生命与生物化学

生命与生物化学第一页，共八十五页，编辑于2023年，星期三1、课程的目的用化学的理论和方法作为主要手段研究生命运动的（物质和能量变化）本质，阐述构成生物体的基本物质（如糖类、脂类、蛋白质、核酸等）的结构、性质及其在生命活动的过程中的变化规律。根据研究专业方向和课题，为同学们提供生化、生物工程技术和生命科学相关的基础知识。

研究生生物化学绪论第二页，共八十五页，编辑于2023年，星期三2、教学主要内容生命的物质组成：糖、脂、蛋白质、核酸生命催化剂：酶生命的三大营养、保护和调节物质：生命物质和能量代谢生命的遗传与变异蛋白质的合成生命的调节与控制基础研究生生物化学绪论第三页，共八十五页，编辑于2023年，星期三3、教学计划章内容学时章内容学时一生命与生物化学2十二糖代谢8二糖4十三光合作用4三脂2十四脂代谢2四蛋白质4十五蛋白质氨基酸代谢8五酶4十六DNA复制2六核酸1十七RNA合成2七抗生素1十八蛋白质的合成4八维生素1十九基因工程基础4九激素1二十细胞代谢调控基础2十生物膜与跨膜运送1合计60十一生物氧化基础3研究生生物化学绪论第四页，共八十五页，编辑于2023年，星期三4、参考书目使用教材：《生物化学》王镜岩,高等教育出版社，2002参考书目：《生物化学导论》TrudyMckee高等教育出版社《Biochemistry》B.D.Hames,N.M.Hooper.et

al.

BIOSCIENTIFICPUB.LIMT研究生生物化学绪论第五页，共八十五页，编辑于2023年，星期三第一章生命与生物化学生物化学生命与生物化学第六页，共八十五页，编辑于2023年，星期三Content生命的本质生命的起源和发展生物化学研究的重要体系：细胞生物化学研究的内容生物工程技术的发展与应用生物化学生命与生物化学第七页，共八十五页，编辑于2023年，星期三1、为世间，生为何物？生物化学生命与生物化学第八页，共八十五页，编辑于2023年，星期三（1）对生命的描述

19世纪下半叶，恩格斯对生命下了一个定义：“生命是蛋白体的存在方式，这个存在方式的基本因素在于和它周围的外部自然界的不断地新陈代谢，而且这种新陈代谢一停止，生命就随之停止，结果便是蛋白质的分解。”恩格斯的生命定义在一定程度上揭示了生命的物质基础，即具有新陈代谢功能的蛋白体。100年来，这个定义一直指导人们认识生命的思想武器。第九页，共八十五页，编辑于2023年，星期三（2）从不同角度对生命的定义

生理学:例如把生命定义为具有进食、代谢、排泄、呼吸、运动、生长、生殖和反应性等功能的系统。但某些细菌却不呼吸。新陈代谢:生命系统具有界面，与外界经常交换物质但不改变其自身性质。生物化学:生命系统包含储藏遗传信息的核酸和调节代谢酶蛋白。但是已知某种病毒样生物却无核酸。遗传学:通过基因复制、突变和自然选择而进化的系统。热力学:生命是个开放系统，它通过能量流动和物质循环而不断增加内部秩序。生物化学生命与生物化学第十页，共八十五页，编辑于2023年，星期三（3）生命的重要基本特征生命具有两个重要的基本特征质能转化（TransformationbetweenSubstanceandEnergy）：生物代谢。信息流（InformationFlux）：生物遗传与表达。生物化学生命与生物化学第十一页，共八十五页，编辑于2023年，星期三2、生从何来？生物化学生命与生物化学第十二页，共八十五页，编辑于2023年，星期三生命起源的三种学说－A自然发生说：

1952年，美国斯芝加哥大学研究生斯坦莱.米勒的重要实验，氢+甲烷+氨模拟试验（闪电模拟高温海洋，导线连接上下烧瓶如天地之间的物质循环），7天后瓶壁附着红褐色膜，其中部分为碳氢化合物，而下部“原始海洋”中含有四种AA，蚁酸，醋酸和尿素等。推理：地球上原始大气和海洋存在10亿年，生命源于“有机汤”。见图示幻灯片12生物化学生命与生物化学第十三页，共八十五页，编辑于2023年，星期三原初地表图景第十四页，共八十五页，编辑于2023年，星期三雷电可能为化学进化提供能量第十五页，共八十五页，编辑于2023年，星期三用电击提供能量，从简单小分子可得到复杂的稍大分子。米勒的实验装置第十六页，共八十五页，编辑于2023年，星期三

米勒模拟实验得到的有机物（共计20多种）

有机物产量/mol

甲醛2330脲（尿素）20乳酸310琥珀酸40甘氨酸6谷氨酸生物化学生命与生物化学第十七页，共八十五页，编辑于2023年，星期三生命起源的三种学说－B外来说：美国，对火星陨石进行磁场分析表明，上嵌有长链状排列的磁化体，可能是由曾经具有长链的有机体形成，即细菌。火星的生命形式易到达地球。近20年来，在陨石中发现60多种有机化合物，如生命密切相关：卟啉，嘌呤，嘧啶，AA。在月球上停留三年的无人飞船的摄像机电路系统内成功培养出类似于人类气管内的细菌生物化学生命与生物化学第十八页，共八十五页，编辑于2023年，星期三生命起源的三种学说以－C灾变爆发学说1：

中科院南京古生物研究所，金玉，《science》撰文，地球自6千万年前出现生命以来，曾发生多次重大生物灭绝事件：6500万年前，恐龙灭绝；2.5亿年前，超级大灭绝，海洋生物种类降低一半，占领海洋近3亿年的主要生物从此消失、衰败，让位于新生物门类，陆上两栖类和披爬行类2/3灭绝，昆虫自3.9亿年出现后大灭绝，生态系统重新更新。结论：大灭绝为新种类提供机遇，使整个生态系统得以重新组织。生物化学生命与生物化学第十九页，共八十五页，编辑于2023年，星期三生命起源的三种学说以－C灾变爆发学说2：瑞士，许晴博士，《大灭绝》，探索6500年前恐龙灭绝原因，挑战达尔文进化论。地球历史上几次生物的大爆发都发生于灾变之后；生物化学生命与生物化学第二十页，共八十五页，编辑于2023年，星期三3、生物化学研究的重要体系－细胞？生物化学生命与生物化学第二十一页，共八十五页，编辑于2023年，星期三（1）生命的进化历程50亿年前，地球形成15亿年前，从原核细胞中分化出真核细胞12亿年前，真菌（yeast&mold）分化出来10亿年前，动植物分化4亿年前，鱼类出现3亿年前，哺乳动物和鸟类出现5000万年前，人类出现第二十二页，共八十五页，编辑于2023年，星期三（2）生命体的分类三界学说：微生物植物动物五界学说：病毒：非细胞生命体原核生物真核生物植物动物细胞生物化学生命与生物化学第二十三页，共八十五页，编辑于2023年，星期三烟草mosaic

病毒第二十四页，共八十五页，编辑于2023年，星期三SARSvirus第二十五页，共八十五页，编辑于2023年，星期三某

些

原

核

细

胞

的

形

状生物化学生命与生物化学第二十六页，共八十五页，编辑于2023年，星期三

附：生命构成的基本单元：cell19世纪30年代，德国植物学家施莱登首先指出，所有植物体都是由细胞构成的。他的这个观点被德国动物学家施旺在动物组织和细胞研究中证实，所有动物也是由细胞构成的。施旺指出：“细胞是有机体，整个动物或植物体乃是细胞的集合体。它们依照一定的规律排列在动物体内。”在此基础上他们创立了细胞学说。生物化学生命与生物化学第二十七页，共八十五页，编辑于2023年，星期三真核细胞的结构生物化学生命与生物化学第二十八页，共八十五页，编辑于2023年，星期三细胞的三维结构图形生物化学生命与生物化学第二十九页，共八十五页，编辑于2023年，星期三植物细胞的结构生物化学生命与生物化学第三十页，共八十五页，编辑于2023年，星期三植物细胞结构第三十一页，共八十五页，编辑于2023年，星期三动物细胞模式图第三十二页，共八十五页，编辑于2023年，星期三生物分子的大小细胞的大小第三十三页，共八十五页，编辑于2023年，星期三生命的结构层次第三十四页，共八十五页，编辑于2023年，星期三（3）

细胞及生理功能

细胞是组成生物体的基本结构单元，是生物体进行代谢、能量转换、遗传及其它生理活动的基本场所。细胞的细胞膜、细胞质和细胞器是细胞的功能机构。分子细胞学：是由许多特异的生物大分子组成的集成系统，关键是DNA、RNA和PN。生命现象中的许多重要过程，例如：细胞的进化，遗传信息的传递，生物的生殖、发育和衰老，生物代谢和调节，能量的产生和转换，激素的作用机制，神经信息传递等都与生物膜和细胞器功能密切相关。一切高等有机体都是按照一个共同规律发育和生长的，而且通过细胞的变异，改变自己，向更高发育道路迈进。生物化学生命与生物化学第三十五页，共八十五页，编辑于2023年，星期三亚细胞结构1：细胞膜Cellmembrane细胞膜是真核细胞表层的一层薄膜，是活细胞的重要组成部分它具有保护细胞、进行物质交换、传递信息、能量转换、运动和免疫等生理功能。生物化学生命与生物化学第三十六页，共八十五页，编辑于2023年，星期三亚细胞结构2：细胞核生物化学生命与生物化学第三十七页，共八十五页，编辑于2023年，星期三原核细胞不含线粒体，大多数动植物真核细胞都含有线粒体。线粒体为棒状小粒，由内外膜和基质组成。亚细胞结构4：

线粒体mitochondion生物化学生命与生物化学第三十八页，共八十五页，编辑于2023年，星期三核糖核蛋白体又称为核糖体，由核糖核酸与多种结合蛋白构成。是蛋白质生物合成的主要场所。亚细胞结构5：核糖体蛋白ribosomes生物化学生命与生物化学第三十九页，共八十五页，编辑于2023年，星期三亚细胞结构6：内质网膜生物化学生命与生物化学第四十页，共八十五页，编辑于2023年，星期三高尔基体是真核细胞内一种由网状小管或泡组成的复杂结构。其功能可能与细胞内物质的转运和细胞膜更新有关。亚细胞结构7：高尔基体Golgi生物化学生命与生物化学第四十一页，共八十五页，编辑于2023年，星期三溶酶体是由30-40种水解酶和膜基质组成的一种细胞器。主要含有RNA水解酶、DNA水解酶、蛋白酶、酸性糖苷酶、酸性磷酸酯酶、脂酶和磷脂酶等是细胞内代谢物质的分解、清除主要场所。亚细胞结构8：溶菌体Lysosomes生物化学生命与生物化学第四十二页，共八十五页，编辑于2023年，星期三叶绿体存在于绿色植物和藻类的细胞中。叶绿体主要含有叶绿素，是进行光合作用的场所。亚细胞结构9：叶绿体Chloroplast生物化学生命与生物化学第四十三页，共八十五页，编辑于2023年，星期三（4）生物体的化学组成生物化学生命与生物化学第四十四页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附：生命体的元素组成组成生命体的物质是极其复杂的。但在地球上存在的92种天然元素中，只有28种元素在生物体内被发现：第一类元素：C、H、O、N四种元素，是组成生命体最基本的元素。这四种元素约占了生物体总质量的99%以上。第二类元素：S、P、Cl、Ca、K、Na、Mg。是组成生命体的基本元素。第三类元素：Fe、Cu、Co、Mn、Zn，主要的少量元素。第四类元素：Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si等。生物化学生命与生物化学第四十五页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附：生物分子生物分子是生物体和生命现象的结构基础和功能基础，是生物化学研究的基本对象。生物分子的主要类型包括：糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子、维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。生物化学生命与生物化学第四十六页，共八十五页，编辑于2023年，星期三4、生物化学研究的内容？生物化学生命与生物化学第四十七页，共八十五页，编辑于2023年，星期三生物化学主要是应用化学的理论和方法来研究生命现象，阐明生命现象的化学本质。基本内容：发现和阐明构成生命物体的分子基础生物分子的化学组成、结构和性质；生物分子的结构、功能与生命现象的关系；生物分子在生物机体中的相互作用及变化规律。4、生物化学研究的内容生物化学生命与生物化学第四十八页，共八十五页，编辑于2023年，星期三生物学动物学植物学微生物学化学生物化学有机化学物理化学无机化学分析化学高分子化学第四十九页，共八十五页，编辑于2023年，星期三（1）生物化学类学科的分类生物有机化学生物无机化学生物物理化学生物分析化学生物高分子化学相互作用、组装和过程生物催化剂和生物转化组合化学生物模拟分析技术生物大分子生物化学生命与生物化学第五十页，共八十五页，编辑于2023年，星期三化学生物学是利用化学的理论、研究方法和手段来探索生物、医学问题的科学。这种理解与生物化学和分子生物学的含义有较大的重叠，它强调的是化学与生物学的交叉与融合。

化学生物学研究一般都是从对生物体的生理或病理过程具有调控作用的小分子生物活性物质开始，研究其结构；（2）化学生物学生物化学生命与生物化学第五十一页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附：化学生物学研究的内容发现其在生物体中的靶分子，研究这些物质与生物体靶分子的相互作用，进一步采用化学方法改造其结构，创制具有某种特异性质的新颖生物活性物质，探讨其结构与活性关系和作用机制；阐明生理或病理过程的发生、发展与调控机制，揭示生命过程的秘密，并进一步从中发展出新的诊断与治疗方法或药物。它结合传统的天然产物化学、生物有机化学、生物无机化学、生物化学、药物化学、晶体化学、波谱学和计算机化学等学科的部分研究方法，从而大大拓宽了研究领域。生物化学生命与生物化学第五十二页，共八十五页，编辑于2023年，星期三5、生物工程技术的发展和应用？生物化学生命与生物化学第五十三页，共八十五页，编辑于2023年，星期三1、生物工程和技术基因工程：Geneeng.细胞工程：CellEng.发酵工程：Ferm.Eng.酶工程：Enzy.Eng.蛋白质工程：Pro.Eng.生物下游技术：DFTech.细胞工程遗传工程抗体工程蛋白质工程生物化学生命与生物化学第五十四页，共八十五页，编辑于2023年，星期三生物工程技术所涉及的学科和专业分子生物学细胞生物学生物化学遗传学微生物学数学化学工程学化学微电子技术计算机物科学生物工程技术动物生理学植物生理学免疫生物学微生物生理学人体生理学（2）生物化学与生物工程的关系生物化学生命与生物化学第五十五页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附：生物工程技术之间的相互关系基因工程产品工程菌优良动植物品系细胞工程蛋白质或酶工程发酵工程微生物动植物个体或细胞蛋白质或酶各生物工程技术之间的相互关系生物化学生命与生物化学第五十六页，共八十五页，编辑于2023年，星期三（3）生物工程技术的应用文明发展的根本方向：科技以人为本－民生。现代社会，生物技术已触及社会、经济、生活的各个行业和各个层面：农林畜牧渔业医疗保健能源和新原料及材料环境和生态保护生物采矿（油）和生物冶金生物化学生命与生物化学第五十七页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附1：生物技术应用的七大领域相关的七大企业类型经营范围疾病治疗抗生素、生物药品、基因治疗临床诊断临床检测与诊断，食品，环境农业检测农业、林业和园艺新的农作物或动物，肥料，杀虫剂食品扩大食品，饮料及营养素的来源环境废物处理，生物净化及新能源化学品酶，DNA/RNA及特殊化学品设备生物冶金，生物反应器，计算机芯片及生物技术使用的设备生物化学生命与生物化学第五十八页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附2：生物技术产业销售预测（亿元）领域1998USA2002USA2010Grot/a治疗91161全球80011%诊断21317%农业42转基因10全球50019%特制品3.9920USA18%检验2746USA8%合计12321511%生物化学生命与生物化学第五十九页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附3：2002全球生物技术产业概览相关产业产值或经营状况疾病治疗诊断器官移植250亿+诊断试剂73亿美元生物制药经费220亿美元，4362家上市公司的总收入413亿美元农业、林业和园艺200亿美元转基因农作物工业生物技术商品生产酶200种，工业生产酶10种环境150-180亿美元（1998年）化学品设备生物化学生命与生物化学第六十页，共八十五页，编辑于2023年，星期三A、农、林、畜牧、渔业

绿色植物的生物固氮

农业：绿色农业、蓝色农业、白色农业（MGF，转基因植物，美国1983西红柿）；粮食危机：粮食产量和品质（营养价值和抗逆、寒、病虫害）；植物：种苗快速无性繁殖技术：愈伤组织，脱毒苗；树木的品种和材质改良：纸浆用林，抗旱、盐、寒、病、虫；生物农药和疫苗：苏云金杆芽孢菌伴晶胞体畜牧渔业：快速无性繁殖；动物优良品质培育生物化学生命与生物化学第六十一页，共八十五页，编辑于2023年，星期三转基因作物特性批准项数所占比例（%）抗除草剂12971297抗虫29.629.6产品质量高10461046抗病毒23.823.8农学性状好886886抗真菌20.220.2其他436436例1：世界各国转基因作物大田释放情况（1987～1998)

生物化学生命与生物化学第六十二页，共八十五页，编辑于2023年，星期三例2：松材线虫病及其危害

生物化学生命与生物化学第六十三页，共八十五页，编辑于2023年，星期三松材线虫病(Pinewoodnematode)：又称松枯萎病，是松树的一毁灭性病害，在日、韩、美、加、墨等国均有。但危害程度不一，其中以日本受害最重。1982年我国南京市中山陵首次发现，后相继在全国发现并流行成灾，导致大量松树枯死，松材线虫等外来森林病虫害在我国发生面积已达116万公顷；对我国的松林资源、自然景观和生态环境造成严重破坏，而且有继续扩散蔓延之势。已被我国列入对内、对外的森林植物检疫对象。松树被松材线虫（Bursaphelenchuhxylophilus）侵染后，引起松树体内一系列变化，正常生长受到破坏，最后致使松树萎蔫枯死，称之为松材线虫病。无论是幼小松树还是几十年生的大松树，均可受松材线虫侵染，从显现症状1—3个月内即可全株枯死。松材线虫病被称为松树的“癌症”。生物化学生命与生物化学第六十四页，共八十五页，编辑于2023年，星期三B、医疗保健

开发高效的新型药品：抗生素、激素、新型抗肿瘤药物。疾病的预防和诊断：疫苗、生物导弹治疗肿瘤、DNA探针检测遗传病、生物芯片快速检测诊断、远程诊断治疗系统；基因治疗：基因导入重组置换法治疗血液病；干细胞技术:Stemcell;体细胞克隆技术与器官移植:Clone;人类基因组计划：HGP，

都将对人类健康和医学带来巨大的影响和促进作用。生物化学生命与生物化学第六十五页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附1：医疗保健的最新进展Clone:1998.4,Willmus,Dollysheep&herBanllysheep

StemCell:

人类早期干细胞可分裂成270种细胞类型的能力。Science,2004.02.11,Korea&USA,人类胚胎干细胞（16woman’s提供262个卵细胞,卵丘体细胞核，化学刺激分裂得到30个克隆细胞经7天发育成胚囊早期胚胎细胞含有几十个）HGP&Genetheraty：2001，HGP草图。疫苗：200年历史，其中20世纪最后10年被称为“疫苗10年”。功效：预防传染病，预防耐药菌的发生，直接治疗（如：卡介疫苗灌洗可治疗膀胱癌），灭活、减毒、基因工程及DNA疫苗。生物化学生命与生物化学第六十六页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附2：一些典型的重大流行疾病AIDS：1984年，确认了HIV导致AIDS；美何大一，鸡尾酒疗法；发展方向，基因疫苗。O-157：大肠杆菌，日本，1996年6月9000人，7人死亡。剧烈腹痛高烧和血痢，严重者并发溶血性尿毒症症候群（HUS）和脑炎，危及生命。肝炎：上海，1998年1月19日，毛蚶受甲肝病毒严重污染，两月内共29230例，急性发热、呕吐、厌食、乏力和黄疸等症状。共8种病毒。肉毒杆菌、破伤风梭菌、金黄色葡萄球菌等SARS：severacuterespirationsydrome,52counryies。禽流感：百年历史，1997香港爆发，是由禽流感病毒引发的人禽共患的急性传染病。主要发生在鸡、鸭、鸽等禽类，引起从呼吸系统到严重全身败血症等多种症状。按病原体分为：高致病、低致病和不致病三种。传播快，危害大，世界动物卫生组织列为A级。最大危害：传入人后与人的肝炎病毒发生整合或变种，如H5N1变异快，2004亚洲大爆发，致数人死亡。生物化学生命与生物化学第六十七页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附3：生物武器炭疽芽孢杆菌（bacillusanthracis）：

500BC，埃及、美索不达米亚人记载，牛羊马及加工羊毛的人获得。中世纪造成英欧洲人巨大损失。14世纪中叶，非洲黑死病。1613年，60000人死亡。1876年，柯赫，死亡动物血液和组织中观察到Ba。1877年，巴斯德分离到Ba纯种，证实。1980‘s，非洲，土，泰等国爆发。

生物武器：Ba超常稳定性和吞食后烈毒性。致病因子：Ba芽孢，营养体不致病。多聚D-谷氨酸荚膜可阻止细胞吞噬作用；三元毒素：PA抗原保护、BF致水肿、LF致死。

症状：急急性，大脑缺氧，肺水肿，快死亡；亚急性，发烧，痉挛，呼吸困难，口鼻出血，24h死亡；慢急性，猪舌头水肿和咽组织痉挛，最后窒息死亡。一般治疗药物：抗Gram阳性药物青霉素等。变种难治。生物化学生命与生物化学第六十八页，共八十五页，编辑于2023年，星期三C、能源和新材料及原料能源危机：环境友好、可再生的新型替代能源。新型原料：生物质原料替代传统化石类。新型特种材料：高强、耐高温。仿生材料：蜘蛛丝（丝心蛋白）头发目标和优势：没有污染，可再生。生物化学生命与生物化学第六十九页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附1：新型清洁燃料－乙醇应用领域包括食品饮料、化工原料和燃料乙醇，共计300余种产品，替代传统的化石类原料。燃料食品饮料化工乙醇的用途生物化学生命与生物化学第七十页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附2：乙醇的用途和产量1998年，全世界的乙醇总产量达31.2×109L（合8.3×109gal，约合2400万吨）。产量分布：

美洲20.3×109L

亚洲5.0×109L

欧洲4.7×109L

非洲0.5×109L

大洋洲0.2×109L生物化学生命与生物化学第七十一页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附3：燃料乙醇世界上已探明的石油贮量至多可供使用40-50年，一次性能源(石油、煤炭、天燃气等）将日趋枯竭，经济社会发展和环保的要求，燃料乙醇成为清洁、便捷的新型可替代型能源首选。

1880’S，HenryFord

首次提出以乙醇作为汽车燃料的设想，主要原料采用玉米，被称为“农业乙醇（farmethanol）”。1998年，燃料乙醇（Fuelethanol）占总产量的2/3

，折合1600万吨：巴西：绿色能源之国，年产1050万吨全用于燃料，占本国汽车燃料的50%以上。美国：年产500万吨，其中300万吨被用作汽车燃料。中国：吉60万吨、甘桂鲁50万吨燃料乙醇项目开建，另豫黑等地。法、挪、瑞、德、加等国先后制订类似发展计划。专家预计，到2010年，交通业对燃料乙醇的需求量将大幅度上涨。生物化学生命与生物化学第七十二页，共八十五页，编辑于2023年，星期三预处理酶水解植物纤维原料分离水解液半,纤维素酶制备乙醇发酵乙醇分离发酵液发酵醪乙醇脱毒木质素深加工木素系列产品洗涤水微生物营养盐微生物营养盐植物纤维原料生物转化生产

乙醇的工艺流程示意图生物化学生命与生物化学第七十三页，共八十五页，编辑于2023年，星期三D、环境和生态保护

环境和生态现状：由于工业、人口的快速增长和自然资源的快速消耗，全球环境和生态状况目前正在急剧恶化－－水资源短缺、土壤荒漠化、有毒化学品污染、臭氧层破坏、酸雨肆虐、物种灭绝、森林减少、生物入侵等。人类的生存和发展面临着严峻挑战，迫使人类进行一场“环境革命”来拯救人类自身。这场环境革命的意义与18世纪的工业革命一样重大，并且需更加深入和彻底。在这场环境革命中，环境生物技术负着重大使命，并且作为一种有效、安全可靠的手段和方法，起核心作用。生物化学生命与生物化学第七十四页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附1：典型的环境生物技术从农药污染的水体或土壤中筛选驯化的菌种已用于处理农药生产废水；废水生物处理技术；基因工程菌在清除石油污染、降解化学农药、降解塑料、降解除草剂、降解木质素、防治杀虫剂污染和防治重金属污染等领域已获得成功。从石油污染的水体或土壤中筛选驯化的菌种已用于清除石油污染等；生物场地修复生物化学生命与生物化学第七十五页，共八十五页，编辑于2023年，星期三污水处理厂生物化学生命与生物化学第七十六页，共八十五页，编辑于2023年，星期三水污染之“水华”生物化学生命与生物化学第七十七页，共八十五页，编辑于2023年，星期三生物化学生命与生物化学第七十八页，共八十五页，编辑于2023年，星期三附2：生物入侵危害农业：小龙虾（克氏原螯虾），原产墨西哥，向北美扩散给美国五大湖泊的渔业生产和堤坝造成了极大威胁。20年代经日本进入我国南京地区对当地鱼、甲壳、水生植物极具威胁威胁到堤坝设施；福寿螺、白玉蜗牛侵入到农田和自然系统，成为农作物、蔬菜和生态系统的有害生物。水稻象甲、美洲斑潜蝇、马铃薯甲虫、非洲大蜗牛等农业入侵害虫近年来每年严重发生的面积达到140万至160万公顷。每年由外来种造成的农林经济损失达574亿元人民币，仅对美洲斑潜蝇一项的防治费用，就需4.5亿元，每年打捞水葫芦的费用需要5-10亿元以上。危害林业：松材线虫、湿地松粉蚧、松突圆蚧、美国白蛾、松干蚧等森林入侵害虫严重发生与危害的面积在我国每年已达150万公顷左右。危害人类健康：三裂叶豚草，它的花粉是引起人类花粉过敏的主要病原物，可导致“枯草热“症，生物化学生命与生物化学第七十九页，共八十五页，编辑于2023年，星期三“生物入侵是世界难题”，保守统计，美、印、南非外来生物入侵造成的损失每年分别高达1500亿美元、1300亿美元和800亿美元，还不包括那些无法计算的隐性损失，比如外来生物导致本地生物物种的灭绝、生物多样性减少以及由于改变环境景观带来的美学价值的丧失。生物化学