生物技术服务

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生物技术服务范文第1篇

Abstract： This paper is based on the "Twelfth Five—Year Plan" of high tech service industry in Guangdong Province， analyses the current situation and the future challenge of the high tech service industry. At the same time， in combination with the present situation of the industrial structure in Guangdong province， it analyses the needs of the cooperation and development of each industry in order to give a hand to the optimization and upgrading of industrial structure. It concludes that the development of high tech service industry is the main method of upgrading the industrial structure.

关键词： 高技术服务业；产业结构；优化升级

Key words： high tech service；industrial structure；optimization and upgrading

中图分类号：F272 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0147—02

0 引言

高技术服务业是知识密集型服务业和现代服务业的外延，主要是以高新技术为依托，通过高新技术和服务业的深度融合，为经济增长、产业结构优化升级、企业的发展提供技术含量和附加值高、能耗低、创新性强、发展潜力大的专业化服务的新兴服务业。2012年1月，国务院公告《国务院办公厅关于加快发展高技术服务业的指导意见》，提出加快发展高技术服务业对于扩大内需、吸纳就业、培育壮大战略性新兴产业、促进产业结构升级具有重大意义。随后，广东省也出台了相关的实施方案，提出要着力推动重点领域高技术服务业的发展，打造高技术服务产业基地和集聚区，加快建立健全市场化、专业化、高端化、国际化的高技术服务体系，为我省培育壮大战略性新兴产业、加快产业结构调整和经济发展方式转变提供有力支撑。由此可见，高技术服务业的发展是产业结构优化升级的重要手段。本文通过对广东省高技术服务业发展现状和产业结构现状的分析研究，探讨高技术服务业的发展如何对实现产业结构优化升级提供帮助，以及目前产业结构优化升级中还面临的困难和问题，提出加快高技术服务业发展的一些建议。

1 广东省高技术服务业发展现状

高技术服务业作为现代服务业的重要组成部分和未来发展方向，在国民经济和社会发展中具有十分重要的地位，也是衡量一个地区发展水平的重要标志。广东省高技术服务业起步早，发展迅速，在“十二五”规划中，广东省提出高技术服务业营业收入年均增长20%以上，到2015年全省的信息技术服务业、研发与知识产权服务业、生物技术服务业、数字内容产业等重点发展领域规模不断扩大，形成一批专业性强、优势明显、技术和附加值高的产业基地和集聚区。截止到2011年底，全省GDP达到5.3万亿元，比2010年增长10.0%，其中第三产业完成23808.46亿元，占全省GDP总量的45.2%，增长9.1%，说明服务业的发展在广东经济发展中占有很大比重。

1.1 广东省发展高技术服务业的特征

1.1.1 高技术服务业对广东省经济发展有着深远影响 2011年底，全省服务业实现增加值23808.46亿元，高技术服务业增加值比重达到18%，第三产业税收收入比重不断增加，对广东省整体的国民经济发展都有很大的推动作用。由于高技术服务业的运行和发展模式很少受到经济波动的影响，而且具有专业性、高技术性、创新性和绿色环保节能的特点，能够给广东整体经济的稳定发展和绿色经济发展提供有力的保障。

1.1.2 高技术服务规模、种类不断扩大和功能多样化 研发设计服务、软件和信息服务、节能管理服务、科技成果转化服务、数字内容服务等一批广东省重点发展的高技术服务业在迅速发展，规模在不断扩大。截止到2010年底，广州开发区引进的服务业外资金额首次超过工业项目，达到56.45%的比重，而且第三产业增加值比重已突破26%。目前广州、深圳分别建立了国家高技术服务产业基地，预计到2015年分别收入达到7500亿元和4260亿元。

生物技术服务范文第2篇

你们在收获粮食作物和经济作物的过程中，通常为如何处理秸秆发愁。虽然也知道秸秆是一种有机肥，但由于其自然腐烂时间长，给下茬农作物的及时耕种造成影响，于是为了图省事、抢时间，往往是一把火将其就地焚烧。其实，野外焚烧秸秆的害处很多：一是污染了空气；二是破坏了土壤的物理结构，造成土壤板结，影响了地力的可持续发展；三是容易诱发火灾。不过，现在好了，因为我应运而生，可使你们地里的作物秸秆快速腐烂，化腐朽为神奇！

我的学名叫微生物腐秆剂，又叫有机物料腐熟剂，是新近开发上市的新型高效活性微生物腐秆剂。我是由国家认定的益生菌组成，安全无害。我富含分解纤维素、半纤维素、木质素和其他生物有机质的微生物菌群，能快速腐烂农作物秸秆等有机废弃物，使秸秆中所含的有机质及磷、钾等元素成为植物所需的营养，并产生大量有益菌，刺激作物生长，提高有机质，增强植物抗逆性，减少化肥使用量，改善作物品质，实现农业可持续发展。

我的使用方法主要有两种：

还田水沤法 一是早稻收获后，将秸秆均匀平铺在田面上（机收碎田最佳），若用机器将秸秆压一遍，使之贴泥更好。每亩用我2千克、尿素5～10千克，混匀后撒入农田，注水12厘米深。注意不要让秸秆浮在水面上，也不能让深水漫出田埂，以免肥水流失。沤7天后，秸秆便可软腐，然后翻耕抢插晚稻。二是在水田一角挖凼，将各种秸秆、杂草、藤蔓及零星粪肥随时加入，每100千克料撒入我2千克（凼内放满水），沤熟后可直接返还大田作水稻的基肥或追肥用。

堆沤法 一是每100千克秸秆或有机废弃物需用我2千克、尿素5～10千克一起堆沤。二是将秸秆或有机废弃物堆叠，15～20厘米为一层，约10层为一堆，逐层泼洒上述我与尿素的混合水液，并铺一层薄生泥，堆后加盖黑薄膜或糊上泥浆。三是玉米、高粱等粗硬高秆类秸秆要先切段再堆沤。四是堆沤湿度以55%～65%为宜（秸秆等混合物捏之手湿并见水挤出为适度），秸秆过干要先浸湿。五是一般堆沤14～28天可腐熟，冬春天气寒冷要保温堆沤，腐熟时间稍长。

还有几点要注意：

1. 秸秆发酵周期会随着环境温度、材料含水率、搅料状况以及原、辅料的变化有所变化。

2. 避免将我与其他化学杀菌剂同时使用。

3. 将我储存于阴凉、干燥及儿童触及不到的地方，勿误食。

4. 目前上市的我有水剂、粉剂两种，效果是一样的。

生物技术服务范文第3篇

（1.沧州旺发生物技术研究所，河北 沧州061001；2.河北工业大学海洋科学与工程学院，天津 300130；3.沧州市运河区农业局，河北 沧州061001；4.邯郸市水产技术推广站，河北 邯郸056002）

摘要：介绍了水体污染生物修复技术的概念、方法、特点及应用实例。概述了近年来国内外生物修复技术的研究应用现状，指出生物修复技术存在的问题和研究方向。

关键词 ：生物修复；微生物修复；植物修复

近年来，随着我国沿海工农业和海洋产业的发展，人口的增加，城市规模的不断扩大，以及在海洋航运的快速发展，造成大量工矿废水，生化污水排入江河湖海，以及在海损事故中石油、烃等有害物质的泄漏，使地表水、地下水、土壤以及海洋受到有毒有害物质的严重污染。污染的水体极大地损害了生态环境，破坏了生态平衡，而且，对人类健康构成极大威胁。但是对于污染水体，尚缺乏有效的治理手段，主要依靠自然生态的自我净化。

目前，生物修复被认为是一种具有广泛应用前景且可靠的环保技术。简单讲，生物修复（bioremediation）是指生物尤其是微生物催化降解环境污染物，减少或最终消除污染的受控或自发过程[1]。与其它物理、化学治理相比，生物修复的优点是：投入低，操作简便，可就地处理，对周围环境干扰少，不会造成二次污染，而且对于传统治理技术难以处理的环境（海洋），具有广泛的应用前景。

1生物修复研究概述

生物修复技术的应用研究也不过30多年，主要集中于水体、土壤和地下水环境污染。史料记载的首次使用生物修复是1972年美国宾夕法尼亚州管线漏油事件。1989年，首次大规模应用生物修复技术修复了美国阿拉斯加石油污染问题，其具有里程碑意义[2]。20世纪80年代以后，基础研究的成果逐渐应用于大范围的环境污染，并取得一些成果，进而发展成一种新的环境污染治理技术。目前，生物修复技术在清除或减少土壤、地表水、地下水、废水、污泥以及工业废弃物中的化学有害物的研究已取得很多成果，如有研究人员研究了北极冻原油滴污染土壤，原位接种抗寒混合菌种进行生物修复，一年后，土壤中的油浓度有了明显降低[3]。还有whiteley[4]进行了生物修复酚污染环境中的细菌生态学和生理学研究。我国研究人员也对受酚污染的地表水的生物修复方法进行了研究[5]。此外，一些研究者进行了有关石油烃类污染的生物修复方面的研究，如张旭[6]实验模拟研究了生物修复石油烃污染土层的研究。李丽[7]对石油烃类化合物降解菌进行了研究。总之，这些研究表明，利用微生物进行生物修复的可行性，而且在这一领域具有广阔的应用前景。

生物修复技术虽然只有30多年的应用研究史，但是生物修复从最初的主要利用细菌治理石油、农药之类的有机污染，逐渐应用到地下水、土壤、海洋、污泥等环境污染的治理上。生物修复已由细菌修复拓展到真菌修复，植物修复和动物修复，有机污染物的生物修复拓展到无机物的的修复。如：Numat[8]培育了一种新型微生物，可在24 h内降解30 mg/L的三氯乙烯，这种菌对有机卤代化合物和芳香族化合物均有降解作用。另外，植物修复也是一种很有前景的修复技术，植物具有吸收重金属，净化水体、纳污、清除放射性核素，调节生态功能，利用这种能力，可有效对污染水体进行修复[9]。有研究者通过静态试验和现场试验水雍菜和水芹菜对手污染水体的研究显示：水生植物不仅可以去除污染物中的磷、氮盐，改善水体状况，还可美化水体环境；提高生物多样性，而且其经济效益也相当可观[10]。此外，动物修复污染水体也处于不断摸索研究阶段，如罗固源[11]等证明了采用合理的间歇方式用蚯蚓处理养殖污水技术上可行。还有研究人员利用藻类治理河道污染和黑臭问题，且河水中DO值有了很大的提高[12]。

2污染水体生物修复应用与进展

2.1海洋污染的生物修复

海洋污染尤其是海洋有机污染是当今世界沿海国家普遍关心的环境问题之一，虽然，现代工业和海洋运输业的发展极大地提高了人们的生活水平，但其带来的环境负作用也越来越明显，如赤潮、石油污染、多环芳烃有机污染等。

海上石油的开发以及石油产品的生产、使用及排放，海上溢油事故频发，使得石油污染已成为海洋环境的主要污染物之一。实验证明，微生物是降解石油污染的主要治理方法，主要有加入高效降解菌；使用分散剂；使用氮、磷等营养盐。1989年，美国环保局利用细菌降解石油污染的生物修复技术，成功去除威廉王子湾的石油污染。目前，生物修复正朝着构建特定且快速降解污染物的工程菌方向发展，并且科学家已分离到了具有多种降解功能的超级微生物[13]。

多环芳烃作为广泛分布于海洋环境中的有机污染物，其具有毒性、致癌性以及致畸诱变作用。对人类健康构成潜在危害。多环芳烃主要来源于人类活动和能源利用过程，通过地面径流，污水排放及机动车等燃料不完全燃烧的废弃物随大气颗粒沉降进入海洋环境中。目前，微生物降解是去除多环芳烃的主要途径，该方法利用微生物将海洋中的多环芳烃转化为无害物，或降解为CO2和H2O。还有赤潮灾害的生物防治；海洋环境中病原菌污染的生物修复等。可见生物修复技术是治理海洋环境污染和海洋生态系统功能紊乱的一副防治结合的良药。

2.2河流湖泊污染的生物修复

地表河流、湖泊污染的生物修复，主要有微生物和植物修复法。对于浅水湖泊，在水中加入营养盐，用曝气法混合，底泥中的有机污染物可作为碳源被微生物利用，污染的湖泊得以修复。华东师范大学的研究人员采用曝气复氧，投加高效菌剂和促生液，放养水生植物等，对苏州河严重污染支流进行了原位污染的治理和修复[14]。结果显示：严重污染的水体消除了黑臭，DO值上升明显，透明度增加，水质得到明显改善。另据报道，像大榕草、水芹、黑麦草等都对水体中N、P有去除作用[15]。

2.3废水污染的生物修复

目前，废水污染的生物修复主要有对重金属离子的修复和有机污染物的修复。美国科学家已对废水中金属离子锑、铬、铜、汞等有效去除效果的微生物进行了研究[16]。此外，对废水中重金属离子的去除主要通过水生植物，如凤眼莲、破铜钱等。它们都能从水体吸收铅、铜、铬等金属。孙铁珩等人研究表明：水葫芦对污水具有一定的净化效果，水芹菜对黄金废水具有净化作用[17]。有研究人员[18]使用含假单胞菌的生物转盘处理矿物废水，铜和铁去除率分别达到95%、98%，并可使氰由4 mg/L 降低到0.06 mg/L。总之，生物修复技术在废水处理、生态平衡的协调中具有重要应用价值。

2.4水体底泥污染的生物修复

水体底泥污染是一个重要的环境问题。由于底泥的污染直接影响着水生动物、植物的生长，同样也影响着水质。所以治理好底泥污染，污染水体也会得到净化。底泥污染物主要通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体，最后沉积到底泥中逐渐富集，使底泥受到严重污染，最后底泥变成污染物的汇集地。由于底泥是底栖生物主要的生活场所和食物来源，污染物可直接或间接对上覆水生物产生致毒致害作用，并通过富集，食物链放大进一步影响陆生生物和人类健康。目前，水体底泥污染的生物修复主要通过物理和化学方法，如疏浚、引水、掩蔽等，但工程量大，耗财耗力，不是很理想，而化学方法对生态环境破坏较大，而生物修复有无可比拟的优势，具有节省费用，对环境影响小，最大限度降低污染物浓度，而且可原位进行修复，不易造成二次污染的特点。运用水生植物和微生物共同组成的生态修复系统能够有效去除多环芳烃的污染，高等水生植物可提供微生物生长所需的碳源和能源，根系周围好氧菌数量多，使得水溶性差的芳香烃在根系旁迅速降解。种植水生植物的根茎能控制底泥中营养物的释放，而在生长后期又能较方便地去除[19]。

3生物修复应用前景和存在的问题

近年来，生物修复技术在国内外皆取得了较快发展，一些新技术特别是生物技术，如基因工程、酶工程、细胞工程的发展，不断提高了污染水体的处理效率。为进一步提高生物修复治理效果，获得突破。其发展前景在于合理利用微生物，植物以及动物等生物修复手段，并且与物理、化学方法相结合的综合治理手段；以及利用基因修饰、改造、克隆与基因转移等现代生物技术获取特殊降解功能的工程菌，从而减少污染物在水体中的积累，保持生态平衡；另外，采用新工艺和新手段，生产易于生物降解产品也是研究人员需关注的领域。可以预见，生物修复技术在治理和防治水体污染方面的作用越来越重要，且应用前景十分广阔。

虽然污染水体的生物修复技术已取得巨大的进展，但也存在一定的局限性，如：①修复速度慢；②生物难降解污染物（如重金属）的存在导致水体修复困难；③微生物对污染物的专一性使得并非所有污染物都被去除，存在降解极限；④微生物易受温度、酸碱性等环境因素影响；⑤大规模的工程菌的应用可能影响生态系统。总之，受污染地表水体的修复是一个极为复杂的系统工程，需要综合治理，防治结合。

参考文献：

[1] Pritchard P H,Costa C F. EPA’s Alaska oil spill bioremediation project[J].Environ sci Technol,1991,25(3):372-379

[2] 陈玉成.污染环境生物修复工程[M].北京:化学工业出版社, 2003

[3] Mohn W W, Radziminski C Z, Fortin M C.On site bioremediation of hydrocarbon- contami nated Arctic tundra soils in inoculated biopiles [J].Appl Microbiol Biotechnol,2001,57(1- 2):242- 247

[4] Whiteley A S, Wiles S. Lilley A K. Ecological and physilogical analyses of Pseudomonad species within a phenol remediation system[ J] . J Microbiol Methods, 2001, 44( 1) :79- 88

[5] 徐向阳,俞秀娥,郑平.受酚污染地表水生物修复技术的基础研究[J].浙江大学学报,1999, 25(4):409-413

[6] 张旭.石油烃污染土层生物修复模拟实验研究[J].清华大学学报(自然科学版),2000,11( 40) : 106-108

[7] 李丽.石油烃类化合物降解菌的研究概况[J].微生物学通报，2001, 28(5):89-92

[8] Numata. Microorganism and method for environmental purification using the same [P].US Patent: 6,171, 844 ,2001

[9] 陈玉成.土壤污染的生物修复[J].环境科学动态，1999 (2)：7-11

[10] 由文辉,刘淑媛,钱晓燕.水生经济植物净化受污染水体研究[J].华东师范大学学报(自然科学版),2000(1):99- 102

[11] 肖乡,崔理华.城市污水人工土快滤处理系统的生物修复[J].农业环境保护,2001,20(5):374-376

[12] 罗加,李祥林,石玉洁.应用燕类防治河水黑臭的试验研究[J].江苏环境科技,1997(2):2-5

[13] John H L. Biodegradation of Bisphenol A and other Bisphenols by a Gram- Negative Aerobic Bacterium[J] . Appl Environ Microbiol,1992,58( 6):1823-1831

[14] 黄民生,徐亚同,戚仁海.苏州河污染支流—绥宁河生物修复试验研究[J].上海环境科学, 2003,22(6):384-390

[15] 王国祥,濮培民,张圣照,等.人工复合生态系统对太湖局部水域水质的净化作用[J].中国环境科学,1998,18(5):410-414

[16] PERRIELLO F A. Remediation of metal contaminants with hydrocarbon-utilizing bacteria[ P ] . U. S. Pat. 2003062306 A1,2003

[17] 孙铁珩.水葫芦在污水生态处理系统中的作用及其利用途径[J].生态学杂志,1984（5）: 36-40

生物技术服务范文第4篇

荆州文物保护技术中心主任吴顺清告诉记者，丝织品约有7000年的发展历程。但遗存的丝织品文物并不是很多，出土丝织品文物更是非常罕见，一般只能在考古发掘现场见到一些零星的丝织物残片。很多出土的丝织品“湿似一团泥，干似一堆灰”，用手一碰就破，甚至变成粉末，灰飞烟灭。

为了解决这一文物保护的技术难题，吴顺清进行了大胆尝试。他们尝试将“生物法”引进，对文物进行保护，通过培育具有特殊功能的生物酶，用这些生物酶来消解古丝绸发生的糟朽霉变等，起到了复原丝织品，保护修复加固古丝绸的目的。

“生物法的运用，极大地减少了对丝织品的损耗，处理过的古丝绸，色泽如新，颜色十分绚丽。”吴顺清说。

谈到具体步骤，吴顺清说，首先要到发掘现场或室内完成文物揭展，然后进行清洗和加固。说到清洗，里面可大有文章。由于丝织品文物污染物种类繁多，污染状况以及污染物与丝织品文物的结合状态，决定了其污染物清洗是所有保护工作的难点之一。

通常的清洗技术是针对各类污染物及其污染状况不同，分门别类地进行清洗，因此需要诸多步骤。但是，与近现代纺织品材质不同，古代丝织品文物的糟朽状况已不容对其进行过多的干预保护。多一次操作都将对丝织品文物带来不可估量的损伤，因此文物保护工作者有必要在清洗的实施次数上“做减法”。

荆州文物保护技术中心丝织品文物污染物的清洗采用的是一种秘密武器——微生物发酵提取液，可以同时对无机和有机类污染物起到清洗效果，能在最低限度减少对丝织品文物干预的基础上，最大限度地实现丝织品文物污染物的有效清洗。

“说白了，就是一次清洗，解决多种污染病害问题，这也是采用微生物发酵提取液清洗丝织品文物的优势所在，同时清洗的过程能使丝织品文物强度得到一定的提高，使其色泽更加饱满。”吴顺清说。

吴顺清还采用木醋杆菌原位合成加固的方法进行丝织品文物的加固保护，实现丝织品文物精密加固和修复。木醋杆菌原位合成加固，是依靠木醋杆菌合成的细菌纤维素进行丝织品文物的加固。

细菌纤维素具有良好的力学性能，保证了加固后丝织品在机械强度、柔软度方面的优势，同时细菌纤维素的组成物质是多糖，与丝织品文物的组成物质丝蛋白有本质区别，这也为实现文物保护的可再处理提供了保障。

生物技术服务范文第5篇

最近，受其他许多领域先进技术一定程度上的推动，对皮肤生物学的分子与生物化学调控的认识越来越深。首先，虽然还不大可能在体外定义的游离血清媒介中将大鼠和人类表皮角化细胞多次扩增，但是，现在已有可靠方法分离和培养大鼠和人类表皮功能的角化细胞。此外，现在还能在体外诱导鳞片状变异，因此，表皮细胞增殖和终端变异的调控，能在限定的情况下进行研究。一些具体的培养模式，已经发展到能在正常分层表皮细胞中表达。

一、皮肤生物学研究的现代技术

皮肤生物学中具体蛋白和基因的功能研究有三条主要途径。第一,在体外模型中，可以使用特定酶的化学抑制剂或激活剂的药理学方法，阻碍或者诱导活性，以及确定其功能。其次，应用重组的逆转录酶病毒，可以感染细胞，但不会复制新的病毒，特定基因能够借此转移给初始角化细胞，并对细胞施加特定功能。更重要的是，这些已改变的初始细胞，还可以通过给裸鼠移植皮肤的方法，复原为体内环境的细胞。在这个方法中，胰蛋白酶作用培养的初始大鼠，和人角化细胞与初始皮肤纤维原细胞混合。沉降的细胞浆移植到预备已被切除一圈的主体表皮和真皮的裸鼠的背部；经过1-2周，新的表皮就由移植的细胞重新建立起来。就产生了新生表皮细胞的结构和生物化学性质。

二、皮肤的结构和功能

人体最大的器官――皮肤是人体与外界环境之间的一道天然防御性屏障，它阻止微生物的侵入、放射线的吸收和水分的丢失。皮肤包括覆盖的上皮层――表皮（epidermis）和下面的结缔组织矩阵――真皮（dermis），以及脂肪组织（hypodermis），每一层都包含有不同的细胞类型和结构，这对于皮肤的特定功能很重要。

表皮 表皮的主要成分是连续的再生上皮细胞或者角化细胞。这一角化层具备的功能是产生角化细胞鳞片状异化的终端产物。特殊的表皮附加物――毛发和脂腺及汗腺――也是由表皮层演化而来。 除了角化细胞，表皮还包含许多迁移细胞。黑素细胞是一种色素分泌细胞，它保护皮肤抵制紫外线的照射。Merkel细胞可能具有感觉神经的功能。最后，Langerhans细胞，为一种免疫系统的细胞，有防护环境中抗原的功能。

真皮组织矩阵 真皮的结缔组织矩阵对上面的表皮层（也包括神经网和血管网）提供了结构上的支撑。这一矩阵由间质演化细胞或者纤维原细胞（分泌纤维状和细丝状蛋白网以拼凑细胞外的矩阵）组成。免疫系统的细胞，比如巨噬细胞和肥大细胞，是真皮的常驻成分；对于特定刺激的应答淋巴细胞也会渗透到该真皮层。真皮还能保护机体避免机械伤害，充当水分储存库，在体温调节和感官接受方面也发挥着重要作用。此外，真皮对于上层表皮的再生和修补也很重要。

基底膜 在表皮和真皮之间是一层特殊蛋白结构的基底膜，这层膜由大量普遍存在的矩阵分子组成，比如四型胶原质和磷脂硫酸蛋白多糖，以及分层鳞片状上皮细胞的特殊蛋白质。表皮通过整合素锚定在基底膜上，横跨膜的蛋白则联结细胞外矩阵和细胞内的角蛋白细丝网结构，比如移植、创伤愈合以及终端异构化等，一定程度上受该类附加结构的调控。由四型胶原质组成的支柱原纤维连接着真皮和表皮，并支撑着组织。另外，表皮和真皮细胞之间的相互作用可能也是通过基底膜来调节。

基细胞层 表皮细胞的增殖被限制在基细胞层，它与基底膜接触。基细胞向上基细胞层的扩增与增殖空间的缺失有关。高度特异性并发攻击和基因程序性表达最终导致无生命力的鳞片状产物或者角质化细胞的产生。

例如，基层细胞表达为一类特殊的丝状结构蛋白――角蛋白K5和K14。在最先的棘粒层，不同对的角蛋白K1和K10被诱导。

在上部细胞层，交联包膜的成分――loricrin和involucrin被表达；还有filaggrin,一种与中介细丝联系在一起的蛋白；或者表皮转糖苷酶，在移植细胞初期交联蛋白形成角质化包膜细胞的过程中发挥重要作用。这样，人的角化细胞在大鼠背部重建人类表皮细胞，而且这一类的大鼠细胞依然保留着移植前的特定基因性质。

这一技术的两个主要用途是，研究皮肤癌发病机理定致癌基因的作用，以及研究毛发生长所需要的细胞成分。例如，从新生大鼠表皮细胞中分离出的毛囊萌芽与真皮乳突细胞混合，移植地方的毛发出现丰富生长。相比之下，毛囊萌芽同真皮纤维原细胞或者纤维原细胞系共同培养，则毛发生长很少。这样看来，毛发的生长需要两种细胞类型的相互作用，我们也正使用这个体系来定义包含在这个过程中的分子信号。

转基因小鼠 最近更多的分子基因学的先进技术已被用于体内皮肤生物学调控的研究，这包括旨在通过使用转基因小鼠充分表达有关表皮的具体基因，以及通过删除这些基因制造“丧失性小鼠”模型。

简而言之，就是制造靶向基因小鼠，即将一个可以调控表皮增殖或者分化的克隆基因，置于表达调控的控制之下。把这个重组细胞质粒体外微剂量，注射到受精小鼠卵细胞中，再将这个卵细胞移入一个假孕的母鼠体内。如果这个DNA质粒介入卵细胞的DNA链，并通过幼殖体遗传，一类新的小鼠族就诞生了，它仅在我们关心的皮肤基因表达上，有别于其他普通小鼠。

剥脱性技术包括 删除体外培养的全能未分化胚胎干细胞上的一段DNA链上让我们感兴趣的基因。这段我们感兴趣基因的特定区域，被同源同顺序重新联合的断链细菌DNA替换。由于它们的全能性可以参加与胚胎细胞一起的正常减数分裂，这将导致具有一个正常和一个变异非功能基因细胞的产生。这些已被特定删除基因的细胞，被注入一个早期小鼠胚胎（胚泡）内。如果介入幼殖体，特定基因删除的同源小鼠品种也能创造出来。

三、皮肤构造的调控

最近因为编码人类相关蛋白基因的突变而导致许多遗传性皮肤病被发现，这使我们明显看到了皮肤完整性和功能性结构蛋白的重要性。例如，皮肤酷热病，单一大泡的表皮松解（EBS）和角化过度的表皮松解是由于相关的角蛋白14和1的特异性突变引起的。这些疾病的病理特征是变异角蛋白表达的细胞层松散，由于受下层细胞分离的影响而出现水泡状。其他结构性蛋白如Ⅳ型胶原质和α-6整合素的突变，也与各种酷热病相联系。

转基因小鼠技术已经用来解释基因突变和疾病病理学之间的特定因果关系。这样，表达人类角蛋白14突变基因的转基因小鼠，可以发展成为类似于EBS的一种酷热性疾病。这就突出了转基因小鼠技术在制造人类疾病的小鼠模型方面的实用性，也可以用来解释表皮分化中具体蛋白的相关性。

表皮分化的调控

细胞外钙离子的集中是体外表皮鳞片状分化的主要调控之一。在0.05毫摩尔钙离子中培养，小鼠初级角化细胞，有一个基细胞形态学且增生扩散呈显性。如果钙离子集中提高到0.12毫摩尔，细胞迅速停止增生扩散。它们此时往往成层并表现为刺状分化的特征，例如角蛋白1和10以及稍后时间点的角化包膜蛋白成分。

从远离表皮基层钙离子的梯度增加表明，细胞外钙离子的集中对于体内的分化也很重要。增加细胞外钙的主要作用，是通过打开细胞库，来提高细胞内的钙离子水平。阻滞细胞内钙释放的试剂，例如钙螯合剂和钙依赖性ATP酶抑制剂；再例如thapsigargin和cyclopiazonic酸钾，也阻碍终端分化，并维持细胞的基细胞表现型。

钙离子信号的主要激活剂之一，是细胞内的蛋白激酶C(PKC)。蛋白激酶C实际上是磷脂依赖性蛋白激酶家族中的一员，他们中的一些也依赖钙离子发挥最大活性。在体外，这些酶的药理学催化剂（例如佛波醇酯）诱导初级角蛋白的末期分化，同时抑制剂能阻滞钙离子介导的终端分化。

因为蛋白激酶C的活性在体外依赖油脂，内源性脂类可以充当酶活性的体内调节剂，而不是研究中激活这些酶类最常用的药理学试剂。胆固醇硫酸酯是一种内源性脂类化合物，可能在蛋白激酶C终端分化中是很重要的。在体外角质细胞分化期间，就会产生胆固醇硫酸酯，主要在表皮粒细胞层被发现。它能在体外激活一些PEC酶，并诱导标记终端的分化。有趣的是，人类X-相关的鱼鳞癣（一种角化细胞剥落失调）与角质层（SG）高水平的胆固醇硫酸酯有关。这样，总的来说，脂类生物合成调控剂中，脂类的应用可能在表皮构造上有着深远的意义。

另一类调控表皮分化的重要分子家族，是以维生素A为基础。这类维生素A的化合物，通过结合特定配基转录因素的核受体（RARs, RXRs）来激活或者抑制基因的转录。这些受体在结构上与类固醇激素的核受体有关。在体外维生素A酸，能抑制角化细胞的终端分化，而在体内，局部使用维生素A类物质，会诱导增生并改变角蛋白合成的类型。

另外，局部外用维生素A酸，会加速修复紫外线造成的小鼠和人类皮肤的损伤。这可能部分是造成细胞外表皮和真皮矩阵蛋白点的选择性表达。

两种转基因小鼠模型最近已经揭示了表皮功能中维生素A类化合物发挥的重要作用。RARs中一种非正常形式（实际上阻碍RAR功能）在分化的基细胞上层，或者表皮基细胞层。抑制上基层的RAR活性不能鳞片状分化，却会导致一种变态的表皮产生，它将会由于异常的脂质代谢而丧失屏障功能。相比之下，抑制基细胞层的RAR功能完全废止了鳞片状分化。

四、表皮增殖的调控

表皮细胞的增殖分化部分受多肽类生长因子的调控，它们中的一些在表皮产生，还有一些在真皮产生。生长因子是由结合特异细胞表面蛋白或受体的细胞分泌的一类小蛋白分子组成。受体产生一种生长因子即特定的细胞内信号。细胞内生长因子的行为很复杂，每一个都调节着许多细胞生长进程，比如增殖分化和细胞外矩阵的形成等等。

生长刺激因子 表皮生长因子（EGF）家族的成员是表皮程序性增殖扩增的主要积极调节因素。这个家族包括EGF、转换生长因子-a（TGF-a）、amphiregulin、肝磷脂结合表皮生长因子（HB-EGF）和 β-cellulin。虽然表皮生长因子在表皮中不表达，其他族成员也已经被检测到。

这些结构上与多肽类相关的因子都与同一表面受体――生长因子受体（EGFR）结合。将纯化的表皮生长因子注入小鼠表皮内会引起大量活细胞层的增长和增厚，如果总的使用纯化的表皮生长因子或者转换生长因子-α,人工诱导的伤口会加速愈合，这就暗示着这些生长因子的内源性表达包含在这个复杂的过程之中。

近来，转基因和分离小鼠的技术已经提供了许多表皮中有关表皮生长因子配体家族的有用线索。旨在充分表达表皮基部间隔中的转换生长因子-α引起过度的增殖扩增。然而，基因被删除的小鼠，在构造或者伤口愈合上，表皮的应答没有显示作用，但是毛发的构造和表皮毛囊的排列有了深刻的变化。

剥脱转换生长因子-a的动物毛发和胡须有明显的卷曲。尽管结构上正常，毛囊在表皮中的排列没有规则，而且不适当地朝真皮向下生长。因为转换生长因子-α在正常的毛囊中表达，使毛发的形成和毛囊的定位以及朝真皮向下生长都很重要。

KGF的调控 角化细胞生长因子（KGF）又是一种表皮细胞的促细胞分裂剂。它由不自我表达的表面角化细胞生长因子受体――真皮纤维原细胞分泌。角化细胞生长因子在真皮下列伤害时的表达增加，局部角化细胞表皮生长因子，将增加伤口愈合的速度。这可能是受到角化细胞增殖扩增，及角化细胞生长因子移植的刺激的影响。有趣的是，角化细胞生长因子能够诱导角化细胞培养的转换生长因子-α的表达，并暗示他的增殖扩增有可能是间接的。转基因小鼠表达的一种角化细胞生长因子受体的优势消极突变，旨在使有外皮萎缩的表皮基细胞层减少表皮细胞的增殖扩增，并减少毛囊的数量。令人吃惊的是，这些动物的真皮也有过多的结缔体素沉积物，显示表皮角化细胞生长因子发起的负反馈路线控制着真皮纤维原细胞矩阵的生成。由于伤口的不完全表皮化，这些动物的伤口愈合也被削弱。

生长抑制剂 与多肽类紧密相关的化合物，像我们知道的转换生长因子-β(TGF-βs)，是影响皮肤生物学性质中最重要的生长因子。转换生长因子-β有三种成员――TGF-β1、β2和β3，每一种都是重要的基因产物。所有培养的表皮细胞，包括小鼠和人类的角化细胞，对细胞增殖受抑制的外源性转换因子-β都会做出应答反应。转换生长因子-β能够抑制积极生长因子，例如EGF/TGF-α的刺激性作用，但是当转换生长因子-β移走后，这种作用将会翻转。转换生长因子-β不会直接诱导角化细胞的终端分化，然而协同特定的鳞片状分化诱导剂作用的结果显示转换因子-β可能在这个过程中有作用。其他还有报道转换因子-β作用于角化细胞，包括细胞与细胞间以及细胞与矩阵间的粘连蛋白的诱导。

在培养增长基细胞表现型的条件下,小鼠角化细胞表达低水平的转换因子-β1 mRNA 和蛋白。这种体内表达的反映在小鼠和人类表皮的基细胞层的转换生长因子-β1蛋白和mRNA都呈现。可能在这些细胞中，转换因子-β1充当了一个细胞增殖的自我负反馈调节剂，因为在转换生长因子-β1被实验性删除的小鼠表皮和培养的角化细胞中，细胞增殖则被加快。这方面的其他迹象来自表皮中转换因子-β1特异性过分表达的转基因小鼠。这些动物在出生后不久即死亡，因为表皮的细胞增殖被完全抑制，皮肤不能随着幼体的生长而扩增。

对培养的角化细胞末期分化的诱导导致了转换生长因子-β1表达和分泌的减少，转换生长因子-β2 mRNA表达和缩氨酸分泌的增加。在小鼠和人类表皮中，转换因子-β2特异性定位于上基层正在分化的细胞层。这说明转换生长因子-β在上基层细胞的表达包括鳞片状分化，可能转换生长因子-β1或者转换生长因子-β2表达的特异性调节能够改变表皮的细胞增殖或者鳞片状分化。

大量的研究也已经将转换生长因子-β1、转换生长因子-β2和转换生长因子-β3锁定在小鼠和人类真皮纤维原细胞。与其对表皮细胞的作用相比较，这些生长因子对纤维原细胞的作用，算是一种弱的促细胞分裂剂。更重要的是，转换生长因子-β族是间质细胞，产生细胞外基底的潜在刺激剂。转换生长因子-β还显示的作用有，增加基质蛋白的合成和分泌，减少基质蛋白水解酶的合成，增加细胞表面基质分子粘连蛋白的表达等等。所有这些影响，都说明转换生长因子-β，可能在组织重塑和伤口愈合方面发挥着重要的作用。