时间：2023-03-10 15:04:29
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基因工程技术的出现让各个国家都开始对该领域进行重视，因此该技术不仅是生物科学中的前沿技术，也对社会的各个领域发展具有重要的推动作用。基因工程技术的出现的时间虽然是比较晚的，但是它已经在很多领域都创造出了很大的奇迹，向人们展示出了巨大的科学价值，将其应用在生物燃料领域也必定具有很大的发展，对全球可持续发展的能源战略目标实现具有非常重要的意义。
一、基因工程技术的概述
基因工程技术指的就是将人工分离和经过修饰的基因导入到生物体基因组当中，然后的引起生物体性状的可遗传修饰。对于基因工程技术来说，它与传统生物技术是一脉相承的，但是两者在基因转移的范围和效率上又具有明显的不同。首先，传统的生物技术一般只能在生物种内的个体间进行基因重组，但是基因工程技术的基因转移是不会受到种间亲缘关系限制的;其次，传统的杂交和选择技术一般只能在生物个体水平中进行，不能准确的选择某个基因，但是基因工程技术转移基因的功能是比较明确的，并且后代的表现形式是可以进行准确预期的。就此来看，基因工程技术可以说是传统生物技术的一个发展和补充。
二、生物燃料技术的现状
(一)生物柴油生物柴油是优质石化燃料的重要替代品，它在性能方面与普通柴油是及其相似的，因此被称为是“绿色柴油”。生物超有一般都是从动植物油脂中提取出来的，基本上都是自然界中可持续供应得到的原料。对于生物柴油来说，它的发展瓶颈之一就是原料的供给问题。生物柴油的原料发展具有多样性，一般是因地制宜，通过这样的方式来推动生物柴油的产业的发展。对于我国来说，想要发展生物柴油，就需要因地制宜，走原料多元化的发展道路，其中比较关键性的内容就是对生物原料的拓展。一般来说，制备生物柴油的方法主要可以分为物理法和化学法，物理法主要是包括直接使用法、混合使用法和微乳液法;化学法主要包括高温热裂解法和酯交换法，其中的酯交换法是目前工业生物柴油生产比较常用的方法。1．酸或碱催化法在酸或碱的催化之下，油脂和低碳醇会进行酯化和酯交换反应，在反应之后对下层的粗甘油进行去除，然后回收出售，上层的油脂在经过洗涤干燥之后就会得到生物柴油。酸或碱催化法对于原料的油脂要求是比较高，一般会产生一定的废物，并且在回收利用方面也存在着一定的难度，整体的生产工艺也比较复杂。2．生物酶法生物酶法就是油脂和低碳醇在酶催化剂的作用下进行酯化反应声场的生物柴油。对于生物酶法来说，它的主要特点就是清洁、环保且高效，但是因为脂肪酶具有较高的价格，因此会有比较高的成本，反应的条件也较为严格，因此的在进行大规模应用的时候还会面临很大的挑战，需要加强深入研究的力度。3．工程微藻法微藻再生生物质能源生产方面具有巨大的潜力，因为它的生物柴油产量是比较高的。使用这种方式来制备生物柴油主要就是通过基因工程技术来构建和培养富油的微藻，从藻类中提取油脂成分，再进行酯交换反应。对于工程微藻法来说，它的优越性主要在于生产力上，还可以对农业资源进行节省，对环境也不会造成严重的破坏。
(二)纤维素乙醇纤维素原料的来源比较广，总量也比较丰富，因此纤维素乙醇的开发和利用会受到更烦的关注和重视。近些年来，纤维素乙醇的研究和发展在全世界都受到了很大的重视，它作为先进的生物能源典型代表产品，如果进行了技术的突破，就会得到很大的发展。对于纤维素乙醇技术来说，需要进行进一步的开发，主要有五个方面需要进行重视:一是开发可搞笑水解新型木质纤维素原料;二是对新型温和预处理工艺进行发展;三是开发新型搞笑纤维素降解酶系;四是开发研究木质素高效利用技术;五是开发乙醇发酵菌株。通过这些技术的开发，可以更好的降低工艺成本和酶成本，同时也能降低相关的环境成本，对突破成本瓶颈具有重要的意义。
三、基因工程技术在生物燃料生产中的应用
(一)基因工程技术增加生物丁醇产量生物丁醇是新时代的生物燃料，它的原料生产工艺与生物乙醇有着极大相似性，并且比生物乙醇具有更高的热值。但是就目前来说，生物丁醇的转化率是比较低的，需要相关的研究人员对生物丁醇的生物转化机制进行深入的研究，只有这样才可以寻找出更为有效的解决方法。一般来说，使用生物基因工程技术可以对生物定存的合成途径进行一定的编辑和修改，也可以通过对其他分支途径进行抑制删除的方式，进一步的提高生物丁醇的产率，进而更好的提高生物燃料的成本竞争优势。
(二)基因工程技术提高微藻油脂含量在对生物柴油进行生产的过程中，微藻已经成为新一代的原料，它具有非常强大的潜力价值，但是因为多种因素的影响，在开放的环境中，微藻油脂积累的数量是很难超出30%的，想要对油脂含量进行有效的提升，就需要继续开发和研究，对新的基因工程藻类菌株进行研究。就目前来看，基因工程改造的微藻菌株在脂质积累的研究中已经取得了重要的进展，对于未来的微藻原料在生物燃料中的生产的来说，它将发挥出巨大的潜力。
(三)基因工程技术提高微生物对产物的耐受性在微生物的发酵过程中，乙醇等产物的生成会对生物本身的生理活性造成一定的抑制，这样就会让降低微生物细胞的密度，进而影响到生物燃料的产率。想要对这些不利影响进行降低，相关的研究人员需要加强这方面的研究，对微生物产物抑制机制所涉及到的基因进行分析，进一步提升微生物对产物的耐受性。
【关键词】基因工程；农业
中图分类号：F32 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2014）03-181-01
近年来，生物技术的发展日新月异。自从1983年首次获得转基因植物以来治污工程技术研究进入蓬勃发展阶段。目前，植物基因工程爱农业生产上的应用深刻影响到农业生产的方式和效益，在解决人类所面临的环境恶化、资源匮乏等问题方面显示出巨大的作用。
一、植物基因工程在农业上的应用现状
从1986年美国和法国首先在进行以耐除草剂标记基因的转基因烟草田间试验到1997的12年间，全球大约进行了25000次转基因作物的田间试验，涉及10个国家、60种作物、10个性状。基因工程的发展极为迅速，其在农业上的应用主要有以下几方面。
（一）在优质丰产及综合性状改良育种上的应用
作物的丰产优质一直是人们所追求的目标。基因工程育种的主要目标就是优质丰产育种，90年代前在农作物上的应用广泛，且主要是提高农作物的产量，近期则侧重于提高品质，如：美国科学家据此提高马铃薯淀粉含量达20%-40%，最高达到40%-60%.用反义基因技术培育出了极耐储藏的番茄，这种番茄采收后可置于室温下2-4个月任然保持绿色，植物转基因技术的应用使的反季节蔬菜备受欢迎。
（二）在抗性基因工程上的应用
植物病毒和虫害往往使农业生产产量蒙受严重损失，农作物损害的三分之一可归咎于病害，而植物虫害也使全世界每年大约损失数亿美元。基因工程的发展为培育抗虫害的作物提供了新的方法，从而开辟了植物抗虫害育种的新时代。利用基因工程手段培育康虫害作物品种可克服常规育种的不足：1.它不仅利用存在于植物中的抗病虫基因，还可以利用某些动物、微生物中的抗性基因，将其从组到植物染色体上，并使之在植物体内特定地遗传及表达，从而产生抗病虫害性状，因此基因资源非常丰富。2.该性状具有连续性和整体性。3.育种周期短，成本低。4.利用基因工程培育抗病虫作物品种还具有不污染环境及抗病虫物质不易被环境所破坏的优点。
（三）在非生物胁迫育种上的应用
通过化学方法来控制杂草已成为现代化农业不可或缺的一部分。除草剂的年产量和销售量已经跃居农药之首。除草剂的应用情况取决于作物对除草剂的敏感性、除草剂的性质和施用除草剂的花销，这就限制了这些除草剂的应用。耐除草剂的转基因植物的出现，不仅扩大了现有除草剂的适用范围，而且还影响新型除草剂的设计和使用。近年来，关于除草剂模式和生物中存在的除草剂的抗性机理研究，为植物耐除草剂的基因工程奠定了坚实的基础。目前，耐除草剂的基因工程主要有两种策略：（1）修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂不敏感或促其过量表达以使植物吸收除草剂后任能进行正常的代谢。（2）引入酶或酶系统。
这两种策略都已成功的应用。如今已培育出了耐草甘膦和草铵膦的作物。
（四）在植物医药基因工程上的应用
在国际上植物基因工程研究的一个新发展趋势就是医用转基因植物生产药物。目前，这方面的成就主要表现在两个方面，一是成功的在植物中表现抗体，二是成功的用植物来生产某些动物的疫苗。植物抗体还可以避免由于动物自身所患某种疾病通过抗体再传染给其他的人畜的危险。同时，植物生产的抗体还可以以种子的形式大量储藏并且便于运输。
二、植物基因工程在农业应用上存在的不足
（一）基因工程本身的发展局限
目前，已获得了许多植物的转基因植株，但实际上都是经过了大量的重复试验而得到的几个转化体克隆，特别是主要的乔本科粮食作物转化率更低，成为植物基因工程发展的主要限制因素。如今乔谷类粮食作物高频再生受体系统中存在的问题更为突出。
（二）植物基因工程与农业资源遗传多样性保护
现代农业在选择良种的同时已不知不觉的淘汰、丢弃了大量所谓的低劣的原始品种，造成了农业遗传多样性的极大损失。依靠植物基因工程技术能够创造在逆境中生长并且优质的“超级品质”，从而有可能加剧农业资源多样性的单一和匮乏。因此必须把目的基因开发利用与生物基因文库保存有机地结合起来。
（三）基因工程与病虫抗药性
病虫抗药性是困扰农业生产的重大问题。基因工程的操作会引起新的病虫抗药性。
关 键 词:基因工程技术;人文价值;技术伦理
在人类的实践活动中，技术和人文价值互为根据、相互支持。现代技术就是由技术器物、技 术制度与体制以及技术意识形态这三个层次的因素组成的文化［1］。作为一个多目 标、多类型的技术体系，基因工程技术负荷多方面的价值，有着广泛而深远的社会影响。基 因工程技术发展过程中的人文困惑实际上是人类自身在人格标准、社会伦理观、生态价值观 上的诸多疑难的反映。重新审视当代社会的人文价值观，为基因工程技术的健康发展提供一 个可供参照的人本坐标和社会文化尺度，是当下一件重要的事情。
一、 人文价值导引基因工程技术
发展的必要性与可能性1. 人文价值导引基因工程技术发展的必要性
基因工程技术是自然属性和社会属性的统一体。基因工程技术将有力地促进社会经济的发展 ，实现人的自由，满足人类多方面的需要。由于基因工程技术的作用对象包括人在内，其发 展和应用就必然更多地涉及到人文价值，在个体层面、群体层面和社会层面影响到人与人、 人与社会以及人与自然的关系。基因工程技术为人类摆脱生物本性上的局限从而实现更大的 目标创造着条件，给人类带来无限的梦想和希望。同时，基因工程技术又对人类的文明和智 力，甚至对人类的肉体生存和心理健康都带来了新的、更大的挑战。基因工程技术的发展并 不总是合乎人的本质诉求，其背离人类本性的一面已经表现出来，已经产生和将要产生更为 复杂的伦理、法律、社会和生态等问题，亟须人文价值的密切关注与导引。
基因工程技术发展的人文困惑就是这项技术在其发展过程中对现代人文价值观念的冲击，表 现为基因工程技术对人类社会价值观念的重构和社会价值对基因工程技术的审视。这种困惑 折射出社会发展中的物质层面和精神层面的不协调。对于技术与人文价值之间的这种激荡， 我们必须承认和审慎对待。其实，基因工程技术的内在价值维度与社会人文价值之间有着互 惠的影响，基因工程技术与人文价值的协同发展是十分必要的。
用人文价值导引基因工程技术的发展是必需的。陈昌曙教授曾指出:现代技术从根本上说都 是人造的，人在多种情况和相当程度上可以干预和选择技术。在技术创新的方向，对在何种 场合、何种程度上应用技术，对技术发展的战略和技术政策都有选择的自由和余地;国家、 部门和企业都有技术选择的任务，工程师、企业家都有进行技术选择的能力［2］。具 体说 来，人是基因工程技术发生和发展的主体，居于核心地位。没有科技工作者的努力就不可能有 基因工程技术的产生和发展，更谈不上产业化、市场化;发展基因工程技术的宗旨是为人类 造福，为解决人的现实问题服务。在这里，基因工程技术是手段，人是目的。因此，基因工 程技术的发展路径和结果必须符合人的基本价值诉求。
2. 人文价值导引基因工程技术发展的可能性
现代技术的实体因素决定着人们的生产、生活和精神状况，影响着“人—社会—自然”大系 统的演化，表征着现阶段人类文明的发展水平。同时，人文价值规定了技术发展的方向和目 的，通过影响技术制度、体制及其意识形态实现着对现代技术的选择、扩散和社会整合。人 文价值作为人类社会存在和发展的基本理想，完全可以规定基因工程技术的发展方向。在实 践中，通过不断发展的人文价值可以实现对基因工程技术的导向作用。
人文价值对基因工程技术的发展有着理性的制约作用。M.谢勒认为，每次理性认识活动之前 ，都有一个评价的情感活动。因为只有注意到对象的价值，对象才表现为值得研究和有意义 的东西［3］。基因工程技术的发展从根本上说，要受到人们的情感、态度以及社会伦 理规范 的影响。基因工程技术活动必然要受到当今时代占主导地位的文化价值科学精神和人 文精神的双重影响。现代基因工程技术体现着科学与人文之间的互补关系:一方面，在 探讨 现代基因工程技术活动的意义和技术决策的标准时，离不开对其人文精神的思考;另一方面， 要确定解决特定问题的技术方案和预测现代基因工程技术的物质后果，只有运用理性的科学 精神才能作出回答。以科学精神和人文精神的和合统一为主导的当今社会文化价值以其解释 作用、论证作用和导向作用，创设出基因工程技术发展的社会心理氛围、可行条件并影响着 其可能的发展规模、速度和方向。
总之，基因工程技术与人文价值的逻辑关联提供了人文价值导引基因工程技术发展的可能性 ，现代基因工程技术发展的潜在人文困惑又日益彰显了人文价值导引基因工程技术发展的必 要性。人文价值可以也必须通过作用于基因工程技术的器物层面和制度层面对此项技术的发 展方向加以导引。
二、 人文价值导引基因工程技术
发展的主要原则 为了能够在发展基因工程技术以促进社会福利的同时，又能前瞻性地关注并预警其多方面的 负面影响，在两者之间形成“必要的张力”，我们必须努力探求正确导引基因工程技术健康 发展的人文价值原则。
1. 人本原则
人本原则要求人们在研制、发展基因工程技术的过程中，要有意识地实现人、社会、自然的 整体和谐，关注人类本身的持续生存和健康发展。基因工程技术只有在“人—社会—自然” 大系统的协调发展中才能得以发展并最终实现人的价值追求。
首先，人类与其他生物、非生物环境之间的和谐是人类社会持存的原初条件和人类文明得以 延续的基本保障。基因工程技术的发展要充分考虑自然生态的承载力和可持续性。人们应当 充分利用基因工程技术提供的主动性和选择性，通过有目的的社会实践活动，在促进基因工 程技术发展的同时维持生态系统的完整、稳定和有序发展，建立一种符合自然生态系统发展 规律的社会实践和组织形式。
其次，社会层面中政治、经济、文化和教育环境等之间的和谐是基因工程技术发展的现实社 会条件。基因工程技术的发展既取决于社会的需要，受到特定社会主导文化价值的制约，同 时也广泛地影响到社会生活。基因工程技术的发展要因人、因地、因时制宜，充分考虑其发 展的社会条件和社会影响，在实现自身发展的同时促进社会的进步。
再次，实现人的健康发展和社会价值是基因工程技术发展的归宿。研制基因工程技术的原初 目的是适宜人性的，其发展就是为了解决人类生存与发展面临的食品、健康与安全等现实问 题服务的。坚持以人为本，关心人的价值、尊严、平等、自由和全面发展，应该始终成为基 因工程技术发展的首要目标。
2. 技术与伦理观念协同原则
基因工程技术已经成为推动经济社会发展的重要动因，其迅猛发展必然会影响到人类社会固 有的观念。早在上世纪90年代初，欧洲许多公众就开始强烈反对转基因食品，他们认为转基 因食品有损人类健康，认为他们有足够的可供选择的食物。一些政治家为了自身利益，也充 分利用这场舆论纷争，试图将它演变成一场公众的政治运动。1999年，奥地利、比利时、丹 麦、法国、希腊、意大利和卢森堡等7个国家明令禁止销售转基因食品，在4年内不得发展转 基因食品。但是，随着转基因技术的进一步成熟，到了2002年10月，欧盟又通过了一项关于 最终种植转基因农作物的新的指导方针［4］。
伴随着包括基因工程技术在内的现代生物技术的发展和应用，人类社会无论从制度方面还是 物质方面都已经发生了很大的变革。由人类社会历史实践孵化产生出来的伦理观念同样要适 应新情况和新变化，以崭新的姿态解决新问题。我们并不主张人类的伦理观念无条件地完全 适应或简单地迎合基因工程技术发展的现实，但至少应该作出相应的调整，改变一些具体的 伦理规范和行为准则。伦理学家的研究内容和研究方式不要只被动地适应基因工程技术所带 来的挑战，而要能够预见基因工程技术发展中所要产生的问题和矛盾，起到针对防范基因工 程技术负效应发生的预见和警戒作用［5］。
我们在利用基因工程技术改造物质世界的同时，也要分析和改造我们自己的精神世界，从而 实现两个世界的和谐统一。在现代生物技术的辉煌与其人文忧患并存的时代，基因工程技术 视野与人文价值视野需要很好地对接，技术的发展与伦理观念所展现的高度应该是一致的， 技术与伦理观念应该是协同发展的。
3. 非功利性原则
现代生命科学和基因工程技术已经分别成为目前重要的前沿科学和关键技术，它们相互促进 、相互影响，将同时迎来一个迅猛发展的新时代。现代科学、技术、产业整体化的发展趋势 ，要求我们重视生命科学研究与基因工程技术的协调发展，把基因工程技术建立在牢固的生 命科学基础之上。
相对于人们对基因工程技术产业化、市场化的经济功利诉求，生命科学基础研究要求更多的 则是勤奋踏实、不懈努力和淡泊名利的心态与行为。如果片面追求基因工程技术的所谓快速 发展而忽视生命科学基础研究，就会使基因工程技术逐渐失去自身存在的根基并最终导致自 身发展的乏力。这要求人们对待基因工程技术的发展，要适当地超越功利心态并坚决反对任 何不切合实际的急功近利。
这项原则还要求人们谨慎地对待基因工程技术，采取与传统技术不同的运作方式，在确保安 全性的基础上，有选择、有限度地加以利用。例如，由于一般药物的安全性或毒性试验对基 因药物不一定适用，加上种属差异性，基因工程药物对人的药理学活性在动物身上就不大可 能得到完全、正确的反应。这样在进行安全性试验和临床应用时，就要求有不同于传统的毒 性试验项目、方法、判断标准以及防范措施。另外，由于转基因农作物相对于生态系统来讲 属于“外来物种”，必须对其从实验室走向大田试验的各个环节中间试验阶段、环境释 放阶段、生产性试验阶段进行严格的实时监控，并且在其大田种植后也要继续依照新的标准 采取分阶段的安全性评价。反之，对基因工程技术过分的功利心态则可能无视这项技术的特 殊性、不确定性以及可能存在的风险，导致这项技术的误用和滥用。
三、 人文价值导引基因工程技术
发展的途径探析 1. 确立开放的技术伦理评估框架
在当今文化多元的世界，我们很难在关于人文价值的合理理念方面达成共识，乃至不可能只 有一种普适的技术伦理观。然而，人类社会面临着共同的技术应用问题，社会生活有其相通 性，对“善”的追求也是人性的重要向度，这一切都使得人们可以在基因工程技术的发展问 题上，将价值存在的抽象性转化为具体规范的可能性并达成一些基础性的共识。然后，人们 在此基础上愿意提出和遵守公平合作的条件，愿意承担判断的任务并接受其后果。例如，在 已经过去的三十多年中，美国学术界针对生物技术的应用发展提出了包括“行善原则”、“ 自主原则”、“不伤害原则”和“公正原则”在内的四条生物医学伦理原则，在世界产生了 很大的影响，得到了广泛认同和实际应用。
为了评估基因工程技术的发展，一种技术伦理评估的新框架在今天是必需的。我们要以生物 伦理学理论多元的宽广襟怀，融合多样性的、具有共同基础的基因工程技术发展的指导原则 ，谋求实际应用过程中的共识。开放的技术伦理评估框架的目的只能是为了使人类生活得更 好，使人类免受可能的技术伤害。关涉人类前途的基因工程技术在其发展过程中一定要倾听 来自各方面的声音，允许各种话语的自由表达，宽容地对待各种不同的学术观点和立场，这 样才可能真正实现自身的健康发展。
2. 推广人文主义的科学教育观
科学素养已经成为衡量一个国家国民素质水平及其国际竞争力的重要指标之一，科学教育日 益占据了教育的主导地位。科学教育肩负着提高国民素质尤其是全体国民的科学素质，引导 社会成员勇于在未知领域中探求并走进科学殿堂的重任。面对新世纪科学技术高度综合化、 整体化以及自然科学与人文社会科学相互渗透和融合的发展趋势，科学教育必须以培养大量 基础扎实、知识宽厚、综合素质高、创新能力强，既有科学素养又有人文理想的复合型人才 为目标。完整的科学教育既包括科学技术知识的传授和能力的养成，更包括人文精神的熏陶 。
然而，科学教育和人文教育的长期分离，人为地制造了科学与人文两大阵营，且相互对立和 互不理解，形成了所谓的“两种文化”现象［6］。在这种氛围下，基因工程技术也很 难实现 健康发展。如果基因工程技术只是被人们从功利主义的工具角度来看待，那么它在文化上的 价值就不能得到完整而准确的表达，就可能在其社会应用过程中给人类带来危害。我们必须 找到基因工程技术与人文价值相结合的途径，使基因工程技术发展人性化，让基因工程技术 的发展得到理性的规范，而不是让其成为一种与我们的文化无关的纯粹工具来任意发展。为 了使基因工程技术始终服务于人类文明的目标，我们在实践中就必须推广科学精神与人文精 神、价值理性与工具理性相融合的新人文主义科学教育观。
加强科学教育过程中人文素养的融入，促进基因工程技术人才养成高尚的人文精神，完善其 知识架构，能够极大地夯实人才基础，使他们在内心深处树立以人为本的理念，追求进步、 向往和谐的人生理想。在科学实践上自觉地应用人文价值观念主导和支配基因工程技术的决 策和选择，从而对基因工程技术的健康发展起到有效的推动作用。
3. 强化生命科学家的社会责任，塑造基因工程师的行为范式
科技工作者对人类进步高度的社会责任感和道德责任感是科技进步的重要推动力。早在1974 年，联合国教科文组织就在《关于科学研究工作者地位的建议》中讲到科学家的道德责任。 在当今大科学时代，发展科学技术已经成为国家行为，科技工作者必须考虑科学技术的社会 后果以及自身的社会责任。运用科技成果为全人类造福是科学家和技术工程师追求的美德。 要实现“科学为全人类造福”的价值目标，迫切需要科学家和工程师自觉树立起新的责任意 识。基因工程技术的新发展赋予生命科学家和基因工程师们以前所未有的力量，同时加重了他们 的社会责任。基因工程技术在给人类带来福利的同时，还带来可以预见的和难以预见的危害 甚至灾难，或者在给一部分人带来利益的同时而给另一些人带来了伤害。面对基因工程技术 带来的诸多现实问题以及人们思想观念的变化，生命科学家和基因工程师作为生命科学知识 最主要的载体和基因工程技术活动的主体，有责任、有义务树立科学良心和职业伦理道德， 使基因工程技术为人类创造繁荣的同时，尽可能减少其负面影响。
在2002年4月召开的香山科学会议上，许智宏院士指出:“科学家自身的道德意识和伦理觉 醒至关重要。面对生命科学研究可能带来的巨大经济利益，科学家要自觉地依据理性和符合 人类利益的原则作出选择。任何科学技术的应用都有双重性，科学家有责任向社会说明技术 的价值和可能带来的风险及危害”［7］。可见，科学良心是科技工作者内在的思想道 德，是 道德情感、道德认识和道德意志的具体体现，是科技工作者支配自己的科研工作为人类造福 的道德支柱。因此，生命科学家要坚持不懈地加强科学道德修养，将自己培养成为有社会良 心的责任主体。基因工程技术的健康发展有赖于基因工程师在实践中自觉处理好基因工程技 术积极社会功能的正常发挥与其价值负荷、政治法律约束的关系，逐步形成一个既有利于基 因工程技术发展又充分考虑其社会效应的、可操作的行为范式［8］。
4. 重视技术评论，营造公众参与的良好社会舆论氛围
基因工程技术的发展需要良好的社会舆论氛围。社会公众的态度和心理承受程度是基因工程 技术发展与应用的重要参量。在现代信息发达的社会中，一种新技术概念在社会的扩散，一 种新技术成果在社会的推广，一种新技术产品在社会的应用，均离不开众多媒体强大的中介 传播作用。一种技术在媒体宣传中的形象，将直接影响到社会公众对此项技术的接受态度。 分析公众因基因工程技术的发展和应用而产生的社会心理问题，通过各种媒体开展富有成效 的技术评论，及时引导并调适公众心理，对于基因工程技术的发展有着极其重要的意义。
在当今社会，没有公众科技素养的提高，在生命科学和基因工程技术研究中实现公众参与和 顾及社会伦理道德将只是空谈。生命科学家和基因工程技术工程师在技术评论和公众心理调 适中有着不可推卸的责任。他们有预测和评估基因工程技术社会应用的正负效应，对公众进 行科学知识普及和技术风险教育的责任，并结合自身的研究进程负责任地与公众进行多方面 的对话和交流，通过开展技术评论有效地缓解社会公众期待与紧张的心理状态，从而创造一个 良好的社会舆论氛围，为争取公众参与搭建一个互动的平台，最终实现基因工程技术的人性 化发展。
大众传媒在塑造基因工程技术的社会形象，促进公众理解基因工程技术的过程中有着广泛而 深远的影响。媒体通过自己的宣传，既可以起到为基因工程技术的发展争取社会投资、社会 支持的作用，也可能招来社会公众对该项技术的强烈抵制。媒体对基因工程技术的理解程度 和价值取向将直接影响到公众的心理走向。因此，较为理想的技术评论应以正确理解科学技 术为基础，以科学精神为灵魂，坚持社会效益优先原则和进步的方向性原则，使社会公众及 时了解到基因工程技术的发展状况，切实维护公众的知情权和选择权。通过公众参与和民主 监督，促使基因工程技术以尽可能符合社会秩序和人道的方式发展，最终实现生命科学研究 和基因工程技术创新的人文关怀。
5. 通过立法和制定科技政策进行必要的社会调控
在宏观层面，要处理好个人、社会和自然三者之间的关系，注意从社会整体效应和长期利益 的角度对基因工程技术的发展作出调控;在微观层面，要着力营建科学技术发展与社会全面 进步和谐一体的理念，使基因工程技术研发人员切实认识到自身的社会价值诉求。通过各方 面的共同努力，使基因工程技术的发展实现更多的人文关怀，尽量减少其对社会利益的损害 。具体说来，主要包括以下两个方面的内容。
其一，通过立法使基因工程技术在发展中趋利避害。制定有关法律和法规并不是阻挠基因工 程技术的发展，而是对其进行积极引导和适当限制，由此争得充分的准备时间，以便人们能 够充分估计基因工程技术发展的负面作用，建立一套可操作的制度和规则。为防止现代生物 技术对人类生命个体的有意或无意的伤害和危及人类社会的发展，在发展生物技术方面一定 要谨慎，要在严格的法律规范条件下有序进行。近几年，我国制定出台的《基因工程安全管 理办法》、《农业转基因生物安全管理条例》、《人类遗传资源管理暂行办法》等，都是对 基因工程技术发展进行规范所作出的积极努力。
其二，制定出合理的基因工程技术发展政策是其发展的重要条件。基因工程技术的发展关系 到国家、民族乃至全人类的前途。在进行基因工程技术立法和制定政策时应十分慎重，不要 使基因工程技术工作者和生命科学家们在从事研究时感受到过多的社会压力。只有在一个宽 松、民主、自由的社会环境中，科技工作者的积极性、主动性和创造性才能够得到充分发挥 ，才会真正有利于生命科学和基因工程技术的健康发展。在制定基因工程技术发展政策时要 充分考虑到基因工程技术的社会价值、社会心理影响等，最终实现基因工程技术与经济社会 的协调发展。
若要从根本上解决政府、科技界、企业界和公众之间在基因工程技术发展方面的观念冲突， 除了像技术哲学家M.邦格所设想的力争技术的民主控制，即公众参与所有大规模的技术规划 之外还需要有整个社会的变革［9］。基因工程技术的发展和应用离不开社会的整体 变革，需 要通过适当的社会变革争得良好的社会文化环境。但是，这种有利于协调基因工程技术与其 他社会领域冲突的社会文化环境，仅仅依靠基因工程技术本身的发展是无法营造的，这需要 全社会的共同努力。
总之，我们希望在人文价值的积极导引下，寻求一种有利于基因工程技术健康发展的道路， 让本性为善的技术发展得更为完善，创造一个美好的未来。
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关键词：地方性高校；基因工程实验；创新能力培养；教学改革与探索
作者简介：王忠华（1972-），男，浙江开化人，浙江万里学院生物与环境学院，教授；斯越秀（1979-），女，浙江诸暨人，浙江万里学院生物与环境学院，讲师。（浙江 宁波 315100）
基金项目：本文系教育部双语示范课程和浙江省新世纪教改项目（项目编号：zc2010085）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）04-0136-02
随着分子生物学的迅猛发展，基因工程实验技术已广泛渗透到现代生命科学的各个分支领域，成为生物技术和生物工程等专业的核心技术。[1-3]通过“基因工程实验技术”的学习，使学生了解基因工程的四大要素，知晓从自然界的生物中克隆所需目的基因的基本思路和策略，启发学生的思维，让学生熟悉从最基础的核酸、质粒的提取，到基因分离方法的确定、基因的克隆、鉴定、表达以及最终能获得目的基因的表达产物的整个过程；使学生对基因工程有一个全方位的、比较系统的认识。[4，5]通过一系列实验，加强学生的动手能力，提高其基本操作技能，使学生具备从事基因工程教学和科研的基本能力。
一、目前基因工程实验课程教学存在的问题
虽然基因工程实验课程的主要内容具有综合设计性和实践性强等特点，并且与农业、医药、环境、能源和食品等行业紧密结合，发展空间广阔。但目前基因工程实验课程教学也存在诸多问题。
1.贴近行业的实验项目缺乏系统的创新性设计
基因工程实验尽管开设时间较长，但实验项目注重基本技能训练，与行业结合不够，不能适应生物技术相关产业的发展需求；创新性项目成点状分布，不利于学生创新能力的系统培养。因此有必要增加一些研究性、行业相关性的项目，并根据学生需要开展不同层次、可供选择的实验项目，真正实现以生为本的教学理念。
2.教学方法不能充分发挥学生的主动性和创造性
传统的基因工程实验教学的基本模式是教师依据实验教学计划，安排每次实验的内容。实验前，教师先把实验内容和操作步骤完整地讲一遍，强调学生在实验过程中的注意事项，然后让学生做实验。学生实验时只需“依样画葫芦”，机械模仿、重复操作，该教学模式使学生始终处于被动地位，学生的主体作用和积极性都得不到充分发挥，难以激发学生独立思考和分析问题、解决问题的兴趣和激情。不能从主动探索中获得失败的经验和成功的体会，从而使学生失去了学习的主动性，抑制了个性发展，甚至泯灭了独立思考的意识和创新精神。[6，7]
根据上述问题，结合基因工程面向行业的特点和学生创新能力培养需要，确立了综合技能、工程应用能力和学科研究能力三个层次的实验教学目标（见表1）。
表1 基因工程实验的能力培养层次及培养途径
能力层次 具体能力描述 拟培养途径
学科研究能力 利用基因工程技术进行新产品开发；培育转基因新产品；开拓新产品、新工艺；利用基因技术分析解决问题能力；创造性思维能力 开放创新性项目训练
工程应用能力 核酸与蛋白质提取工艺参数优化能力；基因工程产品产量与品质参数优化能力 工程性项目训练
综合技能 核酸分离纯化能力；PCR操作技能；质粒连接、转化与筛选技能；基因及其表达产物检测技能 综合性项目训练
围绕不同能力的培养目标，本文从项目设计、教学方法与考核方式改革三个方面对基因工程实验改革进行了探索与实践，同时对改革的初步成效与存在的问题进行了总结与讨论，以期为同类研究提供参考。
二、实验项目设计
为了实现上述不同层次的能力目标，根据以能力培养为主线的《基因工程》三级训练体系鱼骨图（见图1），设置了三个层次的实验项目，其中综合技能训练以原有的项目为基础进行优化；而工程能力训练和开放创新训练项目则为本课题的改革重点。项目主要来自教师科研和学生创新创业项目，拟设置的项目详见表2。
表2 部分实验项目一览表
项目类型 项目名称 备注
综合技能
训练 质粒DNA的提取、酶切及其产物的凝胶电泳 原有
DNA酶切产物的纯化、重组质粒的连接 原有
大肠杆菌感受态细胞的制备、转化及筛选 原有
质粒DNA的分离和鉴定 原有
PCR扩增技术及其扩增产物的检测 原有
工程能力
训练 溶藻弧菌外膜蛋白OmpU的克隆与原核表达 新增
碱性磷酸单酯酶基因的定位、克隆与表达 新增
富锌功能水稻品种特性改良 新增
明胶植物源替代物关键参数优化 新增
开放创新能力
训练 葡萄不同品种的ISSR分析 新增
转抗螟虫基因蔺草新种质的培育 新增
浙贝母分子身份的鉴定 新增
富锌水稻分子指纹图谱分析 新增
根据不同行业现状，教师先拟定了一些具有行业生产应用前景的目标蛋白或产物（如外膜蛋白、碱性磷酸单酯酶和白介素等）布置给学生，并将实验方法和重要参数告诉学生，然后要求学生查阅相关文献和资料，设计实验方案并提交，指导教师审核通过后进行实验，最后对实验结果进行分析与讨论，形成总结性材料。以生物制药行业外膜蛋白（Outer membrane protein，简称Omp）为例，其免疫保护力远远高于灭活全菌疫苗，有望作为高效疫苗的重要成分，通过生物工程技术大量生产应用于海水养殖动物疾病的防治。由此可将“溶藻弧菌外膜蛋白OmpU的克隆与原核表达”作为设计应用性实验。涉及的重要参数有DNA分离纯化参数、PCR扩增体系和程序参数、不同载体构建参数和不同表达产物检测技术参数等。通过这个层次的训练，让学生用学到的基因操作技术（核酸提取技术、引物设计技术、载体构建技术、基因检测技术、表达产物检测等）去解决具体的行业问题，培养学生的创新能力和行业应用能力。
开放创新训练项目围绕教师科研、大学生新苗人才计划、大学生创新创业项目、学科竞赛等进行，如特色经济和药用植物（蔺草、葡萄、浙贝母等）及海洋生物（中华鳖等）的分子身份与种质资源鉴定、绿色荧光蛋白在生物医药与现代农业中的应用等。主要是采用基因工程实验技术解决当前生产实践中遇到的科学问题，使学生在掌握先进的、应用性强的专业综合技能的同时，提高自己的科研能力、创新意识、创新能力。
三、教学方法改革
对于综合技能训练项目，采取虚拟实验与实战操作相结合的形式，要求学生全程参与实验过程，学生必须在实验前进行预习，然后反复进行虚拟实验（购置相关软件），最后进行实战操作，实验结束后写出实验报告，并对实验结果进行班级讨论，最后由教师进行相应的点评，使学生了解出现不同实验结果的原因及解决办法。这种实验教学方法既有利于提高学生对实验内容的兴趣，使学生牢固掌握基因工程操作的基本过程与技能，提高实验教学效果，又有利于培养学生的自主学习能力，进而提高学生分析问题与解决问题的能力。
对于工程能力训练和开放创新训练项目，采用“自主设计式、开放式”实验教学法。即要求3～5位学生组成课题小组，确定小组感兴趣的课题，或根据教师提出的实验目标查阅资料，设计实验方案，并提出申请和实验预约，经教师审批后，利用开放实验时间完成实验，最后递交实验报告，并书写实验总结或论文。鼓励学生从行业调查入手，自行选题、自行查阅文献、自行拟就实验方案、自行备齐所需试剂并进行实验。允许学生分多次来实验室完成同一个实验项目，允许学生对同一个实验项目采取不同的实验方法进行实验，如核酸提取可采用酸法，也可采用碱法、SDS法、CTAB法等。同一种方法还可在不同提取条件下进行，如水浴温度、水浴时间、离心转速、离心时间等。自主设计实验突出了学生的主体地位，有利于激发学生的学习兴趣与激情，有利于培养学生的创新精神和实践能力。
四、考核方式改革
为提高实验教学效果，适应创新性人才培养的需要，必须建立和完善一套以创新能力培养为重心的既重过程又重结果的实验课程考核新模式。
在对综合技能训练项目进行考核时，采用全程性评价，实验预习环节的评价可培养学生的自主学习能力，实验准备和过程环节及实验操作考试可提高学生的动手能力和专业技能，而实验笔试环节主要考察学生对专业知识的掌握情况，为学生开展创新性活动奠定了坚实的专业基础。
对于工程能力和开放创新训练项目的评价，主要是从查阅资料和设计环节、实验参与环节、实验结果和总结环节等方面来考核，重在提高学生的综合素质，如口头表达能力、专业操作技能、文字组织能力和组织协调能力等。对于有创新部分的学生要给予加分与奖励。这种全方位的成绩评定方法既能反映学生的实际水平和能力，又能调动和提高学生学习的主动性和积极性，对提高学生运用理论知识解决实际问题、提高实际操作能力和创新能力都有积极的意义。
五、改革实施初步成效与物化成果
本改革以浙江万里学院生物与环境学院生物技术和生物工程专业2009级、2010级学生为课程改革实施对象，直接受益学生数为200人/年。由于本改革能紧密围绕学生综合能力的培养，采用以学生为主体、教师主导的教学方法，教学内容实用且能紧跟专业前沿，因此，较好地培养了学生的自学能力、动手能力、创新能力和团队合作精神。
近两年来，生物技术、生物工程专业学生参加课程组教师相关科研项目的有50多人次；完成相关校级创业创新基金项目或校科研基金项目近10项；获浙江省科技厅“新苗计划”资助项目2项；获浙江省“挑战杯”课外科技作品竞赛二等奖1项；获浙江省大学生生命科学竞赛优胜项目1项；学生在校期间公开发表与课程相关学术论文8篇。
通过对毕业生综合表现的跟踪调查，发现学生在所进行的毕业实习中，表现出较强的基因工程操作能力、实验组织能力和设计能力，一定的创新精神和良好的合作精神，受到了用人单位的一致好评。考研学生在复试中，较强的基因工程实验技能受到了浙江大学、厦门大学等院校教师的肯定。
六、存在的问题及解决办法
课程组全体成员清醒地认识到课程教学改革与推广是一项艰巨的任务，它需要教师着眼于现实建设、着眼于未来发展，不断更新内容，不断改进教学方法，使项目始终保持可持续的高水平的发展。项目的后阶段任务与计划如下：
首先，继续完善教材建设。通过学生的试用，提出相关的修改意见，对基因工程实验技术教程进行修订，以更好地满足学生发展的需要。并根据教材适用对象进行推广，增加辐射面。
其次，在已有项目的基础上进一步设计新的实验项目，建立相对稳定的自主设计实验项目库及操作规范。
再次，完善开放式的管理制度与全程式参与的考核办法。
最后，加强与兄弟院校的交流与学习，增加辐射面，提升示范作用。
参考文献：
[1]邢万金，扈延茂.本科基因工程大实验教学改革的实践和体会[J].生物学通报，2007，42（2）：48-50.
[2]陈鲁勇，孟和，许文平，等.分子生物学实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2008，27（12）：121-122.
[3]杨海灵.分子生物学实验教学改革的探索与实践[J].成都大学学报（教育科学版），2008，（4）：70-71.
[4]高凤山，许崇波，刘庆平，等.基因工程开放实验中的几点体会[J].科技创新导报，2009，（3）：213-216.
[5]王文锋，范雪晖，穆灵敏，等.生物技术专业基因工程实验教学的改进与实践[J].新乡医学院学报，2009，26（1）：99-100.
[6]蒋曹德，廖志华，杨应斌，等.分子生物学创新实验教学模式的探索[J].西南农业大学学报（社会科学版），2009，7（2）：200-202.
命题分析
一点通
从近三年高考生物试卷可看出，高考真题涉及基因工程的内容，有如下特点：
①考查l率较高，几乎年年考查。
②考点相对集中，主要考查基因工程中的各种工具和程序，尤其是各种工具酶的切割位点的确定，获取目的基因的方法，基因表达载体的构建及导入，目的基因的筛选方法等。
③命题有时从新的情境提出问题，让考生去解决新情境中的新问题。
④有的命题与细胞工程、胚胎工程、克隆技术等内容结合，考查考生综合运用生物工程技术手段解决实际问题的能力；或与遗传变异等知识结合，考查考生综合运用能力。
失分点
这样的高考试题，对成绩中上的考生来说，失分点主要在综合性题型；而对成绩中等偏下的考生来说，基础题型也是失分的重要方面。
那么，考生如何在高三备考的最后阶段快速准确地掌握该考点的知识及解题技巧，从而提高高考成绩？经实践，笔者用“数字法”帮助大家解决这个问题。
解锁“数字法”密钥
一、用“数字法”总结提炼知识密码
（一）基础密码“1234”――开启基因工程知识复习之钥
1.密码解读
“1”，即一个原理：基因重组
基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。故依据的原理为基因重组。
2.密码点津
本密码概括的是基因工程板块的基础知识，故称为“基础1234”。掌握这些知识，可以应对高考常出现的基础考查。高考试题中选择题和非选择题都常以图表的形式考查考生的基础知识以及理解和解决实际问题的能力，所以复习过程中要掌握好基础密码，利用相应的表格、流程图、示意图进行研读，以便突破重点和难点。
（二）程序密码“2233”――把握基因工程操作程序要点之诀
1.密码解读
“2”，即获取目的基因的两种方法
2.密码点津
本密码解读的是基因工程操作程序的更深层次的知识，可以称为“程序2233”，是对基因工程基础知识的补充和深化。高考试题中有时会针对个别知识专题进行考查，有时会在综合题型中进行主要考查。建议复习时运用表格法（如上）列出明细，比较异同，便于掌握。尤其是按照密码“2233”掌握不同程序的几个要点，然后结合相关图表综合运用。
（三）概念密码“411”――辨析基因工程易混概念之码
1.密码解读
2.密码点津
一般情况下，这些易混概念是解答基因工程试题的关键点。概念不清，做题就容易出错。高考考试中，单独考查概念的频率不高，往往结合图表，在综合考查基因工程知识的时候，顺带考查。复习时，牢记密码“411”，通过上述表格对比，搞清它们之间的联系和区别非常关键。
二、用密码知识化解基因工程高频考点难题
热点1：有关基因工程程序的考查
1.考题精析
例1 （2016・海南卷）基因工程又称为DNA重组技术，回答相关问题：
（1）在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即_______和从_______中分离。
（2）利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建cDNA 文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是 _______。
（3）在基因表达载体中，启动子是_______聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是_______。
（4）将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有_______和_______颗粒。
【解析】（1）获取目的基因主要有两大途径，即人工合成和从生物材料中分离，前者通过反转录法或人工化学合成法，后者通过基因文库提取实现。
（2）cDNA文库中只含有叶细胞已转录（或已表达）的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因，故cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少。
（3）基因表达载体中，启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位。因细菌繁殖快，故常采用的细菌是大肠杆菌。
（4）基因枪法是单子叶植物的常用的基因转化方法，常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉和钨粉颗粒，成本较高。
【答案】（1）人工合成 生物材料
（2）cDNA文熘兄缓有叶细胞已转录（或已表达）的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因
（3）RNA 大肠杆菌（或答细菌）
（4）金粉 钨粉
【点评】本题主要考查基因工程的基础知识。根据相关密码，掌握要点知识，即可回答。但需要注意的是所考查的知识，如基因枪法等，考点较偏，如果考生对书本不熟，基础不牢固，就会容易丢分。
2.考点预测
【预测1】图1是农杆菌转化法的示意图。以下相关叙述，正确的是（ ）
A.①的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
B.②侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到植物细胞的染色体上
C.③含Ti质粒的农杆菌导入植物细胞的过程叫转化
D.④过程培育出的植株不一定表现出抗虫性状
【答案】D
【点评】本题利用教材流程图，综合考查基因工程各程序知识，是高考的常见题型，如2014年重庆卷、2014年广东卷等。本来此类题难度不大，但浓缩在选择题中考查，难度就增加了。
【预测2】为了获得更多的青蒿素，研究人员尝试利用酵母进行转基因的方法进行生产。研究发现，酵母细胞也能够产生青蒿酸合成的中间产物FPP（如图2所示，实线框内为青蒿细胞中青蒿酸的合成途径）。请回答下列问题：
（1）在FPP合成酶基因的表达过程中，完成过程中①需要______________酶催化。
（2）根据图示的代谢过程，若科学家用基因工程技术培育能产生青蒿酸的酵母细胞，需要向酵母细胞中导入_____________、_____________等。在基因工程的操作过程中，为了目的基因在受体细胞中能稳定存在、复制和表达，使其发挥作用，需要构建_____________。
（3）实验发现，改造后的酵母菌细胞的基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿酸仍很少，根据图解分析，其原因可能是____________。
（4）利用酵母细胞生产青蒿酸的明显优势有________________________________________（答对一个要点即可）。
【答案】
（1）RNA聚合
（2）ADS酶基因 CYP71AV1酶基因 基因表达载体
（3）酵母细胞中FPP部分用于合成固醇（或FRG9酶容易表达）
（4）细胞繁殖快（或生理代谢旺盛，或易培养，或成本低，或能克服地域性种植的限制）
【点评】根据热点材料考查基因工程的基本操作程序要点，是高考常有的命题方式。解答这类问题，要会结合密码知识，根据图表和材料进行分析。
热点2：有关构建重组质粒的考查
1.考题精析
例2 （2016・全国新课标卷Ⅲ）图3（a）中的三个DN段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，（b）为某种表达载体示意图（载体上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的）。
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
（1）经BamHⅠ酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被____________酶切后的产物连接，理由是________________________。
（2）若某人利用图3（b）所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图4所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有____________，不能表达的原因是________________________。
（3）DNA连接酶是将两个DN段连接起来的酶，常见的有____________和____________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是________________________。
【解析】（1）Sau3AⅠ酶切割的目的基因和BamHⅠ酶切割载体产生的片段具有相同的的黏性末端，故可连接。
（2）在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能表达。图中甲、丙均不符合，所以不能表达目的基因的产物。
（3）常见的DNA连接酶有E・coliDNA连接酶和T4DNA连接酶；既能连接黏性末端又能连接平末端的是T4DNA连接酶。
【答案】（1）Sau3AⅠ 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端
（2）甲、丙 甲中的目的基因插入在启动子的上游，丙中的目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录
（3）E・coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 T4DNA连接酶
【点评】构建重组质粒的相关知识是基因工程高考试题中最常见的考查点之一。考查要点是重组质粒的结构，以及重组质粒的构建过程。解答这类题，要掌握以下知识：
重组质粒的结构包括启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点等，缺一不可。
建重组质粒则要遵循几个原则：（1）保证得到的目的基因不被破坏。（2）作为运载体的质粒保证至少一个标记基因不被破坏。此外，应注意启动子、终止子、复制原点等不被破坏。（3）目的基因与质粒之间能得到一种或两种彼此相同的黏性末端（平切口不考虑）。 同时要注意不同酶切方法的运用：（1）一般情况下，单种酶在切割目的基因和运载体时常常要用同一种限制性内切酶，从而产生相同的黏性末端。（2）两种或两种以上的限制酶去切割含目的基因的DN段和运载体。较常见的是用同一组两种限制酶去切割含目的基因的DNA 片段和运载体，两者都会产生具有两种不同的黏性末端的DN段（两个末端分别用A与B表示）。当构成重组质粒时，由相同酶切开的目的基因的A 端与质粒的A 端通过碱基互补连接，目的基因的B端与质粒的B端通过碱基互补连接。用多种酶切的优点：（1）可防止目的基因与质粒的自身环化。多酶切后目的基因与运载体的两侧的黏性末端不相同，因此不能发生自身首尾相连成环状DNA分子。（2）可实现目的基因与质粒的定向连接。
2.考点预测
【预测3】图5是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。请回答：
（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有____________（答出两点即可），而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
（2）如图5所示，若对1中的质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性将会____________。
（3）如图5所示，用2中的人乳铁蛋白目的基因和1中的质粒构建重组质粒时，选用的限制酶是____________（从“EcoRⅠ”“BamHⅠ/ HindⅢ”“SmaⅠ/ HindⅢ”中选择）。不能选择其他限制酶的理由分别是________________________________________________。
【答案】
（1）能自我复制、具有标记基因
（2）提高
（3）BamHⅠ/ HindⅢ 若选EcoRⅠ会破坏质粒的复制原点；若选SmaⅠ/ HindⅢ，则构建的重组质粒没有标记基因或复制原点
【点评】本题考组质粒的结构和构建，是近年来最常见的基因工程题型。
热点3：有关基因工程知识应用的考查
1.考题精析
例3 （2016・天津卷）人血清白蛋白（HSA）具有重要的医用价值，只能从血浆中制备。图6是利用基因工程技术获取重组HSA（rHSA）的两条途径。
（1）为获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取________合成总cDNA，然后以cDNA为模板，采用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。
（2）启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是____________（填字母，单选）。
A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子
C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子
（3）利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是________________________________________________。
（4）人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性。与途径Ⅱ相比，选择途径Ⅰ获取rHSA的优势是____________________________________。
（5）为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与____________的生物学功能一致。
【解析】（1）合成总cDNA需要提取细胞中所有的mRNA，然后通过反转录过程。采用PCR技术扩增HSA基因时，两条引物分别与模板链的5@端结合，扩增方向相反。
（2）根据启动子通常具有物种及组织特异性，在水稻胚乳细胞内特异性表达rHSA，需要选择水稻胚乳细胞启动子。
（3）农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，酚类物质可吸引农杆菌移向水稻体细胞，有利于目的基因的转移。
（4）水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工，而大肠杆菌是原核生物，细胞中不具有膜结构的细胞器。
（5）为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与天然的HSA生物学功能一致。
【答案】（1）总RNA（或mRNA）
（2）B
（3）吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化
（4）水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工
（5）HSA
【点评】一般来说，基因工程的应用考查体现了本专题知识和其他章节知识的综合。如与本专题相关的必修内容：酶的特性、遗传变异知识等。再如与本专题相关的选修内容：细胞工程、胚胎工程等。本题通过人血清白蛋白的制备来考查基因工程的应用，同时兼考查启动子、cDNA文库等概念，以及原核细胞和真核细胞的膜系统的知识。解答这类试题，掌握密码知识是基础。
2.考点预测
【预测4】人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图7所示（注：基因B为高血压相关基因）。
（1）进行过程①之前，需对人工采集的进行____________处理。完成过程②常采用的方法是____________。过程④中，为了防止污染，通常还要在细胞培养液中添加一定量的____________。
（2）从人体细胞中获取基因B时用到的工具酶是____________，在构建的基因表达载体中，高血压相关基因的首端必须有____________，它是RNA聚合酶的识别和结合部位。
（3）图示中甲为____________（时期）的去核卵母细胞，过程⑤的操作技术叫作____________。
（4）要在分子水平上检测成功导入的B基因在大鼠中是否成功表达，可采用____________方法，如果高血压相关基因已在大鼠体内成功表达，可用其建立高血压转基因动物模型。
【答案】（1）获能 显微注射法 抗生素
（2）限制性核酸内切酶（限制酶） 启动子
（3）减数第二次分裂中期（MⅡ中期） 核移植
（4）抗原-抗体杂交
关键词：市政工程 技术通病 成因分析 防治对策
中图分类号：TU99 文献标识码： A
市政工程是与人类日常生活联系最为密切的活动，比如，新修建的道路桥梁、下水管道工程等等，涉及到人类生活的各个方面。所以，市政工程技术的好坏直接关系到工程的施工和建设，技术水平的高低也直接影响着工程的质量。市政工程建设的质量直接关系到最基层民众的切身利益。最近几年伴随着城镇化进程的加快，很多市政工程纷纷上马，但是工程质量却令人堪忧，各种生产安全事故层出不穷，给广大人民群众的生命财产造成了巨大损失，严重影响了人民的生活。
1.市政工程施工技术中常见的通病分析
随着国家城市化的推进，市政工程迅速的发展，但是质量问题却不容乐观，近年来一些质量事故频发，如桥梁垮塌，路面出现大面积沉陷，对人民群众的生命财产安全造成严重威胁，也给国家带来不良影响，因此，市政工程质量不容小视，对市政工程施工中的一些常见通病应提起足够的重视。
1.1施工材料质量不达标
建筑材料的质量对市政工程的质量而言也是极其重要的，市政工程的使用年限，工程预算的多少，都是由材料所决定的。将质量不达标的施工材料应用与市政工程建设，不仅会严重的影响工程建设的质量，同时还会极大的缩短建筑物使用的寿命，严重者可能会导致重大事故的产生。因此，加强施工材料质量的管理，是有序实现工程施工目标的重要前提条件。
1.2工程检查程序缺乏规范性
市政工程项目一般需要竣工以后进行自检，自检合格以后才能投入使用，这个自检的过程同时也是工程质量检查程序发挥作用的重要领域。但现阶段来讲，我国质量保证体系还不够健全，且质量监管的力度也比较薄弱，现有的质量检查机构和自检机构没能发挥其应有的作用。提高工程施工质量不能仅仅依靠施工企业的自觉性，同时还要不断强化工程施工质量检查的力度，完善工程质量检查程序的规范性。
1.3 施工测量工作不够仔细
施工测量存在与工程建设的每一个环节，贯彻于市政工程施工的全过程。一项市政工程建设项目的按质完工与施工测量是密不可分的。施工测量是市政工程项目不可或缺的一部分，精密的设计图纸转化成实体，需要科学准确的测量工作作为基础，虽然有些错误不起眼，但是也有可能造成不可挽回的经济损失，甚至是出现人员伤亡。在工程施工过程中，实际施工尺寸与设计标准的一个微小的差距，都有可能导致巨大的损失施工测量工作不仔细，有可能使得原本的设计结构出现位移，埋下安全隐患，或者是导致施工材料的浪费，使得工程预算超标。
2. 市政工程施工技术通病的原因分析
以往对于现代市政工程的管理，通常只关注其施工现场质量的管理而对忽视其它方面的影响，这种情况下现代市政工程的技术管理存在着很多的漏洞，也是造成工程施工技术通病的原因，使得当前的施工技术管理很难满足现代社会进步的步伐。
2.1市政工程施工中的人员素质偏低
现在大多数市政工程都会实行承包制的方式来进行施工，很多施工的工人和施工队伍都是学历比较低的人群，也就是我们熟知的民工，他们有一些是建筑行业中的精英，但是有一些人员并不具备很高的文化素质和工程技能。施工队伍和工人的素质高低关系工程质量的好坏，他们对工程的质量起到了至关重要的作用，因此，必须要建立明确的管理和用人机制，不能在用人上采取随意的态度，对人员进行有效的管理，并且制定一些规范和制度来约束人员的行为。
2.2施工过程的关键部位容易出现问题
现在施工过程中使用的都是比较先进和新鲜的工程技术，在施工过程中使用这些方法难免会出现一些生疏的问题，比如说，对新技术应用的不是很灵活，所以，特别容易发生质量问题，此时，我们就要注意对建筑工程过程中的整体控制，在钢筋的选择和移位上，一定要密切观察。这些都是施工过程中的重要环节，同时，也是施工过程中的薄弱环节，对于这些问题要讲究一定方法来实施，只要运用正确的方法和建议来进行正确的维护，之后再进行良好的措施，这样就可以把问题解决好，才能保证工程的良好顺利完成。
3. 对于市政工程通病的防治对策
在市政工程的建设中，质量管理是非常重要的工作，并且也是非常紧迫的工作，强有力的质量管理不仅可以让市政工程在建设中避免一些事故的发生，让整个工程如期进行，同时，也可以有效避免任何经济上和人员方面的损失。
3.1 严格把控施工材料与施工设备的质量
管理现代市政工程施工过程，第一便是对于原材料及施工设备的管控，对其进行检验、接收与入场。材料接收前，专业技术人员均需对其质量、规格及型号进行全面的检验，对于材料合格证件、质量检验合格单检验不及格的不给予接收入场，而不管材料来源于自身企业的采购还是甲方的供应。并且对入场的材料数量进行清点，并按型号规格存放。机械设备在施工过程中担当重要的角色，而对于现代市政工程中用到的所有设备尤其是大型机器或者重要的大规模的建材，均需要在性能、规格，材质型号、国家要求的出厂质量合格证等方面符合国家的相关要求与规定，并且也要符合现代市政工程的设计要求。
3.2 选用科学的施工工艺
在市政工程项目开工建设之前，对于工程建设地点的地质环境、施工条件、气候条件等因素要进行全面的考察，寻找工程建设过程中的关键点、困难点，提前做好预案。项目的工程师对于建设工作的流程要安排合理，对于施工方法、施工工艺等具体问题要在施工前确定好，并制定出详细的检测流程。除此之外，工程师还需要事前确定工程施工需要的材料、机械设备等。
3.3 加强工程质量检查程序的控制
管理现代市政工程施工中，因为影响施工技术的因素十分多，所以在对其施工工艺与质量进行管理中需分别对可能引发不好作用的环境因素进行制定科学有效的管控方案。首先，对于工艺的施工流程需接设计严格执行，它不但是施工现场操作的根本依据，并且也是确保工序施工技术的根本保证；第二，对施工工序的重要环节要重点把关，确定质量控制点，以此保证施工工序的强化性管理，进而确保施工技术的良好管理；第三，对现代市政工程施工技术的管理中需对施工环境、环节、方法、原料、机械、人员实行全过程监管，也只有将上述所有的因素进行系统有效的管控才能够确保各个工序的施工技术达到要求；第四，对于管理施工技术得出的结果及时检查，进而确定该施工技术及质量管理活动的效果是否满足预定的目标，并且依据所反馈的信息对其施工管理进行优化调整，保证现代市政工程全程中的施工技术管理均符合要求。
4. 结束语
虽然市政工程存在着很多通病，但是绝大多数问题都是可以改正或者是避免的，我们所要做的就是找到这些问题产生的根本原因，从本质上解决这些问题，只有这样才能尽最大的可能确保工程质量，使得工程项目达到设计的各项要求。
参考文献：
[1] 李志刚.浅论建筑电气工程质量通病的分析与防治[J].山西建筑. 2011(24)
摘要：在建筑装饰施工中，隐蔽工程的施工是由为主要，它关系到下一步工序的制作与进展，更关系到整体工程的进度、质量、安全的影响。而在施工当中水专业工程、电专业工程、防水专业工程就显得更加主要。
关键词：水工程施工方法及保证措施 电专业施工方法及保证措施 防水专业施工方法及保证措施
水工程操作工艺
图纸确认：施工前确认图纸上个水点的位置高度。
放线开槽：开槽有弹线定位，用云石切割机开槽，墙面开槽深度35-40mm，位置准确。
管道铺设：
1、管卡固定点间距不大于600mm终端固定点离出水点不大于100mm。
2、出水点应与墙面成活平齐或者低5mm以内。
3、PPR冷热水管间距不小于50mm。
4、水管铺设要横平竖直，左热右冷。平行间距不小于200mm。
5、给水管敷设穿越墙体，必须预设套管，套管内不许有接头。
管道增压试验：
1、试验压力应为设计压力的1.5倍。不得小于0.6MPa。
2、将试压管道末端封堵缓慢注水，将管道内气体排出，满水后密封检查。
3、加压泵升至规定压力，停止加压观察各处连接是否有渗水现象。
4、稳压后1小时后压力降不超过0.05mpa为合格。
电工程施工准备
材料准备
1、电线导管必须使用本公司提供的带有公司名号的PVC阻燃管，其他辅材，电器型号应符合设计要求及国家现行电器产品标准的有关规定。
2、电器，电料的包装应完好，材料外观不应有破顺，附件，设备应齐全。
3、金属电线保护管及接线盒外观不应有折瘪和裂缝，管内无毛刺，管口应平整。
工具准备
1、克丝钳、尖嘴钳、剥线钳、压接钳。
2、一字改锥、十字改锥、电工刀、高凳、万用表、兆欧表
3、电炉、锡锅、锡斗、锡勺、电烙铁。
操作工艺
图纸确认：根据施工图纸，确定管线走向，标高及开关，插座的位置。
放线开槽： 开槽有弹线定位，用云石切割机开槽，地面开槽深度为15mm.墙面开槽深度35-40mm，位置准确。
导管敷设：
1、暗线敷设必须配管。当管线长度超过15m或有两个直角弯时，应增设拉线盒。
2、导管弯角 必须用弯管器做弯，禁止使用直角弯头。导管固定牢固，线管与线盒结合牢固。管卡与管卡距离小于500mm.
3、布管时不能破坏原始烟道。
4、电源线及插座与电视线及插座的水平间距不应小于500mm。
5、电线与暖气、热水、煤气管之间的平行距离不应小于300mm，交叉距离不应小于100mm。
电线穿管：
1、同一回路电线应穿入同一根管内，但管内总根数不应超过8根，电线总截面积（包括绝缘外皮）不应超过管内截面积的40%.管内线路无接头。无破损。抽拉通畅。
2、电源线与通讯线不得穿入同一根管内。
3、开关盒插座盒内的导线预留长度不少于150mm。禁止用插座跳线。
4、接线盒加pvc盖板密封，接线盒内接头搭接牢固，绞线长度是导线直径的5倍（5扣以上）。挂锡均匀，饱满。绝缘带包缠应均匀紧密。接线盒加pvc盖板
电阻测试：
1、管线穿管接线后进行同段绝缘测试
2、对线路的绝缘遥测，导线间和导线对地间电阻必须大于O.5MΩ
电器安装：
1、安装电源插座时，面向插座的左侧应接零线（N），右侧应接相线（L），中间上方应接保护地线（PE）。
2、当吊灯自重在3kg及以上时，应先在顶板上安装后置埋件，然后将灯具固定在后置埋件上。严禁安装在木楔、木砖上。
3、连接开关、螺口灯具导线时，相线应先接开关，开关引出的相线应接在灯中心的端子上，零线应接在螺纹的端于上。
4、同一室内的电源、电话、电视等插座面板应在同一水平标高上，高差应小于5mm。
5、厨房、卫生间应安装防溅插座，开关宜安装在门外开启侧的墙体上。
6、电 源插座底边距地宜为300mm，平开关板底边距地宜为1400mm。
防水工程
一般规定
1、本章适用于卫生间、厨房、阳台的防水工程施工。
2、防水施工必须满足防水材料温度要求。
3、防水施工人员应具备相应的岗位证书。
4、 防水工程应在地面、墙面隐蔽工程完毕并经检查验收后进行。其施工方法应符合国家现行标准，规范的有关规定。
5、施工时应设置安全照明，并保持通风。
6、施工环境温度应符合防水材料的技术要求，并宜在5℃以上。
7、 防水工程应做两次蓄水试验。
8、 防水涂刷部位应符合设计要求。
施工准备
材料要求
防水材料的性能应符合国家现行有关标准的规定，并应有产品的出厂合格证、质量检测报告。
1、水泥：强度等级≥32.5MPa的普通硅酸盐水泥，配制水泥砂浆找平层、保护层或修补基层。
2、中砂：含泥量
3、聚酯无纺布、玻纤布，作为管根细部构造等部位基体增强附加层使用。
主要机具：
1、电动工具：电动搅拌器。
2、搅拌桶、毛刷、扫把等。
操作工艺
1、工艺流程
2、清理基层
涂膜防水层施工前，先将基层表面的灰尘、杂物、砂浆硬块清扫干净，并将基层润湿，经检查基层平整、无空裂、起砂等缺陷，方可进行下一道工序施工。
3、细部做附加层
穿墙管、阴阳角、变形缝、下水管等薄弱部位，应在涂膜层大面积施工前，先做好增强的附加层。
附加涂层做法：一般采用一布二涂进行增强处理，施工时应在两道涂膜中间铺设一层聚酯无纺布或玻璃纤维布。作业时应均匀涂刷一遍涂料，涂膜操作时用板刷刮涂料驱除气泡，将布紧密地粘贴在第一遍涂层上。阴阳角部位一般将布剪成条形，管根为块行或三角形。第一遍涂层表干（12h）后进行第二遍涂刷。第二遍涂层实干（24h）后方可进行大面积涂膜防水施工。
第一遍涂膜施工
涂刷第一遍涂膜前应先检查附加层部位有无残留的气孔或气泡，如有气孔或气泡，则应用橡胶刮板将涂料用力压入气孔，局部再涂刷一遍，表干后进行第一遍涂膜施工。
涂刮第一遍聚氨酯防水涂料时，可用塑料或橡皮刮板在基层表面均匀涂刮，涂刮要沿同一方向，厚薄应均匀一致，用量应符合产品技术性能要求。不得有漏刮、堆积、鼓泡等缺陷。涂膜实干后进行第二遍涂膜施工。
第二遍涂膜施工
第二遍涂膜采用与第一遍相垂直的涂刮方向，涂刮量、涂刮方法与第一遍相同。
第三遍涂膜施工
第三遍涂膜涂刮方向与第二遍垂直，其他作业要求相同。
涂膜总厚度应符合产品技术性能要求。
参考文献：
[1]中国建筑工业出版社《建筑分项工程施工工艺标准》.
[2]中国建筑工业出版社《建筑装饰工程质量管理》.
[3]中国建筑工业出版社《实用建筑装饰施工手册》.
水利工程 质量 影响因素 关键技术水利工程建设对农业发展影响是非常大，同时在能源供应方面也是有很大影响的，水利工程建设在灌溉、航运、发电以及防洪方面效果都是非常好的，这样就使得现在，水利工程建设项目在不断增多，这样是为了更好的发展经济，同时也是为了更好的提高人们的生活水平，但是，在水利工程建设过程中如果在质量方面出现问题带来的隐患也是非常大的，因此，一定要重视水利工程的管理工作，对关键的施工技术进行重视，这样才能更快的解决其中存在的问题。
1我国水利工程管理的现状目前我国水利工程管理，已经从粗放型向集约型转化，从适应计划经济到适应市场经济的转化。在管理体系上，实行从中央到地方分级负责的管理体制，并分为水行政主管部门及业务管理部门两个体系。在法规建设方面，先后颁布了《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国河道管理条例》、《中华人民共和国防汛条例》及《水库大坝安全管理条例》等水利工程管理的根本法规，并制订了相应的配套法规，如《混凝土大坝安全监测技术规范》、《土石坝安全监测技术规范》、《防洪标准》、《水库大坝安全鉴定办法》、《水库大坝注册登记办法》、《水闸安全鉴定规定》、《水利建设项目经济评价规范》以及《水库大坝安全评价导则》等几十种法规和技术标准。在上述法规的规范和指导下，使水利工程管理逐步走上法制化、规范化、科学化及现代化的轨道。
2影响水利工程施工质量的主要因素2.1人员包括参与基础上建设的组织者、指挥者和操作者。每个工作人员都直接或间接的影响着工程质量。提高工程质量的关键在于提高人的素质，包括人的政治思想水平、身体素质等。高质量的人及其高质量的工作就能带来高质量的产品。2.2材料材料的管理应从以下几个方面控制：严把材料采购关；合理使用，减少损失；建立检验制度，严把质量关；合理处理剩余材料。2.3机械施工机械设备对施工质量有着直接的影响。所以在施工机械设备选型时，应注意经济上的合理性、技术上的先进性、操作和维护上的方便性等。2.4方法包括施工方案和施工工艺。一些工程常因施工方案考虑不周或施工工艺落后，而造成施工进度推迟，质量达不到要求和追加投资等情况。因此，在制定施工方案和施工工艺时，必须结合技术、组织、管理、经济等方面进行综合分析，以确定施工方案在技术上可行，经济上合理，有利于提高工程质量。2.5环境环境因素对工程质量的影响，具有复杂多变的特点。因此应根据工程特点和具体条件，对影响质量的环境因素采取有益的措施严加控制。尤其是施工现场，应营造文明施工和文明生产的环境。更为重要的是搞好地方干群关系，遵守地方风俗。
3水利工程建设所需采用的关键技术3.1深覆盖层堤坝地基渗流控制技术完善防渗体系、防渗效果检测技术，分析超深、超薄防渗墙防渗机理，开发质优价廉的新型防渗土工合成材料，开发适应大变形的高抗渗塑性混凝土。3.2堤防崩岸机理分析、预报及处理措施崩岸形成的地质资料及河流地质作用分析、崩岸变形破坏机理分析、崩岸稳定性分析及评价研究、崩岸监测研究及预报技术研究、崩岸防治及施工技术研究、崩岸预警抢险应急技术及决策支持系统研究。3.3水利工程老化及病险问题分析水利工程老化病害机理、堤防隐患探测技术与关键设备、病险堤坝安全评价与除险加固决策系统、堤坝渗流控制和加固关键技术、长效减压技术、堤坝防渗加固技术，已有堤坝防渗加固技术的完善与规范化。3.4水利工程监测技术高精度、耐久、强抗干扰的小量程钢弦式孔隙水压力计，智能型分布式自动化监测系统，水利工程中的光导纤维监测技术，大型水利工程泄水建筑物长期动态观测及数据分析评价方法研究，网络技术在水利工程监测系统中的应用，大坝工作与安全性态评价专家系统，堤防安全监测技术，水利工程工情与水情自动监测系统，及高坝及超高坝的关键技术。3.5碾压混凝土及面板胶结堆石筑坝新技术的研究对于碾压混凝土坝，涉及结构设计的改进、材料配比的研究、施工方法的改进、温控方法及施工质量控制；做好面板胶结堆石坝，集料级配及掺入料配台比的试验。做好胶结堆石料的耐久性、坝体可能的破坏形态及安全准则、坝体及其材料的动力特性、高坝坝体变形特性及对上游防渗体系的影响做好认真分析。另外水利工程抗震技术，工程地震反应及安全监测，震害调查，抗震设计，以及抗震加固技术应用。3.6高边坡技术研究高边坡工程力学模型破坏机理和岩石力学参数研究，高边坡研究中的岩石水力学研究，高边坡稳定分析及评价技术，高边坡加固技术及施工工艺研究，高边坡监测技术研究，以及高边坡反馈设计理论和方法研究。3.7新型材料及新型结构新型材料研究涉及新型混凝土外加剂与掺合料、自排水模板、各种新型防护材料、各种水上和水下修补新材料、各种土工合成新材料，以及用于灌浆的超细水泥等。3.8做好水利工程安全管理信息系统建立现场自动采集系统，远程传输系统的开发研制，中心站网络系统与综合数据库的建立及信息接收子系统、数据库管理子系统、安全评价子系统与信息服务子系统等，以及建立中央指挥站。总之，水利工程是经济发展的重要基础设施，同时也是经济社会发展的制约因素，因此，在进行水利工程工作的时候要对出现的洪涝灾害、缺水问题以及生态环境恶化要进行解决，这样才能更好的保证水利工程在未来的发展，同时也能更好的解决社会和经济发展的问题。
参考文献：
[1]陈凯.浅谈水利工程管理与关键技术
[J].农业科技与信息，2009，（02）.
[2]杨式卿.浅析水利工程管理与关键技术
[J].经营管理者，2010，（07）.
[3]李辉，姜崴.浅析水利工程管理质量影响因素与关键技术
[J].民营科技2010，（05）.
引水枢纽工程主要建筑物包括：上游导流堤、泄洪闸、人工弯道、进水闸、冲沙闸、曲线形悬臂式挡沙坎、消力池、引水渠道。在人工弯道进口处，修建导流堤，并向上延伸与河道两岸平缓的连接，以便束水导流，使水流平顺的进入引水弯道。设置泄洪闸用以泄洪排沙，减少泥沙进入人工弯道，保证引水弯道有良好的进水条件；在洪水季节，泄水排沙，平时可关闭壅水，保证下游工农业用水，在寒冷季节还可将冰凌、漂浮物排向下游。在人工弯道设计时，要充分利用天然稳定的河湾，加以整治，即可作为引水弯道；弯道设计流量要综合考虑进水闸的流量和含沙量较大季节河湾流量，使弯道内产生较强的横向环流作用，有利于排沙。进水闸与冲沙闸设置在引水弯道末端，按正面引水侧面排沙的原则布置，进水闸与冲沙闸两轴线的夹角以33度为宜，使冲沙闸各闸孔均匀排沙。进水闸底板高程要高出原河床，这样可以减少泥沙入渠，并可增大闸前泥沙淤积库容，有利于定期冲沙。进水闸前设置曲线形悬臂式挡沙坎，可增强横向环流的作用，还可将泥沙导向冲沙闸，挡沙坎悬臂板末端加宽并延伸到冲沙闸边孔，有利于引水防沙，引水面做成流线型，以免扰动水流。冲沙闸底板高程也要高于原河床，可增大闸下冲沙水头，有利于排沙。进水闸下游消能建筑物，多采用底流型降低护坦式的消能方式，消力池紧接闸室布置，在池中利用水跃进行消能，使水流在消力池中发生淹没水跃，池中布置排水孔，下设砂石反滤层，保证下游引水渠道的安全运行。下游引水渠道根据水力最佳断面及经济实用断面综合确定，常采用梯形断面渠道、混凝土板衬砌。
2引水枢纽主要设计内容
枢纽工程总体布置：根据基本资料确定工程的等级、级别、洪水标准，可参考《水闸设计规范》、《水闸》、《取水工程》等文献，并结合地形及方案比较，确定采用什么类型引水枢纽，这里以人工弯道式引水枢纽为例，根据经验公式确定弯道的底宽、半径、中心线长度等参数，根据工程各主要建筑物的作用和设计原理，合理布置建筑物的位置。枢纽工程水力设计：首先，根据水力最佳断面和经济实用断面确定下游引水渠道的断面尺寸，利用《水力学》中的迭代计算公式确定渠道正常水深；其次，根据《水闸设计规范》确定进水闸、冲沙闸、泄洪闸的闸孔总净宽及单孔净宽，利用试算法确定进水闸、冲沙闸、泄洪闸的设计洪水位及校核洪水位；最后，根据《水力学》进行各闸的消能防冲计算。
枢纽工程防渗计算：根据工程的要求，需对进水闸、冲沙闸、泄洪闸设计洪水位和校核洪水位都进行防渗计算，计算过程相似；根据《水工建筑物》拟定各闸室的地下轮廓，采用改进阻力系数法进行渗流计算。首先进行阻力系数的计算，确定渗透压力，绘制渗压水头分布图，最后计算闸底板水平段渗透坡降和渗流出口处坡降以及允许坡降并进行比较，均要满足闸基的抗渗稳定要求。闸室稳定分析：首先，确定各闸室荷载，包括：闸底板、闸墩自重、工作桥自重、闸门自重、检修桥自重、启闭力、水自重、水平水压力、扬压力；根据荷载和偏心受压公式分别验算各闸室完建期、设计洪水位期、校核洪水位期的闸室基底应力，结果均要满足规范要求；根据《水闸》公式，验算各闸室的抗滑稳定性，结果均要满足闸室的抗滑稳定要求。
