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微生物的培養(yǎng)與應用范文第1篇

關鍵詞：生物統(tǒng)計學；統(tǒng)計思維；應用意識

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0191-03

生物統(tǒng)計學是利用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的原理和方法研究生物數(shù)量性狀變化規(guī)律的一門學科，是應用數(shù)學領域的重要學科分支[1]。它涵蓋了生物學試驗設計、數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計分析方法的選擇以及統(tǒng)計結(jié)論的得出與解釋等內(nèi)容。生物統(tǒng)計學不僅廣泛應用于傳統(tǒng)的生物學、生態(tài)學、醫(yī)學、藥學和農(nóng)學等各學科專業(yè)中，也是現(xiàn)代分子生物學研究中數(shù)據(jù)分析的重要工具[2]。數(shù)據(jù)分析與處理能力是當今生物學領域科研工作者的必備技能之一，且隨著生物組學時代的來臨，生物統(tǒng)計學的應用更加廣泛和深入，生物統(tǒng)計學在高校生物學課程體系中的位置也愈發(fā)重要，肩負著培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)分析技能和科研素養(yǎng)的重要使命。因此，生物統(tǒng)計學已成為我國高等院校生物科學類專業(yè)的一門基礎課程，也是廣東海洋大學水產(chǎn)養(yǎng)殖學專業(yè)的一門專業(yè)必修課。

然而，生物統(tǒng)計學課程不同于其他的理論基礎課和專業(yè)課，其最大特點是概念抽象、公式復雜、計算煩瑣，是一門教師和學生普遍反映難教、難學、難懂的課程，這也導致學生缺乏學習興趣和動力，難以取得預期的教學效果[3]。為此，本文將結(jié)合筆者近年來水產(chǎn)生物統(tǒng)計學的教學實踐，就如何培養(yǎng)學生統(tǒng)計思維能力和應用意識進行分析和探討，以期為水產(chǎn)生物統(tǒng)計學課程的教學提供一定的參考。

一、統(tǒng)計思維能力培養(yǎng)

生物統(tǒng)計學作為一門工具學科，是一種思維方法（或統(tǒng)計思想）在生物學中的應用。學習生物統(tǒng)計學就是要學會利用統(tǒng)計思想分析問題和解決問題。姚亮等（2015）歸納了四條統(tǒng)計思想，分別是或然性思想、小概率原理、大概率原理和信息最大化原理。這些統(tǒng)計思想存在于生物統(tǒng)計學理論體系的各個角落，共同構(gòu)成了統(tǒng)計學學科的思想基礎。為此，生物統(tǒng)計學的課堂中，教師應將核心統(tǒng)計思想的闡述貫穿于基礎理論知識講解中，努力幫助學生理解復雜統(tǒng)計理論和方法的思想本質(zhì)。

1.注重核心統(tǒng)計思想的講解是培養(yǎng)學生統(tǒng)計思維能力的首要任務。生物統(tǒng)計學教學活動中，由于較多的數(shù)學推理與計算等難點需要講解，因此會占用教師較多的授課時間和精力，從而面臨能力培養(yǎng)難于知識傳授的困境，這就與“知識傳授與能力培養(yǎng)”的高等教育課程基本培養(yǎng)目標相違背。另一方面，正是因為生物統(tǒng)計學課程較大的教學與學習難度，才更需要學生掌握核心的統(tǒng)計學思想及應用統(tǒng)計學思想思考問題的思維模式，這樣才有助于學生更深層次地理解理論性較強的具體統(tǒng)計理論與方法，并將其靈活運用于解決各種實際科研問題。

舉例來說，若某事件發(fā)生的概率很小，其在一次（或極少次）試驗中幾乎不可能發(fā)生，統(tǒng)計學上將該事件稱為小概率事件。小概率事件對應的小概率原理是假設檢驗理論的思想基礎，幾乎所有假設檢驗的推理均是依據(jù)小概率原理來進行的。具體來說，首先假定原假設成立并進行檢驗統(tǒng)計量的計算，推導出其為一小概率事件，那么依據(jù)小概率原理則有理由相信原假設在概率上是不成立的；反之，若無小概率事件的發(fā)生，則無充分理由質(zhì)疑原假設。顯然，小概率原理是假設檢驗理論最為關鍵的思想基礎。倘若教師在講授假設檢驗理論之前注重小概率事件原理的講解，便能幫助學生更好地理解統(tǒng)計推斷的推理過程和判斷依據(jù)。同樣，注重或然性現(xiàn)象（隨機性現(xiàn)象）、大概率原理以及信息最大化原理等統(tǒng)計思想的講解，對于幫助學生透徹理解統(tǒng)計學基本理論、培養(yǎng)學生統(tǒng)計思維能力均具有十分重要的作用。

2.模型構(gòu)建訓練及實例結(jié)合教學是培養(yǎng)學生統(tǒng)計思維能力的主要途徑。源于數(shù)學學科分支的統(tǒng)計學可以理解為對現(xiàn)實問題的抽象概括，即現(xiàn)實統(tǒng)計問題的模型化表達。比如，生物統(tǒng)計學中的方差分析將總變異分解為組內(nèi)變異和組間變異兩部分，分別代表誤差和試驗的處理效應，并將生物學中的各種控制試驗采用統(tǒng)一的符號及線性公式來描述，進而計算統(tǒng)計量來衡量因素的效應值。教學過程中教師可要求學生將實際科研問題中的因素、水平、重復、組間、組內(nèi)等具體名詞代入方差分析的理論線性模型，反復開展模型構(gòu)建訓練，以加深對方差分析的理解。再如假設檢驗，一般將檢驗過程分為“假設提出”、“選擇及計算統(tǒng)計量”、“確定顯著性水平”和“統(tǒng)計推斷”四個步驟，而任何實際問題的假設檢驗分析均可構(gòu)建為由這四個步驟構(gòu)成的模型。課程講授初期務必嚴格要求學生遵守“四步走”的分析流程，進行統(tǒng)計模型的構(gòu)建訓練，不斷增強學生對該統(tǒng)計模型的熟悉程度，這樣做，讓同學們在更好地掌握統(tǒng)計學理論知識的同時，又培養(yǎng)了其模型思維能力。

實例結(jié)合教學是生物統(tǒng)計學教學的重要方法，也是模型構(gòu)建訓練的重要組成部分。課堂教學活動中，教師可選擇一些貼近生活、科研與生產(chǎn)的實例來講解抽象的統(tǒng)計學理論和模型。比如，筆者在講解假設檢驗理論時，選用水產(chǎn)飼料裝包機工作是否正常的實例來講解假設檢驗的基本步驟。首先提出原假設和備擇假設，講解兩種假設各自表示的實際含義；根據(jù)“裝包機是否工作正常”及“額定標準”確定檢驗統(tǒng)計量為樣本均值并計算；確定P值后，做出統(tǒng)計推斷，并解讀統(tǒng)計結(jié)論所代表的實際統(tǒng)計學含義。

通過以上模型構(gòu)建訓練和實例結(jié)合教學，將抽象的統(tǒng)計學理論、方法與具體的實際問題相結(jié)合，達到化繁為簡的目的，進而提高生物統(tǒng)計學的教學效果。當然，模型訓練與實例結(jié)合教學是一項系統(tǒng)工程，需要教師投入更多的時間和精力備課，并循序漸進地將其貫穿于整個生物統(tǒng)計學的教學過程。

3.計算機輔助分析訓練是培養(yǎng)學生統(tǒng)計思維能力的有效措施。生物統(tǒng)計學基本理論往往涉及復雜的推理和計算過程，而作為生物專業(yè)的學生并無必要完全掌握其中的每一個具體細節(jié)和過程。從生物統(tǒng)計學課程的教學目的來看，基本原理和知識的講解固然非常重要，但更應強調(diào)對學生的生物學試驗設計、數(shù)據(jù)收集、分析以及處理技能的培養(yǎng)。生物統(tǒng)計學教學的最高目標是讓學生從抽象、復雜的統(tǒng)計學知識中解放出來，學會利用計算機統(tǒng)計工具高效地進行生物數(shù)據(jù)的分析、處理和解釋。更為重要的是，計算機輔助分析過程中的數(shù)據(jù)錄入、統(tǒng)計方法的選擇與應用、適用前提條件的判斷以及結(jié)果的解釋等各環(huán)節(jié)的實訓操作是學生對統(tǒng)計思想、統(tǒng)計模型的再次復習和鞏固，是培養(yǎng)學生統(tǒng)計思維能力的有效措施。

二、統(tǒng)計應用意識培養(yǎng)

生物統(tǒng)計學是探討生物學研究的試驗設計、數(shù)據(jù)收集與整理、分析與推論，并最終從樣本信息中獲取有關總體的科學可靠的結(jié)論的科學，是將數(shù)學方法應用于生物學研究領域的工具學科，是生物科學應用型人才的必備知識，也是廣大科研工作者從事科學研究的重要工具和手段。因此，著力培養(yǎng)學生綜合運用生物統(tǒng)計學知識和方法的能力、增強學生分析問題與解決問題的能力，進而提高學生的綜合素質(zhì)和科學素養(yǎng)是生物統(tǒng)計學課程教學的又一目標。

1.教材選擇與課程內(nèi)容體系的優(yōu)化。教材是體現(xiàn)教學內(nèi)容和教學要求的知識載體，也是教學最基本的工具，它不僅是教師進行教學的依據(jù)，而且是學生獲取知識的重要資料。生物統(tǒng)計學課程主要包括統(tǒng)計理論知識和統(tǒng)計軟件的使用兩部分內(nèi)容，二者相互依存，不可分割。因此，教師應結(jié)合課程屬性，選擇統(tǒng)計理論與實際學科相結(jié)合、統(tǒng)計原理與試驗設計相結(jié)合、統(tǒng)計學方法與統(tǒng)計軟件相結(jié)合的生物統(tǒng)計學教材進行教學較為合適；同時選擇若干具有一定實用性且難易程度、側(cè)重點不同的參考書讓學生課后參考學習，以取長補短，開闊學生視野。其次，在生物統(tǒng)計學課程課時減少和教學內(nèi)容增加的現(xiàn)實背景下，課程內(nèi)容體系的編排和優(yōu)化在兼顧該課程的理論性的同時，更要突出其應用性和實踐性。也就是說要根據(jù)教學內(nèi)容的難易程度和理論的系統(tǒng)性，合理分配學時；盡量壓縮復雜統(tǒng)計學定理的證明和公式數(shù)理推導等內(nèi)容，相應增加統(tǒng)計學基本理論和統(tǒng)計分析方法及其應用的內(nèi)容。

2.加強生物統(tǒng)計學的計算機輔助實驗教學，重視知識的應用性。計算機技術的發(fā)展給統(tǒng)計學帶來了巨大的變化，它幫助科技工作者擺脫了繁重的手工計算的麻煩，同時計算機技術的發(fā)展和計算機技術在統(tǒng)計學中的應用，為培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，提高其綜合素質(zhì)提供了廣闊的空間。因此，教學過程中應適當壓縮統(tǒng)計學理論的教學時間，注重統(tǒng)計學軟件的操作，增加學生上機操作時間。筆者在各基本理論知識講授完畢之后，開設相應實驗課程，講授統(tǒng)計軟件的使用方法和演示例題的計算及分析過程；同時，要求學生結(jié)合實例，進行計算機軟件的操作，重點掌握統(tǒng)計軟件的數(shù)據(jù)錄入、儲存，各種基礎統(tǒng)計方法的選擇與應用、適用前提條件的判斷、結(jié)果的解釋等內(nèi)容。在計算機輔助實驗教學中，利用統(tǒng)計軟件把基本原理與統(tǒng)計方法的實際應用有機結(jié)合起來，不僅使復雜的統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理工作變得簡單，而且充分調(diào)動了學生的主觀能動性和學習興趣，從而提高了學生的統(tǒng)計學應用能力。

3.合理運用案例教學和專題訓練，強調(diào)知識應用性。生物統(tǒng)計學課程的理論性強、內(nèi)容抽象，照本宣科的傳統(tǒng)教學方法，更會使學生失去學習興趣，不利于培養(yǎng)學生獨立思考能力，且難以取得良好的教學效果。案例教學是實現(xiàn)以應用能力培養(yǎng)為導向的生物統(tǒng)計學課程教學改革目標的一個重要手段。教師將生物學領域的科研工作或生產(chǎn)實踐等案例貫穿到教學過程中，應用統(tǒng)計學理論知識對試驗設計、方案制訂、樣品采集與測量、數(shù)據(jù)收集整理、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析等各個研究步驟進行講解與分析，既增強了學生的學習興趣，又培養(yǎng)了學生的統(tǒng)計學思維及統(tǒng)計學應用能力。教師在案例選擇上，盡量減少陳舊的、與社會發(fā)展不相適應的實例，及時增加統(tǒng)計學課程呈現(xiàn)的新理論、新方法和新應用，將反映專業(yè)發(fā)展最前沿的成果實例轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容，使學生在掌握統(tǒng)計學理論的同時及時了解專業(yè)技術發(fā)展和應用的最新動態(tài)，與時俱進，適應專業(yè)發(fā)展的需要，提高學生的科研素質(zhì)。

專題訓練是培養(yǎng)生物統(tǒng)計學應用能力、達到從感性認識到理性認識的又一有效途徑。教師可以將統(tǒng)計學課程內(nèi)容分為若干模塊，每一模塊包含若干統(tǒng)計學方法，并分專題講解各種統(tǒng)計方法和理論在生物學中實際應用。通過專題訓練培養(yǎng)學生提出問題、分析問題和解決問題的思維習慣，引導學生合理、科學地應用統(tǒng)計學方法，進而逐步掌握生物統(tǒng)計學的基本原理及常用統(tǒng)計方法。

4.改革考核方式，突出統(tǒng)計工具的運用能力。考試是高等院校的一個重要教育制度，考試成績是檢驗教學質(zhì)量和學生學習效果的一項重要指標。考核方式的合理與否，決定著教學效果的好壞以及學生學習積極性能否得到最大限度地調(diào)動。目前我國許多高校的考試制度和考核方式缺乏一定合理性和靈活性，如以閉卷考試為主和限定的考試題型等。就生物統(tǒng)計學課程而言，這種考核方式不能真正體現(xiàn)生物統(tǒng)計學課程的本質(zhì)屬性，不能全面考察學生對生物統(tǒng)計學原理的掌握及運用能力。為此，筆者認為生物統(tǒng)計學的考核方式應實行考查學生掌握理論知識與統(tǒng)計方法應用技能結(jié)合情況的綜合考核方式，將考核成績分為三個部分：平時成績（占20%，包括課堂表現(xiàn)、出勤率、作業(yè)情況）、理論考試成績（30%）和上機操作考試成績（50%）。閉卷考試命題應突出基礎性和實用性，少出或不出理論性強但無實際應用的偏題，同時考慮學生掌握基本知識的程度及靈活應用知識的能力；上機操作考試部分是在計算機上進行試驗數(shù)據(jù)的整理、輸入、分析和統(tǒng)計結(jié)論的獲得等，是考查學生應用統(tǒng)計學軟件對常用統(tǒng)計方法的分析運用能力。采取閉卷考試和上機操作考試有機結(jié)合的考核方式，同時加大上機操作的考核比重，既調(diào)動了學生學習的主動性，擺脫了單純的應試考核模式，又培養(yǎng)了學生運用統(tǒng)計學理論和方法解決實際問題的能力，提升了學生的統(tǒng)計學應用能力。

三、結(jié)語

針對生物統(tǒng)計學課程的屬性和特點，筆者認為生物統(tǒng)計學的教學既要注重學生統(tǒng)計思維能力的培養(yǎng)，也要重視學生統(tǒng)計學應用意識的培養(yǎng)。為此，本文探討了培養(yǎng)學生統(tǒng)計思維能力的主要途徑和方法，主要包括統(tǒng)計思想講解、模型構(gòu)建訓練與實例結(jié)合教學及計算機輔助分析訓練；同時，本文還從教材選擇與課程內(nèi)容體系的優(yōu)化、加強計算機輔助實驗教學、合理運用案例教學和專題訓練及改革傳統(tǒng)考核方式等方面闡述了培養(yǎng)學生統(tǒng)計學應用意識的教學策略。隨著生物組學時代的來臨，科研數(shù)據(jù)分析和處理能力將顯得尤為重要，相信以上教學方法和策略的應用，將會顯著提高學生運用生物統(tǒng)計學知識分析問題、解決問題的能力，幫助學生抓住生物統(tǒng)計學的發(fā)展和應用機遇。

參考文獻：

[1]張力，甘乾福，吳旭.SPSS19.0（中文版）在生物統(tǒng)計中的應用[M].廈門大學出版社，2013.

微生物的培養(yǎng)與應用范文第2篇

關鍵詞：微生物清防蠟；菌種生長曲線；陸梁油田；乳化性能試驗；界面張力變化；礦化度

中圖分類號：TE869

文獻標識碼：A

文章編號：1009-2374(2011)22-0092-02

微生物清防蠟作為近年來新興的防蠟技術，因其具有的環(huán)保、低投入、效果持續(xù)時問長等優(yōu)點，具有良好的推廣和應用價值。微生物清防蠟技術在陸梁油田的應用始于2003年前后，目前已推廣至150口井左右，從使用效果來看，有效率在98％以上，應用前景良好。

一、微生物菌種的篩選

陸梁油田原油20℃條件下平均密度為0.856g／cm3，平均含蠟量8.2％，平均膠質(zhì)含量3.57％，瀝青質(zhì)含量1.45％屬含蠟、含膠中質(zhì)原油，各層位的油層溫度在42℃～66℃之間。對于通過代謝產(chǎn)物生成表面活性物質(zhì)，從而改變原油流變性達到清防蠟目的的菌種，理想的原油乳化效果必不可少。同時還要考慮在采出液中礦化度、pH值和井下溫度條件對菌種生長的影響。

(一)菌種生長曲線測定

微生物的生長曲線代表了微生物生長繁殖至衰老死亡的動態(tài)過程，分為停滯期、對數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期四個階段，可以反映出特定條件下微生物的生存繁殖能力。我們收集了幾種具有清防蠟作用的微生物菌種，模擬井下條件用比濁法測定其生長曲線，見圖1：

從圖1曲線的走勢來看，還是明顯能夠看出各種微生物的停滯期、對數(shù)期和穩(wěn)定期(考慮到培養(yǎng)時間過長對會出現(xiàn)雜菌影響測定結(jié)果的可靠性，沒有對衰減期進行確定)。W、Bx、Bg、S2、A2的繁殖特性接近，在5小時左右進入微生物繁殖增長期(對數(shù)期)，說明這幾種微生物的環(huán)境適應性較強，在70小時左右進入微生物繁殖的穩(wěn)定期。S2和A2由于對試驗條件下環(huán)境體系的不適應，過早的進入了衰減期。

(二)乳化性能試驗

傳統(tǒng)的微生物清防蠟理論認為在微生物代謝過程中能產(chǎn)生低氣分子氣體，有機酸，生物表面活性劑等，并通過它們發(fā)揮作用，起到清防蠟的目的。基于此我們室內(nèi)可以通過微生物原油乳化試驗來評價微生物的清防蠟效果。取陸梁油田不同層位單井原油作微生物乳化性能評價，各單井的原油物性參數(shù)如下表：

根據(jù)生長曲線和平皿試驗結(jié)果，選擇W、Bx、A1、Bg四種菌液作為原油乳化試驗用微生物。試驗中分別將lOmL和20mL菌液接種到含5克原油的液體培養(yǎng)基中，在50℃恒溫搖床上培養(yǎng)72h后觀察乳化結(jié)果。從實驗結(jié)果看出，微生物乳化性能的優(yōu)劣主要和選擇的菌種有關。如Bx菌液對不同層位的陸梁原油都具有良好的乳化效果，而A1和W的對各層位原油乳化效果都不甚理想。同時結(jié)合表2還可以看出，所選微生物的乳化效果與原油物性也有一定關系，含蠟量高則乳化效果好，低則乳化效果不明顯。在此實驗基礎上，選擇LU8166和LUl 147井原油用乳化效果較理想的Bx和Bg菌種作不同培養(yǎng)時間對乳化效果的影響。試驗條件同前，在不同培養(yǎng)時間后觀察乳化結(jié)果。培養(yǎng)72小時以后，兩種菌液的乳化效果基本不變。這和兩菌種生長曲線達到穩(wěn)定期的時間基本吻合。

(三)乳化后油水兩相物性分析

通過微生物乳化試驗后原油粘度的變化，可以印證乳化試驗結(jié)果與清防蠟效果之間的聯(lián)系。選擇乳化試驗中效果最好的LUl 147井經(jīng)過Bx菌液乳化的原油作粘溫曲線，測定結(jié)果見圖2。微生物乳化和原油的粘度明顯降低，說明乳化效果理想的菌液確實能降低原油在金屬管壁的粘附力，達到清防蠟的目的。同時也說明原油乳化試驗對評價微生物的清防蠟效果具有一定的指導意義。

(四)界面張力變化分析方法

原油經(jīng)過微生物乳化前后界面張力的變化，可以為適用于現(xiàn)場的菌種確定提供可靠依據(jù)。選擇陸梁現(xiàn)場油樣，室內(nèi)用XZD-3型界面張力儀測定原油微生物作用前后界面張力變化，結(jié)果表明陸梁原油經(jīng)Bx菌乳化后界面張力明顯降低，降低率平均達到70％以上。

從生長曲線測定、乳化實驗和界面張力測定結(jié)果來看，Bx菌對陸梁原油的清防蠟效果較好，作為現(xiàn)場應用時菌種。在確定合適菌種后還應考慮現(xiàn)場特定條件對菌種生長的影響，下文討論溫度等對微生物的影響。

二、溫度、pH值和礦化度對微生物生長的影響

將W、Bx、Bg和A1菌樣按1：4的比例接種于營養(yǎng)培養(yǎng)基中，置于35℃、40℃、50℃、60℃、70℃下，分別測定72h后菌液濃度(涂抹平板計數(shù)法)，以溫度為橫坐標，以菌液濃度的對數(shù)為縱坐標，作60h時溫度與菌液濃度對數(shù)圖。試驗結(jié)果見圖3；

從圖4溫度對微生物生長情況影響趨勢可以看出，在40℃～60℃的范圍內(nèi)，微生物的生長處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)；溫度超過60℃后，隨著溫度的上升，菌種生長能力受到抑制；到70℃時，微生物的生長繁殖已經(jīng)收到較大的抑制。

將菌樣按1：4的比例接種于調(diào)節(jié)pH值至5、6、7、8、9的營養(yǎng)培養(yǎng)基中，置于50℃的振蕩器培養(yǎng)72h，以平皿計數(shù)法測定總菌含量，以pH值為橫坐標，以菌液濃度的對數(shù)為縱坐標作圖5，從結(jié)果可知，微生物適宜的生長pH值在6～8之間。

微生物的生長繁殖情況受環(huán)境影響很大，研究礦化度對微生物生長的影響可以為現(xiàn)場選井提供合理依據(jù)。室內(nèi)通過配鹽來模擬現(xiàn)場油井采出液，同時加入營養(yǎng)物質(zhì)，在50℃恒溫搖床上培養(yǎng)72小時后用平皿法測定總菌含量。根據(jù)陸梁油田采出液礦化度范圍，室內(nèi)用鈣、鎂、鉀、鈉、氯根等配置成礦化度5000、8000、10000、15000的模擬水樣。測定結(jié)果見圖5：

圖5曲線說明，在提供充足營養(yǎng)物質(zhì)的前提下，礦化度對微生物的生長影響不大。但礦化度達到10000ppm以后，隨著礦化度的增加，微生物的生長受到抑制，基于此，在選擇微生物清防蠟措施井時應考慮采出液礦化度對微生物的影響。

三、現(xiàn)場應用情況

根據(jù)室內(nèi)確定的選井依據(jù)，我們在陸梁油田選擇了150口抽油井作為微生物清防蠟實施井，從實施效果來看，每年因為結(jié)蠟而導致修井基本在1-2口左右，有效率98％以上。部分油井因結(jié)蠟檢泵時間由原來未采取措施的50天左右，延長到300天以上，防蠟效果明顯。需要提醒讀者的是，微生物清防蠟現(xiàn)場實施效果的好壞，不僅同所選菌種的清防蠟效果有關，還與合理的選井、優(yōu)化的現(xiàn)場施工方案密不可分。對于選井條件，上文已做闡述。而現(xiàn)場施工方案，由于和菌種清防蠟作用機理、油井結(jié)蠟狀況等密切相關，不同油田差異較大，本文在此就不專門敘述了。

四、結(jié)論

1．通過室內(nèi)篩選評價，確定了適用于陸梁油田的微生物清防蠟菌種。

2．探討了溫度、pH值和礦化度對微生物生長的影響，確認現(xiàn)場合適的選井條件。井下適宜溫度在40℃-60℃范圍、采出水的pH值在6-8之間、礦化度低于10000ppm為最佳微生物清防蠟選井依據(jù)。

微生物的培養(yǎng)與應用范文第3篇

關鍵詞：城市生活垃圾 微生物 強化微生物處理技術 基因工程

在MSW好氧生物降解過程中，細菌憑借強大的比表面積，可以快速將可溶性底物吸收到細胞中，進行胞內(nèi)代謝。總的來說，其數(shù)量要比放線菌和真菌多得多。當然，在不同的環(huán)境中分離的細菌在分類學上具有多樣性，主要有假單胞菌屬（pseudomonas）、克雷伯氏菌屬（klebsiella）以及芽孢桿菌屬（bacillus）的細菌[1]。在堆肥過程中，細菌總數(shù)的變化趨勢是高-低-高。堆肥初期，有機廢物中攜帶有的大量細菌分解有機物質(zhì)釋放能量，使堆體溫度上升，此時，常溫細菌受到抑制，嗜溫細菌活躍；當堆溫升至高溫階段，只有少量的嗜熱細菌可以活動；高溫期過后，隨著有機成分的減少，堆體溫度降低，嗜溫及常溫細菌又開始活躍，使細菌總數(shù)上升。整個好氧降解過程中，嗜溫細菌是堆肥系統(tǒng)中最主要的微生物。

自然界中的微生物總是雜居在一起，即使一粒土或一滴水中也生存著多種微生物。為了提高工藝中某種有效微生物的質(zhì)量（純度），提高處理效率，必須進行微生物的純種分離技術。常見的純種微生物的分離方法有平板劃線分離、液體稀釋法分離、利用選擇培養(yǎng)基進行分離以及菌絲尖端切割分離[4]。

將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿中制成平板，用接種環(huán)沾取少量待分離的材料，在培養(yǎng)基表面平行或分區(qū)劃線(圖1)，然后，將培養(yǎng)皿放入恒溫箱里培養(yǎng)。在線的開始部分，微生物往往連在一起生長，隨著線的延伸，菌數(shù)逐漸減少，最后可能形成純種的單個菌落。

將待分離的樣品經(jīng)過大量稀釋后，取稀釋液均勻地涂布在培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基表面，培養(yǎng)后就可能得到單個菌落。

不同的微生物對不同的試劑、染料、抗生素等具有不同的抵抗能力，利用這些特點可配制出適合某種微生物生長而限制其他微生物生長的選擇培養(yǎng)基。用這種培養(yǎng)基來培養(yǎng)微生物就可以達到純種分離的目的。

這種方法適于絲狀真菌。用無菌的解剖刀切取位于菌落邊緣的菌絲的尖端，將它們移到合適的培養(yǎng)基上培養(yǎng)后，就能得到新菌落。

純種分離后還要將微生物接種到垃圾中進行生物處理，但由于接種微生物的生存環(huán)境發(fā)生了變化，故在微生物適應周圍環(huán)境前，處理效率達不到理想的效果，因而直接在垃圾中進行微生物接種的處理效果則應好于微生物純種分離后再接種的處理效果。直接在垃圾中進行微生物接種可采用多種方式，如：垃圾滲濾液循環(huán)、加入一定比例的垃圾腐熟物等。

微生物對垃圾的降解是在多種微生物的協(xié)同作用下完成，在適宜的條件下，微生物協(xié)同作用能力的大小取決于微生物種群的大小與結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。一般說來，生物的種群越大，其自動調(diào)控能力越好，適應性就越強，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。經(jīng)垃圾滲濾液循環(huán)或向待處理的新鮮垃圾中加入一定比例的垃圾腐熟物進行強化接種培養(yǎng)后，微生物的種群擴大，且循環(huán)次數(shù)越多，微生物的數(shù)量和種群就越大，這樣就會更有利于對垃圾的降解。

研究表明，單一的細菌、真菌、放線菌群體，無論其活性多高，在加快垃圾生物降解進程中的作用都比不上復合微生物菌群的共同作用[5]。微生物菌劑是采用分離、篩選的有效微生物，配合一定的處理工藝和設備，通過合理地調(diào)配各種有效微生物的含量，進行篩選、培育MSW生物處理的高效復合微生物菌劑，進而來調(diào)節(jié)菌群結(jié)構(gòu)、提高微生物降解活性，提高微生物降解有機成分的效率。復合微生物菌群中既有分解性細菌，又有合成性細菌；既有纖維素分解菌、真菌，又有放線菌。向工藝中添加復合微生物菌劑，不僅增加了工藝中微生物初始濃度，而且改善了工藝中微生物的種群結(jié)構(gòu)。作為多種細菌共存的一種生物群落，依靠相互間共生增殖及協(xié)同作用，代謝出抗氧化物質(zhì)，生成穩(wěn)定而復雜的生態(tài)系統(tǒng)，使得整個生物降解過程中微生物數(shù)量保持相對穩(wěn)定，處理效果較佳[6]。

微生物的培養(yǎng)與應用范文第4篇

1微生物指標監(jiān)測湖泊環(huán)境的研究現(xiàn)狀

在現(xiàn)階段的環(huán)境評價中微生物指標已經(jīng)得到廣泛的應用。侯春良在唐海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務功能價值評估和保護研究中表明微生物參與環(huán)境的凈化,通過微生物的代謝和相互作用調(diào)控環(huán)境中氮磷濃度,有效降解有機物的濃度[3];丁忠良在黑龍江省濕地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測指標討論中,指出微生物的指標包括微生物的種群分布、數(shù)量、季節(jié)變化、總數(shù)、酶類與活性等參數(shù)評價濕地的生物多樣性具有客觀性、實效性,微生物其生長繁殖速度快、適應能力強,所以這樣的評估方式更能直觀快速的反應湖體的變化[4];楊永興在研究湖泊的特點時說明在水域變化的過程中有著適應不同變化的微生物群體,伴隨這水域環(huán)境的變化微生物有這明顯的潛育化過程[5]。

2微生物指標在分子水平上的研究

由于自然界中99％的微生物在目前的培養(yǎng)技術下還不能被培養(yǎng)[6],這就極大的限制了人們對微生物種類和數(shù)量的認識和了解,但目前分子生物學如16SrDNA技術、變性梯度凝膠電泳技術、宏基因組文庫技術等,以及生物信息學應用于極大的促進了人們對于微生物遺傳多樣性及微生物種群和功能的認知。

PCR-RADP是采用對某一特定基因的非特異性的引物來擴增某些片斷,操作簡便,引物實用性廣,對于結(jié)果準確性要求比較不高以及親緣關系近的種屬有較高的可信度。SSCP技術基因指紋技術(geneticfingerprinting)是近年來在微生物群落監(jiān)測中的應用中迅速崛起的用于分析微生物群落的結(jié)構(gòu)、動態(tài)等特征的技術,該技術不需要對微生物進行培養(yǎng)。rRNA基因同源分析方法是多種分子生物學技術的組合,它通過對微生物的rRNA進行分析揭示微生物的多樣性是微生物分子生態(tài)學的重要方法,目前已經(jīng)取得了大量的成果。

微生物的培養(yǎng)與應用范文第5篇

【關鍵詞】環(huán)境工程微生物學 實驗教學 探索

環(huán)境工程微生物學是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)基礎必修課。它是生命科學和環(huán)境科學與工程的交叉學科，具有極強的實踐性和應用性。環(huán)境工程微生物學實驗是加深學生對理論知識的理解，培養(yǎng)學生實驗技能、實驗思維和動手能力的一個重要途徑。同時，該實驗又是一門操作性很強的課程，需要大量的實驗儀器，以及老師手把手傳授實驗技能，如果沒有先進的教學方法做支持，掌握其中的操作技術是很困難的。下面提出幾點心得體會，將有利于提高實驗教學的質(zhì)量，深化學生對微生物的認識。

1 讓學生參與實驗準備的全過程

實驗室的前期準備工作是很重要，工作量要比實驗課程多許多。老師除了要認真?zhèn)湔n外，還需要對培養(yǎng)皿、試管、鑷子等消毒滅菌，配制各種試劑，最好還要進行預實驗，不但更加熟悉實驗步驟，而且能保證實驗課程的順利進行。

通過讓學生參與實驗準備過程，可以讓學生學習到完整微生物實驗操作技術，這樣一個完整流程學生完全參與下來，不但讓學生體會到實驗過程的艱辛，進而更加珍惜來之不易的實驗課程，還可以培養(yǎng)學生科研思維，提高科研能力，使他們在課堂上學到的知識在實驗操作中體會得更形象、更具體、更全面，從而激發(fā)他們學習興趣。在鞏固專業(yè)知識的同時，還培養(yǎng)了其發(fā)現(xiàn)問題、綜合分析和解決問題的能力。這些對于提高學生的實際動手能力都有很大的幫助。

2 更新實驗教學內(nèi)容， 加大新知識和新技術的傳授

微生物學和環(huán)境科學知識的更新推動著環(huán)境工程微生物學這門新興的邊緣學科不斷向前發(fā)展。特別是日新月異的分子生物學技術已滲透到環(huán)境工程應用的各個領域。為了緊跟時代和學科發(fā)展的步伐， 培養(yǎng)高質(zhì)量人才，讓學生熟悉和掌握學科前沿新的理論知識和操作技術， 為他們將來工作研究或是碩士博士階段的深造打下良好的基礎。

例如，過去研究環(huán)境中微生物的方法是建立在平板分離基礎上的，但迄今為止利用這種方法培養(yǎng)出的微生物只占總微生物種類的0.1％～10％。固體培養(yǎng)基其實是人類為微生物創(chuàng)造的人工培養(yǎng)環(huán)境，與微生物的實際生存環(huán)境有很大差異，用它來培養(yǎng)環(huán)境中的微生物相當于是對自然微生物群落進行了一次強制的人工篩選。所以，用平板分離的方法來研究自然環(huán)境的微生物生態(tài)時，往往不能準確反映微生物群落的實際組成和存在狀態(tài)。分子生物學、基因組學和生物信息學等學科的發(fā)展及其向微生物學領域的滲透，形成一個新的交叉學科分支——微生物分子生態(tài)學 (molecular microbial ecology)，它為我們?nèi)婵陀^地研究微生物生態(tài)系統(tǒng)提供了新的技術手段。微生物分子生態(tài)學是以微生物基因組DNA的序列信息為依據(jù)，通過分析環(huán)境樣品中DNA分子的種類、數(shù)量和分布特征來反映微生物區(qū)系組成和群落結(jié)構(gòu)[2，3]。所以，這項技術就需要研究者掌握DNA提取及純化技術、DNA瓊脂糖凝膠電泳技術和PCR基因擴增技術。針對這一點，我們就可以給學生設計一個微生物大實驗，以活性污泥為樣品，從DNA的提取、純化，凝膠電泳檢測，到細菌16S rDNA基因擴增，都讓學生自己操作一遍。通過這一實驗的學習，使學生對當今環(huán)境工程微生物學的前沿技術都有一定的了解和掌握。

3 增強不同實驗間的連貫性，以及實驗和理論知識的連貫性

3.1 增強各實驗間的連貫性

過去實驗內(nèi)容多為孤立、連貫性不強的項目，各實驗之間的內(nèi)容重復較多，學生難以系統(tǒng)地把握微生物學實驗，既浪費了有限的實驗學時，又不利于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。對此，我們調(diào)整了實驗內(nèi)容，將原來獨立設置的實驗內(nèi)容整合到一起，形成一個綜合實驗，通過一個綜合實驗就能使學生學到以前3-4個實驗項目的實驗技能。

3.2 增強實驗和理論知識的連貫性

環(huán)境工程微生物學是一門實踐性很強的學科，涉及到的內(nèi)容覆蓋面廣，要學好這門課，僅僅依靠理論教學是遠遠不夠的，實驗教學可以彌補理論教學的不足，將微生物學的基礎理論在實驗教學中延伸、深化，并通過實驗，加強基本技能的訓練。

4 實現(xiàn)多媒體實驗教學，更直觀展現(xiàn)實驗內(nèi)容

環(huán)境工程微生物學實驗中的各種微生物需要在光學顯微鏡甚至電子顯微鏡下放大才能看到。由于環(huán)境樣品中微生物的復雜性和多樣性，應用傳統(tǒng)的實驗教學方法不便于更好的展示微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、動態(tài)變化過程，多媒體教學與傳統(tǒng)教學相比，能更加生動形象、栩栩如生的展現(xiàn)微生物的特點，提高學生的學習興趣和參與度，從而使學生更好的掌握實驗知識。

首先，可以在多媒體課件中放入大量彩色的宏觀及微觀圖片、flash動畫，從而更直觀的反應微生物的形態(tài)特征，利于學生對新知識的吸收掌握，有了這些認識，才能在自己動手實驗中達到很好的實驗結(jié)果。

其次，也可以使用錄像教學。教學錄像具有較強的直觀性，它可以通過屏幕清晰形象準確地展現(xiàn)每一個步驟，使學生掌握實驗操作技能的關鍵所在。同時節(jié)約時間，提高實驗教學的效率。如配置培養(yǎng)基實驗，稱量-溶化-調(diào)pH-過濾-分裝-加塞-包扎-滅菌-擱置斜面-無菌檢查等步驟，如果沒有錄像，需要老師反復強調(diào)實驗順序及注意要點，才能保證大部分學生配好正確的培養(yǎng)基。但是，如果有錄像，老師只需要先播放一遍錄像，從旁作簡單介紹，播放完后再講一下原理及注意要點，然后再播放一遍錄像，學生就可以開始實驗了。

最后，還可以利用電視顯微鏡進行教學。老師將樣品放在顯微鏡下，找到微生物個體，讓學生先有感性認識，然后再觀察自己的樣品。該方法既明確了實驗目標，又能讓全班學生同時看到老師顯微鏡里樣品的特點，避免了以往同學們一個個排隊去老師顯微鏡目鏡里觀察樣品，提高了教學效率。

環(huán)境工程微生物學是一門來自實踐的科學，學生掌握了它之后也最終要應用于實踐。所以，實驗教學是培養(yǎng)學生具備從事科學實驗能力和嚴謹求實的科學素質(zhì)的重要途徑，許多問題還需要我們不斷探索、實施和進一步完善。

參考文獻

[1] 周群英，高廷耀. 環(huán)境工程微生物學(第三版).北京高等教育出版社，2008.

[2] Watanabe K，Kodama Y.Molecular Characterization of bacterial populations in petroleum-contaminated groundwaterdischarged from underground crude oil storage cavities [J].Applied and Environmental Microbiology，2000，66: 4803-4809.