关于生物技术与环境的文献综述

现代生物技术在环境保护的应用论文 （通用5篇）

在学习和工作中，大家总少不了接触论文吧，论文是进行各个学术领域研究和描述学术研究成果的一种说理文章。那么一般论文是怎么写的呢？下面是精心整理的现代生物技术在环境保护的应用论文 （通用5篇），希望能够帮助到大家。

现代生物技术在环境保护的应用 篇1

摘要：现代生物技术在环境保护应用具有重要作用，能降低环境保护成本，提高环境保护水平，并创造可再生资源。主要应用领域包括污水处理、土壤污染处理、白色污染处理、化学农药处理等。为提高环保水平，促进现代生物技术得到更为广泛的应用，今后应该推广该技术，提高科研和成果转化速度，吸收借鉴发达国家经验。

关键词：现代生物技术；环境保护；污水处理；土壤污染

环境保护与人们日常生活联系紧密，也越来越受到人们普遍关注。为达到有效保护环境的目的，需要综合利用技术、管理、资金、制度等措施，及时处理环境污染问题，为人们营造良好的环境。现代生物技术以DNA为基础，通过现代生物科学和工程原理的应用，达到有效保护周围环境的目的，其中比较有代表性的技术包括酶、基因、微生物等。这些技术不仅在工业、医学、材料领域有着广泛的应用，对环境保护工作开展也具有积极作用。

1、现代生物技术在环境保护的应用意义

1.1降低环境保护成本

传统环境污染治理方式工序复杂，需要很多设备综合发挥作用，成本较高，同时还需要耗费大量人力和物力。而现代生物技术能转变这种情况，例如，酶技术、细胞技术等显著降低环保成本，同时还能取得良好效果。例如，利用降解技术处理垃圾，不仅可以减少垃圾占地面积，降低污染物的排放量，而且生物降解后的垃圾可以循环利用，节约成本，综合效益良好。

1.2提高环境保护水平

生物技术的应用可以不受场地、气候等条件限制，通过化学反应原理实现对污染物的处理，达到有效保护环境的目的。这些化学反应不受场地、时间、地点的限制，能够随时发挥作用，并取得良好效果。正是由于具有这些特点和优势，有利于现代生物技术的推广和应用，促进其应用范围不断扩大，达到提高环保水平，美化周围环境的目的。

1.3能创造可再生资源

对某些污染物通过现代生物技术利用，可以将其转化为新的资源，并发挥重要作用。例如，沼气池改造能实现对人畜粪便的有效利用，不仅防止环境污染问题出现，还能产生沼气这种清洁能源，既环保又节能，综合效益良好。

2、现代生物技术在环境保护的应用对策

2.1污水处理的应用对策

污水处理工艺复杂，难度大，投资高，是环保工作面临的重要难题。而现代微生物技术的应用能很好解决存在的问题，取得良好效果。微生物活动能将水中的重金属、氰化物分解，使其转化为无毒无害物质。近些年来，固定化酶和固定化细胞技术在污水处理中也得到越来越广泛的应用，能有效分解和固化水中有害物质，还有其他一些物质也通过化学反应得到分解。研究表明，该技术除去水中农药、化肥污染的成功率达95%以上。

2.2土壤污染处理的应用

主要是农药残留和土壤板结沙化，需要采取有效措施进行处理。农药的磷、氯等是土壤污染主要来源，现代微生物技术能有效分解这些物质，除去土壤中的有害物质，将其分解为水和二氧化碳，保证土壤良好性能，避免出现污染现象。同时微生物技术还能彻底根治土壤污染，不会出现新破坏，满足农业种植需要，为农作物生长创造良好条件。

2.3白色污染处理的应用

主要是对塑料制品污染进行处理，白色污染已经成为环境污染的重要来源。而现代生物技术能有效降解塑料制品，破坏其中的聚酯分子结构，实现对白色污染的有效处理。不仅有效处理白色污染问题，同时还能节约成本，加快白色污染处理速度，并生成与塑料制品功能相似的产品，作为塑料制品的替代产品，有利于其综合效益提高。

2.4化学农药处理的应用

农业种植过程中，有80%的化学杀虫药物遗留在田地，污染土壤，破坏整个生态系统。而微生物能有效分解这些物质，将农药稀释为水和二氧化碳，不仅操作简单，而且效果良好，有利于保持土壤良好性能，避免化学农药对其带来不利影响，也为农药种植创造良好条件。

3、现代生物技术在环境保护的应用展望

为推动现代生物技术得到更为有效的应用，达到有效保护周围环境的目的，结合实际工作需要，笔者认为今后应该综合采取以下完善对策。

3.1推广现代生物技术的应用

提高思想重视程度，充分认识现代生物技术在环境保护领域应用的意义，综合采取有效措施，使其发挥更大作用。例如，现代农业种植过程中，生物农药可以替代化学农药，同样也能起到除草和杀虫的作用，并且可以避免污染周围环境，防止影响人体健康。需要加大科研力度，提高生物技术实用性，促进其得到更加广泛的应用。

3.2提高科研和成果转化速度

健全并完善生物技术研发力度，鼓励科研机构和科研人员加大技术攻关，并且政府部门需要加大资金支持，给予适当补贴。理顺现代生物技术成果转化工作，注重增强产品的环保性，提高新技术应用水平和应用范围。

3.3吸收借鉴发达国家的经验

发达国家在现代生物技术应用方面积累较为丰富的经验，并且成为重要产业，要善于引进和吸收新技术，加大科研力度，借鉴新经验，促进生物技术得到更为有效的应用。

4结语

环境保护领域现代生物技术应用具有重要作用，具有广泛应用空间和领域。应该结合具体需要采取有效对策，推动现代生物技术在环保领域更好发挥作用，有效治理环境污染问题，为人们日常生活营造良好的环境氛围。

参考文献

[1]朱将伟.生物技术在环境保护中的研究与应用概况[J].生物技术通讯,2010(1):145-148.

[2]刘晓娟.现代生物技术在环境保护中的应用[J].河南农业,2015(5)上:19

现代生物技术在环境保护的应用 篇2

摘要：当今的水处理技术中，生物处理法已成为水污染控制的主要方法，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术的内容与特点，着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况，在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。

关键词：现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂

引言

随着工业的高速发展，水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境，制约着社会和经济的进一步发展。因此，水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中，生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段，尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段，主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。

1、现代生物技术的内容与特点

现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1，2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域，但它们之间又相互补充和衔接，形成一个完整的体系。

生物技术的特点大致有[3]：①以生物为对象，不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用；②在常温、常压下进行，过程简单，可连续化操作，并可节约能源，减少环境污染；③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径；④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题；⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

2、现代生物技术在废水处理中的应用

废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化，从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速，好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟，所以，这里只介绍固定化等新兴技术。

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质，一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造，将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后，菌体密度提高，大大提高了处理效率，尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术，将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上，投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中，处理印染废水，结果表明：出水色度极低，处理后的水可回用[4]。

2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果，而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有：①高浓度活性污泥法，以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理，加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法，是在普通活性污泥中加入无机盐，多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉)，形成生物铁絮凝体活性污泥，具有高浓度活性污泥法的特点，主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法，综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者产生协同增效作用。在该系统中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解废水毒性能力明显增强，同时提高脱氮水平。

2.3 生物反应器技术 生物反应器技术，是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器，其共同特点是反应器内装有比表面大的载体，有利于微生物附着生长形成生物膜，供气或供给的其他反应条件优越，污染物具有充分的时间与微生物接触，有利于增强微生物的分解代谢能力。目前，2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低，造价较高，但其管理方便，运行费用低，所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。

3、生物修复技术

生物修复技术[7]是利用生物，特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解，但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程，常常采用许多强化措施，使自然生态系统维持原状的前提下，使受污染的环境得以修复。研究表明，生物修复与传统的物化法相比具有以下优点：

①经济，仅为物化法30%-50%；

②对环境影响小，不产生二次污染，遗留问题少；

③最大限度地降低污染物的浓度；

④修复时间较短，就地修复，操作方便。

生物修复中主要涉及两大问题，即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平，需发展鉴定微生物的分子生物技术，以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。

4、微生物水处理剂

微生物水处理剂主要集中在以下几个方面：

①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂，已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用，为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发，已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。

②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向，主要有两大类：一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物；另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。

③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发酵，抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂，这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好，成本低，无二次污染等。目前，已筛选出19种具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8种，细菌5种，放线菌5种，酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展，微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。

现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为，今后应从四个方面进行深入研究：

①分离、筛选和培养高效降解菌，利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物；

②构建高效反应器，优化运行条件，探索新技术新方法；

③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂；

④着力实践和推广生物修复示范工程，为生态环境建设提供有力的技术支持。

参考文献：

[1]李亚一.生物技术[M].北京：中国科学技术出版社.1994.1.

[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22（9）：7-9.

[3]唐琼等.生物技术在环境保护中的应用及前景[J].环境污染治理技术与设备.2002.3（10）：28-35.

[4]王增长，牛志卿.利用生物工程治理印染废水及回用中试研究[J].中国环境科学.1996.16（4）：271-274.

现代生物技术在环境保护的应用 篇3

摘要：现代生物技术是在传统生物技术基础上发展起来的，以DNA重组技术的建立为标志，以现代生物学研究成果为基础，以基因或基因组为核心，生物技术产业以基因产业为核心，并辐射到各个生物科技领域。通过了解现代生物技术的基本概念和主要领域，以及对这些领域中产业的发展现状的分析，人们研究出针对这些问题的一些对策，得出现代生物技术对人类生存和生活带来的影响和结论，并对生物技术未来的发展做一定的展望和预期。

关键词：基因，领域，应用，展望

引言：

现代生物技术是当今世界发展最快、潜力最大、影响最深远的一项高新技术。被视为是21世纪人类彻底解决人口、资源、环境三大危机，实现可持续发展的有效途径之一。所以世界各国都将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键技术之一。我国也十分重视生物技术，并组织力量追踪和攻关。现代生物技术为什么会引起世界各国如此普遍的关注和重视呢？首先，生物技术是解决全球经济问题的关键技术，在迎接人口、资源、能源、食物和环境五大危机的挑战中将大显身手。其次，生物技术将广泛地应用于医药卫生、农林畜牧、轻工、食品、化工、能源和环境等领域，促使传统产业的改造和新兴产业的形成，对人类社会将产生深远的影响。所以生物技术是现实生产力，也是具有巨大经济效益的潜在生产力；是21世纪高新技术的核心。

1、现代生物技术在食品工业中的应用

1.1改良微生物的苗种性能

生物技术已用于啤酒酵母的改造，如将α-乙酰乳酸脱羧酚基因克隆到啤酒酵母中进行表达，可降低啤酒双乙酰含量而改善啤酒风味，日本生物技术专家还将霉菌的淀粉酶基因转入酵母中使其能直接利用淀粉生产酒精，省掉了高温蒸

煮工序，可节约60%的能源，生产周期大为缩短。

1.2应用于食品酶制剂的生产

酶制剂是从动、植物和微生物中提取制备的具有酶特性的高效生物活性物质，通常与少量载体混合而制成粉剂。从微生物细胞制备酶的流程一般包括破碎细胞、溶剂抽提、离心、过滤、浓缩、干燥几个步骤，某些酶则需纯度要求很高的酶剂须经几种方法乃至多次反复处理、利用基因工程技术不但可以成倍的提高酶的活力，而且还可以将生物酶基因克隆到微生物中，构建生物工程菌来生产酶，仅据1995年统计，已有50%的工业用酶是用转基因微生物生产的。

1.3改变传统的食品加工工艺

从植物中萃取食品添加剂、成本高，且来源有限；化学合成法生产食品添加剂随成本低，但化学合成率低，周期长，且常可能危害人体健康。因此，生物技术，尤其是发酵工程技术已成为食品添加剂生产的首选方法。

1.4以现代发酵工程改造传统发酵产品

多年来人们一直用酵母发酵生产酒精。近年来广泛研究了细菌发酵生产酒精以期得到耐高温、耐酒精的新菌种。例如，日本从土壤中分离得到一株酒精生产菌（TB-22），它能利用稻草，废木材和纤维素生产酒精。味精生产线广泛采用双酶法糖化发酵工艺取代传统的酸法水解工艺可提高原料利用率10%左右。在鲜牛奶生产酸性饮料工艺中，运用加入添加剂和。高压均质乳化的方法解决了酪蛋白在酸性条件下产生沉淀分离的技术问题，为牛乳深加工创出一条新路，以上等等方面，无不为我们展示了发酵技术在食品科学中的诱人前景。

1.5食品生产加工

在食品生产工艺中，往往会碰到饮料、酒等浑浊的问题，从而影响其质量，解决此问题最常用的方法就是添加些适当的酶。果汁澄清时，添加果胶酶可降低果汁粘度，并使浑浊液澄清。在葡萄酒酿造中，加入果胶酶不仅可以加快葡萄汁和酒汁的澄清，提高酒液过滤效率，而且它还可以水解葡萄汁中的单萜糖体，得到易挥发的单萜风味物质，增加了葡萄酒的芳香风味。

1.6食品保鲜

生物酶用于食品保鲜主要就是制造一种有利食品保质的环境，它主要根据不同食品的所含的酶和种类，而选用不同的生物酶，是食品所含的不利食品保质的酶受到抑制或降低其反应速度，从而达到保鲜目的。

1.7食品的分析与检测

由于酶具有特异性，因此它适合于植物和动物材料的化合物的定性和定量分析.例如:采用乙醇脱氢酶测定食品中的以醇含量，采用柠檬酸裂解酶测定柠檬酸的含量等.另外，在食品中加入一种或几种酶，根据他们作用于食品中某些组分的结果，可以评价食品的质量，这是一种十分简便的方法

2、现代生物技术在农业上的应用

2.1提高农作物产量和品质

2.1.1培育抗逆的作物优良品系

转基因技术是基因工程的一个分支。这一技术在植物育种上的应用，使植物在遗传性状发生了很大变化，让植物能够同时拥有几个生物的优良性状。一次这一技术的产生，无疑会让农作物的产量和品质发生较大的改变。目前，我国已通过这一技术创造了很多农作物新品种，如水稻、小麦、油菜等，而且已有许多投入了生产。其实，早在“七五”期间，上海植物生理研究所和遗传研究所就联合开展了对禾谷类作物转化系统的研究，并得到了小麦、水稻和高粱的转基因植株。之后的数年内，他们又建立了玉米、小麦的基因枪转化系统，并得到了转基因植株。1978年得到了我国第一例转基因水稻。1992年人类获得第一株转基因小麦,如今转基因小麦研究已获得了许多重大进展，目前国内外已有近200例关于小麦转基因的报道育种研究正在进行着。目前，已有人把苏云金杆菌的Bt杀虫蛋白基因转入棉花，培育出了抗虫棉

目前，我国转基因技术已接近实用阶段，应用这一技术已获得具有不同性状的转基因植物180种，进入中试阶段或大田释放的15种，其中有6种已商品化。

2.1.2植物种苗的工厂化生产

种子不仅是植物传种续代繁衍之本，而且是人类衣食之源。农业生产中使用的天然种子，一般都是由种被、胚乳和胚三部分构成。种皮通常在种子的外层起

保护作用；胚乳含有大量的营养物质，是种苗萌发生长不可缺少的营养来源；胚由胚芽、胚轴、胚根和子叶构成，将来发成植株。随着农业的发展，作物育种成为一个热门话题，但是传统的育种方法所花费的时间和财力、物力及人力太长太多了。况且通过传统育种得到的种子利用年限等各方面都不尽人意。于是人们开始转向对组织培养等新的`植物快繁技术的研究，期望通过实验室得到大量的“植物种子”。植物人工种子正是在此基础上发展起来的一项新的生物技术。

现在，世界范围内已进行人工种子试验的物种有：胡萝卜、蕹菜、苜蓿、芹菜、黄连、刺五加、西洋参、小麦、玉米、水稻、甘薯、橡胶树、柑桔、云杉、大麦、油菜、桑树、檀香、抱子甘蓝、百合、莴苣、杨树、安祖花等30多种植物。

2.1.3提高粮食品质

通过转基因手段除了可以培育高产、抗逆、抗病虫害的新品系外，还可以培育品质好、营养价值高的作物新品系。目前，美国学者将菜豆储藏蛋白基因转移到向日葵中，使向日葵种子含有菜豆储藏蛋白。另外，有人利用转基因手段培育出了耐贮藏的转基因西红柿等。

3、发展畜牧业生产

3.1动物的大量快速无性繁殖

植物细胞具有全能性，所以可以利用微扩繁技术进行工厂化生产。那么，动物细胞有没有全能性呢？这在1997年之前一直是个谜。克隆羊“多莉”的诞生，告诉我们动物细胞也具有全能性，也可以进行动物的大量无性繁殖。目前，已有克隆猪、克隆牛诞生。相信在不久的将来，动物也会像植物一样能够在“动物工厂”里生产。

3.2培育动物的优良品系

利用转基因技术可以将与动物优良品质有关的基因转移到动物体内，使动物获得新的品质。1983年，美国科学家利用这一技术成功培育了世界上第一例转基因动物转基因小鼠。除此之外，科学家还成功培育了转基因羊、转基因兔、转基因猪、转基因鱼等多种动物新品种。

4、医药产业上的应用

医药生物技术是生物技术领域中最活跃、产业发展最快、效益最显著的领域。生物技术在医药领域的应用主要涉及到新药开发、新诊断技术、预防措施及新的治疗技术。

抗生素我们最熟悉、应用最广泛的生物技术药物。目前已分离得到6000多种不同的抗生素，其中有100多种被广泛应用。

目前，用基因工程技术生产的药物已有很多种，诸如人生长激素释放抑制激素、人胰岛素、人生长激素、人心钠素、人干扰素、肿瘤坏死因子等。2004年FDA批准的36种新分子实体中有5种是生物技术药物。目前我国约有300家研究院（所）和300家公司从事生物药物的研究与开发。已有20多种基因工程药物和疫苗上市。

5、能源开发和环境保护方面的应用

我们生活的每一个方面都离不开能源。目前，石油和煤炭是我们生活中的主要能源。然而，这些能源是不可再生的，必将枯竭。因此，寻找新的替代能源将是我们面临的一大重要课题。在全国首届化学工程和生物化工年会上,与会专家纷纷就新能源开发的技术与发展战略等热点问题展开交流,共同寻求我国经济和社会可持续发展的技术支撑和发展战略。大家一致认为：加快开发新能源是解决我国可持续发展的关键。而生物能源将是最有希望的能源之一。目前，世界各地的科学家正在致力于这一研究，并取得了许多成果。“生物柴油”就是一种可再生的、环保的新能源，但存在成本高、急需政府扶持政策等问题。菲律宾总统府宣布他们正在与美国共同开发一种用椰油制造的“生物柴油”。美国也在用大豆油、黄脂膏和牛油脂等生产“生物柴油”。德国也将建造世界最大的生物柴油装置。

另外，通过微生物发酵技术，将农业生产中的废弃物变为沼气或氢气，也是一种取之不尽、用之不竭的能源。

6、环境保护

现代农业以及石油、化工等现代化工业的发展，开发了一大批天然或合成的有机化合物，如农药、塑料、染料等工业产品，这些物质连同生产过程中大量排放的工业废水、废气、废物给我们赖以生存的地球带来了严重的污染。

现代生物技术在环境保护的应用 篇4

【摘要】本文简述了现代生物技术在预防、诊断、药物制造、治疗中的具体应用。并从该技术在医学中的应用发现了现代生物技术的重要性。

关键词 生物技术；医学领域；实际应用

现代生物技术最先应用的领域就是医学领域，也是现在这种技术在应用上发展最大，成效最明显的领域。这种技术随着社会的进步和科技的发展，被逐渐运用到各个领域之中。

1、现代生物技术的概念

这种技术是以现代生命科学为前提和基础，通过对生物组织、细胞的特性的利用进行加工生产的技术。其主要包括基因、细胞、发酵以及蛋白质工程等[1]。这种技术随着科技的进步和发展逐渐运用到各个领域。其中最为主要的应用就是在医学领域。

2、在预防医学中的应用

首先，在预防医学中的应用主要是通过对环境的检测和净化。现代生物技术在其中的应用对预防医学来说有着非常重要的影响，同时也有着长远的发展前景。如生物农药和肥料的生产能够减少环境污染、基因探针能够对病毒含量进行快速的检测、基因跟踪法可以有效的控制流行病的产生。其次是对传统疫苗的改造。传统的疫苗主要是对活的致病物质进行毒性消除或减弱，这在医学中的应用显现出了一定的局限性。在二十世纪九十年代初通过以生物技术为基础进行的疫苗研发，也就是核酸疫苗。这种疫苗是将与免疫原相关的基因复制到真核质粒的表面上，然后通过重组的DNA对动物进行注射，从而使动物体内的产生抗生抗体，从而使其能够激发免疫反应，进而达到对疾病的预防和治疗[2]。通过生物技术应用而产生的核酸疫苗具有高效性、安全性以及便于运输等优点，因此受到医学领域的关注，并且有着非常广阔的发展前景。

3、在诊断医学中的应用

通过现代生物技术应用于诊断医学中的研究起始于二十世纪九十年代。其研究的主要目的使通过这种技术产生的治疗方法能够对一些疑难杂症进行治疗。对其的治疗方法主要是通过现代分子诊断技术以及基因芯片诊断技术等。首先是利用现代生物技术中的分子诊断技术，分子诊断是指应用分子生物学方法检测患者体内遗传物质的结构或表达水平的变化而做出诊断的技术，称为分子诊断。分子诊断是预测诊断的主要方法，既可以进行遗传病的诊断，也可以进行产前诊断。通过这种技术的应用可以更早的发现疾病，从而能够进行及时的治疗。目前常用的现代分子诊断技术方法包括核酸分子杂交、聚合酶链反应、生物芯片技术等。通过对遗传病的基因序列进行分析，可以用于很多遗传病的检测过程，从而使遗传病的防止和治疗更加有效目前，我国尚未有较成型的基因芯片问世，但据悉已有几家单位组织人力物力从事该技术的研制工作，并且取得了一些可喜的进展。其在乙肝、艾滋病的诊断上表现出了非常显著的效果[3]。

4、在药物制造中的应用

现代生物技术在药物制造过程中的应用也有着非常明显的优势，与过去的化学制药比较，其有着针对性强、疗效更好以及副作用较小等优势，并且能够对蛋白质药物充分的改造，在提高其药物的疗效的同时还能对其毒性降低，从而使药物的稳定性进一步提高。并能使有效生物的活性物质通过现代生物技术和系统化的生产建立起高效快速的分子诊断技术，以及能够进行新药的开发，而且还能够对一些传统治疗方法无法应对的疾病进行预防和治疗。目前在其中的主要应用包括生产基因工程药物、DNA重组制药、利用现代生物技术进行天然药物的加工以及从生产核算类药物等。首先，利用现代生物技术中的基因工程技术进行药物开发和生产有着非常重要的作用。如重组胰岛素，其就是一种基因工程药物。目前已经开发成功的大约有五十个药物种类。如常见的胰岛素、尿激酶、生长激素、干扰素以及乙肝疫苗等等。其次，是DNA重組的应用，在药物制造的过程中利用DNA充足的技术可以更好的进行开发和生产。其主要的种类有胰岛素、生长激素以及抑制剂等激素；乙肝疫苗、流感疫苗等疫苗、蛋白酶、糖化酶、溶菌酶等酶类；胶原蛋白、血清蛋白等蛋白质类。这些都是通过DNA技术应用在医药制造过程中所呈现的效果。并且我国在DNA重组技术上已经逐渐的完善，并且取得了很好的成绩。

5、在治疗医学中的应用

在治疗医学中的应用包括干细胞治疗、基因治疗和纳米技术治疗等。首先是干细胞治疗。在医学上，干细胞的应用主要是在白血病和遗传性血液病的治疗中移植造血干细胞。干细胞治疗是把健康的干细胞移植到病人或自己体内，以达到修复病变细胞或重建功能正常的细胞和组织的目的。干细胞疗法就像给机体注入新的活力，是从根本上治疗许多疾病的有效方法。通过生物技术的应用可以使白血病和遗传性血液病的治疗能够更加有效，同时干细胞治疗的方法在肿瘤疾病的治疗中也有着非常好的治疗效果。其次是基因治疗，这种技术主要是在一部分因为基因缺陷产生的遗传性疾病的治疗中应用。主要的治疗手段使利用健康基因替换那些有着缺陷的基因，从而使遗传性病症得到有效的治疗。随着现代生物技术在医学领域的不断发展，目前这种治疗方法可以使一些肿瘤、心血管系统以及神经系统的疾病得到有效的治疗，并为一些现在没有相应治疗手段的病毒性*染病、恶性肿瘤以及各种老年病的治疗开拓了非常广阔的前景。最后，是运用纳米技术进行医学治疗。纳米技术在医学上的应用是利用分子齐聚对人体进行疾病的诊断和治疗，并能够使病患在治疗过程中的疼痛感减少，从而促进患者的健康发展[4]。如，通过运用纳米技术制成的纳米颗粒药物在使用的过程中，可以使人体对药物进一步的吸收，减轻器官移植中的排斥反应。

6、结论

综上所述，本文对现代生物技术在预防、诊断、药物制造、治疗中的具体应用进行了详细的分析。并从该技术在医学中的应用发现了现代生物技术的重要性。现代生物技术在医学上的应用有着非常显著的效果，可以使一些传统治疗方法无法进行治疗的疾病，通过现代生物技术的医学应用，得到有效的解决。并且通过现代生物技术的进一步优化和升级，可以使医学中的预防、治疗、诊断、药物制造等过程中有着更好的效果，并能使现在的医学能够随着社会的发展和科技的进步得到更好的发展。

参考文献

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[3]贾敏.浅析分子生物技术在现在医学中的应用[J].生物技术世界，2014（04）：114.

[4]赵东旭，谢海燕，李勤.生物技术与生物工程辨析

兼论生物工程与生物医学工程的区别[J].生物学杂志，2017，34（01）：113-118+125.

现代生物技术在环境保护的应用 篇5

【摘要】现阶段，现代生物技术在各行各业中都发挥着越来越重要的作用，尤其在环境检测中，现代生物技术的应用极大的提高了环境检测的效率。基于此，本文主要对现代生物技术的内涵以及常见的几种现代生物技术进行了分析，并提出了其在环境检测中的具体应用，以期为相关人员提供参考。

【关键词】现代生物技术；环境检测；应用

1、引言

现阶段，我国常见现代生物技术包括生物传感器技术、生物酶技术以及生物芯片技术等，这些监测技术具有较强的特异性、灵敏性和准确性，操作简单快速，因此在目前的环境检测工作中都发挥了十分重要的作用，大大提高了环境检测的质量和水平，加强对其分析研究有着十分重要的意义。

2、现代生物技术的基本简介

现代生物技术其主要包含有分子生物学、微生物学、系统生物学以及免疫学等多种理论，而且与化学、计算机以及微电子等多种学科相互结合，综合性较强，因而，具有十分广泛的应用领域。现代生物技术主要的研究对象是生物，主要的研究目的是为了实现对资源的有效开发和利用，操作过程简单快捷，能够有效地减少资源浪费和环境污染。现代生物技术所开发的产品具有较高的纯度和较高的安全性，产品质量可靠，最大程度地满足了人们的使用需求，实现了连续化的操作，有利于建立资源节约型、环境友好型的生态环境。现代生物技术目前主要在农业生物技术、植物生物技术、医学生物技术以及环境生物技术等领域实现了广泛的应用。

3、环境检测中常用的几种现代生物技术

3.1生物传感技术

生物传感器的技术基础是固定化酶技术，能够将识别与感知的信息转化成电子信号，并通过电子信号装置对其进行控制，最后被检测的物质可以通过电子器件检测出来，然后将其转化成已被检测的电子信号。目前生物传感技术是环境检测中应用最多的技术。

3.2基因探针与PCR技术

基因探针技术中的非放射性核酸探针可以应用于环境检测中，主要应用于环境中细菌或病毒的检测，且非放射性核酸探针对病毒及细菌的检测还十分灵敏，核酸杂交技术应用于环境微生物的监测中不仅更加安全可靠，还十分快速有效，目前核酸探针及PCR技术已经广泛应用于水环境中如大肠杆菌、志贺氏菌等微生物的检测。

3.3酶免疫检测技术

酶免疫监测技术是利用抗原和抗体的特异性反应而研发的，该技术将酶进行标记，然后再将标记过的酶与待检测的抗原进行检测，根据其出现的免疫学特征反应通过比对确定待检测病毒或细菌的种类。酶联免疫吸附检测技术是目前应用最为广泛的一种酶免疫检测技术，其主要应用于水质检测中。3.4生物芯片技术生物芯片技术是利用微电子技术研发的一种微加工技术，可以将作为探针的分析固定与于固定相表面，然后根据构建的生物化学分析系统进行分析，从而实现对蛋白质、细胞等生物学组成成分进行快速准确的检测，其主要应用于水污染中的化学物质毒性的检测。

4、在环境检测中现代生物技术的具体应用

4.1生物传感技术的应用

数字科技和生物技术的快速发展，各个学科也都实现了不断的进步与发展，并且在发展过程中实现了学科的相互交叉和融合。生物传感技术因其具有高度集成化、微型化以及自动化的特点，因此在环境检测中实现了广泛的应用。生物传感器能够实现生物反应与电信号的转换，为环境检测提供了大量快速有效的分析手段，实现了食品工业以及环境检测的技术***。生物传感技术的应用理论基础是实现传染物与生物层之间专一的固定化作用，作用原理就是通过被测对象与生物组之间的相互作用，然后利用电子元器件将对被测对象的监测转化为比较容易被识别的电子信号，最终再通过电子信号设备和装置对电子信号进行识别和分析，实现对监测对象的有效控制。生物传感技术具有测定速度快、操作简单、反应灵敏准确、成本低等优点，因此在未来的环境检测中一定会实现更加广泛的应用和推广。

4.2基因探针和PCR技术的应用

不同的微生物病原体具有不同的致病剂量，因此确定水样中病原体的数量和种类提高检测的准确度显得异常重要水体污染问题已引起了人们的极大关注，确定自然水体或污水水样中受病原体或化学类污染物污染的程度和快速确定污染源是一个难点问题。饮用水样品中只有不到1%的微生物可经实验室培养。因此，用传统培养方法研究微生物群落，不能反映环境的真实情况。DNA损伤评价污染物遗传毒性的一个很有价值的生物指标，PCR技术的应用使得在分子水平分析DNA损伤之一DNA突变有了很大的进展，提供了一种在分子水平上分析环境生物DNA损伤和检测病原体的简便方法，该方法克服了传统方法的缺陷，更利于提高环境检测的效率和准确性。PCR有许多不同种类，如实时定量PCR，多重PCR等，用PCR得到的母的片段可用于微生物检测。目前已有将PCR技术用于饮用水中大肠杆菌的检测；用于制备基因工程中的目的片段；用于DNA杂交技术中DNA探针的制备；用于环境生物多态性的分析。DNA探针是用生物素、荧光素等物质进行标记的能够与待测基因进行特异性互补产生杂交信号的DNA的片段。荧光探针、寡聚核苷酸探针等已被应用于监测水中的大肠杆菌，取得了很好的结果。为了更灵敏、快速的检测水中大肠杆菌，目前DNA探针技术多于PCR技术结合使用。PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性一退火一延伸三个基本反应步骤构成：

（1）模板DNA的变性模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；

（2）模板DNA与引物的退火（复性）模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；

（3）引物的延伸DNA模板一引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性——退火——延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4min，2~3h就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。到达平台期（Plateau）所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。PCR技术在环境检测中的基本原理见图。

4.3生物酶技术的具体应用

目前，我国的环境检测工作中另一个应用比较广泛的现代生物技术就是生物酶技术。

①生物酶技术的处理功效高。生物酶技术的作用原理是将微生物与酶进行有效的结合，能够快速有效地进行污染物的降解，从而增强环境检测过程中的污染处理功效。

②生物酶技术在环境检测中的适应性更加广泛。生物酶技术有效地降低了微生物的生存要求，为微生物创造了更加适宜的温度和pH条件，大大增加了微生物的作用效果。

③生物酶技术与其他方法相比更具有针对性。生物酶技术目前被广泛地应用于不同的领域和不同的环境，因此，在使用时可以充分地根据实际情况进行选择，从而采取更具有针对性和效力的方案进行监测。

④生物酶技术的污染治理成本也较低。生物酶技术的应用不需要引进庞大的设备和装置，大大降低了治理成本和投资成本，并且具有显著的治理效果。在此，主要就生物酶技术在处理水污染中的具体应用进行了简要的分析。某城市生活污水处理厂各构筑物内滞留污水总水量约为1.5万t；外观呈现黑色，并散发臭味。经环保部门对滞留污水进行采样监测，监测数据如表1。从表1可知，滞留污水中的COD、NH3-N、硫化物等均超标，最高超标达10倍以上。该滞留污水中混有大量制革废水及化工废水。制革废水由强碱性的浸灰脱毛废水和弱酸性的鞣革废水组成，前者含有高浓度的氯化物、硫化物、表面活性剂、防腐剂、油脂、蛋白质及SS等污染物；后者含有高浓度的鞣料、化学助剂及染料等。制革混合废水呈碱性、有毒性、难降解物质含量高，外观污浊，气味难闻。而对滞留污水投加高效复合生物酶药剂进行应急处置后，高效复合生物酶对于滞留污水中的污染物进行高效催化降解，逐步改善滞留污水的水质状况。投加高效复合生物酶药剂后，一周即可使其中的污染物降解30～50%。由表2可以看出，高效复合生物酶对滞留污水的应急处置有明显的效果。投加高效复合生物酶药剂一周后，经相关环保部门对污水进行采样监测，监测结果见表2。

4.4生物芯片技术的具体应用

在进行环境检测时应用生物芯片技术时能够有效地提高环境检测的质量和水平，使得我国环境检测技术得到进一步的发展。生物芯片技术可以自动、快速、准确地监测出不同基因的表达情况和环境因素对基因的影响作用。生物芯片技术目前所采用的载体主要有组织芯片、蛋白质芯片以及基因芯片等，生物芯片技术通过对细胞基因组的详细分析，准确筛选DNA的多态性变化和突变过程，从而确定出环境污染对生物基因水平的影响，实现对污染的科学监测。随着生物芯片技术的不断发展，其在环境检测过程中逐渐成为新的研究方向和研究概念，未来具有更加广泛的应用前景。

5、结语

总而言之，现代生物技术在环境检测中得到了较为广泛的应用，而现代生物技术的进步大大促进了环境检测工作效益的提高，有利于改善我国生态环境，对环境保护具有深远意义。