生物工程前沿进展论文选题意义

现代生物技术在环境保护中的应用和前景 内容包括 现代生物技术 生态环境 环境保护 生物技术 前景 - 摘要 针对我国目前 生态状况，论述了现代 生物技术在治理环境污染，保护生态环境中的应用 和发展 前景。 关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护 1 我国生态环境现状 目前我国由于 “三废”污染、农用化肥和农的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响 了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水， 则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2 500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。 2 现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、研究 、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题 在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法 比较，生物治理方法具有许多优点。 （1）生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 （2） 利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，常常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。 （3）生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。 所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 3 现代生物技术在环境保护中的应用 1 污水的生物净化 污水中的有毒物质的成分十分复杂，包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶，是通过吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合，将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物，微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器，用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定，即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等，此方面国内外成功的例子很多，如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶，以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上，制成酶柱，用于处理对硫磷废水，去除率达95%以上；近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展，对于含100mg/L废水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 2 污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性，通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀等作用，防止水土流失。 3 白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产，若再连续使用而不采取措施，十几年后不少耕地将颗粒无收，可见数量巨大的塑料垃圾严重影响 着生态和环境，研究 和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌，另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使两者同时发挥各自的作用，将塑料和农膜迅速降解。同时，还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用 。 有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯，这些聚酯是微生物内源性贮藏物质，可以用发酵方法 进行生产，由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量，人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造，此方面目前 一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs)，研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种，即将PHAs重组菌进行发酵，在积累大量的PHAs后，加入信号物质，使裂解蛋白产生，细胞壁破坏，PHAs析出，以简化胞内产物PHAs的提取过程，降低提取成本。 4 化学农药污染的消除 一般情况下，使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中，特别是氯代烃类农药是最难分解的，经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法，而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物，有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O，这种降解途径彻底，一般不会带来副作用；有的是通过共代谢作用，将农药转化为可代谢的中间产物，从而从环境中消除残留农药，这种途径的降解结果比较复杂，有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应，就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造，改变其生化反应途径，以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染，最好全面推广生物农药。 所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称，它们多是生物体的代谢产物，主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究，主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果，例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造，人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性；将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中，形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡，干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 参考 文献 1 孔繁翔 环境生物学[M] 北京:高等 出版社,2000 2 陈坚 环境生物技术[J]， 生物工程进展，2001(5) 3 姜成林,徐丽华 微生物资源的开发与利用[M]北京:中国 轻工业 出版社，2001 -求采纳

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1、把有关的题目方面的已经有的国内外研究认真介绍一下（先客观介绍情况，要如实陈述别人的观点）。2、然后对前人所做工作进行客观评价，有什么不足和研究空白，论文所做工作与前人做工作的差异分析；说明现在有了这些研究，但还有很多问题值得研究。3、包括你选题将要探讨的问题。你要说清楚你从文献综述中选出来的这个题目在整个相关研究领域占什么地位。这就是理论价值。然后从实际价值去谈。4、你的题目要写什么是根据文献综述得出来的，而不是你想写什么就写什么。如果不做综述，你就无法找到自己的题目，也不知道这个题目别人已经做得怎么样了，所以你要认真进行综述。综述的目的是引出你自己的话题。5、在上述分析基础上，明确可能创新的内涵，确定论文研究的具体内容。就是这个题目可能对现实有什么意义，可能在实际中派什么用场等等。

生物技术发展对人类健康的影响摘要：生物技术在医疗保健、环保及食品领域的应用,对改善人类的医疗与生存环境、提高疾病预防、诊断及治疗技术都产生了深刻的影响然而,在其为人类社会带来巨大益处的同时,我们应高度警惕它对人类健康及社会伦理道德、生态环境所带来的负面影响,并积极做出科学而有效的对策 生物技术发展现状生物技术(Biotechnology)是以生命科学为基础利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合进行社会生产或社会服务的综合性技术领域它是20世纪70年代初在分子生物学和细胞生物学基础上结合现代工程学的方法和原理而发展起来的一门综合性科学技术[1]以基因工程、蛋白质工程、细胞工程为基础的现代生物技术是21世纪科技创新的前沿,代表了高新技术发展的方向尤其是1990年启动的,由美、英、德、日、法、中六国参与的人类基因组计划(human genome project,HGP)的顺利实施则把生命科学推向当代科学研究的顶峰生物技术的发展对化学、数学、物理、材料、信息工程等学科提出了许多新问题、新思路和新挑战,促使这些学科不断开拓新的研究领域生物技术产业的发展对于改善人们的生活环境、提高人们的生活质量具有重要意义,特别是对于我国这样一个人口众多、人均资源少的国家,发展生物技术产业更具有重要的战略意义 生物技术对人类健康的积极促进作用生物技术自诞生之日起就一直为人类健康水平的提高起着不可或缺的作用主要体现在以下5个方面：1 疾病预防、诊断及治疗医药生物技术是生物技术领域中最活跃、产业发展最迅速、效益最显著的领域投资比例及产品市场均占生物技术领域的首位生物技术在医药领域的应用涉及到新药开发、新诊断技术、预防措施及新的治疗技术,如单克隆抗体、基因诊断、荧光检测、基因芯片等这些技术可以快速、灵敏、简单地诊断疾病常用的疾病诊断方法有酶联免疫吸附检测法和DNA诊断技术单克隆抗体可以用于疾病治疗,也可用于疾病诊断如用于肿瘤治疗的生物导弹,是将治疗肿瘤的药物与抗肿瘤细胞的抗体连接在一起,利用抗体与抗原的亲和性,使药物集中于肿瘤部位以杀死肿瘤细胞,减少药物对正常细胞的毒副作用[1]单克隆抗体更多地是用于疾病的诊断和治疗效果的评价再有,基因芯片技术可用于包括遗传性疾病、传染性疾病及肿瘤等疾病的诊断、DNA序列分析、药物筛选、基因表达水平的测定等领域这些都为改善人类健康和提高生命质量起到一定的促进作用[2]2 生物制药生物制药改变了传统制药的原料、工艺和生产方式,制造出有特殊疗效的药物,帮助医学战胜了许多威胁人类健康和生命的顽症抗生素是人类最熟悉、应用最广泛的生物技术药物目前上市的基因工程蛋白质药物主要用于治疗癌症、艾滋病、细菌感染、代谢病、血液病、糖尿病等[3]利用基因工程生产的重组疫苗可以达到安全、高效的目的,如病毒性肝炎疫苗、霍乱、痢疾、血吸虫疫苗等[4]3 HGP对人类疾病基因研究的贡献人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息,HGP在利用基因进行疾病诊断方面发挥着重大作用过去人们要花很长时间来寻找到底是哪一种基因引发疾病,有了基因图谱,这一过程将大大缩短基因图谱将有助于科学家找到治病的新药[5]了解基因对蛋白质的作用科学家可以设计基因药物,利用基因释放的命令来修复或制造蛋白,使蛋白按要求控制人体细胞或器官的正常运作,达到治病的目的4 转基因动植物通过基因工程来提高食物的营养水平,可为改善全球人类营养状况做出贡献转基因动物和转基因农作物的出现为人类提供了新型、高质、健康的食品其中,以转基因植物发展尤为迅速据统计,在美国,转基因食品高达4000多种,已成为人们日常生活的普通商品5 生物技术在环保方面的应用现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等也方面发挥着重要的作用如利用生物技术处理垃圾废弃物,即通过降解破坏污染物的分子结构,而降解产物及副产物大都可被生物重新利用,这样便有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度此外,还可利用发酵工程技术处理污染物质 生物技术给人类带来的困扰1 生物技术的安全性问题生物安全狭义来讲,是指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国越境转移可能对生物多样性、生态环境和人类健康产生潜在的不利影响广义是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康及生态环境所产生的危害或潜在风险1基因污染：是一种非常特殊又危险的环境污染大致有三种情形：污染传统作物而改变其消费性质；污染自然界的基因库；影响自然界的生态平衡2转基因食品的安全性：目前尚无定论其风险目前已引起广泛关注转基因生物作为食品进入人体,很可能出现某些毒理作用和过敏反应；转基因生物使用的抗生素标记基因可能使人体对很多抗生素产生抗性；转入食品中的生长激素类基因可能对人体生长发育产生重大影响,有些影响需要经过长时间才能表现和监测出来[6,7]；转基因微生物可能与其他生物交换遗传物质,产生新的有害生物或增强有害生物的危害性以致引起疾病的流行[6]3基因治疗的不确定性：1)目前的技术不能保证将基因引入生殖细胞对后代不造成伤害并且有效,而一旦造成伤害将遗传下去且不可逆转；2)有治疗价值的基因尚为数不多,多基因控制的遗传病机理尚不明了；3)为了使基因进入细胞内,基因常与腺病毒或逆转录病毒整合在一起,但病毒对机体的潜在风险没有得到解决4异种移植的危险性：免疫排斥与跨物种感染是异种移植的两大主要问题5生物武器的恐慌：生物战剂是在军事行动中用以杀伤人畜和破坏农作物的致病微生物、毒素和其他生物活性物质的统称目前,传统的生物武器发展到了“基因武器”的新阶段2 生物技术的伦理问题生物医学技术的进步使人们不但能更有效地诊断、治疗和预防疾病,而且有可能操纵基因、精子或卵子、受精卵、胚胎、以至人脑和人的行为这种放大了的力量可以被正确使用,也可能被滥用,对此如何进行有效控制?这种力量的影响可能涉及几代人若这一代人的利益与子孙后代的利益发生冲突时怎么办?1997年2月, “克隆羊”的问世在全世界引起了强烈反响,那么下一步会不会有“克隆人”?HGP的完成之后, “基因歧视”使一些携带不正常基因的人在婚姻、就业、升学等受到不公正待遇[8]现代辅助生殖技术(Artificial Reproduction Technology,ART)的产生及发展,使传统婚姻家庭理念遭到前所未有的冲击与破坏,一个孩子可能有五个父母[9],到底谁是孩子的合法父母?胚胎成为商品,那么人是不是也是商品?生物技术在许多方面都给伦理学出了难题,而伦理的模糊、混乱和颠倒极易导致心理和感情上的扭曲

第一目“科技战略的发展” 一、建立科研机构。1949年成立了中国科学院，逐步建立了由中央各部门、高等院校和地方组成的科学研究体系。二、制定科技发展规划。1956年1月，毛泽东在最高国务会议上提出：“要在几十年内，努力改变我国在经济上和科学文化上的落后状况，迅速达到世界上的先进水平。”同年，中共中央召开全国知识分子大会，发出了“向科学进军”的号召。随后，制定实施了中国科技发展的远景规划（即《1956～1967年科学技术发展远景规划纲要》）和“十年规划”（即《1963年至1972年科学技术发展规划》）。两个规划的实现，使我国科学技术有了较全面的发展，为我国科学技术现代化奠定了基础。第二个阶段是“文化大革命”时期，我国的科学技术事业遭受严重破坏，但取得了突破性进展。这一阶段所取得的科技成就有：第一颗导弹和氢弹爆炸成功，南京长江大桥落成，“东方红”1号发射成功，杂交水稻育成等。第三个阶段是1978年“文革”以后，我国的科技事业进入了一个蓬勃发展的新时期。1978年是我国社会主义建设的一个转折点，也是我国科技事业发展的一个分水岭。这一阶段，我国科技发展经历了三个时期：1978年3月，中共中央召开了全国科学技术大会，制定了全国科学技术发展规划纲要。邓小平肯定了“科学技术是第一生产力”，他指出：“四个现代化，关键是科学技术现代化。没有现代科学技术，就不可能建设现代农业、现代工业、现代国防。没有科学技术的高速发展，也就不可能有国民经济的高速发展。”科学技术得到重视，知识分子政策得以落实，我国科技事业迎来了新的春天。1985年中共中央作出了《关于科技体制改革的决定》，邓小平在全国科技工作会议上讲话：“经济体制，科技体制，这两个方面的改革都是为了解放生产力。新的经济体制，应该是有利于技术进步的体制。新的科技体制，应该是有利于经济发展的体制。双管齐下，长期存在的科技与经济脱节的问题，有可能得到比较好的解决。”以此为指导，科技体制改革全面展开。1995年，党和政府提出“科教兴国”战略，进一步推动了科技与经济的结合，科技进步促进了生产力的发展，经济的发展也推动科技事业进入了一个日新月异的新阶段。 第二目“从两弹一星”到载人航天。 第一，党和政府作出发展“两弹一星”战略决策的时代背景。新中国成立后，美国敌视中国，想要扼杀新生的人民政权；60年代中苏关系也急剧恶化；美苏两个大国的争霸，导致世界局势紧张。中国面对非常恶劣的国际环境，为了冲破美苏两大国对核技术和空间技术的垄断，积极发展高新科技，以巩固国防，维护中国的安全，为社会主义建设创造一个安定的环境。第二，“两弹一星”计划的重大成果。中国第一颗原子弹爆炸成功，打破了美国和苏联的核垄断；中国自行设计制造的导弹实验成功，加强了国防力量；第一枚中国自行研制的火箭发射成功和第一颗人造地球卫星的发射成功，宣告中国进入了航天时代。教师应使学生深刻理解，我国在核科学的发展中，始终坚持维护世界和平，为人类造福的一贯立场。第三，中国在“两弹一星”之后，不断向更高的科学高峰攀登，在核科学和空间技术上硕果累累，已跻身于世界先进行列。第四，我国载人航天工程的战略决策和“神舟”5号飞天的巨大成就。中国已经成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家，成为世界航天大国。 第三目“袁隆平与杂交水稻”。现代生物技术发展突飞猛进，属于现代科技发展的前沿科学，意义重大。袁隆平的杂交水稻，和人类的生活息息相关，其影响和作用尤为重要，是我国高科技发展的代表。