生物载体的应用现状与发展

姓名：朱泽敏学号：02130111 专业：市政工程摘要：生物载体填料在生物膜工艺中起着关键作用，近年来，国内外学者对生物载体填料从多方面做了深入的研究开发工作并取得了相应的成果。本文结合近年来国内外学者的研究成果概述了生物载体填料的应用现状，并就其发展方向给出一些见解。

关键词：生物膜技术；生物载体；活性炭；海绵铁；多孔陶瓷

前言

目前最常用的污水的生物处理方法是活性污泥法和生物膜法。活性污泥法与1914年在英国曼彻斯特建成试验场开创以来，已有将近90年的历史，它是污水生物处理领域内使用最早、最为成熟的工艺。但是活性污泥工艺在使用过程中存在诸多问题，如：占地面积大、剩余污泥量大、脱氮效果差、管理费用高、易发生污泥膨胀和污泥流失等。而生物膜法有机负荷较高，接触停留时间短，减少占地面积，节省投资。此外，运行管理时没有污泥膨胀和污泥回流问题，且耐冲击负荷。因此在我国受到了广泛重视。

生物载体填料是生物膜处理工艺的的关键，它直接影响生物反应的处理效果，而且，填料的费用在生物反应处理系统的建设投资中也占较大的比重，所以，填料的选择决定了污水的处理效果及工程的运行管理等问题。

一、生物载体的概念和历史概况

为生物膜提供附着生长固定表面的材料成为生物载体（或填料）。

在生物膜法的发展和性能特征方面生物载体有着重要影响。最早采用的生物膜法构筑物是以碎石为填料的滴滤池，碎石的比表面积小，能够为微生物附着生长的表面积小，因而滴滤池的负荷也不大，导致其占地面积较大，加之废水以喷洒方式在滴滤池表面布水，卫生状况也不好。所以，在20世纪50年代以前，生物膜法一直未被重视。随着塑料工业的发展以及塑料填料被引入生物膜处理系统，生物膜法得到了进一步的发展。

早在十九世纪二、三十年代，英国就有人以碎石、卵石为填料建造生物滤池来处理生活污水。十九世纪末和本世纪初，韦林(Waring ),迪特(Ditter)等人先后以碎石、炉渣为填料进行了生物接触氧化法的试验。其后德国的韦加得(Weigand)以烧结渣为填料发明了旋转生物接触器。本世纪二十年代，德国的贝奇(Bach)和美国的布斯维尔(Buswell)又对生物接触氧化法进行了应用化试验。布斯维尔等人在1929年以栅网胶合板为生物载体填料，在容积为7.72m3，进水BOD浓度为112.0mg/L，日平均处理水量为74 m3的条件下进行试验，结果BOD 出水浓度为69.5mg/L，去除率为41.4%。当时，美国和德国若干地方都采用以碎石、卵石、焦炭、软木塞、木片、木板、波形铝板等为填料的生物接触氧化法处理废水，BOD去除率最高为69%，低的只有28%，效果不太理想。1951年，德国化学工程师舒尔兹应用气体洗涤塔原理，以炉渣、瓷环等为填料，创立了塔式生物滤池。1954年前后，美国学者应用基本的化学工程原理(物料平衡和一级反应动力学)建立了生物载体填料的数学模型以解释污水的净化过程。生物滤池的

运行原理促进了塑料树脂制造的合成填料的迅速发展。1975年威尔福德(Wilford)、康伦(Conlon)报导了美国新泽西州11家处理厂采用以石棉水泥板等为填料的生物接触氧化法处理污水，取得了BOD的平均去除率为87.5%的好效果，但当时的进水BOD浓度低，通常只有几百mg/L。

然而以往的生物膜法处理效果都不理想，BOD去除率低，其主要原因是处理构筑物内大都采用石、渣、炭、板、片等无机填料，以致使填料的比表面积小，固定生物膜量不大，使BOD负荷过高，填料的构造不合理，易于堵塞，停留时间过短，一般只有0.5小时左右。这样，有机物氧化分解不彻底，BOD去除率低，出水BOD值高。

20世纪50年代是生物载体发展的分界线，在此之前生物膜法却没有引起足够的重视，其主要原因是生产中最早采用的生物载体是碎石，其比表面积小，限制了生物量和浓度；之后，由于塑料工业的发展以致大量的塑料生物载体的应用使生物膜法有了长足的发展，使生物载体的比表面积、密度、大小等均能根据生产实际需要来定，开发出各类生物膜工艺，如生物滤池、生物流化床、生物接触氧化工艺等。

近十年来。国内外各种新型生物填料不断被推出。如日本工程与贸易公司开发的RINGLACE塑料纤维填料已在工程上获成功应用。该填料被固定在铝制的笼子里垂直置于曝气池中，受曝气冲力的影响而浮动摇摆，因而污泥不会矿化和沉积。在污水处理厂中对几种不同填料进行对比试验发现，投加RINGLACE塑料纤维填料的曝气池，

其BOD和COD的去除率可增加30%~50%。在新型悬浮填料方面，德国LINDE公司的LINPOR填料和英国的SIMONHARLIEY公司的CAPTOR填料，目前发展较为成熟，这2种填料均由聚氨酯泡沫塑料制成，具有很高的比表面积（5000~35000m2/m3）,可使系统的固定微生物质量浓度分别达10~18kg/ m3和7~10 kg/ m3，适用于高浓度工业废水的处理。

二、生物载体与固定化微生物技术

固定化微生物技术是现代生物工程领域中的一项新兴技术，它是通过化学或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内, 使其保持活性并可反复利用的方法。固定化微生物的制备方法多种多样，废水处理中常用的方法主要有: 吸附法、包埋法和交联法三大类，其中以包埋法应用最为普遍。固定化微生物技术可以用于处理氨、氮废水，含酚废水，印染废水及脱色，及重金属废水

固定化微生物技术需要合适的载体，理想的微生物固定化载体应具备的条件：固定化过程简单，常温下易于成形；固定化过程及固定化后对微生物无毒；基质通透性好；物化稳定性好，机械强度高，抗微生物分解；沉淀分离性好；价格低廉，寿命长。

固定化微生物技术在废水生物处理领域中具有独特的优越性和巨大的潜力，引起了人们的普遍关注并获得了广泛的研究，但要实用化还有许多问题亟待解决：(1)寻找高效、廉价、抗毒性强的微生物，发展多种生物共生的固定化体系；(2)开发性能稳定、强度高、寿命长、费用低、传质阻力小的固定化载体；(3)开发高效的固定化反应

器；(4)高强度废水固定化处理和其他优化组合的处理工艺的开发；相信通过不断的研究，固定化微生物技术在废水处理中会成为一项高效而实用的废水处理技术，并获得广泛的应用。

三、生物载体应用现状

在污水生物处理中常用的生物载体主要有无机和有机两大类；无机生物载体常见的有沙子、玻璃材料、沸石、矿渣、陶瓷类、陶粒、活性炭、硅藻土、蒙脱石等；无机生物载体机械强度高、化学性质稳定、可提供较大的比表面积，但是其密度大，难以悬浮生长，而且反冲洗需要的动力消耗也大，限制了其应用范围，但是无机生物载体材料较为广泛、易得，是生物膜法中较为理想的生物载体；随着生物载体制作技术的发展，无机生物载体在生产过程添加一些添加剂使其密度减少、变轻将有利于无机生物载体的开发和应用。

有机生物载体是生物膜法中使用的主要载体，主要有PVC、PE、PS、PP、各类树脂、塑料、纤维以及明胶等。其中有机高分子生物载体适用于悬浮生长完全混合工艺，而塑料类生物载体适用于固定床或混合型工艺

下面给大家介绍几种目前比较常用的生物载体

首先是大家都比较熟悉的活性炭，利用活性炭作为生物载体处理水的方法，也称为生物活性炭法。此方法的优点在于先吸附后降解的独特作用机理，使污染物停留时间与水的停留时间异值，在同等停留时间条件下，其污染物停留时间长，因而处理效果好。另外微生物活动对活性炭起到再生作用，能使20%~24%的活性炭得到再生，因此

生物活性炭大大延长了活性炭的再生周期，而活性炭也可减轻废水中有害物质对微生物的影响，从而充分发挥微生物的生物降解作用。生物活性炭用在水处理中的主要除去对象如:三卤甲烷的前驱物质（即分子量从几百到几十万的天然着色有机物腐殖质及其类似物质)、氨基氮、臭气成分（2—甲基异冰片、“觉斯敏”及其它)、农药及界面活性剂等微量有机污染物质，以及臭氧处理形成的副产物（醛、澳、酸离子及其它)等。据报道，采用人工固定化生物活性炭处理低浓度甲醇废水，可使甲醇的去除率达93.6%~100%。为保护生物活性炭装置内良好的好氧条件，臭氧—生物活性炭法被广泛应用。在国外如德国慕尼黑多奈自来水厂、意大利的都灵市新水厂、法国巴黎市水厂、罗马市布拉契诺湖水厂以及日本的几座水厂；在国内如大庆石化总厂、前郭炼油厂、北京田村山水厂、上海周家渡水厂以及深圳梅林水厂等。

然后介绍一下海绵铁，海绵铁是由精矿粉和氧化铁磷经过研磨、磁选后高温烧结，然后冷却、冲洗、破碎，再重新磁选和筛选而得到的一种廉价的金属多孔性物质。与普通的铁屑滤料相比，它具有特殊疏松的海绵状结构，由于其具有吸附表面积大、铁溶出速率快的优点，因此用海绵铁作为生化反应器中的载体填料，一方面可以为微生物的富集生长提供充足的空间，为生化反应器中各种好氧、兼氧及厌氧微生物的协同、共生提供良好的“微环境”，保证了同步硝化、反硝化的顺利进行，从而实现了真正意义上的氮素去除；另一方面可以形成生物铁，起到化学除磷的效果。海绵铁用作生物处理载体填料可以大

大提高反应器的处理效果，特别是脱氮除磷的效果。研究表明，生活污水的处理效果与海绵铁的投加量密切相关，从碳氧化的角度讲，对于粒径0.1%0.5mm 的海绵铁，最佳投量为67g/L。而当海绵铁加量为100g/L 时TN 的去除率最高，海绵铁加量越大，除磷的效果越好。海绵铁铁离子的溶出与其粒径大小有关，实际应用中，可根据不同的水质及工艺，选择不同粒径的海绵铁填料，以达到最佳的处理效果。

常用的生物载体还有多孔陶瓷，多孔陶瓷具有制备简单、费用低、酶活性高、可再生等优点。由于多孔陶瓷材质具亲水性且表面多孔，因此其与微生物的固定结合强度较之有机和致密无机材质的载体材料高得多，是目前性能较为优越的微生物固定载体材料。王孔星等人利用多孔硅酸盐、多孔陶珠吸附混合脱色菌WD-1，可对90余种染料脱色，处理印染废水，脱色率达75%，中试平均脱色率54. 38%.张永明等人用直径约为58 mm、高120mm、方孔直径2mm ×2mm 的蜂窝陶瓷作为载体，制成固定化细胞气升式内循环生物反应器(internal airlift loop bioreactor with cells immobilized onto ceramic honeycomb support，IALBR2CICHS)，大大提高了反应器的混合效率，使得反应器的完全混合区提高到85%以上，走旁路的流体不到1%.此外，将有机材料与无机多孔陶瓷进行复合，制备的新型材料可达到两种材料的优势互补，提高污水处理效率。陈月芳等人将空心悬浮球的鳍状片表面打磨后用绿色环保型PVC胶粘附粒径不大于0.15mm 的沸石小颗粒，制得一种新型生物沸石和悬浮球填料有机组合在一起

的填料，该填料与悬浮球填料相比，比表面积增加、易于挂膜、不易堵塞，处理城市污水厂二级出水时，去除率不小于89%。利用废料制备的低成本、高性能的多孔陶瓷滤球作为生物载体，处理污水具有诸多优势，亦是今后研究的方向。

四、主要存在的问题及发展前景

目前应用的生物反应填料作用单一，只是通过较大的比表面积和宜于生物附着的表面性质，为生物反应装置提供较高的生物量及为生物反应提供场所，但不能为生物反应装置创造良好的传质扩散条件。其主要原因在于填料的结构形式不合理，对流体的流态控制不符合多相流体力学的物系传质机理，使得多相物系之间的传质扩散效率低下。与现有的生物反应填料相比，不增加制作成本的前提下，新型的生物反应填料在提供较大的生物量的同时，依靠填料本身的空间结构形式为生物反应创造良好的传质扩散条件，提高生物反应处理工艺的效率和有机底物的利用率，缩短反应时间，减少生物反应装置的体积，节省基建投资和运行费用。解决城市污水处理出水水质特别是氮磷难于达标的问题，解决工业废水处理技术难题，并为污水回用提供技术支持，为保护我国环境资源和改善生态环境提供先进的技术保证。

参考文献：

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我国生物技术现状的发展及展望

我国生物技术的现状发展及展望课程：食品生物技术专业：班级：学号：姓名：完成时间：2011 年5月23日

我国生物技术的现状发展及展望摘要：生物技术是20 世纪后期人类科技史上最令人瞩目的高新技术，它是国际科技竞争乃至经济安全的重点。在我国生物技术一直受到国家的高度重视，并从政策、环境方面采取了多项有效措施来推动生物技术与产业的发展。特别是改革开放二十多年来，国家相继出台了重大科技计划，把生物技术作为优先发展的领域，从而进一步加快了生物技术的发展步伐。我国还积极参与国际生物计划，如人类基因组计划、人类脑计划、人类肝脏蛋白质组计划等。有些研究领域已走在世界前列，初步建立起较为完整的生物技术研发体系，生物产业也初具规模，生物经济初见端倪。关键词：生物技术现状发展前景 0前言生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物作为反应器将物料进行加工以提供产品来为社会服务的技术。[1]主要包括基因、细胞、酶、发酵等工程学科,近年来在医药、农业、食品、化工、能源、冶金、环保等领域有了越来越广泛的应用,形成了一个新兴的生物技术产业群。目前，我国生物技术已广泛用于农业、医药、环保、轻化工等重要领域，为生物技术创新和产业化奠定了良好基础。生物技术与产业已经开始从跟踪仿制到自主创新的转变；从实验室探索到产业化的转变；从单项技术突破到整体协调发展的转变。中国生物科技发展中心主任王宏广说，我国生物技术在让企业积极参与产业化的同时，还要加强有独立知识产权成果的创新。努力培养技术、管理人才，建立产品标准化体系，组建相关行业协会，规范市场秩序。 1我国生物技术的发展 1.1生物技术在我国的兴起我国第一个生物制品研究所始建于1919年，在北平天坛成立了中央防疫处--即今天的北京生物制品研究所，迄今已有80多年的历史。我国自七十年代末开始了现代生物技术的研究。国家高度重视生物技术的发展，不仅被列为863计划之首，而且纳入七五、八五、九五国家重点攻关计划。这一系列的举措，大大促进了我国医药生物技术的发展，并形成了一定的产业规模。据统计，我国现有456个单位从事生物技术的研究、开发和生产，其中医药领域的有165个，占36%，专业人员约6800人，

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生物技术，有时也称生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理，采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。生物工程是20世纪70年代开始兴起的一门综合性学科。生命科学的飞速发展大大推动了生物工程的新技术开发和利用，其应用领域涉及到各个行业，并推动了一些领域的革命性变革。当前的生物技术还处于研究开发的初阶段，但是科学家断言，21实际将是以生物技术为代表的生命科学的世纪。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工，生产有价值的产物或进行有益过程的一门科学技术。通常它分为以下几个分支：发酵工程、基因工程、细胞工程、酶工程和生化工程。现代生物技术与计算机微电子技术、新材料、新能源、航天技术等被列为高科技，被认为是21世纪科学技术的核心。全国生物技术的工厂数量在快速增加，目前在中国约有500多家民营的生物技术公司，其中约有300多家企业集中在生物医药技术领域。政府出台了一些优惠政策，在税收、金融、人才引进、进出口等方面对生物技术企业给予了大力支持。经过20多年的发展，中国的生物技术与产业已经开始了从引进仿制到自主创新的转变，从探索发现到产业化的转变。为促进生物产业加快发展，中央财政安排每年都安排几百个亿的资金，同时带动企业投资到11个科技重大专项，其中包括重大新药创制、艾滋病、转基因生物新品种培育和病毒性肝炎等重大传染病防治等。国内越来越多涉及生物技术的企业获得投资机构的投资。根据《国家发改委生物产业十一五规划》，2005年，全球生物药品销售额达到600多亿美元，占整个医药工业的比重从1995年的不到4%迅速提高到11%；全球转基因农作物种植面积达到9000万公顷，10年间增长了50倍。全球范围内正在研制的2000多种生物药物80%已进入临床试验，6000多例转基因动植物经批准正在进行试验。同时，生物制造、生物能源、生物环保等一批新兴产业正在快速形成。生物科技革命将为人类社会发展提供新资源、新手段、新途径，引发医药、农业、能源、材料等领域新的产业革命，有效缓解人类社会可持续发展所面临的健康、食品、资源等重大问题，生物产业具有广阔的发展空间。预计到2020年，生物医药占全球药品的比重将超过1/3，生物质能源占世界能源消费的比重将达到5%左右，生物材料将替代10%-20%的化学材料。继信息产业之后，生

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2016年全球生物医用材料市场规模为709亿美元，预计2021年将达到1491.7亿美元，2016～2021年的复合年增长率为16%。骨科植入材料和心血管材料是生物医用材料市场占比最高的两个细分领域，其中骨科植入材料占据了全球生物医用材料市场的头把交椅，市场占有率为37.5%。心血管材料占据生物医用材料市场的36.1%。其他的主要细分领域还包括牙科材料、血液净化材料、生物再生材料和医用耗材。（二）竞争态势全球生物医用材料和制品持续增长，美国、欧盟、日本仍然占据绝对领先优势。2015年，在全球医疗器械生产和消费方面，美国、欧盟、日本的市场占比分别为41%、31%和14%。美国的生物医用材料产业集聚于技术资源丰富的硅谷、128 号公路科技园、北卡罗来纳研究三角园，以及临床资源丰富的明尼阿波利斯及克利夫兰医学中心等；德国聚集于巴州艾尔格兰、图林根州等地区；日本聚集于筑波、神奈川、九州科技园等。图1：主要国家生物医用材料销售收入占全球医疗器械市场比例分析

生命科学与生物技术对社会发展有何作用

生命科学与生物技术对社会发展有何作用首先，生物技术对经济发展有着深远的影响。一方面，它可以改善农业生产，解决食品短缺问题，目前，世界人口仍然在大量地增加，许多国家首先要解决的就是人民的温饱问题，然而，耕地面积不但不会增加，反而还有减少的趋势，因此，用现代生物技术增加粮食产量是必经之路。具体的体现在以下五个方面：一、利用生物技术可以提高作物产量和品质，科学家通过基因工程技术对生物进行基因转移，使生物体获得新的优良品性，培育抗逆的作物优良品系。目前设计的作物种类有马铃薯、油菜、烟草、玉米、水稻、番茄、甜菜、棉花、大豆等。对我国来说，人多地少，国家对生物技术极为重视，已经培育了水稻、棉花、小麦、甘蔗、橡胶等一大批作物新品系，有效提高作物产量和品质。二、利用细胞工程技术和植物组织培养技术对优良品种进行大量的快速无性繁殖，实现植物种苗的工业化生产。利用植物微繁殖技术还可以培育出不带病毒的脱毒苗，由于植物的根尖或茎尖分生细胞常常是不带病毒的，用这种细胞在试管中进行无菌培养而繁育的小苗也是不带病毒的，减少了病毒感染的可能性，这一生物技术也广泛应用于花卉、果树、蔬菜、药用植物和农作物快速繁殖，实现商品化生产，提高经济效益。三、利用生物技术还可以培育品质好、营养价值高的作物新品种。四、利用生物技术进行生物固氮，减少化肥的使用量。现代农业均以化学肥料为施肥肥料，化肥的使用不可避免地带来了土地的板结和土壤肥力的下降，化肥的生产也导致了环境的污染。科学家正在利用生物技术将具有固氮能力的细菌的固氮基因转移到作物的根际周围的微生物体内，期待微生物固氮，减少化肥使用，既可以减少经济化肥，又可以预防环境污染。五、利用生物技术发展生物农药，生产绿色食品。由于化学农药的毒副作用以及筛选新农药的艰难，生物农药的研究开发和利用显得十分重要。另一方面，生物技术也利用于发展畜牧业生产。畜牧业在国家经济比例中占有重要位置，对国民经济的提高有很大支持作用。但是由于森林和草原资源有限，新型病毒的感染，传统的畜牧业发展已经不能满足现代生活的需要。利用生物技术将很大程度上解决这些棘手的问题。具体体现在以下两个方面：一、动物的大量快速无性繁殖。“多莉”的产生，意味着动物细胞具有全能性，同样有可能进行动物的大量快速的无性繁殖，它们具有更优良的品质。在这些优良品质的动物中，它们的抗病性、抗感染性得到提高，不容易发生瘟病，而且许多人类食用的动物蛋白质含量增加，脂肪量下降，提高人类健康。同时，科学家也致力研究优良草种和饲料，让动物减少患病，增强免疫力，更快的生长，而且具有更高的营养价值。由于品质的优良，畜牧业更加走向高端市场或国外，将有力带动养殖户和农场经济效益的提高，创造更多经济价值和社会财富。其次，生物技术对社会的发展也有很深刻的影响。一方面，利用生物技术，可以提高生命质量，延长人类寿命。生物技术在医药领域的应用以及新药物开发、新诊疗技术、预防措施、新的治疗技术方面发展提供了最有效的手段。具体体现在以下几个方面：二、利用生物技术进行疾病的预防和诊断，科学家研制出许多新型疫苗进入人体试验，有效控制了一些传染性疾病。利用细胞工程技术可以生产单克隆抗体，既可以用于疾病治疗，又可以用于疾病诊断。又如基因芯片是近年来发展起来的一种高通量、高特异性的DNA诊断新技术，用途十分广泛。三、利用生物技术进行基因治疗，导入正常的基因来治疗由于基因缺陷而引起的疾病，目前已有设计恶性肿瘤、遗传病等多个治疗方案在实施中。四、人类基因组计划，利用生物技术从整体上研究人类的基因组，将使人们深入认识到许多困扰人类的重大疾病的发病机制。另一方面，利用生物技术将能够解决能源危机，治理环境污染。众所周知，目前世界的能源危机普遍存在，能源短缺严重，

生物技术发展

学高身正明德睿智云南省唯一的省属重点师范大学学校：云南师范大学学院：生命科学学院专业：生物科学10级B班姓名：学号：学制: 四年

浅谈现代生物技术发展历史摘要：现代生物技术是通过生物化学与分子生物学的基础研究而快速发展起来的。医药生物技术起步最早、发展最快，目前世界已有2000多家生物技术公司，其中70%从事医药产品的开发。生物技术工业总体日趋成熟，正在由风险产业变成以商业为动力，以市场为中心的产业。应用生物技术已有可能产生几乎所有的多肽和蛋白质，基因工程技术的应用已使新药研究方法和制药工业的生产方式发生重大变革。关键字：现代生物技术历史现状研究导言科学家们认为，20世纪的科学技术是以物理学和化学的成就占主导地位，而21世纪的科学技术是以生物学的成就占主导地位。21世纪称为生命科学的世纪，生物技术称为21世纪的朝阳产业。生命科学的新发现，生物技术的新突破，生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。在生物技术领域取得的突破性进展可以彻底消除营养不良，改善食品的生产方式，消除各种污染，延长人类寿命，提高生命质量等。一些成果还可以帮助人类加速植物和动物的人工进化以及改善生态环境对人类的影响等。一．分类生物技术的发展可分为三个阶段，即传统生物技术、近代生物技术和现代生物技术。（一）传统生物技术阶段指19世纪末到20世纪30年代前，以发酵产品为主干的工业微生物技术体系。这一时期的生物技术主要是通过微生物的初级发酵来生产食品，其应用仅仅局限在化学工程和微生物工程的领域，通过对粗材料进行加工、发酵和转化来生产纯化人们需要的产品，如乳酸、酒精、面包酵母、柠檬酸和蛋白酶等。（二）近代生物技术阶段近代生物技术是以20世纪4O年代抗菌素的提取，50年代氨基酸的发酵到60年代酶制剂工程为线索，仍以微生物发酵技术为技术特征的。这一时期抗生素工业、氨基酸发酵和酶制剂工程相继得到发展，细胞工程相关技术日臻完善，但从技术特征上看还不具备高新技术诸要素，因此只能被视为近代生物技术。（三）现代生物技术阶段现代生物技术以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志，以世界上第一家生物技术公司——Gene-Tech的诞生（1976）年为纪元。此后，越来越多的科学

铜发展现状及市场前景分析

报告编号：1683235

行业市场研究属于企业战略研究范畴，作为当前应用最为广泛的咨询服务，其研究成果以报告形式呈现，通常包含以下内容：一份专业的行业研究报告，注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状况，旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。一份有价值的行业研究报告，可以完成对行业系统、完整的调研分析工作，使决策者在阅读完行业研究报告后，能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势，确保了决策方向的正确性和科学性。中国产业调研网基于多年来对客户需求的深入了解，全面系统地研究了该行业市场现状及发展前景，注重信息的时效性，从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。

一、基本信息报告名称：报告编号：1683235 ←咨询时，请说明此编号。优惠价：￥7380 元可开具增值税专用发票网上阅读：温馨提示：如需英文、日文等其他语言版本，请与我们联系。二、内容介绍铜工业是国民经济中的重要行业，与其他行业的关联程度较高。世界铜资源主要集中在智利、美国、赞比亚、秘鲁、俄罗斯等国。中国拥有一定的铜矿资源储量，铜矿资源开发比较集中，江西、云南、安徽、内蒙古是矿产铜的主要生产地区。虽然铜的使用在我国有悠久的历史，但在近60年铜工业才得到发展。经过多年的建设，我国铜工业取得辉煌成就，建成了比较完整的铜工业生产体系，步入世界上重要铜生产国行列。中国是世界第一大铜消费国，而精炼铜产量只占世界的20%左右。更为关键的是我国铜储量只占世界的%，随着我国工业化进程的不断推进，我国铜资源供求矛盾不断加剧。国内铜企积极实施走出去战略，加快海外拓展步伐，加大境外矿产投资，提高我国铜资源的保障能力。近年来，中国铜工业回升向好的基础逐步巩固，实现平稳较快发展；产品产量再创新高，企业效益稳定增长；固定投资持续增加，产业结构调整、节能减排、技术进步和科技创新成效显着；对外贸易、投资合作取得新进展，行业整体实力和国际影响力、核心竞争力逐步增强。我国已发展成为世界上重要的铜材生产、消费和国际贸易大国，产量已连续多年居世界首位。 2010-2014年我国铜金属产量中国产业调研网发布的2016年版中国铜市场现状调研与发展前景趋势分析报告认为，“十二五”期间，中国铜工业将实现全面转型，深入调整产业结构，从低成本的加工型铜企向高技术含量、高附加值铜企转变。大力开拓海外市场、发展废铜行业，提高资源的保障能力是主要的转型方向。我国计划到“十二五”末实现30%的铜生产自给率，并在中西部省份新建加工和回收厂，增强中国在全球大宗商品市场的竞争力和定价能力。

生物工程的现状及发展

生物工程的现状及发展摘要：本文论述了什么是生物工程以及发展生物工程的重要意义，并介绍了当代的生物技术和研究成果，并对生物工程的发展前景做了简单的叙述。关键词：生物工程酶工程工程前景 1 什么是生物工程遗传工程是在分子生物学基础上发展起来的一项新兴技术，它通过人工转移或重组DNA大分子，增加生命体的基因种类，从而重新安排、设计人类所需要的新生命。生物工程就是把生命科学的最新成果和最新知识直接或间接地用于工农业生产、医药卫生、环境保护等各个领域的工艺学。一般认为它主要包括遗传工程、细胞工程、酶学工程和发酵工程。繁衍或用传统的选择自发突变的方法既快又好。如育种，用传统的选择自发突变的方法比自然界进化产生新组合性状的速度快一万倍，而运用遗传工程技术，则快一亿倍。细胞工程包括植物细胞组织培养和细胞杂交等。前者

是把植物的胚轴、叶片、茎段、根、花茎、花粉、胚、分生组织等离体培养成为植株。后者是指把植物的细胞，从植物体上分离下来，除去细胞壁，变成原生质体，在融合诱导剂促进下，使甲、乙两个种的细胞完成融合过程，继而培养成杂种植株。酶工程是利用生物学使一种物质转化为另种物质的方法。酶工程避开了传统化学转化所需要的高温、高压、强酸、强碱等苛刻条件，在化学工业中显示出巨大的优越性。发酵工程就是利用不同的微生物，在无氧或有氧条件下，将各种不同的原料转化成各种不同的物质，如酒精、糖类、氨基酸、蛋白质、维生素等。 2 发展生物工程的重要意义人类在长期科学和生产实践中掌握了很多创造生物新类型的手段。到目前为止最有效的还是有性杂交方法。但是，这种方法也有其一定的局限性，种间、属间远缘杂交往往不易成功，至于亲缘关系更远的物种，如动物与细菌之间，就更不可能了。然而基因工程却可以越过这个杂交屏障，发挥它自己的特长。它不但能把不同微生物的优良性状结合在一起，而且还能使动物、植物、微生物的基因

现代生物技术与社会发展。

现代生物技术在环境保护中的应用和前景摘要:随着人口的大量增长和经济的快速发展，自然资源的消耗量也急剧增长，在这个过程中，也产生了很大污染，使人类的生存环境遭到了威胁。针对我国目前生态环境状况，论述了现代生物技术在治理环境污染，保护生态环境中的应用和发展前景。关键词:现代生物技术环境保护应用前景一．我国生态环境现状目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2 500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。二．现代生物技术与环境保护现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。 1．生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 2．利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，

生物芯片技术研究进展

生物芯片技术研究进展张智梁摘要：随着DNA测序技术的发展和几种同时监测大量基因表达的新技术出现，人类基因组DNA序列分析可能很快完成，并由此产生了生物信息学，而DNA芯片技术应运而生。生物芯片主要是指通过微电子、微加工技术在芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、DNA、蛋白质、组织、糖类及其他生物组分进行快速、敏感、高效的处理和分析，是近些年来发展迅速的一项高新技术。生物芯片主要包括基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片等。关键词：生物芯片；研究进展；应用生物芯片是指通过微电子、微加工技术在芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、DNA、蛋白质、组织、糖类及其他生物组分进行快速、敏感、高效的处理和分析，其实质就是在面积不大的基片(玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝胶、尼龙膜等载体)表面上有序地点阵排列一系列已知的识别分子，在一定条件下，使之与被测物质(样品)结合或反应，再以一定的方法(同位素法、化学荧光法、化学发光法、酶标法等)进行显示和分析，最后得出被测物质的化学分子结构等信息。因常用玻片／硅片等材料作为固相支持物，且制备过程模拟计算机芯片的制备技术，所以称之为生物芯片技术。这项技术是由美国旧金山以南的的一个新兴生物公司首先发展起来的。S.P.AForder及其同事于90年代初发明了一种利用光刻技术在固相支持物上光导合成多肽的方法，并在此基础上于l993年设计了一种寡核苷酸生物芯片，直至l996年制造出世界上第一块商业化的DNA芯片。在此期间国际上掀起了一片DNA芯片设计的热潮，出现了多种类型的DNA芯片技术。DNA芯片在产生的短短几年时间内技术不断，现已经显现出在基因诊断、基因表达分析和新基因的发现、蛋白组学方面的应用、基因组文库作图等生物医学领域中的应用价值。 l、生物芯片的分类目前常见的生物芯片分为3类：第1类为微阵列芯片，包括基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片和组织芯片；第2类为微流控芯片(属于主动式芯片)，包括各类样品制备芯片、聚合酶链反应(PCR)芯片、毛细管电泳芯片和色谱芯片等；第3类为以生物芯片为基础的集成化分析系统(也叫“芯片实验室”，是生物芯片技术的最高境界)。“芯片实验室”可以完成如样品制备、试剂输送、生化反应、结果检测、信息处理和传递等一系列复杂工作。这些微型集成化分析系统携带方便，可用于紧急场合、野外操作甚至放在航天器上。 2、生物芯片的应用 2．1基因测序基因芯片利用固定探针与样品进行分子杂交产生的杂交图谱而排列出待测样品的序列，这种测定方法快速，具有十分诱人的前景。芯片技术能辨别单核苷酸多态性(SNPs)，当基因组序列中的单个核苷酸发生突变，就会引起基因组DNA序列变异。Hacia等用含有48000个寡核苷酸的高密度微阵列分析了黑猩猩和人BRCAl基因序列差异，结果发现在外显子11约3．4kb长度范围内的核酸序列同源性为83．5％～98．2％，提示了二者在进化上的高度相似性。Check 等通过运用DNA微集阵列分析研究与早期心血管疾病相关的候选基冈一丁SP基冈家族，结果发现TSP-1和TSP-4基因错义变异与早期冠状动脉疾病相关，它们在m液凝固和动脉修复中起重要作用，而丁SP一2基冈非编码区的突变却在心脏病的发生过程有一定的保护作用。在卵巢癌发展过程中，基因TP53起到临界

简述国内铜冶金的前沿技术

简述国内铜冶金的前沿技术摘要：铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。成为国计民生和国防工业乃至高新技术领域中不可缺少的基础材料和战略物资。随着铜冶炼技术的不断发展，本文就当代我国铜精矿火法冶金发展的前沿技术归结如下。关键词：铜冶金方法清洁冶金生物技术 1.铜冶金方法概述铜冶金方法是指由铜精矿获取金属铜（精炼铜或电解铜）所采取的工艺技术途径和手段。世界上由铜精矿生产电解铜的冶炼方法分为两大类：火法冶金和湿法冶金。目前世界上精炼铜产量的85%以上是用火法冶金从硫化铜精矿和再生铜中回收的，湿法冶金生产的精炼铜只占15%左右。 1.1火法冶金火法冶金是指在高温下应用冶金炉把铜精矿中的大量脉石分离开,脱除各种杂质元素，提取纯金属铜的最古老、最常用的方法。火法炼铜通过熔融冶炼和电解精火炼生产出阴极铜，也即电解铜，一般适于高品位的硫化铜精矿。目前全世界的火法炼铜工艺都分为两段，第一段是造锍熔炼，由铜精矿炼成含铜40～75%的铜锍（或称冰铜），第二段是将铜锍炼成含铜98％以上的粗铜。火法炼铜所采用的步骤有焙烧、熔炼、吹炼、火法精炼和电解精炼。焙烧：分半氧化焙烧和全氧化焙烧（死焙烧），目的是脱除精矿中部分或全部的硫，同时除去部分砷和锑等易挥发的杂质。随着铜冶金技术的进步，现代铜冶炼厂已经能够直接进行生精矿的冶炼，当代绝大多数铜冶炼厂已经取消了焙烧步骤。熔炼：主要是造锍熔炼，目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁和其他金属杂质氧化，并与脉石和熔剂等造渣除去，产出含铜较高的冰铜。吹炼：目的是进一步脱除冰铜中的硫、铁等杂质，回收精矿中的硫，获取粗铜。精炼：分火法精炼和电解精炼，火法精炼是利用某些杂质对氧的亲和力大于铜，而其氧化物又不溶于铜液等性质，通过氧化造渣

现代生物技术产业化发展的现状与趋势

现代生物技术产业化发展的现状与趋势摘要：综述了现代生物技术的发展现状，介绍了农业生物技术的疫苗、工业生物技术、医药生物技术及其在生物技术领域中的应用情况，介绍了生物技术领域重点攻关课题研究进展，展望了今后的发展方向。关键词：现代生物技术产业化现状与趋势 1 前言生物技术也称生物工程，它是在分子生物学基础上建立的、为创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。具体而言，生物工程技术包括转基因植物、动物生物技术、农作物的分子育种技术、医药生物技术、纳米生物技术、重要疾病的生物治疗等。当前，世界生物技术发展已进入大规模产业化的起始阶段，蓬勃兴起和迅猛发展的生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等领域，正在促使生物产业成为世界经济中继信息产业之后又一个新的主导产业[1]。现代生物技术以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志，以世界上第一家生物技术公司——Gene-Tech的诞生（1976）年为纪元[2]。此后，越来越多的科学家投身于分子生物学研究领域，并取得了许多重大的进展。至此，以基因工程为核心的技术上的革命带动了现代发酵工程、酶工程、细胞工程以及蛋白质工程的发展，形成了具有划时代意义和战略价值的现代生物技术。生物技术的最大特点是具有再生性，可以循环利用生物体为操作对象，在节约原材料和能源方面有巨大的潜力，而且投资少、周期短、经济效益大，并且没有污染。他是推动经济发展、社会进步的一项关键技术，在解决人类社会面临的一系列重大问题，如粮食、健康、环境和能源方面已经取得并将取得更大进展，对促进社会经济诸领域的发展有着不可估量的影响。 2 全球现代生物技术的发展现状产值继续增长 2013年，全球生物工程药品市场规模为2705亿美元，2014年增长至3051亿美元。基于疾病诊断和治疗对重组技术、医药生物技术以及DNA测序技术等的需求不断增加，全球生物技术市场预计以%的年复合增长率增长，至2020年全球

生物技术在现代社会的发展及应用.2doc

生物技术在当今社会的应用和发展姓名：孙永振班级：电气12-7班学号：311208001622 完成日期：2014.4.16

生物技术在现代社会的应用和发展现代生物技术又称生物工程,是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视。应用生物技术是当今世界发展最快、潜力最大、影响最深远的一项高新技术。被视为是21世纪人类彻底解决人口、资源、环境三大危机，实现可持续发展的有效途径之一。所以世界各国都将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键技术之一。我国也十分重视生物技术，并组织力量追踪和攻关。基因工程基因工程又称DNA重组技术,是指根据人们的意愿进行基因改造,产生人们所期望的产物或创造出具有新的遗传特征的生物类型，以满足人类社会的需要。基因工程在农业生产中已得到广泛的应用。如苏芸金芽孢杆菌 (Bt)晶体毒蛋白基因被转入棉花、玉米、烟草、番茄、马铃薯、水稻等多种作物,并取得了良好的抗虫效果。利用鼠类有关促进角蛋白形成的基因获得了经遗传改良的绵羊,羊毛产量大大提高。细胞工程细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学方法,改造生物遗

传特性和生物学特性,以获得特定的细胞、细胞产品或新生物体的一门科学技术。植物体细胞杂交则可以将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并培育成新的植物体。袁隆平运用体细胞杂交技术获得了具有远缘杂种优势的超级杂交水稻,亩产可达1600斤。细胞融合可以将动物细胞融合形成能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞。用于病原检测和疾病治疗以及食品安全领域。酶工程酶工程是具有的生物催化功能将相应的原料转化成有用物质的一门科学技术。主要应用于食品、轻工、化工、能源以及医药工业中。早期的酶工程技术主要是从动物、植物微生物材料中提取的,并将其应用于化工、食品和医药等工业领域。但大多数酶不能耐受高温、强酸、强碱、有机溶剂,稳定性较差。通过酶的固定可以克服这些不足。固定化酶正在化工医药、轻工、食品等领域发挥着巨大的作用。在轻工业中主要用于洗涤剂制造(加酶洗衣粉等)、毛皮加工、牙膏和化妆品的生产、废水废物处理和饲料加工等。在医药工业方面,用于临床的各类酶类产品不断增加。溶菌酶作为一种存在于人体正常体液及组织中的非特异性免疫因子具有多种药理作用,它具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤的功效。酶作为检测试剂可以快速、灵敏、准确地测定体内某些代谢产物。另外，在全世界能源日益紧缺的形势下,利用微生物菌体或酶制剂生产生物燃料开辟了一条新途径。例如,利用农

铜冶金与发展现状

铜冶金与发展现状 X X X1 X X X2 （1 贵州大学 550003 2 贵州大学 550003）摘要认识铜冶金和了解铜冶金的技术发展是非常重要的，下面主要介绍了我国铜冶金生产技术在熔炼和电解工艺方面的进步，其中包括铜熔炼、闪速熔炼技术、氧气顶吹炼铜技术、冰铜吹炼、火法精炼、杂铜的精炼、铜冶炼烟气制酸、电解精炼、电解液净化、“水口山炼铜法”新工艺等新技术的采用以及我国铜电解技术的进展和遇到的问题，最后还对未来铜冶金进行了论述。关键词中国有色金属工业铜冶金铜熔炼铜电解精炼电解液净化 Copper metallurgy and development situation XXX1 XXX2 (1 guizhou university 550003,2 guizhou university 550003) Abstract Know the metallurgical and understand the development of metallurgical technologies is very important, china metallurgical mainly introduces the technique of production and workmanship is the actual progress, including copper is, flashing the speed is a technical, oxygen from the top brass, from the fire matte, refining, a method of refining the brass, copper smelt the smoke made the acid and of the electrolytic refining and measuring electrolyte, "clean mountain" the army of the new method for apply new technologies and the actual progress and the technical problems, The end of the metallurgical carried out on the bronze. Keywords Chinese nonferrous metals industry; Copper metallurgy; CoPrex·smelting; Coppereleetrolysis; Refining; Measuring electrolyte purification 1 前言铜是国民经济发展的重要原材料。2005年，在中国消费快速增长的带动下，世界铜矿和精铜的产量均出现了一定的增长，产量分别为1498万t和1634万t，增幅均为3.1%。中国铜产量和消费量均出现了快速的增长，2005年中国铜产量为253万t，同比增长23%。2006年,中国铜产量为290万t左右，由此可见，中国铜工业在飞速发展[1,2]。铜价方面，近年来，我国铜价受到各方面因素的制约。铜价表现为，以中国和印度的经济增长为代表的消费需求,与丰富的天然铜矿资源和开采冶炼技术进步代表的生产供给的对峙。由于供需两个方面发展前景