【正文】 的 化合物，是極為重要的染料單體，主要有 對氨基偶氮苯 、 對硝基苯胺 、 二 甲胺基偶氮苯 、 甲基橙等 ， 它們很多是不易分解的染料 ， 所以印染工業(yè)是污染大戶 、 重點戶 。 但塑料組分中的增塑劑是一些聚合物卻能被微生物降解 （ 如鄰苯二甲酸二辛酯 、 鄰苯二甲酸異辛酯 ） 如聚氯乙烯塑料組分中含 50%增塑劑 —— 癸二酸酯 ， 這種增塑劑在土壤中放 14天約 40%被細菌降解 。 磷的化合物造成水體富營養(yǎng)化 ， 是水體污染的大問題 。 苯 甲酸 、 苯乙酸可進一步由單氧酶代謝為鄰苯二酚 ， 然后二氧酶作用使苯環(huán)破裂 。 如三聚磷酸鈉 、 硫酸鈉 、 碳酸鈉 、 羥基甲基纖維素 、 熒光增白劑 、 香料等 。例對硫磷的降解： 微生物代謝將對硫水解變成較小分子 ， 然后進一步分解生成 RCOOH、 H2O、 HNO3， 仍可再進一步分解轉化為 CO H2S、 N2等 。 2） 共代謝作用 —— 對于難降解頑固復雜的農(nóng)藥 ， 通過先培養(yǎng)容易降解其中一種農(nóng)藥 ， 促使對其它農(nóng)藥的降解作用 。 生物降解石油污染物的工藝方法 ： A/O法 、 A2/O、 AB、 A1O1A2O SBR等 。 烴最易分解 ， 烷烴次之 ， 芳烴難 ， 多環(huán)芳烴最難 ， 脂肪烴基本不分解 ， 苯極難降解 。 通過測 ATP量作微生物分解利用污染物的指標 。 1． 其它方法與指標 1） 由于生物對有機物的呼吸作用的本質是脫氫 ， 所以可利用脫氫酶活性作為微生物分解污染物的指標 。 第三情況：基質線在內(nèi)源線之下， 說明不但不能降解而且有殺滅作用。 1） 基質的生化呼吸曲線 —— 耗氧曲線 。 因此微生物對降解污染物具有巨大潛力 。 然而由于近幾十年來許多人工合成的化合物 ， 是自然界中原來所沒有的 。 因此不可能存在有作用于它們能使之分解的微生物和酶系 ， 甚至對微生物還有殺滅作用 。 例如已發(fā)現(xiàn)多種微生物對合成有機物的降解作用： 酚類已發(fā)現(xiàn)降解細菌有 30個屬 ， 66種 鹵素有機物降解細菌有 27個屬 ， 40種 合成含氮有機物降解細菌有 18個屬 ， 36種 合成表面活生劑降解細菌有 18個屬 ， 43種 石油烴類降解細菌有 100多個屬 ， 200多種 有機污染物的可生物降解性 當前已知的環(huán)境污染物達數(shù)十萬種 ， 其中大量為有機化合物 ， 它們可接受光分解 ， 化學分解與生物分解 ， 其中生物分解為主 。 實驗數(shù)據(jù)繪出一條耗氧量或速度隨時間變化的曲線 ， 為便于比較可同時繪制內(nèi)源呼吸線 ， 它是在不投加基質的條件下 ， 微生物處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)時利用細胞體內(nèi)物質作營養(yǎng)呼吸耗氧隨時間變化的曲線 。 1)微生物降解試驗 1） 土壤消毒實驗 —— 此法適用于新開發(fā)農(nóng)藥可生物降解性的評定 。 若培養(yǎng)液中微生物脫氫酶活性增加 ， 則說明對試驗物有降解性 。 3） 同位素檢測：有機物徹底分解結果放出 CO2， 可利用放射性 14C標記待測污染物中釋放的 14CO2計算其回收率 ， 從而評定該污染物生物降解性 。 1個細菌細胞平均氧化油量為 5 1012 mg/h 微生物降解油率： 35～ 350 g/m3 微生物對農(nóng)藥的降解 我國每年使用農(nóng)藥 50～ 100萬噸 ， 利用率只有 10%， 大量農(nóng)藥殘留土壤中 ，有的被土壤吸附 ， 有的擴散入大氣 ， 有的轉移到水體河流 、 湖泊 、 海洋 ，引起全球性污染 。 3) 去毒代謝 —— 微生物不直接利用農(nóng)藥作營養(yǎng) ， 而是攝取其它有機物作營養(yǎng)和能源 ， 在其中發(fā)展了為保護自身的生存解毒作用 。 微生物對合成洗滌劑的降解 合成洗滌劑基本成份是合成表面活性劑 ， 有陰離子型 、 陽離子型 、 非離子型 、 兩性電解質四大類 。 全世界合成表面活性劑年產(chǎn)量 2022萬噸以上 ， 雖對水體污染造成影響 ， 但在水體中的含量未呈明顯增加 。 苯環(huán)與末端甲基距離愈遠 ， 其烷基之分解愈快 。 城市污水中的 磷 30%～ 75%， 是由于各種洗滌劑 、 洗凈劑 、 清潔劑所造成 ， 因此限制含磷洗滌劑或研制不含磷洗滌劑是新科技 。 塑料母體 —— 樹脂高聚物因其結構穩(wěn)定是很難被細菌降解 ， 但當塑料母體先經(jīng)受不同程度的光降解作用后則較易為微生物降解 ， 經(jīng)光降解后的塑料呈粉末狀 ， 當分子量降到 5000以下 ， 便易為微生物所利用 。 能分解偶氮化合物的微生物有：酵母菌 、 枯草芽 、 孢桿菌 、 假單胞菌等 。 +H 2 O +H 2 O +H 2 O +H 2 O CO 2 羧酸 CO 2 +H 2 O 腈 OH H 酰胺 O CN 的分解： HC N H 對二甲基亞硝胺有分解作用。 它主要存在于變質 ， 潮濕發(fā)霉的糧食豆類之中 。 又研究生命與環(huán)境之間的相互關系 。 整個生命運動過程中貫穿著物質能量信息三者的變化 ， 協(xié)調(diào)與統(tǒng)一 。 生命科學也得到全面發(fā)展 ， 其中最大的進展是細胞學說 、 進化論和遺傳學的建立 。 1839年德國動物學家施旺 （ T 而是在環(huán)境影響下變異和演化的 。 動植物包括人在內(nèi)都是在自然條件下 ， 從簡單到復雜 ，從低等到高等逐漸進化的 。這種過程即是 “ 自然選擇 ” 。 孟德爾 （ ～ 1884） ， 1865年發(fā)表了 《 植物雜交試驗 》 論文 ， 提出了遺傳理論 ， 揭示了生物遺傳的基本規(guī)律 ， 并且充分地把數(shù)量統(tǒng)計方法運用到生物學中 ，推動了生物學朝著精密化方向發(fā)展 。 1926年摩爾根 (Man)基因論的提出 ， 標志著現(xiàn)代遺傳學的正式建立 。 原計劃于 2022年 完成全部染色體的 “ 工作草圖 ” 。 ？ 我們已經(jīng)知道 ， 基因是染色體上有遺傳功能的 DNA片段 ， 每種生物都具有數(shù)目有限的染色體 ， 而人類有 46條分別來自父母雙親的染色體 。 所以科學家發(fā)出要充分認識人類自己 ， 充分認識生命的吶喊 。 即使是單基因的經(jīng)典遺傳病 ， 最終發(fā)病也是多種基因參與 ， 更何況許多遺傳病還不是單個基因引起的 。 即使是非藥物治療手段 ， 如心理誘導 ， 也都涉及基因活動的改變 。 一個一個地研究基因 ， 分離克隆基因 ， 效率非常低 ， 只有采用大撒網(wǎng)的手法 ， 對所有的 基因進行系統(tǒng)研究 ， 才能更深入地認識疾病 。 1953年沃森 （ Watson） 和克里克 (Crick)建立 DNA雙螺旋結構模型 ， 奠定了分子生物學的基礎 ， 開創(chuàng)了從分子水平上闡明生命本質的新紀元 。 在宏觀生物學方面 ，現(xiàn)代生態(tài)學已發(fā)展成已人類為研究主體的 ， 多層次的綜合性科學 。 人類基因組中蘊藏著生命的本質奧秘 ， 它與環(huán)境相互作用 ， 決定著人的生 、 老 、 病 、 死 。 人類基因組計劃首先由諾貝爾獎金獲得者 ， 美國著名生物學家 Renato Dullbecco在 《 Science》 上撰文 ， 建議起動人類基因組計劃 ， 指出弄清人基因組序列 ， 將有助于解決癌癥病因 ， 造福于人類 。 每一 “ 頁 ” 上以各種各樣的順序編寫著 A、 T、 G、 C堿基配對 ， 可以列為 23章 ， 每章相當于一對染色體 ， 其中包含著數(shù)千個稱為基因的 “ 故事 ” 。 人類基因組計劃的工作內(nèi)容就是繪制 《 人類基因圖 》 ， 通過這套圖可以了解到人類和其他物種有什么不同 ， 而且我們每個人的遺傳基因都是不同的 。 通過應用限制性內(nèi)切酶切割等方式 ， 先將基因一個個從染色體上裁下來 ， 加以進一步分析 。 而每個基因又有一定長度 。 在全球科學家的共同努力下 ， 遺傳圖和物理圖已提前完成 。 但人類基因組的研究工作僅僅是開始 ， 雖然基本完成三種圖的 繪制 ， 但還要對基因調(diào)控序列 、 單核苷酸多態(tài)性及其他模式和蛋白質組學的研究 。 而且對于人類 30億個核苷酸 。 人類的基因醫(yī)生 人類 23對染色體基因破譯后就成為巨大而十分寶貴的基因信息資源 。 但醫(yī)生只要從各人的基因芯片中了解各人不同的基因就能開出對癥的 “ 特效藥 ” 。 從而準確地判斷出被檢測者是患哪種疾病 。 用基因芯片可監(jiān)測胎兒發(fā)育 、 檢測癌基因 ， 及時發(fā)現(xiàn)癌癥 。 基因治療的四個步驟 1） 確定致病基因的位置 ， 即找到基因的位點 。 科學家對人類基因的研究可以找到致病基因 ， 知道他們存在于哪一條染色體上 ， 并對他們在 DNA上的確切位置進行定位 。 人體就要出問題 。為此，科學家發(fā)明了很多方法，除了前面提到過的顯微注射外，還有一種方法是通過病毒感染。這些細胞在體內(nèi)繁殖，治療載體的 “ 復制中心 ” 使它能在人體細胞復制， “ 調(diào)控元件 ” 指揮 “ 治療基因 ” 在人體細胞里表達。 經(jīng)過一段時間之后 ， 這些正常的基因開始合成足夠的 ADA， 于是患者的情況大為改觀 。我國復旦大學進行了兩批共 4人的基因治療試驗，也取得了令人滿意的效果。人們把這樣的基因治療的方法，稱之為“ 體外手術 ” 。 基因槍可以靠火藥來推動 ， 也可以靠高頻電流或高壓氣流來推動 。 基因槍推動著一個載著鎢粒子的塑料丸 ， 槍的固定封閉式彈腔里有一特殊金屬板 ， 板上有一微孔 。 除了向患者體內(nèi)引入正常基因外 ， 其它一些方法 ， 如把有病的基因關閉掉 ， 或降低有病基因的表達水平 ， 都有希望成為基因治療的手段 。 不能充當試驗品 ， 不可能對人的生殖細胞進行基因導入 ， 因為這樣會導致人類基因組的改變 ， 有可能產(chǎn)生遺傳上的混亂 。 不久的將來 ， 隨著威脅人類健康和生命的頑癥將被一個個的攻克 。 在人類基因組計劃過程中形成并發(fā)展起來的生物信息學正是在這個關鍵時刻為生物產(chǎn)生的發(fā)展提供了新的動力和航向 。 資源信息化把物種資源與基因工程 。 DNA測序基因組數(shù)據(jù)分析等生物信息本身也成為生物技術產(chǎn)業(yè)的源頭 。 人類基因組計劃將產(chǎn)生復雜的人類倫理 ， 法律等社會問題 。 科學的發(fā)展可以推動社會向前發(fā)展 ， 同時也會帶來嚴重的負面影響 。 科學研究不應該受到限制 。 AIDS是一種由于艾滋病病毒侵入人體后 ， 破壞人體免疫功能 ， 使人體發(fā)生一系列的感染或腫瘤 ， 最后導致患者死亡的傳染病 。 HIV感染者是指被 HIV 感染的