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基因工程技术优选九篇

时间:2023-03-10 15:04:29

基因工程技术

基因工程技术第1篇

基因工程,也称遗传工程。转基因,也就是通过人工方法,把某种生物的基因(外源基因),有目的地移植到另一种生物的胚胎细胞中,使两种生物的基因互相渗透,结合在一起。这种得到外源基因的生物,就是转基因生物。

转基因成果,最早出现在20世纪80年代。美国科学家把只发育了五六天的山羊和绵羊的胚胎取出来,然后将山羊的胚胎细胞注入到绵羊的胚胎细胞里面,让它在试管里发育一段时间,再移入绵羊的子宫里。结果,生育出来的是长着山羊胡子绵羊毛的“怪羊”,很难说它是山羊还是绵羊了。

转基因技术与植物、动物的“杂交”不同。杂交,都是在植物或动物的同一种属之间进行的,是能够进行杂交的;而转基因则可以将根本不能进行杂交的生物“结合”在一起。比如,将动物与植物“结合”在一起,这在过去会被认为是“天方夜谭”。然而,基因工程却可以做到这一点。

草莓是极不耐寒的植物,尤其是果实受冻以后味道很差。为了改变这种状况,俄罗斯的科学家将北极耐寒的比目鱼的御寒基因移植到草莓的细胞中,从而得到一种耐寒的草莓新种。

天蚕,是一种珍稀的野生蚕种。天蚕丝具有天然的葱绿色,非常鲜艳,并具有折光性,阳光一照,色彩缤纷,被人们誉为“丝中钻石”。可是全世界的天蚕丝每年的产量不到800千克。饲养野生的天蚕,难度极大。由于天蚕与家蚕的亲缘关系甚远,通过常规的有性杂交育种行不通。所以,只有通过遗传工程将天蚕优良丝质基因植入家蚕基因组织内。我国科技人员克服重重难关,终于培育出转基因的新蚕类“大别山天蚕1号”,从而获得具有天蚕丝质的家蚕新种,使天蚕丝的年产量得以提高。

基因工程技术第2篇

关键词:基因工程技术;人文价值;技术伦理

在人类的实践活动中,技术和人文价值互为根据、相互支持。现代技术就是由技术器物、技术制度与体制以及技术意识形态这三个层次的因素组成的文化[1]。作为一个多目标、多类型的技术体系,基因工程技术负荷多方面的价值,有着广泛而深远的社会影响。基因工程技术发展过程中的人文困惑实际上是人类自身在人格标准、社会伦理观、生态价值观上的诸多疑难的反映。重新审视当代社会的人文价值观,为基因工程技术的健康发展提供一个可供参照的人本坐标和社会文化尺度,是当下一件重要的事情。

一、人文价值导引基因工程技术

发展的必要性与可能性1.人文价值导引基因工程技术发展的必要性

基因工程技术是自然属性和社会属性的统一体。基因工程技术将有力地促进社会经济的发展,实现人的自由,满足人类多方面的需要。由于基因工程技术的作用对象包括人在内,其发展和应用就必然更多地涉及到人文价值,在个体层面、群体层面和社会层面影响到人与人、人与社会以及人与自然的关系。基因工程技术为人类摆脱生物本性上的局限从而实现更大的目标创造着条件,给人类带来无限的梦想和希望。同时,基因工程技术又对人类的文明和智力,甚至对人类的肉体生存和心理健康都带来了新的、更大的挑战。基因工程技术的发展并不总是合乎人的本质诉求,其背离人类本性的一面已经表现出来,已经产生和将要产生更为复杂的伦理、法律、社会和生态等问题,亟须人文价值的密切关注与导引。

基因工程技术发展的人文困惑就是这项技术在其发展过程中对现代人文价值观念的冲击,表现为基因工程技术对人类社会价值观念的重构和社会价值对基因工程技术的审视。这种困惑折射出社会发展中的物质层面和精神层面的不协调。对于技术与人文价值之间的这种激荡,我们必须承认和审慎对待。其实,基因工程技术的内在价值维度与社会人文价值之间有着互惠的影响,基因工程技术与人文价值的协同发展是十分必要的。

用人文价值导引基因工程技术的发展是必需的。陈昌曙教授曾指出:现代技术从根本上说都是人造的,人在多种情况和相当程度上可以干预和选择技术。在技术创新的方向,对在何种场合、何种程度上应用技术,对技术发展的战略和技术政策都有选择的自由和余地;国家、部门和企业都有技术选择的任务,工程师、企业家都有进行技术选择的能力[2]。具体说来,人是基因工程技术发生和发展的主体,居于核心地位。没有科技工作者的努力就不可能有基因工程技术的产生和发展,更谈不上产业化、市场化;发展基因工程技术的宗旨是为人类造福,为解决人的现实问题服务。在这里,基因工程技术是手段,人是目的。因此,基因工程技术的发展路径和结果必须符合人的基本价值诉求。

2.人文价值导引基因工程技术发展的可能性

现代技术的实体因素决定着人们的生产、生活和精神状况,影响着“人—社会—自然”大系统的演化,表征着现阶段人类文明的发展水平。同时,人文价值规定了技术发展的方向和目的,通过影响技术制度、体制及其意识形态实现着对现代技术的选择、扩散和社会整合。人文价值作为人类社会存在和发展的基本理想,完全可以规定基因工程技术的发展方向。在实践中,通过不断发展的人文价值可以实现对基因工程技术的导向作用。

人文价值对基因工程技术的发展有着理性的制约作用。M.谢勒认为,每次理性认识活动之前,都有一个评价的情感活动。因为只有注意到对象的价值,对象才表现为值得研究和有意义的东西[3]。基因工程技术的发展从根本上说,要受到人们的情感、态度以及社会伦理规范的影响。基因工程技术活动必然要受到当今时代占主导地位的文化价值科学精神和人文精神的双重影响。现代基因工程技术体现着科学与人文之间的互补关系:一方面,在探讨现代基因工程技术活动的意义和技术决策的标准时,离不开对其人文精神的思考;另一方面,要确定解决特定问题的技术方案和预测现代基因工程技术的物质后果,只有运用理性的科学精神才能作出回答。以科学精神和人文精神的和合统一为主导的当今社会文化价值以其解释作用、论证作用和导向作用,创设出基因工程技术发展的社会心理氛围、可行条件并影响着其可能的发展规模、速度和方向。

总之,基因工程技术与人文价值的逻辑关联提供了人文价值导引基因工程技术发展的可能性,现代基因工程技术发展的潜在人文困惑又日益彰显了人文价值导引基因工程技术发展的必要性。人文价值可以也必须通过作用于基因工程技术的器物层面和制度层面对此项技术的发展方向加以导引。

二、人文价值导引基因工程技术

发展的主要原则为了能够在发展基因工程技术以促进社会福利的同时,又能前瞻性地关注并预警其多方面的负面影响,在两者之间形成“必要的张力”,我们必须努力探求正确导引基因工程技术健康发展的人文价值原则。

1.人本原则

人本原则要求人们在研制、发展基因工程技术的过程中,要有意识地实现人、社会、自然的整体和谐,关注人类本身的持续生存和健康发展。基因工程技术只有在“人—社会—自然”大系统的协调发展中才能得以发展并最终实现人的价值追求。

首先,人类与其他生物、非生物环境之间的和谐是人类社会持存的原初条件和人类文明得以延续的基本保障。基因工程技术的发展要充分考虑自然生态的承载力和可持续性。人们应当充分利用基因工程技术提供的主动性和选择性,通过有目的的社会实践活动,在促进基因工程技术发展的同时维持生态系统的完整、稳定和有序发展,建立一种符合自然生态系统发展规律的社会实践和组织形式。

其次,社会层面中政治、经济、文化和教育环境等之间的和谐是基因工程技术发展的现实社会条件。基因工程技术的发展既取决于社会的需要,受到特定社会主导文化价值的制约,同时也广泛地影响到社会生活。基因工程技术的发展要因人、因地、因时制宜,充分考虑其发展的社会条件和社会影响,在实现自身发展的同时促进社会的进步。

再次,实现人的健康发展和社会价值是基因工程技术发展的归宿。研制基因工程技术的原初目的是适宜人性的,其发展就是为了解决人类生存与发展面临的食品、健康与安全等现实问题服务的。坚持以人为本,关心人的价值、尊严、平等、自由和全面发展,应该始终成为基因工程技术发展的首要目标。

2.技术与伦理观念协同原则

基因工程技术已经成为推动经济社会发展的重要动因,其迅猛发展必然会影响到人类社会固有的观念。早在上世纪90年代初,欧洲许多公众就开始强烈反对转基因食品,他们认为转基因食品有损人类健康,认为他们有足够的可供选择的食物。一些政治家为了自身利益,也充分利用这场舆论纷争,试图将它演变成一场公众的政治运动。1999年,奥地利、比利时、丹麦、法国、希腊、意大利和卢森堡等7个国家明令禁止销售转基因食品,在4年内不得发展转基因食品。但是,随着转基因技术的进一步成熟,到了2002年10月,欧盟又通过了一项关于最终种植转基因农作物的新的指导方针[4]。

伴随着包括基因工程技术在内的现代生物技术的发展和应用,人类社会无论从制度方面还是物质方面都已经发生了很大的变革。由人类社会历史实践孵化产生出来的伦理观念同样要适应新情况和新变化,以崭新的姿态解决新问题。我们并不主张人类的伦理观念无条件地完全适应或简单地迎合基因工程技术发展的现实,但至少应该作出相应的调整,改变一些具体的伦理规范和行为准则。伦理学家的研究内容和研究方式不要只被动地适应基因工程技术所带来的挑战,而要能够预见基因工程技术发展中所要产生的问题和矛盾,起到针对防范基因工程技术负效应发生的预见和警戒作用[5]。

我们在利用基因工程技术改造物质世界的同时,也要分析和改造我们自己的精神世界,从而实现两个世界的和谐统一。在现代生物技术的辉煌与其人文忧患并存的时代,基因工程技术视野与人文价值视野需要很好地对接,技术的发展与伦理观念所展现的高度应该是一致的,技术与伦理观念应该是协同发展的。

3.非功利性原则

现代生命科学和基因工程技术已经分别成为目前重要的前沿科学和关键技术,它们相互促进、相互影响,将同时迎来一个迅猛发展的新时代。现代科学、技术、产业整体化的发展趋势,要求我们重视生命科学研究与基因工程技术的协调发展,把基因工程技术建立在牢固的生命科学基础之上。

相对于人们对基因工程技术产业化、市场化的经济功利诉求,生命科学基础研究要求更多的则是勤奋踏实、不懈努力和淡泊名利的心态与行为。如果片面追求基因工程技术的所谓快速发展而忽视生命科学基础研究,就会使基因工程技术逐渐失去自身存在的根基并最终导致自身发展的乏力。这要求人们对待基因工程技术的发展,要适当地超越功利心态并坚决反对任何不切合实际的急功近利。

这项原则还要求人们谨慎地对待基因工程技术,采取与传统技术不同的运作方式,在确保安全性的基础上,有选择、有限度地加以利用。例如,由于一般药物的安全性或毒性试验对基因药物不一定适用,加上种属差异性,基因工程药物对人的药理学活性在动物身上就不大可能得到完全、正确的反应。这样在进行安全性试验和临床应用时,就要求有不同于传统的毒性试验项目、方法、判断标准以及防范措施。另外,由于转基因农作物相对于生态系统来讲属于“外来物种”,必须对其从实验室走向大田试验的各个环节中间试验阶段、环境释放阶段、生产性试验阶段进行严格的实时监控,并且在其大田种植后也要继续依照新的标准采取分阶段的安全性评价。反之,对基因工程技术过分的功利心态则可能无视这项技术的特殊性、不确定性以及可能存在的风险,导致这项技术的误用和滥用。三、人文价值导引基因工程技术

发展的途径探析1.确立开放的技术伦理评估框架

在当今文化多元的世界,我们很难在关于人文价值的合理理念方面达成共识,乃至不可能只有一种普适的技术伦理观。然而,人类社会面临着共同的技术应用问题,社会生活有其相通性,对“善”的追求也是人性的重要向度,这一切都使得人们可以在基因工程技术的发展问题上,将价值存在的抽象性转化为具体规范的可能性并达成一些基础性的共识。然后,人们在此基础上愿意提出和遵守公平合作的条件,愿意承担判断的任务并接受其后果。例如,在已经过去的三十多年中,美国学术界针对生物技术的应用发展提出了包括“行善原则”、“自主原则”、“不伤害原则”和“公正原则”在内的四条生物医学伦理原则,在世界产生了很大的影响,得到了广泛认同和实际应用。

为了评估基因工程技术的发展,一种技术伦理评估的新框架在今天是必需的。我们要以生物伦理学理论多元的宽广襟怀,融合多样性的、具有共同基础的基因工程技术发展的指导原则,谋求实际应用过程中的共识。开放的技术伦理评估框架的目的只能是为了使人类生活得更好,使人类免受可能的技术伤害。关涉人类前途的基因工程技术在其发展过程中一定要倾听来自各方面的声音,允许各种话语的自由表达,宽容地对待各种不同的学术观点和立场,这样才可能真正实现自身的健康发展。

2.推广人文主义的科学教育观

科学素养已经成为衡量一个国家国民素质水平及其国际竞争力的重要指标之一,科学教育日益占据了教育的主导地位。科学教育肩负着提高国民素质尤其是全体国民的科学素质,引导社会成员勇于在未知领域中探求并走进科学殿堂的重任。面对新世纪科学技术高度综合化、整体化以及自然科学与人文社会科学相互渗透和融合的发展趋势,科学教育必须以培养大量基础扎实、知识宽厚、综合素质高、创新能力强,既有科学素养又有人文理想的复合型人才为目标。完整的科学教育既包括科学技术知识的传授和能力的养成,更包括人文精神的熏陶。

然而,科学教育和人文教育的长期分离,人为地制造了科学与人文两大阵营,且相互对立和互不理解,形成了所谓的“两种文化”现象[6]。在这种氛围下,基因工程技术也很难实现健康发展。如果基因工程技术只是被人们从功利主义的工具角度来看待,那么它在文化上的价值就不能得到完整而准确的表达,就可能在其社会应用过程中给人类带来危害。我们必须找到基因工程技术与人文价值相结合的途径,使基因工程技术发展人性化,让基因工程技术的发展得到理性的规范,而不是让其成为一种与我们的文化无关的纯粹工具来任意发展。为了使基因工程技术始终服务于人类文明的目标,我们在实践中就必须推广科学精神与人文精神、价值理性与工具理性相融合的新人文主义科学教育观。

加强科学教育过程中人文素养的融入,促进基因工程技术人才养成高尚的人文精神,完善其知识架构,能够极大地夯实人才基础,使他们在内心深处树立以人为本的理念,追求进步、向往和谐的人生理想。在科学实践上自觉地应用人文价值观念主导和支配基因工程技术的决策和选择,从而对基因工程技术的健康发展起到有效的推动作用。

3.强化生命科学家的社会责任,塑造基因工程师的行为范式

科技工作者对人类进步高度的社会责任感和道德责任感是科技进步的重要推动力。早在1974年,联合国教科文组织就在《关于科学研究工作者地位的建议》中讲到科学家的道德责任。在当今大科学时代,发展科学技术已经成为国家行为,科技工作者必须考虑科学技术的社会后果以及自身的社会责任。运用科技成果为全人类造福是科学家和技术工程师追求的美德。要实现“科学为全人类造福”的价值目标,迫切需要科学家和工程师自觉树立起新的责任意识。基因工程技术的新发展赋予生命科学家和基因工程师们以前所未有的力量,同时加重了他们的社会责任。基因工程技术在给人类带来福利的同时,还带来可以预见的和难以预见的危害甚至灾难,或者在给一部分人带来利益的同时而给另一些人带来了伤害。面对基因工程技术带来的诸多现实问题以及人们思想观念的变化,生命科学家和基因工程师作为生命科学知识最主要的载体和基因工程技术活动的主体,有责任、有义务树立科学良心和职业伦理道德,使基因工程技术为人类创造繁荣的同时,尽可能减少其负面影响。

在2002年4月召开的香山科学会议上,许智宏院士指出:“科学家自身的道德意识和伦理觉醒至关重要。面对生命科学研究可能带来的巨大经济利益,科学家要自觉地依据理性和符合人类利益的原则作出选择。任何科学技术的应用都有双重性,科学家有责任向社会说明技术的价值和可能带来的风险及危害”[7]。可见,科学良心是科技工作者内在的思想道德,是道德情感、道德认识和道德意志的具体体现,是科技工作者支配自己的科研工作为人类造福的道德支柱。因此,生命科学家要坚持不懈地加强科学道德修养,将自己培养成为有社会良心的责任主体。基因工程技术的健康发展有赖于基因工程师在实践中自觉处理好基因工程技术积极社会功能的正常发挥与其价值负荷、政治法律约束的关系,逐步形成一个既有利于基因工程技术发展又充分考虑其社会效应的、可操作的行为范式[8]。

4.重视技术评论,营造公众参与的良好社会舆论氛围

基因工程技术的发展需要良好的社会舆论氛围。社会公众的态度和心理承受程度是基因工程技术发展与应用的重要参量。在现代信息发达的社会中,一种新技术概念在社会的扩散,一种新技术成果在社会的推广,一种新技术产品在社会的应用,均离不开众多媒体强大的中介传播作用。一种技术在媒体宣传中的形象,将直接影响到社会公众对此项技术的接受态度。分析公众因基因工程技术的发展和应用而产生的社会心理问题,通过各种媒体开展富有成效的技术评论,及时引导并调适公众心理,对于基因工程技术的发展有着极其重要的意义。

在当今社会,没有公众科技素养的提高,在生命科学和基因工程技术研究中实现公众参与和顾及社会伦理道德将只是空谈。生命科学家和基因工程技术工程师在技术评论和公众心理调适中有着不可推卸的责任。他们有预测和评估基因工程技术社会应用的正负效应,对公众进行科学知识普及和技术风险教育的责任,并结合自身的研究进程负责任地与公众进行多方面的对话和交流,通过开展技术评论有效地缓解社会公众期待与紧张的心理状态,从而创造一个良好的社会舆论氛围,为争取公众参与搭建一个互动的平台,最终实现基因工程技术的人性化发展。

大众传媒在塑造基因工程技术的社会形象,促进公众理解基因工程技术的过程中有着广泛而深远的影响。媒体通过自己的宣传,既可以起到为基因工程技术的发展争取社会投资、社会支持的作用,也可能招来社会公众对该项技术的强烈抵制。媒体对基因工程技术的理解程度和价值取向将直接影响到公众的心理走向。因此,较为理想的技术评论应以正确理解科学技术为基础,以科学精神为灵魂,坚持社会效益优先原则和进步的方向性原则,使社会公众及时了解到基因工程技术的发展状况,切实维护公众的知情权和选择权。通过公众参与和民主监督,促使基因工程技术以尽可能符合社会秩序和人道的方式发展,最终实现生命科学研究和基因工程技术创新的人文关怀。

5.通过立法和制定科技政策进行必要的社会调控

在宏观层面,要处理好个人、社会和自然三者之间的关系,注意从社会整体效应和长期利益的角度对基因工程技术的发展作出调控;在微观层面,要着力营建科学技术发展与社会全面进步和谐一体的理念,使基因工程技术研发人员切实认识到自身的社会价值诉求。通过各方面的共同努力,使基因工程技术的发展实现更多的人文关怀,尽量减少其对社会利益的损害。具体说来,主要包括以下两个方面的内容。

其一,通过立法使基因工程技术在发展中趋利避害。制定有关法律和法规并不是阻挠基因工程技术的发展,而是对其进行积极引导和适当限制,由此争得充分的准备时间,以便人们能够充分估计基因工程技术发展的负面作用,建立一套可操作的制度和规则。为防止现代生物技术对人类生命个体的有意或无意的伤害和危及人类社会的发展,在发展生物技术方面一定要谨慎,要在严格的法律规范条件下有序进行。近几年,我国制定出台的《基因工程安全管理办法》、《农业转基因生物安全管理条例》、《人类遗传资源管理暂行办法》等,都是对基因工程技术发展进行规范所作出的积极努力。

其二,制定出合理的基因工程技术发展政策是其发展的重要条件。基因工程技术的发展关系到国家、民族乃至全人类的前途。在进行基因工程技术立法和制定政策时应十分慎重,不要使基因工程技术工作者和生命科学家们在从事研究时感受到过多的社会压力。只有在一个宽松、民主、自由的社会环境中,科技工作者的积极性、主动性和创造性才能够得到充分发挥,才会真正有利于生命科学和基因工程技术的健康发展。在制定基因工程技术发展政策时要充分考虑到基因工程技术的社会价值、社会心理影响等,最终实现基因工程技术与经济社会的协调发展。

若要从根本上解决政府、科技界、企业界和公众之间在基因工程技术发展方面的观念冲突,除了像技术哲学家M.邦格所设想的力争技术的民主控制,即公众参与所有大规模的技术规划之外还需要有整个社会的变革[9]。基因工程技术的发展和应用离不开社会的整体变革,需要通过适当的社会变革争得良好的社会文化环境。但是,这种有利于协调基因工程技术与其他社会领域冲突的社会文化环境,仅仅依靠基因工程技术本身的发展是无法营造的,这需要全社会的共同努力。

总之,我们希望在人文价值的积极导引下,寻求一种有利于基因工程技术健康发展的道路,让本性为善的技术发展得更为完善,创造一个美好的未来。

参考文献:

[1]陈凡,张明国.解析技术:“技术—社会—文化”的互动[M].福州:福建人民出版社,2002:128.

[2]陈昌曙.技术哲学引论[M].北京:科学出版社,1999:219.

[3]拉普F.技术哲学导论[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1986:7-8.[LL][TPpz1,+2.6mm。2.5mm(5,4*2)%]

[4]高崇明,张爱琴.生物伦理学十五讲[M].北京:北京大学出版社,2004:85-86.

[5]刘科.后克隆时代的技术价值分析[M].北京:中国社会科学出版社,2004:208.

[6]张.萨顿新人文主义科学教育观[J].自然辩证法研究,2005,21(1):97-100.

[7]我国生命科学研究中的伦理问题.[2007-04-30].http:∥/Web/ListConfs/ConfBrief.

基因工程技术第3篇

关键词:生物技术专业;基因工程课程;考试改革

近年来,如何利用考试手段来优化大学基因工程教学质量,成了人们关注的焦点。为此,要求高校在发展的过程中应通过调研等途径,总结出传统基因工程课程考试中存在的问题,且对其展开有针对性的解决策略,最终为学生营造一个良好的学习环境,达到最佳的教育目标。以下就是对大学生物技术专业基因工程课程考试改革思考的详细阐述,望其能为当前高校考核模式的创新提供有利的文字参考,且带动其不断提升自身整体教育质量。

一、考试改革的必要分析

就当前的现状来看,考试改革的必要性主要体现在以下几个方面:第一,课程考试如分子生物学检验技术,教师只有加强对学生学习状况的检测才能由此引导学生在开展学习的过程中树立良好的学习目标,且达到最佳的学习状态;第二,由于传统的考核存在着内容不合理等问题,继而导致学生在课堂学习中逐渐呈现出消极的学习态度,因而在此基础上实现考试改革目标,可带动学生全身心的投入到课堂学习中,最终提高自身整体学习绩效。

二、传统基因工程课程考试中存在的问题

(一)考试方式单一

传统的基因工程课程考试中始终秉承着单纯文字性的笔试考核模式,从而导致学生在日常复习的过程中只是一味地背诵基因工程课程中概念信息,为此达到“应付”考试的目的。此种单一的考核模式在实施的过程中逐渐导致学生趋向于“高分低能”的方向发展,且促使其无法全面的掌握到基因工程课程知识的具体应用。此外,考试单一问题的体现还包括考试范围的缩小,即在基因工程考核中教师将基因概念及现象放在考核的重点,并加重了名词解释在卷面所占的比分,最终致使学生在实际学习过程中缺乏对实践性知识的了解。从以上的分析中可以看出,当前基因考核中还存在着考试方式较为单一的问题,因而高校教育部门应给予其高度的重视。

(二)缺乏专业性

缺乏专业性也是传统基因课程考试中存在的主要问题之一,其主要表现在基因工程考核中未结合课程特殊的专业知识、思维及实践能力,继而促使学生在长期的应试训练下无法活跃自身思维,最终形成了缺乏专业性的死记硬背学习模式。此外,基因工程课程考试试卷设计中仍然采用名词解释、填空、选择题、问答题设计模式,从而导致学生在硬性的考试环境中无法有效提升自身对基因工程课程专业知识的掌握程度。另外,经过大量的实践研究表明,生物技术是一门实验性较强的课程,但是高校在实施考核计划的过程中却未设置相应的实验考核项目,为此导致学生实际问题解决能力逐渐下降,且由此形成定势思维,最终严重的影响到了整体学习质量。

三、生物技术专业基因工程课程考试改革策略

(一)加强实践性考试

加强实践性考试环节是生物技术专业基因工程课程考试改革策略之一,其要求高校在开展考试环节的过程中应基于工程学原理的基础上来设计专业性较强的改造生物体及加工生物体生产产品等实践性考试环节,以此来调动学生的实践能力,且促使学生在实践性较强的考试环境下能不断提高自身生物基础应用能力,并以此来解决实际性问题。此外,实践性考试环节的设计,要求教师在完善考试内容时应基于基因工程课程的基础上将分子生物学及细胞工程等知识纳入到考试项目中,继而以此来拓展学生的操作能力,同时促使学生亦可通过实践环节来深入了解基因工程课程中分子水平等相关知识,并有效掌握复杂的基因操作技术,达到最佳的专业课学习成效。另外,在实践性考试中培养学生创新能力也是非常有必要的。

(二)构建科学的评价体系

评价体系的构建,是生物技术专业基因工程考试改革的基础,因而在此背景下为了更好地实现考试改革目标,要求高校在开展教育的过程中应认识到基因工程课程的广面性及技术性,继而由此展开有针对性的局面改革策略,为学生营造一个良好的学习环境。此外,在评价体系构建中改革基因工程课程考核方式也是至关重要的,为此要求高校应提高实验成绩在总成绩中所占比例,即将其设定为总评分的20%左右,以此来提高学生实践操作能力。另外,高校应改变传统考试中试卷题型的设置形式,并合理分布各个题型所占比例,最终避免学生产生死记硬背的学习行为影响到整体学习质量,且调动学生学习积极性,达到良好的教育目的。

(三)增强考试环节的全面性

增强考试环节全面性策略的实施应从以下几个方面入手:第一,提高动手能力所占分值,即将总分划分为平时成绩及卷面成绩两个部分,而平时成绩由实验结果及实验考试所组成,占总分的35%,最终由此提高学生整体学习质量。但是平时成绩的增加要求教师在实践环节应承担起相应的职能,即依据学生具体表现对其进行评分;第二,考试环节全面性的加强要求教师在开展实践环节的过程中应设定相应的实验结果参考标准,继而以此来推动学生更为全面的掌握到实验原理,达到最佳考核状态;第三,在考试改革过程中增强笔试卷面题型的多样性也是非常必要的,其可有效考察学生综合能力,达到检测目的。

四、结论

综上可知,传统的大学生物技术专业基因工程课程考试模式已经无法满足学生的发展需求,因而在此背景下,要求高校在开展实际教育的过程中应大力宣传考试改革的重要性。由此,为学生营造一个良好的学习环境,促使学生在此环境中能提高自身整体学习成绩,且掌握基因工程实践操作方式,并最终将其应用于实际问题解决中,达到最佳的考核模式。与此同时,满足学生发展需求,调动其在课堂学习中的积极性。

参考文献:

[1]高国辉.大学生物技术专业基因工程课程考试改革的思考[J].考试周刊,2011,34(28):15-16.

[2]姚子昂.细胞工程课程考试改革的探索与思考[J].科技资讯,2010,12(04):181-182.

[3]柏雯娟.关于高职院校工程测量技术专业专业课程考试模式改革的思考[J].科技经济市场,2010,45(12):96-97.

基因工程技术第4篇

一、CRISPR的发展历程

1985年,日本大阪大学学者发表碱性磷酸酶基因的研究性篇论文,该发现涉及编码基因附近存在的小的DN段.之后有三个独立的生物信息学团队作出报告,他们的研究均暗示CRISPR在微生物免疫中有可能发挥了作用,他们在报告中指出了间隔区DNA与噬菌体的基因序列通常高度匹配.2007年,科学家通过研究发现,添加或删除和噬菌体DNA相匹配的间隔区DNA会改变嗜热链球菌对噬菌体攻击的抵抗力,这是对间隔区DNA功能的巨大突破.2011年科研工作者开始尝试解析各种与CRISPR相关的蛋白质的功能,最终分离出了Cas9蛋白质的CRISPR系统,这一发现为研究间隔区DNA如何在细菌的免疫防御中发挥了关键作用.2013年初,《Science》杂志公布了两项最新研究成果,首次证明了Cas9 核酸酶可以对小鼠和人类细胞进行有效的编辑,是更为安全的哺乳动物细胞基因组编辑的新方法.如今,科研工作者能够通过设计gRNA,靶向包括果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠和人类等在内的许多物种的基因组中的几乎任何碱基序列,实现真正的基因工程的遗传编辑.

CRISPR系统从初发现到2013年的系统建立实现了在多个物种中的应用,并将在更多的物种中得到应用.

二、CRISPR的工作原理

虽然科学家到目前为止还没有完成弄清楚CRISPR-Cas/Cas9 系统的详细作用机制, 但已基本明确了该系统的作用过程.目前大家比较公认的该系统的作用机制大体可分为以下3个不同的阶段,如图2.

噬菌体侵入宿主时,首先产生编码蛋白,这个过程由Cas/Cas9基因完成.编码蛋白产生后靶向调节间隔序列.此后,基因组中被靶向的间隔序列被剪切,整合到宿主基因组的5′端.短的参入间隔序列被转录为crRNAs.最后,在CAS蛋白复合物的参与下,靶向干扰噬菌体的基因组序列.

三、Cas9的应用优势

虽然CRISPR/Cas9被发现的历史并不长,但其在工业和学术领域方面的应用已经非常的广泛.

首先,CRISPR/Cas9的特性被用于不同菌株分类.由于Cas9蛋白的来源是细菌来源,所以要使得Cas9蛋白在不同动物细胞核内高效转运,需要在蛋白上添加真核细胞的核定位序列.科学家通过改造Cas9使得多系统都能够进行CRISPR/Cas9应用.

此外,相比于遗传学中常用的ZFN和TALEN两种人工核酸酶,CRISPR/Cas9凭借其可以造成特异性的单链切口,激活细胞的同源重组机制的特点因而具有极大的优势.同时,对CRISPR/Cas9进行多个位点修饰方法,实现大片段缺失的突变改造机制.这就为困扰人类多年的遗传疾病的治疗带来了一线曙光.通过科学家的努力,CRISPR/Cas9系统已经能够精确编辑小鼠和大鼠基因组特定的基因位点,目前已经成功应用于大小鼠基因的敲除和过表达的模型制备.Cas9在科研工作中的突破性贡献,为无数科学工作者提供了敲除的平台以便更好的研究.

教科书上已经对1997年体细胞克隆多利羊的报道做出了“突破性进展”的评述.然而转基因动植物由于技术和舆论压力仍然不为所有人接受.而如果充分利用CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术,则有可能使这一局面得到改观.比如有科研小组利用CRISPR/Cas9系统定点修饰猪等家畜的基因组,通过CRISPR/Cas9修饰影响家畜生产的基因单核苷酸多态性,从而可以提高猪肉瘦肉率、绵羊肌肉含量等.此外,CRISPR/Cas9在干细胞研究中也有着应用.

四、Cas9获得的荣誉

新技术CRISPR/Cas9,被称为“DNA 剪刀”或“基因剪刀”.这项科研的重要意义在于可以为人类的健康谋福祉.自 2012年6月首度亮相之后,获得了许多科学家的认可,在数个国际会议上备受推崇,为基因治疗和遗传疾病的研究拓展了思路,提供了全新的治疗策略.众所周知,人类有许多疾病,例如镰刀型细胞贫血症、糖尿病、爱滋病、抑郁症等,都与基因有关.人们广泛利用 Cas9技术,从基因的源头上探究这些疾病发病的根源,尝试找出新的标靶药物,达到治愈疾病的目的.新技术CRISPR/Cas9甚至还可以应用于改造酵母菌,让其来生产生物燃料,从而缓解人类的能源危机;应用于改造小麦,使其能抵抗害虫和干旱天气,缓解人类的粮食危机.美国著名教授 Jonathan Weissman 称:“ CRISPR/Cas9技术彻底改变游戏规则,现在我们可随意启动或关闭遗传因子.”

基因工程技术第5篇

【关键词】市政工程;技术通病;成因分析;防治对策

引言:

市政工程是与人类日常生活联系最为密切的活动,比如,新修建的道路桥梁、下水管道工程等等,涉及到人类生活的各个方面。所以,市政工程技术的好坏直接关系到工程的施工和建设,技术水平的高低也直接影响着工程的质量。市政工程建设的质量直接关系到最基层民众的切身利益。最近几年伴随着城镇化进程的加快,很多市政工程纷纷上马,但是工程质量却令人堪忧,各种生产安全事故层出不穷,给广大人民群众的生命财产造成了巨大损失,严重影响了人民的生活。

一、市政工程施工技术中常见的通病分析

随着国家城市化的推进,市政工程迅速的发展,但是质量问题却不容乐观,近年来一些质量事故频发,如桥梁垮塌,路面出现大面积沉陷,对人民群众的生命财产安全造成严重威胁,也给国家带来不良影响,因此,市政工程质量不容小视,对市政工程施工中的一些常见通病应提起足够的重视。

(一)施工材料质量不达标

建筑材料的质量对市政工程的质量而言也是极其重要的,市政工程的使用年限,工程预算的多少,都是由材料所决定的。将质量不达标的施工材料应用与市政工程建设,不仅会严重的影响工程建设的质量,同时还会极大的缩短建筑物使用的寿命,严重者可能会导致重大事故的产生。因此,加强施工材料质量的管理,是有序实现工程施工目标的重要前提条件。

(二)工程检查程序缺乏规范性

市政工程项目一般需要竣工以后进行自检,自检合格以后才能投入使用,这个自检的过程同时也是工程质量检查程序发挥作用的重要领域。但现阶段来讲,我国质量保证体系还不够健全,且质量监管的力度也比较薄弱,现有的质量检查机构和自检机构没能发挥其应有的作用。提高工程施工质量不能仅仅依靠施工企业的自觉性,同时还要不断强化工程施工质量检查的力度,完善工程质量检查程序的规范性。

(三)施工测量工作不够仔细

施工测量存在与工程建设的每一个环节,贯彻于市政工程施工的全过程。一项市政工程建设项目的按质完工与施工测量是密不可分的。施工测量是市政工程项目不可或缺的一部分,精密的设计图纸转化成实体,需要科学准确的测量工作作为基础,虽然有些错误不起眼,但是也有可能造成不可挽回的经济损失,甚至是出现人员伤亡。在工程施工过程中,实际施工尺寸与设计标准的一个微小的差距,都有可能导致巨大的损失施工测量工作不仔细,有可能使得原本的设计结构出现位移,埋下安全隐患,或者是导致施工材料的浪费,使得工程预算超标。

(四)机械设备不完善

要想实现市政工程机械化,施工所用的机械设备是必不可少的。施工时应按照需要选取相应的机械设备,如起重机、检查测量仪表设备及所需型号的脚手架模板等。不合适的机械设备会影响工程质量,容易发生事故。如在公路施工时,局部无法使用大型的压路机,只好使用小型压路机。但是小型压路机的重量较轻,压实效果不好,便会造成路基不稳。在车辆的碾压下就会出现路面开裂和下沉的现象。

二、针对市政工程存在的通病的防治措施

(一)减少测量误差,防治测量错误

应该配备一群能力强的技术性人员,设置专人专项,准确无误的完成测量任务,在自检自测这一工序中应提高要求,偏差精度比允许误差再精确50%。施工放样要结合地质条件,按照设计要求进行放样,并由专业的工程师复核复核要求后再进行施工。要准确测量,使用精确的仪器,按照施工要求认真计算,减少原材料的浪费。

(二)严把原材料质量关

市政工程所需要的原材料应经过专业检测,控制材料设备各项技术性能指标、检验测试指标与标准要求相符。所用原材料要有相关单位及质检部门的产品合格证和材质力学试验报告等资料,管材外观整洁光滑无明显缺陷。材料进场时要进行验收程序,检验人员要严把关,检查原材料的表面、性能、质量、重量,并检查质量合格的资料。安装前应再进行检测,若发现问题应及时上报,要求更换或经过有效处理后再使用。

(三)根据需要选择设备,引进国内外先进的设备

市政工程所需要的各种大型设备,如起重机、压实机、专项技术设备、专业的检测仪器,应根据工程所需要的性能、型号,使用操作要求择优选择,不能随便使用。对于模板和脚手架,还应按设计及施工要求进行专项设计,要保证实际方案合理,保证制作质量合格。引进国内外的先进工程设备能够使市政工程效率更高、质量更好、污染更小、节省人力。

(四)制订和采用先进合理的施工工艺

各单位、分部或分项工程开工前应细致考量地质条件、气候条件和施工环境,全面分析工程特征和工程技术关键等条件后,找到工程施工的难点和重点,各个击破,找到应对措施。工程师对施工组织的合理性要严格进行把关,然后制定出合理有效的包括施工工艺和施工方法的施工技术方案和包括施工划分、施工流向及劳动组织的组织方案,确定本次工程要采用的技术、设备、材料和工艺。

(五)严格控制工程质量检查程序

要提高市政政府监督力度:①应将政府质量监督推向社会化、市场化,将市场资源进行合理有效的配置,提高政府监督的有效性;②要让政府市政工程质量委托行为规划化、法律化,要成立专门的管理机构;③要将质量标准完善化、加大监督力度和处罚力度。在施工过程当中,要有监理工程师按照施工技术规范,对编号的施工组织方案和计划进行审核,对施工方案的合理性严格把关,对关键部位和重点工序进行旁站监视。工程完工后要按照工程质量检验方法进行自检,然后国家质量标准管理部门再进行验收。国家质量标准管理部门应按照相关规定对工程进行检测,不能徇私枉法,与建筑单位、施工单位串通一气。质量验收标准也应该随着市政工程建设的科学发展和需要,及时修改,上报给相关单位进行复审和修订。

(六)牢固树立质量第一的责任意识

质量是工程的生命线,建筑施工单位和工程监理单位对施工质量的重要性有一个充分的认识。要树立质量第一的责任意识,施工单位要严格按照施工规范进行施工,监理单位要严格按照有关要求进行监督管理。各级施工责任主体都要强化自己员工的质量意识,要对全体施工人员进行教育培训,务必使每一个人都能明确工程的施工技术规范,并进行严格的考核,使他们严格按照施工技术规范进行施工作业。

三、结束语

市政工程技术存在的通病是可以预防和消除的,只要能够总结出市政工程存在的通病,找到发生问题的原因,在施工时有针对性的进行控制和解决,就可以保证工程质量,使我们的市政工程更加完美,质量更加好,使用寿命更加长。施工单位、建筑单位和政府应该提高内部员工的素质,强化质量意识,加强监管管理制度,从而保证市政道路施工质量实现高标准和高要求。工作人员也要结合自己的实践经验,结合相关的先进技术,不断总结经验,以便更好的解决施工过程中出现的各种问题。

参考文献:

[2] 柳勇,抓好市政工程项目进度管理的几点意见[J] 当代建设,2012,(3):76D78

[2] 张国庆,市政道路工程施工技术存在的问题分析[J] 中国新技术新产品,2012,18(09)

基因工程技术第6篇

关键词 研究生 园艺植物基因工程 教学改革

中图分类号:G643.0 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.09.019

On Graduates' Gardening Plant Genetic Engineering

Principles and Techniques Teaching and Reform

CHEN Changming

(College of Horticulture, South China Agricultural University, Guangzhou, Guangdong 510642)

Abstract Plant Genetic Engineering Principles and Techniques is a plant related graduate of an important basic course, the article reviewed the current postgraduate course in practice teaching reform, analyzes the existing problems. According to the characteristics and horticulture graduate personnel training requirements of plant genetic engineering, it is proposed to improve the quality of teaching practice teaching methods and measures to improve the practical teaching system to improve the ability of students to acquire knowledge and innovation.

Key words graduates; Plant Genetic Engineering; teaching reform

0 引言

基因工程是二十世纪八十年代在分子生物学和分子遗传学的基础上发展起来的一门新兴学科。它的主要研究内容是体外将核酸分子插入质粒或其他载体分子,构成新的遗传物质组合,并将其转化到原先没有这类遗传因子的寄主细胞内,且能持续稳定地表达和遗传。因此,应用基因工程技术,人们可以按照自己的主观愿望,创造出自然界原本不存在的新生物类型。科研人员正是利用这一特征,已在提高农作物产量,改善品质,增强抗逆性和抗病虫害的能力等方面取得令人瞩目的成就。园艺作物主要包含果树、蔬菜、观赏植物三大类经济作物,基因工程在园艺作物品种改良,关键基因的发掘,种质鉴定等方面有着重要的作用,如今很多农业院校园艺系相继开设了研究生的园艺植物基因工程原理与技术课程。

1 研究生基因工程原理与技术课程教学与实践改革现状

为了适应现代生物技术的飞速发展和达到培养高素质科研人才的要求,基因工程原理与技术课程已被设置为包括生物技术、生命科学、生物工程在内的生物相关专业、医学专业及农林专业本科生和研究生的必修课。由于基因工程技术在生物科学研究中的地位举足轻重,在众多综合院校和农业院校都开设了基因工程类课程,对基因工程类课程改革做了许多研究工作。阮小蕾等探讨了本课程在传统的理论和实验教学中存在的不足,结合笔者的教学经验,在教材建设、教学内容的改革与建设、实验配套的硬件与软件建设、实验教学安排等方面进行了探索,总结出了一套行之有效的理论和实验教学方法。姜大刚等对研究生基因工程实验教学改革进行了探讨。提出了以教学大纲为指导开展教学,做好课程规划;构建“和谐课堂”,重视教学效果;教学内容的与时俱进和不断充实完善;重视师资队伍建设,发挥骨干教师的模范作用;科研内容的渗入和应用等观点。马婧等针对园艺专业研究生的特点和人才培养要求,提出了根据课程性质,合理安排课程时间,针对专业特点,选择理论教学内容。并探讨了实验教学实践的方法,提出了采用小班教学,“高带低”的辅助教学模式。

2 园艺研究生植物基因工程原理与技术课程教学与实践存在的问题

园艺植物基因工程原理与技术是针对园艺专业低年级硕士、博士研究生的一门专业选修课程,包括基因工程原理讲授和实验技术操作两个部分。以笔者所在的华南农业大学园艺学院为例,该课程是针对园艺相关专业(包括果树学、蔬菜学、花卉学、园艺产品采后科学、茶学)低年级硕士和博士研究生开设的一门专业选修课程,该专业生源大部分为园艺专业本科毕业生,同时存在一些跨专业考研的与生物不相关专业的学生,他们在本科阶段没有学习过基因工程、分子生物学、植物生物技术等相关知识,相对来说,存在学生基础知识薄弱、专业背景复杂、研究方向多样等因素,这为园艺植物基因工程原理与技术课程在园艺专业研究生中的教学带来了一定的困难。除此之外,开设时间短,课时少,一些学校的实验条件有限等现实情况也成为了该课程开展的制约条件,另外由于很多同学以前没有做过分子生物学方面的实验,对基因工程实验的操作非常生疏,因此也必要对他们进行特别的指导与教学。针对以上问题,该课程应结合专业特色和教师个人科研工作,让研究生掌握一定的基因工程技术,为今后的研究和生产工作奠定基础,本文从课程的理论体系教学和实验设置等方面提出了课程改革的措施。

3 研究生园艺植物基因工程原理与技术课程教学改革措施

3.1 设计合理的园艺专业研究生植物基因工程原理与技术理论教学内容

园艺植物基因工程原理与技术虽然以实验操作为主,但离不开基本原理知识的讲述,传统的基因工程理论知识体系庞大而复杂,在有限的课时里(设计为30个学时),讲授者很难将所有相关知识一并传授给学生。因此挑选合适的讲授内容就显得尤为重要了。园艺专业研究生的研究对象主要为果树、蔬菜和花卉,运用植物基因工程技术的主要目的是对植物某一性状进行改良。所以在课程内容选择上应该以植物基因工程所要解决的主要问题为导向,带着问题和目标选择授课内容。讲授侧重于植物基因工程的相关内容,重点讲解核酸提取,目的基因的克隆,植物表达载体的构建,重组子筛选,农杆菌介导的转基因方法等内容。通过这些内容的教授,学生就可以掌握在植物基因工程研究中所需要的基本理论知识,为将来从事相关的科学研究打下基础。随着现代基因工程技术的快速发展,基因工程的技术更新很快,除了基本的基因工程原理知识,也需要及时获得最新的用于植物基因工程,尤其是适用于园艺类植物基因工程的新方法和新技术,并整合到教学内容中,如最近出现的可用于园艺植物基因沉默的新技术TALEN和CRISPR/Cas系统等,与时俱进地更新教学内容,将新知识、新理论、新方法传授给学生。

3.2 合理安排实验内容

研究生教育应以科研为目标,园艺植物基因工程原理与技术课程的学习就是为研究生将来进行植物基因工程相关的科研活动打基础的,我们的课程教学与设计也要以园艺植物研究为导向,巧妙进行实验设计,合理安排实验内容。植物基因工程相关的实验方法和技术非常多,应选择适合园艺专业研究生的实验内容。选择内容的标准主要有三个方面:第一,实用性原则,现在我们园艺学院科研项目所需的基因工程操作主要有基因克隆、载体构建、表达分析、基因遗传转化等,所以我们着重从这些方面入手,设计实验,让学生对将要从事的基因工程方面的实验有一个整体的认识;第二,创新性原则,基因工程技术发展了这么多年,出现了很多新的技术,然而在我们的实验教学过程中,一直沿用最基本的实验操作模式,因此在现有实验的基础上加上一些近年来新发展的技术可培养研究生科研上与时俱进的思维,如我们可在实验的内容加上生物信息学的内容,或者学生采用电子克隆技术得到的基因序列,设计扩增引物,用PCR的方法扩增,并送往公司测序,然后分析序列,以培养学生独立思考与探索的意识,而且现在用的实验指导书,实验技巧与知识已经陈旧,有必要增加新的基因工程操作技术到本课程的实验指导书中;第三,合理性和可操作性原则,园艺研究生有别于其他生物专业的研究生,他们的生物技术,生物化学以及分子生物学方面相关知识比较薄弱,所以在实验过程中的实验内容及时间安排应循序渐进,合理有序,首先从学生们易于接受的DNA提取、PCR以及凝胶电泳入手,再进一步到载体构建及基因表达,实验操作过程中分组进行,每组4~5人,每一组由一个实验经验丰富的高年级研究生任指导组长。

3.3 理论联系实际,开展科研训练,探索原理讲授与实验技术操作最佳结合方式

园艺植物基因工程原理与技术不但注重理论知识的讲授和掌握,相关实验技术更是本门课程的精髓所在,本门课程的最终产出还是看学生是否能够完成基因工程相应的实验操作,并将实验手段和方法用于生产实践。然而基因工程的基本原理是理解实验技术的基础,是解释实验技术和开发新的实验技术的必要支撑。如何将实验原理的讲授与实验操作的实施有序有效结合是开好该门课程的关键,可从以下四个方面考虑:第一,理论课与实验课时间顺序的安排,例如是先讲理论还是先做实验,是穿行,还是依次完成;第二,理论课与实验操作课的衔接性探索;第三,理论课与实验课讲授内容的分配,如在实验课中,相关实验注意事项及实验技巧需要强调,除此之外还会涉及一些实验原理,因此要探索实验课中应该重点讲授哪方面的实验原理;第四,在实验过程中让学生对实验结果逐步运用相关理论进行分析并制定下一步实验计划,让学生主动地参与到实验的设计与实施中,在实验中将各章节知识相融合,理论与实践相贯通。

4 园艺植物基因工程与技术的课程改革展望

近年来,基因工程与技术发展迅速,短时间内产生了很多基因操作的新技术和方法,这些技术和方法在园艺植物中的应用必将促进园艺产业的快速发展。而在人才培养方法,我们则需要有针对性地培养研究生掌握和应用这些新技术的能力。由于不同学校学科专业的学生来源,学院所能提供的仪器设备,以及园艺作物研究方向的侧重点均有不同,各个学院采取的教学方法也有所不同。对于特定院校的园艺研究生来说,良好的教学与实践方案应根据本学院的学生来源,在他们的现有的知识结构以及将要开展的研究方向的基础上,设计定制化的园艺植物基因工程原理与技术理论教学与实验课程内容,有针对性地培养园艺研究生掌握实用的基因工程基本原理和基本技术,增强学生对课程内容的理解掌握,以提高园艺研究生的培养质量。随着基因工程技术在园艺植物的开发和研究中发挥的作用越来越大,将来会有越来越多农业院校开始开设研究生的园艺植物基因工程原理与技术这一门课,有效的园艺研究生的基因工程教学改革模式可以为其他农业院校的园艺专业提供参考。

参考文献

[1] 李玲,孙文松.基因工程在农业中的应用[J].河北农业科学,2008.12(12):149-15.

[2] 朱旭芬,赵小立,丁鸣,金文涛.“基因工程实验”精品课程建设的探索与思考[J].中国大学教学,2011.8:54-55.

[3] 任如意,魏继承.基因工程实验教学改革初探[J].高等理科教育,2008.6:112-114.

[4] 阮小蕾,李华平.研究生《基因工程实验技术》课程教学改革探索[J].中国科教创新导刊,2009(8):62-63.

基因工程技术第7篇

[关键词]公路工程 路基路面 压实施工技术

中图分类号:TM933.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0213-01

公路的路基路面施工技术是公路工程十分重要的环节,其施工质量的好坏将会直接影响到公路工程的质量和使用寿命。良好的路面路基压实施工,能够有效的延长公路的使用寿命,减少不必要的道路养护费用。反之,如果施工技术不到位,不能够做好路面路基压实工作,就会影响道路的正常使用,增加道路的养护和维修费用。本文从压实施工的重要性谈起,继而阐述了影响其施工的主要因素,最后介绍了关于施工技术的相关问题。

一、压实施工的重要性

1、良好的路面路基压实施工是保证路面强度的需要。当前,在工程的施工过程中,为了能够对投入的成本进行有效地控制,路面往往都设计的比较薄。基于这种情况,路基路面的压实施工的质量就会影响到路面强度的大小,即其二者之间存在正比例关系:路基路面的压实质量越好,路面的强度就越大,反之,压实的质量越差,其强度也就越差。

2、良好的路面路基压实施工能够保证路面的稳定性。对于公路的路基路面施工来讲,如果其压实度小,那么存在于公路的施工材料之间的孔隙就会变大,这样的情况会使雨水十分容易渗透进来,致使公路中的土壤成分的强度因雨水的作用而降低,这样的情况会使公路在外力荷载的影响之下,出现路面变形的情况,使公路的稳定性下降。因此,良好的路基路面压实施工是路面的稳定性的重要保障。

3、良好的路基路面压实施工能够提高路面的耐久性。对于公路来讲,其耐久性越高公路的使用寿命也就越高,而路面的耐久性又能够受到路面的强度、稳定性等各方面的原因的影响,通过上文的介绍我们可以知道,这些影响因素又与路基路面的压实施工有着十分密切的关系,因此说,提高路基路面压实施工质量能够有效的提高路面的耐久性。

二、影响路面路基压实施工质量的因素

1、路基土壤含水量

我们常说的路基路面的压实施工就是通过碾压来克服土壤颗粒之间的粘结力和摩擦力,以此来减少土壤颗粒之间的摩擦力,使土壤颗粒能够不断互相靠近。但是,土壤颗粒的摩擦力和与粘结力与土壤的含水量有着十分密切的联系,他们能够伴随着土壤的密实的增加而增加,由此可见,在路面路基压实施工的过程中,路基土壤的含水量能够影响到路基路面压实施工的施工质量。

2、碾压施工的影响

碾压施工能够对路面路基的施工造成十分巨大的影响,其主要体现在:碾压的厚度、碾压的变数以及碾压速度等方面,下面就对其进行详细的介绍:

首先,采用的碾压方式不同,能够对路基路面的压实施工产生不同的影响。在相关的施工技术规范中对碾压施工的施工方式有着十分明确地规定:在进行碾压施工时,必须要按照线边缘后中间、先轻后重、先慢后快的方式进行碾压。只有这样才能够有效地保证压实施工的施工质量。此外,需要注意的是,此种碾压方式并非适用于各个路面的压实工作。

其次,碾压速度的快慢也能够对施工质量产生影响。通过大量的实践研究我们不难发现:碾压速度的快慢在一定程度上也能够决定施工质量的好坏,其与压实施工的施工质量有着十分密切的联系,碾压速度过大会导致路面出现起伏,碾压速度过小就会使被压材料所承受的荷载超出其承受的范围,引发质量问题。

三、路基路面压实施工技术的要点

通过上文可知,路基路面压实施工技术和公路的质量之间有着十分密切的联系,而影响压实施工的施工质量的因素又有很多,因此,我们要想提高压实施工的施工质量,就必须掌握压实施工技术的技术要点:

1、在进行压实作业时,必须要保证压路机的碾压段的长度能够和摊铺的速度相协调,并努力使其二者保持在稳定的状态之中,对于一些特殊情况要采取特殊对待,例如:在气温比较高且风俗较小的情况下,碾压段的长度不应该过短,应该适当的增长;反之,在气温较低且风俗较大的情况下,碾压段的可以适当的缩小。

2、对于仍旧处在冷却状态中的路面沥青混合料面层来说,其上不允许停放任何类型的机械或主设备,并且要保证其整洁干净,不能够向上方倾倒油料或者矿料等杂物。

3、对于不能够采用压路机进行路面路基压实施工的路面部分来说,可以采用振动夯来完成压实作业。

4、对于碾压段的长度的设定要以混合料的性质和路面沥青的出场温度以及施工时的风速和温度等因素来进行设定,不能够盲目的设定。

5、开挖换土法。一般来说首先,应采取相应的处理办法将基地下一定深度内的所有土层挖取,换上强度较大的灰土、碎石等以及其他性能稳定且不具有侵蚀性的土质,而后进行压实。对于开挖换土法来说,只有在地基的软土层厚度不足两米的情况下才能够使用,其具体做法是:先将内部的土质全部挖除出来,而后将优良的土质填充进去,需要注意的是,换土对象并非是全部的土层,有些土层就不需要换土,例如持力层。在填土的过程中,不但要关注换土部分的填充工作,还要关注软弱层的相关调整事项,要通过技术建设办法来提升内部渗透技术,继而来提高对软土层的掌控能力,使其能够更好的满足填土法的需要。?

基因工程技术第8篇

【关键词】高层建筑;建筑措施;结构措施;沉降缝;

建筑工程质量通病较多,为了避免和减少质量问题;高层建筑工程不均匀沉降易造成建筑物损坏,并且影响其使用功能,轻者房屋墙体裂缝,重者使房屋倾斜,严重者导致房屋倒塌。而高层建筑工程设计、施工相对较为简单,因而开发、设计、施工监理等相关单位的重视程度较低,较易发生不均匀沉降。为了保证工程质量,需认真分析高层建筑工程不均匀沉降的原因与解决办法

1 造成不均匀沉降的原因

1.1 设计方面因素

设计人员不重视对勘探资料的分析。如地基土承载力取值偏差较大;选用的地基处理方法不当,针对性差;建筑设计与结构设计不协调。当建筑物各部分的载荷、刚度、平面形状差异大时,未相应地设置变形缝;对纵向长度较长的住宅楼工程,设计时未验算地基与基础和建筑物的整体强度和刚度及稳定性,造成建筑物的纵向刚度小,抵抗差异沉降能力较差。

1.2 地质勘探因素

勘探单位和人员对勘探工作不够重视,不按勘探程序分阶段勘探;勘探点、钻孔深度、土样数量不足;勘探点布置不合理,随意性大,点位代表性差,取土仪器与方法不标准;导致勘探资料具有缺陷,造成后期设计失误,容易引起后期建筑工程不均匀沉降。

1.3 施工过程中的因素

地基加固、基槽开挖时,如果发现有松土坑、墓穴、井、旧路基等局部过硬或过软的情况,或发现暗洞等不良地基土的深度和分布范围与勘探资料有误时,有些施工单位技术力量薄弱、管理人员责任心不强、单纯追求施工进度,或错误地认为局部坚实土体的允许承载力超过周围土体可以不作处理,因此给建筑工程埋下不均匀沉降的隐患。

1.4 沉降观测因素

相关规范对施工过程和竣工后的沉降观测作了详细的规定。但是在实际工作中,有关人员对该项工作不重视,不定期观测,观测点设置不合理,或仪器精度超差等原因造成对沉降不能做出科学的分析和判断,带来建筑工程沉降观测数据不精确。

通过以上分析,可以看出,高层建筑发生不均匀的原因众多,但也较为简单。究其原因是由于高层的设计、施工相对简单,而开发、设计、施工、监理等单位重视程度不够,技术力量薄弱,管理漏洞较多造成的。如果能进一步提高工程技术水平,加强工程管理,才能控制和减小建筑工程不均匀沉降。因此,作好地质勘探和竣工后的观测是非常重要的,可以从设计前和竣工后的两个部分预防沉降,下面主要从设计和施工方面分析预防建筑工程不均匀沉降。

2 高层建筑不均匀沉降处理

2.1 资料准备。

(1)建筑物基础工程勘察与沉降观测资料。仔细分析高层建筑物基础工程的勘察资料,在确定加固方案前,对于基础土层分布、土体性质以及地下水位等地质水文资料进行详细深入的了解。通过了解分析建筑物沉降过程,明确沉降速率以及不均匀沉降的发生及发展规律。

(2)高层建筑物的上部结构与基础设计资料。分析建筑物结构设计资料,明确基础结构形式,荷载分布以及结构强度。对高层建筑物已经存在的裂缝或者倾斜进行调查研究,了解其分布情况以及发展态势,制定施工处理方案,明确施工处理方式。

(3)周边建筑及邻近荷载。在施工作业前,需要对高层建筑基础下的地下管线以及相邻建筑物的结构与基础荷载进行分析,通过受力计算,确定其对需处理建筑物的影响程度。

(4)高层建筑物施工资料。了解高层建筑物施工资料,可以对其基础施工状况以及施工质量进行分析,特别是对于由于施工原因造成的基础不均匀沉降,施工资料更有助于不均匀沉降施工处理方案的制定。

2.2 高层建筑基础不均匀沉降基础加固方案

高层建筑不均匀沉降基础加固措施主要有基础加宽,基础加深以及锚杆静压桩、树根桩或注浆等施工工艺。基础加宽一般是通过锚杆将基础加宽,并通过将原有基础凿毛等一系列处理是混凝土较好形成整体。基础加深一般采用墩式加深,其原理为通过将原持力层基础土挖出,之后浇筑混凝土墩或者砌筑砖墩,世纪初承载力加强的方法。锚杆静压桩。是通过锚杆将压桩架与高层建筑物基础相连接,通过建筑物自身荷载产生压力将桩分段压入地基中,通过静压桩承担部分荷载。树根桩属于小直径钻孔灌注桩,通过钻孔,植入钢筋笼,注浆等一系列施工成桩。由于小直径钻孔灌注桩可以竖向、斜向设置以及网状布置,非常灵活,适于进行基础加固处理。

(1)对于设计原因,如建筑体型复杂或者邻近荷载差异较大导致的高层建筑不均匀沉降,可以根据高层建筑的损伤程度,综合考虑局部卸荷、增加上部结构或基础刚度、加深基础、锚杆静压桩、树根桩或注浆等加固等补救措施。

(2)对于由于地基土处理不当,或者局部隐藏的软弱土层等不良地质引起的不均匀沉降导致的高层建筑损伤,可选用锚杆静压桩、树根桩或旋喷桩等措施对基础进行局部加固。

(3)对于由于地基荷载较大或者荷载突然加大, 引起的高层建筑不均匀沉降,可以通过卸除部分荷载,以及加深基础或者加大基础底面积或的方式处理。④对于由于大面积地面荷载或者填土造成高层建筑墙体主体产生的不均匀沉降可以通过锚杆静压或者树根桩进行基础加固。

2.3 高层建筑物不均匀沉降地基纠偏

由于高层建筑物沉降或沉降差过大,直接影响到建筑物正常使用时,在对高层建筑基础进行加固后,还需要对出现问题的建筑进行进一步的纠斜和顶升处理。建筑物纠斜有两种方式,一种是通过对将沉降较小的部位加大沉降量,从而使沉降均匀而将高层建筑物纠正,另外一种方式是将沉降大的部位基础顶升,从而完成将建筑物纠正。

(1)顶升纠偏法。顶升纠偏法在施工作业时需要注意在高层建筑整体纠斜是的均匀递变,以免造成建筑物的算坏。施工作业需要对反力支撑进行检测,确保可靠性,合理的顶升可以解决建筑物的倾斜,避免了高层建筑受力不均造成的进一步危害。

(2)促沉纠斜法。促沉纠斜方法包括两种实现途径,一种是通过加大荷载,直接改变基础的沉降变形达,通过促进沉降量小的区域来达到纠斜的。另外一种方式是通过掏土法,直接调整基础图的变形已达到促沉纠斜。

对于高层建筑不均匀沉降,首先应该在设计施工阶段加强审核管理,做到防患于未然,同时在高层建筑施工和使用期间,加强沉降变形观测,出现问题,及时分析处理。由于高层建筑基础不均匀沉降对建筑物的损坏是非常大的,因此必须综合分析造成不均匀沉降的原因,并科学合理的制定处理措施,以确保高层建筑的使用安全。

参考文献

[1]隋仁广.混凝土后浇带施工浅谈[J].黑龙江科技信息,2011(18).

[2]崔世龙,杜英录.在建筑工程中“施工后浇带法”的应用及质量控制[J].黑龙江科技信息,2011(20).

[3]梁春慧.后浇带的应用与质量控制[J].黑龙江科技信息,2011(23).

基因工程技术第9篇

生物工程技术也称生物工程,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、动物生物工程技术、农作物的分子育种技术、纳米生物工程技术、重要疾病的生物治疗等;基因操作技术包括人类功能基因组研究、重要动植物功能基因组研究等;生物信息技术包括生物信息的获取与开发、加工与利用,以及结构基因组和蛋白质组学研究、药物筛选、小分子药物设计等;创新药物和产业化开发上,将重点建立完善的药物筛选体系、研制重要药物品种、实验室建设、药物制剂技术等。生物工程技术有五个方面的特征:

1.大科学工程研究方式的出现。20世纪八十年代中期开始的基因组的研究,使得生物工程技术的研究从作坊式转而进入了大科学的运作方式。基因组研究以人类基因组为代表,其研究对象是一个非常复杂的系统,要在整体上破译遗传信息,不可能用以前零敲碎打的方式,而是采用了其他学科的一些运作方式,包括大规模、高通量、信息化的工业运作方式。由于人类基因组计划对产业的巨大带动作用,引起实业界浓厚的投资兴趣,投资量逐年递增。

2.精细分析和广阔综合的统一。生物工程技术在分子、细胞、组织、器官、整体乃至群体的多层次、全方位研究,以及生物工程技术与数学、物理学、化学、信息科学的前所未有的整合,使得很多生命系统复杂问题的解决出现了可能。

3.科学进步和技术革命互为因果。生物工程技术的每一次突破,都与技术革命相关,科学与技术之间的界限也是越来越模糊了。

4.基础与应用的结合。生物工程技术与医学、农学有着不可分割的联系,是这些应用学科的基础,也能从应用学科中获取基础研究的源头活水。很多重大社会需求的问题会构成揭示自然规律的一些重大科学工程的出发点,如对艾滋病、肿瘤、人口控制、抗病虫植物等方面的研究。

5.产业化的速度大大加快。各种生物工程技术的发展,使得生物工程技术基础研究到实现产业化的距离较之以往大大缩短。

二、生物工程技术的应用

生物工程技术作为21世纪高新技术的核心,对人类解决面临的食物、资源、健康、环境等重大问题将发挥越来越大的作用。大力发展生物工程技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。近十几年是世界生物工程技术迅速发展时期,无论在基础研究方面还是在应用开发方面,都取得了令人瞩目的成就,生物工程技术的研究成果越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发及环境保护等多个领域。生物工程技术将是21世纪的主导技术之一,甚至可能引发一次新的工业革命,对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。

1.农业生物工程技术。近几年来,国际农业生物工程技术发展之快,对农业产业结构的改善和产量增加的作用之大,已引起世界各国政府和科学家的高度重视。农业生物工程技术领域中研究最活跃的是应用转基因技术,将目的基因导入动植物体内,对家畜、家禽及农作物进行品种改良,从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种,达到充分提高资源利用效率、降低生产成本的目的。

2.海洋生物工程技术。海洋生物学与生物工程技术相结合,产生了海洋生物工程技术这一新的领域。海洋生物工程技术作为加速开发利用海洋生物资源、改良海洋生物品种、提高海产养殖业产量和质量、获取有特殊药用和保健价值的生物活性物质的新途径,越来越受到人们的重视,许多国家已将海洋生物工程技术作为21世纪发展战略的重要组成部分。

3.轻工、食品生物工程技术。轻工、食品行业是生物工程技术应用的重要领域之一,主要体现在以下三个方面:一是利用生物工程技术进行农副原料加工直接制成商品,如发酵制品、酿造等产品;二是以生物工程技术产品为基础,进行二次开发形成的新产业,如低聚糖加酶洗涤剂、高果糖浆等;三是以生物工程技术为手段对传统工艺进行改造,从而降低消耗、提高产品质量。

4.医药生物工程技术。医药生物工程技术是生物工程技术研究开发的热点,近十多年来一些发达国家投放大量的人财物力研究和开发医药领域的生物工程技术,已取得新的进展,其中基因治疗技术和新型生物药剂方面的开发应用最为广泛。

5.其他生物工程技术。随着世界生物工程技术的迅速发展,生物工程技术除广泛应用于农业、海洋、食品、医药等领域外,在其他诸如环境保护、石油化工等领域也开展了大量的研究工作。

三、生物工程技术产业发展趋势