基因工程技术篇1

沃森（Waston）和克里克（Crick）在1953年提出DAN的双螺旋模型，奠定了基因工程的理论基础。20世纪70年展起来的DNA重组技术，促进了基因工程的迅速发展。通过基因工程，人类可以按照自己的意愿，利用DNA的重组技术在体外对基因进行改造和重组，最后将重组后的基因导入受体细胞内，从而按照人类的意愿改造生物的遗传信息。基因工程目前已被广泛地应用于农业、畜牧业、医药及环保等领域。

1.基因工程在农业上的应用

传统育种主要是通过有性杂交产生变异，可通过选择固定优良变异，在提高作物产量、提高作物的抗逆性等方面做出重要贡献。但是，传统育种方法只能近缘杂交，不能远缘杂交，因此可利用的资源越来越少，传统育种面临着越来越大的挑战。基因工程克服了传统方法不能远缘杂交的问题，在育种方面贡献巨大。人类可以通过植物基因工程技术，培育出符合人们需要的、具有更高价值的作物[1-2]。

基因工程在农业上的应用可谓硕果累累，基因工程可提高农作物的抗逆能力（如抗病、抗虫、抗干旱、抗除草剂等）、改良农作物的品质以及可利用植物生产药物等。提高抗逆性的原理是：从某些生物中分离出具有抗病、杀虫活性、抗干旱、抗除草剂的基因，并将其导入作物中并表达，使其具有抗逆性。荷兰和以色列两国的科学家从草莓细胞线粒体中提取一种酶基因，将其导入拟南芥菜中，使转基因拟南芥菜产生两种能吸引害虫天敌的化合物，从而达到杀虫的目的。西红柿很容易腐烂，运输和储藏很不方便，因此都是在西红柿未完全成熟时就摘取下来，在运输过程中再催熟，降低了西红柿的口感。而利用基因工程技术培育出来的西红柿不易腐烂，便于贮藏和运输，允许西红柿完全成熟后再摘取，销售时仍能拥有良好的口感。

2.基因工程在畜牧业上的应用

随着基因工程技术的发展，人们不断培育出生长速度更快、体型更大、产量更高、更具观赏性以及抗疾病能力更强的家畜家禽品种[3]。1982年科学家利用基因工程技术将大白鼠的生长激素基因导入到小白鼠的受精卵内，培育出体型比正常白鼠大的“大白鼠”。同样地，科学家又将牛的生长激素基因导入小白鼠的受精卵内，得到了体型超大的“超级小白鼠”。此后，人类不断培养出转基因猪、鱼、牛、羊、兔等等。基因工程为畜牧业的发展做出重要的贡献。（1）通过基因工程，人类可以对家畜家禽的性别进行预选。这对于产奶和产蛋的家畜家禽来说非常重要，因为这些只由雌性动物来完成。（2）通过基因工程，人类可以改良动物的品质。例如转基因羊的净毛平均产量要比一般的绵羊高出62%，而通过基因工程技术，用高产奶的优质奶牛的细胞，可以培育出大量高产奶的奶牛，大幅度提高畜牧业的经济效益。（3）通过基因工程，人类可以培养出抗病能力强的动物品种。在家畜家禽的饲养过程，常遇到“瘟疫”，出现家畜家禽大面积死亡，给畜牧业带来重大损失。通过向家畜家禽移植抗病毒基因，可显著提高它们的抗病能力，避免经济损失。（4）通过转基因工程，可以培育出更具观赏性的动物。例如像老鼠一样大的兔子，像猫一样大的迷你型小马。同时，有些昆虫在夜里能发出迷人的荧光，通过基因工程技术，可以将这些昆虫的发光基因导入鱼内，从而培育出极具观赏性的“荧光鱼”。

3.基因工程技术在医药领域的应用

基因工程在制药领域拥有独一无二的优势。例如，胰岛素是治疗糖尿病的特效药，在基因工程胰岛素之前，它只能从猪、牛等动物的胰腺中提取，而100 kg的胰腺只能提取4-5克的胰岛素，因此其价格极高。通过基因工程细菌发酵法生产胰岛素[4]，具有经济、简单和易操作等优点。将事先重组好的胰岛素基因植入大肠杆菌，每2000 L大肠杆菌培养液中就能生产出100 g的胰岛素。通过基因工程细菌发酵法可大批量生产胰岛素，大幅度降低其价格。干扰素在治疗病毒感染方面可谓是“万能灵药”，以往都是从人的血液中提取，300000 L血液才能提取1克的干扰素，因此极其昂贵。我国利用基因工程技术生产出干扰素α-2b，其具有抗病毒、抑制肿瘤细胞增生提高人体免疫功能的作用，被公认为肿瘤生物治疗的首选药物。

此外，基因工程还可应用于疫苗的研发和生产。其原理是利用基因工程技术分离出病原中的保护性抗原基因，将其导入原核或真核系统中并表达，制成疫苗。基因工程疫苗不同于传统方法制备的疫苗，由于它只含有致病细菌或病毒的抗原，因此更安全有效。

4.基因工程在环保上的应用：

基因工程技术篇2

在人类的实践活动中,技术和人文价值互为根据、相互支持。现代技术就是由技术器物、技术制度与体制以及技术意识形态这三个层次的因素组成的文化［1］。作为一个多目标、多类型的技术体系,基因工程技术负荷多方面的价值,有着广泛而深远的社会影响。基因工程技术发展过程中的人文困惑实际上是人类自身在人格标准、社会伦理观、生态价值观上的诸多疑难的反映。重新审视当代社会的人文价值观,为基因工程技术的健康发展提供一个可供参照的人本坐标和社会文化尺度,是当下一件重要的事情。

一、人文价值导引基因工程技术

发展的必要性与可能性1.人文价值导引基因工程技术发展的必要性

基因工程技术是自然属性和社会属性的统一体。基因工程技术将有力地促进社会经济的发展,实现人的自由,满足人类多方面的需要。由于基因工程技术的作用对象包括人在内,其发展和应用就必然更多地涉及到人文价值,在个体层面、群体层面和社会层面影响到人与人、人与社会以及人与自然的关系。基因工程技术为人类摆脱生物本性上的局限从而实现更大的目标创造着条件,给人类带来无限的梦想和希望。同时,基因工程技术又对人类的文明和智力,甚至对人类的肉体生存和心理健康都带来了新的、更大的挑战。基因工程技术的发展并不总是合乎人的本质诉求,其背离人类本性的一面已经表现出来,已经产生和将要产生更为复杂的伦理、法律、社会和生态等问题,亟须人文价值的密切关注与导引。

基因工程技术发展的人文困惑就是这项技术在其发展过程中对现代人文价值观念的冲击,表现为基因工程技术对人类社会价值观念的重构和社会价值对基因工程技术的审视。这种困惑折射出社会发展中的物质层面和精神层面的不协调。对于技术与人文价值之间的这种激荡,我们必须承认和审慎对待。其实,基因工程技术的内在价值维度与社会人文价值之间有着互惠的影响,基因工程技术与人文价值的协同发展是十分必要的。

用人文价值导引基因工程技术的发展是必需的。陈昌曙教授曾指出:现代技术从根本上说都是人造的,人在多种情况和相当程度上可以干预和选择技术。在技术创新的方向,对在何种场合、何种程度上应用技术,对技术发展的战略和技术政策都有选择的自由和余地;国家、部门和企业都有技术选择的任务,工程师、企业家都有进行技术选择的能力［2］。具体说来,人是基因工程技术发生和发展的主体,居于核心地位。没有科技工作者的努力就不可能有基因工程技术的产生和发展,更谈不上产业化、市场化;发展基因工程技术的宗旨是为人类造福,为解决人的现实问题服务。在这里,基因工程技术是手段,人是目的。因此,基因工程技术的发展路径和结果必须符合人的基本价值诉求。

2.人文价值导引基因工程技术发展的可能性

现代技术的实体因素决定着人们的生产、生活和精神状况,影响着“人—社会—自然”大系统的演化,表征着现阶段人类文明的发展水平。同时,人文价值规定了技术发展的方向和目的,通过影响技术制度、体制及其意识形态实现着对现代技术的选择、扩散和社会整合。人文价值作为人类社会存在和发展的基本理想,完全可以规定基因工程技术的发展方向。在实践中,通过不断发展的人文价值可以实现对基因工程技术的导向作用。

人文价值对基因工程技术的发展有着理性的制约作用。M.谢勒认为,每次理性认识活动之前,都有一个评价的情感活动。因为只有注意到对象的价值,对象才表现为值得研究和有意义的东西［3］。基因工程技术的发展从根本上说,要受到人们的情感、态度以及社会伦理规范的影响。基因工程技术活动必然要受到当今时代占主导地位的文化价值科学精神和人文精神的双重影响。现代基因工程技术体现着科学与人文之间的互补关系:一方面,在探讨现代基因工程技术活动的意义和技术决策的标准时,离不开对其人文精神的思考;另一方面,要确定解决特定问题的技术方案和预测现代基因工程技术的物质后果,只有运用理性的科学精神才能作出回答。以科学精神和人文精神的和合统一为主导的当今社会文化价值以其解释作用、论证作用和导向作用,创设出基因工程技术发展的社会心理氛围、可行条件并影响着其可能的发展规模、速度和方向。

总之,基因工程技术与人文价值的逻辑关联提供了人文价值导引基因工程技术发展的可能性,现代基因工程技术发展的潜在人文困惑又日益彰显了人文价值导引基因工程技术发展的必要性。人文价值可以也必须通过作用于基因工程技术的器物层面和制度层面对此项技术的发展方向加以导引。

二、人文价值导引基因工程技术

发展的主要原则为了能够在发展基因工程技术以促进社会福利的同时,又能前瞻性地关注并预警其多方面的负面影响,在两者之间形成“必要的张力”,我们必须努力探求正确导引基因工程技术健康发展的人文价值原则。

1.人本原则

人本原则要求人们在研制、发展基因工程技术的过程中,要有意识地实现人、社会、自然的整体和谐,关注人类本身的持续生存和健康发展。基因工程技术只有在“人—社会—自然”大系统的协调发展中才能得以发展并最终实现人的价值追求。

首先,人类与其他生物、非生物环境之间的和谐是人类社会持存的原初条件和人类文明得以延续的基本保障。基因工程技术的发展要充分考虑自然生态的承载力和可持续性。人们应当充分利用基因工程技术提供的主动性和选择性,通过有目的的社会实践活动,在促进基因工程技术发展的同时维持生态系统的完整、稳定和有序发展,建立一种符合自然生态系统发展规律的社会实践和组织形式。

其次,社会层面中政治、经济、文化和教育环境等之间的和谐是基因工程技术发展的现实社会条件。基因工程技术的发展既取决于社会的需要,受到特定社会主导文化价值的制约,同时也广泛地影响到社会生活。基因工程技术的发展要因人、因地、因时制宜,充分考虑其发展的社会条件和社会影响,在实现自身发展的同时促进社会的进步。

再次,实现人的健康发展和社会价值是基因工程技术发展的归宿。研制基因工程技术的原初目的是适宜人性的,其发展就是为了解决人类生存与发展面临的食品、健康与安全等现实问题服务的。坚持以人为本,关心人的价值、尊严、平等、自由和全面发展,应该始终成为基因工程技术发展的首要目标。

2.技术与伦理观念协同原则

基因工程技术已经成为推动经济社会发展的重要动因,其迅猛发展必然会影响到人类社会固有的观念。早在上世纪90年代初,欧洲许多公众就开始强烈反对转基因食品,他们认为转基因食品有损人类健康,认为他们有足够的可供选择的食物。一些政治家为了自身利益,也充分利用这场舆论纷争,试图将它演变成一场公众的政治运动。1999年,奥地利、比利时、丹麦、法国、希腊、意大利和卢森堡等7个国家明令禁止销售转基因食品,在4年内不得发展转基因食品。但是,随着转基因技术的进一步成熟,到了2002年10月,欧盟又通过了一项关于最终种植转基因农作物的新的指导方针［4］。

伴随着包括基因工程技术在内的现代生物技术的发展和应用,人类社会无论从制度方面还是物质方面都已经发生了很大的变革。由人类社会历史实践孵化产生出来的伦理观念同样要适应新情况和新变化,以崭新的姿态解决新问题。我们并不主张人类的伦理观念无条件地完全适应或简单地迎合基因工程技术发展的现实,但至少应该作出相应的调整,改变一些具体的伦理规范和行为准则。伦理学家的研究内容和研究方式不要只被动地适应基因工程技术所带来的挑战,而要能够预见基因工程技术发展中所要产生的问题和矛盾,起到针对防范基因工程技术负效应发生的预见和警戒作用［5］。

我们在利用基因工程技术改造物质世界的同时,也要分析和改造我们自己的精神世界,从而实现两个世界的和谐统一。在现代生物技术的辉煌与其人文忧患并存的时代,基因工程技术视野与人文价值视野需要很好地对接,技术的发展与伦理观念所展现的高度应该是一致的,技术与伦理观念应该是协同发展的。

3.非功利性原则

现代生命科学和基因工程技术已经分别成为目前重要的前沿科学和关键技术,它们相互促进、相互影响,将同时迎来一个迅猛发展的新时代。现代科学、技术、产业整体化的发展趋势,要求我们重视生命科学研究与基因工程技术的协调发展,把基因工程技术建立在牢固的生命科学基础之上。

相对于人们对基因工程技术产业化、市场化的经济功利诉求,生命科学基础研究要求更多的则是勤奋踏实、不懈努力和淡泊名利的心态与行为。如果片面追求基因工程技术的所谓快速发展而忽视生命科学基础研究,就会使基因工程技术逐渐失去自身存在的根基并最终导致自身发展的乏力。这要求人们对待基因工程技术的发展,要适当地超越功利心态并坚决反对任何不切合实际的急功近利。

这项原则还要求人们谨慎地对待基因工程技术,采取与传统技术不同的运作方式,在确保安全性的基础上,有选择、有限度地加以利用。例如,由于一般药物的安全性或毒性试验对基因药物不一定适用,加上种属差异性,基因工程药物对人的药理学活性在动物身上就不大可能得到完全、正确的反应。这样在进行安全性试验和临床应用时,就要求有不同于传统的毒性试验项目、方法、判断标准以及防范措施。另外,由于转基因农作物相对于生态系统来讲属于“外来物种”,必须对其从实验室走向大田试验的各个环节中间试验阶段、环境释放阶段、生产性试验阶段进行严格的实时监控,并且在其大田种植后也要继续依照新的标准采取分阶段的安全性评价。反之,对基因工程技术过分的功利心态则可能无视这项技术的特殊性、不确定性以及可能存在的风险,导致这项技术的误用和滥用。三、人文价值导引基因工程技术

发展的途径探析1.确立开放的技术伦理评估框架

在当今文化多元的世界,我们很难在关于人文价值的合理理念方面达成共识,乃至不可能只有一种普适的技术伦理观。然而,人类社会面临着共同的技术应用问题,社会生活有其相通性,对“善”的追求也是人性的重要向度,这一切都使得人们可以在基因工程技术的发展问题上,将价值存在的抽象性转化为具体规范的可能性并达成一些基础性的共识。然后,人们在此基础上愿意提出和遵守公平合作的条件,愿意承担判断的任务并接受其后果。例如,在已经过去的三十多年中,美国学术界针对生物技术的应用发展提出了包括“行善原则”、“自主原则”、“不伤害原则”和“公正原则”在内的四条生物医学伦理原则,在世界产生了很大的影响,得到了广泛认同和实际应用。

为了评估基因工程技术的发展,一种技术伦理评估的新框架在今天是必需的。我们要以生物伦理学理论多元的宽广襟怀,融合多样性的、具有共同基础的基因工程技术发展的指导原则,谋求实际应用过程中的共识。开放的技术伦理评估框架的目的只能是为了使人类生活得更好,使人类免受可能的技术伤害。关涉人类前途的基因工程技术在其发展过程中一定要倾听来自各方面的声音,允许各种话语的自由表达,宽容地对待各种不同的学术观点和立场,这样才可能真正实现自身的健康发展。

2.推广人文主义的科学教育观

科学素养已经成为衡量一个国家国民素质水平及其国际竞争力的重要指标之一,科学教育日益占据了教育的主导地位。科学教育肩负着提高国民素质尤其是全体国民的科学素质,引导社会成员勇于在未知领域中探求并走进科学殿堂的重任。面对新世纪科学技术高度综合化、整体化以及自然科学与人文社会科学相互渗透和融合的发展趋势,科学教育必须以培养大量基础扎实、知识宽厚、综合素质高、创新能力强,既有科学素养又有人文理想的复合型人才为目标。完整的科学教育既包括科学技术知识的传授和能力的养成,更包括人文精神的熏陶。

然而,科学教育和人文教育的长期分离,人为地制造了科学与人文两大阵营,且相互对立和互不理解,形成了所谓的“两种文化”现象［6］。在这种氛围下,基因工程技术也很难实现健康发展。如果基因工程技术只是被人们从功利主义的工具角度来看待,那么它在文化上的价值就不能得到完整而准确的表达,就可能在其社会应用过程中给人类带来危害。我们必须找到基因工程技术与人文价值相结合的途径,使基因工程技术发展人性化,让基因工程技术的发展得到理性的规范,而不是让其成为一种与我们的文化无关的纯粹工具来任意发展。为了使基因工程技术始终服务于人类文明的目标,我们在实践中就必须推广科学精神与人文精神、价值理性与工具理性相融合的新人文主义科学教育观。

加强科学教育过程中人文素养的融入,促进基因工程技术人才养成高尚的人文精神,完善其知识架构,能够极大地夯实人才基础,使他们在内心深处树立以人为本的理念,追求进步、向往和谐的人生理想。在科学实践上自觉地应用人文价值观念主导和支配基因工程技术的决策和选择,从而对基因工程技术的健康发展起到有效的推动作用。

3.强化生命科学家的社会责任,塑造基因工程师的行为范式

科技工作者对人类进步高度的社会责任感和道德责任感是科技进步的重要推动力。早在1974年,联合国教科文组织就在《关于科学研究工作者地位的建议》中讲到科学家的道德责任。在当今大科学时代,发展科学技术已经成为国家行为,科技工作者必须考虑科学技术的社会后果以及自身的社会责任。运用科技成果为全人类造福是科学家和技术工程师追求的美德。要实现“科学为全人类造福”的价值目标,迫切需要科学家和工程师自觉树立起新的责任意识。基因工程技术的新发展赋予生命科学家和基因工程师们以前所未有的力量,同时加重了他们的社会责任。基因工程技术在给人类带来福利的同时,还带来可以预见的和难以预见的危害甚至灾难,或者在给一部分人带来利益的同时而给另一些人带来了伤害。面对基因工程技术带来的诸多现实问题以及人们思想观念的变化,生命科学家和基因工程师作为生命科学知识最主要的载体和基因工程技术活动的主体,有责任、有义务树立科学良心和职业伦理道德,使基因工程技术为人类创造繁荣的同时,尽可能减少其负面影响。

在2002年4月召开的香山科学会议上,许智宏院士指出:“科学家自身的道德意识和伦理觉醒至关重要。面对生命科学研究可能带来的巨大经济利益,科学家要自觉地依据理性和符合人类利益的原则作出选择。任何科学技术的应用都有双重性,科学家有责任向社会说明技术的价值和可能带来的风险及危害”［7］。可见,科学良心是科技工作者内在的思想道德,是道德情感、道德认识和道德意志的具体体现,是科技工作者支配自己的科研工作为人类造福的道德支柱。因此,生命科学家要坚持不懈地加强科学道德修养,将自己培养成为有社会良心的责任主体。基因工程技术的健康发展有赖于基因工程师在实践中自觉处理好基因工程技术积极社会功能的正常发挥与其价值负荷、政治法律约束的关系,逐步形成一个既有利于基因工程技术发展又充分考虑其社会效应的、可操作的行为范式［8］。

4.重视技术评论,营造公众参与的良好社会舆论氛围

基因工程技术的发展需要良好的社会舆论氛围。社会公众的态度和心理承受程度是基因工程技术发展与应用的重要参量。在现代信息发达的社会中,一种新技术概念在社会的扩散,一种新技术成果在社会的推广,一种新技术产品在社会的应用,均离不开众多媒体强大的中介传播作用。一种技术在媒体宣传中的形象,将直接影响到社会公众对此项技术的接受态度。分析公众因基因工程技术的发展和应用而产生的社会心理问题,通过各种媒体开展富有成效的技术评论,及时引导并调适公众心理,对于基因工程技术的发展有着极其重要的意义。

在当今社会,没有公众科技素养的提高,在生命科学和基因工程技术研究中实现公众参与和顾及社会伦理道德将只是空谈。生命科学家和基因工程技术工程师在技术评论和公众心理调适中有着不可推卸的责任。他们有预测和评估基因工程技术社会应用的正负效应,对公众进行科学知识普及和技术风险教育的责任,并结合自身的研究进程负责任地与公众进行多方面的对话和交流,通过开展技术评论有效地缓解社会公众期待与紧张的心理状态,从而创造一个良好的社会舆论氛围,为争取公众参与搭建一个互动的平台,最终实现基因工程技术的人性化发展。

大众传媒在塑造基因工程技术的社会形象,促进公众理解基因工程技术的过程中有着广泛而深远的影响。媒体通过自己的宣传,既可以起到为基因工程技术的发展争取社会投资、社会支持的作用,也可能招来社会公众对该项技术的强烈抵制。媒体对基因工程技术的理解程度和价值取向将直接影响到公众的心理走向。因此,较为理想的技术评论应以正确理解科学技术为基础,以科学精神为灵魂,坚持社会效益优先原则和进步的方向性原则,使社会公众及时了解到基因工程技术的发展状况,切实维护公众的知情权和选择权。通过公众参与和民主监督,促使基因工程技术以尽可能符合社会秩序和人道的方式发展,最终实现生命科学研究和基因工程技术创新的人文关怀。

5.通过立法和制定科技政策进行必要的社会调控

在宏观层面,要处理好个人、社会和自然三者之间的关系,注意从社会整体效应和长期利益的角度对基因工程技术的发展作出调控;在微观层面,要着力营建科学技术发展与社会全面进步和谐一体的理念,使基因工程技术研发人员切实认识到自身的社会价值诉求。通过各方面的共同努力,使基因工程技术的发展实现更多的人文关怀,尽量减少其对社会利益的损害。具体说来,主要包括以下两个方面的内容。

其一,通过立法使基因工程技术在发展中趋利避害。制定有关法律和法规并不是阻挠基因工程技术的发展,而是对其进行积极引导和适当限制,由此争得充分的准备时间,以便人们能够充分估计基因工程技术发展的负面作用,建立一套可操作的制度和规则。为防止现代生物技术对人类生命个体的有意或无意的伤害和危及人类社会的发展,在发展生物技术方面一定要谨慎,要在严格的法律规范条件下有序进行。近几年,我国制定出台的《基因工程安全管理办法》、《农业转基因生物安全管理条例》、《人类遗传资源管理暂行办法》等,都是对基因工程技术发展进行规范所作出的积极努力。

其二,制定出合理的基因工程技术发展政策是其发展的重要条件。基因工程技术的发展关系到国家、民族乃至全人类的前途。在进行基因工程技术立法和制定政策时应十分慎重,不要使基因工程技术工作者和生命科学家们在从事研究时感受到过多的社会压力。只有在一个宽松、民主、自由的社会环境中,科技工作者的积极性、主动性和创造性才能够得到充分发挥,才会真正有利于生命科学和基因工程技术的健康发展。在制定基因工程技术发展政策时要充分考虑到基因工程技术的社会价值、社会心理影响等,最终实现基因工程技术与经济社会的协调发展。

若要从根本上解决政府、科技界、企业界和公众之间在基因工程技术发展方面的观念冲突,除了像技术哲学家M.邦格所设想的力争技术的民主控制,即公众参与所有大规模的技术规划之外还需要有整个社会的变革［9］。基因工程技术的发展和应用离不开社会的整体变革,需要通过适当的社会变革争得良好的社会文化环境。但是,这种有利于协调基因工程技术与其他社会领域冲突的社会文化环境,仅仅依靠基因工程技术本身的发展是无法营造的,这需要全社会的共同努力。

总之,我们希望在人文价值的积极导引下,寻求一种有利于基因工程技术健康发展的道路,让本性为善的技术发展得更为完善,创造一个美好的未来。

参考文献:

［1］陈凡,张明国.解析技术:“技术—社会—文化”的互动［M］.福州:福建人民出版社,2002:128.

［2］陈昌曙.技术哲学引论［M］.北京:科学出版社,1999:219.

［3］拉普F.技术哲学导论［M］.沈阳:辽宁科学技术出版社,1986:7－8.[LL][TPpz1,+2.6mm。2.5mm(5,4*2)%]

［4］高崇明,张爱琴.生物伦理学十五讲［M］.北京:北京大学出版社,2004:85－86.

［5］刘科.后克隆时代的技术价值分析［M］.北京:中国社会科学出版社,2004:208.

［6］张.萨顿新人文主义科学教育观［J］.自然辩证法研究,2005,21(1):97－100.

基因工程技术篇3

作者简介：王忠华（1972-），男，浙江开化人，浙江万里学院生物与环境学院，教授；斯越秀（1979-），女，浙江诸暨人，浙江万里学院生物与环境学院，讲师。（浙江 宁波 315100）

基金项目：本文系教育部双语示范课程和浙江省新世纪教改项目（项目编号：zc2010085）的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）04-0136-02

随着分子生物学的迅猛发展，基因工程实验技术已广泛渗透到现代生命科学的各个分支领域，成为生物技术和生物工程等专业的核心技术。[1-3]通过“基因工程实验技术”的学习，使学生了解基因工程的四大要素，知晓从自然界的生物中克隆所需目的基因的基本思路和策略，启发学生的思维，让学生熟悉从最基础的核酸、质粒的提取，到基因分离方法的确定、基因的克隆、鉴定、表达以及最终能获得目的基因的表达产物的整个过程；使学生对基因工程有一个全方位的、比较系统的认识。[4，5]通过一系列实验，加强学生的动手能力，提高其基本操作技能，使学生具备从事基因工程教学和科研的基本能力。

一、目前基因工程实验课程教学存在的问题

虽然基因工程实验课程的主要内容具有综合设计性和实践性强等特点，并且与农业、医药、环境、能源和食品等行业紧密结合，发展空间广阔。但目前基因工程实验课程教学也存在诸多问题。

1.贴近行业的实验项目缺乏系统的创新性设计

基因工程实验尽管开设时间较长，但实验项目注重基本技能训练，与行业结合不够，不能适应生物技术相关产业的发展需求；创新性项目成点状分布，不利于学生创新能力的系统培养。因此有必要增加一些研究性、行业相关性的项目，并根据学生需要开展不同层次、可供选择的实验项目，真正实现以生为本的教学理念。

2.教学方法不能充分发挥学生的主动性和创造性

传统的基因工程实验教学的基本模式是教师依据实验教学计划，安排每次实验的内容。实验前，教师先把实验内容和操作步骤完整地讲一遍，强调学生在实验过程中的注意事项，然后让学生做实验。学生实验时只需“依样画葫芦”，机械模仿、重复操作，该教学模式使学生始终处于被动地位，学生的主体作用和积极性都得不到充分发挥，难以激发学生独立思考和分析问题、解决问题的兴趣和激情。不能从主动探索中获得失败的经验和成功的体会，从而使学生失去了学习的主动性，抑制了个性发展，甚至泯灭了独立思考的意识和创新精神。[6，7]

根据上述问题，结合基因工程面向行业的特点和学生创新能力培养需要，确立了综合技能、工程应用能力和学科研究能力三个层次的实验教学目标（见表1）。

表1 基因工程实验的能力培养层次及培养途径

能力层次 具体能力描述 拟培养途径

学科研究能力 利用基因工程技术进行新产品开发；培育转基因新产品；开拓新产品、新工艺；利用基因技术分析解决问题能力；创造性思维能力 开放创新性项目训练

工程应用能力 核酸与蛋白质提取工艺参数优化能力；基因工程产品产量与品质参数优化能力 工程性项目训练

综合技能 核酸分离纯化能力；PCR操作技能；质粒连接、转化与筛选技能；基因及其表达产物检测技能 综合性项目训练

围绕不同能力的培养目标，本文从项目设计、教学方法与考核方式改革三个方面对基因工程实验改革进行了探索与实践，同时对改革的初步成效与存在的问题进行了总结与讨论，以期为同类研究提供参考。

二、实验项目设计

为了实现上述不同层次的能力目标，根据以能力培养为主线的《基因工程》三级训练体系鱼骨图（见图1），设置了三个层次的实验项目，其中综合技能训练以原有的项目为基础进行优化；而工程能力训练和开放创新训练项目则为本课题的改革重点。项目主要来自教师科研和学生创新创业项目，拟设置的项目详见表2。

表2 部分实验项目一览表

项目类型 项目名称 备注

综合技能

训练 质粒DNA的提取、酶切及其产物的凝胶电泳 原有

DNA酶切产物的纯化、重组质粒的连接 原有

大肠杆菌感受态细胞的制备、转化及筛选 原有

质粒DNA的分离和鉴定 原有

PCR扩增技术及其扩增产物的检测 原有

工程能力

训练 溶藻弧菌外膜蛋白OmpU的克隆与原核表达 新增

碱性磷酸单酯酶基因的定位、克隆与表达 新增

富锌功能水稻品种特性改良 新增

明胶植物源替代物关键参数优化 新增

开放创新能力

训练 葡萄不同品种的ISSR分析 新增

转抗螟虫基因蔺草新种质的培育 新增

浙贝母分子身份的鉴定 新增

富锌水稻分子指纹图谱分析 新增

根据不同行业现状，教师先拟定了一些具有行业生产应用前景的目标蛋白或产物（如外膜蛋白、碱性磷酸单酯酶和白介素等）布置给学生，并将实验方法和重要参数告诉学生，然后要求学生查阅相关文献和资料，设计实验方案并提交，指导教师审核通过后进行实验，最后对实验结果进行分析与讨论，形成总结性材料。以生物制药行业外膜蛋白（Outer membrane protein，简称Omp）为例，其免疫保护力远远高于灭活全菌疫苗，有望作为高效疫苗的重要成分，通过生物工程技术大量生产应用于海水养殖动物疾病的防治。由此可将“溶藻弧菌外膜蛋白OmpU的克隆与原核表达”作为设计应用性实验。涉及的重要参数有DNA分离纯化参数、PCR扩增体系和程序参数、不同载体构建参数和不同表达产物检测技术参数等。通过这个层次的训练，让学生用学到的基因操作技术（核酸提取技术、引物设计技术、载体构建技术、基因检测技术、表达产物检测等）去解决具体的行业问题，培养学生的创新能力和行业应用能力。

开放创新训练项目围绕教师科研、大学生新苗人才计划、大学生创新创业项目、学科竞赛等进行，如特色经济和药用植物（蔺草、葡萄、浙贝母等）及海洋生物（中华鳖等）的分子身份与种质资源鉴定、绿色荧光蛋白在生物医药与现代农业中的应用等。主要是采用基因工程实验技术解决当前生产实践中遇到的科学问题，使学生在掌握先进的、应用性强的专业综合技能的同时，提高自己的科研能力、创新意识、创新能力。

三、教学方法改革

对于综合技能训练项目，采取虚拟实验与实战操作相结合的形式，要求学生全程参与实验过程，学生必须在实验前进行预习，然后反复进行虚拟实验（购置相关软件），最后进行实战操作，实验结束后写出实验报告，并对实验结果进行班级讨论，最后由教师进行相应的点评，使学生了解出现不同实验结果的原因及解决办法。这种实验教学方法既有利于提高学生对实验内容的兴趣，使学生牢固掌握基因工程操作的基本过程与技能，提高实验教学效果，又有利于培养学生的自主学习能力，进而提高学生分析问题与解决问题的能力。

对于工程能力训练和开放创新训练项目，采用“自主设计式、开放式”实验教学法。即要求3～5位学生组成课题小组，确定小组感兴趣的课题，或根据教师提出的实验目标查阅资料，设计实验方案，并提出申请和实验预约，经教师审批后，利用开放实验时间完成实验，最后递交实验报告，并书写实验总结或论文。鼓励学生从行业调查入手，自行选题、自行查阅文献、自行拟就实验方案、自行备齐所需试剂并进行实验。允许学生分多次来实验室完成同一个实验项目，允许学生对同一个实验项目采取不同的实验方法进行实验，如核酸提取可采用酸法，也可采用碱法、SDS法、CTAB法等。同一种方法还可在不同提取条件下进行，如水浴温度、水浴时间、离心转速、离心时间等。自主设计实验突出了学生的主体地位，有利于激发学生的学习兴趣与激情，有利于培养学生的创新精神和实践能力。

四、考核方式改革

为提高实验教学效果，适应创新性人才培养的需要，必须建立和完善一套以创新能力培养为重心的既重过程又重结果的实验课程考核新模式。

在对综合技能训练项目进行考核时，采用全程性评价，实验预习环节的评价可培养学生的自主学习能力，实验准备和过程环节及实验操作考试可提高学生的动手能力和专业技能，而实验笔试环节主要考察学生对专业知识的掌握情况，为学生开展创新性活动奠定了坚实的专业基础。

对于工程能力和开放创新训练项目的评价，主要是从查阅资料和设计环节、实验参与环节、实验结果和总结环节等方面来考核，重在提高学生的综合素质，如口头表达能力、专业操作技能、文字组织能力和组织协调能力等。对于有创新部分的学生要给予加分与奖励。这种全方位的成绩评定方法既能反映学生的实际水平和能力，又能调动和提高学生学习的主动性和积极性，对提高学生运用理论知识解决实际问题、提高实际操作能力和创新能力都有积极的意义。

五、改革实施初步成效与物化成果

本改革以浙江万里学院生物与环境学院生物技术和生物工程专业2009级、2010级学生为课程改革实施对象，直接受益学生数为200人/年。由于本改革能紧密围绕学生综合能力的培养，采用以学生为主体、教师主导的教学方法，教学内容实用且能紧跟专业前沿，因此，较好地培养了学生的自学能力、动手能力、创新能力和团队合作精神。

近两年来，生物技术、生物工程专业学生参加课程组教师相关科研项目的有50多人次；完成相关校级创业创新基金项目或校科研基金项目近10项；获浙江省科技厅“新苗计划”资助项目2项；获浙江省“挑战杯”课外科技作品竞赛二等奖1项；获浙江省大学生生命科学竞赛优胜项目1项；学生在校期间公开发表与课程相关学术论文8篇。

通过对毕业生综合表现的跟踪调查，发现学生在所进行的毕业实习中，表现出较强的基因工程操作能力、实验组织能力和设计能力，一定的创新精神和良好的合作精神，受到了用人单位的一致好评。考研学生在复试中，较强的基因工程实验技能受到了浙江大学、厦门大学等院校教师的肯定。

六、存在的问题及解决办法

课程组全体成员清醒地认识到课程教学改革与推广是一项艰巨的任务，它需要教师着眼于现实建设、着眼于未来发展，不断更新内容，不断改进教学方法，使项目始终保持可持续的高水平的发展。项目的后阶段任务与计划如下：

首先，继续完善教材建设。通过学生的试用，提出相关的修改意见，对基因工程实验技术教程进行修订，以更好地满足学生发展的需要。并根据教材适用对象进行推广，增加辐射面。

其次，在已有项目的基础上进一步设计新的实验项目，建立相对稳定的自主设计实验项目库及操作规范。

再次，完善开放式的管理制度与全程式参与的考核办法。

最后，加强与兄弟院校的交流与学习，增加辐射面，提升示范作用。

参考文献：

[1]邢万金，扈延茂.本科基因工程大实验教学改革的实践和体会[J].生物学通报，2007，42（2）：48-50.

[2]陈鲁勇，孟和，许文平，等.分子生物学实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2008，27（12）：121-122.

[3]杨海灵.分子生物学实验教学改革的探索与实践[J].成都大学学报（教育科学版），2008，（4）：70-71.

[4]高凤山，许崇波，刘庆平，等.基因工程开放实验中的几点体会[J].科技创新导报，2009，（3）：213-216.

[5]王文锋，范雪晖，穆灵敏，等.生物技术专业基因工程实验教学的改进与实践[J].新乡医学院学报，2009，26（1）：99-100.

基因工程技术篇4

中图分类号：F32 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2014）03-181-01

近年来，生物技术的发展日新月异。自从1983年首次获得转基因植物以来治污工程技术研究进入蓬勃发展阶段。目前，植物基因工程爱农业生产上的应用深刻影响到农业生产的方式和效益，在解决人类所面临的环境恶化、资源匮乏等问题方面显示出巨大的作用。

一、植物基因工程在农业上的应用现状

从1986年美国和法国首先在进行以耐除草剂标记基因的转基因烟草田间试验到1997的12年间，全球大约进行了25000次转基因作物的田间试验，涉及10个国家、60种作物、10个性状。基因工程的发展极为迅速，其在农业上的应用主要有以下几方面。

（一）在优质丰产及综合性状改良育种上的应用

作物的丰产优质一直是人们所追求的目标。基因工程育种的主要目标就是优质丰产育种，90年代前在农作物上的应用广泛，且主要是提高农作物的产量，近期则侧重于提高品质，如：美国科学家据此提高马铃薯淀粉含量达20%-40%，最高达到40%-60%.用反义基因技术培育出了极耐储藏的番茄，这种番茄采收后可置于室温下2-4个月任然保持绿色，植物转基因技术的应用使的反季节蔬菜备受欢迎。

（二）在抗性基因工程上的应用

植物病毒和虫害往往使农业生产产量蒙受严重损失，农作物损害的三分之一可归咎于病害，而植物虫害也使全世界每年大约损失数亿美元。基因工程的发展为培育抗虫害的作物提供了新的方法，从而开辟了植物抗虫害育种的新时代。利用基因工程手段培育康虫害作物品种可克服常规育种的不足：1.它不仅利用存在于植物中的抗病虫基因，还可以利用某些动物、微生物中的抗性基因，将其从组到植物染色体上，并使之在植物体内特定地遗传及表达，从而产生抗病虫害性状，因此基因资源非常丰富。2.该性状具有连续性和整体性。3.育种周期短，成本低。4.利用基因工程培育抗病虫作物品种还具有不污染环境及抗病虫物质不易被环境所破坏的优点。

（三）在非生物胁迫育种上的应用

通过化学方法来控制杂草已成为现代化农业不可或缺的一部分。除草剂的年产量和销售量已经跃居农药之首。除草剂的应用情况取决于作物对除草剂的敏感性、除草剂的性质和施用除草剂的花销，这就限制了这些除草剂的应用。耐除草剂的转基因植物的出现，不仅扩大了现有除草剂的适用范围，而且还影响新型除草剂的设计和使用。近年来，关于除草剂模式和生物中存在的除草剂的抗性机理研究，为植物耐除草剂的基因工程奠定了坚实的基础。目前，耐除草剂的基因工程主要有两种策略：（1）修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂不敏感或促其过量表达以使植物吸收除草剂后任能进行正常的代谢。（2）引入酶或酶系统。

这两种策略都已成功的应用。如今已培育出了耐草甘膦和草铵膦的作物。

（四）在植物医药基因工程上的应用

在国际上植物基因工程研究的一个新发展趋势就是医用转基因植物生产药物。目前，这方面的成就主要表现在两个方面，一是成功的在植物中表现抗体，二是成功的用植物来生产某些动物的疫苗。植物抗体还可以避免由于动物自身所患某种疾病通过抗体再传染给其他的人畜的危险。同时，植物生产的抗体还可以以种子的形式大量储藏并且便于运输。

二、植物基因工程在农业应用上存在的不足

（一）基因工程本身的发展局限

目前，已获得了许多植物的转基因植株，但实际上都是经过了大量的重复试验而得到的几个转化体克隆，特别是主要的乔本科粮食作物转化率更低，成为植物基因工程发展的主要限制因素。如今乔谷类粮食作物高频再生受体系统中存在的问题更为突出。

（二）植物基因工程与农业资源遗传多样性保护

现代农业在选择良种的同时已不知不觉的淘汰、丢弃了大量所谓的低劣的原始品种，造成了农业遗传多样性的极大损失。依靠植物基因工程技术能够创造在逆境中生长并且优质的“超级品质”，从而有可能加剧农业资源多样性的单一和匮乏。因此必须把目的基因开发利用与生物基因文库保存有机地结合起来。

（三）基因工程与病虫抗药性

基因工程技术篇5

引言：

市政工程是与人类日常生活联系最为密切的活动，比如，新修建的道路桥梁、下水管道工程等等，涉及到人类生活的各个方面。所以，市政工程技术的好坏直接关系到工程的施工和建设，技术水平的高低也直接影响着工程的质量。市政工程建设的质量直接关系到最基层民众的切身利益。最近几年伴随着城镇化进程的加快，很多市政工程纷纷上马，但是工程质量却令人堪忧，各种生产安全事故层出不穷，给广大人民群众的生命财产造成了巨大损失，严重影响了人民的生活。

一、市政工程施工技术中常见的通病分析

随着国家城市化的推进，市政工程迅速的发展，但是质量问题却不容乐观，近年来一些质量事故频发，如桥梁垮塌，路面出现大面积沉陷，对人民群众的生命财产安全造成严重威胁，也给国家带来不良影响，因此，市政工程质量不容小视，对市政工程施工中的一些常见通病应提起足够的重视。

（一）施工材料质量不达标

建筑材料的质量对市政工程的质量而言也是极其重要的，市政工程的使用年限，工程预算的多少，都是由材料所决定的。将质量不达标的施工材料应用与市政工程建设，不仅会严重的影响工程建设的质量，同时还会极大的缩短建筑物使用的寿命，严重者可能会导致重大事故的产生。因此，加强施工材料质量的管理，是有序实现工程施工目标的重要前提条件。

（二）工程检查程序缺乏规范性

市政工程项目一般需要竣工以后进行自检，自检合格以后才能投入使用，这个自检的过程同时也是工程质量检查程序发挥作用的重要领域。但现阶段来讲，我国质量保证体系还不够健全，且质量监管的力度也比较薄弱，现有的质量检查机构和自检机构没能发挥其应有的作用。提高工程施工质量不能仅仅依靠施工企业的自觉性，同时还要不断强化工程施工质量检查的力度，完善工程质量检查程序的规范性。

（三）施工测量工作不够仔细

施工测量存在与工程建设的每一个环节，贯彻于市政工程施工的全过程。一项市政工程建设项目的按质完工与施工测量是密不可分的。施工测量是市政工程项目不可或缺的一部分，精密的设计图纸转化成实体，需要科学准确的测量工作作为基础，虽然有些错误不起眼，但是也有可能造成不可挽回的经济损失，甚至是出现人员伤亡。在工程施工过程中，实际施工尺寸与设计标准的一个微小的差距，都有可能导致巨大的损失施工测量工作不仔细，有可能使得原本的设计结构出现位移，埋下安全隐患，或者是导致施工材料的浪费，使得工程预算超标。

（四）机械设备不完善

要想实现市政工程机械化，施工所用的机械设备是必不可少的。施工时应按照需要选取相应的机械设备，如起重机、检查测量仪表设备及所需型号的脚手架模板等。不合适的机械设备会影响工程质量，容易发生事故。如在公路施工时，局部无法使用大型的压路机，只好使用小型压路机。但是小型压路机的重量较轻，压实效果不好，便会造成路基不稳。在车辆的碾压下就会出现路面开裂和下沉的现象。

二、针对市政工程存在的通病的防治措施

（一）减少测量误差，防治测量错误

应该配备一群能力强的技术性人员，设置专人专项，准确无误的完成测量任务，在自检自测这一工序中应提高要求，偏差精度比允许误差再精确50%。施工放样要结合地质条件，按照设计要求进行放样，并由专业的工程师复核复核要求后再进行施工。要准确测量，使用精确的仪器，按照施工要求认真计算，减少原材料的浪费。

（二）严把原材料质量关

市政工程所需要的原材料应经过专业检测，控制材料设备各项技术性能指标、检验测试指标与标准要求相符。所用原材料要有相关单位及质检部门的产品合格证和材质力学试验报告等资料，管材外观整洁光滑无明显缺陷。材料进场时要进行验收程序，检验人员要严把关，检查原材料的表面、性能、质量、重量，并检查质量合格的资料。安装前应再进行检测，若发现问题应及时上报，要求更换或经过有效处理后再使用。

（三）根据需要选择设备，引进国内外先进的设备

市政工程所需要的各种大型设备，如起重机、压实机、专项技术设备、专业的检测仪器，应根据工程所需要的性能、型号，使用操作要求择优选择，不能随便使用。对于模板和脚手架，还应按设计及施工要求进行专项设计，要保证实际方案合理，保证制作质量合格。引进国内外的先进工程设备能够使市政工程效率更高、质量更好、污染更小、节省人力。

（四）制订和采用先进合理的施工工艺

各单位、分部或分项工程开工前应细致考量地质条件、气候条件和施工环境，全面分析工程特征和工程技术关键等条件后，找到工程施工的难点和重点，各个击破，找到应对措施。工程师对施工组织的合理性要严格进行把关，然后制定出合理有效的包括施工工艺和施工方法的施工技术方案和包括施工划分、施工流向及劳动组织的组织方案，确定本次工程要采用的技术、设备、材料和工艺。

（五）严格控制工程质量检查程序

要提高市政政府监督力度：①应将政府质量监督推向社会化、市场化，将市场资源进行合理有效的配置，提高政府监督的有效性；②要让政府市政工程质量委托行为规划化、法律化，要成立专门的管理机构；③要将质量标准完善化、加大监督力度和处罚力度。在施工过程当中，要有监理工程师按照施工技术规范，对编号的施工组织方案和计划进行审核，对施工方案的合理性严格把关，对关键部位和重点工序进行旁站监视。工程完工后要按照工程质量检验方法进行自检，然后国家质量标准管理部门再进行验收。国家质量标准管理部门应按照相关规定对工程进行检测，不能徇私枉法，与建筑单位、施工单位串通一气。质量验收标准也应该随着市政工程建设的科学发展和需要，及时修改，上报给相关单位进行复审和修订。

（六）牢固树立质量第一的责任意识

质量是工程的生命线，建筑施工单位和工程监理单位对施工质量的重要性有一个充分的认识。要树立质量第一的责任意识，施工单位要严格按照施工规范进行施工，监理单位要严格按照有关要求进行监督管理。各级施工责任主体都要强化自己员工的质量意识，要对全体施工人员进行教育培训，务必使每一个人都能明确工程的施工技术规范，并进行严格的考核，使他们严格按照施工技术规范进行施工作业。

三、结束语

市政工程技术存在的通病是可以预防和消除的，只要能够总结出市政工程存在的通病，找到发生问题的原因，在施工时有针对性的进行控制和解决，就可以保证工程质量，使我们的市政工程更加完美，质量更加好，使用寿命更加长。施工单位、建筑单位和政府应该提高内部员工的素质，强化质量意识，加强监管管理制度，从而保证市政道路施工质量实现高标准和高要求。工作人员也要结合自己的实践经验，结合相关的先进技术，不断总结经验，以便更好的解决施工过程中出现的各种问题。

参考文献：

[2] 柳勇，抓好市政工程项目进度管理的几点意见[J] 当代建设，2012，（3）：76D78

基因工程技术篇6

Principles and Techniques Teaching and Reform

CHEN Changming

（College of Horticulture， South China Agricultural University， Guangzhou， Guangdong 510642）

Abstract Plant Genetic Engineering Principles and Techniques is a plant related graduate of an important basic course， the article reviewed the current postgraduate course in practice teaching reform， analyzes the existing problems. According to the characteristics and horticulture graduate personnel training requirements of plant genetic engineering， it is proposed to improve the quality of teaching practice teaching methods and measures to improve the practical teaching system to improve the ability of students to acquire knowledge and innovation.

Key words graduates; Plant Genetic Engineering; teaching reform

0 引言

基因工程是二十世纪八十年代在分子生物学和分子遗传学的基础上发展起来的一门新兴学科。它的主要研究内容是体外将核酸分子插入质粒或其他载体分子，构成新的遗传物质组合，并将其转化到原先没有这类遗传因子的寄主细胞内，且能持续稳定地表达和遗传。因此，应用基因工程技术，人们可以按照自己的主观愿望，创造出自然界原本不存在的新生物类型。科研人员正是利用这一特征，已在提高农作物产量，改善品质，增强抗逆性和抗病虫害的能力等方面取得令人瞩目的成就。园艺作物主要包含果树、蔬菜、观赏植物三大类经济作物，基因工程在园艺作物品种改良，关键基因的发掘，种质鉴定等方面有着重要的作用，如今很多农业院校园艺系相继开设了研究生的园艺植物基因工程原理与技术课程。

1 研究生基因工程原理与技术课程教学与实践改革现状

为了适应现代生物技术的飞速发展和达到培养高素质科研人才的要求，基因工程原理与技术课程已被设置为包括生物技术、生命科学、生物工程在内的生物相关专业、医学专业及农林专业本科生和研究生的必修课。由于基因工程技术在生物科学研究中的地位举足轻重，在众多综合院校和农业院校都开设了基因工程类课程，对基因工程类课程改革做了许多研究工作。阮小蕾等探讨了本课程在传统的理论和实验教学中存在的不足，结合笔者的教学经验，在教材建设、教学内容的改革与建设、实验配套的硬件与软件建设、实验教学安排等方面进行了探索，总结出了一套行之有效的理论和实验教学方法。姜大刚等对研究生基因工程实验教学改革进行了探讨。提出了以教学大纲为指导开展教学，做好课程规划;构建“和谐课堂”，重视教学效果;教学内容的与时俱进和不断充实完善;重视师资队伍建设，发挥骨干教师的模范作用;科研内容的渗入和应用等观点。马婧等针对园艺专业研究生的特点和人才培养要求，提出了根据课程性质，合理安排课程时间，针对专业特点，选择理论教学内容。并探讨了实验教学实践的方法，提出了采用小班教学，“高带低”的辅助教学模式。

2 园艺研究生植物基因工程原理与技术课程教学与实践存在的问题

园艺植物基因工程原理与技术是针对园艺专业低年级硕士、博士研究生的一门专业选修课程，包括基因工程原理讲授和实验技术操作两个部分。以笔者所在的华南农业大学园艺学院为例，该课程是针对园艺相关专业（包括果树学、蔬菜学、花卉学、园艺产品采后科学、茶学）低年级硕士和博士研究生开设的一门专业选修课程，该专业生源大部分为园艺专业本科毕业生，同时存在一些跨专业考研的与生物不相关专业的学生，他们在本科阶段没有学习过基因工程、分子生物学、植物生物技术等相关知识，相对来说，存在学生基础知识薄弱、专业背景复杂、研究方向多样等因素，这为园艺植物基因工程原理与技术课程在园艺专业研究生中的教学带来了一定的困难。除此之外，开设时间短，课时少，一些学校的实验条件有限等现实情况也成为了该课程开展的制约条件，另外由于很多同学以前没有做过分子生物学方面的实验，对基因工程实验的操作非常生疏，因此也必要对他们进行特别的指导与教学。针对以上问题，该课程应结合专业特色和教师个人科研工作，让研究生掌握一定的基因工程技术，为今后的研究和生产工作奠定基础，本文从课程的理论体系教学和实验设置等方面提出了课程改革的措施。

3 研究生园艺植物基因工程原理与技术课程教学改革措施

3.1 设计合理的园艺专业研究生植物基因工程原理与技术理论教学内容

园艺植物基因工程原理与技术虽然以实验操作为主，但离不开基本原理知识的讲述，传统的基因工程理论知识体系庞大而复杂，在有限的课时里（设计为30个学时），讲授者很难将所有相关知识一并传授给学生。因此挑选合适的讲授内容就显得尤为重要了。园艺专业研究生的研究对象主要为果树、蔬菜和花卉，运用植物基因工程技术的主要目的是对植物某一性状进行改良。所以在课程内容选择上应该以植物基因工程所要解决的主要问题为导向，带着问题和目标选择授课内容。讲授侧重于植物基因工程的相关内容，重点讲解核酸提取，目的基因的克隆，植物表达载体的构建，重组子筛选，农杆菌介导的转基因方法等内容。通过这些内容的教授，学生就可以掌握在植物基因工程研究中所需要的基本理论知识，为将来从事相关的科学研究打下基础。随着现代基因工程技术的快速发展，基因工程的技术更新很快，除了基本的基因工程原理知识，也需要及时获得最新的用于植物基因工程，尤其是适用于园艺类植物基因工程的新方法和新技术，并整合到教学内容中，如最近出现的可用于园艺植物基因沉默的新技术TALEN和CRISPR/Cas系统等，与时俱进地更新教学内容，将新知识、新理论、新方法传授给学生。

3.2 合理安排实验内容

研究生教育应以科研为目标，园艺植物基因工程原理与技术课程的学习就是为研究生将来进行植物基因工程相关的科研活动打基础的，我们的课程教学与设计也要以园艺植物研究为导向，巧妙进行实验设计，合理安排实验内容。植物基因工程相关的实验方法和技术非常多，应选择适合园艺专业研究生的实验内容。选择内容的标准主要有三个方面：第一，实用性原则，现在我们园艺学院科研项目所需的基因工程操作主要有基因克隆、载体构建、表达分析、基因遗传转化等，所以我们着重从这些方面入手，设计实验，让学生对将要从事的基因工程方面的实验有一个整体的认识;第二，创新性原则，基因工程技术发展了这么多年，出现了很多新的技术，然而在我们的实验教学过程中，一直沿用最基本的实验操作模式，因此在现有实验的基础上加上一些近年来新发展的技术可培养研究生科研上与时俱进的思维，如我们可在实验的内容加上生物信息学的内容，或者学生采用电子克隆技术得到的基因序列，设计扩增引物，用PCR的方法扩增，并送往公司测序，然后分析序列，以培养学生独立思考与探索的意识，而且现在用的实验指导书，实验技巧与知识已经陈旧，有必要增加新的基因工程操作技术到本课程的实验指导书中;第三，合理性和可操作性原则，园艺研究生有别于其他生物专业的研究生，他们的生物技术，生物化学以及分子生物学方面相关知识比较薄弱，所以在实验过程中的实验内容及时间安排应循序渐进，合理有序，首先从学生们易于接受的DNA提取、PCR以及凝胶电泳入手，再进一步到载体构建及基因表达，实验操作过程中分组进行，每组4～5人，每一组由一个实验经验丰富的高年级研究生任指导组长。

3.3 理论联系实际，开展科研训练，探索原理讲授与实验技术操作最佳结合方式

基因工程技术篇7

地基是建筑工程中的基础结构，在整个工程施工中占据重要的位置。尤其是在建筑业快速发展的形势下，对于建筑的质量有了更高的要求。地基需要承载地上建筑的所有荷载，并且还要受到来自地下各种因素的影响，所以在地基基础施工中，需要加强对施工技术的提升，保证地基的施工质量，为整个建筑的施工质量打下坚实的基础。以下就建筑地基工程施工的问题及施工技术控制进行了探讨分析。

一、建筑基础施工中常见的质量问题

建筑基础施工中常见的质量问题主要有：（1）基础标高偏差。当基础砌至室内地平（±0.00）处，常出现标高不在同一水平面。基础标高相差较大时，会影响上层墙体标高的控制。（2）基础轴线位移。基础的轴线位移多发生在建筑工程的内横墙，这将使上部墙体和基础产生偏心压，影响整体结构的受力性能。（3）基础防潮层失效。防潮层开裂或抹灰不密实，不能有效地阻止地下水分沿基础向上渗透，造成墙体潮湿。

二、建筑地基工程施工中存在的问题

1、地基沉降。地基的沉降主要与地基的土质以及外部压力有关，如果地基的土质可压缩性较强，那么在受到上部建筑压力的作用下，会造成整个建筑以及地基的沉降。当外部压力过大时，会将地基土中的水分以及空气挤出，在沉降量不符合规范的要求下，就会导致整个建筑物出现沉陷，严重的情况下可能会导致倒塌。

2、地基承载力设计不足。在建筑地基设计时，承载力是重要的影响因素，应该根据整个建筑的使用性质以及压应力的大小，来合理地设计地基的承载力。当整个建筑所产生的压应力小于地基的承载力时，整个建筑是安全的，但是如果压应力超出了地基承载力的范围，则会造成地基的沉陷以及侧移，严重威胁到整个建筑的安全。

3、土坡失稳。土坡失稳主要是由于土质状况不佳、土坡结构被破坏，或者是受到外界振动、地下水作用的影响下而发生的移动现象，进而影响到整个建筑的稳定性。

三、建筑地基工程质量问题产生的原因

通过对建筑地基工程出现的质量问题分析，笔者认为主要有以下阶段的原因，勘察阶段，设计阶段以及施工阶段，下面对其进行简要分析。

1、勘察阶段。在进行地基设计之前，需要对施工现场进行详细的勘察，对其地质水文状况，气候条件以及周围构筑物的状况等进行详细的调查取证，然后结合实际条件制订出合理的设计方案。但是在实际执行时，很多的勘察单位工作不认真，没有按照规范的标准要求进行细致的勘察，孔深不到位，或者是抄袭相邻的地质报告，种种行为导致勘察结果的不准确性，不利于设计工作的有效开展。

2、设计阶段。设计是施工的基础，在施工阶段都是完全按照设计图纸执行的，所以设计阶段具有非常重要的意义。有些设计单位对于地基的沉降量没有进行合理的计算，在沉降缝方面没有进行合适的设置，或者是对于基础的刚度没有合理设置，导致基础刚度不足，在后期使用中会出现沉降或者塌陷等现象。

3、施工阶段。施工阶段是决定地基施工质量的关键阶段，也是地基成型的主要环节，由于施工质量不合格会对整个建筑的质量造成很大的影响。有些施工单位为了降低施工成本，对于施工材料的质量没有严格把关，在施工中偷工减料，导致工程质量受到严重的影响。由于施工队伍的质量意识不高，所以没有严格按照施工规范执行，砂浆的强度偏低、灰缝不够饱满，断砖应用的不够合理，严重影响到地基的施工质量。

四、建筑地基工程施工技术的控制要点

建筑地基的施工技术方法主要包含夯实法、换土法及注浆加固法等。

建筑地基工程施工，首先应进行测量定位环节，由施工单位依据试夯确立夯点布置图并进行逐一测放环节。同时在强夯开始之前应用推土机进行两次预压，以确保场地平整。接着应对场地的工程进行细化测量，确定夯点的布位是否符合测量放线的确定点。倘若地基地下水位偏高，则应在地基表面铺设半米至两米厚的中度或较粗的砂石垫层，也可采用令地下水位有效降低的方式，严防地基开挖设备的下降，并有效抑制强夯过程产生孔隙导致的水压上升。在进行分段施工环节，应按照由边缘到中央的夯实方向，由一边发展向另一边。每次夯实完成一遍后，应再次用推土机对场地进行整平处理，在放线定位后可继续进行下一次的夯击施工。该施工技术的加固顺序应遵循先深后浅、先对深层土进行加固，而后依次进行中层图及表层土的加固夯实，当整体完成一遍后再次履行一遍低能量的满夯施工，如有条件还可用小锤进行二次锤击施工。

在夯击过程中应按照事先实验确定的相关强夯标准参数科学进行，保持落锤的平稳以及夯位的准确性，对坑内出现的积水应及时予以排除。当夯击地段中含有水量较大时，则应先进行砂石的铺设后再进行夯击。在每夯击完成一次后，应用新土或就地取材的用周围土将夯击处填平后再进行后续的夯击施工。在注浆施工环节，首先应对施工现场的钻孔情况进行深入实地的勘察记录，同时在硅化加固涂层之上应预留厚度为一米的不加固层，有效防止浆液的上冒现象，且在必要时还应进行夯填素土或采用打灰土层的施工方式。在浇灌浆液的环节应将其压力控制在0.2至0.4兆帕及0.8与1兆帕范围内。同时，在涂层加固环节中一般应采用自上而下的流程，倘若土层渗透系数随着深度的增加不断增大，则应采取自下而上的施工方式进行。而当相邻土层拥有不同的土质时，应对具有较大渗透系数的土层先进行加固，并应定期抽查浆液中的配比及其主要性能指标是否合理、注浆施工的顺序是否科学、注浆孔径、孔位、孔深及施工过程中的压力值是否满足相关要求标准。另外应在孔位平面图中编好相关号码的已完成注浆孔位进行细化标记，注明其钻孔施工的确切日期，从而有效避免出现漏孔浇注的现象。倘若在施工过程中发现地基表面或位于附近的建筑物出现变形情况，应立即停止注浆施工，并全面核查引发该现象的成因，有效调整注浆参数，确保地基施工各项环节的顺利进行。

结束语

在地基施工中，应该根据每个地方的不同特点，制订适宜的施工技术方案，以保证施工质量，为整个建筑的施工质量打下坚实的基础。建筑地基质量不合格而出现了建筑裂缝以及塌陷等问题比较常见，严重危害到人们的生命安全和社会的稳定。建筑工程质量的好坏及安全性与建筑地基基础质量息息相关。地基基础属于隐蔽性工程，如果在施工时没有控制好质量，一旦竣工完成后则难以检查出来，则会导致整体建筑存在安全隐患。所以在建筑地基基础工程施工时，要制定完善的施工管理体系，加强监督管理，需要严格对其施工质量进行控制。

参考文献：

基因工程技术篇8

建筑工程质量通病较多，为了避免和减少质量问题；高层建筑工程不均匀沉降易造成建筑物损坏，并且影响其使用功能，轻者房屋墙体裂缝，重者使房屋倾斜，严重者导致房屋倒塌。而高层建筑工程设计、施工相对较为简单，因而开发、设计、施工监理等相关单位的重视程度较低，较易发生不均匀沉降。为了保证工程质量，需认真分析高层建筑工程不均匀沉降的原因与解决办法

1 造成不均匀沉降的原因

1.1 设计方面因素

设计人员不重视对勘探资料的分析。如地基土承载力取值偏差较大；选用的地基处理方法不当，针对性差；建筑设计与结构设计不协调。当建筑物各部分的载荷、刚度、平面形状差异大时，未相应地设置变形缝；对纵向长度较长的住宅楼工程，设计时未验算地基与基础和建筑物的整体强度和刚度及稳定性，造成建筑物的纵向刚度小，抵抗差异沉降能力较差。

1.2 地质勘探因素

勘探单位和人员对勘探工作不够重视，不按勘探程序分阶段勘探；勘探点、钻孔深度、土样数量不足；勘探点布置不合理，随意性大，点位代表性差，取土仪器与方法不标准；导致勘探资料具有缺陷，造成后期设计失误，容易引起后期建筑工程不均匀沉降。

1.3 施工过程中的因素

地基加固、基槽开挖时，如果发现有松土坑、墓穴、井、旧路基等局部过硬或过软的情况，或发现暗洞等不良地基土的深度和分布范围与勘探资料有误时，有些施工单位技术力量薄弱、管理人员责任心不强、单纯追求施工进度，或错误地认为局部坚实土体的允许承载力超过周围土体可以不作处理，因此给建筑工程埋下不均匀沉降的隐患。

1.4 沉降观测因素

相关规范对施工过程和竣工后的沉降观测作了详细的规定。但是在实际工作中，有关人员对该项工作不重视，不定期观测，观测点设置不合理，或仪器精度超差等原因造成对沉降不能做出科学的分析和判断，带来建筑工程沉降观测数据不精确。

通过以上分析，可以看出，高层建筑发生不均匀的原因众多，但也较为简单。究其原因是由于高层的设计、施工相对简单，而开发、设计、施工、监理等单位重视程度不够，技术力量薄弱，管理漏洞较多造成的。如果能进一步提高工程技术水平，加强工程管理，才能控制和减小建筑工程不均匀沉降。因此，作好地质勘探和竣工后的观测是非常重要的，可以从设计前和竣工后的两个部分预防沉降，下面主要从设计和施工方面分析预防建筑工程不均匀沉降。

2 高层建筑不均匀沉降处理

2.1 资料准备。

（1）建筑物基础工程勘察与沉降观测资料。仔细分析高层建筑物基础工程的勘察资料，在确定加固方案前，对于基础土层分布、土体性质以及地下水位等地质水文资料进行详细深入的了解。通过了解分析建筑物沉降过程，明确沉降速率以及不均匀沉降的发生及发展规律。

（2）高层建筑物的上部结构与基础设计资料。分析建筑物结构设计资料，明确基础结构形式，荷载分布以及结构强度。对高层建筑物已经存在的裂缝或者倾斜进行调查研究，了解其分布情况以及发展态势，制定施工处理方案，明确施工处理方式。

（3）周边建筑及邻近荷载。在施工作业前，需要对高层建筑基础下的地下管线以及相邻建筑物的结构与基础荷载进行分析，通过受力计算，确定其对需处理建筑物的影响程度。

（4）高层建筑物施工资料。了解高层建筑物施工资料，可以对其基础施工状况以及施工质量进行分析，特别是对于由于施工原因造成的基础不均匀沉降，施工资料更有助于不均匀沉降施工处理方案的制定。

2.2 高层建筑基础不均匀沉降基础加固方案

高层建筑不均匀沉降基础加固措施主要有基础加宽，基础加深以及锚杆静压桩、树根桩或注浆等施工工艺。基础加宽一般是通过锚杆将基础加宽，并通过将原有基础凿毛等一系列处理是混凝土较好形成整体。基础加深一般采用墩式加深，其原理为通过将原持力层基础土挖出,之后浇筑混凝土墩或者砌筑砖墩,世纪初承载力加强的方法。锚杆静压桩。是通过锚杆将压桩架与高层建筑物基础相连接，通过建筑物自身荷载产生压力将桩分段压入地基中，通过静压桩承担部分荷载。树根桩属于小直径钻孔灌注桩，通过钻孔，植入钢筋笼，注浆等一系列施工成桩。由于小直径钻孔灌注桩可以竖向、斜向设置以及网状布置，非常灵活，适于进行基础加固处理。

（1）对于设计原因，如建筑体型复杂或者邻近荷载差异较大导致的高层建筑不均匀沉降,可以根据高层建筑的损伤程度，综合考虑局部卸荷、增加上部结构或基础刚度、加深基础、锚杆静压桩、树根桩或注浆等加固等补救措施。

（2）对于由于地基土处理不当，或者局部隐藏的软弱土层等不良地质引起的不均匀沉降导致的高层建筑损伤,可选用锚杆静压桩、树根桩或旋喷桩等措施对基础进行局部加固。

（3）对于由于地基荷载较大或者荷载突然加大, 引起的高层建筑不均匀沉降,可以通过卸除部分荷载，以及加深基础或者加大基础底面积或的方式处理。④对于由于大面积地面荷载或者填土造成高层建筑墙体主体产生的不均匀沉降可以通过锚杆静压或者树根桩进行基础加固。

2.3 高层建筑物不均匀沉降地基纠偏

由于高层建筑物沉降或沉降差过大，直接影响到建筑物正常使用时，在对高层建筑基础进行加固后，还需要对出现问题的建筑进行进一步的纠斜和顶升处理。建筑物纠斜有两种方式，一种是通过对将沉降较小的部位加大沉降量，从而使沉降均匀而将高层建筑物纠正，另外一种方式是将沉降大的部位基础顶升，从而完成将建筑物纠正。

（1）顶升纠偏法。顶升纠偏法在施工作业时需要注意在高层建筑整体纠斜是的均匀递变，以免造成建筑物的算坏。施工作业需要对反力支撑进行检测，确保可靠性，合理的顶升可以解决建筑物的倾斜，避免了高层建筑受力不均造成的进一步危害。

（2）促沉纠斜法。促沉纠斜方法包括两种实现途径，一种是通过加大荷载，直接改变基础的沉降变形达，通过促进沉降量小的区域来达到纠斜的。另外一种方式是通过掏土法，直接调整基础图的变形已达到促沉纠斜。

对于高层建筑不均匀沉降，首先应该在设计施工阶段加强审核管理，做到防患于未然，同时在高层建筑施工和使用期间，加强沉降变形观测，出现问题，及时分析处理。由于高层建筑基础不均匀沉降对建筑物的损坏是非常大的，因此必须综合分析造成不均匀沉降的原因，并科学合理的制定处理措施，以确保高层建筑的使用安全。

参考文献

[1]隋仁广.混凝土后浇带施工浅谈[J].黑龙江科技信息，2011(18).

[2]崔世龙，杜英录.在建筑工程中“施工后浇带法”的应用及质量控制[J].黑龙江科技信息，2011(20).

基因工程技术篇9

1.大科学工程研究方式的出现。20世纪八十年代中期开始的基因组的研究，使得生物工程技术的研究从作坊式转而进入了大科学的运作方式。基因组研究以人类基因组为代表，其研究对象是一个非常复杂的系统，要在整体上破译遗传信息，不可能用以前零敲碎打的方式，而是采用了其他学科的一些运作方式，包括大规模、高通量、信息化的工业运作方式。由于人类基因组计划对产业的巨大带动作用，引起实业界浓厚的投资兴趣，投资量逐年递增。

2.精细分析和广阔综合的统一。生物工程技术在分子、细胞、组织、器官、整体乃至群体的多层次、全方位研究，以及生物工程技术与数学、物理学、化学、信息科学的前所未有的整合，使得很多生命系统复杂问题的解决出现了可能。

3.科学进步和技术革命互为因果。生物工程技术的每一次突破，都与技术革命相关，科学与技术之间的界限也是越来越模糊了。

4.基础与应用的结合。生物工程技术与医学、农学有着不可分割的联系，是这些应用学科的基础，也能从应用学科中获取基础研究的源头活水。很多重大社会需求的问题会构成揭示自然规律的一些重大科学工程的出发点，如对艾滋病、肿瘤、人口控制、抗病虫植物等方面的研究。

5.产业化的速度大大加快。各种生物工程技术的发展，使得生物工程技术基础研究到实现产业化的距离较之以往大大缩短。

二、生物工程技术的应用

生物工程技术作为21世纪高新技术的核心，对人类解决面临的食物、资源、健康、环境等重大问题将发挥越来越大的作用。大力发展生物工程技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。近十几年是世界生物工程技术迅速发展时期，无论在基础研究方面还是在应用开发方面，都取得了令人瞩目的成就，生物工程技术的研究成果越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发及环境保护等多个领域。生物工程技术将是21世纪的主导技术之一，甚至可能引发一次新的工业革命，对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。

1.农业生物工程技术。近几年来，国际农业生物工程技术发展之快，对农业产业结构的改善和产量增加的作用之大，已引起世界各国政府和科学家的高度重视。农业生物工程技术领域中研究最活跃的是应用转基因技术，将目的基因导入动植物体内，对家畜、家禽及农作物进行品种改良，从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种，达到充分提高资源利用效率、降低生产成本的目的。

2.海洋生物工程技术。海洋生物学与生物工程技术相结合，产生了海洋生物工程技术这一新的领域。海洋生物工程技术作为加速开发利用海洋生物资源、改良海洋生物品种、提高海产养殖业产量和质量、获取有特殊药用和保健价值的生物活性物质的新途径，越来越受到人们的重视，许多国家已将海洋生物工程技术作为21世纪发展战略的重要组成部分。

3.轻工、食品生物工程技术。轻工、食品行业是生物工程技术应用的重要领域之一，主要体现在以下三个方面：一是利用生物工程技术进行农副原料加工直接制成商品，如发酵制品、酿造等产品；二是以生物工程技术产品为基础，进行二次开发形成的新产业，如低聚糖加酶洗涤剂、高果糖浆等；三是以生物工程技术为手段对传统工艺进行改造，从而降低消耗、提高产品质量。

4.医药生物工程技术。医药生物工程技术是生物工程技术研究开发的热点，近十多年来一些发达国家投放大量的人财物力研究和开发医药领域的生物工程技术，已取得新的进展，其中基因治疗技术和新型生物药剂方面的开发应用最为广泛。5.其他生物工程技术。随着世界生物工程技术的迅速发展，生物工程技术除广泛应用于农业、海洋、食品、医药等领域外，在其他诸如环境保护、石油化工等领域也开展了大量的研究工作。

基因工程技术篇10

关键词：生物技术 发展现状 发展趋势

1.前言

我国的生化工程学科是在20世纪80年代初开始建立的，20多年来我国经历了将化工技术用生物技术和融合生物技术知识发展生化工程的2个阶段。[1]生物技术服务的领域主要包括医药、农业、食品、化工、冶金、能源等方面。在与人类健康有关的重要领域，已能设计和制造脏器、诊断试剂以及治疗药物；在农业上，能够制造兽药，培养植物细胞、利用基因工程和细胞工程技术获得抗病毒、抗虫、抗除萎剂、抗冻、抗旱、抗盐、保鲜、高蛋白、高养分的植物新品种和良种家禽、家畜；在化工方面，生产氨基酸、生物大分子及基本有机化工产品，如乙醇、丁醇、丙酮等,利用基因工程技术和细胞融合得到高产工程菌，为化工生产提供高效、低成本的新途径；另外在“三废”处理、低品位金属提取、生物能源、煤的气化和液化等方面都有不同进展。这些技术的丰富交叉引起了世界各国的强烈兴趣，生物技术商品化的竞争高潮已经到来。

2.生物技术定义

所谓生物技术，即为应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。20世纪30年代生物技术以发酵产品为主干，40年代抗生素工业成为生物技术产业的支柱产业，50年代氨基酸发酵和60年代酶制剂工程相继出现，到70年代DNA重组技术使生物技术得到了突飞猛进的发展，并与信息技术、材料技术及能源技术共同构成了人类新的技术革命的基础。[2]

生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物，其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程，还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。

3.生物技术的发展现状

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。所谓生物技术（Biotechnology）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”。生物工程则是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。简言之，就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。

生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术以及新兴的蛋白质工程等，其中，基因工程是现代生物工程的核心。基因工程（或称遗传工程、基因重组技术）就是将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）的DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞或微生物内表达，产生所需要的蛋白质。目前，有60%以上的生物技术成果集中应用于医药产业，用以开发特色新药或对传统医药进行改良，由此引起了医药产业的重大变革，生物制药也得以迅速发展。生物制药就是把生物工程技术应用到药物制造领域的过程，其中最为主要的是基因工程方法。即利用克隆技术和组织培养技术，对DNA进行切割、插入、连接和重组，从而获得生物医药制品。生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为起始材料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量而制成的生物活化制剂，包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、血清、血液制品、免疫制剂、细胞因子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品（DNA重组产品、体外诊断试剂）等。目前，人类已研制开发并进入临床应用阶段的生物药品，根据其用途不同可分为三大类：基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂。这些产品在诊断、预防、控制乃至消灭传染病，保护人类健康中，发挥着越来越重要的作用。

鉴于世界上技术先进，经济发达国家对生物技术的高度重视，面对世界新技术革命的挑战，我国“863”高科技发展计划把发展生物技术放在首位，结合我国国情，以解决发展我国农业、医药中存在的关键技术为重点，确定了三个主题：一是高产优质抗逆的动植物新品种、二是新型药物、疫苗和基因治疗、三是蛋白质工程。

4.生物技术的发展趋势

4.1生物技术在农业中的发展趋势

充分利用我国丰富的和特有的遗传资源，分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓，以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估，借鉴国外的成功经验，防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡，研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此，在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟，必将与基因组研究互相补充,给农业生物技术带来革命性改变。建立一支专门的农业生物技术队伍，尤其是基因工程专业队伍，杜绝一哄而上，避免人财物的无谓浪费，把有限的资金用在刀刃上。

4.2生物技术在环境中的发展趋势

在污染的处理过程中，传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染，且运行费用高，处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解和转化因此，生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势，是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。[3]

生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展，研究高效快速的工艺流程。

4.3生物技术在工业中的发展趋势

工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力，即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展，使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术，可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。[4]其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。

4.结语

生物技术是2l世纪改变人们生活方式最重要的科技手段。发展生物技术，实现产业化，将为国民经济培育新的增长点。大力发展生物技术和生物技术产业，需要有高水平的专业技术人才，只有高水平的专业技术人才才能掌握现代生物技术，为实现和发展生物技术产业作出应有的贡献。

参考文献：

[1]欧阳藩.生物技术发展现状及发展战略[J].现代化工，2004（6）：1-7.

基因工程技术篇11

随着近年来我国公路交通事业的高速发展以及人们生活质量的提升，人们对公路工程质量提出了更高的要求。公路工程路基路面压实技术作为保证公路工程质量的重要工艺环节，在公路工程施工建设中得到了重点关注，如何提升公路工程路基路面压实技术水平，促进压实施工技术作用最大化发挥成为人们研究的重点课题。基于此，文章结合工作经验对公路工程路基路面压实施工技术的应用进行了如下分析。

1公路工程路基路面压实施工技术的应用优势

在传统公路工程路基路面压实施工作业中，常存在设计方案与实践施工不符，公路路基路面投入运行时易产生下沉、塌陷、坑洼等问题，无法长时期满通运行需求（见图1）。在新时期公路工程路基路面施工过程中，采用现代化压实施工技术，包括“过湿土质压实技术”、“黄土土质压实技术”以及“夯实压实施工工艺技术”等，有效改善了传统公路工程施工问题，实现了公路工程路基路面压实施工作业的科学性、合理性与失效性，提升了路基路面的平整性与运行的稳定性，其路面承载能力也得到有效改善，避免了公路路基路面变形、下沉等问题的产生，由此可见现代化压实施工技术在公路工程路基路面中具有重要应用价值[1]。

2公路工程路基路面压实施工技术的影响因素

目前，压实施工技术在公路工程路基路面中的应用取得了一定的成果，但在实际应用中也处在一定的制约因素，限制了压实施工技术功能的最大化发挥，对公路工程质量产生不利影响。2.1路基路面材料问题。在公路工程路基路面压实施工作业中，压实质量与路基路面压实密度具有密切关联性。公路工程中路基土以及路面层所选用的材料对压实施工作业具有一定的影响性，其材料的含水量直接关系着路基路面压实密度。在公路工程路基路面压实施工中，压实密度呈不断上升趋势，随着其密度的增加公路工程路基路面土质间将产生内摩擦力与粘接力[2]。例如，当公路路基路面材料的含水量较小时，公路路基路面土颗粒间的内摩擦力随着压实作业的不断深入而增加，直到压实密度达到一定值后，压实施工作业将不产生功效，此时的压实干容量并不大；当公路路基路面材料的含水量较多时，公路路基路面土颗粒受水因素的影响，颗粒之间存在一定的性，从而减低了彼此之间的内摩擦力。此时在相同的压力作用下，压实干容量想对较大。如果公路工程路基路面材料含水量超过一定范围时，土粒间的内摩擦力会有所提升，加之水本质因素的影响，在相同压力作用下，单位体积土的压实干容量将有所降低[3]。由此可见，公路工程路基路面压实施技术的应用在一定程度上受路基路面含水量的影响性较大。因此，在进行实践技术应用时，应结合实际情况进行材料含水量的适当处理，用以达到工程建设需求。2.2碾压施工作业问题。在公路工程路基路面压实施工作业中，压实施工技术受碾压施工作业要求的影响性较大。不同的碾压速度、厚度、频率，公路工程路基路面压实施工技术规范与要求不同。现阶段在公路工程路基路面压实施工中，针对不同碾压方式以制定明确的施工技术操作规范，如在公路路基路面碾压施工中，应根据公路路段实际情况，严格依据有关施工规定与要求进行具体施工操作，通常情况下为保证公路工程质量，需按照“先边缘后中间”、“先慢后快”、“先轻后重”的方式方法进行实践应用[4]。

3公路工程路基路面压实施工技术的应用注意事项

基于压实施工技术应用的重要性以及存在的影响因素，为保证压实施工技术在公路工程路基路面施工中应用的科学性与实效性。3.1做好施工准备工作。在应用压实施工技术进行公路工程路基路面施工作业时，应做好充足的施工准备工作，用以保证施工的顺利进行。一方面，应对施工现场进行清理与检查，保证施工现场满足工艺操作实践需求，避免杂草、障碍物等因素对施工产生不必要影响作用；另一方面，结合压实施工技术与材料含水量之前存在的关联性，合理选择路基填充材料，并依据公路工程实际情况，对砂土、粘土的规格、数量、类型等进行试验、判定与选择，用以最大限度的保证公路工程施工质量[5]。3.2科学配置施工材料。在公路工程路基路面施工过程中，应注重施工材料配比的科学性。在保证压实施工干容量与含水量适宜的前提下，进行外掺料配设与抽查，保证外掺料在混合料使用中的科学性。3.3重型击实标准的合理选用。根据公路工程路基路面的实际情况，合理选择重型击实标准，保证击实程度对工程施工建设需求的有效满足。通常情况下，由于重型击实标准的试件压缩模量相对于轻型击实标准的试件压缩模量较高，约大于等于15%以上。因此为提升整体路基路面碾压效果，避免路面变形问题的产生，应适当选用重型击实标准。3.4对路基路面结构层进行有效管控由于公路路基路面结构层的宽度、厚度对压实施工存在影响性，因此为确保公路工程路基路面压实施工质量，提升公路工程运行稳定性，应依据相关标准（见表1）与实际情况，对路面结构层进行合理设计。例如，在具有较多粉性土壤的公路工程建设中，在路面结构层设计过程中，应预留一定的宽度，用以保证压实施工效果。与此同时，依据实际情况，可应用技术水平较高的夯实机进行具体操作，实现对公路工程路基路面的优化控制。

4结束语

总而言之，文章主要对公路工程路基路面压实施工技术的应用问题进行了分析。从分析中可知，压实技术在公路工程路基路面施工工程建设中占有重要地位，对保证公路路面平整性，提升公路运行平稳性与长效性具有关键作用。因此，相关单位与工作人员明确公路工程路基路面压实技术优势与应用影响因素，掌握压实施工技术要点，具有重要现实意义。

参考文献：

[1]邱浩浩,王华.关于公路工程项目路基路面压实施工技术的分析[J].黑龙江交通科技,2014,(2):166+168.

[2]宝玉梅.公路黄土路基强度试验研究[J].工程技术研究,2016,(8):22+25.

[3]王盛夏.国道108线绵阳市城区过境段工程路基路面排水设计分析[J].南方农机,2017,48(10):98+131.

基因工程技术篇12

中图分类号：TU4文献标识码： A

在建筑施工中，地基处理是非常重要的环节，同时也是对整个建筑工程质量有很大影响的施工部分。地基处理是房屋建筑建设中基础的施工部分，因此，在进行地基处理的时候初夏问题对整个房屋质量都有很大的影响。现在，房屋地基处理工作出现了越来越复杂的情况，因此，对地基处理技术进行提高是非常必要的。

1 房屋地基处理的特点

在房屋建筑施工过程中，地基处理主要是根据房屋建筑的地下环境来进行施工，在施工过程中常见的地基处理技术都是为了更好的对地基进行加固，这样能够更好的保证建筑物的稳定性。在进行地基加固的时候，通常的做法是对地基进行夯实，换填、冷热处理和胶结等方式，在处理技术方面主要的有桩基技术、地下连续墙技术和地基加固技术。在对地基处理技术分析的时候可以对这三种施工技术进行研究，对房屋建筑工程的地基处理方法的特点进行掌握，能够更好的对其处理技术进行掌握。在进行地基处理的时候，房屋建筑工程的处理环境也是非常复杂的，因此，对房屋处理技术的特征进行掌握也是非常必要。

1.1 潜在性

房屋建筑的地基处理和建筑施工的各个环节都是相互影响，因此，在施工过程中在地基处理中出现任何问题都是会给整个施工工程带来很大的质量问题。地基处理的潜在性对整个房屋工程的质量都是有很大影响，同时对整个工程的施工安全也有很大影响，为了更好的保证建筑工程的施工质量和施工安全对整个问题一定要进行重视。

1.2 复杂性

在房屋建筑施工过程中，通常要面临的形势是非常的复杂，因此，在进行地基处理的时候也是会面临着很多问题。建筑工程在施工过程中，施工方法出现了很大的变化，这样就使得在对地基进行处理的时候面临着的问题也是非常多样，地基处理面临的环境发生了很大的变化，这样也使得在施工中要注意的问题也在不断增多。

1.3 多发性

在进行地基处理的过程中，出现的问题多是突然性，而且在出现问题的时候通常都是会导致更多问题的出现，因此，在进行房屋建筑施工的时候，对施工质量水平要进行提高，这样能够更好的解决出现的问题。地基处理的过程中面临的地形和地势问题就是非常严重的问题，因此，为了更好的促进施工，一定要对地基处理问题非常重视。

2 传统的地基处理技术

在房屋建筑施工过程中，传统的地基处理技术占据着非常重要的位置，这样也使得在进行地基处理的时候，强夯法、桩基技术和高压喷射技术得到了很好的应用。地基传统处理技术在对地基进行处理的时候虽然在基本要求方面是比较好的，但是，在实际施工中仍然是会受到一些条件的限制的。将传统的地基处理施工方法和现在的技术进行结合也取得了非常好的效果。

2.1 强夯法与碎石桩法的结合

在对房屋建筑的地基进场施工的时候，施工人员可以先采用碎石桩的方法对填土层进行处理，然后通过专业的处理对地基土进行更好的排水和加固，这样能够更好的保证地基的牢固，同时也是有很好的密实度。然后对地基及性能强夯，这样能够更好的对地基进行夯实，在地基的稳定性和强度达到一定的要求的时候，可以在夯击深度方面进行提高，这样能够更好的达到施工要求。

2.2 碎石桩技术与水泥粉煤灰碎石桩的结合

在对房屋建筑施工中的地基进行处理的时候，可以将桩基技术中地基上部的荷载力传递到下面，在这个过程中为了更好的增加效果，可以使用水泥粉煤灰碎石桩进行施工。这种施工桩在使用的时候优势是非常明显的，因此，在施工中能够更好的增加地基的承载能力，同时，也能更好的消除地基上层出现的液化问题。

3 房屋地基处理的新方法

在房屋建筑施工技术不断发展的过程中，地基处理技术也得到了很好的发展，出现了很多的新地基处理技术。新地基处理技术的出现不但能够更好的提升房屋地基的处理水平，同时也能更好的提高地基的处理质量。新技术的应用对整个房屋建筑的质量水平提高也有帮助。

3.1 粉煤灰吹填法

粉煤灰是一种具有强烈透水性能的物质。在地基处理过程中尤其是在加固充填地基的过程中应用粉煤灰吹填法可以有效地提升冲填土的固结速度、此外还可以有效降低地基处理的成本。在实际施工过程为了有效改善土的的固结性质还可以通过把粉煤灰与淤泥按照一定比例结合在一起进行施工技术混合充填的方式来加以改善。总的来说粉煤灰吹填法本身是一种有效的新型地基处理技术，这种技术在未来的地基处理过程中将会得到有效利用。

3.2 DDC 灰土挤密法

所谓 DDC 灰土挤密法主要指的是在施工过程中通过利用孔内深层强夯法，应用螺旋钻机把灰土分层注入到孔中，而后随之将桩径逐步扩大的方法。在实际施工过程中采用 DDC 灰土挤密法可以有效改善地基变形问题，同时还可以提高地基的承载力，这对于地基施工质量的提高具有重要意义。在今后的施工过程中我们应该加强对这种技术的研究。只有这样才能真正提升房屋建筑施工的质量。但是在实际施工过程中我们也要观察到采用这种技术需要考虑到地基土质的问题。地基土质如果是黄土的话效果就不会很明显，该方法主要应用在湿陷性黄土地区。

4. 结束语

随着社会和科技的发展，房屋建筑施工技术取得了非常大的进步，在地基处理技术方面也得到了很大的发展。在房屋建筑施工中，地基处理对整个房屋的使用性能和稳定性是有很大关系。房屋建筑合理的选择地基处理技术不仅能提高施工质量，保证建筑安全，更可以缩减建筑成本，提高效益。

在房屋建筑施工中，地基处理是非常重要的工作，同时也是对房屋质量有很大影响的施工环节。在进行地基处理的时候，为了更好的保证工程质量，在处理技术方面要进行不断的提升。在施工过程中，地基处理要面临的环境是非常复杂，因此，施工人员要对地基处理问题非常重视。地基处理技术一直以来都得到了施工单位的重视，对传统的地基处理技术和新型地基处理技术进行更好的分析，能够更好的将传统的方法得到更好的运用，这样能够更好的将新地基处理技术进行更好的推广。地基是整个建筑工程施工的基础，对其进行很好的处理，能够更好的提高建筑工程的施工质量。

参考文献：

[1] 洪海平.建筑地基基础施工质量控制要点[J]. 中国新技术新产品. 2011(03)

[2] 谭远志.无埋筏基住宅沉降倾斜的处理技术[J]. 建筑技术. 2002(06)

[3] 吴小华.房建施工技术探讨[J]. 江西建材. 2011(02)