生物工程专业综合改革举措的探索与实践

生物工程专业综合改革举措的探索与实践

 张鹏

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摘要：细胞生物学是生物工程的专业必修课，也是该学科领域内的重要基础理论课。针对当前不同学科交叉融合、相互渗透、快速发展态势，考虑到生物工程专业的培养目标、专业特色和新时期学生特质，结合笔者多年从事细胞生物学的教学经验，就如何激发学生学习潜能、提高学生分析问题与解决问题的能力、开拓学生思维与视野，并在教学中涵养学生人文情怀，对细胞生物学教学内容和教学模式进行改革探索，以适应社会经济对创新型、高素质人才的需求。

关键词：生物工程；专业综合改革举措；探索与实践

引言

細胞生物学是支撑现代生物工程发展的基础学科，在学生的知识结构体系中占有重要的地位。近年来，与专业相关的学科括包分子生物学、生物物理学、计算生物学等快速发展，并进一步交叉融合，快速推动了学科的研究与应用，在微观水平上对生命活动规律认识达到了前所未有的广度与深度，细胞生物学形成了一门专业性极强的学科。

1微生物工程概述
　　微生物工程最早起源于20世纪70年代，最早应用于生物领域，并逐渐延伸到其他多个领域中。在微生物工程中，微生物发挥着至关重要的作用，利用细胞融合技术、基因重组技术，形成工程菌，促使微生物产生自身所不具备的物质，实现生物发酵，促进微生物工程发展。现阶段，微生物工程的优势更加突出，为各个领域的发展带来了极大的便利，促进了社会生产力的提升及经济的快速发展。当前世界各个国家越来越重视起对微生物工程的研发，进一步扩大了其应用领域，同时也获得了更加突出的研究成果。和西方发达国家相比较而言，我国对于微生物工程的研究仍处于初级阶段，滞后性较强，为更好地发挥出微生物工程的价值作用，要进一步加深对微生物工程的深入研究，研发全新的成果，更广泛、有效地应用于各个领域当中，推动社会发展与进步。

2生物化学工程对当前生态环境改造作用

2.1有效的净化污水
　　污水中所包含的有毒物质种类繁多，包括各种酚类、重金属、醛、醇、蛋白质及各种有机毒害物质等等。但是微生物却完全可以通过自身的活力消除污水的毒害，还可以通过降解，使污水之中的有毒物质变成无毒，从而达到净化的目的。在当下，人们普遍使用的固定化酶技术对污水进行有效处理，就是一种生物净化污水的方法，它主要是通过化学吸附的作用将水溶性的酶物质与不容载体互相的结合，结合之后，酶虽然不能完全溶于水中，但是它保留了催化性，这样就可以对工业废水中的有毒物质，包括污染物、重金属进行无毒的清除，保证水质安全、健康。

2.2修复污染土壤
　　土壤污染主要是有种金属污染所造成的，而对重金属污染的修复过程，最主要的就是利用微生物的作用，降低重金属的毒性。一般情况下，我们通过酶促反应来改善重金属在土壤中的化学形态，不仅是重金属固定下来，而且还能消解一部分毒性，从而在很大程度上降低其在土壤环境中的移动性，最后，通过生物吸收的过程削减土壤中重金属的含量。对于存在污染的土壤的修复完全可以增加土壤内部有机质的含量，激发微生物的活性，从而很好的改善土壤的生态结构，这甚至可以稳定土壤，防止土壤受到风水侵蚀，从而防止水土流失。

2.3消除白色污染
　　白色污染是环境污染中比较严重的一个方面，这主要是由于一些废弃的塑料和农用的地膜很难被空气化解，这种白色污染在我国大概有百万吨左右存在。残留在土壤之中的塑料会降低土壤的营养，引发农作物减少，甚至会致使耕地荒芜，我们也可以认识得到塑料垃圾对于整个生态环境的影响非常恶劣。我们利用生物工程技术首先可以对塑料物质产生降解作用的微生物，合成具有极好效果的降解菌，其次还可以将讲解基因分离并将它导入土壤微生物之中，从而使两者各自发挥作用。在日后，需要加大力度研发和推广可以降解的塑料以及地膜，保持环境不受白色塑料用品的污染。

3微生物工程的在现实生活中的具体应用分析

3.1酵母菌
　　酵母菌是现实生活的必需品，当前已经被广泛应用于面包、啤酒着等各个领域当中。举个例子来说，在制作面包的时候加入适量的酵母菌，能够提升面包的松软感及口感，因而受到了广大消费者的循环。以啤酒制作为例，作为现代的必备饮品，在制作的过程中，其原料大麦芽，其作料为啤酒花，接着加入酵母发酵即可制作而成。饮用适量的啤酒，能够促进人体血液循环，提升食欲，同时也能够起到解渴充饥的效果。

3.2保健饮料、食品
　　现阶段，随着人们的生活质量的不断提升，越来越重视起自身保健，同时对于保健食品、饮料的需求量越来越大。很多食用菌中含有多种成分，包括氨基酸、维生素、多醣体等等，这些物质能够降低人体胆固醇，减少肝炎等疾病的发生概率。将菌丝体所形成的培养液加入到保健饮料制作中，能够提升其保健效果。例如应用水培法所制作的金菇露，具备了较高的营养价值及独特的风味。不仅如此，当前随着专家学者研发的不断深入抽，发现了以聚氨脂泡沫为载体，麦鼓浸出汁为培养液，然后应用固液两相法，形成了能够在1周内获取大量锗吸收率达到49%的金针菇菌丝体的方法，为保健药物及食品的研发与制作开辟了重要的途径，同时也提供了重要帮助。

3.3其他方面
　　在现实生活当中，对于豆瓣酱、酱油以及醋等调味品需求量非常大，可以说是必备品，这些调味品的生产与制作，均是建立在微生物工程的基础之上的。举个例子来说，在制作醋的时候，需要进行多道工序，包括微生物、酒精、醋酸发酵等等，能够起到良好的调味作用，并且能够在一定程度上杀灭有害菌，甚至利用纯米醋来洗头，能够在一定程度上减少头皮屑的产生。再例如，在制作酱油时候，是利用米曲霉产生的酶将豆类中的蛋白质、淀粉和脂肪水解成氨基酸、糖等成分，然后再加入耐盐乳酸菌及酵母菌，在经过发酵之后最终成为酱油，当前人们对于酱油的依赖性越来越强，酱油种类较多，无论哪一种酱油的制作，均离不开微生物工程技术。再例如，豆瓣酱也是当前人们在炒菜做饭时所常用的调味品，这一调味品是利用曲霉菌发酵制成的，食用适量的豆瓣酱，能够加快人体肠道的蠕动，降低动脉硬化等疾病的发生概率。

3.4水污染治理
　　当前水源面临着严重的污染问题，做好水污染治理工作极为迫切。利用微生物工程技术来治理水污染问题，能够有效降解水源中的多种污染物质。当前在污水处理中，微生物工程发挥着至关重要的作用。将微生物工程技术应用于工业、生活污水治理中，微生物能夠从中获得营养物质满足自身生长需求，并在这一过程中降解污染物，达到净化污水的目的。具体来说，微生物工程的应用主要体现在以下几个方面：首先是降解。利用球菌，能够有效降解污水中的有机磷农药。其次是共代谢。微生物在分解芽孢杆菌属、卡诺氏菌属等有机物基质后，能够实现再利用，避免资源浪费。再次是去毒，微生物通过转化反应的方式，将污水中的污染物分子结构丧失毒性，为污水处理工作的开展提供便利，缓解污水污染。

结语

综上所述，科学技术快速发展的背景下，微生物工程应运而生，并凭借自身的诸多优势，实现了在各个领域的应用。通过分析微生物工程在医药工业领域、食品生产领域以及环境保护领域中的应用，充分显示了微生物工程的重要应用价值。在接下来的时间里，在科技的带动下，微生物工程将会得到创新，进而实现在更多领域的应用，推动社会发展。

参考文献

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