生物技术发展

2024-07-11

生物技术发展(共12篇)

生物技术发展 篇1

我国长期以来的供暖等系统都是利用化石燃料的燃烧来支撑的,而由于化石燃料的存贮量毕竟有限,所以,改善我国的燃料结构迫在眉睫。我国是世界上最大的农业国,每年农作物产生的秸秆的数量是非常大的,所以,生物质的锅炉技术在我国的应用前景是十分广阔的。相较于传统的燃烧锅炉,生物质锅炉以其能量大、污染少的特点受到了广泛的关注,目前,我国大多数地区都用上了新的生物质锅炉。本文就从普通锅炉和生物质锅炉的对比等角度深入分析。

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.

[3]徐德良,孙军,陈小娟,刘翔.工业锅炉生物质燃烧应用现状[J].林产工业,2009,v.36;No.20206:3~7.

生物技术发展 篇2

题目: 环境生物技术的发展及应用 姓名:

学院:专业: 班级:

学号: 指导教师: 麦麦提.阿布都拉 农学院 生物技术 生技061 063135121 葛杰职称:

2010年11月25日

新疆农业大学教务处制

环境生物技术的发展及应用

作者:麦麦提.阿布都拉指导教师:姚正培

[摘 要]: 环境生物技术是一门利用微生物介质为人类提供服务的技术科学, 其核心思想是依据各类微生物的生态活动规律,从中寻找最有效的能解决目前一些环境问题的途径, 如稀释污染物、截留废物中的可循环利用资源等。主要介绍了环境生物技术的形成和发展过程, 以及在治理水污染, 土壤污染, 白色污染和农药污染等方面的应用。最后讨论了环境生物技术的发展前景。

[关键词]: 环境生物技术;污染治理;应用前景

引言 环境生物技术(Environmental Biotechnology)是生物技术在环境治理和环境保护中的广泛应用衍生出的一门新学科和新技术, 是一门由现代生物技术与环境工程技术相结合而形成的前沿交叉学科。凡是与生物技术结合, 对环境进行监控、治理或修复,清洁生产、污染物资源化以及生物材料和能源开发等, 均属于环境生物技术研究和应用的范畴[1]。

1环境生物技术的形成和发展世纪末, 生物滤池的出现和1914 年W.Lockett 和E.Alden 发明的“活性污泥法”被视为环境生物技术的开端。2O 世纪五六十年代, 由于工农业的快速发展, 随之而来的环境污染尤其是水污染的加剧, 直接促进了环境生物技术的发展。进入7O 年代, 污染物可降解性和分解程度方面的研究有了相当大的提高。StaIldford 大学的Perry Mc Carty 和LilyY.Young, 德国的Bernardschink, K.N.Timmis, G.Fuchs 及当时在荷兰工作A.J.B.Zehnder, 都开始系统地对一系列芳香类有机物的好氧和厌氧条件下的分解和降解途径及其机理进行了大量的研究。Chakrabaty 等人还首次构建了含有多种降解质粒的“超级细菌”。

现代生物技术向环境科学与工程的渗透促进了环境生物技术的产生。1981 年, 欧洲的生物技术联盟(EFB)首次将“环境生物技术”用于命名相关的专门机构, 并将控制污染的生物技术概称为环境生物技术。1983 年, 美国在西雅图召开了首届“利用基因控制污染”的环境生物技术专题会议, 提出环境生物技术的中心任务是解决有毒有害化学品的污染问题。8O 年代后期, 分子生物技术已广泛应用于环境污染治理, 尤其在可降解微生物及其降解机理方面进行了更深入的研究。Exxon 油轮在Alaska 的漏油事故中, Ronal Atlas 等微生物学家证实了环境中的土著微生物(Indigenous microorganism)能够分解掉石油成份。Michigan 州立大学的James Tiedje 的实验室, 首次从污染的河泥中分离出了具有脱氯功能的厌氧微生物, 后来又提出了还原脱氯反应与微生物的能量代谢是结合在一起的理论, 增加了人们对微生物代谢途径的了解。1994 年, 由美国生物工业组织(BIO)和白宫国家科学技术委员会共同组织的可持续环境生物技术大会上提出了基因工程微生物、优选微生物和生物传感技术中可利用茵类等三大最新发展技术。1995 年, 美国国家科学和技术委员会发表的《21 世纪生物技术新方向》蓝皮报告。将环境保护和环境生物技术列在了重要地位。在此之后又召开两届国际环境生物技术大会。这些事实不但表明了环境生物技术的发展及演变与世界各地出现的一系列的环境污染问题有着密切的联系, 而且充分显示出世

界各国对环境保护和环境生物技术研究的高度重视[2]。

2环境生物技术应用研究[3-7]

2.1 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, 是通过物理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ρ(LAS)为100 mg/L 的废水, 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。

2.2 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。

2.3 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医学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。

2.4 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。环境生物技术的优越性

用环境生物技术处理污染物时, 最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质, 如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位, 避免了污染物的多次转移, 因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展, 尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用, 大大强化了上述环境生物处理过程, 使生物处理具有更高的效率,更低的成本和更好的专一性, 为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。美国环保局(EPA)在评价环境生物技术时也指出“生物治理技术优于其他新技术的显著特点在于其是污染物消除技术而不是污染物分离技术”[8]。环境生物技术存在的问题

尽管生物技术相对安全, 但在其应用当中还存在一定的问题与困难, 主要表现在: ①反应速度不如化学法快, 因而需要较大的反应器和占地面积;②对原水水质有一定的要求, 否则将会妨碍微生物的生长;③在运行中有时会产生污泥膨胀和流失, 剩余污泥也难处理;④对于一些人工合成物, 特别是难生化降解物质, 通常的微生物尚显得无能为力;⑤活的有害菌体从实验室泄漏到环境中;⑥大规模工程微生物的应用可能影响生态系统。目前, 科学家们正在努力解决这些问题和开始控制这种潜在的危险性[9]。环境生物技术的广阔前景

当前, 环境生物技术在国际上已进入蓬勃发展的轨道。随着全球范围内对环境保护的高度重视和越来越严厉的环境法, 市场对环境生物技术的需求越来越广泛。随着环境生物技术的进展和市场开拓,其应用已从单个的环境目标治理, 发展为广泛应用于环境保护的各个方面。环境生物技术已不单纯是一种污染治理技术, 而已开始影响到包括其他行业的产业政策, 促进各工业部门逐步以生物过程替代传统的化工过程, 使许多污染行业的工业生产真正进入无污染的清洁生产的轨道。目前, 我国的环境生物技术处于刚刚起步阶段。该技术的进一步开发需要得到社会、同行及主管部门的广泛支持, 大力开展以污染控制生物技术为主体的环境生物技术的研究, 将大力推进生物技术在环境保护中的应用, 并将通过生物技术的发展带动整个环保科技的发展, 解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题, 并为环保市场提供高品质的环境保护高技术。应该充分认识到环境生物技术开发对我国环境保护和社会、经济发展的重大意义。

[参考文献]

[1]国家发展计划委员会产业发展司,中国工程学会.2002 中国生物技术发展报告[R].北京: 中国农业出版社,2003.[2] Byoung Is ja K In situ biore mediation of cutting andgrinding oil.Contaminated soil using bioventing technologywith injection by the horizontal wells(Al.Fith ISEBA)[C].Kyoto: Kyoto international conference Hal1,2000.[3] 孔繁翔.环境生物学[M].北京:高等教育出版社,2000.[4] 刘淑梅, 张淑芬.环境生物技术的研究现状及发展趋势[J].环境科学与管理,2005, 30(4): 44-46.[5] 陈坚.环境生物技术[M].北京:中国轻工业出版社,1999.[6] 王建龙,文湘华 现代环境生物技术[M].北京:清华大学出版社,2001.[7] 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.[8] 潘涔轩.环境保护与生物技术[M].99 中国青年环境科技论坛,北京:中国青年出版社, 1999.[9] Grommenn, Vefstraete Willy.The ongoing quest Jot rnal of

生物技术发展 篇3

她,多年来在国内外核心学术刊物上发表研究论文、学术报告及专著等150余篇,获国家科技进步二等奖、国家科技发明奖、农业部科技进步二等奖及河南省科技进步一等奖各一项,国家发明专利多项。

她,精心培育了一批高水平的科技人才,其中博士近30名,硕士40名,国外进修生3名,这些学生广泛分布在海内外的科研领域,并已成长为科研技术骨干。

她,就是我国著名分子生物学家,中国工程院院士,中国植物基因工程开创者之一,本刊编委会副主任范云六先生。2011年春节前夕,本刊记者前往中国农业科学院拜访了范云六院士,并就植酸酶玉米与转基因安全等问题与范院士进行了交流。

科技创新要紧扣国计民生

作为农业基因生物学家,范云六非常注重科技与国计民生的紧密联系。“中国是一个农业大国,在农业方面要想不被别人‘卡脖子’,就必须有自主知识产权的农业生物技术,并将之产业化。要把生物技术项目的科技创新与项目的产业化紧密地结合起来,种子产业的持续发展,离不开科技创新原动力的支持,同时以产品为导向的生物技术项目,如果不实现产业化,根本不可能真正体现它创新的价值。”

我们都知道,畜禽和水生动物的成长需要一种重要的矿物元素—磷。玉米、大豆等饲料中的植酸磷非常丰富,但是,由于动物体内缺乏“植酸酶”,很难吸收植酸磷。于是,范云六开始将目光转移到改造玉米基因上来。虽然在此之前,已有以微生物发酵的方式生产植酸酶,降解植酸磷,释放无机磷,供动物吸收的做法,但仍未从根本上节约成本和降低能耗。

由于我国80%的玉米用于生产饲料,她选择了玉米作为转植酸酶基因的材料。顺利完成转植酸酶基因玉米的分子设计后,她的科研团队用基因枪把含有植酸酶DNA的微弹直接发射到受粉9天后的玉米胚细胞内。在培养基里,这些新型的细胞被培养成种苗。对每一批新种苗都要经过研究人员的DNA“检验”,不含有植酸酶基因的马上被淘汰;还要对含有植酸酶基因的种苗的种子中植酸酶的活性进行检验,如果植酸酶的活性达不到饲料行业标准的要求,以及种苗在以后的大田成长中,玉米的产量、抗病以及植酸酶的活性等方面表现不好,也都会被淘汰。经过与传统育种的结合和杂交育种,范云六的科研团队得到了27个含有植酸酶并能稳定遗传的转基因玉米纯合系。就这样,用一粒粒普通的玉米种子为畜牧养殖业的磷营养难题和畜牧业粪便造成的严重的环境磷污染问题提供了一个有效的崭新的解决途径。

这种由我国科学家首创的植酸酶生产方式有巨大的产业优势—不需要厂房、发酵罐、产品后加工设备等,比发酵生产的成本低得多;生产过程仅是玉米种子的田间生长过程,无需耗费其他能量,也不需再进行植酸酶的提取和纯化,节约大量能源;此外,植酸酶能在种子中长期稳定保存,无需酶类产品特殊的保存条件,极其易于长距离运输和普及推广。

这项成果历时12年,2008年12月通过了农业部安全评价委员会评审。2009年11月获得农业部正式颁发的转基因生物安全生产许可证书。据范院士介绍,目前植酸酶玉米已进入产业化阶段,这将使得我国在当今农业生物技术产业化的激烈国际竞争中,占有一席之地和制高点。

理性对待转基因安全问题

“基因育种是我国农业可持续发展的根本方向,目前,国家已经投入巨额资金用于转基因育种研究和产业化开发,转基因重大专项是16个重大专项中唯一一个农业专项,也是农业领域中投入最大的科技项目,说明国家非常重视转基因这个问题。因此,能不能以科学理性的态度对待转基因农产品的安全性,将决定我国在全球范围内的转基因技术竞争中的地位。”谈及转基因安全问题,范院士明确表示。

据范院士介绍,转基因技术作为一种更精确、更有预见性、效率更高的“杂交技术”,近年来得到广泛推广。据统计,凡是经过严肃、认真和负责任的生物安全评价的转基因食品,在全球被安全食用累计超过一万亿次,未出现一例安全事故。由于相关信息沟通渠道不够畅通等原因,使得相当一部分人对转基因技术及转基因产品心存疑虑甚至产生误解。

事实上,在作物的进化过程中,有很多很多未知基因在不同个体之间相互转移并发生重组。由于参与这种基因重组过程的染色体片段非常大,其中有有利的基因,也有不利的基因,所以这样一种自然变异过程完全是随机的、不可控的。从严格意义上来讲,现今所有的农作物都是经过人类长期选择的“转基因”生物,不是原生态的天然物种。任何物种(包括植物在内)在漫长的进化过程中都经历了人工选择或自然选择,它们的存在是这两种选择的结果。人工或自然选择究其实质是遗传变异选择。因此,变异是物种进化的基础,变异是绝对的,而稳定是相对的。换言之,没有任何一个生物体与其亲本祖先是完全相同的,而常规育种就是一个对遗传变异进行人工选择的过程,转基因育种和常规育种没有本质上的不同。

现在,转基因食品已开始进入了我们的日常生活。我国市场上出售的大豆色拉油,几乎全部都是用转基因抗除草剂大豆生产的。而美国人吃的食品中,60%~70%都含有转基因成分在内。美国作为世界上转基因作物研发最为成功的国家,在其十几年的转基因作物大面积商品化推广的过程当中从未发现任何有关安全性的问题。在生物技术育种20多年的发展过程中,关于转基因食品安全性的科学研究报告数不胜数,其中仅有8个所谓的“转基因食品安全性问题”事例报道,而这8个所谓的研究或是因为实验设计不合理,或是因为对实验数据的错误解释,已经分别被国际上不同的学术机构或科学家小组所完全否定。

我国转基因技术原始创新能力较薄弱,科研管理水平也亟待提高。转基因重大专项的实施,为中国在全球范围内的生物经济竞争中抢占制高点提供了新的机遇,但同时我们也面临很多挑战。因此,在“十二五”期间,希望科学家、政府、社会组织、大众媒体等各个领域共同努力,更好地实施这个项目,继续加强生物安全管理,积极促进高产优质、环境友好、能源节约、有利健康的转基因作物品种产业化,使国家受益,农民受益。

为杂志发展提出宝贵建议

作为本刊编委会副主任,范云六院士一直非常关注与支持《科技创新与品牌》杂志。采访中,范院士也对杂志提出了宝贵的建议。

她说:科学的创新是发现(discovery),技术的创新是发明(innovation),科学的创新要通过工程技术来实现产业化。从杂志的宗旨出发,可以更多地报道技术的创新,从而推动技术转化为生产力,特别是对于战略性新兴产业技术创新的宣传报道;其次,要紧紧把握国家发展形势,紧扣类似农业等关系国计民生的深层次问题着力报道,从而真正起到一个中央级媒体应有的作用。

面对已年过八旬却依然充满活力、时刻关心国家与老百姓的老科学家,我们唯有肃然起敬,以及深深的祝福!

台湾发展生物技术产业分析 篇4

Michael Porter以钻石理论架构说明各国可以依据其建立其产业, 并加以营运。

一、以钻石理论分析台湾生物技术产业当前遭遇的主要问题与困难

(一) 生产因素

1.生物技术产业发展人力资源分析

近年来台湾地区大学以上学历之总研究人员数有明显上升的趋势, 研究人员的“量”方面虽有显著的成长, 但在“质”的方面则仍须加强。以硕、博士之高级研究人员占大学以上研究人员的比率来看, 由台湾“国科会”调查数据显示, 1995年的57.7%缓慢成长至1999年的61.6%, 然而近四年之成长几乎停滞, 仅维持略高于60%之比率。

2.研发资金投入比例偏低

由台湾“国科会”之统计资料来看, 2000年全台R&D投资总值1, 900亿台币中 (约60亿美元) , 生物科技仅占极小的比例。既然官方和民间看好生物科技未来的发展, 为何会有此偏差?即使加入政策宣示的一年投资100亿元于生物科技, 也仅是整体R&D总和的5%而已。

尽管台湾“国科会”规划在十年内要将科技研发经费由现有占GDP2.5%提升至3%, 期望与先进国家现在之投入比例相当, 但是在其他各国亦在如火如荼的增加投入之下, 政府在生物科技的预算比例仍为偏低。

(二) 需求因素

1.医药生物技术需求分析

在生物科技相关产业未来发展趋势上, 其主要发展领域可分为“生物技术芯片”、“生物技术药品”、“抗生素”、“抗微生物药”以及“微生物制剂”等, 但并非每项生物科技产品之需求皆日趋成长。

根据台湾“经济部”附属网站“ITIS产业服务网”公布的生物科技相关产业未来两年之趋势预测, 在“抗微生物药”产业部分, 其未来年之发展有持续增长之趋势;“微生物制剂”产业部份, 其未来年之发展大致上是缓慢下跌的状态。

2.研究发展集中于政府推动

检视目前台湾生物科技发展的需求, 大多属于科技政策, 透过全台性的或项目式的科技相关会议, 如:科学技术会议、科技顾问会议、科技会报等达成共识后再予以推动实施。在通盘的考虑下和其他科技先进国家比起来, 台湾比较缺乏制度化的前期研究与评估。

台湾对于生物科技发展上的需求, 其“质”与“量”上恐不及美国或欧盟等已开发国家。因此, 台湾生物技术产业市场需求面的刺激影响, 对于整体产业快速成长与发展似乎较为薄弱。

(三) 相关产业与支持产业

1.科技研发体系与产业连结度不强

尽管在整体科技研发上, 有政府政策全力的支持, 但台湾目前发展生物技术医疗产业的弱势就在于上、中、下游产业仍有待整合;产品量产不足;研究分散、未能集中;临床试验法令不足;跨国性营销及人力不足;台湾市场太小;研发经费比例过低;邻近韩国、新加坡、中国大陆及日本均为强劲的竞争对手等问题。

其中上、中、下游产业之整合工作与实际之发展问题, 则是政府在思考生物技术产业未来发展走向时, 应详细规划的重要工作。

2.生物技术产业聚落策略政治考虑多于专业考虑

发展生物技术产业之聚落 (亦即生物技术园区) 是产业及政府既有之共识, 但设立之标准与地点之考虑, 则陷入政治与专业间之两难。

美国生物技术产业发展迅速, 生物科技专区附近都有非常好的医学研究中心, 如旧金山、圣地亚哥、华盛顿、波士顿等地区都存在着很多小的生物科技公司;但台湾以目前规划中的屏东、南投、台中、高雄、竹北、竹南、宜兰、台北等地, 再加上已有的竹科及南科园区, 台湾未来生物技术聚落之密集, 是各地方政府政治角力的结果?还是基于特殊环境或专业之考虑?如此紧密的结果是否形成资源之浪费?值得再深入评估。

(四) 企业的策略、结构与竞争对手

1.国际生物技术产业及竞争对手概述

(1) 美国生物技术产业的发展

美国是当今生物技术产业的强国, 生物技术医药品是其主要产品之一。1971年, 美国成立了第一家生物技术医药品公司Cetus, 至今已有1, 300家生物技术公司, 研发方向均以生物技术医药品为主, 全世界以重组DNA技术生产的药物大多来自美国。

以Pharmaceutical Research an Manufacturers of America在2002年之统计, 与生物科技发展息息相关的制药产业在R&D上之投资, 明显高于其他产业, 已成为美国境内最具研发导向的产业。以2001年为例, 光是民间即已投资303亿美元于R&D上, 相较于2000年成长了16.6%。在和其他产业比较下, 其在全体产业R&D总和中即占了18.7%。在民间之市场竞争环境下, 制药产业整体之研发经费亦较美国国家卫生部 (NIH) 之投入来得高, 在民间与政府相继投入大量研发经费之际, 其基础研发经费的充足, 成为美国今日生物技术产业蓬勃发展的契机。

(2) 欧盟生物技术产业的发展

相较于美国几乎清一色投注在制药方面, 欧洲在不同的生物技术产业领域发展比较均衡。欧洲的生物技术产品具多样化, 除医疗用品之外, 基因工程、农业生物技术、环境生物技术等, 均有许多的产品及新技术, 其产业结构以医药及检验试剂为主。

根据Ernst&Young 2000年之调查, 欧洲地区之生物技术公司已渐趋成熟稳定, 以2000年为例, 营业额即较前一年成长38%, 达80亿美元;R&D的经费亦增加到48%, 达到46亿美元;公司数增加16.1%, 达到1, 570家。

此外, 策略结盟与新药的研发已成为欧洲地区推动生物技术市场蓬勃发展的二大主因。另一值得注意的是欧洲地区之生物技术公司长久以来一直以英国为主要发展之所在, 但德国的生物技术公司在过去三年内增加150%, 在2000年之成长率居欧盟之冠。然而, 主要之生物技术公司仍位于英国, 英国的生物技术公司市值即占全欧之60%。

2.台湾生物技术企业之策略与结构发展

台湾新兴的生物技术产业面临了国际跨国企业以庞大资源、资金的研发和生产为后盾, 对照于台湾其他高科技产业之蓬勃发展, 生物技术产业面临了更多生存的挑战。因此, 不管是属于传统的制药产业, 或是新兴的生物技术及应运而生的相关医疗器材业, 都面临了必须正视来自内外挑战的营运环境。除了寻求政策性辅助外, 产业间各厂商的合作与结盟机制, 亦成了另外一种发展的模式。

但因为台湾目前发展的生物技术产业与生物技术先进国家不尽相同, 缺乏强有力的研究资源为后盾, 故也有许多公司是转移国外技术, 进行代工生产或检测的服务。

再以国际发展现况而言, 在生物科技成为产业全球化主要趋势的同时, 国际间的策略联盟也同样大幅成长, 企业形成联盟的主要目的是在于增强企业彼此的竞争力, 并且导向以创新为主的成长。且目前海外进行的直接投资行为中, 已经倾向采取合作, 而非全新投资的方式。

(五) 政策角色

1.研发资源过于分散

以“加强生物技术产业推动方案”所规划之各项生物技术研究, 散布于“基因体医学”、“制药与生物技术”、“农业生物技术”等最高级计划, 及“中草药产业发展五年计划”为主之计划中, 以2002年第一季为例, 即有112项研究计划进行着, 而在生物科技方面人才已属有限之情况下, 此种广泛的研究资源分工是否适当, 有待讨论。因此, 在发展自我特色之生物技术上, 台湾此部分研发之策略宜再明确, 以争取发展之利基。

2.政策欠缺延续性

据台湾卫生研究院长吴成文指出, 台湾生物技术产业发展的利基, 在于亚洲国家特有疾病的相关研究, 台湾应整合内部资源, 集中火力开发此市场。然而, 面对台湾政权更替, 导致相关科技发展政策不能延续 (以SRB连续召开五年后于2002年度宣布停开, 与其他产业发展策略会议合并即是一例) , 使得各生物技术团队间整合及合作不足, 这是未来台湾生物技术发展的重要障碍。

二、台湾生物技术产业未来发展建议

根据上述分析, 对于台湾生物技术产业未来的发展, 本文仅提出自己的看法及建议, 其概述如下:

1.政府应确保政策的持续性及积极性

政府支持生物技术产业发展的政策能否持续是影响台湾生物技术产业发展的一项重要因素, 因此政府对于既定发展生物技术产业的政策不应因为其他政治因素而有所改变, 否则在一个不稳定的环境中, 对于业界的投资容易产生负面影响。

除此之外, 政府提供的资金也应该专注在发展潜力大的生物技术产品上, 而不应多头马车, 造成资金浪费。

2.培育研发人才, 加强从事生物技术的基础研究

优良的研发人才可以说是整个生物技术产业发展的命脉。但是目前业界人士普遍认为, 台湾从事生物技术相关研究的人才不是量不够多, 而是质不够精。因此建议政府必须要审慎思考基础教育的偏差所出现的研究断层, 否则一旦无法继续有优秀的人力投入生物技术产业, 对于生物技术业的发展会是一大隐忧。

3.加强产、学间的合作以及与其他生物技术公司的策略联盟

由于台湾生物技术界对于产、学合作的概念还不是那么盛行, 但是以美国为例, 产学界所构成绵密的合作网络是让美国生物技术界技术能够领先各国的因素之一。所以, 如何尽速建立一套产学间的合作机制是刻不容缓的事。当然, 这需要业界跟学界或其他研究机构有一定程度的合作意愿及默契, 否则很难有明显的成效。

其次, 由于台湾生物技术公司目前均是以中小企业为主, 单一公司的力量实在很难与国防大厂相抗衡, 因此生物技术公司间的策略联盟除了可以发挥综效的力量外, 还可结合彼此各自专精的研究领域, 或许对于生物技术的产品和技术会有突破性的发展。

4.在国际发展竞争中创造竞争立足点

生物科技虽已成为台湾重点发展之策略性产业, 但问题是, 生物科技产业的范畴如此之广, 政府及企业界绝对无法兼顾到所有领域的发展。

生物制药技术的发展趋势论文 篇5

现本文主要分析了当前我国的生物制药技术发展现状以及存在的问题,并指出其未来的发展趋势主要是向着产业化发展,从而为我国的医药行业做出更大贡献。

关键词:生物制药技术;发展现状;趋势;产业化

生物制药技术的应用历史已经有五十年左右。

在这近半个世纪的发展中,生物制药技术从最初的简单DNA重组技术发展到今天的抗体工程技术、基因工程技术、细胞工程技术等等多种多样的高新生物制药技术,其为人类的健康所做出的贡献的非常巨大的。

直到今天,生物制药技术依然是国际医学界最重视的高新技术,具有很大的发展前景。

在我国,应用生物制药技术的时间相对较晚,生物制药技术水平也与国际先进水平有着一段差距,但我国目前正在加大生物制药技术的投入,并建立了一定的生物制药产业基地,相信在未来的发展中,我国的生物制药技术必将得到飞速发展。

一、当前我国的生物制药技术发展现状

与美国等西方国家相比,我国在生物制药技术的研究方面相对起步较晚,且在早期受经济、技术以及其他因素的限制,其发展速度较为缓慢。

直到近年来在社会经济、科学技术不断发展的推动下,生物制药技术才得到了较快的发展,目前我国的生物制药技术已经取得了一定的成就,并且生物制药产业也在逐渐形成并不断扩大规模。

现如今我国已经在肿瘤、心脑肺血管、免疫以及内分泌等诸多疾病的药物研制中充分应用了生物制药技术,研发出大批特效新药,为这些疑难病症的治疗技术水平提高提供重要支撑。

但相对来讲,我国当前的生物制药技术水平还是落后与西方等发达国家,且在发展中还是存在着一定的问题与不足,大致可以分为以下几点:

1、新药研发力度不足

在生物制药技术的发展中,我国对新药品的研发力度依然相对较弱,尤其是在经费投入上 ,更是略显落后。

在国外的生物制药技术研究发展中,对研发环节是非常重视的,在研发经费投入方面一般都会占新药销售额的20%以上,而我国则远远达不到这一经费投入标准,且国家相关部门也没有给予足够的监管与引导。

就生物制剂的上市情况来看,我国只有重组人p53腺病毒注射液与IFN-α-1b等药物产品被批准上市,其他的则都是仿制药。

从当前世界范围内的生物制药产品发展来看,最有市场的生物制药将会集中在单克隆抗体、基因治疗药物、疫苗、反义药物和可溶性蛋白等五个方面,由此可见,我国的新药研发力度还远远不能满足生物制药市场发展的多样性需求。

2、融资渠道不通畅

由于生物制药技术产业是一种高新技术产业,在研发初期是需要大量的资金投入才能顺利进行的。

尤其是生物制药产业属于医药产业的范畴,其行业特点更是决定了只有巨大的资本支撑才能推动新药的研制。

而这数量较大的资金需求除了企业自身资本承担部分以外,还可以依靠政府的相关财政补助,但这仍然是远远不够的,还必须要进行一定的融资来为生物制药的发展提供经济保障。

但目前我国生物制药产业的融资渠道相对较少,其所具备的风险和较长的资金回笼周期都使得很多投资者不敢轻易给予投资,这也在一定程度上阻碍了生物制药技术的进一步发展。

3、研发成果转换困难

与生物科学的发展水平相比,我国的生物制药技术水平并不与之成正比,这主要是因为我国的科研成果转化较为困难,使得一些先进的生物科学技术不能很好的转化应用在药品研发生产上,这对于我国生物制药技术的发展来讲是非常不利的。

二、生物制药技术的发展趋势

尽管目前我国的生物制药技术发展进程中存在着诸多问题,但我国目前已经开始将生物制药产业作为重点产业来对待,并给予了高度的重视。

从当前的发展形势来看,我国未来生物制药技术的发展趋势主要体现在以下几方面:

1、 生物制药产业呈现集群式发展

产业集群发展具有明显的发展优势,能够极大地促进产业的快速发展。

生物制药产业作为高科技产业,不仅需要在基础设施、上下游配套产业等方面的支持,还需要同教育培训、专业服务、技术转移中心等相关服务组合在一起,方能发挥高效作用优势。

当前,我国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。

这些产业集群对于促进生物制药产业的发展具有重要的作用,使得生物制药整体产业链得到优化,在生产效率方面得到大幅提升。

我国生物制药产业以后仍会朝着这一方面快速发展,政府也将会加大投资力度、重点建设产业集群区,在基础设施、配套服务业、研究开发、服务创新、教育培训和风险投资等方面进行发展和创新,为生物制药产业集群发展提供良好的发展环境。

2、生物医药技术向产业化推进

将生物医药技术从科研转向产业化生产是科研的重要目的,只有将技术转化为生产力,才能使得社会生活水平得到提升。

我国生物医药技术当前很大一部分还停留在科研方面,并没有有效地转换为生产力,这不仅浪费了很多的资源,也使得我国的生产实践跟不上研发,造成了生产的滞后状况。

生物医药技术向产业化推进要求企业通过委托外包策略,建立技术同盟,形成优势互补,使得自身能够专注于自身专长方面,从而能够降低生产成本、提高竞争优势。

我国生物制药公司在未来发展过程中,势必会朝这一趋势发展,通过外包方式进行新药开发,将技术较强的研发内容分包给具备研究实力的小型公司来完成,充分发挥小公司在某些领域的技术优势,共同开发新药,大大提高新药开发效率,使新药研发周期缩短,实现技术与资金互补。

3、生物制药新兴技术将不断应用于产业发展

生物制药产业作为高新技术产业,需要不断进行技术创新,才能不断解决产业发展中存在的问题,并不断满足医药水平提升的要求。

我国通过不断参与国际前沿生物发展课题来提升科研水平,如在人类基因组和功能基因方面参与到国际化发展研究中,并取得了很好的成绩;药物相关基因药理学的研究也取得了很大的发展,对于提高我国基因治疗水平具有重要的推动作用。

生物制药新兴技术的发展将会不断应用到产业发展当中来,从而促进产业技术水平和社会医疗水平的提升。

三、结语

我国生物制药产业具有起步晚,发展滞后的特点,但在国内庞大市场的推动下,我国生物制药产业仍然有着非常良好的发展前景。

再加上我国政府对生物医药领域不断加大的投资力度和政策扶持,未来我国生物制药产业将会成为推动国民经济发展的朝阳行业。

参考文献

[1] 胡显文,马清钧.生物制药产业发展现状与趋势分析[J].生物技术产业,.

光刻技术的发展 篇6

【关键词】光刻技术;UV;DUV;EUV

一、引言

光刻技术作为微电子及其相关领域的关键技术,在过去的几十年中发挥着重要作用;但随着人们需求的不断提高而光刻技术的进步又相对滞后的状况成为目前光刻技术的最大问题。因此,正确把握光刻技术发展将显得十分重要。

二、目前主流的光刻技术

目前,电子产业发展的主流趋势是”轻、薄、短、小”,这给光刻技术提出的技术是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;但是,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术的同时须提高质量。因此,光刻技术的焦点是可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及工艺技术。而提高分辨率主要通过:(1)增大光学系统数值孔径;(2)减小曝光光源的波长;(3)降低工艺影响系数;来实现。所以目前光刻技术发展主要从以上三点实施提升。

在减小曝光波长及增大光学系统数值孔径的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用:(1)处理掩模板;(2)调整掩模板照明;(3)光瞳滤光修正步前,当前用光瞳滤光设计透镜正处在初步研究阶段,修正掩模板和调整照明技术则在快速发展,并在某些场合的到应用;(4)离轴照明技术(OAI);(5)移相掩模技术(PSM);(6)光学接近矫正技术(OPC)等,可满足0.35~0.25μm的生产要求。

目前几乎所有的微电子领域此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光學系统的结构方面,有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等;深紫外技术是以KrF气体在高压受激而产生的等离子体发出的深紫外波长(248nm和193nm)的激光作为光源,配合使用i线系统使用的一些成熟技术和分辨率增强技术(RET)、高折射率图形传递介质(如浸没式光刻使用折射率常数大于1的液体)等,可完全满足O.25~0.18μm和0.18μm~90nm的生产线要求;至于深紫外技术能否满足65~45nm的生产工艺要求。相比之下,由于深紫外(248nm和193nm)激光的波长更短,对光学系统材料的开发和选择、激光器功率的提高等要求更高。

目前材料主要使用的是融石英(Fusedsilica)和氟化钙(GaF2),激光器的功率已经达到了4kW,浸没式光刻使用的液体介质常数已经达到1.644等,使得光刻技术达到100nm以下成为可能。投影成像系统方面,主要有反射式系统(Catoptrics)、折射式系统(Dioptrics)和折反射式系统(Catadioptrics)。折射式系统由于能够大大提高系统的分辨率而起到了非常重要的作用,但由于折射式系统随着分辨率的提高,对光谱的带宽要求越来越窄、透镜中镜片组的数量越来越多和成本越来越高等原因,使得折反射式系统的优点逐渐显示了出来。

同时,45nm技术的工艺已经成功,设备已经开始量产,这使得以氟(F2)(157nm)为光源的光刻技术前景变得十分暗淡,主要原因不是深紫外技术发展的迅速,而是以氟(F2)为光源的光刻技术诸如透镜材料只能使用氟化钙(CaF2)、抗蚀剂开发缓慢、系统结构设计最终没有方向和最后的分辨率只能达到80nm等等因素。极紫外(EUV)光刻技术早期有波长10~100nm和波长1~25nm的软X光两种,两者的主要区别是成像方式,而非波长范围。前者以缩小投影方式为主,后者以接触/接近式为主,目前的研发和开发主要集中在13nm波长的系统上。极紫外系统的分辨率主要瞄准在13~16nm的生产上。光学系统结构上,由于很多物质对13nm波长具有很强的吸收作用,透射式系统达不到要求,开发的系统以多层的铝膜加一层MgF2保护膜的反射镜所构成的反射式系统居多。考虑到技术的延续性和产业发展的成本等因素,极紫外(EUV)光刻技术能够满足未来16nm生产的主要技术。但由于极紫外(EUV)光刻掩模版的成本愈来愈高,产业化生产中由于掩模版的费用增加会导致生产成本的增加,进而会大大降低产品的竞争力,这是极紫外(EUV)光刻技术快速应用的主要障碍。

为了降低成本,国外有的研发机构利用极紫外(EUV)光源,结合电子束无掩模版的思想,开发成功了极紫外(EUV)无掩模版光刻系统,但还没有商品化,进入生产线。X射线光刻技术也发展非常迅速的、为满足分辨率100nm以下要求生产的技术之一。主要分支是传统靶极X光、激光诱发等离子X光和同步辐射X光光刻技术。特别是同步辐射X光(主要是O.8nm)作为光源的X光刻技术,光源具有功率高、亮度高、光斑小、准直性良好,通过光学系统的光束偏振性小、聚焦深度大、穿透能力强;同时可有效消除半阴影效应(PenumbraEffect)等优越性。

以Particles为光源的光刻技术主要包括粒子束光刻、电子束光刻,特别是电子束光刻技术,在掩模版制造业中发挥了重要作用。但电子束光刻由于它的产能问题,一直没有在半导体生产线上发挥作用,因此,人们一直想把缩小投影式电子束光刻技术推进半导体生产线。电子束光刻进展和研发较快的是传统电子束光刻、低能电子束光刻、限角度散射投影电子束光刻(SCALPEL)和扫描探针电子束光刻技术(SPL)。传统的电子束光刻已经为人们在掩模版制造业中广泛接受,由于热/冷场发射(FE)比六鹏化镧(LaB6)热游离(TE)发射的亮度能提高100~1000倍之多,因此,热/冷场发射是目前的主流,分辨率覆盖了100~200nm的范围。但由于传统电子束光刻存在前散射效应、背散射效应和邻近效应等,有时会造成光致抗蚀剂图形失真和电子损伤基底材料等问题,由此产生了低能电子束光刻和扫描探针电子束光刻。低能电子束光刻光源和电子透镜与扫描电子显微镜(SEM)基本一样,将低能电子打入基底材料或者抗蚀剂,以单层或者多层L-B膜(Langmuir-BlodgettFilm)为抗蚀剂,分辨率可达到10nm以下,目前在实验室和科研单位使用较多。扫描探针电子束光刻技术(SPL)是利用扫描隧道电子显微镜和原子力显微镜原理,将探针产生的电子束,在基底或者抗蚀剂材料上直接激发或者诱发选择性化学作用,如刻蚀或者淀积进行微细图形加工和制造。另外一种比较有潜力的电子束光刻技术是SCALPEL,由于SCALPEL的原理非常类似于光学光刻技术,使用散射式掩模版和缩小分步扫描投影工作方式,具有分辨率高(纳米级)、聚焦深度长、掩模版制作容易和产能高等优势,半导体生产进入纳米阶段的主流光刻技术,因此,有人称之为后光刻技术。

通过物理接触方式进行图像转印和图形加工的方法有多年的开发,但和光刻技术相提并论,并纳入光刻领域是产业对光刻技术的要求步入纳米阶段和纳米压印技术取得了技术突破以后。物理接触式光刻主要包括Printing、Molding和Embossing,其核心是纳米级模版的制作。物理接触式光刻技术中,以目前纳米压印技术最为成熟和受人们关注,它的分辨率已经达到了10nm,而且图形的均一性完全符合大生产的要求,目前的主要应用领域是MEMS、MOEMS、微应用流体学器件和生物器件,预测也将是未来半导体厂商实现32nm技术节点生产的主流技术。由于目前实际的半导体规模生产技术还处在使用光学光刻技术探索和解决65nm工艺中的一些技术问题,而纳米压印技术近期在一些公司的研究中心工艺上取得的突破以及验证的技术优势。

其他光刻技术常见的技术方案如上所述的紫外光刻、电子束光刻、纳米压印光刻等。近年来,在人们为纳米级光刻技术探索出路的同时,也出现了许多新的技术应用于光刻工艺中,主要有干涉光刻技术、激光聚焦中性原子束光刻、立体光刻技术、全息光刻技术和扫描电化学光刻技术等。

三、光刻技术的发展

随着电子产业的技术进步和发展,光刻技术及其应用已经远远超出了传统意义上的范畴,如上所述,它几乎包括和覆盖了所有微细图形的传递、微细图形的加工和微细图形的形成过程。因此,未来光刻技术的发展也是多元化的,应用领域的不同会有所不同,但就占有率最大的半导体和微电子产品领域而言,实现其纳米水平产业化的光刻技术除极紫外光刻外,纳米压印光刻和无掩模光刻也将成未来光刻技术。

参考文献

[1]FrenchRH.Dupontphotomask,1999

[2]莫大康.无掩模光刻技术的最新发展.

[3]翁寿松.下一代光刻技术设备.

[4]庄同曾.集成电路制造技术原理与实践[M].北京电子工业出版社.

[5]丁玉成,刘红忠,卢秉恒,李涤成.下一代光刻技术[J].机械工程学报.

微藻生物技术产业的发展 篇7

关键词:微藻生物技术,产业发展

微藻生物技术首先出现在日本, 随着生物技术的发展, 对微藻生物技术研究的增加, 人们发现微藻生物技术的重要性, 特别是能源越来越成为一个国家竞争能力的重要因素, 国际石油价格不断地上涨, 以及温室气体的排放带来的一系列恶劣影响, 都要求人们进一步探索系能源, 来缓解目前的窘境。通过研究发现, 微藻生物技术可以在一定程度上代替一些能源, 而且生物技术的优点在与清洁无污染, 这就对改善目前全球变暖的趋势起到了很大作用。

一、微藻生物技术的产业前景分析

(一) 重视微藻生物能源技术的深入研究

目前微藻生物技术虽然已经得到较大发展, 但是还不能从根本上解决能源环境以及出现的粮食问题, 但是微藻生物技术可以在一定程度上解决这些问题, 目前国际上的化石燃料十分的有限, 而且都是不可再生资源, 寻找这些化石燃料的代替品是必然的趋势, 如果不能在化石燃料用完之前找到代替品, 势必影响人们的生活。

另外通过对微藻生物的研究发现, 微藻生物技术可以产生生物能源, 这种生物能源可以大大降低二氧化碳的排放, 在解决环境问题时同样解决了能源短缺的问题, 另外伪造技术还可以产生大量的微藻蛋白, 这种微藻蛋白可以作为饲料, 解决一定的粮食问题, 因此对微藻生物技术的研究是势在必行的。

(二) 微藻生物技术的发展是个长期的过程

可以说微藻生物技术的产业研究将会带来巨大的经济效益和社会效益, 但是微藻生物技术的研究难度非常大, 而且进行研究周期也会比较长, 因此在进行研究时要保证有足够的耐心, 才能让微藻生物技术在不断地研究中逐渐的成熟。而就目前微藻技术的总体情况来看, 微藻生物技术的研究还处于初级阶段, 各个方面还存在许多问题需要深入研究, 需要进一步的资金投入和时间, 在短期内微藻生物技术产业也不可能得到较大的发展, 因此无论是经济效益还是社会效益上价值都不高, 但是要明确微藻生物技术发展的长期性, 进而保证微生物技术持续不断地向前发展。

二、微藻生物技术的发展策略

尽管在微藻生物技术上还存在很多问题, 研究周期上也比较长, 难度也相对较高, 但是微藻生物技术一旦研究成熟势必会带来巨大的经济效益和社会效益, 极大地改变目前我国的环境和能源等方面的问题, 为了更好地在微藻生物技术上抢占先机需要采取以下的发展策略。

(一) 微藻生物技术的研究应该重视基础研究

我国在微藻生物技术研究上还处于起步阶段, 各方面的技术和研究并不成熟, 因此在这个过程中应该巩固现有成果, 注重对微藻生物技术基础方面的研究, 切不可急于求成, 只有打好基础才能推动微藻生物技术的进一步发展。将微藻生物技术研究重点放在基础方面的研究主要是微藻生物学基础研究, 因为通过对微藻生物学的研究可以对微藻这种生物有较详细的了解, 通过系统的研究后才能发现那些有用的微藻, 才能更好的开发微藻的生物资源, 才能更好的了解微藻生物技术的产业链条, 加强对微藻生物技术工程的研究, 提高整个微藻生物技术的水平。

(二) 微藻技术的开发重点应放在高附加值产品上

对微藻生物的技术开发主要是在微藻生物的产业化上, 只有将微藻生物技术更多的产业化, 才能为微藻生物技术赚取更多的眼球, 进而带来更多的资金, 伪造技术的高附加值产品主要有以下几种:第一是微藻胡萝卜产品, 在微藻中的杜氏藻, 它的胡萝卜素的浓度非常高, 因此可以将杜氏藻作为开发的重点, 而且这种产品在开发上相对也比较容易, 这样不仅可以带动微藻生物产业的发展还可以带动整个微藻生物技术的进步;第二种是在油脂类产品开发上, 微藻生物油脂类产品可以作为一种营养性的产品, 这种产品在降血脂和抗癌上都有很大作用, 而且在一定程度上可以提高人体的免疫能力。

三、结语

随着我国经济的进一步发展, 对化石能源的需求量不断加大, 化石能源的价格同也在不断的上涨的情况下, 加强对微生物技术的研究是非常有必要的, 只有加大对生物能源的研究, 在能在一定程度上代替化学能源, 解决目前出现的环境问题和粮食问题, 可以说对微藻生物技术的研究是势在必行的注重基础研究和产业研究, 通过对微藻生物技术的研究为我国带来更大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]李健, 张学成, 胡鸿钧, 王广策.微藻生物技术产业前景和研发策略[J].科学通报, 2012 (01) .

[2]王鹏, 李阳.分析微藻生物技术产业前景和研发策略[J].食品安全导刊, 2015 (2x) .

我国现代生物技术发展趋势研究 篇8

关键词:我国,现代生物技术,发展趋势

1 现代生物技术在农业中的应用

现代生物技术在农业方面有着极广的应用。典型的成功事例诸如袁隆平教授培育的杂交水稻,他是利用生物基因重组将高产水稻和抗病水稻的优点集于一身。当前应用较为广泛的转基因技术,极大的提高了粮食的产量,尤其是我国较为稀缺的蔬菜的产量产量有了显著的提升。现代生物技术在农业中的应用也极大的丰富了农业种类,诸如新培育出的太空辣椒、转基因黄金大米等一系列新物种。这些新物种的形成在很大程度上改变了大自然生存法则,也加速了物种之间基因的交流。另外,生物技术对于农业最伟大的想法是将植物的基因植入到动物体内,实现动物的光合作用,彻底解决人类的温饱问题,但是这种设想还是停留在最初阶段,但是随着科学技术的发展,很可能在某一天转换为现实。最后,农业是我国生物技术未来发展的一大趋势,对于提高粮食产量,促进物种间基因交流有着十分深刻的现实意义。

2 现代生物技术在工业中的应用

生物技术和工业看似没有联系,但是实际联系较为广泛。现代生物技术在工业中最广泛的使用就是制药生产线,通过生产线的纽带将生物技术和工业紧密联系在一起。其次;生物发电也是生物技术在未来发展的一大趋势,生物质能发电已经成为今天电厂供电组成系统中的一部分,但是,生物发电迄今为止还是停留在理论阶段,并没有真正的试验成功。但是随着生物技术的不断发展和对重大难题的不断突破,终有一天生物发电也将变为现实。

3 现代生物技术在医疗行业中的应用

生物技术在医疗方面的应用最广,生活中也最为常见。从之前胰岛素蛋白的生成,到现阶段抗青素的制造,无一离不开生物技术而存在。在现代的医疗行业发展中,生物技术的存在极大的推动了现代医学的发展,例如;先进的神经中枢替代技术,采用生物电位差原理有效的将人体的神经中枢替代,而正确的传达神经信号,在人体出现神经中枢受损或者神经中枢疾病时,医生完全可以借助现代生物技术用电位差原理将人体神经中枢有效代替,从而使患者身体康复。生物技术在医疗行业中更为先进但也饱受争议的就是克隆技术,克隆技术的存在使世界上生物不用实现繁衍交配而产生下一代,克隆羊多利就是很好的一个证明。现在在医学上克隆人体心脏,种植人体耳朵、人工受孕、DNA鉴定等,这种先进的生物技术打破了传统的医疗体系,为我国医学的发展打开了新的一扇门。

4 现代生物技术在军事中的应用

生物技术在军事中的应用较为广泛,从古老的帝国时代的造船是模仿鱼的姿态,并将其体态扩大,建造出了无坚不摧的战舰。现代高科技的雷达技术,是蝙蝠回声定位技术的重要应用,对于世界各个国家的国防做出了重要贡献。为了减少水的阻力,核潜艇设计借鉴了鱼儿流线型的身姿,从而可以潜居世界海底。美国日本的千里眼监控,则借鉴了苍蝇的眼睛结构设计。世界各国的军事技术都离不开生物技术而存在,并且生物技术的存在极大的推动了世界军事的前进步伐,为军事发展做出了重要贡献。但是,生物技术在军事运用上也具有其两面性。尤其是在战争中,生物技术的运用将对人体和世界和平产生极大的威胁,诸如细菌武器的应用。这种极端的生物技术在军事上的发明,有效的增强了国家的战斗力,但是这种有悖于道德的生物技术在军事上的运用,将对人类乃是世界环境产生极大的危害,甚至是破坏生态环境。因此,生物技术在军事运用上要发挥其优点回避其缺点,从而真正的将生物技术运用到军事领域上来保卫世界和平而不是灭绝性的杀害。

结束语

现代生物技术有着较高的技术优势,对我国社会进步有着重要影响。现代生物技术的发展趋势受到社会各界的普遍关注。并且,现代生物技术对我国的农业、工业、医疗、军事等行业都有着重要影响。分析我国现代生物技术的发展趋势对生物技术的发展与我国社会的进步都有着重要意义。

参考文献

[1]赵锦芳,龙聪平,赵萌,王金华.应用型本科院校生物技术专业实践教学体系的改革与探索[J].科教文汇(下旬刊).2015(08).

台湾生物技术产业发展现况分析 篇9

台湾当局早在1982年就将生物技术产业列为8大重点之一,2007年更制订《生技新药产业发展条例》,为台湾生物技术产业的发展树立了重要的里程碑。不过,即使如此大力扶植,生物技术产业在岛内目前的发展情况仍面临相当多的困境。

注:新兴生物技术产业中,农业生物技术营业额包括植物种苗等非工业的部分。资料来源:台湾医药工业技术发展中心,“经济部”生物技术与医药工业发展推动小组,2009。

生物技术产业发展现况

在台湾,生物技术产业基本上包括新兴生物技术产业、制药产业、医疗器材产业。2008年,台湾生物技术产业营业总额为新台币2010亿元,相比2007年的1912亿元,增长率达5.12%。2002—2008年,台湾生物技术产业的总营业额复合增长率达10.42%,成效显著。但根据Ernst&Young's(2008)的估计,全球生物技术厂商在2008年的总营业额约848亿美元,台湾生物技术产业占全球营收不到1%,表明仍有很大的努力空间。

台湾2008年生物技术产业营业额中以医疗器材产业所占比率最高,约为新台币790亿元,增长率5.47%;其次为制药产业,营业额达690亿元,只增长1.47%;新兴生物技术产业营业额虽仅530亿元,但增长率却是三项领域中最高的,达9.73%。2008年台湾生物技术企业总共有1184家,出口值为新台币677亿元,进口值为新台币1435亿元,岛内需求则达新台币2768亿元(详见表1)。

以台湾生物技术产品出口现况来看,2008年台湾生物技术产品出口以检验试剂为出口产品的大宗,出口值达新台币42.19亿元,与2007年的32.69亿元相比,增长率高达29.08%,为各项出口产品中增长率最高的。生物技术植物种苗为出口产品中的二大项,2008年出口值达新台币7.15亿元,也较2007年增长10.94%。

在进口产品方面,检验试剂为进口产品的大宗,2008年进口值达新台币45.44亿元,与2007年相比较变化不大;疫苗为台湾进口值第二大的产品,进口值达新台币26.70亿元,相比2007年的19.21亿元,增长率高达39%。其余按其进口值大小依序为抗体制备、生物医学材料及生物技术植物种苗(见表2)。

资料来源:台湾“经济部”生物技术开发中心

台湾鼓励产业发展的相关政策

生物技术产业具有产品研发时间长、风险高的特性,较难引起投资者的兴趣,以致资金较难筹集。加上岛内生物技术厂商多为中小型企业,受限于本身规模,研发能力较为薄弱。因此早在1982年,台湾“行政院”就将其列为八大重点科技之一,并陆续成立了各领域的协助机构(见表3),涵盖范围扩及生物技术产业各次产业领域,使辅导制度渐趋完备,显示台当局对于发展生物技术产业的决心。

在制定相关法令上,以1995年8月台湾“行政院”通过的《加强生物技术产业推动方案》最具代表,其后陆续推动《基因医药卫生尖端研究计划》、《农业生物技术“国家型”科技计划》、《生物技术科技教育改进计划》、《中草药产业技术发展5年计划》及《生医科技岛计划》等,涵盖范围遍及制药产业、医疗器材产业及新兴生物技术产业。

有鉴于欧美国家生技园区为其生物技术产业发展的关键因素,台湾当局于2001年也将生技园区的建立纳入《加强生物技术产业推动方案》,希望能发挥与邻近学研机构合作的功能,让研发成果能有效地与业者配合,顺利转化为商品,提供有利产业发展的环境。

2007年,台湾当局制订岛内产业唯一立法的《生技新药产业发展条例》,以提供相关的激励措施,鼓励技术提供者运用研发成果自行创业,或将研发成果移转给生技新药公司,并协助其后续研发活动,藉以畅通上、中、下游的成果转移机制,促成研发型生物技术新药公司的大量创设,并藉由奖励研发型生物技术新药公司、培训与延揽生技新药研发人才、鼓励技术创新及技术引进、引导资金投入、改善审查效率、协助厂商技术辅导、促进产学合作等等手段,提振台湾生物技术产业的发展,为台湾生物技术产业的发展起到重要作用。

台湾“行政院”于2009年3月,依据“生技产业策略咨议委员会”(BTC)会议结论,提出《台湾生技起飞钻石行动方案》,内容包括成立“生技整合育成中心”、“生技创投基金”,“食品药物管理局”(TFDA)及“产业化研发中心”,期望在2012年达成生物技术产业产值由新台币1300亿元提升至新台币2600亿元,并由“国发基金”与民间合资成立金额600亿元的大型生技创投基金,投资生物技术产业,将生技中心转型为临床前试验中心,以执行台湾岛内研发新药的动物毒理试验,并扩编实验室人力至目前的2.5倍,引进海外被投资标的至台湾岛内生技发展园区,以发展岛内生物技术产业聚落,带动周边产业发展。

目前面临的问题

台湾生物技术产业的推动虽然与电子通讯及资讯科技等产业同时列为台湾当局致力推动的八大产业之一,但在台湾电子通讯及资讯科技产业已在全球生产链上占有一席之地的同时,岛内的生物技术产业至今仍未有重大突破,除了生物技术产业多属中小企业、研发创新能力受限等原因之外,自研发至商品化期间过长,投资者对生物技术产业投资意愿低落,且缺乏国际行销、国际法律及知识产权的专业人才,研发创新成果的资源及技术未能整合等实际问题,均导致台湾生物技术产业发展仍无法全面起飞。为此,台当局于2009年提出的《台湾生技起飞钻石行动方案》,目的就是希望加以改善台湾岛内生物技术产业的发展困境。

不过即便如此,由于生物技术产业不同于其他产业,要成为台湾《生技新药产业发展条例》所认可的奖励对象,需经审定为属于生技新药公司,凡生产新成分、新疗效复方或新使用途径制剂的药品的企业,或从事研发制造植入或置入人体内属第三级的医疗器材的企业,方可申请为生技新药公司。

但自2007年迄今,仅有26家台湾企业经审查通过,主要问题在于欧美发达国家专利到期的药品,不仅在化学结构上设有专利保护,在其原料药与制剂上也设有多层保护,因此台湾岛内学名药厂商虽可取得专利到期的药品配方,但在制程上仍需自行研发,才能回避受专利保护的新制程。虽然新生产流程也属创新的一环,但目前台湾《生技新药产业发展条例》中并未规定对制程创新给予奖励,使得岛内多数生产学名药的厂商无法适用。

其次,台湾在医疗器材方面具有一定的国际竞争力,但并非以植入或置入人体内的第三级医疗器材为利基产品,且第三级高风险医疗器材技术需求高,研发门槛也高,岛内中小型生物技术企业大多无法适用,迄今仅有一家医疗器材公司申请通过,致使奖励条例无法达到鼓励利基产业升级的目的。

另外,高风险医疗技术,如干细胞科技、组织工程、基因治疗及转基因等领域的技术,是目前世界各国积极发展的产业,尤其是干细胞可应用于新药开发、细胞治疗、组织工程及基因治疗等再生医学上,利用干细胞及其产物细胞可用来治疗神经性疾病、糖尿病、慢性心脏疾病、肾病、肝病及癌症等。在医疗领域,干细胞及其衍生产品可用于伤口疗护、整形外科、心血管疾病、血液疾病及神经内科等,给予目前许多藉由药物无法治疗的疾病新的希望。

台湾厂商目前大多仍停留在较低级的技术层次,如化妆品及食品开发上;在高级技术研发方面,除人工皮肤及软骨关节外,其余如硬骨、血管、瓣膜及人工器官等构造上相对较复杂的组织建构上,技术相对落后。

至于生物技术产业面临的研发成果与商品化、产业化断层的问题,在2009年启动的《台湾生技起飞钻石行动方案》中已经提及,将强化第二棒研发角色,以补足整体生技医药产业价值链的缺口。其中专门接受新药研发公司和大型药厂的委托,进行药品研发期间的临床前试验、临床试验、资料处理分析等活动的委托研究服务机构,最具有降低个别医药厂商研发成本、缩短研发时程的能力,也应适度考量纳入《生技新药产业发展条例》,以发挥与生物技术产业产生相辅相成的政策效果,

生物技术发展 篇10

随着电子信息技术的迅速发展, 使得国内的电子信息技术也随之取得明显的进展。主要内容包括电子信息技术、计算机技术、计算机语言、游戏开发、电子光纤技术等, 扩展的范围甚广。但国内的电子信息技术在发展的过程中出现了一些问题, 如果这些问题得不到友好的解决, 那么必将影响国内电子信息技术的发展和改变电子信息技术的发展趋势。

1 电子信息技术发展的必然性

衡量一个国家科技实力的重要指标就是看这个国家的电子信息技术的发展趋势如何, 在竞争中, 我们为荣誉而竞争奋斗, 因为我们想超前国家, 超前世界, 夺回属于我们自己的荣耀。所以在现阶段的社会, 国际经济的发展为电子信息技术的发展提供了一个好的平台, 必定使电子信息技术在发展的仕途中不断更新。

电子数据交换 (EDI) 是电子信息技术产品的一种电子技术, 无需人工干预, 这种技术可以实现直接获取另一台计算机相关信息, 并从一台计算机通过网络系统进行数据交换。电子数据交换技术必将在未来的中国的电子信息技术各个领域中逐个实现, 所以发展我国的电子信息技术是很有必要的, 同时对国内的经济与社会的发展都起着至关重要的作用。

促进科技实力和社会发展需求, 有利带动了电子信息技术在市场上的经济发展。一个多层次和多元化的方向, 更好地服务于国家的发展, 为其提供更好的硬件保护。因此, 无论是在现阶段的社会, 还是在未来的社会中, 中国的电子信息技术发展应引起广大群体高度重视, 尤其是高端科技人员。

2 我国电子信息技术发展中存在的问题

2.1 技术人员严重不足

近年来, 中国的电子信息技术得不到好的发展, 主要是因为缺乏电子信息技术方面的相关技术人员, 致使国内的电子信息技术跟不上国际节奏。虽然国内大多数高校都成立了一个与电子信息技术相关的课程, 但学生们所学的东西还是缺乏专业性, 学生们所能完成的工作仅限于他们自己的能力范围, 不能正面在电子信息技术市场上开拓创新。或者只是学校负责单方面的辅导, 涉及知识的相关领域不广。

中国国内学校也有许多优秀人才, 但是属于复合型人才的学生就极少了, 正是因为这方面的缺失在很大程度上制约了国内电子信息技术的发展。同时, 国内专业的电子信息技术的高端科技人才也是罕见的, 同样也制约着国内的电子信息技术的发展。

2.2 环境资源缺乏

目前, 国内电子信息技术的发展在某种程度上, 也受着环境资源的约束。主要是在电子和信息技术产业的领域里, 除了有假冒伪劣产品充斥市场, 还有企业对电子信息技术相关知识进行剽窃, 及其他恶性竞争现象。这严重影响着中国电子信息技术在市场上的竞争力, 无论是在国内企业市场, 还是在国际社会, 都极大地影响来了电子信息技术领域的竞争力。因此, 合理的分析在领域中的所有不公平现象, 不但能使中国的电子信息技术获得更好的发展, 在国际社会的竞争中还能脱颖而出, 加大了提升中国电子信息的领域。

2.3 电子信息技术产业结构合理性欠缺

由于中国电子信息技术生活的时间不长, 在领域各方面都有不合理的市场结构。就目前国内情况看, 电子信息技术在各种工业结构领域中, 也有一套不合理的结构, 这在很大程度上限制了国内电子信息技术的发展。为了使电子信息技术领域能够获得更长远的发展, 目前只有将国内电子信息技术从不合理的结构转换为合理的结构。以此寻找国内高端的, 数一数二的电子信息技术, 尽管不能与发达国家相提并论, 那是因为中国的电子信息技术还不优化。

3 我国电子信息技术发展的未来趋势

3.1 多媒体化及智能化

计算机技术, 多媒体, 智能化的方向发展, 中国的电子信息技术的发展是一个重要的方向。网络计算, 移动计算, 并行计算, 计算机技术已经开始向多媒体,

中国电子信息技术发展的重要方向是, 计算机技术、多媒体技术、智能化技术等有方向性的发展, 多个已经开始始向多媒体发展, 并且我国的电子信息技术正朝着智能化的方向发展。此外, 多媒体电子信息技术的普及应用也给人们带来了极大的帮助, 使电子信息技术逐步迈向智能化房展, 成功突破了模糊技术、人工智能技术及神经元技术等。利用视觉、听觉感知智能机器人的功能, 裁定是否实际, 是否适用。

3.2 屏显技术及平板化

体现中国移动通信技术快速发展的主要缘由有全屏 (智能) 手机和平板电脑、大屏幕电子产品, 同时也证明了中国的电子信息技术在不断发展, 它们不仅为广大群众提供了丰富多彩的生活体验, 同时也预示了中国的电子信息技术的大屏幕显示与扁平方向的向前发展趋势。因此, 大屏幕的电子产品和平板产品在电子信息领域中引导的地位越来越重要。

3.3 规模化及个性化

如果中国的电子信息技术产业的发展不具备一个特定的规模, 那么它将难以继续存在于向前趋势的发展, 那么该如何谈与其他国家的竞争呢?国内存有一些跨国电子信息技术产品, 无论从质量或屈服点来进行分析, 都能体现它已经呈上升的趋势, 并在国内有一个非常满意的经济效益。所以中国的电子信息技术, 如果已经具备一定的规模, 可不断扩大生产规模。随着人们对电子产品需求量的增加, 中国的电子信息技术将会呈现出规模化, 个性化的发展趋势。

总之, 电子信息技术的发展是很有必要性的, 尽管目前中国的电子信息技术在发展过程中, 正面临着严峻的考验, 但也有足够大的发展空间, 让我们去改变它。必须对电子信息技术发展进行正确的分析, 并把握其在发展中所出现的问题的合理化分析, 并制定具体的解决方案, 促使电子信息技术有效发展。因此, 中国的电子信息技术在正确的轨道上正常的运行, 可为中国技术领域的良性发展发挥重要的经济作用。

摘要:随着信息技术的发展, 目前人们的生活服务已经导入各种不一样的电子商品, 它们不仅给信息时代的人们带来了方便, 还促进来人类社会进步。有如此甚好的发展, 与经济的发展离不开, 电子信息技术的不断更新, 产品功能的不断完善, 使人们又向前迈了一大步。本文针对电子信息技术的发展现状, 及电子信息技术在发展中所存在的问题, 进一步分析中国未来的电子信息技术市场的发展趋势。

关键词:电子信息技术,问题,发展趋势

参考文献

[1]张莉.浅谈电子信息技术的发展趋势[J].内蒙古科技与经济, 2007, 3

[2]张成名.我国电子信息技术的现存问题及发展趋势探讨[J].大庆师范学院, 2011, 5

生物技术发展 篇11

【关键词】生物技术 培养目标 实践教学

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)10-0024-02

21世纪是“生命科学的世纪”,其中生物技术作为科学界最前沿的学科,逐渐成为了各国战略发展中非常重要的一部分。生物技术的飞速发展一方面加快了人类认识世界改造世界的步伐,另一方面由此延伸出的生物技术相关产业还解决了人类面临的诸多严峻问题、改善了人类的生活质量,随着生物技术的继续发展,人类的生活将会发生翻天覆地的变化[1]。然而与此现象形成鲜明对比的是我国高校生物技术专业的发展现状,首先,生物技术专业的就业率常年位于较低水平,最难就业专业中榜上有名,毕业生就业压力极大,其次培养出的学生既缺乏创新性、自主探索性,无法进行科学研究,同时学生们又缺乏实践动手能力、不能满足企业对于人才的需求,位置尴尬,最后通过对集宁师范学院生物技术专业学生的调查还发现学生对该专业兴趣不浓,对未来的发展规划非常的迷茫。究其原因,是因为我们的生物技术高等教育需要进行改革,需要我们跟据社会需求改革培养目标、完善课程体系, 具体解决办法如下:

一、优化生物技术专业的培养目标

现代生物技术是以生命科学为基础的理科专业,综合运用生物学、化学和工程学技术,改造物种,利用生物体或其某些特殊机能(如酶的催化功能、抗体的免疫功能)进行加工生产,为社会提供商品和服务的综合性技术体系。生物技术涉及的学科领域非常广,在本科教育期间不可能培养出行行精通的生物技术专业人才。因此,生物技术专业本科阶段的主要培养目标是通过宽口径的课程设置、全面性的教育教学、注重强化学科基础与素质教育来培养具有综合素质的通用型人才[2]。与此同时还可以综合学校自身情况及兄弟院校联系情况并结合导师制有目的培养少部分高层次的研究型人才,最后再结合地方生物技术相关企业的特点和需求定点定向的培养部分专业应用型人才。所以要求培养目标要兼顾通用性人才和专业性人才的培养,协调好二者的矛盾,一方面做好基础知识的传授和学生综合素质和能力的培养,使学生具备较强的社会适应能力,另一方面通过学校对各类型人才的宏观调节,准确的契合社会中就业市场对人才的要求。

我校的生物技术专业是在生物科学专业基础上创立的, 具有很强的生命科学学科优势,学科基础知识把握准确,生物技术基本技能掌握较好,下一步应该结合地方企业特点注重专项的实验素质培养,让学生能胜任当地相关企业或科研机构的应用研究、生产管理等工作。我校生物技术专业成立时间较晚,尚处于初级阶段,专业学生人数较少,因此可以将培养计划细化到单个学生,利用此优势培养出有鲜明特色、有较强实践能力的生物技术应用型人才。

二、建立完善的课程内容体系

要想完成专业培养目标必须有完善的课程体系来构建学生知识结构、培养学生素质。生物技术专业的课程内容改革要遵循生命科学基础学科理论、生物工程应用理论和实践相结合的发展趋势。其中生物工程应用理论研究就是生物技术研究, 是该专业的知识核心,主要包含四大工程即基因工程、发酵工程、酶工程、细胞工程。明确各工程体系的能力目标,可以准确的指导课程教学,增加学生学习兴趣,同时还为其他学科的发展提供了重要的理论依据和研究手段。我们应该充分挖掘各工程的课程特点,结合社会对人才的需求,地方企业的要求来确定所需的课程内容,着力培养学生的应用能力,而不再是简单的去堆砌全部的课程内容。总体来说在完善课程内容方面,高校要依据学科理论和实践结合的发展趋势,把握好社会对生物技术人才的需求以及国际化的需求,在课程教育中将基础性、应用性和先进性的比例调整到最佳水平,力求培养出基础扎实、综合素质高、技术过硬的应用型人才[3]。

三、构建全面细致的实践教学体系

实践教学作为高校人才培养体系中的关键一环,以增强学生的社会适应能力为目标,逐渐成为我国高校改革的重点之一。在生物技术专业中实验课程拥有不可替代的地位。目前我校实验课程的开设还是以实验课程依附于相应的理论课程的传统模式进行,各门课程的实验内容由教师根据教材自行制定,各课程彼此独立,自成一套,导致了各实验课程之间存在着许多的重复实验而且整体水平偏低,不利于培养学生的综合实验素质,所以要将生物技术专业的各项实验进行整合,从整体上构建完善的实验课程体系,既保留基础实验技能的验证型项目,又要整合出代表生物技术前沿领域的实验项目。例如以分子生物学实验为基础,整合基因工程、酶工程和发酵工程实验课程中均有的表达质粒构建、DNA提取、蛋白质表达实验,设计“生化与分子大实验”增加实验的综合性和设计性,强化学生的动手能力和实验综合分析能力。

此外校外实践教学作为实践教学一部分,是培养学生解决实际问题、检验学生综合素质的关键, 但是由于我国现代的企业制度发展还不完善,只追求短期效应,校企合作的力度逐年减小而且乌兰察布及周边地区还较为落后,相关企业很少,实习机会较少,加之当代90后学生吃苦能力差,追求安逸,不愿进行校外实习导致校外实践教学进展缓慢。所以要真正落实校外实践教学最好在政府决策的指导下,学校和企业进行深入的沟通交流,让校企之间进行全面的合作。同时学校要应地制宜,结合当地企业情况,尽早利用企业特点开展一些兴趣培养,让学生产生兴趣,主动接受校外实习。

随着学校生物技术专业的逐渐发展以及教改的深入,生物技术专业的培养目标、教学体系及实践教学会更加完善,会培养出越来越多合格的生物技术人才。

参考文献:

[1]闫中良.关于“生物技术”课程改革的探索与实践[J].科技信息,2009,15:535.

[2]李瑞芳.生物技术专业教学改革应以课程体系优化为核心[J].教育探索,2007,11:63-64.

生物技术发展 篇12

关键词:现代测绘技术,数字测绘技术,3S测绘技术,数字国土

3S测绘技术是三种测绘系统的简称。这三种测绘系统分别是:第一种地理信息系统;第二种遥感技术;第三种是全球定位系统。3S测绘系统主要应用的技术有:第一种空间技术;第二种传感器技术;第三种卫星定位技术;第四种导航技术;第五种计算机技术;第六种是通讯技术。上述六种高新技术的应用可以有效的将空间信息进行全面的解读及分析。将空间信息的采集;空间信息的处理;空间信息的管理;空间信息的分析;空间信息的表达;空间信息的传播及空间信息的应用有效的进行。3S测绘技术是现阶段测绘技术中较为先进的技术,在测绘技术的发展过程中有着非常重要的先导作用,同时3S测绘技术对于世界范围的科技领域也有着非常重要的意义,基于3S测绘技术的先进性,在各个领域的测绘方面都有较为广泛的应用。现代测绘技术主要有三个代表技术:第一个是数字测绘;第二个是全球定位系统;第三个是遥感及地理技术。这三种测绘技术的逐步建立,同时伴随着4D产品的出现,高效能和高效率的测绘仪器的应用就使得地籍测量筒现代的先进的测绘技术紧密的结合在了一起,让地籍测绘在理论方面和实际方面有了本质的改变。让地籍测绘的理论和实践更为紧密的联系在了一起。

现阶段的地籍测量是利用了现阶段的的先进的测绘技术,通过先机的测绘技术的应用来准确的测定土地界限;土地的位置权属和明确的土地面积。通过上述土地信息的测量来判断土地的实际使用类型,土地的使用分布情况和土地的质量等级等。这种测量主要的服务对象是我国的土地管理部门,土地管理部门通过上述土地测绘资料进行土地的相关登记,作为土地的登记依据。需要指出的是,根据我国国土资源部的相关规划,我国的数字国土计划工程已经在我国全面的展开,这项工程可以为我国的国土清查做一个非常好的示范作用。地籍测量工作必须最大程度上建立健全我国的地籍数据库信息和地籍管理的系统。为我国的地籍方面的工作提供最为合理,准确和科学的基础测绘数据。我国的传统的测绘手段和方法已经不能够满足我国的国土测绘实际使用和工作需要,因此,现代先进的土地测绘技术的应用非常的关键和及时。

地籍测绘需要很强的专业性,主要是因为地籍测绘有四个特点。第一个特点是地籍测绘的相关文件和数据是具有法律效力的;第二个特点是地籍测绘对于测绘的相关数据要求较高,特别是数据的精准度方面;第三个特点是地籍测绘的全部配套资料和测量结果需要有实时性,要准确的反映出现阶段的土地测量情况;第四个特点是地籍测绘工作需要同步的进行更新,要反映出土地的测绘变更情况。

地籍测绘的专业性主要体现在应用较为先进的专业的测绘设备和方法。现阶段我国的地籍测绘主要应用四个测绘技术和设备:第一个是野外数字测量技术;第二个是GPS测量技术;第三个是数字摄影测量技术;第四个是遥感测绘技术。通过上述的四种技术或者设备就能够很专业的进行测绘工作。由于测绘的现场的不同的环境,导致了上述的方法和设备存在着些许的缺陷和不足,但是也会突出个别的设备或者技术的优点及优势,这四种设备或者技术在实际的应用中是一种互补的关系存在的,这样才可以在地籍测绘的过程中实现测绘的全覆盖。

数字测绘技术充分的利用了当下最先进的信息产业技术和计算机先机技术。现阶段数字测绘技术已经是一种主流的测绘技术,应用较为广泛。

全野外数字测绘主要是依据野外的测绘数据作为基础,来为我国的国土资源部门提供基础的测绘数据,这种测绘主要适用于五个方面:第一个方面是国土的测绘;第二个方面是城建的测绘;第三个方面是水利工程的测绘;第四个方面是电力工程的测绘。上述四方面的测绘数据主要来源于野外数字测绘技术。地籍测绘工作中的地籍测绘数据库的管理工作的优劣有很多的影响因素,最主要的是测绘模式的收集和测绘方式的选定。同时要保障测绘工作的经费和测绘工作使用的测绘仪器,以免测绘工作出现中断,影响测绘数据的准确性和科学性。

地籍测绘中非常重要的测绘手段就是现代的测绘技术。现代的地籍测绘技术主要有三个特点:第一个特点是测绘技术的专业性;第二个特点是测绘技术的数字化;第三个特点是测绘技术的网络化。基于上述的三个特点,可以得出现代化的地籍测绘工作主要是数字化的数据采集方面。

现代的测绘技术是一种综合性的测绘技术。这种综合的测绘技术要融合了两种技术:第一种是地籍测绘的野外作业技术;第二种是测绘中的内外结合的技术。这种综合性的测绘技术有一个最重要的优点也是最明显的优势,那就是现代先进的测绘技术不仅仅能够进行地籍的测量工作,同时还可以对相应的测绘数据进行建档,入库。专门为测量的结果建立数据库,通过计算机技术的介入,实现地籍测量的电子化,这样就是我国数字国土工程最主要的作用。现阶段,我国的地籍测绘工作主要采用的是全自动的测绘技术,这样可以有效地科学地反应出地基测绘中的实时数据,规避了人为测量带来的误差。本文所述的地籍测绘的所有测绘数据有两种获得途径:第一种途径是充分的利用原有的测绘数据,在土地不变的额情况下,可以作为新的测绘数据进行使用;第二种途径是直接进行新的野外地籍测量,这样的测绘数据在理论上可信性极强,可以进行数据库的输入。数据采集必须根据建立数据库的要求,得到适宜的数据格式。数据获取的内容,包括全要素地形数据、地籍数据、地类数据、控制数据。

高效能和高效率的测绘仪器的应用就使得地籍测量筒现代的先进的测绘技术紧密的结合在了一起,让地籍测绘在理论方面和实际发面有了本质的改变。让地籍测绘的理论和实践更为紧密的联系在了一起。为我国的测绘工作起到一种好的示范作用。

参考文献

[1]高文革.测绘技术发展探讨[J].城市建设,2010(03).

[2]曹玉钧.土地测绘技术的变迁及GPS技术的应用[J].硅谷,2008(22).

[3]郑汉球,洪立波,陶福海.工程测量技术的发展和我们的对策[J].北京测绘,1996(01).

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