关于生物材料的论文

第一单元 生物和生物圈 第一章 认识生物 地球表层生物和生物生存的环境构成了生物圈 生物的生活需要营养：生物的一生需要不断地从外界获得营养物质，维持生存。 生物能进行呼吸：绝大多数的生物需要呼入氧气，呼出二氧化碳。 生物能排除身体内产生的废物 生物能会外界的刺激做出反应：生物能够对来自环境中的各种刺激做出一定的反应 生物能生长和繁殖 除病毒外，生物是由细胞构成的。 第二章 生物圈是所有生物的家 地壳内部是不可能有生物存在的 地球上是和生物生存的地方，其实只有它的表面一薄层 生物圈包括大气圈的底部，水圈的大部和岩石圈的表面 大气圈的空气有多种气体组成 水圈包括地球上的全部海洋和江海湖泊 岩石圈是地球表层的固体部分 生物的生存需要营养物质、阳光、空气和水，还有适宜的温度和一定生存空间 影响生物生活的环境因素可以分为两个大类：非生物因素和0生物因素 当环境中的一个或几个因素发生急剧变化时，就会影响到生物的生活，甚至导致生物的死亡 生物因素是指影响某种生物生活的其他生物。 在自然环境中，各汇总因素影响着生物，生物在生存发展中不断适应环境，同时影响和改变着环境。 生物都具有与周围环境相适应的形态结构和生活方式 在一定的地域内，生物与环境所形成的统一的整体叫做生态系统 在一个生态系统中，往往有很多条食物链，他们彼此交错连接，形成了食物网 生态系统中的物质和能量就是沿着食物链和食物网流动的，有毒物质能够眼食物链积累。 生态系统具有一定的调节能力 书p27 生物圈中的生态系统由森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统、湿地生态系统、农田生态系统、城市生态系统。 ?? 森林生态系统分布在较湿润的地区，动物种类繁多 ?? 草原生态系统分布在干旱的地区，动植物种类相对来说较少 ?? 海洋生态系统有海洋和海洋生物组成，动植物种类繁多 ?? 淡水系统有河流、湖泊或池塘等淡水水域和淡水生物组成 ?? 湿地生态系统是在多水和过湿的条件下形成的，动植物种类繁多 ?? 农田生态系统是人工的生态系统，动植物相对来说较少 ?? 城市生态系统中人类其重要的支配作用，植物的种类相对来说较少 生物圈是一个统一的整体，是地球上最大的生态系统，是所有生物的共同家园 第二单元 生物和细胞 第一章 观察细胞的结构 从目镜内看到的物象是倒像。目镜与物镜的放大倍数的乘积就是显微镜放大倍数 切片——从生物体上切取的薄片制成 涂片——从液体的生物材料经涂抹制成 装片——用生物体上撕下或挑取得少量材料制成 最外层是一层透明的薄壁，叫细胞壁。起保护和支撑细胞的作用 紧贴细胞壁内侧的一层膜，非常薄，叫细胞膜，保护里面的物体，控制物体进出 植物细胞内有一个近似球状的细胞核 细胞膜以内，细胞核以外的结构，叫做细胞质。 细胞质理由液泡。在植物体绿色的部分，细胞之内还有叶绿体 植物细胞的各种结构分别具有各自的功能，它们协调配合，共同完成细胞的生命活力 人的细胞和动物的细胞的基本形状和结构一样 人体和动物的各种细胞虽然形态不同，基本结构且是一样的，都有细胞膜，细胞质和细胞核 第二章 细胞的生活 水和糖类都是细胞中的重要物质、

“人类应该学会如何从生物界学习，而不是单纯知道关于生物界的故事。生物模拟学给我们提供了获取自然界灵感的机会，接触这些自然界的精灵，不只是让灵感围绕在我们身边” 从地球上有了人类之初，人类就与生物界成为不可分割的连体婴儿。地球上多姿多彩的各种生物，一直与我们共同呼吸。过去，许多人认为人类和生物界是相分离的，人类是人类，生物界是生物界，同时认为，人类去研究生物界是为了保护它们，为了更多地知道它们曾经的故事。随着时代的变迁、环境的变化，人类逐渐发现，生物界能够教给我们很多东西，仅仅认识这些生灵是不够的，与它们共处一室，不仅是为了研究，而是要从它们那里学到东西，以能够应用到人类的生活中。于是“生物模拟学”诞生了，这是一门依靠自然界汲取灵感、从而发明创新的学科，在这门学科里有一个永恒的老师——自然界。 Janine Benyus，澳大利亚生物模拟机构主席，在她著作的7本书中，有一本名为“Biomimicry：Innovation Inspired by Nature”，第一次为“生物模拟学”准确定义，成为世界上第一位给出“生物模拟学”概念的自然科学家，同时她也肩负着各大企业创新顾问的角色。与她共事的企业，从IT界、消费品行业到重工业行业，五花八门。但他们的目的只有一个，如何从各种生物那里获得创新的灵感，为自己的企业打开新的思路。 “许多人习惯性地站在外部的角度来审读生物界，我不同意这样的做法。在我看来，每个人都是生物学上的有机体，没有区别。”Janine Benyus对英文的“Nature”一词做了解释，她反复强调，自己所指的这个“生物界”是个广泛的概念，与其他生物相比，人类不过是更优雅地生活在这个星球上罢了。 细菌通过自我重建的方法，在38亿年前让地球上有了生命。而人类，不过是各种细菌慢慢变成生物演化而来，在以后的几亿年里，不断创造奇迹。“其实，当我看到科学技术迅速发展的今天，总忍不住去想，什么样的科技才能够适应今天变化的社会？或者说，什么样的产品和制造过程是有适应力的？99%的生物濒临绝种，因为它们给自己制造的产品或者制造过程不是最适合的。” 不过，生态环境的不断恶化，促使企业在创造各种社会价值的同时，又多了一个新的角色：超越现有的商业规则，引领未来的绿色、节能的经济发展趋势。许多科学家也为这个问题绞尽脑汁，诸如帮助企业改进自身社区的生态环境、加强环境监控，而这一切在Janine Benyus看来，这种“表面功夫”无法根除企业在创造价值的同时带来的弊端，对企业而言也是在不断地增加成本。她认为，生物界有无穷的奥秘可以让大家探索，并带给人们惊喜，“当我看到动物们如何适应它们的家园时，我就想我们中间的领导者是怎么诞生的？” 作为一名技术人员，要抛弃过去“加热、击打和处理”的常规工艺过程，转而钻研在生物界里什么样的作品重要而持久。例如，陶瓷工艺制造业要模仿鲍鱼壳自我重组的能力，能够自我修复；观察壁虎的脚如何爬墙不掉时，给粘连剂的制作带来启发；计算机芯片从植物结晶的原理上找到灵感等等。更重要的是，这诸多的“发明”逐渐给环境和企业的生产工艺带来变化。1998年，她重建了“生物模拟研究协会”，同时提供了适宜企业借鉴的生物模拟学原理。犀牛角可以自我修复，虽然这个修复的过程并没有完全研究透彻，但它却好比一个福音，督促每个企业去观察自己的内部结构，明白当外界环境更改时，自己的内部有哪些节点是可以活动的，可以利用这些节点的活动，快速更改自身，适应新的变化。 在她看来，一个懂得合理环保、可持续发展的企业，就像一个企业中强有力的领导者，必然成功。在生物材料领域，人们总是想尽办法寻找高价值的材料。比如医学界，医药制品公司研制了蚌类黏合剂，用来连接受伤的关节或其他外科手术，但价格十分昂贵。后来，利用模拟仿生技术，制造出非天然的蚌类黏合剂，现在，这种黏合剂就像组合板一样普遍如果越来越多的企业能够接受这个观点，并把它带入未来的生产中，我们将看到商业领域革命性的变化。更多高效能的产品却更便宜，使用更少的能源；设计人员和工程师们将更多地学习生物模拟方法论，并让它转化为自己日常工作的工具之一。当他们遇到头痛的难题时，会对自己提个问题，“自然界会怎样解决这个问题？”于是，更多的好产品会层出不穷，甚至我们都无法想象。 的确有诸多跨国企业已经领先介入了这个领域，GE就是个好例子。我与他们的设计师一起工作，一个绿色的创新计划正在研发。这需要比较大的投入，在2010年前会投入15亿美元用来研究环境改造技术，如风力涡轮机、混合型内燃机车、太阳功率、低耗能飞机发动机等。 沃尔玛也是个典型。2005年，沃尔玛宣布了三个环境保护的目标：“百分百供应可再生能源；创造‘零’废品；售卖的商品是对我们的能源和环境有益的。”并承诺在接下来的十年，只售卖可再生能源，并让他们的卡车调度实现双倍燃料节能。紧接着，沃尔玛要求放弃供应塑料购物袋，改为生产环保购物袋，并要求在全球70个国家的连锁店也这样做。