生物技术概述

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇生物技术概述范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

生物技术概述范文第1篇

关键词：生物脱氮；传统技术；新型技术

1 传统生物脱氮技术

1.1废水的脱氮主要过程

废水中的氮以有机氮、氨氮、亚硝氮和硝酸盐4种形态存在。传统生物脱氮技术遵循已发现的自然界氮循环机理，如下图所示。

图1-1 废水中的生物脱氮作用

1.2影响因素

1）pH：通常把硝化段运行的pH控制在7.2～8.2；反硝化段pH控制在7.5～9.2。

2）温度：硝化反应适宜温度为30～35℃；反硝化反应适宜温度15～30℃。

3）溶解氧：硝化在有氧条件下进行，活性污泥中DO≥2mg/L；生物膜法≥3mg/L；反硝化在缺氧下进行，对于活性污泥系统DO

4）碳源：废水中所含有机碳源、外加碳源、内碳源。

5）污泥龄：污泥龄一般控制在3～5d以上，最高可达10～15d。

6）抑制物质：某些有机物和一些重金属、硫及其衍生物、游离氨等有毒有害物质在达到一定浓度时会抑制硝化反应的正常进行。

7）循环比：对低氨氮浓度的废水，回流比在200%～300%较为经济。

1.3传统硝化反硝化工艺

几种主要的传统硝化反硝化脱氮工艺：

1）活性污泥法脱氮传统工艺

2）缺氧好氧脱氮工艺（A/O）

3）Bardenpho工艺

4）UCT工艺

1.4传统生物脱氮工艺存在的问题

硝化菌群增值速度慢，系统总水力停留时间较长、有机复合较低，增加基建投资运行费用；

反硝化时需另加碳源，增加运行费用；

硝化过程需投加碱中和，增加了处理费用；

氨氮完全硝化需要大量的氧，使动力费用增加；

系统抗冲击能力弱，高浓度氨氮和亚硝酸盐进水会抑制硝化菌的生长；

同时进行污泥回流和硝化液回流，增加了动力消耗及运行费用；

运行控制相对较为复杂等。

2 常见的几种新型生物脱氮技术

2.1亚硝酸型硝化反硝化脱氮技术（短程硝化反硝化）

2.1.1技术原理

短程硝化反硝化生物脱氮是将硝化过程控制在HNO2阶段而终止，随后直接进行反硝化。

2.1.2技术特点

硝化阶段可减少25%左右的需氧量，降低能耗；

反硝化阶段可减少40%左右的有机碳源，降低运行费用；

亚硝化菌世代周期比硝化菌世代周期短，可减少硝化反应器容积，节省基建投资；

对亚硝酸盐进行反硝化，其速率要比硝酸盐进行的反硝化速率高1.5～2倍；

污泥产量降低；

减少了投碱量等。

2.1.3亚硝酸型硝化反硝化影响因素

最为重要的影响因素有：溶解氧、游离氨、pH值、温度、有机质、污泥龄、有害物质、有机碳源种类与浓度、亚硝酸氮浓度、工艺条件等。

2.2好氧反氨化技术

2.2.1技术原理

好氧反氨化是以无机物质作为电子供体的生物脱氮作用。

2.2.2技术特点

该过程由自养菌完成的，无需外加碳源，可节省成本，防止二次污染；

反应要求在低溶解氧的条件下进行，因此在实际操作中相对较容易控制；反应对氧气的需求减少，可降低能耗；

该工艺将反应控制在亚硝化阶段，缩短了反应流程和反应时间；

结合了同步硝化反硝化工艺，使硝化反硝化反应在同一个反应器里进行，具有较强的抗冲击负荷能力；

该技术对亚硝态氮的供应没有要求，含有高氨氮的废水可直接进入反应器。

2.2.3存在的问题

对环境条件较为严格，此类自养菌的生长繁殖较为缓慢。如何持续稳定的获得亚硝酸盐氮的积累，该技术的机理、影响反应的参数、成熟的反应数学模型等仍需进一步研究。

2.3同时硝化反硝化脱氮技术

2.3.1技术原理

硝化和反硝化反应发生在同样的处理条件及同一处理空间。为在同一反应器内同时实现硝化、反硝化和除碳提供了可能。机理主要有：宏观环境理论、微观环境理论、微生物理论。

2.3.2技术特点

硝化过程中碱度被消耗，反硝化过程中亦会产生碱度，能有效地保持反应器中pH稳定，且无需添加外碳源。

反硝化和硝化反应同时进行，可省去缺氧池的费用或减少其容积。

实现亚硝酸型硝化反硝化途径可在好氧段可节省约25%的O2，缺氧段可减少40%的有机碳，反硝化速率提高63%。

2.3.3实现同时硝化反硝化的影响因素

同时硝化反硝化工艺受到絮体结构特征、溶解氧浓度、碳氮比、温度、酸碱度、氧化还原电位（ORP）等因素的影响。

2.4厌氧氨氧化技术

2.4.1技术原理

指在厌氧或缺氧条件下，微生物直接以NH4+作为电子供体，以NO3-或NO2-作为电子受体，将NH4+、NO3-或NO2-转变成N2的生物氧化过程。

2.4.2技术特点

由于氨直接用作反硝化反应的电子供体，可免去外源有机物（如甲醇），节约运行成本。

厌氧氨氧化反应中的耗氧量较之硝化反应下降62.5%。

氨厌氧氧化的生物产酸量大为降低，产碱量降至为零，可节省中和所需的化学试剂，降低运行费用，也可减轻二次污染。

厌氧氨氧化技术无需外加碳源，大幅度减少曝气量，污泥产生量和CO2排放量可减少90%。

2.4.3影响因素

厌氧氨氧化工艺受到生物量、基质浓度、pH值、温度、有机质浓度、水力停留时间、固体停留时间等因素的影响。

3 结论

生物技术概述范文第2篇

关键词：生物技术制药；教学改革

中图分类号：文献标识码；文章编号

在现代生物技术、现代信息技术、新材料技术等发展腾飞的新世纪里，在我国的生物制药领域发生了巨大变化，有了长足的发展。目前，面对日新月异的生物技术制药的发展态势，使得《生物技术制药》这门课程的内容和扩展也很快，传统的教学形式已经不能满足高校创新型人才的培养要求，生物技术制药教育体系必须实时改革[1]。本文作者根据这几年来的从教经验，谈谈几点看法。

一、生物技术制药课程特征分析

1.1优化教学体系，避免教学内容重复

生物技术制药课程作为生物技术专业的一门必修课，内容涵盖了生物化学、细胞生物学、分子生物学、药理学、细胞工程、生物材料以及化学工程等相关学科，内容较多，学科相互交叉，讲授难度较大。生物技术专业的学生在学习本课程之前已经学过了生物化学、细胞生物学、分子生物学、药理学等基础课程。但是，对于生物材料和化学工程方面的知识了解较少，而这方面知识对于整个生物制藥来讲极为重要。根据过去几年的经验，在教学过程中，我们在保证基础知识掌握的前提下，增加了生物材料和化学工程方面的内容。并及时更新教学内容，以科研带动指导教学，重视开拓学生科学视野，提高学生的科学创新意识[2]。

1.2突出学科特色，调动学生积极性

生物技术制药课程是一门综合性学科，以实验为基础，具有很强的实践性和应用性。生物技术制药领域发展迅猛，新材料和新技术的结合不断应用于这里，共同推动了生物技术制药科学理论技术的持续创新。如用于水处理的高分子树脂材料，后来却可以用于分离纯化糖类、蛋白质类等药物。近年来，许多新型药物如缓释剂、微胶囊等使用了可以生物降解的生物材料如聚乙二醇、聚乳酸、聚羟基乙酸等。这些生物材料的使用丰富了生物技术制药的内容。在通过不断介绍新的生物材料的基础上，并结合新技术在制药领域的应用，极大的激发了学生的学习兴趣。

二、生物技术制药课程教学改革分析

教学是一种艺术活动，生物技术制药课程教师应有扎实的生物科学、药物科学、化学工程等理论基础、丰富的实践经验和宽广的人文知识底蕴、熟练掌握教学基本技能，讲起课来才能收放自如，能引人入胜，获得良好的课堂教学效果。

2.1运用交叉学科分析研究问题，拓展学生科学视野

在进行《生物技术制药》教学时，既强调对基本概念的解释、理论的归纳，同时应注重各个学科之间的紧密联系，从分子生物学、药学、医学、生物材料学以及化学工程等多角度进行理论研究与分析，教授学生以生物技术制药历史发展的观点、从不同学科认识问题，使学生真正明白其中的科学道理。如在酶工程制药中对于酶的固定化教学中，笔者就融合了生物材料、分子生物学和药学等知识。酶是一大类具有特殊结构的蛋白质生物大分子，可以通过分子生物学和药学两种角度来讲授；而对于固定酶所用的明胶、聚乙烯醇等材料是生物材料课程学习的重点内容部分，如材料的理化性质、结构特征、制备、应用等。通过对酶及其负载生物材料的结构特征进行分析，从多学科角度讲授酶制药过程，加深了学生对酶工程制药的理解。

2.2充分利用多媒体教学和现代信息化技术

多媒体教学可以使抽象、枯燥的理论通过图文并茂生动地表达出来。通过部分动画演示和观看教学录像即能引起学生兴趣，又能快速理解接受理论知识。笔者在备课时访问各种电子化的课程资源库，获得直接相关的资料；课堂上给学生提供生物技术相关的学习网站如小木虫、丁香园等网站，引导学生不断学习的兴趣。充分利用现代信息化技术和多媒体教学，提高了学生教学效率[3，4]。

2.3课堂教学与实验教学相结合，激发学生学习兴趣

为了使学生充分掌握《生物技术制药》这门课程，更好地为今后的生产实践服务，为科研服务。生物技术制药实验课程设置了基础实验和综合实验[5]。与理论课同步开设了DNA的提取；细胞融合；细胞转染等实验，作为课程实验的基本环节。综合实验是为了提高学生兴趣和科学素质设置。实验过程中我们进行了生物材料壳聚糖的制备，生物酶的制备；开展了以壳聚糖负载生物酶的实验。这些实验引起了学生极大兴趣，使得在课堂上讲授的枯燥的理论在实验中变得生动而具体了，充分调动了学生的积极性，取得了较好的教学效果。

三、结语

通过上述对《生物技术制药》课程教学改革的探索，激发了学生对本门课程的学习兴趣和积极性，对于教学效果有极大的帮助。期望培养出具有视野开阔、专业素质优良、有较强实验操作能力，可以将专业理论和技术运用到实际工作中的创新性和竞争性人才，实现现代教育目标。

参考文献

[1]凌建亚，张国英，陈敏，等。基于协同创新的生物技术制药课程建设初探[J].高等理科教育，2015，5：101-104.

[2]赵卓，郭刚，吴超，等。以科研优势带动研究型教学的《生物技术制药》教学改革[J].西南师范大学学报，2014，39（8）：155-157.

[3]姜海蓉，彭方毅，敏，等。制药工程专业课程体系探讨[J].时珍国医国药，2011，22（2）：440-441.

[4]杨德龙，栗孟飞，李唯，生物技术制药教学改革与实践[J].生物学杂志，2015，32（2）：106-109.

生物技术概述范文第3篇

Egr-1与NF-κB的协同作用

Egr-1直接参与人体T淋巴细胞白血病(adultT-cellleukemia，TAT1)的发病，且与NF-κB存在协同作用。Kostadinova等［14］研究发现小鼠中的肿瘤坏死因子－α(tumornecrosisfactor-α，TNF-α)可同时通过NF-κB和Egr-1下调11－β－羟基类固醇氧化还原酶2基因的表达，且存在协同效应。Park等［15］发现小鼠巨噬细胞系RAW264．7中Egr-1与NF-κB可协同刺激TNF-α。Ma等［16］发现在前列腺癌PC3细胞中，Egr-1基因敲除可明显抑制白细胞介素－8(interleukin-8，IL-8)的产生，其机制正是通过抑制Egr-1和NF-κB的协同性，PC3细胞中转染的Egr-1基因可以通过NF-κB结合位点结合到IL-8启动子，并促进其表达，或许在HTLV-1病毒感染细胞中Egr-1基因也可以通过结合NF-κB位点进而促进NF-κB的靶基因转录，进而造成类似于NF-κB活化的效应，这或许是Egr-1和NF-κB存在协同性的一个根本原因。

Egr-1的生物学功能

对动物机体组织发育的影响在正常组织细胞中，Egr-1的生物学功能非常广泛。Egr-1基因表达时不需要从头合成蛋白质，它作为细胞表面受体信号和基因表达调节之间的即刻反应介质发挥作用。其编码的蛋白质产物，中心区域尚有3个完全一致的半胱氨酸/组氨酸型锌指结构，通过靶基因启动子区域GC框Egr反应元件，能与多种基因的启动子区域相结合，包括上调或下调基因的转录，发挥转录因子的作用，从而参与调节细胞的生长、分化、增殖、凋亡［17］。Egr-1可调控各种生长因子如血小板衍生生长因子(platelet-derivedgrowthfactor，PDGF)、TNF-α和血管紧张素转化酶(angiotensinconvertingen-zyme，ACE)等的基因的表达。Egr-1诱导后也能调控一系列基因的表达，如黏附分子家族的细胞黏附分子1(ICAM-1)、血管细胞黏附分子1(VCAM-1)，化学趋化因子单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、巨噬细胞炎症蛋白2(MIP-2)，凝血相关的组织因子(TF)、纤溶酶原激活抑制物－1(plasminogenactivatorinhibitortype1，PAI-1)，血管通透性相关的血小板衍生生长因子(PDGF)、血管内皮生长因子(VEGF)等，并能直接影响心肌细胞肌浆网钙泵和β1肾上腺素受体的表达［18－19］。Lucema等［20］证实Egr-1有促进血管生成和胶原合成增加，加速伤口愈合的生物学效应。Shin等［21］研究证明，Egr-1可通过上调系膜细胞中基质金属蛋白酶－9(MMP-9)基因的表达，抑制细胞外基质降解，促进系膜外基质沉积，加重肾小球硬化。Nakamura等［22］认为Egr-1能干扰转录因子c-Jun，并调整其活性，而转录因子c-Jun的目的基因能编码凋亡前体蛋白，c-Jun通过63和73丝氨酸残基被c-Jun的氮端蛋白激酶———JNK磷酸化而活化。Levkovitz［23］实验证明在小脑的神经胶质细胞中，Egr-1可激活c-Jun引起细胞的凋亡，而仅包含DNA结合的锌指结构Egr-1的突变体，却只能与c-Jun结合，不能起到激活作用而凋亡。由此推测，由于Egr-1在不同的组织中发挥的生物学功能不同，应该具有组织特异性。在动物繁殖中的作用Egr-1基因敲除后，雌鼠的子宫结构完整，但子宫整体变小，重量仅是野生型及杂合型雌鼠子宫重量的30%，孕酮水平会显著下降。着床过程中，白细胞介素－1β(interleukin1β，IL-1β)等多种因素可上调Egr-1基因的表达作用。微粒体前列腺素E合酶1(microsomalprostaglandinEsynthase-1，mPGES-1)是影响着床过程的前列腺素E2(prostaglandinE2，PGE2)合成的末端酶，Egr-1基因能与mPGES-1转录起始位点附近GC框上的特异序列结合来调节其表达。Egr-1基因作用于mPGES-1，参与PGE2的生成来调节着床。着床过程中，Egr-1基因另一个关键的靶基因是转录因子p53，p53通过对白细胞迁移抑制因子(leukocytemigrationinhibitoryfactor，Lif)的调节，参与母体生殖过程［3］。Egr-1基因敲除后，雄鼠可以生育。与未敲除者相比，雄性Egr-1基因敲除鼠的促黄体激素(lu-teinizinghormone，LH)水平会出现下降，但仍比雌性Egr-1基因敲除鼠要高，并且不会影响发生过程及雄性生殖过程。虽然Egr-1基因缺失并不会引起雄性不育，但同时敲除Egr-1和Egr-4基因的雄鼠中，LH的稳定性出现下降，睾酮水平也会下降，依赖雄激素的组织发生萎缩，发生过程会受到抑制，但Egr-1或Egr-4基因单独去除都不会产生这种结果。因此推测，Egr-1基因敲除后，Egr-4基因可能发挥部分补偿作用。

在动物机体免疫中的作用Shin等［24］发现在辅T细胞1(Th1)中Egr-1与T-bet基因的表达呈正相关，由于T-bet是Th1的特异性转录因子，这证明Egr-1基因可以上调Th1介导的细胞免疫应答。Egr-1基因甚至可以通过ERK-Egr-1-Id3途径进而影响γδT细胞中NOTCH信号(存在于无脊椎动物和脊椎动物且高度保守)，最终使其发育为产生干扰素γ(IFN-γ)的效应细胞参与自身免疫［25］。Lazarevic等［26］发现Egr-1、Egr-2和Egr-3基因，尤其是在钙调磷酸酶－NFAT-Egr-2信号途径中对自然杀伤性T细胞(naturalkillerTcells，NKTc)的分化发育至关重要。李崇辉等［27］发现脂多糖(lipopolysaccharides，LPS)活化小鼠单核细胞，Egr-1基因表达无明显变化，但是LPS刺激小鼠巨噬细胞RAW264．7后，Egr-1基因表达明显升高。这些都证明Egr-1基因复杂而重要的生物学功能因细胞类型不同而不同，具有双向性。在激活的蛋白激酶C使B细胞发生免疫反应，B细胞受体(Bcellreceptor，BCR)接受抗原信号诱导Egr-1基因的表达，在成熟的B细胞系(例如BAL-17细胞)中，Egr-1基因的表达促进细胞生长，而在未成熟的B细胞系(例如WE-HI-231)中，Egr-1基因的表达则抑制细胞生长，因此，B细胞的成熟程度似乎是B细胞受体发生链接反应的一个关键因子。虽然在这些细胞系中，Egr-1基因的表达有差别，但是在成年大鼠的骨髓中发现未成熟B细胞中的Egr-1基因的表达与成熟的B细胞表达类似。只有在成熟的B细胞系中，免疫球蛋白GFC段受体Ⅱ(FCγRⅡ)能抑制Egr-1基因的表达，这是FCγRⅡ对激活的B细胞存在抑制反应机制［2］。T细胞的激活和效应功能受转录因子的调节，经证实Egr-1也参与该调节作用。活化T细胞的核因子(nuclearfactorofactiva-tedTcells，NFAc)是转录因子的典型代表，它调节白细胞介素－2(interleukin-2，IL-2)、TNF-α和T细胞受体(Tcellreceptor，TCR)的转录。经证实，IL-2启动子的锌指蛋白(zincfingerprotein，ZIP)结合区域是结合到结构性转录因子Sp1和根据T细胞的状态诱导Egr-1基因表达的关键性调节因子。未激活T细胞的ZIP和Sp1结合的复合物与Egr-1结合，会对IL-2的产生具有功能性的影响。通过含有ZIP区域和NFAT结合因子的启动子缺失结构，IL-2和TNF-α的转录调节过程在功能上具有协同关系［28］。IL-2基因的转录也由核聚RNA结合蛋白2(nuclearpolyRNA-bindingpro-tein2，NAB2)调节，通过染色质免疫沉淀反应分析，NAB2吸附到IL-2基因启动子的Egr-1基因结合位点，共同激活Egr-1和TCR激活状态下诱导IL-2、IL-2β受体的产生。Egr-1基因的过表达和小干扰RNA试验都证明:Egr-1与共刺激分子(例如初级人类CD4+T细胞中的CD40配合基)的转录有关［29］。因此，NFAT蛋白的协同作用和对CD40配合基转录的影响似乎由CD28的信号途径调节［30］。此外，CD28受到刺激后，Egr-1基因会高度表达。Egr-1基因转录因子由BCR刺激而表达，主要的信号途径包括蛋白激酶和磷酸酶的激活过程。Egr-1基因的表达可以导致成熟B细胞的激活或未成熟B细胞的凋亡。大多数抗原物质在刺激B细胞形成抗体的过程中，需T细胞的协助。在某些情况下，T细胞亦有抑制B细胞的作用。如果抑制性T细胞因受感染、辐射、胸腺功能紊乱等因素的影响而功能降低时，B细胞因失去T细胞的控制而功能亢进，就可能产生大量自身抗体，并引起各种自身免疫病，如系统性红斑狼疮，慢性活动性肝炎、类风湿性关节炎等。同样，在某些情况下，B细胞也可控制或增强T细胞的功能。由此可见，身体中各类免疫反应，不论是细胞免疫还是体液免液，共同构成了一个极为精细、复杂而完善的防卫体系，Egr-1对整个机体整个防卫体系具有不可替代的作用。

小结

生物技术概述范文第4篇

2016年12月9日下午，中国人民大学低碳水环境技术研究中心主任王洪臣教授在“污水处理与升级改造”分论坛做了精彩发言，对城镇污水处理厂目前运营过程中存在的问题与未来面临的挑战进行了全面剖析，并重点介绍了六项污水处理厂运营优化的颠覆性技术。

王洪臣教授指出，我国城镇污水处理事业在“十一五”和“十二五”时期快速发展，日处理能力已高达1.62亿立方米，超过了美国1.25亿立方米的处理能力，但是运营水平与发达国家相比仍然差距较大，主要体现在出水水质不能稳定达标，并且能耗物耗过高。在目前污水处理厂建设的基础上，通过现有设施的优化运营，耦合新型的优化技术，实现出水水质提升、能耗物耗降低的潜力非常大。

针对我国污水处理厂普遍存在设备效率偏低、过程监察模糊、需求响应机制未完全建立、工艺流程不合理等问题，王洪臣教授提出了六项污水处理厂提标提效颠覆性技术。

（1）新型高分子弹性体曝气器。曝气系统是污水处理厂能耗最高的单元，占全厂能耗的50%～70%；而曝气器是曝气系统中最关键的设备，投资只占到污水处理厂的0.5%以下。目前曝气器采用陶瓷和橡胶两个大类，但是普遍存在充氧性能差、易堵塞、寿命短等问题，导致水厂运行效率低、能耗偏高，造成的经济损失远超曝气器本身的投资。因此提高曝气器品质，对于水厂效益的提高至关重要。未来污水处理厂选用的曝气器应该具备以下三个特征：长期运行稳定（不撕裂、不老化、不结垢、不漏气、寿命长）；充氧性能高（OTE、OTR、AE等充氧指标高）； 调节品质好（充氧效率对曝气量敏感性差）。

新型高分子弹性体曝气器克服了目前曝气器存在的缺点，同时具备以上三个特征，能够大幅提高水厂曝气系统的运行效率，并且提高处理系统的稳定性。

（2）新型污水处理过程监测仪表。我国水厂的运行工程师对污水处理过程的监控能力有限，主要原因是可使用的监测工具非常少，除了污泥浓度计、溶解氧仪做参考外，其他运营过程基本处于暗箱操作状态。比耗氧速率在测定仪和工艺状态曝气综合充氧性能测定仪的使用为水厂运行人员打开了全新的窗口。活性污泥比耗氧速率（Specific Oxygen Uptake Rate，SOUR）是单位时间内单位质量的活性污泥所消耗氧气的量，反映了微生物的活性；工艺状态曝气综合充氧性能测定仪可以直接测定工艺状态下曝气系统的实际氧转移效率（Oxygen Transfer Efficiency，OTE）和区域曝气量。通过这两台新型过程监测仪表，水厂人员可准确获得活性污泥生化系统的性能状况和曝气系统的运行状况，从而进行科学、及时的运行调控。

（3）曝气极限控制策略。目前曝气控制系统普遍采用DO反馈耦合数学模型的策略，存在控制滞后、调控精度低等问题。曝气极限控制策略按照“按需供气”的原则，采用了OUR前馈的控制逻辑，将曝气系统供氧量与微生物需氧量进行了精准匹配。与传统的精确曝气相比，可以实现精度高、无滞后的曝气控制，可最大限度地达到曝气系统的节能。

（4）溶解氧科学管理系统。在污水好氧生物处理工艺中，溶解氧是最重要的状态指标之一。很多污水处理厂氨氮、总氮等不能稳定达标，与厌氧区、缺氧区以及好氧区的溶解氧失衡、功能紊乱密切相关。因此将溶解氧科学管理起来，既是水厂稳定达标的需要，也是节能降耗的需要。溶解氧科学管理系统以新型的过程监测技术与临界氧传质-反应动力学模型为手段，通过对生化反应池污泥特性和曝气系统性能的综合测定，核算针对不同污染物降解和不同生化反应阶段的最佳曝气量和搅拌量，从而在不影响污泥悬浮的前提下，使生化池不同功能区达到最适溶解氧水平，避免溶氧错位，保证水厂稳定高效运行。

（5）新型二沉池回流比控制技术。目前水厂二沉池的回流比普遍较高，不仅造成能量的大量浪费，也导致了前端生化池实际水力停留时间偏少，影响处理效果。传统的运行只考虑二沉池的澄清能力，并没有挖掘浓缩潜力。新型的二沉池回流比控制技术基于流态模拟技术和回流污泥浓度预测模型，不仅可以优化二沉池流态，提高二沉池浓缩性能，降低回流比，而且能增加曝气池生物量，从而使生化系统的污染物降解能力得到强化。

（6）SSGO三相秒分技术。我国90%的污水处理厂未设初沉池，并且沉沙池对0.1毫米以下的沙粒去除效率不高，这就导致后续生化单元负荷过高，能量大量消耗，并且泥渣沙的沉积导致池容减少，后续设备损坏严重。而在水厂的提标改造过程中，又因初沉池占地面积较大而使改造设计难以实现。SSGO三相秒分技术能够在秒级别的时间内快速去除污水中泥渣沙油，并且占地面积小，每天处理万吨污水占地仅12平方米，运行能耗0.03 千瓦・时/立方米，可高效降低后续处理工艺负荷。另外对于没有足够土地扩建二沉池的水厂，该技术还可用于替代二沉池，帮助水厂快速实现泥水分离。SSGO可实现污水处理厂的提标扩容与本质节能，是未来提标提效改造的核心技术。

生物技术概述范文第5篇

关键词：生物技术概论；教学改革；体会

中图分类号：G420 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）37-0041-02

一、引言

生物技术是生命科学的前沿和尖端学科[1]，是20世纪70年代末80年代初发展起来的，以现代生物学研究成果为基础，以基因工程为核心的新兴学科[2]。生物技术概论作为将基础知识和前沿科学相结合的综合性课程，近年来，除了生命科学专业将其设置为必修课外，一些本科院校非生命科学专业为了促进复合型人才的培养，也将其设置为公共选修课程。珠海校区在2002年开设生物工程专业，并将生物技术概论设置为必修课程。由于该门课程知识面广，涉及理、工、农、医等多个方面，学习难度相对较大，同时也为了在医学院校培养具有创新能力和科研实践能力的高素质生物技术人才，笔者在多年的教学实践和教学改革中，在教材选用和内容选择、教学手段改进等方面不断探索，有如下几点体会。

二、选择适合的教材，优化教学内容

生物技术发展迅速，因此其内容的更新和扩展也相对较快，同时，相关教材的种类繁多，为增加生物工程专业学生的知识面，培养高素质的应用型人才，教研室教师经过多次集体讨论，将宋思扬、楼士林主编的《生物技术概论》作为授课教材，该书被列为“普通高等教育‘十一五’国家级规划教材”，其内容全面而新颖，概念准确，语言深入浅出、通俗易懂，能反映生物技术各领域的最新研究进展[2]，在此教材基础上，又以刘群红、李朝品主编的《现代生物技术概论》，（英）史密斯（Smith，J.E.）著、郑平等译的《生物技术概论（原书第四版）》等书作为教学参考书籍，丰富教学内容，课堂信息量得到大幅度增加。

生物技术作为一门新兴学科，在教材中除了介绍基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程的基本原理及基本方法外，还介绍了生物技术在各个领域中的应用，但本课程理论授课仅有28学时，因此在教学内容选择上，考虑到本专业学生的必修课蛋白质和酶工程、细胞工程和发酵工程这三门课程都有系统的专业课学习，为避免内容重复和学时浪费，将酶工程、细胞工程、发酵工程三章内容在该课程中不做讲解，基因工程虽然也有单独的专业课的学习，但考虑到基因工程技术是生物技术的核心内容，是后面各章节的基础，因此将其保留。教学学时的合理分配，增强了学生对专业学习的兴趣，提高了教学效率。

三、采用灵活多样的教学方法

教学是一门艺术，而且是一门永无止境的艺术。教学方法即组织教学是取得良好教学效果的重要保障[3]。

1.以问题为导向，激发学生学习的积极性。生物技术概论是一门综合性很强的学科，内容广泛。学生在学习过程中感到难点多、知识杂乱，缺乏兴趣。以往教学模式中，教师是主体，在课堂教学中始终遵循“教师讲授，学生听，课后复习，考试”这样常规的教学思路，学生在学习的过程中始终处于被灌输知识的状态，学生想象力缺乏，对任何知识没有探究欲望，缺乏创新意识，对今后的科研和工作都会产生不利影响。因此，教师在课堂教学过程中，可以针对下次内容提前布置一些问题让学生思考，如在讲授生物技术培育抗除草剂、抗病虫作物时，可预留问题：这些具备抗病、抗虫作物有这么多优势，难道没有危害吗？在生物技术与食品包装内容时，课前先提出问题：目前食品包装方式都有哪些？生物技术在食品包装方面的应用和优势在哪里？这些问题的提出，激发了学生对知识探究的兴趣。为了解决这些问题，学生在课外时间利用相关专业书籍，网络查阅文献，浏览相关网页，不但学生自主学习能力得到提高，而且拓宽了学生对问题的深度和广度的认识。学生在下次课前可积极发言，阐述自己的观点和见解，这样一来，不仅丰富了课堂教学气氛，而且培养了学生的自主学习的能力。

2.多媒体辅助教学，提高学生学习兴趣。兴趣是最好的老师，也是学习的动力。在教学活动中，以多媒体技术作为现代教学手段，可以将文字、图形、声音、动画等多种资源整合优化[4]。由于其丰富多彩的画面的切换使学生置身于教学中，激发了学生的好奇心，使教学表现的内容更充实，更形象生动，更具吸引力[5]。如，讲到PCR技术时，因为在其他科目中已经有介绍，考虑到学生可能有所遗忘，可以直接播放动画，让学生清楚PCR的基本原理和过程。在此基础上再讲解PCR的一些衍生技术，一方面节省课时避免重复，另一方面加深对新内容的理解和掌握。如，在讲解转基因食品优势和安全性问题时，先问学生：在一些油桶说明书上明确写有“本产品为非转基因产品”等字样，为什么？针对提出的问题，教师不给予解释和评论，而是让学生观看利用网络资源搜索到的视频。这种方式比教师单独用枯燥的PPT介绍目前转基因食品种类和相应潜在危害要生动和有趣，同时更能启发学生对问题进行思考。通过这些形象生动的图画和视频内容，学生对这门课程产生了浓厚的兴趣，不但容易掌握和巩固新内容，也激发了学生的求知欲望，让学生感受到生物技术与日常生活、实际应用是息息相关的一门学科。

3.安排一定自学内容，让学生参与教学。生物技术概论内容涵盖面广泛，但教学时数有限；在有限的教学学时内，将所有内容都进行精讲、详讲是不可能的，因此，根据教学大纲要求，教师可安排一些内容让学生课后自学。如，讲解生物技术与农业一章，其中核移植技术、胚胎干细胞技术及其在养殖业中的应用就可以和生物技术安全性及其应对措施一章中动物克隆联系起来，布置一些问题让学生查阅资料，如：克隆技术好不好？从社会伦理角度谈对克隆人的认识。可以分成小组形式进行讨论，或者以正反两方的形式组织辩论，或者以小组形式选派代表阐述自己的观点等，通过这种教学方式，学生的独立思考、创新能力得到培养，并且充分发挥了其团队协作能力，提高了学生的自学能力，为今后的学习和工作奠定了基础。

四、完善考核方式

为避免期末考试一张考卷决定总分的弊端，实施综合考核方案，将平时成绩和期末成绩相结合。对于参与课堂讨论、辩论、回答问题等都作为平时成绩，同时根据平时章节安排，布置了一些论文、书面报告的形式作为作业，也将其归为平时成绩。这种考核方式的变革，使学习不再以单纯记忆型为主体，而是在增加学习兴趣的前提下加强学生自主学习、创新等能力的培养。

五、结语

多年的教学中，教师不断地探索、总结、实践，使学生对学习该门课程充满了兴趣，促进了学生潜能的充分发挥，调动了学生学习的积极性、主动性和创造性，为培养高素质的应用型生物技术人才打下了基础。

参考文献：

[1]王正加，斯金平，夏强强，等.“生物技术概论”通识课程教学方法改革探索与实践[J].中国林业教育，2012，30（2）：61-63.

[2]宋思扬，楼士林.生物技术概论[M].北京：科学出版社，2007.

[3]朱甫祥.基于高素质应用型人才培养的生物化学教学[J].高校生物学教学研究，2012，2（1）：24-28.

[4]崔妮，王晓娟，顾宜，等.高校多媒体教学发挥最大优势探讨[J].基础医学教育，2011，13（8）：772-773.