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生物无机化学研究进展
摘 要：本文主要叙述了生物无机化学的研究进展。主要从对含有微量元素的蛋白的突变、结构及性质的研究;酶的模拟;无机药物化学;金属元素中毒的研究等四个方面来介绍现在生物无机化学的进展。
关键词：生物无机化学;蛋白质;螯合剂;酶;无机药物化学
中图分类号：O62 文献标识码：A
文章编号：1009-0118(2012)07-0207-02
生物无机化学是无机化学和生物化学交叉的领域。它的任务是研究金属与生物配体之间的相互作用，它有赖于无机化学和生物化学两门学科水平的发展。由于研究方法的进展，使得揭示生命过程中的生物无机化学成为可能。生物无机化学主要分为两部分：一是研究生物体本身微量元素的作用，二是研究外界微量元素对机体的影响。
一、研究生物体本身微量元素的作用
(一)含有微量元素的蛋白的研究
含有微量元素的蛋白是生物无机化学中偏向生物领域的研究对象，做此项研究主要依靠生物化学技术。含有微量元素的蛋白是微量元素与蛋白质形成的配合物，与酶的区别在于含有微量元素的蛋白并不表现催化活性，但却有其他的重要功能。现在的研究在于发现新的蛋白，确定其结构、性质。
现在热门的蛋白有硒蛋白，因为硒蛋白是硒在体内存在和发挥生物功能的主要形式。硒的作用，主要在癌症、神经退行性疾病和病毒等方面，但结论不统一。现在主要在探索新的硒蛋白作为预防药物开发、癌症治疗和药物筛选靶标。如杜明等通过硫酸铵沉淀等方法,从富硒灵芝中获得了一种新的含硒蛋白,并研究了它的抗氧化活性与其硒含量间的关系。研究发现该蛋白的抗氧化活性与其硒含量具有相关性。
另外，也有对细胞色素进行研究。如官墨蓝等对细胞色素b5的突变体做了研究。为了深入了解细胞色素b5的64位氨基酸对血红素辅基微环境及蛋白性质的影响，对细胞色素b5第64位氨基酸残基进行保守性和非保守性突变。研究表明，细胞色素b5第64位氨基酸残基对稳定血红素辅基和维持蛋白的结构有重要的作用，在64位引入其他氨基酸残基使蛋白结构不太稳定。
(二)酶的模拟
酶的模拟就是从酶中挑选出起主导作用的因素来设计合成一些能表现生物功能的、比天然酶简单得多的非蛋白分子，通过研究它们来模拟酶的催化过程，找到控制生化过程的因素，从而得到更好的催化剂。
如硒酶的研究。通过对硒酶结构与功能的模拟,人们不仅可以了解硒酶结构与功能的关系,还可以进一步开发与硒酶相关的药物。对于硒酶的合成主要有三种方法，一是对硒酶进行化学模拟，二是对硒酶进行化学修饰，三是用基因工程方法生产含硒酶。对硒酶化学模拟主要集中在硒酶活性中心催化三联体Se-N的相互作用的模拟中。在这个方面主要有合成含有Se-N键的硒酶模拟物和在硒原子的附近引入氮原子，用分子内的螯合作用间接形成分子内螯合物，达到Se-N键的作用。对硒酶化学修饰主要方面有：1、将天然酶改造为含硒酶;2、设计含硒生物印迹酶;3、设计含硒抗体酶。硒蛋白模拟物在理解硒酶的生化作用中起着非常重要的作用。硒蛋白模拟物在抗氧化、抗癌及抗滤过性病原体等范围具有治疗潜能。
又如刘海洋等对核酸酶的化学模拟。核酸酶的化学模拟对于生物技术和分子生物学研究具有重要意义，Corrole是具有共轭电子结构的大环化合物，其结构上导致其配位化学行为易与金属形成配合物，其形成的配合物在许多反应中均有催化活性。该科研组研究了单羟基Corrole锰配合物对DNA的催化氧化断裂作用。结果表明,锰Corrole配合物可催化DNA的氧化断裂,而且断裂程度随着反应时间的增加而增加。宋玉民等研究了全反式维甲酸合钇配合物对DNA的切割和键合作用。实验表明，该配合物在生理条件下比配体和金属离子能更有效地切割质粒DNA。岳蕾等研究了铬配合物切割DNA的活性。研究表明，在H2O2存在条件下，Cr的配合物[Cr(bzimpy)2]+具有氧化切割DNA的活性，但被切割的DNA可被大肠杆菌修复。
对于固氮酶模拟的报道比较多。模拟固氮酶的目的主要是在温和的条件下将空气中的氮分子转化成有机化合物，从而加以利用。对固氮酶的活性中心模拟主要是钼铁硫原子簇，另外还有钼-硫醇等等的研究报道。
二、研究外界微量元素对机体的影响
(一)无机药物化学
无机药物的发展在生物无机领域中有很重要的地位。顺铂的抗肿瘤作用的发现开辟了无机药物化学的新领域。在抗癌药物应用中，顺铂药物目前仍在临床上使用，主要有四种铂配合物：顺铂、卡铂、顺糖氨铂、奥沙利铂。从1980年发现二烃基锡衍生物具有抗癌活性以来，人们先后合成了具有顺铂结构的二烃基二卤化锡配合物，与卡铂结构类似的有机锡化合物，以及有机锡羧酸衍生物等等。在锗化合物方面，从发现1971年合成的β-羧基乙基锗倍半氧化物具有抗癌活性以来，人们先后合成了许多有机的锗化合物。此外还有茂钛衍生物和稀土配合物。因为癌症是人类健康寿命最主要的杀手，所以在抗癌药物的研究开发方面将有很大的发展前景。除了合成新的药物外，在原有的药物基础上对原有的药物进行改良也是未来的科研方向，因为原有的药物具有较高的毒副作用，且抗癌范围较小。所以在无机抗癌药物这一方面，合成具有广谱高效抗癌活性且有较低的毒副作用和较长的持续时候的抗癌药物是主要发展方向;另外，对于无机金属药物的抗癌机理尚没有统一的理论，因此研究无机抗癌药物的作用机理也是主要研究方向。
无机药物在其他方面也有重要的应用。如金配合物在抗类风湿方面的应用，应用治疗类风湿关节炎有金Au的硫醇盐。在治疗胃病的过程中，铝盐也是主要依赖的药物，含铋的化合物是治疗胃溃疡的的主要药物。在无机药物的研究中，尚不清楚各种药物对机体疾病的治疗机理，所以研究无机药物的作用机理具有较大的前景。
放射照影药物的发展也是无机药物的发展方向。由于放射示踪、核磁共振在医学上的应用，使得各种造影剂的成为医生临床应用不可或缺的一个方面，如钡的造影剂。
(二)金属元素中毒的治疗
在外界的金属元素超过机体所需的浓度后，该元素就会对机体产生负面效应，引起疾病。元素的毒性主要因为它与机体基团的强配合性。对金属元素中毒的治疗主要是研究具有更强螯合能力的的螯合剂，使其跟有毒的金属离子结合形成更加稳定配合物，然后排出体外。理想的螯合剂须满足以下的条件：1、水溶性，且在生理的pH条件下有足够的螯合能力;2、分子大小和结构必须合适;3、必须专一迅速结合金属元素;4、很容易从体内排出;5、没有明显的毒性。如用EDTA来排出多余的离子，EDTA螯合性虽然很强，却选择性不强，在排出有害的金属离子的同时，同时也会损失一些有益的离子。如用去铁草胺B去除多余的铁，但是它不能去除血红素或运铁蛋白中的铁。现在的医用螯合物的研究方向主要是研究新的药剂，因为现在的螯合剂无论是在种类还是排出金属中毒的效率都不能满足医学的需要。
三、生物无机化学的发展趋势
生物无机化学以后的发展趋势是生命科学与技术进行有机紧密的融合。
对蛋白质分子进行研究，研究其具有生物功能的原理。人类的基因仅有几万个，而蛋白质却有十几万种，这说明生命的复杂性需要从蛋白质上去解释。而目前已知的蛋白和酶约有1/3需要金属离子作为辅助因子才能发挥作用，所以阐明这些生物大分子的结构和生物功能非常重要。对核酸的研究。研究金属元素对核酸的序列、构型、区域的选择性识别调控是生物无机化学的一个主要热点。如现在发现许多锌脂蛋白对DNA或RNA有调控作用。对这方面的研究将对以后的无机药物产生重要的影响。
既然21世纪生命科学会是研究热点之一，那么与生命科学紧密联系的生物无机化学也必将因此得到极大的发展，因此也将为人类作出更大的贡献。
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无机化学在日常生活中的常见的例子如下。利用氢氧化钙接触二氧化碳变硬的就可以用熟石灰来刷墙。利用小苏打加热分解的特性，就可以用来当发酵粉来做面食。利用明矾水解的特点，有些地方曾经把它用作净水剂。
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化学是一门基础的自然科学，对人类有重大意义，跟生活也有很大关系。化学能帮人们做有用的事。衣、食、住、行、用，化学无所不在。 在衣方面，化学可谓给生活增添温暖。尼龙，分子中含有酰铵键的树脂，自然界中没有，需要靠化学方法得到；涤纶，用乙二醇、对苯二甲酸二甲酯等合成的纤维。还有类似的许多衣料，丰富了人们的衣橱。在食方面，化学同样重要。用纯碱发面制馒头，松软可口。各种饮用酒，经粮食等原料发生一系列化学变化制得。槟榔是少数民族喜爱的食物，在食用前，槟榔必须浸泡在熟石灰中，切成小块。到一定时间后，才可食用。 由于有了化学，我们的住房才有多彩的装饰。生石灰浸在水中成熟石灰，熟石灰涂在 上干后成洁白坚硬的碳酸钙，覆盖了泥土的黄色，房子才显得整洁明亮。化学炼出钢铁，我们才有铁制品使用。化学加工石油，我们才能用上轻便的塑料。化学锻烧陶土，才能使房屋有漂亮的瓷砖表面。 化学反应是交通工具得以行驶的动力。没有燃料的燃烧放出热量，车辆根本无法开动。化学能是它们得以行动的最原始的能量来源，即使用了电做动力，也不能忘记化学能伟大的贡献。在现在，化学仍是交通工具的生命仍对人们出行起重大作用。 化学无时不在人们生活的各种活动中。洗涤剂是含磷的化合物，广泛应用于人们清洗器具、纺织、造纸、农药等部门。用磺铁矿燃烧制硫酸，作为重要的化工原料。用“王水”检验金子是否纯。用酸洗去水垢。用汽油乳化橡胶做粘合剂。用氢氟酸雕画玻璃。用泡沫灭火器灭火。用二氧化碳加压溶解制爽口的汽水，用小苏打做可口的饼干。用腐蚀性药品清除管道阻塞。生活中，化学的频繁使用不是举例能举完的，它已与生活紧密联系在一起。 化学本身是一面魔术镜，将一百多种元素巧妙地结合，组成神奇美丽的世界。它使碳这一元素形成了美丽高贵的金刚石和柔软廉价的石墨两种天壤之别的形态，跟人们开了玩笑。人们将在他的一个个玩笑中不断摸索进步。而我们的生活也将随着它的进步而进入美好的未来。 第二篇 生活丰富多彩，在不经意之中，人们经常遇见一些化学与生活的完美结合。但人们很少注意到其中的微妙与有趣。 大家对“咸鱼”一定不陌生。可为什么鱼加上点盐就可长期放置，而不腐蚀、变质呢？其中的关键是食盐。食物腐败的原因是由于微生物细菌的作用。只要控制生物细菌的生长，就能防止食物腐败。食盐的主要成分是氯化钠，氯化钠是电解质，它的饱和溶液渗透压大于非电解质溶液（微生物细菌中的细胞中蛋白质溶液）的渗透压。当渗透压大的溶液和渗透压小的溶液间隔以半透膜（如细胞膜）隔开时则溶剂分子将从渗透压小的一方渗透到渗透压大的一方。即在食盐溶液存在下，微生物细菌细胞中的水分子将不断进入食盐溶液中去，导致细胞干枯致死，而起到防腐的作用。氯化钠不仅创造了“ 死海不死”的特例，而且在防腐领域也有良好的表现。 水乃生命的源泉，水的硬度高低跟人体健康关系极大。高硬度水中的Ca2+、Mg2+能跟SO42-结合，使水产生苦涩味，还会使人的胃肠功能紊乱，出现暂时性的腰胀、排气多、腹泻等现象，这就是“水土不服”的秘密。 了解化学，懂得生活，同时也可避免“大降横病”。 1938年3月14日，比利时的哈塞尔特城处在零下15℃的严寒中，横跨在阿尔伯运河上的一座雄伟壮丽的钢桥，突然间发生巨响，不到几分外钟即折成几段，坠入河中。此事故的肇事者是钢铁中的磷。磷是钢的有害元素之一，能使钢产生冷脆性，使钢在常温下轧制和加工时容易断裂，尽管它能提高钢的硬度，但显著降低了钢的塑性和韧性。可见，生活中了解化学是必要的。 生活的方式不断变化，化学与生活之间的联系是不断增多。请经常关注身边，关注化学与生活的联系。你参考一下
化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。自有人类以来就开始了对化学的探索，因为有了人类就有了对化学的需求。它与我们的生活息息相关，在我们的日常生活中无处不在。我国著名滑雪前辈杨石先生说：“农、轻、重、吃、穿、用，样样都离不开化学。”没有化学创造的物质文明，就没有人类的现代生活。人是社会的人，社会是人的社会，因此可以从人与化学的关系去探讨化学对社会发展的重要性。化学作为一门庞大的知识体系，能用来解决人类面临的问题，满足社的需要，对人类社会做出贡献。它的成就已成为社会文明的标志，深刻的影响着人类社会的发展。社会的发展离不开人类的发展，人类的发展离不开人的生存，而人的生存离不开化学。社会的一切发展，生命是基础。一切生命的起源离不开化学变化，一切生命的延续同样离不开化学变化。恩格斯说：“生命的起源必然是通过化学的途径实现的。”没有化学的变化，就没有地球上的生命，也就更不会有人类。是化学创造了人类，创造了美丽的地球。就化学对人类的日常生活的影响来说，化学在我们的日常生活中无处不在。首先，我们的衣、食、住、行无一不用到化学制品。“民以食为天”，我们吃的粮食离不开化肥、农药这些化学制品。1909年哈伯发明的合成氨技术使世界粮食翻倍，如果没有他发明的这个化学技术，那么世界上就有一半的人得不到温饱，那么世界上就多了一半的人的生命面临危机了。加工制造色香味俱佳的食品就更离不开各种食品添加剂，如甜味剂、防腐剂、香料、味精、色素等等，多是用化学合成方法或化学分离方法制成的。如果没有合成纤维的化学技术，那世界上大多数人就要挨冻了，因为有限的天然纤维根本就不够用。我国1995年的化学纤维产量为330万吨，其中90%是合成纤维。 何况纯棉纯毛等天然纤维也是棉花、羊毛经化学处理制成的。再有就是合成橡胶，少了合成橡胶，世界上60亿人口又有多少亿人要穿草鞋过冬啊？合成染料更使世界多了一道多彩缤纷的亮丽风景线。所谓“丰衣足食”，是生命得以延续的保证。没有了化学，就没了保证。再看我们住的房子，石灰、水泥、钢筋，窗户上的铝合金、玻璃、塑料等材料，哪件不是化学制品？离得了铝合金的木制的窗户，也离不开化学制品油漆；就算不用玻璃吧，像一些贫穷人家用的尼龙布甚或用的报纸，不是化学制品又是什么？还有我们的日常生活用品，如牙刷、牙膏、香皂、化妆品、清洁用品等等无一不跟化学沾边，都是化学制剂。出了门，我们踏在水泥铺成的街道上，看到的是钢筋水泥做的高楼大厦，用以代步的是各种塑料、橡胶、玻璃以及各种合金做的交通工具。这些交通工具还离不开汽油、柴油，各种汽油添加剂、防冻剂和各种润滑油。如此种种，都是化学制品。现代人类根本无法离开人造化学品，我们每天24小时都被人造化学品所包围着。其次，我们的健康长寿也与化学息息相关。体内某些化学元素平衡失调时，就会导致某些危害人类健康的疾病。1953年，美国化学家Miller S L 实验模拟原始地球上大气的成分，用H，CH4，NH3和水蒸气等，通过加热和火花放电，合成了氨基酸。1965年和1981年，我国在世界上首次合成了牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸。蛋白质和核糖的形成是无生命到有生命的转折点。自此我们人类对自身的了解有了新的突破，为我们人类对生命和健康的研究打下了基础。正是有了合成各种抗生素和大量新药物的技术，人类才能控制传染病，才能缓解心脑血管病，使人类的寿命延长25年。人类的健康成长离不开各种营养品和药品。如果没有这些化学药品，世上不知有多少人要受病魔的折磨，不知有多少人会被病魔夺去生命。生命体中支撑着生命的是无数的有机化合物，重要的有糖类、蛋白质、氨基酸、肽键、酶、核酸等。糖是自然界存在的一大类具有生物功能的有机化合物。它主要是由绿色植物通过光合作用形成的。它由C、H、O所组成，化学式为Cn（H2O）n，又叫碳水化合物。糖类包括单糖、多糖、淀粉、糖原、纤维素。生物界对能量的需要和利用均离不开糖类。糖类物质的主要生物功能就是通过生物氧化而提供能量，以满足生命活动的能量需要。生物界对太阳能的利用归根到底始于植物的光合作用和CO2的固定，与这两种现象密切相关的都是糖类的合成。光合作用是自然界将光能转化变为化学能的主要途径。糖类不仅是生物体的能量来源，而且在生物体内发挥其它作用，它对各类生物体的结构也起着支持和保护的作用，有时还起到解毒的作用等。总之，糖类是生命体维持生命所不可或缺的。蛋白质亦然。1839年德国化学家Mnlder G T给它起名叫做蛋白质(Protein)，意思是“头等重要”，可见其重要性。所有蛋白质都含C，N，O，H元素，大多含S或P，有的还含其它元素。蛋白质是氨基酸聚合物，水解时产生的单体叫氨基酸。蛋白质种类繁多，功能各异。它的广泛而多变的功能决定了它们在生理上的重要性。有的蛋白质起运输作用，有
人类的祖先在与自然界的长期斗争中，很早就开始利用火。他们用火来取暖、烧烤食物，进而又用火来烧制陶器、炼铜、炼铁，等等。因此，我们可以说，人类的文明是从火堆中萌发的，火在人类的进化中起了很重要的作用！化学研究的对象是自然界中的各种各样的物质。浩瀚的宇宙和地球上人类用肉眼能见到的和不能直接观察到的以原子或分子形态存在的物质，都是我们要了解和研究的对象。随着科学技术的发展，人们已能通过先进的科学仪器观察一些物质的原子排列状况。1990年前后，美国等少数国家首先在-269℃的低温下移动了原子。1993年，中国科学院北京真空物理实验室的研究人员，在常温下以超真空扫描隧道显微镜(图1)为手段，通过用探针拨出硅晶体表面的硅原子的方法，在硅晶体的表面形成了一定规整的图形(见上图)。这种在晶体表面开展的操纵原子的研究，达到了世界水平。图中的“中国”两字就是这样形成，并经放大约180万倍在计算机屏幕上显示出来的。这两个字的“笔画”宽度约2nm①，是目前已知的最小的汉字。我国是世界四大文明古国之一，在化学发展史上有过极其辉煌的业绩。冶金、陶瓷、酿造、造纸、火药等都是在世界上发明和应用得比较早的国家。如商代的司母戊鼎是目前已知的最大的古青铜器(图2)；1972年在河北出土的商代铁刃青铜钺是我国目前发现的最早的铁器。我国古代的一些书籍中很早就有关于化学的记载。著名医药学家李时珍的巨著《本草纲目》(公元1596年)中，还记载了许多有关化学鉴定的试验方法。中华人民共和国建立以后，我国的化学和化学工业，以及化学基础理论研究等方面，都取得了长足的进步。1965年，我国的科学工作者在世界上第一次用化学方法合成了具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素(图3)，到了20世纪80年代，又在世界上首次用人工方法合成了一种具有与天然分子相同的化学结构和完整生物活性的核糖核酸②，为人类揭开生命奥秘做出了贡献。此外，我国还人工合成了许多结构复杂的天然有机化合物，如叶绿素(图4)、血红素、维生素B12，以及一些特效药物等。 人类很早就开始使用材料，从石器时代到现代，人类所使用的材料不断地发生变化，材料的种类越来越多，用途也越来越广。我们对于材料的认识，应该包括为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质这两层涵义。也就是说，并不是所有的物质都可以称为材料。材料按其化学组成或状态、性质、效应、用途等可以分为若干类。例如，按化学组成分类，陶瓷属于非金属材料；合金属于金属材料；橡胶、化纤等属于有机高分子材料。历史的发展表明：没有新材料的出现，就没有工业的进步和大量新产品的涌现。因此，许多科学家都认为新材料是高技术的突破口，只有更好地开发和应用具有特殊性能的新材料，才能拥有更强大的经济优势和技术潜力。化学不仅在一般材料的研究、生产和应用中发挥了巨大的作用，而且在研制具有特殊性能的新材料方面也会继续发挥其独特的优势。总起来讲，适应科技迅猛发展所需的诸如耐腐蚀、耐高温、耐辐射、耐磨损的结构材料，以及敏感、记录、半导体、光导纤维、液晶高分子等信息材料和超导体、离子交换树脂与交换膜等高功能材料，它们的制取都是需要化学进一步参与研究的重要课题。位于北京周口店的北京猿人遗址中的炭层，表明人类使用能源的历史已非常久远。人类社会的发展与能源消费的增长是密切相关的，我们现在使用的能源主要来自化石燃料——煤、石油和天然气等，但化石燃料是一种不可再生，并且储藏量有限的能源，而且在开采和燃烧过程中还会对自然环境造成污染。为了更好地解决能源问题，人们一方面在研究如何提高燃料的燃烧效率，另一方面也在寻找新的能源。这些都离不开化学工作者的努力。例如，核能和太阳能的发电装置离不开特殊材料的研制；用氢作为能源需要考虑贮氢材料和如何廉价得到氢，等等。环境问题是当今世界各国都非常关注的问题。在世界人口不断增长、生产不断发展、人民生活水平不断提高的过程中，由于人们对环境与生产发展的关系认识不够，以及对废弃物处理不当，使环境受到了不同程度的破坏，如土地的沙漠化、水资源危机、酸雨、臭氧层的破坏、有毒化学品造成的污染等。因此，保护环境已成为当前和未来的一项全球性的重大课题之一，也是我国的一项基本国策。在这些关系到国计民生的环境问题中，化学工作者是大有作为的。因为污染问题的解决主要还得靠化学等方法。有的专家提出，如果对燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合，使之变成CH4、CH3OH、NH3等的构想(图5)能够成为现实，那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。对健康的关注也是人类面对的重要课题。我们知道，用以保证人体健康的营养、药物的研究、人体中的元素对人体生理作用的研究，以及揭开生命的奥秘等，都离不开化学。因此，如何在这些方面正确地运用化学知识，与其他学科协调研究就成为调节生命活动和提高人体素质的重要手段。此外，在资源的合理开发和利用、提高农作物的产量，以及癌症治疗的研究等方面，化学也都扮演着极其重要的角色。综上所述，在研究材料、能源、环境、生命科学等方面，以及在我们的日常生活中，我们不难看出，化学对社会的发展和人类的进步起着非常重要的作用。
环境污染往往具有使人或哺乳动物致癌、致突变和致畸的作用，统称“三致作用”。“三致作用”的危害，一般需要经过比较长的时间才显露出来，有些危害甚至影响到后代。 ①．致癌作用 致癌作用是指导致人或哺乳动物患癌症的作用。早在1775年，英国医生波特就发现清扫烟囱的工人易患阴囊癌，他认为患阴囊癌与经常接触煤烟灰有关。1915 年，日本科学家通过实验证实，煤焦油可以诱发皮肤癌。污染物中能够诱发人或哺乳动物患癌症的物质叫做致癌物。致癌物可以分为化学性致癌物(如亚硝酸盐、石棉和生产蚊香用的双氯甲醚)、物理性致癌物(如镭的核聚变物)和生物性致癌物(如黄曲霉毒素)三类。 ②．致突变作用 致突变作用是指导致人或哺乳动物发生基因突变、染色体结构变异或染色体数目变异的作用。人或哺乳动物的生殖细胞如果发生突变，可以影响妊娠过程，导致不孕或胚胎早期死亡等。人或哺乳动物的体细胞如果发生突变，可以导致癌症的发生。常见的致突变物有亚硝胺类、甲醛、苯和敌敌畏等。 ③．致畸作用 致畸作用是指作用于妊娠母体，干扰胚胎的正常发育，导致新生儿或幼小哺乳动物先天性畸形的作用。20世纪60年代初，西欧和日本出现了一些畸形新生儿。科学家们经过研究发现，原来孕妇在怀孕后的30天～50天内，服用了一种叫做“反应停”的镇静药，这种药具有致畸作用。目前已经确认的致畸物有甲基汞和某些病毒等 河流、湖泊等水体被污染后，对人体健康会造成严重的危害，这主要表现在以下三个方面。第一，饮用污染的水和食用污水中的生物，能使人中毒，甚至死亡。例如，1956年，日本熊本县的水俣湾地区出现了一些病因不明的患者。患者有痉挛、麻痹、运动失调、语言和听力发生障碍等症状，最后因无法治疗而痛苦地死去，人们称这种怪病为水俣病。科学家们后来研究清楚了这种病是由当地含Hg的工业废水造成的。Hg转化成甲基汞后，富集在鱼、虾和贝类的体内，人们如果长期食用这些鱼、虾和贝类，甲基汞就会引起以脑细胞损伤为主的慢性甲基汞中毒。孕妇体内的甲基汞，甚至能使患儿发育不良、智能低下和四肢变形。第二，被人畜粪便和生活垃圾污染了的水体，能够引起病毒性肝炎、细菌性痢疾等传染病，以及血吸虫病等寄生虫疾病。第三，一些具有致癌作用的化学物质，如砷 (As)、铬(Cr)、苯胺等污染水体后，可以在水体中的悬浮物、底泥和水生生物体内蓄积。长期饮用这样的污水，容易诱发癌症。 固体废弃物污染与人体健康 固体废弃物是指人类在生产和生活中丢弃的固体物质，如采矿业的废石，工业的废渣，废弃的塑料制品(如图)，以及生活垃圾。应当认识到，固体废弃物只是在某一过程或某一方面没有使用价值，实际上往往可以作为另一生产过程的原料被利用，因此，固体废弃物又叫“放在错误地点的原料”。但是，这些“放在错误地点的原料”，往往含有多种对人体健康有害的物质，如果不及时加以利用，长期堆放，越积越多，就会污染生态环境，对人体健康造成危害。采纳哦
作为文史专业学生，选择《化学与社会》，在课程学习的过程中固然比理工科学生的难度要大得多，但是，难并不成为逃避的理由。选择学习《化学与社会》不仅有学习价值，而且对我们的生活，对今后的发展都大有裨益。一、从化学与专业学习的关系来看。虽然由于专业的原因，文史专业学生和理工专业学生对化学知识的需求已经大不相同。相比较而言，理工类学生无论是对化学知识的了解还是未来对该学科知识的需求，都要强于文史类学生，因而，理工科学生掌握、补充化学知识，尤其是与化学相关专业学生学习《化学与社会》是对自己专业知识的一个很好的补充和提高过程。文史类学生虽然对化学课已经比较陌生，但是，适当掌握一些化学知识，仍然不失为一种良好的学习态度和习惯。学习化学知识，不仅是对过去知识的重温，也是对现在专业知识的补充，多掌握一些生活必需的常识，无疑又是对生活质量起着不容忽视的提升作用。二、从化学与生活的关系来看：如果说人文和社会知识是从生活中提炼出的一种抽象的知识，那么，物理和化学知识作为自然科学中的重要组成部分，则是从生活中直接得到的常识，因而，其用之于生活的方面和领域更为广阔。掌握适当的物理和化学知识，不仅能帮助我们解释日常生活中的一些疑问，更能增加我们的生活常识，提高生活质量。例如肯得基的“苏丹红事件”便是化学知识运用于生活的很好明证——一个不懂化学的人，是断然不知道这件事的意义的。三、化学与政治学科的关系。政治学作为新兴学科，其学科前景和实用性固然不甚为人所知，但政治学科所研究的领域和意义却是不容被忽视的。政治学科主要研究人类精神文明发展的历史，以及从历史中结晶出的文化积淀。概而言之，政治学是以人的精神诉求为研究对象，并最终使人在精神领域达到更高的善的一门学科。因而，关注人的需求，指引人的发展，让人们在精神层面得到更好的发展是政治学科追求的目标之一。化学与日常生活息息相关，人类也曾利用自己掌握的化学知识让自己所处的社会历史时期前进了许多年。但同时，化学就如同一把双刃剑，化学对人类积极和消极的方面都毫不隐讳地存在着。而如何扬长避短，让化学发挥更好的作用为人类社会进步服务，是人类需要关注的一个话题。例如美国拥有当今世界上最多的科学家和最先进的科学技术，他们用化学科学制造出了核武器，然而却将化学创造出来的这个“厉害角色”用到了屠杀伊拉克平民的战斗中；日本人运用生物、化学技术制造出了生化武器，同样，这些武器也只是在屠杀中国平民的战斗中露出了其“助桀为虐”的不光彩面目。当然，这样的例子还有很多。我们需要指明的是，化学在发展的过程中固然有人才和技术提高的必要，但同样也需要正确的方向的指引，否则，只可能陷入“越发展越落后”境地。政治学科正有对人们进行劝诫，进行价值观教育的作用。因而，正确地运用化学与政治学的知识在使人类生活水平提高的意义上来说，虽然方式不同，但殊途同归。同时，化学实验的操作不当造成人类灾难的事例也不枚胜举。从广义上来讲，人类社会是一个整体，无论是物质文明，还是精神文明，无不是在一个整体中和谐共存和发展的，人类的任何社会活动都应该以与自然和谐共存，促进人类实质意义上的提高为目标的，因而，如何让化学服务于人类，真正做到以人为本，与自然和谐共存，树立科学发展观，是政治学科的重要任务，因此，从指引化学发展方向，使化学与社会和谐共存的角度来讲，化学与政治学科关系紧密。四、从化学与个人发展的关系来看信息时代，知识最为重要，无论是文盲，还是知识分子，在不断学习，充实、善自己知识结构的道路上，没有高低尊卑之分，作为社会精英的大学生，就更需要学习各方面知识，以充实自己，使自己成为各行业都能独当一面的人，无论是对自己的就业前景，还是对社会的贡献角度都大有裨益。因而，学习化学与社会，了解人类文明发展的历史，知晓文明之间的内部联系，促使人类文明不断向前发展，使科学发展在为人类福祉的不断增进的道路上发挥更大作用意义深远。我们要明白，“知识无止境，学习亦当不休止。”
听到化学这个词，你会想到什么？是物质与物质的复杂反应？还是那些瓶瓶罐罐的化学试剂？或者是密密麻麻的元素周期表？其实，化学不仅仅是这些遥远的事物，它就在我们身边。在生活中，随处可以见到化学的身影。钢铁的生锈，食物的消化，酸奶的发酵……这些都渗透着化学的奥秘。化学是如此普通，但又是如此千变万化，我们必须要好好学习它才能够探索出化学深处的奥秘。化学使我们更好的认识生活。一些很平常的生活现象，我们都能应用化学原理解释他们，使我们可以科学的了解世界。比如：绿色植物为什么有着净化空气的作用？因为它可以在光下进行光合作用，吸收二氧化碳，释放出氧气。这是一个非常普遍也是非常重要的一个化学反应，也可以利用它来说明化学对我们人类是多么的重要。我们可以利用化学来改善我们的生活。一些对我们不利的化学反应，我们可以应用化学原理尽量防止它们的发生，而对我们有利的反应，可以提高其发生的速率。化学还能使我们的生活更加舒适，比如空调就是一个吸热反应的具体应用，可以利用它来降低空气的温度，在炎炎夏日，它发挥了巨大的作用。化学是这样有用的一门学科，它吸引着我们去学习它，研究它，探索它，应用它。它就在我们的身边，只要我们用心观察，细心体会，一定能感受到它的美妙。
看美语电影电视剧、去国外旅游不尴尬与老外的交流。
英语的重要性：
1、英语是当今世界上主要的国际通用语言这一，也是世界上最广泛使用的语言。据1986年的统计， 世界上以英语为母语的人近4亿，差不多每十个人中就有一个人讲英语。
2、英语的使用范围非常广泛。世界上70%以上的邮件是用英文写或用英文写地址的。全世界的广播节目中，有60%是用英语进行的。国际上的资料绝大部分是用英语发表的。绝大部分的国际会议是以英语为第一通用语言，它也是联合国的正式工作语言之一。
3、随着互联网高速发展，编程语言越来越主流，其中编程语言就是由英语编写的。印度虽然在很多方面的发展比不上中国，但印度的软件开发业却比中国发达很多。造成这种差距，其中一个重要原因就是印度程序员普遍英语应用水平比中国程序员高。
Learning English just like learning any other language, is hard work so my first advice is to spend much time practicing using English every day. Besides, we should listen to the teacher and take notes carefully in class. Go over what is learnt regularly and finish doing our homework carefully. Listen to English radio programmes, read English stories and newspapers, watch English films and TV programmes ,keep a diary in English and attend English debbates and speech contests. If we make mistakes, correct them at once and try not to make the same mistakes. What's more, we should look up new words in the dictionary before class
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科技英语应用措施探究论文
翻译是指把源文本转换为另一种语言文本并最大程度地保留源文本的内容、形式特征及功能作用的过程，其关键是在来源语和目标语之间保持一种对等关系。科技英语翻译的目标通常为科技文献，其最大特点是精确性，因此对这些文献的翻译同样要求准确性和逻辑性。科技英语翻译最为显著的是其客观性、规范性、文体形式、句法规范性和现实主义态度。其中客观性是指译者不能在翻译过程中改变原有思想、遗漏信息或加入评论，而是必须准确地把原文翻译成目标语；规范性是指译者通常应使用一些专业术语和比较正式的语言；现实主义态度是指科技英语翻译必须贴近现实生活，要积累科技英语中不断新产生的术语。关于科技英语翻译的标准，两条原则得到广泛接受，即忠实度或准确性和通顺。在科技英语翻译过程中，译者需要掌握足够的科技英语知识和相关科技背景知识，并使用规范、专业和逻辑性强的目标语把信息传递给读者。笔者针对科技英语在词汇、语法等方面的基本特征，提出一系列原则性应用策略。
基于词汇特征的应用策略
掌握英语词汇学构词法的有关知识、熟悉相关专业背景并注意加强阅读理解或翻译等语言应用能力，有助于学习与应用科技英语。但是，一个纯粹的英语专业从业人员对科技英语应用所能作的贡献具有很大局限性；只有当专业人士具备其本专业一定的专业英语水平，并结合其专业知识基础，才能最大限度地发挥出科技英语的作用。总的来说，科技英语词汇翻译有两种方法即直译和异译。直译包含移植法、音译法和形译法等，其中移植法即找出一个单词的词素并把它们组合在一起；音译法即根据单词的英文发音进行翻译；形译法即根据英语单词所表明的意思来描述物体。而异译包含推演法、引申法和阐释法等，其中推演法即根据语境意义和词典注释来判定单词的意思，引申法和阐释法即按单词的延伸含义来进行翻译。研究现代英语词汇学在科技英语中的应用主要体现在如何将其汉化方面。将科技英语词汇翻译成汉语一般既要符合专业化术语的表达习惯，又要能够被普通读者所接受。因此，翻译表述时必须根据语境正确地理解并简洁地表达语义，尽可能尊重既定的通用表达方式。以常见的计算机英语词汇的汉化为例：a)异译，如Explorer本意是“探险家、探测器”，而我们实际上称之“浏览器”；Click本意是“(发出)滴答声”，而习惯将其译为“点击”；b)直译，如Main-board(主板）、FloppyDisk（软盘）；c)音译，如Hacker()、Clone(克隆)；d)音译与意译兼顾，如Internet(因特网)；e)不译，如CD(CompactDisk)译作”光盘”或不译，直接用CD表示，类似情况还有ADSL（电信宽带）、ISDN(一线通）等。
基于语法特征的应用策略
科技英语在语法方面的主要特征有时态上多用一般现在时，语态上多用被动语态，句法常常使用长句、名词化结构和非限定动词，普遍使用形容词短语作后里定语。以下将讨论基于这些语法特征的原则性翻译策略。
（一）被动语态的翻译策略语态是表明句子中谓语与主语之间关系的一种语法手段。科技英语中被动语态使用范围广，频率高，甚至有时候被认为是必须的，比如在科技写作或实验报告中动作的主体并不重要或者动作的过程、原则才是需要表述为最重要的。科技文献强调详细叙述和推理，而读者的注意力也集中在文本的思想和内容。为体现客观性，被动语态在科技英语中得到广泛运用。根据不同语境，被动句可以被灵活地翻译成主动形式或保留被动形式。汉语中，被动语态通常通过“把”和“被”等被动词来表示。同时，由于汉语语言句法灵活多变，其被动语态的使用与英语相比较少使用。因此，在翻译时我们可以根据两种语言的习惯，从句式和辅助词语两个方面进行语态转换，以顺畅地表达原意。科技英语被动语态译成汉语时，主要有以下策略：1.译成汉语的主动语态。a.保持原主语不变，因为汉语里有被动语态的动词比英语里多，所以英语里被动语态使用更为广泛，而翻译成汉语时动词不需要使用被动结构就能表达被动语态，也不需要改变主语。b.将原主语变成宾语。有时候，需要把英语的被动语态译成汉语的主动语态，以更符合后者的表达习惯，此时原句中的主语相应变成译文中的宾语，而原句中动作的发出者、作修饰语的同位语及其他短语也相应地译成主语。c.译文中加上恰当主语，以使汉语通顺。一些汉语动词不能用于被动语态，此时原句主语变成译文的宾语后需要补充加上主语。2.被动结构转换为无主句。原句主语变成译文中的宾语，同时译文中无主语。3.被动结构保持不变。这种转换分为两种情况：a.为强调原句的被动意思，译成汉语时可通过加上表示被动的词如“被”“受”“以”“得到”“为所”等来保持被动语态。b.将主语及谓语一起翻译为汉语的主语。4“.It+被动语态+that”句式的汉译。这类结构在科技英语中使用普遍，成为区别于其他英语文体的一个显著特征之一。例如“Itcanbeforeseenthat...”（可以预料出）,“Itcannotbedeniedthat...”（不可否认.）。这类句子通常可以翻译成无人称或不定人称的主动句。
（二）名词化结构的翻译策略英语是静态的，名词常被用来替换动词；而汉语是动态的，在同一个句子中使用更多的动词。作为词法种类丰富的综合性语言，英语对谓语动词有很多严格的规则来限制其变化形式。比如，一个句子只允许有一个谓语性动词，因此英语中很多名词都是由动词变化而来，而名词化结构也藉此得到广泛使用。与通用英语相比，名词化结构在科技英语中使用频率更高。由于包含多个单词的名词化短语的语义意义通常比较复杂，其翻译也应超越其表面结构。用尽可能少的单词准确地表达意义是科技英语翻译的重要原则。在英语原文中，使用名词化结构是为简化句子结构，因此不同情况应采用不同的翻译方法。例如“Arch-imedsfirstdiscoveredtheprincipleofdis-placementofwaterbysolidbodies”,该句中“displacementofwaterbysolidbod-ies”是名词化结构，其不仅简化了同位句，而且强调了“排水”的事实。因此，译成汉语时，也应处理为名词形式，即“固体排水原理”，以简化句子。再如“Ifyouusefirebricksroundthewallsofaboiler,theheatlosscanbeconsiderablyreduced”炉壁采用防火砖可大大降低热耗。科技英语解释自然原理，因此翻译时应避免在译文中使用第一、二人称，而是应把主题信息放在句首。科技英语中伴随动词的名词化，介词以“动词+宾语+介词”或“介词+宾语+介词”的形式得到广泛使用。1“.动词+宾语+介词”结构，如makeuseof(利用)、keepwatchover(密切注视)、givenoevi-denceof(不足以说明)。从这些短语中看出，汉语的动词意义都来自英语原句中充当宾语的名词。而原句中的动词被称作“Emptyverbs”(空心动词),包括have,make,do,take,get等等,其句法功能比主题功能更为重要。英汉翻译中，应更加注意原句中能改写成中文概念的名词。2“.介词+宾语+介词”结构。介词是非常主动的，能表达动词及名词的意义。在名词化形式中，空心动词被介词所替代，比如inaccordancewith（按照）、onac-counto（f基于原因）、bymeanso（f凭借）、inproportionto（成比例）等等。对于这种形式，翻译时应注意第一个介词后面的名词并将其转化为相应的中文。
（三）复杂长句的翻译技巧当表达复杂概念时，科技英语比普通英语中长难句使用更为广泛，因为科技英语旨在表述一种逻辑和描述一个过程。科技英语中所表述的`的定义、规律、订立、概念或技能必须精准，因此句子通常有很多修饰语和附加成分，从而变得长且复杂。长难句翻译可能是英汉翻译中最难的任务，其关键在于对原句逻辑和结构的准确理解。翻译中常使用的方法是把长难句分拆成几个小而简单的句子，即理清原句的思想和层次，然后把中文成分进行重组，使之符合中文表达方式。长难句翻译首先要对整个文本进行广泛阅读，去理解文本结构和主要思想；然后，分析句法并确定从句间关系以完全理解整个句子；最后，把长难句译成准确和可读的汉语句子。概括起来，长难句翻译主要有三种方法，即顺序法、倒序法和分拆法。（1）顺序法。如果长句的叙述层次是按顺序并且与中文相近，则可按顺序翻译原句，并根据不同情况增删一些连接词。（2）倒序法。当长句结构与汉语结构相反，应按相反顺序翻译原句。大多数情况下，英语句子结构是与汉语相反的。因此，倒序法在科技英语翻译中使用更加频繁。（3）分拆法。有时候，主从句之间或者介词或分词短语所修饰的词之间的关系并非紧不可分，而且各个成分均有自己独立的意义，则可将长难句分拆几个单位并按中文意思进行重组。
科技英语翻译水平提升策略
前面就基于科技英语主要词汇、语法等特征的翻译原则与策略进行了讨论，最后笔者总结出几条提升科技英语翻译水平的总体原则及策略。1.准确翻译词汇含义。基于科技英语词汇特征，译者在翻译过程中必须认真和仔细，切不可忽略广泛使用的科技词汇的专业含义，也不可把普通用途词汇当做科技英语词汇使用。比如，“lightshow”应译作“光显示”而非“灯光展”。译者应注意特殊的科技词汇群和现代英语的构词法，不断学习新创的科技英语词汇及其翻译技巧。2.熟悉常用句式。对于科技英语中的常用句式如被动句和“it...that”结构，要熟练掌握其特征及翻译技巧。再如，科技英语注重文本的逻辑性并经常用分词连接词如“supposingthat（假设）”，“providedtha（t只要）”等，译者有必要熟悉并把握住此类句式。3.分析文本层次，理解文本意义。科技英语翻译的关键在于对于文本的全面理解。只有把握文本意思，翻译才会更加容易，同时大部分翻译错误也正是由于译者未能充分理解文本。然而，如Nida所说，理解不仅仅是知道词汇的意思或者辨认语法结构的功能。为完全分析和理解文本，译者需把握住以下要点：a.句子的意义包含三个层次，即词义、语法关系和主题关系；b.明确理解形式词（如名词、动词、形容词、副词）和结构词（介词、连词、冠词、关系代词、关系副词）；c.辨别语法结构的功能；d.根据句子或文本功能进行翻译，并在译文中进行重置。4.提高中文语言水平。进行科技英语汉译时，译者除具备完全理解英文文本的能力外，还应提高其中文语言水平以胜任工作，即需同时精通中英两种语言。五、结语本文基于科技英语的词汇、句法等特征分析，同时结合认知语言学理论及其研究成果，提出了具有极强针对性的突出译(作)者主体性与认知能力的科技英语应用策略，以提升科研人员的科技英语写作与翻译等应用水平。