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關(guān)鍵詞:生物技術(shù)產(chǎn)業(yè);現(xiàn)狀分析;政策建議
中圖分類號:Q819 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-828X(2013)03-0-01
一、引言
生物技術(shù)推動著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,很多學(xué)者均認(rèn)為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的新興產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。我國將生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),近10幾年來,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展取得了一定的成就,但也存在著一些問題。技術(shù)水平與國外發(fā)達(dá)國家存在著一定的差距、產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展?fàn)顩r并不樂觀、投融資體系不完善等問題均制約著我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。本文著重對我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析。
二、中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
二十一世紀(jì)以來,我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展取得了一系列的成就。以生物、生化制品行業(yè)為例,2000年的總產(chǎn)值為135.6億元,經(jīng)過10年的發(fā)展,2010年產(chǎn)值高達(dá)到1208.0億元,增長了近8倍。近年來,生物、生化制品行業(yè)的產(chǎn)值大體呈現(xiàn)出平穩(wěn)增長的態(tài)勢,2005-2010年產(chǎn)值的平均增長率為27.9%,然而,從2006年開始,產(chǎn)值的增長率呈現(xiàn)出逐年下降的趨勢。此外,我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)普遍存在著低技術(shù)轉(zhuǎn)讓率等一系列問題,這對于產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展是一個嚴(yán)峻的考驗。要實現(xiàn)其健康發(fā)展須深入探析我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,本文將從以下幾個方面進(jìn)行分析。
1.生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)內(nèi)市場競爭不能有效促使企業(yè)創(chuàng)新。以生物、生化制品行業(yè)為例,本文收集了1995-2010年的專利申請數(shù)(見表1)??梢钥闯?,從1995-2009年大致呈現(xiàn)出逐步遞增的趨勢,2009年的專利申請數(shù)為1074件,是所統(tǒng)計的9個年份中最多的,是2008年的4倍多。與此同時,2009年召開了新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展座談會,會上提出了生物育種等方面的建言獻(xiàn)策,可以發(fā)現(xiàn)我國的政策支持對驅(qū)動生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新有較大的影響。2010年,我國通過《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》,明確指出了要大力發(fā)展生物產(chǎn)業(yè),但是2010年的專利申請數(shù)相比較2009年來說呈現(xiàn)出了驟然下降的現(xiàn)象。本文認(rèn)為驅(qū)動企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新的主要因素為市場競爭,此現(xiàn)象可以反映出我國雖然對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了大力的扶持,但是整個產(chǎn)業(yè)內(nèi)的市場運(yùn)行環(huán)境不盡如人意,不能形成有效的市場競爭,也不能驅(qū)動企業(yè)創(chuàng)新。
表1 生物、生化制品行業(yè)1995―2010年專利申請數(shù)(件)
資料來源: 《中國高技術(shù)產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計年鑒》。
2.生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與世界先進(jìn)水平存在較大差距。數(shù)據(jù)顯示,我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化水平與世界先進(jìn)水平相差15年左右。我國雖然研究成果豐碩,且初具一定的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ),但技術(shù)成果轉(zhuǎn)化率較低,部分研究技術(shù)難以產(chǎn)業(yè)化。對于科研結(jié)構(gòu)來說,由于資金原因,無法進(jìn)行中試、產(chǎn)業(yè)化等一系列操作;從產(chǎn)業(yè)化角度看,上游和下游產(chǎn)業(yè)無法形成有效的銜接;從人力資源角度看,缺乏可將科研成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化的專業(yè)化人才。從企業(yè)角度看,陳繼勇和周琪認(rèn)為,中國企業(yè)長期以來普遍存在重生產(chǎn)、輕研發(fā),重模仿、輕創(chuàng)新的缺陷,企業(yè)國際競爭力不強(qiáng)。[1]總之,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化在諸多的環(huán)節(jié)均處于薄弱地位。
3.生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展管理體制不夠健全。2010年印發(fā)《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》和2012年印發(fā)《“十二五”生物技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》之后,各地政府均把發(fā)展生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn),出現(xiàn)了盲目建設(shè)的現(xiàn)象,造成了低水平的重復(fù)建設(shè)和無序競爭,導(dǎo)致了我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)整體優(yōu)勢缺乏。湯國營指出,我國生物醫(yī)藥最好的品種其銷售額不過幾千萬元,而同樣的藥品在美國銷售收入達(dá)20多億美元(如促紅細(xì)胞生成素)。[2]上述現(xiàn)象的發(fā)展,我國管理體制的不健全難辭其咎。
三、政策與建議
上述現(xiàn)狀分析表明,我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展存在創(chuàng)新能力不足、產(chǎn)業(yè)化水平滯后和管理體系不健全等諸多問題,針對以上問題本文提出以下政策與建議。
1.加大生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新。我國政府機(jī)構(gòu)應(yīng)加大對企業(yè)創(chuàng)新的研發(fā)補(bǔ)貼,減少企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新風(fēng)險壓力,促進(jìn)企業(yè)創(chuàng)新積極性。還應(yīng)逐步建立我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項資金,加大財稅支持力度。發(fā)展我國多層次的投融資體系,來支持我國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)不同發(fā)展階段的資金需求。
2.整合生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)內(nèi)部資源,實現(xiàn)快速產(chǎn)業(yè)化。首先,要鼓勵同一產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)企業(yè)之間的相互合作,攻克核心技術(shù),促進(jìn)創(chuàng)新要素的集聚,進(jìn)而加速產(chǎn)業(yè)發(fā)展。其次,產(chǎn)業(yè)內(nèi)部資源要形成有效的協(xié)同網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)企業(yè)間專業(yè)化分工合作,增強(qiáng)上下游產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展能力。最后,大力促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,發(fā)揮市場資源配置力量,使生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速產(chǎn)業(yè)化。
3.完善生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)管理體制,加強(qiáng)法律保護(hù)。由于生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的高技術(shù)性、高風(fēng)險性等特點(diǎn),就決定了有關(guān)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立法、管理等方面的重要性。我國要進(jìn)一步完善《專利法》、《知識產(chǎn)權(quán)法》等相關(guān)法律,使管理職能更加專業(yè)化,并建立有效的投資與決策體系。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:厭氧微生物;AF;UASB;EGSB
中圖分類號:TU992.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1008-0422(2007)09-0122-02
1 前言
水環(huán)境污染和水資源短缺是全球正面臨的兩大問題。目前,我國每年污水排放總量為395億m3,根據(jù)預(yù)測,到2050年,我國污水排放總量將高達(dá)1200億m3。
研制高效低耗并具有多種附加功能的厭氧污水處理工藝已經(jīng)成為亟待解決的重大課題。在污水處理的同時實現(xiàn)污水的無害化和資源化,實現(xiàn)水的良性循環(huán)和水資源的可持續(xù)利用。
厭氧消化能進(jìn)行高濃度污水處理,其主要產(chǎn)物甲烷可以作為能源用來發(fā)電或加熱。隨著對厭氧消化理論深入研究,人們相繼開發(fā)了多種高效厭氧生物反應(yīng)器,如厭氧濾池(AF)、升流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器、厭氧附著膜膨脹床(AAFEB)及內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)反應(yīng)器等。這些新型高效厭氧反應(yīng)器能從結(jié)構(gòu)或運(yùn)行方式上保證反應(yīng)器內(nèi)保持較高生物量,較長固體停留時間(SRT),大大提高反應(yīng)器容積有機(jī)負(fù)荷,縮短水力停留時間(HRTl,為廢水處理開辟了一個全新領(lǐng)域。
2 厭氧發(fā)展概況
厭氧技術(shù)發(fā)展過程大致經(jīng)歷了三個階段:
第一階段(1860-1899年):簡單的沉淀與厭氧發(fā)酵合池并行的初期發(fā)展階段。這個發(fā)展階段中,污水沉淀和污泥發(fā)酵集中在一個腐化池(俗稱化糞池)中進(jìn)行,泥水沒有進(jìn)行分離。
第二階段(1899-1906年):污水沉淀與厭氧發(fā)酵分層進(jìn)行的發(fā)展階段。
第三階段(1906-2001年):獨(dú)立式營建的高級發(fā)展階段。這個發(fā)展階段中,沉淀池中的厭氧發(fā)酵室分離出來,建成獨(dú)立工作的厭氧消化反應(yīng)器。
與此相對應(yīng)的是,厭氧生物處理技術(shù)的反應(yīng)器主體也經(jīng)歷了三個時代。
第一代厭氧反應(yīng)器是以普通厭氧消化池(CADT),厭氧接觸工藝(ACP)為代表的低負(fù)荷系統(tǒng)。第二代反應(yīng)器是20世紀(jì)60年代末以在反應(yīng)器內(nèi)保持大量的活性污泥和足夠長的污泥齡為目標(biāo),利用生物膜固定化技術(shù)和培養(yǎng)易沉淀厭氧污泥的方式開發(fā)出的。如厭氧濾器(AF)、厭氧流化床(AFB)、厭氧生物轉(zhuǎn)盤(ARBCP)、上流式厭氧污泥床(IAASB)、厭氧附著膨脹床(AAFEB)等。其中UASB反應(yīng)器為應(yīng)用最廣的反應(yīng)器,在其為代表的第二代反應(yīng)器的研究與應(yīng)用的基礎(chǔ)上開發(fā)出了新一代反應(yīng)器。第三代厭氧反應(yīng)器是在將固體停留時間和水力停留時間相分離的前提下,使固液兩相充分接觸,從而既能保持大量污泥又能使廢水和活性污泥之間充分混合、接觸以達(dá)到真正高效的目的。目前研究較多的有:厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)、厭氧內(nèi)循環(huán)(IC)等。
3 厭氧微生物技術(shù)發(fā)展
3.1 化糞池
最早的厭氧生物處理構(gòu)筑物是化糞池,流行于本世紀(jì)初,我國的一些城市至今仍在沿用?;S池主要用于居住房屋及公用建筑的生活污水的預(yù)處理。
化糞池分為兩室。污水于第一室中進(jìn)行固液分離,懸浮物沉于池底或浮于池面,污水可以得到初步的澄清和厭氧處理;污水于第二室中進(jìn)一步進(jìn)行澄清和厭氧處理,處理后的水經(jīng)出水管導(dǎo)出。污水在池內(nèi)的停留時間一般為12-2411;污泥在池底進(jìn)行厭氧消化,一般在半年左右清除一次。
由于污水在池內(nèi)的停留時間較短、溫度較低(不加溫,與氣溫接近)、污水與厭氧微生物的接觸也較差,因而化糞池的主要功能是預(yù)處理作用,即僅對生活污水中的懸浮固體加以截留并消化,而對溶解性和膠態(tài)的有機(jī)物的去除率則很低,遠(yuǎn)不能達(dá)到國家規(guī)定的有關(guān)城市污水的排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 厭氧生物濾池
厭氧生物濾池的構(gòu)造與一般的生物濾池相似,池內(nèi)設(shè)置填料,但池頂密封。廢水由池底進(jìn)人,由池頂部排出。填料浸沒于水中,微生物附著生長在填料之上。濾池中微生物量較高,平均停留時間可長達(dá)150d左右,因此可以達(dá)到較高的處理效果。濾池填料可采用碎石、卵石或塑料等,平均粒徑在40mm左右。
3.3 厭氧接觸工藝
厭氧接觸工藝稱厭氧活性污泥法是在消化池后設(shè)置沉淀分離裝置,經(jīng)消化池厭氧消化后的混合液排至沉淀池分離裝置進(jìn)行泥水分離,澄清水由上部排出,污泥回流至厭氧消化池。這樣做既避免了污泥流失又可提高消化池容積負(fù)荷,從而大大縮短了水力停留時間。厭氧接觸工藝的一般負(fù)荷:中溫為2-10kgCOD/(m3?d),污泥負(fù)荷0.25kg-COD/(kgVSS?d),池內(nèi)的MLVSS為10-15g/L。
3.4 UASB
UASB反應(yīng)器(圖1)污泥床區(qū)主要有沉降性能良好的厭氧污泥組成,濃度可達(dá)到50-100gL或更高。沉淀懸浮區(qū)主要靠反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體的上升攪拌作用形成,污泥濃度較低,一般在5-40gL范圍內(nèi),在反應(yīng)器的上部設(shè)有氣(沼氣)、固(污泥)、液(廢水)三相分離器,分離器首先使生成的沼氣氣泡上升過程偏折,穿過水層進(jìn)入氣室,由導(dǎo)管排出。脫氣后混合液在沉降區(qū)進(jìn)一步固、液分離,沉降下的污泥返回反應(yīng)區(qū),使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的微生物。待處理的廢水由底部布水系統(tǒng)進(jìn)入,澄清后的處理水從沉淀區(qū)溢流排除。
在UASB反應(yīng)器中能得到一種具有良好沉降勝能和高比產(chǎn)甲烷活性的顆粒厭氧污泥,因而相對其他的反應(yīng)器有一定優(yōu)勢:顆粒污泥的相對密度比人工載體小,靠產(chǎn)生的氣體來實現(xiàn)污泥與基質(zhì)的充分接觸,省卻攪拌和回流污泥設(shè)備和能耗;三相分離器的應(yīng)用省卻了輔助脫氣裝置;顆粒污泥沉降性能良好,避免附設(shè)沉淀分離裝置和回流污泥設(shè)備:反應(yīng)器內(nèi)不需投加填料和載體,提高容積利用率。
3.5 EGSB
20世紀(jì)90年代初,荷蘭Wageningen農(nóng)業(yè)大學(xué)開始了厭氧膨脹顆粒污泥床(簡稱EGSB)反應(yīng)器的研究。Lettinga教授等人在利用UASB反應(yīng)器處理生活污水時,為了增加污水與污泥的接觸,更有效地利用反應(yīng)器的容積,改變了UASB反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計和操作參數(shù),使反應(yīng)器中顆粒污泥床在高的液體表面上升流速下充分膨脹,由此產(chǎn)生了早期的EGSB反應(yīng)器。EGSB反應(yīng)器實際上是改進(jìn)的UASB反應(yīng)器,區(qū)別在于前者具有更高的液體上升流速,使整個顆粒污泥床處于膨脹狀態(tài),這種獨(dú)有的特征使其可以具有較大的高徑比。EGSB反應(yīng)器主要由主體部分、進(jìn)水分配系統(tǒng)、氣液固三相分離器和出水循環(huán)等部分組成,結(jié)構(gòu)。其中,進(jìn)水分配系統(tǒng)是將進(jìn)水均勻分配到整個反應(yīng)器的底部,產(chǎn)生一個均勻的上升流速:三相分離器是EGSB反應(yīng)器最關(guān)鍵的構(gòu)造,能將出水、沼氣和污泥三相有效分離,使污泥在反應(yīng)器內(nèi)有效持留;出水循環(huán)部分是為了提高反應(yīng)器內(nèi)的液體表面上升流速,使顆粒污泥與污水充分接觸,避免反應(yīng)器內(nèi)死角和短流的產(chǎn)生。
3.6 IC內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器
IC內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器為荷蘭帕克公司的專利產(chǎn)品,目前帕克公司在全球有300多臺IC反應(yīng)器得以應(yīng)用。相對于UASB只在頂部有一級三相分離器,IC內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器具有兩級三相分離器。IC反應(yīng)器實際上由兩級UASB構(gòu)成,底部UASB負(fù)荷高,頂部負(fù)荷低。因為在一級分離時收集了大量沼氣,其對廢水的擾動減少,使得在二級三相分離中得到更好的氣、水、泥分離效果。二級分離的lC反應(yīng)器確保了最佳的污泥停留時間,這樣對于處理一些化工廢水是很有利的,因為這些廢水厭氧污泥產(chǎn)量很小。IC反應(yīng)器具有一個自調(diào)節(jié)的氣提內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu),循環(huán)廢水與原水混合將稀釋進(jìn)水濃度。內(nèi)循環(huán)作用所帶來的能量使得泥水在底部混合更加充分,從而污泥活性也得到增加。IC內(nèi)循環(huán)所行成的廢水內(nèi)部稀釋可以減少生產(chǎn)所帶來的負(fù)荷波動。IC反應(yīng)器的容積負(fù)荷(15-30kgCOD/m3)為UASB(7-15kgCOD/m3)的兩倍。
4 結(jié)論與展望
4.1 研究開發(fā)具有高穩(wěn)定性,高負(fù)荷,并能處理低濃度有機(jī)廢水以及含高濃度有毒物質(zhì)廢水的厭氧反應(yīng)器。
關(guān)鍵詞:生物傳感器;發(fā)酵工業(yè);環(huán)境監(jiān)測
中圖分類號:TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3198(2009)24-0027-02
前言
從20世紀(jì)60年代Clark和Lyon提出生物傳感器的設(shè)想開始,生物傳感器的發(fā)展已經(jīng)距今已有40多年的歷史了。隨著社會的進(jìn)一步信息化,作為一門在生命科學(xué)和信息科學(xué)之間發(fā)展起來的交叉學(xué)科,生物傳感器在發(fā)酵工藝、環(huán)境監(jiān)測、食品工程、臨床醫(yī)學(xué)、軍事及軍事醫(yī)學(xué)等方面得到了深度重視和廣泛應(yīng)用。
1 生物傳感器的概念
生物傳感器是“使用固定化的生物分子結(jié)合換能器,用來偵測生體內(nèi)或生體外的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)或與之起特異互作用后產(chǎn)生響應(yīng)的一種裝置”。待測物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散作用進(jìn)入生物活性材料,經(jīng)分子識別,發(fā)生生物學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生的信息繼而被相應(yīng)的物理或化學(xué)換能器轉(zhuǎn)變成可定量和可處理的電信號,再經(jīng)二次儀表放大并輸出,便可知道待測物濃度。所以生物傳感器結(jié)構(gòu)包括:一種或數(shù)種相關(guān)生物活性材料及能把生物活性表達(dá)信號轉(zhuǎn)換為電信號的物理或化學(xué)換能器,二者組合在一起,用現(xiàn)代微電子和自動化儀表技術(shù)進(jìn)行生物信號的再加工,構(gòu)成各種可以使用的生物傳感器分析裝置、儀器和系統(tǒng)。
根據(jù)生物學(xué)和電子工程學(xué)各自的范疇,生物傳感器主要有以下兩種分類方式:
1.1 根據(jù)生物傳感器中信號檢測器上的敏感物質(zhì)分
生物傳感器與其它傳感器的最大區(qū)別在于生物傳感器的信號檢側(cè)器中含有敏感的生命物質(zhì)。這些敏感物質(zhì)有酶、微生物、動植物組織、細(xì)胞器、抗原和抗體等。根據(jù)敏感物質(zhì)的不同,生物傳感器可分酶傳感器、微生物傳感器、組織傳感器、細(xì)胞器傳感器、免疫傳感器等。生物學(xué)工作者習(xí)慣于采用這種分類方法。
1.2 根據(jù)生物傳感器的信號轉(zhuǎn)換器分類
生物傳感器中的信號轉(zhuǎn)換器與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換器并沒有本質(zhì)的區(qū)別。例如:可以利用電化學(xué)電極、場效應(yīng)晶體管、熱敏電阻、光電器件、聲學(xué)裝置等作為生物傳感器中的信號轉(zhuǎn)換器。據(jù)此又將傳感器分為電化學(xué)生物傳感器、半導(dǎo)體生物傳感器、測熱型生物傳感器、測光型生物傳感器、測聲型生物傳感器等。電子工程學(xué)工作者習(xí)慣于采用這種分類方法。
2 國內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
當(dāng)前我國自主研發(fā)的生物傳感器產(chǎn)品及跨國企業(yè)集團(tuán)在中國推出的產(chǎn)品共存并相互競爭。一些掌握生物傳感器技術(shù)的跨國大企業(yè)集團(tuán),看好被稱為“世界工廠”的中國市場,采取技術(shù)輸出的途徑,吸收我國的技術(shù)力量和銷售路徑,在我國市場進(jìn)行生物傳感器的開發(fā)、產(chǎn)品制造和銷售。一部份海外留學(xué)歸國的生物傳感器專門人才也將自己的成果在中國轉(zhuǎn)化并設(shè)廠辦企業(yè)。家用保健類生物傳感器技術(shù)已率先較好地實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化突破。取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益。固定化酶生物傳感器作為一類多品種的精密科學(xué)儀器,支撐了一部份生物技術(shù)過程檢測,對傳統(tǒng)生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造具有重要意義。我國生物傳感器產(chǎn)業(yè)表現(xiàn)的空前繁榮景象代表了當(dāng)前世界生物傳感器產(chǎn)業(yè)的主要潮流。
3 生物傳感器在當(dāng)前的主要應(yīng)用領(lǐng)域
3.1 發(fā)酵工業(yè)
因為發(fā)酵過程中常存在對酶的干擾物質(zhì),并且發(fā)酵液往往不是清澈透明的,不適用于光譜等方法測定。而應(yīng)用微生物傳感器則極有可能消除干擾,并且不受發(fā)酵液混濁程度的限制。同時,由于發(fā)酵工業(yè)是大規(guī)模的生產(chǎn),微生物傳感器其成本低設(shè)備簡單的特點(diǎn)使其具有極大的優(yōu)勢。所以具有成本低、設(shè)備簡單、不受發(fā)酵液混濁程度的限制、能消除發(fā)酵過程中干擾物質(zhì)的干擾的微生物傳感器發(fā)酵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前已有相關(guān)報道在發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)中將生物傳感器應(yīng)用于原材料及代謝產(chǎn)物的測定,微生物細(xì)胞總數(shù)的測定以及代謝試驗的鑒定中。
3.2 食品工業(yè)
生物傳感器可以用來檢測食品中營養(yǎng)成分和有害成分的含量、食品的新鮮程度等。如已經(jīng)開發(fā)出來的酶電極型生物傳感器可用來分析白酒、蘋果汁、果醬和蜂蜜中的葡萄糖含量,從而衡量水果的成熟度。采用亞硫酸鹽氧化酶為敏感材料制成的電流型二氧化硫酶電極可用于測定食品中的亞硫酸含量。此外,也有用生物傳感器測定色素和乳化劑的應(yīng)用。
3.3 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
生物傳感器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越大的作用:臨床上用免疫傳感器等生物傳感器來檢測體液中的各種化學(xué)成分,為醫(yī)生的診斷提供依據(jù);在軍事醫(yī)學(xué)中,對生物毒素的及時快速檢測是防御生物武器的有效措施。生物傳感器已應(yīng)用于監(jiān)測多種細(xì)菌、病毒及其毒素。生物傳感器還可以用來測量乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、谷氨酸等各種氨基酸,以及各種致癌和致變物質(zhì)。
3.4 環(huán)境監(jiān)測
環(huán)保問題已經(jīng)引起了全球性的廣泛關(guān)注,在發(fā)達(dá)國家如英國、法國、德國、西班牙和瑞典,在農(nóng)藥殘留檢測、酸雨監(jiān)測、水體富營養(yǎng)化監(jiān)測等過程都采用了生物冷光型的生物傳感器。用于環(huán)境監(jiān)測的專業(yè)儀器市場越來越大,目前已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)量的生物傳感器投入到大氣和水中各種污染物質(zhì)含量的監(jiān)測中去,生物傳感器因其具有快速,連續(xù)在線監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn),相信在未來,還會有更廣泛的應(yīng)用。
4 未來的展望
生物傳感器是一個多學(xué)科交叉的高技術(shù)領(lǐng)域,伴隨著生物科學(xué)、信息科學(xué)和材料科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的高速發(fā)展,生物傳感器的發(fā)展將會有以下新特點(diǎn):
4.1 功能更加全面。并向微型化發(fā)展
未來的生物傳感器將進(jìn)一步涉及醫(yī)療保健、食品檢測、環(huán)境監(jiān)測、發(fā)酵工業(yè)的各個領(lǐng)域。當(dāng)前生物傳感器研究中的重要內(nèi)容之一就是研究能代替生物視覺、聽覺和觸覺等感覺器官的生物傳感器,即仿生傳感器。而且隨著微加工技術(shù)和納米技術(shù)的進(jìn)步,生物傳感器將不斷地微型化,各種便攜式生物傳感器的出現(xiàn)使人們面前。
4.2 智能化程度更高
摘 要 文章以“山東省傳統(tǒng)武術(shù)特色拳種發(fā)展現(xiàn)狀及對策研究”為題,正是以螳螂拳作為研究對象,在簡要論述其產(chǎn)生背景與發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)總結(jié)其在傳承與保護(hù)過程中所存在的問題以及所應(yīng)采取的解決措施。一方面借此一窺山東省特色拳種發(fā)展現(xiàn)狀;另一方面也能夠為包括螳螂拳在內(nèi)的各拳種的傳承與保護(hù)提供必要的指導(dǎo)與借鑒價值。
關(guān)鍵詞 山東省 特色拳種 螳螂拳 發(fā)展現(xiàn)狀 傳承與保護(hù)措施
一、山東螳螂拳的傳承過程
乾隆二十七年(1762年),生霄道人搜集明代與清代各種名家拳法,創(chuàng)作出《少林衣缽真?zhèn)鳌?,其中記載有“王朗的螳螂總敵”。另外,國家體育總局武術(shù)研究院出版的《螳螂拳》、人民體育出版社出版的《中國武術(shù)教程》和《中華武術(shù)大辭典》均記載有:“王朗自幼習(xí)武,曾與人較技比武,因敗而歸,在返鄉(xiāng)途中見螳螂捕蟬而受啟發(fā),依據(jù)螳螂靈敏而快速的動作創(chuàng)編了螳螂拳。”王朗創(chuàng)編螳螂拳的說法已成為人們的普遍共識。山東螳螂拳沿承至今經(jīng)歷了“初創(chuàng)”、“形成體系”、“流派分化”三個階段。
二、山東螳螂拳的發(fā)展現(xiàn)狀
(一)山東螳螂拳的區(qū)域分布情況
追根溯源,螳螂拳起源于山東省煙臺市的萊陽地區(qū),隨后由該地區(qū)傳播至煙臺市區(qū)、海陽、招遠(yuǎn)、牟平、東度等地區(qū),進(jìn)而又傳播至濟(jì)南、青島、濰坊等整個膠東半島,又進(jìn)一步傳播至中國的華北、東北、華東、華南甚至是臺灣、香港、澳門、東南亞、澳洲、日本、美國、俄羅斯和東歐諸國等等,整體上呈現(xiàn)出廣泛傳播、蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。
(二)山東螳螂拳的傳承者現(xiàn)狀
經(jīng)過數(shù)代武術(shù)大師的不斷努力,各流派螳螂拳均已形成了系統(tǒng)化的拳法套路、個性化的拳理內(nèi)涵與獨(dú)特的技擊風(fēng)格,而且也形成了清晰的傳承脈絡(luò)與傳承秩序,擁有明確的傳承對象。七星螳螂拳經(jīng)過鼻祖(王朗)、初祖(李之箭)、始祖(王云生)、二世祖(范旭東、王世祿)、三世祖(王傅義、羅玉光、林景山、楊維新、劉永昌、肖樹斌)的傳承,目前已形成了以四世祖為核心的傳承隊伍,代表性人物包括趙洪仁、劉樹山、杜興、于樂江、林伯炎、黃漢勛、鐘連寶、于天祿、于海、肖世訓(xùn)、陳若平、牟傳祖、陸清平等等。
其中,鐘連寶先生一生致力于研習(xí)、推廣和傳播七星螳螂拳,曾多次參加全國傳統(tǒng)武術(shù)比賽,多次擔(dān)任全國武術(shù)邀請賽裁判長,多次參加國內(nèi)外舉辦的各類武術(shù)研討會、交流會等等,并且始終如一地進(jìn)行螳螂拳教學(xué)活動,極大地推動了七星螳螂拳的傳播與發(fā)展。
(三)山東螳螂拳的動作套路情況
王朗編創(chuàng)的“螳螂打”,也即是“螳螂總敵”雖然僅有“分身八肘、亂接”等幾種基本打法,但卻開創(chuàng)了一種新的拳術(shù)形式,在隨后長期沿承過程中,經(jīng)過數(shù)代人的不斷豐富、創(chuàng)新和變革,從而形成了七星、梅花、太極、六合四大流派螳螂拳。各流派均具有個性化的動作套路和技擊方式。
(四)山東螳螂拳的風(fēng)格特征情況
對比分析可以看出,山東各流派螳螂拳主要表現(xiàn)出以下幾個方面的風(fēng)格特征:首先,各流派螳螂拳具有“樸實簡練”的風(fēng)格特征。其次,山東螳螂拳還具有“剛勁疾速”的特征。第三,是其所彰顯出的又一共通性特征。第四,山東螳螂拳具有“固守待進(jìn),以靜制動;穩(wěn)胯活腰,剛?cè)峤Y(jié)合”的特征。第五,山東各流派螳螂拳還具有“旁敲側(cè)擊,虛實結(jié)合;進(jìn)退敏捷,短中寓長”的特征。
三、山東螳螂拳傳承與保護(hù)中存在的問題和應(yīng)對措施
(一)存在問題
通過以上分析可以看出,當(dāng)前山東螳螂拳具有悠久的發(fā)展歷史,目前已形成了多樣化的傳承方式和一定規(guī)模的傳承范圍,在整個武術(shù)界甚至是整個社會都具有廣泛的影響力。具體表現(xiàn)為以下幾個方面:(1)山東螳螂拳職業(yè)研究與訓(xùn)練者越來越少。(2)山東各流派螳螂拳表現(xiàn)出兩極分化的特征。(3)山東螳螂拳以流派為主的推廣主體比較少。(4)政府對螳螂拳的保護(hù)范圍和力度有限。
(二)應(yīng)對措施
應(yīng)對措施針對當(dāng)前山東省螳螂拳傳承與保護(hù)過程中存在的問題,結(jié)合其它拳法傳承與保護(hù)經(jīng)驗,文章由此提出了以下幾個方面的應(yīng)對措施:(1)篩選更多的螳螂拳非遺傳承人并制定系統(tǒng)的傳承計劃。(2)秉承“重大顧小”的原則展開對螳螂拳的引導(dǎo)和宣傳。(3)推動螳螂拳流派化、規(guī)范化的發(fā)展。(4)加強(qiáng)對螳螂拳保護(hù)與傳承措施執(zhí)行過程的監(jiān)督、評估與獎懲。
四、 結(jié)論與建議
(一)結(jié)論
1.山東螳螂拳最初是由王朗創(chuàng)編,隨后在數(shù)百年的歷史發(fā)展過程中經(jīng)歷了“初創(chuàng)”、“形成體系”、“流派分化”三個階段,最終形成了七星、梅花、太極、六合、鴛鴦等諸多流派。
2.螳螂拳起源于煙臺市萊陽地區(qū),隨后傳播至海陽、招遠(yuǎn)、牟平、東度等地區(qū),進(jìn)而又傳播至濟(jì)南、青島、濰坊等整個膠東半島,又進(jìn)一步傳播至中國其它省市乃至國外諸多地區(qū)。
3.山東各流派螳螂拳目前均已形成了清晰的傳承脈絡(luò)和一定規(guī)模的傳承對象,并在王朗最初的“分身八肘、亂接”等幾種基本打法的基礎(chǔ)上,演化出個性化的動作套路和技擊方式。
(二)建議
1.山東省縣級、市級、省級政府部門應(yīng)借助非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承與保護(hù)政策,選拔更多的螳螂拳大師作為非遺傳承人,為其制定傳承人計劃,并提供必要的經(jīng)費(fèi)支持、場地資源支持、宣傳資源或者是為其提供以研究、訓(xùn)練和表演螳螂拳為主的工作。
關(guān)鍵詞:河南省;火炬松;現(xiàn)狀;技術(shù)措施
火炬松原產(chǎn)美國東南部,20世紀(jì)70年代引入我國河南省。河南省泌陽縣為火炬松引種的北部邊緣,也是火炬松在高緯度地區(qū)發(fā)展的種源地之一。1980年在河南省泌陽縣馬道林場銅山湖南岸建設(shè)火炬松采種基地,2001年被河南省林業(yè)廳認(rèn)證為河南省火炬松林木良種基地,2009年被國家林業(yè)局審定為河南省國家火炬松良種基地。該基地是河南省唯一的1處火炬松良種基地,也是長江以北區(qū)域唯一的1處國家火炬松良種基地。
一、河南省國家火炬松良種基地發(fā)展現(xiàn)狀
河南省國家火炬松良種基地位于河南省泌陽縣馬道林場范圍內(nèi),處于桐柏山余脈漢水流域,北緯32°34′,東經(jīng)113°42′。本區(qū)屬亞熱帶向暖溫帶過渡的大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,冬季寒冷干燥,夏季溫?zé)岫嘤辏昃鶜鉁?4.6℃,無霜期221d,年降水量921.4mm。
泌陽縣馬道林場是河南省國家火炬松良種基地的承建單位,馬道林場成立于1959年,總經(jīng)營面積7324hm2,火炬松良種基地坐落在銅山湖南岸駱駝山前懷,地勢較平坦,為淺山丘陵區(qū),坡度5°~15°,海拔200~320m,土層厚度50cm以上,土壤肥沃?,F(xiàn)已建設(shè)面積166.7hm2,年產(chǎn)良種300kg,供應(yīng)河南省及周邊省市火炬松造林所需良種。該基地共有工程技術(shù)人員21人,其中高級工程師3人,工程師12人,這些工程技術(shù)人員長期從事良種生產(chǎn),具有豐富的生產(chǎn)和管理經(jīng)驗,又有河南省種苗站、河南農(nóng)大、華中農(nóng)大、黃淮學(xué)院等專家作指導(dǎo),完全能夠勝任基地建設(shè)工作。
二、河南省國家火炬松良種基地發(fā)展目標(biāo)
以泌陽縣馬道林場國家火炬松良種基地為依托,利用6年時間改建完成213.3hm2母樹林,新建火炬松母樹林153.4hm2,利用原產(chǎn)地良種和本地良種同步造林,與科研相結(jié)合進(jìn)行對比試驗,開展火炬松母樹林穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的技術(shù)研究,滿足河南省林業(yè)工程建設(shè)對火炬松良種的需求,確保國家重點(diǎn)林木良種基地的持續(xù)健康發(fā)展,達(dá)到出管理經(jīng)驗、出人才、出推廣成果的總體目標(biāo)。
三、河南省國家火炬松良種基地主要建設(shè)任務(wù)與技術(shù)措施
1、主要建設(shè)任務(wù)
按照總體規(guī)劃的要求,改建火炬松母樹林213.3hm2,新建火炬松母樹林153.4hm2,建設(shè)曬場1000m2,引水提灌系統(tǒng)2套,庫房和實驗室500m2,修建道路10km,購置必備的采種機(jī)具、種子檢測設(shè)備、種子精加工設(shè)備、采種運(yùn)輸車等主要建設(shè)任務(wù)。在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的同時,采用原產(chǎn)地良種和本地良種同步造林,與科研相結(jié)合,研究探索提高火炬松良種產(chǎn)量和品質(zhì)的有效途徑。
2、主要技術(shù)措施
(1)新建母樹林。國有泌陽馬道林場依靠以往的成功經(jīng)驗和科技成果以及科技支撐技術(shù)力量,根據(jù)“選、測、繁”的方針和精選壯苗集約經(jīng)營的原則,新建母樹林153.4hm2,地點(diǎn)選在轉(zhuǎn)山林區(qū),根據(jù)種源試驗結(jié)果,采用美國南卡、北卡良種和本地良種同步造林。
①林地選擇。選擇地勢平緩、土層深厚、結(jié)構(gòu)良好、土壤肥力中等以上、光照條件好、通風(fēng)條件適度、有一定排灌條件的林地宜林地。要求無嚴(yán)重病蟲害感染、有適當(dāng)天然隔離的區(qū)域。
②材料來源。在優(yōu)良種源區(qū)域內(nèi)選擇優(yōu)良林分作為種植材料選擇的對象,同時在該林分內(nèi)選擇優(yōu)良木作為采種母樹,優(yōu)良木之間距離在50m以上,株數(shù)不少于50株,對所選母樹分株單采單育苗,繁殖的苗木作為建母樹林的材料。
⑨造林密度。按原有的成功經(jīng)驗,選超級苗栽植,采用每個定植點(diǎn)栽植3株,株行距5×5m。
④經(jīng)營技術(shù)措施。按照以往成熟的經(jīng)驗,采取以下措施:精選壯苗保證苗木質(zhì)量;大穴栽植,整穴規(guī)模1×1×0.6m;年年墾復(fù),改良土壤;喬灌結(jié)合,埋青施肥;合理施肥,促使苗木旺盛生長;適時疏伐,以利于樹木高徑生長及冠幅擴(kuò)大;合理修枝,調(diào)整冠干比:母樹開花初期,每年授粉2~3次;及時進(jìn)行病蟲害防治。
⑤建立母樹林經(jīng)營技術(shù)檔案。按照標(biāo)準(zhǔn)建立并規(guī)范管理母樹林技術(shù)檔案。
(2)改建母樹林。主要是除灌疏伐改造,做好經(jīng)營管理。原則為留優(yōu)去劣,照顧結(jié)實,適當(dāng)考慮均勻分布。方法為采用均勻疏伐方法,伐除枯立木、風(fēng)折木、病腐木、被壓木和非目的樹種,逐步伐去不宜留作母樹的中等木。疏伐后留下來的母樹樹冠能充分伸展,樹冠距離1m左右,林分郁閉度不低于0.5。
(3)母樹林管理
①年年墾復(fù),改良土壤。在樹穴周圍每年向外擴(kuò)墾30cm,使其塊狀逐漸變?yōu)閷挿綆?,這樣有利于水土保持和根系擴(kuò)展,每年進(jìn)行一次,并施肥一次。
②合理修枝,調(diào)整冠干比,節(jié)制營養(yǎng)消耗。修除1~1.5m以下的下腳枝,每次最多不超過兩輪。
⑨花粉管理。母樹開花初期,每年授粉2~3次,10~20年后每年需1~2次,并保持純潔度。
④及時進(jìn)行病蟲害防治。以預(yù)防為主,防重于治,生物防治與化學(xué)防治并重,做到治小治早治了。
⑤保護(hù)。母樹林四周開設(shè)防火線,每年及時清理防火線上的雜草和灌木,母樹林內(nèi)禁止放牧狩獵,采種時改造采種方法和工具,建立保護(hù)母樹的采種制度,防止損傷母樹。
⑥子代測定。對母樹林進(jìn)行子代測定,為評價和篩選提供依據(jù)。