生物制造技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：生物制造技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】 楊樹速生豐產(chǎn)林 造林及病害防治技術(shù)

目前楊樹速生豐產(chǎn)林發(fā)展很快，但要達(dá)到速生的目的，必須采用科學(xué)的栽培技術(shù)，滿足楊樹速生的條件。

1 造林技術(shù)

1.1 造林地的選擇

營(yíng)造楊樹豐產(chǎn)林的關(guān)鍵在于適地適樹。楊樹對(duì)水肥條件要求較高，必須選擇地勢(shì)較平坦、土壤濕潤(rùn)肥沃、排水良好、經(jīng)過(guò)充分熟化的地下水位高的向陽(yáng)砂質(zhì)土壤，這樣才能達(dá)到速生豐產(chǎn)的目的。土壤干旱的造林地也能成活，但生長(zhǎng)量差。非常瘠薄的山脊土壤和粘壤土楊樹生長(zhǎng)不良，易遭病害。

1.2 造林密度

確定楊樹造林密度的爭(zhēng)議較大。依經(jīng)營(yíng)目的、立地條件、品種、混交方式、撫育管理和林木生長(zhǎng)發(fā)育階段的不同而異。一般為4米*4米、4米*2米、3米*3米、3米*2米為宜。為了培育大徑材，可以稀植，為了培育小徑材或纖維材，密度可以加大。在肥沃的土壤上培育楊樹豐產(chǎn)林，應(yīng)該稀植。

1.3 整地栽植

熟化的造林地采用穴狀現(xiàn)整現(xiàn)造方法，穴深40厘米，直徑60厘米以上。有條件的地方，為了幼樹成活和生長(zhǎng)，穴內(nèi)要灌透水。要選擇苗高1.8米以上，地徑1.2厘米以上的無(wú)病蟲害的優(yōu)質(zhì)壯苗造林。栽植時(shí)一定要頂漿造林，栽植前先將苗木根部培成直徑80厘米、高30厘米的土包。

1.4 幼林管理

（1）整枝摘芽：適度的整枝不僅可以提高木材品質(zhì)，還可以提高林木的生長(zhǎng)量。楊樹整枝一般選擇生長(zhǎng)季節(jié)，因?yàn)樗敲妊苛軓?qiáng)的樹種，如果在休眠期整枝，第二年春季就會(huì)在切口附近長(zhǎng)出大量的萌枝，不利于樹木正常生長(zhǎng)發(fā)育。楊樹可在7月進(jìn)行弱度修枝，方法是修去樹高1/3以下的枝條和蘗條，保持冠高比2/3，修枝時(shí)要貼近樹干平切。摘芽在5月上旬和7-8月份時(shí)反復(fù)進(jìn)行，要按“摘小、摘了”的原則，細(xì)心摘掉芽基，不要損傷樹干。

（2）撫育管理：一般撫育3年即可。當(dāng)年7月上旬刀撫除草，第二、三年春季培土，夏季刀撫除草。楊樹幼苗受牛羊等牲畜危害后易發(fā)生病害和大量死亡，所以要加強(qiáng)對(duì)楊樹速生豐產(chǎn)林的管護(hù)，嚴(yán)防牲畜進(jìn)入造林地。

2 楊樹速生豐產(chǎn)林有害生物防治技術(shù)

楊樹病蟲害較多，葉部害蟲主要有楊葉甲、楊扇舟蛾等。枝干害蟲主要有白楊透翅蛾、青楊天牛、楊干象甲等。病害主要有楊爛皮病。對(duì)楊樹病蟲害應(yīng)以防為主，防治結(jié)合。從楊樹病害，楊樹蟲害，蛀干蟲害，食葉害蟲，地下害蟲，樹干注射等方面對(duì)楊樹林地土壤病害進(jìn)行綜合防治。

2.1 楊葉銹病的防治

癥狀特點(diǎn)：楊葉銹病又名黃粉病，主要為害葉片，也為害葉柄、嫩梢和冬芽。初期害葉片上出現(xiàn)橙黃色粉狀斑點(diǎn)，黃粉（夏孢子）日益增多，成為再侵染的病原中心。夏孢子借風(fēng)傳播，再侵染新葉。5、6月間最為嚴(yán)重，葉片病斑相連成片，常造成焦葉、落葉。冬芽受害后不能展葉或收縮加厚，向葉背卷縮。葉柄、嫩梢被害形成條狀病斑。雨季發(fā)病較輕，8～9月又進(jìn)入第二次發(fā)病盛期。這時(shí)苗圃地極易感染此病。（1）25%粉銹寧可濕性粉劑1000～15000倍噴霧；（2）65%代森鋅500倍液；（3）敵誘鈉200倍液噴灑，每隔15天噴1次；（4）發(fā)病時(shí)噴灑1：1：125～170波爾多液1次，以后用0.3～0.5波美度石硫合劑防治。

2.2 蛀干類害蟲的防治

防治方法：幼林注意撫育除雜，保持林內(nèi)通風(fēng)透光，在幼蟲期用毒簽或用注射器將有機(jī)磷農(nóng)藥500倍液注入蛀孔再用濕泥封??；在成蟲羽化期（7～8月）用40%樂(lè)果乳油1 000倍液噴施樹干殺滅成蟲；花絨堅(jiān)甲和啄木鳥對(duì)天牛有抑制作用，應(yīng)加以保護(hù)利用。

2.3 楊爛皮病的防治

楊爛皮病是弱寄生菌，樹木生長(zhǎng)不良和發(fā)生日灼或凍害時(shí)易感染，因此對(duì)楊樹速生豐產(chǎn)林要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，保持樹木生長(zhǎng)旺盛，改善林分的衛(wèi)生狀況，清除生長(zhǎng)衰弱的植株及枝條，減少侵染來(lái)源。

2.4 楊樹黑斑病的防治

癥狀特點(diǎn)：病斑先出現(xiàn)在葉背面，后正面葉產(chǎn)生。初生針刺狀凹陷小點(diǎn)，兩天后變黑達(dá)1mm。5～6天后，病斑中央產(chǎn)生灰白色突起小點(diǎn)，后多數(shù)病斑匯合為多角斑或大圓斑，病重時(shí)全葉變黑枯死。一般5～7月靠雨水傳播發(fā)病，7～8月為發(fā)病盛期。高溫多雨、重茬地、苗木生長(zhǎng)不良、低洼地和苗木過(guò)密濕度大的情況下，病害發(fā)生重。（1）每10～15天噴灑1：1：125～170波爾多液1次進(jìn)行預(yù)防；（2）噴65%可濕性代森鋅、福美鐵250倍液；（3）噴25%多菌靈200倍液，雨季噴藥加0.3%的膠（或豆粉、豆汁等）增加粘著性，防沖刷；（4）噴托布津500～1000倍液防治。

2.5 楊樹潰瘍病的防治

5月中下旬感病植株的干部出現(xiàn)褐色圓形或橢圓形病斑，質(zhì)地松軟，手壓有褐色臭水流出，有時(shí)出現(xiàn)水泡，內(nèi)有略帶腥臭的黏液，5、6月水泡自行破裂，隨后病斑下陷呈深褐色。4月上中旬病斑上散生許多小黑點(diǎn)并突破表皮，當(dāng)病斑包圍樹干時(shí)，樹上部枯死。

防治方法：適地適樹，避免長(zhǎng)途運(yùn)輸及假植時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；加強(qiáng)撫育管理，培育壯苗，提高抗病力，用石硫合劑、波爾多液噴樹干，用多菌靈防治亦可。

2.6 苗木要嚴(yán)格檢疫，杜絕有病蟲害苗木上山造林，在春秋兩季組織專人對(duì)幼林地檢查二、三次，發(fā)現(xiàn)蟲癭或病株剪下燒毀

2.7 發(fā)現(xiàn)病蟲害發(fā)生后及時(shí)采用藥劑防治，避免大面積蔓延

2.8 建立固定病蟲害觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)地，進(jìn)行定期觀測(cè)和調(diào)查研究

參考文獻(xiàn)：

[1]李靖文.楊樹造林和有害生物綜合防治技術(shù) [J].北京：中國(guó)林業(yè)，2007（4）.

[2]景施良.防護(hù)林造林技術(shù)手冊(cè)[M].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社，2006.

第2篇：生物制造技術(shù)范文

摘 要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行業(yè)排放的工業(yè)廢水的量也與日俱增。其中，對(duì)水環(huán)境污染尤為嚴(yán)重當(dāng)屬造紙工業(yè)了。統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)現(xiàn)有的10000多家大中小型的造紙企業(yè)，就能到達(dá)40多億t的年廢水量，是全國(guó)廢水排放總量的十分之一。廢水對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響。該文綜合闡述了目前造紙廢水生物治理中好氧技術(shù)、厭氧-好氧組合處理技術(shù)以及厭氧技術(shù)的應(yīng)用和進(jìn)展；對(duì)國(guó)內(nèi)外生物處理造紙廢水技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)和分析，包括應(yīng)用白腐真菌降解造紙廢水、生物酶技術(shù)和生物固定化技術(shù)。

關(guān)鍵詞：造紙廢水 好氧 厭氧 白腐真菌 生物酶 生物固定化

中圖分類號(hào)：X793 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）04（a）-0000-00

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行業(yè)工業(yè)廢水的排放量也在逐漸增加。其中，造紙工業(yè)排放的廢水對(duì)水環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)10000多家的大中小型造紙企業(yè)，每年就會(huì)排出40多億t的污水，占到了全國(guó)廢水排放總量的十分之一[1]。2010年，造紙廢水CODCr排放95.2萬(wàn)t約占輕工行業(yè)CODCr排放總量47%[2]，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成難以想象的破壞后果。對(duì)此，對(duì)新型的有效治理造紙廢水污染的方法以及途徑進(jìn)行探索和研究，是非常具有研究意義和現(xiàn)實(shí)意義的。

1 造紙廢水的來(lái)源和特點(diǎn)

其生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生廢水，但主要來(lái)自于中段水、紙機(jī)白水以及蒸煮液[3]。提取黑液后漿料在洗滌、篩選、漂白的過(guò)程中排出來(lái)的廢水，就是中段水，這種廢水成分復(fù)雜，且富含對(duì)環(huán)境危害較大的有機(jī)氯化物。紙機(jī)白水中主要有細(xì)小纖維、填料和膠料（松香等）。酸法制漿的紅液或堿法制漿的黑液叫蒸煮液，在整個(gè)造紙工業(yè)污染中占90%。堿法制漿是我國(guó)造紙業(yè)普遍采用的，其主要成分是纖維素、木質(zhì)素、半纖維素、單糖、有機(jī)酸和碳水化合物的降解產(chǎn)物等。

2.造紙廢水生物處理技術(shù)

化學(xué)方法、物理方法、生物法、物化方法等，是目前國(guó)內(nèi)外造紙污水處理的主要方法。近幾年，得到人們重視的膜分離、超臨界分離、磁分離、超聲波分離等物化處理法因比較昂貴，處理效率不高，應(yīng)用比較有限。而操作方便、運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低、沒(méi)有二次污染等優(yōu)點(diǎn)的生物處理法，則越來(lái)越受重視。

2.1好氧處理技術(shù)

指借助于好氧或兼性厭氧微生物在有溶解氧的情況下來(lái)分解、吸收有機(jī)物，使之被氧化成簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，污水得到凈化。當(dāng)前，活性污泥法和生物膜法等好氧生物法是國(guó)內(nèi)外用來(lái)處理造紙廢水的方法。

處理效果較好且成本低的活性污泥法既能去除部分色度，還能分解大量有機(jī)物質(zhì)，易于管理是我國(guó)最常用的好氧處理方法。崔延瑞等[4]采用序批式活性污泥法處理堿法草漿造紙廢水，COD的去除率高達(dá)80%。張述林[5]等采用混凝與低氧―好氧兩段活性污泥法來(lái)處理某造紙廠COD為6230mg/L的綜合廢水，可達(dá)93.8%的COD去除率。

生物膜法是指微生物附著在介質(zhì)表面上形成生物膜，且在不斷繁殖生長(zhǎng)的同時(shí)，還能對(duì)污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行降解吸收，將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物和原生質(zhì)，從而達(dá)到凈化污水的作用。此方法剩余污泥量少且不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，占地少，運(yùn)行管理方便。Chandler等[6]通過(guò)塑料填料，利用兩級(jí)生物膜反應(yīng)器中試處理造紙廠廢水。結(jié)果顯示，水力有3h的停留時(shí)間，可減少93%的BOD5，出水BOD5達(dá)到7.83mg/L的平均濃度。張苗等[7]采用混凝沉淀協(xié)同好氧生物膜技術(shù)深度處理造紙廢水，結(jié)果顯示，效果最為顯著的就是以FeCl3為混凝劑的協(xié)同好氧生物膜技術(shù)，最高可達(dá)69.30%的色度去除率，比單獨(dú)的混凝沉淀高了3.72 %的去除率。

2.2厭氧處理技術(shù)

在專性與兼性厭氧菌的條件下，通過(guò)發(fā)酵和分解對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解的處理技術(shù)稱為厭氧處理技術(shù)。與好氧處理技術(shù)相比，其污泥產(chǎn)量小、節(jié)省動(dòng)力能耗、對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求不高，且能更好地降解某些難降解有機(jī)物。殷承啟等[8]采用上流式厭氧污泥床（ UASB）處理二次纖維造紙廢水。UASB 穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)對(duì)COD的去除率可達(dá)90%以上，總硬度在50%以上以及硫酸根離子80% 以上。劉峰等[9]研究了預(yù)酸析―多孔高分子載體固定化微生物厭氧流化床（AFB）處理堿法草漿黑液的效能，結(jié)果證明，AFB對(duì)黑液進(jìn)行直接處理時(shí)，發(fā)揮了其活性生物量濃度大、傳質(zhì)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可有效地去除COD，色度亦有所下降。采用酸析預(yù)處理利用AFB的厭氧消化功能，可去除黑液中大部分難生化降解的高分子物質(zhì)。

2.3 厭氧-好氧處理技術(shù)

造紙廢水因難降解有機(jī)物成分多、污染物濃度高、廢水流量和負(fù)荷波動(dòng)大、有較差的可生化性能等，用好氧處理效果不好且能耗大。因此，利用厭氧-好氧組合處理工藝進(jìn)行處理。首先，能使厭氧處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，水解、酸化廢水中生化性很差的高分子物質(zhì)，成為易于進(jìn)行好氧處理的較小分子或分子結(jié)構(gòu)。同時(shí)，也可對(duì)回流到厭氧池的好氧階段污泥進(jìn)行較為徹底的厭氧消化，減少整個(gè)系統(tǒng)的污泥排放。該工藝結(jié)合了厭氧與好氧處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，具有占地面積少、處理效果好、能耗低、節(jié)省藥劑以及運(yùn)轉(zhuǎn)、管理方便等優(yōu)點(diǎn)。

丁志芬[10]對(duì)某造紙廠應(yīng)用厭氧-好氧組合技術(shù)處理廢水的情況進(jìn)行了介紹，且和好氧工藝作了比較。結(jié)果證明，厭氧-氧工藝運(yùn)行電費(fèi)可降低50%，且運(yùn)行穩(wěn)定，其COD有機(jī)物85%都轉(zhuǎn)化為甲烷氣體了，剩余污泥量也減少了60%以上。李巡案等[11]分析了萬(wàn)隆造紙廠廢水處理工程改建為厭氧-好氧工藝以及實(shí)行清潔生產(chǎn)后，污染物質(zhì)排放總量明顯減少，水質(zhì)可達(dá)到GB18918- 2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，與原有的好氧生物處理工藝相比可節(jié)省動(dòng)力約55%。

3 生物處理造紙廢水技術(shù)的研究進(jìn)展

3.1 應(yīng)用白腐真菌對(duì)造紙廢水進(jìn)行降解

造紙工業(yè)排放黑液COD和色度形成主要是因?yàn)槟举|(zhì)素，其異質(zhì)多晶三維多聚體結(jié)構(gòu)是由甲氧基取代的對(duì)-羥基肉桂酸聚合而成，分子間的醚鍵、C-C鍵很穩(wěn)定，是當(dāng)前公認(rèn)的微生物難降解芳香化合物之一[12]。目前，國(guó)內(nèi)大部分工廠處理造紙廢水采用傳統(tǒng)生物法應(yīng)用的微生物主要以細(xì)菌為主，并不能有效去除造紙廢水中的木素衍生物以及漂白過(guò)程中產(chǎn)生的氯酚類物質(zhì)，這便成為造紙廢水達(dá)標(biāo)排放的主要障礙。

白腐真菌是目前所發(fā)現(xiàn)的對(duì)木質(zhì)素及其衍生物降解最有效的微生物。多數(shù)白腐真菌屬于擔(dān)子菌綱，少數(shù)為子囊菌綱。其中，黃飽原毛平革菌（Phanerochaete Chrysosporium）是已被廣泛研究的典型白腐真菌。

3.1.1 白腐真菌的降解機(jī)制及優(yōu)勢(shì)

白腐菌降解木質(zhì)素通常分兩步進(jìn)行[13]：第一，菌體利用菌絲吸附木質(zhì)素；第二，白腐菌分泌出的酶催化氧化木質(zhì)素等污染物，主要分為細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外兩過(guò)程，整個(gè)降解系統(tǒng)在主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（ 碳、氮、硫） 限制條件下才得以啟動(dòng)形成[14～16]。錳過(guò)氧化物酶（ Mnp）、漆酶（La）、木質(zhì)素過(guò)氧化物酶（ Lip） 均合成于細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)分泌到細(xì)胞外對(duì)污染物進(jìn)行降解。前兩者均須以H2O2為底物，漆酶以氧氣作電子受體催化形成醌及自由基。故降解污染物時(shí)，白腐菌需借助H2O2激活，由酶觸發(fā)啟動(dòng)自由基鏈反應(yīng)，產(chǎn)生具有超常的氧化能力的細(xì)胞外?OH，對(duì)芳香化合物有很好的降解作用。

故白腐菌在降解污染物上所有具有的優(yōu)點(diǎn)是其他生物系統(tǒng)尤其是細(xì)菌沒(méi)有的[14]：（1）特定污染物不需要預(yù)條件化：處理系統(tǒng)以細(xì)菌為主的，誘導(dǎo)合成所需的降解酶須預(yù)先置于一定有效濃度的污染物。白腐真菌降解酶的誘導(dǎo)與降解底物的有無(wú)多少無(wú)關(guān)。（2）動(dòng)力學(xué)優(yōu)勢(shì)：細(xì)菌對(duì)化學(xué)物的降解多為酶促轉(zhuǎn)化，遵循米氏動(dòng)力學(xué)。初始氧化反應(yīng)的酶經(jīng)白腐真菌催化啟動(dòng)對(duì)底物沒(méi)有真正意義上的Km值，對(duì)氧化產(chǎn)物的形成有利。（3）產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的?OH （4）有毒污染物不必進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)代謝而在其細(xì)胞外即可有效降解?？扇淌芨邼舛扔卸疚廴疚锏耐瑫r(shí)，避免有毒污染物對(duì)細(xì)胞的毒害。（5）非專一性降解的特性：能降解大量結(jié)構(gòu)不同的化學(xué)物質(zhì)。（6）對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的要求低。

3.1.2 白腐菌在造紙廢水中的應(yīng)用

從上述可知白腐真菌在治理造紙廢水方面有極大的研究?jī)r(jià)值。吳涓等[17]比較了幾株白腐真菌在造紙黑液廢水中的掛膜生長(zhǎng)狀況及其對(duì)黑液廢水的處理效果。黃孢原毛平革菌、側(cè)耳菌和S22菌都可以在較強(qiáng)堿性的廢水中生長(zhǎng)掛膜，且對(duì)木質(zhì)素有顯著的降解作用，有很強(qiáng)的適應(yīng)廢水的能力。李雪芝等[18]用8株不同的白腐菌對(duì)造紙廢水進(jìn)行處理，選出的白腐菌L02處理效果是最好的。該菌株可直接應(yīng)用于造紙廢水的處理，大幅度降低廢水CODCr含量（降低84%以上）、廢水的色度（降低93%以上）以及廢水的pH值。路忻[19]采用序列間歇式活性污泥法（SBR）法利用白腐菌共代謝理論分析及處理試驗(yàn)研究含木質(zhì)素的造紙廢水。結(jié)果表明，相同進(jìn)水COD濃度和水力停留時(shí)間，與單純好氧生物處理相比，共代謝作用下好氧處理的COD去除率要高得多，有約30%的提高率。

3.2 生物酶技術(shù)

白腐菌降解木質(zhì)素，是通過(guò)其分泌的酶的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。相較于錳過(guò)氧化物酶、木質(zhì)素過(guò)氧化酶，在白腐菌木質(zhì)素降解酶系統(tǒng)中，漆酶的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值更大一些。首先，木質(zhì)素過(guò)氧化物酶和錳過(guò)氧化物酶產(chǎn)生的條件是限碳和氮的。而漆酶可在碳和/或氮存在條件下由菌體分泌[20]。其次，木質(zhì)素過(guò)氧化物酶和錳過(guò)氧化物酶只在系統(tǒng)存在H2O2時(shí)，才可降解有機(jī)污染物，這在現(xiàn)實(shí)情況下很難實(shí)現(xiàn)的。最后，重要的還在于漆酶具有780 mV氧化還原電位，在不存在H2O2和其它次級(jí)代謝產(chǎn)物時(shí)，有機(jī)污染物的氧化也能夠被催化。所以，在環(huán)境保護(hù)和生物技術(shù)方面，漆酶的應(yīng)用潛力是非常巨大的。

據(jù)林鹿等人[21]研究通過(guò)漆酶進(jìn)行去除桉木硫酸鹽漿CEH漂白廢水時(shí)發(fā)現(xiàn)，它可以把廢水中有毒物質(zhì)去除掉40%以上。造紙廢液中有機(jī)氯化物用漆酶處理，具有高效能的催化作用，反應(yīng)條件溫和，對(duì)反應(yīng)設(shè)備和反應(yīng)條件要求也不高。謝益民等[22]采用雜色云芝發(fā)酵產(chǎn)生的漆酶液深度處理造紙廠二沉池出水，結(jié)果表明，經(jīng)催化氧化作用，漆酶及其介體體系可氧化聚合廢水中的大部分殘余木素。在最佳實(shí)驗(yàn)處理?xiàng)l件下，木素、CODCr和色度的去除率分別達(dá)到82. 0%、76. 9% 和84. 9%。同時(shí)，紙漿生物漂白上的研究熱點(diǎn)也包括漆酶。通過(guò)酶法漂白紙漿，脫氯效果更好[23]，相對(duì)于傳統(tǒng)的氯氣漂白法所產(chǎn)生的有毒的氯酚類化合物而言，其避免了對(duì)環(huán)境的污染。

3.3 生物固定化技術(shù)

微生物固定化技術(shù)是通過(guò)化學(xué)或物理的方法，把游離酶或細(xì)胞限定在一定的空間區(qū)域內(nèi)，使其能反復(fù)利用且保持活性，利于除去高濃度有機(jī)物或某些難降解物質(zhì)。Messner等[24]利用生物滴濾器原理而開(kāi)發(fā)的MYCOPOR反應(yīng)器，在多孔的載體填料上把白腐菌固定好，廢水由從頂部到載體的這個(gè)過(guò)程就能夠得到凈化了。處理6～12h，87%、80%和40%的色度、AOX和COD可去除。李朝霞等[25]采用一種新型海藻酸鈉/殼聚糖/活性炭生物微膠囊固定化白腐菌和懸浮態(tài)白腐菌，在不同接種量下降解造紙廢水。結(jié)果顯示，白腐菌在不同的兩種狀態(tài)下均能對(duì)造紙廢水進(jìn)行降解，不過(guò)在代謝穩(wěn)定性和降解木質(zhì)素能力等方面，固定化白腐菌比懸浮態(tài)白腐菌明顯要強(qiáng)。劉帥等[26] 用固定漆酶和游離漆酶對(duì)造紙廢水進(jìn)行深度處理。通過(guò)對(duì)廢水處理的效果對(duì)比，固定漆酶的優(yōu)點(diǎn)在于達(dá)到最佳效果的反應(yīng)時(shí)間短， 酶的穩(wěn)定性高， 溫度耐受性強(qiáng)，pH適應(yīng)性顯著增強(qiáng)。

4 結(jié)語(yǔ)

作為一種處理難、成分復(fù)雜的工業(yè)廢水，通過(guò)傳統(tǒng)的處理技術(shù)造紙廢水已很難滿足如今的排放要求。因此，要實(shí)現(xiàn)極大減少造紙廢水的排放或者實(shí)現(xiàn)零排放，需大力發(fā)展微生物處理技術(shù)。使微生物與處理技術(shù)相結(jié)合，為造紙業(yè)的綠色發(fā)展鋪平道路。

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第3篇：生物制造技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】造林技術(shù)；有害生物；防治措施

1、楊樹造林技術(shù)措施

（1）造林地的選擇。造林地的好壞對(duì)楊樹能不能高產(chǎn)至關(guān)重要，它是集約栽培成功的關(guān)鍵。如果造林地立地質(zhì)量不夠標(biāo)準(zhǔn)，即使增加投入也不易改造好，不能保證高產(chǎn)。因此在造林地的選擇時(shí)，應(yīng)對(duì)土壤的厚度、質(zhì)地、肥力、結(jié)構(gòu)及地下水位等進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。

楊樹豐產(chǎn)林地應(yīng)具備土壤可溶鹽含量不低于0.1%～0.2%，地下水位約1.5～3m的條件。像在沖積物上形成的黃潮土就是比較適宜的土壤類型。

楊樹屬喜濕樹種，不適合在坡地和丘陵上種植。河灘上的砂潮土須經(jīng)深翻整地肥積灌溉才能滿足豐產(chǎn)栽培的需要。潮竭土、褐土和潮棕壤的地下水位深，需要有灌溉條件才適用。土壤的有效士層應(yīng)在lm以上。最佳的土壤質(zhì)地為砂壤一輕砂壤，砂土機(jī)質(zhì)含量最好l%～1.5%以上。我國(guó)多數(shù)楊樹造林地有機(jī)質(zhì)含量低于此標(biāo)準(zhǔn)，肥力較低，應(yīng)該采取農(nóng)林間作、迫肥和掩埋落葉等措施來(lái)彌補(bǔ)。

楊樹根系對(duì)氧的需要量較高，如果土壤通透性不好則會(huì)導(dǎo)致根系呼吸缺氧，對(duì)楊樹的生長(zhǎng)造成危害。楊樹最適土壤容重不小于1.35南方是多雨地區(qū)（如長(zhǎng)江中下游），因此在選造林地時(shí)應(yīng)要注意地下水位，地下水位過(guò)高可能減少土壤有效土層厚度，長(zhǎng)期淹沒(méi)根系。如果地下水位高于lm則立地需經(jīng)排水才可選用。排水可以大幅度提高木材產(chǎn)量。長(zhǎng)江中下游、江漢平原和洞庭湖區(qū)是80年代新發(fā)展的楊樹產(chǎn)區(qū)，這里劃給楊樹造林的土地，大多是沿江沿湖由于洪水淹沒(méi)而不適于農(nóng)業(yè)用的泛濫地。有些楊樹能耐水淹，如美洲黑楊。這種楊樹在水連續(xù)淹沒(méi)20多天對(duì)生長(zhǎng)幾乎沒(méi)有影響，洪水淹沒(méi)40多天，則有較大影響。在這些地區(qū)，洪水淹沒(méi)可能成為楊樹生長(zhǎng)的限制因子，因此，在選擇造林地時(shí)要注意土地的高程和洪水淹沒(méi)期的長(zhǎng)短，不選洪水淹沒(méi)期在40天以上的立地造楊樹林。

（2）楊樹造林方法。楊樹的造林方法多種多樣，但普遍采用的都是單一的常規(guī)造林方法，這種方法并不能滿足不同條件下的造林，影響造林成活率，降低了楊樹林高產(chǎn)的效果。楊樹造林的成敗，成活率的高低，主要取決于楊樹苗木地上和地下部分的水分平衡，即干、枝、葉的水分消耗與苗根吸水保持平衡。因此在選擇適宜的造林方法時(shí)應(yīng)根據(jù)立地、當(dāng)時(shí)的旱情和土壤濕度以及苗木的水分狀況進(jìn)行選擇。①常規(guī)造林。種楊樹―般提倡“三大―深”，即采用大株行距、大穴和大苗，并要深栽。植樹穴的規(guī)格80～100cm×80～l00cm×70～80cm，深栽70～80cm是為了苗木有更長(zhǎng)的干部能轉(zhuǎn)化為根，增加根量，吸收深層濕潤(rùn)土壤中的水分，提高抗旱力和成活率。②插條造林。插條造林具有節(jié)省苗木，成活率高等優(yōu)點(diǎn)。因此一般在缺少苗木，土壤濕度較高，氣候又比較干旱的地方使用此法。插條截自1～2年生苗木，插條長(zhǎng)50～80cm，粗3cm以上。栽植深度―般以50～80cm深為好，具體深度還決定于當(dāng)?shù)貤l件而定。插條上端與地面子，或高出地面3～5cm，以利于發(fā)芽。留根育苗與插條造林結(jié)合，可形成完整的育苗和造林系列技術(shù)。③平茬造林（截干茼深栽）。所謂平茬造林法就是在根系和莖下部分水不多前及時(shí)平茬或強(qiáng)度截干。這種方法要注意平茬時(shí)機(jī)，如果錯(cuò)過(guò)平茬時(shí)機(jī)的話，會(huì)導(dǎo)致苗木不能?；罨蜷L(zhǎng)不良。此法在旱情嚴(yán)重、常規(guī)造林把握不大時(shí)，或常規(guī)造林后苗木地上部分忍耐不了干旱和風(fēng)沙，開(kāi)始由上而下干枯時(shí)可采用，且秋春兩季均可造林，苗木全埋在土中能保持水分平衡，成活率高。其缺點(diǎn)是，苗木由零點(diǎn)開(kāi)始生長(zhǎng)，起點(diǎn)低。④插十深栽（截根苗深栽）。楊樹截根深裁造林技術(shù)是利用楊樹苗于發(fā)不定根能力強(qiáng)和苗木浸入地下水的基部直接吸收水分的特點(diǎn)，此法的成活率高、生長(zhǎng)量大、苗木抗旱力強(qiáng)。比較適合沿河灘地和階地。挖大穴時(shí)，可在穴底挖，或用鐵釬打孔至地下水，插入截根苗。用鋼釬打孔時(shí)，可先挖，倒入少量水，打孔時(shí)可濕潤(rùn)孔壁，使土變軟，并防止砂土下塌，減少摩擦，可以提高工效。

（3）造林季節(jié)。在中原地區(qū)，秋季造林，效果較好。因?yàn)橹性貐^(qū)冬季不很寒冷和不干旱，所以秋栽的苗木能夠在漫長(zhǎng)的秋冬季緩慢地生根和形成愈傷組織，等到第二年春長(zhǎng)葉子前已經(jīng)形成了大量的根，對(duì)成活和生長(zhǎng)十分有利。秋季造林宜早，初霜之后苗木葉開(kāi)始發(fā)黃和脫落時(shí)即可帶葉秋栽，宜用木質(zhì)化好的壯苗深栽至80cm―100cm，栽后及早春應(yīng)澆水。在楊樹豐產(chǎn)林營(yíng)造中留根育苗和截根苗深栽系列技術(shù)常因缺乏壯苗木用弱苗造林，導(dǎo)致楊樹的成活率和生長(zhǎng)量降低，成為一個(gè)長(zhǎng)期沒(méi)有解決的令人困擾的問(wèn)題。

2、有害生物的防治

楊樹林的有害生物管理，《根據(jù)林業(yè)有害生物綜合治理（IPM）理論》貫徹“預(yù)防為主、綜合治理”方針。

（1）干部的防治。在楊樹干部林業(yè)有害生物中對(duì)其質(zhì)量影響較大的主要是檢疫害蟲，嚴(yán)重時(shí)能夠?qū)е聴顦滹L(fēng)折、枯梢、甚至枯死。即使在危險(xiǎn)性有害生物的治理工作中，采用全部種群（TPM）理論，但目前對(duì)楊樹檢疫害蟲還做不到徹底消滅某種有害生物。

在干部林業(yè)有害生物的防治工作中，要抓住害蟲為害流淌樹液或排出木削期，在為害處用藥泥堵洞、注射殺蟲劑或者在成蟲期懸掛性誘劑等方法進(jìn)行防治。當(dāng)然主要還應(yīng)該在林業(yè)造林時(shí)防止帶有檢疫對(duì)象的苗木造林，而且必須在造林地早發(fā)現(xiàn)、早治療，以避免擴(kuò)散蔓延。

（2）葉部的防治。葉部林業(yè)有害生物往往是造成干部有害生物入侵的前期因子。因?yàn)槿~部林業(yè)有害生物會(huì)造成樹葉被吃光或提早落葉，影響了樹木的光合作用，降低了樹木的生長(zhǎng)，如連續(xù)發(fā)生幾年就能造成林木大量死亡。

葉部林業(yè)有害生物的防治應(yīng)該做到早發(fā)現(xiàn)、早治療，抓住害蟲的薄弱環(huán)節(jié)，如在地面地被物下越冬的幼蟲上樹期前，在干部涂化學(xué)藥劑等，這樣既省工，又節(jié)約（避免春季勞力相爭(zhēng)），成本低、效果亦好，而且減少了環(huán)境的污染。

第4篇：生物制造技術(shù)范文

在智能家居系統(tǒng)中，將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)已成為勢(shì)不可擋的趨勢(shì)。這不僅僅是因?yàn)闊o(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以提供更大的靈活性、流動(dòng)性，省去花在綜合布線上的費(fèi)用和精力，而且更因?yàn)樗霞彝ゾW(wǎng)絡(luò)的通訊特點(diǎn)。隨著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，必將大大促進(jìn)家庭網(wǎng)絡(luò)智能化的進(jìn)程。

本文介紹的智能家居控制系統(tǒng)采用ARM嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，利用ZigBee通訊模塊構(gòu)建智能家居無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，跟各個(gè)子控制模塊進(jìn)行通訊。系統(tǒng)通過(guò)藍(lán)牙接口與手機(jī)或PC連接，使用手機(jī)作為用戶操控終端。當(dāng)前手機(jī)的功能相當(dāng)強(qiáng)大，大多數(shù)手機(jī)已經(jīng)內(nèi)置Java虛擬機(jī)，利用Java開(kāi)發(fā)工具設(shè)計(jì)功能非常強(qiáng)大管理軟件，與傳統(tǒng)的鍵盤加液晶屏的人機(jī)界面相比，操作更靈活、方便。系統(tǒng)通過(guò)藍(lán)牙接口，搜索用戶手機(jī)，判斷用戶是否在本地，而自動(dòng)進(jìn)行布防和設(shè)防以及切換到GPRS網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，防止用戶忘記布防而令監(jiān)控系統(tǒng)失去作用。

智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)功能

本文介紹的家居系統(tǒng)具備以下功能：

家用設(shè)備的數(shù)據(jù)采集：采集家用設(shè)備包括室內(nèi)溫度、燈具家電、防盜門等設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，經(jīng)控制器處理后反饋給用戶。

本地控制：用戶通過(guò)人機(jī)界面，對(duì)家用設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。

遠(yuǎn)程控制：遠(yuǎn)程用戶可以通過(guò)發(fā)送手機(jī)短信或通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)家庭系統(tǒng)進(jìn)行控制和查詢。

自動(dòng)報(bào)警：當(dāng)控制器檢測(cè)到非法闖入或溫度超高等報(bào)警信號(hào)時(shí)，及時(shí)觸發(fā)室內(nèi)報(bào)警裝置，并通過(guò)發(fā)送報(bào)警短信等方式及時(shí)通知用戶。

門禁系統(tǒng)：手機(jī)內(nèi)置藍(lán)牙模塊都具有全球唯一識(shí)別碼，利用它識(shí)別用戶身份。用戶再不需記密碼，或帶其他的IC卡。

家電控制：接收用戶命令，通過(guò)紅外發(fā)射電路控制電視、空調(diào)等紅外可控的家電設(shè)備。

其它燈具等開(kāi)關(guān)量控制：接收用戶命令控制燈具等開(kāi)關(guān)量設(shè)備。

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

本控制系統(tǒng)分兩部分：主控制器，各控制終端。系統(tǒng)框圖如下圖所示：

主控制器相當(dāng)于家庭網(wǎng)關(guān)，由GPRS、藍(lán)牙、ZigBee通訊模塊構(gòu)成。負(fù)責(zé)接收各控制終端的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后傳給用戶手機(jī)，同時(shí)接收用戶手機(jī)發(fā)出的指令，經(jīng)解析后分發(fā)到各個(gè)控制終端。

主控制器的硬件設(shè)計(jì)

主控制器的CPU采用NXP微控制器LPC2378，它使用了一個(gè)高性能的32位ARM7內(nèi)核，可以在高達(dá)72MHz的頻率下操作。LPC2378含有高達(dá)512KB的片內(nèi)Flash和58KB的片內(nèi)SRAM存儲(chǔ)器，而且有4個(gè)16C550UART(1個(gè)帶有I rDA)、3個(gè)i2c總線接口、3個(gè)SPl／SSP接口和1個(gè)i2s接口。多個(gè)串行通信接口增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的靈活性，提供了更大的緩沖區(qū)，并且具有更高的處理能力。

GPRS通信模塊采用西門子公司的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊MC35i，支持?jǐn)?shù)據(jù)、短信、語(yǔ)音和傳真業(yè)務(wù)。MC35i是新一代GSM／GPRS雙模模塊，完全兼容上一代的MC35、TC35i；采用緊湊型設(shè)計(jì)，為用戶提供了簡(jiǎn)單、內(nèi)嵌式的無(wú)線GPRS連接。MC35i的GPRS永久在線功能提供了最快的數(shù)據(jù)傳輸速率。 br>

ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信模塊采用赫利訊的IP_Linkl 270模塊。ZigBee(1EEE802.15.4)技術(shù)是最近發(fā)展起來(lái)的一種近距離、低功耗、低數(shù)據(jù)率、低成本的雙向短距離無(wú)線通信技術(shù)，被業(yè)界認(rèn)為是最能應(yīng)用在工控場(chǎng)合的無(wú)線方式。

藍(lán)牙模塊采用Ericsson公司的ROK 101 007門，該藍(lán)牙模塊集成度高、功耗小，完全兼容藍(lán)牙協(xié)議V1.1，可嵌入任何需要藍(lán)牙功能的設(shè)備中。該模塊包括基帶控制器、無(wú)線收發(fā)器、閃存等部件，可提供高AHCl(主機(jī)控制接口)層的功能。此外，該模塊還提供有USB、UART和PCM接口，因而能方便地與主機(jī)(host)進(jìn)行通信，另外，該模塊還同時(shí)支持藍(lán)牙語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸，且其輸出功率能滿足藍(lán)牙2級(jí)操作的要求。

主控制器的嵌入式軟件設(shè)計(jì)

家庭智能主控制器軟件是對(duì)遠(yuǎn)程和本地通訊協(xié)議的解析執(zhí)行及實(shí)時(shí)控制整個(gè)系統(tǒng)有序工作。主要部分包括對(duì)各個(gè)控制終端的數(shù)據(jù)采集，經(jīng)處理分析后，提供給用戶查詢。并且實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各模塊的報(bào)警信息，實(shí)施聯(lián)動(dòng)控制。軟件通過(guò)藍(lán)牙接口，定時(shí)搜索用戶手機(jī)，判斷用戶是否在本地，而自動(dòng)進(jìn)行布防和設(shè)防已及切換到GPRS網(wǎng)絡(luò)，以便及時(shí)通知用戶系統(tǒng)信息。

基于手機(jī)的控制終端軟件設(shè)計(jì)

目前基于Android和ios的智能手機(jī)具有很高的市場(chǎng)占有率，所以手機(jī)非常適合作為家居系統(tǒng)的控制終端。本軟件采用SUN公司提供的通用的開(kāi)發(fā)包J2ME WireIess TOOlKit2.2。主要部分包括要是顯示系統(tǒng)的各種信息，包括溫度數(shù)據(jù)、各電器、照明設(shè)備的使用狀態(tài)、各種報(bào)警信息。設(shè)置系統(tǒng)各種參數(shù)，如定時(shí)開(kāi)關(guān)電器、防盜報(bào)警的設(shè)防和撤防、消防報(bào)警聯(lián)動(dòng)。發(fā)指令控制各種電器、照明設(shè)備。

控制終端設(shè)計(jì)

第5篇：生物制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：制造企業(yè)；生產(chǎn)與定價(jià)策略；排污許可；隨機(jī)需求；價(jià)格敏感度

中圖分類號(hào)：F273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10035192（2014）01006104doi：10.11847/fj.33.1.61

1引言

環(huán)境是一種稀缺公共資源的思想已經(jīng)得到共識(shí)。對(duì)使用了環(huán)境資源的制造企業(yè)，需要對(duì)其排放污染物的行為加以約束和限制，如對(duì)其排放污染物的行為收取費(fèi)用使其外部性的環(huán)境成本內(nèi)部化，以達(dá)到治理污染的目的。在實(shí)踐中，排污許可就是環(huán)保部門根據(jù)排污者的申請(qǐng)，依法審查其實(shí)際排污量后，準(zhǔn)予其排放一定量污染物的權(quán)力，也稱為排污權(quán)[1]。隨著排污總量削減的必然趨勢(shì)，排污指標(biāo)成為制造企業(yè)新一輪的資源爭(zhēng)奪重點(diǎn)。作為制造企業(yè)，考慮排污許可下的生產(chǎn)和定價(jià)策略具有重要的意義；作為制定排污權(quán)交易政策的政府部門，需要考慮制造企業(yè)的生產(chǎn)管理決策，以便在排污指標(biāo)配給和排污權(quán)單位價(jià)格制定方面做出調(diào)整來(lái)引導(dǎo)排污制造企業(yè)的決策行為。排污權(quán)交易分為三種類型，即排污者之間的交易，政府與排污者之間的限額交易，以及排污者內(nèi)部的交易[1]，本文研究的排污許可屬于政府與排污者之間的限額交易。

排污權(quán)交易所涉及的污染物種類很多，為方便討論，本文對(duì)污染物的種類未作區(qū)分。關(guān)于排污許可對(duì)企業(yè)決策影響的研究，Dobos[2]基于動(dòng)態(tài)ArrowKarlin模型，對(duì)比實(shí)施排污權(quán)交易前后企業(yè)成本發(fā)生的變化，得到了排污權(quán)交易下企業(yè)的最優(yōu)產(chǎn)量，表明排污權(quán)交易會(huì)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)決策產(chǎn)生影響。Liao等[3]應(yīng)用影子價(jià)格研究了排污許可與企業(yè)產(chǎn)品決策的關(guān)系，表明短期排污許可會(huì)對(duì)企業(yè)的產(chǎn)品組合和配置產(chǎn)生影響。Letmathe和Balakrishnan[4]應(yīng)用最優(yōu)化模型，同時(shí)考慮排放權(quán)限額、排放稅、交易補(bǔ)貼等約束條件，得到了企業(yè)存在最優(yōu)的生產(chǎn)量和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。Du等[5]從供應(yīng)鏈的角度探討了存在排污權(quán)交易時(shí)供應(yīng)商與零售商的決策行為。上述關(guān)于排污許可對(duì)企業(yè)決策影響的研究，主要集中在企業(yè)生產(chǎn)決策方面，并且大都考慮的是確定性需求。

生產(chǎn)/訂貨和定價(jià)聯(lián)合決策是生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理研究的一個(gè)熱點(diǎn)。Petruzzi等[6]應(yīng)用報(bào)童模型考慮了隨機(jī)需求下企業(yè)應(yīng)用訂貨和定價(jià)的聯(lián)合決策來(lái)達(dá)到期望利潤(rùn)的最大化。Vipul等[7]考慮風(fēng)險(xiǎn)因素，在不確定需求下，應(yīng)用報(bào)童模型得到最優(yōu)的采購(gòu)訂貨量和最優(yōu)的價(jià)格決策，以達(dá)到企業(yè)最大期望效用。Teng等[8]考慮需求為價(jià)格和庫(kù)存的函數(shù)，研究了制造者的生產(chǎn)和定價(jià)策略。慕銀平[9]考慮隨機(jī)需求和固定生產(chǎn)成本下的兩產(chǎn)品企業(yè)產(chǎn)量與定價(jià)聯(lián)合決策問(wèn)題，得到在單周期下，隨機(jī)變量的分布函數(shù)滿足一定條件時(shí)，企業(yè)存在唯一的最優(yōu)產(chǎn)量和價(jià)格。然而，上述研究沒(méi)有考慮排污權(quán)約束的影響。本文研究解決隨機(jī)需求下考慮排污許可約束的制造企業(yè)生產(chǎn)與定價(jià)策略。

2問(wèn)題描述與假設(shè)

從命題1可以看出：對(duì)于制造企業(yè)而言，在排污許可約束下，其最大期望利潤(rùn)隨排污權(quán)單位價(jià)格的增加而減少，且最優(yōu)生產(chǎn)量和最優(yōu)定價(jià)都與排污權(quán)單位價(jià)格有關(guān)；如果排污限額嚴(yán)格，當(dāng)排污權(quán)價(jià)格使制造企業(yè)的最大期望利潤(rùn)小于或等于零時(shí)，制造企業(yè)只能選擇放棄生產(chǎn)。對(duì)于政策制定者而言，政府可以通過(guò)調(diào)節(jié)排污權(quán)價(jià)格影響制造企業(yè)的產(chǎn)量和價(jià)格，以促進(jìn)制造企業(yè)的減排行為；而排污許可是進(jìn)行有效排污權(quán)價(jià)格調(diào)節(jié)的前提條件。

4需求價(jià)格敏感度的影響分析

排污許可約束下，關(guān)于產(chǎn)品的需求價(jià)格敏感度b對(duì)制造企業(yè)生產(chǎn)、定價(jià)及期望利潤(rùn)的影響，可以得到命題2。

從命題2可以看出：在不同的產(chǎn)品需求價(jià)格敏感度和排污限額取值范圍段，需求價(jià)格敏感度對(duì)制造企業(yè)最優(yōu)生產(chǎn)量、最優(yōu)定價(jià)和最大期望利潤(rùn)的影響不同。對(duì)制造企業(yè)而言，在排污許可約束下進(jìn)行生產(chǎn)和定價(jià)決策時(shí)，需要充分考慮企業(yè)允許的排污限額以及產(chǎn)品的需求價(jià)格敏感度；并根據(jù)排污限額和需求價(jià)格敏感度來(lái)調(diào)高或降低定價(jià)，增加或降低生產(chǎn)量以獲得最大期望利潤(rùn)。對(duì)于政策制定者而言，制造企業(yè)允許的排污限額以及產(chǎn)品的需求價(jià)格敏感度是所處市場(chǎng)以及產(chǎn)品生產(chǎn)特性的具體體現(xiàn)。政府對(duì)生產(chǎn)高需求價(jià)格敏感度產(chǎn)品的制造企業(yè)（通常處于完全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)），可以通過(guò)調(diào)高排污權(quán)價(jià)格的方式來(lái)使該類企業(yè)節(jié)能減排；對(duì)生產(chǎn)低需求價(jià)格敏感度產(chǎn)品的制造企業(yè)（通常處于壟斷競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)），應(yīng)該采取嚴(yán)格控制排污量來(lái)使該類企業(yè)節(jié)能減排。

5結(jié)論與展望

本文考慮市場(chǎng)需求隨機(jī)的情況，研究了排污許可下排污制造企業(yè)的最優(yōu)生產(chǎn)決策和定價(jià)決策；在此基礎(chǔ)上研究了產(chǎn)品需求價(jià)格敏感度對(duì)排污制造企業(yè)最優(yōu)生產(chǎn)量、最優(yōu)價(jià)格和最大期望利潤(rùn)的影響。研究得到了以下有意義的結(jié)論：（1）排污許可下排污制造企業(yè)的最優(yōu)生產(chǎn)量和最優(yōu)定價(jià)存在并且唯一，最優(yōu)生產(chǎn)量和最優(yōu)定價(jià)與排污權(quán)單位價(jià)格相關(guān)，最大期望利潤(rùn)是排污權(quán)單位價(jià)格的減函數(shù)；（2）在不同的產(chǎn)品需求價(jià)格敏感度和排污限額取值范圍段，需求價(jià)格敏感度對(duì)制造企業(yè)最優(yōu)生產(chǎn)量、最優(yōu)定價(jià)和最大期望利潤(rùn)的影響不同。

本文沒(méi)有考慮排污權(quán)可以在企業(yè)間進(jìn)行交易的情況，下一步研究可以考慮排污權(quán)在企業(yè)間自由交易時(shí)排污制造企業(yè)的管理決策。

參考文獻(xiàn)：

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第6篇：生物制造技術(shù)范文

計(jì)算機(jī)輔助生物制造，也稱為快速原型法、分層制造或自由形態(tài)固體制造，是一門新技術(shù)，包括三維可累加的逐層制造技術(shù)，結(jié)合添加劑材料的選擇，可制造出具有生物特性的結(jié)構(gòu)，這種技術(shù)充分運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)輔助生物制造誕生于20世紀(jì)后期，由幾個(gè)研究組獨(dú)立研究發(fā)展而來(lái)，包括三維系統(tǒng)公司、Stratsys公司、MIT和德州大學(xué)Austin分校。在計(jì)算機(jī)輔助生物制造中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的表面被轉(zhuǎn)化為一系列的多邊形逼近（稱為鑲嵌技術(shù)）并且切分成一系列的橫截面。計(jì)算機(jī)輔助生物制造分為直接型和間接型兩種。直接型方法包括固態(tài)、液態(tài)和粉末狀的輔助添加材料；間接型方法包括用計(jì)算機(jī)處理可用于計(jì)算機(jī)生物制造的模型或模具，例如計(jì)算機(jī)輔助生物制造方法可以用于創(chuàng)建用于熔模鑄造、砂型鑄造或注塑成型的結(jié)構(gòu)。間接型方法與直接型方法相比，優(yōu)勢(shì)在于在結(jié)構(gòu)最終成型之前可以節(jié)省具有某些化學(xué)的、腐蝕性的、生物的和機(jī)械的特性的材料，因?yàn)檫@些材料并不需要在計(jì)算機(jī)輔助生物制造中出現(xiàn)。本書旨在闡述最近由計(jì)算機(jī)輔助生物制造技術(shù)所制造的大量醫(yī)療設(shè)備所投入的技術(shù)，包括病人特制義肢，微型結(jié)構(gòu)醫(yī)療設(shè)備，人造組織等。計(jì)算機(jī)輔助生物制造在未來(lái)10年將在醫(yī)療護(hù)理方面發(fā)揮更大的作用，它將主導(dǎo)著生物和醫(yī)療設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造。

本書內(nèi)容共有14章：1.計(jì)算機(jī)輔助生物制造：導(dǎo)論；2.多尺度骨頭診斷的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：二維微觀尺度的有限元分析系統(tǒng)；3.基于淀粉的分層纖維支架結(jié)構(gòu)在骨組織工程中的應(yīng)用；4.快速原型法制作三維支架的細(xì)菌和應(yīng)用白念珠菌粘附技術(shù)制造骨頭更替材料；5.生物黏合劑的噴墨式打印技術(shù)；6.羥基磷灰石造骨細(xì)胞復(fù)合的激光細(xì)微加工；7.雙光子聚會(huì)物與陶瓷混合材料在皮膚滲透型藥物研制中的應(yīng)用；8.生物陶瓷藥物釋放體在三維粉末印刷期間的生物活性的同時(shí)穩(wěn)定性；9.選擇性激光熔化工藝制造鈦?zhàn)甸g融合器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化和機(jī)械進(jìn)化過(guò)程；10.CT攝像機(jī)監(jiān)控電流刺激切除神經(jīng)的退化肌肉的生長(zhǎng)情況和由電流刺激誘導(dǎo)的組織結(jié)構(gòu)改變及其立體平版的三維建模；11.燒蝕鼻子腫瘤手術(shù)后利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）-計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）技術(shù)構(gòu)造臨時(shí)假鼻體：一個(gè)試驗(yàn)案例的報(bào)道；12.個(gè)人預(yù)制的重構(gòu)上顎骨假體；13.快速原型法教學(xué)模型在胎兒畸形研究中的應(yīng)用；14.骨架材料通過(guò)CT掃描的非入侵性考古和三維結(jié)構(gòu)重建。

本書適合計(jì)算機(jī)生物輔助設(shè)計(jì)、生物醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)、醫(yī)療護(hù)理等領(lǐng)域相關(guān)研究人員閱讀。

陳濤，

博士生

（中國(guó)傳媒大學(xué)理學(xué)院）

第7篇：生物制造技術(shù)范文

人類對(duì)最新的科學(xué)技術(shù)總是賦予了無(wú)限想象。當(dāng)3D打印概念席卷整個(gè)市場(chǎng)時(shí)，人們開(kāi)始將3D打印與生物醫(yī)療結(jié)合起來(lái)，于是3D生物打?。?D-Bioprinting）便應(yīng)運(yùn)而生。以信息化為前奏，以打印成型技術(shù)為基礎(chǔ)的3D生物打印技術(shù)，正在被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于修復(fù)和替代再生損傷組織和器官的治療過(guò)程中。同時(shí)作為目前實(shí)現(xiàn)再生醫(yī)學(xué)最具應(yīng)用前景的新技術(shù)之一，3D生物打印也在向著從非生命假體向簡(jiǎn)單生命體和復(fù)雜生命結(jié)構(gòu)體的發(fā)展。

如今，3D生物打印的發(fā)展已經(jīng)超越了醫(yī)學(xué)或者生物學(xué)單一領(lǐng)域，向著由醫(yī)學(xué)、工程、生物和臨床以及倫理和法律有機(jī)融合在一起綜合領(lǐng)域邁進(jìn)。在未來(lái)，3D生物打印必將對(duì)人類的未來(lái)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，但也面臨著很多發(fā)展的挑戰(zhàn)。但無(wú)論如何，3D生物打印正在重塑整個(gè)醫(yī)療行業(yè)，且日益接近我們的現(xiàn)實(shí)世界。

3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用

三年前，3D打印因?yàn)楸挥?guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志認(rèn)為是“第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志”而被廣泛關(guān)注。這場(chǎng)技術(shù)革新帶來(lái)的沖擊是巨大的，特別是對(duì)于中國(guó)這樣一個(gè)亟需面臨制造業(yè)升級(jí)的國(guó)家。由于3D打印涵蓋了產(chǎn)品生命周期前端的“快速原型”、全生產(chǎn)周期的“快速制造”、大規(guī)模的個(gè)性化生產(chǎn)能力等諸多特點(diǎn)，特別是可以與互聯(lián)網(wǎng)和新材料、新能源相結(jié)合，所以3D打印被認(rèn)為可能會(huì)帶給中國(guó)制造業(yè)的重大變革。

也正是在最近的三年里，3D打印中的一系列技術(shù)已經(jīng)在中國(guó)開(kāi)花落地，并開(kāi)始服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)踐。諸如光固化、金屬熔敷、陶瓷成形、激光燒結(jié)、金屬燒結(jié)等3D打印裝備和材料也越來(lái)越多地見(jiàn)諸于媒體報(bào)道中，例如我國(guó)在打印玩具、手機(jī)部件、飛機(jī)機(jī)翼、武器零部件等，3D打印的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越普及。

但是3D打印還有一塊重要的領(lǐng)域可能被大家忽視，而這塊領(lǐng)域已經(jīng)在默默地發(fā)展了十幾年，那就是3D生物打印，即將生物打印技術(shù)服務(wù)于醫(yī)學(xué)或生物學(xué)的教學(xué)、科研和治療事業(yè)中。

比如在骨科修復(fù)領(lǐng)域，我國(guó)科研工作者已經(jīng)取得了不錯(cuò)的科研和臨床應(yīng)用效果。通過(guò)計(jì)算機(jī)圖像和CAD/CAM技術(shù)，我國(guó)已經(jīng)利用三維打印技術(shù)研制出新型人工髖、肩、膝、踝關(guān)節(jié)、骨盆和四肢長(zhǎng)骨假體，并在很多醫(yī)院已經(jīng)成功用于臨床，且已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)化。上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院、北醫(yī)三院、西安的西京醫(yī)院等很多醫(yī)院都可以進(jìn)行個(gè)性化醫(yī)療植入物的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和植入。目前在人工關(guān)節(jié)置換、個(gè)體化接骨鈑、個(gè)體化骨盆修復(fù)、肩胛骨、鎖骨修復(fù)、牙齒修復(fù)等臨床手術(shù)中，3D打印技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。不過(guò)在以上介紹的3D打印過(guò)程中，并不涉及到細(xì)胞的打印應(yīng)用，主要是通過(guò)3D打印金屬粉末冶金技術(shù)來(lái)制作以鈦合金材料為基礎(chǔ)的個(gè)性化骨科內(nèi)植入物。

例如華南理工大學(xué)通過(guò)3D打印技術(shù)開(kāi)發(fā)的個(gè)性化舌側(cè)正畸托槽，主要是針對(duì)在矯正牙形過(guò)程中，傳統(tǒng)的托槽粘在牙齒的外側(cè)會(huì)影響美觀等不足而研發(fā)。其特點(diǎn)是可置放在牙齒的內(nèi)側(cè)，且根據(jù)每個(gè)人的每一顆牙齒的實(shí)際情況進(jìn)行定制。目前，個(gè)性化舌側(cè)正畸托槽已獲得廣東省醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊(cè)證，并已在國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了臨床應(yīng)用。

另外，3D打印技術(shù)還可以用來(lái)制作器官或組織的3D模型，可直接應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)、臨床手術(shù)前的術(shù)前指導(dǎo)及科研。借助于這些3D模型，器官或組織內(nèi)部構(gòu)造的細(xì)節(jié)可以逼真地顯示出來(lái)，且可以使復(fù)雜的人體組織更為直觀明了。在術(shù)前指導(dǎo)中，通過(guò)3D打印可清晰直觀地顯示患者的疾病狀況，在比如復(fù)雜骨折與畸形的分布，這樣3D打印所模型可提供比醫(yī)學(xué)影像資料更加詳細(xì)的解剖學(xué)信息，實(shí)現(xiàn)了由二維到三維、由平面到立體、虛擬到現(xiàn)實(shí)的轉(zhuǎn)變。醫(yī)生可直接在此模型上進(jìn)行手術(shù)設(shè)計(jì)及模擬，以確保手術(shù)的成功，為臨床疾病的診斷及治療提供了精確化、個(gè)性化的新型思路和方法。

不過(guò)，這些還不是真正意義上的生物打印。無(wú)論是打印骨科的植入物，還是打印人體的模型一，這些還只是通過(guò)傳統(tǒng)的增材制造技術(shù)，通過(guò)塑料、樹脂和鈦合金金屬等材料形成無(wú)生命的假體或模型。

科學(xué)意義上的3D生物打印則是以打印細(xì)胞為分水嶺，也就是“以3D打印為手段，以加工細(xì)胞等活性材料為內(nèi)容，以重建人體組織和器官為目標(biāo)”。只有真正的3D生物打印，才是塑醫(yī)療行業(yè)的重要力量。

3D生物打印是真正的醫(yī)學(xué)革命

目前全球3D生物打印技術(shù)尚處于起步階段，如果以打印細(xì)胞為分水嶺來(lái)看，對(duì)于顱骨、牙齒或制造器官或組織的3D模型還只能看做是3D生物打印的“前夜”，原因很簡(jiǎn)單，雖然這些打印技術(shù)也被視為生物醫(yī)學(xué)材料領(lǐng)域的重要一環(huán)，但是打印出的產(chǎn)品還是非生命假體，而且大多數(shù)打印過(guò)程僅僅涉及到一種金屬或者塑膠材質(zhì)，所以其對(duì)生命醫(yī)學(xué)發(fā)展的支撐十分有限。

真正意義上的3D生物打印是向簡(jiǎn)單生命體和復(fù)雜生命結(jié)構(gòu)體方向發(fā)展的。采用的打印材料更是超出了傳統(tǒng)3D打印的取材空間，比如活細(xì)胞、干細(xì)胞、水凝膠、可被人體組織吸收的高分子材料等。

不過(guò)，應(yīng)用活細(xì)胞進(jìn)行生物打印，完全不同于傳統(tǒng)的三維打印，甚至可以說(shuō)完全是另外一個(gè)領(lǐng)域。

因?yàn)榇蛴〉牟牧霞热簧婕暗交畹募?xì)胞，就需要精確控制細(xì)胞的成活率、細(xì)胞生長(zhǎng)的支架材料、細(xì)胞的氧氣、水分、營(yíng)養(yǎng)等微環(huán)境，以及后期如何通過(guò)血管化來(lái)維持組織的生長(zhǎng)和代謝。這樣一來(lái)，需要同時(shí)打印的材料就達(dá)到幾種乃至十幾種，打印過(guò)程中的精密控制更加復(fù)雜，且更不用說(shuō)分化程度更高，更加復(fù)雜的組織。

也正因?yàn)槿绱耍?D生物打印才成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)力的一個(gè)焦點(diǎn)，而這個(gè)焦點(diǎn)，在我國(guó)集中的體現(xiàn)就是國(guó)家對(duì)3D生物打印的重視。比如在2014年末，“第四屆國(guó)際增材制造與生物制造會(huì)議（ICAM-BM2014）”在北京召開(kāi)，來(lái)自11個(gè)國(guó)家和地區(qū)的180余名與會(huì)代表參加了此次會(huì)議。內(nèi)容涵蓋細(xì)胞三維打印、組織工程支架三維打印、金屬增材制造以及增材制造技術(shù)中數(shù)據(jù)處理、建模仿真和創(chuàng)新應(yīng)用等。

此外，4月份在上海召開(kāi)的“2015醫(yī)用新材料與3D打印論壇”以“交叉前沿新時(shí)代”為主題。論壇上來(lái)自諸多高效、研究所和醫(yī)院的3D生物打印研究人員就醫(yī)用新材料和3D打印相關(guān)領(lǐng)域的新方法、新發(fā)現(xiàn)，以及進(jìn)一步發(fā)展的重點(diǎn)，特別是成果轉(zhuǎn)化等進(jìn)行交流和研討，場(chǎng)面十分火爆。第三屆世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)將于2015年6月3至6日在成都舉行，大會(huì)議題之一將重點(diǎn)圍繞生物3D打印的技術(shù)路線、商業(yè)模式、材料、應(yīng)用，及如何構(gòu)建3D生物打印生態(tài)鏈等議題展開(kāi)深入討論。

這場(chǎng)潛在的醫(yī)學(xué)革命，可以說(shuō)目前正在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)以及信息科學(xué)領(lǐng)域醞釀著一場(chǎng)風(fēng)暴，因?yàn)?D生物打印的未來(lái)應(yīng)用將滿足人類醫(yī)學(xué)發(fā)展過(guò)程中最大的一塊短板，即器官移植和個(gè)性化治療的需要。

如今，醫(yī)療領(lǐng)域的體內(nèi)植入輔助假體的巨大市場(chǎng)是有目共睹的，但其特點(diǎn)和缺陷都非常明顯，及屬于非活性體，受到人體的排斥反應(yīng)強(qiáng)烈。這些大多以機(jī)械結(jié)構(gòu)（例如骨板骨釘、人工關(guān)節(jié)、血管支架等）或機(jī)電系統(tǒng)（例如人工眼、人工耳蝸、人工心臟等）或高分子材料系統(tǒng)（人工食管、人工膽管、人工腸、人工膀胱）所構(gòu)建的人體器官，因其諸多不足也正成為生物材料、生物力學(xué)、組織工程學(xué)、電子學(xué)（包括計(jì)算機(jī)）特別是微電子學(xué)以及臨床醫(yī)學(xué)相結(jié)合的多學(xué)科攻堅(jiān)的重點(diǎn)。人們多么希望在未來(lái)能夠植入和應(yīng)用以細(xì)胞及組織所構(gòu)建的“器官”，來(lái)修復(fù)人體因傷害或發(fā)病所需要的天然器官組織的功能。據(jù)衛(wèi)生部門統(tǒng)計(jì)，僅僅在我國(guó)，每年等待器官移植的患者就超過(guò)150萬(wàn)人，這其中只有1萬(wàn)人能夠做上手術(shù)，而其余超過(guò)99%的患者需要繼續(xù)等待器官源。而世衛(wèi)組織統(tǒng)計(jì)稱，全世界需器官移植手術(shù)的病人與所捐獻(xiàn)的人體器官的數(shù)量比為20比1。顯然，這是一個(gè)世界性難題。從國(guó)家層面來(lái)說(shuō)，更需要去系統(tǒng)破解這些難題，從根本上給生命的拯救創(chuàng)造更多機(jī)會(huì)。

顯然，在未來(lái)，在醫(yī)學(xué)倫理的制約下，也只有3D生物打印才能破解以上難題。

3D生物打印有望重塑醫(yī)療行業(yè)

作為一項(xiàng)前沿制造技術(shù)，“3D生物打印” 的發(fā)展空間巨大。比如通過(guò)生物打印技術(shù)制造出與真正組織和器官的外形一致，滿足外形結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的需求，以及具有滿足細(xì)胞與組織生長(zhǎng)所需要的內(nèi)部微結(jié)構(gòu)且滿足生命體生長(zhǎng)的生物循環(huán)系統(tǒng)的需要的組織或器官產(chǎn)品，人類的諸多醫(yī)學(xué)難題將被突破，已經(jīng)提及一百多年的個(gè)性化治療、人體器官的個(gè)性化定制難題以及使用模式動(dòng)物的藥物測(cè)試方式將被徹底改寫，也正因?yàn)槿绱?，我們才可以說(shuō)為何3D生物打印有望重塑醫(yī)療行業(yè)。

全世界每天共有18個(gè)人因?yàn)檎也坏胶线m的器官移植而導(dǎo)致死亡。目前由于器官來(lái)源嚴(yán)重短缺，我國(guó)的器官移植事業(yè)也走到了一個(gè)關(guān)鍵的十字路口。面對(duì)每年150萬(wàn)的巨大缺口。通過(guò)3D生物打印的個(gè)性化制造能力與病體需求的差異性充分結(jié)合，配合傳統(tǒng)的CT、ECT技術(shù)，可以在人工假體、人工組織器官的制造方面產(chǎn)生巨大的推動(dòng)效應(yīng)。

另外在藥物測(cè)試中，目前測(cè)試藥物其中一大部分工作是在模式動(dòng)物，如豬、牛、小白鼠、兔子的身上完成的，如果未來(lái)以生物3D打印的模式器官來(lái)代替試驗(yàn)，不僅有利于縮短臨床藥物研發(fā)周期，節(jié)省上億美元研發(fā)費(fèi)用，還將避免潛在的人體試驗(yàn)損害。所以3D打印出的器官不僅能夠幫助新藥更快的實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)，以替代臨床試驗(yàn)，縮短新藥上市周期。

而在科研領(lǐng)域，細(xì)胞打印的產(chǎn)品包括組織和器官兩類，細(xì)胞準(zhǔn)確定位和培養(yǎng)之后，形成的結(jié)構(gòu)具備生物特性?？梢宰鳛楹芎玫尼t(yī)學(xué)研究工具。通過(guò)3D技術(shù)將三維立體圖象打印出實(shí)物，成為研究者手中直觀的模型，從而幫助科研工作者不斷地進(jìn)行設(shè)計(jì)上的優(yōu)化、結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，加速生物工程醫(yī)療領(lǐng)域中醫(yī)療設(shè)備、儀器、甚至是儀表的設(shè)計(jì)。

所以在未來(lái)， 3D生物打印技術(shù)將對(duì)生物醫(yī)藥行業(yè)帶來(lái)重大的改變，如同互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)改變現(xiàn)如今人們的生活一樣。

據(jù)美國(guó)食品與藥品管理局預(yù)測(cè)，人體器官和功能組織替代物將在未來(lái)10年占據(jù)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的50%。

也正因?yàn)槿绱?，目前世界各?guó)都在積極制定以3D生物打印技術(shù)為基礎(chǔ)的，針對(duì)以人體組織與器官制造領(lǐng)域的中長(zhǎng)期研究計(jì)劃。如美國(guó)《2020年制造技術(shù)的挑戰(zhàn)》將生物制造技術(shù)列為11個(gè)主要發(fā)展方向之一；日本機(jī)械學(xué)會(huì)技術(shù)路線圖將微觀生物力學(xué)對(duì)促進(jìn)承載支持組織再生確定為10個(gè)研究方向之一，其預(yù)測(cè)“2020年及以后，適合許多大型組織和器官再生的刺激條件得到明確”，藉此體現(xiàn)機(jī)械工程對(duì)再生醫(yī)學(xué)治療的貢獻(xiàn)；中國(guó)機(jī)械工程學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告（2011―2020）也明確將生物與仿生制造列為未來(lái)主要發(fā)展方向之一。

“再生醫(yī)療是一個(gè)飛速發(fā)展的科技領(lǐng)域，肩負(fù)著改寫人類醫(yī)療史的重任?！边@是美國(guó)Organovo公司網(wǎng)站的一句話。我們更無(wú)法想象一百年后的醫(yī)療世界，最可能的是，3D生物打印也將成為一種普遍的醫(yī)療模式。通過(guò)3D打印技術(shù)制造器官，不但可解除移植器官資源緊缺的難題，也將對(duì)藥物開(kāi)發(fā)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

未來(lái)市場(chǎng)前景極為廣闊

利用3D生物打印技術(shù)，目前研究人員已經(jīng)成功打印出了包括人耳，骨骼以及心臟等器官，并且在局部領(lǐng)域取得了臨床試驗(yàn)上的成功。雖然目前并未推廣開(kāi)來(lái)，但前景卻極為廣闊。

據(jù)3D生物打印領(lǐng)域的專家戴∪衷菏拷檣埽目前醫(yī)療行業(yè)3D打印技術(shù)的應(yīng)用主要有以下幾方面：一是無(wú)需留在體內(nèi)的醫(yī)療器械，包括醫(yī)療模型、診療器械、康復(fù)輔具、假肢、助聽(tīng)器、齒科、手術(shù)導(dǎo)板等；二是個(gè)性化永久植入物，使用鈦合金、鈷鉻鉬合金、生物陶瓷和高分子聚合物等材料通過(guò)3D打印骨骼、軟骨、關(guān)節(jié)、牙齒等產(chǎn)品，通過(guò)手術(shù)植入人體；三是3D生物打印，即使用含細(xì)胞和生長(zhǎng)因子的生物墨水，結(jié)合其他材料層層打印出產(chǎn)品，經(jīng)體外和體內(nèi)培育，形成有生理功能的組織結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)技術(shù)成功后，有望解決全球面臨的移植組織或器官不足的難題。

在目前，生物3D打印在藥物篩選、手術(shù)導(dǎo)板、假肢假體等多領(lǐng)域的盈利模式已經(jīng)形成。3D打印頂尖咨詢機(jī)構(gòu)Wohlers的一項(xiàng)報(bào)告顯示，2019年3D打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到60億美元，其中在醫(yī)療方面的應(yīng)用市場(chǎng)份額占15.1%，位居第三位。LuxResearch的分析師預(yù)測(cè)，3D打印技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)將迅速采用，預(yù)測(cè)2025年該市場(chǎng)達(dá)到19億美元，折合人民幣超百億。業(yè)界認(rèn)為，3D打印在醫(yī)療行業(yè)甚至整個(gè)生命學(xué)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。

面對(duì)巨大的市場(chǎng)，目前國(guó)外已有不少公司推出了高級(jí)生物打印設(shè)備，以適應(yīng)目前日益強(qiáng)大的科研需求。如最為強(qiáng)大的瑞士RegenHU公司推出的BIOFACTORY系列打印機(jī)，最大可以擴(kuò)展到8只打印頭，支持五種打印方式，可讓打印的組織賦予更多功能，可以構(gòu)建更為復(fù)雜的組織，最小擠出量為20pl，精度更高。2015年Nature雜志專門刊發(fā)RegenHU BIOFACTORY的應(yīng)用文章，介紹其在構(gòu)建體外血液-空氣組織屏障方面的應(yīng)用

德國(guó)的ENVISIONTEC公司推出的3D-Bioplotter，采用熔融擠出沉積工藝，可以成形多種生物材料。但尚不能進(jìn)行細(xì)胞的直接堆積成形。美國(guó)的MicroFab公司針對(duì)生物醫(yī)學(xué)和組織工程應(yīng)用，推出jetLab系統(tǒng)，可以作為生物材料成形的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，進(jìn)行組織工程支架的三維打印成形研究。

但是在中國(guó)，目前僅有兩家公司在制造并提供3D生物打印機(jī)。其中一家是杭州捷諾飛生物技術(shù)有限公司，另外一家是青島尤尼科技有限公司。目前青島尤尼在國(guó)家863前沿生物技術(shù)重大專項(xiàng)的支持下，已經(jīng)研制出用于臨床人體組織缺損修復(fù)，可打印多種生物支架材料及細(xì)胞的高精度3D打印系統(tǒng)的生物打印機(jī)，目前正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中。

此外，3D生物打印市場(chǎng)的動(dòng)作頻頻，也顯示出研究單位對(duì)該領(lǐng)域的重視。

2015年4月，國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局授予注冊(cè)證的廣州邁普再生醫(yī)學(xué)科技有限公司研發(fā)的第一代人工硬腦膜產(chǎn)品――“睿膜”成功上市，這是中國(guó)第一個(gè)在植入器械領(lǐng)域成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的生物3D打印產(chǎn)品。

四川英諾生物擬投資建立 3D 生物打印產(chǎn)業(yè)化基地，目前英諾生物已與四川大學(xué)華西醫(yī)院就項(xiàng)目研發(fā)合作事宜簽署了《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》。

湖南首家 3D 生物打印臨床應(yīng)用研究所在湘雅醫(yī)學(xué)院成立，據(jù)悉該研究所致力于突破增材制造（即3D打?。┰谂R床醫(yī)療應(yīng)用中的核心與關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)3D打印技術(shù)在臨床醫(yī)療、醫(yī)學(xué)教育、醫(yī)用生物材料開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)

3D生物打印是一個(gè)數(shù)字化、智能化、全自動(dòng)化制造系統(tǒng)的綜合工程，3D生物打印要想取得成功也絕非易事。

根據(jù)公開(kāi)的資料顯示，目前3D生物打印機(jī)能夠非常成功的生產(chǎn)出簡(jiǎn)單的組織結(jié)構(gòu)，但目前打印最厚的組織也僅僅達(dá)到20多層細(xì)胞。如以厚度為標(biāo)準(zhǔn)衡量，其僅為幾百微米，相當(dāng)于人類少許的頭發(fā)。另外，一些團(tuán)隊(duì)使用高級(jí)的3D生物打印機(jī)生產(chǎn)出來(lái)的一些更大組織，但其自身力度很差，甚至連自身的磨損都不能承受。此外，怎樣使這些被生產(chǎn)出的組織得到存活是科學(xué)界關(guān)注的話題，比如組織中構(gòu)建血管和神經(jīng)通路就屬于3D生物打印的核心問(wèn)題。

此外，3D生物打印需要自動(dòng)控制及加工制造的軟件控制系統(tǒng)，以及高精度、高速度、高效率的硬件。目前在產(chǎn)品價(jià)格方面，國(guó)外3D生物打印機(jī)設(shè)備和材料的價(jià)格也居高不下。據(jù)悉，用于制造器官模型的3D生物打印機(jī)售價(jià)在120萬(wàn)至400萬(wàn)人民幣之間，與通過(guò)激光燒結(jié)的3D打印機(jī)設(shè)備價(jià)格相當(dāng)，所以目前還主要是一些有條件的醫(yī)院和機(jī)構(gòu)在承擔(dān)相關(guān)研究，這也成為3D生物打印發(fā)展的障礙之一。

即使是已經(jīng)進(jìn)入臨床應(yīng)用的骨科產(chǎn)品，也面臨著一系列地審批難題。西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院特聘教授李滌塵和北醫(yī)三院的劉忠軍是將3D打印骨科產(chǎn)品進(jìn)行臨床應(yīng)用的先行者，但是他們均表示，如何迅速拿到產(chǎn)品審批是個(gè)問(wèn)題。由于目前我國(guó)3D打印在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用相對(duì)較嚴(yán)謹(jǐn)，目前還沒(méi)有一個(gè)法律法規(guī)來(lái)規(guī)范。導(dǎo)致了3D打印的器官需要國(guó)家醫(yī)療器械制度和法律的審批，而這個(gè)過(guò)程非常復(fù)雜，而且風(fēng)險(xiǎn)較高。所以即使李滌塵2004年就成立了公司，到現(xiàn)在也沒(méi)拿到產(chǎn)品許可證。由于3D打印的產(chǎn)品非常個(gè)性化，已經(jīng)超過(guò)現(xiàn)有的產(chǎn)品監(jiān)管運(yùn)作模式，所以不可能每個(gè)打印產(chǎn)品都去檢驗(yàn)。這種風(fēng)險(xiǎn)如何化解以及面對(duì)滿足這種新的消費(fèi)需求和商業(yè)形態(tài)，都需要國(guó)家有關(guān)部門作出非常具體的研究和回應(yīng)。

所以綜合來(lái)看，目前即使政策上如鼓勵(lì)使用并推廣這項(xiàng)新技術(shù)，同時(shí)嚴(yán)控質(zhì)量加強(qiáng)行業(yè)管理和規(guī)范，鼓勵(lì)創(chuàng)新和臨床轉(zhuǎn)化。但涉及3D生物打印的規(guī)定仍舊需要重新制定，特別是生物醫(yī)療產(chǎn)品的生物相容性和知識(shí)產(chǎn)權(quán)在內(nèi)的諸多問(wèn)題也急需解決。

第8篇：生物制造技術(shù)范文

[關(guān)鍵詞]生物產(chǎn)業(yè) 生物經(jīng)濟(jì) 三次產(chǎn)業(yè) 融合

一、生物經(jīng)濟(jì)與三次產(chǎn)業(yè)融合

1. 生物經(jīng)濟(jì)的涵義

生物經(jīng)濟(jì)是指建立在生命科學(xué)和生物技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用基礎(chǔ)之上,對(duì)生物資源進(jìn)行合理配置及利用,以生產(chǎn)生物技術(shù)產(chǎn)品或提供服務(wù),從而滿足人類對(duì)健康、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品加工、可再生資源或環(huán)保等方面需求,并形成具有相應(yīng)規(guī)模的生物產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì),它是一個(gè)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)、信息經(jīng)濟(jì)相對(duì)應(yīng)的新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。這里需要特別強(qiáng)調(diào),只有當(dāng)生物產(chǎn)業(yè)達(dá)到相應(yīng)規(guī)模,成為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主導(dǎo)或支柱產(chǎn)業(yè)時(shí),世界將真正步入生物經(jīng)濟(jì)成熟階段。

2. 三次產(chǎn)業(yè)的劃分

在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展史上,人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的發(fā)展有三個(gè)階段:第一階段即初級(jí)階段,人類的主要活動(dòng)是農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè);第二階段開(kāi)始于英國(guó)工業(yè)革命,以機(jī)器大工業(yè)的迅速發(fā)展為標(biāo)志,紡織、鋼鐵及機(jī)器等制造業(yè)迅速崛起和發(fā)展;第三階段開(kāi)始于20世紀(jì)初,大量的資本和勞動(dòng)力流入非物質(zhì)生產(chǎn)部門。新西蘭經(jīng)濟(jì)學(xué)家費(fèi)歇爾將處于第一階段的產(chǎn)業(yè)稱為第一產(chǎn)業(yè),處于第二階段的產(chǎn)業(yè)稱為第二產(chǎn)業(yè),處于第三階段的產(chǎn)業(yè)稱為第三產(chǎn)業(yè)。

我國(guó)的三次產(chǎn)業(yè)劃分是:第一產(chǎn)業(yè):農(nóng)業(yè)(包括種植業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)、副業(yè)和漁業(yè));第二產(chǎn)業(yè):工業(yè)(包括采掘工業(yè)、制造業(yè)、自來(lái)水、電力、蒸汽、熱水、煤氣)和建筑業(yè)。第三產(chǎn)業(yè):除第一、第二產(chǎn)業(yè)以外的其他各業(yè)。

3. 產(chǎn)業(yè)融合

產(chǎn)業(yè)融合是指不同產(chǎn)業(yè)或同一產(chǎn)業(yè)內(nèi)的不同行業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新與放松管制的基礎(chǔ)上相互交叉、相互滲透,逐漸融合為一體,形成新產(chǎn)業(yè)形態(tài)的動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程。主要包括高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的滲透融合、產(chǎn)業(yè)間的延伸融合與產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的重組融合三種方式,通過(guò)這三種方式,各產(chǎn)業(yè)間的邊界特征開(kāi)始逐漸模糊或消失,新產(chǎn)品、新服務(wù)乃至新產(chǎn)業(yè)不斷產(chǎn)生。

二、發(fā)達(dá)國(guó)家生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三次產(chǎn)業(yè)融合模式考察

經(jīng)過(guò)我們初步的研究考察,發(fā)現(xiàn)發(fā)達(dá)國(guó)家有強(qiáng)大生命力和競(jìng)爭(zhēng)力的大型生物技術(shù)公司都有一個(gè)共同規(guī)律,即在發(fā)展初期就高度重視生物產(chǎn)業(yè)中的農(nóng)業(yè)、工業(yè)與現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的兼容性。

諾華公司(Novartis)是世界上最著名的生命科學(xué)公司之一,最初由瑞士巴塞爾負(fù)責(zé)化學(xué)和制藥業(yè)務(wù)的兩家公司于1996年合并而成,業(yè)務(wù)領(lǐng)域涉及工業(yè)與農(nóng)業(yè)。1998年12月開(kāi)始,總裁兼CEO丹尼爾•瓦塞拉領(lǐng)導(dǎo)諾華公司在制藥和作物防病及種子業(yè)務(wù)上,采取以產(chǎn)易股、重組、合并和收購(gòu)等方式,匯集競(jìng)爭(zhēng)需要的混合資產(chǎn),和世界上其它幾家大的生命科學(xué)公司展開(kāi)全面競(jìng)爭(zhēng),取得了領(lǐng)先地位。

諾華作為生物產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,1982年率先展示了首個(gè)“轉(zhuǎn)基因”植物,引發(fā)了世界抗蟲和耐受殺蟲劑轉(zhuǎn)基因植物及制種的研究熱潮。1995年,孟山都公司(Monsanto)推出了第一個(gè)商品化的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品,諾華緊隨其后,1996年推出了自己的轉(zhuǎn)基因植物和種子,證實(shí)了自己在生物產(chǎn)業(yè)的頂尖地位。諾華公司認(rèn)為,生命科學(xué)創(chuàng)造的大部分價(jià)值來(lái)自不同產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的聯(lián)合,例如制藥、營(yíng)養(yǎng)品和種子等。要獲取更大收益,就要在不同的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域之間進(jìn)行廣泛融合交叉。諾華的生物學(xué)家提出,隨著生命科學(xué)的進(jìn)展和基因組計(jì)劃的實(shí)現(xiàn),會(huì)出現(xiàn)3種類型的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品,第一種類型為提高相關(guān)抗性的轉(zhuǎn)基因植物及種子,如抗寒、抗旱、抗鹽堿及抗病等;第二種類型為增加特定商品性的轉(zhuǎn)基因植物及種子,如高蛋白、高油脂含量;第三種類型為植物生物反應(yīng)器,即將植物作為制造化合物的工廠,使用由陽(yáng)光提供能源并且不會(huì)釋放污染物的基因工程植物來(lái)取代消耗能源并產(chǎn)生污染的工廠。瓦塞拉認(rèn)為,生命科學(xué)不僅具有改變種子生物學(xué)屬性和植物保護(hù)產(chǎn)業(yè)的潛力,而且還具有改變制藥和營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)業(yè),模糊食物和藥物之間界限的潛力,使人們能夠制造出對(duì)健康有明顯益處的‘功能性’食品。

“在眾多的高新技術(shù)中,現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)是典型的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)業(yè),現(xiàn)代生物科技發(fā)展日新月異,創(chuàng)新速度加快,產(chǎn)業(yè)化周期縮短;生物技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展互動(dòng),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和新興產(chǎn)業(yè)崛起”。生物產(chǎn)業(yè)具有典型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)特征,科研開(kāi)發(fā)實(shí)力直接決定了企業(yè)的生存和發(fā)展,因此,生物產(chǎn)業(yè)的一、二產(chǎn)業(yè)紛紛成立自己的研發(fā)中心,加大技術(shù)研發(fā)的投入,使生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一、二產(chǎn)業(yè)和三產(chǎn)業(yè)融為一體的發(fā)展趨勢(shì)日益成為普遍的現(xiàn)實(shí)。

隨著研發(fā)費(fèi)用的巨額投入和研發(fā)成本的飛速增長(zhǎng),全球生物技術(shù)外包研發(fā)服務(wù)公司(CRO)蓬勃發(fā)展,世界很多大的生物企業(yè)紛紛將自己的研發(fā)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)向企業(yè)外部更加專業(yè)化的公司提供的資源生產(chǎn)和專門服務(wù)。企業(yè)由專業(yè)化的角度出發(fā),將一些原來(lái)屬于企業(yè)內(nèi)部的部門轉(zhuǎn)移出去變?yōu)楠?dú)立經(jīng)營(yíng)單位,或者直接取消由原來(lái)企業(yè)內(nèi)部提供的資源或生產(chǎn)服務(wù)。特別是這次世界金融危機(jī)的暴發(fā),為了降低成本,發(fā)達(dá)國(guó)家加快了生物產(chǎn)業(yè)合同研發(fā)、合同生產(chǎn)等外包服務(wù)的步伐。當(dāng)今世界,制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的融合已從原來(lái)的只互為包含某些制造和服務(wù)環(huán)節(jié)的最初形態(tài),發(fā)展成為制造和服務(wù)業(yè)渾然一體階段,一批融合了二、三產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)業(yè)開(kāi)始成為發(fā)達(dá)國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)。

“目前,全球從事生物技術(shù)特別是生物制藥的特殊專業(yè)外包生產(chǎn)機(jī)構(gòu)(CMO)大約有70―80家,排名前20名的廠家約占市場(chǎng)份額的60%,其中大部分是從事微生物發(fā)酵、哺乳類動(dòng)物細(xì)胞陪養(yǎng)、基因轉(zhuǎn)化及制劑外包的特殊專業(yè)外包公司,像Lonza.DSM .Catalytics .Laportate等都是承接有關(guān)生物技術(shù)生產(chǎn)外包的大型跨國(guó)公司”。

跨國(guó)公司在競(jìng)爭(zhēng)的壓力下,紛紛將很多研發(fā)業(yè)務(wù)委托給專業(yè)的外包研發(fā)服務(wù)公司,達(dá)到縮短研發(fā)周期,增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的目的,全球生物技術(shù)外包研發(fā)服務(wù)公司(CRO)發(fā)展迅速,研發(fā)外包業(yè)務(wù)逐年增加,CRO的市場(chǎng)增速高于CMO。據(jù)Frost & Sullivan的研究資料,“全球制藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)外包服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模,2001年達(dá)到98億美元,2005年達(dá)到163億美元,2001―2005年復(fù)合增長(zhǎng)率約13.7%。據(jù)Frost & Sullivan的最新數(shù)據(jù),2005年全球研發(fā)外包市場(chǎng)約為187億美元。

三、我國(guó)發(fā)展生物經(jīng)濟(jì)三次產(chǎn)業(yè)融合模式的現(xiàn)狀與啟示

2007年4月,國(guó)務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)了“生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展‘十一五’規(guī)劃”,首次將生物產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)部署,提出了重點(diǎn)發(fā)展生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物制造、生物環(huán)保、生物服務(wù)等新興生物領(lǐng)域,把生物產(chǎn)業(yè)培育成為高技術(shù)領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。

目前,我們國(guó)家的生物技術(shù)公司大都是單一經(jīng)營(yíng),很少有同時(shí)經(jīng)營(yíng)生物醫(yī)藥和生物農(nóng)業(yè)業(yè)務(wù)的公司,企業(yè)規(guī)模相對(duì)較小。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,醫(yī)藥、保健品、食品特別是功能性食品的界限趨于模糊,在以人類健康為基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)中,生物農(nóng)業(yè)和生物醫(yī)藥甚至以植物為原料的生物能源、生物質(zhì)材料形成密不可分的大的產(chǎn)業(yè)鏈。諾華等國(guó)際航母級(jí)公司在生物醫(yī)藥和生物農(nóng)業(yè)業(yè)務(wù)上交叉融合,共同發(fā)展,以獲取更大效益的發(fā)展模式值得我國(guó)學(xué)習(xí)借鑒。如果我國(guó)的大學(xué)、科研機(jī)構(gòu),特別是目前大量存在的單一生物醫(yī)藥、生物種子、生物飼料、生物農(nóng)藥、生物肥料等公司認(rèn)識(shí)到國(guó)際大的生命科學(xué)公司的產(chǎn)業(yè)綜合交叉發(fā)展生物產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn),一定會(huì)使我國(guó)的生物產(chǎn)業(yè)走上良性發(fā)展道路。

隨著生物產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,全球的生物制藥研發(fā)外包有加快發(fā)展之勢(shì),跨國(guó)公司這方面的業(yè)務(wù)也加快向我國(guó)轉(zhuǎn)移,特別是向我國(guó)有良好外部發(fā)展環(huán)境和有技術(shù)創(chuàng)新能力的國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)基地轉(zhuǎn)移,成為風(fēng)險(xiǎn)投資的熱點(diǎn)地區(qū)和熱點(diǎn)行業(yè)。如我國(guó)北京、上海的生物產(chǎn)業(yè)基地生物醫(yī)藥外包業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng),據(jù)統(tǒng)計(jì),2004年上海浦東新區(qū)生物醫(yī)藥外包服務(wù)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值2.2億,到2007年,生物醫(yī)藥研發(fā)外包企業(yè)從29家增加到53家,前三個(gè)季度實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值就達(dá)7.5億。在北京國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)基地,中國(guó)生物技術(shù)外包服務(wù)聯(lián)盟(AIIiance of Biotech Outsourcing China, ABO)整合了包況北京諾賽基因組研究中心有限公司、北京華大基因研究中心以及國(guó)家藥物安全評(píng)測(cè)中心在內(nèi)的16家生物科技外包服務(wù)商,提供從新藥研發(fā)、臨床研究、臨床試驗(yàn)到登記和簽約生產(chǎn)的“一站式合作研究服務(wù)”,2007年生物醫(yī)藥研究外包服務(wù)的收入達(dá)到4000萬(wàn)美元,與2006年比幾乎翻了一番。上海藥明康德公司在紐約證交易所成功上市,并被評(píng)為“紐約交易所首次公開(kāi)募股最佳表現(xiàn)五強(qiáng)”之一;上海國(guó)家生物產(chǎn)業(yè)基地的研發(fā)外包公司睿智化學(xué)和開(kāi)拓者化學(xué),受到美國(guó)資本運(yùn)營(yíng)公司得克薩斯太平洋集團(tuán)(Texas Pacific Group, 簡(jiǎn)稱TPG)青睞。這些發(fā)展成果,反映了我國(guó)的醫(yī)藥研發(fā)外包服務(wù)業(yè)在國(guó)際生物醫(yī)藥分工中的地位正在逐步提高。

另外,生物經(jīng)濟(jì)的第三產(chǎn)業(yè)還體現(xiàn)在遺傳服務(wù)業(yè)上,它不是以追求高新技術(shù)為目的,而是把基因組學(xué)研究所提供的數(shù)據(jù)和技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樵谏鐣?huì)的各個(gè)層面中的應(yīng)用。生物產(chǎn)業(yè)中的遺傳服務(wù)業(yè),是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè),“經(jīng)典的‘遺傳服務(wù)’是指人類疾病的遺傳檢測(cè)和遺傳篩選,而生物經(jīng)濟(jì)的‘第三產(chǎn)業(yè)’,遺傳服務(wù)已從醫(yī)學(xué)領(lǐng)域走向社會(huì)的各個(gè)方面,如國(guó)家安全、社會(huì)安全、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)以至社會(huì)關(guān)愛(ài),為社會(huì)發(fā)展與生活質(zhì)量提高而提出的各種需要提供的各種各樣的專業(yè)”。

遺傳服務(wù)產(chǎn)業(yè)是以海量的基因組數(shù)據(jù)為主要支撐,所以這個(gè)產(chǎn)業(yè)具有牢固的發(fā)展基礎(chǔ)。因此它將帶動(dòng)其它產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)生物經(jīng)濟(jì)的第一、二、三產(chǎn)業(yè)的融合?？梢酝ㄟ^(guò)帶動(dòng)與遺傳服務(wù)相關(guān)的制造業(yè)發(fā)展,我國(guó)的遺傳服務(wù)起步不晚,所以常用的國(guó)產(chǎn)化儀器及其它很多輔助用品、常用試劑等都可滿足需要,對(duì)于自動(dòng)化和科技創(chuàng)新有很好的基礎(chǔ)。同時(shí),市場(chǎng)的擴(kuò)大和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又進(jìn)一步促進(jìn)了科學(xué)研究。

發(fā)展遺傳服務(wù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)該注意的問(wèn)題:(1)產(chǎn)業(yè)政策,遺傳服務(wù)與其它產(chǎn)業(yè)比有很多獨(dú)有的新特點(diǎn),并涉及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)眾多部門。確定對(duì)該產(chǎn)業(yè)的支持政策特別重要。遺傳服務(wù)一般是以民間的獨(dú)立的企業(yè)為主,特別是它關(guān)系到國(guó)家和社會(huì)的安全,因此,需要國(guó)家層面的管理,如對(duì)實(shí)驗(yàn)室及從業(yè)人員和對(duì)所有服務(wù)項(xiàng)目與產(chǎn)品要進(jìn)行嚴(yán)格的資格審查,嚴(yán)格審批制度。對(duì)于關(guān)鍵的試劑應(yīng)該有標(biāo)準(zhǔn)和“批檢”制度。同時(shí),還要大力扶持國(guó)產(chǎn)設(shè)備、試劑的開(kāi)發(fā)使用。對(duì)價(jià)格問(wèn)題,要從市場(chǎng)角度,平衡公益事業(yè)和企業(yè)行為。對(duì)重要的保密問(wèn)題要通過(guò)立法保護(hù)。(2)生命倫理問(wèn)題,對(duì)中國(guó)簽署的國(guó)際文件與規(guī)范必須遵守。建立參與人員的知情同意和知情選擇制度,對(duì)遺傳數(shù)據(jù)保密和保護(hù)。有關(guān)部門要建立倫理委員會(huì)(IBC),討論審批有關(guān)項(xiàng)目,并向律師咨詢,既要開(kāi)展民眾的討論,又要在決策時(shí)果斷。(3)加強(qiáng)生命科學(xué)的教育和知識(shí)普及工作,民眾對(duì)科學(xué)家和專業(yè)人士的了解和信任是遺傳服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。通過(guò)民眾通俗易懂的語(yǔ)言,普及生命科學(xué)知識(shí),既要開(kāi)拓服務(wù)空間,又不能誘導(dǎo)不必要的檢測(cè)需求。要加大公益性消費(fèi)引導(dǎo)力度,規(guī)范商業(yè)性消費(fèi)引導(dǎo)行為。

參考文獻(xiàn):

[1] R.H.海伊斯等,生物制藥業(yè),中國(guó)人民大學(xué)出版社,2003年6月版:120

第9篇：生物制造技術(shù)范文

對(duì)醫(yī)療界而言，這更像是一個(gè)前所未有的造物新紀(jì)元，它預(yù)示著一場(chǎng)醫(yī)學(xué)新革命或?qū)?lái)臨。從仿真醫(yī)療模型、生物醫(yī)療器械，到更具個(gè)性化的移植組織或氣管、更具潛力的生物高分子材料，都將聚攏于3D打印麾下。

更真實(shí)的教學(xué)

3D打印在醫(yī)學(xué)界的最直接應(yīng)用，便是各式各樣的器官或組織3D模型構(gòu)建。這使得原本枯燥且抽象的醫(yī)學(xué)知識(shí)，變得具體而細(xì)微。更為立體的醫(yī)學(xué)模型，將使醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)變得輕松一些。6月4日，英國(guó)《每日郵報(bào)》刊登了一組酷似科幻大片的3D圖片，令人著實(shí)大開(kāi)眼界。

這些照片通過(guò)新穎且極具創(chuàng)意的方式，將人體內(nèi)部構(gòu)造通過(guò)真實(shí)豐富的細(xì)節(jié)展示出來(lái)。這些具有3D效果的圖片，正是3D打印技術(shù)的前奏。來(lái)自美國(guó)康涅狄格州的XVIVO工作室（）的動(dòng)畫師將人體內(nèi)耳、骨髓、腸道免疫系統(tǒng)放大許多倍，隨后利用電子顯微圖像等技術(shù)，再現(xiàn)分子狀態(tài)下的人體快照?qǐng)D。XVIVO工作室的邁克爾·阿斯特拉罕說(shuō)，“美學(xué)上鼓舞人心的藝術(shù)，才能真正地打動(dòng)人。這一意義深刻、令人振奮的旅程不僅有助于獲取知識(shí)，也讓枯燥且無(wú)新意的教科書重獲新生?！?/p>

我想起在醫(yī)學(xué)院學(xué)習(xí)時(shí)，必須完成局部解剖學(xué)的課程學(xué)習(xí)。說(shuō)得直白一些，一個(gè)學(xué)習(xí)小組（通常5個(gè)人）需要一個(gè)學(xué)期的時(shí)間，將一具完整的人類尸體標(biāo)本解剖完畢——從頭到腳，從里到外，不能遺漏任何一個(gè)解剖結(jié)構(gòu)，還必須熟知走行關(guān)系（器官間的相對(duì)位置關(guān)系）?？墒?，珍貴的解剖標(biāo)本屬于不可再生資源，有時(shí)只能對(duì)照?qǐng)D譜死記硬背。此時(shí)，如果能有一具3D打印的解剖標(biāo)本，不但立馬緩解資源緊張的局面，還能做到人手一具，學(xué)得又快又好。

3D打印的器官模型，已經(jīng)出現(xiàn)在醫(yī)院里。拿心臟為例吧，這臺(tái)人體“發(fā)動(dòng)機(jī)”是一個(gè)非常復(fù)雜的器官， 為幫助外科醫(yī)生更好地了解疑難并發(fā)癥患者的心臟解剖結(jié)構(gòu)，美國(guó)國(guó)家兒童醫(yī)學(xué)中心的兒科心臟病學(xué)家勞拉·奧利弗里近日打印出一個(gè)心臟模型。通過(guò)使用CT掃描患者心臟圖像，利用一部?jī)r(jià)格約25萬(wàn)美元的3D打印機(jī)，她制造了一個(gè)真實(shí)復(fù)制患者疾病的心臟模型。

3D生物打印

3D生物打印機(jī)如何工作呢？它需要生物墨水，而最有可能成為墨水的便是人體細(xì)胞。首先，研究者將從人們的骨髓或脂肪中提取出干細(xì)胞，通過(guò)生物化學(xué)手段，使它們分化成不同類型的其他細(xì)胞。隨后，這些細(xì)胞將被封存成“墨粉”，每一滴“墨粉”里可能包含1萬(wàn)到3萬(wàn)個(gè)細(xì)胞。當(dāng)3D生物打印機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí)，“墨粉”將通過(guò)打印頭聚攏在事先設(shè)計(jì)的部位上，打印器官的雛形便逐漸顯現(xiàn)。

在開(kāi)動(dòng)3D生物打印機(jī)前，還必須完成器官的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這猶如一幢大樓的設(shè)計(jì)圖紙。為了打印出與目標(biāo)器官形狀、大小及內(nèi)部結(jié)構(gòu)相近的3D器官，必須事先通過(guò)三維成像或超聲的方法，對(duì)人體器官進(jìn)行精確的測(cè)量。

當(dāng)3D生物打印機(jī)工作時(shí)，每一滴“墨粉”出現(xiàn)在適當(dāng)?shù)牟课缓?，必須通過(guò)特定的生物膠水固定。就像辦公用的彩色打印機(jī)一樣，3D生物打印機(jī)的“墨盒”里也會(huì)豐富多彩。盡管都是人體細(xì)胞，有的將特定用來(lái)打印肝臟或腎臟細(xì)胞，有的則是制造血管——用于連接打印好的肝臟或腎臟組織。

當(dāng)3D打印器官初具模樣時(shí)，“墨粉”和膠水的粘合還不夠牢固，它不能被立刻使用，還需進(jìn)一步的修飾過(guò)程。此時(shí)，這一被3D打印機(jī)創(chuàng)造的器官將被放入特定的培養(yǎng)箱里，在各類細(xì)胞生長(zhǎng)因子的刺激下，實(shí)現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)和生理功能的完整，直至符合人體移植的要求。

器官移植新紀(jì)元

2011年TED大會(huì)上，美國(guó)維克森林大學(xué)的研究員安東尼·阿塔拉是一位重量級(jí)人物。他展示了3D打印腎臟的技術(shù)。

盡管這一研究非常初步，但他認(rèn)為，“毫無(wú)疑問(wèn)，有一天——也許通過(guò)一代人的努力，你可以擁有一個(gè)由你自身細(xì)胞組織制造的腎臟，這是不是很神奇？”

普林斯頓大學(xué)的研究者，最近則制造出一只耳朵。研究員邁克爾·麥卡爾首先利用3D打印技術(shù)打印出細(xì)胞與納米粒子。然后，將它與一小卷天線和軟骨組織結(jié)合起來(lái)，制造出了一只“仿生耳”。這只耳朵功能齊全，能聽(tīng)到超越人耳聽(tīng)覺(jué)范圍一百萬(wàn)倍以上的電波頻率。

3D打印，方興未艾。大部分研究者只是在實(shí)驗(yàn)室里搗鼓這一技術(shù)，以能制造出特定器官或組織為榮。極少數(shù)研究者勇敢地向前一步。5月底，美國(guó)《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》報(bào)道了全球首例3D打印器官人體移植手術(shù)，引發(fā)不少研究者與生物投資者關(guān)注。密歇根大學(xué)公共醫(yī)療中心通過(guò)3D打印技術(shù)，制造了一段人工氣管，移植入一位只有六周的美國(guó)嬰兒體內(nèi)。

這位名叫Kaiba Gionfriddo的男嬰患有先天性的氣管發(fā)育缺陷。由于氣管受到壓迫，逐漸出現(xiàn)呼吸困難，等待他的很可能是呼吸停頓，最終缺氧死亡。為了挽救他的生命，該所大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程師大衛(wèi)·措普夫，通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)了一條適合Kaiba的氣管支架模型，隨后將具有熱塑性的生物可吸收材料作為墨水，最后打印出一百條細(xì)小管道。然后，通過(guò)電腦激光技術(shù)，堆砌出一層層不同形狀和體積的塑料薄層，從而制造出一段人工氣管。

改變?nèi)祟愥t(yī)療史

“再生醫(yī)療是一個(gè)飛速發(fā)展的科技領(lǐng)域，肩負(fù)著改寫人類醫(yī)療史的重任?！边@是美國(guó) Organovo 公司網(wǎng)站的一句話。

我們更無(wú)法想象一百年后的醫(yī)療世界，最可能的是，3D生物打印也將成為一種普遍的醫(yī)療模式。通過(guò)3D打印技術(shù)制造器官，不但可解除移植器官資源緊缺的難題，也將對(duì)藥物開(kāi)發(fā)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。