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我国的生物技术及产业发展应改变以往跟踪为主的战略，实施积极创新为主集成应用的战略方针。基于目前我国生物技术及产业发展的实际状况、水平和能力，在未来10～15年内，我国宜采取“立足创新、集成应用、需求导向、重点突破”的发展战略。
关于集成应用，主要是指把现有的已成熟的先进技术（不管这些技术源自何处）组合集成起来运用于生物技术的研究开发和产品生产。充分借助和合理利用现代科学技术所取得的成就，对于我国生物技术产业以及其他高技术产业的发展都十分重要。
1）战略目标
21世纪初我国生物技术及产业的发展目标应定位在：努力提高生物技术在我国国民经济和社会发展中的贡献率，增强我国生物技术的创新能力和国际竞争能力；争取在21世纪初的10年内，使我国生物技术的整体水平跻身于世界先进行列，生物技术新兴产业发展成为我国的支柱产业之一。
2）发展模式
我们认为，在未来10～15年内，我国的生物技术及产业发展宜采取“政府引导，企业为主，官、产、学、研、资相结合”的发展模式。
众所周知，产、学、研的结合是促进科技进步，加速科技长入经济，提高研究开发效率的良好方式。结合现阶段我国实际情况，为保障生物技术及产业得以迅速发展，政府的作用十分重要。政府应该对全局研究开发及产业化的发展方向、目标、策略和措施进行系统的规划和设计，对各类各层次不同机构的研究开发工作给予重要的引导；对于一些重要的领域，国家应给予一定的资金支持，可以更加有效地引导企业界、金融界以及地方政府的资金和支持，各方面力量形成的合力将加速国家目标的实现。
高技术是基于多种学科的综合技术，而高技术产业则必须加上科学的经营管理和营销策略。发展高技术产业只有以企业为主，才能有效地将分离的科学与技术、科技与产业、产品与市场紧密地有机地联系在一起。同时生物技术产业的发展需要技术资本和金融资本的联合运作。没有一个良好的资本市场，生物技术产业将难以迅速发展。
3主要对策
1）健全和完善管理体制、加强整体协调、形成优势集成
总体而言，我国目前尚没有全国性统管生物技术研究开发及产业化的组织管理机构，缺乏全局性的战略部署。目前国家各类科研计划虽然都在不同程度上注重基础性创新性研究，但在具体实施和操作过程中，往往倾向于选择短期能产生效益的研究项目，导致创新的源头匮乏。更为严重的是，各类计划之间缺乏必要的沟通与协调，各部门、地方自成一体、封闭运行，导致科研力量分散，形不成合力，而且造成低水平重复。现阶段我国正处在从计划经济向市场经济过渡的转轨期。发展我国的生物技术及其产业，必须结合我国具体国情，同时运用计划和市场两种资源配置的调节手段，采取“两弹一星”＋利益捆绑的新机制，盘活我国技术、设备与设施、人才等方面的存量，使各方面的优势系统有效地集成；必须同时调动国家、地方和企业以及科技人员的内动力和凝聚力；必须下决心解决部门地方条块分割、低水平重复的顽症。为此，建议国家适时成立全国性的组织管理机构，对全国生物技术及产业发展进行总体规划和协调指导，从而做到整体协调，避免多头指挥和政出多门，实现决策、协调和实施系统的统一、简便和高效。
2）进行战略布局，形成产业聚集区
国外生物技术及其产业发展的经验表明，在一些地理、交通、信息、政策等环境较好的地域，容易形成生物技术研究开发和产业的“聚集区”。这种“聚集”促进了不同研究开发领域的交流与合作，不仅加速了生物技术研发及产业的发展，同时通过“聚集”进一步吸引人才、技术和资金，起到了“聚集”带动“聚集”的作用，形成了良性发展的循环。根据目前我国生物技术及产业发展情况，结合现有国家级高技术产业开发区，可选择技术力量比较雄厚、投资环境好并已有一定生物技术产业基础的上海、北京、广东（深圳）、长春等地作为生物技术产业化基地，给予更为优惠的财政和税收扶持政策。集中力量有选择地发展3～5个生物技术产业聚集区（如以北京为中心的京津冀聚集区、以上海为中心的江浙沪聚集区、以深圳为中心的粤港聚集区、以长春为中心的长沈大聚集区等），发挥生物技术产业发展的聚集效应，尽快形成较大的生物技术产业规模。对上述生物技术产业聚集区，国家应积极发挥引导作用，充分调动地方和企业界的积极性，以国家重大项目为纽带，促进优势互补的联合与协作，逐步形成既有合作（包括跨国和跨地区合作）又有竞争的社会化的生物技术研发与生产的格局。
3）选择部分重点产品，目标定位国际市场
对于某些我国有较好基础、接近或达到国际先进水平或是我国有资源优势的技术领域，例如转基因动物反应器、转基因植物、功能基因组、生物芯片、组织工程、中药等领域，应选择部分重大项目，目标瞄准国际市场，通过运用优势集成、整体设计、分段实施的操作方式，加大协同攻关力度，尽快将一批拥有自主知识产权的生物技术和产品推向国际市场，增强并确立我国生物技术及产业的国际竞争能力和地位。
4）建立国家生物技术重大项目孵化器
我国科技成果转化难、转化率低制约了高科技产业的发展，影响了科技作为第一生产力作用的发挥，已成为普遍关注的问题。生物技术因其自身的综合性、多学科特点，生物技术转化更具有特殊性。在目前我国资本市场尚不完善的条件下，孵化器的作用尤为重要。孵化器的作用是，通过与研究开发机构建立广泛联系，并有力地引导企业介入，密切生物技术上下游的结合，有效地使单一技术的突破尽快孵化为成熟配套的技术和工艺，向产业进行技术转移和辐射，从而加速具有商业前景的技术和产品尽快形成商品化和产业化。为此，应在已有的工作基础上，择优建立数个生物技术国家重大项目孵化器，结合具有自主知识产权、独特性的生物技术重大项目和重大产业工程的实施，力争在5～10年内开发出一批具有自主知识产权和国际竞争力的重大生物技术产品，同时走出一条生物技术成果转化的成功之路。
5）加强生物技术产业相关技术及装备的产业化及国际化
我国在生物技术及产业发展所需的重要仪器、设备、试剂等支撑技术与装备方面十分落后，主要依靠国外进口。在国外，生物技术的支撑技术与装备本身就是一个巨大的产业，其产值占生物技术产业总产值的20％以上。生物技术的支撑技术与装备具有两大特点，一是涉及多学科、多技术领域的交叉；二是绝大多数生产经营专用仪器、装备的公司都拥有国际市场，只有占有国际市场才能在国际竞争中生存和发展。目前我国尚不具备自主研制和生产并占有国际市场的能力。因此，对重要的生物技术仪器、设备和装备，应采取“桑塔纳”模式，走与国外大公司合资合作的发展道路。第一步通过合资合作，引进建设组装线或生产线，这样一方面可以迅速提高技术水平和管理水平，另一方面可以与外国公司共同参与国际竞争；第二步加速引进技术的消化吸收，逐步加大国产化比重，同时加强新型号、新设备的研制开发，进而逐步增强参与国际竞争的能力。在此方面，应注意避免自己闭门造车、封闭发展，所开发的产品性能不稳定，测出的数据不可靠，别人不用，自己也不用的尴尬局面。6）大力发展生物技术中介组织
国外成功经验表明，中介组织在高技术产业发展过程中发挥了重要作用，中介组织是创新体系的重要组成部分。我国应大力发展从事生物技术信息咨询、技术评估（包括生物安全评估）、专利（特别是国外专利）、投融资等方面的中介机构。
我们认为，应尽快组建生物技术产业协会。组建生物技术产业协会有利于信息沟通和协作，有利于规范市场和公平竞争，亦可避免不必要的重复，有利于逐步形成社会化发展的格局。协会组成以企业法人和高级主管为主，吸纳大学和研究机构的技术、管理、营销专家参加。政府主管部门可以通过协会进行全局性组织协调工作。
7）充分利用和合理保护我国丰富的生物资源
我国国土辽阔，特殊的地理、气候、人口、人文、历史以及多民族等原因，使我国具有丰富的动物、植物、微生物及人类遗传资源，包括历史悠久的中医药宝库，为我国在生物技术领域的研究开发提供了得天独厚的有利条件。但从目前情况看，我国在生物资源的保护和利用方面还存在着明显的不足。大量的生物资源没有得到有效的保护和利用，甚至一些重要的资源流失严重。例如，我国虽有丰富的微生物资源，但由于资金和管理上的一些因素，导致研究、保藏和开发工作都处于非常困难的境地，至今没有一个明确的主管部门，也没有一部微生物资源管理的法规。因此，建议国家有关部门象重视人类遗传资源一样高度重视对所有生物资源的保护和利用。一方面应抓紧制定和完善有关各类生物资源管理的法规和规章制度；另一方面应尽快建立健全国家生物资源的保藏及服务体系，其中包括细胞库、菌种库、毒种库、种质库、信息库等。此项工作可在相关计划的基础上，给予专项经费支持。虽然需要花费一定的资金，但这是一项具有战略意义的基础性工作，因此必将起到事半功倍的效果。
8）加强国际合作，建立战略联盟
中国改革开放实践证明，不开放就没有出路。高技术需要在合作和竞争中求发展。一方面是在合作中竞争，另一方面又要在竞争中合作。国际上，企业间的联合与建立战略伙伴关系越来越成为一种重要的发展趋势。我国在发展生物技术及产业的过程中，必须加强与国外政府间和民间的合作与交流。此外，还应利用国内巨大市场的吸引力，积极与某些大型跨国公司建立战略伙伴关系，在国内合作建立合资企业，合作开发新产品，合作开拓国际市场。
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1.2生物技术分析法
生物技术分析法主要包括:免疫学法、放射性同位素示踪法、生物鉴定法和量热法等。免疫学法是利用蛋白质多肽抗原与相应抗体(单克隆或多克隆抗体)可以特异性识别结合的特点(结合比色法),借助显微镜观察定位,对蛋白质多肽进行定性定量分析。常用免疫学方法有免疫荧光法和酶联免疫吸附剂测定法。免疫荧光法:是将目标抗体标上荧光素,借助荧光显微镜进行抗原示踪定位的检测技术;酶联免疫吸附剂测定法:又称酶联免疫法,或ELISA法,是在酶免疫技术基础上发展起来的一种新兴的免疫检测方法,该方法是将可以催化底物发生显色反应的酶进行标记,然后通过显色进行分析检测的一种前沿特殊试剂检测方法。例如,动物血清蛋白药物或动物性食品中农药残留的ELISA法建立等。而放射性同位素示踪法则是将目标性分子或产物用放射性同位素标记(与内源物质区别),以研究目标分子或产物的体内分布、代谢行为。放射性同位素示踪法和免疫学方法虽然能够描述蛋白质多肽类药物的体内动力学行为,但不能够直接反映出蛋白质多肽类药物的生物活性和稳定性。生物鉴定法和量热法则分别依据生物药物的特异性反应原理和放热吸热原理对药物的生物活性和稳定性进行分析研究。例如,生物鉴定法利用组织或细胞对蛋白质多肽类药物的某种特异反应,界定药物是否具有生物活性,根据制剂-效应曲线对目标蛋白质多肽类药物进行定性定量分析。量热法则是通过测定样品在受热过程中的放热和吸热行为来研究样品中各组分相互作用及状态变化的一种方法,该方法多用于多肽的热稳定和结构分析。
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（二）实训基地建设有利于提升学生就业竞争力，提高就业率
高职院校要保证就业率，就必须提高毕业生的“含金量”，让其成为用人单位心目中的合适人选。建立实训基地，让学生亲身实践无疑是提高其自身“含金量”最有效的方法。在参与实践的过程中，学生能将平时所学的理论知识与实际联系，同时，在实践中体现自身的价值，使学生的学习动机和方向更加明确，从而不断提高自身职业素质，提升就业竞争力。
（三）实训基地建设有利于培养“双师型”教师，提高教学水平
实训基地建设有利于培养“双师型”教师，提高教学水平。教师通过到实训基地锻炼，来提高自身的技术水平和动手能力，同时，教师在生产、管理第一线有利于获取各种最新的技术方法和管理理念，将这些新知识应用于教学，既可以保证知识的更新，又能激发学生的兴趣。
二、高职生物技术及应用实训基地的建设与实践
（一）校内实训基地建设
1.加强实验室建设，改善实验室条件。生物技术及应用专业重视和改善实验条件，加强实验室基本设施的建设，形成完善的实验教学规章制度和科学的运行机制。在学院的大力支持下，投入大量资金，对生物基础实验室、生物类专业实训室，重新装修并添置了不少仪器设备，大大加强了实验室建设。有足够的实验室承担专业基础与专业课的实验实训项目，可用于该专业的教学实验设备数量（800元以上）共610件，总价值237万元，生均10031元。实验开出率达100%。生物类基础实验室2005年8月通过了广西教育厅基础实验室合格评估。
2.加强校内实训基地建设，走“产学研结合”发展之路。广西农业职业技术学院现有校内实训基地5个：生物技术中心、生物技术实训基地（园艺方向）、食品生物技术实训基地、食用菌生产实训场、广西现代农业技术展示中心。主干课程“植物细胞工程”“发酵工艺学”“食用菌栽培”均有实力雄厚的校内实训基地。生物技术实训基地、食品生物技术实训基地，被批准为自治区示范性高等职业教育实训基地。
生物技术中心是一个集科研、生产、教学、技术推广为一体的现代生物技术综合开发中心。该中心初步形成了布局合理化、教职工知识结构专业化、生产科研管理科学化、生产经营规模化和教学实践化的产学研基地，成功开发果树类、经济作物类、药用植物类、观赏植物类等数十个品种，享有较高声誉。由专业教师担任生物技术中心主任，教师在生物技术中心开展科学研究，承担“优质网纹甜瓜组织培养技术研究”等6项科研课题。生物技术中心按教学计划安排学生实习，使其在取得较好的经济效益的同时，提高了教师的业务素质和学生的实践操作技能。
3.加强能力本位实践教学，提高学生综合能力。为了培养学生的实践能力和综合能力，我们非常注重以能力为本位的教学，开展各种形式的实践教学。（1）加强课内实践活动。主干课程理论和实训的比例为1∶1，做到理论与实践的结合。模拟生产实践活动，如食用菌课教师带领学生栽培各种食用菌，由学生自行制种、栽培、销售，既掌握了技能，又获得一定的经济效益。（2）改验证性实验为探索性实验，提高学生动手能力。根据课程的特点，学生在教师指导下，进行探索性实验。例如，在植物组织培养中，培养基不同，植物生长效果也不同。教师在教学中并不直接将这些实验技巧或方法告诉学生，而是指导学生根据所学的理论知识进行探索性实验，最后通过实验和分析得出最佳的方案或结果。（3）利用科研资源丰富实践教学，培养学生创新能力。在生物中心承担的科研项目中，有丰富的实验材料供学生进行实践教学活动。例如，在植物脱毒培养和试管苗增殖培养实验中，让学生参与香蕉、生姜的脱毒与工厂化试管苗快繁培养等项目，对提高学生的知识应用能力和科研创新能力起到了很好的作用。
4.健全实践教学管理规章制度。建立了一整套完整的实验、实训大纲和实习指导书。制定各门课程实践技能考核办法，加强学生实践技能考核。理论教学和实验教学由学校组织实施，生产实习和专业实践与合作办学单位共同组织实施。实训环节的成绩由指导实习的企业参与评定。
（二）校外实训基地建设
1.开展校企合作，实现双方共赢。实训基地建设离不开企业的参与。校企合作、工学交替是高职教育发展的必由之路。生物技术及应用专业通过签订合作办学协议，共建立了15个稳定的校外实训基地。如桂林莱茵生物应用技术有限公司、广西北生集团海玉农业开发有限责任公司、南宁市良风江食用菌生产示范基地等。这些实训基地实力雄厚，足以承担本专业的实训任务。我们每年都会派遣学生到企业进行实践，不少学生在实习期间就被企业选中留用。
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目前，创新型人才和创新能力受到了广泛关注，但创新能力的界定和内涵尚未取得一致的认识。特别是创新能力是一种综合能力的体现，不同专业人才所需具备要素构成不完全相同。邓成超等认为大学生创新能力主要由创新思维、创新学习和创新操作构成。胥群从心理层面指出创新能力包含创新意识、创新思维、创新技能和创新情感。纪延光等则认为大学生创新能力有基础要素、创新要素、协作要素三大组成要素。金琴将创新能力分成了创新学习能力、创新知识基础、创新思维能力和创新技能4个指标。而针对不同专业更有不同的内涵界定。但目前任何一种研究尚局限于理论探索阶段，尚没有成为一致认可的标准，可操作性不足。另一方面，我国高等教育规模庞大，专业种类繁多，办学层次、办学历史、办学水平差异很大，采用统一的评价模式自然不能满足客观需要。对于生物技术这种理工结合、理论与实践兼顾，办学历史不长，学科仍处于不断快速发展之中的专业，相关研究更显不足。
1．2评价形式单一，评价内容片面
长期以来，我国对学生总体水平和素质的评价大多局限于闭卷考试，对人才的培养多以考试成绩为唯一标准，评价形式单一，这种从小学延续至大学的评价模式桎梏了大多数人的创新性和主观能动性。近年来，许多高校逐步改变了对大学生以分数作为唯一标准的评价体系。开始从课外活动、科学研究参与、校外暑期实践、参与科技竞赛活动、获奖以及人文艺术修养等方面进行综合评价，为更客观全面评价创新型人才提供了一些有益和可操作的经验。但总体讲，评价内容仍未脱离以分数为绝对主体的评价标准，上述活动在执行中仍面临参与人数少、敷衍应付、不具有强制性的尴尬。现有评价内容多体现出对知识的掌握程度。
1．3评价结构缺陷，重结果轻过程
现有评价体系中，过于强调考试的作用，看重的是最终评价，往往以一次考核来评定学生的优劣。这种应试化倾向的大学生学业评价体系导致大学生主体性的丧失，而培养创新能力的关键就在于提升人的主体性。此外，评价的主体是任课老师、评价的标准是分数，而对于过程和课外往往是忽视的。创新性人才的培养是一个长期的动态过程，每个学生的创新精神和创新能力亦是动态发展和不断积累的，且由于人的兴趣爱好、特长不同，创新能力体现的方面亦会有所差别，而现有评价机制往往缺少对创新能力的动态把握，不能在教学过程中实现对创新能力的动态评价，不能切实发挥教学评价体系的导向和激励作用，制约了学生创新能力的培养。
2生物技术创新型人才培养评价体系对策分析
2．1从共性和多样性角度界定创新型人才评价的内涵
在创新型人才评价标准上，既要坚持人的共性发展原则，又要突出人的个性特质。在创新性人才评价标准上，既要具备创新思维、创新技能等能力建设，又不能忽视精神层面、培养手段科学性、培养环境建设等多方面的要素。同时，专业、学科的差异使得这一内涵应具备专业所需要的特有标准，文科、理科、工科，以及本科教育、研究生教育及职业教育所蕴含的创新能力要求呈现出多样性。如生物类专业中生物技术和生物工程则应有所区别，生物技术侧重的是科学开发的创新，目前我国生物技术企业最需要就是研究开发型人才，占此类人才需求的58．3%，但“重理论、轻实践”培养出的生物技术人才应用性又较低，导致企业招不到合适人才与生物技术专业学生就业困难并存。生物工程人才应侧重的是工程技术设计、工艺流程的掌握与改进、技术开发等方面。因此，专业特点应在创新型人才的评价体系中得到体现。
2．2改革传统课程考核评价方法
目前，在大多数课程考核中同样体现出评价体系结构的局限性:闭卷考试多，开卷考试少，题型客观题多，主观发挥题型、思维题型量少;上课内容和实践内容陈旧、教学内容方式不够灵活、探究少;学生参与少、动脑机会少。传统的教学内容和考核方式不需要太多的灵活运用和平时知识积累，许多同学通过短暂的突击就能应付考试过关。因此，我们在教学中增加提问探究环节，考试环节增加主观题型、提高了无统一答案的试题比例，甚至在部分课程增加了学生自己查找资料、制作幻灯片和上台讲课的环节，收到了较好的教学效果，调动了学生的积极性和创造性。近年来生物技术专业学生在各种创新竞赛和社会调研活动中成绩不俗:如《赛克(cycle)生态农业科技有限公司创业计划书》获第七届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛荣获金奖;“规模化猪场粪便污水生物处理及资源化工艺”获第一届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛一等奖。
2．3完善实践教学质量评价体系提高学生创新能力
实践教学作为生物技术专业教学体系的一个重要组成部分，包含了校内实验性教学环节，以及毕业实习、生产实习、参与科研活动、参加学术讲座活动、申请承担研究性学习和创新性实验计划等弹性较大的其他实践活动。现有实验实践质量评价体系大多以实验报告、实习报告为依据，没有细化的评价指标，忽视了教师教学态度、实验准备、教学内容、教学方法和教学效果等情况的评价。而一个良好的实践教学评价体系对调动教师的创新性和学生的积极性至关重要。因此，建立涵盖实验教师教学质量、实验效果信息反馈和合理实验成绩构成的评价体系将有利于提高实验实践在创新思维培养、创新能力锻炼中的主导地位。一个良好的实验实践教学评价体系应包含合理的教学内容、贯穿全过程的量化指标，有利于强化教师的竞争意识和责任意识，引导教师开展教学创新研究。实验教学质量评价体系在提高学生创新能力，提高人才培养质量方面的研究已有一定报道，并且收到了比较好的效果。郭风法将实验课教学质量评价分为教学态度、实验准备、教学内容、教学方法和学生情况等五个方面，每一方面包含若干评价指标。我们通过设置配套的教学与科研紧密结合的实验教学内容，完善管理措施，将实验教学从基拙性向研究综合性、开放性推进，特别是与企业紧密合作，显著提高了学生的研发能力。近2年获得湖南省大学生研究性学习和创新性实验2项，校级大学生研究性学习及创新性实验项目3项，学生创新思维和创新能力得到明显提升，一批学生进入中国科学院、上海交通大学、厦门大学等单位攻读硕士研究生，表现出较好的创新意识和实验能力。
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纳米生物医用材料是纳米材料与生物医用材料的交叉，在人类康复工程中发挥重要作用。纳米生物医用材料将解决临床对伤口敷料、人造皮肤、人造血管和组织工程支架、高性能组织修复、器官替换的迫切需求［32-34］，而且已显示出巨大的潜在应用价值。材料支架在组织工程中起着重要作用［35］。模仿天然的细胞外基质结构而制成的纳米纤维生物可降解材料已开始应用于组织工程的修复和再生。由于软骨再生能力有限，软骨组织工程领域的发展具有重要意义，特别是在治疗老龄化社会日益流行的大关节骨关节炎方面［36］。嵇伟平等采用塑性变形和化学处理方法在Ti6A14V合金上制得一种新型多孔纳米晶体，通过体外实验研究了成骨细胞在纳米Ti6A14V合金表面的黏附情况。结果表明，与普通钛合金相比，纳米表面钛合金早期就能使成骨细胞伪足伸展良好，促进成骨细胞紧密贴壁和早期融合，与细胞黏附相关的Integrinβ1的表达也高于普通钛合金，为将纳米技术应用到人工关节等植入器械领域提供了新的方向［37］。还可以将纳米骨材料［38］植入体内填充各类型的骨缺损，其网状结构可生长出很多新生的骨细胞，所有填的纳米骨材料，最后会降解消失，骨缺损部能完全被新生骨取代。目前医用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合骨充填材料已投入市场，对骨缺损的恢复具有较好的作用。纳米技术与生物医学的结合，为医学界提供了全新的思路，在医学领域的应用已取得一定成果。但目前大多数研究还处于动物实验阶段，仍需大量临床试验予以证实，纳米材料应用的生物安全性也有待进一步提高。这就要求生物医学研究者与纳米材料的研究人员合作需进一步加强，制造出更先进的生物医用纳米材料。
3纳米诊断学
纳米诊断学是纳米生物技术在分子诊断中的应用，对于发展个性化治疗具有重要意义。目前纳米生物技术在临床诊断方面的研究主要集中在纳米生物传感器［39，40］和成像技术［41，42］、使用制造纳米机器人在细胞水平上进行维修，生物标志物的提取及测定等［43，44］领域，以疾病的早期诊断和提高疗效为目标。
3.1体外生物分子检测
超灵敏的生物分子检测方法可以服务于临床诊断［45，46］。由于待测分子含量很少，因此，对方法的检测灵敏度有很高要求。纳米材料特有的性质可以极大地提高分子检测的灵敏度和简便性［47，48］，人们研究了各种各样的超微量生物分子检测的信号放大方法［49，50］。丁良等［51］利用纳米晶体中阳离子交换反应释放的阳离子来诱导荧光染料，用于痕量生物分子的检测，取得良好效果。实验表明基于ZnS纳米簇的阳离子交换放大器的检测性能优于酶联免疫吸附测定法（ELISA），检测限低1000倍。标志着利用便携式床旁检测设备检测生物标记物成为可能。
3.2体内诊断
3.2.1注射PEG-Glu-GNPs后肿瘤的轮廓很容易与周围组织区别开来，这种复杂的探针可以实现体内疾病的早期诊断，大大有助于癌症或癌转移的早期发现［52］。另外开发体内神经递质参与脑化学的监测是一项具有挑战性的工作，有助于进一步理解生物分子在病理和生理上的作用。Liu等［53］报道了一种新型的封装有金纳米颗粒的玻璃毛细管来感应大脑多巴胺，结果表明，全氟磺酸改进Au/GCNE可成功用于监测麻醉大鼠纹状体的多巴胺。Kempen等用光学显微镜和扫描电镜定位、观察金纳米粒子聚集的脑肿瘤模型，发现纳米颗粒仅在含有脑肿瘤细胞的区域内聚集，在正常脑组织周围没有发现［54］。3.2.2量子点（半导体纳米晶体）量子点是以CdSe为核、CdS或ZnS为壳的核-壳型纳米体，具有优良的光谱性能。水溶性的量子点在生物化学等研究领域显示了极其广阔的应用前景。它的细胞毒性低，可用于活细胞及体内非同位素标记的生物分子的超灵敏检测。李朝辉等［55］利用反相微乳液技术，以CdTe量子点为核，SiO2为壳，一步制备了表面带有氨基和磷酸基团的核壳型量子点荧光纳米颗粒.该颗粒水溶性好，大小均匀，有效改善了CdTe量子点的不稳定性，成功实现了对肝实质细胞的识别。由于量子点技术有其独特的标记特点，它必将成为今后生物分子检测的尖端技术，为DNA检测（DNA芯片）、蛋白质检测（蛋白质芯片）和探索蛋白质-蛋白质之间（抗原-抗体、配体-受体、酶-底物）反应原理提供更先进的方法。同时也将极大推动生物显像技术和生物制药技术的迅猛发展，给疾病的诊断和治疗带来巨大进步。3.2.3纳米磁性颗粒较大尺度的磁性纳米颗粒呈现铁磁性，在交变磁场的作用下可通过磁滞现象产热，用于癌症的靶向热疗［56］。而粒径小于20nm的磁性纳米颗粒通常显现出超顺磁性，可被广泛应用于临床诊断领域。目前在临床诊断方面较为成熟、发展较快的应用主要包括：磁共振成像、生物分离、细胞筛选等。（1）磁共振成像（MRI）作为一项新的医学影像诊断技术，近年来发展十分迅速，所提供的特有信息对诊断疾病具有很大的潜在优越性。利用超顺磁性氧化铁磁性纳米颗粒在生物体组织内的特异性分布，有助于提高该部位肿瘤与正常组织的MRI对比度，因而作为造影增强剂被应用于MRI，进行肿瘤及其他疾病的诊断［57］。（2）生物分离。因磁性纳米颗粒具有易操控性、比表面积大等优点，使功能化的磁性纳米颗粒的应用具有很大的吸引力［58］。当前磁分离的研究涉及生物领域的多个方面，如血液中金属离子的去除，蛋白质、核酸等的富集、固定化酶的回收与重复等［59］。Yan课题组［60］利用磁性氧化铁粒子作为载体固定蛋白酶A，并利用其能够与乙肝病毒表面抗原抗体发生特异性结合的性质，达到测定乙肝病毒的目的。（3）细胞筛选。当组织或血液中仅有微量癌细胞的时候，通过特定的技术就可以精确地检测到，从而实现对疾病的早期诊断和治疗，必将为病人获得宝贵的治疗时间，提高治愈率。所以细胞筛选具有重要的意义。免疫磁珠细胞筛选法可在几分钟内从复杂的细胞混合物中分离出很高纯度的细胞。Mousavi等［61］等开发了一种新型的与金纳米条结合的微流控芯片，利用高效免疫磁珠法捕捉人血中极少量的细胞，可以达到简单而有效的检测高纯度目标细胞的目的。可以预见，在未来，更加精确的细胞筛选技术将是一个非常热门的研究方向［62］。虽然功能化的磁性纳米材料已经有了广泛的应用，但如何设计更简单的制备过程和更新颖的功能化方式以使材料本身具有更好的分散性和使用寿命，仍是研究者们探索的方向.3.2.4纳米生物传感器在癌症研究领域，利用纳米技术制成的传感器可望使各种癌症的早期诊断成为现实［63］。纳米传感器灵敏度很高，在进行血液检测时，当传感器中预置的某种癌细胞抗体遇到相应的抗原时，传感器中的电流会发生变化，通过这种电流变化可以判断血液中癌细胞的种类和浓度。目前越来越多的风险投资正在涌入这一领域，但这一技术在实用中还有一些技术难题需要解决。今后可能会有多种纳米传感器集成在一起被置入人体，以用来早期检测各种疾病。3.2.5生物芯片生物芯片是基因生物学与纳米技术相结合的产物，它不同于半导体芯片，它是在很小的几何尺度的表面积上，装配一种或集成多种生物活性分子，仅用微量生理或生物采样，即可同时检测和研究不同的生物细胞、生物分子和DNA的特性，以及它们之间的相互作用，获得生命微观活动的规律。具有集成、并行和快速检测的优点，生物芯片技术已经成为21世纪生物医学工程的前沿科技。基于纳米结构阵列的蛋白质芯片和微流控芯片技术在诊断学和生物传感技术方面的应用具有巨大的潜力［64］。Ali等［65］制备的基于氧化镍纳米棒的微流控生物芯片，采用电化学检测法来测定人体血液中的总胆固醇浓度，线性范围为1.5-10.3mmol/L，灵敏度高达0.12mA•mmol-1•cm-2。DNA芯片技术可以快速分析大量的基因信息，从而使生物医学工作者可以研究并收集基因表达和变异信息，还可用于监测不同的人体细胞和组织基因表达，以检测癌症或其它疾病所对应的基因的变化。3.2.6纳米机器人纳米技术与分子生物学的结合将开创分子仿生学新领域。“纳米机器人”是根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。以色列科学家研发出一种“胶囊相机”，将摄像头内置入比普通感冒药稍大的胶囊内，以大约每秒14张照片的频率拍摄消化道内的情况，并同时传回外置的图像接收器，可进行人体消化道肿瘤监测。还可将纳米机器人注入人体血管内，进行全身健康检查，疏通脑血管中的血栓，清除心脏动脉脂肪沉积物，用于动脉粥样硬化的治疗；可吞噬病毒，杀死癌细胞；可将纳米机器人以插入导管的方式引入到尿道或胆道里内，直接到达结石所在的部位，并且直接把结石击碎，进行肾结石、胆结石的治疗；还可进行人体器官的修复工作、作整容手术、从基因中除去有害的DNA，把正常的DNA安装在基因中，这样可以从根本上治愈遗传缺陷或病毒，使机体正常运行。未来发展趋势是当机器人医生发现可疑病变组织后，立即能伸出“手”来取样进行活检。纳米机器人在体内的生物传感与智能配送生物活化剂有很大潜力［66］。
4纳米材料和纳米生物技术的安全性问题
随着纳米技术的迅速发展，不可避免地导致含有纳米颗粒的工业废水的排放［67］，纳米材料的潜在的免疫毒性机制所引起的不良反应还没有得到足够的重视［68］。纳米颗粒可直接穿透人体皮肤引发多种炎症；可穿透细胞膜，将异物带入细胞内部，对人体脑组织、免疫与生殖系统等方面造成损害等。如二氧化钛容易在饮用水中聚集，从而污染环境、影响健康。接触二氧化钛纳米微粒后，人体肺部将可能出现炎症。银纳米颗粒目前已被大量使用。研究表明，即使它在环境中的聚集量很低，也会对水中无脊椎动物造成伤害。碳纳米管是工业和实验所需的材料，注射了碳纳米管的老鼠会产生动脉粥状化、线粒体脱氧核糖核酸损伤等反应。当摄入量较大时，对肌肉细胞也有毒性，会对人体健康有不利影响。但尽管纳米生物技术的应用有一定安全性的问题，它的应用也会越来越广泛，同时这也为纳米技术将来的发展指明了方向——如何提高其安全性问题是研究的目标之一。
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生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面，生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂，这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因（该基因能促进角蛋白的形成）能获得了经遗传改良的绵羊，这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面，生物技术在提高农作物产量、质量的同时，有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如，通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力；利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量，减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草，可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵，经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质，该蛋白质经食物链进入绵羊体内，进而能提高产毛量。
生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求，因此，它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源，有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。
生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述，一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯，这种马铃薯能产生水晶蛋白，而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量，降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染，从而有利于保护生态环境。
在许多农业生产区，土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源，据统计，英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体（二氧气化碳、氮氧化合物等）不可避免地促进地球气候变暖。除此之外，农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。
生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。
同样，人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出：特定的真菌类能促进土壤养分的释放，从而促进作物生长；真菌也能通过分解有机物质（例如纤维素等）释放出糖类，促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能，包括获得转基因细菌和真菌，以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮，避免、减少使用人造肥料，从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能，但在将来却有望实现这个目标。
二、生物技术带来的不利
从经济角度上讲，生物技术带来的不利并不明显，然而，它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为，生物技术公司主要集中在发达国家，发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时，发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。
生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生，特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂，否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现，这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物，后者在发展中国家是很普遍的，并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时，例如，坚果能引发人体过敏反应，若它的基因被导入其他作物，则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见，转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。
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分子标记技术在我国的发展尤其迅速，被大范围的应用到玉米自交系的遗传多样性分析当中，对于玉米群体优劣的划分、玉米的抗病抗逆性能、玉米雄性不育系等多方面的研究有着非常重要的意义。另外，在深入进行玉米遗传多样性的研究上，可以为玉米种质资源收集、亲本的选择、玉米种类的划分、基因组建等多方面提供必要的技术和数据支持。与此同时，分子标记技术的应用，可以帮助基因在改善玉米的杂种优势预测方面的科研工作有所突破，避免由于玉米的先天遗传方面的不足带来的低产效应，给玉米的品种的培育提供了更为优质的品种资源。在实际的玉米自交系遗传变异研究中，分子标记可以更好地进行杂种优势群的划分。相对于玉米自交系纯度，分子标记育种技术的方法可以更为精确、简单易操作，保证玉米自交系纯度质量。指纹图谱是分子标记技术在玉米育种上的显著应用，可以通过指纹图谱建立植物品种的汇总。同时，分子标记技术可以更为精确的区分先天遗传差异较小的植株，使得培育的技术更为精确，并且分子技术培育被广泛应用于植物新品种保护领域。目前，我国在玉米新品种保护方面也已经取得不小的成就，逐步建立起自交系和杂交种的DNA指纹图谱数据库。数据库的好处是更为方便鉴定植物基因类型，尤其是一些并未有被记录在指纹图谱中的品种分类。作为结果，分子标记技术可以为更好地监测玉米育种群体的遗传多样性提供必要的数据支持，也为育种专家如何选择优质的杂交组合提供理论依据。
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二、转变观念，积极探索能力培养的新模式
1.改变教育观念，在教与学中促进学生能力培养。
教学改革的首要任务是教学形式的改进。要改进过去单纯传授知识、演绎知识的教学方式，在课堂教学中努力实践、探索师生积极互动、共同发展的教学方式与学习方式的变革；研究教师在教学中的角色转变；提倡启发式、讨论式等生动活泼的教学方法，创设宽松、民主、高效的课堂氛围。探讨培养学生自主学习、合作学习、探究性学习的策略；培养学生在新的教学理念下搜集与处理信息的能力，获取新知识的能力，发现、分析、探索、解决问题的能力；交流与合作的能力等。寻求适合于、满足于不同学生学习需要的，使每个学生都能得到充分发展的教育教学途径，开发学生智力、培养学生创造思维和实际操作能力。其实关于能力培养，我们还必须对生物教学中的存在的大量技能、技巧性的知识加以挖掘与开发。上世纪50年代英国哲学家迈克尔•波兰尼（MichaelPolanyi）研究人类知识的形式，提出人类知识有两种：一种类型的知识是通常以书面文字、图表和数学公式加以表述的；另一种知识是我们知道但难以言述的知识，包括那些非正式的、难以表达的技能、技巧、经验和诀窍等。前者称为显性知识，后者称为隐性知识。显性知识是能够被人类以一定符码系统（最典型的是语言，也包括数学公式、各类图表、盲文、手势语、旗语等诸种符号形式）加以完整表述的知识。隐性知识和显性知识相对，是指那种不能通过语言、文字、图表或符号明确表述，很难进行明确表述与逻辑说明，它是人类非语言智力活动的成果。这是隐性知识最本质的特性。隐性知识是存在于个人头脑中的，它的主要载体是个人，它不能通过正规的形式（例如，学校教育、大众媒体等形式）进行传递，因为隐性知识的拥有者和使用者都很难清晰表达。但是隐性知识并不是不能传递的，只不过它的传递方式特殊一些，例如通过“师传徒授”的方式进行（波兰尼《个人知识》，贵州人民出版社2000年11月出版）。生物教学中的能力培养，实际上确实存在着大量的隐形知识，生物技术是多门操作性很强的学科（生物技术领域包括发酵工程、细胞工程、蛋白质与酶工程、基因工程），它所涉及的多种技术（如荧光定量PCR、蛋白双向电泳和分子杂交等）都有非常详细的步骤，有的操作只需30秒、几分钟不等，几十个步骤下来有的要耗时一周左右，而且整个过程的操作对象都不是肉眼所能分辨的，只有到了最后一步或者通过染色、或者借助仪器（凝胶成像仪、放射自显影等）才能得出结果。即使是同样的操作流程，不一样的操作者完全有可能得到不一样的试验结果甚至大相径庭。从此方面来看，除了依靠课堂教学的知识传递以外，还需要更多的重复性、个体性的操作演练，这是我们长期教学实践所忽视的一面。
2.改革教学评价机制，多形式提高学生的专业学习能力。
在高考指挥棒下，高校的教学评价也沿袭了用分数评价学生一切学习状况的惯性与惰性，目前高校最主要的人才评价机制是分数标注的学业成绩，其他评价机制只能沦为辅助作用。如何改进教学评价机制，对专业学习能力的提高具有重大意义。为科学评价教学质量，需要确定科学的评价方法和建立科学的评价体系。为此，在专业素质能力等少数知识性较强的课程中采用百分制的积分方式，而其他的技能与创新能力的课程则尽量采用其他的计分方式，如用国家职业技能证书（如营养师考核证书、食品检验师考核证书等技能证书）代替课程成绩，顶替学分，用研究成果（如、研究成果、科研项目等）取代实验课成绩，尽量不用量化的分数评价学生的生物技能。即使在普通生物学知识的学习评价，也尽量注重对学生学习及研究过程和方法的引导，采取通过查阅有关资料或进行实验才能完成且无统一答案的作业等形式进行评价。考试方法多样化，如采取开卷或半开卷、文献综述、专题论文、案例分析等形式，评分标准则侧重学生研究、解决问题的思路和方法，是否有独立见解和创新，从而培养学生自我学习和自我发展的能力。
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为了适应这种快速发展的形势，美国、日本、澳大利亚等发达国家先后制定了国家发展计划，把海洋生物技术研究确定为21世纪优先发展领域。1996年，中国也不失时机地将海洋生物技术纳入国家高技术研究发展计划（863计划），为今后的发展打下了基础。不言而喻，迄今海洋生物技术不仅成为海洋科学与生物技术交叉发展起来的全新研究领域，同时，也是21世纪世界各国科学技术发展的重要内容并将显示出强劲的发展势头和巨大应用潜力。
1．发展特点
表1和表2列出的资料大体反映了当前海洋生物技术研究发展的主要特点。
1.1加强基础生物学研究是促进海洋生物技术研究发展的重要基石
海洋生物技术涉及到海洋生物的分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学，乃至生物多样性和海洋生态学等广泛内容，为了使其发展有一个坚实的基础，研究者非常重视相关的基础研究。在《IMBC2000》会议期间，当本文作者询问一位资深的与会者：本次会议的主要进步是什么？他毫不犹豫的回答：分子生物学水平的研究成果增多了。事实确实如此。近期的研究成果统计表明，海洋生物技术的基础研究更侧重于分子水平的研究，如基因表达、分子克隆、基因组学、分子标记、海洋生物分子、物质活性及其化合物等。这些具有导向性的基础研究，对今后的发展将有重要影。
1.2推动传统产业是海洋生物技术应用的主要方面
目前，应用海洋生物技术推动海洋产业发展主要聚焦在水产养殖和海洋天然产物开发两个方面，这也是海洋生物技术研究发展势头强劲。充满活力的原因所在。在水产养殖方面，提高重要养殖种类的繁殖、发育、生长和健康状况，特别是在培育品种的优良性状、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的进步，如转生长激素基因鱼的培育、贝类多倍体育苗、鱼类和甲壳类性别控制、疾病检测与防治、DNA疫苗和营养增强等；在海洋天然产物开发方面，利用生物技术的最新原理和方法开发分离海洋生物的活性物质、测定分子组成和结构及生物合成方式、检验生物活性等，已明显地促进了海洋新药、酶、高分子材料、诊断试剂等新一代生物制品和化学品的产业化开发。
表1近期IMBC大会研讨的主要内容
表2近期IMBC大会和《MarineBiotechnology》学报论文统计表
1.3保证海洋环境可持续利用是海洋生物技术研究应用的另一个重要方面
利用生物技术保护海洋环境、治理污染，使海洋生态系统生物生产过程更加有效是一个相对比较新的应用发展领域，因此，无论是从技术开发，还是产业发展的角度看，它都有巨大的潜力有待挖掘出来。目前已涉及到的研究主要包括生物修复（如生物降解和富集、固定有毒物质技术等）、防生物附着、生态毒理、环境适应和共生等。有关国家把“生物修复”作为海洋生态环境保护及其产业可持续发展的重要生物工程手段，美国和加拿大联合制定了海洋环境生物修复计划，推动该技术的应用与发展。
1.4与海洋生物技术发展有关的海洋政策始终是公众关注的问题
其中海洋生物技术的发展策略、海洋生物技术的专利保护、海洋生物技术对水产养殖发展的重要性、转基因种类的安全性及控制问题、海洋生物技术与生物多样性关系以及海洋环境保护等方面的政策、法规的制定与实施倍受关注。
2.重点发展领域
当前，国际海洋生物技术的重点研究发展领域主要包括如下几个方面：
2.1发育与生殖生物学基础
弄清海洋生物胚胎发育、变态、成熟及繁殖各个环节的生理过程及其分子调控机理，不仅对于阐明海洋生物生长、发育与生殖的分子调控规律具有重要科学意义，而且对于应用生物技术手段，促进某种生物的生长发育及调控其生殖活动，提高水产养殖的质量和产量具有重要应用价值。因此，这方面的研究是近年来海洋生物技术领域的研究重点之一。主要包括：生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激素、促性腺激素释放激素、生长一催乳激素、渗透压调节激素、生殖抑制因子、卵母细胞最后成熟诱导因子、性别决定因子和性别特异基因等激素和调节因子的基因鉴定、克隆及表达分析，以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。
2.2基因组学与基因转移
随着全球性基因组计划尤其是人类基因组计划的实施，各种生物的结构基因组和功能基因组研究成为生命科学的重点研究内容，海洋生物的基因组研究，特别是功能基因组学研究自然成为海洋生物学工作者研究的新热点。目前的研究重点是对有代表性的海洋生物（包括鱼、虾、贝及病原微生物和病毒）基因组进行全序列测定，同时进行特定功能基因，如药物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐盐基因等的克隆和功能分析。在此基础上，基因转移作为海洋生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品种的有效技术手段，已成为该领域应用技术研究发展的重点。近几年研究重点集中在目标基因筛选，如抗病基因、胰岛素样生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因；大批量、高效转基因方法也是基因转移研究的重点方面，除传统的显微注射法、基因枪法和携带法外，目前已发展了逆转录病毒介导法，电穿孔法，转座子介导法及胚胎细胞介导法等。
2.3病原生物学与免疫
随着海洋环境逐渐恶化和海水养殖的规模化发展，病害问题已成为制约世界海水养殖业发展的瓶颈因子之一。开展病原生物（如细菌、病毒等）致病机理、传播途径及其与宿主之间相互作用的研究，是研制有效防治技术的基础；同时，开展海水养殖生物分子免疫学和免疫遗传学的研究，弄清海水鱼、虾、贝类的免疫机制对于培育抗病养殖品种、有效防治养殖病害的发生具有重要意义。因此，病原生物学与免疫已成为当前海洋生物技术的重点研究领域之一，重点是病原微生物致病相关基因、海洋生物抗病相关基因的筛选、克隆，海洋无脊椎动物细胞系的建立、海洋生物免疫机制的探讨、DNA疫苗研制等。
2.4生物活性及其产物
海洋生物活性物质的分离与利用是当今海洋生物技术的又一研究热点。现人研究表明，各种海洋生物中都广泛存在独特的化合物，用来保护自己生存于海洋中。来自不同海洋生物的活性物质在生物医学及疾病防治上显示出巨大的应用潜力，如海绵是分离天然药物的重要资源。另外，有一些海洋微生物具有耐高温或低温、耐高压、耐高盐和财低营养的功能，研究开发利用这些具特殊功能的海洋极端生物可能获得陆地上无法得到的新的天然产物，因而，对极端生物研究也成为近年来海洋生物技术研究的重点方面。这一领域的研究重点包括抗肿瘤药物、工业酶及其它特殊用途酶类、极端微生物定功能基因的筛选、抗微生物活性物质、抗生殖药物、免疫增强物质、抗氧化剂及产业化生产等。
2.5海洋环境生物技术
该领域的研究重点是海洋生物修复技术的开发与应用。生物修复技术是比生物降解含义更为广泛，又以生物降解为重点的海洋环境生物技术。其方法包括利用活有机体、或其制作产品降解污染物，减少毒性或转化为无毒产品，富集和固定有毒物质（包括重金属等），大尺度的生物修复还包括生态系统中的生态调控等。应用领域包括水产规模化养殖和工厂化养殖、石油污染、重金属污染、城市排污以及海洋其他废物（水）处理等。目前，微生物对环境反应的动力学机制、降解过程的生化机理、生物传感器、海洋微生物之间以及与其它生物之间的共生关系和互利机制，抗附着物质的分离纯化等是该领域的重要研究内容。
3.前沿领域的最新研究进展
3.1发育与生殖调控
应用GIH（性腺抑制激素）和GSH（性腺刺激激素）等激素调控甲壳类动物成熟和繁殖的技术[1]，研究了甲状腺激素在金绍生长和发育中的调控作用，发现甲状腺激素受体mRNA水平在大脑中最高，在肌肉中最低，而在肝、肾和鳃中表达水平中等，表明甲状腺素受体在成体金银脑中起着重要作用[1]，对海鞘的同源框（Homeobox）基因进行了鉴定，分离到30个同源框基因[1]，建立了青鳉的同源框（Homeobox）基因[1]，建立了青鳉胚胎干细胞系并通过细胞移植获得了嵌合体青鳉[1]，建立了虹鳟原始生殖细胞培养物并分离出Vasa基因[2]，进行斑节对虾生殖抑制激素的分离与鉴定[2]，应用受体介导法筛选GnRH类似物，用于鱼类繁殖[2]，建立了海绵细胞培养技术，用于进行药物筛选[2]，建立了将海胆胚胎作为研究基因表达的模式系统[2]，通过基因转移开展了海胆胚胎工程的研究[2]，研究了人葡糖转移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鳟胚胎中的表达［3］，建立了通过细胞周期蛋白依赖的激酶活性测定海水鱼苗细胞增殖速率的方法[3]，研究了几丁质酶基因在斑节对虾蜕皮过程中的表达［4］，从海参分离出同源框基因，并进行了序列的测定[4]。
3.2功能基因克隆
建立了牙鲆肝脏和脾脏mRNA的表达序列标志，从深海一种耐压细菌中分离到压力调节的操纵子，从大西洋鲑分离到雌激素受体和甲状腺素受体基因，从挪威对虾中分离到性腺抑制激素基因[1]；将DNA微阵列技术在海绵细胞培养上进行了应用，构建了班节对虾遗传连锁图谱，建立了海洋红藻EST，从海星卵母细胞中分离出成熟蛋白酶体的催化亚基，初步表明硬骨头鱼类IGF－I原E一肽具有抗肿瘤作用[2]；构建了海洋酵母De—baryomyceshansenii的质粒载体，从鲤鱼血清中分离纯化出蛋白酶抑制剂，从兰蟹血细胞中分离到一种抗菌肽样物质，从红鲍分离到一种肌动蛋白启动子，发现依赖于细胞周期的激酶活性可用作海洋鱼类苗种细胞增殖的标记，克隆和定序了鳗鱼细胞色素P4501AcD－NA，通过基因转移方法分析了鳗细胞色素P450IAI基因的启动子区域，分离和克隆了鳗细胞色素P450IAI基因，建立了适宜于沟绍遗传作图的多态性EST标记，构建了黄盖鲽EST数据库并鉴定出了一些新基因，建立了班节对虾一些组织特异的EST标志，从经HirameRhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴细胞EST中分离出596个cDNA克隆[3]；用PCR方法克隆出一种自体受精雌雄同体鱼类的ß一肌动蛋白基因，从金鲷cDNA文库中分离出多肽延伸因子EF－2CDNA克隆，在湖鳟基因组中发现了TC1样转座子元件[4]；鉴定和克隆出的基因包括：南美白对虾抗菌肽基因、牡蛎变应原（allergen）基因、大西洋鳗和大西洋鲑抗体基因、虹鳟Vasa基因、青鳉P53基因组基因、双鞭毛藻类真核启始因子5A基因、条纹鲈GtH（促性腺激素）受体cDNA、鲍肌动蛋白基因、蓝细菌丙酮酸激酶基因、鲤鱼视紫红质基因调节系列以及牙鲆溶菌酶基因等［1—4］。
3.3基因转移
分离克隆了大马哈鱼IGF基因及其启动子，并构建了大马哈鱼IGF（胰岛素样生长因子）基因表达载体[1]。通过核定位信号因子提高了外源基因转移到斑马鱼卵的整合率[1]，建立了快速生长的转基因罗非鱼品系并进行了安全性评价；对转基因罗非鱼进行了三倍体诱导，发现三倍体转基因罗非鱼尽管生长不如转基因二倍体快，但优于未转基因的二倍体鱼，同时，转基因三倍体雌鱼是完全不育的，因而具有推广价值[2]；研究了超声处理促进外源DNA与金鲷结合的技术方法，将GFP作为细胞和生物中转基因表达的指示剂；表明转基因沟鲶比对照组生长快33％，且转基因鱼逃避敌害的能力较差，因而可以释放到自然界中，而不会对生态环境造成大的危害[3]；应用GFP作为遗传标记研究了斑马鱼转基因的条件优化和表达效率[3]；在抗病基因工程育种方面，构建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表达载体并进行了基因转移实验[2]；在转基因研究的种类上，目前已从经济养殖鱼类逐步扩展到养殖虾、贝类及某些观赏鱼类[2.3]。通过基因枪法将外源基因转到虹鳟肌肉中获得了稳定表达[4]。
3.4分子标记技术与遗传多样性
研究了将鱼类基因内含子作为遗传多样性评价指标的可行性，应用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海几种海洋生物的遗传多样性[1]。研究了南美白对虾消化酶基因的多态性[1]；利用寄生性原生动物和有毒甲藻基因组DNA的间隔区序列作标记检测环境水体中这些病原生物的污染程度，应用18S和5.8S核糖体RNA基因之间的第一个内部间隔区(ITC—1)序列作标记进行甲壳类生物种间和种内遗传多样性研究[2]；研究了斑节对虾三个种群的线粒体DNA多态性，用PCR技术鉴定了夏威夷Gobioid苗的种类特异性。通过测定内含子序列揭示了南美白对虾的种内遗传多样性，采用同功酶、微卫星DNA及RAPD标记对褐鳟不同种群的遗传变异进行了评价，在平鱼鉴定并分离出12种微卫星DNA，在美国加州鱿鱼上发现了高度可变的微卫星DNA[3]；弄清了一种深水鱼类（Gonostomagracile）线粒体基因组的结构，并发现了硬骨鱼类tRNA基因重组的首个实例，测定了具有重要商业价值的海水轮虫的卫星DNA序列，用RAPD技术在大鲮鲆和鳎鱼筛选到微卫星重复片段，从多毛环节动物上分离出高度多态性的微卫星DNA，用RAPD技术研究了泰国东部泥蟹的遗传多样性[3]；用AFLP方法分析了母性遗传物质在雌核发育条纹鲈基因组中的贡献[4]。
3.5DNA疫苗及疾病防治
构建了抗鱼类坏死病毒的DNA疫苗[1]；开展了虹鳟IHNVDNA疫苗构建及防病的研究，表明用编码IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鳟，诱导了非特异性免疫保护反应，证明DNA免疫途径在鱼类上的可行性，从虹鳟细胞系中鉴定出经干扰素可诱导的蛋白激酶[2]；建立了养殖对虾病毒病原检测的ELISA试剂盒，用PCR等分子生物学技术鉴定了虾类的病毒性病原，将鱼类的非特异性免疫指标用于海洋环境监控，研究了抗病基因转移提高鲷科鱼类抗病力的可行性，研究了蛤类唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2]；研究了一种海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3]；建立了测定牡蛎病原的PCR—ELISA方法[3]；研究了LatrunculinB毒素在红海绵体内的免疫定位[4]。
3.6生物活性物质
从海藻中分离出新的抗氧化剂[1]，建立了大量生产生物活性化合物的海藻细胞和组织培养技术，建立了通过海绵细胞体外培养制备抗肿瘤化合物的方法[1]；从不同生物（如对虾和细菌）中鉴定分离出抗微生物肽及其基因，从鱼类水解产物中分离出可用作微生物生长底物的活性物质，海洋生物中存在的抗附着活性物质，用血管生成抑制剂作为抗受孕剂，从蟹和虾体内提取免疫激活剂，从海洋藻类和蓝细菌中纯化光细菌致死化合物，海星抽提物在小鼠上表现出批精细胞形成的作用，从海洋植物Zosteramarina分离出一种无毒的抗附着活性化合物，从海绵和海鞘抽提物分离出抗肿瘤化合物，开发了珊瑚变态天然诱导剂，从海胆中分离出一种抗氧化的新药，在海洋双鞭毛藻类植物中鉴定出长碳链高度不饱和脂肪酸（C28），表明海洋真菌是分离抗微生物肽等生物活性化合物的理想来源[2]；发现海洋假单胞杆菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性，从硬壳蛤分离出谷光甘肽一S一转移酶，从鲤血清中分离出丝氨酸蛋白酶抑制剂，从海绵中分离出氨激脯氨酸二肽酶，从一种珊瑚分离出具DNA酶样活性的物质，建立了开放式海绵养殖系统，为生物活性物质的大量制备提供了充足的海绵原料[3]；从虾肌水解产物中分离到抗氧化肽物质[4]；从一种海洋细菌中分离纯化出N一乙酸葡糖胺一6一磷酸脱乙酸酶[4]。
3.7生物修复、极端微生物及防附着
研究了转重金属硫蛋白基因藻类对海水环境中重金属的吸附能力，表明明显大于野生藻类[1]，研究了石油降解微生物在修复被石油污染的海水环境上的可疗性及应用潜力[1]；研究了海洋磁细菌在去除和回收海水环境中重金属上的应用潜力[1]；用Bacillus清除养鱼场污水中的氮，用分子技术筛选作为海水养殖饵料的微藻，开发了六价铬在生物修复上的应用潜力，分离出耐冷的癸烷降解细菌，研究了海洋环境中多芳香化烃的微生物降解技术[2]；从噬盐细菌分离出渗透压调节基因，并生产了重组Ectoine（渗透压调节因子），从2650米的深海分离到一种耐高温的细菌，这种细菌可用来分离耐高温和热稳定的酶，在耐高温的archaea发现了D型氨基酸和无氧氨酸消旋酶，测定了3种海洋火球菌的基因组DNA序列，借助于CROSS／BLAST分析进行了特定功能基因的筛选，从海底沉积物、海水和北冰洋收集了1000多种噬冷细菌，并从这些细菌中分离到多种冷适应的酶[2]；建立了一种测定藤壶附着诱导物质的简单方法，研究了Chlorophyta和共生细菌之间附着所必需的形态上相互作用，研究了珊瑚抗附着物质（dterpene）类似物的抗附着和麻醉作用[3]；分析了海岸环境中污着的起始过程，并对沉积物和附着物的影响进行了检测[4]。
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利用转基因技术提取植物中的目的基因，并将其转移到另一农作物上，不仅可以促进农作物的生长，也可以提高农产品产量、质量，因此，转基因技术应用在农业种植中具有重要作用，其可以有效促进农业的可持续发展。随着我国对生物技术的不断研究，转基因技术将会得到进一步发展，并且转基因技术的应用规模也会逐渐扩大，据资料表明，当前转基因类植物的种植范围正在不断扩大，在我国农业种植中，利用转基因技术种植的植物面积呈进一步扩大的趋势。除此之外，在农业种植中生物技术最为突出的则属于杂交育种技术，杂交育种技术与转基因技术相比，其操作更为简单，在农业种植实践中，杂交育种技术已取得了良好的效果。
1.2组织培养技术
组织培养主要工作原理是在细胞全能性的基础上利用人工诱导的组织培养技术，这就要求植物细胞需要处于无菌的状态下，才能确保植物细胞得到良好的发育，最终生长成完整的植株。将组织培养技术应用到农业种植中，既可以加快植物繁殖的速度，也可以在固定的时间内培育出满足符合当地农作物生长优良品种，同时还能够有效防止病毒对农作物幼苗的侵害，因此，针对组织培养技术对农作物生长的有利条件，在今后的农业种植中，应大力推广和运用组织培养技术，但是，组织培养技术在农业种植中，应注意以下几点：在植物组织培育中，培育植物的阳光温度、湿度等应满足植物组织培育的条件，并且培养基组成结构、pH值等化学条件也应符合标准要求，有效控制外界因素对植物组织培育的影响，为植物组织培养发育提供优质的条件，并且在初代培养外植体过程中应做好外植体褐变处理工作，由于外植体在接种过程中容易发生褐变现象，然而，褐变现象的出现将会影响植物外植体的培育，所以，做好褐变处理工作，以保证植物培养工作顺利进行。
1.3生物农药制作技术
随着生物技术的出现，生物农药在农业种植中也得到了应用，其主要是将生物新陈代谢的产物来制作农药的方法，以达到杀虫保护农作物的目的，利用生物技术制作农药，不仅可以有效防止农药对环境造成的危害，也可以保护环境，因此，生物农药的应用具有重要作用。所以，在生物农药制作上，应采用生物技术进行生物农药的开发，由于基因工程中的许多药品都是从生物组织中提取的材料，但是，该工程的提取比较困难，并且药品的价格也非常昂贵，然而，微生物可以适用于大规模工业化生产。所以，为了加快生物农药的制作，在生物制药实践中，应在微生物细胞中导入生物的基因，使生物基因产生相应的药物，采用这样的制作模式，不仅能有效解决材料来源困难的问题，也可以进行大规模工业化生产，同时也可以降低生物农药制作的成本，因此，生物技术在生物农药制作中发挥着重要作用。
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对生物技术专业应用型人才来说，具有较高的技术应用能力非常重要。实验、见习和实习等实践教学体系是生物技术专业技术应用型人才培养的重要手段。针对我校的实际，围绕生物技术专业技术应用型人才的培养目标，我们构建了分类设计、分层施教的选修与必修相结合的实践教学体系。具体来说，桂林医学院生物技术专业实践教学体系分为如下几方面：一是课程实验（见习）教学。课程实验（见习）教学安排在各门课程学习期间，通过实验室教学和校外企业参观，使理论与实践相结合，达到掌握实验技能的目的。为保障学生在课堂实验教学中有更多的动手机会，强化实践动手能力培养，在新的人才培养方案修订中，我们适当增加了各类课程的实验（见习）学时，加大了实践课程的比例。必修课程中理论课与实践课学时的比例：2010年培养方案中从1554∶755（2.1∶1）调整为2013年新版培养方案的1700∶1061（1.6∶1）。二是毕业实习，主要到生物、医药及生物制品研究机构、高等院校、疾病预防控制中心等相关企业和部门进行专题研究，在指导教师的指导下完成毕业论文。三是第二课堂，在2013年新版培养方案中，我们增加了早期接触专业、早期接触科研和早期接触社会实践的“三早”实践教学方案。此外，第二课堂也包括劳动教育、举办专业知识讲座和演讲等。四是其他实践，包括入学教育、军事训练、毕业教育及就业指导。
三、完善教学方法和手段
当前，一些传统的教学方法和手段已经不能满足培养应用型生物技术专业人才的需要，不能满足培养学生分析问题、解决问题能力的需要，也不能满足学生创造力培养的需要。因此，我们特别强调重视学生在教学活动中的主体地位，鼓励新的教学方法和手段的尝试，以充分调动学生的积极性、主动性和创造性。根据不同的教学目标、教学内容、教学对象，因材施教，采用启发式、讨论式、现场教学等教学方法，为学生自主学习创造更好的条件，培养学生分析问题、解决问题和创造思维的能力。为激发学生学习的兴趣，在教学中，我们注重使用多媒体技术等先进的教学手段，合理运用因特网来进行教学。同时加强优质教学资源如教学课件的共享，提高教学水平。为保证生物技术专业技术应用型人才培养目标的顺利实现，我们还采取引进、培养、聘请等途径加强师资队伍建设，尤其是加强具有医药生物技术领域企业工作经历的教师的培养和引进。
四、改革课程成绩评价体系
为满足应用型人才培养的要求，就必须深化生物技术专业考试制度改革，改革课程成绩评价体系。我校生物技术专业的教学质量评价体系分为：
（1）形成性考核，包括课程平时考核、课程期中考核和课程实验考核。课程平时考核主要考核学生在整个课程学习过程中的表现情况（含学习行为、动手操作、平时作业、课堂提问等）；课程期中考核主要考查学生对课程前半部分知识的掌握情况；课程实验考核主要在期末以笔试、实验操作等形式进行，主要考核学生对实验原理的理解、实验操作的能力及实验报告的撰写情况等。
（2）终结性考核，每门课程结束时或期末，采用闭卷或开卷笔试的形式进行考试，教师根据课程的性质和要求选择考试方式，对于专业基础课程和一些与学生能力和素质培养影响较大的核心课程，可以采取闭卷考试的方式，对于选修课程和其他非核心课程可以采取开卷考试、课程论文等方式进行考核。
篇12
2．1文献回顾
接力创新的渊源可以追溯到Pavitt对“基于科学的高科技部门”的论述［6］以及国家创新系统中“基于科学的体制”［7－8］。“模式2”等理论也强调了“后现代”社会中科学研究与创新的交互作用［9］，并进而形成“三螺旋”模型所描述的大学承担企业功能、企业承担学术功能的现象［10］。这些经典研究（但不限于这些研究）事实上分离出一类基于科学的创新。例如：Pisano认为科学的深度参与导致生物制药是“基于科学的商业”［11］；陈劲、赵晓婷和梁靓指出生物制药等领域的创新是“基于科学的创新”［12］；对纳米产业的研究也佐证了这种特性［13］。那么，这类基于科学的创新如何才能获得成功？生物制药创新研究逐步揭示出接力创新这一新型创新模式，给这个命题提供了较为完美的答案。①文献［3］提出：专家型公司是建立在科学研究的基础上的、专注于分子生物学研究和现代生物技术研发前端的小型生物技术企业；而核心公司是在新药的研发、生产和营销等方面具有综合组织能力的大型一体化公司。生物制药源于20世纪70年明的DNA重组技术［14］，当前已成为涉及分子生物学、基因组学、蛋白质组学、遗传学、生物化学、组合化学、生物信息学、计算科学和纳米技术等众多科学技术的复杂体系［11］。文献［15］指出生物制药创新主要来自大学，大学、公共研究机构、盈利性公司等不同类型的组织在创新过程中建立联系、共同参与创新［16－18］，大型制药公司与利用生物技术开发新药的专业化企业之间是合作关系［19］。李天柱、银路和石忠国等最早提出生物制药创新中专家型公司与核心公司之间合作的本质是两者的接力创新，技术转让、合同研究、并购、联盟等常见的合作方式其实是实现接力的具体手段［3］①。在此后的研究中，李天柱等进一步针对生物制药起源于基础科学研究的特性，将大学等公共研究机构纳入接力创新框架，提出了接力创新的完整概念，分析了“大学－专家型公司－核心公司”之间的主要接力关系和接力方式［1］，并探讨了接力创新的一般规律和发生机理，比较了接力创新与合作创新（包括产学研合作）、开放式创新和二次创新等其他典型创新模式的异同及应用思路［2］。虽然接力创新概念的提出时间较晚，但是由于它对基于科学的创新具有重要价值，已引起了一些学者的关注。文献［5］验证了信息产业中广泛存在接力创新且它具有自身的特性；有学者运用接力创新研究了区域创新平台、新兴产业载体等［3－4，20－21］。然而，总体来看，目前关于接力创新的研究主要是基于生物制药产业开展的，而生物农业产业等其他基于科学的产业是否遵循接力创新及其特性则尚无专门研究。
2．2研究变量
本文旨在验证前人对接力创新的推断，但是由于针对农业生物技术的类似研究尚属空白，因此本文实际上属于对农业生物技术接力创新的探索。针对这一研究目的，首先，本文将研究问题明确为“农业生物技术是否遵循接力创新，如果遵循，那么是否具有自身的特殊性及其形成机理是什么”，以避免被海量数据所“淹没”［22］；其次，除了可从研究问题直接推出的研究变量外，本文并未事前指定其他变量，以防止在研究过程中束缚思想、阻碍新理论的构建；最后，本文借鉴现有文献的逻辑，但尽量保持开放心态，以免限制研究发现和产生偏差［22］。基于上述思想，根据代表性文献［1－3］铺垫的理论基础，本文利用如下变量研究农业生物技术的接力创新：1）接力创新。接力创新的本质是：能力显著异质、优势明显互补的创新主体共同参与创新，但各主体加入创新过程的时间有先有后，且它们承担不同的任务，在创新过程中地位平等、缺一不可、各司其职、很少“越界”，主体间的顺序接力推动创新获得成功。也有文献指出，在新兴技术的创新中，能力互补的创新主体通过联盟等组织间合作方式共同完成创新是一种普遍现象［23］，因此不能认为只要多个主体共同参与的创新就属于接力创新。为了使研究更加严谨［24］，针对接力创新变量，本文提出一个竞争性解释：农业生物技术不遵循接力创新，实际上只是采取了战略联盟等合作创新模式。2）接力关系。接力关系这一变量是参照当前接力创新最为典型的生物制药产业而提出的，其存在的前提是接力创新变量能够得到较好的解释。具体而言，农业生物技术创新过程中可能存在如下接力关系：第一，以不同创新主体之间的知识创造接力为主线；第二，以不同主体之间的知识产权接力为实现手段；第三，以金融接力为支撑，即创新过程中存在不断有新的资金加入、原有资金退出的接力现象；第四，创新过程中政府支持政策也具有与金融支撑类似的接力现象。3）接力方式。接力方式是上下游创新主体之间实现接力的具体手段。参照生物制药技术的接力创新，农业生物技术创新的主要接力方式应包括授权许可、平台技术转让、合同研究、并购、联盟等多种方式。与接力关系变量相类似，接力方式变量存在的前提也使接力创新变量得到较好的解释。
3研究设计
3．1研究边界
按照一般理解，农业生物技术是运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程及分子育种等生物技术改良动植物及微生物品种的生产性状，培育动植物及微生物新品种，生产生物农药、兽药和疫苗的新技术［25］。该定义指出，农业生物技术建立在以DNA重组为核心的现代生物技术体系的基础上，从而与其他农业技术区分开来。例如，袁隆平院士发明了“杂交水稻”技术，为中国和世界做出了巨大贡献，但是该技术没有利用DNA重组及其他现代生物技术，因此不属于本文研究的农业生物技术①。
3．2研究方法
案例研究最适合于研究“怎么样”（how）和“为什么”（why）的问题［24］。案例研究以案例为基础，从中归纳产生理论，理论的产生完全根植并升华于案例内或案例间的构念之间的关系及这些关系所蕴含的逻辑论点［26］。案例研究可分为单案例研究和多案例研究［27］，其中多案例研究在有效性和普适性方面比单案例研究更具优势［28－29］，特别是当多个案例同时指向同一结论时，案例研究的有效性更会显著提高［24］。本文对农业生物技术接力创新的探索正属于“how”和“why”的问题，适合于采用案例研究方法。考虑到归纳理论的有效性，本文采用多案例研究方法。
3．3数据收集
案例研究中常用的数据来源包括文献、档案记录、访谈、直接观察、参与性观察和实物证据［30］，本文采用文献分析作为数据收集方法。数据收集按照下面步骤进行：第一阶段，研读有关行业报告和资讯收集，找出已进入商业化阶段的农业生物技术。在这一阶段，国家科技部高新技术司编写的《中国生物产业发展报告》等权威报告、生物谷②等专业网站提供了最初的筛选范围。第二阶段，针对收集到的农业生物技术名录，广泛收集其技术创新过程的信息，获得大量零散的技术创新片段。在这一阶段，除了论文、研究报告等文献外，维基百科③、谷歌、果壳网④等网站也是丰富信息的重要来源⑤。第三阶段，使用三角验证法确认数据的质量，即研究者可利用多重证据来源和多重研究方法以减少偏见的影响［31］。第四阶段，将经过验证的创新案例片段进行拼接，从而得到完整的案例。在收集数据资料的过程中，笔者还建立了案例档案和证据链以保证案例质量。不可否认，诸如文献分析这种二手数据收集方法与访谈法、观察法等相比确实并非最优选择，这是在现有研究条件约束下所做出的一种满意决策。由于本文是从总体上对农业生物技术创新进行研究，不以研究每个案例的微观过程为目的，因此通过上述过程收集的案例资料可以满足研究要求。待条件成熟时，再进一步利用一手资料验证本文研究。3．4案例简介多案例研究所需的案例一般以4～10个为宜［22］，所选取的案例要具有较大的典型性和极端性，并具有独特的研究价值［32］。本文选择表1中的8个案例作为研究对象。案例选择主要基于3个标准：一是尽可能广泛覆盖生物农业的相关领域，以提高研究结论的普适性；二是尽量针对典型的农业生物技术及企业，以提高案例的典型性和代表性；三是在满足前两个标准的前提下，尽量采用涉及中国企业的案例，以增加对中国的指导价值。需要指出的是，由于拼接案例受到数据来源的限制，因此肯定还有其他典型案例无法得到，这可能在一定程度上影响本文的研究质量，但笔者认为表1中的案例已可以较好地满足研究需要。
4研究发现
4．1农业生物技术接力创新的特性
表1中的案例具有一个共同特征：一项农业生物技术创新的全过程主要表现为，不同企业先后加入创新过程，分别完成创新链上不同环节的任务，创新是通过上下游企业之间的接力传递而逐步推进的。这一特征与接力创新的本质是一致的，因此可确定接力创新是农业生物技术的重要创新模式。例如，NaturalIndustries公司在成功研发了生物抗虫害技术后于2012年被诺维信公司（Novozymes）收购，诺维信公司将此技术应用于水果、蔬菜等农作物种植市场。在这项创新中，NaturalIndustries承担上游的研发任务，诺维信公司在NaturalIndustries的基础上继续完成商业化，属于典型的接力创新；在诺维信公司和孟山都公司（Monsanto）的联盟中，诺维信公司负责研究提高抗病虫害能力、作物产量和土壤肥力的生物土壤改良技术，孟山都公司在诺维信公司研发的基础上完成田间试验、注册与商品化，这也是典型的接力创新；孟山都公司收购Asgrow、Holden等公司的目的是利用这些公司的市场网络将其玉米、大豆等转基因育种技术推向美国、比利时等国家的市场，本质上是孟山都公司完成上游的技术研发、Asgrow等公司完成下游的商业化，这也是接力创新的具体表现。表1中的其他案例也遵循类似的接力创新模式。事实上，笔者所收集的案例数量远超表1中的案例数量，只是很多案例因不够完整、不够具体或不够典型等而未被纳入分析，但其中很多案例也表现出上下游创新主体顺序接力的特性。必须承认，表1中的案例确实存在多个创新主体参与并广泛运用联盟、并购等合作方式的事实，但本质上还是上游主体完成其承担的任务后，像接力赛跑那样传递给下游主体继续开展后续任务，因此属于接力创新而非一般意义上的合作创新，变量1的竞争性解释可以排除，对生物农业中广泛存在接力创新现象的支持进一步加强。但是，与生物制药技术等相比，农业生物技术的接力创新表现出自身的显著特性。1）农业生物技术的接力创新主要发生在转基因作物、生物防护等领域，而在生物农药、兽药和疫苗等领域出现得较少。即便在转基因作物等接力创新的易发领域，接力创新也是最近10余年才逐步兴起的，一些生物农业巨头曾独自在这些领域取得了成功，如孟山都公司推出了保铃抗虫棉花等。因此，笔者认为，接力创新是农业生物技术创新的新趋势，该发现修正了文献［1］的结论———文献［1］曾推测生物农业应像生物制药业那样普遍遵循接力创新模式。2）文献［1］和文献［2］指出，生物制药技术的创新基本上遵循“大学—专家型公司—核心公司”（如忽略掉大学，则为“专家型公司—核心公司”）顺序接力的单一模式。但是，农业生物技术的接力创新明显分化为3类（如表1所示）：第一类，专家型公司与核心公司的接力，如“NaturalIndustries－诺维信”和“TJTechnologies－诺维信”，这与生物制药技术的接力创新基本一致；第二类，核心公司与核心公司的接力，如“诺维信—孟山都”、“孟山都—礼来（EliLilly）”及“孟山都—拜尔作物科学（Bayer）”，这与生物制药技术的接力创新有差异较大；第三类，核心公司与其他中小公司的接力，如“孟山都－Asgrow、Holden”、“孟山都—中国种子集团、河北中业集团”及“杜邦先锋（Dupont）—山东登海种业”，这与生物制药技术的接力创新恰好相反。3）农业生物技术的接力创新极少涉及大学，或者说鲜有直接利用大学科学发现的情况———这进一步修正了文献［1］的结论。文献［1］曾猜想，农业生物技术与生物制药技术一样，创新应直接建立在大学科研的基础上。同时，农业生物技术创新对专家型公司的依赖相对较弱，很多重要技术都是核心公司研发的。理论上讲，农业生物技术与生物制药技术一样，其前端研发工作最适合由专家型公司承担，但这一特性并未得到案例的支持。
4．2接力关系
农业生物技术创新中的接力关系大体上符合变量定义中对接力关系的陈述，但又有不同表现。1）以知识创造接力为主线。接力创新的本质是通过上下游创新主体之间的顺序接力，逐步完成创新中最基本的知识创造过程［1］。已证明农业生物技术的创新遵循接力创新模式，因此创新生态系统必然围绕知识创造及其顺利接力进行构建。例如，在“诺维信—孟山都”的接力创新案例中，诺维信公司将自己研发的土壤改良技术知识传递给孟山都公司，由孟山都公司继续创造田间试验、注册及商业化等方面的知识。表1中的其他案例也是如此，不再赘述。2）以知识产权接力为手段。在接力创新中，知识产权也是一个与知识创造协同发展的接力过程，知识产权转移成为创新主体实现接力的手段。在这一点上，农业生物技术的接力创新符合接力创新的一般规律［1］（具体的接力方式详见下文分析）。3）对金融支撑的接力需求不强。接力创新对金融支撑通常有强烈的需求，如生物制药需要公共财政、天使投资者、风险投资、核心公司、资本市场等复杂资金接力支撑整个创新过程［1］。在农业生物技术的第一类接力创新中，位于创新链上游的专家型公司主要依靠风险投资和公共财政的资金，在创新任务被传递到核心公司后主要依靠核心公司的资金和资本市场的资金，因此整个过程表现出一定的金融支撑接力性质。在农业生物技术的第二类和第三类接力创新中，整个创新过程都主要依靠核心公司的资金和资本市场的资金，金融支撑接力的特性并不显著。总体来看，虽然农业生物技术创新面临高度的不确定性和风险性，投入巨大、周期漫长，但是对金融支撑接力的需求却不强烈———这与接力创新的现有理论相比可谓大相径庭。4）强烈依赖政策支持接力。政府政策在农业生物技术创新中发挥重要作用。以转基因作物为例：实验室研究阶段需要有利于转基因实验、动植物新品种专利保护等方面的政策；育种研究阶段需要政府开放对转基因动植物新品种试验管制、大规模田间试验审批等方面的政策；更突出的是，生产和商业化阶段的成败在很大程度上取决于申报审批、品种审定和证书发放、大规模种植许可及国际贸易管制等一系列有利政策。只有在创新的不同阶段分别配置合适的政策且各政策之间无缝衔接，才能为农业生物技术创新奠定良好基础，任一环节上的政策变化都可能给创新造成重大影响。2012年欧盟质疑孟山都公司的“NK603”转基因玉米的安全性，曾造成孟山都公司所有的转基因作物都面临被欧盟禁止的威胁。政府政策对新兴产业创新普遍具有重要意义［33］，但是像农业生物技术这样对政策支持接力的依赖如此之高是罕见的。
4．3接力方式
农业生物技术的3类接力创新具有相对稳定的接力方式，不像生物制药创新的接力方式那样动态复杂。下面针对3类接力创新分别论述。在第一类接力创新中，上下游企业间的接力方式主要是并购。通常是下游的核心公司并购上游的专家型农业生物技术公司，这与生物制药创新中专家型公司整体出售这一接力方式的相似度较高。采用这种接力方式的一般情况是，上游企业提出创意且技术研发已成型，而下游企业拥有田间试验、申报审批、市场推广等一系列加速技术商业化的能力，且下游企业的营销网络和顾客基础规模较大，能使技术在商业化环节发挥更大价值。同时，上游的专家型公司大都是借助风险投资创办的，通过并购可获得较高的企业价值溢价，风险投资愿意推动这样的并购；而下游的核心供公司则拥有充足资金可为并购支付较高价格。诺维信公司收购NaturalIndus－tries和TJTechnologies都属于这种情形。在第二类接力创新中，上下游企业间的接力方式包括联盟、技术转让、授权许可等，这些方式的本质都是通过签订某种契约将知识产权从上游企业传递到下游企业，我们统称为协议合作。协议合作普遍发生在核心公司之间，一般是上游的核心公司提出研发创意且完成基础研究和实验开发，而下游的核心公司完成申报审批、市场推广等商业化工作。其中，如果采用联盟方式，则会按照企业对创新的贡献预先约定好利益分配办法，上下游企业通过分割创新的终端收益获得各自的回报。“诺维信—孟山都”的接力创新联盟即是如此；如果采用技术转让或授权许可，那么上游企业通常事先划定下游企业使用技术的范围和条件，上游企业除了获得一笔技术转让费（或技术许可的门槛费）外，通常还能在未来创新成功后获得从创新收益中分成的权利。孟山都公司将其转基因抗除草剂大豆技术许可给拜耳作物科学就采用了这种方式。在第三类接力创新中，上下游企业间的接力方式包括股权收购、合资等途径，我们统称为资产联结。使用资产联结这一名词是因为这种接力方式一般发生在上游企业为核心公司而下游企业规模较小的情况下，核心公司掌控全部技术研发及田间试验、申报审批等后期创新工作，但在最终拓展市场（尤其是拓展国际市场）时面临较大障碍，因此以股权收购或合资方式控制下游企业，借助下游企业拥有的市场网络以及对特定市场熟悉等优势加速技术创新扩散。这种情形与第一类接力创新中核心公司收购上游专家型公司的方向恰好相反、目的也不同，为区别方便称之为资产联结。杜邦先锋与山东登海种业合资成立山东登海先锋种业有限公司，将其转基因玉米种子推向中国市场就是以资产联结方式实现创新接力的实际反映。此外，接力方式变量中包含的合同研究、平台技术转让等典型接力方式并未在生物农业产业中发现相应的案例，这也反映出农业生物技术接力创新的不同之处。
4．4其他发现
除了上述基于3个变量得到的发现外，笔者在研究过程中还发现中国企业在农业生物技术创新中主要参与第三类接力创新，基本上是承接跨国公司已研发成功的技术并将之拓展至中国市场。从企业创新管理的角度看，中国企业采取这种方式可以规避生物技术研发的高度不确定性和风险，且可获得相应的创新收益。然而，从企业的核心竞争力和中国生物农业发展的角度看，这种接力创新愈演愈烈可能使中国企业逐渐丧失自主研发的动力和热情，并使中国生物农业的核心技术受制于人，因此必须引起高度重视。
5农业生物技术接力创新的形成机理
以转基因作物为例的农业生物技术创新过程可抽象为图1。图1农业生物技术的创新过程（以转基因作物该过程由上游的实验室研究、中游的育种研究和下游的大规模生产与商业化3个序贯相连的阶段构成，每一阶段又可细分为更多阶段。3个阶段的主要任务和所需能力存在显著差异：实验室研究的目标是克隆目的基因，创造转基因作物品系，因此基础研究能力在这一阶段最为关键②；育种研究的目标是开发育种工艺和方法，并通过小规模田间种植试验对工艺方法和安全性进行检验（试验面积约为100m2），这一阶段也有较强的科学研究成分，但更接近生产技术和工艺的研发；规模生产和商业化阶段的目标是，通过大规模田间释放试验确定稳定的育种技术和工艺，并对试验成功的作物品系进行申报审批和开展商业推广，因此，除了研发能力外，对政府的公关能力和商业化能力也至关重要。平均而言，农业生物技术的创新周期长达13年、投入超过1．3亿美元。其中，创新链上游的实验室研究能否成功具有非常大的不确定性，创新链下游的大规模生产和商业化面临的风险同样惊人，尤其是能否通过品种审批具有巨大的不确定性，整个创新周期中约三分之一到一半的时间用于通过政府审批，平均审批费用超过3500万美元。此外，商业性推广还面临不同国家在政策、社会和国际贸易方面的严格壁垒［34］。农业生物技术创新的过程和特点与接力创新发生的一般规律十分吻合［2］。具体而言，受规模、资金、公关能力和市场网络等因素的限制，专家型的农业生物技术公司基本上不具备完成整个农业生物技术创新的能力，也无力承担创新过程中的风险（尤其是下游风险），因此通常聚焦于从事创新中前段的实验室研究或育种研究，或在创新后段的商业推广、大规模种植等环节参与进来，因此此时不确定性已很低。孟山都、诺维信这类核心公司拥有完成整个创新过程的能力，但创新的不同阶段所需的能力存在较大差异，由核心公司独自完成创新仍是低效率的。特别是在实验室研究环节，核心公司的能力有时明显弱于专家型公司。而在创新后端，单独一家核心公司———不论其规模和影响力如何巨大———突破不同国家的政策、社会及国际贸易等方面的障碍都显得力不从心。因此，根据农业生物技术创新在不同阶段的特点，由优势能力各异的企业分别承担创新任务，通过接力合作推动创新成功无疑是更好的选择。
但是，农业生物技术自身的特殊性又使其接力创新具有如下自身的特性：1）农业生物技术体系庞大、涉及领域较多，不同细分领域存在一定差异。我们观察到，一些农业生物技术（如生物农药技术、兽药技术等）的研发难度不像转基因作物那样大，其创新风险相对较低，尤其是遭受的政府管制相对宽松。这些技术的创新可能在一家规模较大的公司内部或采取其他合作创新方式即可完成，因此农业生物技术接力创新的发生范围不如生物制药技术那样普遍。同时，根据我们的不完全观察，在生物技术产业发展早期，专门从事农业生物技术研究的专家型公司相对较少，因此孟山都等核心公司只能自己开展技术研发并完成创新过程。近十几年来，从事农业生物技术研发的专家型公司的数量开始增加，这在一定程度上解释了最近10余年接力创新（尤其是第一类接力创新）在农业生物技术领域才大规模兴起的原因。2）生物制药技术创新所需的异质性能力严格分布在不同的创新主体中，只能采取“大学—专家型公司—核心公司”的接力方式［1］。而农业生物技术创新所需能力的分化并不像生物制药技术创新那样严重，可根据实际情况在不同阶段有目的、有选择地配置不同类型的创新主体，这加速了接力创新的分化。有些技术研发专家型公司的能力突出，而商业化能力掌握在核心公司手中，从而形成第一类接力创新。例如，对于“TJTechnologies—诺维信”的接力创新，诺维信公司的副总裁Videbk表示：“TJTech－nologies的生物解决方案提高了作物产量、业内领先，可与诺维信形成互补”。有些技术的研发能力掌握在一家核心公司手中，而商业化能力掌握在另一家核心公司手中，从而形成了第二类接力创新。例如，对于“诺维信—孟山都”的接力创新，诺维信公司的首席执行官Nielsen认为，这“很好地将诺维信的微生物研发能力与孟山都的田间试验和商业化能力结合起来”，而孟山都公司的首席技术官Fraley认为，“这是技术推向成熟发展的催化剂”。还有一些技术从研发到商业化的能力都掌握核心公司手中，但在技术扩散过程中运用其他公司的资源和网络更易克服市场拓展过程中的障碍，从而形成了第三类接力创新。例如，山东登海种业的规模远小于杜邦先锋，但前者在开发中国市场时却具备杜邦先锋所没有的本土化优势。3）大学科研更热衷于针对人类健康医疗的研究（如干细胞等），直接满足生物农业创新需要的最新前沿科学成果相对较少。这造成农业生物技术创新只能更多地利用相对成熟的现代生命科学发现，大学主要提供基础理论和基本的技术手段，所给予的是间接支持。这可以解释为何在农业生物技术创新中大学进入接力环节的案例较为罕见。而生物制药技术创新的前端离不开大学的参与，这很大程度上是因为生物制药的研发不仅直接建立在大学科研的基础上，而且大学也乐于为生物制药提供直接可用的最新成果。此外，由于大学科研更重视人类健康医疗，因此大学衍生的专家型公司聚焦于农业生物技术的就相对较少。这可以解释农业生物技术接力创新对专家型公司的依赖性不强的现实，其实质是缺乏可以依赖的专家型公司。在前述分析的基础上，结合生物农业的其他特点，可进一步解释农业生物技术接力创新的其他特性。就接力关系而言，农业生物技术创新对资金的需求无疑是巨大的。由于仅有一部分新技术是由专家型公司开发的，很多农业生物技术都是由核心公司负责研发、生产和商业化的，因此核心公司的资金实力、从资本市场融资的能力完全可以支撑整个创新过程。这造成农业生物技术创新对金融支撑接力的依赖远低于生物制药技术。但是，农业生物技术（尤其是转基因作物）在世界任何一个国家都是社会争议的焦点，更是政府严格监管的对象。针对转基因生物的政策法规不仅严格，而且相关政策法规密集地分布于从实验室研究到商业化的各个环节，政策变动对于创新进程而言可能是致命的，这种特性导致农业生物技术创新高度依赖政府支持政策的接力。就接力方式而言，在第一类接力创新中，核心公司理论上也可以像生物制药技术创新那样采取协议研究、平台技术转让、授权许可等方式从专家型公司那里获得技术，但是表1中的案例全部采用并购方式。我们认为，这是核心公司出于对风险规避的考虑。在我们观察到的农业生物技术创新案例中，核心公司并购的专家型公司均为已成功完成技术研发甚至开始初步商业化的公司，这使得核心公司在此基础上进一步开展商业化的不确定性大为降低。虽然并购需要付出较高的溢价，但是可一并得到新技术和专家型公司的技术平台、研发团队等重要的创新资源，能够显著提高核心公司的吸收能力，给技术的商业化进程提供技术保障。如果采用协议研究，那么核心公司一般需要在研发前期就介入，这不仅要支付给专家型公司一笔固定费用，而且要依据技术研发进程支付里程金，并可能需要在商业化成功后付给专家型公司以一定比例的利益分成，更重要的是技术研发能否成功仍是不确定的。如果采用平台技术转让、授权许可等方式，核心公司除了要一次性付出固定费用及未来商业化成功后的利益分成外，所面临的最大风险是在商业化过程中很难得到专家型公司的专有技术能力的保障。在第二类接力创新中，上下游企业为势均力敌的核心公司，并购这种接力方式很难被双方接受，协议合作自然成为更明智的选择。第三类接力创新采用资产联结实现接力，主要是因为核心公司要掌控商业化过程。中种迪卡公司总经理汪泓在谈到与孟山都公司的合资时曾表示：“商业育种企业必须保证从育种、制种到销售全过程不脱节，否则企业的运营风险很大”。但是，下游的小公司本身不拥有核心技术，并购这类公司往往不符合核心公司的战略，技术转让、授权许可等接力方式在控制方面又面临风险，此时资产联结就成为较好的折中选择。
6结语
6．1研究结论
本研究发现，接力创新是农业生物技术创新的最新趋势，其形成机理遵循接力创新的一般规律。农业生物技术创新管理应以接力创新为理论指导，同时重点考虑本文所揭示的一些特性，主要包括：第一，农业生物技术的接力创新主要发生在转基因作物、生物防护技术等领域，并分化为“专家型公司－核心公司”“核心公司—核心公司”及“核心公司－其他小公司”3种类型，且接力链条的前端极少涉及大学，创新过程对专家型公司依赖不强，核心公司在农业生物技术创新中发挥很大作用；第二，农业生物技术的接力创新对金融支撑接力的需求并不强烈，但高度依赖政策支持接力；第三，农业生物技术的接力创新主要采用并购、协议合作和资产联结等方式实现接力，而合同研究、平台技术转让等典型的接力方式则罕有出现。农业生物技术的接力创新之所以会形成自身特性的原因是：首先，农业生物技术的不同细分领域存在差异，即有些领域迫切需要接力创新，而有些领域的需求不大明显；其次，农业生物技术创新所需能力的分化并不严重，可根据创新的实际情况在不同阶段有目的、有选择地配置不同类型的创新主体，这加速了接力创新类型的分化；最后，大学科研中直接针对生物农业的最新前沿成果相对较少，因此无法将大学纳入接力创新链条，由大学衍生的专家型公司较少承担前端的技术研发任务。上述这些因素进一步造成农业生物技术创新在很大程度上依赖核心公司，而核心公司自身的能力决定了创新对金融支撑接力的依赖不强。然而，由于转基因作物等农业生物技术具有高度敏感性，因此政府对之严格管制，这致使其创新过程非常依赖政策支持的接力。而在具体的接力过程中，为了规避技术研发、商业化等环节面临的各种风险，并购、协议合作和资产联结成为主要的接力方式。
篇13
（1）基因工程在植物遗传改良中的应用
我国基因工程在植物遗传改良中的应用现状主要包括抗逆作物育种、品质改良育种和固氮育种等。例如在转基因水稻新品种培育、转基因玉米新品种培育和转基因棉花的研究与产业化等方面都取得了较好的成绩。在我国每年植物因病毒、细菌及真菌、害虫、杂草、旱寒盐、高温等因素给粮食作物、园艺作物及经济作物造成了巨大的损失。随着我国现代农业生物技术的发展，以上问题也正在一步步解决之中。目前我国已相续培育并成功推广种植了一些转基因抗病毒作物、转基因抗细菌及真菌作物、转基因抗虫作物、抗除草剂作物、抗盐碱作物、抗旱作物、抗寒作物、抗高温作物等。例如在抗盐碱作物方面，刘岩、玉慧中等将抗逆基因mtlD和gutD基因转入植物，获得了烟草、玉米、水稻等植物的耐盐碱转基因株系；在抗旱作物方面，我国科学家把美洲拟碟抗冻蛋白基因转入番茄，得到转基因抗寒番茄。此外我国还成功培育了烟草、马铃薯、黄瓜、番茄等抗病毒作物和将Bt杀虫剂晶体蛋白基因与豇豆胰蛋白酶抑制剂基因复合在一起的双价抗虫棉。在抗逆作物的培育和推广方面，可以说我国处于世界领先地位。
（2）基因工程在利用农作物生产食品中的应用
利用基因工程技术作用于农作物生产食品和食品添加剂主要包括三方面：改进食品原料的品质、改善果蔬采收后的贮藏保鲜性能和开发新型功能性食品。利用基因工程技术可对植物的蛋白质、油脂、淀粉、糖类、维生素等品质性状进行改良，也可延长果实储存期和改良食品风味。
2、生物技术在农业生产应用中存在的问题
（1）生物技术研究方面存在的问题
首先，基础研究比较薄弱。其主要原因：一是由于基础研究的直接性和可见性成果不是很显著，所以很多科研人员不愿意扎深根认真从事基础理论的研究；二是由于绝大多数人都没有认识到基础研究的重要性、基础性和长远性，所以我国在基础研究方面的投入更是微乎其微。由此可知我国在基础研究方面无论是其重视程度还是资金投入和相关政策体制都存在很多问题。其次，应用研究还很欠缺。一方面是由于基础理论研究的薄弱决定了基础应用研究的缓慢发展。同时基础应用研究自身也存在很多问题。比如在植物基因工程育种方面存在如下问题：分离植物目的基因困难，导入外源基因的过程及其控制较为复杂。还有基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术各分支领域的结合度不高。第三，某些前沿领域的研究相对滞后。虽然我国在转基因抗虫棉、转基因水稻及家蚕基因方面处于国际领先地位，也参与了一些国际重大的基因组破译计划。但是我国所真正拥有自主知识产权保护的专项领域还是比较少的。这主要是由于我国的生物技术前沿领域研究较美欧等发达国家相对滞后。比如说在生物固氮领域研究得不够深入，影响转基因效率的各种因素、植物光合作用机理等重大问题的研究尚未突破，特别是生物技术与信息技术、神经科学等学科的交叉综合研究还没有引起足够的重视。
（2）生物技术应用所导致的一些问题
首先，对生态的负面影响。现代生物技术的发展和广泛应用，为我们解决了许多重大的环保问题，同时也研发出了不少的新型高效环保产品。但是不可否认，由于其技术本身的发展历程和科学技术在大自然面前的卑微，生物技术的应用也可能引发一些新的环境问题。此外随着全球未来人口数量的继续增加，利用抗逆作物转基因品种扩大农业耕地面积的同时，氮素等农业资源的使用量也随之加大，造成氮素等矿质营养物质生物化学循环的改变，对水体的富营养化可能具有潜在的促进效应，产生不利于人类和动植物生存和可持续发展的不利后果。可见，生物技术在农业生产中的应用也可能引起降低生物多样性程度、改变土壤结构、污染环境等导致生态失衡的一系列问题。其次，对食物安全的影响。转基因食品的安全性问题是潜在性的。主要表现在三方面：一是转基因食品的毒性问题。在这方面，目前只有一些相关的试验报道，尚无人体的研究报告。研究者用转基因食物喂养大鼠，结果有的试验显示大鼠的免疫系统受到破坏，有的试验显示对大鼠没有影响。二是转基因食品的过敏反应问题。假如供体基因的作物具有使某一部分人产生过敏的过敏源，那么将此作物的基因转移到其他作物，这种转基因作物便具有引发过敏的能力。三是转基因食品中的标记基因对抗生素的抵抗作用问题。在这方面，相关研究显示可能性是比较小的，但是我们也不容忽视。
（3）人才紧缺
根据孟弘等人在《对我国生物技术人才问题的几点思考》一文中介绍据2012年统计，我国设生物科学、生物技术和生物工程三大专业的高校已从2011年的978所上升至1058所，招生人数在2011年就超过8万人。目前估计我国生物专业在校生总人数不低于45万，每年毕业的人数5—7万。估计到2020年，我国培养的生物专业大学毕业生总数不少于40万，我国生物技术发展已经具有了很好的技术人才储备。可知我国生物技术方面人才的储备还是很充足。可是仍然存在以下问题：一方面人才培养的速度远远跟不上人才的需求量；另一方面从国外引进的农业生物技术高端人才更是稀缺。还有我们国家派出到国外学习借鉴的人才也显得不足。同时在我国，培养既懂科研技术，也知道生产和市场动向的复合型人才体系尚未建立。此外食品安全评估体系人才的培养方案和模式的构建尚未提上议事日程。再者虽然我国生物技术人才的储备已经很充足了，但是这些从高校培养出来的生物技术人才其毕业后从事农业生物技术方面工作的人占整个生物技术领域的比重比较小。
二、改进生物技术在农业生产应用中采取的措施
1、加强农业生物技术的研究
（1）加强生物技术的基础研究
由于现代生物技术涉及的领域广、范围宽。所以，针对我国在农业生物技术基础理论研究方面的薄弱，我们应该继续加强分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫生物学、人体生理学、动物生理学、植物生理学、微生物生理学、生物化学、生物物理学、遗传学等生物科学基础理论的研究，同时也要加强与生物技术紧密相关的化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学等基础理论的研究。
（2）注重生物技术的应用研究
在生物技术领域，基础理论研究的目的是为了更好的服务于基础应用的研究。所以我们必须将基础理论的研究与基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、分子标记技术和生物芯片等现代生物技术的基础应用研究相结合，进行紧密而系统的研究。进而将这些基础理论与基础应用的研究同计算机科学、信息科学和微电子技术等相结合而后应用于生物技术育种、生物饲料、基因工程疫苗和功能性食品的开发等农业生物技术重大领域的研发。从基因组测序的研究转向基因功能探测和蛋白质功能探测的研究。例如，在生物固氮方面，在我国农区的布局上，氮含量高的区域实行豆、禾、经济作物间套轮作，可缓解和排除氨阻遏的障碍，发挥根瘤菌的固氮作用，实现两种作物互惠和高产；在有条件的草地发展一定面积的豆、禾、牧草混播种植制度。
2、采取措施避免应用生物技术所导致的负面影响
（1）现代性与传统性相结合
除了加强生物技术本身的研究、完善相关体制与法规、加大人才培养和资金投入以解决生物技术在农业生产应用中所带来的一些不良后果、环境问题等，我们还应该把农业生物技术的应用与生态学相结合，把生物技术育种与传统育种相结合，把生物技术作物种植、养殖与传统作物种植、养殖相结合。做到充分利用现代高科技术的同时，又顺应大自然本身的发展规律。
（2）建立健全转基因食品安全评估体系
针对转基因食品对我们人体健康的影响是潜在的和隐性的，我国应建立健全转基因食品安全评估体系。为此，我们要确立科学客观的评价原则，既不能以偏概全，夸大威胁，也不能漠然视之，回避转基因产品可能存在的潜在危险。应投专款、定专人，将安全性问题设立为一项重要课题。从食品安全、生态安全着手，实事求是地个案评估，作出科学的评价，尽快制订和完善国家生物安全管理的法律、法规体系。使转基因食品的安全评估落到实处，使老百姓对转基因食品买得放心、用得安心。一方面我们要科学合理地应用生物技术，建立健全相应的法律、法规体系和管理机构，加强转基因生物的进出口管理。另一方面我们要加强、扩大科普宣传，提高全民对转基因食品的安全意识。
