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時(shí)間:2023-09-14 17:27:31
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關(guān)鍵詞:生物技術(shù)專業(yè);發(fā)展現(xiàn)狀;趨勢(shì)分析;策略探究
中圖分類號(hào):G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)37-0099-02
生物技術(shù)專業(yè)是一個(gè)內(nèi)容廣泛、綜合交叉各個(gè)學(xué)科而成的一項(xiàng)學(xué)科。新時(shí)期大學(xué)中生物技術(shù)專業(yè)對(duì)于我們的日常生活和工作中的重要意義可謂是不言而喻、有目共睹。生物技術(shù)將生物產(chǎn)品進(jìn)行深入剖析和研究,從生物體不同層次上發(fā)揮生物產(chǎn)品的功能,極大地提高了生物產(chǎn)品的內(nèi)在價(jià)值,為人類的物質(zhì)生活提高了更加高質(zhì)量的產(chǎn)品。例如,我們生活中的保健食品、生物抗癌藥品、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品等為我們的日常生活帶來(lái)了很多幫助和方便,提高了生活質(zhì)量。對(duì)于大學(xué)的生物技術(shù)專業(yè)來(lái)說(shuō),它涉及的范圍很廣,需要我們掌握的知識(shí)也有很多。生物技術(shù)專業(yè)不僅有效包括了細(xì)胞生物學(xué)、普通生物學(xué)、基因工程、生態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)等多種方面,這些方面與我們的生活可謂是息息相關(guān),需要我們進(jìn)行進(jìn)一步的分析探討。生物技術(shù)專業(yè)的研究現(xiàn)狀具體如下。
一、大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)的廣闊發(fā)展前景
在當(dāng)今年代,生物技術(shù)專業(yè)熱潮席卷全球,它的內(nèi)在價(jià)值被廣泛認(rèn)知,已成為21世紀(jì)自然科學(xué)的前沿學(xué)科。在近幾十年,世界格局發(fā)生了重大的變化,生命科學(xué)異軍突起迅速發(fā)展。在基因工程、細(xì)胞等一系列探索成為我們學(xué)校發(fā)展的主要線索和主要方向的時(shí)候,需要更多的生物技術(shù)專業(yè)人員投入到科研項(xiàng)目當(dāng)中。生物技術(shù)所創(chuàng)造的價(jià)值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人們的想象,每一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)和技術(shù)革新,都將帶動(dòng)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)變革,因此,社會(huì)急需大量的優(yōu)質(zhì)高層次生物技術(shù)人才,以持續(xù)推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高和發(fā)展。同時(shí),生物技術(shù)專業(yè)發(fā)展也面臨著許多新的挑戰(zhàn)。然而,目前生物技術(shù)專業(yè)高層次、綜合型科研人才仍然稀少,許多科研成果距離生產(chǎn)實(shí)踐還有很長(zhǎng)的距離,這也就需要生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)更多的應(yīng)用型人才??傊?,生物技術(shù)的飛速發(fā)展為生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的生機(jī)。因此,大學(xué)的生物專業(yè)人才具有極為廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。
二、大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)出現(xiàn)的問(wèn)題
雖然,生物技術(shù)專業(yè)前景極為廣闊,給我們?nèi)粘I顜?lái)許多好處,然而,許多高校對(duì)生物專業(yè)的深入研究仍然不夠透徹、明晰,仍然有許多問(wèn)題有待于我們?nèi)ソ鉀Q。在生物技術(shù)課程設(shè)計(jì)中仍存在不足,許多課程和教材沒(méi)有進(jìn)行知識(shí)更新,無(wú)法跟上時(shí)代快速發(fā)展的步伐。課程的整體框架仍停留在20年以前的狀態(tài),創(chuàng)新性課程少,實(shí)用性課程也少。實(shí)驗(yàn)課程雖然基本滿足學(xué)生的需要,但留給學(xué)生獨(dú)立運(yùn)作的機(jī)會(huì)還很少,束縛了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和思想等。同時(shí),學(xué)生普遍的感覺(jué)是專業(yè)知識(shí)陳舊,內(nèi)容缺乏與時(shí)代相對(duì)應(yīng)的新穎性和先進(jìn)性。而且,生物技術(shù)所涉及的具體內(nèi)容、應(yīng)用以及生活實(shí)際的一些具體方案與我們的期望值和預(yù)期值仍然有著較大的差距,需要我們進(jìn)行進(jìn)一步的分析、研究、討論。
三、生物技術(shù)專業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
既然大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)與我們的生活息息相關(guān),現(xiàn)根據(jù)我個(gè)人的一些觀點(diǎn),對(duì)生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的解析。
1.生物技術(shù)專業(yè)的市場(chǎng)導(dǎo)向。生物技術(shù)專業(yè)的重要現(xiàn)實(shí)意義是不容否認(rèn)的,這就決定了生物技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。從基礎(chǔ)科學(xué)方面,它可以有效地幫助人們清晰的感受到自然生命和生物的存在,加深人們的理解。在人們的日常生活中,生物技術(shù)能有效地幫助人們治療一些疾病,方便人們的生活,例如器官移植等先進(jìn)的技術(shù)的有效推廣給人們生活帶來(lái)了不可思議的驚人的好處,這就是生物技術(shù)的魅力所在。再如,人們研究的抗倒伏、抗旱等新的品種,不僅有效提高了人們的生活質(zhì)量,更有效地減輕了人們的負(fù)擔(dān)。畢竟,生物技術(shù)存在并能夠得到廣泛推廣的根本原因在于它能夠?yàn)槿祟愒旄?。生物技術(shù)與工程學(xué)科專業(yè)的區(qū)別在于不僅應(yīng)用于工廠生產(chǎn),而且在于生物本身的潛力開(kāi)放,從基礎(chǔ)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值到功能性活性成分分析,再到食用或藥用價(jià)值開(kāi)發(fā),日新月異的新技術(shù)不斷涌現(xiàn),為生物技術(shù)專業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。這就需要不斷學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的動(dòng)向和潮流,加快腳步跟上甚至超越前沿,才能獲取主動(dòng),從而形成主動(dòng)性市場(chǎng)導(dǎo)向而不是被動(dòng)順從。綜上所述,大學(xué)高校中的生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)展方向是通過(guò)進(jìn)一步的科學(xué)研究,給人們的生活水平帶來(lái)質(zhì)的飛躍,這也是高校生物學(xué)專業(yè)設(shè)置教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的重要方向。
2.生物技術(shù)專業(yè)的就業(yè)方向。隨著生物技術(shù)的逐步普及,人們的生活也越來(lái)越離不開(kāi)生物技術(shù)專業(yè)方面的人才,因此,這就為生物技術(shù)專業(yè)的高校學(xué)生提供了優(yōu)越的就業(yè)機(jī)會(huì)和發(fā)展前景。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展提高,對(duì)生物技術(shù)行業(yè)的需求,國(guó)家從宏觀層面上更加重視高等學(xué)校生物技術(shù)的專業(yè)水平,要求不斷提高,對(duì)專業(yè)教學(xué)自然要有更高的要求,將有更多的高校開(kāi)設(shè)此專業(yè),對(duì)專業(yè)教育工作者的需求自然會(huì)增加。從事專業(yè)教學(xué)工作,不僅需要扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、技能,也要有能力應(yīng)付這個(gè)瞬息萬(wàn)變的社會(huì)。同時(shí)在就業(yè)方向上,大城市與小城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速地方和經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢的地方相比,有著巨大的區(qū)別,對(duì)于生物技術(shù)專業(yè)人才來(lái)說(shuō),地區(qū)性差異造成的發(fā)展空間差異是必然的。先進(jìn)性技術(shù)的發(fā)展是以經(jīng)濟(jì)實(shí)力和實(shí)際需求程度為基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,現(xiàn)在就業(yè)的生物技術(shù)的畢業(yè)生,超過(guò)80%的人選擇到北京、上海和各大省會(huì)城市工作,認(rèn)為留在大城市對(duì)本專業(yè)及個(gè)人以后的發(fā)展都能提供更多的機(jī)會(huì)。生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)目前主要在自主擇業(yè)、公務(wù)員和考取碩士研究生等三個(gè)方向,這也是學(xué)生本人的意愿。有的學(xué)生已經(jīng)厭倦了大學(xué)生活,急于進(jìn)入社會(huì)工作,以期鍛煉自我,實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值;有的學(xué)生采取穩(wěn)妥的方式,考取公務(wù)員、村官或教師等途經(jīng),實(shí)現(xiàn)就業(yè)。但不管從哪個(gè)方向邁出就業(yè)這一步,都需要付出艱辛的勞動(dòng)和努力,這也是所有生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生所面臨的問(wèn)題,由于缺乏社會(huì)經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致就業(yè)后跳槽頻繁,甚至灰心喪氣。因此,面對(duì)這樣的生存挑戰(zhàn),只有從主觀上加深學(xué)生的專業(yè)技術(shù)技能和人際社會(huì)經(jīng)驗(yàn),從客觀上耐心尋機(jī),才會(huì)尋求到新的發(fā)展機(jī)會(huì)。
生物技術(shù)專業(yè)具有良好的發(fā)展前景,它與信息科學(xué)等專業(yè)同樣具有發(fā)展迅猛、日新月異的特性。對(duì)于生物技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生,機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,生物技術(shù)專業(yè)著重培養(yǎng)具備豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、掌握扎實(shí)的基本知識(shí)、遇事有分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的綜合素質(zhì)的人才,誰(shuí)能夠真正掌握先進(jìn)的科學(xué)知識(shí)和科研技能,誰(shuí)就將領(lǐng)導(dǎo)生物技術(shù)的導(dǎo)向。正所謂,術(shù)業(yè)有專攻,人們對(duì)于生物技術(shù)專業(yè)的人才要求是十分嚴(yán)格的,這就需要學(xué)生在大學(xué)期間積累大量的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),通過(guò)量的積累,從而達(dá)到質(zhì)的飛躍。在就業(yè)中的方向選擇將一直是生物技術(shù)專業(yè)人才需要考慮的根本性問(wèn)題,這也就需要學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)之初,就能夠規(guī)劃好自己未來(lái)發(fā)展之路,這樣才能成為最后的成功者。因此,這就需要學(xué)生具有全力以赴的精神和毅力,為生物學(xué)更好的造福人類做出自己的貢獻(xiàn)。
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關(guān)鍵字:生命科學(xué);生物現(xiàn)狀
我國(guó)是一個(gè)生物資源大國(guó),有著豐富的動(dòng)植物和微生物資源和廣闊的市場(chǎng)需求,同時(shí)我國(guó)還是一個(gè)人口大國(guó),這就為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了必須的條件。以醫(yī)藥行業(yè)為例,最近一些年,惡性腫瘤、心腦血管疾病等高發(fā)病都嚴(yán)重威脅著我們正常的生活水平,影響著老年人的生活質(zhì)量,而這些病目前還沒(méi)有有效的治療手段。因此,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的基因治療、肝細(xì)胞治療和生物芯片等治療技術(shù)就顯得尤為重要。
經(jīng)過(guò)我國(guó)多年的不懈努力,我們?cè)谏茖W(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)取得了一定的工作基礎(chǔ)。從1965年我國(guó)在世界上首次人工合成牛胰島素到參與國(guó)際人類基因組計(jì)劃;從基因工程藥物和疫苗的研制生產(chǎn),在生物制藥領(lǐng)域我們?nèi)〉昧祟H為豐碩的成果。另外,生物技術(shù)的研發(fā),對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)也具有相當(dāng)?shù)淖饔谩1热缢镜碾s交技術(shù)解決了世界關(guān)注的糧食難題。所以,總體來(lái)說(shuō),我國(guó)目前在生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域是有一定影響力的,而且多年的累積,也讓我們有了沖擊國(guó)際前沿的實(shí)力和技術(shù)。
一、我國(guó)在發(fā)展生命科學(xué)和生物技術(shù)的現(xiàn)狀分析
我國(guó)生命科學(xué)起源于醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)的方面。在上個(gè)世紀(jì)50年代前后我國(guó)成立了生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)以及神經(jīng)科學(xué)等研究機(jī)構(gòu)。70年代的時(shí)候,我們已經(jīng)具備了相對(duì)比較完整的現(xiàn)代生命科學(xué)和生物技術(shù)的科研體系。截止目前為止,我國(guó)已經(jīng)形成了四足鼎立的局面,代表著生物技術(shù)和生命科學(xué)研究的四大基地已經(jīng)形成規(guī)模:北京基地(著眼于農(nóng)業(yè)和環(huán)境的研究),上?;兀ㄈ丝诤徒】档难芯浚?,西南基地(生物多樣性研究),武漢基地(水生生物和病毒學(xué)研究)。
現(xiàn)階段我國(guó)優(yōu)先發(fā)展的生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)容包括基因組和蛋白質(zhì)組學(xué),重大疾病相關(guān)基因的識(shí)別和克隆,分子生物學(xué)和生物花絮額,細(xì)胞學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等等。在國(guó)際上,我國(guó)的科學(xué)家也承擔(dān)了1%的人類基因組的測(cè)序,而且我國(guó)在發(fā)展中國(guó)家唯一一個(gè)加入人類基因組測(cè)序的國(guó)家,這也從側(cè)面反映出我國(guó)在生命科學(xué)領(lǐng)域的實(shí)力??茖W(xué)家克隆了功能新基因的全長(zhǎng)cDNA有800多條,已經(jīng)申請(qǐng)了一批國(guó)內(nèi)外專利。
近年來(lái),我國(guó)在生命科學(xué)領(lǐng)域的生物化學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)等方面取得了比較突出的科研成果。受生物科學(xué)發(fā)展的帶動(dòng),生物技術(shù)也取得了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步,比如,在醫(yī)藥生物領(lǐng)域,我國(guó)的基因工程藥物已經(jīng)有近二十種上市的產(chǎn)品,有二十多中種藥物已經(jīng)進(jìn)入一、二期臨床使用,處于臨床試驗(yàn)的也有近四十種。產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率也顯著提高。
目前在國(guó)際上銷量最大的醫(yī)藥品種,前十位當(dāng)中我們能夠自主研發(fā)生產(chǎn)八種,這說(shuō)明我國(guó)的生物科技藥物已經(jīng)具備了自主研發(fā)的能力。在農(nóng)業(yè)方面,植物基因工程的研究和雜交水稻的研究以及農(nóng)業(yè)微生物基因工程研究方面,也都取得了可喜的研究成果,在很大程度上推進(jìn)了我國(guó)甚至是全世界農(nóng)業(yè)技術(shù)的前進(jìn)。
生命科學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展在我國(guó)雖然取得了很大的成就,但是改變不了的一點(diǎn)是我國(guó)的基本國(guó)情。我國(guó)是一個(gè)擁有13億人口的大國(guó),所以,在人口和健康領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展領(lǐng)域都面臨著巨大的挑戰(zhàn)。一些危害人類健康的疾病都已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。農(nóng)業(yè)發(fā)展在效益和質(zhì)量上和發(fā)達(dá)國(guó)家也還有一定的差距,所以,這些問(wèn)題都反映了我國(guó)現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)都還處于相對(duì)較早的階段,都需要我們向更高層次發(fā)展。
二、生命科學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展的相應(yīng)對(duì)策
要提高生命科學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展,我們就必須樹(shù)立把握機(jī)遇的意識(shí),要認(rèn)識(shí)到這兩者將對(duì)我們今后的生活產(chǎn)生什么樣的影響和作用。生命科學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展關(guān)系民生,關(guān)系國(guó)家根本利益,甚至有時(shí)候能左右一個(gè)國(guó)家在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的主動(dòng)權(quán),所以,我們必須充分認(rèn)識(shí)到我們自身的優(yōu)勢(shì)和不足,明確我們今后生命科學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。
要切實(shí)加強(qiáng)基礎(chǔ)性研究,將基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等學(xué)科及其相關(guān)的新理論、新方法的放到首要的位置來(lái)抓。其次,我們花大力氣來(lái)研發(fā)更新農(nóng)業(yè)技術(shù)平臺(tái),改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的生態(tài)格局,促進(jìn)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)多元化經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)。對(duì)于先進(jìn)的科技成果,我們要積極推進(jìn)其應(yīng)用和轉(zhuǎn)化,要通過(guò)培育一批生物技術(shù)企業(yè)來(lái)提高我們的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。
要盡一切可能,切實(shí)加強(qiáng)生物資源的保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用,健全法律和法規(guī)體系,推動(dòng)生命科學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展的具體措施。1,通過(guò)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)來(lái)實(shí)現(xiàn)專利戰(zhàn)略,只有這樣我們才能在產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中掌控主動(dòng)權(quán),2,加速生命科學(xué)和生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),使其和國(guó)際接軌,最大限度地提高其效益。3,培養(yǎng)行業(yè)的龍頭企業(yè),使他們?cè)谑袌?chǎng)開(kāi)發(fā)和經(jīng)營(yíng)方面都能夠順風(fēng)順?biāo)?,大力發(fā)展生命科學(xué)和生物技術(shù)的同時(shí),還要建立和完善生物安全評(píng)價(jià)保障制度,將對(duì)其保障不是一紙空文。既要讓生命科學(xué)和生物科技給經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活帶來(lái)好處,同時(shí)也要在關(guān)注生物安全方面所引起的新問(wèn)題。5,通過(guò)加強(qiáng)和國(guó)際發(fā)達(dá)國(guó)家質(zhì)檢的合作和交流,開(kāi)拓我們?cè)趪?guó)際市場(chǎng)上的合作渠道和發(fā)展空間,以此實(shí)現(xiàn)和世界先進(jìn)技術(shù)共同發(fā)展的目的,最終造福于民。
參考文獻(xiàn):
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日本在進(jìn)口第一批轉(zhuǎn)基因作物的前一年,也即1995年,日本農(nóng)林水產(chǎn)省就開(kāi)始不遺余力地宣傳活動(dòng)。農(nóng)林水產(chǎn)省還采取了一種被稱為“認(rèn)同會(huì)議”的形式進(jìn)行宣傳。
“認(rèn)同會(huì)議”是上個(gè)世紀(jì)80年代起源于丹麥的一種評(píng)定某項(xiàng)新技術(shù)的方法,其做法是挑選一些對(duì)要評(píng)定的新技術(shù)沒(méi)偏見(jiàn)的公眾代表和持中立立場(chǎng)的公民開(kāi)會(huì),通過(guò)討論對(duì)某項(xiàng)新技術(shù)形成一致認(rèn)同。后來(lái)這一方法在荷蘭、新西蘭、挪威、瑞典、英國(guó)和美國(guó)等國(guó)得到推廣,日本也采取這一方法對(duì)“轉(zhuǎn)基因作物的風(fēng)險(xiǎn)與好處”這個(gè)題目征求公眾建議,以提高公眾對(duì)生物技術(shù)的認(rèn)識(shí)水平。
對(duì)由生物技術(shù)生產(chǎn)的新產(chǎn)品進(jìn)行安全評(píng)估的工作由日本厚生勞動(dòng)省負(fù)責(zé)。產(chǎn)品一旦被通過(guò),必須在日本政府的“公告”上刊登;農(nóng)林水產(chǎn)省負(fù)責(zé)環(huán)境安全評(píng)估(重點(diǎn)是評(píng)估對(duì)環(huán)境可能造成的破壞)以及飼料安全評(píng)估。對(duì)將要進(jìn)口或在日本國(guó)內(nèi)種植的作物,開(kāi)發(fā)商必須通過(guò)由日本政府組織實(shí)施的田間測(cè)試。
對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品和零售的加工食品,日本一律進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)。一旦在食品中發(fā)現(xiàn)未經(jīng)允許的轉(zhuǎn)基因成分,該食品被認(rèn)定為觸犯了日本食品衛(wèi)生法。MHLW直接負(fù)責(zé)在報(bào)關(guān)港對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè),對(duì)零售領(lǐng)域的加工食品的檢測(cè)由當(dāng)?shù)亟】当Wo(hù)部門執(zhí)行。所有檢測(cè)都依據(jù)厚生勞動(dòng)省MHLW頒布的抽樣檢測(cè)計(jì)劃實(shí)施。如在報(bào)關(guān)港發(fā)現(xiàn)未經(jīng)允許的轉(zhuǎn)基因成分,該產(chǎn)品必須退回或銷毀,或轉(zhuǎn)為非食用用途。如在零售領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)未經(jīng)允許的轉(zhuǎn)基因成分,其制造商必須馬上收回所有產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞:生物凈化;氣態(tài)污染物;廢水處理
〖KH2*1〗
城市排污主要的問(wèn)題是對(duì)廢棄和廢水的處理,生物技術(shù)可以將廢氣廢水通過(guò)降解處理,處理成無(wú)害的資源,甚至生成二次資源,提升資源的利用率的同時(shí)減輕城市排污的壓力。
一、城市污染狀況分析
近些年城市污染現(xiàn)象極為的嚴(yán)重,繼酸雨現(xiàn)象之后城市變暖、霧霾現(xiàn)象也持續(xù)的在發(fā)生著,最大的問(wèn)題就是城市在發(fā)展的過(guò)程中對(duì)環(huán)境進(jìn)行透支,科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍,為人們帶來(lái)了生活的便利,為了城市建設(shè)提供技術(shù)支持,但是也帶來(lái)了更多的污染和危害。種種現(xiàn)象警醒人們必須對(duì)環(huán)境問(wèn)題做出相應(yīng)的處理,加大對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視程度。
利用生物技術(shù)改善環(huán)境,處理城市生活生產(chǎn)廢氣物的方式最早可以追溯到20世紀(jì)中期,最先出現(xiàn)在處理空氣中的臭味物質(zhì),一定程度上降低對(duì)空氣質(zhì)量的污染,但是那一時(shí)期技術(shù)并沒(méi)有達(dá)到很高的水平,城市建設(shè)環(huán)境還相應(yīng)沒(méi)有現(xiàn)在如此的惡劣。第一個(gè)利用微生物處理廢氣的專利于1957年出現(xiàn)在美國(guó),但到1970年后才引起各國(guó)重視。到1980年,德國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)家已有相當(dāng)數(shù)量工業(yè)規(guī)模的各類生物處理廢氣裝置投入運(yùn)行,對(duì)混合有機(jī)廢氣的去除率一般在95%以上。各國(guó)家對(duì)于環(huán)境問(wèn)題都予以重視,漸漸開(kāi)始利用科學(xué)技術(shù)來(lái)改善城市環(huán)境。
二、生物凈化技術(shù)的基本應(yīng)用
城市生活主要垃圾廢物來(lái)源主要是廢水和廢氣的處理。生物凈化技術(shù)是將廢棄的資源通過(guò)處理轉(zhuǎn)換成無(wú)害物質(zhì)或者二次利用的物質(zhì)。從污水處理方面來(lái)說(shuō),水資源本身有自我凈化的能力,在干凈的水資源中,存在著大量的微生物群,通過(guò)依附其他有機(jī)生物或者沉積等途徑實(shí)現(xiàn)自身的轉(zhuǎn)換和循環(huán)。它們?cè)谂c水中有機(jī)物接觸的過(guò)程中,利用自身的新陳代謝功能,在有溶解氧的條件下,使在水體中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機(jī)污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物,如水、二氧化碳和硝酸鹽等,從而使水體得到凈化,而在受到污染的水體中,由于分解過(guò)程中無(wú)法滿足相應(yīng)的條件,導(dǎo)致水中的微生物自我凈化的能力下降,甚至于重度污染失去凈化的能力,生物凈化技術(shù)的基本原理就是充分利用天然水體的自凈功能,通過(guò)科學(xué)的手段營(yíng)造有利于微生物生存和發(fā)展的環(huán)境,通過(guò)提升微生物凈化的能力保持水體的純凈。生物凈化技術(shù)帶來(lái)的是方便快捷的有效方式,在很大程度上降低了能源的消耗、資金的投入。
而對(duì)于城市廢氣的處理主要是利用微生物的轉(zhuǎn)化功能,在微生物的生命活動(dòng)過(guò)程中,進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化,把空氣中的有毒氣體和污染源轉(zhuǎn)化為可利用的簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物,如水、氧氣、二氧化碳等利用程度比較高的成分。這種方式最大的好處就是產(chǎn)生的氣體不會(huì)造成污染,并且可以充分的被利用。在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下,生物凈化技術(shù)將生物的繁殖能力提升了,作用的多種微生物在相同的條件下可以大量的進(jìn)行繁殖和擴(kuò)散。微生物的作用是巨大的并且能夠通過(guò)外部的需求提升很優(yōu)化繁殖的能力。
三、生物凈化技術(shù)應(yīng)用的意義
正對(duì)與城市廢水和廢氣的兩個(gè)方面的大量污染,通過(guò)生物凈化技術(shù)進(jìn)行環(huán)境的改善是具有很重要的意義的,生物凈化技術(shù)在很多的領(lǐng)域當(dāng)中的作用也將會(huì)日益的凸顯出來(lái)。
首先,生物凈化技術(shù)能改善城市環(huán)境,提升資源的利用程度。生物凈化技術(shù)旨在發(fā)掘廢棄的水資源和氣體資源中的再生能力和可利用價(jià)值,通過(guò)將廢水廢氣通過(guò)優(yōu)化和轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的最大程度的利用。不對(duì)黃精造成任何的生態(tài)威脅,從生態(tài)文明建設(shè)的角度來(lái)說(shuō),生物凈化技術(shù)無(wú)疑是城市建設(shè)的重要手段之一,改善我們的生存環(huán)境,提升城鄉(xiāng)總體的生態(tài)建設(shè)水平和城鄉(xiāng)風(fēng)貌。所以,對(duì)于未來(lái)生物凈化技術(shù)有著很長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展的前景。城市發(fā)展所帶來(lái)的環(huán)境污染是不容忽視的,發(fā)展的同時(shí)一定要先治理,保障良好的生存環(huán)境才能提升總體的經(jīng)濟(jì)建設(shè)的水平。
其次,生物凈化技術(shù)能夠帶動(dòng)能源開(kāi)發(fā),提升創(chuàng)新科研的能力。目前生物凈化技術(shù)的應(yīng)用還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的應(yīng)用,雖然生物凈化技術(shù)所帶來(lái)的作用是非常明顯和巨大的,但是生物凈化技術(shù)還是存在著一定的問(wèn)題的,比如很有可能打破原有生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)的承載功能和原有的使用功能。而且,生物凈化技術(shù)需要大量的資金的投入和研發(fā)的投入,技術(shù)的應(yīng)用需要消耗大量的資金和時(shí)間的投入。所以,生物凈化技術(shù)想要有更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的市場(chǎng)前景就必須不斷的進(jìn)行研發(fā)和實(shí)踐,提升科研能力,擴(kuò)大生物凈化技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,鞏固生物凈化技術(shù)在環(huán)境改善方面的地位和作用。
最后,生物凈化技術(shù)將會(huì)帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,提升經(jīng)濟(jì)實(shí)力。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的應(yīng)用是分不開(kāi)的,技術(shù)應(yīng)用為經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來(lái)了巨大的利益。生物凈化技術(shù)就擁有著廣泛是市場(chǎng)前景,近幾年來(lái)城市建設(shè)所透支的環(huán)境代價(jià)是顯而易見(jiàn)的,將生物凈化技術(shù)作為一項(xiàng)產(chǎn)業(yè),不僅僅和促進(jìn)城市和鄉(xiāng)村的健康發(fā)展,同時(shí)也能夠帶來(lái)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益,可以形成雙贏的效果。相關(guān)產(chǎn)業(yè)在生物凈化產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下也能夠?qū)崿F(xiàn)更好的發(fā)展,有強(qiáng)有力的支撐和保障。(作者單位:沈陽(yáng)師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院)
參考文獻(xiàn):
[1]李捍東,王慶生,優(yōu)勢(shì)復(fù)合菌群用于城市生活污水凈化新技術(shù)的研究,環(huán)境科學(xué)研究[J],2000(16).
[2]李正魁,濮培民,輻射聚合固定化反硝化菌去除污水中硝酸鹽,江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)[J],2000(16).
【關(guān)鍵詞】:環(huán)境監(jiān)測(cè);生物技術(shù);3S技術(shù);理化科學(xué);信息技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):X83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言
在最近的幾年之中,環(huán)境污染有逐漸蔓延的趨勢(shì),新生的污染物質(zhì)逐漸增多,環(huán)境的污染逐漸變得復(fù)雜起來(lái),環(huán)境的問(wèn)題成為了國(guó)際上所討論的熱點(diǎn)話題。所以將管理的制度提高上來(lái),加強(qiáng)環(huán)保工作的建設(shè)力度。作為環(huán)境保護(hù)基本的內(nèi)容,也就是環(huán)境監(jiān)測(cè)來(lái)說(shuō),它在環(huán)境決策與環(huán)境的管理上的一個(gè)重要技術(shù)。很多的學(xué)者們?cè)谧罱膸啄陼r(shí)間對(duì)于環(huán)境質(zhì)量綜合的評(píng)價(jià)進(jìn)行很多研究,并且有了一定的研究成果。所以可以看出對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)方面問(wèn)題的探討與研究是非常有價(jià)值的。
一、環(huán)境監(jiān)測(cè)的概念
環(huán)境監(jiān)測(cè)是對(duì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估的重要手段,也是進(jìn)行環(huán)境執(zhí)法的重要依據(jù)。以前,環(huán)境監(jiān)測(cè)僅限于對(duì)放射性物質(zhì)的監(jiān)測(cè),隨著工業(yè)的發(fā)展和環(huán)境污染的加劇,此后,環(huán)境監(jiān)測(cè)的范圍逐漸擴(kuò)大,包括對(duì)環(huán)境質(zhì)量、環(huán)境污染等的監(jiān)測(cè)。環(huán)境監(jiān)測(cè)的一般流程是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、布點(diǎn)、收集樣品、處理與保存樣品、分析測(cè)試、數(shù)據(jù)處理、綜合評(píng)價(jià)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理之后,往往還需要進(jìn)行評(píng)價(jià),并寫出相關(guān)的報(bào)告,為以后進(jìn)行相關(guān)的工作提供合理的依據(jù)。
二、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1、生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生物的技術(shù)也已經(jīng)達(dá)到了一定進(jìn)步,用現(xiàn)在的生物技術(shù)的新技術(shù)逐漸被人們廣泛應(yīng)用。這種技術(shù)已經(jīng)成為了我國(guó)在應(yīng)急的監(jiān)測(cè)儀器上的重點(diǎn)內(nèi)容,生物的技術(shù)對(duì)于環(huán)境的監(jiān)測(cè)之中地位逐漸提升,表現(xiàn)了科學(xué)研究領(lǐng)域的交流與合作,對(duì)環(huán)境保護(hù)有著非常重要的作用。
這種現(xiàn)代的生物技術(shù)是用DNA的重組技術(shù)來(lái)表現(xiàn)的,一般用生物學(xué)、微生物學(xué)等學(xué)說(shuō)作為學(xué)術(shù)支撐體系,同時(shí)與化工與化學(xué)等進(jìn)行互相的滲透與結(jié)合,逐漸將環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的理論發(fā)展起來(lái)。
另外,在森林與綠地等一些生態(tài)系統(tǒng)中3S的技術(shù)也逐漸將自身的作用有效發(fā)揮出來(lái)。在對(duì)生態(tài)的研究之中,生物大分子是主要的一種研究范圍。和其他的一些手段對(duì)比,這種技術(shù)有著廣泛、特異等功能,它可利用分子的水平來(lái)研究一些生態(tài)問(wèn)題,對(duì)于解釋生物和環(huán)境間的作用有著很好的利用。
另外在生物技術(shù)的應(yīng)用之中還有一種非?,F(xiàn)代的技術(shù)手段,也就是PCR,它有著靈敏、快速、準(zhǔn)確、便捷等一些優(yōu)點(diǎn),對(duì)于傳統(tǒng)的辦法來(lái)說(shuō),它有著不可替代的作痛。它在一些技術(shù)的研究中與環(huán)境發(fā)展之中有著重要作用。
2、3S技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
3S主要包含有GPS、GIS、RS這種中獨(dú)的技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,形成了3S這項(xiàng)綜合的技術(shù)。它主要包含了信息的處理、獲取、應(yīng)用,存在著多方面的好處。
(1)在水資源中的應(yīng)用
對(duì)水資源的調(diào)查評(píng)價(jià)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外3S的技術(shù)對(duì)于水資源的調(diào)查與評(píng)價(jià)上的應(yīng)用是非常廣泛的。其主要應(yīng)用在流域水文的模擬、生態(tài)消耗水量的分析、對(duì)水資源的評(píng)價(jià)等等。
對(duì)于我國(guó)水環(huán)境狀況的監(jiān)測(cè)應(yīng)用將GPS、RS以及常規(guī)的監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行有效的綜合應(yīng)用,并用GIS作為對(duì)信息進(jìn)行處理的一個(gè)平臺(tái),能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于一些水域的分布變化、營(yíng)養(yǎng)化以及沙泥的污染程度實(shí)行監(jiān)測(cè)。
(2)在濕地研究上的應(yīng)用
應(yīng)用多相化遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)的技術(shù)來(lái)獲取濕地中的一些信息,并經(jīng)過(guò)對(duì)于地理信息中較為系統(tǒng)的技術(shù)中的空間分析的功能以及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理的功能實(shí)現(xiàn)濕地信息的及時(shí)更細(xì),有效取得濕地的一些變化信息。在濕地的制圖之中,現(xiàn)在許多國(guó)家已經(jīng)逐漸出版沼澤的濕地圖形。在我國(guó)還利用3S的技術(shù)編制出各種不相同比例濕地的生態(tài)圖形等。
3、理化科學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展理化學(xué)科在環(huán)境的監(jiān)測(cè)之中有著非常廣泛的應(yīng)用。其中的動(dòng)態(tài)壓膜方法的監(jiān)測(cè)技術(shù)在二次污染的監(jiān)測(cè)之中應(yīng)用的非常廣泛,這種技術(shù)表面的張力中的環(huán)面積和COD互相有著很大相關(guān)性質(zhì)。它主要的原理就是應(yīng)用熱力學(xué)來(lái)將溫度推出。并且這種技術(shù)不用對(duì)于水樣來(lái)進(jìn)行一系列預(yù)處理,而且不相同性質(zhì)與濃度的一些有機(jī)成膜的分子可獲得不同動(dòng)態(tài)的膜壓圖形,有效的將分子狀態(tài)與結(jié)構(gòu)等充分反映出來(lái)。無(wú)需任何的添加劑,沒(méi)有二次污染的現(xiàn)象發(fā)生,適用于水污染的研究。而在理化科學(xué)的應(yīng)用之中,最近的幾年以來(lái),對(duì)于DOAS技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸形成了一種體系。這種技術(shù)工作的原理主要是應(yīng)用分子窄帶的吸光,來(lái)對(duì)光譜進(jìn)行吸收,對(duì)于氣體中的組成進(jìn)行辨別,并經(jīng)過(guò)吸收譜強(qiáng)度來(lái)推算出被測(cè)量氣體濃度的數(shù)值。之后通過(guò)一些數(shù)據(jù)的處理環(huán)節(jié),成功的對(duì)大氣之中氣體成分之中各種物質(zhì)含量的多少進(jìn)行檢測(cè)。
4、信息技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
(1)對(duì)無(wú)線傳感器的應(yīng)用
在環(huán)境監(jiān)測(cè)之中對(duì)于無(wú)線傳感器的應(yīng)用時(shí)一種層次類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),其中最為地步的層次是在監(jiān)測(cè)的實(shí)際之中,傳感器的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。之后的上層有基站、傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò),最后兩節(jié)到網(wǎng)絡(luò)之中。
(2)PLC技術(shù)的應(yīng)用
PLC是一種將自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)一級(jí)通信的技術(shù)集成一體的一種新型裝置,它在結(jié)構(gòu)之上對(duì)于防塵、抗震等都有著有效作用,適合在條件較為惡劣地方或者是工業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)。對(duì)于一些雨水的監(jiān)測(cè)一級(jí)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)或是抗旱防洪等方面有非常重要的作用。
三、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)
1、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)岸基海洋環(huán)境裝置
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)岸基海洋環(huán)境裝置是一種實(shí)時(shí)采集地區(qū)海洋環(huán)境預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的系統(tǒng),它的主要作用是:對(duì)岸基海洋的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),有利于人們及時(shí)了解岸基海洋的環(huán)境狀況。應(yīng)用實(shí)例有:1991年美國(guó)國(guó)家海洋大氣局在佛羅里達(dá)州坦帕灣安裝了物理海洋學(xué)實(shí)時(shí)系統(tǒng),能夠?qū)崟r(shí)獲得該海灣的水深、風(fēng)向、潮汐、潮流以及海面油膜移動(dòng)等數(shù)據(jù)和狀態(tài),這些監(jiān)測(cè)得來(lái)的數(shù)據(jù)對(duì)海上船只航行、海面油污移動(dòng)或者海難搜救起到重要作用。平均每年給坦帕灣創(chuàng)造了超過(guò)200萬(wàn)的經(jīng)濟(jì)效益。
2、衛(wèi)星遙感技術(shù)
隨著計(jì)算機(jī)衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于海洋環(huán)境監(jiān)測(cè),并取得良好成效。應(yīng)用的技術(shù)配置具體包含有多光譜掃描儀、海洋水色成像儀、沿岸帶水色掃描儀和合成孔徑雷達(dá)等。一般陸地衛(wèi)星的多光譜掃描儀是用于沿海懸浮泥沙含量和其擴(kuò)散狀態(tài)的監(jiān)測(cè);用于工業(yè)排污與生活污水的監(jiān)側(cè)。應(yīng)用實(shí)例有:在1972~1977年間出現(xiàn)了3次大范圍海上溢油問(wèn)題,采用海洋水色成像儀與沿岸帶水色掃描儀用于懸浮物濃度或者海域葉綠素的分析,實(shí)現(xiàn)全天24h的海洋油污實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),具體監(jiān)測(cè)溢油的分布范圍、油膜厚度、移動(dòng)擴(kuò)散狀況和溢油量等。而合成孔徑雷達(dá)可以自動(dòng)生成油污染圖像,能對(duì)熱污染與城市污水排放成圖,還能幫助追查突發(fā)溢油事件的污染源。
3、航空油污監(jiān)測(cè)技術(shù)
近十年來(lái)來(lái),隨著石油工業(yè)的發(fā)展,海上石油運(yùn)輸行業(yè)也形成一定規(guī)模,由此也引發(fā)了石油、原油泄漏等問(wèn)題,針對(duì)這種情況,航空油污監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用逐漸成熟起來(lái)。這項(xiàng)技術(shù)具有反應(yīng)快速等優(yōu)點(diǎn),在海洋環(huán)境監(jiān)察及執(zhí)法取證等方面成效顯著。在上個(gè)世紀(jì)90年代初,英、法、美、日、丹麥等國(guó)家在固定海域聯(lián)合投放了大概25~30臺(tái)型號(hào)、功能不一的航空污染監(jiān)測(cè)系統(tǒng),而且這些國(guó)家的海域管理部門都配置了油污監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)系統(tǒng),對(duì)本國(guó)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)施24h不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)側(cè),不僅起到有效測(cè)量油溢海區(qū)的面積、油膜的厚度以及油溢量等,還能精確鑒別污染物種和污染來(lái)源,幫助對(duì)非法排污者進(jìn)行有效取證。
結(jié)束語(yǔ)
環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠?yàn)榄h(huán)境保護(hù)提供科學(xué)合理的依據(jù),對(duì)防治環(huán)境污染,加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。今后在工作實(shí)踐中,我們需要重視環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)的運(yùn)用,加大資金投入,進(jìn)一步規(guī)范環(huán)境監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)工作,提升監(jiān)測(cè)技術(shù)、更新監(jiān)測(cè)設(shè)備、提高監(jiān)測(cè)人員的綜合素質(zhì),建立健全與完善的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系,推動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞 興趣;多媒體;實(shí)驗(yàn)教學(xué);生物探究
興趣是人力求認(rèn)識(shí)、探究某種事物或進(jìn)行某項(xiàng)活動(dòng)的一種帶有情緒色彩的心理傾向?!芭d趣是最好的老師”,如果學(xué)生對(duì)一門學(xué)科產(chǎn)生了興趣,那么他會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望,自主地學(xué)習(xí),自主探究,自主查閱學(xué)科資料,積極投入學(xué)習(xí)中。作為一個(gè)教師要善于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本學(xué)科的興趣,做到事半功倍。
生物是一門頗具特色的學(xué)科,不僅以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),而且與生活聯(lián)系緊密。生活中衣、食、住、行,方方面面都密切地聯(lián)系于生物中。當(dāng)前熱點(diǎn)話題,如禽流感、非典等與生物密不可分。前沿科學(xué),如克隆、DNA指紋技術(shù)等也與生物學(xué)科密不可分,學(xué)生對(duì)這些知識(shí)也感興趣,所以在生物課堂上調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性是較容易的。根據(jù)生物這門學(xué)科的特色,我們做生物教師的是完全有可能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物產(chǎn)生濃厚的興趣。那么,作為一個(gè)生物老師,我們?cè)趺磥?lái)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,怎樣上好一堂生物課呢?
一、課堂實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
僅學(xué)習(xí)課本知識(shí),不做與生物有關(guān)的探究實(shí)踐活動(dòng),就不可能使這種學(xué)習(xí)知識(shí)的需要得到滿足和產(chǎn)生愉悅感,興趣也就不可能形成。實(shí)踐是學(xué)生直接接觸生物學(xué)的一種方式,它能使學(xué)生對(duì)生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行獨(dú)立思考和探索,是興趣形成的重要環(huán)節(jié)。講植物嫁接的方法時(shí),課前我準(zhǔn)備了嫁接的材料如砧木、接穗、薄膜等,上課時(shí)我讓學(xué)生先看課本,然后請(qǐng)兩位同學(xué)上講臺(tái)來(lái)示范嫁接的方法。通過(guò)這樣的方法,同學(xué)們的興趣很高,學(xué)習(xí)的效率也提高了。
二、傳授農(nóng)業(yè)技術(shù)知識(shí)培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
農(nóng)村是個(gè)廣闊的天地,很多學(xué)生生長(zhǎng)在農(nóng)村,對(duì)一些農(nóng)業(yè)相關(guān)的技術(shù)是有一點(diǎn)了解的,如果上課時(shí)只傳授課本知識(shí),對(duì)于一些基礎(chǔ)差的學(xué)生來(lái)說(shuō)他們很可能聽(tīng)不懂,對(duì)于這種情況,我采用了如下方法:如講《陸地生活的動(dòng)物》這章時(shí),講到蚯蚓的經(jīng)濟(jì)意義,除此之外還講了一些它的養(yǎng)殖技術(shù)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值、藥用價(jià)值等。此外還在課堂上滲透一些岑鞏近年來(lái)的特色種養(yǎng)技術(shù),如太子參種植、烤煙種植、藥材種植、蛇的養(yǎng)殖、娃娃魚的養(yǎng)殖、鱉的養(yǎng)殖等,以及它們的價(jià)格和發(fā)展規(guī)模等等,讓學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)生物確實(shí)是大有作用的。
三、多媒體上課培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
多媒體、掛圖等形式教學(xué)能直觀展示教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生興致盎然、欣然接受,可以做到事半功倍。雖然多媒體教學(xué)也會(huì)存在一些不足,如課堂上學(xué)生有時(shí)學(xué)得干癟無(wú)味。但多媒體存在的優(yōu)勢(shì)和好處是毋庸置疑的,我們可充分利用多媒體的優(yōu)勢(shì),引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)。如講述《社會(huì)行為》蜜蜂和螞蟻傳遞信息的方式,我用多媒體教學(xué),把蜜蜂的舞蹈和螞蟻的氣味用動(dòng)畫形式演示出來(lái)就很直觀、形象,這樣既創(chuàng)造了直觀、生動(dòng)、輕松、有趣、高效的課堂,同時(shí)也很好的培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)生物學(xué)科的興趣。
四、將生物經(jīng)濟(jì)引入生物教學(xué)
生物經(jīng)濟(jì)在不久將來(lái)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)中將占據(jù)重要地位,既然學(xué)生對(duì)經(jīng)濟(jì)感興趣,我們可以把生物經(jīng)濟(jì)的一些知識(shí)放到生物教學(xué)中來(lái),激起學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。生物課本中多處提到了生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用,如雜交水稻、嫁接、組織培養(yǎng)、滅蝗、生物育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等。這些技術(shù)的應(yīng)用,能使農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益大大的提高。其中最突出的是我國(guó)的雜交水稻,它對(duì)于解決糧食危機(jī)的作用是不可忽視的。在教學(xué)中,除向?qū)W生講述這些生物技術(shù)的特點(diǎn)、作用外,還與學(xué)生一起分析這些生物技術(shù)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益,讓學(xué)生懂得學(xué)以致用的重要性。
五、借用典型事例培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
講到《近親結(jié)婚的危害》這節(jié)時(shí),講述“達(dá)爾文的遺憾”的故事:達(dá)爾文一生中最大的遺憾莫過(guò)于和他表妹瑪麗結(jié)婚。近親結(jié)婚,禍及子孫。聰明的達(dá)爾文和美麗動(dòng)人的瑪麗生下十個(gè)孩子,個(gè)個(gè)體弱多病,有三個(gè)很小就夭折了,其余七個(gè)子女都不同程度的患有精神病,三個(gè)女兒一輩子都不能出嫁。有三個(gè)兒子無(wú)生育能力,終身未娶,第四個(gè)兒子,一生娶了四個(gè)妻子,也沒(méi)能抱上一個(gè)孩子。學(xué)生聽(tīng)后,興趣盎然,課堂氣氛活躍,個(gè)個(gè)若有所思,使學(xué)生更加深刻地理解了《婚姻法》規(guī)定禁止近親結(jié)婚的重要意義。
六、聯(lián)系社會(huì)熱點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
當(dāng)今社會(huì)中,與生物學(xué)相關(guān)的熱點(diǎn)事例非常豐富,如日本核電泄露、瘦肉精、禽流感、新農(nóng)村沼氣利用等。如果教師能夠?qū)⑸磉叞l(fā)生的蘊(yùn)藏著生物學(xué)知識(shí)的社會(huì)熱點(diǎn)事例應(yīng)用于教學(xué),不僅可以有效克服中學(xué)生物教學(xué)中知識(shí)點(diǎn)抽象、理論性強(qiáng)的不足,也激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)理解,提高課堂互動(dòng)效果,還可以培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)生物學(xué)知識(shí)與社會(huì)生活緊密結(jié)合的能力。
七、結(jié)合生物科學(xué)成就培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣
與初種階段相比,至2012年,17年間全球轉(zhuǎn)基因作物種植面積增長(zhǎng)了100倍。
而注重功能性和營(yíng)養(yǎng)性的第二代轉(zhuǎn)基因作物,正在陸續(xù)登場(chǎng),并左右未來(lái)十年的研究方向。
在本輪技術(shù)升級(jí)中,中國(guó)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)能否保持現(xiàn)有排名,乃至更進(jìn)一步,未有定數(shù)。 兩個(gè)基因打天下
第一代轉(zhuǎn)基因作物將研發(fā)重點(diǎn)放在取悅農(nóng)民上,讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)變得更容易、更高產(chǎn)、也更賺錢。產(chǎn)量和收益的提高,使得農(nóng)民樂(lè)于播種轉(zhuǎn)基因種子,而農(nóng)藥用量和生產(chǎn)成本的降低,也給環(huán)境保護(hù)和消費(fèi)者帶來(lái)間接的好處。
1983年美國(guó)成功培育出一種抗病毒轉(zhuǎn)基因煙草,從而開(kāi)啟了轉(zhuǎn)基因育種的大幕。
往作物的基因組中加入一個(gè)或多個(gè)特選的外源基因后,由于每個(gè)基因都會(huì)編碼一種功能明確的蛋白質(zhì),從而使作物表現(xiàn)出某種性狀,這就是通常所言的轉(zhuǎn)基因育種。與雜交育種或輻射育種等傳統(tǒng)方法相比,轉(zhuǎn)基因育種的結(jié)果更可預(yù)測(cè),效率也高。
過(guò)去30年間,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因作物大約有30個(gè)性狀,其中最受歡迎的是抗除草劑、抗蟲(chóng)以及兩者兼有的性狀??共莞熟⒒蚝虰t基因分別是這兩大性狀的代表基因。
Bt基因來(lái)自一種土壤細(xì)菌,它可以分泌一種毒蛋白,對(duì)鱗翅目、鞘翅目昆蟲(chóng),比如小菜蛾有很強(qiáng)的殺傷作用。在有機(jī)農(nóng)業(yè)中,這種細(xì)菌被作為天然殺蟲(chóng)劑長(zhǎng)期使用。
科研人員將Bt基因轉(zhuǎn)入作物的基因組后,作物自身可產(chǎn)生Bt蛋白毒素,殺死害蟲(chóng),而對(duì)其他益蟲(chóng)和人類無(wú)害。這樣,不打或者打少量農(nóng)藥,就可以對(duì)付蟲(chóng)害。
正是轉(zhuǎn)入Bt基因的棉花新種,挽救了中國(guó)的棉花種植業(yè)。
20世紀(jì)90年代初期,中國(guó)爆發(fā)大面積棉鈴蟲(chóng)災(zāi)害,一些產(chǎn)棉區(qū)的棉花畝產(chǎn)降幅達(dá)八成,這一棉花的頭號(hào)害蟲(chóng)已經(jīng)對(duì)當(dāng)時(shí)普遍使用的菊酯類農(nóng)藥產(chǎn)生很強(qiáng)的抗藥性?!懊掴徬x(chóng)害太厲害了,幾乎兩三天就噴一次藥,即使是這樣還殺不死?!鄙綎|東明縣李莊村村民李站雙回憶說(shuō),甚至把棉鈴蟲(chóng)直接泡在農(nóng)藥里都死不掉。
此時(shí),國(guó)際種業(yè)巨頭孟山都公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲(chóng)棉種,不過(guò),直到1997年,孟山都才開(kāi)始在華北地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模推廣,當(dāng)?shù)氐拿揶r(nóng)稱其為 “抗蟲(chóng)棉”。兩年后,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研發(fā)的國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉也通過(guò)了各項(xiàng)審定,推向市場(chǎng)。
孟山都抗蟲(chóng)棉種的價(jià)格比傳統(tǒng)棉種高近20倍,但其經(jīng)過(guò)脫絨處理,出芽率非常高,原來(lái)1畝地要播10公斤棉種,使用抗蟲(chóng)棉種只需要1公斤就夠了,雖然棉農(nóng)的購(gòu)種成本增加1倍,但綜合收益卻大大提高。
然而,孟山都的抗蟲(chóng)棉種在中國(guó)“水土不服”,與國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉相比,其抗病性稍差,在產(chǎn)量上競(jìng)爭(zhēng)力稍遜。國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉后來(lái)居上,市場(chǎng)占有率從最初的5%擴(kuò)大到95%以上。
目前,中國(guó)轉(zhuǎn)基因作物種植面積約400萬(wàn)公頃,其中絕大部分是抗蟲(chóng)棉。國(guó)產(chǎn)抗蟲(chóng)棉還被推廣至印度,在當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)了商業(yè)化種植,成為中國(guó)轉(zhuǎn)基因技術(shù)參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的探路者。
不過(guò),中國(guó)農(nóng)民尚未體驗(yàn)過(guò)轉(zhuǎn)基因作物的另一大改良性狀——抗除草劑。
雜草會(huì)跟作物爭(zhēng)奪水分、養(yǎng)分和陽(yáng)光,而且其生命力往往比作物還強(qiáng)。用人工清除雜草費(fèi)時(shí)費(fèi)力,由此除草劑應(yīng)運(yùn)而生。1970年,化學(xué)家約翰·E·弗朗茨(John E.Franz)發(fā)現(xiàn)草甘膦具有優(yōu)異的除草性能,可以使一種大多數(shù)植物生長(zhǎng)所必須的酶失去活性,從而殺死植物。
如果挑缺點(diǎn)的話,那就是草甘膦幾乎能殺死所有植物,包括作物本身,因而不能在作物生長(zhǎng)期使用。不過(guò),研究人員從一種細(xì)菌中找到了能夠耐受草甘膦的基因,篩選并轉(zhuǎn)化到目標(biāo)作物中,成功培育出抗除草劑作物。從此,草甘膦和抗草甘膦作物成為一對(duì)黃金搭檔,農(nóng)民可以只使用一種除草劑來(lái)解決所有雜草問(wèn)題,而不必像種植傳統(tǒng)作物那樣,使用多種更有針對(duì)性但毒性也更大的除草劑。
然而,麻煩也隨之而來(lái)。農(nóng)民年復(fù)一年地種植抗草甘膦作物,而不像以前那樣,通過(guò)輪種多種作物來(lái)改善雜草耐受的問(wèn)題。最終,抗草甘膦的雜草出現(xiàn)了。已有18個(gè)國(guó)家發(fā)現(xiàn)了這種雜草,巴西、澳大利亞、阿根廷和巴拉圭的情況尤為嚴(yán)重。
那么,拿什么來(lái)對(duì)付抗草甘膦雜草?農(nóng)民采用混用幾種化學(xué)除草劑,并加上耕地除草來(lái)應(yīng)對(duì)。這與大規(guī)模種植傳統(tǒng)作物相比,對(duì)環(huán)境的破壞性依然小得多。英國(guó)的一項(xiàng)研究顯示,1996年-2011年,耐草甘膦棉花節(jié)省了1.55萬(wàn)噸的除草劑,比傳統(tǒng)棉花使用量減少了6.1%。
“一個(gè)基因,一個(gè)產(chǎn)業(yè)?!边@句話在生物技術(shù)界流傳甚廣。作為生物技術(shù)中的大熱門,轉(zhuǎn)基因技術(shù)以市場(chǎng)答卷給出了印證,2011年,抗除草劑作物的種植面積已超過(guò)全球轉(zhuǎn)基因作物種植總面積一半。 推動(dòng)升級(jí)換代
如今,研究人員將注意力放在了如何使消費(fèi)者直接受益。
在第二代轉(zhuǎn)基因作物的研發(fā)中,很多新的性狀都是基于這一思路,如不會(huì)變色的蘋果、“黃金大米”、改善營(yíng)養(yǎng)的香蕉等。通過(guò)改良品質(zhì),增加營(yíng)養(yǎng),或使食品具有醫(yī)療保健功能,或用作環(huán)保和工業(yè)原料,從而增加農(nóng)副產(chǎn)品的附加值。
“黃金大米”是營(yíng)養(yǎng)型的新一代轉(zhuǎn)基因作物,其培育初衷是為了補(bǔ)充人體的維生素A。維生素A缺乏癥會(huì)導(dǎo)致夜盲癥,到了晚上就看不清東西,還會(huì)得皮膚病,有時(shí)甚至導(dǎo)致死亡。
瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院教授英戈·波特里庫(kù)斯(Ingo Potrykus)與德國(guó)弗賴堡大學(xué)教授彼得·拜爾(Peter Beyer)經(jīng)過(guò)八年時(shí)間,通過(guò)轉(zhuǎn)入黃水仙和一種常見(jiàn)土壤細(xì)菌的基因,使得稻米中能夠產(chǎn)生β-胡蘿卜素,它進(jìn)入人體后能被轉(zhuǎn)變成維生素A。
“黃金大米”被認(rèn)為是生物技術(shù)的一項(xiàng)重要突破。
五年后,第二代黃金大米研制成功,與原先相比,其β-胡蘿卜素的含量提高了23倍。這樣,通過(guò)主食大米就可解決欠發(fā)達(dá)地區(qū)廣泛存在的維生素A缺乏癥了。
“黃金大米”的思路,也激發(fā)了烏干達(dá)對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)的期待。與非洲大部分熱帶地區(qū)一樣,三分之二的烏干達(dá)人以香蕉為主食。烏干達(dá)政府希望通過(guò)改良香蕉讓國(guó)民的主食更有營(yíng)養(yǎng)。由于大部分香蕉品種不長(zhǎng)種子,只能通過(guò)無(wú)性繁殖方式繁衍,其種質(zhì)很難通過(guò)傳統(tǒng)的育種方法得到改良。因此,轉(zhuǎn)基因技術(shù)成為首選。
現(xiàn)在,烏干達(dá)和澳大利亞的研究人員聯(lián)合試驗(yàn)了一種轉(zhuǎn)基因香蕉,其富含β-胡蘿卜素和鐵等營(yíng)養(yǎng)成分。這種香蕉具有抗盲、抗貧血及抗腹瀉的作用,試驗(yàn)成功后,可以推廣至維生素A缺乏癥非常普遍的東非國(guó)家。
香蕉成為國(guó)民主食,也在于大多數(shù)的作物難以適應(yīng)非洲貧瘠的土地和干旱,如何使作物在此生長(zhǎng),以解決非洲糧食匱乏問(wèn)題,正是轉(zhuǎn)基因作物研究的另外一個(gè)熱門。
不久前,阿根廷研究人員在試驗(yàn)田中播下一批轉(zhuǎn)基因小麥種子,如果順利的話,三年內(nèi)這種新型小麥將投放市場(chǎng)。通過(guò)增強(qiáng)種子抗逆性,這批小麥種子可以在干旱和鹽堿環(huán)境下,產(chǎn)量比普通小麥提高10%到15%。
所謂抗逆性,是指作物種子在不同環(huán)境條件下都能正常生長(zhǎng),如耐旱、耐澇、抗鹽堿等。美國(guó)也在致力于開(kāi)發(fā)一種具有抗逆性的轉(zhuǎn)基因玉米。
而一種名為表觀遺傳修飾的技術(shù)更具迷人魅力。它通過(guò)直接修改作物自身的基因來(lái)獲取新的性狀,而不用導(dǎo)入其他物種的基因。
比如,與其將耐旱細(xì)菌的基因轉(zhuǎn)化到作物中去,不如直接調(diào)整作物自身的基因,使之獲得抗旱性狀。問(wèn)題是,這種沒(méi)有轉(zhuǎn)入外源基因的作物,還算轉(zhuǎn)基因作物嗎?
歐洲科學(xué)院科學(xué)咨詢委員會(huì)主席布萊恩·希普就建議,歐盟應(yīng)從法律地位上確認(rèn),這種不涉及外源基因的技術(shù)屬于非轉(zhuǎn)基因范疇,這將對(duì)歐洲的農(nóng)業(yè)創(chuàng)新給予有力支持。
實(shí)際上,對(duì)于轉(zhuǎn)基因作物的分類監(jiān)管大大抬高了門檻和相應(yīng)成本,這讓中小公司和公共機(jī)構(gòu)的技術(shù)離商業(yè)化遙不可及,只有那些種業(yè)巨頭能夠負(fù)擔(dān)這種監(jiān)管成本。 技術(shù)梯隊(duì)
第二代轉(zhuǎn)基因作物離規(guī)?;N植還有較長(zhǎng)距離。
一方面,還有許多科學(xué)問(wèn)題需要攻關(guān);另一方面,不管這些新作物有多神奇,它們?nèi)匀恍枰ㄟ^(guò)各種田間試驗(yàn),歷經(jīng)層層審批,而且要獲得消費(fèi)者的認(rèn)可。
“從企業(yè)角度講,會(huì)先做技術(shù)儲(chǔ)備,等到時(shí)機(jī)成熟,再放出來(lái)?!贝蟊鞭r(nóng)集團(tuán)生物技術(shù)中心總經(jīng)理呂玉平告訴《財(cái)經(jīng)》記者。比如,孟山都公司的任何一項(xiàng)新技術(shù),從其開(kāi)始研發(fā)計(jì)算,大約要15年左右才能收回投入。
目前,美國(guó)在轉(zhuǎn)基因技術(shù)研發(fā)水平上占據(jù)了制高點(diǎn),擁有世界上約一半的生物技術(shù)公司和一半的生物技術(shù)專利;歐盟和日本為第二梯隊(duì),多個(gè)跨國(guó)種業(yè)公司分布于此,在生物技術(shù)領(lǐng)域積累了雄厚的研發(fā)優(yōu)勢(shì);中國(guó)處于第三梯隊(duì)的領(lǐng)先地位,某些領(lǐng)域的技術(shù)水平已超過(guò)第二梯隊(duì),后面有巴西和印度等新興國(guó)家在積極追趕。
科技部2006年頒布《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》,確定了16個(gè)重大科技專項(xiàng),其中,轉(zhuǎn)基因重大專項(xiàng)把突破重點(diǎn)聚焦于水稻、小麥、玉米、大豆、棉花等五大作物。
自正式實(shí)施以來(lái),轉(zhuǎn)基因重大專項(xiàng)鑒定具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的功能基因300多個(gè),完成了80多個(gè)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、抗旱、耐鹽堿、耐熱、養(yǎng)分高效利用,以及產(chǎn)量等經(jīng)濟(jì)性狀基因的功能驗(yàn)證。
由于部分公眾對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的恐懼,以及背后復(fù)雜的利益博弈,轉(zhuǎn)基因糧食作物的商業(yè)化種植停滯不前,這導(dǎo)致中國(guó)轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)發(fā)展水平與美國(guó)的差距進(jìn)一步拉大,發(fā)展速度也已落后于巴西、印度等發(fā)展中國(guó)家。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所研究員黃大分析,這種影響會(huì)逐漸阻滯研發(fā),繼而使中國(guó)技術(shù)掉隊(duì)。
為了消解公眾的恐慌,前述修改作物自身基因的方法,或可使公眾更加容易認(rèn)可轉(zhuǎn)基因作物,因?yàn)槿藗儗?duì)轉(zhuǎn)基因食品的排斥,很大程度上來(lái)自轉(zhuǎn)入的外源基因。