引論：我們?yōu)槟砹?3篇生物技術論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

我國的生物技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展應改變以往跟蹤為主的戰(zhàn)略，實施積極創(chuàng)新為主集成應用的戰(zhàn)略方針。基于目前我國生物技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實際狀況、水平和能力，在未來10～15年內(nèi)，我國宜采取“立足創(chuàng)新、集成應用、需求導向、重點突破”的發(fā)展戰(zhàn)略。

關于集成應用，主要是指把現(xiàn)有的已成熟的先進技術（不管這些技術源自何處）組合集成起來運用于生物技術的研究開發(fā)和產(chǎn)品生產(chǎn)。充分借助和合理利用現(xiàn)代科學技術所取得的成就，對于我國生物技術產(chǎn)業(yè)以及其他高技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都十分重要。

1）戰(zhàn)略目標

21世紀初我國生物技術及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標應定位在：努力提高生物技術在我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中的貢獻率，增強我國生物技術的創(chuàng)新能力和國際競爭能力；爭取在21世紀初的10年內(nèi)，使我國生物技術的整體水平躋身于世界先進行列，生物技術新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一。

2）發(fā)展模式

我們認為，在未來10～15年內(nèi)，我國的生物技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展宜采取“政府引導，企業(yè)為主，官、產(chǎn)、學、研、資相結合”的發(fā)展模式。

眾所周知，產(chǎn)、學、研的結合是促進科技進步，加速科技長入經(jīng)濟，提高研究開發(fā)效率的良好方式。結合現(xiàn)階段我國實際情況，為保障生物技術及產(chǎn)業(yè)得以迅速發(fā)展，政府的作用十分重要。政府應該對全局研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向、目標、策略和措施進行系統(tǒng)的規(guī)劃和設計，對各類各層次不同機構的研究開發(fā)工作給予重要的引導；對于一些重要的領域，國家應給予一定的資金支持，可以更加有效地引導企業(yè)界、金融界以及地方政府的資金和支持，各方面力量形成的合力將加速國家目標的實現(xiàn)。

高技術是基于多種學科的綜合技術，而高技術產(chǎn)業(yè)則必須加上科學的經(jīng)營管理和營銷策略。發(fā)展高技術產(chǎn)業(yè)只有以企業(yè)為主，才能有效地將分離的科學與技術、科技與產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品與市場緊密地有機地聯(lián)系在一起。同時生物技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要技術資本和金融資本的聯(lián)合運作。沒有一個良好的資本市場，生物技術產(chǎn)業(yè)將難以迅速發(fā)展。

3主要對策

1）健全和完善管理體制、加強整體協(xié)調(diào)、形成優(yōu)勢集成

總體而言，我國目前尚沒有全國性統(tǒng)管生物技術研究開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的組織管理機構，缺乏全局性的戰(zhàn)略部署。目前國家各類科研計劃雖然都在不同程度上注重基礎性創(chuàng)新性研究，但在具體實施和操作過程中，往往傾向于選擇短期能產(chǎn)生效益的研究項目，導致創(chuàng)新的源頭匱乏。更為嚴重的是，各類計劃之間缺乏必要的溝通與協(xié)調(diào)，各部門、地方自成一體、封閉運行，導致科研力量分散，形不成合力，而且造成低水平重復。現(xiàn)階段我國正處在從計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟過渡的轉軌期。發(fā)展我國的生物技術及其產(chǎn)業(yè)，必須結合我國具體國情，同時運用計劃和市場兩種資源配置的調(diào)節(jié)手段，采取“兩彈一星”＋利益捆綁的新機制，盤活我國技術、設備與設施、人才等方面的存量，使各方面的優(yōu)勢系統(tǒng)有效地集成；必須同時調(diào)動國家、地方和企業(yè)以及科技人員的內(nèi)動力和凝聚力；必須下決心解決部門地方條塊分割、低水平重復的頑癥。為此，建議國家適時成立全國性的組織管理機構，對全國生物技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行總體規(guī)劃和協(xié)調(diào)指導，從而做到整體協(xié)調(diào)，避免多頭指揮和政出多門，實現(xiàn)決策、協(xié)調(diào)和實施系統(tǒng)的統(tǒng)一、簡便和高效。

2）進行戰(zhàn)略布局，形成產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)

國外生物技術及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗表明，在一些地理、交通、信息、政策等環(huán)境較好的地域，容易形成生物技術研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)的“聚集區(qū)”。這種“聚集”促進了不同研究開發(fā)領域的交流與合作，不僅加速了生物技術研發(fā)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時通過“聚集”進一步吸引人才、技術和資金，起到了“聚集”帶動“聚集”的作用，形成了良性發(fā)展的循環(huán)。根據(jù)目前我國生物技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，結合現(xiàn)有國家級高技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，可選擇技術力量比較雄厚、投資環(huán)境好并已有一定生物技術產(chǎn)業(yè)基礎的上海、北京、廣東（深圳）、長春等地作為生物技術產(chǎn)業(yè)化基地，給予更為優(yōu)惠的財政和稅收扶持政策。集中力量有選擇地發(fā)展3～5個生物技術產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)（如以北京為中心的京津冀聚集區(qū)、以上海為中心的江浙滬聚集區(qū)、以深圳為中心的粵港聚集區(qū)、以長春為中心的長沈大聚集區(qū)等），發(fā)揮生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的聚集效應，盡快形成較大的生物技術產(chǎn)業(yè)規(guī)模。對上述生物技術產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，國家應積極發(fā)揮引導作用，充分調(diào)動地方和企業(yè)界的積極性，以國家重大項目為紐帶，促進優(yōu)勢互補的聯(lián)合與協(xié)作，逐步形成既有合作（包括跨國和跨地區(qū)合作）又有競爭的社會化的生物技術研發(fā)與生產(chǎn)的格局。

3）選擇部分重點產(chǎn)品，目標定位國際市場

對于某些我國有較好基礎、接近或達到國際先進水平或是我國有資源優(yōu)勢的技術領域，例如轉基因動物反應器、轉基因植物、功能基因組、生物芯片、組織工程、中藥等領域，應選擇部分重大項目，目標瞄準國際市場，通過運用優(yōu)勢集成、整體設計、分段實施的操作方式，加大協(xié)同攻關力度，盡快將一批擁有自主知識產(chǎn)權的生物技術和產(chǎn)品推向國際市場，增強并確立我國生物技術及產(chǎn)業(yè)的國際競爭能力和地位。

4）建立國家生物技術重大項目孵化器

我國科技成果轉化難、轉化率低制約了高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，影響了科技作為第一生產(chǎn)力作用的發(fā)揮，已成為普遍關注的問題。生物技術因其自身的綜合性、多學科特點，生物技術轉化更具有特殊性。在目前我國資本市場尚不完善的條件下，孵化器的作用尤為重要。孵化器的作用是，通過與研究開發(fā)機構建立廣泛聯(lián)系，并有力地引導企業(yè)介入，密切生物技術上下游的結合，有效地使單一技術的突破盡快孵化為成熟配套的技術和工藝，向產(chǎn)業(yè)進行技術轉移和輻射，從而加速具有商業(yè)前景的技術和產(chǎn)品盡快形成商品化和產(chǎn)業(yè)化。為此，應在已有的工作基礎上，擇優(yōu)建立數(shù)個生物技術國家重大項目孵化器，結合具有自主知識產(chǎn)權、獨特性的生物技術重大項目和重大產(chǎn)業(yè)工程的實施，力爭在5～10年內(nèi)開發(fā)出一批具有自主知識產(chǎn)權和國際競爭力的重大生物技術產(chǎn)品，同時走出一條生物技術成果轉化的成功之路。

5）加強生物技術產(chǎn)業(yè)相關技術及裝備的產(chǎn)業(yè)化及國際化

我國在生物技術及產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的重要儀器、設備、試劑等支撐技術與裝備方面十分落后，主要依靠國外進口。在國外，生物技術的支撐技術與裝備本身就是一個巨大的產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)值占生物技術產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的20％以上。生物技術的支撐技術與裝備具有兩大特點，一是涉及多學科、多技術領域的交叉；二是絕大多數(shù)生產(chǎn)經(jīng)營專用儀器、裝備的公司都擁有國際市場，只有占有國際市場才能在國際競爭中生存和發(fā)展。目前我國尚不具備自主研制和生產(chǎn)并占有國際市場的能力。因此，對重要的生物技術儀器、設備和裝備，應采取“桑塔納”模式，走與國外大公司合資合作的發(fā)展道路。第一步通過合資合作，引進建設組裝線或生產(chǎn)線，這樣一方面可以迅速提高技術水平和管理水平，另一方面可以與外國公司共同參與國際競爭；第二步加速引進技術的消化吸收，逐步加大國產(chǎn)化比重，同時加強新型號、新設備的研制開發(fā)，進而逐步增強參與國際競爭的能力。在此方面，應注意避免自己閉門造車、封閉發(fā)展，所開發(fā)的產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，測出的數(shù)據(jù)不可靠，別人不用，自己也不用的尷尬局面。6）大力發(fā)展生物技術中介組織

國外成功經(jīng)驗表明，中介組織在高技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用，中介組織是創(chuàng)新體系的重要組成部分。我國應大力發(fā)展從事生物技術信息咨詢、技術評估（包括生物安全評估）、專利（特別是國外專利）、投融資等方面的中介機構。

我們認為，應盡快組建生物技術產(chǎn)業(yè)協(xié)會。組建生物技術產(chǎn)業(yè)協(xié)會有利于信息溝通和協(xié)作，有利于規(guī)范市場和公平競爭，亦可避免不必要的重復，有利于逐步形成社會化發(fā)展的格局。協(xié)會組成以企業(yè)法人和高級主管為主，吸納大學和研究機構的技術、管理、營銷專家參加。政府主管部門可以通過協(xié)會進行全局性組織協(xié)調(diào)工作。

7）充分利用和合理保護我國豐富的生物資源

我國國土遼闊，特殊的地理、氣候、人口、人文、歷史以及多民族等原因，使我國具有豐富的動物、植物、微生物及人類遺傳資源，包括歷史悠久的中醫(yī)藥寶庫，為我國在生物技術領域的研究開發(fā)提供了得天獨厚的有利條件。但從目前情況看，我國在生物資源的保護和利用方面還存在著明顯的不足。大量的生物資源沒有得到有效的保護和利用，甚至一些重要的資源流失嚴重。例如，我國雖有豐富的微生物資源，但由于資金和管理上的一些因素，導致研究、保藏和開發(fā)工作都處于非常困難的境地，至今沒有一個明確的主管部門，也沒有一部微生物資源管理的法規(guī)。因此，建議國家有關部門象重視人類遺傳資源一樣高度重視對所有生物資源的保護和利用。一方面應抓緊制定和完善有關各類生物資源管理的法規(guī)和規(guī)章制度；另一方面應盡快建立健全國家生物資源的保藏及服務體系，其中包括細胞庫、菌種庫、毒種庫、種質(zhì)庫、信息庫等。此項工作可在相關計劃的基礎上，給予專項經(jīng)費支持。雖然需要花費一定的資金，但這是一項具有戰(zhàn)略意義的基礎性工作，因此必將起到事半功倍的效果。

8）加強國際合作，建立戰(zhàn)略聯(lián)盟

中國改革開放實踐證明，不開放就沒有出路。高技術需要在合作和競爭中求發(fā)展。一方面是在合作中競爭，另一方面又要在競爭中合作。國際上，企業(yè)間的聯(lián)合與建立戰(zhàn)略伙伴關系越來越成為一種重要的發(fā)展趨勢。我國在發(fā)展生物技術及產(chǎn)業(yè)的過程中，必須加強與國外政府間和民間的合作與交流。此外，還應利用國內(nèi)巨大市場的吸引力，積極與某些大型跨國公司建立戰(zhàn)略伙伴關系，在國內(nèi)合作建立合資企業(yè)，合作開發(fā)新產(chǎn)品，合作開拓國際市場。

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1.2生物技術分析法

生物技術分析法主要包括:免疫學法、放射性同位素示蹤法、生物鑒定法和量熱法等。免疫學法是利用蛋白質(zhì)多肽抗原與相應抗體(單克隆或多克隆抗體)可以特異性識別結合的特點(結合比色法),借助顯微鏡觀察定位,對蛋白質(zhì)多肽進行定性定量分析。常用免疫學方法有免疫熒光法和酶聯(lián)免疫吸附劑測定法。免疫熒光法:是將目標抗體標上熒光素,借助熒光顯微鏡進行抗原示蹤定位的檢測技術;酶聯(lián)免疫吸附劑測定法:又稱酶聯(lián)免疫法,或ELISA法,是在酶免疫技術基礎上發(fā)展起來的一種新興的免疫檢測方法,該方法是將可以催化底物發(fā)生顯色反應的酶進行標記,然后通過顯色進行分析檢測的一種前沿特殊試劑檢測方法。例如,動物血清蛋白藥物或動物性食品中農(nóng)藥殘留的ELISA法建立等。而放射性同位素示蹤法則是將目標性分子或產(chǎn)物用放射性同位素標記(與內(nèi)源物質(zhì)區(qū)別),以研究目標分子或產(chǎn)物的體內(nèi)分布、代謝行為。放射性同位素示蹤法和免疫學方法雖然能夠描述蛋白質(zhì)多肽類藥物的體內(nèi)動力學行為,但不能夠直接反映出蛋白質(zhì)多肽類藥物的生物活性和穩(wěn)定性。生物鑒定法和量熱法則分別依據(jù)生物藥物的特異性反應原理和放熱吸熱原理對藥物的生物活性和穩(wěn)定性進行分析研究。例如,生物鑒定法利用組織或細胞對蛋白質(zhì)多肽類藥物的某種特異反應,界定藥物是否具有生物活性,根據(jù)制劑-效應曲線對目標蛋白質(zhì)多肽類藥物進行定性定量分析。量熱法則是通過測定樣品在受熱過程中的放熱和吸熱行為來研究樣品中各組分相互作用及狀態(tài)變化的一種方法,該方法多用于多肽的熱穩(wěn)定和結構分析。

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（二）實訓基地建設有利于提升學生就業(yè)競爭力，提高就業(yè)率

高職院校要保證就業(yè)率，就必須提高畢業(yè)生的“含金量”，讓其成為用人單位心目中的合適人選。建立實訓基地，讓學生親身實踐無疑是提高其自身“含金量”最有效的方法。在參與實踐的過程中，學生能將平時所學的理論知識與實際聯(lián)系，同時，在實踐中體現(xiàn)自身的價值，使學生的學習動機和方向更加明確，從而不斷提高自身職業(yè)素質(zhì)，提升就業(yè)競爭力。

（三）實訓基地建設有利于培養(yǎng)“雙師型”教師，提高教學水平

實訓基地建設有利于培養(yǎng)“雙師型”教師，提高教學水平。教師通過到實訓基地鍛煉，來提高自身的技術水平和動手能力，同時，教師在生產(chǎn)、管理第一線有利于獲取各種最新的技術方法和管理理念，將這些新知識應用于教學，既可以保證知識的更新，又能激發(fā)學生的興趣。

二、高職生物技術及應用實訓基地的建設與實踐

（一）校內(nèi)實訓基地建設

1.加強實驗室建設，改善實驗室條件。生物技術及應用專業(yè)重視和改善實驗條件，加強實驗室基本設施的建設，形成完善的實驗教學規(guī)章制度和科學的運行機制。在學院的大力支持下，投入大量資金，對生物基礎實驗室、生物類專業(yè)實訓室，重新裝修并添置了不少儀器設備，大大加強了實驗室建設。有足夠的實驗室承擔專業(yè)基礎與專業(yè)課的實驗實訓項目，可用于該專業(yè)的教學實驗設備數(shù)量（800元以上）共610件，總價值237萬元，生均10031元。實驗開出率達100%。生物類基礎實驗室2005年8月通過了廣西教育廳基礎實驗室合格評估。

2.加強校內(nèi)實訓基地建設，走“產(chǎn)學研結合”發(fā)展之路。廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術學院現(xiàn)有校內(nèi)實訓基地5個：生物技術中心、生物技術實訓基地（園藝方向）、食品生物技術實訓基地、食用菌生產(chǎn)實訓場、廣西現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術展示中心。主干課程“植物細胞工程”“發(fā)酵工藝學”“食用菌栽培”均有實力雄厚的校內(nèi)實訓基地。生物技術實訓基地、食品生物技術實訓基地，被批準為自治區(qū)示范性高等職業(yè)教育實訓基地。

生物技術中心是一個集科研、生產(chǎn)、教學、技術推廣為一體的現(xiàn)代生物技術綜合開發(fā)中心。該中心初步形成了布局合理化、教職工知識結構專業(yè)化、生產(chǎn)科研管理科學化、生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模化和教學實踐化的產(chǎn)學研基地，成功開發(fā)果樹類、經(jīng)濟作物類、藥用植物類、觀賞植物類等數(shù)十個品種，享有較高聲譽。由專業(yè)教師擔任生物技術中心主任，教師在生物技術中心開展科學研究，承擔“優(yōu)質(zhì)網(wǎng)紋甜瓜組織培養(yǎng)技術研究”等6項科研課題。生物技術中心按教學計劃安排學生實習，使其在取得較好的經(jīng)濟效益的同時，提高了教師的業(yè)務素質(zhì)和學生的實踐操作技能。

3.加強能力本位實踐教學，提高學生綜合能力。為了培養(yǎng)學生的實踐能力和綜合能力，我們非常注重以能力為本位的教學，開展各種形式的實踐教學。（1）加強課內(nèi)實踐活動。主干課程理論和實訓的比例為1∶1，做到理論與實踐的結合。模擬生產(chǎn)實踐活動，如食用菌課教師帶領學生栽培各種食用菌，由學生自行制種、栽培、銷售，既掌握了技能，又獲得一定的經(jīng)濟效益。（2）改驗證性實驗為探索性實驗，提高學生動手能力。根據(jù)課程的特點，學生在教師指導下，進行探索性實驗。例如，在植物組織培養(yǎng)中，培養(yǎng)基不同，植物生長效果也不同。教師在教學中并不直接將這些實驗技巧或方法告訴學生，而是指導學生根據(jù)所學的理論知識進行探索性實驗，最后通過實驗和分析得出最佳的方案或結果。（3）利用科研資源豐富實踐教學，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。在生物中心承擔的科研項目中，有豐富的實驗材料供學生進行實踐教學活動。例如，在植物脫毒培養(yǎng)和試管苗增殖培養(yǎng)實驗中，讓學生參與香蕉、生姜的脫毒與工廠化試管苗快繁培養(yǎng)等項目，對提高學生的知識應用能力和科研創(chuàng)新能力起到了很好的作用。

4.健全實踐教學管理規(guī)章制度。建立了一整套完整的實驗、實訓大綱和實習指導書。制定各門課程實踐技能考核辦法，加強學生實踐技能考核。理論教學和實驗教學由學校組織實施，生產(chǎn)實習和專業(yè)實踐與合作辦學單位共同組織實施。實訓環(huán)節(jié)的成績由指導實習的企業(yè)參與評定。

（二）校外實訓基地建設

1.開展校企合作，實現(xiàn)雙方共贏。實訓基地建設離不開企業(yè)的參與。校企合作、工學交替是高職教育發(fā)展的必由之路。生物技術及應用專業(yè)通過簽訂合作辦學協(xié)議，共建立了15個穩(wěn)定的校外實訓基地。如桂林萊茵生物應用技術有限公司、廣西北生集團海玉農(nóng)業(yè)開發(fā)有限責任公司、南寧市良風江食用菌生產(chǎn)示范基地等。這些實訓基地實力雄厚，足以承擔本專業(yè)的實訓任務。我們每年都會派遣學生到企業(yè)進行實踐，不少學生在實習期間就被企業(yè)選中留用。

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——研究成果商品化產(chǎn)業(yè)化進程加速。目前，農(nóng)業(yè)生物技術作為一項高新技術產(chǎn)業(yè)在發(fā)達國家業(yè)已形成，并處于一個高速發(fā)展時期。有關專家預測，本世紀生物技術產(chǎn)品在國際貿(mào)易中的份額將達到10％以上，而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術又將占相當?shù)谋戎亍Ｊ澜玢y行下屬機構預測世界范圍內(nèi)轉基因作物產(chǎn)業(yè)的交易額為2000年20億美元，2005年60億美元，2010年200億美元；國際農(nóng)業(yè)生物技術應用機構（ISAAA）的預測則分別為30億美元、80億美元和280億美元。

——研究方式集約化、規(guī)模化明顯。在政府以及公共機構對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術進行投資研究的同時，眾多私有企業(yè)也開始注意到這一領域?qū)⑹抢^計算機和網(wǎng)絡技術之后的又一個潛力巨大的經(jīng)濟增長點，私人公司已逐步成為農(nóng)業(yè)生物技術的研究主體。以美國為例，民營機構1992年對這一領域的投資為5．95億美元，而1999年則達到15億美元。與此同時，世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了生物技術企業(yè)領域的兼并和收購狂潮，并購金額從1997年的12．37億美元陡然升至1999年的138億美元。一些資產(chǎn)過百億美元的巨型跨國公司由此形成，過去分散的研究基地也隨之向集中化規(guī)模化發(fā)展。

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納米生物醫(yī)用材料是納米材料與生物醫(yī)用材料的交叉，在人類康復工程中發(fā)揮重要作用。納米生物醫(yī)用材料將解決臨床對傷口敷料、人造皮膚、人造血管和組織工程支架、高性能組織修復、器官替換的迫切需求［32-34］，而且已顯示出巨大的潛在應用價值。材料支架在組織工程中起著重要作用［35］。模仿天然的細胞外基質(zhì)結構而制成的納米纖維生物可降解材料已開始應用于組織工程的修復和再生。由于軟骨再生能力有限，軟骨組織工程領域的發(fā)展具有重要意義，特別是在治療老齡化社會日益流行的大關節(jié)骨關節(jié)炎方面［36］。嵇偉平等采用塑性變形和化學處理方法在Ti6A14V合金上制得一種新型多孔納米晶體，通過體外實驗研究了成骨細胞在納米Ti6A14V合金表面的黏附情況。結果表明，與普通鈦合金相比，納米表面鈦合金早期就能使成骨細胞偽足伸展良好，促進成骨細胞緊密貼壁和早期融合，與細胞黏附相關的Integrinβ1的表達也高于普通鈦合金，為將納米技術應用到人工關節(jié)等植入器械領域提供了新的方向［37］。還可以將納米骨材料［38］植入體內(nèi)填充各類型的骨缺損，其網(wǎng)狀結構可生長出很多新生的骨細胞，所有填的納米骨材料，最后會降解消失，骨缺損部能完全被新生骨取代。目前醫(yī)用納米羥基磷灰石/聚酰胺66復合骨充填材料已投入市場，對骨缺損的恢復具有較好的作用。納米技術與生物醫(yī)學的結合，為醫(yī)學界提供了全新的思路，在醫(yī)學領域的應用已取得一定成果。但目前大多數(shù)研究還處于動物實驗階段，仍需大量臨床試驗予以證實，納米材料應用的生物安全性也有待進一步提高。這就要求生物醫(yī)學研究者與納米材料的研究人員合作需進一步加強，制造出更先進的生物醫(yī)用納米材料。

3納米診斷學

納米診斷學是納米生物技術在分子診斷中的應用，對于發(fā)展個性化治療具有重要意義。目前納米生物技術在臨床診斷方面的研究主要集中在納米生物傳感器［39，40］和成像技術［41，42］、使用制造納米機器人在細胞水平上進行維修，生物標志物的提取及測定等［43，44］領域，以疾病的早期診斷和提高療效為目標。

3.1體外生物分子檢測

超靈敏的生物分子檢測方法可以服務于臨床診斷［45，46］。由于待測分子含量很少，因此，對方法的檢測靈敏度有很高要求。納米材料特有的性質(zhì)可以極大地提高分子檢測的靈敏度和簡便性［47，48］，人們研究了各種各樣的超微量生物分子檢測的信號放大方法［49，50］。丁良等［51］利用納米晶體中陽離子交換反應釋放的陽離子來誘導熒光染料，用于痕量生物分子的檢測，取得良好效果。實驗表明基于ZnS納米簇的陽離子交換放大器的檢測性能優(yōu)于酶聯(lián)免疫吸附測定法（ELISA），檢測限低1000倍。標志著利用便攜式床旁檢測設備檢測生物標記物成為可能。

3.2體內(nèi)診斷

3.2.1注射PEG-Glu-GNPs后腫瘤的輪廓很容易與周圍組織區(qū)別開來，這種復雜的探針可以實現(xiàn)體內(nèi)疾病的早期診斷，大大有助于癌癥或癌轉移的早期發(fā)現(xiàn)［52］。另外開發(fā)體內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)參與腦化學的監(jiān)測是一項具有挑戰(zhàn)性的工作，有助于進一步理解生物分子在病理和生理上的作用。Liu等［53］報道了一種新型的封裝有金納米顆粒的玻璃毛細管來感應大腦多巴胺，結果表明，全氟磺酸改進Au/GCNE可成功用于監(jiān)測麻醉大鼠紋狀體的多巴胺。Kempen等用光學顯微鏡和掃描電鏡定位、觀察金納米粒子聚集的腦腫瘤模型，發(fā)現(xiàn)納米顆粒僅在含有腦腫瘤細胞的區(qū)域內(nèi)聚集，在正常腦組織周圍沒有發(fā)現(xiàn)［54］。3.2.2量子點（半導體納米晶體）量子點是以CdSe為核、CdS或ZnS為殼的核-殼型納米體，具有優(yōu)良的光譜性能。水溶性的量子點在生物化學等研究領域顯示了極其廣闊的應用前景。它的細胞毒性低，可用于活細胞及體內(nèi)非同位素標記的生物分子的超靈敏檢測。李朝輝等［55］利用反相微乳液技術，以CdTe量子點為核，SiO2為殼，一步制備了表面帶有氨基和磷酸基團的核殼型量子點熒光納米顆粒.該顆粒水溶性好，大小均勻，有效改善了CdTe量子點的不穩(wěn)定性，成功實現(xiàn)了對肝實質(zhì)細胞的識別。由于量子點技術有其獨特的標記特點，它必將成為今后生物分子檢測的尖端技術，為DNA檢測（DNA芯片）、蛋白質(zhì)檢測（蛋白質(zhì)芯片）和探索蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間（抗原-抗體、配體-受體、酶-底物）反應原理提供更先進的方法。同時也將極大推動生物顯像技術和生物制藥技術的迅猛發(fā)展，給疾病的診斷和治療帶來巨大進步。3.2.3納米磁性顆粒較大尺度的磁性納米顆粒呈現(xiàn)鐵磁性，在交變磁場的作用下可通過磁滯現(xiàn)象產(chǎn)熱，用于癌癥的靶向熱療［56］。而粒徑小于20nm的磁性納米顆粒通常顯現(xiàn)出超順磁性，可被廣泛應用于臨床診斷領域。目前在臨床診斷方面較為成熟、發(fā)展較快的應用主要包括：磁共振成像、生物分離、細胞篩選等。（1）磁共振成像（MRI）作為一項新的醫(yī)學影像診斷技術，近年來發(fā)展十分迅速，所提供的特有信息對診斷疾病具有很大的潛在優(yōu)越性。利用超順磁性氧化鐵磁性納米顆粒在生物體組織內(nèi)的特異性分布，有助于提高該部位腫瘤與正常組織的MRI對比度，因而作為造影增強劑被應用于MRI，進行腫瘤及其他疾病的診斷［57］。（2）生物分離。因磁性納米顆粒具有易操控性、比表面積大等優(yōu)點，使功能化的磁性納米顆粒的應用具有很大的吸引力［58］。當前磁分離的研究涉及生物領域的多個方面，如血液中金屬離子的去除，蛋白質(zhì)、核酸等的富集、固定化酶的回收與重復等［59］。Yan課題組［60］利用磁性氧化鐵粒子作為載體固定蛋白酶A，并利用其能夠與乙肝病毒表面抗原抗體發(fā)生特異性結合的性質(zhì)，達到測定乙肝病毒的目的。（3）細胞篩選。當組織或血液中僅有微量癌細胞的時候，通過特定的技術就可以精確地檢測到，從而實現(xiàn)對疾病的早期診斷和治療，必將為病人獲得寶貴的治療時間，提高治愈率。所以細胞篩選具有重要的意義。免疫磁珠細胞篩選法可在幾分鐘內(nèi)從復雜的細胞混合物中分離出很高純度的細胞。Mousavi等［61］等開發(fā)了一種新型的與金納米條結合的微流控芯片，利用高效免疫磁珠法捕捉人血中極少量的細胞，可以達到簡單而有效的檢測高純度目標細胞的目的。可以預見，在未來，更加精確的細胞篩選技術將是一個非常熱門的研究方向［62］。雖然功能化的磁性納米材料已經(jīng)有了廣泛的應用，但如何設計更簡單的制備過程和更新穎的功能化方式以使材料本身具有更好的分散性和使用壽命，仍是研究者們探索的方向.3.2.4納米生物傳感器在癌癥研究領域，利用納米技術制成的傳感器可望使各種癌癥的早期診斷成為現(xiàn)實［63］。納米傳感器靈敏度很高，在進行血液檢測時，當傳感器中預置的某種癌細胞抗體遇到相應的抗原時，傳感器中的電流會發(fā)生變化，通過這種電流變化可以判斷血液中癌細胞的種類和濃度。目前越來越多的風險投資正在涌入這一領域，但這一技術在實用中還有一些技術難題需要解決。今后可能會有多種納米傳感器集成在一起被置入人體，以用來早期檢測各種疾病。3.2.5生物芯片生物芯片是基因生物學與納米技術相結合的產(chǎn)物，它不同于半導體芯片，它是在很小的幾何尺度的表面積上，裝配一種或集成多種生物活性分子，僅用微量生理或生物采樣，即可同時檢測和研究不同的生物細胞、生物分子和DNA的特性，以及它們之間的相互作用，獲得生命微觀活動的規(guī)律。具有集成、并行和快速檢測的優(yōu)點，生物芯片技術已經(jīng)成為21世紀生物醫(yī)學工程的前沿科技。基于納米結構陣列的蛋白質(zhì)芯片和微流控芯片技術在診斷學和生物傳感技術方面的應用具有巨大的潛力［64］。Ali等［65］制備的基于氧化鎳納米棒的微流控生物芯片，采用電化學檢測法來測定人體血液中的總膽固醇濃度，線性范圍為1.5-10.3mmol/L，靈敏度高達0.12mA•mmol-1•cm-2。DNA芯片技術可以快速分析大量的基因信息，從而使生物醫(yī)學工作者可以研究并收集基因表達和變異信息，還可用于監(jiān)測不同的人體細胞和組織基因表達，以檢測癌癥或其它疾病所對應的基因的變化。3.2.6納米機器人納米技術與分子生物學的結合將開創(chuàng)分子仿生學新領域。“納米機器人”是根據(jù)分子水平的生物學原理為設計原型，設計制造可對納米空間進行操作的“功能分子器件”。以色列科學家研發(fā)出一種“膠囊相機”，將攝像頭內(nèi)置入比普通感冒藥稍大的膠囊內(nèi)，以大約每秒14張照片的頻率拍攝消化道內(nèi)的情況，并同時傳回外置的圖像接收器，可進行人體消化道腫瘤監(jiān)測。還可將納米機器人注入人體血管內(nèi)，進行全身健康檢查，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動脈脂肪沉積物，用于動脈粥樣硬化的治療；可吞噬病毒，殺死癌細胞；可將納米機器人以插入導管的方式引入到尿道或膽道里內(nèi)，直接到達結石所在的部位，并且直接把結石擊碎，進行腎結石、膽結石的治療；還可進行人體器官的修復工作、作整容手術、從基因中除去有害的DNA，把正常的DNA安裝在基因中，這樣可以從根本上治愈遺傳缺陷或病毒，使機體正常運行。未來發(fā)展趨勢是當機器人醫(yī)生發(fā)現(xiàn)可疑病變組織后，立即能伸出“手”來取樣進行活檢。納米機器人在體內(nèi)的生物傳感與智能配送生物活化劑有很大潛力［66］。

4納米材料和納米生物技術的安全性問題

隨著納米技術的迅速發(fā)展，不可避免地導致含有納米顆粒的工業(yè)廢水的排放［67］，納米材料的潛在的免疫毒性機制所引起的不良反應還沒有得到足夠的重視［68］。納米顆粒可直接穿透人體皮膚引發(fā)多種炎癥；可穿透細胞膜，將異物帶入細胞內(nèi)部，對人體腦組織、免疫與生殖系統(tǒng)等方面造成損害等。如二氧化鈦容易在飲用水中聚集，從而污染環(huán)境、影響健康。接觸二氧化鈦納米微粒后，人體肺部將可能出現(xiàn)炎癥。銀納米顆粒目前已被大量使用。研究表明，即使它在環(huán)境中的聚集量很低，也會對水中無脊椎動物造成傷害。碳納米管是工業(yè)和實驗所需的材料，注射了碳納米管的老鼠會產(chǎn)生動脈粥狀化、線粒體脫氧核糖核酸損傷等反應。當攝入量較大時，對肌肉細胞也有毒性，會對人體健康有不利影響。但盡管納米生物技術的應用有一定安全性的問題，它的應用也會越來越廣泛，同時這也為納米技術將來的發(fā)展指明了方向——如何提高其安全性問題是研究的目標之一。

篇6

生物技術在畜牧業(yè)上應用所獲得的益處與在農(nóng)作物上相似。一方面，生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質(zhì)有生長激素以及促進其生長的調(diào)節(jié)劑，這些物質(zhì)可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因（該基因能促進角蛋白的形成）能獲得了經(jīng)遺傳改良的綿羊，這種綿羊比普通棉羊產(chǎn)毛量能提高6%左右。另一方面，生物技術在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、質(zhì)量的同時，有助于提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展水平。例如，通過控制飼料作物體內(nèi)碳水化合物含量可提高畜牧業(yè)生產(chǎn)力；利用基因調(diào)控技術可以提高包括豆科作物在內(nèi)一些作物的蛋白質(zhì)含量，減少飼料作物中難消化的木質(zhì)素含量等。達比等人已生產(chǎn)出一種轉基因三葉草，可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵，經(jīng)轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質(zhì)，該蛋白質(zhì)經(jīng)食物鏈進入綿羊體內(nèi)，進而能提高產(chǎn)毛量。

生物技術給人類帶來的益處也包括在生態(tài)和環(huán)境兩個方面。利用生物技術提高現(xiàn)有農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力可以減低農(nóng)業(yè)向原始的、自然、半自然生態(tài)系統(tǒng)擴張的要求，因此，它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態(tài)系統(tǒng)及其資源，有助于人們未來再利用其中的基因資源開發(fā)新的產(chǎn)品。

生物技術已用于生產(chǎn)抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述，一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯，這種馬鈴薯能產(chǎn)生水晶蛋白，而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量，降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染，從而有利于保護生態(tài)環(huán)境。

在許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，土壤氮素可利用量是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高的一個重要因子。而一高科技農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)使用人造氮肥是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價的。制造氮肥要利用大量能源，據(jù)統(tǒng)計，英聯(lián)邦農(nóng)場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產(chǎn)生的溫度氣體（二氧氣化碳、氮氧化合物等）不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外，農(nóng)業(yè)土壤的氮素流失是水體富營養(yǎng)化的主要原因。

生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。

同樣，人們可以利用真菌來提高土壤養(yǎng)分的有效性。溫萊指出：特定的真菌類能促進土壤養(yǎng)分的釋放，從而促進作物生長；真菌也能通過分解有機物質(zhì)（例如纖維素等）釋放出糖類，促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養(yǎng)分有效性的可能，包括獲得轉基因細菌和真菌，以進一步增強它們制造養(yǎng)分和釋放土壤養(yǎng)分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮，避免、減少使用人造肥料，從而減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。這在目前尚不可能，但在將來卻有望實現(xiàn)這個目標。

二、生物技術帶來的不利

從經(jīng)濟角度上講，生物技術帶來的不利并不明顯，然而，它會引起發(fā)達國家與發(fā)展中國家貧富差距進一步擴大。因為，生物技術公司主要集中在發(fā)達國家，發(fā)達國家可以通過輸出生物技術產(chǎn)品而獲得利潤。與此同時，發(fā)展中國家由于技術、及其產(chǎn)品還遠沒有被廣泛接受。

生物技術可能引起生產(chǎn)方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現(xiàn)而產(chǎn)生，特別是抗除草劑的轉基因作物出現(xiàn)。農(nóng)民必須從同一公司購買種子和除草劑，否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現(xiàn)，這些轉基因作物會取代傳統(tǒng)的依靠有機肥的作物，后者在發(fā)展中國家是很普遍的，并且也有利于環(huán)境保護。生物技術在食品上的應用對發(fā)展中國家的農(nóng)民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發(fā)人體過敏反應的基因轉入農(nóng)作物時，例如，堅果能引發(fā)人體過敏反應，若它的基因被導入其他作物，則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見，轉基因作物產(chǎn)品必須經(jīng)免疫測定篩選后才能利用。

篇7

2.1耐高溫耐高壓生物的找尋首先，我們想到，金剛石的制造需要高溫高壓，故要尋找能夠制造金剛石的生物，我們可以從尋找能夠在高溫高壓下生存的生物開始，逐步破解難題。通過查閱資料，我們發(fā)現(xiàn)，世界上生命力最強的生物———熊蟲。熊蟲又名水熊、水熊蟲，是緩步動物門生物的俗稱。這是一種小型動物，主要生活在淡水沉渣、苔蘚植物水膜和潮濕土壤中，還有一少部分生活在海水潮間帶。這些熊蟲分布甚廣，無論是在海拔6000米以上的喜馬拉雅山脈，還是深度4000米以下的深海中，都有他們生活的足跡，北極、熱帶、溫泉、深海中，都有分布。不僅如此，即使在真空中，水熊也可以生存。水熊，這種世界上生命力極強的生物，極難被殺死。水熊是一種小型動物，只能在顯微鏡下才能觀察到。熊蟲生命力極強，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)顯示，具體體現(xiàn)在如下四個方面：（1）生存溫度，即使在零下200℃的環(huán)境中，也能生存3-5天；當溫度降至零下272℃時，亦能存活2分鐘。（2）生存空氣，熊蟲在真空中能生存。（3）放射環(huán)境，熊蟲不懼放射線，在5700格雷強度的放射線下存活良好（1格雷放射線相當于5000臺胸透儀的放射強度，10~20格雷強度的放射線就能輕易殺死人類或者地球上大部分的動物）。（3）生存壓力，即使在600兆帕的壓力環(huán)境下也能生存。德國佛萊堡大學的拉姆（20世紀20年代）研究發(fā)現(xiàn)，即使將熊蟲置于很極端的環(huán)境下，只要給予水分和正常溫度，熊蟲即能復活并且緩慢移動。另有科學家給予鹽礦中冬眠數(shù)百年的水熊蟲水分和營養(yǎng)，水熊蟲能夠蘇醒并恢復。然而，通過以上分析，我們發(fā)現(xiàn)，世界上生命力最強的生物，卻最多只能承受600mpa的壓力和150攝氏度的溫度，遠遠低于人造金剛石的熔媒法所需的靜態(tài)超高壓（50～100kb，即5～10GPa）和高溫（1100～3000°C）。同時，我們發(fā)現(xiàn)，本身制造金剛石需要高溫高壓，那么尋找這樣一種生物載體，卻還是要將金剛石置于高溫高壓中，并沒有從根本上解決問題。因此，從這個角度出發(fā)的生物制取金剛石的方法，并沒有實際意義。

2.2蠶吐絲、蚌殼生珍珠的啟示我們考慮是否能夠通過蠶吐絲和蚌殼生珍珠的類似原理來制造金剛石，故首先我們先來分析蠶吐絲和蚌殼生珍珠的原理。蠶吐絲形成的原因：桑葉當中，含有水、蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等成分。蠶吃進桑葉以后，經(jīng)過消化分解，吸收桑葉中的蛋白質(zhì)和糖類，造成絹絲蛋白質(zhì)。絹絲蛋白質(zhì)再形成絹絲液，絹絲液經(jīng)過蠶的吐絲和凝固作用，就成了絲繭。天然珍珠形成的原因：關鍵在于，刺激蚌的外套膜表皮細胞，使其急劇分裂增殖，逐漸形成珍珠囊從而包圍刺激源。在此刺激下，蚌殼會分泌珍珠質(zhì)，從而形成以刺激源為中心的珍珠。若刺激是均勻的，則形成的珍珠是圓球形的，若刺激是不均勻的，則形成的是非圓球形的珍珠。通過以上分析，我們發(fā)現(xiàn)，無論是蠶吐絲還是珍珠的形成，都是生物將該種物質(zhì)的原料消化、整合、重新分泌，并且層層疊加，分泌凝固后從而形成不同形狀的新物質(zhì)。那么聯(lián)想到這一點，我們考慮，是否有這樣一種生物或者生物技術，能夠?qū)⒑珻物質(zhì)分解成C原子并將C原子按照金剛石的微觀原子構造進行重新排列，即類似于微觀操作技術，從而在常溫常壓下得到金剛石。鑒于現(xiàn)在化學技術發(fā)展水平，已經(jīng)可以對原子進行操縱和排列，所以，以上想法是有可能實現(xiàn)的。然而，現(xiàn)在自然界中，并不存在一種能夠消化含C物質(zhì)并吸收分泌出C原子層層疊加的生物，故單純利用自然界已經(jīng)存在的生物本身特性制造金剛石在目前來看，是不具有實現(xiàn)的可能性的。

2.3實現(xiàn)性分析排除自然界中有生物能制造金剛石的可能之后，我們考慮采用當下火熱發(fā)展的生物技術來制造金剛石。眼下，現(xiàn)代生物技術迅猛發(fā)展，現(xiàn)代生物技術包括基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程，它們逐漸影響著和改變著人們的生產(chǎn)、生活方式。所謂生物技術是指“用活的生物體（或生物體的物質(zhì)）來改進產(chǎn)品、改良植物和動物，或為特殊用途而培養(yǎng)微生物的技術”。根據(jù)前文分析，我們考慮用基因工程的方法來制取金剛石。基因工程要素包括外源DNA、載體分子、工具酶和受體細胞等。首先需要解決的是外源DN段，目前還未發(fā)現(xiàn)有生物可以產(chǎn)生碳單質(zhì)，所以目前外源DN段的獲取這一條件還未滿足。不過，雖然目前還沒有發(fā)現(xiàn)這一外源DN段，不過我們大膽的猜想，如果世界上有這樣一種基因能夠分解含C的化合物，從中得到C單質(zhì)，并且能夠?qū)單質(zhì)按照金剛石的排列形狀緊密重組、排列。那么就可以將此外源DNA導入受體細胞，利用生物在常溫常壓下得到金剛石，從而節(jié)省工業(yè)生產(chǎn)金剛石中提供高溫高壓而消耗的能源。所以，利用基因工程得到金剛石是有可能的，不過它的實現(xiàn)需要生物工程上的突破，現(xiàn)階段只能是假設和猜想。此外，可以考慮利用細胞工程、基因工程中，對微觀分子、細胞的操作技術，考慮對C原子按照金剛石的排列順序進行重組排列，從而在常溫常壓下制取金剛石。

3結論

為了實現(xiàn)利用生物、生物技術制造金剛石的目的：

（1）我們首先考慮尋找耐高溫高壓的生物，即使世界上生命力最強的生物熊蟲，也無法承受人造金剛石所需要的高溫高壓。而且我們發(fā)現(xiàn)，本身制造金剛石需要高溫高壓，那么尋找這樣一種生物載體，卻還是要將金剛石置于高溫高壓中，并沒有從根本上解決問題。

篇8

二、轉變觀念，積極探索能力培養(yǎng)的新模式

1.改變教育觀念，在教與學中促進學生能力培養(yǎng)。

教學改革的首要任務是教學形式的改進。要改進過去單純傳授知識、演繹知識的教學方式，在課堂教學中努力實踐、探索師生積極互動、共同發(fā)展的教學方式與學習方式的變革；研究教師在教學中的角色轉變；提倡啟發(fā)式、討論式等生動活潑的教學方法，創(chuàng)設寬松、民主、高效的課堂氛圍。探討培養(yǎng)學生自主學習、合作學習、探究性學習的策略；培養(yǎng)學生在新的教學理念下搜集與處理信息的能力，獲取新知識的能力，發(fā)現(xiàn)、分析、探索、解決問題的能力；交流與合作的能力等。尋求適合于、滿足于不同學生學習需要的，使每個學生都能得到充分發(fā)展的教育教學途徑，開發(fā)學生智力、培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維和實際操作能力。其實關于能力培養(yǎng)，我們還必須對生物教學中的存在的大量技能、技巧性的知識加以挖掘與開發(fā)。上世紀50年代英國哲學家邁克爾•波蘭尼（MichaelPolanyi）研究人類知識的形式，提出人類知識有兩種：一種類型的知識是通常以書面文字、圖表和數(shù)學公式加以表述的；另一種知識是我們知道但難以言述的知識，包括那些非正式的、難以表達的技能、技巧、經(jīng)驗和訣竅等。前者稱為顯性知識，后者稱為隱性知識。顯性知識是能夠被人類以一定符碼系統(tǒng)（最典型的是語言，也包括數(shù)學公式、各類圖表、盲文、手勢語、旗語等諸種符號形式）加以完整表述的知識。隱性知識和顯性知識相對，是指那種不能通過語言、文字、圖表或符號明確表述，很難進行明確表述與邏輯說明，它是人類非語言智力活動的成果。這是隱性知識最本質(zhì)的特性。隱性知識是存在于個人頭腦中的，它的主要載體是個人，它不能通過正規(guī)的形式（例如，學校教育、大眾媒體等形式）進行傳遞，因為隱性知識的擁有者和使用者都很難清晰表達。但是隱性知識并不是不能傳遞的，只不過它的傳遞方式特殊一些，例如通過“師傳徒授”的方式進行（波蘭尼《個人知識》，貴州人民出版社2000年11月出版）。生物教學中的能力培養(yǎng)，實際上確實存在著大量的隱形知識，生物技術是多門操作性很強的學科（生物技術領域包括發(fā)酵工程、細胞工程、蛋白質(zhì)與酶工程、基因工程），它所涉及的多種技術（如熒光定量PCR、蛋白雙向電泳和分子雜交等）都有非常詳細的步驟，有的操作只需30秒、幾分鐘不等，幾十個步驟下來有的要耗時一周左右，而且整個過程的操作對象都不是肉眼所能分辨的，只有到了最后一步或者通過染色、或者借助儀器（凝膠成像儀、放射自顯影等）才能得出結果。即使是同樣的操作流程，不一樣的操作者完全有可能得到不一樣的試驗結果甚至大相徑庭。從此方面來看，除了依靠課堂教學的知識傳遞以外，還需要更多的重復性、個體性的操作演練，這是我們長期教學實踐所忽視的一面。

2.改革教學評價機制，多形式提高學生的專業(yè)學習能力。

在高考指揮棒下，高校的教學評價也沿襲了用分數(shù)評價學生一切學習狀況的慣性與惰性，目前高校最主要的人才評價機制是分數(shù)標注的學業(yè)成績，其他評價機制只能淪為輔助作用。如何改進教學評價機制，對專業(yè)學習能力的提高具有重大意義。為科學評價教學質(zhì)量，需要確定科學的評價方法和建立科學的評價體系。為此，在專業(yè)素質(zhì)能力等少數(shù)知識性較強的課程中采用百分制的積分方式，而其他的技能與創(chuàng)新能力的課程則盡量采用其他的計分方式，如用國家職業(yè)技能證書（如營養(yǎng)師考核證書、食品檢驗師考核證書等技能證書）代替課程成績，頂替學分，用研究成果（如、研究成果、科研項目等）取代實驗課成績，盡量不用量化的分數(shù)評價學生的生物技能。即使在普通生物學知識的學習評價，也盡量注重對學生學習及研究過程和方法的引導，采取通過查閱有關資料或進行實驗才能完成且無統(tǒng)一答案的作業(yè)等形式進行評價。考試方法多樣化，如采取開卷或半開卷、文獻綜述、專題論文、案例分析等形式，評分標準則側重學生研究、解決問題的思路和方法，是否有獨立見解和創(chuàng)新，從而培養(yǎng)學生自我學習和自我發(fā)展的能力。

篇9

為了適應這種快速發(fā)展的形勢，美國、日本、澳大利亞等發(fā)達國家先后制定了國家發(fā)展計劃，把海洋生物技術研究確定為21世紀優(yōu)先發(fā)展領域。1996年，中國也不失時機地將海洋生物技術納入國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃），為今后的發(fā)展打下了基礎。不言而喻，迄今海洋生物技術不僅成為海洋科學與生物技術交叉發(fā)展起來的全新研究領域，同時，也是21世紀世界各國科學技術發(fā)展的重要內(nèi)容并將顯示出強勁的發(fā)展勢頭和巨大應用潛力。

1．發(fā)展特點

表1和表2列出的資料大體反映了當前海洋生物技術研究發(fā)展的主要特點。

1.1加強基礎生物學研究是促進海洋生物技術研究發(fā)展的重要基石

海洋生物技術涉及到海洋生物的分子生物學、細胞生物學、發(fā)育生物學、生殖生物學、遺傳學、生物化學、微生物學，乃至生物多樣性和海洋生態(tài)學等廣泛內(nèi)容，為了使其發(fā)展有一個堅實的基礎，研究者非常重視相關的基礎研究。在《IMBC2000》會議期間，當本文作者詢問一位資深的與會者：本次會議的主要進步是什么？他毫不猶豫的回答：分子生物學水平的研究成果增多了。事實確實如此。近期的研究成果統(tǒng)計表明，海洋生物技術的基礎研究更側重于分子水平的研究，如基因表達、分子克隆、基因組學、分子標記、海洋生物分子、物質(zhì)活性及其化合物等。這些具有導向性的基礎研究，對今后的發(fā)展將有重要影。

1.2推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是海洋生物技術應用的主要方面

目前，應用海洋生物技術推動海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要聚焦在水產(chǎn)養(yǎng)殖和海洋天然產(chǎn)物開發(fā)兩個方面，這也是海洋生物技術研究發(fā)展勢頭強勁。充滿活力的原因所在。在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，提高重要養(yǎng)殖種類的繁殖、發(fā)育、生長和健康狀況，特別是在培育品種的優(yōu)良性狀、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的進步，如轉生長激素基因魚的培育、貝類多倍體育苗、魚類和甲殼類性別控制、疾病檢測與防治、DNA疫苗和營養(yǎng)增強等；在海洋天然產(chǎn)物開發(fā)方面，利用生物技術的最新原理和方法開發(fā)分離海洋生物的活性物質(zhì)、測定分子組成和結構及生物合成方式、檢驗生物活性等，已明顯地促進了海洋新藥、酶、高分子材料、診斷試劑等新一代生物制品和化學品的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。

表1近期IMBC大會研討的主要內(nèi)容

表2近期IMBC大會和《MarineBiotechnology》學報論文統(tǒng)計表

1.3保證海洋環(huán)境可持續(xù)利用是海洋生物技術研究應用的另一個重要方面

利用生物技術保護海洋環(huán)境、治理污染，使海洋生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)過程更加有效是一個相對比較新的應用發(fā)展領域，因此，無論是從技術開發(fā)，還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看，它都有巨大的潛力有待挖掘出來。目前已涉及到的研究主要包括生物修復（如生物降解和富集、固定有毒物質(zhì)技術等）、防生物附著、生態(tài)毒理、環(huán)境適應和共生等。有關國家把“生物修復”作為海洋生態(tài)環(huán)境保護及其產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生物工程手段，美國和加拿大聯(lián)合制定了海洋環(huán)境生物修復計劃，推動該技術的應用與發(fā)展。

1.4與海洋生物技術發(fā)展有關的海洋政策始終是公眾關注的問題

其中海洋生物技術的發(fā)展策略、海洋生物技術的專利保護、海洋生物技術對水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的重要性、轉基因種類的安全性及控制問題、海洋生物技術與生物多樣性關系以及海洋環(huán)境保護等方面的政策、法規(guī)的制定與實施倍受關注。

2.重點發(fā)展領域

當前，國際海洋生物技術的重點研究發(fā)展領域主要包括如下幾個方面：

2.1發(fā)育與生殖生物學基礎

弄清海洋生物胚胎發(fā)育、變態(tài)、成熟及繁殖各個環(huán)節(jié)的生理過程及其分子調(diào)控機理，不僅對于闡明海洋生物生長、發(fā)育與生殖的分子調(diào)控規(guī)律具有重要科學意義，而且對于應用生物技術手段，促進某種生物的生長發(fā)育及調(diào)控其生殖活動，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要應用價值。因此，這方面的研究是近年來海洋生物技術領域的研究重點之一。主要包括：生長激素、生長因子、甲狀腺激素受體、促性腺激素、促性腺激素釋放激素、生長一催乳激素、滲透壓調(diào)節(jié)激素、生殖抑制因子、卵母細胞最后成熟誘導因子、性別決定因子和性別特異基因等激素和調(diào)節(jié)因子的基因鑒定、克隆及表達分析，以及魚類胚胎于細胞培養(yǎng)及定向分化等。

2.2基因組學與基因轉移

隨著全球性基因組計劃尤其是人類基因組計劃的實施，各種生物的結構基因組和功能基因組研究成為生命科學的重點研究內(nèi)容，海洋生物的基因組研究，特別是功能基因組學研究自然成為海洋生物學工作者研究的新熱點。目前的研究重點是對有代表性的海洋生物（包括魚、蝦、貝及病原微生物和病毒）基因組進行全序列測定，同時進行特定功能基因，如藥物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐鹽基因等的克隆和功能分析。在此基礎上，基因轉移作為海洋生物遺傳改良、培育快速生長和抗逆優(yōu)良品種的有效技術手段，已成為該領域應用技術研究發(fā)展的重點。近幾年研究重點集中在目標基因篩選，如抗病基因、胰島素樣生長因子基因及綠色熒光蛋白基因等作為目標基因；大批量、高效轉基因方法也是基因轉移研究的重點方面，除傳統(tǒng)的顯微注射法、基因槍法和攜帶法外，目前已發(fā)展了逆轉錄病毒介導法，電穿孔法，轉座子介導法及胚胎細胞介導法等。

2.3病原生物學與免疫

隨著海洋環(huán)境逐漸惡化和海水養(yǎng)殖的規(guī)模化發(fā)展，病害問題已成為制約世界海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸因子之一。開展病原生物（如細菌、病毒等）致病機理、傳播途徑及其與宿主之間相互作用的研究，是研制有效防治技術的基礎；同時，開展海水養(yǎng)殖生物分子免疫學和免疫遺傳學的研究，弄清海水魚、蝦、貝類的免疫機制對于培育抗病養(yǎng)殖品種、有效防治養(yǎng)殖病害的發(fā)生具有重要意義。因此，病原生物學與免疫已成為當前海洋生物技術的重點研究領域之一，重點是病原微生物致病相關基因、海洋生物抗病相關基因的篩選、克隆，海洋無脊椎動物細胞系的建立、海洋生物免疫機制的探討、DNA疫苗研制等。

2.4生物活性及其產(chǎn)物

海洋生物活性物質(zhì)的分離與利用是當今海洋生物技術的又一研究熱點。現(xiàn)人研究表明，各種海洋生物中都廣泛存在獨特的化合物，用來保護自己生存于海洋中。來自不同海洋生物的活性物質(zhì)在生物醫(yī)學及疾病防治上顯示出巨大的應用潛力，如海綿是分離天然藥物的重要資源。另外，有一些海洋微生物具有耐高溫或低溫、耐高壓、耐高鹽和財?shù)蜖I養(yǎng)的功能，研究開發(fā)利用這些具特殊功能的海洋極端生物可能獲得陸地上無法得到的新的天然產(chǎn)物，因而，對極端生物研究也成為近年來海洋生物技術研究的重點方面。這一領域的研究重點包括抗腫瘤藥物、工業(yè)酶及其它特殊用途酶類、極端微生物定功能基因的篩選、抗微生物活性物質(zhì)、抗生殖藥物、免疫增強物質(zhì)、抗氧化劑及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等。

2.5海洋環(huán)境生物技術

該領域的研究重點是海洋生物修復技術的開發(fā)與應用。生物修復技術是比生物降解含義更為廣泛，又以生物降解為重點的海洋環(huán)境生物技術。其方法包括利用活有機體、或其制作產(chǎn)品降解污染物，減少毒性或轉化為無毒產(chǎn)品，富集和固定有毒物質(zhì)（包括重金屬等），大尺度的生物修復還包括生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)調(diào)控等。應用領域包括水產(chǎn)規(guī)模化養(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖、石油污染、重金屬污染、城市排污以及海洋其他廢物（水）處理等。目前，微生物對環(huán)境反應的動力學機制、降解過程的生化機理、生物傳感器、海洋微生物之間以及與其它生物之間的共生關系和互利機制，抗附著物質(zhì)的分離純化等是該領域的重要研究內(nèi)容。

3.前沿領域的最新研究進展

3.1發(fā)育與生殖調(diào)控

應用GIH（性腺抑制激素）和GSH（性腺刺激激素）等激素調(diào)控甲殼類動物成熟和繁殖的技術[1]，研究了甲狀腺激素在金紹生長和發(fā)育中的調(diào)控作用，發(fā)現(xiàn)甲狀腺激素受體mRNA水平在大腦中最高，在肌肉中最低，而在肝、腎和鰓中表達水平中等，表明甲狀腺素受體在成體金銀腦中起著重要作用[1]，對海鞘的同源框（Homeobox）基因進行了鑒定，分離到30個同源框基因[1]，建立了青鳉的同源框（Homeobox）基因[1]，建立了青鳉胚胎干細胞系并通過細胞移植獲得了嵌合體青鳉[1]，建立了虹鱒原始生殖細胞培養(yǎng)物并分離出Vasa基因[2]，進行斑節(jié)對蝦生殖抑制激素的分離與鑒定[2]，應用受體介導法篩選GnRH類似物，用于魚類繁殖[2]，建立了海綿細胞培養(yǎng)技術，用于進行藥物篩選[2]，建立了將海膽胚胎作為研究基因表達的模式系統(tǒng)[2]，通過基因轉移開展了海膽胚胎工程的研究[2]，研究了人葡糖轉移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鱒胚胎中的表達［3］，建立了通過細胞周期蛋白依賴的激酶活性測定海水魚苗細胞增殖速率的方法[3]，研究了幾丁質(zhì)酶基因在斑節(jié)對蝦蛻皮過程中的表達［4］，從海參分離出同源框基因，并進行了序列的測定[4]。

3.2功能基因克隆

建立了牙鲆肝臟和脾臟mRNA的表達序列標志，從深海一種耐壓細菌中分離到壓力調(diào)節(jié)的操縱子，從大西洋鮭分離到雌激素受體和甲狀腺素受體基因，從挪威對蝦中分離到性腺抑制激素基因[1]；將DNA微陣列技術在海綿細胞培養(yǎng)上進行了應用，構建了班節(jié)對蝦遺傳連鎖圖譜，建立了海洋紅藻EST，從海星卵母細胞中分離出成熟蛋白酶體的催化亞基，初步表明硬骨頭魚類IGF－I原E一肽具有抗腫瘤作用[2]；構建了海洋酵母De—baryomyceshansenii的質(zhì)粒載體，從鯉魚血清中分離純化出蛋白酶抑制劑，從蘭蟹血細胞中分離到一種抗菌肽樣物質(zhì)，從紅鮑分離到一種肌動蛋白啟動子，發(fā)現(xiàn)依賴于細胞周期的激酶活性可用作海洋魚類苗種細胞增殖的標記，克隆和定序了鰻魚細胞色素P4501AcD－NA，通過基因轉移方法分析了鰻細胞色素P450IAI基因的啟動子區(qū)域，分離和克隆了鰻細胞色素P450IAI基因，建立了適宜于溝紹遺傳作圖的多態(tài)性EST標記，構建了黃蓋鰈EST數(shù)據(jù)庫并鑒定出了一些新基因，建立了班節(jié)對蝦一些組織特異的EST標志，從經(jīng)HirameRhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴細胞EST中分離出596個cDNA克隆[3]；用PCR方法克隆出一種自體受精雌雄同體魚類的ß一肌動蛋白基因，從金鯛cDNA文庫中分離出多肽延伸因子EF－2CDNA克隆，在湖鱒基因組中發(fā)現(xiàn)了TC1樣轉座子元件[4]；鑒定和克隆出的基因包括：南美白對蝦抗菌肽基因、牡蠣變應原（allergen）基因、大西洋鰻和大西洋鮭抗體基因、虹鱒Vasa基因、青鳉P53基因組基因、雙鞭毛藻類真核啟始因子5A基因、條紋鱸GtH（促性腺激素）受體cDNA、鮑肌動蛋白基因、藍細菌丙酮酸激酶基因、鯉魚視紫紅質(zhì)基因調(diào)節(jié)系列以及牙鲆溶菌酶基因等［1—4］。

3.3基因轉移

分離克隆了大馬哈魚IGF基因及其啟動子，并構建了大馬哈魚IGF（胰島素樣生長因子）基因表達載體[1]。通過核定位信號因子提高了外源基因轉移到斑馬魚卵的整合率[1]，建立了快速生長的轉基因羅非魚品系并進行了安全性評價；對轉基因羅非魚進行了三倍體誘導，發(fā)現(xiàn)三倍體轉基因羅非魚盡管生長不如轉基因二倍體快，但優(yōu)于未轉基因的二倍體魚，同時，轉基因三倍體雌魚是完全不育的，因而具有推廣價值[2]；研究了超聲處理促進外源DNA與金鯛結合的技術方法，將GFP作為細胞和生物中轉基因表達的指示劑；表明轉基因溝鯰比對照組生長快33％，且轉基因魚逃避敵害的能力較差，因而可以釋放到自然界中，而不會對生態(tài)環(huán)境造成大的危害[3]；應用GFP作為遺傳標記研究了斑馬魚轉基因的條件優(yōu)化和表達效率[3]；在抗病基因工程育種方面，構建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表達載體并進行了基因轉移實驗[2]；在轉基因研究的種類上，目前已從經(jīng)濟養(yǎng)殖魚類逐步擴展到養(yǎng)殖蝦、貝類及某些觀賞魚類[2.3]。通過基因槍法將外源基因轉到虹鱒肌肉中獲得了穩(wěn)定表達[4]。

3.4分子標記技術與遺傳多樣性

研究了將魚類基因內(nèi)含子作為遺傳多樣性評價指標的可行性，應用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海幾種海洋生物的遺傳多樣性[1]。研究了南美白對蝦消化酶基因的多態(tài)性[1]；利用寄生性原生動物和有毒甲藻基因組DNA的間隔區(qū)序列作標記檢測環(huán)境水體中這些病原生物的污染程度，應用18S和5.8S核糖體RNA基因之間的第一個內(nèi)部間隔區(qū)(ITC—1)序列作標記進行甲殼類生物種間和種內(nèi)遺傳多樣性研究[2]；研究了斑節(jié)對蝦三個種群的線粒體DNA多態(tài)性，用PCR技術鑒定了夏威夷Gobioid苗的種類特異性。通過測定內(nèi)含子序列揭示了南美白對蝦的種內(nèi)遺傳多樣性，采用同功酶、微衛(wèi)星DNA及RAPD標記對褐鱒不同種群的遺傳變異進行了評價，在平魚鑒定并分離出12種微衛(wèi)星DNA，在美國加州魷魚上發(fā)現(xiàn)了高度可變的微衛(wèi)星DNA[3]；弄清了一種深水魚類（Gonostomagracile）線粒體基因組的結構，并發(fā)現(xiàn)了硬骨魚類tRNA基因重組的首個實例，測定了具有重要商業(yè)價值的海水輪蟲的衛(wèi)星DNA序列，用RAPD技術在大鯪鲆和鰨魚篩選到微衛(wèi)星重復片段，從多毛環(huán)節(jié)動物上分離出高度多態(tài)性的微衛(wèi)星DNA，用RAPD技術研究了泰國東部泥蟹的遺傳多樣性[3]；用AFLP方法分析了母性遺傳物質(zhì)在雌核發(fā)育條紋鱸基因組中的貢獻[4]。

3.5DNA疫苗及疾病防治

構建了抗魚類壞死病毒的DNA疫苗[1]；開展了虹鱒IHNVDNA疫苗構建及防病的研究，表明用編碼IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鱒，誘導了非特異性免疫保護反應，證明DNA免疫途徑在魚類上的可行性，從虹鱒細胞系中鑒定出經(jīng)干擾素可誘導的蛋白激酶[2]；建立了養(yǎng)殖對蝦病毒病原檢測的ELISA試劑盒，用PCR等分子生物學技術鑒定了蝦類的病毒性病原，將魚類的非特異性免疫指標用于海洋環(huán)境監(jiān)控，研究了抗病基因轉移提高鯛科魚類抗病力的可行性，研究了蛤類唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2]；研究了一種海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3]；建立了測定牡蠣病原的PCR—ELISA方法[3]；研究了LatrunculinB毒素在紅海綿體內(nèi)的免疫定位[4]。

3.6生物活性物質(zhì)

從海藻中分離出新的抗氧化劑[1]，建立了大量生產(chǎn)生物活性化合物的海藻細胞和組織培養(yǎng)技術，建立了通過海綿細胞體外培養(yǎng)制備抗腫瘤化合物的方法[1]；從不同生物（如對蝦和細菌）中鑒定分離出抗微生物肽及其基因，從魚類水解產(chǎn)物中分離出可用作微生物生長底物的活性物質(zhì)，海洋生物中存在的抗附著活性物質(zhì)，用血管生成抑制劑作為抗受孕劑，從蟹和蝦體內(nèi)提取免疫激活劑，從海洋藻類和藍細菌中純化光細菌致死化合物，海星抽提物在小鼠上表現(xiàn)出批精細胞形成的作用，從海洋植物Zosteramarina分離出一種無毒的抗附著活性化合物，從海綿和海鞘抽提物分離出抗腫瘤化合物，開發(fā)了珊瑚變態(tài)天然誘導劑，從海膽中分離出一種抗氧化的新藥，在海洋雙鞭毛藻類植物中鑒定出長碳鏈高度不飽和脂肪酸（C28），表明海洋真菌是分離抗微生物肽等生物活性化合物的理想來源[2]；發(fā)現(xiàn)海洋假單胞桿菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性，從硬殼蛤分離出谷光甘肽一S一轉移酶，從鯉血清中分離出絲氨酸蛋白酶抑制劑，從海綿中分離出氨激脯氨酸二肽酶，從一種珊瑚分離出具DNA酶樣活性的物質(zhì)，建立了開放式海綿養(yǎng)殖系統(tǒng)，為生物活性物質(zhì)的大量制備提供了充足的海綿原料[3]；從蝦肌水解產(chǎn)物中分離到抗氧化肽物質(zhì)[4]；從一種海洋細菌中分離純化出N一乙酸葡糖胺一6一磷酸脫乙酸酶[4]。

3.7生物修復、極端微生物及防附著

研究了轉重金屬硫蛋白基因藻類對海水環(huán)境中重金屬的吸附能力，表明明顯大于野生藻類[1]，研究了石油降解微生物在修復被石油污染的海水環(huán)境上的可療性及應用潛力[1]；研究了海洋磁細菌在去除和回收海水環(huán)境中重金屬上的應用潛力[1]；用Bacillus清除養(yǎng)魚場污水中的氮，用分子技術篩選作為海水養(yǎng)殖餌料的微藻，開發(fā)了六價鉻在生物修復上的應用潛力，分離出耐冷的癸烷降解細菌，研究了海洋環(huán)境中多芳香化烴的微生物降解技術[2]；從噬鹽細菌分離出滲透壓調(diào)節(jié)基因，并生產(chǎn)了重組Ectoine（滲透壓調(diào)節(jié)因子），從2650米的深海分離到一種耐高溫的細菌，這種細菌可用來分離耐高溫和熱穩(wěn)定的酶，在耐高溫的archaea發(fā)現(xiàn)了D型氨基酸和無氧氨酸消旋酶，測定了3種海洋火球菌的基因組DNA序列，借助于CROSS／BLAST分析進行了特定功能基因的篩選，從海底沉積物、海水和北冰洋收集了1000多種噬冷細菌，并從這些細菌中分離到多種冷適應的酶[2]；建立了一種測定藤壺附著誘導物質(zhì)的簡單方法，研究了Chlorophyta和共生細菌之間附著所必需的形態(tài)上相互作用，研究了珊瑚抗附著物質(zhì)（dterpene）類似物的抗附著和麻醉作用[3]；分析了海岸環(huán)境中污著的起始過程，并對沉積物和附著物的影響進行了檢測[4]。

篇10

利用轉基因技術提取植物中的目的基因，并將其轉移到另一農(nóng)作物上，不僅可以促進農(nóng)作物的生長，也可以提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量，因此，轉基因技術應用在農(nóng)業(yè)種植中具有重要作用，其可以有效促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著我國對生物技術的不斷研究，轉基因技術將會得到進一步發(fā)展，并且轉基因技術的應用規(guī)模也會逐漸擴大，據(jù)資料表明，當前轉基因類植物的種植范圍正在不斷擴大，在我國農(nóng)業(yè)種植中，利用轉基因技術種植的植物面積呈進一步擴大的趨勢。除此之外，在農(nóng)業(yè)種植中生物技術最為突出的則屬于雜交育種技術，雜交育種技術與轉基因技術相比，其操作更為簡單，在農(nóng)業(yè)種植實踐中，雜交育種技術已取得了良好的效果。

1.2組織培養(yǎng)技術

組織培養(yǎng)主要工作原理是在細胞全能性的基礎上利用人工誘導的組織培養(yǎng)技術，這就要求植物細胞需要處于無菌的狀態(tài)下，才能確保植物細胞得到良好的發(fā)育，最終生長成完整的植株。將組織培養(yǎng)技術應用到農(nóng)業(yè)種植中，既可以加快植物繁殖的速度，也可以在固定的時間內(nèi)培育出滿足符合當?shù)剞r(nóng)作物生長優(yōu)良品種，同時還能夠有效防止病毒對農(nóng)作物幼苗的侵害，因此，針對組織培養(yǎng)技術對農(nóng)作物生長的有利條件，在今后的農(nóng)業(yè)種植中，應大力推廣和運用組織培養(yǎng)技術，但是，組織培養(yǎng)技術在農(nóng)業(yè)種植中，應注意以下幾點：在植物組織培育中，培育植物的陽光溫度、濕度等應滿足植物組織培育的條件，并且培養(yǎng)基組成結構、pH值等化學條件也應符合標準要求，有效控制外界因素對植物組織培育的影響，為植物組織培養(yǎng)發(fā)育提供優(yōu)質(zhì)的條件，并且在初代培養(yǎng)外植體過程中應做好外植體褐變處理工作，由于外植體在接種過程中容易發(fā)生褐變現(xiàn)象，然而，褐變現(xiàn)象的出現(xiàn)將會影響植物外植體的培育，所以，做好褐變處理工作，以保證植物培養(yǎng)工作順利進行。

1.3生物農(nóng)藥制作技術

隨著生物技術的出現(xiàn)，生物農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)種植中也得到了應用，其主要是將生物新陳代謝的產(chǎn)物來制作農(nóng)藥的方法，以達到殺蟲保護農(nóng)作物的目的，利用生物技術制作農(nóng)藥，不僅可以有效防止農(nóng)藥對環(huán)境造成的危害，也可以保護環(huán)境，因此，生物農(nóng)藥的應用具有重要作用。所以，在生物農(nóng)藥制作上，應采用生物技術進行生物農(nóng)藥的開發(fā)，由于基因工程中的許多藥品都是從生物組織中提取的材料，但是，該工程的提取比較困難，并且藥品的價格也非常昂貴，然而，微生物可以適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。所以，為了加快生物農(nóng)藥的制作，在生物制藥實踐中，應在微生物細胞中導入生物的基因，使生物基因產(chǎn)生相應的藥物，采用這樣的制作模式，不僅能有效解決材料來源困難的問題，也可以進行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，同時也可以降低生物農(nóng)藥制作的成本，因此，生物技術在生物農(nóng)藥制作中發(fā)揮著重要作用。

篇11

對生物技術專業(yè)應用型人才來說，具有較高的技術應用能力非常重要。實驗、見習和實習等實踐教學體系是生物技術專業(yè)技術應用型人才培養(yǎng)的重要手段。針對我校的實際，圍繞生物技術專業(yè)技術應用型人才的培養(yǎng)目標，我們構建了分類設計、分層施教的選修與必修相結合的實踐教學體系。具體來說，桂林醫(yī)學院生物技術專業(yè)實踐教學體系分為如下幾方面：一是課程實驗（見習）教學。課程實驗（見習）教學安排在各門課程學習期間，通過實驗室教學和校外企業(yè)參觀，使理論與實踐相結合，達到掌握實驗技能的目的。為保障學生在課堂實驗教學中有更多的動手機會，強化實踐動手能力培養(yǎng)，在新的人才培養(yǎng)方案修訂中，我們適當增加了各類課程的實驗（見習）學時，加大了實踐課程的比例。必修課程中理論課與實踐課學時的比例：2010年培養(yǎng)方案中從1554∶755（2.1∶1）調(diào)整為2013年新版培養(yǎng)方案的1700∶1061（1.6∶1）。二是畢業(yè)實習，主要到生物、醫(yī)藥及生物制品研究機構、高等院校、疾病預防控制中心等相關企業(yè)和部門進行專題研究，在指導教師的指導下完成畢業(yè)論文。三是第二課堂，在2013年新版培養(yǎng)方案中，我們增加了早期接觸專業(yè)、早期接觸科研和早期接觸社會實踐的“三早”實踐教學方案。此外，第二課堂也包括勞動教育、舉辦專業(yè)知識講座和演講等。四是其他實踐，包括入學教育、軍事訓練、畢業(yè)教育及就業(yè)指導。

三、完善教學方法和手段

當前，一些傳統(tǒng)的教學方法和手段已經(jīng)不能滿足培養(yǎng)應用型生物技術專業(yè)人才的需要，不能滿足培養(yǎng)學生分析問題、解決問題能力的需要，也不能滿足學生創(chuàng)造力培養(yǎng)的需要。因此，我們特別強調(diào)重視學生在教學活動中的主體地位，鼓勵新的教學方法和手段的嘗試，以充分調(diào)動學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。根據(jù)不同的教學目標、教學內(nèi)容、教學對象，因材施教，采用啟發(fā)式、討論式、現(xiàn)場教學等教學方法，為學生自主學習創(chuàng)造更好的條件，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題和創(chuàng)造思維的能力。為激發(fā)學生學習的興趣，在教學中，我們注重使用多媒體技術等先進的教學手段，合理運用因特網(wǎng)來進行教學。同時加強優(yōu)質(zhì)教學資源如教學課件的共享，提高教學水平。為保證生物技術專業(yè)技術應用型人才培養(yǎng)目標的順利實現(xiàn)，我們還采取引進、培養(yǎng)、聘請等途徑加強師資隊伍建設，尤其是加強具有醫(yī)藥生物技術領域企業(yè)工作經(jīng)歷的教師的培養(yǎng)和引進。

四、改革課程成績評價體系

為滿足應用型人才培養(yǎng)的要求，就必須深化生物技術專業(yè)考試制度改革，改革課程成績評價體系。我校生物技術專業(yè)的教學質(zhì)量評價體系分為：

（1）形成性考核，包括課程平時考核、課程期中考核和課程實驗考核。課程平時考核主要考核學生在整個課程學習過程中的表現(xiàn)情況（含學習行為、動手操作、平時作業(yè)、課堂提問等）；課程期中考核主要考查學生對課程前半部分知識的掌握情況；課程實驗考核主要在期末以筆試、實驗操作等形式進行，主要考核學生對實驗原理的理解、實驗操作的能力及實驗報告的撰寫情況等。

（2）終結性考核，每門課程結束時或期末，采用閉卷或開卷筆試的形式進行考試，教師根據(jù)課程的性質(zhì)和要求選擇考試方式，對于專業(yè)基礎課程和一些與學生能力和素質(zhì)培養(yǎng)影響較大的核心課程，可以采取閉卷考試的方式，對于選修課程和其他非核心課程可以采取開卷考試、課程論文等方式進行考核。

篇12

2．1文獻回顧

接力創(chuàng)新的淵源可以追溯到Pavitt對“基于科學的高科技部門”的論述［6］以及國家創(chuàng)新系統(tǒng)中“基于科學的體制”［7－8］。“模式2”等理論也強調(diào)了“后現(xiàn)代”社會中科學研究與創(chuàng)新的交互作用［9］，并進而形成“三螺旋”模型所描述的大學承擔企業(yè)功能、企業(yè)承擔學術功能的現(xiàn)象［10］。這些經(jīng)典研究（但不限于這些研究）事實上分離出一類基于科學的創(chuàng)新。例如：Pisano認為科學的深度參與導致生物制藥是“基于科學的商業(yè)”［11］；陳勁、趙曉婷和梁靚指出生物制藥等領域的創(chuàng)新是“基于科學的創(chuàng)新”［12］；對納米產(chǎn)業(yè)的研究也佐證了這種特性［13］。那么，這類基于科學的創(chuàng)新如何才能獲得成功？生物制藥創(chuàng)新研究逐步揭示出接力創(chuàng)新這一新型創(chuàng)新模式，給這個命題提供了較為完美的答案。①文獻［3］提出：專家型公司是建立在科學研究的基礎上的、專注于分子生物學研究和現(xiàn)代生物技術研發(fā)前端的小型生物技術企業(yè)；而核心公司是在新藥的研發(fā)、生產(chǎn)和營銷等方面具有綜合組織能力的大型一體化公司。生物制藥源于20世紀70年明的DNA重組技術［14］，當前已成為涉及分子生物學、基因組學、蛋白質(zhì)組學、遺傳學、生物化學、組合化學、生物信息學、計算科學和納米技術等眾多科學技術的復雜體系［11］。文獻［15］指出生物制藥創(chuàng)新主要來自大學，大學、公共研究機構、盈利性公司等不同類型的組織在創(chuàng)新過程中建立聯(lián)系、共同參與創(chuàng)新［16－18］，大型制藥公司與利用生物技術開發(fā)新藥的專業(yè)化企業(yè)之間是合作關系［19］。李天柱、銀路和石忠國等最早提出生物制藥創(chuàng)新中專家型公司與核心公司之間合作的本質(zhì)是兩者的接力創(chuàng)新，技術轉讓、合同研究、并購、聯(lián)盟等常見的合作方式其實是實現(xiàn)接力的具體手段［3］①。在此后的研究中，李天柱等進一步針對生物制藥起源于基礎科學研究的特性，將大學等公共研究機構納入接力創(chuàng)新框架，提出了接力創(chuàng)新的完整概念，分析了“大學－專家型公司－核心公司”之間的主要接力關系和接力方式［1］，并探討了接力創(chuàng)新的一般規(guī)律和發(fā)生機理，比較了接力創(chuàng)新與合作創(chuàng)新（包括產(chǎn)學研合作）、開放式創(chuàng)新和二次創(chuàng)新等其他典型創(chuàng)新模式的異同及應用思路［2］。雖然接力創(chuàng)新概念的提出時間較晚，但是由于它對基于科學的創(chuàng)新具有重要價值，已引起了一些學者的關注。文獻［5］驗證了信息產(chǎn)業(yè)中廣泛存在接力創(chuàng)新且它具有自身的特性；有學者運用接力創(chuàng)新研究了區(qū)域創(chuàng)新平臺、新興產(chǎn)業(yè)載體等［3－4，20－21］。然而，總體來看，目前關于接力創(chuàng)新的研究主要是基于生物制藥產(chǎn)業(yè)開展的，而生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)等其他基于科學的產(chǎn)業(yè)是否遵循接力創(chuàng)新及其特性則尚無專門研究。

2．2研究變量

本文旨在驗證前人對接力創(chuàng)新的推斷，但是由于針對農(nóng)業(yè)生物技術的類似研究尚屬空白，因此本文實際上屬于對農(nóng)業(yè)生物技術接力創(chuàng)新的探索。針對這一研究目的，首先，本文將研究問題明確為“農(nóng)業(yè)生物技術是否遵循接力創(chuàng)新，如果遵循，那么是否具有自身的特殊性及其形成機理是什么”，以避免被海量數(shù)據(jù)所“淹沒”［22］；其次，除了可從研究問題直接推出的研究變量外，本文并未事前指定其他變量，以防止在研究過程中束縛思想、阻礙新理論的構建；最后，本文借鑒現(xiàn)有文獻的邏輯，但盡量保持開放心態(tài)，以免限制研究發(fā)現(xiàn)和產(chǎn)生偏差［22］。基于上述思想，根據(jù)代表性文獻［1－3］鋪墊的理論基礎，本文利用如下變量研究農(nóng)業(yè)生物技術的接力創(chuàng)新：1）接力創(chuàng)新。接力創(chuàng)新的本質(zhì)是：能力顯著異質(zhì)、優(yōu)勢明顯互補的創(chuàng)新主體共同參與創(chuàng)新，但各主體加入創(chuàng)新過程的時間有先有后，且它們承擔不同的任務，在創(chuàng)新過程中地位平等、缺一不可、各司其職、很少“越界”，主體間的順序接力推動創(chuàng)新獲得成功。也有文獻指出，在新興技術的創(chuàng)新中，能力互補的創(chuàng)新主體通過聯(lián)盟等組織間合作方式共同完成創(chuàng)新是一種普遍現(xiàn)象［23］，因此不能認為只要多個主體共同參與的創(chuàng)新就屬于接力創(chuàng)新。為了使研究更加嚴謹［24］，針對接力創(chuàng)新變量，本文提出一個競爭性解釋：農(nóng)業(yè)生物技術不遵循接力創(chuàng)新，實際上只是采取了戰(zhàn)略聯(lián)盟等合作創(chuàng)新模式。2）接力關系。接力關系這一變量是參照當前接力創(chuàng)新最為典型的生物制藥產(chǎn)業(yè)而提出的，其存在的前提是接力創(chuàng)新變量能夠得到較好的解釋。具體而言，農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新過程中可能存在如下接力關系：第一，以不同創(chuàng)新主體之間的知識創(chuàng)造接力為主線；第二，以不同主體之間的知識產(chǎn)權接力為實現(xiàn)手段；第三，以金融接力為支撐，即創(chuàng)新過程中存在不斷有新的資金加入、原有資金退出的接力現(xiàn)象；第四，創(chuàng)新過程中政府支持政策也具有與金融支撐類似的接力現(xiàn)象。3）接力方式。接力方式是上下游創(chuàng)新主體之間實現(xiàn)接力的具體手段。參照生物制藥技術的接力創(chuàng)新，農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新的主要接力方式應包括授權許可、平臺技術轉讓、合同研究、并購、聯(lián)盟等多種方式。與接力關系變量相類似，接力方式變量存在的前提也使接力創(chuàng)新變量得到較好的解釋。

3研究設計

3．1研究邊界

按照一般理解，農(nóng)業(yè)生物技術是運用基因工程、發(fā)酵工程、細胞工程、酶工程及分子育種等生物技術改良動植物及微生物品種的生產(chǎn)性狀，培育動植物及微生物新品種，生產(chǎn)生物農(nóng)藥、獸藥和疫苗的新技術［25］。該定義指出，農(nóng)業(yè)生物技術建立在以DNA重組為核心的現(xiàn)代生物技術體系的基礎上，從而與其他農(nóng)業(yè)技術區(qū)分開來。例如，袁隆平院士發(fā)明了“雜交水稻”技術，為中國和世界做出了巨大貢獻，但是該技術沒有利用DNA重組及其他現(xiàn)代生物技術，因此不屬于本文研究的農(nóng)業(yè)生物技術①。

3．2研究方法

案例研究最適合于研究“怎么樣”（how）和“為什么”（why）的問題［24］。案例研究以案例為基礎，從中歸納產(chǎn)生理論，理論的產(chǎn)生完全根植并升華于案例內(nèi)或案例間的構念之間的關系及這些關系所蘊含的邏輯論點［26］。案例研究可分為單案例研究和多案例研究［27］，其中多案例研究在有效性和普適性方面比單案例研究更具優(yōu)勢［28－29］，特別是當多個案例同時指向同一結論時，案例研究的有效性更會顯著提高［24］。本文對農(nóng)業(yè)生物技術接力創(chuàng)新的探索正屬于“how”和“why”的問題，適合于采用案例研究方法。考慮到歸納理論的有效性，本文采用多案例研究方法。

3．3數(shù)據(jù)收集

案例研究中常用的數(shù)據(jù)來源包括文獻、檔案記錄、訪談、直接觀察、參與性觀察和實物證據(jù)［30］，本文采用文獻分析作為數(shù)據(jù)收集方法。數(shù)據(jù)收集按照下面步驟進行：第一階段，研讀有關行業(yè)報告和資訊收集，找出已進入商業(yè)化階段的農(nóng)業(yè)生物技術。在這一階段，國家科技部高新技術司編寫的《中國生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》等權威報告、生物谷②等專業(yè)網(wǎng)站提供了最初的篩選范圍。第二階段，針對收集到的農(nóng)業(yè)生物技術名錄，廣泛收集其技術創(chuàng)新過程的信息，獲得大量零散的技術創(chuàng)新片段。在這一階段，除了論文、研究報告等文獻外，維基百科③、谷歌、果殼網(wǎng)④等網(wǎng)站也是豐富信息的重要來源⑤。第三階段，使用三角驗證法確認數(shù)據(jù)的質(zhì)量，即研究者可利用多重證據(jù)來源和多重研究方法以減少偏見的影響［31］。第四階段，將經(jīng)過驗證的創(chuàng)新案例片段進行拼接，從而得到完整的案例。在收集數(shù)據(jù)資料的過程中，筆者還建立了案例檔案和證據(jù)鏈以保證案例質(zhì)量。不可否認，諸如文獻分析這種二手數(shù)據(jù)收集方法與訪談法、觀察法等相比確實并非最優(yōu)選擇，這是在現(xiàn)有研究條件約束下所做出的一種滿意決策。由于本文是從總體上對農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新進行研究，不以研究每個案例的微觀過程為目的，因此通過上述過程收集的案例資料可以滿足研究要求。待條件成熟時，再進一步利用一手資料驗證本文研究。3．4案例簡介多案例研究所需的案例一般以4～10個為宜［22］，所選取的案例要具有較大的典型性和極端性，并具有獨特的研究價值［32］。本文選擇表1中的8個案例作為研究對象。案例選擇主要基于3個標準：一是盡可能廣泛覆蓋生物農(nóng)業(yè)的相關領域，以提高研究結論的普適性；二是盡量針對典型的農(nóng)業(yè)生物技術及企業(yè)，以提高案例的典型性和代表性；三是在滿足前兩個標準的前提下，盡量采用涉及中國企業(yè)的案例，以增加對中國的指導價值。需要指出的是，由于拼接案例受到數(shù)據(jù)來源的限制，因此肯定還有其他典型案例無法得到，這可能在一定程度上影響本文的研究質(zhì)量，但筆者認為表1中的案例已可以較好地滿足研究需要。

4研究發(fā)現(xiàn)

4．1農(nóng)業(yè)生物技術接力創(chuàng)新的特性

表1中的案例具有一個共同特征：一項農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新的全過程主要表現(xiàn)為，不同企業(yè)先后加入創(chuàng)新過程，分別完成創(chuàng)新鏈上不同環(huán)節(jié)的任務，創(chuàng)新是通過上下游企業(yè)之間的接力傳遞而逐步推進的。這一特征與接力創(chuàng)新的本質(zhì)是一致的，因此可確定接力創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)生物技術的重要創(chuàng)新模式。例如，NaturalIndustries公司在成功研發(fā)了生物抗蟲害技術后于2012年被諾維信公司（Novozymes）收購，諾維信公司將此技術應用于水果、蔬菜等農(nóng)作物種植市場。在這項創(chuàng)新中，NaturalIndustries承擔上游的研發(fā)任務，諾維信公司在NaturalIndustries的基礎上繼續(xù)完成商業(yè)化，屬于典型的接力創(chuàng)新；在諾維信公司和孟山都公司（Monsanto）的聯(lián)盟中，諾維信公司負責研究提高抗病蟲害能力、作物產(chǎn)量和土壤肥力的生物土壤改良技術，孟山都公司在諾維信公司研發(fā)的基礎上完成田間試驗、注冊與商品化，這也是典型的接力創(chuàng)新；孟山都公司收購Asgrow、Holden等公司的目的是利用這些公司的市場網(wǎng)絡將其玉米、大豆等轉基因育種技術推向美國、比利時等國家的市場，本質(zhì)上是孟山都公司完成上游的技術研發(fā)、Asgrow等公司完成下游的商業(yè)化，這也是接力創(chuàng)新的具體表現(xiàn)。表1中的其他案例也遵循類似的接力創(chuàng)新模式。事實上，筆者所收集的案例數(shù)量遠超表1中的案例數(shù)量，只是很多案例因不夠完整、不夠具體或不夠典型等而未被納入分析，但其中很多案例也表現(xiàn)出上下游創(chuàng)新主體順序接力的特性。必須承認，表1中的案例確實存在多個創(chuàng)新主體參與并廣泛運用聯(lián)盟、并購等合作方式的事實，但本質(zhì)上還是上游主體完成其承擔的任務后，像接力賽跑那樣傳遞給下游主體繼續(xù)開展后續(xù)任務，因此屬于接力創(chuàng)新而非一般意義上的合作創(chuàng)新，變量1的競爭性解釋可以排除，對生物農(nóng)業(yè)中廣泛存在接力創(chuàng)新現(xiàn)象的支持進一步加強。但是，與生物制藥技術等相比，農(nóng)業(yè)生物技術的接力創(chuàng)新表現(xiàn)出自身的顯著特性。1）農(nóng)業(yè)生物技術的接力創(chuàng)新主要發(fā)生在轉基因作物、生物防護等領域，而在生物農(nóng)藥、獸藥和疫苗等領域出現(xiàn)得較少。即便在轉基因作物等接力創(chuàng)新的易發(fā)領域，接力創(chuàng)新也是最近10余年才逐步興起的，一些生物農(nóng)業(yè)巨頭曾獨自在這些領域取得了成功，如孟山都公司推出了保鈴抗蟲棉花等。因此，筆者認為，接力創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新的新趨勢，該發(fā)現(xiàn)修正了文獻［1］的結論———文獻［1］曾推測生物農(nóng)業(yè)應像生物制藥業(yè)那樣普遍遵循接力創(chuàng)新模式。2）文獻［1］和文獻［2］指出，生物制藥技術的創(chuàng)新基本上遵循“大學—專家型公司—核心公司”（如忽略掉大學，則為“專家型公司—核心公司”）順序接力的單一模式。但是，農(nóng)業(yè)生物技術的接力創(chuàng)新明顯分化為3類（如表1所示）：第一類，專家型公司與核心公司的接力，如“NaturalIndustries－諾維信”和“TJTechnologies－諾維信”，這與生物制藥技術的接力創(chuàng)新基本一致；第二類，核心公司與核心公司的接力，如“諾維信—孟山都”、“孟山都—禮來（EliLilly）”及“孟山都—拜爾作物科學（Bayer）”，這與生物制藥技術的接力創(chuàng)新有差異較大；第三類，核心公司與其他中小公司的接力，如“孟山都－Asgrow、Holden”、“孟山都—中國種子集團、河北中業(yè)集團”及“杜邦先鋒（Dupont）—山東登海種業(yè)”，這與生物制藥技術的接力創(chuàng)新恰好相反。3）農(nóng)業(yè)生物技術的接力創(chuàng)新極少涉及大學，或者說鮮有直接利用大學科學發(fā)現(xiàn)的情況———這進一步修正了文獻［1］的結論。文獻［1］曾猜想，農(nóng)業(yè)生物技術與生物制藥技術一樣，創(chuàng)新應直接建立在大學科研的基礎上。同時，農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新對專家型公司的依賴相對較弱，很多重要技術都是核心公司研發(fā)的。理論上講，農(nóng)業(yè)生物技術與生物制藥技術一樣，其前端研發(fā)工作最適合由專家型公司承擔，但這一特性并未得到案例的支持。

4．2接力關系

農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新中的接力關系大體上符合變量定義中對接力關系的陳述，但又有不同表現(xiàn)。1）以知識創(chuàng)造接力為主線。接力創(chuàng)新的本質(zhì)是通過上下游創(chuàng)新主體之間的順序接力，逐步完成創(chuàng)新中最基本的知識創(chuàng)造過程［1］。已證明農(nóng)業(yè)生物技術的創(chuàng)新遵循接力創(chuàng)新模式，因此創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)必然圍繞知識創(chuàng)造及其順利接力進行構建。例如，在“諾維信—孟山都”的接力創(chuàng)新案例中，諾維信公司將自己研發(fā)的土壤改良技術知識傳遞給孟山都公司，由孟山都公司繼續(xù)創(chuàng)造田間試驗、注冊及商業(yè)化等方面的知識。表1中的其他案例也是如此，不再贅述。2）以知識產(chǎn)權接力為手段。在接力創(chuàng)新中，知識產(chǎn)權也是一個與知識創(chuàng)造協(xié)同發(fā)展的接力過程，知識產(chǎn)權轉移成為創(chuàng)新主體實現(xiàn)接力的手段。在這一點上，農(nóng)業(yè)生物技術的接力創(chuàng)新符合接力創(chuàng)新的一般規(guī)律［1］（具體的接力方式詳見下文分析）。3）對金融支撐的接力需求不強。接力創(chuàng)新對金融支撐通常有強烈的需求，如生物制藥需要公共財政、天使投資者、風險投資、核心公司、資本市場等復雜資金接力支撐整個創(chuàng)新過程［1］。在農(nóng)業(yè)生物技術的第一類接力創(chuàng)新中，位于創(chuàng)新鏈上游的專家型公司主要依靠風險投資和公共財政的資金，在創(chuàng)新任務被傳遞到核心公司后主要依靠核心公司的資金和資本市場的資金，因此整個過程表現(xiàn)出一定的金融支撐接力性質(zhì)。在農(nóng)業(yè)生物技術的第二類和第三類接力創(chuàng)新中，整個創(chuàng)新過程都主要依靠核心公司的資金和資本市場的資金，金融支撐接力的特性并不顯著。總體來看，雖然農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新面臨高度的不確定性和風險性，投入巨大、周期漫長，但是對金融支撐接力的需求卻不強烈———這與接力創(chuàng)新的現(xiàn)有理論相比可謂大相徑庭。4）強烈依賴政策支持接力。政府政策在農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新中發(fā)揮重要作用。以轉基因作物為例：實驗室研究階段需要有利于轉基因?qū)嶒灐又参镄缕贩N專利保護等方面的政策；育種研究階段需要政府開放對轉基因動植物新品種試驗管制、大規(guī)模田間試驗審批等方面的政策；更突出的是，生產(chǎn)和商業(yè)化階段的成敗在很大程度上取決于申報審批、品種審定和證書發(fā)放、大規(guī)模種植許可及國際貿(mào)易管制等一系列有利政策。只有在創(chuàng)新的不同階段分別配置合適的政策且各政策之間無縫銜接，才能為農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新奠定良好基礎，任一環(huán)節(jié)上的政策變化都可能給創(chuàng)新造成重大影響。2012年歐盟質(zhì)疑孟山都公司的“NK603”轉基因玉米的安全性，曾造成孟山都公司所有的轉基因作物都面臨被歐盟禁止的威脅。政府政策對新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新普遍具有重要意義［33］，但是像農(nóng)業(yè)生物技術這樣對政策支持接力的依賴如此之高是罕見的。

4．3接力方式

農(nóng)業(yè)生物技術的3類接力創(chuàng)新具有相對穩(wěn)定的接力方式，不像生物制藥創(chuàng)新的接力方式那樣動態(tài)復雜。下面針對3類接力創(chuàng)新分別論述。在第一類接力創(chuàng)新中，上下游企業(yè)間的接力方式主要是并購。通常是下游的核心公司并購上游的專家型農(nóng)業(yè)生物技術公司，這與生物制藥創(chuàng)新中專家型公司整體出售這一接力方式的相似度較高。采用這種接力方式的一般情況是，上游企業(yè)提出創(chuàng)意且技術研發(fā)已成型，而下游企業(yè)擁有田間試驗、申報審批、市場推廣等一系列加速技術商業(yè)化的能力，且下游企業(yè)的營銷網(wǎng)絡和顧客基礎規(guī)模較大，能使技術在商業(yè)化環(huán)節(jié)發(fā)揮更大價值。同時，上游的專家型公司大都是借助風險投資創(chuàng)辦的，通過并購可獲得較高的企業(yè)價值溢價，風險投資愿意推動這樣的并購；而下游的核心供公司則擁有充足資金可為并購支付較高價格。諾維信公司收購NaturalIndus－tries和TJTechnologies都屬于這種情形。在第二類接力創(chuàng)新中，上下游企業(yè)間的接力方式包括聯(lián)盟、技術轉讓、授權許可等，這些方式的本質(zhì)都是通過簽訂某種契約將知識產(chǎn)權從上游企業(yè)傳遞到下游企業(yè)，我們統(tǒng)稱為協(xié)議合作。協(xié)議合作普遍發(fā)生在核心公司之間，一般是上游的核心公司提出研發(fā)創(chuàng)意且完成基礎研究和實驗開發(fā)，而下游的核心公司完成申報審批、市場推廣等商業(yè)化工作。其中，如果采用聯(lián)盟方式，則會按照企業(yè)對創(chuàng)新的貢獻預先約定好利益分配辦法，上下游企業(yè)通過分割創(chuàng)新的終端收益獲得各自的回報。“諾維信—孟山都”的接力創(chuàng)新聯(lián)盟即是如此；如果采用技術轉讓或授權許可，那么上游企業(yè)通常事先劃定下游企業(yè)使用技術的范圍和條件，上游企業(yè)除了獲得一筆技術轉讓費（或技術許可的門檻費）外，通常還能在未來創(chuàng)新成功后獲得從創(chuàng)新收益中分成的權利。孟山都公司將其轉基因抗除草劑大豆技術許可給拜耳作物科學就采用了這種方式。在第三類接力創(chuàng)新中，上下游企業(yè)間的接力方式包括股權收購、合資等途徑，我們統(tǒng)稱為資產(chǎn)聯(lián)結。使用資產(chǎn)聯(lián)結這一名詞是因為這種接力方式一般發(fā)生在上游企業(yè)為核心公司而下游企業(yè)規(guī)模較小的情況下，核心公司掌控全部技術研發(fā)及田間試驗、申報審批等后期創(chuàng)新工作，但在最終拓展市場（尤其是拓展國際市場）時面臨較大障礙，因此以股權收購或合資方式控制下游企業(yè)，借助下游企業(yè)擁有的市場網(wǎng)絡以及對特定市場熟悉等優(yōu)勢加速技術創(chuàng)新擴散。這種情形與第一類接力創(chuàng)新中核心公司收購上游專家型公司的方向恰好相反、目的也不同，為區(qū)別方便稱之為資產(chǎn)聯(lián)結。杜邦先鋒與山東登海種業(yè)合資成立山東登海先鋒種業(yè)有限公司，將其轉基因玉米種子推向中國市場就是以資產(chǎn)聯(lián)結方式實現(xiàn)創(chuàng)新接力的實際反映。此外，接力方式變量中包含的合同研究、平臺技術轉讓等典型接力方式并未在生物農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中發(fā)現(xiàn)相應的案例，這也反映出農(nóng)業(yè)生物技術接力創(chuàng)新的不同之處。

4．4其他發(fā)現(xiàn)

除了上述基于3個變量得到的發(fā)現(xiàn)外，筆者在研究過程中還發(fā)現(xiàn)中國企業(yè)在農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新中主要參與第三類接力創(chuàng)新，基本上是承接跨國公司已研發(fā)成功的技術并將之拓展至中國市場。從企業(yè)創(chuàng)新管理的角度看，中國企業(yè)采取這種方式可以規(guī)避生物技術研發(fā)的高度不確定性和風險，且可獲得相應的創(chuàng)新收益。然而，從企業(yè)的核心競爭力和中國生物農(nóng)業(yè)發(fā)展的角度看，這種接力創(chuàng)新愈演愈烈可能使中國企業(yè)逐漸喪失自主研發(fā)的動力和熱情，并使中國生物農(nóng)業(yè)的核心技術受制于人，因此必須引起高度重視。

5農(nóng)業(yè)生物技術接力創(chuàng)新的形成機理

以轉基因作物為例的農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新過程可抽象為圖1。圖1農(nóng)業(yè)生物技術的創(chuàng)新過程（以轉基因作物該過程由上游的實驗室研究、中游的育種研究和下游的大規(guī)模生產(chǎn)與商業(yè)化3個序貫相連的階段構成，每一階段又可細分為更多階段。3個階段的主要任務和所需能力存在顯著差異：實驗室研究的目標是克隆目的基因，創(chuàng)造轉基因作物品系，因此基礎研究能力在這一階段最為關鍵②；育種研究的目標是開發(fā)育種工藝和方法，并通過小規(guī)模田間種植試驗對工藝方法和安全性進行檢驗（試驗面積約為100m2），這一階段也有較強的科學研究成分，但更接近生產(chǎn)技術和工藝的研發(fā)；規(guī)模生產(chǎn)和商業(yè)化階段的目標是，通過大規(guī)模田間釋放試驗確定穩(wěn)定的育種技術和工藝，并對試驗成功的作物品系進行申報審批和開展商業(yè)推廣，因此，除了研發(fā)能力外，對政府的公關能力和商業(yè)化能力也至關重要。平均而言，農(nóng)業(yè)生物技術的創(chuàng)新周期長達13年、投入超過1．3億美元。其中，創(chuàng)新鏈上游的實驗室研究能否成功具有非常大的不確定性，創(chuàng)新鏈下游的大規(guī)模生產(chǎn)和商業(yè)化面臨的風險同樣驚人，尤其是能否通過品種審批具有巨大的不確定性，整個創(chuàng)新周期中約三分之一到一半的時間用于通過政府審批，平均審批費用超過3500萬美元。此外，商業(yè)性推廣還面臨不同國家在政策、社會和國際貿(mào)易方面的嚴格壁壘［34］。農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新的過程和特點與接力創(chuàng)新發(fā)生的一般規(guī)律十分吻合［2］。具體而言，受規(guī)模、資金、公關能力和市場網(wǎng)絡等因素的限制，專家型的農(nóng)業(yè)生物技術公司基本上不具備完成整個農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新的能力，也無力承擔創(chuàng)新過程中的風險（尤其是下游風險），因此通常聚焦于從事創(chuàng)新中前段的實驗室研究或育種研究，或在創(chuàng)新后段的商業(yè)推廣、大規(guī)模種植等環(huán)節(jié)參與進來，因此此時不確定性已很低。孟山都、諾維信這類核心公司擁有完成整個創(chuàng)新過程的能力，但創(chuàng)新的不同階段所需的能力存在較大差異，由核心公司獨自完成創(chuàng)新仍是低效率的。特別是在實驗室研究環(huán)節(jié)，核心公司的能力有時明顯弱于專家型公司。而在創(chuàng)新后端，單獨一家核心公司———不論其規(guī)模和影響力如何巨大———突破不同國家的政策、社會及國際貿(mào)易等方面的障礙都顯得力不從心。因此，根據(jù)農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新在不同階段的特點，由優(yōu)勢能力各異的企業(yè)分別承擔創(chuàng)新任務，通過接力合作推動創(chuàng)新成功無疑是更好的選擇。

但是，農(nóng)業(yè)生物技術自身的特殊性又使其接力創(chuàng)新具有如下自身的特性：1）農(nóng)業(yè)生物技術體系龐大、涉及領域較多，不同細分領域存在一定差異。我們觀察到，一些農(nóng)業(yè)生物技術（如生物農(nóng)藥技術、獸藥技術等）的研發(fā)難度不像轉基因作物那樣大，其創(chuàng)新風險相對較低，尤其是遭受的政府管制相對寬松。這些技術的創(chuàng)新可能在一家規(guī)模較大的公司內(nèi)部或采取其他合作創(chuàng)新方式即可完成，因此農(nóng)業(yè)生物技術接力創(chuàng)新的發(fā)生范圍不如生物制藥技術那樣普遍。同時，根據(jù)我們的不完全觀察，在生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展早期，專門從事農(nóng)業(yè)生物技術研究的專家型公司相對較少，因此孟山都等核心公司只能自己開展技術研發(fā)并完成創(chuàng)新過程。近十幾年來，從事農(nóng)業(yè)生物技術研發(fā)的專家型公司的數(shù)量開始增加，這在一定程度上解釋了最近10余年接力創(chuàng)新（尤其是第一類接力創(chuàng)新）在農(nóng)業(yè)生物技術領域才大規(guī)模興起的原因。2）生物制藥技術創(chuàng)新所需的異質(zhì)性能力嚴格分布在不同的創(chuàng)新主體中，只能采取“大學—專家型公司—核心公司”的接力方式［1］。而農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新所需能力的分化并不像生物制藥技術創(chuàng)新那樣嚴重，可根據(jù)實際情況在不同階段有目的、有選擇地配置不同類型的創(chuàng)新主體，這加速了接力創(chuàng)新的分化。有些技術研發(fā)專家型公司的能力突出，而商業(yè)化能力掌握在核心公司手中，從而形成第一類接力創(chuàng)新。例如，對于“TJTechnologies—諾維信”的接力創(chuàng)新，諾維信公司的副總裁Videbk表示：“TJTech－nologies的生物解決方案提高了作物產(chǎn)量、業(yè)內(nèi)領先，可與諾維信形成互補”。有些技術的研發(fā)能力掌握在一家核心公司手中，而商業(yè)化能力掌握在另一家核心公司手中，從而形成了第二類接力創(chuàng)新。例如，對于“諾維信—孟山都”的接力創(chuàng)新，諾維信公司的首席執(zhí)行官Nielsen認為，這“很好地將諾維信的微生物研發(fā)能力與孟山都的田間試驗和商業(yè)化能力結合起來”，而孟山都公司的首席技術官Fraley認為，“這是技術推向成熟發(fā)展的催化劑”。還有一些技術從研發(fā)到商業(yè)化的能力都掌握核心公司手中，但在技術擴散過程中運用其他公司的資源和網(wǎng)絡更易克服市場拓展過程中的障礙，從而形成了第三類接力創(chuàng)新。例如，山東登海種業(yè)的規(guī)模遠小于杜邦先鋒，但前者在開發(fā)中國市場時卻具備杜邦先鋒所沒有的本土化優(yōu)勢。3）大學科研更熱衷于針對人類健康醫(yī)療的研究（如干細胞等），直接滿足生物農(nóng)業(yè)創(chuàng)新需要的最新前沿科學成果相對較少。這造成農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新只能更多地利用相對成熟的現(xiàn)代生命科學發(fā)現(xiàn)，大學主要提供基礎理論和基本的技術手段，所給予的是間接支持。這可以解釋為何在農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新中大學進入接力環(huán)節(jié)的案例較為罕見。而生物制藥技術創(chuàng)新的前端離不開大學的參與，這很大程度上是因為生物制藥的研發(fā)不僅直接建立在大學科研的基礎上，而且大學也樂于為生物制藥提供直接可用的最新成果。此外，由于大學科研更重視人類健康醫(yī)療，因此大學衍生的專家型公司聚焦于農(nóng)業(yè)生物技術的就相對較少。這可以解釋農(nóng)業(yè)生物技術接力創(chuàng)新對專家型公司的依賴性不強的現(xiàn)實，其實質(zhì)是缺乏可以依賴的專家型公司。在前述分析的基礎上，結合生物農(nóng)業(yè)的其他特點，可進一步解釋農(nóng)業(yè)生物技術接力創(chuàng)新的其他特性。就接力關系而言，農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新對資金的需求無疑是巨大的。由于僅有一部分新技術是由專家型公司開發(fā)的，很多農(nóng)業(yè)生物技術都是由核心公司負責研發(fā)、生產(chǎn)和商業(yè)化的，因此核心公司的資金實力、從資本市場融資的能力完全可以支撐整個創(chuàng)新過程。這造成農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新對金融支撐接力的依賴遠低于生物制藥技術。但是，農(nóng)業(yè)生物技術（尤其是轉基因作物）在世界任何一個國家都是社會爭議的焦點，更是政府嚴格監(jiān)管的對象。針對轉基因生物的政策法規(guī)不僅嚴格，而且相關政策法規(guī)密集地分布于從實驗室研究到商業(yè)化的各個環(huán)節(jié)，政策變動對于創(chuàng)新進程而言可能是致命的，這種特性導致農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新高度依賴政府支持政策的接力。就接力方式而言，在第一類接力創(chuàng)新中，核心公司理論上也可以像生物制藥技術創(chuàng)新那樣采取協(xié)議研究、平臺技術轉讓、授權許可等方式從專家型公司那里獲得技術，但是表1中的案例全部采用并購方式。我們認為，這是核心公司出于對風險規(guī)避的考慮。在我們觀察到的農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新案例中，核心公司并購的專家型公司均為已成功完成技術研發(fā)甚至開始初步商業(yè)化的公司，這使得核心公司在此基礎上進一步開展商業(yè)化的不確定性大為降低。雖然并購需要付出較高的溢價，但是可一并得到新技術和專家型公司的技術平臺、研發(fā)團隊等重要的創(chuàng)新資源，能夠顯著提高核心公司的吸收能力，給技術的商業(yè)化進程提供技術保障。如果采用協(xié)議研究，那么核心公司一般需要在研發(fā)前期就介入，這不僅要支付給專家型公司一筆固定費用，而且要依據(jù)技術研發(fā)進程支付里程金，并可能需要在商業(yè)化成功后付給專家型公司以一定比例的利益分成，更重要的是技術研發(fā)能否成功仍是不確定的。如果采用平臺技術轉讓、授權許可等方式，核心公司除了要一次性付出固定費用及未來商業(yè)化成功后的利益分成外，所面臨的最大風險是在商業(yè)化過程中很難得到專家型公司的專有技術能力的保障。在第二類接力創(chuàng)新中，上下游企業(yè)為勢均力敵的核心公司，并購這種接力方式很難被雙方接受，協(xié)議合作自然成為更明智的選擇。第三類接力創(chuàng)新采用資產(chǎn)聯(lián)結實現(xiàn)接力，主要是因為核心公司要掌控商業(yè)化過程。中種迪卡公司總經(jīng)理汪泓在談到與孟山都公司的合資時曾表示：“商業(yè)育種企業(yè)必須保證從育種、制種到銷售全過程不脫節(jié)，否則企業(yè)的運營風險很大”。但是，下游的小公司本身不擁有核心技術，并購這類公司往往不符合核心公司的戰(zhàn)略，技術轉讓、授權許可等接力方式在控制方面又面臨風險，此時資產(chǎn)聯(lián)結就成為較好的折中選擇。

6結語

6．1研究結論

本研究發(fā)現(xiàn)，接力創(chuàng)新是農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新的最新趨勢，其形成機理遵循接力創(chuàng)新的一般規(guī)律。農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新管理應以接力創(chuàng)新為理論指導，同時重點考慮本文所揭示的一些特性，主要包括：第一，農(nóng)業(yè)生物技術的接力創(chuàng)新主要發(fā)生在轉基因作物、生物防護技術等領域，并分化為“專家型公司－核心公司”“核心公司—核心公司”及“核心公司－其他小公司”3種類型，且接力鏈條的前端極少涉及大學，創(chuàng)新過程對專家型公司依賴不強，核心公司在農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新中發(fā)揮很大作用；第二，農(nóng)業(yè)生物技術的接力創(chuàng)新對金融支撐接力的需求并不強烈，但高度依賴政策支持接力；第三，農(nóng)業(yè)生物技術的接力創(chuàng)新主要采用并購、協(xié)議合作和資產(chǎn)聯(lián)結等方式實現(xiàn)接力，而合同研究、平臺技術轉讓等典型的接力方式則罕有出現(xiàn)。農(nóng)業(yè)生物技術的接力創(chuàng)新之所以會形成自身特性的原因是：首先，農(nóng)業(yè)生物技術的不同細分領域存在差異，即有些領域迫切需要接力創(chuàng)新，而有些領域的需求不大明顯；其次，農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新所需能力的分化并不嚴重，可根據(jù)創(chuàng)新的實際情況在不同階段有目的、有選擇地配置不同類型的創(chuàng)新主體，這加速了接力創(chuàng)新類型的分化；最后，大學科研中直接針對生物農(nóng)業(yè)的最新前沿成果相對較少，因此無法將大學納入接力創(chuàng)新鏈條，由大學衍生的專家型公司較少承擔前端的技術研發(fā)任務。上述這些因素進一步造成農(nóng)業(yè)生物技術創(chuàng)新在很大程度上依賴核心公司，而核心公司自身的能力決定了創(chuàng)新對金融支撐接力的依賴不強。然而，由于轉基因作物等農(nóng)業(yè)生物技術具有高度敏感性，因此政府對之嚴格管制，這致使其創(chuàng)新過程非常依賴政策支持的接力。而在具體的接力過程中，為了規(guī)避技術研發(fā)、商業(yè)化等環(huán)節(jié)面臨的各種風險，并購、協(xié)議合作和資產(chǎn)聯(lián)結成為主要的接力方式。

篇13

（1）基因工程在植物遺傳改良中的應用

我國基因工程在植物遺傳改良中的應用現(xiàn)狀主要包括抗逆作物育種、品質(zhì)改良育種和固氮育種等。例如在轉基因水稻新品種培育、轉基因玉米新品種培育和轉基因棉花的研究與產(chǎn)業(yè)化等方面都取得了較好的成績。在我國每年植物因病毒、細菌及真菌、害蟲、雜草、旱寒鹽、高溫等因素給糧食作物、園藝作物及經(jīng)濟作物造成了巨大的損失。隨著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生物技術的發(fā)展，以上問題也正在一步步解決之中。目前我國已相續(xù)培育并成功推廣種植了一些轉基因抗病毒作物、轉基因抗細菌及真菌作物、轉基因抗蟲作物、抗除草劑作物、抗鹽堿作物、抗旱作物、抗寒作物、抗高溫作物等。例如在抗鹽堿作物方面，劉巖、玉慧中等將抗逆基因mtlD和gutD基因轉入植物，獲得了煙草、玉米、水稻等植物的耐鹽堿轉基因株系；在抗旱作物方面，我國科學家把美洲擬碟抗凍蛋白基因轉入番茄，得到轉基因抗寒番茄。此外我國還成功培育了煙草、馬鈴薯、黃瓜、番茄等抗病毒作物和將Bt殺蟲劑晶體蛋白基因與豇豆胰蛋白酶抑制劑基因復合在一起的雙價抗蟲棉。在抗逆作物的培育和推廣方面，可以說我國處于世界領先地位。

（2）基因工程在利用農(nóng)作物生產(chǎn)食品中的應用

利用基因工程技術作用于農(nóng)作物生產(chǎn)食品和食品添加劑主要包括三方面：改進食品原料的品質(zhì)、改善果蔬采收后的貯藏保鮮性能和開發(fā)新型功能性食品。利用基因工程技術可對植物的蛋白質(zhì)、油脂、淀粉、糖類、維生素等品質(zhì)性狀進行改良，也可延長果實儲存期和改良食品風味。

2、生物技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應用中存在的問題

（1）生物技術研究方面存在的問題

首先，基礎研究比較薄弱。其主要原因：一是由于基礎研究的直接性和可見性成果不是很顯著，所以很多科研人員不愿意扎深根認真從事基礎理論的研究；二是由于絕大多數(shù)人都沒有認識到基礎研究的重要性、基礎性和長遠性，所以我國在基礎研究方面的投入更是微乎其微。由此可知我國在基礎研究方面無論是其重視程度還是資金投入和相關政策體制都存在很多問題。其次，應用研究還很欠缺。一方面是由于基礎理論研究的薄弱決定了基礎應用研究的緩慢發(fā)展。同時基礎應用研究自身也存在很多問題。比如在植物基因工程育種方面存在如下問題：分離植物目的基因困難，導入外源基因的過程及其控制較為復雜。還有基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程、分子標記技術和生物芯片等現(xiàn)代生物技術各分支領域的結合度不高。第三，某些前沿領域的研究相對滯后。雖然我國在轉基因抗蟲棉、轉基因水稻及家蠶基因方面處于國際領先地位，也參與了一些國際重大的基因組破譯計劃。但是我國所真正擁有自主知識產(chǎn)權保護的專項領域還是比較少的。這主要是由于我國的生物技術前沿領域研究較美歐等發(fā)達國家相對滯后。比如說在生物固氮領域研究得不夠深入，影響轉基因效率的各種因素、植物光合作用機理等重大問題的研究尚未突破，特別是生物技術與信息技術、神經(jīng)科學等學科的交叉綜合研究還沒有引起足夠的重視。

（2）生物技術應用所導致的一些問題

首先，對生態(tài)的負面影響。現(xiàn)代生物技術的發(fā)展和廣泛應用，為我們解決了許多重大的環(huán)保問題，同時也研發(fā)出了不少的新型高效環(huán)保產(chǎn)品。但是不可否認，由于其技術本身的發(fā)展歷程和科學技術在大自然面前的卑微，生物技術的應用也可能引發(fā)一些新的環(huán)境問題。此外隨著全球未來人口數(shù)量的繼續(xù)增加，利用抗逆作物轉基因品種擴大農(nóng)業(yè)耕地面積的同時，氮素等農(nóng)業(yè)資源的使用量也隨之加大，造成氮素等礦質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)生物化學循環(huán)的改變，對水體的富營養(yǎng)化可能具有潛在的促進效應，產(chǎn)生不利于人類和動植物生存和可持續(xù)發(fā)展的不利后果。可見，生物技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用也可能引起降低生物多樣性程度、改變土壤結構、污染環(huán)境等導致生態(tài)失衡的一系列問題。其次，對食物安全的影響。轉基因食品的安全性問題是潛在性的。主要表現(xiàn)在三方面：一是轉基因食品的毒性問題。在這方面，目前只有一些相關的試驗報道，尚無人體的研究報告。研究者用轉基因食物喂養(yǎng)大鼠，結果有的試驗顯示大鼠的免疫系統(tǒng)受到破壞，有的試驗顯示對大鼠沒有影響。二是轉基因食品的過敏反應問題。假如供體基因的作物具有使某一部分人產(chǎn)生過敏的過敏源，那么將此作物的基因轉移到其他作物，這種轉基因作物便具有引發(fā)過敏的能力。三是轉基因食品中的標記基因?qū)股氐牡挚棺饔脝栴}。在這方面，相關研究顯示可能性是比較小的，但是我們也不容忽視。

（3）人才緊缺

根據(jù)孟弘等人在《對我國生物技術人才問題的幾點思考》一文中介紹據(jù)2012年統(tǒng)計，我國設生物科學、生物技術和生物工程三大專業(yè)的高校已從2011年的978所上升至1058所，招生人數(shù)在2011年就超過8萬人。目前估計我國生物專業(yè)在校生總人數(shù)不低于45萬，每年畢業(yè)的人數(shù)5—7萬。估計到2020年，我國培養(yǎng)的生物專業(yè)大學畢業(yè)生總數(shù)不少于40萬，我國生物技術發(fā)展已經(jīng)具有了很好的技術人才儲備。可知我國生物技術方面人才的儲備還是很充足。可是仍然存在以下問題：一方面人才培養(yǎng)的速度遠遠跟不上人才的需求量；另一方面從國外引進的農(nóng)業(yè)生物技術高端人才更是稀缺。還有我們國家派出到國外學習借鑒的人才也顯得不足。同時在我國，培養(yǎng)既懂科研技術，也知道生產(chǎn)和市場動向的復合型人才體系尚未建立。此外食品安全評估體系人才的培養(yǎng)方案和模式的構建尚未提上議事日程。再者雖然我國生物技術人才的儲備已經(jīng)很充足了，但是這些從高校培養(yǎng)出來的生物技術人才其畢業(yè)后從事農(nóng)業(yè)生物技術方面工作的人占整個生物技術領域的比重比較小。

二、改進生物技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應用中采取的措施

1、加強農(nóng)業(yè)生物技術的研究

（1）加強生物技術的基礎研究

由于現(xiàn)代生物技術涉及的領域廣、范圍寬。所以，針對我國在農(nóng)業(yè)生物技術基礎理論研究方面的薄弱，我們應該繼續(xù)加強分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫生物學、人體生理學、動物生理學、植物生理學、微生物生理學、生物化學、生物物理學、遺傳學等生物科學基礎理論的研究，同時也要加強與生物技術緊密相關的化學、化學工程學、數(shù)學、微電子技術、計算機科學等基礎理論的研究。

（2）注重生物技術的應用研究

在生物技術領域，基礎理論研究的目的是為了更好的服務于基礎應用的研究。所以我們必須將基礎理論的研究與基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程、分子標記技術和生物芯片等現(xiàn)代生物技術的基礎應用研究相結合，進行緊密而系統(tǒng)的研究。進而將這些基礎理論與基礎應用的研究同計算機科學、信息科學和微電子技術等相結合而后應用于生物技術育種、生物飼料、基因工程疫苗和功能性食品的開發(fā)等農(nóng)業(yè)生物技術重大領域的研發(fā)。從基因組測序的研究轉向基因功能探測和蛋白質(zhì)功能探測的研究。例如，在生物固氮方面，在我國農(nóng)區(qū)的布局上，氮含量高的區(qū)域?qū)嵭卸埂⒑獭⒔?jīng)濟作物間套輪作，可緩解和排除氨阻遏的障礙，發(fā)揮根瘤菌的固氮作用，實現(xiàn)兩種作物互惠和高產(chǎn)；在有條件的草地發(fā)展一定面積的豆、禾、牧草混播種植制度。

2、采取措施避免應用生物技術所導致的負面影響

（1）現(xiàn)代性與傳統(tǒng)性相結合

除了加強生物技術本身的研究、完善相關體制與法規(guī)、加大人才培養(yǎng)和資金投入以解決生物技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應用中所帶來的一些不良后果、環(huán)境問題等，我們還應該把農(nóng)業(yè)生物技術的應用與生態(tài)學相結合，把生物技術育種與傳統(tǒng)育種相結合，把生物技術作物種植、養(yǎng)殖與傳統(tǒng)作物種植、養(yǎng)殖相結合。做到充分利用現(xiàn)代高科技術的同時，又順應大自然本身的發(fā)展規(guī)律。

（2）建立健全轉基因食品安全評估體系

針對轉基因食品對我們?nèi)梭w健康的影響是潛在的和隱性的，我國應建立健全轉基因食品安全評估體系。為此，我們要確立科學客觀的評價原則，既不能以偏概全，夸大威脅，也不能漠然視之，回避轉基因產(chǎn)品可能存在的潛在危險。應投專款、定專人，將安全性問題設立為一項重要課題。從食品安全、生態(tài)安全著手，實事求是地個案評估，作出科學的評價，盡快制訂和完善國家生物安全管理的法律、法規(guī)體系。使轉基因食品的安全評估落到實處，使老百姓對轉基因食品買得放心、用得安心。一方面我們要科學合理地應用生物技術，建立健全相應的法律、法規(guī)體系和管理機構，加強轉基因生物的進出口管理。另一方面我們要加強、擴大科普宣傳，提高全民對轉基因食品的安全意識。