资源简介

教学目标
1．知识目标
（1）使学生了解生物科学技术已取得的成就、发展的趋势和它在人类生存和发展中具有的重要意义；
（2）使学生明确学习高中生物选修课的意义。
2．能力目标
（1）进一步培养学生的协作精神和团队意识；
（2）进一步培养学生关心社会热点问题、关心科学技术发展动向和趋势的观念及敏感性；
（3）进一步培养学生全面收集信息、科学分析信息、合理利用信息的能力。
3．情感目标
（1）进一步引导学生用发展的观点、创新的观点认识世界；
（2）进一步引导学生树立研究的风气、联系实际的观念、探索的精神。创新主导生物工程和新医药领域的探索与发展
最近半个世纪兴起的现代生命科学，为人类解决疾病防治、人口膨胀、食物短缺、能源匮乏、环境污染等重大经济和社会问题开辟了前所未有的前景，成为当前自然科学各领域中最活跃，发展最迅速的先导科学，并将成为21世纪的主流。 生物工程和新医药产业依托生命科学的飞速发展而成为世界上发展最快的高技术产业之一，我国也不失时机地将生物工程和新医药产业列为重点发展的新兴产业，全国各主要地区均把生物工程和新医药产业作为发展重点。
一、北京的发展思路
北京市作为全国的创新中心，一贯重视生物工程和新医药产业的发展。1995年，市科委根据市领导指示，对北京生物工程和新医药产业进行发展战略研究，并于1996年提交了北京市第一个生物工程和新医药产业发展规划。1997年初，市政府批准成立北京市生物工程和新医药产业领导小组，按规划目标全面推动北京生物工程和新医药产业发展，主要措施之一是发挥中央在京单位的科技优势，走创新主导的道路。1999年，市委、市政府按照“首都经济”理念的指导，实施“首都二四八重大创新工程”，进一步明确了生物工程和新医药产业是北京发展高科技的重点，生物工程和新医药创新体系、服务体系和产业基地的建设成为该领域的重要工作内容。
市科委作为全市科技工作的管理单位，在党的“经济建设必须依靠科学技术，科学技术工作必须面向经济建设，努力攀登科学技术高峰”方针指引下，积极响应发展“首都经济”的号召，在实施“首都二四八重大创新工程”的过程中，率先向中央在京单位放开科技经费。并在充分研究国际、国内产业现状和科技发展趋势的基础上，确定了北京的比较优势，2002年初与市经委、市计委等共同签发了《北京生物工程与医药产业发展振兴纲要》，提出“北京生物工程和新医药产业要以提高整体竞争力为目标，以体制创新和知识创新为动力，以招商引资和经济结构调整为主线，实现经济总量的跨越式增长和产业水平的大幅度提高”，形成了北京发展生物工程和新医药产业的总体思路。产业规模也有了高速的发展，年平均增速为20%，2001年年工业总产值达到75亿元，工业增加值达到27亿元，产品销售收入83亿元，利润总额12.7亿元。工业总产值、工业增加值、销售收入排名从1999年全国第19、13位上升到2001年的第10、11、9位。并以利润总额排名全国第4的成绩，初步显现出北京医药产业附加值高的特点。
2002年上半年，北京生物工程和新医药工业继续保持良好的增长态势，成为全国实现产品销售收入增长20％以上的９个省市之一；实现利润增长20％以上的10个省市之一。2002年上半年，北京生物工程和新医药10家骨干企业实现销售收入52亿元，与历史同期相比平均增长20%。
二、生物工程和新医药产业基地建设
显然，北京生物工程和新医药产业的快速壮大，得益于发展“首都经济”的主导思路，走创新主导的道路、发挥首都科技优势也是其成功的秘诀。近两年来，市科委项目资助本着“以培育首都科技创新体系为目标，充分发挥首都的人才优势、信息优势、金融优势，全面利用各级在京单位的技术优势，瞄准国际前沿，突出技术创新，强化科研与产业化的有机结合，推动首都生物工程和新医药领域的发展和壮大”的指导思想，从重大技术平台建设、专业园区建设和创新服务体系建设等方面，为产业的发展和提升奠定了极好的基础。
重大项目和重点技术平台建设。择优支持了科技含量高、具有自主知识产权、创新性强、社会需求大、产业化前景好的一、二类新药（包括化学药、中药、基因工程药物）的研究开发项目，2001年度共投入经费1090万元，占生物工程和新医药领域总经费的30%以上。为支持企业的创新研究工作，加速科研成果的产业化，努力推动企业成为科技创新的主体，2001年度共资助企业研究开发课题20个，资助经费达2210万元，占生物工程和新医药领域2001年度总经费的62%。
北京1997年-2001年新药开发情况
项\年 1997 1998 1999 2000 2001 平均数
北京地区新药数 95 123 112 91 167 117
北京二类以上新药数 40 37 36 34 43 38
全国新药数 779 890 1248 950 1450 1063
北京/全国的新药（%） 12.2 13.8 9.0 9.6 7.2 9.9
对人类功能基因组研究、疾病基因组研究、水稻突变体库、痢疾杆菌功能基因组等涉及大规模技术平台的项目进行了优先支持。对具有首都特色，能充分发挥北京地区临床医疗资源优势和诊疗水平的人类遗传资源收集工作进行了重点资助，并启动了北京人类遗传资源中心库的建设，为今后更大范围地收集、保存资源，并充分利用资源优势进一步开展疾病相关基因的研究和开发奠定了基础。目前，北京已经形成以人类基因组研究中心、疾病动物模型基地、药物筛选中心、临床前安全评价中心、抗体基地、动物细胞大规模培养基地等为代表的技术平台网络；2002年度起，引导并支持以企业为主体组建药物分子设计创新平台、制剂创新平台等的建设。
北京建立的研发平台
1、诺赛基因：国家人类基因组北方研究中心
2、博奥芯片：国家生物芯片工程技术中心
3、首创凯拓：国家分子作物中心
4、凯正生物：生物制药、药物筛选平台
5、本元正阳：基因治疗病毒载体
6、华大基因：国家生物信息中心*
7、新世界生物：国家抗体基地
8、基因达：转基因动物基地
9、维通达：疾病模型基地
10、凯因生物：国家病毒工程中心
11、临床前安全评价中心（GLP）-中国药品生物制品检定所、军事医学科学院
12、四环生物哺乳细胞大规模培养基地*
13、纬晓生物：脐带血库

专业园区建设。目前北京生物工程和新医药产业布局已经形成以中关村为核心的生物工程和新医药研发基地，以北京经济技术开发区和大兴开发区为核心的京南生物工程和新医药制造产业群。
在推进产业形成合理布局的过程中，市科委利用所掌握的项目资源，并与国家计划配合，引导重大项目、重大技术平台和产业化重点品种到园区落户。并在组织项目的过程中，以项目作为纽带，把研究院所、企业和园区的资源进行了整合，有力地推进了专业园区和产业化基地的建设。
到目前为止，中关村科技园区中涉及生命科学和医药行业的企业数已达386家，其中大型企业仅有10家，中小型企业占到了97%。与2000年相比，新增中小企业91家，增长速度为31.9%。近两年北京获得国家药品监督管理局批准的新药中，中小企业占了60%以上，成为生物工程和新医药领域不可忽视的创新力量。
到2002年6月止，北京经济技术开发区已入驻生物工程和新医药领域企业48家，其中三资企业18家，内资企业30家。2001年完成工业总产值18.7亿元。2002年1-6月，完成工业总产值18亿元，同比增长130.8%；总收入24.2亿元，同比增长255.9%；利润总额3.3亿元，同比增长371.4%。
由此看出，研发基地和产业基地在合理的空间布局下，已经驶入高速增长的快车道。
服务体系建设。生物工程和新医药产业形成的同时，需要两个必要支撑服务体系，一是高新技术企业发展的共性服务体系，二是生物工程和新医药领域专业的服务体系，一些相关产业如试剂供应及生产、仪器设备、实验动物、新药开发的系统服务（PDS）等，均是围绕GLP、GCP、GMP、GSP等核心工作，通过提供产品和技术来支撑产业链的。专业服务体系对创新成果的形成、进度、质量，起到了必要的保障作用。服务产业尤其是专业化服务上水平，是体现和提升北京生物工程和新医药产业链竞争力的关键。北京在PDS及相关领域，具有国内其它地区不可比拟的技术、资源和人力潜力。
北京集中以国家药品监督管理局、卫生部、科技部、经贸委、计委等国家医药行业管理部门，是行业标准的制定和执行者。同时也是服务行为采购者。如中国药品生物制品检定所、中国生物工程开发中心、国家药品审评中心周边本身就积聚了一批服务型、开发型企业。
服务产业主要围绕新药研究、开发、产业化、市场化进程提供有力的专业化服务。1997-2001年北京地区每年平均产出105张药证（其中二类以上高标准新药36张/年），稳定占据全国的10%，保守以平均每个新药开发费用300万计，每年费用最少应在30000万以上。
北京集中了中国科学院、中国医学科学院、中国中医研究院、北京大学医学部（原北京医科大学）、中医药大学等国内最高的学术和研究机构。一方面是宝贵的资源；另一方面也为发展服务业所需高素质专业人才业提供了有力的保障。
北京有丰富的临床病历资源、医疗技术水平已与国际同步。目前北京国家临床实验基地（GCP）共有20家，占全国数量一半；目前，每年北京至少要做10万份病例资料，这其中经正规CRO公司操作的仅占一小部分。如果能够以正规的CRO公司进行规范化操作，以每个病历3000元计，每年至少将有3亿元收入。以昆泰CRO为例，在美国，利润高达20%。
CRO服务体系是随着新药开发的发展而发展，它的服务主体更适合科技型企业，北京集聚了大批向中生北控、四环生物、紫光生物为代表特色科技型企业。
市科委在前瞻的认识到专业服务对于产业发展的重要意义后，通过项目支持和重大平台建设等手段，带动企业和园区在产业链支撑环节的关键部分——实验动物、生物工程和新医药专业孵化器等方面重点突破，2001年在实验动物产业化研究上共投入经费500万元，并一直扶持着专业孵化器的发展。北京目前已经形成一批以维通达生物、北医联合生物、本元正阳、德众万全等为代表的服务型机构。入驻中关村生命科学园的实验动物中心、生物工程和新医药专业孵化器等均成为生命科学园服务体系的重要组成部分，为北京生物工程和新医药产业链各环节高效整合和提高竞争力奠定了坚实的基础。
三、自身工作方法的改进
在大力支持生物工程和新医药产业基地建设的同时，为了加快体制改革和技术创新的步伐，尽早使企业成为创新主体，市科委还积极探索着管理模式的创新，努力创造产学研结合的环境和氛围，促进并形成一种产学研结合的运行模式，使企业充分利用并吸纳京区研发资源，加快成果的转化和产业化。
组织实施过程中，生物工程和新医药领域在全市科技立项中率先采用招标制。2002年度 “快速追踪化学创新药研究开发” 重大项目在采用招标制的基础上，为鼓励产学研结合，制订了具体措施，支持产学研结合的项目，并将市科委科技经费作为北京企业的权益，借此调动企业自由资金早期介入重大项目的研发。研究院所中标的课题，在依托单位北京生物技术和新医药产业促进中心的协调推进下，已有8个项目与企业顺利实现对接。
具体措施：
同等条件下，产学研结合的课题中标选择优先。
同等条件下，拥有自主知识产权（化合物发明专利）的课题中标选择优先。
同等条件下，涉及核心技术或新技术，有利于形成关键技术体系或平台的课题中标选择优先。
高校或研究机构单独承担的课题初步预选中标后，将由北京生物技术和新医药产业促进中心组织北京制药企业自由选择结对。
为鼓励企业的早期介入，结对课题市科委投入经费作为企业权益，同时企业必须投入自有资金，以保证企业与研究机构的真正结合。
经选择后无法实现结对的入选课题不予中标支持。
四、即将出台《振兴北京现代制造业行动纲要》
贾庆林书记在2002年上半年经济形势分析会上指出：要把现代制造业作为首都经济的重要组成部分，作为扩充首都经济总量的突破口来抓。当前和下一阶段要突出抓好汽车、微电子、光机电一体和生物工程与新医药四大产业。力争经过5-8年的努力，以现代制造业的振兴，使现有北京工业总产值翻一番，为首都经济再上新台阶做出新的贡献。
市委市政府在认真研究产业规律和北京的特点之后，即将出台《振兴北京现代制造业行动纲要》。生物工程和新医药领域的振兴措施是在继续强化创新、调整工业结构布局和加快建设服务体系的同时，重点支持两大集团（北京医药集团和同仁堂集团）的壮大，扶持重磅产品，最终把北京建设成为世界知名的生命科学创新中心城市之一。
配合市委市政府的振兴计划，市科委在2002年的重大项目组织和重点支持的领域方面已经先行一步，确立了通过支持两大集团技术改造和体制改革，壮大京区生物工程和新医药产业的思路。在此思路的指导下，将创新药物研发、抗体药物开发、名优中药二次开发等作为重点支持的项目，以期培育原始创新能力，获得自主知识产权，并为重磅产品的培育打下基础；同时重点支持医药集团建设药物制剂技术平台，支持同仁堂集团建立同仁堂研究院，并使企业尽早成为创新主体。在产业发展空间规划方面，市科委、市经委、市计委达成共识，重点建设以中关村生命科学园为核心的研发基地和以北京经济技术开发区为核心、以大兴和通县为两翼的京东南产业群，生物工程和新医药产业领导小组属下的各委办局将通力协作，并与国家重大计划配合，通过科技计划和政策引导，支持研发中心和企业向上述基地集中，发挥聚集效应，达成各种资源的有效整合。
相信随着振兴措施和产业推进政策的出台和北京创新优势的进一步发挥，北京的生物工程和新医药产业必将成为首都经济新的支柱。
北京市科委生物医药中心分子诊断和基因治疗
分子诊断法又称为基因诊断法或DNA检测法。它是利用分子杂交或PCR技术对受检者的特定基因或其转录本进行分析，从而对遗传性疾病或传染性疾病作出诊断的技术。
目前，已有200多种人类遗传性疾病可用分子生物学技术做出早期诊断。更有意义的是，该技术可以在遗传病发生前，甚至在胎儿出生前通过羊水和绒毛膜进行诊断。
除了遗传性疾病以外，分子诊断对于传染性疾病的诊断也极为有效。现在已普遍应用分子诊断方法来检测HIV，科学家也正在努力将这一技术尽早应用于SARS病毒的检测。
基因工程技术的发展，同样也为疾病治疗开辟出一条充满希望的新途径，这就是基因治疗。基因治疗的基本原理就是应用DNA重组和基因转移等手段，把正常的基因或调节序列导入患者体内，以便合成正常的基因产物来补偿缺陷型基因的功能，或者是关闭、抑制异常表达到基因，从而使患者的疾病得到治愈。在过去的几年中，许多生物技术公司都加大了对基因治疗产品的研发力度，正在进行基因治疗和临床研究的疾病有ADA缺乏症、艾滋病、癌症等。生物固氮
氮是植物生长所必需的主要营养元素。在农业生产中，氮被视为衡量土壤肥力的一个重要指标，它是农作物获得长期稳定高产的基本条件。氮气占空气体积的80％，每平方米空气柱里就有8吨氮。然而对于绝大多数的生物来说，这些分子态氮是不能被利用的，只有通过工业或生物固定转化成其他化合物，才能进入生物体系统。有些微生物利用自己独特的固氮酶系统．将从光合作用产物或其他碳水化合物得到的电子和能量传递给氮（N2），使其还原成氨，这就是生物固氮
生物固氮与工业固氮（即氮肥工业）相比，具有成本低、不消耗能源及无环境污染的特点，并在维持全球生态系统氮素平衡中起重要作用。
生物固氮主要包括自生固氮和共生固氮两大类。自生固氮是指有些固氮微生物在土壤或培养基中能够独立地完成固定大气中的分子态氮的作用，其固氮量远远低于共生固氮。共生固氮是指固氮微生物和寄生植物生活在一起，直接从寄生植物获取能源，完成固氮作用。由于其固氮能力强，在农业生产中的意义也最大，常见的如豆科植物的共生固氮，蓝绿藻与红萍的共生固氮等。
工业固氮需要高温（470—520℃）和高压（200－500个大气压）条件，而生物固氮作用可以在常温常压下进行。这是因为固氮微生物细胞中存在着一种特殊的生物催化剂——固氮酶。固氮酶由钢铁蛋白组成，是能量的转化器。它能将传递来的电子传递给N2，生成NH3并放氢。固氮酶是由固氮基因编码控制的。
近20年来，生物固氮研究异常活跃，已成为世界范围的重要课题。纵观当前生物固氮研究的内容，大致有以下三个方面，即固氮资源的有效利用，固氮的遗传工程和化学模拟固氮。
在固氮资源的有效利用方面，许多国家都在大力发展豆科作物，通过其有效的共生固氮体系，增加生物氮源，改善土壤肥力，以促进农业增产。此外，接种根瘤菌提高豆科作物产量已在全世界范围内使用。在稻田里接种和放养红萍和固氮蓝藻，既能增加土壤中生物氮数量，又能提高水稻的产量。这种共生固氮途径的有效利用，在我国和东南亚一些国家已有悠久的历史。
随着分子生物学的进展，固氮的遗传工程受到了广泛重视，已成为目前最活跃的研究领域。遗传工程是用人工方法去改变生物体的遗传特性或者按照人们的意愿去创造新物种。对于固氮微生物来说，固氮基因操纵和调节固氮酶的合成，从而使固氮微生物具有固氮作用。如果将固氮基因进行人工转移，就可能获得具有固氮作用的新物种。
有关这方面的研究目前主要在以下几方面进行探索：一是培育新的固氮微生物，以提高固氮效率或赋予非固氮微生物以固氮能力；二是改变结瘤的识别过程或将固氮基因转移到根瘤病杆菌中，以使非豆科植物结瘤固氮，扩大固氮作物的范围；三是应用遗传工程培育不依赖固氮微生物的自主固氮的植物。这些研究如能成功，将对农业生产产生深刻的影响。
固氮微生物由于具有固氮酶可以在常温常压下将氮气转变成氨，而工业合成氨却要在高温高压下进行。为了改变这种状况，科学家正寻找像固氮酶那样能在常温下将氮变成氨的催化剂。这就是化学模拟固氮。化学模拟固氮的研究，将为化学氮肥生产提供新型的催化剂，这对现代氮肥工业以及农业生产都具有极其重要的意义。
摘自《现代科学知识热点》“克隆”技术属于下列哪项生物学范畴（ ）
A．基因工程 B．无性繁殖
C．杂交育种 D．营养繁殖
解析 “克隆”实质上是指不通过细胞的融合由单个细胞分裂分化而形成一个细胞系的过程，由此可知，“克隆”属于无性繁殖的范畴。但需注意的是，“克隆”现在广泛使用于不经物质或细胞融合而扩大增殖的生物生化过程，如单克隆抗体、克隆系等。
答案 B克隆技术与遗传育种
　　在农业方面，人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗到伏、抗病虫害的优质高产品种，大大提高了粮食产量。在这方面，我国已迈入世界最先进的行列。在一些国家，利用“克隆” 技术培育的各种蔬菜果品，已摆上了市场柜台。据悉，我国首都市民可以吃到“克隆”西红柿和“克隆”甜椒。
　　到目前为止，已有上百种植物能由原生质体培养再生植株。还出现了属间和族间杂种原生质体培养，从而超越了种间、属间和族间有性杂交的不亲和性的障碍，有可能给植物育种带来新的突破。
　　在细胞培养中很易引起变异和染色体变化，从而可得到作物的新类型，为研究染色体工程开辟新途径。用植物组织培养方法生产有用的次生代谢物质是近年来植物生物工程发展的一个重要方向。
　　利用家畜胚胎移植、超数排卵和冷冻保存等综合新技术，以期提高家畜产仔数和产奶量。这是近年来，生物工程技术在畜产研究开发上的一大进展。过去1头母牛，最多只产10头左右小牛，而采用胚胎移植技术至少可获得50头小牛。通过细胞学、胚胎学研究，表明商用牛在8细胞以前的胚胎，每个卵裂球细胞都有发育成正常个体的潜力，由此科学家采用显微 外科手术将它们各自分离、培养，然后再移植到受体母牛而发育成个体。美国已有报道，应用此技术，从不到100头优良品种的公牛配种进行人工繁殖。全国奶牛数从2800万头减少 到1100万头，而奶量却提高为原有的3倍。
　　科学家通过多年努刀，已使这项技术发展得相当完美，能使发育到32个细胞的胚胎分离为 32个单细胞卵裂球，并将它们移植到32个去核的卵母细胞中，得到数量不等的重新发育的 多细胞胚胎。经过核移植后发育成功的多细胞胚胎，还可以再拿出来分成单个卵裂球，进行 下一轮核移植。这一过程可以周而复始地进行，使优良母畜的胚胎成几何级数增加。高新技术的生物技术产业备受瞩目
一场突如其来的非典疫情使各国的生物技术企业都把目光瞄准非典疫苗的研制开发，生物技术制药产业显示出强大力量。专家认为，揭示非典病因需要现代生物技术，而治疗非典同样离不开现代生物技术。
21 世纪，作为重要高新技术之一的生物技术的发展，将给人类生活带来巨大改变。
生物技术是指用活的生物体或生物体的物质来改进产品、改良 植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术。据专家预测，2003年生物技术制药产业市场可达600亿美元，占世界同期销售额的10％以上。
目前生物技术制药产业发展主要呈现五个特点：一是研发费用增加。生物技术制药的研究开发费用高于其它的产业。二是新药数量增加。目前，全球研制中的生物技术药物已经超过2200种，其中1700余种已经进入临床试验阶段。三是产业发展迅速。信息与生物技术相结合，带动生物医药产业的发展，如全球生物芯片产业的迅速兴起。四是投资回报凸现。尽管生物药品具有高收益、高回报的特点，但是其投资周期长、高投入、高风险令人望而生畏。如今其长线投资正在得到回报。2001年，生物制药产业近300家上市公司中，赢利的50家，比2000年增加了25家。五是结构发生变化。生物医药产品结构出现新趋势，产品重点从治疗一般疾病转向治疗疑难病症，从治疗疾病转向提高人的生活质量，从治疗儿童和成人疾病转向老年疾病，从制造药品转向防病治病的功能性食品。
这五个特点显示，21世纪生物医药的研发进入提供可实用技术的成熟阶段，世界生物医药技术的产业化正在逐步进入投资收获期。
生物技术制药发展迅猛近20年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。生物工程是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合来改造或重新创造设计细胞的遗传物质，培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。包括基因工程、细胞工程、酶工程、微生物发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术及新兴的蛋白质工程等。其中，基因工程是现代生物工程的核心。
目前，国际市场销售最好的基因工程药物有促红细胞生长素(EPO)、 G-CSF、白介素、干扰素(α、 β、γ)、胰岛素、T-PA等，还有细胞因子、受体类药物、凝血Ⅷ因子等，疫苗以乙肝病毒疫苗为主，此外还有用于检测诊断的PCR技术的试剂、克隆用的探针等实验用品。
此外，细胞工程、酶工程领域发展迅猛，基因工程、细胞工程和酶工程组成“三驾马车”驶在现代生物技术发展大道的前列。目前，人类 60％以上的生物技术成果集中应用于医药工业，用以开发特色新药或对传统医药进行改良。
生物化学工程风起云涌生物技术的发展同样带动了化学工程的发展。作为生物技术重要分支的生物化学工程，是在生物学与化学等学科基础上发展起来的一个前沿应用学科，它涉及的技术范畴属生物工程技术与化学工程技术。
生物化工发展至今已经历了半个多世纪，最早主要是生产抗生素；随后，是为氨基酸发酵、舀体激素的生物转化、维生素的生物法生产、单细胞蛋白生产及淀粉糖生产等工业化服务。自20世纪80年代起，随着现代生物技术的兴起，生物化工又利用重组微生物、动植物细胞大规模培养等手段生产药用多肽、蛋白、疫苗、干扰素等。目前已涉及医药、 轻工、食品、化工、农业、环保、矿业等领域，其社会与经济效益令人瞩目。
据有关专家介绍，经过半个多世纪的发展，生物化学工程整体技术水平有了很大的提高，如发酵工程技术、酶工程技术、分离与纯化技术的应用推进了生物技术制药产业的发展进程。
我国生物制药前景看好目前我国生物技术制药产业已初步具备产业规模，但目前基础比较薄弱、具有知识产权的独家产品少，然而未来我国生物技术制药产业具有巨大的市场潜力。现阶段我国亟待采取一系列相关措施，推动生物技术制药产业的发展。近期非典的冲击使资本再一次将目光转向了生物制药。目前，至少有十几家科研院所参与非典项目攻关，还有诸多企业也跃跃欲试。目前我国已经有中国疾控中心病毒研究所、中国科学院北京基因组研究所、中国医科院、军事医科院微生物流行病研究所以及复旦大学分子病毒学教育部重点实验室等都在加紧研制非典疫苗。同时，国家“863 ”计划已经资助非典疫苗的研制。因此，非典过后，生物技术制药领域将有可能出现一个新的投资高潮。生态农业

生态农业的概念是由美国土壤学家威廉姆﹒阿尔伯里奇首先提出的。他看到有机农业确能克服石油农业的种种弊端，但有机农业仅限于农业内部的封闭循环，生产力不高。因此，他认为理想的替代农业，应是生态上能自我维持，经济上又有高效益的农业。生态农业的思路比较宽广，很快得到普遍重视和试验研究。
生态农业在指导思想上也谋求与自然秩序相和谐，但它更强调应用生态学原理创造性地经营农业。
生态农业的基本内容与有机农业和生物农业大体相同，但它更重视多种经营和多级循环利用。目前较为复杂的生态农业，是以沼气生产为中心，把种植业、养殖业、食用菌栽培、农产品加工业联结起来，组成一个良性循环利用的生产网络，以获得较高的经济效益和生态效益。
生态农业的经营规模一般较小，目前欧美的生态农场，多数为30～60公顷。菲律宾的玛雅农场被认为是国外生态农业的典范。
玛雅农场位于菲律宾首都马尼拉附近，从20世纪70年代开始，经过10年建设，农场的农林牧副渔生产形成了一个良性循环的农业生态系统。
玛雅农场的前身是一个面粉厂。经营者为了充分利用面粉厂产生的大量麸皮，建立了养畜场和鱼塘；为了增加农场收入，建立了肉食加工和罐头制造厂。随着农场的发展，他们又找到一块24公顷的丘陵地，扩大生产规模，取名为玛雅农场。到1981年农场已拥有36公顷的稻田和经济林，饲养了2.5万头猪、70头牛和1万只鸭。为了控制粪肥污染和循环利用各种废弃物，他们陆续建立起十几个沼气生产车间，每天产生沼气十几万立方米，满足了农场生产和家庭生活所需要的能源。另外，从产气后的沼渣中，还可回收一些牲畜饲料，其余用作有机肥料。产气后的沼液经藻类氧化塘处理后，送入水塘养鱼养鸭，最后再取塘水、塘泥去肥田。农田生产的粮食又送面粉厂加工，进入又一次循环。
像这样一个大规模农工联合生产企业，不用从外部购买原料、燃料、肥料，却能保持高盈利，而且没有废气、废水和废渣的污染。这样的生产过程由于符合生态学原理，合理地利用资源，实现了生物物质的充分循环利用。
1980年，在玛雅农场召开了国际会议，与会者对该生态农场给予高度评价。生态农业现已受到世界各地的高度重视。科学家宣布人类基因组草图绘制成功
2000年6月26日，参与人类基因组计划的中国、日本、法国、德国、英国、美国等六国科学家向全世界宣布人类基因组工作草图绘制成功。人类基因组遗传密码的基本破译，昭示着人类对自身的了解迈入了一个新的阶段。这是人类基因组计划首席科学家、美国国家人类基因组研究所所长弗朗西斯·柯林斯在介绍情况。细胞工程的发展所依赖的理论基础是（ ）
A．DNA双螺旋结构模型的建立
B．遗传密码的确立及其通用性的发现
C．生物体细胞全能性的证明
D．遗传信息传递的“中心法则”的发现
解析 本题考查生物科学与生物工程的关系。细胞工程是在细胞水平上进行不同生物体细胞的融合及组织培养的一门新兴技术，而DNA双螺结构、遗传密码及其通用性、中心法则都是从分子水平说明生命活动的规律，可见，细胞工程的理论基础应是细胞的全能性。
答案 C营养不良
常见的营养不良有下列情况：1、蛋白质缺乏：孩子容易疲劳，常伴有贫血，体重减轻，生长发育迟缓，容易得病，对传染病的抵抗力下降等。2、脂肪缺乏：小儿更容易患脂溶性维生素缺乏症，包括维生素A、维生素D的缺乏等。3、糖类缺乏：小儿容易发生低血糖，常表现为疲劳、生长发育迟缓。4、钙不足：小儿容易发生骨质疏松、骨骼牙齿发育异常，有些患儿可发生低钙抽搐等。佝偻病还是经常可以看到的。5、磷不足：小儿常有食欲不振，易发生软骨病，表现为骨骼和牙齿发育不正常，严重的可发生病理性骨折。6、钾不足：小儿常出现肌肉无力，严重的可发生心律失常。7、食物纤维不足：小儿常表现为便秘等。
以上这些营养不良一般抽静脉血检查，或采周围血（如手指）化验就可以检查出来。一般中等规模以上的医院（县、市级）都可以做。化验检查时孩子痛苦不大。沙尘暴
在西非酷热的六月，站在塞内加尔河岸上，向东方眺望，你可能会看到一片血红的尘雾在天际涌动，铺天盖地，将大地笼罩在一片暗红色的黑暗之中。空气中弥漫着沙尘，即使进入房间也无济于事—漫天的尘埃很快就穿过窗户及墙的缝隙。到处都是一层薄薄的红色灰尘。房间就象煤矿的井道。这就是非洲不毛之地萨赫勒地带的沙尘暴肆虐，它覆盖了整个毛利坦尼亚到乍得的撒哈拉沙漠的南边。
每年，萨赫勒的沙尘暴都会将大量尘埃—约5-10亿吨，卷入大气层，升到4千米的高空。与此相比，1991年的皮纳土波火山(Mount Pinatubo)大爆发只喷出了2千9百万吨火山灰。
图1：沙尘暴的演变：卫星云图捕捉到的加那利群岛（图中部）上空来自非洲西部（图右部）的沙尘暴云图。该沙尘暴将掠过大西洋，在北美登陆。
Image credit: NASA
去年6月萨赫勒沙尘暴抵达美国佛罗里达州之前八个星期，有关另一个方向飘来的大片尘埃云团的报道一时成为新闻的焦点。2001年4月，两场来自蒙古戈壁滩的沙尘暴经阿留申群岛抵达太平洋西北，横扫了整个北美洲。从4月14日至18日，第一场大型沙尘暴—在某一时间达到大约相当于日本的面积—给美国科罗拉多州上空蒙上了一层灰白色的尘妆。一周后，第二场略小的沙尘暴再次光临太平洋西北地区。亚洲和非洲的沙尘暴的形成似乎都更为频繁。
尽管尘埃颗粒很细小—大部分的颗粒直径都在0.01至几十微米之间，但它对人类生存的影响却是巨大的。《沙尘暴的行踪》(The Secret Life of Dust)一文作者汉娜-霍姆斯（Hannah Holmes）直率地指出：“它可以改变天气、影响气候、危害无穷......它能把整个世界毁了。” 沙尘暴还可以改变国家的命运，决定战争的胜败。据美国国家海洋与大气管理局一名不肯透露姓名的官员透露，最近，一个播报每日亚洲沙尘暴卫星云图的电视系列节目因其中部分云图源自阿富汗上空且其方位具有军事价值而被停止。
图2：跟踪浮尘：利用环球臭氧化学空气气溶胶辐射与转移模型生成的气溶胶分布（左）与全球臭氧图谱光谱测定仪的卫星测量结果（右）极相似。两套云图中显示的都是从非洲经大西洋飘往美国的浮尘云团。
Image credit: NASA
全球尘埃“积聚”(budget)，科学家们采用这一措辞来表示全球循环的物质总量，正在引起越来越多的关注。人们研究它不断变化的形态，对气候和生态系统可能造成的深远影响，以及对人类健康可能造成的危害。自然形成的尘埃及其它颗粒物质（包括火山喷发、森林火灾、活植被及海洋蒸发）占空气气溶胶的90%。大约有10%的空气气溶胶是由于人类活动造成的，主要来自汽车废气和工业排放。
过去主要是这10%影响人类的健康。但研究人员发现自然生成的沙尘暴也越来越不容忽视。研究结果表明，平均直径在2.5以下的微粒尘埃可能会对健康造成严重的危害。除了尘埃颗粒本身所包含的矿物成分之外，尘埃中还会携带其它各种有害成分，包括细菌、真菌、化学污染物等。这些都可危及人类健康及环境。
初识沙尘暴
早在十九世纪三十年代，自然学家查理斯-达尔文（Charles Darwin）就开始注意到尘埃的踪迹。当他乘座的HMS Beagle 号船在加那利群岛停靠时，达尔文注意到船在穿越大西洋后，到处都积满了灰尘，这些灰尘弄脏了仪表，并给甲板蒙上了一层细薄的红色。达尔文开始观察研究这些灰尘的来龙去脉。从此以后，人们就开始了对飘浮尘粒的研究。
另一位研究浮尘的学者是迈阿密大学海洋与大气合作研究所的所长约瑟夫M.普罗斯珀罗(Joseph M. Prospero)。他对萨赫勒沙尘暴及其越过大西洋的路径研究已有将近40年。
自那以后，普罗斯珀罗就开始在加勒比及南佛罗里达州观测站监测浮尘浓度，以确定浮尘是否与非洲刮来的沙尘暴有关。在二十世纪七十年代，萨赫勒地区开始干旱，尘埃光顾佛罗里达州的次数也随之增加了。普罗斯珀罗所作的测量可能是迄今为止历时最长的对空气气溶胶的记录。这些记录成了美国宇航局（NASA）、美国地质测绘局（USGS）和其他部门的研究人员参与的一系列空气气溶胶研究的基础。
亚特兰大佐治亚理工学院的保罗-金诺斯（Paul Ginoux）是其中的一名研究人员。他说，由于沙尘暴源规模及所处急流的流动方向，亚洲和非洲的沙尘暴对北美影响最大（沿赤道的热带聚合区起到了挡风墙的作用，将南半球和北半球分割开来）。金诺斯采用佐治亚理工研究人员秦麦安(音译，Mian Chin)与马里兰州贝尔特斯维尔美国宇航局戈达德太空飞行中心共同开发的环球臭氧化学空气气溶胶辐射与转移模型(Global Ozone Chemistry Aerosol Radiation and Transport, GOCART)模拟了源自亚洲和非洲的沙尘暴。环球臭氧化学空气气溶胶辐射与转移模型使用美国宇航局地球观测卫星系统的气象数据，可对模型与观察结果进行直接对比。
图3：浮尘的起源：根据环球臭氧化学空气气溶胶辐射与输送模式确定的10个主要沙尘暴源头：1）索尔顿湖；2）巴塔哥尼亚；3）阿尔蒂普拉诺；4）萨赫勒地区；5）撒哈拉沙漠；6）纳米比亚沙漠地带；7）印度山谷；8）塔克拉马干沙漠；9）戈壁滩；10）艾尔湖盆地
Image credit: Mountain High Maps, Matt Ray/EHP
普罗斯珀罗对尘埃的兴趣源于对深海沉淀物的矿物学研究。那时，人们普遍认为海洋中的大部分矿物沉淀是由大型河流从大陆带入海洋的。但在二十世纪六十年代中期，研究人员发现，在许多海洋区域，有一些沉积矿物很明显与河流无关。例如，北大西洋发现的一种石英的形态明显与北非西海岸之间存在某种联系。非洲的许多土壤都是石英基的，但北非和西非都没有足以造成深海石英沉淀的大河流。普罗斯珀罗说：“很明显，石英沉淀是由其他原因造成的。”典籍的记载，包括达尔文的发现显示，这些沉淀可能源自非洲刮来的尘埃。
GOCART模型将七种类型的浮尘颗粒（半径在0.1-6.0之间）和气流的流动情况进行了分析，确定其尘暴的源头，并对每年的起尘量及其流动途径进行了预测。在比较非洲与亚洲的沙尘暴时，金诺斯及其他研究人员猜测，由于亚洲人口及工业城市密集，亚洲的尘暴将携带来更多的污染物。这两个沙尘暴源有不同的季节性：北半球的非洲沙尘暴高发期在夏天，而亚洲的沙尘暴主要在春天形成，由过境的冷峰气流所生成的巨大云团组成，楔形峰面可以上升到8千米的高空。
金诺斯等人已确定了全球10个主要沙尘暴源，包括撒哈拉沙漠、萨赫勒地区，西南非的纳米比亚沙漠、印度的印度山谷、西玛拉雅山北部的塔克拉马干沙漠、蒙古的戈壁滩，澳大利亚的艾尔湖盆地，美国加利福尼亚州东南部的索尔顿，玻利维亚与秘鲁之间的阿尔蒂普拉诺山脉，以及安第斯山脉的巴塔哥尼亚地区。
满肺尘埃
随着遥感技术的发展，人们已经对漂洋过海的尘埃云团的季节性及特征（特别是颗粒大小）有了更进一步的了解。尘埃颗粒的大小是很重要的一个特征。美国环保局就大气中携带的直径达到10（空气动力学直径为PM10）及直径小于2.5（PM2.5）的颗粒物质制定了标准。
直径达到10的浮尘会在肺部气管中沉积，造成支气管堵塞。直径在4.0以下的颗粒可以随呼吸气流运动，这意味着它们可以进入到肺部气体交换区，影响肺的正常工作。直径在2.5以下的颗粒，也称为微小颗粒，被认为对人类健康危害最大。这些颗粒可以穿过肺部入口的过滤机制，将病毒直接带入肺部组织，或在肺部内表面形成一层膜，影响肺的正常工作。根据普罗斯珀罗的说法，由撒哈拉沙尘暴带入美国的浮尘中的1/3-1/2的颗粒直径都小于PM2.5。
图4：漫天黄尘：过度种植及持续的干旱造成了二十世纪三十年代美国大平原的黄尘地带。
Image credit: NOAA/Department of Commerce
尽管早在二十世纪三十年代，美国尘暴泛滥时就有人丧命于一种被称作“灰尘肺炎”的疾病，并引起公共卫生官员的注意，但当时人们对空气气溶胶对人体健康危害的知识还是少得可怜。尘暴 (Dust Bowl，多见于美国中南部五州)是由于过度开垦本已脆弱的草地，种植小麦及土地管理不良加上遇上干旱及大风，耕作层被风刮走，形成席卷美国大平原的沙尘暴。
美国犹他州普罗沃市杨伯翰大学(Brigham Young University)经济学教授、沙尘暴问题专家阿登-波普三世(C. Arden Pope, III)说:“不幸的是，直到最近，我们才开始对微小颗粒进行日常监测。”在《环境与健康展望》2000年8月份增刊上发表的一篇综述中，波普简要地介绍了微小颗粒的主要形成机制和危害。在城市地区，大部分的PM2.5颗粒，包括硫酸盐颗粒和硝酸盐颗粒，都是由于燃烧和光化学反应产生的。
根据传统说法，由无机物形成的微小颗粒一般是不具备危害性的，但暴露于大量无害微小颗粒也能湮灭机体过滤有害物质进入肺部的系统，进而影响呼吸功能。新的研究结果显示，如果微小颗粒使肺泡发炎，释放出有害的细胞因子，使血液变得粘稠，会危及心血管疾病患者。据波普说，这一反应会造成某些人，包括老年人、儿童、心脏病、流感及哮喘病患者心脏病发作导致死亡。但他又提醒人们，一般情况下，还不足以产生如此严重的后果，这要取决于暴露水平及暴露时间。
纽约大学环境医学研究所人体暴露与健康研究中心主任莫顿-李普曼(Morton Lippmann)对此表示同意。他也认为沙尘暴本身并不能真正对健康构成威胁。沙尘暴使空气气溶胶的构成更加复杂，美国环保局的颗粒物质标准实施起来也更困难。
要将灰尘对健康的危害与其他类型的空气气溶胶进行比较是很困难的。但新墨西哥州阿尔布开克美国环境呼吸系统研究中心主任乔-莫德利（Joe Mauderly）提出了一种比较方法。首先，测量浮尘颗粒的大小。如果是洲际浮尘，那么，大多数都是危害性较大的PM2.5级颗粒。其次，再考虑颗粒的相对毒性。根据莫德利的观点，亚洲和非洲的浮尘大都是地表浮土—主要是结晶岩颗粒—他们的毒性要比工业烟尘小。最后，还应考虑人们受暴露的浓度。他说，总而言之“你可以根据空气中浮尘浓度超出底限PM2.5浓度的情况来估算远程浮尘可能造成的危害。”
另一种方法就是根据PM2.5的危害按比例来推算浮尘的危害。但莫德利指出，这种方法不精确。他说，“事实上，任何一种用PM2.5来推算健康风险的方法都是不精确的。但考虑到目前的认知水平，这是一种合理的估算方法。”
普罗斯珀罗认为，由于浮尘颗粒大小及浓度，非洲沙尘暴所带来的风险要比本地的地表浮尘要大。他说：“非洲沙尘暴中的微小颗粒浓度比美国本土的浮尘中的要大得多。西部刮过来的沙尘暴最多会在你的鼻孔内留下许多泥巴。”这表示机体正在进行有效地过滤西部刮过来的尘土。但东海岸的沙尘暴就不是这样的。东海岸沙尘暴中的微小颗粒可以穿透肺部的防御系统，尤其对那些免疫系统较弱的人。
如果将莫德利的经验估算方法用于佛罗里达州测得的数值，综合考虑灰尘颗粒的大小（43%属于PM2.5级）和浓度（1983年7月，迈阿密的PM2.5浓度有三天时间达到49-74/m3）后，就发现在大型沙尘暴期间，迈阿密有相当大比例的一部分人口受到的短时间微小颗粒暴露浓度要高于美国环保局所规定的65 /m3的24小时内的标准。普罗斯珀罗也承认，这种情况很少发生，持续时间也不长。“尽管这一浓度本身还不至于超出所规定的24小时PM2.5标准。但如果加上地区性排放，问题的严重性就显而易见了。”考虑到沙尘暴的季节性，这种组合是极可能发生的：在美国东南部，夏天的浮尘浓度最高，而此时空气污染浓度也最高。
非洲浮尘中的矿物质成分更增加了其危害性。研究结果表明，浮尘中的微小铁颗粒—非洲浮尘呈现红色的原因—会在肺部表面形成羟基化游离基，经长时间作用，会损伤肺部组织，并降低其效率。
漂浮过洋
除了颗粒大小之外，洲际浮尘云团的另一个重要特征就是其携带的微生物。以往，人们曾一度认为细菌在漂洋过海的旅途中无法存活，但这一看法正在改变。现在，人们已经知道细菌和真菌可以附着到浮尘颗粒上并引起过敏反应和疾病，这可能与近期的哮喘病发病率上升有关。
哮喘病可能是最容易因沙尘暴而恶化的呼吸道疾病之一。但由于引起哮喘病的原因很多，要证明这一因果关系也很困难。近年来，南佛罗里达州和加勒比地区的哮喘并发病率急剧上升。但是实际情况是，1980年以来，许多地区的哮喘病发病率已经翻了一番，其原因尚不明确。霍姆斯说：“研究哮喘病时，你会发现到处都是那种令人吃惊的巧合。”
图5：不健康的乘客：图为从2001年6月抵达美属维尔京群岛圣约翰岛上的非洲沙尘暴中收集到的有机物颗粒（上）及细菌。
Image credits: USGS; USGS
新的研究结果提供了更多的证据来证明洲际沙尘暴可能会传播各种病原体。佛罗里达州圣彼得斯堡美国地质测绘局沿海地质中心微生物学家戴尔-格里芬（Dale Griffin）对地质测绘局海洋生物学家弗吉尼亚-加里森（Virginia Garrison）在美属维尔京群岛圣约翰岛收集的浮尘样本进行了筛选。在圣约翰岛上，加里森用真空泵分别将浮尘样本吸入无菌金属罐中，并且在有沙尘暴天气和无沙尘暴天气都收集了样本。格里芬用R2A琼脂对样本进行培养，以确定经过长时间的紫外线照射后有无存活下来的细菌（R2A琼脂是一种广普细菌培养基，即多种细菌可以在上面生长繁殖）这一研究发表在2001年6月14日的《大气生物学》(Aerobiologica)上。其结果表明，格里芬等人成功分离出了200多种活的细菌和真菌。在此之前，研究工作者一直认为，由于从非洲到圣约翰岛要经过5-7天的紫外线照射，这种传播是不可能的。
格里芬说：“我们发现有幸存活下来的病原体可影响老年人及儿童不完善的免疫系统，大多数病原体[可造成]皮肤感染，包括皮疹、口疮或皮下硬结。他们还发现了能感染棉花、桃树、水稻等作物的病原体。格里芬还在继续寻找柑橘枝枯病病原体。这是发生在世界上许多地区的一种地方性果树病，在亚洲和非洲都有，这一果树病在佛罗里达州偶尔爆发，毁坏柑橘作物，给生态及经济造成了极大破坏。
格里芬认为微生物之所以能够存活下来，是因为在厚厚的尘云遮盖之下，底部的紫外线暴露水平可能只有上部的一半。因此，底层的微生物在屏蔽之下就有足够的机会存活。另外，非洲浮尘颗粒中由树叶等有机物形成的空穴在细菌着陆之前也可以给其提供安全的屏障。
纳污藏垢
与非洲相比，亚洲的浮尘云团所含由人类活动产生的污染物更多，如硫酸盐。由于这一原因，亚洲的空气气溶胶也会造成更多的问题。中国总体上正在经历一次大气浮尘危机。源自中国的蒙古地区的沙尘暴是由于该地区因鼓励粮食生产的政策引起的过度放牧所造成的土壤严重侵蚀而引起的。当狂风把沙尘从这些受侵蚀的土地上刮起，浮尘云团经过北京等大城市时，又携带了大量的工业污染物。最后形成的沙尘暴可造成机场因能见度不够而关闭，甚至更坏的后果。
根据霍姆斯的说法，每14个人中就有1人死于吸入有害的大气气溶胶。而由于吸入不洁净空气引起的肺炎是造成中国儿童死亡的第一原因。霍姆斯估计，中国每年有100万人死于大气浮尘的危害。她说：“年复一年，总数相当于整个缅因州的人口就这样死于浮尘中毒。”
空气气溶胶带走了土壤养分，遮蔽了农作物所需的紫外光线，导致了农作物产量的降低，间接影响人类的食物供应。1998年，美国驻北京大使馆一份题为《中华人民共和国的沙漠化问题：内蒙古草原的战争与宁夏人口的激增》的报告中指出，中国的贫困图谱与沙漠化、环境破坏、及社会变化图谱有很大的重叠。
以前发生过的球孢子菌病或者叫“圣华金山谷热”，是一种发生在美国西南地区和墨西哥部分地区的类似于流感的地方性疾病，证明细菌可通过浮尘进行传播。在美国西南地区，七月份至九月份是沙尘暴多发季节。疾病控制与预防中心已注意到球孢子菌病在亚利桑那州、加利福尼亚州及新墨西哥州的发病率正逐步增多。在亚力桑那州，1980年至1995年期间，疾病控制与预防中心记录到的年病例从200增长到600例以上。该中心将这一增长与两类主要易感人口的增长联系在一起：即老年人与感染爱滋病患者。该州这两类人口的数量1990-1995年期间增长了79%。
图6：沙尘暴源头：2001年3月5日的一场沙尘暴席卷了中国的东北地区（上）。肉眼可见浮尘浓度最高的地区在奇伊利海湾与蒙古边界之间。由于过度放牧和过度种植造成的沙漠化已为沙尘暴在中国大部分农村地区的形成创造了条件（左）。
Image credits: top to bottom: NASA; FAO/R. Faidutti
朝鲜出血热病毒(hantavirus)是另一种由浮尘携带的病毒。尽管这种病毒于1993年才在美国西南部被首次发现，但随后在世界各地都有发现。根据联合国粮农组织的说法，这种病毒似乎与土壤侵蚀和森林退化有关。美国林业局国际林业分析家朱莉-莱克（Julie Lyke）说，森林退化给许多疾病如莱姆病及朝鲜出血热病毒创造了栖生地，因为壁虱、蚊子、啮齿动物等疾病载体适于在因开垦而退化的地理环境中生长。（这种地理环境也会产生沙尘暴）。人类主要是通过吸入空气中的老鼠粪便患上朝鲜出血热病毒：当空气足够干燥，且风力足够的情况下，病毒就可以悬浮在空气中，使人吸入并感染。尽管该病可以治愈，但由于该病毒会造成患者肺部迅速积水，往往还未等到患者就医，就已夺去了他的生命。
更常见的情况是，从本地所形成的沙尘暴所造成的危害并不在于其携带的病菌，而是沙尘暴所卷起的浮尘物质，如建筑工地和工业地区的混凝土灰尘。德克萨斯州环境管理官员尼尔-卡曼(Neil Carman)在Sierra俱乐部德克萨斯州分部新闻发布会上称，由于其颗粒小且具有毒性，混凝土灰尘会损伤肺部组织。位于坦佩市的亚利桑那州立大学的环境地质学家威尔-斯蒂芬诺夫（Will Stefanov）已采用遥感技术来确定城市和乡村环境中的大气浮尘的源头及目的地，以及它们的流动方式。在城市，建筑工地及其它遭毁坏的建筑物是最主要的灰尘源头。后者的一个例子就是世界贸易中心大楼遭恐怖袭击后扬起的大量灰尘。研究人员还在继续检测世贸大厦周围空气的颗粒物质的浓度。斯蒂芬诺夫下一阶段的研究工作将对大气中的浮尘进行物理、化学、及生物分析。
红潮泛滥
美国地质测绘局的生物学家们已经开始研究了沙尘暴对生态系统的可能影响。吉恩-希恩（Gene Shinn）是美国地质测绘局沿海地质学中心的一位高级地质学家。普罗斯珀罗的非洲沙尘暴行为图中有一幅引起了他的兴趣。这幅图中的沙尘暴模式他在美国沿海拍摄珊瑚礁时见过。在2001年出版的《全球变化与人类健康》(Global Change & Human Health)第二卷第一期上发表的研究报告中，希恩等人指出非洲萨赫勒地区二十世纪七十年代以来所遭受的干旱、北大西洋天气规律的变化、灰尘沉积、及有毒藻类过量繁殖之间存在某种联系。
迄今为止，最明显的就是非洲沙尘暴造成的铁沉积与藻类过量繁殖之间的关联。2001年9月份的《湖沼学与海洋学》(Limnology and Oceanography)刊登了由南佛罗里达州大学海洋科学学院研究生贾森-莱内斯(Jason Lenes)参与撰写的一份关于束毛藻(Trichodesmium)的研究报告。束毛藻是一种可以生产自身所需氮元素的细菌，是过去二十年来灾难性红潮的元凶。
莱内斯等人指出，束毛藻利用雨水的铁或沉降颗粒中的铁解决了铁的缺乏—铁缺乏是其生长的一个制约因素。莱内斯发现，束毛藻菌落已经形成了一种“进化来的技巧”，它们会将浮尘颗粒紧紧包住，以尽量增加细胞与铁的接触，并释放出更多的铁来满足其生长的需要。1999年，也就是进行本次研究那一年，由束毛藻引发的有毒红潮造成了佛罗里达州沿海大量鱼类及100多头被列为_危动物的海牛死亡。尽管公众健康部门的警告牌叫人们远离危险水域，但即使走在大型红潮附近的海滩上也会使人受到从红潮表层蒸发出的毒素的影响。莱内斯说，“如果有人受到红潮的影响，我一点也不会感到奇怪，如咳嗽或打喷嚏，只不过没有统计罢了。”
另一个红潮严重的年份是2001年。据莱内斯说，在2001年秋天形成的一次大型红潮，在佛罗里达州彭萨科拉与圣彼得斯堡之间400公里的海域漂移了几个月。莱内斯再次发现了非洲沙尘暴与束毛藻之间的相关性—束毛藻在非洲夏季沙尘暴期间开始增长。他说：“很快，红潮就开始蔓延。”除对海洋生物造成危害之外，红潮还危及佛罗里达州的渔业和旅游业。据有关的调查估计，每年造成的损失达2千5百万美元。
研究人员发现浮尘云团还从更广泛的角度给海洋生命的蒙上了阴影。照射到海洋的阳光大约有80%用于蒸发水分，给地球提供淡水供应。位于圣迭戈市的加利福尼亚大学大气物理学家拉曼内森(V. Ramanathan)指出，如果这部分阳光减弱，那么地球的水分循环就会放慢。在一篇发表在2001年12月7日《科学》上的一项由多国机构完成的研究空气气溶胶在印度洋上空的运动的研究结果中，文章第一作者拉曼内森说，“这将影响这个星球的水资源”。本文作者们还发现了与非洲和亚洲浮尘云团造成的问题相类似的情况：空气气溶胶向海洋的移动（如经过印度孟买上空的浮尘云团）将对整个地球造成深远的影响，而以往人们认为这种空气气溶胶只会影响本地。
刨根问底
另一项多国研究，亚太区空气气溶胶特性实验（ACE-Asia)在美国国家海洋与大气管理局及国家科学基金会的支持下对东亚的空气气溶胶移动进行了研究。2001年春天，亚太区空气气溶胶特性实验集中研究了空气气溶胶对气候的影响，初步结果表明，沙尘暴可能确实会影响全球气候模式。但是，由于浮尘云团既吸收热量，又会反射照射到地面的阳光，目前尚不清楚其总体效果是使地球变暖还是变冷。亚太区空气气溶胶特性实验计划今年春天继续对浮尘云团进行研究。
图7：深远的影响：佛罗里达州近海的一场红潮造成大量鱼类及其他生物的死亡。红潮很可能是由于海水中嗜铁细菌束毛藻（右）与相距半个地球之遥的南非含铁浮尘共同作用的结果。
Image credits: top to bottom: The Charlotte Sun Herald/Paul Schmidt; Florida Marine Research Institute
位于科罗拉多州的美国国家海洋与大气管理局气候检测与分析实验室博尔德观测站主任拉斯-施内尔（Russ Schnell）说，国家海洋与大气管理局观测亚洲浮尘云团已有一段时间。该机构位于夏威夷的冒纳罗亚大型观测站二十多年来每年春天都跟踪亚洲沙尘暴的到达情况。“直到最近，国家海洋与大气管理局以外的人们才开始注意这些浮尘。”施内尔说。我们通过电子邮件方式与正在前往南极洲的施内尔取得了联系，他发表了上述意见。有时候，沙尘暴3天以内就可以到达夏威夷观测站，但一般情况下需要5-7天。
最近几年，美国国家海洋与大气管理局扩展了对亚洲沙尘暴的跟踪工作。在加利福尼亚海岸的特拉尼达角设立的一个新监测站监测其在美国大陆的出现。该监测站将于2002年春天研究沙尘暴的流动情况及其携带的污染物。这项研究是美国国家海洋与大气管理局进行的名为浮尘洲际移动及化学转化研究项目的一部分。根据施内尔提供的信息，本次研究将使用飞机，并沿西海岸增设地面测量站，研究来自亚洲的气流及空气气溶胶对东太平洋空气的化学影响。
图8：云团观测站：夏威夷的冒纳罗亚观测站的科学家们二十多年来一直在监测亚洲沙尘暴的登陆。
Image credit: NOAA/Department of Commerce
这种利用飞机进入沙尘暴中心的研究方法可能会成为一种趋势。格里芬说，“我希望明年能出去，能跑在中国沙尘暴的前面（来研究它）。”他打算在飞机上装备取样设备，在同一沙尘暴的三个位置进行测试：生成点（在日本和韩国上空），中途（在阿留申群岛上空）以及终点（太平洋西北海岸）。在浮尘云团内，格里芬计划用大型真空泵在各地点采集20,000升空气样本。格里芬说：“我们所面临的挑战就是如何判断浮尘云团的移动方向并跟上它。”
福兮祸兮
浮尘研究人员提醒人们不要以为浮尘云团是只会使农民失去土地，使儿童咳嗽的恶魔。实际上，浮尘云团也有好的一面，它给亚马逊盆地及其它地区的雨林带来重要的养分。格里芬指出一些研究的结果表明，如果没有亚洲的浮尘中带来的养分，那么，夏威夷群岛上的雨林在那片贫瘠的土地上就无法生存。
浮尘的推崇者们发起了一项运动，目的是使使全球土壤“恢复矿物化”，以恢复农业的活力。土地恢复矿物化网站http://Remineralize-the-earth.org/ 公布了一些岩石粉末在恢复土地肥力方面的效果要优于氮_磷_钾肥的研究报告（氮_磷_钾肥还很容易渗透到地下水中，并造成含氮径流，引起有害藻类的过度繁殖）。据主管网站论坛的乔安娜-坎培（Joanna Campe）说，恢复土地矿物化的运动起源于德国，在欧洲很流行。在德国、瑞士、和澳地利就有出售矿石粉尘的大公司。石粉业对于这一运动寄予了极大的热忱。
莱内斯说，即使是有害藻类的过度繁殖，对海洋生态系统也有尚不为人知的利益。他用森林火灾打了个比方。过去，林业科学家们认为森林火灾是森林的灾难。但数十年的防火政策却造成了自然规律的反作用，迫使人们对森林火灾重新进行认识。现在，人们认识到，森林火灾在森林再生中起着重要作用。莱内斯说：“红潮也可能具备同样的功效。”基于这一原因，有害藻类的过度繁殖的生态学及海洋学研究项目（莱内斯在佛罗里达州大学的项目）就是为了对海洋生态系统、其物种变化、温度及化学组成进行综合分析。莱内斯期望在2-3年内能建成一个完整的模型。
由于洲际沙尘暴的具体机制及效果仍处于研究阶段，此时作出任何反应尚为时过早。此前人们也提出过各种各样的建议，包括更好地管理中国境内的侵蚀土地的使用以及向易受影响的人群提供更准确、更有针对性的沙尘暴预报。金诺斯承认要建立一个健康影响模型还有许多工作尚待进行。他说，这显然需要各方面的协作。他邀请了微生物学家及其他学科的专家来协助选择参数，如紫外线暴露阈值，以便对那些对人类健康有影响的微生物建立研究模型。有了这些参数后，GOCART模型就可预测这些影响特定人群微生物的浓度。金诺斯说：“手段已经有了，只是需要进一步完善。”
随着对这些空气气溶胶的进一步筛选、确定、和研究，对灰尘的科学理解必将进一步深入。人们对灰尘影响人类健康、气候、及生态系统的途径的理解也将不断进化。这种认知水平的进化过程是符合达尔文的进化论观点的。
译自 Environmental Health Perspectives核酸凝胶电泳
自从琼脂糖（agrose）和聚丙烯酰胺（polyacrylamide）凝胶被加入核酸研究以来，按分子量大小分布分离DNA的凝胶电泳技术，已经发展成为一种分析鉴定重组DNA分子及蛋白质与核酸相互作用的重要实验手段。同时也是现在通用的许多分子生物学研究方法的技术基础。
带电分子在电场中会以一定的速度移向适当的电极，电泳分子在电场作用下的迁移速度叫做电泳的迁移率，它同电场的强度和电泳分子本身所携带的净电荷数成正比，也与电泳分子的大小、构型、形状等因素有关。核酸分子的磷酸基团带有负电荷，因此，当核酸分子被放置在电场当中时，它们就会向正电极的方向迁移，大小、形状、构型不同的核酸分子迁移率不同，因而在电场中被分离。我国已获批准进入大田的转基因作物
我国已获批准进入大田的转基因作物（1998．3）有：
转基因马铃薯（抗病毒、抗病、抗逆、提高营养品质）
转基因水稻（抗虫、抗病毒、抗病、抗除草剂）
转基因棉花（抗虫）
转基因玉米（抗虫）
转基因大豆（抗除草剂）
转基因小麦（抗除草剂、提高营养品质）
转基因番茄（抗病、耐贮存）
转基因辣椒（抗病毒）
转基因烟草（抗虫、抗病毒）
转基因番木瓜（抗病毒）
转基因杨树（抗虫）
转基因矮牵牛（改变花色）
转基因广藿香（抗病）
转基因固氮微生物（提高固氮效率）。知识经济时代，最重要的资源是（ ）
A．土地 B．智力
C．矿产 D．森林
解析 本题考查生物科学与资源利用和环境保护的关系。进入21世纪，我们已迎来知识经济时代，而智力资源（或知识资源）将成为最重要的资源。
答案 B带人类基因的克隆牛诞生
　　近日，3头带有人类基因的克隆牛在阿根廷潘帕斯草原诞生。阿根廷科学家进行的这项生物工程试验为生物制药带来前景。
　　9月中下旬，在布宜诺斯艾利斯省一处庄园里，陆续诞生了CLARA、DULCE、MANSA3头小牛，与早些时候诞生的阿根廷第一头克隆牛PAMPA不同的是，它们是转基因克隆牛，它们的细胞中含有人类生长激素基因。从它们的乳液中可以提取大量药用蛋白质，用以治疗儿童侏儒症。
　　人工合成人类蛋白质在20多年前就已经开始，但是采用的是细菌和细胞培养法，产量很低。据科学家预测，6年之后世界生物技术制品的需求将大大超过生产能力。细胞培养法生产能力有限，必须寻找新的方法。而牛恰恰能够提供广阔的生产能力。保守地计算，一头转基因奶牛每升奶至少含有1克药用蛋白质，每天可以生产15克，一个月大约半公斤。据估算，一头转基因牛就能够满足阿根廷国内对人类生长激素的需求。
　　进行这项试验的是阿根廷BIOSIDUS公司，阿国家科委、农牧业技术研究所和布宜诺斯艾利斯大学的专家也参与了研究试验工作。BIOSIDUS公司目前已经向30个国家出口人类生长激素，但是这些产品都是利用细菌培养法生产的。转基因克隆牛试验成功，将使他们的生产能力大大增加。2002年粮食及农业状况
第一二三届会议
2002年10月28日－11月2日，罗马
2002年粮食及农业状况
目 录
I. 引 言 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "1 )
II. 当前粮食安全状况 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "2 )
A. 食物不足趋势 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "2a )B. 粮食短缺和紧急情况 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "2b )
III. 当前农业形势 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "3 )
A. 作物和畜牧生产 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "3a )B. 商品价格和市场趋势 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "3b )C. 渔业生产和贸易 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "3c )D. 林产品生产和贸易 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "3d )
IV. 对农业的外部援助 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "4 )
V. 世贸组织第四届部长级会议对农业、渔业和林业的影响 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "5 )
　
I. 引 言
1. 本文件根据截至2002年8月获得的资料，突出了全球粮食安全、农业生产和市场、对农业的发 展援助以及与国际商品贸易有关的政策发展变化方面近来的重大趋势。还请各位代表参阅粮农组织各种最新文件和网页以获得最新资料：最近各期《粮食展望》和《粮食收成与短缺》提供了最新的商品生产和市场信息；《2002年粮食及农业状况》提供了更加全面的世界粮食和农业信息及分析；《2002年世界粮食不安全状况》提供了更加全面的粮食不安全信息。
II. 当前粮食安全状况
A. 食物不足趋势
2. 据粮农组织最新估计，1998－2000年全世界有8.40亿人口食物不足：发展中国家有7.99亿，转型国家有3 000万和发达的市场经济国家有1 100万。食物不足人口一半以上（5.08亿；占总数的60％）生活在亚洲及太平洋地区，非洲撒哈拉以南地区占近四分之一（1.96亿；占总数的23％）。
3. 自1990－92年以来发展中国家的食物不足者人数减少1 900万（原为8.18亿）。这一速度大大低于实现世界粮食首脑会议到2015年将食物不足 者人数（从1990－92年的基数之上）减少一半所需的下降速度。此外，全球下降掩盖了区域和国家执行情况的巨大差异。少数几个国家的迅速进展 掩盖了更多国家的停滞或甚至恶化状况。
4. 非洲撒哈拉以南地区食物不足者人数比例最高，占人口的33％。其次比例最高的是亚洲及太平洋地区，其16％的人口食物不足。该区域合计数 掩盖了分区域的重大差异；在南亚，24％的人口食物不足，而在东亚和东南亚，比例分别为10％和12％。对近东和北非来说，食物不足者的比例为 10％，拉丁美洲及加勒比为11％。
5. 发展中国家食物不足者比例从1979－81年占总人口的28％下降到1998－2000年的17％。这意味着重 大的进展；然而，这一进展很不平衡，而且近几年来进展速度下降。在亚洲及太平洋地区，自1979－81年以来比例下降一半，东亚进展最为迅速。 在非洲撒哈拉以南地区，食物不足发生率自1979－81年以来仅略有下降，但随着人口的增长，食物不足者绝对人数继续上升。在拉丁美洲及加勒 比地区，20世纪90年代食物不足发生率仅仅从原来较小的基数上略有下降。在近东和北非，20世纪80年代的微弱进展为90年代的略微恶化所抵消， 因而食物不足者比例和绝对人数也都从较小的基数上上升。
B. 粮食短缺和紧急情况1 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P57_1208 )
6. 南部非洲分区域大多数国家连续两年歉收之后出现了粮食危机。总的来说，31个国家出现严重的粮食短缺，需要国际粮食援助。
7. 在南部非洲，由于连续两年谷物歉收，近1 300万人需要紧急粮食援助。2001/02种植季节中长期干旱，大面积遭受破坏，而其它地方又受到雨水过多的影响。政府和农民的玉米库存耗竭，进口推迟，进口量不足，导致粮食严重短缺和价格空前上涨。在津巴布韦，土地改革活动造成大规模商品生产部门种植面积减少，使问题更加复杂。6月底粮农组织和世界粮食计划署联合批准了价值5.073亿美元的一项区域紧急行动，向大约1 030万人口即80％的受灾人口提供粮食援助，直到2003年4月份起的下一次收获为止。然而，到8月初时，仅认捐了这一数额的25％。
8. 在东部非洲，由于季节性降雨情况差，若干国家粮食供应前景暗淡。在厄立特里亚，3月至5月的短雨季彻底失败，干旱持续到重要的6月和7月种植月份，令人对该国的粮食安全前景十分担忧。目前有100多万人需要援助。埃塞俄比亚的情况类似，严重干旱造成大量牲畜死亡，主要是在东部和东北部牧区。800多万人口需要援助。在肯尼亚，降雨情况差改变了原先乐观的收成前景，粮食供应前景令人十分担忧。估计近130万人依靠粮食援助。在索马里，尽管主季收成预报良好，但据报营养不良状况严重，反映了严重干旱和长期不安全。最近冲突升级造成大量人口流离失所，干扰了粮援交付工作。在坦桑尼亚和乌干达，总的粮食供应形势令人满意，但乌干达北部冲突升级，除已经依靠粮食援助的原有150多万内部流离失所者、难民和其它易受害人口之外，又造成大量人口流离失所。
9. 在西部非洲，干旱天气严重影响了作物，在冈比亚、几内亚比绍、毛里塔尼亚和塞内加尔尤其如此。在佛得角，由于雨季推迟来临，通常从7月份起开始栽种的玉米作物的前景不佳。相反，由于布基纳法索、乍得、马里和尼日尔大多数农区降雨量增加，分布情况得到改善，萨赫勒中部和东部地区的作物生长条件得到改善。利比里亚的农业活动因再度发生内乱而受到干扰，表明今年稻谷产量下降。由于内部流离失所者和难民人数多，塞拉利昂和几内亚仍然严重依赖国际粮食援助。
10. 在中部非洲，由于2002年第二季作物收成良好，卢旺达和布隆迪的粮食供应形势好转。相反，刚果民主共和国的粮食和营养状况令人十分担忧。持续内乱不断造成大量人口流离失所，目前估计内部流离失所者人数为200万。其粮食形势极其严峻，不安全状况妨碍了救济援助的分发工作。金沙萨的粮食供应形势也非常严峻，其食物可供量远远不能满足需要。
11. 在亚洲，最近向朝鲜民主主义人民共和国作出捐献之后，恢复了粮食援助。然而，需要额外的谷物认捐以确保向贫困团体继续提供粮食。在蒙古，再次遇到严冬和严重的春季风暴，进一步削弱了游牧民的粮食安全状况。严重水灾造成中国西部和东部、印度东北部以及孟加拉国遭受生命损失，基础设施和作物遭受破坏。在伊朗，6月底西北地区发生强烈地震。由于恶劣天气，独立国家联合体的一些亚洲国家的粮食供应形势紧张，塔吉克斯坦、乌兹别克斯坦和格鲁吉亚等受影响最严重的国家需要紧急粮食援助。此外，塔吉克斯坦最近发生蝗害、洪水和水灾，大面积作物被毁。
12. 在近东，阿富汗尽管相对平静和粮援交付得到改善，但粮食形势仍然严峻。30年来最严重的蝗害和部分地区发生水灾影响了收成前景。人道主义机构资金短缺也令人十分担忧。西岸和加沙地带的粮食形势仍然严峻。
13. 在中美洲及加勒比地区，萨尔瓦多和危地马拉部分地区严峻的粮食供应形势因国际咖啡价格大幅度下跌而恶化。
14. 在欧洲，仍有必要向南斯拉夫联邦共和国和俄罗斯联邦车臣的难民、内部流离失所者和易受害人口提供确定对象的粮食援助。
III. 当前农业形势
A. 作物和畜牧生产
15. 过去两年中世界农业（作物和畜牧）产量增长速度低于前几十年的平均速度。估计2000年世界农业总产量增长速度仅仅为1.3％。2001年的估计数表明产量增长速度更低，为0.5％，为1993年以来的最低增长率。由于人口的增长，这意味着2000年和2001年两年的全球人均产量下降。
16. 最近产量增长速度下降主要是商品价格下跌的结果（见价格部分），价格下跌减少了农民扩大生产的动力。一些最贫困国家的人口增长速度放慢和人均收入增长力度小，削弱了否则可能促进价格鼓励措施、刺激产出加速增长的较长期需求增长。一些国家的政策改革也可能因减少生产过剩的鼓励措施而促使增长减速。在较短时期内，正如上文所述，一些地区局部性气候干扰也可能影响生产。
17. 发展中国家和发达市场经济国家产出增长速度都出现下降，绰绰有余地抵消了转型国家产出增长的大幅度回升。就转型国家而言，2001年是生产10年基本萎缩之后第一年产出大幅度增长。
18. 亚洲农业产出增长呈减速趋势主要是由于中国。20世纪70年代后期开始经济改革进程以来，中国的增长速度很高，但近几年逐渐减速。亚洲其余地区作为一个整体，也可见过去五年相对前五年时期和20世纪80年代而言增长速度下降的类似格局。
19. 非洲撒哈拉以南地区是过去30年来大部分时间中农业产出尾随人口增长的唯一发展中国家区域。20世纪90年代初期生产情况良好，导致自20世纪60年代以来第一次人均产量持续增长，但最近几年来农业产出又恢复了人均产量下降的格局。
20. 拉丁美洲及加勒比地区过去五年的农业产出平均增长率略高于20世纪90年代初期。这意味着恢复了20世纪60年代和70年代的产出增长率。
21. 在近东和北非，由于该区域大部分面积的气候条件，通常农业生产情况的特点是波动比大多数其它地区明显。在过去几年中，产量特别受到许多国家严重干旱的影响，导致整个时期内产量略有下降。
农业（作物和畜牧）产量变化
（产量指数按不变价格计算）
1) 世界和经济团体：
2) 各区域的发展中国家
资料来源：粮农组织
　
B. 商品价格和市场趋势
22. 正如上文所述，2001年大多数农产品价格低落，尽管某些商品价格最近出现坚挺的迹象，但2002年其余时间中价格可能仍然低落。大多数主要农产品的价格仍然大大低于几年前的高峰。价格低表明尽管2000年和2001年全球产量增长缓慢，但产量增长已经超过需求增长。
23. 在1996年5月至2000年1月期间，粮农组织总的食品国际价格指数下降约38％，降至10年来的最低水平。2000年指数稳定，但仍然保持在低水平上。在主要食品中，谷物价格下跌最明显，谷物的价格于1996年5月达到顶峰。到1999年时，平均谷物价格指数下跌至比1996年的平均值低40％以上，但过去三年中保持相对不变。
24. 世界谷物产量2 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P88_3953 )于2001年略有回升，但预计2002年将下降。由于期初库存量低于上一年度和产量下降，新的2002/03销售年度可能标志着供应/需求状况比前几年紧张的阶段的开始。
25. 由于谷物总利用量连续第三年超过世界产量，预计2003年作物年度末时的世界谷物库存量将从其已经降低的期初水平上再下降近9％。然而， 一些非传统出口国的供应量可能在一定程度上减轻全球库存量预期出现的这一大幅度下降对世界市场的影响。小麦库存量预期出现的下降可能最大， 但粗粮和大米库存量预计也将出现大幅度下降。近几年全球库存大量减少的首要因素可能是中国的发展变化，在中国，继库存量大的一段时期之后， 政府正在努力减少其国家库存。
资料来源：粮农组织
　
26. 预计2002/03年度的世界谷物贸易量为2.35亿吨，比上一年度略有下降，主要是由于预期小麦和大米进口量下降。虽然发达国家的进口量预计将大幅度下降，但预计发展中国家作为一个整体将出现幅度几乎相等的增长，发展中国家的进口量可能增加到创记录的1.78亿吨。
27. 由于前景普遍紧张，国际谷物价格自2002年4月份以来开始上涨。截至2002年7月，小麦价格因一些主要出口国收成前景较差而出现相当大幅度的上涨。玉米价格坚挺，尽管国际市场饲用小麦供应量大，削弱了某些市场上的需求。大米价格也开始上涨，反映了一些出口国供应紧张和另外一些国家采取了政策措施。
28. 由于需求增长旺盛，油籽平均价格指数在20世纪90年代中期大幅度上涨，于1998年达到顶峰。价格指数随后因全球油籽产量大幅度回升和消费增长速度放慢而受到重大下跌压力，到2000年时，已经从其顶峰下降45％以上。在2001年期间和2002年头几个月中油籽价格指数略微坚挺，但仍然大大低于其顶峰。
29. 由于美国牛肉周期见底和供应增加对市场产生了下跌压力，肉类价格在1997年至1998年期间下降12％。从那时以来，价格保持相对平稳，反映了一些主要进口市场经济增长疲软以及人们对家畜疾病和食品安全的持续关注削弱了需求增长。
30. 乳制品价格指数在2000年出现短期上升之后，于2001年中恢复下降趋势。到2002年中时，乳制品价格比其1995年的顶峰水平低近35％，接近20世纪90年代初期的低水平。国际乳制品市场贸易活动很少（贸易量占全球产量的百分比小），以致进口需求的小量变化可能引进价格大幅度变化。奶粉进口需求下降是全球乳制品价格最近出现下降的主要原因。
31. 2001年期间咖啡价格持续下跌，仍然受到重大压力。2001年名义价格跌至1973年以来的最低水平，实际价格跌至历史最低水平。咖啡价格主要反映了全球产量的大幅度增长（2000－01年的生咖啡产量几乎比20世纪90年代头五年的产量高近25％）和库存量仍然很大。
32. 1999年和2000年可可价格大幅度下跌，这两年的出口量比20世纪90年代初的出口水平增加近25％。在2000年，国际可可组织日价平均为每吨880美元，名义价格为1973年以来的最低水平。2001年价格坚挺，这一年平均上涨16％，2002年上半年继续上涨，达到接近1998年顶峰的水平。价格回升主要是由于供应紧张，而供应紧张是由于一些主要生产地区的疾病问题以及预计将不会持续到2002年年底的投机性购买。
33. 近几年来茶叶价格保持相对坚挺，但2001年和2002年上半年大幅度疲软。2000年和2001年产量增加，再加上一些主要市场需求疲软，产生了使价格下跌的压力。预计出口国努力改进质量将增加需求和阻止价格下滑。
34. 棉花价格明显下跌，2001年平均价格跌至比1995年低50％。1999年12月降至谷底之后，2000年期间棉花价格略有回升，但2001年又恢复其下跌趋势。由于产量过剩和合成纤维的日益竞争，价格呈长期下跌趋势。
35. 2000年后期和2001年初食糖价格上涨，但从那时以来又几乎回降到1999年的低谷水平，1999年价格跌至不足1995年价格水平的一半。 2000/01年度产量和出口量下降引起价格上涨，但2001/02年度产量增加又再次产生使价格下跌的压力。
若干商品的出口价格：
* 头四个月的平均价格
　
　
1＝国际咖啡组织日价， 每周平均价格 　
2＝国际可可组织日价，每周平均价格 头六个月平均价格
3＝茶叶合计，蒙巴沙拍卖价格，星期一 　 　 　

1 国际食糖协定日价，每周平均价格 　 * 头六个月的平均价格 资料来源：粮农组织
　
C. 渔业生产和贸易
36. 世界渔业总产量－海洋和内陆水产养殖和捕捞产量合计－于2000年达到1.304亿吨的新高峰,自1995年以来增长12％，反映了中国水产 养殖产量取得的巨大增长。然而,世界其它地区的总产量仅仅略有增长。鉴于中国在世界捕捞和水产养殖产量中所占的重要比例,按照以往惯例, 下文介绍了包括和不包括中国的数字。
37. 世界捕捞业总产量于2000年达到9 480万吨，比1995年仅增加3％，如果不包括中国，产量下降2.1％。
表1. 鱼产量
1995 1996 1997 1998 1999 2000
（…..百万吨..…）
水产养殖总产量
世界 24.4 26.7 28.6 30.5 33.4 35.6
中国 15.9 17.7 19.3 20.8 22.8 24.6
捕捞业总产量
世界 92.0 93.5 93.9 87.3 93.2 94.8
中国 12.6 14.2 15.7 17.2 17.2 17.0
总产量
世界 116.4 120.2 122.5 117.8 126.6 130.4
中国 28.4 31.9 35.0 38.0 40.0 41.6
资料来源：粮农组织
　
38. 世界水产养殖总产量自1995年以来增长了45.8％，于2000年达到3 560万吨，中国占增长的比例最大。如果不包括中国的产量，1995年至2000年期间世界水产养殖产量增长29.4％，达到1 100万吨。
39. 内陆和海洋环境的水产养殖产量都取得了增长。世界内陆水产养殖总产量于2000年达到2 140万吨，比1995年的1 400万吨增长53.6％。世界海洋水产养殖产量自1995年以来增长了35.5％，从1 040万吨增加到2000年的1 420万吨。
40. 2000年，中国独占水产养殖总产量的69％（内陆产量占70.8％，海洋产量占66.5％）。
41. 食用鱼类人均总供应量从1995年至2000年增长7.3％，从14.9公斤增加到16公斤，但不包括中国，供应量基本未变，从1995年的13.3公斤降至2000年的13.1公斤。在2000年，有9 670万吨鱼供人消费，其中中国占3 400万吨。
42. 国际鱼产品贸易再次增长，于2000年创造552亿美元的新记录，过去十年中保持鱼产品贸易年增长4％。这一增长主要是由于贸易量的增加，而主要食用产品的价格比1998年略有下降，以鱼为基料的饲料价格大幅度下跌。
43. 发展中国家的鱼和鱼产品出口尽管在20世纪90年代后期萎缩，但自1990年以来增长83％，于2000年达到281亿美元。发展中国家的鱼和鱼产品进口在同期出现类似的94.2％的增长，达到101亿美元。
44. 在2000年，发达国家占鱼产品进口额的80％以上，达到499亿美元，而出口额为271亿美元。
45. 近几年来国际鱼产品贸易的主要问题包括：主要进口国质量管理措施朝着以危害分析临界控制点为基础的预防性战略的变化；对鱼产品日益应用风险评估的概念；广大公众对渔业资源过度捕捞的关注；与水产养殖有关的环境关注以及有关可追溯性有标签的新要求。
D. 林产品生产和贸易
46. 2000年，由于全球经济增长，全球森林产品市场继续复苏。总的来说，全球圆木产量增长1.9％，达到340万立方米。在占圆木总产量60％左右的发展中国家中，产量仅增长0.3％，但发达国家的产量增长4.3％。
47. 2000年工业圆木产量（不包括用作燃料的木材产量），占圆木总产量的47％左右，增长3.2％，达到160万立方米。在占工业圆木产量比例最大（73％左右）的发达国家中，产量增长4.5％，达到120万立方米。发展中国家的产量保持不变。
48. 2000年期间全球实木产品产量（不包括锯材和木质板）也增长1.7％，达到6.10亿立方米，发达国家增长2.6％，但发展中国家下降1.4％。
49. 总的来说，全球纸浆和纸张产品产量继续大幅度增长，增长3.2％，达到4.94亿公吨。如同去年一样，2000年发展中国家带动生产回升，产量增长5.7％，刚刚超过1.00亿公吨。发达国家的产量增长2.6％，达到3.93亿公吨。
50. 2000年全球森林产品贸易继续增长，森林产品总出口额增长6％左右，达到1 400亿美元，其中发达国家占83％。
插文1. 2000年全球森林资源评估*自1947年以来，大约每隔10年，粮农组织进行定期的全球森林资源评估。2000年全球森林资源评估是粮农组织、其成员国和许多其它伙伴开展的一项联合活动。下文概述了一些主要结果。全世界大约30％的土地面积为森林覆盖，其中47％为热带森林、9％为亚热带森林、11％为温带森林和33％为寒带森林。世界拥有大约38.70亿公顷森林，其中95％为天然森林，5％为人工林。全球森林覆盖面积估计数高于前两次森林资源评估（1990年全球森林评估和1995年临时评估）作出的估计。然而，这并不反映森林面积的实际增加，而是由于第一次对全世界所有的森林采用了统一定义和包括了新的森林调查数据。20世纪90年代期间，世界天然森林仍然以很高的速度被转用于其它土地用途。在这10年中，估计每年丧失1 610万公顷天然森林（1 460万公顷是由于毁林，150万公顷被改为人工林）。其中1 520万公顷位于热带。相对这一损失而言，由于森林的自然扩展，每年增加了360万公顷，因而实际损失1 250万公顷。增加的天然森林面积主要是由于弃荒农田上天然森林更替的结果。几十年来许多发达国家的森林一直在扩展。人工林的扩大也使森林面积增加。全世界每年大约310万公顷新的人工林面积中约有一半是恢复的天然林土地（即在皆伐的天然森林土地上重新造 林）。20世纪90年代期间森林面积的实际总变化（即天然森林和人工林变化总和）估计为每年减少940万公顷，即占森林总面积的0.2％。这是每 年毁林1 460万公顷和增加520万公顷森林的实际结果。非洲和南美洲的净毁林率最高。亚洲天然森林损失也很大，但（就面积而言）因营造人工林 可得到重大弥补。相反，其它地区主要是工业化国家的森林覆盖面积略有增加。根据所报告的数字，20世纪90年代估计的森林净损失比80 年代小。实际上，1990－2000年时期的年度森林净变化估计为减少940万公顷，而1990－95年为减少1 130万公顷，1980－1990年为减少1 300万 公顷。虽然这20年的数字无直接可比性，但合理的证据表明森林净丧失率实际下降。*如欲了解有关全球森林资源评估的详细情况可参阅：粮农组织世界森林状况，2001年。
　
表2. 世界主要森林产品产量
1996 1997 1998 1999 2000
（..… 百万立方米 ..…）
圆木
发展中国家 1 987 1 989 1 956 1 983 1 989
发达国家 1 243 1 298 1 226 1 308 1 363
实木产品
发展中国家 148 145 126 135 133
发达国家 420 432 441 465 478
纸浆和纸张 （..… 百万吨 ..…）
发展中国家 83 88 88 96 101
发达国家 358 376 374 383 393
表3. 主要森林产品总出口额
1996 1997 1998 1999 2000
（..… 10亿美元 ..…）
发展中国家 23 23 20 21 23
发达国家 108 108 106 111 116
资料来源：粮农组织
IV. 对农业的外部援助3 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P327_8787 )
51. 根据临时数据估计，1999年主要双边和多边捐助者为广义4 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P329_8934 )的 农业 发展承诺了107.00亿美元的外部援助（优惠和非优惠援助），而1998年为126.05亿美元。转换成1995年不变价格，这相当于在1998年和 1997年分别增长4.6％和14.5％之后，1999年下降了17％。2000年现有部分资料表明农业外部援助额将进一步下降。
52. 1999年双边和多边承诺额实际值都出现下降，双边承诺额下降12％，多边承诺额下降20％。多边承诺额的下降大部分是由于世界银行和 国际复兴与开发银行的承诺额大大下降，而国际发展协会的贷款实际值保持不变。
53. 1999年承诺额的下降既影响了发展中国家又影响了转型国家，拉丁美洲及加勒比的下降幅度最大（不变价格下降39％），其次是转型国家 （下降32％）和亚洲发展中国家（下降13％）。对非洲的援助按不变价格计算略有下降（下降2％），但在过去四年中保持相对稳定。亚洲获得的援 助比例最大（1999年为46％），其次是非洲（25％）和拉丁美洲（16％）。转型国家获得的比例从1996年近7％下降到1999年的不足4％。
54. 在分部门一级，狭义农业占农业外部援助总额的57％（其中渔业占2％，林业部门占2％）。在较广泛的农业定义所包括的其它领域中， 乡村发展和基础设施占援助总额的比例最大，这一类别所占的比例从1996年的13％增加到1999年的24％。
55. 尽管在过去几年中日本占农业援助额的比例持续下降，但在双边捐助者中，日本仍然是对该部门的最大捐助者，1999年和2000年的捐助额分 别为16.44和12.65亿美元。在间隔几年之后，美国于2000年再次成为第二大捐助者(5.19亿美元），其次是联合王国（5.11亿美元）和德国 （3.79亿美元）。尤其是联合王国在过去几年中大大增加了对该部门的援助，其1996年的援助额仅仅为1.02亿美元。
　

资料来源：粮农组织
　
V. 世贸组织第四届部长级会议
对农业、渔业和林业的影响
56. 2001年11月9－14日在卡塔尔多哈举行的世界贸易组织第四届部长级会议发起了新的多边贸易谈判。计划于2005年1月1日之前结束的这些谈判将对农业、渔业和林业产生重要影响。除了已经进行了两年多的农业和服务谈判之外 5 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P338_9954 ) 新的谈判将涉及更加广泛的议程。《多哈部长级宣言》十分重视需要确保在努力实现公平和面向市场的国际贸易体系过程中， 不损害其最易受害成员的发展和粮食安全需要。
57. 下文概括了与农业、渔业和林业特别相关的谈判要素。
就农产品贸易而言，世贸组织成员在多哈部长级宣言中同意开展“全面谈判，目的在于大大改善市场准入，减少所有形式的出口补贴 以便逐步取消补贴；大大减少扭曲贸易的国际支持。”他们承诺给予发展中国家特殊差别待遇，以便使它们能够有效考虑其发展需要。还应考虑粮 食安全等非贸易关注和保护环境的需要。《多哈宣言》承认2000年3月根据农业协议第20条开展的农业谈判已经取得的进展。
　
在《2001年粮食及农业状况》已经详述的这些谈判的第一阶段中，已经提出了大约44项谈判提案，总共得到世贸组织125名成员的支持。 第一阶段的一项主要积极发展是发展中国家广泛参与这一进程。从2001年3月至2002年3月的第二阶段谈判侧重更加深入研究各成员第一阶段提案所 提出的政策改革的各种问题和备选方案，并酌情进一步详细拟订。
　
第三阶段的谈判将持续到2003年3月31日，将涉及就进一步的改革“方式”达成一致意见，这些改革将详细规定各国在改革其农产品贸 易政策时必须遵循的具体程序，如削减关税的方式和时间。然后世贸组织成员将需要在世贸组织第五届部长级会议（必须在2003年年底之前举行） 的日期之前拟定其“承诺安排”草案。最后阶段的谈判将有必要讨论、核实和接受最终承诺。将作为目前定于2005年1月1日之前最终结束的更加 广泛的谈判的一部分来完成农业谈判。
58. 关于市场准入的讨论主要涉及关税削减和关税配额的管理。关于关税削减 ，迄今有两种基本方法最受重视。第一种方法将重复乌拉圭回合方式，即在全面平均削减所有关税的同时，每项关税必须至少削减一定比例。 在乌拉圭回合中，最低限度是削减15％（发展中国家为10％），平均削减为36％（24％）。最不发达国家不需要作任何削减。
59. 第二种方法将是所有关税作统一百分比的削减与较高关税再作额外削减相结合，还将包括扩大关税配额和给发展中国家特殊待遇。这种 方法可有效缩小国家之间和产品类别之间的关税分布，包括降低关税升级。
60. 关于关税分配的管理，似乎近期内未能达成一致意见。 基本关注是关税配额的分配方法可能更多地起到一种壁垒作用，而不是提供市场准入的机会。面临的挑战是如何确保世贸组织所有成员获得公正 的市场准入而同时又保护传统供应商的利益。
61. 正在为发展中国家、世贸组织新成员和转型经济国家考虑市场准入领域的特殊和差别 待遇措施。一些发展中国家认为其关税承诺应当以发达国家减少扭曲贸易的国内支持和出口补贴为条件。一些“单一商品”出口小国要求保留和加 强其在发达国家市场的贸易优惠，而另外一些国家发现某些优惠计划对其它发展中国家产生歧视。成员们普遍认为优惠减少已成为一个问题，可能 需要适当的过渡措施。
62. 在对农业的国内支持方面讨论了广泛的主题，但迄今未形成任何共识。一些国家认为高度的国内支持 －包括目前免于约束的措施－造成贸易扭曲，应当加以约束。另外一些国家认为当前的豁免应当继续和扩大以包括与各种“非贸易关注”如动物福 利或乡村地区生存能力等有关的措施。
63. 似乎人们愿意在一定程度上重新考虑发达国家和发展中国家之间在其国内支持承诺方面可见的 失衡状况6 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P349_11350 )。最近的讨论围绕可能需要提供一个“发展箱”进行，该发展箱将为 发展中国家支持其国内生产，尤其是主要粮食商品的生产提供重大的灵活性。
64. 一些国家建议彻底取消出口补贴，并立即削减 50％。另外一些国家愿意就进一步逐步削减进行谈判，但必须包括所有形式的出口补贴。净进口粮食的发展中国家担心如果突然取消补贴，粮食 价格将上涨。还有一些国家认为其国内生产者因其国内和出口市场上得到补贴的产品产生的竞争而处于不利地位。许多国家希望扩大和改进预防通 过使用或滥用国家贸易企业、粮食援助和得到补贴的出口信贷等“规避”关于出口补贴承诺的规则。
65. 农业谈判还涉及一系列其它 问题，尤其包括国家贸易、粮食安全、食品安全、乡村发展、地理划分、保障措施、环境、贸易优惠和粮食援助。还确定了各种国家团体的 特殊关注。这些团体包括小岛屿、内陆国家、向市场经济转型的国家、世贸组织新成员、粮食净进口国和最不发达国家。围绕需要为弱势国家群 体制定特殊条例和免除措施与需要一套适用于所有国家的一致的国际贸易条例开展了大量的讨论。
插文2. 多哈商定的工作计划中对农业、渔业和林业
具有影响的其它方面非农产品的市场准入：这一领域的谈判将旨在削减或取消关税和非关税壁垒。包括的产品范围应当是全面的，不应预先排除某些产品。关税削减方式应作为谈判的一部分予以商定。农业协议所排除的产品（渔业和大多数林业产品和若干农产品如橡胶和硬纤维），历来包括在关贸总协定的商品贸易总条例中。这些产品的市场准入将包括在新的谈判中。与贸易有关的知识产权方面（TRIPS）：同意为葡萄酒和烈性 酒谈判建立一个多边通知和登记地理特征的系统。还将在TRIPS理事会中讨论将对地理特征的保护扩大到包括葡萄酒和烈性酒以外的产品（如奶酪、火腿肉等等）的问题。将进一步指示世贸组织TRIPS委员会特别审议TRIPS协定与《生物多样性公约》的关系和对传统知识及民间知识的保护。补贴和反补贴措施：谈判将旨在澄清和改进乌拉圭回合补贴和反补贴措施协定中的约束。会议明确同意，谈判将“旨在澄清和改进世贸组织关于渔业产品的约束，考虑到该部门对发展中国家的重要性。”贸易与环境：多哈部长级宣言首次承认各国有权在为保护人、动物和植物生命或健康采取措施的相同基础上，“在其认为适当的程度上”采取保护环境的措施，即条件是不以任意或歧视方式，或作为一种掩盖的贸易限制来采用此类措施，并应符合世贸组织的其它规定。会议同意将就世贸组织现有条例和多边环境协定中规定的具体贸易义务之间的关系，并就削减或取消对环境商品和服务的关税和非关税壁垒进行谈判。
1 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P57_1209 ) 本报告依据截至2002年8月为止可获得的资料。最新情况可见粮农组织每两个月发行的《粮食收成和短缺》。
2 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P88_3954 ) 本报告依据截至2002年7月为止可获得的资料。有关谷物市场的最新情况可见粮农组织每两月发表的《粮食展望》。
3 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P327_8788 ) 以粮农组织双边和多边捐助者现行价格承诺额数据库为依据。分析依据从经合发组织获得的数据、世界银行年度报告和从其它组织和区域 开发银行收到的数据。数据不包括未能获得数据的某些捐助者和区域银行。数据不包括粮食援助和以实物提供的技术合作。
4 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P329_8935 ) 农业的狭隘定义包括农业（作物和畜牧）、农业服务和投入物供应、渔业、林业 以及土地和水资源开发。广义定义还包括（按重要性递降顺序排列）：乡村发展和基础设施；环境保护；研究、培训和推广；地区和河流开发； 以及农产品加工业和农业投入物及机械制造业等。
5 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P338_9955 ) 概况请见《2001年粮食及农业状况》。
6 ( http: / / www.fao.org / DOCREP / MEETING / 005 / Y7462c / " \l "P349_11351 ) 在农业协议中，各国同意按照综合支持量（AMS，也称黄箱） 确定扭曲生产和贸易的支持上限并予以减少，确定在限制生产的计划中提供的产生扭曲影响的支持（蓝箱）的上限。定义为非扭曲贸易的支持（绿箱）不受限制。发展中国家提供的某些支持也在特殊差别待遇项下免于削减承诺。提供的低于微量极限（发达国家为产值的5％；发展中 国家为10％）的支持也免于削减承诺。鉴于大多数发展中国家在1986－88基准时期提供的支持大大低于微量支持水平，这一水平构成了它们 在协议中的承诺，并有效地成为其未来提供非豁免国内支持的能力的上限。另一方面，大多数发达国家受到一般来说大大高于其微量极限的综合支 持量和蓝箱承诺的约束。换句话说，乌拉圭回合使发达国家产生扭曲影响的高水平国内支持“合法化”，而同时将发展中国家限制在低得多的微量水平上。虽然发展中国家可在豁免的绿箱和特殊差别待遇的类别中提供支持，但它们很少有如此的财政手段。教学难点
1、生物科学发展新成就的具体材料和具体信息的收集和整理及科学合理地利用。
2、使每个同学都积极参与研究性学习的课题研究以及研究性学习课题的组织、落实与实施和完成。既是生物科学研究的主体，又是生物科学研究对象的是（ ）
A．微生物 B．动物
C．植物 D．人
解析 本题考查生物科学与人体健康的知识点。对自然界、生物界的研究是维持人类生存的需要．是通过人的活动来进行的，同时为维护人体健康，也需要研究人体的结构、生理。所以，人既是生物科学研究的主体，又是生物科学的研究对象。
答案 D干细胞研究最新进展
两只鹦鹉的故事
　　最近，美国哈佛大学的科学家做了一个有趣的实验，研究者们首先教会两只鹦鹉唱歌，然后把其中一只鹦鹉的脑中枢神经破坏，这只鹦鹉就失去了唱歌本领，他们再把从另一只鹦鹉身上提取的干细胞注入这只受损的鹦鹉体内。不久，奇迹出现了，那只不会唱歌的鹦鹉同先前一样会唱歌了。原来，干细胞在进入异体后，可以根据受体的信息修复、整合出受体中受损细胞的原始功能。
如果这项技术用来治疗人类受损的组织和器官，比如你的眼睛近视了或眼球受到了损害，那么只要从你的眼球内提取出干细胞，就可以使你的眼睛得以恢复。心、肝、脾、肺、肾有了毛病，还需移植新的器官吗？有了干细胞就大可不必了，只要将自己相应的干细胞注入体内，便可以达到器官移植的目的。这样不但可以防止机体的排斥反应，还可以避免法律以及社会伦理方面的争议。
瘫痪的兔子也能爬行
　　几只瘫痪的兔子，经过神经干细胞移植，其肌力明显恢复，并且能够爬行。这是河南医科大学最近进行的一项科学研究，为瘫痪病人重新站起来带来了新的希望。
　　据主持这项研究的神经外科副教授杨波介绍，由河南医大组成的神经干细胞联合攻关小组，去年8月成功地进行了人类胚胎神经干细胞体外培养，同年11月，他们又成功地开展了人类成体神经干细胞研究，并完成了神经细胞储存及复苏研究。在这一研究基础上，他们通过横断脊髓，造成后肢完全瘫痪的动物，然后应用体外培养的神经干细胞移植到动物身上，获得了显著效果，瘫痪动物肌张力逐步恢复，并且能够爬行，表明它的神经细胞已经再生了。
　　中枢神经细胞一直被认为是体内最难再生的细胞，当这些细胞受到脑外伤或其他疾病破坏时，常导致难以治愈的神经功能障碍如瘫痪等。而神经干细胞则具有分裂增殖及多样性分化的特点。因此，通过培养神经干细胞并进行移植，可用于治疗多种神经系统疾病。
蒋先生何以脱离死神魔掌
　　5年前，当42岁的蒋先生被确诊为再生障碍性贫血时，他心胆俱裂。要知道，患上这种病十之八九无法存活。家人遍访名医，得到的总是摇头与安慰。一日，家人打听到上海市第一人民医院的王椿教授已施行多例干细胞移植治愈再生障碍性贫血的消息，怀着一线生的希望，蒋先生来到上海。
　　经过HLA配型，蒋先生大哥的血与他完全匹配。专家小组为蒋先生进行造血干细胞移植成功后，他的血色素增至90克／升，心脏功能恢复正常，原有的胸闷及心悸等症状消失，经过基因方法鉴定，供体的造血干细胞已在患者身上植活。现在，蒋先生能像常人一样生活、学习和工作了。
王教授解释说，人体的血液细胞包含红细胞、白细胞和血小板，是造血干细胞通过不断增殖与分化所产生的后代。我们找到了造血干细胞，就等于找到了根治某些血液疾病的方法，因为只有它才是人类血液的“种子”。
小朱力亚成了新闻人物
　　正当德国国内在对是否禁止胚胎干细胞研究争论不休之际，波恩的科学家就干细胞治疗遗传病给出了一个鲜活的实例，成功地为一名未出生的男婴在母腹内进行了干细胞移植。现年2岁的小朱力亚6月1日在波恩召开的产科医疗大会上公开露面。
　　朱力亚患有严重的免疫功能低下疾病，缺乏免疫细胞。科学家成功地用取自斯德哥尔摩干细胞库存的干细胞为其进行了细胞移植。一般情况下是在胎儿出生后采用骨髓移植法进行治疗，当一定的组织特征吻合后，才有可能成功，否则会出现排斥反应，但是，在出生前进行这种疗法，便不会出现这种外来组织排斥现象。朱力亚的一个姐姐就患有这种疾病，有一点感染或受凉就可能引发多种疾病，每种疾病都有可能危及生命。
波恩大学医院产科汉斯曼教授宣称，这是科学的成就，并希望将来能以同样的手段治疗多种遗传性疾病，给婴儿以更多的生存机会。
器官再生将梦想成真
　　蜥蜴的尾巴被切断后会重新长出，蝾螈具有再生失去的手脚及眼睛的功能。即使体长只有1厘米左右的真涡虫，哪怕被切成0．＇2毫米见方的骰子状颗粒，照样能恢复到原来的形状。长期以来，人们一直认为除了皮肤、血液及骨头等极小部分之外，人类已经丧失了上述再生功能。
　　然而，自从美国科学家成功地分离出胚胎干细胞，掀起了一股世界性的人体再生医疗技术研究热潮。胚胎干细胞是一种尚未发育分化的原始细胞，具有形成人体各种细胞的能力。从理论上说，利用胚胎干细胞能够培养心脏、骨骼、神经细胞、血液细胞、皮肤细胞、角膜及眼球等各种组织器官，并用于置换人体内因疾病或外部损伤而丧失功能的组织器官。一旦掌握了胚胎干细胞的分离和诱导分化技术，那么，人体各种组织和脏器的再生就不再是梦想。
揭开“万用细胞”的神秘面纱
　　干细胞的“干”，译自英文“Stem”，意为“树”、“干”和“起源”。类似于一棵树干可以长出树杈、树叶，开花和结果等。干细胞分三类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞可以分化成人体的各种细胞，这些细胞构成人体的各种组织和器官。受精卵便是一个最初始的全能干细胞，随后，它可以继续分化出许多全能干细胞，提取这些细胞中的任意一个置于子宫内，就可发育出一个完整的人体。全能干细胞在进一步分化中，形成各种多能干细胞。多能干细胞进一步分化成专能干细胞，后者只能分化成某一类型的细胞，比如神经干细胞可以分化成各类神经细胞，造血干细胞可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。
　　由于干细胞是未成熟细胞，它未充分分化，具有再生各种组织器官的潜在功能，因此人们便称之为“万用细胞”。人们寄希望于利用干细胞在体外繁育出各种组织或器官，并最终用这些组织或器官移植来代替病变的组织或器官。如果有一天，人们在年老时能用上自己婴幼儿时期采集保存的干细胞及其衍生组织器官，那么人类长生不老的幻想就有可能成为现实。
　　再生医学中使用的干细胞，最为理想的是不会发生排斥反应的自身干细胞。目前，软骨、血管、心脏瓣膜、心肌、韧带、角膜、视网膜等组织的再生正在研究之中，部分已进入试验性的临床应用。一些较为复杂的器官，如肾脏、心脏等人类器官的再生，由于目前受技术的限制，研究尚未起步。尽管如此，科学家们仍乐观地预期利用干细胞定制自身所需的组织器官，朝着再生医疗研究大踏步地前进。教学重点
1、生物科学发展的新成就、新趋势、新特点是重点之一。
2、生物科学与人类的生活、生产、生存和发展的结合点及其关系是重点之一。
3、通过对结论的学习，使学生认识到学习高中生物选修课的重要意义。绪论概述
绪论课应当概述生物科学技术与人类的生存和发展。本章教材分别从生物科学与人体健康、生物科学与农业、生物科学与生物工程产业、生物科学与资源利用和环境保护等方面进行了概述，使学生在了解这些内容的同时，认识到学习这门课程的重要意义。
绪论在引言部分以简明的文字指出，在21世纪，一方面是包括生物科学在内的科学技术的发展将更加迅速；另一方面是人类面临的人口、粮食、资源、环境与健康等问题将更加突出，而解决这些问题又离不开生物科学的发展。这一段文字不仅是要说明学习高中生物选修课的意义，也可以说是贯穿整篇绪论乃至全书的一条主线。
关于生物科学与人体健康，教材首先概括了生物科学与人体健康的关系，然后指出人类的许多疾病是由于稳态失衡、营养失衡或免疫失调引起的，而这些内容在初中生物课和高中生物必修课中讲得很少，这就为第一章《人体生命活动的调节及营养和免疫》埋下了伏笔。
关于生物科学与农业，教材首先分析了世界性粮食问题的现状和原因，接着分析研究光合作用与生物固氮对于解决粮食问题的重要意义。此外，教材还分析了传统的杂交育种和诱变育种的不足，指出基因工程和细胞工程在育种方面的优越性。
关于生物科学与生物工程产业，教材首先从最早的DNA重组实验说起，指出生物工程的研究成果现在已经迅速地实现产业化，并且分析了生物工程与传统的理化技术相比所具有的优越性，考虑到学生的知识基础，为了使学生更好地理解生物工程技术的优越性，教材介绍了人工合成脂肪酸的实例。
关于生物科学与资源利用和环境保护，教材通过对人类生产活动与天然生态系统内的物质生产进行对比和分析，说明人类要解决日益严重的资源和环境问题，一个重要的途径就是深入研究生态系统自身的客观规律，并根据生态学原理，改进人们的生产和生活方式，实现经济和社会的可持续发展。
为了让学生理解绪论所介绍的内容与后面各章的联系，在绪论旁栏配有相应章的首页缩样图(含章题图、章名和引言)，暗示有关内容将在后面相应章节详细讲述。
通过以上分析可以看出，绪论概述的四个方面的内容——生物科学与人体健康、生物科学与农业、生物科学与生物工程产业、生物科学与资源利用和环境保护，意在说明全书内容选材的主旨是按照教学大纲的要求，侧重于选取生物科学与人类的生存和发展有密切关系的基础知识；同时也说明各章节之间具有一定的交叉和关联，而不是各独立专题的随意堆砌。
在绪论的结尾部分，教材强调指出在21世纪人类要进入知识经济时代，并简要介绍了知识经济的一些突出特点，意在激励学生努力学好高中生物选修课，并且不断培养自己的创新精神和创造能力，去迎接21世纪的挑战。乙肝疫苗
在世界各地，乙型肝炎发病率逐年增加，全球人口已有5％是 HBV标志的慢性携带者，不进行全球的乙型肝炎疫苗接种，要想控制这种疾病是不可能的，事实上，并不是所有的人都可接种乙肝疫苗。一般来说，凡没有感染过乙肝病毒者都应该注射乙肝疫苗。
重点应用人群有两部分，一部分是新生儿、学龄前儿童，尤其是母亲在妊娠期间为病毒携带者的新生儿，另一部分是危险人群，包括接触乙肝病人的医护人员，直接接触血液、分泌物的医护人员，乙肝病人和乙肝病毒携带者的配偶，家庭成员或密切接触者。
接种了乙肝疫苗后，不一定都能预防乙肝病毒感染和乙肝发病，只有注射疫苗后能产生足量抗体的人，才有预防作用，足量抗体指乙肝病毒表面抗体滴度要在 1：10以上。注射后产生的保护性抗体不是永久性的，一般只能维持 3～ 5年，以后必须在医生指导下再加强注射。
注射乙肝疫苗后所产生的足量抗体只能预防乙肝病毒感染和乙肝发病。对其它类型的病毒性肝炎没有预防作用。接种者还可能感染甲、丙、戊、庚肝等病毒。注射乙肝疫苗前一定要检查乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)、表面抗体(抗-HBs)和核心抗体(抗- HBc)，化验结果阴性者才可以注射，两岁以内的小儿如没有密切接触史，可以不用化验，直接注射乙肝疫苗。
乙肝疫苗一般要注射 3次，时间分别是 0， 1， 6月共三次接种，即 0、 l、6月免疫程序接种剂量为5μg(基因工程疫苗)。
母亲是乙肝病毒表面抗原阳性的婴儿，注射剂量为5μg，在出生后注射，母亲是乙肝病毒表面抗体阳性，同时伴有乙肝病毒 e抗原阳性或乙肝病毒DNA阳性，分别在出生后 6小时及一个月注射高效价乙肝免疫球蛋白 1支，并在出生后 2， 3， 6月各注射乙肝疫苗5μg还有一种免疫程序，是将一般程序中的 6月改为 2月，在第 12月再加强一次。最好在 0月、 1月和 12月三次接种。
对于高危人群，在 0月及 1月 2月、 12月 4次接种，可确保尽早的血清阳转和持久的保护作用 。近来，进一步研究了妇女婚前接种乙肝疫苗的办法，能更有效地阻断“母一婴”或“父一婴”传播途径。注射疫苗后的未来的母亲可将通过接种所产生的对乙肝病毒的免疫力直接传递给胎儿，如果她们的丈夫感染了乙肝病毒，则通过接种在体内所产生的抗 -HBS可以抵抗丈夫精液中进入的乙肝病毒，保护卵细胞和受精卵不被感染。妇女婚前接种乙肝疫苗，还可防夫妻间的“水平传播”。
所以，有条件的妇女可以在婚前接种乙肝疫苗。婚前接种不排斥新生儿出生后接受常规接种。两者结合更佳。生物工程
　　目前的高技术群中，国内、国际上基本上是将生物技术排列在前。生物技术在我国安排在第一位的原因有两个方面：一是我国面临着解决粮食问题；二是与卫生医药保健有关。生物工程是目前解决这两个大领域中问题的最新技术，也是下个世纪最有可能改变农业产量、抗性以及医药中的许多新药的一个非常重要的手段。因此，我国政府在“七五”、“八五”期间的高科技布局基本完毕，生物技术不但位于前列，而且追加了许多经费。
　　许多人都知道，生物工程研究中的许多名词很明髦，电视节目中的许多广告和其它一些广告将那些与生物技术不相关的口服液、化妆品等都冠以“生物技术”，说是用生物技术来制造的。那么真正的生物技术是什么呢？从广义上来说，生物技术包括：
　　1．细胞工程：对细胞培养的工程，就是细胞工程。我们的人体是由1013的细胞组成的，在操作细胞的过程中，如将人体细胞取出体外进行培养，这就是细胞工程的一个技术。在植物中也是这样，我们希望它产生中药，便把植物的树根或叶片进行培养。
　　2．酶工程：比如在牛肉中加入蛋白酶，这属于食品工业，酶工程在大的食品工业发酵中利用很广。
　　3．发酵工程：这项技术的表达很模糊，因此许多人一直借此来把自己的产品说是来自生物技术，这是对的。我们可以把生产啤酒、酱油说成是生物技术，但这是早期的技术。而现在很多口服液就是发酵技术的产品，所以用的名词就是生物技术。
　　4.基因工程：实际上，我们现在所说的大量的生物技术指的就是基因工程。如果知道这个名词，可能就会区分什么是现在谈的生物技术，什么是生物工程，而现在谈的生物工程主要是指基因工程。
　　5.蛋白质工程：蛋白质工程是第二代的基因工程，在基因工程的基础上，进行蛋白质的改造。
一、生物工程在医药工业中的应用
　　基因工程就是把细胞中生产各种搞病蛋白质的遗传物质通过工程手段，进行裁剪、拼接到细菌、酵母或其它生物上面去。其做法是把一段DNA切下来，组到另一个生物的DNA上，如把人产生干扰素的遗传物质切下来，组到细菌里面去，由于这种物质与细菌DNA结构一样，只是编码的密码不同，细菌认为是自己的遗传物质，开始认别这个遗传物质，并开始生产这种蛋白质。从我们的角度来说，细菌是被骗了。然后，我们将细菌破碎，从细菌体内取出人的胰岛素。那么遗传基因是什么样子呢？北京海淀区中关村电子一条街上有一个麻花状的双螺旋结构的雕塑，这个雕塑就是典型的DNA形状。就是这种东西携带的传密码，决定了生物后代的特性。干扰素就是一种基因，由这种螺旋组成。如果说100个这种螺旋刚能够组成生产干扰素的遗传物质，就把某一段的DNA剪下来，拼接到细菌体内。切割DNA的工具是一种能识别并切割某段DNA的酶。也可将某段DNA插入植物体内，这就是基因的重组过程。
　　基因工程药品的成本低，但价格贵，原因就是药的研究时间长，经费投入太高。要把这个阶段的研制费用折到产品中去。一个药品从实验室到准字号要用10~12年时间，2~4年的实验室研究；2年动物试验；2年临床一期或二期试验，然后要申请到新药证书和试生产文号，再用几年临床三期试验，试验通过，才拿到准字号。
二、生物工程在农业生产中的应用
　　生物工程在医药方面起到了重要作用，在农业上，生物工程也将起到巨大作用，到2020年左右，60%农业的品种将是基因工程重组过的。农业生物工程开始的时间是1985年，当时是一门非常新的技术。目前世界和国内工作做得比较多的是水稻、小麦、玉米；棉花和油料作物；蔬菜；水果；木材等五大类。
　　农业生物工程进展很快。首先是在植物抗病毒上。如植物的病毒病引起的草毒品种退化问题、马铃薯的退化、小麦黄矮病等，可以用基因工程来解决，病毒有自己的遗传物质，病毒进入植物细胞后迅速繁殖，数量达到105时，植物细胞就死掉，然后病毒再向临近植物细胞扩散。生物工程在植物中做的就是把病毒的遗传编码重组到植物体内，植物便具有了病毒的遗传物质。这时如果再用病毒感染这株植物时，病毒就会认为自己的伙伴已在植物里面，便不再对植物进行感染。这是与动物免疫形式的不同点。根据病毒的这种特点，有的菜农就往西红棉上喷施一些弱病毒，以少量的损失换取大的收获。
　　其次是虫害问题。虫害是农业的大敌，历来的防治方法是使用农药，而农药又带来对农产品及环境的污染问题。现在使用了一种生物防治办法 ——苏云金杆菌喷施农作物。这种菌体内带有苏云金杆菌毒蛋白，害虫感染了这种菌后，由于虫体内没有分解这种毒蛋白的酶，而被毒死。目前，正在研究将细菌体内编码这种毒蛋白的遗传物质用基因工程的办法取出来，再组到植物里面去，植物体内便产生出细菌的毒蛋白，由于害虫消化不了这种植物的叶片，从而不吃这种叶片，达到保护植物的目的，而吃了几口这种叶片的虫子，不久便会死去。
　　第三，清除杂质。生物工程可以使植物产生抗除草剂的作用，这给农业带来很大好处，小麦、水稻、西红柿都可以成为抗除草剂转基因植物，即节省劳力，又提高产量。
　　第四，基因工程还可以提高水果的保鲜度，原理主要是破坏水果细胞壁纤维酶，这样可以保证弥猴桃、桃、西红柿成熟但不变软，极大地有力于运输。水果成熟时，产生许多乙烯，乙烯诱导很多基因表达，其中一点就是水果的细胞壁分解，导致水果变软。现在，通过基因工程，将导致细胞壁分解的基因破坏掉，使水果不产生乙烯，这样的西红柿成熟后，一直可挂在植株上3个月而不变软。这样大大方便了水果的运输，到市场后，加入一点乙烯，水果很快会变软。美国的基因水果已进入市场，如西红柿。但随之而产生了一些社会问题。在美国，由于人们不知道转基因水果蔬菜是怎么回事，看到西红柿是硬的，就认为生物学家们改变了西红柿的遗传物质。杂交优势利用——绿色革命

在生物界，两个遗传基础不同的植物或动物进行杂交，其杂交后代所表现出的各种性状均优于杂交双亲，比如抗逆性强、早熟高产、品质优良等，因此称之为杂交优势。杂交产生优势是生物界普遍存在的现象。
杂交优势表现在三个方面：一是杂交后代的营养体大小、生长速度和有机物质积累强度均显著超过双亲。这类优势有利于农业生产的需要，但对生物自身的适应性和进化来说并不一定有利。二是杂交后代的繁殖器官优于双亲，例如农作物结籽多，产量高；家畜产仔多，成活率高等。三是表现为进化上的优越性，如杂交种的生活力强、适应性广，有较强的抗逆力和竞争力。一般说来，杂交优势都表现在杂交第一代，从第二代起杂交优势就明显下降。因此，在农业生产上主要是利用杂交第一代的增产优势。
杂交优势理论广泛地应用于农业，培育出品类众多的高产优质的农作物和畜禽新品种，开创了现代农业的新时代。现代农业生产最早应用杂交优势的是玉米、水稻和小麦，稍后应用于经济作物、果蔬作物等。杂交玉米的培育和应用，使世界玉米产量大幅度增长，1940年玉米平均亩产仅120公斤，50年代增加到225公斤，90年代玉米亩产已经达到300公斤。
现今全世界近20亿亩玉米有4/5采用杂交种。杂交水稻70年代育成并应用于生产以来，种植面积逐年扩大，产量持续增长。中国杂交稻种植面积发展到3亿亩，平均亩产500公斤以上，最高亩产达1000公斤。矮秆小麦在亚、非、拉地区推广，20年间使小麦产量提高1.5倍。世人把杂交水稻、杂交玉米和矮秆小麦的培育、传播和获取高产，称之为20世纪的“绿色革命”。
除主要谷物之外，科学家还成功地把杂交优势理论应用于棉花、油料、蔬菜、果树以及其他各类作物。后来又采用了远缘杂交、单倍体、多倍体和辐射育种等育种新技术，培育出品类繁多、高产优质的新品种。
科学家指出，现今世界农业生产上应用的多数新品种都源于杂交育种；杂交优势利用是选育高产优质新品种的最有效最成熟的方法之一，它在未来选育新品种工作中仍将起重要作用。生物工程的理论基础
生物工程的发展离不开深厚的理论基础和先进的技术基础。以基因工程为例，其依赖的主要理论基础有：
1．艾弗里通过肺炎双球菌的转化实验证明DNA是主要的遗传物质；
2．沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型和半保留复制方式；
3．尼伦伯格等关于遗传密码的确定；
4．克里克等关于遗传信息传递的中心法则的发现；
5．莫诺和雅克市提出操纵子学说并为基因表达调控的研究打下基础；
6．莱德伯格等发现细胞中的质粒，为基因工程载体研究奠定了基础；
7．史密斯等发现了DNA限制性内切酶，为基因工程工具酶的发展打下基础；
8．巴尔的摩和特明发现逆转录酶，为cDNA克隆打下基础；
9．伯格和科恩建立了基因工程的基本模型，等等。胰岛素的基因工程法合成
1977年应用基因工程生产生长激素释放抑制激素（抑长素）成功，用这种方法10升发酵液可生产5mg抑长素，与过去用50万头绵羊的下丘脑提取的产量相等。
1977年6月，美国哈佛大学、波士顿Joslin公司的Gilbert等人把鼠的胰岛素基因转移到大肠杆菌，表达成功。
1978年9月,加州大学的板仓等人用人工合成的胰岛素基因与pBR332质,粒构成重组体,转染大肠杆菌,成功以生产出人胰岛素。
目前，用2000升细胞培养液就能提取100g胰岛素，相当于一吨猪胰脏中提取的产量，前者比后者便宜50%，这为全世界约6000万糖尿病患者带来福音。
胰岛素合成的基因工程法如下：
胰岛素的合成
胰岛素原蛋白
胰岛素原基因
逆转录和质子融
侵入大肠杆
胰腺
胰岛素原mRNA胰岛素原cDNA重组子
受体细菌中国生物技术发展的平衡
2002年12月12日，美国《经济学家》撰文评述中国的生物技术产业，以下是来自这篇文章的精彩观点：
1. 中国的生物技术工业发展迅速，但面临几个挑战
科技部声明：中国有2万研究人员从事生命科学研究。
虽然中国的制造业大发展使中国经济腾飞，但中国政府更希望高技术和知识型工业给中国的经济带来发展动力。在1996-2000年间，中央政府在生物技术领域投资15亿人民币，用于启动生物技术的发展。而2000-2005年间，还将再次投资50亿人民币。据波士顿咨询公司的调查，生物技术在北京、上海、深圳300个国家资助的实验室和50个左右的公司遍地开花。
这一数字与美国生物技术产业的157亿美元的投资额、191，000从业人员相比，显得微不足道。但中国的生物技术发展速度引起了外界普遍的惊讶和压力。有人担心，由于不同的思想传统、公众缺乏对生物技术的争论等原因，中国将会做出让西方世界不可接受的事情。一位美国研究政策的科学家在《2003年的世界》中预测，“中国将宣布成功克隆了人类胚胎，此举将伤害美国和欧洲人的感情”。
缺乏现代知识型产业所必备的支撑条件和不断变化的政策，成为生物技术发展的制约因素
中国的生物技术发展有许多不利因素，如缺乏现代知识型产业所必备的支撑条件，不断变化的政策，尤其是转基因作物的相关法律。就像中国古老哲学所讲的阴阳平衡一样，生物技术快速发展和一些不利因素也形成了制衡。只有战胜这些挑战，中国的生物技术才能与欧美这样的竞争对手抗衡，这大概需要10年时间。
2. 增长的限制——原创仍然中国科学家面临的一大难题
迈入北京许多医院的诊疗室，你会发现许多生物技术成果在应用，如遗传工程胰岛素治疗糖尿病、a干扰素治疗癌症。目前，中国已经批准上市的遗传工程药物大约有20种，2000年的产值相当可观，高达76亿元人民币。
尽管中国生物技术产业已经有几个亮点：
一个是杨焕明——1999年回到北京创建基因组中心，为人类基因组测序作出了重大的贡献，并和丹麦科学家合作研究家猪基因组。最近这个研究所宣布完成了水稻基因组的详细图谱。
同样，国家芯片工程技术中心主任程京，是中国最象企业家的学者之一。他已经把该中心的一些技术，转让给了创业公司。现在有两种诊断芯片处于临床实验阶段，一个是诊断感染疾病的，一个是组织移植的。明年他将带领中国大多数芯片专家进驻北京中关村生命科学园。
另一个热点是上海的基因组中心，这里主要研究中国人特有的疾病的遗传。
除此之外，中国正在将传统中药研究和生物技术结合起来，上海中药创新中心与美国的生物技术公司Phytoceutica合作，建立了9000种中药和150，000配方的数据库；在香港，生物技术研究所从中国传统药物中筛选对神经退行性疾病相关的受体有作用的分子。
还有许多中心在进行干细胞研究，中国大多数的干细胞专家主要从事成体干细胞研究，目前已有6个干细胞库。一些科学家致力于争议较大的胚胎干细胞的研究，上海第二医科大学的盛惠珍，正在进行将人类皮肤细胞核转移到兔子卵细胞的研究。美国国立卫生研究院工作十几年之后，她决定回国，因为这一研究在美国限制太多，已经很难进行下去。科学家为了在西方国家得不到的学术自由而回到中国，这真是有趣。
但是，中国生物工程开发中心主任王宏广说：“原创仍然是困扰许多中国科学家的问题”
3. 投资与管理
私人投资者很不成熟
现在中国的生物技术大多由政府支持，但私人投资也开始介入。然而和国外投资者相比，中国的私人投资者很不成熟。中国有许多百万富翁登门拜访科学家寻求投资机会，但只要一听到风险之后立刻改变想法。台湾、新加坡和香港的投资者则选择冒险尝试，而欧美的投资者在有把握收回投资的情况下才投资。
知识产权保护亟待加强
第二个问题是管理，和欧洲生物技术发展的早期一样，中国的生物技术工业缺乏将科学精神和管理意识集于一身的人。另一个缺点是，虽然中国去年加强了药物和生物技术的专利立法，但是要获得专利并实施仍然是一个艰难的历程。
生物伦理面临争议
最后，还有一个制度的问题。中国在流产、器官捐献等敏感问题上和西方国家的观念极不相符，所以当中国进入遗传工程和高技术方法繁殖生命体这一领域时，很可能会走向极端。但德国波鸿大学的生物伦理学家Ole Doering认为中国是在一个生物伦理框架指导下从事生物技术领域研究。例如，中国政府1998年明确标明禁止繁殖性克隆，而美国正在等待通过这一法案；中国的人类基因组计划遵守了知情同意和严格的取样规则，具有讽刺意味的是，最近唯一进入生物伦理热点领域的是来自哈佛大学的基因采集者。
4. 农业革命
政府发出混乱的信息
但是在转基因农作物方面，问题就比较突出。去年大约5百万中国农民种植了2百万公顷Bt棉花。种植Bt棉花的农民每公顷比种普通棉花多收入500美元，而且减少80%的杀虫剂用量。
Bt棉花是在中国批准上市的4种作物之一，其它三种是晚熟西红柿、抗病毒甜椒、花色改变的矮牵牛。目前还有处于各开发阶段的各种转基因动物60种。
中国政府2000年投资在植物生物技术的花费为3.22亿人民币，是世界上最大的农业科学项目之一。上个月，中央政府投资1500万元人民币，其它各级政府投资6500万元在华中农业大学建立新的转基因作物中心。华中农业大学在中国植物生物技术研究中处于领先地位，主要研究水稻。国家转基因生物安全委员会批准华中农业大学的Bt水稻进行田间试验，效果很好，但两年过去了，转基因生物安全委员会却禁止此水稻上市销售。政府投巨资用于研究和环境释放试验，但却不允许产品上市。
贸易问题也说明了中国对GM作物的立场。中国加入WTO，很可能给国内没有竞争力的产业带来很大的麻烦，所以中国运用生物技术规则来排斥美国的竞争并不奇怪。
中国的转基因作物受到歧视
中国农业大学校长陈章良认为欧洲畏惧转基因食品导致中国的出口成了问题。中国的转基因作物已经受到歧视待遇，中国是最早将转基因作物商品化的国家，在1990s’早期就商品化种植抗病毒烟草，但因为美国烟草公司拒绝转基因烟草，而停止种植。最近，中国的酱油又因为含有美国转基因大豆的成分而遭欧盟拒绝，并且欧盟还怀疑从蜂蜜到蘑菇等所有的食品的是否含有转基因成分。
怀疑的种子
据中国农业科学院对20个城市1000个消费者的调查结果显示，高于1/3的人从未听说过转基因食品。一半以上的人赞成转基因作物，2/5的人甚至可接受转基因动物。
中国并不会完全放弃转基因作物，也不会拒绝干细胞研究，生物技术的反对者将面临斗争。但是将来，对生物技术的质疑可能阻碍中国的生物技术向前快速发展。“静脉产业”悄然兴起
在日本，人们把将废弃物转换为再生资源的企业形象地归入“静脉产业”，因为这些企业能使生活和工业垃圾变废为宝、循环利用，如同将含有较多二氧化碳的血液送回心脏的静脉。
　　日本全国每年产生生活垃圾大约２０００万吨，通常采用的处理方法是填埋法和焚烧法，但这两种方法都会对环境造成严重危害。为此，越来越多的日本企业开始积极开发循环利用生活垃圾的技术，“静脉产业”在日本正悄然兴起。
　　日本“静脉产业”已初步形成了三个主要发展方向，即分别把生活垃圾转换成家畜饲料、有机肥料或燃料电池用燃料。
　　北海道三机循环公司建立的札幌市生活垃圾处理中心，由于成功地采用了全新的技术将食品废弃物转换成饲料，因而引起人们关注。这种技术是由技术专家洞口恒明开发出的，名为“减压油温脱水法”，俗称“油炸方式”。据说，这一技术是他从中国３０００年来积累的关于油在热传导、保存及烹调方面的丰富经验中学习到的。其技术关键是将真空度减至大约负７００毫米汞柱，然后利用１００摄氏度左右的废油热，使食品废弃物内部的水分气化并排出，直至完全干燥。目前，扎幌市这家日处理能力为５０吨的生活垃圾循环中心已进入正常运转阶段，每年可生产饲料中间产品约１．５万吨。
　　把生活垃圾制成饲料和肥料，为越来越多的日本企业提供了新的商机。加茨公司和日本生态农业等公司通过合同方式把食品废弃物排放者，如城市中的食品加工厂、食品店、饭店、超市等，与清洁公司和农户等饲料、肥料使用者联系在一起，组成食品资源循环利用网和生态社区，已取得了可观的效益。还有一些企业也计划在全国范围内建立类似的食品废弃物饲料网。
与此同时，专供家庭用的生活垃圾处理器也应运而生，并在日本成为畅销商品。家用生活垃圾处理器目前在日本主要有加热干燥型和微生物分解型两种，售价在１０万日元上下。为推动这些产品的普及，许多地方政府还为购买者提供资金补助，补助金额相当于售价的三分之一到二分之一。
另外，还有一些日本公司正在开发把生活垃圾转换为甲烷的技术。用这种方法制取的氢气，可以作为燃料电池的燃料。艾克西公司是这方面的佼佼者，该公司已研制出相应的系统，可设置在城市住宅区的地下等场所，２０吨的生活垃圾可发电约４８００千瓦。艾克西公司计划利用新系统在日本国内和海外分别建设１２５０处和３２００处生活垃圾发电站。
专家认为，“静脉产业”不仅将成为日本建设“循环型社会”的主力军，而且能成为扩大就业机会、促进经济发展的新领域，有着广阔的前景，今后在日本的发展速度还会进一步加快。习题精选
绪论
一、选择题
1．生物工程包括（ ）
①基因工程 ②代谢工程
③细胞工程 ④人工诱变
⑤酶工程 ⑥发酵工程
A．①②③⑤ B．②④⑤⑥
C．①③⑤⑥ D．③④⑤⑥
2．下列不属于生物工程特点的是（ ）
A．利用生物资源的可再生性
B．需高温、高压、强酸、强碱
C．在常温、常压下利用酶生产产品
D．降低环境污染
3．以下说法中，符合运用基因工程和细胞工程培育新品种的特点的是（ ）
A．育种时可使物种发生定向改变
B．育种周期长
C．具有很大盲目性
D．难以克服远缘杂交障碍
二、非选择题
1．生物工程的实质是在________和________水平上对________进行改造、组装和搬移，并使之准确表达。
2．根据________原理，改进人们的生活及生产方式，控制日益严重的________危机和________危机，才能实现人类社会的________。
3．粮食问题是当今世界面临的重大问题之一，造成粮食危机的主要原因是________的增长赶不上________的增长。粮食生产过程的生物学实质就是_____________________。
参考答案
一、选择题
1．C 2．B 3．A
二、非选择题
1．分子 细胞 遗传物质
2．生态学 资源 环境 可持续发展
3．粮食产量 人口 作物进行光合作用的过程世界面临粮食危机 全球11亿人挨饿
据哥伦比亚《时代报》报道，联合国世界粮食计划署执行干事詹姆斯·莫里斯说，全球饥饿人口６年间猛增３亿，到２００２年底已达到１１亿，相当于世界人口的２０％。
世界卫生组织的年度报告说，世界上每１４个儿童中就有一人因为营养不良死亡，在不发达国家，儿童死亡人数有５０％是营养不良造成的。
世界上每１４个儿童中就有一人因为营养不良死亡
尽管世界各地到处存在饥饿现象，但非洲无疑引起了国际社会的最大关注。非洲中部和南部地区的十几个国家正遭受的饥馑是人类历史上最严重的粮食危机之一。在津巴布韦、赞比亚、马拉维、莱索托、斯威士兰和莫桑比克，有１４００多万人正在挨饿。在非洲之角的埃塞俄比亚和厄立特里亚，有８００万人没法填饱肚皮。 贫困、旱灾引起的歉收、暴力引起的背井离乡、战争和政治动乱引起的逃难是造成这场危机的主要原因。
图为巴西总统探望特雷西纳的贫民区
美洲也存在饥饿现象，尤以阿根廷和中美洲最为严重。在阿根廷，经济危机带来的贫困已经夺走了１２名儿童的生命。在中美洲，由于旱灾和暴风雨造成农作物歉收，有８００万人因缺乏粮食而忍饥挨饿。莫里斯认为，如果国际社会无法真正解决问题，世界将会面临一场全球粮食危机。转基因和基因改造
所谓转基因食品，就是利用生物技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在性状、营养品质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变，以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是转基因食品。
美国是转基因食品最多的国家，60％以上的加工食品含有转基因成分，90％以上的大豆、50％以上的玉米、小麦是转基因的。在我国，转基因食品还比较罕见，到目前为止，经农业部生物工程安全委员会准许商业化的转基因作物仅有6个，其中有3个涉及食品，即两种西红柿、一种甜椒。但是，随着我国加入WTO的推进和全球一体化的到来，食用转基因食品将成为不可回避的事实。
那么，当越来越多的转基因食品呈现在我们面前时，首当其冲的问题就是：转基因食品敢吃吗？消费者能接受吗？人们食用转基因食品后，有副作用吗？持怀疑态度的理由是：害虫都不敢轻易下口的转基因作物，一旦变成粮食和农副产品，让我们一日三餐皆不离，是不是连同那些抗虫基因也消化了呢？愈来愈耐贮藏的西红柿会引起人体的变异吗？由此，在英国曾发生由抗虫土豆引起的环保组织狂摔超市中的基因食品、各种媒体纷纷声讨转基因食品的事件。美国、加拿大两国的消费者虽然大多数已接受了转基因食品，但仍有27％的消费者认为食用转基因食品可能会对健康造成危害。
在此情况下，转基因技术（包括转基因食品）的安全性问题，很快引起人们的极大关注，世界上许多国家都制定了对转基因生物的管理法规和办法，负责对其安全性进行评价和监控，其内容主要集中在环境安全性和食用安全性两方面。我国正在起草的命名为《中国生物安全国家框架》的法规，规定了本着对全人类和子孙后代长远利益负责的态度，从生物安全性问题的广泛性、潜在性、长期性、严重性上做好生物安全管理工作，同时要求对进口的转基因食品进行严格的安全检测，真正确保消费者的利益。曾参与英国“多利羊”的克隆工作，十几年来一直从事基因工程方面研究的中国农业大学食品学院院长、博士生导师罗云波教授认为，从本质上讲，转基因生物和常规育成的品种是一样的，两者都是在原有的基础上对某些性状进行修饰，或增加新性状，或消除原有不利性状。虽然，目前的科学水平还不能完全精确地预测一个外源基因在新的遗传背景中产生什么样的相互作用，但从理论上讲，转基因食品是安全的。对长期食用转基因食品是否有副作用的问题，罗教授认为是不会的，一是因为转基因食品上市之前是经过大量试验和许多部门严格检验的；二是转基因食品在体内不积累。总之，转基因食品的前景是乐观的。
至于消费者能不能接受转基因食品，国际消费者联合会主席陈黄穗介绍，为保护消费者，国际消联向联合国食品委员会建议：转基因食品应有标识，让消费者明明白白地知道食品是否含有转基因，由他们自己决定是否选择这类食品。
我们相信，随着转基因食品商业化的步伐不断加快，转基因食品必将成为人们餐桌上的美味佳肴。生物群落的物质生产的特点是（ ）
A．能降低成本 B．几乎无废料产生
C．逐级递减 D．大量消耗资源
解析 生物群落的物质生产指的是营养级之间的物质联系。从这个意义上说，一个生态系统在有限的空间内可以养育着众多的生物种类，它们通过食物联系，使各个营养级产生的物质得到充分利用，其中包括自身的生长发育、被下一个营养级捕食，即使是未被捕食而死亡的个体，也会成为分解者的营养源而得到利用，几乎没有废料产生，这就是生物群落的物质生产的最大特点。
与之相比，人类的工业生产就有成本核算、消耗能源、消耗资源等问题。供选答案C是生态系统中能量流动的特点，不是物质利用的特点。
答案 B基因工程药物
我国已批准上市的基因工程药物（1998．5）有：
重组乙肝疫苗
人工干扰素αlb（适应症：病毒性角膜炎）
人工干扰素α2a（适应症；尖锐湿疣、疱疹等）
人工干扰素r（适应症：类风湿）
白细胞介素（适应于癌症的辅助治疗）
链激酶（适应于心梗溶栓）
人工红细胞生成素（适应于再生障碍性贫血）
碱性成纤维细胞生成因子（适应于创伤、烧伤等）。习题精选
绪论
一、选择题（每小题有一个或几个答案符合题意要求）
1．20世纪以来，生物技术发展的核心是（ ）
A．对生物的描述 B．实验性科学
C．基因工程 D．生态学
2．展望21世纪，生物科学在自然科学领域中的地位是（ ）
A．带头学科 B．领先学科 C．基础学科 D．应用学科
3．21世纪，人类社会所面临的问题，需要依赖生物学科的进步予以解决的是（ ）
A．人口膨胀和粮食危机用 B．交通拥挤和尾气污染
C．环境污染和疾病困扰 D．能源危机和资源枯竭
4．前人研究人体的结构与生理的目的是（ ）
A．总结生命规律 B．探索物种起源
C．治病疗伤 D．寻求患病机理
5．当今世界面临的粮食危机，其主要原因是（ ）
A．连年战争和自然灾害 B．人口增长超过粮食增长
C．耕地面积逐年缩小 D．过度垦植和水土流失
6．生产实践告诉我们，依靠大量施用化肥以求增加粮食产量的最大问题是（ ）
A．投入和产出比过低 B．投人和产出比过高
C．造成土壤板结、环境污染 D．劳动量大和效果不显著
7．生物工程的最大特点是，其生产条件为（ ）
A．工厂化 B．超净除尘 C．常温常压 D．流水作业
8．世界上，利用科技手段首次实现不同物种的DNA重组的是（ ）
A．孟德尔（1866年） B．K·Correns（1900年）
C．摩尔根（1942年） D．科恩（1973年）
二、判断题（正确的在题后括号内打“√”错误的打“×”）
1．解决粮食危机的惟一途径是生物科学的进步。（ ）
2．杂交有种的周期长，且难以突破远缘杂交的障碍。（ ）
3．生物工程的兴起标志着人们能按照自己的愿望改造生物。（ ）
4．天然生态系统如果没有人为和自然灾害的影响，一般都处于相对稳定状态。（ ）
5．为实现经济和社会的可持续发展，人们应该根据生态学原理改进生产和生活方式。（ ）
三、问答题
1．古人研究动植物的目的主要是：__________和__________。
2．人类的许多疾病都是由于__________失衡、__________失衡或__________失调引起的．
3．生物工程包括__________工程、__________工程、__________工程和__________工程等。
4．生物工程的特点是利用__________，在__________条件下生产产品，从而能够__________和__________，并且__________。
5．生物圈中的物质流动特点是__________；生物群落的物质生产几乎是__________过程。
参考答案：
一、选择题
1．C 描述性科学、实验性科学是生物学自诞生以来所经历的发展阶段，生态学是生物学的分支学科，它们都不属于生物技术之列，只有C基因工程符合题意要求。
2．A 带头学科意味着多学科合作、促进、核心。
3．A、C、D
4．C
5．A、B、C、D 都与粮食危机有关，但主要是B、C
6．C 7．C
8．D 孟德尔和摩尔根作的是种内杂交； K·Corren（德）发现了和孟德尔所见相同现象。科恩作的是种间DNA重组。
二、判断题
1．不是唯一途径，是重要途径之一。此外，还需要多学科如社会学、人口学、生态学等的合作。故此叙述是错误的。
2．√ 3．√ 4．√ 5．√
三、问答题
1．获取食物、治病疗伤
2．稳态、营养、免疫
3．基因、细胞、发酵、酶
4．生物资源的可再生性、常温常压、节约资源、能源、减少环境污染
5．循环利用、无废料的生产20世纪50年代以来，分子生物学得到迅猛发展，其主要标志是（ ）
A．Watson和Crick阐明了DNA的双螺旋结构
B．Flemming发现了青霉素
C．Khorana等人破译了遗传密码
D．Boyer和Cohen建立了DNA重组技术
解析 分子生物学是从分子水平上研究生命现象和规律的一门基础科学。而生物技术是应用自然科学及工程学原理，依靠生物将原料进行加工以提供产品来为社会服务的技术。在某种意义上讲，前者是基础理论科学，后者是应用科学。1953年，Watson和Crick发现的DNA双螺旋结构，为分子生物学的发展奠定了理论基础，从而为整个生物学的发展，生物技术的开发运用，乃至整个人类社会带来了一场革命。Flemming发现青霉素是在1928年，而破译遗传密码基因和建立DNA重组技术都是建立在DNA双螺旋结构基础之上的。
答案 A我国降解塑料前景预测

　　经过多年的研究开发，我国降解塑料在提高可控性、降解性、降低成本及开拓市场方面有了不小的进步，作为治理环境污染措施之一，正在逐步取得政府的支持。国家已把降解塑料列入国家优先发展高技术产业化重点领域（农用材料、医用材料）；《中国21世纪议程》也把发展可降解塑料包装列入发展内容之一；降解塑料正在推向市场，开拓市场，无论在农用、包装用、日用、医用等领域都具有较大的市场潜力。但是，国内降解塑料低水平重复、盲目建设，使本来已很悬殊的供求关系进一步激化。降解塑料在推向市场化进程中，由于缺乏有效的技术监督体系和简单易行的鉴别方法，致使市场混乱。降解可控性、快速性、完全性与国外先进水平相比仍存在较大差距，有待进一步提高和改善。
　　目前我国塑料制品年产量约为1500多万吨，其中一次性塑料制品以年均20%速度增长，则每年产生的废弃物约300多万吨，其中受污染严重难以收集或收集后无再生利用价值或经济性差的废弃物占绝大多数，若以60%计，则也接近200万吨。
　　综上所述，降解塑料的发展前景十分乐观。根据国外最新资料显示，日本、美国、欧洲等都在加强降解塑料的研究开发及加速实用化进程。日本继成立了“生物降解塑料研究会”后，又成立了“生物降解塑料实用化委员会”。据预测，今后10年内生物降解塑料的市场规模：日本将为15万吨，全世界为130万吨。据统计，从1994年到 2000年，北美降解塑料市场的需求量年均增长率为8.8%，其中美国为8.6%，加拿大为12.2%。此外，欧洲1997年降解塑料销售额为1630万美元。据预测，2000年我国塑料包装产量为300多万吨，其中难于回收的一次性塑料包装占30%左右，产生的塑料垃圾达100多万吨，塑料地膜产量40万吨，一次性日杂用品及医疗产品约40多万吨，由此产生的塑料垃圾将近200万吨。因此，降解塑料发展前景十分广阔。中国育种专家培育出彩色小麦

河南省南阳市小麦育种基地的育种专家经过多年潜心研究和精心培育，终于在中国首次培育出了彩色小麦。
作为中国小麦生产基地之一的河南省南阳市，在著名小麦育种专家周中普的带领下，科研小组经过十多年的艰辛努力，采用“化学诱变”、“物理诱变”和“远缘杂交”三结合育种方法，终于在200多亩农田里长出了黑色、紫色、绿色、咖啡色、蓝色等五颜六色的小麦，其中新培育出来的绿色小麦在全世界较为罕见。
据专家介绍，这些彩色小麦因富含碘、硒、钙、铁、锌等多种微量元素，因此在小麦种皮上呈现出了不同的色彩，而这些微量元素对人类能起到保健作用，因而又被称为保健小麦。
小麦是中国第二大粮食作物，产量和消费量约占中国粮食总量的四分之一。
专家称，彩色小麦一旦开发成系列彩色保健食品批量上市，可促进品种改良，带动良种生产、种植业结构调整、粮食收贮和食品加工业的发展以及生化药品业的开发。全球的饥饿和营养不良
为了保持健康和活力，我们必须获得保质保量的多样化的食品来满足我们对能量和营养的需要。没有足够的营养，孩子们不能充分发育，成人难以保持健康或发挥其潜力。
并不是每个人都能获得他们所需的食物，这已导致了全世界普遍存在饥饿和营养不良。今天将近8亿人长期营养不足，无法获得足够的食物以满足身体起码的能量需要。大约2亿5岁以下儿童患有急慢性营养不良症状。当出现季节性食物短缺、饥荒和社会不安定时，这个数字还会增加。据估计，每年将近有1300万5岁以下儿童死于可预防的疾病和感染，诸如麻疹、腹泻、疟疾和肺炎或这些疾病的合并症，而营养不良是其中的重要原因。
绝大多数营养不良人群生活在亚洲和太平洋地区。发展中国家总人口的70%生活在这个区域，他们几乎占营养不良人群的2/3（即5.26亿人）。单是印度就有2.04亿的人营养不良，南亚占了世界总营养不良人口的1/3（2.84亿）。另外30%的人（约2.4亿人）生活在东南亚和东亚，其中中国12亿人口中有1.64亿人营养不良。非洲撒拾拉以南地区的营养不良人口几乎占到全球的1/4，同时也是营养不良人群比例最高的地区。中部、东部和南部非洲的情况特别严重，总人口中的44%营养不良。
营养不良是婴儿出生体重偏低和生长发育不良的重要因素之一，低体重出生儿中的幸存者在其由儿童、青少年到成年的整个发育过程中极易发育不良和易患疾病，而发育不良的女性又容易分娩出低体重儿，这是一种恶性循环。包括胎儿生长期的幼年营养不良与以后患冠心病、糖尿病和高血压等慢性病之间的联系已经得到证明。发展中国家每年大约有3000万婴儿由于宫内营养不良而导致发育障碍。
缺乏重要维生素和矿物质的营养不良继续在全球造成几百万人罹患重病和死亡。35亿多人缺铁，20亿人可能缺碘，2亿学龄前儿童维生素A不足。缺铁会导致生长迟缓，抵抗力差，造成智力和体力发育长期受损及生殖功能损害；它还与大约20%的与妊娠相关的死亡有关。碘缺乏症可导致永久性脑损害，智力低下，不育症，儿童存活率低及引起甲状腺肿。孕妇缺碘会造成婴儿不同程度的智力低下；维生素A缺乏症会导致儿童失明或死亡；它还会引起身体发育慢及抗感染能力下降，造成幼儿死亡率增高。
即便是轻度的此类缺乏症也会限制儿童的生长发育和早期的学习能力，从而导致学习成绩下降，辍学率增高，以至增加未来人口中文盲造成的社会负担。确保食物供应充足和富含主要维生素及矿物质的多样化膳食能够显著减轻这三种主要微量营养素缺乏症所引起的许多严重疾病。
在很多国家，与摄食过多相关的健康问题也日益构成对人类的威胁。儿童和青少年肥胖症带来多种健康问题。肥胖症持续至成人期可能导致夭折或若干种虽不致命但严重影响工作能力的状态。这些正在出现的问题并不限于发达国家，越来越多的发展中国家正面临着营养不足及与膳食相关的慢性疾病的双重负担。另外，由微生物、重金属和杀虫剂所导致的食物污染已成为世界上每个国家改善营养的障碍。很多国家普遍 存在食源性疾病，而孩子们常常是这一疾病的牺牲品：腹泻最终导致体重低和消瘦，并增高了儿童死亡率。
无论是轻度的还是严重的营养不良和不健康，结果都会导致人们的总体状况和生活质量下降，不能充分发挥个人潜能。营养不良会造成生产力下降及经济损失，因为成人因营养不良及相关功能紊乱而无法工作；造成教育损失， 因孩子们会过于虚弱或罹患疾病而无法上学或正常学习；因需要照料患营养相关疾病病人而增加卫生服务支出，以及社会照料残疾人员及其家庭的支出增加。
在过去100年里，我们显著提高了全球食物供应的数量和质量，并在改善人类的营养状况方面有了显著的进步。由于全球食物供应跟上了人口的增长，世界各地的卫生、教育和社会服务得到了改善，饥饿与营养不良人数显著下降。但是在许多国家，获取足够的各种优质食物仍是一个严重问题，既便是在全国食物供应充足的国家也是 如此。每个国家都继续存在某种形式的饥饿和营养不良。
为了消灭饥饿，我们必须从生产足够的食物并确保人人都能获得做起。可是，仅仅生产足够的食物并不能保证消除饥饿。必须保证所有的人在任何时候都可获得足够的、营养丰富而又安全的食品，以保证积极生活和身体健康一即食物保障。为了在这代人以及子孙后代中消灭饥饿和营养不良及其灾难性的后果，我们必须在全球范围内更加努力实现食物保障。为确保人类摆脱饥饿这一最根本权益，我们每一个人必须交流信息，关注和参予各项活动，从而作出我们的贡献。关于绪论的教案示例
一、素材展示
（一）利用大屏幕或其他电教手段展示以下有关内容：
1．地球沙漠化的画面；
2．地球各地各类环境污染的画面（水污染、大气污染、城市垃圾污染、白色塑料污染等）；
3．森林被大量砍伐的画面；
4．野生动物被大量捕杀的画面；
5．沙尘暴侵袭人类居住的大城市的画面；
6．非洲饥饿人群的画面；
7．艾滋病患者的画面；
（二）利用大屏幕或其他电教手段展示以下有关内容和数字：
1．地球只剩下两条健康的大河？！南美洲的亚马孙河和非洲的刚果河
2．黄河断流的危险发展：
1972年 只断流1次 断流时间仅为15 d 断流长度为100～200 km
1997年 断流13次 断流时间总计226 d 断流长度为达到683 km
3．草原严重退化：
内蒙古自治区 退化、沙化面积 0.4667亿 ha 退化率约占40％
四川省 退化、沙化面积0.077亿 ha 退化率约占71.6％
黑龙江大庆市 退化、沙化面积22．7万 ha 退化率约占33％
4．从新疆到黑龙江八大沙漠、四大沙地绵延成片，形成了一条万里风沙线，沙漠、戈壁滩、沙漠化土地总面积达149万 km2。
5．养殖业已逐渐成为我国新的污染大户。
我国禽、畜养殖业所排废水的COD（化学需氧量）已接近工业废水的COD排放总量。
1995年我国养殖业全年粪便排放总量超过17亿t，是同期工业固体废弃物的近3倍。
6．2000年我国二氧化硫、烟尘、工业粉尘排放量分别为1 995万 t、1165 万 t、 1 092万 t，其中二氧化硫排放量居世界第一位，大气污染首当其冲地成为中国环境第一大问题。
7.在过去的100年里，全球平均气温升高了7℃，科学家预计在未来的50年里，气温可能还会升高2～5℃，这个变化相当于过去近18万年地球温度变化速度。全球变暖导致恶性自然灾害频繁发生，仅在1990～1999年10年的时间里全世界就有400万人死于各种自然灾害。在过去的50年里，全世界共发生255起严重的自然灾害，其中仅洪水和风暴就造成了大约140万人死亡。
8．据联合国艾滋病联合规划署2001年6月5日公布的统计数字，目前全世界艾滋病病毒感染者人数已高达3 610万，比十年前联合国有关专家预期的数字高出50％，20年来全球共有5 800万人受到艾滋病病毒的感染，2 200人死于艾滋病。在历年死亡者中，有430万是15岁以下的儿童，由于艾滋病夺去父母的生命，全球有1 320万儿童成为孤儿。
9．据新华社北京2002年3月4日专电，国家环保总局有关负责人说，生态环境形势严峻。其主要表现和数据如下表：
水土流失面积 荒漠化土地面积 草地退化、沙化、碱化面积
367万 km2 262万 km2
约占国土面积38％ 　 占草地总面积三分之一
平均每年新增1万 km2 平均每年新增2 460 km2 平均每年新增200万 ha
另外，森林人为破坏现象严重，水生态系统大量失衡，农村环境问题日益突出，生物多样性锐减，海洋生态环境破坏也很严重。总之，生态环境保护工作压力很大。
二、提问引思
同学们，看到刚才展示的画面和一些相关材料及数字后，大家有何感想？是惊叹，是怀疑，是感慨，还是惋惜？我相信，大家的心灵都会受到触动！但是，我认为仅有触动和波动是不够的，针对以上事实我提出以下几个问题，请大家深思：
1．我们对自己生活的环境，人类的共同家园——地球的现状到底了解多少？
2．面对目前人类生活、生产、生存和发展所面临的种种问题，应该引起我们哪些方面的反思？
3．人类作为地球的主宰，对自己的生活、生产活动，对自己的行为的科学性、正确性到底有多大的把握？
4．使用悲观的眼光来看待我们的地球，还是在认真反思的基础上，充满信心地运用我们的智慧，发挥科学的力量去保护我们人类共同的家园——地球、建设我们共同美好的未来？
（给学生一些时间思考后，组织学生自由发言、讨论、交流）
三、引入归纳
同学们想得很深，想的也很好，我们应该以乐观的态度，充满信心地去面对现实和各种困难，应该相信人类自身的智慧，相信科学的力量。只要我们用科学的态度和求实的精神去努力探索，没有什么问题不能解决，没有什么困难不能克服！事实上人类锲而不舍地探索前进的脚步一直没有停止过，请大家看以下信息：（大屏幕展示）
1．我国建立的绿色长城——三北防护林的相关资料。经过23年的建设，三北防护林工程共完成造林面积2 203.72万 ha，约相当于全世界人工林面积的七分之一。其中人工造林1 538．6万h，飞播造林88．17万h，封山育林576．95万 ha。这项工程规模之大、建设时间之长、成效之显著，超过了美国罗斯福工程。前苏联斯大林改造大自然计划和北非五国的绿色坝工程，成为名副其实的世界生态工程之最。
2．跃上生命科学之巅——声为人类科学史上的一大突破，人类基因组“工作草图”于2000年6月26日向全世界公布，2001年的2月15日H，人类完成全部基因测序工作，并在英国出版的《自然》杂志上向全世界公布。人类基因组有31.647亿个碱基对组成，共有3万至3．5万个基因，远远少于原先估计的10万个基因，其中与蛋白质合成有关的基因只占2％。在这一伟大的科学工程中，中国作为参与国中惟一一个发展中国家承担了1％的测序任务——人类3号染色体的测序工作，并提前高质量地完成了任务。
3．2001年11月25日美国马萨诸塞州伍斯特先进细胞公司宣布，该公司首次利用克隆技术培育出人类早期胚胎，以便利用人类干细胞治疗疾病。该成果将用于治疗帕金森氏病、糖尿病及老年痴呆症。
4． 2002年1月2日英国PPL医疗公司宣布日前培育出了5只新型转基因克隆猪，它们体内的一个基因被”关闭”了，这是异种器官移植研究领域的又一重要进展。
5． 2001年8月31日，我国西北农林科技大学著名胚胎工程专家窦忠英教授率领的科研攻关小组第六次从人类胚胎干细胞中分化诱导得到心脏跳动氧细胞团。这是我国科学家在国内取得的惟一由人类胚胎干细胞分化得到的心脏跳动氧细胞团，标志着我国在人类胚胎干细胞研究领域已脐身世界先进行列。
6．我国首例用皮肤细胞克隆出的小牛犊“康康”在山东省莱阳农学院动物胚胎工程中心实验场安全降生。这头牛是由一肉牛胎儿的上皮细胞克隆而来，肉牛胎儿的上皮细胞属于高度分化的体细胞。分化程度越高克隆难度越大，说明我国在克隆技术、细胞工程等方面已取得可喜的成绩。
仅从以上几个事例，就可以看出人类为了自身的生存和发展，在科学领域尤其是在生物科学领域，一直在不断地探索，不断地发现，不断地创新。为了帮助大家了解生物科学发展的现状和趋势，了解生物科学与人类生活、生产、生存和发展的关系，我们才一起学习这门新的课程——高中《生物（选修课）》。
四、进行新课
1．高中《生物（选修课）》的主要内容。
高中《生物（选修课）》是在高生物必修课的基础上，抓住与人类生活、生存和发展紧密相关的热点问题进行专题式的介绍和研究。主要内容包括：
（1）学习高中《生物选修课》的现实和长远意义
（2）生物科学与人体健康、生物科学与农业、生物科学与生物工程产业生物科学与资源利用和环境保护之间的关系方面的知识内容。
①生物科学与人体健康的关系
②生物科学与农业的关系
③生物科学与生物工程产业
④生物科学与资源利用和环境保护
五、引申小结
仅从以上内容就可以看出，生物科学与人类的关系是不言而喻的，作为21世纪的主人和建设者，了解和掌握这些知识应该说是必要的、也是必需的，希望大家在这个问题上有所认识。我也相信，随着学习的逐步深入，大家的认识和体会会越来越深刻。为了帮助大家学好高中《生物（选修课）》，提出以下建议和要求：
1．做到几个结合：
高二生物必修课知识与高三生物选修课知识的有机结合；
生物学知识与社会热点问题的有机结合；
学习生物学知识与提高自己多方面能力的有机结合；
课上学习理论知识与课下社会实践的有机结合；
学知识做学问与重修身学做人的有机结合。
2．树立几种精神：
主动求知的精神，勤于思考的精神，刻苦探索的精神，敢于创新的精神，善于合作的团队精神。
3.培养几种能力：
运用科学的眼光观察世界的能力；
使用科学的方法分析。认识事物的能力；
采用多种方式，通过多种渠道获取信息的能力；
善用各种科学的规律分析事物，发现问题、研究归纳、得出正确结论的能力。
以上这些并非只是生物选修课一门课程提出的建议和要求，实际上是我们高中阶段所有课程共同的教育教学目标。在这里再次明确提出来的目的是提醒同学们，在学习高中《生物（选修课）》的过程中，要时常提醒自己在学习生物学知识的同时注意以上要求，实现以上要求。这就是我在这里重申和强调的目的和原因。
六、板书设计
一、生物学与人类的生活、生存和发展的关系：
1．人类的生活。生存和发展面临着巨大的威胁和挑战
2．生物科学的发展和喜人的成果给人类带来希望
二、高中《生物（选修课）》的主要内容：
生物科学与人体健康
生物科学与农业
生物科学与生物工程产业
生物工程与资源利用和环境保护。
三、学习高中《生物（选修课）》的意义和要求：
1．意义——人类生存和发展的必须、必要和必然
2．要求——做到
注意几个结合：
高二生物必修课知识与高三生物选修课知识的有机结合
生物学知识与社会热点问题的有机结合
学习生物学知识与提高自己多方面能力的有机结合
课上学习理论知识与课下社会实践的有机结合
学知识、做学问与重修身、学做人的有机结合
树立几种精神：
主动求知的精神，勤于思考的精神，刻苦探索的精神，敢于创新的精神，善于合作的团队精神
培养几种能力：
运用科学的眼光观察世界的能力
使用科学的方法分析、认识事物的能力
采用多种方式、通过多种渠道获取信息的能力
善用各种科学的规律分析事物、发现问题、研究归纳、得出正确结论的能力从“资源视角”论城市雨水利用
一、前言
传统的城市规划及建筑设计习惯于将雨水当作“洪水猛兽”惟恐避之不及，场地规划、建筑设计(包括屋顶构造及排水设计)都是将地面降雨尽快排入城市雨水管网和市郊区、河水体中为首要原则，贯彻的是“使雨水尽快远离城市”这一传统的防水思路。随着城市化进程的不断深入，市区原有的自然环境如森林、农田、牧场等被建筑物、构筑物及硬化地面取代，原有疏松透气的地表被混凝土、沥青、砖石等坚硬密实的不透水材料所取代。在现代城市中，除了散布于市区的公园绿地及天然水体以外，整个市区几乎被一张不透水的大网所笼罩，它阻隔了雨水向市区下部土壤的渗透，严重影响了雨水资源的利用。城市作为非农业人口高密度聚居的区域，它同时又是高强度的经济活动区域，这两方面都注定城市需要大量的淡水资源供应，水资源的压力时刻威胁着城市的发展。从地球系统的水资源环境循环与水量平衡来看，天然降水是维持整个陆地生态系统的基础，我国绝大多数城市是以地下水资源和天然降水资源作为城市水资源供应的主渠道，而地下水资源主要借助包括雨水在内的天然降水加以补充。目前城市地下水的过量开采造成城市市区下层地下水位线呈漏斗状分析，越靠市区中心漏斗越深。因此，充分利用天然降水特别是雨水是有效补充城市地下水及解决城市水资源短缺的重要途径。
二、国内外雨水资源利用现状
为了唤起人类重视雨水资源的有效利用，上世纪80年代初成立了国际雨水集流利用系统协会(IWRA)。国际上已经召开了多次国际雨水收集大会。1995年在北京举办的第七届国际水资源大会将“惠泽全人类的雨水利用”作为大会主题，有来自32个国家的数百名科学家、工程师和政府官员出席了此次会议。会议通过大会报告、专题讨论、实地考察、产品展览等多种形式进行交流，包括“飞机场雨水收集技术设计”、“太阳能利用与雨水利用结合”、“雷达遥感应用于雨水集流系统设计及实验”等多项雨水利用的最新技术及设计理念成为“北京会议”交流的重要内容。雨水利用研究从应用推广逐渐向理论研究、学科建立方向发展，成为当今生态保护水资源利用研究的前沿课题。雨水利用被认为是一个协调人地关系、实现社会经济环境持续协调发展的重要措施，它在解决全球水资源紧缺以及生态环境问题方面的可行性和有效性得到认可。第七届国际水资源大会在北京召开，充分体现了我国政府对雨水资源利用事业的重视，会议推动了包括中国在内的世界范围雨水资源利用技术的迅速发展。日本为解决“因抽取地下水而引起地基下沉”等问题，于80年代初期推行“雨水渗透计划”，采取了“雨水的地下还原对策”，先后开发应用了透水性沥青混凝土铺装和透水性水泥泥凝土铺装，日本透水性铺装主要应用于公园广场、停车场、运动场及城市道路。1996年初，仅东京都就铺设透水性铺装495000平方米。据统计，东京透水性铺装市区雨水流出率由51.8%降低到5.4%。针对城市不透水地面对地下水资源的负面影响，德国提出了一项要把城市80%的地面改为透水地面的计划。德国城市铺设透水地面的区域包括：人行道、步行街、自行车道、郊区道路和郊游步行路、露天停车场、房舍周边庭院和街巷地面、特殊车道及公共广场等。德国新建小区(无论是工业、商业、居住区)之前均要设计雨洪利用项目，若无雨洪利用措施，政府将征收雨洪排水设施费和雨洪排放费。90年代以来，国际上流行使用诸如透水沥青路面、透水性混凝土路面、透水性地砖等透水路面覆盖城市地面，此举对于缓解城市热岛、减少噪声、防止水灾和保护水资源等方面具有重要作用。
我国民间对于雨水的利用由来已久，新疆地区的坎儿井、西北地区的水窖及民居中的雨水天井渗池都是这方面的实例。但这种利用只是民间小范围的自发行为，难以形成规模效应。雨水利用作为公益事业，兼有良好的环境效益和社会效益，作为政府行为更能发挥其效能。北京是一个典型的缺水城市，人均水资源量很低，因此，水资源短缺问题显得尤为严峻。北京市政府2000年颁布的《北京市节约用水若干规定》中规定“绿地道路应当建设低草坪、渗水地面，使用透水性能好的材料，城镇机关、企事业单位办公建筑及附属用地应当建设雨水收集利用的设施，鼓励单位和居民屋顶及庭院建设雨水利用设施和渗水井”。目前，在北京市水利科学研究院的主持下，北京市正在开展“城市水资源可持续利用——雨洪控制与地下水回灌”项目。这个项目是中国和德国政府间的科技合作项目，目标是通过引进德国成熟的洪利用技术与设备，通过示范工程，建立北京的雨洪利用产业。这说明有效利用雨水资源正逐渐成为专家和政府官员的共识。我们有理由相信，通过各级政府部门的引导和专家学者的积极参与，“善待雨水、造福人类”这一生态理念一定会在我国发扬光大。
三、透水性铺装对外补给地下水资源的作用
城市大面积的不透水地面铺装取代了原有的森林、绿地和田野，形成了“城市荒漠”，地表土壤中原有的动植物及微生物的生存环境遭到破坏进而逐渐消失，可以说城市不透水硬化地面铺装过程是一个破坏原有的自然生物环境、重新建立新的人工生物环境的过程。城市不透水硬化地面正是形成城市一系列环境危机的根源之一。联合国环境计划署(UnitedNationsEnvironmentProgram，简称UNEP)制定的《人类环境宣言》和《生物多样性公约》正是针对上述危机而提出的生态保护法规。
透水性铺装是由一系列与外部空气相连通的多孔结构形成骨架，同时又能满足路用及铺地强度和耐久性要求的地面铺装形式。有些透水性铺装与绿化相结合，形成半绿化地面。透水性铺装由于自身一系列与外部空气及下部透水垫层相连通的多孔构造，其上的降水可以通过本身与铺地下垫层相通的渗水路径渗入下部土壤，因而对于地下水资源的补充具有重要的作用。透水性铺装兼有良好的渗水性及保湿性，它既兼顾了人类活动对于硬化地面的使用要求，又能通过自身性能接近天然草坪和土壤地面的生态优势减轻城市硬化地面对大自然的破坏程度。透水性地面铺装使地下动植物及微生物的生存空间可以得到有效的保护，体现了自然生物环境的可持续发展的要求，因而很好地体现了“与环境共生”的可持续发展理念。下渗雨水一方面通过透水性铺装及下部透水垫层的过滤作用而得到净化，另一方面该透水铺装及下部土壤中丰富的微生物可以针对雨水中的有机杂质进行生物净化，可以保证渗透雨水的清洁要求。因此，透水性铺装的推广及应用有效利用雨水资源的重要途径。
四、城市市区滞留雨水的系统设施
利用和改造现有的城市基础设施，配合应用透水性铺装，在城市市区建立系统的滞留雨水设施，是实现雨水回灌地下的关键措施。
1.因地制宜，推广透水性铺装
城市下垫面的排水性能直接影响雨水渗透的最终效果。因此根据城区下垫面的具体情况，因地制宜地选择透水性铺装的适用范围，是做好此项工作的关键。透水性能最好的垫层是砾石垫层，最差的是粘土。如果遇到西北地区常见的粘土层时，局部少量小范围的可采用换土法解决；若下部粘土层范围很大，这时可考虑利用其上部透水垫层中的透水孔隙作为雨水的储存空间，也就是通过加大上部透水垫层厚度的方法来处理。我国北方尤其是西北地区年降雨量不大，这种方法还是切实可行的。但对于降雨量大的地区，单靠换土或加大透水垫层的储水厚度形成的储水量不能满足要求，这就需要建立专门的地下渗水池用于解决雨水储存问题。由是可知，透水性铺装适用于地面垫层下部土壤地质透水性良好的地区。
2.建立城区雨水收集及地下储存系统
我国城市的全年雨量分布大都集中的夏季，如何收集储存雨季充沛的雨水资源，调节少雨季节的雨水供给，以丰补歉，平衡全年雨水利用，是贯彻实施雨水利用计划的重要方面。据介绍，北京市每年降水量80%以上集中在夏季汛期，市区雨洪径流流失2.81亿立方米。因此，对汛期雨水资源加以储存利用，不仅可有效缓解北京市的水资源短缺状况，该措施同时对于减轻城市排水和可道行洪压力，保证防洪安全亦有重要意义。
城市市区范围内的建筑屋顶、城市广场、运动场、草坪、庭院、城市道路等都可以用作收集雨水的有效界面，其中占市区面积相当比例的建筑屋顶对于雨水的收集起着至关重要的作用。城市屋顶除了少数自由落水屋面外，大部分屋顶均有专门的排水系统通道，除了初降雨水以外，屋顶收集的这一部分雨水相对比较干净，西北地区居民用于饮用的水窖，储水的主要来源就是依靠屋顶收集的雨水。城市雨水收集利用应将屋顶水落管下引的雨水导入附近储水池中，水质的净化可通过过滤、杀菌及沉淀等措施加以实现。
对于饮用水来说，屋顶最好避免使用类似石棉、含铅塑料等有害物质，应铺设环保滤水层以起到净化初期雨水的作用。通过城市道路、庭院地面、运动场、广场等城市地表收集的雨水，因为径流过程中容易混入有害杂质，污染程度相对较高，这部分储存雨水经过处理宜用于灌溉、洗车、冲洗厕所等非饮用目的。雨水的收集储存特别适用于下部土壤地质构造的透水性能不满足透水性铺装要求的地段。
3.利用城区凹地截流暂储雨水
城市利用市区天然地形地貌或人工凹地作为截流雨水的暂储空间，可以削减雨水的地面径流量，进而减轻城市排水系统的压力，并减少雨季合流制管网污水处理厂的负荷，它是解决夏季暴雨内涝的一条有效途径。这些凹地包括下沉式广场、停车场、运动场、露天内庭院及景观池塘等，在多雨季节它们可作为临时储存雨水的空间。
美国Denver市中心的Skyline下沉式广场雨水可容纳数英寸深的雨水，该广场还专门设置雨天穿行广场的架空通道。日本的东京、大阪等城市利用当地的棒球场和田径场汇集截流雨水，汇集的雨水经过处理可用于冲洗厕所和绿化灌溉。欧美、日本及我国台湾省均将该措施列为城市泄洪分流的重要对策加以推广。当下部垫层地质构造透水性能良好时，储水凹地底部还可以考虑铺设透水性底面，蓄积的雨水可通过底部透水性铺装缓慢渗透到地下，补充地下水源。在储水凹地适当高度可设置溢流孔与相邻排水管沟相连，以便排除过量的雨水。
目前景观规划中水体的用水供应及绿化植被的浇灌大都依靠城市自来水管网，这无疑会增加城市用水的压力。应从景观规划设计入手，研究探索切实可行的综合利用雨水资源的方法和措施，充分利用景观用地周围凹地汇集储存雨水并用于景区水体用水、绿化灌溉及其他维护清洗。
4.改造现有非透水性排水管沟为透水性排水管沟，增加雨水渗透途径
借鉴透水性铺装的构造做法，城市现有的不透水雨水管沟通过改造也能起到类似透水性铺装的作用。英国、日本等发达国家80年代提出“渗秀型雨水管道”设想，采取各种措施利用渗透型雨水系统截流渗透雨水，并将此纳入国家下水道推进计划。该做法是将传统的非透水性排水管道或沟槽改造成类似于打孔PVC管的可透水结构，雨水通过渗透型管道同样可以下渗到底部土壤层。为了防止杂物沉淀堵塞渗孔，可附加不织布(土工布)过滤。渗透型雨水管道下部垫层亦可采用透水性垫层的做法。
我国台湾地区采用的雨水渗透井是由两个相邻的储水井组成，中间由管道连接。渗透井类似于西北地区畜水窖井，所不同的只是一侧渗透井底部透水，并不织布过滤层，以便净化下渗的初期雨水；并将此纳入国家下水道推进计划。该做法是将传统的非透水性排水管道或沟槽改造成类似于打孔PVC管的可透水结构，雨水通过渗透型管道同样可以下渗到底部土壤层。为了防止杂物沉淀堵塞渗孔，可附中不织布(土工布)过滤。渗透型雨水管道下部垫层亦可采用透水性垫层的做法。
我国台湾地区采用的雨水渗透井是由两个相邻的储水井组成，中间由管道连接。渗透井类似于西北地区畜水窖井，所不同的只是一侧渗透井底部透水，并附加不织布过滤层，以便净化下渗的初期雨水；初期雨水经过沉淀和过滤，流过中间透水性管道(内侧附加过滤纤维层——不织布)输送到另一侧井壁和底板均不透水的储水井里，该储水井中储存的相对清洁和雨水可作为冲洗或灌溉用水。该渗透井设计有效地解决了雨水收集、下渗及储存的问题，储水井的透水底面和透水性管道有助于调节雨季渗透井的水量，开辟了雨水对地下水回灌的新途径，值得借鉴。
渗透装置中使用的不织布(土工布)是一种良好的过滤纤维材料，对细小颗粒、杂质有较强的阻隔作用。为了安全起见，专家建议提倡雨水径流先进入绿地花坛，再进入渗透设施，以充分利用植被和土壤表面的净化能力。加强裸露土地面的治理，种植适合当地气候条件的地被植物或小型灌木，从而加大地表的粗糙度，减缓雨水径流的速度，使雨水停留地面的时间延长，此举也不失为增加雨水渗透的有效方法。
5.透水性铺装及管沟的维护与保养
通常透水性铺装及管沟的透水性能随使用年限的增加呈递减趋势。为确保该构造体系的透水要求，日常维护和保养工作很重要。通常做法是定期使用喷射水枪或强力吸尘器等对透水性铺装进行清理，与植草结合的透水铺装也可采用手工清理。对于透水管沟的维护主要是解决不织布过滤层和下垫层的堵塞现象，德国、日本等发达国家结合自身特点及各自的透水性铺装及管沟的应用情况，已经研制出相应的维护保养专用设备及产品。我国的透水性铺装及管沟的维护与保养的研究及应用正处于起步阶段，借鉴发达国家及地区的相关经验是推动此项工作的重要方面。
五、结语
环境资源保护及可持续发展是新世纪人类面临的共同课题。雨水资源的有效利用是贯彻可持续发展战略的具体体现。如下图所示，城市雨水利用体系的建立和完善是个系统工程，它需要政府政策法规的引导，需要规划设计人员的技术支持，需要城市市政管理部门的维护管理。其中，政府职能部门起着关键的、不可替代的作用。教材分析
“绪论”是高中生物选修课的开篇，是全书的统领和概括，同时阐述了学习高中生物选修课的重要意义。好的开始是成功的一半。因此，指导学生学好“绪论”可以说是既关键又重要，切不可掉以轻心。
“绪论”课的知识特点是从生物科学飞速发展的成果、趋势以及人类所面临的问题和挑战入手，点明学习生物科学的重要意义，然后从生物科学与人体健康、生物科学与农业、生物科学与生物工程产业、生物科学与资源利用和环境保护等四个方面，分别结合生物科学发展的最新成就与社会热点问题进行高度概括的论述和介绍。“绪论”的结尾对21世纪的建设者们提出了号召和要求，与开始形成呼应，使“绪论”课从知识体系上更加完整。
“绪论”课的结构特点是以专题的形式进行阐述。每个专题都体现了从人类生活、生产实际出发，理论结合实际的特点。一方面以期引起学生的兴趣和关注；另一方面体现摆出问题、突出重点的作用，使学生的学习兴趣和热情从“绪论”开始就被激发和调动起来，并且将这一指导思想进一步体现和落实在学习的主体——学生的学习活动上，为学生提出一个研究性的课题——“收集有关生物工程产业发展的信息”。通过该研究性课题的实施和落实，使学生在完成该课题的过程中进一步体会生物科学与现代人类的生活、生产、生存及发展的密切关系，进一步激发学生学好生物选修课的积极性和主动性。日本环境保护型蔬菜生产技术研究现状与展望

　　80年代以来，日本温室、大棚蔬菜生产发展迅速，重茬、连作及病虫抗药性提高进一步加剧了病虫危害；不合理施肥，化肥用量过多，灌溉及无土栽培排出液硝酸盐含量超标，污染地下水源，导致环境恶化。因此，农林水产省从保护生态环境，进而生产无污染蔬菜视点出发，于1993年在“新食品、农业、农村政策的研究方向”报告中，确立了减轻环境负荷，推进环境保护无公害蔬菜生产的进一步发展，就笔者所知，综合在日本的研究工作，对日本环境保护型蔬菜生产技术研究状况作一简要概述。
　　1.与蔬菜生产相关连的环境负荷问题
　　近年来，随着蔬菜新品种的选育和设施栽培技术的发展，生产区域进一步扩大，周年集约化生产得以实现，蔬菜生产也由以往的适期适地栽培转变为规模化、稳定化，从而打破了生态环境的相对平衡。同时，由于过多依赖化学肥料和合成农药以保证生产的稳定性，导致土壤养分蓄积，破坏土壤结构，也污染地下水源，并引起河流、湖沼富营养化。此外，强抗药病菌、害虫的出现提高了用药强度，加大药剂用量，给人畜造成严重危害。随着日本无土栽培的迅速发展，全部由化肥配制的营养液循环排出后，造成硝酸盐大量积累，引起土壤酸化及蔬菜中硝酸盐富集，其人体中还原成亚硝酸盐，形成胃癌和食道癌，因而倍受人们关注，成为蔬菜生产中亟待解决的问题。
　　2.减轻环境负荷，实现环境保护蔬菜生产的途径
　　2.1 品种选育
　　品种选育是减轻环境负荷最经济、最安全的技术措施。针对蔬菜过多依赖化学肥料和合成农药取得高产稳定的现状，从提高品种复合抗性及适低肥品种的选育，减轻由此带来的环境负荷，取得了一定的实效。
　　2.1.1 复合高抗良种的选育和利用？
甘蓝主要病害根腐病、黑腐病抗性育种由多种基因决定，且有许多病原小种，迄今尚未得到高抗根腐病、高抗黑腐病良种，目前在研究开发具稳定高抗单一病害品种同时，正着力选育抗二种以上病害优良品种。
　　目前日本番茄主栽品种“桃太郎”具抗烟草花叶病、枯萎病、斑点病、根结线虫病等多种病害，但抗青枯病能力不强，而抗青枯病番茄品种往往产量低，果实品质差，因此尚未选育出高抗青枯病实用品种。作为补救措施，多将优良番茄品种嫁接到高抗青枯病砧木上，以防止青枯病危害。对此，日本蔬菜育种研究者已着手选育既抗青枯病等土壤病害，又抗叶霉病等地上部病害的多抗番茄品种，并期望迅速开发应用。
　　2.1.2 适低肥品种的选育和利用
　　现在广泛应用的蔬菜品种多为喜肥品种，因而助长了化肥的大量投入。因此选育在低肥条件下产量、品质仍下降低，即能提高肥料利用率，充分发挥肥效的优良品系尢为重要。以此为主攻方向，现已从育种材料检索、低肥优良品系的鉴定等入手，为选育适低肥实用品种，最终应用于蔬菜生产打下了坚实的基础。
　　2.2　施肥培育管理
　　施肥管理是蔬菜生产的中心环节之一，其应遵循蔬菜生长发育规律和营养生理特性，做到因地制宜、合理施肥。但由于受蔬菜种类、品种、栽培时期、种植方式、土壤条件等多种因素影响，很难正确把握施肥量，实际生产中施肥量多高于标准值，加之连作等措施，使土壤养分蓄积更加显著。最近熊等对日本地下水硝态氮污染状况进行调查分析，发现全国地下水硝态氮含量普遍高于规定标准10mg/L，从而引起人们广泛关注。为此各地在蔬菜施肥培育管理上，采取了相应改进措施。
　　2.2.1　合理利用家畜堆肥，推进有机农业发展
　　利用家畜堆肥加菜园土制作适合不同种类、不同品种、不同栽培类型蔬菜栽培用营养土，有效降低化肥用量，减轻环境负荷。同时，为提高堆肥质量，对各种堆肥成份、含量等进行了标定，以便合理利用。实践证明，用有机肥生产蔬菜成本低、品质好，且有利于生态平衡。
　　2.2.2　肥效调节型肥料的应用
　　为充分发挥肥效，减少土壤养分蓄积，现在研究树脂包被化学合成肥料及缓释肥的有效成份，养分释放速率、肥料粒径等性状，以使大面积应用于蔬菜生产实际。今选择，应用与不同蔬菜作物养分吸收特性相匹配的肥效调节型肥料，以减少养分淋失，挥发损耗，提高肥效。同时减少追肥次数，达到省工、省力、减轻环境负荷的目的。
　　2.2.3　土壤与植株营养实用诊断技术确立及开发应用
　　以蔬菜作物养分需求规律为依据，通过土壤诊断和作物营养诊断科学施肥，提高肥效，是防止养分流失，减少土壤养分蓄积的有效途径。但由于诊断技术的复杂性在一定程度上限制了其应用。近来已开发出简便、快速、高精度土壤诊断及植物生长发育诊断实用技术，并已开始应用于施肥实践中。
　　2.3　病虫害防治
　　2.3.1　低毒、选择性农药的利用
　　日本新农药登录须通过严格的审查，毒性强、在作物中土壤中残留期长的农药不予登录。因此，无论对生产者，还是消费者，农药的安全性都是至关重要的。近来，消费者对无公害蔬菜生产和安全优质绿色食品的期望又促使农药研究者相继研究开发出弱毒性土壤消毒剂；高效、低药量、易分解杀菌剂；特定害虫生育控制剂等环境负荷小、安全便利，专一性强的药剂。
　　2.3.2　生物防治法
　　研究探索病原抗生微生物及害虫天敌的生理生态特性，开发以生物防治为中心的生产技术体系，以减轻对化学农药的依赖性是日本无公害蔬菜生产的重要技术措施。目前已采用对病原微生物具有拮抗作用或产生抗菌性物质的微生物，VA菌根菌、微生物农药及能增加抗病性，促进作物生育的根际微生物等作为生物防治技术加以应用。此外，直接接种微生物，以诱导感病品种的抗病性也是经济实用的途径之一。作为生物农药。叶螨的捕食性天敌智利螨已经公布登录，并在草莓上应用。值得注意的是，小菜蛾等害虫性激素的提纯、鉴定、合成及在生物防治上应用已进入实用化阶段。而且随着蔬菜害虫种类增多，危害范围扩大，探索具专一性较高的优良天敌，研究各种天敌的生长发育规律，适宜放养条件，快速繁殖技术及抗杀虫剂效应等对应用天敌有效防治害虫，减轻环境负荷具有重要作用。
　　2.3.3　弱毒病毒的利用
　　弱毒病毒的开发利用是有效防治病毒病，减轻环境负荷的重要手段，特别对二种以上病毒侵染引起的复合病害效果显著。随着病害种类日益增多，作物生态环境的愈渐恶化，病毒病防治变得更加困难。近来由于限制了溴甲烷的使用，而在防治烟草花叶病毒病土壤传染性病害上尚无其他药剂可取代溴甲烷，因此尝试弱毒病毒的研究开发显得至关重要。
　　2.3.4　病虫害综合防治技术的确立
　　蔬菜病虫害防治应遵循以防为，综合治理的原则，因地制宜地创造适合蔬菜生长发育的环境条件，使病虫害发生与流行控制到最低限度。首先选择抗病品种，加强栽培管理。针对设施栽培高温多湿环境，选择透湿性较好，能合理利用温、光、气等自然资源的覆盖材料。注意合理轮作倒茬，加强土壤高温消毒，控制病原、虫卵等存在场所和发病传染条件。其次，在研究深索病虫害发生生态、危害机制、发生条件等基础上，确立快速、准确预测病虫害发生传播技术，以便采取针对性措施。第三，确立以生物防治为核心的蔬菜病虫害综合防治技术。
　　2.4　清洁田园，优化净化生态环境
　　2.4.1　清除杂草
　　利用地膜覆盖栽培可有效防止杂草丛生。但废旧地膜残留会造成白色污染；过多依赖除草剂只会使生态环境进一步恶化。因此，目前已研究开发出高效、易分解，残效短的新型制剂。同时利用生态控制杂草繁殖原理正探索微生物除草剂的研制和应用，与此相应，废旧塑料处理技术及易分解膜也在研制开发中。
　　2.4.2　残株处理与堆肥
　　蔬菜露地栽培为防止连作障碍，及时清除残枝枯叶及废弃物是清除病虫传染源的重要技术措施。为提高劳动效率，变废为宝，大力推进有机农业的进一步发展，现已研制出残枝收集机和高效堆肥技术，并投入生产。
　　3.展望
　　环境保护型蔬菜生产技术是着眼于21世纪，生产真正无公害绿色食品的重要措施。肥效调节型肥料的应用可能将现在施肥水平降低50%而仍维持已有产量和品质；以生物防治技术为核心的病虫害防治技术可大大减少用药次数，降低农药用量。这对蔬菜生产中解决化农药两大污染源，减少环境负荷无疑起着重要作用。但值得注意的是，环境保护型蔬菜生产将面临严峻的国际竞争和劳力严重不足的困难局面，因此将促使研究大力推进蔬菜专业化、机械化、设施规模化、自动化的研究与应用，由此势必引起与之相伴的能量消耗、废气排泄，废旧资料处理等一系列与环境保护有关的新课题。可以断言，面向21世纪的日本环境保护型蔬菜生产将在无公害绿色食品生产中发挥日益重要的作用。生物防治技术

生物防治包括以虫治虫和以菌治虫。其主要措施是保护和利用自然界害虫的天敌、繁殖优势天敌、发展性激素防治虫害等。是人类依靠科技进步向病虫草害做斗争的重要措施之一。
保护和利用自然界害虫天敌是生物治虫的有效措施，成本低、效果好、节省农药、保护环境。我国20世纪50年代南方柑桔产区引进澳洲瓢虫防治柑桔吹绵蚧，北方果区引进日光蜂防治苹果绵蚜虫，均取得良好的防治效果。利用瓢虫、蜘蛛、食蚜蝇、草铃虫等大面积防治小麦蚜虫和棉花蚜虫取得进展。
以菌治虫是80年代新兴的生物防治技术。它是利用昆虫的病原微生物杀死害虫。这类微生物包括细菌、真菌、病菌、原生物等，对人畜均无影响，使用时比较安全，无残留毒性，害虫对细菌也无法产生抗药性，因此，微生物农药的杀虫效果在所有防治技术中名列前茅。昆虫的病原微生物主要是苏云金杆菌等十几科类型，它能在害虫新陈代谢过程中产生一种毒素，使害虫食入后发生肠道麻痹，引起四肢瘫痪，停止进食；有的细菌进入害虫血腔后，大量繁殖，引起害虫败血症而死亡。苏云金杆菌防治玉米螟、稻苞虫、棉铃虫、烟素虫、菜青虫均有显著效果，成为当今世界微生物农药杀虫剂的首要品种。
性诱杀虫剂是用化学不育剂使害虫失去繁殖力，造成绝育而达到杀虫的目的。美国科学家尼普林在防治危害牲畜的螺旋锤幼虫的研究上做出卓越成绩。他查清昆虫的生命周期及其交配过程，在实验条件下培养出大量的雄性不育螺旋锤蝇，然后释放出去与雌蝇交配，使之无法产卵育孵，害虫数量大大减少。尼普林用牛肉饲养的蛆培育了2．75亿只雄蝇，然后用钻-r照射处理，与之交配的雌蝇即失去繁殖功能。在美国南部和墨西哥北部地区采用这种技术获得很大成功。水资源的形势及对策
大家都很熟悉水，但是把水作为资源问题来讲，并不是都很熟悉的。
一、水的重要性
　　人们都处在自然环境中，而自然环境就是自然资源，它是人类吸收基本生命物质的场所，又是为人类提供生产建设原料的基地。这里最常见的就是水。水是世界上最丰富、分布最广、使用最多的物质。水在陆地的平均深度为2英里，在炎热的夏季里，每平方英里的陆地或海面上，大约含有10万吨水蒸气。水对人类及 其他生物是繁衍生存的基本条件，是人们生活不可替代的重要资源，没有水，就没有生命。水是生态环境中最活跃、影响最广泛的因素，具有许多其他资源所没有的、独特的性能和多重的使用功能，是工农业生产重要资源。工业生产中，水具有冷却、加工、 沸腾、蒸发、传送等一系列功能。农业用水占了全球使用量的 73％，这里主要指灌溉用水。两千年以前，人类便已认识到水的重要性，除水害，兴水利。春秋战国时，已经兴建了许多大型的水利工程，形成了我国历史上第一个水利建设的高潮。最早的水利工程是安徽寿县的芍破工程。涉及范围120平方里,灌溉万余农田。这个人工水库大约建于公元前613年至591年。公元前445～396年河北省临漳县修建成漳水渠，以引水灌溉为主，有12条渠道清淤和灌溉同时进行。公元前256年四川省当时的蜀守李冰修的都江堰水利工程到现在还发挥着作用。公元前246年时,陕西的关中平原，由韩国的水工郑国主持修建了一条郑国渠,利用荆水灌溉农田。渠全长3万多里，是我国古代最长的由渠道构成的灌渠。这就是我国古代的四大水利工程。
二、国内外的水资源现状
　　全球有水139万亿立方米，其中的97．3％是咸水。2．7％的淡水中又有69％以冰雪形成存在或作为冰帽集中在南北极的高山上难以开发利用。只有很少的水供人们使用，有直接经济效益。虽然水的数量在一定的时期内是保持平衡的，但是在一定的时间、一定的空间范围内水的数量是非常有限的，不应有“水是取之不尽、 用之不竭”的思想。我国水资源总量不算少，居世界第四位，次 于加拿大、巴西和俄罗斯，略多于美国和印尼，占世界水资源总 量的7％,也就是说中国以世界上7％的水养活了21％的人口，，为世界水资源的供需平衡作出了贡献。但中国人均占有量不足世界 的1/3,排在世界第82位，属于水资源紧缺的国家。全国有300 座城市缺水，因缺水全国城市工业每年损失1200亿元。而世界上早已有出现了水危机的国家，如埃塞俄比亚。联合国已发出警告：“水将成为一种严重的社会危机。”水资源已成了一个国家、一个地区持续发展的非常稀缺的资源，现在世界上约2/3的国家都不同程度地反映出水的危机。我国人均水资源占有量每年呈下降趋势，农业缺水量大，城市供水不足，地下水位严重下降，水浪费 严重、污染严重。
三、关于解决水问题的措施
（一）提高全民的水意识，更新水观念
　　树立水资源有限和水危机的意识。在水的问题上，我国面临着比其他国家更为严峻的挑战，因此应树立水资源有偿使用的观念，促进节水，缓和水资源不足的形势。另外，加强《水法》的贯彻执行。
（二）重视节水工作，建立节水型的社会
　　1983～1993年10年间，我国城市节水102亿立方米。新建的企业要用先进的节水工艺。对老企业应进行节水改造。加强农业节水的研究与推广，目前的节水灌溉技术要比传统的灌溉技术节 水量达30％。目前，我国每亩土地灌溉定额一般为600立方米。到2000年，农业用水缺口的600亿立方米中的280亿立方米，要靠节水来解决。目前，日本、美国、以色列已实现喷灌技术的普及。以色列的国土20000平方公里中的60％以上的领土年降水只有300毫米，由于采用温室和滴灌技术，将有限的水变成了水的网络，全国一个体系，叫做“全国的输水工程”,使农业用水利用率高达 85％。这样小而缺水的国家，1991年的农业出口量竟高达6.66亿美元，被誉为“欧洲的冬季厨房”。喷灌水利用系数为0.7，滴灌 水利用系数为0.9，节水明显，是节水农业的发展方向。
（三）提高水质量，防治水污染
　　水的质量转化是现代科学技术的研究方向，首先是要解决低投入、高技术、高效能的水质转化技术问题，包括高效水处理药剂，高效反映器，自动投药系统等，改善生态环境。目前生活饮用水的处理方法很多，如杀氯法、活性炭的吸附过滤法、深层过滤法、紫外线消毒法、电渗析法、离子交换法和蒸馏法等等。
（四）兴修水利工程，科学调水
　　除了传统的水库以外，还将兴建一批跨流域的调水工程。
　　下面着重谈谈充分利用降水的问题。
　　由于地理、环境的限制，我国一些严重缺水的县市在短期内以增加水量来解决农业用水问题是不可能的。因此，水的催一来源就是降水。由于降水分布很不均匀，往往在用水时，降水量小， 但降雨较多的季节，雨水还没得到充分利用，就白白流走了。以前采用水库、水渠来解决这个问题，但流失量大大超过蓄积起来 的水量，而已汇聚范围有限。并且，水库的无效占地面积大、水的二次蒸发严重、经济效益低。控制水蒸发主要有三种措施：一是在田间造防护林带，提高植被的覆盖率；二是疏松土壤，提高土壤保墒能力；三是用反射光材料覆盖土壤或用不透水汽的覆盖 物，如塑料薄膜。但以上方法对工业化农业收效不会很大。
　　国际上将水资源分为四种类型：降水资源、地表水、地下水、海洋水。这四类又称为一次、二次、三次、四次水资源。地球系统水资源循环的平衡，一次性（降水）水资源是维持整个陆地生态系统乃至全人类的生存需水的基础，再变成二次（地表水）资源、三次（地下水）资源，再变成四次（海洋）水资源。经过这样的变化，水的利用应注重在一次（降水）资源上。
　　因此，农业的投入增加，就应用在降水利用率和提高农业用水生产经济效益的基本设施上。这就要利用工程农业的概念。把降水集中起来，主要有两大技术：一是工程富集技术，用人造集水的面，把降水集中起来。用时间和空间的调节，使水得到充分利用；二是用大田富集降水，将降水存入土壤中，这种技术比起大型水利工程，工程量小，投资少，技术不复杂，而且比较好掌握。利用爆破技术，可以挖出大肚小口的贮水井或贮水窖，一可防止水的蒸发，二是提高水的洁度，如果将水存入10~15米深的地下,水质可保持几年不变。这种贮水方法的其他优点还在于不占用土地面积，不伤植被，成本低，造价只有平原水库的1/4,山区水库的1/2，施工周期短，渗水少。据计算，每万立方米的贮水仅漏掉5立方米，这是由于爆炸时大大增强了井壁井底的土壤密度。调查当地脐带血造血干细胞库的研究方案
研究目的：
1．了解当地脐带血造血干细胞库建库的社会背景、科技背景、建库的目的和意义；
2．了解有关与“脐带血造血干细胞”相关的生物学知识以及与人类健康的关系；
3．了解建设当地脐带血造血干细胞库的设计方案和建设过程；
4．了解当地脐带血造血干细胞库科技人员的现状及发展趋势；
5．了解当地脐带血造血干细胞库作为高科技产业，其经济价值、社会价值和科技价值的定位和发展趋势。_研究方法：
1．现场调查——组织本小组的同学到当地脐带血造血干细胞库进行现场调查，调查方法如下
（1）采访当地脐带血造血干细胞库的有关领导了解相关情况；
（2）采访当地脐带血造血干细胞库的有关科技人员了解相关情况；
（3）争取到现场参观、了解第一手情况和资料（如有可能在征得对方同意的情况下用录像或摄影的方式纪录采访的过程，留取第一手现场图像资料。
2．网上查询——通过计算机网络查询有关细胞工程、基因工程以及兔疫学方面的最新科学信息。并选择有代表性的资料下载、复制作为调查报告的内容或附件。应重点收集以下相关内容：
（1）有关造血干细胞的最新研究资料；
（2）有关细胞工程、基因工程发展的最新信息，尤其是己形成产业化的内容或信息。
研究步骤：
1．了解和摸清当地脐带血造血干细胞库的具体地点、单位性质、路程远近、进入采访的条件；
2．根据采访目的，制定具体的采访提纲；
3．与当地脐带血造血干细胞库的有关部门联系，讲清目的，取得理解，建立联系方式，送达调查提纲，约定调查方式和调查时间；
4．组成调查小组按约定时间进行访问调查；
5．对第一次的调查结果进行整理、分析，如果有需要补充和继续了解的内容和不太清楚的情况，写出第二次补充调查提纲；
6．与当地脐带血造血干细胞库的有关部门联系，进行第二次采访和调查；
7．将两次调查采访的内容整理成《调查报告》的初稿，如果有可能可将《调查报告》的初稿请当地脐带血造血干细胞库有关部门的同志审看，并提出修改意见；
8．参考各方面的意见对《调查报告》初稿进一步修改和完善，最终完成该研究性学习课题的《调查报告》。
具体分工：
根据参加本课题组成员的特长分成以下几组：
采访调查组——主要负责现场采访；
网上查询组——主要负责网上查询资料；
《调查报告》起草组——主要负责起草撰写《调查报告》。
研究成果形式：
《有关当地脐带血造血干细胞库的调查报告》

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