现代生物技术在环境科学研究中的应用
时间：2020-04-17 05:24:25 来源：千叶帆 本文已影响人
摘 要：随着科技的不断发展，我国现代生物技术越来越成熟，其在环境科学研究中也有着广泛的应用空间。针对现代生物技术进行了介绍，并对现代生物胡在环境科学研究中的应用进行了分析，这些生物技术包括核酸探针检测技术、酶免疫测定技术、PRC技术、基因重组技术、生物传感技术等等。掌握这些现代化的生物技术，可以有效的防治环境污染问题，对绿色、环保城市的建立有着推动作用。
关键词：现代化；生物技术；环境科学；污染；应用
随着城镇一体化建设脚步的加快，我国工业以及农业生产效率越来越高，这也使得我国的经济发展速度得到了有效的提升，而且人们的生活质量也得到了较大的改善。在城镇发展与改造的过程中，需要利用多项能源以及资源，有的企业管理人员由于缺乏环保意识，所以，在开发资源的过程中，对周围环境造成了极大的破坏，这也使得我国资源环境出现了致癌性以及畸变性，这对人类的健康造成了极大威胁。随着科技的发展，现代生物技术越来越多，将其应用在环境科学研究中，可以有效的缓解环境污染问题，其应用方法比较简单，而且效率较高，有着较好的发展前景。
1 现代生物技术简介
1.1 核酸探针检测技术
核酸探针检测技术。利用能与特定核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针，分析DNA序列及片段长度多态性。被标记的探针直接用来探测溶液、细胞组织内或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特异性和灵敏性，目前广泛应用于对环境中微生物的检测，定性、定量分析等研究中。
1.2 酶免疫测定技术
该技术是依据抗原和抗体之间的特异性吸附于固相载体表面，引入一种酶作为示踪物，通过共价键与酶连接形成酶结合物，加入底物后，根据颜色变化判定是否有免疫反应的存在，具有选择性好、灵敏度高、准确、实用性强等优点，广泛应用于监测农药、污染物残留、生物污染物等领域。
1.3 免疫金标技术
免疫金标技术是将特异性的抗原（或抗体）固定于硝酸纤维素膜，通过毛细作用向前移动，通过目测的胶体金标记物观察显色结果。该技术具有特异性强、操作简便、成本低廉、结果判断明确、时间短等优点，广泛应用于环境污染物的在线检测。
1.4 PCR技术
PCR即聚合酶链式反应，是指在DNA聚合酶催化下，以特定引物为延伸起点，通过变性、退火、延伸等步骤，体外复制DNA的过程，是一项DNA体外合成放大技术，能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。PCR技术具有灵敏度高、特异性强等优点，用于检测大量平行的样品，环境中的生物污染。
1.5 基因重组技术
利用DNA体外重组或扩增技术从供体生物基因组中分离感兴趣的基因或DNA片段，或经人工合成的方法获得基因，然后经一系列切割，加工修饰，连接反应产生重组DNA分子，再将其转入适当的受体细胞，以期获得基因表达的过程。此技术用于环境微生物的研究，可构建出各种生物降解特性增强的重组菌用于污染环境的治理修复或发酵某些废弃物生产天然气。
1.6 生物芯片技术
生物芯片技术是将大量的分子探针固定于支持物载体的表面上，与已标记的待测生物样品中靶分子进行杂交，通过特定的仪器对杂交信号的强度进行检测分析，从而判断样品中靶分子的数量，具有高通量、微型化、自动化、稳定性和专一性高、易操作等优势。目前，该技术已应用于建立环境样品基因表达谱芯片、开发新功能基因和蛋白等方面研究。
1.7 生物传感技术
生物传感器是由分子识别元件和转换器组成，以生物分子去识别被测目标，通过信号系统将生物分子所发生的物理或化学变化转化为相应的电信号予以输出放大，进行检测。其具有时间短、灵敏度高、成本低、操作简便、速度快等优点，应用于环境毒物检测和评价等领域。
2 现代生物技术在环境科学研究中的应用
2.1 环境监测方面
环境监测是环境保护的重要基础以及前提，将现代生物技术应用在环境监测中，可以提高监测的质量以及效率，在应用的过程中，取得了较好的效果。应用酶联免疫技术，可以有效的检测到农药以及农药代谢物对环境的影响，这对杀虫剂、除草剂等农业产品的开发与生产有着较大的帮助。还可以生产出多氯联苯、抗菌素等酶免疫产品，这对农业的健康发展，以及环境监测都有着较大改善。现代生物技术可以提高土壤监测、水体监测以及大气监测的效率，其检测结果的准确比较高，而且简化了监测操作技术，可以跟踪检测环境中的基因工程菌株，对基因表达的测定以及特意种群的确定有着积极影响。
2.2 环境污染防治方面
我国的各个行业发展速度均比较快，这在带来一定经济效益的同时，也带来了较多的环境问题，将现代生物技术应用在环境污染治理方面，可以增强治理的效果。我国属于农业大国，在农业生产中，如果采用的农业产品具有较大的污染性，可能会使农产品中存在较多残毒，而且对周围的环境也有着较大影响，不利于农业的可持续发展。生物技术在应用在环境污染防治领域后，可以提高微生物种类以及菌株的净化效果，也可以对其种类进行分离以及筛选。对于，转基因产品，现代生物技术，可以对其健康性进行测定，如果检测出其含有超标的重金属或者农药残留物，可以起到治理的效果，其不但有利于植物的修复，也可以净化周围的空气、美化周围的环境。将生物技术应用在水体监测中，可以降低赤潮的发生率，也可以消除有毒的化合物，降低环境污染问题。
2.3 环境保护方面
社会在不断的发展，社会体制也出现了相应的改革，我国的市场竞争愈发强烈，一些工业与农业单位，为了提高企业的竞争力，一味的加快生产效率，忽视了对环境的保护，这不利于工业与农业的可持续发展。过度的开发资源，会对周围环境造成破坏，如果等环境破坏较为严重时再治理，不但治理难度大，而且质量的效率以及效果会比较差。随着人们素质的提高，越来越多的人认识到了环境保护的重要性，所以，现代生物技术将越来越广泛地应用到环境科学领域。
结束语
生物技术的创始时间不长，但是发展速度却比较快，其应用范围比较广，将现代生物技术应用在环境科学研究中，可以提高环境检测、污染防治以及环境保护的质量，其具有高效性以及环保性。生物技术的发展带来了全新的科技改革局面，这有利于我国经济的发展，也有利于降低能耗，提高生产效率。工业与农业在发展的过程中，相关管理人员不能一味的追求经济利益，否则会带来较多的环境问题，而且也不利于企业的可持续性发展，如果等环境遭到污染后再治理，收到的效果不佳，而应用现代生物技术，对环境科学的研究有着促进作用。
参考文献
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[2]靳连群.基因芯片技术与微生物学[J].微生物学免疫学进展，2002（01）.
[3]钟鸣，周启星.微生物分子生态学技术及其在环境污染研究中的应用[J].应用生态学报，2002（02）.
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