P61 Unit 5 药物研发
药物代谢作用和药代动力学
药物代谢和制药学研究需要建立一套关于化合物代谢和方式的知识，化合物水平及其代谢产物根据药物给予量和施用时间长度变化的方式（决定）。
在早期药物临床发展临床阶段,很少有代谢数据权威性的管理要求。然而，新陈代谢研究有助于解释毒理学结果和研究设计，以及有助于将动物安全性效率数据进行外插。
在生物学流体或组织中需要开发测定法测量药物和主要代谢产物水平。目的是快速开发可重现性方法。高效液相色谱通常用于分离，但其他技术如气相色谱在试用时也可以使用。例如检测法可以是紫外光，荧光测定法，电化学方法，质谱法。当化合物的活性很高时，体液和组织液中仅存痕量物质，检测可能出现问题。放射免疫测定法可以提供更高的灵敏度，以及在给定时间内有可能分析出更多的化合物。然而，放射免疫测定法有可能花很长时间来显影，并且缺少特异性将是一个问题。
需要关于化合物/代谢物血浆浓度的信息来支持毒理学研究，以及帮助选择剂量水平。有最初需要建立药代动力学的线性区域，即其中剂量对AUC可被认为是一个线性的范围。对非线性原因的确定例如代谢饱和的吸收/消除将有助于理解毒理学或药理学现象。
临床学
一旦已经完成并分析充分的动物试验，药物公司将决定是否将药物投入人体研究阶段。这一步通常包括公司专家，临床研究者和临床委员会的批准，并且在某些国家，例如在美国，还需要政府机构如FDA（美国食品和药品监督管理局）
的审查。当出资公司向FDA提出一种新药的调查申请时，这种新药就首先被FDA审查。FDA必须在30天内让出资者知道以他们的判断这个临床研究是否足够安全。如果足够安全，实际上IND可考虑在其中并且临床可以继续进行。如果不安全，FDA会将这个临床研究暂停直到他们的担忧成功解决。
规划这个临床方案时，很重要的是参考目标性质并且探究药物的潜在临床效益，尽可能早地参考这些，以便去除掉未能达到预期效果的候选药物。
新候选药物最初在人体内试用应遵循以下主要原则：
确定药物在人体内的安全性和耐受性。
确定一系列剂量的药代动力学和生物利用度。
确定药理学特性曲线。
在人体内精心设计和进行早期研究是很重要的，因为这些结果在稍后的研发中就剂量范围和给药频率而言能够进行更好的设计，并且更好的监视副作用和毒性。最初的临床试验设计应确保从研究中以最少的受试者数目获得最大的信息量，以便降低风险的传播。
首先，给少数受试者使用单一的，逐渐增加剂量的候选药物，并对这些受试者严密监督。以这种方法获得最大耐受剂量的指标。受试者通常是年轻的，健康的男性志愿者。使用健康的志愿者的一个好处是更容易定义任何不良反应的起因。不良反应包括毒性作用（存在于人体器官或组织的有害物质削弱他们的功能或者足以引起细胞死亡）和副作用（已知的或预期的药理作用在治疗剂量附近引起不期望的和不利的作用）。有生育能力的妇女志愿者不用于临床试验直到在动物中有足够的可重复性的母体试验。通常这些测试在临床Ⅰ期之前是不可用的，并且志愿者研究通常是在男性中实施。在美国和英国，临床试验可在男性中进行
而不需要动物中的任何可重复数据。相反，在日本，志愿者在临床Ⅰ期试验前，动物雄性能育性研究是必须的。尽管大多数最初的临床试验是在正常的健康的（男性）受试者中进行，存在不合实际的一些情况，例如，用于癌症化疗或AIDS 得药物。
在Ⅰ期试验中,除了安全数据外,药代动力学的数据可以从单剂量和随后的重复剂量研究中对体液抽样来获得。半衰期,曲线下的区域、空隙和积累可以被确定。研究使用无线电套接材料常常进行建立人体中的代谢物侧面以及排泄的路径,并且与在毒物学种类中获得的数据相比较。疗效很少可以在第一阶段测量,尽管药理作用可检测到。这样的数据,如果有效,可以提供有价值的临床有效性治显示并提供疗剂量范围以及帮助计划和设计后来的临床试验。在某些情况下，不能耐受的志愿者中潜在的药理活性对疾病有效可以通过包括在内的效果的疗法来证明。
在人体中给药途径应该与它在毒理学研究中的使用是一样的。使用的配方观念上应该是最简单的描述符合研究的目的。在人体中开始剂量可以通过不同的方式得到;从动物数据:例如,1%的剂量(单位重量)在动物中产生所有的影响，10% - 20%的动物最大耐受剂量,或者有效的监视以及在人体中密切相关化合物的安全剂量。
当符合要求的单剂量人体数据可供利用,重复剂量一期研究可以进行。给予志愿者剂量的数目应该是最低限度，那样将产生所需的信息,并且将会被已完成的两种动物毒理学研究的持续时间所抑制。在多剂量研究中，剂量之间的间隔通常是大约一个半衰期‘四舍五入’到常规给药方案,例如,每日一次或8每小时一次。
在一期研究中安慰剂实施起到控制的作用以及随机的、有对照的的研究提供了有力的设计因为它将受试者的分配偏差转移到对照组或药物治疗组,提供可比较组，并允许有效的统计检验。
临床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ试验阶段间的cup-off节指点在一定程度上有些主观和武断。临床第二期实验是用以评估药物在患者的安全性和有效性。他们确认了有效剂量和治疗比。给药通常开始是以低于预期剂量的单治疗剂量，将吸收、分布、以及代泄的差别考虑在内，这些可能是由于疾病过程的异常引起的。
最初的研究通常是小规模的，并对患者进行密集的监控以观察药物的疗效和不良反应。通常，最初的研究是在医院的患者上进行的，住院病人而不是门诊病人。在第二期临床实验后必须对药物的疗效进行更加严格的论证。这些研究通常是拿安慰剂或者是竞争化合物来对照的（后者的相对优势和劣势是建立在新的医疗产品上的）。在第一个例子中，（如果）被试者的任何靶器官的功能不全，这些靶器官或者其他重要的器官（特别的肾脏和肝脏）将会受到该候选药物药理作用的影响，必须将其排除在外，除非这种类型的异常是疾病过程的整体部分。
在患者中进行研究需要药品控制委员会（药品安全委员会）卫生部的批准。制药公司要求获得临床试验的免除或临床试验证书，为了需要关于化合物在化学，药学和临床学上安全性的信息。CTX的允许或拒绝需要经过35天的申请，除非MCA要求延期。
多剂量研究将涉及给药频率和间隔时间。化合物在血液中的半衰期和药理学中的持续时间将决定给药频率。
就患者数目来看，阶段Ⅲ的研究是大型的。他们的目的是创建一种安全有效的疗法，以便证实其是对患者最好的治疗方法。持续的治疗时间应该足够长以便
形成一个对目标疾病引起满意的反应，以及与患者的可能用途相关。这个试验通常包括与其它可用的给药进行比较。因此这些数据不仅解决了候选药物如何安全有效，而且还解决了它相对于其他药物的相对有效性。比较性数据不仅在药物销售方面有用，而且在评估候选药物的成本效益和药物经济学中日渐有用。无论是安慰剂或是其他药物用作对照也将取决于对疾病的治疗和伦理学的试验。在英国和欧洲，如果存在有效的治疗方法，那么通常认为在长时间研究中使用安慰剂是不合伦理的。然而，FDA仍然需要至少一个精心设计的的以安慰剂作对照的试验获得注册登记。安慰剂应该在物理外观方面与有活性的药物相匹配，使得患者和临床研究者不能区分它们。
在Ⅲ期实验中的患者数基于需要候选药物与活性对照或安慰组效率和安全性不同/差别。对于活性的比较性试验来说，有必要对预期安全性和有效性有很好的了解，以便预测与预期候选药物相关的区别以及预测所需的样本样。跨国公司通常会进行多民族的Ⅲ期临床试验。额外的临床试验与Ⅱ期和Ⅲ期的试验平行进行。这种平行试验包括与可能同时规定的药物相互作用研究，食物相互作用研究和特殊群体例如老年人，在肾功能或肝功能不全的患者。这些试验的结果将翻译在药物的标签上（处方信息）。例如禁忌症的警示和不良反应。
Ⅰ期和Ⅲ期试验的任务是尝试和确定候选药物的有效性和副作用程度。进行所有的临床试验的目的是使新药能够上市。在每一个打的国家都有一个来审查这些数据的政府部门，一决定是否授予生产证书。尽管在世界各国关于批准所必须指导方针不同，但是三个基本的标准必须符合；产品必须具有质量认证，安全性和有效性。当今大多是市场批准的文件都是以纸质版提供的，但是现在越来越多的公司正在实施电子版提交。这个规范文档时多年工作的积累；数据的质量以及
靶标疾病的治疗需要将在很大程度上决定批准药物上市的时间。
值得强调的一点是在产品注册登记以及产品定价回本的时候越来越需要药物经济学数据。就更好的健康和节省费用方面而言，需要衡量新药的有益效果的价值，例如，从需要外科手术介入或居住护理方面，需要收集数据。在将来，对钱的价值的关注将不可能消退。健康护理支出的成本控制是世界性的问题。现在的制药公司需要给决策者，监督机构，健康护理提供者，配方持有者，保险公司，医师，药师和患者提供有明确价值的产品。
在药物上市时，药物的使用仍然限制在1000-2000个患者和这种限制要放在较少的副作用方面。而且药物一旦上市销售，他就可供广泛使用，并且这些使用并不总是按照生产商的建议。这些方面通常会产生一些新效果的报道，更多的是不利的报道。
在药物评价上市后阶段的目标，除了继续临床试验外，还在药物的一般的使用效率和安全性方面进行长期的监视。上市后的临床试验通常涉及收集比试验Ⅱ试验Ⅲ更少的临床数据。然而，这些试验必须具有足够的科学标准并且进行充分的记录，汇编成一篇报道，这篇报道预期能在医学杂志上发表。对不寻常效果的记录应该有足够的广泛以便对文件的任何回顾性分析将使得考虑可能造成不寻常作用的因素。
总之，药物的开发需要对不同工作组的活动有效整合和执行。在要求苛刻的花费，进度和性能下。很重要的是，在开发开始时设定产品的目标以及尽可能早地探索这些优势，以便将不满足条件的候选药物去除掉。开发新候选药物的计划提供了一个对组织多规律性活动预期效果很重要的指南。它应该标明一系列的检测点，在这些点上将对这些数据进行审查一评估目标产品是否可能实现。关键的
是，确保任何新候选药物证明在其开发和投资时合理的，以及在目标患者的医疗保健中提供药性是关键的。
P96 Unit9 多重耐药细菌感染
据历史记载,细菌感染已经周期性地造成人口的重大伤亡。在“黑死病”期间，淋巴腺鼠疫爆发于1347 ～1351年。在亚洲和欧洲耶尔森氏鼠疫杆菌估计造成2500万人死亡。美国公共卫生署对1910年至1920年的统计数字表明,这个世纪早期肺结核造成了每1000个美国公民中就有一人死亡。即使在今天,主要在发展中国家,结核分枝杆菌依然是死亡的主要原因由于单一的传染途径,造成在世界范围内每年超过300万人死亡。
这样的不间断的微生物攻击贯穿脊椎动物进化过程,已经激起了令人惊讶地复杂的防护免疫系统的进化。伴随人类的出现,它们最终到达这样的物种，即能设法协助先天性的和获得性免疫系统避开感染。通过利用微生物次级代谢物(抗生素）,人类已经变得熟练于预防和医治许多先前致命的微生物疾病。
在接下来的几十年里,抗感染药物的实用性为人类在恒量微生物攻击下增强他们的生存展望突然提供了避免自然的经时间考验的,生的死的进化范例的可能，那些成员，就是先前应该死的而现在借助于疫苗以及在免疫系统旁边起作用去抵抗感染的抗生素辅助药物活得更长。事实上,人类使用这些辅助剂可以看作是他们的免疫防御系统中自身的人为的进化举例。
曾经在亚历山大弗莱明盘尼西林的用处展示出来之后，其他的从自然来源的抗生素紧接着蜂拥出现，其中一些证明适用于治疗疾病，通常是在化学修饰以后一高天然化合物的效力、安全性或药动学的性质。
在过去50年的大部分时间以来，看上去药物科学对于细菌疾病占了很大的上风。一些制药企业和资助机构决定减少对抗生素在发现研究上的投入，因为看上去医生的抗菌药库已经有很多的库存。不过疾病的已经证明是另一种情况。
如今，多重抗生素耐药性病原体的出现率迅速上升引起了全球十分严重的关注。它的发展强调了在抗生素治疗选择性施加的压力下细菌数量的强大进化能力。抗体问题可以革兰氏阳性菌（如大肠杆菌）及革兰氏阴性菌（如金黄色酿脓葡萄球菌）看到，且目前最关心的是后者的病原体。肺炎链球菌是一种呼吸性革兰氏阳性病菌，其造成仅美国每年40000例死亡的原因。现在在许多国家耐青霉素的肺炎链球菌感染迅速流行上升，最糟糕的情况之一是匈牙利在1988-1989年经验定的的孩子中隔离开的70%的患者对盘尼西林有抵抗力。
细菌已经进化形成了多种策略来对抗抗生素作用——它们通过水解作用酰化反应、磷酸化反应或者核苷酸反应，使得抗生素失去活性。它们也会改变抗生素的靶标部位，还会通过降低膜的通透性，将药物主动泵出细胞外，从而减少细胞内的药物浓度。随着人们通过分子生物学和生物化学技术对耐药性机理认识的提高给西药化学家提供要求达到设法避免耐药性问题的目标。
主要的抗性机制对β—内酰胺药物（如青霉素）涉及内酰胺环形物酶的裂解。美地西林开发是因为它能够抵抗这种作用，及1961年出现的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，仅两年后青霉素得到广泛使用。菌株发生进化使得它们有额外的涉及细胞壁的生物合成的靶标蛋白质，并且改变了的蛋白质对几乎所有的β—内酰胺具有很低的亲和力。更糟的是，大部分MRSA菌株对许多其他类型的抗生素也有耐药性，唯出来糖肽万古霉素。纵观全球，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌在日本
（在那里有些医院60%的分离金黄色葡萄球菌是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）一级西班牙、法国、意大利和美国史非常棘手的问题。每个国家都有超过30%的发病率。
1988年抗万古霉素肠道球菌的出现是一个特别令人不安的重大事件。有些万古霉素肠道球菌至今没有可用抗生素来应对。在美国，肠道菌已经成为第二大最频繁遇到的医院获得性病原体。在那里肠道球菌的发生率约占所有临床发病率的15%。出现对万古霉素的抵抗是因为D-丙氨酸-D-乳酸酯残余物（万古霉素与之结合不好）已经代替了D-丙氨酸-D-丙氨酸残余物，此残余物出现于参与细胞壁合成的五肽前体物的末端。
现在一个极大地担忧是，附于VRE中糖肽如万古霉素的耐药性基因将会自然地传给金黄色葡萄球菌，这一点已由Willian noble 在伦敦托马斯医院经试验证明其可能。
人类使用抗生素极大地加速人类和细菌动态进化的相互影响。最近世界范围内的多耐药性的革兰氏阳性菌感染的快速增加强烈呼吁新的有的地疗法的需求。最新药剂描述可以给医师提供新的武器库。
通过基因组研究发现新细菌药物靶标,以及我们理解细菌抵抗机制的改善为发现处理多药性抵抗细菌感染的新方法保持希望。如果给予足够的的时间,细菌最终能够显影对任何新抗细菌剂的抵抗力. 可通过新的机制攻击病原体的那些药物可能会具有仍降低快速产生耐药性的可能。
Unit25 药物设计原理
1、今天的药物设计更多的是一种希望而不是成就。这意味着，先前认识到
的生物学与物理特性有关联的广泛应用，期望仍未合成的药理学成功的可能性可以预测出来。当今使用的少数药物完全是以这种方式发现的。胆碱酯酶抑制剂（醛肟），甲基吡啶，抗溃疡药西咪替丁和一些抗白血病的抗代谢剂都属于这样的例子。这种办法的主要困难是不能预测药物的毒性作用也不能帮助预测药物在体内的运转或代谢情况。这些，当然，作为生产的体外细胞或药店成功的药物治疗作用的重要作用。
2、我们的最大的努力常常被对造成生物或化学根本疾病的忽视所击败，我们沦落到像路易斯在他的一篇讽刺性杂文中所说的‘半吊子技术’，涉及到了关于用于复杂的高代价的方法而对其基本原因不理解。治疗类风湿关节炎，大多数恶性肿瘤和精神性疾病属于这一类，与处理大多数的感染性细菌疾病以及像小儿麻痹的病毒性疾病的简单性形成鲜明的对比。
3、尽管一些执业药物化学家及分子药理学家仍然以傲慢和明显的看不起的态度来看待在合理药物设计投入方面，缓慢但而有前景的发展给出了新的希望，即该领域的进步将不会慢于生物与物理化学应用于人与动物的药理学。三维计算机辅助药物设计突破性发展有希望进入合理药物设计时代。
4、直到60年代初期，药物设计是直观的努力基于长期的经验、敏锐的观察、意外的发现、纯粹运气和很多坚苦工作。发现一种临床有用的药物的可能性不大，据估计要合成的从3000种到5000种药物以便来制备一种实用药物。随着当今更加严格的药物安全管理，比如更加糟糕，花费像火箭一样蹿升对新药的引入延缓，达到了一个很危险的程度。通常用于药物开发的经典方法是分子修饰——已经证实了的先导化合物活性的类似物的设计。指导方针是这样的思想——分子结构细小改变导致其生物学效应细小的定量的改变。尽管这在紧密相关
的一系列化合物中是事实，但是取决于微小改变的定义。把两个非常小的氢原子加到麦角碱△位双键上，消除了它们的子宫收缩活性，但在吗啡中用较大的苯乙基取代N-CH 增加了活性差不多十倍。仅对二乙嗪的侧链延伸一个碳原子导致了氯丙嗪和现代精神病理学原理的发现。1983年对经典药理学发现给出了一个归纳。
5、从这些随机的例子可以得出两个结论。首先，仅是有机分子的结构变化是毫无意义的，在结构活动关系(SAR)研究中，只要它物理化学的后果依然是未探测，并且它的行动的分子的主要成分依然是已知。构造，在有机化工感觉，是仅贮藏库，药物活动的至关重要的许多参量载体。
可从上面的例子以及无数的其它例子可得出的第二个结论是发现在量上是新的药理效果的发现通常是不连续跳跃和很难预测的单调的一系列药物类似物，即使有相当复杂的方法。
尽管药物设计经典方法有极大的成功，他们的不可预测性和极大量花费的无用功已使得发展更高级预测能力的更合理的方法成为必要。以图将药物设计从艺术提高到科学上。该方法涉及一个未改变的活跃的先导化合物类似物，药物化学家的专业知识与以前的要求一样。然而在选择结构改变以用于合成的直观过程已经变得周到。使用高性能的计算机技术模型采用基于多种回归分析以及模式区别方法的模型用于帮助。显然从大量的关于类似物数据的新的化合物计算所需的性质比用经典的方式合成和筛选在新的化合物更快速和便宜。仅仅是有前景的候选药物以试验方式进行研究，以这种方式整合到数据库，从而拓展和强化了理论研究，最终可积累足够的材料帮助对是否最好的类似物已经制备还是该系列应该舍弃做出决定。
尽管已开辟了开端，药物设计远远没有达到自动化或极简单。光导化合物的选择—定量药物设计必要仍然以经验、意外的发现、运气、给予我们细胞分子水平上的基本要素。然而，我们至少对现存药物新药物的发现和开发有信心将会跟上生物医学进展的步伐。
一．单词翻译(英译汉，汉译英共20分） compound pulley 组合滑轮 screw 螺丝 worm gear 涡轮 clearance fit 间隙配合 transition fit 过渡配合 interference fit 过盈配合 ground teeth 精密齿 gear reductions 齿轮减速比aluminum 铝 brass 黄铜 bronze 青铜 cast iron 铸铁 carbon 碳钢 alloy steel 合金钢 hardened steel 硬化钢 stainless steel 不锈钢 plastic materials 塑料材料 gear teeth 齿轮 straight-toothed 直齿轮 rack and pinion 齿条和齿轮 straight bevel gears 直齿锥齿轮spiral bevel gears 弧齿锥齿轮friction 摩擦 lubrication 润滑 lubricant 润滑剂 full fluid film lubrication 全液态薄膜润滑 boundary lubrication 边界润滑elastrohydrodynamic lubrication 流体弹性动力润滑 proton 质子 neutron 中子 parallel circuit 并联电路 series circuit 串联电路 electron 电子 inductor 电感 capacitor 电容 conductor 导体 semiconductor 半导体 metal-oxide-semiconductor 金属氧化物半导体 integrated circuit 集成电路integrated circuit chip 集成电路芯片 dopant 掺杂剂 mask 掩膜 doping 掺杂 photoresist 感光胶 etch 蚀刻法 dielectric 非传导性（电介质）rung 梯级 branch 分支 instructions 指令 power rails 母线 quantity 数量 parameter 参数 ladder diagram 梯形逻辑图 ON-delay timer 通电延时定时器OFF-delay timer 断电延时定时器retentive timer 保持定时器proximity timer 接近开关electromechanical control 机电控制mobile robots 可移动机器人manipulator robots 操作机器人 self reconfigurable robots 自变形（重装）机器人 Analog-to-Digital Converter A/D模数转换器 Digital-to-Analog Converter D/A模数转换器 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)专用采集电路 Laplace transform 拉普拉斯变换 Z-transform Z变换 valve 阀 pump 泵 motor 发动机 cavitation 气穴 hydraulic 液压的 equilibrium position 平衡位置vibration(oscillation) 振动transducer 饱和电抗器,传感器，变频器 reservoir 油箱 pump with electric motor 电力马达泵unloader and safety relief valve 减荷
第七章仪器化 7.1介绍 本章主要介绍发酵过程中检测和控制的仪表。显然这些仪表并不时专门用于生物发酵领域的，它们在生物工程或相关的领域中也有广泛的应用。在实际中，大多数应用与生物工程的分析仪表并不是由生物工程发展的产物，至今，生物学家常用的仪表是在化学工业中应用的而发掌出来的。但是，这些精确的仪表并不是为更加复杂的生物反应专门设计的，在计算机控制出现以后，这表现的更加明显。 计算机自动化的发展主要基于各种探测器的发展，它们可以将有意义的信号转化成控制动作。现在适合于提供发酵过程详细参数的适当仪器已经有了很大的改进，这可以提高产量和产率。遗憾的是，在商业化中实现这些自动控制还很困难，但是改变这种情况只是时间的问题。本章只讨论现有的仪表和设备，它们目前都有各自的局限性。 计算机控制是目前发酵工程中的惯用语，不久之后，发酵过程也许真的可以和计算机匹配。但是在这一进步过程中，我们开始考虑一句谚语，“工具抑制创造性思维”。计算机控制需要在线仪表，我们在章中会有涉及。 7.2 术语 如果我们所有对生物工程过程的理解需要仪表，我们真正熟悉我们所用的仪表就非常重要，否则我们就会对这些仪
表的适用性和特性产生错误的判断。下面对一些常用的性质加以介绍。 反应时间通常是描述90％输入信号转换成输出信号所需要的时间。作为经验法则，用于生物系统的仪表的反应时间要小于倍增时间的10％。因此，在典型的发酵工程中，如果倍增时间是3h，超过18min反应时间的仪表将无法完成在线控制。很多仪表有更小的反应时间，它们通常被用于一些其它样品的操作，它们的测定和控制动作的之后时间更长。 灵敏度是衡量仪表输出结果变化和输入信号变化之间的关系。通常，考虑到高灵敏度的仪表可以测量微小的输入变化，灵敏度越高的仪表越好。然而，仪表的其它参数，如线性，精确性，和测定范围也是选择仪表的考虑因素。 输入与输出的线性关系是二者最简单的关系，校正过程也最为容易。 分辨率是可以测定的输入信号的最小值，通常以仪表读数最大偏转角的百分数来表示。 残留误差是指输出结果与输入保持恒定时的真实结果的偏离值。 重现性永远不要被忽视，只要有可能，就要对仪表进行校正，尤其是那些测定氧气和二氧化碳测定的仪表。 7.3 过程控制 在过程控制中，有三种可能实现的目标：
1.1 生物技术的属性 生物技术是一个属于应用生物科学和技术的一个领域，它包含生物或亚细胞组分在制造行业、服务也和环境管理等方面的应用。生物技术利用细菌、酵母菌、真菌、藻类、植物细胞或培养的哺乳动物细胞作为工业过程的组成成分。只有将包括微生物学、生物化学、遗传学、分子生物学、化工原理在内的多种学科和技术综合起来才能获得成功的应用。 生物技术过程通常会涉及到细胞的培养和生物量，并得到所需的产品，后者可进一步分为：生成所需产品（如酶、抗生素、有机酸和类固醇）； 原料的分解（如污水处理、工业废料处理和石油泄漏处理）。 生物技术的反应过程是分解过程，即把复杂化合物分解为简单化合物（如葡萄糖分解为乙醇），也是合成或同化过程，即把简单的分子合称为复杂的化合物（如抗生素的合成）。分解过程通常释放热量，而合成过程通常吸收能量。 生物技术包括发酵过程（如啤酒、果酒、面包、奶酪、抗生素和疫苗的生产）、供水与废物处理、食品技术以及越来越多的新应用，包括从生物医学到从地品位矿石中回收金属各个领域。由于生物技术的普遍性，它将在许多工业生产过程中产生重大的影响。理论上，几乎所有的有机物都能用生物技术来生产。到2000年，生物技术在未来全球市场的潜力预计接近650亿美元（表1.1）。然而，我们必须意识到，许多重要的生物产品仍将利用现有的分子模型通过化学方法合成。因此，应该从广义上来理解生物化学和化学以及他们与生物技术的关系。 生物技术所采用的众多技术通常比传统工业更经济、更低能耗、更安全，而且生产过程中的残留物都能够通过生物降解而且无毒。从长远来看，生物技术提供了一种可以解决众多世界性难题的方法，尤其是医药、食品生产、污染控制和新能源发展领域的问题。 表1.1 全球生物技术市场在2000年之前的增长潜力 摘自Sheets公司（1983n年）生物技术通报11月版。
Professional English for Industrial Engineering Chapter1 Unit3翻译 姓名： 专业：工业工程 班级： 学号： 完成日期：2015-10-31
Chapter 1 Unit 3 Academic Disciplines of Industrial Engineering 五大主要工程学科和它们的发展 在美国，有五个主要工程学科（土木、化学、电工、工业、机械），它们是早在第一次世界大战时就出现的工程分支学科。这些进步是世界范围内发生的工业革命的一部分，并且在技术革命的开始阶段仍在发生。 随着第二次世界大战的发展导致了其他工程学科的发展，比如核工程，电子工程，航空工程，甚至是电脑工程。太空时代导致了航空工程的发展。最近对环境的关注使得环境工程和生态工程也得到了发展。这些更新的工程学科经常被认为是专长学科包含“五大”学科，即土木，化学，电工，工业，和机械工程里的一种或多种。 和美国的情况不同，工业工程在中国属于第一层级管理科学和工程学科下面的第二级别的学科。 IE学科的开端 学科后来演变成工业工程学科是最初在机械工程系被作为特殊课程教的。首个工业工程的分部在1908年的宾夕法尼亚州大学和雪城大学被建立。（在宾夕法尼亚州的项目是短期存在的，但是它在1925年又重建了）一个在普渡大学的机械工程的IE选科在1911年被建立。一个更完整的工业工程学院项目的历史可能在资料中被找到。 在机械工程部有一个IE选科的实践是主要的模式直到第二次世界大战的结束，并且分离出来的IE部在整个上个世纪里的文理学院和综合大学里被建立。 早在第二次世界大战的时候，在工业工程方面，只有很少的毕业生水平的研究。一旦分开的学部建立之后，学士和博士级别的项目开始出现。 现代IE的教育—分支学科 今天，与过去相比，工业工程对于不同的人来说意味着不同的东西。实际上，一个发展一个突出的现代工业工程的方法是通过获得在它的分支学科和它怎么联系到其他领域的理解。如果在分支学科和工业工程相关联的领域之间有清楚的
四川理工学院成人高等教育 《机电工程专业英语》试卷（ A 卷） 年级三年级 专业机电一体化 ZK931101 层次专科 号 题号一二三四五六七八总分评阅(统分)人 学 题分20 30 20 30 得 分 注意事项： 线 名 1.满分 100 分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 姓 订 生 2.考生必须将“学生姓名”和“学号”完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则视为 学 装 此 废卷。 过 3.考生必须在签到表上签到，否则若出现遗漏，后果自负。 要 得分 评阅教师 级 不 一、选择题： 班 题 业 专 答 选择括号中提供的单词或短语，并以正确的形式填空。 （每空 2 分，共 20 分） ( send out, focus on, deny, prove, make sure, equip with, shock, accomplish, vary from, call ) （ 1） A week ago he received a notice stating his application was . （ 2） Effective teaching is the learning needs of each student in the class. （ 3） His mother when she heard about the accident. ) （ 4） He a number of e-mail messages to his friends. 班 （ 5） Position measurement in NC machines 属 can through direct or indirect methods. 直 ( （ 6） The actual programming commands needed will 点 also builder to builder. 学 （ 7） This method to be very successful. 教 （8） that the instructions for the use of this high pre are strictly observed. （9） The majority of NC/CNCmachine tools automatic too such as magazines on machining center and turrets on turning centers. （10） The movements are detected and counted by a feedback device a transducer. 得分 评阅教师 二、名词解释： 写出下列英文缩写的全称 ,并翻译成中文。 （每题 3 分，共 30 分） （ 1） PLC （ 2） CIM （ 3） AGV （ 4） FMS （ 5） ROM （ 6） CPU （ 7） CNC （ 8） CAD （ 9） GUI （ 10） JIT 得分 评阅教师 三、汉译英： 将下列术语翻译成英文。 （每题 2 分，共 20 分） （ 1） 在线编程 （ 2） 装配有（某设备） （ 3） 钻床 （ 4） 齿轮加工 （ 5） 穿孔纸带 （ 6） 切削中心 （ 7） 加工中心 （ 8） 光电开关 （ 9） 显示面板 （ 10） 超声波加工 得分 评阅教师 四、英译汉
第一章导论 1.1生物工程的特征 生物工程是属于应用生物科学和技术的一个领域，它包含生物或其亚细胞组分在制造业、服务业和环境管理等方面的应用。生物技术利用病毒、酵母、真菌、藻类、植物细胞或者哺乳动物培养细胞作为工业化处理的组成部分。只有将微生物学、生物化学、遗传学、分子生物学、化学和化学工程等多种学科和技术结合起来，生物工程的应用才能获得成功。 生物工程过程一般包括细胞或菌体的生产和实现所期望的化学改造。后者进一步分为： （a）终产物的构建（例如，酶，抗生素、有机酸、甾类）； （b）初始原料的降解（例如，污水处理、工业垃圾的降解或者石油泄漏）。 生物工程过程中的反应可能是分解代谢反应，其中复合物被分解为简单物质（葡萄糖分解代谢为乙醇），又或者可能是合成代谢反应或生物合成过程，经过这样的方式，简单分子被组建为较复杂的物质（抗生素的合成）。分解代谢反应常常是放能反应过程，相反的，合成代谢反应为吸能过程。 生物工程包括发酵工程（范围从啤酒、葡萄酒到面包、
奶酪、抗生素和疫苗的生产），水与废品的处理、某些食品生产以及从生物治疗到从低级矿石种进行金属回收这些新增领域。正是由于生物工程技术的应用多样性，它对工业生产有着重要的影响，而且，从理论上而言，几乎所有的生物材料都可以通过生物技术的方法进行生产。据预测，到2000年，生物技术产品未来市场潜力近650亿美元。但也应理解，还会有很多重要的新的生物产品仍将以化学方法，按现有的生物分子模型进行合成，例如，以干扰为基础的新药。因此，生命科学与化学之间的联系以及其与生物工程之间的关系更应阐释。 生物工程所采用的大部分技术相对于传统工业生产更经济，耗能低且更加安全，而且，对于大部分处理过程，其生产废料是经过生物降解的，无毒害。从长远角度来看，生物工程为解决世界性难题提供了一种方法，尤其是那些有关于医学、食品生产、污染控制和新能源开发方面的问题。 1.2生物工程的发展历史 与一般所理解的生物工程是一门新学科不同的是，而是认为在现实中可以探寻其发展历史。事实上，在现代生物技术体系中，生物工程的发展经历了四个主要的发展阶段。 食品与饮料的生物技术生产众所周知，像烤面包、啤酒与
《工业工程专业英语》 课文翻译 专业：工业工程 学号：11208401 姓名： 指导教师：赵，， 2014年12月
4.2 ERP系统的发展过程 现在，ERP系统无处不在，不仅应用在大型业务中，目前还由运营商们改良后应用在中小企业中。我们需要通过理解ERP系统及其当前体系结构的历史和发展来说明其发展变迁的成果。ERP的优点和缺点会影响它对市场的渗透，系统供应商已经为ERP的推动做好了市场定位和总体策略方面的准备。ERP系统在新的世纪中的应用和发展将依赖于其对客户关系管理、供应链管理一起其他拓展功能的扩充，还有与网络应用的结合。 简介 由微电子、电脑硬件和软件系统驱动的信息和交流的前所未有的增长影响了各种组织的电脑应用的方方面面。同时，公司环境与职能部门日益结合，需要为决策提供越来越多的内部功能数据流，包括及时有效的产品部件的供给、库存管理、清算账目、人力资源以及产品和服务分配等。在这样的条件下，组织管理者需要一个有效的信息系统来降低成本并优化物流，从而提高竞争力。无论是大企业还是中小企业，大家一致认为在复杂的全球化竞争中，及时获得正确的信息的能力能够给企业带来巨大的回报。 从19世纪80年代末到90年代初开始的新的软件系统作为企业资源规划应用在复杂的大型商业企业中从而在工业界中被人们所周知。这种复杂而昂贵，强力而专有的系统供不应求，而且需要根据企业的需求量身定制。很多情况下，ERP实施人员要企业重新设计他们的商业流程来调节软件模型中的物流，从而得到整个企业的数据流。与旧的、传统的自我内部设计的企业专门系统不同，这种软件解决方案结合了多种模型的商业附加包，在需要的时候可以作为附件添加到系统中或者从中删除。 电脑性能的显著提高以及网络给ERP的供应商和设计者们带来的前所未有的挑战，打破了企业与客户定制的隔阂，还包含超出企业内部网络的合作，外部系统需要通过网络来无缝连接。供应商已经许诺了许多的附加功能包，他们中的一些人已经在市场上表现出对这些挑战的接受态度。将产品不断再设计以及在ERP市场中推出新产品和方案是一个永不终止的过程。ERP运营商和客户以及认识到了将其附件按照开放的原则设计，提供可互换的模型，以及容许更简单的定制和客户交流的必要性。 ERP系统定义 企业资源规划系统或企业系统是业务管理软件系统目前，包括模块配套功能区，如计划，制造，销售，市场营销，分销，会计，金融，人力资源管理，项目管理，库存管理，服务，维修，运输和电子商务，架构软件便于模块的透明集成，提供企业内的所有功能之间信息。在运输和电子商务。该架构软件便于模块的透明集成，提供数据流包括良好的企业内的所有功能之间的信息以及与合作公司与通过更换或重新设计实现一个单一的集成系统，其大多是不兼容的传统信息系统。美国生产与库存管理协会（2001）这样定义了ERP系统：“针对物资资源管理、人力资源管理、财务资源管理、信息资源管理集成一体化的企业管理软件。”我们从出版物中摘录了几种定义来更好的解释这个概念：“ERP包含了一个商业软件包，它可以通过企业的财务、清算、人力资源、供应链和客户信息来使数据流无缝结合”（Davenport，1998）。“ERP是将一个组织中的财务和其他信息以及基于信息的流程整合在一起的信息配置系统。”（K&VH,2000）。“一个数据库、一个应用和一个贯穿整个企业的统一界面”（Tadjer，1998）。“ERP系统是为了运作一个组织的业务方便的集成和实时计划、生产，以及客户反馈而设计的基于电脑的系统（OLeary，2001）”。 ERP系统的发展
2、应力和应变在任何工程结构中独立的部件或构件将承受来自于部件的使用状况或工作的外部环境的外力作用。如果组件就处于平衡状态,由此而来的各种外力将会为零,但尽管如此,它们共同作用部件的载荷易于使部件变形同时在材料 里面产生相应的内力。有很多不同负载可以应用于构件的方式。负荷根据相应 时间的不同可分为: (a)静态负荷是一种在相对较短的时间内逐步达到平衡的应用载荷。 (b)持续负载是一种在很长一段时间为一个常数的载荷, 例如结构的 重量。这种类型的载荷以相同的方式作为一个静态负荷; 然而,对一些材料与温度和压力的条件下,短时间的载荷和长时间的载荷抵抗失效的能力可能是不同的。 (c)冲击载荷是一种快速载荷(一种能量载荷)。振动通常导致一个冲击载荷, 一般平衡是不能建立的直到通过自然的阻尼力的作用使振动停止的时候。 (d)重 复载荷是一种被应用和去除千万次的载荷。 (e)疲劳载荷或交变载荷是一种大 小和设计随时间不断变化的载荷。上面已经提到，作用于物体的外力与在材料 里面产生的相应内力平衡。因此,如果一个杆受到一个均匀的拉伸和压缩，也就是说, 一个力,均匀分布于一截面,那么产生的内力也均匀分布并且可以说杆是 受到一个均匀的正常应力,应力被定义为应力==负载 P /压力 A, 因此根据载荷的性质应力是可以压缩或拉伸的,并被度量为牛顿每平方米或它的倍数。如果一个杆受到轴向载荷，即是应力，那么杆的长度会改变。如果杆的初始长度 L 和改变量△L 已知，产生的应力定义如下: 应力==改变长△L /初始长 L 因此应 力是一个测量材料变形和无量纲的物理量 ,即它没有单位;它只是两个相同单位的物理量的比值。一般来说,在实践中,在荷载作用下材料的延伸是非常小的, 测量的应力以*10-6 的形式是方便的, 即微应变, 使用的符号也相应成为 ue。从某种意义上说，拉伸应力与应变被认为是正的。压缩应力与应变被认为是负的。因此负应力使长度减小。当负载移除时，如果材料回复到初始的，无负载 时的尺寸时，我们就说它是具有弹性的。一特定形式的适用于大范围的工程材 料至少工程材料受载荷的大部分的弹性, 产生正比于负载的变形。由于载荷正 比于载荷所产生的压力并且变形正比于应变, 这也说明,当材料是弹性的时候, 应力与应变成正比。因此胡克定律陈述, 应力正比于应变。这定律服从于大部 分铁合金在特定的范围内, 甚至以其合理的准确性可以假定适用于其他工程材 料比如混凝土，木材，非铁合金。当一个材料是弹性的时候，当载荷消除之后，任何负载所产生的变形可以完全恢复,没有永久的变形。材料的弹性范围即是适用于胡克定律的范围，已经表明, 应力/应变==常数常数被赋予符号 E，被称为弹性模量或杨氏模量。因此 E =应力/应变杨氏模量 E 一般认为在拉伸和压缩 里是一样的，大多数工程材料有一个高的数值。典型的，钢的 E = 200 * 109 N / m2,所以它将被观察到,Eq.应变通常是非常小的。在最常见的工程应用中应变很少会超过 0、1%。对任何材料，杨氏模量的实用价值,通常是提供了一个标准的材料测试标本。 4、工程机械概述正如我们环顾四周，我们看到世界的“东西”：机器全，设备，工具;事情，我们已经设计，建造和使用;木材，金属，陶瓷制成的东西， 和塑料。我们从经验知道，有些事情是比别人做得更好，他们去年更长，成本 更低，更安静，看起来更好，或者更容易使用。理想的情况，但是，每个这样 的项目已按设计一些“功能要求，”由设计者认为，也就是说，它的设计，以 回答这个问题，“究竟是什么职能应是执行？在工程世界”，频繁的主要功能 是如此的支持，由于一些装载重量，惯性，压力式，从我们家中的光束，飞机
生物工程生物技术专业英 语翻译二 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
第二章生长与代谢的生物化学 前言 一个微生物以生产另一个微生物为目的。在某些情况下，利用微生物的生物学家们希望这样的情况能够快速频繁的发生。在另外一些产物不是生物体自身的情况下，生物学家必须对它进行操纵使微生物的目标发生变化，这样以来，微生物就要努力的挣脱对它们繁殖能力的限制，生产出生物学家希望得到的产物。生物体的生长过程及其生产出的各种产物与微生物代谢的本质特点是密不可分的。 代谢过程是两种互相紧密联系又以相反方向进行的活动过程。合成代谢过程主要是细胞物质的生成，不仅包括构成细胞的主要组成物质（蛋白质、核酸、脂质、碳水化合物等等），同时也包括它们的前提物质——氨基酸、嘌呤与嘧啶、脂肪酸、各种糖与糖苷。合成代谢不是自发进行的，必须由能量所推动，对大多数微生物来说，是通过一系列的产能分解代谢过程来供给能量。碳水化合物分解为CO2和水的过程是最为常见的分解代谢反应，然而微生物以这样的方式还能够利用更大范围的还原性含碳化合物。分解代谢与合成代谢所有微生物生物化学的基础，可以从两者的平衡关系或者分别对它们进行讨论。 实际中，我们要有效的区分那些需要空气中的氧进行需氧代谢的生物与那些进行厌氧代谢的生物。还原性含碳化合
物与O2反应生成水和CO2，这是一个高效的放热反应过程。因此，一个进行需氧代谢的生物要使用一小部分底物进行分解代谢以维持某一水平的合成代谢，即成长过程。对于厌氧型生物，其底物的转化的过程基本上是一个不匀称的反应（氧化还原反应），产生很少的能量，因此，大部分底物都要被分解从而维持一定水平的合成代谢。 在生物体中这种差别能够明显的体现出来，比如酵母，它属于兼性厌氧生物，即它可在有氧条件下生长也可在无氧环境下生存。需氧酵母使糖以同样的速度转化为CO2和水，相对产生高产量的新酵母。而厌氧条件下，酵母菌生长缓慢，此时酵母被有效的转化为酒精和CO2。 代谢与能量 分解代谢与合成代谢间的有效联系在于，各种分解代谢过程促进少量反应物的合成，而后又被用来促进全面的合成代谢反应。在这种重要的中间产物中，其中最为重要的是ATP，其含有生物学家所说的“高能键”。在ATP分子中，酐与焦磷酸残基相联。高能键在水解过程中所产生的热量就被用来克服在其形成过程中需要摄入的能量。像ATP这类分子，为细胞提供了流通能量，当将ATP用于生物合成反应时，其水解产物为ADP（腺苷二磷酸）或者某些时候为AMP（腺苷一磷酸）：（反应式）
第一章 IE中的角色 工业工程是新兴的经典和新颖的将计算解决复杂和系统性的问题，在今天的高度科技世界职业之一。，特别是在中国快速发展的经济和其作为世界制造业中心的演技，为IE浏览器的需求将增加，并不断扩大和迫切。 生产系统或服务系统，包括输入，转换和输出。通过改造，增加值的增加，系统的效率和效益都有所提高。转化过程中所使用的技术和管理科学以及它们的组合依靠。 管理生产系统的服务体系，是一个具有挑战性和复杂的，行为科学，计算机和信息科学，经济，以及大量的主题有关的基本原则和技术，生产和服务系统的技术。 对于IE毕业生的需求 工业工程课程设计准备的学生，以满足未来中国的经济和和谐社会建设的挑战。许多即毕业生（IES），事实上，设计和运行现代制造系统和设施。其他选择从事服务活动，如健康，?ìcare交付，金融，物流，交通，教育，公共管理，或咨询等。 为IE毕业生的需求比较旺盛，每年增长。事实上，对于非法入境者的需求大大超过供给。这种需求/供给不平衡是为IE大于其他任何工程或科学学科，并预计在未来多年存在。因此，over165大学或学院于2006年在中国开设了IE浏览器程序。 教科书的目标 这本教科书的主要目的是引入系统化的理论和先进的技术和方法，工业工程，以及他们的英语表达有关科目。教科书的另一个目的是加强和改进学生，AOS与工业工程专业英语文献的阅读和理解能力。 工程与科学 怎么这两个词，?úindustrial，?ùand，?úengineering，?ùget相结合，形成长期，?úindustrial工程，非盟是什么？工业工程和其他工程学科之间的关系，企业管理，社会科学？为了了解工业工程的作用，在今天，AOS经济和知识为基础的的时代，它是有利于学习，希望在IE的演变历史的发展，有许多半途而废写历史发展的工程。治疗本单位是短暂的，因为我们的利益，在审查工程发展的意义，尤其是作为一个专业工业工程的，更完整的历史参考。工程与科学发展并行，相辅相成的方式，虽然他们是电机始终以同样的速度，而科学是有关基本知识的追求，工程与科学知识的应用关注问题的解决方案，并，?úbetter生活的追求，?ù.Obviously，知识不能被应用，直到它被发现的，一经发现，将很快投入使用，在努力解决问题，工程在新知识的地方，提供反馈，以科学因此，科学和工程工作在手的手。 工程应用 - 工具 虽然“科学”和“工程”各有特色，为不同学科，在某些情况下，?úscientist，非盟和?úengineer，非盟可能是同一个人。这是在更早的时候，尤其是当有很少沟通的基本知识的手段。发现知识的人也把它用。 当然，我们也想到如此出色的成绩，在埃及的金字塔，中国长城，罗马的建设项目，等等，当我们回顾早期的工程成就。这些都涉及一个令人印象深刻的应用程序的基本知识。 正如根本，但是，不作为众所周知的成就。斜面，弓，螺旋状，水车，帆，简单的杠杆，以及许多其他方面的发展都非常希望在工程师，AO努力提供更好的生活。 工程的基础 几乎所有的工程发展到1800年之前与物理现象：如克服摩擦，起重，储存，搬运，构造，紧固后的发展，关注与化学和分子现象：如电力，材料，热加工工艺性能，燃烧，和其他的化学过程。 几乎所有的工程发展的基本原则是在数学方面取得的进展。，准确地测量距离，角度，重量和时间的程序进行了细化，实现了更大的成就。
1.结论与讨论 应用泡沫金属子弹撞击加载的方式研究了泡沫铝夹芯梁和单层梁的抗冲击性能，分 别讨论了子弹冲量、面板厚度和芯层厚度对夹芯梁抗冲击性能的影响。得到了梁后面板 中心点的最终挠度与加载冲量的关系，并将实验结果与理论预测相比较，结论如下：（1）泡沫金属子弹撞击加载下，夹芯梁的变形主要集中在子弹作用的中心区域。前 面板主要表现为子弹作用区域的压缩变形，其失效模式分为压入失效和侵彻失效；芯层 的变形根据破坏程度的不同可分为加载中心区域的压缩变形和接近固支端的无压缩变形；后面板的变形为非弹性大变形，中心点挠度最大，与板不同的是未观察到明显的花 瓣形变形。 （2）参数研究结果表明，泡沫铝夹芯梁后面板中心点的最终挠度随着加载冲量的增 大而增大，且呈指数函数变化。研究范围内，最终挠度随着面板厚度的增加线性减少， 但也出现了面板厚度较大的夹芯梁的最终挠度大于面板厚度较小的夹芯梁的情况，这可 能是由于脱胶或泡沫材料的不均匀性造成的。芯层厚度与夹芯梁抗冲击性能密切相关， 增加芯层厚度能显著地提高夹芯梁的抗冲击能力。 （3）实验结果与理论预测比较后发现，冲量较大时吻合较好，实验挠度处于理论预 测的内、外屈服轨迹内；冲量较小时却存在一定的差异，这可能是泡沫材料的不均匀性 及理论预测中过高估计了弯曲和拉伸共同作用阶段的影响产生的。 （4）通过一定范围的冲量研究表明，与等质量的单层梁相比，泡沫铝夹芯梁具有较高的抗冲击能力和明显的结构优势。 Conclusion and discussion The way of using foam metallic projectiles impact load studies the shock resistance of sandwich beams with core of aluminuim foam and单层梁,and respectively discusses the effects of projectile impulse, face sheets thickness and the thickness of core on the shock resistance of sandwich beams. The relationship between the final deflection of the central point of梁后面板and加载冲量is attained. The result of the experiment is compared with the theoretical prediction. The conclusions are: （1）In the situation of foam metallic projectiles impact load, the deformation of sandwich beams mainly located in the central area where the projectiles are working. The front face sheet mainly shows the compression deformation of the area where the projectiles are working,and its failure modes can be divided into: indenting failure and pitting failure. According to the different damage degree of the芯层deformation, it can be divided into 加载中心区域的压缩变形and接近固支端的无压缩变形. The back face sheet shows large inelastic deformation and its deflection of the central point is the biggest. Obvious 花瓣形deformation isn’t observed, which is different from the sheet. （2）The result of parameter study shows that the central point deflection of sandwich beams with core of aluminuim foam back face sheet increases with the increase in 加载冲量and it changes in exponential function. Within the study field,the final deflection decreases线性地with the increase in the thickness of the face sheets, but it also appears the situation that the final deflection of 面板厚度较大的夹芯梁is larger than面板厚度较小的夹芯梁. This is probably due to 脱胶或泡沫材料的不均匀性. The thickness of 芯层and the shock resistance of夹芯梁is closely related. Increasing the thickness of 芯层can notably improve the shock resistance of 夹芯梁. （3）After the comparison of the result of the experiment and theoretical prediction, we find
第二章生长与代谢的生物化学 2.1 前言 一个微生物以生产另一个微生物为目的。在某些情况下，利用微生物的生物学家们希望这样的情况能够快速频繁的发生。在另外一些产物不是生物体自身的情况下，生物学家必须对它进行操纵使微生物的目标发生变化，这样以来，微生物就要努力的挣脱对它们繁殖能力的限制，生产出生物学家希望得到的产物。生物体的生长过程及其生产出的各种产物与微生物代谢的本质特点是密不可分的。 代谢过程是两种互相紧密联系又以相反方向进行的活动过程。合成代谢过程主要是细胞物质的生成，不仅包括构成细胞的主要组成物质（蛋白质、核酸、脂质、碳水化合物等等），同时也包括它们的前提物质——氨基酸、嘌呤与嘧啶、脂肪酸、各种糖与糖苷。合成代谢不是自发进行的，必须由能量所推动，对大多数微生物来说，是通过一系列的产能分解代谢过程来供给能量。碳水化合物分解为CO2和水的过程是最为常见的分解代谢反应，然而微生物以这样的方式还能够利用更大范围的还原性含碳化合物。分解代谢与合成代谢所有微生物生物化学的基础，可以从两者的平衡关系或者分别对它们进行讨论。 实际中，我们要有效的区分那些需要空气中的氧进行需氧代谢的生物与那些进行厌氧代谢的生物。还原性含碳化合物与O2反应生成水和CO2，这是一个高效的放热反应过程。因此，一个进行需氧代谢的生物要使用一小部分底物进行分解代谢以维持某一水平的合成代谢，即成长过程。对于厌氧型生物，其底物的转化的过程基本上是一个不匀称的反应（氧化还原反应），产生很少的能量，因此，大部分底物都要被分解从而
维持一定水平的合成代谢。 在生物体中这种差别能够明显的体现出来，比如酵母，它属于兼性厌氧生物，即它可在有氧条件下生长也可在无氧环境下生存。需氧酵母使糖以同样的速度转化为CO 2和水，相对产生高产量的新酵母。而厌氧条件下，酵母菌生长缓慢，此时酵母被有效的转化为酒精和CO 2。 2.2 代谢与能量 分解代谢与合成代谢间的有效联系在于，各种分解代谢过程促进少量反应物的合成，而后又被用来促进全面的合成代谢反应。在这种重要的中间产物中，其中最为重要的是ATP ，其含有生物学家所说的“高能键”。在ATP 分子中，酐与焦磷酸残基相联。高能键在水解过程中所产生的热量就被用来克服在其形成过程中需要摄入的能量。像ATP 这类分子，为细胞提供了流通能量，当将ATP 用于生物合成反应时，其水解产物为ADP （腺苷二磷酸）或者某些时候为AMP （腺苷一磷酸）：（反应式） 仍含有一个高能键的ADP 通过腺苷酸激酶反应也可生成ATP ：（反应式）。 磷酸化作用是生物体中普遍的反应，通常由ATP 作用而发生。 经过磷酸化生成的物质通常比最初的化合物更具有反应活性，用无机磷酸进行磷酸化反应是无法进行的，因为，平衡反应式的相反方向生成大量的水（55M ）。 细胞的“能量状态”认为是由占有优势的组分：ATP 、ADP 、AMP 作用形成的。为了给出一个量值，Daniel Atksirson 提出了“能荷”这个概念，定义一个细胞的能荷为： 在“满荷”细胞中，仅含有ATP 一种腺嘌呤核苷酸，它的能荷值定义为 1.0。如果三种核苷酸的量相等，即ATP=ADP=AMP ，则细胞的能荷为ATP+0.5 ADP ATP+ ADP+AMP
Lesson Two Photosynthesis 内容： Photosynthesis occurs only in the chlorophyllchlorophyll叶绿素-containing cells of green plants, algae藻, and certain protists 原生生物and bacteria. Overall, it is a process that converts light energy into chemical energy that is stored in the molecular bonds. From the point of view of chemistry and energetics, it is the opposite of cellular respiration. Whereas 然而 cellular细胞的 respiration 呼吸is highly exergonic吸收能量的and releases energy, photosynthesis光合作用requires energy and is highly endergonic. 光合作用只发生在含有叶绿素的绿色植物细胞，海藻，某些原生动物和细菌之中。总体来说，这是一个将光能转化成化学能，并将能量贮存在分子键中，从化学和动能学角度来看，它是细胞呼吸作用的对立面。细胞呼吸作用是高度放能的，光合作用是需要能量并高吸能的过程。Photosynthesis starts with CO2 and H2O as raw materials and proceeds through two sets of partial reactions. In the first set, called the light-dependent reactions, water molecules are split裂开 (oxidized), 02 is released, and ATP and NADPH are formed. These reactions must take place in the presence of 在面前 light energy. In the second set, called light-independent reactions, CO2 is reduced (via the addition of H atoms) to carbohydrate. These chemical events rely on the electron carrier NADPH and ATP generated by the first set of reactions. 光合作用以二氧化碳和水为原材料并经历两步化学反应。第一步，称光反应，水分子分解，氧分子释放，ATP和NADPH形成。此反应需要光能的存在。第二步，称暗反应，二氧化碳被还原成碳水化合物，这步反应依赖电子载体NADPH以及第一步反应产生的ATP。 Both sets of reactions take place in chloroplasts. Most of the enzymes and pigments 色素for the lightdependent reactions are embedded 深入的内含的in the thylakoid 类囊体 membrane膜隔膜 of chloroplasts 叶绿体. The dark reactions take place in the stroma.基质 两步反应都发生在叶绿体中。光反应需要的大部分酶和色素包埋在叶绿体的类囊体膜上。暗反应发生在基质中。 How Light Energy Reaches Photosynthetic Cells（光合细胞如何吸收光能的） The energy in light photons in the visible part of the spectrum can be captured by biological molecules to do constructive work. The pigment chlorophyll in plant cells absorbs photons within a particular absorption spectrums statement of the amount of light absorbed by chlorophyll at different wavelengths. When light is absorbed it alters the arrangement of electrons in the absorbing molecule. The added energy of the photon boosts the energy condition of the molecule from a stable state to a less-stable excited state. During the light-dependent reactions of photosynthesis, as the absorbing molecule returns to the ground state, the "excess" excitation energy is transmitted to other molecules and stored as chemical energy. 生物分子能捕获可见光谱中的光能。植物细胞中叶绿素在不同光波下吸收部分吸收光谱。在吸收分子中，光的作用使分子中的电子发生重排。光子的能量激活了分子的能量状态，使其