生物

生物最重要和基本的特征在于生物进行新陈代谢及遗传。所有生物一定会具备合成代谢以及分解代谢，这是互相相反的两个过程，并且可以繁殖下去,这是生命现象的基础。自然界是由生物和非生物的物质和能量组成的。有生命特征的有机体叫做生物，无生命的包括物质和能量叫做非生物。

1、简介

生物（英语：Organism，又称生命体、有机体）是有生命的个体。生物最重要和基本的特征在于生物进行新陈代谢及遗传。所有生物一定会具备合成代谢以及分解代谢，这是互相相反的两个过程，并且可以繁殖下去,这是生命现象的基础。自然界是由生物和非生物的物质和能量组成的。有生命特征的有机体叫做生物，无生命的包括物质和能量叫做非生物。（注：新陈代谢是生物与非生物最本质的区别。）

地球上的植物大约有50多万种，动物约有150多万种。现存的动物只有原来地球上的动物的十分之一。多种多样的生物不仅维持了自然界的持续发展，而且是人类赖以生存和发展的基本条件。

2、基本特征

具有共同的物质基础、结构基础

物质基础：物质（主要为蛋白质与核酸）及元素（种类相同）组成上大体相同。

（1）化合物主要为蛋白质与核酸，其中蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸是遗传信息的携带者（朊病毒的遗传物质是蛋白质），它们都是生命活动中重要的高分子物质。

（2）元素分为大量元素和微量元素，其中大量元素有C、H、O、N等，它们在生命活动中有很大作用；微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，具有量小作用大的特点。

结构基础：除了病毒外，都由细胞构成（病毒则需要依赖活细胞才能进行生命活动）。

生物都有新陈代谢作用

生物体内同外界不断进行的物质和能量交换，在体内不断进行物质和能量转化的过程，叫新陈代谢。新陈代谢是生命现象的最基本特征。新陈代谢是生命体不断进行自我更新的过程，如果新陈代谢停止了，生命也就结束了。

病毒也属于生物，是因为它能进行新陈代谢和繁殖后代，但不能独立完成（需要依赖活细胞）。

生物能对外界的刺激做出反应

应激性是生物的基本特征之一，体现在生物能对外界刺激作出反应，而反射则是应激性的一种高级形式，两者主要区别在于是否有神经系统参与。病毒无细胞结构，不能独立生活（活细胞内寄生），没有酶系统、供能系统，没有合成新物质所需原料等。可以说，病毒无应激性可言。

生物能生长、繁殖和发育

病毒之所以属于生物，是因为它具有生长、繁殖和发育的特征（但不能独立完成，需要依赖寄主细胞）。

生物有遗传和变异的特征

遗传是物种稳定的基础，变异是产生进化的原材料。

生物能适应环境，改变环境

适应环境的如：枯叶蝶伪装成枯叶的样子，躲避天敌；草履虫的趋利避害；长期生活在地下的鼹鼠视力退化；食蚁兽的舌头又细又长等。

改变环境的如人类对大自然的开发、利用；分解者将动、植物尸体分解后把一些物质返回到自然界中。

3、生物共性

可是对“生命”下一个科学的定义十分困难，至今还没有一个为大多数科学家所接受的关于生命的定义。但是从错综复杂的生命现象中，我们仍然可以找到生物的一些共性，即生命的基本特征：

除病毒外，均由细胞和细胞产物构成；

生命表现出严谨的结构性和高度的有序性；

具有新陈代谢作用；

具有应激性，能适应环境并影响环境。

具有生长、发育、生殖的特性；

具有遗传和变异的特征。生物是指能独立、自主生存的生命体。包括动物、植物、微生物等。

生物的生活需要营养；

生物能进行呼吸；

4、基本结构

除病毒外，细胞是生物体结构和功能的基本单位。

细胞是生命系统结构层次的基石，离开细胞，就没有神奇的生命乐章，更没有地球上那瑰丽的生命画卷。

从生物圈到细胞，生命系统层层相依，又有各自特定的组成、结构和功能。

细胞分类

按细胞核有无核膜包被可将细胞分为两类，原核细胞与真核细胞。由原核细胞构成的生物称为原核生物，由真核细胞构成的生物称为真核生物。

原核细胞：是没有以核膜为边界的成形细胞核的细胞。其细胞核为拟核或质粒，其DNA不与蛋白质结合，在细胞里盘曲折叠。仅含有核糖体。一般以裂殖方式增殖。主要有：细菌、蓝藻类、放线菌、支原体和衣原体等。

真核细胞：是有成形细胞核的细胞。其染色体数在一个以上，能进行有丝分裂。还能进行原生质流动和变形运动。而光合作用和呼吸作用则分别由叶绿体和线粒体进行。主要有：动物、大部分植物、原生生物、真菌等。

古细菌：有时也称为“第三类生物”，原来曾归入原核生物的细菌域，现今已经分出。往往生存在其它两域生物无法生存的极端环境中。具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统；也有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白；此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征。

细胞结构

无论是动物细胞，还是植物细胞，他们都有细胞膜、细胞核、细胞质这三种结构。

细胞膜：细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜。

细胞质与细胞器：真核细胞与原核细胞均含有核糖体。原核细胞仅含有一种细胞器，而真核细胞则含有其他细胞器，如：内质网、高尔基体（在动物细胞中与细胞分泌物有关，在植物细胞中主要与细胞壁形成有关）、线粒体、叶绿体、溶酶体、质体（叶绿体属于质体中的有色体，还包括白色体）、微体、液泡、细胞骨架（微管、微丝、肌动蛋白丝）及中心体（只存在于低级植物细胞和动物细胞中，与细胞的有丝分裂有关）。

细胞核：细胞核是遗传信息库，是细胞新陈代谢和遗传的控制中心。

真核细胞具有成形的细胞核。

原核细胞没有成形的细胞核，一般为裸露的DNA分子，叫拟核或质粒。

显微结构：指在光学显微镜下就能看到的结构。例如蓝色为细胞核，绿色为微管细胞膜、细胞核、细胞质、叶绿体（简略结构）、线粒体（简略结构）、液泡、细胞壁。

超微结构：指在电子显微镜下看到的细胞结构。例如叶绿体、内质网、高尔基复合体、溶酶体、核糖体、中心体、过氧化物酶体等细胞器和细胞核的具体结构及各种生物膜。它们有共同的起源，功能上相互联系，并可彼此转化。

5、微观基础

元素

大量元素：构成细胞的大量元素是C、H、O、N、P、S、k、Ca、Mg等，这些元素有些是细胞的组成物质，有些则是维持细胞正常生命活动所必需的物质。例如：C、H、O和N都是构成生命体物质的必需元素，它们均是构成蛋白质的必要成分。蛋白质则是原生质的主要构成成分，可以说没有蛋白质就没有生命，P和S也是细胞生命物质的重要组成成分。核酸和磷脂这些重要化合物均含有P，P还参与细胞的能量代谢。

微量元素：构成细胞的微量元素是Fe、Mn、Zn、Cu、B（硼）、Mo（钼）等，它们的含量虽然很少，但同样也是维持生物体正常生命活动和生理功能所需的物质。例如：B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长，缺乏B会导致花而不实；Fe是构成血红蛋白的元素，缺铁会导致营养不良性贫血。

化学成分

一切生命活动与细胞的化学成分密切相关。

总述：细胞的化学成分主要指构成细胞的各种化合物。这些化合物包括无机物和有机物。一般指含碳氢的化合物及其衍生物就叫有机物(碳酸盐除外），如：淀粉、氨基酸、氨基酸盐、核酸等；无机物主要是水、无机盐和气体单质。各种物质在活细胞中的含量从少到多的正常排序是：糖类和核酸（占1~1.5%)、无机盐(占1~1.5%)、脂质（占1~2%）、蛋白质（占7~10%）、水（占85~90%）。

无机物

无机盐：无机盐是维持生物体正常生命活动和生理功能不可或缺的成分。其生理功能有：①细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分；②参与并维持生物体的代谢活动；③维持生物体内的平衡（渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡）。例如：兴奋的传递就需要神经元上的内外钾、钠离子浓度的改变产生动作电位。

水：水是生命之源，生物需要依赖水才得以生存。

有机物

糖类：糖类是生物体主要的能源物质

核酸：核酸是遗传信息的携带者

脂质：脂质中的脂肪是主要储能物质

蛋白质：蛋白质是生命活动的主要承担者

生理活性物质：凡是对人或动物生理现象产生影响的活性物质，统称为生理活性物质。例如神经传递物质乙酰胆碱、神经生长因子、多肽、多糖、多种活性酶、酶元等都是生理活性物质，辅酶、辅机、等都是生理活性物质的组成部分。

6、分类

生物的基本分类层次：界、门、纲、目、科、属、种。

生物的详细分类层次：域、界、门、亚门、总纲、纲、亚纲、总目、目、亚目、总科、科、亚科、总属、属、亚属、总种、种、亚种。

种是最小的生物单位。生物的相同科、目越多，共同点也越多。

域是生物分类法中最高的类别。作为比界高的分类系统，称作“域”(Domain)或者“总界”(Superkingdom)。目前这三域分别命名为细菌域(Bacteria)﹑古菌域(Archaea)和真核域(Eukarya)。

生物由原核生物、真核生物及非细胞生物组成，包括动物、植物、细菌、真菌、病毒等，其特征是可以进行新陈代谢。

7、生命起源

综述

生命起源是当代的重大科学课题，然而却又是至今依旧了解甚少的最基本的生物学问题。关于生命的起源，历史上曾经有过种种假说：如“神创说”（认为：生命是由上帝或神创造的）、“自然发生说”（认为：生命，尤其是简单生命是由无生命物质自然发生的）等。这些假说多出于臆测，已被人们所否定。从近年召开的国际生命起源学术会议提出的研究论文看，当代关于生命起源的假说可归结为两大类：一是“化学进化论”（化学进化论主张：生命起源于原始地球条件下从无机到有机，由简单到复杂的一系列化学进化过程。）；二是“宇宙胚种说”（宇宙胚种说则认为，地球上最初的生命是来自地球以外的宇宙空间，只是后来才在地球上发展了起来。）。

研究生命起源的意义

研究生命起源是要弄清几十亿年生命诞生的历史，然而其意义远不止追根溯源，还在于可以了解生命与环境，整体与部分、结构与功能、微观与宏观、个体发育与系统发育以主物质和能量与信息之间的辩让关系，可以进一步阐明遗传变异，生长分化、复制繁殖、新陈代谢、运动感应和调节控制等生命活动的机制，从而认识和阐明生命的本质，以实现人类控制和改造生命的目标。

化学进化论

核酸和蛋白质等生物分子是生命的物质基础，生命的起源关键就在于这些生命物质的起源，即在没有生命的原始地球上，由于自然的原因，非生命物质通过化学作用，产生出多种有机物和生物分子。因此，生命起源问题首先是原始有机物的起源与早期演化。化学进化的作用是造就一类化学材料，这些化学材料构成氨基酸，糖等通用的“结构单元”，核酸和蛋白质等生命物质就来自这结“结构单元”的组合。1922年，生物化学家奥巴林第一个提出了一种可以验证的假说，认为原始地球上的某些无机物，在来自闪电，太阳光的能量的作用下，变成了第一批有机分子。时隔31年之后，美国化学家米勒首次实验证了奥巴林的这一假说。他模拟原始地球上的大气成分，用氢、甲烷、氨和水蒸气等，通过加热和火花放电，合成了有机分子氨基酸。继米勒之后，许多通过模拟原始地球条件的实验。又合成出了其他组成生命体的重要的生物分子，如嘌呤、嘧定、核糖、脱氧核糖、核苷、核苷酸、脂肪酸、卟啉和脂质等。1965年和1981年，我国又在世界上首次人工合成胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸。蛋白质和核酸的形成是由无生命到有生命的转折点。上述两种生物分子的人工合成成功，开始了通过人工合成生命物质去研究生命起源的新时代。一般说来，生命的化学进化过程包括四个阶段：从无机小分子生成有机小分子；从有机小分子形成有机大分子；从有机大分子组成能自我维持稳定和发展的多分子体系；从多分子体系演变为原始生命。

宇宙胚种说

从过去到现在，人们已经提出了许多属于宇宙胚种说的假说，如在1993年7月的第十次生命起源国际会议上，有人提出，“造成化学反应并导致生命产生的有机物，毫无疑问是与地球碰撞的彗星带来的”；还有人推断，是同地球碰撞的其中一颗彗星带着一个“生命的胚胎”，穿过宇宙，将其留在了刚刚诞生的地球之上，从而有了地球生命。几年前一位空间物理学家和一位天体物理学家也把地球生命的起源解释为：地球生命之源可能来自于40亿年前坠入海洋的一颗或数颗彗星，他们也认为是彗星提供了地球生命诞生需要的原材料（他们将之谓“类生命生物”）。尽管有科学家对此类假说持强烈的反对意见（他们认为：“彗星是带来了某些物质，但它们不是决定性的，生命所必需的物质在地球上已经存在”）。尽管诸如此类的观点仍是一些尚需进一步证明的问题，但通过对陨石、彗星、星际尘云以及其他行星上的有机分子的探索与研究。了解那些有机分子形成与发展的规律，并将其与地球上的有机分子进行比较，都将为地球上生命起源的研究提供更多的资料。

8、生物进化

生物进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。

“进化”一词来源于拉丁文evolution，原义为“展开”，一般用以指事物的逐渐变化、发展，由一种状态过渡到另一种状态。1762年，瑞士学者邦尼特最先将此词应用于生物学中。生物进化的基本单位是种群而非个体。

古代人们在栽培植物和驯养动物的生产实践中，积累了关于生物的形态、构造和生活习性的知识，注意到生物机体的变化以及生物与环境的关系，逐步形成了朴素的生物进化思想。古希腊的亚里士多德通过对他那个时代有关动物的知识的系统整理，把540种动物按性状的异同分为有血的和无血的两大群，每群之下又分为若干类。他进一步提出生物等级即生物阶梯的观念，认为自然界所有生物形成一个连续的系列，即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列。中国战国时期汇集的《尔雅》一书记载了生物类型的变化；汉初的《淮南子》一书，不仅对动植物作了初步分类，而且提出各类生物是由其原始类型发展而来的。

9、生物危害

DDT的发明

DDT最先是在1874年被分离出来，但是直到1939年才由瑞士诺贝尔奖获得者化学家PaulMuller重新认识到其对昆虫是一种有效的神经性毒剂。DDT在第二次世界大战中开始大量地以喷雾方式用于对抗黄热病、斑疹伤寒、丝虫病等虫媒传染病。

上个世纪60年代科学家们发现DDT在环境中非常难降解，并可在动物脂肪内蓄积，甚至在南极企鹅的血液中也检测出DDT，鸟类体内含DDT会导致产软壳蛋而不能孵化，尤其是处于食物链顶极的食肉鸟如美国国鸟白头海雕几乎因此而灭绝(生物放大)。1962年，美国科学家卡尔松在其著作《寂静的春天》中怀疑，DDT进入食物链，是导致一些食肉和食鱼的鸟接近灭绝的主要原因。因此从70年代后DDT逐渐被世界各国明令禁止生产和使用。DDT还成为中国环境保护事业的催生婆。

DDT会通过生物的富集作用在各营养级种不断积累，最终作用于人本身。

像DDT这样的物质还有六氯甲苯、灭蚊灵、二恶英等12种有机物。它们于2001年被首批列入《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》。

生物入侵

外来入侵生物不仅直接给农、林、牧、渔等行业造成巨大的危害和经济损失，还会造成包括导致本地生物物种的灭绝、生物多样性和遗传多样性减少等隐性损失，对社会、文化和人类健康也将构成威胁。

有害生物的危害

有史以来，在世界范围内，有害生物一方面长期危害人类的健康和生命，另一方面危害农业和畜牧业的发展，给人类文明带来的灾难是十分沉重的。

来自转基因生物潜在危害

现代科学技术的发展使世界上出现了越来越多的转基因生物。任何事物都具有两面性，转基因技术既可以造福人类又可以危害人类，转基因生物存在着一定风险。一些科学家认为，转基因生物有可能对人类健康、农业生物和环境生物构成极大的影响。

食物危机

随着基因技术的兴起，转基因食品也渐渐兴起。中国农业部于2009年11月27日草率批准了我国为世界上第一个种植“转基因主粮”的国家，据说要推广的是转基因水稻和转基因玉米。世界上任何一个国家，还没有将转基因粮食作为人的主粮食用。将转基因食品作为13亿国民的主粮，很可能成为贻害13亿国民的自杀计划。转基因粮食很可能损害其后代的免疫能力、生殖能力和大脑。将一种未经充分证明其安全性的转基因食品作为人的主粮，无疑是极其不负责任的，是灾难性的！

美国家科学院发布长篇科研调查报告清楚指明：越来越多的观察和发现证明，转基因农作物的种植和使用对动物和生态环境有潜在的安全威胁；必须对转基因作物种植区域实行强制性隔离措施，对转基因食品实行更严格的控制和检测监测。

10、生物科技

生物技术(biotechnology)系指基于特定之目的利用有机生物体(livingorganisms)或部分来制造或修改产品、改良动植物，并发展为生物体(microorganism)之一套具实用性之机制。（依据美国国家科学技术委员会之定义)

起源

现代生物科技肇始于1973年由科恩（Cohen）和博耶（Boyer）所发明的DNA重组技术和1975年克勒和米尔斯坦合作开发出的单克隆抗体技术。DNA重组技术显示细胞具有自我复制数百万次的能力，其经济力量才在日后逐渐形成基因工程技术，包括细胞工程（如克隆技术）、酵素工程及发酵工程（如利用酵母菌，霉菌和乳酸菌来发酵）等。

生物技术的广泛应用

生物科技的发展对于全球经济与人类生活都造成重大的改变。时至今日，生物技术已广泛运用在农业、医药、食品、环保、能源、海洋与国防等领域，其发展潜力亦与日剧增，并为世界之医疗、能源、环保与粮食等问题提供了解决之道。

人类基因项目在本世纪初完成

人类基因组组织项目在本世纪初完成，这将极大推动医学领域的研究活动，改变诊断和治疗疾病的方式，有利于人们健康。英国帝国癌症研究基金会的研究科学家卡罗尔·西拉科教授说：“在今后50年，主要置人于死地的杀手可能被消灭掉。

在几十年内，基因条码将具有更深刻的意义。一旦科学家更多地了解了导致癌症或者中风的生物途径，这此条码将变成预知未来的“水晶球”。在交织的DNA链中，基因条码将有可能确定人们未来可能出现的疾病以及人们患上这些疾病的可能性。

个体识别技术

近几年来，人类基因组研究的进展日新月异，而分子生物学技术也不断完善，随着基因组研究向各学科的不断渗透，这些学科的进展达到了前所未有的高度。在法医学上，STR位点和单核苷酸（SNP）位点检测分别是第二代、第三代DNA分析技术的核心，是继RFLPs（限制性片段长度多态性）VNTRs（可变数量串联重复序列多态性）研究而发展起来的检测技术。作为最前沿的刑事生物技术，DNA分析为法医物证检验提供了科学、可靠和快捷的手段，使物证鉴定从个体排除过渡到了可以作同一认定的水平，DNA检验能直接认定犯罪、为凶杀案、强奸杀人案、碎尸案、强奸致孕案等重大疑难案件的侦破提供准确可靠的依据。随着DNA技术的发展和应用，DNA标志系统的检测将成为破案的重要手段和途径。此方法作为亲子鉴定已经是非常成熟的，也是国际上公认的最好的一种方法。

生物技术能使多种疾病得到有效防治

由于基因组项目的完成和生物技术的进步，今后癌症病人不需要经历痛苦的治疗过程，他们将使用根据基因筛选而制定的治疗方法。基因分析将使医生有可能在分子层面上评估化疗既杀死患者的健康细胞又杀死癌细胞的问题，并使他们有可能针对不同患者的具体病情加以纠正。科学家正逐渐解开癌症、血管堵塞和阿耳海默氏症的生化途径，他们能把新的基因移植到人体内，治疗疾病。许多危害人类的疾病，如心血管病、癌症、艾滋病等，糖尿病等，将得到有效的预防、治疗和控制。美国有数十家公司已用“合理药物设计”法设计超级药物，这种方法把生物技术和化学紧密地结合起来，能医治目前药物不能医治的癌症、艾滋病和多发性硬化症等致命疾病，有的已经进入人体试验阶段。专家们预计，这方面的研究将对遗传机制、发育机制和免疫机制有更多的了解，不但有助于治疗一些遗传疾病，而且对了解生物进行过程也有重大的意义。科学家最终可能发现阻止患心脏病和癌症的方法。

人类将全面进入克隆时代

克隆技术是生物技术领域一个具有划时代意义的重大科技突破，随着在英国克隆的“多利”羊的出生，引起世界范围人们的高度重视，科学家认为它预示着“21世纪人类将全面进入克隆时代”。多莉已在1998年4月顺利产下它的第一只羊羔，这表明，由一只成熟细胞克隆出的羊可以受孕并足月怀胎，产出一只健康羊羔。

克隆出“多莉”的科学家说，克隆体有生产健康的后代对于核转移技术的商业化很重要。采用克隆技术的好处是：可以加快良种家畜的繁殖，从而有可能使畜牧业发生一场革命；可以培养出一批批优质的牛羊品种，以满足人们的需要；可以拯救濒危野生物，保持生态平衡；可在医学领域大量生产人们所急需的许多名贵药品。此外，采用克隆技术，可以对植物的细胞、组织或器官进行克隆，改变过去“靠天吃饭”的传统农业。总之，在这世纪之交，在隆技术的发展将会改变人类的生存环境，大大造福于人类。

克隆技术还可以带来医学突破。克隆出“多莉”羊的科学家说，如果伦理及法律许可，为不育夫妇克隆婴儿的事最终会出现。克隆羊多莉的培育者伊恩·维尔穆特说：“生活中的许多事情都有两面性。现在，我毫不怀疑，这种技术的潜在益处要远远大于其潜在坏处。就人类克隆来说，这项研究将大大延长人类生命。”

生物技术将与计算机技术相结合

生物技术与计算机技术相结合，也逐渐成为生物技术领域的新趋势。生物芯片计算机正在研制之中，美国艾菲梅特里克斯公司宣布用DNA成功地制成生物芯片，可用于读取活组织基因随进化而来的涌动信息流，这是生物技术与计算机技术融合的结晶。摩托罗拉公司、柏德仪器公司以及美国*的阿尔贡国家实验所已宣布，它们已经结成合作关系，以便批量生产生物芯片。

生物芯片对于医学和农业具有广泛的意义，它在几秒钟的时间里可以进行数以千计的生物反应。生物芯片采用“微凝胶”技术，其中，在一块面积相当于显微镜载物片的玻璃上的微型结构——其数目多达1万个以上——起着微型试管的作用。这些芯片工作的速度比常规方法更快。生物芯片计划可能会导致一个市场规模达数十亿美元的新兴产业。

环保领域大量采用生物技术

科学家们还在环保领域大量采用生物技术，以遏制环境继续恶化的趋势。目前开发的主要技术有：用生物方法处理污水，用微生物脱硫防治大气污染，用细菌降解清除污染物，用无污染生物农药防治农作物病虫害，培育抗病虫害农作物和开发实用的可生物降解塑料。

生物技术的最新进展

近年来，生物技术的开发已取得巨大进展，基因的分离、扩增、重组以及体细胞的克隆技术都已实现，某此蛋白质的结构和协能已经探明。快速繁殖脱毒、组织培养、胚胎移植、胚胎切割和单克隆抗体等技术已进入实用阶段，预计到2000年时产值可超过1000亿美元。

科学家已从单个基因的测序转到有计划、大规模地测绘人类、水稻等重要生物体的基因图谱。全世界已有6000多项农作物方面的生物技术研究成果进入田间试验，抗虫害的转基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美国和加拿大大面积试种，美国种植的转基因作物越来越多。1998年种植7000万英亩转基因玉米和大豆，而几年前则很少。菲律宾国际水稻研究所育成的“超级稻”，在3年内可推广种植，它可以使水稻单产提高20%-25%。据法国《论坛报》近日报道，纺织业已采用了既不用化肥也不用农药的生物技术棉花。从1996年开始，美国专门生产“户外用”服装的帕塔戈尼亚公司使用的棉花100%是用生物技术生产的棉花。现在，美国是全球主要的生物棉花生产国，每年产量是2800吨，继美国之后是印度(年产量是930吨)、土耳其(800吨)和秘鲁(650吨)。

据美联社报道，美国科学家已运用生物技术设使一只老鼠长出一个大象的卵，该技术在未来可以帮助拯救世界上的一些濒危动物。老鼠可被用作制造其他动物的卵子的“工厂”，这些卵在受精后，可用来使濒危动物怀孕。

11、未来展望

人类蛋白质组计划（HPP）的实施

国际人类蛋白质组计划（HPP）是继国际人类基因组计划之后的又一项大规模的国际性科技工程。首批行动计划包括由中国科学家牵头的“人类肝脏蛋白质组计划”和美国科学家牵头的“人类血浆蛋白质组计划”。

人类肝脏蛋白质组计划的实施，将极大的提高肝病的治疗和预防水平，降低医疗费用，同时，将使我国在肝炎、肝癌为代表的重大感病的诊断、防治与新药研制领域取得突破性进展，并不断提高我国生物医药产业的创新能力和国际竞争力。

生物科技的安全性问题

基于生物技术发展有可能带来的不利影响，人们提出了生物安全的概念。所谓生物安全一般指由现代生物技术开发和应用所能造成的对生态环境和人体健康产生的潜在威胁，及对其所采取的一系列有效预防和控制措施。

生物安全问题引起国际上的广泛注意是在上世纪80年代中期，1985年由UNEP、WHO、UNIDO及FAO联合组成了一个非正式的关于生物技术安全的特设工作小组，开始关注生物安全问题。国际上对生物安全立法工作引起特别重视是在1992年召开联合国环境与发展大会后，此次大会签署的两个纲领性文件《21世纪议程》和《生物多样性公约》均专门提到了生物技术安全问题。从1994年开始，联合国环境规划署（UNEP）和《生物多样性公约》（CBD）秘书处共组织了10轮工作会议和*间谈判，为制订一个全面的《生物安全议定书》做准备，为了尽快拟定议定书初稿，还召开了4次关于《生物安全议定书》的“特设专家工作组”会议。1999年2月和2000年1月先后召开了《生物多样性公约》缔约国大会特别会议及其“续会”，130多个国家派代表团参加会议讨论有关问题，其中欧盟15国最为积极，环境部长全部到会，美国副国务卿参加了此次会议。经过多次讨论和修改，《〈生物多样性公约〉卡塔赫纳生物安全议定书》终于在2000年5月15日至26日在内罗毕开放签署，其后从2000年6月5日至2001年6月4日在纽约联合国总部开放签署。

12、生物与自然

人与其它生物共同生存在生物圈中。生物圈包括大气圈的下层，岩石圈的上层，水圈。生物的生存离不开生物圈。人类文明发展至今，人类在自然界面前不再仅仅是自然的产物，而且能够有意识或无意识地作为一种新的地质力量参与自然界的作用。

生物多样性

生物多样性指的是地球上生物圈中所有的生物，即动物、植物、微生物，以及它们所拥有的基因和生存环境。它包含三个层次：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。简单地说，物种多样性表现的

能量流动

是千千万万的生物种类。在地球上热带雨林中生活着全世界半数以上的物种(约500万种)，因此，那里的生物多样性最为丰富。生物多样性具有很多的价值，它不仅可以为工业提供原料，如胶、油脂、芳香油、纤维等，还可以为人类提供各种特殊的基因，如耐寒抗病基因，使培育动植物新品种成为可能。许多野生动植物还是珍贵的药材，为治疗疑难病症提供了可能。生物多样性的形成经历了漫长的进化历程。

生物的保护

随着环境的污染与破坏，比如森林砍伐、植被破坏、滥捕乱猎等，世界上的生物物种正在以每天几十种的速度消失。这是地球资源的巨大损失，因为物种一旦消失，就永不再生。消失的物种不仅会使人类失去一种自然资源，还会通过食物链引起其他物种的消失。如今，人类都在呼吁保护生物多样性并为之付诸行动。2008年10月，在西班牙巴塞罗那，国际自然保护联合会（IUCN）公布了哺乳类动物种群的全球调查结果：“在不久的将来，至少有四分之一的哺乳类动物会走向灭绝。”多项调查数据表明，地球上的动植物每天都在消失。古道尔用自己随身携带的加州秃鹰的世界最大的羽毛不断地向世人发出警告，濒危动物正在逝去。同时，她也在告诉人们，濒危灭绝的秃鹰是人类从其灭绝的边缘拯救回来的物种之一。人类的行为正在不断实践其对生命的伟大承诺，人类不会放弃对生命的挽救行动。

生态因素：环境中影响生物的形态、生理和分布的因素，叫做生态因素。

阳生植物：在比较强的光照下才生长得好的植物。

阴生植物：在比较弱的光照下才生长得好的植物。

长日照植物：需要较长的日照才能开花结果的植物。

短日照植物：需要较短的日照才能开花结果的植物。

种内关系：同种生物的不同个体或群体之间的关系。

种内互助：同种生物之间发生的一些有利于捕食或者防御敌害的行为。

种内斗争：同种生物的不同个体之间由于争夺食物、资源、配偶等发生矛盾的现象。

种间关系：是指不同生物之间的关系，包括共生、寄生、竞争、捕食等。

种间互助：不同种的生物之间发生的对双方或者一方有利的行为。

种间斗争：不同种的生物之间由于争夺资源、空间等所发生矛盾的现象。

共生：两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利；如果彼此分开，则双方或者一方不能独立生存（互惠互利，不能分开）。

种群：在一定时间和自然区域内同种生物个体的总和（同种生物的所有个体）。

生物群落：在一定时间和自然区域内相互之间有直接或间接关系的各种生物个体的总和（所有种群的总和）。

生态系统：在一定的时间和自然区域内，各种生物之间以及生物与无机环境之间通过物质循环和能量流动相互作用所形成的有机统一体（自然系统）叫做生态系统（生物群落和无机环境作用构成）。

种群密度：是指单位空间内某种群的个体数量。

年龄组成：是指一个种群中各年龄期个体数目的比例（形成增长型，稳定型、衰退型）。

性别比例：是指种群中有繁殖能力的雌雄个体数目在种群中所占的比例（雌多于雄，雄多于雌、雌雄相当三种类型）。

出生率：是指种群中单位数量的个体在单位时间内新产生的个体数目。

死亡率：是指种群中单位数量的个体在单位时间内死亡的个体数目。

生物群落的结构：是指群落中各种生物在空间上的配置情况，包括垂直结构和水平结构等方面。

生产者：指生态系统中的自养型生物（——包括绿色植物、非绿色植物和自养型微生物）。

消费者：指只能利用现存的有机物的动物和一些微生物。

分解者：主要是指细菌、真菌等营腐生生活的微生物，以及一些动物，它们能把动植物的尸体、排泄物和残落物等所含有的有机物，分解成简单的无机物，归还到无机环境中，在重新被绿色植物利用来制造有机物。

食物链：在生态系统中，各种生物之间由于事物关系而形成的一种联系，叫做食物链。

食物网：在一个生态系统中，许多食物链彼此相互交错连接的复杂营养关系，叫做食物网。

能量流动：指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程（——能量流动的起点、总能量和流动渠道）。

物质循环：指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断的进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程。

这里的生态系统指的是生物圈，其物质循环带有全球性，又叫生物地球化学循环。

碳的循环：碳以二氧化碳形式从无机环境进入生物群落，以有机物形式在生物群落的各成分之间传递，最终又以二氧化碳的形式回到无机环境的过程。碳循环始终与能量流动结合在一起。

生态平衡：生态系统发展到一定阶段，它的生产者、消费者和分解者之间能够较长时间地保持着一种动态的平衡（它的能量流动和物质循环能够较长时间的保持动态平衡），这种平衡状态叫做生态平衡。

自然因素：主要是指自然界发生的异常变化，或者自然界本来就存在的对人类和生物有害的因素。

人为因素：主要是指人类对自然的不合理利用、工农业发展带来的环境污染等。

13、环境保护

就地保护：指为了保护生物多样性，把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行保护和管理。

就地保护的对象：主要包括有代表性的自然生态系统和珍稀濒危动植物的天然集中分布区等。就地保护主要是指建立自然保护区。

自然保护区：为了保护自然和自然资源，特别是保护珍贵稀有的动植物资源，保护代表不同自然地带的自然环境和生态系统，国家划出一定的区域加以保护，这些区域叫做自然保护区。

迁地保护：指为了保护生物多样性，把因为生存条件不复存在，物种数量极少或难以找到配偶等原因，而生存和繁衍受到严重威胁的物种迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理。迁地保护是就地保护的补充，为行将灭绝的生物提供了最后的生存机会。

生物富集作用：指环境中的一些污染物（如重金属、化学农药），通过食物链在生物体内大量积聚的过程。生物富集作用随着食物链的延长而不断加强。

水体富营养化：指由于水体中氮、磷等植物必需的矿质元素含量过多，导致藻类植物等大量繁殖，并引起水质恶化和水生动物死亡的现象。

水华：富营养化的池塘和湖泊，由于某些藻类植物的过度生长，使水面形成绿色藻层；蓝藻释放的毒素杀死鱼虾和贝类等，并使水体产生恶臭，这种现象叫做水华。

赤潮：富营养化的海水，由于某些微小生物的急剧繁殖，导致海水变色，水质恶化，并使鱼虾和贝类大量死亡的现象叫做赤潮。

生物净化：指生物体通过吸收、分解和转化作用，使生态环境中的污染物的浓度和毒性降低或消失的过程。生物净化过程中，绿色植物和微生物起重要作用。

绿色食品：指按照特定的生产方式生产，经过专门机构认定和许可后，使用绿色食品标志的无污染、安全、优质的营养食品。

人类对自然环境的影响

臭氧层空洞

14、相关学科

生物学

生物学（Biology）是一门研究生命现象和生命活动规律的学科。它是农学、林学、医学和环境科学的基础。它是21世纪的主导科目。社会的发展，人类文明的进步，个人生活质量的提高，都要靠生物学的发展和应用。对人类来说，生物太重要了，人们的生活处处离不开生物。

生物分类学

生物分类学是研究生物分类的方法和原理的生物学分支。它研究生物类群间的异同以及异同程度，阐明生物间的亲缘关系、进化过程和发展规律。

生态学

研究生物与环境之间相互关系的科学。

遗传学、生理学、植物学、动物学、生物化学、生物物理、地球生物化学等。