发布时间：
每到学年结束的时候，老师就会要求学生对所学科目进行系统的总结。论文对于大一新生来说，一般都很生疏，特别是在格式方面存在很多问题。今天就为大家介绍基本的学年论文写法。题目：写论文首先就是写论文的题目，有的时候，老师会将论文题目发到每个学生手里；有时需要自己来写，自己来写就要注意论文题目要明确简洁有概括性，并能准确的反映本论文的研究内容。（字数不要太长，20字左右即可。）摘要和关键词：论文题目拟好后就需要写摘要和关键词（有时不需要写）。摘要是论文内容的简要陈述。关键词是主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的词条。关键词一般写3—5个。正文 ：正文包括绪论、正文主体与结论等部分。 绪论应包括论文的目的与意义；对问题的认识及主要研究内容。论文主体是论文的主要部分，要层次清楚，结构合理，文字简练通顺。结论是对整个论文主要的成果的总结。在结论中应明确指出研究内容的成果，见解和观点。致谢：一般是对指导教师个人和同学们的帮助表示感谢。内容要实事求是， 简洁明了。参考文献：所引用的文献必须是本人真正阅读过的与论文直接有关的文献。（学年论文一般不需要写参考文献）附录 ：是对于一些不宜放在正文中，但又直接反映完成工作的成果内容。如图片﹑实验数据﹑计算机程序等。
基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于 20 世纪 70 年代诞生的一门崭新的生物技术科学。下面是由我整理的基因工程学术论文，谢谢你的阅读。 基因工程学术论文篇一 摘 要：基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于 20 世纪 70 年代诞生的一门崭新的生物技术科学。基因工程是一项很精密的尖端生物技术。可以把某一生物的基因转殖送入另一种细胞中，甚至可把细菌、动植物的基因互换。当某一基因进入另一种细胞，就会改变这个细胞的某种功能。这项工程创造出原本自然界不存在的重组基因。它不仅为医药界带来新希望，在农业上提高产量改良作物，并且对环境污染、能源危机提供解决之道，甚至可用在犯罪案件的侦查。基因工程的发展现状和前景是怎么样呢，而又有哪些利弊? 关键词：基因工程;发展现状;发展前景;基因工程利弊 一、基因工程 (一)基因工程的概念及发展 1.概念 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。 2.发展 生物学家于20 世纪50 年代发现了DNA 的双螺旋结构，从微观层面更进一步认识了人类及其他生物遗传的物质载体，这是人类在生物研究方面的一次重大突破。60 年代以后，科学家开始破译生物遗传基因的遗传密码，简单地说，就是将控制生物遗传特征的每一种基因的核苷酸排列顺序弄清楚。在搞清楚某些单个基因的核苷酸排列顺序基础上，进而进行有计划、大规模地对人类、水稻等重要生物体的全部基因图谱进行测序和诠释。 (二)基因工程的发展现状及前景 1.发展现状 (1)基因工程应用于农业方面。运用基因工程方法，把负责特定的基因转入农作物中去，构建转基因植物，有抗病虫害，抗逆，保鲜，高产，高质的优点。 下面列举几个代表性方法。 ①增加农作物产品营养价值如：增加种子、块茎蛋白质含量，改变植物蛋白必需氨基酸比例等。 ②提高农作物抗逆性能如：抗病虫害、抗旱、抗涝、抗除草剂等性能。 ③生物固氮的基因工程。若能把禾谷等非豆科植物转变为能同根瘤菌共生，或具固氮能力，将代替无数个氮肥厂。④增加植物次生代谢产物产率。植物次生代谢产物构成全世界药物原料的 25% ，如治疗疟疾的奎宁、治疗白血病的长春新碱、治疗高血压的东莨菪碱、作为麻醉剂的吗啡等。 ⑤运用转基因动物技术，可培育畜牧业新品种。 二、基因工程应用于医药方面 目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快产业之一，前景广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。对预防人类肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。 并且应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段;专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。 三、基因工程应用于环保方面 工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力，基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA 重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4 种菌体基因链接，转移到某一菌体中构建出可同时降解4 种有机物的“超级细菌”，用之清除石油污染，在数小时内可将水上浮油中的2/3 烃类降解完，而天然菌株需 1 年之久。90 年代后期问世的DNA 改组技术可以创新基因，并赋予表达产物以新的功能，创造出全新的微生物，如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR 技术全部克隆出来，再利用基因重组技术在体外加工重组，最后导入合适的载体，就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株，从而大大地提高降解效率。 (一)发展前景 基因工程应用重组DNA 技术培育具有改良性状的粮食作物的工作已初见成效。重组DNA 技术的一个显著特点是，它注往可以使一个生物获得与之固有性状完全无关的新功能，从而引起生物技术学发生革命性的变革，使人们可以在大量扩增的细胞中生产哺乳动物的蛋白质，其意义无疑是相当重大的。将控制这些药物合成的目的基因克隆出来，转移到大肠杆菌或其它生物体内进行有效的表达，于是就可以方便地提取到大量的有用药物。目前在这个领域中已经取得了许多成功的事例，其中最突出的要数重组胰岛素的生产。 重组DNA 技术还有力地促进了医学科学研究的发展。它的影响所及有疾病的临床诊断、遗传病的基因治疗、新型疫苗的研制以及癌症和艾滋病的研究等诸多科学，并且均已取得了相当的成就。 (二)基因工程的利与弊 1.基因工程的利 遗传疾病乃是由于父或母带有错误的基因。基因筛检法可以快速诊断基因密码的错误;基因治疗法则是用基因工程技术来治疗这类疾病。产前基因筛检可以诊断胎儿是否带有遗传疾病，这种筛检法甚至可以诊断试管内受精的胚胎，早至只有两天大，尚在八个细胞阶段的试管胚胎。做法是将其中之一个细胞取出，抽取DNA，侦测其基因是否正常，再决定是否把此胚胎植入母亲的子宫发育。胎儿性别同时也可测知。 基因筛检并不改变人的遗传组成，但基因治疗则会。目前全世界正重视发展永续性农业，希望农业除了具有经济效益，还要生生不息，不破坏生态环境。基因工程正可帮忙解决这类问题。基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。 2.基因工程的弊 广泛的基因筛检将会引起一连串的社会问题。虽然基因筛检可帮助医生更早期更有效地治疗病人，但可能妨碍他的未来生活就业。基因工程会产生“杀虫剂”的作物，也可能对大环境有害，它们或许会杀死不可预期的益虫，影响昆虫生态的平衡。转基因食品不同于相同生物来源之传统食品，遗传性状的改变，将可能影响细胞内之蛋白质组成，进而造成成份浓度变化或新的代谢物生成，其结果可能导致有毒物质产生或引起人的过敏症状，甚至有人怀疑基因会在人体内发生转移，造成难以想象的后果。转基因食品潜在危害包括：食物内所产生的新毒素和过敏原;不自然食物所引起其它损害健康的影响;应用在农作物上的化学药品增加水和食物的污染;抗除草剂的杂草会产生;疾病的散播跨越物种障碍;农作物的生物多样化的损失;生态平衡的干扰。 四、结束语 随着社会科技的进步，基因工程的发展将成为必然。尽管它会给我们带来一些危害但是仍然为我们带来了很多好处。不仅为我们提供了新的能源而且促进了各国的经济的发展，所以在我们发展基因工程的同时应该尽力避免一些危害，而让有利的方面尽可能应用。 参考文献： [1]陈宏.2004.基因工程原理与应用.北京：中国农业 出版社 [2]胡银岗.2006.植物基因工程.杨凌.西北农林科技大学出版社 [3]刘祥林.聂刘旺.2005.基因工程.北京：科学出版社 [4]陆德如.陈永青.2002.基因工程.北京：化学工业出版社 [5]王关林.方宏筠.2002.植物基因工程.北京：科学出版社 基因工程学术论文篇二 基因工程蛋白药物发展概况 【摘要】近些年，随着生物技术的发展，基因工程制药产业突飞猛进，本文就一些相关的重要蛋白药物的市场概况和研究进展作一概述。 【关键词】基因工程 蛋白药物 发展概况 中图分类号：R97 文献标识码：B 文章编号：1005-0515(2011)6-255-03 基因工程制药是随着生物技术革命而发展起来的。1980 年，美国通过Bayh-Dole 法案，授予科学家 Herbert Boyer 和 Stanley Cohen 基因克隆专利，这是现代生物制药产业发展的里程碑。1982 年，第一个生物医药产品在美国上市销售，标志着生物制药业从此走入市场[1]。 生物制药业有不同于传统制药业的特点：首先，生物制药具有“靶向治疗”作用;其次，生物制药有利于突破传统医药的专利保护到期等困境;再次，生物制药具有高技术、高投入、高风险、高收益特性;此外，生物制药具有较长的产业链[1]。生物制药业这一系列的特点决定了其在21世纪国民经济中的重要地位，历版中国药典收录的生物药物品种也是逐渐增多[2](图一)。 当前生物制药业的发展趋势在于不断地改进、完善和创新生物技术，在基因工程药物研发投入逐年增加的基础上，我国生物制药的产值及利润增长迅猛， 2006-2008年三年就实现了利润翻番[2](表一)。随着研究的深入，当前生物药的热点逐渐聚焦到通过新技术大量生产一些对医疗有重要意义且成分确定的蛋白上。研究表明，在我国的基因工程药物中，蛋白质类药物超过50%[3]。而这些源自基因工程菌表达的蛋白，如疫苗、激素、诊断工具、细胞因子等在生物医学领域的应用主要包括4个方面：即疾病或感染的预防;临床疾病的治疗;抗体存在的诊断和新疗法的发现。利用基因工程技术(重组DNA技术)生产蛋白主要有三方面的理由：1.需求性，天然蛋白的供应受限制，随需求的不断增加，数量上难以满足，使它得不到广泛应用;2.安全性，一些天然蛋白质的原料可能受到致病性病毒的污染，且难以消除或钝化;3.特异性，来自天然原料的蛋白往往残留污染，会引起诊断试验所不应有的背景[4]。 以下将介绍一些基因工程产物的市场概况和研究发展。 1 促红细胞生成素 是细胞因子的一种，在骨髓造血微环境下促进红细胞的生成。1985年科学家应用基因重组技术，在实验室获得重组人EPO(rhEPO)，1989年安进(Amgen)公司的第一个基因重组药物Epogen获得FDA的批准，适应症为慢性肾功能衰竭导致的贫血、恶性肿瘤或化疗导致的贫血、失血后贫血等[5,6]。 2001年，EPO的全球销售额达21.1亿美元，2002年达26.8亿美元，2003年全世界EPO的年销售额超过50亿美元。创下生物工程药品单个品种之最，是当今最成功的基因工程药物。用过EPO的大多数病人感觉良好，在治疗期间无明显毒副作用或功能失调。重组体CHO细胞可以放大到生产规模以满足对EPO的需求。 2 胰岛素 自1921 年胰岛素被Banting 等人成功提取并应用于临床以来，已经挽救了无数糖尿病患者的生命。仅2000年，胰岛素在全球范围内就大约延长了5100万名I型糖尿病病人的寿命。20世纪80年代初，人胰岛素又成为了商业现实;80 年代末利用基因重组技术成功生物合成人胰岛素，大肠杆菌和酵母都被用作胰岛素表达的寄主细胞[7]。 国内外可工业化生产人胰岛素的企业只有美国的礼来公司、丹麦的诺和诺德公司、法国的安万特公司和中国北京甘李生物技术有限公司等，胰岛素类似物也仅在上述4个国家生产，且每个公司只能生产艮效或速效类似物巾的个品种，主要原因是要达到生物合成人胰岛素产业化的技术难度特别大，若无高精尖的高密度发酵技术、纯化技术和工业化生产经验是无法实现的[8]。 3 疫苗 在人类历史上，曾经出现过多种造成巨大生命和财产所示的疫症，而在预防和消除这些疫症的过程中疫苗发挥了十分关键的作用。所以疫苗被评为人类历史上最重大的发现之一。 疫苗可分为传统疫苗(t raditional vaccine) 和新型疫苗(new generation vaccine)或高技术疫苗( high2tech vaccine)两类,传统疫苗主要包括减毒活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗,新型疫苗主要是基因工程疫苗。疫苗的作用也从单纯的预防传染病发展到预防或治疗疾病(包括传染病) 以及防、治兼具[2]。 随着科技的发展，对付艾滋病、癌症、肝炎等多种严重威胁人类生命安全的疫苗开发取得巨大进展，这其中也孕育着巨大的商业机会[9]， 2007年全球疫苗销售额就已达到163亿美元，据美林证券公布的一份研究报告显示，全球疫苗市场正以超过13%的符合增长率增长。而我国是疫苗的新兴市场，国内疫苗市场发展潜力巨大，年增长率超过15%。 在以细胞培养为基础的疫苗、抗体药物生产中，Vero细胞、BHK21细胞、CHO细胞和Marc145细胞是最常用的细胞，这些细胞的反应器大规模培养技术支撑着行业的技术水平[4]。建立细胞培养和蛋白表达技术平台，进一步完善生物反应器背景下的疫苗生产支撑技术是当前国际疫苗产业研究的重点。 4 抗体 从功能上划分，抗体可分为治疗性抗体和诊断性抗体;从结构特点上划分，抗体可分为单克隆抗体和多克隆抗体。抗体可有效地治疗各种疾病，比如自身免疫性疾病、心血管病、传染病、癌症和炎症等[10,11]。抗体药物的一大特点在于其较低甚至几乎可以忽略的毒性。另外一个优势是，抗体本身也许既可被当作一种治疗武器，也可被用作传递药物的一种工具。除了全人源化抗体以外，与小分子药物、毒素或放射性有效载荷有关的结合性抗体也已经在理论上显示出了强大的潜力，尤其是在癌症治疗方面[12]。 治疗性抗体是世界销售额最高的一类生物技术药物,2008 年治疗性抗体销售额超过了300 亿美元,占了整个生物制药市场40%。在美国批准的99 种生物技术药物中,抗体类药物就占了30 种;在633 种处于临床研究的生物技术药物中, 有192 种为抗体药物,而在抗癌及自身免疫性疾病的治疗研究中,治疗性抗体占了一半[2]。截止2007年，美国FDA批准上市的抗体药物见表二[13]。 参考文献 [1] 章江益, 孙瑜, 王康力. 美国生物制药产业发展及启示[J]. 江苏科技信息. 2011, 1(5): 11-14. [2] 王友同, 吴梧桐, 吴文俊. 我国生物制药产业的过去、现在和将来. 药物生物技术[J]. 2010, 17(1): 1-14. [3] 吴梧桐, 王友同, 吴文俊. 21世纪生物工程药物的发展与展望[J]. 药物生物技术. 2000, 7(2): 65-70. [4] 储炬, 李友荣. 现代工业发酵调控学(第二版)[M]. 化学工业出版社. [5] Koury MJ, Bondurant MC. Maintenance by erythropoietin of viability and maturation of murine erythroid precursor cell[J]. Cell Physiol, 1988, 137(1):65. [6] Cuzzole M, Mercurial F, Brugnara C. Use of recombinant human Erthro-poietin outside the setting of uremia[J]. Blood, 1997, 89(12): 4248-4267. [7] 李萍, 刘国良. 最新胰岛素制剂的研究进展概述[J]. 中国实用内科杂志. 2003, 23(1): 19-20. [8] 张石革, 梁建华. 胰岛素及胰岛素类似物的进展与应用[J]. 药学专论. 2005, 14(11): 21-23. [9] 徐卫良. 生物制品供应链优化与供货提前期缩短问题研究――基于葛兰素史克(中国)疫苗部的实例分析(硕士学位论文). 上海交通大学, 2005. [10] Presta LG. Molecular engineering and design of therapentic antilodies[J]. Curr Opin Immunol, 2008, 20(4): 460. [11] Liu XY, Pop LM, Vitetta ES. Engineering therapeutic monoclonal antibodies[J]. Immunol Rev, 2008, 222: 9. [12] 陈志南. 基于抗体的中国生物制药产业化前景. 中国医药生物技术[J]. 2007, 1(1): 2. [13] 于建荣, 陈大明, 江洪波. 抗体药物研发现状与发展态势[J]. 生物产业技术. 2009, 1(3): 49.看了"基因工程学术论文"的人还看: 1. 高中生物选修三基因工程知识点总结 2. 高二生物基因工程知识点梳理 3. 浅谈基因工程在农业生产中的应用 4. 植物叶绿体基因工程发展探析 5. 关于蔬菜种植的学术论文
基因支持着生命的基本构造和性能。下面是我为大家精心推荐的关于基因的生物科技论文 范文 ，希望能够对您有所帮助。
基因研究
引起人们大惊小怪的，就是让父母能够有意识选择孩子遗传特性的技术。在可预见的未来，除了用基因方式医治少数遗传疾病，如囊肿性纤维化外，改变基因的成人还不可能出现。改变成人的基因还不是人们敢于轻易尝试的技术，要恢复或加强成人的功能，还有许多更简单、更安全、也更有效的 方法 。
胚胎选择技术是指父母在怀孕时影响孩子基因组合的一系列技术的总称。最简单的干预方法就是修改基因。这不是一种大刀阔斧的变更，因为它要获得的效果就像筛选各种胚胎、选择具有所需基因的胚胎的效果一样。事实上，这种胚胎筛选程序已经在胚胎植入前的基因诊断中 应用了。这种技术已经用了十几年，但还在试验，在未来5到10年将臻于成熟。随着这些技术的成熟，可供父母选择的方案会大大增多。
再进一步将出现对生殖系统的干预――即选择卵子、精子、或更可能的是选择胚胎的第一细胞。这些程序已经在动物身上应用，不过使用的方式对于人类还缺乏安全性和可靠性。
对人类比较可靠的一种方法也许是使用人造染色体。这项技术听起来像是不可置信的科幻电影，但已经用在动物身上了。人造染色体植入老鼠身上，连续几代被传了下去。人造染色体也用在人体细胞培养中，在数百次细胞分裂中都能保持稳定。因此，它们可以充当插入基因模块的稳定“平台”。这些被插入的基因模块包括在适当时候让基因兴奋或休息的必要控制机制，就像在我们46个染色体中的正常基因的激活或休息，取决于它们所处的生理 组织类型，或取决于它们遇到的 环境状况一样。
当然，为安全起见，需要早期介入才能使焦点集中。你不能去修改一个在胎儿发育过程中生理组织不断变化时被激活的基因，因为我们对这一过程所知甚少，有可能发生不想要的或灾难性的副作用。所以，在人体内使用人造染色体的首次尝试，多半要让被植入的基因处在“休息”状态，到成人阶段才在适当的生理组织中被“激活”。
执行这种控制的机制已经用在动物实验中，实验的目的是观察特定基因在发育成熟的有机体中的作用。当然，在体内存在着始终控制基因的机制。不同类的基因在不同的生理组织内的不同地点和时间被激活或休息，这对未来的基因工程师来说是幸运的，因为与我们现有的基因相 联系的已证实的调节结构可以复制下来，用以执行对植入基因的控制。胚胎选择的目标
预防疾病可能是胚胎选择的最初目标。这类可能性也许不久就会远远超出纠正异常基因的范围。例如，最近的研究显示，患有唐氏综合症的孩子，癌症的发病率降低了近90%。很可能是三体性21(即染色体21的第三个复制品，具有增强基因表达水平的作用，导致智力迟钝和其他唐氏综合症的症状)对癌症有预防作用。假如我们能鉴别出染色体上的哪些基因对癌症有预防作用，会怎么样呢?基因学家也许会把这类基因放在人造染色体上，然后植入胚胎，使癌症发病率降低到唐氏综合症患者的水平，又可以避免复制染色体21上其他基因所引起的所有问题。许多其他类似的可能性无疑都会出现，有些可能性几乎肯定是有好处的。
人造染色体的使用可能会进行得很顺利，尤其因为染色体本身在用于人体前可在实验室环境中进行试验。它们可以在动物身上试验，成功后在基本相同的条件下用于人体。如今，每一种基因疗法都是重新开始的，所以不可能获得绝对的可靠性。
如果有明确的基因修改案例显示这样做是有意义的，似乎是安全的，不可能更简便更安全了，那么人们就会对它们表示欢迎。尽管如此，目前还没有足够的证据说明值得这样做。未来基因治疗专家会产生各种各样的想法，他们会进行试验，观察这种疗法是否可行。如果可行的话，我们就不应该拒绝。例如，降低癌症和心脏病的发病率，延缓衰老，是每个人都非常需要的增进健康的手段。
用基因延长寿命
防止衰老是个非常有意义的科研领域，因为这件事似乎很有可能做到，而且是绝大多数人所强烈需要的。如果能通过揭开衰老过程的基本程序，发现某种手段能使我们开发药物或其他对成人有效的干预手段，那么人人都会需要。
胚胎工程可能比对成人的基因疗法更简单，更有成效。因为胚胎中的基因会被复制进身体的每一个细胞，能获得具体组织的控制机制。所以很可能对胚胎的干预 措施 对成人是行不通的。这样一来，父母很可能把怀孕看作赋予孩子健康条件的机会――一次不可错失的机会。
如对衰老生物学的研究投入资金，会极大地加速“衰老治疗”。如今，这个领域资金非常缺乏。许多资金都用于研究治疗老年病的方法上，没有用来搞清楚衰老的基本过程，而许多老年性疾病(如癌症、心脏病、早老性痴呆症、关节炎和糖尿病)都是由这一过程引起的。能加速衰老防止研究进程的另一件事，就是提高这个领域的形象。这个 工作已经开始了，但非常缓慢。吸引年轻的科研人员和严肃的科学家进入这个领域是至关重要的。抗衰老(即延长孩子的寿命)可能将是生殖干预的重要目标，但不是唯一的目标。为孩子谋最大福利是人类的天职。事实上，全球民意测验已经显示，在被测的每一个
国家都有可观的人数对增强孩子的身体和脑力健康感兴趣。他们考虑的不是如何避免某些疾病，而是用干预手段改善孩子的容貌、智力、力量、助人为乐精神和其他品质的状况。一旦技术达到可靠程度，许多人都需要这类干预手段。甚至那些没有这方面压力的人也会这么做，目的是不让孩子处于劣势。当然，人们会很小心，因为他们并不想伤害孩子。总之，如果干预手段失败，他们就得忍受其结果，承受犯罪的感觉。是一个不受欢迎的选择吗?
社会也许并不欢迎某些父母的选择。在美国性别选择是合法的，但在英国和其他许多国家就是非法的。不少人认为，尽管西方国家并没有出现严重的性别失衡，很难说父母的选择伤害了谁，但这个程序在美国也应该是非法的。另一个即将来临的决定是父母是否因为大量基因疾病而进行筛选。父母们不久就能够选择孩子的身高和智商，或选择性情气质的其他特点――容易患病的机制也许不久就会在基因解读中表现得清清楚楚。
胚胎选择技术的第一批希望所在是基因测试和筛选，即选择某种胚胎而不是另一种。一开始，让许多人接受这个技术是困难的，但要控制它几乎是不可能的，因为这种胚胎本来就可能是完全自然形成的。这样选择也许是令人苦恼的，但不会发生危险，我猜想它们给我们带来的好处比问题多。有些人担心这样一来会失去多样性，但我认为更大的问题在于父母所选择的胚胎可能会产生一个有严重健康问题的婴儿。那么是否应该允许父母做这样的选择呢?例如，失聪群体掀起了一个极力反对耳蜗移植的运动，因为耳蜗移植伤害了聋哑 文化 ，把聋哑视作残疾。大多数非聋哑人正是这样看待他们的。有的聋哑父母表示，他们要使用胚胎选择技术来确保他们的孩子继续聋哑。这并不是说他们拿出一个胚胎来毁坏它，而是选择一个能造成一个聋哑婴儿的胚胎。
这造成了真正的社会问题，因为社会必须承担这类健康问题所需的医疗费用。如果认为父母的确有权作这样的选择，我们根本没有理由去重视健康儿的出生而轻视有严重疾患的婴儿，那么我们将无法控制这类选择。但如果我们认为存在问题，并极力想与之进行斗争的话，我们会发现这种斗争是很有前途的。
放开手脚，取消禁令
关于由人体克隆产生的第一例怀孕事件见报后不久，美国总统乔治?W?布什就表示支持参议院的一份提案，该提案宣布所有形式的人体克隆皆为非法，包括旨在创造移植时不会被排斥的胚胎干细胞，即治疗性克隆。我认为这种禁令下得为时过早，也不会有效果，而且会产生严重的误导。就是说，这个禁令无疑是错误的。它根本无法实质性推延再生性克隆的问世，我认为这种类型的克隆将在10年内出现。这个禁令把 政治、宗教和 哲学因素注入了基础研究，这将是个危险的案例。这个禁令的立法理念把更多的关注赋予了微乎其微的小小细胞，而对那些身患疾病、惨遭折磨的人却视而不顾。这个禁令用严厉的刑事惩罚(10年监禁)来威胁胚胎科研人员，这在一个妇女在妊娠头三个月不管什么理由都有权堕胎的国家里，简直是不可思议的。
美国对胚胎研究的限制，已经对旨在创建再生 医学的生物技术的 发展产生了影响。这些限制延缓了美国在这个领域的前进步伐，而美国在生物医学的科研力量是全球首屈一指的。如今这类科研已转移到英国和其他国家去了，例如新加坡，正在为一项研究胚胎干细胞的庞大 计划提供资金。这种延误之所以非常不幸，是因为本应发生的好事如今却没有发生。对多数人来说，10年或20年的延误不是个大问题，但对于演员迈克尔?J?福克斯(Michael J.Fox)以及其他帕金森氏病和早老性痴呆症患者来说，却是生与死的问题。
对各种再生可能性的无知，往往会引起人们的恐惧。但这种无知却不能成为公众政策的基础，因为公众的态度会迅速改变。25年前，体外受精着实让人们猛吃一惊，体外受精的孩子被称作试管婴儿。现在我们看到这些孩子与他小孩没什么区别，这个方法也已成为许多没有孩子的父母的明确选择。
不管是出于意识形态还是宗教原因，把新技术加以神秘化，把它当作某种象征来加以反对，都不会有效推迟即使是最有争议的 应用。这种反对态度只会扼杀本可以转化为人人支持的生物医学新成果的主流科研。
人类克隆会在某个国家实现：很可能是以暧昧隐秘的方式实现，而且甚至在确认安全之前就实现。抗议和禁止也许会稍稍推迟第一个克隆人的诞生，但这是否值得花费严肃的人类立法成本呢?
不管我们多么为之担心，人类胚胎选择是无法避免的。胚胎选择已经存在，克隆也正在进行，甚至直接的人类生殖工程也将出现。这样的技术是阻挡不了的，因为许多人认为它能造福于人类，因为它将在全球数以千计的实验室里切实进行，最重要的是，因为它只是解除生物学的主流生物医学科研的一个副产品。
对于迅速发展的技术，我们要做的重要的事，不是预先为它设立条条框框。务必要牢记，同原子武器相比，这样的技术是没有危险性的。在原子武器中，稍有不慎，众多的无辜旁观者即刻就会灰心烟灭。这些技术仅对那些决定挺身而出使用
他们的人才具有危险性。如果我们把关于这些技术的现在的希望和恐惧带进将来，并以此为基础进行预先控制，从而扼杀它们的潜力的话，我们就只能制定出非常拙劣的法律。今天，我们并没有足够的知识来预测这些技术未来会出现什么问题。
比较明智的方法是让这项技术进入早期 应用，并从中学些东西。性别选择就是现实世界的 经验 能告诉我们一些事情的极好例子。许多人想要控制性别选择，但与不发达国家不同，在发达国家，自由选择性别并没有导致性别的巨大不平衡。在美国，父母的选择基本上男女平衡的，女孩占微弱优势。以前有人认为，如果给了父母这种选择权，会出现严重问题，因为男孩会过剩。但事实并非如此。这种危险是我们想象出来的。有些人认为，父母不应该对孩子拥有这种权力，但他们究竟担心什么，往往非常模糊。在我看来，如果父母由于某种原因的的确确需要一个女孩或男孩，让他们了却心愿怎么会伤害孩子呢?相反的情况倒的确值得担心的：如果父母极想要一个男孩，结果却生了个女孩，这个“性别错误”的孩子可能就不会过上好日子。我相信，让父母拥有这种选择权，只有好处没有坏处。
我们还可以想象出有关性别选择的各种麻烦事件，编出一系列可能发生的危险 故事 。但如果将来事情发生了变化，性别不平衡现象真的出现了，我们再制定政策处理这类特殊问题也不迟。这要比现在就对模糊的恐惧感和认为是在戏弄上帝的思想观念作出反应，无疑要明智得多。这是民主化的技术吗?
阻止再生技术的行为使这些技术造成 社会的极端分裂，因为阻止行为仅仅使这些技术为那些富裕的人所用，他们可以非常容易地绕过种种限制，或者到国外去，或者花大钱寻求黑市服务。
其核心是胚胎选择技术，如果处理恰当，它可以成为非常民主化的技术，因为早期采取的各项治疗措施可以面向各种残缺者。把智商在70到100(群体平均数值)的人向上提高，要比把智商从150(群体百分比最高值)提高到160容易得多。要让本已才智卓绝的人再上一层楼，那非常困难，因为这必须改善无数微小因素的复杂的混合配备状况，正是这些因素合在一起，才能创造出一个超人来。而改善退化的功能则要容易得多。我们并无超人的案例，但我们却有无数普通人为佐证，他们可以充当范例，引导我们如何去修改一个系统，使之至少达到正常的功能。
我觉得，人们以为我们是平等的创造物，在法律面前人人平等，于是就认为我们大家都是一样的。其实不然。基因抽奖可能是非常非常残酷的。你去问问行动迟钝的人，或问问有这样那样基因疾病的人，他们是不会相信什么基因抽奖是多么美妙公平这种抽象言论的。他们就希望自己能更健康些，或者获得某些方面的能力。这些技术的广泛应用，就在许多方面创造了一个平等的竞技场，因为那些本来由于基因原因处于劣势的人也有了竞争的机会。
另一个问题是，这些技术就像其他技术一样， 发展很快。在同代人之间，富人和穷人的应用差距不会很大，而在两代人之间的应用差距却会很大。如今，甚至比尔?盖茨也无法为他的孩子获得某种在25年后中产阶级也认为是很原始的基因增强技术。
所谓明智的一个重要因素，就是要懂得什么我们有权控制，什么无权控制。我们务必不要自欺欺人，以为我们有权对是否让这些技术进入我们的生活进行选择。它肯定会进入我们的生活。形势的发展必然要求我们去使用这些技术。
但在我们如何应用它们、它们会如何分裂我们的社会，以及它们对我们的价值观会产生什么影响等问题上，我们的确有某种选择余地。这些问题我们应该讨论。我本人对这些技术是满怀希望的。它们可能产生的好处会大大超过可能出现的问题，我想，未来的人类在回顾这些技术时，会觉得奇怪：我们在这么原始的时代是如何生活的，我们只活到75就死了，这么年轻，而且死得这么痛苦难过。
政府和决策者不应该对这些研究领域横加阻挠，因为由于误用或意外所造成的伤害，并不是仅有的风险。能够挽救许多人的技术因为延误而使他们继续遭受痛苦，也是一种风险。
当务之急是倾全力获得足够的安全性，防止意外的发生，而要做到这点，协调者看来要牺牲许多间受影响的人的安全。疫苗的例子就是这样。疫苗有许多年没有进展，因为引起诉讼的可能性很大。如果那个孩子受了伤害，会产生巨大的后果。然而很明显，对接受疫苗接种的全体人而言，是非常安全的。
我认为人们对于克隆也是同样的问题。它在近期可能会影响最多一小部份人。在我看来，拒绝会改变数以百万患者命运的非常有可能的 医学进步，振振有词地宣称这是对人类生命的尊重，这是一种奇怪的逻辑。
失去人性还是控制人性?
另一种祁人之忧，认为任意篡改生物机制有可能使我们失去人性。但是，“人性”究竟是与某些非常狭隘的生物结构有关，还是与我们接触世界的整个过程、与我们之间的相互作用有关呢?例如，假如我们的寿命增加一倍，会不会使我们在某种意义上“失去人性”呢?寿命延长必然会改变我们的生活轨迹，改变我们的互动方式，改变我们的 组织制度、家庭观和对 教育 的态度。但我们还是人类，我敢断言我们会迅速适应这些变化，并会对以往没有这些变化的生活觉得不解。
如果原始的狩猎者想象自己生活在纽约城，他们会说在那样的地方他们可能不再是人了，他们认为那不是人的生活方式。可是今天我们大多数人不仅把纽约的生活看作是人的生活，而且是大大优于狩猎生活。我想，我们改变生物机制所发生的变化也是如此。
目前人类还处在进化的早期阶段，至多是青少年期。几千年后，未来的人类来看我们这个时代，会认为是原始的、艰难的同时充满希望的时代。他们也会把我们这个时代看作是人类发展的特殊的光荣的时刻，因为我们为他们的生活打下了基础。我们很难想象即使一千年后的生活会是什么样子，但我猜想我们现在的生物重组会大大影响未来的人类。
点击下页还有更多>>>关于基因的生物科技论文范文
基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于 20 世纪 70 年代诞生的一门崭新的生物技术科学。下面是由我整理的基因工程学术论文，谢谢你的阅读。 基因工程学术论文篇一 摘 要：基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于 20 世纪 70 年代诞生的一门崭新的生物技术科学。基因工程是一项很精密的尖端生物技术。可以把某一生物的基因转殖送入另一种细胞中，甚至可把细菌、动植物的基因互换。当某一基因进入另一种细胞，就会改变这个细胞的某种功能。这项工程创造出原本自然界不存在的重组基因。它不仅为医药界带来新希望，在农业上提高产量改良作物，并且对环境污染、能源危机提供解决之道，甚至可用在犯罪案件的侦查。基因工程的发展现状和前景是怎么样呢，而又有哪些利弊? 关键词：基因工程;发展现状;发展前景;基因工程利弊 一、基因工程 (一)基因工程的概念及发展 1.概念 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。 2.发展 生物学家于20 世纪50 年代发现了DNA 的双螺旋结构，从微观层面更进一步认识了人类及其他生物遗传的物质载体，这是人类在生物研究方面的一次重大突破。60 年代以后，科学家开始破译生物遗传基因的遗传密码，简单地说，就是将控制生物遗传特征的每一种基因的核苷酸排列顺序弄清楚。在搞清楚某些单个基因的核苷酸排列顺序基础上，进而进行有计划、大规模地对人类、水稻等重要生物体的全部基因图谱进行测序和诠释。 (二)基因工程的发展现状及前景 1.发展现状 (1)基因工程应用于农业方面。运用基因工程方法，把负责特定的基因转入农作物中去，构建转基因植物，有抗病虫害，抗逆，保鲜，高产，高质的优点。 下面列举几个代表性方法。 ①增加农作物产品营养价值如：增加种子、块茎蛋白质含量，改变植物蛋白必需氨基酸比例等。 ②提高农作物抗逆性能如：抗病虫害、抗旱、抗涝、抗除草剂等性能。 ③生物固氮的基因工程。若能把禾谷等非豆科植物转变为能同根瘤菌共生，或具固氮能力，将代替无数个氮肥厂。④增加植物次生代谢产物产率。植物次生代谢产物构成全世界药物原料的 25% ，如治疗疟疾的奎宁、治疗白血病的长春新碱、治疗高血压的东莨菪碱、作为麻醉剂的吗啡等。 ⑤运用转基因动物技术，可培育畜牧业新品种。 二、基因工程应用于医药方面 目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快产业之一，前景广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。对预防人类肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。 并且应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段;专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。 三、基因工程应用于环保方面 工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力，基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA 重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4 种菌体基因链接，转移到某一菌体中构建出可同时降解4 种有机物的“超级细菌”，用之清除石油污染，在数小时内可将水上浮油中的2/3 烃类降解完，而天然菌株需 1 年之久。90 年代后期问世的DNA 改组技术可以创新基因，并赋予表达产物以新的功能，创造出全新的微生物，如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR 技术全部克隆出来，再利用基因重组技术在体外加工重组，最后导入合适的载体，就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株，从而大大地提高降解效率。 (一)发展前景 基因工程应用重组DNA 技术培育具有改良性状的粮食作物的工作已初见成效。重组DNA 技术的一个显著特点是，它注往可以使一个生物获得与之固有性状完全无关的新功能，从而引起生物技术学发生革命性的变革，使人们可以在大量扩增的细胞中生产哺乳动物的蛋白质，其意义无疑是相当重大的。将控制这些药物合成的目的基因克隆出来，转移到大肠杆菌或其它生物体内进行有效的表达，于是就可以方便地提取到大量的有用药物。目前在这个领域中已经取得了许多成功的事例，其中最突出的要数重组胰岛素的生产。 重组DNA 技术还有力地促进了医学科学研究的发展。它的影响所及有疾病的临床诊断、遗传病的基因治疗、新型疫苗的研制以及癌症和艾滋病的研究等诸多科学，并且均已取得了相当的成就。 (二)基因工程的利与弊 1.基因工程的利 遗传疾病乃是由于父或母带有错误的基因。基因筛检法可以快速诊断基因密码的错误;基因治疗法则是用基因工程技术来治疗这类疾病。产前基因筛检可以诊断胎儿是否带有遗传疾病，这种筛检法甚至可以诊断试管内受精的胚胎，早至只有两天大，尚在八个细胞阶段的试管胚胎。做法是将其中之一个细胞取出，抽取DNA，侦测其基因是否正常，再决定是否把此胚胎植入母亲的子宫发育。胎儿性别同时也可测知。 基因筛检并不改变人的遗传组成，但基因治疗则会。目前全世界正重视发展永续性农业，希望农业除了具有经济效益，还要生生不息，不破坏生态环境。基因工程正可帮忙解决这类问题。基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。 2.基因工程的弊 广泛的基因筛检将会引起一连串的社会问题。虽然基因筛检可帮助医生更早期更有效地治疗病人，但可能妨碍他的未来生活就业。基因工程会产生“杀虫剂”的作物，也可能对大环境有害，它们或许会杀死不可预期的益虫，影响昆虫生态的平衡。转基因食品不同于相同生物来源之传统食品，遗传性状的改变，将可能影响细胞内之蛋白质组成，进而造成成份浓度变化或新的代谢物生成，其结果可能导致有毒物质产生或引起人的过敏症状，甚至有人怀疑基因会在人体内发生转移，造成难以想象的后果。转基因食品潜在危害包括：食物内所产生的新毒素和过敏原;不自然食物所引起其它损害健康的影响;应用在农作物上的化学药品增加水和食物的污染;抗除草剂的杂草会产生;疾病的散播跨越物种障碍;农作物的生物多样化的损失;生态平衡的干扰。 四、结束语 随着社会科技的进步，基因工程的发展将成为必然。尽管它会给我们带来一些危害但是仍然为我们带来了很多好处。不仅为我们提供了新的能源而且促进了各国的经济的发展，所以在我们发展基因工程的同时应该尽力避免一些危害，而让有利的方面尽可能应用。 参考文献： [1]陈宏.2004.基因工程原理与应用.北京：中国农业 出版社 [2]胡银岗.2006.植物基因工程.杨凌.西北农林科技大学出版社 [3]刘祥林.聂刘旺.2005.基因工程.北京：科学出版社 [4]陆德如.陈永青.2002.基因工程.北京：化学工业出版社 [5]王关林.方宏筠.2002.植物基因工程.北京：科学出版社 基因工程学术论文篇二 基因工程蛋白药物发展概况 【摘要】近些年，随着生物技术的发展，基因工程制药产业突飞猛进，本文就一些相关的重要蛋白药物的市场概况和研究进展作一概述。 【关键词】基因工程 蛋白药物 发展概况 中图分类号：R97 文献标识码：B 文章编号：1005-0515(2011)6-255-03 基因工程制药是随着生物技术革命而发展起来的。1980 年，美国通过Bayh-Dole 法案，授予科学家 Herbert Boyer 和 Stanley Cohen 基因克隆专利，这是现代生物制药产业发展的里程碑。1982 年，第一个生物医药产品在美国上市销售，标志着生物制药业从此走入市场[1]。 生物制药业有不同于传统制药业的特点：首先，生物制药具有“靶向治疗”作用;其次，生物制药有利于突破传统医药的专利保护到期等困境;再次，生物制药具有高技术、高投入、高风险、高收益特性;此外，生物制药具有较长的产业链[1]。生物制药业这一系列的特点决定了其在21世纪国民经济中的重要地位，历版中国药典收录的生物药物品种也是逐渐增多[2](图一)。 当前生物制药业的发展趋势在于不断地改进、完善和创新生物技术，在基因工程药物研发投入逐年增加的基础上，我国生物制药的产值及利润增长迅猛， 2006-2008年三年就实现了利润翻番[2](表一)。随着研究的深入，当前生物药的热点逐渐聚焦到通过新技术大量生产一些对医疗有重要意义且成分确定的蛋白上。研究表明，在我国的基因工程药物中，蛋白质类药物超过50%[3]。而这些源自基因工程菌表达的蛋白，如疫苗、激素、诊断工具、细胞因子等在生物医学领域的应用主要包括4个方面：即疾病或感染的预防;临床疾病的治疗;抗体存在的诊断和新疗法的发现。利用基因工程技术(重组DNA技术)生产蛋白主要有三方面的理由：1.需求性，天然蛋白的供应受限制，随需求的不断增加，数量上难以满足，使它得不到广泛应用;2.安全性，一些天然蛋白质的原料可能受到致病性病毒的污染，且难以消除或钝化;3.特异性，来自天然原料的蛋白往往残留污染，会引起诊断试验所不应有的背景[4]。 以下将介绍一些基因工程产物的市场概况和研究发展。 1 促红细胞生成素 是细胞因子的一种，在骨髓造血微环境下促进红细胞的生成。1985年科学家应用基因重组技术，在实验室获得重组人EPO(rhEPO)，1989年安进(Amgen)公司的第一个基因重组药物Epogen获得FDA的批准，适应症为慢性肾功能衰竭导致的贫血、恶性肿瘤或化疗导致的贫血、失血后贫血等[5,6]。 2001年，EPO的全球销售额达21.1亿美元，2002年达26.8亿美元，2003年全世界EPO的年销售额超过50亿美元。创下生物工程药品单个品种之最，是当今最成功的基因工程药物。用过EPO的大多数病人感觉良好，在治疗期间无明显毒副作用或功能失调。重组体CHO细胞可以放大到生产规模以满足对EPO的需求。 2 胰岛素 自1921 年胰岛素被Banting 等人成功提取并应用于临床以来，已经挽救了无数糖尿病患者的生命。仅2000年，胰岛素在全球范围内就大约延长了5100万名I型糖尿病病人的寿命。20世纪80年代初，人胰岛素又成为了商业现实;80 年代末利用基因重组技术成功生物合成人胰岛素，大肠杆菌和酵母都被用作胰岛素表达的寄主细胞[7]。 国内外可工业化生产人胰岛素的企业只有美国的礼来公司、丹麦的诺和诺德公司、法国的安万特公司和中国北京甘李生物技术有限公司等，胰岛素类似物也仅在上述4个国家生产，且每个公司只能生产艮效或速效类似物巾的个品种，主要原因是要达到生物合成人胰岛素产业化的技术难度特别大，若无高精尖的高密度发酵技术、纯化技术和工业化生产经验是无法实现的[8]。 3 疫苗 在人类历史上，曾经出现过多种造成巨大生命和财产所示的疫症，而在预防和消除这些疫症的过程中疫苗发挥了十分关键的作用。所以疫苗被评为人类历史上最重大的发现之一。 疫苗可分为传统疫苗(t raditional vaccine) 和新型疫苗(new generation vaccine)或高技术疫苗( high2tech vaccine)两类,传统疫苗主要包括减毒活疫苗、灭活疫苗和亚单位疫苗,新型疫苗主要是基因工程疫苗。疫苗的作用也从单纯的预防传染病发展到预防或治疗疾病(包括传染病) 以及防、治兼具[2]。 随着科技的发展，对付艾滋病、癌症、肝炎等多种严重威胁人类生命安全的疫苗开发取得巨大进展，这其中也孕育着巨大的商业机会[9]， 2007年全球疫苗销售额就已达到163亿美元，据美林证券公布的一份研究报告显示，全球疫苗市场正以超过13%的符合增长率增长。而我国是疫苗的新兴市场，国内疫苗市场发展潜力巨大，年增长率超过15%。 在以细胞培养为基础的疫苗、抗体药物生产中，Vero细胞、BHK21细胞、CHO细胞和Marc145细胞是最常用的细胞，这些细胞的反应器大规模培养技术支撑着行业的技术水平[4]。建立细胞培养和蛋白表达技术平台，进一步完善生物反应器背景下的疫苗生产支撑技术是当前国际疫苗产业研究的重点。 4 抗体 从功能上划分，抗体可分为治疗性抗体和诊断性抗体;从结构特点上划分，抗体可分为单克隆抗体和多克隆抗体。抗体可有效地治疗各种疾病，比如自身免疫性疾病、心血管病、传染病、癌症和炎症等[10,11]。抗体药物的一大特点在于其较低甚至几乎可以忽略的毒性。另外一个优势是，抗体本身也许既可被当作一种治疗武器，也可被用作传递药物的一种工具。除了全人源化抗体以外，与小分子药物、毒素或放射性有效载荷有关的结合性抗体也已经在理论上显示出了强大的潜力，尤其是在癌症治疗方面[12]。 治疗性抗体是世界销售额最高的一类生物技术药物,2008 年治疗性抗体销售额超过了300 亿美元,占了整个生物制药市场40%。在美国批准的99 种生物技术药物中,抗体类药物就占了30 种;在633 种处于临床研究的生物技术药物中, 有192 种为抗体药物,而在抗癌及自身免疫性疾病的治疗研究中,治疗性抗体占了一半[2]。截止2007年，美国FDA批准上市的抗体药物见表二[13]。 参考文献 [1] 章江益, 孙瑜, 王康力. 美国生物制药产业发展及启示[J]. 江苏科技信息. 2011, 1(5): 11-14. [2] 王友同, 吴梧桐, 吴文俊. 我国生物制药产业的过去、现在和将来. 药物生物技术[J]. 2010, 17(1): 1-14. [3] 吴梧桐, 王友同, 吴文俊. 21世纪生物工程药物的发展与展望[J]. 药物生物技术. 2000, 7(2): 65-70. [4] 储炬, 李友荣. 现代工业发酵调控学(第二版)[M]. 化学工业出版社. [5] Koury MJ, Bondurant MC. Maintenance by erythropoietin of viability and maturation of murine erythroid precursor cell[J]. Cell Physiol, 1988, 137(1):65. [6] Cuzzole M, Mercurial F, Brugnara C. Use of recombinant human Erthro-poietin outside the setting of uremia[J]. Blood, 1997, 89(12): 4248-4267. [7] 李萍, 刘国良. 最新胰岛素制剂的研究进展概述[J]. 中国实用内科杂志. 2003, 23(1): 19-20. [8] 张石革, 梁建华. 胰岛素及胰岛素类似物的进展与应用[J]. 药学专论. 2005, 14(11): 21-23. [9] 徐卫良. 生物制品供应链优化与供货提前期缩短问题研究――基于葛兰素史克(中国)疫苗部的实例分析(硕士学位论文). 上海交通大学, 2005. [10] Presta LG. Molecular engineering and design of therapentic antilodies[J]. Curr Opin Immunol, 2008, 20(4): 460. [11] Liu XY, Pop LM, Vitetta ES. Engineering therapeutic monoclonal antibodies[J]. Immunol Rev, 2008, 222: 9. [12] 陈志南. 基于抗体的中国生物制药产业化前景. 中国医药生物技术[J]. 2007, 1(1): 2. [13] 于建荣, 陈大明, 江洪波. 抗体药物研发现状与发展态势[J]. 生物产业技术. 2009, 1(3): 49.看了"基因工程学术论文"的人还看: 1. 高中生物选修三基因工程知识点总结 2. 高二生物基因工程知识点梳理 3. 浅谈基因工程在农业生产中的应用 4. 植物叶绿体基因工程发展探析 5. 关于蔬菜种植的学术论文
【综述】几种用于发现未知病毒核酸序列的技术及其应用翁康生 病毒是引发人类传染性疾病的主要病原体之一, 它们极大地威胁着人类健康。目前还存在人类尚未认知或新出现的病毒, 随时可能严重危害人类健康安全〔1 - 3〕。及早地发现,鉴别未知的或新出现的病毒, 是有效的预防和控制的先决条件之一。因此, 建立、储备、改良、发展、乃至创新应用于发现、鉴别未知或新出现病毒的技术方法是十分必要的。近20 多年来, 常采用传统的微生物学技术方法和现代分子生物学技术方法相结合的途径, 发现和鉴别未知病毒。通过细胞培养的方法分离病毒、电镜观察、用已知病毒的抗血清建立的免疫学方法作排他性检测、用已知病毒核酸序列建立的PCR、杂交等方法, 作特异核酸序列的检测、用分子生物学技术获得未知病毒核酸序列, 查询基因数据库, 检出并确定未知病毒基因组序列, 最终发现鉴别出未知病毒。对于无法用细胞分离培养的未知病毒, 有的采用免疫学与分子生物学技术相结合, 筛选获取病毒特异抗原编码基因的克隆, 进而发现鉴别出该病毒。更多的则是采用相应的分子生物学技术, 从被检样品中发现获取未知病毒的核酸序列,进而发现鉴别未知病毒。无论未知病毒是否可以用细胞培养分离, 最终对其基因组序列的测定分析, 是鉴别和判断的决定性依据之一, 而获取未知病毒的核酸序列是前提条件。从少量样品中, 从高度复杂的宿主细胞核酸物质中, 分离、扩增、获取足够量的无基因序列资料的未知病毒的核酸片段, 供进一步克隆、测序、生物信息学分析, 是用分子生物学技术发现、鉴别未知和新出现病毒的关键之一〔4〕, 也是最终测定分析, 拼接出未知和新出现病毒基因组序列的瓶颈步骤。病毒所携核酸物质有DNA 和RNA 之分, 可采用的技术方法也有所不同, 现将有关技术与其应用作一简介, 以供参考。1 代表性差异分析法代表性差异分析法是为寻找分析两个生物样品复杂的基因组间有何差异而发展建立起来的分子生物学技术方法, 并不断得到演化, 发展和应用。病毒感染宿主细胞后, 与未感染的同类细胞相比, 二者核酸物质间的差异主要在于是否存在病毒核酸。消减去二者核酸间相同序列的背景部分, 扩增、比较、选取余下可能存在差异的部分, 进一步分析以发现未知病毒的核酸序列。病毒的核酸结构各有不同, 可选用相应的代表性差异分析法, 见表1 。111 DNA 代表性差异分析法(DNA Representation differenceanalysis , DNA RDA)此方法是Lisitsyn 等〔5〕利用核酸消减杂交技术〔6〕、PCR 方法和双链DNA 热变性后互补链退火复性的二级动力学原理〔7 - 8〕作者单位:上海市疾病预防控制中心 200336表1 病毒核酸类型与各代表性差异分析法的选用病毒核酸类型DNA RDA c DNA RDA非rRNA 序列6 核苷酸引导c DNA RDAds DNA 线状√ds DNA 环状√ss RNA polyA( + ) √ss RNA polyA( - ) 3 √ds RNA polyA( - ) √ 3 负链ss RNA polyA( - ) 视病毒在宿主细胞的转录机制而定。而建立的。方法中将需分析的样品DNA(Test DNA ,T- DNA) 和对照DNA(Driver DNA ,D - DNA) 设为二组,分别用同一种限制性内切酶酶切处理,并接上5′端去磷酸化的人工接头,补齐接头后,加入与接头序列互补的引物作PCR 扩增。切除扩增产物上的人工接头后,切出的T - DNA 连上第二种人工接头,变性后与过量的变性D - DNA 杂交。通过杂交,消减去T- DNA 中与D - DNA 中同源的核酸序列,而只存在于T - DNA 中的靶序列DNA(Target DNA) 则自我退火复性,其两端连有第二种人工接头。加入与第二种接头互补的引物作PCR ,只有靶序列DNA呈指数扩增,因而得到进一步富集。进过如此重复的几个轮回后,以电泳检测比较T- DNA 和D - DNA ,将T- DNA 中呈现的差异部分作分离,克隆,序列分析。Lisitsyn 等以10μg 人淋巴细胞基因组DNA 作为D - DNA ,在相同的人DNA 中加入相当于单拷贝量的120 pg 腺病毒DNA作T- DNA。以此作为实验模型,用DNA 代表性差异分析法成功的寻找、鉴定出外加入的腺病毒DNA 序列。应用此技术,Chang 等〔9〕在艾滋病相关的卡波西肉瘤(Kaposis Sarcoma) 中发现一段类似人类疱疹病毒的基因, 并由此发现一种新的病毒HPV8。以后人们又以此技术发现鉴定了HPV6、TTV 病毒、黄热病毒样基因组、MDV 等〔10 - 13〕DNA 病毒。112 cDNA 代表性差异分析法(cDNA Representation differenceanalysis , cDNA RDA)Hubank 等〔14〕针对mRNA 所含序列相对简单的特点,提出了cDNA 代表性差异分析法。它的基本原理与DNA RDA 相同,主要不同在于,采用识别4 核苷酸序列的限制性内切酶,它的识别位点在mRNA 反转录成的cDNA 中出现的频率更高,平均酶切片段长度约256 bp ,保证了cDNA 序列群中绝大多数序列,至少被切出一个片段可扩增,供差异分析,分离鉴定。cDNA RDA 技术相对经济,可高效灵敏地用于非常少的起始材料而获得结果〔15〕。具有polyA( + ) - RNA 病毒,其核酸可类似于mRNA 分离纯化,因此可应用此技术。利用cDNA RDA技术,发现鉴定了TiV、MenV ,等〔16 ,17〕RNA 病毒。113 非rRNA 序列6 聚核苷酸引导反转录的cDNA RDA中国预防医学杂志2007 年6 月第8 卷第3 期 Chin Prev Med , June 2007 , Vol18 No13 ·317 ·© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.netpolyA( - ) - RNA 病毒,其核酸物质不似于mRNA ,需和宿主细胞总RNA 同时分离,并用随机引物作反转录。因为宿主细胞总RNA 中rRNA 约占80 % ,由于竞争反应、靶序列信号被湮灭等原因,从这样的总RNA 抽提物中,用随机6 聚核苷酸引物引导反转录的cDNA RDA 技术,发现鉴别polyA( - ) - RNA 病毒核酸序列是困难的。Endoh 等〔18〕罗列了6 聚核苷酸所有可能的排列组合,共计4 096 个序列模式,以大鼠18S、518S、28S 等rRNA、微卫星重复序列、SARS - CoV、BI - 3 病毒等的序列数据为模型,筛选出在rRNA 序列中出现频率极低或不出现的6 聚核苷酸序列模式共96 种。将这些序列分别合成并混合后,称之为非rRNA 序列6 聚核苷酸引物。生物信息学分析96 种序列模式在哺乳动物病毒科具代表性的1 791 个病毒基因组序列中出现的频率,数据表明,非rRNA 序列6 核苷酸引物可引导绝大多数病毒的cDNA 合成。分别用非rRNA 序列6 聚核苷酸引物和随机6 核苷酸引物作cDNA 反转录效率、cDNA RDA 试验,结果表明,二类引物对人工合成的RNA (二类引物在其序列中出现的频率相似) 反转录效率几乎相等,而前者对细胞总RNA反转录效率远低于随机引物。用二类引物作cDNA RDA ,检测人工合成的RNA ,前者灵敏度是用随机引物的30 倍。在模拟实验中用非rRNA 序列6 聚核苷酸引物引导反转录,串联cDNARDA 技术,检测鉴别出感染细胞的BI - 3 和SRAS - Cov 核酸序列片段。此方法能从1μg 总RNA 中检测出3 ng 的外来RNA ,其检测灵敏度不及普通的PCR 检测方法,但对于检测鉴别在宿主细胞中复制,但不知其基因序列的poly A( - ) - RNA 病毒而言,也是一个可选择的方法。114 抑制消减杂交cDNA RDA 技术结合消减杂交和PCR 抑制作用〔19〕的技术原理,Diatchenks 等〔20〕等发展出了抑制消减杂交技术( suppressionsubtractive hybridization ,SSH) 。与前两种RDA 技术不同点在于,SSH 技术将内切酶酶切处理的T - cDNA 分为两份,分别接上不同序列的去磷酸化的接头1 和2 ,分别于过量的D - cDNA作第一轮杂交。杂交过程中两组中的单链T - cDNA 浓度趋同,T- cDNA 中的非靶序列单链cDNA 与D - cDNA 中相应序列形成杂交双链而被消减, T - cDNA 中差异表达的单链cDNA被显著富集。合并一轮杂交物,加入过量变性D - cDNA ,作第二轮杂交。合并的二组份一轮杂交物中剩下的趋同化、经消减杂交后的单链T - cDNA 能互补杂交, 可以形成: 原组内T- cDNA 单链间的杂交、T - cDNA 与D - cDNA 单链间的杂交、二组间T- cDNA 单链间的杂交。补齐杂交反应后双链cD2NA 末端,用分别与接头1 和2 的外侧部分序列互补的寡核苷酸为引物,作PCR 扩增。二组份间T- cDNA 互补单链杂交物,因两端分别具有接头1 和2 ,可被指数扩增;T - cDNA 与D -cDNA 杂交物和剩余单链T- cDNA ,因一端具接头序列,被线性扩增;而同组间T- cDNA 杂交物两端具反转重复长序列,因抑制性PCR 效应,在PCR 反应循环中分子内退火形成稳定的“锅柄结构”〔19〕而不被扩增。因此,SSH 技术通过二轮消减杂交和抑制性PCR 特异扩增,使假阳性大大降低,提高了检出低丰度靶mRNA 的灵敏度。Hu 等〔21〕应用SSH 技术,结合反转录酶的模板切换(tem2plate - switching) 功能, 以HCV RNA 阳性血清体外感染的人MOLT- 4 急性淋巴母细胞白血病T 细胞系为模型,通过反转录合成全长cDNA、抑制性消减杂交、消减的cDNA 文库构建、反相斑点杂交筛选,在被筛的96 个克隆里,T- cDNA 探针杂交呈特异阳性的16 克隆中,序列分析后得到4 个插入HCV 序列的克隆。2 非特异多重引导滚环式扩增法乳头瘤病毒、痘病毒等,其基因物质为环状DNA 分子。在事前未知基因序列的情况下,发现和鉴别这类病毒核酸序列还可选择非特异多重引导滚环式扩增法(multiply primed rolling -circle amplification ,RCA) ,扩增、分离、获取其基因片段供进一步分析。自然状况下,环状DNA 经常以滚环方式进行复制。Dean等〔22〕应用随机6 聚核苷酸作引物,加入φ29 DNA 聚合酶,以质粒DNA 和噬菌体DNA 为模型,建立了多重引物引导的滚环式扩增法。φ29 DNA 聚合酶可长距离( > 70 000 nt) 地结合于DNA模板,进行链置换DNA 合成。而随机6 聚核苷酸引物可多位点的与单链环状DNA 互补复性。在φ29 DNA 聚合酶作用下,以随机引物引导,合成与模板互补的DNA 链。当合成链延伸到与模板结合的随机引物5′端时,在φ29 DNA 聚合酶的链置换活性作用下,下游被延伸的随机引物链被“甩”出模板。而上游的延伸链继续在环状模板上复制合成。同时,被从单链环状模板上“甩”出的互补链,又成为新的模板,随机引物与之结合,在φ29 DNA 聚合酶作用下,继续以枝杈的形式进行链延伸和链置换,最后以双链DNA 串联体形式释放。用此法可使1 ng 纯pCU18 环状DNA 模板延展式地扩增至107倍。Rector 等〔23〕以此原理建立了不依赖已知的特定基因序列(非序列依赖性) 的多重引导滚环式扩增环状DNA 病毒基因组方法,并应用其扩增获取了HPV 16 的基因组DNA。在接近实样的试验样品中,由于稀释倍数和环状DNA 分子较大等原因,将HPV 16 基因组DNA 扩增了214 ×104 倍。3 病毒颗粒相关核酸的非序列依赖性PCR 扩增病毒核酸可包裹于病毒外壳内,病毒的蛋白外壳或脂膜对病毒核酸具有保护作用。而病毒颗粒具有不同于细菌或其他真核细胞的理化特性。利用这样的特点Allender 等〔24〕和Stang等〔25〕各自建立了病毒颗粒相关核酸的非序列依赖性PCR 扩增方法(sequence - independent amplification) 。两种方法的共同点在于,依据病毒颗粒小、具一定密度,用0122μm 滤器过滤、或再串上超速密度梯度离心,从样品中分离出病毒颗粒,DNA 酶酶解游离的DNA ,裂解病毒颗粒,抽提获取较纯的病毒颗粒相关核酸。Allender 等〔24〕借鉴RDA 原理,对病毒颗粒相关核酸用限制性内切酶酶切后,作非序列依赖性单引物PCR 扩增( sequence -independent single primer amplification ,SISPA) :将抽提获取的DNA或RNA 分别补齐,合成第二链DNA ,或反转录,合成双链cDNA。限制性内切酶酶切后,酶切片段两端连接一种接头,并以与接头同序列的单一寡核苷酸为引物,作PCR 扩增。扩增产物进一步克隆与序列分析。用此法检验HBV 阳性血清和GBV - B 阳性血清样品,结果在相当于106/ ml 个基因组拷贝浓度的50μl样品中,可重复试验检出相应的病毒基因片段。Stang 等〔25〕则在得到双链DNA 或双链cDNA 后加入k - 随机引物,此种引物5′端含有20 个固定序列的核苷酸,3′端则有·318 · 中国预防医学杂志2007 年6 月第8 卷第3 期 Chin Prev Med , June 2007 , Vol18 No13© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 核苷酸随机简并序列。与变性模板退火时,6 核苷酸随机简并序列随机地与模板相应序列互补退火,在T4 DNA聚合酶作用下作链延伸。然后在延伸产物中加入k - 随机引物中固定序列部分的20 寡核苷酸作引物,进行PCR 扩增。扩增产物电泳分析、克隆、测序。用此方法检验由实时- PCR 定量,包括病毒颗粒相关核酸及游离核酸在内的病毒基因组拷贝数为109/ ml 的Cox - 3 和MAV - 1 培养物。前者的12 克隆中,9 个克隆插入有肠道病毒的四个不同区域的同源基因片段;而6 个MAV - 1 中分离的克隆内,5 个含有99 % 同源MAV - 1 基因片段。基于病毒颗粒分离纯化、DNase 处理、病毒颗粒相关核酸的非序列依赖性PCR 扩增,获取、鉴定未知病毒的基因片段,尽管灵敏度不够高,但其实验时间较短,步骤相对简单,对于病毒拷贝数高,时间紧急的样品鉴别,是较适宜的一套方法。病毒的种类、结构、特性多种多样,感染病毒后需要检验的样品又各不相同,因此用于发现鉴别未知病毒的核酸序列的技术,也不是固定不变和完全通用的。以上的技术方法各有优缺点和适用范围。而针对扩增获取未知病毒基因组序列片断,这一发现鉴定未知病毒的分子生物学技术的要点或瓶颈,必然还会有新的改进、创新技术出现,将会更快、更灵敏、更简便、更准确的发现鉴别未知病毒。参 考 文 献〔1〕 Drosten C , Gunther S , Preiser W, et al1 Identification of novel corona2virus in patients with severe acute respiratory syndrome1 N Engl J Med ,2003 , 348 : 1967 - 19761〔2〕 ven den Hoogen BG, de Jong JC , Groen J , et al , A newly discoveredhuman pneumovirus isolated from young children with respiratory tractdisease1 Nat Med , 2001 , 7 : 719 - 7241〔3〕 Fouchier RA , Hartwig NG, Bestebroer TM, et al1 A previously unde2scribed coronavirus associated with respiratory disease in human1 ProcNatl Acad Sci U S A , 2004 , 101 : 6212 - 62161〔4〕 Muerhoff AS , Leary TP , Desai SM, et al1 Amplification and subtractionmethods and their application to the discovery at novel human viruses1 JMed Virol , 1997 , 53 : 96 - 1031〔5〕 Lisitsyn N , Lisitsyn N , Wigler M1 Cloning the differences between twocomplex genomes1 Science , 1993 , 259 : 946 - 9511〔6〕 Lamar EE , Palmer E1 Y- encoded1 Species - specific DNA in mice :evidence that the Y chromosome exists in two polymorphic forms in in2bred strains1 Cell , 1984 , 37 : 171 - 1771〔7〕 Wieland I , Bolger G, Asouline G, et al1 A method for differencecloning : geng amplification following subtractive hybridization1 Proc NatlAcad Sci USA , 1990 , 87 : 2720 - 27241〔8〕 Milner JJ , Cecchini E , Doming PD1 A kinetic model for subtractive hy2bridizationg1 Nucleic Acids Res , 1995 , 23 : 176 - 1871〔9〕 Chang Y, Cesarman E , Pessin MS , et al1 Identification of herpesvirus- like DNA sequence in AIDS - Associated Kaposi’s Sarcoma1 Scie2nce , 1994 , 266 : 1865 - 18691〔10〕 Challoner PB , Smith KT , Parker JD , et al1 Plaque - associated expres2sion of human herpesvirus 6 in multiple selerosis1 Proc Natl Acad SciUSA , 1995 , 92 : 7440 - 74441〔11〕 Nishizawa T , Okamoto H , Konishi K, et al1 A novel DNA virus (TTV)associated with elevated transaminase levels in pasttransfusion hepatitisof unknown etiology1 Biochem Biophy Res Commun , 1997 , 24 : 92 -971〔12〕 Simons JN , Pilot - Matios TJ , Leary TP , et al1 Identification of two fla2vivirus - like genomes in the GB hepatitis agent1 Proc Natl Acad SciUSA , 1995 , 92 : 3401 - 34051〔13〕 Endoh D , Cho KO , Tsukamoto K, et al1 Application of representationaldifference analysis to genomic fragments of Mark’s disease virus1 J ClinMicrobiol , 2000 , 38 : 4310 - 43141〔14〕 Hubank M, Schatz DG1 Identifying differences in mRNA - expression byrepresentational difference analysis of cDNA1 Nucleic Acids Res ,1994 , 22 : 5640 - 56481〔15〕 Bowler LD1 Representational difference analysis of cDNA1 Methods MolMed , 2004 , 94 : 49 - 661〔16〕 Chua KB , Wang LF , Lam SK, et al1 Tioman virus , a novel paramyxo2virus isolated fromfruit bats in Malaysia1Virology , 2001 , 283 : 215 -2291〔17〕 Bowden TR , Westenberg M, Wang LF , et al1 Molecular characteriza2tion of Menangle virus , a novel paramyxovirus which infects pigs , frutbats , and humans1 Virology , 2001 , 283 : 358 - 373〔18〕 Endoh D , Mizatanil T , Kirisawa R , et al1 Species - independent detec2tion of RNA virus by representational difference analysis using non - ri2bosomal hexanncleotides for reverse transcription1 Nucleic Acids Res ,2005 , 33 : e651〔19〕 Siebert PD , Chenchik A , Kellogg DE , et al1 An improved PCR methodfor walking in uncloned genomic DNA1 Nucleic Acids Res , 1995 , 23 :1087 - 10881〔20〕 Diatchenko L , Lau YF , Campbell AP1 Suppression subtractive hy2bridization : a method for generating differentially regulated or tissue -specific cDNA probes and libraries1 Proc Natl Acad Sci U S A , 1996 ,93 : 6025 - 60301〔21〕 Hu Y, Hirshfield I1 Rapid approach to identify an unrecognized viral a2gent1 J Virol Methods , 2005 , 127 : 80 - 861〔22〕 Dean FB , Nelson JR , Giesler TL , et al1 Rapid amlification of plasmidand phage DNA using phi 29 DNA polymerase and multiply - primedrolling circle amplificationg1 Genome Res , 2001 , 11 : 1095 - 10991〔23〕 Rector A , Tachezy R , Ranst MV1 A sequence - independent strategyfor detection and cloning of circular DNA virus genomes by using multi2ply primed rolling - circle amplification1 J Virol , 2004 , 78 : 4993 -49981〔24〕 Allander T , Emerson SU , Engle RE , et al1 A virus discovery methodincorporating DNase treatment and its applicationg to the identificationgof two bovine parvovirus species1 Proc Natl Aced Sci USA , 2001 , 98 :11609 - 116141〔25〕 Stang A , Korn K, Wildner O , et al1 Characterization of virus isolates byparticle - associated nucleic acid PCR1 J Clin Microbiol , 2005 , 43 :716 - 7201(收稿日期: 2006 - 05 - 15)中国预防医学杂志2007 年6 月第8 卷第3 期 Chin Prev Med , June 2007 , Vol18 No13 ·319 ·© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
我国生物工程发展的现状与展望摘要我国在年代初即将生物工程确定为科技和产业发展的重要领域, 制订了发展的战略目标和具体规划组织了攻关队伍, 采取各种措施, 使我国生物工程的发展走上了有计划的迅速发展道路取得了许多重大的突破性进展为在本世纪末形成一定规模的生物工程新产业, 跻身世界生物工程先进行列, 打下了坚实基拙。关键词基本情况战略目标重大进展我国生物工程发展的基本情况鉴于生物工程的发展直接关系到医药卫生、轻工、食品、农牧渔业以及能源、化工、冶金、等国民经济的各个行业, 涉及有关传统产业的改造和新兴产业的建立, 我国在年代后期,即把生物工程确定为科技与产业发展的重要领域, 并积极研究对策, 抓住机遇, 迎接挑战。研究对策层层制定规划年方毅同志代表国务院和国家科委召开了第一次基因工程座谈会。翌年, 又召开了第二次座谈会, 并在全国科技大会上将生物工程的核心一基因工程, 列为重点发展的八大新兴技术领域和带头学科之一。年全国分子生物学与基因工程会议在北戴河召开, 会上不仅进行了学术交流, 而且还讨论了今后发展规划。年, 国家科委又决定把基因工程列入“ 六五” 年期间的科技攻关计划,主要课题包括乙型肝炎病毒表面抗原, 口蹄疫病毒表面抗原、人一干扰素以及植物基因工程等。年国家科技攻关项目中又增补了酶工程及发酵工程。年国务院领导亲自动员并组织了近百位专家和有关部委领导, 组成了“ 全国科学技术发展长远规划工作组” , 根据国际高科技发展情况, 结合我国国情, 历时年制订出科技与经济同步发展的长远规划一。 国务院组织了“ 迎接世界新技术革命的挑战对策讨论会” , 制订了发展我国生物工程的对策。年国务院又组织了有关生物工程发展政策的讨论会, 制订和发表了“ 我国生物技术发展政策” 的白皮书和蓝皮书。在我国科技发展的“ 七五” 一一年、“ 又五” 一年以及目前正在制订的“ 九五” 一。。年规划中, 均把生物工程列为重点发展领域, 拨专款予以支持。特别是年, 国务院根据小平同志的批示亲自领导并组织了全国多位专家, 制订了立足于本世纪末下世纪初参与国际竞争的高科技规划即“ ”计划, 生物工程列为七项高技术之首位, 极大地鼓舞了全国的生物科学工作者。
化学发展史论文一、化学的前奏1．人类文明的起点——火的利用在几百万年以前，人类过着极其简单的原始生活，靠狩猎为生，吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证，至少在距今50 万年以前，可以找到人类用火的证据，即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火，原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康，智力也有所发展，提高了生存能力。后来，人们又学会了摩擦生火和钻木取火，这样，火就可以随身携带了。于是，人们不再是火种的看管者，而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器，利用火能够产生各种各样化学反应这个特点，人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺，进入了广阔的生产、生活天地。2．历史悠久的工艺——制陶陶器是什么时候产生的，已很难考证。对陶器的由来，说法不一，有人推测：人类最原始的生活用容器是用树枝编成的，为了使它耐火和致密无缝，往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中，偶尔会被火烧着，其中的树枝都被烧掉了，但粘土不会着火，不但仍旧保留下来，而且变得更坚硬，比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来，人们干脆不再用树枝做骨架，开始有意识地将粘土捣碎，用水调和，揉捏到很软的程度，再塑造成各种形状，放在太阳光底下晒干，最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1 万年以前，中国开始出现烧制陶器的窑，成为最早生产陶器的国家。陶器的发明，在制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质，使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化，使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义，而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法，陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用，同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此，陶器很快成为人类生活和生产的必需品，特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。3．冶金化学的兴起在新石器时代后期，人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限，于是，产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿，约公元前3800 年，伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热，得到了金属铜。纯铜的质地比较软，用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后，便出现了青铜器。到了公元前3000～前2500 年，除了冶炼铜以外，又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡，可使铜的熔点降低到800℃左右，这样一来，铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅)，它的硬度高，适合制造生产工具。青铜做的兵器，硬而锋利，青铜做的生产工具也远比红铜好，还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就，如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器，是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟，称得上古代在音乐上的伟大创造。因此，青铜器的出现，推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展，把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度，中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁，木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物，当然也用于制造兵器。到了公元前8～前7 世纪，欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬，炼铁的原料也远比铜矿丰富，在绝大部分地方，铁器代替了青铜器。4．中国的重大贡献——火药和造纸黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢？这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的，因此，制成的火药也是黑色的，叫黑火药。火药的性质是容易着火，因此可以和火联系起来，但是这个“药”字又怎样理解呢？原来，硫磺和硝石在古代都是治病用的药，因此，黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关，炼丹的目的是寻求长生不老的药，在炼丹的原料中，就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中，长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中，曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象，经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系，一直被用在军事上。古代人打仗，近距离时用刀枪，远距离时用弓箭。有了黑火药以后，从宋朝开始，便出现了各种新式武器，例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种，用火将药线点着，把火药包抛出去，利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8 世纪，中国的炼丹术传到了阿拉伯，火药的配制方法也传了过去，后来又传到了欧洲。这样，中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具，是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前，中国古代传播文字的方法主要有：在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字，即所谓的甲骨文；甲骨数量有限，后来改在竹简或木简上刻字。可是，孔子写的《论语》所用的竹简之多，份量之重是可想而知的；另外，用丝织成帛(bó)，也可以用来写字，但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸，一直流传到今天。1957 年5 月，中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造，其年代不会晚于汉武帝(公元前156～公元前87 年)，这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明，人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重，便总结了前人造纸的经验，带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料，先把它们剪碎或切断，放在水里长时间浸泡，再捣烂成为浆状物，然后在席子上摊成薄片，放在太阳底下晒干，便制成了纸。它质薄体轻，适合写字，很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺，它是广大劳动人民智慧的产物。实际上，蔡伦之前已经有纸了，因此，蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。5．炼丹术与炼金术当封建社会发展到一定的阶段，生产力有了较大提高的时候，统治阶级对物质享受的要求也越来越高，皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望：第一是希望掌握更多的财富，供他们享乐；第二，当他们有了巨大的财富以后，总希望永远享用下去。于是，便有了长生不老的愿望。例如，秦始皇统一中国以后，便迫不及待地寻求长生不老药，不但让徐福等人出海寻找，还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为，可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金，然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是，在合金表面便形成了一层硫化锡，它的颜色酷似黄金(现在，金黄色的硫化锡被称为金粉，可用作古建筑等的金色涂料)。这祥，炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上，这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法，是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到，但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中，应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训，甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出：“丹砂(硫化汞)烧之成水银，积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结，即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验，必定需要大批实验器具，于是，他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要，制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药，其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来，他们还创造了许多技术名词，写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作，开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见，炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的，后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们，应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此，在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近，其真正的含义是“化学源于炼金术”。二、创建近代化学理论——探索物质结构世界是由物质构成的，但是，物质又是由什么组成的呢？最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140 年)，他认为：“易有太极，易生两仪，两仪生四象，四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年，西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母；黑拉克里特斯认为，万物是由火生成的；亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时，以四种“原性”作为自然界最原始的性质，它们是热、冷、干、湿，把它们成对地组合起来，便形成了四种“元素”，即火、气、水、土，然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上，是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出：“元素是构成物质的基本，它可以与其他元素相结合，形成化合物。但是，如果把元素从化合物中分离出来以后，它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张，不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺，而应把它看成一门科学。因此，波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的，物质是由元素构成的，那么，元素又是由什么构成的呢？1803 年，英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点：1．一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成，这种微粒称为原子；2．同一种元素的原子的性质和质量都相同，不同元素的原子的性质和质量不同；3．一定数目的两种不同元素化合以后，便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811 年提出了分子学说，进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为，许多物质往往不是以原子的形式存在，而是以分子的形式存在，例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子，而化合物实际上都是分子。从此以后，化学由宏观进入到微观的层次，使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。三、现代化学的兴起19 世纪末，物理学上出现了三大发现，即X 射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念，从而打开了原子和原子核内部结构的大门，揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后，利用化学平衡和反应速度的概念，可以判断化学反应中物质转化的方向和条件，从而开始建立了物理化学，把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论，使人类进一步了解了分子结构与性能的关系，大大地促进了化学与材料科学的联系，为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题，用化学的知识来分析和解决社会问题，例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透，产生了很多边缘学科，如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等，使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证，在改善人民生活，提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上，发展成为多分支学科的科学，开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手，为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。2．元素发现史上的两次奇迹及科学方法研究陕西省渭南师范专科学校化学系张文根化学发展史上，从个人发现新元素的数量方面讲，出现过两次奇迹。值得研究的是，两次奇迹基本上都采用了类似的科学研究方法。1．戴维与新元素的发现英国化学家戴维(H·Davy，1778～1829)出生于木刻匠家庭，从小就喜爱化学实验。他曾用自己的身体试验氧化亚氮(笑气)气体的毒性，发现其麻醉性，使医学外科手术发生了重大改途；他还发明了安全矿灯，解决了因火焰引起的瓦斯爆炸，对19 世纪欧洲煤矿的安全开采做出了有益的贡献。但是，他一生最辉煌的成就莫过于新元素的发现。1799 年，意大利物理学家伏特(A·Volta)发现了金属活动顺序，并应用其发明了伏特电池。次年，英国化学家尼科尔森(W．Nicholson)和卡里斯尔(A·Carlisle)利用伏特电池成功地分解了水。从此，电在化学研究中的应用引起了科学家的广泛关注。1806 年，戴维对前人有关电的研究进行了总结，预言这种手段除可以把水分解为氢气和氧气外，还可能分解其他物质，这一科学思想使他把电与物质组成联系起来，从而导致了一系列新元素的发现。1777 年之前，对于碱类和碱土类物质的化学成分，人们普遍认为具有元素性质，是不能再分解的。法国化学家拉瓦锡(A·L·Lavoisier)创立氧化理论之后，则认为这两类物质都可能是氧化物。1807 年，戴维决心用实验来证实拉瓦锡的见解，同时也想验证一下自己预言的正确性。最初他用苛性钾或苛性钠的饱和溶液实验，发现碱没有变化，只和水电解结果一样。通过分析，他认为应该排除水这个干扰因素。于是改用熔融苛性钾，结果发现阴极白金丝周围出现了燃烧更旺的火焰，说明由于加热温度过高，分解出的产物立刻又被燃烧了。后来他换用碳酸钾并通以强电流，但阴极上出现的金属颗粒还是很快被烧掉了。最后，他总结教训，在密闭坩埚内电解熔融苛性钾，终于拿到了一种银白色金属，并进行性质实验，发现在水中能剧烈反应，出现淡紫色火焰，显然是该金属与水作用放出氢气的结果。山此，戴维判断这是一种新金属，取名为钾。不久，他又从苛性苏打中电解出了金属钠。次年，用同样方法，他从苦土(MgO)、石灰、菱锶矿(SrCO3)和重晶石(BaCO3)中分别又发现了新元素镁、钙、锶和钡。1807 年12 月，尽管当时英法两国正进行着战争，法国皇帝拿破仑仍然颁发勋章，以嘉奖戴维的卓越成就。但是，戴维并没有因此骄傲起来。金属钾被发现以后，他由该金属可从水中分解出氢气受到后发，认为钾也应该能够分解其他物质。于是在1808 年，他将钾与无水硼酸混合，在铜管中加热，得到了青灰色的非金属硼。这样，不到两年，戴维就发现了7 种新元素。如果加上他1810 年和1813 年确定的氯元素和碘元素，戴维一生发现和确认的元素就有9 种。这一成就在他去逝之前的52 个元素发现史上，无人能与其媲美。2．西博格与新元素的合成美国化学家西博格(G．T．Seeborg，1912～)的家庭境况和戴维差不多。依靠打工，他读完了高中和大学，并以出色的学习成绩，获得了著名科学家路易斯的赏识，随后便成为路易斯的得力助手和合作者，完成了许多重要研究。他热爱化学和物理学，决心在核化学领域做出非凡成绩。本世纪初，电子、X 射线和放射性的发现，打开了原子不可分的大门。1929 年，美国物理学家劳伦斯(E．O．Lawrence)在加利福尼亚大学发明■计出了回旋粒子加速器，从而取得了大大提高轰击粒子动能的手段，使新元素不断被发现和合成，仅1934 年至1937 年就有二百多种人工放射性同位素出现。到1939 年，在92 号铀元素之前，只剩下61 号和85号两个空位了。所以，人们已不在关心元素周期表中的空格补缺，而将精力转移到铀后面元素的发现和合成上。3．金刚石的老知识和新知识吴国庆(北京师范大学化学系100875)早在1879 年，SmithsonTennant 已经发现，金刚石燃烧的产物是碳的氧化物，故金刚石是碳的单质。1913 年，Bragg 父子用X-衍射实验测定了金刚石的晶体结构。证实通常的天然金刚石属于立方晶系，其晶胞为面心立方，一个晶胞里有8 个碳原子(一个点阵点为两个碳原子)。每个碳原子周围有四十呈四面体排列的碳原子，健长为154pm。然而应当指出，在殒石里发现的金刚石却是六方晶系的。两种晶体的差别不在于碳原子的杂化类型(sp3)，而在于排列方式不同引起晶体的对称性不同。金刚石被人类当作宝石而珍藏，据说已有3000 年的历史。经过琢磨的金刚石称为钻石，它密度大(3.51g·cm-3)，是已知物质中最坚硬的(莫氏硬度10)；它对光的透明度好，折射率高，琢磨适当的钻石能反射出更多的光而显得格外耀眼；高色散性还使钻石有‘光彩’，这是白光被钻石色散成单色光所致。金刚石的色散值是天然宝石里最高的。利用色散值的差别可以把金刚石跟很象它的锆石(ZrsiO4)区分开来。天然金刚石有的无色，有的则呈美而的蓝、黄、棕、绿等色，还有的呈黑色。理论研究证实，纯净的金刚石应当是无色的。它可以透过各种不同波长的光(包括红外和紫外)。这是因为把金刚石晶体里的电子从基恣激发到最低能量的激发恣需要5.4电子伏特的能量，远大于可见光的能量(1.7—3.10电子伏特)。当金刚石里掺杂氮，能量从原来的5.4 降到2.2 左右，随氮原子的含量的增高，由于热运动引起的氮能级的宽度的差别，吸收不同波长的可见光，呈现黄(C/N=105：1)、绿(C/N=103：1)色，氮原子继续增多，所有可见光都会被吸收掉，便得到黑色的金刚石。在好长一个时期里，人们认为蓝色的金刚石是由于其中掺杂铝引起的。后来经美国通用电气公司的实验室证实，金刚石的蓝色是由其中不到百万分之一的硼引起的。他们发现，蓝色的金刚石是有导电性的。这可以解释为：硼原子的存在可以使碳的价带电子进入硼(受主)能级而在价帝里留下空穴，引起空穴导电。而铝的掺杂不可能有这种性质。金刚石的颜色还可因掺杂原子引起所谓的“色心”(又称F 心)而引起。这类金刚石的颜色会因加热、辐照而改交，有的还有荧光。习惯上钻石的质量按克拉(1 克拉等于200 毫克)计算。一颗钻石，超过10 克拉，就已很稀罕很珍贵了。至今最大的一颗金刚石是1906 年开采出来的‘非洲之星’，3025 克拉。世界上最大的一颗钻石则是称为‘蒙兀儿大帝’的，加工前重780 克拉。人们梦想合成金刚石已经有很长的历史了。这种梦想的推动力一开始就是为了人工造出珍贵的钻石。因为天然的金刚石太少了。地球化学研究证实，自然界里的碳只有当熔化的岩百在3 万个大气压的高压下，才能以金刚石的方式结晶出来，有时生成金刚石的压力竟高到60000 个大气压。这样大的压力只有在地面下60—100 公里的深外才存在，从这样深的地方翻到地秃表层来的岩石太少了。开采金刚石需要很大的投资。那种从地表找到一颗金刚石的机会是极其稀少的。而开采出来的天然金刚12 石，只有很少就其质量而言可以加工成钻石，多数是灰色或黑色的。并不透明，有的内部夹杂有石墨，无法琢磨出钻石。最早尝试人工合成金刚石的报导在1880 年。而第一个宣称合成金刚石的是著名的法国实验化学家莫瓦桑(H·Moissan)。他以当时已有的化学知识预计，尚未制得的单质氟的化学性质极其活泼，若用它来及其迅猛地夺取碳氢化台物里的氢，就有可能把余留下的碳转变成金刚石。结果，他费了数年的光阴，克服了重重困难，真的制出了活泼的氟，取得了同的代人不可多得的巨大成就(他因此以及由此开拓的氟化学而得到诺贝尔奖金)。然而，当他实施氟和烃类的反应时，既使是在超低温下，也以猛烈的爆炸告终，一无所得。惨重的失败并未动摇过莫瓦桑人工制造金刚石的信念。后来，他从地球化学家那里得知了自然界石墨转化成金刚石的高温高压的条件，便设计了一种模拟天然过程的用石墨造金刚石的实验。他把石墨溶进熔融的铁，然后令铁急速地冷却。企图通过液恣的铁转化成固态的铁时产生的巨大内压，把石墨转化成金刚石。这种想法，粗想起来是蛮有道理的。因而莫瓦桑叫他的学生们，一次又一次地把这种实验得到的产品用无机酸把铁溶解掉，从黑乎乎的固恣残渣里寻找金刚石。后来，‘真的’从中发现了透明的“金刚石”。其中一颗被命名为法国卢浮宫里的著名钻石——摄政王同名的金刚石至今仍然在莫瓦桑的实验室里展览。莫瓦桑曾经两度在报上发表他已成功地制得金刚石。鉴于莫瓦桑的崇高威信，一时间引起了全球的轰动，穷人为之欢呼雀跃，富人为之垂头丧气。后来虽有著名氟化学家O·Ruff 在1915 年以及Parsons 在1920年宣称重复了莫瓦桑的实验制得了金刚石，却始终不能拿出足以令人信服的证据。到本世纪50 年代，有人从理论上论证了金刚石在高温高压下生成的临界条件，根本地否定了莫瓦桑设计的实验取得成功的可能性。据说，莫瓦桑的人造金刚石是他的学生被逼得无奈，投进酸洗后的黑色残渣里的天然金刚石。也有人报导，莫瓦桑得到的只是碳化硅或尖晶石(MgAl2O4)。首先在理论上计算合成金刚石的热力学条件的是R·Berman。简单地说，他的计算就是建立石墨转化为金刚石相图。计算的结果是：如果以温度为横坐标，压力为纵坐标，可以在图上划出一条由左下方向右上方延伸的近似的直线，在直线的下方是石墨的稳定区(对金刚石则是热力学的介稳区)，在直线的上方则是金刚石的稔定区(对石墨则力介稳区)。若温度和压力正好外于直线上则是金刚石和石墨的平衡转化点。这张图表明，例如在1200—1500K 的温度范围内，要使石墨转化为金刚石的压力需要达到4.3×109-5.2×109Pa(4—5 万大气压)。值得指出的是，在教学讨论中，我们常常发现有人误解高温对合成金刚石的作用。应当注意，根据上述的石墨转化为金刚石的相图，如前所述，相平衡线的斜率是正值。这就是说，反应温度越高，需要的压力也就越高。若单考虑温度，结论应当是：(就热力学而言)温度越高，石墨越不容易转化为金刚石。这也可以从只考虑温度不考虑压力的Gibbs—Helmholtz 方程(△G=△H-T△S)看出。标恣下石黑转化为金刚石是吸热反应(△H＞0)，熵变△S＜0(∴-T△S＞0)，因此温度越高，石墨转化为金刚石的自由能越大，即自发趋势越小。加压有利于转化是不难理解的。这是由于石墨的密度比金刚石的小，转化是体积减小的过程。因此，转化反应所需的高温只是为了提高速度。事实上，在高温高压下合成金刚石也是需要催化剂的。无催化剂时，石墨直接转化为金刚石的实验条件是2700℃，13GPa；利用Ni—Co—Fe 合金加入少量的硫、钛、铝等，可使转化温度降到950℃，压力降到4GPa。金属为什么能够催化石墨转化为金刚石的反应？这是一个引人入胜的问题。在已经提出的理论中有两种十分形象。一种是金属的表面作用的理论：金属镍属于面心立方晶体。镍原子的二维密置层的法线方向是立方晶胞的对角13 线方向，在晶体学上称为(111)方向，而每个镍原子周围有6 个镍原子的二维密置层则称为(111)面。面上的镍原子形成的正三角形的边长为249pm，跟石墨的二维面上的碳原子形成的三角形的边长(246pm)十分接近。当金属镍的表面正好是(111)面而又正好对着石墨的二维平面肘，镍原子便和碳原子之间一对一地形成化学键(石墨的碳原子的与二维平面垂直的2pz 轨道里的单电子进入镍原子的只有单电子的3d轨道)，结果把石墨的二维平面上的半数碳原子拉向镍的表面，在高压下，石墨的层间距从335pm 被压缩，从而使碳原子的杂化类型由sp2 转化为sp3(见图1)。铁、钴、镍及其合金的晶体结构相似，因此都是石墨转化为金刚石的催化剂。另一种理论认为石墨中的碳原子可以单个地进入金属原子之间的四面体空隙，并在金属原子的作用下使其原子轨道杂化成sp3，碳原子通过扩散遇到另一碳原子形成金刚石。图1 石墨在金属表面原子的作用下转化为金刚石50 年代初，在美国和瑞典成立了两个人造金刚石的研究小组，分别在1954 和1953 年合成了金 回答者
保护生物多样性小论文：生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统，是生命系统的基本特征。生命系统是一个等级系统，包括多个层次或水平：基因、细胞、组织、器官、种群、物种、群落、生态系统、景观。每一个层次都具有丰富的变化，即都存在着多样性。但在理论与实践上重要且研究较多的主要有基因多样性（或遗传多样性）、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。现在，人们往往把生物多样性视为生命实体本身，而不仅仅看作生命系统的重要特征之一。人类文化的多样性也可被认为是生物多样性的一部分。正如遗传多样性和物种多样性一样，人类文化（如游牧生活和移动耕作）的一些特征表现出人们在特殊环境下生存的策略。同时，与生物多样性的其它方面一样，文化多样性有助于人们适应不断变化的外界条件。文化多样性表现在语言、宗教信仰、土地管理实践、艺术、音乐、社会结构、作物选择、膳食以及无数其它的人类社会特征的多样性上。生物多样性是人类赖以生存的物质基础，其价值可以从下列两个方面得以了解。第一，直接价值。从生物多样性的野生和驯化的组分中，人类得到了所需的全部食品、许多药物和工业原料，同时，它在娱乐和旅游中也起着重要的作用；第二，间接价值。间接价值主要与生态系统的功能有关，通常它并不表现在国家核算体制上，但如果计算出来，它的价值大大超过其消费和生产性的直接价值。生物多样性的间接价值主要表现在固定太阳能、调节水文学过程、防止水土流失、调节气候、吸收和分解污染物、贮存营养元素并促进养分循环和维持进化过程等7个方面。随着时间的推移，生物多样性的最大价值可能在于为人类提供适应当地和全球变化的机会。生物多样性的未知潜力为人类的生存与发展展示了不可估量的美好前景。
水精灵”之现形记（水精灵是一种想果冻一样的东西，不知道你们那边有没有） 引言： 最近一段时间，一种被称为“水精灵”的玩具，出现在大街小巷尤其是学校周围的玩具摊上。因其色彩艳丽着实吸引了不少同学的眼球，不少人抵挡不住小贩的吹嘘，常买几只带回家。开学初，我们班许多同学也加入了买了水精灵的行列。水精灵是个什么东西，它是用什么做成的，对人体有无害处，怀着这些问题，我展开了对水精灵的调查。 一、 分析水精灵 九月底，我先对学校周围的商家进行采访，想了解这些水精灵是从什么地方批发来的，有无生产家，是否符合国家卫生标准，但学校周围的商家对此避而不答，有些甚至威胁我们。我只好改变策略，进行暗中调查，我先买了一袋，当即用小刀对水精灵进行解剖。立即遭到小贩的制止：“这都是有生命的东西，老动它，会弄死它的。”据其称，这是一种类似于蘑菇一样的人工培育的海底真菌，它质地柔软，无毒、无污染。用手触摸的感觉像果冻。当用小刀从中间切开后，一股透明的液体随之流出。凭感觉我觉得这是明胶之类的物质，明胶是做果冻的主要材料。这些水精灵有红的，黄的，绿的，蓝的，透明的，五颜六色非常漂亮。圆圆的，跟黄豆差不多大小，直径约为0.5厘米，捏起来软软的，富有弹性，很粘手。一股刺鼻的香味，熏得人头发晕。 经过初步的观察，我们觉得这是一种很少见到的儿童玩具。但它为什么有这么多颜色，为什么气味那么刺鼻，它的成份是什么，我又开始了第二步行动:并且开始记录： 第1天：开始膨胀。我把一滴墨水滴入水中，一会儿水就又变成清的了。我很纳闷，难道水精灵是污水清道夫？ 第2-3天中，水精灵长出了尾巴。同时开始脱色，尾巴短小，像蝌蚪尾巴。 第4-5天：长翅膀。（还未长出）。 第6天：产卵。(就是从一个里面出来另一个)水精灵的蛋蛋特圆，可以捏碎，表面光滑。好像不会动。捏碎后里面像碎玻璃，里外都是透明的。我们怀疑是不是活的，可又会下蛋。还十分有弹性，真怪异。 二、水精灵的成分 水精灵整个生长过程就像是一个细胞分裂过程。后来我上网查才知道水精灵是一种吸水性树脂（化学材料），一般是用淀粉混合丙烯腈或丙烯酸酯制成的。它们是胶丸大小的透明小球，有红的、黄的、蓝的……五颜六色，非常抢眼，用小塑料袋或小玻璃瓶装着，每瓶里面大概有60个小球，售价为0.5元，因为放入水中会有“神奇”的变化，所以它们也有个比较玄的名字———“水精灵”。这些珠子很软、滑、湿，在水里膨胀以后，有的会鼓出一个包，慢慢地分离出来，所以珠子也会越来越多。 三、水精灵对人体的危害. 丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性，而且商家在制作中也不可能用昂贵的食用色素，可能会添加一些工业色素，所以建议小学生最好不要玩这种东西，如果皮肤接触了就要赶紧清洗，当然家长也要十分留心，切忌让年龄小的孩子玩耍，以免误食。 四、水精灵带来的伤害 1、对人体造成的伤害。丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性，而且商家在制作中也不可能用昂贵的食用色素，可能会添加一些工业色素。所以建议小学生最好不要玩这种东西，如果皮肤接触了就要赶紧清洗，当然家长也要十分留心，切忌让年龄小的孩子玩耍，以免误食。 2、让同学们养成乱用零用钱的坏习惯，有些甚至偷拿家长的钱，盲目地追随潮流。 3、如果把水精灵带到学校，有些同学就会在课桌下玩水精灵，不认真听讲，分散注意力，从而影响我们的学习。 节约用电小窍门 摘要：随着能源的减少，人们逐渐变得重视节能了。在我还上小学时就教育我们节能的观念，只为了我们人类能在地球永远的生活下去。在现实生活中，人们仍不清楚怎样节能，让节能只是一个说的到，却不能全做的到的事情，往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 关键词：1、电饭煲的节能 2、电视机节电小窍门 3、 空调节电小窍门4、冰箱节电小窍门 引言：随着能源的减少，人们逐渐变得重视节能了。在我还上小学时就教育我们节能的观念，只为了我们人类能在地球永远的生活下去。在现实生活中，人们仍不清楚怎样节能，让节能只是一个说的到，却不能全做的到的事情，往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 电饭煲节电小窍门 一、电饭煲的节能 现在市面上的电饭煲分为两种：一种是机械电饭煲，另外一种是电脑电饭煲。使用机械电饭煲时，电饭煲上盖一条毛巾，注意不要遮住出气孔，这样可以减少热量损失。当米汤沸腾后，将按键抬起利用电热盘的余热将米汤蒸干，再摁下按键，焖15分钟即可食用。电饭煲用完后，一定要拔下电源插头，不然电饭煲内温度下降到 70度以下时，会自动通电，这样既费电又会缩短使用寿命。尽量选择功率大的电饭煲，因为煮同量的米饭，700瓦的电饭煲比500瓦的电饭煲要省时间。电脑电饭煲一般功率较大，在800瓦左右，从而节能，但价格稍贵，一般都在500元至800元之间。 二、电视机节电小窍门 电视机节能可以通过如下几条途径：首先控制好对比度和亮度。一般彩色电视机最亮与最暗时的功耗能相差3o瓦至50瓦，建议室内开一盏低瓦数的日光灯，把电视对比度和亮度调到中间为最佳。其次控制音量，音量大，功耗高。第三个省电的办法是观看影碟时，最好在av状态下。因为在av状态下，信号是直接接入的，减少了电视高频头工作，耗电自然就减少了。第四是看完电视后，不能用遥控器关机，要关掉电视机上的电源。因为遥控关机后，电视机仍处在整机待用状态，还在用电。一般情况下，待机10小时，相当于消耗半度电。最后是给电视机加防尘罩。这样可防止电视机吸进灰尘，灰尘多了增加电耗。 三、空调节电小窍门 1、空调使用过程中温度不能调得过低。因为空调所控制的温度调得越低，所耗的电量就越多，故一般把室内温度降低6至7度就行了。 2、制冷时室温定高1度，制热时室温定低2度，均可省电10％以上，而人体几乎觉察不到这微小的差别。 3、设定开机时，设置高冷／高热，以最快达到控制目的；当温度适宜时，改中、低风、减少能耗，降低噪音。 4、“通风”开关不能处于常开状态，否则将增加耗电量。 5、少开门窗可以减少房外热量进入，利于省电。 6、使用空调器的房间，最好使用厚质地的窗帘，以减少凉空气散失。 7、室内、外机连接管不超过推荐长度，可增强制冷效果。 8、安装空调器要尽量选择房间的阴面，避免阳光直射机身。如不具备这种条件，应给空调器加盖遮阳罩。 9、定期清除室外散热片上的灰尘，保持清洁。散热片上的灰尘过多，可大幅度增加耗电量。 四、冰箱节电小窍门 目前市场上出现的a＋＋级节能冰箱比普通的冰箱要省电。家庭用的节能冰箱一般消耗0.5～0.8度电／天，而普通冰箱一般耗电1～1.5度电／天，大约可以省一半电。另外，使用冰箱的过程中，应注意以下问题： 1、冷藏物品不要放得太密，留下空隙利于冷空气循环，这样食物降温的速度比较快，减少压缩机的运转次数，节约电能。 2、在冰箱里放进新鲜果菜时，一定要把它们摊开。如果果菜堆在一起，会造成外冷内热，就会消耗更多的电量。 3、对于那些块头较大的食物，可根据家庭每次食用的份量分开包装，一次只取出一次食用的量，而不必把一大块食物都从冰箱里取出来，用不完再放回去。反复冷冻既浪费电力，又容易对食物产生破坏。 4、解冻的方法有水冲、自然解冻等几种。在食用前几小时，可以先把食物从冷藏室（4度左右）里拿到微冻室（1度左右）里，因为冷冻食品的冷气可以帮助保持温度，减少压缩机的运转，从而达到省电目的。 冰箱的摆放也有讲究，一般应该注意以下两个问题： 1、在摆放冰箱时，一般应在两侧预留5～10厘米、上方10厘米、后侧10厘米的空间，可以帮助冰箱散热。 2、不要与音响、电视、微波炉等电器放在一起，这些电器产生的热量会增加冰箱的耗电量。 节能是很重要的，人都应该用这些小窍门，不应该因嫌麻烦就不去做这些事。这些事对谁都有极大的好处的，仅仅需要举手之劳而已。有关部门也应该加大节能力度，多多宣传。让人类都节约这并不是永远都有的能源!为造福我们的后代而努力吧！ 35
自己写吧，给你一些资料【生物多样性概念】 生物多样性biodiversity是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。 这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性，物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中，物种的多样性是生物多样性的关键，它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系，又体现了生物资源的丰富性。 我们目前已经知道大约有200万种生物，这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。 生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，由遗传（基因 ）多样性，物种多样性和生态系统多样性等部分组成。遗传（基因）多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式，可分为区域物种多样性和群落物种（生态）多样性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。遗传（基因）多样性和物种多样性是生物多样性研究的基础，生态系统多样性是生物多样性研究的重点。 有人问根据对自然界的研究可以推断造物主的工作有何特点，据说英国科学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹（J.B.S. Haldane）回答：“过于喜爱甲虫。”因为甲虫是地球上最大的动物群。美国史密森学会（Smithsonian Institution）的特里·欧文(Terry Erwin)推断，多数未知的甲虫种类可能生存于我们无法靠近的30米高的热带森林树冠层。 【生物多样性与健康 】 生物多样性同样关系到我们的健康和这个星球的健康。实际上，你的健康和这个星球的健康之间的关系是密不可分的。 当我们生病的时候，我们依赖自然环境去帮助我们恢复健康。多少年以来，人们从自然世界中寻找对于伤病的治疗方法。植物为现代医药提供了有效的成分，比如制作阿斯匹林的成分。顺势疗法的医药也是大量利用植物成分的。从金钱的角度看，入药的植物的价值是无法算清的。世界上这些以植物作为基础的药物的总价值大约是6千亿。 生物多样性的经济价值是多数人并不了解的，但在医药公司的科学家们正在忙着从植物中寻找治疗一些特定疾病的特定药物成分。就在不久以前，专家们在太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物成分。也许，某一天我们能够从一株植物上发现杀死艾滋病病毒的植物成分。 传统医学的医生依赖植物和药草治疗疾病已经有很长时间了。在现代，人们也十分欣赏传统医学的疗效。比如说，东部非洲的Maasai人以他们的传统方式做肉、牛奶或血制品时，他们会加入一些树皮,这样的方法做出来可以减少胆固醇。 然而，对入药植物和动物的收获也并不都是好事。实际上，对这些植物、动物的需求导致这些物种濒危。传统药物用乌龟入药导致这个物种的极度衰落。 我们反复地从地球的药柜中搜寻药物。我们需要保护生物多样性，以便大自然的药柜能够储有现存医药的成分，和未来我们需要抵制新的疾病时制造新药的所需成分。 【生物多样性与你呼吸的空气 】 在一些城市中，尤其是在夏天，呼吸外面的空气是不健康的。我们知道我们必须减少汽车尾气污染、工厂废气污染、发电厂的空气污染来保证现代生活。是的，我们都知道这些，但是你知道生物多样性对于环境的自动清洁起着什么样的作用吗？你知道生物多样性帮助清洁空气吗？ 树和其他绿色植物吸入二氧化碳--这种主要由汽车尾气和工厂排放的产生的温室气体，然后还给自然纯净的氧气。生物多样性是这个世界的空气净化器。 然而，我们持续不断的砍伐树木,把它们切开运往各地。世界上，492种树木物种已经有濒临灭种的危险。我们已经砍伐掉曾经装点着地球的大约一半的树木。我们砍伐但不修复，如此已经伤害了地球的肺。就像一个一天要抽10包烟的瘾君子，一直吸烟，而损坏的肺一块块地被切掉。我们的肺还剩多大一块？ 另外,在许多地方，我们引入外来入侵物种。在过去的200年里，我们将一些树种从世界的这一头运到那一头。这种行为有的已经发展到一种产业的规模，像桉树和藤条。也有一些退休人员或旅行者从他们的家乡将土产的植物或是树木带上，随他们旅游。 问题是，这些植物完全适应它们原本的生长地，它们却并不适应新的地点生长。它们也许比当地物种需要更多的水，或者需要杀虫剂来帮助它们不被当地的虫子蛀食。 我们必须尊重自然的安排，不要强迫某些特性的改变。顺其自然。这样，地球的肺能呼吸得更舒服些。 【生物多样性与我们喝的水 】 所有的生命都离不开水，所以，生物多样性也与水资源有关。 因为我们只有有限的水--不是说我们将来什么时候都能从火星上运一船下来--生物多样性、特殊的不同生态系统净化我们的水：森林、土壤和细菌、小溪与云彩一起运作--实际上是过滤，才使我们重新喝到水。没有生物多样性，这个世界就会变得贫瘠与中毒--更像火星--然后我们就不能再生存在地球上了。 所以，问题是，你已经准备好搬到另一个星球上去生活了吗？ 【生物多样性、气候和灾难 】 你意识到最近我们一直在遭遇奇怪的气候吗？ 科学证据是无法驳斥的：地球的气候正在变化。整个地球上一直发生着奇奇怪怪的事情--珊瑚礁死亡、大型泥石流、不寻常的倾天大雨、一些地区的持续干旱。不管是因为工业排放原因还是自然因素的原因，世界对这些现象的应付机制依旧是相互紧密联系的，从生态系统方面到生态系统中的各类生命间。 例如，在地球上的许多地方，人们发现当他们砍伐森林后，它们的乡村和城镇就容易遭遇洪水。当这种洪水来时，就比以往的洪水要更凶猛、更快速。为什么？不是火箭的推力让它们变得更快，而是因为树可以用它们的根保持水土。根在湿潮季节里吸水并在夏天放出水分来。这是一种自然调节方法。 现在你有两个选择： 1， 帮助保护生物多样性 2， 什么都不作只是去承受 我们希望你选择第一项。我们正是那样做的！ 同样的，人们一点也不考虑生物多样性，甚至很少考虑风暴可能造成的危险就把珊瑚红树林全部清除。红树林是自然暴雨的良好缓冲区，同时也是富于生物多样性的生态系统。当它们被砍伐，这个缓冲区就不复存在了，无论是对于人类还是其它的物种。 当我们忽视我们应该得到的教训的时候，这个世界上人们的做法导致了这样的结果：山坡坍塌，整个群落全部被冲走，造成生命的丧失。生物多样性的丧失也正在用极度悲痛的方式伤害着我们人类。也许现在是我们拾起我们早就该得到的教训的时候了。 什么是生物的多样性 “生物多样性”一词是20世纪80年代初出现于自然保护刊物上，《生物多样性公约》第二条中对“生物多样性”作了如下解释：“生物多样性是指所有来源的活的生物体中的变异性，这些来源除其他外，包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体，这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。” 1995年，联合国环境规划署(NNEP)发表的关于全球生物多样性的巨著《全球生物多样性评估》(GBA)给出了一个较简单的定义：“生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性”。用句通俗的话说：生物多样性是由地球上所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统共同构成的。 生物多样性的价值及其意义 生物多样性的意义主要体现在生物多样性的价值。对于人类来说，生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。 直接价值生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料、药物及其他工业原料。单就药物来说，发展中国家人口的80%依赖植物或动物提供的传统药物，以保证基本的健康，西方医药中使用的药物有40%含有最初在野生植物中发现的物质。例如，据近期的调查，中医使用的植物药材达1万种以上。 生物多样性还有美学价值，可以陶冶人们的情操，美化人们的生活。如果大千世界里没有色彩纷呈的植物和神态各异的动物，人们的旅游和休憩也就索然寡味了。正是雄伟秀丽的名山大川与五颜六色的花鸟鱼虫相配合，才构成令人赏心悦目、流连忘返的美景。另外，生物多样性还能激发人们文学艺术创作的灵感。 间接使用价值间接使用价值是指生物多样性具有重要的生态功能。无论哪一种生态系统，野生生物都是其中不可缺少的组成成分。在生态系统中，野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系，它们共同维系着生态系统的结构和功能。野生生物一旦减少了，生态系统的稳定性就要遭到破坏，人类的生存环境也就要受到影响。 潜在使用价值野生生物种类繁多，人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数，大量野生生物的使用价值目前还不清楚。但是可以肯定，这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生，它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此，对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物，同样应当珍惜和保护。 生物多样性的三个层次 目前，大家公认的生物多样性的三个主要层次是物种多样性、基因多样性(或称遗传多样性)和生态系统多样性。这是组建生物多样性的三个基本层次。 物种多样性常用物种丰富度来表示。所谓物种丰富度是指一定面积内种的总数目。到目前为止，已被描述和命名的生物种有160万种左右，但科学家对地球上实际存在的生物种的总数估计出入很大，由500万到1亿种。其中以昆虫和微生物所占的比例最大。 基因多样性代表生物种群之内和种群之间的遗传结构的变异。每一个物种包括由若干个体组成的若干种群。各个种群由于突变、自然选择或其他原因，往往在遗传上不同。因此，某些种群具有在另一些种群中没有的基因突变(等位基因)，或者在一个种群中很稀少的等位基因可能在另一个种群中出现很多。这些遗传差别使得有机体能在局部环境中的特定条件下更加成功地繁殖和适应。 不仅同一个种的不同种群遗传特征有所不同，即存在种群之间的基因多样性；在同一个种群之内也有基因多样性——在一个种群中某些个体常常具有基因突变。这种种群之内的基因多样性就是进化材料。具有较高基因多样性的种群，可能有某些个体能忍受环境的不利改变，并把它们的基因传递给后代。 环境的加速改变，使得基因多样性的保护在生物多样性保护中占据着十分重要的地位。基因多样性提供了栽培植物和家养动物的育种材料，使人们能够选育具有符合人们要求的性状的个体和种群。 生态系统多样性既存在于生态系统之间，也存在于一个生态系统之内。在前一种情况下，在各地区不同背景中形成多样的生境，分布着不同的生态系统；在后一种情况下，一个生态系统其群落由不同的种组成，它们的结构关系(包括垂直和水平的空间结构，营养结构中的关系，如捕食者与被捕者、草食动物与植物、寄生物与寄主等)多样，执行的功能不同，因而在生态系统中的作用也不一样。 总之，物种多样性是生物多样性最直观的体现，是生物多样性概念的中心；基因多样性是生物多样性的内在形式，一个物种就是一个独特的基因库，可以说每一个物种就是基因多样性的载体；生态系统的多样性是生物多样性的外在形式，保护生物的多样性，最有效的形式是保护生态系统的多样性。 我国生物多样性的一般特点 我国是地球上生物多样性最丰富的国家之一。在全世界占有十分独特的地位。1990年生物多样性专家把我国生物多样性排在12个全球最丰富国家的第8位。在北半球国家中，我国是生物多样性最为丰富的国家。我国生物多样性的特点如下。 1．物种高度丰富 我国有高等植物3万余种，仅次于世界高等植物最丰富的巴西和哥伦比亚。 2．特有属、种繁多 我国高等植物中特有种最多，约17 300种，占全国高等植物的57%以上。581种哺乳动物中，特有种约110种，约占19%。尤为人们所注意的是有活化石之称的大熊猫、白鳍豚、水杉、银杏、银杉和攀枝花苏铁，等等。 3．区系起源古老 由于中生代末我国大部分地区已上升为陆地，在第四纪冰期又未遭受大陆冰川的影响，所以各地都在不同程度上保存着白垩纪、第三纪的古老残遗成分。如松杉类植物，世界现存7个科中，我国有6个科。动物中的大熊猫、白鳍豚、羚羊、扬子鳄、大鲵等都是古老孑遗物种。 4．栽培植物、家养动物及其野生亲缘种的种质资源异常丰富 我国有数千年的农业开垦历史，很早就对自然环境中所蕴藏的丰富多彩的遗传资源进行开发利用、培植繁育，因而我国的栽培植物和家养动物的丰富度在全世界是独一无二、无与伦比的。例如，我国有经济树种1 000种以上。我国是水稻的原产地之一，有地方品种50 000个；是大豆的故乡，有地方品种20 000个；有药用植物11 000多种等等。 5．生态系统的类型丰富 我国具有陆生生态系统的各种类型，包括森林、灌丛、草原和稀树草原、草甸、荒漠、高山冻原等。由于不同的气候、土壤等条件，又进一步分为各种亚类型约600种。如我国的森林有针叶林、针阔混交林和阔叶林；草甸有典型草甸、盐生草甸、沼泽化草甸和高寒草甸等。除此之外，我国海洋和淡水生态系统类型也很齐全。 6．空间格局繁复多样 我国地域辽阔，地势起伏多山，气候复杂多变，从北到南，气候跨寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带，生物群落包括寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带季雨林。从东到西，随着降水量的减少，在北方，针阔叶混交林和落叶阔叶林向西依次更替为草甸草原、典型草原、荒漠化草原、草原化荒漠、典型荒漠和极旱荒漠；在南方，东部亚热带常绿阔叶林(分布于江南丘陵)和西部亚热带常绿阔叶林(分布于云贵高原)在性质上有明显的不同，发生不少同属不同种的物种替代。参考资料：
你可以在百度搜索里打上"生物多样性与稳定性"一搜就有了,不过只作参考,还是自己写出来好点.
可持续发展已成为国家指导经济与社会发展的总体战略．这一新的发展观，要求改变传统的发展思维和模式，在重视当前发展的同时，重视未来发展的需要，使经济发展有利于资源的永续利用，有利于生态系统的良性循环． 水利是基础产业，在国民经济和社会的可持续发展中具有重要作用，水利建设应该适当超前．同时，水利建设本身也要处理好与生态环境保护的关系，现在所从事的水利建设，不仅要为当前、为我们这一代着想，也要有利于长远，有利于子孙后代． 水利建设在我国有着悠久的历史，纵观数千年，凡治国安邦者，无不重视水利．有些水利工程经历了2000多年，仍在发挥很大的效益，并将长期为人民造福．新中国成立50多年来，水利建设取得了巨大的成绩，兴建水库8万多座，加固新修堤防26万km，初步形成了七大江河的防洪工程体系；全国的供水能力，从每年约1000亿m3增加到5800亿m3；灌溉面积从1600万hm2增加到5300万hm2，为解决占人类1／5多人口的吃饭问题起到了巨大的作用．1998年以来，国家实行积极的财政政策，进一步加大了水利投资的力度，1998～2002年中央安排水利投资1700多亿元，加固了长江、黄河等大江大河堤防，对长江中下游四省240多万人实行了移民建镇、平垸行洪、退田还湖，还安排了600多座重点病险水库加固、200多个大型灌区节水改造、2400多万人的人畜饮水工程和一批水资源开发、水土保持等工程，既拉动了内需，又为当前和长远的国民经济和社会发展奠定了基础，具有巨大的经济、社会和生态效益． 水利建设的成绩是巨大的．同时也应该看到，目前既存在水利建设滞后的问题，水利建设本身也存在不利于可持续发展的诸多问题，需要引起足够重视并采取措施加以解决．1 需要进一步重视的几个问题1．1 防洪工程建设任务繁重 我国2／3多的固定资产、近1／2的人口、1／3的耕地、数百座城市，以及大量的重要设施和工矿企业都位于大江大河的中下游地区．由于防洪基础设施薄弱，洪水灾害发生频繁，受洪水威胁严重．据统计，20世纪90年代以来，洪水灾害造成的直接经济损失达1万多亿元，其中1998年损失达2500多亿元．近5年来，国家用于防洪工程建设的投资达1200多亿元，加上地方的配套资金，共计2000多亿元，建设了以长江、黄河为重点的江河堤防加固工程、蓄洪区安全设施、重点病险水库除险加固等工程，使防洪标准有了很大的提高．尤其是长江干堤加固工程，按照防御1954年型洪水的标准，已基本完成加固任务．由于全国的防洪工程面广、量大，所需的投资多，战线长，所以在今后一定时期内，防洪建设的任务还很重，全国26万km江河堤防中的大部分还需要加固；8万多座水库中的约1／3需要除险加固；蓄洪区建设需要调整思路，加快建设；还需要建设一批拦蓄洪水的枢纽工程；预警预报系统工程等非工程防洪措施也需要进一步加强．防洪建设如不能适当超前，经济建设越快，遇到特大洪水时造成的经济损失越大．1．2 水资源过度利用 北方广大地区，由于过量用水，造成了一些河道断流和地下水超采，不利于可持续发展． 作为中华民族母亲河的黄河，自1972年开始出现断流现象（15 d）后，断流现象不断加重，1997年有226 d没有与海相连．自20世纪70年代以来，黑河、塔里木河等河流下游，断流现象也不断加重．近几年，加强了流域水资源的统一管理和调度，取得了很大的成绩，但还未从根本上解决问题． 北方地区的城乡用水，大量抽取地下水，2001年地下水源供水超过50％的有河北、北京、山西、河南、山东、辽宁6个省（市），其中河北省高达80．9％．黄淮海平原的地下水超采问题越来越严重，河北、河南、山东、北京、天津5省（市）的200多万眼井，大部分用于灌溉，由于地下水位下降，每年有大批废弃（10万眼左右），而又要新打更多的井，由于超采地下水，引起地面下沉、水质变硬、海水倒灌、生态恶化等，天津部分地区的最大地面沉降量已达3 m左右，成为一种不可逆转的地质灾害．国外专家呼吁：中国正面临严重的缺水问题，而就其严重程度而论，当在世界之最的行列；华北平原的地下水位正日益下降，这有可能从根基上影响该地区农业的可持续发展．据有关资料介绍，中国、印度、美国、北非等大量超采地下水，每年超采量达1600亿m3，主要用于农业灌溉，大约有4亿多人食用的粮食是超采地下水灌溉的．1．3 水污染 我国污水、废水的排放量，每年有600多亿t（2001年为626亿t）．城市污水处理率，虽然有了很大的提高，由1990年的16％提高到现在的36％，但仍有64％的污水未经处理直接排入河道．近20年来，我国地面水和地下水的质量下降．2001年在12．1万km评价河长中，Ⅰ，Ⅱ类水仅占32．6％，Ⅲ类水占28．8，Ⅳ类及劣于Ⅳ类水的河长占38．6％．水体的污染，造成了城市和农村江河湖泊的富营养化，蓝藻滋生．渤海、东海、南海都出现了赤潮，而且近几年出现的频率加快，对沿海城市及渔业生产造成重大经济损失．工业废水和农业生产中的农药、化肥随水排入城市近郊河流，渗入地下，使城市地下水体遭到不同程度的污染，直接影响饮用水水源的水质．农业生产中用超标准污水灌溉农田，造成作物枯萎、减产，使生产出的粮食、蔬菜含有大量的有毒有害成分，危及消费者的身体健康．1．4 水土流失 全国水土流失面积367万km2，其中水蚀面积达179万km2，每年土壤流失量达50亿t，被冲走的氮、磷、钾等营养物质约4000万t．一方面干旱缺水，水资源贫乏；另一方面伴随着土壤侵蚀，宝贵的地表水资源白白流失，使上游的土地减少，土壤肥力和生产能力下降．水土流失严重的地区，大多是贫困地区．流失的泥沙约1／3淤积在江河湖库，抬高河床，使河道防洪能力下降，水库库容减少甚至成为病险水库．不仅人们所熟悉的黄河、长江等大江大河上中游地区水土流失严重，东北黑土区的水土流失也很严重．水土流失对广大群众的生产、生活条件和生态环境带来一系列不利影响． 造成上述问题的原因是多方面的，既存在投入不足的问题，也存在指导思想以及建设和管理模式上没有充分考虑可持续发展的问题．近几年来，已经朝着可持续发展的方向尝试性地迈出了一些步伐，但还应该采取更多的行动．可持续发展没有现成的模式可以遵循，需要与总体的经济和社会发展联系起来，加强生态水利方面的理论研究，边探索，边实践，边总结规律，指导实践．2 采取综合措施，使水利建设符合可持续发展战略2．1 提高对可持续发展重要性的认识 我国古代就很重视并处理好人与自然的关系，提出了“天人合一”的思想．恩格斯也曾告诫我们：“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利．对每一次这样的胜利，自然界都报复了我们”；“当人类受到自然界报复的时候，也就受到了自然界的教育”；“我们对自然界的全部统治力量，就在于我们比其他一切生物强，能够认识和正确运用自然规律”． 可持续发展的提法源于环境保护．1992年在巴西里约热内卢召开的“联合国环境与发展大会”上，把可持续发展确立为新的发展观．2002年9月在南非约翰内斯堡召开的“可持续发展世界首脑会议”（继1992年里约环发大会以后的第二届“地球首脑会议”），围绕健康、农业、水利、能源、生物多样化等可持续发展问题进行了广泛的讨论． 可持续发展包括多方面的含义，其中的核心问题就是如何处理好发展经济与保护生态环境的关系．为了处理好这个关系，近几年来，国际上有些专家提出了生态经济的概念，引起了人们的重视．我国对如何处理好经济与生态的关系，也进行了多学科的研究并制定了一系列政策，目的就是当经济发展与生态环境发生矛盾时，绝不能以长期牺牲生态效益为代价来换取经济效益，否则，必将付出更大的经济代价． 我国是发展中国家，发展经济是当前和今后相当一个时期内的第一要务．从大部分国家和地区的发展轨迹来看，在发展经济过程中都对生态环境带来不同程度的负面影响．我国的相当一部分地区尤其是西部地区，目前生态环境已经很脆弱，在这种情况下既要加快经济发展，又要保护和改善生态环境．要做到“双赢”，就必须按照党中央、国务院提出的关于人口、资源、环境与可持续发展的一系列方针和政策，牢固树立“持久战”的思想，坚持以人为本，把改善生态、保护环境作为经济发展和提高人民生活质量的重要内容，在发挥市场机制积极作用的同时，完善政策法规，不断实行制度创新，运用先进实用的科技成果，多方面采取综合措施． 水利，作为国民经济和社会发展的基础产业，要注意解决“重开发、轻环保，重经济、轻生态”的问题，在战略上和具体工作中所追求的效益目标应该是经济效益、社会效益、生态效益的统一，促进国民经济与社会的可持续发展．水利工程和与水利有关的工程建设项目，在前期工作中要加强对生态风险的研究，防止盲目向大自然超负荷索取引起生态报复．对已经建设的工程，要进行综合分析，凡具有生态风险的，要采取综合措施，防患于未然．2．2 加强防洪体系建设，不断提高防洪标准 需要提高防洪工程标准的区域很广，工程量很大，从国家大局的角度，重点应放在大江大河防洪体系上．要从防洪需要、防洪效益和财力可能出发，合理确定防洪标准，统筹安排堤防、枢纽、河湖疏浚和蓄滞洪区建设，完善预警预报和防汛通讯指挥调度系统，首先确保城市和重点地区的防洪安全．在工程布局上要因地制宜、量力而行，尽可能采用经济实用的新材料、新工艺、新技术．比如长江干堤加固，1998年以来建设的工程主要是堤身和堤基的加固，增强了堤防挡水和防渗的作用，但崩岸问题仍然存在，局部河势很不稳定，一些河流深泓已临近堤脚，堤岸合一，形成很不稳定的边界条件．对于长江的河势控制，传统的办法主要是抛石护岸．这种做法简便易行，但其缺点，一是整体性差；二是在山上大量开采石头影响生态环境；三是所抛的石头容易被大水冲走，冲走后还要抛，不能根治．经过专家论证，采用钢筋混凝土沉排的效果比较好，虽然一次性投资比抛石多，但可在较长的时段内（20年以上）发挥护岸和稳定河势的作用，以20年为周期，沉排比抛石节约投资50％以上．所以，在设计、施工等环节，提高科技含量，采取先进实用的新材料、新工艺、新技术，对增强工程的可持续性、节约资金以及保护生态环境，都是非常必要的． 水利枢纽的建设（包括病险水库加固）和运行调度，要统筹防洪、水资源利用和发电等多方面，尤其是北方缺水地区，水资源非常宝贵，水利枢纽的运行调度，要充分考虑水资源短缺的问题，处理好防洪与水资源利用和发电的关系．从当前全国水库的总体情况来看，病险水库是各地防洪的一大隐患，尽快除险加固，是当务之急，应该在科研、设计、投入等环节进一步加大力度． 蓄洪区建设，传统的低标准的做法，虽能保证人员撤离，但不能使大多数的住房避免水淹，这是在国家财力和农村经济水平较低的情况下采取的不得已的办法．随着农村经济的发展、农民收入水平的提高，实践证明，如再用传统的低标准的做法，很难实行，因为需要分洪时阻力太大，下不了决心，不能按计划分洪，只能被动受淹，而且损失太大．应该参照近几年“移民建镇，退田还湖，平垸行洪”的做法，在需要蓄洪时，只淹地，不淹人，不淹房屋，这样将大大减少损失，真正能够按计划分、蓄洪．2．3 加强全社会的节水 我国是一个水资源短缺的国家，年平均降雨量650 mm，比全球陆地平均水平低150 mm；我国多年平均降雨总量6．2×104亿m3，其中可通过水循环更新的地表径流和地下水即水资源总量，为2．8×104亿m3，人均不足2200 m3，为世界平均水平的1／4．不但人均水资源少，而且时空分布很不均衡．黄淮海流域的人均水资源仅462 m3，其中京、津两市所在的海河流域人均水资源量仅292 m3，不足全国平均水平的1／7，黄淮海流域的缺水问题已经成为制约国民经济和社会发展的“瓶颈”．要解决缺水问题，必须实行“开源节流并举，节水为主”的方针． 灌溉系统的基础设施差、管理方式落后，浪费水严重．目前全国每年农业用水量约3800亿m3，占用水总量的近70％．由于灌溉设施标准低，更新维护措施跟不上，部分设施老化失修严重，用水管理粗放，近一半的灌溉水量在输水过程中因渗漏而损失，再加上田间灌溉方式和技术落后，全国灌溉水的平均利用率仅40％左右，比先进国家低25％～30％．大水漫灌，不仅浪费水，还造成土壤的次生盐碱化． 近几年来，各地采取了各类节水增效技术措施，主要有：加强农田用水管理、提高水价、渠道防渗、管道输水、短畦灌溉、沟灌、喷灌、滴灌、渗灌、小管出流、膜上膜下灌、集雨灌溉、咸水灌溉、水田浅湿灌溉、污水资源化、坐水种（穴灌）、机械保墒、化学保墒、秸秆与薄膜覆盖保墒等．其中：防渗渠道控制的农田面积已近1 300万hm2，管道输水面积已近670万hm2，喷灌、滴灌和微灌面积已达270万hm2左右，另外水稻节水灌溉、坐水种、膜上膜下灌等非工程节水面积共计1300万hm2． 1998年以来，国家加大了灌区续建配套和节水改造的投资力度，采取的主要工程措施是渠道防渗．渠道防渗，可采取多种形式，近几年采取“三面光”、U型槽的形式比较多，这些形式的技术和工艺比较简单，效果好，边建设，边受益，可以大量推广．国家补助投资进行配套和改造的200多个大型灌区以及塔里木河、黑河等流域的综合治理，也主要是采取渠道防渗、合渠并口等防渗节水措施．在有条件的地方，可以实行管道输水，可使渠系水利用系数提高到95％以上．在美国西部加州的一些灌区，20世纪20年代就开始用混凝土管代替明渠输水，60年代以来，加大了推广低压管道灌溉技术的力度，现在已有约一半的大型灌区实现了管道化．我国的一些地区20世纪80年代以来也大量采取了管道输水，比如：新疆兵团从80年代就采取塑料软管输水；近几年来，北方广大农村也大面积推广用水泥管、塑料管等代替农、毛渠道，成本较低，节水效果好． 关于田间节水，可采用多种形式．从世界总的情况来看，目前仍是以地面灌溉为主．比如美国，以沟灌为主的地面灌溉面积约占总灌溉面积的约2／3．少数国家，比如以色列，已经大部分采用喷、微灌．瑞典、英国、德国、奥地利、法国等发达国家，为了节省劳动力，也大量发展了自动化程度较高的喷灌．从我国的实际情况出发，在今后一定时期内，总体上仍将是以地面灌溉为主，有条件的地区，可发展喷、微灌，比如北京的顺义县、河北的三河县、山东的临淄区、黑龙江的甘南县等，大面积发展喷灌，取得了好的效果． 城市节约用水要做到“三同时，四到位”，即建设项目的主体工程与节水工程同时设计、同时施工、同时投入使用；取水用水单位必须做到用水计划到位、节水目标到位、节水措施到位、管理制度到位．按照有关规定，工业用水重复利用率低于40％的城市，在达标之前不得新增工业用水量，并限制其新建供水工程项目；各单位现有房屋建筑中安装使用的不符合节水标准的用水器具，须在2005年前更换为节水器具． 缺水地区要结合调整产业结构调整用水结构，限制发展高耗水作物（主要是水稻）和耗水量大的工业．2．4 合理开发、配置和利用水资源 近年来，北方有关省（市）提出的水资源工程越来越多．对水资源配置要进一步研究，使其有利于水资源的可持续利用，有利于工程建设和运行的良性循环．根据当前我国粮食供给形势和北方地区严重缺水的情况，新建水源工程的供水对象，重点应放在保证城镇用水和农村人畜饮水方面，农业灌溉主要靠加强节水措施．重点考虑城镇用水，是因为城镇是经济社会发展的中心，必须保证用水安全，否则将影响并制约城市的发展，加剧地下水的超采．城市用水的大部分经过处理后回归到河道、渠道，还可以用于下游地区的农业和生态．据有关部门统计，2001年全国城镇生活和工业的平均耗水率分别为26％和25％（农业的平均耗水率则高达64％，北方地区则更高）．城市生活和工业用水的3／4左右可回归用于农业和生态．跨流域调水工程，在增加城市生活和工业用水的同时，农业和生态也直接和间接受益． 在水资源配置上，要为城市发展留出一定的用水余地，否则，给农业的用水份额，将来也可能被城市挤占（北方地区这样的情况已经很多），使灌溉工程造成浪费，农民也难以接受． 为了解决水资源的时空分布不均和提高供水的保证率，要加强供水水网建设．从全国来说，分期建设南水北调东、中、西三条调水线路，与长江、黄河、淮河、海河构成“四横三纵、南北调配、东西互济”的大水网．各地也应根据水资源的供需情况，规划建设覆盖一定区域的水网．水网可以调剂余缺，缓解水资源的时空分布不均，优化水资源配置． 调水工程特别是大型跨流域调水工程，一定要十分重视生态环境问题．比如南水北调工程，要按照国务院提出的“先节水后调水，先治污后通水，先环保后用水”的原则，并要遵循自然规律和经济规律，使受水区和调水区做到“双赢”．2．5 搞好水土保持 水土保持要以预防保护和有效监督为主，防治并举．要实行工程措施和非工程措施结合，实行山水田林综合治理，增加植被，拦蓄泥沙，保护水资源和生态环境． 工程措施和非工程措施，都要充分考虑与改善当地生产条件和增加群众收入相结合．比如近几年实施的“退耕还林”和“退牧还草”政策，群众退耕、退牧后，国家补助一定的资金和粮食，使农民既解决了生活问题，又可以调整结构，改善生产条件，为长期脱贫和逐步致富打下基础．再比如黄河中游地区在小流域治理中采取的淤地坝工程，既拦沙，又能为群众增加高产稳产的沟坝地，群众说“家有两亩坝，旱涝都不怕”． 西北干旱、半干旱地区，生态建设要充分考虑降雨和水资源条件，要实行乔灌草结合．在降雨量少而不稳的地区，不宜大面积种植乔木，否则，靠建设水利工程浇树，成本太高，难以运行，水资源也难以平衡．越是干旱缺水地区，越要珍惜水资源，防止“拆东墙，补西墙”，得不偿失．总体上说，应主要靠天然降雨解决植被的需水问题，宜林则林，宜草则草，甚至宜荒则荒，历史上千百年形成的大量戈壁荒滩，不去人为地改变地貌，也是一种保护，否则，花很大的资金和资源代价，也不一定获得好的效果，甚至事与愿违．总之，要遵循自然规律和经济规律办事，要充分尊重群众的意愿，要在科学论证的基础上决策．2．6 重视保护湿地工作 人们把湿地比喻为“地球的肾”．湿地具有调蓄洪水、调节气候、净化水体、保护生物多样化等多种功能．我国的湿地面积大、类型多、分布广，由于多种原因，湿地保护存在很多问题，主要是湿地面积减少、调蓄水的作用降低、水质变差、湿地功能退化．需要采取综合措施加以保护． 1992年被联合国列入国际重要湿地名录的青海湖，由于毁草开荒、大水漫灌等原因，湖水位不断下降，湖面面积不断减少，近年来平均年蒸发量大于补给量，每年减少湖水量4亿多m3，湖水含盐量升高，鸟类栖息环境恶化，鱼类资源大幅度减少，湖区周边大量草地退化，沙化面积不断增加．为了解决这些问题，需要加强节水措施，调整产业结构，实行退耕还林、退牧还草，解决湖水入不敷出的问题，稳定和逐步恢复湖面面积，改善青海湖周边的生态环境． 湖南洞庭湖和江西鄱阳湖，近代以来由于围湖造田，导致湖面萎缩，蓄洪能力下降．洞庭湖面积1825年为6000km2，1949年减少到4350km2，1995年下降到2625km2．鄱阳湖在20世纪40年代湖面面积为5000多km2，90年代下降到不足4000 km2．长江中下游的通江湖泊面积，建国初期为17 000多km2，1998年仅剩下6000多km2．如果用建国初期的天然调蓄容积对1998年的洪水进行演算，长江中游1998年的洪水位可以降低1 m左右．长期以来，由于滩地围垦，搞了大量洲滩民垸，使得行洪能力大大下降．1998年长江大水，损失很大，灾后反思，为了解决人水争地的矛盾，国家在湖北、湖南、江西、安徽四省实行了移民建镇、退田还湖、平垸行洪政策，投入了100多亿元，对受灾严重的地区，在群众自愿的基础上，240多万人从原来的居住地迁走，脱离洪水威胁，并采取不同形式安排了生产、生活出路，使人与水建立一种和谐相处的新型关系．这项工程完成后，在大洪水情况下，退田还湖、平垸行洪地面积可达近3000 km2，其中鄱阳湖增加800多km2，洞庭湖增加约600 km2．已经实施的工程，在1999年和2002年的防洪中发挥了很大的作用．其中湖南省2002年在遇到历史第四高洪水位的情况下，先后有220多个堤垸实行“平垸行洪，退田还湖”，增加调蓄面积254 km2，21万多人免遭洪水之苦．为了进一步扩大退田还湖地面积，湖南省正在做进一步扩大湖面面积的规划．搞好“移民建镇，退田还湖，平垸行洪”工作，一是要充分尊重群众意愿，二是要千方百计解决好农民的生计问题，三是要规划好圩垸的平退方式，使扩大蓄洪面积、增加有效蓄洪量与提高农民收入统一起来．2．7 加大水污染防治力度 要大力推行清洁生产，加快工业污染防治从末端治理向生产全过程控制的转变．按照有关规定：所有城市都必须建设污水处理设施．到2005年，50万人口以上的城市，污水处理率应达到60％以上；到2010年，所有城市的污水处理率应不低于60％，直辖市、省会城市、计划单列市以及重点风景旅游城市的污水处理率不低于70％．今后，城市在新建供水设施的同时，要规划建设相应的污水处理设施；缺水地区在规划建设城市污水处理设施时，还要同时安排污水回用设施的建设；城市大型公共建筑和公共供水管网覆盖范围外的自备水源单位，都要建立中水系统，并在试点基础上逐步扩大居住小区中水系统建设；要通过价格、税收政策和必要的工程措施，促进节约用水和废水资源化，保护城市水源，缓解城市缺水对经济社会发展的制约；要按照“污染者付费”的原则，由工业企业和居民用水户承担污水治理的责任和义务，全面推行污水处理的收费政策，合理确定收费标准，逐步达到“补偿成本，略有盈利”的水平． 水污染防治要统一规划，分步实施，突出重点．近期国家的治理重点是：继续抓好“三河、三湖”水污染治理，做到工业污染源稳定达标排放，杜绝“反弹”现象的出现；加大对长江上游、三峡库区、黄河中上游、松花江流域和渤海水污染防治的力度；加大对海上采油、船舶和近海养殖污染的防治力度；在水环境治理中，要有效削减有机污染物排放总量，同时要注重控制氮、磷排放量，推广无磷洗涤用品，结合农村环境保护和生态农业，控制农业面源污染；实施好京、津等大中城市的水资源保护措施；抓紧南水北调工程水源区和沿线水污染防治工作，保障南水北调的水质．2．8 加快水价改革步伐，积极引入市场机制 对城市供水、节水和水污染防治，按照有关规定，可积极引入市场机制，拓宽融资渠道，鼓励和吸引社会资金和外资投向城市污水处理和回用设施项目的建设和运营，加快城市污水处理设施的建设步伐；对城市和污水处理工程所购置的设备可加速折旧；对收取的污水处理费实行专款专用、滚动使用；各地在调整城市供水价格和污水处理费标准时，要优先将污水处理费的征收标准调整到保本微利的水平，满足污水处理设施建设和运营的需要． 发挥经济杠杆对节约水资源的作用，调整水价是核心．提高城市现状用水水价，可为开源节水工程筹集建设资金，也可促进节水机制的形成．目前我国城市供水水价普遍偏低，提高水价还有较大空间．现状居民生活用水的水费支出占可支配收入的比例偏低（大部分城市在0．6％左右），参考有关国际组织的建议并与有关部门研究，这个比例可逐步提高到2％左右．提高城市用水水价，还可促使城市和企业内部加大节水和中水回用力度，减少地表水和地下水的取水量，减少污水排放，促进生态环境改善． 建立新的、合理的水价形成机制，必须体现“定额用水，差别水价，超额累进加价”的原则．要根据水资源情况确定居民基本生活用水定额，定额以内的用水水价，要考虑群众的承受能力，超过定额用水的提价幅度要高于定额内用水的提价幅度．对高消费用水，要大幅度提高水价．提高水价的工作，需要进行充分的调查研究，慎重决策．3 结 语 水利建设是我国可持续发展战略的一个重要组成部分，应该从我国的国情和水利建设的实际情况出发，针对存在的突出问题，在技术、经济、管理体制、运营机制等方面不断创新，并合理借鉴国外有益的先进经验，使水利建设在规模、质量和效益上不断上新台阶，为国家整体的可持续发展做出更大的贡献．
保护生物多样性小论文：生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，包括数以百万计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的复杂的生态系统，是生命系统的基本特征。生命系统是一个等级系统，包括多个层次或水平：基因、细胞、组织、器官、种群、物种、群落、生态系统、景观。每一个层次都具有丰富的变化，即都存在着多样性。但在理论与实践上重要且研究较多的主要有基因多样性（或遗传多样性）、物种多样性、生态系统多样性和景观多样性。现在，人们往往把生物多样性视为生命实体本身，而不仅仅看作生命系统的重要特征之一。人类文化的多样性也可被认为是生物多样性的一部分。正如遗传多样性和物种多样性一样，人类文化（如游牧生活和移动耕作）的一些特征表现出人们在特殊环境下生存的策略。同时，与生物多样性的其它方面一样，文化多样性有助于人们适应不断变化的外界条件。文化多样性表现在语言、宗教信仰、土地管理实践、艺术、音乐、社会结构、作物选择、膳食以及无数其它的人类社会特征的多样性上。生物多样性是人类赖以生存的物质基础，其价值可以从下列两个方面得以了解。第一，直接价值。从生物多样性的野生和驯化的组分中，人类得到了所需的全部食品、许多药物和工业原料，同时，它在娱乐和旅游中也起着重要的作用；第二，间接价值。间接价值主要与生态系统的功能有关，通常它并不表现在国家核算体制上，但如果计算出来，它的价值大大超过其消费和生产性的直接价值。生物多样性的间接价值主要表现在固定太阳能、调节水文学过程、防止水土流失、调节气候、吸收和分解污染物、贮存营养元素并促进养分循环和维持进化过程等7个方面。随着时间的推移，生物多样性的最大价值可能在于为人类提供适应当地和全球变化的机会。生物多样性的未知潜力为人类的生存与发展展示了不可估量的美好前景。
可持续发展已成为国家指导经济与社会发展的总体战略．这一新的发展观，要求改变传统的发展思维和模式，在重视当前发展的同时，重视未来发展的需要，使经济发展有利于资源的永续利用，有利于生态系统的良性循环． 水利是基础产业，在国民经济和社会的可持续发展中具有重要作用，水利建设应该适当超前．同时，水利建设本身也要处理好与生态环境保护的关系，现在所从事的水利建设，不仅要为当前、为我们这一代着想，也要有利于长远，有利于子孙后代． 水利建设在我国有着悠久的历史，纵观数千年，凡治国安邦者，无不重视水利．有些水利工程经历了2000多年，仍在发挥很大的效益，并将长期为人民造福．新中国成立50多年来，水利建设取得了巨大的成绩，兴建水库8万多座，加固新修堤防26万km，初步形成了七大江河的防洪工程体系；全国的供水能力，从每年约1000亿m3增加到5800亿m3；灌溉面积从1600万hm2增加到5300万hm2，为解决占人类1／5多人口的吃饭问题起到了巨大的作用．1998年以来，国家实行积极的财政政策，进一步加大了水利投资的力度，1998～2002年中央安排水利投资1700多亿元，加固了长江、黄河等大江大河堤防，对长江中下游四省240多万人实行了移民建镇、平垸行洪、退田还湖，还安排了600多座重点病险水库加固、200多个大型灌区节水改造、2400多万人的人畜饮水工程和一批水资源开发、水土保持等工程，既拉动了内需，又为当前和长远的国民经济和社会发展奠定了基础，具有巨大的经济、社会和生态效益． 水利建设的成绩是巨大的．同时也应该看到，目前既存在水利建设滞后的问题，水利建设本身也存在不利于可持续发展的诸多问题，需要引起足够重视并采取措施加以解决．1 需要进一步重视的几个问题1．1 防洪工程建设任务繁重 我国2／3多的固定资产、近1／2的人口、1／3的耕地、数百座城市，以及大量的重要设施和工矿企业都位于大江大河的中下游地区．由于防洪基础设施薄弱，洪水灾害发生频繁，受洪水威胁严重．据统计，20世纪90年代以来，洪水灾害造成的直接经济损失达1万多亿元，其中1998年损失达2500多亿元．近5年来，国家用于防洪工程建设的投资达1200多亿元，加上地方的配套资金，共计2000多亿元，建设了以长江、黄河为重点的江河堤防加固工程、蓄洪区安全设施、重点病险水库除险加固等工程，使防洪标准有了很大的提高．尤其是长江干堤加固工程，按照防御1954年型洪水的标准，已基本完成加固任务．由于全国的防洪工程面广、量大，所需的投资多，战线长，所以在今后一定时期内，防洪建设的任务还很重，全国26万km江河堤防中的大部分还需要加固；8万多座水库中的约1／3需要除险加固；蓄洪区建设需要调整思路，加快建设；还需要建设一批拦蓄洪水的枢纽工程；预警预报系统工程等非工程防洪措施也需要进一步加强．防洪建设如不能适当超前，经济建设越快，遇到特大洪水时造成的经济损失越大．1．2 水资源过度利用 北方广大地区，由于过量用水，造成了一些河道断流和地下水超采，不利于可持续发展． 作为中华民族母亲河的黄河，自1972年开始出现断流现象（15 d）后，断流现象不断加重，1997年有226 d没有与海相连．自20世纪70年代以来，黑河、塔里木河等河流下游，断流现象也不断加重．近几年，加强了流域水资源的统一管理和调度，取得了很大的成绩，但还未从根本上解决问题． 北方地区的城乡用水，大量抽取地下水，2001年地下水源供水超过50％的有河北、北京、山西、河南、山东、辽宁6个省（市），其中河北省高达80．9％．黄淮海平原的地下水超采问题越来越严重，河北、河南、山东、北京、天津5省（市）的200多万眼井，大部分用于灌溉，由于地下水位下降，每年有大批废弃（10万眼左右），而又要新打更多的井，由于超采地下水，引起地面下沉、水质变硬、海水倒灌、生态恶化等，天津部分地区的最大地面沉降量已达3 m左右，成为一种不可逆转的地质灾害．国外专家呼吁：中国正面临严重的缺水问题，而就其严重程度而论，当在世界之最的行列；华北平原的地下水位正日益下降，这有可能从根基上影响该地区农业的可持续发展．据有关资料介绍，中国、印度、美国、北非等大量超采地下水，每年超采量达1600亿m3，主要用于农业灌溉，大约有4亿多人食用的粮食是超采地下水灌溉的．1．3 水污染 我国污水、废水的排放量，每年有600多亿t（2001年为626亿t）．城市污水处理率，虽然有了很大的提高，由1990年的16％提高到现在的36％，但仍有64％的污水未经处理直接排入河道．近20年来，我国地面水和地下水的质量下降．2001年在12．1万km评价河长中，Ⅰ，Ⅱ类水仅占32．6％，Ⅲ类水占28．8，Ⅳ类及劣于Ⅳ类水的河长占38．6％．水体的污染，造成了城市和农村江河湖泊的富营养化，蓝藻滋生．渤海、东海、南海都出现了赤潮，而且近几年出现的频率加快，对沿海城市及渔业生产造成重大经济损失．工业废水和农业生产中的农药、化肥随水排入城市近郊河流，渗入地下，使城市地下水体遭到不同程度的污染，直接影响饮用水水源的水质．农业生产中用超标准污水灌溉农田，造成作物枯萎、减产，使生产出的粮食、蔬菜含有大量的有毒有害成分，危及消费者的身体健康．1．4 水土流失 全国水土流失面积367万km2，其中水蚀面积达179万km2，每年土壤流失量达50亿t，被冲走的氮、磷、钾等营养物质约4000万t．一方面干旱缺水，水资源贫乏；另一方面伴随着土壤侵蚀，宝贵的地表水资源白白流失，使上游的土地减少，土壤肥力和生产能力下降．水土流失严重的地区，大多是贫困地区．流失的泥沙约1／3淤积在江河湖库，抬高河床，使河道防洪能力下降，水库库容减少甚至成为病险水库．不仅人们所熟悉的黄河、长江等大江大河上中游地区水土流失严重，东北黑土区的水土流失也很严重．水土流失对广大群众的生产、生活条件和生态环境带来一系列不利影响． 造成上述问题的原因是多方面的，既存在投入不足的问题，也存在指导思想以及建设和管理模式上没有充分考虑可持续发展的问题．近几年来，已经朝着可持续发展的方向尝试性地迈出了一些步伐，但还应该采取更多的行动．可持续发展没有现成的模式可以遵循，需要与总体的经济和社会发展联系起来，加强生态水利方面的理论研究，边探索，边实践，边总结规律，指导实践．2 采取综合措施，使水利建设符合可持续发展战略2．1 提高对可持续发展重要性的认识 我国古代就很重视并处理好人与自然的关系，提出了“天人合一”的思想．恩格斯也曾告诫我们：“我们不要过分陶醉于我们对自然界的胜利．对每一次这样的胜利，自然界都报复了我们”；“当人类受到自然界报复的时候，也就受到了自然界的教育”；“我们对自然界的全部统治力量，就在于我们比其他一切生物强，能够认识和正确运用自然规律”． 可持续发展的提法源于环境保护．1992年在巴西里约热内卢召开的“联合国环境与发展大会”上，把可持续发展确立为新的发展观．2002年9月在南非约翰内斯堡召开的“可持续发展世界首脑会议”（继1992年里约环发大会以后的第二届“地球首脑会议”），围绕健康、农业、水利、能源、生物多样化等可持续发展问题进行了广泛的讨论． 可持续发展包括多方面的含义，其中的核心问题就是如何处理好发展经济与保护生态环境的关系．为了处理好这个关系，近几年来，国际上有些专家提出了生态经济的概念，引起了人们的重视．我国对如何处理好经济与生态的关系，也进行了多学科的研究并制定了一系列政策，目的就是当经济发展与生态环境发生矛盾时，绝不能以长期牺牲生态效益为代价来换取经济效益，否则，必将付出更大的经济代价． 我国是发展中国家，发展经济是当前和今后相当一个时期内的第一要务．从大部分国家和地区的发展轨迹来看，在发展经济过程中都对生态环境带来不同程度的负面影响．我国的相当一部分地区尤其是西部地区，目前生态环境已经很脆弱，在这种情况下既要加快经济发展，又要保护和改善生态环境．要做到“双赢”，就必须按照党中央、国务院提出的关于人口、资源、环境与可持续发展的一系列方针和政策，牢固树立“持久战”的思想，坚持以人为本，把改善生态、保护环境作为经济发展和提高人民生活质量的重要内容，在发挥市场机制积极作用的同时，完善政策法规，不断实行制度创新，运用先进实用的科技成果，多方面采取综合措施． 水利，作为国民经济和社会发展的基础产业，要注意解决“重开发、轻环保，重经济、轻生态”的问题，在战略上和具体工作中所追求的效益目标应该是经济效益、社会效益、生态效益的统一，促进国民经济与社会的可持续发展．水利工程和与水利有关的工程建设项目，在前期工作中要加强对生态风险的研究，防止盲目向大自然超负荷索取引起生态报复．对已经建设的工程，要进行综合分析，凡具有生态风险的，要采取综合措施，防患于未然．2．2 加强防洪体系建设，不断提高防洪标准 需要提高防洪工程标准的区域很广，工程量很大，从国家大局的角度，重点应放在大江大河防洪体系上．要从防洪需要、防洪效益和财力可能出发，合理确定防洪标准，统筹安排堤防、枢纽、河湖疏浚和蓄滞洪区建设，完善预警预报和防汛通讯指挥调度系统，首先确保城市和重点地区的防洪安全．在工程布局上要因地制宜、量力而行，尽可能采用经济实用的新材料、新工艺、新技术．比如长江干堤加固，1998年以来建设的工程主要是堤身和堤基的加固，增强了堤防挡水和防渗的作用，但崩岸问题仍然存在，局部河势很不稳定，一些河流深泓已临近堤脚，堤岸合一，形成很不稳定的边界条件．对于长江的河势控制，传统的办法主要是抛石护岸．这种做法简便易行，但其缺点，一是整体性差；二是在山上大量开采石头影响生态环境；三是所抛的石头容易被大水冲走，冲走后还要抛，不能根治．经过专家论证，采用钢筋混凝土沉排的效果比较好，虽然一次性投资比抛石多，但可在较长的时段内（20年以上）发挥护岸和稳定河势的作用，以20年为周期，沉排比抛石节约投资50％以上．所以，在设计、施工等环节，提高科技含量，采取先进实用的新材料、新工艺、新技术，对增强工程的可持续性、节约资金以及保护生态环境，都是非常必要的． 水利枢纽的建设（包括病险水库加固）和运行调度，要统筹防洪、水资源利用和发电等多方面，尤其是北方缺水地区，水资源非常宝贵，水利枢纽的运行调度，要充分考虑水资源短缺的问题，处理好防洪与水资源利用和发电的关系．从当前全国水库的总体情况来看，病险水库是各地防洪的一大隐患，尽快除险加固，是当务之急，应该在科研、设计、投入等环节进一步加大力度． 蓄洪区建设，传统的低标准的做法，虽能保证人员撤离，但不能使大多数的住房避免水淹，这是在国家财力和农村经济水平较低的情况下采取的不得已的办法．随着农村经济的发展、农民收入水平的提高，实践证明，如再用传统的低标准的做法，很难实行，因为需要分洪时阻力太大，下不了决心，不能按计划分洪，只能被动受淹，而且损失太大．应该参照近几年“移民建镇，退田还湖，平垸行洪”的做法，在需要蓄洪时，只淹地，不淹人，不淹房屋，这样将大大减少损失，真正能够按计划分、蓄洪．2．3 加强全社会的节水 我国是一个水资源短缺的国家，年平均降雨量650 mm，比全球陆地平均水平低150 mm；我国多年平均降雨总量6．2×104亿m3，其中可通过水循环更新的地表径流和地下水即水资源总量，为2．8×104亿m3，人均不足2200 m3，为世界平均水平的1／4．不但人均水资源少，而且时空分布很不均衡．黄淮海流域的人均水资源仅462 m3，其中京、津两市所在的海河流域人均水资源量仅292 m3，不足全国平均水平的1／7，黄淮海流域的缺水问题已经成为制约国民经济和社会发展的“瓶颈”．要解决缺水问题，必须实行“开源节流并举，节水为主”的方针． 灌溉系统的基础设施差、管理方式落后，浪费水严重．目前全国每年农业用水量约3800亿m3，占用水总量的近70％．由于灌溉设施标准低，更新维护措施跟不上，部分设施老化失修严重，用水管理粗放，近一半的灌溉水量在输水过程中因渗漏而损失，再加上田间灌溉方式和技术落后，全国灌溉水的平均利用率仅40％左右，比先进国家低25％～30％．大水漫灌，不仅浪费水，还造成土壤的次生盐碱化． 近几年来，各地采取了各类节水增效技术措施，主要有：加强农田用水管理、提高水价、渠道防渗、管道输水、短畦灌溉、沟灌、喷灌、滴灌、渗灌、小管出流、膜上膜下灌、集雨灌溉、咸水灌溉、水田浅湿灌溉、污水资源化、坐水种（穴灌）、机械保墒、化学保墒、秸秆与薄膜覆盖保墒等．其中：防渗渠道控制的农田面积已近1 300万hm2，管道输水面积已近670万hm2，喷灌、滴灌和微灌面积已达270万hm2左右，另外水稻节水灌溉、坐水种、膜上膜下灌等非工程节水面积共计1300万hm2． 1998年以来，国家加大了灌区续建配套和节水改造的投资力度，采取的主要工程措施是渠道防渗．渠道防渗，可采取多种形式，近几年采取“三面光”、U型槽的形式比较多，这些形式的技术和工艺比较简单，效果好，边建设，边受益，可以大量推广．国家补助投资进行配套和改造的200多个大型灌区以及塔里木河、黑河等流域的综合治理，也主要是采取渠道防渗、合渠并口等防渗节水措施．在有条件的地方，可以实行管道输水，可使渠系水利用系数提高到95％以上．在美国西部加州的一些灌区，20世纪20年代就开始用混凝土管代替明渠输水，60年代以来，加大了推广低压管道灌溉技术的力度，现在已有约一半的大型灌区实现了管道化．我国的一些地区20世纪80年代以来也大量采取了管道输水，比如：新疆兵团从80年代就采取塑料软管输水；近几年来，北方广大农村也大面积推广用水泥管、塑料管等代替农、毛渠道，成本较低，节水效果好． 关于田间节水，可采用多种形式．从世界总的情况来看，目前仍是以地面灌溉为主．比如美国，以沟灌为主的地面灌溉面积约占总灌溉面积的约2／3．少数国家，比如以色列，已经大部分采用喷、微灌．瑞典、英国、德国、奥地利、法国等发达国家，为了节省劳动力，也大量发展了自动化程度较高的喷灌．从我国的实际情况出发，在今后一定时期内，总体上仍将是以地面灌溉为主，有条件的地区，可发展喷、微灌，比如北京的顺义县、河北的三河县、山东的临淄区、黑龙江的甘南县等，大面积发展喷灌，取得了好的效果． 城市节约用水要做到“三同时，四到位”，即建设项目的主体工程与节水工程同时设计、同时施工、同时投入使用；取水用水单位必须做到用水计划到位、节水目标到位、节水措施到位、管理制度到位．按照有关规定，工业用水重复利用率低于40％的城市，在达标之前不得新增工业用水量，并限制其新建供水工程项目；各单位现有房屋建筑中安装使用的不符合节水标准的用水器具，须在2005年前更换为节水器具． 缺水地区要结合调整产业结构调整用水结构，限制发展高耗水作物（主要是水稻）和耗水量大的工业．2．4 合理开发、配置和利用水资源 近年来，北方有关省（市）提出的水资源工程越来越多．对水资源配置要进一步研究，使其有利于水资源的可持续利用，有利于工程建设和运行的良性循环．根据当前我国粮食供给形势和北方地区严重缺水的情况，新建水源工程的供水对象，重点应放在保证城镇用水和农村人畜饮水方面，农业灌溉主要靠加强节水措施．重点考虑城镇用水，是因为城镇是经济社会发展的中心，必须保证用水安全，否则将影响并制约城市的发展，加剧地下水的超采．城市用水的大部分经过处理后回归到河道、渠道，还可以用于下游地区的农业和生态．据有关部门统计，2001年全国城镇生活和工业的平均耗水率分别为26％和25％（农业的平均耗水率则高达64％，北方地区则更高）．城市生活和工业用水的3／4左右可回归用于农业和生态．跨流域调水工程，在增加城市生活和工业用水的同时，农业和生态也直接和间接受益． 在水资源配置上，要为城市发展留出一定的用水余地，否则，给农业的用水份额，将来也可能被城市挤占（北方地区这样的情况已经很多），使灌溉工程造成浪费，农民也难以接受． 为了解决水资源的时空分布不均和提高供水的保证率，要加强供水水网建设．从全国来说，分期建设南水北调东、中、西三条调水线路，与长江、黄河、淮河、海河构成“四横三纵、南北调配、东西互济”的大水网．各地也应根据水资源的供需情况，规划建设覆盖一定区域的水网．水网可以调剂余缺，缓解水资源的时空分布不均，优化水资源配置． 调水工程特别是大型跨流域调水工程，一定要十分重视生态环境问题．比如南水北调工程，要按照国务院提出的“先节水后调水，先治污后通水，先环保后用水”的原则，并要遵循自然规律和经济规律，使受水区和调水区做到“双赢”．2．5 搞好水土保持 水土保持要以预防保护和有效监督为主，防治并举．要实行工程措施和非工程措施结合，实行山水田林综合治理，增加植被，拦蓄泥沙，保护水资源和生态环境． 工程措施和非工程措施，都要充分考虑与改善当地生产条件和增加群众收入相结合．比如近几年实施的“退耕还林”和“退牧还草”政策，群众退耕、退牧后，国家补助一定的资金和粮食，使农民既解决了生活问题，又可以调整结构，改善生产条件，为长期脱贫和逐步致富打下基础．再比如黄河中游地区在小流域治理中采取的淤地坝工程，既拦沙，又能为群众增加高产稳产的沟坝地，群众说“家有两亩坝，旱涝都不怕”． 西北干旱、半干旱地区，生态建设要充分考虑降雨和水资源条件，要实行乔灌草结合．在降雨量少而不稳的地区，不宜大面积种植乔木，否则，靠建设水利工程浇树，成本太高，难以运行，水资源也难以平衡．越是干旱缺水地区，越要珍惜水资源，防止“拆东墙，补西墙”，得不偿失．总体上说，应主要靠天然降雨解决植被的需水问题，宜林则林，宜草则草，甚至宜荒则荒，历史上千百年形成的大量戈壁荒滩，不去人为地改变地貌，也是一种保护，否则，花很大的资金和资源代价，也不一定获得好的效果，甚至事与愿违．总之，要遵循自然规律和经济规律办事，要充分尊重群众的意愿，要在科学论证的基础上决策．2．6 重视保护湿地工作 人们把湿地比喻为“地球的肾”．湿地具有调蓄洪水、调节气候、净化水体、保护生物多样化等多种功能．我国的湿地面积大、类型多、分布广，由于多种原因，湿地保护存在很多问题，主要是湿地面积减少、调蓄水的作用降低、水质变差、湿地功能退化．需要采取综合措施加以保护． 1992年被联合国列入国际重要湿地名录的青海湖，由于毁草开荒、大水漫灌等原因，湖水位不断下降，湖面面积不断减少，近年来平均年蒸发量大于补给量，每年减少湖水量4亿多m3，湖水含盐量升高，鸟类栖息环境恶化，鱼类资源大幅度减少，湖区周边大量草地退化，沙化面积不断增加．为了解决这些问题，需要加强节水措施，调整产业结构，实行退耕还林、退牧还草，解决湖水入不敷出的问题，稳定和逐步恢复湖面面积，改善青海湖周边的生态环境． 湖南洞庭湖和江西鄱阳湖，近代以来由于围湖造田，导致湖面萎缩，蓄洪能力下降．洞庭湖面积1825年为6000km2，1949年减少到4350km2，1995年下降到2625km2．鄱阳湖在20世纪40年代湖面面积为5000多km2，90年代下降到不足4000 km2．长江中下游的通江湖泊面积，建国初期为17 000多km2，1998年仅剩下6000多km2．如果用建国初期的天然调蓄容积对1998年的洪水进行演算，长江中游1998年的洪水位可以降低1 m左右．长期以来，由于滩地围垦，搞了大量洲滩民垸，使得行洪能力大大下降．1998年长江大水，损失很大，灾后反思，为了解决人水争地的矛盾，国家在湖北、湖南、江西、安徽四省实行了移民建镇、退田还湖、平垸行洪政策，投入了100多亿元，对受灾严重的地区，在群众自愿的基础上，240多万人从原来的居住地迁走，脱离洪水威胁，并采取不同形式安排了生产、生活出路，使人与水建立一种和谐相处的新型关系．这项工程完成后，在大洪水情况下，退田还湖、平垸行洪地面积可达近3000 km2，其中鄱阳湖增加800多km2，洞庭湖增加约600 km2．已经实施的工程，在1999年和2002年的防洪中发挥了很大的作用．其中湖南省2002年在遇到历史第四高洪水位的情况下，先后有220多个堤垸实行“平垸行洪，退田还湖”，增加调蓄面积254 km2，21万多人免遭洪水之苦．为了进一步扩大退田还湖地面积，湖南省正在做进一步扩大湖面面积的规划．搞好“移民建镇，退田还湖，平垸行洪”工作，一是要充分尊重群众意愿，二是要千方百计解决好农民的生计问题，三是要规划好圩垸的平退方式，使扩大蓄洪面积、增加有效蓄洪量与提高农民收入统一起来．2．7 加大水污染防治力度 要大力推行清洁生产，加快工业污染防治从末端治理向生产全过程控制的转变．按照有关规定：所有城市都必须建设污水处理设施．到2005年，50万人口以上的城市，污水处理率应达到60％以上；到2010年，所有城市的污水处理率应不低于60％，直辖市、省会城市、计划单列市以及重点风景旅游城市的污水处理率不低于70％．今后，城市在新建供水设施的同时，要规划建设相应的污水处理设施；缺水地区在规划建设城市污水处理设施时，还要同时安排污水回用设施的建设；城市大型公共建筑和公共供水管网覆盖范围外的自备水源单位，都要建立中水系统，并在试点基础上逐步扩大居住小区中水系统建设；要通过价格、税收政策和必要的工程措施，促进节约用水和废水资源化，保护城市水源，缓解城市缺水对经济社会发展的制约；要按照“污染者付费”的原则，由工业企业和居民用水户承担污水治理的责任和义务，全面推行污水处理的收费政策，合理确定收费标准，逐步达到“补偿成本，略有盈利”的水平． 水污染防治要统一规划，分步实施，突出重点．近期国家的治理重点是：继续抓好“三河、三湖”水污染治理，做到工业污染源稳定达标排放，杜绝“反弹”现象的出现；加大对长江上游、三峡库区、黄河中上游、松花江流域和渤海水污染防治的力度；加大对海上采油、船舶和近海养殖污染的防治力度；在水环境治理中，要有效削减有机污染物排放总量，同时要注重控制氮、磷排放量，推广无磷洗涤用品，结合农村环境保护和生态农业，控制农业面源污染；实施好京、津等大中城市的水资源保护措施；抓紧南水北调工程水源区和沿线水污染防治工作，保障南水北调的水质．2．8 加快水价改革步伐，积极引入市场机制 对城市供水、节水和水污染防治，按照有关规定，可积极引入市场机制，拓宽融资渠道，鼓励和吸引社会资金和外资投向城市污水处理和回用设施项目的建设和运营，加快城市污水处理设施的建设步伐；对城市和污水处理工程所购置的设备可加速折旧；对收取的污水处理费实行专款专用、滚动使用；各地在调整城市供水价格和污水处理费标准时，要优先将污水处理费的征收标准调整到保本微利的水平，满足污水处理设施建设和运营的需要． 发挥经济杠杆对节约水资源的作用，调整水价是核心．提高城市现状用水水价，可为开源节水工程筹集建设资金，也可促进节水机制的形成．目前我国城市供水水价普遍偏低，提高水价还有较大空间．现状居民生活用水的水费支出占可支配收入的比例偏低（大部分城市在0．6％左右），参考有关国际组织的建议并与有关部门研究，这个比例可逐步提高到2％左右．提高城市用水水价，还可促使城市和企业内部加大节水和中水回用力度，减少地表水和地下水的取水量，减少污水排放，促进生态环境改善． 建立新的、合理的水价形成机制，必须体现“定额用水，差别水价，超额累进加价”的原则．要根据水资源情况确定居民基本生活用水定额，定额以内的用水水价，要考虑群众的承受能力，超过定额用水的提价幅度要高于定额内用水的提价幅度．对高消费用水，要大幅度提高水价．提高水价的工作，需要进行充分的调查研究，慎重决策．3 结 语 水利建设是我国可持续发展战略的一个重要组成部分，应该从我国的国情和水利建设的实际情况出发，针对存在的突出问题，在技术、经济、管理体制、运营机制等方面不断创新，并合理借鉴国外有益的先进经验，使水利建设在规模、质量和效益上不断上新台阶，为国家整体的可持续发展做出更大的贡献．
你一定是农大的。。
你好高中生物啊这是我当年写这个时找的资料目前，大家公认的生物多样性的三个主要层次是物种多样性、基因多样性(或称遗传多样性)和生态系统多样性。这是组建生物多样性的三个基本层次。物种多样性常用物种丰富度来表示。所谓物种丰富度是指一定面积内种的总数目。到目前为止，已被描述和命名的生物种有200万种左右，但科学家对地球上实际存在的生物种的总数估计出入很大，由500万到1亿种。其中以昆虫和微生物所占的比例最大。基因多样性代表生物种群之内和种群之间的遗传结构的变异。每一个物种包括由若干个体组成的若干种群。各个种群由于突变、自然选择或其他原因，往往在遗传上不同。因此，某些种群具有在另一些种群中没有的基因突变(等位基因)，或者在一个种群中很稀少的等位基因可能在另一个种群中出现很多。这些遗传差别使得有机体能在局部环境中的特定条件下更加成功地繁殖和适应。不仅同一个种的不同种群遗传特征有所不同，即存在种群之间的基因多样性；在同一个种群之内也有基因多样性——在一个种群中某些个体常常具有基因突变。这种种群之内的基因多样性就是进化材料。具有较高基因多样性的种群，可能有某些个体能忍受环境的不利改变，并把它们的基因传递给后代。环境的加速改变，使得基因多样性的保护在生物多样性保护中占据着十分重要的地位。基因多样性提供了栽培植物和家养动物的育种材料，使人们能够选育具有符合人们要求的性状的个体和种群。生态系统多样性既存在于生态系统之间，也存在于一个生态系统之内。在前一种情况下，在各地区不同背景中形成多样的生境，分布着不同的生态系统；在后一种情况下，一个生态系统其群落由不同的种组成，它们的结构关系(包括垂直和水平的空间结构，营养结构中的关系，如捕食者与被捕者、草食动物与植物、寄生物与寄主等)多样，执行的功能不同，因而在生态系统中的作用也不一样。总之，物种多样性是生物多样性最直观的体现，是生物多样性概念的中心；基因多样性是生物多样性的内在形式，一个物种就是一个独特的基因库，可以说每一个物种就是基因多样性的载体；生态系统的多样性是生物多样性的外在形式，保护生物的多样性，最有效的形式是保护生态系统的多样性。
bhjnhjn