前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的生物技術(shù)的含義主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:含義;意義;生物技術(shù)
生物技術(shù)有時(shí)也稱(chēng)生物工程,是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合其他基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原理,采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段,按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料,為人類(lèi)生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。生物技術(shù)是人們利用微生物、動(dòng)植物體對(duì)物質(zhì)原料進(jìn)行加工,以提品來(lái)為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)。現(xiàn)代的生物技術(shù)主要包括細(xì)胞工程,其主要內(nèi)容包括動(dòng)物細(xì)胞工程、植物細(xì)胞工程以及細(xì)胞的融合技術(shù)等。主要用來(lái)生產(chǎn)功能性食品的有效成分、新型的食品以及食品的添加劑等。
2、食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用生物技術(shù)的意義
長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)食品的檢測(cè)方法不外乎物理法、化學(xué)法和儀器檢測(cè)法,但是由于這些方法都存在一定的局限性,已無(wú)法滿足現(xiàn)代食品檢驗(yàn)的需要和人們對(duì)食品安全的要求。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸對(duì)這一現(xiàn)代化的檢測(cè)技術(shù)有了一定的了解,并越來(lái)越認(rèn)識(shí)到它在食品檢驗(yàn)中的作用和意義。目前生物技術(shù)不僅用于食品的質(zhì)量檢驗(yàn)、食品安全質(zhì)量的科學(xué)研究,還被廣泛用于對(duì)食品產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)控和質(zhì)量安全的評(píng)價(jià)等方面。極高的選擇性和敏感的特異性是生物檢測(cè)技術(shù)最為突出的特點(diǎn),在對(duì)食品的檢驗(yàn)中能夠快速、靈敏、精準(zhǔn)的檢測(cè)出某些化學(xué)成分和有害物質(zhì),因此被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用到食品檢測(cè)中,它對(duì)提高和改善食品的質(zhì)量安全,保障人們的生活安全有著重要的意義。
3、生物技術(shù)對(duì)食品構(gòu)成成分的檢驗(yàn)
對(duì)食品中微生物的檢測(cè),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,食品的消費(fèi)量也日益增加,食物的中毒問(wèn)題也日益地突出,這嚴(yán)重地威脅著公眾的健康。當(dāng)前,我國(guó)檢測(cè)食品中的致病菌采用的一般是細(xì)菌學(xué)的檢驗(yàn)方法及血清學(xué)的方法,用這些方法對(duì)食品進(jìn)行檢驗(yàn)操作非常繁瑣,且耗時(shí)長(zhǎng)還費(fèi)力,最終的檢驗(yàn)準(zhǔn)確性并不高,已很難滿足當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展的需求。所以,有必要應(yīng)用更加快速而準(zhǔn)確的食品微生物的檢測(cè)方法。運(yùn)用基因探針技術(shù)、DNA、PCR 技術(shù)等對(duì)食品中所含的致病菌進(jìn)行檢驗(yàn)已成為未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。對(duì)食品中轉(zhuǎn)基因成分的檢驗(yàn),檢驗(yàn)和鑒定食品及其原料中的重組 DNA和其產(chǎn)物的應(yīng)用方法,是對(duì)轉(zhuǎn)基因的食品做標(biāo)簽管理的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前,實(shí)驗(yàn)室中的檢驗(yàn)技術(shù)主要可以分成三類(lèi):免疫學(xué)的方法、基因探針?lè)ㄒ约胺肿訕?biāo)記法,他們主要是用來(lái)檢驗(yàn)食品或者原料中的重組DNA或者其產(chǎn)物。
4、相關(guān)生物技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用
生物芯片技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用,生物芯片,是生物化學(xué)和其它的物理、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及化學(xué)等學(xué)科結(jié)合的一種新型的技術(shù),其原理是把待測(cè)的樣品放在芯片的表面,根據(jù)生物分子間的特異性的親和反應(yīng),來(lái)檢驗(yàn)樣品里的待檢成分,實(shí)現(xiàn)樣品的分析及檢驗(yàn)。生物芯片能夠在非常小的面積上并行地分析多種生物分子,也就是說(shuō)其分析量很大,在較短的時(shí)間里就可以分析出多種食品致病菌,并且其結(jié)果有較好的可比性。
當(dāng)前,國(guó)內(nèi)主要研究的是食品安全,這類(lèi)檢驗(yàn)一般要做定性的分析或者比較簡(jiǎn)單的半定量分析,主要表現(xiàn)在對(duì)食品中有害微生物的檢驗(yàn)和對(duì)食品中的藥物殘留和有害物的檢驗(yàn)這兩個(gè)方面。
1)PCR 技術(shù)及其改進(jìn)技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的PCR技術(shù),主要應(yīng)用于對(duì)病原微生物以及轉(zhuǎn)基因食品的檢驗(yàn)。實(shí)時(shí)定量的PCR技術(shù)指的是在PCR的反應(yīng)體系里加進(jìn)熒光基團(tuán),通過(guò)熒光信號(hào)的積累,對(duì)整個(gè)的 PCR 進(jìn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢驗(yàn),隨后再通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的曲線對(duì)未知的模板進(jìn)行定量分析。PCR- DGGE 技術(shù)把變性梯度凝膠電泳技術(shù)(DGGE 技術(shù))與 PCR 技術(shù)相結(jié)合,能夠分離出長(zhǎng)度相同,但堿基不相同的 DNA的片段混合物。巢式及半巢式PCR 技術(shù),巢式 PCR 技術(shù)是在傳統(tǒng)的 PCR 技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的,其主要原理就是通過(guò)設(shè)計(jì)兩對(duì)引物,1 對(duì)引物在另外 1 對(duì)引物的擴(kuò)增產(chǎn)物的片段之上,經(jīng)過(guò)兩次 PCR 反應(yīng)檢測(cè)某個(gè)基因;而半巢式的PCR技術(shù),其原理和巢式PCR技術(shù)基本上是相同的。這兩種方法都能夠減少假陽(yáng)性的出現(xiàn)幾率,同時(shí),還能夠使檢測(cè)的下限下降。
2)酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)的應(yīng)用
ELISA是把抗體及抗原的特異性相結(jié)合作為基礎(chǔ),把酶或輔酶當(dāng)作標(biāo)記物,來(lái)標(biāo)記抗原或抗體,利用酶促反應(yīng)放大作用顯示出初級(jí)免疫學(xué)的反應(yīng)。這種方法最顯著的特點(diǎn)是用聚苯乙烯微量反應(yīng)板來(lái)吸附抗原或是抗體,進(jìn)行免疫反應(yīng)及酶促反應(yīng)。這種方法操作簡(jiǎn)便、快速、靈活性高、特異性強(qiáng),而且可以批量分析樣品,廣泛應(yīng)用在食品的檢驗(yàn)中,并有廣泛地應(yīng)用前景。
3)DNA探針?lè)ǖ膽?yīng)用
如果兩條來(lái)源不同的核酸鏈有相互補(bǔ)充的堿基序列的話,就可以結(jié)合成分子的雜交鏈。如果在已經(jīng)知道的DN斷之上加上可以辨別的標(biāo)記,就能夠做成DNA探針,用來(lái)檢驗(yàn)未知的食品樣品里是否有可以互補(bǔ)的序列。近年,這種方法在食物微生物的檢測(cè)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛,可以用DNA探針?lè)▉?lái)檢驗(yàn)食品是否含有大腸桿菌、志賀氏菌、沙門(mén)氏菌等。
5、相關(guān)生物技術(shù)在食品檢驗(yàn)中應(yīng)用需要注意的問(wèn)題
操作人員的選用,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)聘請(qǐng)具有一定生物學(xué)資質(zhì)的人來(lái)操作,并且要經(jīng)過(guò)考核合格后方能上崗。要求其具有較熟練的操作技能,強(qiáng)烈的質(zhì)量意識(shí),并且嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作規(guī)程,減少人為因素帶來(lái)的困擾。操作要求,操作人員牢記無(wú)菌觀念,整個(gè)過(guò)程要求無(wú)菌操作,用無(wú)菌工具無(wú)菌操作取樣,按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。設(shè)施設(shè)備的放置環(huán)境,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)具有適宜生物檢驗(yàn)進(jìn)行的設(shè)施設(shè)備條件,包括檢驗(yàn)設(shè)施及輔助設(shè)施,并且要特別注意特殊的設(shè)備要在特殊的環(huán)境下放置和操作。各種設(shè)備及藥品的正確配置,培養(yǎng)箱、水浴鍋、于熱滅菌箱和高壓滅菌鍋的安裝要求:在首次安裝時(shí)要校對(duì)溫度的穩(wěn)定性和一致性;記錄以上設(shè)施其溫度穩(wěn)定性達(dá)到平衡時(shí)所需要的時(shí)間;要求定期對(duì)以上設(shè)備進(jìn)行清潔和消毒;最好是使用感應(yīng)器來(lái)對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)情況進(jìn)行控制和監(jiān)控。藥品配置,培養(yǎng)基采用高壓濕熱滅菌法,121℃滅菌 15min;部分培養(yǎng)基如膽硫乳培養(yǎng)基則需采用煮沸滅菌法;對(duì)于熱敏感的培養(yǎng)基采用膜過(guò)濾法。樣品的采集、運(yùn)輸和保存,采集具有代表性的樣品,并且樣品采集必須在無(wú)菌操作下進(jìn)行,以防止樣品受到外源性污染和細(xì)菌的生長(zhǎng)。采樣用具及包裝物必須是滅菌的;在樣品的運(yùn)輸和保存過(guò)程中應(yīng)避免日光照射,防止外來(lái)物的污染;采樣后,應(yīng)將樣品在接近原有貯存溫度條件下盡快送往實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn);運(yùn)輸時(shí)應(yīng)保持樣品完整,一般不應(yīng)超過(guò) 3h,如不能及時(shí)運(yùn)送,應(yīng)在接近原有貯存溫度條件下貯存。
6、結(jié)論
綜上所述,在巨大發(fā)展空間和應(yīng)用需求下,需要對(duì)相關(guān)生物技術(shù)進(jìn)行多方面更為深人的研究和開(kāi)發(fā)實(shí)踐,必定能為食品科技檢驗(yàn)帶來(lái)更大的方便和效益,同時(shí)也保障了食品的質(zhì)量安全,為人民帶來(lái)更多的健康。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:生物技術(shù)產(chǎn)業(yè);可持續(xù)發(fā)展;法律問(wèn)題
中圖分類(lèi)號(hào):D922.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003—0751(2013)09—0056—05
一、引言
現(xiàn)代生物技術(shù)的出現(xiàn),翻開(kāi)了技術(shù)革命的新篇章,其在農(nóng)業(yè)、海洋資源開(kāi)發(fā)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用,為人類(lèi)生存和發(fā)展帶來(lái)了新的活力,如有助于提高農(nóng)作物產(chǎn)量、優(yōu)化動(dòng)植物品種、提供新的醫(yī)藥品種和醫(yī)療方法、加快有毒物質(zhì)降解和凈化環(huán)境等。生物技術(shù)革新及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已成為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?,引?dǎo)并促進(jìn)生物技術(shù)革新及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展成為各國(guó)增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要途徑。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展伴隨著一系列風(fēng)險(xiǎn),如現(xiàn)代生物技術(shù)使人類(lèi)遺傳信息成為可以掌握的珍貴資料,但同時(shí)帶來(lái)這些信息資料被竊取、買(mǎi)賣(mài)、非法利用的風(fēng)險(xiǎn),克隆人實(shí)驗(yàn)、基因武器實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)基因食品生產(chǎn)等都威脅到人類(lèi)社會(huì)的健康、安全發(fā)展。法律作為社會(huì)生活的一面鏡子,反映著人類(lèi)社會(huì)的復(fù)雜程度,同時(shí),其作為一種重要的社會(huì)管理工具,引導(dǎo)和規(guī)范著人們的行為,促成良性社會(huì)生活秩序。如何既實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最大化,又規(guī)范和引導(dǎo)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)健康、高效發(fā)展,防范和消除生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)和不良影響?目前,學(xué)界對(duì)這些問(wèn)題的研究尚不夠全面、深入。鑒于此,筆者試對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所涉法律問(wèn)題進(jìn)行研究,以期為構(gòu)建我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)法律制度提供理論參考。
二、生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)及其法律需求
(一)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的概念
目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界對(duì)“生物技術(shù)”并無(wú)統(tǒng)一的定義。美國(guó)生物技術(shù)工業(yè)組織(BIO)將其界定為“利用細(xì)胞的和分子的處理加工去解決問(wèn)題和制造產(chǎn)品,是相關(guān)技術(shù)的集成”;《生物多樣性公約》的定義是“以利用生物系統(tǒng)、活體生物或者其衍生物為特定用途而生產(chǎn)或改變產(chǎn)品或過(guò)程的任何技術(shù)應(yīng)用”;經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)的定義是“將科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用于生物有機(jī)體及其部分、產(chǎn)物和模型,以改變生物及非生物材料而創(chuàng)造知識(shí)、產(chǎn)品以及服務(wù)”,以此為前提,OECD還給出了生物技術(shù)內(nèi)容的補(bǔ)充界定。通過(guò)對(duì)以上定義的分析可以看出,這些定義對(duì)生物技術(shù)的內(nèi)涵總體上界定得比較寬泛、 抽象(只有OECD通過(guò)補(bǔ)充界定予以一定程度的明確),這反映了現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展尚面臨諸多不確定性因素。
國(guó)內(nèi)外對(duì)“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”的稱(chēng)謂也不統(tǒng)一。如美國(guó)、英國(guó)和印度稱(chēng)為“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”,日本學(xué)界多稱(chēng)“生物產(chǎn)業(yè)”,我國(guó)有“現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”、“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”、“生物產(chǎn)業(yè)”等稱(chēng)謂。有學(xué)者認(rèn)為,生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化本來(lái)就是現(xiàn)代生物科學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,因而“現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”的稱(chēng)謂顯得啰嗦,而“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”這一稱(chēng)謂過(guò)多地強(qiáng)調(diào)了產(chǎn)業(yè)的技術(shù)性特征或生物技術(shù)的應(yīng)用。受此影響,2004年國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)司與中國(guó)生物工程學(xué)會(huì)組織編寫(xiě)的《中國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》中首次使用了“生物產(chǎn)業(yè)”的稱(chēng)謂,并提出這一稱(chēng)謂“有助于生物產(chǎn)業(yè)從科學(xué)家人群逐步進(jìn)入政府、企業(yè)、投資者等社會(huì)大眾的思維模式中”①。從2006年開(kāi)始,該報(bào)告的名稱(chēng)變更為《中國(guó)生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)2007年出臺(tái)的《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》、國(guó)務(wù)院辦公廳2009年印發(fā)的《促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》、國(guó)務(wù)院2012年印發(fā)的《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》均采用了“生物產(chǎn)業(yè)”的用語(yǔ)??梢?jiàn)在我國(guó),“生物產(chǎn)業(yè)”與“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)”并無(wú)本質(zhì)區(qū)別,都是指以現(xiàn)代生物技術(shù)為支撐、依托生物資源的各類(lèi)產(chǎn)業(yè)。
(二)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特征
生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)不僅具備其他產(chǎn)業(yè)所共有的要素,如存在于商品經(jīng)濟(jì)社會(huì)、追求規(guī)?;a(chǎn)和利潤(rùn)最大化等,還以其獨(dú)有的特征而與其他產(chǎn)業(yè)相區(qū)別。第一,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)以現(xiàn)代生物技術(shù)為發(fā)展的原動(dòng)力。脫離了這一前提,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)便失去了作為一種產(chǎn)業(yè)得以存在和發(fā)展的根基。第二,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)體現(xiàn)了生物資源作為生產(chǎn)資料的不可替代性。無(wú)論是在技術(shù)研發(fā)還是產(chǎn)品生產(chǎn)階段,生物資源都是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基本原材料,生物資源的生物特性決定了其不可替代性。第三,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)滲透于各傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中。生物技術(shù)的應(yīng)用涉及藥品、保健品、食品的生產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)、能源、海洋資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域,使這些領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)面臨重大變革的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。第四,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)性大。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)以生物資源為基本原材料,生物資源的應(yīng)用范圍廣且潛藏危害人類(lèi)健康和環(huán)境安全的風(fēng)險(xiǎn),這種風(fēng)險(xiǎn)一旦轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)的損害,其后果將是不可逆的。第五,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)使傳統(tǒng)倫理觀面臨挑戰(zhàn)。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)通過(guò)技術(shù)手段革新使改變生命體成為可能,這種改變的結(jié)果必將對(duì)傳統(tǒng)生命倫理觀造成沖擊。基于以上特征,對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須進(jìn)行法律規(guī)制,既要鼓勵(lì)其技術(shù)創(chuàng)新、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值、提高人類(lèi)生產(chǎn)生活水平,又要使其發(fā)展程度和方向符合社會(huì)需求,兼顧社會(huì)公共利益,保障生態(tài)安全,以實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。
(三)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律需求
生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為一種新的經(jīng)濟(jì)形式,其出現(xiàn)與發(fā)展帶來(lái)了新的利益需求和利益主體,多種利益需求之間(如私人利益之間、私人利益與社會(huì)利益之間)難免會(huì)發(fā)生沖突,不同的利益主體在不斷地進(jìn)行博弈。這種沖突和博弈需要一種權(quán)威性的力量予以調(diào)控,以既平衡不同主體的利益需求,又實(shí)現(xiàn)社會(huì)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。在當(dāng)代社會(huì),這種權(quán)威性的力量主要來(lái)自法律,法律創(chuàng)設(shè)一定的規(guī)則并通過(guò)內(nèi)在的公信力和外在的強(qiáng)制力敦促人們予以遵守。從這個(gè)角度看,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律需求不僅來(lái)自該產(chǎn)業(yè)本身,還源于社會(huì)以及作為公共權(quán)力代表的國(guó)家對(duì)該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。
生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求國(guó)家至少提供兩個(gè)層面的法律制度:第一,基于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量而提供一般的法律制度。具體而言:在宏觀層面上,為了鼓勵(lì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展而采取財(cái)政、金融、稅收、土地使用等方面的支持性法律制度,同時(shí)為了保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益、防止企業(yè)惡性競(jìng)爭(zhēng)而確立反壟斷、反不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)法律機(jī)制;在微觀層面上,提供激勵(lì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理方面的法律制度,同時(shí)為了維護(hù)交易秩序、規(guī)范企業(yè)經(jīng)營(yíng)行為而進(jìn)行相應(yīng)的物權(quán)法、知識(shí)產(chǎn)權(quán)法、合同法制度變革。第二,基于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特性而提供特殊的法律制度。包括基于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)性特征而提供激勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新、確保技術(shù)成果轉(zhuǎn)化等保障性法律制度;基于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的生物資源依賴性而提供對(duì)生物資源的獲取與交易進(jìn)行分類(lèi)監(jiān)管的法律制度;基于生物技術(shù)的應(yīng)用范圍廣且關(guān)乎人類(lèi)健康與環(huán)境安全、風(fēng)險(xiǎn)性極大而提出對(duì)具體的研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)等行為進(jìn)行合理監(jiān)管的法律制度;基于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展將帶來(lái)倫理觀方面的挑戰(zhàn)而提供科學(xué)的倫理價(jià)值判斷和評(píng)價(jià)的法律制度。
目前,我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展程度較低,與我國(guó)生物技術(shù)科研水平和生物資源擁有情況不相匹配,其重要原因之一是我國(guó)當(dāng)前的法律制度未能因應(yīng)其需求。我國(guó)目前缺乏規(guī)范生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合性法律規(guī)范,現(xiàn)行法律文件中亦少有專(zhuān)門(mén)規(guī)范生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)容。立法的缺失使得我國(guó)關(guān)于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的行政管理效果不佳,相關(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)權(quán)責(zé)不清晰、權(quán)力劃分不明且面臨監(jiān)管缺乏依據(jù)、監(jiān)管的邊界模糊等問(wèn)題。
三、法律如何規(guī)制生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
現(xiàn)代國(guó)家通過(guò)法律調(diào)整著社會(huì)的方方面面。盡管在不同領(lǐng)域的具體內(nèi)容不同,但法律對(duì)不同領(lǐng)域的調(diào)整方式基本相同,一般有兩個(gè)步驟:第一,明確不同情勢(shì)下法律所追求的價(jià)值,這是制度構(gòu)建與運(yùn)作的根基,也為進(jìn)一步明確法律規(guī)范的內(nèi)容指明方向。第二,確定法律規(guī)范的內(nèi)容,以明晰具體行為的可為與不可為的邊界,進(jìn)而形成一定的社會(huì)生活秩序。對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)而言,經(jīng)由“價(jià)值定位—法律規(guī)范”這一動(dòng)態(tài)過(guò)程而形成的法律秩序,能保障其良性、有序發(fā)展。
(一)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律的價(jià)值定位
價(jià)值研究是所有法學(xué)研究的基礎(chǔ)。價(jià)值定位解決“為何要立法”和“法律應(yīng)當(dāng)規(guī)范什么”的問(wèn)題,這是構(gòu)建法律制度的前提,也為法律原則和法律規(guī)范的制定與實(shí)施提供依據(jù)。明確法律的價(jià)值定位,對(duì)不同的法律價(jià)值追求之間進(jìn)行排序,是立法回應(yīng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展法律需求的第一步。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律規(guī)制既要立足我國(guó)作為最大發(fā)展中國(guó)家的基本國(guó)情,加大該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展力度,又要保護(hù)生態(tài)環(huán)境和生物資源,規(guī)范資源使用行為;既要推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),又要保障公民的人身權(quán)和健康權(quán),禁止違背倫理的實(shí)驗(yàn),防止生物藥物、轉(zhuǎn)基因食品等被非法交易和濫用。“價(jià)值問(wèn)題雖然是一個(gè)困難的問(wèn)題,但它是法律科學(xué)所不能回避的?!雹谏鲜鰞r(jià)值問(wèn)題都是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立法所必須面對(duì)的,對(duì)之進(jìn)行深入研究和理性分析,才能為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律的創(chuàng)設(shè)和實(shí)施提供價(jià)值層面的依據(jù)。
法的基本價(jià)值要素包括秩序、正義、自由、平等、安全、效率等,這是任何部門(mén)法(實(shí)體法或程序法)所共同具備的,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律也不應(yīng)例外。除此之外,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律還應(yīng)體現(xiàn)其特殊的價(jià)值要素如人權(quán)保障、可持續(xù)發(fā)展等。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律所追求的多層次價(jià)值目標(biāo)都有自己的內(nèi)涵和特性,在不同的情勢(shì)下,其必然發(fā)生沖突。例如,開(kāi)展何種研究、開(kāi)發(fā)何種產(chǎn)品是研究人員和企業(yè)的自由,而國(guó)家為了保護(hù)生物安全,必須制定相關(guān)法律制度來(lái)規(guī)范這些行為,由此可能產(chǎn)生自由與正義、安全、秩序、可持續(xù)發(fā)展等價(jià)值目標(biāo)之間的沖突。又如,現(xiàn)實(shí)中一些發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)種種形式免費(fèi)利用發(fā)展中國(guó)家的基因資源進(jìn)行生物技術(shù)方面的研究,甚至對(duì)其研究成果申請(qǐng)專(zhuān)利,以享有獨(dú)占的、排他性的使用權(quán),如此就侵犯了發(fā)展中國(guó)家的和生物資源受益權(quán),帶來(lái)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的效率與公平價(jià)值目標(biāo)之間的沖突。③
面對(duì)沖突,必須設(shè)立一定的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同的價(jià)值要素和利益保護(hù)進(jìn)行定位、排序,以使法律的創(chuàng)制和運(yùn)行有據(jù)可循。對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律而言,這種標(biāo)準(zhǔn)的確立可以有三種形式:第一,通過(guò)授權(quán)性法律規(guī)范來(lái)確認(rèn)和促進(jìn)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以保障技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)等價(jià)值目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這里,“確認(rèn)”是指確定生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展主體的法律地位,明確其權(quán)利義務(wù);“促進(jìn)”是指對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行法律制度設(shè)計(jì)和運(yùn)行機(jī)制安排,從法律層面為其創(chuàng)造良好的發(fā)展環(huán)境和條件。第二,通過(guò)禁止性法律規(guī)范來(lái)限制生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的不利因素,以保障社會(huì)可持續(xù)發(fā)展價(jià)值目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。這里,“限制”是指對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中可能產(chǎn)生不同結(jié)果的法律行為,由具體主體進(jìn)行分類(lèi)監(jiān)管,以防范其可能帶來(lái)的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律應(yīng)立足于促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,因此,應(yīng)當(dāng)禁止不利于這一目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的行為,讓行為人承擔(dān)相應(yīng)的法律后果。第三,通過(guò)義務(wù)性法律規(guī)范及其他規(guī)范的共同引導(dǎo)來(lái)指引生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。義務(wù)性法律規(guī)范重在明確某一行為的“可為”與“不可為”的邊界及后果,為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)主體提供行為模式參考。通過(guò)上述法律規(guī)范的架構(gòu)和實(shí)施,可以促成生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域良好的發(fā)展秩序。
(二)國(guó)外生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度借鑒
美國(guó)、日本及一些歐洲國(guó)家的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展居世界前列。由于各國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式各異,其相應(yīng)的法律制度也有所差異。美國(guó)的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律涉及多個(gè)領(lǐng)域,主要體現(xiàn)在資金支持、稅收優(yōu)惠、教育跟進(jìn)、產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展、促進(jìn)研究成果產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化利用等方面。美國(guó)多年來(lái)形成的比較穩(wěn)定的科技管理體制(立法、司法、行政三個(gè)系統(tǒng)不同程度地參與科技管理),保障了其生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度的有效實(shí)施。④日本在20世紀(jì)80年代就把生物技術(shù)列為未來(lái)著力發(fā)展的國(guó)家技術(shù),并采取了一系列法律措施發(fā)展生物技術(shù)產(chǎn)業(yè),如日本1999年公布的《開(kāi)創(chuàng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基本方針》中提出了“生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立國(guó)”戰(zhàn)略,并于2002年頒布了《生物技術(shù)戰(zhàn)略大綱》;通過(guò)制定和完善關(guān)于技術(shù)轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)(TLO)的法律,保護(hù)生物技術(shù)研究方的知識(shí)產(chǎn)權(quán);制定“產(chǎn)官學(xué)”合作制度,進(jìn)行金融制度改革,保證了生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中的資金來(lái)源。⑤德國(guó)等歐洲國(guó)家生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)其環(huán)境保護(hù)法律和科研專(zhuān)利權(quán)、科研成果開(kāi)發(fā)方面的法律和資金保障機(jī)制的支持。⑥
總體來(lái)看,發(fā)展中國(guó)家對(duì)發(fā)展生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)都非常重視,許多國(guó)家在立法上予以了高度重視和有力協(xié)調(diào)。如印度對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展推行了一系列扶持性法律措施:第一,制定、完善了相關(guān)法律制度,包括促進(jìn)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合性法律制度,以及單列的專(zhuān)利技術(shù)保護(hù)、生物多樣性保護(hù)(尤其是傳統(tǒng)知識(shí)的法律保護(hù))、技術(shù)研究及其商業(yè)性開(kāi)發(fā)審批、人類(lèi)基因的研究管理等制度。第二,建立了專(zhuān)門(mén)的機(jī)構(gòu)加強(qiáng)管理,如成立了全面負(fù)責(zé)和協(xié)調(diào)全國(guó)生物技術(shù)工作的國(guó)家生物技術(shù)委員會(huì)(1982年成立,1986年升格為國(guó)家生物技術(shù)部),成立了由科學(xué)家和管理專(zhuān)家組成的科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì)以及16個(gè)生物技術(shù)特別工作組,從中央到地方都設(shè)有針對(duì)生物資源管理的專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)。⑦第三,出臺(tái)了生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的促進(jìn)措施,包括簡(jiǎn)化審批程序、取消對(duì)工廠生產(chǎn)能力的數(shù)量限制、鼓勵(lì)出口、自由進(jìn)口、免除關(guān)稅等措施。第四,加強(qiáng)對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資金支持,包括加大政府投資力度、改革風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)制、鼓勵(lì)對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)投資等。第五,開(kāi)展有關(guān)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的教育,重視生物技術(shù)科研人才的培養(yǎng)和這方面的國(guó)際合作。⑧除印度外,一些發(fā)展中國(guó)家在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法制建設(shè)的某些領(lǐng)域也各有所長(zhǎng),如一些生物資源豐富的國(guó)家在生物資源的法律保護(hù)方面做得較好,值得其他國(guó)家予以借鑒。
任何一國(guó)的法律都有其賴以生長(zhǎng)的土壤,如果脫離該國(guó)經(jīng)濟(jì)、政治與文化背景而僅將其法律規(guī)則進(jìn)行移植,那么“能真正從一個(gè)法域遷移到另一個(gè)法域的東西充其量不過(guò)是一堆毫無(wú)含義的語(yǔ)詞形式”⑨。在研究他國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立法時(shí),除了關(guān)注法律制度的內(nèi)容,還應(yīng)對(duì)作為法律制度實(shí)施載體的具體機(jī)制的設(shè)立與運(yùn)行進(jìn)行審視,考察法律制度與機(jī)制出臺(tái)的文化背景。我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度和機(jī)制的設(shè)計(jì)與完善,也應(yīng)放置于我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與法制建設(shè)狀況、傳統(tǒng)文化淵源等背景下進(jìn)行考慮,對(duì)國(guó)外的法治建設(shè)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)重點(diǎn)作立法技術(shù)和立法方法方面的借鑒。
四、我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度建構(gòu)
國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)2007年編制的《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》,是我國(guó)第一次將生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一個(gè)戰(zhàn)略性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整體規(guī)劃和部署的法律性文件;2009年國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》,比較系統(tǒng)地提出了我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向、重點(diǎn)任務(wù)和政策措施。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要性和特殊性決定了我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律必須體系化和專(zhuān)門(mén)化,加強(qiáng)以下三個(gè)方面的法律制度建設(shè)已刻不容緩。
(一)明確生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律原則
生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律應(yīng)以其特有的原則作為制度構(gòu)建的基礎(chǔ)并貫穿制度建設(shè)始終。綜合我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律需求,我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律的基本原則應(yīng)包括三個(gè)方面:第一,鼓勵(lì)科技進(jìn)步原則。生物技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展是科技力量整合的結(jié)果,科技創(chuàng)新是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)持續(xù)進(jìn)步的基礎(chǔ)與動(dòng)力,沒(méi)有科技進(jìn)步,就沒(méi)有生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。第二,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化發(fā)展原則。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)以企業(yè)主導(dǎo)發(fā)展為基本模式,以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)為目標(biāo),順應(yīng)市場(chǎng)規(guī)律;政府通過(guò)在宏觀層面上進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)布局、產(chǎn)業(yè)組織、產(chǎn)業(yè)政策等方面的合理安排來(lái)促進(jìn)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。第三,可持續(xù)發(fā)展原則。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不應(yīng)以犧牲長(zhǎng)遠(yuǎn)利益為代價(jià),無(wú)論是技術(shù)研發(fā)還是商品生產(chǎn),都應(yīng)當(dāng)注重經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、資源、環(huán)境等方面協(xié)調(diào)發(fā)展。
(二)構(gòu)建生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律體系
法律體系是指一國(guó)現(xiàn)行的全部法律規(guī)范按照不同的法律部門(mén)分類(lèi)組合而形成的一個(gè)呈體系化的有機(jī)聯(lián)系的統(tǒng)一整體⑩。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律體系是國(guó)家法律體系的一個(gè)子系統(tǒng),由旨在促進(jìn)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、防范相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)和損害發(fā)生的法律規(guī)范構(gòu)成,包括保障生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的綜合性法律文件,以及各部門(mén)法中調(diào)整生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律關(guān)系、規(guī)范生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展行為的法律原則和具體制度。我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律體系的構(gòu)建,應(yīng)以我國(guó)現(xiàn)有法律體系為基礎(chǔ),結(jié)合我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及其未來(lái)需求,審視我國(guó)現(xiàn)行法律制度的不足并進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充和完善,建立起系統(tǒng)、協(xié)調(diào)的規(guī)制生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律原則、規(guī)則和制度體系。具體而言,我國(guó)應(yīng)以“趨利”和“避害”兩條主線來(lái)進(jìn)行生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度構(gòu)建:第一,構(gòu)建引導(dǎo)和支持生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律制度,包括知識(shí)產(chǎn)權(quán)保障制度、公平競(jìng)爭(zhēng)保障制度、財(cái)稅保障制度、特殊企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理制度、投資制度、生物技術(shù)轉(zhuǎn)移及生物技術(shù)產(chǎn)品交易制度等。第二,構(gòu)建預(yù)防和應(yīng)對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的風(fēng)險(xiǎn)的法律制度,包括基本人權(quán)保障制度、生物安全制度、環(huán)境保護(hù)制度等。上述制度交融于不同的法律部門(mén)中,單獨(dú)或交叉規(guī)范著生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律關(guān)系。在不同的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域(如醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域),還可以專(zhuān)門(mén)規(guī)定予以特殊適用的具體制度。
(三)完善生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的監(jiān)管機(jī)制
在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中,有無(wú)具體的監(jiān)管主體、能否依法監(jiān)管十分重要。美國(guó)對(duì)食品生物工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展有一套相互配合的法律制度進(jìn)行規(guī)制,該產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域每一種產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷(xiāo)售都受到一個(gè)主導(dǎo)機(jī)構(gòu)和多個(gè)相關(guān)機(jī)構(gòu)的共同管理,這些機(jī)構(gòu)依據(jù)法律授權(quán)履行著健康和安全保障的義務(wù),同時(shí)負(fù)責(zé)消除因法律實(shí)施不到位而產(chǎn)生的危害。監(jiān)管機(jī)制作為實(shí)施生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律的配套措施,其完善在一定程度上影響到法律制度的實(shí)效。監(jiān)管機(jī)制的完善可以從三個(gè)方面進(jìn)行:第一,明確具體的監(jiān)管主體,防止發(fā)生無(wú)人監(jiān)管或多個(gè)監(jiān)管主體相互推諉致使監(jiān)管缺失的現(xiàn)象。第二,建立清晰、暢通的監(jiān)管系統(tǒng),如此既便于監(jiān)管主體行使監(jiān)管權(quán),也便于對(duì)監(jiān)管行為進(jìn)行監(jiān)督和管理。第三,嚴(yán)格監(jiān)管責(zé)任,以有效避免監(jiān)管不力的現(xiàn)象發(fā)生。
五、結(jié)語(yǔ)
法律從無(wú)到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,與人類(lèi)社會(huì)發(fā)展相互影響。進(jìn)入生物經(jīng)濟(jì)時(shí)代,已有的法律面對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的客觀現(xiàn)實(shí)呈現(xiàn)出種種不適應(yīng)性,這些不適應(yīng)性可統(tǒng)稱(chēng)為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展法律問(wèn)題。這些問(wèn)題是復(fù)雜的、多元的,其中蘊(yùn)含著深層次的新興價(jià)值觀念與傳統(tǒng)價(jià)值理念之間的沖突,也體現(xiàn)出現(xiàn)有法律調(diào)整范圍狹窄、無(wú)法規(guī)范新的社會(huì)行為的弊端,凸顯法律規(guī)范的內(nèi)容與實(shí)施機(jī)制不配套而產(chǎn)生的法律尷尬。這些問(wèn)題產(chǎn)生于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中,其解決之道亦深藏于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的大環(huán)境中。我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、法制建設(shè)現(xiàn)狀及其未來(lái)走勢(shì)是建構(gòu)我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度的起點(diǎn)和終點(diǎn),同時(shí),我國(guó)應(yīng)對(duì)其他國(guó)家在發(fā)展生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)過(guò)程中提出的先進(jìn)的法律理念和制度進(jìn)行分析、借鑒。當(dāng)前,基礎(chǔ)理論研究是我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度創(chuàng)制工作的重中之重。只有對(duì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的價(jià)值定位、不同價(jià)值目標(biāo)之間的排序等進(jìn)行分析、論證,才能推動(dòng)我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法制建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展。同時(shí),我國(guó)應(yīng)注重生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度與機(jī)制的整體性構(gòu)建。當(dāng)前,我國(guó)社會(huì)主義法律體系已經(jīng)形成,但并不完善,在此前提下,對(duì)我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律制度進(jìn)行整體性構(gòu)建的任務(wù)并不輕松。新的制度安排要立足于現(xiàn)有基礎(chǔ),注重對(duì)現(xiàn)有制度和機(jī)制進(jìn)行完善,并使新舊制度、機(jī)制之間有機(jī)銜接,形成統(tǒng)一整體,發(fā)揮制度建設(shè)的整體功效。
為了適應(yīng)這種快速發(fā)展的形勢(shì),美國(guó)、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家先后制定了國(guó)家發(fā)展計(jì)劃,把海洋生物技術(shù)研究確定為21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。1996年,中國(guó)也不失時(shí)機(jī)地將海洋生物技術(shù)納入國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃),為今后的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。不言而喻,迄今海洋生物技術(shù)不僅成為海洋科學(xué)與生物技術(shù)交叉發(fā)展起來(lái)的全新研究領(lǐng)域,同時(shí),也是21世紀(jì)世界各國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容并將顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭和巨大應(yīng)用潛力。
1.發(fā)展特點(diǎn)
表1和表2列出的資料大體反映了當(dāng)前海洋生物技術(shù)研究發(fā)展的主要特點(diǎn)。
1.1加強(qiáng)基礎(chǔ)生物學(xué)研究是促進(jìn)海洋生物技術(shù)研究發(fā)展的重要基石
海洋生物技術(shù)涉及到海洋生物的分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué),乃至生物多樣性和海洋生態(tài)學(xué)等廣泛內(nèi)容,為了使其發(fā)展有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),研究者非常重視相關(guān)的基礎(chǔ)研究。在《IMBC 2000》會(huì)議期間,當(dāng)本文作者詢問(wèn)一位資深的與會(huì)者:本次會(huì)議的主要進(jìn)步是什么?他毫不猶豫的回答:分子生物學(xué)水平的研究成果增多了。事實(shí)確實(shí)如此。近期的研究成果統(tǒng)計(jì)表明,海洋生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究更側(cè)重于分子水平的研究,如基因表達(dá)、分子克隆、基因組學(xué)、分子標(biāo)記、海洋生物分子、物質(zhì)活性及其化合物等。這些具有導(dǎo)向性的基礎(chǔ)研究,對(duì)今后的發(fā)展將有重要影。
1.2推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是海洋生物技術(shù)應(yīng)用的主要方面
目前,應(yīng)用海洋生物技術(shù)推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要聚焦在水產(chǎn)養(yǎng)殖和海洋天然產(chǎn)物開(kāi)發(fā)兩個(gè)方面,這也是海洋生物技術(shù)研究發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。充滿活力的原因所在。在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面,提高重要養(yǎng)殖種類(lèi)的繁殖、發(fā)育、生長(zhǎng)和健康狀況,特別是在培育品種的優(yōu)良性狀、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的進(jìn)步,如轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因魚(yú)的培育、貝類(lèi)多倍體育苗、魚(yú)類(lèi)和甲殼類(lèi)性別控制、疾病檢測(cè)與防治、DNA疫苗和營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)等;在海洋天然產(chǎn)物開(kāi)發(fā)方面,利用生物技術(shù)的最新原理和方法開(kāi)發(fā)分離海洋生物的活性物質(zhì)、測(cè)定分子組成和結(jié)構(gòu)及生物合成方式、檢驗(yàn)生物活性等,已明顯地促進(jìn)了海洋新藥、酶、高分子材料、診斷試劑等新一代生物制品和化學(xué)品的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)。
表1 近期IMBC大會(huì)研討的主要內(nèi)容
表2 近期IMBC大會(huì)和《Marine Biotechnology》學(xué)報(bào)論文統(tǒng)計(jì)表
1.3保證海洋環(huán)境可持續(xù)利用是海洋生物技術(shù)研究應(yīng)用的另一個(gè)重要方面
利用生物技術(shù)保護(hù)海洋環(huán)境、治理污染,使海洋生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)過(guò)程更加有效是一個(gè)相對(duì)比較新的應(yīng)用發(fā)展領(lǐng)域,因此,無(wú)論是從技術(shù)開(kāi)發(fā),還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看,它都有巨大的潛力有待挖掘出來(lái)。目前已涉及到的研究主要包括生物修復(fù)(如生物降解和富集、固定有毒物質(zhì)技術(shù)等)、防生物附著、生態(tài)毒理、環(huán)境適應(yīng)和共生等。有關(guān)國(guó)家把“生物修復(fù)”作為海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)及其產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生物工程手段,美國(guó)和加拿大聯(lián)合制定了海洋環(huán)境生物修復(fù)計(jì)劃,推動(dòng)該技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。
1.4與海洋生物技術(shù)發(fā)展有關(guān)的海洋政策始終是公眾關(guān)注的問(wèn)題
其中海洋生物技術(shù)的發(fā)展策略、海洋生物技術(shù)的專(zhuān)利保護(hù)、海洋生物技術(shù)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的重要性、轉(zhuǎn)基因種類(lèi)的安全性及控制問(wèn)題、海洋生物技術(shù)與生物多樣性關(guān)系以及海洋環(huán)境保護(hù)等方面的政策、法規(guī)的制定與實(shí)施倍受關(guān)注。
2. 重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域
當(dāng)前,國(guó)際海洋生物技術(shù)的重點(diǎn)研究發(fā)展領(lǐng)域主要包括如下幾個(gè)方面:
2.1發(fā)育與生殖生物學(xué)基礎(chǔ)
弄清海洋生物胚胎發(fā)育、變態(tài)、成熟及繁殖各個(gè)環(huán)節(jié)的生理過(guò)程及其分子調(diào)控機(jī)理,不僅對(duì)于闡明海洋生物生長(zhǎng)、發(fā)育與生殖的分子調(diào)控規(guī)律具有重要科學(xué)意義,而且對(duì)于應(yīng)用生物技術(shù)手段,促進(jìn)某種生物的生長(zhǎng)發(fā)育及調(diào)控其生殖活動(dòng),提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要應(yīng)用價(jià)值。因此,這方面的研究是近年來(lái)海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。主要包括:生長(zhǎng)激素、生長(zhǎng)因子、甲狀腺激素受體、促性腺激素、促性腺激素釋放激素、生長(zhǎng)一催乳激素、滲透壓調(diào)節(jié)激素、生殖抑制因子、卵母細(xì)胞最后成熟誘導(dǎo)因子、性別決定因子和性別特異基因等激素和調(diào)節(jié)因子的基因鑒定、克隆及表達(dá)分析,以及魚(yú)類(lèi)胚胎于細(xì)胞培養(yǎng)及定向分化等。
2.2基因組學(xué)與基因轉(zhuǎn)移
隨著全球性基因組計(jì)劃尤其是人類(lèi)基因組計(jì)劃的實(shí)施,各種生物
的結(jié)構(gòu)基因組和功能基因組研究成為生命科學(xué)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容,海洋生物的基因組研究,特別是功能基因組學(xué)研究自然成為海洋生物學(xué)工作者研究的新熱點(diǎn)。目前的研究重點(diǎn)是對(duì)有代表性的海洋生物(包括魚(yú)、蝦、貝及病原微生物和病毒)基因組進(jìn)行全序列測(cè)定,同時(shí)進(jìn)行特定功能基因,如藥物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐鹽基因等的克隆和功能分析。在此基礎(chǔ)上,基因轉(zhuǎn)移作為海洋生物遺傳改良、培育快速生長(zhǎng)和抗逆優(yōu)良品種的有效技術(shù)手段,已成為該領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)研究發(fā)展的重點(diǎn)。近幾年研究重點(diǎn)集中在目標(biāo)基因篩選,如抗病基因、胰島素樣生長(zhǎng)因子基因及綠色熒光蛋白基因等作為目標(biāo)基因;大批量、高效轉(zhuǎn)基因方法也是基因轉(zhuǎn)移研究的重點(diǎn)方面,除傳統(tǒng)的顯微注射法、基因槍法和攜帶法外,目前已發(fā)展了逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)法,電穿孔法,轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)法及胚胎細(xì)胞介導(dǎo)法等。 2.3病原生物學(xué)與免疫
隨著海洋環(huán)境逐漸惡化和海水養(yǎng)殖的規(guī)?;l(fā)展,病害問(wèn)題已成為制約世界海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸因子之一。開(kāi)展病原生物(如細(xì)菌、病毒等)致病機(jī)理、傳播途徑及其與宿主之間相互作用的研究,是研制有效防治技術(shù)的基礎(chǔ);同時(shí),開(kāi)展海水養(yǎng)殖生物分子免疫學(xué)和免疫遺傳學(xué)的研究,弄清海水魚(yú)、蝦、貝類(lèi)的免疫機(jī)制對(duì)于培育抗病養(yǎng)殖品種、有效防治養(yǎng)殖病害的發(fā)生具有重要意義。因此,病原生物學(xué)與免疫已成為當(dāng)前海洋生物技術(shù)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一,重點(diǎn)是病原微生物致病相關(guān)基因、海洋生物抗病相關(guān)基因的篩選、克隆,海洋無(wú)脊椎動(dòng)物細(xì)胞系的建立、海洋生物免疫機(jī)制的探討、DNA疫苗研制等。
? 2.4生物活性及其產(chǎn)物
海洋生物活性物質(zhì)的分離與利用是當(dāng)今海洋生物技術(shù)的又一研究熱點(diǎn)?,F(xiàn)人研究表明,各種海洋生物中都廣泛存在獨(dú)特的化合物,用來(lái)保護(hù)自己生存于海洋中。來(lái)自不同海洋生物的活性物質(zhì)在生物醫(yī)學(xué)及疾病防治上顯示出巨大的應(yīng)用潛力,如海綿是分離天然藥物的重要資源。另外,有一些海洋微生物具有耐高溫或低溫、耐高壓、耐高鹽和財(cái)?shù)蜖I(yíng)養(yǎng)的功能,研究開(kāi)發(fā)利用這些具特殊功能的海洋極端生物可能獲得陸地上無(wú)法得到的新的天然產(chǎn)物,因而,對(duì)極端生物研究也成為近年來(lái)海洋生物技術(shù)研究的重點(diǎn)方面。這一領(lǐng)域的研究重點(diǎn)包括抗腫瘤藥物、工業(yè)酶及其它特殊用途酶類(lèi)、極端微生物定功能基因的篩選、抗微生物活性物質(zhì)、抗生殖藥物、免疫增強(qiáng)物質(zhì)、抗氧化劑及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等。
2.5海洋環(huán)境生物技術(shù)
該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)是海洋生物修復(fù)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。生物修復(fù)技術(shù)是比生物降解含義更為廣泛,又以生物降解為重點(diǎn)的海洋環(huán)境生物技術(shù)。其方法包括利用活有機(jī)體、或其制作產(chǎn)品降解污染物,減少毒性或轉(zhuǎn)化為無(wú)毒產(chǎn)品,富集和固定有毒物質(zhì)(包括重金屬等),大尺度的生物修復(fù)還包括生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)調(diào)控等。應(yīng)用領(lǐng)域包括水產(chǎn)規(guī)?;B(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖、石油污染、重金屬污染、城市排污以及海洋其他廢物(水)處理等。目前,微生物對(duì)環(huán)境反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制、降解過(guò)程的生化機(jī)理、生物傳感器、海洋微生物之間以及與其它生物之間的共生關(guān)系和互利機(jī)制,抗附著物質(zhì)的分離純化等是該領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。
3.前沿領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展
3.1發(fā)育與生殖調(diào)控
應(yīng)用GIH(性腺抑制激素)和GSH(性腺刺激激素)等激素調(diào)控甲殼類(lèi)動(dòng)物成熟和繁殖的技術(shù)[1],研究了甲狀腺激素在金紹生長(zhǎng)和發(fā)育中的調(diào)控作用,發(fā)現(xiàn)甲狀腺激素受體mRNA水平在大腦中最高,在肌肉中最低,而在肝、腎和鰓中表達(dá)水平中等,表明甲狀腺素受體在成體金銀腦中起著重要作用[1],對(duì)海鞘的同源框(Homeobox)基因進(jìn)行了鑒定,分離到30個(gè)同源框基因[1],建立了青鳉的同源框(Homeobox)基因[1],建立了青鳉胚胎干細(xì)胞系并通過(guò)細(xì)胞移植獲得了嵌合體青鳉[1],建立了虹鱒原始生殖細(xì)胞培養(yǎng)物并分離出Vasa基因[2],進(jìn)行斑節(jié)對(duì)蝦生殖抑制激素的分離與鑒定[2],應(yīng)用受體介導(dǎo)法篩選GnRH類(lèi)似物,用于魚(yú)類(lèi)繁殖[2],建立了海綿細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),用于進(jìn)行藥物篩選[2],建立了將海膽胚胎作為研究基因表達(dá)的模式系統(tǒng)[2],通過(guò)基因轉(zhuǎn)移開(kāi)展了海膽胚胎工程的研究[2],研究了人葡糖轉(zhuǎn)移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鱒胚胎中的表達(dá)[3],建立了通過(guò)細(xì)胞周期蛋白依賴的激酶活性測(cè)定海水魚(yú)苗細(xì)胞增殖速率的方法[3],研究了幾丁質(zhì)酶基因在斑節(jié)對(duì)蝦蛻皮過(guò)程中的表達(dá)[4],從海參分離出同源框基因,并進(jìn)行了序列的測(cè)定[4]。
3.2功能基因克隆
建立了牙鲆肝臟和脾臟mRN A的表達(dá)序列標(biāo)志,從深海一種耐壓細(xì)菌中分離到壓力調(diào)節(jié)的操縱子,從大西洋鮭分離到雌激素受體和甲狀腺素受體基因,從挪威對(duì)蝦中分離到性腺抑制激素基因[1];將DNA微陣列技術(shù)在海綿細(xì)胞培養(yǎng)上進(jìn)行了應(yīng)用,構(gòu)建了班節(jié)對(duì)蝦遺傳連鎖圖譜,建立了海洋紅藻EST,從海星卵母細(xì)胞中分離出成熟蛋白酶體的催化亞基,初步表明硬骨頭魚(yú)類(lèi)IGF-I原E一肽具有抗腫瘤作用[2];構(gòu)建了海洋酵母De—baryomyces hansenii的質(zhì)粒載體,從鯉魚(yú)血清中分離純化出蛋白酶抑制劑,從蘭蟹血細(xì)胞中分離到一種抗菌肽樣物質(zhì),從紅鮑分離到一種肌動(dòng)蛋白啟動(dòng)子,發(fā)現(xiàn)依賴于細(xì)胞周期的激酶活性可用作海洋魚(yú)類(lèi)苗種細(xì)胞增殖的標(biāo)記,克隆和定序了鰻魚(yú)細(xì)胞色素P4501A cD-NA,通過(guò)基因轉(zhuǎn)移方法分析了鰻細(xì)胞色素P450IAI基因的啟動(dòng)子區(qū)域,分離和克隆了鰻細(xì)胞色素P450IAI基因,建立了適宜于溝紹遺傳作圖的多態(tài)性EST標(biāo)記,構(gòu)建了黃蓋鰈EST數(shù)據(jù)庫(kù)并鑒定出了一些新基因,建立了班節(jié)對(duì)蝦一些組織特異的EST標(biāo)志,從經(jīng)Hirame Rhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴細(xì)胞 EST中分離出596個(gè) cDNA克隆[3];用PCR方法克隆出一種自體受精雌雄同體魚(yú)類(lèi)的?一肌動(dòng)蛋白基因,從金鯛cDNA文庫(kù)中分離出多肽延伸因子EF-2CDNA克隆,在湖鱒基因組中發(fā)現(xiàn)了TC1樣轉(zhuǎn)座子元件[4];鑒定和克隆出的基因包括:南美白對(duì)蝦抗菌肽基因、牡蠣變應(yīng)原(allergen)基因、大西洋鰻和大西洋鮭抗體基因、虹鱒Vasa基因、青鳉P53基因組基因、雙鞭毛藻類(lèi)真核啟始因子5A基因、條紋鱸GtH(促性腺激素)受體cDNA、鮑肌動(dòng)蛋白基因、藍(lán)細(xì)菌丙酮酸激酶基因、鯉魚(yú)視紫紅質(zhì)基因調(diào)節(jié)系列以及牙鲆溶菌酶基因等[1—4]。
3.3基因轉(zhuǎn)移
分離克隆了大馬哈魚(yú)IGF基因及其啟動(dòng)子,并構(gòu)建了大馬哈魚(yú)IGF(胰島素樣生長(zhǎng)因子)基因表達(dá)載體[1]。通過(guò)核定位信號(hào)因子提高了外源基因轉(zhuǎn)移到斑馬魚(yú)卵的整合率[1],建立了快速生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)基因羅非魚(yú)品系并進(jìn)行了安全性評(píng)價(jià);對(duì)轉(zhuǎn)基因羅非魚(yú)進(jìn)行了三倍體誘導(dǎo),發(fā)現(xiàn)三倍體轉(zhuǎn)基因羅非魚(yú)盡管生長(zhǎng)不如轉(zhuǎn)基因二倍體快,但優(yōu)于未轉(zhuǎn)基因的二倍體魚(yú),同時(shí),轉(zhuǎn)基因三倍體雌魚(yú)是完全不育的,因而具有推廣價(jià)值[2];研究了超聲處理促進(jìn)外源DNA與金鯛結(jié)合的技術(shù)方法,將GFP作為細(xì)胞和生物中轉(zhuǎn)基因表達(dá)的指示劑;表明轉(zhuǎn)基因溝鯰比對(duì)照組生長(zhǎng)快33%,且轉(zhuǎn)基因魚(yú)逃避敵害的能力較差,因而可以釋放到自然界中,而不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成大的危害[3];應(yīng)用GFP作為遺傳標(biāo)記研究了斑馬魚(yú)轉(zhuǎn)基因的條件優(yōu)化和表達(dá)效率[3];在抗病基因工程育種方面,構(gòu)建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表達(dá)載體并進(jìn)行了基因轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)[2];在轉(zhuǎn)基因研究的種類(lèi)上,目前已從經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)逐步擴(kuò)展到養(yǎng)殖蝦、貝類(lèi)及某些觀賞魚(yú)類(lèi)[2.3]。通過(guò)基因槍法將外源基因轉(zhuǎn)到虹鱒肌肉中獲得了穩(wěn)定表達(dá)[4]。
3.4分子標(biāo)記技術(shù)與遺傳多樣性
研究了將魚(yú)類(lèi)基因內(nèi)含子作為遺傳多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)的可行性,應(yīng)用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海幾種海洋生物的遺傳多樣性[1]。研究了南美白對(duì)蝦消化酶基因的多態(tài)性[1];利用寄生性原生動(dòng)
物和有毒甲藻基因組DNA的間隔區(qū)序列作標(biāo)記檢測(cè)環(huán)境水體中這些病原生物的污染程度,應(yīng)用18S和5.8 S核糖體RNA基因之間的第一個(gè)內(nèi)部間隔區(qū)(ITC—1)序列作標(biāo)記進(jìn)行甲殼類(lèi)生物種間和種內(nèi)遺傳多樣性研究[2];研究了斑節(jié)對(duì)蝦三個(gè)種群的線粒體DNA多態(tài)性,用PCR技術(shù)鑒定了夏威夷苗的種類(lèi)特異性。通過(guò)測(cè)定內(nèi)含子序列揭示了南美白對(duì)蝦的種內(nèi)遺傳多樣性,采用同功酶、微衛(wèi)星DNA及RAPD標(biāo)記對(duì)褐鱒不同種群的遺傳變異進(jìn)行了評(píng)價(jià),在平魚(yú)鑒定并分離出12種微衛(wèi)星DNA,在美國(guó)加州魷魚(yú)上發(fā)現(xiàn)了高度可變的微衛(wèi)星DNA[3];弄清了一種深水魚(yú)類(lèi)線粒體基因組的結(jié)構(gòu),并發(fā)現(xiàn)了硬骨魚(yú)類(lèi) tRNA基因重組的首個(gè)實(shí)例,測(cè)定了具有重要商業(yè)價(jià)值的海水輪蟲(chóng)的衛(wèi)星DNA序列,用RAPD技術(shù)在大鯪鲆和鰨魚(yú)篩選到微衛(wèi)星重復(fù)片段,從多毛環(huán)節(jié)動(dòng)物上分離出高度多態(tài)性的微衛(wèi)星DNA,用RAPD技術(shù)研究了泰國(guó)東部泥蟹的遺傳多樣性[3];用AFLP方法分析了母性遺傳物質(zhì)在雌核發(fā)育條紋鱸基因組中的貢獻(xiàn)[4]。 3.5 DNA疫苗及疾病防治
構(gòu)建了抗魚(yú)類(lèi)壞死病毒的 DNA疫苗[1];開(kāi)展了虹鱒IHNV DNA疫苗構(gòu)建及防病的研究,表明用編碼IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鱒,誘導(dǎo)了非特異性免疫保護(hù)反應(yīng),證明DNA免疫途徑在魚(yú)類(lèi)上的可行性,從虹鱒細(xì)胞系中鑒定出經(jīng)干擾素可誘導(dǎo)的蛋白激酶[2];建立了養(yǎng)殖對(duì)蝦病毒病原檢測(cè)的ELISA試劑盒,用PCR等分子生物學(xué)技術(shù)鑒定了蝦類(lèi)的病毒性病原,將魚(yú)類(lèi)的非特異性免疫指標(biāo)用于海洋環(huán)境監(jiān)控,研究了抗病基因轉(zhuǎn)移提高鯛科魚(yú)類(lèi)抗病力的可行性,研究了蛤類(lèi)唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2];研究了一種海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3];建立了測(cè)定牡蠣病原的PCR—ELISA方法[3];研究了Latrunculin B毒素在紅海綿體內(nèi)的免疫定位[4]。
3.6生物活性物質(zhì)
從海藻中分離出新的抗氧化劑[1],建立了大量生產(chǎn)生物活性化合物的海藻細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù),建立了通過(guò)海綿細(xì)胞體外培養(yǎng)制備抗腫瘤化合物的方法[1];從不同生物(如對(duì)蝦和細(xì)菌)中鑒定分離出抗微生物肽及其基因,從魚(yú)類(lèi)水解產(chǎn)物中分離出可用作微生物生長(zhǎng)底物的活性物質(zhì),海洋生物中存在的抗附著活性物質(zhì),用血管生成抑制劑作為抗受孕劑,從蟹和蝦體內(nèi)提取免疫激活劑,從海洋藻類(lèi)和藍(lán)細(xì)菌中純化光細(xì)菌致死化合物,海星抽提物在小鼠上表現(xiàn)出批精細(xì)胞形成的作用,從海洋植物Zostera marina分離出一種無(wú)毒的抗附著活性化合物,從海綿和海鞘抽提物分離出抗腫瘤化合物,開(kāi)發(fā)了珊瑚變態(tài)天然誘導(dǎo)劑,從海膽中分離出一種抗氧化的新藥,在海洋雙鞭毛藻類(lèi)植物中鑒定出長(zhǎng)碳鏈高度不飽和脂肪酸(C28),表明海洋真菌是分離抗微生物肽等生物活性化合物的理想來(lái)源[2];發(fā)現(xiàn)海洋假單胞桿菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性,從硬殼蛤分離出谷光甘肽一S一轉(zhuǎn)移酶,從鯉血清中分離出絲氨酸蛋白酶抑制劑,從海綿中分離出氨激脯氨酸二肽酶,從一種珊瑚分離出具DNA酶樣活性的物質(zhì),建立了開(kāi)放式海綿養(yǎng)殖系統(tǒng),為生物活性物質(zhì)的大量制備提供了充足的海綿原料[3];從蝦肌水解產(chǎn)物中分離到抗氧化肽物質(zhì)[4];從一? 趾Q笙婦?蟹擲氪炕?鯪一乙酸葡糖胺一6一磷酸脫乙酸酶[4]。
3.7生物修復(fù)、極端微生物及防附著
研究了轉(zhuǎn)重金屬硫蛋白基因藻類(lèi)對(duì)海水環(huán)境中重金屬的吸附能力,表明明顯大于野生藻類(lèi)[1],研究了石油降解微生物在修復(fù)被石油污染的海水環(huán)境上的可療性及應(yīng)用潛力[1];研究了海洋磁細(xì)菌在去除和回收海水環(huán)境中重金屬上的應(yīng)用潛力[1];用Bacillus清除養(yǎng)魚(yú)場(chǎng)污水中的氮,用分子技術(shù)篩選作為海水養(yǎng)殖餌料的微藻,開(kāi)發(fā)了六價(jià)鉻在生物修復(fù)上的應(yīng)用潛力,分離出耐冷的癸烷降解細(xì)菌,研究了海洋環(huán)境中多芳香化烴的微生物降解技術(shù)[2];從噬鹽細(xì)菌分離出滲透壓調(diào)節(jié)基因,并生產(chǎn)了重組Ectoine(滲透壓調(diào)節(jié)因子),從2650米的深海分離到一種耐高溫的細(xì)菌,這種細(xì)菌可用來(lái)分離耐高溫和熱穩(wěn)定的酶,在耐高溫的archaea發(fā)現(xiàn)了D型氨基酸和無(wú)氧氨酸消旋酶,測(cè)定了3種海洋火球菌的基因組DNA序列,借助于CROSS/BLAST分析進(jìn)行了特定功能基因的篩選,從海底沉積物、海水和北冰洋收集了1000多種噬冷細(xì)菌,并從這些細(xì)菌中分離到多種冷適應(yīng)的酶[2];建立了一種測(cè)定藤壺附著誘導(dǎo)物質(zhì)的簡(jiǎn)單方法,研究了Chlorophyta和共生細(xì)菌之間附著所必需的形態(tài)上相互作用,研究了珊瑚抗附著物質(zhì)(dterpene)類(lèi)似物的抗附著和麻醉作用[3];分析了海岸環(huán)境中污著的起始過(guò)程,并對(duì)沉積物和附著物的影響進(jìn)行了檢測(cè)[4]。
4.展望與建議
關(guān)鍵詞:可持續(xù)發(fā)展觀;高校生物教學(xué);現(xiàn)代素質(zhì)人才
中圖分類(lèi)號(hào):G658.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)19-0031-02
在經(jīng)濟(jì)全球化、社會(huì)信息化和生態(tài)環(huán)境破壞加劇的21世紀(jì),教育事業(yè)也將面臨新的挑戰(zhàn)。生物學(xué)科與人類(lèi)生存健康和生態(tài)環(huán)境密切相關(guān),是21世紀(jì)的主導(dǎo)科學(xué),這一觀點(diǎn)已成共識(shí)。為了培養(yǎng)具備可持續(xù)發(fā)展思想的現(xiàn)代素質(zhì)應(yīng)用型本科人才,許多國(guó)家在生物課程中都突出了人口、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展等方面的內(nèi)容。如何把可持續(xù)發(fā)展與生物教學(xué)緊密聯(lián)系起來(lái),是培養(yǎng)現(xiàn)代素質(zhì)人才的最有效途徑。高校是我國(guó)產(chǎn)出科技成果和科技論文的最主要的機(jī)構(gòu),高校學(xué)生都是青年大學(xué)生,正處于思維和想象力最豐富、最有創(chuàng)造力的年齡段,因此,無(wú)論他們畢業(yè)后是就業(yè)還是繼續(xù)深造,將可持續(xù)發(fā)展思想融入高校的生物學(xué)教學(xué)中,都將會(huì)培養(yǎng)出一批直接對(duì)社會(huì)產(chǎn)生巨大貢獻(xiàn)的、具備可持續(xù)發(fā)展思想的現(xiàn)代素質(zhì)人才。
一、樹(shù)立正確的可持續(xù)發(fā)展觀
可持續(xù)發(fā)展觀的定義,要求我們必須轉(zhuǎn)換以犧牲環(huán)境資源為代價(jià)的傳統(tǒng)發(fā)展觀,確立時(shí)代、社會(huì)需求與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施要求相符合的文明發(fā)展觀,包括以下幾個(gè)方面[1]。
(一)要樹(shù)立正確的人口觀
諸多社會(huì)問(wèn)題中,最核心的就是人口增長(zhǎng)問(wèn)題,可持續(xù)發(fā)展觀要求人口的發(fā)展要同經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng),同環(huán)境的保護(hù)、資源的利用相適應(yīng)。
(二)要樹(shù)立全新的環(huán)境觀
實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展教育的重點(diǎn)是環(huán)境教育,形成可持續(xù)發(fā)展觀的重要途徑是培養(yǎng)環(huán)境意識(shí)。人類(lèi)對(duì)自然的過(guò)度索取,已經(jīng)造成了人與自然的尖銳沖突??沙掷m(xù)發(fā)展思想在于要把人從這種沖突中解脫出來(lái)成為自然環(huán)境中的一員,而不是自然環(huán)境的擁有者或統(tǒng)治者,從而實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧共處。
(三)要樹(shù)立可持續(xù)的資源觀
人類(lèi)對(duì)環(huán)境資源的需要,如同魚(yú)兒離不開(kāi)水一樣,但由于人口的過(guò)度增長(zhǎng),環(huán)境的破壞以及對(duì)資源掠奪式的開(kāi)發(fā)和低效率的使用,使得我們正面臨嚴(yán)重的資源危機(jī)。樹(shù)立可持續(xù)的資源觀具有極其重要的意義。
(四)要樹(shù)立可持續(xù)的生活質(zhì)量觀
資源與環(huán)境是兩個(gè)不同卻又緊密聯(lián)系的概念,環(huán)境之中有資源,資源又包括環(huán)境。資源浪費(fèi)必然會(huì)引發(fā)環(huán)境破壞,環(huán)境破壞又不可避免地造成資源的貧乏。人們能否珍惜資源、保護(hù)環(huán)境、善待環(huán)境,主要取決于我們的生活方式和思維理念。
二、生物教學(xué)中加強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展教育的意義
生物學(xué)科與可持續(xù)發(fā)展以及人的現(xiàn)代素質(zhì)的培養(yǎng)有著極為密切的關(guān)系。生物學(xué)科有其獨(dú)特的研究對(duì)象――生物資源,及其獨(dú)特的研究方法――科學(xué)探索,使得它成為幫助學(xué)生理解可持續(xù)發(fā)展的含義、培養(yǎng)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)、能力、態(tài)度和價(jià)值觀的最理想學(xué)科。
教育是一項(xiàng)培養(yǎng)人的思想、塑造人的靈魂的事業(yè),作為科學(xué)教育的一個(gè)分支,生物教育同樣承擔(dān)著培養(yǎng)人的思想的任務(wù)。當(dāng)前,面對(duì)全球愈演愈烈的環(huán)境污染和生態(tài)破壞問(wèn)題,世界各國(guó)積極地制訂出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略??沙掷m(xù)發(fā)展意識(shí)已成為一個(gè)民族、一個(gè)國(guó)家文明程度的體現(xiàn)。保護(hù)自然環(huán)境與保持生態(tài)平衡是高校課堂中發(fā)展教育以及未來(lái)教育的不可或缺的教學(xué)內(nèi)容。由于生物學(xué)科與可持續(xù)發(fā)展有著非常密切的關(guān)聯(lián),如果在生物學(xué)教學(xué)過(guò)程中納入倫理、道德等人文教育內(nèi)容,就能夠使學(xué)生確立生存意識(shí)、發(fā)展的環(huán)境道德意識(shí)和環(huán)保意識(shí),從而明白人類(lèi)的生存離不開(kāi)自然環(huán)境,我們只有與自然萬(wàn)物和諧共處,才能在自然中立足,人類(lèi)社會(huì)方能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展[2]。
三、生物教學(xué)是加強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展教育的主要途徑
學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)與現(xiàn)代素質(zhì)的培養(yǎng)并非一蹴而就的事情,也并非通過(guò)某一途徑就可以實(shí)現(xiàn)的。課堂教學(xué)是學(xué)校教學(xué)的主要形式,因此是進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展教育、培養(yǎng)現(xiàn)代素質(zhì)人才的主要途徑,它便于大規(guī)模地實(shí)施可持續(xù)發(fā)展教育。當(dāng)前的可持續(xù)發(fā)展已從原來(lái)的環(huán)境、資源保護(hù)發(fā)展到今天的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化、教育等方面。生物學(xué)的課堂教學(xué)以其獨(dú)特性負(fù)有重大的責(zé)任,這是因?yàn)椋旱谝?,從生物學(xué)科內(nèi)容來(lái)看,生物學(xué)中所講述的生物技術(shù)、生物資源、生物多樣性、生態(tài)學(xué)等內(nèi)容,都是可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。因此,生物學(xué)科在生態(tài)知識(shí)、理論的學(xué)習(xí)、保護(hù)生物多樣性方面,在實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中有著其他學(xué)科無(wú)可比擬的作用。第二,從生物課堂教學(xué)的任務(wù)上來(lái)看,生物課堂教學(xué)的最終任務(wù)是傳授生物知識(shí)和技能,促進(jìn)學(xué)生在生物相關(guān)領(lǐng)域的全面發(fā)展。因此,高校生物課堂教學(xué)的任務(wù),就是培養(yǎng)出具有可持續(xù)潛力的現(xiàn)代高素質(zhì)人才的任務(wù)。課堂教學(xué)任務(wù)所講授的生物學(xué)知識(shí),均涉及到可持續(xù)發(fā)展教育及素質(zhì)教育的基本內(nèi)容。第三,就教學(xué)效果而言,課堂教學(xué)包括教師指導(dǎo),教師精心備課,有計(jì)劃地收集教學(xué)資料并精心地進(jìn)行加工,運(yùn)用合理有效的手段和恰當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)進(jìn)行教學(xué),可使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)獲得大量的系統(tǒng)性的知識(shí),使課堂教學(xué)達(dá)到最優(yōu)化的效果。由此可見(jiàn),課堂教學(xué)在培育學(xué)生可持續(xù)發(fā)展意識(shí),培養(yǎng)現(xiàn)代素質(zhì)人才方面,有著突出優(yōu)勢(shì)[2]。因此,教學(xué)實(shí)踐中我們主要以課堂為主要途徑來(lái)實(shí)施可持續(xù)發(fā)展教育是正確的、可行的。
四、生物教學(xué)中加強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展教育要提升人文精神
當(dāng)前,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)各種生物技術(shù)的廣泛應(yīng)用,包括作物的遺傳育種、醫(yī)學(xué)上的診斷治療、食品藥品的生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域[3]。生物技術(shù)極大地促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,為我們創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)財(cái)富,大大地改善了我們的生活。但是,由于這樣的教育只是單純的科學(xué)教育,而漠視了人文精神的培養(yǎng),導(dǎo)致人類(lèi)在科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí),不得不面對(duì)環(huán)境污染、資源短缺、道德滑坡等一系列嚴(yán)重的問(wèn)題。科技其實(shí)是一柄雙刃劍,既可增強(qiáng)人類(lèi)改造自然的力量,又可毀壞生態(tài)環(huán)境,它在幫助人類(lèi)獲得物質(zhì)利益的同時(shí),又產(chǎn)生了人類(lèi)與生存環(huán)境的矛盾。如果沒(méi)有價(jià)值理性的調(diào)控,科技不但不能促進(jìn)人類(lèi)文明的進(jìn)步,反而會(huì)阻礙人類(lèi)文明的進(jìn)步,甚至?xí)缛祟?lèi)文明。
可持續(xù)發(fā)展需要社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境、人文環(huán)境的優(yōu)化。加強(qiáng)人文教育,培育可持續(xù)發(fā)展意識(shí),使科技與人文緊密結(jié)合,是實(shí)現(xiàn)這種優(yōu)化的必要途徑。在高校生物教學(xué)中,要充分重視生物技術(shù)對(duì)人類(lèi)社會(huì)的影響,以此來(lái)培育學(xué)生正確的科學(xué)觀。通過(guò)對(duì)生物技術(shù)發(fā)展的歷史的講述與對(duì)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的展望,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物技術(shù)的進(jìn)步對(duì)人類(lèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所作出的重大貢獻(xiàn);另一方面,生物技術(shù)提高了人類(lèi)改造自然的能力,但同時(shí)造成了環(huán)境污染、生態(tài)失調(diào)等惡果。了解這些,學(xué)生能切實(shí)地認(rèn)識(shí)到科技是把雙刃劍的真正含義,從而增強(qiáng)了歷史責(zé)任感和使命感,能理性地認(rèn)識(shí)科學(xué),關(guān)心社會(huì),關(guān)注可持續(xù)發(fā)展[2]。在純粹的科學(xué)教育日益陷入困境的今天,加強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展教育,提升人文精神顯得尤為重要。
五、提高教師自身的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)
高校大學(xué)生的知識(shí)面非常廣泛,具備很多教師都不太了解的知識(shí),因此,作為一個(gè)高校生物教師,必須經(jīng)常主動(dòng)地通過(guò)各種渠道進(jìn)行多種形式的學(xué)習(xí),使自己不斷地超越自我,走上自我完善的發(fā)展道路,只有這樣,才能以常新的姿態(tài)迎接新的挑戰(zhàn)。生物教師應(yīng)在掌握廣博的生物學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上,緊跟社會(huì)的發(fā)展,不斷進(jìn)行教學(xué)改革,更新知識(shí),千方百計(jì)地收集和了解國(guó)內(nèi)外生命科學(xué)領(lǐng)域的最新研究動(dòng)態(tài),提高自身的可持續(xù)發(fā)展意識(shí),并滲透到日常教學(xué)中以便更有效地培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展觀。因此,教師的教學(xué)方法要與之相適應(yīng)。教學(xué)方法是教師和學(xué)生為完成教學(xué)任務(wù),實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的所采用的手段。教學(xué)方法千變?nèi)f化,在教學(xué)過(guò)程中,我們以培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展所需的創(chuàng)新型人才為目標(biāo),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容來(lái)選擇合適的教學(xué)方法。教師要學(xué)會(huì)引導(dǎo),適時(shí)給予點(diǎn)撥,充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生積極地參與課堂,引導(dǎo)其學(xué)會(huì)獨(dú)立思考,鼓勵(lì)其積極探究,倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)體驗(yàn)知識(shí)的應(yīng)用過(guò)程,掌握學(xué)習(xí)方法。注意激發(fā)其潛能,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)如何學(xué)習(xí)??傊?,培養(yǎng)現(xiàn)代素質(zhì)人才、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展思想,合理的教學(xué)方法將發(fā)揮獨(dú)特的、不可替代的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]王家慶,李松,邵玉.以整合思維為特色的新建本科院校人才培養(yǎng)模式研究[J].遼寧教育,2014,(7):37-38.
X射線發(fā)現(xiàn)及其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,及放射學(xué)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)的形成和發(fā)展,不僅是自然科學(xué)史上的一個(gè)重大里程碑,而且在相當(dāng)程度上改變了醫(yī)學(xué)科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)的進(jìn)程,為人類(lèi)疾病的預(yù)防、診斷、治療作出了巨大貢獻(xiàn)。
1醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展方向生命科學(xué)和信息科學(xué)將是新世紀(jì)科學(xué)發(fā)展的主要學(xué)科
一方面分子生物學(xué)將推進(jìn)醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展,生物技術(shù)、基因工程和醫(yī)學(xué)生物工程的結(jié)合.將加速預(yù)防和診治技術(shù)的更新。另一方面,社會(huì)、地理和生態(tài)環(huán)境的影響愈來(lái)愈受到重視,兩者微觀和宏觀因素的結(jié)合,將促進(jìn)醫(yī)學(xué)科學(xué)各領(lǐng)域的發(fā)展,甚至使其面貌發(fā)生根本的變化。面對(duì)這一新形勢(shì),醫(yī)學(xué)影像學(xué)將如何發(fā)展。
1.1隨生命科學(xué)的進(jìn)展,分子生物學(xué)、生物和基因工程(人類(lèi)基因組、疾病基因組學(xué))等,將深入和影響基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)和影像學(xué)的進(jìn)程和發(fā)展。實(shí)際上,生理、功能和代謝成像以及基因診斷和治療已經(jīng)并將進(jìn)一步深入影像學(xué)診治及基礎(chǔ)研究、所謂生物醫(yī)學(xué)成像,分子、基因成像已提上日程。
1.2隨醫(yī)學(xué)生物工程和計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的進(jìn)展,新一代影像和介入設(shè)備和器械,如多層面螺旋CT、MR(如 臟、神經(jīng))專(zhuān)用機(jī)等的開(kāi)發(fā)、功能的改進(jìn)、各種影像設(shè)備的圖像采集和顯示新技術(shù)(如三維仿真成像、MR頻譜以及各種圖像的融合)和精確度的提高等;與生物技術(shù)相結(jié)合,組織和(或)疾病特異性對(duì)比劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,影像診斷和介入治療將不斷拓展新領(lǐng)域,向廣度和深度發(fā)展。
1.3隨信息科學(xué)的進(jìn)展,由于影像學(xué)的數(shù)字化、圖像存儲(chǔ)與通訊系統(tǒng)(PACS)和遠(yuǎn)程影像學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)系統(tǒng),智能型計(jì)算機(jī)和工作站,計(jì)算機(jī)輔助診斷和治療等的進(jìn)展和應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)影像學(xué)將會(huì)到來(lái)。 人工智能技術(shù)(如機(jī)器人)將會(huì)用于影像診斷和介入治療的操作。
1.4社會(huì)、地理和環(huán)境因素。受人類(lèi)衛(wèi)生保健的影響,對(duì)重大病痛如癌癥、腦血管痛等發(fā)生、發(fā)展的意義應(yīng)有新的認(rèn)識(shí),國(guó)內(nèi)外資料表現(xiàn),約40 喪病的發(fā)生、發(fā)展直接或間接與環(huán)境因素有關(guān)。隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生活水平的提高,人口老齡化,對(duì)人們健康的認(rèn)識(shí)和醫(yī)療服務(wù)體系的轉(zhuǎn)變,廣大人民對(duì)安全、有效而微或無(wú)創(chuàng)性診治技術(shù)的要求將會(huì)不斷提高。影像學(xué)診斷將由大體形態(tài)學(xué)為主的階段向生理、功能、代謝和(或)基因成像過(guò)渡;對(duì)比增強(qiáng)由一般性向組織和(或)疾病特異性方向發(fā)展,圖像分析由定性向定量發(fā)展;介入治療含基因治療向?qū)崟r(shí)、立體、少或無(wú)射線介導(dǎo),進(jìn)而與內(nèi)鏡、微創(chuàng)治療、外科相融合方向發(fā)展。對(duì)疾病及發(fā)生機(jī)理的認(rèn)識(shí),將從器官、細(xì)胞向分子、基因水平深入,從個(gè)體診治到群體的衛(wèi)生保健,如低劑量螺旋CT對(duì)肺癌的篩查等,對(duì)疾病防治將具有新的含義。
2現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)的形成和特征
1972年CT的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,使放射學(xué)進(jìn)入了一個(gè)以體層成像和電子計(jì)算機(jī)圖像重建為基礎(chǔ)的新階段。50~60年代單獨(dú)應(yīng)用的放射性同位素和超聲診斷,也逐步發(fā)展成為放射性核素和超聲成像。近20年的發(fā)展,已形成多種成像技術(shù),包括CT、磁共振、數(shù)字減影血管造影和X線數(shù)字成像、核醫(yī)學(xué)和超聲成像組成的影像診斷學(xué),結(jié)合介入治療共同構(gòu)成了診斷和治療兼?zhèn)涞默F(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué),介入治療現(xiàn)已成為與內(nèi)科、外科并列的三大治療技術(shù)。因此,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)是臨床診療科室(專(zhuān)業(yè)),以高科技為基礎(chǔ)能向廣大人民和病員提供先進(jìn)的診斷和治療技術(shù)和服務(wù)。從而必須改變?nèi)藗儗?duì)影像科室和影像醫(yī)師的認(rèn)識(shí):既從事診斷又從事治療。醫(yī)學(xué)影像學(xué)作為一個(gè)科室(或?qū)I(yè))必須診治兼?zhèn)?,包括影像診斷、超聲、核醫(yī)學(xué)和介入治療亞專(zhuān)業(yè)分工,同時(shí)又要?jiǎng)澐稚窠?jīng)、胸部、腹部、骨關(guān)節(jié)影像學(xué)等,各有分工側(cè)重,協(xié)調(diào)發(fā)展,與其他科室相互配合,共同前進(jìn)。這樣才能促進(jìn)本學(xué)科的發(fā)展。
3醫(yī)學(xué)影像學(xué)科建設(shè)
關(guān)鍵詞:《分子生藥學(xué)》;教學(xué)內(nèi)容;教材
分子生藥學(xué)是將生藥學(xué)與分子生物學(xué)有機(jī)融合而成的新興交叉學(xué)科,不僅繼承了傳統(tǒng)生藥學(xué)的內(nèi)容,更賦予生藥學(xué)新的任務(wù)和挑戰(zhàn),是利用分子生物學(xué)技術(shù)研究藥用動(dòng)植物的系統(tǒng)進(jìn)化和鑒定、種質(zhì)資源評(píng)價(jià)與保護(hù)、道地藥材形成機(jī)制和活性成分合成與調(diào)控的一門(mén)學(xué)科[1]。1995年中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院院士黃璐琦發(fā)表在《中國(guó)中藥雜志》的《展望分子生物技術(shù)在生藥學(xué)中的應(yīng)用》一文中首次提到分子生藥學(xué)的概念[2]。這個(gè)學(xué)科創(chuàng)新性地將分子生物學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用于中藥研究中,是生藥學(xué)的一個(gè)新興分支,具有顯著的學(xué)科交叉屬性。該學(xué)科的分子生物學(xué)技術(shù)在中藥資源和中藥鑒定等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。目前,已有近30所高等院校針對(duì)本科或研究生開(kāi)設(shè)了分子生藥學(xué)課程及對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課[3]。從2008年新世紀(jì)全國(guó)高等中醫(yī)藥院校創(chuàng)新教材《分子生藥學(xué)》出版[4],到2017年全國(guó)中醫(yī)藥行業(yè)高等教育“十三五”規(guī)劃教材《分子生藥學(xué)》[5]及國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)“十三五”規(guī)劃教材《分子生藥學(xué)專(zhuān)論》出版[6],到2019年國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)“十三五”規(guī)劃教材《分子生藥學(xué)》出版[7],再到全國(guó)中醫(yī)藥行業(yè)高等教育“十四五”規(guī)劃教材的編寫(xiě),標(biāo)志著分子生藥學(xué)教育體系已經(jīng)建成,分子生藥學(xué)教學(xué)體系建設(shè)日漸完善[8]。開(kāi)設(shè)此學(xué)科既為中藥鑒定提供了新的思路方法,也有助于學(xué)生更好地利用綜合知識(shí)解決在中藥鑒定及中藥資源研究上遇到的問(wèn)題。2001年,北京中醫(yī)藥大學(xué)在全國(guó)領(lǐng)銜開(kāi)設(shè)分子生藥學(xué)本科課程[9],經(jīng)過(guò)近二十年的教學(xué)實(shí)踐,培養(yǎng)應(yīng)用型人才,公開(kāi)出版分子生藥學(xué)配套教材3部,其中“十三五”規(guī)劃教材兩部。
1不同版本《分子生藥學(xué)》整體結(jié)構(gòu)內(nèi)容對(duì)比
我國(guó)分子生藥學(xué)二十多年來(lái)經(jīng)歷了從無(wú)到有的變遷,雖然分子生藥學(xué)理論研究起步晚,但是經(jīng)過(guò)不斷更新先進(jìn)的理論知識(shí),再加上不斷補(bǔ)充前沿的研究成果,近年來(lái)分子生藥學(xué)研究有了質(zhì)的飛躍?!斗肿由帉W(xué)》3個(gè)不同版本教材的編排目的和適用對(duì)象不同。2017年國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)“十三五”規(guī)劃教材《分子生藥學(xué)專(zhuān)論》是針對(duì)中藥學(xué)、中藥資源與開(kāi)發(fā)、中藥制藥和藥學(xué)等專(zhuān)業(yè)的研究生所用。2017年全國(guó)中醫(yī)藥行業(yè)高等教育“十三五”規(guī)劃教材《分子生藥學(xué)》是針對(duì)中藥學(xué)、中藥資源與開(kāi)發(fā)、中藥制藥和藥學(xué)等專(zhuān)業(yè)的本科生所用?!斗肿由帉W(xué)》(中國(guó)中醫(yī)藥出版社)緒論部分概述了分子生藥學(xué)起源、含義、任務(wù)及學(xué)習(xí)方法等內(nèi)容,具有整體導(dǎo)讀作用。本書(shū)正文部分較其他兩個(gè)版本而言更加凝練,介紹了分子生藥學(xué)的基本原理、中藥分子鑒定技術(shù)、中藥活性成分生物合成與生長(zhǎng)和道地藥材形成的遺傳機(jī)理四部分內(nèi)容,將重點(diǎn)置于培養(yǎng)學(xué)生的分子鑒定技術(shù)理論基礎(chǔ)和操作能力上。雖然全書(shū)內(nèi)容較少,但具有極強(qiáng)的實(shí)用性和概括性,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)掌握?!斗肿由帉W(xué)》(人民衛(wèi)生出版社)緒論部分總結(jié)性地介紹了分子生藥學(xué)的定義、形成與發(fā)展以及研究?jī)?nèi)容,并在章節(jié)末提出關(guān)于本學(xué)科發(fā)展前景的開(kāi)放式討論,為全書(shū)做了有深度的鋪墊。正文部分將條理清楚的理論知識(shí)與簡(jiǎn)潔易懂的彩圖相結(jié)合,圖文并茂,詳略有序。全書(shū)重點(diǎn)闡述中藥分子鑒定、中藥種質(zhì)資源、中藥資源功能基因組和中藥資源活性成分的生物合成與調(diào)控。在此基礎(chǔ)上拓展了藥用植物生長(zhǎng)、道地藥材及其品質(zhì)的形成機(jī)制以及中藥活性成分的生物技術(shù)生產(chǎn)等內(nèi)容。本書(shū)突出介紹通過(guò)獲取中藥DNA條形碼序列對(duì)中藥進(jìn)行快速準(zhǔn)確鑒別的理論知識(shí)及實(shí)際操作步驟,結(jié)合前沿理論研究案例及開(kāi)放性的復(fù)習(xí)思考題,有利于加深學(xué)生對(duì)分子生藥學(xué)學(xué)科內(nèi)涵的理解并提高其分子鑒定技術(shù)操作水平?!斗肿由帉W(xué)專(zhuān)論》(人民衛(wèi)生出版社),概論部分分為5個(gè)小節(jié),分別介紹了生藥及其研究歷史以及分子生藥學(xué)的含義、形成背景、研究?jī)?nèi)容及任務(wù),并在最后提出對(duì)本學(xué)科的幾點(diǎn)展望,對(duì)學(xué)生具有重要的啟示作用。正文內(nèi)容包括分子生物學(xué)基礎(chǔ)、藥用植物分子系統(tǒng)學(xué)研究與應(yīng)用、中藥的分子鑒定、道地藥材及品質(zhì)形成機(jī)制、藥用植物功能基因組學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)、藥用植物種質(zhì)資源保護(hù)、次生代謝產(chǎn)物的生物生產(chǎn)以及中藥合成生物學(xué)的研究與應(yīng)用,正文部分著重介紹中藥分子鑒定以及道地藥材形成機(jī)制,學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)本書(shū)能夠較好地掌握分子鑒定技術(shù)的理論基礎(chǔ)和操作方法。
2不同版本《分子生藥學(xué)》
編排方式對(duì)比(見(jiàn)表1~2)《分子生藥學(xué)》(中國(guó)中醫(yī)藥出版社)全書(shū)分為5個(gè)章節(jié),包括1章緒論及4章正文內(nèi)容。全書(shū)按照分章分節(jié)分點(diǎn)的布局方式進(jìn)行編排,概括性較強(qiáng),有助于學(xué)生快速掌握學(xué)習(xí)重點(diǎn)。《分子生藥學(xué)》(人民衛(wèi)生出版社)全書(shū)分為8個(gè)章節(jié),包括1章緒論及7章正文內(nèi)容。除緒論外,每一章都下分多個(gè)小節(jié),每個(gè)小節(jié)按照“學(xué)習(xí)目的—基礎(chǔ)性名詞—案例導(dǎo)入—正文”的結(jié)構(gòu)編排,全書(shū)編排順序富有邏輯性和層次感,清晰的框架讓學(xué)生能夠通過(guò)目錄就快速抓住學(xué)習(xí)重點(diǎn)。每個(gè)章節(jié)后都附有復(fù)習(xí)討論題,有助于學(xué)生鞏固所學(xué)內(nèi)容?!斗肿由帉W(xué)專(zhuān)論》(人民衛(wèi)生出版社)全書(shū)分為9個(gè)章節(jié),包括1章概論及8章正文內(nèi)容。每一章節(jié)都下分多個(gè)小節(jié),每小節(jié)內(nèi)容又被細(xì)分為幾大點(diǎn),結(jié)構(gòu)清晰,一目了然。每一章章首附有導(dǎo)讀,導(dǎo)讀部分通過(guò)對(duì)本章內(nèi)容進(jìn)行高度概括來(lái)指導(dǎo)學(xué)生迅速抓住重點(diǎn)并掌握其內(nèi)在邏輯,起到了引導(dǎo)作用。
3不同版本《分子生藥學(xué)》
內(nèi)容體系對(duì)比(見(jiàn)表3)3種不同版本《分子生藥學(xué)》教材基本都包括了分子生藥學(xué)的含義、內(nèi)容和任務(wù),DNA、RNA和蛋白質(zhì)的基本技術(shù)原理,中藥分子鑒定的概念、研究方法、研究進(jìn)展,藥用植物種質(zhì)資源遺傳多樣性及分子評(píng)價(jià),中藥活性成分的生物合成途徑及其中的結(jié)構(gòu)基因和調(diào)控基因,中藥活性成分的體外培養(yǎng)和異源生產(chǎn)等內(nèi)容。從3種不同版本《分子生藥學(xué)》的內(nèi)容體系中可發(fā)現(xiàn),各個(gè)版本教材之間是相互制約、相互依存和相互促進(jìn)的。黃璐琦院士提出現(xiàn)階段《分子生藥學(xué)》是以中藥分子鑒定為基礎(chǔ)、道地藥材形成分子機(jī)制為特色、應(yīng)用合成生物學(xué)生產(chǎn)活性成分為前沿,密切結(jié)合中藥生產(chǎn)和科研實(shí)踐,具有綜合性與創(chuàng)新性結(jié)合、可讀性與實(shí)用性統(tǒng)一的特色。
4對(duì)《分子生藥學(xué)》教材的展望
4.1結(jié)合各個(gè)版本優(yōu)勢(shì),增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的完整性
以上3個(gè)版本教材在編排上均具有突出優(yōu)勢(shì),期望未來(lái)新版本的《分子生藥學(xué)》教材能夠結(jié)合以上各版本的優(yōu)勢(shì),如分章分節(jié)分點(diǎn)作目錄、章節(jié)前附導(dǎo)讀以及案例、章節(jié)末附復(fù)習(xí)思考題等,進(jìn)一步增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)的完整及嚴(yán)謹(jǐn)性。
4.2加快版本更新速度,確保內(nèi)容的創(chuàng)新性
近年來(lái),分子生藥學(xué)已發(fā)展成為熱門(mén)學(xué)科,具有一定的研究熱度,因此,教材的更新速度應(yīng)該緊跟其研究進(jìn)度,結(jié)合最新研究,及時(shí)糾正原教材中的一些錯(cuò)誤內(nèi)容,并對(duì)新的研究成果進(jìn)行補(bǔ)充,以確保教材內(nèi)容的準(zhǔn)確性和創(chuàng)新性。
4.3適當(dāng)進(jìn)行圖文擴(kuò)展,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性
傳統(tǒng)的教材大多具有趣味性不夠的弊病,純粹的理論知識(shí)會(huì)讓教材略顯枯燥。因此,可適當(dāng)插入一些圖片及趣味性的案例,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,圖文并茂的內(nèi)容也會(huì)加深學(xué)生的形象記憶,從而有利于其掌握所學(xué)知識(shí)。隨著分子生物技術(shù)發(fā)展,分子生藥學(xué)在現(xiàn)代中醫(yī)藥研究中的作用越來(lái)越突出,教材是學(xué)科知識(shí)的載體,也是學(xué)科知識(shí)體系的濃縮和體現(xiàn)。因此,應(yīng)及時(shí)優(yōu)化教材內(nèi)容體系,從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率,提高學(xué)生對(duì)該學(xué)科的興趣。
參考文獻(xiàn):
[1]黃璐琦,肖培根,郭蘭萍,等.分子生藥學(xué):一門(mén)新興的邊緣學(xué)科[J].中國(guó)科學(xué),2009,39(12):1101-1110.
[2]黃璐琦.展望分子生物技術(shù)在生藥學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)中藥雜志,1995(11):643-645.
[3]徐嬌,歐小宏,肖承鴻,等.中醫(yī)藥院校開(kāi)設(shè)分子生藥學(xué)課程的現(xiàn)狀與建議[J].中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,2020,18(14):3-5.
[4]黃璐琦,肖培根.分子生藥學(xué)[M].北京:中國(guó)中醫(yī)藥出版社,2008.
[5]劉春生,袁媛.分子生藥學(xué)[M].北京:中國(guó)中醫(yī)藥出版社,2017.
[6]賈景明,劉春生.分子生藥學(xué)專(zhuān)論[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2017.
[7]袁媛,劉春生.分子生藥學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2019.
[8]黃璐琦.分子生藥學(xué)欄目編者按[J].中國(guó)中藥雜志,2017,42(2):203-204.
關(guān)鍵詞:節(jié)水灌溉;技術(shù),趨勢(shì),建議
節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展不僅是節(jié)水的需要,也是農(nóng)業(yè)現(xiàn)展的需要。發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)于推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、建設(shè)節(jié)約型社會(huì)有十分重要的意義。為此,筆者就我國(guó)節(jié)水灌溉技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)作一探討。
1.節(jié)水灌溉技術(shù)含義及體系
節(jié)水灌溉技術(shù)是比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)明顯節(jié)約用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的總稱(chēng)。灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收、形成產(chǎn)量,主要包括水資源調(diào)配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個(gè)環(huán)節(jié)。在各個(gè)環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的節(jié)水措施,組成一個(gè)完整的節(jié)水灌溉技術(shù)體系,包括水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)、節(jié)水灌溉工程技術(shù)、農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)和節(jié)水管理技術(shù)。
節(jié)水灌溉技術(shù)體系主要包括以下幾個(gè)方面:(1)灌溉水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)。主要包括地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度技術(shù)、灌溉回歸水利用技術(shù)、多水源綜合利用技術(shù)、雨洪利用技術(shù)。(2)節(jié)水灌溉工程技術(shù)。主要包括渠道防滲技術(shù)、管道輸水技術(shù)、噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)、改進(jìn)地面灌溉技術(shù)、水稻節(jié)水灌溉技術(shù)及抗旱點(diǎn)澆技術(shù)。直接目的是減少輸配水過(guò)程的跑漏損失和田間灌水過(guò)程的深層滲漏損失,提高灌溉效率。(3)農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)。包括耕作保墑技術(shù)、覆蓋保墑技術(shù)、優(yōu)選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調(diào)控技術(shù)。(4)節(jié)水灌溉管理技術(shù)。包括灌溉用水管理自動(dòng)信息系統(tǒng)、輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù),土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、節(jié)水灌溉制度等。
2.節(jié)水灌溉新技術(shù)
目前,比較有發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)水灌溉新技術(shù)是:(1)與生物技術(shù)相結(jié)合的作物調(diào)控灌溉技術(shù)。就是從作物生理角度出發(fā),在一定時(shí)期主動(dòng)施加一定程度有益的虧水度,使作物經(jīng)歷有益的虧水鍛煉,改善品質(zhì),控制上部旺長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)矮化密植,到達(dá)節(jié)水增產(chǎn)的目的。(2)應(yīng)用3S技術(shù)的精細(xì)灌溉技術(shù)。就是運(yùn)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS),遙感技術(shù)(RS)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)獲取農(nóng)用小區(qū)作物生長(zhǎng)實(shí)際需求的信息,通過(guò)信息處理與分析,按需給作物進(jìn)行施水的技術(shù),可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產(chǎn)業(yè)率。T是農(nóng)田灌溉學(xué)科發(fā)展的熱點(diǎn)和農(nóng)業(yè)新技術(shù)革命的重要內(nèi)容。(3)智能化節(jié)水灌溉裝備技術(shù)。就是把生物學(xué)、自動(dòng)控制、微電子、人工智能、信息科學(xué)等高新技術(shù)集成節(jié)水灌溉機(jī)械與設(shè)備,適時(shí)地檢測(cè)土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求來(lái)實(shí)施變量施水,達(dá)到最優(yōu)的節(jié)水增產(chǎn)效果。
3.節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢(shì):(1)噴灌技術(shù)仍為大田農(nóng)作物機(jī)械化節(jié)水灌溉的主要技術(shù),其研究方向是進(jìn)一步節(jié)能及綜合利用。不同噴灌機(jī)型有各自的優(yōu)缺點(diǎn),要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤(pán)式噴灌機(jī)及人工移動(dòng)式噴灌機(jī)比較適合我國(guó)國(guó)情。(2)地下灌溉已被世人公認(rèn)是一種最有發(fā)展前景的高效節(jié)水灌溉技術(shù)。盡管目前還存在一些問(wèn)題,應(yīng)用推廣速度較慢,但隨著關(guān)鍵技術(shù)的解決,今后將會(huì)得到一定的發(fā)展。(3)地面灌溉仍是當(dāng)今世界占主導(dǎo)地位的灌水技術(shù)。隨著高效田間灌水技術(shù)的成熟,輸配水有低壓管道化方向發(fā)展的趨勢(shì)。(4)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)管理水平越來(lái)越高。應(yīng)用專(zhuān)家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)資源數(shù)據(jù)庫(kù)、模擬模型等技術(shù)的集成,達(dá)到時(shí),空、量、質(zhì)上的精確灌水,是今后攻關(guān)的重點(diǎn)。(5)節(jié)水綜合技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑,也是今后節(jié)水灌溉發(fā)展的方向。
4.發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的政策建議
(1)提高發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的認(rèn)識(shí)。我國(guó)是一個(gè)水資源短缺的國(guó)家,隨著人口增加、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步,農(nóng)業(yè)灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國(guó)糧食安全,只能走內(nèi)涵式發(fā)展的道路,灌溉必須走節(jié)水型的發(fā)展道路。因此,我們應(yīng)加大對(duì)發(fā)發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的宣傳教育力度,使全社會(huì)都來(lái)關(guān)心節(jié)水灌溉技術(shù),形成一個(gè)較好的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展環(huán)境。
(2)形成發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)內(nèi)在機(jī)制。通過(guò)制定和運(yùn)用好水價(jià)、水權(quán)這些經(jīng)濟(jì)手段,對(duì)農(nóng)業(yè)用水需求進(jìn)行有效調(diào)控,削弱低效益膨脹型的用水需求,杜絕無(wú)效益浪費(fèi)型的用水需求,促進(jìn)節(jié)約農(nóng)業(yè)用水的需求,從而推進(jìn)節(jié)約灌溉技術(shù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:微生物驅(qū)油;發(fā)展趨勢(shì);新技術(shù)
有資料表明我國(guó)原油開(kāi)采采出率僅有30%左右,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家50%-70%的采出率, 高粘、高凝和高含臘的膠質(zhì)瀝青油藏為原油的開(kāi)采帶來(lái)諸多困難, 而新型微生物采油系列產(chǎn)品對(duì)“三高” 油藏的開(kāi)發(fā)具有較強(qiáng)的針對(duì)性,能使采出率大幅度提高。
一、微生物驅(qū)油技術(shù)的定義
微生物采油技術(shù),又名微生物強(qiáng)化技術(shù)。它是指通過(guò)地面,在油層中注入分離培養(yǎng)的微生物菌液和營(yíng)養(yǎng)液。同時(shí),為了有利于采油的代謝產(chǎn)物,提高石油采收率的采油技術(shù),可以將營(yíng)養(yǎng)液、油層內(nèi)微生物單純地注入,使其在油層生長(zhǎng)繁殖。
微生物驅(qū)油技術(shù)最早是由美國(guó)學(xué)者提出來(lái)的。并且在后來(lái),美國(guó)能源研究院對(duì)其進(jìn)行了補(bǔ)充試驗(yàn),并最終得出微生物能將石油從沙粒上釋放出來(lái)的結(jié)論。后來(lái),成功利用微生物采油的礦場(chǎng)實(shí)驗(yàn),是美國(guó)和蘇聯(lián)兩國(guó)。而我國(guó)開(kāi)始研究微生物采油技術(shù)是在20世紀(jì)60年代,直到90年代后,才加快了微生物采油技術(shù)的研究。如今,我國(guó)先后在大慶、大港、遼河 新疆、勝利等油田開(kāi)展了微生物采油技術(shù)的推廣應(yīng)用,并且取得了顯著的成效。
二、微生物驅(qū)油的機(jī)理
微生物驅(qū)油是微生物通過(guò)在巖石表面上的生長(zhǎng)繁殖,粘附在巖石表面,占據(jù)孔隙空間,在油膜下生長(zhǎng),最后把油膜推開(kāi),使油釋放出來(lái)。微生物所產(chǎn)生的表面活性劑會(huì)降低油水界面張力,減少水驅(qū)毛管張力,提高驅(qū)替毛管數(shù)。并且生物表面活性劑會(huì)改變油藏巖石的潤(rùn)濕性,從親油變成親水,使吸附在巖石表面上的油膜脫落,油藏剩余油飽和的降低,從而提高采收率。微生物在油藏高滲區(qū)生長(zhǎng)繁殖及產(chǎn)生聚合物,能夠有選擇的堵塞大孔道,增大掃油系數(shù)和降低水油比。在水驅(qū)中增加水的粘度,降低水相的流動(dòng)性,減少指進(jìn)和過(guò)早的水淹,提高波及系數(shù),增大掃油效率。在地層中產(chǎn)生生物聚合物,能在高滲透地帶控制流度比,調(diào)整注水油層的吸水剖面,增大掃油面積,提高采收率。
三、微生物驅(qū)油現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)
微生物采油現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方式主要有:?jiǎn)尉掏?、微生物水?qū)、微生物循環(huán)驅(qū)、微生物水壓裂以及微生物與共它采油措施,如聚合物驅(qū)、三元復(fù)合驅(qū)、且面活性劑等復(fù)配。
3.1微生物單井吞吐。微生物單井吞吐是指將微生物從油井注入,然后關(guān)井1至3天后起井生產(chǎn),達(dá)到提高產(chǎn)量的作用。其原理主要是起到降解了石蠟和重質(zhì)烴類(lèi),清洗管道。
微生物不僅在近井地帶起到很好的清洗作用,并且微生物對(duì)食物的趨向性決定了它向深井地帶的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散,讓清洗效果和持續(xù)時(shí)間高于化學(xué)試劑清蠟。
3.2微生物水驅(qū)。微生物水驅(qū)是微生物的綜合作用效果,微生物在地下由水井向油井推進(jìn)過(guò)程中,原油中石蠟一定程度被分解,重組分向輕組分發(fā)生轉(zhuǎn)移,原油的粘度降低、流動(dòng)性增強(qiáng);表活劑使油水界面張力降低,油和水的相容性增強(qiáng);有機(jī)酸溶解部分巖石,暴露更多的油面;細(xì)菌的細(xì)小身體進(jìn)入巖石孔隙中,發(fā)生作用后釋放出更多原油;代謝過(guò)程產(chǎn)生的氣體增強(qiáng)了油層壓力;微生物菌體和代謝產(chǎn)物與重金屬形成生物螯合物,具有高效的封堵作用,對(duì)于非均質(zhì)油藏起到堵水調(diào)剖作用;代謝過(guò)程放出熱量,溫度升高發(fā)送了原油的流動(dòng)性等。
3.3微生物循環(huán)驅(qū) 。微生物循環(huán)驅(qū)是建立在油井的采出液中高含注入的微生物前提下,通過(guò)分主、回收污水,再回注水井的過(guò)程。
3.4微生物水壓裂。微生物水壓裂是指在油井壓裂時(shí),將微生物按照一定比例稀釋?zhuān)⒆鳛榍爸靡旱囊徊糠诌M(jìn)行壓裂的過(guò)程,微生物水壓裂使微生物在壓裂瞬間被送到更大的半徑范圍內(nèi),提高了增油系數(shù),延長(zhǎng)了壓裂的有效周期。
3.5微生物與其它采油措施的復(fù)合。微生物與其它采油措施的復(fù)合是指微生物與聚合物、三元聚合物或表活劑等措施相結(jié)合,發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì),使綜合效果最佳。
四、微生物采油的特點(diǎn)
4.1成本低(和其他三次采油工藝相比, 微生物驅(qū)油技術(shù)的成本是較低的)。
4.2施工方便, 現(xiàn)場(chǎng)不需要增加大量專(zhuān)用設(shè)備, 可由注水系統(tǒng)完成。
4.3適應(yīng)范圍較廣, 溫度低于100℃、滲透率大于50×10- 3Lm2 地層都適合該技術(shù)的應(yīng)用。
4.4不損害地層, 不會(huì)造成設(shè)備的腐蝕和破壞。
4.5不污染環(huán)境,其原因是所用的原料均為細(xì)菌生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)品, 所用的細(xì)菌為非病原體, 對(duì)人及其他生物無(wú)害。
五、微生物驅(qū)油技術(shù)的局限性
微生物采油也有一些局限性, 尤其在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中涉及包括培養(yǎng)基效果、油藏流體毒性和造成的堵塞。另外采出石油后, 必須分離出微生物生成的物質(zhì)以及微生物本身, 防止發(fā)生進(jìn)一步生物作用。大部分微生物酶在細(xì)胞內(nèi), 所以不得不通過(guò)相對(duì)不滲透的細(xì)胞膜才能吸附原油。大分子的烴類(lèi)不能滲透到細(xì)胞膜內(nèi), 這就大大減少了微生物降解烴類(lèi)的范圍。另外, 有研究指出油藏微生物增長(zhǎng)和菌聚集形成膠團(tuán)的傾向性, 大大地降低了滲透率, 因而降低了原油產(chǎn)量。微生物驅(qū)油過(guò)程可能改變油藏周?chē)h(huán)境, 同樣對(duì)生產(chǎn)設(shè)施或地層造成不良影響。
六、微生物驅(qū)油技術(shù)的發(fā)展前景
據(jù)國(guó)外的有關(guān)數(shù)據(jù)研究分析,俄羅斯采用聚合物驅(qū)油, 增產(chǎn)1t 原油的額外成本是30 美元, 而利用內(nèi)源微生物技術(shù)采油, 增產(chǎn)1t 原油的額外成本是5-10 美元。我國(guó)大慶油田微生物三次采油增產(chǎn)1t 原油的額外成本是200-300 元人民幣,因此,保持成本上的優(yōu)勢(shì)是微生物提高采收率技術(shù)特點(diǎn)。同時(shí),微生物采油對(duì)油藏環(huán)境無(wú)二次污染,對(duì)人體健康和環(huán)境無(wú)毒害,是一種綠色環(huán)保的工藝技術(shù)。所以,微生物采油技術(shù)必將成為繼水驅(qū)、聚合物驅(qū)、氣驅(qū)之后老油田提高采收率的新途徑。
七、結(jié)論
微生物驅(qū)油技術(shù)對(duì)環(huán)境有利, 減少甚至消除了化學(xué)物的需求。隨著基因工程的發(fā)展, 將會(huì)開(kāi)發(fā)出更多能夠以廉價(jià)但豐富的營(yíng)養(yǎng)物為基礎(chǔ)生長(zhǎng)的菌種, 由此微生物驅(qū)油技術(shù)將更加經(jīng)濟(jì)可行。相對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)方法, 微生物驅(qū)油是更好的三次采油方式。目前我國(guó)不少油田已進(jìn)入三次采油階段,同時(shí)我國(guó)稠油資源分布廣,為微生物采油提供了用武之地。隨著研究的深入和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累,微生物采油技術(shù)必將為提高油田采收率發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
參考文獻(xiàn):
[1] 揚(yáng)勤生. 提高石油采收率基礎(chǔ)[J].石油鉆采工藝,2012.24 (2):74-75.
[2]王志剛,張雷等. 微生物驅(qū)油技術(shù)的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J].石油機(jī)械,2008,31(7):37-38.
克隆的基本過(guò)程是先將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移植到去除了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中,利用微電流刺激等使兩者融合為一體,然后促使這一新細(xì)胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎,當(dāng)胚胎發(fā)育到一定程度后,再被植入動(dòng)物子宮中使動(dòng)物懷孕,便可產(chǎn)下與提供細(xì)胞者基因相同的動(dòng)物。這一過(guò)程中如果對(duì)供體細(xì)胞進(jìn)行基因改造,那么無(wú)性繁殖的動(dòng)物后代基因就會(huì)發(fā)生相同的變化。
克隆技術(shù)不需要雌雄,不需要和卵子的結(jié)合,只需從動(dòng)物身上提取一個(gè)單細(xì)胞,用人工的方法將其培養(yǎng)成胚胎,再將胚胎植入雌性動(dòng)物體內(nèi),就可孕育出新的個(gè)體。這種以單細(xì)胞培養(yǎng)出來(lái)的克隆動(dòng)物,具有與單細(xì)胞供體完全相同的特征,是單細(xì)胞供體的“復(fù)制品”。英國(guó)英格蘭科學(xué)家和美國(guó)俄勒岡科學(xué)家先后培養(yǎng)出了“克隆羊”和“克隆猴”??寺〖夹g(shù)的成功,被人們稱(chēng)為“歷史性的事件,科學(xué)的創(chuàng)舉”。有人甚至認(rèn)為,克隆技術(shù)可以同當(dāng)年原子彈的問(wèn)世相提并論。
克隆技術(shù)可以用來(lái)生產(chǎn)“克隆人”,可以用來(lái)“復(fù)制”人,因而引起了全世界的廣泛關(guān)注。對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō),克隆技術(shù)是悲是喜,是禍?zhǔn)歉??唯物辯證法認(rèn)為,世界上的任何事物都是矛盾的統(tǒng)一體,都是一分為二的??寺〖夹g(shù)也是這樣。如果克隆技術(shù)被用于“復(fù)制”像希特勒之類(lèi)的戰(zhàn)爭(zhēng)狂人,那會(huì)給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)什么呢?即使是用于“復(fù)制”普通的人,也會(huì)帶來(lái)一系列的倫理道德問(wèn)題。如果把克隆技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn),將會(huì)使優(yōu)良牲畜品種的培育與繁殖發(fā)生根本性的變革。若將克隆技術(shù)用于基因治療的研究,就極有可能攻克那些危及人類(lèi)生命健康的癌癥、艾滋病等頑疾??寺〖夹g(shù)猶如原子能技術(shù),是一把雙刃劍,劍柄掌握在人類(lèi)手中。人類(lèi)應(yīng)該采取聯(lián)合行動(dòng),避免“克隆人”的出現(xiàn),使克隆技術(shù)造福于人類(lèi)社會(huì)。
克隆技術(shù)太有趣了,我要是會(huì)克隆呢(陷入想象)。
假如我會(huì)克隆,我會(huì)克隆出小草大樹(shù),讓荒蕪的地方一片生機(jī)。
假如我會(huì)克隆,我會(huì)克隆出一些孩子,讓那些沒(méi)有子女的父母擺脫無(wú)子之痛。
假如我會(huì)克隆,我會(huì)克隆出一對(duì)翅膀,在宇宙中翱翔,探索宇宙的奧秘。
假如我會(huì)克隆,我要克隆出一些鐳,供居里夫人研究,再為人類(lèi)做貢獻(xiàn)。
假如我會(huì)克隆,我會(huì)克隆出一些人體器官,讓身患重病的人,殘疾的人重獲健康,享受本該享受的一切。
假如我會(huì)克隆,我會(huì)克隆出一(大)片烏云,讓干旱地區(qū)“重獲新生”
級(jí)別:統(tǒng)計(jì)源期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:北大期刊
榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
級(jí)別:CSCD期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)