生物科技研究范例

摘要：

科技活动课程是义务教育体系中的重要组成部分，选择安排好课程内容，关系到整体活动课的实施和整个教育目标的实现。生物活动课程与必修课程之间有着较大的差异。长期以来，必修课程主要是以学术为中心的课程，它体现了我国特有的教育价值观念，必修课以学科知识的接受性学习为主，更加强调学科的概念系统性。而活动课程以解决问题为主，强调知识的实践和应用，可以按照不同学生的需求能力，灵活调整自己的活动内容和形式，并能够迅速吸收最新的科学成果，使理论和实践联系的更加紧密，因此，初中生物科技活动课程的选择非常关键，上什么样的课程，教什么样的知识，怎样最大限度激发学生的兴趣，是本文要着重探讨的问题。

关键词：

初中生物；科技活动课；兴趣激发

初中生物课程，尤其是活动课程的内容选择应当以解决生活中的实际问题为主，强调生物知识的应用价值，创设一种学生熟悉的课题和活动清静，以培养学生的学习兴趣为主线，以动手动脑并提高生物素养为核心。在引导激发和培养学生兴趣的这一过程中，融合科学的思想，科学知识技术，科学方法独立思考分析问题、解决问题的能力以及与生物有关的道德、意志、情感、社会责任等。生物活动课程教育，要从学生的实际活动能力和认识水平出发，充分发掘内容的兴趣行，充分调动学生积极性，才会取得理想的效果。本文认为，在选择初中生物科技活动课内容中，要遵循一下几个原则。

一、科学性原则

初中生物活动课的内容必须符合科学性，应当正确体现应用科学的思想，贯穿科学原理和运用科学的方法。科学是人对科技活动课的内容，要积极引导学生注意观察、归纳分析。通过实践活动验证真理、发现整理。我们要注重对活动步骤和技术进行明确要求，对需要的药品和条件进行量化，以保证实验的成功率和重要性。

瑞典位于北欧斯堪的纳维亚半岛东半部。国土狭长，地势自西北向东南倾斜。北部为诺尔兰高原，南部及沿海多为平原或丘陵。面积45万平方公里，人口920万。瑞典虽然只是偏居北欧一角的小国，但其科技创新能力却誉满全球。欧盟委员会在2008年2月14日公布的一项研究报告显示，瑞典是最具创新能力的国家，它的表现不仅超过其他欧盟成员国，也优于美国、日本和以色列等创新型国家。瑞典促使创新能力不断增强的方法很多，其中一项重要措施，就是加强优势产业的发展。二战后，瑞典政府高度重视科技进步对提高核心竞争力的作用，运用创新政策和产业政策，因势利导，及时推进产业升级和结构调整，逐步培育成生物科技、信息通讯、汽车制造、清洁能源和环保设备等研发实力强大的优势产业。本文拟对瑞典生物科技产业集群的现状、特征和优势等作些分析，供有关方面参考。   1瑞典生物科技产业集群的区域分布   瑞典由生物科技、生物工程、医药、医学技术、医疗器械、诊断设备等组成的生物科技产业，以世界一流的大学及它们培养的专业人才为基础，拥有雄厚的科技创新和产品研发能力，推出了呼吸器、人造肾、移植心脏起搏器、超声波、生物传感器、伽玛刀、局部麻醉、静脉营养学、阻滞剂等许多影响世界的发明创造。这一领域共有4000多家企业，其中生物科技与工程方面的企业900家，制药企业1500家，医疗器械企业900家。瑞典生物科技产业以药物研制为主，占行业总量的54%，世界排名前20位的制药公司，瑞典就有两家。瑞典生物科技产业，除了产品研发和制造外，还有许多从事原料采购、市场销售、技术咨询和业务分包的企业，它们共同构成一个完整的产业链。瑞典的生物科技产业集群主要分布在以下地区:   1.1斯德哥尔摩与乌普萨拉之间的产业集群   首都斯德哥尔摩与北面的大学城乌普萨拉之间，大约相距70公里，这里是瑞典生物科技产业最重要的聚集地带。该区域内拥有卡罗林斯卡医学院、乌普萨拉大学、斯德哥尔摩大学和皇家理工学院等世界著名大学和科研机构，它们培育了许多生物医药方面的高新技术公司，并直接或间接为企业的产品研发提供技术服务。该区域形成的产业群，聚集的生物科技企业占瑞典全国的56%，产生过法玛西亚、阿斯特拉和安玛西亚等著名公司。1995年，法玛西亚和美国普强药厂合并为法玛西亚普强公司。2000年，它又同孟山都公司合并，成为世界最大制药企业之一的法玛西亚公司。2002年，法玛西亚公司并入美国辉瑞公司，在制药企业中名列世界第一。2009年1月，辉瑞公司以680亿美元的价格收购竞争对手惠氏公司，进一步巩固了世界最大制药企业的地位。1999年，阿斯特拉公司和英国捷利康公司合并为阿斯利康公司，在世界制药公司中位列第三。该公司凭借强大的研发后盾，致力于研制、开发、生产和营销优越的产品，在心血管、消化、麻醉、肿瘤、呼吸等五大领域处于世界领先地位。2004年，安玛西亚公司所有股票，被美国通用电气公司收购，组建成通用医疗集团，拥有全球领先的医学影像、服务和信息技术，并拥有医疗诊断、患者监护、疾病研究、药物研发以及生物制药等领域的专业技术，长期致力于病症的早期探测，并为病人确定“量身定制”的治疗方案。目前，辉瑞、阿斯利康和通用医疗集团，都把瑞典作为研究、开发和制造生物医药产品的重要基地。   1.2以哥德堡为中心的产业集群   哥德堡是瑞典西南部海岸著名的港口城市，在瑞典国内城市中排名第二。位于卡特加特海峡、约塔运河畔，与丹麦北端隔海相望，产品向世界各地扩散十分便捷。当地哥德堡大学的健康科学研究院，是瑞典著名的医学院，在干细胞等领域研究取得许多突破性成果，还参与了阿斯利康公司畅销的抗溃疡药品研制。查尔姆斯理工大学的生物科学研究，把自然科学理论与工程科学知识融为一体，并使其向纵深推进。这里聚集了全国20%的生物科技企业，主要从事药物的研究与开发，其中重点是药物的临床研究。   1.3隆德与马尔默之间的产业集群   瑞典南部斯康纳省的隆德市，已有一千多年历史，至今保留着中世纪的街道布局，同时又是一个繁荣兴旺的国际性现代化科学城。该市的隆德大学及其附近的科技园，集中了当地生物科技产业的主要研发力量。离隆德不远的马尔默市是瑞典的第三大城市，它踞守波罗的海海口厄勒海峡东岸，对面是丹麦首都哥本哈根，两城之间有火车轮渡相通。在瑞典和丹麦两国政府的联合规划下，这里形成了北欧著名的“医药谷”，推动生物科技产业迅速发展。除了上述三个产业集群外，瑞典北部的于默奥和东南部的林雪平两市周围，也集中了相当规模的生物科技企业和研发力量。   2瑞典生物科技产业集群的主要特征   瑞典生物科技产业是个非常活跃的经济领域，它的主要特点是:吸纳的资金数量巨大，科研实力雄厚，产业链和价值链不断延长，容纳的企业类型越来越多。经过20多年的发展，这一产业经历了并购、重组，以大吃小、强强联合等演变，形成一些巨型跨国公司。同时，由于创新成果产业化的发展，又不断孕育出许多生机勃勃的中小企业。目前，瑞典生物科技产业形成了一条完整的生产链，集中分布在这一产业技术链和价值链的高端领域。   2.1占据医疗药物的高端领域   在瑞典生物科技产业集群中，规模最大、数量最多的是医疗药物企业。它构成瑞典生物科技产业集群的内圈层次，两家最大的制药公司又构成这一层次的核心部分。该层次的企业，除了瑞典本国成长起来的科技型企业外，也有不少是国外大公司在当地设立的研发机构。它们与瑞典大学建立起密切的合作关系，为大学科研机构提供经费，同时，又把大学研究出来的发明成果及时开发成新产品。它们主要针对肥胖症、高血压、神经系统疾病、心力衰竭、心肌梗塞和中风、胰岛素抵抗、II型糖尿病、血脂异常，以及肿瘤等各种疾病研制治疗所需的药物。还有一些企业不是开发某种药品，而是专门研究如何提高已有药物的治疗效果。例如，怎样使药物中的有效成分直达体内的靶分子，如何使已有药物在病人体内达到令人满意的溶解效果等。#p#分页标题#e#   2.2进入诊断设备的高端领域   瑞典从事诊断设备制造的企业，其业务范围，主要集中在诊断工具与技术的开发、检测仪器的研制，以及血液分析设备的更新等方面。瑞典这类企业，与大学或医院的科研机构关系密切。它们经常以相互合作的形式，共同完成某些科研项目。其创新成果的商业化过程，往往比制药企业快得多。   2.3攻占生物科技开发所需仪器设备的高端领域   从事生命科学研究和医疗药物研制，需要许多高科技设备和工具，如生物芯片、生物分子分析仪、生物传感器、生物分离机、基因扩增仪、定量PCR基因检测仪、基因分析系统、核酸蛋白紫外检测仪、DNA测序仪，以及发酵设备等。瑞典拥有覆盖整个生物科技领域的仪器设备研发机构，拥有分析基因、蛋白质和生物制药等方面最大的设备制造商，拥有世界领先的生物分子设备组装的探测与监控技术。   2.4拓展生物制品的高端领域   瑞典的生物制品企业，主要从事生物分子、微生物或细胞等方面的开发和生产。近年，这类企业不断向高端领域拓展，它们的产品包括:国际领先的蛋白质胺基酸胜太键复合物、单克隆抗体、熔化蛋白和其他重组蛋白，以及生产青霉素制品的原材料等。   2.5进入基因作物改良的前沿领域   瑞典企业运用基因技术对农作物进行改良，或进行生物性作物保护工作，已形成可在田间大面积推广的新品种。它们已在油菜、芹菜、马铃薯和甜菜等方面培育出10多个基因改良作物。   2.6进军生物保健的高端领域   瑞典企业运用现代生物技术开发各种功能食品、保健营养品和美容用品等。其中一家最大的生物保健品公司，以雷特氏乳酸菌为原料，制造人和动物的前生素食品。前生素是一种非消化性食物成分，到达后肠道后，可被有益菌利用，而有害菌却无法利用。前生素包括多种物质，如含氮多糖或寡糖、辅酶、某些氨基酸和维生素，甚至包括半纤维素和果胶等。瑞典企业研制较多的是寡糖类物质，如低聚糖等。大量研究表明，低聚糖能明显增强动物的抗病能力，显著提高动物的日增重量。   3瑞典生物科技产业集群的主要优势   瑞典通过发掘生物科技领域的深厚传统，大力整合制药行业，激发众多创业者涌入生物科技领域，建立风险资本的畅通渠道等措施，促使生物科技产业迅速成长为本国的支柱产业，并不断增强自己的特有优势。   3.1拥有整体实力强大的生物科技产业集群   据美国波士顿咨询公司调查资料显示，瑞典的斯德哥尔摩与乌普萨拉区域、哥德堡周围、隆德与马尔默区域存在的三个生物科技产业集群，名列欧洲同类产业集群前茅。它们拥有世界一流的生物科技工具、生物科技供应链，以及药物临床试验基地。   3.2拥有雄厚的生物科技领域研发实力   瑞典生物科技领域，通过卡罗林斯卡医学院和乌普萨拉大学等世界著名大学、医疗保健单位、跨国公司研发机构等，组合成一个强大的研发群体，既深化了科学研究，又促进了应用开发。瑞典科研人员在干细胞、神经系统科学、新陈代谢和传染性疾病等方面获得了许多新发现，特别是糖尿病、肥胖症、新陈代谢综合症、动脉硬化症等研究，一直保持世界领先水平。   3.3拥有优越的生物科技产业成长环境   一是瑞典政府把生物科技产业作为支柱产业，制定长期发展规划，采取积极干预措施和许多优惠政策，大力培育和扶持其快速发展。二是众多企业积极参与生物科技领域新产业链或价值链的各个环节，覆盖着从基础科研到临床药物开发的各个阶段，使企业获得节约费用的聚集经济，提高了整个产业的效率。三是风险资本市场功能完善、渠道畅通，还有一批经验丰富的风险投资商，专注于生物科技领域的资金动作。四是根据个人身份证号码建立的瑞典公共医疗保健体系，便于对病人进行长期的追踪研究。   4瑞典生物科技产业集群的创新进展   4.1基因领域的新成果   瑞典生物科技专家与丹麦科学家发现，一种帮助农作物抵御真菌感染的基因，同样有助于农作物吸收有毒的亚砷酸盐。这一成果有望应用于开发不吸收砷的转基因农作物，降低人们因饮食而导致慢性砷中毒的概率。砷是一种毒性很大的致癌物质，它在自然界中主要以亚砷酸盐等形式存在。在世界许多国家，砷导致水、土壤和农作物污染。在一些发展中国家，水源污染导致饮用水和农作物中的砷含量较高，砷中毒成为严重问题。   4.2蛋白质领域的新成果   ⑴瑞典生物科技专家和美国科学家通过一项合作研究揭示，抑郁症的发生和发展与一种叫做p11的脑蛋白联系密切。研究人员发现大脑里有种化学物质5－羟色胺，能够调节人的情绪，也与产生抑郁症有关，还有一种1B受体在诱发抑郁症中起着举足轻重的作用。进而发现，p11蛋白控制着大脑细胞是否对5－羟色胺做出反应，它还能增加细胞表面1B受体的数量，并调动这些受体与5－羟色胺一起工作。这一发现，为人类更好地了解抑郁症的起因，提供了新思路。⑵哥德堡大学的生物科技专家，与美国斯坦福大学医学院、波兰弗罗茨瓦夫医科大学等学者共同组成的科研团队，从血浆中分离鉴别出18个信号蛋白，能用于作为鉴定阿兹海默症样品的生物标记蛋白。同时，对这18个信号蛋白的生物学分析，也为进一步了解阿兹海默症提供了重要资料。   4.3细胞领域的新成果   ⑴哥德堡大学健康科学研究院的生命科学家发现，如果一种叫做星型胶质细胞的脑细胞不被激活，那么植入鼠脑的干细胞就能够产生更多、更成熟的神经细胞。这一发现，对干细胞研究是一个重大进步。目前，给大脑植入干细胞和激活人体自身干细胞，是对医治多种神经紊乱疾病疗效显著的新方法。⑵哥德堡大学的生命科学家，在人类大脑中发现一种物质，能对新神经细胞的生成起到很大的促进作用。它叫做GIP，是一种缩氨酸。由于该物质分子适合用于传统的鼻腔喷雾剂，科学家们希望今后能用含有新成分的鼻腔喷雾剂，来治疗抑郁症•神经衰弱和痴呆症。#p#分页标题#e#   4.4疫苗领域的新成果   ⑴瑞典卡罗林斯卡医学院和乌干达马凯雷雷大学的联合研究，对于疟原虫本身是如何在胎盘中隐藏的现象有了一些重要的发现，有望开发出针对性更强的疟疾疫苗。⑵卡罗林斯卡研究所开发新型癌症疫苗，可抑制肿瘤血管生长。这种疫苗是利用基因技术制成的，它通过模仿血管生成抑制剂的功效来发挥作用。血管生长抑制剂，能够通过阻止肿瘤内血管的生成来抑制肿瘤的生长。这种治疗方案，被称为抗血管生长疗法。有专家称赞道，它是一种利用人体自身的防御机制来打败癌症的方法，意义十分重大。⑶卡罗林斯卡医学院的生命科学家，发现一种能用于研发对抗癌症肿瘤的疫苗分子。他们对一种免疫T细胞进行深入分析。T细胞能够识别具有在转移细胞中常见缺陷的其他细胞。他们找到一种短的肽分子，它能够被T细胞识别。利用这种肽，研究人员能够接种疫苗，并防止不同组织肿瘤的扩散。   4.5药物领域的新成果   ⑴瑞典卡罗林斯卡研究所发现，补充OMEGA－3脂肪酸，可减缓轻度早老性痴呆症，但对重度病症则没有这种效果。补充OMEGA－3是安全的，病人的血压没有变化，验血结果除了显示出血液中脂肪酸含量高外也没有别的变化。⑵哥德堡大学开发出治疗白血病新药物。据瑞典《每日新闻》报道，哥德堡大学研制的二盐酸组胺(Ceplene)的药物，获得欧盟药品委员会的检测通过，允许在欧盟地区使用。二盐酸组胺是骨髓移植的一种替代药物，用于治疗急性髓样白血病(AML)。经过化疗的病人服用此药18个月就可维持约5年的生命，有40%的病人可以摆脱白血病。此药为治愈白血病又提供了一种可能。   4.6医疗仪器领域的新成果   中瑞典大学科学家，在数字彩色X射线技术研究方面取得新突破。数字彩色X射线技术的机理，与核物理学家用来探测新的基本粒子的先进技术是一致的。关键在于，怎样使大型探测设备缩小到普通X射线相机的尺寸。为此，研究人员把X射线相机感应器每个像素点的电子读出装置，压缩到55×55微米大小。进而在减少X射线装置放射剂量的同时，发明了一种提高彩色X射线成像质量的方法。这样，X射线相机拥有更高的分辨率，并能高质量的显示出更多的色彩。这项成果，为医学诊断提供了一种新方法。   4.7植物领域的新发现   ⑴瑞典农业大学的生物科技专家揭示植物开花之谜:植物中有一种叫“FT”的基因。它活跃在叶子中，能够制出一种在叶子和根尖之间传递信息的“信使分子”，然后“信使分子”刺激植物的基因程序，产生花蕾。此外，温度和土壤条件是植物适时开花的重要原因，它们与“FT”基因一起影响植物开花。科研人员认为，这一发现可以帮助人们更好地研究水稻。通过揭示植物开花的秘密，人们将来能让水稻的花期提前，通过控制它的花期时间来增加每年的收获次数，提高产量。⑵于默奥大学的生物科技专家，在位于瑞典达拉那的浮露山上，发现一棵携带有9550年前遗传物质的云杉。由此推算，它是在约公元前7542年开始生根的。据考证这棵云杉是目前世界上现存最古老的树。此前，人们一直认为世界上最古老的树是在北美有4000多年树龄的松树。这颗树的发现，把活着的古树树龄延长了5000年。   4.8动物领域的新成果   哥德堡大学的生命科学家成功地让子宫移植的实验羊怀孕，研究人员先把母绵羊体内的子宫完整地取出来，再让子宫在绵羊体外保存一段时间，然后将子宫重新植入母绵羊体内，结果被植入的子宫恢复了先前的功能。这是瑞典医学界，首次在大型哺乳类动物身上做子宫移植手术实验。不久前，已经有4只接受上述手术的母绵羊在农场中与公绵羊交配后怀孕。专家认为，这项实验的成功，为实现人体子宫移植手术的目标，向前跨进了一大步。   4.9食品领域的新成果   ⑴隆德大学的生物科技专家开发出一种可降低胆固醇的啤酒，它含有有益于人体健康的β－葡聚糖。有专家认为，由于该啤酒中存在天然抗氧化剂β－葡聚糖，具有潜在的保健和预防疾病作用，将使其成为促进心脏健康的营养型酒精饮料。⑵卡罗林斯卡医学院的一项研究表明，与脱脂奶制品相比，长期食用全脂奶制品不仅不会使人体重增加，反而有助于保持体形。他们选择近2万名瑞典妇女，从1987年开始对她们的饮食习惯进行记录，并计算她们的BMI体重指数，即体重除以身高的平方，之后每隔10年对她们的BMI指数进行对比。结果发现，坚持每天喝一杯全脂牛奶或食用高脂肪奶酪的女性，其BMI指数与实验初期相比有明显下降，而高脂肪奶酪的瘦身效果比全脂牛奶还要明显。⑶瑞典隆德大学一项研究表明，过多食用高脂肪食品可能会阻碍脑细胞再生，从而影响记忆力和思维发展。

台湾虽然地小，农业资源有限，但农业生产却涉及农林渔牧业各方面。20世纪，台湾岛创造了农业的辉煌，其小农体制与热带农业技术举世闻名，具有一流的农作技术。但全球经济一体化给台湾农业带来了很大的冲击力。为了突破农业发展瓶颈，调整产业结构，台湾近年来已将农业生物科技产业列为未来经济发展的战略性产业，加快农业生物技术的研究创新及其技术应用，以保证台湾农业的持续发展，提升国际竞争力。台湾农业生物技术研究经过20余年的发展，取得了很多研究成果，特别是其转基因产品研究工作起步较早，在部分研究领域甚至超越了一些发达国家和地区的水平。台湾转基因农产品在农业生物技术产业中占有重要地位，其安全管理体制也已具备雏形，建立起了系统合理的产品管理政策和体制。本文详细分析了台湾农业生物技术产业发展及安全管理的相关政策、组织机构和管理制度，旨在为大陆农业生物技术的发展和安全管理提供借鉴经验。   1台湾农业生物技术的发展   1．1研究和发展概况   台湾地区高度重视农业生物技术的发展，农业生物技术产品遍及农渔牧业，涵盖范围广泛。台湾地区分别于2006年、2007年、2008年连续举办了三次“台湾国际生物科技大展”，均设立有农业生物科技主题馆，展示了284个农业生物科技项目，在这方面取得了较大的成效。2010年台湾农业生技产值约新台币46．3亿元，相较于2009年成长5．2％，主要是微生物／蛋白质饲料添加物与生物性农药两项领域产值的大幅成长；2010年微生物／蛋白质饲料添加物产值成长率为22．8％，主要受惠于抗生素被限用的影响，其需求与日俱增；2010年生物性农药产值成长15．2％。2010年植物组织培养种苗相较于2009年成长4．8％，主要由于台湾兰花种苗对欧美出口持续扩大。因为动植物疾病检测的重要性逐渐增加，再加上国内分子检测技术发展成熟，台湾2010年农用检测诊断产值成长率为3．7％。植物组织培养种苗产值为25．1亿元新台币，微生物／蛋白质类饲料添加物为11．9亿元新台币，分别占52．07％和24．69％，是台湾主要的农业生物技术产品。台湾植物组织培养种苗与动物用疫苗是发展较早且最为成熟的产业。台湾的种苗业者目前开始走向客制化服务，生产方面则强化运输技术及病毒检测技术［1－2］（表1）台湾农业生技中，动物用疫苗、植物组织培养种苗产品已处于成熟期，技术成熟度高，市场稳定。基因转殖畜禽／水产处于萌芽期，市场环境尚未健全，国内对于基因转殖动、植物的管理法规仍逐步完善中，技术处于前期开发阶段。生物性肥料、生物性农药与农用检验试剂等产品则步入发展期阶段，菌种筛选与量产技术逐渐成熟。在生物性肥料与生物性农药方面，台湾发酵技术已具有相当深厚的基础，有利于台湾生物性肥料与生物性农药产品的开发。分子检测诊断技术也逐渐成熟，加上法规门槛低，2012年投入农用检测诊断产品开发的产商有增加的趋势。台湾经济研究院生物科技产业研究中心根据目前台湾农业生物技术发展的情况及国内外潜在的市场，确定了农业生物技术未来三大发展重点领域，分别是种苗及种畜禽（水产种苗、植物种苗、种畜禽），安全农业，分子农场［1－2］。台湾农业生物技术厂商多集中于台中市、屏东县与台北市等地。据统计，2010年主要业务是农业生技领域的52家厂商，其中北部有16家、中部17家、南部19家，跨领域厂商约14家。台湾农业发展以中南部为主，台中市是中部地区农业生技厂商最为集中的城市，以动物疫苗与生物性农药、肥料厂商为主，如大丰疫苗、全亚洲、普生生技、瑞基海洋生技等；屏东县则是以植物种苗、微生物／蛋白质饲料添加物等农业生技领域为主要特色，如世芥兰业、台湾孟德雨、比高畅生技等。此外也有农业生技厂商将总部设立于台北市，工厂则设置于其他地区，如金车生技于宜兰设立种苗生产基地。近年来，台湾农业生技厂商积极通过产学合作取得核心技术与产品，自行投资厂房建设，并与“公协会”合作参与公开展览争取订单。2010年上半年以来，随着经济景气带动许多订单回笼，加上国际市场对微生物饲料添加物等需求的上升，台湾农业生物技术产业的前景较好［1－2］。   1．2促进发展的公共政策   从各国发展实践来看，农业生物技术产业的发展很大程度上应归根于其农业生物技术产业公共政策的运用。我国台湾地区为促进其农业生物技术产业的发展，也制定了一系列详细而复杂的公共政策来推动。早在1995年台湾当局第2443次院会就通过《加强生物技术产业推动方案》的决议，决定将以农业及医药生物技术相关生物技术产业作为台湾全力推动的重点科技计划。加强生物技术的基础与应用研究，并将研发成果有效移转民间，落实于产业界，台湾“国科会”于1997年规划，并于1998年开始推动《农业生物技术国家型科技计划》，其主要任务在选定并推动执行具有本土利益性、创新性、国际竞争力、短期内就有发展潜力的农业生物技术研发课题，整合国内上、中、下游研发资源，将研发技术或产品落实于产业上，厚植台湾农业生物技术产业发展基础，使台湾成为亚太地区农业生物技术产业的研发与营运中心。2008年，台湾当局又出台了《农业生物技术产业化发展方案》，以整合及扩散农业生物技术的研发能量，并进一步落实研发成果产业化，借此推动台湾农业生物技术的产业化发展；同时，“农委会”于2009年5月22日订定《农业生物技术研发成果产业化辅导办法》，以推动该方案生技商品化计划，鼓励业界承接农业生物技术研发成果，并独享执行计划所生的各项研发成果，以落实研发成果产业化；2011年，针对该方案，台湾拟推进产学合作项目16个，共申请经费补助0．44亿新台币。   1．3研究机构及产业发展   台湾当局高度重视农业生物技术的研发及其产业的发展。目前，台湾已形成一个完善的农业生物技术研究和应用体系，对促进其农业生物技术产业的发展起到了重要的推动作用。台湾农业生物技术的研究机构主要可以分为五大类：第一类是农委会下属20个研究机构，包括6个试验所、1个保育中心、1个生物科技园区和9个改良场以及金门县的3个研究所；第二类是财团法人农业生物科技相关的研究机构17个，如台湾工业研究院、生物技术开发中心、农业工程研究中心等；第三类是“中央”研究院设立的农业生物科技相关的研究机构8个；四是台湾有41所大学设立的农业生物科技相关的研究机构115个，以培养研究型人才为主，并进行相关的研究工作；五是其他农业生物科技相关的研究机构4个，如台糖公司研究所、亚洲蔬菜研究与发展中心、亚太粮食肥料技术中心、台湾农友种苗股份有限公司等［3］。同时，台湾当局为带动农业生物技术产业的发展，充分利用各县市地区不同农业产业特色及外围资源，6年内投入200亿元经费，核定设置1处中央主导型的屏东县《农业生物科技园区》及彰化县《国家花卉园区》、台南县《台湾兰花生技园区》、嘉义《香草药草生物科技园区》及宜兰《海洋生物科技园区》等4处地方主导型园区，目的是带动农业生物技术产业的群聚效应，促进产业的发展。在政府规划下，目前已有两大农业生技聚落成形，分别为台南的《兰花生物科技园区》与屏东县的《农业生物科技园区》。前者为台湾兰花种苗产销平台，每年3月举办的国际兰展已成为全球性的大型兰展之一；后者则以中草药、动物疫苗、水产种苗等产业为主要规划方向，已有50余家厂商进驻。#p#分页标题#e#   2台湾转基因生物安全的管理   生物安全是建构对人类健康与生物多样性两大层面可能动机影响的风险评估与管理体系。1980年，台湾开始将基因工程确立为生物技术的发展主轴，于是应用基因工程方法的生产技术成为台湾农业生物技术的最大内涵。目前，台湾百姓使用基因改造食品的情况相当普遍，主要以进口基因改造大豆及玉米为主。根据“农委会”进口大豆及玉米资料统计，台湾每年约有200万kg大豆及600万kg玉米进口，其中约有80％大豆属基因改造大豆，40％玉米属基因改造玉米。同时市场上还有棉花、油菜、甜菜、马鈴薯等基因改造产品［4］。转基因技术及其产品相当新颖，其潜在的危险性普遍受到关切。   2．1转基因生物安全的管理架构   台湾对转基因生物产品从试验、开发到生产诸环节均对其安全性进行严格控制和管理。2001年12月25日，台湾“卫生署”食品卫生处召集的“基因改造食品跨部会小组”正式运作，举行第一次会议。2003年2月25日，“基因改造食品跨部会小组”第四次会议决议，建议“行政院”科技顾问组规划提升台湾基因改造食品管理层级。4月22日“行政院”科技顾问组召开会议回应，提议由行政院生物技术产业推进指导小组召集。为了建立基因改造产品的安全管理体系，行政院根据“促进技术发展，落实有效管理”的目标，于同年10月在行政院生物技术产业指导小组下设置了“基因改造产品跨部会工作小组”。小组由12名委员组成，包括政府机关的代表及学术界、产业界的专家学者，小组召集人由农委会副主任担任，以统筹推动基因改造产品管理体系的建设，并协调整合政府与民间的意见与资源。工作小组下设有秘书处，以协助行政文书、联系协调等作业。2006年，该小组的职责调整为：在各主管机关现有职掌范围内的管理基础上，通过协调架构模式，建立制度化的协调联系机制，以统合当前各主管机关的政策方向，凝聚台湾转基因科技管理法制政策［5］。转基因生物技术产品在生产的每一个环节上都有可能造成污染，台湾在这方面的管理有一整套完善和严密的程序，主要分为三个阶段，由三个行政机关主管。即，“国科会”管理上游的研发，其目的是防止污染或危害；“农委会”负责中游的环境生态与饲料管理，目的是进一步确认其对生态系的影响；“卫生署”负责下游的食品安全管理，目的是确保生物改造食品的使用安全性，以及保障消费者的选择权利。对于进出口转基因产品，台湾尚未有专门的行政机关及法制政策进行管理，主要还是依据转基因产品所处生产阶段而纳入相应的管理阶段。   2．2转基因生物安全的管理政策   为防止转基因生物产品对人体和环境造成的不利影响，台湾当局先后建立了一系列符合本土实际情况的生物安全管理政策。台湾“经济部”于1998年11月宣布基因改造产品倾向采取业者自愿性标示方式，2000年“卫生署”基于各界研商所获的共识，公告查验登记及标示的规定。同年11月7日，“卫生署”公告了“基因改造食品安全性评估方法”，11月29日卫生署与相关部会讨论，将基因改造食品容许量上限订为5％；而基因食品标示，将从原料产品着手，预计四年后所有基因改造食品均应完成标示［6－7］。台湾当局为了推进转基因生物安全的法规建设，发起了“基因改造产品法规环境建置二年行动计划”，共分五大部分：基因科技研发管理、环境生态风险评估及管理监测、人体食用安全及管理监测、基因科技相关智慧财产权及基因改造微生物制剂之管理，分别由国科会、农委会、卫生署、智慧局及环保署主导。   3台湾农业生物技术的发展及启示   台湾市场有限，农业生物技术产商多为中小企业，自行研发能力不足，产业资源有限，台湾农业生物技术厂商应积极透过国内外合作或授权，取得技术或资金支援，进驻国际市场；同时，必须借助于中小厂商工业技术转移的经验，加强专业辅导，有助于农业生物技术企业群落的形成与成长，以突破其产业的发展瓶颈。台湾早期为了促进农业生物技术的发展，利用政府资源所创造的新品种、新方法以及新技术等，几乎都是免费提供给农民使用，使得台湾农民和农业企业对于农业生物技术知识产权观念意识较薄弱。为避免同行业之间的恶性竞争，加强知识产权的取得、维护及管理，防止抄袭、仿冒和侵权，对促进农业生物技术产业的发展具有重要意义。对生物科技的法律管制已经是当今世界的趋势，台湾的农业生物技术风险也应以法律管制为主。台湾关于生物科技的风险管制体系目前仍处于调整形成阶段，虽然有相关规范存在，但由于缺乏法源依据，其规范效果仍有限。同时，台湾的“立法进度”往往落后于科技的发展，有的规范甚至有可能阻碍科技的发展，因此台湾应按照国际标准，加速制定或修订农业生物技术相关法规。

摘要：校园植物是开展生物科技实践活动的重要资源。如何充分、合理地利用校园植物资源有效开展生物科技实践活动应是教师努力的目标。在教学实践中，可从丰富校园植物资源、开展调查、开展教材实验、种植体验、科技创新活动等方面开展生物科技实践活动。

关键词：利用；校园植物资源；有效开展；生物科技实践活动

在中学生中开展生物科技实践活动有其很重要的现实意义：一是能够有效拓展学生的生物学知识；二是能够培养学生的综合实践能力；三是对课本知识的有效补充和验证（如实验的改进、质疑，一些生产现象的重复和再现等）；四是激发学生学习生物知识的兴趣和动力［1］。学生开展生物科技活动的地点有很多，校内、校外都可以，但主阵地还是校内。如何充分、合理、有效地利用校内资源开展生物科技实践活动是我们努力的目标。笔者所在学校园面积大，植物资源丰富，其中仅木本植物就有100多种，草本植物种类更多，再加上我们人工种植的一些农作物，为我们开展生物科技实践活动提供了丰富的材料，且植物资源容易再生，相比于动物资源有其更多的优势，因此,我们在开展生物科技实践活动时，更多地以校园植物作为实验对象或材料。

1适当调整校园布局，补充植物品种

为进一步丰富生物科技实践活动的内容，在我们的努力下，学校对校园植物布局作了一定的调整，引进了一些西府海棠、垂丝海棠、紫叶李等植物品种，可以作为果酒、果醋的制作原料，引种了更多的桂花，花可以作为提取精油的原料，叶子可作为制作叶脉标本的原料。学校还引种了梨、桑、杜梨、乌桕、丝棉木、山茱萸、蔷薇、凌霄、枇杷、睡莲、莲、香蒲、菖蒲等植物，进一步丰富校园植物品种，便于学生开展植物种类及用途调查等实践活动项目，同时也可以利用这些材料完成更多的其他实践项目。学校还开辟了一块地作为生物学科种植基地，基地中种植了一些常见的农作物，如玉米、胡萝卜、白菜、黄瓜、豌豆、蚕豆、豇豆、姜、蒜、花生、洋葱等，这些农作物虽然很常见，我们也经常食用，但是很多学生却从没有见过这些农作物的自然生长状态，有很多学生很难理解花生为什么果实长在地下，他们还认为花生的果实是根结出来的。因此，有必要让学生多实践、多观察。我们也可以利用这些植物多开展一些实践活动，如利用洋葱可以开展有丝分裂、质壁分离及复原、色素提取与分离等多种实验，利用豌豆模拟教材中的杂交实验等。

2开展校园植物调查、培养、繁殖等实践活动

为了能够充分利用校园植物资源，要对校园植物进行初步调查，了解校园植物种类、用途及分布。摸清校园植物情况后，才能知道哪些植物能够用来干什么，有新的实践活动设计时也知道到哪儿可以找到自己所需的材料。校园植物资源也是有限的，需要更多的植物资源开展生物科技实践活动，这就要扩大培养植物种群。为扩大培养种群，需要组织学生开展植物组织培养、扦插、嫁接、实验材料培养等实践活动。在这些活动中，植物组织培养相对要求较高，尤其是无菌操作及培养条件的控制，需要学生在无菌操作台进行，还要进行必要的消毒、灭菌处理等。扦插、嫁接、压条、分根、种植等植物繁殖活动，不仅增强了学生的的动手能力，为生物科技实践活动提供必要的实验材料，还能够为校园绿化提供一些苗木，如菊花、月季、冬青、蜀葵等。

一、做好创新教育的方法

1.改善教学方式，提高创新能力

在课堂教学中，学生才是真正的主人，教师应该作为引领者，对学生的学习进行积极正确的引导。培养学生在学习中的主人翁意识，让学生自主学习，自主提问，自主解答，在提问和解答过程中建立学生与教师的沟通桥梁。教师在学生的自主学习的过程中发现学生存在的问题，并给予正确地指导解答，允许学生有错误，但不批评，倡导学生在学习中的逐步成长。允许学生有不同意见，以激发学生的创造性思维。在教师循序渐进的引导下，从而逐步提高学生的创新能力。

2.做好授课准备，注重动手实践

高中生物是一门实践性很强的学科，因此做好课前准备，巧妙设计授课环节，在教材基础上设计实验，让学生在实验中理解生物知识，掌握实验技巧。学生们通过亲身动手操作，在实验中可以开发学生广阔的思维空间和想象能力，激发创新欲望，在实验中，体会生物知识的奥秘，享受实验所带来的乐趣。在生动活跃的实验氛围中，轻松理解生物知识，巧妙化解生物疑问。在不同实验的操作过程中，培养生物研究创新意识，提高生物学习的创新能力。

3.优化学习环境，建立创新氛围

学习环境的好坏直接影响到学习质量的提高，创新更是如此，如果没有一个融洽和谐的学习环境，学生就无法静下心来认真学习，不能学习何谈创新。这里的学习环境不仅仅是教室学习的氛围，学生积极的学习态度，更加需要师生融洽的关系。当学生愿意与老师进行心与心的交流时，学生的学习心理会变得轻松愉悦，这时的智力将会达到较高水平，心理达到积极活跃的状态，从而提高了学习效率。学习效率提高之后，才能使学生有信心进行创新性研究。

一、种养结合的生态农业循环经济模式应用

将此模式继续细化，并在杨凌示范区得到了很好的应用。特别是有效地将杨凌金麒麟生物科技有限公司、杨凌新大陆农业技术开发有限公司、杨凌食用菌产业科技推广示范基地、杨凌鹏程生物有机肥厂有机结合在一起，使其发展壮大，增加了企业间的抗风险能力和经济、社会效益。将各环节细化如下：

（1）有机肥+水—（种子）—粮食/秸秆、谷壳等

将杨凌鹏程生物有机肥厂生产的生物有机肥用于粮食、水果、蔬菜生产，得到有机绿色食品，同时废弃物有秸秆、谷壳、烂菜叶等。这部分废弃物由杨凌金麒麟生物科技有限公司和杨凌食用菌产业科技推广示范基地共同消纳。

（2）菌种+秸秆、谷壳等—（培养）—食用菌/菌糠

杨凌金麒麟生物科技有限公司将秸秆、谷壳等进行粉碎灭菌处理，加入食用菌菌种后在生产车间生产食用菌，目前可以生产杏鲍菇、鸡腿菇等。生产的废弃料主要是菌棒，也就是接种后的菌糠。这部分废弃物由杨凌新大陆农业技术开发有限公司消纳用作养牛场舍的垫料。

（3）菌糠（干燥破碎）—（畜禽）—肉奶/养殖垫料—发酵—有机肥

摘要:采用核桃青皮为堆肥原料，辅以米糠、木屑、菌棒、油枯、澳洲坚果皮等材料，添加3种发酵菌进行堆肥试验，测定发酵后的堆肥pH值和养分情况，并将发酵好的堆肥分别添加3种微生物功能菌后施用于百香果田间，制备适合于百香果生长的生物有机肥。结果表明：有机肥发酵剂的发酵效果较好；EM菌＋枯草芽孢杆菌、有机肥发酵剂＋枯草芽孢杆菌、EM菌＋巨大芽孢杆菌均对植株的促生作用较强，而EM菌＋枯草芽孢杆菌、有机肥发酵剂＋哈茨木霉菌均对植株开花结果影响较大，皆优于农家肥和商品有机肥处理。为核桃青皮废弃物在有机肥生产上的应用提供了一定的理论指导。

关键词:新型环保；核桃青皮；生物有机肥；百香果

核桃（JuglansregiaL.）又名胡桃、羌桃，属胡桃科核桃属植物，是世界重要的经济树种，与扁桃、腰果和榛子并称世界四大干果[1-4]。核桃青皮又称青龙衣，是核桃外部的绿色果皮。我国核桃栽培面积居世界首位，核桃青皮的产量远比核桃干果的产量高[5-6]。核桃果实采收后，大量青皮成为垃圾堆放在田间、地头或沟边，造成了资源浪费和环境污染，如果对其加以利用，不仅可以防止环境污染，还可以实现废物循环利用，提高核桃青皮的附加值，增加核桃青皮的利用率和果农的收入。近年来，经国内外研究表明，核桃青皮的溶剂提取物有抑菌、杀虫、抗病毒活性以及化感作用等；核桃青皮乙醇粗提液对青霉菌、灰葡萄孢、匍枝根霉、交链孢属和镰刀菌等抑制效果明显[7-8]；核桃青皮石油醚提取物复配营养液对草莓植株有很好的营养效果[9]；王晓玲[10]研究发现，低浓度的核桃青皮热水浸提液可以促进苦荞麦幼苗株高及地上生物量的增长。核桃青皮堆肥化处理是一种良好的林业废弃物循环利用方式，但核桃青皮含有多种抗菌成分，造成堆肥过程不易启动和控制。龙思帆等[11]研究表明，60%核桃青皮＋30%食用菌渣＋10%草木灰处理的堆肥效果最好，pH值稳定在6.0左右，含水率50%～55%，堆肥温度维持较高，种子发芽指数达93.27%，腐熟程度高。杨阳等[12]利用核桃青皮渣为原料进行堆肥，结果表明，青皮渣比率在40%～60%范围内的发酵效果较好，符合且优于生物有机肥行业标准（NY525—2012）。田间肥效试验结果显示，施用固体混合发酵剂发酵的核桃青皮有机肥后，葡萄树体的各项生理指标均优于混合农家肥，与常规生物有机肥无显著性差异。核桃青皮中含有植物生长所需的各种元素，且贵州省核桃青皮至今未能有较好的处理方式，米糠、木屑、菌棒、油枯、澳洲坚果皮等均为贵州省黔西南地区的主要农业废弃物，这些材料一般运送至有机肥厂用作混合堆肥的辅料。因此，本研究采用核桃青皮为主要原料，将其与米糠、木屑、菌棒、油枯、澳洲坚果皮等材料进行堆肥，制备适合于百香果生长的生物有机肥，将核桃青皮变废为宝，进而推进百香果产业的绿色生产。

1材料与方法

1.1供试材料

堆肥原料为核桃青皮、米糠、木屑、菌棒、油枯、澳洲坚果皮，核桃青皮来源于贵州省水城县核桃产区，其他材料均由贵州义龙万丰生态肥业有限公司提供，堆肥原料的pH值和养分含量见表1。菌剂包括发酵菌和微生物功能菌，发酵菌分别为：EM菌（济宁市夏农生物科技有限公司）、有机肥发酵剂（山东君德生物科技有限公司）、康源绿洲发酵剂（康源绿洲生物科技有限公司），微生物功能菌分别为：哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌（山东绿陇生物科技有限公司）、巨大芽孢杆菌（康源绿洲生物科技有限公司）。肥效试验地点在贵州省贞丰县鲁容乡里秀村百香果种植基地（东经105.788°，北纬25.393°，海拔475.5m），该果园土壤pH值4.56，全氮含量0.12g/kg，水解氮含量45.94mg/kg，全磷含量0.19g/kg，有效磷含量0.45mg/kg，全钾含量25.68g/kg，速效钾含量102.55mg/kg，有机质含量13.90g/kg。

1.2试验方法

摘要：根据石化废水的特点，本研究设置了硫代谢组合工艺用于石化废水中NH3-N、TN、COD和Cl-的处理，该工艺由厌氧段、兼性反应器、好氧段3部分组成，厌氧段主要是通过硫酸盐还原菌的作用达到降低污染物浓度的目的，兼性段废水由厌氧段和好氧段废水1∶1组成。结果表明，（1）该工艺连续运行100d后出水水质较好，其中COD和TN的去除率达到90%以上，NH3-N的去除率达到95%以上；（2）该工艺脱氮主要是通过自氧反硝化和异养反硝化过程进行；（3）废水中含盐量过高会抑制微生物群落的代谢活动，可通过延长反应时间达到污染物去除的目的。

关键词：石化废水；硫代谢；氨氮；去除率

我国水资源日益紧缺，随之也带来了各种环境问题，石化废水是加剧环境破坏的主要因素之一[1]，石化产品生成过程中会产生一种硫类、酚类、氰化物等毒性较大的物质[2]，这些物质掺杂在废水中就是我们经常所说的石化废水，这些物质融于水中会形成油膜[3]，严重影响人类生存环境。据统计，我国石化工业每年排放废水总量占工业废水总排放量的15%以上[4]。石化废水具有产生量大、成分复杂、难以降解、因工艺不同水质差异大等特点，因此，采用常规工艺处理石化废水效果一直不太理想，目前，石化废水处理方法有物化法、化学法和生物法。近年来，广大学者综合各种工艺的优缺点，组合了石化废水处理工艺均取得了不错的处理效果[5]。如李文杰等[1]设计了A/O和混沉淀组合工艺，用于去除某石化企业生产废水中COD、NH3-N、TN和DO，得出了最佳去除条件；田凤蓉等[6]研究了催化氧化处理技术处理石化废水时的最佳反应条件；徐斌[7]采用流砂过滤工艺深度处理炼油污水时发现，当投入15mg•L-1的聚合氯化铝时，污水中SS去除率可达80%以上；徐海波等将臭氧氧化、过滤、反渗透等工艺耦合使用用于处理石化废水时发现，该组合工艺对电导率和COD的去除率达到95%以上。李华兵等[8]联用了“气浮+催化氧化+生物滤池+沉淀池”工艺用于处理石化废水，结果表明，该组合工艺具有占地面积小、耐冲击负荷能力强等优点，同时还能保证出水中COD、TP含量达标排放；刘明国[9]设计了臭氧曝气+生物滤池的组合工艺，发现臭氧曝气工艺在前对石化废水的处理效果较臭氧曝气工艺在后的效果好。本文拟将SBR和MBR工艺组合形成硫代谢工艺用于处理石化废水，分析不同反应时间后各反应器内COD、TN、NH3-N和Cl-含量，研究结论可为进一步揭示硫代谢组合工艺去除污水中污染物机理提供理论参考。

1实验部分

1.1实验用水及装置

试验所用废水取自某企业脱硫后出水，通过添加NaOH或HCl调节废水pH值保持在7左右，废水水质如下：COD200~300mg•L-1，TN15~35mg•L-1，NH3-N2~8mg•L-1，Cl-120~200mg•L-1。本实验处理的石化废水组合工艺装置见图1。该工艺由厌氧活性污泥反应器、兼性厌氧/好氧反应器以及好氧生物膜反应器3部分组成，各部分反应器容积依次为5，6，10L。兼性反应器装置内的水由厌氧装置和好氧装置内水1∶1混合组成，该工艺前面两部分反应器均是添加活性污泥，试验所用活性污泥取自某污水处理厂正常稳定运行的污泥，污泥取回后添加营养液对污泥进行驯化，该营养液由葡萄糖、尿素、NaCl、无水Na2SO4按一定比例配成，污泥体积与营养盐体积比为1∶3，第三部分的好氧生物膜反应器里添加了大孔隙的填料，该填料为好氧微生物的生长提供了有利条件，在好氧生物膜反应器底部安装有曝气装置，设计该工艺连续运行100d，每隔10d检测各装置内污染物含量，参数的检验严格按照相关规范进行[10]。

1.2试剂和仪器