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摘要 校企合作是培养工程技术人才的有效途径。本文针对湖南农业大学生物工程专业人才培养的基本定位和目标,以工程实践能力培
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[6] 李庆丰,薛素铎,蒋毅坚.高校人才培养定位与产学研合作教育的模式选择[J].中国高教研究,2007(2):70-72.
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3月26-28日,农业装备产业技术创新战略联盟在河南省郑州市组织召开了“十二五”国家科技支撑计划重大项目“现代多功能农机装备制造关键技术研究”课题验收暨成果展览会,科技部农村司、河南省科技厅、农业部农业机械化技术开发推广总站、中国机械工业联合会、中国农机工业协会、中国农机学会、农业装备产业技术创新战略联盟有关领导、专家出席指导。课题负责人、主要研究人员等150多人参加了会议。
“现代多功能农机装备制造关键技术研究”重大项目是“十二五”国家科技计划管理改革农村领域先行先试的试点,由农业装备产业技术创新战略联盟组织实施,积极探索了统筹规划、申报入库、系统布局、组装立项等国家科技计划管理改革方式,充分调动了行业内外参与积极性和优势的协同发挥,推进了创新要素向企业聚集,促进了项目重大成果产出和产业化同步;积极探索和实践了项目专员制、法人责任制以及课题分项任务合约、经费集中管理等管理模式,做到目标管理与过程控制结合、指导服务与督导检查结合、技术创新与产业协同结合,取得了很好经验和成效。
项目取得了一批支撑技术进步和产业发展的重大标志性科技成果,突破了农机先进设计制造、重型拖拉机无级变速传动系CVT技术、大喂入量脱粒分离、作业导航及控制等关键共性技术150多项,开发了400马力级重型拖拉机及配套多功能田间作业装备、10kg/s通用型谷物联合收割机、三行通用型和六行采摘与打包一体化采棉机、番茄和甘蔗等典型经济作物收获机、禽蛋等产地商品化处理装备等高性能装备近100种,申请专利近350项,其中发明专利近200项,获得软件著作权近50项,390多篇,成果转化应用收入超过亿元,对农业装备产业技术升级、产品结构优化调整,推进先进装备技术在农业应用起到了巨大作用,为全面完成农业装备产业科技“十二五”发展目标奠定了坚实基础。
在2014全国农业机械及零部件展览会上举办了项目成果展览会,展出了400马力重型拖拉机、无人驾驶旋耕机、施药无人机、三行通用型采棉机、西红柿采收机、甘蔗收获机、花生收获机、甜菜切顶机等23种代表大型化、智能化发展方向以及先进适用技术方向的成果。
人类社会的发展离不开对自然资源的需求和对环境的影响,因此自然环境与人类社会的发展步伐之间存在着相互制约的紧密联系。近年来日益突出的自然资源紧张和环境污染严重的问题严重影响了社会经济的进一步发展,社会各界都在寻求解决环境问题的新技术,现代化的生物技术为人类提供了崭新的途径,本文将对生物技术解决环境问题时发挥的重要作用予以讨论。
关键词:
生物工程;环境保护;技术应用
1前言
生物工程是近年来一门崭新的学科领域,该学科的研究内容是生命科学,但是由于其学科的综合性强,能够推广至很多领域的产品研发和新技术的应用。生物工程也在不同的需求中得到飞速的发展,培养了一批相关技术人才,在人类对环境保护的概念日益增强的今天,逐步应用于环境保护的工作中,由于其具有高效绿色环保的特点,因此在环境保护领域有着巨大的潜在应用价值。
2我国自然环境面临的问题
我国从解放后,经济逐步复苏,国家对工业生产也投入了许多资金和人力,使得我国的经济在解放后出现了快速增长,在改革开放后,我国经济增长再一次迈上了新台阶,经济增长速度飞快,无论是从工业生产还是居民消费水平,都取得了令人瞩目的成就,然而这一切的发展却给自然环境带来了十分严重的影响。在解放初期,由于工业水平比较落后,使用的机器设备都十分落后,技术水平也很难达到发达国家的标准,我国的工业生产都属于高能耗的生产模式,大量的生产造成我国自然资源的大量开采和浪费,随后的发展中,技术能力逐渐开始赶上发达国家,但是对自然环境保护的意识仍然没有在人们心中扎根,经济发展还是在原有的模式下进行,无论是工业生产还是农业生产,对环境的影响进一步恶化,自然资源被人为破坏,很多独特的稀有资源都面临枯竭,自然环境开始给人类敲响了警钟,这种无节制的开发和破坏最终将会影响社会发展节奏。因此我国开始倡导可持续发展的战略目标,将经济发展和环境保护相结合,达到共同发展的目的,在保障工农业生产所必须的资源,大力加强对环境污染的治理工作,并积极寻找可替代能源,发展清洁能源,保护人类赖以生存的自然环境,也为社会的长远发展提供保障。
3当前生物工程技术的特点
中国现有的环境污染情况由于历史遗留问题较多,再加上现代化生产和生活的排放,对环境保护的治理工作一直是重点和难点。现代化生物工程的发展为环境保护工作提供了一条崭新的途径,也由于近些年生物工程技术在环境污染治理方面取得了很多成绩使它受到了广泛的关注。生物工程技术通过使用生物制剂将污染物从环境中分解,清除,整个过程不存在二次污染,且处理效果较好,具有十分重要的应用价值,而且从环境系统的角度看,通过生物工程技术引入的生物制剂,对环境的影响也小,通过对整个生态环境失衡的调平,达到环境保护的效果,因此其环保功效显而易见。生物工程技术的灵活度高,能够根据不同污染物的特点,结合基因工程的先进技术有针对性的开展治理工作,并且从实践上现实了可持续发展的环境保护概念,逐渐在环境保护和污染物治理领域表现出卓越的优势,受到环境保护领域工作的高度关注。
4生物工程技术在环境保护领域的应用
可以看出生物工程技术具有诸多优点,使得生物工程技术在环保领域受到广泛的欢迎,其主要的污染治理成绩表现在以下几个方面:
(1)工业和生活废水的整治。水是人类的生命之源,一直以来都是人类无法替代的宝贵自然资源,然而由于生产和生活污水的污染,使得人类赖以生存的水源都出现了不同程度的污染,这个问题迫在眉睫,因为如果缺少了干净的水资源,人类将无法从事正常的生活和生产活动,更严重的会影响到人类的生存。对污水的治理问题一直都是环境保护的重点问题,然而其他物理置换或者多层过滤等方法,无法彻底清除污水中的有害物质,还容易造成水体的二次污染,随着清洁的水资源越来越少,环境保护领域向生物工程技术投入了研究,并获得了良好的效果,通过使用生物工程的相关技术,利用生物制剂将污水中的污染物分解代谢成为对人体和自然环境没有威胁的清洁水,可以在不引入二次污染的同时达到较好的净水效果。废水问题是困扰现在人们的重点问题,如果有效处理废水呢?利用现代生物技术可以达到有效成果。根据现代化城市对污水排放要求的提高,生物工程领域也发展了新型技术已达到排放标准,并推动污水处理产业的发展。
(2)空气的净化。实际上利用生物工程将空气净化的方法已经早已应用,现在已经成为比较成熟的技术在空气净化领域广泛使用,由于这种方法对资金要求低,环保性能高,净化效果好,在未来也存在着巨大的市场潜力。
(3)对固体垃圾的处理。固体垃圾也是环境污染的一种难以处理的问题,原有的方法通过掩埋等处理时间长,或者对环境造成二次污染,因此迫切需要寻找新的方法,生物工程技术的应用解决了这些问题,可以通过生物分解代谢,有效将固体垃圾进行处理,还能够反复使用,减少垃圾处理的成本,其处理后的垃圾变废为宝,能够作为农业生产中的绿色肥料,使整个环境污染的处理过程循环成为一个环保过程,产生一定的经济收益,是现如今最优的污染处理方法。
(4)利用生物技术维护环境。将生物工程技术延伸到对环境的维护领域也是一项重要的应用,可以利用生物工程技术整治各种污染物的方法将自然环境净化,在现有基础上提升自然环境质量,在治理污染的同时防止污染的发生,从根本上解决环境污染的问题。
5结论
通过上述内容的分析,可以看出生物技术在环境污染整治和维护的领域能够发挥重要的作用,可以将环境保护技术从现有的防御转为提前维护,保证自然环境与人类发展的和谐统一,避免因人类社会的发展需求对环境造成的恶劣影响。加强对生物工程的研发力度,促进相关污染处理技术的发展,能够为人类的可持续发展提供更强大的保护。
参考文献
[1]郭艳霞.论生物技术在环境保护中的应用.科技与创新,2015,21.
[2]刘彪.探究生物技术在环境保护中的应用及前景.房地产导刊,2015,9.
[3]杨宇蒿,王碧文.现代生物技术在环境保护中的应用研究进展之我见.经贸实践,2015,4.
生物工程技术是人们以现代生物科学为基础,根据生物体的结构、特性和功能,运用工程技术的原理和方法,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,为社会提供商品和服务的一种综合性技术体系。生物技术的研究领域十分广泛,它包括所有对生物进行干预的技术手段:重组DNA技术、基因治疗、生物制药技术、克隆技术、基因芯片技术等。生物技术包含许多方面的内容,包括蛋白质工程、基因工程、酶工程和细胞工程。生物工程技术的兴起为现代科学发展和工农业、医药卫生事业的进步提供了巨大的潜力,同时也给人类带来的丰厚回报率,因此,生物工程技术已成为世界各国研究的重点和世界高科技竞争的焦点。
1 我国生物工程技术产业的现状
1.1 制造生物活性蛋白 基因工程技术的发展在医学上最重要的成就表现在治疗用生物活性蛋白或疫苗的生产和使用,利用基因工程生产有药用价值的蛋白质、多肽产品已成为当今世界一项重大产业,并将有望成为21世纪的支柱产业。2000年我国基因工程药物和疫苗年销售额已达近120亿元人民币[1]。现代生物技术制药有别于传统制药方法,运用现代生物技术不仅可以开发更加精确有效、不良反应更小的新药和新型疫苗,更重要的是可以预防和治疗一些应用传统治疗方法无法克服的疾病。
1.2 医学科学研究 1990年10月国际人类基因组计划启动,我国科学家承担了人类基因组1%的测序,是惟一加入该计划的发展中国家。人类基因组计划是现代生物技术在医学领域的成功应用,随着大量与人类健康有关的基因的定位、鉴定分离,遗传诊断和基因治疗都将成为现实,现代生物技术将使医学领域的研究提高到一个新的水平。
1.3 疾病诊断 人类绝大部分疾病都与基因密切相关,包括自身基因的变异与外源基因的入侵。因此,从基因水平探测和分析疾病的起因,从基因水平干涉和矫正疾病造成的紊乱,是近些年来基础和临床医学新的研究方向。现代医学其中一个重要的方面就是尽早检测出在人、动物体内的病原性物质,做到早发现、早治疗。基因芯片是生物芯片的一种,可一次性对样品大量序列进行分析与检测。目前科研人员已分析出各种遗传病的基因序列,并根据其序列合成出基因探针,用于各种遗传病的检测以及优生优育,还可用于遗传病的防治和治疗,基因诊断可望成为临床的一项常规的检测诊断技术。
1.4 疾病治疗 现代生物科学技术的飞速发展,使生物学和医学研究进入了分子水平时代。目前,基因治疗的关键技术实现了突破,ADA缺陷病、B型血友病、恶性肿瘤、梗塞性外周血管病等5种治疗方案已进入临床试验。其中,应用移植造血干细胞来治疗白血病和一些遗传性血液病已较为普遍,另外干细胞在肿瘤和免疫系统疾病治疗中也有很好的疗效。器官移植是现代医学的重要领域之一,但是目前供移植用的组织器官非常短缺,转基因猪有望为人类提供移植所需的器官。此外,随着转基因和克隆技术的成熟,解决安全性和异源组织排异反应的问题成为可能,并且为防止新病原带入移植器官或组织做出更大贡献[2]。
1.5 预防医学 预防医学的一大领域是环境监测和环境净化,现代生物工程技术在此领域的研究与应用已发挥了重大作用。基因跟踪法鉴定带菌者以预防流行病的蔓延,基因探针能快速灵敏地检测水中病毒含量,生产生物农药和生物肥以减少环境污染以及利用基因工程菌消除污染水面的石油以净化环境等,生物技术在此领域显示出了光明的前景,提高了环境质量。我国生物技术产业的总体水平已经在发展中国家处于领先地位,但与发达国家相比还有一定的差距。未来的发展还存在着许多问题,主要表现在生物技术产业实力依然不强、技术转化能力差、产业化规模小、产品少、支撑技术及生产装备落后、研发与产业化脱节、缺乏具有核心竞争力的国际化大企业、产业发展的整体环境有待改善等方面。同时,我国生物产业内部创新能力严重不足,现有人力资源偏重于理论研究,实用型创新能力不足,缺乏创新创业型人才。
2 生物工程技术在医学教育中的渗透及影响作用
生物工程技术是科学技术发展的一次飞跃,它不是单一的传统化学、生物学、遗传学、医学、微电子学的交叉与融汇,关键是它的每一个具体的研究成果都有可能导致一种产品生产技术上的革命。
2.1 生物工程技术知识渗透到医学学科知识体系中的必然性 生物工程技术的学科内容显著不同于传统学科,从本质上讲,生物工程技术是人类对生命过程的观察、研究和认识,然后将这些生命过程中所包含的一些非常微妙、精确、高级的反应用于制造出人们所需要的产物,创造出对人类有益的所需要的动植物新品种。医学教育是培养掌握基础医学和临床医学的基本知识、基本理论和基本技能,而且能够从事疾病的诊治、医学教育和科学研究的宽口径医学专门人才的一类专业。现代生物工程技术的发展已广泛渗透到医学各个领域,在今后10~20年里将使医学领域的各个重要方面发生根本性变革,事实上当今从事医学研究的各类科技人员都深感生物技术知识和手段对它们研究工作的重要性。但是从目前来看,许多医疗从业人员对生物学及相关学科的了解比较肤浅。原因是我国的医学教育专业要求学生掌握以基础医学、临床医学为主干学科的基本理论和基本技能,学习公共卫生及与医学相关的人文社会科学、自然科学等有关知识与方法,缺少与医学相关的生物工程技术课程。着眼生物工程技术的发展趋势,把生物技术知识渗透到医学学科知识中,具有时代的紧迫性。知识的分化是为了更好地对某一领域进行研究,分科教学并不是目的,它只是让人们具体地了解某些领域的知识,知识的综合运用才是最终目的。渊博而丰富的跨学科知识教学能够起到相互补充、相互启发的作用,同时提高学生的学习兴趣,激发创新动力。可以说学科内知识综合转化为学科间的知识,必将成为各学科教学发展的趋势。
2.2 生物工程技术的发展对我国医学教育课程设置的影响 尽管我国医学教育取得了较大的成绩,但仍然不能完全适应社会的进步、生物科学技术的发展以及卫生事业改革的需要。为此医学教育课程设置必须进行改革,把生物学的主干学科,如分子生物学、遗传学贯穿在整个医学课程中。选修课程体系要以拓展知识结构,扩大知识面,加强前沿、新兴、交叉学科知识为出发点,构建与素质教育相配套的选修课课程体系。适当减少必修课授课门数和学时,加强学生自学能力的培养。新型交叉学科:分子生物学、临床遗传学、分子病理学、流行病学和计算机科学至关重要,特别是由基因组学和信息学融合形成的新学科-生物信息学将开创整个生物医学教育和研究的新时代。
2.3 构建与培养医学人才综合素质相适应的教学内容的时代紧迫性 构建以体现人文社会、自然科学类知识向医学基础知识,医学基础知识向临床知识,临床知识又向基础前伸的渗透、互跨式整合课程。采用以学科为中心模式、以问题为中心模式和模整合课程混合型课程模式,最终达到专业基本教学内容的要求。在医学教学中尝试利用学科间横向迁移、渗透,培养学生的创新意识和解决问题的能力,引导学生运用生物工程技术知识和方法来解决医学问题,同时,又运用生物工程技术知识去解释医学中难以解释的现象,这样可极大地鼓舞学生,又给学生提供更多的机会,让他们主动去体验、探索、研究,培养他们的创新意识和科研能力,对学生毕业后继续医学教育将产生积极的影响。总之,现代生物工程技术的发展,正在对医学教育产生广泛而深远的影响,其内容涉及到确立新的培养目标,医学教育课程设置必须进行改革,构建医学人才知识、能力、素质相结合的教学内容等。这些在国外已经引起教育工作者的广泛关注,我们不能等闲视之。
参考文献
【关键词】生物工程 信息化技术 应用 发展
1 信息化技术
1.1 信息化技术的概念
信息化技术是充分利用网络技术和计算机技术来实现对图像、语言、视频和数据等一系列以各种各样形式存在的信息的收集,然后对这些信息进行相关处理,存储等,信息化技术在各行各业中都有涉及,并且能够在很大程度上提高行业效率,信息化技术的主要特征是无胶片化、充分利用网络。
1.2 信息化技术的优势
充分利用信息化技术,对于一些需要处理大量数据的工程来讲,传统的方式都是依赖于人工对数据的处理,在这个过程中很容易出现人工错误,工作效率不高,而利用信息化技术去进行数据处理能够在很大程度上减少人为错误的发生,大大提高数据处理效率,加工工程的进展;信息化技术还能够涉及到人类很难涉及的领域,可以说信息化技术是人类某些项目工程发展的得力助手,对于现代科学技术的发展,要充分利用信息技术所带来的优势能够加快科技的发展,有利于国家科学技术水平的快速提高。
2 信息化技术在生物工程建设中应用的必要性
生物工程的兴起阶段是在上个世纪,是一种新兴的高科技工程,并且生物工程的综合性非常高,生物工程在兴起时就有着自己明确的发展方向和存在的意义,所以这就注定了生物技术是备受生物学界和科学界关注的工程,伴随着科学技术的不断发展,生物工程迅速发展成为一项高科技技术可以说在生物工程的建设过程中仅仅依靠现有的技术,不充分结合信息化技术是根本无法实现的。
生物工程是一项非常严密的科学技术,它主要是充分利用一些生物体或者对其进行特殊改造然后制造出新物种的技术,生物工程技术的基础是生物学,但是仅依靠书本上的理论知识根本无法实现生物工程的建设,它在建设的过程总必须结合各种先进的设备、仪器,充分利用信息化技术,然后在结合生物学中的近代分析生物学、细胞生物学等研究生物结构得到新物种,所以生物工程的建设离不开信息技术。
3 生物工程建设中信息化技术的应用
生物工程技术在建设过程中充分集合现代化的信息技术,可以说信息化技术是生物工程建设的前提和保障,信息化技术在很大程度上促进了生物工程的建设进程。生物工程和生物技术这两个方面的发展都离不开信息化技术,国家非常注重生物工程的建设工作,在生物工程建设的信息化产业中国家也大力扶持,下面我们来具体分析信息化技术在生物工程的建设中的具体应用,主要表现在以下三个方面:
3.1 信息技术的发展促进了生物工程建设
生物工程的建设离不开信息化技术,信息化技术为生物工程技术搭建了一个很好的发展平台。伴随着科学技术的不断进步,信息技术的不断发展,在很大程度上推动了生物工程的建设,在现代的生物工程的建设过程中离不开信息化技术,信息化技术在生物工程的建设过程中的作用在很多方面使我们难以想象的,由于生物工程技术本身就是一项技术含量非常高的技术,在工程的建设过程中,无论是细胞学、基因重组及转基因等一系列的生物工程都需要大量的数据处理,可以说工作量是非常大而且繁琐的,而充分的将信息化技术应用到生物工程的建设中能够对这些数据进行科学快速准确的处理,伴随着信息化技术的不断发展,生物工程建设会取得更加快速的发展,可以说生物工程的发展有信息化技术的支持未来的发展前景是不可估量的。
3.2 软件技术充分应用到生物工程建设中
生物工程的建设离不开一些软件技术的支持,生物工程的诞生本身就是依托信息化技术的发展,所以伴随着生物技术的不断发展,生物工程建设速度的加快,关于生物工程类的软件的需求量越来越大,在生物工程的建设过程总,软件技术起着很重要的支撑作用,例如在生物工程的很多方面涉及到数据,为了对这些数据有统一的管理,以便更好的对数据进行处理和补充,就需要建立生物工程数据库,当然需要建立数据库就离不开专门管理构建数据库的软件的支持,伴随着软件技术的不断更新,生物工程的数据库也将建设的更加完善;其次,在生物工程的建设过程中涉及到很多繁琐的分析,例如对于核酸低级结构的分析、对于核酸核糖的序列分析,对于蛋白质的具体结构的分析,对于生化反应的具体模拟都离不开信息化技术,对这些高精密,人工难以操作的生物分析,就需要借助专门的软件对其进行分析处理;任何一项系统工程在建设过程中都离不开工程的管理,生物工程建设也不例外,加强工程管理,保障生物信息安全同样也离不开相应的软件的支持。可以说软件技术在很大程度上完善了生物工程的发展,保障了生物工程的信息的规范化和安全性。
3.3 计算机技术推动生物工程建设
无论是生物工程技术还是计算机技术,都是这个时展的高科技产物,可以说计算机技术的发展在很大程度上成就了生物工程技术的发展,纵观国内外的生物工程发展,没有意向生物学界的伟大发明能够脱离得了计算机技术的,无论是基因的发现还是人类转基因技术的发展。
4 结语
综上所述,生物工程的建设离不开信息化技术生物技术本身就是为人类服务的,人类只有对生物学有系统全面的认识才能不断促进自身的发展和进步,21世纪是科学的实际,生物技术和生物工程会在信息化技术的推动下不但进步。
参考文献
[1]谭鹏.浅谈生物工程在我国的应用与发展[J].理论研究,2012.
[2]江家良.中国生物工程技术的新进展[J].黑龙江科学,2016.
[3]孙毅.生物工程与进化理论[J].化石,2002.
作者简介
徐小明(1979-),男,湖北省大冶市人。大学本科学历。武汉职业技术学院高级技师。研究方向为计算机技术应用。
吴娅敏(1979-),女,湖北省大冶市人。武汉职业技术学院副教授。研究方向为英语语音应用。