生物技术的进展(收集5篇)

生物技术的进展篇1

关键词：生物技术产业；可持续发展；法律问题

中图分类号：D922.6文献标识码：A文章编号：1003—0751（2013）09—0056—05

一、引言

现代生物技术的出现，翻开了技术革命的新篇章，其在农业、海洋资源开发、医疗卫生、环境保护等领域的广泛运用，为人类生存和发展带来了新的活力，如有助于提高农作物产量、优化动植物品种、提供新的医药品种和医疗方法、加快有毒物质降解和净化环境等。生物技术革新及其产业化发展已成为人类社会发展的重要动力，引导并促进生物技术革新及其产业化发展成为各国增强国际竞争力的重要途径。生物技术产业的发展伴随着一系列风险，如现代生物技术使人类遗传信息成为可以掌握的珍贵资料，但同时带来这些信息资料被窃取、买卖、非法利用的风险，克隆人实验、基因武器实验、转基因食品生产等都威胁到人类社会的健康、安全发展。法律作为社会生活的一面镜子，反映着人类社会的复杂程度，同时，其作为一种重要的社会管理工具，引导和规范着人们的行为，促成良性社会生活秩序。如何既实现生物技术经济价值的最大化，又规范和引导生物技术产业健康、高效发展，防范和消除生物技术产业发展中可能出现的风险和不良影响？目前，学界对这些问题的研究尚不够全面、深入。鉴于此，笔者试对生物技术产业发展所涉法律问题进行研究，以期为构建我国生物技术产业发展的相关法律制度提供理论参考。

二、生物技术产业及其法律需求

（一）生物技术产业的概念

目前，国内外学术界对“生物技术”并无统一的定义。美国生物技术工业组织（BIO）将其界定为“利用细胞的和分子的处理加工去解决问题和制造产品，是相关技术的集成”；《生物多样性公约》的定义是“以利用生物系统、活体生物或者其衍生物为特定用途而生产或改变产品或过程的任何技术应用”；经济合作与发展组织（OECD）的定义是“将科学与技术应用于生物有机体及其部分、产物和模型，以改变生物及非生物材料而创造知识、产品以及服务”，以此为前提，OECD还给出了生物技术内容的补充界定。通过对以上定义的分析可以看出，这些定义对生物技术的内涵总体上界定得比较宽泛、抽象（只有OECD通过补充界定予以一定程度的明确），这反映了现代生物技术发展尚面临诸多不确定性因素。

国内外对“生物技术产业”的称谓也不统一。如美国、英国和印度称为“生物技术产业”，日本学界多称“生物产业”，我国有“现代生物技术产业”、“生物技术产业”、“生物产业”等称谓。有学者认为，生物技术的产业化本来就是现代生物科学与工程技术相结合的产物，因而“现代生物技术产业”的称谓显得啰嗦，而“生物技术产业”这一称谓过多地强调了产业的技术性特征或生物技术的应用。受此影响，2004年国家发展和改革委员会高技术产业司与中国生物工程学会组织编写的《中国生物技术产业发展报告》中首次使用了“生物产业”的称谓，并提出这一称谓“有助于生物产业从科学家人群逐步进入政府、企业、投资者等社会大众的思维模式中”①。从2006年开始，该报告的名称变更为《中国生物产业发展报告》。国家发展和改革委员会2007年出台的《生物产业发展“十一五”规划》、国务院办公厅2009年印发的《促进生物产业加快发展的若干政策》、国务院2012年印发的《生物产业发展规划》均采用了“生物产业”的用语。可见在我国，“生物产业”与“生物技术产业”并无本质区别，都是指以现代生物技术为支撑、依托生物资源的各类产业。

（二）生物技术产业的特征

生物技术产业不仅具备其他产业所共有的要素，如存在于商品经济社会、追求规模化生产和利润最大化等，还以其独有的特征而与其他产业相区别。第一，生物技术产业以现代生物技术为发展的原动力。脱离了这一前提，生物技术产业便失去了作为一种产业得以存在和发展的根基。第二，生物技术产业体现了生物资源作为生产资料的不可替代性。无论是在技术研发还是产品生产阶段，生物资源都是生物技术产业的基本原材料，生物资源的生物特性决定了其不可替代性。第三，生物技术产业渗透于各传统产业中。生物技术的应用涉及药品、保健品、食品的生产以及农业、能源、海洋资源开发、环境保护等诸多领域，使这些领域的产业面临重大变革的机遇和挑战。第四，生物技术产业发展的风险性大。生物技术产业以生物资源为基本原材料，生物资源的应用范围广且潜藏危害人类健康和环境安全的风险，这种风险一旦转化成现实的损害，其后果将是不可逆的。第五，生物技术产业使传统伦理观面临挑战。生物技术产业通过技术手段革新使改变生命体成为可能，这种改变的结果必将对传统生命伦理观造成冲击。基于以上特征，对生物技术产业发展必须进行法律规制，既要鼓励其技术创新、创造经济价值、提高人类生产生活水平，又要使其发展程度和方向符合社会需求，兼顾社会公共利益，保障生态安全，以实现社会可持续发展。

（三）生物技术产业发展的法律需求

生物技术产业作为一种新的经济形式，其出现与发展带来了新的利益需求和利益主体，多种利益需求之间（如私人利益之间、私人利益与社会利益之间）难免会发生冲突，不同的利益主体在不断地进行博弈。这种冲突和博弈需要一种权威性的力量予以调控，以既平衡不同主体的利益需求，又实现社会的健康、稳定发展。在当代社会，这种权威性的力量主要来自法律，法律创设一定的规则并通过内在的公信力和外在的强制力敦促人们予以遵守。从这个角度看，生物技术产业发展的法律需求不仅来自该产业本身，还源于社会以及作为公共权力代表的国家对该产业发展的需要。

生物技术产业发展要求国家至少提供两个层面的法律制度：第一，基于生物技术产业作为国家经济发展的重要力量而提供一般的法律制度。具体而言：在宏观层面上，为了鼓励生物技术产业发展而采取财政、金融、税收、土地使用等方面的支持性法律制度，同时为了保护消费者权益、防止企业恶性竞争而确立反垄断、反不正当竞争法律机制；在微观层面上，提供激励生物技术产业经营管理方面的法律制度，同时为了维护交易秩序、规范企业经营行为而进行相应的物权法、知识产权法、合同法制度变革。第二，基于生物技术产业的特性而提供特殊的法律制度。包括基于生物技术产业的技术性特征而提供激励技术创新、确保技术成果转化等保障性法律制度；基于生物技术产业的生物资源依赖性而提供对生物资源的获取与交易进行分类监管的法律制度；基于生物技术的应用范围广且关乎人类健康与环境安全、风险性极大而提出对具体的研究、开发、生产等行为进行合理监管的法律制度；基于生物技术产业发展将带来伦理观方面的挑战而提供科学的伦理价值判断和评价的法律制度。

目前，我国生物技术产业发展程度较低，与我国生物技术科研水平和生物资源拥有情况不相匹配，其重要原因之一是我国当前的法律制度未能因应其需求。我国目前缺乏规范生物技术产业发展的综合性法律规范，现行法律文件中亦少有专门规范生物技术产业发展的内容。立法的缺失使得我国关于生物技术产业的行政管理效果不佳，相关监管机构权责不清晰、权力划分不明且面临监管缺乏依据、监管的边界模糊等问题。

三、法律如何规制生物技术产业发展

现代国家通过法律调整着社会的方方面面。尽管在不同领域的具体内容不同，但法律对不同领域的调整方式基本相同，一般有两个步骤：第一，明确不同情势下法律所追求的价值，这是制度构建与运作的根基，也为进一步明确法律规范的内容指明方向。第二，确定法律规范的内容，以明晰具体行为的可为与不可为的边界，进而形成一定的社会生活秩序。对生物技术产业而言，经由“价值定位—法律规范”这一动态过程而形成的法律秩序，能保障其良性、有序发展。

（一）生物技术产业法律的价值定位

价值研究是所有法学研究的基础。价值定位解决“为何要立法”和“法律应当规范什么”的问题，这是构建法律制度的前提，也为法律原则和法律规范的制定与实施提供依据。明确法律的价值定位，对不同的法律价值追求之间进行排序，是立法回应生物技术产业发展法律需求的第一步。生物技术产业法律规制既要立足我国作为最大发展中国家的基本国情，加大该产业的发展力度，又要保护生态环境和生物资源，规范资源使用行为；既要推动技术进步和经济增长，又要保障公民的人身权和健康权，禁止违背伦理的实验，防止生物药物、转基因食品等被非法交易和滥用。“价值问题虽然是一个困难的问题，但它是法律科学所不能回避的。”②上述价值问题都是生物技术产业立法所必须面对的，对之进行深入研究和理性分析，才能为生物技术产业法律的创设和实施提供价值层面的依据。

法的基本价值要素包括秩序、正义、自由、平等、安全、效率等，这是任何部门法（实体法或程序法）所共同具备的，生物技术产业法律也不应例外。除此之外，生物技术产业法律还应体现其特殊的价值要素如人权保障、可持续发展等。生物技术产业法律所追求的多层次价值目标都有自己的内涵和特性，在不同的情势下，其必然发生冲突。例如，开展何种研究、开发何种产品是研究人员和企业的自由，而国家为了保护生物安全，必须制定相关法律制度来规范这些行为，由此可能产生自由与正义、安全、秩序、可持续发展等价值目标之间的冲突。又如，现实中一些发达国家通过种种形式免费利用发展中国家的基因资源进行生物技术方面的研究，甚至对其研究成果申请专利，以享有独占的、排他性的使用权，如此就侵犯了发展中国家的和生物资源受益权，带来生物技术产业发展的效率与公平价值目标之间的冲突。③

面对冲突，必须设立一定的评判标准对不同的价值要素和利益保护进行定位、排序，以使法律的创制和运行有据可循。对生物技术产业法律而言，这种标准的确立可以有三种形式：第一，通过授权性法律规范来确认和促进生物技术产业发展，以保障技术进步、经济增长等价值目标的实现。这里，“确认”是指确定生物技术产业发展主体的法律地位，明确其权利义务；“促进”是指对生物技术产业发展进行法律制度设计和运行机制安排，从法律层面为其创造良好的发展环境和条件。第二，通过禁止性法律规范来限制生物技术产业发展中的不利因素，以保障社会可持续发展价值目标的实现。这里，“限制”是指对生物技术产业发展中可能产生不同结果的法律行为，由具体主体进行分类监管，以防范其可能带来的社会风险。生物技术产业法律应立足于促进社会可持续发展，因此，应当禁止不利于这一目标实现的行为，让行为人承担相应的法律后果。第三，通过义务性法律规范及其他规范的共同引导来指引生物技术产业发展的方向。义务性法律规范重在明确某一行为的“可为”与“不可为”的边界及后果，为生物技术产业主体提供行为模式参考。通过上述法律规范的架构和实施，可以促成生物技术产业领域良好的发展秩序。

（二）国外生物技术产业法律制度借鉴

美国、日本及一些欧洲国家的生物技术产业发展居世界前列。由于各国生物技术产业发展模式各异，其相应的法律制度也有所差异。美国的生物技术产业法律涉及多个领域，主要体现在资金支持、税收优惠、教育跟进、产业集群发展、促进研究成果产业化和商业化利用等方面。美国多年来形成的比较稳定的科技管理体制（立法、司法、行政三个系统不同程度地参与科技管理），保障了其生物技术产业法律制度的有效实施。④日本在20世纪80年代就把生物技术列为未来着力发展的国家技术，并采取了一系列法律措施发展生物技术产业，如日本1999年公布的《开创生物技术产业的基本方针》中提出了“生物技术产业立国”战略，并于2002年颁布了《生物技术战略大纲》；通过制定和完善关于技术转移机构（TLO）的法律，保护生物技术研究方的知识产权；制定“产官学”合作制度，进行金融制度改革，保证了生物技术产业化过程中的资金来源。⑤德国等欧洲国家生物技术产业的发展离不开其环境保护法律和科研专利权、科研成果开发方面的法律和资金保障机制的支持。⑥

总体来看，发展中国家对发展生物技术产业都非常重视，许多国家在立法上予以了高度重视和有力协调。如印度对生物技术产业发展推行了一系列扶持性法律措施：第一，制定、完善了相关法律制度，包括促进生物技术产业发展的综合性法律制度，以及单列的专利技术保护、生物多样性保护（尤其是传统知识的法律保护）、技术研究及其商业性开发审批、人类基因的研究管理等制度。第二，建立了专门的机构加强管理，如成立了全面负责和协调全国生物技术工作的国家生物技术委员会（1982年成立，1986年升格为国家生物技术部），成立了由科学家和管理专家组成的科学顾问委员会以及16个生物技术特别工作组，从中央到地方都设有针对生物资源管理的专门机构。⑦第三，出台了生物技术产业发展的促进措施，包括简化审批程序、取消对工厂生产能力的数量限制、鼓励出口、自由进口、免除关税等措施。第四，加强对生物技术产业发展的资金支持，包括加大政府投资力度、改革风险投资机制、鼓励对生物技术产业投资等。第五，开展有关生物技术产业发展的教育，重视生物技术科研人才的培养和这方面的国际合作。⑧除印度外，一些发展中国家在生物技术产业法制建设的某些领域也各有所长，如一些生物资源丰富的国家在生物资源的法律保护方面做得较好，值得其他国家予以借鉴。

任何一国的法律都有其赖以生长的土壤，如果脱离该国经济、政治与文化背景而仅将其法律规则进行移植，那么“能真正从一个法域迁移到另一个法域的东西充其量不过是一堆毫无含义的语词形式”⑨。在研究他国生物技术产业立法时，除了关注法律制度的内容，还应对作为法律制度实施载体的具体机制的设立与运行进行审视，考察法律制度与机制出台的文化背景。我国生物技术产业法律制度和机制的设计与完善，也应放置于我国经济社会发展与法制建设状况、传统文化渊源等背景下进行考虑，对国外的法治建设经验应重点作立法技术和立法方法方面的借鉴。

四、我国生物技术产业法律制度建构

国家发展和改革委员会2007年编制的《生物产业发展“十一五”规划》，是我国第一次将生物技术产业作为国民经济和社会发展的一个战略性高技术产业进行整体规划和部署的法律性文件；2009年国务院办公厅印发的《促进生物产业加快发展的若干政策》，比较系统地提出了我国生物技术产业发展的方向、重点任务和政策措施。生物技术产业的重要性和特殊性决定了我国生物技术产业法律必须体系化和专门化，加强以下三个方面的法律制度建设已刻不容缓。

（一）明确生物技术产业发展的法律原则

生物技术产业法律应以其特有的原则作为制度构建的基础并贯穿制度建设始终。综合我国生物技术产业发展的法律需求，我国生物技术产业法律的基本原则应包括三个方面：第一，鼓励科技进步原则。生物技术的产生与发展是科技力量整合的结果，科技创新是生物技术产业持续进步的基础与动力，没有科技进步，就没有生物技术产业发展。第二，促进产业优化发展原则。生物技术产业发展应以企业主导发展为基本模式，以经济增长为目标，顺应市场规律；政府通过在宏观层面上进行产业结构、产业布局、产业组织、产业政策等方面的合理安排来促进生物技术产业发展。第三，可持续发展原则。生物技术产业的发展不应以牺牲长远利益为代价，无论是技术研发还是商品生产，都应当注重经济、社会、文化、资源、环境等方面协调发展。

（二）构建生物技术产业法律体系

法律体系是指一国现行的全部法律规范按照不同的法律部门分类组合而形成的一个呈体系化的有机联系的统一整体⑩。生物技术产业法律体系是国家法律体系的一个子系统，由旨在促进生物技术产业发展、防范相关风险和损害发生的法律规范构成，包括保障生物技术产业发展的综合性法律文件，以及各部门法中调整生物技术产业法律关系、规范生物技术产业发展行为的法律原则和具体制度。我国生物技术产业法律体系的构建，应以我国现有法律体系为基础，结合我国生物技术产业发展的现状及其未来需求，审视我国现行法律制度的不足并进行相应的补充和完善，建立起系统、协调的规制生物技术产业发展的法律原则、规则和制度体系。具体而言，我国应以“趋利”和“避害”两条主线来进行生物技术产业法律制度构建：第一，构建引导和支持生物技术产业发展的法律制度，包括知识产权保障制度、公平竞争保障制度、财税保障制度、特殊企业经营管理制度、投资制度、生物技术转移及生物技术产品交易制度等。第二，构建预防和应对生物技术产业发展中的风险的法律制度，包括基本人权保障制度、生物安全制度、环境保护制度等。上述制度交融于不同的法律部门中，单独或交叉规范着生物技术产业法律关系。在不同的生物技术产业领域（如医疗卫生、环境保护等领域），还可以专门规定予以特殊适用的具体制度。

（三）完善生物技术产业发展的监管机制

在生物技术产业发展中，有无具体的监管主体、能否依法监管十分重要。美国对食品生物工程产业发展有一套相互配合的法律制度进行规制，该产业领域每一种产品的生产和销售都受到一个主导机构和多个相关机构的共同管理，这些机构依据法律授权履行着健康和安全保障的义务，同时负责消除因法律实施不到位而产生的危害。监管机制作为实施生物技术产业法律的配套措施，其完善在一定程度上影响到法律制度的实效。监管机制的完善可以从三个方面进行：第一，明确具体的监管主体，防止发生无人监管或多个监管主体相互推诿致使监管缺失的现象。第二，建立清晰、畅通的监管系统，如此既便于监管主体行使监管权，也便于对监管行为进行监督和管理。第三，严格监管责任，以有效避免监管不力的现象发生。

五、结语

法律从无到有、从简单到复杂，与人类社会发展相互影响。进入生物经济时代，已有的法律面对生物技术产业蓬勃发展的客观现实呈现出种种不适应性，这些不适应性可统称为生物技术产业发展法律问题。这些问题是复杂的、多元的，其中蕴含着深层次的新兴价值观念与传统价值理念之间的冲突，也体现出现有法律调整范围狭窄、无法规范新的社会行为的弊端，凸显法律规范的内容与实施机制不配套而产生的法律尴尬。这些问题产生于经济社会发展中，其解决之道亦深藏于经济社会发展的大环境中。我国经济、社会、文化、法制建设现状及其未来走势是建构我国生物技术产业法律制度的起点和终点，同时，我国应对其他国家在发展生物技术产业过程中提出的先进的法律理念和制度进行分析、借鉴。当前，基础理论研究是我国生物技术产业法律制度创制工作的重中之重。只有对生物技术产业发展的价值定位、不同价值目标之间的排序等进行分析、论证，才能推动我国生物技术产业法制建设事业蓬勃发展。同时，我国应注重生物技术产业法律制度与机制的整体性构建。当前，我国社会主义法律体系已经形成，但并不完善，在此前提下，对我国生物技术产业法律制度进行整体性构建的任务并不轻松。新的制度安排要立足于现有基础，注重对现有制度和机制进行完善，并使新旧制度、机制之间有机衔接，形成统一整体，发挥制度建设的整体功效。

生物技术的进展篇2

[关键词]微生物；发酵工艺；工艺优化；培养基；培养条件

中图分类号：Q939.9文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）22-0336-01

1微生物发酵概述

生物发酵工程的概念较多，现代意义上关于生物发酵工程的理解为：在合适的pH酸碱度值、阳光照射度、培养基等条件上，利用微生物的一些特点，并借助一些现代工程技术对微生物进行生产，从而培育出一些能够满足人类进行生产活动的物质，或是将微生物用于现代工业生产的一种技术体系。

微生物发酵过程的优化控制可以分为过程模型和控制策略。发酵过程建模如机理分析建模、黑箱建模和混合建模近年来都得到了快速的发展，而优化控制策略方面的研究内容与成果有：基于线性化近似的经典优化控制、基于非线性系统理论的优化控制以及基于人工智能技术的优化控制等。微生物发酵过程控制技术的优化决定着发酵工程的质量与效益。传统的发酵工程过程为了快速提高发酵生产率与发酵水平，发酵过程更侧重于菌种的筛选和改造上。随着生物科学技术的发展，基因工程与代谢工程研究领域都出现了长足的进步与发展，利用基因重组与诱发等技术可以实现高产菌株普遍生产。但只有通过发酵过程的优化控制，才能实现产品质量最高、生产力最大、成本消耗最低的生产过程，因此对微生物发酵过程的优化控制成为发酵工程中研究人员日益关注的焦点。

2存在的现状

现阶段，微生物发酵工程面临的一大问题是自动化控制问题。为了顺利解决该难题，首先应对微生物的不同特点有充足的了解。在科学技术快速发展的背景下，人们了解微生物的方式已经发生了改变，已经由原来的借助微生物形态进行表面认识，转变为对复杂生物学与细胞调节等方面。然而，微生物细胞较复杂，这使得生物发酵工程也变成了一类重复性差、高度非线性、慢性变、复杂的生化过程。因此，在研究过程中，不可仅从表面对生物发酵过程进行分析，而根据检测得到的过程参数对生化发酵过程进行详细分析。一般来说，检测的过程参数主要包括物理参数、生物参数与化学参数这几类。

3生物发酵过程的在线检测与控制技术进展分析

微生物发酵过程属于一种生化反应过程，主要是为了促进最终产物利用率的提升，确保微生物生长环境的舒适度。在舒适、适宜的环境中，有利于微生物进行有效的生长代谢，并能实现对微生物发酵过程的在线检测与控制，从而提升微生物发酵产品的利用率，发挥其最大作用。具体来说，主要包括以下几个方面。

（1）电机搅拌热、冷却水温度、微生物发酵热等因素，均可能影响发酵的温度。此外，发酵罐体积大小，也会在一定程度上影响发酵温度的控制。如果发酵罐的体积较大，往往会采用冷却水或发酵温度为主回路的串级控制方式；如果是体积较小的发酵罐，多采用冷却水流量、发酵温度为主的简单回路控制方式。

（2）在微生物发酵过程中，生物发酵也会受溶解氧浓度的控制情况影响。然而，现阶段国内对该方面的研究较少，仅限于了解到哪些因素会对溶解氧浓度产生影响。目前，影响溶解氧浓度的因素主要有：供给的空气量、发酵罐本身的压力、搅拌桨的转速及形状。

（3）在微生物发酵过程，pH酸碱度值也是影响在线检测与控制的一个重要因素[4]。若pH酸碱度值过高或过低，微生物的生成及代谢过程都会发生变化，故必须保证酸碱度值得合适。若发酵液的酸碱度为强酸性，可通过加氧水的方法弱化其酸性；若发酵液浓度为强碱性，可通过加糖的方式弱化其碱性，调节发酵液的酸碱度，直至合适。

（4）消泡控制也是影响生物发酵工程的一个重要因素。发酵前，微生物的生长往往较旺盛，而此时若加满液料，并将搅拌桨马达最大速度启动，空气通入量也加到最大，很容易导致发酵液上浮的现象，最终发生逃液现象。若发生该类情况，一般会采用双位式控制方法进行处理，可取得较好的效果。

（5）在生物发酵过程中，补料控制也是影响发酵的一个重要因素。在发酵的进行状态中，微生物生成代谢也会在半连续式发酵过程的变化情况下发生相应的改变。所以，在这过程中，应该连续不断地为生物补充营养成分，保证微生物能够按优生物轨迹生长，才能促进微生物代谢产物产量的提升。

不同于物理、化学反应，生物过程反应速度相对较慢，反应物质、产物浓度等的转化率也不高。若要解决上述问题，工业微生物学通常是从两个方面入手：（1）正确选育或改良菌种，提高发酵菌种的优良性；（2）对培养条件进行合理控制，为生产出更好的目标产物创造条件。从某种程度上看，通过控制与优化发酵过程，能够将生物过程较好地控制在一种优化的操作环境或条件下，被认为是促进生产力提升的有效措施或捷径之一，具有非常重要的意义。因此，在发酵过程中，相关人员必须重视对发酵过程的线检测与控制，力将发酵环境或操作条件控制在一个较理想的状态下，为进一步提升生产水平提供强大的技术支持。

4微生物发酵过程的优化控制策略

4.1基于线性化近似的经典优化控制

基于“极大值原理”经典的优化控制方法在早期发酵过程优化控制中应用较为广泛。在发酵过程状态空间描述中利用极大值原理以及迭代法可以实现发酵的最优实施效果。极大值原理方法适用于比较复杂的发酵过程控制对象，但极大值原理只能得到开环控制，当发酵过程中的计算量较大时，仅能对少数过程制定出优化曲线，忽视了环境因素对系统的干扰。相关研究人员后来将极大值原方法融入理变量方法，得到最佳的变量优化曲线，控制效果较好，但是还没有达到理想的实验精度与简便性；发酵过程的建模质量对经典优化控制的发展产生了很大程度的影响。

4.2基于人工智能技术的优化控制

利用计算机科学技术结合人工智能理论对发酵过程进行优化控制成为近几年的发酵过程研究的热点，人工智能技术能突破很多复杂的系统问题，主要包括专家控制、神经网络控制等。利用智能方法对发酵过程进行优化控制，在研究与仿真中呈现出优良的效果。研究人员建立了基于乙醇生产的专家系统，实现了乙醇发酵过程的发酵单元的检测，系统的误差非常小，系统的稳定性也得到了提高。但智能控制方法在模拟活动时仍存在局限性，神经网络控制对于网格结构的确定具有不可控性，因此智能方法交叉成为目前急需研究的发酵控制的技术问题。

5结论

随着科技的不断进步以及生物技术水平的持续提升，微生物发酵技术已经得到了非常广泛的发展，除了在农业与工业方面获得了广泛的应用外，其在医药领域的应用更加值得期待。利用微生物发酵技术可以有效地解决许多正常生产不能够解决的难题。合理运用微生物发酵技术，并对发酵工艺进行持续地优化与改进，可以有效地提升生产效率，推动发酵工程技术不断前进与健康发展，从而扩大微生物发酵在各领域的应用价值。？

参考文献

[1]张文芝，郭坚华.微生物发酵工艺优化研究进展[J].？广东农业科学，2013，（6）.

[2]董昌健.对如何推动微生物发酵工艺优化的研究[J].？吉林农业，2013，（10）.

生物技术的进展篇3

同工酶作为基因产物的蛋白质，其结构的多样性在一定程度上反映出不同种群在不同污染历史条件下分化进化上DNA组成和生物体遗传多样性。同工酶之所以作为分化进化的重要研究对象，首先是因为它在品种间有丰富的多样性。目前一半以上的酶类存在同工酶类。其次，同工酶易于检测出。同工酶虽然由单拷贝基因编码，但通过酶染色放大作用同样易于检测出。

2.2RFLP技术

RFLP(RestrictionFragmentLengthPolymorphisma,限制性内切酶片段长度多态性)作为第一代分子生物学标记自问世以来已广泛运用于多门生物学科研究中，但它运用于植物抗性研究还只是近几年的事。RFLP能对植物的抗性基因进行定位和分离，利用RFLP技术，对于核基因组或叶绿体基因组、尤其是后者，若能提取纯净DNA，则可直接从酶切后的电泳图谱看出其多态性，利用这一方法可以测定种群内、种群间不同水平的物种在污染环境下抗性分化进化水平上的差异。

与核酸序列分析相比，RFLP可省去序列分析中许多非常繁琐工序，但相对RAPD而言，RFLP方法更费时、费力，需要进行DNA多种酶切、转膜以及探针的制备等多个步骤，仅对基因组单拷贝序列进行鉴定。但RFLP又有比RAPD优越之处，它可以用来测定多态性是由父本还是母本产生的，也可用来测定由多态性产生的突变类型究竟是由碱基突变或倒位、还是由缺失、插入造成的[26]。

2.3PCR技术

PCR(PloymeraseChainReactions,聚合酶链式反应)自80年代中期问世以来，以其快速、简便、灵敏、特异等特点受到分子生物学界极大青睐，已广泛用于基因工程、临床检验、环境生物监测以及进化生态学中核酸水平的基因多态性等研究领域。

PCR由高温变性、低温退火（复性）及适温延伸三部反应构成一个扩增循环，使目的DNA片段得以迅速扩增。这一技术能选择性富集一个特异DNA序列，并成106扩增。PCR扩增技术与RFLP结合使用其用途更为广泛，PCR技术主要优点有：①PCR与DNA测序结合，扩增后无需再克隆，纯化即可直接测序。②可扩增一个只知基因一侧或两侧碱基序列的基因。③可进行DNA多种突变的测定，如碱基互换、缺失、插入型突变[16]。PCR近几年已逐渐引入到植物抗污染进化研究领域中，并表现出强大的应用潜力。

2.4RAPD技术

RAPD在植物抗污染进化研究中具有重大推动作用。利用RAPD分析矿区不同重金属污染历史下作物DNA结构多样性，从中可试图找到对重金属污染具有抗性的DNA片段或基因组。这些研究虽然在国内外刚刚起步，但这些工作直接从分子水平上分析污染条件下种群遗传结构上的分化进化，在理论上具有广阔的研究前景和意义。

2.5核酸序列测定

核酸序列测定包括DNA和RNA序列的测定。由于rRNA基因较保守，因此分子生物学中更重视rRNA基因的测定。在植物抗污染进化研究中主要运用叶绿体4.5SrRNA、5SrRNA及胞质5SrRNA基因，然而，核酸序列的测定在植物抗性分化进化研究中尚未见报导，此项技术在实际操作和运用上还有待于进一步完善。

生物技术的进展篇4

近20年来，我国生物技术取得了长足的发展，培养了一支约2万人的从事生物技术研究、开发、生产和管理的科技队伍，其中有一批留学海外学成回国的中青年生物技术专家；建立了相当数量的研究开发机构及产业化基地；初步形成了医药生物技术、农业生物技术、轻化工生物技术、海洋生物技术等门类齐全的生物技术研究、开发、生产的体系。作出了一批具有较高水平的生物技术研究开发成果，开发出一批生物技术产品并投放市场。继1996～1997年第一个基因工程产品上市的高潮之后，预计在2003～2005年我国将出现生物技术产品上市的第二个高潮。由此可见，与其它高技术领域相比，我国的生物技术总体水平及产业化程度与国际先进水平的差距明显缩小。在我国重要的高技术领域中，从目前基础条件、资源优势和发展态势来看，生物技术最有希望取得创新性进展，最具参与国际市场竞争的潜力。因此，建议国家将发展生物技术及其产业作为21世纪加速发展我国高技术产业、提高国际竞争能力的“突破口”。把握有利时机，进一步把发展生物技术及其产业放在突出的战略地位，力争在21世纪的前10年内使我国生物技术及产业跻身于世界先进行列。

2制定发展战略、明确战略目标、选择发展模式总体战略

我国的生物技术及产业发展应改变以往跟踪为主的战略，实施积极创新为主集成应用的战略方针。基于目前我国生物技术及产业发展的实际状况、水平和能力，在未来10～15年内，我国宜采取“立足创新、集成应用、需求导向、重点突破”的发展战略。

关于集成应用，主要是指把现有的已成熟的先进技术（不管这些技术源自何处）组合集成起来运用于生物技术的研究开发和产品生产。充分借助和合理利用现代科学技术所取得的成就，对于我国生物技术产业以及其他高技术产业的发展都十分重要。

1）战略目标

21世纪初我国生物技术及产业的发展目标应定位在：努力提高生物技术在我国国民经济和社会发展中的贡献率，增强我国生物技术的创新能力和国际竞争能力；争取在21世纪初的10年内，使我国生物技术的整体水平跻身于世界先进行列，生物技术新兴产业发展成为我国的支柱产业之一。

2）发展模式

我们认为，在未来10～15年内，我国的生物技术及产业发展宜采取“政府引导，企业为主，官、产、学、研、资相结合”的发展模式。

众所周知，产、学、研的结合是促进科技进步，加速科技长入经济，提高研究开发效率的良好方式。结合现阶段我国实际情况，为保障生物技术及产业得以迅速发展，政府的作用十分重要。政府应该对全局研究开发及产业化的发展方向、目标、策略和措施进行系统的规划和设计，对各类各层次不同机构的研究开发工作给予重要的引导；对于一些重要的领域，国家应给予一定的资金支持，可以更加有效地引导企业界、金融界以及地方政府的资金和支持，各方面力量形成的合力将加速国家目标的实现。

高技术是基于多种学科的综合技术，而高技术产业则必须加上科学的经营管理和营销策略。发展高技术产业只有以企业为主，才能有效地将分离的科学与技术、科技与产业、产品与市场紧密地有机地联系在一起。同时生物技术产业的发展需要技术资本和金融资本的联合运作。没有一个良好的资本市场，生物技术产业将难以迅速发展。

3主要对策

1）健全和完善管理体制、加强整体协调、形成优势集成

总体而言，我国目前尚没有全国性统管生物技术研究开发及产业化的组织管理机构，缺乏全局性的战略部署。目前国家各类科研计划虽然都在不同程度上注重基础性创新性研究，但在具体实施和操作过程中，往往倾向于选择短期能产生效益的研究项目，导致创新的源头匮乏。更为严重的是，各类计划之间缺乏必要的沟通与协调，各部门、地方自成一体、封闭运行，导致科研力量分散，形不成合力，而且造成低水平重复。现阶段我国正处在从计划经济向市场经济过渡的转轨期。发展我国的生物技术及其产业，必须结合我国具体国情，同时运用计划和市场两种资源配置的调节手段，采取“两弹一星”＋利益捆绑的新机制，盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量，使各方面的优势系统有效地集成；必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力；必须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此，建议国家适时成立全国性的组织管理机构，对全国生物技术及产业发展进行总体规划和协调指导，从而做到整体协调，避免多头指挥和政出多门，实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。

2）进行战略布局，形成产业聚集区

国外生物技术及其产业发展的经验表明，在一些地理、交通、信息、政策等环境较好的地域，容易形成生物技术研究开发和产业的“聚集区”。这种“聚集”促进了不同研究开发领域的交流与合作，不仅加速了生物技术研发及产业的发展，同时通过“聚集”进一步吸引人才、技术和资金，起到了“聚集”带动“聚集”的作用，形成了良性发展的循环。根据目前我国生物技术及产业发展情况，结合现有部级高技术产业开发区，可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的上海、北京、广东（深圳）、长春等地作为生物技术产业化基地，给予更为优惠的财政和税收扶持政策。集中力量有选择地发展3～5个生物技术产业聚集区（如以北京为中心的京津冀聚集区、以上海为中心的江浙沪聚集区、以深圳为中心的粤港聚集区、以长春为中心的长沈大聚集区等），发挥生物技术产业发展的聚集效应，尽快形成较大的生物技术产业规模。对上述生物技术产业聚集区，国家应积极发挥引导作用，充分调动地方和企业界的积极性，以国家重大项目为纽带，促进优势互补的联合与协作，逐步形成既有合作（包括跨国和跨地区合作）又有竞争的社会化的生物技术研发与生产的格局。

3）选择部分重点产品，目标定位国际市场

对于某些我国有较好基础、接近或达到国际先进水平或是我国有资源优势的技术领域，例如转基因动物反应器、转基因植物、功能基因组、生物芯片、组织工程、中药等领域，应选择部分重大项目，目标瞄准国际市场，通过运用优势集成、整体设计、分段实施的操作方式，加大协同攻关力度，尽快将一批拥有自主知识产权的生物技术和产品推向国际市场，增强并确立我国生物技术及产业的国际竞争能力和地位。

4）建立国家生物技术重大项目孵化器

我国科技成果转化难、转化率低制约了高科技产业的发展，影响了科技作为第一生产力作用的发挥，已成为普遍关注的问题。生物技术因其自身的综合性、多学科特点，生物技术转化更具有特殊性。在目前我国资本市场尚不完善的条件下，孵化器的作用尤为重要。孵化器的作用是，通过与研究开发机构建立广泛联系，并有力地引导企业介入，密切生物技术上下游的结合，有效地使单一技术的突破尽快孵化为成熟配套的技术和工艺，向产业进行技术转移和辐射，从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。为此，应在已有的工作基础上，择优建立数个生物技术国家重大项目孵化器，结合具有自主知识产权、独特性的生物技术重大项目和重大产业工程的实施，力争在5～10年内开发出一批具有自主知识产权和国际竞争力的重大生物技术产品，同时走出一条生物技术成果转化的成功之路。

5）加强生物技术产业相关技术及装备的产业化及国际化

我国在生物技术及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂等支撑技术与装备方面十分落后，主要依靠国外进口。在国外，生物技术的支撑技术与装备本身就是一个巨大的产业，其产值占生物技术产业总产值的20％以上。生物技术的支撑技术与装备具有两大特点，一是涉及多学科、多技术领域的交叉；二是绝大多数生产经营专用仪器、装备的公司都拥有国际市场，只有占有国际市场才能在国际竞争中生存和发展。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。因此，对重要的生物技术仪器、设备和装备，应采取“桑塔纳”模式，走与国外大公司合资合作的发展道路。第一步通过合资合作，引进建设组装线或生产线，这样一方面可以迅速提高技术水平和管理水平，另一方面可以与外国公司共同参与国际竞争；第二步加速引进技术的消化吸收，逐步加大国产化比重，同时加强新型号、新设备的研制开发，进而逐步增强参与国际竞争的能力。在此方面，应注意避免自己闭门造车、封闭发展，所开发的产品性能不稳定，测出的数据不可靠，别人不用，自己也不用的尴尬局面。6）大力发展生物技术中介组织

国外成功经验表明，中介组织在高技术产业发展过程中发挥了重要作用，中介组织是创新体系的重要组成部分。我国应大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估（包括生物安全评估）、专利（特别是国外专利）、投融资等方面的中介机构。

我们认为，应尽快组建生物技术产业协会。组建生物技术产业协会有利于信息沟通和协作，有利于规范市场和公平竞争，亦可避免不必要的重复，有利于逐步形成社会化发展的格局。协会组成以企业法人和高级主管为主，吸纳大学和研究机构的技术、管理、营销专家参加。政府主管部门可以通过协会进行全局性组织协调工作。

7）充分利用和合理保护我国丰富的生物资源

我国国土辽阔，特殊的地理、气候、人口、人文、历史以及多民族等原因，使我国具有丰富的动物、植物、微生物及人类遗传资源，包括历史悠久的中医药宝库，为我国在生物技术领域的研究开发提供了得天独厚的有利条件。但从目前情况看，我国在生物资源的保护和利用方面还存在着明显的不足。大量的生物资源没有得到有效的保护和利用，甚至一些重要的资源流失严重。例如，我国虽有丰富的微生物资源，但由于资金和管理上的一些因素，导致研究、保藏和开发工作都处于非常困难的境地，至今没有一个明确的主管部门，也没有一部微生物资源管理的法规。因此，建议国家有关部门象重视人类遗传资源一样高度重视对所有生物资源的保护和利用。一方面应抓紧制定和完善有关各类生物资源管理的法规和规章制度；另一方面应尽快建立健全国家生物资源的保藏及服务体系，其中包括细胞库、菌种库、毒种库、种质库、信息库等。此项工作可在相关计划的基础上，给予专项经费支持。虽然需要花费一定的资金，但这是一项具有战略意义的基础性工作，因此必将起到事半功倍的效果。

8）加强国际合作，建立战略联盟

中国改革开放实践证明，不开放就没有出路。高技术需要在合作和竞争中求发展。一方面是在合作中竞争，另一方面又要在竞争中合作。国际上，企业间的联合与建立战略伙伴关系越来越成为一种重要的发展趋势。我国在发展生物技术及产业的过程中，必须加强与国外政府间和民间的合作与交流。此外，还应利用国内巨大市场的吸引力，积极与某些大型跨国公司建立战略伙伴关系，在国内合作建立合资企业，合作开发新产品，合作开拓国际市场。

发展我国生物技术及产业要充分重视利用海外资源，特别是信息及人才资源。在这方面，即使是十分发达的美国也不例外，十分重视利用国外的信息，并吸引别国的优秀人才为其服务。我国除应采取相关措施积极吸引海外留学生和科学家回国为国效力外，还应选择重大技术领域，在国外建立联合工作站。863计划生物领域在“八五”、“九五”期间已试行，效果良好。实践表明这是实现技术跨越的有效途径。国家应积极引导支持有条件的科研机构和企业，特别是企业在国外建立研究开发机构，这样将会大大提高信息采集、技术引进、智力引进、人才培养和国际合作与交流乃至产品出口的效率。

生物技术的进展篇5

【关键词】生物工程；信息化技术；应用；发展

1信息化技术

1.1信息化技术的概念

信息化技术是充分利用网络技术和计算机技术来实现对图像、语言、视频和数据等一系列以各种各样形式存在的信息的收集，然后对这些信息进行相关处理，存储等，信息化技术在各行各业中都有涉及，并且能够在很大程度上提高行业效率，信息化技术的主要特征是无胶片化、充分利用网络。

1.2信息化技术的优势

充分利用信息化技术，对于一些需要处理大量数据的工程来讲，传统的方式都是依赖于人工对数据的处理，在这个过程中很容易出现人工错误，工作效率不高，而利用信息化技术去进行数据处理能够在很大程度上减少人为错误的发生，大大提高数据处理效率，加工工程的进展；信息化技术还能够涉及到人类很难涉及的领域，可以说信息化技术是人类某些项目工程发展的得力助手，对于现代科学技术的发展，要充分利用信息技术所带来的优势能够加快科技的发展，有利于国家科学技术水平的快速提高。

2信息化技术在生物工程建设中应用的必要性

生物工程的兴起阶段是在上个世纪，是一种新兴的高科技工程，并且生物工程的综合性非常高，生物工程在兴起时就有着自己明确的发展方向和存在的意义，所以这就注定了生物技术是备受生物学界和科学界关注的工程，伴随着科学技术的不断发展，生物工程迅速发展成为一项高科技技术可以说在生物工程的建设过程中仅仅依靠现有的技术，不充分结合信息化技术是根本无法实现的。生物工程是一项非常严密的科学技术，它主要是充分利用一些生物体或者对其进行特殊改造然后制造出新物种的技术，生物工程技术的基础是生物学，但是仅依靠书本上的理论知识根本无法实现生物工程的建设，它在建设的过程总必须结合各种先进的设备、仪器，充分利用信息化技术，然后在结合生物学中的近代分析生物学、细胞生物学等研究生物结构得到新物种，所以生物工程的建设离不开信息技术。

3生物工程建设中信息化技术的应用

生物工程技术在建设过程中充分集合现代化的信息技术，可以说信息化技术是生物工程建设的前提和保障，信息化技术在很大程度上促进了生物工程的建设进程。生物工程和生物技术这两个方面的发展都离不开信息化技术，国家非常注重生物工程的建设工作，在生物工程建设的信息化产业中国家也大力扶持，下面我们来具体分析信息化技术在生物工程的建设中的具体应用，主要表现在以下三个方面：

3.1信息技术的发展促进了生物工程建设

生物工程的建设离不开信息化技术，信息化技术为生物工程技术搭建了一个很好的发展平台。伴随着科学技术的不断进步，信息技术的不断发展，在很大程度上推动了生物工程的建设，在现代的生物工程的建设过程中离不开信息化技术，信息化技术在生物工程的建设过程中的作用在很多方面使我们难以想象的，由于生物工程技术本身就是一项技术含量非常高的技术，在工程的建设过程中，无论是细胞学、基因重组及转基因等一系列的生物工程都需要大量的数据处理，可以说工作量是非常大而且繁琐的，而充分的将信息化技术应用到生物工程的建设中能够对这些数据进行科学快速准确的处理，伴随着信息化技术的不断发展，生物工程建设会取得更加快速的发展，可以说生物工程的发展有信息化技术的支持未来的发展前景是不可估量的。

3.2软件技术充分应用到生物工程建设中

生物工程的建设离不开一些软件技术的支持，生物工程的诞生本身就是依托信息化技术的发展，所以伴随着生物技术的不断发展，生物工程建设速度的加快，关于生物工程类的软件的需求量越来越大，在生物工程的建设过程总，软件技术起着很重要的支撑作用，例如在生物工程的很多方面涉及到数据，为了对这些数据有统一的管理，以便更好的对数据进行处理和补充，就需要建立生物工程数据库，当然需要建立数据库就离不开专门管理构建数据库的软件的支持，伴随着软件技术的不断更新，生物工程的数据库也将建设的更加完善；其次，在生物工程的建设过程中涉及到很多繁琐的分析，例如对于核酸低级结构的分析、对于核酸核糖的序列分析，对于蛋白质的具体结构的分析，对于生化反应的具体模拟都离不开信息化技术，对这些高精密，人工难以操作的生物分析，就需要借助专门的软件对其进行分析处理；任何一项系统工程在建设过程中都离不开工程的管理，生物工程建设也不例外，加强工程管理，保障生物信息安全同样也离不开相应的软件的支持。可以说软件技术在很大程度上完善了生物工程的发展，保障了生物工程的信息的规范化和安全性。

3.3计算机技术推动生物工程建设

无论是生物工程技术还是计算机技术，都是这个时展的高科技产物，可以说计算机技术的发展在很大程度上成就了生物工程技术的发展，纵观国内外的生物工程发展，没有意向生物学界的伟大发明能够脱离得了计算机技术的，无论是基因的发现还是人类转基因技术的发展。

4结语

综上所述，生物工程的建设离不开信息化技术生物技术本身就是为人类服务的，人类只有对生物学有系统全面的认识才能不断促进自身的发展和进步，21世纪是科学的实际，生物技术和生物工程会在信息化技术的推动下不但进步。

参考文献

[1]谭鹏.浅谈生物工程在我国的应用与发展[J].理论研究,2012.

[2]江家良.中国生物工程技术的新进展[J].黑龙江科学,2016.