化学工程与工艺与生命科学的融合

化学工程与工艺与生命科学的融合

---化学与生命健康

姓名：李海波

学号：1066115317

专业：化学工程与工艺

学院：化学与化工学院

化学工程与工艺与生命科学的融合

――化学工程与工艺与生物学（李海波1066115317化工2010化学工程与工艺化学与化工学院）摘要：近些年来化学与生物交叉相融合，逐渐衍生出一门高端的科学，一门通过研究生物的化学组成、代谢、营养、酶功能、遗传信息传递、生物膜、细胞结构等阐明生命现象。这是一门运用化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。从早期对生物总体组成的研究，进展到对各种组织和细胞成分的精确分析。目前正在运用诸如光谱分析、同位素标记、X射线衍射、电子显微镜一级其他物理学、化学技术，对重要的生物大分子进行分析。

关键词：生化武器;生物农药;医药与微生物;生物医学工程

正文：

一、生化武器的研制和对未来战争的需求

生化武器是指以细菌、病毒、毒素等使人、动物、植物致病或死亡的物质材料制成的武器。作为一种大规模杀伤性武器，至今仍然对人类构成重大威胁

生化武器旧称细菌武器。生化武器是利用生物或化学制剂达到杀伤敌人的武器，它包括生物武器和化学武器。生物武器是生物战剂施放装置的。

1、炭疽武器

炭疽——炭疽是一种细菌，但它具有生命力很强的孢子结构。如果这种孢子或细菌进入肺部，会不断繁殖并产生致命毒素。

美国在911事件以后，接着又发生不明人士以邮递方式展开生化武器恐怖活动，所使用之生化武器为地球上匿迹多年的炭疽菌；炭疽菌所引起的疾病称炭疽病（anthrax）。

1997年，前苏俄Sverdlovsk地区军事单位，曾发生炭疽菌芽孢气雾外泄意外，导致68人死亡。911事件以后，许多医学及相关杂志、学术刊物争相报道炭疽菌。根据传统文献过去仅针对猴子、拣选兽皮处理工所作的研究显示，只有在数千个炭疽菌孢子进入肺部深处时，才会感染吸入型炭疽热。但此次恐怖份子所使用者为经过加工精炼之炭疽菌芽孢，以粉末状之粉剂剂型处理邮件，经穿透信封的小缝隙进入信件内，收信人或邮务人员在不

知情状况下，开启此封含有炭疽菌芽孢的信函，或信封打开后，炭疽菌芽孢成气胶（aerosol）飞扬散布于空气中，如此不知不觉的暴露于炭疽菌中，由呼吸或接触而进入人体。

此次恐怖份子所散发之炭疽菌芽孢不但纯度及浓度极高，致命力极高，且制成之粉末亦极精细，能形成气雾，悬浮在空气中飘散，令人防不胜防，杯弓蛇影，更引起社会大众普遍之恐慌

2、天花

天花是一种细菌。在二十世纪被疫苗控制住之前，它一直是威胁人类的主要杀手之一。天花已在世界范围内得到根除，但令人担心的是恐怖份子可能会散布新的变种。

炭疽不同，天花的主要危害在于它的高传染性。它的传播和致人死亡的速度都极快。在感染这种病毒的人中，高达40%的人会在两周左右死亡，并且针对这种疾病没有很好的治疗手段。疫苗是主要的防护措施，但只有在感染之前接种疫苗才有效。

3、肉毒杆菌毒素

肉毒杆菌可产生肉毒杆菌毒素；此毒素只需极少的剂量就能致人死命（少到十亿分之一克）。该毒素会抑制神经细胞中促使肌肉收缩的化学物质的释放，从而导致肌肉麻痹。

4、埃博拉病毒

埃博拉病毒凭借汤姆·克兰西所著的两本小说，埃博拉病毒成了人们最熟悉的生物战争制剂之一。这种病毒能在一周左右使感染者死亡，并可通过直接接触传播。

二、生物农药与农业的发展、

生物农药是指利用生物活体（真菌，细菌，昆虫病毒，转基因生物，天敌等）或其代谢产物，针对农业有害生物进行杀灭或抑制的制剂。生物农药是天然存在的或者经过基因修饰的药剂，与常规农药的区别在于其独特的作用方式低使用剂量和靶标种类的专一性。随着科学技术的迅速发展，生物农药的范畴不断扩大，涉及到动物、植物、微生物中的许多种类及多种与生物有关的具有农药功能的物质，如植物源物质、转基因抗有害生物作物、天然产物的仿生合成或修饰合成化合物、人工繁育的有害生物的拮抗生物、信息素等。

生物农药是指利用生物活体或其代谢产物对病菌、真菌、线虫、鼠类等

有害生物进行防治的一些农药制剂，或者是通过仿生合成具有特异作用的农药制剂。关于生物农药的范畴，目前国内外尚无十分准确统一的界定。，生物农药一般是天然物质或遗传基因修饰剂，主要包括生物化学农药(信息素、激素、植物调节剂、昆虫生长调节剂)和微生物(真菌、细菌、原生动物，或经遗传改造的微生物)两个部分，农用抗生素制剂不包括在内。我国生物农药按照其成分和来源可分为微生物活体农药、微生物代谢产物农药、植物源农药、动物农药四个部分。按照防治对象可分为杀虫剂/杀菌剂、除草剂/杀螨剂杀鼠剂、植物生长调节剂等。就其利用对象而言，生物农药一般分为直接利用生物活体

和利用源于生物的两大类，前者包括细菌、真菌、线虫、病毒及拮抗微生物等，后者包括农用抗生素、植物生长调节剂、性信息素、摄食抑制剂、保幼激素和源于植物的生理活性物质等。但是，在我国农业生产实际应用中，生物农药一般主要泛指可以进行大规模工业化生产的微生物源农药。生物杀菌剂的混配使用，化学杀虫剂大多数呈现酸性，生理中性，对细菌、真菌没有抑杀作用和中合反应，因此可以充分混配。生物杀菌剂可以和多数化学药剂、生物药剂混配，但不可与碱性药物混配，只有少数药种不可与酸性药剂混配，如木霉菌类药剂可以与多数生物杀虫剂和化学杀虫剂同时混用。

生物农药既不污染环境、不毒害人畜、不伤害天敌，更不会诱发抗药性的产生，是目前大力推广的高效、低毒、低残留的"无公害"农药。但是，使用生物农药必须注意温度、湿度、太阳光和雨水等四大气候因素。1．掌握温度，及时喷施，提高防治效果。生物农药的活性成分主要由蛋白质晶体和有生命的芽孢组成，对温度要求较高。因此，生物农药使用时，务必将温度控制在20摄氏度以上。一旦低于最佳温度喷施生物农药，芽孢在害虫机体内的繁殖速度十分缓慢，而且蛋白质晶体也很难发挥其作用，往往难以达到最佳防治效果。试验证明，在20～30℃条件下，生物农药防治效果比在10～15℃间高出1～2倍。为此，务必掌握最佳温度，确保喷施生物农药防治效果。

三、微生物与医学