时间：2023-08-16 17:29:28
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇生物技术的现代概念，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：园艺植物生物技术；课程建设；创新与优化
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）27-0144-02
一、引言
高等学校教育课程体系建设是提高本科教学水平以及本科生素质的有效手段。对于园艺植物生物技术课程而言，动手实验能力是进行课程体系建设必须具备的一项基本技能，良好的动手实验能力可以培养学生的创新性思维，有效提高课程质量。在这样的建设背景下，如何使学生在基本的教学大纲、教案设计以及课程开发与创新等方面掌握更多的理论知识，着实增强学生自身的动手实践能力，培养完善的课程体系机制是当前进行课程建设的关键所在。
二、《园艺植物生物技术》基本课程建设解读
1.园艺植物生物技术课程的开设背景。园艺植物是农作物的重要组成部分，在现实生活中，我们可以通过研究园艺植物的机理组成、基因结构、育种方法以及培育手段等对园艺植物进行系统的研究和控制，从而形成一套普遍的物种培育方法，为我国园艺行业的发展做出应有的贡献。另外，通过探索园艺植物生物技术在基因工程、细胞工程等领域的具体应用，深入研究园艺植物生物的病毒脱除与检测方法。通过掌握基本的病毒脱除技术有利于减少病毒对人体的侵害，减少农业化学物品的使用，实现安全生产与技术运用相结合。
2.生物技术发展简述。一般来说，生物技术指的是利用基因技术、细胞工程技术、发酵技术、微生物技术以及现代生物技术制造产品的过程以及所有技术的总和。现代生物技术起源于20世纪70年代，而园艺植物生物技术是现代生物技术的一个细小分支，由传统园艺学与现代生物技术交融而来，主要以园艺植物为建设素材，以生物技术为创造和改良对象。
3.课程体系建设创新的必要性。基因工程和细胞工程是园艺植物生物课程学习的主要内容。目前，园艺植物生物技术的发展步伐正在不断加快，随着植物生物技术的不断更新，课程建设体系的不断发展与完善，要想达到理想的教学目标，在教学建设中教学任务就显得尤为重要。因此，如何按照现有的学校应用型人才规划机制，培养一批专业技能高、实践能力强的高素质人才，着力打造综合性的课程培养体系，探索更加优化完善的教育教学模式是文章主要的研究方向和研究重点。
三、《园艺植物生物技术》整体课程设计
1.教学内容介绍。进入21世纪以来，园艺植物生物技术得到了广泛的应用与发展。作为农林院校园艺基础专业的重要基础课程，在一些新型课程设计上，例如分子生物学、植物基因工程等，课程体系和课程内容要根据具体的培养目标做出相应的改变和调整。目前，高校的园艺课程内容主要包括园艺植物细胞工程培养，园艺植物基因克隆技术，园艺植物组织培养与发展，园艺植物病毒脱除与检测，园艺植物基因分离与克隆以及园艺植物遗传转化载体的构建等。
2.教学目标。整体来讲，《园艺植物生物技术》是将现代生物技术与园艺植物研究有效结合的重要载体。学习本门课程要求学生在具体实践基础上，充分了解园艺植物生物技术的相关概念、研究内容、研究途径；理解园艺植物生物技术的基本发展原理；掌握园艺植物生物技术的相关操作方法并能应用于社会实践，着实提高运用现代生物技术进行园艺植物育种的能力。具体看来，学习本门课程的具体目标是加深学生对现代生物技术的理解；能够利用园艺植物生物技术所学知识，设计一些小实验解决遇到的生产或育种等问题，为从事生物学领域的相关研究奠定良好的理论与技术基础。
3.课程整体开发与系统应用。（1）基础课程建设。《园艺植物生物技术》课程是一门复杂的综合性课程，需要充足的课程时间加以学习，但是大多数学校分配的授课时间却是极其有限的。根据国家教学培养方案以及新型教育培养计划的发展要求，我校充分结合本专业学生的具体学习情况，经过不断地实验尝试，结合往常丰富的教学经验，将本门课程的学习时间调整为40学时，其中课堂讲授教学为24学时，实验课为16学时。在具体的教W实践中，由于植物遗传因子的转化与植物基因工程需要学生进行动手实践且该课程学习周期长、操作难度大，如果只采用教师课堂讲授的方法，那么课程本身的实践性就得不到有效发挥，将会影响学生对课程的具体理解和整体的教学效果，因此，学校采用教授与实验相结合的教学模式。另外，学校还设立了专门的文献搜集和实践讨论课程，旨在让学生们及时掌握植物生物技术发展的最新动态。（2）教学大纲的演变与完善。学校的课程指导大纲是课程教学的主要建设依据。为了更好地实现学校的教育发展目标，我们对学校的教学大纲进行了一次次的改良与完善，由之前注重理论课程设计到现在的实践导向性研究，着实增加学生田间作业的机会和对相关前沿文献的阅读与讨论，旨在让学生更好地掌握现代植物生物技术。
四、课程教学过程中的优化策略
生物安全的范畴就是现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国越境转移可能会对生物多样性、生态环境和人体健康产生潜在的不利影响，特别是各类转基因活生物体释放到环境中可能对生物多样性构成潜在风险与威胁。
生物安全一般是指由现代生物技术开发和应用对生态环境和人体健康造成的潜在威胁，及对其所采取的一系列有效预防和控制措施。基于生物技术发展有可能带来的不利影响，人们提出了生物安全的概念。
生物安全问题引起国际上的广泛注意是在上世纪80年代中期，1985年由UNEP、WHO、UNIDO及FAO联合组成了一个非正式的关于生物技术安全的特设工作小组，开始关注生物安全问题。
（来源：文章屋网 ）
食品科学技术的发展不仅刺激了农业生产，调整农业产业结构，提高农副产品附加值，增加农民收入，也对食品安全、健康的发展与可持续发展战略提供了契合的机会。本文从原料供应、生产、产品运输到消费相关食品链等方面各进行了研究和分析，阐述了食品科学技术由传统技术向新型技术，由资源消耗型向高效利用型的转变过程，以及促进经济、社会、环境的协调发展。
现代生物技术在食品工业中应用前景展望
大力开发食品添加剂新品种。随着经济的迅速发展有关食品添加剂的研究也越来越多，目前主要集中在天然食品添加剂的研究、食品添加剂制备中的生物高新技术研究和食品添加剂的检测技术研究等。根据国际上对食品添加剂的要求，一是用生物法代替化学法合成的食品添加剂，迫切需要开发的有保鲜剂、香精香料、防腐剂、天然色素；二是大力开发功能性食品添加剂，如具有免疫调节，延缓衰老，抗疲劳，耐缺氧，抗辐射，调节血脂，调节肠胃功能性组分。
发展微生物的保健食品。保健食品开发的过程中微生物工程有着十分重要的作用，利用微生物生产食品具有独特的特点，繁殖过程快，在一定条件下可大规模生产，要求营养物质简单。如酱油、食醋、酒与双歧杆菌料、酵母片剂、发酵乳制品等微生物t疗保健品一样，有着巨大的发展潜力。食用菌不仅营养丰富，还含有许多保健品功能成分，应大力发展食用菌保健食品。
新生物资源的开发及利用。新生物资源包括一些未开发的植物、动物及微生物等，对中国而言，传统中药材是一个宝库，很多中药本身就是食品，这方面日本已十分先进，尤其是确定重要的品种规范，种植规范，成份的稳定性以及动物临床试验的验证，以制造出能够被世界广泛接受的功能食品。另外，海洋生物尤其是海洋藻类也是一个十分重要的生物资源。研究表明，大部分微藻含有生物活性物质，并且可安全食用。中国可使用的生物资源十分丰富，其中很多品种尚未开发，而其中一部分还具有十分优良的遗传特性，如果采用现代生物技术，相信中国食品工业尤其是功能食品工业会有长足的发展，并在世界食品工业占据重要地位。
未来的食品产业发展
昆虫食品。食用昆虫产品从营养滋补、药用需求、休闲需求以及保健需求四个方面对昆虫食品的市场潜力进行了深入细致的分析，提出了发挥食用昆虫产品内在价值优势，抓住行业竞争环境宽松的机遇，努力采取措施跨越发展制约因素是促进昆虫食品市场开发的有效措施。从现在的蚂蚁食品、蚕蛹食品、蚯蚓食品、蜜蜂食品、天蛾食品等功能来看，它已成为一座微型的营养宝库，具有抗风湿、抗癌、护肝、平喘、解痉、补肾、健脾、活血化瘀、祛风散寒等多种药理功效，在西方国家昆虫食品已成为贵宾席上的美味佳肴，中国在不久的将来也将会涌现出一些品种各异的昆虫食品。
变态食品。变态食品是指在形态上与常用食物发生了很大变化的食品。如由原来的固态食品，现在加工成液态食品，或者把食品制成日常用品等模样的形式。日本生产的粉沫酒，加入适量水即可饮用。其色泽、风味与液态酒一样。美国最新研制的一种“空气食品”它是含有人体必需营养的一种悬浮颗粒。将其按一定比例调配好，装入一种特制的容器中，食用时将嘴对准容器的喷口，用手轻轻一按开关，马上就会有一股“风”喷入人的口中，人吸食后饥饿感立即消失，同时产生一种进食美味佳肴的愉悦感受。目前，我国这种食品还很少，但变态食品必将是我国未来食品的一种更有创意、更新型的一种食品。
合成食品。合成食品是利用遗传变异微生物或固定基酶创造出来的食物，与天然食品没有什么区别，还可利用变异的真菌和酵母菌把人们不爱吃的食物变成美食家所乐道的食品。如人们可以像处理合成纤维一样，把真菌生产出的菌丝按照某种纹理结构纺织、编结、成型。这样就可以制成某种特殊的食品。
森林蔬菜食品。当今社会，随着保健观念的深入人心和生活水平的不断提高，人们对食品安全越来越重视，健康消费已无处不在，无公害食品潮流扑面而来，尤其是对天然食品的要求，无污染、安全、优质、营养丰富的森林食品越来越被人们认可，而森林蔬菜正是具备这些特点的首选食品，所以应大力开发利用森林蔬菜。这类食品是指用野生的蔬菜加工成的食品，森林蔬菜生长在空气清新、光照柔和、水分充足、土壤肥沃的山野，不受废水、废气、农药、化肥、飘尘等有害物质的污染，也没有在加工过程中加入化学元素、化学添加剂，其营养成分高于一般蔬菜。
21世纪的食品工业将是一个继续快速发展的行业，是生物技术的光辉世纪，食品行业随着现代生物技术的变革是必然的趋势。食品工业将成为现代生物技术应用最广阔、最活跃、最富有挑战性的领域，随着现代生物技术在食品领域的广泛应用，食品工业将不再是传统农业食品的概念，工业食品将在人们日常生活中占据重要的地位。我们要充分利用世界生物技术迅猛的锲机，重视食品生物技术的研究，利用现代生物技术，促进我国食品工业的改革，实现我国食品工业的健康有序地发展。
记者：生物技术领域是最具活力的高科技领域。 从20世纪70年代，以DNA重组技术成功为标志的生物技术诞生后，生物技术不断被应用到健康、植物及环境等领域。我国作为人口众多的发展中大国，是一个对生物技术产品有着多种潜在需求的巨大市场，市场前景非常广阔，我国目前生物技术发展现状及前景如何？
王宏广：经过近20多年的快速发展，我国生物技术正在实现从跟踪仿制到自主创新，从实验室探索到产业化，从单项技术突破到整体协调发展的根本性转变。总体水平在发展中国家中居于领先地位，少数领域已经进入国际先进行列。
生物技术现在已经广泛应用于农业、医药、轻化工、环保、能源等重要领域，对提高人民健康水平，提高农牧业和工业产量与质量，改善环境正发挥着越来越重要的作用，孕育着巨大的经济潜力。中国被公认为是全球最大的生物产品潜在市场，具有集中力量办大事的制度优势，也有资源、人才和潜在市场的等优势。据不完全统计，我国拥有动植物、微生物约26万种，是生物资源最丰富的国家之一。在20世纪的最后20年里，我国生物产业迅速崛起，涉及现代生物技术的企业约500家，从业人员近5万人，其中涉及医药生物技术的企业300多家，涉及农业生物技术的200多家。北京、上海、广州、深圳等地已建立及正在筹建中的生物技术园区20多个。改革开放以来，我国相继开展了分子遗传学、基因工程、细胞融合、酶工程等新学科新技术的研究。据不完全统计，去年我国用于这一领域的研发投入较之1999年增加了3倍。目前分布在全国各地的299家科技园区中，有100多个均有生物技术研发的项目。我国未来5-10年，生物技术发展的重点领域是基础生物学、医药生物技术、农业生物技术、环境生物技术、生物多样性、生物安全等。
随着科学技术的发展,生物技术紧随信息技术之后,掀起了科技发展的新，成为社会发展的发动机。有预测认为，到2020年我国生物产业的市场总额将达2万亿人民币，有望成为支柱产业。
记者：我国生物技术研发水平在发展中国家中居于领先地位，少数领域已经进入国际先进行列，那么，其产业化程度如何，是否同样处于领先水平？
王宏广：需要澄清一个概念，人们通常认为的生物技术产业，多数是指现代生物技术产业，也就是生物医药产业，这一产业正在迅速崛起，总体规模还不大，而传统生物技术产业已经为经济发展、人民健康、社会进步做出了巨大贡献。从这个意义上说，生物技术产业并不是一个完全新兴的产业，它是一个既传统又年轻的产业。
说他传统，是因为生物技术已经过一个漫长的发展过程，在这一过程中，许多生物技术已发展成熟，融入到我们的日常生活中，使得我们容易“视而不见”，如疫苗、抗生素、维生素、啤酒、味精、酱油、醋等都是生物技术产品。如今，传统生物技术产业在我国早已成为一个具有4000多亿元产值的产业。说他年轻，是因为近一、二十年来，现代生物技术与信息技术的结合，使人类在基因工程、细胞工程、发酵工程等方面取得了新的突破，从而展现了医疗、农业等领域发生革命性变化的前景。
总体来说，我国生物技术产业初具规模，而且发展迅速。2005年我国生物产业实现工业增加什已达2000亿元人民币（包括传统生物产业及现代生物产业），其中现代生物产业的产值达600多亿元，已拥有生物技术企业270家，共批准了30多种基因工程药物和疫苗；农业生物技术的发展也带来了巨额的经济效益，仅转基因抗虫棉每年为农民至少增收50多亿元；工业生物技术产品中仅氨基酸的年销售额已逾100亿元，发酵有机酸以柠檬酸产业为主，其产量占世界总产量的1/3，出口量一直居世界第一；天然药物的市场容量近400亿元；保健品等生物产品市场前景非常广阔；其他如生物能源、生物材料、组织器官工程等都将给人类的生活带来巨大的变化，产生巨大的经济效益。特别是组织器官工程、基因组研究和后基因组研究等新兴领域，目前大多还处于研究阶段，产业化的程度还不是很高，没有表现出巨大的经济效益，但是由这些技术所带来的变化，将彻底改变人类社会的生活和生存方式，蕴含着巨大的经济效益，具有广阔的发展前景。
应该说，我国生物产业总体上与发达国家有很大差距，技术产业化程度、产业规模等与发达国家间存在较大差距，但在基因组学、蛋白质组学及干细胞等生物科学前沿领域，我国有着较强研究能力，为生物技术及产业化发展奠定一定的基础。我们预计到2010年，我国生物技术研究开发水平达到或接近国际先进水平，在若干重要领域达到国际领先水平，生物产业工业增加值将达到4000亿元以上；到2020年，力争进入生物技术强国行列，生物产业增加值达到2万亿元。
加速发展，我国生物技术与产业有望用15-20年的时间内跻身世界前列。
记者：我国农业生物技术成就十分显著，特别是我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家，累计增产粮食3500多亿公斤，在此基础上，我国的超级杂交稻研究又取得了新的突破，每公顷产量突破了12吨，国际上提出的超级稻指标首先在我国实现。是不是可以说，农业生物技术推动第二次“绿色革命”提供了技术可能？
王宏广：农业生物技术将推动第二次“绿色革命”我提出已经五年了，并且专门请教了第一次“绿色革命”之父诺曼布勒格等五位诺贝尔奖获得者。农业生物技术将创造动植物新品种，创造新肥料（生物肥料）、新农药（生物农药）、新地膜（可降解地膜）、新食品与饲料添加剂，全面提升农业综合生产力，推动第二次绿色革命。第二次绿色革命将比第一次绿色革命对农业的推动力更大，影响面更广，作用时间更长，效果更持久。
全球转基因植物的应用面积在生物安全的激烈争论中迅速发展，而各国对转基因植物研究的支持力度从来就没有减少过。据国际农业生物技术应用服务机构(ISAAA)的统计，2005年全球近20个国家种植转基因作物，种植面积已经超过1.2亿公顷，近9年增长了50倍。我国转基因棉花已经占棉花种植面积的64%，每年可为农民增收70多亿元。转基因水稻、玉米的研究工作已经完成，具备了产业化的条件。转基因大豆、油菜、草、林木的研究也取得了重要进展。400多个农作物品种进入了安全性评价阶段。我国有15亿亩不能很好利用的盐碱地，大力发展抗盐碱的植物，至少可增加1亿亩耕地，种植纤维、能源等植物，能够有效地减轻能源、木材短缺的压力。
另外，胚胎移植技术、克隆技术的应用将加速动物品种的更新换代，培育出超级猪、转基因鱼、高产奶牛等新品种。我国生物肥料、生物农药不断取得突破，已经进入边研究边产业化阶段，能够部分替代化学肥料和化学农药，不仅能减少环境与食物污染，而且能降低生产成本，增加农民收入。
可降解生物地膜的生产技术已经成熟，在石油价格高位运行的情况下，完全可以替代化学塑料，不但能从根本上解决农田“白色”污染问题，而且能够大量节约进口地膜原料的费用。
记者：在医学领域，我国生物医药正在成为新的经济增长点，生物医药技术将推动第四次医学革命，人均寿命将进一步提高，可能使人人都变成寿星，生活质量也进一步提高，它为医药生物技术为提高人民健康水平发挥了重要作用。
王宏广：是的，医药生物技术将从疾病预防、疾病诊断、药物研制、生物治疗、器官移植等方面，推进第四次医学科技革命，全面提高人民健康水平，延长人类寿命。
我国是世界上疫苗生产与使用量最多的国家，人均寿命已经从1949年的37岁提高到2003年的72.8岁，疫苗在预防重大传染病，增加平均寿命中发挥了不可替代的重要作用。目前，我国预防疟疾、霍乱等疾病的疫苗已经进入应用阶段，SARS疫苗、预防性艾滋病疫苗、治疗性乙肝疫苗等已进入临床研究阶段，疫苗的研制与应用将大幅度提高对重大传染性疾病的预防能力。
我国生物药研发与制造能力大幅度提高，正在形成化学药、中药、生物药三足鼎立的药物新格局。全球已能生产针对200多种疾病的500多种生物药物，使3.25亿人受益，近700个生物药正在临床试验阶段。截至2005年底，我国已经生产使用30多种生物药，还有150余种生物药已经进入临床试验阶段，其中一类新药占1/3左右。生物制药正在成为新兴产业。
目前，世界上已经有骨、软骨、皮肤、肌腱等近20种组织（器官）工程产品进入临床试验或应用阶段，基因治疗、细胞治疗将使一些疑难病、遗传病得到根除，生物芯片、基因诊断、免疫诊断等高新技术将带来病原检测与疾病诊断技术的革命性变化。以再生医学、基因治疗为代表的第四次医学革命逐步形成。
记者：有人说，生物能源的兴起，会使生物柴油逐步取代石油，生物技术在缓解能源短缺形势方面有着不可估量的作用。
王宏广：的确，全球生物质能的储量为18000亿吨，相当于640亿吨石油。我国生物质能至少有相当于3个大庆的能源产出量。发展生物质能，有效利用部分生物质能，至少能够形成1个"绿色大庆"，有效地缓解能源短缺的压力。利用荒地、南方草地、盐碱地等发展生物质能，不会与人争粮、与粮争地。目前，我国利用以陈化粮、高粱、甘蔗、甘薯生产燃料酒精的技术已基本成熟，在石油价格45美元以上时，已经能够做到不需要国家补贴，只要在税收政策上给予支持，就能进行规模化生产。我国生物柴油生产工艺也已取得重大突破，生产成本明显下降，有望在近期实现产业化，而国外燃料酒精、生物柴油已经进入产业化阶段。在当前石油价格高位运行的情况，我国石油资源短缺的形势下，发展生物质能已经是一个战略的选择。
记者：世纪之交网络经济全面崛起，其中一个重要的原因就是网络技术带来了传统产业的革命性变化，生物技术也会带来传统产业的变化吗？或者说，把基因、细胞、蛋白质等与农业联系起来很自然，把这些名词与工业联系起来却比较难，您能谈谈生物技术对工业的影响吗？
王宏广：我国已经进入高速工业化的阶段，已经成为世界重要的制造业基地，但是资源过度消耗，大量废物、废水、废气的排放，导致越来越严重的资源与环境问题，必须转变经济增长方式，利用现代工业生物技术，能够有效地改造传统产业，提高经济效益，减少环境污染。
工业生物技术将推动化学工业的第三次技术革命。一是利用生物催化替代化学催化，将使纺织、造纸、皮革、化工等领域大幅度减少化学废物产出量、提高产品纯度，走出一条低资源消耗、低污染物排放、高效益的新型工业化道路。化学工业中将广泛使用生物催化剂，可以进一步提高效益，大幅度减少废物产出量、提高产品纯度；纺织工业中采用生物技术，可减少纺织品在染色和修整过程中毒性副产物的产生；造纸工业中采用生物工艺，可显著降低制备纸浆过程中毒性副产物的排出量。二是用生物质为原料替代部分化石原料，可改变化学工业对石油产品的依赖。我国化工材料的市场需求额高达5000多亿元以上，发展生物化工能够形成千亿元的生物化工产业。还可以利用玉米和大豆等生产"绿色塑料"，减少石油用量。三是利用生物技术可以研发新型食品添加剂、保鲜剂，进一步提高食品的质量。而发展功能食品，加速第四代食品产业的形成，创造新的就业机会；饲料生物技术产品将逐步替代传统的添加剂，加速饲料工业与发达国家饲料标准的接轨。
生物资源的深度开发还将培育一批新的生物产业。一是培育具有特殊用途的植物，如纤维植物、油脂植物等新品种，为工业、精细化工提供重要的原料和制剂等；二是大规模筛选和提取微生物活性物质。研制100种以上抗肿瘤、抗真菌、抗病毒、酶抑制剂，新型人用、畜用和农用抗菌素等微生物药物，开发和生产治疗及诊断类生物制品，并实现产业化。
海洋生物产业逐步兴起，促进海洋经济的发展。一是发展海洋药物，形成一批海洋药物及保健品；二是从海洋生物中克隆一批重要的功能基因；三是海洋生物材料、海洋生物酶的研究与应用。
记者：美国著名未来学家保罗先生预言：“推动社会发展的代表科学将由信息科学转为生物科学。” 显然，21世纪是生物技术、生物经济的世纪，如果谁拥有生物经济的优势，谁就拥有综合国力的优势，生物经济已经成为新的经济增长点。是否可以说， 以生物经济为主体的第四次浪潮，将像以往三次浪潮一样，对经济发展和人类进步产生巨大的推动作用？
王宏广： 进入21世纪以来，科学技术日新月异，信息技术方兴未艾，新材料、新能源、航空航天技术等高新技术不断取得重大突破，而生命科学、生物技术则以更加迅猛的速度发展，以生物技术为主导的新科技革命正在加速形成，生物经济已经成为网络经济之后的一个新的经济增长点，生物经济正在推动第四次产业革命浪潮的加速形成，对经济发展和人类进步产生巨大的推动作用 ，主要表现在以下几个方面：
一是形成新的经济生长点，使经济发展上一个新台阶。人类在食物、住宅、汽车等基本需求满足之后，进一步的追求必然是健康、环境，以及精神享受。生物技术产业正是顺应了这一历史潮流，将促进健康产业、环境保护产业、绿色经济、循环经济的发展，大幅度促进经济增长。
二是推动医学史上的第四次革命，提高人类健康水平。现代生物技术使疾病诊断、治疗和预防手段产生革命性的变化，使医疗技术发生质的飞跃，使人类更健康、更长寿。生物技术将推进自公共卫生制度建立、与麻醉术、疫苗和抗生素应用之后的医学史上的第四次技术革命。
三是推动第二次绿色革命，改善人类膳食水平。转基因技术、组织培养技术、动物胚胎移植与克隆技术，以及生物肥料、生物农药、新型饲料添加剂的应用，将大幅度地减少化学农药、化学肥料对农田、环境污染，推动种植业和养殖业变革。
四是创造新的生物品种，改善生态环境。植物抗旱、抗盐基因的发现与应用，将有可能有效改变10亿亩干旱地区的生态环境，使5亿亩不毛之地、盐碱地变为良田。用于废气、废水、废渣处理的基因工程极端微生物的应用，可降解生物塑料产品的产业化推广，将会解决工业排放、白色垃圾等环保难题，有效改善生态环境。
五是发展绿色能源，缓解能源短缺压力。全球生物质能量的储量为18000亿吨，相当于640亿吨石油。生物能源将会使作物秸秆等废弃的有机物成为能源，缓解化石能源不足的危机，为石油短缺国家解决能源危机问题找到一个较为经济的途径。利用“绿金”代替“黑金”，开发生物乙醇、生物柴油、生物发电、生物氢等生物质能将部分替代日渐枯竭的化石燃料，已经成为许多国家的能源战略。
六是冲击传统伦理观念。基因身份证将个人的病症、性格等方面的信息贮存在身份证上，必然会影响人的隐私权。干细胞、组织工程、器官移植技术的应用，将对人传统伦理观念产生强烈冲击。
七是生物安全将成为保障国家安全的关键。必须认识到生物技术是一柄双刃剑。SARS之后，越来越多的人认识到，生物战将彻底改变传统战争的方式与后果，没有对生物战剂、生物恐怖的防御与应对能力，就不能从根本上保障国家安全。
生物技术：
生物技术是对经济、社会可持续发展和人与自然协调发展具有重大带动作用的高新技术。生物技术的本质是获得、理解和使用包含在生活性生物体遗传材料里的信息，使其具有生产价值。从这一意义上说，生物技术包括遗传控制特性信息的发现和使用，并结合当前的技术能力来改变这些特性的表现形式，或培育出某些特性被增强的生物体，以减少自然环境对人类的限制。根据目前生物技术的发展现状，通常可分为传统生物技术和现代生物技术。现代生物技术是在分子生物学基础上发展起来的，包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程，其中基因工程技术是核心。
生物产业：
生物技术产业包括传统生物技术产业和现代生物技术产业。现代生物技术产业包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程。现代生物技术产业主要是医药生物技术、农业生物技术、工业生物技术，如天然药物、保健品、环保产业、生物能源、生物材料和组织器官工程等。生物技术产业的发展将最终解决世界人口、粮食、环境、健康、能源和海洋等影响二十一世纪人类生存的重大问题。
生物经济：
生物经济是以生命科学与生物技术研究开发与应用为基础的、建立在生物技术产品和产业之上的经济，是一个与农业经济、工业经济、信息经济相对应的新的经济形态。
中国生物技术发展中心简介：
中国生物技术发展中心是1983年11月3日经国务院批准成立的机构，直属国家科学技术部。
摘要：生物技术是21世纪高新技术的核心,将关乎到一个国家的未来。随着分子生物学的高速发展及新技术、新理论的出现给生物技术的教学带来了巨大的挑战。数字化游戏模拟教学将有助于提高学生兴趣、动机及学习效果。在生物技术教学中引入数字化游戏化模拟将有助于学生更好地理解生物技术，以期学生能更好地面对生物技术所带了的机遇和挑战。
关键词：生物技术；数字化游戏模拟；实验
在当今社会发展中，经济的发展依赖于知识、信息和高水平的技术。科学和技术的发展将对我们下一代产生很深远的影响。从社会整体来看，科学技术带给我们可持续经济繁荣，提高人类生活水平。随着科学和技术的高速发展，尤其是生物技术的快速发展已经产生了相当大的影响和关注。在我国高中和高校普及生物技术科学，一方面是为了培养下一代科学家、工程师和技工，培养创造性人才有助于推动经济增长及增强国际竞争力；另一方面，今天的学生将成为明天的公民，理解科学和技术有助于在社会科学重大问题上做出明智的抉择，例如从全球变暖到个人医疗等方面。生物技术教学的引入也是职业教育发展和研究的一次机会，这也反映了经济、社会和环境发展的需要。大部分高中和高校学生对生物技术学习的兴趣不高，其中部分原因在于我国中小学有限的生物科学知识普及导致学生对科学技术缺乏兴趣和积极性；此外目前生物教学中大部分还是采用概念记忆，学生被动地听讲及执行“食谱式”实验操作，而不是激发学生的天生好奇心及将科学技术与生活有机结合。生物技术是一门应用性很强的学科，在生物技术教学中将生物技术和“现实世界中的问题”相结合将更能激发学生学习的兴趣。许多科学家在基于认知基础上寻找一种新的方法进行科学、技术教育。在这种教学方法中，教师可以通过让学生参与调查的方式来激发学生学习兴趣，帮助学生理解科学概念和科学技术。
一数字化游戏模拟教学的提出
数字化教学不是新的想法，在教学中整合模拟练习是很有效的方法，例如军事训练中，飞行员落地培训课中结合飞行模拟器的教学效果被证实非常有效果[2]。美国国家教育技术计划部声明美国教育体制所面临的挑战是如何将科学的学习和现代技术有机结合起来，并创造出引人入胜、个性化的学习经验这些科学和技术的学习能将反映到学生的日常生活和其未来设想的实现。相对于传统的课题教学，这需要以学生为中心，为他们在多方面提供灵活的教学方法来资助掌控学习[13]。近几年，越来越多的研究表明计算机游戏可以为教学提供强有力的学习环境，且游戏化教学策略引入课堂来提升学生内在的学习动机[12;7;4]。各种各样的想法应运而生，如何将游戏或游戏化元素整合到课堂教学或是在线学习中。2011年美国国家研究委员会对教学中计算机模拟和游戏化应用进行了可行性分析，表明“模拟和游戏化教学”在中学和本科生教学中具有提高科学知识学习的巨大潜能[10]。戈登委员会（GordonCommissions）关于未来教育报告中指出数字化游戏和模拟具有很大的潜力整合教学和评估，这种整合对教育领域的最优发展是必要的[5]。数字化游戏模拟使学习者能够观察到科学现象并与之互动，这样有助于对科学现象形成科学地、正确地解释[6]。“数字化游戏模拟”可以激发学习者的挑战，并根据每个学习者的需要和兴趣进行快速反馈和制定指令。对于生物科学边缘学科的专业或是对生物技术不感兴趣的学生来说，被动式教学方法很难取得效果。传统生物技术教学中，实验课的开设是生物技术理论课的重要支撑。一般来说，生物技术实验课的开设需要较大的实验场地，实验费用较高，花费时间较长，有些实验会因安全性问题受限。随着生物技术的高速发展，一些新技术和新理论层出不穷，掌握这些新技术和理论对于生物科学专业人士是必备的。然而，一些最新的设备和耗材的价格往往令人望而却步，使得一般的学校几乎无法提供这些现代化的仪器、设备，如第二代基因测序仪、LTQ-orbitrap系列质谱仪等等。即使一些高校拥有这些最新的设备、仪器，但由于仪器维护、使用费高也不能用于教学。将生物实验数字化游戏模拟后不仅节约成本、安全而且还能大大提高学生对生物技术学习的兴趣和动力，生物实验数字化游戏模拟将很大程度提高教学效果[1]。因此拟在生物技术概论教学过程中引入数字化游戏模拟生物技术实验来提高学生积极参与性和学习兴趣，进而提高教学效果。将生物技术与现实生活结合起来，例如在基因工程教学过程中利用互动3-D动画引入“犯罪侦破”，学生通过学习的基因工程的知识参与游戏故事中，进而通过犯罪现场采集血液，PCR和凝胶实验来确定犯罪人。
二生物技术实验数字化游戏模拟
目前生物科学或生物技术数字化游戏模拟较成功的网站：Labster网站，EteRNA网站和Phlyo网站。截止到目前为止Labster网站已经制作29个数字化游戏模拟实验，包括细胞培养实验(cellculturebasicslab),血糖实验(室bloodsugarlab),生物电路实验室(biologicalcircuitlab),合成生物学实验室(syntheticbiologylab),减速分离实验(meiosislab),(基因表达实验室)geneexpressionlab,(细胞呼吸实验室)cellualrrespirationlab,(蛋白质合成实验室)proteinsynthesislab,(海洋生态生物学实验室)ecology-marinebiologylab,进化实验室(evolutionlab),有丝分裂实验室(mitosislab),光合实验室(photosynthesislab),富营养化生态实验室(ecology-eutrophicantionlab),酶动力学实验室(enzymekineticslab),发酵实验(fermentationlab),介绍性实验室(introductorylab),动物遗传实验室(animalgeneticslab),基因调控实验室(generegulationlab),医学遗传实验室(medicalgenenticslab),分子克隆实验室(molecularcloninglab),第二代测序实验室(nextgenerationsequencinglab),犯罪现场调查实验(CSIlab),细胞遗传实验室(cytogeneticslab),细菌分离实验室(bacterialisolationlab),显微实验室(microscopylab)和(高效液相色谱实验室)HPLClab（）。游戏化模拟生物技术实验还不断地在更新，例如正在制作的植物转基因实验室(planttranscriptomicslab),流动注射分析实验室(flowinjectionanalyisislab),抗体实验室(antibodieslab)等。例如CSIlab中学生通过一个神秘的谋杀案的调查、分析来学习聚合酶链式反应（PCR）和凝胶电泳。CSIlab中设置科学问题，引导学生寻找线索，科学分析，最终提供确凿的证据来指控犯罪嫌疑人。在CSIlab中，首选在犯罪现场收集谋杀者遗留下的血迹来获得DNA，之后学生可以将血样带到虚拟实验室进行提取、纯化DNA，PCR扩增，凝胶电泳。在游戏化模拟实验中不仅可模仿真实实验室的PCR操作，还可在实验过程中伴随着回答科学问题来检查学生对内容的理解。在CSIlab中也提供了DNA，PCR，DNA图谱及小串联重复序列的背景知识。更重要的是如果学生指认无辜的人为犯罪嫌疑人的话，在游戏化模拟期间将会收到一份重要虚拟报纸式文章来认定学生在实验过程中不坚持科学的方法。Labster团队制作数字化游戏模拟生物技术实验提供一个身临其境的实验室环境和3D动画视觉，其中并伴随着科学问题的回答。学生通过选择答案的方式回答科学问题，直到选择到正确的答案才可以继续下一步，随后数字化游戏模拟生物技术实验给出答案正确的原因。这种即时反馈可激发学生反思实验操作过程，提高对潜在理论知识的理解。此外，为了增强学生对不可见分子事件的理解，3D动画展示了微观分子发生过程。生物科学教学中数字化游戏模拟不仅仅用于学生的课堂教育，最近有团队开了“公民科学”游戏，例如：Foldit，EteRNA和Phlyo，其不仅教给公民科学现象，同时也帮助研究人员开发新的科学有效的理论或软件。尽管这些科学游戏模拟的主要目的不是为了教育，而是鼓励公民参与科学过程。但这些“公民科学”数字化游戏仍需要应用教育的策略来传授给玩家基本知识，使他们能更好地发挥[11]。
三数字化游戏模拟实验效果及前景
相对于传统的教学，数字化游戏模拟可以显著地提高教学结果和学校的动机。Malasetal（2016）建立“Gamifiede-learningdesignmodel(GED)”并通过收集的数据、问卷调查及应用游戏化系统学习学生的测试表明数字化游戏学习可以提高学生的参与性，行为能力及学习动机，进而促进学习效果[9]。Makranskyetal.,(2015)在哥本哈根大学对一年级本科生进行了细胞遗传学数字化游戏模拟实验教学。该课程三小时，其中包括30分钟的预测试—根据基础知识，动机和自我效率对学生进行评估；而后学生参与数字化游戏模拟实验室教学2小时，最后30分钟进行测试。该研究表明从预测试到测试学生的知识，动机和自我效率有着明显的提高，其中在动机和自我效率方面最差的学生的收获最大，而低，中和高成绩的学生获得了相似的正相关增长[8]。Bondeetal.,(2014)报道对丹麦技术大学91个学生进行测试，在生命科学教学中引入了CSIlab，测试结果显示与讲座式教学相比，数字化游戏模拟实验结合讲座与数字化游戏模拟实验教学相结合的教学效果有明显提高（Studentst-test,t(89)=-4.37,P<0.0005;**t(90)=-7.49,P<0.0005）[1]。Drace（2013）在本科生微生物概论教学中引入数字化游戏模拟实验，教学氛围三个阶段：第一阶段时训练计划，学习学习一些基本技术和和微生物学技能；第二阶段是训练、发展技能，如给予每个实验中一个虚拟的病原体，来确定未知细菌。并通过纸片扩散法研究其抗抗生素潜力；第三个阶段时应用微生物学技能阶段，即学生可以利用微生物净化水质、发酵食品及微生物燃料产能。学生对数字化游戏实验方式反应是积极的，匿名调查表明学生积极并非常有兴趣地参与实验。学生喜欢数字化游戏实验中互动，并能将学习的技能和知识很好的结合起来[3]。总体来说，这种数字化游戏模拟教学方式仅少数教育部门应用到生物技术教学中，原因可能大部分教育机构仍然更注重知识的传授及资源和条件的限制。在今后生物技术教育中引入数字化游戏模拟是非常有潜力的教学方式，学生可以反复模拟练习，节约实验室空间、无限昂贵的实验设备及避免真实实验操作过程中的危险。未来期望更多的研究者和公司合作研发、评估更多的生物技术数字化游戏模拟用于生命科学的教育中。
作者：甄艳 郑秀化 单位：南京林业大学 林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室
关键词：环境污染；治理；新技术；探讨
中图分类号：X5 文献标识码：A文章编号：
世界经济的发展和科学技术水平的提高使人们的生活水平和生活质量也随之提高，但是资源匮乏和环境污染也成为了人们不能逃避的问题。1987年，联合国提出了可持续发展的概念。自此各国开始重视经济发展和环境问题的协调发展。自然、社会、人三者的协调发展也深入人心。对环境污染的治理也逐渐发展成为一项专门的工程。环境污染治理工程的管理是治理环境污染的重要方面，它既是一项独立具体的管理工作，又有自己本身的特殊性质。 生物技术作为一项有效的环境污染治理措施受到越来越多的关注，其在环境污染治理、生物修复技术方面都得到了广泛的应用并取得了一定效果。随着技术的进步，对难以生物降解的有机物可利用微生物的共代谢作用进行污染物降解；还可利用微生物诱变育种、原生质体融合和基因工程创建高效工程菌应用于环境污染治理等，这些都是环境污染生物治理的有效手段。环境污染的治理和控制将随着新理论、新方法的运用而日臻完善。
1 现代生物技术的概况
现代生物技术是应用现代生物科学及工程原理，利用生命有机体来发展新产品或新工艺的一种技术体系。目前生物技术应用到农业医药卫生、食品工业和化学工业的发展，并在解决人类面临的粮食危机、环境污染和能源危机中起到了重要作用。因此，在世界各国均重视高技术发展的当代，生物技术最被人们看好，被列为优先发展的领域，已成为21世纪最重要的技术支柱之一。
生物技术在环境污染治理中，具有效率高、成本低、无二次污染等显著优点，它在对环境保护领域中一直起巨大作用，污染治理提供了条十分有效的途径。应用生物技术对解决目前日益严重的气体污染、固体污染有着无可比拟的作用，它还能在生态修复中发挥巨大的功效。目前利用生物技术治理环境污染，与化学、物理等其他技术比较，环境生物技术具有效率高、成本低、反应条件以及无二次污染等显著优点，能有效的遏制生态恶化趋势，促进自然资源的可持续利用。生物技术是最安全和最彻底消除污染的方法，同时还可以增强自然环境的自我净化能力；是有机废物资源化的首选技术，将有机污染物转化为沼气、酒精、有机材料、蛋白等；能改造传统生产工艺，实现清洁生产过程的生态化或无废化。
2 生物技术在环境保护中的应用
2.1 生物技术在废水处理中的应用
利用生物技术，将利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术，称为自然生物处理法，该法是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化作用从而使废水得到净化的处理方法，该技术被认为是一种经济有效的污水处理手段，它不但融合了生物自身的特点，如吸附性好、沉降性好和降解能力强等，而且符合生态学及可持续发展的观点。随着科学技术的进步、污染状况的加剧，环境标准的不断提高，使废水生物处理技术取得了很大进展，如吸附-降解生物处理技术、厌氧折流板反应器生物处理技术、间歇式活性污泥法生物处理技术、LINDE生物处理技术、升流式厌氧污泥床生物处理技术、废水生物脱氮除磷技术等都得到了充分开发[1]。
2.2 生物技术在废气净化处理中的应用
目前采用的方法有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等。生物技术法与传统有机废气处理方法比较，具有成本低、效率高、安全性好和无二次污染等技术优点，国内外运用现代生物技术对废气净化处理得到了较为理想的效果。美国学者利用微生物代谢净化工业性恶臭气体效果显著，而且不产生二次异臭；德国研究者利用生物膜过滤处理含硫化氢的气体，硫化氢除去率达90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔对橡胶再生脱硫过程所产生的低浓度有机废气处理试验结果表明：生物膜填料塔处理工业有机废气是可行的，当运行条件控制适当时，净化效率可保持在90%以上，能够实现达标排放，且投资省，运行费用低。
2.3 生物技术在固体废弃物处理中的应用
目前，国内外固体废弃物常规处理方法主要有固积、掩埋、焚烧，其缺点是建设投资和运行费用高，在处理的过程中有同时对空气、土壤都有不同程度的污染。固体废弃物进行“无害化、资源化、减量化”处理，使其成为可用于农田的土壤改良肥料，以达到变废为宝的目的。经过生物技术处理的城市生活垃圾可作为作物生长的优质有机肥料，实现城市生活垃圾的部分资源化有利于生态环境的良性循环。近年来，国外采用机械快速堆肥工艺，发展用蚯蚓床处理有机垃圾和粪便、处理城市垃圾，不仅可以将城市有机废弃物转变为肥效高且无臭味的蚯蚓粪土而且还能获得大量蚯蚓作医药原料，加上蚯蚓体内蛋白质含量与鱼类相当，是畜禽和水产养殖业的优良饲料，可以收到一举数得之效果。
2.4 生物技术在环境污染修复中的应用
生物修复是指在不破坏自然生态系统，维持其原貌的前提下，有效地利用自然净化能力并强化其分解污染物的能力，使其得以修复。该法是利用生物的生命代谢活动减少存在于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，从而使污染了的环境能够部分或完全恢复到原初状态的过程，它包含有植物修复和微生物修复两种。
生物修复技术是80年代以来产生和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术，生物特有的分解有毒有害物质的能力，去除污染环境如土壤中的污染物，达到治埋环境污染的目的。生物修复技术最成功的例子是应用投加营养和高效降解菌对油轮泄漏造成的污染进行处理，取得非常明显的效果，使得近百公里海岸的环境质量得到明显改善。此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。国外对生物修复技术非常重视，研究证明采用微生物分解有毒有害物质的生物修复技术是治理大面积污染区域的一种有价值的、可行的、有效的和优越的方法。随着生物技术的发展，生物修复的内涵也不断丰富，近年来还研发了真菌修复、植物修复以及无机污染物的生物修复等技术。生物修复的种类也日益增多，可分为土壤生物修复、地下水生物修复、沉积物生物修复和海洋生物修复等。
2.5利用生物技术处理塑料、橡胶制品、医疗废物、危险废物等难处理的污染物
传统的生物处理技术是将自然生长的生物或微生物群体加以驯化、繁殖后再加以利用。它的代谢过程复杂,能量利用率较低,处理速度不太快。因此需要有较好的技术来加以改进。还有许多的废物不能完全处理好,采用新的技术和生物种类来进行处理、适当加大生物用量和添加流程步骤是改进废物处理技术的关键所在。基因工程就是通过基因分离和重组技术,将人类需要的目的基因片段转移到受体生物细胞中并表达出来,使受体生物具有该目的基因表达后显现出来的特殊性状。达到改进生物物种的目的。利用基因工程构建的高效菌种来治理污染,尤其是除草剂、杀虫剂和塑料、橡胶制品等人工合成物质的污染,是现代环境生物技术发展的热点之一,更是未来环境生物技术发展的趋势所在。
3 结束语
在我国过去几十年的经济发展中，由于忽视了发展中的环境保护，目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施，但环境质量下降的趋势仍在继续，我国成为世界上环境污染最为严重的国家之一。近年来，随着细胞融合技术、基因工程技术、分子生物技术等的发展，环境生物技术得到了进一步的发展。由现代生物技术和环境工程技术相结合的环境生物技术已在环境治理上发挥着重要的作用。生物技术产生、发展及演变与一系列的环境污染问题有着密切的联系。因此生物技术在环境领域的应用有着深远的发展前景，特别是对于寻求用低成本解决环境问题的发展中国家具有极大潜力。
参考文献：
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[4] 罗会文.谈政府投资项目中环境污染治理工程建设与管理[J].新建设：现代物业上旬刊,2012,(3).
关键词：生物技术；课程建设；教学改革；学分制
学分制既是一种教学管理制度，也是建立在学生学习自由基础上的一种教育理念。学分制有完全学分制和学年学分制之分。目前，我国普通高等院校多数实行的并非完全意义上的学分制，而是学年学分制。随着我国高校不断推进的教育体制改革，许多高等院校的教学管理模式由以往学年制向学分制转变。与学年制相比，学分制下学生可根据自己的专业兴趣自主选择所修课程，因而较学年制有较大进步。为此，临沂大学自2008年开始全面实施学分制改革，推进课程的小型化建设，并制订相应的本科培养方案。
一、生物技术系列课程组成及课程开设简介
生物技术系列课程是临沂大学生命科学学院在生物技术专业开设的专业方向课程，其系列课程主要包括《基因工程》、《发酵工程》、《细胞工程》、《酶工程与蛋白质工程》及《生物技术大实验》等。通过系列课程的学习，使学生掌握基因工程的基本原理和实验方法，掌握生物技术各项技术和成果在发酵菌种选育改良、细胞培养、酶制剂研发、蛋白质改造等领域的应用；熟悉现代生物技术在农作物改良、新品种培育、疾病诊断和治疗、新药研发等领域的重大作用。通过综合性的生物技术大实验的设置，培养学生的自主学习、自主设计和创新能力及实验操作技能，拓宽学生的知识面及专业技能，为以后的专业实践学习及毕业后走向生命科学相关专业的工作岗位打下基础。2004年，《生物技术导论》作为一门综合性课程首先面向生物科学和生物技术两个专业开设。后来随着学科的发展、师资力量的壮大以及实验室建设的日益完善，2006年，生物技术专业的《生物技术导论》扩展为《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》四门课程，并开设相应的实验，充分体现生物技术及其下游应用特性。而生物科学专业继续以《生物技术导论》的综合形式开课，作为本专业的方向选修课。
二、学分制下生物技术导论系列课程的教学改革
1.教学内容改革实践。
①教学大纲的制定及授课学期的安排。由于生物技术系列课程具有涉及学科多、实用性较强、与实践结合紧密的特点，其基本理论和应用研究一直是非常活跃的领域。学分制下，教学大纲的制定应结合专业特色，将课程小型化、精致化。因此在课程内容选择上，我们精益求精，在制定教学大纲前，生物技术系列课程教学团队共同讨论，集体拟定教学大纲，充分结合专业的特点和定位，结合培养方案，既能体现学科特色，达到培养目标，又避免内容重复。生物技术专业的《基因工程》、《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》的理论教学大纲和实验教学大纲分别制定，为了突出实验技能训练，各门课程理论教学和实验教学实行1∶1的学时设置，各32个学时（共3学分）。生物科学专业制定《生物技术导论》教学大纲，实行模块化教学，实验方面开设综合性的“生物技术大实验”，根据教学内容，理论学时为48学时，实验学时32学时。在学期安排上，生物技术专业在第四学期开设必修课《基因工程》及其实验，第五学期开设《细胞工程》、《发酵工程》和《酶工程与蛋白质工程》等系列选修课程，学生可以根据自己的兴趣和学分情况进行选课。对于生物科学专业，在第五学期开设《生物技术导论》和《生物技术大实验》，既能与前面学科衔接，又能为后面的考研、就业提供理论知识和实验技能训练。②教材建设。教材建设必须以服务人才培养为目标，以提高教材质量为核心。学分制的实施和教学计划的调整，教材建设需走在前列。本课程在选择教材时优先使用近5年内出版的“面向21世纪课程教材”和“国家‘十一五’规划教材”。以这些教材为基础，设计教学内容，编制教学讲义，实现立体化授课，同时指定几本相关教材作为参考书，并利用专业网站进行课外学习资源。
2.教学方式的改革实践。
①采用多元的课堂教学形式，提高课堂教学效果。教学方法的选择和组合，要同教学内容、学生的特点及教师自身运用教学的能力联系在一起。传统的课堂教学形式主要是以教师单向授课为主，学生多为被动听课。为启发和调动学生的学习积极性，应根据生物技术系列课程的特点，选择不同的教学方法。对于理论性强、内容抽象的知识采用讲解—教授式，如《基因工程》中基因工程操作的基本过程、目的基因的克隆和筛选等内容，通过教师的精心编排，尽量使抽象问题具体化、繁杂内容简明化、同类问题规律化，便于学生理解和接受。而在讲基因治疗时，采用问题—探究式的教学方法，教师在课堂教学中穿插启发性问题，运用引趣、设疑、类比、联想等方法能刺激引发学生的学习兴趣与思考，也加强了师生之间的互动。例如，在讲基因治疗的作用时，先举一个乙肝病毒的例子，提示例子关键性，提出怎么办，让学生在教师的启发诱导下，主动积极独立地思考，使学生分析问题和解决问题的能力得到较快提高。翻转课堂是学生学习自主性和师生角色转换的重要体现。在教学过程中，让学生自由组合成学习小组，结合本组成员的兴趣，自主选择一个主题，调查研究，查阅文献，在课堂教学期间走上讲台为大家讲课，以此进一步培养学生的自主学习能力及表达沟通能力，增加师生之间的理解互信。对于一些较容易理解的内容，采用自学—辅导式教学方法，对于学生认知前提较好的内容，先由学生自己看教材，总结笔记，针对普遍问题和教学大纲要求讲解，然后归纳总结，使学生阅读教材的能力、逻辑思维能力、归纳总结能力等方面受到实际锻炼，掌握自学方法，让学生自主学习。②充分利用现代化教学手段。生物技术系列课程内容具有信息量大、抽象、应用性强的特点，如果使用传统教学手段，学生很难深刻理解这些内容。而使用媒体、影像资料等现代化教学手段，可以在有限时间内提供给学生最大的知识信息量。如基因工程中限制性内切酶、载体、重组DNA构建、PCR的原理等内容，比较抽象，学生理解比较困难，在讲授的基础上配以动画演示，把这些要素的应用展示给大家，生动直观形象地加深学生的理解程度。③改革实验教学，强化学生动手能力。如科学安排实验内容，根据学生反馈信息，调整实验指导方法、改革试验考查方式，促进教学质量的提高，着重考核学生分析解决问题的能力。在实验安排上主要分为3个层次：基础型实验、设计与综合型实验和研究型实验。通过基本实验技能训练，掌握基因工程最基本的实验技术及操作方法；掌握常规仪器设备原理及应用，培养数据处理和表达实验结果的能力。通过综合实验培养学生多实验方法手段综合、多途径信息获取，以及科学分析推理的综合实验能力和独立操作、解决实际问题的能力。通过设计实验，使学生能在教师指导下正确的进行实验设计，按自定实验方案操作、观察，获得实验数据，正确分析结论及解决实际问题。研究型实验是将最新研究成果引入到实验教学中。引入科研、教改成果，使实验内容与科研应用项目密切联系，充分体现基础与前沿、经典与现代相结合。如综合型实验“大肠杆菌感受态细胞的制备、转化与筛选”中，将以前单一分散的三个实验，按照其内在联系组合为综合性实验，不但使学生学到了感受态细胞制备方法、LB培养基的制备、质粒DNA的转化与筛选等3种基本实验技术，更重要的是使学生在掌握基本技术的同时，培养学生对基本技术和方法综合运用的能力。发酵工程实验中带领学生亲自操作发酵罐生产酸奶、米酒等产品，既掌握了发酵罐的结构，还体验了生产产品的乐趣。细胞工程实验中让学生自己取材，进行植物组织培养，观察植物是如何从一个愈伤发展成为一个完整的植株，体会植物细胞全能性的概念。
三、教学改革所取得的成效
在学分制指导下，通过对生物技术系列课程的教学改革，提高了学生选课的自主性，大大激发了学生对生物技术相关课程的学习兴趣。在酸奶发酵和米酒发酵实验中，学生体会到生物技术并不是深不可测，在蛋白质改造和基因工程药物设计中，在显微注射和动物克隆原理和技术的学习中，学生认识到现代生物技术的博大精深。在实验课中，学生根据自己掌握的专业知识积极设计自己组内的实验方案，并顺利完成一种植物的组织培养、完成酸奶制作和米酒酿制，实验结束后，学生们在实验报告的结尾都写出了自己的实验心得，体会收获的快乐。在教学互动环节，鼓励学生走上讲台，讲授自己所撰写的课程论文，通过此环节的锻炼，学生的总结及自我表达能力得到了提高。在教学过程中我们还注重学生科研能力的训练，先后申请了如“创新实验设计探究盐胁迫下纳离子对小麦种子萌发和幼苗离子毒害效应”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工艺的研究”、“玉米等主要农作物的抗逆性研究”等多个国家级和校级大学生创新基金，实验“叶用芥菜和白菜型油菜之间体细胞杂交体的RAPD鉴定”参加第十二届“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛并获得三等奖。目前生物技术导论申报校级特色课程，正在建设中。近几年的教学实践显示，教学改革效果良好，并符合新世纪高等教育培养高素质现代生物技术人才的需要。
参考文献：
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在电影《生化危机》中，小小的T病毒从发生到传播再到毁灭世界，让观众惊呼这是“一个病毒引发的血案”。失控的生物真的可以毁灭世界吗？电影中的T病毒是一种变异的新型RNA病毒，只要一个生物被T病毒所感染，其本身的新陈代谢速度就会迅速加快。一旦生物体的新陈代谢以不正常的方式迅速增进，那么就会陆续出现电影中的症状直至变成丧尸。这样的艺术创作让电影充满了科幻色彩，而现实生活中一种病毒往往只能感染单一或少数生物。当病毒摧毁一定量的生物时，病毒也会因为减少宿主的数量而降低传播速度，最终融入生物圈的平衡中，况且人类面对病毒的能动性是极大的，诸如天花、SARS、H1N1等曾疯狂地在世界各地肆虐的病毒，而今都已销声匿迹，人类甚至已经研制出了预防这些病毒的疫苗。我曾经一度觉得这一系列的电影是骇人的恐怖片，而现在我不再担心哪一天身边的生物会变成丧尸，因为真实的世界中没有坐享利益的Umbrella公司，只有科学的大伞为我们挡风遮雨。一年之前，我选择了生物技术专业，而今，我在夏意正浓的绿城感受着生命的魅力。
生物技术专业在我国起步较晚，算得上是新兴专业。比尔・盖茨曾说：“下一个首富可能是生物技术的投资者。”由此可以看出，生物技术是一个金砖专业。同时，生物技术也是一个“烧钱”专业，因为生物技术的科研经费是一笔巨大的支出，而且研究生物还得要有一些运气，要知道，一个偶然的发现就可以决定你的一生。前不久，微生物学的第一节课，老师给我们的作业是查找青霉素的由来。1928年，弗莱明在检查培养皿时发现在培养皿中的葡萄球菌由于被污染而长了一大团霉，有意思的是霉团周围的葡萄球菌都被杀死了，只有在离霉团较远的地方才有葡萄球菌生长。经过一系列试验和研究，弗莱明认为这种霉菌的分泌物可能成为一种可以全身应用的抗菌药物，于是青霉素被发现了。“让你们查资料了解青霉素的由来不是重点，主要是想让你们知道生物的实验是充满偶然性的，一个不起眼的东西就可能改变世界。”微生物学老师如是说。
高中阶段，大多数省份的理综卷中，生物占的戏份较少。这就使得很多同学对生物的关注度不够，甚至把它抛弃成“副科”。到了大学我才发现，生物技术竟然也可以如此博大精深。我们不仅仅要掌握普通生物学、遗传学、微生物学等生物专业的必备知识，还要懂得分子生物学、细胞生物学、基因工程等生物技术知识。它对于数理化的基本理论要求也不低，尤其是化学专业课的学习更是占据了学习的大部分时间。大一的有机化学就让众多同学头痛不已，是名副其实的“四大名补（补考）”之一。曾经有高中同学问我大学一年学了些什么，我打趣地说：“数理化生都要学。”同学笑言：“你是在复读吗？”平常看到其他专业的朋友空荡荡的课表，再想想自己一周的课程中不是在教室上课就是在实验室泡着，有过埋怨，但是想要学好生物技术就必须耐得住寂寞。
从种群到个体，从宏观到微观，从一个细胞窥探整个生命。课堂上，我知道了生物体的结构组成，系统的进化，单个细胞的分子物质以及这其中涵盖的各种化学成分和它们的作用原理……高中时代，也许你只知道细胞的呼吸作用分为有氧呼吸和无氧呼吸，光合作用分为光反应和暗反应；你只会用两个“光呼”简图和那几个背得滚瓜烂熟的方程式去计算某种植物夜间放出的二氧化碳、白天积累的葡萄糖；偶尔一个净光合或呼吸作用的变量都能把你搞得晕头转向。可到了大学课堂，细胞呼吸分为糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链和氧化磷酸化，光合作用分为光合原初反应、电子传递和光合磷酸化、二氧化碳的固定和还原，每一步的具体情况和概念图同样得铭记于心。就拿呼吸作用第一步葡萄糖分解为丙酮酸来说，大学阶段称之为糖酵解，其中包括9个反应，前4个反应是将己糖转变为2个丙酮酸，消耗2分子ATP，后5个反应是由2分子丙糖形成2分子丙酮酸……每次提前学习下一个生物技术专业的课程时，除了掌握扎实的专业素养，我心中的自豪感更是无以名状。
在生物技术的世界里，“实践是检验真理的唯一标准”这句话是王道。专业课老师一再强调，实验是生物学的灵魂。当我第一次在实验课上穿上白大褂时，为科学求真的使命感便油然而生。从最简单的观察洋葱表皮切片到如今我申请的省级创新实验课题，生物实验的世界里总能带给我无限的惊喜。有过在第一次解剖动物时不能直视手术刀的惊恐；有过因染色不成功而一再地制作切片观察的沮丧；还有过为得到一条清晰的条带而重复地在无菌操作台和离心机间走动，直到提取到高纯度RNA的喜悦……生化实验课上，用血清蛋白做醋酸纤维薄膜电泳实验，因为误把过期的血清用于离心，使得在薄膜上的样品不纯，导致电泳后染色结果与预期大相径庭，全班同学看着自己辛辛苦苦做了一下午的实验打了水漂，虽然心情糟糕，可是没有一个人伪造实验结果，大家都原封不动地将实验薄膜贴在报告纸上，写下失败原因，再重新开始。在实验室里，我见过师兄师姐倒掉了上千个平板才筛到一个满意的菌种，那份成功的喜悦唯有他们知道；我也看到很多人放弃午休只为多看几篇外国文献，为实验思路提供指导。实验室的生活在常人看来再枯燥无味不过了，可科学殿堂的大门也只为这些在实验室努力追梦的人敞开。
生物技术可以运用到生物制药、酶工程、基因工程、细胞工程、胚胎工程等领域，在工业、农业、医疗等行业也是突飞猛进。大家熟悉的克隆羊多利，就是将要克隆的羊的体细胞核移植到受体母羊的去核卵细胞中，接着进行细胞体外培养，然后再将胚胎移植到同期的母羊子宫中，由此孕育出世界上第一只克隆羊。这些都是细胞移植、细胞培养、胚胎移植等生物技术的结合。以前价格昂贵的胰岛素、青霉素等药物，如今，运用生物技术量产，它们都已进入寻常百姓家。
由于国内的生物技术相对国外还有很大的差距，所以在高校的生物专业中一直有这样一句话“要么出国，要么赌博（读博）”。玩笑归玩笑，但是如果你立志要在生物技术行业有一番作为，在科学的道路上无怨无悔地走下去，成为高级的科研人才或者出国看看国外的月亮圆不圆，都是不错的选择。
国内生物技术专业被评为国家级特色专业的有上海交通大学、武汉大学、华中科技大学、中山大学等重点院校和滨州学院、云南农业大学等一些二本院校。在就业方面，生物技术专业一度因为国内起步晚而被各大排行榜置于榜末。其实，听老师和毕业的学长学姐们介绍，生物技术专业的前景在国内还是被看好的。在人们日益关注食品安全的今天，绿色健康的食品依托于生物技术和现代农业知识的结合；在医疗卫生行业中，越来越多的人在研究疑难杂症的解决办法时向生物技术专业的人才抛来橄榄枝；生物上市公司的股价看涨，正是生物行业潜力无限的体现。
（责任编校？筑周峰）
关键词： 高职院校 药用微生物 学习能力 项目操作能力 探讨
现代高职院校为了适应社会发展的需要，为了培训企业岗位所需要的人才，使学生学有所需，学有所用，对专业基础课，专业课，实行了新型的课改教学，使之更适合企业的需要。
在课改教学中，药用微生物技术课的教学目的是使学生学习完这门课后，学生在理论水平上，和项目实践操作技术上都达到中级技工对药用微生物技术的要求标准，成为一名合格的药物检验工，为企业所需。
根据课改教学的目标、要求，我们拟定了一套培养学生适应并掌握课改教材，掌握项目引领目标的新型教学手段，掌握项目实训操作技术，提高学生学习能力、理解能力、创新能力、操作能力的教学手段和方法。下面就是我们总结的课改教学方法，供大家讨论。
一、选用合适的实用的课改教材
现在各种版本、各个出版社的药用微生物的课改教材，种类繁多，各有其特点，我校是高职院校，在选用教材时要根据本校学生的学习基础，学习能力，企业对学生的能力要求来选定教材，合适的教材对提高学生的学习能力大有帮助。在选用教材时，我们认为应从下列几个方面着手。
1.选用的教材涵盖的理论基础知识要广、泛而简单明了，教学重点、难点要突出，易学易懂，总结性，归纳性，针对性较强的教材。
2.选用的教材，每章节前面都应有本节教学目标，明确规定同学在学习这节内容需要重点掌握的内容，一般了解、理解的概念及内容，要了解的应用性、拓展性的知识，这样的教材使学生对本节的重点，要掌握的概念、结构、特点、应用性知识一目了然，增加同学们在学习过程中的目标性，针对性，减少以往在学习过程中学完一节、一章后不知道要掌握什么内容的盲目性。
3.选用的教材，在每学完一节后，有目标检测题，题的形式多样，可以有选择题（单选和多选），名词解释题、填空题、问答题，前三项题型都是比较细致。我们应而泛地、有针对性地帮助同学了解、掌握基本理论知识，如概念、特点、区别等，使学生对学到的知识消化、吸收、强化，而问答题，可以在学完一章内容后，选择性地做，可增加学生的学习能力、归纳能力、分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容切合专业的需要
在高职院校的教学工作中，我们特别强调对理论知识要精挑细选，不同的专业，对微生物这门课的需求不一样，要尽量选择和专业相关连的专业基础知识。
对于生物制药专业，主要是普通细菌、病原性细菌、霉菌、放线菌和药用真菌形态、结构、特点、应用知识的学习，并了解细菌，病毒的致病性、干扰素、抗体、免疫疫苗等相关医学知识。我们还根据高职生的学习能力，理解水平，专业特点和综合素质能力的特点，选择一些拓展性强、应用性强，先进的技术手段，使学生认识到微生物技术在生物高新技术中的应用。如柠檬酸，谷氨酸的生产原理，基因工作的基本操作步骤，原理及其特点，基因工程药品，转基因食品，糖尿病、痛风、高脂症、脂肪肝的病理及症状，微生物在有机废水处理，探矿、探油方面的应用。这样的教学内容，强调了理论学习的重点，加深了学生对重点的掌握和理解，拓展了其知识面，提高了其理论知识方面的素质，做到了有的放矢，将专业基础课的理论知识和专业课内容有机地结合起来，并且拓展了相关连的应用性知识。
三、项目操作技能的培训
药用微生物技术是一门理论和实验实训结合紧密的一门应用性学科，在重视理论基础知识学习的同时，还要重视项目操作技术的培训，二者有机结合，才能真正地学好这门课，我们认为可从下列两方面培训学生的操作技能。
（一）平时实验实训
在平时的实验实训中要着重培养学生的基本操作技能。在实验中发现，学生在很多操作重点和细节上，不能完全领会老师的示范操作，步骤混乱，操作不得要领，不注意操作步骤的严谨性，不在乎安全性，导致实验结果失败的情况常有发生，而且不会分析失败的原因。因此，我们在课改教学中采用下列较为有效的方法有助于提高学生的操作技能。
1.实验前播放相关实验视频，使学生对整个实验用的材料、仪器、正确的操作步骤、实验可能出现的结果，有一个大概的了解。
2.在实验课堂上，教师再简短讲解实验的原理、目的、材料、操作要领、要点。教师自己再实操一遍实验中的重点步骤，如接种、移液的方法，高温高压灭菌锅的使用步骤，等等，使学生对实验操作步骤和重点有深入而客观的认识，操作起来更加容易。
3.学生边自己动手，教师在旁边观察每个学生的操作状态，及时纠正学生在操作过程中出现的错误。
4.结果分析。在学生做完每个实验后，要求其书写实验报告，报告要切合实际，要对结果进行分析、总结，如结果有失败，要对失败的原因加以分析，以避免下次的错误，使学生对实验及操作程序有更加深刻的认识。
（二）专题实验培训周
在平时实验实训后，还要专门用一周来培训学生在应用性方面的操作技能，培训的内容是：①药品或食品中细菌菌落总数的测定；②药品、食品中大肠菌群的测定，③空气、水中微生物种类的测定。
这三门实训项目是在有基本的微生物操作技能后才能开展的拓展性、应用性的综合大实验，是以中华人民共和国国家标准作为准则，可以帮助同学提高创新思维，提高综合技能素质，提高实验操作的熟练度，达到学生考核中级药物检验工的要求。
通过这样的教学和实验手段，学生的理论基础水平学习能力和实操水平都大大提高了，既掌握了重点要求的理论基础知识内容，又了解了拓展性的应用性知识，还初步学会了对问题的研究，项目实验实训的操作技术得到了很大的提高。学生的实践能力、理论水平、发现问题、分析问题、解决问题的能力加强了，学习的自信心增强了，勇于挑战的创新精神得到了发挥，观察力、想象力、独立思考力得到了加强。在劳动局组织的技工证考核中同学们达到了98%的合格证。这种新型的教学手段受到了同学、企业的好评，就业率大大增加了，符合了社会、企业的需求。
参考文献：
［1］药用微生物学.中国医药科技出版社，2007.
［2］微生物.中国医药科技出版社，2007.
一、生物技术应用引发的生物安全问题
生物技术可以分为以下几种主要技术:基因技术、细胞技术、酶技术、发酵技术和蛋白质技术。其中，基因技术是现代生物技术的核心，其他生物技术都是以基因技术为底座发展起来的[1](P.5)。基于此，本文探讨的生物技术主要是指基因技术，简单来讲，基因技术就是指重组DNA技术。(DAVID NAIOU:BIOTECHNOLOGY＆NANOTECHNOLOGY－Regulation under environmental，health，and safety laws，OXFORDUNIVERSITY PRESS，p.5(2009)．)
20世纪80年代以来，随着人类大规模地开发生物资源，生物安全问题日益突出。生物安全问题有广义与狭义之分，广义的生物安全是指在一定的时间与空间范围内，由于自然或人类活动引起外来物种迁移，外来物种在定居、建群、繁衍、扩展的一连串过程中造成的对本土物种和生态系统的威胁、危害，使之衰退，甚至退化和灭绝;或者由于人为造成环境的剧烈变化，导致生态环境的破碎化、边缘化和退化，从而对生物多样性产生影响和威胁;或者任意盗用和掠夺生物资源，砍伐和捕捞过度，严重时会导致物种濒危或灭绝;或由于在科学研究、开发、生产和应用中造成对人类健康、生存环境和社会生活的有害影响。而狭义的生物安全问题主要是指通过基因工程技术所产生的转基因生物体及其产品的安全性问题，包括转基因生物体及其产品可能引起的生态环境问题、人体健康问题以及社会经济问题等。本文探讨的正是这种狭义的生物安全问题，即基因工程技术引起的生物安全。
转基因生物对人类健康、对自然生态环境和生物多样性等都会存在一些潜在的威胁，具体来讲，主要体现在以下几个方面:
第一，转基因生物对人类健康的安全性带来威胁。概括起来主要是:(1)毒性问题。人们对基因活动方式的了解还很不透彻，没有十足的把握能够有效控制基因调整后的结果，因此，人们普遍担心基因的突变演化可能导致有毒物质的产生。(2)过敏性反应问题。转基因作物因为引入外源性目的基因后，会使转基因生物带上新的遗传密码而产生一种新的蛋白质，这些新的蛋白质可能引起食用者或接触者出现过敏反应。(3)抗药性问题。抗生素抗性基因可能被转入人畜消化系统中的细菌体内，使其对抗生素药物的治疗产生抗性。(4)有益成分问题。有研究发现，外来基因会以一种人们目前还不了解的方式破坏食物中的有益成分，导致营养质量的下降。(5)免疫力问题。转基因生物及其产品可能降低动物乃至人类的免疫能力，从而对动物及人类的健康安全甚至生存能力产生影响[1](P.54)。
第二，转基因生物对自然生态环境存在潜在的风险。
转基因生物对环境的影响可能是直接的，也可能是间接的;可以是马上出现也可能是延迟出现的。这种风险具体体现在转基因生物的“基因污染”可能造成的生态风险。“基因污染”即基因工程作物中的转基因能通过花粉(风媒或虫媒)所进行的有性生殖过程扩散到其他同类作物上，在遗传学上称为“基因漂散”(gene flow)。而这种人工组合的基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分，在环境生物学上则称为“基因污染”。（注：南宁政务信息网:“浅析基因污染的概念及应对措施”，2005年6月1日。）例如，利用基因技术种植抗干旱、抗伏倒、高产量的玉米或者是抗干旱、抗虫害的棉花，但是由于没有对特殊基因物质进行有效的控制，其通过风媒或虫媒散播了，结果在玉米或棉花旁边长出了抗伏倒、抗干旱、抗虫害、高产量的杂草。这种杂草比其他植物在自然中散播和存活的时间长，因为转基因技术赋予了这种杂草与其他植物竞争的优势并可以侵占其他植物的领地[2](P.106)。（注：DAVID NAIOU:BIOTECHNOLOGY＆NANOTECHNOLOGY－Regulation under environmental，health，and safety laws，OXFORD UNI-VERSITY PRESS，p.34(2009)．）这不仅增加了除草的难度，也给对农作物野生近缘种的利用造成困难或使其成为不可能。不仅如此，受基因漂散过程影响的植物，其从转基因中获得的性状因为是未经过自然选择过程的，其结果将会打破自然界的生态平衡，影响整个地球的生态系统。所以，“基因污染”对地球生态系统具有潜在危险，忽视这种危险，可能将重蹈工业革命对环境大规模破坏的覆辙，招致一场不可收拾的灾难。与其他形式的环境污染不同，植物和微生物的生长和繁殖可能使基因污染成为一种蔓延性的灾难，而更为可怕的是，基因污染是不可逆转的。从美国的“星联玉米事件”，加拿大的“转基因油菜超级杂草”，到墨西哥的“玉米基因污染事件”越来越多的事实表明“基因污染”的威胁不容忽视。（注：人民网转基因专题:“基因污染威胁中国生物安全”，2004年10月20日。）
第三，转基因技术对生物多样性的影响。主要体现在如下方面:
1.物种的引进和驯养问题。引进物种的原因可能是有意识的，有时也可能是偶然的错误。无意识的引进往往对生态环境造成很大的损害。物种的混杂使某些物种会损害当地的物种，改变生态系统和食物链。例如，滇池到20世纪80年代大部分水生植物相继消亡，存30余种，祸害就是一种外来的名叫凤眼莲的植物，它严重破坏了滇池水生系统的结构和功能，导致大量水生植物死亡。（注：参见“国家渔政部门表示我国欲建外来物种预警机http//www．legalinfo．gov．cn/gb/special/2003－01/15/content_10032．htm．）此外，有意识的引进物种行为也并不全都会结有益之果。有选择的驯养物种，也会破坏生物多样性，以法国为例，在19世纪，法国可以生产2 000多种苹果，但是后来由于农民有意识地选择市场更乐于接受的品种，今天法国的苹果品种只有10余种;此外，栽培与推广单一的高产品种，人工林品种单一化都影响到生物多样性的质和量，而生物多样性的减少，使得人们无法从中培养和驯化更好的生物品种，这必然会影响到人类未来的食物结构[3]。由此可见，物种的驯养和引进会影响生态平衡，改变生物多样性，从而影响人类的生存。
2.转基因品种的大量繁衍和克隆物种的危害。转基因技术大量的被应用于农业、医药和工业。在自然界种植转基因作物可能给野生生物带来灾难性的影响，而且移植的基因可以越过性别障碍，并将遗传特征转给一种临近的生物，因此，风险是广泛存在的。如通过基因改良培育活的有机体，在环境中能够潜在繁殖，一旦基因改良体成为一种严重的害虫，要将其消除将十分困难。然而，更另人担忧的是克隆技术。可以预见，自然界原有的优胜劣汰和进化过程将会因为这种技术的出现而受到影响，生态系统的自然演变因而增添了更多的干扰因素。毫无疑问，克隆技术增加了影响生物多样性的可能方式。转基因技术和克隆技术的进步，使得人类选择性繁衍物种的能力得到增强的同时，意味着生物界自我循环的能力将受到更大威胁。
在农业领域，如果对植物品种授予专利，为了实现垄断权，专利权人会对其研发的植物进行全面的控制，这将断绝他人改良植株的机会，因此，有可能导致植物基因退化，从而影响生物多样性。另外，大面积的单一种植使得整个农业建立在仅仅几十个物种的基因基础上;单一物种的次生林破坏了天然林丰富的遗传基因;选择多产的植物或家养动物取代利润较低的更接近野生的品种。这些生产方式势必会导致遗传基因的贫瘠，长期下去，也会严重影响人类自身的食物结构和发展需要。再者，利用基因技术恢复已经丧失的生物基因并将其重新引入环境，也有可能破坏生态平衡。在工业领域，大规模工业化带来的污染使得物种多样性的破坏加速，在科技发达的时代，城市化、人炸、沙漠化、湿地干涸等等因素甚至直接带来了物种的消失[4]。
目前，生物技术的应用对人类和环境影响的中期和短期影响已经越来越明显。但是生物技术的应用对人类和生态环境的长期影响还不具有确定性，特别是，生物多样性问题一直以来被不确定性严重困扰着。今天，我们仅仅粗略掌握了物种消失的速度，到下个世纪物种可能消失多少是不得而知的。物种的消失不同于其他的环境损害，因为一个物种消失后就永远消失了。而且生物多样性的大规模灭绝如果在目前得不到控制，将不仅使目前一半以上的物种遭到灭绝，而且使整个生物圈缺乏物种的时间至少达500万年，相当于人类出现以来的20倍时间[5](P.62)。
二、风险预防原则指导下生物技术专利的慎重保护
伴随着生物技术的发展以及人类对生物技术重要作用的认识，生物技术的法律保护问题越来越引起国际社会，特别是生物技术发展水平比较高的国家的关注。20世纪60年代至70年代末，国际社会通过了《保护植物新品种国际公约》和《国际承认用于专利程序的微生物保存布达佩斯公约》，以及欧洲国家缔结的具有重要影响的《欧洲专利公约》，这些立法对许多国家产生了很大影响。在这种影响下，国际生物技术保护形成了两类保护模式。第一类，双轨制保护，即专门法和专利法保护两种模式。第二类，单一制保护，即或采取专门法或采取专利法保护模式。
虽然形成了上述保护模式，但是，生物技术的专利保护问题一直以来都是国际社会有争议的问题之一，也是WTO乌拉圭回合谈判过程中的一项议题，不仅发达国家与发展中国家存在巨大分歧，而且发达国家之间也存在许多争议。各国对生物技术专利保护的差异，不仅和各国专利制度的历史、经济政策以及技术发展特别是生物技术发展的水平相适应，也反映了各国对生物技术专利的接受程度。
目前，我国对生物技术的专利保护完全达到WTO《与贸易有关的知识产权协议》的要求，而且对可授予专利的生物技术的范围也是比较宽泛的，基本上和发达国家一致。但是，我国专利法忽视了生物技术对生态环境的影响，忽视了生物安全问题;另外，我国专利法也没有将对生态环境的影响作为专利审查的内容和标准，这不符合可持续发展战略和环境保护一体化的要求。实际上，对生物技术可能给生态环境带来的损害，有关部门已经予以了重视，例如，我国农业部颁布实施的《植物新品种保护条例实施细则》规定:对危害公共利益、生态环境的新品种不授予品种权。这一规定实际上就是将对生态环境带来损害的生物技术排除在法律保护之外。这一点，部门立法反倒走在了前面。
笔者认为，我国对生物技术进行专利保护时应当采取慎重的态度，应该在风险预防原则的指导下对其决定是否予以保护，这不仅将对维护生物安全具有重要意义，同时，也可以作为限制外国生物技术专利的合法、有效的手段。
风险预防原则(precautionary principle)在理论上对其有不同的解释，一种解释是:“风险预防原则也称风险防范原则、防备原则、谨慎原则，是指如果对某种活动可能导致对环境有害的后果存在着很大的怀疑(strong sus-picion)最好在该后果发生之前不太迟的时候采取行动[6](P.89)。国内学者都按《里约宣言》的规定，将其解释为:“为了保护环境，各国应按照本国的能力，广泛适用预防措施，遇有严重或不可逆转损害的威胁时，不得以缺乏科学充分确实证据为理由，延迟采取符合成本效益的措施防止环境恶化。”以上解释都表明这样一个基本精神:当遇有严重或不可逆转的威胁时，不得以缺乏科学上的证据为由，推迟或拒绝采取行动保护环境。
风险预防原则立法兴起于20世界80年代，其最初是德国在20世纪60年代提出的，随后被一系列保护海洋的国际文件所采纳。风险预防原则在国际环境法律文件中，例如，《生物多样性公约》以及《卡塔赫拉生物安全议定书》中都得到了肯定。同时，该原则在其他一些国家和地区也明确得到了承认，例如，非洲《关于生物技术安全示范法》中明确规定了严格的事先预防原则。（注：Edited by LUC BODIGUEL and MICHAEL CARDWELL:The Regulation of Genetically Modified Organisms:Comparative Approaches，OXFORD university press，p.2(2001)．）
促使风险预防原则进入现代环境法的一个重要原因，是包括生态危机在内“环境风险”等问题的出现。科学技术的迅猛发展，一方面为人类解决环境或生物安全提供了有力的技术支持;另一方面，也带来了新的不确定性，如有毒化学品、转基因产品释放等导致的环境风险和生物风险。对这类风险目前在科学上没有一个清楚、确定的认识，如果因此拒绝采取任何预防性措施，一旦危害后果出现，则不可逆转。为了应对这些以不确定性为特征的环境风险或生物风险，遵循“风险预防原则”无疑是决策者的理智选择。尤其在生物安全方面，由于现代生物技术、转基因生物体等所导致的生态不安全风险很难得到科学确定性的证明，因而对生态风险更需要适用“风险预防原则”，采取防御性的措施和行动[6](P.89)。
在风险预防原则进入现代环境法以前，如果一种活动或者物质在被证明是危险之前则被假定是安全的，而风险预防原则转变了这种假定，当一种活动或物质不能证明是安全的以前，则被假定是危险的。风险防范原则在环境保护中的运用改变了原来环境法在面临不确定性时采取等待态度的做法，这反映了生态环境保护理念的转变。
我国引入风险预防原则决定于是否对生物技术予以专利保护具有必要性。如前所述，生物技术对人类健康、对自然生态环境和生物多样性等都会存在一些潜在的威胁，一旦这些威胁转化为现实，其后果往往非常严重，甚至是不可逆转的。为了防止这些威胁而导致的生物安全问题的出现，我国有必要引入风险预防原则。正如欧盟委员会一直坚持，由于科学证据无法充分证明部分创新性技术的安全性，因此该新技术即具有风险;因此，决策者在制定政策决定时，除应考虑该风险所可能引起之疑虑外，还应通过预防性措施将该风险消除或降至可接受的程度之内;这种不待相关科学知识之发展而先行采取措施的决定，即属“预防性策略”[7](P.89)。
除去必要性考虑之外，我国引入风险预防原则还取决于对生物技术予以专利保护是否可行。对于生物技术的安全问题，《与贸易有关的知识产权协议》第27条赋予成员国自行采取措施对威胁公共健康、生命或环境的发明可以拒绝授予专利的权利，也赋予了成员国以国内法控制生物技术风险的责任。根据该规定，从我国的国情出发，为维护我国利益，面对生物技术可能引发的生物安全，我国完全有权利将可能损害生态环境的生物技术排除在专利保护之外。
引入风险预防原则对生物技术予以专利保护的具体做法是:(1)修改现行专利法补充规定对可能造成环境损害的生物技术专利不授予专利权。(2)修改专利法补充关于“对已经授予专利权的生物技术规定可以通过无效宣告程序宣告其无效”的规定。在专利法中引入风险预防原则对于维护生态安全具有重要意义，环境问题的解决仅仅依靠环境法是不能完成的，在专利法中引入风险预防原则对于维护生态安全具有重要意义，通过各个法律部门的相互合作与协调，这样才能够实现经济效益、社会效益和环境效益的协调发展。
注释:
[1]刘长秋等著:《基因技术法研究》，法律出版社2005年版。
[2]唐安帮主编《中国知识产权保护前言问题与WTO知识产权协议》，法律出版社2004年版。
[3]张金屯著:“论生物多样性保护与可持续发展”，载《经济地理》1999年19卷第2期。
[4]汪惠敏:“科技和法律在生物多样性保护中的互动关系”，载《生物法律》2004年第2期。
[5]唐双娥著:《环境法风险防范原则研究－法律与科学的对话》，高等教育出版社2004年版。
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1 材料选取与情境设置
1.1 材料选取关注生产生活实际
统计2009～2013年高考福建理综卷生物选考题的材料背景和情景来源，整理成表1。
选修模块关注生产生活实际，重视学生对现代生物科技的理解。2009年～2013年高考福建省理综卷生物选考题联系生产生活，与生物科技进展密切相关。背景材料来源广泛，涉及农业生产、医疗健康、畜牧养殖等方面，充分体现选考题材料联系实际的特点。选考题以转基因抗病香蕉、重组人红细胞生成素、产前基因诊断、癌症基因治疗、猪克隆技术为情境，在考查考生现代生物科技知识的同时，引导考生关注生物技术在实践上的应用，提高其生物科学素养。
新课程高考背景材料不再单一地来源于中学教材上的内容，而是从大学教材、科技进展、科技论文等处获取丰富的材料信息，呈现全新的试题背景。近五年来，高考福建省理综卷生物选考题背景材料大都来自公开发表的生物科技论文。例如，2010年试题材料选自“红细胞生成素（EPO）在中国仓鼠卵巢细胞（CHO）中稳定表达”；2012年试题材料选自“Let-7a表达质粒的构建及其对肺癌A549细胞k-Ras蛋白表达的抑制作用”；2013年试题材料选自“猪体细胞克隆胚胎体外发育过程中的凋亡规律”。以科技论文作为命题素材保证了试题的科学性、权威性和公平性，不仅体现高考能力立意，同时还提高了命题效率和命题质量。
1.2 情境设置图文结合
如何使背景材料清晰表达且不失科学性，符合高考纸笔测试要求，是试题命制的一个关注点。2009年～2013年高考福建省生物选考题均以“文字+图示”的方式呈现生物科技复杂的过程，所采用的图示为技术路线图或过程图，充分反映出《现代生物科技专题》模块工程技术的特色。选修模块3所涉及的情境注重工程技术和操作流程，所需设备、材料较多，操作过程较为繁琐，有时一项研究会涵盖基因工程、细胞工程和胚胎工程等工程领域，若单纯以文字的形式呈现背景材料无疑会增加考生阅读负担，影响考生正常应试思维，降低考试信度。若试题将大量的有效信息蕴含于图示中，可以保证提供充分、清晰明了的试题信息。
2 知识分布与能力要求
2009～2013高考福建理综卷生物选考题重视考查考生将所学现代生物科技知识应用于解决实际问题的能力。现将2009～2013年选考题知识分布与能力要求整理成表2。
2.1 强调主干知识的考查
统计2009年～2013年选考题分值比例发现，近五年来，选考题关注考生对生物学核心概念的掌握，并且基因工程知识占选考题总分的60%，细胞工程占24%，胚胎工程占12%。高考试题表现为侧重考查基因工程，兼顾考查细胞工程、胚胎工程的命题特征。
选修模块3包含五大专题：基因工程、细胞工程、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题、生态工程，近五年选考题只涉及到基因工程、细胞工程和胚胎工程。基因工程、细胞工程和胚胎工程是《现代生物科技专题》的基础和重点，在现代生物科技中发挥着重要作用，是进一步开展现代生物科技研究的前提。其中，构建表达载体、PCR扩增技术等知识在基因工程的考查中占了较大比例。构建表达载体和PCR技术是基因工程的核心，应用也相当广泛，以这两者为重点进行考查，反映出选考题强调主干知识考查的特点。值得注意的是《现代生物科技专题》中所介绍的生物科技有些需要在必修模块知识的基础上展开。因此，选考题的知识考查有时会涉及必修模块内容。例如，2011年选考题对电泳带谱图的分析涉及必修模块2的电泳知识。
2.2 能力要求逐年提高
《普通高等学校招生全国统一考试大纲》对高考生物提出了四种能力的考查要求：理解能力、实验与探究能力、获取信息能力和综合运用能力。总体上看，近五年选考题注重考查理解能力、获取信息能力，能力要求较为简单，能力考查层级不高。但从纵向来看，选考题能力要求逐年提高。
例如，2012年选考题第（3）小题：“肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中 （RASmRNA/RAS蛋白）含量减少引起的”。该小题重点考查理解能力和获取信息能力，需要考生在理解基因工程应用的基础上，“能从课外材料中提取有效的生物学信息，解决生物学问题”，获取信息能力层级较高。
再如，2013年选考题第（2）小题：“从基因组数据库中查询Bcl-2 mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成 用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板是 。”该小题重点考查理解能力，试题背景材料和题中所涉及基因工程知识的广度、深度较往年均有所提高，要求考生能深入理解基因工程的具体原理及过程。
根据裘伯川等对理解能力在理科综合能力中所处关系的研究发现，理解能力是构建理科综合能力的核心，同时也是解决问题的基础和关键因素。分析近五年高考福建生物卷选考试题，不难发现每一道试题都涉及理解能力的应用。获取信息能力是学生自主学习和可持续发展的基础，对培养学生的信息素养、获得终身学习能力具有重要意义。选考题材料来源新颖多样、信息呈现简洁直观有助于获取信息能力的考查，试题重视考查考生在新情境下，利用已有生物学知识发现、鉴别并运用获得的信息解决实际问题的能力。
3 问题设计与难度控制
3.1 问题设计严谨、灵活
问题设计是高考命题的关键一环，基于能力立意的问题设计应有助于考生启发思维，促进问题的解决。现从问题结构、问题表述和问题内容三方面，总结近五年高考福建生物卷选考题问题设计的特点：
① 选考题围绕考查的知识内容，以填空题的形式将试题情境引伸出5个具体的小问题，每个问题分值均为2分。
② 选考题在保证客观严谨的前提下，善于运用文字提示表述问题，体现问题设计的灵活性。例如，2011年选考题第（3）题：“据此判断胎儿为 （正常/患者/携带者）”；2012年选考题第（2）题：“MstⅡ是一种 酶”。这类问题表述限定了作答方向，问题指向明确。③ 问题内容与背景材料、知识考查密切相关。选考题或围绕新情境下的问题核心，延伸出多个知识点设计问题，考查考生对知识的理解能力；或通过隐藏生物技术流程中的部分操作步骤设计问题，考查考生获取信息能力。
3.2 难度控制相对合理
[关键词] 林业育种 作用 发展前景
[中图分类号] S722.3 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 （2016）06-0124-01
前言：森林一向有“地球之肺”的称号，森林在地球环境中的重要性由此可见一斑。对于我国来说，森林资源和林业同样具有重大意义，一方面，林业是我国农业的重要组成部分，每年都创造大量的产值，另一方面，林业的发展好坏对我国生态环境的整体质量有很大影响，同时也影响着生态平衡。这一点往往被人忽视，却是林业对我国最重大也是最有价值的意义。从我国整体生态环境的大概念来看，林业所具有的调节和维护功能甚至比它巨大的经济效益还要重要。鉴于此，对林业育种提升重视程度，加大研究力度就十分重要了。
1 林业育种的重要作用和其对林业发展的重要意义
1.1 林业育种的重要意义
进入经济发展的快速期以来，我国取得了举世瞩目的伟大成就。但不应忽视的是，在快速进行城市化、工业化、和现代化的背景下，我们飙升的GDP之后，是不断恶化的环境和不断减少的植被面积。有数据表明，建国以来，我国的森林面积已减少了11.5%，而且总体仍呈衰退趋势。在这样的情况下，我们应当采取的林业发展策略，不仅仅是要减缓阻止森林资源的破坏，更要提升整个林业的发展质量。而提升林业发展质量，最主要的就是进行合理的林业育种。品性优良的树苗是好的林业发展的基础和根本支撑点。由此可见，林业育种不仅对于农业具有重要的意义，对于我国现在逐步践行的“可持续发展”和“生态文明建设”的发展战略也有一定的作用。
1.2 优秀的林业育种对林业的发展的重要意义
林业所依靠的根基，是森林生态系统，而森林生态系统，是所有生态系统中组成最复杂，受影响因素最广泛的一个，同时也是对整个生态环境影响最大的一个。所以，林业也就成了人类最难以管控的农业发展模式。具体的来说，林业虽然具有更好的自愈能力和对灾害的抵抗力，但容易遭受的灾害却也更多，干旱、水涝、虫害，这些都是林业的大敌。此外，由于林业具有农业发展模式中最强的独立性，所以其产量提高也十分困难。人类若想从客观的环境条件上影响林业的发展质量，其投入远大于产出。所以，如果想要大幅度的提升林业发展水平，对树苗进行择优筛选培养，开展合理的林业育种，是最具效率和实用意义的方法。尤其是我国目前林业育种的水平还比较落后，如果能够结合最新的生物技术，将其与传统的育种方法相结合，配合使用，我国的林业发展必能跨上一个崭新的台阶。
2 我国林业育种的发展前景
2.1 新的生物技术在林业育种的应用前景
近年来，生物技术发展可谓神速。可以预见，生物技术的出现，将极大的改变人们的固有观念和生产生活方式。生物技术，也将使生物育种发生翻天覆地的改变。生物技术具体来说，就是通过相关的生物体系，使用现代的生物学原理，通过处理经过加工或者自然的底物和实验原材料，实现既定目标的学科。现代生物技术在林业育种中的主要应用手段主要有：基因工程、细胞工程、组织培养这三个方向。基因工程可以通过裁剪拼接基因的方式将各种优良性状转移到选定的育种目标细胞中，达到快速积累优良性状的作用，甚至可以跨物种的转移性状，突破亲本不杂交的限制，这一点是传统育种方式比不了的。细胞工程，则是通过在细胞级别进行改造和制定培养。而组织培养，则是利用植物细胞的全能性，通过无性生殖的方式培育大量幼苗。这种方式，可以在短时间内，准确而大量的培养我们想要获得的具有优良品性的树苗。综上所述，新的生物技术将为林业育种工作带来了光明的发展前景。
2.2 新的生物技术与传统育种相结合是未来林业育种的主要模式
新的生物技术虽然具有育种周期短，性状指向性高，育种目的明确等独有的优势。但传统的育种方式和筛选方法仍然具有成本低，风险小，稳定性极高的特点。因此，新的生物技术与传统的育种方式不是取代与淘汰的关系，亦不是竞争的关系，而是互补和互相弥补的关系。生物技术与传统育种的结合使用，可以使育种结构变得更加合理，形成高低搭配，远近结合的层次。更有利于林业育种的产物具有更优良的品性，抗性，和稳定性。由此可见，将新的生物技术和传统的育种方式结合起来，两者互相促进，互相弥补，才是在新科技时代下，林业育种所应该采取的正确发展模式，也是未来林业育种的理想发展方向。
3 结语
林业育种对于林业的整体发展，有着决定性的作用，而林业，不仅具有极高的经济价值，对于整个生态也起着调节中枢的作用。我国近年来经济发展虽然很快，但却导致了森林面积和森林资源的不断减少，加之我国森林资源总量虽然较大，人均水平却十分低下。因此，我们必须注重提升林业的发展质量。而要提升林业发展质量，就必须将林业育种水平提高。随着科技进步和技术革新，现代生物科技引领下的林业育种工作，具有着十分光明的发展前景。相信我国的林业育种水平，将得到跨越式的提高。
参考文献
[1]李云蚬，秦飞，杨学民，等农林业转基因抗虫性育种的研究应用情况概述[J]江苏林业科技，2001，28（2）：46-48.
