第一篇：花生与人类文明

花生与人类文明

花生，植物学家将它学术命名为Arachishypogaea Linn。在我国，它又被称作“落花生”，“长生果”，“长寿果”等。

一．花生的起源与历史

一般认为，花生原产秘鲁和巴西，在秘鲁沿海地带史前废墟中发现大量古代花生，可追溯到至少公元前500年，且美洲最早古籍之一《巴西志》即已明确记录，古印第安人称之为“安胡克”。在哥伦布远航时期，航海家将花生荚果带至西班牙，在1535年出版的《西印度通史》中记载花生的西班牙语为“玛尼”，之后逐渐被传播到世界各地。花生有目的地传入欧洲的最早记载是塞维尔城的一个内科医生于1574年所作的报道，他称“秘鲁人送给他一种很好的果子，这种果子不生根，也不是什么植株长出来的，就像托马斯蜜蜂一样，是长在地下的。” 这足见欧洲引入年代之晚及欧洲人对这一作物生疏到何种程度。至于花生引进美国，那就更是后来的事情了，估计可能是随着贩卖奴隶的船只从非洲传入的。首次传入的时间，大约是在十八世纪初期。

同时，也有部分研究表明，中国也有可能是花生原产地之一。1958年的浙江吴兴钱山洋原始社会遗址中，发掘出炭化花生种子，测定灶坑年代距今4700±100年。1961年，江西修水县山背地区原始社会遗址中再次发掘出炭化花生种子。此外广西、云南、江西等地也曾报告过于花生形态极为相似的野生植物。2007年经西安文保中心专家确认，距今2100年前的汉阳陵从葬坑出土的农作物里，已经出现了花生。中国唐朝段成式《酉阳杂俎》中记载“形如香芋，蔓生”、“花开亦落地结子如香芋，亦名花生”。元朝人贾铭入的《饮食须知》载有“落花生，味甘，微苦、性平，形如香芋，小儿多吃，滞气难消”，“近出一种落花生，诡名长生果，味辛、苦、甘，性冷，形似豆荚，子如莲肉，同生黄瓜及鸭蛋食，往往杀人，多食令精寒阳萎”。明朝人兰茂的《滇南本草》亦有花生的记载。

然而现今广泛种植者，则为南美引进无疑。到明末清初，中国沿海地区花生种植较为普遍，多次从南美洲引种花生品种，最近一次为1887年，《慈黔县志》记载：“落花生，按县境种最广，近有一种自东洋至，粒较大，尤坚脆”。欧洲曾从中国引种花生，因此欧洲部分地区仍称之为“中国坚果”。刚果布朗氏在1818年的《刚果植物志》中称“花生是由中国传入印度、锡兰及马来群岛，尔后传入非洲的。”

二．花生的类型和品种

花生是豆科落花生属的1种，该属约有60～70个种，迄今已收集到并经鉴定的有21个种。其中大多数是二倍体种(2x=20)。栽培花生是两个二倍体自然加倍的异源四倍体种(2x=40)。

中国花生品种一般可按生育期长短、荚果大小、特征特性和植物学性状加以区分。按生育期长短不同可分为：

① 早熟型花生：生长期为120～130天； ② 中熟型花生：生长期为145天左右； ③ 晚熟型花生：生长期为165天左右。按荚果大小不同可分为：

① 大花生：壳厚、果型大，每百粒花生仁重在80克以上，分布面积最大； ② 小花生：粒小、壳薄，每百粒花生重在50克左右，适宜栽于沙地，主要分布于四川、广东、湖南、河南西南部等。目前我国大、小花生均有出口，但大、小花生出口的地方不一样，大花生出口量多于小花生。按特征特性和植物学性状可分为: ① 普通型。侧枝上交替着生花序，分枝多，叶片倒卵圆形。深绿色。株丛

直立、丛生以至匍匐。果形较大。种子长圆柱形。生育期较长。

②龙生型。植株匍匐，交替开花,多毛茸，有花青素,荚果有龙骨(背脊)和勾嘴，曲棍状。果壳网纹深，果针脆弱易断。

③ 珠豆型。侧枝近主茎，可连续着生若干花序节，仅少数 2次分枝。叶片

椭圆形，浅绿色或绿色。植株直立或丛生。果型较小。种子桃形。休眠性弱。

④ 粒型。侧枝每节均可着生花序，很少有 2次分枝，主茎有花序。植株高 大，茎枝上有明显的花青素。荚果棍棒状，以3～4粒种子荚果占多数。种子圆柱型。中国在生产上曾大面积栽培的品种类型不一，大多数是珍珠豆型和普通型丛生花生。通过两个类型间的杂交育成的品种，在生产上显示出一定优越性。现在世界上高产、稳产、推广面积最大的品种是美国“佛罗蔓生”，也属类型间杂交种，占美国当前花生生产面积的90％以上。“马库鲁红”对叶斑病也有一定抗性，曾是世界上普遍利用的一个品种。中国的“协抗青”对花生细菌性枯萎病的抗性较优。

三．花生的生长习性

花生生长季节较长，宜气候温暖，雨量适中的沙质土地区。花生对微酸性土壤有一定适应能力，是开发红壤土的先锋作物；但偏高的土壤酸度需施用石灰等钙质肥料中和短日照作物，但对光周期并不太敏感。

需较高热量,日平均气温稳定在12℃以上时才能播种;主要生育期中要求20～28℃的气温，秋季气温降至11℃左右时，荚果即停止发育。中国花生产区生育期平均积温均在3500℃左右。生育期100～150天，个别晚熟品种可达180天。一般早熟品种种子休眠期短，迟熟品种休眠期长，龙生型品种休眠性最强。花生种子的休眠性除受种皮影响外，并与胚内某些激素类物质有关。用乙烯利、激动素等化学物质、晒种和适温催芽可解除休眠。

四．花生的主要价值

①营养价值 花生被人们誉为“植物肉”，含油量高达50%，是大豆的2倍多，比油菜籽高20%以上。花生的蛋白质除大豆外，没有一种粮食比得上它，含量在30%以上相当于小麦的2倍，玉米的2.5倍，大米的3倍。花生中的蛋白质极易被人体吸收，吸收率在90%左右。因此，花生被称为植物肉是当之无愧的。

花生的营养价值之高，就连被称为高级营养品的一些动物性食品，如鸡蛋、牛奶、肉类等，在花生面前也甘拜下风。花生的产热量高于肉类，比牛奶高20%，比鸡蛋高40%。其他如蛋白质，核蛋素，钙，磷，铁等也都比牛奶、肉、蛋为高。花生中还含有A、B、E、K等各种维生素，以及卵磷脂、蛋白氨基酸、胆碱和油酸、落花生酸、脂肪酸、棕榈酸等。可见，花生的营养成分非常丰富而又较全面，生食、炒食、煮食均可，尤其是炒花生，香脆味美，余味深长。②经济价值

花生油是80％不饱和脂肪酸和20％饱和脂肪酸的甘油脂混合物，脂肪酸、油酸占33.3～61.3％,亚油酸占18.5～47.5％,品质优良，气味清香。

除供食用外，在印染、造纸工业上可作乳化剂，在纺织工业上用作润滑剂，机械制造工业上用作淬火剂。

榨油后的副产品花生饼可加工成脱脂蛋白粉，经膨化处理可制成花生蛋白肉。茎叶为优质饲料。荚壳可作粘胶的原料，经干馏、水解可得到醋酸、醋石和活性炭等10多种产品。种皮可入药，对多种出血性疾病有止血作用。③药用价值

1）抗老化，防早衰

花生中所含有的儿茶素对人体具有很强的抗老化的作用，赖氨酸也是防止过早衰老的重要成分。常食花生，有益于人体延缓衰老，故花生又有“长生果”之称。

2）凝血止血

花生衣中含有油脂和多种维生素，并含有使凝血时间缩短的物质，能对抗纤维蛋白的溶解，有促进骨髓制造血小板的功能，对多种出血性疾病，不但有止血的作用，而且对原发病有一定的治疗作用，对人体造血功能有益。

3）滋血通乳

花生中含丰富的脂肪油和蛋白质，对产后乳汁不足者，有滋补气血，养血通乳作用。4）促进人体的生长发育

花生中钙含量极高，钙是构成人体骨骼的主要成分，故多食花生，可以促进人体的生长发育。

五．花生对人类的意义

从整个世界范围来看, 花生在被作为油料作物利用之前, 在农业中的地位是无关重要的。大约在1840年法国马赛的油坊开始从西非洲进口花生用来榨油, 才促进了花生种植业的迅速发展。在这之前, 充其量也不过是一种尝好品。从世界花生种植面积的变化情况来看, 它的发展也仅限于最近的130年内。

在这以前, 对花生存有多方面的误解和忌讳。即使在南美洲, 也是如此。如在1609年出版的《印加历史》中, 有“生吃花生会造成头痛”等说法。在我国的古籍中, 如上引的《饮食须知》就说“ 小儿多食, 滞气难消”。直至十八世纪, 还有个别地区认为花生“ 有毒”。由于有这些忌讳就不可能积极发展花生生产。又由于缺乏对这一农作物某些习性的了解, 人为地使这一农作物的整个农艺过程复杂化和困难化。如在土地选择上, 要求“宜栽背阴处”；在种子收藏上,“性畏寒, 以蒲包藏暖处”；在管理上要“以沙压横枝”，“ 压花伏地”；在收获上, 要“割蔓取之”, “具筛筛土”,“水漂晾晒”,甚至还有“经霜”一类的说法。按照这种生产方式, 大规模地种植花生, 是不容易的。所以直至十八世纪末期, 江苏淮安一带, 仍然不知道如何栽培花生,上述情祝, 造成了花生生产发展的迟缓。

然而随着人类文明的发展，人们逐渐认识到了花生所拥有的重要价值。目前，花生是我国主要的油料作物，是油脂加工业和副食品工业的重要原料，也是一种重要的出口物资，在国民经济中有着重要的地位。目前我国花生仍以榨油为主，同时，也广泛开展了花生食品、花生饮料、花生蛋白粉、花生加工副产品的综合利用。

第二篇：材料与人类文明范文

材料与人类文明

土木51班 2150700035 付嘉诚

摘要：土木工程是建造各类工程设施的科学技术总称。它最主要的是建筑，在随科学的进步而发展。随着力学的发现，材料的更新，不断有更多的科学技术引入建筑中。以前只求一间有瓦盖顶的房屋，现在追求舒适，不同的科学，逐渐创新发展的材料推动了土木工程的发展，使其更加完美。

关键词：土木工程 材料

正文：随着人类文明及科学技术的发展，材料的不断进步与改善。现代土木工程中，传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程中占有愈来愈重要的位置。与以往相比，当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。

土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。从另一方面来看，由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高，传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此，以天然材料为主要材料的时代即将结束，取而代之的将是各种人工新材料，这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。

以近几年的新材料为例：1.高性能混凝土（HPC），要求具有高耐久性和高强度、优良的工作性，首先体现在较高的早期强度、高验收强度、高弹性模量；其次是高耐久性。可保护钢筋不被锈蚀，在其他恶劣条件下使用，同样可保持混凝土坚固耐久；最后是高的和易性、可泵性、易修整性。可配制大坍落度的流态混凝土，而不发生离析；可降低泵送压力，修整容易。

2.低强混凝土，这种材料可用于基础、桩基的填、垫、隔离及作路基或填充孔洞之用，也可用于地下构造。在一些特定情况下，可用低强混凝土调整混凝土的相对密度、工作度、抗压强度、弹性模量等性能指标，而且不易产生收缩裂缝。

3.轻质混凝土，利用天然轻骨料(如浮石、凝灰岩等)、工业废料轻骨料(如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等)、人造轻骨料(页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩等)制成的轻质混凝土具有密度较小、相对强度高以及保温、抗冻性能好等优点。利用工业废渣，如废弃锅炉煤渣、煤矿的煤矸石、火力发电站的粉煤灰等制备轻质混凝土，可降低混凝土的生产成本，并变废为宝，减少城市或厂区的污染，减少堆积废料占用的土地，对环境保护也是有利的。

4.FRP复合材料，土木结构主要受两大问题困扰，过早退化和结构功能不足。近些年来，纤维增强聚合物(FRP)已经成为解决这些结构问题的一种可行途径。工程实践表明，FRP复合材料能适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、高强和轻质发展以及承受恶劣条件的需要，符合现代施工技术的工业化要求，因而正被越来越广泛地应用于桥梁、各类民用建筑、海洋和近海、地下工程等结构。应用的方式有两种一是替换钢筋或钢管直接应用于新建结构中；二是用于旧有结构的维修加固，以取得良好的建筑效果。

5.智能材料，大型土木工程结构和基础设施的使用期都长达几十年、甚至上百年。在其使用过程中，由于环境载荷作用、疲劳效应、腐蚀效应和材料老化等不利因素的影响，结构将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减，甚至导致突发事故．为了有效地避免突发事件故的发生，就必须加强对此类结构和设施的健康监测。一种称为碳纤维机敏混凝土材料的智能材料，在大型土木工程健康监测中已得到应用。新材料的发展不断地使土木工程紧跟时代的需求。

土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置，在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户，为了避免新型材料的生产和发展对环境造成危害，因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种：利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废，但仍需依靠科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类产品无论是成本上，还是性能方面真正能达到绿色建材标准。利用废弃的有机物生产的建材产品，以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染，还节约了石油等资源。利用各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康，利用高兴技术使其成本和能耗降低，将是未来绿色建材的主要发展方向。

众多现象表明进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向：研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。总而言之，土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的，它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好坏，在未来，更多先进的新材料将会不断改进土木工程发展的方向。

第三篇：材料与人类文明论文

西安交通大学

材料与人类文明论文

纳米材料及其发展前景

2014.05.16

纳米材料及其发展前景 摘要

纳米技术的发展和纳米材料的出现标志着人类认识自然达到了一个新的层次，人类的科学技术进入了一个崭新的时代——纳米科技时代。纳米技术在人类社会发展中日益显示的重要作用，对社会生产、生活都将产生深刻的影响。纳米技术的研究和广泛的应用，亦促进了人类认识领域的革命性飞跃。然而，纳米技术的发展也正如其他科技一样，必然同样受到人性的规约，这样才能保证现代科学技术发展的正确方向，才能为人类文明的进步服务。前言

材料是人类赖以生存和发展的基础。一种新材料的诞生，可以引起人类文化和生活的巨大变化。近年出现的纳米材料，是纳米技术和材料科学的产物。

基本概念

1990年在美国巴尔的摩召开的第一届纳米科技会议上统一了概念，正式提出纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学和纳米机械学的概念。纳米材料是指那些由尺寸小于100nm(0.1-100nm)的超精细颗粒构成的材料的总称。基本特性

纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等纳米技术就是利用纳米材料的奇妙性能，制造具有特定功能的零部件和产品的技术。如今，纳米技术已向我们走来，并将得到广泛应用。

1、力学性质：高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低，位错滑移和增殖符合Frank-Reed模型。

2、热学性质：纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值，这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。

3、电学性质：由于晶界面上原子体积分数增大，纳米材料的电阻高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导金属——绝缘体转变（SIMIT）。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点。

4、磁学性质：纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50%，可以用于信息存储的磁电阻读出磁头，具有相当高的灵敏度和低噪音。同时纳米巨磁电阻材料的磁电阻与外磁场间存在近似线性的关系，所以也可以用作新型的磁传感材料。

纳米材料的主要应用

1）纳米陶瓷——新型的组织工程材料。

纳米陶瓷在人工骨、人工关节、人工牙齿及牙种植体、耳听骨修复体等人工器官制造及临床应用领域有广阔的应用前景。

2）纳米材料用于细胞分离和染色。

利用纳米微粒进行细胞分离技术很可能在肿瘤早期从血液中检查出癌

细胞，实现癌症的早期诊断和治疗。

3）纳米材料可实现可控、靶向、缓释性给药。

伊利诺伊大学的Tajel Desai用可植入纳米技术发明了一种可以根据体内血糖水平分泌胰岛素的纳米植入物，将其植入糖尿病患者体内，可免除注射胰岛素的麻烦。

4）纳米材料成为新型抗菌材料。

目前已研制出纳米创口贴、纳米抗菌溃疡贴，具有护创作用，还能激活细胞，修复病变组织，加速伤口恢复，此外，还开发出具有抗菌功能的多种纺织品及广谱抗菌的新型医用棉。

5）纳米材料制造的医用超微型机器人。

未来的纳米机器人进入机体后可随血液流经全身，并借助其灵敏的传感器件和智能电脑系统对整个机体进行全天候实时监测，并能根据监测结果进行适时的改造和维护。

6）纳米技术将推动航空航天事业的发展。

纳米技术将使科学家和工程师设计并制造出用于飞机、火箭、空间站等的轻质、高强度、热稳定的材料，它们在航空航天领域的应用前景极为广阔。

7）纳米技术在能源和环境领域大显身手。

碳纳米管作为新型的贮氢材料、电化学贮能材料在移动通讯、信息技术、电动汽车、航空航天和国防科技等方面具有极其重要和广阔的应用前景。在环境保护方面，可以制造出具有高灵敏度、高选择、高稳定性和高重复性的应用于气体、化学和生物化学领域的纳米传感器，可以监视和检测环境。

纳米材料的发展前景展望

经过几十年对纳米技术的研究探索，现在科学家已经能够在实验室操纵单个原子，纳米技术有了飞跃式的发展。纳米技术的应用研究正在半导体芯片、癌症诊断、光学新材料和生物分子追踪4大领域高速发展。可以预测：不久的将来纳米金属氧化物半导体场效应管、平面显示用发光纳米粒子与纳米复合物、纳米光子晶体将应运而生；用于集成电路的单电子晶体管、记忆及逻辑元件、分子化学组装计算机将投入应用；分子、原子簇的控制和自组装、量子逻辑器件、分子电子器件、纳米机器人、集成生物化学传感器等将被研究制造出来。

纳米技术目前从整体上看虽然仍然处于实验研究和小规模生产阶段，但从历史的角度看：上世纪70年代重视微米 科技的国家如今都已成为发达国家。当今重视发展纳米技术的国家很可能在21世纪成为先进国家。纳米技术对我们既是严峻的挑战，又是难得的机遇。必须加倍重视纳米技术和纳米基础理论的研究，通过纳米材料科学技术对传统产品的改性，增加其高科技含量以及发展纳米结构的新型产品，目前已出现可喜的苗头，具备了形成21世纪经济新增长点的基础。纳米材料将成为材料科学领域一个大放异彩的明星展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥举足轻重的作用。随着其制备和改性技术的不断发展，纳米材料在精细化工和医药生产等诸多领域会得到日益广泛的应用，为我国在21世纪实现经济腾飞奠定坚实的基础。整个人类社会将因纳米技术的发展和商业化而产生根本性的变革。

第四篇：生物技术与人类文明

生物技术与人类文明

摘要

在这个知识爆炸、科技成为第一生产力的时代，大家对计算机网络、信息高速公路、卫星通讯、移动电话等都不陌生。那么，我想大家对生物工程技术也一样有所耳闻。

生物工程当前新技术革命的三大支柱（微电子、生物工程和新材料）之一，无论在发达国家还是 发展中国家，它都被列为优先发展的领域，特别是基因工程的出现，使人类进入了一个能按自己需要创造新生物的伟大时代。

“生物工程热”的现象不是偶然的，它为解决世界面临的如能源、粮食、人口、以及污染严重等诸多难题开辟了新途径，直接关系到医药卫生、轻工食品、农牧渔业及能源、化工、冶金等传统产业的革新和新兴产业的形成，它的发展将极大地造福人类。

在食品类里的面包、酸奶、乳酪、酱油、味精；酒类里的啤酒、葡萄酒、威士忌酒；药类里的各类抗生素（如常见的青霉素、头孢霉素）、胰岛素、乙肝疫苗、小儿麻痹症疫苗、流感疫苗；生活用品类的奶酪、洗衣粉等等，与生物工程密切相关，所以他对我们来说并不是很陌。

本文主要介绍生物工程技术与人类文明，顾名思义，就是介绍生物工程的简介以及它在当今社会所起的作用，对人类生活的影响。

关键字：生物工程，人类文明，发展，影响

目录

第一章：生物工程内容 1．1 基因工程 1．2 细胞工程 1．3 酶工程 1．4 微生物发酵工程 1．5 生化工程 第二章：小结

第三章:生物工程的发展 第四章：参考文献

第一章：生物工程的内容

生物工程有五个强大而富有生命力的技术系统：基因工程、细胞工程、酶工程、微生物发酵工程和生化工程。

1．1 基因工程

也叫遗传工程，或DNA重组技术。这一技术在生物工程中的地位举足轻重。基因工程简单地说，就是对不同生物的遗传物质——基因，在体外使用一 种工具酶，用人工的方法，进行“剪切”、“组合”、“拼接”，使遗传物质按照我们的意愿重新组合，然后通过运载物质（质粒、噬菌体、病毒等）转入微生物体 内或动、植物细胞内，进行无性繁殖，并使我们需要的基因在细胞中表达出来，产生出我们所需要的产物或组成新的生物类型。

1973年，斯坦福大学的科恩和旧金山加州大学的博耶共同实现了这一DNA重组实验，也是那个时候这一技术在美国首次获得成功。

利用细菌生产人胰岛素，这一成果在基因工程领域产生很大的影响，当然还有其他的例子，例如：能自动脱毛的绵羊、超级鼠、巨鱼、用细菌 生产的没有蛋壳的鸡蛋等等。

1．2 细胞工程

细胞工程在最近的十几年里都很时兴，尤其是1975年英国剑桥大学的米尔斯坦发展了杂交肿瘤细胞技术以及单克隆抗体的作用，使细胞工程开始为世人所瞩目。

细胞工程是应用现代生物学，发育生物学，遗传学和分子生物学的理论和方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合，核质移植，染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培育出人们所需要的新物种的生物工程技术。

其突出成果为单克隆抗体，它由米尔斯坦和另外一位英国科 学家科勒合作而完成。另外，细胞工程还有两项重 要的技术，一个是细胞大规模培养技术，一个是植物组织培养快速繁殖技术，其发展前景十分乐观。

1.3 酶工程

酶是一种催化剂，但不同的是它催化的是生物体内的反应，且它本身也是一种蛋白 质；更重要的是，它的催化效率高得惊人，超出化学催化剂千百倍，而且是在常温、常压下进行，专一性极强。因此，我们可以设计一些特定的生物反应器，利用酶 的这一特性，把相应的原料转化成对人类有用的物质。酶工程就是这样一项技术。

提到酶工程那就不能不提到“酶工程之父”—— Katchalski—Katzir，他是以色列科学家，世界上第一个固定化酶就是他在60年代初装配成功的。他发现了酶并不在溶液中起作用，而是包在细胞膜或 细胞器里面起作用的。于是他试着把酶从细菌中分离出来，再结合到具备一定性质的固体支持物上，或包埋于天然的（或人工合成的）膜上。他意外地发现，有些酶 固定化以后，活性不仅未受影响，稳定性反而有了提高。

自然界中被检定过的 酶多达三千多种，但只有约100种已经开发或投入商品生产。

微生物是工业酶剂的主要来 源，而且产酶能力很高，如一吨发酵液得到的淀粉酶几乎与数千头猪胰脏得到的酶量相当，简直是个奇迹。而奇迹在生物工程领域的确“屡见仍鲜”，且每每令世人 为之瞠目。

1.4 微生物发酵工程 现代概念的微生物发 酵工程是本世纪40年代随着抗生素工业的建立才兴起的。

从50年代起，柠檬酸、氨基酸、核苷酸、酶制剂、甾体激素、细

胞蛋白和生物农药等独立的工业体系也相继兴起。这些看似复杂的产 品，实际上都是人们利用微生物的特定性状，如微生物菌体含有丰富的蛋白质，微生物代谢过程中可以产生一些对我们非常有用的物质（象青霉素、头孢霉素、甘 油、有机酸、维生素等），从而生产出对我们有用的物质。也可以把微生物直接用于工业生产，这就是现代意义上的微生物发酵工程。

按照我们应用的目的和范 围，微生物发酵工程大致包括四个内容，即：对微生物菌体的生产和利用，微生物菌种选育技术，微生物代谢产物的生产和应 用，；对微生物机能的利用，这些小小的微生物，却为人类作出了不可估量的巨大贡献。

1．5 生化工程

要想前面的四个工程运行成功，那生化工程是必不可少的，它提供合理的设备和技术的生化工程。包括生物反应器、传感器和生 物产品的提取和精制技术。

生物反应器，即为活细胞或 者酶提供一个恰当、舒适的反应环境，使细胞“胞丁兴旺”，不断增殖或形成所需的产品。

传感器，它作为生物反 应过程中必不可少的“监督员”，担负着反应过程中参数的检测与调控任务，肩负着保证生物工程生产现代化、高效化的重要使命。

生物产品是精细产品，品种 繁多，要求不一，每个品种都需要有相应的、量和效率。

第三章：小结

以上的五个技术系统 并非各自独立、互不相干，而是相互依赖，相辅相

成的。在整个生物工程这个大系统 中，基因工程是主帅，占有主导地位。因为只有用基因工程改造过的微生物和细胞，才能真正按照我们人类的意志，进行工程设计，产生出特定的生物工程产品；微 生物发酵工程不可小觑，它常常是遗传工程的基础和必要条件；细胞工程经常与基因工程结合使用，而杂交肿瘤细胞技术具有可以与基因工程相提并论的地位；生化 工程同样不可缺少，是其他生物工程技术转化为生产力的重要工具。

可见，正是这五个技术系统 的有机结合，才使得今天的生物工程愈来愈散发出迷人光彩。

第三章：生物工程的发展

最早的生物工程产品可以追溯到数千年前，可想而知，那时的产品是落后的，技术也是落后的，即使制造出了一些东西，但那时的产品离不开接种、搅拌、温度、时间和产品收取等一系列的操作工序，人们也不知道在制造产品的过程中到底是什么在起作用。其他以微生物发酵为基础的 生产，如发酵乳制品（包括乳酪、酸奶等）和各种东方食品如酱油、印尼豆酵饼等同样有着古老的渊源；而蘑菇的人工栽培则不太久远，如日本的香菇栽培是在几百 年前开始的，现在世界温带地区广泛种植的伞菇大约有300年的历史。这些大都有数千年历史的发 酵产品，可以说是最古老的生物工程产品；那些人们在辛勤劳动中总结出来的微生物发酵技术，正是现代生物工程的萌芽。

随着科学技术的发展，生物工程技术也在突飞猛进的在发展，同时也为人类带来了不少益处。

我国人民对于生物资源的利用和改造也有悠久的历史和丰富的 经验（如传统的发酵业——作坊式制酒、制醋），在农业、食品、酿造和医疗卫生等方面，都为人类做出过杰出贡献。

重组DNA技术试验成功更是使得欧美国家乃至整个世界为之震动，它的潜在的工业应用价值给人们以梦幻般的憧憬。

抗生素是我们比较熟悉的一 大类常用药物：如青霉素、链霉素、头孢霉素、氯霉素等。生化药物在制药工业中也占有重要地位，因为有了基因技术，所以制药产业必定前景甚好。而且，生物工程在癌症的治疗方面也提供了便捷的方法，使人们从此摆脱了“谈癌色变“的恐惧。

现在人们所提倡的就是绿色环保，一场新的“绿色革命”浪潮正在世界范围内掀起也就是依靠生物工程技术，在细胞和分子水平上研究动植 物，使得农业产品在单位土地面积上不增加，牲畜、禽类等数量不增长的情况下却能大量增产的农业革命。

比如，植物育种，培育抗虫作物，绿色除草剂等等，都给农业以及人们的健康带来福音。说完植物，动物也是不能少的，动物育种就是一个例子。动物也是要患病的，好的疫苗当然必不可少，有了生物工程，那么既环保又健康的解决办法就呈现出来了。

环境保护已经成为全人类共 同的迫切要求。工农业生产的高速度发展、地球上人口的迅速膨胀、耕地面积的日益减少、土地沙化的日益严重„„这一切给我们生存的环境造成了巨大的压力；污 染日趋严重，也给人类带来了诸多疾病的困扰。怎样治理已经污染了的环境、保护尚未污染的环境？人们在苦苦探索。新兴的生物工程技术使人们看到了希望，它在 解决这些困扰人类的问题上显示出独特的优越性。

生物工程的优越性在于：不 仅用生物工程原理建起来的新产业一般都是少污染的行业，而且利用生物工程技术还可以化废为宝、化害为利，治理环境污染，减少对人类的危害。

人类面临着能源日益枯竭的 严峻问题。酒精的产生，沼气的生产在这反面起到了很大的作用。

对于现在生物工程的发展趋势，未来这个技术的发展也是光明的，生物工程发展会有一个重要 趋向：从研究向开发转移的步子日益加快，从而加速了它的产业化和实用化。

世界各地都在发展，所以竞争是激烈的，我们要看的是如何来造福于人类，其他的都不重要。

第四章：参考文献 生物工程专业信息化教学改革初探

王新卫;周彦;张慧;张书松

湖南农业大学学报(社会科学版.素质教育研究)2008-03-15 期刊

0 2 实践教学中双语教学问题之探讨——以生物工程专业实验选修课为例

陈蔚青;陈虹;柯薇

浙江树人大学学报(人文社会科学版)2008-05-15 期刊

0 药用植物生物工程技术研究进展

赵树进;陈念;韩丽萍

时珍国医国药

2008-07-20 期刊

0

0 21世纪哺乳动物胚胎生物工程发展趋向

朱士恩

中国农业科学

2008-08-10 期刊

0

0 5 百度百科

第五篇：材料与人类文明之我见

材料与人类文明之我见

大家都知道，人类区别于其他动物的一个重要特征就是，人类会使用和制造工具，而工具又是由不同的材料组成的，所以，材料与人类的文明息息相关。材料的定义的是：制造物品、器件或其他产品的物质。材料有很多种，在不同的时期，不同的材料有不同的地位。

在人类刚刚学会使用工具的时候，他们还不会自己制造，只能从自然界获取，那时候的工具，大部分是木质和石质的，经过一段时期的发展，他们开始磨制骨器。他们用那些简单易得的材料制造的工具，相对来说，很粗糙，只能勉强用用，难以形成特定的制作工艺和样式。但是那些工具也发挥了很重要的作用，让人类远祖得以生存。他们用动物的骨头做了一些武器，那些武器就是冷兵器的雏形。

大约在5000年至6000年前，在古巴比伦两河流域就出现了青铜器。而在中国，夏代始有青铜容器和兵器。商中期，青铜器品种已很丰富，并出现了铭文和精细的花纹。商晚期至西周早期，是青铜器发展的鼎盛时期，器型多种多样，浑厚凝重，铭文逐渐加长，花纹繁缛富丽。青铜是当时人类发现的最好加工的硬的材料。虽然当时铁的储量要远远大于铜，但是当时的生产力水平不足以支撑人类对铁的开发利用。相比之下，铜有很多优点，它沸点低，容易锻造成型，而且相对稀有，更能体现奴隶主的地位，而且，铜相对不活泼，有利于保存。中国的青铜器制造水平，领先世界，有很多流传下来，享誉世界的作品，像司母茂鼎、四羊方尊等。

在青铜器出现后，经过几千年的发展，生产力水平提高，科技进步了很多，能支撑人类对铁的开发利用，大约在公元前1400年，人类开始陆续进入铁器时代，中国开始使用铁器的年代目前尚无定论。考古发现最早的铁器属于春秋时代，其中多数发现于湖南省长沙地区。战国中期以后，出土的铁器遍及当时的七国地区，应用到社会生产和生活的各个方面，在农业、手工业部门中并已占居主要地位，楚、燕等地区的军队，装备基本上也以铁制武器为主。战国时期的铁器还经由朝鲜传入日本。西汉时期，应用铁器的地域更为辽阔，器类、数量显著增加，质量又有提高。东汉时期铁器最终取代了青铜器。在这之后，青铜器的使用和改进一般来说就只有乐器和铜镜了。

在这之后，其他的金属材料也开始大量出现在我们的日常生活中。金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳 2%～4%的铸铁，含碳小于 2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等，有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。

那些材料应用于我们生活的方方面面，给我们的生活带来了很多便利，让人类能更好的利用自然和保护自然，在形形色色的企业中，都占有重要地位。在脱离了金属材料后，人类的文明史要倒退好几千年。

在当代有涌现了很多特殊材料，它们有别于传统材料，它们在一些特殊领域，发挥着至关重要、不可取代的作用。例如纳米材料、有机材料、记忆材料、智能材料、复合材料等。它们都是在最近几百年发现的，它们反映了人类最新的高科技，在新兴行业大量应用，像航空航天行业，电磁行业等。每一种材料的出现、利用，都是人类的智慧结晶的体现，进过几千年的发展，材料的利用方面已经很成熟，但是我们不能忘记我们的祖先在古代对各种材料的探索，他们进过很多次的教训，才给我们留下不可磨灭的财富，而且，在材料领域还有很多的未知领域等着我们去发现，所以我们要更努力的学习，不可自满，勇于探索，找到那些还没有被发现的更好的材料。

机械37班

李威

2130101158 2014年5月16日