生物工程分析篇(1)

关键词：生物制药；生物检测；药理；药品

前 言

现代生物制药技术是一项与制药产业结合极为密切的高新技术，不断为医药行业提供新产品、新剂型，为制药界开创一条崭新之路，正在改变生物制药业的面貌，为解决人类医药难题提供最有希望的途径。结构分析、价态分析、晶体分析等方面的研究又促进了光谱分析的发展。以计算机应用为主要标志的信息时代的来临，仪器分析迅速发展，为药物检测提供各种非常灵敏、准确而快速的分析方法。生物测定受到了极大的挑战，其发展前景令我们从事药品生物测定工作者所关注。

一、生物制药技术简介

1.基因工程技术

激素和许多活性因子是调节人体生理代谢与机能的重要物质，其活性强，临床疗效明显，但这些物质自然界甚为稀少，从人体及动物中提取难度大，来源有限，无法满足临床需要，而现代生物制药技术却为临床提供了这类廉价、高效的药品。

2.酶及细胞固定化技术

微生物转化及酶催化工艺早已在制药工业中广泛应用。酶与固定化技术结合弥补酶的不足，在制药界取得显著发展，如用大肠杆菌酞化酶生产、犁头霉素生产氢化可的松、乳酸菌转化蔗糖制备右旋糖醉等。

3.细胞工程及单克隆抗体

植物细胞工程培养技术为开辟药物新资源、使微生物原料生产工业化、保护自然界生态平衡具有重要意义。

二、生物制药现状

1.肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位，肿瘤是多机制的复杂疾病，目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。

2.神经退化性疾病、老年痴呆症、帕金森氏病、脑中风及脊椎外伤的生物技术药物治疗，胰岛素生长因子rhlGF-l已进入Ⅲ期临床。神经生长因子（NGF）和BDNF（脑源神经营养因子）用于治疗末稍神经炎，肌萎缩硬化症，均已进入Ⅲ期临床。

3.自身免疫陛疾病，许多炎症由自身免疫缺陷引起，如哮喘、风湿性关节炎、多发性硬化症、红斑狼疮等。一些制药公司正在积极攻克这类疾病。

4.冠心病。防治冠心病的药物将是制药工业的重要增长点。Centocor'sReopro公司应用单克隆抗体治疗冠心病的心绞痛和恢复心脏功能取得成功，这标志着一种新型冠病治疗药物的延生。

三、药品生物检测的特点与范围

1.药品生物测定的定义与特点

药品生物测定（简称生测）是利用药品（或药品中的有害杂质）对生物（或离体器官及组织）所引起的反应来测定药品的含量或安全性的一种方法。

1.1 生测法的优点是测定的结果与医疗要求基本一致，能直接反映药品的效果或毒副作用，这是其他物理学方法或化学方法所不能达到的。因此，目前各国药典仍大都采用这一方法。

1.2 生测法的缺点是检验周期长，微生物有生长繁殖过程，动物有生理代谢过程，观察分析时间一般在2～7天，有些试验会更长。影响因素多，有生物差异性，也有系统操作误差和环境条件等造成的影响。用品用具、动物质量、仪器设备都会对结果产生影响。所以，以生测主检的品种在中国药典中逐版减少。

2.生物制药检测的范围

中国药典是法定的药品标准，它将药品质量控制项目归为四类：性状、鉴别、检查和含量。生测的业务主要涉及到中西药品的检查类和含量类。

四、生物制药检测的现状

1.品种和范围的变化

抗生素的含量测定，最初大部分抗生素用微生物法测定含量。随着制药工业发展，提纯方法不断改进，有效组分更加明确，许多品种检测方法不断改为仪器测定和化学测定。药品注射剂的热源检查。中国药典还要继续增加品种，热源项都将被内毒素代替。动物试验改为生化试验。

2.实验动物

生测离不开实验动物，在实验中，为了减少生物差异，提高动物反应敏感性，以最少的动物达到最满意的结果。一般动物实验必须达到清洁动物标准，种系清楚，不杂乱，无规定指出的疾病。

3.药品生物测定在方法上的改进与变化

为了缩短操作时间，减少实验误差，近年来生测方面也研制并投入使用了部分仪器设备，减轻了工作强度，提高了工作效率，检测结果更加准确可靠。

五、生物制药技术及检测的发展趋势

1.各种新技术的出现有助于新药物的开发计算机模拟和分子图像处理技术（例如原子力显微镜、质量分光仪和扫描探测显微镜湘结合可以继续提高设计具有特定功能特性的分子的能力，成为药物研究和药物设计的得力工具。药物与使用该药物的生物系统相互作用的模拟在理解药效和药物安全方面会成为越来越有用的工具。这种方法到2015年可能会成为心脏等系统临床药物试验的主流方法，而复杂系统（例如大脑）的药物临床试验需要对这些系统的功能和生物学进行更为深入的研究。

2.生物检测

作为经典方法沿用至今，表明它有其他方法不能替代的特点，在药品检验中发挥了重要作用。不少老产品改为其他方法控制质量，也会不断有新产品离不开生测法，我们应当充分发挥它的优点，尽量克服它的不足，开拓新的业务范围。

3.微生物限度检查工作量大

在这项检查中，有大量的业务技术需要我们进一步研究，改进试验条件，使数据准确，探讨陕速检测的新方法。药包材的检查，国家药监局已经试行标准，业务范围将更加扩大，这是我们进一步做好工作，努力探讨研究的新领域。

4.药品生物检测在中药开发中的作用

我国是中药王国，2000年版中国药典一部共收载920种，其中中成药398种。有含量测定的157种，仅占总数的17%，中药成分多，杂质和干扰物质很多。复方制剂，尤其大复方制剂专属性的检出处方中所含药材很困难，有大量的研究工作需要做。中成药中的杂质如重金属、残留农药等达到一定水平会产生毒副作用，影响药物安全。要让中药制剂打进国际市场，我们在检查类的控制项目和含量类的方法探讨方面有大量工作要做，生物测定可以在毒理、药理方面进行研究、探讨，逐步完善质量控制标准，提高制剂质量发挥更大的作用。

5.新药研制开发与安全性评价

新药研制开发是多学科合作的系统工程。在获得一个具有生物涪胜的化合物后，研究开发组织者要在生物医学领域进行药物评价研究，首先必须组织药理学、毒理学、病理学、兽医学、遗传学、生物化学、药代动力学方面的专家进行合作研究，按药物非临床研究管理规范GLP进行管理。组织药理、毒理（包括一般毒理和特殊毒理）、病理、药代动力学和毒代动力学、药物分析、临床化学、实验动物、生物统计、质量保证等部门有关人员进行讨论，分阶段做出评价。生测在这方面可以参加开发研究或进行技术指导。

六、结束语

生物制药技术及检是药物医药生产要组成部分，是不可缺的专业，现代高科技的大量使用，不仅不会影响其发展，而是如虎添翼，让生物制药技术及检测展示出新的前景。

参考文献

[1]陈文晖.中国生物技术产业发展现状问题及对策[J].经济管理，2004（01）.

[2]程跃，银路，李天柱.中国生物技术制药产业创新现状可视化研究-基于科学计量学的专利数据分析[J].技术经济，2010（05）.

生物工程分析篇(2)

关键词：应用型；生物工程专业；实践教学体系；研究

中图分类号： Q332 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）31-104-2

0 引言

在高等教育步入“十三五”的全新阶段，全国高等院校各专业建设迎来了一个新的发展契机，面向社会需求培养人才，并以市场需求或以学生就业为导向设置课程，这已成为全新的趋向。随着高等教育“大众化”的发展，高校毕业生逐年增多，高等学校办学的专业趋向类同，毕业生的就业矛盾日益突出。多年来，国家、省政府和学校相应出台了各项促进毕业生就业工作的方针和政策，党政齐抓共管，教职工全员参与，大力拓展毕业生就业市场与渠道，为毕业生就业提供良好的平台[1]。

安徽科技学院作为国家应用技术型大学建设示点单位、安徽省地方应用型高水平大学建设单位和地方普通本科高校，为进一步深化教育教学改革，实现地方应用型高水平大学建设目标，不断提高高等学校教育教学水平和应用型人才培养质量，加快应用技术型大学建设和引导地方普通本科高校转型发展，培养受社会欢迎的“应用型、创新型”人才。结合安徽科技学院十三五规划和应用技术型本科专业人才培养方案制订工作，本文就安徽科技学院应用型《生物工程》本科专业毕业生就业情况等进行了研究与分析。

1 近三年生物工程本科专业毕业生就业基本情况

安徽科技学院生物工程本科专业近三年毕业生共有215人，各年度毕业生分别为2013年73人；2014年71人；2015年71人。从毕业生的人数上看，从毕业生生源分布看，虽然学校面向全国招生，但大多数生源仍然以安徽省为主（占88.37%），外省生源相对较少（占11.63%）。近三年毕业生生源情况见表1。

2 近三年生物工程本科专业毕业生就业情况分析

从安徽科技学院2013-2015届生物工程本科专业毕业生就业情况统计来看，各年度毕业生就业率均达96%以上，就业情况好，就业形式多样，以生物工程类相关企业为主，继续攻读硕士研究生和事业单位为辅，少数毕业生在非生物工程岗位上就业。就业的地区大多数在长三角地区，以上海市、杭州市、苏州市、昆山市、南京市、无锡市和常州市等相关生物工程类企业就业和相关高校攻读硕士学位。

从安徽科技学院生物工程本科毕业生的流向来看，大多数生物工程专业本科毕业生主要流向各类企业单位、事业单位、基层组织单位等单位就业，另一去向是高等学校，通过攻读硕士学位继续深造，而出国和自主创业的人数非常少，但有逐年增加上升的趋势。从生物工程本科专业毕业生的就业去向分析来看，大多数生物工程本科毕业生一毕业就走上工作岗位，少部分毕业生选择考研继续深造。而利用国家自主创业相关政策开展自主创业的毕业生非常少，更谈不上创业成功者。

从安徽科技学院生物工程本科毕业生就业单位的性质来看，在生物工程本科专业已就业的毕业生中，去生物工程各类企业就业的人数近三年分别为2013届：42.87%；2014届：49.02%；2015届：61.50%；出现逐年上升趋势。近三年通过考研进入高等学校相关学科继续深造的人数也在逐年增加，2013届：18.34%；2014届：22.56%；2015届：26.18%。近三年去机关事业单位和基层就业的人数极少，而且呈逐年下降趋势。而生物工程相关企业中非公企业也在逐年增多，国有企业在逐年减少，这可能与国家产业结构的调整以及非公有企业的发展有关，今后一段时间内，非公有企业将成为高等学校生物工程本科专业毕业生就业的主要去向。而事业单位编制考招、特别是公务员考试制度的改革，再加上公务员或事业单位工作人员工资待遇与企业单位的不同，应届本科毕业生，特别是生物工程本科专业毕业生进入事业单位就业的比例将大幅度减少。今后一段时间内生物工程本科专业毕业生的另一条就业渠道是基层大学生村官，随着国家社会主义新农村建设和城镇化建设的步伐的加快，国家鼓励本科毕业生到基层就业[2]，加入新型城镇化建设的队伍，因此，生物工程本科专业毕业生将到农村、乡镇、社区等基层组织就业的形式和比例将会上升。

3 关于做好生物工程本科专业毕业生就业的几点思考与建议

从近三年安徽科技学院生物工程本科专业毕业生就业情况分析来看，毕业生就业总体情况是好的，但也不难看出存在着不少问题。例如：就业区域相对较窄，主要在长三角地区；就业专业的对口性不高，部分毕业生就业的岗位与所学生物工程专业的符合度不高；就业的层次不高，部分本科毕业生从事一线体力工作等。针对生物工程本科专业就业存在的上述问题，就做好下一步安徽科技学院生物工程本科专业毕业生就业工作年、提出以下几点思考与建议，供同类高校生物工程本科专业毕业生就业工作同仁们参考。

3.1 加快生物工程本科专业向应用型转变

普通本科高校向应用型转变的前提下应用性本科专业建设，生物工程本科专业要根据区域经济社会发展的需要，紧密对接产业和行业的需求，拓展生物工程本科专业现有专业内涵，主动适应地方经济结构调整和产业新技术的发展，不断更新人才培养类型与结构，着力培养高素质应用型、技术技能型创新创业人才。

3.2 着力改革生物工程本科专业人才培养模式，提升毕业生综合实力

人才培养模式的改革是高校向应用型转变的实质，生物工程本科专业要深化产教融合、校企合作、校地合作的人才培养模式，加快生物工程本科专业与企业、行业和地方政府等部门的融合发展、协同育人，共同制定应用型人才培养标准，共同制定人才培养方案、共同组建教学团队，共同制定课程体系与教学内容，共同建设实践教学基地，共同培养与评价，全方位实现生物工程专业人才培养与产业行业发展和用人单位人才需求的无缝对接。让学生有更多机会参与企业行业的实践活动，鼓励学生开展社会实践活动，加深学生对社会的认知和了解，发挥校内和校外实践基地的作用，提高学生实践动手能力、自信心、创新能力和适应社会的能力。真正做到学以致用。

3.3 课程体系与教学内容的重构是培养应用型技术技能型人才的基础

生物工程本科专业人才培养方案中课程体系与教学内容的重构是培养应用型、技术技能型人才的基础。要突破现有的学科框架，紧密结合企业行业发展、技术需求、建设需要和发展趋势等，重构课程体系。突出以社会需求和学生就业为导向的多样式人才培养方案，深入推进创新创业教育，增设实践类课程，加大实践教学比重，扩大学生在企业行业部门顶岗实习的规模和内容。以产业技术发展驱动课程体系和教学内容改革，除了公共课、基础课（含专业基础课）、核心课、方向课外，还应设置专业技能应用与实践实习课，突出培养学生实践动手能力的课程群。同时，要建立与企业行业合作的在线开放课程等。

3.4 加强就业指导，培养大学生正确的就业观念

从安徽科技学院生物工程本科专业毕业生就业调查的情况来看，大多数用人单位强调要加强学生自我定位教育，很多毕业生就业时青睐工资待遇优厚、工作环境优越的工作，不愿意选择到基层、环境艰苦或者繁杂的工作，更不愿意在一线工作。因此，学校要加大对毕业生的就业指导和就业观念的转变，利用班主任（辅导员）开设就业指导课，邀请相关企业行业负责人来校举办就业讲座，利用周末、假期或毕业实习等让毕业生深入到企业行业，了解用人单位对人才综合素质和实践技能的需求，让学生提前做好就业的心理准备。

参 考 文 献

生物工程分析篇(3)

从我国生物医学工程与医疗器械产业的发展现状来看，由于我国在该领域的发展较国外晚，使其在实际的发展中还是存在许多需要完善与改进的地方。基于这种现状考虑，我们必须要提高对生物医学工程与医疗器械产业的完善、优化与创新意识，并通过各种有效性措施的大力落实，促进生物医学工程与医疗器械产业的健康、稳定、长效发展。

关键词：生物医学工程；医疗器械产业；发展

【中图分类号】

R195 【文献标识码】B 【文章编号】1002-3763（2014）08-0294-01

1 前言

生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）主要是指结合了化学、物理、数学、计算机与工程学原理，从事医学、生物学、卫生学以及行为学等方面的一种研究。生物医学工程作为一门新兴的边缘学科，其应用工程技术手段，可以有效的解决目前医学中的一些问题，从而为各类疾病的诊断、治疗与预防，保障人们的健康起到积极的作用。而医疗器械产业主要是指在疾病预防、诊断与治疗中所应用的电子医疗设备、内外科器械、离体诊断设备、牙科器械、整形设备以及医院供应品等等。生物医学工程与医疗器械属于医院诊治疾病中不可或缺的一部分内容，也是现代医药产业发展的两大支柱。基于生物医学工程与医疗器械产业的重要性，本文就以我国的生物医学工程与医疗器械产业作为研究方向，论述其发展现状，并对生物医学工程与医疗器械产业的发展前景展开探讨。

2 生物医学工程与医疗器械产业的发展现状

2.1 生物医学工程的发展现状：

生物医学工程专业作为一项研究方向诸多、内容复杂、要求极高的专业，其在我国的发展已经经历了36年，但是，我国生物医学工程较国外相比，其起步还是较晚，综合来看，其与国外的发展还是具有一定的距离。而从我国生物医学工程的发展现状来看，其对于人才的培养目标及研究成果，主要体现在以下几个方面：

⑴人才的培养。其一，培养能从事医疗设备管理、医疗器械质量控制与管理、医药市场营销、医学技术服务等方面的人才；其二，将生物医学工程专业将医学技术与工程技术相结合，并以此为目标来培养高级临床医学工程技术型人才；其三，培养出综合能力较强，能够从事生物医学工程研究、开发与生产的高级人才。⑵研究成果。我国生物医学工程目前的研究成果主要有：人工关节、人工晶体等功能性假体；人工心脏瓣膜、人工心脏起搏器等人工器官；不同规格、不同种类的电磁与激光治疗设备；超声成像、磁共振成像、X射线计算机断层扫描、生化分析仪等新型临床诊断与监护技术、监护设备等。

2.2 医疗器械产业的发展现状：

生物医学工程在我国的发展，不仅促进了临床疾病的诊治效果，还推动了医疗器械产业的发展，而当前我国医疗器械产业的发展情况，主要体现在如下几方面：⑴医疗器械工业现状。由于国外医疗器械对国内医疗器械市场造成的冲击，近年来，我国已开始重视对医疗器械的自主研制与创新。例如，在“十二五”规划中，特别强调了我国自产医疗器械的应用与普及、产品创新。并在着力突破高端装备大多引进国外的问题。力求实现高端主流装备、医用高值材料、核心部件等医疗器械的自主制造，以实现降低医疗费用、打破进口垄断的问题。⑵医疗器械营销现状。我国的医疗器械生产销售企业诸多，尤其是近年来，在科技的快速发展下，使得我国医疗器械的营销势态良好，例如婴儿培养箱、心电图机、高压氧舱、磁共振成像系统、体外诊断试剂、各种敷料及卫生材料等数千种大小不一，规格不一的医疗器械在全国各医院的应用是非常广泛的。⑶医疗器械技术现状。在科技的快速发展下，医疗器械的性能与质量也得到了不断升级。而我国各大小型医院，在先进性医疗技术的驱动下，所应用的医疗器械也在不断升级和完善，例如，基层医疗卫生机械对采色超声成像仪、生化分析仪、免疫分析仪、多参数监护仪、心电图设备、耗材等医疗器械的配置与升级。一些大型、综合性医院对实时三维彩色超声成像仪、全自动生化分析仪、64排螺旋CT等先进性医疗器械的应用。

3 生物医学工程与医疗器械产业的发展前景

3.1 生物医学工程的发展前景：

虽然生物医学工程在我国的发展比较迅速，但其与国外的发展相比，还是存在一定的差距，基于这种现象，我国对于生物医学工程的持续发展也十分重视。而在分析目前我国生物医学工程的发展情况与研究成果之后，笔者认为，我国今后生物医学工程的发展前景，将会体现在以下几方面：⑴纳米技术、介入性微创技术、激光技术以及植入型超微机器人，将是未来生物医学工程的研究重点。⑵生物型人工器官、生物机械结合型将会有新的突破，各种高质量的人工器官将会广泛应用于临床。⑶药物与材料相结合的新型给药装置或技术将得到有效发展。⑷所应用的各种诊疗仪器与装置，将会逐渐朝着远程医疗信息网络化、智能化的方向转变，其诊疗所用机器人会在临床上得到广泛的应用。

3.2 医疗器械产业的发展前景：

我国目前的医疗器械市场规模占医药总市场规模的14%，这也表现出我国的医疗器械产业虽然发展迅速，但与全球水平比还相差甚远，不过，这种现象也给投资者们看到了该领域更大的发展空间。在技术的不断升级下，国产高端医疗器械将会逐渐替代国外进口器械，随着机械器智能与生物智能技术的发展，我国在未来必将不断研发高科技医疗器械。此外，由于国民生活水平的不断提高，之后的医疗器械产业还会以家庭会对象，研发生产出一系列适用于家庭自我监护、诊断的高科技医疗器械产品。

4 总结

通过以上分析可见，生物医学工程与医疗器械产业在医学领域占据着举足轻重的位置，而近年来在科技的快速发展下，我国对生物医学工程也越来越重视，且医疗器械产业也得到了长足的发展。相信在未来医学技术的不断完善下，我国生物医学工程与医疗器械产业也会有更加良好的发展前景。

参考文献

[1] 王卫东，曹德森，医学工程保障中的质量控制的研究[J]，医疗设备信息，2007年03期.

生物工程分析篇(4)

关键词：生物工程技术水资源保护运用

当今，环境保护已成为国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题，而水资源的问题更是日以得到重视，其严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中，由于忽视了发展中的环境保护，目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控

制措施，但水资源质量下降的趋势仍在继续，目前，我国社会经济仍然保持着高度发展的态势，合理保护水资源的压力将进一步加重，由人类活动所造成的水污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和

经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染，改善水资源质量，以实现社会经济可持续发展之目标是我国当前亟待解决的重要问题。

1.随着生物技术研究的进展和人们对水资源保护的认识

现代生物技术不但在净化环境，减少污染和改造传统产业等方面发挥出重要的作用，还可以为保护人类生存环境和社会可持续发展做出积极的贡献，运用现代生物工程技术，可有效地减少水资源的流失及破坏。

2现代生物技术的潜力和优势

在运用科学技术保护水资源的运用中,不难预料,生物技术将发挥最为重要的作用。现如今人们越来越认识到，运用现代生物技术是预防、阻止水资源恶化、维护生态平衡最有效措施之一。现代生物技术在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。应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。利用环境生物技术可治理用其他方法难以处理的环境介质，即用生物修复技术净化环境，使受污染的宝贵资源如水资源(包括地面水和地下水)、土壤等得以重新利用，同时还可进一步强化环境的自净能力[1]。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，在水资源环境保护及污染物治理具有更高的效率。

3现代生物技术在水资源保护的应用

随着基因工程技术新的开发高潮到来,初步的试验实践和生产实践显示,运用基因工程消除水资源污染等污染源具有廉价、安全的特点,它正在成为研究和开发的热点。生物固氮技术为减少化肥用量、增加作物产量、减少环境污染也提供了有效途径。如利用基因工程,让非豆科植物可以像豆科植物那样可以利用空气中游离的氮。目前,已有两种技术取得了成效。一是运用现代生物技术的基因重组固氮功能基因导入禾本科植物根际的细菌中去,使其具有固氮能力,为作物提供氮肥。我国科学家培育的小麦根际固氮菌肥，试用于小麦拌种，可使小麦增产近20%，大大减少了氮肥的施用量，有利于农业生态环境的保护[2]。二是利用基因工程和细胞融合技术把固氮基因直接重组到作物细胞的基因组中,从而获得自身可以固氮的农作物,从根本上解决了固氮问题。目前,实验通过细胞融合已把豆科植物固氮基因转导到稻、麦、玉米等细胞中，成功地把肺炎克氏杆菌的固氮基因转导到大肠杆菌、酵母菌细胞中，把豆科植物的固氮基因导入胡萝卜细胞内。由此,人们看到了利用现代生物技术培育人们所需要的作物和减少化肥施用保护生态环境的光明前景。

4现代生物技术在污染控制工程中已取得广泛应用

现代生物技术的污染控制应用主要有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、生物脱氮法、生物除磷法。城市生活垃圾的微生物处理，污泥的微生物处理，禽畜粪便处理与资源化工程，生物修复，微生物脱臭，废弃物的微生物资源化，固定化微生物技术及其在污染控制中的应用，绿色环保产品的开发和应用[3]。以环境污染的生物治理为主，开展环境微生物学的基础，应用基础和应用研究，为重金属废水，石油废水，印染废水，油脂废水，农药废水，生活污水等提供效果好的，成本低的生物治理技术和设备，以促进我国的环境工程建设。我国在环境污染治理中应用的技术主要有：

4.1固体废物的生物处理技术

沼气发酵是有机物在隔绝空气和保持一定水分、温度、酸碱度等条件下，微生物分解有机物的过程。堆肥是垃圾、粪便处理方法之一；堆肥是在人工控制的条件下，利用微生物的作用，将堆料中的有机物分解，产生高热，以达到杀死寄生虫卵和病原菌的目的；细菌冶金是利用某些微生物的生物催化作用，使矿石或固体废物中的金属溶解出来，从而能够较为容易地从溶液中提取所需要的金属。

4.2废水的生物处理技术

生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术集生物处理和过滤两种功能于一体，出水水质优良，是一种高效的新型生物反应器，极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。生物工程技术处理油脂化工废水利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株，根据废水和污水的不同性质，组成，配制不同菌株，通过发酵培养形成多功能复合型菌液，用于油脂化工，化工有机废水，食品，印染，生活污水，工业废水的处理。通过对大中型油田，炼油厂废水石油污染物样品采集，降解微生物菌株的分离，筛选，获得石油降解优势微生物，针对含油废水的不同水质特征，选用不同的微生物菌剂处理，使其稳定达标排放。

5结语

随着大工业生产技术的飞速发展，生物方法所处理或修复的对象也在时刻不停地改变，势必将推动现代生物技术不断改革创新。为了使生物技术能满足新的发展需要。我们必须真正进行探索，并且可能以过去未曾想象到的方式来使用生物或是它们的衍生物，运用现代生物技术预防和治理环境污染,有效地改善生态环境。

参考文献

[1]晓林.生物科学和生物工程[M].北京:新时代出版社,2002.

[2]胡玉佳.现代生物学[M].北京:高等教育出版社,2001.

生物工程分析篇(5)

[关键词]提升;生物工程;办学优势;方法分析

[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）11-0159-02

解决当代人类所面临的人口增加、资源的匮乏、环境污染加剧、疑难病的治疗等重大问题，需要依赖生物技术的发展和应用。基于此，作为高新技术重要组成部分的生a物技术，正受到世界各国政府和社会各界的重视，全球性的生物技术热由此形成。化工学院生物工程专业自2000年成立以来，虽经历一段时间的快速发展，但目前仍存在着师资力量相对薄弱、发展定位不清等问题。本文试图通过构建特色专业人才培养体系、整合教学资源、实践教学模式改革等方式来形成特色明显的产、学、研相结合的教学体系，提升本专业的办学优势。该研究也可为其他矿业类综合性高校生物工程专业办学提供思路和参考。

一、生物工程的学科概况

生物工程是一个新兴学科，它以人类生物产品需求为导向，融合生物学、化学、物理学和工程学的理论和方法，系统性地设计、优化和改造生物体系与功能，着重解决生命科学研究成果产业化所面临的技术与工程问题，以推动生物产业健康发展。

生物工程因其独特的研究对象而有别于其相关学科，其具有以下特点。一是借助于工程学技术，以生命科学研究成果为对象、以实现成果转化和应用为基本任务，从而使该学科具有明显的工程产业特征。二是通过基于生物学原理的创造和设计，紧密结合工程学的技术手段，大规模的生产出各种对人类有益的生物产品，具有应用技能与理论设计、创造融合互生的学科特质。三是该学科在当代科学技术发展中广泛融合生命科学、化学以及物理学理论和工程技术问题，是基础科学与工程技术交叉最具特征的学科之一。

生物工程产业随着20世纪40年代起抗生素、氨基酸、有机酸等的工业化生产而逐步形成，早期以发酵产业为主。自20世纪70年代基因重组技术和以单克隆抗体技术为代表的现代生物技术的形成，为解决随之产生的工程与技术问题，生物工程进入了一个新的阶段，逐渐形成了微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等研究理论与方法，于是生物工程成为了一门独立的学科，并随着生命科学的发展而迅速发展。生物工程正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一，也是最有希望孕育关键性突破的学科之一。而生物工程产业作为一个正在崛起的主导性产业，已成为产业结构调整的战略重点和新的经济增长点，将成为我国赶超世界发达国家生产力水平，实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。

二、生物工程的学科内涵

生物工程学科的核心是研究和开发基于生物学理论基础上的系统工程技术问题。本学科的主要特征是利用细胞或酶特有的代谢和转化特性进行物质的加工与转化，运用现代生物技术对生物体与生物分子进行改造，建立优化的生物过程与工艺实现先进生物制造。

细胞培养与代谢工程、生物催化与转化工程、合成生物技术与系统生物工程、生物药物与材料工程、生物资源与环境工程等高新生物工程技术已成为推动世界新技术革命的重要力量。随着基因药物、基因治疗、转基因作物、生物材料、生物能源、生物矿物技术等一大批高科技含量的产品在市场显露出强大生命力，生物工程产生了巨大的社会效益和商业价值。

三、矿大生物工程专业的学科发展现状

矿大生物工程专业十多年来始终以跟踪生命科学与技术国际前沿和适应市场经济需要为基准，随着学科的发展，专业的内涵从传统发酵工程拓展到了生物工程的整个领域，通过学科交叉形成了以生物工程上游、中游与下游技术紧密结合为主要特征的工业生物技术专业特色。

该专业存在的不足是，在矿业类综合性高校中，生物工程专业还属于非优势专业，且存在着师资条件相对薄弱以及发展定位不清等问题;其专业课设置不是很合理，生物技术专业课及化学、化工知识学习深度均有限，本科毕业生胜任未来工作所需的科目较多，学业较重，要想学好学精需投入大量精力;本科毕业工作前景不是十分明朗，相关就业领域要求较高学历，故多数毕业生选择进一步深造学习，就业者一般从事层次较低的传统生物技术工作或转行从事其他工作。

四、提升矿业类生物工程专业优势的方法分析

矿大生物工程专业可依托学校的国家级洁净能源中心、低碳能源研究院及生物工程硕士学科点，以培养学生实践能力和创新精神为核心，形成学科建设―专业建设―课程建设相互促进的格局，逐步将中国矿业生物工程专业建设成为“紧密结合区域经济建设及矿区生态服务建设，培养高素质应用型生物工程产业人才”的特色鲜明的本科专业，加强对周边院校生物工程专业的示范引导作用，吸引更多国内高水平的生物工程专业人才来本专业任教，形成区域产业人才培养的孵化器。

（一）构建特色专业人才培养体系

生物工程专业是在化学、化工、药学、环境科学、生物冶金、生物脱硫和工程学基础上发展起来的新兴交叉学科，具有综合性、实践性强等特点。在课程体系的建设过程中应重点做好以下几方面的工作。

1.完善具有鲜明特色、科学的人才培养方案。通过与本专业属地矿业生物技术企业的结合，在培养目标方面充分考虑矿业生物技术企业快速发展的实际需求，使培养方案具有一定的前瞻性，突出人才的专业特色培养。

2.生物工程专业还应紧密结合华东区域经济发展及属地矿业生物技术公司发展的特点。生物工程专业还应结合中国矿业大学的校情，考虑周边矿业生物技术企业发展的需要，设置一些相关课程服务于矿物生物技术的设计与改造;矿物生物分析、矿物生物处理技术;矿区环境生物修复;矿区废弃物的生物转化与循环利用、生物能源的开发以及这几个层次的技术在许多矿业问题中同时交叉应用。

3.建立矿业大学特有的学生培养成熟度能力模型，客观评价学生综合素质。

4.构建毕业生质量评价监控体系，实施综合评价。建立健全毕业生跟踪机制，与企业共同寻找理论教学与工程实际应用的结合点，完善毕业生的质量监控体系。

（二）形成一支综合素质高，学术水平高的教师队伍

生物工程专业应努力建造一支结构合理、学术水平较高、工程能力较强的教师队伍。可借鉴矿大化工学院过程控制专业的成功办学经验，多方面整合生工教师队伍。

1.将低碳能源研究院的一些教师纳入生工教师队伍中来，因为其研究内容切合生物工程发展的最新状况。根据生工能源的发展方向，可将其聘为生工的名誉教师，负责讲授新技术和创新研究的一些课程，从而壮大教师队伍，强化学术交流，增强生工专业学生的自豪感。

2.融合环测学院环境工程的一些教师，尤其是负责讲授环境微生物学的一些教师，可邀请他们为生物工程专业的学生授课，也可将其纳入生物工程的名誉教师。这样既能壮大教师队伍，又不会造成成本开支的大幅上升，师生比才会趋于合理。

3.联系南京某高校的大牌教授，聘请他们为我院荣誉教授。多数矿大生物工程专业的教师与南京某高校教师渊源颇深，学术交流来往密切，可聘请在业内影响较大的资深教授作为生工专业的荣誉教授，定期为生物工程专业学生来校讲学，强化学术交流氛围。

（三）构建新型实践教学体系

实习是实践教学体系及高校人才培养计划中的重要组成部分，是提高人才培养质量和促进理论与实践相结合的重要实践教学环节，同时也是推进素质教育、培养学生创新精神、提高学生实践能力的重要过程。通过实习，可以使学生获得生产实践知识和技能，巩固所学理论知识并使其与生产实践相结合，培养学生团结协作，不断提高学生分析和解决问题及独立工作的能力。为进一步加强对实习教学工作的组织领导和科学化管理，不断提高实习教学质量，学校大幅度地提高了认识实习、生产实习、毕业实习及其他各类教学实习的经费。

1.实习应体现“就地就近、互惠互利、专业对口、相对稳定”的原则，探索学院与实习单位建立“实习-见习-就业”的校企合作模式。

2.实践教学体系还应形成“基础―综合―设计―创新”逐步推进、“启发―引导―讨论”和“发现―论证―研究”方法结合的实践教学新模式;构建“实验―实践―实习”相互补充、“课内―课外、校内―校外、教学―科研”相结合的实践教学方法。

3.努力寻找生物工程专业建设与区域经济发展、矿区经济发展相结合的切入点，提出“寓教于研，以研促教，研教融贯，教研相长”的理念，形成校内外基地互补、产学研基地结合的实践教学基地新模式，强化了学生工程实践能力。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 马越，廖俊杰.现代生物技术概论[M].北京：中国轻工业出版社，2007.

[2] 国务院学位办提供的《一级学科》和《博士、硕士学位基本要求》征求意见稿[Z].学位办[2012]54号.

生物工程分析篇(6)

[关键词]膜生物反应技术；环境工程；污水处理；应用

中图分类号：X703 文献耸堵耄A 文章编号：1009-914X（2017）02-0261-01

1 膜生物反应器水处理技术概括

1.1 膜生物反应器的基本原理

膜生物反应器具有很强的处理能力吸引了国内外的广泛关注，近年来发展迅速，膜生物反应器是在原有的膜分离技术和生物处理技术的一个新的污水处理系统发展的基础。该技术将膜分离生物处理从两个有机集合中分离，提高了处理效果，提高了转化率，与传统方法相比，具有较好的处理能力，取得了较好的效果。

1.2 膜生物反应器的分类

根据生物反应器和膜组件的结合方式的不同，也能够将膜生物反应器分为以下三种：分离式膜生物反应器和隔离室膜生物反应器、一体式膜生物反应器。

2 几种膜生物反应器在污水处理中的应用

2.1 EGSB-MBR组合技术

EGSB-MBR技术将EGSB和MBR两种技术的优点组合在一起，EGSB反应器能够处理有机的废水，而且效率很高，它能够使废水当中的COD几乎去除掉，但是对于一些悬浮物、氮、氨等去除效果有限，然而将膜生物反应器作为后续处理能够弥补EGSB的缺点。

2.2 气浮等膜生物反应器组合技术

通过组合上的工艺加工，可以将污水中的洗涤剂与胶体上一系列污染物的含量进行很大程度上的降低，可以为下一步的处理减轻符合，尤其是对于膜污染物上的延缓具有非常显著的效果。膜生物反应器在污水处理中的运用就可以从这里进行体现，因为膜技术是一项非常先进的技术，并且可以进行应用的范围也非常的广，可以独立的进行工作，也可以与其他技术进行组合，达到技术上的需求。

2.3 内循环动态生物反应技术

动态膜生物反应器，这种技术上的表现是一种通过廉价微网材料做膜的基底，在对活性污泥具有过滤性的特点对污染物进行过滤处理，就目前而言，一般采用侧向曝气形式的动态膜生物处理，为了对该类型反应器在工作的过程中出现错流速度过小或是反应器内断流现象的发生，相关的人员可以采取将外筒曝气的竖向流动的膜生物反应器进行处理，这样的处理就会取得良好的效果。

3 膜生物反应器的特点

3.1 分离效率高

在膜生物反应器进行反应的过程中处理上的手段不需要沉淀池与过滤单元，所以相对来说，反应占用的空间较小。同时不存在污泥沉降上的问题，该系统中因为MISS的浓度较高，所以系统上的容积负荷得到大大的提升，系统上的抗复合能力也会非常的强，就会使得该工艺可以将废水进行有效的处理。

3.2 活性污泥的浓度高

膜生物反应器可以最大程度的将生物上的反应能力提高，其中反应池当中的MISS的浓度可以达到10000mg/L，这样的一个浓度可以将高浓度的有机废水进行有效的去除，将处理过的废水水质进行提升，降低悬浮物的含量，减少污泥的体积，将大分子的降解率的进行大大的提升。

3.3 某些转型细菌持有的性质

在反应器中，膜生物技术可以将废水与活性的污泥进行分离，使废水在膜腔中思维内部流动，然后再将出水槽与进水槽二者进行相连的处理，但是其中生物菌就会在膜外进行流动。这样，废水与微生物就分离开来了，也就达到了理想的处理效果了。

3.4 生物反应器内硝化细菌的滞留生长

在该工艺中，生物膜可以对硝化菌的流失进行有效的阻止，并在一定程度上将反应器中的硝化菌保持在一个高浓度的状态，进而对硝化菌的效率进行提升。生物膜技术在这项操作上的优势异常的明显，不仅可以将反应中需要进行剔除的污染物给快速并且彻底的清除，还可以将需要进行保留的物质进行保护的处理。

3.5 对系统传氧效率进行提高

膜生物反应的曝气系统采用的是一种全新的透气性膜，这种类型的膜具有传质阻力小的特点，可以在高压下运行，所以不会受到停留时间与气泡的大小等其他因素上的影响，使得整个供氧系统可以更加的稳定，说明膜生物反应器对于氧气上的高效运用与间歇性的运作方式可以对曝气设备在运行上的压力进行减小的处理。

3.6 污泥产率低

在理论上进行分析，膜生物反应器上的最大的优势就是可以将污泥完全的给堵截在生物反应器的内部，从而在结构上对不排泥上的操作进行实现，也就可以实现污泥的零排放。但是在实际的工作中，污泥产生的负荷是非常的低的，因为反应内部的营养物质比较少，微生物处的内源呼吸区剩余的污泥的生产量非常的小，继而污泥的产率也相应的降低。

4 膜生物反应器的应用前景

膜生物反应器可用于高层建筑废水的回用，可以处理垃圾填埋场的废水，并能处理高浓度的有机废水以及水等。然而，膜生物反应器工艺成本较高，难以在中国。目前，随着全球水资源的日益紧张，人们对环境保护的认识也越来越强，因此膜生物反应器技术将在我国得到广泛的应用。膜生物反应器在膜过程中，投入的污泥产生的量有很大的优势，而且这种技术可以节约能源，成本低，因此具有大规模的生产潜力。膜生物反应器的一个主要优点是克服了污泥对沉降性能的依赖性，既可以代替二沉池，又能达到杀菌效果。由于膜生物反应器可以提供优质的水，占地面积小的优点，使膜生物反应器在废水处理和废水回收工作中越来越大，具有非常广阔的前景。在处理环境污水虽然高浓度污泥可以有效降低膜生物反应器领域的过程，但如果污泥浓度过高会产生对设备运行不利的影响，所以在操作过程中，应注意控制污泥浓度。

5 结论

总之，随着我国材料科学研究的不断发展，膜生物反应器的理论也会一步步的走向成熟，新型的抗腐蚀、耐污染的膜材料必然会出现，而膜生物反应技术的应用也必然朝着处理力更大、耐污染力更强的方向发展。

参考文献

生物工程分析篇(7)

关键词：环境影响评价 工程分析 轻质氧化镁

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（b）-0139-02

工程分析的主要任务是对工程的一般特征、污染特征、以及可能导致生态破坏的因素做全面分析。从宏观上掌握开发行动或建设项目与区域乃至国家环境保护全局的关系，从微观上为环境影响预测、评价和污染控制措施提供基础数据[1]。目前，我国的环评技术规范中还未明确工程分析具体的实施方法。本文就具体的工程实例，结合某公司水热法制轻质氧化镁项目，阐述环境影响评价中工程分析的几大要点，并进一步探讨工程分析的技巧和方法。

1 建设项目工程分析案例解构

1.1 项目背景的阐述

轻质氧化镁作为重要的工业原料，是国家产业重点扶持的项目，具有广阔的市场前景，广泛应用于陶瓷、搪瓷、冶金、耐火材料等行业，成为现代工业生产不可或缺的重要材料。目前传统的制备方法原料镁含量低，工艺过程比较复杂，成本难以控制，难以满足日益重视的环保和市场的需求。

1.2 产物工艺流程图的绘制方法

本项目采用最新的水热法专利技术生产轻质氧化镁，年产量为400 t；其原料为纯度为96%的镁矿粉（即重质氧化镁），用热水控制反应温度，加入适量碳酸氢铵做复分解反应，经过干燥、煅烧，制成纯度为95%的轻质氧化镁。这种方法是碳铵法的改进方法，反应温度的控制由恒温热水来调节，反应条件更为稳定。

生产工艺流程可见图1。此种流程图的绘制是环评实践中比较常用的手段，图中可明晰标识出生产工艺中的污染物产生环节，并通过物料衡算得到一系列副产品、污染物产生量，在图中按顺序编号，能够更为直观的分析出主要污染物的产生情况。

从图1可见，利用项目生产工艺流程图，研究每个生产环节产生的污染物种类，通过物料衡算或经验公式估算每个环节的产品、中间产物以及污染物产生量，明晰的在图中逐次标识；在后续篇幅中具体分析污染物的产生量、削减量与排放量，把这三本帐在表格中汇总，最终就能得到环境影响评价的一手污染源资料。

1.3 物料衡算案例分析

根据物料衡算的基本思想，所有投入到生产过程的原辅材料质量应与产品、中间产物以及废弃物的质量保持守恒，所以计算污染物就需要原辅材料、产品等相关资料。本项目主要原辅材料见表1。

根据投入系统物料、产出及排放的情况，通过产品产率、废物产生率等厂方数据，计算本项目物料平衡情况见表2。

1.4 污染物排放量分析

下面以工艺废气为例，说明物料衡算中废气的产生及排放情况。各环节的废气以不同符号标识于产污流程图中，如G1代表产生废气的第一个环节。通过物料衡算，详细的排污情况以下文字形式进行阐述。

2 结语

本文就具体的工程实例，阐述环境影响评价中工程分析的几大要点的具体实施步骤与过程，并进一步探讨工程分析的技巧。工程分析的优劣对于项目环评来说至关重要，一是为项目决策作为主要依据，又为后续环境影响评价提供基础资料。所以在此讨论工程分析的具体方法就具有一定实践意义。水平经验有限，愿抛砖引玉请同行者共同讨论完善之。