现代人类探索微小世界的成果
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发布时间:2022-05-03 06:41
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时间:2023-10-13 02:33
人类探索微小世界的成果
人类利用微生物以及生物方面所取得的成果,主要体现在一下几个方面:
医药方面:观察工具的改变使人类发现了微生物(如原生动物以及藻类、细菌、病毒、病原体等),但是很长的一段时间内,人们不知道微生物有什么作用,它们和人类有什么关系。法国科学家巴斯德是第一个把微生物和疾病联系起来的人。巴斯德发现传染病是由微生物造成和传播的,于是发明了巴氏消毒法,广泛用于奶制品和酿酒业,以及杀死液体中的细菌。
后来弗莱明发现了青霉素,从而使千万人免于受肺炎等疾病的侵染致死。这些年来人们不断发明和研制了许多药物,以抵抗和*各种疾病的危害。鼠疫、结核病败血症、霍乱、白喉、痢疾、伤寒、天花等传染病慢慢地被征服了。然而细菌也有抗药性,直到今天,人们还和细菌进行着一场你死我活,我今你退的斗争。
食品工业:人们通过观察知道有的微生物对人有益,利用它们可以改善我们的生活。比如酿酒,制作酱油、醋、霉豆腐、泡菜、奶品、面包、馒头、腊肉等都要依靠微生物。其中利用酵母菌发面的原理是:酵母菌分解面粉里的糖类,排出二氧化碳,二氧化碳在加热时体积急剧膨胀,从而使馒头、面包内部疏松多孔。
农、林业方面:农、林业上进行品种改良,提高产品的数量和质量,也充分利用了放大镜和显微镜的作用,如袁隆平的杂交水稻。杂交水稻要在水稻花的花蕊上进行,水稻开的花很小很小,因此进行杂交工作必须利用放大镜和显微镜。杂交水稻培育成功,不仅在很大程度上解决了我国人们的吃饭问题,而且也是解决21世纪全球粮食问题的法宝。
土壤的改良和净化:土壤中有许许多多的微生物,主要有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物,它们与土壤的肥力有关,有的能把生物尸体分解为植物需要的营养,有的能和生物共生,起到固氮的作用。比如豆科植物根部生长的许许多多小圆球好似根瘤菌,根瘤菌吸收并固定大气中的氮提供给植物作为肥料,同时吸收植物中的碳水化合物作为自身的营养。因此人们吧豆科植物比喻成巧妙的生物固氮工厂。如果土壤中有了大量的根瘤菌,可少施或不施氮肥,还能提高土壤肥力,同时还能节约由于生产氮肥需要的电力以及减少水质和土壤的污染。目前在我国的西部大开发建设中,一些农业微生物工作者,大力提倡在西部沙漠、戈壁、荒坡多种植豆科植物、草,增加肥力,绿化黄山荒坡,防止水土流失,促进农、林、牧业的发展。世界上有不少科学家在对根瘤菌进行研究方面取得了新的成就,如日本在世界上首次破译了一种控制根瘤菌数量的遗传基因密码,这将使在贫瘠的土地上培育出不需要施肥的作物成为可能。
因化肥、农药过量使用导致的农田土壤污染已成为重疴沉疾,而土壤污染带给水果、粮食、蔬菜的污染以及对人类造成的污染是不可低估的净化土壤也要靠微生物发挥作用。
克隆:1996年的夏天,一只叫多利的绵羊在苏格兰诞生了。为了培育多利,研究人员首先从一只母羊体内取出一个卵细胞,出去它的细胞核随后把一只6岁成年的母羊体细胞的细胞核植入这个去核的卵细胞,最后把这个卵细胞移植到第三只羊的子宫里。5个月后多利诞生了。它和那只提供细胞核的6岁成年母羊在遗传上是相同的,多利是那只羊的克隆。
克隆是人们生产具有所需性状生物的先进技术。克隆技术的成功使人们培养人体器官,用以替换病人的器官使之康复成为可能。
污水和垃圾处理:微生物在自然界中,还扮演着另一个十分重要的角色——污水和垃圾的处理者。几乎所有的污水处理都是靠微生物的作用完成的,污水和污物的处理既需要微生物分解和除掉各种有害物质,还要依靠微生物除臭,污水和污物的处理速度、处理效果主要取决于微生物的种类和功能。
微电子技术:显微技术还促进课微电子仪器的研制。美国的科学家已经研制成功一种微型电动马达,这种微型马达的直径仅0.07毫米,厚度是0.25毫米。有了这种马达,将来人们大约可以制造大批在人体内运行的装置,担负运输和清除有害物质的额工作。
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时间:2023-10-13 02:33
1.“新地平线”将飞向冥王星探索太阳系最遥远行星 去几十年来,人类一直在发射各种探测器探索太阳系内的行星,现在,该是拜访最遥远的行星冥王星的时候了。美国“新地平线”号探测器定于美国东部时间17日13时(北京时间18日1时)借助“宇宙神-5”火箭从肯尼迪航天中心发射升空,开始长达9年的太空之旅。 2.引力论和宇宙论 量子理论与相对论是二十世纪物理学两大支柱,也是二十世纪物理学所取得的最辉煌的成果。然而,对于爱因斯坦本人最为看重的广义相对论研究,其进展不能令人满意。 3.“勇气”号和“机遇”号火星车登陆火星并发现有水的证据 其它: a.美超音速飞机创飞行时速超万公里新纪录; b.“卡西尼”号飞船成功进入土星轨道; c.韩、美科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞; d.美科学家首次利用核磁共振技术观测到单个电子; e.美研发利用核反应堆大规模制氢技术; f.日开发出世界最快光通信技术; g.美天文学家发现太阳系最遥远的大天体; h.法艾滋病病毒抗体研究获得重要进展; i.以、美科学家制成能够停止或暂停的分子马达
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时间:2023-10-13 02:34
科技的发展
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时间:2023-10-13 02:35
食品工业:人们通过观察研究知道有的微生物对人有益,利用它们可改善我们的生活。比如酿酒,制作酱油、醋、霉豆腐、泡菜、奶品、面包、馒头、腊肉等都要依靠微生物。其中利用酵母菌发面的原理是:酵母菌分解面粉里的糖类,排出二氧化碳。二氧化碳在加热时体积急剧膨胀,从而使馒头、面包内部疏松多孔。
农、林业方面:农、林业上进行品种改良,提高产品的数量和质量,也充分利用了放大镜和显微镜的作用,如袁隆平的杂交水稻培育。杂交水稻要在水稻花的花蕊上进行,水稻开的花很小很小,因此寻找雄性不育的野生稻和进行杂交工作都必须利用放大镜和显微镜。杂交水稻培育成功,不仅在很大程度上解决了我国人民的吃饭问题,而且也是解决21世纪全球粮食问题的法宝。
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时间:2023-10-13 02:35
简介:电子是一种基本粒子,目前无法再分解为更小的物质。其直径是质子的0.001倍,重量为质子的1/1836。电子围绕原子的核做高速运动。电子通常排列在各个能量层上。当原子互相结合成为分子时,在最外层的电子便会由一原子移至另一原子或成为彼此共享的电子。
这是由爱尔兰物理学家乔治·丁·斯通尼于1891年根据电的electric + -on“子”造的字
电子属于亚原子粒子中的轻子类。 轻子被认为是构成物质的基本粒子之一,即其无法被分解为更小的粒子。它带有1/2自旋,即又是一种费米子(按照费米—狄拉克统计)。电子所带电荷为e=1.6 × 10的-19次方库仑,质量为9.10 × 10-31 kg (0.51 MeV/c2)。通常被表示为e-。 电子的反粒子是正电子,它带有与电子相同的质量,自旋和等量的正电荷。
物质的基本构成单位——原子 是由电子、中子和质子三者共同组成。相对于中子和质子组成的原子核,电子的质量极小。质子的质量大约是电子的1840倍。
当电子脱离原子核束缚在其它原子中自由移动时,其产生的净流动现象称为电流。
静电是指当物体带有的电子多于或少于原子核的电量,导致正负电量不平衡的情况。当电子过剩 时,称为物体带负电;而电子不足时,称为物体带正电。当正负电量平衡时,则称物体是电中性的。 静电在我们日常生活中有很多应用方法,其中例子有喷墨打印机。
电子是在1897年由剑桥大学的卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆生在研究阴极射线时发现的。
一种对在原子核附近以不同概率分布的密云的基本假设。作用范围现阶段只能在核外考虑(所有假设粒子现在都只能在核外摸索摸索)它被归于叫做轻子的低质量物质粒子族,被设成具有负值的单位电荷。
电子块头小重量轻(比 μ介子还轻205倍),被归在亚原子粒子中的轻子类。轻子是物质被划分的作为基本粒子的一类。电子带有1/2自旋,满足费米子的条件(按照费米—狄拉克统计)。电子所带电荷约为- 1.6 × 10-19库仑,质量为9.10 × 10-31 kg (0.51 MeV/c2)。通常被表示为e-。与电子电性相反的粒子被称为正电子,它带有与电子相同的质量,自旋和等量的正电荷。 电子在原子内做饶核运动,能量越大距核运动的轨迹越远.有电子运动的空间叫电子层.第一层最多可有2个电子.第二层最多可以有8个,第n层最多可容纳2n^2个电子,最外层最多容纳8个电子.最后一层的电子数量决定物质的化学性质是否活泼,1、2电子为金属元素,3、4、5、6、7为非金属元素,8为稀有气体元素.
物质的电子可以失去也可以得到,物质具有得电子的性质叫做氧化性,该物质为氧化剂;物质具有失电子的性质叫做还原性,该物质为还原剂。物质氧化性或还原性的强弱由得失电子难易决定,与得失电子多少无关。
运动的电子
我们现在知道,电荷的最终携带着是组成原子的微小电子。在原子中,每个绕原子核运动的电子都带有一个单位的负电荷,而原子核里面的质子带有一个单位的正电荷。正常情况下,在物质中电子和枝子的数目是相等的,它们携带的电荷相平衡,物质呈中型。物质在经过摩擦后,要么会失去电子,留下更多的正电荷(质子比电子多)。要么增加电子,获得更多的负电荷(电子比质子多)。这个过程称为摩擦生电。
自由电子(从原子冲逃逸出来的电子)能够在导体的原子之间轻易移动,但它们在绝缘体中不行。于是,物体在摩擦时传递到导体上的电荷会被迅速中和,因为多余的电子会从物质 表面流走,或者额外的电子会被吸附到物体表面上代替流失的电子。所以,无论摩擦多么剧烈,金属都不可能摩擦生电。但是,橡胶或塑料这样的绝缘体,在摩擦之后,其表面就会留下电荷。
电子的运动与宏观物体运动区别的几大特征:
(1)质量很小(9.109×10-31kg);
(2)带负电荷;
(3)运动空间范围小(直径约10-10m) ;
(4)运动速度快(10-6m)。电子的运动特征就与宏观物体的运动有着极大的不同----它没有确定的轨道。因此科学家主要采用建立模型的方法对电子的运动情况进行研究。
核外电子排布的规律:
1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布
2.每层最多容纳的电子数为n的平方的二倍个(n代表电子层数);
3.最外层电子数不超过8个(第一层不超过2个),次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个。
4.电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里,即先排第一层,当第一层排满后,再排第二层,第二层排满后,再排第三层。
电子在原子核外空间一定范围内出现,可以想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围,所以,人们形象地把它叫做“电子云”
历史
电子是在1897年由剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆生在研究阴极射线时发现的。
[编辑本段]电子并非基本粒子 答案补充 100多年前,当美国物理学家Robert Millikan首次通过实验测出电子所带的电荷为1.602E-19C后,这一电荷值变被广泛看作为电荷基本单元。然而如果按照经典理论,将电子看作“整体”或者“基本”粒子,将使我们对电子在某些物理情境下的行为感到极端困惑,比如当电子被置入强磁场后出现的非整量子霍尔效应。为了解决这一难题,1980年,美国物理学家Robert Laughlin提出一个新的理论解决这一迷团,该理论同时也十分简洁地诠释了电子之间复杂的相互作用。然而接受这一理论确是要让物理学界付出“代价”的:由该理论衍生出的奇异推论展示,电流实际上是由1/3电子电荷组成的。 答案补充 在一项新的实验中,Weizmann机构的科学家设计出精妙的方法去检验这一非整电子电荷是否存在。该实验将能很好地检测出所谓的“撞击背景噪声”,这是分数电荷存在的直接证据。科学家将一个有电流通过的半导体浸入高强磁场,非整量子霍尔效应随之被检测出来,他们又使用一系列精密的仪器排除外界噪声的干扰,该噪声再被放大并分析,结果证实了所谓的“撞击背景噪声”的确来源于电子,因而也证实了电流的确是由1/3电子电荷组成。由此他们得出电子并非自然界基本的粒子,而是更“基本”更“简单”且无法再被分割的亚原子粒子组成。 答案补充 所谓生物工程,一般认为是以生物学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础,结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术,充分运用分子生物学的最新成就,自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,短期内创造出具有超 远缘性状的新物种,再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。�
生物工程包括五大工程,即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。在这五大领域中,前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体,使它们获得外来基因,成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件,进行大规模的培养,以充分发挥其内在潜力,为人们提供巨大的经济效益 和社会效益。 答案补充 生物工程的应用领域非常广泛,包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料等。它必将对人类社会的*、经济、军事和生活等方面产生巨大的影响,为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景。 答案补充 现代生物工程技术
现代生物技术(生物工程)是指对生物有机体在分子、细胞或个体水平上通过一定的技术手段进行设计操作,为达到目的和需要,以改良物种质量和生命大分子特性或生产特殊用途的生命大分子物质等。包括基因工程、细胞工程、媒工程、发酵工程,其中基因工程为核心技术。由于生物技术将会为解决人类面临的重大问题如粮食、健康、环境、能源等开辟广阔的前景,它与计算器微电子技术、新材料、新能源、航天技术等被列为高科技,被认为是21世纪科学技术的核心。目前生物技术最活跃的应用领域是生物医药行业,生物制药被投资者认为是成长性最高的产业之一。世界各大医药企业瞄准目标,纷纷投入巨额资金,开发生物药品,展开了面向21世纪的空前激烈竞争。
答案补充 生物技术的发展可以划分为三个不同的阶段:传统生物技术、近代生物技术、现代生物技术。传统生物技术的技术特征是酿造技术,近代生物技术的技术特征是微生物发酵技术,现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首要标志。本文所说的生物技术,是指现代生物技术,也可称之为生物工程。现代生物技术在70年代开始异军突起,近一、二十年来发展极为神速。它与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱,被认为是21世纪世界知识经济的核心。
生物技术的应用范围十分广泛,主要包括医药卫生、食品轻工、农牧渔业、能源工业、化学工业、冶金工业、环境保护等几个方面。其中医药卫生领域是现代生物技术最先登上的舞台,也是目前应用最广泛、成效最显著、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。
生物技术在医药卫生领域的应用主要有以下三个方面:
答案补充 1、是解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题,开发出了一大批新的特效药物,如胰岛素、干扰素(IFN)、白细胞介素-2(IL-2)、组织血纤维蛋白溶酶原激活因子(TPA)、肿瘤坏死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF)、人生长激素(HGH)、表皮生长因子(EGF)等等,这些药品可以分别用以防治诸如肿瘤、心脑肺血管、遗传性、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症,而且在避免毒副作用方面明显优于传统药品。
2、是研制出了一些灵敏度高、性能专一、实用性强的临床诊断新设备,如体外诊断试剂、免疫诊断试剂盒等,并找到了某些疑难病症的发病原理和医治的崭新方法。我国的单克隆抗体诊断试剂市场前景良好。
3、是基因工程疫苗、菌苗的研制成功直至大规模生产为人类抵制传染病的侵袭,确保整个群体的优生优育展示了美好的前景。我国开发重点是乙肝基因疫苗。
答案补充 现代生物技术以再生的生物资源为原料生产生物药品,从而可获得过去难以得到的足够数量用于临床的研究与治疗。如1克胰岛素(h-Insulin)要从7.5公斤新鲜猪或牛胰脏组织中提取得到,而目前世界上糖尿病患者有6000万人,每人每年约需1克胰岛素,这样总计需从45亿公斤新鲜胰脏中提取,这实际上办不到的,而生物技术则很容易解决这一难题,利用基因工程的"工程菌"生产1克胰岛素,只需20升发酵液,它的价值是不能用金钱来计算的。
与食品有关的微生物。研究食品微生物的性状及其与食品相互关系的科学称为食品微生物学。它是一门由医学、农业、工业的微生物学中与食品生产有关的部分相互融合而成的一门学科。食品微生物包括 3大类。①:通过它的作用,可生产出各种饮料、酒、醋、酱油、味精、馒头和面包等发酵食品。②:是引起食品变质败坏的微生物。③:又称食源性病原微生物。包括能引起人们食物中毒和使人、动植物感染而发生传染病的病原微生物。
答案补充 发展简况 人类对食品微生物的利用,起源很早。远在公元前16~前11世纪,中国就会利用微生物酿酒。古书曾记载有:“仪狄作酒,禹饮而甘之”。《商书》中也记载有:“若作酒醴,尔维曲;若作禾羹,尔维盐媒”。“曲”是用谷物培养霉菌等微生物制成,“”是发芽的谷物,如作啤酒的麦芽,“媒”是含有乳酸菌之类的菜卤。当时人们还不知道这是微生物的存在和作用。直到16世纪,荷兰人A.van列文虎克首次制成了放大200~300倍的显微镜后,才看到微生物。1857年,微生物学家L.巴斯德证实酒精的发酵过程由酵母引起,并经长期研究,奠定了微生物学的基础,解决了当时法国由于酒的变质给酿造业带来的重大损失问题,开创了巴斯德灭菌法(现称巴氏灭菌法)。这种灭菌方法至今仍应用于酒、醋、酱油、牛奶、果汁等食品的灭菌。20世纪以来,由于电子显微镜的发明,生物化学和化学分析技术等学科的发展,促进了微生物学从细胞水平、亚细胞水平进入分子水平。尤其是70年代遗传工程科学的发展,有力地推动了食品微生物学的发展。通过诱变、细胞融合等技术,选育出高产的发酵食品微生物优良菌株,可提高产量,改变食品工业的面貌。 答案补充 分类和命名 食品微生物无特殊的分类系统。按照微生物分类系统,可将与食品密切相关的微生物分为细菌、 酵母菌、 霉菌和病毒。由于微生物种类繁多,很多微生物的亲缘关系(根据生物的外部性状、内部结构、生活特性等加以确定)尚未清楚,所以尚不能完全按照亲缘关系进行分类。细菌有3种不同分类系统,即克拉西里尼科夫氏、伯杰氏和普雷沃氏分类系统。他们的通用分类单位命名法则和高等动植物一样,依次分为界、门、纲、目、科、属、种。种是分类的最基本单位。从某地区或某实验室分离到的菌种,称为菌株或品系。酵母菌为真菌的一部分,采用荷兰人洛德1952年发表的酵母分类系统分类。霉菌也为真菌的一部分,不同的真菌分类学者采用不同的霉菌分类系统,但在“纲”这一级分类意见都一致。 答案补充 世界各国都采用双名制的国际植物命名法命名微生物。命名后的名称为学名。它由两个拉丁文组成,前一个是属名,词首字母大写;后一个是种名,字母则一律小写。如Staphylococcus aureus,前一个词是葡萄球菌属,后一个词是金*的意思,中译名叫金*葡萄球菌。有的还在学名后附上命名人和发表年份。当分离到未知菌名时,即根据其形态、生理生化生态以及免疫血清反应等特性,对照各分类系统进行鉴定确认为某一菌种名。
培养 指将微生物接种到培养基内,经一定条件使微生物生长繁殖。接种的方法有 6种。①涂布法:将纯菌或含菌材料均匀地涂布在固体培养基表面。②划线法:用接种环沾取含菌材料,在固体培养基表面划线。③倾注法:取少许含菌材料放入无菌培养皿中,然后倾入已融化并已冷却至48℃左右的琼脂灭菌培养基, 答案补充 摇匀后冷却凝固。④点植法:用接种针在固体培养基表面接触几点。⑤穿刺法:用接种针沾取的微生物经穿刺而进入半固体深层培养基中。⑥浸洗法:用接种针挑取含菌材料,在液体培养基中洗下。培养方法则根据微生物对氧的要求情况分为需氧和厌氧两种。需氧培养是指必须在有氧环境中进行培养,必要时用振荡或通气搅拌达到充分供氧;厌氧培养是培养过程一直保持在少氧或无氧的环境中。厌氧的方法可用物理、化学、生物等办法使培养容器内的氧气部分或全部消除。通常用抽真空方法,有时将两种方法结合使用,使厌氧培养更为理想。接种、培养是食品微生物应用、研究过程中最基本和必不可少的方法。 答案补充 大约就这些了吧!
再提交,腾讯公司的服务器就受不了了
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时间:2023-10-13 02:33
人类探索微小世界的成果
人类利用微生物以及生物方面所取得的成果,主要体现在一下几个方面:
医药方面:观察工具的改变使人类发现了微生物(如原生动物以及藻类、细菌、病毒、病原体等),但是很长的一段时间内,人们不知道微生物有什么作用,它们和人类有什么关系。法国科学家巴斯德是第一个把微生物和疾病联系起来的人。巴斯德发现传染病是由微生物造成和传播的,于是发明了巴氏消毒法,广泛用于奶制品和酿酒业,以及杀死液体中的细菌。
后来弗莱明发现了青霉素,从而使千万人免于受肺炎等疾病的侵染致死。这些年来人们不断发明和研制了许多药物,以抵抗和*各种疾病的危害。鼠疫、结核病败血症、霍乱、白喉、痢疾、伤寒、天花等传染病慢慢地被征服了。然而细菌也有抗药性,直到今天,人们还和细菌进行着一场你死我活,我今你退的斗争。
食品工业:人们通过观察知道有的微生物对人有益,利用它们可以改善我们的生活。比如酿酒,制作酱油、醋、霉豆腐、泡菜、奶品、面包、馒头、腊肉等都要依靠微生物。其中利用酵母菌发面的原理是:酵母菌分解面粉里的糖类,排出二氧化碳,二氧化碳在加热时体积急剧膨胀,从而使馒头、面包内部疏松多孔。
农、林业方面:农、林业上进行品种改良,提高产品的数量和质量,也充分利用了放大镜和显微镜的作用,如袁隆平的杂交水稻。杂交水稻要在水稻花的花蕊上进行,水稻开的花很小很小,因此进行杂交工作必须利用放大镜和显微镜。杂交水稻培育成功,不仅在很大程度上解决了我国人们的吃饭问题,而且也是解决21世纪全球粮食问题的法宝。
土壤的改良和净化:土壤中有许许多多的微生物,主要有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物,它们与土壤的肥力有关,有的能把生物尸体分解为植物需要的营养,有的能和生物共生,起到固氮的作用。比如豆科植物根部生长的许许多多小圆球好似根瘤菌,根瘤菌吸收并固定大气中的氮提供给植物作为肥料,同时吸收植物中的碳水化合物作为自身的营养。因此人们吧豆科植物比喻成巧妙的生物固氮工厂。如果土壤中有了大量的根瘤菌,可少施或不施氮肥,还能提高土壤肥力,同时还能节约由于生产氮肥需要的电力以及减少水质和土壤的污染。目前在我国的西部大开发建设中,一些农业微生物工作者,大力提倡在西部沙漠、戈壁、荒坡多种植豆科植物、草,增加肥力,绿化黄山荒坡,防止水土流失,促进农、林、牧业的发展。世界上有不少科学家在对根瘤菌进行研究方面取得了新的成就,如日本在世界上首次破译了一种控制根瘤菌数量的遗传基因密码,这将使在贫瘠的土地上培育出不需要施肥的作物成为可能。
因化肥、农药过量使用导致的农田土壤污染已成为重疴沉疾,而土壤污染带给水果、粮食、蔬菜的污染以及对人类造成的污染是不可低估的净化土壤也要靠微生物发挥作用。
克隆:1996年的夏天,一只叫多利的绵羊在苏格兰诞生了。为了培育多利,研究人员首先从一只母羊体内取出一个卵细胞,出去它的细胞核随后把一只6岁成年的母羊体细胞的细胞核植入这个去核的卵细胞,最后把这个卵细胞移植到第三只羊的子宫里。5个月后多利诞生了。它和那只提供细胞核的6岁成年母羊在遗传上是相同的,多利是那只羊的克隆。
克隆是人们生产具有所需性状生物的先进技术。克隆技术的成功使人们培养人体器官,用以替换病人的器官使之康复成为可能。
污水和垃圾处理:微生物在自然界中,还扮演着另一个十分重要的角色——污水和垃圾的处理者。几乎所有的污水处理都是靠微生物的作用完成的,污水和污物的处理既需要微生物分解和除掉各种有害物质,还要依靠微生物除臭,污水和污物的处理速度、处理效果主要取决于微生物的种类和功能。
微电子技术:显微技术还促进课微电子仪器的研制。美国的科学家已经研制成功一种微型电动马达,这种微型马达的直径仅0.07毫米,厚度是0.25毫米。有了这种马达,将来人们大约可以制造大批在人体内运行的装置,担负运输和清除有害物质的额工作。
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时间:2023-10-13 02:34
1.“新地平线”将飞向冥王星探索太阳系最遥远行星 去几十年来,人类一直在发射各种探测器探索太阳系内的行星,现在,该是拜访最遥远的行星冥王星的时候了。美国“新地平线”号探测器定于美国东部时间17日13时(北京时间18日1时)借助“宇宙神-5”火箭从肯尼迪航天中心发射升空,开始长达9年的太空之旅。 2.引力论和宇宙论 量子理论与相对论是二十世纪物理学两大支柱,也是二十世纪物理学所取得的最辉煌的成果。然而,对于爱因斯坦本人最为看重的广义相对论研究,其进展不能令人满意。 3.“勇气”号和“机遇”号火星车登陆火星并发现有水的证据 其它: a.美超音速飞机创飞行时速超万公里新纪录; b.“卡西尼”号飞船成功进入土星轨道; c.韩、美科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞; d.美科学家首次利用核磁共振技术观测到单个电子; e.美研发利用核反应堆大规模制氢技术; f.日开发出世界最快光通信技术; g.美天文学家发现太阳系最遥远的大天体; h.法艾滋病病毒抗体研究获得重要进展; i.以、美科学家制成能够停止或暂停的分子马达
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时间:2023-10-13 02:35
食品工业:人们通过观察研究知道有的微生物对人有益,利用它们可改善我们的生活。比如酿酒,制作酱油、醋、霉豆腐、泡菜、奶品、面包、馒头、腊肉等都要依靠微生物。其中利用酵母菌发面的原理是:酵母菌分解面粉里的糖类,排出二氧化碳。二氧化碳在加热时体积急剧膨胀,从而使馒头、面包内部疏松多孔。
农、林业方面:农、林业上进行品种改良,提高产品的数量和质量,也充分利用了放大镜和显微镜的作用,如袁隆平的杂交水稻培育。杂交水稻要在水稻花的花蕊上进行,水稻开的花很小很小,因此寻找雄性不育的野生稻和进行杂交工作都必须利用放大镜和显微镜。杂交水稻培育成功,不仅在很大程度上解决了我国人民的吃饭问题,而且也是解决21世纪全球粮食问题的法宝。
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时间:2023-10-13 02:35
简介:电子是一种基本粒子,目前无法再分解为更小的物质。其直径是质子的0.001倍,重量为质子的1/1836。电子围绕原子的核做高速运动。电子通常排列在各个能量层上。当原子互相结合成为分子时,在最外层的电子便会由一原子移至另一原子或成为彼此共享的电子。
这是由爱尔兰物理学家乔治·丁·斯通尼于1891年根据电的electric + -on“子”造的字
电子属于亚原子粒子中的轻子类。 轻子被认为是构成物质的基本粒子之一,即其无法被分解为更小的粒子。它带有1/2自旋,即又是一种费米子(按照费米—狄拉克统计)。电子所带电荷为e=1.6 × 10的-19次方库仑,质量为9.10 × 10-31 kg (0.51 MeV/c2)。通常被表示为e-。 电子的反粒子是正电子,它带有与电子相同的质量,自旋和等量的正电荷。
物质的基本构成单位——原子 是由电子、中子和质子三者共同组成。相对于中子和质子组成的原子核,电子的质量极小。质子的质量大约是电子的1840倍。
当电子脱离原子核束缚在其它原子中自由移动时,其产生的净流动现象称为电流。
静电是指当物体带有的电子多于或少于原子核的电量,导致正负电量不平衡的情况。当电子过剩 时,称为物体带负电;而电子不足时,称为物体带正电。当正负电量平衡时,则称物体是电中性的。 静电在我们日常生活中有很多应用方法,其中例子有喷墨打印机。
电子是在1897年由剑桥大学的卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆生在研究阴极射线时发现的。
一种对在原子核附近以不同概率分布的密云的基本假设。作用范围现阶段只能在核外考虑(所有假设粒子现在都只能在核外摸索摸索)它被归于叫做轻子的低质量物质粒子族,被设成具有负值的单位电荷。
电子块头小重量轻(比 μ介子还轻205倍),被归在亚原子粒子中的轻子类。轻子是物质被划分的作为基本粒子的一类。电子带有1/2自旋,满足费米子的条件(按照费米—狄拉克统计)。电子所带电荷约为- 1.6 × 10-19库仑,质量为9.10 × 10-31 kg (0.51 MeV/c2)。通常被表示为e-。与电子电性相反的粒子被称为正电子,它带有与电子相同的质量,自旋和等量的正电荷。 电子在原子内做饶核运动,能量越大距核运动的轨迹越远.有电子运动的空间叫电子层.第一层最多可有2个电子.第二层最多可以有8个,第n层最多可容纳2n^2个电子,最外层最多容纳8个电子.最后一层的电子数量决定物质的化学性质是否活泼,1、2电子为金属元素,3、4、5、6、7为非金属元素,8为稀有气体元素.
物质的电子可以失去也可以得到,物质具有得电子的性质叫做氧化性,该物质为氧化剂;物质具有失电子的性质叫做还原性,该物质为还原剂。物质氧化性或还原性的强弱由得失电子难易决定,与得失电子多少无关。
运动的电子
我们现在知道,电荷的最终携带着是组成原子的微小电子。在原子中,每个绕原子核运动的电子都带有一个单位的负电荷,而原子核里面的质子带有一个单位的正电荷。正常情况下,在物质中电子和枝子的数目是相等的,它们携带的电荷相平衡,物质呈中型。物质在经过摩擦后,要么会失去电子,留下更多的正电荷(质子比电子多)。要么增加电子,获得更多的负电荷(电子比质子多)。这个过程称为摩擦生电。
自由电子(从原子冲逃逸出来的电子)能够在导体的原子之间轻易移动,但它们在绝缘体中不行。于是,物体在摩擦时传递到导体上的电荷会被迅速中和,因为多余的电子会从物质 表面流走,或者额外的电子会被吸附到物体表面上代替流失的电子。所以,无论摩擦多么剧烈,金属都不可能摩擦生电。但是,橡胶或塑料这样的绝缘体,在摩擦之后,其表面就会留下电荷。
电子的运动与宏观物体运动区别的几大特征:
(1)质量很小(9.109×10-31kg);
(2)带负电荷;
(3)运动空间范围小(直径约10-10m) ;
(4)运动速度快(10-6m)。电子的运动特征就与宏观物体的运动有着极大的不同----它没有确定的轨道。因此科学家主要采用建立模型的方法对电子的运动情况进行研究。
核外电子排布的规律:
1.电子是在原子核外距核由近及远、能量由低至高的不同电子层上分层排布
2.每层最多容纳的电子数为n的平方的二倍个(n代表电子层数);
3.最外层电子数不超过8个(第一层不超过2个),次外层不超过18个,倒数第三层不超过32个。
4.电子一般总是尽先排在能量最低的电子层里,即先排第一层,当第一层排满后,再排第二层,第二层排满后,再排第三层。
电子在原子核外空间一定范围内出现,可以想象为一团带负电的云雾笼罩在原子核周围,所以,人们形象地把它叫做“电子云”
历史
电子是在1897年由剑桥大学卡文迪许实验室的约瑟夫·汤姆生在研究阴极射线时发现的。
[编辑本段]电子并非基本粒子 答案补充 100多年前,当美国物理学家Robert Millikan首次通过实验测出电子所带的电荷为1.602E-19C后,这一电荷值变被广泛看作为电荷基本单元。然而如果按照经典理论,将电子看作“整体”或者“基本”粒子,将使我们对电子在某些物理情境下的行为感到极端困惑,比如当电子被置入强磁场后出现的非整量子霍尔效应。为了解决这一难题,1980年,美国物理学家Robert Laughlin提出一个新的理论解决这一迷团,该理论同时也十分简洁地诠释了电子之间复杂的相互作用。然而接受这一理论确是要让物理学界付出“代价”的:由该理论衍生出的奇异推论展示,电流实际上是由1/3电子电荷组成的。 答案补充 在一项新的实验中,Weizmann机构的科学家设计出精妙的方法去检验这一非整电子电荷是否存在。该实验将能很好地检测出所谓的“撞击背景噪声”,这是分数电荷存在的直接证据。科学家将一个有电流通过的半导体浸入高强磁场,非整量子霍尔效应随之被检测出来,他们又使用一系列精密的仪器排除外界噪声的干扰,该噪声再被放大并分析,结果证实了所谓的“撞击背景噪声”的确来源于电子,因而也证实了电流的确是由1/3电子电荷组成。由此他们得出电子并非自然界基本的粒子,而是更“基本”更“简单”且无法再被分割的亚原子粒子组成。 答案补充 所谓生物工程,一般认为是以生物学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础,结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术,充分运用分子生物学的最新成就,自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,短期内创造出具有超 远缘性状的新物种,再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。�
生物工程包括五大工程,即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。在这五大领域中,前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体,使它们获得外来基因,成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件,进行大规模的培养,以充分发挥其内在潜力,为人们提供巨大的经济效益 和社会效益。 答案补充 生物工程的应用领域非常广泛,包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料等。它必将对人类社会的*、经济、军事和生活等方面产生巨大的影响,为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景。 答案补充 现代生物工程技术
现代生物技术(生物工程)是指对生物有机体在分子、细胞或个体水平上通过一定的技术手段进行设计操作,为达到目的和需要,以改良物种质量和生命大分子特性或生产特殊用途的生命大分子物质等。包括基因工程、细胞工程、媒工程、发酵工程,其中基因工程为核心技术。由于生物技术将会为解决人类面临的重大问题如粮食、健康、环境、能源等开辟广阔的前景,它与计算器微电子技术、新材料、新能源、航天技术等被列为高科技,被认为是21世纪科学技术的核心。目前生物技术最活跃的应用领域是生物医药行业,生物制药被投资者认为是成长性最高的产业之一。世界各大医药企业瞄准目标,纷纷投入巨额资金,开发生物药品,展开了面向21世纪的空前激烈竞争。
答案补充 生物技术的发展可以划分为三个不同的阶段:传统生物技术、近代生物技术、现代生物技术。传统生物技术的技术特征是酿造技术,近代生物技术的技术特征是微生物发酵技术,现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首要标志。本文所说的生物技术,是指现代生物技术,也可称之为生物工程。现代生物技术在70年代开始异军突起,近一、二十年来发展极为神速。它与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱,被认为是21世纪世界知识经济的核心。
生物技术的应用范围十分广泛,主要包括医药卫生、食品轻工、农牧渔业、能源工业、化学工业、冶金工业、环境保护等几个方面。其中医药卫生领域是现代生物技术最先登上的舞台,也是目前应用最广泛、成效最显著、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。
生物技术在医药卫生领域的应用主要有以下三个方面:
答案补充 1、是解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题,开发出了一大批新的特效药物,如胰岛素、干扰素(IFN)、白细胞介素-2(IL-2)、组织血纤维蛋白溶酶原激活因子(TPA)、肿瘤坏死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF)、人生长激素(HGH)、表皮生长因子(EGF)等等,这些药品可以分别用以防治诸如肿瘤、心脑肺血管、遗传性、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症,而且在避免毒副作用方面明显优于传统药品。
2、是研制出了一些灵敏度高、性能专一、实用性强的临床诊断新设备,如体外诊断试剂、免疫诊断试剂盒等,并找到了某些疑难病症的发病原理和医治的崭新方法。我国的单克隆抗体诊断试剂市场前景良好。
3、是基因工程疫苗、菌苗的研制成功直至大规模生产为人类抵制传染病的侵袭,确保整个群体的优生优育展示了美好的前景。我国开发重点是乙肝基因疫苗。
答案补充 现代生物技术以再生的生物资源为原料生产生物药品,从而可获得过去难以得到的足够数量用于临床的研究与治疗。如1克胰岛素(h-Insulin)要从7.5公斤新鲜猪或牛胰脏组织中提取得到,而目前世界上糖尿病患者有6000万人,每人每年约需1克胰岛素,这样总计需从45亿公斤新鲜胰脏中提取,这实际上办不到的,而生物技术则很容易解决这一难题,利用基因工程的"工程菌"生产1克胰岛素,只需20升发酵液,它的价值是不能用金钱来计算的。
与食品有关的微生物。研究食品微生物的性状及其与食品相互关系的科学称为食品微生物学。它是一门由医学、农业、工业的微生物学中与食品生产有关的部分相互融合而成的一门学科。食品微生物包括 3大类。①:通过它的作用,可生产出各种饮料、酒、醋、酱油、味精、馒头和面包等发酵食品。②:是引起食品变质败坏的微生物。③:又称食源性病原微生物。包括能引起人们食物中毒和使人、动植物感染而发生传染病的病原微生物。
答案补充 发展简况 人类对食品微生物的利用,起源很早。远在公元前16~前11世纪,中国就会利用微生物酿酒。古书曾记载有:“仪狄作酒,禹饮而甘之”。《商书》中也记载有:“若作酒醴,尔维曲;若作禾羹,尔维盐媒”。“曲”是用谷物培养霉菌等微生物制成,“”是发芽的谷物,如作啤酒的麦芽,“媒”是含有乳酸菌之类的菜卤。当时人们还不知道这是微生物的存在和作用。直到16世纪,荷兰人A.van列文虎克首次制成了放大200~300倍的显微镜后,才看到微生物。1857年,微生物学家L.巴斯德证实酒精的发酵过程由酵母引起,并经长期研究,奠定了微生物学的基础,解决了当时法国由于酒的变质给酿造业带来的重大损失问题,开创了巴斯德灭菌法(现称巴氏灭菌法)。这种灭菌方法至今仍应用于酒、醋、酱油、牛奶、果汁等食品的灭菌。20世纪以来,由于电子显微镜的发明,生物化学和化学分析技术等学科的发展,促进了微生物学从细胞水平、亚细胞水平进入分子水平。尤其是70年代遗传工程科学的发展,有力地推动了食品微生物学的发展。通过诱变、细胞融合等技术,选育出高产的发酵食品微生物优良菌株,可提高产量,改变食品工业的面貌。 答案补充 分类和命名 食品微生物无特殊的分类系统。按照微生物分类系统,可将与食品密切相关的微生物分为细菌、 酵母菌、 霉菌和病毒。由于微生物种类繁多,很多微生物的亲缘关系(根据生物的外部性状、内部结构、生活特性等加以确定)尚未清楚,所以尚不能完全按照亲缘关系进行分类。细菌有3种不同分类系统,即克拉西里尼科夫氏、伯杰氏和普雷沃氏分类系统。他们的通用分类单位命名法则和高等动植物一样,依次分为界、门、纲、目、科、属、种。种是分类的最基本单位。从某地区或某实验室分离到的菌种,称为菌株或品系。酵母菌为真菌的一部分,采用荷兰人洛德1952年发表的酵母分类系统分类。霉菌也为真菌的一部分,不同的真菌分类学者采用不同的霉菌分类系统,但在“纲”这一级分类意见都一致。 答案补充 世界各国都采用双名制的国际植物命名法命名微生物。命名后的名称为学名。它由两个拉丁文组成,前一个是属名,词首字母大写;后一个是种名,字母则一律小写。如Staphylococcus aureus,前一个词是葡萄球菌属,后一个词是金*的意思,中译名叫金*葡萄球菌。有的还在学名后附上命名人和发表年份。当分离到未知菌名时,即根据其形态、生理生化生态以及免疫血清反应等特性,对照各分类系统进行鉴定确认为某一菌种名。
培养 指将微生物接种到培养基内,经一定条件使微生物生长繁殖。接种的方法有 6种。①涂布法:将纯菌或含菌材料均匀地涂布在固体培养基表面。②划线法:用接种环沾取含菌材料,在固体培养基表面划线。③倾注法:取少许含菌材料放入无菌培养皿中,然后倾入已融化并已冷却至48℃左右的琼脂灭菌培养基, 答案补充 摇匀后冷却凝固。④点植法:用接种针在固体培养基表面接触几点。⑤穿刺法:用接种针沾取的微生物经穿刺而进入半固体深层培养基中。⑥浸洗法:用接种针挑取含菌材料,在液体培养基中洗下。培养方法则根据微生物对氧的要求情况分为需氧和厌氧两种。需氧培养是指必须在有氧环境中进行培养,必要时用振荡或通气搅拌达到充分供氧;厌氧培养是培养过程一直保持在少氧或无氧的环境中。厌氧的方法可用物理、化学、生物等办法使培养容器内的氧气部分或全部消除。通常用抽真空方法,有时将两种方法结合使用,使厌氧培养更为理想。接种、培养是食品微生物应用、研究过程中最基本和必不可少的方法。 答案补充 大约就这些了吧!
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