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生物工程毕业论文写作规范

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生物工程毕业论文写作规范

毕业论文的格式与规范

毕业论文有自己特定的格式以及写作标准。毕业生们在后期修改论文时一定要严格按照格式要求来修正。

论文题目

(黑体二号,居中);其他填写内容在横线上居中(指导教师不需填写职称),使用宋体三号字。

中、英(外)文内容摘要

中、英(外)文内容摘要在第二页书写,如在一页之内不能书写完毕,连续书写在次页。“内容摘要”四个字居中书写(宋体三号加粗),前后两个字之间空一个中文字符。

书写“内容摘要”四字之后,空一行(宋体小四号),再书写中文内容摘要(宋体小四号)。

书写中文内容摘要之后,在下一行书写中文关键词。书写“关键词”三字时,左缩两格添加冒号;“关键词”三个字使用宋体小四号加粗;关键词具体内容使用宋体小四号字;在前后两个中文关键词之间,空两个中文字符。

书写中文关键词之后,空一行(宋体小四号),再书写英(外)文内容摘要(ABSTRACT)和关键词(KEYWORDS)。书写英(外)文内容摘要和关键词的格式等要求,与中文内容摘要和关键词对应,但是,字体为TimeNewRoman,小四号,关键词的内容全部用小写。

目录

在书写第二部分即“中、英(外)文内容摘要”完毕的下一页,开始书写目录。

“目录”两字之间空两个中文字符,居中书写,使用宋体三号字加粗。

书写“目录”二字之后,空一行(宋体小四号),再书写目录的具体内容(即标题)及对应正文的起始页码。

目录的具体内容(即标题)要求标注到二级标题,即:(一)、(二)、(三)…。书写目录的具体内容时,一级标题使用宋体四号字加粗;二级标题使用宋体四号字。行距为“固定行间距22pt”。

正文及参考文献

在书写第三部分即“目录”完毕的下一页,开始书写正文及参考文献。

一、书写格式

1.论文的结构

论文题目

论文的引言部分(书写论文题目之后,空一行<宋体小四号>,不需写“引言”字样)

一、(正文)

二、(正文)

三、(正文)

…………

论文的结语部分(接上文另起段落,不需空行,不需写“结语”字样)

参考文献

2.字体字号

大标题(论文题目),宋体小三号加粗;一级标题,宋体四号加粗;二级标题,宋体小四号加粗;三级标题,宋体小四号;正文及参考文献,宋体小四号;注释内容,宋体五号。

3.标点符号采用中华人民共和国国家标准《标点符号用法》(GB/T15834—1995)。

4.科学技术名词术语采用全国自然科学名词审定委员会公布的规范词或国家标准、部标准中规定的名称,尚未统一规定或叫法有争议的名词术语,可采用惯用的名称。

5.量和单位采用中华人民共和国国家标准GB3100-GB3102-93。非物理量的单位可用汉字与符号构成组合形式的单位。

6.文中的数字,除部分结构层次序数、词组、惯用语、缩略语、具有修辞色彩语句中作为词素的数字必须使用汉字外,应使用阿拉伯数字。论文中数字表示方法应前后一致。

二、标题

1.标题的层次要清楚,大标题(论文题目)和第一级标题应居中书写,第二、三级标题左缩两格书写且单独占行,第四级标题后连续书写内容,不再另起一行;大标题(论文题目)与其下面的内容间空一行(宋体小四号),第一级标题与其上下面的内容之间均空一行(宋体小四号),其他级别标题与其上下面的内容之间均不空行。

2.正文中第一、二、三级标题末尾不书写任何标点符号

3.标题的层次

一、……

(一)……

1.……

(1)……

①……

三、篇眉和页码

1.篇眉从正文开始,采用宋体五号字居中书写(内容为论文的.题目)。

2.页码。封面不加页码;中英文摘要合在一起排页码,从“1”开始;目录单独排页码,从“1”开始;正文需要单独编排页码,从“1”开始。页码在页面底端(页脚)居中书写,页码与正文之间只空一行字的距离。页码使用宋体五号字。

四、图、表和公式

1.图、表与正文之间要(上、下各)有一行(宋体小四号)的距离。图序及图名居中置于图的下方,表序及表名置于表的上方,字体均为宋体五号。图序和表序分别在全文中进行统一编号。如表1、表2,图1、图2等。图、表中的内容采用宋体五号字。

2.下文需要引用的公式,空一行(宋体小四号)居中书写,并在同一行右端用圆括弧即“()”中间加阿拉伯数字来统一编号,公式与下面的内容间空一行;不需在下文引用的公式,不用另起一行单独书写。

五、注释

1.注释是对论文中某一特定内容的进一步解释或必要补充说明,注释一律采用脚注,不用尾注;当论文正文某处需要予以注释时,采用圆圈内加阿拉伯数字并书写在相应文字的右上角,以示需要予以注释,如:…列维纳斯甚至相信

第一哲学只能是伦理学①…。

2.注释内容书写在标明有对应注释的正文的同一页下端(正文与页码之间);在有注释的每一页,须在当页的正文与注释内容之间加划一条横线(自左往右),其长度约为页面宽度1/4。注释要每页重新编号。注释为宋体五号字。

3.注释格式

引用著作时,注文的样式为:作者.专著名[M].出版地:出版社,出版年:起止页码.

例如:李松庆.第三方物流的实证分析[M].北京:中国物资出版社,2005:20-30,40.引用杂志文章时,注文的样式为:作者.题(篇)名[J].刊名,出版年(期号):起止页码。

例如:祁之杰.我国物流资源优化配置问题探讨[J].管理现代化,2004(1):20-25.

六、参考文献

1.在正文书写完毕后,空两行(宋体小四号),再书写“参考文献”四个字(居中);“参考文献”使用宋体四号加粗,前后两个字之间不空格。“参考文献”书写完毕后空一行

(宋体小四号)再书写参考文献的具体内容。参考文献的序号左顶格书写,并用数字加方括号表示,如〔1〕,〔2〕,…,每一参考文献条目的最后均以“.”结束。

2.参考文献只列出作者已直接阅读、在撰写论文过程中主要参考过的文献资料,所列参考文献应按论文参考的先后顺序排列。参考文献一律书写在论文正文结束后,不得放在各章(节)之后;参考文献与正文连续编排页码。参考文献不少于6篇。

3.参考文献格式

(1)专著:〔序号]作者.专著名[M].出版地:出版社,出版年.

(2)期刊中析出的文献:〔序号]作者.题(篇)名[J].刊名,出版年(期号).

(3)论文集:〔序号]作者.题(篇)名[C].出版地:出版社,出版年.

(4)学位论文:〔序号]作者.题(篇)名[D].授学位地:授学位单位,授学位年.

(5)专利文献:〔序号]专利申请者.专利题名[P].专利国别:专利号,出版日期.

(6)报纸文章:〔序号]作者.题(篇)名[N].报纸名,出版日期.

(7)电子文档:〔序号]作者.题(篇)名〔文献类型/载体类型〕.网址,发表日期.

关于参考文献的未尽事项可参见国家标准《文后参考文献著录规则》(GB/T7714-2005)。

4.常用参考文献范例

[1]李松庆,王炜.第三方物流的实证分析[M].北京:中国物资出版社,2005.

[2]李文.中国“三农”问题〔EB/OL〕.2004-07-19.

[3]祁之杰.我国物流资源优化配置问题探讨[J].管理现代化,2004(1).

打印要求:

一、行间距:一律取“固定行间距22pt”。

二、必须A4纸单面打印;上、下边距一律为2.54;左、右边距一律为2.50。

毕业论文写作要求与格式规范

(一)文体

毕业论文文体类型一般分为:试验论文、专题论文、调查报告、文献综述、个案评述、计算设计等。学生根据自己的实际情况,可以选择适合的文体写作。

(二)文风

符合科研论文写作的基本要求:科学性、创造性、逻辑性、实用性、可读性、规范性等。写作态度要严肃认真,论证主题应有一定理论或应用价值;立论应科学正确,论据应充实可靠,结构层次应清晰合理,推理论证应逻辑严密。行文应简练,文笔应通顺,文字应朴实,撰写应规范,要求使用科研论文特有的科学语言。

(三)论文结构与排列顺序

毕业论文,一般由封面、独创性声明及版权授权书、摘要、目录、正文、后记、参考文献、附录等部分组成并按前后顺序排列。

1.封面:毕业论文(设计)封面具体要求如下:

(1)论文题目应能概括论文的主要内容,切题、简洁,不超过30字,可分两行排列;

(2)层次:大学本科、大学专科

(3)专业名称:机电一体化技术、计算机应用技术、计算机网络技术、数控技术、模具设计与制造、电子信息、电脑艺术设计、会计电算化、商务英语、市场营销、电子商务、生物技术应用、设施农业技术、园林工程技术、中草药栽培技术和畜牧兽医等专业,应按照标准表述填写;

(4)日期:毕业论文(设计)完成时间。

2.独创性声明和关于论文使用授权的说明:需要学生本人签字。

3.摘要:论文摘要的字数一般为300字左右。摘要是对论文的内容不加注释和评论的简短陈述,是文章内容的高度概括。主要内容包括:该项研究工作的内容、目的及其重要性;所使用的实验方法;总结研究成果,突出作者的新见解;研究结论及其意义。摘要中不列举例证,不描述研究过程,不做自我评价。

论文摘要后另起一行注明本文的关键词,关键词是供检索用的主题词条,应采用能够覆盖论文内容的通用专业术语,符合学科分类,一般为3~5个,按照词条的外延层次从大到小排列。

4.目录:独立成页,包括论文中的一级、二级标题、后记、参考文献、和附录以及各项所在的页码。

5.正文:包括绪论、论文主体和结论

绪论:为正文第一部分内容,简单介绍本项研究的背景和国内外研究成果、研究现状,明确研究目的`、意义以及要解决的问题。

论文主体:是全文的核心部分,在正文中应将调查、研究中所得的材料和数据加工整理和分析研究,提出论点,突出创新。内容可根据学科特点和研究内容的性质而不同。一般包括:理论分析、计算方法、实验装置和测试方法、对实验结果或调研结果的分析与讨论,本研究方法与已有研究方法的比较等方面。内容要求论点正确,推理严谨,数据可靠,文字精炼,条理分明,重点突出。

结论:为正文最后一部分,是对主要成果的归纳和总结,要突出创新点,并以简练的文字对所做的主要工作进行评价。

6.后记:对整个毕业论文工作进行简单的回顾总结,对给予毕业论文工作提供帮助的组织或个人表示感谢。内容应尽量简单明了,一般为200字左右。

7.参考文献: 是论文不可或缺的组成部分。它既可反映毕业论文工作中取材广博程度,又可反映文稿的科学依据和作者尊重他人研究成果的严肃态度,还可以向读者提供有关信息的出处。

正文中应按顺序在引用参考文献处的文字右上角用[ ]标明,[ ]中序号应与“参考文献”中序号一致,结论之后刊出参考文献,并列出只限于作者亲自阅读过的近期发表或出版与本专业密切相关的学术著作和学术期刊文献。引用其它一些未公开发表和出版的参考资料也应注明资料来源,有确需要说明的可以在后记或附录中予以说明。

8.附录:凡不宜放在论文正文中,但又与论文确有作用的资料,如较为冗长的公式推导、重复性或者辅助性数据图表、计算程序及有关说明等,可以编制成论文的附录。附录字数不计入论文文字数量。

生物工程学报写作要求

这个杂志在我国生物工程类期刊里算是很不错的,对稿件的要求相对来说还是比较高的。祝投稿顺利

(1)投稿范围:凡有关微生物学基础研究、应用基础研究及其高技术创新等领域的研究成果,包括普通微生物学,工业、农业、医学和兽医微生物学,免疫学以及与微生物学有关的生物工程等方面的研究报告、简报等,本刊均欢迎投稿。(2)应首次发表:所有来稿均应未在公开出版的刊物上发表过。要求论点明确、数据可靠、行文简练、用词规范、图表清晰、结论合理。(3)介绍信:作者投稿时应声明专投本刊,非一稿两投,一旦发生一稿两投,责任由作者承担。请您登陆本刊网站,在“下载专区”下载,或者进入“稿件远程处理系统”在投稿过程中下载“介绍信模板”,认真填写各项内容后,随稿件一同邮寄给本刊编辑部。(4)本刊中英文稿件均收,对学术水平较高的文章本刊予以优先发表!对于英文投稿,要求学术内容和英文写作水平都应较好。(5)排版要求:为了便于专家审稿,请您严格按照以下具体要求写作,多谢合作!① 每篇投稿的稿件都要加上行标注。② 字号、字体和行间距:文题为三号黑体;图、表、脚注等均为小五宋体;其余均为五宋体;1.3倍行距。③ 图和表:应依照阅读顺序进行排版,不要将图、表另排在文后,应排到正文中。要通栏排版,不要分双栏排版。④ 采用Microsoft Word for Windows的标准页面设置,即上、下边各空 2.45 cm,左、右边各空 3.17 cm。⑤ A4纸输出,单面打印。(6)因本刊版面紧张,对于所有测序结果(核酸、蛋白质),请作者先通过计算机网络进入国际基因库EMBL(欧洲)或GenBank(美国)或DDBJ(日本),申请得到国际基因库接受号(Accession No.)后再投稿。(7)作者可以提出建议审稿人2~3 名,并提供他们的单位、研究方向、通讯地址和E-mail地址;也可以提出希望回避的审稿人名单。本刊将结合审稿人库选择2名审稿人。(8)编辑部在看到作者的网上投稿后,当天或次日会给作者发送收稿回执。 2009年10月修订从2006年起,本刊已经开始采用“稿件远程处理系统”,全面实行网上投稿、网上审稿、网上查询等方式进行工作。欢迎广大作者通过登陆本刊网站进行投稿和查询。(1)远程投稿:如果您是第一次通过“远程”给本刊投稿,请先登录本刊网站,在“作者稿件查询”区,进行 注册,并记住您的用户名和口令。如果曾在本刊网站投过稿,则直接输入用户名和密码,登录即可。如果忘了用户名和密码,请联系编辑部。(2)收稿回执:编辑部看到远程投稿后,当日或者次日给作者发《收稿回执》,通知作者投稿成功。(3)编辑部内审:编辑看到远程投稿后,还要对稿件进行内审。内审会有2个结果,直退或受理,接到“受理通知”的作者才可以补交其它材料(纸样介绍信和稿件、受理费)。(4)邮寄纸样:为了保护知识产权,务必请作者提供“研究内容所属单位”出具的介绍信;为了核实文中的图、表等内容,还需要提供一份纸质稿件。(5)受理费:交纳100元审稿费。按照“稿件受理通知”中提供的详细地址、且务必通过邮局汇款,切记夹在纸样材料中随信邮寄!【为了便于查找,请在汇款单上注明“稿件编号”。】

1、中国病理生理杂志 2、中华微生物和免疫学杂志 3、生物医学工程学杂志 4、解剖学报 5、中国免疫学杂志 6、免疫学杂志 7、细胞与分子免疫学杂志 8、

生物工程毕业论文范围

ajnj167

那要看你的导师给你的论文题目的难易程度。但一般来说是微生物和植物的比较容易做。

微生物发酵周期短,只要几天时间,但是还是要看学校的配置试剂,不然到处找可麻烦了

(一)确定论文提要,再加进材料,形成全文的概要论文提要是内容提纲的雏型。一般书、教学参考书都有反映全书内容的提要,以便读者一翻提要就知道书的大概内容。我们写论文也需要先写出论文提要。在执笔前把论文的题目和大标题、小标题列出来,再把选用的材料插进去,就形成了论文内容的提要。(二)原稿纸页数的分配写好毕业论文的提要之后,要根据论文的内容考虑篇幅的长短,文章的各个部分,大体上要写多少字。如计划写20页原稿纸(每页300字)的论文,考虑序论用1页,本论用17页,结论用1—2页。本论部分再进行分配,如本论共有四项,可以第一项3—4页,第二项用4—5页,第三项3—4页,第四项6—7页。有这样的分配,便于资料的配备和安排,写作能更有计划。毕业论文的长短一般规定为5000—6000字,因为过短,问题很难讲透,而作为毕业论文也不宜过长,这是一般大专、本科学生的理论基础、实践经验所决定的。(三)编写提纲论文提纲可分为简单提纲和详细提纲两种。简单提纲是高度概括的,只提示论文的要点,如何展开则不涉及。这种提纲虽然简单,但由于它是经过深思熟虑构成的,写作时能顺利进行。没有这种准备,边想边写很难顺利地写下去。编写要点编写毕业论文提纲有两种方法:一、标题式写法。即用简要的文字写成标题,把这部分的内容概括出来。这种写法简明扼要,一目了然,但只有作者自己明白。毕业论文提纲一般不能采用这种方法编写。二、句子式写法。即以一个能表达完整意思的句子形式把该部分内容概括出来。这种写法具体而明确,别人看了也能明了,但费时费力。毕业论文的提纲编写要交与指导教师阅读,所以,要求采用这种编写方法。详细提纲举例详细提纲,是把论文的主要论点和展开部分较为详细地列出来。如果在写作之前准备了详细提纲,那么,执笔时就能更顺利。下面仍以《关于培育和完善建筑劳动力市场的思考》为例,介绍详细提纲的写法:上面所说的简单提纲和详细提纲都是论文的骨架和要点,选择哪一种,要根据作者的需要。如果考虑周到,调查详细,用简单提纲问题不是很大;但如果考虑粗疏,调查不周,则必须用详细提纲,否则,很难写出合格的毕业论文。总之,在动手撰写毕业论文之前拟好提纲,写起来就会方便得多。

生物工程毕业论文范本

生物医药产业近年来引起世界各国的高度重视,我国也把生物医药产业作为重点发展的支柱性产业,从政策和规划上积极进行扶持。下面是我为大家整理的生物医药论文,供大家参考。

合成生物学在医药中的应用

生物医药论文摘要

摘 要:合成生物学是在项目学理论的带领下,对天然生物体系从头开展策划以及整改。并且策划同时制造新的生物部件、模式以及体系的全新科目。合成生物学是自然科目前进到一定程度形成的新学科,同时在医药方面已获取了明显的成就。 文章 综合讲述了在项目细胞使用合成生物科目方式研究出了能够抵抗疟病的治理药物的前身青蒿二烯,抵抗癌症的药物前身紫杉二烯,还有脂肪醇、酸以及高级醇的生成方式等探索进步。除此之外,有的关键的合成生物学有关 措施 ,在很大程度上加快了项目细胞的重新组合以及演化,为建筑运用于制造范畴的新效用细胞供应便利适用的东西。

生物医药论文内容

关键词:合成生物学;基因模块;医药

引言

最近几年,合成生物学发展的速度有了很大程度的提升,慢慢的造就了特征明显的探索实质以及运用范畴。其探索实施关键包含:(1)新生物原件、构件以及体系的策划和建筑。(2)对现在拥有的、自然的生物体系开展从新策划。二零零九年美国医学部门的带领下组建了一支由十二支社会各界学士构成的IDR小组,研究合成生物科目的前进朝向以及多科目交叉状况。认为合成生物科目是集电脑、物理、工程以及生物等科目一起进行研究交叉的科目,能够经过重组生物运用在环境、药物、民众健康、资源等部分。

合成生物科目是项目学以及生物科目一起前进到一定程度形成的。人类基因体和很多形式的生物基因体测定未知序列的完成,还有很多的后基因体作业,促进累计的生物学资料出现了天文级。但是,现在拥有的资料挖掘当时依旧限制于对生命特征的深层探索,很难对生命的内在工作样式开展探索分析。合成生物科目就在这种环境下形成,经过从下到上的建筑生命行为,按照其独具的角度解释生命,为理性策划以及革新生命供应了基础。最近几年,基因体测定未知序列以及合成单位已经在全球范畴内普遍建立,供应品质优、价格低的服务。优异的基因体测定未知序列以及合成措施推动合成生物科目策划新生命组合以及建筑功效细胞更简单。

最关键的是,人类身体健康情况、资源、条件等范畴的巨大需要也推动着合成生物科目的快速前进。把基因部件按照项目的需求,有机从新组建整合在一起,就出现了效用基因模式。在加上对现在已经拥有的生物网络的使用,并且引进新的效用基因模式,表明天然细胞不可以合成的物品,在合成部分已经有了很大程度的前进。现在我们解析一下在药物范畴内使用的合成生物科目

1 青蒿二烯的生物合成

杰伊?科斯林在项目细胞中制造出抵抗疟疾的前身青蒿二烯的探索作业实在经典。在产生青蒿二烯合成方式的重要新基因资料后,科斯林团队在二零零三年在大肠杆菌中胜利的研究出了制造青蒿二烯的另一种方式。这种合成方式划分为两种形式。第一种形式是在Acetyl-CoA为出发点,通过甲瓦龙酸来制造IPP。这就摆脱了大肠杆菌本来的G3P以及乙酰甲酸为前身制造的异戊二烯焦磷酸方式,能够使细胞代谢经过新方式形成异戊二烯焦磷酸分子,为下游制造方式供应足够多的底物分子。第二个形式就是从C5的异戊二烯焦磷酸为出发点,通过异戊二烯链拉长方式形成C15的FPP,最后在ADS酶的功用下制造青蒿二烯,最高形成量能够达到一百二十二毫克每升。上下游模式都是来源于真核生物中的代谢方式,把其密码改善同时从新构筑在原核生物大肠杆菌内,同时胜利制造想要得到的物品,开拓了制造生物的新方式。

2006年,Keasling小组又以酵母菌为宿主,通过对内源的乙酰辅酶A到FPP途径的关键基因进行上调或下调,同时引入基因优化过的外源模块,成功实现了产物青蒿二烯产量的稳步提高。对内源基因上调的方式有两种,其一是增加基因拷贝数,如tHMGR酶的基因,其二是通过转录因子来上调基因表达量,如ERG系列的基因。对内源基因的下调则是采用基因敲除的 方法 。通过对合成路径涉及基因的一系列微调,使产量达到153mg?L-1,是以往报道的二烯类分子产量的500倍。

在此基础上,研究小组又设计了人工蛋白支架(synthetic protein scaffolds),对大肠杆菌内已构建的上游模块:从乙酰辅酶A到甲羟戊酸的合成途径进行了优化。三个反应酶AtoB,HMGS,tHMGR通过蛋白支架以不同分子数比例捆绑在一起发挥作用,解决了中间代谢物积累造成的合成效率降低以及对宿主的毒副作用问题。具体机理是将高等动物细胞中的配体受体作用关系引入到大肠杆菌中,将配体分子的基因序列与模块中的反应酶基因融合表达,从而将受体分子以不同分子数连成一串,构成柔性支架。由于脚手架内各个受体分子间由一定长度的多肽连接,就避免了因多个配体受体结合造成的空间位阻问题。在反复实验与调试后,研究小组发现三个酶分子以1:2:2的比例连在一起作用效果最强,产量达初始值的77倍,约5mmol?I-1(740mg?L-1)。

随着后期工业化发酵,研究小组又发现来自酵母的外源基因HMGS和tHMGR表达的酶不足以平衡外源代谢流,成为瓶颈反应。他们以金黄葡萄菌中的相关酶基因进行替换后,青蒿二烯产量立刻增加一倍。通过与工业发酵过程优化的结合,作为工业产品的青蒿二烯最终产量高达27.4g?L-1。合成生物学成功用于重要药物的合成,引起了广泛关注。

2 紫杉二烯的生物合成

Gregory Stephanopoulos的科研组织在二零一零年时在大肠杆菌中胜利完成了抵抗癌症药物的前身紫杉二烯物质的合成。这是在这个科研小组在萜类生物代谢方法和大肠杆菌细胞细微调节的长时间探索中获取的成效。科学组织把内在的过氧化二碳酸二异丙酯合成方式定位上游模式,把之后合成紫杉二烯的方式定位成下游模式,其作业也关键聚合在怎样对上下游模式开展微调。因为假如只顾上游,肯定会导致中间代谢物的消耗,并且形成中间障碍;但是如果下游经过量太多就会浪费很多的酶分子,增加了细胞表述负荷。

研究小组采用改变质粒拷贝数和启动子强度的方法对上下游通量的比例进行了微调。通过对已有文献的整合以及自己的测试工作,研究小组确定了三种质粒pSCl01,p15A,pBR322的拷贝数分别urNorphadicnc为5,10,20,而整合入基因组中的基因拷贝数相当于1。三种启动子Trc,T5,T7的相对强度分别为1,2,5。通过这几种质粒和启动子的组合,使上下游模块的通量比例发生变化,再检铡含有不同通量比例的细胞内的产物产量。在此过程中,模块内部基因是单顺反子还是多顺反子表达形式也影响产量变化,即多个基因是在一个启动子后表达还是在各自的启动子后表达。经过一系列微调与组合后,具有最优性状的菌株目标产物的产量高达(1020±80)mg?L-1,实现了对碳代谢流的高效利用和协调。同时,通过蛋白质工程的手段对细胞色素P450氧化还原酶进行改造,在工程菌中首次成功异源表达。

3 展望

合成生物科目根据项目学原理为指引,对现在拥有的、天然具备的生物体系从头策划以及整改,并且全力对策划合成出新的生物部件、模式以及体系努力。特别在使用部分,合成生物科目建筑的人工生物体系能够在制成关键生物品种、呵护人类身体等部分有主要的前进空间。现在合成生物科目的探索成就主要使用在医学方面,将来在别的行业范畴内也肯定会有引人注目的成就出现。总而言之,合成生物科目拥有普遍的运用前提以及强有力的措施撑持。

我国生物医药产业发展研究

生物医药论文摘要

【摘要】生物医药产业是由生物技术产业与医药产业共同组成。本文分析了当前国内外生物医药产业发展状况,分析医药产业发展中存在的问题,并且着重调查生物医药产业发展的基础及发展中存在的不足,寻找对策,在生物医药产业发展的过程中实现“四个化”,促进生物医药产业快速稳步地发展。

生物医药论文内容

【关键词】生物医药发展对策

一、国内生物医药产业发展现状

1986 年我国正式实施“863 计划”,生物技术被列为包括航空航天、信息技术等7 个高技术领域之首。政府在生物技术的研发和产业化发展的过程中给予了一定的优惠和扶持;国内各大企业为生物技术产业投入了大量资金;我国金融界也积极参与生物技术产业的发展,许多有实力的公司进行了生物技术开发,并且从金融市场融资从事生物技术研究和产业化。目前全球正处于生物医药技术大规模产业化的开始阶段,预计2020年后将进入快速发展期,并逐步成为世界经济的主导产业之一。

1、产业政策倾力扶持,高度重视生物医药产业发展

我国政府把生物医药产业作为21世纪优先发展的战略性产业,加大对生物医药产业的政策扶持与资金投入。“十五”规划明确提出“十五” 期间医药的发展重点在于生物制药、中药现代化等。国家对生物医药产品的开发、生产和销售制订了一系列扶持政策,包括对生物制药企业实行多方面税收优惠、延长产品保护期和提供研发资金支持等。同时, 国家为加强行业管理,对生物医药产品的研制和生产采取严格的审批程序,并针对重复建设严重这一情况,对部分生物医药产品的项目审批采取了限制家数的措施,以确保新药的市场独占权和合理的利润回报,鼓励新药的研制。2007年国家发改委公布了《生物产业发展“十一五” 规划》,该《规划》在组织领导、产业技术创新体系、人才队伍、投入、税收优惠政策、市场环境等方面制定了相关政策措施保障生物产业的快速发展, 因而对生物医药产业的发展意义重大。

2、生物医药产业化进程明显加快,投资规模与市场规模迅速扩张

自20世纪80年代中期以来,在国家以及地方各级政府政策的大力支持下,生物医药产业在我国蓬勃发展,国家经贸委的有关资料显示:1998年以前,我国对生物医药技术开发的总投资累计约为40亿元,自1999年开始,国家明显加大了对生物医药的投入力度,平均每年达20亿元左右,2003年这一投入达到60亿元,极大地促进了生物医药产业的发展。在生物医药产业相关优惠政策的作用下,国内一些生物医药企业通过自有资金和银行贷款两种 渠道 获得了大量的资金,用于研发新产品。目前我国从事生物技术产业和相关产品研发的公司、大学和科研院所达600余家,其中注册的生物医药公司有200余家,具备生产能力的有60余家(其中的48家已取得生产基因工程药物试产或生产批文)。

3、初步形成了以上海张江,北京中关村等为代表的医药产业集群

在生物技术产业迅猛发展的浪潮推动下,经过多年的发展和市场竞争,加上政府不失时机地加以引导,我国生物技术、人才、资金密集的区域,已逐步形成了生物医药产业聚集区,由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。如由罗氏、葛兰素一史克、先锋药业等40多个国内外一流药厂组成的侧重于基因研究,化合物筛选和新药开发的张江药谷产业集群;拥有诺和诺德制药公司和8个生物科技国家863项目的北京中关村生命科学园区;侧重于生物制药、特别是遗传工程药学的深圳生命科学园区等。这些产业集群聚集了包括生物公司、研究、技术转移中心、银行、投资、服务等在内的大量机构,初步形成了产业群体(药厂),研究开发、孵化创新、 教育 培训、专业服务、风险投资6个模块组成的良好的创新创业环境,对扩大生物医药产业规模、增强产业竞争力作出了重要贡献。

二、国内生物医药产业存在问题

1、投资模式不利于生物制药产业的发展

国际医药产业巨大的经济效益来源于创新,发达国家现代生物医药产业都拥有自己实力雄厚的研究机构,通常每年投入的经费占全部销售额的10%一20%,而美国每年用于研究开发生物药品的投人占总投资额的 60%~70%。每个大型医药公司都有自己“拳头产品”,单个产品的年销售额就可达十亿至几十亿多元。公司拥有这些产品的知识产权,国家给予专利保护,产占可以在10 年或更长时间内独占市场,一个产品就可赢得丰厚的利润,再从利润中拿出巨额资金投入研究开发新的具有知识产权的创新药物,周而复始形成良性循环。

从美国生物制药发展模式来看,技术力量雄厚的专家型小生物技术公司进行技术开发与创新,大制药公司通过战略联盟实现生物技术的产业化,风险投资为生物技术开发提供资金支持,这三种力量的有机结合是生物制药产业良性发展的关键。而从目前我国生物制药产业模式来看,主要通过购买技术实现生产,风险投资机制不足且资金太少,另外技术创新力量薄弱。因此,生物技术产业很难形成气候。

我国的医药企业规模小而分散,大多不具备技术开发与创新能力,生产的产品基本是引起仿制产品,重复开发投资现象也非常严重,恶性性竟争必然带来效益低下的状况。我国药品进口额呈逐年上升趋势,三资企业产品销售额也在逐年增长,一份国外研究 报告 中指出:“如果政府不干预,中国的医药市场将在5 年内完全被国际医药大公司操纵。”

2、低水平重复研究、重复建设严重,市场竞争非常激烈

生物技术产品的广阔前景和丰厚收益吸引了国内众多企业加人开发,但其中多数是仿制国外的,品种少,厂家多,在同一水平上重复建设投资。例如,研制rhuG—CSF 的就有18 家公司。据统计,仅1996-1998年,获卫生部新药批准文号的厂家,重组人白介素一2(l—2)的有10 家,重组人促红细胞生成素(EPO)的有10 多家。如此势必造成资源浪费、竟相压价、市场混乱的局面。更由于一些企业缺少产品 市场调查 分析,造成大量产品堆积,以致投资价格很高的成套流水线设备利用率很低,有的年使用率低于一个月。价格战反过来造成产品质量下降,假劣产品充斥市场。消费者对国产生物技术产品信任度低,而宁愿使用昂贵的国外进口制品。

3、科研和产业脱节现象仍较为严重

在我国科研单位研究目的是为跟进国际先进科技的发展,研究方向过多集中于对几个热门品种上游技术的开发,而能够实现产业化的项目很少,在国外,科研成果完成后,落到企业的研发中心进行进一步孵化,形成技术工艺后再规模化生产,在我国两者严重脱节。缺少有科学头脑的企业家和有技术开发能力的企业将研究成果转变为生产,大大阻碍了产业化发展。

4、开拓市场能力低

由于产品生产工艺水平和经营手段落后,国内市场将面临进口药品的冲击。具体表现为:一是对国外市场开拓不够,许多企业的市场定位不准;二是开发市场的投入量不足;三是生物药品良好的临床效果虽得到医务人员和患者的肯定,但其售价相对偏高,消费能力不足。因此,我国需要进一步加大对生物制药产业的资金与投术投人,并深化科研成果产业化的机制改革,在这一过程中,尤其要发挥资本市场和凤险投资公司的积极作用。

三、加快我国生物医药产业发展的对策建议

我国生物技术药物的研究和开发起步较晚,直到20世纪70年代初才开始将DNA重组技术应用到医学上,但国家高度重视生物产业发展把生物技术产业作为21世纪优先发展的战略性产业,加大对生物医药产业的政策扶持与资金投入。2006年国务院出台的《国家中长期科学和技术发展纲要(2006一2020年)》指出,未来15年,中国要在生物技术领域部署一批前沿技术,包括靶标发现技术、动植物品种与药物分子设计、基因操作和蛋白质工程、基于干细胞的人体组织工程和新一代工业生物技术等。这一部署无疑为中国生物制药的发展指明了方向。一位参与“十二五”医药产业专项规划的专家组成员透露:在正在制定的专项规划中,生物医药产业和产业升级将成为未来3年发展的重点方向。专项规划把生物医药产业发展和产业升级作为“十二五”医药产业的重点,要求追踪生物医药前沿技术,占领生物医药产业制高点。

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生物医学工程毕业论文

生物医学工程对现代医学的发展进步具有促进作用,我国各级医院要明确划分医学工程部门的工作范围,提高医学工程部门的地位,完善医疗设备的管理制度,加强专业人才的培养,促进生物医学工程的建设与发展。接下来是我带来的生物医学工程毕业论文,希望对你有所帮助~

摘要:生物医学工程,是综合了工程学、物理学、生物学、医学等学科,以预防和治疗疾病、保障人体健康为主要目的的新兴学科。生物医学工程致力于研发新的生物学制品和生物学材料,改进医疗技术,在现代医学领域中占有重要的地位。本文将追溯我国生物医学工程学科的发展历程,提出发展过程中存在的一些问题,为解决这些问题提供一些可行的策略。

关键词:生物医学工程;学科发展;学科建设

电子学、光电子学、计算机技术、物理学、化学、精密仪器制造等科学技术的高速发展,对现代医学产生了极大的促进作用,生物医学工程就是在这些技术背景下产生的新型医学分支学科。生物医学工程利用现代工程技术来对人体进行研究,分析疾病的机理,从而制定有效的治疗措施,极大提高了现代医学的治疗水平。但是,我国在建设和发展生物医学工程学科的过程中,也遇到了一些问题,必须对这些问题加以解决,才能够促进生物医学工程学科的发展。

1生物医学工程的发展历程

生物医学工程的历史可以追溯到20世纪50年代,起源于美国。这一学科一经产生,就迅速受到世界各国的重视。1965年,国际医学和生物工程联合会建立,后来改名为国际生物医学工程协会[1]。生物医学工程之所以受到世界各国的重视,是因为具有广阔的应用前景,能够产生极大的经济效益与社会效益。生物医学工程将现代科学的技术成果与医学联系起来,极大地提高了人体对疾病的预防水平和治疗水平。欧美等地区的先进国家,在20世纪70年代初就已经成立了针对这一学科的研究部门,负责生物医学工程学科的发展与建设。而我国的生物医学工程起步相对较晚,而且应用范围比较窄,仅限于医院设备保管和维修、医疗物资采购等方面,生物医学工程学科的建设还有很大的提升空间。

2我国生物医学工程存在的问题

我国在生物医学工程的学科建设方面起步比较晚,应用也处于初级水平。导致这种局面的原因主要来自于以下2个方面。首先,历史遗留的体制问题。我国的各级医院,负责生物医学工程的科室没有统一的名称,也没有明确的职责范围,各级医院都是根据自己的理解,设定有关部门的名称、职责范围、人员编制、归属单位等情况,具有很大的随意性。有些医院的生物医学工程部门只负责医疗设备和物资的采购,对医疗设备进行维修,而另一些医院的类似部门,不仅要负责医疗设备和物资的采购,还要负责生活用品的采购;有些医院的生物医学工程部门由医务处来管理,而另一些医院却将其列为后勤保障处的管理范围。这种学科建设上的混乱,极大程度地妨碍了生物医学工程的'发展,导致人们对其产生了偏见,没有意识到生物医学工程的重要意义。其次,人员编制问题。我国很多医院在设立生物医学工程的相关部门时,为了方便医疗设备的维修,聘用了一些电工、钳工等专业维修人员。然而随着现代医疗技术的发展,医疗设备越来越精密,这些维修人员的水平已经远远不能满足生物医学工程的需要。如果医院不能够加强对员工的培养,建立起一支理论知识扎实、实践能力强、能够规范应用现代医疗技术的人才队伍,就会导致人员冗余,许多专业能力不足的人占据岗位,真正的人才难以被引进,不能对生物医学工程的发展起到促进作用。

3我国生物医学工程的发展策略

3.1明确生物医学工程的职责范围

在一些生物医学工程发达的国家,医疗、护理、医学工程已经成为了医院发展的3个主要方面,这3大部门共同构成了现代医学的技术体系[2]。而在我国,医学工程的地位远远没有达到与医疗和护理平齐的地步,应用范围还比较狭窄,医学工程的作用还没有得到充分发挥。为了改变这种现状,我国的医院必须调整观念,强化对生物医学工程的建设和管理,明确地划分医学工程部门的工作范围,不仅要负责医疗设备的采购、安装、维修保养,还要做好下列工作。首先,医疗设备的安全性能调试。比如,目前我国医院所运用的先进医疗设备大多数依靠国外进口。但是,医院在引进设备的时候,往往只关注设备的技术水平和价格高低,忽视了医疗设备的插头问题。由于国内外医疗设备的插头标准不同,所以忽视插头问题,很容易导致花费大量资金引入的先进医疗设备无法在国内应用。另外,还有医疗设备的安全等级控制、设备之间的相互干扰问题,这些都是医学工程部门的工作内容。其次,医疗设备的保养。医疗设备的保养包括静态保养和东泰保养两个方面。静态保养就是建立医疗设备的维护保养制度,对设备的存放环境进行整顿;而动态保养则是根据设备的使用、消耗、故障情况实时进行的保养,比如检查设备的运行状况,及时进行故障诊断和维修,更换损害严重的部件等等。

3.2完善医疗设备的管理制度

在我国很多大型医院,都具备各种先进医疗设备,其固定资产的总额甚至能达到几百万、几千万。但是,这些医院当中,都存在一个共同的问题:只重视医疗设备的采购,而忽视了医疗设备的管理,医疗设备的管理制度不够完善,难以发挥医疗设备的最大性能,导致医疗设备闲置或者损坏。对此,我国的医院应当积极完善医疗设备的管理制度,以便能够最大程度发挥医疗设备的性能。比如说,将医院所有的医疗设备集中起来进行管理,而不是将医疗设备分属于各个科室,在各个科室需要使用设备的时候进行租赁。通过这种方式,就能够有效避免医疗设备的闲置状况,而且方便了医疗设备的统一维修与保养。

3.3加强专业人才培养力度

生物医学工程具有极高的科技含量,与众多高新科学技术成果都具有密切的联系。所以生物医学工程的从业人员也要具备相当高的科学素质,在具备应有的医学理论知识的同时,也要能够对各种先进医疗设备进行正确、规范地操作,制定针对患者身体健康状况的分析报告[3]。为了满足生物医学工程的发展需求,医院必须加强人才队伍的建设,着力培养生物医学工程的专业人才。医院要与各大高校进行合作,建立人才的引进机制,同时加强对内部员工的培养,制定激励制度来提高员工的学习热情。

4结论

生物医学工程对现代医学的发展进步具有促进作用,我国各级医院要明确划分医学工程部门的工作范围,提高医学工程部门的地位,完善医疗设备的管理制度,加强专业人才的培养,促进生物医学工程的建设与发展。

参考文献

[1]于璐,苏娟,王颖,等.中国生物医学工程类科技论文近期发文的计量研究[J].生物医学工程学杂志,2014(6):1342-1345.

[2]吕昊,张杨,荆西京,等.军事生物医学工程“信号与系统”实验教学改革的探索与思考[J].工业和信息化教育,2015(1):69-72.

[3]司清海,董旭.生物医学工程专业人才培养的几点建议[J].实用医药杂志,2014(12):1151-1152.

生物工程学报论文写作模板

生物工程人才培养方案课程体系改革论文

摘要 :生物技术产业是21世纪最有发展前景的朝阳产业之一,为生物技术产业培养应用型人才的生物工程专业是近年来各高校大力发展的专业之一。在众多的生物产业中,需要大批具有专业理论并能够在第一线岗位上熟练控制生产等技术应用型专门人才。

关键词 :生物工程;人才;改革

吉林农业大学顺应社会发展需要和生物工程企业对专业人才的需求,于2000年设立生物工程专业。为了更好的服务社会,培养人才,吉林农业大学生物工程系开展了一系列专业改革工作,每4年修改一次培养方案,不断完善人才培养体系。本文受吉林省品牌专业生物工程团队资助针对生物工程人才培养方案及课程体系改革进行了详细的阐述

一、培养目标和规格的修订

从人才培养的行业要求方面看,作为生物工程专业的应用型人才,在知识的储备方面,应该具有一定的专业基础知识,宽广的人文社会知识,较强的实践管理知识以及相关的其它知识;在实际能力培养方面,应该具备较强的社会生存适应能力、知识更新能力、工程管理实践能力、创新能力;在素质要求方面,应该具有良好的思想道德素质、科学文化素质和身体素质。原培养方案的业务培养目标:培养德智体全面发展,具有较高的人文社科及生命科学基础知识,掌握本专业及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基本理论、基本知识和基本技能,获得本专业的基本训练,能够在生物工程及其相关领域从事新技术研究、新产品开发工作和设计、生产、管理的具有创新意识和实践能力的高级应用型工程技术人才。同时也为研究生培养输送合格人才。新培养方案的业务培养目标:培养具有生物工程基本理论和知识能力,掌握发酵工程、酶工程、生物质工程及其产业化工程技术,能够在生物、医药、食品等行业,从事与生物工程领域有关的设计、生产和新技术研究、新产品开发等工作的应用型人才。相比较,新的培养目标更加具体,简练,确定了应用型人才培养的核心目标。从而为培养方案中课程体系的建立指明了方向。对于学生培养的基本规格与素质要求,原培养方案比较宽泛的列举了10条,而经过集体讨论,精简为3条,非常明确:(1)拥有宽厚的人文与社会科学知识,树立正确的世界观,人生观和价值观,具有良好的思想品德,社会公德和职业道德。(2)掌握生物学和工程技术学科的基本知识,基本理论和基本技能,以工为本,生物新理论为支撑,为专业素质培养打下深厚的理工基础。(3)能比较系统的掌握发酵工程,酶工程和生物质工程等学科的基本理论和实验技术,熟悉国家大政方针,具备在生物工程领域从事设计、生产和新技术研究、新产品开发的基本能力。

二、主干学科与核心课程的修订

建立符合人才培养规格和社会发展要求的课程体系,通过认真调研,广泛征求教研室教师的意见和建议,生物工程专业的课程体系以建设核心课程为主线,以突出化学、生物、工程系列的基本理论和技能为特点。生物工程专业本身就确定了其归属的主干学科必然是生物学和工程技术学2大学科,具体偏重要根据所在学校的层次,所在地区的特点。具体体现在专业核心课的设定上。原培养方案的核心课程:细胞生物学、生物化学、微生物学、分子生物学、化工原理、酶工程、发酵工程、淀粉制品工艺学。经过讨论,确定用细胞工程代替细胞生物学,用生化工程代替分子生物学的核心地位,用工程识图与制图代替淀粉制品工艺学。这个变化增加了3个工程技术学的课程作为核心课程,改变了原版培养方案过度突出生物学学科的失误。新的核心课程为:细胞工程、生物化学、微生物学、化工原理、酶工程、发酵工程、生化工程、工程识图与制图。

三、精简学时,有机整合

以“注重素质、强化基础、拓宽口径、增强能力、开拓创新”为教学指导思想,遵循“横向拓宽,纵向理顺,加强基础,调整结构,更新内容,精简学时,突出实践”的原则,充分讨论,调整了课程框架和学分的分配。从学分分配中的变化看,主要体现在基础课、专业基础课、核心课的大幅度减少,这不是不重视基础教育,而是纠正过度强调基础教育,把结余下来的时间突出专业教育,为实现培养应用型人才的目标服务。第二个特点是增加了实践教学学分。第三个特点是总学分下降了21.5分,给学生充分的自我发展空间,减轻学业负担。精简学时主要体现在删除一些相关性不高的课程和进行了课程的有机整合。删除的课程主要有植物生理学、细胞生物学、遗传学、普通生物学、淀粉制品工艺学、天然产物化学、细胞与免疫学技术。课程的有机整合非常重要,有利于形成完整的知识体系。

四、强化工程学基础,侧重应用

生物工程作为生物技术的产业化应用学科,工艺生产及应用的教学是其独特的内容之一,因此,应将生物学原理和技术相结合,并融人到工程学原理中在课程体系中,开设上游技术和下游加工过程等课程,并且要多增加实践性强的课程门类。高等数学开设学时较多的`高等数学B,物理化学也选择了B级别,增加了工程识图与制图,并且开设了细胞工程、生化工程、酶工程、发酵工程、基因工程等生物工程行业的五大工程课程,强化了工程学基础。

五、特色鲜明,注重实践

学校必须结合区域经济发展特点和自身办学条件,改革传统的教学模式,探索新的应用型人才培养方案,构建自身特色的生物工程本科人才教育模式,才能使高校生物工程专业人才培养与生物工程产业的发展相一致[8]。我校生物工程专业立足吉林省的地域特点,以服务地方经济为己任,以农产品生物转化与生物发酵为特色。本专业面向地方经济建设和吉林省粮食大省的优势,以生物物理学理学硕士点和生物工程专业学位硕士授权点为依托,以吉林省主要农作物为研究材料,凝练出农产品生物转化与生物发酵为特色的研究方向,为生物经济和生物产业培养了一大批优秀工程师。为突出这一特色,在课程设置上进行了精心安排。开设了微生物学、发酵工程、生物工程、微生物遗传育种、发酵设备、生物工程综合实验、生物工程下游技术、酿造工艺学、酒精与啤酒工艺学、生物工程分析、氨基酸与有机酸发酵工艺学、生物试验设计、发酵工厂设计等相关课程,从发酵学的基础到具体的专业应用,形成比较完整的体系。注重实践教学,在原有实习学时的基础上增加了4周的实践教学,主要有金工实习、化工原理实习、发酵设备实习、生物工程综合实习,尤其是生物工程综合实习开设5周,系统的完成有关生物工程专业的一项技术工艺。

参考文献:

[1]刘鑫,陈存武.地方应用型本科高校人才培养体系的探索与实践——以皖西学院生物工程专业为例[J].中国大学教学,2014(12):40-42.

[2]胡元森,李翠香,宇光海,屈建航.生物工程专业人才培养模式的探索与实践[J].郑州师范教育,2012(04):87-88+90.

[3]赵辉,凌宏志,王葳,韩晓云,吴国峰.高校生物工程专业人才培养规格和课程体系改革的探索——以黑龙江大学生物工程省级重点专业为例[J].黑河学刊,2013(01):149-150.

[4]张敏,陈建民,管天球,余响华.地方本科院校生物工程专业应用型人才培养探索[J].湖南科技学院学报,2009(04):97-99.

[5]王陶,李文,陈宏伟,刘全德,高兆建.应用型本科院校生物工程专业特色人才培养模式[J].安徽农业科学,2012(03):1724-1725+1728.

[6]许崇利,许崇波.生物工程专业创新人才培养模式的探索与实践[J].山东化工,2016(21):141-144+147.

[7]江成英,刘晓兰,邹东恢,郭建华,田英华.生物工程专业应用型人才培养方案的优化[J].高师理科学刊,2013(06):118-120.

[8]马波,王羽,李广靖,林杨.生物工程专业“3+1”人才培养模式探析——以河北农业大学为例[J].河北农业大学学报(农林教育版),2016(02):65-68.

分子生物技术在微生物降解环境 污染物中的应用 [摘要〕介绍了与环境微生物关键降解酶基因的筛选、克隆及应用相关的分r生物技术,包括聚合酶链式反应技 术、基因重组技术、荧光原位杂交技术和生物信息学等技术,并对这些技术在污染物降解基因检测、筛选和克隆方 面的应用进行了阐述与探讨、 [关键词]分子生物技术;微生物;基因;环境污染物;降解 随着现代j:\地技术的发展,多环芳烃、含氯有 机物和硝基苯类化合物等人工合成井难以降解的 污染物大量排放,造成世界范围内的环境污染和生 态破坏,严重地威胁人类和其他生物的正常生存和 发展。利用微生物修复技术对受污染的水体及土 壤进行处理,凸显了其重要的意义和可行性。研究 人员发现并筛选到一些微生物,它们不仅对环境有 较高的适应性、对污染物有较高的耐受性,而且对 污染物有较强的降解效率和专一性。然而环境中 存在的大量微生物中仅有少于1%可通过传统的培 养方法进行培养、分离和纯化,绝大多数细菌需要 非常严格的营养条件川。因此,为了对修复环境有 所贡献却难以培养的微生物进行更全面了解,也为 了筛选到更多有利于降解环境污染物的微生物菌 种及其关键酶基因,分子生物技术和手段逐渐被广 泛应用到环境可降解污染物及降解机理方面的研 究中。 本文对近年来发展起来的聚合酶链式反应 (PCR)技术、基因重组技术、荧光原位杂交(FISH) 技术和生物信息学等多种分子生物技术进行了介 绍,并总结了它们在污染物降解基因检测、筛选和 克隆方面的应用。 1与环境污染物降解相关的分子生 物技术 1.1PCR及其相关技术 PCR是一种利用脱氧核糖核酸(DNA)半保留 复制原理,在体外扩增位于两段已知序列之间的 DNA区段从而得到大量拷贝的分子生物技术。根 据其模板、引物来源或扩增条件的不同,PcR技术 可分为以下几种:(l)反转录pCR(RT一PeR)技 术,将mRNA反转录为cDNA后再对其进行PCR 扩增,可用来构建cDNA文库,分析不同生长时期 的mRNA表达状况和相关性以及mRNA的定量测 定等;(2)巢式PCR技术,在扩增大片段目的DNA 时,先用非特意性引物扩增再用特意性引物对第一 次扩增产物进行第二次扩增,以获得可供分析的 DNA;(3)竞争PCR技术,是一种定量PCR,向PCR 反应体系中加人人工构建的带有突变的竞争模板, 通过控制竞争模板的浓度来确定目的模板的浓度, 对目的模板作定量研究;(4)实时荧光定量PCR技 术,在PCR反应体系中加人荧光基团,利用荧光信 号积累实时监测整个PCR进程,最后通过标准曲线 对未知模板进行定量分析,该法已广泛用于基因表 达研究、转基因研究等方面;(5)扩增的rDNA限制 酶切分析技术,根据原核生物rDNA序列的保守性, 将扩增的rDNA片段进行酶切,通过酶切图谱来分 析菌间的多样性;(6)RNA随机引导PCR技术,基 于任意寡核昔酸引物与RNA之间可能的配对,在 低严谨度条件下经聚合酶催化使链延伸,将细胞总 RNA或InRNA作为反转录反应的模板,此技术结 合单链构象多态性,用非变性胶分辨大小相同而构 象不同的片段,可用于诊断遗传突变及分析污染条 件下序列的多态性;(7)随机扩增多态DNA (RAPD)技术,是一种基于PCR检测PCR引物结合 位点序列改变的方法,通常以10bp的寡核昔酸序 列为引物,对基因组DNA随机扩增,电泳分离染色 扩‘增产物,再分析多态性。 1.2FISH技术 FISH技术利用荧光标记的探针在细胞内与特 异的互补核酸序列杂交,通过激发杂交探针的荧光 来检测信号。荧光探针比放射性探针更安全,具有 较好的分辨力,不需要额外的检测步骤。近年来, 由于FISH技术具有灵敏、便捷等优点,迅速发展完 善成为研究环境微生物的有力工具。此外,可用不 同激发和散射波长的荧光染料标记探针,在一步反 应中同时检测几个靶序列。该技术主要包括试样 固定、预处理、预杂交、探针和试样变性、杂交、漂洗 去除未结合的探针、检测杂交信号等步骤。由于 165rRNA具有遗传稳定性,因此成为FISH技术检 测最常用的靶序列。 1.3基因重组技术 基因重组技术是从供体生物的基因组中通过 酶切扩增等手段获取目的基因,与载体连接形成重 组DNA分子,再导入到受体细胞中,让外源基因得 以表达。在已经分离出的许多菌株中,与降解能力 有关的基因多在质粒体上。由于质粒很容易在细 菌的繁殖过程中遗失,对细菌降解能力的长期稳定 非常不利,可将其与污染物降解有关的酶基因重组 到大肠杆菌等微生物中进行表达,以此构建的各种 生物降解特性增强的重组菌可用于污染环境的治 理修复或发酵某些废弃物。 1.4生物信息学 20世纪后期,生物学的迅猛发展,从数量上和 质量上极大地丰富了基因组数据库、蛋白质数据 库、酶数据库和文献数据库等许多生物科学的数据 资源。已有多个国家和国际科研组织建立了生物 信息数据库,如欧洲分子生物学实验室(Eur叩ean MolecularBiologyLaboratory)核酸序列数据库和美 国国家生物技术情报中心(Nationaleente:fo:Bio- technologyInformation,NCBI)基因序列数据库等。 科学家利用计算机及生物信息分析软件分析这些 数据资源,确定大分子序列、结构、表达模式和生化 途径与生物数据之间的关系,区分生物个体间遗传 差异,揭示DNA多样性。例如,基本局部比对搜索 工具(BasieLoealAlignmentSearehTool,BLAST), 是一套在蛋白质数据库或DNA数据库中进行相似 性比较的分析工具。它基于Altschul等的方法「2〕, 在序列数据库中对查询序列进行同源性比对工作。 BLAST程序可对一条或多条、任何数量、任何形式的 序列在一个或多个核酸或蛋白序列库中进行比对,甚 至将有缺口的比对序列也考虑在内,利用比较结果中 的得分对序列进行相似性说明。基因的序列分析可 揭示出生物物种之间的关系,在污染治理研究中可用 于生物基因组特殊区域或特异基因的测序。 2分子生物技术在环境污染物降解 中的应用 2.1土壤试样总DNA的提取 用适当方法直接从土壤中提取DNA并纯化, 是从分子生物学角度对土壤微生物进行研究的前 提条件,而后可进行酶切、PCR扩增、核酸分子杂交 等分子生物学技术操作。从土壤中提取微生物 DNA主要分为汽接法和间接法}’{。直接法是在 ogram等的方法基础卜发展起来的,其主要包括2 个步骤:(l)原位细胞裂解;(2)DNA提取和纯化。 直接法提取的DNA超过细菌总DNA的60%且省 力,但提取的DNA常常有折断、腐殖酸污染、甚至 提取物中还夹杂有未知的胞外DNA和真核生物的 DNA。最先报道间接法的是Faegri等[‘〕,其主要包 括4个步骤:(l)分散土壤;(2)分离细胞与土壤; (3)细胞裂解;(4)DNA纯化。间接法提取DNA 产量低且费力,但纯度较高、DNA损伤小,提取的 大片段DNA可用来构建cos而d和细菌人工染色体 文库等。 2.2采用PCR及相关技术扩增分析DNA片段 可降解污染物的微生物必然能产生分解代谢 该污染物的酶。selvaratnam等L’l用编码苯酚单加 氧酶dmpN摹因的RT一PCR技术来检测序列间歇 式活性污泥反应器‘{一,降解酚的假单胞菌。检测结 果表明,RT一PCR技术不仅能检测微生物降解酚的 能力,还能测量dmpN基因的转录水平,从而确定假 单胞菌特殊的分解活性,发现了在转录水平下,酚 浓度与通气时间之问存在正相关关系。 将PCR技术和变性梯度凝胶电泳(DGGE)结 合起来,在变性条件适当的情况下能分辨一个碱基 对,分辨率较高。染色后的凝胶用成像系统进行分 析,可在一定程度l几反应试样的复杂性。条带的多 少能反应试样「 一 }1微生物组成的差异,条带的亮度能 反应试样中微生物的多少。基于以上优点,日前该 技术在微生物群落结构的分析和动态研究方面得 到了厂‘泛应用。DGGE可通过分析PCR扩增的基 因点突变来探索微生物的复杂性。徐玉泉等[“〕从 某废水中分离出一株能以苯酚为惟一碳源的菌株 PHEA一2,使用PCR一DGGE技术对该菌165 rDNA进行分析,发现该菌与醋酸钙不动杆菌同源。 M盯sh等r了)利用PcR一DGGE技术获得了活性污泥 中真核微生物的种群变化情况。王峰等下8〕采用 PCR一DGGE技术对城市污水化学生物絮凝处理中 活性污泥和生物膜微生物种群结构进行了分析,结 果表明活性污泥培养前后微生物种群结构发生r 很大改变。 RAPD技术也是一种应用比较广泛的以多态性 引物来扩增某些片段的技术。RAPD技术可用于检 测含有混合微生物种群的各种微生物反应器中微 生物的多样性。用RAPD技术分析检测实验室规 模的油脂淤泥培养料中的细菌菌群发现,用油脂淤 泥改良过的培养料比未改良的更适于不同的微生 物种群生长[9j。vainio等t’。〕从516种孤立的菌落 中提取出165rDNA,经PCR扩增后进行测序,检测 活性污泥中微生物种群的结构。这些组合技术的 应用显著增强r对微生物的检测和鉴定能力,为理 论研究工艺优化及提高生物处理效率提供了条件。 2.3基因重组 基因工程技术应用于环境保护起始于20世纪 80年代。其基本原理是通过基因分离和重组技术, 将目的基因片段,比如可编码降解某种污染物的 酶,转移到受体生物细胞中并表达,使受体生物具 有该目的基因表达显现的特殊性状,从而达到治理 污染的目的。找到特定污染的抗性基因,利用基因 重组技术转基因后也可获得其他抗性植株以及筛 选到可转化污染物的植物,还可开发超量积累植物 进行污染土壤的生物修复。 罗如新等L”〕用放射性同位素标记tfdc基因片 段作探针,Southemblot杂交定位Ll菌株的邻苯二 酚1,2一双加氧酶基因位于Pstl的I片段和BamH I的M、N片段,回收并将其直接克隆至表达载体 pKT230卜,获得的重组子能转化不具开环酶活性 的甲胺磷降解菌P2,得到高于天然宿主21倍的邻 苯二酚1,2一双加氧酶。stingley等{”〕通过构建基 因文库和重组质粒等基因工程方法证实了NidAB 双加氧酶是降解菲的关键酶类,并首次鉴定出此基 因通过磷苯二甲酸实现降解功能。chae等‘”}发现 不能降解苯酚的su如lobusso扣taricu、98/2菌株中 的儿茶酚2,3一双加氧酶基因与能降解苯酚的 sulfolo右u,,o如taricu、咫有[6J源区,分析得知它们 是山共同祖先进化而来。把儿茶酚2,3一双加氧酶 基因克隆到大肠杆菌中表达,可获得有较高降解活 性的双加氧酶。 重金属污染是环境污染的重要方面之一。随 着分子生物学技术的发展,越来越多的修复性蛋白 基因正被从植物、微生物和动物中陆续分离出来, 如汞离子还原酶基因、有机汞裂解酶基因、汞转运 蛋自基因、金属硫蛋白基因、植物络合素合成酶基 因、铁离子还原酶基因和锌转运蛋白基因L’‘〕。这些 基因通过基因工程的改造,重组到合适的受休细胞 中表达相应的蛋白质和酶,达到治理难以降解的有 毒有害污染物的目的。sorsa等〔”〕把MTS插人 LamB序列的153位点,在E.eoli中表达MTs,解决 r细胞内MTs对金属离子有限的吸附能力。综L 所述,基因重组技术具有快速、高效的特性,已逐渐 成为环境生物技术的研究热点。 2.4FISH技术 FISH技术利用核糖体内长度适中(约1500bp)、 高度保守的165:RNA序列作为理想的基因分类靶 序列,其中使用的165:RNA寡核普酸探针一般是 进行了荧光标记的20bp左右特异性核昔酸片段, 利用该报告分子(如生物素、地高辛)与荧光素标记 的特异亲和素之间的免疫化学反应,经荧光检测系 统对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析。 FISH技术能提供处理过程中微生物的数量、空间分 布和原位生理学等信息。 硝化细菌是一类生理上非常特殊的化能自氧 菌,传统的研究方法要经过富集、分离、分类和鉴定 步骤,耗时长。HSH技术的引人解决了上述困难。 FlsH技术还被广泛用于活性污泥系统、硝化流化床 反应器和膜生物反应器等废水处理系统}’61。 基因工程微生物越来越多地被用于农业害虫 控制和环境污染的生物修复,对人类健康和环境的 影响引起广泛关注。1994年出现了一种新的标记 系统:绿色荧光蛋白(GFP),由于GFP基因表达产 物对细胞没有毒害作用,且由GFP产生的荧光标记 检测卜分方便、简单。在某些被污染的环境中可分 离出降解该污染物的细菌,通过基因重组等手段使 用GFP分子标记,可更容易的分离检测被标记的 细胞叫。 Bastes等[’8]进行了苯酚降解菌染色体GFP基 因标记实验。通过PCR和Southemblot分析,证明 GFP基因已成功整合到宿主细胞的染色体中。对 标记菌与野生型的降解能力比较结果证明,GFP分 子标记的插人并不影响细胞的苯酚降解能力。 用G即标记Pseudomonasputida,研究活性淤 泥中细菌存活情况{’9飞。Pseudomonasputida被转到 活性淤泥2min后,观察到细胞在淤泥絮凝物间自 由游动;培养3d后,发现荧光细胞减少,大部分已 被合并到淤泥絮凝物中,以防止细菌被原生动物捕 食。用oFP标记石.eozi和Serraliamarceseern,考 察菌株附到絮凝物卜的过程{’()j。使用表面荧光显 微镜能将带有GFP标记的细胞从活性污泥中区分 开,井进行观察和记数。而聚焦激光扫描显微镜 (cLsM)可使GFP标记细菌产生三维轮廓,结合表 面荧光显微镜和CLSM观察GFP标记细胞,结果表 明,细胞表面疏水性在细菌附到絮凝物的过程中起 重要作用,两种细菌附在絮凝物上的模式有很大不 同,通过这种方法可更好地理解细菌赫附机理,有 助于提高废水处理效果。 3结语 分子生物技术的应用使研究人员可从微观的 角度更细致深人地了解微生物对污染物降解的具 体生理生化机制,在分子水平 _ _ [揭示生物体吸收、 迁移、积累有害物质最终被毒害,及适应、抗性等生 态问题,从而筛选到更多有利用价值的微生物。随 着越来越多微生物全部基因序列的解码,对各种细 菌体内可降解基因的分布和表达会有更深人的了 解,有关技术的发展和成熟必将对污染物的降解过 程有一个整体的、生态水平上的认识。 参考文献 l李凤,刘世贵 . 分子生物学技术在环境微生物研究中的 应用 . 世界科技研究与发展,2003,25(4):88一92 2AltsehulSF,GishW,MillerW,etal.Basieloealalign- mentsearehtool . 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微生物技术在城市生活垃圾处理中的应用 摘要:本文结合堆肥化、卫生填埋两种现行的城市生活垃圾处理工艺,主要介绍了城市生活垃圾生物处理过程中的微生物种群,以及通过分析开发出的新的微生物技术,指出了应用于城市生活垃圾处理的高效的微生物技术的研究方向。 关键词:城市生活垃圾 微生物 强化微生物处理技术 基因工程 ; 随着城市化进程在全球范围的加速,城市化带来的污染和人类聚居状况恶化等问题,已成为世界各国共同关心的问题。城市生活垃圾(Municipal solid waste, 简称MSW)是在城市日常生活及为城市生活提供服务的活动中产生的固体废弃物,是城市环境的主要污染物之一。目前,城市生活垃圾处理处置的方法主要包括卫生填埋(Sanitary landfill)、堆肥化(Composting)、焚烧(Incineration)三种,其中前两种处理方式均属于生物处理技术。具体来说,MSW生物处理技术就是城市生活垃圾中固有的或外添加的微生物,在一定控制条件下,进行一系列的生物化学反应,使得MSW中的不稳定的有机物代谢后释放能量或转化为新的细胞物质,从而MSW逐步达稳定化的一个生化过程。 1. 城市生活垃圾生物处理中主要的微生物。。。

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