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生物技术的好处

时间:2023-08-17 18:05:08

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篇生物技术的好处,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。

生物技术的好处

第1篇

随着科学技术的发展,生物技术也得到了不断地进步,生物技术在农业种植中的应用和推广,实现了我国农业的可持续发展。

1 农业种植中生物技术的推广及应用-转基因技术

转基因技术,简单来讲,就是在生物体外对dna分子进行人工剪切、拼接,对基因进行改造和重新组合,再导入生物体内使导入的基因得以表达。其中,其核心技术就是提取目的基因——将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来,从而达到最终目的。其中还有一个关键的环节就是对多细胞生物的检测,将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体,检测这些个体是否摄入目的基因,摄入的基因是否表达(是否表现出相应的性状)。淘汰无变化的个体,保留有相应变化的个体进一步培养、研究。

在当前的农业生产中,转基因技术是目前应用最为广泛的一种生物技术。转基因技术的应用,对农业种植的育种有着极为重要的作用和意义,其可以将某一种作物的优良基因转移到另一种完全不具亲缘关系的作物品种当中,使得作物产量和质量得到提高。

目前被较广泛提取使用的植物目的基因主要有:苏云金杆菌抗虫基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。例:用棉铃饲喂棉铃虫,如虫吃后不出现中毒症状,说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达,如虫吃后中毒死亡,则说明摄入了抗虫基因并得到表达。

因此,通过转基因技术的应用,使得农作物的品种得到改良,目前,随着科学技术和生物技术的发展,其应用也不断呈现广泛应用的趋势。首先,目前,转基因植物的种植规模在不断地扩大,根据相关数据分析,目前采用转基因技术种植面积已经达到了全球耕地面积的16%。

此外,还有杂交育种技术的应用。简单来讲,就是在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合,在形成配子时成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。其也是一种极为常见的生物种植技术,杂交育种技术与转基因技术相比,其操作方式更为简单,而且这种技术的推广时间也比较早,目前,对于杂交技术的应用已经有了丰富的经验,这些技术的应用都使得农业种植的难度降低。

2 农业种植中生物技术的推广及应用-组织培养技术

在农业种植中,对于组织培养技术的应用,其主要是建立细胞的全能性的基础之上的,通过人工的诱导,保证植物组织在无菌状态下进行良好的发育,最终发育成为完整植株的一种生物技术。组织培养技术的利用,不仅可以增加植物繁殖的速度,而且更为重要的是能够在有限的时间内,培育出更多优良的植物品种。此外,利用组织培养技术,可以有效地防止病毒对作物幼苗的侵害,保证种苗无病毒,促进良种经济作物的快速推广。在应用组织培养技术要注意以下几点:首先,要保证在植物组织培养中温度、光照、湿度等各种环境条件,培养基组成、ph值、渗透压等各种化学环境条件,使得能够有效地促进组织培养育苗的生长和发育。另外,在进行初代培养外植体的时候,对于褐变做好处理。褐变,主要就是指外植体在接种后,其表面开始褐变,有时甚至会使整个培养基褐变的现象。它的出现是由于植物组织中的多酚氧化酶被激活,而使细胞的代谢发生变化所致。在褐变过程中,会产生醌类物质,它们多呈棕褐色,当扩散到培养基后,就会抑制其他酶的活性,从而影响所接种外植体的培养。所以一定要加强对这个环节的处理。第三,关于植物组织的初代培养。初代培养旨在获得无菌材料和无性繁殖系。即接种某种外植体后,最初的几代培养。在初代培养时,用诱导或分化培养基,即培养基中含有较多的细胞分裂素和少量的生长素。初代培养建立的无性繁殖系包括:茎梢、芽丛、胚状体和原球茎等。

3 农业种植中生物技术的推广及应用-采用生物技术制作生物农药

生物农药,简单来讲,就是利用生物新陈代谢的产物,将其作为制作农药制品的有效成分,改变传统形式通过化学手段制作农药的方法,即可以起到良好的保护环境的作用,另外,还可以达到良好的使用效果,更加重要的是提高了植株的耐药性,所以,利用生物技术制作农药具有深远的影响。

在基因工程药品的生产中,许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限,其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速,容易控制,适于大规模工业化生产。因此,我们可以将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内,让它们产生相应的药物,不但能解决产量问题,还能大大降低生产成本。例如:转黄瓜抗青枯病基因的甜椒、转鱼抗寒基因的番茄、转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯、不会引起过敏的转基因大豆等等。

因此,生物农药技术,避免了对环境造成的污染,利于农业的可持续发展。

4 总结

第2篇

关键词:生物工程技术;社会经济;弊端;影响

一、生物工程技术对经济发展的影响

生物工程技术的发展带动了一些新兴产业,给整个社会的经济发展提供了新的经济增长点,就全社会的就业量来说:在全社会提供了更多的就业岗位,缓解了就业压力使我们的经济发展和产业调整更加具备物质基础和更具活力。其对经济发展的影响具体如下:

一是相应的研究生物工程技术的企业日益增多;早在二十世纪初期生物技术就已引起投资者的重视,随着时代的不断发展在二十世纪八十年代,全世界范围内的生物技术企业已达到了上万家,其中以美国为首,日本、英国等经济发达的国家已经在生物工程技术上投入了大量的人力财力和物力,他们已经意识到生物工程发展的巨大潜力以及给经济发展所打来的前所未有的机遇。尤其是在二十世纪末生物工程技术所带来的经济利益已经可以用千亿美元的单位来计算了,短短时间内的发展变化已经深刻的证明了其巨大威力。尤其在全球生态环境遭到破坏的情况下对解决人类的生态问题也提供了相当大的帮助。

二是生物技术相关产品的市场竞争力日益扩大;随着生物工程技术的不断发展,其存在的潜能以及发展的势头都是锐不可挡的,是各个国家争先发展和抢夺市场占有率的重要领域。特别是经济发达的国家,他们有充足的人力物力财力来支持新兴技术的发展,且极力的实现生物技术的商品化来获得更大的经济利益。特别是在当今的世界舞台上谁掌握了技术,拥有了人才就获得了话语权,因此各个国家对生物技术的相关产品都采取了保密措施,且更加重视情报工作的开展,都希望汲取世界范围内的先进技术用来制造相关畅销商品以引领世界潮流,提高自身的综合国力。

二、生物工程技术对社会的影响

一是帮助人们解决能源短缺和环境污染问题;随着经济的不断发展以及世界范围内人口的不断增长,能源短缺问题以及环境污染带来的经济压力也越来越大,世界各国都在寻求解决的办法,而生物工程的发展给这些问题的解决提供了契机。例如:生物技术的相关研究人员都在寻找一种特殊微生物用来生产出成本低且使用率高的乙醇来作为新型能源替代和弥补传统能源带来的不足。对于环境污染问题也在利用生物自身之间的性能进行生物性的分解以免造成二次污染,例如人们可以利用这些微生物净化有毒的化学物质处理废水废渣,达到净化环境、保护环境的目的。

二是改善农业发展现状,解决粮食短缺问题;现代生物技术特别是转基因技术的发展给我们解决世界粮食不足以及解决贫困地区的饥饿问题提供了莫大的帮助。例如:转基因大豆、转基因水稻等都是生物技术解决粮食问题的重大体现。转基因技术的主要功能包括:抗除草剂、抗病毒、抗盐碱、抗旱、抗虫、抗病以及作物品质改良等。其培养出来的生物具有抗病害高质量的效果是我们提高织物质量,减少农药以及化肥使用量的有效方法。利用生物工程技术可以提高人们的生活质量,使得所使用的食物更加绿色健康。

三、生物工程技术的弊端

技术的发展往往兼有正反两种作用,生物技术也是一柄“双刃剑”。现代生物技术在带给人类新的社会、经济效应的同时,也可能带来潜在的负面影响。具体表现如下:首先,由于生物技术的对象是生命,使基因在人、动物、植物之间进行人为的相互转移,因而其负面影响可能会超越以往任何一种技术,可能危及生命或环境;其次,社会存在敌对势力和犯罪分子,很难确保他们对生物技术成果进行正确合理的操作和运用,进而危害人类和社会安全。最后,在医疗方面,生物工程技术也有一定的风险。基因导入造成的遗传改变将决定个体遗传前途而且会跨代遗传。利用体细胞与胚细胞进行基因治疗,在添加外来基因时容易产生原性基因损伤或某种基因紊乱。此外,在动物体内清除与某种疾病相关的基因的同时,也有可能清除了该基因给动物所带来的其他好处。

参考文献:

第3篇

【关键词】生物技术 工业设计

一、引言

生物技术作为一门应用十分广泛的学科,在各个领域中都发挥着非常重要的作用。在工业设计的专业领域中,也在各个层面上运用着生物技术。将生物技术与工业设计良好结合,能够创意出新鲜、环保、有利于人类使用的产品,将设计的艺术性和科学含量都大大提升。

二、仿生学应用

(一)形态仿生

德国著名的设计大事科拉尼曾说:“设计的基础来自诞生于大自然的生命所呈现的真理之中。”工业设计的产品并不是凭空想象出来的,产品作为人类肢体的延伸,起实用性、合理性、美观性都非常重要。形态仿生是受到大自然启发的结果,同时也是产品的造型设计中不可或缺的形态语言。自然界的生物经过千百年来的进化,其外形的每一个曲折角度往往都包含着精确的物理原理和视觉上恰到好处的美感。作为对人类生活方式有着广泛影响的工业设计,在创造产品时加入形态仿生的元素,是促进工业设计进一步发展与完善的重要方法。

最为简单的形态放生是从自然界的事物中抽取美丽的花纹,应用于产品的装饰中。例如将奶牛、斑马等的花纹印制在产品表面,带给产品使用者简单、自然的感受。

目前使用更多的形态放生是在产品的造型上,让产品具有和自然生物相同或者类似的形态。

模仿自然形态的产品造型往往会具有意想不到的趣味性。例如模仿人手和人的嘴唇形状的沙发,两款产品在具有沙发基本功能的同时,又具有极强的视觉冲击力,带给使用者和欣赏者感观上的享受。

另一方面,形态仿生的产品由于其接近自然的造型,象征着千百年来人类对自然的模仿和崇拜。从机身和单曲面机翼都呈现出象海贝、鱼和受波浪冲洗的石头所具有的自然线条到根据空气动力学原理仿照鸭子头形状而设计的高速列车,形态仿生往往是创造的开始,具有超乎想像的实用性。

(二)功能仿生

每一种生物都拥有其独特的结构,自然经常创造出人类难以预想的奇迹。根据动物的某些特性来设计产品,不尽可以为人类带来极大的便利,通常也是十分环保的方法。

(三)视觉仿生

由于人眼睛中的视网膜单元是非均匀分布的,这使得人眼在具有广阔视野同时又具有高分辨率,可以使人在对感兴趣的目标保持很高分辨率的同时又对视野的其他部分保持警惕。

根据人眼的这一特性,在产品外观设计的时候就可以将最吸引人眼球的元素放在人眼注意力最高的地方,将设计师想强调的元素放在吸引力较大的元素周围,从而使产品既美观又具有商业价值。

在对其他动物的研究上也发现,许多动物的视觉成像原理都具有很大的价值,往往会带给产品绝佳的品质和性能。例如根据青蛙眼睛的成像原理设计的瞄准镜等,在产品结构设计中具有广泛的应用。

(四)结构仿生

在自然界中有许许多多美妙而神奇的结构,例如蜘蛛网一圈圈的环绕被证明是对于蜘蛛丝来说最为稳固且适合于捕捉的结构。在工业设计当中,根据产品应用领域的不同,恰当得对自然食物进行结构仿生能够达到极其完美的效果。

例如一位设计师设计的设计类学生专用教学课桌椅的方案,灵感来自于蜂巢结构,提取六边形作为基本要素进行设计,桌面可以根据设计或教学需要自由组合成不同形态,并且考虑它们彼此之间组合时面与面之间不要留有许多空隙,组合时稳定性,最终选择了蜂巢结构。

三、生物材料

在产品设计的构成中,产品材料的选择是十分关键的一环。随着人生生活水平的日益提高,消费者最产品材料的质感、安全性、坚固度要求越来越高。同时,由于越来越多的人们开始崇尚时尚、健康、环保的生活,产品的整个生命周期都在逐渐受到整个社会的关注。特别是在欧盟国家,中国的产品很难出口到那里的一个重要原因就是,欧盟规定在产品报废后必须百分之八十以上的零件都可以进行回收。

因此,产品材料的选择不尽关系到消费者使用时的感受,更关系到它的市场、销售前途和生命力的长短。在这样的社会背景下,生物材料就成为产品设计时一个非常重要的选择。生物材料由于其对人体无害、无污染有时还会具有某些极佳特性的特点,在我们当今的社会中,人们对于健康和舒适越来越为注重,因为生物材料也正在受到越来越多消费者和设计师的青睐。

四、在产品设计中运用生物高科技

工业设计作为一门交叉性极强的学科,与前沿科学的发展有着极其密切的联系,有时一个新科技的出现,会带动一批产品的产生。反过来,作为普通生活的群众,也往往是通过产品来了解到当代科技的发展。科学创造技术,设计应用并推广技术,只有科学与设计的紧密结合才能推动人类历史的良好发展。

由于产品与使用者的关系愈加密切,在许多的未来概念设计中都不可避免地融入了生物高科技的元素。在不久的将来,产品与使用者的联系将不断加强,产品的人性化功能也会更加强大。因此,在生物科技高速发展的今天,在产品设计中运用生物高科技将会是产品设计的一大趋势。例如:在U盘上加入活体生物指纹识别技术,从而保护我们私人信息的安全,也给商家带来巨大的商机。

五、总结

生物技术在科技极度发达的今天,正被广泛地应用于各个领域。对于工业设计来说,采用生物技术能够提高产品的美观和实用性,还可以创意出全新的产品。充分吸收生物技术的知识,在提升自身产品品质的同时,也能促进两个学科的共同进步和发展,让科技推动设计,设计引导科技发展,最终造福我们的社会,带动整个社会的进步和人们生活质量的提高。作为工业设计专业的学生,本着一个设计师不断追寻创意与美的准则,更应该广泛涉猎各个学科,从其他专业中吸取有用的东西,应用到自己的设计中来,兼容包并,设计出更好的产品。

参考文献:

[1]生物质能的发展展望,生物谷,2009-10-24.

[2]李亚一.生物技术[M].北京:中国科学技术出版社.1994.1.

第4篇

关键词:发展前沿 前沿技术 战略创新

中图分类号:D64 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2015)06-0295-01

早在20世纪90年代初,同志对当前国际经济及科学技术发展的形势曾做过这样的估计:“科学技术突飞猛进,全球经济一体化趋势正在形成,国际间的竞争日趋激烈,知识经济初见端倪。”

当今科学技术的发展正是一日千里,在这一形势下,世界各国都在争先恐后地采取积极的和有效的措施发展他们的科学技术和经济。据统计,美国每10年科技人员约增加一倍,西欧每15年翻一翻。预计未来100年中全世界科技人员将增加一倍还要多。可见,科学技术的发展对社会的影响是越来越广泛、越来越深刻,作用也是越来越大。

一、当代世界科技发展前沿

由于高技术具有高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险、高潜能等特征,因此,生物技术、信息技术、航天技术、新材料技术、新能源技术和海洋技术等得到世界各国的公认并列入21世纪重点研究开发。其中信息技术、新材料技术、新能源技术被看作是现代文明的三大支柱。

1.信息技术――高新技术的先导

信息技术是高科技的前导,它以微电子技术为基础,包括通信技术、自动化技术、微电子技术、光电子技术、光导技术、计算机技术和人工智能技术等。

1.1微电子技术

微电子技术是信息技术的基础。被称作“神奇的芯片”的以微处理器为代表的超大规模集成电路是微电子技术的核心产品。现在的集成电路已能够把整套大百科全书的内容存储到一块芯片上。目前微电子技术的发展趋势是开发可支持更高集成度的新的半导体材料,实现光电集成和光集成、研制生物芯片和功耗低的绿色芯片。

1.2计算机技术

最近10多年来,混合计算机和多媒体计算机的发展十分迅速。进人21世纪,计算机技术正在酝酿一系列新的革命,各种新概念计算层出不穷。未来的讨一算机不只是电子计算机的发展,而且还将有分子计算机、光子计算机、量子计算机、生物计算机、智能化的计算机出现。归纳起来,计算机技术主要朝高性能和应用的广度与深度发展。

1.3通信技术

随着科学技术的发展,未来电信技术的发展趋势将是实现数字化、宽带化、综合化、智能化。大容量、低损耗的光纤网将发挥它无法比拟的优势。目前,许多国家的信息网正朝着综合业务数字网(B-ISDN)、智能和个人化信息网发展。我国“863”通信主题“宽带化、智能化、个人化的综合业务数字网(BIP-ISDN)”反映了未来电信技术发展的总趋势。

2.新能源――高新技术的支柱

发展重点是开发高效的节能技术和未来的新能源,特别是氢能、可再生能源、第四代核能技术和未来的热核聚变能等,为解决未来能源问题开辟新的途径。在发展新能源和采用能源利用新技术的基础上,更有一条重要的措施,就是要采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以接受的一切措施,来更有效地利用能源。而“节能”则被国际能源界称为“第五能源”。

3.新材料技术――高新技术的基础

当前世界科技发展,纳米技术将取得革命性突破。纳米技术是在纳米尺度上研究物质(包括原子分子)的特征和相互作用,以及利用这些特征的高新科技。纳米技术的最终目标是直接以原子分子以及物质在纳米尺度上表现出的特性制造具有特定功能的产品,使生产方式发生飞跃。

4.生物技术――高新技术的核心

生物技术是应用于有生命物质的技术。它涵盖了包括传统生物技术和现代生物技术在内的许多方面的内容。生物技术又叫生物工程,包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程,是21世纪高科技的核心。

二、新时期科技发展战略

1.科技创新成为世界主要国家的基本战略

当今科技经济发展的总体态势,世界上各主要国家都把科技创新作为国家战略,把科技投资作为战略性投资,把超前部署和发展战略技术及产业作为带动经济发展的关键措施。后发达国家既可以借助科技革命的历史机遇,利用后发优势实现社会生产力的跃升,但如不能抓住机遇,也可能拉大与发达国家的发展差距,最终被边缘化。

2.提高自主创新能力,建立国家创新体系,建设创新型国家

2.1指导方针

2.1.1自主创新是国家创新体系各组成部分的核心行为,是指导方针和总的精神。自主创新能力是国家竞争力的核心。我们提出自主创新,就是要大力推进以企业为主体的自主创新,包括原始创新、集成创新和引进消化、吸收以后的再创新,综合起来形成国家的总体创新能力。

2.1.2重点跨越,就是坚持有所为、有所不为,选择具有一定基础和优势、关系国计民生和国家安全的关键领域,集中力量、重点突破,实现跨越式发展重点是当前的重点。

2.1.3支撑发展,就是从现实的紧迫需求出发,着力突破重大关键、共性技术,支撑经济社会的持续协调发展。说明科学和技术要和我们国家的基础建设相结合。

2.1.4引领未来,就是着眼长远,超前部署前沿技术和基础研究,创造新的市场需求,培育新兴产业,引领未来经济社会的发展。这一方针是我国半个多世纪科技发展实践经验的概括总结,是面向未来、实现中华民族伟大复兴的重要抉择。说明基础研究要适度超前。

2.2发展目标

到2020年,我国科学技术发展的总体目标是:自主创新能力显著增强,科技促进经济社会发展和保障国家安全的能力显著增强,为全面建设小康社会提供强有力的支撑;基础科学和前沿技术研究综合实力显著增强,取得一批在世界具有重大影响的科学技术成果,进入创新型国家行列,为在本世纪中叶成为世界科技强国奠定基础。

2.3发展重点

2.3.1把发展能源、水资源和环境保护技术放在优先位置。21世纪,开发利用清洁、可循环使用的新能源是人类必然的选择。从长远来看,从兼顾能源和环保来看,随着制氢技术、燃料电池和储氢技术的进步,以氢为燃料的电动车可能在城市,特别是在大城市成为未来的绿色交通工具。

2.3.2要掌握装备制造业的自主知识产权,作为提高我国竞争力的突破口。

当今世界制造科技有四大发展趋势:

趋势一,绿色制造。面对日趋严峻的资源和环境约束,世界各国都在制定可持续发展规划。

趋势二,高新技术制造。科学技术特别是生物、纳米、新能源和新材料等高新技术的迅猛发展,给制造科技带来了深刻的变化。制造业是高技术的重要载体,高技术又为制造业前瞻性发展提供了技术支撑。

趋势三,用信息技术提高制造技术水平。信息技术与制造技术有机结合,即将进一步给设计与制造技术带来深刻的,甚至是革命性的变化,更好、更快、更省、更可靠地制造出创新产品。信息产业是我们提高竞争力的途径。在通讯技术方面,我们已经是生产技术大国,我国现有有线电话、无线电话的容量以及因特网用户总量都已经是世界第一,华为、中信,还有一些其他企业,形成了一批有自主核心产权技术、具有国际竞争力的通信设备企业。

趋势四,极端制造。就是特别大或特别小,大的比如,三峡70万千瓦的水轮机的装置,光轮重就有430吨,在整体制造过程中如果没有计算机那是相当不容易的,这就是计算机数字制造的好处;小的比如微型的计算机,可以在手上放置。还有纳米齿轮,小得让人肉眼都看不到。

2.3.3把生物技术作为未来技术产业的重点

第5篇

去年3季度以来,生物、化学制品行业生产增速比上季度变化不大,截至2008年8月,行业工业总产值达到492.41亿元,比上年同期增长30.34%,工业销售产值466.91亿元,比上年同期增长29.86%。

一、生物制药行业总体运行情况

(一)行业总体生产情况

去年3季度以来,生物、生化制品制造业生产增速比上季度变化不大,截至2008年8月,行业工业总产值达到492.41亿元,比上年同期增长30.34%,工业销售产值466.91亿元,比上年同期增长29.86%。

(二)行业总体销售情况

从销售情况来看,截至2008年8月,生物、生化制品行业销售收入达到446.21亿元,比上年同期增长30.32%,比上季度略有提高,比上年同期的增长率也有所提高。

(三)行业总体经营情况

利润情况。从利润情况来看,截至2008年8月,生物、生化制品行业累计利润达到56.66亿元,累计利润总额比上年同期增长16.29亿元,增长情况与上年同期水平相比,有较大水平的提高。从利润情况来看,生物医药目前处于景气高峰。

亏损情况。截至2008年8月,生物、化学制品行业亏损企业数为131家,比上季度增加5家,比2007年同期多出11家,亏损面从上季度的19.81%提高到20.37%。亏损企业累计亏损达到3.99亿元,亏损总额累计同比下降达到9.02%,与上季度24.04% 相比亏损下降幅度有所下降,亏损情况仍在向好的一面发展。

偿债能力情况。截至2008年8月,生物、生化制品制造业资产总计746.90亿元,同比增长18.21%,负债合计329.03亿元,同比增长15.23%,资产负债率达到44.05%。

资产运营能力指标情况。截至2008年8月,生物、生化制品制造业产成品资金占用达到41.33亿元,同比增长18.84%,产成品资金占有率达到11.31%,应收帐款净额达到94.52亿元, 同比增长7.36%,流动资产周转次数达到1.83 次。

(四)生物、生化制品行业前十企业情况

截至2008年8月,生物、生化制品行业前十名企业的经营情况较好,所有企业销售收入均超过5亿元,有5家企业利润超过亿元。其中,排名第一的企业产品销售收入达到42.30亿元,利润2.23亿元。

二、行业发展政策环境

(一)出口退税率上调导致部分生物制药企业受惠

随着国家财政部、国家税务总局日前《关于提高部分商品出口退税率的通知》,国家新一轮上调出口退税率的商品名录同时公布,与医药企业的热忱期盼有出入的是,此次上调涉药的仅抗艾滋病药物、基因重组人胰岛素冻干粉等少数产品,制药业受惠面很小。此次出口退税率上调,医药商品主要涉及奈韦拉平、依发韦仑、利托那韦及其盐;胰岛素及其盐和齐多夫定、拉米夫定、司他夫定、地达诺新及其盐等。具体到国内制药业,仅抗艾滋病药物、基因重组人胰岛素冻干粉药品生产企业受惠。上调出口退税率的医药产品属于高技术含量、高附加值的产品, 应该是出于扶持高科技产业的考虑。胰岛素是中国在世界上有望有较强竞争力的少数产品之一。如不算外资企业,国内有胰岛素生产文号的企业非常少,真正形成规模化生产并出口的只有通化东宝一家。而抗艾滋病药物方面,华海药业在抗艾滋病药物HAAR 治疗方案所需抑制剂三大系列中均有产品获得国家批准生产,不过该类药物在整个华海药业的出口业务中占比较小。此外,东北制药拥有的抗艾滋药物“齐多夫定”主要用于内销。

医药出口退税率上调得比较少,其实事出有因。以原料药为主的国内医药出口继续保持增长势头,是出口退税未被大范围上调的原因之一。国内每年50多亿美元的原料药出口,在国民经济中所占额度非常小;另外,制药业不属于像纺织业、玩具制造业这样的劳动密集型行业,或许也是有限上调的主要因素。由于出口退税率有限上调,对于国内大部分原料药企业来说,即便目前价格处于景气周期,也依然要面对国际市场需求减弱、人民币升值、原材料价格和劳动力成本上涨等因素带来的需求量增速继续下降的现实。有预测指出,到年末,化学原料药的增速可能会降至17%~18%。医药产业出口要解决面临的所有困难,出路只有一个,就是要实现产业升级。

(二)信贷紧缩让大药企翻身机会扑面而来

信贷紧缩让生物技术公司失去了便利的融资渠道,由此提高了制药行业讨价还价的能力。这是大型制药公司重建产品研发线的绝佳机会。信贷紧缩对企业的一大影响就是突然失去了廉价的贷款。从上世纪90年代末期开始,容易获得廉价贷款是企业发展的有利契机。然而,随着次贷危机的发生以及随后大型金融机构纷纷倒闭,银行别无选择,只有通过停止贷款来保护自己的资本,廉价贷款的供应渠道由此关闭。

三、生物药品市场情况

(一)胰岛素行业高速发展 市场逐年扩大

糖尿病已成为人类第三大杀手,并且患者规模急剧扩大。糖尿病是一种常见的代谢内分泌疾病,是由遗传和环境因素相互作用而引起的临床综合症;是由于人体内胰岛素绝对或相对缺乏所致,以高血糖为主要特征;是一种终生疾病。随着世界人口的老龄化等因素影响,糖尿病患者规模急剧扩大,预计2025年患者规模将达到3.8亿人。

临床实践证明胰岛素是最有效并不可替代的糖尿病治疗药物通过对糖尿病临床用药情况分析,不难看出胰岛素在对糖尿病治疗当中的不可替代性,而且在使用过程中不会对人体产生特别伤害。对于Ι型糖尿病患者而言,胰岛素是惟一的治疗药物,此外,还有30%~40%的Ⅱ型糖尿病患者最终必需使用胰岛素,预测到2025年全球必需依赖胰岛素治疗的患者规模达1.74亿人,中国也将达到2700万人。

胰岛素历经80年长盛不衰,并随生物技术的迅猛发展而不断升级换代。自1921年发现以来,胰岛素的品质随着生产工艺的改善被不断提高,目前按制备技术发展划分将胰岛素产品分为动物胰岛素、人胰岛素和胰岛素类似物三代。世界知名药企的盈利模式非常简明就是:平均每年高达15%以上的研发投入+研制“重磅炸弹药”=产生巨额垄断利润。胰岛素行业作为生物制药行业的一个分支,产品具有高技术特性,因此对于胰岛素的生产厂商来说,也在例外。随着糖尿病患者规模的不断扩大,收入水平的不断提高以及各国政府对其重视程度的提升,国内外胰岛素市场规模未来将持续扩大。但全球胰岛素市场寡头垄断仍将持续,但在发展中国家的份额,将受到来自本土企业强有力的挑战。

(二)ω-3脂肪酸行业面临挑战 整顿风雨已来

蓬勃发展的ω-3行业未来面临着一个重大挑战,那就是需要开始对ω-3脂肪酸的种类进行区分。市场调研机构F&S 公司近期表示,由于有科学证据表明脂肪酸有益于心脏的健康,因此,ω-3脂肪酸正成为市场上最热门的原料之一,该领域的市场规模据估计超过了1.3亿英镑,但是,对有利可图的ω-3脂肪酸行业来说,它的未来发展将面临着一个重大挑战,那就是需要开始对ω-3脂肪酸的种类进行区分。F&S公司所发出的警告也支持了外界此前要求对3种主要的ω-3脂肪酸进行区分的呼吁。这3种ω-3脂肪酸分别是来自于海洋渠道(比如鱼类)的二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸,以及来自于植物渠道(比如亚麻籽)的α-亚油酸。目前,消费者对于摄取EPA和DHA所带来的好处尚缺乏认同度。ω-3脂肪酸行业需要应对的第二大挑战是欧盟出台的卫生监督规定。这项法令已经引起了行业对市场可能发生动荡的担忧。虽然面临多种困难,但迄今为止,ω-3脂肪酸行业一直在有效应对这些问题,对生产商来说,整个市场仍然呈现出强劲的发展势头。F&S公司预计,随着脂肪酸在功能性产品领域里的应用潜力得到更加广泛的研究,ω-3鱼油将会强势增长。

事实上,前年11月份,在一项对各大超级市场出售的食品上张贴的ω-3 脂肪酸标签所作的调查发现,许多产品使消费者产生了混淆,因为食品生产商未能针对顾客区分不同种类的ω-3脂肪酸。为了让消费者知道并不是所有的ω-3脂肪酸都能够带来同样的益处,包括嘉吉公司、加拿大海洋营养保健品公司和Martek 生物科学公司在内的12 家ω-3脂肪酸生产商合力组建了“全球EPA及DHA ω-3组织”,以解决行业所面临的问题。

(三)单克隆抗体药品市场至2016年将增长两倍

全球领先的制药与医疗保健问题研究和咨询公司之一决策资源公司发现,受当前可接受疗法利用率不断增长的推动,2016年单克隆抗体药品市场规模将增长两倍多,达到167亿美元。这些疗法包括罗氏/基因技术公司/中外制药株式会社的阿瓦斯汀、百时美施贵宝//默克的爱必妥、基因技术公司/中外制药株式会社的以及罗氏的美罗华。 这份题为“Antibody Therapies in Oncology”(肿瘤抗体治疗)的最新报告发现,到2016年,单克隆抗体药品类别市场增长的主要推动因素将是当前批准的单克隆抗体在其他患者人群中的适应症拓展以及在美国、法国、德国、意大利、西班牙、英国和日本所获得新的适应症认可。2006年,阿瓦斯汀获准用于非小细胞肺癌和结直肠癌的治疗自此,在该报告所涉及的癌症中,该药品已获准用于治疗乳腺癌和肾细胞癌,预计该药品还将获准用于前列腺癌和卵巢癌的治疗。即使只有少量患者出现某些相同的适应症,阿瓦斯汀适用于多个肿瘤类型仍是其获得成功的关键所在。

尽管爱必妥不像阿瓦斯汀那样成功,其产生的营收或适用的肿瘤类型均不如阿瓦斯汀多,但爱必妥在治疗直肠癌和头颈部鳞状上皮细胞癌方面获得大量销售额。同时,预计爱必妥还将获准用于非小细胞肺癌的治疗,这将显著推进其销售额增长。最后,尽管Rituxan/美罗华对许多亚型非霍奇金淋巴癌的治疗应用已达到饱和,但预计该制剂将会获准用于慢性淋巴细胞白血病的治疗,从而提高欧洲的处方量增长。欧洲的环境受成本制约,因此限制了药品的非适应症使用。到2016年,4种新型单克隆抗体的推出也将推动市场销售额,这4 种新药分别为:Genmab/葛兰素史克 用于治疗非霍奇金淋巴癌和慢性淋巴细胞白血病的ofatumumab、Medarex/百时美施贵宝用于治疗多发性骨髓瘤的ipilimumab、Genmab 用于治疗T细胞淋巴瘤的zanolimumab 以及基因技术公司/罗氏/中外制药株式会社,用于治疗乳腺癌的pertuzumab。到2016年,这些新兴单克隆抗体药将对强劲的销售额作出贡献。他们将为那些当前治疗选择受限的患者提供新的治疗方案或在结合旧药的治疗过程中改进疗效。然而,市场的主要增长将受到适应症拓展和当前已上市的单克隆抗体药品不断增长的利用率的推动。

四、国际生物制药产业动态

据统计,全球生物药品市场规模1997年为150亿美元,2000年300亿美元,预计2003年将达到600亿美元。2001年,全球医药和生物技术公司之间的合作项目480个,生物技术公司之间的合作项目550个。而生物技术新药品的开发,美国处于第三阶段临床实验的产品300多种,欧洲处于第二或第三阶段临床实验的产品110种(其中的66项来自英国),加拿大处于不同研究阶段的产品400多种。到2020年,利用基因重组技术研制的新药可能将达到3000 种左右。

(一)英国

英国生物技术产业的科学基础是其他欧洲国家无法比拟的,在这一领域,英国已经获得了20多个诺贝尔奖。DNA结构及单克隆抗体构造的发现,DNA指纹印的发明,以及抗体工程的进展等发明创造为产业的发展创造了十分有利的条件。近年来,英国在人类基因测序(英国是人类基因组计划的重要参与者,承担了1/3的测序工作。剑桥桑格中心在其中发挥了重要作用)、克隆技术(世界上第一只克隆羊“多莉”就诞生在英国)以及基因治疗等方面都有不俗表现。英国生物技术产业主要集中在伦敦、牛津、剑桥、爱丁堡等高等院校科研机构密集的地区,目前仍居欧洲第一,全球第二(仅次于美国),从业人员有1.4万多人,年销售额约40亿英镑,生物制药是该产业中的强项。目前,涉及这一产业的公司除了世界著名的大型跨国公司和SmithKliheBeacham之外,还有约250多家医药公司。

(二)德国

截止2001年底,德国生物技术领域从业人员为14408人,较之2000年增长35%,企业数增长10%,低于此前高速膨胀阶段的增长速度,说明该行业已进入整合、巩固阶段。据德国联邦教育和研究部2002年5月发表的报告指出,2001年德国生物技术行业销售额达10.5亿欧元,创历史新高,加强了其在欧洲生物技术研究开发中心之一的地位,亦拉近了与处于世界领先水平的美国同行业的距离。但全行业仍处于亏损阶段。据统计,2001年德生物技术行业亏损仍达4.11亿欧元,比2000年上升66%。2001年,全行业用于研究开发的费用首次突破10亿欧元,达12.3亿欧元。目前很多公司仍将主要精力集中在研究开发领域,几乎没有任何产出和市场销售。专家认为,鉴于诸如医药产品和生物工艺的研制开发一般要持续数年甚至上十年时间,因此,生物技术领域投入高于产出的现状可能仍将持续一个时期。尽管德国生物技术产业的发展势头强劲,但与美、英相比还有不小的差距。据安永国际会计咨询公司主持的首次国际生物技术产业调查报告显示,德国生物技术企业前年只有7药品进行临床二期和三期检验。而德国在这一领域里的最大竞争对手英国在进行二期、三期临床检验的114 种欧洲药品中占了66种,排在欧洲首位。美国作为世界生物技术最发达的国家,仅三期临床检验(市场准入的最后阶段)的药品就达300种。

(三)法国

统计结果表明,1998年以后,法国新创建了近百家生物技术企业,该领域的就业人数增加了13%,营业额提高了20%(达到20亿欧元)。2000年法国政府对生物技术研究、开发的总投入为2.15亿法郎,2001年将达到2.5亿法郎。

(四)瑞典

据综合评估,1999年瑞典生物技术产业在欧洲排在英国、德国和法国之后,位于第四。绝大多数公司分布在新药开发、诊断、生物技术仪器设备和生物品生产领域。瑞典生物技术公司中员工的素质较高,其中的10%~12%具有博士学位。1999年,新药开发领域就业人数比1997年增加了82%,生物技术仪器设备和医疗技术公司同期就业人数增加了50%,但是农业生物技术领域就业人数比较稳定。1999年,虽然所有公司产值都有增加,但是,相当大比例出现了亏损,特别是新药开发和医疗技术公司。

五、中国生物医药产业动态

据不完全统计,全国海洋药物正常生产品种接近30余个,海洋药物生产企业就有40多家,年产值约10亿元,年创汇数千万美元。同时,已从海洋生物中克隆一批重要的功能基因。

(一)海洋药用资源丰富

目前,国际公认的海洋药物已有抗生素中的头孢系列、抗病毒药物阿糖腺苷、褐藻酸钠药物系列,此外,进入临床试验或临床前试验的海洋药物已有40多个。海洋生物成分结构新颖、活性独特,大多具有抗肿瘤、抗癌、抗病毒活性,是开发新药的巨大基因库。壳多糖、褐藻胶等4类海洋多糖的大量存在,为海洋药物的开发提供了坚实基础。以壳多糖为例,这一生物体内少见的天然聚阳离子生物多糖,具有优良的生物相容性和生物可降解性,截至目前,在医药材料、制药上的应用已达500种以上。

我国是世界上最早开发海洋药物的国家,20世纪90年代海洋药物研发列入国家科技计划后,国内的海洋药物进入快速发展期。然而,在这极具药物研发潜力的领域,还有一些问题需要解决:首先,已经上市或者正在研究的药用海洋生物品种十分有限,微生物资源的开发有待加强,另外,目前研发集中于抗癌药、新靶标筛选模型偏少等问题需引起重视。

鉴于化学修饰及合成仍然是获得新药先导化合物的重要手段,微生物资源是海洋药物研发的方向,基因资源的开放将是今后海洋药物研发的主要内容之一。接下来,中国的海洋药物研发应重视基于海洋新药先导化合物发现的新资源开发和现代海洋中药的开发,并从国家的层面进行海洋药物研发,即制定国内海洋药物研发计划。

(二)研发重视“个体化”

与海洋药物一样,“个体化”药物的报告同样引起与会药师与企业界代表的关注。美国有媒体早在1999年就提出了全球将进入‘针对个体的独特遗传特征的个体化用药新时代’,目前中国也已经在建中国人的药物基因组网络,并为中国的个体化用药和相关新药开发提供数据支持。人类基因组计划的实施和进展,促进遗传药理学和药物基因组学发生了重大变化,近20年来,遗传药理学的研究证实了药物代谢酶、转运体和药物作用靶点的基因多态性是药物反应个体差异性的原因。除了药物代谢酶差异和种族之间的差异,个体与个体之间的差异同样存在。而药物基因组学正是应用已获得的遗传信息预测药物治疗结果,进而促进药物开发,并为每个病人合理药物治疗提供科学依据。

第6篇

【关键词】环境监测技术;应用现状;发展趋势

0 引言

在最近的几年之中,环境污染有逐渐蔓延的趋势,新生的污染物质逐渐增多,环境的污染逐渐变得复杂起来,环境的问题成为了国际上所讨论的热点话题。所以将管理的制度提高上来,加强环保工作的建设力度。作为环境保护基本的内容,也就是环境监测来说,它在环境决策与环境的管理上的一个重要技术。很多的学者们在最近的几年时间对于环境质量综合的评价进行很多研究,并且有了一定的研究成果。所以可以看出对于环境监测技术方面问题的探讨与研究是非常有价值的。

1 环境监测的概念

环境监测是对环境质量进行评估的重要手段,也是进行环境执法的重要依据。以前,环境监测仅限于对放射性物质的监测,随着工业的发展和环境污染的加剧,此后,环境监测的范围逐渐扩大,包括对环境质量、环境污染等的监测。环境监测的一般流程是现场调查、布点、收集样品、处理与保存样品、分析测试、数据处理、综合评价。对数据进行分析和处理之后,往往还需要进行评价,并写出相关的报告,为以后进行相关的工作提供合理的依据。

2 环境监测技术的应用现状

2.1 生物技术的应用现状

随着经济的发展,生物的技术也已经达到了一定进步,用现在的生物技术的新技术逐渐被人们广泛应用。这种技术已经成为了我国在应急的监测仪器上的重点内容,生物的技术对于环境的监测之中地位逐渐提升,表现了科学研究领域的交流与合作,对环境保护有着非常重要的作用。

这种现代的生物技术是用DNA的重组技术来表现的,一般用生物学、微生物学等学说作为学术支撑体系,同时与化工与化学等进行互相的渗透与结合,逐渐将环境监测技术的理论发展起来。

另外,在森林与绿地等一些生态系统中3S的技术也逐渐将自身的作用有效发挥出来。在对生态的研究之中,生物大分子是主要的一种研究范围。和其他的一些手段对比,这种技术有着广泛、特异等功能,它可利用分子的水平来研究一些生态问题,对于解释生物和环境间的作用有着很好的利用。

另外在生物技术的应用之中还有一种非常现代的技术手段,也就是PCR,它有着灵敏、快速、准确、便捷等一些优点,对于传统的办法来说,它有着不可替代的作痛。它在一些技术的研究中与环境发展之中有着重要作用。

2.2 3S技术的应用现状

3S主要包含有GPS、GIS、RS这种中独的技术的结合应用,形成了3S这项综合的技术。它主要包含了信息的处理、获取、应用,存在着多方面的好处。

2.2.1 在水资源中的应用

对水资源的调查评价当前国内外3S的技术对于水资源的调查与评价上的应用是非常广泛的。其主要应用在流域水文的模拟、生态消耗水量的分析、对水资源的评价等等。

对于我国水环境状况的监测应用将GPS、RS以及常规的监测技术进行有效的综合应用,并用GIS作为对信息进行处理的一个平台,能够有效实现对于一些水域的分布变化、营养化以及沙泥的污染程度实行监测。

2.2.2 在湿地研究上的应用

应用多相化遥感动态监的技术来获取湿地中的一些信息,并经过对于地理信息中较为系统的技术中的空间分析的功能以及对数据进行有效管理的功能实现湿地信息的及时更细,有效取得湿地的一些变化信息。在湿地的制图之中,现在许多国家已经逐渐出版沼泽的湿地图形。在我国还利用3S的技术编制出各种不相同比例湿地的生态图形等。

2.3 理化科学的应用现状

随着科学技术的不断发展理化学科在环境的监测之中有着非常广泛的应用。其中的动态压膜方法的监测技术在二次污染的监测之中应用的非常广泛,这种技术表面的张力中的环面积和COD互相有着很大相关性质。它主要的原理就是应用热力学来将温度推出。并且这种技术不用对于水样来进行一系列预处理,而且不相同性质与浓度的一些有机成膜的分子可获得不同动态的膜压图形,有效的将分子状态与结构等充分反映出来。无需任何的添加剂,没有二次污染的现象发生,适用于水污染的研究。而在理化科学的应用之中,最近的几年以来,对于DOAS技术的应用已经逐渐形成了一种体系。这种技术工作的原理主要是应用分子窄带的吸光,来对光谱进行吸收,对于气体中的组成进行辨别,并经过吸收谱强度来推算出被测量气体浓度的数值。之后通过一些数据的处理环节,成功的对大气之中气体成分之中各种物质含量的多少进行检测。

2.4 信息技术的应用现状

2.4.1 对无线传感器的应用

在环境监测之中对于无线传感器的应用时一种层次类型的网络结构,其中最为地步的层次是在监测的实际之中,传感器的一个节点。之后的上层有基站、传输的网络,最后两节到网络之中。

2.4.2 PLC技术的应用

PLC是一种将自动化、计算机一级通信的技术集成一体的一种新型装置,它在结构之上对于防尘、抗震等都有着有效作用,适合在条件较为恶劣地方或者是工业的现场。对于一些雨水的监测一级农业的生产或是抗旱防洪等方面有非常重要的作用。

3 海洋环境监测技术

3.1 实时监测岸基海洋环境装置

实时监测岸基海洋环境装置是一种实时采集地区海洋环境预报数据的系统,它的主要作用是:对岸基海洋的环境进行实时监测,有利于人们及时了解岸基海洋的环境状况。应用实例有:1991年美国国家海洋大气局在佛罗里达州坦帕湾安装了物理海洋学实时系统,能够实时获得该海湾的水深、风向、潮汐、潮流以及海面油膜移动等数据和状态,这些监测得来的数据对海上船只航行、海面油污移动或者海难搜救起到重要作用。平均每年给坦帕湾创造了超过200万的经济效益。

3.2 卫星遥感技术

随着计算机卫星技术的发展,卫星遥感监测技术已经广泛应用于海洋环境监测,并取得良好成效。应用的技术配置具体包含有多光谱扫描仪、海洋水色成像仪、沿岸带水色扫描仪和合成孔径雷达等。一般陆地卫星的多光谱扫描仪是用于沿海悬浮泥沙含量和其扩散状态的监测;用于工业排污与生活污水的监侧。应用实例有:在1972~1977年间出现了3次大范围海上溢油问题,采用海洋水色成像仪与沿岸带水色扫描仪用于悬浮物浓度或者海域叶绿素的分析,实现全天24h的海洋油污实时监测,具体监测溢油的分布范围、油膜厚度、移动扩散状况和溢油量等。而合成孔径雷达可以自动生成油污染图像,能对热污染与城市污水排放成图,还能帮助追查突发溢油事件的污染源。

3.3 航空油污监测技术

近十年来来,随着石油工业的发展,海上石油运输行业也形成一定规模,由此也引发了石油、原油泄漏等问题,针对这种情况,航空油污监测技术的应用逐渐成熟起来。这项技术具有反应快速等优点,在海洋环境监察及执法取证等方面成效显著。在20世纪90年代初,英、法、美、日、丹麦等国家在固定海域联合投放了大概25~30台型号、功能不一的航空污染监测系统,而且这些国家的海域管理部门都配置了油污监测的实时预报系统,对本国的监测点实施24h不间断的实时监侧,不仅起到有效测量油溢海区的面积、油膜的厚度以及油溢量等,还能精确鉴别污染物种和污染来源,帮助对非法排污者进行有效取证。

4 结束语

环境监测技术能够为环境保护提供科学合理的依据,对防治环境污染,加强环境保护有着重要的现实意义。今后在工作实践中,我们需要重视环境监测技术的运用,加大资金投入,进一步规范环境监测的各项工作,提升监测技术、更新监测设备、提高监测人员的综合素质,建立健全与完善的环境监测体系,推动环境监测工作的进一步发展。

【参考文献】

[1]胡冠九.浅谈我国环境监测技术发展趋势[J].环境科学与管理,2005(05).

第7篇

关键词 野菜文化 实践活动 教材资源

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

文件编号: 1003 - 7586(2016)11 - 0045 - 03

现行的初中生物学教材,南北通用、城乡通用,教材上列举的许多生物资源当地没有,给生物学实践活动的开展带来许多不便和遗憾。因此,初中生物学实践活动的开发应与当地的生物资源状况,特别是当地的生产、生活实际进行联系。野菜文化是南京的非物质文化遗产,与学生的生活紧密联系。如何将野菜文化资源应用到初中生物学实践活动的开发当中?笔者通过一线的实践研究,提出以下几点建议。

1 与教材资源进行整合

教材是经过严密选编的系统化的学科知识,虽不能完全概括该学科领域的全部知识与结构,不是唯一的课程资源,但却是最基本的课程资源。教师在挖掘教材资源的过程中整合南京野菜文化,可以有效激发学生的兴趣,开阔学生的视野,开发出适合初中学生的生物学实践活动。以苏教版八年级教科书中“生物多样性及其保护”一章为例,将“调查生物多样性的价值”活动与野菜文化进行整合,开发出了“关注南京野菜的未来发展”的实践活动。

活动简介:据野菜种植户介绍,野菜种植简单,产量高。以马兰为例,每过20多d就能割一茬,一次能收将近1 000 kg,一亩地收益1~2万元不成问题。我国野菜也备受国外客商的青睐,年需求量一般为200万t,先后出口到日本、南韩、欧洲、东南亚等国家及香港、台湾地区。南京地形多丘陵、江湖,且冬暖夏热、四季分明,十分适合野菜的生长。南京有着全国最大的野菜市场,其野菜食众之多、历史之久,在全国堪称一绝。如何开发利用南京的野菜资源,将南京的“野菜文化”推广到全国乃至全世界,是一个值得调查、研究和开发的课题。

活动目标:

(1) 促进对南京“野菜文化”的重视并对南京野菜的未来发展产生思考;

(2) 提高搜集资料、整理资料、运用资料的能力;

(3) 增强对家乡和自然的喜爱之情。

活动指导:

(1) 活动开展前提前,进行讨论小组的分组,完成对南京野菜资源、南京野菜的发展现状以及其他地区野菜产业的发展情况等资料的搜集工作。

(2) 各讨论小组的成员准备好个人材料,就“南京野菜的未来发展”提出个人初步设想。

(3) 先小组内部讨论,后各小组派代表陈述讨论结果,最后再全班进行探讨,完成对“南京野菜的未来发展”的设想。

(4) 整理讨论内容,给南京市政府写一封关于“南京野菜的未来发展”的信。

2 与学生兴趣进行结合

实践活动开发的目的之一,就是能最大限度满足学生个性发展的需要,符合学生的需求。“兴趣是最好的教师”,初中生物学实践活动开发在形式上是“以校为本”,但其背后的真正哲学理念是“以学生的兴趣为本”。南京人有春天吃野菜的习俗,许多学生对南京人爱吃野菜的原因很感兴趣。笔者以此为抓手,“研究南京的野菜民俗”的实践活动应运而生。

活动简介:南京人有吃野菜的习俗,有很多本地民谣与野菜有关。例如,“南京一大怪,不爱荤菜爱野菜”“南京人,不识好,一口白饭一口草”等。可见南京人对野菜的热爱,甚至是依赖。这倒并不是不识好,野菜可是个好东西,对人体有诸多好处,不少南京人喜欢在野外游玩时采摘野菜以备食用。教师带领学生对南京人一起走进“野菜的民俗”吧!

活动目标:

(1) 通过活动,学生通过调查发现南京人爱吃野菜的原因以及相关的民俗;

(2) 提高问卷调查和资料搜集、分析、处理的能力;

(3) 形成人与自然和谐相处的情感以及一定的人文主义情怀。

活动指导:

(1) 活动开展前提前分好小组,各小组合作完成调查任务。

(2) 各小组应提前制作好问卷调查表,并在社区、广场选取适宜的位置开展问卷调查。

(3) 调查活动完成后,小组长汇总资料,全班分析数据,并由专人利用Excel软件制作柱状图,找出南京人爱吃野菜的原因以及相关的民俗。

3 与生物技术进行融合

初中学生在了解了一定的生物学知识,掌握了一定的生物学学习方法的基础上,喜欢提出比较开阔发散的问题,乐于了解生物科学和生物技术,但由于课堂诸多的限制,他们的再研究受到了束缚。为了适应时代的发展,生物科学的教育力求更注重学生的发展和社会的需求,更多地反映生物科学和生物技术的进展,更关注学生已有的生活经验,更强调学生的主动学习。笔者深入研究生物技术,融合野菜文化,开发相应的实践活动――“野菜的种植探索”,可以给初中学生提供一个再次学习的平台。

活动简介:野菜是世界植物资源中极其珍贵的物种,以其高营养、高医疗保健作用和回归自然、无公害的质量备受人们喜爱。多年来,世界各国都在重视这些资源的开发,未来市场需求潜力巨大。近年来,我国野菜事业发展迅猛,但总的来讲,产业链发展极不均衡,野菜产品多以采集为主,从而导致生态资源破坏日益严重。野菜生命力极强,生长旺盛,病虫害很少,栽培方法简单,成本低廉。通过搜集或购买野菜种子,利用播种种植法尝试野菜栽培,简单易行,既可以帮助学生掌握简单的种植技术,又可以促进学生进一步了解野菜的知识,更可以帮助解决因大量采摘野菜而造成的生态资源破坏等问题。

活动目标:

(1) 了解野菜的种植方法,掌握简单的种植技术;

(2) 理解科学、技术、社会、自然之间的关系。

活动指导:

(1) 问题讨论:野菜种植的常用方法有哪些?

(2) 查阅资料,了解不同野菜的种植方法,如播种、扦插、分根、压条等。

(3) 观看野菜种植的视频,掌握野菜种植的一般方法――播种种植法。

(4) 小组讨论:用播种法种植野菜有哪些注意事项?

(5) 小组合作,种植野菜。

(6) 种植完成后,定期护理野菜,成熟后采集、烹饪,开展品尝活动。

4 与相关学科进行关联

诗词里时常会体现生物学现象,画卷上经常会涌现多样的生物,音乐中常常展现生物带来的灵感……生物学其实和很多学科都可以建立联系。在初中生物实践活动的开发过程中,笔者将生物学科与语文、美术、音乐等学科以及野菜文化进行关联,从而提升实践活动的综合性和趣味性,如“品味文学中的野菜文化”实践活动开发实例。

活动简介:荠菜是一种十分常见的野菜,自古以来就有着极旺的“人气”。宋朝的大文豪苏轼就曾用“天然之珍”来称赞荠菜,并夸它“虽小甘于五味,而有味外之美”。无独有偶,南宋大诗人陆游也十分喜爱荠菜,他曾吟诗“雨后初得荠,晨庖有珍烹”来形容自己对荠菜的迷恋。如果要追述野菜“很久很久以前”的事情,那么就要从两千多年前说起了。那时候有一部诗歌总集,名叫《诗经》,它囊括了西周初到春秋中叶这段时期内的三百多首诗歌,里面曾多次出现野菜的身影,比如人们所熟知的荠菜。除此之外,还有其他100多种野菜。教师带领就从《诗经》开始,一起来研究文学中的野菜文化。

活动目标:

(1) 品味文学中的野菜文化;

(2) 提高团队协作能力;

(3) 体会人与自然和谐相处的美好。

活动指导:

(1) 全班分为5或6个研究小组,每组5~8人,在教师的帮助下确立各自搜集资料的年代,具体分工则由小组学生自行商定。

(2) 利用网络图书馆,各小组将所选年代里与野菜相关的文学作品进行梳理。

(3) 各小组将搜集的资料进行汇总,集体研究,制作多媒体课件,派一名组员进行现场汇报,全班共同品味其中的野菜文化。

5 与热点话题进行联系

《舌尖上的中国》第一季于2012年5月22日晚结束在央视一套的播出,一道道美食让人回味无穷。在食品工业化时代,人们仿佛又从该片中找到了对传统美食的热情和敬意,话题不断。2015年5月12日,《舌尖上的中国》第三季宣布正式启动拍摄。借《舌尖上的中国》之风,联系野菜文化,在学生们的热捧中,开发了“野菜的烹饪”实践活动。

活动简介:人们喜欢吃野菜,认为其新鲜没有污染,对身体有好处。可是,野菜要怎么吃呢?其实很简单,凉拌、清炒、煲汤……方法越简单,越能展现野菜的野味。除此之外,野菜还可以做成干菜或腌菜食用,不仅容易保存,而且食用起来别具一番风味。一起学习野菜烹饪的相关知识,去创造和享受“舌尖上的美食”吧!

活动目标:

(1) 初步了解野菜食用的注意事项和烹饪方法;

(2) 提高动手能力;

(3) 体验亲自下厨的乐趣,感悟生物和生活密不可分的关系。

活动指导:

(1) 教师介绍野菜食用的注意事项。

(2) 学生观看野菜烹饪的相关视频。

(3) 教师演示几种常见野菜的烹饪方法。

(4) 学生尝试亲自动手烹饪美味的野菜佳肴。

(5) 学生相互品尝,相互评价。

综上所述,具有南京地方特色的野菜文化,是极具利用价值的课程资源,将其应用到初中生物学实践活动的开发当中需要与教材资源、学生兴趣、生物技术、相关学科以及热点话题有机结合。这样,既能极大地激发学生学习生物学的兴趣,使其体验生物学科与生活实际的密切联系,还可以提高学生的文化素养,培养学生的动手操作能力、科学思维能力和创新意识,促进学生的全面发展。

参考文献:

第8篇

关键词:会聚技术;NBIC鸿沟;社会公正

中图分类号:N39;B82 文献标识码:A 文章编号:1001—5981(2012)06—0126—05

人类进入到21世纪,旨在提升人类能力的会聚技术(Convergent Technology)诞生,它包括纳米技术(Nanotechnology)、生物技术(Biotechnology)、信息技术(Informational technology)和认知科学(Cognitivescience),简称NB!C。以上四个领域任意两两融合、三种会聚或者四者集成,都将产生难以估量的效能,极大地提高人类生存发展的能力。

会聚技术增强人类能力具有不同于历史上其他人类增强技术的突出特点:

第一,从目的看,会聚技术是把提升人类自身能力作为最根本的价值诉求。每个时代的技术都有其特定的目的,而会聚技术与以往技术的最大不同之处是把提升人类自身能力作为其直接目标。最先提出会聚技术的美国于2001年12月召开了世界上第一次会聚技术会议,对“提升人类能力的会聚技术”进行了研讨。以这次会议讨论的内容和结论为基础,2002年6月面世的研究报告指出:会聚技术最让世人震惊的是对于人类自身的改变,人类将在纳米的物质层面上重新认识和改造世界以及人类本身:人类大脑的潜力将被激发出来;人的悟性、效率、创造性及准确性将大大提高;人体及感官对外界的突然变化,如事故、疾病等的感知能力变得敏感;人类将可以以原子或分子为起点来诊断和修复自身与世界;老龄人群普遍改善体能与认知上的衰退;人与人之间产生包括脑一脑交流在内的高效通讯手段。一句话,NBIC将大大增强、提升人类素质和能力。

第二,从方式看,会聚技术实现了“外部性技术”向“内部性技术”的重大转向。按照技术作用于人类的方式,技术可以分为外部性技术与内部性技术。所谓“外部性技术”是几千年历史上人类一直倚重的、通过改变人类社会的外部环境或者增强人类所使用工具的力量来作用于人类外部世界的技术。外部性技术是以间接的方式作用于人类,即通过改善人类使用的工具或生活环境转而作用于人类。而以会聚技术为代表的高新技术彻底地改变了技术作用于人类的传统方式,直接作用于人类本身——通过提升增强人类的体力、智力、记忆力、理解力、生命力等方式来提升增强人类适应和改变生活环境的能力,这就是内部性技术。内部性技术不再仅仅追求创造工具、改善条件、改进方式等以有限“延长”人类的手臂,而是通过增强人类体力、提升和拓展人类智力、修复或替换人类组织器官等以追求无限延长人类的生命、全面提高人类的智慧。从外部性技术向内部性技术的转向是会聚技术所表征的21世纪高技术发展的一个重要特征。作为“内部性技术”的集中代表,会聚技术为我们提供了一个在纳米物质层面从全新的尺度和高度、在一个的视角来发现和改造人类自身的机会和境遇。

第三,从程度看,会聚技术增强人类能力达到了人类进化的新阶段。技术增强人类能力经历了以下几个阶段:(1)技术作为人类体力延伸拓展的阶段,如耕作和畜牧技术、畜力运输替代体力等。(2)技术作为人类感观延伸拓展的阶段,如指南针、显微镜、望远镜等。(3)技术作为人类智力延伸拓展阶段,如计算机等。(4)技术作为人类进化的新阶段。“生物技术、神经科学、计算机技术和纳米技术的进展及其结合意味着我们将拥有新的增强技术。”。会聚技术主要在三个领域增强人类能力:一是医学治疗范围,例如:视觉、听觉的修复,四肢弥补术,遗传疫苗,情绪管理,个性化用药,器官克隆,记忆修复等等。二是增加人的功能或机能,即把常人变成具有某种特别能力的“超人”。例如:增强记忆,增加红外夜视能力,增加植入式无线通讯能力,增加实时图像、声音数据挖掘、检索发现能力等等。三是有计划的进化,即可以在试管内有选择地“设计”人的某些机能。例如:通过移植猎豹的相位基因,人的奔跑速度可以超过猎豹。正如《提升人类能力的会聚技术》报告中指出:“如果认知科学家能够想到,纳米科学家就能够制造,生物科学家就能够使用,信息科学家就能够监视和控制”。会聚技术将人类体力、感官能力、认知能力拓展到一个新的阶段——人类进化的新阶段,最终将可能产生有别于现今的新人类,进入所谓的“后人类时代”。

第四,从后果看,会聚技术增强人类能力将引发极其严峻的社会道德问题。邱仁宗先生研究了这一问题,并提出了有关会聚技术将引发八个方面伦理问题:(1)狂妄自大或扮演上帝角色论证;(2)青春永驻或蔑视肉体论证;(3)轻视人性或“足矣”论证;(4)能力分隔或遗传分隔论证;(5)民主证或“美妙新世界”论证;(6)非人化论证或Frankenstein论证;(7)强迫幽灵论证或优生学战争论证;(8)生存威胁或终结者论证。。《超越治疗:生物技术与对幸福的追求——总统生命伦理学委员会的一份报告》对此也有警觉。该报告聚焦于新技术在生命医学领域将给人类带来的后果,表示出了深刻忧虑:一是健康与安全;二是竞争活动的公平;三是分配正义;四是自由问题。并且提出,即便上述问题都得到了解决,人们能够安全地、平等地、非强制地、并非赶时髦地使用生物技术,以追求幸福或自我完善,伦理与社会的问题依然存在。

个体依赖会聚技术似乎生活得越加美好,社会却因个体的追求完美而问题重重。的确,“高新技术的出现也可能带来新的问题,对平等的理念形成新的冲击,造成一些新的不平等现象,以至于在趋向平等的同时,也将我们引入不平等的新纪元。”

公正问题是科学技术时代伦理学的主题。会聚技术引发的平等、公正伦理问题主要体现在会聚技术研究以及应用两个层面。从会聚技术研究视角看,其研究的起点、过程和结果都存在不公平。

研究起点的不公平。主要指在会聚技术的研发中,发达国家与发展中国家相比不在同一起跑线上。会聚技术着眼于人类自身能力的提高,一方面,投资数额非常巨大,另一方面,回报无比丰厚,以至于一项专利可以成就一家企业,甚全带动一个产业。因此,谁在会聚技术上领先,谁就拥有未来的一切。美国是会聚技术研究的发起国,会聚技术已经引起了政府和科学界的广泛关注。2001年12月至今,由美国政界、商界和学术界精英参加的NBIC会议已举行了3次,并达成共识:会聚技术是推动美国经济长期繁荣发展的关键和“确保21世纪优势地位的着力点。”美国国防先进技术研究计划署也就会聚技术的关键基础领域,例如通讯技术、机器人、传感器、先进材料以及机械系统等方面的研究斥巨资支持。在欧洲,面对技术发展的无限可能性,欧洲联盟的执行机构欧洲委员会在2004年组成高级专家组研究对策,争取在这一轮竞争中迎头赶上。其中,最重要的一份报告《会聚技术——塑造欧洲社会的未来》指出:利用会聚技术发展人类社会的时机已经到来,欧盟委员会及其成员国应该理性地认识会聚技术的潜在能力,适时地制定科研任务,对会聚技术进行合理的投资以及科研奖励,增强经济竞争力。加拿大也非常重视技术融合的趋势。2003年4月,加拿大国防研究与发展组织(DRDC)在渥太华召开了一次研讨会,探讨会聚技术可能带来的破坏力在国防科技中的影响,就“技术的会聚”、“自动智能系统”、“通讯技术”、“隐形技术”、“量子计算机与加密技术”五个主题进行了研讨。韩国、日本等国也做出了积极反应。韩国科学技术部2003年已开始实施由“高新技术融合发展促进企划委员会”制定的“融合技术”开发规划。日本立足其具有市场优势的电子产品、通讯技术和纳米设备,加强会聚技术的开发应用。2002年,日本综合技术会议在确定未来3—5年的科研课题时,就将纳米技术与生物技术的融合作为研究重点。可见,世界主要发达国家和地区的政府和科技界纷纷聚焦会聚技术,投入巨资竞相研发。由于发达国家资金雄厚,投入力度大,科技水平高,研究起点也高。但是广大发展中国家由于贫穷,缺乏资金和人才,技术力量薄弱,难以开展会聚技术的研究。这种研究起点上的不平等,既是“天生的不平等”,也是在旧有不平等的基础上形成的新的不平等。这种起点的不平等,再加上知识产权制度的保护,将会剥夺其它研究者、研究机构,特别是发展中国家研究机构开发和应用会聚技术的权利。

研究过程的不公平。包括两个方面:一是用野蛮的手段掘取重要技术资源,二是研究手段不道德。从前者看,由于广大发展中国家对会聚技术的研发或尚未启动,或刚刚起步,相关重要资源往往被发达国家所攫取。以基因资源为例,基因被称之为“基因黄金”,谁拥有了更多的基因资源以及这些基因的专利,谁就能在将来占据主导地位。世界各跨国公司和研究机构正在不择手段地通过各种方式使私人资本变成基因资源的主人:或者利用所谓的“旅游观光”,对具有较大经济价值的动植物,顺手牵羊,归为己有;或者用少量金钱买下生物资源;或者用合作的名义,把具有巨大经济价值的基因资源归为己有。从后者看,研究过程中研究手段的不道德导致不公平。例如,发达国家在研发人体增强技术的药物后,接着进行人体试验。而人体试验大多选在非洲和亚洲落后的发展中国家。这些接受试验的人得到的报酬,仅仅几十美元,或数百美元,却可能承担极其严重的实验风险。“事实上,今天的高技术更明显地为利润所驱使,今天之基因工程比起传统的生物医学研究来说,考虑的更多的是投资者和公司股东的利益——他们首先从中获益,相反承担其代价的却可能是其他人或整个社会。”而这种不公平的试验方法目前在全世界有扩大之势。

研究结果的不公平。由于会聚技术研究起点不公平,研究过程不公平,必然导致结果的不公平。在发达国家向发展中国家的技术转移中,一些大公司明确宣称:技术不是免费物品,而是价格昂贵的商品。他们通过对会聚技术的垄断和在全球形成的生产销售系统来保持在世界经济中的主导地位。而资金匮乏、技术落后的发展中国家不得不接受过时的产业转移,从事低附加值产品的生产,以及用资源与市场份额换取技术升级。虽然发展中国家在会聚技术的研究过程中作了牺牲,但他们不仅不能平等地分享会聚技术带来的好处,相反还可能被迫接受会聚技术带来的严重后果。高技术一方面使人与人之间、国家与国家之间的联系更加紧密,另一方面又使其间的张力更强;它使竞争更加激烈,使财富更不能合理地分配,贫富之间和强弱之间的差距更加拉大,国际间或一国内出现更严重的不公平。技术权贵的高傲感和技术落伍者的卑微感形成更加鲜明的对照。

会聚技术研发中的种种不平等导致其应用中也存在不平等。肖锋教授对高技术应用中的不平等问题进行过分析,他指出:“技术本来就包含不平等的可能性。拿技术成果的使用来说,尤其是一些高技术成果只能为少数人享用,无疑是因为技术的成本太高,技术不能成为大众的技术、‘民主’的技术,而只能是少数人享用的技术,形成技术上的人与人不平等。”会聚技术在应用中由于加大了人与人之间、群与群之间的不平等,从而形成应用中的“NBIC鸿沟”。

第一,人与人之间鸿沟:代内公正与代际公正问题。

从历史上看,新出现的技术,总是首先为富人或特权阶层的人享有。“新技术刚引入时,它的花费是很大的,仅为特定人群负担得起。”“在人类的全部历史中,人类一直生活在不平等的条件下,这种不平等首先是由属于某个人的权力和财产所决定的社会不平等。”同样,NBIC并不能给所有的人带来福音,只有腰缠万贯的富人,才会最先得到服务。而权力阶层通过权力出租也可能最先获得增强。同时,研发会聚技术的科学家和技术人员也会“近水楼台先得月”。可见,利用会聚技术增强能力主要有富人、权力阶层和科学家集团三种人。随着增强技术的应用和发展,人们可能因贫富悬殊、权力和知识的差异最终分裂为两种人:一种是得到技术增强的人即“增强人”,另一种是仍然保持自然状态的人,即“自然人”。“增强人”将在教育、就业、婚姻、社会生活等方面具有巨大的优势,与“自然人”之间产生种种不平等。这种不平等既表现在经济、政治上,也表现在教育文化和社会生活上。

在经济上,将出现“经济新贵”和“穷人阶级”的分野。每一种技术都导致形成新一类的边缘人群和新的不平等。人类增强技术可为拥有更多经济资源的人所利用,加剧贫富鸿沟,造成“能力分隔”。种种增强技术越可得,能力分隔就越大。被增强的人因为更聪明、更漂亮、更强壮成为职场上的新贵而备受青睐,获得更多的收入,而未被增强的人因为先天不足,后天亏损则发展受限,这样,旧有的社会贫富差距将会再次拉大,最终导致新两极分化,形成“经济新贵”和“穷人阶级”。

在政治上,“技术权贵”的出现将使政治平等成为空壳。少数会聚技术的精英不仅掌握由于拥有技术而生产的巨额财富,而且还可能因此在政治上占据显要地位,通过技术所具有的决定社会发展方向的作用,来显示这个技术精英阶层在社会中的支配权。掌握会聚技术的人还可能成为军事上的新强人,而由经济和军事共同决定,他们还可以成为政治上的新贵,成为凌驾一切、统治世界的“技术上帝”。当会聚技术的发达造就出威力巨大的“基因权贵”和“技术权贵”之类的新贵族后,新的人间鸿沟随之产生出来。

在文化教育上,“教育新宠”的出现使教育平等权成为新的乌托邦。因采用增强技术的人智商更高、记忆力更强,计算力超群(植入芯片),成为名副其实的“教育新宠”,他们进入更好的学校学习,接受更好、高品质的教育。而未被增强的人唯有更刻苦、更勤奋,才有可能取得好的成绩,但要想赶超增强者或与增强者匹敌,仍然是不可能的神话。

在两性关系上,“增强人”之间因门当户对,通婚自由;而在增强者与未被增强的人之间则存在歧视和通婚鸿沟,婚姻平等权将被打破。在工业化社会中,女性通常只能在政治、经济和技术决策中起次要作用;随着会聚技术的进步,原本处于不利地位的妇女会被进一步边缘化:“不知道是冷冰冰的高科技不兼容柔情浪漫的女人,还是女人们不兼容高科技,总之,最近的一项相关调查表明,年轻女人已经浙渐远离计算机学位。”性别不平等的加剧,也许是会聚技术引发的一种必然现象。

此外,在社会生活中,也将产生种种新的不平等。如申请保险时的基因歧视;医疗服务时富人因付得起治疗费用将活得长寿、健康,而穷人由于分享不到新技术所带来的好处,寿命相对较短,生活质量也较差;在体育竞赛中,借助于会聚技术方法的使人更高、更快、更强。

会聚技术的使用还可能造成代际公正问题。代际分为两种类型:一种是共时性的代际关系,亦即生活在“同一时态”中相邻几代人之间的关系,其特征是代际之间的直接交往;另一种则是历时性的代际关系,亦即现在的人与以后的人或者是现在的人与以前的人之间的关系,其特征在于代际之间的间接交往。这里所说的代际公正问题主要是指共时陛的代际公正问题,包括三个方面的含义:(1)父辈使用增强技术,后代没有使用增强技术,这种不平等可能导致父辈与后代之间的不公正的问题。(2)父母根据自己的意愿使用技术,可能导致对后代自由权利的侵犯。代际自由理念强调对于每一代人自由选择权利以及代际之间差异的尊重与保护。但是,当代人将某种标准通过技术植入下一代,迫使后代人被动接受这些标准,这种行为粗暴地剥夺了后代人自主的权利。(3)人类可以通过修补缺陷和病变基因等使自己的寿命大大延长,个体可以活150年甚至1000年以上。个体过于长寿会带来人满为患的威胁和上下几代人之间的对立,为争夺有限的资源和空间,上下几代人之间可能进行大量的畸形竞争。

第二,群与群之间鸿沟:国际公正与种族平等问题。

“NBIC鸿沟”不仅存在个体之间,而且存在于国与国之间、存在于不同种族之间。

进入21世纪,发达国家与发展中国家之间旧的不平等鸿沟尚未消除,会聚技术所产生新的经济鸿沟又将形成。发达国家由于研究经费充足,能先获取一些重要会聚技术,而对这些技术实行垄断应用,则会使国际不公正现象加剧。一个持久的关注点是“纳米分割”,富国将依靠纳米技术获得经济、医药和其他方面的利益,而穷国将因此变得更加贫穷。随着发达国家与发展中国家“经济鸿沟”的产生,又加重了政治方面的鸿沟:技术上的从属地位必然导致国家的不平等。科技实力强大的国家很大程度上能成为国际政治地位高的国家,而较高国际政治地位又促使这些国家必须发展出强大科技实力来支撑自己的这种地位,由此也形成了一种强大的政治推力。在会聚技术时代,发达国家与不发达国家在技术上的差距越拉越大,导致经济、政治和社会发展的差距也越来越大,把更多的发展中国家抛入“最不发达国家”的行列。

第9篇

1建筑技术影响因子

可以这么说,几乎所有自然科学的基础科学学科,都可在建筑技术中找到其被运用的痕迹。这就是建筑技术与其外部联系的科学性特征。数学,物理,化学,天文,地学,生物是自然科学的六大基础科学,同样也是建筑技术的基础科学。如:建筑概预算,是数学与建筑材料学的结合形成的;建筑结构,是力学上的理论力学,材料力学,结构力学,土力学等为基础理论,而力学正是物理学的一个主要部分;建筑材料,除取自于天然的材料外,基本上是经过一定的物理,化学手段制作形成的,如现代建筑通常广泛使用的水泥,其主要成分就是硅酸盐。建筑设计,最基本的“防寒避雨”的功能满足,正是在认识人类所居环境的天文,地理的基础上设计完成和实现的,包括选址,朝向,通风,采光,取暖,日照等设计内容;建筑勘测,即勘探地质,测量地理正是地学的两大基本部分;广义上来讲,任何满足“生态平衡”的建筑都可被纳入“生态建筑”的范畴,而生态技术,实际上就是生物技术或概念化的生物技术,这同样要以生物学为最基本的前提理论和概念。

建筑技术是人类对一定科学理论和应用所出现的建筑构筑的技能,工具和手法或手段。但不同的资源条件,环境条件所形成和出现的建筑工具,建筑手段等是不同的,这在人类传统时期以前的建筑发展史上表现得最为明确。如热带,亚热带潮湿区域多为巢居技术,以及后来形成的勾脚楼式的建筑技术;寒带地区则多为窟居技术,以及后来形成的窑洞式的建筑技术。又如欧洲传统时期形成了混凝土建筑技术,中国传统时期则形成了木构架建筑技术。如此等等,都是源于其客观资源,环境条件的不同于影响关系,这是自然环境影响建筑技术的一个方面。建筑技术还与一定的社会生产力水平,社会环境等条件相联系,这在较发达的现代社会里才表现得最为清晰。建筑技术实际上也是社会生产力构成的一部分。而且,社会环境———指社会存在所构成的环境,也影响着建筑技术的发展。如建筑教育,建筑技术的主体是建筑技术活动的人,而这些从事建筑技术活动的人,若接受的教育内容和程度不同,就可能发现不同的建筑技术,即使是同一种类的建筑技术,掌握和运用的结果也可能有差异。显然,社会环境条件也是对建筑技术有所影响的。

2建筑艺术影响因子

自古以来人的思想观念一直是影响人们价值取向和审美情趣的重要因素。建筑艺术的审美包含于审美,所以人类的思想是导致建筑艺术会向哪个方向发展的重要影响因素。就以中国主流思想和建筑的关系为例。提到中国建筑无论是外国人或者是中国人首先想到的一定是中国传统的木构架建筑。木材被中国人作为建筑的主要用料离不开中国人传统价值观中的天人合一。无论是儒家,道家或者是佛家都将自然看作是有机整体,认为天地、自然是人类赖以生存的基本条件,人类也是自然界中不可缺少的一环。人不要试图去改造自然,应该尊重服从自然界的普遍规律。《管子?水地》中说“地者,万物之本原,诸生之根苑也。”土地为万物的本原,生命的源泉,万物生于土地,死后又重新回归大地。世间生命轮回如斯。当中国古人意识到木材取于自然,与泥土又有生命之亲,腐朽之后又能重归自然恰巧符合天人合一的思想追求。从此木构建筑成为了中国人血脉中不可或缺的一部分。

建筑艺术因人而生,因人们的欲望而发展。由此也注定了建筑艺术离不开人的影响。艺术是人类文化的一部分,艺术的发展问题就是人类文化的传承问题。文化需要发展就需要舍弃一些旧的,不好的东西,然后自我创造,从外界吸取或者是和外界结合创造出一些适应时展的新内涵,然而向何处吸取,吸取怎样的文化又摆在了人们的面前。基于历史发展规律人们会选择拥有强盛力量的国家或区域的文化加入到本土文化中来。因为人性如斯,向强者看齐,从众心理等。就比如现如今西方实力强于世界其他区域,所以西方的文化最为被世界推崇,西方的建筑流派也同样在世界盛行,即使国力的强盛不代表文化的强盛。所以在建筑艺术发展中,人们的人性也充当着不可或缺的影响因子。

迄今为止,关于建筑之美仍在不断的探索之中,人类的生活领域有多大,则审美天地也就有多大。生活在进步、在发展和深化,人类的审美意识也必然要随之深化和进步。然而国家建筑艺术的发展究其本质就是民族文化的传承,民族的文化传承不能止步于模仿和继承别人已有的东西。要将本民族文化与世界文化相结合,走出一条具有本民族特色文化之路。说会建筑艺术,建筑艺术的发展,需要本民族的设计师肩负起寻找属于本民族建筑艺术的使命。在这一传承中,日本设计师们是成功的典范。探究建筑的影响因子是能够更好的把握未来建筑的发展方向,使得建筑更好地为人们服务,让人们享受建筑所带来的更多好处的同时,少走弯路,使得社会更好更快的发展。

作者:杨子欧 林垚 朱宇桐 单位:辽宁科技大学

第10篇

自地球上最早的生命出现以来,大自然通过DNA存储信息至今已经沿用了35亿年。硬盘、光盘在地上摔几次恐怕就要报废,再也读不出数据来,而DNA却不怕摔,不怕冻,经久耐用,即便离开生物体,在自然环境中也能保存数万年而不腐。

当然,最令人羡慕不已的还是它那惊人的存储能力。我们知道组成DNA的基本单元是脱氧核苷,每个脱氧核苷都带一个碱基,而碱基共有四种类型:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞核嘧啶(C)。如果用0、1、2、3各代表一个碱基,就组成一个四进制的存储方式。人类基因组包含大约相当于750 MB的信息,这么多信息就储存在一条比细胞还小得多的DNA上。这些信息事无巨细地告诉我们的身体:鼻子该长哪儿,眼睛长成什么颜色,某个蛋白该怎么合成……

大自然既然早已经为我们发明了这么强大的存储工具,我们为何不利用起来呢?科学家早就想到了这一点,并且近年来随着生物技术的突飞猛进,这一设想正走向现实。

在生命体内“刻字”

起初,科学家的设想是把信息存到生物体的DNA中。

我们知道,在DNA上,不仅存放着那些与生命活动有关的基因,还存放着大量曾经与生命活动有关、但后来失效了的基因。我们称这种基因为“垃圾基因”。对于有用的基因,一个碱基都不能随便更改,而对于垃圾基因,其上面的碱基不论怎么改动都不会对生命活动造成影响。如果我们把DNA比喻成一本书,这些垃圾基因就相当于书中去的一段段乱码。在乱码段落里,里面的字符不论怎么排,都不影响我们对整本书内容的理解,——因为除了傻子,谁会去读这些乱码呢。

不可思议的是,在大多数生物体DNA这本大书中,竟然多数段落都是乱码。就拿人类的DNA来说,97%的区域都被垃圾基因占据了,人类基因组22000个有用基因,总长度仅占DNA的3%。

于是科学家想,既然DNA上的“乱码区”可以随意填写,那何不填写上我们需要保存的信息呢?举个例子。现在要在DNA上存储“大科技”三个字。我们先把它们转化为电脑上的二进制码,然后再把二进制码转化为DNA上的“碱基文字”,譬如说转化结果是“A-T-T-A-C-C-G”,最后在某个细菌的DNA上的垃圾基因截取一段,把该段的“乱码文字”用“A-T-T-A-C-C-G”替代。那么随着这个细菌不断繁殖,只要这段区域不发生基因突变,所有后代身上都将带上了“A-T-T-A-C-C-G”这段信息。几百年后,我们的后人只要抓起一个细菌,通过基因测序,把这段代码测出来,就可以还原它所代表的意思——哦,原来是“大科技”!

2000年,美国生物学家就把一段信息“刻”进了细菌的体内,当然不是“大科技”三个字——我们还没有这么荣幸。他们刻进去的是爱因斯坦著名的质能方程“E=MC2”。2003年,有人又把迪斯尼动画片中的一段曲子“刻”进了细菌体内。2010年,当首个人造细胞诞生时,领导该项工作的美国基因学家卡耐基·文特尔又把所有参与该项目的科学家的名字“刻”进了人造细胞的DNA上。

在人造DNA上刻写

顺便提一下,为什么上述实验都要用细菌刻写呢?因为细菌是无性生殖的,也就是说,除非发生基因突变,子代和母代的DNA是完全相同的。有性生殖的生物就不行,因为在过程中,基因要发生重组,来自另一方的“乱码字符”将你刻的信息里头,到了下一代的DNA上,你恐怕就读不出原先的意义来了。

这种方法很巧妙,是不是?可惜还有缺点。因为生物体的基因总在发生着突变,不论有用还是没用的基因概不例外。基因突变在分子水平上表现为核苷酸上的碱基要么被取代,要么缺失,要么新的碱基。所以,你“刻写”在生物体上的信息,一代代随着时间的推移,错误将越来越多,譬如,“刻”在细菌DNA上的“大科技”过上几千年读出来说不定就成“小科技”了,再过上几千年压根儿就完全没有意义了。

为了避开这个缺点,由美国哈佛大学的分子生物学家乔治·邱奇领导的一个小组2012年8月尝试了另一种办法。他们所用的材料不是活细胞的DNA,而是人工合成的DNA。人造DNA除了不会发生基因突变这一优点外,还有一个好处是整条DNA都可以用于刻写,不像活细胞的DNA,刻写时你得小心翼翼地避开有用的基因。

在刻录的时候,他们先把文字、图片都转化成电脑上的二进制代码;然后用A或C代替0,用G或T代替1(这样做实际上把DNA上的四进制简化成了二进制);最后按这个编码在试管里合成出人造DNA。因为目前人工合成长链DNA还比较困难,他们就采用了好多段短链DNA,这些短链DNA有秩序地排布在玻璃芯片上,信息则被分存在这些短链DNA上,——这类似把硬盘分成几个扇区。读的时候,用基因测序仪器按秩序读出这些DNA上的碱基编码,然后还原成二进制0和1的编码,最后电脑就可以把信息所包含的文字、图片都显示出来。

惊人的存储能力

这一次,邱奇等人竟然在人造DNA上“刻”进了整整一本书的内容,这本书包含53246个英文单词,11张图片和1个电脑程序,总计5.27MB。所储存的信息量比过去DNA上“刻”进信息的最高纪录还要高600多倍。出错率仅为百万分之二,就是说,这么一本厚书,仅出错几个字母。这些信息在常温下至少能稳定保存40万年。

用DNA存储信息,容量大得惊人。在这次实验中,科学家总共用了55000段短链DNA,但DNA总质量还不到万亿分之一克。据计算,单1克的DNA就能存储4.55×1020比特,倘若把这些信息刻成光盘,需要1000亿张DVD。目前人类每年生产的全部数字信息,仅用4克DNA就可储存。

不过,用DNA存储跟同光盘存储一样有个缺点,那就是一旦制作成,就只能读,不能写。因此,这种办法比较适用于需要长期备份保存的大容量数据,像我们电脑上写文章,需要经常修改,那就没必要用它来保存数据了。

第11篇

关键词:生物教学;环境教育;学生

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)27-076-01

环境与发展,是当今国际社会普遍关注的重大问题。随着我国经济和环境保护事业的发展,在中学生中进行环境教育势在必行。那么,如何在生物教学过程中进行环境教育,增强学生的环保意识呢?

一、高中生物课程与环境教育的关系

《高中生物课标》中从课程目标到内容标准,或是彰显环境教育的目标和内容,或是蕴涵环境教育元素和信息,为高中生物课程具体而有效地渗透环境教育搭建了平台。《高中生物课标》的课程总目标提到:“理解人与自然的和谐发展的意义,提高环境保护意识。”《指南》的第一部分前言中关于我国面临的环境形势中指出了我国的环境问题十分突出,环境形势十分严峻,并且列出了十大主要表现形式。这就对我们的经济发展模式和环境保护水平提出了更高的要求。生物科学作为自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是环境科学及环境保护技术的基础,在高中生物讲授中应该突出讲解人类所面临的环境问题,让学生从情感上了解其所带来的危害。将课标中关于环保的理念植根于学生的头脑当中,在学习生物技术、生物体的结构层次以及生物多样性的知识时重点讲解,启发同学们用所学的知识发明研制出新的节能环保型产品。同时,《高中生物课标》中的具体目标从知识、能力、情感态度与价值观方面做出了一些明确的要求,这些要求中同样凸显了环境保护、可持续发展以及构建和谐社会的重要地位。义务教育阶段生物课程内容标准是《高中生物课标》的重要组成部分,它包括了10个一级的主题:科学探究;生物体的结构层次;生物与环境;生物圈中的绿色植物;生物圈中的人;动物的运动和行为;生物的生殖、发育与遗传;生物的多样性;生物技术;健康地生活。

环境教育要引导学生认识世界是普遍联系和相互依存的、引导学生珍视生物多样性,关注不同文化对环境的影响、引导学生理解可持续发展的内涵、引导学生主动参与解决环境问题,培养学生的环境责任感。从上述《高中生物课标》的10个主题我们可以看出,这些内容没有一个不符合环境教育的基本理念的、没有一个不可以作为环境教育基础的。尤其有些主题明确了环境的字眼,让其与环境教育的关联性更加紧密,使高中生物作为实施环境教育的载体显得无可厚非而又环环相扣。

二、在生物教学中渗透环境教育的方式

1、在课堂教学中渗透

在课堂教学中,尽可能结合教材中介绍或涉及到的环境保护内容,将环境教育寓于课堂教学之中,这样才能在长期潜移默化中达到对学生进行环境教育的目的。例如,讲森林在保护改善环境中的作用时,要突出生态效益的概念。可给学生列出这样一组数据:1株50年龄的树木,1年产生的氧气价值3.2万美元,吸收有毒气体、防止大气污染价值3.25万美元,涵养水源价值3.75万美元,各种生态效益达19.695万美元,而该树被砍伐后的木材价值却只有几千元,进而介绍我国森林覆盖率仅12.7%,远远低于国际标准30%的要求。而毁林速度却处于世界前列,联系我国今年长江全流域性的特大洪水灾害,其中最重要的原因就是因为长江上游近年来掠夺式的砍伐树木,有些县财政收入的90%来源于木材,昔日的青山绿水,变成荒山秃岭,水土流失,河床升高,这次特大洪灾给国家造成几千亿的损失。与此同时,也介绍日本人爱树成癖,长期坚持植树造木,使其森林覆盖率高达68%,逐步变成森林大国的事实。通过以上事例介绍及对比,可大大激发学生的民族自尊心和植树造林、绿化祖国的热情,使学生能从身边的小事做起:爱护花草树木,阳台养花种草,植树节每人争栽一棵树,把爱护、美化我们的环境变成了一种由衷的自觉行为。

又如,在讲“饮食卫生”一节时,可引用1988年上海市民食用不洁毛蚶,导致甲肝大流行的事例,使学生认识到:污水、粪便不经处理排入江河、海洋,污染水源,会使水生动物带菌,危害人民健康。同时,引导学生联系近几年来我县每年7月~8月份的流行病给人们造成的心理恐慌和生理病痛,从而使学生更加认识到防止环境污染、保护环境的重要性。

2、在综合实践活动中渗透

绿色植物是生物圈中作用最大的一类生物,它对生物圈的存在和发展起着决定性的作用。在讲授生物圈中的绿色植物这一主题时可以通过综合实践活动,开展各种探究活动,加深学生对相关知识理解的同时,将所学知识应用到实际生活中去,更好地渗透环境教育。例如,阐明绿色植物的光合作用,说明绿色植物有助于维持生物圈中的碳氧平衡,描述绿色植物在生物圈循环中的作用,参加绿化校园,打造绿色学校的活动。

活动安排:1、勘察整个校园的绿化情况,找出绿化欠缺和不合理的地方;2、设计绿化方案,可以参考其他学校或是公园的情况;3、选定绿化方案,组织学生植树、植草;4、由学生担负小树茁壮成长的责任,使学生增强责任感;5、就绿化校园活动开展讨论会,谈谈植树给校园环境所带来的好处,分享植树心得,进一步设计让校园更美丽、更经济、更环保的方案。

3、在实践活动中渗透

第12篇

关键词:矿区;土地复垦;生态重建

中图分类号:D167

文献标识码:A文章编号:1674-9944(2015)12-0029-03

1引言

矿产资源的开发能够为经济发展提供必需的能源和资源,是经济发展的助推器,但同时也对环境带来了较为严重的负面影响。主要表现为:矿产资源的开发和利用不可避免地要占用和破坏土地,造成原有地形地貌景观的严重破坏,在此过程中还可能造成环境污染,为经济社会持续发展带来了困境,形成了代际外部性,影响了子孙后代的发展。矿区土地资源的开发与利用是否合理,己成为制约经济社会发展的重要因素。而矿区土地复垦和生态重建可以在很大程度上起到改善作用。近年来随着我国经济发展速度的加快和民众环保意识的增强,以及矿山开采造成的环境不断恶化,使得对矿区的土地复垦与生态重建成为亟待解决的问题,具有重要的理论和现实意义。

2土地复垦的内涵及技术体系

2.1土地复垦的内涵

虽然国内外对土地复垦的内涵的界定有所差别,但在本质上是一致的,其目的都是恢复土地的生产和生态功能。土地复垦是一项复杂的工程技术工程,具有综合性、系统性、地域性、多样性的特点。在实际中操作中通常包括两个相互联系的阶段。一是工程复垦,首先利用矸石和粉煤灰等物质充填或者通过挖深垫浅形式进行回填平整,并根据实际需要修建防洪、排涝等配套工程,促进地表形成有利于植物生长的环境。二是生物复垦,对于废弃的土地使用微生物培肥、肥化土壤等生物方法,使其达到农作物正常生产的土壤结构和养分状况的标准,为农作物的正常生长发育提供良好的环境。

2.2土地复垦与生态重建的技术体系

根据土地复垦的内容和目的,构建土地复垦技术体系,主要包括以下几方面。

(1)土地复垦规划技术。土地复垦规划技术主要包括三方面的核心内容:一是确定复垦土地的利用方向;二是优化土地利用结构优化;三是采取的复垦工程措施的选择。这些核心内容的实现方法主要有以下几种:一是沉陷地景观恢复与生态重建规划设计的一般模式;二是普遍适用的常规规划设计方法;三是土地复垦规划设计关键参数确定的方法;四是规划设计三维可视化。

(2)土地复垦工程技术,主要包括两个方面:一是充填复垦技术,根据充填物的差异和充填方式的差异,可以将之分为矿石充填复垦技术、粉煤灰充填复垦技术、污泥充填复垦技术、无污染充填复垦技术和动态充填复垦技术等。二是非充填复垦技术,在实践中应用较多的技术包括疏排降复垦技术、直接利用技术、挖深垫浅复垦技术、梯田式复垦技术、修整利用技术等。

(3)土地复垦生物技术,这是土地复垦和生态重建的核心技术,其主要目的是提高和改善重建系统生产力。在实践中应用较多的技术包括微生物技术、生态工程和土壤改良技术等。

(4)复垦土地利用技术,主要是指促进复垦后的土地进行再利用的技术,主要包括三种类型:一是生物开发技术,是促使土地复垦后向农、林、牧等行业用地转变的技术;二是特殊利用技术,是促进复垦后土地向建设用地(包括建筑用地、工业用地、商服用地等)转变的技术;三是综合利用技术,主要是生物开发技术和特殊利用技术结合起来,促进复垦后的土地向可综合利用的方向转变。

(5)土地复垦效果评价技术,主要是对土地复垦过程及工程完成后的效果及取得的效益进行评价的技术。土地复垦效果评价最关键的是要综合考虑土地复垦工程的各个环节,深入分析和评价土地复垦工程对生态环境和社会经济可能带来的预期效益和潜在危害,并定量评价经济效益、生态效益和社会效益。

(6)土地复垦经营与管理技术,主要是对复垦后土地进行产权的明晰、确权和管理,以及土地复垦的宏观管理和生态重建各个阶段所进行的全过程管理。有效的土地复垦经营与管理技术具有多方面的好处,比如能够有效减少土地复垦和生态重建的投入和投资,增加土地复垦的效益等,也有利于对土地复垦工程进行整体上的把握。

3我国矿区土地复垦与生态重建的实践

3.1矿区土地复垦与生态重建的发展历程

与国外经济发达国家相比,我国的土地复垦工作起步较晚,从20世纪0年代开始,为了解决粮食问题,矿山职工开始自发的在排土场、尾矿场上垫土、进行土地平整,种植蔬菜和粮食,这是我国土地复垦的雏形。随后我国的矿区土地复垦工作开始起步,这一时期主要是采取填埋、剥离、覆土等简单措施,将矿山开采过程中造成的废弃土地变成可供耕作的土地。这一阶段的土地复垦还处于一种自然状态,没有理论作为指导,复垦技术也不成熟,土地复垦方向具有随意性,没有结合适应性评价确定土地复垦方向。

20世纪80年代末以后,我国对矿区的生态环境及可持续发展问题重视程度逐步加大,先后出台了与矿区土地复垦与生态重建、生态环境保护相关的法律、法规和规章30余部,对土地复垦规划、土地复垦责任主体、生态环境治理、资金来源等方面做出了明确规定,在这些法规的指导下我国进行了大量的土地复垦工作实践,建立了一套适合我国的土地复垦技术体系。在学术界,我国学者针对土地复垦问题进行了大量研究,取得了较多成果,并尝试在研究试验中引入生物、化学、计算机等高新技术,为推动我国土地复垦工作了巨大贡献。

进入21世纪以后,我国的土地复垦工作步入稳步发展阶段。为了进一步规范土地复垦工作,加强土地复垦管理,国务院2011年3月日公布实施了《土地复垦条例》,对土地复垦工作的各个方面进行详细具体的规定和要求,这标志着我国矿区土地复垦进入规范操作阶段。

3.2矿区土地复垦与生态重建的技术方法实践

在土地复垦与生态重建工程技术方面,露天矿和井工矿是有所区别的。一般来说,露天矿土地复垦以挖损、压占地和污染地的复垦为主,从早期的土地复垦实践来看,开采工作和土地复垦是独立开展的,等矿山采排工作结束后才进行土地复垦工作。随着土地复垦和生态重建工作开展的深入,认识到土地复垦工作的不足,对原来的方法和流程进行改进,逐步形成了“采运排复一条龙作业、“堆状地貌种植等复垦方法,并在实践中得到了广泛的应用。井工矿土地复垦以塌陷地和废弃矿渣的处理为主,在实践中主要采用疏土法、挖深垫浅法和充填法等方法进行土地复垦工作。另外,在对土壤侵蚀和水土流失严重的地区进行土地复垦时,需要采取相关的水土保持措施,以保护生态环境。

在土地复垦与生态重建化学技术方面,主要是用于土壤改良,不同的土壤类型采取不同的技术方法。针对酸性土壤,在我国土地复垦实践中主要是通过施用煤灰、石灰或类似石灰的工业废料来降低土壤酸性,达到可以正常耕作的标准;对于碱性土壤,其主要表现为p值过高,在我国土地复垦实践中主要是通过煤炭腐殖酸等物质进行改良;对于土壤肥力低的土地,在实践中是通过施用有机肥或氮、磷、钾等无机肥进行土壤熟化和增加土壤肥力;对于有毒的尾矿及废弃物,首先需要采取特殊措施预防有毒金属向表层土迁移,然后进行表土覆盖、增加土壤肥力等其他土地复垦措施。

在土地复垦与生态重建生物技术方面,在实践中应用较多的是林草种植。在矿山开采过程中不可避免地会破坏林地和草地,或者在复垦时根据土地适宜性评价结果将破坏土地复垦为林地或草地。这两种情况下都存在树种和草种的选择问题,在实践中可以根据自然气候条件、岩土的成份和性质,并结合树种草种的抗旱性、抗寒性、耐贫瘠性、生长发育速度以及土壤改良效果等方面进行选择。

我国土地复垦与生态重建工作中也开始引入3技术(R、GP和GI),这三种技术的应用范围有明显的区别,一般来说R技术主要用于矿区土地的覆被调查,GP技术通常用于矿区沉陷地的变形监测;GI主要用于图像处理、数据提取和分析、结果输出。在3技术的支持下上进行土地复垦方案设计,使土地复垦方案更具有可行性。

对于土地复垦与生态重建的管理也十分重要。我国经过近30年土地复垦实践的探索,形成了临时用地、以补代征、以地换地、政府主导复垦等多种土地复垦管理模式,并在此基础上建立了土地复垦工程全过程监督管理模式,其主要特点是:土地复垦各个阶段的工作实行标准化管理和跟踪管理,以保证在土地复垦工作开展的过程中及时发现问题并妥善进行处理。

4我国矿区土地复垦与生态重建发展方向

未来我国的土地复垦与生态重建工作需在以下几个方面进行加强。

4.1强化对采前拟损毁土地预测工作

要对正在开采的矿山和新开采矿山的拟损毁土地进行复垦设计。为了更好的进行土地复垦和生态重建方案设计,首先要合理的预测开采中拟损毁土地范围及程度。不同的开采类型采取不同的预测方法。对于露天矿,可根据矿产资源埋藏范围、分布走向以及开采设计方案来确定土地损毁的范围和程度,在此基础上进行土地复垦方案的设计。对于井工矿,地下开采的过程造成土地损毁状况非常复杂,在实践中需要通过开采沉陷规律来预测土地损毁范围和程度,然后才能进行土地复垦方案设计。这里最重要的是选择合理的土地损毁预测方法和预测软件及确定合适的预测参数,这也是未来土地复垦和生态重建的一项重要的工作内容。

4.2综合集成应用3技术

我国在矿区土地复垦和生态重建中3技术(R、GI和GP)的单项应用较多,但综合集成应用还不多见,尚处于起步阶段。在土地复垦和生态重建工作中如何集成应用3技术,目前还没有系统的理论指导实际工作,亟待加强相关的理论研究。因此,在实践中应最大限度地挖掘3技术及其它先进技术的应用潜力,进行综合集成应用,使其在土地复垦和生态重建中的基础资料获取、土地适宜性评价、土地复垦方案设计及土地复垦检查验收工作得到充分的应用。如何利用3技术建立土地复垦信息管理系统,是今后的土地复垦的工作内容之一。

4.3土地复垦和生态重建目标应注重农业与生态需求

由于我国人多地少,我国在实践中比较注重复垦土地的农业利用,我国最新的《土地复垦条例》也明确规定复垦的土地应当优先用于农业。因此,在今后的土地复垦和生态重建工作中,如何建设安全、高产的农业用地是一个核心内容。同时在此过程中也应重视生态建设的问题,在确定土地复垦方案时尽量采取生物技术。在生态环境良好的复垦区应注重采前生态环境的保护、采后生态环境的恢复;在生态环境脆弱的矿区更应该注重生态环境保护,在采后进行土地复垦和生态重建工作时,要以生态效益的发挥为主,着力改善矿区生态环境,营造良好的矿区生态环境状况。在此过程中矿区的生态群落重建以及复垦区内的生物多样性保护应采取合理的措施,这也是今后土地复垦和生态重建工作的重点。

4.4完善土地复垦融资体系

资金来源及体系是土地复垦和生态重建的重要内容,因为资金是土地复垦和生态重建工作的顺利开展的重要保障。由于各矿区开采损毁前的土地类型、开采损毁方式、面积及程度、复垦标准和技术、土地复垦方向和复垦工作的工程量等条件差异较大,最终的土地复垦费的数额和计算方式也不一致。另外,各个地区复垦材料的价格、劳动力价格都有很大的差异,具体单价的确定要在参考2012年新修订的《土地开发整理预算定额标准》的基础上,结合当地物价水平进行资金预算。要在实践中进一步明确土地复垦费的具体征收方式及使用管理办法,进行统一的管理模式。

5结语

矿区生产建设同生态环境密切相关,在带来巨大经济效益、推动经济社会发展的同时,也带来了生态破坏和环境污染等方面的生态环境问题。因此,在实践中将土地复垦和生态重建纳入矿山生产工艺系统,构建综合决策和生产体系,尽快恢复被破坏土地的使用功能,加强生态环境的保护和重建工作,实现“人口、资源、环境、经济、社会五方面的协调发展,为经济社会的可持续发展战略的实践提供支撑。

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