工业生物技术进展

黑臭河流原位生物修复技术的探索及应用

摘要河流黑臭是我囯城市河网的一个普遍现象，严重影响居民生活、城市形象和生态环境。针对受污染河流的特点和治理技术工程实施的可行性，采用原位生物修复技术更具经济和技术合理性。本文重点介绍了生物复合酶污水净化剂和生物技术的作用机理及工程实践。生物酶和菌制剂能迅速提高水体的复氧功能，消除水体及底泥的黑臭现象。在污染水体的原位修复治理和底泥修复中具有广泛的推广应用前景。

关键词黑臭河流原位生物修复生物复合酶 ST生物技术

城市内湖泊、河道等景观水体是城市人居环境中重要的组成部分，但由于城市化进程的不断加快，城市人口聚集，不仅工业废水和生活污水排放量增加，而且成分也逐渐复杂,使得越来越多的城市河流变得黑臭，严重影响居民生活、城市形象和生态环境。因此消除黑臭、改善感观，美化城市，已是城市河流治理中首要解决的问题。

1、河流黑臭产生的原因及常规整治技术

1.1 河流黑臭产生的原因

城市河道黑臭主要是过量纳污导致水体供氧和耗氧失衡的结果，水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等臭恶臭物质以及铁、猛硫化物等黑色物质。生活污水是导致城市河道黑臭的最普遍和最主要的污染源。其他污染源还有：生活垃圾、有机工业废水、合流制管网溢流污水、污水厂尾水、畜禽养殖场粪便污水等。

1.2 黑臭河道常规整治技术及缺点

目前常规黑臭河道整治技术主要有：⑴弓水冲污一定期采用清洁水置换河道水；⑵底泥疏浚一挖除底泥；⑶化学絮凝处理一化学分解污染物。

常规处理方法的缺点有：⑴河道清淤的工程量大，周期长、工程成本高；

⑵河道截污管理的难度大，短期内无法实施；⑶水质改善后难以保持，由于开放式河道难以杜绝控制污染物排入，治理一段时间后，河道又逐渐黑臭，并逐渐形成新的污染底泥。

而生物修复技术则是最具发展前景的主体修复技术。生物修复技术是利用特定的生物（植物、微生物或原生动物）吸收、转化、清除或降解环境污染物，实现环境净化、生态效应恢复目前，生物修复技术被划分原位生物修复和异位生物修复两种。原位生物修复技术是在受污染区域直接进行污染水体的原位处理，不需要搬运或输送污染水体（包括底泥和岸边受污染的土壤），直接采用微生物、酶与载体的自固定化技术对污染水体就地处理的净化处理。此类技术在保证原有水体功能的同时实现了水质的净化处理，为被污染的水体提供了一个可靠的、卓有成效的修复方法，具有治理费用低、环境无影响、最大程度降解污染等特点。异位生物修复则需把污染介质（土壤、水体）搬动或输送到它处进行生物修复处理。针对城市河流污染的特点和治理技术工程实施的可行性，采用原位生物修复技术更具经济和技术合理性。本文将重点介绍生物复合酶污水净化剂在城市河流污染治理及原位生物修复技术领域的开发及应用。

2、生物复合酶污水净化剂

生物复合酶污水净化剂是一种含多种生物酶、表面活性剂以及多种营养元素的液态修复剂，在美国去除河流黑臭中应用很多。我们引进后自主研发了相关的

应用技术及配套设施，从而在中国形成了一流的水环境保护生物修复治理技术体系。该技术可以克服传统治理的诸多不足，采用“原位修复、标本兼治”的治理方法，不但可以使水质迅速达标而且同时还赋予了已被治理过的水质可以使其不断自检并使其保持清洁的功能。

2.1 生物复合酶污水净化剂工作原理

生物复合酶污水净化剂能刺激加速微生物的反应，促进污水中的大分子化合物分解成小分子化合物，同时释放出结合氧，增强水体复氧功能，这些简单化合物又很容易被微生物所利用，在有机物被降解的同时，又有利于细菌的多样性，提高细菌的活性和繁殖能力，达到一种微生态平衡。

在大多数环境中存在着许多土著微生物进行的自然净化过程，但该进程很慢，其原因是溶解氧（或其它电子受体）、营养盐的缺乏，而另一个限制因子是有效微生物常常生长缓慢。生物复合酶可有效地刺激和加速自然的生物反应，激发土著微生物的活性，加速微生物的生长和繁殖，同时对浮游生物和环境无害。从而可以快速有效地促进受污染水体向良性生态系统演替，使得水体中的DO得以恢复，COD 、BOD5、NH3-N等污染指标迅速下降，水体的黑臭、异味现象得以快速消除。生物复合酶还可有效地促进有机物在水体中乳化和溶解，直接攻击水体中污染物。生物复合酶不仅能够应用于好氧环境，也可应用于厌氧环境，水体中无机还原性物质主要有H2S、FeS2等，在生物复合酶的催化作用下，硫细菌将还原性物质氧化，从氧化中获取能量。

2.2 生物复合酶污水净化剂治理目标及适用条件

采用生物复合酶污水净化剂对污染水体进行原位生物修复的方法是：根据污水库容量和污染物总量以及外源生活污水和工业废水的排放量确定生物复合酶的投加剂量和投加方式，其工作流程包括：考察污染水体，分析污水库容量和污染物总量，制定修复计划、确定生物复合酶投加剂量和投加方式的工作流程；建立操作平台，确定进入修复强化期、修复巩固期和修复维护期的工作流程。

生物复合酶污水净化剂产品的优点是：通过恢复水体的自净能力来治理污水，恢复自然生态环境；由于生物复合酶不含微生物，对水体无毒，因而生态风险低；修复中无需人工曝气，无需再调配修复剂，现场操作简单，无需复杂昂贵的仪器；综合治理费用低，适合于城市缓流型、封闭型黑臭河道或富营养化河道、以及大面积受污染水域的环境治理。

3、ST生物技术

ST是英文名优势生物基因表型诱导技术,高效河塘污水净化技术，已经获得专利.主要利用微生物的生命活动过程,废水中的污染物质进行转移和转化的作用，从而使污水得到净化。

3.1 生物技术工作原理

微生物通过新陈代谢活动，将底部污泥转化为活性污泥，提高水体自我净化能力.（1）有机污染物的浓度由高变低。（2）细菌迅速氧化分解有机污染物而大量繁殖，然后是以细菌为食料的原生动物出现数量高峰，再后是由于有机物矿化，利于藻类的生长，而出现藻类的生长高峰。（3）溶解氧浓度随着有机物被微生物氧化分解而大量消耗，很快降到最低点。随后由于有机物的无机化和藻类的光合作用及其它好氧微生物数量的下降，溶解氧又恢复到原来水平。这样，水中的微生物数量、有机物、无机物的含量，也都下降到平衡状态，于是，水体恢复到原来的状态。

3.2 生物技术治理特点

微生物具有来源广、易培养、繁殖快、适应性强的特征，较容易的采集、繁殖和驯化，使之适应不同的水质条件，从而通过其的新陈代谢使有机物无机化。加之新陈代谢时不需要高温高压、不需要加催化剂，因此具有污水处理量大、范围广、运行费用相对较低的特点。

(1)见效快，脱臭、脱色可在几小时内见效；

(2)不产生二次污染，不形成有害的副产物。所用菌种全部为来自自然界的普通微生物，不存在生态安全问题；

(3)对各种有害藻类（特别是蓝藻）有抑制和杀灭作用；

(4)有利于鱼类生长繁殖；

(5)不需建设复杂的处理设施，费用较低、维护管理方便。首期处理费用与水体污染程度成正比，维护费用与河湖进水水质相关。既可建立固定投放点，也可船载移动处理。

4、结论与展望

利用生物酶或菌制剂治理黑臭水体，由于生物修复作用，治理后水体中的有益细菌大量繁殖，有机物含量大幅降低，藻类逐渐增多，以细菌和藻类为饵料原生动物也大量繁殖，食物链中各种生物与它们的生存环境之间通过能量转移和物质循环，保持生态平衡。同时生物制剂激活了土著微生物，内循环供氧系统机能得到了有效开发和利用，溶氧随着紫外光线的强弱和时间的变化而增加或减少，为水体的自净提供了必要的保障。实际修复工程的表观和水质指标情况充分体现了污染水体经过生物净水剂原位生物修复的效果是显著的，水体自净能力已明显增强。生物酶或菌制剂作为辅助手段甚至核心技术在城市河湖黑臭水体的治理和底泥修复中的推广应用前景广阔。

但是，由于黑臭水体受污染情况复杂，单用一种修复方法往往不能达到理想的效果，采用物理一生物一生态技术相结合的组合工艺，将能更有效地去除水中的有机物污染和黑臭。

生物修复技术在城市黑臭河道的治理中得到广泛的使用，但其本身是一个极为复杂的系统工程，今后应用生物修复技术治理城市黑臭河道过程中还需要注意以下几个问题。

(1)黑臭水体的修复首先应因地制宜，根据水体受污的实际情况，结合一定的物理、化学修复技术，才能有效的实施生物修复措施。

(2)城市黑臭水体属于重污染型水体，其生物修复中选取的微生物、植物或水生动物种类特性是决定其污染治理的关键。因此加强高效生物物种的筛选和开发是该领域中的一项重要任务。

参考文献

钱嫦萍，陈振楼，王东启等生物修复技术在黑臭河道治理中的应用水处理技术：孙铁珩，周启星污水生态处理技术体系与展望院士论坛卷期

徐亚同，史家墚，张明污染控制微生物工程化学工业出版社，

：

周怀东，彭文启水污染与水环境修复化学工业出版社

董哲仁，曾向辉受污染水体的生物生态修复技术水利水电技术：__

国内外生物医药前沿科技发展趋势

国内外生物医药前沿科技发展趋势 王萍姚恒美 上海图书馆上海科学技术情报研究所 2005 年全球生物技术产业总产值达到633 . 1 亿美元，研发投入达到232 亿美元，年增长率为11％。其中生物医药依然是生物技术中最引人注目的领域。研究人员在药物设计、疫苗研究、抗体工程、新型药物输送技术等方面已取得众多突破。尽管目前我国在生物医药产业规模上仍落后于欧美等发达国家，但近年来在癌症治疗、蛋白质、免疫学等生物医药研究领域取得了长足的进步，成果屡次登上《科学》、《自然》等顶级国际权威期刊，并受到生物医药企业的高度关注。 一、国内外生物医药前沿技术发展趋势 药物设计 以核酸为靶的药物设计重要研发领域主要涉及两个方面：一方面是反义核酸、核酶与三链DNA的设计及其在医药领域的应用；另一方面是以核酸为靶的小分子药物研发。 目前全球约有20 余家公司在从事反义核苷酸的研究与开发，其中有23 种试用于临床，其中 4 种已进入三期临床试验阶段。反义核酸药物主要研发方向包括抗癌抑癌、抗耐药、免疫类、细胞因子类、抗病毒等。目前，反义药物方面己取得重大进展，第一代产品（Eyetech 公司用于抑制老年人眼疾的Macugen ）己有上市，第二代反义产品也己形成。核酶具有高度特异性，作为抗病毒基因治疗的新型分子，受到了广泛的重视，被认为是抗病毒基因治疗方案设计中重要探索方向。2004 年 6 月，美国宾夕法尼亚州立医学院开发出了一种抗乙肝病毒的SNIPAA盒式微型载体。该类研究在国内已有开展，中科院微生物研究所自2001 年起开展“核酶介导的果树抗类病毒基因工程”的研究。R 卜A干扰不仅可以深入揭示细胞内基因沉默的机制，而且还可以作为后基因时代基因功能分析的有力工具，广泛用于包括功能基因学、药物靶点筛选、细胞信号传导通路分析、疾病治疗等等，近年来已成为遗传学、药理学的重要研究手段。目前中国科学家也己纷纷开展了该项研究，国家自然科学基金等已立项支持。 疫苗研究 以美国为例，疫苗的需求每年增长8 . 6 % ，到2008 年时市值将达74 亿美元，到2013 年疫苗市值将达91 亿美元。其中先进技术应用趋向包括异质基础加强结种技术、蛋白质调控技术、类病毒技术、转基因技术等。美国细胞基因系统工程公司应用基因技术研制出一种新型的肺癌疫苗G 一V AX ，被视为运用修改过基因的活体细胞治疗癌症上的一个重要突破。 抗体工程 抗体分子是生物学和医学领域用途最为广泛的蛋白分子，通过细胞工程、基因工程等技术制备的多克隆抗体、单克隆抗体、基因工程抗体可广泛应用在疾病诊断、治疗及科学研究等领

化学工程与工业生物工程专业就业方向与就业前景

化学工程与工业生物工程专业就业方向与就 业前景 1、化学工程与工业生物工程专业简介 化学工程与工业生物工程专业以生物学、化学、工程学的基本理论为依据，利用酶工程、细胞工程、发酵工程研究生物产品的生产过程，研制开发新的生物工程产品以及对生物产品进行分析测定的技术。旨在培养能在化学工程及生物技术领域从事科学研究、产品及过程设计、新技术与设备研发以及技术管理的高级专门人才，能立足于服务于石油化工、环境保护、能源、食品等传统石油化学工业及生物工程与技术、生物化学工程、生物医药工程等新兴产业。 2、化学工程与工业生物工程专业就业方向 本专业学生毕业后可在工业企业、金融银行、咨询服务或政府部门担任化学工程与工业生物工程师、系统分析员、生产工程师、管理顾问、操作分析员以及类似的职位。 从事行业： 毕业后主要在制药、石油、新能源等行业工作，大致如下：1制药/生物工程 2石油/化工/矿产/地质 3新能源 4环保

5其他行业 6快速消费品(食品、饮料、化妆品) 7机械/设备/重工 8建筑/建材/工程 从事岗位： 毕业后主要从事销售工程师、电气工程师、ie工程师等工作，大致如下： 1化学工程师 2工艺工程师 3研发工程师 4销售工程师 5全国代理商 6销售经理 7区域代理商 8化验员 工作城市： 毕业后，上海、广州、北京等城市就业机会比较多，大致如下： 1上海 2广州 3北京 4杭州 5深圳 6苏州

7南京 8武汉 3、化学工程与工业生物工程专业就业前景怎么样 化学工程与工业生物工程专业在专业学科中属于工学类中的化学与制造类，其中化学与制造类共5个专业，化学工程与工业生物工程专业在化学与制造类专业中排名第5，在整个工学大类中排名第139位。 截止到2013年12月24日，46122位化学工程与工业生物工程专业毕业生的平均薪资为4406元，其中应届毕业生工资3805元，0-2年工资3855元，3-5年工资4704元，10年以上工资5704元，6-7年工资6290元，8-10年工资6736元。化学工程与工业生物工程专业就业岗位最多的地区是武汉。薪酬的地区是常德。

2020年(生物科技行业)生物技术创新与生物产业促进计划

（生物科技行业）生物技术创新与生物产业促进计划

附件2： 生物技术创新和生物产业促进计划 简介 壹、背景 2008年4月18日，中国科学院生命科学和生物技术局在天津举行的中国工业生物技术发展高峰论坛?2008上，倡议成立“中国工业生物技术产业化促进会”。 2008年5月23日，在北京举行的绿色农业技术集成和示范研讨会上，成立了“中国绿色生态农业科技创新联盟”，37家科研院所和企业单位加盟。 2008年6月22日，在长沙举行的第二届中国生物产业大会上，中国科学院研究机构和40余家工业生物技术企业建立了工业生物产业创新联盟伙伴关系，且签署了备忘录。 2008年8月2日，在常州举行的中国药物产业科技创新高峰论坛上，45家医药研究机构和40多家企业成立了中国药物产业科技创新联盟。 工业生物技术科技创新联盟、绿色生态农业科技创新联盟和药物产业科技创新联盟共同组成了生物产业科技创新联盟（简称“创新联盟”），共募集意向性的企业科技创新基金逾25亿元。目前，生物产业科技创新联盟得到了越来越多的科研机构、企业、地方政府的关注和支持，联盟的规模和影响不断扩大。 在推动生物产业科技创新联盟的基础上，2008年底，中国科学院启动《生物技术创新和生物产业促进计划》（简称“专项计划”）。在国家有关部门的支持下，该计划作为应对金融危机支撑经济发展的科技创新专项行动计划之壹，力争为“保增长、扩内需、调结构”发挥重要作用。

二、中国科学院的生物技术概况 中国科学院作为国立科研机构，致力于解决事关国家全局和长远发展的基础性、战略性、先导性、系统性的重大科技问题，致力于促进科技成果的转移转化和高技术产业化，致力于支持和提升我国产业的竞争力。 中国科学院的生命科学和生物技术研究发展迅速，近年来取得了壹批具有国际先进水平的理论创新成果。和此同时，在农业、人口健康、生态环境、工业生物技术领域形成了壹批高水平的技术创新成果。知识创新工程三期以来，中国科学院以提升科技创新能力为主线，以促进我国生物产业快速、持续、健康发展为目标，依托人口健康和医药创新基地、先进工业生物技术创新基地和现代农业科技创新基地，全面推动生命科学的原始创新研究和生物技术的应用和推广研究。在新药创制、诊断试剂开发、农作物品种培育、生物农药研制、工业酶和大宗发酵产品开发等若干重要领域又形成了壹批关键核心技术，积累了壹批有潜在应用价值的技术成果，有望产生重大的经济和社会效益。 三、主要任务 瞄准国家重大需求，通过国家资金引导，优化资源配置，强强联合，使国内外生物技术创新成果不断向国内优势企业、行业龙头企业转移转化，带动国家和地方生物产业发展。 1、探索高效的产学研结合技术转移模式，促使壹批自主创新的关键技术实现产业化，为传统产业的结构调整和振兴，为新兴产业的形成和发展提供强有力的科技支撑。 2、将技术研发和产业发展结合起来，促进企业成为技术创新的

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附件2： 生物技术创新和生物产业促进计划 简介 壹、背景 2008 年4 月18 日，中国科学院生命科学和生物技术局在天津举行的中国工业生物技术发展高峰论坛?2008 上，倡议成立“中国工业生物技术产业化促进会”。 2008 年5 月23 日，在北京举行的绿色农业技术集成和示范研讨会上，成立了“中国绿色生态农业科技创新联盟”，37 家科研院所和企业单位加盟。 2008 年6 月22 日，在长沙举行的第二届中国生物产业大会上，中国科学院研究机构和40 余家工业生物技术企业建立了工业生物产业创新联盟伙伴关系，且签署了备忘录。 2008 年8 月2 日，在常州举行的中国药物产业科技创新高峰论坛上， 45 家医药研究机构和40 多家企业成立了中国药物产业科技创新联盟。 工业生物技术科技创新联盟、绿色生态农业科技创新联盟和药物产业科技创新联盟共同组成了生物产业科技创新联盟（简称“创新联盟”），共募集意向性的企业科技创新基金逾25 亿元。目前，生物产业科技创新联盟得到了越来越多的科研机构、企业、地方政府的关注和支持，联盟的规模和影响不断扩大。 在推动生物产业科技创新联盟的基础上，2008 年底，中国科学院启动《生物技术创新和生物产业促进计划》（简称“专项计划”）。在国家有关部门的支持下，该计划作为应对金融危机支撑经济发展的科技创新专项行动计划之壹，力争为“保增长、扩内需、调结构”发挥重要作用。 二、中国科学院的生物技术概况 中国科学院作为国立科研机构，致力于解决事关国家全局和长远发展的基础性、战略性、先导性、系统性的重大科技问题，致力于促进科技成果的转移转化和高技术产业化，致力于支持和提升我国产业的竞争力。

生物工程的最新进展和研究热点

当今世界，我们所处的这个时代，是科学技术飞速发展、知识信息爆炸的知识经济时代，世界各国都在相互竞争，竞争的焦点集中在科学技术上，谁的科技发达，谁的综合国力就强大。 现在世界七大高新技术分别是：现代生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术。 其中生物技术列在首位，生物技术之所以令世界各国如此重视，是因为它是解决人类所面临的诸如食物短缺、人类健康、环境污染和资源匮乏等重大问题上有着不可比拟的优越性，还因为它与理、工、农、医等科技的发展、与伦理道德、法律等社会问题都有着密切的关系。 高新技术的重要特征之一是学科横向渗透，纵向加深，综合交错，发展迅速。所以世界各国争相投巨资发展，确定生物技术为21世纪经济和科技发展的优先领域。 基因工程 基因工程( 又称DNA 重组技术、基因重组技术) , 是20 世纪70 年代初兴起的技术科学, 是用人工的方法将目的基因与载体进行DNA重组, 将DNA 重组体送入受体细胞, 使它在受体细胞内复制、转录、翻译, 获得目的基因的表达产物。这种跨越天然物种屏障, 把来自任何生物的基因置于毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞之中的能力, 是基因工程技术区别于其他技术的根本特征。 基因工程技术是一项极为复杂的高新生物技术, 它利用现代遗传学与分子生物学的理论和方法, 按照人类所需, 用DNA 重组技术对生物基因组的结构和组成进行人为修饰或改造, 从而改变生物的结构和功能, 使之有效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状。基因工程从诞生至今, 仅有30 年的历史, 然而, 无论是在基础理论研究领域, 还是在生产实际应用方面, 都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种细胞器的基因组全序列测定工作。其次, 基因工程具有广泛的应用价值, 能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径。 基因组研究应该包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学，又被称为后基因组研究，成为系统生物学的重要方法。 我国在结构生物学研究方面具有较好的基础。60年代，我国科学家在世界上首次人工合成了胰岛素；70年代初又测定出1.8 埃; 分辨率的猪胰岛素三维结构，成为世界上为数不多的能够测定生物大分子三维结构的国家，这些研究工作处于当时的世界先进水平。 基因克隆是70年代发展起来的一项具有革命性的研究技术，可概括为∶分、切、连、转、选。 "分"是指分离制备合格的待操作的DNA，包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA；"切"是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA，或者切出目的基因；"连"是指用DNA连接酶将目的DNA同载体DNA连接起来，形成重组的DNA分子；"转"是指通过特殊的方法将重组的DNA 分子送入宿主细胞中进行复制和扩增；"选"则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。基因工程技术的两个最基本的特点是分子水平上的操作和细胞水平上的表达，而分子水平上的操作即是体外重组的过程，实际上是利用工具酶对DNA分子进行"外科手术"。DNA克隆涉及一系列的分子生物学技术，如目的DNA片段的获得、载体的选择、各种工具酶的选用、体外重组、导入宿主细胞技术和重组子筛选技术等等。从不同的重组DNA分子获得的转化子中鉴定出含有目的基因的转化子即阳性克隆的过程就是筛选。目前发展起来的成熟筛选方法如下：（一）插入失活法 外源DNA片段插入到位于筛选标记基因（抗生素基因或β-半乳糖苷酶基因）的多克隆位点后，

生物化工的发展及应用

生物化工的发展及应用 随着当今科技的高速发展，生物学科逐渐和其他学科如化学、医学、食品等相融合形成许多新的学科。这其中生物学定律在化工专业中的正确应用形成了生化学科，其任务是把生命科学的发现转化为实际的产品、过程或系统，以满足社会的需要。随着生命科学的迅速发展，越来越多的生物高技术产品需要用高效的加工技术进行工业规模生产，才能在产品质量高、成本低、时间短的激烈竞争中立于不败之地，所以近年来生物化工发展非常迅速。生物化工内容广泛，包括生物化学工程和生物化学工业，是生物技术产业化的关键，又是化学工程发展的前沿科学，在21世纪有很大的发展空间。 1、 1.1生物化工的发展状况 近十年来，世界生物技术迅速发展促使生化领域取得了许多重大科技成果。能源方面，纤维素发酵连续制造乙醇已成功；农药方面，许多新型农药不断生产；环保方面，固定化酶处理氯化物已实际应用；微生物法生产丙烯酰胺、脂肪酸、乙二酸等产品的生产已达到一定规模；用微生物生产的高性能液晶、高性能膜、生物可降解塑料等技术不断成熟。 目前国外生物化工的发展有以下趋势：一是生物化工成为国外著名化学公司争夺的热点。生物技术从医药领域逐渐向化工领域转移，使传统的以石油为原料的化学工业发生变化，向条件温和、以可再生资源为原料的生物加工过程转移。许多著名的老牌化学工业公司已变成了以生物技术为主的大公司，如著名的杜邦公司在2001年宣称，该公司2002年生物技术产品的销售额将占其公司总销售额的20％。利用生物催化合成化学品不但具有条件温和、转化率高的优点，而且可以合成手性化合物及高分子。乙醛酸是合成香兰素和许多中间体的重要原料，而其化学生产法工艺的主要问题是反应条件苛刻、乙醛酸转化率低、环境污染严重。1995 年日本天野制药公司申请了第一个双酶法生产乙醛酸的工艺。1995 年底美国杜邦公司申请了基因工程菌方法生产乙醛酸的专利，乙醛酸的转化率达100％。三是利用生物技术生产有特殊功能、性能、用途或环境友好的化工新

地震勘探技术的发展与应用

地球探测与信息技术 读书报告 课题名称：地震勘探的发展与应用 班级：064091 姓名：吴浩 学号：20091004040 指导老师：胡祥云

地震勘探的发展与应用 吴浩 （地球物理与空间信息学院，地球科学与技术专业） 摘要地震勘探是地球物理勘探中发展最快的一项技术，近年来，高分辨率地震勘探仪器装备、处理软件升级换代速度明显加快，地震资料采集、处理与解释出现了一体化的趋势。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术，应用于石油、煤炭、采空区调查、地热普查等重要领域，由陆地不断向海洋发展。本文着重针对地震勘探过程和技术的发展几个重要阶段及应用进行展开。 关键字地震勘探三维地震石油勘探煤矿发展与应用 1 引言 地震勘探是利用岩石的弹性性质研究地下矿床和解决工程地质，环境地质问题的一种地球物理方法。地震勘探应用领域广泛，与其他物探方法相比，具有精度高、分层详细和探测深度大等优点，近年来，随着电子技术、计算机技术的高速发展，地震勘探的仪器装备、处理软件升级换代的速度明显加快，地震资料采集、处理与解释的一体化趋势得到加强。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术，通常用人工激发地震波，地震波通过不同路径传播后，被布置在井中或地面的地震检波器及专门仪器记录下来，这些地震拨携带有所经过地层的丰富地质信息，计算机对这些地震记录进行处理分析，并用计算机进行解释，便可知道地下不同地层的空间分布，构造形态，岩性特征，直至地层中是否有石油、天然气、煤等，并可解决大坝基础，港口，路，桥的地基，地下潜在的危险区等工程地质问题，以及环境保护，考古等问题。 2 地震勘探过程及发展 地震勘探过程由地震数据采集、数据处理和地震资料解释3个阶段组成。 1．地震数据采集 在野外观测作业中，一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。常规的观测是沿直线测线进行，所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。一般地讲，地震野外数据采集成本占勘探成本的80%左右，因此世界各国为了降低勘探成本、提高勘探效果，

生物技术介绍

生物技术 生物技术和生命科学将成为21世纪引发新科技革命的重要推动力量，基因组学和蛋白质组学研究正在引领生物技术向系统化研究方向发展。基因组序列测定与基因结构分析已转向功能基因组研究以及功能基因的发现和应用；药物及动植物品种的分子定向设计与构建已成为种质和药物研究的重要方向；生物芯片、干细胞和组织工程等前沿技术研究与应用，孕育着诊断、治疗及再生医学的重大突破。必须在功能基因组、蛋白质组、干细胞与治疗性克隆、组织工程、生物催化与转化技术等方面取得关键性突破。 生物技术之前沿： 靶标发现技术 靶标的发现对发展创新药物、生物诊断和生物治疗技术具有重要意义。重点研究生理和病理过程中关键基因功能及其调控网络的规模化识别，突破疾病相关基因的功能识别、表达调控及靶标筛查和确证技术，“从基因到药物”的新药创制技术。 动植物品种与药物分子设计技术 动植物品种与药物分子设计是基于生物大分子三维结构的分子对接、分子模拟以及分子设计技术。重点研究蛋白质与细胞动态过程生物信息分析、整合、模拟技术，动植物品种与药物虚拟设计技术，动植物品种生长与药物代谢工程模拟技术，计算机辅助组合化合物库设计、合成和筛选等技术。 基因操作和蛋白质工程技术 基因操作技术是基因资源利用的关键技术。蛋白质工程是高效利用基因产物的重要途径。重点研究基因的高效表达及其调控技术、染色体结构与定位整合技术、编码蛋白基因的人工设计与改造技术、蛋白质肽链的修饰及改构技术、蛋白质结构解析技术、蛋白质规模化分离纯化技术。 基于干细胞的人体组织工程技术 干细胞技术可在体外培养干细胞，定向诱导分化为各种组织细胞供临床所需，也可在体外构建出人体器官，用于替代与修复性治疗。重点研究治疗性克隆技术，干细胞体外建系和定向诱导技术，人体结构组织体外构建与规模化生产技术，人体多细胞复杂结构组织构建与缺损修复技术和生物制造技术。 新一代工业生物技术 生物催化和生物转化是新一代工业生物技术的主体。重点研究功能菌株大规模筛选技术，生物催化剂定向改造技术，规模化工业生产的生物催化技术系统，清洁转化介质创制技术及工业化成套转化技术。

生物工程的最新研究进展和研究热点

生物工程的最新研究进展和研究热点

生物工程的最新研究进展和研究热点 邓佳艺术与设计学院 15125478 【摘要】农业生物工程研究和产业的现状及其我国发展的策略北京大学副校长陈章良教授从８０年代初美国科学家获得第一株转基因植物到现在，短短几十年时间内，农业生物工程迅猛发展，日新月异，成为高新技术领域中进展最快的领域之一。 【关键词】农业生物工程；植物基因工程；转基因农作物；转基因工程；病毒基因组；应用； 【前言】根据“生物多样性公约”规定，生物技术是指“利用生物系统、活生体或者其衍生物为特定用途而生产或改变产品或过程的任何 技术应用”。从广义上讲，生物技术涵盖了当前在农业和粮食生产中普遍采用的多种技术手段;而从狭义上讲，生物技术主要包括涉及繁殖生物学，或以特殊用途为目的处理或利用活生物体遗传物质的技术应用。则该定义涵盖了很大范围的不同技术，如我们学习的分子DNA标记技

术、基因操作、基因转移、无性繁殖、胚胎移植、冻藏(家畜)及三倍体化等。生物技术在农业生产力方面的应用比较难，比医学方面要慢，但农业生物技术现在已经从农业试验室发展到现 场试验了，那么进而达到商业化的阶段；其中包括动物疫苗、微生物农药、抗杀草剂植物等，现在一些专家预测此类产品将引导全中国，甚至全世界，走向另一次农业革命。农业生物技术包括防治动物疾病的疫苗，以及增进农畜产品的品质。另外，包含具有新特性的各类农业生物技术的发展。农业生物技术对传统农业有巨大的影响，农业生物技术的产品已逐渐由农业生物技术试验室进人了农业基地试验。 【正文】生物工程又称生物技术或生物工艺学。它是在生命科学的最新成就与现代工程技术相结合的基础上，利用诸如基因重组、细胞融合、固定化酶、固定化细胞和生物反应器等技术，对生物系统加以调控、加工，从而进行物质生产的综合性科学技术。由于它的相对投资少而效益巨大、适用面广，在、食品、医药、能源、环境保护等方面的应用日趋广泛。科学家们预测，生物

我国生物制药技术现状和发展趋势

我国生物制药技术现状和发展趋势 摘要：生物制药是以生物化学、免疫学等多学科为依托的高新技术产业。当前我国生物制药产业发展迅猛，日新月异，但也仍然存在着许多制约行业深度发展的问题，本文就我国生物制药的发展现状做了综述，并对其发展趋势做了深度探讨。 关键词：生物制药生物技术行业发展 广义的生物技术药物包括，生物技术药物、生化药物、生物制品和基因组学药物。侠义的生物技术药物也称生物工程药物[1]，是指以基因重组技术为基础，借助生物化学、免疫学、微生物学等现代生物技术，或抗体工程、基因工程、细胞工程等现代生物工程手段，在分子、细胞或者组织、器官，以及个体水平进行设计操作，以达到发现、筛选药物分子靶标，或研制新型药物分子的目的等。 一、我国生物制药发展现状 我国生物技术制药起步比较晚，但经过多年来的发展，也具备了一定规模。当前，已经注册的生物技术类公司大约为400多家，其中，取得生物类药物试产或生产批文的企业占到了四分之一，并且主要分布在沿海经济发达省份，比如北京、江苏、浙江、上海、浙江、广东等地[2]。近十年来，我国生物制药发展迅猛，已经开发出一大批新药特药，解决了过去通过常规方法不能生产，或生产成本过高的技术性难题，这些生物类药品上市后对于治疗心脑血管疾病、肿瘤，以及内分泌疾病，起到了非常好的治疗效果，且具有生物技术药物共有的特点，即靶向性好，副作用普遍低于传统药物。 但是不得不承认，我国现阶段的生物技术药物还处于相对落后的阶段，较之欧美等生物制药产业发达的国家相比，还存在各种各样的问题。虽然近些年在政策扶持力度、财政专项拨款上已经有了较大改善，但是制约我国生物技术制药的瓶颈依然存在，具体有以下几点； 1.新药研发不足 我国的药品研发，无论是化学药物，还是生物技术制药，实际上都存在很大程度的欠缺，与发达国家相比，始终处于劣势，而一些世界制药行业龙头企业，一般研发费用占到销售收入的20%以上[3]，无论从对研发的重视程度，或者实际的资金投入上，都是我国制药企业无法企及的。到目前位置，经我国监管部门批准上市的生物制药产品中，仅有重组人p53腺病毒注射液和IFN-α-1b，其余均为仿制药[4]。据预测，未来生物制药的市场将集中在单克隆抗体、基因治疗药物、疫苗、反义药物和可溶性蛋白等五个方面，其中仅单抗一项，目前处于临床试验期的产品约为100个，我国生物制药在研发上还有很大差距[5]。 2.融资渠道不畅 作为高新技术产业，以及医药行业的行业特点，决定了生物制药公司前期需要投入巨大的资本，因此，除了企业的资本积累，以及政府的财政资助外，融资问题就变得至关重要。行业发展初期，风险投资机构对生物制药的发展，发挥着极为重要的作用，但因为投资收益较少，或资金收回时间过长，近几年来风险投资的力度大幅减少，已由全面投资向重点投资转变[6]。 3.研发成果转化困难 近些年来，我国在生命科学领域的发展有目共睹，某些领域已经居于世界领先地位，然而，在科研成果的转化方面，我国较发达国家仍然有较大差距，这在

2019化学工程与工业生物工程专业就业方向与就业前景分析

2019化学工程与工业生物工程专业就业方向与就业前 景分析 化学工程与工业生物工程专业以生物学、化学、工程学的基本理论为依据，利用酶工程、细胞工程、发酵工程研究生物产品的生产过程，研制开发新的生物工程产品以及对生物产品实行分析测定的技术。旨在培养能在化学工程及生物技术领域从事科学研究、产品及过程设计、新技术与设备研发以及技术管理的高级专门人才，能立足于服务于石油化工、环境保护、能源、食品等传统石油化学工业及生物工程与技术、生物化学工程、生物医药工程等新兴产业。 2、化学工程与工业生物工程专业就业方向 本专业学生毕业后可在工业企业、金融银行、咨询服务或政府部门担任化学工程与工业生物工程师、系统分析员、生产工程师、管理顾问、操作分析员以及类似的职位。 从事行业： 毕业后主要在制药、石油、新能源等行业工作，大致如下： 1制药/生物工程 2石油/化工/矿产/地质 3新能源 4环保 5其他行业 6快速消费品(食品、饮料、化妆品) 7机械/设备/重工 8建筑/建材/工程

从事岗位： 毕业后主要从事销售工程师、电气工程师、ie工程师等工作，大致如下： 1化学工程师 2工艺工程师 3研发工程师 4销售工程师 5全国代理商 6销售经理 7区域代理商 8化验员 工作城市： 毕业后，上海、广州、北京等城市就业机会比较多，大致如下： 1上海 2广州 3北京 4杭州 5深圳 6苏州 7南京 8武汉

3、化学工程与工业生物工程专业就业前景 化学工程与工业生物工程专业在专业学科中属于工学类中的化学 与制造类，其中化学与制造类共5个专业，化学工程与工业生物工程 专业在化学与制造类专业中排名第5，在整个工学大类中排名第139位。 截止到2013年12月24日，46122位化学工程与工业生物工程专业毕业生的平均薪资为4406元，其中应届毕业生工资3805元，0-2年工资3855元，3-5年工资4704元，10年以上工资5704元，6-7年工 资6290元，8-10年工资6736元。化学工程与工业生物工程专业就业 岗位最多的地区是武汉。薪酬的地区是常德。

合成生物学与工业生物技术

合成生物学与工业生物技术 ◆杨　琛　姜卫红　杨　晟　赵国屏 中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所,上海200032 收稿日期:200928210 修回日期:200929227联系作者:姜卫红,研究员,whjiang@sibs .ac .cn 。 摘　要　合成生物学是近年来发展起来的新 兴学科,因其具有重要的研究意义和巨大的应用开发潜力而备受关注,发展极为迅速。本文对合成生物学的国内外研究概况、发展方向及其对工业生物技术领域的推动作用进行了概述。 关键词:合成生物学　工业生物技术中图分类号:Q812　文献标识码:A 文章编号:100922412(2009)0520038203 近年来,系统生物学理论与工程生物技术的发展使得合成生物学这一新兴研究领域应运而生,并取得重要进展。合成生物学是在基因组技术为核心的生物技术基础上,以系统生物学思想为指导,综合生物化学、生物物理和生物信息技术,利用基因和基因组的基本要素及其组合,设计、改造、重建或制造生物分子、生物体部件、生物反应系统、代谢途径与过程乃至具有生命活力的细胞和生物个体。合成生物学研究既是生命科学和生物技术在分子生物学和基因工程水平上的自然延伸,又是在系统生物学和基因组综合工程技术层次上的整合性发展。其主要目标,一方面是希望可以根据人类的意愿从头设计,合成新的生命过程或生命体;另一方面,是利用合成生物学的方法,将“综合、整体”的思路真正引入现代工业生物技术和生物医学等领域,通过对现有生物体的有目标的改造,以有助于解决人类发展面临的若干重大挑战,譬如合成新医药材料和新药品、生产生物燃料、清理有毒废物、减少二氧化碳排放等。因此,合成生物学具有重要的研究意义和巨大的应用开发潜力。 一、国内外研究概况 合成生物学首先被应用在天然药物的生物合 成、生物能源和生物基化学品领域,如:美国杜邦公司利用大肠杆菌合成了重要的工业原料1,32丙二醇;L iao 等在大肠杆菌中重构了异丁醇产生途径[1]; 2006年,美国加州大学Berkeley 分校的Keasling 实 验室将多个青蒿素生物合成基因导入酵母菌中产生了青蒿酸,并通过对代谢途径(网络)不断改造和优化,使产量实现了若干数量级的提高,具有了工业生产的潜力[2],该重要进展是合成生物学在工业应用中的一个标志性突破。 近年来,利用人工化学合成的手段合成生物遗传物质的研究进展非常迅速。2002年,美国W i m mer 实验室首次化学合成了脊髓灰质炎病毒的c DNA ,并反转录成有感染活性的病毒RNA ,开辟了利用已知基因组序列,不需要天然模板,从化学单体合成感染性病毒的道路[3]。2008年Venter 实验室合成了有 582970个碱基对的生殖道支原体(M ycoplas m a gen i 2ta lium )全基因组 [4] 。为了突出这是人工合成的基因 组,他们在基因组的多处插入了“水印”序列。至此,人工化学合成病毒和细菌基因组均已实现,这为运用合成生物学方法改造、构建新型细菌,以合成目标产物、降解有害物质等方面开辟了新的途径。 目前,美国约有20个实验室从事生命系统设计和合成生物学相关的研究,主要包括开发特殊和通用的标准合成元件、反向工程和重新设计已知的生物部件、发展设计方法和工具以及人工重新合成简单的微生物等。从2004年开始,每年召开合成和系统生物学的会议,促进了交流与合作,推动了这个新兴学科的迅速发展。欧盟国家中的剑桥大学和苏黎世大学的两个实验室也在开展合成生物学研究,目前正积极呼吁更多的实验室参与同美国的竞争。 我国科学工作者自20世纪70年代以来大力推进基因工程、蛋白质工程和代谢工程等技术的发展。近10年,又启动了基因组和生物信息的研究以及系统生物学的研究工作。因此,我们有条件及时进入合成生物学的研究领域,发展合成生物学技术,服务于我国生命科学和社会经济的发展。但是,如上所述,合成生物学并非简单的生物技术或生物工程的

生物制药技术样本

一 1、基因工程——答: 是将一种生物细胞的基因分离出来, 在体外进行酶切和连接并插入载体分子构成遗传物质的新组合, 引入一种宿主细胞后使目的基因得以复制和表示的技术。 2、酶法制药——利用酶的催化功能经底物转化为药物的过程。 3、超氧化物歧化酶( SOD) ——是广泛存在于生物体内各种组织的一种金属酶, 是机体细胞抵御氧化损伤最重要的酶之一。 4、培养基——是微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配置的养料。 5、植物细胞工程——以植物细胞为基本单位在体外条件下进行培养、繁殖和人 为操作, 改变细胞的某些生物学特性, 从而改良品种加速繁育植物个体或获得有用物质的技术。 1、卵磷脂——卵磷脂属于一种混合物, 是存在于动植物组织以及卵黄之中的一组黄褐色的油脂性物质, 其构成成分包括磷脂、胆碱、脂肪酸、甘油、糖脂、甘油三酸脂以及磷脂。 2、基因工程药物——是指重组DNA技术生产的多肽、蛋白质、酶、激素、疫苗、单克隆抗体和细胞因子等。 3、固定化酶——指限制或固定于特定空间位置的酶。 4、细胞工程技术——应用细胞生物学和分子生物学原理和方法, 经过某种工程学手段, 在细胞整体水平或细胞器水平上, 依照人们的需要和设计来改变细胞内遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。 5、生物药物——生物药物是利用生物体、生物组织或其成分, 综合应用生物学、生物化学、微生物学免疫学、生物分离与纯化技术和药学的原理与加工方法进行加工、制造而成的一大类预防诊断、治疗疾病的物质。 二 1、国外生物制药的发展方向突出表现在以下几个方面: 克隆技术、血管生长、艾滋病疫苗、药物基因组学。 2、生物药物的提取和纯化可分为5个主要步骤: 预处理、固液分离、浓缩、

生物化工论文

生物化工的特点及发展状况 随着当今科技的高速发展，化工学科逐渐和其他学科如农业、医学、食品等相融合形成许多新的学科。这其中生物学定律在化工专业中的正确应用形成了生化学科，其任务是把生命科学的发现转化为实际的产品、过程或系统，以满足社会的需要。随着生命科学的迅速发展，越来越多的生物高技术产品需要用高效的加工技术进行工业规模生产，才能在产品质量高、成本低、时间短的激烈竞争中立于不败之地，所以近年来生物化工发展非常迅速。生物化工内容广泛，包括生物化学工程和生物化学工业，是生物技术产业化的关键，又是化学工程发展的前沿 科学，在21世纪有很大的发展空间。 一、生物化工的特点 生物技术是在生物学、分子生物学和生物化学等基础上发展起来的。是有基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四大先进技术组成的新技术群。生物化工是生物学技术和化学工程技术相互融合的新型学科，它以生物来源的物质为原料，通过生物活性物质为催化剂使其转化，或用其他生物技术进行制备、纯化，从而得到我们预期的产品。生物化学包含生物化学工程和生物化学工程，是生物技术生产产业化的关键，又是化学工程发展的前言学科。 生物化工以应用基础研究为主，对生物技术的发展和生产有着十分重要的作用，它是基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程走向产业化的必由之路。生物化工的任务不仅把生命科学的上游技术转化为实际产品，以满足社会的需要，而且在创造新物质、新材料、设计新过程、生产新产品、创建新产业中也将起到关键作用。生物化学工程具有以下特点。 1、以生物为对象，常以有生命的活细胞或酶为催化剂，创造必要的生化反应条件，不依靠地球上的有限资源，着眼于再生资源的利用。 2、由于细菌不耐高温，需在常温常压下连续化生产，工艺简单，并可节约资源，减少环境污染。 3、定向的按人们的需要创造新物种，新产品和有济济价值的生命类物质，开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径。 4、生物化工为生物技术提供了高效率的反应器、新型分离介质、工艺控制技术和后处理技术，扩大了生物技术的应用范围。但是由于生化反应机理的复杂性，也给反应和分离设备的设计带来了极大的困难。 总之，由于生物化工技术具有反应条件温和、选择性好、效率高、能耗低、可利用再生资源等优点，已成为化工领域战略转移的目标，使生物技术的开发逐渐从医药领域向大宗化学品领域扩展。 二、生物化工的发展状况 近十年来，世界生物技术迅速发展促使生化领域取得了许多重大科技成果。能源方面，纤维素发酵连续制造乙醇已成功；农药方面，许多新型农药不断生产；环保方面，固定化酶处理氯化物已实际应用；微生物法生产丙烯酰胺、脂肪酸、乙二酸等产品的生产已达到一定规模；用微生物生产的高性能液晶、高性能膜、生物可降解塑料等技术不断成熟。 目前国外生物化工的发展有以下趋势：

生物科学前沿简介

第八讲生物科学前沿简介 一、20世纪生物科学发展的历史回顾 记者：匡先生，在展望生物学绚丽的发展前景之前，您能否简要的回顾20世纪生物学领域所取得的引人注目的成就呢？ 匡廷云院士：由于19世纪以来，物理学、化学、地学以及技术科学的理论成就和技术进步，为生物学家认识生物发展规律提供了许多新的手段、方法。所以19世纪末20世纪初，生命科学取得了巨大的发展。在20世纪在生命科学领域有两次革命性的突破。第一次是孟德尔遗传学的再认识和摩尔根的基因论。孟德尔开创了经典遗传学，揭示了生物遗传现象。摩尔根主要用实验手段证明了基因是有序排列在染色体上的。 到了20世纪中叶，迎来第二次突破性进展，即沃森和克里克发现DNA双螺旋结构。沃森是生物学家，当时刚刚在美国拿到博士学位，研究噬菌体，后来到了英国。而克里克是个物理学家，当时在剑桥读Ph.D，用X射线衍射研究蛋白质晶体结构。沃森的贡献是在于确定DNA 两对特异性碱基的配对。克里克的贡献在于他极力主张建立物理模型，从分子、原子之间的距离和角度就可以得到最大限度的变量和稳定条件。特别有规则的双螺旋结构大大减少了变量数目。物理学家和生物学家完美的结合发现了DNA双螺旋结构。这是第二个突破性的里程碑。 图2 玉米籽粒的孟德尔遗传 图3 DNA 双螺旋

DNA双螺旋结构的建立开辟了生物学的新纪元。在这个基础上产生了基因工程、蛋白质工程。因此生物技术的发展对科技的发展对科技的发展、社会的进步的推动力是巨大的。由于分子生物学的发展、信息科学的发展人类才有可能识破自身的基因。在20世纪末大规模的开展人类基因组计划，破译人类的基因全序列。这个计划与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划并称20世纪人类三大科学计划。可以说20世纪生物学是飞速发展，取得了巨大的成就，为21世纪生命科学的腾飞打下了坚实的基础。

前沿：海洋宽频带地震勘探新技术扫描

前沿：海洋宽频带地震勘探新技术扫描 文|吴志强 国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室

1、概况 海洋地震勘探在海洋地质调查、油气藏勘探与开发中起到了无可替代的重要作用。随着勘探领域的不断拓展，地震勘探的难度越来越大。在深部地质调查和复杂构造、火山岩（或碳酸盐岩）屏蔽下的油气藏地震勘探中，为了获取目的层有效反射信号、实现精确成像，对地震数据采集的要求进一步提高，包括采集到低频、高频成分丰富的宽频带、高信噪比原始地震记录。地震信号中的低频信息具有穿透能力强、对深部目的层成像清晰的优势，同时也使地震反演处理结果更具稳定性。宽频带可产生更尖锐子波，为诸如薄层和地层圈闭等重要目标体的高分辨率成像提供全频带基础数据。 理论研究表明：当地震数据的频带宽度不低于两个倍频程时，才能保证获得较高精度的成像效果；频带越宽，地震成像处理的精度越高；增加低频分量的主要作用是减少子波旁瓣，降低地震资料解释的多解性，提高解释成果的精度。 图形象地展示了低频分量的重要性：高频分量丰富、但缺少低频分量的地震子波的主峰尖锐，却会产生子波旁瓣，使地震资料的精确解释变得困难且多解；高分辨率子波是在低频和高频两个方向都得到拓展的宽频带子波，这样子波的主峰尖锐、旁瓣少且能量低，能分辨厚度极小的薄层，地震解释的精度高。 现今地震资料反演处理大多是基于模型的地震反演，成功的关键是能否提取真实子波和建立精确的低频模型。常规地震数据中缺失低频信息，只能采用从测

井数据中提取低频分量再与地震数据反演的相对波阻抗合并处理方式得到绝对 波阻抗。 在目标地质体复杂、钻井少的探区，仅靠测井资料提取的低频分量难以反映复杂地质体横向变化，导致不精确或假的反演结果。为弥补该缺陷，一般采用从地震叠加速度提取低频分量方式，而叠加速度只能提供0～5Hz低频信息，无法弥补常规地震所缺少的0～10Hz低频分量。可见，地震数据中低频信息对保证地震岩性反演的精度意义重大。 然而，在海洋地震勘探中得到宽频带地震数据是比较困难的。 首先，在常规海洋地震数据采集中，电缆和气枪都要以固定深度沉放于海平面之下，以保证下传的激发能量最大化和降低接收环境噪声。 由于海平面是强反射界面，在激发和接收环节都会产生虚反射效应，从而压制了信号的低频和高频能量，并产生了陷波点，限制了地震勘探的频带宽度。例如，为了获得深部目的层有效反射信号，必须增加气枪阵列容量、加大沉放深度以得到穿透能力大、主频低的激发子波，并加大电缆沉放深度以减少对来自深部反射界面的低频反射信号的压制效应，由此带来的副作用是高频信号受到较大压制，降低了地震信号的频带宽度和分辨率。 在海洋高分辨率地震勘探中，一般采用较小气枪阵列容量和较浅沉放深度以得到高频成分丰富的激发子波，同时降低电缆沉放深度以降低接收环节对高频信号的压制效应，这样虽然提高了地震信号的频带宽度和视觉分辨率，但它是以牺牲低频信息和勘探深度为代价，处理后的成果数据缺少低频信息，给后续的反演处理带来较大困难。 勘探设备性能也限制海洋地震勘探获得宽频带地震数据的能力，电缆在移动时产生的机械和声波噪声掩盖了微弱的有效地震信号，降低了地震数据的频宽和信噪比，尤其是对高频段信号的影响幅度更大。到目前为止，常规海洋地震勘探中尚未找到完全有效压制虚反射效应的采集和处理方法。 近年来，针对海洋宽频带地震勘探面临的主要难题，在勘探设备方面进行了研发并取得重要进展。固体电缆的研制成功和工业化应用，有效地降低了电缆噪声，提高了对微弱高频信号的响应和记录能力；双检波器拖缆采集技术的发展与应用，压制了虚反射效应，拓宽了地震频带。 众所周知，气枪和电缆以一定深度沉放于海平面之下，海平面反射在上行波和下行波之间产生交互干涉的鬼波效应，对地震反射信号产生了压制和陷波作用，降低了原始地震资料的频带宽度。气枪和电缆沉放越深，对高频信号压制越大，越有利于低频信号；沉放越浅，对低频信号压制越大，越有利于高频信号。 为了压制虚反射效应，提高地震数据频带宽度，在海洋地震激发时借鉴陆上地震勘探压制虚反射的成功做法，开发了多层震源组合新技术代替传统的平面震源组合方式，激发地震子波的低频和高频分量都得到有效拓展和提升，因此其频带展宽、穿透能力增强。 在海洋地震信号接收环节，为有效削弱由海平面虚反射引起的陷波作用，利用电缆沉放深度的变化对不同频带的压制特性，采用上、下缆接收技术，既有效

未来15年5大生物技术前沿技术

未来15年5大生物技术前沿技术与新科技介绍 摘要：生物技术和生命科学将成为21世纪引发新科技GM的重要推动力量。 关键字：靶标发现技术新一代工业生物技术生物芯片生物柴油国务院日前发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》(以下简称《纲要》)中提出了五项生物技术作为未来15年我国前沿技术的重点研究领域。 这五项生物前沿技术分别是： ——靶标发现技术。靶标的发现对发展创新药物、生物诊断和生物治疗技术具有重要意义。重点研究生理和病理过程中关键基因功能及其调控网络的规模化识别，突破疾病相关基因的功能识别、表达调控及靶标筛查和确证技术，“从基因到药物”的新药创制技术。 ——动植物品种与药物分子设计技术。动植物品种与药物分子设计是基于生物大分子三维结构的分子对接、分子模拟以及分子设计技术。重点研究蛋白质与细胞动态过程生物信息分析、整合、模拟技术，动植物品种与药物虚拟设计技术，动植物品种生长与药物代谢工程模拟技术，计算机辅助组合化合物库设计、合成和筛选等技术。 ——基因操作和蛋白质工程技术。基因操作技术是基因资源利用的关键技术。蛋白质工程是高效利用基因产物的重要途径。重点研究基因的高效表达及其调控技术、染色体结构与定位整合技术、编码蛋白基因的人工设计与改造技术、蛋白质肽链的修饰及改构技术、蛋白质结构解析技术、蛋白质规模化分离纯化技术。——基于干细胞的人体组织工程技术。干细胞技术可在体外培养干细胞，定向诱导分化为各种组织细胞供临床所需，也可在体外构建出人体器官，用于替代与修复性治疗。重点研究治疗性克隆技术，干细胞体外建系和定向诱导技术，人体结构组织体外构建与规模化生产技术，人体多细胞复杂结构组织构建与缺损修复技术和生物制造技术。 ——新一代工业生物技术。生物催化和生物转化是新一代工业生物技术的主体。重点研究功能菌株大规模筛选技术，生物催化剂定向改造技术，规模化工业生产的生物催化技术系统，清洁转化介质创制技术及工业化成套转化技术。