美國的農業支柱之一是除草劑，其中的2，4二氯苯氧乙酸，俗稱2，4－D。該國農民1976年使用這種除草劑就超過1900萬公斤，同時廣泛出口。現已查明，拌合並使用2，4－D除草劑的農民，患淋巴係統癌症的機會，是不接觸2，4-D的人的8倍。患上這種癌症，5年之內死亡一半，可見2，4-D除草利索，同時對人類的懲罰也是殘酷的。美國科學家們從細菌質粒中發現了降解2，4-D除草劑的基因片斷，將這段基因組建到載體質粒上，轉入另一種繁殖快的宿主菌體細胞內，構建成基因工程菌。這種菌能高效降解2，4-D，縮短2，4-D在環境中的停留時間，降低對農民健康危害的強度，為消除由2，4-D引起癌症的危險性，展現出希望。
三氮苯類除草劑在酸性條件下，70％以上都有致癌性和致突變性。也就是說，人類食用了由這類除草劑汙染的糧食或食品，同時也就增加了致癌的可能性，一旦發作，就釀成悲劇。中國科學院遺傳研究所、中國農科院和中國科學院植物研究所開展了作物抗均三氮苯類除草劑基因工程的研究。他們從龍葵植物抗性株係葉綠體基因庫中，調出了抗均三氮苯除草劑的基因，用子房注射的方法，將該種基因轉入煙草、大豆和水稻植株中，獲得三種轉基因植物。但是，它們的基因組合和遺傳穩定性並不一致。在大豆的轉基因植株的葉綠體中，發現有抗均三氮苯除草劑的基因組合體，並可世代遺傳。轉基因大豆在生長過程中，不再吸收環境中的均三氮苯除草劑，生產的大豆中不會有這類除草劑殘毒，用以生產綠色食品，可供人類安全食用。
人工合成的殺蟲劑是環境汙染物中的元凶之一。它們汙染農作物後，鳥類吃了產蛋率下降，蛋殼變薄易碎，雛鳥孵化率降低，嚴重的可造成絕種滅跡。許多殺蟲劑除了對人類有急性致死效應之外，也會誘發癌症或產生致畸胎、致突變的後果。應用基因重組技術生產的細菌殺蟲劑屬天然殺蟲劑，沒有化學農藥的危害性，安全可靠。美國邁克金公司將蘇雲金杆菌內的毒性蛋白基因，轉移到大腸杆菌和枯草杆菌細胞內，分泌的毒性蛋白可殺死鱗翅目害蟲。將這種天然殺蟲劑包附在作物種子表麵，作物生長之後的根際可布滿這種基因工程菌，使作物免受蟲害，繼美國科學家這項成果之後，日本住友化學公司計劃把蘇雲金杆菌29個亞種的毒性蛋白基因，一起轉移到同一株大腸杆菌中去，以期開發出一種廣譜的細菌殺蟲劑，可以避免生產化學殺蟲劑所需的高投資高能耗及其帶來的環境汙染和損害人類健康的嚴重後果。中國農業科學院生物技術研究中心，已將蘇雲金杆菌的毒性蛋白基因轉移到水稻細胞的原生質體中去，並培育出正常的水稻幼苗。已查明水稻組織中含有蘇雲金杆菌毒性蛋白的基因，使水稻自身產生抗蟲害的能力。這就省去了生產細菌殺蟲劑及其使用的過程，從設計上看，更為合理經濟。
重金屬汙染物對人類健康的危害早已聞名於世。許多重金屬具有致癌致畸胎的毒性作用。它們通過生殖細胞和胎盤直接影響到後代機體的正常發育。日本自1953年起多次爆發震驚世界的汞汙染中毒事件，相關的病症稱為“水俁病”。人類在短期內攝入1克汞，可出現痙攣、麻痹、意識障礙等急性症狀並很快死亡。鎘汙染物進入人的血液後，蓄積在腎、肝、脾、胰、甲狀腺、睾丸等組織器官中。日本著名的公害病——“痛痛病”就是鎘汙染的最典型例子。患者中毒後出現肝腎綜合征或者產生骨骼疏鬆、萎縮、變形的症狀。已發現某些汙染環境中的細菌體內存在著抗重金屬的基因，基因上的遺傳密碼DNA能使細胞分泌出有用的生化物質，增強細胞生物膜的通透性能，並將攝取的重金屬元素沉積在細胞內或細胞壁外，從而降低重金屬對細胞的毒害作用。抗汞抗鎘和抗鉛的多種菌株的存在，引起了人們極大的關注，但這類菌株多數繁殖速度不快。把抗重金屬的基因轉移到繁殖迅速的受體菌內，組建成繁殖率高、富集重金屬速度快的新菌株，用於淨化重金屬汙染的廢水，國外已有許多成功的例證。我國廣州中山大學生物係將假單胞菌R4染色體中的抗鎘基因轉移到大腸杆菌HB101中，獲得的大腸杆菌新菌體能在100毫克/升的含鎘液體中正常生長，富有抗鎘的遺傳特征。中國倉鼠細胞中含有排除重金屬離子的屏蔽基因，將這種基因植入蕪青植物體內，生長的蕪青可將土壤中有害的鎘滯留在植物根部，阻止它到達莖、葉和果實部位，使環境中的鎘汙染物不進入食物鏈，維護了人畜健康。
應用細菌的抗金屬基因構建出的新菌株，不僅可以用於淨化金屬汙染的廢水，同時還可回收貴重金屬。美、日、英、加拿大、澳大利亞等國，正在研究用細菌浸出鋼、鈾、銀、錳、鋅、鋁等10多種金屬。加拿大用細菌浸出的鈾已達230萬噸。美國用細菌浸礦所得的銅占該國銅產量的10％以上。全世界用此法生產的鋼達20萬噸。我國成都生物研究所和成都地礦研究所從土壤中分離得到的細菌和黴菌一般聚金可達50％～60％，最高可達80％～90％以上。直接使用抗金屬細菌，或者對該類菌體的基因加以改造，在處理金屬汙染廢水的同時回收金屬資源，能達到經濟效益和環境效益的統一。
地球上化石燃料資源終將枯竭，代之而起的是生物能。生物能是太陽能的一種貯存方式，來源廣泛，取之不盡，利用稻草、木屑、植物秸杆和食物的下腳料等生產的燃料酒精有“綠色石油”的美稱，因為它是在消除廢物基礎上產生的生物能源。自然界的土著菌發酵廢物，生產乙醇或生物氣，其速度和產量已遠遠不能滿足經濟發展的需要。將分解木質素和纖維素的基因組建到新的菌體中去，國際上已獲得了成功。Stewart於1983年將這類基因轉移到酵母菌體之中，用於處理有機廢水，生產乙醇。也有人將嗜熱單胞酵母的纖維素酶基因組建到大腸杆菌中去，獲得了成功。將大腸杆菌中穀氨酸脫氫酶基因組建到產甲烷的受體菌中，能達到同樣的目的。這類基因工程技術研製成功，能使許多發酵工藝理想地用於處理高濃度有機廢水，產生出乙醇、甲烷、氫氣等生物能源。
第一個基因工程菌構建成功於1973年，時至20年後的今天，各種基因工程菌、轉基因動物和植物相繼問世。應用基因重組技術，針對有毒難降解的汙染物設計新的物種，已逐步地被人們理解和接受。已有的進展光采奪目，而更多的項目仍在繼續深入地研究之中。美、英、日、德等國科學家已對使用基因工程菌的安全性問題做了大量的研究和報道。研究的手段多數采用微宇宙的方法，模擬現場的試驗條件，測試常規的運行指標和遺傳學指標。許多報道明確了以下幾個問題：基因工程菌對自然界的微生物和高等生物一般不構成生存的危害；基因工程菌有一定的壽命，長短有別；基因工程菌進入處理係統後需要一段適應期，比自然菌株的馴化期要短得多；基因工程菌降解效率高，當功能下降時可以重新接種；基因工程菌能在高濃度的目標汙染物中存活，而自然菌株易被大量殺死。美國環保局（EPA）於1990年針對汙染治理生物技術製定了發展目標，明確在大多數情況下，將批準基因工程菌和其他遺傳工程菌進入現場試驗。他們認為生物技術為解決環境問題提供了無限的希望。采用治理汙染的基因工程菌能夠既安全又廉價地去除空氣和水體中存在的危險性汙染物，能節約數10億美元的經濟費用。由生物技術提供的新型植物種類能抗禦由昆蟲和真菌引起的病蟲害，降低過多使用農業化學品的數量。美國的基因工程技術處於世界領先的地位。他們最早構建出基因工程菌，也最先考慮到使用基因工程菌的安全性問題。80年代末，美國科學家們已明確提出，要毫不猶豫地確立將基因工程技術引入到汙染治理領域內的目標。
我國應用基因工程技術構建防治汙染的工程菌和轉基因植物已取得了可喜的成績，特別是轉基因植物的研究與應用己躋身於世界先進水平的行列。世界上發達國家紛紛在為競爭21世紀經濟上的主動地位設計戰略，都把發展生物技術當作強國之道的新途徑之一。我國也完全必要參與這場世紀性的競爭。目前，有關基因工程的支撐性產業在我國還沒有形成氣候，市場廣闊，潛力很大，有待開發。花大量外彙去購買進口的藥品和器材，隻能是個過渡性的辦法，無法與競爭的需要相吻合。要充分發揮基因工程技術在治理汙染領域內特有的作用，就需要製定有效的政策，培養人才，創辦支撐性產業。隻有這樣，才能讓基因工程技術促進我國經濟發展進入綠色快車道。
(二)環境微生物DNA擴增技術
遺傳物質DNA在細胞內自行複製的過程稱為DNA體內擴增；在試管內DNA複製的反應稱為DNA多聚酶鏈式反應，簡稱PCR，也就是目前盛行的DNA體外擴增技術。1985年，美國Millｕs創立了PCR技術。1987年，第一代PCR技術得到美國環保局的正式認可，投入使用。1990年，第二代自動化控製PCR技術成熟。到目前為止，有關研究與應用PCR技術的論文已多達5000篇以上。在近幾年的分子生物學領域內，PCR是發展最為迅速、應用最為廣泛的一門生物技術，是繼基因重組技術之後的第三次生物技術革命。
DNA擴增技術（PCR）基本反應過程分為三個階段。第一階段：加熱變性。將作為複製模板的DNA樣品加熱至90～95℃，使雙鏈DNA轉變為單鏈的DNA，單鏈的DNA才能作為模板。第二階段：退火。將90～95℃的變性反應液降溫至55～72℃，以便引物DNA上的四種核苷酸堿基，首先與模板DNA起始端的四種堿基互補配對組合，為延長新合成DNA片斷做好準備。第三階段：延伸。在70℃左右，反應液中四種遊離的單核昔酸堿基，經DNA聚合酶的催化作用，與引物有序地連接在一起，沿著模板向前延伸。生成的新DNA與模板DNA之間，堿基成互補的關係。上述三個過程反複循環，前一輪循環的產物作為後一輪複製的模板。經過20～30次，甚至多達50次以上的循環反應，使得最初模板上的目的DNA數量成百萬倍地擴增。隻要有一個完整的DNA分子，就可以擴增出足夠量的DNA，以供實際工作的需要。在發案現場收集到的男性生殖細胞樣品，10年之後采用PCR技術擴增其中的DNA，可以判斷出生殖細胞的原主，為判案提供證據，抓住要犯，洗清無關人員的沉冤。PCR技術可用於基因重組、核酸密碼序列分析和基因調控研究，可用於遺傳病和傳染病的診斷、腫瘤探查和法醫鑒定等等。在汙染防治領域內PCR技術發揮了尖兵的作用。
考查治理汙染基因工程菌的遺傳穩定性、安全性和生態學效應是當今基因工程中一個十分重要的課題。種種治理汙染的基因工程菌已經構建出來了，它們在現場是否能持續地發揮作用？目的基因是否會流失或變異？如果目的基因性能正常，那麼它們是否會對其他生物產生不良影響？是否會對生態係統產生危險性的後果？需要什麼樣的生態條件，才可以安全有效地發揮基因工程菌的作用？基因工程學家們關心這些問題，生態學家們也重視這類問題，普通民眾更是關注這些問題的結局。PCR技術在其中充當了有力的考查工具。德國科學家應用PCR技術考查了活性汙泥中的兩種基因工程菌。這兩種基因工程菌分別具有降解鄰-3氯苯和4-甲基苯化合物的能力。考查的結果是，經過3天馴化的降解鄰-3氯苯的基因工程菌，其濃度可以穩定地維持104～105個/毫升。它的降解性質粒上的DNA遺傳密碼不能轉移到其他菌體內。說明該種基因工程菌的遺傳性穩定，不會發生基因擴散現象。
PCR技術可測出少到0．1～15.6×10-12克的DNA，其靈敏和準確的程度無與倫比。用傳統的方法測定降解2，4-D除草劑基因轉移的規律，少則幾天，多則幾個星期，而采用PCR技術隻要不到一天的時間。傳統的方法隻能測出質粒的水平，而在轉移的質粒中未必都含有降解2，4-D的基因，所以結果並不準確。用PCR技術測出的降解2，4-D的目的基因，可以達到準確無誤的程度。
糞便汙染人類飲用水源，會傳播腸胃炎、傷寒、痢疾、霍亂等疾病。傳統的方法有直接鏡檢法和瓊脂平板活菌落計數法等。這些方法能夠定量、設立閾值、判斷病菌是否存在，但是敏感性不夠。采用PCR技術能測出1～10×10-12克的致病性大腸杆菌，相當於在100毫升的水樣中檢出1～10個細菌的基因，可以有效地用於控製致病菌的汙染監測。
PCR技術必須與其他技術配合使用，才能發揮其優勢。它與基因探針技術相結合是常用的手段。基因探針可以是帶有放射性元素標記的DNA片斷，根據核苷酸上堿基互補的原則，基因探針上的DNA可與擴增的目的DNA互補，從而確定目的DNA的存在與數量。用這種方法能檢查出1000升水中存在的10個病毒。用傳統的方法檢測病毒一次，需要耗費幾天或幾個星期的時間，精確度也不高。而用PCR和基因探針相結合的方法，隻要不到一天的時間即可完成。對於環境工作者來說，從采樣到分析能大大地縮短時間，提高了工作效率，及時地反映水域的生物汙染狀況，為控製由病毒引起的環境汙染，能不失時機地製定必要的措施，使人類免受其害。
到目前為止，國際上還沒有製定出一套完整的安全廣泛使用基因工程菌的章程。應用PCR技術考查基因工程菌處理汙染的研究，現在尚集中在以下5個方麵：①基因工程菌的存活情況；②目的基因降解性能的穩定性；③目的基因轉移到其他菌體內的規律；④目的基因在非目標環境中的擴散趨勢；⑤基因工程菌對生態係統的副作用及發揮作用的理想生態環境。
中國科學院上海生物化學研究所和細胞研究所等，已將PCR技術用到基因工程或其他生物工程項目之中，設計並製備PCR引物DNA。上海複旦大學已研製出PCR自動擴增儀。廣州中山醫科大學附屬醫院已用PCR技術為病人診斷肝炎病症。南京鐵道醫學院附屬醫院和江蘇省腫瘤醫院等，也在積極地開發PCR技術，應用於臨床診斷或腫瘤探查。
僅在短短的幾年時間內，PCR技術已發展到數十種之多，深入分子生物學的各個研究與應用領域。在醫藥、衛生、環保和食品等行業中的應用成果頻頻傳來。我國在汙染治理領域內應用PCR技術尚未開始，美國科學家已成功地將該項技術用於水體和土壤中致病菌的監測分析。PCR技術勢必也會受到我國環境科學工作者的重視，服務於我國的環保事業為期不會很遠。
(三)生物處理強化技術
70年代以來，生物處理廢水廢物的熱點問題有：提高生物淨化功能、增強反應係統的穩定性能、簡化操作管理程序、節約投資和運行費用、回收有用的資源和生產有價值的副產品等。現代生物技術綜合了分子生物學、微生物學、生物化學、計算機科學、微電子學和化學化工等多門科學的技術，在生物處理範圍內產生出種種強化技術，推動了生物處理在環境保護事業中的發展進程。
1生物反應技術
生物反應技術又稱生物反應器技術。由遣傳工程提供的高效處理汙染物的菌種，要想完美地展現其降解有機汙染物或富集有害金屬的功能，就必須有一個可靠的施展場所，這就是反應器。反應器好比是工程菌的家，擁有高質量的家，工程菌就可安居樂業。生產現代化的新型生物反應器，在全世界已形成一個激烈競爭的市場。美國、德國、英國、日本等發達國家都有專門的生產廠家。我國北京、上海、鎮江和蘇州等地也在積極地開發研究我國的生物反應器產品，並已有產品上市。這些生物反應器俗稱發酵器或發酵罐，主要用於製藥、食品、精細化工等行業。根據同樣的原理設計大規模現代化廢水處理反應器，在經濟發達國家中已屢見不鮮。南京場子石化公司廢水處理廠已擁有這佯的設備，采用自動化控製，管理和操作人員的數量可以降到傳統設備處理廠的10％以下。
現代化廢水處理生物反應器的特點是：容量大、連續運行、性能穩定、自動化控製、操作簡便、淨化效率高和節約人力。整個處理反應體係可建於一個整體的高層建築內，通過中央控製台管理與操作。控製的參數指標有：廢水流量、化學耗氧量（COD）、生物化學耗氧量（BOD）、pH、溫度、供氣量、溶解氧（DO）、營養液添加量、去除泡沫、生物量和攪拌速度等等。同時可以在線測量出水指標。現代生物反應器一般可控製數十項指標，多的可達上百項。計算機連續處理並打印出各項運行數據，操作人員隨時觀察或調整各個環節的運行狀態。
在處理廢水生產單細胞蛋白（SCP）工程中，氣升式反應器具有優勢，已有20多年的發展過程。氣升式反應器不采用機械攪拌或機械表麵曝氣的方式混勻反應液和供給氧氣，而是從反應器的下部直接供氣，在噴射動能和流體重度差的作用下，實現發酵處理廢液在反應器內外的循環運動。與常規的機械攪拌方式相比，節約能量70％。反應器結構簡單，建造方便，密封性好，雜菌不易汙染，無機械攪拌，尤其適合單細胞蛋白工程，已成為有機廢水資源化單細胞蛋白工程的首選發酵技術。國外已有4000立方米規模的氣升式反應器，應用於正式的單細胞蛋白生產廠家。我國華南理工大學、浙江微生物研究所、無錫輕工業學院和上海有機化學研究所等單位，在近幾年內加速了對氣升式反應器技術的研究與開發。在處理味精廢液生產酵母單細胞蛋白和處理大米酒糟廢液生產絲狀真菌蛋白的兩項研究中，總結出該項技術耗電少、生產成本低、設備利用率高、勞動生產率高、有機物去除率高和經濟效益高的多種長處。同時設計出不同類型的氣升式反應器，以滿足處埋不同來源廢水的需要。氣升式生物反應器技術已經為實現澱粉、釀造、食品等工業的高濃度有機廢水的資源化處理，生產單細胞蛋白的工程創造了有利的條件。由此生產的蛋白可作為飼料和餌料的蛋白來源，緩解蛋白來源不足的現象，為發展我國的家禽、家畜和水產業，改善人民生活，可提供更為豐富的肉、蛋、奶產品。整個反應體係提高了對工業原料的利用率，避免了浪費，降低了對環境汙染的強度，有利於維護受納水體的清潔。
生物膜反應器不同於氣升式反應器，歐美地區70％水處理廠采用生物膜反應器。生物膜反應器內有載體，適合於微生物在上麵附著生長，構成生物膜。廢水流經生物膜反應器後，其中的廢物得到淨化處理。生物膜反應器的處理能力不及活性汙泥法，造價較高。但是生物膜反應器管理方便，運行費用低，占地麵積小，剩餘汙泥量少。綜合分析，利大於弊，致使它的吸引力經久不衰。針對生物膜反應器處理能力低的弱點開發新型的生物膜反應器，強化該項技術，近幾年已達到了一個新的高度。加拿大的固定-懸浮生長反應器中，有固定在載體上的生物量，也有非固定的懸浮生物量，結合了生物膜法和絮體法兩種工藝設施的優勢，能有效地去除廢水中的有機物，也能提高對廢水中氮、磷元素的去除效率，從而避免排放廢水對自然水體帶來富營養化的威脅。丹麥的好氧固定化生物膜反應器，充分發揮了降解氯化脂肪烴類化合物的微生物的功能，降低了這類有毒化合物的排放濃度。美國的厭氧障板生物膜反應器用以高效處理糖蜜廢水，每日每立方米的反應器可去除14公斤以上的化學耗氧量（COD）。不同類型的生物膜反應器的共同特點是：反應器內裝有比表麵積大的載體，利用微生物細胞大量地附著生長，提高體係內的生物量，高生物量是高處理效率的基礎；供氣或其他反應條件優越，使生物量的代謝處於最佳狀態；汙染物有充分機會與微生物接觸。我國已廣泛地注意到使用生物膜反應器處理廢水。上海石化總廠和南京煉油廠等單位將軟性化學纖維、塑料環或其他多孔顆粒物作為載體，置子處理係統中，提高了生物量和淨化效果。國內在管理與自動化控製方麵有待於加強，才可能接近世界先進水平。
科學家們認為，在活性汙泥中投加載體，發展既有固定載體又有流動載體，既有好氧又有厭氧的生物膜反應器，是廢水生物處理反應技術發展的一大趨勢。
2固定化技術
固定化技術是酶工程中的主體技術之一。工業發達國家已應用固定化酶或固定化細胞淨化食品工業或其他行業的排放廢水。酶是生物催化劑，專一性強，效率高。單一的酶針對特定的汙染物有極高的淨化效果。細胞是多酶體係的綜合體，但是也可能突出地顯示出某一種酶的優勢。微生物細胞淨化汙染物依賴的是酶的作用。單一的酶或細胞固定在載體上，不會隨廢水流失，因而可最大限度地發揮它們淨化汙染物的功能。這對於安全有效地使用基因工程菌或其他遺傳工程菌，是一個有力的保障。
近20年來，應用固定化技術處理廢水有了長足的進展。固定化纖維素酶在24小時內可降解75％的纖維素，轉化成纖維二糖。固定化糖酶能高效去除乳糖廢水中生物化學耗氧量。固定化硫磷水解酶能降解72％對硫磷農藥。已經商品化的假單胞菌固定化細胞，可有效降解苯、酚、甲苯、胺和萘。利用固定化細胞可使30％氰化物廢水降至隻含1毫克/升。英國和法國應用上述技術成績顯著。美國政府機構於80年代末曾專門提供大量資金，研究固定化多酚氧化酶，以清除工業排放廢水中的酚汙染。固定化技術極大地延長了酶和細胞的使用壽命，提高了淨化汙染物的效率，適合於中小型企業。
我國應用固定化技術處理廢水的研究與應用已有了良好的開端。中國科學院微生物所用固定化蠟狀芽孢杆菌脫除染料酸性紅B，效率可達87％。他們用固定化熱帶假絲酵母去除150毫克/升濃度苯酚液，效率達99，8％。上海石化總廠用固定化鐮刀菌，將500毫克/升的含氰廢水降至10毫克/升以下。北京清華大學用聚乙烯醇包埋固定係列細菌的細胞，降解40～70毫克/升的直鏈烷基苯磺酸鈉，經過3小時，去除率達90％以上。
固定化技術是展示酶功能的一種重要途徑。酶工程技術還包括酶的生產和酶的純化等等。著名的投菌法也屬酶工程的範圍，國際上已有商品化的產品。用投菌法向廢水中投入的菌體，是依靠菌體中的酶產生淨化效果的。1982年，美國應用投菌法清除紐約市100多處下水道堵塞現象，節約經費65％。美國佛羅裏達州四家工廠使用投菌法降低了20％的汙泥量，減輕了處理汙泥的壓力。中國科學院微生物研究所采用厭氧好氧投菌法處理印染廢水，出水的色度去除率比活性汙泥法高出12．5％，去除聚乙烯醇高出20．5％，去除COD高出9．27％，去除BOD5高出9．34％。投菌法猶如調動最精銳的部隊，打一場消除汙染的殲滅戰，關鍵在於部隊的精銳程度即菌體的生物學活性和相關反應條件的配合。
治理汙染的生物技術統稱為環境生物技術，簡稱EBT（EnvironmentaIBiotechnology）。歐洲共同體於80年代初成立了有關環境生物技術的專門機構，多次召開專題會議，製定戰略目標，資助研究課題，溝通信息渠道。美國於80年代後期出版了多本EBT的專著，總結了EBT的輝煌成果，討論存在的問題，指明發展方向。EBT已成為治理汙染和現代生物技術的重要組成部分。
環境生物技術有高、中、低三個層次。各個層次各有所長，不可偏廢。本章涉及的基因重組技術、原生質體融合技術、質粒育種技術、DNA擴增技術（PCR）、生物反應技術和固定化技術等是現代生物技術係統的主要組成部分。它們在治理汙染領域內的應用與研究，構成了環境生物技術的高新層次。高新的環境生物技術層次，知識密集性強，技術要求先進，有強烈的應用性。各項高新的環境生物技術可以自成體係，它們之間相輔相成，其中基因工程處於主導地位。要高效地去除汙染物沒有好的菌種不行，有了好的菌種沒有適合的反應器不行，有了反應器菌種嚴重流失不行，種子不流失對生態環境造成新的汙染不行，有了理想的處理效果沒有準確靈敏的自動化測試與控製技術也不行。顯而易見，各種高新的環境生物技術之間的組合使用，既發揮各自的特長又相得益彰，這是環境生物技術的現狀，也是高新技術發展的必然規律。
構建多功能高效淨化汙染物的菌種或其他抗汙染型生物新品種；實現廢水廢物能源化與資源化；創建無汙染工藝，生產人類食品原料和工業原料；快速準確地測試生物汙染和為盡早實現安全廣泛地使用基因工程菌治理汙染的目標，開展遺傳學和生態學的研究，這些都是環境生物技術麵臨的重大課題。已取得的成果令人振奮，但是距離人類社會經濟發展的需要還相差很遠。21世紀是生命科學的世紀。環境生物技術奠基於生命科學，服務於環境保護事業，它將為人類經濟持續發展和現代文明建設作出重大的貢獻。
140 科技觀察（一）