發(fā)布時間：2022-11-16 10:14:34
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的生物技術應用樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
自20世紀70年代初，以DNA重組技術和淋巴細胞雜交瘤技術的發(fā)明和應用為標志的生物技術誕生以來，迄今已走過了30余年的發(fā)展歷程[1]。由于生物技術在解決人類面臨的重大問題如糧食、健康、環(huán)境和能源等方面將開辟廣闊的前景，因此越來越被各國政府和企業(yè)界所關注，與信息、新材料和新能源技術并列成為影響國計民生的四大科學技術支柱，是21世紀高新技術產業(yè)的先導。生物技術即生物工程，是由基因工程、細胞工程、酶工程和發(fā)酵工程四大體系組成的現代高新技術，它以基因操作為核心，利用生物體（或生物組織、細胞及其組分）的特性和功能，設計構建具有預期性狀的新物種或新品系。在農業(yè)方面，轉基因植物于1983年問世，1986年被批準進入田間試驗，根據美國農業(yè)部動植物檢疫局（APHIS）的數據，截至1997年1月31日，美國已批準的轉基因植物田間試驗達2 584例。近年來，生物技術越來越多地應用在農業(yè)中，使農業(yè)經濟達到高產、高質、高效的目的。生物技術在蔬菜育種上的應用主要有作物組織培養(yǎng)技術、體細胞雜交技術、轉基因育種技術和分子標記育種技術等[2]。
1 組織培養(yǎng)技術在蔬菜育種上的應用
組織培養(yǎng)是指在無菌條件下，在人工制備的培養(yǎng)基上培養(yǎng)植物的各種離體器官、組織或細胞，這些離體部分可以不斷地、一代代地連續(xù)生長，并可再生成植株。在培養(yǎng)過程中也會發(fā)生變異，可通過選擇培養(yǎng)育成新品種。組織培養(yǎng)技術應用范圍較廣，如單倍體育種、克服遠緣雜交不實及雜種不育、打破種子休眠、快速繁殖植株、種質資源保存、無性繁殖植物的脫病毒培養(yǎng)、原生質體的培養(yǎng)等。我國在油菜小孢子培養(yǎng)技術方面進行了較為深入的研究，主要集中于影響小孢子培養(yǎng)效率的因素、染色體加倍技術、再生苗移栽技術等，并初步建立了高效小孢子培養(yǎng)技術體系，促進了小孢子培養(yǎng)技術在油菜育種研究如材料創(chuàng)新、雜交油菜親本創(chuàng)制及雜種后代選育等方面的應用。
體細胞雜交即原生質體融合，可獲得體細胞雜交產物，克服有性雜交中雙親不親和的現象，擴大了雜交親本和種質資源的利用范圍。其具體步驟是：原生質體分離培養(yǎng)、原生質體融合、雜種細胞的鑒別與選擇、誘導雜種細胞產生愈傷組織及再生植株?？蓱迷谟N上的有核質替換、細胞質雜種的獲得、遠緣雜交創(chuàng)造新物種、細胞器的互作研究等方面。
2 轉基因技術在蔬菜育種上的應用
將人工分離和修飾過的基因導入到生物體基因組中，由于導入基因的表達，引起生物體性狀可遺傳的修飾，這一技術稱之為轉基因技術。轉基因技術的飛速發(fā)展不僅為基因表達、調控和遺傳研究提供了一個理想的實驗體系，更重要的是為生物定向改良和分子育種提供了一種較佳的方法，使其成為基因工程和育種最有效的途徑[3]，其主要應用于：
2.1 品質改良育種
目前蔬菜品質改良已成為蔬菜品種選育的主要目標，一些有價值的外源基因的導入無疑是一條有效途徑。我國自主培育的“超油1號”和“超油2號”兩個轉基因油菜新品系，含油量高達52.82%，是目前世界上含油量最高的甘藍型油菜[4]。另外，抗腐能力強、耐貯性高的番茄以及具有高含量必需氨基酸的馬鈴薯等轉基因蔬菜也開始進入市場。
2.2 抗性育種
2.2.1 轉入抗病毒基因
利用最多的一種方式是通過遺傳轉化將病毒外殼蛋白的編碼基因轉入受體細胞中表達，目前這種技術已在番茄、黃瓜、南瓜、甜瓜、生菜等蔬菜上應用。此外，病毒復制酶基因、病毒的反義基因以及一些非病毒來源的基因轉化也均有很大發(fā)展。馬偉采用農桿菌介導法將TuMV-CP基因導入大白菜中，建立了高效的大白菜離體再生、遺傳轉化體系，并對轉基因植株進行分子生物學檢測，證實得到的再生植株為轉基因植株，目的基因已在部分植株上表達；同時，還對轉基因植株的后代進行檢測，分析該基因所控制性狀的遺傳穩(wěn)定性以及基因表達情況，為大白菜基因工程抗病育種提供理論依據[5]。
2.2.2 轉入抗蟲基因
目前應用的抗蟲基因主要有兩種，即來源于蘇云金芽孢桿菌的毒素基因和來源于植物的蛋白酶抑制因子基因，其中研究最多的是毒素基因，如從蘇云金芽孢桿菌中提取出引起鱗翅目昆蟲神經中毒而死亡的內毒素基因，將其轉入番茄和馬鈴薯中，發(fā)現這些轉基因植物的殺蟲效果良好。毒素基因還能穩(wěn)定遺傳，并且毒素對人畜無害。日本科研人員從蒼蠅體內分離得到一種抗菌性很強的蛋白質基因，并將這種基因轉移到作物細胞中培育出抗病的煙草、白菜[6]。
2.2.3 轉入抗逆基因
目前抗逆基因工程的研究，一方面集中于在逆境條件下才能表達的某些基因的研究，如與抗（耐）鹽堿有關的脯氨酸合成酶基因及其他與抗逆有關的基因；在一種酵母中發(fā)現了一種抗鹽堿基因，現在人們已經培育出抗鹽堿的番茄和某些瓜類。另一方面則是抗逆代謝過程中某些酶的研究，現已分離出大量與抗逆代謝相關的基因，目前應用于作物上的抗凍基因主要是魚類的抗凍蛋白基因，例如我國科學家把生活在寒溫帶的“美洲擬鰈”冷水魚的抗凍蛋白基因注入番茄的花粉管，得到轉基因的抗寒番茄，試驗表明，這種番茄幼苗與對照品種相比，致死溫度下降2 ℃，所需積溫減少125 ℃，并表現出很強的抗晚霜能力。
2.2.4 轉入抗除草劑基因
主要有兩種途徑：一是使除草劑的敏感性改變，如將除草劑所作用的酶或蛋白質的基因轉入植物，使其拷貝數增加，從而使轉基因植物中這種酶或蛋白質的量大大增加；或針對除草劑能識別酶上的位點這一特點，用基因突變的方法使該位點上的相應氨基酸發(fā)生突變，但這種基因突變不會損壞該酶的二級結構和酶的保護功能，只是使除草劑不能識別這個位點。二是導入外源基因使除草劑解毒，如草甘膦是一種廣譜除草劑，人們在一種突變細菌中發(fā)現了抗草甘膦的基因，將該基因轉入到植物中，則轉基因植物能不被草甘膦殺死。
3 分子標記技術在蔬菜育種上的應用
標記育種是利用與目標性狀基因緊密連鎖的遺傳標記，對目標性狀進行跟蹤選擇的一項育種技術[7]。分子生物學的發(fā)展為植物遺傳標記提供了一種基于DNA變異的新技術手段，即分子標記技術。它直接以DNA形式出現，在植物體的各個組織及各發(fā)育時期均可檢測到，不受季節(jié)、環(huán)境的限制，不存在表達與否的問題；數量極多，遍及整個基因組；多態(tài)性高，利用大量引物、探針可完成覆蓋基因組的分析；表現為中性，既不影響目標性狀的表達，也與不良性狀無必然的連鎖；許多標記為共顯性，能夠鑒別出純合的基因型與雜合的基因型，提供完整的遺傳信息，其主要應用于：
3.1 構建遺傳圖譜
遺傳圖譜是植物遺傳育種及分子克隆等許多應用研究的理論依據和基礎，而傳統(tǒng)的遺傳標記技術標記數目少，難以形成一個較為完整的連鎖圖。在蔬菜作物中，利用分子標記技術目前已構建了番茄、馬鈴薯、辣椒、蒿苣、甘藍、胡蘿卜、芥菜、豌豆、黃瓜、白菜、芹菜等約20種蔬菜作物的圖譜。
3.2 種質資源研究
許多科研工作者都借助分子標記技術進行蔬菜種質資源分類與遺傳多樣性的研究。Mc Greger等利用分子標記技術分別對白菜和馬鈴薯的不同品種進行了成功的分析鑒定。Stanb等利用分子標記技術，將來源于國家植物種質資源系統(tǒng)（NPGS）中的922份黃瓜種質材料與118份黃瓜栽培材料進行了分析比較，發(fā)現栽培材料的遺傳背景十分狹窄，將NPGS黃瓜中的基因通過回交的方式引入栽培黃瓜，可以進行品種改良[8]。
3.3 基因定位
大多數經濟性狀都是數量性狀，如產量、成熟期、品質等。傳統(tǒng)上是采用數理統(tǒng)計學的方法，把控制某一數量性狀的微效多基因當作一個整體研究，由于這些微效多基因易受環(huán)境條件影響，因此對這些性狀的選擇效果差、周期長，而分子標記技術的發(fā)展已可以將多個數量性狀進行分解，并進行個別研究。
3.4 分子標記輔助選擇
在作物的選擇育種中，過去對目標性狀的選擇是根據形態(tài)標記進行的，由于環(huán)境因素和生長時期對表現型有極大影響，因此這種選擇需要大量的人力、物力及很長的時間，而分子標記輔助選擇可以極大地提高選擇的效率。例如在進行回交育種時，可以在回交后代中選擇帶有目標基因、同時帶有回交親本標記的單株進行回交，以加快育種進程。
3.5 品種純度鑒定
利用分子標記技術進行蔬菜品種鑒定，可以不受環(huán)境、取材部位、時間等因素的影響，在種子或幼苗階段即可鑒定，且信息量大，可以區(qū)分出形態(tài)標記難以鑒別的細微差異，準確、快速（數小時至數天即可完成）。品種鑒定需要首先構建品種的標準DNA指紋圖譜，將需要鑒定的品種的指紋與之對比，即可知道品種的純度和真?zhèn)?。嚴莉等利用生理生化方法和DNA分子標記技術，在分子水平、基因水平上根據不同品種遺傳密碼和酶譜表現不一的特征對種子進行鑒別，快速、準確、可靠[9]。
生物技術在蔬菜遺傳育種、品質改良上的應用前景十分樂觀，最近十幾年來已取得很大的進展，轉基因蔬菜成果已經在生產上得到應用[10]。目前，許多國家為了鼓勵和推動生物技術的發(fā)展，已經制定和采取了一些新的、有效的政策及措施，并被人們逐漸接受。在不斷加強基礎研究工作的同時，還要將生物技術充分融合到常規(guī)育種中去，并盡快轉化為生產力，使其為人類社會提供更多的服務，帶來更多的經濟效益和社會效益。
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[關鍵詞]獸醫(yī)領域；生物技術；應用
生物技術作為一種先進的科技手段，其主要是指在現代生命科學與其他基礎性科學的條件下，通過預先設計對生物原料進行加工或改造生物體，從而生產出人類所需的產品。生物技術是以生物學為基礎，將生物科學與工程技術相結合，能夠有效控制生物控制系統(tǒng)，涉及生物工程、蛋白質工程和基因工程等一系列技術，屬于高新實用技術的集合體?？傮w而言，生物技術的發(fā)展與應用，為現代科技科研的發(fā)展與進步提供了重要的平臺，有利于促進科技的更高層次的發(fā)展。
1獸醫(yī)領域中生物技術的應用
生物技術屬于一門綜合性較強的學科，其是指人們加工動植物體和微生物等物質原料，為社會提品服務，包括發(fā)酵技術和現代生物技術等。一般獸醫(yī)領域中生物技術的應用可從動物育種、動物疫病診斷與防治、飼料資源開發(fā)、畜禽環(huán)境凈化等方面進行具體分析。
1.1動物育種
生物技術在動物育種中的應用，主要是胚胎技術、DNA技術、克隆技術和轉基因等的應用，其具有較強的針對性，能夠對傳統(tǒng)人工育種的形式加以改善，加快培育和品種優(yōu)選的時間，縮短培育的周期，提高育種質量，實現分子級的培育效果。例如通過生物技術可提取特殊基因，在插入基因簇的基礎上開展生物的遺傳性再造，這樣能夠對品種的某一特性加以改變，優(yōu)化品種或改造種群。然后利用相關的生物技術，有效進行檢測與診斷，對遺傳改造效果進行科學分辨，保留達到預期的小組，提高育種過程的速度與準確性，提高畜牧業(yè)的生產能力。
1.2動物疫病診斷與防治
運用生物技術來診斷與防治動物疫病，其主要是通過該技術培育基因工程獸用疫苗，其培育時間比常規(guī)疫苗生產時間要短，并且疫苗具有更加強大的效果和更多的種類，降低因污染或殘毒而導致的生物污染幾率。一般來說，常見的包括預防禽痘病毒的核酸疫苗、基因缺失疫苗、活病毒載體重組疫苗等。隨著生物技術的不斷發(fā)展，許多新型有效的診斷方法用于畜禽的疾病診斷中，尤其是多種分子生物學診斷方法，如聚合酶鏈反應法、核酸探針法、免疫印跡法、限制酶分析法等。
1.3飼料資源開發(fā)
動物的養(yǎng)殖需要以飼料為基礎，其直接關系到畜牲畜的成長和畜牧業(yè)的經濟效益；而生物技術的應用發(fā)展有效推動了畜牧業(yè)與農業(yè)的技術變革，為飼料資源的研發(fā)提供了有力條件。將生物技術應用在飼料研發(fā)中，能夠促進飼料營養(yǎng)成分的提高，減少因飼料短缺而產生的壓力情況，為畜牧業(yè)的良性發(fā)展提供基礎。如生物技術在發(fā)酵飼料中的應用，其對傳統(tǒng)飼料來源加以改變，降低飼料成本，提高畜禽的適應性和抵抗力，減少畜禽的發(fā)病率。澳大利亞的部分科學家已經研制出新的首蓓，其含有十分豐富的蛋白質，去除相關基因之后可作為新型的高蛋白質含量的飼料。
1.4畜禽環(huán)境凈化
由于養(yǎng)殖業(yè)大多較為集中，因此畜舍中會散發(fā)出含有氨氣的難聞氣味，這些物質會嚴重威脅到對人畜的健康，因此需要采用科學的措施來防治這一情況。如由于畜舍中含有大量氨氣，導致肉雞情況的出現，或者是引發(fā)豬的呼吸道疾病。科學家利用生物技術提取莫哈欠絲蘭中的糖化合物，從而減少畜舍內含有的糞臭素、氨氣和硫化氫，促進牲畜血液中含氧成分的增強，避免雞產生腹水癥的現象，提高豬的生產性能。
2獸醫(yī)領域中生物技術的發(fā)展趨勢
DNA重組技術作為現代生物技術的核心內容，其操作對象主要是遺傳物質、基因或細胞機體。隨著生物技術的發(fā)展，其為畜禽類疾病的診療與疫苗的研發(fā)等提供了技術支持，有利于畜禽類疾病的預防，減少人類部分疾病的產生。當前基因治療仍然是動物醫(yī)學的重要研究方向，如利用何種方式認識和利用基因等，其需要以動物疾病模型為依據研究與分析基因治療問題，從而完善獸醫(yī)臨床的相關理念。此外，生物制藥也是現代生物技術的發(fā)展方向，抗生素的耐藥性已經成為十分嚴重的問題，畜牧生產者對抗生素的廣泛應用，在很大程度上促進了新耐藥菌株的傳播，引發(fā)了部分人畜共患的疾病，給醫(yī)療保健系統(tǒng)造成了嚴重的經濟負擔。因此生物類醫(yī)藥的應用是未來藥物的使用準則，其有利于預防疾病與疫苗接種，對獸藥的研制具有較好的應用價值?，F代生物技術具有良好的優(yōu)越性，是未來醫(yī)藥行業(yè)的必然發(fā)展趨勢，但是如何簡化分析方法、降低技術的使用成本及操作難度，仍然是該項技術在實際發(fā)展中需重點解決的難題。
3結語
綜上所述，生物技術作為一種綜合性的高新技術，其多應用于動物育種、動物疫病診斷與防治、飼料資源開發(fā)、畜禽環(huán)境凈化等方面，有效推動了獸醫(yī)領域的發(fā)展。當前我國在研發(fā)生物技術層面相對落后，尤其是動物育種和飼料研發(fā)等方面的應用，但是我國正在不斷提高對該項技術的認識，今后其在牲畜養(yǎng)殖方面的應用將會變得更加廣泛和普及。
[參考文獻]
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關鍵字：生物技術制藥；應用；研究現狀
一、前言
采用現代生物技術人為的創(chuàng)造或者改變自然條件，以微生物或動植物細胞為載體生產醫(yī)用藥物的過程，稱為生物技術制藥。生物制藥的飛速發(fā)展在治療癌癥、神經退化性疾病、自身免疫性疾病、冠心病、銀屑病等方面發(fā)揮著重要的作用[1]，解決了大量傳統(tǒng)藥物無法解決的困難。
二、 基因工程制藥
2.1 基因工程制藥的原理。基因工程制藥是指先確定治療某種疾病的關鍵性蛋白質，通過獲取該蛋白質的編碼基因，對其基因進行改造或大規(guī)模擴增，然后轉入到相應的可以大規(guī)模表達的受體細胞中去，在細胞的繁殖過程中大量生產這一藥用蛋白的過程。
2.2 基因工程制藥的簡要流程?；蚬こ讨扑幍闹饕鞒虨閇2]：目的基因的獲得、組建重組質粒、構建基因工程細胞體、培養(yǎng)工程細胞體、分離純化表達產物、除菌和質量檢測、包裝上市。
2.3 基因工程制藥的應用?；蚬こ讨扑幵卺t(yī)藥領域最重要的應用是新藥的研究開發(fā)以及傳統(tǒng)藥物的改進。主要應用于激素、細胞因子、溶血栓類生理活性物質的生產，抗體和疫苗的生產。例如α-重組人干擾素、白介素、轉化生長因子、核酸疫苗、轉基因疫苗等。[3]
三、動、植物細胞工程制藥
3.1 動物細胞工程制藥的相關技術。目前用于生物制藥的動物細胞有四類[4]：原代細胞、二倍體細胞系、融合或重組的工程細胞系、轉化細胞系。原代細胞指直接取自動物器官的細胞。二倍體細胞系是指取自動物胚胎并經過傳代篩選克隆，具有一定特性的細胞。工程細胞系則指通過細胞融合或基因重組，對細胞遺傳物質進行改造，使其具有穩(wěn)定遺傳的獨特性狀的細胞。轉化細胞系是由某個轉化過程得到的具有很強增殖能力的細胞。
動物細胞工程制藥的主要技術有：細胞融合技術、細胞器移植技術、染色體改造技術、轉基因技術、細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術。[5]
3.2 植物細胞工程制藥的研究進展。植物細胞工程制藥是利用現代生物工程手段對植物細胞體系進行大量培養(yǎng)，并直接獲得有用化合物或以其提取物為底物合成其他物質的過程?，F今植物細胞工程制藥的研究技術主要包括[6]：大規(guī)模植物細胞培養(yǎng)生產藥用成分、植物生物反應器、細胞級微粉碎加工技術、生物酶解技術、轉基因植物生產藥物、植物細胞生產有用次級代謝產物。例如[7]通過建立紅豆杉細胞系，采用生物反應器培養(yǎng)生產抗癌藥物紫杉醇。
3.3 動植物細胞工程制藥的應用。我國現階段細胞工程制藥的應用重點在于[8]：人源化抗體的研制和生產、“分子藥田”工程、“動物藥廠”計劃。其中，人源化抗體的研究是利用噬菌體抗體技術、嵌合抗體技術等生產療效更好，更適合于人使用的單克隆抗體。“分子藥田”和“動物藥廠”則是利用轉基因技術以植物和動物細胞為載體大量生產醫(yī)用蛋白。
四、抗體制藥
4.1 抗體制藥技術?？贵w制藥領域的主要技術有[9]：抗體高通量大規(guī)模制備技術、動物細胞表達抗體產品大規(guī)模培養(yǎng)技術、人源化抗體的構建及優(yōu)化技術、抗體工程藥物標聯及增效技術。高通量大規(guī)模制備技術的常見方法是利用雜交瘤快速篩選、工程抗體庫和人記憶B細胞，大規(guī)模快速高效的制備單克隆抗體。動物細胞表達抗體大規(guī)模培養(yǎng)則是利用細胞表達體系和體外翻譯系統(tǒng)，生產外源抗體蛋白。人源化抗體則屬于基因工程抗體范疇，抗體的親和力顯著提高?？贵w藥物標聯增效則是利用抗體的靶向作用，標記同位素、化學藥物或毒素，以提高抗體療效，降低抗體用量。
4.2 代表性抗體藥物。目前出現的具有代表性的抗體藥物主要有：抗CD20單抗、抗HER2單抗、抗腫瘤壞死因子單抗、抗VEGF單抗、抗EGFR單抗和抗HAb18G/CD147抗體。
五、酶工程制藥
5.1 藥用酶的來源。藥用酶作為具有催化功能的大分子蛋白質，可以直接從生物體中分離也可以化學合成。但目前最主要的獲取方式仍為從生物體中提取以及發(fā)酵生產。[10]隨著動植物細胞大規(guī)模培養(yǎng)技術的發(fā)展，通過培養(yǎng)動植物細胞獲得藥用酶蛋白的方法成為了最主要的手段。
5.2 酶工程制藥在醫(yī)藥領域的應用。酶工程制藥在疾病的診斷和治療方面有著廣泛的應用。由于酶的高效催化特性，使其有著可靠便捷又迅速地診斷和治療特點，在臨床上廣泛應用。酶學診斷包括兩方面：一是利用體內原有酶活的變化診斷；二是利用酶反應測定體液中物質含量變化診斷。而在治療方面則有著各種各樣的藥用酶類，包括：蛋白酶、溶菌酶、超氧化物歧化酶、尿激酶等。
酶工程制藥在生產方面也有著廣泛的應用。例如利用青霉素?；钢圃彀牒铣汕嗝顾睾皖^孢霉素、利用β―酪氨酸酶制造多巴等。酶工程制藥在分析檢測方面的應用則包括酶法檢測和酶法分析。
六、總結
隨著生物技術的發(fā)展以及生物技術制藥在應用方面的深入研究，生物技術藥物將不僅僅局限于“疑難雜癥”的治療，其使用的廣泛性和普遍性將得到大大提高。各種生物技術藥品的發(fā)展成熟將極大地改善人類的生活水平和對疾病的治療能力。
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【關鍵詞】生物技術 植物保護 基因工程
The Plant Biotechnology Applications in Plant Protection
Abstract:With the increasing development of science and technology, biotechnology has been widely used in plant protection.The application of biotechnology is mainly reflected in many ways.The diagnosis and discrimination of plant viruses and pathogenic have promoted the process of plant virus management.The breeding of pest resistant seeds has eliminated the pest damage.The genetic engineering pesticide has effectively avoided the adverse effects of chemical pesticides.The cultivation of herbicide-resistant plants have resisted to insect pests, and bio-technology has greatly promoted the use of plant protection in these areas.
Key words: Biotechnology; Plant Protection; Genetic engineering
伴隨著國內外對植物生物技術研究的不斷深入和發(fā)展，生物技術已經被廣泛地應用到植物保護方面。生物技術主要是指利用微生物或者生物有機體來制造或改進產品、改良品種，或者通過培育微生物等過程以達到為人類服務目的的一種技術。生物技術主要涵蓋細胞工程技術、基因工程技術、發(fā)酵工程技術以及酶工程技術。植物生物技術在針對植物病毒和病源的判別和診斷、植物病蟲害防治等問題上具有安全、高效、選擇性強、無污染等特點，被廣泛的應用于植物保護過程中。
一、對植物病毒和病源的判別和診斷
生物技術應用于植物保護中，能夠快速而有效地進行植物病毒和病源的診斷。單克隆抗體技術就是一種用于對植物病毒和病源進行診斷的技術，這種技術與各種免疫標記技術相互結合，就能夠對病源進行快速而精確的診斷分析，促進了植物病毒的治理。單克隆抗體技術的積極運用為診斷和判別植物病害提供了有效的途徑，現已經制備了很多種植物病毒單克隆雜交瘤的細胞株，例如各種像煙草花葉病毒、葡萄扇葉病毒、黃脈病毒等。我國在植物細菌病害的研究中取得了豐碩的成果，如水稻白葉枯病、青枯病、葡萄扇葉病毒、馬鈴薯青枯病單克隆抗體的等很多種植物病源的單扛雜交瘤柱系，極大地促進了生物技術在植物病源診斷上的應用。
二、培育無病種苗
近些年來，我國在抗病蟲育種的基礎上，積極地運用生物技術，創(chuàng)造并選擇利用植物群體內新的遺傳變異，取得了很多新的進展。生物技術應用于選育抗病蟲植物和培育無病種苗，是通過組織培養(yǎng)的方式。為了保證各種作物的產量和品質，提高對有害生物病、蟲、雜草的抗性和耐力，使用組織培養(yǎng)的方式，通過無性系突變體來篩選新的抗病蟲材料或新抗源，獲得無病毒苗，進而獲得抗病蟲的植物，用體外栽培植物的離體部分來消除病毒的侵染危害，生成沒有病毒的完整植株后，再將植株的種子進行繁殖，通過這種無性繁殖就能獲得沒有病的的種苗，免除了各種病蟲的危害[1]。
通過花粉粒作為外植體進行培養(yǎng)，獲得植株的單倍體，利用單倍體可在較短的時間內培育出新的、高純合材料，從而誘導、篩選出具有抗性的植株。另外利用莖尖脫毒技術也可以繁育出像薯類、果樹、花卉以及某些蔬菜等無病毒種苗，極大的保證并提高了作物的品質和產量。目前國際上已經開發(fā)出抗蟲轉基因水稻，同時我國也在積極研究，已經開發(fā)出抗葉枯病和抗水稻細菌性條斑病的轉基因植株，這種生物技術應用于實踐，能夠有效地降低化學農藥的使用量。
三、研制基因工程農藥
生物技術在微生物農藥開發(fā)中的應用，能夠代替化學農藥而起到防治害蟲的效果。為了提高農作物的產量而進行的病蟲害防治，長期以來大量使用有機農藥，雖然起到了殺菌防蟲的作用，但與此同時因單純依靠化學有機農藥，并且使用濃度嚴重超標也造成了一系列的惡果。例如農藥的過度使用，使得在殺死害蟲的同時，也殺害了害蟲的天敵，從而嚴重的破壞了生態(tài)系統(tǒng)的生物鏈；長期使用農藥，使得害蟲產生了抗藥性，形成了惡性的循環(huán)；農藥殘余嚴重，破壞了土壤環(huán)境，同時也危害了人們的身體健康。
鑒于有機化學農藥帶來的各種問題，生物農藥防治病蟲害的方法也呼之欲出。隨著各種生物殺蟲劑和生物殺菌劑的相繼研發(fā)成功，諸如假單胞桿菌型、莓力菌殺蟲劑以及枯草桿菌殺蟲劑等的使用，極大的避免了有機化學農藥產生的危害作用。利用昆蟲重組病毒防治害蟲，可以利用寄生在昆蟲體內的昆蟲桿狀病毒，如果將此病毒的基因中插入和表達外源基因如節(jié)肢動物或細菌來源的昆蟲毒素、昆蟲激素或酶，就能夠擾亂害蟲內部的代謝平衡，從而達到了滅蟲的目的。另外許多微生物農藥也在積極的研發(fā)過程中，利用產素細菌能夠防治各種因植物細菌而產生的病害問題，這種方法主要是先從土壤根圍的細菌中篩選出對水稻或者蔬菜等重要病原細菌，然后選擇具有較強拮抗作用的拮抗菌株，這種拮抗菌株由于能夠產生較強的拮抗蛋白而起到了抑制或預防作物細菌病害的作用。在這種引進拮抗菌株進行植物的病蟲害防治的進程中，從植物體形成的自然生態(tài)系統(tǒng)中篩選增產菌，而增產菌的代謝物對改善植物生理代謝又起到了重要作用?？傊⑸镛r藥具有高效、無毒、無公害和無污染等特點，對于病蟲害防治和環(huán)境保護都具有良好的效果。
四、培育抗病蟲和抗除草劑植物
作為一種分子生物學技術，植物基因工程技術是利用了植物細胞的全能性。植物細胞的全能性是指植物的每個細胞都具有相同的遺傳信息，因此能夠把一個植物細胞通過生物技術方法培養(yǎng)成完整的植株。進行抗病蟲植物的培養(yǎng)，可以利用動物毒素基因的導入達到防治害蟲的目的。此類方法是將一些昆蟲的毒素基因導入到植物中，害蟲一旦咬食植物的同時就吞入這些細菌，從而就會被殺死[2]。培養(yǎng)抗除草劑植物是通過將破壞除草劑的基因導入到植物中。研究者已經從吸水鏈霉菌分理處一種能夠破壞破壞除草劑的基因，將這種基因導入到煙草、馬鈴薯和番茄的植株后，這些植株就對常用的除草劑產生了抗性，這樣就使得這些作物避免了除草劑產生的藥害作用。
[關鍵詞]生物技術；水污染；治理；應用
中圖分類號：X5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）11-0210-01
生物技術也稱作生物增強技術、投菌法，主要是指立足于現代生命科學的基礎上，結合其他類型的科學原理，通過現代化的科技來對生物體或加工生物原料進行改造，從而滿足社會群體的實際需求或者達到某種應用目的。從整體情況來看，生物技術主要包括發(fā)酵技術和現代生物技術，屬于一門現代化的學科，具有一定的復雜性和綜合性，逐漸得到社會各界的廣泛關注。加強生物技術在水污染治理中的實際應用進行探索和研究，有助于促進社會的水資源的合理應用。
1 生物技術的作用機理分析
生物技術的作用機理的最直接作用就是促進微生物底物的直接利用分解，具有良好的應用效果。生物技術的共代謝作用也是作用機理的一個重要方面，針對某些不能夠被微生物直接降解的有害物質，在底物存在的條件下，微生物能夠促進有害物質的結構產生改變，從而實現對目標物的降解，促進應用目的的達成。就作用機理中基因水平轉移作用來看，具有較好的應用價值，通過生物強化技術的有效應用，實現對具備特定特征代謝基因的微生物進行引入，立足于基因的基礎上，促進了自然基因的交換以及代謝途徑的構建，從而有效的提高了生物強化技術的實際使用價值，降解有機污染物的實際效果較為明顯，因而在水污染治理中具有良好的應用價值。
2 生物強化菌劑的來源分析
從宏觀層面來看，生物強化菌劑是生物強化技術實際應用的前提和基礎，為生物強化技術的應用及發(fā)展起到了一定的推動作用。相關研究資料現實，生物強化菌劑的形成具有一定的特殊性，一方面可以通過特定環(huán)境進行分離篩選，在此基礎上進行馴化培養(yǎng)方可獲得，另一方面，可以使由經過基因工程構建的菌株經過一定條件作用后進行妥善的保存，在有需要的時候提取出來，結合應用目的及使用需求進行適當的組合，并加入標準化的處理系統(tǒng)，從而配制出標準化的液體會粉劑生物增強制品。
2.1 自然環(huán)境篩選方面，獲得特定功能微生物的重要方式是從自然環(huán)境獲取或者污染場地直接分離，這兩種方式都具有較好的應用效果，能夠獲取高效的菌種，且實際操作具有便捷性和高效性，從自然環(huán)境篩選高效菌種的具體操作步驟見圖1。
2.2 構建基因工程菌方面，可以結合實際情況進行統(tǒng)籌分析，進而才去生物工程技術實現對主導型基因的導入，促進菌體的實際適應性和處理能力的提升。具體來講，主要是將微生物細胞中參與富集和降解過程的主導型基因導入到適應能力較強且繁殖能力較強的受體菌株內部，進而提高菌體對金屬以及實際降解存在難度的污染物的處理效果，從而實現生物工程技術的實際應用價值的有效發(fā)揮?；蚬こ叹脑敿殬嫿ㄟ^程見圖2。相關研究資料現實，實際應用中的大部分基因工程菌是通過基因轉移或者原生質體融合來獲得。
2.2.1就質粒介導的基因轉移來看，質粒屬于較小的DNA分子，能夠自主進行復制，在特定條件下，質粒能夠賦予宿主細胞在化學毒物環(huán)境中的實際生存能力。相關學者通過對質粒的實際特性進行分析和研究，促進基因工程技術的完善，從而推動了質粒介導的基因轉移的形成，在基因工程上具有較好的應用價值。
2.2.2 就原生質體融合來看，其在實際應用過程中，主要是通過人為的方式，來實現遺傳性狀存在差異的兩個細胞原生質體的有機融合，促進間距雙親遺傳性狀的穩(wěn)定重組子的有機融合。該項技術的形成和發(fā)展，促進了遠緣菌株的基因重組的高效性和可靠性，推動了遺傳物質之間的完整性傳遞，具有良好的應用價值。就實際情況來看，當前社會對于原生質體融合在廢水處理中的實際應用僅僅是停留在實驗室水平內。
2.3 商業(yè)菌劑的購買方面，商業(yè)菌劑的組成內容復雜，包括自養(yǎng)、異樣和兼性菌等，具有一定的混合性。在實際應用過程中，商業(yè)菌劑能夠實時對污染進行處理，具有良好的安全性和便捷性。與此同時，商業(yè)菌劑的有效應用，能夠最大程度上縮短微生物的培養(yǎng)基馴化時間，切實提高系統(tǒng)的啟動效率，并提高系統(tǒng)中有效微生物的實際濃度，具有較好的應用效果。相關研究人員在對商業(yè)菌劑進行使用的過程中，應當對實際所需的生長環(huán)境溫度進行控制，通過適宜的溫度環(huán)境來促進新陳代謝，從而有效的降解污染物。與此同時應當考慮商業(yè)菌劑的抗高濃度污染物的能力和抗重金屬的能力，從而對商業(yè)菌劑進行合理有效的利用。
3 生物強化技術在水污染治理中的實際應用
3.1 應用現狀
生物強化技術可起到高效去除目標污染物，改善污泥性能，加速系統(tǒng)啟動，提高系統(tǒng)抗負荷沖擊能力和穩(wěn)定性，并與其他生物修復技術相結合，提高了運轉效率等作用。目前已經被廣泛應用于：（1）治理高濃度有機廢水；（2）有毒、有害難降解污染物的治理；（3）脫氮除磷；（4）改善系統(tǒng)污泥特性，降低污泥產量；（5）強化廢水中油脂的液化和降解；（6）江河湖泊等的水體修復；（7）地下水生物修復等方面。
3.2 評價效果
提高對目標污染物的去除效果。生物強化技術比一般的廢水生物治理方法對目標污染物的去除更有針對性，效果更佳。生物強化技術能有效消除污泥膨脹，改善污泥沉降性能，顯著減少污泥總量。
3.3 主要控制參數
3.3.1 投菌量。投菌量要根據系統(tǒng)中污染物的含量以及系統(tǒng)的運行階段而定。一般隨投菌量的增加，增強效果會提高。但是，高效菌種的活性及穩(wěn)定性等難以測定，不同的研究者一對投菌量的研究結果不全一致。
3.3.2 投菌方式。菌株的投加方式主要包括了直接投加特效降解菌或共代謝基質，固定化技術能將優(yōu)勢菌種固定封閉在特定的載體上，使菌體脫落少，活性高，有效地避免了菌體的流失，提高了系統(tǒng)中優(yōu)勢菌種的濃度，增強了其在反應器中的竟爭性、抗毒性以及停留時間。
3.3.3 應用工藝。不同的應用工藝對強化技術的效果不盡相同。最初學者一們把生物強化技術較多用十懸浮污泥法，如間歇式活性污泥法、曝氣池、氧化溝等；現在則更多地應用十生物膜法，如厭氧污泥床、生物流化床等。
4 結束語
綜上所述，生物強化技術在水污染治理中的應用十分廣泛，已表現出了很好的應用前景。但目前生物強化技術的大多數研究僅局限十實驗室對降解物的目標評價，為了實現其規(guī)?；瘧茫勾隧椉夹g更具可持續(xù)發(fā)展的意義，今后的研究重點和方向還應逐步擴大，進一步探討影響生物強化技術在水治理系統(tǒng)中的主要控制參數和生態(tài)學機制，建立相關數學模型，為指導實踐操作提供依據。
參考文獻
[1] 鄭曉艷，代建龍-農業(yè)水污染治理環(huán)節(jié)中生物技術的有效運用《鄉(xiāng)村科技》 - 2015.
關鍵詞：植物；生物技術；應用
始于20世紀中葉的新技術革命，可稱為第三次技術革命。它是在20世紀自然科學理論最新突破的基礎上產生的，包括信息技術、生物技術、新材料技術、新能源技術、空間技術和海洋技術等。近20年現代生物技術在環(huán)境保護及食品工業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、農林牧漁等領域示了廣闊的發(fā)展前景。植物生物技術不僅從根本上改變了傳統(tǒng)農作物的培育和種植，也為社會生產帶來了新一輪的革命。
一、植物生物技術的發(fā)展現狀
隨著植物生物技術的發(fā)展，轉基因作物的種植面積不斷擴大，我國主要是黃豆、玉米、棉花、油菜4種轉基因作物，約占全球轉基因作物栽培面積的99%，其中抗除草劑黃豆占63%，抗蟲玉米占19%，抗蟲棉花占13%，轉基因油菜占5%。其他還有抗病毒南瓜、番木瓜、抗蟲土豆、水稻和甜菜等。各國加大轉基因植物研究開發(fā)，取得了重大突破，進入田間試驗的轉基因，作物已超過500多種。中國等發(fā)展中國家是采用轉基因作物最迅速的國家，我國于80年代初期后開始啟動，在基因組研究和轉基因技術等重要關鍵技術方面取得了一系列重大突破。
二、植物生物技術的應用
1、植物雄性不育及雜種優(yōu)勢
自從孟德爾發(fā)現遺傳規(guī)律，雜交優(yōu)勢被揭示之后，利用植物基因工程的原理和方法，進行栽培作物的遺傳育種和新物種的創(chuàng)造。當前，已創(chuàng)造了一批不育系，并生產上得以應用，最典型的例子是油菜和煙草不育系培育。
2、植物抗逆性研究
2.1抗除草劑作物。全世界目前約有2000多個品種的除草劑。除草劑的使用有著自身難以克服的局限性，如很多除草劑無法區(qū)別莊稼和雜草，有些除草劑必須在野草生長前就施用，而且由于抗性草類群落的出現導致使用量增大對環(huán)境的危害也日益嚴重。因此，抗除草劑的轉基因作物是最理想的途徑。1987年美國科學家成功從矮牽牛中克隆出EPSP合酶基因轉入油菜細胞的葉綠體中，使油菜能有效地抵抗草甘膦的毒殺作用。另有人把降解除草劑的蛋白質編碼基因導入宿主植物，從而保證宿主植物免受其害，該方法已成功地用于選育抗磷酸麥黃酮的工程植物。還有人用基因突變的方法改造除草劑作用底物特定位點上相應氨基酸殘基，從而阻止除草劑與酶的結合及生物功能的發(fā)揮?？钩輨┑霓D基因植物將給農業(yè)生產，特別是大面積的機械化生產帶來極大的方便。目前已商品化的轉基因抗除草劑作物有大豆，玉米，棉花，油菜，向日葵。由于抗除草劑作物在選育過程中具有耗資少，周期短，見效快，無污染等特點，越來越受到人們的關注。
2.2抗昆蟲作物。植物病蟲害數目多達數百種，幾乎所有作物在生長期內都會遭受到不同程度的危害。全世界因蟲害所造成的糧食產量損失占14%左右。長期以來人們普遍采用化學殺蟲劑來控制害蟲。一方面，全世界每年用于化學殺蟲劑的總金額在200億美元以上；另一方面，化學殺蟲劑的長期使用造成農藥的殘留，害蟲的耐受性，環(huán)境污染等嚴重的問題。而利用基因工程的手段培育抗蟲植物新品種除可以克服以上缺點外，還具有成本低，保護全，特異性強等優(yōu)點，成為當前研究的熱點。1987年，比利時科學家首次成功地將Bt（Bacillusthuringiensis，Bt）毒蛋白基因導入煙草，美國用農桿菌介導法將Bt基因導入殼籽棉，育成世界上首例抗蟲棉，棉鈴蟲危害率下降50%。
2.3抗真菌作物。自1986年首次報道提純的菜豆幾丁質酶具有抗真菌活性以來，已經相繼從菜豆、水稻、煙草、油菜、馬鈴薯、小麥、玉米和甜菜等多種植物中克隆到了幾丁質酶基因，對立枯絲菌等20多種真菌表現出體外抑菌活性。將幾丁質酶等基因導入番茄、馬鈴薯、萵苣和甜菜，達到抗真菌的目的。
2.4抗重金屬作物。由于人類活動，礦山的開采，工業(yè)化進程的加劇，空氣，土壤，水體面臨著越來越嚴重的重金污染，不但嚴重影響作物的產量和品質，更重要的是通過植物食物鏈危害人類的健康。土壤中的重金屬主要有Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世紀80年代，提出植物修復，超富集植物。但由于自然界中已發(fā)現的絕大多數重金屬富集或超富集植物往往生長周期長，生物量低，植株矮小，因而限制了其對污染土壤重金屬的移除效率。通過基因工程技術改良植物對重金屬的抗性，增加或減少重金屬在植物體內的累積量被認為是進行污染土壤的生態(tài)恢復以及減少食物鏈重金屬污染的一條切實可行的有效途徑。富集重金屬的相關基因不斷克隆，應用轉基因技術提高植物對重金屬的耐性已取得一些重要進展，一些轉基因植物地上部分表現了較高的重金屬離子富集量，并在污染土壤的生態(tài)恢復中進行了初步應用。
2.5抗病毒作物。傳統(tǒng)的抗病毒作物，是將植物天生的抗病毒基因從一個植物品種轉移到另一個植物品種，然而抗病植株常會轉變?yōu)楦胁≈仓辏易饔梅秶^窄。目前最有效的是將病毒外殼蛋白基因導入植株獲得抗病毒的工程植物。如1986年美國華盛頓大學已將煙草花葉病毒（TMV）的外殼蛋白基因轉移到煙草、番茄中。除上述以外，我國還將黃瓜花葉病毒（CMV）衛(wèi)星RNA基因轉入煙草，番茄，黃瓜，馬鈴薯x病毒（PVX）的CP蛋白基因轉入馬鈴薯等。其中煙草抗TMV工程植株已進入大田試驗。
3、生物農藥及生物控制
微生物農藥具有對人畜安全，不破壞生態(tài)平衡，害蟲不易產生抗性等優(yōu)點，但也存在著藥效速度慢，專一性強，受自然條件影響大的缺點。而利用基因工程改造微生物菌種，創(chuàng)造出自然界不存在的新型菌種就可以克服這些缺點。20世紀70年代末國外就把蘇云金桿菌伴孢晶體毒素蛋白基因（BtICP基因）轉移到大腸桿菌和枯草桿菌中，通過發(fā)酵工程進行工業(yè)化大量生產，降低了成本，提高了產量。目前已轉到假單胞桿菌中，由于該菌對環(huán)境適應性強，土壤中廣泛存在，可望成為更優(yōu)良的細菌殺蟲劑。我國對雜合毒素基因的廣譜蘇云金桿菌Bt新毒株的研究也在進行之中。
三、結語
綜上所述，隨著現代生物技術發(fā)展，植物生物技術將在社會生產和實踐中的應用越來越廣闊。相信不久的將來，隨著我國現代生物技術的發(fā)展，我國的社會生產將獲得突飛猛進的發(fā)展，將會迎來更加美好的未來。
參考文獻
關鍵詞：污水處理、生物強化、生物膜
中圖分類號： U664.9+2 文獻標識碼： A 文章編號：
一、前言
隨著我國經濟快速發(fā)展，人民生活水平提高，城市人口增長迅速，但城市基礎設施建設滯后，人口、環(huán)境、資源和工業(yè)建設的發(fā)展不協調，使得城市的基礎設施長期超負荷運轉。而新建的城市環(huán)境保護基礎設施、城市污水處理設施也遠遠不能滿足城市發(fā)展的實際需要，甚至影響城市的可持續(xù)發(fā)展。污水處理系統(tǒng)是城市建設的重要基礎設施，也是防止城市水污染、改善城市水環(huán)境質量的重要手段。在我國，要想提升城市的污水處理能力，必須在很短時間內建設足夠數量的城市污水處理廠，不斷提高污水處理水平。生物技術在各領域特別是污水處理方面產生了巨大的社會效益和經濟效益，與傳統(tǒng)的物理、化學處理手段相比，運用生物技術處理廢水，具備低成本和高效率的雙重優(yōu)點
二、生物強化技術的主要特點
生物強化技術是一種利用生物治理廢水的高效技術,在廢水治理中具有廣闊的應用前景。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，生物強化技術更體現出易于操作、針對性強等優(yōu)點，這種廢水處理技術主要研究并投放特殊菌種進入污水，通過其新陳代謝，將分解并吸收廢水中的一些物質，凈化污水，具有明顯的低成本、高效率等特點，所以在近期成為廢水處理領域的重要研究方向。
1、生物強化技術
所謂生物強化技術，就是以生物制住生物，以菌制菌，向自然菌群中投入特殊的微生物以增強生物力量，并對污水等特定環(huán)境或特殊污染物加以反應。按投入菌種與底質之間的不同作用，可分為直接作用與共代謝作用兩種方式。
其中，直接作用是以馴化、篩選、誘變、基因重組等一系列關鍵技術的實施，獲得一批以污水為主要能源的微生物，然后復制投入一定數量，對目標物質進行降解，達到去除污染的目標，這種技術方法使用的菌株大多通過質粒育種和基因工程獲取。共代謝作用則是針對廢水中的一些有害物質，在一定條件下降解，改變其化學結構，從而降低物質的有害性，主要包括菌株通過新陳代謝將二級基質共同氧化、不同微生物之間的協同作用、休眠細胞對污染物降解等三種類型。這三種類型所采取的原理有所不同，例如不同微生物協同，是因為有些污染物的降解必須以兩種甚至多種微生物共同作用才能完成，通過幾種微生物的交替作用，微生物制造氧化物，然后氧化物再被另一種微生物降解，多次作用后徹底消除污染物。再如休眠細胞降解，由于處于休眠狀態(tài)的微生物在含有不同有機物的污水中會產生不同的酶，在一定條件下可以相互作用，降解廢水中的不同有機物。
2、生物強化技術的應用
生物強化技術作用用于焦化廢水、印染廢水和制藥廢水等幾個領域。焦化廢水因成分復雜，無機物和有機物的種類多，被列為難以降解工業(yè)廢水，一般通過投放高效菌種，以固定化、高效降解微生物法等強化技術來進行處理。而印染廢水中的有機物含量非常大，以前采用生物膜法來處理，無法有效去除其中的有機物，通過應用高效脫氧色菌和PVA降解菌，加快生物膜的形成速度，穩(wěn)定性好，效率高。對于制藥廢水，近年通常以混合菌種加以處理，并得到廣泛推廣。因為混合菌比單一菌種具備更強的降解能力，降解速度和降解效率明顯提升，并且在穩(wěn)定性和抑制其他雜菌生長等方面有大幅改善，這些特性單靠單一菌種根本無法完成。
三、生物膜法技術的主要特點
生物膜法是令微生物附著在惰性濾料上，形成膜狀的生物污泥，從而對污水起到凈化效果的生物處理方法。生物膜法技術在20世紀六十年代開始出現，起初主要應用于工業(yè)廢水處理包括高負荷生物濾池、塔式生物濾池等方面，后來擴展到接觸氧化法，并廣泛運用在紡織、印染、化纖等化工行業(yè)的廢水處理。其中，接觸氧化法因填料做不到經久耐用、成本較高，且對大型池的均勻布水布氣存在技術困難等，在城市污水處理工程中無法得到廣泛應用。研究結果顯示，高負荷生物濾池/固體接觸法和生物曝氣濾池法等生物膜法技術的突破和投入使用，表明生物膜法在市政污水處理上的良好前景。
1、技術原理
高負荷生物濾池/固體接觸，英文簡稱TF/SC，屬于美國的城市污水處理標準技術，國內由國家市政工程西北設計研究院與蘭州鐵道學院聯合開發(fā)，通過在試驗室、中間試驗和工程生產試驗等各個環(huán)節(jié)實施全流程試驗，獲得完整的設計參數后，并建設兩座污水量為10×104m3/d的規(guī)模處理廠投入實用。生物濾池則屬于用卵石或塑料填料的深式、塔式濾池，國內研究結果表明，卵石填料的負荷是TF/SC工藝是否高效的關鍵指標，它的原理是攔截回流污泥，使之與生物濾池混合曝氣，然后進行生物絮凝、生物吸附兩種生物反應，把廢水中的細小顆粒和凝聚能力較差的生物膜集合凝固，與此同時，還能吸附、降解掉其中的有機污染物，這種工藝處理污水時，在固體接觸池中的停留時間不長，美國為30分鐘左右，國內設計時長多為45分鐘。
2、技術特點
由于生物濾池、固體接觸池和絮凝沉淀池都處于高負荷狀態(tài)，停留時間短，所以工程造價低，能耗少。數據顯示，運用TF/SC工藝處理污水的工程總投資比傳統(tǒng)的活性污泥法降低約20%，而且污泥量減少20%多，大量節(jié)省了污泥處理費用。除成本降低外，生物膜法還具備耐沖擊、運行穩(wěn)定、操作簡單等特點。
由于我國城市污水處理廠數量少，污水處理率低，需要大量建設，而目前城建資金來源不足，必須采用新技術降低工程造價，所以，生物膜法在國內城市污水處理的應用前景十分廣闊。
四、工程應用實例
1、工程概況
某生活污水處理廠（二期工程）設計規(guī)模為80000m3/d，污水總變化系數取1.3。
設計采用水解沉淀池+前置反硝化生物濾池+曝氣生物濾池工藝，出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A級標準。2007年建成投產，運行比較穩(wěn)定，出水水質滿足了國家外排水水質標準要求。
工程占地面積3.03hm2，建（構）筑物占地面積8025.43m2。
2、工程設計進出水水質
工程設計進出水水質見表1。
表1設計進出水水質
2、工程工藝流程
具體工程工藝流程見圖1。
圖1工藝流程示意
原水經過一期提升泵房提升至二期中、細格柵間，通過格柵去除污水中2mm以上的大量懸浮物和漂浮物，柵渣直接進入壓榨系統(tǒng)后外運，壓榨后污水直接排入廠區(qū)下水系統(tǒng)。污水經過格柵進入旋流沉砂池，污水中的砂通過氣提裝置進入砂脫水系統(tǒng)，旋流沉砂池出水通過加藥攪拌后進入水解沉淀池，水解沉淀池主要是降解污水中大分子有機物為小分子有機物，提高污水的可生化性。同時水解沉淀池可通過排泥去除污水中的部分有機物。水解沉淀池通過集水槽均勻出水直接為DN反硝化濾池配水，污水在DN反硝化濾池中通過硝化回流液增加大量的NO3-N，并在反硝化菌的作用下將污水中硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮轉化為N2去除，SS經過濾料的截留作用通過反沖洗的方式去除。DN反硝化池出水進入CN生物濾池，在生物濾池內污水中的NH4+-N，COD，BOD等大部分有機物都能有效地去除。污水中的SS也通過反沖洗的方式進一步地去除，最后污水通過紫外線對污水中的大腸桿菌進行消毒達標后排放。
4、監(jiān)測結果
監(jiān)測進出水水質見表2。由表2數據可知，該污水處理技術處理效果十分明顯。
表2監(jiān)測進出水水質
四、結語
綜上所述，我國現階段對生物膜法和生物強化等生物技術的深入研究，將會發(fā)展出更多更高效的污水處理技術，將逐漸成本降低，提高效益，還要不斷吸收國際上先進的生物技術信息，逐漸提高國內污水處理的水平。
參考文獻：
梁國慶：《城市污水處理生物技術分析》，《農業(yè)技術》， 2007年08期
陳漢標：《生物膜法技術在污水處理中的應用》，《中國城市經濟》， 2011年12期
徐永利 韓雪凌：《典型的生物濾池污水處理法應用實例介紹》，《山東化工》， 2009年38期
關鍵詞：生物技術；林木育種；應用研究
中圖分類號：S722 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20151131028
吉林省位于我國東北地位，四季變化較為明顯，1a中林木真正生長的季節(jié)主要為春季、夏季，秋季的生長逐漸減緩，冬季基本停止生長，為加快林木生長，滿足社會對林木的需求，應利用先進生物技術培育林木，促進林木生長，通過改變林木基因，培育出更為優(yōu)良的林木，增強林木的抗病能力，實現林木高產。
1生物技術的內涵
所謂的生物技術主要是指在生物體系的基礎上，應用更多的先進工程技術和生物技術，通過技術人員的操作，滿足人們的生產生活需要。就是利用先進技術提升社會發(fā)展水平。現階段生物技術被廣泛應用于林木育種工程中，并得以推廣，尤其是通過基因工程完成林木育種，使得林木生長更快，成活率更高，還有助于提升林木的抗病能力，增強其抗功能。
2將生物技術應用于吉林四平林木育種中的主要原因
生物技術屬于新興學科，其涉及面很廣。生物技術一直到20世紀初才被提出，但隨著科技發(fā)展，相關人員對細胞進行了研究，證明了生物技術的科學性。在細胞工程建立以后，研究人員也將研究重點放在了組織培養(yǎng)上。隨著時間推移，生物組織培養(yǎng)也趨于成熟，使得植物繁殖速度不斷加快，更實現了無病毒苗培養(yǎng)。一直到20世紀70年代，生物基因技術得以迅速發(fā)展，這樣的技術也為生物育種奠定了良好基礎。使用生物技術培育林木具有很多優(yōu)勢，主要體現在以下幾方面：以往的育種方式只是在雜交的基礎上對品種進行改良，而生物技術介入以后，育種主要是對生物基因進行改變，實現生物改造，這樣就能很好的解決改造效果差問題；以往的育種方式經常會發(fā)生變化，育種方向無法確定，生物技術的使用卻改變了這種情況，確定了林木改造方向，更保證了生物質量；生物技術的應用不僅擴大了育種范圍，還有效減少了雜交障礙，為林木生長提供更廣闊的空間[1]。
3生物技術在林木育種中的應用
3.1利用生物技術培植林木細胞
林木的生長離不開細胞，主要原因在于細胞具有良好的發(fā)育能力，在滿足林木生長的條件下，一個完好的林木細胞就能成為一顆植株。所謂的林木細胞工廠就是在實現細胞全能的基礎上，操作細胞遺傳，從而改造林木品種。這種方法通常只對即將滅絕的或品種較為稀少的珍貴植物進行改造。在改良植物品種時，所使用的備種植物都應具有優(yōu)良性狀，其性能應足夠強大，只要將該植株的根莖葉應用于培養(yǎng)就能完成無性繁殖。四平市相關部門利用這一技術，成功的培育了100多個林木品種。所培育的植株性能較強，完成能夠抵御東北4季變化的氣候，具有極強的生命力。
3.2利用生物技術培養(yǎng)單倍體
隨著科技的進步，人工培養(yǎng)單倍體的方式、種類也很多，在這些方式中，誘導單倍體方法的應用范圍最廣。它主要的誘導對象是未成熟的植株花粉，在誘導時，重點是改變其配子結構，將雄核方向作為發(fā)展重點，最終將其安放在胚胎中完成培育，這樣單倍體植被就能被誘導出來，這也是現階段最常用的一種方法[2]。由于林木的生長周期很長，需要經歷數10a時間，要獲得純種林種，以往的培育方式需要變動的地方會很多，困難也很多。但隨著生物及時的應用，完全能夠解決這些問題，能夠在斷時間內培育出多種基因的樹木。經過長期試驗，我國在單倍體上的研究已經取得很好效果，培育出30多中花粉植物。
3.3利用生物技術促進林木體細胞變異
自然界中的體細胞變異主要是將植物基因進行重組，改變其突變方式，但其花費時間較多，且不利益經濟效益增長。在生物技術應用以后，發(fā)現在培育植物組織時，基因變異會受到理化因子影響，對理化因子進行加強以后發(fā)現能夠有效提升脫分化和再分化，進而獲得新植株[3]。將其應用于林業(yè)生產發(fā)現，它能夠促進植物變異，并獲得新型優(yōu)良樹種?，F代社會是生物技術社會，生物技術培育林木中發(fā)揮了重要作用。通過以上研究得知，利用生物技術極大的促進了四平林木新品種的培育，尤其是對細胞、基因等方面的改變更是促進了林木生長，為社會帶來更大的經濟效益。
參考文獻
[1]李坤霞.生物技術在林木遺傳育種中的實際應用研究[J].生物技術世界，2013（05）：46.
[2]陳罡，張素清，馬冬菁等.現代生物技術在遼寧林業(yè)研究中的應用前景[J].遼寧林業(yè)科技，2014（03）：61-63.
