生物圈的未来

生物圈的未来（精选12篇）

生物圈的未来 篇1

1 转基因育种技术的发展现状和发展趋势

1.1 转基因生物育种技术概述

转基因生物育种技术是一种新型的生物育种技术,利用这种育种技术可以精确地选择农作物的优良基因,通过基因重组技术把优良基因融合在一起,形成新品种。通过把每种植物的优良基因结合在一起打破了生物规律,提高了农作物的产量。

1.2 转基因生物育种技术的优点

与传统的育种技术不同,采用转基因育种技术培养出来的农作物产量高,农作物在生长过程中有较强的抵抗病虫害的能力,也能够一定程度上改善农作物的生长环境,从而增加粮食产量。而且通过应用转基因生物育种技术,在农作物生长过程中减少了农药和化肥的使用,降低了农作物的生产成本[1]。当前,世界上有很多农作物采用了转基因生物育种技术,如大豆和棉花等;还有很多农作物只采用了部分转基因技术,如玉米等。这些农作物因为采用转基因生物育种技术促进了我国农业的发展,进一步推动了社会的进步。

1.3 转基因生物育种技术存在的问题及发展趋势

转基因生物育种技术在各个国家得到了广泛的推广,我国也已经引进了转基因生物育种技术,但采用转基因生物育种技术的农作物只能应用于饲养和食品加工中,并不能在我国广泛推广转基因生物育种技术。从我国转基因技术的发展情况来看,我国具备了完善的转基因生物育种技术,具备一定的研发能力,很多转基因育种农作物在我国的种植都取得了良好的效果,推动了我国农产品的发展。转基因生物育种技术虽然有很多优点,但也有很多质疑,对转基因技术是否存在危害性越来越关注,导致转基因技术在我国发展缓慢,并且我国很多农作物没有批准采用转基因技术。

总之,转基因生物育种技术在我国的发展现状引起了广泛思考,是否推广与应用转基因生物育种技,或者吸取转基因技术的优点,这些都是值得思考的[2]。而且当前我国的玉米和大豆产量存在不足的现象,而转基因技术可以解决其中存在的问题。所以,需要深入探究如何应用转基因技术,切实符合我国可持续发展战略,促进我国的农业发展。

2 分子设计育种现状及发展趋势

2.1 分子设计育种概述

分子设计育种是指利用很多基因组的数据来收集相关植物的基因信息,通过分子标记的方式加深对植物基因性状的了解,这就是分子设计育种。在育种的过程中使用分子设计育种技术,相关的工作人员可以根据农作物的特性进行分子设计,以便研发出更适合种植的新型农作物。通过分子设计育种的发展,可以改变农作物的基因,增加优良基因,从而缩短农作物的生长周期。这种育种方法有效改良了农作物的基因,提高了农作物的产量。

2.2 分子设计育种技术的发展趋势

目前,我国对分子设计育种技术已经开展了深入的研究,已经把水稻列入了研究行列中,并且研发了水稻所具备的位点,探究了各个基因之间的联合效应,并且根据存在的位点设计出相关的探针,对水稻的基因进行了分析,很多国家对玉米的位点也作出了分析,制作出了玉米的育种分析和基因位点,但国际上的研究与我国的研究有一定的差别,我国科学家要进行深入的研究,进一步优化分子设计育种的技术,找出正确的信息,推动我国分子设计育种的发展。

3 结语

我国的生物育种技术主要有转基因生物育种和分子设计育种,而两者育种技术的发展推动了我国农业的发展,但我国对于生物育种技术有一定的舆论限制,使我国生物育种技术发展缓慢。因此,需详细了解我国生物育种技术的现状,进一步推动生物育种技术的发展,提高我国农作物的产量。

摘要：我国的生物技术发展迅速,但生物育种技术发展缓慢,仍停留在传统的育种技术上,已经不符合社会经济发展的需求,制约了我国农产品的发展。基于此,分析我国现有的生物育种技术及其存在的问题,并提出生物育种技术未来的发展趋势。

关键词：生物育种技术,现状,未来

参考文献

[1]胡刚领.生物技术育种现状与发展趋势初探[J].农家科技,2014(5):254.

[2]殷实.美国生物技术产业带给我们的反思[J].河北农业科学,2010(1):95-96.

生物圈的未来 篇2

摘要：海洋虽然是一个巨大的宝藏，但也经不起我们人类无尽的索取。海洋生物，人类同样是地球的重要组成部分。我们应当在开发海洋的同时也应该注重海洋生物的持续发展。本文讲述了海藻和轮虫这两种海洋生物的特性和生存现状，海洋生物的未来发展、为什么要保护和如何保护海洋生态系统，还有保护海洋生态系统的意义。关键词：海藻 轮虫 持续发展 生态系统

1、海藻和轮虫的特性和生存现状 1.1海藻

海洋植物是海洋生物的重要组成部分，包括孢子植物的海藻和种子植物的海草、红树林等，而海藻是海洋植物的主要组成部分。海藻，顾名思义，是生活在海洋的藻类，是一类海洋孢子植物。海藻类的分布极其广泛，在海洋中凡是潮湿的地带到阳光到达的水域都能找到他们的踪迹。

全世界现有海藻记录6495种，而我国沿海已有记录835种，约占世界总数的1/8.。① 海藻按生活方式一般可分为两种类型：①浮游生活型：常见于单细胞和群体的浮游藻类，一般属于较小型的海洋藻类，例如甲藻、金藻等；②底栖附生生活型：常见于红藻、褐藻和绿藻，附生在基质或其它物体上。另外，根据藻体繁殖后代的方式，也可分为一年生、多年生、丝状体过渡和休眠过渡等几种类型。②

海藻的主要特征既指鉴别特征，包括细胞学特性、光合色素、贮存物质、细胞壁结构、组成成分以及鞭毛的类型和生着部位等。它是无维管束组织，没有真正根、茎、叶的分化现象；不开花，无果实和种子；生殖器官无特化的保护组织，常直接由单一细胞产生孢子或配子；以及无胚胎的形成。由于藻类的结构简单，所以有的植物学家将它跟菌类同归于低等植物的“叶状体植物群”。另外，值得一提的是，海藻中含有多种人体所需的微量元素，如铁、锌、硒、钙等。具有提高人体免疫力、抗癌、抗病毒的活性。可抵抗辐射，是世界公认的抗辐射辅助治疗食品。它有大量的叶绿素，可净化血液。清除体内毒素和清洗直肠。经常食用可清除色斑、柔嫩肌肤、防止皮肤粗糙，廷缓细胞衰老。③ 1.2轮虫

目前全世界被描述的轮虫种类达2000种以上，我国已报道的轮虫亦已超过400种，在已报道的轮虫中，95%为淡水种类。④

轮虫形体微小，长约0.04-2毫米，多数不超过0.5毫米。身体为长形，分头部、躯干及尾部。头部有一个由1-2圈纤组成的、能转动的轮盘，形如车轮故叫轮虫。轮盘为轮虫的运动和摄食器官，咽内有一个几丁质的咀嚼器。躯干呈圆简形，背腹扁宽，具刺或棘，外面有透明的角质甲腊。尾部末端有分叉的趾，内有腺体分泌粘液，借以固着有其他物体上。雌雄异体。卵生，多为孤雌生殖。

轮虫广泛分布于各种各样淡水水域中，在海洋、咸水中种类不多、数量很少。在江河中，由于流速较快，不利于喜好浮游或附生轮虫的生活，种类、数量也相当贫乏，水坑、水塘等间歇性水体，也因生态因子的变化，仅适合于一些生态耐性大、生殖性强的种类。轮虫主要分布于湖泊、水库中，尤其是水生植物茂盛的沿岸带，种类特别丰富，一般以周丛、底棲生活种类为主，而敞水区则主要以浮游生活的种类为主。⑤

轮虫是大多数经济水生动物幼体的开口饵料。例如，中国特有的青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼，半咸水的梭鲻鱼，海水的牙鲆、黑鲷、对虾等，在培育幼苗中均以轮虫作为幼体的主要食物。在渔业生产上有颇大的应用价值。轮虫也是一类指示生物，在环境监测和生态毒理研究中被普遍采用。

2.海洋生物与未来发展

民以食为天。开发利用海洋资源的首选目标就是向大海要食品、要优良蛋白和精细化工产品。在浩瀚的海洋与广阔的滩涂开展生物资源的增养殖和深加工，正在和必将形成潜力巨大、意义非凡的21世纪的“蓝色农业”。但我们必须看到，整个人类对于海洋科学的认识还非常肤浅，21世纪海洋生物学发展面对着严峻挑战。我们应该科学应用海洋生物来造福人类并且要共同维护海洋生物的持续发展。

一、坚持走“可持续发展”之路，实现“蓝色农业”的第二次飞跃。

今后的海水养殖业一定要实现养殖生物良种化、养殖技术生态工程化、养殖产品洁净化和高质化，最终实现海水养殖持续、高效、健康发展。在未来的工作中，首先要树立环境保护、资源保护及生态意识，平衡沿海各种经济的需要，不同产业在生态、社会及经济多方面的相互关系及相互影响必须认真加以研究。

二、以养殖生态学理论为基础，进一步科学地调整已养海区的产业结构。

各地可以根据当地的实际情况，选择合理的养殖对象。科学地开展浅海和滩涂多品种、多元化的综合养殖，特别是适当加大大型藻类的养殖面积，有助于养殖海区环境的改善。

三、实施“良种工程”，不断推出养殖新品种。

目前，进行海水养殖的苗种绝大多数都没有经过系统的人工选育，其遗传基础还是野生型的，生长速度，抗逆能力乃至品质质量都急需经过系统的人工选育而加以改进。必须实现养殖对象的品种化，不断推出养殖新品种，促进苗种生产持续健康的发展，从根本上解决目前因种质衰退而造成的一系列问题。选择育种是育种的最基本、最常用的方法之一。

四、运用高新技术合理开发海洋生物资源

①海水增养殖技术研究 ②海洋生物代谢研究

③海洋污染物的生物降解治理研究

④建立海洋生物利用系统和辅助系统的研究

五、实施“外延稀养”战略，减轻养殖对近岸海区的环境压力。

随着鱼、贝、藻等养殖区的外移，近岸区的养殖密度将得以有效的解决，甚至完全可以实施内湾和近岸数公里海区内禁养，此举将明显减轻浅海养殖对沿岸浅水区环境的影响，有利于浅海生态系统的恢复和环境保护。实施深水养殖战略，还沿海地区以青山绿水，也将有利于我国沿海生态旅游业的发展。⑥

3.保护海洋生态系统的作用和意义

海洋生态系统是海洋生命系统与海洋环境系统在一定的时空范围内组成的，具有一定结构和功能的整体。海洋生态系统对人类的作用巨大，其服务功能及其生态价值是地球生命支持系统的重要组成部分,也是社会与环境可持续发展的基本要素。长期以来,人们在利用海洋资源的过程中,只注重其直接使用价值和市场价值,而忽略了海洋资源的生态价值。对海洋资源无序、无度的开发利用,使海洋生态系统遭到破坏,海洋生态系统服务功能支撑能力降低。⑦

海洋生态平衡的打破，一般来自两方面的原因：一是自然本身的变化，如自然灾害。二是来自人类的活动，一类是不合理的、超强度的开发利用海洋生物资源，例如近海区域的酷渔滥捕，使海洋渔业资源严重衰退；另一类是海洋环境空间不适当地利用，致使海域污染的发生和生态环境的恶化，例如对沿海湿地的围垦必然改变海岸形态，降低海岸线的曲折度，危及红树林等生物资源，造成对海洋生态环境的破坏。海洋生物多样性的减少，是人类生存条件和生存环境恶化的一个信号，这一趋势目前还在加速发展的过程中，其影响固然直接危及当代人的利益，但更为主要的是对后代人未来持续发展的积累性后果。因此，只有加强海洋生态环境的保护，才能真正实现海洋资源的可持续利用。⑧

海洋生态系统保护迫在眉睫。

一、防止海洋污染

防止海洋污染，这是海洋生态环境保护工作的首要任务。因为海洋环境（水体、底质、海滩等）的污染损害，使海洋生物失去良好的生态环境，破坏整个海洋生态系统，因此，保护海洋生态环境的基础性工作是防止海洋污染。据有关部门预测，如果在现有基础上，采取各种有效的防治措施，则我国近海三分之二以上的海域可以保持良好的状态，可使近岸河口区的污染程度有所减轻，局部污染严重的海区也可得到治理。同时要建立特别的保护制度和保护区，加强海洋自然保护，采取综合措施控制陆源污染物向海洋的排放，控制海上污染源排放，加强监测和科学研究工作，重视国际和区域性合作。不然，海洋被污染时，首先受到危害的就是海洋动植物，而最终受损的还是人类自身利益。

二、保持海洋生态平衡

由于不合理的开发利用、海洋环境污染损害等原因，许多海洋生物濒临灭绝，因而引起了科学家和渔民的关注，他们纷纷呼吁采取各种保护措施，以维持海洋生态平衡和确保海洋生物资源永续利用。

海洋环境污染是破坏海洋生态平衡的重要原因之一。世界各地海洋环境污染比较严重的海区，海洋生物的种类和数量都大量减少，生态平衡受到破坏，渔民的经济损失严重。我国也有类似的情况。例如，胶州湾2 600亩养殖区曾经有 40％遭受污染，大量生物资源死亡。如果海洋环境污染的趋势得不到控制，必将严重威胁近海的海洋生态平衡和海洋渔业的发展。

过度捕捞是破坏海洋生态平衡、损害海洋生物资源的另一个主要原因，也是最重要的原因。例如大黄鱼，70年代最高年产量为19.6万吨，而到1987年只有1.2万吨。⑨ 保护是为了永续开发利用，满足人类社会和经济发展的现实需要。所以我们要保护好海洋生态系统，不仅仅是为了让海洋生物有个可以栖息的家园，同时也是为了我们人类更好地生存和发展。

① 张水浸 中国沿海海藻的种类与分布.国家海洋局第二研究所 ② 相建海.2002.海洋生物学

北京：科学出版社 39 ③ http://baike.baidu.com/view/24499.htm ④ 刘健康.2002..高级水生生物学 北京：科学出版社 205 ⑤刘健康.2002..高级水生生物学 北京：科学出版社 204-205 ⑥相建海.2002.海洋生物学

北京：科学出版社 272-274 ⑦陈娜 海洋生态系统的服务功能及其价估价值 ⑧中国人大网

海藻未来：生物燃料的新希望 篇3

“最好现在就把海藻从水中捞出来，否则它会被小动物啃食掉。”LarsBrunner一边拖拽着从黑漆漆的水中刚刚捞出来的50公斤闪着晶莹剔透的光的海藻向船上走去，一边说道。漫长的夏天意味着海藻正在快速地储存糖分，而这些糖分正是蜗牛和藤壶眼中的美味佳肴。

Brunner的海藻养殖在苏格兰阿盖尔郡奥本附近一片风景如画的海湾中，那里原来是一个渔场。蜿蜒翠绿的小山俯瞰着这片海湾，“这里真是个好地方，”Brunner说，“水流条件非常好，海藻正需要水流过叶片以获取它们所需的营养。”

“你可以尝尝，但可不敢保证好吃。”Brunner笑着说。他与那些小动物一样，也被海藻中蕴藏的糖分所吸引，但却不是为了寻找美味的食物。

生物燃料触角伸向海洋

作为苏格兰海洋科学协会（SAMS）的研究人员，Brunner同时在爱尔兰和挪威开展相关研究项目。他们的目标是使有着古老养殖史的海藻转化为现代需要的对环境无害的生物燃料。这种把生物燃料制造的触角伸向海洋的思维已经成为世界上许多国家正在研究的内容。

从越南、以色列到智利，数百万英镑的资金被投入到海藻研究中来。人们意识到，在海洋中生产生物燃料能够一举解决传统生物燃料生产带来的许多严重问题。

作为比石油更环保的新能源，生物燃料引起了世界范围内的重视。但是，许多生物燃料是利用玉米等粮食作物生产出来的，在当前全世界还有10亿人无法解决吃饭问题的前提下，这种有可能会抬高全球粮食价格的做法引起了人们的担忧。

同时，传统生物燃料的生产会消耗越来越稀有的淡水资源。而研究表明，棕榈油生物燃料甚至要比柴油产生的二氧化碳更多，这颠覆了人们关于生物燃料必然更为环保的观念。

“但是海藻不会产生这些问题，”海洋科学家Phil Kerrison说。实践表明，海藻养殖能够清理渔场造成的污染。而且，海藻的生长速度远快于陆生植物，其将太阳光转化为化学能量的效率是陆生植物的五倍。

Kerrison从水中拉出一个正方形的红地毯，上面布满了棕褐色的海藻。“对于海藻来说，地毯是一种非常好的生长载体，”他介绍道，“地毯有粗糙的表面，但同时又能保存大量的水。”Kerrison的任务是为海藻养殖载体寻找最佳的材料，但由于涉及商业利益，他不能对此泄漏太多。

“海藻必然会成为能源的大范围来源，”Kerrison很有信心，“现在的汽车已经可以装载10%的乙醇，目前人们可以使用从陆生作物中获取的生物柴油为汽车加油，那为什么海藻不行呢？”

当前，许多人已经看到了海藻转化为能源的巨大潜力。在英国政府未来的能源设想中，4700平方公里的海藻养殖赫然在列。研究表明，海藻在理论上可以提供数倍于全球所需的能源。海藻可以用于制造乙醇，乙醇能与汽油或甲烷混合，而后者是用于为英国家庭供暖的天然气的主要成分。

“蓝色思维”的产业探索

尽管海藻养殖已经有上千年的历史了，但这种主要分布在亚洲的产业仍然属于劳动密集型。浸着毫米大小海藻胚胎的细绳被缠绕在绳索上。在水中过了生长季后，海藻被工人用双手进行收获。

奥本有着悠久的海藻养殖业史：在距离巴卡尔丁海岸几英里处，就曾经有一个大型工厂24小时不间断地生产藻酸盐，那是一种在冰淇淋和其他食物中常用的增稠剂。这个工厂一直运转直到受到价格更为低廉的进口商品的强烈冲击。

海藻也曾经被用来生产维生素补充物。中国就建立起了一个庞大的工业为不断膨胀的人口提供碘，还有化妆品、塑料和动物饲料。Kerrison认为，这些种类繁多的用途有助于解决海藻通向生物燃料过程中的障碍。

但他也强调，利用海藻生产生物燃料的“蓝色思维”目前“最主要的挑战在于把海藻转化为能源的成本压缩到足够低。尽管随着全世界研究的持续进行，这一成本一直在降低，但显然程度还不够。”而包括海藻养殖机械化，以及利用海上风力发电场作为海藻生长地等努力也在进展之中。

大多数微生物不会使海藻内部的特殊糖分很好地进行发酵，这也是一个潜在障碍。但对于此问题的研究已经有了突破性的进展。2012年，美国加利福尼亚州一家公司生产出基因改良的细菌，能够从3公斤干海藻中生产出1公斤乙醇。而在苏格兰北罗纳德赛，已经有研究能够从几乎只以海藻为生的绵羊粪便中提取有用的细菌。

人们也开始考察大规模海藻养殖对环境造成的影响，从研究结果上来看，似乎积极作用大于消极影响。虽然一些浮游植物的营养可能会被大规模养殖的海藻抢夺，但是海藻的叶带可以为鱼类提供孵卵处，并且在夏天生长出的复合海藻能够使造成温室效应的元凶——碳下沉到海床。

英国皇家财产局的首席科学家Mike Cowling教授称，覆盖15000平方公里英国海域的海藻养殖场将于2050年开始运营。

SAMS的主任Laurence Mee教授相信，大规模海藻养殖将会成为现实，“因为在这个日益拥挤的星球上，对资源的全球竞争正在加剧。”

海藻产业的全球图景

目前，海藻养殖业分布在全球44个国家，每年的产量达数千万吨，价值数十亿美元。由于海藻生物燃料能够在不加重世界粮食危机的前提下，替代造成温室效应的化石能源。这一良好前景正在驱动着全球范围内新一轮的投资。

欧洲正在耗资数百万欧元在沿大西洋海岸设立9个小型试验工厂。而美国能源部、挪威国家石油公司和智利政府也已经在海藻生物燃料项目上进行投资。

在越南，通过养殖海藻，虾农们可以获得更高的收入，并且不需要污染海水，还能在当地生产生物燃料。

以色列的研究者正在研究一种整合系统使鱼类、牡蛎和海藻在同一环境下生长，以使营养的利用得到最大化。这是对中国在稻田里养殖罗非鱼的做法的效仿。而印度则致力于研究红色海藻。

海藻是一种大型藻类，它们单细胞的微小“亲戚”——微藻，同样被视作生产生物燃料前景良好的潜在资源。如今，美国海军正在大力投资这项技术，埃克森美孚公司也已经投入6亿美元用于此项研究。

目前，不少国家也在积极探索，如何在发展藻类生物燃料的同时解决环境问题。在中国，火力发电厂排放的二氧化碳被用来供应给管道中生长的微藻。美国国家航空航天局正在研究如何在漂浮的塑料袋中养殖藻类。而在西班牙，供养藻类和制造燃料的资源竟然是污水，这样既能发展能源同时又能清理污水的做法得到人们的青睐。

生物圈的未来 篇4

食品微生物检验的必要性

随着社会的发展和科技的进步, 人们的生活水平与之前相比有了很大的提升, 随着食品种类的不断增加, 食品的安全问题也日益突出, 这直接影响着人们的生命健康, 而且对食品企业的发展也十分不利, 尤其在近些年食品的微生物污染问题层出不穷, 引起社会各界的关注。鉴于此, 我国食品的安全问题在一定程度上促进了微生物检验技术的不断提高, 人们最初利用电子显微镜和分子生物学来检验食品中的微生物, 看其是否超标。但由于食品中导致微生物超标的原因很多, 有些是由于过多使用食品添加剂, 有些是因为食品的原材料不合格或者过期, 还有的是食品厂的卫生不达标, 这些都导致菌群的超标, 进而影响食品的质量和安全, 最终影响人们的身体健康。因此, 有必要提高食品的微生物检验技术, 有效控制病菌, 保证食品的安全和质量, 最终保障人们的身心健康。此外, 对于食品生产商来说, 对食品中的细菌种类和数量进行严格控制, 在食品达到国家标准和行业标准以后才能出售, 这样有利于企业树立良好的信誉和形象, 有利于企业核心竞争力的提升, 最终促进企业的长远发展, 同时也有利于规范食品行业的市场秩序, 促进食品行业的快速发展, 带动我国经济的发展。

食品微生物检验的内容和特点

根据国际和国内关于食品卫生的规定, 所有的食品行业的厂家都应当严格检验产品的质量, 重点检验食品中的大肠杆菌、细菌总数、沙门氏菌及金黄色葡萄球菌等, 等到这些都合格以后才能上架出售。

食品微生物检验具有以下几个方面的特点。第一, 由于微生物的种类多种多样, 因此食品微生物的检验采样就比较复杂, 而且操作要求比较高。一般而言, 从食物传播的各种病原微生物的种类能够达到几百种, 能够导致食物中毒的病菌就有几十种, 例如黄曲霉菌和小肠结肠炎耶尔森菌等。除此之外, 还要对食品中腐败变质的微生物和食品工业总使用的酵母菌等进行检测。总之, 微生物的种类非常多, 而且从食品的原料来源到食品的生产。厨房和运输等各个环节都要进行检验, 因此该项工作是非常复杂的。第二, 食品微生物检验不仅要满足生产单位的快速上架销售需求, 还要对采样和检验方法进行准确性要求, 也就是既要满足速度, 又要保证质量, 否则会造成严重损失。第三, 在食品的检验中, 有很多非致病性微生物群落干扰检验分离工作, 由于干扰因素较多, 会直接影响检验质量。第四, 食品微生物的检验工作很难进行定量分析, 这是由于定量分析主要对致病菌的数量进行统计, 但是这些病菌的数量相对较少, 危害性却很大, 在受到其他大量致病菌的干扰以后很难进行准确的定量分析。第五, 由于食品微生物检验主要关系到人们的生命安全, 因此具有法律强制性, 也就是需要强有力的法律做保障, 保证食品的安全和质量。

食品微生物检验技术未来发展趋势

代谢学技术

代谢学技术不能直接得到检测结果, 主要研究食品中的微生物在培养基中进行繁殖的过程中产生的中间产物或者改变培养基成分的物质, 主要的检测方法有微量生化法、快速酶触反应和代谢产物检测法等。该技术在检验细菌总数、霉菌种类和数量及大肠杆菌等方面应用非常广泛, 并取得较好的效果。

抗体检测法

抗体法根据检测原理的不同主要分为酶联免疫吸附法和乳胶凝集反应法这两种, 这种方法在食品微生物检测中应用比较普遍。其中乳胶凝集反应法主要是指在抗原体和直径比较大的乳胶颗粒之间发生凝集。抗体检测法是一种基本的免疫学检测方法, 主要包括两种具体方法:一种是先采用荧光标记来处理样品, 之后观察检测结果;另外一种是以独特性血清作为底液, 将采集到的样品加入里面以后再用荧光标记做处理。这种方法比较简便, 但在利用显微镜观察时会受到非特异性荧光物质的影响, 影响检测结果。

分子生物学技术

分子生物学技术主要分为:核酸探针技术和聚合酶链式反应技术, 其中核酸探针技术主要利用脱氧核糖核苷酸分子中的碱基的特性来发挥作用的, 对其进行配对以后通过同位素标记细菌DNA, 然后经过解旋的需要检测样品来确定最终的检测数量, 也就是确定了菌种的数量和种类。由于不同基因的细菌遗传物质也不同, 因此基因探针技术采用的探针也就分为DNA和RNA这两种。

结语

生物圈的未来 篇5

班级： 09级信息管理与信息系统

姓名：吴莉

学号:0924620013 摘要：我国制药业有很强的原料药供应和仿制药物制造能力，但是技术创新能力不足，在国际医药产业分工中处于价值链低端。导致我国制药业创新能力薄弱的主要原因是，没有综合实力强的大企业、缺乏有效的合作机制、不完善的制度环境等。加大国家投入、重点支持优秀企业，在产业链中找准优势环节开展分工合作、重点突破是提升我国制药业创新能力的可行途径。医药产品较之其他消费品，其消费者需求相对稳定。未来我国人口数量仍将持续增长，老龄化程度正在加剧，对医药产品的需求将大幅上升。关键字：化学制药

中药

生物制药

一、化学制药

2009年，次贷危机引发的全国性金融危机对国内外的经济增长造成不利影响，增长速度普遍下降。但是我过化学制药行业顶住了压力，各项调查数据均表现良好。近4年来，化学制药行业工业总产值一直稳步上升。虽然在国家整体经济中所占比例不是很高，但是扩张速度非常明显，行业规模也在不断扩大。不仅企业数量稳步上升，从业人员的就业率也很好。

并且，我国医药外贸行业经受住了国际金融危机不断深化的严峻考验，在我国和世界各国货币及财政政策的多化学药西药类商品进出口从显著下滑转向回升。据医保商会统计，2009年我国化学药西药类进出口总额达327.93亿美元，同比增长8.03%，其中，出口额为192.033亿美元，同比微降0.8%；进口额为135.9亿美元，同比增长23.59%。化学制剂作为医药中最大的子行业，其利润总额占行业的36%，也是医改受益面最广的行业。

现在，化学制药行业面临的不确定因素仍然还比较多，风险仍然存在。化学制药行业存在的主要风险有：国内外经济波动的风险；结构性产能过剩的风险等。

不过，对于现在的经济社会体制的发展来讲，也是化学制药行业大变革、大发展的时代，在当前经济形势下认识局势掌控方向，对化学制药行业所受到的影响和未来的发展态势予以翔实的剖析，无论是对于中国化学制药行业的长远发展，还是对化学制药行业在具体工作中的突破都具有积极的指导作用。

二、中药制药

中药是我们国家的传统药材，历史悠久。特别是现今，随着化学药品毒副作用不断出现，对中药的认同和重视已成为国际医药行业的重要发展方向并有渐成潮流之势。

当前，为了将中医药，中华民族传统文化的瑰宝快速发展，我国已基本建立起遍布城乡的中医医疗服务网络，县及县以上中医医院有3000多所，中医从业人员达50多万人。中药产业不断壮大，2009年的工业生产总值已达2300亿元，国际市场对中药产品的需求日益增长，2009年中国中药出口14.6亿美元。

近年来国家有关部门出台了一系列医药调控政策，对医药生产企业影响深远，同时上游原辅材料、水电运价格普遍上涨，导致企业生产成本不断上升。2008 年下半年以来，受金融危机等因素影响，上游原辅材料价格有一定波动，医药企业生产成本一定程度上受到影响。但是，总体来看，随着新医改的推行和全民医疗保障体系的不断深入实施，今后几年我国中医药行业供求状况仍将保持良好发展态势。为了促进中药产业的健康发展，有关部门出台政策措施：一是进一步会同有关部门加强对中药产业发展的统筹规划、宏观协调，推动实施中药现代化发展战略和中药“三名”战略。二是以建立现代中药产业链、保证中医药疗效为目标，不断提高中药产业和产品的创新能力。三是积极协调有关方面大力扶持知名中药企业和名优中药品牌四是推动构建中药农业技术体系，加强中药道地药材基地建设，提高中药材规范化种植、加工和生产经营水平。五是坚持中医中药在临床、科研和生产实践中的整体性。六是通过中药科技创新和标准化战略实施，推动中药产业建立规范生产和管理的标准化体系。相信在政府的支持与促进作用下，发展我国中医药事业，深化医药卫生体制改革，提高人民群众健康水平，弘扬中华文化，促进经济发展和社会和谐。

三、生物制药

随着现代生物技术的迅猛发展，运用功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学等现代生化与分子生物学技术，结合基因工程、蛋白质工程、细胞工程等技术，是生物技术药物研发高潮迭起。

我国生物医药产业始于20世纪80年代，虽然起步较晚，但是整体研发水平提高很快，与发达国家的差距正逐步缩小。1989年，我国第一个具有自主知识产权的基因工程药物获得上市批准。1991年，我国制定了第一个基因治疗临床试验方案。2003年，世界上第一个全身应用的肿瘤坏死因子药物在我国上市。2004年世界上第一个基因治疗产品在我国上市。2006年全球首个溶瘤病毒药物在我国上市。可见，生物技术药物已成为我国药品市场中重要的品种，用于癌症、人类免疫缺陷病毒性疾病、心血管疾病、糖尿病、贫血、自身免疫性疾病、基因缺陷病症和许多遗传疾病的治疗。

生物制药的发展趋势主要有以下几个方面：1.资源的综合利用与扩大开发，如：脏器综合利用，血液综合利用，人尿综合利用等。2.利用现代生物技术大力发展生物药物，我们应用现代生物技术主要研究开发如：①生理活性物质，②干扰素，③抗体，④疫苗，⑤抗生素，⑥维生素，⑦医疗诊断制品，⑧其他药品。3.从天然存在的生理活性物质中寻找新的生物药物。4.利用化学合成和蛋白质工程技术创新的生物制药。5.利用中西医结合技术创新的生物药。

我国在生物工程研究、扩大生产及市场开发进程中，管理体制、资金、技术

人才方面与发达国家相比还有很大的差距。面对着经济全球化形势，我国生物医药产业既存在发展的良机，也存在巨大的挑战。加快产业结构调整，提高质量与效益，合理配置有限的资源，形成科学合理的研发、生产格局，我国新型生物产业才能实现更好更快的发展。

六重自我：数字化未来的衍生物 篇6

[关键词] 数字变革 图书 自我生产 自我表现

[中图分类号] G237 [文献标识码] A [文章编号] 1009-5853 （2014） 01-0005-03

诸位早上好！在此致辞，是我莫大的荣幸。尊敬的主办方、来自佩斯大学的谢尔曼·拉斯金教授、练小川教授，请允许我向你们致以最诚挚的感谢。

正式作报告之前，我想先和大家讨论一下数字革命对出版和生活的影响，这个问题困扰着我们，却鲜有确定的解答。也许我无法给出确切的答案，但或许可以从不同的文化视角提供一些思路。了解售书方式的改变很重要，了解人们想法的改变更加重要。

在西方世界，活字印刷革命使书籍得以大规模生产，图书的广泛流转直接导致宗教改革运动、宗教战争，同时也推动了知识的广泛传播。在东方国度，也许是由于语言结构基于字符，活字印刷革命和书籍的随之发展造成的影响不太显著。可是眼下的数字革命，它来势汹汹，不给人缓冲的余地。

待到变革完成，过渡结束，出版商肩上的厚重使命从未改变，那就是：挖掘有创意的人，助其一臂之力，为他们的作品和读者牵线搭桥，管理资金流动，为项目筹资理财，回报创作者。说到底，唯一不变的只有改变。未来，就连图书定义也会发生变化。没有人能预知结果。

其实，人们的想法和思考方式已经产生了显著改变，以此为鉴，我们可以从中揣度该如何应对种种转变。你也许会说，“这些现象都发生在西方国家，我们的国家深受不同的传统浸染，我们的哲学上溯孔孟，我们应对数字化变革的方式和你们不是一路的。”果然如此，收获不同的应对方式岂不妙哉。

接下来针对这些变化，我将从六重自我展开讨论。

首先是自我想象。我生活在大洋彼岸的国度，距离这里半个地球之外，过去四十年来，中国的经济转型令我心生敬畏。相比之下，技术给西方世界带来的转变跟这儿很不一样，或者可以说，比较微妙。回想我小的时候，彼时工业上的技术革新一浪高过一浪：巨型计算机问世，火箭冲入太空；而我的家中，日子照旧，生活似乎并没有任何改变。

现在的年轻人却是成长在不断发展的个人科技进步中。十年前想都不敢想的事情如今却是再稀松平常不过的。老一代最伟大的科幻作家们用想象力勾画出了地球同步卫星，用笔杆勾勒出了个人通讯器，现在呢？什么是未知的，什么又是不可能实现的呢？没有做不到，只有想不到。

年轻人的想象力因此无限飞扬。后“哈利·波特”时代，超自然类和“魔幻现实主义”类出版物爆炸式增长，占年轻人读物70%以上。待到这一代人步入成年，还是会偏好富有想象力的读物。彼时小众的科幻和奇幻类如今席卷天下，大众文学和影视中处处可见它们的身影。相比之前历代作品，它们在视觉导向上更突出，想象力也更天马行空，至于现实中能不能实现、会不会成真，这个问题且随它去吧。

不过话又说回来，一个人究竟是对异想世界最感兴趣还是对现实世界更着迷呢？媒介的渠道和可用性的扩展给人们以机会，去深入探究自己的兴趣。每一种书都有正好好这一口的，图书出版商深谙这一点，不过借由高度碎片化的媒介，这种与兴趣的连线和对接加强了。喜欢科幻小说的在一堆，埋首园艺的又是一堆，分门别类，五花八门，甚至比网络上的分类还精细。一次次地从个人选择出发，一次次地因为这些媒介巩固兴趣，分割再分割，细化再细化。这个时候，自我认同就变得异常重要。

我有一位朋友，他年轻而富有创意，曾经说道：“当我发现自己想把某个品牌刺青在身上，我就知道我很在乎它了。”这未免夸张，但从他身上可以看出数码一代的真实想法。选择纹在自己身上的相对较少，绝大部分人表现为热衷于自己的爱好，昭示兴趣点所在：从安放在银行的辛普森玩偶摆件，到蝙蝠侠T恤，再到摆在家里醒目位置的星际迷航飞船雕塑，人们乐此不疲地展示兴趣，为此爽快地掏腰包。美国人手中的“咖啡桌读物”也已从经典艺术家作品的华丽复刻走向流行文化写意，从电影、电子游戏的产品设计再到体育摄影，应有尽有。

自我生产能大大提升个人兴趣的深度。过去，摄像机非常昂贵，而且只能由细心且掌握专业知识的人才能操作，如今只要安装个软件，一部小小的手机或者智能运动头盔就能办到，而这些变迁发生在不到一代人的时间里。我目睹过早期排字工人印刷冷排，用橡胶胶水拼版制成我的首部作品。现在的年轻人动动指尖，就能在桌面排版程序上尽情设计润色。

这些工具程序打破了专业和业余间的藩篱。自我生产使每个人都有成为作家、艺术家或是电影工作者的可能，一切来得更直接，并且能让人们达到更专业的高度。在年轻人的脑海中，我们这一辈的手艺所奉行的“法式”“规矩”至多就是“仅供参考”，年轻人揣着这些新工具冲锋陷阵，他们对这些软件无师自通，是的，无师、无培训、无指导，同时，也无限制。

我们身处自我联结的时代，光产出作品还不够，还需要打通渠道。西方国家的分销途径大开，中国的虽然监控更严格，但相比从前还是开放了很多。YouTube独领风骚的年代，一段自制视频都有可能达到数百万点击量。在美国，一部刚刚在网络面世的粉丝小说也能被打造成像《五十度灰》那样的畅销书。从前作者的创作才华需要经过“守门人”层层把关才能抵达读者，如今却可以绕过文学代理人、编辑、出版商和书商，直接同读者建立联系。

守门人作用的削弱带来的最直接影响就是公众可获取的材料压倒性增长，淹没在信息的海洋中，某一部作品想要吸引公众注意力的困难度也随之增长。亚马逊上有成千上万种新书、二手书和自助出版图书，它们各有千秋，每一本图书都为自己卖力吆喝，亚马逊市场琳琅满目。这是新的营销阵地，需要新的工具，需要得到重视。

涉及新市场，还有一点很重要，那就是我们正在步入自我定价时代。长期以来，图书定价权握在出版商手中，定价水平基于生产成本。供求平衡方程式中，需求这一环却对图书、杂志和其他休闲读物的定价影响甚微，这是因为只要出版物置身广泛竞争中，消费者的选择往往基于内容，而非定价。但是在近于无限的市场中，各类产品都有能免费获得的，生产额外的副本无需负担边际成本，作品从问世起一直采取免费措施也是行得通的。但如果作品是由业余爱好者用低成本工具制作出来的，那么连摊销固定成本这一环都能省去了。

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由此，新的定价模式正不断发展。音乐行业首当其冲，长期以来的以“专辑” 形式售卖录音音乐模式崩塌，盗版压力迫使音乐作品由“按张卖”变为“按首卖”，收益远不如从前。电影业目前正面临着同样的问题，售卖DVD模式逐渐式微，“按需”视频和在线视频逐渐跃居主流。我想最有说服力的当属日渐流行的“自助”定价模式，付一定数额的钱就能随意享用。这种订阅模式在音乐界颇见成效，SiriusXM和Pandora等公司就是其中典型，视频界的Netflix、纸质漫画界的Marvel都是成功的先行者。当我们面对的消费者是坚信“内容应该免费”的一代人，当我们的消费者与定价基于物理格式内容的价值模型渐行渐远，我们需要改变，需要及时转换视角，修改商业模式。

带有简单交互功能的儿童图书应用程序已投入市场，接受订阅并支持图书馆模式定价。读者们如饥似渴地贪婪阅读，从一个流派翻看到另一个种类，却很少留意个别的作者，比如禾林的浪漫小说，这再自然不过了。此外，我们最终会演变为收取包月费的盈利模式吗？谷歌等搜索引擎使全世界的海量知识供人们免费使用，这已经让有些类别的图书出版无利可图了，最先中招的当属大英百科全书这类经典百科全书。

最后，前所未有的自我表达的时代将会到来，而所有这些变革的结果为它掀开晨幕。西方国家有数百万的人分享著作、摄影作品和视频。人们通过推特分享思想，非正统艺术找到忠实粉丝，Etsy[1]上的手工品吸引来同好，在数字舞台上尽享虚拟的聚光灯聚焦。从事出版日子分享创意所能带来的那种喜悦，长年做出版的人最能体会，而今层出不穷的创意分享如野火蔓烧开来。

我们得找到方法应对改变，在新的数字世界找到经济上可行的方式继续尽忠于出版人的角色。我坚信出版人这一角色永不会退场，我坚信我们总能找到方法联结有创意的人和读者，虽然我也和你一样尚不知这些方法究竟为何，又在何方。希望我所描述的个体自我在新时代中的行为能对大家有所启发，希望我对这六重改变的讲述能有所帮助，帮助你找到你的文化可适应的应对方式。我期待着你的答案，期待着你的智慧给我以启迪。

注 释

[1]Etsy是美国一个关于手工工艺品的网站，用户可以展示和出售自己的手工作品。此外，Etsy社区还进行线下聚会，参加Etsy赞助的工艺品集市。

（收稿日期：2013-11-23）

生物圈的未来 篇7

一、“英特尔誖未来教育”概述

“英特尔誖未来教育” (Intel Teach to the Future) 项目是英特尔公司为支持计算机技术在课堂上的有效利用而设计的一个全球性的教师培训项目。项目针对一线学科教师, 主要目的是促进教师树立新的教育理念, 提高计算机在课堂教学中的应用水平, 学会利用信息技术指导研究性学习, 从而提高学生的学习能力和学业成绩。

二、“英特尔誖未来教育”的教学特点和教育理念

1. 模块结构

整个培训教材分为10个模块, 贯穿着几条主线:一是信息技术的使用, 主要是利用微软的Office套件, 这些都是常用的软件工具, 并不需要复杂的技术;二是教案的设计。在第一模块提供了一个教案模板, 要求参加培训的老师从这个模板出发, 首先选定一个专题, 并随着教学进展逐步完善这个教案;三是评价工具的使用。该课程采用量规Rubric作为结构化的定量评价工具, 对单元计划、学生出版物和教师、学生演示文稿等进行经常性的评价。

2. 实用的目标

这个课程带有很强的实用性目标。它要让教师学会如何在课堂教学中运用信息技术, 强调动手实践, 要求学员们设计完成一个单元教学计划包, 作为技术产品带回学校去使用。学员要将这单元教学计划包的中心任务“包件”, 一个包件含有单元教案、学生作品范例、评价量规、教学支撑材料、单元实施计划等多种材料。

3. 以革新教法为特色

教学方法上注重小组学习、研究性学习, 注重师生互动、人机互动, 注重营造生动、活泼的学习气氛, 该模块具有示范作用。

4. 以学生为本位

这本教材的设计理念要求老师把信息技术应用的立足点放在学生身上。因此, 在许多创作活动中, 都要求老师们扮演学生的角色, 去制作供学生参考的电子作品范例和工具模板。学员之间的协作、交流和思想的共享贯穿培训的全过程。

5. 以活动为中心

“英特尔誖未来教育”培训是以活动为中心的。参训教师通过结对共享和全班交流, 使每一个参加者通过相互合作获得愉快体验。该模块强调随机分组、头脑风暴、资源共享。

三、“英特尔誖未来教育”在“生物与环境”教学中的应用

1.“英特尔誖未来教育”在生物教学中的优势

生物学是一门集知识性、科学性、实践性为一体的学科。它一直是农学和医学的基础, 涉及种植业、畜牧业、渔业、医疗、制药、卫生等方面。随着生物学理论与方法的不断发展, 它的应用领域不断扩大。现在生物学的影响已突破上述传统的领域, 而扩展到食品、化工、环境保护、能源和冶金工业等方面。如果考虑到仿生学, 它还影响到电子技术和信息技术。在生物学教学中利用“英特尔誖未来教育”, 能够使学生在教室这个有限的小空间里学习到无限的生物学知识。让学生们自由发挥创造力、摆脱课堂的束缚, 培养他们的动手、动脑、创造思维的能力, 从而增强学生的学习能力, 提高他们的学业成就。

2.“英特尔誖未来教育”在“生物与环境”教学中的应用

(1) 制定单元计划。“英特尔誖未来教育”的理念就是对一门学科的学习或者对一个问题的解决, 不能让学生被动地接受他人灌输的知识, 而要自己建构知识, 发现并验证某种意义或者意思。根据生物学科的特点和“英特尔誖未来教育”的理念, 教师首先必须制定单元计划, 设计基本问题与单元问题。

基本问题是为了激发和维持学生的兴趣而精心构造的, 没有明显的“正确”答案, 它孕育了其他重要问题, 指向学科的核心。如“生物与环境”的基本问题设计为“环境的恶化会引起生态系统的毁灭吗?”

为了支持基本问题需要设计2～5个单元问题。单元问题是为了激发和维持学生的兴趣而精心构造的, 为基本问题提供学科特定及主题特定通道, 没有明显的“正确”答案。本课的单元问题采用头脑风暴法, 让学生设计了许多单元问题, 如:“什么是生物圈?”“环境污染有哪些危害?”“生物圈如何受到环境的影响?”“如何结合实际保护环境?”等。

(2) 为单元作品集查找资源, 创建学生多媒体演示文稿。为了支持单元计划, 可要求学生采用研究性学习的方法, 首先结对, 找好自己的合作伙伴, 共同完成单元计划中的支持材料。学生根据教学单元计划中的要求, 到Internet上查找资料, 学习查找国内外的教育网站、学习保存网站上的图片或照片、学习保存网站上的声音文件、学习保存网站上的视频剪辑文件, 互相讨论, 合作完成并将学习、研究的过程和成果, 用Power Point制作成学生演示文稿。该演示文稿除了达到资料的整理归类外, 还要鼓励学生将自己的观点大胆表达出来, 这有助于学生在教学中有效地达到教学目标。如:学生根据“我们身边的环境污染”为主题做了演示文稿。针对“什么是环境污染?”“环境污染有哪些类型?”“环境污染的原因有哪些?”“环境污染有哪些危害?”“我们应该怎么做?”等问题, 找一些图片、声音及网站充分地说明问题, 同时学生在创作多媒体演示文稿的过程中也可以完善单元计划。

(3) 创建学生出版物与学生网站。学生通过单元计划的制定, 支持材料的查找, 得到了许多有关生物与环境的信息, 为了使这些信息能够得到推广, 可让学生充当编辑、记者、作者、版面设计师的角色, 策划、设计、制作一个俱乐部, 使用Publish制作简单的单页出版物;为了使学生获得更多的信息, 可以将在课堂上收集的信息, 为正在研究的单元建立一个Web站点, 并提供指向相关教育网站的链接, 与大家交流自己的支持材料。如制作《环保在线》中的问卷调查、环保常识、环境术语介绍等。通过这些活动充分调动了学生学习的积极性, 培养了学生创造思维的能力, 也使他们的计算机水平得到了提高。

(4) 创建教师支持材料。教师支持材料包括教师创建的网站、多媒体演示文稿和出版物。这是为了向学生提供在课堂之外交流的机会来促进学生的学习, 也是与其他学生、社区人员、其他学科领域专家甚至与世界其他国家的学生进行交流的途径。如:制作详细的单元计划模板 (包括基本问题、单元问题、单元梗概、学习目标、课程标准、学习过程、评价量规等) 。

(5) 整合单元作品集、展示单元作品。“英特尔誖未来教育”的特点是当所有的工作都做好后, 将学生和教师的单元作品集整理, 最后将作品展示共享。因为每一个作品的形成都是集体智慧的结晶, 从问题的提出、基本问题的确定以及网站的制作等, 都是经过大家的集思广益, 探讨、研究、批评后修改完成的, 所以大家相互之间可以取长补短。

四、对“英特尔誖未来教育”的教学反思

“英特尔誖未来教育”中以学生为中心、任务驱动、案例教学、资源共享、协作学习等一系列教学思路值得借鉴。我们的教育不再是单纯利用计算机制作课件, 而是怎样把信息技术与教育内容、方法、手段有机地整合在一起, 实现基于信息技术手段和资源的教学设计。这样的教学思路和教学设计如果能真正落实到生物学教学的实践中去, 无疑可以优化生物学教学, 对我们的教学效果将会产生不可限量的作用。

摘要：“英特尔未来教育”项目是英特尔公司为支持计算机在课堂教学中的应用而设计的全球教师培训项目。“英特尔未来教育”的特点主要有模块结构、实用的目标, 以革新教法为特色、以学生为本位、以活动为中心。根据“英特尔未来教育”的模式, 笔者将它应用到生物学教学的“生物与环境”中, 并取得了一定的效果。

关键词：英特尔,未来教育,生物与环境

参考文献

[1]英特尔公司.英特尔誖未来教育 (中文5.0版) [Z].2003.

未来生物燃料电池或使用混合燃料 篇8

科学家在美国化学学会的年会上展示了一款新的生物燃料电池模型。新电池不使用酶而使用细胞中的线粒体来分解燃料分子———纤维素。线粒体是真核细胞的重要细胞器, 有细胞“动力工厂”之称。

该研究项目领导人、美国圣路易斯大学的雪莉·敏蒂尔表示, 尽管这项技术距离实际应用还有很长的路要走, 但是, 该研究是将活性细胞的一部分 (此处为线粒体) 整合进电池的一个里程碑式的进步。未来, 这种设备在很多领域可以替代一次性电池。

一般来说, 燃料电池都需要对生物燃料分子进行分解和重建, 这个过程会释放出电子, 电子聚集在一起形成电流。

此前, 敏蒂尔团队一直使用酶, 酶在分解特殊的燃料分子诸如乙醇或者葡萄糖方面是一把好手。但现在他们改用活性细胞的组成部分线粒体, 线粒体可以将各种酶的力量和功能结合在一起, 将很多燃料分子变为电池能够直接使用的形式。

敏蒂尔解释道, 为了能够完全利用一种燃料, 人们需要很多酶, 有些简单的燃料需要3种酶, 而诸如葡萄糖等, 则需要多达22种酶, 并且, 这些酶需要能够很好地配合在一起协调工作。而线粒体的分解效率更高, 线粒体能够分解多种燃料, 意味着它能够通过分解燃料混合物来工作。

新展示的电池只使用了由一种分子组成的简单燃料, 未来的研究将着眼于使这种电池能够利用人们更为熟悉的复杂生物燃料来工作。

生物圈的未来 篇9

生物产业概述

生物产业是近些年新兴的产业。它是以生物技术的发展为基础, 主张通过对生物体及细胞、分子等结构的研究, 研制新产品, 以满足人们的需求。另外, 还有一部分产品是通过对动植物或微生物的改造而得到的, 利用特定的技术或工具, 对这些生物进行特殊处理, 从而使其具备某种特定的属性, 以实现特定的功能。[1]

生物产业最初是由微生物工程发展起来的, 它起源较早, 但是早期人们对其关注度并不高, 相关技术研究也不多, 因而无法发挥生物技术真正的功效。直至上世纪, 随着生命科学的崛起, 人们逐渐认识到生物产业对人类生产生活的作用, 科学家的相关研究也越来越多, 为生物产业的发展奠定了良好的基础。

目前, 与生物产业相关的技术已相对成熟, 其应用范围也越来越广, 对人类社会生活、生产的作用也越来越大, 尤其是在医药行业的应用, 极大地推动了医疗行业的发展。

我国生物产业竞争力现状分析

我国生物产业的竞争力主要包括两个方面的内容:一是生物产业所具备的生产能力, 这是我国生物产业发展现状的集中体现。二是生物产业在市场中的竞争力, 这是产业竞争力的外部表现。[2]在同一行业中会存在不同的竞争力量, 对市场的影响力有所不同, 所获得的经济效益也会不同。这说明产业竞争力能够决定盈利能力。随着社会经济的不断发展, 我国对生物产业的投资逐渐增多, 相关研究也取得了新的进展, 极大地提高了我国生物产业的竞争力。但是, 由于我国对生物技术的研究较晚, 所以目前与发达国家相比仍存在不小的差距, 既存在优势, 也存在劣势, 具体表现在:

1. 我国生物产业发展的竞争优势

(1) 深厚的文化底蕴, 为我国生物产业发展提供了良好的基础。我国有7000多年的农业历史, 经过长期的实践积累, 拥有较为丰富的农作物资源, 尤其在中医药方面的建设已取得了不小的成果。这些都为我国生物产业发展奠定了良好的基础。[3]另外, 我国具有较为深厚的文化底蕴, 早在很久以前就开始使用发酵技术和抗生素, 而长期以来所存留下来的医学体系也是宝贵的财富。这些资源的保留, 为我国生物产业发展提供了可行的条件。

(2) 丰富的生物资源, 为我国生物产业发展提供了有利条件。我国辽阔的土地上蕴藏着丰富的自然资源, 而生物产业又是以动植物和微生物为基础、或直接对其进行改造的技术。我国丰富的资源, 不仅为生物产业发展提供了充足的条件, 而且还拥有较为古老的地质历史, 所孕育的资源种类也较多。[4]另外, 我国领海面积较大, 海洋生物资源业较为丰富。

(3) 丰富的人口资源, 为我国生物产业发展提供了广阔的市场, 同时也提高了生物产业发展的内在动力。[5]随着人们的消费水平越来越高, 对健康的投资也越来越大, 从而对生物产业的内部需求逐渐增大, 加快了生物产业的发展步伐。社会的发展对社会资源的需求越来越大, 而我国社会资源又较为有限。因此, 要想满足发展的要求, 必须利用生物技术发展新的产业, 缓解人口增长对环境的压力。

(4) 生物产业相关人才储备较为丰富。为了学习先进的生物技术, 我国积极鼓励优秀人才到海外学习, 同时增设了许多科研院校, 为生物产业发展提供了丰富的人才储备。目前, 我国已形成了较为成熟的生物产业人才培训体系, 在近千所高校中设置了生物学相关专业, 还专门设置了数百所科研机构, 全面培养生物技术人才。现有的生物技术人才数量较多、质量较高, 为生物产业发展打下了坚实的基础, 有利于我国生物产业竞争力进一步提升。

2.我国生物产业发展的竞争劣势

(1) 生物企业发展缺乏资金, 融资渠道单一。与发达国家相比, 我国生物企业的发展资金还远远不够, 制约了生物产业的发展。美国和西欧等国的生物企业主要依靠股票和创业两种方式融资, 融资的效率较高, 能够满足实际的需求。但是我国目前的创业环境还不成熟, 创业融资的效果不明显, 生物企业的资金储备也不充分, 在进行技术革新和产业发展时, 往往资金不到位, 导致很多目标无法实现。

(2) 生物企业规模较小, 国际化程度较低。目前, 我国的生物企业规模都比较小, 生产能力较差, 技术革新较慢, 提供的服务也较少, 导致我国生物产业发展受到较多限制, 国际化程度也较低。

(3) 自主创新能力较差。我国的生物产业大多数是利用国外先进技术, 很少对其进行创新发展, 在国内外竞争中往往比较被动。另外, 我国生物产业发展呈现明显的区域不平衡现象, 阻碍了生物产业的进一步发展。

(4) 政策和体制的限制。目前, 我国尚未形成一个较完善的生物产业管理体制, 生物产业管理职能分散在不同的部门, 责任不明, 管理效率较低;以企业为单位的创新体系仍不完善;生物产业与经济的关系还不够密切, 从而使社会对生物产业的重视度还不够;生物技术创新还较为薄弱;国家对生物企业的扶持政策也不到位, 增额税等为生物企业带来了较大的经济负担。

以上这些问题的存在, 导致我国生物产业的整体水平较低、竞争力较差。

我国生物产业未来的发展策略

1.大力发展相关产业和支持性产业

(1) 高校、科研机构是进行技术创新的主要场所, 我国应加大对生物产业相关科研机构的资金投入, 培养优秀的生物人才, 为生物产业发展奠定坚实的基础。

(2) 购入生物研究设备, 建立生物产业咨询、评估等相关机构, 以加快生物产业信息流通, 增强企业之间的沟通和交流, 促进生物产业科研成果的商业化运作。

(3) 加强对处于产业底层企业的管理。底层企业是上层企业发展的基础, 主要对产业的发展起支撑作用。通过加大对底层企业的管理, 能够规范行业行为, 为企业的发展提供稳定的行业背景。

2. 政府要为生物产业发展提供稳定的社会环境

(1) 建立专门的部门, 进行生物产业相关事宜的管理工作, 完善组织结构并制定管理条例, 明确各部门的职责, 加强对日常管理工作的监督, 以促进生物产业的稳定发展。例如, 成立生物产业协会, 专门负责企业之间的沟通和交流。

(2) 加大对生物产业的资金投入, 为生物企业的发展提供政策扶持, 提高生物企业的科技创新水平。

3. 发展重点领域和主导品牌

要想使我国生物产业在世界市场占据主导地位并不断增强竞争力, 就必须形成自身的发展特色。只有拥有独立的主导品牌, 才能使我国生物产业有较强的市场竞争力。

结论

目前, 我国生物产业发展的重点主要集中在医药、农业领域。由于我国医学的起源较早, 医药发展的实力较为雄厚, 所以, 针对医药行业应用生物技术能够加快医药产业发展。例如, 生物芯片、基因诊断等技术的出现, 极大地提高了诊治的准确性和效率, 推动了医药产业向更高水平方向发展。

我国每年都会出现因化肥、农药等因素造成的环境破坏现象, 严重威胁了生态平衡。将生物技术应用到农业领域, 对农作物的基因进行改良, 减少农药和化肥的使用, 可对环境起到保护作用。在此基础上, 还要大力推广绿色生物技术, 加强环境保护, 减少能源浪费, 从而实现我国经济的可持续发展。

参考文献

[1]殷贯蓬.浅谈我国生物技术产业的发展现状及未来方向[J].生物技术世界, 2013 (8) :146.

[2]吴楠.生物产业竞争力与中国的战略对策研究[D].武汉:华中农业大学 (博士学位论文) , 2008.

[3]唐锋波.生物产业竞争力与中国的战略对策研究[J].价值工程, 2012 (21) :6-7.

[4]代德财.浅谈我国生物制药产业的现状和发展趋势[J].生物技术世界, 2013 (5) :84.

生物圈的未来 篇10

能源资源是经济发展的基础。仅从我国目前掌握的能源资源看, 煤炭的剩余可采储量约为1100亿吨, 石油的剩余可采储量约为24亿吨, 天然气的剩余可采储量约为2万亿立方米, 其人均拥有量分别为世界人均水平的70%、10%和5%。而随着我国经济快速发展和人民生活水平的提高, 我国能源需求将持续增长。据国家统计局初步测算, 2007年能源消费总量26.5亿吨标准煤, 比上年增长7.8%, 其中煤炭消费量25.8亿吨, 增长7.9%;原油消费量3.4亿吨, 增长6.3%;天然气消费量673亿立方米, 增长19.9%;石油进口量大幅度增长, 2007年进口原油1.63亿吨, 石油的对外依存度已接近50%。因此, 要解决好我国现在和未来能源供应问题, 保证经济稳定可持续发展, 除了转变经济增长方式, 提高能源利用效率, 还必须重视新能源的开发利用, 增加能源供应方式和供应量。

按照“国家十一五科学技术发展规划”、“国家发改委能源十一五发展规划”的基本要求和发展思路, 大力发展新的能源工业、调整能源结构、提高能源综合利用率已成为当务之急。可再生能源是新能源工业的核心组成部分, 是重点发展的方向领域, 主要包括太阳能、生物质能、风能、水能、海洋能、地热能等。其中太阳能、风能、水能、地热能等相关的利用技术已经获得重大突破, 正在或已经形成相当规模的工业化装置, 商业化运营也如火如荼;生物质能的综合利用是近年逐步发展起来的新兴能源产业, 其中以生物柴油、燃料乙醇、生物质发电、沼气为代表的生物质能的综合利用项目, 相关关键技术已得到解决, 应用技术和商业化运作模式也日臻完善, 为可再生能源的综合利用起到了很好的示范作用。

非粮化生物质能的综合利用, 是发展可再生新型能源的发展方向。我国非粮生物质能资源十分丰富, 主要有农作物秸秆、树木枝桠、畜禽粪便、能源作物 (植物) 、城市生活垃圾等。目前全国农作物秸秆年产生量约6亿吨, 除部分作为造纸原料和畜牧饲料外, 大约3亿吨可作为燃料使用, 折合约1.5亿吨标准煤。林木枝桠和林业废弃物年可获得量约9亿吨, 大约3亿吨可作为能源利用, 折合约2亿吨标准煤。

除现有耕地、林地和草地用于传统农业外, 尚有近1亿公顷益农益林荒山荒地可以用于发展农业和能源林业。据预测, 到2050年我国潜在的生物质资源量非常巨大, 主要来自能源农业和能源林业的形成和发展, 可开发生物质资源量非常巨大, 主要来自农业和能源林业的形成和发展, 可开发的生物质资源量至少可以达到15亿吨, 其中30%来自传统生物质, 70%来自能源农林业。

因此, 发展利用好这些非粮生物质资源, 对增加能源供应量, 保证国家能源安全将会起到一定的积极作用。

(二) 生物质快速热解技术的特点和发展现状

1. 生物质快速热解技术及产品特点

总体来讲, 目前生物质能源的转化利用技术主要有三种方式:热化学转化、生物化学转化和物理化学转化。生物质热解是热化学转化方法中的一种, 即在缺氧条件下通过热分解脱出挥发份的过程。热解过程常伴随着如燃烧和气化等过程而发生。脱出挥发分的固体残余物为半焦, 挥发分经冷却后生成液体油品和非凝性气体。根据热解速率和目的产物的不同, 分为快速热解和慢速热解两种。

快速热解目的是最大程度的得到液体产物, 而低温下的慢速热解最终目的是获得半焦物。对于快速热解, 纤维素成分主要转化为羧基和羰基化合物, 木质素组分主要转化为羟基 (酚) 和甲氧基化合物, 因此快速热解液体产物主要是高极性而低芳构度化合物, 而慢速热解的产物由于在二次反应中经历了更多的脱羟基和羰基反应, 产物中氧含量比较低, 水含量也比快速热解产物低。

快速热解技术是生物质制取液体燃料领域应用较为广泛的一种技术, 是指在中等温度和非氧化气氛条件下, 以极高的升温速率在极短的停留时间内完成热转化反应, 迅速冷却反应产物得到液体燃料的热转化技术。该过程的特点是:

(1) 超高的加热速率, 生物质升温速度一般大于1000℃/s;

(2) 超精确反应温度, 在450～550℃左右 (根据原料不同而异) ;

(3) 超短的气相停留时间, 一般小于2秒;

(4) 超快的冷却速度, 一般达到102～103℃/s。

快速热解过程中, 反应温度是最重要的控制参数。通过精确控制热解过程的反应温度, 某些生物质干基液体产率最高可以达到70%～80%, 如松木屑等。

热解得到的液体产品被称为生物质原油, 其外观一般为暗黑色的自由流动液体。原料种类不同, 其颜色可能有所差别;生物质原油一般都有有刺鼻的烟呛味, 主要由低分子量的酸和醛引起;生物原油中含有一定量的水, 主要来自于生物质本身所含水分和热解过程所产生;生物原油的相对密度一般在1.2左右, 粘度变化较大, 最低为25cST, 最高可达1000cST, 主要取决于原料种类、水含量以及生物油放置的时间。

总结起来, 生物质原油有以下特点:

(1) 组成复杂, 已经检测存在的物质就有三百多种, 主要包括羟基醛、羟基酮、糖、羧基酸、酚类等;

(2) 氧含量高, 40%～50%左右;热值低, 低位热值 (LHV) 16～18 MJ/kg;

(3) 水分含量高, 一般为15%～30%;

(4) PH值低, 2～3, 显酸性;

(5) 化学性质不稳定, 长时间储存会导致粘度增加, 挥发分减少, 相分离出现, 生成胶质并沉淀。

2. 国内外技术发展现状

自上世纪90年代起, 快速热解出现了固定床、流化床、旋转锥、涡旋反应器、烧蚀反应器、等离子液化等一大批转化技术, 其中流化床和旋转锥技术获得较大成功并已建立起工业化示范装置。

国外很多家公司或科研机构都从事过生物质快速热解技术的开发, 其中颇具有代表性的有加拿大达茂能源系统公司和荷兰BTG公司。

加拿大达茂能源系统公司通过购买加拿大资源转换国际公司的热解专利技术, 采用鼔泡式流化床反应器, 成功地进行了工程放大, 除了拥有两套日处理能力分别为2吨和15吨的中试装置外, 还于2002年始先后在加拿大建立了2座 (1座日处理100吨生物质, 1座日处理200吨) 生物原油生产工厂, 其中100吨的装置已于2005年投入运营;200吨装置已于近日点火试车。所得生物油除供应下游应用技术开发外, 其余全部用于燃烧发电。

荷兰BTG公司在生物质热解液化方面也取得了很好的业绩。他们使用独特的旋转锥反应器, 将生物质原料和不断循环的固体热载体快速混合并发生热解反应。该工艺无需载气, 有效地减少了后续冷凝器中的负荷。目前该装置最大处理能力可达100吨/d。该公司已在马来西亚建设了一套每天可处理50吨棕榈壳的流化床生物质热解液化示范装置, 2005年6月份投料试产。

我国热解热化技术研究起步较晚。沈阳农业大学于上世纪90年代中期在联合国粮农组织 (FAO) 的协助下从荷兰BTG公司引进的热解液化设备 (旋转锥技术) , 以松木屑为原料开展过热解液化试验, 但未能完全消化吸收其经验;中国科学技术大学生物质洁净能源实验室于2006年成功研制了每小时可处理120公斤物料的自热式流化床热解液化装置, 并用多种农作物秸秆进行了试验, 生物质油收率最高达60%;2007年该技术被转让至安徽易能生物能源有限公司, 加工能力放大为800～1000公斤/小时。该装置设备投资较大, 目前正进行第二代技术开发。

中科院过程工程研究所在上世纪90年代也开展了生物质热解液化技术研究, 并建成了8公斤/小时处理量的实验室装置, 目前正在建设每小时处理能力为50公斤的扩大试验装置。

华中科技大学煤燃烧国家重点实验室已完成生物质液化探索实验装置 (生物质处理量2kg/hr) , 100 kg/hr规模的移动液化概念装置也正在搭建和试验中。

山东理工大学曾采用等离子加热对生物质热解进行了试验, 开发了离心分离陶瓷球热载体加热下降管生物质热解液化中试系统, 处理能力为200公斤/小时;东北林业大学曾仿制荷兰旋转锥技术, 建设了处理能力为500～600公斤/小时装置, 但到目前为止, 未见有推广的装置在运转。

(三) 热解技术未来产业化急需解决的问题分析

生物质快速热解技术的出现, 为分散化、能量密度很低的生物质能规模化利用提供了一种可能。生物质快速热解技术从全球范围讲, 已经走向工业规模示范阶段, 但要形成真正的产业化, 尚有如下问题继续得到解决:

1. 原料问题:

生物质原料具有分布分散, 能量密度低, 季节性较强, 原料种类多而杂, 因此如何组织好原料的收储运模式, 确立合理的收集半径, 使收集成本与装置的单位处理量投资有机的结合起来, 降低加工成本, 是急需解决的问题之一;

2. 技术问题:

生物质快速热解技术尽管已经走向工业规模示范阶段, 但由于原油下游利用和经济效益等问题的困扰, 尚有很多问题有待完善, 即使是做的较好的达茂能源公司和BTG公司, 其在原料处理、过程控制和原料适应性等问题上仍然存在很大的改进空间;可以说, 不管是哪种转化技术, 到目前为止, 没有任何一项能够拿出成熟的、完整的全流程工艺包。因此, 技术成熟度也是困扰产业化的瓶颈之一;

3. 产品出路:

生物育种未来5年“挑大梁” 篇11

刚刚结束的中央农村工作会议讨论了《中共中央、国务院关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见(讨论稿)》，这意味着在连续8年中央“一号文件”持续关注“三农”问题的背景下，2012年的关键词是农业科技创新。

农业部日前正式发布《农业科技发展“十二五”规划》(下称《规划》)，提出力争到“十二五”末，农业科技进步贡献率要超过55％，比“十一五”时期52％的贡献率再添加3个百分点，主要农作物耕种收综合机械化水平要在60％以上。

《规划》中最引人注目的是核心技术攻关将集中在生物育种等方面。

危险的中国种业

中国种业，已频频越过危险界限。

农业部统计数据显示，除大宗粮棉油等主要农作物育种外，目前中国有50％以上的生猪、蛋肉鸡、奶牛良种以及90％以上的高端蔬菜花卉品种还是依赖进口；有70％以上的先进农产品加工成套设备依赖进口，而大多数国产农机产品仅相当于发达国家上世纪70年代水平。

农科院生物技术研究所研究员黄大昉在接受《中国科学报》采访时指出：与种业强国相比，我国农作物种业起步晚、发展时间短，仍处于初级阶段，企业多小散，竞争力不强的问题突出。目前，我国持证种子经营企业有8700余家，99％没有研发能力，前10家企业所占市场份额仅为13％。而且公司销售额也不算很大，研发能力极弱。

“中国主粮的单产水平，除水稻领先外，其他品种如小麦、玉米等跟美国、加拿大等国家比，差距非常大，有些甚至达不到世界平均水平。”黄大昉称。

“种业是农业的根基。中国如果再不重视种业，农业的发展将无以为继。”中国人民大学农业与农村发展学院副院长郑风田教授告诉《中国科学报》。

“过去中国已经把水利等制约农业发展和粮食增产的基础设施建设作为未来”三农“问题的重点，今年则把投资重点放到科技上，也是情理之中了。”郑风田说。

这意味着，在此背景下，现代种业发展将成为重中之重。

在育种方面，《规划》提出的目标为：具有重大应用价值和自主知识产权的品种培育取得重大突破，农作物种业核心竞争力明显提高。培育一批适应机械化作业、设施化栽培、高产、优质、多抗、广适的主要农作物新品种和主要畜禽、水产养殖新品种(系)，企业科技创新能力显著增强。

《规划》特别强调，“十二五”时期，将支持规模大、实力强、生长性好的(“育繁推一体化”)种子企业，整合现有育种资源，按照市场化、产业化育种形式展开生物育种研发。

政策暖风频送

在过去的一年中，种业利好政策频出，彰显了决策层发展民族种业的决心。

中国种业从2000年《种子法》公布以来，才真正开始了商业化推行之路。2011年，国务院出台了《关于加快推进现代农作物种业发展的意见》，确立了农作物种业是国家战略性、基础性中心产业的重要位置，指明了现代农作物种业的发展方向，提出构建以企业为主体，“育繁推一体化”的种业发展思路。这被业内解读为“中国种业迎来了史无前例的重大机遇”。

规划编制的同时，实际层面的推进已经开始部署。

2011年6月份经中编办批准，农业部种子管理局正式成立。其主要职能在于加强对农作物种子的监督管理，加强对种子的生产许可和经营许可，加强对具有核心竞争力和较强国际竞争力的“育繁推一体化”种企的培育。

2011年8月份，农业部颁布了《农作物种子生产经营许可管理办法》，提高了种子市场准入门槛。

农业部部长韩长赋在2011年11月召开的种业发展座谈会上表示，粮食产量的增加，一靠政策，二靠基础设施建设，三靠科技，科技重点是种业。

而此次农业科技专项规划的出台，再次给中国种业注入强心剂。

整合大幕将启

“作为农业产业的支柱，我很看好未来5年中国种业的发展。现在的问题是如何将这些利好政策落实在产业链上。大家都在期待政策细则的进一步出台。”黄大昉告诉《中国科学报》。

业内普遍预计，近期还将有若干重要文件和实施细则出炉。《农作物种类审定管理方法》将着眼于提高农作物种类审定规范，改善种子行亚盈利状况。《种子法修正案》将重点鼓励规模化的“育繁推一体化”企业并购重组做大做强。《种业“十二五”规划》则将继续增强劣种补贴、强化经费保证、增强队伍树立等。

而2012也被业内视为中国种业行业整合的开启之年。

“拥有‘育繁推一体化’能力的种业龙头公司将在种业新政的推动下加快兼并重组、品种收购、研发合作等方面的进程。”郑风田表示。

过去一段时期内，中国种业并不平静。登海种业、隆平高科、敦煌种业等上市公司都有积极的动作。登海收购了“京科968”，敦煌收购了“吉祥一号”，隆平发布公告称将与湖南杂交水稻研究所继续深度合作。

生物圈的未来 篇12

1 锅炉的概述和种类

锅炉是我们生活中比较经常用到的设备,它能实现能量的转换,通过对锅炉进行电能或者是化学能等能量,而从锅炉中产生具有热能的蒸汽、高温水或者是有机热载体,从而为我们的生活和生产提供充足的热量。锅炉,是提供热量的场所,在我国的应用非常广泛,小到生活中的供暖、对仪器的消毒,大到工业上的发电都离不开锅炉。

从原始社会开始,人们就已经有了对锅炉的简单认识,但是那时候只是一个简单的雏形,随着时间的不断推进,第一次工业革命蒸汽机的出现,将锅炉真正带到人们的生活当中。

锅炉的种类非常多,按照功能我们可以将锅炉分为开水锅炉、蒸汽锅炉、热水锅炉、热风锅炉以及导热油锅炉等等,而按照使用的供热燃料,我们可以将锅炉分为燃油锅炉、电加热锅炉、燃气锅炉、燃煤锅炉和沼气锅炉等等,而这其中的沼气锅炉就是我们所提到的生物质锅炉。

随着科技的不断发展,我国的锅炉技术也在不断的进步,由以往的化石燃料燃烧锅炉进展为生物质燃料燃烧的锅炉,再到太阳能等更加清洁的燃料锅炉,我国的锅炉行业实现了一个又一个的飞跃,将燃料的利用效率不断的提高,同时,由于化石燃料的资源存储量不断减少且燃烧效率偏低,生物质逐渐得到了广泛的使用。我国是农业大国,秸秆等生物质的储存量非常大,且燃烧效率不断的提高,同时,污染也比化石燃料的燃烧更小,逐步受到了各大行业的垂青。我们通过对传统的燃料锅炉和生物质锅炉进行一个对比,让我们更加深入的了解锅炉。

2 生物质和生物质锅炉

生物质是目前提到较多的一个名词,由于化石燃料的可再生性差,且污染性较高,所以,生物质燃料以其优越的特性越来越被重视。我国是世界最大的农业国,包括秸秆在内的生物质资源非常丰富,且分布十分广泛。所以,我们要充分对其进行利用,减缓我国燃料资源的压力,改善环境。

而生物质锅炉,是利用生物质能源作为燃料的锅炉,主要有生物质蒸汽锅炉、生物质热风炉、生物质热水锅炉等。目前,生物质锅炉已经在我国得到了非常广泛的应用,以其独特的优势给我国的燃料资源市场注入了新的活力,生物质锅炉最大的特色就是使用绿色能源,安全环保,对环境的损害非常小,其次,就是一炉多用,不单单可以供暖,还能做饭、洗澡等,同时,该燃料的使用非常的安全,并且安装很便利,多重的优势让生物质锅炉成为我国燃料市场的宠儿。

3 生物质锅炉的燃烧形式

生物质锅炉的燃烧形式主要有两种:第一,流化床燃烧锅炉,第二,层燃锅炉。这两种形式各有特点,下面进行深入分析。

3.1 流化床燃烧

流化床燃烧最大的特点是它的燃料呈颗粒状,能够使燃料在流化床内以流化的状态进行燃烧和热交换,同时,因为生物质的能源其水分含量比较高,所以,采用流化床的技术能够使生物质燃料完全充分的燃烧,提高能源的利用效率。

在流化床锅炉的使用中需要注意一些问题:一方面,由于其对于燃料的颗粒大小有相关的要求,所以在使用之前要对生物质燃料进行干燥和粉碎的一些预处理,这样就能够使燃料正常的流化。此外,由于流化床的的速度需要风机耗电维持,所以使用的成本比较高。

3.2 层状燃烧

层状燃烧是我国比较常见的燃烧方式,从名字中我们就可以看出,这种燃烧方式的主要原理就是沿着炉排的床层高度在锅炉内形成不同的燃烧阶段,让生物质燃料在锅炉中停留的时间变长,从而使生物质的燃烧更加充分。由于层状燃烧的锅炉成本较低且操作方便,得到了非常广泛的应用。

4 生物质燃料锅炉存在的问题

4.1 沾污与腐蚀

由于锅炉的用途就决定了在燃烧过程中各级的受热面的积灰和沾污是非常严重的。这不仅对锅炉的使用有影响,也使生物质燃料的燃烧效率极具降低,更严重的是,如果积灰程度很高会导致锅炉丧失传热的性能。积灰主要的形成原因是生物质的氯和钾的含量升高导致的,从而积灰就以KCl析出。同时,生物质锅炉也会存在腐蚀的情况,蒸汽的温度越高,那么,腐蚀率也越高,其腐蚀的机理主要是与气相氯化物有关的腐蚀以及熔化的氯化物与硫酸盐的反应有关。生物质锅炉的积灰和腐蚀是非常常见的问题,我们要积极采取有效的措施进行处理。

4.2 生物质燃料锅炉结渣

生物质燃烧锅炉,特别是流化床的燃烧方式中,有非常严重的结渣现象,其产生的原因主要是由于钠钾元素和石英砂发生反应,形成粘性的物质,这种物质与砂子相互粘结,从而形成了结渣。结渣问题也是在锅炉中广泛存在的,我们要严格控制燃料的燃烧温度,防止出现共熔混合物,从而杜绝结渣的问题。

4.3 有害气体的排放

生物质锅炉燃烧过程中存在的最严重问题就是有害气体的排放,其中HCl的排放量是非常高的,同时,在燃烧过程中还会排放少量的二氧化硫,这些有害气体在锅炉中如果与生物质中的钾发生反应,那么就非常容易产生气溶胶,这些气溶胶排放到空气中,对环境的影响是十分严重的。据有关数据统计,6吨生物质锅炉每小时消耗生物质颗粒1260公斤,如果一天按照12小时计算的话,每天将产生9.4万立方的烟气排放。排放7.7公斤的二氧化硫,排放570公斤的烟尘。可见,有害气体的问题还是比较严重的。

5 生物质锅炉的开发应用和前景

生物质锅炉在我国的应用面积十分广大,虽然仍旧存在很多的问题,但是我们要积极研究相关的技术,学习国外的先进经验,对生物质的锅炉进行技术的革新,有效解决相关问题。

目前,我国的生物质锅炉主要是利用秸秆进行燃烧供能,这种技术的运用已经十分成熟了,我们除了要继续发扬我们的优势之外,要紧紧抓住生物质锅炉的优势,综合一切有利因素,积极发展生物质锅炉。相信在国家强有力的政策引导下,我国生物质锅炉的应用前景将会更加的广泛,为我国的燃料结构的更新奠定了非常重要的基础。

6 结语

生物质锅炉近年来在我国得到了广泛的应用,我们要针对产生的有害气体和结渣、沾灰腐蚀等问题,采取积极有效的措施进行解决。同时,我们要引进和学习国外的先进技术和经验,不断推进我国生物质锅炉的发展,为我国的清洁燃料事业的推进积累经验,提供力量。

参考文献

[1]白兆兴.生物质锅炉技术现状与存在问题[J].工业锅炉,2008,No.10802:29~32.

[2]郑治华.生物质能技术应用现状及发展趋势[J].中国高新技术企业,2008,No.10013:43.