遗传工程论文范文
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生物技术的主要作用是通过农业和医药的进步,提高我国人民的健康保障,生物技术在我国的健康保障中作出了极大的贡献。下面是我整理了关于生物科技论文2000字 范文 ,欢迎阅读!
生物科技论文2000字范文篇一:《谈谈生物高科技的发展》
摘要:生物技术的主要作用是通过农业和医药的进步,提高我国人民的健康保障。生物技术有着诱人的前景,是我国经济发展的希望所寄,它不仅能成为重要的生财之道,而且可能成为二十一世纪的经济支柱,对人类做出重大贡献。
关键词:生物 高科技 发展
中国是一个发展中国家,农业是我国发展国民经济的基础,它为人民提供生活的基本需要。生物技术的主要作用是通过农业和医药的进步,提高我国人民的健康保障。从这一意义上来说,我国发展生物技术的目标应不同于发达国家,应有自己的特色。
1、政策与策略
(1)生物技术应置于我国高科技发展计划之首,因为,生物技术的进步可以改造农业,包括谷物,肥料和家畜。
(2)优先发展农业包括农林牧渔,其次是医药卫生、轻工与食品领域内的生物技术新产品。研究的重点要向农业倾斜。生物技术的发展应尽快形成高技术生产体系。研究项目应是有限目标,优先发展一批国内急需、技术成熟、经济效益和社会效益显著、国内有一定基础和条件的生物技术新产品。
(3)采用现代生物技术,加速传统产业的技术改造,以提高技术水平和产量,改进产品质量,增加品种,减少环境污染。为此,在农业方面,我们应采用新技术与传统技术相结合的 方法 ,加强优良品种的选育;在医药、轻工业方面,积极采用遗传工程、酶工程和发酵工程新技术,改革传统的生产工艺,以提高产量,增加效益。
(4)大力加强生物技术的开发工作。例如,大力研制新型发酵设备,它既可用于细菌培养,也可用于哺乳动物细胞培养;生产蛋白和核酸的纯化仪器和监测分析仪器等,以促进科研成果迅速转化为生产力。
(5)重视生物技术以及有关领域的基础研究。开展基础研究,可以为改进现有技术和发展新技术提供理论基础,也是消化吸收国外先进技术和培养人才的重要条件。要保持这一政策的连续性和稳定性。
(6)发展和健全必要的生物技术配套基础设施。例如建立限制性内切酶和其他修饰酶、同位素、蛋白质分离纯化和细胞培养介质的生产和供应系统,以及建立细胞库、基因库以及生物技术信息库。
(7)加强生物技术的国际学术交流,技术合作和技术引进。建立一批国家重点实验室,配备先进仪器,向国内外科学家开放。从发达国家引进先进的关键性技术应当是成熟的技术,同时又是国内国民经济建设所急需的技术。
(8)开展生物技术的立法工作。这是为了防止在发展生物技术的过程中可能带来的副作用,特别是操作重组DNA。
2、预测与展望
从生物发展趋势及其潜在能力考虑,我国如果在人才培养、研究开发及经费的筹措方面能以合理安排,我国的生物技术将会在原有发酵工业基础上形成一个崭新的工业体系,在农业上也将会取得较大效益。
2.1 生理活性物质的生产
作为医药品而大量需要的生长素、胰岛素、干扰素等肽类物质和乙肝疫苗、尿激酶等,目前在我国还是从动物或人体组织中提取精制的,多数不能实现批量生产,成本高,售价昂贵。应用生物技术生产此类药品的研究已见成效,将为人类带来福因。
2.2 酶制剂的生产
随着酶催化技术的开发和固定化酶反应器技术的应用,酶制剂的生产将会有较大发展。目前,世界酶制剂总产量中60%是蛋白酶,主要用于洗涤剂、制革和乳品加工。我国酶制剂的种类和数量都还不多,有些酶的应用市场也还没有打开。诊断、医药和试剂用酶在我国酶制剂消费比例中大约占10%左右,这方面的发展潜力很大,尤其是酶诊断盒的开发,有可能形成新的产业。
2.3 抗生素的生产
我国抗生素工厂生产抗生素的种类有五、六十种。但是,抗生素的品种结构极不合理。今后,将可能把重点研究开发工作放在β―内酰胺类抗生素的研制上。农用抗生素是抗生素工业的一大分支。在国外仅被用作饲料添加剂的抗生素就有18种之多,伴随我国饲料工业的大发展,农用抗生素将会作为新的产业门类被人们重视起来。
2.4 氨基酸、有机酸和多糖的生产
用生物技术生产的氨基酸有18种,世界上除半数用于食品、医药外,一半是作为饲料添加剂。赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸的需求量将会逐年增加。我国在饲料用氨基酸的开发方面起步晚,大力开发饲料用赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸的生产将是今后的重点任务。与此同时,也要大力开发 其它 医用氨基酸。
为了提高氨基酸产率,用基因工程和细胞融合技术培养新菌种的工作今后会有所加强。以固定化酶或固定化细胞技术生产氨基酸有可能在工业上得到应用。
有机酸和微生物多糖的生产,在今后会有新的发展。尤其用微生物生产的黄杆菌胶,普鲁兰和环状糊精等多糖因其在石油工业和食品工业上有较大用途,很可能被开辟为一个新的产业。
2.5 单细胞蛋白工业
单细胞蛋白这一技术领域因为同废物的处理与再利用和提供人类需要的蛋白质食品有关,所以受到人们的重视。我国单细胞蛋白的生产包括面包酵母,药用酵母和饲用酵母几方面。
现在以糖蜜和多种工业废水为原料的单细胞蛋白生产都取得了技术的突破。不久将出现以糖蜜、味精废液、酒精废液等生产单细胞蛋白的企业群。我国的单细胞蛋白工业一定会发展起来。
2.6 农牧业生产
生物技术在农牧业生产方面,已经和将继续显示它的重要作用。我国在应用组织培养快速繁殖、用基因工程和细胞融合育种以及胚胎移植等方面取得了一定成果和进展,并已培育出一些优良的动植物新品种。今后在用生物新技术培育高产优质或抗逆(包括抗旱、抗盐碱、抗除莠剂)作物新品种及动物良种的工作还会不断加强,构建高效固氮生物体系,培育高效固氨微生物菌株定会取得新的进展。动物胚胎的移植和分割技术也会在良种繁殖上得到广泛应用。用杂交瘤制备的单克隆抗体,用于作物、畜、禽和鱼类疾病的快速论断也将逐步得到推广和普及。
此外,用生物技术保护环境、净化工业废水,以自然界的废物及生物量为原料生产能源燃料,采用细菌浸矿开采与提炼有色金属,尤其在基础化学领域内应用生物技术制造有用产物方面都已取得一些成果和提出一批新的研究课题,并展示出美好的前景。
3、结语
总之,生物技术有着诱人的前景,是我国经济发展的希望所寄,它不仅能成为重要的生财之道,而且可能成为二十一世纪的经济支柱,对人类做出重大贡献。
生物科技论文2000字范文篇二:《当代蚕桑生物科技发展现状综述》
摘要:近50年来,我国蚕桑科学技术迅速发展,在分子生物学基础理论研究、蚕丝蛋白生物材料开发及应用、家蚕基因工程技术、家蚕性别控制与专养雄蚕技术、昆虫激素在蚕业上的应用、家蚕变态发育的人为调控、家蚕营养生理与人工饲料研究、蚕体作为生产重组蛋白的生物反应器、桑树栽培与遗传育种新技术开发和蚕桑生物资源综合利用等方面有了长足的进步,极大地促进了蚕业生产向深度与广度拓展。蚕桑生物科技发展与国计民生息息相关,蚕桑生物科技的发展,必将推动我国养蚕业的发展,为广大蚕农增加收益,带动丝绸业及其相关产业的发展,推进蚕桑生物科学的发展,也为生物科普 教育 提供丰富的资源,使传统蚕桑业焕发生机活力。
回顾中国蚕业科学的发展历程,展望世界蚕业科技发展趋势,可以更加深刻地理解:蚕业科学是为蚕丝生产有关产业(栽桑、养蚕、制种、制丝)提供方法与原理的应用科学。面向未来,蚕业科学研究的重要任务是进一步提高蚕业生产中的科技含量,使养蚕业从劳动密集型迅速向知识密集型转变,而这个转变很大程度上依赖于蚕桑生物学基础研究的进展与应用技术的开发创新。
1 蚕丝分子生物学基础理论研究
丝蛋白分子结构与丝蛋白基因表达调控机制的进一步阐明,将为增产蚕丝、改进丝质提供分子生物学理论基础。飘逸润滑的桑蚕丝衣服是许多人的最爱,但让人苦恼的是,桑蚕丝很娇气,不耐穿,打理起来也格外麻烦。2014年11月,我国西南大学科学家培育重组基因蚕宝宝首次吐出了人工合成蚕丝蛋白。在家蚕16 425个基因中,有一个叫做Fib-H基因,它是控制丝蛋白产生的关键基因。研究者在家蚕的生殖细胞中“剪切”掉了其中的Fib-H基因,没有Fib-H基因的家蚕丝腺,叫做“空丝腺”。研究人员将事先设计好、与Fib-H基因类似的人工丝蛋白基因,显微注射到被敲除Fib-H基因的蚕卵中,人工丝蛋白基因转移成功的蚕卵发育成“蚕宝宝”后,吐出的丝中就含有人工合成丝蛋白。通过对蚕丝纤维的人为改良和重新设计,以后桑蚕丝可能会像棉质衣服一样,既保持桑蚕丝的舒适感,又像棉质衣服一样耐穿、好打理。
2 家蚕丝蛋白生物材料新功能的开发及应用
家蚕丝蛋白是一种具有良好透气与透湿性、无毒、无刺激、与人体相容性强的生物材料。家蚕丝蛋白不仅可作为人造皮肤、血管、肌腱、韧带、骨骼和牙齿等人造组织材料,以及作为手术缝合线、隐形眼镜、角膜、抗血凝剂、药物控释材料、功能性细胞培养基质、固定化酶载体和生物传感器等生物医学材料还在环保新材料、化妆品、保健营养食品等日化和环保领域被广泛使用。随着家蚕基因组研究工作的重大进展,以及基因工程和生物技术的快速进步,家蚕丝蛋白的生物功能有望在军事、航天、医学、环保等领域得到更深、更广地开发和应用。
3 家蚕基因工程技术
桑蚕不仅是一种重要的经济昆虫,而且是研究真核生物基因表达调控的模式生物之一。将外源基因转移到桑蚕中以实现其在蚕体内的表达,最终是要将外源基因整合桑蚕染色体,这样才有可能稳定遗传,获得转基因蚕。目前关于桑蚕的转基因报道主要有:桑蚕品系间的基因转移,其他动物的基因转入桑蚕体内,以及桑蚕的基因转入其他动物。例如中国科学院研究员陆长德等利用“电穿孔”法,将荧光蛋白基因及蜘蛛拖牵丝基因注入蚕卵,获得了吐出荧光“蜘蛛丝”的转基因蚕。蜘蛛丝中的拖牵丝是强度十分高、弹性十分强的天然蛋白纤维,若制成防弹衣则“刀抢难入”,织出降落伞牢固耐用;产生荧光的蚕丝则可用以开发天然夜光衣及各种防伪标签等。
4 家蚕性别控制与专养雄蚕技术
雄蚕与雌蚕相比,具有诸多的优势,一是体质强健,容易 饲养 ;二是食桑量少,饲料效率高;三是出丝率高,茧丝品质优,可缥制高品位生丝。专养雄蚕比目前的雌雄蚕各半混养,可较大幅度提高蚕丝的产、质量和蚕业经济效益。因此,专养雄蚕被称为继一代杂交种利用之后最有价值的一项创新技术。性连锁平衡致死基因的应用已有很大进展,俄罗斯科学院斯特隆尼柯夫育成的桑蚕性连锁平衡致死系,在此基础上经转育改良培育出多个雄蚕品种,雄蚕率达99.85%,可实现专养雄蚕的目标。专养雄蚕将成为21世纪提高桑蚕产丝能力和改善丝工艺性状的重大突破口。
5 昆虫激素在蚕业上的应用
蜕皮激素(MH)、保幼激素(JH)以及保幼激素类似物(JHA)在调节桑蚕生长发育、增产蚕丝及生产超细纤度生丝方面,已取得较大进展。例如,应用保幼激素和蜕皮激素可提高夏秋茧的品质,并较好地解决桑叶的余缺问题。发现了几种抗保幼激素活性物质,成功地诱导出三眠蚕,开发出了超细纤度优质茧丝。此外,使用抗保幼激素,可以缩短蚕期,提高劳动生产力和经济效益。
6 家蚕变态发育的人为调控
家蚕变态发育的人为调控是蚕丝业科学的根本性问题之一,人为调节家蚕的变态与发育对蚕丝业的生产结构与整体生产效益有重大影响。由于家蚕是完全变态昆虫,蛹期很短,仅为2周,而蛾口茧不适合于缫丝,生产上必需在蛹化蛾之前完成鲜茧的收购和烘干工作。人们希望通过人为调节家蚕的变态与发育,延长蛹期,减轻鲜茧收购和烘干的工作压力及强度,甚至希望蛹期发育中止,实现鲜茧缫丝。利用基因工程技术,采用精子介导法将带有蝎毒素基因的载体导入蚕卵,在蛹期特异性表达,杀死蚕蛹。这样,不仅可以解决鲜茧收烘与蛹期过短之间的矛盾,使提高生丝品位成为可能,而且还可以大大节约烘茧所需的能源。
7 家蚕营养生理与人工饲料研究
家蚕属于植食性昆虫。家蚕除嗜食桑叶外,尚能取食桑科的柘,菊科的蒲公英、莴苣,榆科的野榆等。但桑叶以外的植物叶,很难使蚕健康地生长发育和繁殖后代。在过去40年桑蚕摄食行为与营养生理学研究基础上,对广食性蚕品种选育及低成本人工饲料设计获得了长足进步,这就有可能在不久的将来,用低成本人工饲料在全自动化的工厂内实现全年养蚕,从而促进养蚕业由劳动密集型产业向知识密集型转化。例如日本早在20世纪90年代就成功选育出了嗜食低成本线性规划设计饲料的多对广食性蚕品种,日本的其他现行品种也都经过了人工饲料适应性选育,均具备良好的摄食性。我国蚕业界自20世纪90年代以来,在人工饲料适应性蚕品种和广食性蚕品种的选育方面也做了不少研究。山东省农业大学林学院蚕学系,近几年也开展了人工饲料适应性蚕品种的选育工作,并初步选育出摄食性较好的杂交组合广食一号和广食性饲料(主要成分:桑叶粉30%、豆粕粉25%、其它有淀粉、防腐剂、维生素、无机盐等)。 8 蚕体作为生产重组蛋白的生物反应器
“家蚕生物反应器”,是指将带有目的基因的重组杆状病毒植入家蚕的蚕蛹体内进行培养,蚕蛹会主动对植入基因进行转录和翻译,自然生成对人类有用的生物活性物质,通过高新技术(如超低温冷冻、低温干燥、高速离心等),将生物活性成分萃取并制成相关剂型,以满足人类疾病的治疗、预防和保健需求。家蚕易于饲养,成本低廉,它1天内可合成3 169 mg外源蛋白;其血淋巴具有储存蛋白的能力,淋巴内含有蛋白分解酶的抑制物,对目的蛋白起到保护作用,且外源蛋白又很容易从家蚕体液中分离纯化出来;还可以将家蚕直接磨碎用作药物或食品添加剂。因此,用家蚕生物反应器生产有用蛋白具有很大的优越性。如用家蚕来生产皮肤生长因子、乙肝疫苗等有高附加价值的蛋白质。
9 桑树栽培与遗传育种新技术开发
桑杂交育种、诱变育种和多倍体育种都是改良桑树品种的有效方法,也是提高单位面积产丝量的重要途径,而细胞工程和基因工程的研究与应用,也将为桑树育种提供新的途径和方法。全世界26个桑种,分布在中国的至少有15个,目前我国保存的桑品种资源达2600份,已选育出适应不同环境条件、栽培技术、养蚕要求和其他用途的优良桑品种50多个,其中栽培面积最多的是鲁桑系的荷叶白、桐乡青、团头荷叶白、湖桑197,育2号等品种。桑树栽培主要采用低杆密植、立体栽培管理模式,提高了桑叶产量、质量。
10 蚕桑生物资源综合利用
我国由蚕桑副产品加工成的许多产品已进入工业生产阶段,如利用桑叶、桑葚果制作桑叶茶、桑葚膏、桑葚酒,提取植物醇、叶绿素、胡萝卜素等;利用蚕蛹制备蚕蛹蛋白粉和多肽,分离家蚕抗菌蛋白和诱导生产生物活性蛋白,生产蚕蛹氨基酸及氨基酸络合物,提取蚕蛹油与壳聚糖,开发蚕蛹蛋白纤维、蚕蛹虫草等;利用废丝研究开发出了丝素粉、丝素膏、丝素液、丝素洗面乳、洗发护发剂等美容健肤化妆品。不仅提高了蚕业生产的综合效益,同时也提高了蚕业产品附加值,转变蚕桑生产经营目的,做大做强蚕桑产业,让蚕桑更好地造福人类。
参考文献:
[1] 王玉军,柳学广,徐世清.家蚕丝蛋白生物材料新功能的开发及应用[J].丝绸,2006(6):44-48.
[2] 何克荣,夏建国,黄健辉.桑蚕的性别控制与专养雄蚕的研究[J].蚕学通报,1998(3):2-3.
[3] 王晓娟,贡成良.转东亚钳蝎毒素基因对家蚕发育与生存率的影响[D].江苏:苏州大学,2010.
[4] 徐欣,郭晓琪等.广食性蚕品种“广食一号”对不同人工饲料和不同龄期饲养的适应性及主要经济性状鉴定初报[J].中国蚕业,2013(3):37-41.
[5] 王昌河,蒋平,曹林,郭聪.家蚕生物反应器的研究进展及开发前景[J].四川动物,2004(4):368-372.
生物科技论文2000字范文篇三:《试谈初中生物科技创新实践活动》
【摘 要】生物学科是现代科学技术的重要组成部分,因此,生物科技活动承担着培养青少年创新精神,创造能力及动手实践能力等任务,更是培养青少年热爱大自然,理解和关心生态保护,了解生物与农业、生物与医学、生物与工业及环境保护等的关系的首要途径,它还挖掘和培养生命科学领域的科技研究人才,为我国各项事业的发展筹备力量。生物科技创新实践活动具备科技创新实践活动的一切特点,在各学科的科技创新实践活动中占有较大比重。笔者运用行动研究法的计划、行动、观察、 反思 四个过程,对学生较为困惑的选题环节,采取集中培训、个案分析、跟踪调查等形式解决遇到的实际问题,并及时 总结 经验 和积累案例素材,取得了较好的效果。
【关键词】科技创新;实践活动;课题研究
当今世界。国家与国家之间的竞争十分激烈,其竞争的焦点集中在科学技术的竞争,而科学技术的竞争核心又是人才的竞争。衡量人才的标准是看其创新能力或创新才能,因此党中央提出,建设创新型国家,核心是创新人才的培养。
一、初中生物科技创新实践活动中相关概念的界定
生物学科是一门实验学科,注重人与自然的和谐发展,又和日常生活密切联系。生物科技创新实践活动在学校的开展,既可以给学生实践机会,锻炼他们的动手操作能力,增强社会责任感和 社会实践 能力,又可以培养学生科学的思维习惯和良好的合作精神。实现塑造人格、提高科学素养和创新能力的目标。
二、选题阶段的探索与实践
依据《全日制义务教育生物课程标准》“面向全体学生、提高生物科学素养、倡导探究学习”的理念,笔者充分利用所在学校现有教育环境条件,结合初中学生特点,探索和研究初中生物科技创新实践中的操作性方法,指导学生开展生物科技创新课题研究。解决在此活动中遇到的实际问题,以期为科技教育和广大一线科技活动教师提供一定的借鉴,并为科技创新实践活动积累一定实践路径和方法。
在开展科技创新实践活动前,笔者曾对学生作过问卷调查,65.38%学生认为选题环节是最为困惑的,选题难成了影响或制约“课题研究”开展的瓶颈。我决定运用行动研究法来解决问题。一般来说,行动研究包括计划、行动、观察、反思四个环节。
在制定总体实施计划时还要考虑行动步骤的计划。先进行第一轮行动,并进行监测,了解其效果,根据监测获得的资料,分析不足之处,在此基础上修改总体计划,尤其对下一轮的行动步骤作出调整。具体行动研究步骤如下:
(1)拟解决的问题。经过知识的积累,学生已经挑选了一些课题,但选题过于盲目,不清楚哪些课题其他人已经做过,自己可以做什么样的课题,怎样把研究成果以科学的方式呈现出来。
(2)问题形成的原因分析。学生的课题主要来自于日常生活中,要在这种习以为常的现象中发现并提出问题,就需要学生仔细观察、积极思维,能从寻常现象中发现不寻常之处。
(3)设计对策及行动方案。利用科普讲座这个宣传阵地,发挥典型案例的辐射功能,激发学生关注身边的人和事,从生活中选题,指导学生确定课题研究方向。
(4)行动反思。从上交的课题名单中,我们发现科普讲座起了预期的作用。70.5%的选题来源于学生的生活。说明学生已经在有意识地关注生活。但存在的问题是选题角度、选题范围大小、研究的可行性等问题。
(5)新一轮行动研究方案。采取个别辅导的方法,具体问题具体分析,了解每个课题制定的出发点、研究计划等详细情况,帮助学生找准研究方向和角度及切入点,缩小研究范围,通过分解、细化、改进、综合,提炼出可行性强的研究课题。
(6)新一轮行动实施及监测。针对选题范围过大的课题,笔者采用的是分解、细化的方法。
(7)行动研究阶段性评价和总结。通过对比前后课题名称分析发现,修改后的课题名称更确切、具体,学生明确了研究方向、研究重点和切入点。教师也可从课题名称中迅速掌握课题的相关情况。
经过师生共同努力,我校科技创新实践活动小组共产生了24件作品,全部推荐参加了第五届鹤壁市青少年科技创新大赛,24件作品均荣获市级奖励。其中,一等奖4项、二等奖7项、三等奖13项。
三、开展活动的建议
(1)鼓励学生采用多种方式选题。生物科技创新实践活动研究课题的相关学科是非常丰富的,包括植物学、动物学、微生物学、生态学、环境学等。
(2)挖掘可利用的教育资源。我们应该因地制宜,深入挖掘教育资源,可以考虑学校和周围社区中哪些是可利用的资源,争取社会和家长的支持。
(3)提高生物教师的科研素质。生物教师要多参加各级科技活动的培训,多阅读科学研究方面书籍、报刊、杂志,多关注生活、关注社会,多收集相关案例,激发学生创新的兴趣。只有教师自己具备科学研究能力,才可能培养学生良好的科研素质。
参考文献:
[1]黄祖荫编.中学生物科技活动资料[M].广东高等教育出版社,1994(8).
[2]对生物活动课的认识和思考解玉嘉《中学生物教学》,1999年02期.
[3]义务教育生物学课程标准修订组义务教育生物学课程标准(2011年版)[M].北京师范大学出版社,2012(2).
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生物医药论文范文
生物医药产业近年来引起世界各国的高度重视,我国也把生物医药产业作为重点发展的支柱性产业,从政策和规划上积极进行扶持。下面是我为大家整理的生物医药论文,供大家参考。
合成生物学在医药中的应用
生物医药论文摘要
摘 要:合成生物学是在项目学理论的带领下,对天然生物体系从头开展策划以及整改。并且策划同时制造新的生物部件、模式以及体系的全新科目。合成生物学是自然科目前进到一定程度形成的新学科,同时在医药方面已获取了明显的成就。 文章 综合讲述了在项目细胞使用合成生物科目方式研究出了能够抵抗疟病的治理药物的前身青蒿二烯,抵抗癌症的药物前身紫杉二烯,还有脂肪醇、酸以及高级醇的生成方式等探索进步。除此之外,有的关键的合成生物学有关 措施 ,在很大程度上加快了项目细胞的重新组合以及演化,为建筑运用于制造范畴的新效用细胞供应便利适用的东西。
生物医药论文内容
关键词:合成生物学;基因模块;医药
引言
最近几年,合成生物学发展的速度有了很大程度的提升,慢慢的造就了特征明显的探索实质以及运用范畴。其探索实施关键包含:(1)新生物原件、构件以及体系的策划和建筑。(2)对现在拥有的、自然的生物体系开展从新策划。二零零九年美国医学部门的带领下组建了一支由十二支社会各界学士构成的IDR小组,研究合成生物科目的前进朝向以及多科目交叉状况。认为合成生物科目是集电脑、物理、工程以及生物等科目一起进行研究交叉的科目,能够经过重组生物运用在环境、药物、民众健康、资源等部分。
合成生物科目是项目学以及生物科目一起前进到一定程度形成的。人类基因体和很多形式的生物基因体测定未知序列的完成,还有很多的后基因体作业,促进累计的生物学资料出现了天文级。但是,现在拥有的资料挖掘当时依旧限制于对生命特征的深层探索,很难对生命的内在工作样式开展探索分析。合成生物科目就在这种环境下形成,经过从下到上的建筑生命行为,按照其独具的角度解释生命,为理性策划以及革新生命供应了基础。最近几年,基因体测定未知序列以及合成单位已经在全球范畴内普遍建立,供应品质优、价格低的服务。优异的基因体测定未知序列以及合成措施推动合成生物科目策划新生命组合以及建筑功效细胞更简单。
最关键的是,人类身体健康情况、资源、条件等范畴的巨大需要也推动着合成生物科目的快速前进。把基因部件按照项目的需求,有机从新组建整合在一起,就出现了效用基因模式。在加上对现在已经拥有的生物网络的使用,并且引进新的效用基因模式,表明天然细胞不可以合成的物品,在合成部分已经有了很大程度的前进。现在我们解析一下在药物范畴内使用的合成生物科目
1 青蒿二烯的生物合成
杰伊?科斯林在项目细胞中制造出抵抗疟疾的前身青蒿二烯的探索作业实在经典。在产生青蒿二烯合成方式的重要新基因资料后,科斯林团队在二零零三年在大肠杆菌中胜利的研究出了制造青蒿二烯的另一种方式。这种合成方式划分为两种形式。第一种形式是在Acetyl-CoA为出发点,通过甲瓦龙酸来制造IPP。这就摆脱了大肠杆菌本来的G3P以及乙酰甲酸为前身制造的异戊二烯焦磷酸方式,能够使细胞代谢经过新方式形成异戊二烯焦磷酸分子,为下游制造方式供应足够多的底物分子。第二个形式就是从C5的异戊二烯焦磷酸为出发点,通过异戊二烯链拉长方式形成C15的FPP,最后在ADS酶的功用下制造青蒿二烯,最高形成量能够达到一百二十二毫克每升。上下游模式都是来源于真核生物中的代谢方式,把其密码改善同时从新构筑在原核生物大肠杆菌内,同时胜利制造想要得到的物品,开拓了制造生物的新方式。
2006年,Keasling小组又以酵母菌为宿主,通过对内源的乙酰辅酶A到FPP途径的关键基因进行上调或下调,同时引入基因优化过的外源模块,成功实现了产物青蒿二烯产量的稳步提高。对内源基因上调的方式有两种,其一是增加基因拷贝数,如tHMGR酶的基因,其二是通过转录因子来上调基因表达量,如ERG系列的基因。对内源基因的下调则是采用基因敲除的 方法 。通过对合成路径涉及基因的一系列微调,使产量达到153mg?L-1,是以往报道的二烯类分子产量的500倍。
在此基础上,研究小组又设计了人工蛋白支架(synthetic protein scaffolds),对大肠杆菌内已构建的上游模块:从乙酰辅酶A到甲羟戊酸的合成途径进行了优化。三个反应酶AtoB,HMGS,tHMGR通过蛋白支架以不同分子数比例捆绑在一起发挥作用,解决了中间代谢物积累造成的合成效率降低以及对宿主的毒副作用问题。具体机理是将高等动物细胞中的配体受体作用关系引入到大肠杆菌中,将配体分子的基因序列与模块中的反应酶基因融合表达,从而将受体分子以不同分子数连成一串,构成柔性支架。由于脚手架内各个受体分子间由一定长度的多肽连接,就避免了因多个配体受体结合造成的空间位阻问题。在反复实验与调试后,研究小组发现三个酶分子以1:2:2的比例连在一起作用效果最强,产量达初始值的77倍,约5mmol?I-1(740mg?L-1)。
随着后期工业化发酵,研究小组又发现来自酵母的外源基因HMGS和tHMGR表达的酶不足以平衡外源代谢流,成为瓶颈反应。他们以金黄葡萄菌中的相关酶基因进行替换后,青蒿二烯产量立刻增加一倍。通过与工业发酵过程优化的结合,作为工业产品的青蒿二烯最终产量高达27.4g?L-1。合成生物学成功用于重要药物的合成,引起了广泛关注。
2 紫杉二烯的生物合成
Gregory Stephanopoulos的科研组织在二零一零年时在大肠杆菌中胜利完成了抵抗癌症药物的前身紫杉二烯物质的合成。这是在这个科研小组在萜类生物代谢方法和大肠杆菌细胞细微调节的长时间探索中获取的成效。科学组织把内在的过氧化二碳酸二异丙酯合成方式定位上游模式,把之后合成紫杉二烯的方式定位成下游模式,其作业也关键聚合在怎样对上下游模式开展微调。因为假如只顾上游,肯定会导致中间代谢物的消耗,并且形成中间障碍;但是如果下游经过量太多就会浪费很多的酶分子,增加了细胞表述负荷。
研究小组采用改变质粒拷贝数和启动子强度的方法对上下游通量的比例进行了微调。通过对已有文献的整合以及自己的测试工作,研究小组确定了三种质粒pSCl01,p15A,pBR322的拷贝数分别urNorphadicnc为5,10,20,而整合入基因组中的基因拷贝数相当于1。三种启动子Trc,T5,T7的相对强度分别为1,2,5。通过这几种质粒和启动子的组合,使上下游模块的通量比例发生变化,再检铡含有不同通量比例的细胞内的产物产量。在此过程中,模块内部基因是单顺反子还是多顺反子表达形式也影响产量变化,即多个基因是在一个启动子后表达还是在各自的启动子后表达。经过一系列微调与组合后,具有最优性状的菌株目标产物的产量高达(1020±80)mg?L-1,实现了对碳代谢流的高效利用和协调。同时,通过蛋白质工程的手段对细胞色素P450氧化还原酶进行改造,在工程菌中首次成功异源表达。
3 展望
合成生物科目根据项目学原理为指引,对现在拥有的、天然具备的生物体系从头策划以及整改,并且全力对策划合成出新的生物部件、模式以及体系努力。特别在使用部分,合成生物科目建筑的人工生物体系能够在制成关键生物品种、呵护人类身体等部分有主要的前进空间。现在合成生物科目的探索成就主要使用在医学方面,将来在别的行业范畴内也肯定会有引人注目的成就出现。总而言之,合成生物科目拥有普遍的运用前提以及强有力的措施撑持。
我国生物医药产业发展研究
生物医药论文摘要
【摘要】生物医药产业是由生物技术产业与医药产业共同组成。本文分析了当前国内外生物医药产业发展状况,分析医药产业发展中存在的问题,并且着重调查生物医药产业发展的基础及发展中存在的不足,寻找对策,在生物医药产业发展的过程中实现“四个化”,促进生物医药产业快速稳步地发展。
生物医药论文内容
【关键词】生物医药发展对策
一、国内生物医药产业发展现状
1986 年我国正式实施“863 计划”,生物技术被列为包括航空航天、信息技术等7 个高技术领域之首。政府在生物技术的研发和产业化发展的过程中给予了一定的优惠和扶持;国内各大企业为生物技术产业投入了大量资金;我国金融界也积极参与生物技术产业的发展,许多有实力的公司进行了生物技术开发,并且从金融市场融资从事生物技术研究和产业化。目前全球正处于生物医药技术大规模产业化的开始阶段,预计2020年后将进入快速发展期,并逐步成为世界经济的主导产业之一。
1、产业政策倾力扶持,高度重视生物医药产业发展
我国政府把生物医药产业作为21世纪优先发展的战略性产业,加大对生物医药产业的政策扶持与资金投入。“十五”规划明确提出“十五” 期间医药的发展重点在于生物制药、中药现代化等。国家对生物医药产品的开发、生产和销售制订了一系列扶持政策,包括对生物制药企业实行多方面税收优惠、延长产品保护期和提供研发资金支持等。同时, 国家为加强行业管理,对生物医药产品的研制和生产采取严格的审批程序,并针对重复建设严重这一情况,对部分生物医药产品的项目审批采取了限制家数的措施,以确保新药的市场独占权和合理的利润回报,鼓励新药的研制。2007年国家发改委公布了《生物产业发展“十一五” 规划》,该《规划》在组织领导、产业技术创新体系、人才队伍、投入、税收优惠政策、市场环境等方面制定了相关政策措施保障生物产业的快速发展, 因而对生物医药产业的发展意义重大。
2、生物医药产业化进程明显加快,投资规模与市场规模迅速扩张
自20世纪80年代中期以来,在国家以及地方各级政府政策的大力支持下,生物医药产业在我国蓬勃发展,国家经贸委的有关资料显示:1998年以前,我国对生物医药技术开发的总投资累计约为40亿元,自1999年开始,国家明显加大了对生物医药的投入力度,平均每年达20亿元左右,2003年这一投入达到60亿元,极大地促进了生物医药产业的发展。在生物医药产业相关优惠政策的作用下,国内一些生物医药企业通过自有资金和银行贷款两种 渠道 获得了大量的资金,用于研发新产品。目前我国从事生物技术产业和相关产品研发的公司、大学和科研院所达600余家,其中注册的生物医药公司有200余家,具备生产能力的有60余家(其中的48家已取得生产基因工程药物试产或生产批文)。
3、初步形成了以上海张江,北京中关村等为代表的医药产业集群
在生物技术产业迅猛发展的浪潮推动下,经过多年的发展和市场竞争,加上政府不失时机地加以引导,我国生物技术、人才、资金密集的区域,已逐步形成了生物医药产业聚集区,由此形成了比较完善的生物医药产业链和产业集群。如由罗氏、葛兰素一史克、先锋药业等40多个国内外一流药厂组成的侧重于基因研究,化合物筛选和新药开发的张江药谷产业集群;拥有诺和诺德制药公司和8个生物科技国家863项目的北京中关村生命科学园区;侧重于生物制药、特别是遗传工程药学的深圳生命科学园区等。这些产业集群聚集了包括生物公司、研究、技术转移中心、银行、投资、服务等在内的大量机构,初步形成了产业群体(药厂),研究开发、孵化创新、 教育 培训、专业服务、风险投资6个模块组成的良好的创新创业环境,对扩大生物医药产业规模、增强产业竞争力作出了重要贡献。
二、国内生物医药产业存在问题
1、投资模式不利于生物制药产业的发展
国际医药产业巨大的经济效益来源于创新,发达国家现代生物医药产业都拥有自己实力雄厚的研究机构,通常每年投入的经费占全部销售额的10%一20%,而美国每年用于研究开发生物药品的投人占总投资额的 60%~70%。每个大型医药公司都有自己“拳头产品”,单个产品的年销售额就可达十亿至几十亿多元。公司拥有这些产品的知识产权,国家给予专利保护,产占可以在10 年或更长时间内独占市场,一个产品就可赢得丰厚的利润,再从利润中拿出巨额资金投入研究开发新的具有知识产权的创新药物,周而复始形成良性循环。
从美国生物制药发展模式来看,技术力量雄厚的专家型小生物技术公司进行技术开发与创新,大制药公司通过战略联盟实现生物技术的产业化,风险投资为生物技术开发提供资金支持,这三种力量的有机结合是生物制药产业良性发展的关键。而从目前我国生物制药产业模式来看,主要通过购买技术实现生产,风险投资机制不足且资金太少,另外技术创新力量薄弱。因此,生物技术产业很难形成气候。
我国的医药企业规模小而分散,大多不具备技术开发与创新能力,生产的产品基本是引起仿制产品,重复开发投资现象也非常严重,恶性性竟争必然带来效益低下的状况。我国药品进口额呈逐年上升趋势,三资企业产品销售额也在逐年增长,一份国外研究 报告 中指出:“如果政府不干预,中国的医药市场将在5 年内完全被国际医药大公司操纵。”
2、低水平重复研究、重复建设严重,市场竞争非常激烈
生物技术产品的广阔前景和丰厚收益吸引了国内众多企业加人开发,但其中多数是仿制国外的,品种少,厂家多,在同一水平上重复建设投资。例如,研制rhuG—CSF 的就有18 家公司。据统计,仅1996-1998年,获卫生部新药批准文号的厂家,重组人白介素一2(l—2)的有10 家,重组人促红细胞生成素(EPO)的有10 多家。如此势必造成资源浪费、竟相压价、市场混乱的局面。更由于一些企业缺少产品 市场调查 分析,造成大量产品堆积,以致投资价格很高的成套流水线设备利用率很低,有的年使用率低于一个月。价格战反过来造成产品质量下降,假劣产品充斥市场。消费者对国产生物技术产品信任度低,而宁愿使用昂贵的国外进口制品。
3、科研和产业脱节现象仍较为严重
在我国科研单位研究目的是为跟进国际先进科技的发展,研究方向过多集中于对几个热门品种上游技术的开发,而能够实现产业化的项目很少,在国外,科研成果完成后,落到企业的研发中心进行进一步孵化,形成技术工艺后再规模化生产,在我国两者严重脱节。缺少有科学头脑的企业家和有技术开发能力的企业将研究成果转变为生产,大大阻碍了产业化发展。
4、开拓市场能力低
由于产品生产工艺水平和经营手段落后,国内市场将面临进口药品的冲击。具体表现为:一是对国外市场开拓不够,许多企业的市场定位不准;二是开发市场的投入量不足;三是生物药品良好的临床效果虽得到医务人员和患者的肯定,但其售价相对偏高,消费能力不足。因此,我国需要进一步加大对生物制药产业的资金与投术投人,并深化科研成果产业化的机制改革,在这一过程中,尤其要发挥资本市场和凤险投资公司的积极作用。
三、加快我国生物医药产业发展的对策建议
我国生物技术药物的研究和开发起步较晚,直到20世纪70年代初才开始将DNA重组技术应用到医学上,但国家高度重视生物产业发展把生物技术产业作为21世纪优先发展的战略性产业,加大对生物医药产业的政策扶持与资金投入。2006年国务院出台的《国家中长期科学和技术发展纲要(2006一2020年)》指出,未来15年,中国要在生物技术领域部署一批前沿技术,包括靶标发现技术、动植物品种与药物分子设计、基因操作和蛋白质工程、基于干细胞的人体组织工程和新一代工业生物技术等。这一部署无疑为中国生物制药的发展指明了方向。一位参与“十二五”医药产业专项规划的专家组成员透露:在正在制定的专项规划中,生物医药产业和产业升级将成为未来3年发展的重点方向。专项规划把生物医药产业发展和产业升级作为“十二五”医药产业的重点,要求追踪生物医药前沿技术,占领生物医药产业制高点。
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野果植物资源可持续利用与保护对策研究
野果植物资源可持续利用与保护对策研究
资源的危机,日益受到社会的关注。如何处理开发利用与保护的辨证关系,成为当今资源学者和管理部门的热门话题。野果植物资源直接被开发利用,尤其是变成商品后带来的经济效益比较能引起人们的兴趣,而对于从它们身上获取的那些物质以外的有益于人类的价值却往往被忽视。由此产生盲目过度开发行为,其结果导致资源很快耗尽,开发利用进入死胡同。在资源面临崩溃危机以后,所产生的绝对的自然保护主义则走向另一极端,把一草一木都当作绝对保护的对象,以放弃对资源的开发来换取资源的恢复和良好的自然环境,这种脱离实际的保护也是行不通的。只要在正确原则的指导下,野果植物资源的合理开发有助于资源的保护(王万贤&杨毅)。开发与保护是一对矛盾,就像许再富(1996)说的那样:人类对自然资源的开发是绝对的,而保护则是相对的,保护是为了今后更进一步的开发。我们只要将资源的永续利用作为矛盾平衡的支撑点,矛盾就能得到统一。
7.1三峡库区野果植物资源可持续利用的原则
积极开发和合理利用任何一种自然资源,都必须不断探索和掌握资源的特性和变化规律,因势利导,扬其所长,避其所短,才能充分发挥资源的潜力,以便取得事半功倍的效果。三峡库区野果植物资源可持续利用的主要原则(刘成武和黄利民,2004)有:
7.1.1经济、社会和生态效益相结合的原则
资源的开发利用是一种社会经济现象,因此,必须考虑经济效益问题——即为了达到一定目的,采用某些措施和办法,投入一定的人、财、物力之后,所产生的效果和收益。在三峡库区野果植物资源开发利用中,应力争以最少的劳动和物化劳动消耗,产生尽可能多的经济效益。开发利用过程中,应不断地向开发利用的深度和广度进军,做到既充分利用资源,又提高经济效益。
开发利用库区野果植物资源的另一目的就是寻找到具备较高生态效益的野果种类进行自然环境恢复性栽培。因此,开发利用库区野果植物资源必须充分调查研究库区野果植物资源的生物学特性。只有做到经济效益和生态效益两不误,才能创造社会效益。即只有环境质量提高了,农民收入增加了,人民生活才能真正安康,社会才能持续稳定。
7.1.2生物资源开发量应与其生长、更新相适应的原则
对生态系统中生物资源的开发利用,其开发量要小于资源的生长、更新量,才能保持生态系统的平衡稳定。三峡库区野果植物资源的直接采集利用必须与其在野外的自然生长量和更新量相一致。
7.1.3当前利益与长远利益相结合的原则
开发资源要有规划,要与国民经济的发展速度相适应,还要与当地资源蕴藏量相一致,而不可为了一时的经济快速增长而过分开发资源,这样只能导致资源的枯竭。因此,开发利用野果植物资源也要有长远的观点,既要考虑资源的开发利用,又要考虑资源的保护对策;既要考虑开发利用的经济效益,又要考虑开发利用的生态效益,使得资源的开发利用得以永续进行,裨益当代,造福后代。
7.1.4因地制宜的原则
由于地域分异规律的作用和影响,各个地区所处的地理位置、范围大小、地质形成过程,开发利用历史等在空间分布上的不平衡性,使得每个资源的种类、数量、质量等,都有明显的地域性。三峡库区幅员广阔,气候的区域变化较大,年平均气温垂直变化也较显著。库区的土壤在水平方向上属于红、黄壤地带与黄棕壤地带,在垂直方向上发育着黄红壤-黄壤-黄棕壤-棕壤-山地草甸土及黄棕-棕壤-暗棕壤-山地草甸土这样的土壤山地垂直带结构。受耕作的影响,库区内还有相当大面积的水稻土和各类耕作土(陈伟烈,1994)。选择合适的野果种类进行人工栽培,必须与该野果植物的`生物学特性和栽植地气候、土壤状况相一致,才能获得预期的综合效益。
7.1.5统筹兼顾、综合利用原则
一个国家或地区的资源,都在一定的范围内组成互相促进、互相制约的综合体,生物资源尤其如此。野果植物的开发必须统筹兼顾、综合利用,才能最大限度的挖掘它的生产潜力。
7.2三峡库区野果植物资源可持续利用对策
开发野果植物,必须着眼于野果植物的特征,采取与之相适应的策略。参考前人意见(高峰,2001;许再富,1996;王万贤&杨毅;刘孟军,1998),本文提出以下保护性开发措施及对策:
7.2.1有限制的直接利用
野果植物资源具有再生能力,为永续利用提供了基本条件。然而,植物的再生能力除了因物种而不同外,还容易因利用方式和环境的变化而变化。为了避免“菏泽而渔”和“杀鸡取卵”,应进行有计划而合理的采集和利用。
7.2.2规模引种
规模引种的目的是变分散为集中,建立产品开发的原料基地,这样既便于采收、贮藏和加工利用,又有利于野果植物资源的有效保护。原料基地的建立可结合荒山造林、水库和河岸护坡、道路绿化、庭院经济等工程进行。
7.2.3人工驯化,开发新果品
对于种群小、零星分布的野果植物直接利用的可行性不大,只有进行人工驯化后才能变资源优势为经济优势。充分利用农业和生物技术及其它先进手段,进行人工栽培、组织培养及采用遗传工程技术,迅速增加其种群数量,提高质量,为野果植物资源的开发利用建立或扩大原料基地。通过在野果植物遗传多样性丰富地区建立自然保护区及便于研究和引种的适宜地区建立资源圃,尽可能全的收集、保存有用种质材料,为研究和开发利用奠定基础(刘孟军,1998)。同时,坚持人无我有,人有我优的原则,根据野果植物地域性强以及多样性的特点,选择区域内营养价值高的野果植物种类作为新果品进行培育、产品开发,使其逐步实现良种化、栽培化、商品化,批量上市,丰富人类的物质生活。
7.2.4建立人工经济植物群落,发展生产潜力
营造人工纯林或单一发展某一种野果植物生产可能会碰到各种问题,如病虫害严重,生长发育不良等。这是由于栽培条件使它们失去了自然群落中种群的隔离和协调作用。很多野果植物,如榛Corylus L.、桑Morus L.、木通Akebia L.、茶 藨 子Ribes L.、野葡萄Vitis L.等,有的是喜荫或耐阴植物,有的生长需要借助其它树木支撑。引种栽培它们必须创造一定的荫蔽或支撑条件。所以,人工驯化或引种成功某种野果植物仅仅解决了其个体生态的适应问题,要发挥其经济和生态潜力,还必须研究其在自然群落中的生态问题,与其它经济植物组成各种人工群落;或利用天然林的下层空间,在解决好天然林较好更新的前提下,建成半人工经济植物群落,并不断改善这些群落的结构和生境条件,调控群落的生态关系,建成稳产、高产的生产基地。
7.2.5深加工与综合利用
加强野果加工工艺及综合利用研究,除去酸涩和异味,改变其经济性差的本来面貌,使之成为人类乐于接受的食品,并注意保护野果的营养成分,尤其是要注意像维生素C等含量高的野果在加工过程中减少损失,始终保持较高的营养成分。充分发挥野果植物多用性的优势,综合加工和深加工,开发各类型产品,满足各行业对产品的需求,提高野果植物的经济效益。如:山楂果实可加工系列食品,制成多种中成药,山楂核可以加工成山楂核馏油和活性炭等,山楂叶还可提取黄酮类物质。再如山葡萄果实可以加工果酒、果汁饮料等食品,山葡萄果皮可用于提取食用色素,种子可以榨油。这样搞综合开发利用,不仅可使废弃物再利用,提高野果植物利用率,同时也是提高经济效益的重要途径。
7.2.6加强野生水果贮藏、防腐和保鲜的研究
许多野生水果,形佳味美,但在产地之外就鲜为人知,主要原因是其质嫩多汁,易腐变质,不耐贮运,因此,应与栽培基地配套设置贮藏保鲜设施,同时要组织科技人员,协作攻关,解决野果贮藏、保鲜各环节上存在的问题。并根据野果的不同特点,研究出与之相适应的洗果、分级、包装、运输商品化的技术措施,减少腐烂损失,保持野生水果品质,延长鲜果供应时间。
7.2.7重视抗逆性 砧 木的筛选与应用
野果植物中许多种类具有较强的抗病性、耐旱、耐湿、耐寒、耐高温、耐盐碱、耐贫瘠等生物学特性,这些特性是栽培果树推广和改良所需要的性状,只要利用得当,定将获得许多意想不到的效果,促进我国果业迅速而健康地发展。
7.2.8以深细加工为龙头,带动产业化全方位开发
和栽培果树相比,野生果树虽然在果实大小、丰产性和适口性方面大多较为逊色,但在营养含量、保健功效、天然风味和没有污染等方面却占有明显的优势。这一特点决定了野果在“绿色”食品和营养保健食品开发方面更有前途。为了扬长避短,野果植物开发应以精细加工适销对路的高附加值“绿色”保健食品为突破口,以高效益骨干加工企业为龙头,带动科研、生产、加工、供销的全面繁荣,实现规模化和产业开发,从而保证农民的切身利益和野果植物资源开发利用的综合效益的实现。
7.2.9有控制地发展生态旅游
在人类回归大自然的浪潮之下,生态旅游也正蓬勃地发展着。全国各地均已建设出一些有特点的生态旅游点。建立以野果植物为特色的生态旅游点必定能够吸引众多热爱大自然、热爱野生植物的游客。通过精心的规划、设计,制定严格的保护和管理措施,在接纳游客的同时尽量减少和避免旅游发展对生物多样性的干扰和破坏,不仅可获得一定的经济效益,还可为宣传野果、宣传生态农业、生态林业理念提供一个良好的媒介,获得良好的生态效益和社会效益。
7.3三峡库区野果植物资源保护对策
野果植物资源保护包括两个大方面,即:野果植物资源蕴藏量的保护和管理及种质资源的保护和管理。
7.3.1野果植物资源蕴藏量的保护和管理
随着人口增长和经济发展,对资源植物的需求量越来越大,现代科技的进步使人类开发利用野生植物资源的能力越来越强,以野生植物为原料的产品日新月异,社会需求的无限性与野生植物资源的有限性之间的矛盾日益突出。相对而言,野果植物资源利用起来比其它资源更加方便,当某一野果新产品问世,紧接着就将伴随某地该种野果资源蕴藏量的急剧减少,如湖北恩施罐头厂开发出“王中王”注册商标的富 硒 精刺梨汁,产品一上市,深受欢迎,并获省优秀产品奖,工厂的经济效益明显好转,使多年亏损的局面一度改观。遗憾的是该厂还是不得不于1993年被迫转产,原因是多方面的,但由于开发产品未注意资源的保护,因而在原料供应方面面临的困境不能不说是其主要原因之一。由此可见,在进行野果植物资源开发利用时,资源蕴藏量的有效保护是不容忽视的重要工作。
7.3.1.1加强种质调查评价,确定开发规模 在决定进行野果植物资源产品开发项目前,一定要组织力量,对该地区内的野果资源进行全面认真的调查研究,将综合调查与单科单属单种的专项调查相结合,不但要查清种类、种的分布、蕴藏量和开发潜力,还要调查其消长规律,然后从实际出发,因地制宜,立足当前,规划长远,远近兼顾,在经济、社会和生态效益统一的前提下科学决策,确定合理的开发规模,建立与之适应的生产能力的产业。
7.3.1.2加强宣传教育,提高保护意识 要利用各种宣传手段,通过多种渠道,积极做好资源保护的宣传教育工作,教育广大人民群众爱惜资源,千方百计地保护资源。企业收购,应根据各种果实的成熟季节,定时定点收购,对那些多年生的稀少的野果,可采取间隔一至二年收购一次的办法,充分发挥资源的再生能力,从而保证野果种类及蕴藏量的稳定性。在综合开发野果植物资源时,把采、用、留三者结合起来,保护其生机。
7.3.1.3综合开发,物尽其能 综合开发野果植物资源,不仅可以增加企业经济效益,还可使野果资源得到最充分的利用,从而减少以野果资源为原料的部门的资源耗费量。
7.3.1.4科学管理,适度开发 对野果植物资源的开发利用,应以保障资源的扩大再生为前提,使资源的增加同采收之间保持适当的比例关系。为了保护野果植物资源及其再生,必须对其进行科学管理,可采取划定禁采区,限制采收利用量,优先保证食品开发,适时限制综合利用等措施。
7.3.1.5变野生为家种,建立原料供应栽培基地 野果资源往往分布零散,在单位面积内蕴藏量并不高,一旦开发,难免资源破坏,蕴藏量锐减。通过人工驯化,变野生为家种,建立原料供应基地,确保资源蕴藏量的资源保护和管理措施是必须予以考虑的。而野果资源的多样性也为野果的引种栽培,建立原料基地提供了客观可能。且人类对野果的需求量不断增加,单纯靠野外采收获得野果原料是不能满足需要的,正是由于这些原因,目前世界各国开发利用野果资源的趋势正向着由野外采收而逐步转向引种栽培为主的方向发展。野果就地种植,生境变化不大,极易成活,加上集约化生产,产量高,由此,野果资源的蕴藏量不但不会随其产品的开发而减少,反而会大幅度增加。
7.3.2野果植物资源种质的保护和管理
在人类出现以前,自然界中的野果处于自然状态的自生自灭和适者生存的环境里,除了特大的自然灾害外,野果的繁殖增生与死亡消失基本上是处于平衡状态,除了异常的气候变迁和地史变故,一般不会出现物种的绝灭。自人类出现以后,人类为了生产和发展,采摘野果,在人口数量少且增长速度又很缓慢的时期,对野果资源的简单利用不大可能发展到索取过度的程度,但随着人口的增长,对野果资源需求的增加,加上科技的进步,采摘利用能力增加,以及毁林开荒,对野果及其生存的自然环境的破坏不断加剧和环境污染及生长地的丧失,使野果物种形成的机会大为减少,速度大为减慢,而物种灭绝的可能大为增加,且速度大大加快。地球上一个物种的消失只需很短的时间,而一个物种的形成,则需经历漫长的历史。物种的毁灭是一个不可挽回的重大损失。一个物种的消失,就等于这个独特的资源永远地绝对消失。而且,自然环境中的一个生物种的毁灭,必然带来生态系统的失衡,引起一系列的连锁反应,生态学家估计:灭绝一个植物种,将伴随10~30个其它物种的濒危和灭绝。因此,一定要重视对野果植物资源种质的保护和管理。
7.3.2.1监视种群动态,及时调整种群规模 由于种种原因,不同种类的野果资源在自然界的现存量差别很大,种群大小也随时在变化。随着开发利用的展开,这种变化和差别会越来越显著。因此,分析野果种群的动态特征,尤其是正被开发种类的种群的动态特征,对科学地处理开发与保护的关系以及保护措施的制定是很有帮助的。
7.3.2.2野果植物种群的分级保护对策 在深入调查和研究野果资源的基础上,再根据濒危情况,将其分为濒危、易危、稀有、正常、未定等不同类别,然后分类分级并分别制定相应的保护对策。
7.3.2.3野果植物物种的生境保护 由于地理环境的变迁和人为活动的影响,许多珍贵、稀有野果种类在地球上的生物量已经很少了,其中很多种类正处于或接近灭绝的临界线。诸多的原因中,森林面积,尤其是热带雨林的面积缩小和遭受破坏是野果种类濒危和绝灭的重要原因。但是,在一些局部地区的残存森林中,却仍然保存着一些较为完好的种群。因此,野果种质资源的保护和管理的重要措施是设法保存各种有代表性的野果的生境,然后在这些适宜的生境内建立国家公园、国家森林公园、自然保护区等,重点保护那些现存的较完好的稀有珍贵的种群,这种就地保护措施,通常被认为属于生境保护方法。
7.3.2.4野果植物物种的生境外保护 野果植物物种的生境外保护是将珍稀、濒危的物种从原产地迁移到植物园、树木园、植物研究机构的原始材料圃等地加以特别的保护,待扩大繁殖后,再放归原产地的野果植物物种的保护措施。该保护措施要依据具体条件和任务,确定保护对象和数量,要防止贪多求全。对濒危、灭绝和珍稀的种类要优先保护。保护的种质资源应列表登记,内容包括:编号、物种名称、收集和移栽日期、地点、收集人姓名、原生长地概况及应用价值等。野果种质保护栽培数量为乔木3~5株,灌木和藤本10~12株,草本20~30株。种植栽培地点、气候、土壤条件等要和原生长地相似,也可在温室及人工气候室中培养保护。
此外,还可建立种质基因保护库,采用离体保护方法,即用其本身局部的组织进行繁殖。也可利用低温保存法、贮藏保护种子、花粉、接穗、球根等。近几年,随着空调机械的发展和普及,在室内创造适宜的温度和湿度条件即可长期保存野果的种质材料。如种子经干燥处理,含水量降到6%~8%后分装密封,在室内温度为12℃条件下,可保存4~6年;在0℃条件下可保存15年,在-12℃条件下可保存30年以上。大多数花粉在1~20℃的低温条件下,空气相对湿度在10%~30%时,能较长期地保持生活力;超低温(-196℃)条件理论上可以长久地保存种子、花粉、接穗,也可以保存野果植物体的组织和细胞。
7.3.2.5野果植物种质资源的管理保护 国家通过立法程序,颁布了一系列的野生生物保护法,并公布了野生植物分级保护名录,从中央到地方都建立了行政管理机构。因此,除加强宣传教育和提高人们的保护意识外,还要依靠法制切实监督有关部门和人民贯彻执行。对破坏法令者绳之以法,对执法良好,保护物种资源有贡献人员给予奖励。要严禁乱砍滥伐,但必须有计划开发利用,或限制采收季节和采收部位及其果实和种子的成熟度。当然,这些限制应当根据其种群动态和人工引种、繁殖技术的成熟情况而有所变动,以便充分利用野果植物资源获取较大的经济效益。当种群减少到一定限度后,限制就应当更加严格,时野果植物种质资源得到保护,有利其自然更新。
7.3.2.6加强野果植物保护工作的国际合作 由于野果植物种质资源的开发利用和保护,关系到人类的共同利益,为了更好地开发利用和有效保护包括野果植物资源在内的生物资源,当前各个国家和地区正在加强国际间的协作,成立了许多自然保护组织,如世界野生生物基金会,国际自然和自然资源保护联盟等。这些国际组织提供经费、专家和情报资料,制定和完善国际生物保护法规和协定,独处各国编写出版各种手册、书刊、宣传品,进行保护生物资源的宣传教育,大大推动了各国的资源保护工作。因此,今后应当进一步加强和扩大生物资源保护工作的国际协作。
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