)勢菌種不斷得到改造或創(chuàng)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(zhì)的治理有明顯的優(yōu)勢。

3 環(huán)境生物技術的發(fā)展趨勢

環(huán)境生物技術是我國的一個重要發(fā)展領域,也是解決環(huán)境問題的根本措施。應結(jié)合我國國情進行急需的環(huán)境生物技術研究, 從國內(nèi)外的研究與應用現(xiàn)狀可知,目前環(huán)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(xiàn)場補救、污染場地的現(xiàn)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(fā)展

厭氧與好氧工藝相結(jié)合,生物膜與活性污泥相結(jié)合的反應器將成為廢水處理反應器的主要發(fā)展方向。 其技術發(fā)展的總趨勢是在活性污泥中加入載體,發(fā)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(fā)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(zhì)量傳感器,信息傳輸與數(shù)據(jù)處理等構(gòu)成的自動化控制系統(tǒng),將在多種反應器中發(fā)揮作用,提高生物處理的效率,節(jié)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(zhàn)略

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

3.3 建立各種生物監(jiān)測手段

在環(huán)境中低濃度污染和沉積物中的污染物的研究方面,除繼續(xù)應用指示種、耐污種、敏感種以外,還應利用各種形態(tài)、生理、生化、遺傳的異常改變和群落多樣性指數(shù),建立各種生物監(jiān)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(tài)環(huán)境修復

一些生態(tài)工程,如污水穩(wěn)定處理、土地處理、固體廢棄物處理技術和方法在環(huán)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(tài)修復與重建工作,并發(fā)展用于環(huán)境修復的多種微生物制劑。 這方面的研究方向主要是對環(huán)境污染具有抗性的生物種類的篩選和培養(yǎng)。

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(gòu)建,從環(huán)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(zhuǎn)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(xiàn)用質(zhì)粒

轉(zhuǎn)移、分子育種和基因重組技術構(gòu)建有特殊功能的超級工程菌。人工構(gòu)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。

第9篇：現(xiàn)代生物技術方法范文

關鍵詞：生物 工程 醫(yī)藥

一、引言

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)最發(fā)達的國家是美國。第一家運用現(xiàn)代生物技術的制藥公司--美國的Cetus公司，創(chuàng)建于1971年。到目前為止，美國生物制藥業(yè)已有數(shù)百家公司，正在開發(fā)數(shù)千種藥品。隨著生物技術新藥開發(fā)數(shù)量的增長，生物技術藥品研發(fā)費用的增長速度將比其他藥品更快。生物技術藥物的銷售增長率趨勢是2003年到2010年每年增長12-15%，隨著更多的生物技術藥品進入市場，銷售增長率會增加得越來越快。生物技術藥品已涉足于200多種疾病，其研究多數(shù)是針對癌癥治療，在傳染性疾病、神經(jīng)性疾病、心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、愛滋病、自體免疫性疾病、皮膚病等其他疾病方面的研究力量相當。

二、生物技術在生物制藥領域的發(fā)展新趨勢

1.個性化藥品

個性化藥物是指適合于某一特定病人的藥物。新技術的開發(fā)將使治療方法產(chǎn)生了巨大的進步，使個性化藥物的運用成為可能。生物技術使得我們能夠區(qū)別遺傳物質(zhì)形成過程中的細微差異，了解每個病人在治療效果、藥物敏感性和副反應發(fā)生方面的差異。如果知道一個人會對某個藥物產(chǎn)生怎樣的反應和如何代謝，醫(yī)生就能在治療前確定病人用什么藥合適。

這些進步對醫(yī)藥產(chǎn)生了很大影響，制藥企業(yè)可以生產(chǎn)更有效的藥物。知道了藥物對哪些人療效好且副反應少，臨床實驗就可以在療效好且副反應少的人中進行，醫(yī)生就可以避免將處方藥物開給使用效果不好或有嚴重副反應的人。這樣，對于特殊人群有好處的藥物就有可能被開發(fā)出來了，而不是被拒絕，新藥開發(fā)的成本也就會降低。

2.利用微生物發(fā)酵制取生物活性物質(zhì)

生物體內(nèi)有許多生物活性物質(zhì)可以作為藥物，這其中微生物產(chǎn)物最為重要，現(xiàn)代醫(yī)療所用的抗生素、菌體藥物、酶制劑、酶抑制劑等都是微生物發(fā)酵產(chǎn)物，這些生物活性物質(zhì)的生產(chǎn)大多采用液體深層培養(yǎng)法。

酶抑制劑，對生物體內(nèi)酶活性有抑制作用的物質(zhì)稱酶抑制劑，它作為醫(yī)藥產(chǎn)品的潛力是很大的。篩選的各種酶抑制劑，其中有的作為免疫促進劑，有的在進行動物試驗。許多至今尚未攻克的疑難病癥，將會通過酶抑制劑藥物加以治療及改善，該種藥物將會成為具有廣闊市場前景的藥品。酶抑制劑研究中主要受各種酶和受體篩選模型的限制，因為靶酶和受體大多來自動物體內(nèi)，數(shù)量有限不利于采用機器人進行大量篩選，應用基因重組技術將一些靶酶的活性中心或受體的配體、亞基等在微生物中大量表達可以解決這一難題。

3.利用動物、植物細胞和組織培養(yǎng)來提供藥物

動物細胞或組織培養(yǎng)是直接從有機體得到的組織或?qū)⑵浞稚⒊杉毎筮M行的培養(yǎng)。通過動物細胞培養(yǎng)，已可獲得病毒疫茵、干擾素、激素、單克隆抗體、免疫制劑及特殊的酶和物質(zhì)，隨著基因重組技術和單克隆抗體技術的進展，動物細胞和組織培養(yǎng)展現(xiàn)出越來越可觀的工業(yè)化前景。近年來用300 L和1000L的培養(yǎng)罐分別用于生產(chǎn)單克隆抗體和灰色脊髓炎疫苗。 把植物細胞或組織從植物體內(nèi)分離出來，并在比較簡單的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)獲得色素、香料、藥品等已有半個世紀的歷史，植物細胞與栽培植物相比，具有不受氣候影響、穩(wěn)定供應、在控制條件下生產(chǎn)、可采用連續(xù)方法生產(chǎn)等優(yōu)點，但由于目的產(chǎn)物產(chǎn)率很低、植物細胞生長緩慢等問題，利用植物細胞和組織培生產(chǎn)藥物工作進展較慢。

4.運用固定化技術制備藥物及中間體

固定化技術主要指酶、完整細胞的固定化，即將原來游離的水溶性酶或細胞，設法限制或固定于某一局部的空間或固體載體上。采用固定化技術后，酶既不會流失，也不會污染產(chǎn)品質(zhì)量。固定化細胞可以使酶在細胞內(nèi)環(huán)境中發(fā)揮作用，酶活力損失少，而且免除了破碎細胞提取胞內(nèi)酶的手續(xù)。固定化酶在經(jīng)過濾或離心后可以長期重復使用，而且它的穩(wěn)定性也得到提高，在實際應用中，固定化酶可以裝在反應器中，使整個生產(chǎn)連續(xù)化進行，有利于生產(chǎn)的自動化控制，提高生產(chǎn)率。

5.利用基因工程改進藥物生產(chǎn)工藝

基因工程技術在藥物生產(chǎn)過程中主要用子改良工業(yè)生產(chǎn)菌種、提高菌種生產(chǎn)能力和性能、提高有效組分含量、簡化工藝提高收率、有利于提取精制等后處理工序，并可大大減少環(huán)境污染等。應用基因重組技術把帶有頭抱菌素C生物合成途徑中編碼關鍵酶基因的雜合質(zhì)粒轉(zhuǎn)化至頭孢菌素C的工業(yè)生產(chǎn)菌種中，獲得的高產(chǎn)工程菌在中試規(guī)模中頭孢菌素C生產(chǎn)能力比原菌株提高了15%，在抗生素發(fā)酵過程中供氧往往是限制因素，且消耗大量能源，將血紅蛋白基因克隆進頭孢菌素C產(chǎn)生菌頂頭孢霉菌后，使該菌種在發(fā)酵中的氧耗明顯降低，且有效增加了頭孢菌素C的產(chǎn)量。隨著對各種工業(yè)生產(chǎn)的微生物藥物生物合成途徑的深人了解以及基因重組技術的不斷發(fā)展，應用基因工程技術定向構(gòu)建高產(chǎn)菌株，改進藥物生產(chǎn)工藝的實例將越來越多。

三、生物技術與疾病診斷

現(xiàn)代生物技術的開發(fā)應用，為醫(yī)療衛(wèi)生領域提供了嶄新的診斷檢測技術。人們對疾病，尤其是傳染病的診斷中，很重要的一點事盡早檢測出感染性因子的種類，然后再針對此問題制定適當?shù)闹委煼椒ā５珎鹘y(tǒng)的傳染病診斷技術具有一定的局限性，需根據(jù)病人的臨床癥狀或者是對病原體進行分離培養(yǎng)檢測才能夠作出判斷。因此，利用現(xiàn)代生物技術發(fā)展快速、靈敏、操作簡便的新的診斷技術，在疾病防治上具有積極的意義。