柳枝稷的生物学研究现状及其生物能源转化前景
收稿日期:2007-03-04
作者简介:吴斌,男(1983-)硕士生。E -mail:wba020827@https://www.wendangku.net/doc/737227007.html, 基金项目:国家自然科学基金:30571031,30521004;湖北省自然科学基金(2005ABA097)。
3通讯作者:E -mail:ljli@whu .edu .cn
柳枝稷的生物学研究现状及其生物能源转化前景
吴 斌, 胡 勇, 马 璐, 李立家
3
(武汉大学生命科学学院植物发育生物学教育部重点实验室武汉430072)
摘要:柳枝稷(Panicum virgatum ,L.)是起源于北美的一种热带草原高秆草,具有优良的草料特性和水土保持功能。因其有很大的能源利用前景,而目前全球能源紧缺,因此全世界范围内已有许多国家把研究柳枝稷转化生物能源这一利国利民的项目提到议事日程,展开了全方位的研究。这篇论文综述了柳枝稷的生物学研究现状以及其生物能源转化前景。
关键词:柳枝稷;生物学特性;生物能源;转化中图分类号:Q943
文献标识码:A
文章编号:1006-8376(2007)02-0008-03
随着经济的发展,人类对石油天然气等能源的需求越来越大。近年来国际石油价格直线上涨,促
使发达国家加快了对替代能源的研究[1]
。石油进口量和进口依存度的迅速攀升给我国石油安全带来了日益严重的影响;我国的石油安全问题也引起了一些国家的顾虑。利用生物能源作物生产燃料是一个开创性的理念,国际上对此已进行了十几年的研究,并筛选出了一系列的优势作物,比如木本植物杂交白杨,柳树和枫树。但草本植物柳枝稷的优势尤为突出,下面我们将从生物学特性,市场转化前景等方面加以讨论。
1 柳枝稷的生物学基础研究
柳枝稷(Panicum virga tum ,L.)是北美本土热
带草原高秆草,它有优良的草料特性和水土保持功
能[2]
。虽然草原高秆草对水分有严格的要求,但柳枝稷却广泛的分布于北美大陆。柳枝稷有极好的耐受性,从干旱的草原到盐碱地,甚至在开阔的森林都可以生长。作为一种引进物种,柳枝稷分布于我国的华北低山丘陵区和黄土高原的中南部。至今发现了两种生态型,在其分布的南部主要是粗杆的低地生态型,这种柳枝稷适应于温暖潮湿的生活环境。另一种细杆高地生态型主要分布在美国中部和北部地区。柳枝稷的生态多样性可以归结为三种主要特性:(1)与开放授粉生殖方式相关联的遗传多样性;(2)快速生长的深根体系;(3)高效的生理代谢系统。
对柳枝稷细胞成分的分析显示,其细胞壁成分主要是纤维素,半纤维素以及木质素,其整株植株的淀粉和蛋白质含量分别高于玉米和大豆。柳枝稷与玉米相似为C4植物,它以不同合成途径高效的进行固碳作用。一般来讲,消耗同等单位计量的水份,C4植物如青草比C3植物如树木,阔叶农作物能多
生产30%的物质。并且能更好的适应干旱的环境。1.1 田间试验
深根系统的维持是高产的关键。对单次收割系统和双次收割系统的进一步研究显示,在适合时机进行单次收割是丰产的关键。单次收割系统和双次收割系统在经过五年的收割周期后,基本呈现出相同的生物统计量,并且双次收割系统中第一次收割时机的选择至关重要
[3]
。另外,晚期收割的柳枝稷
含有的灰烬成分少。这说明衰老的植物在生长晚期氮,钾,磷和碳水化合物储量是逐渐减少的。含灰量的降低相应的减少了钾这种造渣物质的生成,解决了锅炉在燃烧后残留大量灰烬的难题。
获得稳定的柳枝稷植株体系是扩大柳枝稷生产和进行深入研究的先决条件。柳枝稷是一种光敏感的作物,其对播种深度有严格的要求。另外,植株系建立时期使用除草剂有利于排除杂草的影响。由于柳枝稷分配了很多能量到其根部体系,故在第一年并不能丰收,在第二年也只能达到丰产的2/3,到第三年才能达到丰产。研究表明在早期使用杀虫剂的植株具有明显的生长优势。1.2 遗传学及生理学的基础研究1.2.1遗传学研究
通过分析柳枝稷的分子生物学特性,利用随机多态性扩增DNA 标记(Random ly Amp lified Poly mor 2phic DNA,RAP D )发展出了柳枝稷分子指纹技术。
氨基酸和生物资源 2007,29(2):8～10
Am ino Acids &B iotic R esources
这种技术在研究中有许多用途,如对现有种群基因
的定位,追踪育种基因信号的放大作用,以及检验柳枝稷基因的稳定性和多变性。最主要的用途是研究传代后柳枝稷种群基因的稳定性。
1.2.2生理学研究
土壤碳吸收量和碳的转换率变成了能源作物的重要研究课题。气体交换、碳同位素示踪法、以及氮的吸收都被用来研究资源利用效率,了解柳枝稷适应不同环境条件的能力。这些信息同样可作为育种工作研究的手段。营养物质的有效利用有利于化肥的吸收,促进根部的生长和碳的转换,改良土壤结构减少土质污染。首先,土壤中的碳是土壤肥力的重要组成部分,它能维持水分和营养物质的含量,减轻土壤板结,有利于土壤的通气,排除多余的水分,促进根部生长。另外,土壤对碳的吸收和保持可以改善全球气候。大气中CO
2
是产生温室效应的主要
原因。柳枝稷不仅能吸收化石燃料产生的CO
2
,还能将一部分碳保留在土壤中[4]。利用柳枝稷增加土壤中碳的含量,为低成本的碳转移提供了可能。
2 柳枝稷的商业潜力评估
2.1 生物能源市场和资源
交通运输燃料的生产,如乙醇,以及传统的电能是生物能应用的两个主要市场。未来生物能源产业能发展到多大规模,取决于农业,经济,以及工业上正在进行的科学研究。近期研究显示,从饲料作物如柳枝稷中提取的乙醇能量含量和碳的净含量比从玉米和谷物中提取的要高得多。废料和能源作物是两个重要的生物燃料来源。废料如木头和农业残渣,生活垃圾,家畜的粪便等都是低成本原料,并且有可能在生物能源产业发展的初期成为重要的原料来源。
如果生物能源作为国家能源战略的潜在组成部分,那么生物能源作物不仅要和农作物竞争还要与能源燃料竞争。只有当生物能源作物至少与传统农作物发挥相同的经济学效应,并且不用费力的去种植,农业生产者才会愿意去种植。以工业的观点看,取代化石燃料后,燃料的成本和质量是必须考虑的因素[5]。目前,柳枝稷是最理想的生物质原料,这是由于:(1)柳枝稷丛种植费用低,易于维护。
(2)成熟稷生长带的生长期可在20年期间不需要特别维护。
(3)柳枝稷能够提供优质的干性物质材料,每英亩的产量为12～15t。
(4)柳枝稷枝叶成熟后,体内主要的营养成分将回流至根部,可以节约肥料。
2.2 生物能转化
生物能源作物有三个用途:(1)转化为液体燃料,(2)燃烧,(3)与化石燃料共燃烧产生热,气,电,最后转化成单一的能源产物满足不同的工业需求[6]。因为柳枝稷的细胞壁可被消化为糖类,并随后发酵生成乙醇,所以称它为木素纤维作物。这种发酵方式与玉米和谷物发酵不同,玉米和谷物是被消化成淀粉,然后发酵生成糖类和乙醇。应用这个基本原理开发木素纤维作物成为生物能源,省去了繁琐的生产工艺,也避免了消耗食用性作物和占用良田。发展生物燃料的瓶颈在于转化率以及工业排放物中碱金属含量。最近的研究显示,柳枝稷的乙醇转化率可达到50%。
燃料的发酵,早期人们期望使用能源作物生产乙醇作为交通运输的燃料。在美国,能源部已发起了通过SSF系统从木素纤维作物中提取乙醇的研究项目,SSF系统是糖化发酵并行处理系统,在SSF内微生物通过化学的和物理的消化发酵生成乙醇,原料在其内被分解为初级残渣,以供转化为糖类,并由微生物发酵生产乙醇[7]。因为消化发酵过程中使用了酸和酶,所以这是一个相对昂贵的过程。乙醇产量被限制在理论产量的50%～80%,其中有一部分原因是因为木素纤维在此过程中不能被完全降解。
另一种生产生物燃料的技术就是汽化。这是种相当成熟的技术,如转炉炼钢煤,天然气,或是固体废料转变为简单的合成气体(氢气和一氧化氮),合成气体可用于燃烧产生热量或者经过不同的化学合成形成次级产物,包括乙醇,柴油燃料,以及工业上使用的化学溶解剂。
3 结论与展望
柳枝稷是一种热带草原植被,因其多年生的习性,高产的潜能,与传统农业相兼容的特点,以及具有水土保持的能力而被作为模式作物[8]。目前,生物燃料在国家能源消费中还只占很小的比例,但是生物能作为国家战略能源的潜力是十分巨大的。不仅能为国家提供清洁的燃料还能明显的改善一个地区甚至全球空气土壤和水的质量。另外它与农业经济相结合,增加农民收入,生物能源是未来能源战略的双赢选择。生物能源作物正逐渐变为有竞争力的原料,它可以通过汽化或者生物反应器等方式产生其他不同方式的能量。
我国大部分地区均适合柳枝稷生长。柳枝稷对
?
9
?
吴 斌等: 柳枝稷的生物学研究现状及其生物能源转化前景
我国来讲不仅能提高能源自给度,改善多年粗放发展带来的环境污染,而且在那些水土流失严重的地区,如黄土高原,种植柳枝稷还能显著的改变当地生
态环境[9]
。随着对柳枝稷研究的深入,越来越多的潜在价值被人们认识,作为能源作物它可以提供一种全新的清洁能源,作为一种多年生草本植物柳枝稷又具有水土保持的特性,不仅如此,柳枝稷生长带的建成不仅能为野生动物提供栖息地,而且还可以作为观赏植物,这就使得进一步的经济开发如生态
旅游成为可能[10]
。与国际相比,我国对柳枝稷的研究还停留在起步阶段,国家应该加大对生物能源研究的力度,提高生物能源转化效率,提高生产力,减轻对环境的污染,实现可持续发展。具体可从以下几个方面着手:
(1)加大对生物能源研究的投入,确保柳枝稷的基础研究科研经费。
(2)从生态、生理、分子以及生产工艺等多个方面对柳枝稷进行全面研究。
(3)在全国勘查适宜柳枝稷生长的种植区,并规划生长带。
(4)加大对生物能源作物宣传,让农民了解能源作物的发展前景和种植方法。
(5)国家要制定相关政策,扶持生物能源产业的发展。参考文献
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Recent Bi ology Research of Switchgrass and Its Prospect
of Bi oenergy Conversi on
WU B in,HU Yong,MA Lu,L I L i -jia
(Key L abora tory of MO E for P lant D evelop m ent B iology,W uhan U niversity,W uhan 430072,China )
Abstract:S witchgrass (Panicum virga tum ,L.)is a s od -f or m ing,war m seas on grass .Currently,many na 2ti ons have s pons ored the significant research eff ort t o p r oduce ethanol fr om s witchgrass .And s witchgrass has a great foregr ound of energy utilizati on for the lack of energy s ources ar ound the world .The research p r ogress in commercial bi oenergy p r oducti on is summarized .
Key words:s witchgrass;bi ol ogy p r operty;bi oenergy;conversi on
?
01?氨基酸和生物资源
食品微生物学实验技术思考题答案
食品微生物学实验技术思考题答案 1. 用油镜观察时应注意哪些问题？在载玻片和镜头之间加滴什么油?起什么作用？ 答：应该先用擦镜纸将镜头擦干净,以防上次实验的污染.操作时,先低倍再高倍.用完要擦掉油.加香柏油,作用是增加折光率,也就是增加了显微镜的分辨率.油的折光率和分辨率成反比(有公式),同时与波长成正比. 2. 列表比较低倍镜、高倍镜及油镜各方面的差异。为什么在使用高倍镜及油镜时应特别注意避免粗调节器的误操作答：使用高倍镜和油镜时镜头距离标本较近，而粗调节器的调节幅度较大，粗调节器的误操作会使镜头大幅度向标本移动，很容易损坏标本和镜头。一般先用低倍镜找到物象后换到高倍镜，就只需要用细调节器了。 3. 什么是物镜的同焦现象？它在显微镜观察中有什么意义？ 答：在一般情况下，当物像在一种物镜中已清晰聚焦后，转动物镜转换器将其他物镜转到工作位置进行观察时，物像将保持基本准焦的状态，这种现象称为物镜的同焦。利用这种同焦现象，可以保证在使用高倍镜或油镜等放大倍数高、工作距离短的物镜时仅用细调节器即可对物像清晰聚焦，从而避免由于使用粗调节器时可能的误操作而损坏镜头或载玻片。 4. 影响显微镜分辨率的因素有哪些？ 答：物镜的NA 值（物镜的数值孔径）与照明光源的波长 5. 根据你的实验体会,谈谈应如何根据所观察微生物的大小,选择不同的物镜进行有效地观察 答：细菌用油镜，真菌用高倍镜。都是先用低倍镜找到目标后，再用高倍镜调到合适的视野和合适的清晰度。 答：放线菌、酵母菌、多细胞真菌相对较大，用放大40 倍的物镜就可以看了，细菌小，要用放大1000 倍的物镜看，感觉还很小。病毒那就要用电子显微镜看了。 6. 哪些环节会影响革兰色染色结果的正确性？其中最关键的环节是什么？ 答：涂片环节、加热固定环节、脱色环节；其中最关键的环节是脱色环节 7. 进行革兰氏染色时，为什么特别强调菌龄不能太老，用老龄细菌染色会出现什么问题? 答：着色不均，染色效果不好。阴性阳性不明显分不太清楚,问题是：不便于显微镜下观察是阳性菌还是阴性菌 8. 革兰氏染色时，初染前能加碘液吗?乙醇脱色后复染之前，革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌应分别是什么颜色? 答：不可以。因为碘与染料会结合成大分子，使得染料分子不能穿过细胞的细胞壁，对
我对生物能源前景的看法
我对生物能源前景的看法 摘要 自人类迈进二十一世纪以来，开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路。与化石燃料相比，新能源具有可再生、对环境友好等特点，更符合人类可持续发展的目标。其中，太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能，是开发较早的新能源，已在实际生产生活中发挥了重要作用。曾一度被人们看好的核能，有着极高的能量值，可是其高额的研究经费和潜在的巨大毁灭性，令世界大多数国家望而却步。而作为新能源中“排行”靠后的生物能源，却在最近几年内忽然人气锐增，势如破竹，被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”。近年来，随着生命科学、生物技术、营养学、现代化工、食品科学等学科的不断发展，对生物资源中的活性成分有了新的认识，为生物资源的开发利用拓宽了思路，注入了新的活力，展示了广阔的前景。 关键词:清洁能源；安全能源；可再生；低碳经济 一、“低碳经济”势在必行 随着汽车的逐渐家庭化，能源的消耗急剧增加，油价的不断攀升，使人类猛然惊醒,不得不开始反思和纠正自身不科学地利用能源的行为。在深刻反思贪婪性消耗能源行为而觉醒的基础上,及时把发展新能源、节约能源、保障能源安全和可持续发展置于经济社会发展的战略地位,建立健全起符合本国实际需要的能源安全保障体系。就我国而言,确保为13亿人口提供安全的、低成
本的“环境友好型”新能源。能源生产和消费量巨大的我国,开拓清洁能源,合理利用能源,千方百计减少“碳排放”、乃至“零排放”,振兴“低碳经济”,已成为势在必行、刻不容缓的重大战略举措。 我国的终极目标是,要逐步实现碳排放低增长、零增长、乃至于负增长,完成由“高碳”向“低碳”的过渡。然而,由各种客观条件决定,我国只能逐步地探求“碳解锁”之道,不断降低单位能源消费量的碳排放量,即降低碳强度。与此相适应,选择适用本国的、包括碳捕捉、碳封存、碳蓄积等多种技术方式;特别是采取化石能源替代、利用“低碳能源”和“无碳能源”等技术途径,以达到控制和降低二氧化碳的排放量和排放速度,最终实现在经济持续增长的同时,碳排放显著下降的目标。与根本转变经济发展方式并行,人们的消费方式也必须革新和改变。经济学意义的消费,包括生产消费和生活消费。要双管齐下,扭转人们的高碳消费倾向和碳偏好,摒弃挥霍无度的高消费行为,提倡科学理智、健康文明的消费风尚,以有效减少化石能源消费量,告别奢华的“高碳生活”,迎接质朴的“低碳生存”。广义而言,低碳生存是一种理智、健康、持续的生存方式。它体现出先进文明的能源消费价值观,并依据“低碳程度”采取低碳消费方式,主要包括:“恒温消费”,即消费过程中温室气体排放量最低;“节约消费”,即消费主体对资源和能源的消耗量最经济;“安全消费”,即消费结果对消费主体和生存环境的损害最小;“可持续消费”,即有利于社
微生物发展前景1
微生物学前景 一、微生物学在解决人类面临的五大危机中的作用 人所共知，当前人类正面临着多种危机，诸如粮食危机、能源匮乏、资源紧缺、生态恶化和人口爆炸等。人类进入21世纪后，将遇到从利用有限的矿物资源时代过渡到利用无限的生物资源时代而产生的一系列新问题。由于微生物细胞不仅是一个比面值（specificsurface）大、生化转化能力强、能进行快速自我复制的生命系统，而且它们还具有物种、遗传、代谢和生态类型的多样性，使得它们能够在解决人类面临的各种危机中发挥其不可替代的独特作用。现分述如下。 （一）微生物与粮食 粮食生产是全人类生存中至关重要的大事。微生物在提高土壤肥力、改进作物特性（如构建固氮植物）、促进粮食增产、防治粮食作物的病虫害、防止粮食霉腐变质以及把多余粮食转化为糖、单细胞蛋白、各种饮料和调味品等方面，都可大显身手。 （二）微生物与能源 当前，化石能源日益枯竭问题正在严重地困扰着世界各国。微生物在能源生产上有其独特的优点：①把自然界蕴藏量极其丰富的纤维素转化成乙醇。据估计，我国年产植物秸秆多达5～6亿吨，如将其中的10％进行水解和发酵，就可生产燃料酒精700～800万吨，余下的糟粕仍可作饲料和肥料，以保证土壤中钾、磷元素的正常供应。目前已发现有高温厌氧菌例如Closiridiumthermocellum（热纤梭菌）等能直接分解纤维素产生乙醇。②利用产甲烷菌把自然界蕴藏量最丰富的可再生资源——“生物量”（biomass）转化成甲烷。这是一项利国、利民、利生态、利子孙的具有重大战略意义的措施。③利用光合细菌、蓝细菌或厌氧梭菌类等微生物生产“清洁能源”——氢气。④通过微生物发酵产气或其代谢产物来提高石油采收率。⑤研究微生物电池并使之实用化。 （三）微生物与资源 微生物能将地球上永无枯竭之虞的纤维素等可再生资源转化成各种化工、轻工和制药等工业原料。这些产品除了传统的乙醇、丙酮、丁醇、乙酸、甘油、异丙醇、甲乙酮、柠檬酸、乳酸、苹果酸、反丁烯二酸和甲叉丁二酸等外，还可生产水杨酸、乌头酸、丙烯酸、己二酸、丙烯酰胺、癸二酸、长链脂肪酸、长链二元醇、2，3-丁二醇、γ-亚麻酸油和聚羟基丁酸酯（PHB），等等。由于发酵工程具有代谢产物种类多、原料来源广、能源消耗低、经济效益高和环境污染少等优点，故必将逐步取代目前需高温、高压、能耗大和“三废”严重的化学工业。 微生物在金属矿藏资源的开发和利用上也有独特的作用。第九章中已述及的细菌沥滤技术，就可把长期以来废弃的低品位矿石、尾矿、矿渣中所含的铜、镍、铀等十余种金属不断溶解和提取出来，变成新的重要资源。 （四）微生物与环境保护 在环境保护方面可利用微生物的地方甚多：①利用微生物肥料、微生物杀虫剂或农用抗生素来取代会造成环境恶化的各种化学肥料或化学农药；②利用微生物生产的PHB制造易降解的医用塑料制品以减少环境污染；③利用微生物来净化生活污水和有毒工业污水；④利用微生物技术来监察环境的污染度，例如用艾姆氏法检测环境中的“三致”物质，利用EMB培养基来检查饮水中的肠道病原菌等。 （五）微生物与人类健康 微生物与人类健康有着密切的关系。首先是因为各种传染病构成了人类的主要疾病，而防治这类疾病的主要手段又是各种微生物产生的药物，尤其是抗生素。自从遗传工程开创以来，进一步扩大了微生物代谢产物的范围和品种，使昔日只由动物才能产生的胰岛素、干扰素和白细胞介素等高效药物纷纷转向由“工程菌”来生产。与人类生殖、避孕等密切相关的
我国生物技术现状的发展及展望
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食品微生物学课程标准
《食品微生物学》课程标准 使用专业：食品工艺与检测 参考学时：60 制定单位： 执笔： 审核： 审定： 制定时间：2011年10月10日 一、课程定位 《食品微生物学》是依据食品工艺与检测专业人才培养方案为依据设置的，是该专业的核心课之一，是学生接受专业课学习过程中一项重要的教学环节。介绍了食品微生物学的历史、食品微生物的种类、形态结构及其生长的基本知识，以及微生物代谢与菌种保藏；致病性微生物；微生物在食品中的应用；食品的安全性及质量控制以及由食品传播的疾病等食品微生物方面的知识。 二、课程目标 通过本课程的学习，要求学生必须很好地掌握食品微生物学基本知识和操作技能。学习食品中常见微生物与致病微生物的形态结构、营养、生理、代谢、生长方式和规律等基础知识，使学生明确微生物的特性及其与食品的关系，了解微生物既可以在食品制造中起有益的作用，又可通过食品给人类带来危害。使学生掌握食品微生物学前沿动态，开阔微生物食品产业的视野，培养学生独立从事本学科研究的能力和典型微生物食品集约化、现代化加工工程设计的能力。
三、教学内容 食品微生物学教学内容
四、教学条件 （一）教师任职条件 1．专任教师 （1）从事与食品相关的教学与研究工作多年，熟悉食品生产、检验的技能与知识； （2）具有高校教师资格证书，能够示范食品生产、食品检验、食品生产管理与质量控制过程； （3）能够指导学生开展食品生产、食品检验、食品生产管理与质量控制。 2．兼职教师 （1）从事食品生产与研发工作多年，精通食品生产与检验的标准与方法体系。 （2）能够指导学生食品生产、食品检验、食品生产管理与质量控制。 （二）实践教学条件 食品微生物学教学实践在校内实训楼进行，实训楼具有食品微生物检验的基本设备。 五、教学方法与手段
微生物发展历程及前景展望
微生物学发展历程及前景展望 微生物学（microbiology）生物学的分支学科之一。它是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。 微生物学是高等院校生物类专业必开的一门重要基础课或专业基础课，也是现代高新生物技术的理论与技术基础。基因工程、细胞工程、酶工程及发酵工程就是在微生物学原理与技术基础上形成和发展起来的；《微生物学》也是高等农林院校生物类专业发展及农林业现代化的重要基石之一。随着生物技术广泛应用，微生物学对现代与未来人类的生产活动及生活必将产生巨大影响。 一、发展历程 （一）微生物学的经验时期 公元二千多年的夏禹时代，就有仪狄作酒的记载。北魏（386～534）贾思勰《齐民要术》一书中，详细地记载了制醋方法。我国古代人民也发现豆类的发酵过程，从而制成了酱。 十一世纪时。北宋未年刘真人就有肺痨由虫引起之说。意大利学者Fracastoro 认为传染病的传播有直接、间接和通过空气等几种途径。 在预防医学方面，我国自古以来就有将水煮沸后饮用的习惯。明李时珍的《本草纲目》中，亦有对病人穿过的衣服应该进行消毒的记载。 我国古代人民，创用了预防天花的人痘接种法。大量古书证明，我国在明代隆庆年间，人痘已经广泛使用，并先后传至俄国、日本、朝鲜、土耳其、英国等国家，人痘接种是我国对预防医学的一大贡献。 （二）实验微生物学时期 1.微生物的发现 首先看到微生物的是荷兰人列文虎克。他于1676年创制了一架原始显微镜，正确地描述了微生物的形态有球形、杆状、螺旋样等，为微生物的存在提供了有力证据。 法国科学家巴斯德首先实验证明有机物质的发酵与腐败是由微生物引起。巴斯德的研究开始了微生物的生理学时期。自此，微生物学开始成为一门独立的学科。 巴斯德创造了巴氏消毒法。随后，英国外科医师李斯德创用石碳酸喷洒手术室和煮沸手术用具，以防止外科手术的继发感染，为防腐、消毒以及无菌操作打下基础。 微生物学的另一奠基人是德国学者郭霍。他创用固体培养基，使有可能将细菌从环境或病人排泄物等标本中分出成为纯培养，便于对各种细菌分别具体研究。后又创用了染色方法和实验性动物感染，为发现各种传染病的病原体提供有利条件。 2.免疫学的兴起 十八世纪末，英国医师Jenner创制牛痘苗来预防天花，为预防医学开辟了广
基因工程的现状及发展
基因工程的现状及发展 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
基因工程的现状及发展 研究背景： 迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。 目的意义： 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型。 内容摘要： 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。 基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑，但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。 成果展示：
(word完整版)现代农业高技术的发展现状、方向和趋势
类别：综述 现代农业高技术的发展现状、方向和趋势 龚德平 现代农业是市场化、工业化、科学化、集约化、社会化、补贴与福利化以及可持续发展的农业。发展现代农业，就是用现代物资条件装备农业，用现代科学技术武装农业，用现代产业体系组织农业，用现代经营形式管理农业，用现代市场发展理念引领农业，用培养知识文化型农民发展农业。现代农业高技术是发展现代农业的核心。 （一）、现代农业高技术的发展现状 随着生物技术、信息技术、新材料技术等高技术的不断发展，现代农业高技术发展迅速。以生物技术、信息技术为代表的高技术不断向农业科技领域渗透和融合，逐渐形成了分子育种技术、转基因技术、数字农业技术、节水农业技术、食品加工技术、航天育种技术等农业高技术体系。 1、农业生物技术发展迅速，成为经济发展新的制高点，对科学、技术、方法、理念、产业、社会与伦理产生一系列的革命性影响。现代分子育种学与传统动植物育种技术的结合，促进了新兴分子育种技术的发展。近年来由于转基因生物对生态环境和人类健康影响尚存在一些科学意义上的不确定性，科技界纷纷把研究重点转向动、植物分子标记辅助选择技术，该技术具有高效、安全的突出优点，已经展示出部分常规育种技术无法比拟的优越性。以转基因为核心的现代生物技术产业成为当今世界发展最快、最活跃的农业高技术产业领域之一。农业生物药物技术研究取得了一
批重大突破，成为农业高技术研究领域角逐的重点领域，目前以基因重组技术为代表的生物技术是农业生物药物研究的核心技术。生物技术在理论和技术上不断取得突破，为现代农业高技术的孕育、成熟、发展创造了条件。同时，生物技术的迅猛发展，越来越直接地影响着人类的精神生活，冲击着传统的伦理观念，衍生出许多新的伦理道德问题。 2、农业信息技术与数字化技术日新月异，对传统农业的改造显示出强劲的动力。农业信息化技术与数字化技术的应用主要有数据库技术、农业专家系统、3S技术、农业网络技术以及精确农业技术等。农业专家系统最早于1986年出现在美国，现在专家系统通过网络传送到田间和饲养场正成为一种趋势；以3S技术（遥感技术、地理信息系统、全球定位系统）与精确农业技术为基础的精确农业已经成为当今世界农业发展的新潮流；农业现代高技术装备迅速地吸收应用电子与信息技术、新材料技术发展成就开发出智能、高效、多功能和大型化农业现代装备。与此同时，农业信息技术与数字化技术的不断发展，对社会物资生活、精神生活方式、以及人类物资、精神文明空间的拓展与延伸产生深刻的变革。 3、高技术引领驱动和支撑农业生产方式转变，成为世界现代化农业发展的根本标志。现代生物技术、信息技术和新材料技术的迅猛发展，为解决农业资源高效利用、生态环境保护等现代农业综合发展问题提供了新的技术途径，农业资源利用与生态环境技术研究主要集中在节水农业技术、新型肥料技术、农业废弃物综合利用技术等方面。目前节水农业研究的目标是不断提高作物水分利用率和利用效率，依据作物生理需水确定作物用水；在新型肥料技术方面，目前主要研究主要集中在纵横向动态平衡施肥
基因工程技术的现状和前景发展
基因工程技术的现状和前景发展 摘要 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物，目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质，而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，**提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。 基因工程应用于医药方面 目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂，最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。 基因工程应用于环保方面
生物工程的现状及发展
生物工程的现状及发展 摘要：本文论述了什么是生物工程以及发展生物工程的重要意义，并介绍了当代的生物技术和研究成果，并对生物工程的发展前景做了简单的叙述。 关键词：生物工程酶工程工程前景 1 什么是生物工程 遗传工程是在分子生物学基础上发展起来的一项新兴技术，它通过人工转移或重组DNA大分子，增加生命体的基因种类，从而重新安排、设计人类所需要的新生命。生物工程就是把生命科学的最新成果和最新知识直接或间接地用于工农业生产、医药卫生、环境保护等各个领域的工艺学。一般认为它主要包括遗传工程、细胞工程、酶学工程和发酵工程。 繁衍或用传统的选择自发突变的方法既快又好。如育种，用传统的选择自发突变的方法比自然界进化产生新组合性状的速度快一万倍，而运用遗传工程技术，则快一亿倍。 细胞工程包括植物细胞组织培养和细胞杂交等。前者
是把植物的胚轴、叶片、茎段、根、花茎、花粉、胚、分生组织等离体培养成为植株。后者是指把植物的细胞，从植物体上分离下来，除去细胞壁，变成原生质体，在融合诱导剂促进下，使甲、乙两个种的细胞完成融合过程，继而培养成杂种植株。 酶工程是利用生物学使一种物质转化为另种物质的方法。酶工程避开了传统化学转化所需要的高温、高压、强酸、强碱等苛刻条件，在化学工业中显示出巨大的优越性。 发酵工程就是利用不同的微生物，在无氧或有氧条件下，将各种不同的原料转化成各种不同的物质，如酒精、糖类、氨基酸、蛋白质、维生素等。 2 发展生物工程的重要意义 人类在长期科学和生产实践中掌握了很多创造生物新类型的手段。到目前为止最有效的还是有性杂交方法。但是，这种方法也有其一定的局限性，种间、属间远缘杂交往往不易成功，至于亲缘关系更远的物种，如动物与细菌之间，就更不可能了。然而基因工程却可以越过这个杂交屏障，发挥它自己的特长。它不但能把不同微生物的优良性状结合在一起，而且还能使动物、植物、微生物的基因
生物信息学现状与展望
研究生课程考试卷 学号、姓名： j20112001 苗天锦 年级、专业：2011生物化学与分子生物学 培养层次：硕士 课程名称：生物信息学 授课学时学分： 32学时 2学分 考试成绩： 授课或主讲教师签字：
生物信息学现状与展望 摘要：生物信息学是一门新兴学科，起步于20世纪90年代，至今已进入"后基因组时代"，本文对生物信息学的产生背景及其研究现状等方面进行了综述，并展望生物信息学的发展前景。生物信息学的发展在国内、外基本上都处在起步阶段。 关键词：生物信息学；生物信息学背景；发展前景 一、生物信息学概述 1.生物信息学发展历史 随着生物科学技术的迅猛发展，生物信息数据资源的增长呈现爆炸之势，同时计算机运算能力的提高和国际互联网络的发展使得对大规模数据的贮存、处理和传输成为可能，为了快捷方便地对已知生物学信息进行科学的组织、有效的管理和进一步分析利用，一门由生命科学和信息科学等多学科相结合特别是由分子生物学与计算机信息处理技术紧密结合而形成的交叉学科——生物信息学(Bioinformatics)应运而生,并大大推动了相关研究的开展, 被誉为“解读生命天书的慧眼”【1】。 研究生物细胞的生物大分子的结构与功能很早就已经开始，1866年孟德尔从实验上提出了假设：基因是以生物成分存在。1944年Chargaff发现了著名的Chargaff规律，即DNA中鸟嘌呤的量与胞嘧定的量总是相等，腺嘌呤与胸腺嘧啶的量相等。与此同时，Wilkins与Franklin用X射线衍射技术测定了DNA纤维的结构。1953年James Watson 和FrancisCrick在Nature杂志上推测出DNA 的三维结构（双螺旋）。Kornberg于1956年从大肠杆菌（E.coli）中分离出DNA 聚合酶I（DNA polymerase I），能使4种dNTP连接成DNA。Meselson与Stahl （1958）用实验方法证明了DNA复制是一种半保留复制。Crick于1954年提出了遗传信息传递的规律，DNA是合成RNA的模板，RNA又是合成蛋白质的模板，称之为中心法则（Central dogma），这一中心法则对以后分子生物学和生物信息学的发展都起到了极其重要的指导作用。经过Nirenberg和Matthai（1963）的努力研究，编码20氨基酸的遗传密码得到了破译。限制性内切酶的发现和重组DNA的克隆（clone）奠定了基因工程的技术基础【2】。自1990年美国启动人类基因组计划以来，人与模式生物基因组的测序工作进展极为迅速。迄今已完成了约40多种生物的全基因组测序工作，人基因组约3x109碱基对的测序工作也接近完成。至2000年6月26日，被誉为生命“阿波罗计划”的人类基因组计划终于完成了工作草图，预示着完成人类基因组计划已经指日可待。生物信息学已成为整个生命科学发展的重要组成部分，成为生命科学研究的前沿。 2.生物信息学研究方向 2.1 序列比对
燃料乙醇的发展前景
燃料乙醇的发展前景 当前，正值国际油价上涨、能源紧张时期，各国政府都在大力发展和推广生物能源。日前，全球著名咨询机构科尔尼公司发布的《中国燃料乙醇产业现状与展望--产业研究白皮书》显示，目前我国燃料乙醇产业存在一定问题，主要表现为成本过高、生产效率偏低。对此，业内专家和企业家表示，目前我国燃料乙醇产业面临资源短缺和相关政策不明朗的问题。 十一五期间，我国将生产600万吨生物液态燃料，其中燃料乙醇500万吨。日前，国家发改委的一位官员介绍，8年前我国上马燃料乙醇项目，意在解决过剩陈化粮问题。经过1999-2005年的不懈努力，国家首批4家燃料乙醇定点生产企业已完成规划建设的102万吨产能，基本实现了十五提出的拉动农业、保护环境、替代能源三大战略目标。 粮食安全成瓶颈 目前我国是继巴西、美国之后全球第3大生物燃料乙醇生产和消费国。据悉，随着燃料乙醇的逐步推广，我国以陈化粮为原料的燃料乙醇产量从2003年的7万吨一路飙升至2006年的132万吨，如果按每3.3吨玉米产1吨燃料乙醇折算，仅2006年就消耗玉米436万吨。然而，近期作为燃料乙醇主要原料的玉米正处于供不应求状态，玉米库存的骤减使国内玉米价格猛涨，燃料乙醇出现与民争食的隐患，保障国家粮食安全成为摆在政府面前的严峻课题。业内专家分析，我国人口众多，人均耕地少，用大量粮食生产燃料乙醇必然要和人争食、争土地，造成人类生存空间越来越小，不符合我国国情。 针对部分地区发展生物乙醇燃料的过热倾向和盲目势头，2006年12月，国务院下发了《国家发展改革委关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》及《国家发展改革委、财政部关于加强生物燃料乙醇项目建设管理，促进产业健康发展的通知》，要求各地不得盲目发展玉米加工乙醇燃料，同时对玉米加工项目进行清理。从这两个通知可以看出，坚持非粮为主是根本，是今后中十一'国生物燃料乙醇的发展方向。国家出台的《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油． 五'发展专项规划》以及相关的产业政策也明确提出因地制宜，非粮为主的原则。实践证明，以粮食为原料生产燃料乙醇不符合国情，探索非粮能源资源是大势所趋。目前燃料乙醇发展规模处于前列的巴西是用甘蔗生产燃料乙醇，美国是用玉米生产燃料乙醇。但我国不具备大规模使用甘蔗或玉米的条件，随着政策限制玉米加工项目的上马，业界必须寻找玉米以外的生物质资源来生产燃料乙醇。 其实，不仅玉米可以生产乙醇，某些纤维质类原料也同样可以生产乙醇。有关专家指出。据介绍，纤维质原料主要包括草、红薯等作物及秸秆、农作物壳皮、树枝、落叶、林业边脚余料等。用非粮原料生产燃料乙醇具有重要性和可行性，既不与粮食和其他有关国计民生的作物争地、争水，且单位面积产出率高。但是，目前在我国用这些原料生产乙醇燃料还存在原材料大规模收集和运输的问题，且纤维素生产燃料乙醇的技术还有待完善。 政策尚不明朗
微生物学发展简史
1、史前期（约8000 年前一1676 ) ,各国劳动人民,①未见细菌等微生物的个体；②凭实践经验利用微 生物是有益活进行酿酒、发面、制酱、娘醋、沤肥、轮作、治病等）。 在17世纪下半叶，荷兰学者吕文虎克用自制的简易显微镜亲眼观察到细菌个体之前，对于一门学科来说尚没形成。这个时期称为微生物学史前时期。在这个时期，实际上人们在生产与日常生活中积累了不少关于微生物作用的经验规律，并且应用这些规律，创造财富，减少和消灭病害。民间早已广泛应用的酿酒、制醋、发面、腌制酸菜泡菜、盐渍、蜜饯等等。古埃及人也早已掌握制作面包和配制果酒技术。 这些都是人类在食品工艺中控制和应用微生物活动规律的典型例子。积肥、沤粪、翻土压青、豆类作物与其它作物的间作轮作，是人类在农业生产实践中控制和应用微生物生命活动规律的生产技术。种痘预防天花是人类控制和应用微生物生命活动规律在预防疾病保护健康方面的宝贵实践。尽管这些还没有上升为微生物学理论，但都是控制和应用微生物生命活动规律的实践活动。 2、初创期（1676 一1861 年）,列文虎克,①自制单式显微镜,观察到细菌等微生物的个体；②出于个人 爱好对一些微生物进行形态描述。微生物的形态观察是从安东·列文虎克（Antony Van Leeuwenhock 1632-1732）发明的显微镜开始的，它是真正看见并描述微生物的第一人，他的显微镜在当时被认为是最精巧、最优良的单式显微镜，他利用能放大50～300倍的显微镜，清楚地看见了细菌和原生动物，而且还把观察结果报告给英国皇家学会，其中有详细的描述，并配有准确的插图。1695年，安东·列文虎克把自己积累的大量结果汇集在《安东·列文虎克所发现的自然界秘密》一书里。他的发现和描述首次揭示了一个崭新的生物世界——微生物世界。这在微生物学的发展史上具有划时代的意义。这是首次对微生物形态和个体的观察和记载。随后，其他研究者凭借显微镜对于其它微生物类群进行的观察和记载，充实和扩大了人类对微生物类群形态的视野。但是在其后相当长的时间内，对于微生物作用的规律仍一无所知。这个时期也称为微生物学的创始时期。 3、奠基期（1861 一1897 年）,巴斯德,①微生物学开始建立；②创立了一整套独特的微生物学基本研究方法；③开始运用“实践―理论―实践”的思想方法开展研究；④建立了许多应用性分支学科；⑤进入寻找人类动物病原菌的黄金时期。继列文虎克发现微生物世界以后的200年间，微生物学的研究基本上停留在形态描述和分门别类阶段。直到19世纪中期，以法国的巴斯德和德国的柯赫为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段，揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因，并建立了分离、培养、接种和灭菌等一系列独特的微生物技术。从而奠定了微生物学的基础，同时开辟了医学和工业微生物等分支学科。巴斯德和柯赫是微生物学的奠基人。(1)巴斯德 巴斯德原是化学家，曾在化学上做出过重要的贡献，后来转向微生物学研究领域，为微生物学的建立和发展做出了卓越的贡献。主要集中在下列三个方面：①彻底否定了“自然发生”学说。“自生说”是一个古老学说，认为一切生物是自然发生的。到了17世纪，虽然由于研究植物和动物的生长发育和生活循环，是“自生说”逐渐消弱，但是由于技术问题，如何证实微生物不是自然发生的仍是一个难题，这不仅是“自生说”
《食品微生物学》课程标准
《食品微生物学实验》课程标准 一、课程概述 本课程注重理论与实践环节的结合，根据课程的性质、任务、要求及学习对象，将课程内容分二个层次：基础性实验、专业性实验。基础性实验主要围绕着微生物学的基本理论而设计，要求学生掌握微生物学的基本实验技术和基本实验方法；专业性实验主要围绕着微生物学在食品方面的应用而设计，要求学生能把微生物学的基本实验技术和基本实验方法应用到食品生产、加工、检测中去。 二、课程目标 《食品微生物实验》是继《微生物学》课程之后而开设的独立实验课程，是理论教学的深化和补充，具有较强的实践性和专业性，可作为食品工程、发酵工程专业学生的必修课程。 作为食品工程、发酵工程专业的大学生不仅需要掌握微生物学方面的基本理论知识，更需要掌握基本的实验技能、实验方法及一定的科学研究能力。通过该课程的学习，使学生巩固和加深微生物学的理论知识，掌握一定的实验技能和实验方法及这些方法在食品中的应用，进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力，并提高学生的实验动手能力，同时注重培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后工作打扎实的基础。 三、课程内容和教学要求
四、课程实施 （一）课时安排与教学建议 食品微生物学实验是食品类必修课，系主干实验课程。一般情况下，每周安排2课时，
（二）教学组织形式与教学方法要求 1、本课程实验单独设课，开课时，任课教师需要向学生讲清课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、实验守则及实验室安全制度等。 2、实验前要求学生必须先预习实验技术指导，进入实验室后，由实验教师讲解完有关实验内容之后，方可开始做实验。 3、实验2～5人为1组，实验由学生独立完成，出现问题，教师要积极引导，但不得包办代替。 4、实验一律在相关实验室进行，实验教师和实验人员要做好实验前的准备工作。 5、任课教师要认真上好每一堂课，实验前清点学生人数，实验中按要求做好学生实验情况及结果记录，实验后认真填写实验开出记录。 五、教材编写与选用 《食品微生物学实验》教材要在课程标准的统一要求下，实行多样化。可以选用高等学校教材[如沈萍主编的《微生物学实验》（高等教育出版社2000年版）]，也可以选用公认的水平较高的其它教材或自编教材。 六、课程评价 本课程采用平时实验成绩、总结报告成绩来综合评定学生的学习成绩，其中平时实验成绩占70%，总结报告成绩占30%。 实验成绩分：优、良、中、及格、不及格五个等级。量化标准详见有关规定。
生物能源的现状及开发前景分析
生物能源的现状及开发前景分析 胡春艳（学号） （重庆文理学院，重庆市永川卫星湖文化旅游区，402160） 摘要：针对生物能源的开发利用对于中国发展的重大意义，从生物能源的概念入手，综述和探讨了国内外生物质能源的发展状况，展望了中国生物能源开发的广阔前景，并进一步提出了生物能源今后发展的方向与措施。 关键词：生物能源；开发；利用 Abstract：Aiming at the grave significance of biomass energy to economic development，this paper, starting from the concept of biomass energy，synthesized and discussed the national and international development，reviewed the expansive foreground，and brought forward the orientation and measures for the future development in the end. Key words：biomass energy；exploitation；utilization 1.引言 20世纪70年代以来，面对常规矿物能源的日益枯竭和环境的逐渐恶化，世界许多国家将目光逐渐转移到了具备可再生、环保、可转化等优点的生物能源上。改革开放以后，中国也逐步迈上了发展生物能源的轨道。进入21世纪，谁能把握住生物能源开发利用的先机，谁将在未来的国际竞争中立于不败之地。因此，应该提高对发展生物能源重要性的认识，为顺利开展生物能源的开发利用创造有利环境。 2.生物能源的概念 生物能源是以生物为载体的能量，即通过植物光合作用把太阳能以化学能形式在生物中存储的一种能量形式。碳水化合物是光能储藏库，生物是光能循环转化的载体，生物能源是惟一可再生的碳源，它可以被转化成许多固态、液态和气态燃料或其它形式的能源，称为生物能源。煤炭、石油和天然气等传统能源也均是生物在地质作用影响下转化而成的。所以说，生物是能源之源。 3.生物能源开发利用的必要性 3.1 缓解能源、环境危机的必然选择 煤、石油、天然气等矿物燃料是工业社会的核心能源，但它们是不可再生资源，储藏量有限。据国际能源机构统计，煤、石油、天然气可供开采的年限分别只有240年、40年和50年。随着人类经济社会的飞速发展，能源消耗的速度越来越快，尤其是矿物燃料消费的不断增加，导致了对它们的过度开采，使得价格日益上涨并渐趋枯竭；同时，高强度的利用使多余的能量和碳素大量释放，打破了自然界的能量和碳平衡，造成臭氧层破坏、全球气候变暖、酸雨等灾难性后果，引起了国际社会的极大忧虑。如果没有新的能源来取代常规能源在能源结构中的主导地位，21世纪必将发生严重的、灾难性的能源和环境危机。 为缓解双重危机，人们把视线聚焦到可再生能源身上。太阳能、风能、水电等虽然是可再生能源，但不能进行物质生产，而生物既能贡献能量，又能像煤炭和石油那样生产出千百种化工产品。如燃料乙醇与车用普通汽油相比，一氧化碳的排放可降低7%，碳氢化合物可减少48%；生物柴油富含氧，与普通柴油混合使用，可使燃烧更加充分。据检测，生物柴油无毒，能进行生物降解，添加20%的生物柴油，可减少排放二氧化硫70%，降低空气毒性90%；
微生物学就业前景综述
专业介绍 微生物学专业是比较热门的专业，该专业就业前景相比其他专业还是有优势的，而且近年来医药行业蓬勃发展，肿瘤和慢性病治疗出现了很多突破性进展，属于朝阳行业，具有很好的未来发展前景。 微生物学（microbiology）是生物学的分支学科之一。它是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物（细菌、放线菌、真菌、病毒、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体原生动物以及单细胞藻类）的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。微生物学是研究各类微小生物生命活动规律和生物学特性的科学。 就业前景 出路：四大就业通道 与计算机、电子等热门专业或化工、机械等传统专业相比，生物专业的就业形势不容乐观，但作为一个发展迅速的潜力专业，生物学专业的前景还是很令人期待的。认清形势，找准定位，未雨绸缪，为自己的将来做一个长期规划，创造更好的条件迎接未来的挑战。大致而言，生物学专业的毕业生主要有四个就业通道： 通道一：工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企事业单位和行政管理部门的研发人员或技术员 该方向按照待遇及工作环境从高到低可分为以下几类： 1．跨国公司或较大的生物技术外企的技术支持。如宝洁、玛氏、联合利华、伯乐公司等。这类公司主要招收名牌大学的硕士生、博士生。待遇非常不错，福
利优厚，培训机制也很完善，而且大公司的从业经历也能为个人今后的发展提供较高的平台。此类单位可以说是生物学专业的最佳出路，竞争相当激烈，对英语水平有很高的要求，尤其是口语。 2．公务员或事业单位的检验员。在国家公务员报考专业中尚未发现专门招收生物学专业的，如果报考不限专业的公务员岗位，就只能挑战“百里挑一”的录用几率了。毕业生一旦被事业单位录用，工资一般都在2000元以上。相关事业单位主要有疾控中心(CDC)、物证中心、食品检验处等，但相关岗位的人员需求较少。以北京为例，每年招收的也不过十几人，且以当地生源为主。这一类岗位需要很长的时间准备考试，并且考后还要经过较长时间的面试、审核等，且招收人数较少，竞争激烈。不过，这类岗位对专业知识的要求不高，且工作稳定，工作强度不大，福利和各项保障也比较好，是生物专业女生的首选。 3．生物技术服务公司或非事业型科研单位。生物技术服务公司如上海生工、北京奥科、申能博彩、北京博奥、三博远志等，这些公司一般以引物合成、测序等业务为主，其技术人员主要是操作测序仪、合成仪，工作烦琐、技术含量较低，时常需要加班。硕士毕业生的待遇在2000～3000元之间。科研单位如华大基因、北大生命科技园等对专业基础的要求则比较高，研发工作的辛苦和枯燥不是一般人能忍受的。如果想在生物科技领域“出人头地”，不妨试一试，因为在这样的工作环境下能学到一些技术，培养良好的科研能力。但毕业生刚开始工作时，待遇一般，如果能获得研究成果，会有一定的提成和奖励。 4．酒厂、生物制药厂等企业的技术人员。目前社会上有不少民营企业，如生产木糖醇、酒精等产品的企业也招收生物学专业的学生，岗位大部分是技术员，工作比较辛苦。但这类岗位待遇相对不错，如张裕、青啤、五粮液，待遇较高，