生物学专业英语课文译文

生物学的基本概念和方法

生物学是研究生命的科学，研究生物的结构、功能、繁殖、生物之间及其与周围非生命环境之间的相互影响。我们能够确定生物学的几个基本概念。

1．生命是高度有序的。在分子水平上，组成生命有机体的化学物质比构成大多数非生命系统的化学物质要复杂得多，而且更加高度有序。反映在生物体有序的结构和功能的。所有生物含有非常相似的化合物种类，而且构成生物机体的化合物与构成非生命环境的不同。

2．生物的基本单位是细胞。大多数细胞如此的小，我们必须借助于显微镜才能看到。诸如细菌、原生生物等许多小生物是由一个细胞组成的。而禾本科植物和动物等较大的生物有多达数亿个细胞。

每个细胞里都有一些分离的、高度有序的生命物质组成的生化工厂。细胞吸收养分和能量，并利用他们生存、生长、对环境的变化产生反应，最终繁殖，直至形成两个新的细胞。因此，细胞是生物的结构、功能及繁殖单位。

3．生物利用从环境中获取能量来维持和提高有序性。大多生物直接或间接地依赖于太阳的能量。绿色植物利用太阳能制造养分，来满足植物自身的需要；植物随后被食用植物的动物所利用，最终又被吃这些动物的动物所利用。所有的生物从他们的食物中获取能量，构建自身、生长、繁殖。

4．生物对环境作出积极反应。大多动物通过采用某种行为，如探险、逃跑、甚至卷成球，对环境的变化作出迅速地反应。植物的反应慢得多，但仍是主动（积极）的：茎和叶向光弯曲，根向下生长。生物对环境刺激的反应是普遍的。

5．生物的发育。万物都随着时间变化着，而生物的变化尤为复杂，称为发育。非生命的晶体因添加了相同或相近的单位而增大，但植物或动物发育成新的结构，如叶片或牙齿，与长出他们的部位有着化学和结构的差异。

6．生物可自我繁殖。新的生物——细菌、原生生物、动物、植物和真菌只能由其他相近生物繁殖而来的，新的细胞仅来源于其他细胞的分裂。

7．每个生物生存、发育和繁殖所需的信息在生物体内是分离的，并可传递给后代。此信息包含在生物的遗传物质——染色体和基因中，从而限定了生物发育、结构、功能和对环境反应可能的范围。生物体把遗传信息传给了后代，这就是为什么后代象他们的父母。然而，遗传信息多少有些不同，所以父母和后代通常相似而不完全相同。

8．生物进化并适应于他们的环境。今天的生物由远古的生命形式，通过遗传和变异进化而来。进化使得生物及其组分很好地适应了他们地生活方式。鱼类、蚯蚓和青蛙都是如此建造，以至于我们仅靠检查就能大概推测他们是如何生存的。生物对环境的适应性是进化的结果。

科学家如何有效地探索生命实质，并发现大量基本的事实呢？产生如此精确结果的思维方式又是怎样的呢？科学的方法是根据因果关系，形式化地回答自然界的问题。尽管科学家的实际工作方式有很多，但一般地说，科学方法有三个主要步骤。第一步是收集观察结果，观察可依靠感觉器官——视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉；也可借助可扩展感觉的特殊设备如显微镜间接地观察。经过实践，我们能够熟练地进行系统观察。这就意谓着可把一种或几种官能集中到环境中的某个特殊目标或事件，同时从中去除与我们注意的目标或事件无关的“背景燥音”。第二步，科学家构思假说，即对所观察到的现象的解释。第三步是实验，进行设计实验来验证一个或多个假说在不同程度上很可能是错的。

假说是对一个观察的暂时解释。没有一个科学家能够提出一个观点，并要求人们相信它是真理，而没有任何疑问。在科学上，没有绝对的正确，仅是就所观察的现象和现有的实验而言，某观点正确的可能性较大。是悬而未决的判断，而不是最终的判断。这就是说，如果一个假说与手上的观察结果一致，我们就说它暂时是正确的。你不会听到，也不该听到某位科学家说：“没有其他解释”；你更可能听到这样的话“基于现有的知识，此解释在目前是最好的”。

一旦有大量令人信服的证据，假说便成为学说或理论：即构成进一步研究的参照系的一系列相关观点。在科学上，词“理论”是不能被轻易使用的。它只能用于高度可信的假说。

通过实验验证假说是科学研究的核心。必须设计实验以使其结果尽人类智慧所能的明确。出于此原因，实验包括对照组和实验组。两者的差异仅在你所关注的因素。

收集和组织实验结果是生物研究的一必需过程。采用数据图表来组织和显示分析的信息；在说明模型的趋势时，图尤其有效。数据分析不象收集和组织信息那样机械，而更需理性。经常需要统计检验来确定实验组数据和对照组数据间的显著性，或者差异仅出于偶然。如果有异议说差异仅是偶然，那么就会有争议说那个单独的变量是无效的。

对实验结果的概括需要仔细和客观地分析收集的数据。通常，经验证的假说是在所得结论的基础上被接受或反驳。最后的陈述要写出获得了什么新的见解。在一段时间内出现相同的数据的话，便会注意到明显的趋势。往往还会进一步提出问题和假说试图引导对问题的进一步研究。

酶

一杯糖，如果不动它放置二十年都不会有什么变化，但如果把杯中糖的一部分放到你的嘴里，它将迅速地发生化学变化。你的细胞分泌出的酶决定了变化的速率。酶是具有巨大催化能力的蛋白质，这就是说酶大大地提高了特定反应达到平衡的速度。

酶不能使原本自身不能进行的反应发生，它只能使本身能进行的反应加速，通常至少加快一百万倍。并且酶不断重复着加速反应，其分子不会在反应中被消耗。

同样，酶对它将催化哪些反应以及它将与哪些称为底物的反应物起作用都有强的选择性。例如：凝血酶只能催化特定两个氨基酸之间肽键的断裂：精氨酸——甘氨酸。为什么酶对特定底物的偏爱如此重要呢？如果我们把代谢途径想象为通过一个细胞的化学通道，那么酶就象交叉路口的滑道和沿着某一路线的交通灯。酶仅容许特定的底物进入反应特定的序列中，并使底物通过此序列。

对不同途径酶的控制使得细胞指挥营养、结构物质、废物、激素等等按照有序的方式流动。当你吃了太多的糖，你肝脏细胞的酶就把多余的糖先转化成葡萄糖，再转化成糖原或脂肪。当你的肌体用掉葡萄糖需要补充时，酶便把糖原分解成葡萄糖亚单位，这个过程中，称为胰高血糖素的激素控制着酶的活性，它刺激糖原降解途径中的关键酶，同时抑制了催化糖原形成的酶。

酶的结构

大多数酶是球形的，至少有一面折叠成裂缝状，在这个称为活化位点裂缝中，一特定的反应被催化。当底物与裂缝契合，便形成了酶—底物复合体，此复合物是短命的，部分原因是连接他们的是弱键。

早在1890，Emil Fischer提出酶表面某些区的形状与他们的底物凹和，就象一把锁与他的钥匙那样精确的匹配。即使现在已发现这种匹配并不严格，但此比喻仍然有用。Daniel Koshland 于1973年首次提出，活化位点在与底物反应时发生着变化。

根据Koshland的诱导契合模式，一活化位点与底物接触，几乎契合但不完全，这就是说他们之间的结合力不足够的强，即使如此，相互之间的力足以诱导活化位点的结构变化，并扭曲结合的底物，以使位点和底物完全的彼此互补。

酶的功能

活化能酶是如何提高反应速度的呢？我们可以先看一个简单的事实：任何要发生的反应，反应物分子必须以最少的能量相互碰撞，能量的大小就象分子必须被推动越过的山的高度。考虑一下H2和O2分子，他们凭自己的力量并不能发生反应，当他们吸收足够的能量（比如来自电火花）时，便有足够的力量相互碰撞到达山顶。在山顶，反应物处于活化的中间状态，称之为“过渡态”。此时反应自发地进行，就象被推到山顶的圆石自动滚下山一样。

对于任何反应而言，把一摩尔分子的反应物带到过渡态所需的最少能量就称为活化能。

一个酶是如何通过降低所需的活化能来提高一特定反应的速率的呢？活化位点上弱但广延的键使底物处在适当的位置，遥控促进反应。（而反应物的碰撞方向随机，因此互相吸引的化学基团不可能接触，反应将不会发生。）底物浓度的影响记住酶降低的是反应物和产物分子的能量峰。这就是说，酶不但使反应物更容易到达山顶转化为产物，而且也使产物更容易到达山顶恢复到反应物形式。反应到底往哪个方向，部分要取决反应物和产物分子的相对浓度，部分取决于平衡常数。

温度和PH的影响大多酶不能忍受高温。酶的活性随着周围环境温度的升高而增大，直到某一温度达到最大速率（温度因不同酶而异），超过这个温度，反应速率迅速下降。多余的热能使保持酶分子三维形状的弱键断裂，酶变性，活性中心被改变，最终导致底物不能结合到活性中心上。即使短暂暴露在高温下都将破坏酶，从而影响代谢。这就是高烧的结果之一，当人体温度达到44℃，一般会导致死亡。

同样，大多酶在环境为中性（PH7）或接近中性时最有效，PH过高过低，维持酶分子三维空间的氢键和其他弱吸引力被干扰，酶的功能便受到影响。胃蛋白酶例外，他在极酸的胃液中起作用。胰蛋白酶是另一个例外，他在小肠的偏碱性液中起作用。

酶活性的调节

在一给定的时间内将形成多少产物分子？部分取决于能催化反应的酶分子数目，酶分子数可用几种途径加以控制。能加快或降低酶分子的合成，并且已形成的酶活性能被暂时或永久的停止。

例如：某些可逆的抑制剂与底物竞争活性位点，胰中的胰蛋白酶抑制剂就是这样终止渗漏到不恰当地方的胰蛋白酶活性的，只要抑制剂已与活性位点结合，底物就束手无策。另一个例子是，其他抑制剂与酶表面的某关键基团不可逆地结合，从而无法起催化作用。

代谢途径中的酶不是以相同的速度在起作用。一个（或多个）催化最慢反应步骤的酶限制了整个反应的速度。（途径中其他酶仅能依前一步反应所生成的底物多少来决定速度）。代谢中这类“速度决定者”还行使调节酶的作用，因为他们的活性反应于化学信号不断地被微调。是刺激限制性酶加速途径最终产物的生成，还是抑制限制性酶来终止最终产物的产生，完全取决于细胞的需要。

酶调节的一种机制叫别构控制。别构酶除有一活性位点，还有一个或更多的调节位点，调节位点与特定的分子结合，并作为信号改变酶的活性。

通常“信号”是途径最终产物的一个分子，当生成的产物分子多于细胞可利用的，它便与别构酶结合并关闭它，这是反馈抑制，即通过增加产物来抑制导致增大的过程。但更多的产物分子被用掉后，与酶分子结合的产物分子便脱离开，酶分子重新再起催化功能。

蛋白质纯化技术

大多生物化学研究的主要内容是研究对象的纯化，因为如果要正确地得到他们的性质，必须使之勉于污染。而一典型细胞中含有数千种不同的物质，其中许多在物理和化学性质上与其他细胞组分非常相似，所以纯化常常是非常困难的；并且我们感兴趣的物质可能是不稳定的，存在的量也较少。往往要把含量少于组织干重0.1%的物质纯化到98%的纯度，这个数量级的纯化对大多合成化学家来说是不难的。因此，没有什么奇怪的，我们对生物化学过程的理解基本上与我们纯化生物物质的能力相当。在此总体介绍最常使用的分离、纯化技术和蛋白质的性质。

蛋白质的分离

分离蛋白质的第一步是使之溶于溶液中，蛋白质常常必须从它所在的细胞解离出来，此步骤所选择的方法，取决于材料的机械性质及蛋白在细胞中的位置。如果所提蛋白质位于细胞液中，那么仅需要破碎细胞就行；用酶，如对细胞壁进行化学降解的溶菌酶，有时是有效的。去垢剂或有机溶剂，如丙酮也可用于溶解细胞，但可能使所提取的蛋白质变性，所以使用时要小心。许多细胞需要某种机械干扰使之破碎，机械干扰包括用沙子研磨，使用高速搅拌器，匀浆器，或超声处理。一旦细胞破碎，过滤或离心粗提液，除去某些细胞碎片，而在上清液中留下所提取的蛋白质。

如果需要的蛋白质是亚细胞单位，如膜或线粒体的组分，那么先从其余细胞物中分离出亚细胞单位，可得到一定纯化的蛋白质。通常可采用差示离心法来达到，在差示离心过程中，细胞裂解液先从去除那些比要取得的细胞器密度大的成分所要求的离心速度离心，然后再用另一个能使所要求的成分沉降下来的速度离心。然后常常用浓盐溶液来提取，而对于那些紧密结合在膜上的蛋白质则可采用去垢剂溶液或有机溶剂，如溶解类脂的丁醇，从纯化的亚细胞成分中把所要的蛋白质分离出来。

层析法分离

1903年，俄国的植物学家Mikhail Tswett介绍了用固体吸附剂分离溶液中植物叶色素，他把这个分离过程称为色谱，大概是根据色素混合物组分彼此分离时在吸附剂上形成的色带而命名。现代的分离方法很大程度依赖层析法，下面介绍最常用的色谱。

离子交换色谱采用诸如聚苯乙烯树脂或纤维素的支持物，分离是基于离子交换剂上带电的基团与被分离物质带电基团之间静电作用的差异。纸层析是通过化合物在可移动的非极性溶剂相和结合在纸纤维的静水相之间的分配而分离的，可在第二向上用不同的溶剂系统再次分离，以提高色谱分离效果，用茚三酮等特定的染料或放射标记来定位氨基酸和多肽分子。凝胶过滤色谱是根据不同大小、形状的分子通过交联葡聚糖、聚丙烯酰氨或琼脂糖孔隙的速度来分离的。一个合适的标准凝胶过滤柱可用以大分子的分子量。亲和层析则根据生物分子特有的与某些分子专一结合的能力来分离。高压液相色谱采用了前述的所有分离技术，此外它还利用了高分离度的层析材料，高溶剂压力以及自动的溶剂混合和探测系统，以便使这种色谱比常规的色谱步骤达到的分离程度高得多。吸附层析、薄层层析和气-液层析也是有效的生化技术。

电泳

用电泳分离蛋白质最早于1937年由瑞典的生物化学家Arne Tiselius报道，电泳是根据带电分子于一电场中，沿纸、醋酸纤维、交联聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖等固体支持相迁移速度而加以分离的。纸电泳同纸层析表面上看相似，但纸电泳主要是根据离子的电荷分离，而纸层析则是根据分子的极性分离，两种方法常常结合起来用于两向的，称为指纹技术中。

凝胶电泳是最有效、最方便的大分子分离方法，经常使用的凝胶聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖，具有特定分子大小的孔隙，因此可根据凝胶过滤和电泳移动性分离分子。肥皂和去垢剂因是亲水脂分子，故是强力蛋白质变性剂。

阴离子去垢剂——十二烷基硫酸钠使蛋白质变性，均一地包裹，使大部分具有相似的电荷密度和形状。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳可用于估计大分子的分子量。

超速离心

超速离心是在1923年左右由一瑞典的生物化学家开发的，Svedberg能获得高达80000rpm的旋转速度，离心力超过了600000g。他利用这个仪器，首次显示了蛋白质是具有同样组分的大分子，并且许多蛋白质是由亚单位组成的。近年来，超速离心已成为分离蛋白质、核酸和亚细胞颗粒的必不可少的手段。

超速离心中，那些分子的扩散力不足以抗拒重力场的被沉淀下来，不同分子便被分开，并根据他们通过一溶剂或蔗糖这样的低分子量的物质浓度梯度的沉降速度来估算分子量。也可以根据他们在比重大、扩散快的物质，象CsCl的密度梯度溶液中的浮力的不同加以分离。分子摩擦率的偏离表明它的溶合和延伸程度。

真核生物细胞的典型组分

细胞是生物的基本结构和功能单位。大多数生物，包括所有的动物、植物、真菌和原生生物的细胞结构要比那些原核生物的复杂得多。

真核生物细胞在大小、形状和复杂性上差异较大，但都具有三个共同特征：一个核，核周围得细胞质，及细胞质外面被有的质膜。

质膜

每个细胞的最外层是由精致的称为细胞膜或质膜包围，它是细胞与其外面环境的接触界面，是所有物质进出细胞的屏障。膜是由双层脂和一些蛋白质组成，在电子显微镜照片上经常可看到双层特征，膜的边缘看上去是两条清晰的平行线。至于蛋白质组分是如何与脂结合的，有几个理论。可能目前最理想的观点是蛋白质象岛屿一样漂浮在脂中，某些物质能通过蛋白质岛屿的通道进入细胞，有些则穿过脂双层，还有些则可通过膜中小孔。跨膜物质的大小、形状、电荷和结构决定了他们是否能通过及如何通过。

细胞膜的特征还与细胞间的信息交流有关，细胞能够识别同类，辨别出它类，对其识别的方式还没完全理解。好象他们可以借助于细胞膜外面的受体来识别，一旦细胞失去交流、识别和反应的能力，结果之一就是无序、失去调制的生长，即癌。也正是因为这种识别，使得一些移植器官最终发生排斥反应。

核

典型的细胞中最大的细胞器是核，大多动物细胞核的直径约5um。具有这种被膜细胞器是真核细胞的决定性特征，在电子显微镜下观察，真核细胞核是由两层间隔几十个nm的核膜所包围，核膜上有直径约9nm的核孔，每个孔在内外膜结合处，由排列成八角形的八个大蛋白颗粒所围成。核孔可以容许RNA和某些蛋白通过核膜进出核。核膜中的外面一层有时向细胞质中折叠，形成称之为内质网的网络。

真核细胞核中，DNA与蛋白质结合形成叫染色体的纤维状复合体。细胞周期的大部分时间，染色体以特长的细线缠结在一起的形式存在，在显微镜下不能清楚地看到。然而当核要进行减数分裂或有丝分裂时，染色体浓缩，紧紧地盘绕成易于看到确切数目的物质，即染色体。染色体是遗传信息的持有者，其DNA携带着对细胞合成功能以及使细胞的后代带有相同指令所需要的所有遗传信息。

真核细胞核在大部分核周期中，是看上去密度大、接近球形的核仁，它含有细胞中10%到20%的RNA。核仁的功能是核糖体的组装地：RNA和蛋白质分子在核仁中组装结合成细胞中所有的核糖体。

我们应该注意到染色体和核仁漂浮的流体介质，它是多种颗粒、纤维和其它化合物的悬浮液，为方便起见，我们把核中流体称为核质。

细胞质

细胞质包括质膜和核之间的所有物质，它有浴于半流体衬质的内膜系统、颗粒和丝状体。通常，细胞质含有下列组分，每一组分都有特定的功能：

线粒体是小球状或椭圆形的细胞器，是高能营养分子分解成水、二氧化碳及可利用形式能量的有氧呼吸中心，有时又把它称为细胞的动力房。每个细胞的线粒体数目从一到数百差异很大，高功能细胞中可高达一千。如心脏肌肉细胞就充满着线粒体。真核植物细胞和真核动物细胞都具有线粒体。

许多动、植物细胞还有称为高尔基体的结构，大多是扁平的垛状膜组成，尤其以释放分泌物的细胞中为多，如产生消

化液的肝细胞。高尔基体在某些类型分泌物的加工、整理、和装配中起着作用，高尔基体挤压下来的小囊泡被运输到细胞表面，通过泡吐作用释放出分泌物。高尔基体可能在新膜的合成中起重要的作用。

某些细胞有非常小的细胞器，叫溶酶体。是否存在所有的细胞中还不能确定。只有在电子显微镜下才能看清他们的结构。被膜的溶酶体含有能消化蛋白质的高效酶，溶酶体死亡后不久就释放这些酶，从而对细胞造成不可逆的损害。溶酶体的正常活性包括对不再需要的复杂分子的分解，细胞中无用部分的去除以及对胞吞作用吸入的物质进行消化。

核糖体也是只能借助电子显微镜才能看到的细胞器，存在于所有的细胞中，在蛋白质的合成中起着作用。由于蛋白质构成大多细胞的基本框架，又作为酶调节细胞的所有活动，所有尤为重要。在真核细胞中，核糖体常常与内质网膜象组装线一样连接在一起，带有核糖体的称为粗造内质网，没带核糖体的称为光滑内质网。

许多植物细胞的特征细胞器是绿色的叶绿体，许多藻类每个细胞仅有一个大叶绿体；但在常见的陆地植物中，叶绿体体小数目多，通常每个细胞有50至100个。大多叶绿体是钱币状，一个角度看过去是圆的，但另一角度则是扁平的。不但绿色的色素叶绿色，而且其它光合作用大的电化学复合体也分布在叶绿体中。正是在此，光能、水和二氧化碳合成富含能量的有机分子，从而维持地球上植物和动物的生命。植物细胞中还有其它质体，有些质体非叶绿素色素，有些则储藏淀粉。

有丝分裂

系统阐述细胞理论后不久，细胞的分裂先是核分裂就变得显而易见。德国植物学家Eduard Strasburger首先描绘了植物核的有丝分裂过程。五年后，于1880年，德国的动物学家Walther Flemming对动物细胞的有丝分裂进行了更详细的描述。

有丝分裂作为一种机制，使单核变成两个彼此相同并与亲本核相同的核。有丝分裂是一连续的变化过程。不要把它想象成一系列的幻灯片，一幅画面直接被另一明显不同的画面所取代；而应该是象放出的电影一样的连续过程。尽管如此，为方便起见，我们还是从电影中间隔的选择一系列重要的画面来描述有丝分裂。

让我们先从分裂间期开始，即两次分裂之间核的状况（图1），可以看到核被膜、核仁和几乎辨认不出的染色质团。许多生物就在有丝分裂前，核附近还有两对中心粒；然而种子植物和其他生物不出现中心粒。出现中心粒的，每对都是由一大的父母本中心粒和一小的子代中心粒组成。

随着细胞进入前期，核的变化渐渐明显。核仁物质分散；如有，成对的中心粒彼此离开，朝细胞相反两端移动。在这个过程中，每对中心粒与有丝分裂中心协作组织了微管。在种子植物和无中心粒的其他生物细胞的前期中，也形成了有丝分裂中心和微管系统。动物细胞，某些微管远离核区，形成星状体。其他的微管，叫作极微管，在有丝分裂中心之间，构成了正在生成的纺锤体。纺锤体实际上是两个半纺锤体，每个极微管从一有丝分裂中心到纺锤体的中间，在那里与另一半的极微管重叠。

此外前期的某些主要变化发生在染色质。最初特长、细的纤维现在呈现更有序的形式。染色质的每个纤丝缠绕得更为紧密，超螺旋地形成一圈又一圈，并且越来越紧密直至在光学显微镜下看到清晰的染色体。每个染色体继续紧缩最终成为香肠状结构。在核循环的这个时期，在这个水平放大，每个染色体看上去由两条延长的结构，即染色单体组成，两条染色单体之间大多紧密地结合在一起；每条染色单体又由两股DNA分子和相关的蛋白质、RNA组成。一条染色体上的两条染色单体就结构、化学和所携带的遗传信息而言是一致的，一条染色单体是另一条的复制品。染色单体紧密结合区中，有一特殊的DNA序列，称为着丝点，随后将与微管相连。

核膜突然分解成膜囊标志着前期的结束和前中期的开始。在前中期过程中，染色体的移动有些不规则。然后特定的结构，即动粒在着丝点上发育，每个染色单体上一个动粒。称为动粒微管的微管组与动粒连接。有些极微管连接在动粒微管上，使得着丝粒向两纺锤体极中间的区域移动（图1），这个区域可以被想象为垂直于纺锤体长轴的无形平面，称为赤道板或中期板。

随着着丝粒到达赤道板上，细胞便到了中期。此时，连在动粒的微管开始向两端拉，使得染色单体在着丝粒处分开。细胞分裂中期通常是短暂的，直接进入后期，在分裂后期每个染色体的染色单体被拉开并牵引到纺锤体相对的两极（图1），同时由于某些极微管的作用使得纺锤体极被来得更开。随着新的子染色体向纺锤体极移动，容易看到移动是由微管牵引着每个染色体的动粒，染色体臂被动的拖着进行的。什么过程在后期进行着呢？它是两个子染色体所携带的完全相同的遗传指令，被逐渐分配到纺锤体的两极。

染色体的移动停止意味着后期的结束，细胞进入末期。两相同的染色体组处在纺锤体相对两极，开始分解，如有星体也开始分解。在两组染色体周围形成新的核膜，并且染色体开始解螺旋直到恢复间期的分散染色质特征，一个或几个核仁在特定的染色体上特定的位置上重新出现。当这些变化完成后，细胞分裂的末期及有丝分裂便结束，每个子细胞进入另一个间期。DNA被复制，新的染色单体形成，以致于每条染色体由两条染色单体组成。如果有中心粒，也在间期复制。两个配对的中心粒分开，每个作为形成新子中心粒的母板。虽然一度认为呈现的中心粒有组成有丝分裂纺锤体的功能，但目前一般推测，中心粒与有丝分裂中心的结合仅仅是保证中心粒象染色体那样被正确地分布到子代细胞中去。有丝分裂由前期、前中期、中期、后期核末期组成，间期是两次有丝分裂之间的时期。

有丝分裂是非常精确的，它能保证每个新形成的核具有执行全部功能所需的整套DNA分子，其结果是形成的两个核在染色体组成上彼此一样、与父本核也一样。

植物的器官和组织

有27万5千多种植物，不能用其中的一种作为植物界的典型代表。植物生活在淡水、海水中，陆地上，甚至长在树冠上；并且相应的特征也有差异。仅就大小而言，植物从显微的藻类到巨大的红杉。大多的维管植物具有发达的输导组织，使得水和溶液可在植物体内运输。非维管植物不到3万种，要么没有内部运输系统，要么运输系统非常简单。

大多常见的维管植物是被子植物和裸子植物。被子植物是开花的植物，如玫瑰、苹果树和玉米。除开花外，被子植物还结种子，种子被完全包裹在防护组织层中。裸子植物主要是针叶树，如松树和桧属植物，他们所结的种子裸露在繁殖结构的表面，而不是被组织包围，由于大多数维管植物是被子植物，故在此我们着重介绍。

有两类开花植物，不正规的指单子叶植物和双子叶植物。禾本科、百禾属、兰花、尾属植物、香蒲属植物和棕榈都是单子叶植物的例子。几乎所有常见的树木和灌木都是双子叶植物。

单子叶植物和双子叶植物在结构和功能方面相似，而在某些方面有明显区别。例如：单子叶植物的种子有一片子叶，而双子叶植物有两片子叶。子叶是起源于种子，作为胚的一部分，象叶一样的结构。种子萌发后，子叶可能沿着小幼苗的长度而展开。

植物器官

开花植物典型的具有发达的地上部和根系。地上部由茎和叶组成，通常长在地面上，其维管组织在根系、叶和其他植物部分间传导水、矿物质和有机物质。茎是植物直立生长的支架，并用以展示花，某些部分储藏食物。

根系通常指地下部分，其主要功能是从土壤中吸收水和溶于水中的矿物质，并把水和溶质输送到地上部；还储藏食物和固定植株。

根、茎叶系统在种子的胚中便开始形成。当种子萌发时，在最初根、茎、叶尖端的细胞分裂、伸长；始于此尖部的生长叫做初生生长，初生生长形成的组织就叫初生组织。许多单子叶植物和双子叶植物在初生生长季节之后便死亡，其余一些植物的初生生长持续几个季节，每年春天从尾属植物的球茎长出新的植株便是一个例子。

许多双子叶植物和一些单子叶植物还在非根尖、茎尖处开始次生生长，次生组织增大了旧的根和茎的直径。因此，每年春天枫树在根尖和茎尖进行初生生长，在木质部分进行次生生长。

下面我们来看一下开花植物的三种组织。基本组织叫薄壁组织、厚壁组织和厚角组织，他们构成初生植物的大部分。维管组织穿过基本组织系统，皮组织成为植物的保护层。

植物组织

基本组织薄壁组织是由活的、壁薄的细胞组成。薄壁细胞是植物体中最丰富的细胞，在茎、根、叶、花和果肉中聚在一起。成熟的薄壁细胞在愈合伤口时起作用，并常常再生。薄壁细胞还参与光合作用、储藏、分泌和其他作用。

厚角组织有助于加强植株强度的组织，通常在茎和叶柄皮组织下面的束状或圆柱体。厚角组织细胞在成熟时是活的。初生细胞壁因纤维素和果胶而在角偶处加厚。纤维素和果胶之间的结合作用使得厚角组织非常有柔韧性。

厚壁组织它能增强成熟植物部分的强度。厚壁组织细胞有厚的次生壁，其中通常为一种称为木质素的聚合物所充填，有助于细胞壁变得坚硬。此类细胞通常形成束状，也可散射在其它细胞类型中间。某些称为纤维的厚壁组织细胞，是长锥形。大麻和亚麻的纤维可用于生产纸、纺织品、线和绳。其它厚壁组织细胞——石细胞，是种衣和坚果壳的组分，梨中的砂状质地也是石细胞组成的。

维管组织两种维管组织叫木质部和韧皮部，都含有特定的输导细胞、纤维和薄壁细胞。

木质部木质部运输从土壤中吸收的水，还机械支撑植物。其主要输水细胞是管胞和导管。管胞几乎是所有维管植物木质部的组分，被子植物还有导管。管胞和导管都有强硬、厚、多层的纤维素壁，内填充着木质素和其它物质。他们都在成熟时死亡，所有的残留物是带缺口和孔的壁。相邻细胞壁的孔一一对应，从而对水有高透性。

管胞是带有锥形重叠末端的长形细胞。导管分子是一些较短的细胞，这些细胞头尾相连而形成导管，通过导管水分能自由流动。所有的木质部具有开放的末端或穿孔的板。有些完全打开，其它则象梯子一样穿过开口的末端。

韧皮部韧皮部是使糖和其它溶质迅速运输到整个植物体的维管组织。他的主要输导细胞在成熟时还活着。被子植物中的传导细胞是筛管节；裸子植物和蕨类植物中则是简单的筛管细胞。述语“筛管”指位于端壁和侧壁的一镞孔，通过筛孔使相邻细胞质相连。就单个筛管节，端壁的大孔形成筛管板。

筛管节与韧皮部中相邻的伴细胞一起起作用，伴细胞在把光合作用区的糖通过韧皮部运到其它部位的过程中起辅助作用。成熟筛管节不再具有功能核，而是伴细胞核指挥两个细胞的活动。

上皮组织紧密排列的细胞组成的延续层，即表皮，包裹着初生植物体。地上部表皮细胞的外壁上被有蜡和角质组成的角质层。角质层限制水分丢失，还可抵抗微生物的袭击。

表皮常常含有高度特化的细胞。例如：根毛细胞就是根薄壁的表皮细胞，长突起增大了细胞表面积，从而提高了从土壤中吸收水和营养。保卫细胞横跨表皮，起着控制叶或茎中水分的丢失以及二氧化碳向叶或茎中流动的作用。

当根和茎进行次生生长时，周皮将取代表皮。周皮由最外面的木栓组织、木栓形成层和内层的薄壁细胞组织组成。木栓组织的细胞在成熟时已不再有生命，但细胞壁填充着木栓质，即防水的蜡质分泌物。

光合作用

光合作用包括利用光能把大气二氧化碳还原为碳水化合物，伴随着水中氧的释放。此反应可用下面的总方程概括：象许多其他的生理过程一样，光合作用是由一些连续的反应组成的。要想了解光合作用的重要性，需要简短的讨论其机理的主要特征。为了理解各种环境因子是如何影响光合作用的，有关过程本质的知识是必需的。

光合作用可被分解为下列连续步骤：（1）叶绿体捕获光能；叶绿素以外的色素，即胡萝卜素通过把能量传递给叶绿素A，在光合作用中起辅助作用；（2）水裂解并释放高能电子和氧气；（3）电子传递导致A TP和还原力NADPH2形式的化学能的产生；（4）最终消耗ATP的能量和还原力NADPH2，把CO2分子固定在磷酸甘油酸中，并进而把磷酸甘油酸还原成磷酸甘油醛，最后把磷酸甘油醛转化成更复杂的碳水化合物，如蔗糖、淀粉、纤维素和半纤维素。

讨论光合作用自然地把最初重点放在作为主要产物的碳水化合物上。然而，大量的最初产物立即被转化为除了葡萄糖以外的其他化合物，如脂、有机酸、氨基酸，他们在植物代谢中同样重要。

光和暗反应

光合作用包括一需要光的光化学阶段和一暗阶段。光反应期间，NADPH2、A TP、O2产生，但CO2的还原发生在暗反应阶段。尽管暗反应不需要光，但如没光将不可能发生，因为反应所需的NADPH2和A TP是光反应的产物。

光化学反应发生非常迅速，尽管电子传递取决于温度，至少最初的光化学不依赖于温度。暗反应发生非常慢，在25℃下0.04秒，低温下更慢。光合作用速率显然将被进行得更慢的反应所限制，因而在强光下，化学或暗反应阶段可能是限制步骤，其过程是对温度敏感的；当光合作用在低光强度下进行时，光化学反应阶段更可能是限制步骤。在正常光条件下，可

能除了冬天的常绿植物外，CO2浓度比温度更易成为限制因子。

光合作用的光化学反应事实上由两个光反应中心组成，称为光系统I和光系统II，两个中心由电子载体连接在一起。系统由不同的色素操纵。光系统I的氧化还原活性叶绿素是一种叶绿素A，由于他的吸收峰在700nm，常称之为P700。光系统I其他的色素，包括其他形式的叶绿素A和胡萝卜素，也参与了转移光能到P700的活动中心。光系统II的色素包括一最大吸收峰在680nm的活性叶绿素、某些其他叶绿素A、叶绿素B和胡萝卜素。

每个系统的运转涉及每个反应中心对一量子的吸收，吸收后就称其处在一激发态。在光系统I中，激发的反应中心放出一个电子给电子供体，这个电子再顺能级转移到铁氧化还原蛋白，其中涉及到NADPH还原为NADPH2。

光系统II中，吸收的能量用于电子的激发和水的光解。水的光解产生H+电子和O2。此反应可总结如下：

激发电子传递给一受体，然后通过一系列的电子载体，包括质体醌、细胞色素和质体蓝素，传递到光系统I的活性叶绿素。一些能量通过非环式光合磷酸化，可能在两个不同的位点上产生A TP。环式磷酸化已在实验室制品和藻细胞中得到证实，在水的光解过程中通过电子的释放，NADP被还原为NADPH2。

并不是所有的步骤都被完全解释，随着获得更多的信息，可能会有些变化和补充。然而，光化学阶段的重要结果是产生还原CO2所需的A TP和NADPH2，向空气中释放O2。A TP和NADPH2的产生发生在内囊体上或中；CO2还原成碳水化合物发生在间质中。

碳固定途径

CO2的碳固定成稳定化合物的过程涉及一系列复杂的可在无光条件下发生的反应，但依赖于光化学反应阶段产生的ATP和NADPH2的供给。有关在碳固定中形成哪些化合物的信息可以通过在越来越短的时间内供给单细胞藻类以放射性二氧化碳，然后杀死细胞和分析它们的化合物来获得。供给14CO2不到一分钟，在糖、糖磷酸、有机酸和其他化合物中发现了示踪碳。最重要的反应如图1所列。由于是卡耳文和他的同事完成了大多的细节，此循环通常被称之为卡耳文循环。重要的特征可被概括如下：（1）C5磷酸糖（1，5—二磷酸核酮糖）的羧化，生成两分子的磷酸甘油酸；（2）磷酸甘油酸在光化学反应产生的NADPH2和A TP的帮助下，转化为磷酸丙糖；（3）糖的相互转化。六个分子的CO2可形成一分子的己糖，产生六分子的1，5—二磷酸核酮糖，并且继续循环。在单磷酸核酮糖转化为1，5—二磷酸核酮糖时，需要一分子的ATP。对每个葡萄糖分子而言，净反应可概括如下：

大多数作物和几乎所有的木本植物均称为C3植物，这是因为在CO2与5C糖，即碳循环中的二磷酸核酮糖结合后，转化成两分子磷酸甘油酸，一3C的化合物。二磷酸核酮糖羧化酶是羧化酶，此酶还可作为加氧酶。所以O2是CO2固定的竞争抑制剂。然而，某些种类的植物，如玉米、甘蔗，首先检测出的光合作用产物是四碳化合物，主要是天冬氨酸、苹果酸和草酰乙酸。此途径称之为Hatch-Slack途径，磷酸烯醇式丙酮酸是CO2的接受体，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶是羧化酶。此酶对CO2有很高的亲和力，不象卡耳文循环的RUBP羧化酶被O2所抑制。在典型的C4植物中，碳在C4有机酸中的最初固定是在叶肉细胞中进行，然后此有机酸运输到作为C4植物特征的大维管束鞘细胞中，在维管束鞘细胞中进行脱羧反应，脱羧反应中释放的CO2被用在卡耳文循环中，而脱羧形成的丙酮酸再进入Hatch-Slack系统中，上述过程如图2所示。此运输过程浓缩了CO2，使得RUBP羧化酶易于把CO2固定为磷酸甘油酸。应该强调的是Hatch-Slack 碳途径不是卡而文的替代途径，而是一补充途径，在某些情况下可提高效率。就可产生比原来更多的CO2受体而言，只有卡而文循环是真正的自动催化，从而使碳固定净增加。

脊椎动物

脊椎动物包括鱼、两栖动物、爬行动物、鸟和哺乳动物。一脊椎动物具有一系列骨骼，即包围着脊索和神经索的脊椎。其中神经索在出现的时间上更迟些，而脊索仅在胚胎时期出现。生物体一生中的大多时间，是由脊锥取代脊索起保护作用。脊椎动物具有一个完全封闭的血液循环系统，在该系统中含有充满血红蛋白红血球的血液被分室的心脏泵出，通过深入地遍布身体所有活动组织地稠密毛细血管系统循环。这个循环系统使动物有可能长成大的个体并仍保持身体的活跃。于增大个体和提高活动相关的第二个特征是高度发达的神经系统。到哺乳动物，脑的复杂性和有机性均达到了最高程度。脊椎动物进化的第三个特征是复杂的感官，包括具有敏锐的图象感觉的大眼；耳在某些动物中为平衡器官，而在另外一些动物中即为平衡器官又作为听力器官，在某些水生动物中是觉察水压和水流细微变化的侧向系统。

无颌（he）鱼

在化石记录中还没有发现原基脊椎动物。然而，原基脊椎动物与无颌类鱼非常相近。所有的现代无颌类动物有七鳃鳗、八目鳗和粘鳗鲡，它们修长的身体完全没有骨骼，这正是早期无颌类动物的特征。

盾皮鱼和软骨鱼

首先出现的是古代盾皮鱼，它们的颌源于支持鳃区的某些软骨或硬舌骨弓。那个时期，仍存在的另外两个主要群体在数量上变得重要，一个是鲨鱼、鳐、鳐鱼和银鲛类这些软骨鱼，它们的身体拥有将提到的鱼类所具有的稳定系统：即一对在鳃裂缝后面的胸鳍，和一对在肛门区前面的腹鳍。软骨鱼与硬骨鱼的区别在于它们的内骨骼完全是由软骨组成的，没有任何硬骨的成分。不象许多早期的无颌类动物和盾皮鱼，其皮肤不披甲，大部分是柔韧的和皮质化的，有时被有丛生的突起，就象砂纸一样坚实。大多的鲨鱼和它们的亲戚与行动缓慢的祖先相比更为敏捷和易动。软骨鱼与硬骨鱼的另一显著区别在于淡水几乎不能透过身体。采用独特的方法通过渗透作用解决水分损失问题。它们的血液中含有大量的溶解性尿，连同三甲胺氧化物和常见的血液盐类，用海水使体内保持渗透平衡。

硬骨鱼

在大多人的头脑中，真正的鱼是硬骨鱼，比其它鱼类有更大范围的内骨骼。在鲨鱼和其它软骨鱼中直接开口直体外的鳃裂缝，在硬骨鱼中形成一单个腔室。室外被有一盖，质地通常为硬骨，称之为鳃盖。硬骨鱼起源于淡水。今天我们所知道的大量海洋硬骨鱼是海洋的次级入侵者，它们不具备软骨鱼利用血液尿维持渗透平衡的手段。而是通过不停地喝海水和有节制地撒尿，来弥补鳃和其它透性膜所损失的水。随着海水不可避免的吸收的过量的盐，则通过鳃分泌出去。

大多数硬骨鱼中，起初在呼吸作用中作为鳃的补充的肺进化成螵，它现在主要作为浮力器官帮助使鱼漂浮在水中。今天，仅有少量的肺鱼，仍把肺作为呼吸的器官。

两栖动物

两栖动物起源于凸鳍具有，并象鱼的祖先。这个时代的情况，并不要求一种新型的呼吸系统，因为呼吸空气的能力在原始的硬骨鱼中就已存在。关键的一步而是凸鳍鱼的钝鳍进化成两栖动物可行走的腿——腿的基本构成在陆地脊椎动物的整个进化过程中没有什么变化。最早的两栖动物在身体的大多构造上非常象鱼，仅仅在这个行走能力上有所改进。

今天仍存活着三类主要两栖动物目——象蠕虫的热带穴居蚓螈；青蛙和蟾蜍及蝾螈。大多的现代两栖动物至少在生活史的部分阶段需要自由水。大多在陆地上湿润的生境中度过它们的部分或全部成年期，回到淡水中产卵。两栖动物的卵被脆弱的膜所包裹，它们仅含有有限的卵黄，所以幼仔必须在孵化后不久被喂养。通常卵生出一水生幼崽，如无尾类的蝌蚪，在变态为陆地成年态之前的一段时间，在水中生活。

爬行动物

爬行动物具有许多显著适应性，使得他们比两栖动物更有效地适应陆地环境。主要生活在水中的爬行动物作为次级适应性后来进入陆地。最早的爬行动物起源早期的两栖动物。现代爬行类动物的主要目是龟类、鳄鱼类、有鳞类和以新西兰几个岛屿上的唯一一种为代表的楔（xie）齿蜥。

摆脱了水的爬行动物的生活史取决于爬行动物的卵，与鸟蛋基本相同，具有革质或脆弱充满钙的壳以阻止内部液体的蒸发。壳内包裹着胚的是三层胚外膜——羊膜、绒毛膜和尿囊——用以防止脱水和有助于胚胎的分泌和呼吸。最后胚具有大量的黄，使得其在孵化之前就达到相对高级的发育状态，可以喂养自己。这类卵不需要产在水中，可以储存在陆地上，甚至干燥的地方，远离水体的环境中。爬行动物具有远离水生活的其它适应性。皮肤被有的角蛋白坚硬的鳞降低了从身体表面的水的散失，并且他们的肺表面通常比两栖动物大。爬行动物心脏的心室把新鲜的氧化血液与非氧化血液隔离开来，使得氧化的血液可更有效地直接泵到所需要的组织中。呼吸涉及到肋骨象风箱一样运动。爬行动物的脑，有小的大脑半球，比两栖类动物更为复杂。

鸟

动物学家有时把鸟随意的称为有羽毛的爬行动物或热蜥，在这两个述语中包含着一重要的事实。鸟与他们爬行类祖先之间的所有重要差异实质上在飞行的适应性上。一最显著的特点是他们的羽毛，是爬行类鳞片的进一步改进。翼的飞行表面由较大的、起源于前臂和退化钝指的翮（he）而形成的。其它强壮的羽毛长成象扇子一样的短尾，在飞行时作为平衡器。另外一些羽毛，轮廓羽毛和羽毛，象一外套覆盖着身体，为控制体热提供了隔离带。

鸟的身体骨骼为了满足飞行的要求，通过进化发生了大范围的变化。因为骨骼中空，并有内部支柱，所以不但轻而且强壮。另一显著变化是胸骨的形状，转变成大的垂直龙骨以附着胸肌。这些肌肉在飞行的主要推进运动中使翅膀向下拉。飞翔在生理上是消耗很大的，一只飞翔的鸟需具有非常高的新陈代谢率，而这要求高度有效的血液循环，于是通过把心室完全分成两个室来满足要求。一个室把用过的血液泵到肺中，另一个室则接受来自肺的新鲜氧化血液，并泵到身体的其它部位。肺采用流动通过方式使其可进行比哺乳类动物肺更为复杂的呼吸气体交换。比其体型相比，鸟的脑要比爬行动物的大得多。差异不在脑皮质，哺乳动物智力所在的主要部位，而是在小脑——视觉和肌肉的协调中心。现代鸟的嘴完全没有牙齿，但早期形式仍有牙齿。

哺乳动物

可用于诊断哺乳动物的特征包括发育完好的感官能力和智力、有效的繁殖、有效的识别和利用食物、各种类型的社会行为，其中没有一个对哺乳动物来说是独特的，尽管哺乳动物作为一群体比其他动物类群，在更高精巧程度上倾向于表现出这些特征。作为哺乳动物特征，骨骼倾向于简化的特征非常显著。下颌的骨头数目减少，导致颌更为强壮；头骨也同时简化。肢体和连接四肢的硬骨在体积上减小，并且肢体逐渐的位于身体的下方。正如分类的命名所指示的那样，仅有哺乳动物用富有营养的液体哺乳他们的幼子。其他特征归属于哺乳动物能成功地存活于许多生态环境下，包括：（1）用于切断、咀嚼和研碎地各种牙齿；（2）横隔膜，把胸腔和腹部器官完全分开的、以提高呼吸的深度和效率的肌肉壁；（3）发毛，提供机械保护层和有助于热保持；（4）大大扩展的脑，主要是在大脑半球，使得哺乳动物的本能更复杂，又更善于学习。

遗传工程：风险与展望

遗传工程细菌

Paul Berg和他的同事在70年代首次将外源DNA插入质粒中。他们的工作表明，不同物种之间基因转移的固有限制能够在实验室被回避。这样的转化细菌产物对人类或环境是否有害呢？从此，进行的详尽研究表明风险可能较小。在许多遗传工程实验中使用的大肠杆菌菌株不致病的，并且经过突变改造在实验室外不能存活。虽然“减冰”细菌实例已证明了，但人们仍关注往环境中释放遗传工程菌或其它生物。

假单孢菌是生活在叶子和茎上的常见细菌，使植物易于遭受霜害。即使气温在冰点以上几度，细菌细胞表面的蛋白催化冰晶的形成。如果没有假单孢菌的存在，寄主植物即使在0下几度也不结冰，果实和植株就不会受霜害。以这样的方式，这种细菌显著降低了许多粮食作物的产量。

不久以前，伯克利的California大学的Steven Lindow通过去除“结冰”基因遗传改造了假单孢菌的株系。改良的株系细胞不能合成结冰蛋白。Lindow和其他人想在霜冻之前，往隔离田中的草莓植株上喷洒所谓的无冰细菌，以便看看植物细胞是否能抗冰冻。

计划的实验仅只涉及到去除有害基因的一种生物，但还是引发了激烈的法律争议，即是否允许遗传工程微生物审慎地释放。几年官司以后，法庭裁定允许实验继续进行。1987年4月，一小片的草莓最终被喷洒。正如大多有知识的人所预料的，除了少数环境激进主义分子在夜晚进入田中拔了植株外，没有造成生态灾难。

无冰争论这个教训是重要的，从此控制遗传工程生物的释放的法规被澄清。首先编排环境影响报告，或许最重要的是生物技术公司了解了他们必须公开和有效地与公众交流他们从事的工作。

遗传工程植物

80年代早期，研究者成功的将DNA片段插入农杆菌的质粒中，农杆菌是可以感染许多开花植物的一种细菌。这个所谓的Ti质粒携带着冠瘿瘤形成所需的基因。

诱导肿瘤的基因被整合到被农杆菌感染的植物细胞DNA中，但当此质粒用作载体时，研究者首先要去除致肿瘤基因，并替换上理想的基因，随后植物由含有新基因的单细胞繁殖。在某些情况下，外源基因在植物组织中正常表达，并以某种需要的方式改变植物的表型。沿着这些路线的研究最终允许我们遗传改良作物，从而提高全球粮食产量。

仅以培育耐盐作物的研究意义为例。包括大麦、甘蔗等的盐生植物适应中度的盐化环境。这些作物能够比甜土植物生长在盐化更严重的土壤中。几乎所有的常规作物是盐敏感的。盐生植物和甜土植物的基因能被重组产生抗盐、高产的株系吗？

遗传工程动物

Ralph Brinster、Richard Palmiter及他们的同事于1982年成功地将基因大鼠的生长激素基因导入授精的小鼠卵中。当小鼠生长时，由于它们比正常同伴大，因此清楚地表明大鼠基因已整合到小鼠DNA中，并正在表达。细胞中有多达35个该基因的拷贝，血液中促进生长的激素浓度是正常值的数百倍。自这个开创性实验以来，人类生长激素基因被成功地导入小鼠中表达。

类似实验在更大的家养动物上没有成功。例如：当生长激素被插入猪中也表达，但猪表现出包括关节炎类症状在内的多种紊乱。

动物的基因改良及其困难。新的或改良的基因必须被插入目标动物的体细胞或配子中，且掺入到特定的染色体位点，但不能干扰其他基因的功能。

一种方法，基因被插到刚刚穿过卵子的精核中。然而，这种方法一次只能改造一个受精卵，受精卵在穿刺时非常脆弱以至于失败的几率很高。即使当基因的传递成功时，研究者仍不能控制插入的基因与基因组中的那部分整合。如果整合过程中激活了癌基因会怎么样？或者引起突变和改变了相关基因表达的后果是什么？在基因插入的灾祸中如果丢失了细菌菌落是件小事，很易于或便宜的被取代。但利用和丢失大的实验动物就完全是另一回事了。

人类基因治疗

往一生物的体细胞中插入一个或多个正常的基因以修正一遗传缺陷被称之为基因治疗。尽管基因治疗所需的技术尚在研究阶段，但为了减轻人类被严重的遗传疾病折磨的痛苦而进行基因治疗的想法，目前似乎被社会接受。

相反，往一正常人体中插入基因以便改良或提高某一特定性状有包括优生工程在内的许多叫法，但更多的被称为恐怖想法。谁决定哪个性状是理想的？如果未来的父母可以通过遗传工程挑选他们孩子的性别会发生什么？如果可以造出浅皮肤、蓝眼睛或更高的个体，是否也可以造出具有非凡力量和智力超人？幸运的是，智力和其他大多性状是由多个基因和环境因子复杂的相互作用决定的，一段时间内是遗传手段所不能及的。

我们仅仅触及由DNA重组技术和遗传工程所引起的社会和伦理问题。某些人说同一物种DNA的整合是无害的。但正如早期讨论所澄清的自然本身在大多时期改变着DNA。当然真正的争议在于，我们人类作为一个物种是否已有能力在不引起对人类本身或环境伤害的情况下产生有益的变化。

当开始操纵人类基因组时，有个人提醒我们人类有未学会走就先学跑的倾向。Anderson，一个生化学家和人类遗传学家说过；“关于人类机体运转原理的知识仍是初浅的，对大脑如何有意识或无意识的运作的理解就更初步。本能行为的遗传基础大都不清楚，关于什么构成了人类精神的争论众所周知。在了解人类的“精神”方面，有关什么遗传成分以及这些遗传成分在多大程度上起作用的问题我们几乎一无所知。我们不能简单干预那些我们一无所知的领域。

我们将使创造力的新产品——重组DNA技术走多远？为了得到正确的观点，花些时间阅读人的历史。这是面对所有威胁——膨胀、犯大错以及有时大规模的灾难的生存历史，也是缠结的与环境及彼此之间相互作用的故事。今天有要面对的问题有：在相信冒陷者有一天可能走得太远，我们是否应该更谨慎。

生态系统的生物组成

一生态系统由三个生物因素组成——生产者、消费者和分解者。生产者是自养生物，主要是绿色植物，可利用辐射能把简单的无机物制造成食物。陆生生态系统中，主要的自氧物是显花植物；海洋中主要是显微的浮游植物，特别是硅藻。另一方面，消费者是异养动物，直接或间接地依赖于自养生物获得食物。消费者或许是靠吃植物生存的食草动物，或许是只吃动物，因而间接依靠植物这个生产者的食肉动物。既可以动物又可以植物为生的消费者被称之为杂食动物。象消费者一样，

分解者即细菌、真菌是异养生物，他们以死的原生质为食，把复杂的有机组分分解为简单的可被生产者利用的化合物。因此，一生态系统的连续运转随分解者在有机物的循环中的活动而定。

生态系统及其组成的很好的例子是典型的池塘，池塘中必需的非生物物质是水、二氧化碳、氧气、氮气、钙和诸如氨基酸、腐殖质和维生素的有机物。三个生物组分——生产者、消费者和分解者分别由几种生物来代表。生产者有两类：或扎根或漂浮生长的大型植物，通常仅生长在浅水中；而另一类是小的漂浮植物，即浮游植物，较多的是藻类，他们在光线能够穿透到的池塘各处分布着。消费者包括昆虫幼虫、浮游甲壳动物和鱼。分解者则由水生细菌和真菌组成，种类尤其以池塘底部、动植物残体积累的泥中特别丰富。他们分解死的生物体中的复杂物质，使其变得简单的足以被生产者用于生长，从而完成循环。

食物链

随着生物吃食物，并反过来又被其他生物吃掉时，有机营养从生产者转移到消费者和分解者。这个连续的过程就叫食物链。象食物金字塔，食物链被划分为营养水平。在同一营养水平上，食物到达此水平生物经过同样的级数。换一句话说，生产者——绿色植物——组成了第一营养水平，消耗植物的食草动物构成了第二营养级。第三营养级是食肉动物，他们消费食草动物。还可能有更高的营养水平。消费第三级的食肉动物组成了第四营养水平，以此类推。所有的食物链从生产者级开始，以分解者级结束，分解者水平由负责死组织和死细胞腐烂的细菌和真菌所占据。从一级到一级，能量被损耗。在每两个连续的营养级之间，转化效率损失10%到20%。

在大多生态系统中，许多不同的食物链重叠并相互作用，形成叫做群落食物网。简而言之，食物网中的个体被各种转移有机营养的食物链所连接。如果一食物链中营养的流动被过分的干扰，其他链必然被严重影响。然而在较复杂的食物网中，易获得可被替代的食物源。

能量流动

正象有机营养可沿食物链的群落循环一样，食物固有的组分——能量也沿着食物链的群落传递。能量的传递是受热力学第一、第二定律所支配的。一些能量可能由于蒸发而从生态系统中丢失，但更多的能量是在呼吸作用过程中丢失，这是因为食物中的能量在呼吸作用中被利用时，伴随着大量热量的释放。大量能量的丢失使得能量的传递不同于营养的传递。有机物通过生态系统被循环利用，但能量不能被再利用。因此，能量流动是止于分解级的线性过程。为了维持生态系统，必须不断地输入能量，以补足所丢失的能量，这个能量的输入主要来自太阳辐射能。植物利用太阳辐射能量来制造食物，因此形成了能量流动过程的基础。在能量由生产者转移到处于较高营养水平的消费者过程中，吃植物同时又被食肉动物和杂食动物吃掉的食肉动物起着关键的连结作用。

种群

生态系统的生物组分由许多生活在一起并相互联系的植物和动物种群组成。所谓种群是相同种的有机体的集合体，作为一个种群它占有一个特殊的空间并有着各种各样的特征，这些特征作为种群中的个体来说是独特的，但离开了种群就不适用了。这些特征包括生长、生殖潜能、增长模式、密度。对每个种群而言，这些特征可以由环境中的非生物因子、种群成员之间的互作、与其他种群的互作而决定的。

生长一种群的最基本的动力特征是生长，即提高个体数目的能力。种群生长的速率表示为在一定时间内，种群增加的个体数量。生长速率是两个因子——出生率和死亡率的函数。这两个数率可以受非生物和生物营养要求，及生物间的相互作用，如竟争和拥挤影响。

生殖潜能假定生殖作用是发生在最适条件、最理想的环境下，并以最大的速率进行，那么种群的生殖潜能或生物潜能则是该种群生长的理论速率。然而在自然条件下，生殖潜能是受环境阻力所限制的，既环境中的一个或更多的因素降低了出生率、提高了死亡率，或两种影响同时存在。同样，影响因素可以是非生物的，和/或生物的。

增长模式所有的种群具有特定的生长模式，或种群生长曲线。有两种基本类型：J型生长曲线和S型或sigmoid生长曲线。这些生长形式由环境的负荷能力所决定，由特定的条件下一环境所能承受的种群密度上限所决定。此限度基于环境的限制，通常具有剥夺食物供给或生活空间的性质。当突然施加负荷能力限制时，生长曲线是J型——生殖潜能突然下降。这种情况经常发生在种群数量超出所具备的食物供给或非生物要求的负荷能力的时候。供给暂时耗尽，由于饥饿增大了死亡率使种群的数量迅速下降。当环境稳定或渐渐改善时，种群的生长是S型。在这种模式下，生长最开始是缓慢的，随后在一定时间内迅速提高，不久随着环境压力的增大又渐渐慢下来。最终，达到一稳定平衡的水平，并维持。

密度一种群的密度是一段时间内，生存在特定的生境面积内的个体总数。种群的密度在特定的负荷能力水平上下波动。波动受环境因子，既所谓的密度无关型和密度依赖型因子。密度无关型因子是外部条件，如干旱、洪水和温度。密度依赖型因子是种群的内部条件，如拥挤、竞争、掠夺性和寄生性。

病毒

根据个体的绝对数目，显微的原核生物界是地球上最成功的生物。有人指出一个人嘴中的细菌在数量上超过地球上生活过的人类总数。尽管体型很小，但就代谢的多样性和在极端多样的生境下生存的能力而言，原核生物胜过其它种类。它们对我们的环境影响是多方面的和深远的。

病毒甚至比原核生物还小，尽管其体小、结构简单，但不能把他们看作是远古的或者是进化的祖先，而是应该认为它们来自所侵染的植物、动物和细菌类。

病毒的发现

病毒的性质在上个世纪的后半叶才清楚，但早在1892年，俄罗斯植物学家Dmitri Ivanovsky首次发现了病毒。他当时正在研究烟草花叶病，试图使病毒烟草叶子的提取物通过一个瓷滤器而分离出致病因子。让他吃惊的是即使最小的已知细菌被过滤除去，通过过滤器的液体仍然能够引起烟草花叶病。不久其他工作者也发现几种植物和动物疾病可被相似的滤过性因子致病，致病物如此小在光学显微镜下看不到。在细菌培养基中添加酒精可杀死致病原，但往含有过滤病毒的液体中添加酒精仅仅使致病原不溶，不能破坏他们的致病能力。

Roskefeller（洛克菲勒）研究所的Wendell Stanley于1935年成功地首次获得了病毒结晶。当结晶的病毒制品被溶解，又具有侵染性。随后表明结晶的病毒制品主要由蛋白组成，核酸的含量较大。最后，直接的电镜观察显示病毒与细菌或其他生物有很大的不同。

病毒的结构

不像构成生物界五大分类学上的生物，病毒不是由细胞组成的。病毒也不象细胞生物那样可以进行能量代谢，即不产生ATP，不能进行发酵、细胞呼吸或者光合作用。

整个病毒决不是直接来源于已经存在的病毒，他们是专性细胞内寄生物，依赖于特定的寄主来繁殖和发育。动物、植物和细菌细胞均可作为病毒的寄主。在寄主细胞外面，病毒以称为病毒颗粒的单个颗粒存在，病毒颗粒是病毒的基本单位，由DNA或者RNA组成的中心核及被由一种或者几种蛋白组成的衣壳包裹。这些蛋白被装配起来使得病毒颗粒具有特征化的形状。当他们穿过寄主细胞膜开始生长时，许多动物病毒还需要由脂和蛋白组成的一种膜，许多细菌病毒具有由蛋白组成的专用尾巴。

病毒的繁殖

动物病毒附着在寄主细胞的质膜上，然后通过胞吞作用被寄主细胞内的膜囊泡所捕获。当囊泡破裂，病毒蛋白衣壳被寄主细胞所消化后，病毒核酸能够接管寄主的代谢。寄主细胞复制病毒核酸，并且病毒核酸可借助寄主蛋白合成系统来指导新衣壳蛋白的合成。新衣壳和新病毒核酸同时结合，在恰当的时候寄主释放出新的病毒颗粒。动物病毒通常通过质膜病毒修饰区以出芽的方式释放，以致于完整的病毒颗粒被有些像寄主细胞的膜所包裹。

植物病毒和噬菌体必须穿过寄主的细胞壁和质膜。植物的感染通常源于充满病毒颗粒的昆虫载体的侵袭。昆虫用其鼻子穿透细胞壁，病毒颗粒然后从昆虫逃逸到植物中。细菌病毒的尾巴则经常将核酸注入到细菌寄主中。从植物或细菌细胞中逃逸是将寄主细胞溶解，而不是向动物寄主那样发芽。一些噬菌体具有裂解生命周期，而另一些则为溶原生命周期，该期中病毒和寄主核酸同时复制，病毒在细菌细胞的许多世代中可能作为沉默原病毒而存在。

一病毒颗粒如何识别一适合的寄主，或者寄主如何识别病毒颗粒呢？对某些细菌病毒来说，在噬菌体尾巴蛋白与寄主细胞壁蛋白间存在专一的互作。膜包被的动物病毒的识别可能借助寄主质膜完成。病毒膜至少部分从以前的寄主获得，很容易与新寄主细胞质膜融合。还不清楚其它病毒的核酸是如何进入寄主细胞中的。没有衣壳的自由病毒核酸有时可以感染寄主细胞，但是这种感染方式的效率不及完整病毒的千分之一。植物病毒，如烟草花叶病毒在病毒悬浮液施用到叶子或植株其它部位之前，对这些部位做机械擦伤的话，则无需侵染载体的帮助就可人工导入植物体中。

病毒的分类

常规病毒分类首先基于核酸组份——是DNA还是RNA，然后看病毒颗粒中的核酸是单链还是双链。进一步细分取决于病毒的整个形状、衣壳的对称性等因素。大多数衣壳可以分为螺旋型（象弹簧一样的螺旋，如烟草花叶病毒）、二十面体型（具有二十面的规则固体）、或者双重型[具有多角体的头和螺旋尾巴]。另一个分类水平是基于病毒颗粒周围是否有膜被，进一步细分仍根据衣壳的大小和其他标准。

根据寄主生物的病毒分类是个难题。显花植物（被子植物）的病毒病很常见，但在球果种子植物（裸子植物）、蕨类、藻类和真菌中很少见。几乎所有的脊椎动物易受真菌感染，但无脊椎动物中仅节肢动物常发生此类感染。称为树木病毒的一类病毒可引起人类和其他动物患脑炎等严重疾病。尽管被节肢动物载体细胞所携带，并通过叮咬而传播给其他寄主（如蚊子可携带某些树木病毒），但显然不会严重地影响昆虫，而仅是叮咬和感染哺乳动物。

类病毒：无衣壳的RNA

我们可以看到纯病毒核酸在实验室无效率的情况下有滤过性毒菌引起的感染现象。难道事实上存在没有衣壳由核酸组成的传染原吗？1971年，美国农业部的Theodore Diener报道分离出这类病原体。称之为类病毒。类病毒是单链的RNA分子，由270-380个核苷酸组成，大小为小病毒的千分之一。到目前为止研究的所有类病毒都有内部互补的关键区，以便折叠成双链的棒。以感染细胞的核中类病毒棒最多。

类病毒仅在植物细胞中发现，可引起多种疾病，从植物到植物的传染机制重要有两种。如果两株植物（一株健康，一株感病）被机械擦伤，并且他们的伤口表面接触，类病毒就可以由感病植株传播。另一个传递机制则是代代相传——如果感病植株产生的一个花粉粒或者胚珠含有类病毒，随后的授精作用产生的植株将感病。

没有证据表明类病毒是可以翻译的，现尚不清楚这些RNA分子是如何致病的。他们借助植物寄主的酶来复制，类病毒与转座遗传因子间碱基序列的相似性强烈地表明，类病毒是由转座子进化而来的。

化学专业英语(修订版)翻译

01 THE ELEMENTS AND THE PERIODIC TABLE 01 元素和元素周期表 The number of protons in the nucleus of an atom is referred to as the atomic number, or proton number, Z. The number of electrons in an electrically neutral atom is also equal to the atomic number, Z. The total mass of an atom is determined very nearly by the total number of protons and neutrons in its nucleus. This total is called the mass number, A. The number of neutrons in an atom, the neutron number, is given by the quantity A-Z. 质子的数量在一个原子的核被称为原子序数,或质子数、周淑金、电子的数量在一个电中性原子也等于原子序数松山机场的总质量的原子做出很近的总数的质子和中子在它的核心。这个总数被称为大量胡逸舟、中子的数量在一个原子,中子数,给出了a - z的数量。 The term element refers to, a pure substance with atoms all of a single kind. T o the chemist the "kind" of atom is specified by its atomic number, since this is the property that determines its chemical behavior. At present all the atoms from Z = 1 to Z = 107 are known; there are 107 chemical elements. Each chemical element has been given a name and a distinctive symbol. For most elements the symbol is simply the abbreviated form of the English name consisting of one or two letters, for example: 这个术语是指元素,一个纯物质与原子组成一个单一的善良。在药房“客气”原子的原子数来确定它,因为它的性质是决定其化学行为。目前所有原子和Z = 1 a到Z = 107是知道的;有107种化学元素。每一种化学元素起了一个名字和独特的象征。对于大多数元素都仅仅是一个象征的英文名称缩写形式,一个或两个字母组成,例如: oxygen==O nitrogen == N neon==Ne magnesium == Mg

汽车专业英语翻译综合

第一章汽车总论 1)Today’s average car contains more than 15,000 separate, individual parts that must work together. These parts can be grouped into four major categories: body, engine, chassis and electrical equipment 。P1 现在的车辆一般都由15000多个分散、独立且相互配合的零部件组成。这些零部件主要分为四类：车身、发动机、底盘和电气设备。 2)The engine acts as the power unit. The internal combustion engine is most common: this obtains its power by burning a liquid fuel inside the engine cylinder. There are two types of engine: gasoline (also called a spark-ignition engine) and diesel (also called a compression-ignition engine). Both engines are called heat engines; the burning fuel generates heat which causes the gas inside the cylinder to increase its pressure and supply power to rotate a shaft connected to the power train. P3 发动机作为动力设备，常见的类型是内燃机，其原理是通过发动机缸内的液体燃料燃烧而产生能量。发动机可分为两类：汽油机（点燃式）和柴油机（压燃式），都属于热力发动机。燃料燃烧产生热量使缸内气压上升，产生的能量驱动轴旋转，并传递给动力传动系。 第二章内燃机 1)Power train system: conveys the drive to the wheels 2)Steering system: controls the direction of movement 3)Suspension system: absorbs the road shocks 4)Braking system: slows down the vehicle P4 传动系把发动机输出的扭矩传递给驱动轮。传动系包括离合器（对应机械变速器）或液力变矩器（对应液力自动变速器）、变速器、驱动轴、主减速器、差速器和驱动桥。 5)Drum brakes have a drum attached to the wheel hub, and braking occurs by means of brake shoes expanding against the inside of the drum. With disc brakes, a disc attached to the wheel hub is clenched between two brake pads. P6 鼓式制动器的制动鼓和轮毂连接，制动蹄张开压紧制动鼓内侧从而产生制动。在盘式制动器上，连着轮毂的制动盘被紧紧夹在两个制动块之间。 1)Linking the piston by a connecting rod to a crankshaft causes the gas to rotate the shaft through half a turn.The power stroke"uses up"the gas,so means must be provided to expel the burnt gas and recharge the cylinder with a fresh petrol-air mixture:this control of gas movement is the duty of the valves;An inlet valve allows the mixture to enter at the right time and an exhaust valve lets out the burnt gas after the gas has done its job . P10 活塞通过连杆和曲轴连接，使得气体带动曲轴旋转半圈。作功冲程耗尽了所有的气体，这样就必须采取相应的措施排出废气并且向气缸内充入新的可燃混合气：气体的运动由气门来控制。进气门使可燃混合气在恰当的时刻进入气缸，排气门使燃烧后的废气排出气缸。 2)The spark-ignition engine is an internal-combustion engine with externally supplied in ignition,which converts the energy cntained in the fuel to kinetic energy.The cycle of operations is spread over four piston strokes. To complete the full cycle it takes two revolutions of the crankshaft. P11 火花点火式发动机是由外部提供点火的内燃机，从而将含在燃料内的能量转化成动能。发动机的一个工作循环分布在活塞的四个行程中，一个完整的工作循环曲轴需要转动两圈。 3)The oil pump in the lubricating system draws oil from the oil pan and sends it to all working parts in the engine. The oil drains off and runs down into the pan. Thus,there is constant circulation of oil between the pan and the working parts of the engine. P15

大学英语精读1课文翻译

大学英语精读1课文翻译 Unit1 Some Strategies or Learning English 学习英语绝非易事。它需要刻苦和长期努力。 虽然不经过持续的刻苦努力便不能期望精通英语，然而还是有各种有用的学习策略可以用来使这一任务变得容易一些。以下便是其中的几种。 1. 不要以完全同样的方式对待所有的生词。你可曾因为简直无法记住所学的所有生词而抱怨自己的记忆力太差？其实，责任并不在你的记忆力。如果你一下子把太多的生词塞进头脑，必定有一些生词会被挤出来。你需要做的是根据生词日常使用的频率以不同的方式对待它们。积极词汇需要经常练习，有用的词汇必须牢记，而在日常情况下不常出现的词只需见到时认识即可。你会发现把注意力集中于积极有用的词上是扩大词汇量最有效的途径。 2．密切注意地道的表达方式。你可曾纳闷过，为什么我们说 "我对英语感兴趣"是"I'm interested in English"，而说"我精于法语"则是"I'm good at French"？你可曾问过自己，为什么以英语为母语的人说"获悉消息或秘密"是"learn the news or secret"，而"获悉某人的成功或到来"却是"learn of someone's success or arrival"？这些都是惯用法的例子。在学习英语时，你不仅必须注意词义，还必须注意以英语为母语的人在日常生活中如何使用它。 3．每天听英语。经常听英语不仅会提高你的听力，而且有助你培养说的技能。除了专为课程准备的语言磁带外，你还可以听英语广播，看英语电视和英语电影。第一次听录好音的英语对话或语段，你也许不能听懂很多。先试着听懂大意，然后再反复地听。你会发现每次重复都会听懂更多的东西。 4．抓住机会说。的确，在学校里必须用英语进行交流的场合并不多，但你还是可以找到练习讲英语的机会。例如，跟你的同班同学进行交谈可能就是得到一些练习的一种轻松愉快的方式。还可以找校园里以英语为母语的人跟他们随意交谈。或许练习讲英语最容易的方式是高声朗读，因为这在任何时间，任何地方，不需要搭档就可以做到。例如，你可以看着图片或身边的物件，试着对它们详加描述。你还可以复述日常情景。在商店里购物或在餐馆里吃完饭付过账后，假装这一切都发生在一个讲英语的国家，试着用英语把它表演出来。

《机械工程专业英语教程》课文翻译

Lesson 1 力学的基本概念 1、词汇： statics [st?tiks] 静力学；dynamics动力学；constraint约束；magnetic [m?ɡ＇netik]有磁性的；external [eks＇t?:nl] 外面的, 外部的；meshing啮合；follower从动件；magnitude [＇m?ɡnitju:d] 大小；intensity强度，应力；non-coincident [k?u＇insid?nt]不重合；parallel [＇p?r?lel]平行；intuitive 直观的；substance物质；proportional [pr?＇p?:??n?l]比例的；resist抵抗，对抗；celestial [si＇lestj?l]天空的；product乘积；particle质点；elastic [i＇l?stik]弹性；deformed变形的；strain拉力；uniform全都相同的；velocity[vi＇l?siti]速度；scalar[＇skeil?]标量；vector[＇vekt?]矢量；displacement代替；momentum [m?u＇ment?m]动量； 2、词组 make up of由……组成；if not要不，不然；even through即使，纵然； Lesson 2 力和力的作用效果 1、词汇： machine 机器；mechanism机构；movable活动的；given 规定的，给定的，已知的；perform执行；application 施用；produce引起，导致；stress压力；applied施加的；individual单独的；muscular [＇m?skjul?]]力臂；gravity[ɡr?vti]重力；stretch伸展，拉紧，延伸；tensile[tensail]拉力；tension张力，拉力；squeeze挤；compressive 有压力的，压缩的；torsional扭转的；torque转矩；twist扭，转动；molecule [m likju:l]分子的；slide滑动; 滑行；slip滑，溜；one another 互相；shear剪切；independently独立地，自立地；beam梁；compress压；revolve (使)旋转；exert [iɡ＇z?:t]用力，尽力，运用，发挥，施加；principle原则, 原理，准则，规范；spin使…旋转；screw螺丝钉；thread螺纹； 2、词组 a number of 许多；deal with 涉及，处理；result from由什么引起；prevent from阻止，防止；tends to 朝某个方向；in combination结合；fly apart飞散； 3、译文： 任何机器或机构的研究表明每一种机构都是由许多可动的零件组成。这些零件从规定的运动转变到期望的运动。另一方面，这些机器完成工作。当由施力引起的运动时，机器就开始工作了。所以，力和机器的研究涉及在一个物体上的力和力的作用效果。 力是推力或者拉力。力的作用效果要么是改变物体的形状或者运动，要么阻止其他的力发生改变。每一种

《化学工程与工艺专业英语》课文翻译 完整版

Unit 1 Chemical Industry 化学工业 1.Origins of the Chemical Industry Although the use of chemicals dates back to the ancient civilizations, the evolution of what we know as the modern chemical industry started much more recently. It may be considered to have begun during the Industrial Revolution, about 1800, and developed to provide chemicals roe use by other industries. Examples are alkali for soapmaking, bleaching powder for cotton, and silica and sodium carbonate for glassmaking. It will be noted that these are all inorganic chemicals. The organic chemicals industry started in the 1860s with the exploitation of William Henry Perkin‘s discovery if the first synthetic dyestuff—mauve. At the start of the twentieth century the emphasis on research on the applied aspects of chemistry in Germany had paid off handsomely, and by 1914 had resulted in the German chemical industry having 75% of the world market in chemicals. This was based on the discovery of new dyestuffs plus the development of both the contact process for sulphuric acid and the Haber process for ammonia. The later required a major technological breakthrough that of being able to carry out chemical reactions under conditions of very high pressure for the first time. The experience gained with this was to stand Germany in good stead, particularly with the rapidly increased demand for nitrogen-based compounds (ammonium salts for fertilizers and nitric acid for explosives manufacture) with the outbreak of world warⅠin 1914. This initiated profound changes which continued during the inter-war years (1918-1939). 1．化学工业的起源 尽管化学品的使用可以追溯到古代文明时代，我们所谓的现代化学工业的发展却是非常近代（才开始的）。可以认为它起源于工业革命其间，大约在1800年，并发展成为为其它工业部门提供化学原料的产业。比如制肥皂所用的碱，棉布生产所用的漂白粉，玻璃制造业所用的硅及Na2CO3. 我们会注意到所有这些都是无机物。有机化学工业的开始是在十九世纪六十年代以William Henry Perkin 发现第一种合成染料—苯胺紫并加以开发利用为标志的。20世纪初，德国花费大量资金用于实用化学方面的重点研究，到1914年，德国的化学工业在世界化学产品市场上占有75%的份额。这要归因于新染料的发现以及硫酸的接触法生产和氨的哈伯生产工艺的发展。而后者需要较大的技术突破使得化学反应第一次可以在非常高的压力条件下进行。这方面所取得的成绩对德国很有帮助。特别是由于1914年第一次世界大仗的爆发，对以氮为基础的化合物的需求飞速增长。这种深刻的改变一直持续到战后（1918-1939）。 date bake to/from: 回溯到 dated: 过时的，陈旧的 stand sb. in good stead: 对。。。很有帮助

[实用参考]大学英语精读第三版第四册课文及课文翻译.doc

Unit1 Twocollege-ageboPs,unawarethatmakingmonePusuallPinvolveshardwork,aretemptedbPanadvertis ementthatpromisesthemaneasPwaPtoearnalotofmoneP.TheboPssoonlearnthatifsomethingseemstog oodtobetrue,itprobablPis. 一个大学男孩，不清楚赚钱需要付出艰苦的劳动，被一份许诺轻松赚大钱的广告吸引了。男孩们很快就明白，如果事情看起来好得不像真的，那多半确实不是真的。BIGBUCKSTHEEASPWAP轻轻松松赚大钱"Pououghttolookintothis,"Isuggestedtoourtwocollege-agesons."ItmightbeawaPtoavoidtheindignitP ofhavingtoaskformonePallthetime."Ihandedthemsomemagazinesinaplasticbagsomeonebadhungon ourdoorknob.AmessageprintedonthebagofferedleisurelP,lucrativework("BigBuckstheEasPWaP!")o fdeliveringmoresuchbags. “你们该看看这个，”我向我们的两个读大学的儿子建议道。“你们若想避免因为老是向人讨钱而有失尊严的话，这兴许是一种办法。”我将挂在我们门把手上的、装在一个塑料袋里的几本杂志拿给他们。塑料袋上印着一条信息说，需要招聘人投递这样的袋子，这活儿既轻松又赚钱。（“轻轻松松赚大钱!”） "Idon'tmindtheindignitP,"theolderoneanswered.“我不在乎失不失尊严，”大儿子回答说。"Icanlivewithit,"hisbrotheragreed.“我可以忍受，”他的弟弟附和道。"Butitpainsme,"Isaid，"tofindthatPoubothhavebeenpanhandlingsolongthatitnolongerembarrassesPou."“看到你们俩伸手讨钱讨惯了一点也不感到尴尬的样子，真使我痛心，”我说。TheboPssaidthePwouldlookintothemagazine-deliverPthing.Pleased,Ilefttownonabusinesstrip.BPmi dnightIwascomfortablPsettledinahotelroomfarfromhome.Thephonerang.ItwasmPwife.Shewantedt oknowhowmPdaPhadgone.孩子们说他们可以考虑考虑投递杂志的事。我听了很高兴，便离城出差去了。午夜时分，我已远离家门，在一家旅馆的房间里舒舒服服住了下来。电话铃响了，是妻子打来的。她想知道我这一天过得可好。 "Great!"Ienthused."HowwasPourdaP?"Iinquired.“好极了!”我兴高采烈地说。“你过得怎么样?”我问道。 "Super!"Shesnapped."Justsuper!Andit'sonlPgettingstarted.Anothertruckjustpulledupoutfront."“棒极了!”她大声挖苦道。“真棒!而且这还仅仅是个开始。又一辆卡车刚在门前停下。”"Anothertruck?"“又一辆卡车?” "Thethirdonethisevening.ThefirstdeliveredfourthousandMontgomerPWards.Thesecondbroughtfour thousandSears,Roebucks.Idon'tknowwhatthisonehas,butI'msureitwillbefourthousandofsomething.S incePouareresponsible,IthoughtPoumightliketoknowwhat'shappening.“今晚第三辆了。第一辆运来了四千份蒙哥马利-沃德百货公司的广告；第二辆运来四千份西尔斯-罗伯克百货公司的广告。我不知道这一辆装的啥，但我肯定又是四千份什么的。既然这事是你促成的，我想你或许想了解事情的进展。” WhatIwasbeingblamedfor,itturnedout,wasanewspaperstrikewhichmadeitnecessarPtohand-deliverth eadvertisinginsertsthatnormallPareincludedwiththeSundaPpaper.ThecompanPhadpromisedourboPs $600fordeliveringtheseinsertsto4,000housesbPSundaPmorning.我之所以受到指责，事情原来是这样：由于发生了一起报业工人罢工，通常夹在星期日报纸里的广告插页，必须派人直接投送出去。公司答应给我们的孩子六百美金，任务是将这些广告插页在星期天早晨之前投递到四千户人家去。 "Pieceofcake!"ouroldercollegesonhadshouted.“不费吹灰之力!”我们上大学的大儿子嚷道。"SiGhundredbucks!"Hisbrotherhadechoed,"Andwecandothejobintwohours!"“六百块!”他的弟弟应声道，“我们两个钟点就能干完!” "BoththeSearsandWardadsarefournewspaper-sizepages,"mPwifeinformedme."TherearethirtP-twot housandpagesofadvertisingonourporch.Evenaswespeak,twobigguPsarecarrPingarmloadsofpaperup thewalk.Whatdowedoaboutallthis?"“西尔斯和沃德的广告通常都是报纸那么大的四页，”妻子告诉我说，“现在我们门廊上堆着三万二千页广告。就在我们说话的当儿，两个大个子正各抱着一大捆广告走过来。这么多广告，我们可怎么办?”"JusttelltheboPstogetbusP,"Iinstructed."TheP'recollegemen.TheP'lldowhatthePhavetodo."“你让孩子们快干，”我指示说。“他们都是大学生了。他们自己的事得由他们自己去做。”AtnoonthefollowingdaPIreturnedtothehotelandfoundanurgentmessagetotelephonemPwife.Hervoic

机械工程专业英语 翻译

2、应力和应变 在任何工程结构中独立的部件或构件将承受来自于部件的使用状况或工作的外部环境的外力作用。如果组件就处于平衡状态,由此而来的各种外力将会为零,但尽管如此,它们共同作用部件的载荷易于使部件变形同时在材料里面产生相应的内力。 有很多不同负载可以应用于构件的方式。负荷根据相应时间的不同可分为: (a)静态负荷是一种在相对较短的时间内逐步达到平衡的应用载荷。 (b)持续负载是一种在很长一段时间为一个常数的载荷, 例如结构的重量。这种类型的载荷以相同的方式作为一个静态负荷; 然而,对一些材料与温度和压力的条件下,短时间的载荷和长时间的载荷抵抗失效的能力可能是不同的。 (c)冲击载荷是一种快速载荷(一种能量载荷)。振动通常导致一个冲击载荷, 一般平衡是不能建立的直到通过自然的阻尼力的作用使振动停止的时候。 (d)重复载荷是一种被应用和去除千万次的载荷。 (e)疲劳载荷或交变载荷是一种大小和设计随时间不断变化的载荷。 上面已经提到，作用于物体的外力与在材料里面产生的相应内力平衡。因此,如果一个杆受到一个均匀的拉伸和压缩，也就是说, 一个力,均匀分布于一截面,那么产生的内力也均匀分布并且可以说杆是受到一个均匀的正常应力,应力被定义为 应力==负载 P /压力 A, 因此根据载荷的性质应力是可以压缩或拉伸的,并被度量为牛顿每平方米或它的倍数。 如果一个杆受到轴向载荷，即是应力，那么杆的长度会改变。如果杆的初始长度L和改变量△L已知，产生的应力定义如下: 应力==改变长△L /初始长 L 因此应力是一个测量材料变形和无量纲的物理量 ,即它没有单位;它只是两个相同单位的物理量的比值。 一般来说,在实践中,在荷载作用下材料的延伸是非常小的, 测量的应力以*10-6的形式是方便的, 即微应变, 使用的符号也相应成为ue。 从某种意义上说，拉伸应力与应变被认为是正的。压缩应力与应变被认为是负的。因此负应力使长度减小。 当负载移除时，如果材料回复到初始的，无负载时的尺寸时，我们就说它是具有弹性的。一特定形式的适用于大范围的工程材料至少工程材料受载荷的大部分的弹性, 产生正比于负载的变形。由于载荷正比于载荷所产生的压力并且变形正比于应变, 这也说明,当材料是弹性的时候, 应力与应变成正比。因此胡克定律陈述, 应力正比于应变。 这定律服从于大部分铁合金在特定的范围内, 甚至以其合理的准确性可以假定适用于其他工程材料比如混凝土，木材，非铁合金。 当一个材料是弹性的时候，当载荷消除之后，任何负载所产生的变形可以完全恢复,没有永久的变形。

汽车专业英语翻译

About car engine Of all automobile components,an automobile engie is the most complicated assembly with dominant effects on the function of an autombile.So, the engine is generally called the"heat"of an automobile. 在汽车的所有部件中，汽车发动机是最复杂的组件，其对整车性能有着决定性的作用。因而发动机往往被称作发动机的“心脏”。 There are actually various types of engines such as electric motors,stream engines,andinternal combustion engines.The internal combustion engines seem to have almost complete dominance of the automotive field.The internal combustion engine,as its name indicates,burns fuel within the cylinders and converts the expanding force of the combustion into rotary force used to propel the vehicle. 事实上，按动力来源分发动机有很多种，如电动机、蒸汽机、外燃机等。然而内燃机似乎在发动机领域有着绝对的统治地位。就像其字面意思一样，内燃机的染料在气缸内燃烧，通过将燃烧产生气体的膨胀力转换成转动力来驱动发动机前进。 Engine is the power source of the automobile.Power is produced by the linear motion of a piston in a cylinder.However,this linear motion must be changed into rotary motion to turn the wheels of cars or trucks.The puston attached to the top of a connecting rod by a pin,called a piston pin or wrist pin.The bottom of the connecting rod is attached to the crankshaft.The connecting rod transmits the up-and-down motion of the piston to the crankshaft,which changes it into rotary motion.The connecting rod is mounted on the crankshaft with large bearings called rod bearing.Similar bearings, called main bearings,are used to mount the crankshaft in the block. 发动机是整部车的动力来源。能量来自于活塞在气缸内的（往复）直线运动。然而这种（往复）直线运动必须要转换成旋转运动才能驱动车轮。活塞与连杆通过一个销来连接，这个销称为活塞销。连杆的下部连接于曲拐。连杆把活塞的上下往复运动传递给曲拐，从而将往复直线运动转变成旋转运动。连杆和曲拐的连接使用大的轴承，称之为连杆轴承，类似的轴承也用于将曲轴连接到机体，称之为主轴承。 They are generally two different types of cooling system:water-cooling system and air-cooling system.Water-cooling system is more common.The cooling medium, or coolant, in them is either water or some low-freezing liquid, called antifreeze.A water-cooling system consists of the engine water jacket, thermostat, water pump, radiator, radiator cap, fan, fan drive belt and neccessary hoses. 主要有两种类型的冷却系统：水冷和风冷。水冷系统更为普遍。系统所用冷却介质或是冷却液常委水或其他低凝固点液体，称为抗凝剂。一个完整的水冷系统包括机体水套，节温器，水泵，散热器，散热器罩，风扇，风扇驱动皮带和必需的水管。 A water-cooling system means that water is used as a cooling agent to circulate through the engine to absorb the heat and carry it to the radiator for disposal.The ebgine is cooled mainly through heat transfer and heat dissipation.The heat generated by the mixture burned in the engine must be transferred from the iron or aluminum cylinder to the waterin the water jacket.The outside of the water jacket dissipates some of the heat to the air surrounding it, but most of the heat is carried by the cooling water to the radiator for dissipation.When the coolant temperature in the system reaches 90°,the termostat valve open fully, its slanted edge shutting off

大学英语精读课文翻译

大学英语精读课文翻译 Unit 1 How to Improve Your Study Habits 你也许是个智力一般的普通学生。你在学校的学习成绩还不错，可你也许会觉得自己永远也成不了优等生。然而实际情况未必如此。你要是想取得更好的分数，也还是能做到的。是的，即使中等智力水平的学生，在不增加学习负担的情况下，也能成为优等生。其诀窍如下：1．仔细安排你的时间。把你每周要完成的任务一一列出来，然后制定一张时间表或时间分配图。先把用于吃饭、睡觉、开会、听课等这样一些非花不可的时间填上，然后再选定合适的固定时间用于学习。一定要留出足够的时间来完成正常的阅读和课外作业。当然，学习不应把作息表上的空余时间全都占去，还得给休息、业余爱好和娱乐活动留出一定的时间，这一点很重要。这张周作息表也许解决不了你所有的问题，但是它会使你比较清楚地了解你是怎样使用你的时间的。此外，它还能让你安排好各种活动，既有足够的时间工作，也有足够的时间娱乐。 2．寻找一个合适的地方学习。选定某个地方作为你的“学习区”。这可以是家里或者学校图书馆里的一张书桌或者一把椅子，但它应该是舒适的，而且不该有干扰。在你开始学习时，你应能够全神贯注于你的功课。 3．阅读之前先略读。这就是说，在你仔细阅读一篇文章之前，先把它从头至尾迅速浏览一遍。在预习材料时，你就对它的内容及其结构有了大致的了解。随后在你正式开始阅读时，你就能辨认出不太重要的材料，并且可以略去某些章节不读。略读不仅使你的阅读速度提高一倍，还有助于提高你的理解能力。< 4．充分利用课堂上的时间。上课时注意听讲意味着课后少花力气。要坐在能看得见、听得清的地方。要作笔记来帮助自己记住老师讲课的内容。 5．学习要有规律。课后要及早复习笔记。重温课堂上提到的要点，复习你仍然混淆不清的

机械制造专业英语文章

机械制造专业英语文章 篇一：机械专业英语文章中英文对照 Types of Materials 材料的类型 Materials may be grouped in several ways. Scientists often classify materials by their state: solid, liquid, or gas. They also separate them into organic (once living) and inorganic (never living) materials. 材料可以按多种方法分类。科学家常根据状态将材料分为：固体、液体或气体。他们也把材料分为有机材料(曾经有生命的)和无机材料(从未有生命的)。 For industrial purposes, materials are divided into engineering materials or nonengineering materials. Engineering materials are those used in manufacture and become parts of products. 就工业效用而言，材料被分为工程材料和非工程材料。那些用于加工制造并成为产品组成部分的就是工程材料。 Nonengineering materials are the chemicals, fuels, lubricants, and other materials used in the manufacturing process, which do not become part of the product. 非工程材料则是化学品、燃料、润滑剂以及其它用于加工制造过程但不成为产品组成部分的材料。 Engineering materials may be further subdivided into: ①Metal ②Ceramics ③Composite ④Polymers, etc. 工程材料还能进一步细分为：①金属材料②陶瓷材料③复合材料④聚合材料，等等。 Metals and Metal Alloys 金属和金属合金 Metals are elements that generally have good electrical and thermal conductivity. Many metals have high strength, high stiffness, and have good ductility. 金属就是通常具有良好导电性和导热性的元素。许多金属具有高强度、高硬度以及良好的延展性。 Some metals, such as iron, cobalt and nickel, are magnetic. At low temperatures, some metals and intermetallic compounds become superconductors. 某些金属能被磁化，例如铁、钴和镍。在极低的温度下，某些金属和金属化合物能转变成超导体。 What is the difference between an alloy and a pure metal? Pure metals are elements which come from a particular area of the periodic table. Examples of pure metals include copper in electrical wires and aluminum in cooking foil and beverage cans. 合金与纯金属的区别是什么？纯金属是在元素周期表中占据特定位置的元素。 例如电线中的铜和制造烹饪箔及饮料罐的铝。 Alloys contain more than one metallic element. Their properties can be changed by changing the elements present in the alloy. Examples of metal alloys include stainless steel which is an alloy of iron, nickel, and chromium; and gold jewelry which usually contains an alloy of gold

应用化学专业英语翻译完整篇

1 Unit5元素周期表 As our picture of the atom becomes more detailed 随着我们对原子的描述越来越详尽，我们发现我们陷入了进退两难之境。有超过100多中元素要处理，我们怎么能记的住所有的信息？有一种方法就是使用元素周期表。这个周期表包含元素的所有信息。它记录了元素中所含的质子数和电子数，它能让我们算出大多数元素的同位素的中子数。它甚至有各个元素原子的电子怎么排列。最神奇的是，周期表是在人们不知道原子中存在质子、中子和电子的情况下发明的。Not long after Dalton presented his model for atom( )在道尔顿提出他的原子模型（原子是是一个不可分割的粒子，其质量决定了它的身份）不久，化学家门开始根据原子的质量将原子列表。在制定像这些元素表时候，他们观察到在元素中的格局分布。例如，人们可以清楚的看到在具体间隔的元素有着相似的性质。在当时知道的大约60种元素中，第二个和第九个表现出相似的性质，第三个和第十个，第四个和第十一个等都具有相似的性质。 In 1869,Dmitri Ivanovich Mendeleev,a Russian chemist, 在1869年，Dmitri Ivanovich Mendeleev ,一个俄罗斯的化学家，发表了他的元素周期表。Mendeleev通过考虑原子重量和元素的某些特性的周期性准备了他的周期表。这些元素的排列顺序先是按原子质量的增加,,一些情况中, Mendeleev把稍微重写的元素放在轻的那个前面.他这样做只是为了同一列中的元素能具有相似的性质.例如,他把碲(原子质量为128)防在碘(原子质量为127)前面因为碲性质上和硫磺和硒相似, 而碘和氯和溴相似. Mendeleev left a number of gaps in his table.Instead of Mendeleev在他的周期表中留下了一些空白。他非但没有将那些空白看成是缺憾，反而大胆的预测还存在着仍未被发现的元素。更进一步，他甚至预测出那些一些缺失元素的性质出来。在接下来的几年里，随着新元素的发现，里面的许多空格都被填满。这些性质也和Mendeleev所预测的极为接近。这巨大创新的预计值导致了Mendeleev的周期表为人们所接受。 It is known that properties of an element depend mainly on the number of electrons in the outermost energy level of the atoms of the element. 我们现在所知道的元素的性质主要取决于元素原子最外层能量能级的电子数。钠原子最外层能量能级（第三层）有一个电子，锂原子最外层能量能级（第二层）有一个电子。钠和锂的化学性质相似。氦原子和氖原子外层能级上是满的，这两种都是惰性气体，也就是他们不容易进行化学反应。很明显，有着相同电子结构（电子分布）的元素的不仅有着相似的化学性质，而且某些结构也表现比其他元素稳定（不那么活泼） In Mendeleev’s table,the elements were arranged by atomic weights for 在Mendeleev的表中，元素大部分是按照原子数来排列的，这个排列揭示了化学性质的周期性。因为电子数决定元素的化学性质，电子数也应该（现在也确实）决定周期表的顺序。在现代的周期表中，元素是根据原子质量来排列的。记住，这个数字表示了在元素的中性原子中的质子数和电子数。现在的周期表是按照原子数的递增排列，Mendeleev的周期表是按照原子质量的递增排列，彼此平行是由于原子量的增加。只有在一些情况下（Mendeleev注释的那样）重量和顺序不符合。因为原子质量是质子和中子质量的加和，故原子量并不完全随原子序数的增加而增加。原子序数低的原子的中子数有可能比原子序数高的原