常用实验动物的种类与应用
了解常用的实验动物的种类与应用范围，对组织实施实验研究有着不可低估的作用。当确立了实验研究题目及目标后，选择合适的实验动物对进行必要的研究是一项重要的工作。现将机能学实验教学中常用的动物用途简介如下：
一、家兔
家兔品种很多，目前我国实验用的家兔主要有以下三种。
1．中国本兔又称白家兔，毛色多为纯白，红眼睛，是我国长育的一种品种，成年兔体重1.5～3.5 kg。
2．青紫兰兔（山羊青兔或金基拉兔）毛色银灰色，成年兔体重2.5～3.5 kg.
3．大耳白兔（日本大耳白兔）毛色纯白，红眼睛，两耳长大，血管清晰，便于静脉注射和采血，成年兔体重4～5 kg.
家兔常用于机能学实验教学的各项实验中，如直接记录呼吸、血压、泌尿调节、减压神经放电、膈神经放电、观察药物对心脏的影响、了解心电图的变化、中枢神经兴奋药实验、药物对肠平滑肌的影响、药物中毒及解毒，复制许多病理过程和疾病，如水肿、炎症、电解质紊乱、酸碱平衡紊乱、失血、出血性休克、DIC、肺癌、动脉粥样硬化、高脂血症、心律失常、慢性肺心病、慢性肺动脉高血压、肺水肿、肝炎、胆管炎、阻塞性黄疸、肾性肾小球肾炎、急性肾功能衰竭。由于家兔体温变化比较敏感，也常用于研究发热、解热药和检查致热源等。
二、小白鼠：
小白鼠能用于药物的筛选，半数致死量的测定，复制许多病理过程和疾病，如水肿、炎症、缺氧、多种癌、肉瘤、白血病、多种传染病、慢性气管炎、心室纤颤等。
小白鼠做实验动物有以下特点：
1．小白鼠是实验室最常用的一种动物，价格低廉，便于大量繁殖，对动物实验同种、纯种、性别和年龄的要求，比较容易满足，生活条件也容易控制。因而只要符合实验要求，应尽量采用。它特别适用于需要大量动物的实验，容易满足统计学的要求。如药物的筛选，半数致死量的测定和安全实验，用于药物的效价比较及抗癌药的研究等。小白鼠也适用于避孕药的实验。
2．小白鼠对许多疾病有易感性，因而适用于研究下列疾病。如血吸虫病、疟疾、流感、脑炎等病。小白鼠的纯种品系很多，每系有其独特性，对某些疾病易感。如C1HA系，对癌瘤敏感，C5a系则抗癌；因此，纯系小白鼠广泛应用于各种肿瘤的研究。
3．当研究指标主要是观察组织学，特别是观察电镜下的结构时，应用小白鼠的器官较小，可节省人力、物力。如用于研究慢性气管炎时肺的变化。
4．小白鼠具有发达的神经系统，能应用于复制神经官能症模型。
5．小白鼠对外界环境适应性较差，不耐冷热，经不起饥饱，比较娇嫩；因此，做实验时要耐心细致，动作要轻，不然会干扰实验结果。
三、大白鼠：
大白鼠常用于复制许多病理过程和疾病，如水肿、炎症、缺氧、休克、DIC、胆固醇、肉芽肿、心肌梗塞、肝炎、肾性高血压、各种肿瘤等。
大白鼠做实验动物有以下特点：
１．大白鼠与小白鼠相似，便于大量繁殖，对动物实验同种、纯种、性别和年龄的要求，比较容易满足，生活条件也容易控制，适合于需要大量动物，而当小白鼠不能满足实验要求时。如：不对称亚硝酸胺口服和胃肠道外给药，能诱发大白鼠食道癌，而在小白鼠则很少引起食道癌；因而，在这种情况下，采用大白鼠较为适合。
２．大白鼠较小白鼠体大，对需要作较大体型的实验，用大白鼠较为合适。例如；可用于直接记录血压，其血压反应较家兔为好。大白鼠可用于研究休克、DIC时血液循环变化。大白鼠后肢可用作肢体血管灌流实验，其心脏可用作离体心脏实验。从大白鼠胸导管采取淋巴能研究疾病时淋巴的变化。
３．大白鼠无胆囊，因此，常用大鼠做胆管插管，收集胆汁，进行疾病时胆汁成份及其它研究。
４．大白鼠的垂体—肾上腺系统功能很发达，应激反应灵敏，可复制应激性胃溃疡模型和神经内分泌实验研究。
5．大白鼠的大脑半球很发达，因此，也广泛用于神经官能症的研究。
四、豚鼠：又名荷兰猪、天竺猪、海猪。
豚鼠习性温顺，喜群居，嗅觉、听觉发达，对某些病毒反应敏锐，易引起变态反应。适合于各种传染病、药理学、营养学实验研究，细菌、病毒诊断学研究，变态反应性疾病和内耳疾病的实验研究。不适合于各类缺氧、观察呕吐作用的实验研究。豚鼠可复制典型急性肺水肿的动物模型。
五、青蛙和蟾蜍
青蛙和蟾蜍是机能学实验常用的动物之一。其心脏离体后能有节奏地搏动，常用于研究心脏的生理功能和致病因素，药物及离子对心脏的影响，蛙类的坐骨神经-腓肠肌标本，可用于观察外周神经的生理功能，神经干动作电位，药物对外周神经、横纹肌或神经肌接头的作用。蛙舌及肠系膜是观察炎症和微循环的良好标本，蛙的腹直肌也可以作为胆碱能物质生物测定用。
三年级科学《种类繁多的动物》导学案 学习内容：三年级科学下册第一单元第4课 学习目标： 科学概念：动物分为脊椎动物和无脊椎动物，鸟类、鱼类、昆虫、哺乳动物都具有各自的身体特征。 过程与方法：能按自定的标准对常见的动物进行分类，能分别总结出哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物、鱼类和昆虫的最主要的特征，并分别举例。 情感、态度、价值观：在给动物分类的过程中体会到动物的多样性，并能体验到分类过程中学习的快乐。 学习重点：学习科学的分类方法，脊椎动物和无脊椎动物的概念。 学习难点：能根据科学的分类标准给常见的动物进行分类，动物中各个种类的特例。 学前准备：各组自己写好20种动物的卡片。教师准备相关的课件和动物的卡片。 学习过程： 活动一：用一句话来介绍一下老师讲出的动物，并从你的20种动物中把它找出来贴到黑板上来。 1.教师先演示一种：如：“鸽子是空中飞的动物”，并把它贴到黑板上。 2.学生按教师的要求分别说出：蜗牛、带鱼、蝴蝶、牛、虎、蝗
虫、草鱼、鸭子。 3．思考：你的介绍主要的依据是什么？刚才你们小组找这种动物的时候方便吗？怎样做可以方便一点呢？（引入到分类这个环节上来） 活动二：给常见的动物进行分类。 1．思考：我们可以用什么样的标准来给这9种动物进行分类呢？先小组统一好一个标准，再动手分分看。 2．抽2组到黑板上来展示。并说说你们的分类理由。 3．其他小组补充不同的分类方法，并分别到黑板上进行展示，并说说你们的分类理由。 4．教师根据学生的理由进行板书：按运动方式：游、飞、爬（走）。按生存方式：家养、野生。按食性：肉食、植食、杂食。按身体特征：鸟类、鱼类、哺乳类、昆虫、软体。 5．教师总结。提出疑问：看黑板上的分类方法，你们感觉到满意吗？为什么？能不能寻找到更科学合理的分类方法呢？ 活动三：比较动物的骨骼（科学家也像我们一样在寻找一种更为科学合理的分类方法，看看他们找到了什么好方法呢？） 1.请大家看看老师给出的几个动物的骨骼，说说它们有相同放入地方吗？（共同的地方：都有脊柱）小结：科学家就是根据动物的身体中是否有脊柱，把动物分成了两大类，具有脊柱的叫脊椎动物，没有脊柱的叫无脊椎动物。 2．请男同学之间、女同学之间大家相互摸摸我们的后背中间有没有
《种类繁多的动物》 【教学目标】 科学概念 ● 动物分为脊椎动物和无脊椎动物。 ● 鸟类、鱼类、昆虫、哺乳动物都具有各自的身体特征。 过程与方法 ● 利用给出的标准将常见的动物进行分类。 情感、态度、价值观 ● 能够欣赏并感受大自然因动物的多样而美丽。 【教学重点】 知道动物分为脊椎动物和无脊椎动物。 能够说出一些脊椎动物的名称。 【教学难点】 能够利用给出的标准将常见的动物进行分类。 【教学准备】 为全班同学准备：鱼、鸟、兔的骨骼标本（或图片）。 为每组学生准备：一组可以用多种方法进行分类的动物图片，不同的鸟类、鱼类、哺乳动物、昆虫等动物的图片。 【教学过程】 一、引入： 除了校园里的动物，我们还认识哪些动物？生活在哪？（充分让学生由发言，体现动物的多样性） 二、自主探究： 1、给常见的动物分类： 分类是研究动物的一种基本方法，认识下面这些动物吗，让我们自己确定标准给下面的动物分一分类，讨论分类标准，并说说分类方法（预设：根据它们运动方式的不同，可以分为水中游的、空中飞的、地上走（或爬）的；根据它们生存的方式可以分为野生的和家养的；根据它们的身体特征可以分为鸟类、鱼类、哺乳动物、昆虫和软体动物等；根据它们的食性可以分为植食动物、肉食动物和杂食动物等等） 2、比较动物的骨骼 观察比较鸟、狗、鲤鱼的骨骼有什么共同特征，摸一摸人的骨骼有这样的特征吗？ 总结：身体中有脊柱的动物叫脊椎动物，没有脊柱的动物叫无脊椎动物 三、给各类动物增添成员 1、说说鸟，兔子，金鱼，蚂蚁身体分为哪几部分？它们有什么不同的特点？ 2、根据动物的身体构造和生命活动特征，是科学家对动物进行分类的重要标准，根据此标准把动物分成鸟类，哺乳动物，鱼类，昆虫，你还知道哪些动物属于鸟类，哺乳动物，鱼类，昆虫？ 四、拓展性活动： 播放动物世界短片，欣赏并感受大自然因动物的多样而美丽 【教学反思】： 在分类教学时，着重应让学生掌握脊椎动物和无脊椎动物的区别，了解鸟类、鱼类、昆虫、哺乳动物的身体特征。借助实验室里的部分动物骨骼标本、人体骨骼模型，结合平时生活中吃鱼、吃鸡时的感受，学生对脊椎动物的特征能有一个较清楚的认识。但在给昆虫、鸟、鱼、哺乳动物添加成员时，却又出现了各种问题：鸡、鸭、鹅不当鸟类；蜘蛛、蜈
超导材料的性能及应用综述 班级：10粉体（2）班学号：1003012003 姓名：徐明明 摘要：回顾了超导现象的发现及发展，综述了超导电性的微观机理，超导物理学研究的历史和主要成果，介绍了超导电性的几种突出的应用，并指出目前对于超导电性的认识在理论、实验、研究上都是初步的 ,还需要进行更多的和更深入全面的研究。 关键词:超导电性；超导应用；BCS理论；应用 一、超导现象的发现及发展 1908 年, 荷兰莱登实验室在卡茂林- 昂尼斯的指导下, 用液氢预冷的节流效应首次实现了氦气的液化，从而使实验温度可低到4~1K 的极低温区, 并开始在这样的低温区测量各种纯金属的电阻率。1911 年,卡茂林- 昂尼斯[1] 发现Hg 的电阻在4. 2K 时突降到当时的仪器精度已无法测出的程度, 即Hg 在一确定的临界温度T c= 4. 15K 以下将丧失其电阻,这是人们第一次看到的超导电性。昂尼斯也凭这一发现获得了1913 年的诺贝尔物理学奖。后来的实验证明，电阻突变温度与汞的纯度无关，只是汞越纯，突变越尖锐。随后,人们在Pb及其它材料中也发现这种特性:在满足临界条件(临界温度 Tc、临界电流 Ic、临界磁场 Hc)时物质的电阻突然消失,这种现象称为超导电性的零电阻现象。应该指出,只是在直流电情况下才有零电阻现象。从此，诞生了一门新兴的学科——超导。 一直到20世纪50年代,超导只是作为探索自然界存在的现象和规律在研究,1957年Bardeen、Cooper和Schrieffer[2]提出了著名的BCS理论,揭示了漫长时期不清楚的超导起因。1961年Kunzler将Nb3Sn制成高场磁体,开辟了超导在强电中的应用,特别是 1962 年Josephson效应的出现,将超导应用推广到一个崭新的领域。到20世纪70年代超导在电力工业和微弱信号检测应用方面的进展显示了它无比的优越性,但由于临界温度低,必须使用液氦,这就极大地限制了它的优越性。从20世纪70年代起人们就将注意力转向寻找高温超导体上,在周期表
《种类繁多的动物》说课稿 郑庄小学刘亚平一、教材分析： 《种类繁多的动物》是教科版六年级上册第四单元第4课的内容，在第3课《多种多样的植物》的教学基础上，这一节课以学生经验中已有的动物种类为研究基础，让学生在给动物的分类中，感受动物的多种多样，进一步建立生物多样性的概念。 科学家将动物分为脊椎动物和无脊椎动物，其中骨骼中有没有脊柱是分类的依据。根据六年级学生的经验和思维特点，他们理解鸟、狗、鲤鱼等动物是脊椎动物是完全可以做到的。 根据动物的身体特征，科学家又将脊椎动物分为鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和哺乳动物；将无脊椎动物分为环节动物、节肢动物等。蚯蚓是环节动物，蜻蜓、蚂蚁等昆虫是节肢动物。在这样一些类别中，鸟类、鱼类、哺乳动物、昆虫身体特征比较明显，这些类别中的动物也是学生比较熟悉的。所以教科书安排了根据所提供的动物标准给这几类动物增加新成员的活动，继续培养学生根据生物的身体特征给生物分类的能力，进一步体会分类是研究生物的基本方法，建立动物是多种多样的认识。 二、教学目标： 科学概念 ●动物分为脊椎动物和无脊椎动物。 ●鸟类、鱼类、昆虫、哺乳动物都具有各自的身体特征。
过程与方法 ●利用给出的标准将常见的动物进行分类。 情感、态度、价值观 ●能够欣赏并感受大自然因动物的多样而美丽。 【教学重点】 1、知道动物分为脊椎动物和无脊椎动物。 2、能够说出一些脊椎动物的名称。 【教学难点】 能够利用给出的标准将常见的动物进行分类。 三、教学材料： 1、为全班同学准备：鸽子、狗、鱼的骨骼图片。 2、为每组学生准备：可以用多种方法进行分类的动物卡片。 3、动物世界短片 四、教学过程： 一、引入： 除了校园里的动物，我们还认识哪些动物？生活在哪？ （充分让学生由发言，体现动物的多样性） 二、自主探究： 本课共包括三个主要活动。 活动一：给常见的动物分类： “给常见的动物分类”之前，先让学生说出一些他们知道的其他动物。一方面激活学生关于多种多样动物的已有认识，另一方
生物工程的现状及发展 摘要：本文论述了什么是生物工程以及发展生物工程的重要意义，并介绍了当代的生物技术和研究成果，并对生物工程的发展前景做了简单的叙述。 关键词：生物工程酶工程工程前景 1 什么是生物工程 遗传工程是在分子生物学基础上发展起来的一项新兴技术，它通过人工转移或重组DNA大分子，增加生命体的基因种类，从而重新安排、设计人类所需要的新生命。生物工程就是把生命科学的最新成果和最新知识直接或间接地用于工农业生产、医药卫生、环境保护等各个领域的工艺学。一般认为它主要包括遗传工程、细胞工程、酶学工程和发酵工程。 繁衍或用传统的选择自发突变的方法既快又好。如育种，用传统的选择自发突变的方法比自然界进化产生新组合性状的速度快一万倍，而运用遗传工程技术，则快一亿倍。 细胞工程包括植物细胞组织培养和细胞杂交等。前者
是把植物的胚轴、叶片、茎段、根、花茎、花粉、胚、分生组织等离体培养成为植株。后者是指把植物的细胞，从植物体上分离下来，除去细胞壁，变成原生质体，在融合诱导剂促进下，使甲、乙两个种的细胞完成融合过程，继而培养成杂种植株。 酶工程是利用生物学使一种物质转化为另种物质的方法。酶工程避开了传统化学转化所需要的高温、高压、强酸、强碱等苛刻条件，在化学工业中显示出巨大的优越性。 发酵工程就是利用不同的微生物，在无氧或有氧条件下，将各种不同的原料转化成各种不同的物质，如酒精、糖类、氨基酸、蛋白质、维生素等。 2 发展生物工程的重要意义 人类在长期科学和生产实践中掌握了很多创造生物新类型的手段。到目前为止最有效的还是有性杂交方法。但是，这种方法也有其一定的局限性，种间、属间远缘杂交往往不易成功，至于亲缘关系更远的物种，如动物与细菌之间，就更不可能了。然而基因工程却可以越过这个杂交屏障，发挥它自己的特长。它不但能把不同微生物的优良性状结合在一起，而且还能使动物、植物、微生物的基因
六年级科学《种类繁多的动物》教学设计 【教学目标】 科学概念：动物分为脊椎动物和无脊椎动物。 鸟类、鱼类、昆虫、哺乳动物都具有各自的身体特征。过程与方法：用不同标准对常见的动物进行分类。 情感、态度、价值观：在给动物分类的过程中体会到动物的多样性，并能体验到分类过程中学习的快乐。 【教学重点】 学习科学的分类方法，脊椎动物和无脊椎动物的概念。 【教学难点】 能根据科学的分类标准给常见的动物进行分类。 【教学准备】 教师准备相关的课件和动物的卡片。 【教学过程】 一、导入 1.比一比：10秒钟的时间看看谁能说出的动物最多。 （动物的种类真多啊，这节课我们就来研究这些种类繁多的动物。板书课题：种类繁多的动物） 2.出示学习目标。 3.说一说：用一句话来介绍一下老师展示的动物。 A教师先演示一种：如：“鸽子是空中飞的动物”。
B学生按教师的要求分别形容：鸽子、鱼、老虎、蜗牛、蚂蚁。4.想一想：你介绍主要的依据是什么? 刚才你们小组找这种动物的时 候方便吗?怎样做可以方便一点呢?(引入到分类这个环节上来) 二、给常见的动物进行分类。 1.教师把全班同学分分类：男生和女生，长头发的同学和短头发的同学，今年已经过完生日的同学和没有过生日的同学。 通过分类，发现：不同的标准就有不同的分类。 2.思考：我们可以用什么样的标准来给这9种动物进行分类呢?（先小组统一好一个标准，再动手分分看，完成学习卡） 3.抽2个小组展示，并说说分类理由。 4.其他小组补充不同的分类方法，并说说分类理由。 教师根据学生的理由进行板书：按运动方式：水中游的、空中飞的、地上爬(走)的。按生存方式：家养的、野生的。按身体特征：鸟类、鱼类、哺乳类、昆虫、软体动物。按食性：肉食、植食、杂食。5.教师总结。 提出疑问：看黑板上的分类方法，你们感觉到满意吗?为什么?能不能寻找到更科学合理的分类方法呢? 三、比较动物的骨骼 (科学家也像我们一样在寻找一种更为科学合理的分类方法，看看他们找到了什么好方法呢?) 1.请大家看看老师给出的几个动物的骨骼，说说它们有什么相同的地方吗?(共同的地方：都有脊柱)
生物农药的种类及使用 目前国内生物农药的年产量为12万吨，防治面积达2670万公顷，约占农药市场份额的5%。生物农药有效成分登记超过90种，登记产品约3000个，其中抗生素产品约占登记产品总数的70%。生物农药产品约占我国登记农药总数的11%～13%。 一、生物农药的种类 1．微生物农药品种
3．植物源农药品种
4．抗生素类农药品种
5．天敌生物类农药品种 赤眼蜂和平腹小蜂产品在我国已登记并商品化，登记产品4种，主要是杀虫卵卡、杀虫卵袋。主要天敌产品有：赤眼蜂、平腹小蜂等。 二、生物农药如何使用？ 1．微生物农药 掌握温度微生物农药的活性与温度直接相关，使用环境的适宜温度应当在15℃以上，30℃以下。低于适宜温度，所喷施的生物农药，在害虫体内的繁殖速度缓慢，而且也难以发挥作用，导致产品药效不好。通常，微生物农药在20～30℃条件下防治效果比在10～15℃间高出1～2倍。
把握湿度微生物农药的活性与湿度密切相关。农田环境湿度越大，药效越明显，粉状微生物农药更是如此。最好在早晚露水未干时施药，使微生物快速繁殖，起到更好的防治效果。 避免强光紫外线对微生物农药有致命的杀伤作用，在阳光直射30和60min，微生物死亡率可达到50%和80%以上。最好选择阴天或傍晚施药。 避免雨水冲刷喷施后遇到小雨，有利于微生物农药中活性组织的繁殖，不会影响药效。但暴雨会将农作物上喷施的药液冲刷掉，影响防治效果。要根据当地天气预报，适时施药，避开大雨和暴雨，以确保杀虫效果。 另外，病毒类微生物农药专一性强，一般只对一种害虫起作用，对其他害虫完全没有作用，如小菜蛾颗粒体病毒只能用于防治小菜蛾。使用前要先调查田间虫害发生情况，根据虫害发生情况合理安排防治时期，适时用药。 2．植物源农药 预防为主发现病虫害及时用药，不要等病虫害大发生时才防治。植物源农药药效一般比化学农药慢，用药后病虫害不会立即见效，施药时间应较化学农药提前2～3天，而且一般用后2～3天才能观察到其防效。 与其他手段配合使用病虫害危害严重时，应当首先使用化学农药尽快降低病虫害的数量、控制蔓延趋势，再配合使用植物源农药，实行综合治理。 避免雨天施药植物源农药不耐雨水冲刷，施药后,遇雨应当补施。 3．生物化学农药 生物化学农药是通过调节或干扰植物（或害虫）的行为，达到施药目的。
《4 种类繁多的动物》教案 一、教学目标 （一）知识与技能 经历对动物特征进行探索的过程，获得对动物多样性的认识。 （二）过程与方法 按照一定特征对动物分类，知道动物的相同之处。 （三）情感态度与价值观 使学生学会观察、学会合作、学会倾听、乐于讨论，从而体验与人交流、合作的快乐。 二、教学重点 学生对动物进行分类的过程。 三、教学难点 学生对动物特征进行归类并抽象成概念 四、课时安排 2课时 五、教学过程 第一课时 （一）导入： 地球上已知的动物大约有150万种，除了鸟类以外，还有哪些种类的动物？每类动物有哪些共同特征？让我们一起来研究。 （二）给常见的动物分类：
1、观察15页的图片 你认识这些动物吗？请你介绍其中一种动物的身体特征、生活习性、繁殖方法。 2、学生观察图片，汇报 3、小组讨论： 根据动物的特点，自己制定标准，给以上动物分类，并做好记录。 4、学生汇报分类结果。 5、讨论：哪种分类更合理？理由是什么？ （三）了解科学分类方法： 1、科学家是怎样给动物分类的呢？我们来进行一个活动。 2、活动：摸脊柱 两个同学一组，相互摸一摸后背中间，你发现什么？ （有一节一节的骨头） 这叫做脊椎骨，它一节一节的组成脊柱。 3、讲解：科学家根据有无脊柱将动物分成脊椎动物和无脊椎动物。 （四）猜一猜： 两人一组，其中一人任选一张动物卡片，不让对方看到，只能用“Yes”或“No”回答对方提问，对方围绕动物特征提问猜测，用较少的问题在最短时间猜出动物名称。 （五）作业： 思考：科学家的分类还能继续分下去吗？
第二课时 （一）复习导入： 科学家是怎样给动物分类的？ 科学家的分类还能继续分下去吗？我们来看看。 （二）区分更多的动物 1、小组研究： 根据自己的理解，在18页各类动物的分类圈中补充更多的动物 2、小组汇报结果 3、小组讨论： 各类动物的共同特征是什么？ 4、将19页各类动物的特征的序号填入上图相应的位置。 5、对照各类动物的特征，检查在分类圈中填写的动物是否正确？ （三）阅读科学在线 （四）作业： 收集各种动物的分类资料。
生物工程产业现状及发展方向 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在近20年的发展中受到了全球科技界和企业界的普遍关注，有许多专家认为21世纪将是生命科学的世纪。现代生物技术之所以能受到各界的重视，一方面是由于现代生物技术发展迅速，用途广泛，生物技术的应用范围已遍及医药、农业、食品、能源、环保等各个领域;另一方面是由于现代生物技术可以解决人类发展所面临的许多难题，如人口膨胀、粮食短缺、资源枯竭、环境污染等。人们越来越认识到了生物技术在全球经济进程中的重要性和必要性。由于生物技术是以生物(动物、植物、微生物、培养细胞等)为基本资源，因此其原料具有再生性，同时生物系统生产产品产生的污染物少，对环境的破坏性很小或几乎没有，重组微生物甚至还可以消除环境中的污染物。鉴于生物技术产业的以上特点，清洁、经济并且可持续发展的生物技术必然会在21世纪获得更大发展。 一、全球生物技术产业状况 1. 全球生物技术市场迅速扩张 各国政府竞相制定生物技术发展计划，政府和企业界投入巨资，国家实行优世界上第一家生物技术公司——惠政策，促进生物技术产业的发展。1976年，美国遗传技术公司(Genentech) 在美国诞生，它标志着生物工程产业从此开始，从而揭开了一场波及全世界的生物工程产业革命的序幕。1982年，人类有史以来第一个基因工程药物——基因重组人胰岛素问世。现在，美国的生物技术公司已达到1300多家，欧洲800多家生物技术公司，日本也有300多家生物技术公司。生物技术产业正进入一个迅速发展的时期，具体表现为:进入生物技术领域的企业增多，企业对于生物技术的科研投资增大，有更多的生物产品申请注册。在20世纪80年代，许多专家曾预测到20世纪末，全球现代生物技术产品的销售额
超导材料基础知识介绍 超导材料具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。 特性超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。主要有以下性能。 ①零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。 ②完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。 ③约瑟夫森效应：两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克常数，e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。 基本临界参量有以下 3个基本临界参量。 ①临界温度:外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。Tc值因材料不同而异。已测得超导材料的最低Tc是钨，为0.012K。到1987年，临界温度最高值已提高到100K左右。 ②临界磁场：使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度，以Hc表示。Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2]，式中H0为0K时的临界磁场。 ③临界电流和临界电流密度：通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态，以Ic表示。Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。单位截面积所承载的Ic 称为临界电流密度，以Jc表示。 超导材料的这些参量限定了应用材料的条件，因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。以Tc为例，从1911年荷兰物理学家H.开默林－昂内斯发现超导电性(Hg，Tc=4.2K)起，直到1986年以前，人们发现的最高的 Tc才达到23.2K(Nb3Ge，1973)。1986年瑞士物理学家K.A.米勒和联邦德国物理学家J.G.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性，从而将Tc提高到35K。之后仅一年时间，新材料的Tc已提高到100K左右。这种突破为超导材料的应用开辟了广阔的前景，米勒和贝德诺尔茨也因此荣获1987年诺贝尔物理学奖金。 分类超导材料按其化学成分可分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶
生物工程（专业）（生物工程类） 一、学科门类：工学 专业名称：生物工程 专业代码：081801 授予学位：工学学士 标准学制：4年 在校修业年限：3—8年 二、培养目标 本专业培养适应21世纪社会主义现代化建设需要，德、智、体全面发展，掌握较为广泛的生物科学、化学工程的基本理论、基本知识、基本实验技能；具有良好的工程学基础，有一定的创新意识、较好的科学素养，能在生物工程、生物技术领域从事设计、生产、管理和新技术研究及产品开发的重实践、强理论的高素质应用型人才。 三、培养要求与特色 （1）培养要求、特色 本专业学生主要学习微生物学、生物化学、化学工程、发酵工程等方面的基本理论和基本知识，受到生物细胞培养与选育、生物技术与工程等方面的基本训练，具备在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的基本能力。 （2）毕业生应获具备以下几方面的知识、能力和素质： ①掌握有机化学、微生物学、生物化学、生化工程、生物工程原理及设备、生物工艺学等学科的基本理论和基本知识； ②掌握生物技术与工程领域生产装置与设备设计方法。 ③掌握生物细胞培养与选育、生物分离技术等方面的基本技术。 ④具备在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的基本能力 ⑤了解当代生物工业发展动态和应用前景。 ⑥具有创新意识和独立获取新知识的能力。 四、主干学科： 化学、生物学、化学工程及技术。 五、主要课程：
有机化学、生物化学、微生物学、化工原理、生化工程、生物工程设备、生物分离工程、发酵工程。 六、学位课程： 邓小平理论概论、有机化学、生物化学、生物化学实验、微生物学、微生物学实验、化工原理、发酵工程、生物工程设备。 七、理论课程设置及实践教学环节安排(见附表)。 八、最低毕业学分： 本专业最低毕业学分：190.5学分（含课外学分）。 1、最低教学总学分：180.5学分。 （1）理论教学148.5学分。其中：公共必修课37.5学分，公共选修课10学分；学科专业基础平台和专业基础必修课66学分；学科专业基础平台和专业基础选修课10学分；专业模块及专业选修课25学分。 （2）实践教学环节32学分，其中必修32学分，选修0学分。 2、课外学分：10学分。 九、各类课程学分学时构成表
超导材料研究现状及其应用 [摘要]：本文主要介绍了超导现象，超导的应用及我国超导研究现状。 [关键词]：超导现象超导的应用超导研究现状 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革因此使用什么样的材料制造工具往往成为人类文明发达程度的一个重要标志。人们把人类历史分为石器、青铜器和铁器时代。在群居洞穴的猿人旧石器时代，通过简单加工获得石器帮助人类狩猎护身和生存，随着对石器加工制作水平的提高，出现了原始手工业如制陶和纺织，人们称之为新石器时代。青铜时代大约源于4000-5000年前。青铜是铜锡铝等元素组成的合金，与纯铜相比，青铜熔点低，硬度高，比石器易制作且耐用。青铜器大大促进了农业和手工业的出现。铁器时代则被认为是始于2000多年前，春秋战国时代，由铁制作的农具、手工工具及各种兵器，得以广泛应用，大大促进了当时社会的发展。钢铁、水泥等材料的出现和广泛应用，人类社会开始从农业和手工业社会进入了工业社会。本世纪半导体硅、高集成芯片的出现和广泛应用，则把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。 超导现象 1911年，荷兰物理学家昂尼斯发现，水银的电阻率并不象预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到4.15K附近时，水银的电阻突然降到零.为了证实这一现象，他用磁铁在水银环路中感应出电流，经过长达一年多的观察发现，只要水银环路保持在4.15K的低温，环路中的电流就不会有能测量到的衰减，电流不断地沿着环路转起来，就像不知疲倦的一匹马一样.当温度降到某一温度时，金属的电阻变为零的现象叫超导现象，能够发生超导现象的物质，叫做超导体．超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度) T C.现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性.如钨的转变温度为0.012K，锌为0.75K，铝为1.196K，铅为7.193K.而且超导临界温度的纪录不断地被打破，例如，1975年，有人发现铌三锗的超导临界温度为23.2K.1986年，又有人发现钡镧铜氧化物的超导临界温度为30K，这个现象引起了科学家对氧化物高温超导陶瓷的高度重视.1986年12月，中国科学院的赵忠贤研究组获得了起始转变温度为48.6K的锶镧铜氧化物.1987年2月，美籍华裔科学家、美国休斯敦大学的朱经武教授获得了起始转变温度为90K的高温超导陶瓷.1987年3月，中国科学院公布了起始转变温度为93K的8种钡钇铜氧化物.1988年，中国科学院发现了超导临界温度 为120K的钛钡钙铜氧化物.这些成就显示了我国高 温超导材料的研究已经名列世界前茅 超导应用 寻找工业应用永远是推动研究的推动力。从应用角 度看，初期的超导材料很容易被外界磁场所抑制。 实际应用困难较多。被称为I型超导材料。能在强 Fig.4, Hc2 vs Tc [17]
浅谈超导材料的超导特性及应用 摘要：作为一种新型材料，超导材料越来越广泛地应用到各个领域，人类对超导电性及其应用将越来越重视。超导材料的应用有着巨大的潜力和发展前景，这是不容置疑的。超导的实用前景似乎既近既远，近者，在人类的生活中已得到了超导电技术带来的好处，如医用的核磁共振成像的超导磁体；同时，在电子器件上的应用，近几年将会在市场上出现。远者，人们会看到例如在微波通讯、计算机器件、储能及平衡电网方面的应用。在总结超导电性的同时，本文将就超导材料的应用作简要的介绍。 关键字：超导、特性、应用、前景 1、超导材料的超导特性 导体在温度下降到某一值时，电阻会突然消失，即零电阻，这一现象称为“超导现象”，将具有超导性的物质，称为超导体，超导体如钛、锌、铊、铅、汞等，在超导状态，当温度降至温度（超导转变温度）时，皆显现出某些共同特征。1.1电阻为零。一个超导体环移去电源之后，还能保持原有的电流。有人做过实 验，发现超导环中的电流持续了二年半而无显著衰减。 1.2完全抗磁性。这一现象是1933年德国物理学家迈斯纳等人在实验中发现的， 只要超导材料的温度低于临界温度而进入超导态以后，该超导材料便把磁力线排斥体外，因此其体内的磁感应强度总是零。这种现象称为“迈斯纳效应”。 2、超导材料的应用 2.1 超导应用的巨大潜力 超导态是物质的一种独特的状态，它的新奇特性，立刻使人想到要将它们应用到技术上。超导体的零电阻效应显示其具有无损耗输运电流的性质。工业、国防、科研上用的大功率发电机、电动机如能实现超导化，将大大降低能耗并使其小型化。利用超导隧道效应，人们可以制造出世界上最灵敏的电磁信号的探测元件和用于高速运行的计算机元件。用这种探测器制造的超导量子干涉磁强计可以测量地球磁场几十亿分之一的变化，也能测量人的脑磁图和心磁图。超导体用于微波器件可以大大改善卫星通讯的质量。 因此，超导体显示了巨大的应用潜力。 2.2 超导材料在强电方面的应用
实验动物的选择和动物实验的设计 第一节实验动物选择基本原则 一、根据课题研究的目的、内容、水平选用相匹配的标准化动物 一切动物实验都是为科学研究服务的，选择实验动物首要的就是要根据研究的内容来选择实验动物。 蛙的大脑不发达，不可作高级神经活动的实验。但蛙的脊髓具有最简单的发射中枢，做神经反射弧实验，简单、直观、明确、容易分析。 二、必要的预试验有助于选择与本课题相适应的实验动物 动物预试验的作用在于： 1.初步观察动物是否适宜于本项目的研究 2.熟悉动物的生物学特性及饲养管理 3.检查与动物实验配套的实验条件、方法是否初步到位 三、充分利用与人具有某种相似性的实验动物 绝大多数生物学与医学研究的最终目的是要为人类服务的。因此在实际可能的情况下尽量选择那些生物学特征及解剖生理特点等与人类类似的实验动物。 一般来说，实验动物愈高等，进化程度愈高、其机能、代谢、结构愈复杂，反应就愈接近人类。 猴、拂拂、猩猩、长臂猿等灵长目动物是最近似于人类的理想动物。 1.结构功能的相似性 2.时象或年龄状态的相似性 3.群体分布的相似性 在以群体为对象的研究课题，有时要考虑到选择与人群基因型及表现型分布类型相似的动物类别。主要是一些封闭群动物，如:KM小鼠，Wistar大鼠，毕格犬等。 4.生态或健康状况的相似性 在正常生命过程的研究中，找到与人类生态情况相似的替代模型非常重要。现有的不同微生物学质量级别的普通动物、清洁动物、SPF动物、无菌及悉生动物分别代表着不同的微生态模式并具有不同特点，适用于不同研究目的。 5.疾病特点的相似性
实验动物有许多自发或诱发性疾病能局部或全部地反映与人类类似的疾病过程及特点，可用于研究相关的人类疾病。 6.操作实感的相似性 外科手术性的操作模型中或教学示教中，常选择体型较大的动物。犬为首选。 四、除利用与人具有的相似性以外的实验动物选择原则 1.特殊性原则 由于物种之差异，各种动物之间存在基因型、组织型、代谢型、易感性等方面的差别，这种差异有时可作为研究课题所需的一种指标或特殊条件。 2. 易化原则 进化程度高或结构机能复杂的动物有时会给实验条件的控制和实验结果的获得带来难以预料的困难。应依据易化原则选择那些结构功能简单而又反映研究指标特质的动物。 例如：在遗传研究中，用寿命短、繁殖快的果蝇取得了丰硕的成果，而同样方法若改用灵长目动物其难度是很难设想的。 有时为了删除系统作用背景对某器官或某功能进行研究，可用离体方法进行。3.相容或匹配原则 所谓“相容”或“匹配”是指所用动物的标准化品质应与实验设计、技术条件、实验方法等条件相适应。在设计实验时不但要了解实验仪器精度和灵敏性能。了解试剂的品质、性能以及试剂和仪器之间的匹配性能，也要了解动物或动物模型对实验手段的反应能力。 4.易获性原则 易获性是理想的实验动物条件之一。 虽然猫、狗、猪及灵长动物居于较高进化水平，各有其研究价值，尤其是灵长类动物在许多方面有不可替代的优越性。然而这些大动物则往往由于其较长生殖周期，低繁殖率、低产仔率等弱点而影响其易获性，因而亦影响其被选用，故通常不作首选。 5.重现性、均一性原则 重现性和均一性为实验结果质量品质所在。若实验结果不能再现或不稳定，则该
超导材料 摘要：简要介绍了超导材料的发展历史、现状，对未来的超导材料的发展作了展望，并对目前超导材料的主要研制方法进行了分析。 关键词：超导体研究进展高温低温应用 一前言 超导材料是在低温条件下能出现超导电性的物质。超导材料最独特的性能是电能在输送过程中几乎不会损失。超导材料的发展经历了从低温到高温的过程，经过无数科学家的努力，超导材料的研究已经取得了巨大的发展。近年来，随着材料科学的发展，超导材料的性能不断优化，实现超导的临界温度也越来越高。高温超导材料的制备工艺也得到了长足的发展，一些制备高温超导材料的材料陆续被科学家发现。现在，超导材料的研究主要集中在超导输电线缆，超导变压器等电力系统方面，还有，利用超导材料可以形成强磁场，是超导材料在磁悬浮列车的研究上有了用武之地，另外，超导材料在医学，生物学领域也取得了很大的成就。超导材料的研究未来，超导材料的研究将会努力向实用化发展。一旦室温超导体达到实用化、工业化，将对现代文明社会中的科学技术产生深刻的影响。 二研究现状 1.超导材料的探索与发展 探索新型超导材料在超导材料研究中始终起着关键的作用，同时也是一项高风险、高投入的研究工作。自1911年荷兰物理学家卡麦林·昂尼斯发现汞在4.2K附近的超导电性以来，人们发现的新超导材料几乎遍布整个元素周期表，从轻元素硼、锂到过渡重金属铀系列等。超导材料的最初研究多集中在元素、合金、过渡金属碳化物和氮化物等方面。至1973 年，发现了一系列A 15型超导体和三元系超导体，如Nb 3 Sn、V 3 Ga、Nb 3 Ge，其中Nb 3 Ge超导 体的临界转变温度(T c)值达到23.2K。以上超导材料要用液氦做致冷剂才能呈现超导态，因而在应用上受到很大限制。1986年，德国科学家柏诺兹和瑞士科学家穆勒发现了新的金属氧化物超导材料即钡镧铜氧化物(La-BaCuO)，其T c为35K，第一次实现了液氮温区的高温超导。铜酸盐高温超导体的发现是超导材料研究上的一次重大突破，打开了混合金属氧化物超导体的研究方向。1987年初，中、美科学家各自发现临界温度大于90K的YBacuO超导体，已高于液氮温度(77K)，高温超导材料研究获得重大进展。后来法国的米切尔发现了第三类高温超导体BisrCuO，再后来又有人将Ca掺人其中，得到Bis尤aCuO超导体，首次使氧化物超导体的零电阻温度突破100K大关。1988年，美国的荷曼和盛正直等人又发现了T 1 系高温超导体，将超导临界温度提高到当时公认的最高记录125K。瑞士苏黎世的希林等发现在HgBaCaCuO超导体中，临界转变温度大约为133K，使高温超导临界温度取得新的突破。 2.超导材料的研究 2.1低温超导阶段 在梅斯勒发现超导体的抗磁性之后(相继有荷兰物理学家埃伦弗斯特根据有关的超导体在液氦中比热不连续现象(提出热力学中二级相变的概念)柯特和卡西米尔提出超导的二流体模型)德国物理学家F·伦敦和H·伦敦兄弟提出超导电性的电动力学唯相理论（即伦敦
生物医用材料的种类及应用 摘要：生物医用材料是近年来发展迅速的新型高科技材料，如人工骨、高分子材料、无机非金属材料、复合材料等，本文根据其物质属性对常用的医用生物材料进行了分类及各部分最新的应用研究进展，根据分类对常用的医用生物材料在骨科、整形外科、牙科、口腔外科、心血管外科、眼外科、耳鼻喉科及普通外科方面的应用做了详细阐述。生物医用材料的应用对挽救生命和提高人民健康水平做出了重大贡献，随着现代医学飞速发展不断获得关注，发展前景广阔。 关键词：生物医用材料人工骨生物陶瓷硅橡胶复合材料 1生物医用材料 1.1生物医用材料的定义 生物医用材料（Biomedical Material）是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的蓬勃发展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。当代生物材料已处于实现重大突破的边缘，不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官，生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业。先由生物分子构成生物材料，再由生物材料构成生物部件。 1.2生物医用材料的种类 生物材料品种很多，有不同的分类方法。通常是按材料的物质属性分类，据物质属性，生物医用材料大致可以分为以下几种： （1）生物医用金属材料 生物医用金属材料（Biomedical Metallic Materials）是作为生物医学材料的金属或合金，具有很高的机械强度和抗疲劳特性，是临床应用最广泛的承力植入材料，主要有钴合金（Co-Cr-Ni）、钛合金（Ti-6a1-4v）和不锈钢的人工关节和人工骨。 （2）生物医用高分子材料 生物医用高分子材料（Biomedical Polymer）分为天然医用高分子材料和合成医用高分子材料，近年来合成高分子医用材料迅速发展，硕果累累。通过分子设计，可以获得很多具有良好物理机械性和生物相容性的生物材料。其中软性材料常用来作为人体软组织如血管、食道和指关节等的代用品，如医用硅橡胶；合成的硬材料可以用来作人工硬脑膜、笼架球形的人工心脏瓣膜的球形阀等；液态的合成材料如室温硫化硅橡胶可以用来作注入式组织修补材料。 （3）生物医用无机非金属材料或生物陶瓷 生物陶瓷（Biomedical Ceramics）这类医用材料化学性质稳定，具有良好的生物相容性。生物陶瓷主要包括惰性生物陶瓷和生物活性陶瓷两类。惰性生物陶瓷（如氧化铝、医用碳素材料等）具有较高的强度，耐磨性能良好，分子中的键力较强。生物活性陶瓷（如羟基磷灰石和生物活性玻璃等），这类材料具有能在生理环境中逐步降解和吸收，或与生物机体形成稳定的化学键结合的特性，因而具有极为广阔的发展前景。根据使用情况，生物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。前者植入体内以恢复和增强生物体的机能，是直接与生物体接触使用的生物陶瓷。后者用于固定酶、分离细菌和病毒以及作为生物化学反应的催化剂，是使用时不直接与生物体接触的生物陶瓷。 （4）生物医用复合材料 生物医用复合材料（Biomedical Composites）是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学材料，主要用于修复或替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造。其中钴合金
超导材料的特性、发展及其应用 1.超导材料简介 1.1 超导材料的三个基本参量 超导材料是指在一定的低温条件下会呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料，其材料具有三个基本临界参量，分别是： 1> 临界温度T c：破坏超导所需的最低温度。T c是物质常数，同一种材料在相同条件下有确定的值。T c值因材料而异，已测得超导材料T c值最低的是钨，为0.012K。当温度在T c 以上时，超导材料具有有限的电阻值，我们称其处于正常态；当温度在T c以下时，超导体进入零电阻状态，即超导态。 2> 临界电流I c和临界电流密度J c：临界电流即破坏超导所需的最小电流，I c一般随温度和外磁场的增加而减少。单位截面积上所承载的I c称为临界电流密度，用J c来表示。 3> 临界磁场H c：即破坏超导状态所需的最小磁场。 图1-1 位于球内的部分为超导状态 超导材料的这些参量限定了应用材料的条件，因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。以T c为例，从1911年荷兰物理学家昂纳斯发现超导电性(Hg，T c=4.2K)起，直到1986年以前，人们发现的最高的T c才达到23.2K(Nb3Ge，1973)。1986年瑞士物理学家K.A.米勒和联邦德国物理学家J.G.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性，从而将T c提高到35K；之后仅一年时间，新材料的T c已提高到了100K左右。如今，超导材料的T c最高已超过了150K[1]。 1.2 超导体的分类 第Ⅰ类超导体：第I类超导体主要包括一些在常温下具有良好导电性的纯金属，如铝、锌、镓、镉、锡、铟等，该类超导体的溶点较低、质地较软，亦被称作“软超导体”。其特征是由正常态过渡到超导态时没有中间态，并且具有完全抗磁性。第I类超导体由于其临界电流密度和临界磁场较低，因而没有很好的实用价值[2]。 第Ⅱ类超导体：除金属元素钒、锝和铌外，第II类超导体主要包括金属化合物及其合金。第II类超导体和第I类超导体的区别主要在于： (1) 第II类超导体由正常态转变为超导态时有一个中间态(混合态)； (2) 第II类超导体的混合态中有磁通线存在，而第I类超导体没有；
专业的认识 生物工程是20世纪70年代开始兴起的一门综合性学科。生命科学的飞速发展大大推动了生物工程的新技术开发和新技术利用，其应用领域渗透到各个行业，并推动了一些领域的革命性变革。有人说这是生物的时代，全世界正迎接生物经济时代的来临。当前的生物技术还处于研究开发的初阶段，但孕育着新的生产力飞跃，预计会在不久发挥其巨大的作用力。科学家断言，21实际将是以生物工程为代表的生命科学的世纪。生物工程又称现代生物技术，它和信息技术、先进材料技术并列，成为决定未来的三大重要技术。生物工程之所以成为高端技术，不仅因为其涉及农业、医药、卫生、食品等多方面的产业群，将产生巨大产值带动整个国民经济的发展，更重要的是因为当今人类面临的许多难题的解决途径非现代生物技术莫属，生物工程将引领人类生活一次革命变革。 生物工程是指综合运用现代生物学、化学和工程学的手段，直接或间接地利用生物体或生物体系，生产有价值的产物或进行有益过程的一门科学技术。通常它分为以下几个分支：发酵工程、基因工程、细胞工程、酶工程和生化工程。 1.发酵工程 发酵工程最初的进展是在20世纪初，1961年英国采用梭状芽孢杆菌生产丙酮丁醇，德国用亚硫酸盐法生产甘油，标志着发酵工业从传统的食品方向向非食品方向发展。随微生物纯培养技术的建立，密闭发酵罐的设计成功，才利用微生物大规模生产，逐渐形成了现代发酵工业。通过发酵工业化生产的几十年实践，人们逐步认识到发酵工业过程是一个是变的、非线性的、多变量输入和输出的动态生物学过程。按化学工程的方式，微生物难以发挥其特有的生产潜力。因此发
酵工程生物学属性的认定其发酵工程的发展有了明确的方向，发酵工程进入了生物工程范畴。 发酵工程可以认为是生物工程产品化的桥梁。目前发酵工程的技术已经从微生物拓展至动、植物细胞的生产和产物表达，应用领域涉及医药、食品、农业等各个行业，为人类生产力发展做出巨大贡献，并提供巨大生产力。 2.基因工程 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在方法为手段，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。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力手段。基因工程可打破不同物种的基因隔阂，自从1973年美国的科恩等人用大肠杆菌引入外源基因以来，仅三十多年的时间基因工程飞速发展，成绩惊人。 基因工程可应用于药物与疫苗的生产，如生产胰岛素、干扰素、生长激素等产品；基因工程可应用于遗传疾病的诊断和治疗，基因诊断是遗传病最准确的诊断手段，或是通过基因调控的手段，将正常基因转入疾病患者机体细胞内，表达缺乏产物；基因工程可应用于农牧业品种改良，通过其技术获得高产稳产的优良品种，和具有抗逆性的新品种；基因工程可应用于环保和工业生产；应用于新能源与新材料开发。总的来说，基因工程的光明发展前途是无可非议的。 3.细胞工程 细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步