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现代小卫星技术发展研究论文集

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现代小卫星技术发展研究论文集

一、迅速发展的中国运载火箭技术1956年10月8日,中国第一个火箭导弹研究机构——国防部第五研究院正式成立,这标志着中国航天事业从此拉开序幕。1970年4月24日,中国长征1号运载火箭在甘肃酒泉卫星发射中心成功地发射了第一颗人造地球卫星“东方红1号”,迈出了中国发展航天技术的第一步,标志着中国已正式进入航天时代,并使中国成为世界第五个独立研制和发射卫星的国家。1981年9月20日,中国用风暴1号运载火箭同时将3颗卫星送入轨道,它使中国成为世界第三个实现一箭多星技术的国家。1984年4月8日,中国用新研制的长征3号火箭首次将东方红2号试验通讯卫星送入赤道上空静止轨道运行,中国由此成为世界第三个掌握氢氧发动机技术的国家和第五个独立发射地球静止轨道卫星的国家。1988年9月7日,中国长征4号甲运载火箭成功发射中国第一颗风云1号A气象卫星,它表明中国是世界第四个掌握发射太阳同步轨道卫星技术的国家和第三个拥有极轨气象卫星的国家。1990年4月7日,中国长征3号运载火箭成功地发射了美国制造的亚洲1号通信卫星,使中国成为世界上第三个进入国际卫星发射服务市场的国家。1999年5月10日,长征4号乙火箭首次发射获得成功,并把风云1号C气象卫星和实践5号科学实验卫星送入轨道,这也是长征系列火箭第65次飞行,总计发射卫星80颗,其中中国卫星51颗,外国卫星29颗。中国运载火箭的捆绑技术、氢氧发动机技术、一箭多星技术、发动机真空状态下二次点火技术等,使地球同步轨道运载能力从吨提高到5吨,低地球轨道运载能力从吨提高到吨,同时成功开发了用于近地点变轨的EPKM固体发动机和用于发射铱星的卫星分配器。长征火箭的最大运载能力与发射入轨精度已与美国、俄罗斯、欧空局的火箭相当。目前,中国长征系列运载火箭技术已处于国际先进水平。二、飞速发展的中国卫星技术自1968年2月20日中国空间技术研究院成立以来,中国的卫星技术也取得了飞速发展,研制成功了实验卫星、返回式遥感卫星、地球静止轨道通信卫星和气象卫星、太阳同步轨道气象卫星、地球资源卫星等,并在卫星返回、一箭多星、卫星通信、卫星遥感、卫星姿控、卫星热控、微重力试验和空间环境地面模拟试验等方面达到较高水平,其中有些项目已跨入世界先进行列。1984年4月8日,中国试验通信卫星发射成功,开创了中国卫星通信的新时代。目前中国已成功发射了5颗东方红2号系列通信卫星,承担着全国30路对外广播、中央电视台一、二套节目和8000路卫星电话的传输,使全国收看电视的人口覆盖率由30%提高到83%~84%。1997年5月12日,载有24个C波段转发器的中容量通信卫星“东方红3号”顺利入轨,它可同时转发6路彩色电视和近8000路双程电话,相当于6颗东方红2号甲卫星,能满足2000年甚至更长一段时间卫星通信的要求。1988年、1990年和1999年,中国先后发射了3颗风云1号极轨气象卫星,1997年发射了首颗风云2号静止轨道气象卫星,这不仅使中国成为世界第三个同时拥有两种气象卫星的国家,而且还大大加速了中国气象卫星的现代化,使其在天气预报、减灾等领域发挥了重要作用。1991年7月~8月,长江流域遭受特大洪涝灾害,要不要分洪是个重大决策问题,气象部门根据气象卫星的云图资料,及时、准确地判断出天气变化趋势,帮助政府作出了不分洪的决定,使40万人免离家园,4万公顷良田免遭水淹,仅此一项就减少损失6亿多元。1975年11月26日到1996年10月20日,中国共发射17颗返回式卫星,其中16颗安全回收。回收成功率达94%,这些返回式卫星是遥感技术卫星,它所获得的卫片具有比例尺较大、图像清晰、灰度等级较高、视野开阔、速度快、地面分辨率高等特点。因此,在国土资源普查、地质勘探、水利建设、地图测绘、环境监测、铁路选线、文物考古、城市规划等领域得到广泛应用。例如,在修建大秦铁路时,最初认为桑乾河是不可通行的地段,铁路需绕行40千米,还要占用数千亩良田,后对返回式遥感卫星的卫片研究后发现,桑乾河的地质条件可让铁路通过,这样就为国家节省了4亿多元的投资。1988年8月22日,中国空间技术研究院(CAST)和巴西空间研究院(INPE)在北京签订了关于联合研制中巴地球资源卫星的协议书,并于1999年10月14日用长征4号运载火箭成功地将中巴联合研制的首颗地球资源卫星送入预定轨道。地球资源卫星是一种利用星载遥感器获取地球表面图像数据,用以进行地球自然资源调查和生态环境监测的遥感卫星,具有视点高、视域广、数据获取快和可重复覆盖、连续观测等特点,可在国土整治、农林、水利、地矿、测绘、海洋和环境等方面大显神威。它的研制成功,标志着中国传输型遥感卫星研制已获得突破性进展,填补了中国没有自主的陆地资源遥感卫星的空白。三、中国已具备载人航天的基本条件1961年4月12日,苏联航天员加加林乘“东方1号”宇宙飞船进入太空,开创了载人航天之先河。载人航天是人类驾驶和乘坐载人航天器在太空中从事各种探测、研究、试验、生产和军事应用的往返飞行活动。其目的在于突破地球大气屏障和克服地球引力,把人类活动范围从陆地、海洋和大气层扩展到太空,更广泛深入地认识整个宇宙。并充分利用太空和载人航天器的特殊环境进行各种研究和试验活动,开发太空极其丰富的资源。截止到1998年底,全世界共进行了216次载人航天飞行,其中美国124次,苏(俄)92次,共有795人次上天,开展了前所未有的空间实验活动。40多年来,中国一代代航天人以“两弹一星”精神创造了一个个奇迹,如今在运载器、测控、发射场和返回式航天器等方面已跨入世界先进行列。这一切,都为中国载人航天的发展奠定了坚实的基础。首先,中国目前已拥有发射载人航天飞船的运载工具。前苏联和美国第一代载人飞船东方号和水星号重量分别是吨和吨;第二代飞船联盟号和双子星座号的重量分别为吨和吨,而中国现有的长征2号E运载火箭的发射能力,已能把吨有效载荷送入近地轨道,上述苏(俄)、美两代载人航天飞船均可被它发射入轨。其次,中国研究空间航天器的生命保障系统已有20多年历史。早在1964年,中科院生物物理研究所就进行了航天生物学、医学试验。1990年10月,中国首次载有高等动物的科学试验卫星在太空运行8天后安全返回地面,搭载的有小白鼠、果蝇、蚕卵和植物种子等生命体。试验显示:中国航天器生命保障系统的设计是成功可靠的。第三,中国已成功地进行了不载人飞船的发射试验。1999年11月20日6时30分,中国第一艘不载人试验飞船“神舟”号在酒泉卫星发射中心用新型长征运载火箭发射升空,并于21日3时41分在内蒙古中部地区成功着陆。“神舟”号试验飞船的成功发射与回收,标志着中国载人航天技术又有新的重大突破。此外,中国目前有两名航天员被派往俄罗斯接受培训,还有一批航天员在国内太空人培训基地接受训练。总之,中国已具备了载人航天的基本条件,中国的载人航天已万事俱备、呼之欲出

你找的这类文章应该是属于综述类的文章吧~那你对应的就去找下国际航空航天科学这类的期刊文献参考呗~写论文总不是要多找文献多动笔多思考的

麻雀卫星是说只有麻雀那样大小的卫星。在科学技术迅猛发展的20世纪末期,航天技术突破了传统的单星功能“多而全”的思想,已呈现出了一种新的发展趋势和新的设计思想,典型代表就是现代小卫星系统。

小卫星是指质量小于1吨的卫星。按照质量范围的不同,它主要包括小型卫星(~1吨)、超小卫星(~吨)、微型卫星(~吨)和纳米卫星(小于吨)。

近年来小型卫星在国外的发展已初具规模,比如“铱”卫星通信系统,由66颗重吨的小型卫星组成网络,从而实现全球“无缝隙”通信,可以说是名副其实的“全球通”。由清华大学研制的我国第一颗小卫星“清华”1号,属微型卫星,它可用于太空科研、环境监测、特种通信和科普教育等。

美国、德国、日本、韩国等国家都已在竞相研制和发展微型卫星。

纳米技术的迅猛发展,特别是微机电系统的初步成功,为军事科技工作者研制纳米武器奠定了物质基础。他们尽情发挥想像力,研制出千奇百怪的战场“精灵”。

美国于1995年提出了纳米卫星的概念。这种卫星比麻雀略大,质量不足10公斤,各种部件全部用纳米材料制造,采用最先进的微机电一体化集成技术整合;具有可重组性和再生性,成本低,质量好,可靠性强。一枚小型火箭一次就可以发射数百颗纳米卫星。

若在太阳同步轨道上等间隔地布置648颗功能不同的纳米卫星,就可以保证在任何时刻对地球上任何一点进行连续监视,即使少数卫星失灵,整个卫星网络的工作也不会受影响。

卫星越小,技术含量越高。纳米卫星和“清华”1号卫星相比,整体功能相近,但质量更轻,在10公斤以下,还能应用于卫星之间的通信实验等。

纳米卫星是采用微型机电技术,将主要设备分别做在若干块芯片上的卫星,又称为“芯片级卫星”,用一枚小型运载火箭发射数百颗乃至上千颗卫星,组成卫星网络。这种卫星具有极强的生存能力和灵活性。

现代小卫星系统之所以受到世界各国军事家们的青睐,主要是因为它们具有下列特点。

发射灵活:它们可以使小型运载火箭通过铁路、公路机动应急发射,也可以用飞机从空中发射,从而满足军队的应急需求。

研制期短:比如“铱”卫星一年就可生产100多颗,平均每颗卫星的生产周期为21天,并且生产成本也较低,便于批量生产。

作用巨大:现代小卫星时延短、衰减小、覆盖面广,人们可以在包括两极在内的全球任何地方与卫星沟通,实施全球通信和数据传输。

生存力强:小卫星目标较小,且行动诡秘,不易遭反卫星武器的攻击。另外还可采取互为补充的部署方式,即使个别卫星受损,也不会影响整个系统的工作。

纳米卫星与小卫星相比,重量上则要低1~2数量级,即约重0,1~10公斤。实际上,微型卫星是依靠微型制造技术和微小组件装配起来的一种全新航天器,它的系统和分系统都将由小型化、模块化组件构成,如发射机、接收器、电源、计算机均实现了模块化,从而缩短了电缆线,大幅度减轻了质量。

但是,有关专家在经过一段论证和研究之后感到如果要使卫星进一步减轻质量、缩小体积,仅仅沿用传统卫星整式结构的设计思路,要求其具有某种完整的实用功能,那么在现有的技术条件下,只能走向绝境。要使微型卫星再进一步地缩小,就必须从设计思想上来一个根本性的变革,而星座式结构的设计思想为纳米卫星的研制与发展提供了有力的理论依据。纳米卫星是一种尺寸尽可能小到最低限度的航天器,重量可以在千克以下,即每颗不到100克。

纳米卫星的核心部件由微电机、激光陀螺仪以及有关传感器和发射机等组成,并把这些部件都集成安装到半导体圆片上。它采用了微机电系统中的多重集成技术,利用大规模集成电路的设计思想和制造工艺。正是由于采用了这些技术和工艺,所以它能把机械部件像电子电路一样集成起来,而且把传感器、执行器、微处理器及其他电子和光学系统都集成在一个极小的几何空间内,形成机电——体化的具有特定功能的卫星部件或分系统,使整个装置既轻小、坚固,可靠性又较高。

由于它的整体功能是由几个:卫星共同来完成的,而不是靠纳米卫星中某一个单独来执行的。因此,如果某卫星损坏后虽然会降低某些功能,但不会影响全局;只需通过置换损坏的部分即可得以修复,可以避免承受大的损失和系统失败所带来的风险,使可靠性大大提高。纳米:卫星也具有相当的可重组性:由于它主要借助微机电系统技术和专用集成微型仪器技术,因此可把常规卫星上的很多部件,如气象层析仪、环形激光光纤陀螺、固体图像传感器和微波发射机,以及电动机等部件做得很小,并集成在半导体基体上,制成纳米卫星的基本组合模块。这些基本的组合模块组成分布式配置的星座,并且可以根据需要改变其排列顺序或增减某些小模块,而使卫星星座具有不同的功能,完成不同的任务。

制造纳米卫星的核心技术是微机电系统技术,因为它是卫星部件微型化的基础。只有微机电系统真正过关,才可能用它研制成具有较强功能的微型卫星。

从目前发展来看,采用微机电系统技术使航天器、制导、导航,控制系统小型化方面的工作均已取得了初步成果。

一旦克服或解决了各种技术难题,其功能可说是极端神奇的。它可以及时跟踪各国尖端、敏感的武器装备,可以为己方部队提供全面的信息。看来,纳米卫星的回报将是相当丰厚的。

美国科研人员正在研制一种微型火箭,这种火箭只需要花费几百英镑就能将有效载荷送人太空,将来可能用来发射纳米卫星。这种火箭是受蚂蚁的启发而进行研制的。小小的蚂蚁可以举起相当于自身体重几倍的东西。因此,研究人员认为对蚂蚁等小动物进行研究,可以找到消减太空旅行费用的方法。微型火箭的自身重量很轻,所以每一枚火箭都会有惊人的、远远超过目前大型火箭的推力质量比,因此,成功地发射微型火箭的效果将会比大型火箭好得多。美国人对已制成的一枚微型火箭的研究结果表明,这种火箭的推力质量比可以比航天飞机大数百倍。这种微型火箭每一枚只有半个火柴盒那样大。它采用液态氧与乙醇的混合物作为燃料,能产生约牛顿(力的单位)的推力。这使得微型火箭的推力质量比达到10000以上,而通常的航天飞机的推力质量比仅为70。

目前研制纳米卫星的目的主要还是用在军事方面,但是如果能在军事领域取得成功,不久的将来也必将会转人民用。

遥感卫星发展现状研究论文

地下煤层自燃遥感探测,大致经历了热红外遥感探测、基于GIS的遥感探测和现在的多平台、多传感器综合探测等三个主要阶段。

(一)国外遥感探测研究现状

1963年5月,HRB-Singer公司在美国宾夕法尼亚州的斯克兰顿用热感相机RECONOFAX红外侦察系统,进行探测和定位煤矸石煤火的可行性试验,这是科技人员首次利用热红外遥感技术研究和探测煤火。

20世纪80年代以来,由于煤层自燃引起的环境破坏问题突出,美国开始应用陆地卫星数据调查研究煤层自燃与煤矿环境;进入90年代,印度开始了应用遥感技术调查煤层自燃,帮助解决煤矿灭火和安全生产等问题。同时针对煤火的时空变化特点,相关研究人员(Anderson,1980;Chandra,1983;Mukherjee,1991;Mansor,1994;Saraf&Prakash,1995;Genderen,1996;Prakash,1997,1999,2001)对地面亚像元温度信息提取、地表参数和热通量问题、地表温度异常与地面发射率的影响、煤自燃倾向性估计、卫星遥感地表热通量计算模型和点源燃烧体正演模型、地表高温异常局部双窗滑动方法、热红外遥感数据估计埋藏的热源深度等问题进行了研究,促进了煤火遥感信息的提取研究。

随着高分辨率遥感卫星的相继发射升空,能提供用于煤火探测的遥感数据也越来越多,其推动当今这个领域的研究迅速进入到一个多平台、多传感器综合探测阶段。

(二)国内遥感探测研究现状

我国遥感技术应用于煤火调查具有代表性的工作主要体现在以下三个阶段:

(1)1987年,原地质矿产部遥感中心在宁夏汝箕沟矿区开展的航空遥感调查煤层自燃工作,较系统地研究了煤层自燃机理,提出了灭火方法。

(2)20世纪80年代后期,煤炭地质总局航测遥感局(1988,1989)、北京市遥感公司(1999)等有关单位相继利用卫星遥感、航空热红外遥感及地面红外测温等手段开展了中国北方地区煤火调查和火区环境灾害动态监测工作,初步圈出了我国在北纬35°以北地区正在燃烧的火区56个,主要分布在新疆、宁夏、内蒙古、甘肃、青海、陕西、山西等7省区。以GIS为工具,集成煤火探测、环境影响评估、防灭火工程中所需要的专用工具,初步开发出适用于煤田火区监测与治理的信息管理与分析支持系统。

(3)随着高空间、高光谱遥感新型传感器(如SPOT、IRS、ASTER、IKONOS、QuickBird、AVIRIS、HyMap、Hyperion等)以及各种方法技术的不断发展,煤火遥感探测进入一个新的发展阶段。主要针对煤田环境和矿山安全生产两种需求,在深入开展地下煤层自燃机理、煤田火区地质环境、空间分布规律、治理方法、防灭火工程与材料等研究基础上,初步建立了动态监测物理模型和基于卫星、航空和地面遥感、地面地质、地球物理和地球化学测量方法同步探测方法体系。

(三)遥感探测存在的主要问题

目前,国内利用遥感技术开展煤火灾害调查和相关的应用研究,已积累了许多先进的技术方法与重要成果,为地下煤层自燃的探测和治理提供了重要依据和技术手段。但以往的煤火遥感工作仍然存在一些问题:①由于受卫星遥感空间和光谱分辨率的限制,还无法提取地面燃烧裂隙、燃烧系统等信息;②没有充分应用不同尺度遥感影像的空间和光谱信息,对煤层自燃的发生、发展和熄灭过程中的遥感主要监测指标及地质环境意义进行系统性研究;③对于较大规模的煤火调查,已经形成了航空、航天、地面遥感相结合的探测方法,但尚无形成基于高分辨率遥感与高精度航空地球物理探测方法相结合的探测方法。

浅议遥感技术在环境污染监测中的应用论文

1概述

随着我国经济的高速发展,环境污染和生态破坏日益严重,突发性环境污染事故也时有发生。环境监测作为环境管理和污染控制的主要手段之一,正在发挥不可替代的作用。但是,由于我国面积辽阔,地面环境监测网点分散,仅依靠现有的监测台站和传统监测技术方法不能满足连续、动态、宏观、快速监测环境污染的要求,也满足不了及时、准确地做出环境质量报告和污染预报的要求。因此,日益恶化的环境迫切需要实时、快速、宏观、准确的监测技术,以便更加全面准确地反映环境污染对生态系统和人体健康的影响。近年来国内外大量实践表明,遥感技术是获取环境信息的强有力手段,是实现这一目的的极其有效的技术。运用遥感技术监测环境污染及生态环境状况,正确评价环境质量,寻求改善生态环境的途径和措施,具有重要的意义。

遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态监测等优势,还能发现用常规方法往往难以揭示的污染源及其扩散的状态,因此遥感技术正广泛地应用于监测水污染、大气污染等环境问题。它不仅可以快速、实时、动态、省时省力地监测大范围的环境变化和环境污染,具有其它常规方法不可替代的优越性;也可实时、快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,并及时制定处理措施,减少污染造成的损失。因此,发展我国的环境污染遥感监测技术,建立重大环境事故的预报、预警和应急响应系统,对保护我国环境及发展经济都具有重要作用,能产生巨大的社会、经济和环境效益。

2环境污染遥感监测技术

遥感技术是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性,远距离不直接接触物体而识别、测量并分析目标物性质的技术。根据所利用的波段,遥感监测技术主要分为可见光、反射红外遥感技术,热红外遥感技术,微波遥感技术三种类型。当前,遥感的应用已深入到农业、林业、渔业、地理、地质、海洋、水文、气象、环境监测、地球资源勘探、城乡规划、土地管理、和军事侦察等诸多领域,从室内的工业测量到大范围的陆地、海洋、大气信息的采集以至全球范围的环境变化的监测。

遥感技术在环境污染监测中的应用发展很快,现在已可测出水体的叶绿素含量、泥沙含量、水温、水色;可测定大气气温、湿度、CO、NOx、CO2、O3、ClOx、CH4等主要污染物的浓度分布;可测定固体废弃物的堆放量、分布及其影响范围等,还可对环境污染事故进行遥感跟踪调查,预报事故发生点、污染面积、扩散程度及方向,估算污染造成的损失并提出相应的对策。近几年来,随着全球环境问题日益突出,具有全球覆盖、快速、多光谱、大信息量的遥感技术已成为全球环境变化监测中一种主要的技术手段。国际上相继提出了一系列的全球环境遥感监测计划,其中主要有美国宇航局(NASA)的对地观测计划(EOS)、欧空局的对地观测计划和日本的对地观测计划等。这些计划将极大地推动环境遥感技术的实用化和遥感技术的发展。

3遥感在环境监测中的应用

水环境污染遥感监测

对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础的。总的看来,清洁水体反射率比较低,水体对光有较强的吸收性能,而较强的分子散射性仅存在于光谱区较短的谱段上。故在一般遥感影像上,水体表现为暗色色调,在红外谱段上尤其明显。为了进行水质监测,可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术。

遥感监测视野开阔,对大面积范围里发生的水体扩散过程容易通览全貌,观察出污染物的排放源、扩散方向、影响范围及与清洁水混合稀释的特点。从而查明污染物的来龙去脉,为科学地布设地面水样监测提供依据。在江河湖海各种水体中,污染物种类繁多。为了便于遥感方法研究各种水污染,习惯上将其分为泥沙污染、石油污染、废水污染、热污染和水体富营养化等几种类型。

大气污染遥感监测

大气遥感是利用遥感器监测大气结构、状态及变化。大气遥感器除了测量气温、水蒸汽、大气中的微量成分气体、气溶胶等的三维分布以外,还用来进行风的测量及地球辐射收支的测量等。

影响大气环境质量的主要因素是气溶胶含量和各种有害气体。这些物理量通常不可能用遥感手段直接识别。水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱,所以,实际上是通过测量大气的散射、吸收及辐射的光谱而从其结果中推算出来的。通过对穿过大气层的太阳(月亮、星星)的直射光,来自大气和云的散射光,来自地表的反射光,以及来自大气和地表的热辐射进行吸收光谱分析或发射光谱分析,从而测量它们的光谱特性来求出大气气体分子的密度。测量中所利用的电磁波的光谱范围很宽,从紫外、可见、红外等光学领域一直扩展到微波、毫米波等无线电波的领域。大气遥感器分为主动式和被动式,主动方式中有代表性的遥感器是激光雷达,被动式遥感器有微波辐射计、热红外扫描仪等。

4国内发展现状

我国环境污染遥感监测技术发展和应用的主要问题有:①环境污染遥感监测系统和技术方法基本上处于起步阶段。虽然我国的遥感理论、技术和应用发展很快,但与国外相比差距甚大,在环境污染监测中的应用基本还没有开展起来,目前在全国范围内基本上没有建立起环境遥感的监测体系与系统。②对于环境监测而言,传感器的技术性能要求较高,不仅要求传感器能提供高分辨率的探测,而且要求具有全天候、全天时、大范围、多谱段和灵敏度高的特点,这样才能满足环境污染动态、实时、多样的监测需求。当前所用的高分辨率传感器基本上依靠进口,在地面和飞机上测量化学成分的遥感技术还处于实验室的摸索阶段,而在环境污染监测中的应用基本空白。③遥感信息源缺乏。目前我国尚未发射自己的环境污染监测遥感卫星,遥感信息源主要来自于国外的相关卫星资料。同时国际上用于环境监测的遥感商业卫星寥寥无几,从而客观上制约了我国环境遥感监测技术和应用水平的发展。④新型遥感技术在环境污染监测上应用的理论和方法有待探索和发展,缺少环境污染遥感监测体系与系统。

5结论与展望

目前,遥感技术正从单一遥感资料的分析,向多时相、多数据源(包括非遥感资料数据)的信息复合与综合分析过渡;从资源环境静态分布研究,向动态过程监测过渡;从动态监测,向预测、预报过渡;从定性调查、系列制图,向计算机辅助的.数字处理、定量自动制图过渡;从对各种事物的表面性的描述,向内在规律分析、定量化分析过渡。就环境污染遥感监测技术而言,有待于在以下几方面加强研究:

(1)利用环境污染遥感监测技术,建立突发性环境污染事故的实时监测和预警系统。通过集成多种遥感传感器,并结合地面环境监测网站的监测数据,进行多环境参数的自动监测,并实时监测各种指标的时空变化趋势,以便在某些指标刚刚接近警戒线时预报可能出现的危机,确定环境污染事故所在的空间位置,并提供其空间影响范围的模拟和模型方法,为突发性事故管理决策提供信息,实现连续、自动监测和总量控制。如利用环境污染遥感监测技术,通过建立城市大气环境质量预测预报系统,可以对城市大气环境质量状况进行预报,并对可能发生的大气污染事件提出预警。

(2)高性能传感器的研制。重点发展能够选择监测某种或某类优先污染物(如氯苯和硝基苯等)浓度的遥感器。

(3)研制环境污染物的定量遥感监测技术。如利用水面反射光谱测量与水质参数进行回归分析,建立某一谱段上光谱反射率与某些水质参数的函数关系式。一般来说,水质参数中的透明度、固体悬浮物浓度、叶绿素含量和水面混浊度与光谱反射率或卫星影像的密度值之间往往存在比较明显的对应关系。

(4)将环境污染遥感监测技术与GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、ES(专家系统)技术集成。利用环境污染遥感监测集成系统,可以大大提高环境监测的科学性、合理性及智能化程度,从而大大扩展环境监测的应用范围。集成技术应用于环境污染遥感监测中的优越性具体体现如下:遥感监测技术为集成系统提供正确、迅速、宏观的环境污染监测数据,GIS可利用其强大的空间信息管理功能,建立各类有毒、有害、易燃、易爆物质的理化特性数据库,有关自然、经济、社会、生态环境数据库和图形库及模型库,同时可结合地面监测数据,经由GPS提供的精确位置信息,在ES技术支持下对监测数据进行有效的管理、分析和计算并将综合数据以直观、形象的图形化方式输出或显示出来,从而使环境管理者迅速了解和掌握各类突发事故的多发地带、发生频率、潜在事故发生源的时空分布、事故发生后污染物的影响范围及时空变化,更好地实现事故的预防、应急处置和灾后恢复。

当前,我国环境污染遥感监测技术应依托我国的对地观测技术和对地观测系统的发展计划,同时充分利用国际上资源环境卫星系统,开展广泛的国际合作和交流,大力发展我国的环境污染遥感监测技术,并充分利用现有的环境监测网点和常规监测方法,采用遥感技术与地面监测相结合的方法,建立我国的环境污染遥感监测系统。

一,我国遥感(测绘)卫星以及地面站建设总体情况1999年10月14日,中国与巴西合作研制的地球资源卫星“资源一号”在我国太原卫星发射中心成功发射,这是我国第一颗自主的陆地资源遥感卫星。随后,我国遥感卫星进入快速发展阶段。2012年,我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星“资源三号”成功发射。2013年,高分一号卫星升空,我国开始拥有自主高分遥感卫星。2014年,高分二号成功发射,我国拥有了自主研制的首颗空间分辨率优于1米的民用光学遥感卫星,我国遥感卫星进入亚米级“高分时代”。2016年,高分三号卫星发射成功,是中国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达(SAR)成像卫星。目前,中国卫星发射中心共有5个[1],分别是:中国创建最早、规模最大的卫星发射中心,也是中国唯一的载人航天发射场酒泉卫星发射中心;主要承担地球同步轨道卫星的发射任务,担负通信、广播、气象卫星等试验发射和应用发射任务的西昌卫星发射中心;担负太阳同步轨道气象、资源、通信等多种型号的中、低轨道卫星和运载火箭的发射任务的太原卫星发射中心;主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务的文昌卫星发射中心,以及具备全射向能力,海上发射能力的我国海上发射卫星母港中国东方航天港。1、近期卫星发射情况据忧思科学家联盟(UCS)统计数据[2],截至2018年11月,我国运营或所有在轨活跃卫星280颗,其中遥感卫星134颗,占比,高于全球在轨卫星中遥感卫星所占的比重。2019年底至今,高分系列卫星方面,国家成功发射了高分十号,高分七号,高分十二号,高分九号02星、03星,高分多模卫星,资源三号03星,高分十三号、高分十四号等卫星。商业卫星方面,中国第一颗商用遥感卫星“吉林一号”卫星组网运行,具有高分辨、超大幅宽、高速存储、高速数传等特点,为农业、林业、资源、环境等行业用户提供更加丰富的遥感数据和产品服务。

遥感卫星的发展现状研究论文

一,我国遥感(测绘)卫星以及地面站建设总体情况1999年10月14日,中国与巴西合作研制的地球资源卫星“资源一号”在我国太原卫星发射中心成功发射,这是我国第一颗自主的陆地资源遥感卫星。随后,我国遥感卫星进入快速发展阶段。2012年,我国首颗民用高分辨率光学传输型立体测图卫星“资源三号”成功发射。2013年,高分一号卫星升空,我国开始拥有自主高分遥感卫星。2014年,高分二号成功发射,我国拥有了自主研制的首颗空间分辨率优于1米的民用光学遥感卫星,我国遥感卫星进入亚米级“高分时代”。2016年,高分三号卫星发射成功,是中国首颗分辨率达到1米的C频段多极化合成孔径雷达(SAR)成像卫星。目前,中国卫星发射中心共有5个[1],分别是:中国创建最早、规模最大的卫星发射中心,也是中国唯一的载人航天发射场酒泉卫星发射中心;主要承担地球同步轨道卫星的发射任务,担负通信、广播、气象卫星等试验发射和应用发射任务的西昌卫星发射中心;担负太阳同步轨道气象、资源、通信等多种型号的中、低轨道卫星和运载火箭的发射任务的太原卫星发射中心;主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务的文昌卫星发射中心,以及具备全射向能力,海上发射能力的我国海上发射卫星母港中国东方航天港。1、近期卫星发射情况据忧思科学家联盟(UCS)统计数据[2],截至2018年11月,我国运营或所有在轨活跃卫星280颗,其中遥感卫星134颗,占比,高于全球在轨卫星中遥感卫星所占的比重。2019年底至今,高分系列卫星方面,国家成功发射了高分十号,高分七号,高分十二号,高分九号02星、03星,高分多模卫星,资源三号03星,高分十三号、高分十四号等卫星。商业卫星方面,中国第一颗商用遥感卫星“吉林一号”卫星组网运行,具有高分辨、超大幅宽、高速存储、高速数传等特点,为农业、林业、资源、环境等行业用户提供更加丰富的遥感数据和产品服务。

1 信息获取技术的发展信息获取技术的发展十分迅速,主要表现在以下几个方面:(1)各种类型遥感平台和传感器的出现现已发展起来的遥感平台有地球同步轨道卫星(3500km)和太阳同步卫星(600~1000km)。传感器有框幅式光学仪器,缝隙,全景相机,光机扫描仪,光电扫描仪,CCD线阵,面阵扫描仪,微波散射计,雷达测高仪,激光扫描仪和合成孔径雷达等。它们几乎覆盖了可透过大气窗口的所有电磁波段,而且有些遥感平台还可以多角度成像,如三行CCD阵列可以同时得到3个角度的扫描成像;EOS Terra卫星上的MISR可同时从9个角度对地成像。(2)空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率不断提高仅从陆地卫星系列来看,20世纪70年代初美国发射的陆地卫星有4个波段(MSS),其平均光谱分辨率为150nm,空间分辨率为80米,重复覆盖周期为16-18天;80年代的TM增加到7个波段,在可见光到近红外范围的平均光谱分辨率为137nm,空间分辨率增加到30米;2000年后,出现增强型TM(ETM),其全色波段空间分辨率可达15米。法国SPOT4卫星多光谱波段的平均光谱分辨率为87nm,空间分辨率为20米,重复周期为26天;SPOT5空间分辨率最高可达米,重复覆盖周期提高到1-5天。1999年发射的中巴资源卫星(CBERS)是我国第一颗资源卫星,最高空间分辨率达米,重复覆盖周期为26天。1999年发射的美国IKONOS-2卫星可获得4个波段4米空间分辨率的多光谱数据和1个波段1米空间分辨率的全色数据。IKONOS发射稍后,又出现了空间分辨率更高的OrbView-3(轨道观察3号)和Quickbird(快鸟),其最高空间分辨率分别达1米和米。(3)高光谱遥感技术的兴起20世纪80年代遥感技术的最大成就之一是高光谱遥感技术的兴起[1]。第一代航空成像光谱仪以AIS—1和AIS—2为代表,光谱分辨率分别为和;1987年,第二代高光谱成像仪问世,即美国宇航局(NASA)研制的航空可见光/红外成像光谱仪(AVIRIS),其光谱分辨率为10nm;EOSAM—1(Terra)卫星上的MODIS具有36个波段。如今的卫星高光谱分辨率可达到10nm,波段几百个,如在轨的美国EO-1高光谱遥感卫星上的Hyperion传感器,具有220个波段,光谱分辨率为10nm。我国“九五”研制的航空成像光谱仪为128个波段。1.2 信息处理技术的发展遥感信息处理技术最早为光学图像处理,后来发展成为遥感数字图像处理。1963年,加拿大测量学家博士提出把常规地图变成数学形式的设想,可以看成是数字图像的启蒙;到1972年随美国陆地卫星的发射,遥感数字图像处理技术才真正地发展起来。随着遥感信息获取技术、计算机技术、数学基础科学等的发展,遥感图像处理技术也获得了长足的进展。主要表现在图像的校正与恢复,图像增强,图像分类,数据的复合与GIS的综合,高光谱图像分析,生物物理建模,图像传输与压缩等方面。其中图像的校正与恢复的方法已经比较成熟。图像增强方面目前已发展了一些软件化的实用处理方法,包括辐射增强,空间域增强,频率域增强,彩色增强,多光谱增强等。图像分类,是遥感图像处理定量化和智能化发展的主要方面,目前比较成熟的是基于光谱统计分析的分类方法,如监督分类和非监督分类。为了提高基于光谱统计分析的分类精度和准确性,出现了一些光谱特征分类的辅助处理技术,如上下文分析方法,基于地形信息的计算机分类处理,辅以纹理特征的光谱特征分类法等。近几年出现了一些遥感图像计算机分类的新方法,如神经网络分类器,基于小波分析的遥感图像分类法,基于分形技术的遥感图像分类,模糊聚类法,树分类器,专家系统方法等[2]。在高光谱遥感信息处理方面,也发展了许多处理方法,如光谱微分技术,光谱匹配技术,混合光谱分解技术,光谱分类技术,光谱维特征提取方法等。这些方法均已在高光谱图像处理中得到应用。1.3 遥感技术应用现状 总体上说,遥感技术的应用已经相当广泛,应用深度也不断加强。目前,在地学科学、农业、林业、城市规划、土地利用、环境监测、考古、野生动物保护、环境评价、牧场管理等各个领域均有不同程度的应用,遥感技术也已成为实现数字地球战略思想的关键技术之一。地球科学中的矿产勘查,地质填图等是较早应用遥感技术的领域,随着遥感技术的发展,其应用潜力还可以不断地挖掘;在精细农业、环境评价、数字城市等新领域,遥感技术的应用潜力巨大。此外,GIS技术,虚拟现实技术、GPS技术、数据库技术等的快速发展也无疑为遥感技术的更广、更深的应用提供了技术支持。总之,卫星遥感技术的迅速发展,把人类带入了立体化、多层次、多角度、全方位和全天候地对地观测的新时代。

浅议遥感技术在环境污染监测中的应用论文

1概述

随着我国经济的高速发展,环境污染和生态破坏日益严重,突发性环境污染事故也时有发生。环境监测作为环境管理和污染控制的主要手段之一,正在发挥不可替代的作用。但是,由于我国面积辽阔,地面环境监测网点分散,仅依靠现有的监测台站和传统监测技术方法不能满足连续、动态、宏观、快速监测环境污染的要求,也满足不了及时、准确地做出环境质量报告和污染预报的要求。因此,日益恶化的环境迫切需要实时、快速、宏观、准确的监测技术,以便更加全面准确地反映环境污染对生态系统和人体健康的影响。近年来国内外大量实践表明,遥感技术是获取环境信息的强有力手段,是实现这一目的的极其有效的技术。运用遥感技术监测环境污染及生态环境状况,正确评价环境质量,寻求改善生态环境的途径和措施,具有重要的意义。

遥感技术具有监测范围广、速度快、成本低,且便于进行长期的动态监测等优势,还能发现用常规方法往往难以揭示的污染源及其扩散的状态,因此遥感技术正广泛地应用于监测水污染、大气污染等环境问题。它不仅可以快速、实时、动态、省时省力地监测大范围的环境变化和环境污染,具有其它常规方法不可替代的优越性;也可实时、快速跟踪和监测突发环境污染事件的发生、发展,并及时制定处理措施,减少污染造成的损失。因此,发展我国的环境污染遥感监测技术,建立重大环境事故的预报、预警和应急响应系统,对保护我国环境及发展经济都具有重要作用,能产生巨大的社会、经济和环境效益。

2环境污染遥感监测技术

遥感技术是一种利用物体反射或辐射电磁波的固有特性,远距离不直接接触物体而识别、测量并分析目标物性质的技术。根据所利用的波段,遥感监测技术主要分为可见光、反射红外遥感技术,热红外遥感技术,微波遥感技术三种类型。当前,遥感的应用已深入到农业、林业、渔业、地理、地质、海洋、水文、气象、环境监测、地球资源勘探、城乡规划、土地管理、和军事侦察等诸多领域,从室内的工业测量到大范围的陆地、海洋、大气信息的采集以至全球范围的环境变化的监测。

遥感技术在环境污染监测中的应用发展很快,现在已可测出水体的叶绿素含量、泥沙含量、水温、水色;可测定大气气温、湿度、CO、NOx、CO2、O3、ClOx、CH4等主要污染物的浓度分布;可测定固体废弃物的堆放量、分布及其影响范围等,还可对环境污染事故进行遥感跟踪调查,预报事故发生点、污染面积、扩散程度及方向,估算污染造成的损失并提出相应的对策。近几年来,随着全球环境问题日益突出,具有全球覆盖、快速、多光谱、大信息量的遥感技术已成为全球环境变化监测中一种主要的技术手段。国际上相继提出了一系列的全球环境遥感监测计划,其中主要有美国宇航局(NASA)的对地观测计划(EOS)、欧空局的对地观测计划和日本的对地观测计划等。这些计划将极大地推动环境遥感技术的实用化和遥感技术的发展。

3遥感在环境监测中的应用

水环境污染遥感监测

对水体的遥感监测是以污染水与清洁水的反射光谱特征研究为基础的。总的看来,清洁水体反射率比较低,水体对光有较强的吸收性能,而较强的分子散射性仅存在于光谱区较短的谱段上。故在一般遥感影像上,水体表现为暗色色调,在红外谱段上尤其明显。为了进行水质监测,可以采用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术。

遥感监测视野开阔,对大面积范围里发生的水体扩散过程容易通览全貌,观察出污染物的排放源、扩散方向、影响范围及与清洁水混合稀释的特点。从而查明污染物的来龙去脉,为科学地布设地面水样监测提供依据。在江河湖海各种水体中,污染物种类繁多。为了便于遥感方法研究各种水污染,习惯上将其分为泥沙污染、石油污染、废水污染、热污染和水体富营养化等几种类型。

大气污染遥感监测

大气遥感是利用遥感器监测大气结构、状态及变化。大气遥感器除了测量气温、水蒸汽、大气中的微量成分气体、气溶胶等的三维分布以外,还用来进行风的测量及地球辐射收支的测量等。

影响大气环境质量的主要因素是气溶胶含量和各种有害气体。这些物理量通常不可能用遥感手段直接识别。水汽、二氧化碳、臭氧、甲烷等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和吸收光谱,所以,实际上是通过测量大气的散射、吸收及辐射的光谱而从其结果中推算出来的。通过对穿过大气层的太阳(月亮、星星)的直射光,来自大气和云的散射光,来自地表的反射光,以及来自大气和地表的热辐射进行吸收光谱分析或发射光谱分析,从而测量它们的光谱特性来求出大气气体分子的密度。测量中所利用的电磁波的光谱范围很宽,从紫外、可见、红外等光学领域一直扩展到微波、毫米波等无线电波的领域。大气遥感器分为主动式和被动式,主动方式中有代表性的遥感器是激光雷达,被动式遥感器有微波辐射计、热红外扫描仪等。

4国内发展现状

我国环境污染遥感监测技术发展和应用的主要问题有:①环境污染遥感监测系统和技术方法基本上处于起步阶段。虽然我国的遥感理论、技术和应用发展很快,但与国外相比差距甚大,在环境污染监测中的应用基本还没有开展起来,目前在全国范围内基本上没有建立起环境遥感的监测体系与系统。②对于环境监测而言,传感器的技术性能要求较高,不仅要求传感器能提供高分辨率的探测,而且要求具有全天候、全天时、大范围、多谱段和灵敏度高的特点,这样才能满足环境污染动态、实时、多样的监测需求。当前所用的高分辨率传感器基本上依靠进口,在地面和飞机上测量化学成分的遥感技术还处于实验室的摸索阶段,而在环境污染监测中的应用基本空白。③遥感信息源缺乏。目前我国尚未发射自己的环境污染监测遥感卫星,遥感信息源主要来自于国外的相关卫星资料。同时国际上用于环境监测的遥感商业卫星寥寥无几,从而客观上制约了我国环境遥感监测技术和应用水平的发展。④新型遥感技术在环境污染监测上应用的理论和方法有待探索和发展,缺少环境污染遥感监测体系与系统。

5结论与展望

目前,遥感技术正从单一遥感资料的分析,向多时相、多数据源(包括非遥感资料数据)的信息复合与综合分析过渡;从资源环境静态分布研究,向动态过程监测过渡;从动态监测,向预测、预报过渡;从定性调查、系列制图,向计算机辅助的.数字处理、定量自动制图过渡;从对各种事物的表面性的描述,向内在规律分析、定量化分析过渡。就环境污染遥感监测技术而言,有待于在以下几方面加强研究:

(1)利用环境污染遥感监测技术,建立突发性环境污染事故的实时监测和预警系统。通过集成多种遥感传感器,并结合地面环境监测网站的监测数据,进行多环境参数的自动监测,并实时监测各种指标的时空变化趋势,以便在某些指标刚刚接近警戒线时预报可能出现的危机,确定环境污染事故所在的空间位置,并提供其空间影响范围的模拟和模型方法,为突发性事故管理决策提供信息,实现连续、自动监测和总量控制。如利用环境污染遥感监测技术,通过建立城市大气环境质量预测预报系统,可以对城市大气环境质量状况进行预报,并对可能发生的大气污染事件提出预警。

(2)高性能传感器的研制。重点发展能够选择监测某种或某类优先污染物(如氯苯和硝基苯等)浓度的遥感器。

(3)研制环境污染物的定量遥感监测技术。如利用水面反射光谱测量与水质参数进行回归分析,建立某一谱段上光谱反射率与某些水质参数的函数关系式。一般来说,水质参数中的透明度、固体悬浮物浓度、叶绿素含量和水面混浊度与光谱反射率或卫星影像的密度值之间往往存在比较明显的对应关系。

(4)将环境污染遥感监测技术与GIS(地理信息系统)、GPS(全球定位系统)、ES(专家系统)技术集成。利用环境污染遥感监测集成系统,可以大大提高环境监测的科学性、合理性及智能化程度,从而大大扩展环境监测的应用范围。集成技术应用于环境污染遥感监测中的优越性具体体现如下:遥感监测技术为集成系统提供正确、迅速、宏观的环境污染监测数据,GIS可利用其强大的空间信息管理功能,建立各类有毒、有害、易燃、易爆物质的理化特性数据库,有关自然、经济、社会、生态环境数据库和图形库及模型库,同时可结合地面监测数据,经由GPS提供的精确位置信息,在ES技术支持下对监测数据进行有效的管理、分析和计算并将综合数据以直观、形象的图形化方式输出或显示出来,从而使环境管理者迅速了解和掌握各类突发事故的多发地带、发生频率、潜在事故发生源的时空分布、事故发生后污染物的影响范围及时空变化,更好地实现事故的预防、应急处置和灾后恢复。

当前,我国环境污染遥感监测技术应依托我国的对地观测技术和对地观测系统的发展计划,同时充分利用国际上资源环境卫星系统,开展广泛的国际合作和交流,大力发展我国的环境污染遥感监测技术,并充分利用现有的环境监测网点和常规监测方法,采用遥感技术与地面监测相结合的方法,建立我国的环境污染遥感监测系统。

现代生物技术研究进展论文

现代生物技术在环境保护中的应用和前景 内容包括 现代生物技术 生态环境 环境保护 生物技术 前景 - 摘要 针对我国目前 生态状况,论述了现代 生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用 和发展 前景。 关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护 1 我国生态环境现状 目前我国由于 “三废”污染、农用化肥和农的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响 了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水, 则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2 500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。 2 现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、研究 、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题 在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法 比较,生物治理方法具有许多优点。 (1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 (2) 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。 (3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。 所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 3 现代生物技术在环境保护中的应用 污水的生物净化 污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。 污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。 白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响 着生态和环境,研究 和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用 。 有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法 进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前 一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 化学农药污染的消除 一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。 所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。 参考 文献 1 孔繁翔. 环境生物学[M]. 北京:高等 出版社,2000 2 陈坚. 环境生物技术[J], 生物工程进展,2001(5) 3 姜成林,徐丽华. 微生物资源的开发与利用[M].北京:中国 轻工业 出版社,2001 -求采纳

现代生命科学导论作业汇编参考下面的地址,点左边的有很多论文

现代生命科学导论作业汇编 参考下面的地址,点左边的有很多论文 生命科学和生物技术的发展正在展现出未可限量的前景,将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响,并将在农业、医药与健康、能源、环境保护等领域有广泛的应用,同时也为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。我们应采取更加积极有效的措施,大力支持生命科学和生物技术及其产业快速、健康地发展。 【摘 要 题】生物科学 当今世界,科学技术发展突飞猛进,新兴学科、交叉学科不断涌现,科技进步对经济社会的影响作用日益广泛和深刻。伴随着信息科技革命方兴未艾的浪潮,生命科学和生物技术的发展也正在展现出未可限量的前景。越来越多的人们已经预见到,一个生命科学的新纪元即将来临,并将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响。 党的十六大指出,对于我国来说,二十一世纪头二十年是一个必须紧紧抓住并可以大有作为的重要战略机遇期,我们要集中力量,建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。应当说,生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。 一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景 无论是科技界还是产业界,都基本认同这样一个重要判断:在新的世纪里,生命科学的新发现,生物技术的新突破,生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术,正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一,深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同,但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来,生命科学与生物技术获得了飞速发展,为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。 作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”,生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后,生物技术产业显示出强劲发展势头,成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%,2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略,强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”,并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍,达到8800亿日元,力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会,继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后,又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”,进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度,早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划,明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明,世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。 目前,生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后,水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成,这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定,将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(Functional Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域,这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。 生物技术方面的进展则更为迅速,基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等,将大大加快基因工程药物和疫苗的研制,以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看,生物技术目前仍主要应用于医药和农业,但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计,全球生物药品市场规模1997年为150亿美元,2000年为300亿美元,预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面,尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在,但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷,达5867万公顷。据有关资料分析,转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随着人类基因组图谱的破译,将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年,利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。 值得强调的是,当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合,形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器等高技术领域,产生了生物技术群。比如,生物芯片技术的开发和运用,将在生物学和医学基础研究、疾病诊断、新药开发、食品、农业、环保等广泛领域中开辟一条全新的道路,改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗。据Goldman Sachs最新技术报告显示,美国的IBM、Sun、康柏和摩托罗拉等公司都已与生物技术公司达成了广泛合作意向,内容涉及到DNA敏感基因芯片、通过计算机模拟药效等各种技术领域。据有关专家估计,到2010年全球仅生物芯片的市场就将达到600亿美元。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革,已经引起许多国家的高度关注。 当然,生命科学和生物技术的发展进程也并非一帆风顺。目前在转基因食品、克隆技术和基因诊断及治疗等方面,存在涉及生物安全、生态环境和对人类传统伦理、道理方面的争论,并已引起了世界各国的普遍重视。然而,各国在加强生物安全性研究和加快生物安全立法的同时,并没有停顿或放慢生物技术的研发和应用步伐,而且在国家层面上,从争夺未来科技及产业制高点出发,都进一步加大研发投入,加强了生命科学研究和生物技术开发与应用的力度。历史经验告诉我们,新的生产力发展在社会思想和体制方面总是呼唤变革,寻求支持。通过加强科学研究,积极制定相应的法律法规和政策,可以实现生物技术及其产业的快速、健康发展。 二、我国生命科学和生物技术发展的战略机遇 在近代历史上,中国曾经几次与世界科技革命的发展机遇失之交臂,留下诸多遗憾和教训。今天,生命科学和生物技术作为新兴的尖端科技领域,无论对发达国家还是对发展中国家来说都是一次全新的选择,这对我国来说更是十分难得的战略机遇。可以认为,生命科学和生物技术将成为我国最有希望后来居上并实现跨越发展的高科技创新及产业领域。 实现上述的目标,我们已具备独特的优势和条件。首先,我国是一个生物资源大国,拥有全球10%的生物遗传资源。据不完全统计,我国拥有动植物、微生物约26万种,其中植物3万种、动物20万种、微生物3万种。我国还是一个有着13亿人口的多民族国家,有着其他国家少有的丰富的人类遗传资源。目前我国保存的农作物种质资料种类达30余万份,位居世界第一。所有这些资源都为我国发展生命科学与生物技术提供了丰富材料。相对于世界上许多国家来说,这种优势是不可替代的,也是具有独占性的。 其次,广阔的市场需求也为我国发展生物技术及其产业提供了强大动力。在农业领域,我国作为世界上少有的农业大国和农产品需求大国,必须努力实现农业高产、优质、高效、生态、安全,必须科学、合理地利用农业资源、保护生态环境、提高农产品的科技含量和国际竞争力,如杂交优势利用、转基因技术、植物组织培养、生物肥料、生物农药等技术,都将在我国未来农业发展中发挥重要和显著的作用。在医药与健康领域,如何利用生物技术进一步提高我国13亿人口的医疗与健康,始终都将是一个重大而紧迫的科技命题。目前,对恶性肿瘤、心脑血管疾病等威胁我国人民健康的主要疾病还缺乏有效的治疗手段,因此发展基因治疗、组织工程、干细胞治疗、生物芯片等新兴诊断和治疗技术已显得日益重要和紧迫。在能源领域,利用生物技术开发可再生清洁能源,包括利用微生物发酵生产沼气技术、利用玉米等生产燃料酒精技术、利用废弃油转酯化生产生物柴油技术、生物制氢技术等,将为解决我国的后续能源,展现出极其广阔的发展前景。在环保领域,生物技术将成为环境污染治理和修复最具潜力的手段。目前,利用微生物对城市垃圾和污水、海洋石油污染等有害物质进行降解日趋广泛,生物脱硫、生物漂白、农药残留的生物降解以及土壤重金属污染的生物富集和清除等技术也将为环境保护带来重大效益。此外,生物技术在轻工、化工业领域也都具有广泛和重要的应用价值。因此,无论是用生物技术改造传统产业还是生物技术产业本身的发展都极具潜力和前景。 第三,中国蕴含丰富的传统文化理念将对我国生命科学和生物技术的发展产业重要的影响。中国传统的哲学思想和科学方法具有得天独厚的优势。从先秦诸子的天人同流、齐一之辨,到汉代董仲舒的“天人之际、合而为一”之说,再到宋明理学家的“万物一体”之论,强调整体、和谐、统一的辩证思维方式始终贯穿于中国古代思想史的全过程。早在新中国成立之初,毛泽东同志就曾说过:“在自然科学方面,我们也要做独创的努力,并且要用近代外国的科学知识和方法整理中国的科学遗产,直到形成中国自己的学派。”在生命科学和生物技术发展上,中国只有发挥自身的优势,形成自身的特色,才能在国际舞台上占领一席之地。 第四,经过多年来的不断努力,我国在生命科学和生物技术领域形成一支水平较高的研发队伍和相当的工作基础,创新和开发能力不断增强,具备了加快发展的基础和条件。早在20世纪60年代,我国科学家在世界上首次人工合成牛胰岛素;70年代,我国首创三系法杂交水稻技术,对解决中国粮食需求做出了重大贡献;80年代,我国又在人工合成酵母丙氨酸tRNA及其酶学、生物膜和蛋白质立体结构研究的部分领域取得了一批高水平成果,为生命科学的发展做出了历史性贡献。近年来,我国科学家又取得了一批令世人瞩目的研究成果。在生物技术基础研究方面,中国作为唯一的发展中国家参与了国际人类基因组计划,高效、准确地完成了1%的测序工作。中国科学家还独立完成了杂交水稻父本9311(籼稻)的基因组序列草图;在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。在医药生物技术领域,一批基因工程药物和疫苗已经从实验室研究走向产业化,基因工程制药产业已初具规模,人工血液代用品即将进入临床研究,体细胞克隆和遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平,B型血友病等6个基因治疗方案已进入临床疗效研究,肿瘤免疫治疗等技术也取得了重大进展。在农业生物技术领域,我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家,累计增产粮食3500多亿公斤;超级杂交稻研究又取得新的突破,每公顷产量突破吨,率先实现了国际上提出的超级稻指标;转基因抗虫棉花种植面积已近70万公顷,占棉花种植面积的40%,五年来累计为农民增收50多亿元;植物组织培养和快繁脱毒技术、动物胚胎技术、生物肥料、生物农药等正在农业生产中发挥越来越重要的作用。总之,我国目前已经在国际生命科学和生物技术部分领域中占据了一定的有利位置,具备了冲击国际前沿,争夺“制高点”的基础和实力。 三、我国生命科学和生物技术发展的对策思考 虽然我国在发展生物技术及其产业方面取得了可喜的成就,但与发达国家相比,我们在整体创新能力、科技投入、人才队伍、科技成果转化等方面都还有较大差距。如何有效地应对这一严峻挑战,将直接关系到我国生命科学和生物技术的发展,关系到我国能否在未来的全球竞争中赢得主动。 为此,我们应采取更加积极有效的措施,大力支持生命科学和生物技术研究,促进生物产业快速、健康地发展。首先,我们必须树立把握重大发展机遇的战略意识。在当今瞬息万变的国际环境下,抓住机遇对于一个国家加快发展至关重要。积极推进生命科学和生物技术及其产业的发展,决不只是一般意义上的市场份额问题,而是关系到我国国计民生和国家根本利益,关系到我国能否拥有未来国际竞争的主动权。其次,我们必须树立勇于争先的创新意识。在生命科学和生物技术的前沿领域,如果一味地步人后尘,就只能永远受制于人。充分发挥自身的特点和优势,充分利用已经形成的基础和能力,寻求新的突破和跨越,这是我们发展生命科学和生物技术的追求所在。第三,我们必须形成协调一致、贯彻始终的战略部署和政策扶持体系。生命科学和生物技术及其产业的发展是一个长期的过程,也是涉及到许多部门和地方的宏大事业。国家中长期科技发展规划应当把这一领域作为重点,进一步加强宏观调控,促进全社会相关创新资源的合理配置和高效利用,形成持续稳定的良好政策环境。 今后一个时期,促进我国生命科学、生物技术及其产业的快速健康发展,必须遵循三点基本方针:一是大力加强研究开发;二是积极推进产业化;三是高度重视并切实保障生物安全。今后5~10年,通过不懈努力,我们将实现如下目标:建立具有国际先进水平的生物技术创新体系;造就一支高水平、结构合理的科学技术队伍;培育和扶持一批新兴产业,使生物技术产品的年销售额达到3000亿元以上;使我国生物技术总体研究和开发水平达到或接近国际先进水平,在若干重要领域达到国际领先水平。我国生命科学和生物技术发展的重点主要包括以下几个方面: (1)切实加强基础研究,提高原始性创新能力。优先支持基因组学、蛋白质组学等学科及其相关的新理论、新方法的研究,重点支持生长发育的基因调控,外源基因高效表达调控、定点整合技术,生物多样性,人类重大疾病和重要动植物病(虫)害防治分子机理等方面的研究。 (2)大力发展关键技术和平台技术,积极改造传统产业,促进新兴产业的发展。优先支持优质、高产、抗逆动植物分子育种及关键技术,生物技术药物等重要生物制剂研制,干细胞及组织(器官)工程、生物芯片和生物信息、动植物生物反应器、高通量药物筛选、生物治疗和基因治疗等平台技术及关键技术,农业、环保等微生物制剂、生化工程及大规模发酵产物分离纯化等生产工艺及平台技术等方面的研究。 (3)积极推进科技成果的应用和转化。开发重大生物技术产品,培育一批企业或企业集团,提高国际竞争能力。我们必须立足于国家战略需求和市场需求,优先支持符合国家重大战略需求并具有我国优势和特色的技术成果转化,支持具有国际竞争力、经济效益显著的重大产品及设备、装置的开发。 (4)加强生物资源的保护和开发利用。从维护国家利益的高度出发,采取有效措施,加大我国生物资源的保护力度,建立和健全国家生物资源保护的法律、法规体系以及合理开发利用的研究、服务体系。 具体行动措施包括:一是实施专利战略,在产业发展和国际竞争中掌握主动权。通过国家重点科技计划的实施,努力产生更多的创新性研究成果:强化知识产权意识,获得一批具有重要应用前景的专利;遵循国际惯例和中国加入WTO后应承担的义务,尊重和保护国外的专利和知识产权,同时利用我国自身优势,通过平等互利的国际合作取得一批专利。二是实施人才战略,培养和造就一支高水平的生物技术研究开发和产业化队伍。制定激励措施,加速国内人才队伍培养;进一步加大对海外优秀留学人员的吸引力度;扩大国际合作,引进海外智力资源。通过以上方式,凝聚一批生物技术的拔尖人才。运用国际通行的管理办法和机制,构建具有国际一流水平的科学研究机构,吸引海外留学人员回国和以多种方式为国服务。三是实施标准战略,建立具有中国特色并符合国际惯例的生物技术产业标准体系。针对生物技术产业发展的需求,以新兴产业和产品为重点,研究制定相应的产品标准与生产工艺规范。同时运用GLP、GCP和GMP等国际标准,对现有生物技术研究开发和产业化体系进行更新改造,提高中国生物技术产业的国际竞争力。四是实施竞争力战略,培育在未来生物技术前沿领域能够有所作为的龙头企业。发展生物产业,开拓新的产品和市场,形成新的经济增长点,是国家发展生物技术的重要目的。通过机制创新,培育一批具有现代企业机制的,既有较强的市场开发能力和盈利能力,又有较强技术和产品创新能力的龙头企业。五是实施国际化战略,开拓中国生物技术的国际合作渠道和国际发展空间。本着“平等互利,成果共享,保护知识产权,遵从国际惯例”的原则,进一步拓宽生物技术领域的国际合作范围,引进和借鉴国际先进的理论、技术和管理经验。同时面向国际市场开发新产品,努力培育具有国际竞争能力的新兴生物技术产业。 在推动生命科学和生物技术及其产业发展中,我们将把保障生物安全作为重要前提,切实引导和促进生命科学研究、生物技术及其产业的快速健康发展,为全面建设小康社会、加速推进我国实现现代化的进程

自己看有多少你能用的上的 生命科学和生物技术的发展正在展现出未可限量的前景,将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响,并将在农业、医药与健康、能源、环境保护等领域有广泛的应用,同时也为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。我们应采取更加积极有效的措施,大力支持生命科学和生物技术及其产业快速、健康地发展。【摘 要 题】生物科学 当今世界,科学技术发展突飞猛进,新兴学科、交叉学科不断涌现,科技进步对经济社会的影响作用日益广泛和深刻。伴随着信息科技革命方兴未艾的浪潮,生命科学和生物技术的发展也正在展现出未可限量的前景。越来越多的人们已经预见到,一个生命科学的新纪元即将来临,并将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响。 党的十六大指出,对于我国来说,二十一世纪头二十年是一个必须紧紧抓住并可以大有作为的重要战略机遇期,我们要集中力量,建设惠及十几亿人口的更高水平的小康社会。应当说,生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次实现科技创新和社会生产力跨越发展的重大战略机遇。 一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景 无论是科技界还是产业界,都基本认同这样一个重要判断:在新的世纪里,生命科学的新发现,生物技术的新突破,生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术,正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一,深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同,但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来,生命科学与生物技术获得了飞速发展,为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。 作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”,生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后,生物技术产业显示出强劲发展势头,成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%,2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略,强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”,并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍,达到8800亿日元,力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会,继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后,又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”,进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度,早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划,明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明,世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。 目前,生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后,水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成,这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定,将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(Functional Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域,这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。 生物技术方面的进展则更为迅速,基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等,将大大加快基因工程药物和疫苗的研制,以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看,生物技术目前仍主要应用于医药和农业,但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计,全球生物药品市场规模1997年为150亿美元,2000年为300亿美元,预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面,尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在,但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷,达5867万公顷。据有关资料分析,转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随着人类基因组图谱的破译,将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年,利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。 值得强调的是,当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合,形成了生物芯片、生物信息、生物材料、生物能源、生物光电、生物传感器等高技术领域,产生了生物技术群。比如,生物芯片技术的开发和运用,将在生物学和医学基础研究、疾病诊断、新药开发、食品、农业、环保等广泛领域中开辟一条全新的道路,改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗。据Goldman Sachs最新技术报告显示,美国的IBM、Sun、康柏和摩托罗拉等公司都已与生物技术公司达成了广泛合作意向,内容涉及到DNA敏感基因芯片、通过计算机模拟药效等各种技术领域。据有关专家估计,到2010年全球仅生物芯片的市场就将达到600亿美元。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革,已经引起许多国家的高度关注。 当然,生命科学和生物技术的发展进程也并非一帆风顺。目前在转基因食品、克隆技术和基因诊断及治疗等方面,存在涉及生物安全、生态环境和对人类传统伦理、道理方面的争论,并已引起了世界各国的普遍重视。然而,各国在加强生物安全性研究和加快生物安全立法的同时,并没有停顿或放慢生物技术的研发和应用步伐,而且在国家层面上,从争夺未来科技及产业制高点出发,都进一步加大研发投入,加强了生命科学研究和生物技术开发与应用的力度。历史经验告诉我们,新的生产力发展在社会思想和体制方面总是呼唤变革,寻求支持。通过加强科学研究,积极制定相应的法律法规和政策,可以实现生物技术及其产业的快速、健康发展。 二、我国生命科学和生物技术发展的战略机遇 在近代历史上,中国曾经几次与世界科技革命的发展机遇失之交臂,留下诸多遗憾和教训。今天,生命科学和生物技术作为新兴的尖端科技领域,无论对发达国家还是对发展中国家来说都是一次全新的选择,这对我国来说更是十分难得的战略机遇。可以认为,生命科学和生物技术将成为我国最有希望后来居上并实现跨越发展的高科技创新及产业领域。实现上述的目标,我们已具备独特的优势和条件。首先,我国是一个生物资源大国,拥有全球10%的生物遗传资源。据不完全统计,我国拥有动植物、微生物约26万种,其中植物3万种、动物20万种、微生物3万种。我国还是一个有着13亿人口的多民族国家,有着其他国家少有的丰富的人类遗传资源。目前我国保存的农作物种质资料种类达30余万份,位居世界第一。所有这些资源都为我国发展生命科学与生物技术提供了丰富材料。相对于世界上许多国家来说,这种优势是不可替代的,也是具有独占性的。 其次,广阔的市场需求也为我国发展生物技术及其产业提供了强大动力。在农业领域,我国作为世界上少有的农业大国和农产品需求大国,必须努力实现农业高产、优质、高效、生态、安全,必须科学、合理地利用农业资源、保护生态环境、提高农产品的科技含量和国际竞争力,如杂交优势利用、转基因技术、植物组织培养、生物肥料、生物农药等技术,都将在我国未来农业发展中发挥重要和显著的作用。在医药与健康领域,如何利用生物技术进一步提高我国13亿人口的医疗与健康,始终都将是一个重大而紧迫的科技命题。目前,对恶性肿瘤、心脑血管疾病等威胁我国人民健康的主要疾病还缺乏有效的治疗手段,因此发展基因治疗、组织工程、干细胞治疗、生物芯片等新兴诊断和治疗技术已显得日益重要和紧迫。在能源领域,利用生物技术开发可再生清洁能源,包括利用微生物发酵生产沼气技术、利用玉米等生产燃料酒精技术、利用废弃油转酯化生产生物柴油技术、生物制氢技术等,将为解决我国的后续能源,展现出极其广阔的发展前景。在环保领域,生物技术将成为环境污染治理和修复最具潜力的手段。目前,利用微生物对城市垃圾和污水、海洋石油污染等有害物质进行降解日趋广泛,生物脱硫、生物漂白、农药残留的生物降解以及土壤重金属污染的生物富集和清除等技术也将为环境保护带来重大效益。此外,生物技术在轻工、化工业领域也都具有广泛和重要的应用价值。因此,无论是用生物技术改造传统产业还是生物技术产业本身的发展都极具潜力和前景。 第三,中国蕴含丰富的传统文化理念将对我国生命科学和生物技术的发展产业重要的影响。中国传统的哲学思想和科学方法具有得天独厚的优势。从先秦诸子的天人同流、齐一之辨,到汉代董仲舒的“天人之际、合而为一”之说,再到宋明理学家的“万物一体”之论,强调整体、和谐、统一的辩证思维方式始终贯穿于中国古代思想史的全过程。早在新中国成立之初,毛泽东同志就曾说过:“在自然科学方面,我们也要做独创的努力,并且要用近代外国的科学知识和方法整理中国的科学遗产,直到形成中国自己的学派。”在生命科学和生物技术发展上,中国只有发挥自身的优势,形成自身的特色,才能在国际舞台上占领一席之地。 第四,经过多年来的不断努力,我国在生命科学和生物技术领域形成一支水平较高的研发队伍和相当的工作基础,创新和开发能力不断增强,具备了加快发展的基础和条件。早在20世纪60年代,我国科学家在世界上首次人工合成牛胰岛素;70年代,我国首创三系法杂交水稻技术,对解决中国粮食需求做出了重大贡献;80年代,我国又在人工合成酵母丙氨酸tRNA及其酶学、生物膜和蛋白质立体结构研究的部分领域取得了一批高水平成果,为生命科学的发展做出了历史性贡献。近年来,我国科学家又取得了一批令世人瞩目的研究成果。在生物技术基础研究方面,中国作为唯一的发展中国家参与了国际人类基因组计划,高效、准确地完成了1%的测序工作。中国科学家还独立完成了杂交水稻父本9311(籼稻)的基因组序列草图;在国际上首次定位和克隆了神经性高频耳聋基因、乳光牙本质Ⅱ型、汗孔角化症等遗传病的致病基因。在医药生物技术领域,一批基因工程药物和疫苗已经从实验室研究走向产业化,基因工程制药产业已初具规模,人工血液代用品即将进入临床研究,体细胞克隆和遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平,B型血友病等6个基因治疗方案已进入临床疗效研究,肿瘤免疫治疗等技术也取得了重大进展。在农业生物技术领域,我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家,累计增产粮食3500多亿公斤;超级杂交稻研究又取得新的突破,每公顷产量突破吨,率先实现了国际上提出的超级稻指标;转基因抗虫棉花种植面积已近70万公顷,占棉花种植面积的40%,五年来累计为农民增收50多亿元;植物组织培养和快繁脱毒技术、动物胚胎技术、生物肥料、生物农药等正在农业生产中发挥越来越重要的作用。总之,我国目前已经在国际生命科学和生物技术部分领域中占据了一定的有利位置,具备了冲击国际前沿,争夺“制高点”的基础和实力。 三、我国生命科学和生物技术发展的对策思考 虽然我国在发展生物技术及其产业方面取得了可喜的成就,但与发达国家相比,我们在整体创新能力、科技投入、人才队伍、科技成果转化等方面都还有较大差距。如何有效地应对这一严峻挑战,将直接关系到我国生命科学和生物技术的发展,关系到我国能否在未来的全球竞争中赢得主动。 为此,我们应采取更加积极有效的措施,大力支持生命科学和生物技术研究,促进生物产业快速、健康地发展。首先,我们必须树立把握重大发展机遇的战略意识。在当今瞬息万变的国际环境下,抓住机遇对于一个国家加快发展至关重要。积极推进生命科学和生物技术及其产业的发展,决不只是一般意义上的市场份额问题,而是关系到我国国计民生和国家根本利益,关系到我国能否拥有未来国际竞争的主动权。其次,我们必须树立勇于争先的创新意识。在生命科学和生物技术的前沿领域,如果一味地步人后尘,就只能永远受制于人。充分发挥自身的特点和优势,充分利用已经形成的基础和能力,寻求新的突破和跨越,这是我们发展生命科学和生物技术的追求所在。第三,我们必须形成协调一致、贯彻始终的战略部署和政策扶持体系。生命科学和生物技术及其产业的发展是一个长期的过程,也是涉及到许多部门和地方的宏大事业。国家中长期科技发展规划应当把这一领域作为重点,进一步加强宏观调控,促进全社会相关创新资源的合理配置和高效利用,形成持续稳定的良好政策环境。 今后一个时期,促进我国生命科学、生物技术及其产业的快速健康发展,必须遵循三点基本方针:一是大力加强研究开发;二是积极推进产业化;三是高度重视并切实保障生物安全。今后5~10年,通过不懈努力,我们将实现如下目标:建立具有国际先进水平的生物技术创新体系;造就一支高水平、结构合理的科学技术队伍;培育和扶持一批新兴产业,使生物技术产品的年销售额达到3000亿元以上;使我国生物技术总体研究和开发水平达到或接近国际先进水平,在若干重要领域达到国际领先水平。我国生命科学和生物技术发展的重点主要包括以下几个方面: (1)切实加强基础研究,提高原始性创新能力。优先支持基因组学、蛋白质组学等学科及其相关的新理论、新方法的研究,重点支持生长发育的基因调控,外源基因高效表达调控、定点整合技术,生物多样性,人类重大疾病和重要动植物病(虫)害防治分子机理等方面的研究。 (2)大力发展关键技术和平台技术,积极改造传统产业,促进新兴产业的发展。优先支持优质、高产、抗逆动植物分子育种及关键技术,生物技术药物等重要生物制剂研制,干细胞及组织(器官)工程、生物芯片和生物信息、动植物生物反应器、高通量药物筛选、生物治疗和基因治疗等平台技术及关键技术,农业、环保等微生物制剂、生化工程及大规模发酵产物分离纯化等生产工艺及平台技术等方面的研究。 (3)积极推进科技成果的应用和转化。开发重大生物技术产品,培育一批企业或企业集团,提高国际竞争能力。我们必须立足于国家战略需求和市场需求,优先支持符合国家重大战略需求并具有我国优势和特色的技术成果转化,支持具有国际竞争力、经济效益显著的重大产品及设备、装置的开发。 (4)加强生物资源的保护和开发利用。从维护国家利益的高度出发,采取有效措施,加大我国生物资源的保护力度,建立和健全国家生物资源保护的法律、法规体系以及合理开发利用的研究、服务体系。 具体行动措施包括:一是实施专利战略,在产业发展和国际竞争中掌握主动权。通过国家重点科技计划的实施,努力产生更多的创新性研究成果:强化知识产权意识,获得一批具有重要应用前景的专利;遵循国际惯例和中国加入WTO后应承担的义务,尊重和保护国外的专利和知识产权,同时利用我国自身优势,通过平等互利的国际合作取得一批专利。二是实施人才战略,培养和造就一支高水平的生物技术研究开发和产业化队伍。制定激励措施,加速国内人才队伍培养;进一步加大对海外优秀留学人员的吸引力度;扩大国际合作,引进海外智力资源。通过以上方式,凝聚一批生物技术的拔尖人才。运用国际通行的管理办法和机制,构建具有国际一流水平的科学研究机构,吸引海外留学人员回国和以多种方式为国服务。三是实施标准战略,建立具有中国特色并符合国际惯例的生物技术产业标准体系。针对生物技术产业发展的需求,以新兴产业和产品为重点,研究制定相应的产品标准与生产工艺规范。同时运用GLP、GCP和GMP等国际标准,对现有生物技术研究开发和产业化体系进行更新改造,提高中国生物技术产业的国际竞争力。四是实施竞争力战略,培育在未来生物技术前沿领域能够有所作为的龙头企业。发展生物产业,开拓新的产品和市场,形成新的经济增长点,是国家发展生物技术的重要目的。通过机制创新,培育一批具有现代企业机制的,既有较强的市场开发能力和盈利能力,又有较强技术和产品创新能力的龙头企业。五是实施国际化战略,开拓中国生物技术的国际合作渠道和国际发展空间。本着“平等互利,成果共享,保护知识产权,遵从国际惯例”的原则,进一步拓宽生物技术领域的国际合作范围,引进和借鉴国际先进的理论、技术和管理经验。同时面向国际市场开发新产品,努力培育具有国际竞争能力的新兴生物技术产业。 在推动生命科学和生物技术及其产业发展中,我们将把保障生物安全作为重要前提,切实引导和促进生命科学研究、生物技术及其产业的快速健康发展,为全面建设小康社会、加速推进我国实现现代化的进程

卫生现代检测技术论文

医学检验资料应做到及时、准确、可靠,通过检验质量控制来确保检验结果的真实性。下面是我为大家整理的,供大家参考。

范文一:医学检验技术专业生物化学教学改革

【摘要】生物化学检验是医学检验技术专业的专业核心课程之一。在教学过程中面向岗位需求构建课程体系,对课程标准、教学内容、教学方法和考核体系进行全面优化,从而加强学生实践技能和综合职业素质的培养,打造适应临床岗位的技能型专业人才。

【关键词】医学检验技术;生物化学检验;教学改革

随着科学技术的发展,医学检验技术在现代临床疾病诊断、治疗效果和预后判断、疾病预防等方面发挥了极其重要的作用。生物化学检验在临床医学检验工作中占居支柱性的地位,它能在分子水平迅速直观地反映出疾病状态下人体的物质代谢质与量的改变[1]。生物化学检验课程是医学检验专业的专业核心课程之一,是在分析化学、生物化学、分子生物学、免疫学等学科基础上融合而成的学科,也是一门基础理论和专业实践技术紧密结合的学科。当今生物化学检验内容日益增多,技术越来越呈现自动化、模组化、系统化,这对高职医学检验专业人才培养提出了更高的要求,同时促使生物化学检验教学需要面向临床应用进行改革。为此,结合生物化学检验课程特点和我校实际情况,我们对该课程的体系、标准、教学内容和方法、考核体系等方面进行积极的改革与探索。

1基于临床检验需求,积极完善高职生物化学检验课程体系

高职医学检验技术专业人才培养目标是“培养具有基础医学、临床医学、医学检验等方面的基本理论和技能,能在各层次医院、血站、疾病预防控制中心、检验检疫部门从事检验医学的医学高阶专业应用型人才”。目前大多数高职医学检验技术专业基本还遵循传统培养模式实行医学基础课、专业课、实验实习课按顺序分段教学,课程体系构建以学科为中心,与现代临床医学检验技术的飞速发展相比,教学内容相对落后,且重理论轻实践。基于以上现状,我们努力构建以学生为主体,结合临床检验岗位实际需求,注重学生职业素养和应用技能提升,符合就业需求的生物化学检验课程体系。高职生物化学检验课程涵盖内容较多,学时有限,因而我们在原有课程标准的基础上,通过与医学检验专业从业人员广泛座谈,与相关平行学科教师充分讨论,充分参考现行医学检验考试大纲的基础上,以岗位技能需求为重点对该课程的标准进行修订和完善。我校目前的生物化学检验课程标准中总学时是94学时,其中理论课54学时,实验课40学时。理论部分主要由以下四大模组组成:首先是生物化学检验基本原理方法、技术和仪器,自动生物化学分析仪的原理与应用技术模组;其次是人体物质能量代谢紊乱的诊断酶学,实验室诊断专案的方法、技术和临床意义模组;再次是重要组织器官病理状态下的生物化学诊断模组;最后是内分泌疾病和体液相关标志物的生物化学检验诊断模组。模组化的课程标准便于随后教学过程中的重难点把握,也符合由易到难的学习规律,更加条理系统化,提高了学生学习的兴趣和效率。实践部分学时比例合理增加,更能保证实践教学,同时加强学生技能的培养,符合人才培养目标。

2注重教学实施,切实提高学生职业能力和素养

优化教学内容,创新教学方法和手段

生物化学检验课程的内容较多,各章内容相对独立,联络不够紧密。比如仪器检测系统的评价、校正、质控等部分基础知识内容因实际教学过程中要求不高而显得“累赘多余”,肝肾的结构和功能、血气分析和酸碱平衡等基础知识又与生物化学课程内容有交叉和重复,而医学检验实际工作中的免疫比浊分析、体液肿瘤标志物测定、糖尿病急性代谢综合征综合性实验因为实验条件原因教学开展不到位,部分室内质控应用、实验室相关标准等常用的工作内容缺失,教材内容和检验师考试大纲要求也有一定的差距。因此,需要教师在教学过程中认真备课,大量参考规划教材,积极利用网路查阅中外著作和文献,关注生物化学检验学科的最新动态和技术,进而在教学中不断补充新的内容,并且从中筛选归纳适宜教学讲授的重难点,使教学内容模组化和系统化。针对教学过程中的不同重难点,采取不同的教学方法和手段。在讲述血糖、血脂、血中尿素测定等传统经典知识点时利用归纳讲授法通过多媒体课件展示,可通过“探究法”和病例讨论法来讲授肝肾器官病变检测指标、方法和临床意义,利用PBL教学法开展免疫学临床检测知识的讲授。随着社会的发展,教学手段也要与时俱进,教师应当积极建设优质、高效的学科网站,积极利用网路教学平台开展开放式教学,制作重要章节的精品课程教学多媒体课件和名师讲课录影,供学生课前预习和课后复习巩固。提供师生互动平台,教师预留作业习题,学生能及时网上提问,有效沟通师生,增强教学效果[2]。

教师素质“双师化”,教材实用化

高职医学教育着重定位于技能型人才培养,在实际教学过程中,生物化学检验课程任课教师中具有双师资格的比例相对较少,与教学配套的教材又主要是由高校教师编写,有的教材在检验专案中没有详细讲述操作方法,也没有配套的相关实验教材,现有的实验教材多数落后于实际工作需求,且内容多偏向于基础性实验,使学生不能系统掌握实验原理和方法,这就容易造成学校教学与实际临床检验应用出现脱节,因而需要加大教师的双师化培养,鼓励教师考取执业证书,定期选送教师到医院或检验检疫部门相关检验岗位轮训学习,密切联络临床,切实做到教学相长。积极邀请具有中高阶职称的检验医师参与教材的编写和研讨活动,多编写符合高职医学检验专业生物化学检验课程的实用化教材和实验指导用书。通过教材的编写使任课教师自我综合素质和实践能力得到逐步提升,为更好的培养学生打下坚实的基础。

改革实验教学,教学实践一体化

参照生物化学检验课程体系,合理制定教学与实验实践计划并严格执行,积极推行教学实践一体化,在理论课讲授以后安排对应的实践教学,使学生能够“趁热打铁”,避免出现“教与学”与“教与做”的分离。实验教学的工作开展上要积极向医院靠拢,在条件允许的情况下购置新装置,积极开展新检测专案实践教学,增加学生的半自动生化分析仪和全自动生化分析仪的上机实验操作,同时可以借助网路技术进行远端视讯教学,进行模拟实践操作。依托我校的三所附属医院优势,定期积极安排学生到医院参观实践,学习临床先进的检验仪器,培养学生对生物化学检验的兴趣,使学生真正做到“见多识广”和“识多智广”。邀请医院的专家走进实验室共同讨论和制定实验专案并亲自指导学生实验。实验教师在教学过程中要先进行正确规范的示教,强调规范操作的重难点,并能对学生的实验结果进行合理分析,积极引导学生组成互助帮教小组,相互监督和学习,在提高学生实验实践能力的同时培养团队协作能力。

合理开展课外拓展,加强职业综合能力培养

目前社会的发展对医学从业人员提出了更高的要求,学海无涯,高职医学检验专业学生经过3年的学习,无论是走向工作岗位,还是继续向高层次深造都需要有持续性的学习能力和科研能力,因而在教学之外需要重视学生综合素质的发展。在课外引导学生积极参与专题讲座,邀请相关医学课程的教授开展分子生物学在生物化学检验技术中的最新应用,邀请医院的专家有针对性的进行实际病例讨论,分享经验和技术,讲述职业发展和实际工作中的问题。面向医学检验技术专业学生积极组织实践技能竞赛加强职业能力培养,同时选派有兴趣的学生参与综合性科研实验课题研究,教会学生利用检索技术查阅文献,并指导学生逐步进行实验操作,处理实验结果,在合理拓宽学生专业知识的同时增强独立分析和解决问题、创新能力的培养,全面促进并提高学生的职业素质,真正做到不仅授学生以“鱼”而且授学生以“渔”。

3构建综合、有效的考核评价体系

目前高职医学生物化学检验课程考核主要是通过闭卷的理论考核、平时实验报告和出勤率、实际操作的实验考核进行总体评价,而且多在学期期末进行集中考核,这样容易造成学生临时抱佛脚,没有全面真实反映学生的学习效果和能力,同时因为考试主要围绕课本所学内容,容易与实际职业需求脱节,造成学生就业过程中的眼高手低。因而我们要改革考核评价体系,优化理论考核内容,改革闭卷考试方式,增加平时、期中阶段性考核,增加实验考核的比重,引入医院专家指导实践技能考核,构建综合性考核评价,真正做到能够提高学生的理论水平和实践操作能力[3]。

优化课程题库,理论考核阶段化和网路化

针对资格考试和职业需求,根据课程标准要求结合实际教材不断优化生物化学检验课程专业试题库。题库中涵盖名词解释、填空题、选择题单选题和X型题、简答题、论述题等多种标准试题,每一题都标示有难度系数、题型、章节等资讯。教师可以进行灵活选题组卷,系统也可以进行随机组卷。教师可以分章节或是在期中阶段性选题组卷进行平时考核测试,将同样知识点试题打乱顺序利用数字化教室进行快速考核和成绩汇总,既避免了试卷考试作弊,又能及时反映学生的真实学习效果[4]。

实验考核的模拟化

生物化学检验是一门对实践操作能力要求较高的学科。实践操作能力既展示学生对理论知识的掌握和理解,又客观反映学生实际动手能力,同时是学生职业素养的体现。该课程的实验考核就显得尤为重要,必须对考核方式和手段积极改革,设定模拟化的实验考核场景,邀请医学专家同行、专职理论教师和实验教师共同组成评分小组,考核内容也以临床检验中的常规测试专案为主,学生抽取题目,进行操作和答辩,评分小组给出综合评分[5]。这样,实验考核才能更加客观、公正地反映学生的真实水平。随着现代医学的发展,生物化学检验技术也越来越先进,这就要求对生物化学检验课程理论教学和实验教学要进行不断地完善和优化。高职医学教育的根本目标是服务于医学卫生事业,同时医学卫生职业的发展又为高职医学的人才培养提供了积极的方向,因此坚持“以职业为导向,能力为本位”的人才培养理念,才能适应新形势的变化,才能培养出合格的医学检验人才。

参考文献

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[3]周师洁,徐良贤,殷嫦嫦.242例医学检验学生生物化学实验操作考核结果分析[J].九江学院学报自然科学版,20122:117-120.

[4]张琼,张朝霞,郑铁生.《临床生物化学检验》课程网路教学的设计思路[J].国际检验医学杂志,2013,3417:2341-2343.

[5]欧阳惠君.《生物化学检验技术》教学考核与资格考试融通的改革研究[J].中外医学研究,2013,1120:136-137.

范文二:医学检验技术检验差错与防范教育

摘要:随着临床检验医学的飞速发展,检验学科已从临床诊断的辅助手段发展成为一门对疾病的诊断、治疗和预防起著越来越重要作用的独立学科。近年来社会公众法律观念和 *** 意识日益增强,对医疗安全提出更高的要求。检验医学涉及临床各科,如果检验流程或结果出现检验差错,就有可能误导临床诊治方向,导致医疗差错甚至医疗事故的发生。因此,应加强对医学检验技术专业学生检验差错的防范教育。

关键词:医学检验技术;检验差错;防范教育

当前医患关系紧张已成为社会的热点问题,从医疗角度来说,最大限度地减少医疗差错和杜绝医疗事故是保障医疗安全、避免医患纠纷、不断提升医疗质量的有效措施。检验医学作为一门对专业技术性要求较高的学科,其检验流程涉及临床各科,检验结果直接影响到临床诊断和治疗方向,技术操作过程中任何一个环节的疏忽都可能导致检验差错的发生,从而误导临床诊治方向,轻则延误患者病情,重则危及患者生命。所谓检验差错,是指任何与标准操作规程或程式相偏离的事件,差错可能带来严重不良后果,给患者带来巨大伤害甚至可能导致其死亡[1]。这就要求检验人员加强职业道德修养,不断提高专业技能,严格规范操作,密切与临床相应科室和患者的沟通,时刻注意防范,将检验差错率降到最低[2]。高职教育是培养具有必要理论知识和较强实践动手能力、适应性强的高等技术应用型人才。我校作为一家以“立足宜春、服务江西、面向全国、走向世界”为服务定位的高职院校,培养造就高素质技能型人才是我们的办学方向。我们在加强医学检验技术专业学生检验差错防范教育、培养学生的自我防范意识和能力方面做了积极的探索和实践,主要通过防范检验差错的内容和措施来加强对医学检验技术专业学生检验差错的防范教育。现将其体会和同仁进行交流探讨。

1检验差错的防范教育内容

保证医疗安全是对人生命尊重和维护的需要,如因检验差错耽误患者疾病的诊治,引发临床差错甚至事故,将严重影响公众对医疗机构的信任感。因此我们对学生进行检验差错防范教育的核心是突出以患者为中心,为临床医生提供准确可靠的检验资料。我们认为防范教育内容包括相关法律法规、专业技能和人文修养3个方面,现介绍如下。

相关的法律法规

学校在医学检验技术专业的课程开设方面,除了开设法律基础课程外,还将诸如医疗机构规章制度和专业技术规范等与职业有关的法律法规内容渗透到相应专业的教学中,如《医疗机构管理条例》《医疗事故处理条例》《医疗机构临床实验室管理办法》《中华人民共和国输血法》《医疗机构临床实验室管理办法》等。学生通过学习获得相关法律法规知识,明确自己的法律身份和责任,知晓患者权利,学会应用法律法规来规范自己的专业行为,为进入临床安全实践打下基础。学生进入临床实习后,应遵守科室规章制度,严格遵守专业技术操作规程,在实践中通过接触相关案例、强化法律意识,从而不断学习和增强检验差错的防范意识及提升处理能力。

娴熟的专业技能

使学生掌握过硬的专业技能是防止检验差错发生的有效方法。一方面通过课堂教学和校内实训加强学生的三基训练,在学习中融入检验差错案例教学,严格规范操作规程;另一方面通过实习医院的集中岗前培训和检验科各实验室的严格教学管理,学习《检验科差错事故登记制度》《检验科工作制度》等,进行各科室的入科教育、学术讲座、出科理论和技能考核,使学生将专业理论知识通过临床实践与临床实际应用结合起来,在提升职业技能的过程中强化防范检验差错的意识和能力。

较高的人文修养

现代医疗服务强调以人和健康为中心,现代医疗模式对医技人员的人文修养提出了更高的要求,因此我们注重培养学生的人文修养,包括道德修养、美学修养、礼仪修养和人际关系修养等。通过大学生对人文修养、职业道德、医学美学、人际沟通等课程的学习,培养学生职业道德情操,提高美学修养,掌握人际沟通技巧。这样学生一方面能更好地与临床各科医护人员沟通合作,另一方面在为患者提供专业技术服务时,能规范自己的言行举止,自觉用人文关怀精神指导专业实践,在保证检验安全的同时为患者和临床各科提供优质服务。

2检验差错的防范教育措施

对医学检验技术专业学生进行的检验差错防范教育,是一个循序渐进、润物无声的过程。我们从学生入校的专业教育开始,将相关教育内容贯穿于学习的不同阶段,具体措施体现在全程化、全员化、规范化和资讯化4个方面。

全程化

从学生进入学校接受专业教育开始,防范教育就要贯穿于每个学习阶段,且各阶段交叉融合、相互渗透,具体分为在校期和实习期两个阶段。

在校期

在一年级的公共课程和专业基础课程中,进行医学检验技术专业相关法律法规和医疗安全教育,培养学生的职业道德信念和慎独精神,树立法律观念,做到学法、懂法、守法。如告诉学生在工作中因责任心不强而采错患者标本、编错标本号码、发错检验报告等检验差错的后果。在二年级的专业课程中,专业教师在对学生进行专业技能训练时,一方面注意培养学生严格规范、精益求精的学习态度,另一方面注意结合检验差错进行案例教学。如临床工作中违反检验操作规程,血液标本管离心时破损、尿液标本放置时间过久致细菌污染、血型鉴定和交叉配血错误等差错导致临床医疗纠纷或事故的案例。在二年级下学期,学生进入实习前准备,学校安排对重点操作专案进行一周的强化训练,使学生为即将进入的实习阶段做好思想和技能上的准备,为最大限度降低实习期检验差错的发生奠定基础。同时针对学生在临床实习中容易出现的检验差错,在训练中加以重点指导。

实习期

学生在三年级进入实习阶段,这是他们从学校的安全理论到临床安全实践的必经过程,通过这个过程,完成从学生到准检验技术人员角色的转变。实习生到实习医院后首先对其进行岗前培训,将医院的各项规章制度、实习纪律等充分介绍给学生。另外,通过礼仪服务、沟通技巧的讲解,使学生真正理解理论与实践之间的关系以及处理好与临床各科关系、医患关系的方法,从而促进学生规范自己的言行,提高自身道德素养、职业素养和沟通技能。整个实习阶段,实习生在带教教师指导下,按照实习大纲完成实习计划,同时,养成严谨的工作作风,形成良好的职业态度、规范的操作技能,对于可能出现的操作错误能及时防范,将检验差错的发生率降到最低。

全员化

一方面,学校实习就业处、教务处、学工处、团委、思政部和医学院等多部门齐抓共管,围绕“以学生为中心”,通过各种形式和多种途径的教育教学和管理,加强对校内医学检验技术专业学生检验差错的防范教育。如学校实习就业处将实习医院反馈的相关教育教学建议,通过召开院系联席会、座谈会、实习班主任辅导员和实习组长培训班等形式传递。每位任课教师结合专业特点进行教学,每位班主任辅导员通过班级管理、主题班会等日常工作进行常抓不懈的防范教育,每位实习组长在本组实习过程中及时了解组员动态,发现问题及时向医院科教科检验科和学校实习就业处、所在院系反映,使问题得到解决。另一方面,学校为培养合格的技术应用型人才、确保学生的校外实习质量和安全,与一些教学管理规范、拥有优秀带教教师队伍的医院建立长期友好的合作关系。实习就业处作为校方职能部门,直接与医院的相应管理机构科教科或教学管理办公室对接。通过加强院校联合的实习安全教育和管理,形成“实习医院—实习就业处—医学院班主任/辅导员管理网路”,保证实习生顺利完成实习任务,最大限度地降低检验差错的发生率,杜绝医疗事故。

规范化

根据检验差错防范教育的需要和现有的规章制度,进一步完善学校相关教育教学管理规定、基本制度及工作流程,形成统一和相对稳定的管理体系。如学校的教学工作条例、实践指导教师岗位职责、毕业实习工作管理规定、实习就业处工作职责、校外实习带教教师和优秀实习生评选办法等。学校实习就业处保持与各实习基地科教科教学管理办公室的密切联络,采用多种联络方式,及时了解实习生的实习动态;定期召开实习基地有关管理部门领导和带教教师的教学研讨会,共同探讨实习生的管理和安全教育;不定期邀请实习医院领导和优秀带教教师来校讲学,利用面试招聘为学生做安全教育。此外,实习就业处应加强与各实习组的联络,建立每个实习组长每周汇报制度,定期以电话、资讯、电子邮件、QQ或微信等多种形式向学校汇报本组实习情况。通过学校和实习医院两方面规范有序的教育教学管理,使学生检验差错的防范教育得到有效保证。

资讯化

随着计算机、智慧手机的普及,学生可以更方便快捷地通过学校的门户网、实习就业网等资讯平台接受相关安全知识的学习。如在实习阶段,实习就业处与各实习医院、各实习小组分别建立QQ群、微信群,通过QQ、微信、电子邮箱等现代资讯手段,保证院校和师生间的即时沟通,充分利用资讯化方便快捷的优势为防范教育服务。此外,还可通过网路平台做好对学生个体的服务工作,如学校建有实习就业网,实习版块把实习生的安全教育放在重要位置,定期更新内容;设立实习组QQ群和微信群,及时释出实习生动态,对实习生存在的安全隐患及时提醒,接受线上实习生一对一交流,将培养学生防范差错事故的意识和能力渗透到工作的方方面面。近年来我国职业教育发展较快,强调职业教育要“着力提高人才培养质量”,因此,适应经济社会发展对技术技能人才层次、规格、知识和能力的新要求,以增强学生就业创业能力为核心,加强思想道德、人文素养教育和技术技能培养,以全面提高人才培养质量。我们在培养医学检验技术专业人才时,把德育放在首位,把提高学生职业技能和培养职业精神融合起来,特别注意检验差错的防范教育,以提升医学检验技术专业学生的整体素质。

参考文献:

[1]胡丽华.临床输血学检验[M].北京:人民卫生出版社,2013.

[2]曾阳.浅谈检验差错防范与自我防范[J].药物与人,2014,274:252.

为了更好的提高微生物食品的安全性,对微生物的检验技术的发展就变得十分的重要。下面是我为大家整理的食品微生物论文,供大家参考。

【论文关键词】:食品微生物 实验教学 实验开放管理

【论文摘要】:食品微生物实验教学中,本文从精心选择实验内容,有效组织管理实验教学,引进综合考评机制并加强开放管理实验室方面进行思考和 总结 ,以期确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的。

实验教学是高等 教育 教学活动的重要环节。通过实验课不仅可以加深学生对课堂内容的理解,巩固已学到的理论知识,而且能够培养学生理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力,对于活跃思维、提高创新能力起着积极的作用。

食品微生物学是食品专业学生必修的专业课,是普通微生物学的延伸。食品微生物学是一门实践性和应用性较强的学科,它要求学生在系统学习基础理论知识的基础上,掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术、发酵食品的制备技术、食品加工与保鲜技术以及现代分子微生物学实验 方法 等。通过食品微生物实验教学培养出不仅具有丰富理论知识,而且能掌握现代生物技术并熟练操作的高技能人才。

如何加强食品微生物实践教学的组织指导,如何调动学生的积极性,提高实验教学效果一直是我们关注和探索的问题。下面简单谈一下我们在食品微生物实验教学中遇到的问题,解决的方法和对一些问题的思考。

1 精心选择实验内容,调动学习积极性

随着食品工业和微生物检测技术的迅速发展,食品微生物学及其实验课的内容也不断扩展,而实验课既受理论课内容进度的限制,又受课时及实验室等客观条件的限制。要在有限的课时内,系统、科学地完成食品微生物所有的实验项目是绝对不可能的,这就要求我们实验教师在掌握微生物学教学大纲的前提下,结合现代科技的发展和食品微生物的研究动态,精心设计实验课教学体系,合理选择实验项目。

选择实验内容,我们由浅入深,由感性到理性。首先要求学生对食品中常见细菌、酵母菌、霉菌、乳酸菌进行观察,掌握其性状特征和培养生长条件。学会识别哪些是有益菌,哪些是有害菌,利用有益菌的代谢活动制造更多的发酵产品,提高食品的质量,同时防止有害菌引起食品腐败变质以及食物中毒。其次选择有代表性的发酵食品作为实验内容,使学生了解利用微生物生产发酵食品的整个过程,通过这些实验使同学们对食品发酵有一个总体印象,并能举一反三。最后对不同的食品和发酵食品设计实验,让学生掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术。并在课堂上结合自己的科研成果和食品研究 热点 介绍食品工业发展的前沿动态。

实验设计过程中,不仅有验证性实验,更多地引进了综合性和设计性实验,学生分成几人一组,让学生从实验设计,自己选择原材料,准备实验材料,试剂的配置,培养基的制备和灭菌等都由学生自己完成,最后写成规范的实验 报告 。学生对此积极性很高,甜酒酿、酸奶、腐乳等都是同学们喜欢并制作的发酵食品。在这个过程中学生将所学内容贯通,并熟悉掌握各个环节的操作步骤,这对学生将来步入社会,在工作岗位上独立开展工作都会有很大的帮助。

2 强化基础技能的训练,有效组织管理实验教学

食品微生物学是在掌握微生物的基本实验技能的基础上开展的,学生无菌操作观念的培养、正确使用、掌握微生物的实验仪器,如光学显微镜、灭菌消毒器械等都非常重要。但基于很多原因,学生的这些基础技能还是很薄弱,所以我们在进行食品微生物的每一个实验的每一个步骤中只要涉及这些基础性的知识,都会给予强调,亲自演示。

学生微生物基础技能培养和形成,不是一两堂课能完成,也不是单单有老师演示后学生就可以掌握,必须让学生每人亲自动手。但在实际教学过程中,由于学生人数的增加,硬件等条件限制,人手一套实验器材不现实,那么在有限人力、有限资源情况下,使每一位同学都能动手操作并熟悉实验过程,有效组织和管理实验教学过程就尤为重要。

(1)首先任课教师和实验技术人员充分做好预实验,对实验的关键步骤和关键操作点都做到心中有数,在授课过程中有重点地强调,并分析某步骤出现问题可能会出现的结果。

(2)每次实验之前任课教师和实验技术人员就实验进行积极的沟通,不仅对实验准备的物品和材料沟通,更要对实验的组织过程协商。

(3)在实验过程中则需要任课教师和实验技术人员相互协作,并充分发挥学生班干部和小组长的作用。课堂理论教学课和实验课最大的区别在于,实验课更注重学生的动手参与,以及实验过程出现问题发现问题的及时解决。 (4)教师要严于律已,教师要严格要求自己,实验过程中耐心指导,热情帮助,回答好学生提出的每个问题,并随时纠正不正确或不规范操作。

3 加强实验课考核,引进综合实验考评

实验课的成绩给定,往往包括实验课出勤率和实验报告成绩两方面综合。所以首先就要求教师认真考勤,只有学生的出勤率有保证才能有效地组织教学活动。其次,要求实验报告书写规范,详细完成实验报告,对实验结果进行讨论,实验失败要分析原因。同时教师也对实验报告认真批改,实验报告是对实验的总结,也是对实验课质量高低的检验。通过对实验报告的批改,可以发现学生的实验操作能力和观察分析问题的能力。

实际教学中,实验报告雷同和抄袭的现象比较多见,为综合考评学生实际动手能力和对实验技能的掌握,建议今后引进期末的综合实验考评:即将各个试验项目设计成不同的实验题目,让每个学生随机抽取并在有限的时间内独立完成操作,视完成的情况给予评分。比如:“食品中常见菌类的平板培养”考察了无菌操作、培养基的制备,对食品中常见菌类平板接菌技术;“食品中常见菌类的形态观察”考察了革兰氏染色,各真菌形态辨别等。在进行具体考核过程中,可把每个考核的内容进行量化定出详细的评分标准,根据学生的每一个操作环节现场打分,并对同学进行现场提问,让学生进行答辩。

4 有计划推进实验室的开放 加强实验室开放管理

微生物实验室的开放是对食品微生物实验课的有益补充,能强化、巩固、提升对食品微生物课程内容的理解,我们鼓励学生设计和开发自己的科研项目,而且学校有很优厚的资金加以支持。但是开放实验室不是无条件的,有时因实验操作不当引起的安全隐患是很严重和难以预料。因此实验室开放时管理须给予加强。

建立科学的管理机制,利用校园网建设实验网站,公布开放实验项目的题目、时间和地点,供学生选择和预约。

专人负责学生的科研队伍,对菌种、标准品、和学生用到的有毒有害物质要有专人负责,注意保管,不随意丢弃,做好无害化处理。对使用仪器学生做好使用登记,实验物品注意清洗、归还、交接。

总之,食品微生物实验课,只有提高对实验教学活动的认识,精心选择实验内容,合理有效组织和管理实验过程,并加强实验课的考核,在此基础上,推进实验室对学生的开放,加强开放实验室的管理,就能确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的,也使学生真正有所收获。

参考文献

[1] 赖建平.从培养学生创新能力入手加强化学院食品微生物学实验教学改革[J].广东化工,2007,2:77~79.

[2] 潘蕾.实验室开放管理的研究与实践[J].实验技术与管理,2007,9:131~133.

[3] 陶思源,食品微生物实验课教学改革的初探[J].辽宁行政学院学报,2005,4:211~212.

[论文关键词]:食品微生物 教学改革 多媒体课件

[论文摘要]:针对食品微生物学课程教学, 文章 从教学内容、教学手段、 教学方法 和成绩考核标准等几个方面进行了探讨,为食品微生物教学改革提供了新的思路。

食品微生物学是一门研究与食品有关的微生物的科学,通过对微生物的基本知识、基础理论和基本实验技能的教学,使学生能辨别有益的、腐败的和病原的微生物,从而在食品制造、保藏过程中,充分利用有益微生物,控制有害微生物的活动,以防止食品的变质[1]。该课程内容多,涉及面广,技术性实用性强,是食品专业的专业基础课程。在教学中,除重视基础理论知识、基本操作技能的传授外,也注重了培养学生分析问题、解决问题的能力,做法和体会如下:

一、变学生被动为主动,变换教学立场

教师的备课不是简单的“背课”[2],是在对教学内容熟悉的基础上,优化内容,根据食品微生物学知识体系的要求合理分配教学时间,增加学生在课堂上的参与和主动,启发引导学生完成学习任务,充分发挥教为主导,学为主体的作用。要改以往课堂以教师讲为主,学生被强迫坐于课堂,不能也不敢出声的传统教学模式,做到让学生“动”起来,让学生自身主动地进入到学习状态,增加学习兴趣,提高学习效果。

如“食品微生物学”与“生物化学”等课程相互渗透、相互联系,在授课时间上有前有后,为了避免相近课程某些内容重复,我们进行了授课内容的优化。对于先修课程生物化学,已讲过“物质代谢”内容,则以学生为主角,让学生课下查阅资料丰富相关知识尤其是一些科研论文(这样可以启发学生发现更多问题),然后课堂向教师提问的方式来完成这部分教学内容。教师要根据学生提问的难易做到由浅及深地回答,帮助学生回顾已忘或还未掌握的内容。学生在提问时,允许学生充分发挥想象;老师答疑时要尽可能多联系一些日常生活的实例和本学科当前研究的最新进展,用简练、幽默、易懂的语言回答相关问题,这样既丰富了学生知识,又调动了学生积极性和趣味性,让学生在课堂上能够感觉到自己是课堂主角,要发挥主角作用。

二、善于利用多媒体教学资源

传统的板书加挂图的食品微生物教学模式已远远不能满足当今学生的信息量。计算机辅助教学成为当今教育科学及教学手段的重要组成部分[3]。多媒体技术应用于食品微生物教学中,使教学效果前所未有的提高。首先,多媒体技术使直观教学成为可能。将微观世界在课堂上生动再现,其效果胜过任何语言的描述。其次,多媒体提供的信息量远远大于传统教学模式。课堂上学生可以观看多幅图片,阅读多篇教学材料,这个数量可以是传统教学的几倍。第三,多媒体将多种教学资源进行了整合,提供了多种教学方法,如课件、动画、相关网络声像资料及新闻报道等。

食品微生物学,不仅内容丰富,涉及面广,发展迅速,而且个体微小,学生对它的认识远不如对宏观事物,再加上其营养方式、遗传类型多种多样、代谢机制错综复杂,学生往往感觉其知识繁琐、抽象和难以理解。针对这种情况,将多媒体技术应用到微生物学课程的教学,受到了学生的普遍欢迎。通过flash动画、PPT课件、高清晰显微照片、动态显微录像等CAI教学软件,使微观世界宏观化、教学内容形象化[4]。例如,把细菌、真菌、病毒的显微世界以色彩丰富、直观清晰、生动形象的三维画面或科教电影形式展示给学生,以动画的形式表现出细菌鞭毛的运动、T偶噬菌体的增殖、主动吸收的方式、细胞的分裂过程等内容。不仅激发了学生的学习兴趣,有助于学生的理解与接受,而且可突破教学中的难点,加大教学的信息量,提高讲课的效率。

三、采取形象化教学形式

在实际教学过程中要注重知识的逻辑性和系统性,强化抽象理论与具体实例结合,增加学生对抽象理论的感性认识和接受能力。食品微生物学主要讲解了微生物在食品生产、贮运及销售过程的利害影响,但由于微生物的自身特性,我们很难就只有显微条件下才能观察到的细小生物让其形象化,宏观化。虽然多媒体已经在此方面有了很大改善,但要做到与具体实例联系更加紧密,更加强化学生的感性认识,我们必须借助实际生产、生活中的例子来实现形象化教学。如,上课时我们将一些常见的白酒、红酒、酸乳、面包、酱类等发酵食品带入课堂来讲授微生物在发酵食品中的应用,并且通过与实验紧密结合,开展发酵酸乳来增强学生对微生物利用的认知,让学生自已亲自动手制作酸乳,品评自已的劳动成果,便于理解和掌握教学内容重点。再如讲到微生物对食品的危害时,我们选用了一些发霉的粮食、发霉的马铃薯以及发臭的肉和罐头等进入课堂,这样在理论讲解时有现实的例子,无论从教师的讲授还是学生掌握都因有了宏观感性认识而变得轻松容易。

四、调动学生兴趣,培养创新能力

兴趣是学习的动力,也是创新的动力,创新的过程需要兴趣来维持。教育学家乌申斯基说:“没有丝毫兴趣的强制学习,将会扼杀学生探求真理的欲望。”[5]食品微生物课堂教学中要注重培养学生的学习兴趣,养成学生良好的学习习惯,为学生创造性学习奠定基础。那么如何在微生物教学过程中做到调动学生兴趣,培养创新能力呢?我们主要从三方面来做起。第一,因材施教。学生的个性差异和智力发展情况各不相同,因材施教,对不同层次的学生实施不同程度的思维能力和创造能力,对不同层次的学生要有不同的评价标准和不同的目标要求。第二,以“新”为轴,调动学生学习兴趣。教学中突出“新”的理念(即运用新思想,联系新理论,列举新课题等),在激发学生的学习热情,培养提出问题,解决问题的能力,积极参加各种学术讨论会,大胆提问等方面都无疑会起重要作用,同时还赋予学生宝贵的 创新思维 。第三,多样化传授知识。改传统课堂教学模式,引入食品中微生物变化的课外观察,自行了解微生物的生长变化;鼓励学生课堂提问,学生课外查阅资料课堂以报告会形式进行教学内容讨论;积极开展相关实验,引入校园河水中微生物检测实验,培养学生自行设计安排和完成实验的能力。

五、强化实验教学,重视动手能力

食品微生物学是一门实验性、技能性很强的专业基础课,这一学科的在校大学生踏上工作岗位前,普遍存在动手能力较差、实验技能欠缺的问题。充分利用现有的力所能及的各种条件,加强实验技能培训,是最快捷有效的弥补方法。

(一)课堂实验

食品微生物实验课开始时,讲明实验目的、要求、步骤和注意事项,努力使实验成功的要求变成学生头脑中的指令,使每位同学都全神贯注地投入到实验当中去。从最基本的操作技术做起,抓住实验课上一切可以利用的机会,采取多种形式强化基本技能。具体如下:

最初,教师进行实验目的、要求、步骤和注意事项的详细讲解。

其次,以多媒体的形式将预先录制的实验过程向学生播放。这样既可以回顾理论教学内容加深实验印象,又可使学生初步了解实验过程、实验步骤及实验中的关键操作,帮助掌握实验技能。

再次,教师与学生同时进行实验操作。这样进行实验,学生在观看了录像后对部分仍不明白或是记忆不清楚的地方可以通过教师演示与他们实验的同步,进行实验信息交换,从而让学生能够最短最及时最迅速地掌握正确的实验技能。

最后,进行实验总结,认真完成实验报告的写作和批阅,从中找出问题并进行集中答疑,进一步修正学生实验中的错误。

(二)课外实验

不定期安排学生在课外做些简单实验或集中安排学生课外进行实验技能训练。如在讲微生物腐败变质时安排学生课外取一空矿泉水瓶内装入校园河流中比较清澈的水,然后进行封口存放,直至水质变化产生腥臭。让学生通过这种现象来强化课堂所学内容,起到了良好教学效果。再如集中学生利用课余时间进行校园河水中微生物检测实验,让学生以小组为单位独立完成从实验设计到完成检测报告一系列工作,并且最后进行结果评比。这样不但丰富了学生课余生活,而且还调动了学生的学习积极性,提高了学生的实际动手和综合运用知识的能力。

六、建立适合当代大学生的考核机制[6],正确评定学生成绩

实行理论和实验考试分离,突出实验,综合评定的考试模式。改以往教师授课内容为蓝本,学生考前背,考后忘的非正常态考试模式。将理论考查内容面放宽加大,强调与实际食品生产的联系,将知识点以命题形式溶入现实生活,做到“学以致用”。实验考试采用笔试和操作各占一半的命题形式,做到实验理论和实验操作并行,要求学生在规定时间内完成两部分命题,达到理论、操作都掌握的目的。实验笔试以实验基本原理和关键操作步骤为主要命题范围,实验操作以抽签形式定,内容均为食品微生物必须掌握的实验内容,如显微镜观察、细菌染色、细菌计数等。最后学生成绩由理论和实验两部成绩再结合平时的课堂提问及实验情况进行综合评定,给出学生一个公平公正科学的考核成绩。通过这种模式考试既要求学生掌握了食品微生物的相关理论知识,又培养了学生的实验操作技能,为以后的实际工作打下了坚实基础。

实践证明,我们进行的食品微生物课程教学改革的大胆尝试是成功的。教学内容的丰富更新、教学手段的现代化,考核机制的客观化,不仅提高了教学质量和教学效果,而且激发了学生的学习兴趣,拓宽了学生的知识面,增强了学生的动手能力,适应了现代社会对人才培养的要求。

参考文献

[1]贾英民,食品微生物学[M],北京,中国轻工业出版社,2001,1~243

[2]朱宏飞,微生物教学中激发学生兴趣的几点探索[J],微生物学通报,2007,34(1)173~175

[3]梁峙,微生物教学中的CAI[J],彭城职业大学学报,2001,3(16),76~79

[4]李平、杜先锋、蒋军,运用多媒体课件好食品微生物学的尝试[J],高等农业教育,2002,10,42~44

[5]叶丹玲,如何在微生物教学中培养学生的创新意识[J],宁波工程学院学报

摘要: 随着人类社会的进步,食品安全已经成为世界性的公共卫生问题,不仅影响到人类的健康,而且关系到国家的安全及稳定,大力发展科学技术,研究新检验方法,快速推广普及有效检测技术越显重要。本文介绍了免疫检测技术、分子生物学方法、快速测试片法、电阻电导测定法四方面的检测方法,并评述了他们的特点。随着生物等新技术新方法在食品微生物检验领域应用,文章对近几年食品微生物检测技术和方法进行介绍,这样做有效的提高了检测效率和检验速度。

关键词: 检测方法;微生物

0 引言

随着人们现代科学技术的发展,“细菌门”、“福寿螺”、“毒饺子”等名词的出现,食品安全问题越来越受到人们的重视,根据WHO统计,全球每年有近15亿人感染食源性疾病,其中70%是食品中致病微生物污染引起的。各个环节中都有污染微生物的可能,包括食品生产、加工、储存、运输、销售等,目前,微生物对食品的污染问题成为人们关注领域。

1 食品微生物分类及命名

微生物并不是生物学分类学上的专门名词,而是对所有形体微小,单细胞的或个体结构较为简单的多细胞的、甚至没有细胞结构的低等生物的统称。其群体非常庞杂,种类繁多,包括细胞型和非细胞型两类。凡具有细胞形态的微生物称为细胞型微生物。细胞型微生物按细胞结构又分为原核微生物和真核微生物。

2 食品微生物检测技术及方法

免疫检测技术———酶联免疫吸附剂测定法 (ELIsA)[1]

免疫学是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物-医学科学。免疫应答是机体对抗原刺激的反应,也是对抗原物质进行识别和排除的一种生物学过程。现代免疫学将“免疫”定义为:机体对“自己”和“异己”识别、应答过程中所产生的生物学效应的总和,正常情况下是维持内环境稳定的一种生理性功能。

酶联免疫分析法(ELIsA)是食品检验中应用的主要免疫检测技术。它的中心就是让抗体与酶复合物结合,然后通过显色来检测。具体说就是使抗原或抗体结合到某种固相载体表面,即与某种酶连接成酶标抗原或抗体,这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性,又保留酶的活性。在测定时,把受检标本(测定其中的抗体或抗原)和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开,最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量成一定比例。加入酶反应底物,底物被酶催化变为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,可根据颜色反应的深浅来进行定性或定量分析。

分子生物学方法

核酸探针法[2] 核酸探针是将已知核苷酸序列

DNA片段用同位素或其他方法标记,加入已变性的被检DNA中,在一定条件下即可与该样品中有同源序列的DNA区段形成杂交双链,从而达到鉴定样品中DNA的目的,这种能认识到特异性核苷酸序列有标记的单链DNA分子就称为核酸探针或基因探针。与免疫学方法相似,探针也需要附加适当标记。以往研究的探针技术要使用放射性同位素,只在专门的实验室使用,而现在较热门的技术是以核酸杂交为基础的第二代技术一—比色计。该方法依赖核糖体RNA(tRNA)发育中储存的核酸成分进行检测。这种天然富含rRNA标靶序列的使用使得无辐射检测成为可能,同时又保持了与放射性同位素方法相当或者更高的灵敏度。总体说,核酸探针技术是一种较为理想的技术,特点是敏感、特异、简便、快速,缺点是一种菌就需要一种探针,目前尚未建立所有菌种探针,该技术还有待进一步发展,再者就是检验费用比较昂贵。

聚合酶链反应法(PcR方法)[2] 聚合酶链反应 (PCR)PCR是美国科学家Mllllis于1983年发明的体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法。又称为基因体外扩增法,是一种体外选择性扩增DNA或RNA的技术。该方法通过对人工难以培养的微生物相应RNA或DNA片段扩增,检测扩增的产物含量,从而快速对饲料中致病菌的含量进行检测。PCR技术可直接检测样品中痢疾杆菌,大肠杆菌、乳酸杆菌、肉毒梭菌等。

快速测试片法 快速测试片法是利用无毒的纸膜、纸片、胶片为培养基载体,快速、定性和定量检测试纸和胶片的食品微生物检测方法,它是一种集现代化学、高分子科学、微生物学于一体的检测方法。对有些项目的测定,其准确度和精确度高,几乎与标准方法相媲美。其优点:第一,常规法需要时间较长,而且温度要求严格,而测试片操作简单,大大缩短了测试时间,以往许多实验室不能实施,不能达到及时检测的目的。第二,快速测试片可以在取样时同时接种,防止延长接种时间时由于细菌繁殖造成的数量增多,结果更能反映当时样本中真实的细菌数。第三,测定少量样品,不需配试剂,价格低廉,可随时进行,便于运输,携带方便,易于消毒保存,操作简便快速。

电阻电导测定法 电阻电导测定法原理是:在细菌生长繁殖期间,将大分子物质(蛋白质、糖类等)分解成有机酸、氨基酸等带电荷的小分子物质,改变其培养液的导电度。这样,通过电阻和导电度的数值变化,就可推算出样品含菌数。目前已开发出来的电阻电导检测器有:美国Vitek公司生产的Bactometer可适用于检测肉品、乳制品等含菌量;英国推出的Mathus系统,可用来检测牛乳、酿造液、鱼及海产品的含菌量[3]。

3 结束语

随着人们生活质量的不断提高,食品安全问题已逐渐成为世界性公共卫生问题,直接关系到人类的健康。本文中罗列了几个方面的食品中微生物的检测技术,虽然很多技术依然存在一定的问题,有的属于世界前沿,有的还处于发展阶段,但其应用价值日显突出。

参考文献:

[1]王兰兰.临床免疫学和免疫检验[M].北京:人民卫生出版社,2003:91-93.

[2]杨向荣,江志毅等.快速方法在食品微生物检测中的应用[J].学术论坛,2006,5.

[3]周向华,王衍彬,叶兴乾等.电阻抗法在食品微生物快速检测中的应用[J].粮油加工与食品机械,2003(10):73-75.

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