生物技术与生物学实验技术

生物技术与生物学实验技术

赵,霖

沈阳泽尔检测服务有限公司 辽宁沈阳  110000

摘要：在生物学实验技术中，生物技术是一门与现代科学紧密结合的学科。生物技术是一门新兴的前沿交叉学科，近几十年来更是突飞猛进，它不仅与传统的生物科学紧密结合，而且与化学、物理、电子等科学技术相互渗透与交叉融合。随着科学技术的不断发展，生物技术更表现出了强大的生命力和广阔的应用前景。本文就生物技术与生物学实验技术相结合而产生和应用的研究进展做一综述。

关键词：生物技术：应用：环保

1. 生物技术的相关概述

生物技术是指利用生物资源和工具，通过基因工程、细胞工程等手段，创造新的生命体、改造人类自身基因的技术。它不仅与现代科学紧密结合，而且与化学、物理学、电子信息技术等其他学科相互渗透和交叉融合。在现代科技的迅猛发展下，生物技术得到了广泛的应用，取得了一系列成果和重大突破，对人类社会发展和科技进步产生了深远影响。

主要包括：基因工程；细胞工程等；合成生物学；蛋白质工程等；代谢工程等。其中，基因工程最为广泛使用，并已成为继化学、物理之后的第三大交叉学科，生物技术已经成为继计算机、半导体工艺之后的第三个高新技术产业。生物技术与生物学实验技术相结合可产生许多新的成果和应用前景，如将基因工程与克隆动物与胚胎细胞生产人体器官或组织样品、利用分子克隆技术生产人体细胞等。

2. 生物技术的发展现状

近年来，随着分子生物学、细胞生物学和基因工程等技术的发展，生物技术的研究领域和应用范围不断扩大，取得了很大成就，使生命科学的研究从单分子水平发展到大规模分子水平；从生物分子水平发展到系统生物学、基因组学、蛋白质组学和功能基因组学等现代生物医学研究领域；从单一学科发展到多学科交叉的趋势。

生物技术是在农业、工业、医药和民用领域中应用最广、经济效益最大的技术。近年来，许多国家都把生物技术作为其高新技术的支柱产业。在世界范围内，各国政府都把生物技术业作为发展高科技产业和国民经济的优先项目。随着信息科学和生命科学这两大高技术领域取得快速发展之后，人们又把目光投向了生物技术这一新的领域。

3. 现代生物技术在环境检测中的应用

3.1现代生物技术的新颖性

现代生物技术的一个显著特点就是它具有很强的新颖性，是科学研究取得新发现的重要手段。生物技术发明产生以后，其产品都是经过专利保护后才正式推向市场的。因此人们认为生物技术是一种新型知识产权。

在20世纪90年代以前，由于对生物学发展历史还不清楚，因而人们把生物学称之为“近代科学”，把它所产生的新成果称为“科学革命成果”。生物技术所提出的观点，虽然很早就出现了，但直到20世纪90年代初期才真正被科学家们广泛接受。随着科学技术的飞速发展，特别是20世纪90年代以来人类基因组计划和克隆计划、新基因工程、转基因植物等重大研究成果和应用研究的相继取得了突破性进展，人们开始意识到对生物学知识进行新发现具有重要意义。目前，从20世纪60年代开始建立起来的传统生物学理论和技术体系已受到挑战，在许多方面已经不再适用。

3.2动态内循环反应

动态内循环反应（DSB）是一种细胞内的主动运输过程，其生理功能是使细胞外液由细胞膜进入到液泡中，通过液泡运输物质到细胞的其他部位。动态内循环反应包括：循环灌注、循环注射和内囊穿刺3个过程。

DSB的研究内容主要包括：

通过检测组织液中 Na+、K+和Ca2+浓度变化确定组织水肿程度；利用内囊穿刺技术测定组织中Ca2+浓度变化，并与正常情况下的组织 Na+、K+浓度比较，以判断是否存在血管损伤；通过检测血管周围及血管壁上蛋白的水平变化了解血管病变程度及其病理生理意义；利用内淋巴液的流动特点检测内淋巴液中淋巴管数目以确定淋巴管堵塞或淋巴结肿大；以及利用动态内循环反应进行组织缺血缺氧性损伤机理研究。

3.3组合优化技术

组合优化是指在一定的条件下，把两种以上的有关因素加以组合，以获得更佳效果的方法。组合优化是一个广义的概念。如在工程设计中，利用遗传算法、神经网络、模糊逻辑等计算机算法对已知结构（或功能）的系统或物体进行预测，然后再通过数学软件进行模拟计算，得到预测结果，这就是组合优化。利用组合优化技术可以使传统实验方法得到极大的改善；并使复杂模型、复杂变量处理技术得到极大的简化、快速化和智能化。

4. 生物技术与生物学实验技术的应用

4.1在环保工程中的应用

由于生物学技术的应用，在一定程度上提升了环境保护能力。如，利用植物细胞进行污水处理，是通过微生物技术将其进行降解的过程；生物降解是通过利用微生物代谢作用来实现的，如利用细菌作用和酶来实现分解。

基于上述研究表明，在环保工程中广泛应用了基因工程生物技术和生物反应器等生物学技术。其中，通过基因工程生物技术进行污水处理可使污水水质得到改善。

4.1.1气体污染物处理中的应用

从目前来看，气体污染物的处理需要应用到生物技术，以生物技术为核心对气体污染物进行处理。随着科技不断发展进步，生物技术在处理一些污染物的过程中也取得了一定的成果。气体污染物包括有害物、二氧化碳等，其中包含了一系列有危害的物质。通过对相关气体污染物进行处理可以减少这些有害物，使得污染程度降低。常见的气体污染物处理方式有生物法、化学法以及物理法三种。而生物法是利用一些特殊的微生物对其进行处理，比如活性污泥法或者厌氧发酵等；化学方面的常用手段有光催化反应、电氧化反应等；物理方面主要是利用离子交换、吸附、脱附等方式。

4.1.2水体污染物处理中的应用

利用微生物技术处理水体中的污染物，能够在短时间内取得较好的处理效果。

生物技术主要是通过微生物来进行降解、吸收、分解等，以达到净化水质的目的。例如：在河流中投放大量的生物菌，能够利用微生物对水中物质进行分解，从而使污染物得以净化，达到净化水质的效果。而通过对水体中污染物进行微生物处理后所得到的产物是可以用于生物燃料，具有较高的利用价值以及环境保护效果。

4.1.3固体废物处理中的应用

目前，我国的固体废物处理与生物技术应用存在一定的冲突，生物实验室产生的废液对环境造成严重污染，所以，要加强生物技术发展，加强研究和创新能力，为工业生产创造更多价值。

4.2用于消除白色污染

如今，塑料制品在生活中被广泛应用，塑料制品在使用过程中会产生大量的有害物质，造成对环境与生态的污染，利用生物技术研究可有效消除白色污染。

4.3应用于环境监测工程

在生态环境中，许多污染物都会对人和动物的身体健康造成危害，生物技术可以将一些生物污染物质作为监测目标，以确保对环境质量进行全面、客观的检测。例如，在污染控制中，通过运用微生物的代谢来检测污染物的数量及其毒性。另外，应用生态工程进行水质、大气质量监测，为人们提供了更为优质、准确地监测数据。

4.4活性污泥的应用方法

活性污泥应用的方法主要有：生物膜的应用；人工接种；活性污泥微生物检测。

5. 结束语

生物实验技术是将生物技术应用到实际教学过程中的重要手段。生物实验技术在教育中的应用，能够帮助学生更好地掌握知识，促进学习效率得到提升。因此，在实际教学过程中，教师要重视对实验技术的培养，将所学知识融入到实际教育教学中去，进而提升学生生物学素养与实践能力。

参考文献：

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