全球新兴生物技术竞争态势与管控机制的探索

新兴生物技术具有重要的战略价值,其蓬勃发展为当代生物安全治理提供了重要技术条件。大国竞争背景下,新兴生物技术竞争日趋激烈,这必然产生大量不确定性风险,对全球生物安全构成了严峻挑战。如果大国间生物技术竞争走向失控,那么就可能使相关国家陷入“安全困境”,进而诱发军备竞赛的风险,面对这些问题,传统的生物技术管控机制已无法跟上现代生物技术的发展需求。全球化时代,应该以主权国家为核心,充分发挥国际社会中各主体的功能,构建全球生物安全治理机制,改革国际生物军控体系,强化生物技术行业内部自律,充分发挥新兴生物技术对生物安全治理的积极作用,有效管控生物技术竞争。

生物法抑硫提高污水配聚黏度

油田污水系统普遍存在硫酸盐还原菌(SRB),其代谢产生的硫离子导致污水稀释配聚过程中聚合物溶液黏度损失。采用生物竞争方法,通过投加反硝化抑制剂和功能细菌,对生物法抑硫处理后污水稀释配聚黏度稳定性进行评价,对稳黏机理进行分析。实验结果表明:生物法抑硫处理后污水稀释配聚30 d后黏度仍达34 mPa·s以上,黏度保留率大于80%。微生物群落结构分析显示生物法抑硫处理通过激活污水中的反硝化细菌与SRB竞争营养底物,从而限制SRB活性,防止SRB代谢产生的硫离子对聚合物的降解。

生物竞争技术防治油田采出水中SRB引起的腐蚀

新疆彩南油田产出水富含SRB、NRB及硫酸根离子,生产系统腐蚀严重。研究了利用SRB和NRB之间的生物竞争防止SRB引起的腐蚀的方法。在厌氧培养基中加入化学处理剂,在40℃培养7天,由N80钢片腐蚀速率确定了化学处理剂的适宜加量：现用杀菌剂（1227＋戊二醛）为80 mg/L,SRB抑制剂（硝酸铵＋亚硝酸钠）为1 mg/L,缓蚀剂ZC-503为20 mg/L。在彩南C2104井产出水样中加入1%磷酸氢二铵、0.1%酵母膏、适宜加量的一种或一组化学处理剂,在40℃密闭培养不同时间（4-96小时）后测SRB、NRB菌数和S2-浓度,培养120小时后测钢片腐蚀速率,结果如下：加入抑制剂可抑制SRB生长,促进NRB生长,防止S2-生成,使腐蚀速率由0.102 mm/a降至0.064 mm/a;加入缓蚀剂不影响两种菌的生长,可推后S2-的生成,使腐蚀速率降至0.038 mm/a;同时加入抑制剂和缓蚀剂可完全抑制SRB生长,防止S2-生成,促进NRB生长,使腐蚀速率降至0.035 mm/a。建议彩南油田生产系统采用这种低费用的生物竞争和化学缓蚀结合技术防治SRB引起的腐蚀。

生物产业竞争潜力与竞争力变化趋势的动态分析

一国的生物技术产业竞争力是由两类根本因素——比较优势和竞争优势共同影响和决定的。生物产业比较优势和竞争潜力与变动趋势,可利用有效保护率、比较价格指数、比较优势变差指数等指标进行衡量;而生物产业竞争优势和竞争力变化,可通过市场占有率和利润率等显示性量化指标分析。提高生物产业竞争力的根本途径在于突出国别特点,加强创新,充分发挥生物产业的比较优势和竞争优势。

基于生物竞争的无线传感器网络自组织算法

自然界中,生物个体之间为争夺资源存在着竞争行为。通过研究生物竞争行为,针对无线传感器网络自组织覆盖问题,提出了一种新的分布式算法。该方法把传感器网络中的节点类比为生物竞争中的个体,把目标监测区域类比为生活资源,把对传感器网络所做的优化配置类比为生物竞争行为对生活资源的优化配置。将自然界生物活动中通过竞争实现资源的优化配置的方法应用到无线传感器网络的节点部署,降低节点的计算量、移动距离及信息复杂度,以提高无线传感器的行动效率,并间接达到省电的目的。实验结果表明,该方法方便,有效,能够较好地配置节点,提高网络覆盖率。

具有反应扩散的Leslie两种群生物竞争模型的稳定性

研究了一类具有齐次Neumann边界条件下的两物种反应项的捕食者-食饵扩散模型解的整体性。通过线性化方法和Lyapunov泛函方法分别证明了该模型正平衡点的局部渐近稳定性和全局渐近稳定性。

应用生物竞争排斥法改造养禽场的微生态环境

针对目前我国许多养禽场严重依赖抗生素的情况，从分析病原菌抗药性产生的机理入手，提出了采用微生物竞争排斥法改造我国现有养禽场微生态环境的方法。这种方法简便、有效，对清除病原菌，提高禽肉禽蛋质量，保证养禽业的健康、持续发展有很好的指导意义。

生物竞争模型在不同语种间的取代可能性评价中的应用

目前地球上大约有6900种语言。2017年版《民族语》公布了世界排名前十的使用人数最多的语言。然而,由于全球化的进程加快,未来50年甚至更长时间,各种语言的使用人数将会发生变化。为了对未来多年的语种取代情况有进一步掌握,本文受启发于生物学中的物种竞争现象,建立了语言竞争模型,通过对语言使用人数的增长率、减少率的设置,得到各种语言可能会出现共存、(被)取代、干扰成功这三种结果,进而达到了对未来该十种语言的使用人数变化的模拟与分析。

生物产业竞争力的决定因素及量化评价

如今,现代生物技术开始进入大规模产业化阶段,全球范围的竞争日趋激烈,使生物产业竞争力的研究日趋紧迫。本文提出了生物产业竞争力概念,根据生物产业的技术经济特性,借鉴波特的产业竞争理论,分析了生物产业竞争力的决定因素,并运用协同理论和经济增长内外生变量理论,构建了生物产业竞争力量化评价模型。

生物竞争抑制油田回注水系统微生物腐蚀研究

油田回注水系统微生物腐蚀普遍较为严重,影响油田的正常生产。考察了胜利油田宁海区块生物竞争技术对回注水系统微生物腐蚀的抑制效果。结果表明,向回注水中加入50mg/L的硝酸盐时,DNB可被大量激活,其可由140 mL-1增殖到15 000 mL-1,SRB的活性得到完全抑制;同时,TGB、FB的活性也得到一定程度的抑制。油田回注水中注入适宜浓度的硝酸盐,能有效抑制微生物腐蚀,平均腐蚀率降低30%。

Gilpin-Ayala两种群生物竞争模型的稳定性

利用构造平均Liapunov函数法,讨论具有反应扩散项的Gilpin-Ayala两种群生物竞争模型正的平衡态的稳定性,给出了稳定性的判定条件。

试论当前生物产业竞争力与经济战略对策

本文在解释生物产业竞争力概念的基础上,分析了我国目前生物产业发展的现状和存在的问题,根据生物产业的特性,在依据波特的产业竞争理论的基础上,分析了生物产业竞争力的决定因素,同时分析了我国在生物产业发展的现状与不足,提出了具体的经济战略及措施。

绥中36-1油田A油藏生物竞争排斥技术治理下H_(2)S主控因素及机理研究

目的绥中36-1油田A油藏采用生物竞争排斥技术治理因注入海水引入硫酸盐还原菌(SRB)而产生的H_(2)S,以油藏为研究对象,进行了H_(2)S生长主控因素和机理研究。方法选取油藏典型油井考查其停药期间不同油井的H_(2)S含量、硫化物含量、微生物含量,观察SRB生长曲线规律,对H_(2)S生长主控因素和机理进行研究。结果生物竞争排斥法能够抑制SRB生长,单井H_(2)S质量浓度降至30 mg/m^(3)以下。停药期间,油藏H_(2)S生长趋势符合Compertz模型,单井A1、A4、A17、A20、A22模型拟合度在0.8以上,方差的统计量较高,显著性为0.001~0.002。结论H_(2)S不受油藏生产动态的控制,海水提供了丰富的SO_(4)^(2-)营养源,绥中36-1油田A油藏H_(2)S生长的主控因素为油藏中的SO_(4)^(2-)含量。该油藏已经形成了非常稳定的生态菌群,稳定的生态系统能自动消除外部引入的硫酸盐,从而系统地控制H_(2)S的生长。

周期梯度器中两微生物竞争模型分析

在文［２］基础上讨论了周期梯度器中两种微生物竞争某一有限营养的模型，利用不动点理论得到两种微生物种群不稳定共生的充分性判据。

生物竞争排斥法控制硫化物的生成

在油田注水开发过程中,经常受到一些不利的微生物的伤害,其中硫酸盐还原菌就是一种常见的有害微生物,它能使储层中的硫酸盐还原为硫化物。硫化物可造成钢铁贮罐、管线、阀门和泵等的腐蚀,可增加原油中的硫含量,使原油价值降低,炼制成本增加,还可造成严重的环境污染。目前,已找到一种方法来防止硫酸盐还原菌将硫酸盐还原为硫化物,即生物竞争排斥法。这种在竞争中战胜硫酸盐还原菌的微生物叫脱氮硫杆菌。

生物法抑制硫酸盐还原菌在油田的应用研究进展

硫酸盐还原菌(SRB)给油田带来诸多危害,其代谢产生的硫化氢会引起管线腐蚀、危害作业人员生命健康,传统的杀菌剂抑制SRB的方法存在药剂消耗大、细菌产生耐药性导致效果变差等问题,生物法抑制SRB技术是近些年发展起来的新技术,通过激活硝酸盐还原菌群与SRB竞争生活空间和营养底物,从而抑制SRB。先从SRB引起油藏变酸、导致腐蚀和造成聚合物黏度损失等方面论述了其危害,进而从竞争营养底物、硫氧化细菌氧化硫离子、微生物对NO-3的优先利用、中间产物抑制、提高氧化还原电位等方面阐述了生物法抑制SRB的技术原理,在总结国内外生物法抑制SRB现场应用情况及效果的基础上,对存在的技术问题和发展趋势进行了展望,以期为该技术的成功规模化应用提供借鉴与参考。

生物种群竞争的一个数学模型

本文从分析群体数量变化X(t)入手，运用全概率公式，推导并建立生物种群竞争的数学模型。

海洋捕捞业与海洋生物多样性的持续有效发展——基于海洋生物经济学模型的分析

海洋捕捞业的经济有效性和海洋生物种群的保护是当前海洋渔业经济研究的重点,应该将相关海洋物种的捕捞和繁殖规律统筹考虑,提高海洋渔业资源的利用效率。通过对Flaaten的生物经济学模型的数理分析比较,提出经济鱼种的价格上涨并不会导致该鱼种生物种群存量下降,如果管理措施合理,鱼类种群存量依然存在上升的可能;并由此指出海洋捕捞必须考虑种群间相互关系,利用合理的生物经济学模型、建立明晰的海洋捕捞权等措施有助于海洋生物经济的持续有效发展。

石油开采过程中H_(2)S生物治理方式比较

石油开采和运输过程中常伴随H_(2)S的产生,对环境和开采安全带来严重影响,为保证油田可持续发展,开发环保有效的H_(2)S治理方式十分重要。对生物竞争、生物抑制剂以及环境条件对H_(2)S治理效果进行了对比。结果表明:硝酸盐还原菌对SRB菌群的生物拮抗作用需要硝酸盐促进剂共同作用才能得到较好的抑制效果,但有效期仅为4 d。KCl浓度高于0.06%对H_(2)S有明显抑制效果,可持续5 d。能够较为长期有效地抑制H_(2)S产量的条件分别为pH值9、矿化度大于7000mg/L以及大于0.3%浓度的K 2S 2O 8。此研究成果为大庆油田开采及运输过程中H_(2)S的抑制方法提供了实验依据。

华南陡山沱期晚期宏体生物生态系统的出现及其意义

生态系统的演化是生物起源与演化的主要驱动动力之一。在生命演化早期,生态系统的演化大体经历了"微生物席生态系统"、"浮游真核生物生态系统"、"宏体藻类生态系统"、"宏体生物生态系统"和寒武纪及其后较为完善生态系统的演化历程。早期生态系统的演化主要表现为:生物生境从沉积物表层到水体之中再到沉积物内部的扩展,生物种群之间的关系从被动地接受到对环境因子需求的相互竞争,能量传递方式从生物体外摄取或体外同化到体外摄食体内同化,生态金字塔结构由简单到多层次化和复杂化,生物参与对环境的改造能力逐渐增强。随着华南伊迪卡拉纪陡山沱期晚期"宏体生物生态系统"的出现,生物对环境因子需求的竞争性和改造能力大幅度增强,实现了生物体内能量的传递方式,生态金字塔多层次化和复杂化,成为生物迅速演化和其后"寒武纪生命大爆发"的重要转折。