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生物技术的特点

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生物技术的特点范文第1篇

一、课程教学内容安排

生物工程的内容十分丰富,有限的课时内不能面面俱到地进行较为深入的讲授。因此,教师在教学内容的安排上,既要保证突出重点内容,又要兼顾知识内容的全面性。此外,还需要引入一些学科前沿成果,以跟踪迅速发展的生物技术的进步。我们对于课程教学内容的安排,特别注意了以下几个问题。

1.组建课程模块,合理安排教学内容。以生物技术的应用发展为导向,将本课程的教学内容划分成三部分:①绪论,介绍生物工程沿革及前沿。②生物技术基础,详细讲述基因重组技术、蛋白质和酶工程、细胞工程的基本原理,技术路线及特点,旨在帮助学生建立牢固的理论基础、掌握相关技术的应用方法。③生物技术的工程化应用及发展,重点介绍发酵工程、生物医药工程和环境生物工程,通过多个与人类生存和发展密切相关的案例的教学,培养学生综合知识的能力、融汇创新的能力。

2.让学生了解生物工程学科的全貌。课程的绪论部分分别从生物工程的沿革、生物工程的原理及特点、生物技术的应用及前沿发展、生物技术及其产业所发挥的巨大的社会和经济影响力等角度进行讲授,帮助学生标绘出一副生物工程的全貌图:从基础理论的研究突破、生物技术的应用发展、到渗透至各国民经济主要领域中产生的巨大影响,期间产生的反作用又促进生物学基础理论的研究突破。这个过程周而复始地推动着社会的变革与进步。

3.宽泛基础知识面,强调理论联系实际。生物工程是一个具有丰富学术内容的领域,而本课程课时有限,不能详尽地涉猎各个知识点,因此,如何设置课程内容就成了影响教学效果的主要因素。本课程对基础知识的教授强调的是“宽泛”而非“深入”,要求课程设置的基础知识教学能够满足学生理解生物技术的基本原理即可,而对于生物技术的实践应用则给予了重点关注。课程坚持理论联系实际,运用综合性案例,让学生了解从基本原理出发到实践应用的过程,学习综合应用所学知识解决问题的方法,培养科学思维方式。

4.以生物技术的应用为导向设置教学内容,跟踪学科前沿。在对课程的基本原理讲授后,根据学生的工程专业教育背景和将来作为社会工作者的特点,我们引导学生学习工程化应用方法,这是更为重要的教学环节。这部分教学内容占据了整个教学内容的相当大的比重。如,微生物发酵工程、细胞培养技术使生物技术产品实现产业化;生物医药工程中集中了生物技术研究的前沿方向和热点,各种生物技术在此融合;环境生物工程致力于建立人类与环境的和谐关系,以实现社会的可持续发展。本课程分别选择这些领域中的主要内容作为重点讲授部分,如转基因动物制药、单克隆抗体技术应用、固定化酶技术及酶法分析、环境污染的生物治理等,安排了较多的教学时间,以使学生更好地了解生物技术的新进展。

二、教学方法探讨

生物工程学是生命科学与工程技术结合所形成的一门综合性学科,基于研究对象(核酸、蛋白质)及层次(分子、细胞、个体)不同构建了不同的生物技术分支领域,同时基于应用领域的不同也形成了各自富有特点的应用技术,如生物医药领域中蛋白类药物的生物构建和生产、环境治理与保护中微生物的生物转化过程技术等。由于教学内容覆盖面广,为了提高教学效果,本课程在教学方法上进行了以下几个方面的探索。

(一)以生物技术原理为主线贯穿教学活动

本课程的教学活动以生物工程的原理为主线展开,形成了基因工程、蛋白质和酶工程、细胞工程、发酵工程等章节,以使学生在较短的时间内掌握各种生物技术的原理和应用方法。同时,通过对生物技术应用较为深入的生物医药工程、环境生物工程等内容的安排,培养学生根据应用对象的特点和要求综合应用所学理论知识的能力。

(二)理论联系实际,引入案例教学

发酵工程是将生物技术产业化的重要环节,包含了从菌种培养到制备合格产品的过程。[5]菌种决定着发酵生产工艺方法,发酵工程中高产菌种常常是采用生物技术方法构建的。发酵过程调控是基于微生物的生命代谢过程,培养条件的变化可以影响代谢途径。发酵产物的提取纯化是依据待分离目标物质的特性及待分离目的产物和杂质之间物性的差异来进行的,是决定生产成本高低的关键因素。如果只是按照发酵工程的过程来讲解技术基础及过程应用技术,涉及知识点多,知识点之间的相关性较弱,这对于刚开始接受专业课程教育的本科三年级同学来说,接受起来有一定的难度。而以具体物质的发酵生产为例进行分析,更为形象化,也容易被学生理解和接受。授课时,我们以红霉素的生产为例,分析了工程菌的构建方法与高密度发酵技术的应用,基于组分分离要求的分离纯化工艺方法的建立等,并将自己多年科研的成果结合至授课内容中。仅就红霉素的提取纯化而言,工程菌的引入及发酵调控技术的成熟,使红霉素发酵单位由原来的3000u/mL~5000u/mL大幅度提高至8000u/mL~10000u/mL,使得新分离技术的应用成为现实。目标产物的分离工艺由传统的“板框过滤-溶剂萃取-经过中间体盐的结晶纯化”发展为“微滤膜过滤-(纳滤膜浓缩)-层析分离-结晶纯化”新的分离工艺。该工艺利用层析操作的高分离效率实现了活性组分红霉素A与杂质组分红霉素B、红霉素C的分离;通过结晶过程中关键因素的调节,如结晶体系的组成及组成物的浓度变化、pH、温度、搅拌等,实现对产品粒度和晶形的控制,从而获得纯度高、药理活性强的产品。案例的分析过程加强了学生们的工程概念,如发酵产物的提取往往会涉及结构相似组分的分离,其分离方法的选择需兼顾分离效率高、分离条件温和的要求;微生物发酵是纯种培养过程,工程设备必须满足无菌操作的基本要求,发酵罐需要具备良好的混合能力,较高的传质、传热速率,且不能对菌体产生剪切破化;药物的晶形和粒度与药物的生理活性相关,现代药物质量控制指标除了纯度和杂质含量要求外,还有晶体的晶形粒度等结构指标要求;发酵产品的经济成本和社会成本概念等等。实现一个抗生素药物的现代化工业生产需要融合现代基因工程、细胞工程、化学工程的知识。

(三)课堂讲授与专题案例的调研相结合

本课程通过典型实例的剖析,加强了学生对基本原理的理解,并传授了生物技术的应用方法。我们时时跟踪生物技术领域的发展,对授课案例进行更新,以使教学内容紧密联系生物工程的新发展、新成果,体现该领域新技术、新水平,使学生感受到科学技术发展的巨大魅力,激发学习热情。但是,本课程的教学课时有限,课堂上不可能对生物技术各领域均充分展开。为了弥补这一局限,本课程在教学上设置了“专题调研+课堂谈论”环节,把生物工程应用专题案例的调研工作,以作业形式布置给学生去完成,并通过课堂讨论及提交论文的方式加以考查。[6]专题论文的完成及交流以小组为单位进行,教师组织学生组成学习小组,要求各学习小组在给定领域范围内对感兴趣的专题进行调研和论文的撰写。教师在组织学习小组之时,就将学习小组两两结对,要求各小组在完成本组专题调研的同时,对结对小组的课题也进行相应调研,并作为主审方在课堂上对结对组的专题内容设置提问,引导课堂讨论,而其他同学则可以对自己感兴趣的专题自由发表观点。

本课程要求,小论文要按照《华东理工大学学报》的稿件规范撰写,这也是对本科生撰写科学论文的训练,是专业素质培养的一部分。这种“专题调研+课堂谈论”教学模式,能让学生自动参与多专题的调研学习,达到巩固基础知识、拓宽知识面、深化专业认知的目的,同时能够较全面地训练和检验学生专业文献查阅、分析材料、归纳总结及思辨应对的能力。实践表明,这样的学习方式效果突出。学生李晓阳在听课小结中写道:“分组演讲、课程论文,每小组七八个人,不仅可以让我们自己动手获取知识,锻炼了动手能力,还能够培养我们团结协作的能力。只有分工合作才能把这项工作做好。”学生闫天一在小结中写道:“老师讲到了我国生物发酵工业发展的现状,虽然我国(抗生素)产量居世界之首,但生产效率比较低、产品附加值低、污染严重,主要以半成品(原料药)为主,这些都深深触动了我。在化学制药领域,我们仍是以仿制药为主。在21世纪,我想我们大学生的责任就是让中国不仅是世界的工厂,也要成为研发的中心。”

三、结束语

生物技术的特点范文第2篇

[关键词]专利保护创造新标准生物技术创新

生物技术在改善人类健康状况及生存环境、提高农牧业以及工业的产量与质量方面正在发挥着越来越重要的作用,生物技术产业的发展将最终解决世界人口、粮食、环境、健康、能源和海洋等影响二十一世纪人类生存的重大问题,所以,21世纪被称为生物技术的时代。本文探讨生物技术专利保护的创造性标准对生物技术创新和生物技术产业发展的影响,从而提高生物技术的自主创新能力,促进创新型国家的建设。

一、生物技术的发展前景及其专利保护的研究现状

“生物技术”一词最早是由匈牙利工程师Karl Ereky 于1917年首先提出的。美国商务部认为,生物技术是用生物体或者它们的细胞、亚细胞或者分子成分来生产产品或者修饰特定的植物、动物和微生物的技术。它包括基因重组技术、分子生物学和其他领域发展出来的诊疗兼并的方法、动物和植物驯化技术、发酵技术、生物信息学等。在发达国家,生物技术已经成为一个新的经济增长点,其增长速度大致是在25%~30%,是整个经济增长平均数的8~10倍左右。中国在该领域已经具备了较好的基础,当初中国参加国际人类基因组计划的时候,只争取到了人类基因组1%的测序任务,但现在中国科学家经过持续的努力,已经获得了国际蛋白质组计划的主要项目――国际人类肝脏蛋白质组计划的领导权。中国将承担整个国际蛋白质组计划20%以上的任务。生物技术的迅速发展和美好前景的实现离不开法律制度尤其是专利制度对其有效的保护,但是由于生物技术的专利保护会涉及宗教、伦理道德和人类自身的安全等问题,所以对生物技术的专利保护不仅是法律问题,而且是社会问题。虽然有关专利制度对技术发展的作用的争议由来已久,但专利制度对技术尤其是现代技术的推动作用是不言而喻的。随着科学技术的迅速发展,绝大多数国家不但建立专利制度,而且修订频率不断加速就是专利制度对科学技术发展具有巨大推动力的很好例证。近年来在专利制度的研究领域,有关现代技术,特别是计算机技术和生物技术的专利保护问题成为学者研究的热点。不过,有学者认为,尽管生物技术的知识产权问题对中国来说很重要,但是中国在生物技术知识产权保护方面的研究还极为薄弱。就生物技术的知识产权研究,尤其是专利保护研究来说,近年来研究主要集中在生物技术的可专利性方面。在专利的实质要件中,创造性不但最重要,而且最复杂。

二、专利保护的创造性标准与技术创新的关系

专利法规定发明的创造性是指同申请日以前已有的技术相比,该发明有突出的实质性特点和显著的进步。创造性是一个相对的概念,是与申请日(享有优先权的,是指优先权日)以前的已有技术对比来说的。专利法所说的已有技术是指“申请日(享有优先权的,是指优先权日)前在国内外出版物上公开发表、在国内公开使用或者以其他方式为公众所知的技术,即现有技术。”创造性不是一个可以用尺子来衡量的客观标准,对它的判断要靠人的思维才能作出。这个人就是所谓的“发明所属技术领域的技术人员”,他是一个假想的人,他了解所属技术领域的现有技术,具有该技术领域中技术人员所具有的一般知识和能力。而且他的知识水平随着时间的进展而有所不同。所以审查员在判断创造性时,要参照这样一个假想的人的认识水平来衡量,而不能完全有自己主观认定。当然,“在这条试图走向‘客观性’终点的道路中,已经布满了主观性的荆棘。”因此,专利保护的创造性标准问题是一个客观性和主观织在一起复杂而又重要的问题,其重要性不仅体现在它决定着是否发明受专利法保护,更为重要的是它关系到技术创新、产业发展和经济繁荣的重大问题。

提高专利保护的创造性标准是否一定会推动技术创新和发展呢?应该具体问题具体分析。生物技术创新与其他技术创新一样,离不开研发主体的大量投资。对一个理性的经济人而言,研发投资数量的多少,在一定程度上取决于该项投资的经济回报。换句话说,企业花费多少的资金搞研发,研发什么样的项目,是由它们对不同的研发项目回报的预期利润决定的,或者说,企业总是将有限的资源投放在预期回报率最高的项目。研发项目带来的预期回报由多种因素决定,如研发成本、取得发明的可能性、发明获得专利保护的可能性和专利保护期内的利润率等。这些因素之所以重要,是因为如果研发成本低,取得发明的可能性和发明获得专利保护的可能性大,企业的研发投资回报率就高。专利法对研发投资的回报体现在两个方面:(1)专利法规定了可专利性客体范围和客体被授予专利的可能性;(2)专利法的规定直接影响着研发投资者在专利保护期内利益回报率。如果专利法降低可专利性标准,尤其是采用较低的创造性标准,会对研发投资的回报产生两种作用相反的效果。一方面随着可专利性标准,尤其是创造性标准的降低,未来会有更多的发明创造受到专利保护。企业对源于他人专利的创造获得专利保护的可能性就会增加。另一方面企业也会因为竞争对手对其模仿动力的加大而失去一些利益。企业要想在竞争中获胜,最好的、也是最重要的手段是创造、拥有和有效地使用自己的专利。但是,如果从专利中获得的利益越来越少,那么专利的价值也就越来越小,企业的研发投资数量也会越来越少,从而使得技术创新能力越来越低,反之依然。对立法者而言,关键在于他们认为哪一种影响更为重要。如果发明取得专利保护的可能性的增加小于专利价值下降的幅度,研发的预期回报就会增加,从而刺激新的研发投资,提高创新能力,取得更多的创新成果。不过,如果取得专利保护的可能性的增加大于专利价值下降的幅度,研发的预期回报就会减少。这将阻碍企业进行研发投资,从而降低研发主体的创新能力。

三、国际公约与不同国家对生物技术专利保护及其创造性条件的判定

《巴黎公约》第一条第三款:“对工业产权应作最广义的理解,不仅应适用于工业和商业本身,而且也应该同时适用于农业和采掘业,适用于一切制成品和天然产品,例如,酒类、谷类、烟叶、水果、牲畜、矿产品、矿泉水、啤酒、花卉和面粉。”TRIPS协议的第27条第一款规定,在符合本条第二款(保护公共秩序或道德的例外)和本条第三款(人类或者动物的诊疗方法和动植物品种的例外)的前提下,一切技术领域的任何发明,无论产品发明或者方法发明,只要其新颖、含创造性并可付诸工业应用均应有可能获得专利。美国对生物技术方法发明非显而易见性有其特殊规定。生物技术方法专利重要成果是对美国专利法第103条的修改(即增加103(b)),即对于一项生物技术方法,如果其使用的原料或/和生产的合成物具有可专利性,那么该生物技术方法是具有显而易见性的。欧洲专利局的审查员通常应用问题与解决方案的方法来审查专利申请的技术是否具有创造性,同时在审查发明的创造性时,欧洲专利局的审查指南要求考虑发明创造的辅标记(第二标记),如发明克服技术偏见、需要解决的问题存在时间的长短、发明对长时间需求的满足、发明在商业上的成功以及发明的意想不到效果等。日本生物技术发明的创造性判定的基本原则是:如果获得该与基因相关的发明是容易的,而该发明又不具有不能预见的优越的效果,则该发明不具有创造性;尽管获得该与基因有关的发明是容易的,但该发明具有不能预见的优越性,则该发明具有创造性。中国专利法(以下简称专利法)规定,授予专利权的发明和实用新型,应当具备新颖性、创造性和实用性。创造性,是指同申请日以前已有的技术相比,该发明有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型有实质性特点和进步。尽管生物技术在许多国家已经得到知识产权保护,然而,中国在2000年修订通过的专利法依然没有把生物技术发明纳入保护范围。2001年公布的《专利法实施细则》对《专利法》中的“授予专利的条件”避而不作解释和说明。但是在第25、26条增加了“新的生物材料”的申请与实验的规定。这实际上等于在某种程度上,承认了生物技术的可专利性。

四、适度降低生物技术专利保护创造性标准,促进生物技术创新

创造性标准的降低对特定产业中研发活动的影响取决于该产业最初的创新速度;这种创新速度又取决于该产业技术进步和致力于推进这些技术进步的资源的机会。一些产业,如生物技术、计算机技术产业的创新速度要快于其他一些产业,如钢铁、采矿和石油冶炼等产业。一般而言,一些相对较老的夕阳产业的创新速度要慢一些。对这类产业而言,推出有益于竞争的新专利技术需要花费更多的时间,同时,其他企业要模仿该技术或者作出该发明创造的周边发明创造并取得专利保护需要相对较长的时间。由此加剧的竞争对专利价值的影响可能较小,从而使专利发明具有较高的价值。如果提高创造性标准,该产业中的企业的发明创造获得专利保护的机会增加幅度大于专利价值下降的幅度,从而使该企业可以获得更多的经济利益,进而促使企业进一步加大研发投资,促进技术创新。相反,如果降低创造性标准,则就会在一定程度上阻碍该类产业的技术进步。当然,对现代技术,尤其是生物技术而言,推出有益于竞争的新专利技术需要花费较少的时间,同时,其他企业要模仿该技术或者作出该发明创造的周边发明创造并取得专利保护需要相对较短的时间。由此加剧的竞争对专利价值的影响可能较大,从而使该发明的专利的价值降低。如果提高创造性标准,该产业中的企业的发明创造获得专利保护的机会增加幅度小于专利价值下降的幅度,从而使该企业可以获得的经济利益减少,进而促使企业进一步减少研发投资,阻碍技术创新。相反,如果降低创造性标准,则就会在一定程度上促进该类产业的技术进步,提高创新能力。换句话说,在生物技术等高科技产业中,降低可专利性标准,尤其是创造性标准,会使得取得专利保护的可能性的增加小于专利价值下降的幅度,从而刺激新的研发投资,提高创新能力,取得更多的创新成果。

参考文献:

[1]魏衍亮:生物技术的专利保护研究[M],知识产权出版社,2004,7

[2]郑成思:知识产权法:新世纪初的若干研究重点[M].法律出版社,2004,39

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[5]郝晓峰:生物技术知识产权保护问题的由来和发展[J].知识产权,1996,(2)

[6]郑成思:WTO知识产权协议逐条讲解[M].中国方正出版社,2001,104

生物技术的特点范文第3篇

关键词:生物技术药物;生物制药;活性

生物技术药物是21世纪最富希望和发展潜力的新兴高科技药物。生物技术药物也称生物药物,目前在治疗糖尿病、心脏病、艾滋病、癌症等领域都有广泛应用。生物技术药物的问世,更加扩展了新药开发的领域宽度,随着生物技术药物的发展,新开发出的药物的安全性和有效性都得到了提高。

1.生物技术药物的范围

现阶段,从狭义上界定生物技术药物主要是指那些把重组DNA技术作为核心,把生物体作为原料生产出的用于预防、诊断及治疗的药物[1]。从广义上界定生物技术药物一般是指采用生物技术生产出的在生物体内存在的天然活性物质[2]。而定义中的“生物技术”包括目前广泛应用于生物制药领域的基因工程、酶工程、细胞工程、蛋白质工程、微生物发酵工程等技术[3];“天然活性物质”是指生物技术药物的来源是细菌、植物、昆虫、哺乳动物等各种生物体内的特征细胞产物[4]。

2.国外生物技术药物的发展现状

欧洲的生物技术药品市场占据了全球28%的市场份额[5],目前,欧洲已经有290种蛋白质药物进入临床试验,其中已经批准上市的有29种[6]。专家预计,在未来的5-10年,欧洲的生物技术产业将对美国、日本形成激烈的市场竞争。

美国的生物技术产业发展已经有多年的历史。到2010年为止,美国的食品药品监督管理局总共批准了包括激素、细胞因子、重组抗体、酶及其各种长效修饰物等制品在内的110种生物技术药物上市[7],这些生物技术药物在人类多种疾病的治疗中发挥越来越重要的作用,产生的经济价值不断提高。

截止2011年全世界共有1714项基因治疗临床试验方案得到批准,其中有300余项进入Ⅱ、Ⅲ期临床试验阶段[8],基因治疗的范围不断扩展,疾病谱从肿瘤为主迅速发展到其他各种病症,成熟的生物技术药物已进入“井喷”期;以治疗性细胞疫苗技术为代表的体细胞治疗技术已经进入临床使用的成熟期[9]。各国都致力于生物技术的研发,而这些研发成果超过60%都集中在医药领域[10]。生物制药领域的干细胞治疗、基因治疗、免疫细胞治疗、诱导性多功能干细胞和细胞再生工程技术等的发展和不断突破都在加速其快速发展,昭示着生物制药领域有着更加美好的发展前景。目前,世界上生物制药的主流是应用哺乳动物细胞表达系统来生产重组蛋白药物,其市场份额已经超过全世界生物技术药物销售总量的67%[11]。

第一个基因治疗产品“今又生”是我国批准上市的[12],第一个免疫隔离化细胞治疗产品“APA-BCC”阵痛微囊也在我国批准上市[13]。近些年来生物技术药物在医药领域的生产份额逐年加大,地位日益提高。

3生物技术药物的特点

生物技术药物是生物药学和生物医学理论及实验的发展产物,生物技术药物与传统的化学药物有很多不同,传统的化学药物主要是小分子化合物,而生物技术药物主要是包括细胞或组织、核酸、单克隆抗体、基因重组蛋白、基因重组多肽、灭活或者减毒的细菌或病毒等大分子物质。

3.1结构不能完全确认

生物技术药物的活性主要靠其空间结构和氨基酸序列来表达。生物技术药物因其具有较大的分子量和复杂的空间构型,现有的分析方法不能完全确认其化学结构。

3.2种属特异性

不同种属的动物的同类受体的功能和结构可能也存在不同,而生物技术药物的作用部位主要是抗原表位或受体,因此,同一种生物技术药物可能对某种动物有效,而对另一种动物无效。

3.3生物技术药物具有多功能性

在一个生物体内,生物技术药物的受体可能广泛分布,从而产生广泛的药理活性或毒性作用。

3.4免疫原性

生物技术药物对于动物体来说是异源性大分子,具有免疫原性,诱发动物产生相应的抗体,而这种诱发的免疫反应会影响药物安全性。

3.5极高的反应活性

虽然生物技术药物在生物体内的含量要低于一般的内分泌激素,但是其引发的生物学反应却被放大。例如干扰素的使用剂量是10-30ug[14];白细胞介素-12的剂量是0.1 ug;表皮生长因子的剂量在纳克水平。

3.6 可获得非天然的生理活性物质使之成为新药

1985年,为了治疗侏儒症,从人脑垂体中提取出了人生长激素,导致了可雅病传播[15],目前,应用基因重组技术重组hGH,既保证了治疗效果又可以避免这种疾病传播风险。

3.7可批量生产确保临床和科研需要,经过改造可提高生理活性

生物技术使多肽基因、活性蛋白能够在动物细胞、植物反应器、动物反应器和微生物中高效表达,从而可以获取以前很难获取的生物活性物质,并可以形成批量生产,适应临床的需要量。采用生物技术改造后,提高了生物制剂的活性,从而达到降低用量的目地,药效提高。

4生物技术药物的前景

目前,全世界生物技术的研发重点主要集中于基因组学研究上,有预测称人类基因组学计划的测序工作完成后,生物技术产业将在生物芯片、生物信息产业、基因治疗、药物基因组学等方向有更多的发展。

我国新型生物技术药物主要集中于疫苗、基因治疗剂、单克隆抗体、可溶性治疗蛋白、反义药物五个类型[16]。

我国在生物技术药物方面正处于有序的发展阶段,首先,我国以国家科委及国家生物制品研究机构组织研发血液制品和肝炎疫苗等项目[17];其次,仿制某些国外的在中国不受知识产权保护的品种[18];最后,人类基因组框架初步形成后,使人们逐步认识的生物技术的经济价值,吸引更多投资,加速生物技术的更快发展。

目前,生物技术药物在癌症、心脑血管、遗传性疾病、传染性疾病、自身免疫性疾病、糖尿病和神经退化性疾病等疾病的治疗都有很好的疗效。

参考文献

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生物技术的特点范文第4篇

【关键词】环境生物技术;治理应用;固体废弃物处理

一、引言

环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点,兼有基础科学和应用科学的特点,在环境污染治理中,主要利用微生物、少部分利用植物作为污染控制的生物,是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术,其处理污染物通常能一步到位,最终产物大都是无毒无害、稳定的物质。在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境污染的修复和重污染工业企业的清洁生产等各个方面,环境生物技术都发挥着极为重要的作用。

随着细胞融合、基因工程、分子生物等技术的发展,环境生物技术得到了进一步的开发,研究领域不断扩大,已成为一种经济效益和环境效益俱佳的解决环境污染问题的有效手段之一。同时,随着人们环境意识和生态概念的不断加强,市场对生物技术、生物产品的需要明显增多,政府也更加重视生物技术的发展,环境生物技术本身也将更加成熟。

二、环境生物技术

在废气及大气污染治理中的应用采用生物技术控制和处理废气,将废气中的有机污染物或恶臭物质降解或转化为无害或低害类物质,从而净化空气,是一项空气污染控制的新技术。目前采用的方法主要有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等,所采用的生物反应器为生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。

生物洗涤法分为废气吸收和悬浮液再生两个阶段,通常由一个装有填料的洗涤器(吸收设备)和一个装有活性污泥或生物膜的生物反应器(再生反应器)构成废气从吸收设备底部进入,向上流动,与顶部喷淋向下的生物悬浮液在填料床中相互接触,经传质过程进入液相,再进入微生物细胞内或经微生物分泌的胞外酶作用分解,净化后的气体从吸收设备顶部排出。吸收了废气的生物悬浮液从再生反应池的底部进入,通入空气充氧,废气被微生物氧化利用的过程也就是悬浮液的再生过程,再生后的悬浮液再进入吸收设备进行顶部喷淋,吸收与再生两个过程反复进行。该方法的特点是反应条件易控制、压降低、填料不易堵塞,但设备较多,需外加营养,成本较高,对溶解度小的化合物难以处理。

三、环境生物技术在水污染治理中的应用

环境生物技术中利用微生物的降解作用来处理水中污染物的方法,通常被称为生化处理方法或生物降解法,以植物吸收为主来净化土壤与水体的方法有土地生物修复、生物塘和人工湿地技术等。

(一)生化处理技术

由于生化反应的过程、条件和参与反应的微生物种类的不同,生化处理技术可简单地分为好氧与厌氧降解两类,两类生化反应的基本过程如下:好氧降解:有机物+氧气+好氧微生物/酶水+二氧化碳+无机养分+能量。厌氧降解:有机物+厌氧与兼氧微生物/酶降解的有机产物+无机养分+能量。自20世纪70年代起,就有一大批类似好氧降解的厌氧反应器被研制和开发出来,如厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床(AFB)、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)、厌氧内循环反应器(IC)、厌氧折流板式反应器(ABR)和厌氧序列式反应器(ASBR)等。厌氧技术的应用范围已扩展到高、中、低浓度的多类有机废水和生活污水的处理,其特点是废水处理和能源回收相结合,但出水水质难以达到直接排放的要求。

(二)生物自然净化技术

生物自然净化技术体系主要包括水体生物处理系统的生物塘(厌氧塘和氧化塘)和土地处理系统的人工湿地。生物自然净化技术投资少,运行费用低,但占地面

积大,出水水质不易控制。生物塘以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生植物,利用植物吸收等方式带走污染物以净化水体。氧化塘中除选育合适的水生植物外,还增加了曝气,以促进水体中生物的好氧降解。传统的生物塘占地面积大,污水停留时间长,处理效率较差。目前通过培育高效水生净化植物(水葫芦、芦苇、水莴苣等),建立组合曝气、水生植物、水产养殖为一体的复合生态系统,增强了生物塘的处理功能,促进了水体生物处理技术的发展。

四、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用

利用生物技术处理固体废弃物中的城市生活垃圾和农业废弃物,主要方法是卫生填埋、堆肥和发酵沼气。卫生填埋是将城市生活垃圾存积在大坑或低洼地的卫生填埋场,填埋场下层应有不透水的自然隔水基质或人工隔水层,在填埋场设置排气口和监测系统,每天填入的垃圾压实后铺盖一层土壤,并通过科学管理来恢复地貌和维护生态平衡。其原理是利用微生物将垃圾中的有机物分解。垃圾通过卫生填埋还可产生沼气。

生物技术的特点范文第5篇

关键词:森林;病虫害防治;生物技术

一、森林病虫害防治中生物防治技术分析

经过多年的发展,我国森林保护工作取得了显著的成效,伴随着城市化进程不断加快,人们对森林环境的要求和重视也不断受到重视。但是在森林资源的开发和保护过程中,病虫害的发生容易对森林资源的保护产生极具破坏性的影响,并且当前我国的森林病虫害防治工作所采取的方法主要是化学方法防治。化学药物不仅会对森林的整体环境带来不可忽视的破坏作用,而且还可能会对森林资源造成不必要的污染,所以针对当前森林防治工作的具体现状,在森林资源的病虫害防治工作中,加强生物技术的使用可以有效提高对森林资源的保护力度。

要研究生物防治技术的应用首先需要掌握生物防治技术的具体定义,具体而言,生物防治技术的原理是以生物链为依据,遵循多种生物的克制关系原则,向森林中投放病虫害的天敌,从而降低病虫害发生的几率。与传统的化学防治方法相比,这类方法可以降低化学药物的使用,更加环保高效。通过具体的分析,可以发现在当前森林病虫害防治过程中所使用的生物防治技术具有明显的优点,一方面生物技术防治残留毒性的可能性几乎没有,其安全性很高,而且对于周围环境不会带来不必要的污染。由于生物防治是使用害虫的天敌所以不会出现化学防治方法的副作用,比如如果使用时间过长就会让病虫害产生对药物的抗性;另一方面生物技术的防治效果有保障,在森林生态系统中形成病虫害的天敌群体或者微生物群,对于防治病虫害具有长期效果。针对生物技术的应用特点,在应用生物技术的过程中其原材料相对较多而且常见,甚至有的生物资源能够实现就地找寻,从而有效减少生物技术应用过程中所消耗的成本。

二、生物技术在森林病虫害防治中的应用

在森林病虫害防治工作过程中使用生物技术具有明显的优势,不仅能有效提高病虫害防治效果,而且可以对于森林生态环境的保护也有积极的促进作用,正是在这种大的背景下,生物技术越来越受到推崇,所以加大对森林病虫害防治过程中生物技术的应用力度显得极为迫切,结合病虫害防治的具体实践,本文将详细分析生物技术的应用状况和注意条件,以更好的发挥生物技术在森林病虫害防治工作中的积极作用。

(一)保护和利用森林害虫天敌

为了推动生物技术在森林病虫害防治过程中的有效应用,首先要充分做好森林区域生态自然界内天敌昆虫的保护和引入,按照天敌昆虫的具体生活环境可以适当为其营造有利其生长的环境。为了更好的保护天敌昆虫的生活条件和环境,可以通过种植多种树木,混合种植各类植被以充分保护天敌昆虫的食物充足和生长繁殖条件。同时为了让天敌昆虫更好的发挥生物防治的作用,建议在害虫繁殖时期,在森林区域内投放其天敌昆虫,有效增加森林生态环境区域内的天敌昆虫总体数量和森林生态系统中天敌昆虫的种类。在具体运行过程中,由于森林生态系统中害虫种类和数量较多,仅靠投放一种害虫天敌无法取得防治效果,并且也会因为天敌昆虫的数量少或缺乏生存条件和食物而不能有效发挥作用,针对这一现实情况可以对害虫天敌通过人工养殖的途径来人为增加森林生态系统中害虫天敌的数量和种类,进而可以更好的确保灭虫的效果。比如为了防治松毛虫对森林的破坏,可以对松毛虫的天敌赤眼蜂采取人工养殖的方法,然后再将赤眼蜂投放入森林之中。另外,在对森林的日常养护过程中要注意保护害虫天敌及其生活条件,创建害虫天敌的生存环境,并注意维护好害虫天敌的繁殖环境和条件,确保害虫天敌在繁殖时期能实现正常繁衍。

(二)推广生物农药防治技术的应用

在森林病虫害防治工作过程中,生物农药防治技术与化学农药相比,具有明显的优势,不仅对环境的破坏作用明显小于化学农药,而且生物农药大多是从菌类中提炼获得的,所以不会对森林的整体生态环境造成污染,并且生物农药也不会对人体产生副作用,应用环境相对安全。因为生物农药具有极强而单一的杀伤性,也就是说,在使用生物农药的具体使用过程中,只会对一种害虫发挥效果,并不会破坏其他害虫天敌或森林的有益生物,从这一层面来看,使用生物农药对于森林生态平衡可以发挥良好的保护作用。在制作森林病虫害防治过程中的生物农药时,要注意使用森林中的天然微生物,通过这一方式不仅可以有效防止害虫对其产生抗药性,而且还可以有效降解森林土壤中的一些残留物质。另外,使用生物农药进行病虫害防治,可以实现对病虫害的长期性控制,需要结合森林病虫害的具体情况,合理使用生物农药,努力做到病虫害的有效治理。

(三)合理引进生物酶防治技术

随着近几年来生物技术的不断发展,生物技术取得了更深层次的进展,其具体方法和技术也实现了多样化的进步,在诸多的生物技术中,生物酶防治技术的应用前景较为广泛,并且生物酶防治技术的防治作用也较为明显,生物酶发挥防治病虫害的原理是通过抑制昆虫体内的蛋白活性,进而破坏昆虫的相关内部组织系统,导致森林害虫无法正常生存而死亡。比如由于大部分的生物体中都含有蛋白酶抑制剂,这种生物酶的作用主要是在确保生物体内正常代谢活动开展的同时,对其他外来蛋白水解酶进行有效的抵制,通过这种方式可以有效抑制森林害虫的生长,进而推动森林生态系统的可持续发展。

三、结语

总而言之,与传统的森林病虫害化学防治方法相比,生物技术的应用不会像化学方法那样对森林生态系统造成不利的影响,而且通过使用生物技术,着重加强对森林病虫害的自然防治,能够更有效的防治森林病虫害的发生。

参考文献

[1]叶百诚.分析生物技术在园林植物病虫害防治中的应用[J].农业与技术,2012(05).

生物技术的特点范文第6篇

近20年来,我国生物技术取得了长足的发展,培养了一支约2 万人的从事生物技术研究、开发、生产和管理的科技队伍,其中有一批留学海外学成回国的中青年生物技术专家;建立了相当数量的研究开发机构及产业化基地;初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系。作出了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果,开发出一批生物技术产品并投放市场。继1996~1997年第一个基因工程产品上市的之后,预计在2003~2005年我国将出现生物技术产品上市的第二个。由此可见,与其它高技术领域相比,我国的生物技术总体水平及产业化程度与国际先进水平的差距明显缩小。在我国重要的高技术领域中,从目前基础条件、资源优势和发展态势来看,生物技术最有希望取得创新性进展,最具参与国际市场竞争的潜力。因此,建议国家将发展生物技术及其产业作为21世纪加速发展我国高技术产业、提高国际竞争能力的“突破口”。把握有利时机,进一步把发展生物技术及其产业放在突出的战略地位,力争在21世纪的前10年内使我国生物技术及产业跻身于世界先进行列。

2 制定发展战略、明确战略目标、 选择发展模式总体战略

我国的生物技术及产业发展应改变以往跟踪为主的战略,实施积极创新为主集成应用的战略方针。基于目前我国生物技术及产业发展的实际状况、水平和能力,在未来10~15年内,我国宜采取“立足创新、集成应用、需求导向、重点突破”的发展战略。

关于集成应用,主要是指把现有的已成熟的先进技术(不管这些技术源自何处)组合集成起来运用于生物技术的研究开发和产品生产。充分借助和合理利用现代科学技术所取得的成就,对于我国生物技术产业以及其他高技术产业的发展都十分重要。

1)战略目标

21世纪初我国生物技术及产业的发展目标应定位在:努力提高生物技术在我国国民经济和社会发展中的贡献率,增强我国生物技术的创新能力和国际竞争能力;争取在21世纪初的10年内,使我国生物技术的整体水平跻身于世界先进行列,生物技术新兴产业发展成为我国的支柱产业之一。

2)发展模式

我们认为,在未来10~15年内,我国的生物技术及产业发展宜采取“政府引导,企业为主,官、产、学、研、资相结合”的发展模式。

众所周知,产、学、研的结合是促进科技进步,加速科技长入经济,提高研究开发效率的良好方式。结合现阶段我国实际情况,为保障生物技术及产业得以迅速发展,政府的作用十分重要。政府应该对全局研究开发及产业化的发展方向、目标、策略和措施进行系统的规划和设计,对各类各层次不同机构的研究开发工作给予重要的引导;对于一些重要的领域,国家应给予一定的资金支持,可以更加有效地引导企业界、金融界以及地方政府的资金和支持,各方面力量形成的合力将加速国家目标的实现。

高技术是基于多种学科的综合技术,而高技术产业则必须加上科学的经营管理和营销策略。发展高技术产业只有以企业为主,才能有效地将分离的科学与技术、科技与产业、产品与市场紧密地有机地联系在一起。同时生物技术产业的发展需要技术资本和金融资本的联合运作。没有一个良好的资本市场,生物技术产业将难以迅速发展。

3 主要对策

1)健全和完善管理体制、加强整体协调、形成优势集成

总体而言,我国目前尚没有全国性统管生物技术研究开发及产业化的组织管理机构,缺乏全局性的战略部署。目前国家各类科研计划虽然都在不同程度上注重基础性创新性研究,但在具体实施和操作过程中,往往倾向于选择短期能产生效益的研究项目,导致创新的源头匮乏。更为严重的是,各类计划之间缺乏必要的沟通与协调,各部门、地方自成一体、封闭运行,导致科研力量分散,形不成合力,而且造成低水平重复。

现阶段我国正处在从计划经济向市场经济过渡的转轨期。发展我国的生物技术及其产业,必须结合我国具体国情,同时运用计划和市场两种资源配置的调节手段,采取“两弹一星”+利益捆绑的新机制,盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量,使各方面的优势系统有效地集成;必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力;必须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此,建议国家适时成立全国性的组织管理机构,对全国生物技术及产业发展进行总体规划和协调指导,从而做到整体协调,避免多头指挥和政出多门,实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。

2)进行战略布局,形成产业聚集区

国外生物技术及其产业发展的经验表明,在一些地理、交通、信息、政策等环境较好的地域,容易形成生物技术研究开发和产业的“聚集区”。这种“聚集”促进了不同研究开发领域的交流与合作,不仅加速了生物技术研发及产业的发展,同时通过“聚集”进一步吸引人才、技术和资金,起到了“聚集”带动“聚集”的作用,形成了良性发展的循环。根据目前我国生物技术及产业发展情况,结合现有国家级高技术产业开发区,可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的上海、北京、广东(深圳)、长春等地作为生物技术产业化基地,给予更为优惠的财政和税收扶持政策。 集中力量有选择地发展3~5个生物技术产业聚集区(如以北京为中心的京津冀聚集区、 以上海为中心的江浙沪聚集区、以深圳为中心的粤港聚集区、以长春为中心的长沈大聚集区等),发挥生物技术产业发展的聚集效应,尽快形成较大的生物技术产业规模。对上述生物技术产业聚集区,国家应积极发挥引导作用,充分调动地方和企业界的积极性,以国家重大项目为纽带,促进优势互补的联合与协作,逐步形成既有合作(包括跨国和跨地区合作)又有竞争的社会化的生物技术研发与生产的格局。

3)选择部分重点产品,目标定位国际市场

对于某些我国有较好基础、接近或达到国际先进水平或是我国有资源优势的技术领域,例如转基因动物反应器、转基因植物、功能基因组、生物芯片、组织工程、中药等领域,应选择部分重大项目,目标瞄准国际市场,通过运用优势集成、整体设计、分段实施的操作方式,加大协同攻关力度,尽快将一批拥有自主知识产权的生物技术和产品推向国际市场,增强并确立我国生物技术及产业的国际竞争能力和地位。

4)建立国家生物技术重大项目孵化器

我国科技成果转化难、转化率低制约了高科技产业的发展,影响了科技作为第一生产力作用的发挥,已成为普遍关注的问题。生物技术因其自身的综合性、多学科特点,生物技术转化更具有特殊性。在目前我国资本市场尚不完善的条件下,孵化器的作用尤为重要。孵化器的作用是,通过与研究开发机构建立广泛联系,并有力地引导企业介入,密切生物技术上下游的结合,有效地使单一技术的突破尽快孵化为成熟配套的技术和工艺,向产业进行技术转移和辐射,从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。为此,应在已有的工作基础上,择优建立数个生物技术国家重大项目孵化器,结合具有自主知识产权、独特性的生物技术重大项目和重大产业工程的实施,力争在5~10 年内开发出一批具有自主知识产权和国际竞争力的重大生物技术产品,同时走出一条生物技术成果转化的成功之路。

5)加强生物技术产业相关技术及装备的产业化及国际化

我国在生物技术及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂等支撑技术与装备方面十分落后,主要依靠国外进口。在国外,生物技术的支撑技术与装备本身就是一个巨大的产业,其产值占生物技术产业总产值的20%以上。生物技术的支撑技术与装备具有两大特点,一是涉及多学科、多技术领域的交叉;二是绝大多数生产经营专用仪器、装备的公司都拥有国际市场,只有占有国际市场才能在国际竞争中生存和发展。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。因此,对重要的生物技术仪器、设备和装备,应采取“桑塔纳”模式,走与国外大公司合资合作的发展道路。第一步通过合资合作,引进建设组装线或生产线,这样一方面可以迅速提高技术水平和管理水平,另一方面可以与外国公司共同参与国际竞争;第二步加速引进技术的消化吸收,逐步加大国产化比重,同时加强新型号、新设备的研制开发,进而逐步增强参与国际竞争的能力。在此方面,应注意避免自己闭门造车、封闭发展,所开发的产品性能不稳定,测出的数据不可靠,别人不用,自己也不用的尴尬局面。

6)大力发展生物技术中介组织

国外成功经验表明,中介组织在高技术产业发展过程中发挥了重要作用,中介组织是创新体系的重要组成部分。我国应大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估(包括生物安全评估)、专利(特别是国外专利)、投融资等方面的中介机构。

我们认为,应尽快组建生物技术产业协会。组建生物技术产业协会有利于信息沟通和协作,有利于规范市场和公平竞争,亦可避免不必要的重复,有利于逐步形成社会化发展的格局。协会组成以企业法人和高级主管为主,吸纳大学和研究机构的技术、管理、营销专家参加。政府主管部门可以通过协会进行全局性组织协调工作。

7)充分利用和合理保护我国丰富的生物资源

我国国土辽阔,特殊的地理、气候、人口、人文、历史以及多民族等原因,使我国具有丰富的动物、植物、微生物及人类遗传资源,包括历史悠久的中医药宝库,为我国在生物技术领域的研究开发提供了得天独厚的有利条件。但从目前情况看,我国在生物资源的保护和利用方面还存在着明显的不足。大量的生物资源没有得到有效的保护和利用,甚至一些重要的资源流失严重。例如,我国虽有丰富的微生物资源,但由于资金和管理上的一些因素,导致研究、保藏和开发工作都处于非常困难的境地,至今没有一个明确的主管部门,也没有一部微生物资源管理的法规。因此,建议国家有关部门象重视人类遗传资源一样高度重视对所有生物资源的保护和利用。一方面应抓紧制定和完善有关各类生物资源管理的法规和规章制度;另一方面应尽快建立健全国家生物资源的保藏及服务体系,其中包括细胞库、菌种库、毒种库、种质库、信息库等。此项工作可在相关计划的基础上,给予专项经费支持。虽然需要花费一定的资金,但这是一项具有战略意义的基础性工作,因此必将起到事半功倍的效果。

生物技术的特点范文第7篇

关键词:园艺生物技术;发展现状;对策

中国分类号:F307.13 文献标识码:A

(一)生物技术的内容

所谓的生物技术,亦称为生物工程,它是一门综合性的、新兴的学科。生物技术是指人们在现代生命科学的基础上,与其他基础科学原理相结合,采用科学技术方法并按照预先的设计,来加工生物原料或是改造生物体,来提品为人类服务以满足需求,它主要包括细胞工程、基因工程、发酵工程和酶工程。作为工程技术与现代生物科学相结合的产物,生物技术如今已被广泛应用。

(二)生物技术在园艺方面的应用及意义

随着我国园艺市场的不断发展,园艺植物育种也渐渐向高新技术领域发展,在传统园艺育种技术的基础上,现代生物技术也融入其中,它以细胞工程技术和基因工程技术为核心,将基因分离克隆与转化、分子标记辅助育种选择、花粉花药培育以及原生质体融合等新型育种技术应用于现代园艺中,极大地推动了园艺业的可持续发展。

生物技术能够改良作物品质,提高作物产量

植物基因工程技术已可克隆出参与光合作用的基因,保证了作物产量的提高。利用生物技术,既可以通过基因转移来增加园艺作物器官中必需氨基酸或蛋白质的含量,又可以通过将十八烯酸ACP脱氢酶基因反向导入等技术来改变作物中油脂的某一成分的含量,还能够采用反义基因技术等手段改变支链淀粉和支链淀粉的比例以提高淀粉的质量与含量。

2。生物技术可以提高园艺作物的抗性

(1)抗虫。以基因工程为核心的生物技术,已研究出淀粉酶抑制剂基因、蛋白酶抑制剂基因、植物凝集素基因以及几丁质酶基因等多种抗虫基因,并将这些抗虫基因导入园艺作物中,极大地提高了园艺作物的抗虫性。

(2)抗病毒。生物技术提出了多条技术路线,包括导入病毒外壳蛋白基因、反义RNA技术、病毒的复制酶技术、病毒卫星RNA、中和抗体法等。其中导入病毒外壳蛋白基因技术是目前最为成熟的抗病毒技术,对园艺作物的抗病毒工作产生深远意义。

(3)抗寒。园艺生物技术能够将高不饱和脂肪酸的甘油—3—磷脂转移酶的基因导入植物而培育出具有高抗寒能力的转基因作物,还利用鱼抗冻蛋白和基因以提高抗寒性。

(4)抗药性。生物技术利用基因工程和细胞工程,通过把靶酶基因导入作物细胞等手段,培育出抗除草剂的转基因作物,极大地提高了园艺作物的抗药性。

园艺生物技术的发展现状及问题

园艺生物技术的应用,使得园艺业获得了飞速的发展,带来了巨大的经济和生态效益,然而,园艺生物技术的发展现状仍存在一些问题,具体有:

转基因园艺作物的发展存在污染环境、破坏生态系统和基因污染的隐患。

利用生物技术培育出抗药、抗病虫害、抗旱耐盐园艺作物的同时,生物多样性也面临着遭受破坏的风险,甚至影响物种的平衡,转基因作物的生长可能会与其他非转基因作物的生长相排斥,且非自然选择所得的性状极易导致自然界的生态系统失衡。另外,园艺生物技术可能会带来基因污染的问题。转基因园艺作物中的外源基因,尤其是抗逆基因一旦被野生植物所污染,将会导致“超级杂草”的泛滥,不仅加大除草难度,更会导致生态失衡。此外,长期种植转基因园艺作物会使害虫的适应性增强而产生药物耐受性,给园艺业的长期健康发展埋下了隐患。

园艺生物技术科技人才缺乏

园艺生物技术是高新技术研究的一大重要领域,也是生物技术应用最为广泛最具现实意义的领域,科技含量极高。然而,现阶段,园艺生物技术领域的科技人才较为匮乏,人才支撑较为薄弱,研究开发人员的培养周期长,园艺生物技术人才队伍急需壮大,需要为优秀人才提供良好的环境。

资金投入不足,融资渠道狭窄

园艺生物技术属于高新技术范畴,其高投入、高风险的特点直接决定了该技术的发展必须以高额的研发资金作为依托。然而现阶段,我国园艺生物技术的研发资金投入不足,与发达国家相比仍有较大差距,影响了研究深度与广度。此外,融资渠道比较单一,园艺生物技术的研发经费主要依靠国家投入,企业及民间等融资比重较低,不利于科技成果的转化和产业化水平的提高。

园艺生物技术产权保护力度不够,自主创新能力有待提高。

知识产权保护制度是激励研究开发人员的积极性和推动自主创新能力提高的关键举措。目前我国对园艺生物技术的知识产权保护力度不足,相关的知识产权保护法律法规急需进一步的完善,立法存在漏洞,尽管专利法规已经实施,但执行机制较为薄弱,程序繁琐效率低,不利于园艺生物技术的自主研发。

5。园艺生物技术合作研发机制不健全,研发与产业化脱节。

尽管产、学、研相结合的研究体系已初步形成,但各行为主体利益的差异导致合作机制尚不完善,在我国目前的单向的科技成果转化模式中,科研机构与企业的研究方向和价值选择不同,易导致技术与产业相分离,使得园艺生物技术产业的科学技术成果转化率相对较低,严重阻碍了产业化进程。

园艺生物技术的发展对策

1。对转基因园艺作物必须进行严格监督、加强立法规范、加强科学检验。建立基因安全评价技术体系,加强安全检测与管理。加大对园艺作物转基因技术的监督力度,谨慎使用转基因技术,充分考虑自然环境的生态平衡性,尽量避免基因污染等后果的发生,防止出现超级杂草、物种恶性竞争现象的出现。国家要加强生物技术立法工作,规范园艺生物技术研究工作,科研人员要加强对转基因园艺作物的检验和观察。

2。积极培养高素质的园艺生物技术人才,改善人才工作环境。园艺生物技术的自主创新,离不开人才队伍。要重视高等教育对园艺生物技术领域人才的培养,提高科技人才素质,并改善人才环境,采取倾斜政策,引进优秀人才,壮大高新技术创新人才队伍。

3。加大国家的投资力度,并拓宽融资渠道。国家应重视园艺生物技术,增加投入,完善产业政策扶持。此外,应建立多渠道的投资体系,采取银行贷款、企业投资等方式,积累资金。完善风险投资体制,促进风险投资,为技术发展提供资金保障。

4。完善园艺生物技术的知识产权保护法律法规。国家应加强立法,完善知识产权保护立法工作,制定一系列鼓励保护园艺生物技术发展的法律法规,鼓励自主发明创新和技术转移,加强合作研究。并对盗窃生物技术行为处以严厉惩戒,保证该产业的健康发展。

5。国家应加强管理,推动研究产业化的进程。增加对产业化的投入,拓宽国际技术合作渠道,统一管理国家园艺生物技术研究规划,制定促进研究成果转化的政策,组建国家级转基因园艺生物研发与产业化基地,逐步建立合乎国情的产业化发展体制。

小结:园艺生物技术的发展是高新技术发展的一项重要内容,将园艺业与生物技术相结合,使园艺植物在生产规模、性状改良、品质提高和环境改善等方面取得了极大的发展,这项技术的长远健康发展,离不开国家和科研人员的共同努力。

参考文献:

1。孟永红等,生物技术在园林植物育种上的应用与发展[J],生命科学仪器,2007年第5卷

2。邱发英,现代生物技术在农业生产中的运用及其未来发展[J],民营科技,2011年11期

3。马春艳等,我国农业生物技术产业存在的问题及出路[J],农业科技管理,2006年第6期

生物技术的特点范文第8篇

近20年来,我国生物技术取得了长足的发展,培养了一支约2万人的从事生物技术研究、开发、生产和管理的科技队伍,其中有一批留学海外学成回国的中青年生物技术专家;建立了相当数量的研究开发机构及产业化基地;初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系。作出了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果,开发出一批生物技术产品并投放市场。继1996~1997年第一个基因工程产品上市的之后,预计在2003~2005年我国将出现生物技术产品上市的第二个。由此可见,与其它高技术领域相比,我国的生物技术总体水平及产业化程度与国际先进水平的差距明显缩小。在我国重要的高技术领域中,从目前基础条件、资源优势和发展态势来看,生物技术最有希望取得创新性进展,最具参与国际市场竞争的潜力。因此,建议国家将发展生物技术及其产业作为21世纪加速发展我国高技术产业、提高国际竞争能力的“突破口”。把握有利时机,进一步把发展生物技术及其产业放在突出的战略地位,力争在21世纪的前10年内使我国生物技术及产业跻身于世界先进行列。

2制定发展战略、明确战略目标、选择发展模式总体战略

我国的生物技术及产业发展应改变以往跟踪为主的战略,实施积极创新为主集成应用的战略方针。基于目前我国生物技术及产业发展的实际状况、水平和能力,在未来10~15年内,我国宜采取“立足创新、集成应用、需求导向、重点突破”的发展战略。

关于集成应用,主要是指把现有的已成熟的先进技术(不管这些技术源自何处)组合集成起来运用于生物技术的研究开发和产品生产。充分借助和合理利用现代科学技术所取得的成就,对于我国生物技术产业以及其他高技术产业的发展都十分重要。

(1)战略目标

21世纪初我国生物技术及产业的发展目标应定位在:努力提高生物技术在我国国民经济和社会发展中的贡献率,增强我国生物技术的创新能力和国际竞争能力;争取在21世纪初的10年内,使我国生物技术的整体水平跻身于世界先进行列,生物技术新兴产业发展成为我国的支柱产业之一。

(2)发展模式

我们认为,在未来10~15年内,我国的生物技术及产业发展宜采取“政府引导,企业为主,官、产、学、研、资相结合”的发展模式。

众所周知,产、学、研的结合是促进科技进步,加速科技长入经济,提高研究开发效率的良好方式。结合现阶段我国实际情况,为保障生物技术及产业得以迅速发展,政府的作用十分重要。政府应该对全局研究开发及产业化的发展方向、目标、策略和措施进行系统的规划和设计,对各类各层次不同机构的研究开发工作给予重要的引导;对于一些重要的领域,国家应给予一定的资金支持,可以更加有效地引导企业界、金融界以及地方政府的资金和支持,各方面力量形成的合力将加速国家目标的实现。

高技术是基于多种学科的综合技术,而高技术产业则必须加上科学的经营管理和营销策略。发展高技术产业只有以企业为主,才能有效地将分离的科学与技术、科技与产业、产品与市场紧密地有机地联系在一起。同时生物技术产业的发展需要技术资本和金融资本的联合运作。没有一个良好的资本市场,生物技术产业将难以迅速发展。

3主要对策

(1)健全和完善管理体制、加强整体协调、形成优势集成

总体而言,我国目前尚没有全国性统管生物技术研究开发及产业化的组织管理机构,缺乏全局性的战略部署。目前国家各类科研计划虽然都在不同程度上注重基础性创新性研究,但在具体实施和操作过程中,往往倾向于选择短期能产生效益的研究项目,导致创新的源头匮乏。更为严重的是,各类计划之间缺乏必要的沟通与协调,各部门、地方自成一体、封闭运行,导致科研力量分散,形不成合力,而且造成低水平重复。

现阶段我国正处在从计划经济向市场经济过渡的转轨期。发展我国的生物技术及其产业,必须结合我国具体国情,同时运用计划和市场两种资源配置的调节手段,采取“两弹一星”+利益捆绑的新机制,盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量,使各方面的优势系统有效地集成;必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力;必须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此,建议国家适时成立全国性的组织管理机构,对全国生物技术及产业发展进行总体规划和协调发表,从而做到整体协调,避免多头指挥和政出多门,实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。

(2)进行战略布局,形成产业聚集区

国外生物技术及其产业发展的经验表明,在一些地理、交通、信息、政策等环境较好的地域,容易形成生物技术研究开发和产业的“聚集区”。这种“聚集”促进了不同研究开发领域的交流与合作,不仅加速了生物技术研发及产业的发展,同时通过“聚集”进一步吸引人才、技术和资金,起到了“聚集”带动“聚集”的作用,形成了良性发展的循环。根据目前我国生物技术及产业发展情况,结合现有国家级高技术产业开发区,可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的上海、北京、广东(深圳)、长春等地作为生物技术产业化基地,给予更为优惠的财政和税收扶持政策。集中力量有选择地发展3~5个生物技术产业聚集区(如以北京为中心的京津冀聚集区、以上海为中心的江浙沪聚集区、以深圳为中心的粤港聚集区、以长春为中心的长沈大聚集区等),发挥生物技术产业发展的聚集效应,尽快形成较大的生物技术产业规模。对上述生物技术产业聚集区,国家应积极发挥引导作用,充分调动地方和企业界的积极性,以国家重大项目为纽带,促进优势互补的联合与协作,逐步形成既有合作(包括跨国和跨地区合作)又有竞争的社会化的生物技术研发与生产的格局。

(3)选择部分重点产品,目标定位国际市场

对于某些我国有较好基础、接近或达到国际先进水平或是我国有资源优势的技术领域,例如转基因动物反应器、转基因植物、功能基因组、生物芯片、组织工程、中药等领域,应选择部分重大项目,目标瞄准国际市场,通过运用优势集成、整体设计、分段实施的操作方式,加大协同攻关力度,尽快将一批拥有自主知识产权的生物技术和产品推向国际市场,增强并确立我国生物技术及产业的国际竞争能力和地位。

4建立国家生物技术重大项目孵化器

我国科技成果转化难、转化率低制约了高科技产业的发展,影响了科技作为第一生产力作用的发挥,已成为普遍关注的问题。生物技术因其自身的综合性、多学科特点,生物技术转化更具有特殊性。在目前我国资本市场尚不完善的条件下,孵化器的作用尤为重要。孵化器的作用是,通过与研究开发机构建立广泛联系,并有力地引导企业介入,密切生物技术上下游的结合,有效地使单一技术的突破尽快孵化为成熟配套的技术和工艺,向产业进行技术转移和辐射,从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。为此,应在已有的工作基础上,择优建立数个生物技术国家重大项目孵化器,结合具有自主知识产权、独特性的生物技术重大项目和重大产业工程的实施,力争在5~10年内开发出一批具有自主知识产权和国际竞争力的重大生物技术产品,同时走出一条生物技术成果转化的成功之路。

5加强生物技术产业相关技术及装备的产业化及国际化

我国在生物技术及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂等支撑技术与装备方面十分落后,主要依靠国外进口。在国外,生物技术的支撑技术与装备本身就是一个巨大的产业,其产值占生物技术产业总产值的20%以上。生物技术的支撑技术与装备具有两大特点,一是涉及多学科、多技术领域的交叉;二是绝大多数生产经营专用仪器、装备的公司都拥有国际市场,只有占有国际市场才能在国际竞争中生存和发展。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。因此,对重要的生物技术仪器、设备和装备,应采取“桑塔纳”模式,走与国外大公司合资合作的发展道路。第一步通过合资合作,引进建设组装线或生产线,这样一方面可以迅速提高技术水平和管理水平,另一方面可以与外国公司共同参与国际竞争;第二步加速引进技术的消化吸收,逐步加大国产化比重,同时加强新型号、新设备的研制开发,进而逐步增强参与国际竞争的能力。在此方面,应注意避免自己闭门造车、封闭发展,所开发的产品性能不稳定,测出的数据不可靠,别人不用,自己也不用的尴尬局面。

6大力发展生物技术中介组织

国外成功经验表明,中介组织在高技术产业发展过程中发挥了重要作用,中介组织是创新体系的重要组成部分。我国应大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估(包括生物安全评估)、专利(特别是国外专利)、投融资等方面的中介机构。

我们认为,应尽快组建生物技术产业协会。组建生物技术产业协会有利于信息沟通和协作,有利于规范市场和公平竞争,亦可避免不必要的重复,有利于逐步形成社会化发展的格局。协会组成以企业法人和高级主管为主,吸纳大学和研究机构的技术、管理、营销专家参加。政府主管部门可以通过协会进行全局性组织协调工作。

7充分利用和合理保护我国丰富的生物资源

我国国土辽阔,特殊的地理、气候、人口、人文、历史以及多民族等原因,使我国具有丰富的动物、植物、微生物及人类遗传资源,包括历史悠久的中医药宝库,为我国在生物技术领域的研究开发提供了得天独厚的有利条件。但从目前情况看,我国在生物资源的保护和利用方面还存在着明显的不足。大量的生物资源没有得到有效的保护和利用,甚至一些重要的资源流失严重。例如,我国虽有丰富的微生物资源,但由于资金和管理上的一些因素,导致研究、保藏和开发工作都处于非常困难的境地,至今没有一个明确的主管部门,也没有一部微生物资源管理的法规。因此,建议国家有关部门象重视人类遗传资源一样高度重视对所有生物资源的保护和利用。一方面应抓紧制定和完善有关各类生物资源管理的法规和规章制度;另一方面应尽快建立健全国家生物资源的保藏及服务体系,其中包括细胞库、菌种库、毒种库、种质库、信息库等。此项工作可在相关计划的基础上,给予专项经费支持。虽然需要花费一定的资金,但这是一项具有战略意义的基础性工作,因此必将起到事半功倍的效果。

8加强国际合作,建立战略联盟

中国改革开放实践证明,不开放就没有出路。高技术需要在合作和竞争中求发展。一方面是在合作中竞争,另一方面又要在竞争中合作。国际上,企业间的联合与建立战略伙伴关系越来越成为一种重要的发展趋势。我国在发展生物技术及产业的过程中,必须加强与国外政府间和民间的合作与交流。此外,还应利用国内巨大市场的吸引力,积极与某些大型跨国公司建立战略伙伴关系,在国内合作建立合资企业,合作开发新产品,合作开拓国际市场。

发展我国生物技术及产业要充分重视利用海外资源,特别是信息及人才资源。在这方面,即使是十分发达的美国也不例外,十分重视利用国外的信息,并吸引别国的优秀人才为其服务。我国除应采取相关措施积极吸引海外留学生和科学家回国为国效力外,还应选择重大技术领域,在国外建立联合工作站。863计划生物领域在“八五”、“九五”期间已试行,效果良好。实践表明这是实现技术跨越的有效途径。国家应积极引导支持有条件的科研机构和企业,特别是企业在国外建立研究开发机构,这样将会大大提高信息采集、技术引进、智力引进、人才培养和国际合作与交流乃至产品出口的效率。

9高度重视人才的培养和引进