導語：如何才能寫好一篇生物工程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

英文名稱：China Biotechnology

主管單位：中國科學院

主辦單位：中國科學院文獻情報中心;中國生物技術發(fā)展中心;中國生物工程學會

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1671-8135

國內刊號：11-4816/Q

郵發(fā)代號：82-13

發(fā)行范圍：國內外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時間：1976

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

期刊榮譽：

聯(lián)系方式

期刊簡介

篇2

人類飼養(yǎng)家畜、改良物種的歷史已有一萬多年，但直到20世紀70年代，DNA技術的崛起才真正讓人類認識到正是DNA編碼的差異造就了地球物種的多樣化，生物工程由此誕生，人類也因此擁有了跨越物種屏障的能力。在過去的幾年里，生物工程已經(jīng)發(fā)展成為新的產業(yè)革命，人類開始重新設計和改造自然，甚至從無到有創(chuàng)造出人造生命……

以下是生物工程科學取得的七大進展。

生物計算機

只要按下某個按鈕，正在進行數(shù)百萬次邏輯運算的計算機就會立即停下，但生命形式的運行則比最強大的計算機還要復雜得多，并且還會產生一些冗余無用的“雜音”，這意味著生物體的運行并非總是線性的、明顯的和明確的。合成生物學的部分工作就是要剔除那些冗余“雜音”，將生物學系統(tǒng)精簡分解成一個個“組件”，然后根據(jù)需要加以重建。

這種工作的結果就是可以將信息存儲幾萬年的超致密系統(tǒng)。2013年，生物電路的計算機化已經(jīng)取得了令人矚目的進展。2月，美國麻省理工學院的皮羅?斯路蒂等研究人員設計的DNA電路，利用類似于電子學中的邏輯函數(shù)，在大約9天的時間里，可存儲90代細胞的數(shù)據(jù)。一個月后，合成生物學先驅德魯?恩迪公開了他發(fā)明的可以像晶體管一樣工作的DNA系統(tǒng)。晶體管是所有現(xiàn)代電子學的最基本組件之一，是20世紀電子學的重要基礎，而生物版本晶體管的出現(xiàn)也將為生物計算機的誕生鋪平道路。

不再擔心太空輻射

基因工程合成細胞如何幫助人類適應外太空環(huán)境？如今，美國宇航局正在利用合成生物學的知識攻克最后的堡壘。硅谷的艾姆斯研究中心的實驗室里正在進行一項研究，為宇航員提供可以經(jīng)受外太空極端嚴酷環(huán)境的裝備。

人類外太空探索的最大障礙之一是，以目前的推進技術，太空旅行往往需要許多年時間，在漫長的旅途中，太陽輻射和宇宙射線會給宇航員的身體帶來極大的威脅，甚至有可能導致機體產生有害突變。輻射對DNA危害極大，包括引發(fā)癌癥等。但如果屏蔽宇宙輻射的保護裝置太過厚重，又會給離開地球的發(fā)射任務增加大量的成本。

艾姆斯實驗室正在設計一種能夠產生細胞因子蛋白的合成生物電路，可保護宇航員免受太空輻射危害。細胞因子蛋白是機體抵御輻射危害的一種自我保護機制。但問題是，這種合成生物學電路安置在哪里好呢？讓它在身體里自由漂浮可不是個好主意。美國宇航局利用納米碳纖維設計了一種生物膠囊，這種膠囊可以植入宇航員的皮下組織，它的氣孔很小，令細菌無法逃逸出來，但足以讓產生的細胞因子蛋白從里面出來，起到保護宇航員的作用。

代替路燈的發(fā)光樹

人類發(fā)現(xiàn)并研究自然界中的熒光現(xiàn)象已有幾十年歷史了，包括美籍華裔科學家錢永健在內的三名科學家因發(fā)現(xiàn)和研究綠色熒光蛋白而獲得了2008年的諾貝爾化學獎。螢火蟲能夠發(fā)光，是因為它們的基因中含有一種叫作熒光素酶的特殊蛋白質。出于科學研究的目的，科學家通過遺傳基因工程，已經(jīng)創(chuàng)造出了熒光鼠、熒光貓、熒光豬等新奇發(fā)光生物。能夠發(fā)出熒光的觀賞魚是美國在寵物商店出售的首個基因工程寵物。

2013年6月，合成生物學Kickstarter項目籌集了近50萬美元開發(fā)發(fā)光樹，組成了以DNA“黑客”安東尼?埃文斯為首的三人研究小組。雖然有人認為真正實現(xiàn)無電照明還要克服許多障礙，但許多人對這個項目仍然抱有很大期盼，認為這也許開創(chuàng)了一個新途徑。這些正在進行中的研究項目表明，合成生物學正在崛起，實際應用范圍也正在日益擴大。

殺滅癌細胞的斗士

目前治療癌癥最有效的方法不外乎化學療法和放射療法。盡管日前的癌癥治療技術已經(jīng)能夠越來越精確地針對失控的癌變細胞，但仍然會殺死許多健康的細胞，在治療過程中給病人帶來許多痛苦和折磨。

美國麻省理工學院的羅恩?韋思和他的研究小組設計了一種基因電路，將這種基因電路嵌入一種無害病毒之中，然后讓病毒感染細胞。病毒感染細胞之后會向細胞就五個生物學上的問題進行“提問”。如果這種分子“應答”的結果是否定的，那么電路就會失去活動能力；如果五個問題的答案都是肯定的，那么該細胞就可百分之百地被確認已經(jīng)癌變?；螂娐废乱徊揭龅木褪羌せ罴毎淖詺С绦?。打個比方來說，放射療法就像老式的大口徑短槍，而基因電路就像狙擊步槍，兩者擊中目標的準確率是不可同日而語的。

不過，目前這種系統(tǒng)只對一種被研究得最多的癌細胞――海拉細胞有效，而且只能殺死培養(yǎng)皿中的癌細胞，還無法用于殺死動物體內的癌細胞。所以，這種基因電路還無法在短期內推廣到其他多種癌癥的治療中。但畢竟這是癌癥攻克之路上取得的又一新進展。

“細胞工具箱”

任何外出旅行的人都知道，沒有合適的電源轉換接頭是一件多么讓人頭痛的事情。電子行業(yè)早在幾十年前就已經(jīng)實現(xiàn)了元部件的標準化。當你需要一只二極管時，你可以買到現(xiàn)成的標準件，而不需要自己去專門制作一個。基因工程至今為止還未能做到這一步。如今，“生物磚基金會”正努力在合成生物學領域內推行生物元部件的標準化，以便于根據(jù)需要將“生物磚”以更有效更具創(chuàng)造力的方式“組裝”起來。每年，研究人員在研究中都要用到“標準生物組件登記冊”中的許多“生物磚標準元件”，這也是生物元部件的唯一來源。這些生物元部件都是免費供給的，并且都是可以瓦相適配的標準化生物元部件，目前這些“生物磚”的數(shù)最已達一萬種。

用“生物磚”組裝的產品不乏奇特創(chuàng)意。荷蘭一個研究小組研究的用生物工程細菌制作的檢測棒會令腐敗變質的肉改變顏色，超市可利用它來監(jiān)測肉類制品的新鮮程度。

抗瘧疾新武器

全世界每年有數(shù)百萬人死于瘧疾。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，自上世紀60年代以來，在撒哈拉沙漠以南的非洲地區(qū)，每年用于瘧疾治療的醫(yī)療費用已高達數(shù)千億美元。自17世紀以來，人類一直用奎寧以及瘧疾特效藥氯喹等來對付瘧疾，但因瘧疾病原體不斷進化的抗藥性，治療效果不很理想。如今最有效的瘧疾治療方案是多種藥物合成的“雞尾酒”，其中包括從苦艾中提取的關鍵有效成分青蒿素。但苦艾生長條件苛刻，在過去幾年里，青蒿素市場一直處于繁榮與蕭條的交替循環(huán)中，青蒿素的價格也一直處于不穩(wěn)定的上下浮動中。

當杰伊?基斯林在實驗室里嘗試設計一種能夠生產柴油的基因電路時，他的學生貝克萊注意到實驗中產生的一種與青蒿素十分相似的副產品。于是，他們進行跟蹤研究，最終利用從三種不同有機生物體中獲得的12種基因，發(fā)明了細胞合成青蒿素產品，并于2006年正式公布。2013年，在獲得來自比爾?蓋茨基金會的大筆投資之后，這種藥物被分配到了瘧疾多發(fā)地區(qū)。

這種藥物的正式問世將是合成生物學革命的一個里程碑，也是生物工程學的第一個了不起的產品。合成生物學革命方興未艾。

清潔海洋的細菌大軍

篇3

講授各類生物工程設備的結構和性能時，因為涉及設備部件和圖片較多，學生對于課堂講授的內容很難記住，而且普遍感覺內容枯燥乏味。即便有的時候采用多媒體動畫進行教學，學生課后依舊有很多記不住的東西。學生學完課程之后，到工廠也表現(xiàn)不出具有較好的工程能力。如果將授課地點搬到專業(yè)實驗室或工廠一線的話，因為場地和學生人數(shù)的限制，也不利于相關設備知識的講授?；凇白吭接媱潯钡囊蠛蛯W生迫切希望學有所用的心理，我們在采用多媒體課件對設備的結構組成、工作原理及相關的設計計算內容等進行講授之后，引入實際工程實例，讓學生參與討論和思考，學生直接感覺到自己是在作為一個“工程師”給企業(yè)做項目，學習的積極主動性會因此大大提高，創(chuàng)新思維能力也被激發(fā)出來，相關基礎知識也明顯掌握得理想了。例如，講授完通用的機械攪拌發(fā)酵罐構造和設計之后，我們讓學生按要求給一個單位配置一些發(fā)酵中試系統(tǒng)，因為發(fā)酵罐本身是一個“非標準產品”，各個部件都是組裝的，學生在配置發(fā)酵罐時會涉及很多問題，不僅僅要熟悉發(fā)酵罐的基本構造，還要懂得各個部件具體如何選型。在講授過程中，我們將多個實際的工程招標文件拿出來供學生進行討論學習，如以某研究所配置的100L發(fā)酵罐為例，同學們對100L發(fā)酵罐的通氣系統(tǒng)配置了解得更加清楚，也直接體會到書本知識在實際工程運用的樂趣！教學效果和學生的工程能力也得到了明顯提高。

二、實踐環(huán)節(jié)進一步強化對課程內容的理解

生物工程設備課程本身是實踐性很強的學科，我們在生物技術專業(yè)和生物工程專業(yè)課程體系設置中都開設了專門的“生物工程綜合實驗”“認識實習”和“生產實習”等直接工程運用的課程。學生可以在已有知識的基礎上，通過實踐環(huán)節(jié)的加強，進一步鞏固和掌握所學生物工程設備知識。如我校已經(jīng)配置了上海國強生化公司的50L自動控制發(fā)酵罐、空壓機和蒸汽鍋爐等系統(tǒng)，在生物工程大實驗環(huán)節(jié)，每個學生都可以親自動手操作在線滅菌的50L發(fā)酵罐。特別地，綜合實驗針對生物工程的上游技術到下游分離都開設了相關的內容，我們集中8周時間，將經(jīng)驗豐富的師資和先進的設備（大容量高速冷凍離心機、蛋白純化分離系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、冷凍干燥設備等）融入其中，這也為提高生物工程設備課程的教學質量和學生的工程能力奠定了堅實的基礎。此外，我們與蘇州地區(qū)的多個生物工程相關企業(yè)建立了廣泛的聯(lián)系，在認識實習和生產時環(huán)節(jié)中，學生可以直接到企業(yè)一線認識和感受生物工程的魅力，進一步強化對生物工程設備相關內容的理解。如在華東理工大學常熟研究院，學生可以看到蛋白酶產品的發(fā)酵、冷凍干燥、板框式過濾等裝備；在蘇州第四制藥廠，學生可以直接掌握抗生素（林可霉素）從發(fā)酵到經(jīng)過板框式過濾、離子交換層析、結晶等獲得產品的下游分離全過程工藝?？傊鲜龆鄠€實踐環(huán)節(jié)在加強學生對生物工程設備課程的進一步理解和提高工程能力方面起到了直觀有效的作用。

三、同行學習小組（PLG）促進對生物工程設備知識的掌握

傳統(tǒng)的教學方法都是由老師作為教學中的執(zhí)教者。在同行學習小組（PeerLearningGroup）中，學生之間可以互相學習。也就是說，學生自己既是教師又是學生。蘇州科技學院的化學生物與材料工程學院現(xiàn)已組建了跨越年級的“科研人才班”，指導教師由多名教學科研經(jīng)驗豐富的老師組成。不同年級的“科研人才班”學生可以在同一個老師指導下進行科研活動，這也為PLG提供了互相教學的機會。例如，生物工程設備課程里講過發(fā)酵罐的實罐滅菌，課堂上老師的教學僅僅是從操作步驟和操作注意事項等方面給學生進行講授。該班的學生可以形成一個同行學習小組，比如高年級的學生因為在老師的指導下已經(jīng)熟悉了發(fā)酵罐的實罐滅菌，剛學完本科生物工程設備課程的學生，則可以由熟悉操作的學長指導，很快地掌握實罐滅菌的操作技巧。其他如生物產品分離等技術也是如此。在PLG中，很多有關生物工程設備的構造和操作技巧都可以由學生們自己進行教授而掌握。這樣既減輕了老師的教學負擔，又很好地提升了學生實際的工程運用能力！

四、富有工程經(jīng)驗的博士教學團隊提升教學質量

篇4

當前,生物技術不斷發(fā)展,在石油化工中,利用生物化學與生化工程聯(lián)合生產的模式正在形成,這將給石油化工行業(yè)帶來更大的經(jīng)濟利益和社會效應。目前,應用在石油化工中的生物工程主要體現(xiàn)在以下幾個方面。首先,利用微生物發(fā)酵法制造單細胞蛋白。60年代初,英國石油公司便已經(jīng)研制出了通過石油生產單細胞蛋白技術,隨后這一技術逐漸的工業(yè)化。我國利用微生物發(fā)酵法制造單細胞蛋白的研究從60年代開始。目前,由于這種單細胞蛋白具有營養(yǎng)豐富、產率高以及原料廣等特點,這種生物工程已經(jīng)在石油化工中得到了廣泛的應用。其次,利用微生物發(fā)酵法制造環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷。美國在近幾年率先完成了利用酶催化劑,通過烯烴來制造環(huán)氧化合物這一新工藝。這種方法具有能耗低、成本低、無污染以及反應條件溫和等優(yōu)點,極有可能取代石油化工里的丙烯和乙烯,從而節(jié)約石油能源。再次,石油化工中還可以利用微生物針對烷烴末端甲基實行單端氧化而形成脂肪酸,通過雙端氧化就會產生醛酸、羥酸和二元酸。

2提高生物工程在石油化工中的應用水平的措施

生物工程在石油化工中能夠產生非常大的經(jīng)濟和社會價值,如何更好的提高生物工程的應用水平,非常的關鍵。本文認為應當從研究機構、人才培養(yǎng)和學術交流這三個方面來實施。首先,成立全國性的和企業(yè)性質的生物工程研究機構。全國性的生物工程的研究機構,主要側重于基礎性的研究,目的是確保我國在該工程的某些領域處于領先水平,進而推動整個工程的研究。企業(yè)性質的研究機構主要負責本行業(yè)的相關技術問題,將基礎研究成果應用到生產中,帶動生產的發(fā)展。只有通過全國和企業(yè)機構的緊密合作,才能夠在生物工程的領域獲得長足的發(fā)展。其次,加大對生物工程人才的培養(yǎng)。生物工程作為一門新興的學科,國家教育在這方面的投入相對較晚,往往學工程的不懂生物,學生物的又不了解工程,造成了生物工程人才的貧乏。因此,加大對生物工程人才的培養(yǎng),培養(yǎng)一批既懂生物又熟知工程的人才非常的重要。再次,提高我國的技術情報工作能力,加強國際間的學術交流和交往。21世紀是一個信息化的時代,閉門造車已經(jīng)成為不符合現(xiàn)代化的發(fā)展模式。生物工程的發(fā)展非常的迅速,如何了解世界上領先的生物工程技術、發(fā)展趨勢和動向,必須從增加國際間的交往和學術交流這方面著手。通過不斷的吸收國外的先進的科技成果,提高我國生物工程在石油化工中的應用水平。

3結語

篇5

生物工程專業(yè)分兩個方向：發(fā)酵工程方向和生物制藥方向。

該專業(yè)旨在培養(yǎng)掌握生物技術及其產業(yè)化、工程設計及生產工藝流程等基本理論和實踐操作技能，能在生物工程領域從事生產、設計、管理和新產品開發(fā)的高級專門人才。

主要課程有：有機化學、物理化學、普通生物學、生物化學、微生物學、分子生物學、化工原理、發(fā)酵工程、工程制圖、工程力學、生物工程設備、酶工程、蛋白質工程、生物工程下游技術、生物制藥技術、氨基酸工藝學、釀酒工藝學、天然藥物化學、藥物分析等。

篇6

【關鍵詞】超聲波;生物工程

超聲波作為一種人類無法感知的特殊聲波，在各個方面都有著其特殊的作用。在生物工程方面，超聲波也受到了很大的重視，引起的科學家廣泛的興趣。在高強度的超聲波的作用下，可導致細胞破碎，酶失活，在低強度都的超聲波作用下，不僅不會對細胞造成危害，還可以促進酶的生物活性。所以發(fā)現(xiàn)超聲波在生物工程當中的特殊功效也成了人們關注的焦點。

1超聲波的本質

超聲波是聲波當中的一種，是一種機械波，兩萬赫茲以上的聲波都是超聲波，通常在醫(yī)學上使用了超聲波在一兆赫茲到三十兆赫茲之間，超聲波需要通過介質才可以傳遞下去，由于頻率很高，不能被人耳所聽到，正由于它的特殊性，已經(jīng)廣泛應用于醫(yī)學，化學等重要領域。超聲波有很好的方向性，而且穿透能力極強，能量很大，在水中傳播的距離很遠。超聲波所具有的能量很大，并且還有加熱功能、機械傳質作用和空間作用:加熱作用就是超聲波在介質中傳播時，介質不斷的吸收能量，而使溫度升高，這一作用在生物工程方面并不是其主要的作用;空化作用就是液體中的氣泡在超聲波的作用下產生的一系列反應，并且如果達到一定的條件，可以從穩(wěn)態(tài)的空化，直接轉化為瞬態(tài)空化，這一作用，可以直接破壞細胞的結構，以及導致酶直接失活，然而在生物工程的實驗和應用當中，這一現(xiàn)象并不是人類所希望的，但是穩(wěn)態(tài)空化作用在生物技術當中有著很重要的意義;機械傳質作用是使得介質當中的物質加速質量傳遞，在生物方面，可以增加生物膜和細胞壁的質量傳遞，這樣，可以提高生物酶的生物活性，并且加速了產物進入介質當中并進行傳質作用，也就是說超聲波可以促進生物反應當中的反應速度。

2超聲波在生物工程當中的應用

2．1超聲波可提高種子的萌發(fā)率

經(jīng)過科學研究發(fā)現(xiàn)，在接受超聲波處理后，種子的萌發(fā)率得到了有效的提高。當然是需要在適宜的條件下進行，如果超出了種子能夠承受的超聲波的最大值，種子的死亡率也會大幅度提高。所以要選擇強度適當?shù)某暡?，還要控制在適當?shù)臅r間內，對種子進行超聲波處理，這樣才能提高種子的萌發(fā)率，得到人類想要的結果。

2．2超聲波可影響植物生長

在近些年當中，經(jīng)過我們不斷的實驗和分析，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超聲波在植物的生長方面有著很大的影響。超聲波可以對植物的器官，甚至是整體的生長都有一定的影響，對于器官來說，主要是植物的根部，使用較為溫和的超聲波對植物進行處理，可以促進其生根。對于植物的細胞來說，需要短時間的、劑量較低的超聲波進行處理，基本上可以發(fā)現(xiàn)細胞的分裂、生長都有明顯的加速。但是一定要把握好超聲波的處理用量以及處理的時間，如果處理時間過長或者是使用的劑量過大的話，就會對植物產生不可挽回的影響。同時，如果用超聲波對保鮮液進行處理，可以發(fā)現(xiàn)，一些植物的鮮重會明顯的增加，插瓶的壽命也會得到很大的延長，所以使用適當強度的超聲波對植物進行處理，可以有效地促進植物的生長。

2．3超聲波在植物基因方面的影響

近年來科學家已經(jīng)在基因工程當中得到了很大的成就，通過誘導細胞基因，來得到想要的理想細胞，從而得到需要的產物，在二十世紀九十年代當中，我國科學家就已經(jīng)提出了利用超聲波對植物細胞的基因進行誘導，并制出了相應的儀器，取得了很大的成就。實驗發(fā)現(xiàn)通過超聲波處理，花粉內可以進行物質交換，使得外源基因得到短暫的選擇性表達，這也就證明了通過超聲波可以使得外源基因進入植物的細胞當中。這一個技術相比基因槍技術，有著很好的持續(xù)性，可以提高基因轉化的效率、穩(wěn)定性和定向性。

2．4超聲波對于植物呼吸作用的影響

植物的呼吸作用可能會影響到農作物產量的高低，所以在農業(yè)方面植物的呼吸作用有著很重要的意義，在20世紀70年代中，科學家就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用低頻率的超聲波對蔬菜進行處理，植物的呼吸強度會受到不同影響。植物為分為兩種，對于一年生的植物來說，它的呼吸強度會相應的下降，但是對于兩年生的植物來說，它的呼吸強度會因此而上升。所以我們可以利用超聲波來對農作物進行處理，從而提高其產量。

2．5運用超聲波對植物的病毒進行檢測

植物病毒對于植物來說，是一種很大的災難，如果病毒的毒性很強的話，那么植物可能會因此而死亡，所以防御病毒對植物的侵害是很重要的，這就需要我們去發(fā)現(xiàn)植物當中的病毒存在。用超聲波可以及時的檢測到植物什么時候受到病毒的侵害，從而及時的進行植物病毒的防治工作。

2．6超聲波在發(fā)酵工程中的應用

用合適強度的超聲波處理發(fā)酵液，細胞膜的通透性和選擇性都會相應的增加，使酶的分泌增加，加速細胞的代謝，使得產物能有釋放出來，這樣可以大大提高生產產量，縮短時間，提高效率。

3存在問題

雖然超聲波有著很好的優(yōu)越性，但是仍然存在很多有待解決的問題，首先由于發(fā)展時間還并不是很長，所以理論的研究還需要繼續(xù)的進行完善，眾多的影響因素還需要人們去不斷的實驗。然后就是在超聲波對植物的有利實驗操作中，還只能在小量的情況下進行。還不能夠大批量的規(guī)模使用，還沒有一個規(guī)范的定量的尺度，所以還在試驗階段，并沒有投入大量工業(yè)化使用，這也還需要我們繼續(xù)去探索，才能使得這一項技術走向成熟。

4結語

綜合以上幾點，可以發(fā)現(xiàn)超聲波在生物工程上面有很多很有用的作用，超聲波的利用，解決了很多之前無法解決的問題，運用超聲波可以從種子到植株、從基因改變到病毒防治各個方面都有所技術的應用。所以只要大力的發(fā)展這一技術，運用新興的超聲波技術在生物工程當中大放光彩，是指日可待的。

參考文獻:

［1］邱樹毅，姚汝華，宗敏華．超聲波在生物工程中的應用［J］．生物工程進展，1999(03):45～48．

［2］楊瑛，李全祿，姬艷紅，鄭文軒．超聲波處理在生物工程中的應用及展望［J］．安徽農業(yè)科學，2008(04):1284～1285，1309．

［3］王武，楊海麟，呂霞付，楊勝利．超聲波在生物發(fā)酵工程中的應用［J］．無錫輕工大學學報，2002(03):322～326．

篇7

使學生了解和掌握基本業(yè)務知識，印證、鞏固和豐富已學過的專業(yè)課程內容，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，在實際中調查研究、觀察問題、分析問題，以及解決問題的能力和方法，為后續(xù)專業(yè)課程的學習打下基礎。

二、生產實習內容

正陽河醬油廠版權所有

原理：

以大豆、小麥為主要原料，采用傳統(tǒng)天然發(fā)酵工藝，經(jīng)十余道工序精釀而成，內含多種人體必需的氨基酸、還原糖等營養(yǎng)成份。色澤鮮艷、質純味正、醬香濃郁、咸甜適口，-是烹任各式菜肴、冷拌、餐桌盛宴的佐餐調味佳品。分特級、特鮮、精制佳釀優(yōu)級等1有瓶裝及復全薄膜軟包裝，計14個品種。

工藝流程：

制作方法

1、種曲制造

①菌種

②培養(yǎng)：試管菌種錐形瓶菌種曲盒種曲(或曲池、曲匾)逐級擴大培養(yǎng)。試管菌種應定期進行純化、復壯。

③質量要求：

感官指標——孢子叢生，黃綠色，無異味，無污染。

理化指標——每克菌種(干基)含孢子數(shù)510××9個以上。孢子發(fā)芽率在90%以上。

2、原料處理

①脫脂大豆的破碎

脫脂大豆破碎程度，以粗細均勻為宜。要求顆粒直徑2～3mm，2mm以下的粉未量不超過20%。

②潤水

脫脂大豆與麩皮混合蒸料時，脫脂大豆應先從80℃左右熱水進行浸潤適當時間后，再混入麩皮，拌勻，蒸料。

3、制曲

①接種入池熟料冷卻到45℃以下，接入種曲2‰～4‰，混合均勻后，移入曲池制曲

②制曲工藝條件曲層厚度25～30cm，曲料應保持松散，厚度一致，制曲過程中應控制品溫28～32℃，最高不得超過35℃室溫28～30℃，曲室相對濕度在90%以上，制曲時間24h以上。在制曲過程中應進行2～3次翻曲。

4、發(fā)酵

①鹽水的配制：食鹽加水溶解，澄清后使用。

②拌曲鹽水

鹽水的溫度：夏季45～50℃，冬季：50～55℃；

控制：成曲拌鹽水量使醬醅水分為50%～53%(移池浸出法)55%～58%(原池浸出法)。

③拌曲操作

在成曲拌入鹽水時，應當使鹽水與成曲拌和均勻，不得有過濕過干現(xiàn)象。為防止醬醅表層形成氧化層，影響醬醅質量，可采取：

5、浸出

6、醬油的加熱滅菌

生醬油加熱滅菌溫度視方法不同而異。間歇式加熱65～70℃維持30min；連續(xù)式加熱熱交換器出口溫度控制在85℃。

7、配兌

將頭油及二油按醬油質量標準進行配兌。

8、澄清

將經(jīng)過加熱滅菌及配兌合格的醬油成品進行靜置澄清。靜置澄清的時間一般應不少于七天。

產量

瓶裝的每天生產1500箱,軟包裝機器有16臺,每臺生產20袋/分,日產量為4000箱,每箱30袋,每袋400ml。

哈爾濱美華生物技術股份有限公司

1、企業(yè)簡介

哈爾濱美華生物技術股份有限公司創(chuàng)立于2002年2月,是以研發(fā)、生產乳糖酶等生物制品為主的民營股份制高新技術企業(yè)，嚴格按gmp要求組織生產，已通過iso9001：2000質量管理體系認證，現(xiàn)已形成“生產一代、儲備一代、研發(fā)一代”的良性發(fā)展模式。2004年初被國家發(fā)改委列入“振興東北老工業(yè)基地高技術產業(yè)化示范工程發(fā)展專項計劃”。

2、主要產品介紹

中性乳糖酶

系統(tǒng)名稱：β-d-半乳糖苷乳糖水解酶（常用名稱：乳糖酶）

外觀：黃色至淺褐色粉末狀

作用原理：水解乳糖分子中的β-半乳糖苷鍵，使乳糖水解生成葡萄糖、半乳糖并合成少量低聚乳糖。

穩(wěn)定性能：①熱穩(wěn)定性—ph在6.6～7.0條件下，40℃以下比較穩(wěn)定，2小時酶存活率90%,超過45℃酶活力呈現(xiàn)不穩(wěn)定，50℃以上很快失活；②ph穩(wěn)定性—ph在6.2～8.6之間穩(wěn)定，低于或高于很快失活。

最適溫度：39℃

最適ph值：ph6.8

金屬離子對酶活力的影響：被mn2+、mg2+激活,被ca2+、zn2+、cu2+、fe2+所抑制。

家用直投式酸奶發(fā)酵劑

家用直投式酸奶發(fā)酵劑系利用分子生物技術將精選出的酸奶專用菌種——嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌進行混合純培養(yǎng)，經(jīng)濃縮、真空冷凍干燥制得。具有菌種純度高、菌體性能穩(wěn)定、使用方便等特點。

低乳糖奶粉

哈爾濱美華生物技術股份有限公司生產的低乳糖奶粉是將鮮牛奶經(jīng)中性乳糖酶水解后，高溫殺菌、真空濃縮、噴霧干燥的科學方法制成。

3、生產工藝流程

配料罐——種子罐——發(fā)酵——管式離心機——無菌室——凍干——產品檢驗

4、生產設備圖示

哈高科大豆食品有限責任公司

1、企業(yè)簡介

哈高科大豆食品有限責任公司是哈爾濱高科技（集團）股份公司投資興建的全資子公司。公司于1999年3月動工，2000年6月正式建成。是集科研、開發(fā)、生產、經(jīng)營為一體的大型現(xiàn)代化綜合性大豆深加工企業(yè)。

主要產品介紹

大豆分離蛋白

哈高科大豆分離蛋白是以低溫豆片為原料，采用美國90年代先進設備和生產工藝，通過浸出——分離——酸沉——水洗——老化——中和——噴霧干燥等生產工藝精加工而成的高科技產品。

大豆組織蛋白

大豆組織蛋白是以大豆浸油后經(jīng)低溫脫溶的白豆片為原料，采用瑞士進口設備及自動生產線，經(jīng)粉碎——擠壓膨化——干燥——包裝工藝加工而成。年產量7000噸，為目前全國最大規(guī)模。

3、大豆分離蛋白工藝流程

4、生產設備圖示

下圖為分離蛋白車間立式分離機

黑龍江儒泰生物工程責任有限公司

企業(yè)簡介

黑龍江儒泰生物工程責任有限公司是集現(xiàn)代生物制品研制、生產、營銷于一體的高科技股份制民營企業(yè)。公司以省輕工科學研究院為強大的技術依托，以榮獲愛因斯坦國際金獎的“乳蛋白肽”專利為核心技術，生產研發(fā)“乳蛋白肽”系列產品，年產“乳蛋白肽粉劑”1000噸，并以此為基料，開發(fā)生產系列終端產品。

2、主要產品介紹

聰聰乳肽乳蛋白肽咀嚼片

該產品將卵磷脂、?；撬嵋匀榈鞍纂臑檩d體，對食用者具有營養(yǎng)強化作用。

健力乳肽乳蛋白口服液

本產品是以乳蛋白肽為主要原料，添加了檸檬酸和蜂蜜等營養(yǎng)成份精心研制生產的。

賽白顆粒

本產品是以乳蛋白肽為主要原料，以補充維生素及優(yōu)質蛋白為目的，增加了各種營養(yǎng)元素精心研制生產的。本產品不用消化，即可直接被吸收，其吸收速度比白蛋白快數(shù)倍，吸收率接近100%

乳蛋白肽生產工藝流程

如下圖所示：

搖瓶培養(yǎng)無菌空氣

培養(yǎng)基（脫脂奶）滅菌——冷卻——接種——一級種子培養(yǎng)——二級種子培養(yǎng)——發(fā)酵——滅酶——冷卻——過濾（離心）——濃縮——干燥——成品

哈爾濱圣泰制藥股份有限公司

1、企業(yè)簡介

哈爾濱圣泰制藥股份有限公司創(chuàng)立于1996年,公司座落于北國名城哈爾濱,注冊資金1.06億元，資產4億元，現(xiàn)有員工1000多人、擁有占地面積近10萬平方米、建筑面積6萬平方米的現(xiàn)代化廠房、設計生產能力50億元年產值、營銷網(wǎng)絡覆蓋全國的現(xiàn)代化大型制藥企業(yè)。

圣泰制藥創(chuàng)立時，就確立了科技創(chuàng)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。1997年同中國醫(yī)學科學院、協(xié)和醫(yī)科大學藥植所聯(lián)合成立“新藥研發(fā)中心”，2002年成立“博士后科研工作站”，致力于醫(yī)藥現(xiàn)代化事業(yè)。自主開發(fā)研制的片劑、膠囊劑、顆粒劑、口服溶液劑、大容量注射劑、小容量注射劑、粉針劑和凍干粉針劑等8種劑型、55個品種、68個規(guī)格的新藥中，兩項填補了領域空白，一項被列為國家科技部“十五”重點科技攻關項目，一項被國家發(fā)改委列為國債支持項目，形成了結構合理、劑型先進、多種功效的圣泰藥品群。2002年8月，公司8中劑型的產品全部通過國家gmp認證。圣泰22于2003年進入黑龍江省制藥企業(yè)五強。

藥品生產規(guī)?；?002年竣工交付使用的新藥廠占地8.5萬m2，建筑面積3.2萬m2，設有針劑、固體制劑、大輸液、口服液四個制劑車間和植化、生化兩個提取車間，設計能力為50億元年產值，躋身大型制藥企業(yè)行列，實現(xiàn)了藥品生產規(guī)模化。版權所有

藥品質量標準化：2002年8月小劑量注射劑、粉針劑、凍干粉針劑、片劑、膠囊劑、顆粒劑、口服溶液、大劑量注射劑等8個劑型全部通過國家gmp認證，成為黑龍江省屈指可數(shù)的全廠通過gmp認證的制藥企業(yè)，實現(xiàn)了藥品生產質量標準化。

企業(yè)管理信息化：2000年9月引進國家863計劃重要主題——計算機集成制造系統(tǒng)（cims），并已被列為黑龍江省制造業(yè)信息化重點示范工程，2003年底全部竣工時，圣泰將成為黑龍江省第一家實施cims的制藥企業(yè)，進入企業(yè)管理信息化新階段。

2、主要產品介紹

小兒熱速清顆粒

主要成份為柴胡、板藍根等。清熱，解毒，利咽。用于風熱感冒，發(fā)熱頭痛，咽喉紅腫，鼻塞流黃涕，咳嗽，便秘。

轉因子口服溶液

免疫調節(jié)藥，本品可增強或抑制體液免疫和細胞免疫功能，用于治療病毒性感染和自身免疫性疾病等

燈盞花素注射液

主要成份為燈盞花素，主要功能為活血化淤，通絡止痛，用于中風后遺癥，冠心病，心絞痛。

三、生產實習體會

篇8

關鍵詞：生物工程專業(yè)；實踐教學體系；CDIO理念

培養(yǎng)具有創(chuàng)造新產品能力的創(chuàng)新型人才，是“十三五”規(guī)劃的重要指示。生物工程更是國家產業(yè)轉型規(guī)劃的目標之一，是國家發(fā)展的戰(zhàn)略手段。為響應“十三五”戰(zhàn)略規(guī)劃目標，開設有生物工程專業(yè)的高校不斷改進實踐教學體系，取得了許多驕人的成績，但其中也存在一些問題。本文將以高校生物工程專業(yè)實踐教學體系為例，結合問題，提出有創(chuàng)新理念的教學體系理論。

1學科專業(yè)

1.1課程體系設置

高校課程體系設置都分為基礎課與專業(yè)課。由于生物工程專業(yè)屬于交叉性學科，涵蓋生物、化學、物理、數(shù)學與電工等學科，因此基礎課方面需要掌握的知識較為廣泛?；A課一般分為三類：一類是數(shù)學與自然科學類，其次是工程基礎類，再次是專業(yè)基礎類。數(shù)學與自然科學類包括無機化學、分析化學、有機化學、物理化學、大學物理、高等數(shù)學、線性代數(shù)和概率論與數(shù)理統(tǒng)計。工程基礎類則屬于應用基礎，如化工原理工程制圖及計算機CAD電工學。專業(yè)基礎類主要是指與生物有關的學科門類，如生化儀器分析、專業(yè)外語、生物化學、微生物化學、基礎生物學和生物工程學等。專業(yè)課主要分為2個方向，一是專業(yè)必修課，二是學科領域課。專業(yè)方向不同又分不同的學科研究，分子生物學、生物基因工程、細胞工程主要是基因工程方向；生物工程產品工藝學、生物制藥工藝學屬于生物制藥方向；發(fā)酵工程、生物反應工程、生物分離工程等屬于生物生產方向。選修課更是廣泛，涉及到藥理、遺傳、能源、管理等。基礎課已如此之多，再加上專業(yè)課的知識門類的專業(yè)性，因此常有學生抱怨生物工程專業(yè)不好學，由此也產生了許多問題。如何讓學生簡單快速掌握生物工程的專業(yè)知識，又不失其專業(yè)性，專業(yè)實踐必不可少。

1.2專業(yè)考核方面——理論與實踐并重

為了能讓學生快速掌握生物工程專業(yè)知識，具有較高的專業(yè)素養(yǎng)，高校一般都會開設實踐實習課程，設置畢業(yè)設計考核，有些高校還要求將學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)作為實踐實習考核內容。例如，呼和浩特市大三的5位學生運用選修課食用菌菇栽培就籌得了人生的第一桶金。實踐能加深學生對生物工程專業(yè)知識的理解，也能改善知識的枯燥范圍感，在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，自然就會嘗試自主學習專業(yè)知識，探索解決方法。

2高校教學體系中存在的問題

2.1教學內容滯后

一是課本內容知識更新速度慢，專業(yè)學術知識仍不能及時增補到課本內容中。社會發(fā)展迅速，無形中推動著生物工程的研究在不斷深入。但是，由于課程內容編制與教學安排方面的滯后性，導致高校學生學習的內容總是趕不上時展需求。二是教師力量缺乏，師資力量評價不合理。高校一般在介紹師資力量時都是以教師職稱和學歷作為評價師資力量的標準，但是生物工程研究的是生物化工，屬于工學，在眾多高校中，教生物工程專業(yè)的教師大多以農學和理學為主。

2.2生物工程實踐設計不完善

生物實踐方面的問題主要體現(xiàn)在實踐機會少，不全面，缺乏校企合作。一方面，生物工程專業(yè)的學科交叉性強，專業(yè)課知識多而復雜，或者是個別高校課程安排不合理，使得學生實踐起步晚，理論與實踐嚴重脫節(jié)[1]。另一方面，實踐活動單一，一般都是啤酒廠發(fā)酵生產體驗一段時間，或者就是菌菇培育基地鍛煉一段時間，還有些高校僅僅是帶著學生進啤酒廠生產車間進行參觀。如此單一、不負責任的實踐怎能提高學生的創(chuàng)新精神，特別是新開設生物工程專業(yè)的學校，只注重生源人數(shù)，不重視專業(yè)素養(yǎng)，缺乏校企合作，缺乏實踐經(jīng)驗。

3解決措施

3.1教學體系創(chuàng)新理論——CDIO理念

CDIO理念是一種新型創(chuàng)新型教學體系理念，CDIO代表了構思（Conceive）、設計（Design）、實施（Implement）、運行（Operate）4個環(huán)節(jié)[2]。針對生物工程專業(yè)實踐教學體系思考，首先構思出教學課程設置，由簡入深，循序漸進的安排課程教學。前期以學科基礎和專業(yè)基礎為主，自第3學期就開設專業(yè)認知實習，一直到第8學期畢業(yè)設計前。此外，創(chuàng)新實踐課程每學期實踐內容應為不同方向，加入期末成績考核內容之中。

3.2提高師資團隊力量，增加校企合作

提高教師團隊的專業(yè)素養(yǎng)，各高校多組織學術探討會議，更新生物工程專業(yè)知識，將新學術和新研究帶入課堂，鼓勵教師與學生研究合作，從驗證實驗變?yōu)樘剿鲗嵺`[3]。高校生物工程專業(yè)還應與企業(yè)建立長期合作關系，增加學生實踐機會。

篇9

人類對野生藥用植物資源不加限制地開采使得其遺傳多樣性受到了嚴重的破壞，藥用植物的大規(guī)模規(guī)范化種植不僅可有效緩解這一矛盾，同時還能解決中藥材產品加工過程中與質量不穩(wěn)定因素有關的諸多問題。傳統(tǒng)的育種方法結合分子標記輔助育種技術已培育出了許多優(yōu)質的中草藥品種，在藥用植物組織培養(yǎng)和利用遺傳轉化等生物工程技術改造其活性成分的代謝途徑等方面也取得了很大的進展。為了進一步推廣藥用植物的規(guī)范化種植，還亟需對中草藥市場需求進行合理地預測以及正確引導人們對草藥制品的消費觀念。

【關鍵詞】 生物工程； 藥用植物； 商業(yè)化種植

Abstract： Harvesting herbals from the wild is causing loss of its genetic persity，domestic cultivation is a viable alternation and offers the opportunity to overcome the problems that are inherent in herbal extracts. Conventional plant-breeding methods can improve both agronomic and medicinal traits， and molecular marker assisted breeding will be used increasingly. There has been significant progress in the use of tissue culture and genetic transformation to alter pathways for the biosynthesis of target metabolites. Obstacles to bringing medicinal plants into successful commercial cultivation include the difficulty of predicting which extracts will remain marketable and the likely market preference for what is seen as naturally sourced extracts.

Key words：Biotechnology； Medicinal plant； Commercial cultivation

據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，在發(fā)達國家人們日常消費的保健類產品中，中草藥來源的占了近80％，它們所使用的植物原料絕大部分依賴于野生的自然資源。在全世界近5萬種藥用植物中，將近1/5物種的生存正在受到威脅，其中由于人類無節(jié)制地開采而接近滅絕的物種有熊果Arcostaphylos uva-ursa、卡瓦胡椒Piper methysticum和光果甘草Glycyrrhiza glabra等［1］。

藥用植物的供求矛盾引起了人們對藥用物種遺傳多樣性降低和生境退化的不斷關注，雖然通過加強監(jiān)管可以對某些物種提供一定程度的保護，但更加可行的辦法是對藥用植物進行大規(guī)模的規(guī)范化人工種植。人工種植還為生物工程技術在中藥材產品加工過程中的應用提供了舞臺，如鑒定藥材原料的質量、檢測基因型和表型變異、提高藥材有效成分的穩(wěn)定性、控制有毒和污染物含量等。這不僅有利于種植者根據(jù)市場需求合理地調整栽培對象和實現(xiàn)定量生產，還可獲得質量穩(wěn)定的產品。在歐美等國，包括銀杏Ginkgo biloba和貫葉連翹Hypericum perforatum在內的一些市場銷量較高的品種，其野生資源受到的威脅反而最小，原因就在于它們都已進行了大規(guī)模的人工種植。對于一些當前還不太引人關注的品種進行投資，尤其是那些多年生的物種，為了降低潛在的市場風險，對未來市場的需求進行預測也是非常必要的。

1 藥用植物栽培技術

較低的發(fā)芽率和對生境的特別要求使得許多藥用植物的栽培十分困難，這也對種植者的專業(yè)技能提出了更高的要求。發(fā)芽率較低通常是由于種子受到機械損傷或真菌感染而引起的，這一問題可通過提供最適的保藏條件來解決，例如在對西洋參Panax quinquefolium生長條件的研究中發(fā)現(xiàn)，使用改進的土層保護方法進行處理可明顯提高種子的發(fā)芽率和生長速度，且在任何時候均可發(fā)芽。另外，對于那些常規(guī)條件下很難培育的品種，采用人工授粉和液體培養(yǎng)的方法對它們的成功種植往往起到非常關鍵的作用，

2 優(yōu)良品種的選育

傳統(tǒng)育種技術在藥用植物品種的改良方面有著廣泛的用途。最近，一種激光斑點（Laser speckle）技術被用于在植物生長早期對期望的性狀進行測定，這是一種通過比較激光照射前后種子表面所產生斑點的差異而對其活性進行預測的方法，該項技術的使用可顯著縮短育種所需的時間［2］。育種者通過預先對接近于期望標準的基因型進行篩選，還可對藥用植物中活性和毒性成分的含量進行控制，從而達到了簡化分離工藝和降低生產成本的目的。

遺傳標記輔助育種是傳統(tǒng)作物育種技術的延伸，它以檢測與性狀直接相關的等位基因或與之緊密連鎖的DNA序列為基礎，可在早期就鑒別出期望的基因型從而加速育種的過程。隨著水稻和擬南芥全基因組測序計劃的完成，以及以苜蓿、番茄和白楊樹為代表的一些模式物種的基因組資源的快速增長，為比較遺傳學技術在作物育種中的應用提供了機會。研究者可利用不同物種中功能基因DNA序列的相似性，將某一個物種的DNA探針用來鑒定近緣物種基因組中同源的序列，從而達到快速鑒定功能基因及與之連鎖的遺傳標記的目的。

至今，利用分子標記對藥用植物進行改良的報道仍相對較少，成功的例子如：AFLP和微衛(wèi)星標記在大麻遺傳育種［3］和法醫(yī)鑒定［4］中的應用；利用ISSR分子標記技術研究藥用植物野生或栽培種群的遺傳多樣性；Mandolino［5］對大麻酯（Cannabinoid）生物合成途徑中兩個關鍵酶的基因序列進行了測定； Delabays等利用青蒿素（Artemisinin）的遺傳特性，開發(fā)出了其特異的分子標簽（Molecular tags）用于標記輔助育種。有理由相信，隨著比較基因組學研究的進一步深入，還將對藥用植物的研究和開發(fā)產生更加普遍的影響。

3 農藝性狀的改造

通過改造DNA序列來調控植物的基因表達在當前已有一定的研究基礎，抗除草劑、抗蟲、抗病等轉基因品種的開發(fā)仍然是當前藥用植物生物工程研究中的重要領域之一。有報道，Choi等［6］通過轉化膦絲菌素（Phosphinothricin）乙酰轉移酶基因，獲得了抗除草劑雙丙氨膦（Bialaphos）和固殺草（Glufosinate）的轉基因顛茄Atropa belladonna。Punja等［7］利用原生質體融合技術還得到了抗殺蟲劑的龍葵Solanum nigrum和抗真菌病害的西洋參。

此外，生物工程技術在調控植物的生長發(fā)育方面也有廣闊的利用價值。Lee［8］將根瘤膿桿菌的rol基因轉入到蒲公英中，明顯提高了其微繁的毛狀根培養(yǎng)物的發(fā)育速度；Kang等在蒿屬Artemisia植物中表達細菌ipt基因，不僅促進了其內源的植物細胞分裂素等一系列激素的生成，還提高了葉綠素和青蒿素的產量。

4 活性成分含量的控制

對一般的農作物進行基因調控的首要目標是改造與疾病抗性和生長發(fā)育有關的農藝學特征，而對于藥用植物來說，通過改造其生物合成途徑而提高活性成分的含量則處于最重要的地位。Stevenson等用根瘤膿桿菌基因轉化薄荷的毛狀根培養(yǎng)物，不僅提高了其毛狀根中必需油成分的含量，還增強了其抵抗真菌感染的能力。其它在藥用植物上成功應用的例子還包括罌粟、蒲公英、紫杉、紫錐菊（Echinacea）、玄參和毛地黃（Digitalis）等［9］。

為了提高藥效、降低有毒物質的含量和提高收獲物中化學成分的穩(wěn)定性，有必要對藥用植物的生長條件進行嚴格地控制。植物中次生代謝物的累積與溫度、光照（如抗氧化劑）、協(xié)迫（如脯氨酸）、感染（如類黃堿素Flavanoids）和食草（如生物堿）等外界因素的影響有密切的關系。例如，在高加索生長的顛茄中生物堿的含量為1.3％，瑞典生長的只有0.3％；陰生的胡椒薄荷Mentha piperata中必需油的總量及其薄荷醇的含量均比光照條件下生長的要低；與較高溫度條件下生長的罌粟相比，較低溫度下生長的罌粟中含有更多的嗎啡，而生物堿的含量卻低些。另外，次生代謝物的累積還與土壤中的微生物群落和營養(yǎng)成分有關。

提高活性成分的含量是藥用植物遺傳控制的首要目標，但是目前人們對活性化合物生物合成途徑的了解還很少，只有為數(shù)不多的合成酶的基因被分離出來，這對應用途徑工程技術進行藥用植物育種提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。Zhang等［10］通過過量表達東莨菪堿（Scopolamine）生物合成途徑中催化兩個限速反應的合成酶的基因，使得天仙子Hyoscyamus niger毛狀根培養(yǎng)物中該化合物的產量提高了將近9倍；Robbins等［11］將天仙子中編碼莨菪堿羧化酶的基因轉化到顛茄中，也使得東莨菪堿（前體物為莨菪堿）的產量明顯提高；Chitty［12］在篙屬植物中通過過量表達法尼基（Farnesyl）二磷酸合成酶的基因而將青蒿素的產量提高為原來的3倍。在針對催化某一特定限速反應的酶的研究中，利用轉錄因子能夠開啟和關閉整個次級代謝途徑的性質對其進行遺傳改造，已經(jīng)成為了一種新的研究藥用植物途徑工程的思路。

5 問題與展望

藥用植物作為藥物使用最大的吸引力之一在于它的“純天然”性質，由此也產生了兩種極端的看法：一部分人理所當然地認為它是安全的和最好的，另一部分人則認為用基因工程技術對農作物進行改造是非?！安环献匀灰?guī)律的”，后者則體現(xiàn)在許多消費者對轉基因植物的恐懼和排斥上。即使不考慮此類由轉基因植物所帶來的潛在的生態(tài)風險，消費者仍然有權利拒絕接受與以轉基因為代表的生物工程技術有關聯(lián)的任何藥用植物產品。

另外還有一個常被人忽視的問題是，隨著藥用植物人工種植技術的推廣，其對應的野生資源也將具有更高的商業(yè)價值，因而對其進行的破壞性挖掘活動可能會更加嚴重。此外，在藥用植物種質資源的保護及其知識產權的歸屬等方面也有許多棘手的問題有待解決。

【參考文獻】

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［2］Braga RA. Assessment of seed viability by laser speckle technology［J］.Biosystems Engineering，2006，86：287.

［3］Gilmore S. Isolation of microsatellite markers in Cannabis sativa L. (marijuana) in fibre crop varieties［J］. Mol Ecol，2005，3：105.

［4］Miller CH. Forensic AFLP markers in marijuana［J］.Croation Med J，2003，44：315.

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［6］Choi YE. Production of herbicide-resistant transgenic Panax ginseng through the introduction of the phosphinothricin acetyl transferase gene and successful soil transfer［J］.Plant Cell Rep，2006，21(6)：563.

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［8］Lee MH. Agrobacterium rhizogenes-mediated transformation of Taraxacum platycarpum and changes of morphological characters［J］.Plant Cell Rep，2004，22(11)：822.

［9］Wang HM. Agrobacterium-mediated transformation in the high-value medicinal plant Echinacea purpurea［J］.Plant Sci，2004，166(4)：1087.

［10］Zhang L. Engineering tropane biosynthetic pathway in Hyoscyamus niger hairy root cultures［J］.Proc. Natl Acad Sci USA，2004，101(17)：6786.

［11］Robbins MP. Sn， a maize bHLH gene， modulates anthocyanin and condensed tannin pathways in Lotus corniculatus［J］.J Exp Bot，2006，54(381)：239.

篇10

專業(yè)建設初期,我們一直思考農業(yè)院校生物工程應辦出怎樣的特色？我們認為只有因地制宜,利用現(xiàn)有的學科優(yōu)勢,根據(jù)全省的實際需求,才能有效地確定專業(yè)特點。我校是農業(yè)部與地方共建的農業(yè)院校,有傳統(tǒng)的優(yōu)勢學科,例如,作物學、植物學是湖南省重點建設學科。生物學基礎強,是生物學博士點一級學科。但工科基礎弱,貯備的工科背景老師少,如何體現(xiàn)農業(yè)院校的生物工程特色,確實需要動腦筋,利用已有資源學科優(yōu)勢,豐滿教師的工科知識,并結合湖南農業(yè)經(jīng)濟特點才能辦出農業(yè)生物工程專業(yè)特色,辦好生物工程專業(yè)。首先,根據(jù)湖南經(jīng)濟發(fā)展特點分析,湖南是農業(yè)大省,正在向新型產業(yè)轉變,要發(fā)展成農業(yè)強省;其次,湖南農產品如水稻、茶葉、柑桔、苧麻等產量居全國前列;植物資源豐富,特別是藥用植物資源在湘西、湘南地帶分布廣泛;農副產品和廢棄物很多沒得到增值利用,或直接排到環(huán)境或直接燃燒,嚴重影響了生態(tài)環(huán)境,農民增產不增收。如果利用生物技術加工、改造農副產品,不但增加農副產品的附加值,節(jié)能環(huán)保,還能促進新型產業(yè)的快速發(fā)展,加速農業(yè)大省農業(yè)強省的跨越。農業(yè)生物工程培養(yǎng)的人才應該既掌握生物技術又具有良好的工程技能,有能力將生物技術的成果轉變?yōu)樯a力。那么,落實到我校生物工程人才掌握的知識點上,我們確定以發(fā)酵工程和天然功能產物提取和制藥應用為核心的知識群為抓手,建設我校生物工程專業(yè)特色。

2課程設置與課程建設要體現(xiàn)培養(yǎng)目標

生物工程課程設置分為公共必修課,專業(yè)基礎課,專業(yè)主干課,選修課(必選課和自修課)。公共課程英語、體育、計算機、數(shù)學等外。生物工程專業(yè)基礎課程群包括生物化學、分子生物學、生化與分子生物學實驗技術、微生物學、化工原理、機械制圖、基因工程等專業(yè)基礎課。生物學師資力量雄厚,依托生物化學與分子生物學學位點進行課程建設。生物工程專業(yè)主干課程群包括發(fā)酵工程、酶工程、生物制藥工程、生物分離工程和相應的實踐教學等課程。依托生物工程與技術碩士學位點進行課程建設。生物工程專業(yè)基礎課有深厚的生物學學科作為建設后盾?！吧锘瘜W、分子生物學”已建成湖南省精品課程,“細胞工程”以及“基因工程”已建設成校級精品課程;“微生物學”得到學校教學改革課題和多媒體制作經(jīng)費資助,多媒體制作獲得“優(yōu)秀獎”。

“分子生物學概論”和“生物化學與分子生物學實驗技術”已分別成為全校本科生和碩士研究生的熱門公選課。生物工程專業(yè)主干課程設置我們體現(xiàn)兩個模塊:以發(fā)酵工程為技術核心課程模塊和以生物制藥為核心的課程模塊,以兩個模塊方向的理論知識要求和技能實踐要求制定其他課程,并依托學科建設課程。該課程群是生物工程專業(yè)重點建設內容,也是最能體現(xiàn)專業(yè)特色的課程群。雖然師資年青,但力量較強、思維活躍,充滿創(chuàng)造力,教師大多來自外校,學緣豐富。課程建設卓有成效,專業(yè)特色明顯。為加強專業(yè)特點,專業(yè)發(fā)揮教師學術特長,根據(jù)發(fā)酵工程技術和天然產物開發(fā)與綜合利用兩個科學研究分向,建設了專業(yè)發(fā)酵工程與生物制藥工程兩個專業(yè)方向的課程體系,進行專業(yè)實驗內容和生產實踐內容的建設,將兩個方向的理論課程進行整理和更新。以發(fā)酵工程為核心的課程群包括發(fā)酵工程、酶工程、微生物育種與變異、氨基酸發(fā)酵等;以天然產物開發(fā)與利用的課程群包括生物工程制藥實驗技術、藥理學、藥物分析和天然產物化學?，F(xiàn)在發(fā)酵工程、酶工程、生物制藥工程、微生物實驗技術已建成校極精品課程,生物分離工程、藥理學同樣得到院級的課題資助。圍繞發(fā)酵工程和生物制藥的課程群體系的相應建立,其目的是擴展學生的在微生物應用和藥學方面基本知識和技能,擴大其就業(yè)范圍。延伸功能已擴展到研究生與自考生的教學和實踐活動。在選修課的設定中,結合農業(yè)學科專業(yè)拓展知識面,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,主動適應人才市場的需要,鼓勵學生選修其他相關專業(yè)的選修課。如食品科學院開設的食品營養(yǎng)學、農產品加工與貯藏;資源與環(huán)境學院開設的環(huán)境工程等課程都添置在生物工程專業(yè)選修課內;為了適應部分學生考研要求,我們也將遺傳學、細胞生物學、免疫學等設置在選修課內。學生通過自己就業(yè)或學業(yè)定位,可以有多門課程選擇。

3重視實踐教學,并圍繞兩模塊課程群實踐課程體系建設

我們采用理論教學實習教學生物工程設計教學“三段式”教學模式組織實施實踐教學。在此模式中,特別注重后兩個環(huán)節(jié),按小試驗大試驗生產實習工程設計教學的循序漸進的辦法培養(yǎng)學生的實踐能力。小試驗設計針對性強,每個試驗都有考核技能的重點,旨在規(guī)范學生的操作技能培養(yǎng)模式,對學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),取得了實效。通過理論——實踐——理論——實踐的反復學習過程,可使學生理論掌握扎實,實驗操作規(guī)范,分析問題和解決問題能力增強。對于綜合大實驗,根據(jù)學科的內在聯(lián)系,將專業(yè)主干課程綜合大實驗重新組合,將原來零散實踐環(huán)節(jié)組合成相對獨立于理論教學體系又與之相銜接的實踐教學體系。例如,我們把原來的發(fā)酵工程、酶工程、生物制藥工程和分離工程四門課程的綜合技術課合并在一門生物工程實踐課中,集中在4周進行實踐訓練,例如,發(fā)酵工程環(huán)節(jié)學生自己利用菌種優(yōu)化條件生產酶制劑,在酶工程環(huán)節(jié)利用酶制劑催化反應,并同時研究酶的催化特性。分離工程環(huán)節(jié)通過提取植物功能產物,在生物制藥工程環(huán)節(jié)利用包埋技術等制成藥膠囊并研究藥理作用。這樣,使同學們對實踐工藝有直觀的感受,同時也綜合運用了理論知識。對于一些重要的選修課,適當設計10個小時左右的實驗課,例如,把藥理學、藥物分析實驗納入在生物制藥實驗中開設。生產實習教學中,以熟悉大規(guī)模生產流程和設備為主,將理論與生產實際結合,在實際生產中發(fā)現(xiàn)問題和思考解決問題。

2010年,我校生物工程專業(yè)得到國家支持,建設生物工程實訓基地,基地建設的的模擬生產線仍然根據(jù)發(fā)酵工程和天然產物提取和藥物制造兩條工藝路線設計。這樣,從課程群到實驗基本培順再到生產實習都可歸納在這兩條主線上。專業(yè)建立了穩(wěn)定的校內外實習基地,湖南紅鷹翔生物工程有限公司、湖南泰古生物技術有限公司、株洲千金制藥有限公司等為校外教學實習提供了良好的條件。畢業(yè)實習是學生專業(yè)實踐的重要環(huán)節(jié),根據(jù)學生考研要求和就業(yè)去向,分別進行畢業(yè)論文和畢業(yè)設計。專業(yè)充分利用校內外良好的科研平臺提供畢業(yè)生實習機會。除開一些生物技術公司外,湖南作物種質創(chuàng)新與資源利用國家重點實驗室培育基地、作物生理與分子生物學省部共建教育部重點實驗室、食品科學與生物工程重點實驗室、煙草工程技術實驗室、國家柑橘改良中心長沙分中心、中國煙草中南農業(yè)試驗站、湖南省農業(yè)生物工程研究所、湖南省棉花科學研究所、湖南省畜牧研究所等研究機構每年提供生物工程專業(yè)畢業(yè)實習崗位。北京大學生命科學院、華南農業(yè)大學生命科學學院、中國科學院亞熱帶農業(yè)研究所、國家雜交水稻工程中心都接納過我專業(yè)學生的畢業(yè)實習。

4積極推進“產學研”聯(lián)合開發(fā),大力提升生物工程本科教學創(chuàng)新平臺,促進教學質量的提高

本專業(yè)在本校建立了與企業(yè)合作的產學研型“湖南農業(yè)生物工程研究所”,還與科研單位合作聯(lián)合培養(yǎng)研究生,這些措施為培養(yǎng)學生專業(yè)能力、提高實踐水平、優(yōu)化人才培養(yǎng)環(huán)境提供了良好的條件。通過“產學研”合作,有大批的企業(yè)橫向課題與生物工程本科教學直接相連,在專業(yè)教師指導下,在大三學生中成立了“酶制劑研究小組、抗生素研究小組、天然產物研究小組、釀酒小組”等課外興趣小組。另外,專業(yè)建設還通過湖南農業(yè)大學校級平臺、以及生物科學技術學院院級平臺資助生物工程專業(yè)學生廣泛進行創(chuàng)新項目研究;從2006級以來,每年立項6～10項創(chuàng)新項目。學生都有機會參加工程實踐訓練和工程項目課題研究,提高了實踐教學水平和科研能力,根據(jù)學生在科研活動中的表現(xiàn),從根據(jù)創(chuàng)新能力、實驗技術、書寫研究報告或情況,給與學生以學選修課學分。

5以學科建設帶動專業(yè)建設

我校生物工程所依托的學科為生物學一級學科博士點下自主設置的生物技術與工程博士點和碩士點。根據(jù)國內外該學科現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,結合我校多年來建設生物技術、生物工程專業(yè)的經(jīng)驗以及生物工程技術領域相關產業(yè)發(fā)展對人才的需求,我校生物技術與工程博士點設置三個研究方向:(1)轉基因與生物反應器工程方向;(2)細胞培養(yǎng)、酶與發(fā)酵工程方向;(3)生物轉化與生物分離工程方向?？茖W研究從師資隊伍、教材建設、教學模式、教學內容改革和教學實踐等多層面帶動了專業(yè)建設。專業(yè)建設水平提高,學生質量優(yōu)秀,也促進了學科研究的進步和教師從事科學研究的積極性。

6師資隊伍的建設