導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇微生物與人類健康問(wèn)題，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：新課程標(biāo)準(zhǔn) 《微生物學(xué)》 教學(xué)

為了跟上中學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施步伐，目前師范類院校教育專業(yè)的各專業(yè)課的教學(xué)都做出了相應(yīng)調(diào)整。棗莊學(xué)院（原棗莊師范?？茖W(xué)校）雖屬本科非師范類院校，但仍保留了部分教育專業(yè)，特別是生物教育專業(yè)。新課改的實(shí)施需要我們對(duì)相應(yīng)的專業(yè)教學(xué)提出改革，本文主要對(duì)《微生物學(xué)》教學(xué)提出改革建議，希望對(duì)今后的《微生物學(xué)》教學(xué)有所幫助。

1 教學(xué)內(nèi)容的對(duì)比分析

第一單元

第一章奇妙的生命現(xiàn)象

本章是中學(xué)生物學(xué)的開(kāi)篇，包括“生物的基本特征”和“生物學(xué)的研究方法”兩節(jié)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生從自身的生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平出發(fā)，在常見(jiàn)的生命現(xiàn)象層面上總結(jié)生物的基本特征；讓學(xué)生通過(guò)重溫“巴斯德試驗(yàn)”，體驗(yàn)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的一般過(guò)程和基本方法，提高學(xué)生的探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維習(xí)慣。

第二章嚴(yán)整的生命結(jié)構(gòu)

本章共包括“顯微鏡的構(gòu)造和使用”、“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能”、“細(xì)胞的分裂和分化”、“多細(xì)胞生物體的結(jié)構(gòu)層次”四節(jié)內(nèi)容。本章的教學(xué)內(nèi)容在大學(xué)教學(xué)中已基本包含。

在此列舉了第一單元部分內(nèi)容做對(duì)比，由于篇幅有限，其它內(nèi)容在此不一一列舉。

2教學(xué)過(guò)程中的改進(jìn)方法

2.1 加強(qiáng)知識(shí)的系統(tǒng)性，提高學(xué)生理論水平。

《微生物學(xué)》是生命科學(xué)的專業(yè)必修課。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握微生物學(xué)的基本知識(shí)和基本理論，包括微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特性、遺傳變異、基因表達(dá)的調(diào)控、生態(tài)分布、分類進(jìn)化、物種多樣性、感染與免疫等；了解微生物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境保護(hù)等方面的實(shí)際應(yīng)用以及微生物學(xué)在生物學(xué)發(fā)展中的作用；為全面學(xué)習(xí)生命科學(xué)的基本理論和實(shí)踐技術(shù)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。如果基礎(chǔ)理論知識(shí)缺乏系統(tǒng)性，將不利于學(xué)生全面掌握適應(yīng)社會(huì)需求的基本知識(shí)和技能。因此無(wú)論在中學(xué)教學(xué)過(guò)程中還是在大學(xué)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)知識(shí)的系統(tǒng)性、整體性、連續(xù)性和前沿性。

中學(xué)第七冊(cè)（上）第三章“生物圈中的微生物”分別探討了三大微生物類群――病毒、細(xì)菌和真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生命活動(dòng)，使學(xué)生對(duì)微生物的生命活動(dòng)有一個(gè)初步了解，此部分內(nèi)容在大學(xué)課程《微生物學(xué)》的“原核微生物”、“真核微生物”、“病毒”等章節(jié)中有較為詳細(xì)的闡述和講解。此外，中學(xué)課標(biāo)還要求學(xué)生能夠從微生物與疾病、微生物與醫(yī)藥、微生物與食品等多個(gè)方面舉例說(shuō)明微生物與人類的關(guān)系，并進(jìn)一步探究細(xì)菌、真菌在生物圈的作用。在大學(xué)課程《微生物學(xué)》“原核微生物”、“真核微生物”、“病毒”及“微生物生態(tài)”等章節(jié)均有“微生物與人類的關(guān)系”內(nèi)容的簡(jiǎn)述，但重點(diǎn)集中在細(xì)菌、病毒與人類及環(huán)境的關(guān)系上，至于其它微生物并沒(méi)有詳細(xì)、深入、系統(tǒng)的介紹相關(guān)內(nèi)容，在講述過(guò)程中往往被教師簡(jiǎn)略或忽略了。在大學(xué)課程教學(xué)中教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生去查閱相關(guān)資料，主動(dòng)地去探索“微生物與人類的關(guān)系”，幫助學(xué)生更好地理解微生物與人類活動(dòng)的密切關(guān)系，了解微生物在人類活動(dòng)中的重要性，并積極參與保護(hù)生物多樣性、維持生態(tài)平衡。

中學(xué)第七冊(cè)（下）第六章“免疫與健康”介紹了人類免疫學(xué)的基本知識(shí)。其中人體的免疫功能、人體的特異性免疫和非特異性免疫、計(jì)劃免疫的意義、傳染病的病因及傳播途徑和預(yù)防措施等內(nèi)容在大學(xué)課程《微生物學(xué)》“免疫學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)”一章中已有系統(tǒng)介紹。有關(guān)常見(jiàn)的寄生蟲病、細(xì)菌性傳染病、病毒性傳染病、安全用藥常識(shí)等內(nèi)容在大學(xué)課程中應(yīng)進(jìn)一步拓展和加強(qiáng)，因?yàn)椤皞魅九c免疫”和我們的生活很貼近，在《微生物學(xué)》中簡(jiǎn)短的篇幅很難講清楚，因此建議將《微生物學(xué)》“傳染與免疫”這一章刪除，在掌握微生物學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上增開(kāi)《免疫學(xué)》課程。

另外，生命科學(xué)飛速發(fā)展，有關(guān)微生物學(xué)的研究更是日新月異，短時(shí)期內(nèi)教材又無(wú)法改變，因此，在教學(xué)過(guò)程中教師要及時(shí)掌握相關(guān)研究領(lǐng)域的最新進(jìn)展，使微生物的教學(xué)具有前沿性，我們的知識(shí)才不會(huì)陳舊，使學(xué)生更容易適應(yīng)時(shí)代的要求。

2.2 發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊作用，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

生命科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在生命科學(xué)教學(xué)中占有相當(dāng)重要的地位。在中學(xué)新教材中廣泛地采用了過(guò)程模式和情境模式，通過(guò)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)設(shè)情景來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的探究能力和探究方法。

微生物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)科學(xué)，要求在教學(xué)中充分重視實(shí)驗(yàn)課程，在高中《生物技術(shù)與實(shí)踐》“微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用”專題中涉及了大腸桿菌、纖維素分解菌等細(xì)菌分離純化技術(shù)，此項(xiàng)試驗(yàn)技術(shù)在大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“土壤微生物的分離純化”已包含。但在以往的大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生很難參與完整的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備與獲得、實(shí)驗(yàn)試劑的配置等，往往由實(shí)驗(yàn)教師完成，學(xué)生只是被動(dòng)地做實(shí)驗(yàn)，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)技能的綜合運(yùn)用能力、獨(dú)立動(dòng)手能力欠缺。因此建議大學(xué)教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，適當(dāng)增加各種探究活動(dòng)，為學(xué)生提供多種可供選擇的方案，也可以讓學(xué)生自己提出探究的課題，自己設(shè)計(jì)和進(jìn)行試驗(yàn)尋找答案。使學(xué)生在掌握研究微生物的基本方法與實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼n學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神與分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

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關(guān)鍵詞：寵物；微生物；傳染??；共患病

中圖分類號(hào)：S855；S82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1007-273X（2017）02-0008-02

隨著城鎮(zhèn)化的進(jìn)展和人們生活節(jié)奏的加快，人類物質(zhì)生活條件越來(lái)越好，但是由于閑暇時(shí)間的減少、居住模式的變化、網(wǎng)絡(luò)的影響，人們相互陪伴的時(shí)間減少，精神變得愈加空虛，為消除孤寂或出于娛樂(lè)而豢養(yǎng)寵物的數(shù)量隨之快速上升。以往的寵物一般是犬、貓等哺乳類動(dòng)物或者鳥類，易喂養(yǎng)也容易與人互動(dòng)?，F(xiàn)在除了哺乳類、鳥類，還有爬行類、兩棲類、魚類、昆蟲類和節(jié)肢類等。寵物體內(nèi)含有大量的微生物。穩(wěn)定的微生物生態(tài)系統(tǒng)對(duì)寵物的健康成長(zhǎng)意義重大。當(dāng)體內(nèi)微生物系統(tǒng)平衡被打破或者病原微生物入侵時(shí)，寵物的機(jī)體便遭受破壞。同時(shí)，當(dāng)人們與寵物發(fā)生肢體接觸時(shí)，寵物體內(nèi)攜帶的致病微生物可進(jìn)入人體內(nèi)，且與人類致病菌發(fā)生組合和變異的機(jī)會(huì)也相應(yīng)增多。狂犬病、流行性出血熱、弓形蟲病、口蹄疫等都與寵物有關(guān)。而近年來(lái)因?yàn)榭股氐膹V泛使用，使得致病微生物的耐藥性增強(qiáng)，病菌、病毒的基因突變加快，各種耐藥致病微生物不斷出現(xiàn)。目前使用的多數(shù)抗生素，已對(duì)人類和動(dòng)物身上攜帶的致病微生物不起作用了。

1 胃腸道微生物

寵物胃腸道微生物對(duì)寵物機(jī)體的影響最為重要，是寵物體內(nèi)微生物研究中最為熱門的研究方向。寵物體內(nèi)胃腸道系統(tǒng)中存在數(shù)量巨大的微生物群落，在宿主胃腸道內(nèi)形成微生態(tài)系統(tǒng)。

1.1 胃腸道微生物的作用

研究表明，消化道菌群、消化道環(huán)境與宿主三者之間相互影響、相互作用，共同參與食物代謝過(guò)程。這些微生物能有效幫助寵物避免感染，特別是胃腸道的感染，同時(shí)積極地與連接免疫細(xì)胞的黏膜相互作用[1]。另外，微生物菌群和宿主的共生可促進(jìn)寵物的健康。因此，無(wú)菌寵物比具有完整胃腸道微生物群落的寵物更易感染疾病。隨著對(duì)胃腸道微生物研究的深入，腸道微生物對(duì)宿主營(yíng)養(yǎng)代謝或免疫調(diào)節(jié)的作用已逐漸被人們認(rèn)識(shí)并接受。

1.2 水生寵物胃腸道微生物

目前，高等寵物腸道微生物與宿主代謝、免疫的關(guān)系和調(diào)控機(jī)制已成為研究熱點(diǎn)。 然而對(duì)于水生寵物腸道微生物與宿主代謝、免疫的關(guān)系和調(diào)控機(jī)制的研究并不多。與陸生寵物相比，水生寵物處于更為復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境之中， 其腸道微生物結(jié)構(gòu)更為多樣、復(fù)雜。近幾年，國(guó)內(nèi)外有一些學(xué)者對(duì)水生寵物腸道微生物開(kāi)展了研究。主要研究方向不僅包括檢測(cè)樣品中微生物的組成，還包括水生寵物腸道微生物在宿主代謝、免疫中的作用。研究最早采用微生物純培養(yǎng)方法。但是純培養(yǎng)的方法在研究環(huán)境微生物組成時(shí)往往存在培養(yǎng)條件復(fù)雜或環(huán)境細(xì)菌難以進(jìn)行純培養(yǎng)等問(wèn)題。后來(lái)，分子生物學(xué)技術(shù)逐步被應(yīng)用到水生寵物腸道微生物研究中，如變性梯度凝膠電泳、末端片段長(zhǎng)度多態(tài)性等指紋圖。這些方法成本較低，但研究者難以通過(guò)這些技術(shù)直接了解樣品中微生物的組成信息。高通量測(cè)序技術(shù)可有效解決這一問(wèn)題。

1.3 胃腸道微生物研究方法的進(jìn)展

胃腸道微生物被認(rèn)為是藥物、酶基因和其他新型產(chǎn)品的篩選來(lái)源。核酸分析表明，腸道中很大一部分微生物是無(wú)法體外培養(yǎng)的[2]， 因此要想全面認(rèn)識(shí)腸道微生物， 就必須采用純培養(yǎng)方法。

目前，對(duì)寵物胃腸道微生物研究方法應(yīng)用最廣也是最為基礎(chǔ)的方法便是胃腸道微生物純培養(yǎng)。但是純培養(yǎng)方法受到多種因素限制，如培養(yǎng)基選擇性、厭氧條件以及微生物相互作用等，導(dǎo)致至今通過(guò)純培養(yǎng)方法可培養(yǎng)的微生物仍然只為哺乳類寵物胃腸道微生物群落的10%～20%[3]。

近年來(lái)， 隨著分子生物W的發(fā)展應(yīng)用，分子微生態(tài)技術(shù)使胃腸道微生態(tài)學(xué)研究迅速發(fā)展，其中應(yīng)用最為廣泛的是16SrRNA/DNA雜交和PCR技術(shù)[4]。但這一技術(shù)也存在局限，它無(wú)法探究寵物胃腸道中未培養(yǎng)微生物的遺傳、代謝與生理免疫等情況。

2 微生物類傳染病

2.1 常見(jiàn)寵物傳染病

2.1.1 貓抓病 貓抓病是細(xì)菌性疾病，具有感染性，由巴爾通體菌屬中的B.henselae感染所致的亞急性自限性傳染病。如果被貓抓、舔或者咬傷皮膚后容易感染得病。貓、狗是該病的常見(jiàn)傳染源，尤其幼貓更易傳染。

2.1.2 狂犬病 狂犬病是由狂犬病毒引起的一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)急性傳染病，又稱恐水癥。一般通過(guò)病獸齒咬而傳染，如病犬病貓。目前沒(méi)有有效的治療，所以只能通過(guò)給寵物貓狗注射疫苗以降低傳染。

2.1.3 鼠咬熱 鼠咬熱一般由家鼠咬傷引起，其次為貓、犬、豬等，病原體是小型螺旋菌或念珠狀桿菌。治療用紅霉素，以防鼠為主。

2.2 非常見(jiàn)寵物傳染病

2.2.1 兔熱病 兔熱病由土拉倫斯桿菌引起，主要傳染源是兔和鼠類。鏈霉素效果最好，也可以用慶大霉素、四環(huán)素、氯霉素治療。同時(shí)做好在流行地區(qū)接種減毒活疫苗。

2.2.2 馬鼻疽 馬鼻疽是一種由馬鼻疽假單胞桿菌引起的馬、驢及騾的傳染病，人因接觸病畜感染，馬是主要傳染病，次之為山羊、豬和狗。因此，對(duì)患者要做好隔離治療。預(yù)防首先隔離和處理病馬，重視對(duì)該病的預(yù)防知識(shí)宣傳。

3 微生物類疾病的預(yù)防與控制

3.1 抗微生物藥品

抗微生物藥品多年前便已投入臨床獸醫(yī)使用中?？刮⑸锼幨侵缚梢种苹驓绮≡⑸锏乃巹?，主要適用于全身感染?？刮⑸锼幇股亍⒒瘜W(xué)合成抗菌藥、抗真菌藥與抗病毒藥。從1950年起，已有大量試驗(yàn)表明，抗微生物類藥物具有免疫調(diào)節(jié)作用，能增強(qiáng)或減弱機(jī)體免疫功能[5]，但是抗微生物藥品的不合理使用和濫用問(wèn)題嚴(yán)重，常造成治療失敗、不良反應(yīng)增多、藥品浪費(fèi)、細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生[6]、獸藥殘留[7]等問(wèn)題。

對(duì)此，有研究表明藥代動(dòng)力學(xué)（Pharmacokinetics，PK）和藥效動(dòng)力學(xué)（Pharmacodynamics，PD）研究可以為抗微生物藥品的合理應(yīng)用提供依據(jù)。PK-PD可以描述藥物對(duì)微生物產(chǎn)生效應(yīng)的時(shí)間動(dòng)力學(xué)過(guò)程及時(shí)間作用類型，對(duì)評(píng)價(jià)藥物的有效性、推測(cè)最佳治療劑量和用藥間隔、不良反應(yīng)最小化以及避免或減少藥物耐藥性都有指導(dǎo)性的作用。因此，PK-PD研究制定最佳臨床給藥方案具有重要的理論和實(shí)際意義[7]。PK-PD研究近年來(lái)才投入臨床獸藥應(yīng)用中，較人藥在此領(lǐng)域中的研究差距較大，需開(kāi)展各種試驗(yàn)來(lái)獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而進(jìn)行獸藥給藥方案的優(yōu)化。

為減少獸用抗微生物藥的使用對(duì)全球抗微生物藥耐藥性問(wèn)題的影響需要采取一些有效措施，包括預(yù)警原則，例如禁止或限制給寵物使用一些對(duì)人至關(guān)重要的抗微生物藥物。預(yù)防原則也是有效措施之一，如抗微生物藥物使用前增加藥敏感性試驗(yàn)、優(yōu)先使用窄譜獸用抗微生物藥、優(yōu)化獸用微生物藥物給藥方案[8]。以上措施都是旨在消除寵物的病原微生物。但是耐藥決定的主要來(lái)源不是病原微生物而是共生微生物。而且，目前給寵物使用的抗微生物藥物作用和分布的低選擇性會(huì)使寵物胃腸道的正常菌群受到影響。創(chuàng)新綠色抗微生物藥是一類新型的獸用抗微生物藥，對(duì)環(huán)境中的耐藥因子幾乎沒(méi)有生態(tài)學(xué)影響是該類藥物的顯著特點(diǎn)[9]。新型創(chuàng)新綠色抗微生物藥需同時(shí)具備藥動(dòng)學(xué)和藥效學(xué)選擇性。首先，要求該藥物主要分布在靶向微生物所在位置。其次，需對(duì)使用該藥的寵物的共生微生物和環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)沒(méi)有藥效作用。

3.2 共患病有效防控

迄今為止，新老重大共患病的流行因素依然存在，公共衛(wèi)生突發(fā)事件時(shí)有發(fā)生，這與近百年來(lái)人類生產(chǎn)生活方式的巨大轉(zhuǎn)變有著密切的聯(lián)系但人醫(yī)和獸醫(yī)一體化公共衛(wèi)生體系的缺位，某種程度上嚴(yán)重制約了新患病的有效防控。

傳統(tǒng)思想的根深蒂固導(dǎo)致人醫(yī)和獸醫(yī)之間缺乏有效合作，協(xié)調(diào)不足。它們隸屬于兩個(gè)獨(dú)立的行政主管部門，機(jī)構(gòu)編制和人員設(shè)置的不同使它們難以進(jìn)行有效的溝通和合作。這種情況也存在于人醫(yī)和獸醫(yī)的科研管理和科研活動(dòng)當(dāng)中。獸醫(yī)應(yīng)受重視，理由有三點(diǎn)：一是獸醫(yī)對(duì)重大疫情先知先覺(jué)。二是獸醫(yī)是重大疫情的第一道防火墻。多數(shù)重大動(dòng)物疫情往往是從動(dòng)物傳播到人，只要遏制疫情在動(dòng)物中的暴發(fā)和流行，就能及時(shí)為人類建立起第一道防火墻，阻止它向人類蔓延。三是獸醫(yī)是重大疫病凈化和消滅的關(guān)鍵。共患病凈化工作的重點(diǎn)應(yīng)著力于易感動(dòng)物，同時(shí)做好易感染人群的隔離工作。一旦發(fā)現(xiàn)重大疫情在動(dòng)物中的傳播，應(yīng)及時(shí)撲殺，并做好無(wú)害化處理。

參考文獻(xiàn)：

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1腸道微生物概述

人體正常的腸道微生物群落主要由細(xì)菌、古菌和真核生物等構(gòu)成，其中99%都是不能通過(guò)傳統(tǒng)方法培養(yǎng)的。這些微生物平均重量約1.5kg，相當(dāng)于肝臟的重量，數(shù)目達(dá)1012~1014個(gè)，是人體自身細(xì)胞數(shù)目的10倍。我國(guó)華大基因公司針對(duì)歐洲人群的腸道微生物宏基因組測(cè)序證實(shí)，人類腸道微生物基因數(shù)目是人類基因的150倍，其中超過(guò)99%的基因來(lái)自細(xì)菌，共發(fā)現(xiàn)1000-1150種常見(jiàn)細(xì)菌，其中78%是新發(fā)現(xiàn)的。人類腸道微生物宏基因組分為以擬桿菌屬、普里沃菌屬和瘤胃球菌屬為代表的3個(gè)腸型。該研究認(rèn)為腸型和血型一樣，與年齡、性別、種族、體重指數(shù)以及地域環(huán)境無(wú)相關(guān)性。

腸道微生物構(gòu)成具有時(shí)間和空間特異性。新生兒在出生后幾小時(shí)內(nèi)即有產(chǎn)道來(lái)源的細(xì)菌在腸道定植，順產(chǎn)嬰兒早期腸道微生物構(gòu)成與母親陰道內(nèi)微生物構(gòu)成具有相似性，而剖宮產(chǎn)嬰兒則不同[5]。1歲左右嬰兒的腸道微生物即可達(dá)健康成人水平。人體腸道內(nèi)的微生物絕大部分定植于結(jié)腸，數(shù)目達(dá)1012cfu/ml，空腸、回腸及十二指腸含量依次降低，分別為107、104、103cfu/ml，并且各部位富含的微生物種類也存在差異。另外，腸道黏膜和糞便相關(guān)微生物的構(gòu)成也不盡相同。

2腸道微生物與消化系統(tǒng)疾病

2.1炎癥性腸?。↖BD)IBD是一種病因尚不明確的慢性非特異性腸道炎癥性疾病，包括潰瘍性結(jié)腸炎（UC)和克羅恩?。–D)。該病通常反復(fù)發(fā)作、遷延不愈，目前臨床上仍無(wú)特效的治療手段。近年研究認(rèn)為腸道微生物及其代謝產(chǎn)物、宿主基因易感性以及宿主腸道黏膜天然性或者獲得性免疫應(yīng)答失衡等3個(gè)方面共同參與了IBD的發(fā)病機(jī)制。

基于動(dòng)物模型的研究證實(shí)了腸道在無(wú)菌環(huán)境下不會(huì)出現(xiàn)炎癥，但如重新恢復(fù)腸道正常菌群狀態(tài)，則可出現(xiàn)腸道炎癥，提示腸道菌群成分的存在對(duì)IBD發(fā)病是不可或缺的。有研究證實(shí)，回腸黏膜上皮黏膜侵襲性大腸埃希菌、副結(jié)核分枝桿菌與CD關(guān)系密切；沙門菌屬、空腸彎曲菌屬等相關(guān)致病菌感染可能增加IBD發(fā)生或復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)[11]。腸道微生物代謝產(chǎn)物在IBD中也發(fā)揮著重要作用。例如：丁酸不僅是腸道上皮細(xì)胞能量的主要來(lái)源，也可阻止促炎癥細(xì)胞因子表達(dá)的信號(hào)傳遞途徑；產(chǎn)丁酸菌能改善大鼠模型腸道炎癥和壞死情況，給予大鼠產(chǎn)丁酸菌的培養(yǎng)上清液可改善腸道炎癥反應(yīng)。有研究證實(shí)IBD患者腸道內(nèi)柔嫩梭菌、球形梭菌等產(chǎn)丁酸菌含量減少，同時(shí)對(duì)丁酸的利用率降低。

目前，諸多研究已經(jīng)證實(shí)IBD患者與健康個(gè)體的腸道微生物種類和豐度存在差異，IBD患者腸道微生物多樣性較健康人群顯著降低。Frank等利用基于宏基因組學(xué)策略的16SrDNA測(cè)序技術(shù)分析了CD和UC患者腸道各部位的菌群構(gòu)成，證實(shí)CD和UC患者存在腸道菌群構(gòu)成改變，主要表現(xiàn)為擬桿菌門和硬壁菌門含量降低。Ott等對(duì)IBD急性期患者結(jié)腸各部位的活檢標(biāo)本菌群構(gòu)成進(jìn)行了基于16SrDNA的單鏈構(gòu)型多態(tài)性檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)CD患者腸道微生物多樣性降低至50%，UC患者降低至30%，腸道正常厭氧菌如擬桿菌屬、真細(xì)菌屬、乳桿菌屬等減少。Manichanh等對(duì)恢復(fù)期⑶患者糞便菌群構(gòu)成進(jìn)行了16SrDNA測(cè)序分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)⑶患者硬壁菌門多樣性顯著降低，特別是柔內(nèi)梭菌、球形梭菌豐度較低，而擬桿菌門變化不大。由我國(guó)華大基因研究院負(fù)責(zé)的對(duì)歐洲124個(gè)成人個(gè)體進(jìn)行的腸道宏基因組測(cè)序工作已經(jīng)完成，該研究證實(shí)IBD患者與健康個(gè)體間的細(xì)菌豐度存在差異，非冗余的細(xì)菌基因在IBD患者與健康個(gè)體中亦存在差異。

抗生素對(duì)部分IBD的有效性證明了腸道微生物在IBD發(fā)病機(jī)制中的作用，但益生菌制劑治療IBD的效果不一，總體來(lái)看，益生菌治療UC可能有效，但對(duì)于CD的治療效果并不明顯，關(guān)于益生菌制劑治療IBD的效果則有待進(jìn)一步觀察和驗(yàn)證。

雖然已經(jīng)證實(shí)IBD患者腸道微生物構(gòu)成發(fā)生了改變，但究竟是哪種細(xì)菌或者微生物群落構(gòu)成導(dǎo)致IBD的發(fā)生發(fā)展仍不清楚。另外，腸道微生物構(gòu)成改變與IBD之間的因果關(guān)系目前仍無(wú)定論。IBD疾病本身及其治療方式，以及飲食環(huán)境等因素均可影響腸道微生物構(gòu)成，明確腸道微生物在IBD發(fā)病機(jī)制中的作用尚需時(shí)日。

2.2結(jié)直腸腫瘤腸道微生物在人類宿主中的致癌作用越來(lái)越受到重視。目前認(rèn)為導(dǎo)致結(jié)直腸腫瘤發(fā)生發(fā)展的機(jī)制主要有以下3個(gè)方面:①腸道微生物使腸道黏膜促炎癥反應(yīng)信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制異常，導(dǎo)致腸道黏膜上皮損傷修復(fù)加劇，最終出現(xiàn)瘤形成和惡變；②某些微生物種屬對(duì)腸道黏膜上皮細(xì)胞具有直接的細(xì)胞毒性作用，或者通過(guò)旁觀者效應(yīng)發(fā)揮毒性作用；③某些腸道微生物在參與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝過(guò)程中的產(chǎn)物對(duì)腸道上皮細(xì)胞具有毒性作用，受損腸道黏膜上皮的不完全修復(fù)可導(dǎo)致其致瘤性轉(zhuǎn)化。

目前已知的可能與結(jié)直腸腫瘤有關(guān)的腸道微生物主要有牛鏈球菌、擬桿菌屬的某些種（如脆弱擬桿菌）、敗血梭菌、大腸埃希菌的某些種，其他鏈球菌屬如唾液鏈球菌、血鏈球菌和糞腸球菌等，相關(guān)病毒主要有人狀瘤病毒、多瘤病毒屬、EB病毒和巨細(xì)胞病毒等。腸道微生物代謝產(chǎn)物如丁酸、甲烷等可能在結(jié)直腸腫瘤中發(fā)揮有益作用。丁酸是腸道上皮細(xì)胞用以維持細(xì)胞穩(wěn)定性和正常細(xì)胞表型的重要能量來(lái)源，可通過(guò)組蛋白超乙?；种颇[瘤生長(zhǎng)和激活細(xì)胞凋亡研究發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸腫瘤高危人群腸道內(nèi)短鏈脂肪酸和丁酸鹽含量顯著降低。另外，腸道內(nèi)產(chǎn)甲烷菌可產(chǎn)生無(wú)細(xì)胞毒性的甲烷，有研究發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸腫瘤低風(fēng)險(xiǎn)人群腸道內(nèi)甲烷含量增多。腸道微生物代謝產(chǎn)生的硫化氫和氫氣等則作為有害產(chǎn)物發(fā)揮作用。

諸多研究證實(shí)結(jié)直腸腫瘤人群與健康人腸道微生物構(gòu)成存在差異。采用16SrDNA變性梯度凝膠電泳和核糖體內(nèi)源性間隔段分析方法對(duì)結(jié)直腸癌和腺瘤肉病患者腸道微生物構(gòu)成進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌及腺瘤肉病患者腸道內(nèi)微生物多樣性和優(yōu)勢(shì)菌群降低，但柔嫩梭菌和球形梭菌的多樣性顯著增加。Sobhani對(duì)6例結(jié)直腸癌患者和6例健康人進(jìn)行了基于焦磷酸高通量測(cè)序技術(shù)的16SrDNA測(cè)序分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌人群中腸道擬桿菌門/普里沃菌屬較健康對(duì)照組增多。

有研究提出通過(guò)分子生物學(xué)方法檢測(cè)腸道微生物分布可以對(duì)結(jié)直腸腫瘤的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)程度進(jìn)行早期預(yù)警[23]，提示通過(guò)大樣本的人群流行病學(xué)研究，有可能找到結(jié)直腸腫瘤人群的腸道微生物構(gòu)成和代謝特征，為結(jié)直腸腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)及預(yù)防帶來(lái)全新的思路和方法。

2.3腸易激綜合征（IBS)既往公認(rèn)的觀點(diǎn)認(rèn)為IBS是一種功能性胃腸道疾病，但是越來(lái)越多的證據(jù)表明IBS是一種免疫-炎癥模式的胃腸道疾病，微生物導(dǎo)致的腸道局部持續(xù)性、低級(jí)別的炎癥反應(yīng)狀態(tài)是其病理生理學(xué)基礎(chǔ)。目前，流行病學(xué)和臨床資料均表明腸道微生物與IBS的關(guān)系密切，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①基于動(dòng)物模型的研究已經(jīng)證實(shí)腸道微生物失衡可導(dǎo)致胃肌輕癱、小腸轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間延遲、結(jié)腸擴(kuò)張等胃腸道功能紊亂；②IBS人群腸道微生物構(gòu)成和數(shù)量與健康人群存在差異；③IBS人群腸道微生物代謝產(chǎn)物含量異常；④部分IBS與早期罹患急性胃腸炎即感染后IBS有關(guān)；⑤IBS可能伴隨小腸內(nèi)細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)，且兩者癥狀相似；⑥益生菌制劑可調(diào)節(jié)IBS患者腸道菌群，緩解IBS相關(guān)癥狀；⑦抗生素臨床試驗(yàn)性治療IBS可能有效。

基于傳統(tǒng)培養(yǎng)、16SrDNA文庫(kù)分析、實(shí)時(shí)定量PCR以及DNA微列陣等技術(shù)的研究證實(shí)，IBS人群腸道微生物的構(gòu)成和數(shù)量均發(fā)生了改變，目前較為一致的結(jié)論有：①腸道中優(yōu)勢(shì)菌群含量顯著降低；②腸道微生物多樣性和穩(wěn)定性普遍降低；③腸道乳桿菌和雙歧桿菌等益生菌種含量降低；④腹瀉型IBS較便秘型IBS患者腸道微生物構(gòu)成和數(shù)量變化更明顯；⑤黏膜相關(guān)微生物對(duì)人體宿主的作用更直接，而糞便樣本微生物決定了腸道微生物的代謝產(chǎn)物，兩者的微生物構(gòu)成和數(shù)量無(wú)顯著差別；⑥腹瀉型IBS、炎癥性腸病及其他腹瀉性胃腸道疾病患者腸道微生物的構(gòu)成和數(shù)量改變具有相似性。

最近開(kāi)展的幾項(xiàng)采用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)IBS患者糞便菌群進(jìn)行分析的研究值得我們注意。Jeffery對(duì)37例IBS患者和20名健康人的糞便菌群進(jìn)行了基于宏基因組學(xué)策略的16SrDNAV4區(qū)域焦磷酸測(cè)序，并未發(fā)現(xiàn)IBS特異性的相關(guān)菌群變化，僅部分IBS亞型患者糞便菌群變化與臨床表型相關(guān)，IBS患者糞便中硬壁菌門和擬桿菌門的比例增加。采用16SrDNA焦磷酸測(cè)序和基因微列陣方法對(duì)22例IBS兒童進(jìn)行了糞便菌群分析，發(fā)現(xiàn)IBS兒童Y-蛋白菌含量較健康對(duì)照組顯著增高，類瘤胃球菌屬的某些菌種與IBS關(guān)系密切，來(lái)自Alistipes種屬的細(xì)菌豐度高低與疼痛發(fā)作頻率呈正相關(guān)。雖然上述兩項(xiàng)研究結(jié)論不一，但宏基因組學(xué)研究的興起和高通量測(cè)序技術(shù)的不斷發(fā)展，使全面深入了解IBS相關(guān)腸道菌群變化成為可能，并有助于揭示腸道菌群在IBS中的作用機(jī)制及其潛在的診斷和治療價(jià)值。

2.4乳糜瀉乳糜瀉是一種因遺傳易感宿主對(duì)麥膠不耐受而引起的小腸黏膜慢性炎癥反應(yīng)性疾病，屬于自身免疫性疾病范疇，任何年齡均可發(fā)病，以兒童多見(jiàn)。小腸內(nèi)微生物作為重要的環(huán)境因素，在乳糜瀉發(fā)病機(jī)制中的作用正逐漸受到重視，腸道致病微生物感染或構(gòu)成失衡均可觸發(fā)腸道持續(xù)性的炎癥反應(yīng)，使腸道免疫學(xué)穩(wěn)態(tài)受損。^1&40等[28]基于十二指腸黏膜活檢樣本的研究證實(shí)，接受麥膠飲食和不含麥膠飲食的乳糜瀉患兒小腸內(nèi)擬桿菌屬和肉嫩梭菌屬豐度較健康對(duì)照組高，且接受麥膠飲食的患兒腸道內(nèi)大腸埃希菌和葡萄球菌屬含量顯著增高，而雙歧桿菌含量降低。De卩&1咖等[29]基于糞便樣本的研究發(fā)現(xiàn)乳糜瀉患兒腸道內(nèi)擬桿菌屬含量升高，而雙歧桿菌、溶組織梭菌、象牙海岸梭菌等含量降低。上述小腸微生物構(gòu)成的改變可能參與了乳糜瀉的病理生理過(guò)程。

2.5肝硬化肝硬化是慢性肝臟疾病的病理學(xué)終末期表現(xiàn)，腸道微生物、腸通透性增加、細(xì)菌易位、內(nèi)毒素血癥和炎癥細(xì)胞因子釋放等因素均可影響肝硬化及其并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展。早期基于傳統(tǒng)培養(yǎng)方法的研究發(fā)現(xiàn)，肝硬化患者腸道內(nèi)雙歧桿菌等有益菌種含量降低。采用基于宏基因組學(xué)策略的16SrDNA焦磷酸測(cè)序技術(shù)對(duì)肝硬化患者的糞便菌群進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)肝硬化患者糞便內(nèi)擬桿菌門含量較健康對(duì)照組顯著降低，蛋白菌和梭桿菌門含量增加，在科(Familia)水平上表現(xiàn)為腸桿菌科、韋榮球菌科和鏈球菌顯著高于健康對(duì)照組，但毛螺菌科顯著降低。該研究還認(rèn)為肝硬化患者腸道內(nèi)腸桿菌科和鏈球菌科等潛在致病菌含量增多，毛螺菌科等有益菌種含量降低，影響著肝硬化患者的預(yù)后。

2.6非酒精性脂肪性肝?。∟AFLD)NAFLD是最常見(jiàn)的導(dǎo)致慢性肝損傷的原因之一，遵循脂肪肝、脂肪性肝炎、肝纖維化、肝硬化和肝細(xì)胞癌的疾病發(fā)展過(guò)程。NAFLD常常是代謝綜合征的肝臟表現(xiàn)。

NAFLD的發(fā)病機(jī)制可能與胰島素抵抗、痩素抵抗、脂質(zhì)過(guò)氧化、炎癥反應(yīng)等因素相關(guān)，目前有諸多證據(jù)表明腸道微生物參與了NAFLD的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。8&5&技等證實(shí)與健康人群相比，NAFLD患者小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)發(fā)生率明顯增高，且與脂肪肝嚴(yán)重程度相關(guān)。小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)可促發(fā)胰島素抵抗和膽堿缺乏等情況。腸道微生物通過(guò)脂多糖(LPS)而誘發(fā)肥胖相關(guān)的機(jī)體炎癥反應(yīng)和胰島素抵抗；高脂飲食促使LPS從腸道轉(zhuǎn)運(yùn)至門靜脈系統(tǒng)，并引起腸道微生物的構(gòu)成和數(shù)量改變，增加腸道通透性，提高血漿內(nèi)毒素水平。最近，Henao-Mejia等研究證實(shí)，NLRP6和NLRP3炎性體及效應(yīng)蛋白IL-18可通過(guò)腸道微生物抑制NAFLD的發(fā)展，由于炎性體缺失而引起的腸道菌群變化與NAFLD的嚴(yán)重程度相關(guān)，這種關(guān)聯(lián)是通過(guò)TLR4和TLR9激動(dòng)劑進(jìn)入門脈循環(huán)，導(dǎo)致TNF-a表達(dá)水平升高而實(shí)現(xiàn)的。益生菌制劑可調(diào)節(jié)腸道菌群，產(chǎn)生抗菌物質(zhì)，提高腸上皮屏障功能及降低腸道炎癥反應(yīng)，因此可能對(duì)NAFLD的治療有效。

目前有關(guān)腸道微生物在肥胖、糖尿病和代謝綜合征等疾病中的作用研究比較多，雖然NAFLD與上述疾病有所重疊，但作為一個(gè)單獨(dú)的疾病，了解NAFLD時(shí)腸道微生態(tài)的特征性改變非常有必要，不僅可以深化對(duì)其病因、發(fā)病機(jī)制等的認(rèn)識(shí)，也可為進(jìn)一步臨床干預(yù)提出新的策略。

2.7膽石癥膽固醇和膽汁酸的代謝及分泌異常是膽石形成的主要原因，腸道微生物引起腸道運(yùn)動(dòng)功能障礙和慢性炎癥反應(yīng)同樣在膽石形成過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。膽石形成過(guò)程中常存在膽汁受到腸道細(xì)菌污染的問(wèn)題，傳統(tǒng)培養(yǎng)方法證實(shí)污染膽汁的細(xì)菌以腸桿菌科為主，鏈球菌屬也較為常見(jiàn);膽道梗阻時(shí)腸通透性增加、細(xì)菌易位是膽汁中出現(xiàn)細(xì)菌、炎癥反應(yīng)增強(qiáng)和結(jié)石形成的原因之一;同時(shí)細(xì)菌污染可導(dǎo)致膽汁淤積，同樣可促進(jìn)結(jié)石形成。2.8急性胰腺炎急性胰腺炎時(shí)腸道微生物構(gòu)成失衡，致病菌過(guò)度繁殖，腸屏障功能破壞以及細(xì)菌或內(nèi)毒素易位是導(dǎo)致繼發(fā)感染和死亡的主要因素。證實(shí)急性壞死性胰腺炎伴有消化間期移行運(yùn)動(dòng)復(fù)合波延長(zhǎng)和小腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)，并且胰腺炎嚴(yán)重程度與十二指腸細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)之間呈正相關(guān)。Mifkovic等認(rèn)為腸道細(xì)菌易位是胰腺膿腫形成的主要原因。De發(fā)現(xiàn)20%的急性胰腺炎患者血清內(nèi)革蘭陰性菌DNA陽(yáng)性，證實(shí)腸道微生物及細(xì)菌易位在急性胰腺炎的發(fā)病中發(fā)揮作用。

目前諸多抗生素預(yù)防胰腺炎相關(guān)并發(fā)癥的臨床實(shí)驗(yàn)研究結(jié)論不一，說(shuō)明腸道微生物及其易位在急性胰腺炎的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮一定作用，但消除其影響并不能有效逆轉(zhuǎn)或阻止急性胰腺炎的進(jìn)程，腸道微生物在急性胰腺炎中的作用還需深入研究。

3腸道微生物與內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病

有關(guān)肥胖、糖尿病、代謝綜合征的病因?qū)W觀點(diǎn)普遍集中在遺傳易感性、不良飲食習(xí)慣和體力活動(dòng)減少等方面，在遺傳背景及能量攝入相同的條件下，高熱量攝入誘導(dǎo)的體重增加和血糖升高表現(xiàn)并不相同，提示存在著與人類基因不相關(guān)的其他因素影響著肥胖和胰島素抵抗的易感性。近年來(lái)的研究證實(shí)腸道微生物參與了肥胖及胰島素抵抗的發(fā)生。關(guān)于腸道微生物在肥胖、糖尿病和代謝綜合征中的作用逐漸成為研究熱點(diǎn)。

3.1肥胖隨著肥胖人數(shù)的不斷增加，肥胖及相關(guān)代謝疾病已成為現(xiàn)階段對(duì)公共健康的極大挑戰(zhàn)。學(xué)者們普遍認(rèn)為肥胖是一個(gè)復(fù)雜的多種遺傳背景和環(huán)境因素相互作用的結(jié)果。腸道微生物是除遺傳因素和飲食影響以外導(dǎo)致體重增加和脂肪積聚的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。無(wú)菌動(dòng)物需要更多的能量攝取才能維持與普通動(dòng)物相同的體重，說(shuō)明腸道微生物可以增加攝入食物的能量利用率。腸道微生物一方面可從人體攝入的不消化寡糖類中攝取能量，另一方面可通過(guò)調(diào)節(jié)腸道上皮細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)吸收功能而促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用。

美國(guó)Gordon實(shí)驗(yàn)室在腸道微生物和肥胖關(guān)系研究方面做了大量工作，他們證實(shí)腸道微生物直接參與了宿主能量的攝取、利用和儲(chǔ)存。飲食等因素相同的條件下，與同窩出生的消痩小鼠（ob/+和+/+)相比，脂聯(lián)素敲除的遺傳性肥胖小鼠（ob/ob)腸道擬桿菌門豐度降低了50%，而硬壁菌門豐度升高。為了驗(yàn)證腸道微生物構(gòu)成改變是導(dǎo)致肥胖的原因，如^匕&叫匕等[47]將肥胖和消痩小鼠腸道菌群移植到無(wú)菌小鼠腸道內(nèi)，2周后，接受肥胖小鼠腸道菌群的無(wú)菌小鼠能從飲食中攝取更多的能量，體重明顯增加，同時(shí)肥胖小鼠糞便內(nèi)殘余能量較少，提示腸道內(nèi)肥胖相關(guān)微生物從食物中攝取能量的能力較強(qiáng)。

部分基于人體的研究也證實(shí)肥胖者腸道微生物構(gòu)成發(fā)生改變，可能是導(dǎo)致肥胖的原因。Ley等[48]比較了12例肥胖者和12例非肥胖者腸道微生物構(gòu)成的差異，證實(shí)肥胖人群腸道擬桿菌門豐度降低，而硬壁菌門豐度升高，與動(dòng)物模型中的變化趨勢(shì)一致。另外，肥胖者減輕體重1年后，腸道菌群構(gòu)成與非肥胖者相似。Turnbaugh等[49]對(duì)成年肥胖、消痩雙胞胎女性及其母親（包括31對(duì)單卵雙生女性雙胞胎、23對(duì)雙卵雙生女性雙胞胎和46位母親）的糞便相關(guān)微生物群落進(jìn)行基于宏基因組學(xué)策略的16SrDNA測(cè)序分析，發(fā)現(xiàn)肥胖者腸道微生物多樣性顯著降低，擬桿菌門比例降低，而放線菌綱比例升高；同時(shí)該研究證實(shí)腸道微生物群落具有家族成員聚集現(xiàn)象，但個(gè)體間仍具有細(xì)菌種屬的差異。

3.21型糖尿病1型糖尿病是一種主要由T細(xì)胞參與的自身免疫性疾病，通過(guò)T細(xì)胞破壞胰島p細(xì)胞，使之無(wú)法產(chǎn)生胰島素而造成血糖升高，其發(fā)病機(jī)制至今沒(méi)有闡明。近年來(lái)的觀點(diǎn)認(rèn)為1型糖尿病與腸道微生物和腸道免疫的關(guān)系密切。

61叫=30等[5()]采用FISH技術(shù)對(duì)1型糖尿病大鼠(BB-DP)腸道微生物構(gòu)成進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)與未出現(xiàn)糖尿病的大鼠相比，最終罹患1型糖尿病的BB-DP大鼠腸道內(nèi)擬桿菌門數(shù)量增加，且這種腸道微生物構(gòu)成改變?cè)诎l(fā)病前就已長(zhǎng)期存在；同時(shí)該研究證實(shí)BB-DP大鼠接受標(biāo)準(zhǔn)飲食和抗生素后，1型糖尿病發(fā)病率降低50%，而接受高酪蛋白飲食和抗生素治療組未出現(xiàn)1型糖尿病。Calcinaro等[51]給予非肥胖糖尿病小鼠（NOD)益生菌VSL#3(乳酸桿菌、鏈球菌和雙歧桿菌的混合制劑）治療，發(fā)現(xiàn)益生菌制劑可使局部和全身抗炎癥細(xì)胞因子IL-10含量增加，減輕NOD小鼠胰島和p細(xì)胞的破壞，進(jìn)而預(yù)防1型糖尿病的發(fā)生。16=等[52]研究發(fā)現(xiàn)，MyD88敲除的SPF級(jí)NOD小鼠不會(huì)發(fā)展為1型糖尿病，而MyD88敲除的GF級(jí)NOD小鼠會(huì)出現(xiàn)1型糖尿病，但GF級(jí)N0D小鼠腸道內(nèi)出現(xiàn)特定菌群定植時(shí)，可以阻止糖尿病的發(fā)生。另外該研究還發(fā)現(xiàn)MyD88敲除的NOD小鼠腸道微生物構(gòu)成發(fā)生顯著改變，因此認(rèn)為腸道微生物及其與宿主先天性免疫系統(tǒng)的相互作用是發(fā)生1型糖尿病的重要影響因素。上述研究提示，以腸道微生物為靶點(diǎn)，從腸道微生物與天然免疫系統(tǒng)的相互作用這個(gè)角度進(jìn)行研究，可能是進(jìn)行1型糖尿病和其他自身免疫性疾病發(fā)病機(jī)制研究及治療的新途徑。

3.32型糖尿病近年有觀點(diǎn)認(rèn)為2型糖尿病是以持續(xù)性、低級(jí)別炎癥反應(yīng)為特征的代謝性疾病，腸道微生物在其中發(fā)揮著重要作用。肥胖、代謝綜合征和非酒精性脂肪性肝病等其他代謝相關(guān)性疾病可能都具有上述特征。小鼠在接受高脂飲食后易出現(xiàn)內(nèi)毒素血癥，罹患2型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)也增高，而且腸道內(nèi)雙歧桿菌的含量較正常飲食小鼠降低。在另外一項(xiàng)研究中給予高脂飲食小鼠益生元治療后，腸道雙歧桿菌數(shù)量恢復(fù)，機(jī)體內(nèi)毒素血癥、炎癥水平、葡萄糖耐量和胰島素分泌等均得到改善。

有研究證實(shí)腸道微生物參與了胰島素抵抗的發(fā)生過(guò)程。8化他64等[55]將普通大鼠的腸道菌群移植到裸鼠腸道內(nèi)，發(fā)現(xiàn)裸鼠在2周內(nèi)即出現(xiàn)了胰島素抵抗，其機(jī)制考慮與腸道內(nèi)葡萄糖的吸收增加有關(guān)，其過(guò)程是腸道菌群對(duì)食物中不能被消化的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行酵解，例如短鏈脂肪酸經(jīng)腸道菌群酵解為葡萄糖后經(jīng)腸道吸收，伴隨高血糖和高胰島素血癥，這兩個(gè)因素又促進(jìn)脂肪形成。001^3等[56]認(rèn)為腸道微生物通過(guò)調(diào)節(jié)膽堿代謝而影響胰島素抵抗，膽堿至三甲胺的代謝途徑主要受腸道微生物調(diào)節(jié)，該研究推測(cè)胰島素抵抗加劇與腸道微生物介導(dǎo)的膽堿至三甲胺的代謝水平升高有關(guān)。

3.4代謝綜合征代謝綜合征主要表現(xiàn)為與肥胖和胰島素抵抗相關(guān)的代謝異常，能增加個(gè)體罹患2型糖尿病和心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)，其發(fā)病與遺傳、飲食和環(huán)境等多種因素有關(guān)。近年來(lái)的研究認(rèn)為腸道微生物及宿主腸道先天性免疫系統(tǒng)可能參與了代謝綜合征的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。Vijay-Kumar等[57]發(fā)現(xiàn)Toll樣受體5敲除小鼠表現(xiàn)出攝食過(guò)度并出現(xiàn)代謝綜合征相關(guān)癥狀，如高血脂、胰島素抵抗、高血壓和肥胖，將Toll樣受體5敲除小鼠的腸道微生物移植到無(wú)菌小鼠腸道內(nèi)，后者也會(huì)出現(xiàn)代謝綜合征的表現(xiàn)，提示腸道微生物可通過(guò)先天性免疫系統(tǒng)誘發(fā)代謝綜合征。

4腸道微生物與心血管系統(tǒng)疾病

20年前即有研究認(rèn)為腸道和口腔內(nèi)的微生物與心血管疾病具有相關(guān)性。動(dòng)脈粥樣硬化與巨細(xì)胞病毒、幽門螺桿菌以及衣原體等致病微生物的關(guān)系已有報(bào)道，但抗生素治療改善心血管疾病的效果并不明顯，同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)無(wú)菌小鼠感染致病微生物后，粥樣硬化斑塊發(fā)展程度無(wú)明顯改變。目前有觀點(diǎn)認(rèn)為動(dòng)脈粥樣硬化是一種炎癥性疾病，高脂飲食及其伴隨的內(nèi)毒素血癥和血管內(nèi)免疫是重要的始動(dòng)和影響因素，腸道微生物可能通過(guò)激活受體信號(hào)傳導(dǎo)通路來(lái)影響動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。受體基因多態(tài)性的個(gè)體，其罹患動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)性降低。MyD88敲除小鼠可通過(guò)減少巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)和泡沫細(xì)胞形成而延緩動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。膽固醇血癥患者益生菌治療后，其低密度脂蛋白和纖維蛋白原水平顯著降低。1&=8等[64]指出，食物磷脂類或膽堿物質(zhì)在腸道微生物作用下生成代謝產(chǎn)物膽堿、氧化三甲胺和甜菜堿，上述代謝產(chǎn)物能夠促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展，其血漿內(nèi)含量與心血管疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)成正相關(guān)，可通過(guò)測(cè)定血漿中上述代謝產(chǎn)物的含量來(lái)預(yù)測(cè)心血管疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。

5腸道微生物與獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)

AIDS是由人類免疫缺陷病毒（HIV)引起的致命性慢性傳染病，HIV主要侵犯⑶4+T淋巴細(xì)胞，導(dǎo)致其數(shù)量呈進(jìn)行性減少。有研究證實(shí)AIDS病程中的CD4+T淋巴細(xì)胞破壞大部分發(fā)生在胃腸道黏膜淋巴組織，HIV感染早期即可出現(xiàn)腸道黏膜⑶4+T淋巴細(xì)胞的大量消耗，進(jìn)而影響腸道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)[65.]。Brenchley等[67]發(fā)現(xiàn)HIV長(zhǎng)期感染患者血漿脂多糖水平顯著升高，指出腸道微生物易位是慢性HIV感染系統(tǒng)免疫激活的原因之一。。。^等―指出HIV感染早期即出現(xiàn)以銅綠假單胞菌和白色念珠菌含量顯著升高、雙歧桿菌和乳酸菌含量降低為特征的腸道微生物構(gòu)成改變，同時(shí)伴有腸道免疫指標(biāo)的升高。其后續(xù)研究又證實(shí)寡糖類益生元能顯著增加HIV感染人群腸道有益菌種的含量，減少致病菌的定植，同時(shí)能有效改善AIDS患者的相關(guān)免疫學(xué)指標(biāo)[69]。

總之，腸道微生物可能是參與AIDS發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵因素，從人類宿主腸道和腸道微生物角度進(jìn)

行研究，有望加深我們對(duì)AIDS發(fā)病機(jī)制的理解，改進(jìn)和完善AIDS的治療措施。

6腸道微生物與特應(yīng)性疾病

Strachan[?]提出的衛(wèi)生學(xué)假說(shuō)認(rèn)為家庭成員、衛(wèi)生措施、胎次、抗生素應(yīng)用、飲食及生活方式改變等是影響個(gè)體微生物暴露程度的主要因素，也是目前濕疹、花粉癥和哮喘等特應(yīng)性疾病流行的主要原因。妊娠期母親暴露于各種環(huán)境特別是微生物環(huán)境的刺激下，對(duì)嬰兒出生后免疫功能的構(gòu)建，以及后續(xù)特應(yīng)性疾病的發(fā)生發(fā)展具有重要作用。Schaub等證實(shí)在懷孕期間暴露于農(nóng)場(chǎng)和耕作動(dòng)物的母親，其孩子發(fā)生哮喘和其他特應(yīng)性疾病的概率降低，主要與調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞參與的天然性免疫功能構(gòu)建有關(guān)。Noverr等提出了特應(yīng)性疾病的腸道微生物假說(shuō)，認(rèn)為腸道微生物構(gòu)成異常能增強(qiáng)免疫系統(tǒng)對(duì)常見(jiàn)過(guò)敏原的反應(yīng)，增加哮喘和其他特應(yīng)性疾病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。等證實(shí)嬰兒腸道內(nèi)大腸埃希菌豐度增加可導(dǎo)致濕疹的發(fā)生率升高，艱難梭菌數(shù)量增多可增加罹患哮喘、濕疹及其他特異性皮炎的風(fēng)險(xiǎn)。

7腸道微生物與精神性疾病

腸道微生物可影響行為和中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能。有研究證實(shí)致病微生物感染與自閉癥和精神分裂癥等常見(jiàn)神經(jīng)發(fā)育障礙之間的關(guān)系密切[74]。8&^16〖等[75]指出胃腸道功能異常在自閉癥起始前已經(jīng)存在，給予萬(wàn)古霉素治療可改善自閉癥癥狀，但停藥后即可復(fù)發(fā)。自閉癥患兒腸道中梭菌的某些種，如產(chǎn)神經(jīng)毒素的破傷風(fēng)梭菌含量顯著高于健康對(duì)照組]。動(dòng)物模型也證實(shí)圍產(chǎn)期暴露于致病微生物后可引起焦慮行為和認(rèn)知功能受損[77_78]。Heijtz等[79]指出腸道正常微生物作為重要的環(huán)境因素影響著大腦的發(fā)育和功能。在大鼠模型上證實(shí)屬于腸道正常微生物的嬰兒雙歧桿菌可調(diào)節(jié)色氨酸的代謝，可能具有潛在的抗抑郁作用。此外，腸易激綜合征作為功能性腸道疾病，常伴有焦慮、抑郁等精神癥狀[，同時(shí)可出現(xiàn)腸道微生物構(gòu)成的變化，說(shuō)明腸道微生物與神經(jīng)系統(tǒng)存在相互作用的通路。

8腸道微生物與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是一種病因未明的，以關(guān)節(jié)滑膜炎為特征的慢性全身性自身免疫性疾病，其發(fā)病不但與人類主要組織相容性復(fù)合物和白細(xì)胞抗原等遺傳因素有關(guān)，與環(huán)境因素也存在密切關(guān)系。早期有關(guān)反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎的研究已經(jīng)證實(shí)滑膜組織內(nèi)可出現(xiàn)耶爾森菌、沙門菌、志賀菌和彎曲桿菌等致病菌的降解產(chǎn)物，從而引起局部的炎癥反應(yīng)。人類腸道內(nèi)正常微生物同樣可引起易感宿主關(guān)節(jié)滑膜組織的炎癥反應(yīng)，外周白細(xì)胞和關(guān)節(jié)組織內(nèi)均可見(jiàn)正常菌群細(xì)胞壁的降解產(chǎn)物;腸道正常微生物中某些細(xì)菌種屬的細(xì)胞壁降解產(chǎn)物在動(dòng)物模型上也具有致關(guān)節(jié)炎作用。Vaahtovuo等證實(shí)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎早期患者腸道中雙歧桿菌、擬桿菌屬-紫單胞菌屬-普里沃菌屬、脆弱擬桿菌屬某些亞型和直腸真細(xì)菌-球形梭菌屬等含量顯著降低，與健康人群存在較大差異。同時(shí)有研究認(rèn)為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者腸道微生物的變化趨勢(shì)與炎癥性腸病相似。上述內(nèi)容均證實(shí)腸道微生物作為重要的環(huán)境因素可能在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要作用。

篇4

細(xì)菌的耐藥性與致病性是什么

對(duì)于研究中提到的“北京霧霾含有最多種類的抗生素的耐藥基因”，我們應(yīng)該如何理解呢？這恐怕需要多種視角、多種維度的解讀。

對(duì)此，北京市衛(wèi)生計(jì)生委解釋稱，在我們周圍的環(huán)境中，有大量的細(xì)菌存在，不僅在空氣中，在口腔、鼻腔、呼吸道、胃腸道，都存在細(xì)菌或真菌，大量細(xì)菌和我們是共生共存的關(guān)系。細(xì)菌的耐藥性和致病性是完全不同的概念。耐藥性的增加不意味著致病性的增強(qiáng)。

換句話說(shuō)，霧霾中的耐藥菌（基因）不會(huì)對(duì)人體帶來(lái)直接影響。同時(shí)，北京霧霾中出現(xiàn)耐藥細(xì)菌基因并非北京或中國(guó)獨(dú)有，很有可能是一種世界普遍存在，具有全球性。這也意味著問(wèn)題更具有普遍性。

論文的作者――瑞典哥德堡大學(xué)抗生素耐藥性研究中心主任Joakim Larsson教授本人也對(duì)此提出了自己的看法。

Larsson教授說(shuō)，北京霧霾樣本中檢測(cè)出的抗生素耐藥基因都是細(xì)菌基因，它們使細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥性，只有出現(xiàn)在有活性的致病性細(xì)菌中時(shí)才會(huì)成為問(wèn)題，不會(huì)對(duì)人類產(chǎn)生直接影響。而北京霧霾樣本中的細(xì)菌是否具有活性還有待進(jìn)一步研究。

再進(jìn)一步看問(wèn)題，細(xì)菌致人患病需要多種條件，一是人的免疫力下降，二是人體內(nèi)菌群此消彼長(zhǎng)（機(jī)會(huì)菌感染），三是有外傷，導(dǎo)致細(xì)菌易于感染等。以此觀之，霧霾中的耐藥菌（基因）需要同時(shí)滿足幾個(gè)條件才有可能對(duì)人有害（致病），即耐藥菌在空氣中具有活性、耐藥菌具有致病性和空氣中的這些細(xì)菌的密度足夠高。

目前來(lái)看，北京霧霾中的耐藥菌（基因）要同時(shí)滿足這些條件相當(dāng)困難，因此，對(duì)人和其他生物的有害作用還難以體現(xiàn)。另外，霧霾中不僅包含有耐藥菌株，還裹挾了大量的其他微生物，包括細(xì)菌，這些細(xì)菌與人是一種共生共存的關(guān)系，即便一些細(xì)菌具有致病性，只要不給予它們機(jī)會(huì)（如免疫力低下），就不會(huì)致人患病。

霧霾中的微生物會(huì)致病嗎

盡管霧霾中的耐藥細(xì)菌不會(huì)直接使人患病，但是，在某些情況下還是可以引起某些人群的患病，并且造成耐藥基因在人群和生物體（如家畜和野生動(dòng)物）之間的傳播，造成更為復(fù)雜的醫(yī)療問(wèn)題。

2014年清華大學(xué)生命學(xué)院朱聽(tīng)課題組在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》雜志上發(fā)表了《嚴(yán)重霧霾天氣中北京PM2.5與PM10污染物中的可吸入微生物》論文，指出北京大氣懸浮顆粒物中包含1300多種微生物。在這些微生物中，細(xì)菌占八成以上，另外還有少量的古細(xì)菌和病毒。

具體情況是，PM2.5裹挾的微生物中，古細(xì)菌占0.8%，病毒占0.1%，真核菌占13%，菌占86.1%；PM10裹挾的微生物中，古細(xì)菌占0.8%，病毒占0.1%，真核菌占18.3%，細(xì)菌占80.8%。顯然，PM2.5裹挾的細(xì)菌更多，因此，攜帶對(duì)碳青霉烯類抗生素有耐藥性的細(xì)菌更多。而北京或者說(shuō)中國(guó)的霧霾以PM2.5居多，并且有更小尺寸的顆粒，如PM0.1。PM2.5能吸入到肺泡，造成不可逆的傷害；PM0.1是超細(xì)顆粒物，更可以進(jìn)入肺泡、血液和神經(jīng)系統(tǒng)，造成的危害更大。

當(dāng)然，這1300多種微生物絕大多數(shù)是不致病的，但是也含有極少量可能致病或致過(guò)敏微生物的DNA序列。例如，其中有一種肺炎鏈球菌，其DNA序列相對(duì)豐度為0.02%～0.08%，盡管它對(duì)健康人群的危害很小，但可能讓易感人群感染肺炎。這些易感人群包括：體弱人群，即免疫功能低下、營(yíng)養(yǎng)不良者、老年人；病人，如慢性心肺疾病、糖尿病等慢性病患者、住院病人、ICU和機(jī)械通氣病人（后三者的肺炎發(fā)病率分別為普通住院病人的5倍、13倍和43倍）；嬰幼兒（肺炎是我國(guó)5歲以內(nèi)小兒第一位死因）。

“無(wú)藥可用”的擔(dān)心是多余的嗎

長(zhǎng)期以來(lái)，世界衛(wèi)生組織一直呼吁減少使用抗生素，無(wú)論是對(duì)人還是對(duì)牲畜，以防細(xì)菌對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥性，從而讓人類陷入患感染性疾病后無(wú)藥可用的困境，同時(shí)世界衛(wèi)生組織預(yù)測(cè)，耐藥細(xì)菌可能通過(guò)水體、土壤、人與人和人與動(dòng)物的鏈條進(jìn)行傳遞。大量的研究已經(jīng)證明，細(xì)菌的耐藥基因傳播可以通過(guò)垂直和橫向兩大方式進(jìn)行，前者即是將耐藥基因遺傳給下一代，后者則是通過(guò)直接接觸、質(zhì)粒傳遞等方式把耐藥性傳遞給異種菌株。

研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌耐藥基因的橫向傳遞主要通過(guò)水體，例如污水處理廠混有多種細(xì)菌，細(xì)菌之間很容易進(jìn)行耐藥性基因的交換。但是如今在霧霾中發(fā)現(xiàn)耐藥細(xì)菌，意味著細(xì)菌耐藥基因也可以通過(guò)霧霾或空氣污染而傳播。

在北京的空氣中發(fā)現(xiàn)了針對(duì)碳青霉烯類抗生素的耐藥性基因使問(wèn)題變得更為棘手。碳青霉烯類抗生素是抗菌活性最強(qiáng)的一類非典型β-內(nèi)酰胺抗生素，廣泛應(yīng)用于呼吸系統(tǒng)感染、敗血癥等病癥上，是治療嚴(yán)重細(xì)菌感染最主要的抗菌藥物之一，也是人類抗御細(xì)菌性感染疾病的最后一道防線。

篇5

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測(cè)；生物傳感器；生物大分子標(biāo)記物；微核技術(shù)；生物芯片技術(shù)

中圖分類號(hào)：X17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1671-1297（2008）11-181-02

一、常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)中微生物的應(yīng)用

水體中的致病菌有可能引起各種傳染病。因此，水質(zhì)的細(xì)菌學(xué)檢驗(yàn)對(duì)于保護(hù)人群健康具有重要意義。由于致病菌在水中存在的數(shù)量較少，直接監(jiān)測(cè)比較困難，因此常選用間接指標(biāo)即糞便污染的指示菌――大腸菌群作為代表 。另外還有發(fā)光細(xì)菌法，污染物致突變的微生物監(jiān)測(cè)，藻類與水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)方式。

二、生物傳感器

隨著環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，人們對(duì)能夠連續(xù)、快速、在線監(jiān)測(cè)污染物的儀器的需求也愈來(lái)愈迫切。生物傳感器應(yīng)運(yùn)而生，它的出現(xiàn)使環(huán)境監(jiān)測(cè)的連續(xù)化和自動(dòng)化成為現(xiàn)實(shí)，并降低了環(huán)境監(jiān)測(cè)的成本，其中酶?jìng)鞲衅骱兔庖邆鞲衅髟诃h(huán)境分析及環(huán)境檢測(cè)等方面已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

（一）BOD微生物傳感器檢測(cè)儀(BODs)

生物化學(xué)需氧量(BOD)是環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它表示水中污染物的綜合污染程度。目前國(guó)內(nèi)外普遍規(guī)定樣品在 20℃的溫度中培養(yǎng)5d，分別測(cè)定培養(yǎng)前后的溶解氧， 二者之差即為BOD5 值，以氧的 mg/L 表示。但該方法操作較復(fù)雜，耗時(shí)長(zhǎng)，且干擾因素多，結(jié)果準(zhǔn)確度及重現(xiàn)性差，不能及時(shí)為環(huán)境管理和決策、科研、事故污染鑒定等提供科學(xué)依據(jù)， 無(wú)法滿足當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)中快速測(cè)定的要求。因此，快速、準(zhǔn)確測(cè)定水體中 BOD 一直是環(huán)境監(jiān)測(cè)中的一大難題，而BOD微生物傳感器檢測(cè)儀就能滿足這一要求，因此得到廣泛應(yīng)用。

（二） DNA生物傳感器在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

基于生物催化和免疫原理的生物傳感器在環(huán)境領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)發(fā)了以核酸探針為識(shí)別元件，基于核酸相互作用原理的 DNA 生物傳感器。該傳感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、優(yōu)先控制污染物的檢測(cè)以及污染物與 DNA 之間相互作用的研究，在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中具有潛在的巨大應(yīng)用前景。

（三）可檢測(cè)化學(xué)制劑和生物制劑的生物傳感器

美國(guó)田納西大學(xué)（位于美國(guó)田納西州諾克斯維爾）的研究人員利用由生物工程技術(shù)制成的、存在雜質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)出藍(lán)綠輝光的微生物，開(kāi)發(fā)成功一種基于芯片的環(huán)境生物傳感器樣品。這種被稱為生物發(fā)光型生物指示器IC（bioluminescent bioreporter IC，簡(jiǎn)稱 BBIC）的器件技術(shù)可在眾多的應(yīng)用（從航天器到反恐）中巧妙地檢測(cè)出氨、鋅等各類化學(xué)物質(zhì)。

（四）光纖化學(xué)/生物傳感技術(shù)

光纖技術(shù)與光譜分析技術(shù)的有機(jī)結(jié)合就構(gòu)成了光纖傳感技術(shù)。光纖傳感技術(shù)突破了光譜分析的傳統(tǒng)模式，光可由光纖直接導(dǎo)入樣品，而樣品不必放入光譜儀中就能進(jìn)行測(cè)定。特別適用于環(huán)境污染物、生物藥物， 以及生產(chǎn)過(guò)程的原位、在線監(jiān)測(cè)和對(duì)樣品的無(wú)損測(cè)定。早在十幾年前，人們就曾經(jīng)預(yù)言：光纖傳感技術(shù)的出現(xiàn)將不可避免地引起分析實(shí)驗(yàn)室及分析控制儀器的又一次革命。隨著環(huán)境科學(xué)與生命科學(xué)的發(fā)展，對(duì)各種與人類生存環(huán)境密切相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的測(cè)定和變化過(guò)程的監(jiān)測(cè)，已顯得特別突出和重要。由于 FOC&BS 具有實(shí)時(shí)、在線及遠(yuǎn)距離自動(dòng)監(jiān)測(cè)和對(duì)樣品無(wú)損測(cè)定等特點(diǎn)，人們對(duì)它在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用給予了較多的關(guān)注，特別是在溶解氧、pH、濕度和水質(zhì)毒性等監(jiān)測(cè)要素的應(yīng)用中。

三、生物大分子標(biāo)記物

生物大分子標(biāo)記物是指生物體內(nèi)的一些對(duì)外界環(huán)境變化敏感并能產(chǎn)生一些可檢測(cè)變化的大分子物質(zhì)，這些大分子物質(zhì)能夠反映環(huán)境變化對(duì)生物體的影響。隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將生物大分子標(biāo)記物的檢測(cè)應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。生物大分子標(biāo)記物檢測(cè)由于其測(cè)定指標(biāo)全面、準(zhǔn)確、系統(tǒng)且具有特異性等優(yōu)點(diǎn)，近十幾年來(lái)作為污染物暴露和毒性效應(yīng)的早期預(yù)警工具已被廣泛應(yīng)用于環(huán)境評(píng)價(jià)中。

（一）核酸分子標(biāo)記物檢測(cè)

核算分子標(biāo)記物檢測(cè)方法有核酸分子損傷檢測(cè)技術(shù)、報(bào)告基因標(biāo)記技術(shù)及DNA芯片技術(shù)。

（二）蛋白分子標(biāo)記物檢測(cè)

環(huán)境中的許多污染物能直接與生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)從而對(duì)生物體產(chǎn)生影響，或者誘導(dǎo) (或抑制)生物體內(nèi)一些基因的表達(dá)從而影響生物體內(nèi)一些蛋白質(zhì)的量。因此，生物體內(nèi)的許多種蛋白都可以作為環(huán)境中有害物質(zhì)暴露的生物標(biāo)記物應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中。

蛋白分子標(biāo)記物檢測(cè)方法有酶分子標(biāo)記物檢測(cè)、金屬硫蛋白( Metallothione in ，MT)的檢測(cè)、熱休克蛋白( Heat Shock Prote in ， HSP)的檢測(cè)及抗氧化劑防御系統(tǒng)的檢測(cè)。

四、微核技術(shù)

隨著工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，人類活動(dòng)的加劇，以及錯(cuò)誤的污染銷毀辦法，使得環(huán)境中有毒污染物的積累日益增加，這些污染物破壞了生態(tài)系統(tǒng)的平衡，并對(duì)人類的生存造成了極大的威脅。環(huán)境污染已經(jīng)成為全球共同關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。為了檢測(cè)出已經(jīng)存在或潛在的危害，各種環(huán)境污染監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。植物微核技術(shù)是根據(jù)遺傳學(xué)上染色體畸變的原理而建立的一種環(huán)境污染的生物監(jiān)測(cè)方法，在對(duì)大氣、土壤、水環(huán)境中各種有毒污染物的遺傳毒性檢測(cè)方面得到了廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外大量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究表明，該方法普遍適用于檢測(cè)環(huán)境致突變物，已經(jīng)成為環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的有效工具。

微核技術(shù)可用于監(jiān)測(cè)大氣污染，監(jiān)測(cè)土壤污染，監(jiān)測(cè)水污染，監(jiān)測(cè)有機(jī)物污染，監(jiān)測(cè)重金屬污染，監(jiān)測(cè)物理輻射污染。

五、生物芯片技術(shù)

微生物污染水源可導(dǎo)致多種疾病的爆發(fā)和流行，嚴(yán)重威脅著人類的健康。傳統(tǒng)的細(xì)菌分離、培養(yǎng)鑒定技術(shù)，操作繁瑣且耗時(shí)長(zhǎng)，并且由于培養(yǎng)技術(shù)的局限使得一些微生物難以培養(yǎng)和檢測(cè)，因此靈敏度很差；傳統(tǒng)的一些分子生物學(xué)技術(shù)也存在著弊端，如免疫學(xué)方法和探針雜交技術(shù)存在特異性或敏感性的問(wèn)題，常規(guī) PCR 方法一次也只能檢出一種微生物。由于生物芯片具快速、準(zhǔn)確、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，在水體微生物監(jiān)測(cè)中越來(lái)越受到重視。生物芯片技術(shù)可用于控制水質(zhì)、瞬時(shí)檢測(cè)病原細(xì)菌、菌的基因表達(dá)水平及進(jìn)行細(xì)菌檢測(cè)和菌種鑒定。

結(jié)語(yǔ)

目前，中國(guó)的環(huán)境監(jiān)測(cè)生物技術(shù)發(fā)展迅速，能用于諸多方面。但是在環(huán)保觀念日益增強(qiáng)的今天，社會(huì)對(duì)環(huán)境評(píng)價(jià)的全面性和準(zhǔn)確性的要求也日益增高，這就要求建立一個(gè)綜合的、多手段的、多參數(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)體系以實(shí)現(xiàn)快速、高效、準(zhǔn)確地對(duì)環(huán)境狀況作出全面的評(píng)價(jià)。

參考文獻(xiàn)

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篇6

濫用抗生素：從人到動(dòng)物

抗生素的使用對(duì)人類健康和生命的保護(hù)功不可沒(méi)，但濫用抗生素又成為今天威脅人類健康、生命和環(huán)境的重要原因。

從青霉素發(fā)明后到現(xiàn)代，人類研制抗生素的足跡表現(xiàn)為：發(fā)明鏈霉素，再到先鋒霉素，再?gòu)南蠕h霉素到四環(huán)素，到β-內(nèi)酰胺酶抑制劑。今天，人類已經(jīng)擁有了各種各樣名目繁多的抗生素，可分為多種大類：青霉素類、頭孢菌素類、β-內(nèi)酰胺酶抑制劑、其他β-內(nèi)酰胺酶類、氨基糖類、四環(huán)素類、氯霉素類、大環(huán)內(nèi)脂類以及其他抗生素類。這一方面說(shuō)明了人類智慧的增長(zhǎng)，另一方面說(shuō)明了細(xì)菌耐藥性的提高，也因此而證明抗生素似乎在誤入歧途。

目前人們使用抗生素，大病使用，小病也使用；與致病微生物有關(guān)的病使用，與致病微生物無(wú)關(guān)的病也使用；對(duì)人使用，對(duì)動(dòng)物也使用。當(dāng)然，在不同的國(guó)家濫用和大量使用抗生素的情況與程度有所不同，一種普遍現(xiàn)象是，發(fā)展中國(guó)家較多地使用或?yàn)E用抗生素，而發(fā)達(dá)國(guó)家則反而對(duì)使用抗生素比較保守。人類濫用抗生素已經(jīng)有了許許多多的報(bào)道，但對(duì)于抗生素的另一歧途：牲畜大量使用并進(jìn)而危害環(huán)境卻沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí)。于是，環(huán)境在不知不覺(jué)地被污染，抗生素又成為環(huán)境危害的另一大“禍害”。

人類飼養(yǎng)的豬、牛、羊等現(xiàn)如今都與人一樣用起了抗生素。因?yàn)槭褂每股乜梢允顾鼈兩L(zhǎng)更快，生產(chǎn)產(chǎn)品更多，獲利更多。

比如，由于乳牛會(huì)患乳腺炎，對(duì)其使用抗生素已不是什么秘密。而為了打消人們對(duì)抗生素的顧慮，兩年前國(guó)內(nèi)乳品業(yè)又打起了“無(wú)抗牛奶”的競(jìng)爭(zhēng)招牌。盡管歐洲和北美很早就意識(shí)到在動(dòng)物飼料中添加抗生素的危害性，而且從1996年以來(lái)，在動(dòng)物飼料中使用抗生素添加劑已經(jīng)逐漸被禁止，但在動(dòng)物飼料中添加抗生素添加劑也時(shí)有發(fā)生。

歐盟一些科學(xué)家的調(diào)查更披露了一個(gè)驚人的事實(shí)，美國(guó)生產(chǎn)的抗生素約70%用來(lái)作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑飼喂動(dòng)物。當(dāng)然，在飼料中不僅僅是添加抗生素，生長(zhǎng)激素同樣成為飼料中的主要添加物。我國(guó)每年生產(chǎn)的700噸喹諾酮，僅這一種抗生素就有一半用于養(yǎng)殖業(yè)。由此大腸桿菌對(duì)喹諾酮的耐藥性已達(dá)到60%。

對(duì)牲畜使用抗生素的后果表現(xiàn)為兩方面。一是生態(tài)中的細(xì)菌直接與動(dòng)物和植物的接觸中接觸到了大量和多種抗生素，產(chǎn)生了耐藥性。二是細(xì)菌通過(guò)與人的接觸獲得了耐藥性，人們消費(fèi)排泄的廢物污染環(huán)境和食物鏈而使得自然環(huán)境中的微生物能接觸到人們使用抗生素后的代謝物，從而對(duì)抗生素敏感并且變得具有耐藥性。

這樣一來(lái)抗生素的耐藥基因便可以輕而易舉地蔓延開(kāi)來(lái)。大量有力的證據(jù)表明，對(duì)動(dòng)物飼喂抗生素可以導(dǎo)致腸道菌，如沙門氏菌耐藥菌株的出現(xiàn)。而且這些耐藥菌可以通過(guò)食物或動(dòng)物與人的接觸而傳播給人。

對(duì)環(huán)境和生態(tài)的危害

美國(guó)伊利諾易斯大學(xué)的微生物學(xué)家魯斯特姆?阿米諾夫等人發(fā)現(xiàn)，土壤和農(nóng)田地下水中的細(xì)菌從來(lái)自豬的腸道菌那里獲得了耐受四環(huán)素的耐藥基因。一旦發(fā)生轉(zhuǎn)移，耐藥基因可以長(zhǎng)期存在于土壤和水生細(xì)菌中，而且可能傳播到環(huán)境中危險(xiǎn)性極大、毒性極強(qiáng)的細(xì)菌身上。如果人飲用這樣的水，毒性極強(qiáng)的耐藥細(xì)菌也可以傳播給人。

這一研究有力證明了四環(huán)素耐藥基因在生態(tài)中的廣泛存在。于是，一種合理的推論也自然產(chǎn)生，如果四環(huán)素可以通過(guò)環(huán)境循環(huán)污染生態(tài)和傳播到人，那么其他藥物也可能這樣。

為什么會(huì)出現(xiàn)四環(huán)素耐藥菌的生態(tài)轉(zhuǎn)移呢？早在好幾年前，歐盟就禁止對(duì)動(dòng)物使用在醫(yī)療上使用的大多數(shù)抗生素作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑，但是至今美國(guó)農(nóng)民還在常規(guī)地添加諸如四環(huán)素、青霉素和鏈霉素之類的抗生素到飼料中，以促使牛、豬等抗病而快速生長(zhǎng)。

為了調(diào)查兩個(gè)喂養(yǎng)豬的農(nóng)場(chǎng)使用四環(huán)素作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑對(duì)環(huán)境的影響，阿米諾夫等人分析了這兩個(gè)農(nóng)場(chǎng)廢水池塘和池塘下面地下水庫(kù)的水樣。結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)土壤和地下水中的細(xì)菌攜帶了四環(huán)素耐藥基因，稱為tet基因。這與生活在豬的腸道中的細(xì)菌中的基因幾乎完全一致。這一結(jié)果有力地證明，豬的基因已經(jīng)成功地轉(zhuǎn)移到外部環(huán)境。

這兩個(gè)農(nóng)場(chǎng)和農(nóng)場(chǎng)附近的人飲用的是當(dāng)?shù)匚唇?jīng)過(guò)任何處理的地下水。通過(guò)水和食物的飲用，動(dòng)物、細(xì)菌、生態(tài)和人就形成了當(dāng)?shù)乜股啬褪芑虻南嗷鞑?，而且由于?duì)豬使用抗生素，使得豬腸道中細(xì)菌耐藥基因增多和增強(qiáng)，結(jié)果也擴(kuò)展到生態(tài)中并傳播給人。

在美國(guó)，地下水是公共飲用水重要組成部分，通過(guò)飲用地下水，這些細(xì)菌耐藥基因?qū)⒖赡軓V泛傳播。因?yàn)椋瑢?duì)動(dòng)物使用抗生素的并非一兩家農(nóng)場(chǎng)。伊利諾易斯大學(xué)的另一位研究人員莎利爾所帶領(lǐng)的小組證明了另一件可怕的事情。過(guò)去的研究表明，人類腸道的細(xì)菌與環(huán)境中的細(xì)菌是可以交換基因的。

研究人員發(fā)現(xiàn)，在人類結(jié)腸中發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)種類的細(xì)菌如今有80%的細(xì)菌攜帶有四環(huán)素耐藥基因，但與之相比20世紀(jì)70年代之前只有30%的細(xì)菌攜帶有四環(huán)素耐藥基因。也就是說(shuō)，如今帶有耐藥基因的細(xì)菌成倍地增長(zhǎng)。這既是人們?yōu)E用抗生素的惡果，也是對(duì)動(dòng)物使用抗生素的后果。

篇7

人們對(duì)這些好細(xì)菌知之甚少，但它們對(duì)人體來(lái)說(shuō)卻必不可少：幫助身體消化食物、合成某些維生素、形成保護(hù)層、對(duì)抗致病細(xì)菌。那么，健康人身上的好細(xì)菌是什么樣的？它們?cè)谌伺c人之間又有多大差異呢？

在美國(guó)聯(lián)邦政府新發(fā)起的一個(gè)叫做“人體菌群計(jì)劃”的5年科研項(xiàng)目中，來(lái)自80個(gè)不同機(jī)構(gòu)的200名科學(xué)家從近250個(gè)健康人身上采集了細(xì)菌，并測(cè)定了這些細(xì)菌的基因組成。這個(gè)計(jì)劃常被拿來(lái)與“人類基因組計(jì)劃”相比較。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌種類遠(yuǎn)超他們的想象——每個(gè)人身上都有上千種細(xì)菌；而每個(gè)人身上的所有細(xì)菌，也即菌群，跟其他人的也都不一樣。更讓科學(xué)家吃驚的是，他們還在其中找到了某些致病細(xì)菌的蹤跡，但這些致病細(xì)菌乖乖地與鄰居們和諧相處，并沒(méi)有致人生病，甚至沒(méi)有借機(jī)向外傳染。

普林斯頓大學(xué)微生物學(xué)家邦妮·巴斯勒說(shuō)，“以前人們都以為，人體菌群中的這些細(xì)菌只是在人身上‘搭個(gè)便車’?！标P(guān)于它們的研究很少，因?yàn)橄胍钊肓私馑鼈儾⒉蝗菀住＿@些細(xì)菌非常好地適應(yīng)了人類的體表和體腔環(huán)境，適應(yīng)了在不同細(xì)菌的包圍下生存，因此很難在實(shí)驗(yàn)室條件下培養(yǎng)。即使它們?cè)趯?shí)驗(yàn)室條件下成功存活，這種與人體完全不同的環(huán)境往往也會(huì)改變它們的行為習(xí)性。

“DNA序列檢測(cè)其實(shí)跟過(guò)去使用顯微鏡所起的作用相似?！惫鸫髮W(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的柯蒂斯·哈頓哈烏爾這樣解釋，這種檢測(cè)手段可以讓研究者通過(guò)細(xì)菌本身的一些獨(dú)特DNA鑒別出本來(lái)難以發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌種類。

這項(xiàng)研究還可以幫我們建立衡量菌群是否健康的標(biāo)準(zhǔn)，有助于更好地研究抗生素如何破壞人體內(nèi)的微生物環(huán)境，以及菌群復(fù)原需要多長(zhǎng)的時(shí)間。

近年來(lái)，研究者開(kāi)始在小型研究中分析菌群，并逐漸發(fā)現(xiàn)了它們的重要性。這些細(xì)菌的存在不但可以幫人保持健康，也許還可以解釋為什么不同人對(duì)藥物的反應(yīng)如此不同，以及為何當(dāng)疾病來(lái)襲時(shí)有人會(huì)很快中招而有人卻安然無(wú)恙。人體菌群的破壞被認(rèn)為可能與一些慢性病，以及腸易激綜合征、哮喘等癥狀，甚至肥胖癥有關(guān)。

“這些微生物從人一出生就開(kāi)始生長(zhǎng)?！比梭w菌群計(jì)劃的項(xiàng)目主管麗塔·普羅科特說(shuō)。當(dāng)嬰兒經(jīng)過(guò)母親的陰道時(shí)，就從母體的陰道菌群中獲得了細(xì)菌。“嬰兒就是微生物磁石。”普羅科特博士說(shuō)。在出生后的2～3年，嬰兒的菌群漸漸成熟壯大，同時(shí)他們的免疫系統(tǒng)也日趨完善，懂得鑒別這些微生物是否有益，而不去攻擊它們。

經(jīng)剖腹產(chǎn)手術(shù)出生的嬰兒則會(huì)擁有不同來(lái)源的菌群，但隨著菌群的逐漸成熟，這種差異性是否會(huì)一直存在尚屬未知。盡管這些細(xì)菌個(gè)頭很小——在體積上，它們只能達(dá)到一個(gè)人體細(xì)胞的1/100～1/10，但每個(gè)成年人的體內(nèi)卻攜有1～2.5千克的細(xì)菌。消化道尤其受細(xì)菌偏愛(ài)，“消化道里塞滿的是細(xì)菌，而不是食物?！逼樟_科特博士說(shuō)道，“占糞便一半重量的可不是食物殘?jiān)?，而是?xì)菌?！辈贿^(guò)細(xì)菌的繁殖速度非常快，隨糞便排出體外后它們的數(shù)量會(huì)很快恢復(fù)。

據(jù)哈頓哈烏爾博士介紹，細(xì)菌的存在也有利于免疫系統(tǒng)。最好的例子就是陰道，陰道內(nèi)的有益細(xì)菌分泌化學(xué)物質(zhì)殺死其他細(xì)菌，并且形成不適合其他細(xì)菌生存的微酸性環(huán)境。

一些研究者認(rèn)為，把菌群看成人類個(gè)體的一部分，是一種全新的看待人類的方式。但研究人體內(nèi)的菌群卻是個(gè)浩大的工程。之前針對(duì)人體菌群的研究規(guī)模都很小，大多是檢查健康人的糞便細(xì)菌或唾液細(xì)菌，又或是檢查患有某種疾?。ㄈ缒c炎）的人的糞便細(xì)菌，因?yàn)轶w內(nèi)細(xì)菌被認(rèn)為對(duì)這些疾病的病情有一定作用。

克雷格·文特爾研究所的微生物學(xué)家芭芭拉·麥希說(shuō)：“那時(shí)退一步想想：我們都沒(méi)有對(duì)一個(gè)種群進(jìn)行研究。一個(gè)正常的菌群該是什么樣的？”

第一個(gè)要解決的問(wèn)題是為這個(gè)研究尋找完全健康的研究對(duì)象。研究者招募了600個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象，年齡介于18～40歲，然后開(kāi)始折騰他們。他們讓牙醫(yī)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象檢查牙齦，看看有沒(méi)有牙齦疾病，檢查牙齒看看有沒(méi)有齲齒。他們又讓婦科醫(yī)生為女性實(shí)驗(yàn)對(duì)象檢查，看她們是否有真菌感染。他們檢查皮膚、扁桃體和鼻腔，還要確保實(shí)驗(yàn)對(duì)象胖瘦剛好。有時(shí)候有些人志愿參加實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為自己的健康狀況非常好，但最后半數(shù)都因健康狀況不達(dá)標(biāo)而被拒絕。最終被錄取的實(shí)驗(yàn)對(duì)象中有80%都有牙齦疾病或齲齒，要先經(jīng)牙醫(yī)治療才能參加實(shí)驗(yàn)。

等到實(shí)驗(yàn)對(duì)象準(zhǔn)備完畢——242名沒(méi)有鼻腔、皮膚、口腔、消化道疾病的健康人，女性還要保證沒(méi)有陰道疾病——研究者便開(kāi)始收集糞便和唾液樣本，并從實(shí)驗(yàn)對(duì)象的牙齦、牙齒、鼻孔、上顎、扁桃體和喉嚨刮取樣品，他們還從肘關(guān)節(jié)和外耳褶皺取樣。最后統(tǒng)計(jì)下來(lái)，女性取樣部位18處，其中包括陰道內(nèi)的3處，而男性取樣部位為15處。研究者對(duì)每個(gè)研究對(duì)象的同一部位樣品都要重復(fù)取樣3次，以觀察他們身體的細(xì)菌組成是否穩(wěn)定，最后樣品總數(shù)達(dá)到11174例。

為了編錄整理人體菌群中的細(xì)菌種類，研究者為細(xì)菌的DNA找了一個(gè)特殊的標(biāo)記——16S核糖體RNA，作為細(xì)菌的一個(gè)遺傳標(biāo)記物，它在不同細(xì)菌間的細(xì)微差異可以用作鑒定不同菌種的標(biāo)準(zhǔn)。研究者將細(xì)菌的DNA測(cè)序，想找到菌群中的獨(dú)有基因，最后得到的卻是數(shù)量大到驚人的數(shù)據(jù)，超級(jí)電腦也無(wú)法承擔(dān)這么海量的數(shù)據(jù)，如哈特哈烏爾博士所說(shuō)，帶來(lái)了一個(gè)“巨大的運(yùn)算挑戰(zhàn)”。

篇8

關(guān)鍵詞 發(fā)酵技術(shù) 酒釀 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1 教材分析

“源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的發(fā)酵技術(shù)”是蘇教版生物學(xué)教材八年級(jí)下冊(cè)第九單元第二十三章“日常生活中的生物技術(shù)”的第一節(jié)，是學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)代生物技術(shù)的基礎(chǔ)，對(duì)理解現(xiàn)代生物技術(shù)以及利用現(xiàn)代生物技術(shù)解決人類所面臨的健康、資源、環(huán)境等問(wèn)題非常重要。本節(jié)的知識(shí)并不復(fù)雜，而且與日常生活聯(lián)系密切，易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生有意義的學(xué)習(xí)。通過(guò)利用發(fā)酵技術(shù)制作食品，學(xué)生鍛煉各種能力，并能充分體會(huì)科學(xué)與技術(shù)在人類生活中的應(yīng)用。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)目標(biāo)

說(shuō)出發(fā)酵現(xiàn)象產(chǎn)生的原因；嘗試?yán)冒l(fā)酵技術(shù)制作食品；舉例說(shuō)出發(fā)酵技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用。

2.2 能力目標(biāo)

通過(guò)嘗試制作酒釀、酸奶等食品的活動(dòng)，提高動(dòng)手實(shí)踐能力；通過(guò)小組收集資料、討論交流，提高收集資料的能力、合作學(xué)習(xí)能力和語(yǔ)言表述能力。

2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)

通過(guò)小組活動(dòng)，形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和互助合作的精神；通過(guò)了解發(fā)酵技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用，體會(huì)到生物技術(shù)的價(jià)值。

3 教學(xué)過(guò)程

3.1 實(shí)物展示，引入新課

教師展示酒釀、酸奶、泡菜、果酒、醋、饅頭、面包等食品，并提出問(wèn)題：人們的日常生活離不開(kāi)各種利用生物技術(shù)做的食品或用品。你們知道這些常見(jiàn)食品的生產(chǎn)與哪種生物技術(shù)有關(guān)嗎？

教師在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上引入本節(jié)的課題，并指出早在4000多年前，我國(guó)古代勞動(dòng)人民就利用發(fā)酵技術(shù)釀酒，后來(lái)又會(huì)制醋、制醬等。

設(shè)計(jì)意圖：看到平時(shí)生活中常見(jiàn)食品，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性立刻被調(diào)動(dòng)起來(lái)，爭(zhēng)著回答問(wèn)題。學(xué)生初步感受到發(fā)酵技術(shù)與人們的日常生活息息相關(guān)。教師順利引入新課。向?qū)W生介紹我國(guó)發(fā)酵技術(shù)的生產(chǎn)史是對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義情感教育的良好契機(jī)。

3.2 回憶舊知，理解新知

教師出示酵母菌圖片，聯(lián)系學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)的內(nèi)容，提出問(wèn)題：酵母菌屬于哪類生物？并由此推測(cè)發(fā)酵現(xiàn)象由哪種生物引起？之后，教師讓學(xué)生嘗試描述什么是發(fā)酵現(xiàn)象和發(fā)酵技術(shù)。教師在學(xué)生講述的基礎(chǔ)上給予評(píng)價(jià)，并明確發(fā)酵現(xiàn)象和發(fā)酵技術(shù)的概念。然后引導(dǎo)學(xué)生了解酒釀的制作、水果放久有酒味、果酒暴露在空氣中變酸以及酸奶的制作分別與哪種微生物的發(fā)酵有關(guān)。接著提出問(wèn)題：“你們想知道甜美的酒釀是怎樣制作出來(lái)的嗎？想不想自己也來(lái)嘗試做一份呢？”這樣過(guò)渡到下一環(huán)節(jié)的教學(xué)。

設(shè)計(jì)意圖：酵母菌是學(xué)生較為熟悉的一種微生物，學(xué)生曾經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)酵母菌結(jié)構(gòu)和生殖方面的知識(shí)。教師以酵母菌作為學(xué)習(xí)發(fā)酵現(xiàn)象產(chǎn)生原因的切入點(diǎn)，再去引導(dǎo)理解發(fā)酵現(xiàn)象和發(fā)酵技術(shù)的定義，從而促進(jìn)學(xué)生的理解。

3.3 自學(xué)互動(dòng)，實(shí)踐操作

關(guān)于嘗試?yán)冒l(fā)酵技術(shù)制作食品的教學(xué)，筆者先讓學(xué)生自學(xué)閱讀課本上“釀制酒釀”的實(shí)驗(yàn)器材和指導(dǎo)，思考有關(guān)問(wèn)題。然后以6人為1個(gè)學(xué)習(xí)小組，通過(guò)組員間的討論先嘗試設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)。之后，各小組派代表匯報(bào)交流本組討論的問(wèn)題和討論結(jié)果，以及尚未得出結(jié)果的問(wèn)題，進(jìn)行組間討論交流。在生生互動(dòng)的基礎(chǔ)上，教師進(jìn)行補(bǔ)充講解，并與學(xué)生一起歸納釀制酒釀的操作要點(diǎn)。教師需使學(xué)生清楚以下幾點(diǎn)事項(xiàng)：

① 什么是酒曲？（通過(guò)出示文字資料讓學(xué)生弄清酒曲中灰霉菌和酵母菌兩種微生物的作用）

② 釀制酒釀的條件：要有好的酒曲；因?yàn)榫漆勔?5～30℃發(fā)酵，所以制作酒釀要選擇適宜的季節(jié)或冬天的暖氣房、恒溫室。

③ 操作要點(diǎn)：

將糯米蒸熟的目的：殺死微生物。

用冷開(kāi)水沖洗糯米的目的：降溫，減少雜菌混入。

將酒曲碾碎，均勻攪拌在糯米中的目的：讓酒曲和米飯混合均勻。

在糯米中間挖一個(gè)小洞的目的：與空氣充分接觸。

各種器具在使用前必須認(rèn)真清洗干凈的目的：防止污染。

釀制酒釀的溫度應(yīng)保持在25～30℃的目的：最適合酵母菌生長(zhǎng)繁殖。

在弄清上述要點(diǎn)后，學(xué)生利用提供的器材制作酒釀：① 以小組為單位，組員間分工合作；② 認(rèn)真按照步驟操作，特別注意操作要點(diǎn)。

2 d后，各組交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在確認(rèn)酒釀制作成功的情況下，品嘗自制的酒釀，并利用顯微鏡觀察在釀制酒釀過(guò)程中發(fā)揮作用的微生物，思考這些微生物在釀制酒釀過(guò)程中發(fā)揮的作用。若酒釀制作失敗，教師需引導(dǎo)學(xué)生分析失敗的原因。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)自學(xué)、獨(dú)立思考、組內(nèi)交流，提出自己的觀點(diǎn)，再進(jìn)行生生之間的探討。這樣能激活學(xué)生的思維，使學(xué)生積極成為學(xué)習(xí)的參與者。再通過(guò)師生互動(dòng)，學(xué)生能深刻領(lǐng)悟酒釀制作的要點(diǎn)。明確了操作要點(diǎn)后，學(xué)生再動(dòng)手實(shí)踐，避免盲目性，從而達(dá)到較好的實(shí)驗(yàn)效果。

3.4 搜集資料，匯報(bào)交流

各小組以精練的語(yǔ)言匯報(bào)課前搜集的有關(guān)“現(xiàn)酵技術(shù)及產(chǎn)品”的資料（圖文資料以課件形式展示）。這樣可以使學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到發(fā)酵技術(shù)和人們?nèi)粘Ｉ钍窍⑾⑾嚓P(guān)。教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建現(xiàn)酵技術(shù)的概念以及對(duì)各種發(fā)酵產(chǎn)品進(jìn)行歸類：

化工產(chǎn)品：酒精、檸檬酸、乳酸、香料等。

醫(yī)藥產(chǎn)品：抗生素（青霉素、紅霉素等）、維生素、乙肝疫苗等。

食品和飲料：醬制品、酒類、飲料等。

然后教師結(jié)合實(shí)例（如青霉素或乙肝疫苗的生產(chǎn)），讓學(xué)生了解發(fā)酵技術(shù)的新進(jìn)展，即能夠利用改造過(guò)的微生物新品種來(lái)生產(chǎn)人類需要的發(fā)酵產(chǎn)品。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)課前查閱資料，學(xué)生可以了解課本以外的知識(shí)，豐富知識(shí)面，同時(shí)還能培養(yǎng)自己收集、整理資料的能力。課上的交流匯報(bào)則有助于鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表述能力。

3.5 知識(shí)梳理、構(gòu)建框架

請(qǐng)學(xué)生談一談本節(jié)課的收獲，然后教師結(jié)合板書引導(dǎo)學(xué)生回顧并梳理本節(jié)課主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)出自己的知識(shí)框架。

3.6 課外延伸、繼續(xù)探究

① 學(xué)生閱讀課外探究中的內(nèi)容，了解酸奶制作相關(guān)的事項(xiàng)。

② 美味可口的泡菜是家庭中常見(jiàn)的食品，泡菜又是如何制作出來(lái)的？建議學(xué)生向會(huì)做泡菜的人詢問(wèn)、或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、書籍等渠道查詢，了解泡菜制作的相關(guān)事項(xiàng)，探究泡菜的制作方法。

設(shè)計(jì)意圖：要求學(xué)生二選其一，嘗試制作酸奶或泡菜，使學(xué)生的能力在繼續(xù)探究活動(dòng)中得以提升。

篇9

黑大我愛(ài)你,欲哭無(wú)淚地寫的論文啊~~

偶包宿寫的哦~~~

最關(guān)鍵的是我自己都看不懂~~~

現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用

摘要:在環(huán)境污染治理中,作為一種技術(shù)手段,生物技術(shù)具有高效性,反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn),它對(duì)環(huán)境污染的治理和修復(fù)發(fā)揮了巨大作用,為重金屬?gòu)U水,石油廢水,油脂廢水,農(nóng)藥廢水,以及生活污水提供了一條十分有效的途徑。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)的深入,人們已越來(lái)越意識(shí)到,現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問(wèn)題提供了無(wú)限的希望。我們要在污染環(huán)境修復(fù)、污染環(huán)境治理、廢棄物的循環(huán)再生過(guò)程中應(yīng)用生物技術(shù),其中應(yīng)用最廣泛的是酶工程技術(shù),微生物工程技術(shù),分子生物學(xué)技術(shù),基因工程。

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代生物技術(shù)環(huán)境污染治理應(yīng)用

Modern biotechnology in the Environmental Pollution Control Application

Abstract: In the environmental pollution control, as a technical means, biotechnology has high efficiency, mild reaction conditions, and other advantages, its governance and the restoration of environmental pollution has played a tremendous role for the he**y metal wastewater, petroleum wastewater, grease wastewater, pesticides wastewater, domestic sewage and provides a very effective way. With progress in the study of biotechnology on the environment and people's in-depth understanding of the problem, people h**e become more and more aware, the development of modern biotechnology to fundamentally solve the environmental problems provided unlimited hope. We h**e to repair the pollution of the environment, environmental pollution control, waste recycling process in the application of biotechnology, which is the most extensive application of engineering technology, microbial engineering, molecular biology techniques, genetic engineering.

Keyword: modern biotechnology environmental pollution control application

1. 引言

1.1環(huán)境保護(hù)已成為當(dāng)前國(guó)際關(guān)系、經(jīng)貿(mào)合作中的一個(gè)極為重要的問(wèn)題,也日益嚴(yán)重地影響著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在我國(guó)過(guò)去幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護(hù),目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。近年來(lái)雖采取了大量控制措施,但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢(shì)仍在繼續(xù)。

1.2 我國(guó)是世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國(guó)家之一,從城市到鄉(xiāng)村,我國(guó)的大氣、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。當(dāng)前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)仍然保持著高度發(fā)展的態(tài)勢(shì),環(huán)境保護(hù)的壓力將進(jìn)一步加重,由人類活動(dòng)所造成的環(huán)境污染和環(huán)境質(zhì)量的惡化已成為制約我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的障礙。如何在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)控制環(huán)境污染,改善環(huán)境質(zhì)量,以實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展之目標(biāo)是我國(guó)目前亟待解決的重要問(wèn)題。

1.3現(xiàn)代生物技術(shù)不但在凈化環(huán)境,減少污染和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面發(fā)揮出重要的作用,還可以為保護(hù)人類生存環(huán)境和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展作出積極的貢獻(xiàn)。在環(huán)境治理中,生物技術(shù)因其投資少,處理效率高,運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。

2. 現(xiàn)代生物技術(shù)的概況

2.1現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)以及某些工程原理,如酶工程,基因工程,微生物工程等,利用生命體(從微生物到高級(jí)動(dòng)物)及其組成(含器官,組織,細(xì)胞,細(xì)胞器,基因)來(lái)發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。一般認(rèn)為,生物技術(shù)包括基因工程,細(xì)胞工程,酶工程和發(fā)酵工程四個(gè)方面。

2.2生物技術(shù)直接關(guān)系到與人民生活,衛(wèi)生,健康密切相關(guān)的醫(yī)藥衛(wèi)生,食品工業(yè),化學(xué)工業(yè),農(nóng)業(yè)的發(fā)展?？梢栽诩Z食危機(jī),能源危機(jī),環(huán)境污染中發(fā)揮巨大的作用,并且還可以從基因的角度治愈人類的遺傳病。因此,現(xiàn)代生物技術(shù)已經(jīng)被世界各國(guó)列為重點(diǎn)項(xiàng)目。

2.3環(huán)境生物技術(shù)(Environmental Biotechnology,也稱為Environmental Bioengineering)。是一門由現(xiàn)代生物技術(shù)與環(huán)境工程相結(jié)合的新興交叉學(xué)科。直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成 部分或某些機(jī)能,建立降低或消除污染物產(chǎn)生的生產(chǎn)工藝,或者能夠高效凈化環(huán)境污染以及同時(shí)生產(chǎn)有用物質(zhì)的人工技術(shù)系統(tǒng),稱之為環(huán)境生物技術(shù)。

3.現(xiàn)代生物技術(shù)的特點(diǎn)

生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過(guò)程來(lái)完成的?？萍嫉陌l(fā)展也充分證明生物技術(shù)是環(huán)境保護(hù)的理想武器,這一技術(shù)在解決環(huán)境問(wèn)題過(guò)程中所顯示的獨(dú)特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個(gè)純生態(tài)過(guò)程。生物技術(shù)在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn),受到了高度重視。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)的深入,人們已越來(lái)越意識(shí)到,現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,為從根本上解決環(huán)境問(wèn)題提供了希望。

目前生物技術(shù)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中主要是利用微生物。生物技術(shù)已是環(huán)境保護(hù)中應(yīng)用最廣的、最為重要的單項(xiàng)技術(shù),其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開(kāi)發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染環(huán)境的修復(fù)等環(huán)境保護(hù)的各個(gè)方面,發(fā)揮著極為重要的作用。應(yīng)用環(huán)境生物技術(shù)/:請(qǐng)記住我站域名/處理污染物時(shí),最終產(chǎn)物大都是無(wú)毒無(wú)害的、穩(wěn)定的物質(zhì),如二氧化碳、水和氮?dú)?。利用生物方法處理污染物通常能一步到?避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移。特別是現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,尤其是基因工程、細(xì)胞工程和酶工程等生物高技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用,大大強(qiáng)化了上述環(huán)境生物處理過(guò)程,使生物處理具有更高的效率。美國(guó)環(huán)保局(EPA)在評(píng)價(jià)環(huán)境生物技術(shù)時(shí)也指出“生物治理技術(shù)優(yōu)于其他新技術(shù)的顯著特點(diǎn)在于其是污染物消除技術(shù)而不是污染物分離技術(shù)”

由于大部分有機(jī)污染物適于作為生物過(guò)程反應(yīng)物(底物),其中一些有機(jī)污染物經(jīng)生物過(guò)程處理后可轉(zhuǎn)化成沼氣、酒精、生物蛋白等有用物質(zhì),生物處理方法也常是有機(jī)廢物資源化的首選技術(shù)。生物過(guò)程是以酶促反應(yīng)為基礎(chǔ)的,作為催化劑的酶是一種活性蛋白。生物反應(yīng)過(guò)程通常是在常溫、常壓下進(jìn)行的。

酶對(duì)底物有高度的特異性,生物轉(zhuǎn)化技術(shù)的效率高,副產(chǎn)物少,這與常常需要高溫、高壓條件的化工過(guò)程相比,反應(yīng)條件大大簡(jiǎn)化,因而消耗低,效果好、過(guò)程穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便。用生物過(guò)程代替化學(xué)過(guò)程可以降低生產(chǎn)活動(dòng)的污染水平,有利于實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程生態(tài)化或無(wú)廢生產(chǎn),真正實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。生物處理技術(shù)除易于大規(guī)模處理外,還可利用天然水體或土壤作為污染物處理場(chǎng)所。另外,生物技術(shù)的產(chǎn)品或副產(chǎn)品基本上都是可以較快生物降解的,并且都可以作為一種營(yíng)養(yǎng)源加以利用。用生物制品代替一切可以取代的化學(xué)藥物、化石能源、人工合成物等,有助于把人類活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染降至最低程度。生物是構(gòu)成生態(tài)系統(tǒng)的要素,生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)循環(huán)主要是依靠生物過(guò)程來(lái)完成的。

利用環(huán)境生物技術(shù)可治理用其他方法難以處理的環(huán)境介質(zhì),即用生物修復(fù)技術(shù)凈化環(huán)境,使受污染的寶貴資源如水資源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用,同時(shí)還可進(jìn)一步強(qiáng)化環(huán)境的自凈能力。

環(huán)境生物技術(shù)不僅單純適用于環(huán)境污染治理,如今已相當(dāng)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè),尤其是以生物傳感器為核心的環(huán)境生物監(jiān)測(cè)技術(shù),可在線在位迅速地提供環(huán)境質(zhì)量參數(shù),成為環(huán)境質(zhì)量預(yù)報(bào)和報(bào)警中的重要組成部分。

4.生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用

4.1以環(huán)境污染的生物治理為主,開(kāi)展環(huán)境微生物學(xué)的基礎(chǔ),應(yīng)用基礎(chǔ)和應(yīng)用研究,為重金屬?gòu)U水,石油廢水,印染廢水,油脂廢水,農(nóng)藥廢水,生活污水等提供效果好的,成本低的生物治理技術(shù)和設(shè)備,以促進(jìn)我國(guó)的環(huán)境工程建設(shè)。

4.2微生物技術(shù)在污染控制工程中的應(yīng)用主要有活性污泥法,生物膜法,厭氧生物處理法,生物脫氮法,生物除磷法,微污染飲用源水的生物處理,水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的生物處理,城市生活垃圾的微生物處理,污泥的微生物處理,禽畜糞便處理與資源化工程,生物修復(fù),微生物脫臭,廢棄物的微生物資源化,固定化微生物技術(shù)及其在污染控制中的應(yīng)用,綠色環(huán)保產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

4.3環(huán)境污染的生物降解主要包括好氧生物處理,厭氧生物處理;貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境污染生物降解;石油污染的生物降解,如甲基苯和二甲基苯的降解;芳香族化合物的生物降解;鹵代有機(jī)化合物的生物降解;有機(jī)農(nóng)藥在環(huán)境中的生物降解;危險(xiǎn)性有機(jī)污染物的生物降解以及污染環(huán)境的生物修復(fù),如地下水污染生物修復(fù)等等。

4.4然而,由于技術(shù)有限,目前我們可以使用的技術(shù)主要有:

4.4.1城市有機(jī)垃圾處理技術(shù)

將城市垃圾通過(guò)分選后綜合治理,將可腐有機(jī)垃圾生產(chǎn)成優(yōu)質(zhì)有機(jī)粉肥或有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混粒肥;將可燃有機(jī)垃圾采用氣化焚燒或生產(chǎn)成版材;無(wú)機(jī)垃圾用于填埋,處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣,粉塵集中處理,廢水凈化后再排放,防止污染環(huán)境。

4.4.2生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術(shù)

集生物處理和過(guò)濾兩種功能于一體,出水水質(zhì)優(yōu)良,是一種高效的新型生物反應(yīng)器,極適用于生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水的處理及資源化利用。

4.4.3含油污泥高新生物處理技術(shù)

對(duì)于我國(guó)大中型油田,煉油場(chǎng),石化企業(yè)等行業(yè)中含油污泥,煉油浮渣等進(jìn)行生物治理,通過(guò)生物處理達(dá)到回收石油資源和污泥達(dá)標(biāo)排放。

4.4.4高新生物工程技術(shù)處理油脂化工廢水

利用來(lái)自于自然界又經(jīng)培養(yǎng)馴化的功能菌株,根據(jù)廢水和污水的不同性質(zhì),組成,配制不同菌株,通過(guò)發(fā)酵培養(yǎng)形成多功能復(fù)合型菌液,用于油脂化工,化工有機(jī)廢水,食品,印染,生活污水,工業(yè)廢水的處理。

4.4.5油田,煉油廢水高新生物處理技術(shù)

通過(guò)對(duì)大中型油田,煉油場(chǎng)廢水石油污染物樣品采集,降解微生物菌株的分離,篩選,獲得石油降解優(yōu)勢(shì)微生物,針對(duì)含油廢水的不同水質(zhì)特征,選用不同的微生物菌劑處理,使其穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

5.結(jié)語(yǔ)

著名的天文學(xué)家和生物學(xué)家,佛瑞得 霍意耳(Fred Hoyle)先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò),還未解決的主要問(wèn)題的答案應(yīng)該由基本的假設(shè)來(lái)得到,而且同時(shí)也必須依靠經(jīng)過(guò)反復(fù)嘗試和檢驗(yàn)的科學(xué)工具及方法。隨著處理技術(shù)的不斷發(fā)展,生物方法所能處理或修復(fù)的對(duì)象也在時(shí)刻不停地改變。為了使生物技術(shù)能滿足新的發(fā)展需要。我們必須真正進(jìn)行探索,并且可能以過(guò)去未曾想象到的方式來(lái)使用生物或是它們的衍生物。

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篇10

關(guān)鍵詞：生物；制藥技術(shù)；探討

中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，生物技術(shù)在我國(guó)制藥過(guò)程中的應(yīng)用也在不斷的加快之中，在我國(guó)制藥業(yè)的發(fā)展之中，生物技術(shù)的應(yīng)用為我國(guó)制藥業(yè)提供了發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，為我國(guó)制藥業(yè)提供了寶貴的技術(shù)資源和信息資源。生物技術(shù)將成為我國(guó)制藥行業(yè)發(fā)展的重要影響趨勢(shì)，也是提高我國(guó)制藥業(yè)生產(chǎn)水平和生產(chǎn)工藝的主要手段和方法。

1 生物技術(shù)概述

生物技術(shù)興起于上個(gè)世紀(jì)中期，是一門綜合性很強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科。生物技術(shù)在目前的社會(huì)發(fā)展中，主要是通過(guò)結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和生物理論為基礎(chǔ)來(lái)改變動(dòng)植物體內(nèi)的細(xì)胞與DNA，從而進(jìn)行人工加工和提取的過(guò)程。生物技術(shù)的應(yīng)用為人類社會(huì)的發(fā)展和醫(yī)療事業(yè)的開(kāi)展注入了新的活力，同時(shí)也為傳統(tǒng)醫(yī)療技術(shù)的應(yīng)用提出了新挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的生物技術(shù)本僅是一個(gè)加工的過(guò)程和服務(wù)行業(yè)，然而伴隨著各種科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，其逐步趨于培養(yǎng)新物種、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和探索新技術(shù)的過(guò)程。植物基因作為當(dāng)前生物技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，是醫(yī)療人員在工作中以植物作為主要的研究對(duì)象，從而利用植物細(xì)胞對(duì)相關(guān)的基因進(jìn)行改造，從而提高動(dòng)植物抵抗力，使其能夠在惡劣的環(huán)境中得以正常良好生長(zhǎng)。

1.1 生物技術(shù)制藥技術(shù)的原理

生物制藥技術(shù)是利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和理論知識(shí)來(lái)對(duì)各種微生物和微元素進(jìn)行辨析和處理，從而提取出能夠預(yù)防和治療疾病的成分。制藥技術(shù)在目前社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的重要作用，與人類的生存與發(fā)展息息相關(guān)，發(fā)揮著不可忽視的重要作用與意義。伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人民生活水平的提高，人們對(duì)各種藥物需求不斷增加，提高藥品質(zhì)量和藥品的藥效已成為人類追求的主要重點(diǎn)。在制藥工作中，利用生物技術(shù)制藥已成為一種新技術(shù)，是提高工程施工措施和技術(shù)方式的主要途徑和方法。隨著近年來(lái)社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以基因工程、微生物技術(shù)等多個(gè)方面為基礎(chǔ)的綜合性制藥措施和原理已成為現(xiàn)代化企業(yè)發(fā)展的核心觀念，隨著當(dāng)前各種病菌的不斷變化和各種病狀的變動(dòng)，傳統(tǒng)的醫(yī)療措施逐步無(wú)法滿足當(dāng)前各種病癥的需求，因此在當(dāng)前的制藥工作中不斷的對(duì)各種生物技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)和利用，從而保障各類病菌能夠得到合理科學(xué)的解決。

1.2 生物制藥在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀

一直以來(lái)，生物技術(shù)就屬于一種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，也是一種新型的社會(huì)科學(xué)技術(shù)之一，在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中，生物技術(shù)的應(yīng)用與普及已成為社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果與趨勢(shì)。生物技術(shù)歸根究底，就是一種微生物技術(shù)，是通過(guò)在工作中對(duì)各種微生物進(jìn)行分析和研究的過(guò)程。在生物工程應(yīng)用與發(fā)展的過(guò)程中說(shuō)白了就是采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和設(shè)備對(duì)微生物的生活習(xí)性、生理機(jī)制等多個(gè)方面進(jìn)行研究與分析。生物技術(shù)的發(fā)展歷程從最初到現(xiàn)在經(jīng)歷了只有短短的幾十年，然而在這幾十年的發(fā)展中其幾乎是一種跨越式發(fā)展模式，同時(shí)其也離不開(kāi)信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力支持與配合。就目前社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀分析而言，科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)是生物技術(shù)得以前進(jìn)與應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。

就我國(guó)的生物技術(shù)分析而言，由于起步晚、起點(diǎn)低，同時(shí)還受到我國(guó)近現(xiàn)代國(guó)情與其他因素的制約與影響，使得其中還存在著較多的問(wèn)題與難點(diǎn)。在我國(guó)的生物技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用中，更是只有短短的二十多年歷史，與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家根本無(wú)法比擬，但就這短短的二十多年來(lái)，由于我國(guó)政府的大力支持，使得生物技術(shù)在應(yīng)用中取得了良好的成績(jī)，以基因工程藥物為核心的研制、開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)頗具規(guī)模。目前，隨著各種環(huán)境因素的不斷惡化，各種自然條件和氣候因素也在不斷的變化之中，使得當(dāng)前各種病菌發(fā)生其遷移性的變化，造成人類健康的嚴(yán)重威脅，在這種背景之下，藥品的開(kāi)發(fā)和研制已成為當(dāng)前保證人們健康的重要手段和不可忽視的手段。

與世界先進(jìn)國(guó)家的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)相比，我國(guó)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)還處于比較落后的狀態(tài)，但是國(guó)家和地方政府都在不斷加大對(duì)該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展力度，從政策和資金等各方面不斷加大投入。當(dāng)前，我國(guó)已將生物制藥作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)建設(shè)行業(yè)和高新技術(shù)的支柱產(chǎn)業(yè)來(lái)發(fā)展。當(dāng)前一些科技發(fā)達(dá)或經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)正在不斷建立國(guó)家級(jí)生物制藥產(chǎn)業(yè)基地，并初步形成了初具規(guī)模的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)集群，這對(duì)我國(guó)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了很好的帶動(dòng)作用?？傮w而言，中國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)未來(lái)充滿希望，前景看好，中國(guó)的生物制藥產(chǎn)業(yè)將呈繼續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

2 生物制藥的前景與分析

藥品是現(xiàn)階段社會(huì)發(fā)展中保證人們身體健康的基礎(chǔ)前提，是與人們生活質(zhì)量息息相關(guān)一部分。伴隨著近年來(lái)科學(xué)技術(shù)的不斷提高，在藥品生產(chǎn)制作中對(duì)于各種制藥工藝與技術(shù)的選擇也不斷提高。生物技術(shù)作為現(xiàn)階段制藥企業(yè)應(yīng)用的主要主要技術(shù)措施和方法，是通過(guò)采用各種技術(shù)措施與方法來(lái)對(duì)動(dòng)植物進(jìn)行微觀處理和加工，從而形成一種新的物種。這種處理技術(shù)和管理的應(yīng)用對(duì)于我國(guó)現(xiàn)代化制藥發(fā)展起著極大的促進(jìn)作用。生物制藥產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)集群式發(fā)展。產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展具有明顯的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，能夠極大地促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。生物制藥產(chǎn)業(yè)作為高科技產(chǎn)業(yè)，不僅需要在基礎(chǔ)設(shè)施、上下游配套產(chǎn)業(yè)等方面的支持，還需要同教育培訓(xùn)、專業(yè)服務(wù)、技術(shù)轉(zhuǎn)移中心等相關(guān)服務(wù)組合在一起，方能發(fā)揮高效作用優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，我國(guó)在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的浪潮推動(dòng)下，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，加上政府不失時(shí)機(jī)地加以引導(dǎo)，我國(guó)生物技術(shù)、人才、資金密集的區(qū)域，已逐步形成了生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，由此形成了比較完善的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)集群。這些產(chǎn)業(yè)集群對(duì)于促進(jìn)生物制藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的作用，使得生物制藥整體產(chǎn)業(yè)鏈得到優(yōu)化，在生產(chǎn)效率方面得到大幅提升。我國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)以后仍會(huì)朝著這一方面快速發(fā)展，政府也將會(huì)加大投資力度、重點(diǎn)建設(shè)產(chǎn)業(yè)集群區(qū)，在基礎(chǔ)設(shè)施、配套服務(wù)業(yè)、研究開(kāi)發(fā)、服務(wù)創(chuàng)新、教育培訓(xùn)和風(fēng)險(xiǎn)投資等方面進(jìn)行發(fā)展和創(chuàng)新，為生物制藥產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展提供良好的發(fā)展環(huán)境。

生物醫(yī)藥技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)。將生物醫(yī)藥技術(shù)從科研轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)是科研的重要目的，只有將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，才能使得社會(huì)生活水平得到提升。我國(guó)生物醫(yī)藥技術(shù)當(dāng)前很大一部分還停留在科研方面，并沒(méi)有有效地轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力，這不僅浪費(fèi)了很多的資源，也使得我國(guó)的生產(chǎn)實(shí)踐跟不上研發(fā)，造成了生產(chǎn)的滯后狀況。生物醫(yī)藥技術(shù)向產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)要求企業(yè)通過(guò)委托外包策略，建立技術(shù)同盟，形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使得自身能夠?qū)Ｗ⒂谧陨韺ｉL(zhǎng)方面，從而能夠降低生產(chǎn)成本、提高競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

生物制藥新興技術(shù)將不斷應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。生物制藥產(chǎn)業(yè)作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，才能不斷解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題，并不斷滿足醫(yī)藥水平提升的要求。生物制藥新興技術(shù)的發(fā)展將會(huì)不斷應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)發(fā)展當(dāng)中來(lái)，從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平和社會(huì)醫(yī)療水平的提升。