生物检测技术论文例1

2.食品检测中主要的生物检测技术

2.1聚合酶链式反应技术在转基因检测上，聚合酶链式反应技术已得到了有效运用。聚合酶链反应简称为PCR，PCR技术主要通过三个阶段对食品进行安全检测，即变性、复性以及延伸。对DNA模板进行建立，将寡核苷酸作为引物，通过聚合酶作用，沿DNA模板顺序以半保留复制的方式延伸而完成DNA分子复制就是PCR技术的基本原理。在依靠多次的增容以及扩展以后，PCR会变成符合食品检测需求的检测物。该技术由于具备诸多应用优势，因此之后也被合理运用到了各大领域中，尤其是在食品安全检测工作上，该技术已显示出了较好的运用前景。但与此同时，聚合酶链式反应技术也存在着一些不足之处，比如食品中假若有已死亡的细菌存在，那么便会显示为假阳性，针对制毒微生物所产生的毒素，该技术也无法进行全面检测。

2.2生物传感器技术在对生物传感器分子识别原件进行选取时，需使其具有较好的选择性。在和待测物的特异性进行结合以后，依靠对应的信号转换器，分子识别原件所产生的光、热等复合物可促使其进行转化，变为能够输出的的电信号以及光信号，并可将其进行放大然后输出，最后得到检测结果。一般而言，生物传感器具有许多优越性，例如操作简便、敏感性高、反应速度快等，相比于传统性质的食品检测方法，此种检测方法更具科学合理性。另外，运用生物传感器技术，可使安全可靠的食品检测系统得到建立完善。运用此技术，可使检测所用时间得到缩短。倘若要对牛奶以及热狗等食品中的葡萄糖球菌肠毒素进行检测，就可促使其灵敏度得到明显提高，并有效地控制好检查时间。但对当前的实际情况进行分析可知，受计算机技术、生物材料等因素的影响，在食品检测方面，生物传感器的商业化程度仍旧不高。

2.3酶技术在对食品中的残余农药以及微生物污染进行检测时，我们主要可运用到酶检测方法，而这也是较为常见的一类食品检测方法。与此同时，在食品安全检测领域里，酶联免疫分析检测技术已得到了广泛运用。该技术对酶学以及免疫方法进行了结合，并具有较高的准确性以及灵敏性。在对蔬菜和水果当中的菌剂噻菌灵进行检测时，酶联免疫分析检测技术已显示出了较好的敏感性。当前，美国化学会已将此方法纳入到了农药残留检测法当中，而在我国，该检测方法也得到了广泛运用，并取得了较好的效果。

2.4生物芯片检测技术随着全球化经济的发展以及各国贸易的加强，进出口食品也在不断增多。所以，为了对进出口食品进行有效检测，就需运用到高质量、高安全的食品检测技术以及安全监控体系。作为一类高新生物检测技术，生物芯片检测技术在进出口食品安全检测工作中已得到了有效运用。该技术主要对光导原位合成进行了运用，可将大量的生物大分子按照一定顺序进行固化。针对已经通过标记的待测生物样品，该技术可对其中靶分子进行杂交，并运用特定设备对杂交信号的强度进行快速检测，在对检测仪器进行选取时，可优先选用电荷偶联摄影像机，或是运用激光共聚焦完成扫描，进而统计出样品中靶分子的数量。针对食品的安全状态，运用生物芯片技术，我们可进行深入了解。另外，在进出口食品监管管理工作中，快速反应系统以及预警系统的建立完善都离不开生物芯片检测技术。

2.5免疫法当前，在食品生物检测技术中，免疫法具有最高的灵敏度。另外，该技术还具有容易操作、再现性好、科学可靠等优点，并在食品安全检测工作中得到了有效运用。免疫法可对蛋白质进行检测，蛋白质之间的物理性质以及化学性质差别较小，而运用免疫法则可进行有效区分。

2.6基因探针技术当前，基因探针技术主要分为两种，即同相杂交以及异相杂交。在对食品安全进行检测时，大肠杆菌检测是一项重要内容。对大肠杆菌进行分析可知，其具有p一葡糖苷酸酶的特性，在进行检测时，可对以B一葡糖苷酸酶为目标的DNA探针进行制作，使食品检测工作的效率得到提升，并对传统食品安全检测工作中的问题进行有效解决。

3.食品检测生物技术的具体运用

3.1检测食品的品质和成分针对食品的成分以及品质，生物感应器是最为常见的检测方法。在早期，所使用的生物感应器主要为葡萄糖感应器，可对食品的含糖量进行有效检测，并得到了广泛运用。例如，在对鱼类新鲜度进行检测时，日本已使生物传感器实现了商品化。另外，针对食品中含有的香味物质，在进行检测时还可运用到生物技术。具体的操作方法是：将蛋白和需进行检测的某种气味进行结合，使其成为敏感材料。对于人类身体健康以及生态环境，转基因食品会带来一定负面影响。所以，对转基因食品进行检测就变得尤为重要。当前，主要的检测技术有蛋白质检测、酶活性检测以及有酸检测三种。

3.2检测食品中的有害微生物对科学有效的食品检测技术进行运用，可使微生物的传播得到较好控制。对于人类健康，食品中的微生物会带来一定危害，并严重降低食品质量。因具有诸多优势，在微生物的检测工作中，生物检测技术已取得了较好效果。当前，在对食品微生物进行检测时，常用的生物技术主要有酶联免疫技术、生物传感技术以及合酶链式反应技术。

3.3检测食品中的残余农药）随着时代的发展，如何对食品中的残余农药进行有效检测和分析已受到了人们的高度关注。倘若食品中残留农药，人民群众的生命安全就会受到严重危害。当前，在食品残余农药检测方面，主要运用的生物技术有酶技术以及生物传感器。

生物检测技术论文例2

1.1　借还过程中对文献识别的方式单一，危及馆藏文献的安全

利用现行的计算机借还管理系统办理借还手续时，为确定借还手续是否有效，工作人员必须完成三道工序：①利用条形码阅读器扫描每册文献上的条形码；②人工核对每册文献是否与数据库记录相符；③人工判断文献是否被损毁。

利用条形码阅读器扫描条形码是提高工作效率的重要手段。由于书目数据库中的大多数数据生成于突击回溯建库阶段，存在着较多误差；另外，读者为了达到个人占有个别文献的目的，常常调换文献上的条形码，致使借还记录不相符现象普遍存在，因此，执行第二道工序也很必要。馆藏文献在库房内或被读者借出后，常常被人为损坏，因而，第三道工序也不可少。但在实际工作中，由于借还工作量大、工作人员的责任心不强，对文献进行人工识别的第二和第三道工序往往被忽略，而执行的仅仅是第一道工序。这样一来，馆藏文献要么被“偷换”，要么损毁，借还记录也不吻合，工作人员常与读者发生纠纷。

1.2　借出过程中对读者识别的方式单一，损害读者利益

当前，为确保读者持本人的借阅证借阅文献，工作人员在办理借出手续时，必须核对证件上的照片是否与持证人相符；为提高借出手续办理效率，必须利用条形码阅读器扫描证件上的条形码。

证件一般要使用多年，而照片并不经常更换，使工作人员常难以分辨真伪，因而，在实际工作中，办理借出手续时核对照片仅仅是一种形式。因证件被改动、证件未及时挂失而被盗用等原因所引起的文献丢失而拒绝赔偿的矛盾时常困扰着管理人员。当出现矛盾时，工作人员往往把责任推到读者身上，要求读者赔偿。读者利益受损的同时，图书馆的信誉也急剧下降。

1.3　借还服务量的增加与人力物力资源有限的矛盾突出

近年来，高校图书馆馆藏文献借还量普遍上升，有限的工作人员应接不暇。由于读者活动规律大致相同，图书馆几乎每天都有高峰时段。在现行的管理系统环境下，只有增加人员和设备，才能缓解这一矛盾。在高峰时段配备人员存在一定的浪费，每天临时抽调人员会影响其他工作的正常开展，增设大量设备又不能充分发挥其效益，但不建立一个读者快进快出的借还通道，服务质量又必然大打折扣。在传统服务不能削弱，数字图书馆建设需要大量投入，服务对象和范围在不断扩大，图书馆现有人财物资源并不充裕的情况下，如何走出困境，已成当务之急。

1.4　文献防盗辅助系统在开架管理过程中的浪费现象

随着馆藏文献的开架，图书馆书库管理引入了采用测重原理和测磁原理研制的文献防盗系统。

值得指出的是，以独立系统存在的测重系统已实现了数字化，通过对每个出入库房的渎者进行检测所获得的重量属性值，对借阅管理的意义已超过了防止读者“窃书”的意义，但未引起人们注意。这不能不说是一种浪费。

笔者认为，将对文献和读者证件上的条形码进行扫描所得的结果作为计算机系统建立读者与所借文献一一对应关系的主要依据是以上问题产生的症结。

类似的问题早已引起了人们的关注。如银行采用先进的属性检测技术，研制了自助存取款机，对拥挤的用户群体进行分流，提高了服务效率和服务质量，缓解了各营业厅柜台的压力。我们可以借鉴银行的做法，应用基于属性论的检测技术，调整现有工作流程，建立馆藏文献自助借还集成管理系统（以下简称Self-ABRS），解决现实中的诸多问题。

2　Self-ABRS系统简介

2.1　Self-ABRS的功能

Self-ABRS系统是集馆藏文献借还和防止人为侵害为一体的、由读者自主办理馆藏文献开架借还手续的自动化流通管理系统。它是图书馆计算机集成化管理系统中工作任务最繁重、功能最强大的一个子系统。

利用该系统，虽然印本文献的借还依然离不开对读者和文献的个体检测，但读者作为主体参与文献借还全过程，增加了管理工作的透明度。由于该系统集成了指纹、重量和条形码识别技术，因此大大提高了对个体对象识别的精度，有效地保护了馆藏文献和读者利益，降低了人力成本，提高了工作效率。

2.2　Self-ABRS的基本流程及原理

归纳起来，传统馆藏文献借还管理包含了无作为流程、借书流程、还书流程、有借有还流程4个基本流程。Self-ABRS将全部再现这4个流程。

说明：单箭头表示读者运动方向，双箭头表示数据交换。

2.2.1　无作为流程　所谓“无作为”，是指读者未产生借还行为，其流程包括对合法读者和非法读者两方面管理的内容。

当某读者进入设于书库出入口的安全检测区时，便对其进行综合检测，获取指纹，并输入数据库以识别读者身份。若是合法读者，则允许进入，同时检测该读者体重。Self-ABRS系统此时生成一条临时借还记录BR，并为该读者的指纹及其体重建立属性集。

我们可以看到，在上述4个流程中，对读者和文献的属性检测，全部是由读者与检测设备完成的。计算机网络系统承担了建立读者和所借文献对应关系的属性整合任务。工作人员始终处于辅助工作岗位，处理诸如读者辅导、读者教育、过程监控、纠错等事务。

要实现上述功能或超越现行的图书馆流通管理系统，Self-ABRS必须解决以下三个问题：①重新建立馆藏文献和读者属性整合模型；②重新选取属性检测系统；③所选属性检测系统向计算机网络系统集成。

3　Self-ABRS的理论基础——属性论

没有事物的特征，人类就没有对事物的思维。人工智能研究成果表明，“人类思维是通过对事物属性的加工，才建构起关于该事物的思维的”[1]。从事物的属性到事物的特征，是人类认识事物的基本过程，属性检测和属性整合是完成这个过程的两个阶段。

3.1　事物属性与特征

属性是指事物本身固有的不可缺少的性质[2]。事物的颜色、形状、运动、重量、结构等信息，都是事物的属性。事物的属性是其普遍性和特殊性的统一体。事物的特殊性反映了事物的本质，人们将这种特殊性称为特征，即事物“可供识别的特殊的征象或标志”[2]。

“给定一（组）特征可确定其对应（或定义）的事物”，是人类识别事物的基本原则[3]。由于事物范围的广泛性和发展的无限性，因此其普遍性和特殊性是相对的、可变的。换言之，“范围扩大，普遍性转化为特殊性；范围缩小，特殊性则转化为普遍性”[4]。这说明，事物的特征不是轻易就能确定的，只有在事物运动过程中才能把握其特征。从事物的属性到事物的特征，必须经历一个从属性检测到属性整合的复杂过程。

3.2　属性检测是寻求事物特征的前提条件

属性检测是通过人类感知系统或技术设备拾取事物属性值，从而形成语词或非语词属性描述，例如，传统的馆藏文献数据库和读者数据库的建立，就是对文献属性和读者属性所作的能够为计算机接受的语词属性描述[5]。

属性检测技术是人类思维的非生命形态模拟形式，因其相对稳定和人工不可比拟的高效率而广泛地应用于社会的各个领域。文献借阅管理过程中对读者证件和文献条形码的检测，就是属性检测技术在图书馆管理中的应用，Self-ABRS采用的测重技术和指纹识别技术也属于该种技术。

笔者在此讨论属性检测的目的，在于通过技术手段，找出以供识别的事物的特征。当然，从管理层面上看，由于受社会经济和技术条件的影响，属性检测技术必然由模糊走向精确。

3.3　属性整合是获取事物特征的关键

世界上没有完全相同的事物，任何事物都有其自身特征。这说明，对任意两个事物，至少存在一个使两者相区别的特征[1]。

属性整合是对属性检测所获得的事物属性值进行比较，以形成事物特征的处理过程。要对一组事物进行识别，它们之间必须要有可比性，即共同拥有的属性。事物的属性是多方面的，其共同拥有的属性值的差异，是不同事物的可比较点。基于此，我们可建立起识别事物的模式，本文称之为属性整合模型。给定一组具有多种属性的检测对象，其每一种属性可称为一个数学模型，每个模型包含一个或多个变量，若将检测到的值对应该模型中的变量，便可形成个体检测对象的一个或多个属性值的集合。通过对同一组每一个对象相对应的属性集合进行计算，可生成个体检测对象的特征集。因此，我们可以这样认定：事物属性值的差异，就是此事物区别于彼事物的特征。人类对事物的认识始终受时间和空间范围的限制，人类的认识能力也始终处于发展状态中，因此，属性整合就是一个由多属性到单一属性模型，由多变量属性模型到单变量属性模型的过程。

属性检测的结果不能简单地作为识别事物的唯一依据，属性整合的结果才能形成事物的特征。属性论回答了图书馆当前问题的根本原因，也为推进图书馆的高效管理，构建Self-ABRS系统提供了可靠的理论依据。

4　Self-ABRS贴的关键——读者与文献的属性整合模型及属性检测技术

4.1　读者属性整合模型及其属性检测技术

读者具有社会的和生物的两种主要属性，对读者身份进行识别的方法一般分为“基于特定物品、基于特定知识、基于生物特征”等三种。实践证明，前两种方法由于“存在携带不便、容易遗失、或者由于使用过多或不当而损坏、不可读和密码易被破解等诸多问题”[6]，因此仅在馆藏文献非人为侵害状态下具有实用价值。生物学研究表明，人体具有多个区别于其他个体的特征集，例如手型、指纹、人脸温谱图、虹膜、视网膜、声音等。因此，Self-ABRS选取读者单一的生物属性作为建立读者识别的属性整合模型是行之有效的。

“基于指纹的生物识别技术是应用得最早的。每个人都有自己唯一的、持久不变的指纹”[7]。目前，“作为发展时间最长，应用范围最广也最成熟的生物识别技术，指纹识别以其安全、简便、快捷、准确、可靠的特点已经得到了现代信息社会的认同”[7]。指纹识别技术的引入，不仅有利于对馆藏文献人为侵害行为[8]进行防范和简化借还程序，而且大幅度减轻了证件管理工作的负担。因而，国内各科研机构或技术开发公司所研制的指纹识别系统是Self-ABRS对读者进行认证的理想选择。

相应地，读者数据库的结构也由原来的单一的社会属性集合，转变为社会属性和生物特征互为映射的多属性集，宣告了为每位读者制作证件的历史即将结束。

4.2　文献属性整合模型及其属性检测技术

作为信息资源重要组成部分的文献，是“人通过一系列认知和创造过程之后以符号形式存储在一定载体（包括人脑）上可供利用的全部信息”，“其最主要的特征是拥有不依附于人的物质载体”[9]。当某种文献制作完成时，它便具有了一系列固有属性：序列化信息符号、记录和描述方式以及物质载体的外观、材质、重量等。当文献载体进入馆藏流通后，文献属性中又增加了馆藏业务注记、书标、条形码等馆藏属性[8]。

借还管理系统要求快捷准确地检测每种文献，这是现代化技术应用于图书馆的主要目的。对于日常借还管理所面对的普通文献而言，载体的信息符号、记录方式、描述方式、材质等属性，包容于每册文献的成百上千的页面之中，将它们作为检测目标实用价值不大；而业务注记、书标、条形码等集中在每册文献的局部位置，易于快捷检测，具有识别个体文献的作用，因而可作为属性检测目标。此外，馆藏文献的重量也可作为检测目标，但仅以此作为检测目标仍达不到识别全部馆藏文献的目的，因为虽然属性整合模型的建立是以属性检测技术为基础，并依托了现有的技术条件，但必须采集文献的多种属性值，才能尽量保证检测的准确性。换言之，即扩大检测范围，突出事物的特殊性，以反映事物的特征。Self-ABRS采用馆藏条形码、重量、可视外观的“1+1”或“1+2”的组合，是较为理想的选择。

条形码读取技术早已在图书馆使用，以防盗为目的的测重仪所采用的重量传感器已达到区分1/4张16开普通纸张的精度，指纹识别视图识别技术业已成熟，这些技术条件为研制馆藏文献条形码、重量、外观视图综合检测设备提供了支撑。今后，不论是采用“条形码技术＋重量检测技术”、“条形码技术＋外观视图获取与识别技术”抑或是“条形码技术＋重量检测技术＋外观视图获取与识别技术”，都是区分个体文献的可靠方式。

4.3　借还过程属性整合模型及处理技术

馆藏文献的借还管理是一个运动过程，它反映出的依然是物质属性。其各个环节属性值的变化情况，即是该过程是否符合既定原则的特征。

相应地，由读者社会属性集、读者生物特征集、文献条形码集、文献重量集、文献视图集等互为映射的属性集合，构成了Self-ABRS借还过程有效完成所依赖的数据库。

读者和文献属性整合模型的确立，有效属性检测技术的应用与集成，并辅以适当的容错技术，构成了本文第二部分所述的以读者和文献数字信息为纽带的、以计算机网络技术为核心的Self-ABRS系统。

5　结语

基于属性论的属性检测技术在馆藏文献借阅管理中的广泛应用，将引导该领域内继图书馆自动化、e-book之后的又一次技术革新。Self-ABRS系统超越了当前的人工与计算机辅助借还管理系统，超越了人为侵害管理系统，它将图书馆员从程序化的繁重劳动中解放了出来，降低了管理成本，为将更多资源转向数字化建设创造了条件。

用于读者属性检测的图书馆指纹认证系统，自2004年4月在哈尔滨理工大学图书馆正式投入使用以来，效果十分理想；而另一个能够支撑Self-ABRS的子系统——图书重量真伪鉴别系统，经笔者所在图书馆近期首次试用，也达到了预期目标。可以预言，完整的Self-ABRS系统应用于实际工作将为期不远。

【参考文献】

1　冯嘉礼.一种思维建构与模拟的数学理论与方法——属性论简介.广西师范大学学报（自然科学版），1999，17(2):1-7

2　汉语大词典编辑委员会.汉语大词典.上海：汉语大词典出版社，1989:66，266

3　冯嘉礼.思维、智能与属性论方法（续）.广西师范大学学报（自然科学版），1997.15(4):1-6

4　江汀生.马克思主义哲学原理.北京：中国政法大学出版社，1991:119

5　中国软件行业协会人工智能协会.人工智能辞典.北京：人民邮电出版社，1992:143

6　张敏贵，潘　泉等.多生物特征识别.信息与控制，2002，31(6):524-528

7　杨向东.指纹识别技术在银行卡业务中的应用.华南金融电脑，2003，11(4):25-26，18

生物检测技术论文例3

二、分子生物学相关技术的临床应用

随着分子生物学的发展，对于生物大分子的检测技术也在不断的更新，针对核酸的检测技术包括：Southernblot、Northernblot、荧光原位杂交（fluorescenceinsituhybridization，简称FISH）技术，定性聚合酶链式反应（PolymeraseChainReaction，简称PCR）、实时荧光定量PCR、一代测序技术及二代测序技术等；针对蛋白质的检测技术包括：Westernblot、酶联免疫吸附测定（EnzymeLinkedImmunosorbentAssay，简称ELISA）等。而精准医学及个体化治疗时代的到来，使得分子生物学的很多技术已经被越来越广泛的应用到医学的临床诊断，如孕妇唐氏筛查（21、18、13-三体综合征）、病毒感染分型及载量检测、肿瘤放化疗耐性基因检测、靶向药物基因检测、代谢综合征临床用药指导等。现代测序技术日臻完善，成本逐年降低，2014年6月30号，国家食品药品监督管理总局审查通过了二代测序技术（测序仪及检测试剂盒）用于胎儿染色体非整倍体（T21、T18、T13）检测。2015年6月8日，国家发展和改革委员会（简称发改委）了《新兴产业重大工程包》通知，新型健康技术惠民成为六大工程之一。首先，以遗传性耳聋和唐氏综合征等遗传性疾病基因筛查为重点，推进基因检测技术在遗传性疾病、肿瘤、心脑血管疾病和感染性疾病等重大疾病防治上的应用，促进健康惠民[1]。其次，快速推进基因检测技术在遗传性疾病大规模筛查上的应用，探索基因检测技术在个人基因组检测、基因身份证等新领域的产业化应用[1]。分子生物学技术成为了临床医学诊断、用药的支撑体系，伴随着个体化治疗理念的逐渐深入，需要大量的相关检测技术人才。但是传统的分子生物学教学并没有把相关的理论及技术体系与医学的实际应用有机的结合起来，造成了人才培养与实际需求的脱节，一方面生物学专业的本科毕业生面临着找工作困难的窘境，另一方面医学及相关检测机构需要大量的检测技术人员，但普通的生物学专业本科生达不到相关的要求。随着毕业生就业压力的增加，很多新生刚入学就面临着就业的迷茫，不知道毕业以后能从事什么样的工作，甚至很多有转专业的想法。因此，在进行专业授课时，尤其是分子生物学的授课时，改变既定的教学模式，适应社会发展的潮流就变得尤为重要了。

三、分子生物学课程讲授模式探索

分子生物学的内容抽象复杂、讲解困难，学生不易理解，所以我们选用了RobertWeaver编著的《MolecularBiology》作为分子生物学教材，该书语言流畅、内容丰富、科学性强，通过实验及结果分析得出相应的结论，易于理解；同时增加了学生的学习兴趣，有利于培养学生的科学思维方式[2]。在我从事分子生物学教学时，在开课之前进行了问卷调查，结果显示，超过60%的学生列举不出分子生物学相关技术的实际应用，更不了解其在医学领域的应用。课余时间跟学生交流时发现：很多学生对这门课没有清楚的认识，只是为了考试而学习，学生呈现出的问题是不知道学完分子生物学能做什么？将来能从事什么行业？针对学生的困惑，我改变了既定的教学模式，利用第一、二节课对分子生物学的技术体系及发展趋势进行概述，并且与实际的应用尤其是在医学上的应用进行了结合，解读了相关的法规、政策文件，使得学生对分子生物学有一个概括性的认识，增加学生学习的积极性。在讲到相关的分子生物学技术时，会对该技术的现实应用或最新前沿动态进行延伸，增加学生学习的信心。对于复杂的技术体系或理论体系，采取制作直观、生动的幻灯进行讲解，易于学生理解和掌握。同时鼓励学生课前预习，课后查阅相关资料，加深印象；并组织学生进行相关资料汇总、交流，在课堂上进行分组讨论，不仅增加了学生的学习兴趣，而且加深了认识。通过灵活的、理论联系实际的教学方式，学生对分子生物学的学习兴趣十分浓厚，积极性非常高，达到了预期的效果。但是在教学过程中也出现了一些问题，如分子生物学实验课与理论课的脱节，实验课提前完成，与理论学习没有同步进行，削弱了学生对相关实验的认识及理解。在讲到相关技术原理时，问答过程显示，大部分同学并不能把相关原理与所做实验进行有机的联系，没有起到加深认知的作用。建议在以后的教学过程中，理论讲授与实验操作紧密配合，便于学生理解。

四、分子生物学教学改革的一些建议

结合分子诊断技术的临床应用，对分子生物学的教学改革提出以下建议：（1）对于复杂的理论与技术体系，采用多媒体教学与板书相结合的方式，易于学生理解掌握。（2）掌握著名科学家研究过程中的一些典故，增加教学的故事性及趣味性，提高学生学习的兴趣。（3）加强分子生物学相关技术与实际应用的联系，增加学生学习的积极性。（4）传递分子生物学技术在临床应用的相关政策、法规，增加学生就业的信心。（5）相关技术的理论讲解与实验紧密结合，增加学生的理解深度。（6）理论联系实际，带学生参观医院的检测平台及医学检测机构的平台，使学生有更直观的认识。（7）推荐学生到医院及医学检测机构实习，完成毕业设计，不仅完成了毕业论文，而且使得学生提早接触社会，提高适应社会的能力[3]。

生物检测技术论文例4

摘要：随着社会经济的发展，人民群众对生活质量的要求越来越高，这其中也包括对食品质量安全的要求。然而，国内近年来频频曝光的食品安全事件却逐渐令大众担忧食品的质量安全。提高食品质量安全检测标准，有效运用生物技术来改善食品市场现状是解决之道。本文基于我国食品检测现状，从生物技术在食品检测中的有效运用出发，为食品检测技术的不断提升提出意见。

关键词 ：食品检测；生物技术；生物技术

中图分类号：TS207.4

我国经济的快速发展，使得人民的生活水平越来越高，大众对食品安全问题的重视程度不断提升，有效的食品检测技术越来越被重视。食品安全检测中，传统的化学检测方法虽然成熟，但应对越来越繁杂的食品种类渐渐显得无力。生物技术的有效运用是提升食品检测效率的有效途径。

1 食品检测的重要性

食品是社会大众的生活必需品，保障安全的食品质量和稳定的食品供给市政府部门工作的主要职能。我国的国情决定了我国对于食品的需求不断提升，食品生产厂家也是参差不齐。在这样的背景下，食品检测成了食品质量的标杆，政府也越来越重视食品检测。

在另一个层面上，食品检测是制裁不良食品生产商的有效手段，只有建立起完善的食品检测制度，设立国家化标准的食品检测参考指标，并不断地将生物技术等高科技技术运用到食品检测中，才能使我国的食品生产业不断提升。

2 食品检测中的主要生物技术

2.1 基因探针技术

2.1.1 基因探针技术运作原理

基因探针技术是传统的生物技术之一，在科学研究的各个领域有着广泛的应用。基因探针技术的本质是利用分子杂交，以基因序列的碱基排列组合为理论基础，设定好基因探针的基因序列以检测食品样本中是否含有对人体健康有害的物质。

2.1.2 基因探针技术的有效运用

与传统的微生物检测方法相比，基因探针检测技术的优势在于，它可以排查到更加微小的食品安全隐患，而且特异性非常强，灵敏度也比较高。基因探针检测技术的主要不足之处在于，检测成本非常高，如果大量运用基因探针技术来进行食品安全检测，将会大大增加食品检测的成本。开发廉价的基因探针技术是有效运用生物技术检测食品安全的关键。

2.2 PCR扩增技术

2.2.1 PCR 扩增技术在食品检测中的运用

PCR 扩增技术的全称为聚合酶链扩增反应技术［1］，此技术的研究理论在20世纪70年代被公开后，迅速应用到实践中，并且近些年来在生物科学领域有着越来越重要的地位。其主要的原理就是利用PCR 扩增仪对核算序列进行批量扩增。在扩增时，双链DNA打开，模版链迅速扩增为新的DNA序列。

在食品检测中，PCR技术主要用于目的片段的扩增和提取，从而使样本的可信度提升，增大到满足食品检测所需求的量。有了此技术的支持，食品检测过程中的样本片段得以保存，检验结果更加科学。

2.2.2 PCR技术的有效运用

PCR技术的主要问题在于，对技术操作人员的要求很高，技术含量较大。在这样的背景下，提升食品检测工作人员的素质是解决之道。食品检测人员不仅需要学习食品科技方面的知识，掌握生物技术的操作也是很有必要的。

2.3 生物传感器技术

生物传感器技术在食品检测中的应用比较成熟，主要有两个方面的作用，其一是检测鱼肉、牛羊肉等肉类食品的新鲜度，其二是来检测食品的口味。生物传感器技术在食品检测中的主要工作原理是放大被检测样品本身的关键信号，让传感器能够识别并进行判断。生物传感器技术在食品检测的历史上运用比较悠久，工作人员的经验也比较丰富[2]，是一种有效并且成熟的食品检测方法。

2.4 基因芯片技术

基因芯片技术在食品检测中的应该用过程是，将DNA 序列扩增后，集中置于基因芯片的表面，然后用荧光标记某些特定的基因序列，通过扫描仪器的工作来确定待检测的样品中是否含有不良的基因，以进一步确认食品的质量是否合格。在这个检测过程中，基因芯片的制作和确认是核心。基因芯片检测技术的操作并不复杂，并且对于真菌等DNA序列特殊的物质更加敏感，对于排查食品安全隐患意义重大。

3 检测食品安全成分分析

食品是由不同的物质组成的，检测食品的成分组成可以对食品安全指标进行排查和分析，也可以有效检测食品的品质。根据有关文献和经验表明，对于食品的成分检测，主要是分为以下几个方面。首先，是对食品中腐败物质的检验，尤其是新鲜的食材，或者是保质期较为短暂的食品。检测食品中的腐败物质可以知道食品是否符合食用标准，是否能够流向市场。其次是对于食品的气味检验，食品的气味源于食品的物质组成[3]，大部分有害物质具有特殊气味，可以被检测出来。有害物质可能会在食品的生产过程中残存在食品上，对于消费者来说是一种伤害。食品成分的分析可以在某种程度上避免这种类型的伤害。最后是转基因因素的排查。近年来，随着国家对生物技术的重视，转基因技术的研究成果日新月异，相关使用标准却存在很多不足。转基因的生物对于环境和人类健康来说都存在着未知的隐患，只有对转基因食品进行合理的控制，才能将隐患排除。在食品检测中，对于转基因物质的检测主要是利用生物技术来实现。生物技术在食品检测中有效运用，能够科学排查出转基因因素，做到转基因产品始终在人类的控制范围之内，对转基因技术的运用进行限制。

4 结论

综上所述，食品检测越来越被人们所重视，因为人们已经不满足于温饱的基本生活条件，而是追求更高的生活标准。食品检测对于社会大众，特别是对于老人和儿童等容易受到外界伤害的社会群体意义重大，可以说是保护此类人群的一道屏障。在这样的背景下，生物技术凭借其自身的优势，在检测食品样本中腐败菌、病原菌和毒素等威胁因素时，逐渐被证明出具有针对性强、灵敏度高、便捷和高效等特点。生物技术的不断开发让生物技术的运用面临空前的繁荣，也承受着空前的压力。对于食品检测这个领域，生物技术的应用开启了食品检测的高效进程。如何有效地运用生物技术进行食品检测，以及开发新的生物技术运用到食品检测中，仍然需要进一步研究。

参考文献：

生物检测技术论文例5

前言

随着改革化进程的加速，人口话密集程度的加深，原有的种植工艺早已无法满足日渐膨胀的人口数量，而且在原有的种植技术当中，病虫害作为主要灾害，深深的影响着农作业植物的发展，所以农药的诞生势不可挡，作为主要防止病虫害的手段，其得到了迅速的普及，但是随之而来的问题也日益加深，近年来有毒蔬菜、有毒水果，都不约而同的出现在了大家的餐桌上，由于农药的副作用，癌症、高血压、帕金森等病症也纷纷来袭，导致许多人重伤甚至死亡。而且在我国农药残留技术一直都为得到系统的完善，致使许多发达国家都不引进我国的蔬菜水果，从而导致农作物对外出口贸易也受到了很大的冲击与影响，进一步导致这些无法出口的农产品以低价回流，造成国内市场混乱，国人内部消耗有毒农作物的现象此起彼伏，归根结底在于农药残留检测技术的不完善，设施设备的不精良，理念重视程度不足够，发展进程方向不明确，所以本文当中笔者结合多年经验，就国内外的技术作为根本论点，对其农药检测的技术发展方向做出阐述，希望大家能够重视起这一关乎民生的根本问题。

1.国内外农药残留检测技术

1.1国内外农药样品的预处理

在国内外农药残留样品的预处理方法多种多样，总结起来大约有六种，即：索氏提取器法、消化法、微波萃取技术法、超声波提取法、浸渍漂洗法、振荡法等。而在种六种提取方法当中，微波萃取技术法是国际上新兴的一种农药样品预处理方式，其设备简单、适用范围广、提取快速，已经渐渐的成为了国内外主流的提取方法，所以我国要多加学习并掌握这项技术。

1.2国内外样品的净化方法

国内外的样品净化方法大约有九种，柱层析法、基质固相分散、超临界流体萃取、凝胶渗析萃取、低温冷冻净化法、固相萃取法技术、薄层层析法、固相微萃取技术、加速溶剂萃取技术等，所以根据不同的农产品制定不同的净化方法至关重要，要因地制宜、因事制宜，切不可一概而论，盲目的选取一种净化方式作为主流。

1.3国内外农药残留检测分析

以现在来看，农药经过多年的发展，种类繁多，已经形成了农药体系，针对不同的农作物都有这不同相应的农药，所以在国外进行农药残留分析时，都把其当做一项复杂混合物的分析技术，对其分析时的特异性、微量操作手段、灵敏度都有着特殊的要求。农药残留的检测方法很多，大体上分为三大类：农药残留的生物测定技术、理化检测方法和快速检测法。

（1）农药残留的生物测定技术

生物检测技术的概念是，通过生物实验，观察其生理反应以及正常指标的波动，从而检测农药残留的状况。这个方法的有点在于简单、快速并且对实验农作物不需要进行额外处理，但是对指示生物要求较高。弊端在于不能具体的确定农药的成分以及品种，有时会出现错误，在国际上，这种方式方法已经渐渐的被淘汰

（2）农药残留的理化检测

现在国际上最为常见的是多种方法联合技术，比如气相、液相色谱与多级质谱联用技术，气相色谱与质谱联用技术等。这些技术不仅有着快速简单的特性，而且能够准确的确定农药的成分以及残留农药的覆盖率，以及残留农药的性质，从而针对性的做出控制治理，减少残留农药对食用者的伤害。

（3）快速检测技术

采用现场快速初筛检测和实验室验证性检测结合，对结果阳性的样品用准确、可靠的色谱法进行验证，可大大减少分析工作量，提高分析效率，有利于加强农药残留监控的力度。这也是目前国际上各国所共同研究发展的方向，也是目前农药检测最为有效、快速的方法，各国都相继投入了大量的成本，而我国也已经开始对这项技术展开了系统性的研究，希望在不久的将来，这套技术能够完善的应用到我国的农药残留检测技术当中。

2.国内外农药残留检测技术发展方向

2.1突破在线检测技术

在农药残留检测中，烦琐冗长的样品前处理过程，一直困扰着检测工作的进展。样品前处理产生误差的机率最高，欲获一个快速、准确、规范的分析方法，必须省去转移、浓缩等容易造成损失的中间步骤。各种在线联用技术可避免样品转移的损失，减少各种人为的偶然误差，将是农药残留分析方法研究的重点。现已有公司研发出包括用于样品处理和用于在线分离色谱的自动化装置。如SPE-HPLC、HPLC-GC、SPME-GC联用的完全自动化的在线系统。但目前研发的在线检测系统只是有成功的个例，还存在许多技术上有待突破的地方。

2.2提高测定复杂样品的能力

随着使用农药的转型，高毒小分子化学农药的退出和生物农药的兴起将使其应用更加广泛，今后分析重点将转向与生物组织成份很难区分的生物大分子农药，生物农药的检测将提上日程。农药分析样品污染源的未知性，注定了检测应朝多元化的方向发展，对检测工作者不断提出新的挑战。如核磁共振（NMR）是最强有力的测定未知化合物结构的方法之一。HPLC-NMR-MS可以进行复杂混合物的分离和检测，分辨率很高，并且可以测定未知物的完全结构。目前已有HPLC-NMR联机技术的报道，但在农药残留方面的应用尚不多见，在将来，HPLC-NMR和HPLC-NMR-MS等系统化的处理复杂样品的测定技术仍是今后农药检测的趋势。

结束语

就国内外的农药残留检测技术来说，一定要做到农药样品的预处理上一丝不苟，在样品的净化方法上不断创新，在农药残留检测分析依靠强而有利的数据，在残留的生物测定技术上准确的把握其生理，在农药残留的理化检测完美的配合所适用的不同种类方法，只有先认真的做到这五点，才能不断的在技术上求发展求突破，而其发展的方向不仅要完善检测制度、提高在线检测能力，还应重点提高复杂样品的检测能力，使其检验技术向多元素性全面性发展，所以笔者在此呼吁，作为农药残留检测技术人员，不仅要完善自身的理论技术，还应该加强自身的理论知识，在不断提高的同时，学习国外的先进理论基础，并加以详细的交流与实践，降低农药残留的“软污染”吧不合格的产品拒之门外，让我国的百姓可以放心的食用食物，为祖国的蓬勃发展做出有利的贡献。

生物检测技术论文例6

中图分类号：TS207.4 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2015）024-000-01

微生物感染是食品生产过程中较为常见的一种质量缺陷，形成的原因主要有生产原料微生物感染、加工过程微生物感染、储存过程微生物感染以及运输过程微生物感染等等。食品被微生物感染之后会产生对于人体健康构成极大的威胁，是影响食品健康安全质量的关键性因素。因此在食品安全检测过程中的微生物检测是确保食品卫生质量，保证社会民众生命健康安全的重要环节，目前我国主要采用生物传感技术、现代免疫学理论及技术以及分子生物技术等等，这些技术的使用在很大程度上提高了我国食品微生物检测过程的质量和效率，为我国食品的健康安全提供了保障。

一、目前我国食品微生物检测技术分析

目前我国的食品微生物检测的重点项目包括大肠菌群、细菌总数以及致病细菌等等，这些指标都与人体的健康有着密切的关联，并且这些检测指标能够有效的反映食品生产企业的卫生管理水平，同时也能够准确的反映待检食品样品的卫生状况，是衡量食品健康安全质量的重要标准。在通常的食品微生物检测过程中，对于上述指标，只要其中一项指标不符合相关的要求，则待检食品样品就可以被认定为不合格。这些指标之中，大肠菌群指标是检测的重点，因为大肠菌群能够准确的反映出食品样品是否存在着变质现象。

目前我国食品微生物检测手段主要包括微生物生理生化试验、血清学分型鉴定、微生物形态观察、噬菌体分型、试管凝集试验以及急性病毒试验等等，通过这些手段能够准确的反映食品样品中的大肠菌群数量、致病菌种类和数量以及细菌总数量等等。检测过程对于试验手段有着很高的要求，目前所采用的实验手段主要有三糖帖试验、硝酸盐还原试验、淀粉水解试验、Kovac试验、糖醇解试验、明胶试验等等。目前食品微生物检测中所使用的试验手段虽然具有很高的准确性，但是相对比较的传统，而且操作不论是在繁琐程度还是在耗时方面都有着一定的劣势。

二、食品微生物检测技术的发展分析

1.放射测量法

放射测量法所测量的主要指标是细菌代谢物中的C14放射量，其基本原理是将含有微量放射性C14的碳水化合物加入到细菌培养液之中，让细菌在代谢的过程中分解这些碳水化合物，因为细菌在代谢和繁殖的过程中会将培养液中的碳水化合物吸收并分解成为二氧化碳和水。细菌代谢物中的二氧化碳就会含有微量的具有放射性的C14，然后再利用放射性检测仪器检测细菌代谢物中的C14放射量，从而断定细菌的代谢状况，并进而推定细菌的总量。利用这种放射性元素的测量方法能够准确的推定出食品样品中的微生物总量，并且整个过程所花费的时间更少，操作也更加的简单。

2. PCR技术

PCR技术是目前食品微生物检测中科技含量较高的一项技术，该项技术的基本操作流程是将食品样品至于人为制造的高温环境之中，微生物在高温的条件之下其内部的蛋白质会发生变性，同时双链DNA分子会解旋成为单链DNA，在这过程充分完成之后立即将温度降低，在相对低温的环境之中，微生物中的DNA分子会发生逆反应再次结合成双链DNA，同样也是在这个过程充分完成的基础之上进行再次的升温，将整个过程循环往复，循环次数一般限定在20至30次之间，整个过程大概需要60分钟左右，在整个过程中微生物中的DNA分子会扩大到原来数量的100倍以上，然后利用PCR技术能够在非常短的时间之内准确的将食品样品中的病原菌数量进行推定。该项技术不仅时耗短，而且灵敏度极高，即便是食品样品之中仅有一分子病原菌DNA，PCR技术也能够准确的将其检测出来。并且PCR检测技术的成本很低，对于特异性较高的病原菌也能够准确的进行检测。但是目前PCR技术仍有明显的缺陷有待克服，就是对于操作的规范性要求很高，要求操作人员具有很高的熟练程度以保证PCR产品在检测过程中能够不被污染。

目前我国食品微生物检测过程中所使用的PCR技术已经能够涵盖大肠杆菌、痢疾杆菌、金黄葡萄球菌以及沙门氏菌等多种病原微生物。针对于PCR技术产品易污染的问题，我国在PCR传统理论的基础之上延伸出了荧光定量PCR技术，该技术应用了荧光染料和探针技术，利用荧光信号强度与新增产物数量成等比关系的原理，能够更为准确的推定食品样品之中微生物的数量，并且将产品污染对于检测结果的影响大幅度的降低。

3.电阻抗技术

电阻抗技术主要是根据培养基在细菌培养前后的导电能力改变来推断食品样品之中细菌的生长和繁殖状况，因为在培养基中，细菌不断的繁殖和代谢活动会对培养基内的物质成分产生一定的影响，从而改变培养基的导电能力，细菌的繁殖和代谢能够将原本培养基中导电能力较差的大分子物质转化成为导电能力较强的小分子物质，这就会改变整个培养基的导电性能，电阻抗技术正是利用了细菌繁殖代谢的这个特点来进行微生物生长繁殖状况的推定。该项技术的操作更为简便，耗时更短，具有很强的重复性，而且精确度也丝毫没有受到影响，目前我国电阻抗技术已经在食品微生物的检测之中得到了非常广泛的应用，检测细菌种类包括沙氏门菌、支原体、菌落总数以及大肠杆菌等多种微生物。

三、结语

生物检测技术论文例7

1、食品微生物检验环境

进行食品微生物检验必须要确保食品微生物检验环境的无菌，达到无菌条件则须先进行消毒，主要任务是将微生物进行灭活，避免微生物再次生长。我国现在主要使用的消毒技术有紫外线消毒，紫外线消毒主要为：在室温下，220V，30W紫外灯下方垂直位置lm处的253.7nm紫外线辐射强度应≥70μW/cm2。臭氧消毒主要为：封闭无菌室内，无人条件下内作业。

2、免疫学方法

2.1免疫层析技术

免疫层析技术是一种新兴的免疫测定技术，检测原理为在膜的毛细管作用下，被检测对象发生移动，方向朝着另一端，在此过程中，抗原和抗体会结合、固化、分离，最后根据颜色变化检测食品。目前较为受欢迎的为胶体金免疫层技术，并且已广泛运用在食品产业中。该技术具有操作简单、无污染等优点，，采用免疫层析技术检测布氏杆菌、沙门氏菌等细菌能够获得良好的效果。

2.2免疫磁珠技术

抗对抗免疫磁珠分离法将为磁珠微球技术和免疫化学技术两种技术有机结合，该技术比免疫层次技术更加的快速、高效。

2.3酶联免疫吸附技术

该技术主要是将放射免疫技术和荧光技术有效结合，采用该技术检测时，通过充分利用抗原抗体的特异性，将免疫酶染色，进而得出相应的结果，实现食品中微生物的检测。

2.4免疫荧光技术

免疫荧光技术荧光标记活性抗原体，在显微镜下可看到明显的荧光，进而检测食品微生物。免疫荧光法主要用于检测沙门氏菌，具有用时短、操作简单等优点。

3、细菌计数法

3.1流式法

流式法主要利用激光技术实现细胞浓度的识别。流式法主要有以下几个步骤：（1）采用激光技术照射样品；（2）密切观察样品是否存在反射；（3）分析样品，包括细胞大小与散射光间的关系、细胞膜抗原强度和激光亮度间关系；（4）得出最终的结论，并详细记录结果。采用流式法，不仅可以观测到微生物的形状，同时还可以明确微生物数量。该技术主要应用于检测牛奶中的菌落数。在检测过程中，检测结果一定程度上会受到蛋白质的影响，采用流式法可有效解决这一问题，可在短时间内快速检测出牛奶中的细菌及活性酶，近年来该技术逐渐成熟，希望该技术能得到推广。

3.2固定式计数法

固定计数法，又称为SPC计数法，通常采用该方法检测单个微生物或革兰氏阴性菌，该方法的特点是比较细腻。

4、传感器检测法

4.1基因传感器法

基因传感器法主要是指将一个已知核苷酸序列的半单链DNA分子固定在传感器上，并使其与另外一条互补的目标DNA杂交，进而组成一条双链DNA，并通过换能器反映传达出的物理信号。基因传感器法优点在于操作简单、灵敏度高。目前我国基因传感器有很多种，主要包括两种类型的基因传感器，一种为电极电化学式DNA传感器，另一种为石英晶体振荡器。

4.2生物传感器

采用生物传感器检测，被测分子与生物接收器上的敏感材料接触，并产生一系列的化学反应，之后会传达出一系列信号，如颜色、离子强度等。该检测方法具有较高的灵敏度。检测食品中少量的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌等，可以采用酶免疫电流型生物传感器，能够获得良好的检测效果。代谢法

4.3阻抗法

采用阻抗法检测，首先需要花费一定的时间培养相关微生物，使原来的惰性底物成为活性底物，此时培养基的阻抗性会有所降低，电导性会有所上升。之后操作人员应观察阻抗的变化情况，并分析检测微生物。该方法优点在于检测效率高。

4.4放射法

放射法是一项全新的检测方法，它将物理原理和化学方法充分结合，在检测过程中，首先完成细菌培养，并进行标记，之后发生化学反应，生成一氧化碳，通过分析一氧化碳，得出结论。该方法的优点在于准确度高、应用范围广。

4.5干片法

干片法是⒁恍┪藓Φ母叻肿硬牧戏湃胧称分校监测食品中的微生物，该方法主要以微生物即高分子学为基础，是一种综合性检测方法。由于该方法非常简单、易操作，且携带方便、成本低，该方法是食品微生物检测一种常见的方法。

5、快速检测方法的不足

通过以上对不同检测技术的分析可知，不同的快速检测技术有其独特的优势和最佳的使用范围，很多的快速检测技术具有食品专一性，对于一个特定的食品检测性能最佳。但与此同时，许多检测手段又在某些方面存在一定的局限性。比如，PCR及其衍生技术所需的仪器设备价格非常昂贵，非一般实验室能承受，所以限制了其在我国食品检测领域的大面积推广及应用；基因芯片技术不仅仪器设备成本高，而且操作过程对实验人员的要求也比较高；很多检测手段不能同时做到“定性”和“定量”分析；免疫学方法虽然速度较快、灵敏度也较高，但容易呈现假阳性、假阴性。所以，现在有关食品微生物快速检测亟待解决的问题主要是降低成本，提高自动化水平，降低对操作人员的要求与束缚，同时，最主要的问题是要提高检测设备的灵敏度，增强对微生物的识别特异性，增强设备的通用性等。

结论：

随着生活水平的不断提高，人们对食品质量安全提出了更高的要求，同时食品安全关系到人们的身体健康，对社会的和谐发展具有重要作用，所以必须加强对食品微生物的检测，避免食品中的微生物对人们的身体健康产生威胁。检测人员应根据具体的情况，选择正确的检测方法，能准确、快速检测出食品中有害物质，提高食品微生物检测水平，保证人们的生命安全。

【参考文献】：

[1]刘雪.食品微生物检测技术应用现状及展望[J].生物技术世界，2016，01：236-237.

生物检测技术论文例8

绪论：增强现实技术（Augmented Reality，以下简称 AR）是随着虚拟现实（Virtualreality，以下简称 VR）技术发展起来的一种新技术。碰撞检测算法作为虚拟现实（Virtual Reality，VR）领域中的一个重要组成部分，其主要作用是判断虚拟空间中的两个物体是否共享了部分空间。

通过对 VR 进行建模，构成虚拟景物，并融入真实场景或物体，从而呈现给用户一个虚拟对象与真实环境融为一体的增强现实环境，扩展了虚拟现实应用。虽然目前 AR 技术已应用到娱乐、训练、医疗和教育等各个方面，但目前 AR的进一步应用还是受到虚实交互相关的关键技术研究的限制。虚实交互技术指的是在 AR应用中，虚拟物体与真实场景、物体或交互工具间的交互技术。

碰撞检测算法作为虚拟现实（Virtual Reality，VR）领域中的一个重要组成部分，其主要作用是判断虚拟空间中的两个物体是否共享了部分空间。随着 VR 及其子领域增强现实（Augmented Reality，AR）的快速发展，人们对虚拟场景的真实感要求越来越高，能够满足实时性和精确性的快速碰撞检测算法成为了研究热点，其中基于包围盒的碰撞检测算法尤为受到关注。在 AR 中，由于虚拟场景混合在真实世界中，更需要实时的碰撞检测以保证逼真效果。本文对基于包围盒的碰撞检测算法做了深入研究，提出了一种改进的高效算法;基于本文提出的高效碰撞检测算法实现了若干具有交互性的增强现实应用。

（1）综合分析了各种包围盒的特点，特别是 Sphere 包围盒和 OBB 包围盒的构造过程;深入研究了 Sphere 和 OBB 结合形成的混合包围盒层次结构，以及基于这种混合结构的刚体间的碰撞检测算法。

（2）分析和研究了增强现实开发包 ARToolKit，利用本文提出的高效碰撞检测算法在 ARToolKit 中设计并实现了一种简单的交互功能;结合开源的物理引擎 ODE 和本文提出的碰撞检测算法，基于 ARtoolKit 开发包设计并实现了高尔夫球运动中的推杆过程的具有交互性效果的增强现实模拟应用，程序运行结果显示，增强现实效果明显，交互性比较强，这些应用显示了算法的稳定性和可用性，并展现了增强现实的应用前景和吸引力。

（3）提出利用 AIS 算法检测 AR 应用中是否有虚拟与实际物体在交互过程发生碰撞;提出了 AR 碰撞后虚拟物体响应变形的体素 CA 变形模型（VoxelDeformation Cellular Automata， 以下简称 VDCA）。AR 碰撞检测技术包括在 AR应用中检测虚实碰撞事件的发生并在碰撞发生后进行快速碰撞响应。无论是检测碰撞的发生还是对于碰撞的响应，都要求实时处理，对于碰撞响应，更要求有较快的实时渲染算法。由于 AIS 算法具有分类精确，对于原始数据维数与其它要求不敏感等特点，因此，本文对于碰撞检测中的快速高维数据处理的难题，创新地引入了启发式的算法 AIS，建立调整相关 AIS CD 的实时处理模型，很好地解决了AR 应用中虚拟与实际物体交互中的碰撞检测发生的检测问题，并进行了仿真分析。

二、碰撞检测及算法

碰撞检测是用于判断若干物体在某一时刻是否占有相同区域的技术，它在CAD/CAM、计算机图形学、3D 游戏、机器人、虚拟现实和计算机仿真等领域中都非常重要。譬如，在增强现实系统中，由于虚拟场景和真实世界混合在一起，为了避免用户产生视觉错乱，碰撞检测技术就必不可少。由于其重要性，在数十年的碰撞检测算法研究过程中，人们提出了非常多的方法。当前，研究最多、最优秀的显然是包围盒分层结构法。

在基于包围盒的碰撞检测算法中，RAPID非常重要，该算法的提出者创新地提出并优化了用于 OBB 相交测试的分离轴测试法，简化了 OBB 包围盒的简单性，从而可以利用 OBB 的紧密性构建出实用的 OBB 层次包围盒树和相应的碰撞检测算法，并吸引更多研究者加入基于 OBB 的碰撞检测算法研究当中，这其中包括 SAT lite 算法和 Dual算法的作者们。其中，Dual 算法的提出比较晚，其文献于 2010 年发表在 Computer-Aided Design 学报上，因此本章提出的改进算法主要与 RAPID 和 Dual算法做性能比较。

包围盒的主要类型有球包围盒（Sphere）、轴对齐包围盒（AABB）、方向包围盒（OBB）、离散方向多面体（k-dops）和固定方向凸包（FDH）。球包围盒和轴对齐包围盒的简单性好，与之相反，方向包围盒和固定方向凸包简单性差但紧密性好。离散方向多面比较特殊，它的这两个特性有一定的折衷。目前，开始有一些研究采用混合包围盒来同时获得好的紧密性和简单性，如 J.W. Chang 等人提出的 Dual 算法。

与 Dual 算法类似，本文算法基于 Sphere-OBB 混合结构并致力于降低 RAPID算法的 Cv，也就是改善 OBB 的简单性。但本文算法相比 Dual 算法，其 Nv增加（与RAPID 相比）的更少，Cv也降低了更多。本章算法的切入点是 Dual 算法失灵的地方，即 OBB 各个边长一样长以及长短差别不大的情形。在这种情况下，Dual 算法的 OBB相交测试的精确性下降较大甚至很低。而本文的算法根据两 OBB 的相对方向信息，在很大概率上推导出能分离 OBB 的分离轴，从而解决 Dual 算法的缺陷，特别是对于OBB 各边长度差别不大的情形。

尽管越来越多的文献在致力于各种更实用的碰撞检测算的研究，例如多核并行环境下的、基于 GPU的以及物体可变形的等等，但是研究刚体间的纯粹的碰撞检测算法仍有价值，因为很多其他各种形式的碰撞检测算法本质上仍基于这些基本的算法。

三、 基于包围盒的碰撞检测算法研究现状

层次包围盒树（Bounding Volume Hierarchy）技术的主要思想是利用一个简单的几3何体将比较复杂的虚拟物体包围住，并分层次从整体到局部建立包围盒的树状结构;当检测两个已建立层次包围盒树的物体是否碰撞时，首先检查两个物体的顶层包围盒是否相交，若不相交，则判定两个物体未碰撞，否则再对次级包围盒进行相交测试，直到叶子节点，即最底层的包围盒所包围的构成物体的基本几何元素。因为包围盒之间的相交测试相对比较简单，且不相交的包围盒，其较低层次的包围盒之间以及对应的基本几何元素之间肯定不相交，所以这种方法可以快速排除很多不需要检测的基本几何元素，从而大大加快碰撞检测的速度。基于层次包围盒结构的碰撞检测算法的时间复杂度可以由概括性的公式（1.1）来表示：

T= Nv × Cv + Np × Cp （1.1）

式中各个参数的含义如下：

T：算法执行的总时间，Nv：包围盒相交检测总对数，Cv：包围盒相交检测平均花费的时间，Np：组成虚拟物体的基本图元的相交检测总对数，Cp：图元对相交检测平均花费的时间。Nv 和 Np与包围盒的紧密性（tightness）相关，而 Cv与包围盒的简单性（simplicity）相关。因此，算法的时间复杂度与建立层次树所使用的包围盒的紧密性和简单性有很大关系。包围盒的主要类型有包围球（Sphere）、轴向包围盒（Aligned Axis Bounding Box，AABB）、方向包围盒（Oriented Bounding Box，OBB）、k-dops（Discrete OrientationPolytopes）包围盒和固定方向凸包（Fixed Direction Hull，FDH）等。

其中，Sphere和 AABB的简单性相对较好，但是紧密性比较差;与之相反，OBB和 FDH的简单性比较差但紧密性好。k-dops则比较特殊，它的这两个特性的好坏取决于 k 的取值，是有弹性变化的，一般来说 k 越大，紧密性越好，复杂性也越高，选择合适的k 值才能实现较好的综合性能。各种包围盒均有一定的优势和缺点，都不能适用于所有场合，因此有必要结合多种包围盒的优点来构建混合层次包围盒树，以进一步提高碰撞检测算法的速度。由于物体旋转时 Sphere 包围盒不需要更新，因此这也是它的一个优势之一;OBB 包围盒紧密性比较好，降低它的相交测试复杂性可以成为一个研究方向。

近年来出现了将 Sphere 和 OBB 相结合的做法，可以同时利用 Sphere 的简单性和 OBB 的紧密性以获得更好的综合性能，如：Jung-Woo Chang提出的 Dual 算法同时利用了 Sphere 和 OBB。本文的改进算法亦基于此，并致力于简化 OBB 相交测试。Gottschalk S最先在 RAPID 算法中提出了基于分离轴测试的 OBB 相交测算法，极大地增加了基于 OBB 的碰撞检测算法的适用范围。Van Den Bergen和 Jung-Woo Chang等人分别提出了针对分离轴测试的改进算法，其核心是相比 RAPID 算法，牺牲 OBB 相交测试结果的精确性，换取测试过程的简单性。

Van Den Bergen 提出的算法称为 SAT lite，其算法在进行 OBB 相交测试时仅仅在6 个方向向量上进行分离轴测试，其算法速度比 RAPID 算法有所提高。Jung-Woo Chang 提出的 Dual 算法利用了 Sphere-OBB 混合结构，在 OBB 相交测试中，只使用长度较短的 5 个轴进行分离轴测试。Dual 算法与 SAT lite 相比，其 Cv有所增加，而 Nv有所减少，总体性能高于 RAPID 和 SAT lite 算法。

静态碰撞检测是指某一时刻针对物体进行的一次碰撞检测，在一个动态虚拟环境中，一般隔一定的时间段进行一次静态碰撞检测，这称为离散碰撞检测算法。离散碰撞检测算法存在漏检和穿刺等问题，需要通过一些优化方法来消除或降低这些问题所产生的影响，如自适应步长法、回退法等。连续碰撞检测算法可以更好地解决这些问题，但是这类算法的计算速度比较慢，特别是在大规模虚拟场景中很难实现实时的碰撞检测;因此，虽然离散碰撞检测算法存在一些缺陷，但由于其速度较快，能够实现较好的实时性需求，目前仍是碰撞检测研究领域的热点。而离散碰撞检测算法是基于静态碰撞检测的，因此提高刚体间的静态碰撞检测速度仍非常有价值。

四、利用增强现实展现碰撞检测算法的测试过程

非一个增强现实应用，只是利用增强现实的与真实世界融为一体的特殊效果来展现碰撞检测算法性能的测试过程。传统的碰撞检测算法的测试，如第三章所叙述的，在测试过程中，只能看到很多数字，即便用图形系统渲染出来，也只能在屏幕上看到平面效果，而且无法随意地切换角度观察物体的距离和相互之间的方位。本节使用增强现实开发包 ARToolKit 将用于测试碰撞检测算法性能的两个虚拟物体注册到标识物上，而测试用的位姿数据则先于注册位姿矩阵 M 与虚拟物体作用，在 OpenGL 渲染系统中，即先将测试用位姿矩阵压入模型视图矩阵堆栈，再将注册位姿矩阵 M 压入模型视图矩阵堆栈。这涉及到 ARToolKit 与 Benchmark 程序的结合 过程：

首先Benchmark 程序从文件中获取物体的三角面片信息和测试用的位姿数据，并更新物体的状态;然后，ARToolKit 从 Benchmark 中获取物体的信息，并使用位姿信息进行渲染; Benchmark 将物体之间是否发生碰撞和使用被测试的碰撞检测算法测试当前状态的物体所花费的时间以及其他数据发送给 ARToolKit;最后：ARToolKit 将测试结果信息显示出来。

参考文献：

生物检测技术论文例9

中图分类号X8 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）103-0134-02

近几年随着经济的快速发展，全世界范围内都在兴建工厂，大部分工厂总产生的废弃物都直接牌放在大气和河流中，大自然的承受能力正在面临极大的挑战；除此之外，在二战期间，人们在生活水平上的有所提高，使世界人口逐渐增长，人们开始在大自然中开采各类资源，并对其进行加工，将所产生的废物任意排放。近些年来，环境破坏所导致的结果逐渐体现出来了，为人们敲响了警钟，人类开始采取一系列方式对大自然进行保护，例如各项污染指标检测、预防等等，尽管如此，环境的恶化并没有停止脚步。在诸多环境问题中，水的环境问题是最为严重的，地表水检测已经成为了我们保护水资源的重要举措，下面，本文就针对环境检测中地表水检测现状及进展进行讨论。

1环境检测中地表水检测的重要性

在大自然众多类型的资源中，水是与人们生活最为贴近的一种资源，人们的日常生活及工作都离不开水，可以说水是人类赖以生存的资源。人类的身体若想保持正常的新陈代谢，就必须依靠水质优良的水源。水一旦受到污染，就很可能直接影响到人类的健康，导致各种疾病的发生。据相关统计显示，地球上每天有2000左右人受到污染水质的影响死亡，水体污染问题在全球范围内都是一个较为严重的问题，尤其是在中国这种发展中国家，由于必须依靠工业来带动国家的经济增长，其污染物排放量巨大，每年有三分之一的死亡是由水体污染而造成的，这个数据足以引起我们对水污染的重视。

在中国水资源分布不均匀，东西部分水资源稀缺，常常面临干旱等问题。改革开放之后，我国经济进入快速发展阶段，工业用水和农业用水量逐年攀升，我国对于水资源的需求越来越大，我国九层以上的地表水都已经受到了一定程度的污染，虽然城镇都设有各种污水处理厂，但是由于设备和技术的局限性，很难彻底去除水中的污染物，这就导致了中国民众处在用水不安全的状况下。据调查显示，在我国农村中，约有2亿人饮用的水中含有程度过高的有害物质，对人类安全造成一定的威胁。除此之外，随着工业生产用水及人民生活用水量的增长，其工业污水和生活污水的排放也越来越剧烈，导致饮用水中仅有百分之六十左右是达标的。综上可知，我国对于地表水检测方面的工作刻不容缓，应加大力度进行实施。

2我国环境检测中地表水检测中存在的问题及纠正措施

我国地表水检测工作至今为止已经经历了30余年的发展历程，在30年前，我国地表水检测工作经历了风风雨雨，进行了多次整改，最终发展成为现有的检测系统，但是总得来说还是缺乏相应的技术和人力，如今我国政府已经在这方面加大了投资力度，为地表水检测工作配备了专业设备及高素质人才，致使其得到了很大的进步，但是仍然存在一些问题，有待我们去共同解决。

2.1法律不完善而导致部分检测项目缺失

经过专业检测机构多年来的检测数据得知，目前地表水质中主要包含的物质有重金属离子、微生物、矿物质等，在我国传统的地表水检测工作中，仅仅针对其水的浓度进行测量，这种测量方式是不全面的，它不能对水质的整体情况和污染程度进行一个有效的评估，因而也难以针对现状寻找解决措施。除此之外，在水质中存在的部分污染物也没有受到测评人员的重视，人们仅仅通过BOD和COD两项指标来评估水体污染严重度，光靠这两项指标来进行评估是远远不够的，它并不能全面衡量水体对于人类和自然的危害程度。经过近几年的数据表明，有机污染物已经逐渐成为我国各大河流的主要污染源，该理论已经得到多位专家的证实。因此，针对以上现象，我国应加强对于地表水有机污染物的检测与研究，根据研究结果来确定我国水体中主要存在的有机污染物类型，并研发针对性检测技术，实现水体综合情况的评估。

2.2地表水质的检测技术及设备不达标

国外在地表水质检测工作方面较我国来说历史更为悠久，因此无论是在检测技术还是检测设备方面，相对于发达的西方国家而言，我国都较为逊色，仅有30余年的历史。目前我国在进行水质检测工作中，最常用的检测方式为理化监测方式，在其他检测方式的使用上相对落后，很少使用技术含量较高的检测技术，例如水质自动检测技术在我国就非常罕见。一些非传统的检测技术可以对传统的检测技术进行有效地补充，弥补传统检测技术中存在的空缺。例如生物检测技术能够对衡量污染物进行准确地测量，并量化到具体的指标，并对水域中长时间存在的生物危害性进行监测与分析，很大程度上保证了人类的饮水健康，造福了人类。相比之下，遥感检测技术可以快速为检测机构提供更加全面的污染物检测信息，可以指导检测机构作出一些重要的环境决策。水质自动检测技术相比前面几项技术而已，具有更强的实时性和针对性，它可以对水质状况进行实时监测，并可以针对不同的水域采取不同方式的检测，对我国一些突发性污染事件提供更加完善的监测系统。虽然有很多种水体监测技术可供我们进行选择，但是这项技术目前仍然处在发展阶段，尚未成熟，还需要多方面的努力方可有效操作，再加上其先进的技术含量，需要投入较高的资金支持运作。总得来说，我国到目前为止尚未建立一个健全、鞍山的地表水检测系统，健全的检测系统应该能覆盖从微观至宏观、局部至整体。基于以上几点分析可以得知，我国应该在水体检测方面努力加强投资力度，为其研发出更多的先进技术，并配备高素质的专业检测队伍，这样我国地表水检测系统方可建立完善。

生物检测技术论文例10

1免疫组织化学实验技术

随着免疫组织化学染色技术的广泛应用，病理学研究产生了划时代的飞跃。免疫组织化学是病理学实验中常用的方法，是在蛋白质水平用各种特异性抗体检测细胞内各种抗原物质。根据标记物的不同，免疫组织化学技术可分为免疫荧光细胞化学技术、免疫酶细胞化学技术、免疫铁蛋白技术、免疫金-银细胞化学技术、亲和免疫细胞化学技术、免疫电子显微镜技术等。

1.1免疫组织化学实验步骤免疫组化技术是在组织化学的方法上结合免疫学的理论和技术发展起来的一门新技术。其原理是利用免疫学的核心——抗原体特异性结合的原理，用标记抗体追踪抗原，通过化学反应使标记于结合后的特异性抗体上的显示剂，如酶、金属离子、同位素等显示一定的颜色，并借助显微镜、荧光显微镜、电镜对其颜色进行观察，以达到检测抗原物的目的[1]。

1.2免疫组化技术的优点免疫组化技术的优点：①特异性强，免疫组化中抗体与组织细胞中的抗原的结合是特异的。如白细胞共同抗原（LCA）显示淋巴细胞成分。②敏感性高，而今，由于抗生物素—生物素（ABC）法和链酶素—过氧化物酶连接（SP）法的出现，使抗体的稀释度(代表敏感度)达到了上千、上万，甚至上亿倍，使免疫组化技术更加可靠。③定位准确，由于抗原抗体的结合是特异的，因而免疫组化技术可在组织和细胞内准确定位，对不同抗原在同一组织或细胞中进行定位观察，将形态与功能相结合，对疾病进行深入的研究。

2原位杂交实验技术

原位杂交是将组织化学与分子生物学技术结合来检测合定位核酸的技术。它是用一段已知序列的核苷酸片断来检测细胞内是否存在欲检测物质的DNA或RNA，是比免疫组化更加灵敏而深入一个层次的检验方法。根据所选探针和待测靶序列的不同，核酸原位杂交有DNA-DNA杂交、DNA-RNA杂交、RNA-RNA杂交等。

2.1原位杂交技术的应用原位杂交由于不需要从待测组织中提取核酸，可完好的保存组织、细胞的形态结构，将形态学与基因功能活动的变化相结合进行多层面的研究。主要应用：①细胞特异性mRNA转录的定位可用于基因图谱、基因表达和基因组进化的研究；②感染组织病毒DNA/RNA的检测和定位；③癌基因、抑癌基因及各种功能基因在转录水平的表达及其变化的监测；④基因在染色体上的定位；⑤检测染色体的变化；⑥间期细胞遗传学的研究。

2.2原位杂交技术与免疫组化的比较

2.2.1两者的区别原位杂交与免疫组化染色技术相比较，这两种方法的共同之处均具有定位检测的功能，且均有较高的敏感性和特异性，所不同的是免疫组化染色是用的是抗体，其检测对象是抗原，机制是抗原-抗体的特异性结合，是蛋白质表达水平的检测；原位杂交使用的是探针，遵循碱基互补配对的原则与待测靶序列结合，是DNA或mRNA水平的检测。从实验方法来看，免疫组化染色操作相对简单，成本相对较低，受外界因素的影响相对小；原位杂交技术无论从实验设计上，还是从实际操作上均较免疫组化染色复杂，成本的高低与试剂的种类和来源密切相关。一般而言，直接选用商品化的标记探测和检测试剂盒的实验成本较高；荧光标记探针较非荧光标记探针的成本高，对样本及实验条件的要求较高，也更容易受到外界因素的影响。

2.2.2免疫组化与原位杂交双标技术双标技术是在同一张组织切片上标记两种不同的抗体或同时应用两种不同的检测手段，如免疫组化和原位杂交技术，在不同层次来检测同一细胞上某些物质的表达是否有相关性的一种实验方法。与传统的单项检测相比，双标记具有无可比拟的优越性，可以克服由于切片间各种差异而引起的时间或空间的样本误差。实验方法上先进行原位杂交会减少免疫组化过程中对待测DNA或RNA的破坏或影响，一般目前均推荐先进行原位杂交后进行免疫组化标记[2，3]。具体的操作跟单纯的免疫组化和原位杂交各自的方法一致。需要注意的问题就是：①所用的实验设备必须经DEPC水浸泡或200℃烤箱过夜，操作时须带口罩及手套；②当杂交步骤完成后，切片必须认真浸泡及长时间洗涤至少超过30min。③作免疫组化的各步骤时间均须适当延长，以增加抗原抗体间的结合，杨青春等人研究发现每个步骤均延长2～3倍时间。④免疫组化显色后不需要用苏木精复染，以免遮盖核信号。

参考文献