生物技术与环境保护

论文题目：生物技术与环境保护

生物技术与环境保护

【摘要】：我国生物技术发展现状及展望，我国的环境现状及生物技术在环境保护方面的应用。

【关键词】生物技术环境保护污染

生物技术是二十世纪后期人类科技史上最令人瞩目的高新技术。所谓生物技术是指“用活的生物体或生物体的物质”来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术，生物技术可分两类:一是传统生物技术, 传统生物技术包括酿造、酶的使用、抗菌素发酵、味精和氨基酸工业等，即利用天然生物的机能及其酶系统进行物质生产和净化环境的技术;二是现代生物技术,一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程,人工改造的生物机能及其酶系统进行物质生产和净化环境的技术[1]。

我国生物技术的开端：近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式在我国生物技术一直受到国家的高度重视，并从政策、环境方面采取了多项有效措施来推动生物技术与产业的发展。特别是改革开放二十多年来，国家相继出台了重大科技计划，把生物技术作为优先发展的领域，经过几十年的发展,我国的生物技术产业飞速发展,总体水平已经在发展中国家处于领先地位。目前生物技术在我国已广泛应用于农业、食品、医药、环保等重要领域,对提高人类健康水平、提高农牧业和工业产量与质量发挥着越来越重要的作用，我国还积极参与国际生物计划，如人类基因组计划、人类脑计划、人类肝脏蛋白质组计划等。有些研究领域已走在世界前列，初步建立起较为完整的生物技术研发体系，生物产业也初具规模，生物经济初见端倪。近年来，我国的生物技术取得了很大的发展。初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系；取得了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果，开发出一批生物技术产品并投放市场。只要我们坚持以生物技术为我们的研究主要方向，努力开发新的生物技术，加入更大的投资，我相信我们的未来一定能主导世界格局，主导人类的科学方向。

我国生物技术的发展现状：经过几十年的发展，我国已具备了坚实的生物技术基础。在生物技术研发领域更是取得重要成果，杂交水稻仍处于世界领先水平；基因组研究、组织器官工程、生物芯片、克隆技术、干细胞技术等也都接近或达到世界前沿水平。我国现有的生物技术水平与发达国家基本同步，起点较高、差距较小。我国已经具有生物技术研究开发的良好人才基础。具有初具规模的产业基础。生物技术企业不断发展壮大，由于生物技术前景广阔，发展潜力巨大，我国从事生物技术产品开发的企业，如雨后春笋，不断涌现，据了解，我国国目前拥有国家、部门和地方政府资助的生物技术重点实验室近二百个，技术和产品研发人员两万多人，许多大学设有生命科学与生物技术领域的专业。已获得了一批具有

知识产权的新基因、新表达系统，生物工程药物进入了创制阶段，建立了一系列关键平台技术，动、植物转基因技术已经成熟，具备了大规模基因测序和生物芯片、生物信息的研究条件中国涉及现代生物技术的企业约五百家，从业人员超过五万人，并以每年增加近一百家公司的速度增长。北京、上海、广州、深圳等地已建立了二十多个生物技术园区。在国际合作方面，我国已经与九十五个国家签订了政府间科技合作协议，与一百五十多个国家开展了多种形式的合作与交流。与亚太地区各国在涉及农业，医药、环境保护和自然资源开发等方面形成重点合作[2]。

我国生物技术的展望：现代应用生物技术的发展受到了各界人士的普遍关注，更有许多专家将二十一世纪称为生命科学的世纪，现代应用生物技术产业也必将成为二十一世纪的朝阳产业。一方面是由于现代生物技术发展迅速，用途广泛；另一方面是由于现代生物技术具有其他技术所无法比拟的优越性。据估计，再过二三十年，生物经济可能进入成熟阶段，并将取代目前的信息经济。到那时，生物技术产业将会是领头的产业，生物技术会影响到经济结构、生活方式和社会的各个主要方面。生物制药是现代医药行业中发展最快的部分，其中发展势头强劲的是与基因相关的行业，国际上在这方面投资增长很快。生物技术在农业中的推广也令人关注，以转基因植物为主。轻工食品行业不断利用生物技术开发多种新产品。我国把发展现代生物技术领域的研究作为国家高新技术研究发展计划的重点资助领域，正在进行的研究与开发包括了基因工程药物、重组疫苗、抗体工程、蛋白质工程、转基因动植物、农业微生物工程、疾病的生物技术治疗等方面。只要在经营管理、经费投入、设备更新、人才培养等方面下大力量，发挥基础学科方面及人才方面的优势，急起直追，抓住这一难得的机遇，成为世界性的生物技术强国[3]。

我国环境现状：我国现在的环境问题非常让人担忧，人类活动是引起环境污染的原因，现代人们的生活中产生了大量的废水、废气、粪便、腐肉、塑料袋、木筷，垃圾等。对环境和生物有很大的危害：使空气变得浑浊，对人的肺部有很大危害；生活垃圾处理不好会滋生细菌，严重影响人的健康；污水会影响生活水，直接侵害人体。目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得污染日益加剧，人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。土壤污染严重，耕地面积锐减，近十年来每年流失的土壤总量达五十亿吨，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达两千五百万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点[5]，同时，也应该成为我们公民的注意事项，注重生活小节，用自身行动来让我们居住的环境更加的美好。

生物技术在环境保护方面的运用：随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入，人们已越来越意识到，现代生物技术的发展，为从根本上解决环境问题提供了希望。生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及

无二次污染等显著优点。目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物，少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用[5]。

现代生物技术在环境保护中的应用:

一、污水的生物净化。污水中的有毒物质的成分非常复杂，污水中的有毒物质包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白，质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用，从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一，固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展，对于含100mg/L废水，降解率和酶活性保存率均在90%以上；利用固定化酵母细胞降解含酚的废水也已实际应用于废水处理[4]。

二、污染土壤的生物修复。重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性，通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀等作用，防止水土流失。

三、白色污染的消除。我国每年产生的塑料垃圾数量十分巨大。而对环境的破坏程度也十分严重。塑料垃圾和农用地膜经过很长的时间也不化解。长时间在土壤中可以使农作物减产，我国有些地区甚至出现了因为所料制品污染而出现粮食绝收的情况，因此对白色污染已经能够到非治理不可的地步了。利用现代生物技术广泛分离可以降解塑料的微生物群。对塑料制品中的主要成分聚酯分子结构进行破坏。从而消除污染物质。优点在于反应迅速、成本低，通过对塑料污染的降解还可以产生与塑料相似的物质。在应用现代生物技术治理白色污染的同时还应大力推广可降解的塑料制品和地膜的应用和研发，从根本上解决白色污染。

四、化学农药污染的消除。在农作物生长期间，一般情况下人们习惯用化学农药进行除虫。这样就造成了大量的化学农药残留物。通过现代生物技术可以强降解农药残留中的微生物。还一般不会产生副作用。但是要想从根本上解决农药残留造成的污染问题，还要从根本上推广生物农药。生物农药是由生物本身产生防止病虫害和除草功能的一大类物质。他是生物体代谢的产物，包括农用抗生素制剂、微生物除草剂、微生物杀虫剂等。生物农药也由于无污染在农作物生长中得到了广泛的应用[6]。