微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化

3）不可生物降解物質(zhì)：塑料、尼龍、腈綸、滌綸、聚酯、氟里昂、多環(huán)，雜環(huán)芳烴、高聚物等2．可生物降解性測(cè)定1）基質(zhì)可生物氧化率——（待測(cè)物）基質(zhì)完全徹底氧化所應(yīng)消耗理論需氧量與微生物分解基質(zhì)所消耗氧量比值。試驗(yàn)室中微生物耗氧量可應(yīng)用瓦勃(Warburg)呼吸儀測(cè)定，經(jīng)過(guò)測(cè)壓計(jì)測(cè)知釋放出CO2量或消耗O2量，從而測(cè)得可生物降解率。1）基質(zhì)生化呼吸曲線——耗氧曲線。試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出一條耗氧量或速度隨時(shí)間改變曲線，為便于比較可同時(shí)繪制內(nèi)源呼吸線，它是在不投加基質(zhì)條件下，微生物處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)時(shí)利用細(xì)胞體內(nèi)物質(zhì)作營(yíng)養(yǎng)呼吸耗氧隨時(shí)間改變曲線。討論三種情況

微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第1頁(yè)1)微生物降解試驗(yàn)1）土壤消毒試驗(yàn)——此法適合用于新開(kāi)發(fā)農(nóng)藥可生物降解性評(píng)定。選取有代表性土壤混勻分兩組，一組經(jīng)高溫消毒或藥液處理殺滅其中微生物；另一組不消毒，分別施入同量待測(cè)農(nóng)藥置室溫時(shí)培養(yǎng)，定時(shí)檢測(cè)兩組土壤中農(nóng)藥消失情況，最終判定農(nóng)藥可生物降解性及降解速度。2）培養(yǎng)液中降解試驗(yàn)此試驗(yàn)可在各種試驗(yàn)液中同時(shí)進(jìn)行，在三角燒瓶中配制各種待測(cè)試液，可補(bǔ)加適當(dāng)N、P、S生長(zhǎng)素和其它營(yíng)養(yǎng)物，調(diào)整pH，在試驗(yàn)液中接種微生物進(jìn)行恒溫培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)測(cè)定色度、濁度、COD、BOD或其它指標(biāo)全方面評(píng)價(jià)試驗(yàn)可生化性。

1．其它方法與指標(biāo)1）因?yàn)樯飳?duì)有機(jī)物呼吸作用本質(zhì)是脫氫，所以可利用脫氫酶活性作為微生物分解污染物指標(biāo)。若培養(yǎng)液中微生物脫氫酶活性增加，則說(shuō)明對(duì)試驗(yàn)物有降解性。采取比色法測(cè)酶活性。2）生物體內(nèi)ATP（三磷酸腺苷）含量與生物數(shù)量及活性呈正相關(guān)。經(jīng)過(guò)測(cè)ATP量作微生物分解利用污染物指標(biāo)。3）同位素檢測(cè)：有機(jī)物徹底分解結(jié)果放出CO2，可利用放射性14C標(biāo)識(shí)待測(cè)污染物中釋放14CO2計(jì)算其回收率，從而評(píng)定該污染物生物降解性。8.2微生物對(duì)石油污染物降解石油是一個(gè)含有各種烴（正烷烴、支鏈烷烴、芳烴、脂肪烴）及其它有機(jī)物（硫化物、氮化物、環(huán)烷酸）復(fù)雜混合物。8.2.1微生物對(duì)石油降解能力C10～C18范圍化合物易分解。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。1個(gè)細(xì)菌細(xì)胞平均氧化油量為5×10-12mg/h微生物降解油率：35～350g/m3·年原油接觸天然水，大部直鏈烴７天內(nèi)消失，鏈烴需數(shù)月，芳烴則不待降解已沉入底泥中。微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第2頁(yè)8.2.2降解石油微生物能降解石油微生物有100屬，200各種，包含：細(xì)菌、放線菌、霉菌、酵母、藻類及藍(lán)細(xì)菌。8.2.3生物降解石油污染物工藝方法：A/O法、A2/O、AB、A1-O1-A2-O2、SBR等。8.3微生物對(duì)農(nóng)藥降解我國(guó)每年使用農(nóng)藥50～100萬(wàn)噸，利用率只有10%，大量農(nóng)藥殘留土壤中，有被土壤吸附，有擴(kuò)散入大氣，有轉(zhuǎn)移到水體河流、湖泊、海洋，引發(fā)全球性污染。能降解農(nóng)藥微生物種屬也很多。8.3.1微生物降解農(nóng)藥路徑1酶促作用1）酶促作用——需先經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生特殊酶而后才能使農(nóng)藥降解，有可直接利用農(nóng)藥作能源和碳源。2）共代謝作用——對(duì)于難降解頑固復(fù)雜農(nóng)藥，經(jīng)過(guò)先培養(yǎng)輕易降解其中一個(gè)農(nóng)藥，促使對(duì)其它農(nóng)藥降解作用。3)

去毒代謝——微生物不直接利用農(nóng)藥作營(yíng)養(yǎng)，而是攝取其它有機(jī)物作營(yíng)養(yǎng)和能源，在其中發(fā)展了為保護(hù)本身生存解毒作用。2非酶促作用——微生物代謝中使pH降低引發(fā)農(nóng)藥溶解，或產(chǎn)生一些化學(xué)物質(zhì)促進(jìn)農(nóng)藥轉(zhuǎn)化。3微生物代謝引發(fā)農(nóng)藥參加系列生化反應(yīng)：脫鹵作用、脫烴作用、酰胺及脂水解、氧化還原作用、環(huán)裂解、縮合或共軛效應(yīng)等使農(nóng)藥逐步降解。例對(duì)硫磷降解：

微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第3頁(yè)微生物代謝將對(duì)硫水解變成較小分子，然后深入分解生成R-COOH、H2O、HNO3，仍可再深入分解轉(zhuǎn)化為CO2、H2S、N2等。8.4微生物對(duì)合成洗滌劑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(yáng)離子型、非離子型、兩性電解質(zhì)四大類。陰離子型表活劑包含：脂肪酸衍生物、烷基磺酸鹽、烷基硫酸酯、烷基苯磺酸鹽、烷基磷酸酯、烷基苯磷酸鹽等；陽(yáng)離子型主要含氨基或季銨鹽脂肪鏈縮合物，烷基苯與銨基聚合物；非離子型是一類多羥基化合物與烴鏈聚合物，脂肪烴與聚乙烯酚縮合物；兩性電解質(zhì)為脂肪酸與羧酸、磺酸縮合物。合成洗滌劑除基本成份為表面活性劑外，尚含有各種輔助劑。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。全世界合成表面活性劑年產(chǎn)量萬(wàn)噸以上，雖對(duì)水體污染造成影響，但在水體中含量未呈顯著增加。說(shuō)明這些表面活性劑能較快被微生物降解。陰離子表活劑中高級(jí)脂肪酸鹽類最易被微生物分解，代謝第一步都發(fā)生在烷基鏈末端甲基上，使甲基氧化成為對(duì)應(yīng)醇、醛、羧酸，然后深入氧化成CO2、H2O。苯甲酸、苯乙酸可深入由單氧酶代謝為鄰苯二酚，然后二氧酶作用使苯環(huán)破裂。苯環(huán)與末端甲基距離愈遠(yuǎn)，其烷基之分解愈快。微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第4頁(yè)早期洗滌劑為帶支鏈硬型烷基苯磺酸鈉ABS極難被細(xì)菌分解，以后經(jīng)工藝改進(jìn)，生產(chǎn)不帶支鏈軟型烷基苯磺酸鈉——LAS，則其被細(xì)菌降解速率提升到90%以上，大大降低了洗滌劑對(duì)環(huán)境污染早期合成表面活性劑分解并不極難，但洗滌劑中含有磷酸鹽輔劑。尤其聚磷酸鹽微生物分解就很困難。磷化合物造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，是水體污染大問(wèn)題。城市污水中磷30%～75%，是因?yàn)楦鞣N洗滌劑、洗凈劑、清潔劑所造成，所以限制含磷洗滌劑或研制不含磷洗滌劑是新科技。8.5微生物對(duì)塑料降解作用塑料已在工、農(nóng)業(yè)、生活用具基本代替金屬、木材，幾乎每一個(gè)領(lǐng)域。但因塑料穩(wěn)定性及其難生物降解性又使環(huán)境污染難題，尤其白色污染已成社會(huì)公害。但塑料組分中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(xì)菌降解。塑料母體——樹(shù)脂高聚物因其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定是極難被細(xì)菌降解，但當(dāng)塑料母體先經(jīng)受不一樣程度光降解作用后則較易為微生物降解，經(jīng)光降解后塑料呈粉末狀，當(dāng)分子量降到5000以下，便易為微生物所利用。經(jīng)光降解后聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯及聚乙烯塑料，在土壤微生物作用下約一年后即完全礦化。采取新科技研制能被生物降解塑料正在加緊進(jìn)行。

微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第5頁(yè)8.6微生物對(duì)其它污染物降解作用

8.6.1偶氮化合物

含有偶氮基團(tuán)化合物，是極為主要染料單體，主要有對(duì)氨基偶氮苯、對(duì)硝基苯胺、二甲胺基偶氮苯、甲基橙等，它們很多是不易分解染料，所以印染工業(yè)是污染大戶、重點(diǎn)戶。能分解偶氮化合物微生物有：酵母菌、枯草芽、孢桿菌、假單胞菌等?？莶菅挎邨U菌接種在氮基偶氮苯染料液中，在振蕩與靜置條件下進(jìn)行培養(yǎng)100分鐘后顏色幾乎全部退掉，說(shuō)明在有氧和缺氧條件下都能分解，其過(guò)程

苯胺、對(duì)苯二胺在微生物作用下可深入分解（氨化）微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第6頁(yè)8.6.2氰和腈石油工業(yè)和人造纖維工業(yè)使含氰和腈如丙烯腈廢水日益增多，有機(jī)腈比無(wú)機(jī)腈易為微生物降解。經(jīng)過(guò)馴化微生物對(duì)腈毒性耐力比無(wú)機(jī)氰為高，微生物能夠從氰和腈中取得碳源和氮源，有微生物甚至以之作為唯一碳源和氮源。分解氰和腈細(xì)菌有：卡諾氏菌、腐皮鐮孢霉、木霉、假單能菌等14個(gè)屬計(jì)49種菌株。8.6.3亞硝胺在對(duì)動(dòng)物試驗(yàn)表明有強(qiáng)烈致癌作用，不論食品中，或污泥中，強(qiáng)烈臻致或污水中均能形成亞硝胺，對(duì)人類健康造成危害。光合細(xì)菌（莢膜紅假單胞菌）是一個(gè)厭氧性細(xì)菌。對(duì)二甲基亞硝胺有分解作用。

R1－N－N＝0微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第7頁(yè)8.6.4黃曲霉素黃曲霉素是糧食，飼料中存在一個(gè)真菌毒素，可引發(fā)人畜急性中毒與致癌作用。其毒性為氰化鉀10倍，砒霜68倍，致死中量LD500.294mg/kg.按毒理學(xué)要求標(biāo)準(zhǔn)。凡<1mg/kg毒即屬劇毒物。它主要存在于變質(zhì)，潮濕發(fā)霉糧食豆類之中。降解黃曲霉菌種，以橙色黃桿菌為最強(qiáng)，經(jīng)12小時(shí)培養(yǎng)可去除黃曲霉86%，另外還有脈孢菌，孢根霉菌，對(duì)豆餅中黃曲霉素降解后轉(zhuǎn)變?yōu)楹它S素較高良好飼料?？莶菅挎邨U菌含有相同效果。

微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第8頁(yè)第九章生命科學(xué)發(fā)展

生物學(xué)（biology）是碩士命科學(xué)，所以又稱生命科學(xué)（lifescience），它既碩士命體生命活動(dòng)現(xiàn)象及其本質(zhì)。又碩士命與環(huán)境之間相互關(guān)系。地球是生命樂(lè)園，地球上形形色色，千差萬(wàn)別生命活動(dòng)表現(xiàn)為生命基本特征——生命萌發(fā)，誕生，繁殖，發(fā)育，新陳代謝，表現(xiàn)其應(yīng)激性和適應(yīng)性，遺傳變異和進(jìn)化性等。而這些生命現(xiàn)象又反應(yīng)了生命世界，生命系統(tǒng)是一個(gè)多層次非線形，高度有序，含有耗散特征，遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)，復(fù)雜開(kāi)放系統(tǒng)。生命運(yùn)動(dòng)是最高級(jí)最復(fù)雜物質(zhì)運(yùn)動(dòng)。整個(gè)生命運(yùn)動(dòng)過(guò)程中貫通著物質(zhì)能量信息三者改變，協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。不論從生命基本物質(zhì)組成，還是從生命活動(dòng)分子基礎(chǔ)上，都反應(yīng)了生命本質(zhì)高度一致性，生命多樣性和生命本質(zhì)一致性辨證統(tǒng)一是生命進(jìn)化結(jié)果。9.1生命科學(xué)發(fā)展概況生命科學(xué)是一門歷史悠久科學(xué)，大致起源于古代，形成于近代，高度發(fā)展于當(dāng)代。19世紀(jì)是當(dāng)代科學(xué)誕生世紀(jì)。生命科學(xué)也得到全方面發(fā)展，其中最大進(jìn)展是細(xì)胞學(xué)說(shuō)、進(jìn)化論和遺傳學(xué)建立。1838年，德國(guó)植物學(xué)家施萊登（M.schleiden1804-1881）發(fā)表了《植物發(fā)生論》論文，提出了植物細(xì)胞學(xué)說(shuō)，認(rèn)為細(xì)胞是一切植物結(jié)構(gòu)基本單位。植物體全部器官組織都是由細(xì)胞組成，植物發(fā)育基本過(guò)程就是細(xì)胞形成過(guò)程。細(xì)胞是一切植物借以發(fā)展根本實(shí)體。1839年德國(guó)動(dòng)物學(xué)家施旺（T·Schwann，1810-1882）發(fā)表了《關(guān)于動(dòng)植物結(jié)構(gòu)和生長(zhǎng)一致性顯微研究》，把施萊登學(xué)說(shuō)擴(kuò)展到動(dòng)物界，形成了適合用于整個(gè)生物界細(xì)胞學(xué)說(shuō)。表明動(dòng)物與植物都是由細(xì)胞組成，揭示出有機(jī)體產(chǎn)生，成長(zhǎng)過(guò)程及其結(jié)構(gòu)秘密，證實(shí)有機(jī)體共同性，從而從細(xì)胞層次上論證了整個(gè)生命世界內(nèi)在聯(lián)絡(luò)和有機(jī)體統(tǒng)一。微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第9頁(yè)第一個(gè)提出生物進(jìn)化學(xué)說(shuō)是法國(guó)博物學(xué)家拉馬克（J.B.Lamarck，1744～1829），認(rèn)為物種不是一成不變，也不是上帝造。而是在環(huán)境影響下變異和演化。把生物進(jìn)化思想完全建立在科學(xué)基礎(chǔ)上是英國(guó)博物學(xué)家達(dá)爾文（Ch.R.Darwin，1809～1882），1859年他出版了《物種起源》一書。系統(tǒng)地提出了以自然選擇為關(guān)鍵生物進(jìn)化學(xué)說(shuō)，其關(guān)鍵內(nèi)容是:1）生物界含有悠久歷史，不是一成不變，也不是突然出現(xiàn)。更不是上帝創(chuàng)造。動(dòng)植物包含人在內(nèi)都是在自然條件下，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低等到高等逐步進(jìn)化。2）環(huán)境變異可引發(fā)生物物種變異，變異是生物所含有普遍現(xiàn)象。3）在生物界進(jìn)行著激烈生存斗爭(zhēng)，變異后物種，適于生存使得到保留并產(chǎn)生后代，不適于生存則逐步滅亡。即生物在生存斗爭(zhēng)中適者生存，不適者淘汰。這種過(guò)程即是“自然選擇”。自然選擇是生物進(jìn)化客觀規(guī)律。達(dá)爾文第一次把生物學(xué)放在完全科學(xué)基礎(chǔ)上。所以他成為科學(xué)上巨人。

孟德?tīng)枺∕endel.1822～1884），1865年發(fā)表了《植物雜交試驗(yàn)》論文，提出了遺傳理論，揭示了生物遺傳基本規(guī)律，而且充分地把數(shù)量統(tǒng)計(jì)方法利用到生物學(xué)中，推進(jìn)了生物學(xué)朝著精密化方向發(fā)展。所以人們將“細(xì)胞學(xué)說(shuō)”、達(dá)爾文進(jìn)化論和孟德?tīng)栠z傳學(xué)說(shuō)統(tǒng)稱為生命科學(xué)“三大基石”。20世紀(jì)，尤其是50年代之后，伴隨當(dāng)代物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)新理論和方法廣泛深刻地滲透，帶來(lái)了生命科學(xué)巨大變革和發(fā)展。生命科學(xué)從靜態(tài)，定性描述學(xué)科向動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確定量學(xué)科轉(zhuǎn)化，試驗(yàn)生物學(xué)走向了全方面發(fā)展新階段。1926年摩爾根(Morgan)基因論提出，標(biāo)志著當(dāng)代遺傳學(xué)正式建立。摩爾根遺傳學(xué)在胚胎學(xué)和進(jìn)化之間架起了橋梁，直接推進(jìn)了細(xì)胞學(xué)發(fā)展，促進(jìn)生物學(xué)研究從細(xì)胞水平向分子水平過(guò)渡，并為生物學(xué)新大綜合奠定了基礎(chǔ)。1941年比德?tīng)枺˙eadle）和塔特姆(Tatum)提出“一個(gè)基因一個(gè)酶”學(xué)說(shuō)，把基因與蛋白質(zhì)功效結(jié)合起來(lái)。微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第10頁(yè)人類基因組計(jì)劃于1990年正式開(kāi)啟預(yù)計(jì)用15年時(shí)間（1990～年）完成30億個(gè)堿基正確全部序列。原計(jì)劃于年完成全部染色體“工作草圖”。因?yàn)閰⒓舆@個(gè)計(jì)劃科學(xué)家共同努力，于年6月26日這一天，參加國(guó)際人類基因組計(jì)劃美、英、日、法、德、中6國(guó)16個(gè)中心。聯(lián)合宣告人類基因組“工作框架圖”繪制完成。全部工作已于年4月最終完成。9.2.1為何要實(shí)施人類基因組計(jì)劃？我們已經(jīng)知道，基因是染色體上有遺傳功效DNA片段，每種生物都含有數(shù)目有限染色體，而人類有46條分別來(lái)自父母雙親染色體。所以，假如能測(cè)出人類23對(duì)染色體上全部DNA序列，那么就有能夠掌握人類幾乎全部遺傳密碼。當(dāng)前，全球20%～50%人，天天忍受著各種慢性病折磨，僅我國(guó)就有11%人患有高血壓，4.2%人有不一樣程度殘疾，2.5%人智力低下，1.7%孩子患有近視或色盲。癌癥一直高居死亡之首，艾滋病等當(dāng)代“瘟疫”仍如洪水猛獸，而醫(yī)生卻只能“望病興嘆”。所以科學(xué)家發(fā)出要充分認(rèn)識(shí)人類自己，充分認(rèn)識(shí)生命吶喊。最棘手問(wèn)題是要搞清楚疫病與基因關(guān)系。從現(xiàn)在新觀點(diǎn)看，人類全部疾病都與基因相關(guān)，所以全部疾病都能夠說(shuō)是基因病，至于已經(jīng)確定6000各種遺傳病，更與基因缺點(diǎn)有著直接關(guān)系。當(dāng)然，基因與疾病絕不是簡(jiǎn)單一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。即使是單基因經(jīng)典遺傳病，最終發(fā)病也是各種基因參加，更何況許多遺傳病還不是單個(gè)基因引發(fā)。對(duì)于多數(shù)非直接遺傳基因引發(fā)疾病，即使基因發(fā)生了改變，也還能夠修復(fù)。人得了病之所以要打針、吃藥。就是因?yàn)樗幤纺軌蛘{(diào)整基因，從而改變基因表示控制。即使是非藥品治療伎倆，如心理誘導(dǎo)，也都包括基因活動(dòng)改變。但不論那種治療，假如沒(méi)有對(duì)基因更多了解，就無(wú)法取得理想效果。于是，分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等學(xué)科教授紛紛開(kāi)始研究疾病，研究基因，以期待找到致病基因，徹底醫(yī)治疾病。但最大問(wèn)題是，零敲碎打地去找。一個(gè)一個(gè)地研究基因，分離克隆基因，效率非常低，只有采取大撒網(wǎng)手法，對(duì)全部微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第11頁(yè)基因進(jìn)行系統(tǒng)研究，才能更深入地認(rèn)識(shí)疾病。1944年艾弗里(Avery)等用細(xì)菌作材料進(jìn)行試驗(yàn)，以及1952年赫希（Hershey）等進(jìn)行噬菌體感染試驗(yàn)。證實(shí)DNA是遺傳信息載體。德?tīng)柌紖慰耍―elbruck）創(chuàng)建噬菌體對(duì)大腸桿菌和噬菌體結(jié)構(gòu)與繁殖特征定量研究，從學(xué)術(shù)思想及組織上為分子生物學(xué)誕生作了極其主要準(zhǔn)備。1953年沃森（Watson）和克里克(Crick)建立DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，奠定了分子生物學(xué)基礎(chǔ)，開(kāi)創(chuàng)了從分子水平上說(shuō)明生命本質(zhì)新紀(jì)元。今后生命界中分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律關(guān)鍵，即分子遺傳學(xué)“中心法則”提出。生命界統(tǒng)一遺傳密碼破譯等，從分子水平上證實(shí)了生命界統(tǒng)一發(fā)展聯(lián)絡(luò)，使生命科學(xué)進(jìn)入了分子生物學(xué)新時(shí)代。1973年重組DNA取得成功，開(kāi)創(chuàng)了基因工程，上世紀(jì)80年代之后，以基因工程為主體生物技術(shù)作為高新科技產(chǎn)業(yè)在世界范圍興起，生物技術(shù)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)大生產(chǎn)力已展示出遼闊應(yīng)用前景，1990年開(kāi)始當(dāng)代生命科學(xué)中最宏偉研究“人類基因組計(jì)劃”已于年6月勝利完成了工作草圖繪制，當(dāng)前進(jìn)展順利令人振奮。在宏觀生物學(xué)方面，當(dāng)代生態(tài)學(xué)已發(fā)展成已人類為研究主體，多層次綜合性科學(xué)。在處理影響人類發(fā)展全球問(wèn)題上，正發(fā)揮著越來(lái)越主要作用。9.2人類基因組計(jì)劃人類遺傳物質(zhì)DNA總和稱為人類基因組。它由大約30億個(gè)堿基組成其中有3萬(wàn)多個(gè)作為生命活動(dòng)基本單位基因。人類基因組中蘊(yùn)藏著生命本質(zhì)奧秘，它與環(huán)境相互作用，決定著人生、老、病、死。這一生命本質(zhì)一樣適合用于人類賴以生存自然界中其它生命體。人類基因組計(jì)劃HGP（HumanGenomeProject）是一項(xiàng)宏偉，意在全方面取得最主要，關(guān)于人類本身生物學(xué)信息，進(jìn)而促進(jìn)醫(yī)病防疫。造福全人類公益性、國(guó)際性計(jì)劃，是人類第一次系統(tǒng)地解讀和認(rèn)識(shí)自己科學(xué)創(chuàng)舉。人類基因組計(jì)劃首先由諾貝爾獎(jiǎng)金取得者，美國(guó)著名生物學(xué)家RenatoDullbecco在《Science》上撰文，提議起感人類基因組計(jì)劃，指出搞清人基因組序列，將有利于處理癌癥病因，造福于人類。微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第12頁(yè)9.2.2人類基因組計(jì)劃主要內(nèi)容概括地說(shuō)，人類基因組計(jì)劃是要繪制遺傳圖、物理圖與序列圖。其關(guān)鍵內(nèi)容是測(cè)定人基因組（遺傳物質(zhì)）——脫氧核糖核酸DNA全部序列約30億個(gè)堿基正確（核苷酸）中包含著人類大約3萬(wàn)多個(gè)基因，是一套用DNA語(yǔ)言寫成巨著。這套“百科全書”包含30億個(gè)“字母”，由1000本厚約1000頁(yè)“大厚書”組成。每一“頁(yè)”上以各種各樣次序編寫著A、T、G、C堿基配對(duì)，能夠列為23章，每章相當(dāng)于一對(duì)染色體，其中包含著數(shù)千個(gè)稱為基因“故事”。這些“故事”由一系列三“字母”單向組成。每個(gè)“單詞”是組成DNA四種堿基排列組合。人類基因組計(jì)劃，就是要按次序“讀出”這30億個(gè)“字母”即包含在DNA長(zhǎng)鏈中30億個(gè)堿基。人類基因組計(jì)劃工作內(nèi)容就是繪制《人類基因圖》，經(jīng)過(guò)這套圖能夠了解到人類和其它物種有什么不一樣，而且我們每個(gè)人遺傳基因都是不一樣。這套圖由遺傳圖、物理圖和序列圖組成。遺傳圖是經(jīng)過(guò)研究人類人類疾病和生理特征，確定一個(gè)基因在染色體上大致位置。比如研究它是位于人類第幾號(hào)染色體長(zhǎng)臂或短臂哪一端等。經(jīng)過(guò)應(yīng)用限制性內(nèi)切酶切割等方式，先將基因一個(gè)個(gè)從染色體上裁下來(lái)，加以深入分析。然后再組裝上去。人有46條染色體，每條染色體上有一個(gè)DNA分子。每個(gè)DNA分子上排列著數(shù)百到數(shù)千個(gè)基因。而每個(gè)基因又有一定長(zhǎng)度。他們都是由許多堿基按一定次序排列組成。人類基因組計(jì)劃一項(xiàng)最主要工作就是要繪制這套遺傳圖。物理圖作用是設(shè)“路標(biāo)”和鋪“路軌”，幫助人們快速找到任意一段DNA準(zhǔn)確排列位置。在全球科學(xué)家共同努力下，遺傳圖和物理圖已提前完成。序列圖是要測(cè)定繪制人類基因組30億個(gè)堿基排列次序。這個(gè)數(shù)目實(shí)在是太巨大了，工作之大讓人難于想象，必須借助超級(jí)計(jì)算機(jī)和核苷酸次序自動(dòng)分析系統(tǒng)來(lái)完成。年4月，全部序列圖測(cè)定與繪制也已提前完成，人類基因組計(jì)劃第一步任務(wù)宣告完成第一期結(jié)果。但人類基因組研究工作僅僅是開(kāi)始，即使基本完成三種圖微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第13頁(yè)繪制，但還要對(duì)基因調(diào)控序列、單核苷酸多態(tài)性及其它模式和蛋白質(zhì)組學(xué)研究。即使破譯了30億個(gè)堿基對(duì)，但里面所包含確實(shí)切基因數(shù)目還不清楚，關(guān)于人類到底有多少個(gè)基因，說(shuō)法還不很一致，前幾年有說(shuō)10萬(wàn)個(gè)，以后又說(shuō)6萬(wàn)個(gè)。現(xiàn)在又說(shuō)不到4萬(wàn)個(gè)。很不確切。而且對(duì)于人類30億個(gè)核苷酸?，F(xiàn)在發(fā)覺(jué)有功效只占百分之幾，其它都還是未開(kāi)墾“荒地”。一旦開(kāi)發(fā)，還會(huì)不停加入基因大軍。所以人類基因總數(shù)統(tǒng)計(jì)仍處于動(dòng)態(tài)改變之中。9.3人類基因醫(yī)生人類23對(duì)染色體基因破譯后就成為巨大而十分寶貴基因信息資源。一項(xiàng)以研究開(kāi)發(fā)基因功效為主體生物技術(shù)——基因芯片技術(shù)正成為生物界，醫(yī)療界爭(zhēng)相開(kāi)發(fā)“金礦”?；蛐酒挥兄讣咨w大小，但能夠隨時(shí)隨地測(cè)量自己健康情況。未來(lái)醫(yī)生首先是向你索取基因芯片，診療時(shí)醫(yī)生先打開(kāi)芯片，檢驗(yàn)幾個(gè)可能“候選基因”，并把主要區(qū)域，主要基因，主要位點(diǎn)搞清楚，再看看需要注意什么，因?yàn)榛蚪M“情況”不一樣，藥品靈驗(yàn)可能因人而異。但醫(yī)生只要從各人基因芯片中了解各人不一樣基因就能開(kāi)出對(duì)癥“特效藥”。9.3.1基因芯片特點(diǎn)：準(zhǔn)確性、超前性、方便性1）確實(shí)性基因芯片診療疾病準(zhǔn)確而靈敏。患者只需將本身血液或口水滴在基因芯片上，所患疾病基因就會(huì)和芯片上對(duì)應(yīng)基因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而結(jié)合。用特制電腦掃描儀進(jìn)行掃描，計(jì)算機(jī)很快就能識(shí)別出發(fā)生反應(yīng)是哪一個(gè)疾病基因。從而準(zhǔn)確地判斷出被檢測(cè)者是患哪種疾病。2）超前性人普通是“得了病才求醫(yī)”?；蛐酒坏┘夹g(shù)成熟問(wèn)世就能夠超前檢測(cè)。判別那些貌似健康人各種微小改變，因而，使預(yù)防疾病能力大大提升。用基因芯片可監(jiān)測(cè)胎兒發(fā)育、檢測(cè)癌基因，及時(shí)發(fā)覺(jué)癌癥。3）方便性基因芯片只有指甲蓋大小，可隨身攜帶，隨時(shí)對(duì)自己身體進(jìn)行健康微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第14頁(yè)情況檢測(cè)，并經(jīng)過(guò)全球通訊系統(tǒng)將結(jié)果傳給自己家庭醫(yī)生。家庭醫(yī)生作出診療并開(kāi)出處方，通知附近藥店直接送藥上門。或者被檢測(cè)者需要手術(shù)，只需把基因數(shù)據(jù)輸入機(jī)器人醫(yī)生執(zhí)行系統(tǒng)，機(jī)器人醫(yī)生就會(huì)準(zhǔn)確地施行手術(shù)。9.3.2基因治療四個(gè)步驟1）確定致病基因位置，即找到基因位點(diǎn)。2）找到“治療基因”，即能夠修復(fù)或替換異常基因基因，或把人細(xì)胞取出來(lái)，在體外修復(fù)改造。3）找到載體，把“治療基因”運(yùn)輸?shù)饺梭w中去。4）使“治療基因”在人體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、表示?？茖W(xué)家對(duì)人類基因研究能夠找到致病基因，知道他們存在于哪一條染色體上，并對(duì)他們?cè)贒NA上確實(shí)切位置進(jìn)行定位。但找到了“致病基因”還不夠，要使其在人體中正確復(fù)制和表示，還需要找到負(fù)責(zé)治療基因表示調(diào)控“調(diào)控元件”和管理其復(fù)制“復(fù)制中心”，只有把他們一起送入體內(nèi)，才能發(fā)揮作用。基因由三部分組成，一是結(jié)構(gòu)基因，假如發(fā)生改變，核苷酸變了。依據(jù)“遺傳密碼”對(duì)應(yīng)蛋白質(zhì)就會(huì)發(fā)生改變。人體就要出問(wèn)題。結(jié)構(gòu)基因編碼蛋白質(zhì)或酶結(jié)構(gòu)，控制蛋白質(zhì)或酶合成；第二種是操縱基因，它功效是操縱tRNA、mRNA、rRNA三個(gè)結(jié)構(gòu)基因表示；第三種是調(diào)整基因，是“調(diào)控部分”，調(diào)控基因準(zhǔn)確表示，堿基“三聯(lián)密碼子”不錯(cuò)位。除了向患者體細(xì)胞引入正?；蛲?，還有其它方法，如把有病基因關(guān)閉或降低有病基因表示水平等。找到了治療疾病“治療基因”、“調(diào)控元件”、“復(fù)制中心”，下一步就是要把這些載體送到人體細(xì)胞中去。為此，科學(xué)家創(chuàng)造了很多方法，除了前面提到過(guò)顯微注射外，還有一個(gè)方法是經(jīng)過(guò)病毒感染。人類“基因治療”用是動(dòng)物病毒，現(xiàn)在還不能在細(xì)胞之外包裝，先要送到一個(gè)專門細(xì)胞里去包裝，然后這一病毒就能“感染”細(xì)胞。有2種能把載體送進(jìn)人體細(xì)胞病毒，一個(gè)是RNA病毒，另一類是DNA病毒，現(xiàn)在使用是腺病毒及相關(guān)病毒等。

微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第15頁(yè)在治療時(shí)，科學(xué)家先把病人細(xì)胞取出來(lái)，用細(xì)胞培養(yǎng)方法在體外繁殖，再用帶有治療載體病毒感染它，將感染過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)增殖很多，最終將這些經(jīng)過(guò)“改造”細(xì)胞里注射進(jìn)入體中。這些細(xì)胞在體內(nèi)繁殖，治療載體“復(fù)制中心”使它能在人體細(xì)胞復(fù)制，“調(diào)控元件”指揮“治療基因”在人體細(xì)胞里表示。這三者相互促進(jìn)，就能矯正原先缺點(diǎn)，到達(dá)基因治療之目標(biāo)。9.3.3基因治療離現(xiàn)實(shí)還有多遠(yuǎn)1990年，有2名美國(guó)女孩得了一個(gè)奇怪病——先天性缺乏腺苷脫氨酶癥（簡(jiǎn)稱ADA），其癥狀就象艾滋病人一樣，沒(méi)有本身保護(hù)免疫力，原因是遺傳基因缺點(diǎn)，不能生成ADA。為了從根本上使她們得到有效治療，科學(xué)家們將患者白血球細(xì)胞取出體外，轉(zhuǎn)入能夠合成ADA正常基因，再將其輸回患者體內(nèi)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后，這些正?；蜷_(kāi)始合成足夠ADA，于是患者情況大為改觀。女孩完全恢復(fù)了健康，充滿了活力，如今這名女孩已十多歲，和正常孩子一樣上學(xué)，游戲和參加各種體育活動(dòng)。這是人類實(shí)施基因治療第一個(gè)成功實(shí)例。它讓人們看到了基因治療希望，揭開(kāi)了“基因治療”序幕，成為世界醫(yī)學(xué)史上一個(gè)里程碑！今后很快，世界上許多國(guó)家利用這一療法治療了數(shù)十例嚴(yán)重免疫缺點(diǎn)綜合癥病孩。我國(guó)復(fù)旦大學(xué)進(jìn)行了兩批共4人基因治療試驗(yàn)，也取得了令人滿意效果。但以后接二連三失敗，也使這項(xiàng)新技術(shù)籠罩著陰影。人類遺傳基因比普通動(dòng)植物來(lái)說(shuō)要復(fù)雜得多，許多病不是由單個(gè)基因決定，要找到致病基也不是輕易，而且當(dāng)前對(duì)于基因表示調(diào)控機(jī)理也還存在著許多未解之謎，所以，當(dāng)前基因治療應(yīng)用于臨床還需十分慎重！所以，科學(xué)家們當(dāng)前更多還是將基因治療主攻方向放在基因治療理論方面。盡管如此，自1990年以來(lái)世界上已經(jīng)有1000多個(gè)病人接收了這種“基因治療”，尤其是那些致命遺傳病，如先天性免疫缺點(diǎn)病。人們把這么基因治療方法，稱之為“體外手術(shù)”。即把人細(xì)胞取出來(lái)，在體外進(jìn)行修復(fù)改后又送回體內(nèi)。還有一個(gè)方法更為絕妙，利用以細(xì)胞為靶子“基因槍”，將治療基因及其載體送入人體內(nèi)。微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第16頁(yè)傳送基因槍稱“基因槍”，外型有點(diǎn)象手槍，但二者設(shè)計(jì)原理，所用子彈和射擊目標(biāo)卻完全不一樣?；驑屇軌蚩炕鹚巵?lái)推進(jìn)，也能夠靠高頻電流或高壓氣流來(lái)推進(jìn)。但基因槍是為了將外來(lái)基因射入某種細(xì)胞，創(chuàng)造新生命，而不是為了殺人?；驑尅白訌棥焙苄?，是包裹著遺傳物質(zhì)（外原目標(biāo)基因）鎢粒子或金粒子。其直徑只有1/1000um，可是它發(fā)射速度卻可到達(dá)每秒m以上?；驑屚七M(jìn)著一個(gè)載著鎢粒子塑料丸，槍固定封閉式彈腔里有一特殊金屬板，板上有一微孔。這么金屬板能阻止彈丸塑料部分進(jìn)入，而帶有外源基因鎢粒子卻能夠經(jīng)過(guò)微孔，進(jìn)入緊貼金屬板組織或細(xì)胞中。依靠基因槍運(yùn)輸外源基因即使成本昂貴但其有獨(dú)到好處。最大好處是外源基因能直接導(dǎo)入完整細(xì)胞，而無(wú)須除去細(xì)胞壁。除了向患者體內(nèi)引入正?；蛲猓渌恍┓椒?，如把有病基因關(guān)閉掉，或降低有病基因表示水平，都有希望成為基因治療伎倆。不過(guò)假如不能做到治療基因準(zhǔn)確表示，就會(huì)帶來(lái)許多意想不到麻煩。比如新基因可能會(huì)插入到基因組中“錯(cuò)誤位置”，那樣就可能會(huì)激活某個(gè)致癌基因，或者甚至使某個(gè)至關(guān)主要基因失去活力。當(dāng)前基因治療還只能限于體細(xì)胞，人畢竟是屬于高級(jí)動(dòng)物。不能充當(dāng)試驗(yàn)品，不可能對(duì)人生殖細(xì)胞進(jìn)行基因?qū)?，因?yàn)檫@么會(huì)造成人類基因組改變，有可能產(chǎn)生遺傳上混亂。這不但僅是個(gè)科學(xué)問(wèn)題，而且也存在著倫理道德和觀念問(wèn)題。總之，一旦在人類基因研究和技術(shù)上取得重大突破，對(duì)遺傳病將得到有效治療。世界上許多藥品企業(yè)已在快速組織力量開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)藥品，以代替因?yàn)榛虍惓６笔П匦璧鞍踪|(zhì)。很快未來(lái)，伴隨威脅人類健康和生命頑癥將被一個(gè)個(gè)攻克。人類生存質(zhì)量將取得極大提升。9.3.4人類基因組計(jì)劃對(duì)社會(huì)影響今天生物技術(shù)已滲透到科學(xué)研究綜深領(lǐng)域，醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境改造、制藥工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等科學(xué)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。從轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物到高等有機(jī)體整體克??；從細(xì)胞培養(yǎng)人造皮膚到活體培養(yǎng)人工器官；從基因診療到基因治療從人工授精到DNA微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第17頁(yè)疫苗，生物技術(shù)在改進(jìn)當(dāng)代人類賴以生存4個(gè)基本物質(zhì)——食物，能源，環(huán)境，人口都將起到關(guān)鍵作用。在人類基因組計(jì)劃過(guò)程中形成并發(fā)展起來(lái)生物信息學(xué)正是在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻為生物產(chǎn)生發(fā)展提供了新動(dòng)力和航向。高速自動(dòng)DNA測(cè)序技術(shù)建立帶動(dòng)了生物信息學(xué)發(fā)展，信息化生物資源使得當(dāng)代分子生物技術(shù)有了用武之地。因而帶動(dòng)了整個(gè)生命科學(xué)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。形成了良好互動(dòng)關(guān)系。資源信息化把物種資源與基因工程。轉(zhuǎn)基因技術(shù)等分子生物技術(shù)有機(jī)地結(jié)合(聯(lián)絡(luò))起來(lái)。成為生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展源頭。生長(zhǎng)點(diǎn)和制高點(diǎn)已是不爭(zhēng)事實(shí)。DNA測(cè)序基因組數(shù)據(jù)分析等生物信息本身也成為生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)源頭。生物醫(yī)藥和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為21世紀(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，是處理人口與健康，生存與環(huán)境等很多問(wèn)題主要科學(xué)和產(chǎn)業(yè)路徑。轉(zhuǎn)基因，基因克隆等生物技術(shù)是有效地開(kāi)發(fā)和利用生物資源伎倆和方法。而信息化和他知識(shí)系統(tǒng)是開(kāi)發(fā)前提和基礎(chǔ)。人類基因組計(jì)劃將產(chǎn)生復(fù)雜人類倫理，法律等社會(huì)問(wèn)題。一個(gè)人遺傳信息就是生老病死，也是個(gè)人最大隱私?？茖W(xué)發(fā)展將會(huì)使我們每個(gè)人遺傳信息在未來(lái)某一天被全部破譯，這些信息應(yīng)由誰(shuí)來(lái)保管？誰(shuí)有權(quán)知道？是你父母，親友，老板，還是保險(xiǎn)企業(yè)或政府呢？會(huì)不會(huì)有些人利用你基因信息作出對(duì)你不利事呢？會(huì)不會(huì)有些人利用你基因組信息作為衡量收取保險(xiǎn)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，。得知你帶有一些疾病基因，便向你索要更高保險(xiǎn)費(fèi)，你認(rèn)為這么合理嗎？經(jīng)過(guò)分析遺傳信息發(fā)覺(jué)你可能患有一些疾病，這是否能夠成為拒絕你取得一些工作理由呢？會(huì)不會(huì)在未來(lái)男女是否能夠結(jié)婚一定要先分析基因呢？基因組研究發(fā)展實(shí)在太快了，上述問(wèn)題出現(xiàn)將使我們措手不及，人類社會(huì)還沒(méi)有完全準(zhǔn)備好這些問(wèn)題答案?？茖W(xué)發(fā)展能夠推進(jìn)社會(huì)向前發(fā)展，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重負(fù)面影響。在原子能開(kāi)發(fā)為人類生存提供了新能源同時(shí)，原子能釋放已經(jīng)奪走了成千上萬(wàn)生命?；蚪M研究一樣會(huì)在帶給什么益處同時(shí)也帶來(lái)?yè)p失和災(zāi)難！以基因?yàn)榛A(chǔ)種族選擇性滅絕武器研制成功已經(jīng)不是叢人聽(tīng)聞新聞了！!!!!!!!!!!!OO(``)

微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第18頁(yè)要回答這些問(wèn)題，接收這些沖擊，我們必須使全社會(huì)都充分地認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究正面和負(fù)面影響。全社會(huì)都應(yīng)該參加對(duì)科學(xué)研究及其應(yīng)用討論中來(lái)。科學(xué)研究不應(yīng)該受到限制。不過(guò)科研結(jié)果應(yīng)用卻應(yīng)該受到嚴(yán)格限制，只有這么科學(xué)發(fā)展才能夠興利避害，真正造福人民。9.4抗擊艾滋病9.4.1艾滋病發(fā)覺(jué)1981年，美國(guó)洛杉磯西奈醫(yī)院首次發(fā)覺(jué)艾滋病，最初診療是“卡氏肺孢子蟲肺炎”以后被確診為“艾滋病”。“艾滋病”英文縮寫是“AIDS”，是1982年美國(guó)疾病預(yù)防控制中心依據(jù)調(diào)查結(jié)果將該病正式命名為“取得性免疫缺點(diǎn)綜合癥”。AIDS是一個(gè)因?yàn)榘滩〔《厩秩肴梭w后，破壞人體免疫功效，使人體發(fā)生一系列感染或腫瘤，最終造成患者死亡傳染病。AIDS病毒在醫(yī)學(xué)上稱為“人類免疫缺點(diǎn)病毒”其英文名縮寫是“HIV”它有很強(qiáng)變異能力，進(jìn)入人體之后可不停地改變其抗原成份，逃避人體免疫系統(tǒng)攻擊，這不但使人體免疫系統(tǒng)不能去除病毒，還使疫苗研制變得非常困難。HIV極易產(chǎn)生耐藥性，使抗病毒藥品很快失效，這也是AIDS難于治愈原因。但HIV必須在人體內(nèi)才表現(xiàn)其活力，在外環(huán)境中用普通消毒劑即可將它殺死。HIV感染者是指被HIV感染人，但不等同于AIDS病人。HIV感染者體內(nèi)攜帶病毒，有傳染性，但無(wú)臨床表現(xiàn)。因?yàn)镠IV屬于慢性病毒，含有長(zhǎng)久潛伏在細(xì)胞內(nèi)能力，所以HIV感染者能夠幾年至十幾年不發(fā)病，在此期能夠正常工作，學(xué)習(xí)和生活。AIDS病人當(dāng)HIV病毒感染者免疫系統(tǒng)受到艾滋病毒嚴(yán)重侵害不能維持最低抗病能力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)各種臨床病癥狀，包含各種感染與腫瘤，這時(shí)就被確診為AIDS病人。

微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第19頁(yè)機(jī)會(huì)性感染是指人體免疫系統(tǒng)遭到破壞時(shí)由細(xì)菌，病毒，真菌引發(fā)各種病變，甚至是致死性感染。這類感染在人體免疫處于正常狀態(tài)時(shí)是不會(huì)發(fā)生。免疫功效是指人體免疫系統(tǒng)抵抗疾病能力。免疫系統(tǒng)由細(xì)胞免疫和體液免疫組成，它是人體防疫部隊(duì)，擔(dān)負(fù)著阻擊病原體入侵重?fù)?dān)。細(xì)胞免疫主力軍有淋巴細(xì)胞，巨噬細(xì)胞，單核細(xì)胞等。人體免疫系統(tǒng)一旦遭到破壞，各種病原體就會(huì)長(zhǎng)驅(qū)直入，使人發(fā)生感染或腫瘤，甚至死亡。

抗原是指入侵人體病原體所特有，能夠誘發(fā)抵抗免疫反應(yīng)物質(zhì)。

抗體是指人體免疫細(xì)胞針?lè)纯乖a(chǎn)生一個(gè)特異性物質(zhì)，它能夠與抗原結(jié)合，阻止抗原可能帶來(lái)?yè)p傷，同時(shí)抗原與抗體結(jié)合物能夠引導(dǎo)有殺傷力細(xì)胞去殺傷帶抗原入侵者。HIV入侵，可使人體B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生HIV抗體，如作血清學(xué)檢驗(yàn)，可見(jiàn)“HIV抗體陽(yáng)性”化驗(yàn)結(jié)果。9.4.2艾滋病給人類帶來(lái)災(zāi)難

年7月2日，聯(lián)合國(guó)艾滋病規(guī)劃署（UNAIDS）發(fā)表兩年一度全球AIDS情況匯報(bào)，披露了AIDS在全球蔓延嚴(yán)重情況。至年底，全球活著HIV感染者和AIDS病人已超出4000萬(wàn)，其中撒哈拉沙漠以南非洲地域2850萬(wàn)北非和中東地域50萬(wàn)，西歐55萬(wàn)，東歐和中亞100萬(wàn)，東亞和太平洋地域100萬(wàn)，東南亞560萬(wàn)，澳大利亞和新西蘭1.5萬(wàn)，北美95萬(wàn)，加勒比海地域42萬(wàn)，拉丁美洲150萬(wàn)。自1981年發(fā)覺(jué)首例AIDS以來(lái)至年，全世界死于AIDS累計(jì)有2180萬(wàn)。據(jù)預(yù)測(cè)，假如不預(yù)防治療，到年將奪走6800萬(wàn)人生命。AIDS已成為世界上僅次于心臟病，腦溢血和急性下呼吸道感染第四種主要死亡原因，成為世界上死亡率最高傳染病。最令人擔(dān)憂是，年輕人受到威脅最大，據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前近二分之一新增HIV感染者是15—24歲年輕人，全世界天天都有6000名24歲以下以及名15歲以下年輕人，受到感染。

1985年中國(guó)首次發(fā)覺(jué)艾滋病以來(lái)至年，全國(guó)累計(jì)匯報(bào)HIV感染者30736例，微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第20頁(yè)其中AIDS病人1594例。死亡684例。至年底預(yù)計(jì)全國(guó)累計(jì)HIV感染者，AIDS病人約85萬(wàn)，現(xiàn)存活病人約8-10萬(wàn)，中國(guó)AIDS傳輸已進(jìn)入快速增加期。防治AIDS形勢(shì)非常嚴(yán)峻。9.4.3艾滋病對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成影響

AIDS給人類帶來(lái)危害不但僅是死亡，它使整個(gè)社會(huì)蒙上了一層陰影。給全球背上了沉重包袱。在美國(guó)一個(gè)AIDS病人醫(yī)療費(fèi)用大約是8萬(wàn)美元。中國(guó)也與此相當(dāng)，約6.4-8.6萬(wàn)元人民幣?；颊哂侄鄶?shù)為青壯年，因?yàn)樘崆巴顺隽斯ぷ鲘徫唬彝ソM員因照料患者誤工等原因，由一個(gè)病人所造成間接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)62萬(wàn)美元（在美國(guó)）或60萬(wàn)人民幣（在中國(guó)）。AIDS流行將使發(fā)達(dá)國(guó)家損失生產(chǎn)總值1%，發(fā)展中國(guó)家損失生產(chǎn)總值3%，對(duì)一些流行嚴(yán)重國(guó)家經(jīng)濟(jì)損失帶來(lái)毀滅性打擊。據(jù)預(yù)計(jì)到年AIDS流行最嚴(yán)重國(guó)家人均國(guó)民生產(chǎn)總值將下降8%，各類企業(yè)在培訓(xùn)，保險(xiǎn)，疾病，社會(huì)福利等方面將支付更大費(fèi)用。除了經(jīng)濟(jì)問(wèn)題外，AIDS肆虐會(huì)給家庭，社會(huì)，醫(yī)學(xué)，道德法律等方面帶來(lái)一系列問(wèn)題。盡管世界各國(guó)投入了大量人力、財(cái)力進(jìn)行研究防治，但至今仍收效甚微，仍未找到根除HIV藥品和疫苗。即使年美國(guó)新型艾滋病疫苗試驗(yàn)取得成效，但這種疫苗仍是試驗(yàn)性階段，進(jìn)入臨床使用還需一段較長(zhǎng)時(shí)間。

9.4.4艾滋病病毒HIV艾滋病病毒是當(dāng)前已知最小感染性傳輸艾滋病微生物之一，只有在特殊，能放上萬(wàn)倍電子顯微鏡下才能觀察到。HIV病毒能經(jīng)過(guò)普通細(xì)菌，細(xì)胞都不能經(jīng)過(guò)過(guò)濾器。普通認(rèn)為HIV可能源于非洲一個(gè)長(zhǎng)尾猴（綠猴），最早流行于動(dòng)物中，以后毒力逐步增強(qiáng)才傳給人類。也有說(shuō)是黑猩猩帶有HIV，是在人類屠殺黑猩猩時(shí)經(jīng)過(guò)人傷口接觸黑猩猩血而感染HIV?？傊瓾IV和非典等許多傳染性病毒都源于動(dòng)物，是經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)覺(jué)。

微生物對(duì)污染物的分解和轉(zhuǎn)化第21頁(yè)狡猾HIV生性懶惰，它靠寄生在患者活細(xì)胞中生長(zhǎng)，繁殖。但它在體外則不含有獨(dú)立生長(zhǎng)，代謝能力。它沒(méi)有合成蛋白質(zhì)機(jī)構(gòu)——核糖體。也沒(méi)有合成細(xì)胞物質(zhì)和繁殖所必須酶系統(tǒng)。但卻有其本身特殊結(jié)構(gòu)，由蛋白衣殼和核酸內(nèi)芯（只含有DNA或RNA而不能同時(shí)含有DNA和RNA）病毒繁殖過(guò)程包含：吸附，入侵，復(fù)制，聚集與釋放四步。當(dāng)病毒粒子與機(jī)體接觸時(shí)便被吸附在肌膚或粘膜上侵入到宿主細(xì)胞內(nèi)，馬上引發(fā)宿主代謝改變。此時(shí)宿主細(xì)胞內(nèi)核酸不能按本身遺傳特征復(fù)制和合成蛋白質(zhì)，而由入侵病毒粒子所攜帶遺傳信息控制，借宿主細(xì)胞合成機(jī)械如核糖體，mRNA(信使核糖核酸)，tRNA（轉(zhuǎn)移核糖核酸）ATP（三磷酸腺苷）及生物酶系統(tǒng)復(fù)制病毒核酸，進(jìn)而合成病毒自己蛋白質(zhì)，再聚集形成病毒粒子，當(dāng)新病毒粒子成形后就穿破宿主細(xì)胞而裂解，釋放出來(lái)新病毒粒子再重新感染新宿主細(xì)胞。一個(gè)被侵害宿主可釋放10-1000個(gè)新病毒粒子，當(dāng)宿主細(xì)胞被一個(gè)個(gè)侵害，最終造成宿主細(xì)胞幾乎全部壞死時(shí)，被感染宿主也就死亡了。艾滋病從感染到發(fā)病三個(gè)期窗口期HIV入侵人體后，人體需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間才產(chǎn)生抗體，當(dāng)抗體數(shù)量達(dá)不到檢測(cè)水平時(shí)，化驗(yàn)結(jié)果往往是“陰性”。從HIV入侵到人體產(chǎn)生足夠抗體這段時(shí)期，醫(yī)學(xué)上成為“窗口期”普通為3個(gè)月左右。此時(shí)即使化驗(yàn)結(jié)果是“陰性”但可傳染給他人。潛伏期指人體感染病毒到最早出現(xiàn)臨床癥狀這一時(shí)期。AIDS潛伏期隨感染者年紀(jì)，感染路徑，感染病毒數(shù)量和型別等不一樣而有差異。經(jīng)輸血感染病毒數(shù)量最多，潛伏期也最短，普通6個(gè)月—2年；經(jīng)性接觸感染病毒數(shù)量相對(duì)較少，潛伏期較長(zhǎng)，普通為10年，最長(zhǎng)有15年。據(jù)外國(guó)匯報(bào)由HIVⅡ型引發(fā)潛伏期更長(zhǎng)可有16—19年。據(jù)統(tǒng)計(jì)AIDS潛伏期平均8-10年。傳染期是指感染者或病毒傳染給他人那段時(shí)間。AIDS從感染到發(fā)病都屬于