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　　生物技術(shù)具有和其他現(xiàn)代高新技術(shù)相同的主要特征，諸如開(kāi)發(fā)周期短、效益高的特點(diǎn)，從現(xiàn)階段來(lái)看已經(jīng)突破了基礎(chǔ)的理論研究階段，從自20世紀(jì)70年代以來(lái)開(kāi)始逐步進(jìn)入技術(shù)應(yīng)用階段。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)理論研究的不斷深入，其應(yīng)用的范圍得到了進(jìn)一步的拓寬，不但在食品工業(yè)、高新技術(shù)農(nóng)業(yè)、藥品和發(fā)酵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)還在環(huán)境科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)及防治中發(fā)揮著極其重要的作用。可以預(yù)見(jiàn)，生物技術(shù)必將成為環(huán)境科學(xué)中重點(diǎn)應(yīng)用的技術(shù)。

　　生物技術(shù)的研究要點(diǎn)

　　1.以生物作為研究對(duì)象，不過(guò)多地依賴于地球上的有限資源，主要在于對(duì)再生資源的開(kāi)發(fā)和利用。

　　2.研究環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單可行，生物技術(shù)的研究基本上都是在常溫、常壓下進(jìn)行，研究過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化操作，同時(shí)具有良好的環(huán)境友好性，能有效地節(jié)約能源，減少對(duì)環(huán)境的污染。

　　3.利用生物技術(shù)開(kāi)發(fā)的生物制品具有純度高、質(zhì)量?jī)?yōu)和安全可靠的特點(diǎn)，是未來(lái)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一個(gè)新途徑。

　　4.能有效的解決傳統(tǒng)技術(shù)下不能予以解決的難題，能根據(jù)人類的需求對(duì)生物的品種進(jìn)行合理的改良，創(chuàng)造出更加具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生物類型。

　　常規(guī)監(jiān)測(cè)技術(shù)中微生物的應(yīng)用

　　水體中的致病菌有可能引起各種傳染病，因此，水質(zhì)的細(xì)菌學(xué)測(cè)定，特別是腸道細(xì)菌的檢驗(yàn)，在環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、質(zhì)量衛(wèi)生監(jiān)督等方面具有重要意義。由于致病菌在水中存在的數(shù)量較少，直接監(jiān)測(cè)比較困難，而且檢查結(jié)果為陰性也不能保證絕對(duì)安全，因此在實(shí)際工作中常選用糞便污染指示菌——大腸菌群作為代表。另外還有發(fā)光細(xì)菌法、污染物致突變的微生物監(jiān)測(cè)，藻類與水質(zhì)污染監(jiān)測(cè)方式，用于監(jiān)測(cè)水環(huán)境的微生物學(xué)指標(biāo)是可行的。

　　生物傳感器

　　1.BOD微生物傳感器檢測(cè)儀(BODs)

　　生物化學(xué)需氧量(BOD)是環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它表示水中污染物的綜合污染程度。目前國(guó)內(nèi)外普遍規(guī)定樣品在20℃的溫度中培養(yǎng)5d，分別測(cè)定培養(yǎng)前后的溶解氧，二者之差即為BOD5值，以氧的mg/L表示。但該方法操作較復(fù)雜，耗時(shí)長(zhǎng)，且干擾因素多，結(jié)果準(zhǔn)確度及重現(xiàn)性差，不能及時(shí)為環(huán)境管理和決策、科研、事故污染鑒定等提供科學(xué)依據(jù)，無(wú)法滿足當(dāng)前環(huán)境監(jiān)測(cè)中快速測(cè)定的要求。因此，快速、準(zhǔn)確測(cè)定水體中BOD一直是環(huán)境監(jiān)測(cè)中的一大難題，而B(niǎo)OD微生物傳感器檢測(cè)儀就能滿足這一要求，因此得到廣泛應(yīng)用。

　　2.DNA生物傳感器在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

　　基于生物催化和免疫原理的生物傳感器在環(huán)境領(lǐng)域中獲得了廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)發(fā)了以核酸探針為識(shí)別元件，基于核酸相互作用原理的DNA生物傳感器。該傳感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、優(yōu)先控制污染物的檢測(cè)以及污染物與DNA之間相互作用的研究，在環(huán)境污染監(jiān)測(cè)中具有潛在的巨大應(yīng)用前景。

　　3.可檢測(cè)化學(xué)制劑和生物制劑的生物傳感器

　　美國(guó)田納西大學(xué)(位于美國(guó)田納西州諾克斯維爾)的研究人員利用由生物工程技術(shù)制成的、存在雜質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)出藍(lán)綠輝光的微生物，開(kāi)發(fā)成功一種基于芯片的環(huán)境生物傳感器樣品。這種被稱為生物發(fā)光型生物指示器IC(bioluminescent bioreporter IC，簡(jiǎn)稱BBIC)的器件技術(shù)可在眾多的應(yīng)用(從航天器到反恐)中巧妙地檢測(cè)出氨、鋅等各類化學(xué)物質(zhì)。

　　4.光纖化學(xué)/生物傳感技術(shù)

　　光纖技術(shù)與光譜分析技術(shù)的有機(jī)結(jié)合就構(gòu)成了光纖傳感技術(shù)。光纖傳感技術(shù)突破了光譜分析的傳統(tǒng)模式，光可由光纖直接導(dǎo)入樣品，而樣品不必放入光譜儀中就能進(jìn)行測(cè)定。特別適用于環(huán)境污染物、生物藥物，以及生產(chǎn)過(guò)程的原位、在線監(jiān)測(cè)和對(duì)樣品的無(wú)損測(cè)定。早在十幾年前，人們就曾經(jīng)預(yù)言：光纖傳感技術(shù)的出現(xiàn)將不可避免地引起分析實(shí)驗(yàn)室及分析控制儀器的又一次革命。隨著環(huán)境科學(xué)與生命科學(xué)的發(fā)展，對(duì)各種與人類生存環(huán)境密切相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)的測(cè)定和變化過(guò)程的監(jiān)測(cè)，已顯得特別突出和重要。由于光纖化學(xué)/生物傳感技術(shù)具有實(shí)時(shí)、在線及遠(yuǎn)距離自動(dòng)監(jiān)測(cè)和對(duì)樣品無(wú)損測(cè)定等特點(diǎn)，人們對(duì)它在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用給予了較多的關(guān)注，特別是在溶解氧、pH、濕度和水質(zhì)毒性等監(jiān)測(cè)要素的應(yīng)用。

　　五、生物大分子標(biāo)記物

　　隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視和分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，將生物大分子標(biāo)記物的檢測(cè)應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測(cè)中已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。生物大分子標(biāo)記物檢測(cè)由于其測(cè)定指標(biāo)全面、準(zhǔn)確、系統(tǒng)且具有特異性等優(yōu)點(diǎn)。生物大分子標(biāo)記物是指生物體內(nèi)的一些對(duì)外界環(huán)境變化敏感并能產(chǎn)生一些可檢測(cè)變化的大分子物質(zhì)，這些大分子物質(zhì)能夠反映環(huán)境變化對(duì)生物體的影響。

　　1.核酸分子標(biāo)記物檢測(cè)

　　核算分子標(biāo)記物檢測(cè)方法有核酸分子損傷檢測(cè)技術(shù)、報(bào)告基因標(biāo)記技術(shù)及DNA芯片技術(shù)。

　　2.蛋白分子標(biāo)記物檢測(cè)

　　環(huán)境中的許多污染物能直接與生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)從而對(duì)生物體產(chǎn)生影響，或者誘導(dǎo)(或抑制)生物體內(nèi)一些基因的表達(dá)從而影響生物體內(nèi)一些蛋白質(zhì)的量。因此，生物體內(nèi)的許多種蛋白都可以作為環(huán)境中有害物質(zhì)暴露的生物標(biāo)記物應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中。蛋白分子標(biāo)記物檢測(cè)方法有酶分子標(biāo)記物檢測(cè)、金屬硫蛋白( Metallothione in，MT)的檢測(cè)、熱休克蛋白( Heat Shock Prote in，HSP)的檢測(cè)及抗氧化劑防御系統(tǒng)的檢測(cè)。

　　六、微核技術(shù)

　　環(huán)境污染已經(jīng)成為全球共同關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。為了檢測(cè)出已經(jīng)存在或潛在的危害，各種環(huán)境污染監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。植物微核技術(shù)是根據(jù)遺傳學(xué)上染色體畸變的原理而建立的一種環(huán)境污染的生物監(jiān)測(cè)方法，在對(duì)大氣、土壤、水環(huán)境中各種有毒污染物的遺傳毒性檢測(cè)方面得到了廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外大量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究表明，該方法普遍適用于檢測(cè)環(huán)境致突變物，已經(jīng)成為環(huán)境污染監(jiān)測(cè)的有效工具。微核技術(shù)可用于監(jiān)測(cè)大氣污染，監(jiān)測(cè)土壤污染，監(jiān)測(cè)水污染，監(jiān)測(cè)有機(jī)物污染，監(jiān)測(cè)重金屬污染，監(jiān)測(cè)物理輻射污染。