多伦多油价查询-多伦多91号汽油价格表
1.2000常用单词对应中文
2.现代生物技术在解决21世纪人类社会面临的重大方面所发挥的重要作用
2000常用单词对应中文
阿拉伯半岛 Arabia
阿什兰 Ashland
啊 ah
啊哈 aha
癌症 cancer
爱 love
安静的 silent
安静地 silently
安全 safety
安全的 safe
安装;修理 fix
按钮;纽扣 button
按顺序 in order
按照,如同,当…,因为 as
昂贵的 expensive
嗷,哎哟 ouch
奥林匹克的 Olympic
澳大利亚 Australia
澳大利亚人 Aussie
澳大利亚人 Australian
澳门 Macao
八 eight
八月 August
巴黎 Paris
巴西 Brazil
爸爸 dad
白菜 cabbage
白金汉宫 Puckingham Palace
白色的 white
白天 daytime
百 hundred
百货商店 department
百万 million
柏林 Berlin
班级,年级;同班同学 class
办公室 office
邦戴 Bondy
帮助 help
傍晚;晚上 evening
棒球,垒球 baseball
磅;镑 pound
保持;使得… keep
保护 protect
报告;报导 report
报纸 newspaper
抱怨 complain
杯子 cup
悲伤的;难过的 sad
北方;北部 north
北方的;北部的 northern
贝加尔湖 Paikal Lake
贝类;甲克虫 shellfish
背包 backpack
背诵 learn …by heart
本质的;主要的 essential
绷带 bandage
鼻子 nose
比…;比较… than
比较 compare
比较 comparison
比较级的 comparative
比利时 Belgium
比例,比率 rate
比萨饼 pizza
比赛 match
比赛,竞赛 competition
比赛者;选手 player
必须 must
必须的 necessary
毕业 graduate
壁炉 fireplace
避免 avoid
避暑胜地 summer resort
边 side
边;边缘 edge
边缘 rim
鞭炮 firecrackers
便帽;军帽 cap
便士 penny (pence)
便条;纸币 note
便宜的 cheap
变成;成为 become
变换,改变 change
遍及 throughout
标点符号 puntuation
标记;符号;痕迹 sign
标签 label
表达 expression
表格;构成,组成 form
表演;成绩 performance
别的,其他的;另外的人 other
别的;其他的 else
冰 ice
冰雕 ice carving
冰激凌 ice cream
冰山 iceberg
并排 side by side
病假 sick leave
病人 patient
拨(电话) dial
波士顿 Boston
玻璃(杯) glass
脖子 neck
博物馆 museum
不 not
不,不是;没有 no
不安的 restless
不安的 uneasy
不按次序排队的人 jumper
不出名的 unknown
不好不坏的,马马虎虎的 so-so
不见的 missing
不健康的 unhealthy
不久;很快 soon
不可能的 impossible
不平常的 unusual
不同;差异 difference
不同的 different
不喜欢,厌恶 dislike
不走运的;不幸的 unlucky
布 cloth
布鲁塞尔 Brussels
部分 part
擦;磨 rub
猜 guess
猜想 suppose
裁缝 tailor
裁判,法官 judge
菜单 menu
参加 join
餐厅 dining-room
操场 playground
操作;动手术 operate
嘈杂的 noisy
嘈杂声,响声 noise
草;草地 grass
厕所 toilet
叉子 fork
茶;茶叶 tea
茶壶 teapot
察觉;领悟;了解 realize
长的 long
长筒袜 stocking
尝味;有...味道 taste
畅销货(书) best-seller
唱唱歌 sing
唱诵 chant
抄写,誊写;复制 copy
超过…,经过…;过去(的) past
超级市场 supermarket
朝着…;向… towards
潮湿的 moist
潮湿的 wet
车站 station
陈列,展览 display
陈述 statement
称…的重量 weigh
成就;成功 success
成立;建立 found
成年人 adult
成员 member
城堡 castle
城市 city
城镇 town
乘…,通过… by
乘独木舟 canoe
乘客 passenger
乘以 multiply
吃 eat
池塘;水坑 pool
迟的 late
尺寸 size
尺子 ruler
冲;奔跑 rush
冲浪 surf
冲浪运动 surfing
冲浪者 surfer
虫;蠕虫 worm
宠物 pet
出口 exit
出去,在外面 out
出生(bear的过去分词) born
出声地, aloud
出现;露面 appear
出租车 taxi
除…之外 except
除非…;如果…不… unless
厨房 kitchen
穿着 wear
传播 spread
传单 leaflet
传递;通过 pass
传统的 traditional
传真 fax
窗子 window
床 bed
吹,刮 blow
春天 spring
磁带 tape
此后;自…以来;由于…;既然… since
此刻,瞬间 moment
从… from
从来不;决不 never
匆忙 hurry
聪明的;机灵的 clever
粗鲁的;激烈的;粗糙的 rough
粗体 bold type
粗心的 careless
粗心地 carelessly
村庄 village
错误 mistake
错误的 wrong
答复;回复 reply
打;撞;击中 hit
打包 pack
打电话,叫喊;电话通话 call
打开;开放的 open
打破(过去式) broke
打破,折断;课间休息 break
打扫;干净的, clean
打印机 printer
打字 type
大道,大街 avenue
大的 big
大的 large
大量地;猛烈地 heavily
大陆;本土 mainland
大门 gate
大米,米饭;水稻 rice
大声的;响亮的 loud
大声地;高声地 loudly
大厅 hall
大象 elephant
大笑;笑声 laugh
大写的 capital
大学生运动会 UNIVERSIADE
大众的;流行的 popular
代词 pronoun
代替 instead
带来;拿来 bring
单程的 one-way
单一的 single
担心,使…担心 worry
担心的,烦恼的 worried
但是;除了 but
蛋糕,,饼 cake
当然 certainly
岛屿 island
倒,灌;倾泻 pour
倒空,清空 empty
倒塌 collapse
倒下 fall
到…;往…;(不定式符号,无词义) to
到…里 into
到…上 onto
到处 everywhere
到达;抵达 arrive
到达;够着 reach
道路;公路 road
得到;到达 get
得分;获胜 score
德国 Germany
德国人 German(s)
的确;确信的 sure
灯笼 lantern
登记处 check-in
等候 wait
等候室 waiting room
低的 low
敌人 enemy
底部 bottom
地板 floor
地方 place
地理(学) geography
地面 ground
地球,地球仪 globe
地图 map
地下的 underground
地震 earthquake
地址 address
第……号 No. =number
第八 eighth
第二 second
第二十 twentieth
第二十一 twenty-first
第九 ninth
第三 third
第十八 eighteenth
第十二 twelfth
第四 fourth
第五 fifth
第一,首先;最初 first
电报 telegraph
电冰箱 fridge
电池 battery
电话;打电话 phone(=telephone)
电话;打电话给… telephone
电话传呼机 beeper
电脑,计算机 computer
电视机 TV
电梯;(云雾)消散 lift
** film
** movie
**院;** cinema
电子的 electronic
电子邮件 e-mail
雕刻 carve
钓鱼 fishing
调查 survey
调羹;汤匙;勺子 spoon
调制解调器 modem
掉下,落下;滴,水滴 drop
顶部 top
定货单,点菜;订购, order
丢失 lose
丢失的 lost
东北;东北部 northeast
东方(的) east
东京 Tokyo
东西;事情 thing
冬天 winter
动物 animal
动物园 zoo
洞;坑 hole
都;全部;所有的 all
陡峭的,险峻的 steep
豆腐 tofu
独特的 unique
独自地 alone
妒忌的 jealous
短的 short
短袜 sock
短语 phrase
段落 passage
堆 pile
队;组 team
队长(足球队);船长,上尉 captain
对不起的 sorry
对的;右边的;正好;恰好 right
对话 dialogue
多伦多 Toronto
多么;怎么样 how
多雪的;降雪的 snowy
多雨的;下雨的 rainy
多云的 cloudy
躲藏 hide
俄国;俄罗斯 Russia
俄国的;俄语;俄国人 Russian
呃,啊 er
儿子 son
耳朵 ear
二 two
二手的 secondhand
二月 February
发动 launch
发动机 engine
发光;照耀 shine
发明 invent
发明 invention
发明家 inventor
发生 happen
发送;寄;派遣 send
发现:找到 find
发现;发觉 discover
发型 hair style
发芽 sprout
发音 pronounce
发展 develop
乏味的 dull
法国 France
法国的;法语 French
法国人 Frenchman
翻译 translate
饭馆 restaurant
防止 prevent
妨碍;打扰 disturb
房顶 roof
房间;空间 room
房子 house
访问 visit
访问者 visitor
放 put
放松 relax
飞;乘飞机去;放(风筝) fly
飞机 aeroplane
飞机 plane
飞机场 airport
非常 very
非洲 Africa
肥胖的 fat
肥皂 soap
废物;浪费;废弃的 waste
肺结核 TB
分角色表演 role play
分类 classify
分享 share
分钟 minute
坟墓 tomb
粉红色 pink
风 wind
风筝 kite
疯狂的 crazy
蜂蜜 honey
夫妻,一对 couple
夫人 Mrs.
服务生 waiter
符号,象征 symbol
父母 parent; parents
父亲 father
付钱 pay
妇女 woman
妇女(pl.) women
复活节兔子 Easter Bunny
复述 retell
复数的 plural
复习 review
副词 adverb
覆盖 cover
改善 improve
改写 rewrite
改正;正确的; correct
干的;把…弄干 dry
干种子 berry
杆子 pole
敢于 dare
感恩节 Thanksgiving
感激的 grateful
感激的 thankful
感觉 feel
感谢 thank
感兴趣的 interested
刚;正好;仅仅 just
钢笔 pen
钢琴 piano
高的 tall
高的(地) high
高度 height
高尔夫球 golf
高兴;愉快 pleasure
高兴的 delighted
高兴的 glad
高兴的 pleased
高兴地,快乐地 happily
高音喇叭 loudspeaker
告诉;吩咐 tell
胳臂 arm
歌,歌曲;歌谣 song
歌唱者;歌手 singer
歌剧;戏剧 opera
个人的;私人的 personal
各个,每个 each
给 give
根据 according to
跟随 follow
更多的;更加 more
更好;较好的 better
更坏的;更差的 worse
更少的 less
更远的 farther
更早的;更早地 earlier
工厂 factory
工程 project
工程师 engineer
工具 tool
工人 worker
工作 job
工作 work
工作场所 workplace
公车停靠站 bus station
公车停靠站 bus stop
公共的;公众的 public
公鸡 rooster
公交车 bus
公斤;千克 kilo
公平的 fair
公司 company
公寓 flat
公园;停放(车辆) park
宫殿 palace
贡献 contribution
狗 dog
购买 buy
购物;买东西 shopping
孤独的 lonely
古代的 ancient
古典的,传统的 classical
谷仓 barn
鼓励 encourage
故事;(楼)层 story
雇员 employee
瓜 melon
拐弯处 turning
关闭 close
关闭 shut
关键的 critical
关门的 closed
关于…;大约 about
观点 opinion
冠军 champion
盥洗室;厕所 washroom
光;轻的,浅色的 light
广泛地;广阔地 widely
广告 ad(=advertisement)
规则;规定 rule
规则的,定时的 regular
轨道;跑道 track
轨道;铁路 rail
鬼 ghost
棍棒 stick
国际象棋 chess
国家的 national
果汁 juice
过程;经过;道路 course
哈佛大学 Harvard
海(河)滩 beach
海报,广告 poster
海豹 seal
海底的 undersea
海豚 dolphin
海峡,航道;频道 channel
海鲜;海产品 seafood
海洋 ocean
海洋 sea
害怕的 afraid
害怕的 scared
害羞的;腼腆的 shy
汉堡包 hamburger
旱灾,干旱 drought
航班;飞行 flight
豪华,庄重的 grand
好;健康的;好吧 well
好的 good
好的 OK
好的:(身体)好的 fine
好几个 several
好哇 hooray
好象;似乎 seem
好心的 kind-hearted
合理的,公道的 reasonable
合适的 suitable
合同 contract
合作;协同工作 teamwork
何时;当…时 when
和;又;而 and
和…;有…;关于… with
河岸,银行 bank
核桃 walnut
黑板 blackboard
黑的 black
嘿 hey
很,十分 quite
很棒的;好极了的 terrific
很可能;大概 probably
哼 hmn
横穿…,穿过… across
烘烤 bake
红的 red
洪水;淹没 flood
猴子 monkey
后来;以后 later
厚的;粗的 thick
呼喊;喊叫 shout
呼吸 breathe
狐狸 fox
胡椒 pepper
胡萝卜 carrot
壶 pot
湖泊 lake
护士 nurse
护照 passport
花 flower
花费;度过 spend
花园;菜园 garden
华盛顿 Washington
滑冰;溜冰 skate
滑旱冰 roller-skating
滑稽的 funny
滑雪 ski
化石 fossil
化学 chemistry
化妆 costume
划船 boating
划分 divide
划水 paddle
画 draw
画家 painter
话题,主题 topic
怀基基 Waikiki
坏的 bad
欢呼 cheer
欢呼声 yippee
欢迎 welcome
还(没有) yet
环境 environment
患病的 sick
**的 yellow
黄油 butter
灰色的 grey
回,向后;背部 back
回答 answer
回来;归还 return
会话 conversation
会见,采访 interview
会见,遇见 meet
会议 meeting
昏暗的 dim
婚礼 wedding
混合 mix up
混合,混和 mix
活动 activity
活动的;动人的 moving
活着的 alive
火 fire
火车;训练,培养 train
火鸡 turkey
火箭 rocket
火奴鲁鲁 Honolulu
伙伴,搭档 partner
或者;否则 or
货物 load
获胜者 winner
饥饿的 hungry
机会 chance
机器 machine
机器人 robot
机械的 mechanical
鸡,鸡肉 chicken
鸡蛋,蛋 egg
积极的 active
激光唱片 CD
吉普车 jeep
极地 polar region
疾病 disease
几乎 almost
几乎不 hardly
计划 plan
记得 remember
记号;标记;痕迹 mark
记录 record
记忆存贮器 memory
记者 journalist
技师 mechanic
技术;工艺学 technology
季节 season
继续 continue
加 plus
加利福尼亚号 Californian
加拿大 Canada
加拿大人 Canadian
夹克衫 jacket
佳能(相机名) Canon
家;在家,到家 home
家庭 family
家庭作业 homework
家务 housework
家乡 hometown
甲壳虫乐队 Beatles
价格 price
价钱为…,花费 cost
驾驶 drive
驾驶;掌舵 steer
架子;搁板 shelf
假如;如果 if
假设 imagine
假设 suppose
坚果,果仁 nut
肩膀 shoulder
监视器 monitor
捡起 pick
减去 minus
剪刀 scissors
检查 check
建议 suggest
建议,忠告 advice
建造 build
建筑(物) building
健康 health
健康的 healthy
健康地 healthily
键盘 keyboard
江河;河 river
将 shall
将,愿意 would
将;应该 should
将近;几乎 nearly
将来 future
将要 will
奖品;奖赏 prize
降水 rainfall
交通 traffic
礁岩 reef
角落;拐角 corner
绞 hang
饺子 dumpling
脚 foot (feet)
脚步;走;踏,踩 step
脚趾 toe
搅动 stir
叫,鸣叫 crow
叫喊(动物声) yip
轿车,汽车 car
教;教书 teach
教练 coach
教师 teacher
教室 classroom
教堂;教会 church
教育 education
接力(赛) relay
接收;收到;得到 receive
街道 street
节假日 holiday
节目 programme
节日(的) festival
结冰;凝固 freeze
结果 result
结婚 marry
结尾,结局 ending
她 she
她(宾格) her
她的 hers
她自己 herself
姐;妹 sister
解决;解答 solve
介绍 introduce
介意,关心;小心,照顾 care
借 borrow
借(出) lend
今天 today
今晚 tonight
金属 metal
仅仅;只有 only
紧张不安的 nervous
尽管,虽然 although
尽管;虽然 though
近来 lately
进步;提高;前进 progress
进攻;袭击 attack
进入;回车键 enter
经常 often
经理 manager
经验 experience
惊奇,惊讶;对…感到怀疑 wonder
惊奇,惊讶;使…吃惊 surprise
精彩的 wonderful
精确地 exactly
精神 spirit
景色 scenery
警察 policeman
警察;警方 police
警告;提醒 warn
警官,监督员 inspector
竞争 compete
镜子 mirror
九 nine
九十 ninety
九月 September
酒,红酒 wine
救生船 lifeboat
居住;生活 live
橘子,桔子;橙色的 orange
沮丧的 frustrated
句子 sentence
巨大的 huge
拒绝 refuse
俱乐部 club
俱乐部;社团 club
剧场;戏院 theatre
聚会 get-together
聚会 party
聚酯化合物 polyester
卷笔刀 sharpener
决定 decide
决定 decision
攫取;抓取 grab
咔哒声;发出咔哒声 click
咖啡 coffee
卡车 truck
开端;开始 beginning
开花 bloom
开罗 Cairo
开始,着手;出发 start
开始:着手 begin
看;看起来 look
看待;当作 regard
看见;看望 see
看门人 gatekeeper
慷慨;豁达 generosity
考试 exam
考试 examination
科学 science
科学家 scientist
咳嗽 cough
可带走的(熟食) take-away
可口可乐 coke
可能的 possible
可怕的;感到不舒服的 terrible
可移动的 mobile
可以 may
可以…;行; could
课 lesson
课本 textbook
课桌 desk
空白处 blank
空的;清空,倒空 empty
空调机 air conditioner
空间;太空 space
空气 air
恐怖的 scary
恐怖主义者 terrorist
恐龙 dinosaur
口袋,衣袋 pocket
口对口的 mouth-to-mouth
口渴的 thirsty
哭;叫喊 cry
骷髅 skeleton
裤子 trousers
酷妹 foxy ladies
夸奖 praise
跨越,横跨;十字形 cross
快的;迅速的 quick
快的;迅速地 fast
快地;迅速地 quickly
快乐的;幸福的 happy
筷子 chopstick
宽的 wide
昆虫 insect
捆扎;系 tie
困难 difficulty
困难的 difficult
困难的;努力地;硬的 hard
括号 bracket
垃圾;废物 rubbish
垃圾;扔垃圾 litter
垃圾箱 dustbin
拉,拽,拖,拔 pull
蜡烛 candle
来 come
来回的;往返的(车票等) round-trip
栏目 column
蓝的 blue
篮球 basketball
篮子 basket
懒惰的 lazy
狼 wolf
浪;波浪 wave
老板 boss
老的 old
老虎 tiger
老鼠;鼠标 mouse
乐队 band
雷声 boon
累的 tired
冷的 cold
梨子 pear
离开 away
离开 off
离开;出发 leave
礼貌的 polite
礼貌地 politely
礼堂,演讲厅 auditorium
礼物 gift
礼物 present
我也是从网上找的,其实你买一本水就可以了.
现代生物技术在解决21世纪人类社会面临的重大方面所发挥的重要作用
加入WTO在我国经济生活中是件大事,它既带给我们巨大的发展机遇,也使我们遭遇到巨大的挑战。外贸形势说明:一场旷日持久的、空前惨烈的经济战已经打响。与生物技术密切相关的农业、医药等产业的状况也不容乐观。在这种激烈竞争形势下,中国企业必需学会积极发现并认真构筑自己赖以生存和发展的优势,在这当中打造企业自身的技术优势就具有特别重要的意义。
令人欣慰的是,在新世纪向我们走来的时候,生物技术掀起了它的第三个浪潮。1999年在“Current Opinion in Microbiology”杂志的一篇文章中写到:继医药和农业之后,广泛认为工业生物催化将是生物技术的第三个浪潮。还有,1999年底在美国加利福尼亚召开了一个学术讨论会后出版了一本题为“新生物催化剂:21世纪化学工业的基本工具”的专门性书籍。这些迹象表明:以生物催化为核心内容的工业生物技术在支撑新世纪社会进步与经济发展的技术体系中的地位已经被提到空前的战略高度。笔者认为:正在向我们走来的“生物技术的第三个浪潮”对我国21世纪的经济发展将是个不可多得的机遇。本文将讨论这次技术革命的社会需求、技术内涵、具体实例以及这个新浪潮对产业结构所可能带来的影响。
人类几千年的文明史证明,一次技术革命的出现必然与以下两个因素有密切相关:首先要有对新技术革命的强烈的社会需求;其次是必需拥有充满活力的创新技术。
1 社会需求
恩格斯说过:“社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比10所大学更能把科学推向前进”。当今人类社会面临人口、环境、资源、疾病等多种危机。人类急需从这些危机中摆脱出来,进入一个理想的可持续发展的轨道。在这个过程中,包括生物技术在内的高技术的发展和应用将可能发挥重要作用。
1.1 环境压力
人类的生存环境正在迅速恶化,环境污染已经成为制约人类社会发展的重要因素。
在水环境方面,根据近年我国政府的环境公报的统计数据,我国年废水排放量达416亿吨,其中工业废水排放量和生活污水排放量各半。中国主要河流有机污染普遍,面源污染日益突出,主要湖泊富营养化严重。我国近岸海域海水污染严重,近海环境状况总体较差,海洋环境污染恶化的趋势仍未得到有效控制。作为海洋污染的综合指标之一的赤潮,仅1999年,中国海域共记录到15起。
在大气环境方面,全国废气中二氧化硫排放总量1857万吨、烟尘排放总量1159万吨、工业粉尘排放量1175万吨。中国的大气环境污染仍然以煤烟型为主,主要污染物为总悬浮颗粒物和二氧化硫。少数特大城市属煤烟与汽车尾气污染并重类型。酸雨污染范围大体未变,污染程度居高不下。
在陆地环境方面,全国工业固体废物产生量为7.8亿吨,工业固体废物累计贮存量64亿吨。工业固体废物的堆存占用大量土地,并对空气、地表水和地下水产生二次污染。削减工业固体废物产生量是我国污染物排放总量控制的重要内容之一。有些地区已经形成垃圾围城、蓝天绿水不再的可怕局面。
以上情况说明:我国环境污染的规模已经达到十分严重地步。寻求已污染环境的治理措施,发展防止新的污染发生的技术已经成为社会可持续发展的当务之急。
微生物是自然界基本的循环器,微生物及其酶系可以有效分解纤维素、木质素、脂肪、烷烃、芳香烃、某些人工多聚物等等,因此微生物可以在造纸、石油化工、纺织印染、食品加工、炸药、冶金、杀虫剂、除草剂、洗涤剂、电镀、生活污水等污染环境的治理中发挥巨大作用。例如最成熟的活性污泥废水处理技术就是依靠微生物的作用。毋庸置疑,生物技术是解决环境污染的一种基本工具,它能提供保护环境、恢复环境所必须的许多手段。
近30年来现代生物技术的多数内容已经渗透到环境工程领域中。有应用前景的领域包括废物的高效生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的现场修复技术、可降解材料的生物合成技术等许多方面。具体环境生物技术内容包括构建高效降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等污染物的高效基因工程菌和具有抗污染特性的转基因植物,无废物、无污染的“绿色”生产工艺,高效污水处理生物反应器,废物资源化,PCR技术及其他环境监测技术等。以上内容涉及重组DNA技术、固定化技术、高效反应器技术等单元技术及其技术组合的应用。
环境污染治理产业已经形成了一个巨大的市场,1990年为1900亿美元;2000年为3100亿美元,世界市场平均增长率达5%。但是其中环境生物技术(主要指微生物菌剂和部分环境监控工程)所占市场分额还十分有限。
1.2 资源压力
当今人类社会面临的第二个问题是资源压力。我们应该十分清醒地意识到“一次性能源的末日已经不远”已成为一个无须更多争论的前景。石油剩余储量1400亿吨,而年开采量为32亿吨,计算下来43年告罄!
在交通运输能源结构中石油大约占97%,随着石油资源不可避免的枯竭,在过去20年中,无论政府或工业部门都在十分积极地开发交通运输的代替燃料。一个正在成长、但尚存争论的替代燃料是发酵法生产的乙醇。任何农业国家都可以用现行技术生产燃料乙醇,其中美国发酵生产燃料乙醇的原料是玉米葡萄糖,而巴西则是蔗糖。汽车制造商目前生产的汽车都可以用混合有10%或85%燃料酒精(E85)的燃料。巴西用甘蔗年生产120亿升乙醇,以22%比例与汽油混合,或者可用近100%的乙醇。美国用玉米年生产50亿升乙醇,上百个加油站能提供E85号燃油。
目前的问题是需要政府的财政补贴才能维持燃料乙醇的正常生产。令人高兴的是从非食品植物发酵生产燃料乙醇的研究取得可喜进展。通过预处理、酶的应用和发酵工艺的改进,把各种农业下脚料,诸如玉米、稻、麦秸秆、甘蔗废料、废纸等统称为“biomass”的一些物质转化为燃料乙醇。这样一来,有希望进一步降低燃料乙醇的生产成本。历史上酒精的价格曾经从每升1.22降到0.31美元。如果酶法加工和生物量利用技术得以进一步改进,预期到2015年,价格还会降到0.12—0.13美元。乐观地估计,到时候即使没有政府的价格补贴政策,乙醇也可以取代汽油。
现代化工中差不多全部人工高分子聚合物的出发原料都来自石油或煤炭。全球庞大的化学工业对一次性矿业资源的过分依赖,使人类社会所面临的资源短缺形势更加雪上加霜。2002年6月在加拿大多伦多刚刚闭幕的Bi02002国际大会上有一个专题讨论会,来自不同国家的科学家认为:一个全球性的产业革命正在朝着以碳水化合物为基础的经济发展。科学家们已经预测:当今高分子化工的碳氢化合物时代将逐步让位于碳水化合物时代。目前正在开发的多聚乳酸、多聚赖氨酸、多聚、燃料乙醇以及各种功能寡糖等可视为这个碳水化合物时代来临的前奏。
2 技术平台
上个世纪70年代以来,在生物技术基础性研究工作的带动下已经建立了基因工程、蛋白质工程、代谢工程、组合生物合成、生物催化工程及其他一系列工程体系和技术平台。这是第三个浪潮又一个必要条件。以下本文以发现新酶为例,简述这类技术平台的科学内涵。
对于工业目的,生物催化剂的吸引力不外乎高效率的催化作用及对底物结构严格的选择性。
当然,另一方面,生物催化剂用于工业目的也面临着一些挑战。首先,酶虽然有其令人满意的周转数(turnover numbers),即单位活性位点在单位时间内可以催化产生较大数量的产物。可是大多数酶的分子量很大,却只有一个唯一的活性位点。这样一来,单位质量的催化剂的催化效率有时候就显得很低。其次,酶一般是不大稳定的,在大多数工业系统中则很难采用这种脆弱的催化剂。最后,现有技术水平尚难保证以工业规模生产出各种物美价廉的生物催化剂。以上三条可概括为酶的可用性、稳定性和可生产性。在考虑把生物催化剂用作工业酶之前,以上三个难点必须加以克服。因此人们急需发现或创造新一代生物催化剂。近年,由于在新技术方面取得了许多新突破,又重新燃起了人们对酶在工业上应用的巨大兴趣。
发现或创造新一代生物催化剂的技术平台包括天然生物多样性的筛选、基因组测序、定向进化、噬菌体展示、理性设计、化学修饰、催化性抗体和核酶等。这里仅就与发现和创造新工业酶密切相关的前四项内容作些介绍和讨论。
2.1 生物多样性
自然界蕴藏着巨大的微生物资源,但是人类至今对极端环境微生物(extremophiles)和未培养微生物(unculturable microorganisms)两个资源宝库涉足不深,所以研究开发潜力极大。
可以预期,人们能从嗜酸、嗜碱、嗜冷、嗜热、嗜盐、嗜压等等极端微生物中获得许多有价值的酶、蛋白质以及其他活性物质。在过去几年中,随着重组酶生产技术的开发,使人们有可能从更广泛的来源获取更廉价的酶。近年在这方面取得的进展在一定程度上得益于极端微生物培养技术的进步,更得益于把极端微生物的基因转移到常用受体微生物宿主能力的提高。如此一来,人们有理由相信:在温和、便宜的生长条件下就可以生产出对极端环境具有耐受性能的生物催化剂来。
另外据知,能够在实验室培养的微生物的种类仅占自然界中微生物总数的不到1%!也就是说,还有99%的不可培养的微生物等待着我们用非常规手段加以研究。作为微生物资源研究和开发领域里的一个重大探索,可以采用最新的分子生物学方法,绕过菌种分离纯化这一步骤,直接在自然界中寻找有开发价值的微生物基因。把来源于未经培养的微生物的DNA克隆到业经培养驯化的宿主生物体中,然后用高通量筛选技术从重组的克隆里筛选为新酶编码的基因。
微生物世界展示给人类如此巨大的机会使我们兴奋不已,一些有识之士指出:未知的微生物世界或许是地球上最大的未开发的自然资源,能充分利用这个微生物资源宝库的国家必将取得发展的先机。
2.2 基因组测序
随着DNA测序能力的提高,对序列的分析能力也得到加强,于是可以发现许多新的基因。通过同已知基因序列进行比较来推断新基因表达产物的基本酶活性。当然目前的技术水平还不足以推断出这些酶性质的许多细节。因此必须表达这些新发现的基因,以确定它们在一个特定的过程中是否确实有用。假定,从一种生物体来源的所有的酶在它的正常生长温度下都有功能,那么来自超级嗜热微生物的DNA序列就能成为寻找在沸点附近仍然有功能的酶的合理起点;同样可以认为,嗜冷微生物的基因则可能成为在零度仍然具有功能的酶的可能来源。
因特网最新资料表明:大约60种微生物的基因组序列已经完成,另外还有近200种微生物基因组预期很快就可以完成。测序工作的努力已经揭示了数万个新基因,主要的是编码酶的一些基因,其中大约三分之一可以被归到“有功能”的家族里,这是一个十分丰富、而且每天都在增加的新工业酶后选者的来源。相信随着基因组时代的到来,将会有大量新的工业酶被人类发现。
2.3 定向性进化
在以发现工业酶为主要目标的所有技术中,定向进化(directed evolution简称DE)可能是最强有力的一种。DE是一种快速而廉价的发现各种新酶的方法。这类新酶在特定的条件下应该比天然酶工作得更好。DE模拟自然进化,这种进化取决于从多样性群体中选择合适“个体”,这里的“个体”就是酶。DE是定向的,意思是研究者通过一步步改进使选择的各种酶要符合一定预期的标准。DE从克隆拟改进的酶的基因起始。分离到的基因通过体外突变使其多样性得到加强。然后,克隆这些突变株的DNA,并且在通常的受体中表达,分析表达产物的酶活力,选择最好的变异株克隆。它的基因又作为下一轮筛选的新起点。使用这一方法需要掌握两项重要的支撑技术,即DNA重排(DNA shaffling)和高通量筛选技术。
2.4 噬菌体展示
该技术最初是用于鉴定和分离蛋白质的一些结构域,该结构域能够牢固地结合到别的分子上。但是近年这个核心技术又经过进一步设计和发展,致使拟被改良的酶在理论上也可充当被鉴定和分离的靶子。噬菌体展示最简单的形式涉及把小段靶子DNA,(该DNA应该是突变和筛选的靶子)插入噬菌体的基因组中,其插入位置要求其编码的蛋白质结构域能够出现在噬菌体颗粒的表面上。靶子基因的突变导致各种不同的结构域在表面上展示,如果各种不同的结构域的任何一个能足够牢固地结合到一种固定化底物上,则编码这个结构域的颗粒便粘到这一固定相上,借以把它们从未结合的结构域分开。然后把结合的噬菌体从固定化的底物上洗脱下来,收集之,增殖之。重复这一过程则可以增加获得具有优良品质酶的几率。
3 两个实例
以下结合本实验室的研究工作举两个实例。一个是酶制剂L—天冬酰胺酶;另一个是氨基酸,L—天冬酸。这两个例子在我们讨论的生物技术第三个浪潮这个主题下有一定的代表性。
3.1 L-天冬酰胺酶
作为抗白血病首选药物的L—天冬酰胺酶早就用大肠杆菌发酵的方法生产,但是生产和应用至少存在两个问题。一个问题是细胞形成酶的能力很低;另一个问题是酶在体内半衰期短。这两个问题的存在导致药物生产成本过高,加大了患者的负担。
本实验室借助基因工程技术提高了酶合成能力,首先从大肠杆菌获得编码该酶的基因,体外重组之后再转化到大肠杆菌体内,不同的是强化了上游调控元件,便大大提高了酶合成能力40多倍!
本实验室解决半衰期短和稳定性差的策略是制备L—天冬酰胺酶—抗体的融合蛋白。首先从噬菌体抗体库中筛选得到L—天冬酰胺酶(ASNase)的保护性抗体scFv46,然后构建融合蛋白scFv-ASNase及ASNase—scFv。稳定性测定结果表明:这两种融合蛋白比天然ASNase的抗蛋白酶降解的能力强,并将天然ASNase的体外半衰期由2小时分别提高到9小时和6小时,另外,二者对高温及低pH条件都具有较强的抗性。通过计算机模拟技术,预测了融合蛋白ASNase—scFv及scFv—ASNase的三维结构,并与报道的天然ASNase的三维结构进行比较分析。通过结构分析并结合上述的实验结果,提出scFv的保护机制是scFv的空间阻碍效应(如封闭蛋白酶作用位点)与改变酶分子静电势表面的综合作用结果。
借助完全基因组序列信息进一步提高L—天冬酰胺酶的稳定性的新尝试。通过近年中国科学院一个科学家小组的不懈努力,完成了一种极端嗜热微生物长达2689443 bp全部基因组的测序研究工作。为进一步提高L—天冬酰胺酶的稳定性并延长该药的体内半衰期,我们在这方面作出了的新努力,即试图借助完全基因组序列信息,从一株极端嗜热微生物中寻找稳定性更好的L—天冬酰胺酶。
本实验室已经测知E.coli L—天冬酰胺酶的氨基酸序列及为其编码的基因核苷酸序列。在上述极端嗜热微生物的完全基因组序列数据库中搜寻E.coli L—天冬酰胺酶的结构类似物,结果在No.967号基因编码的蛋白质中,发现了一个一级结构与L—天冬酰胺酶十分相似的蛋白质。其中35%(115/323)的氨基酸完全一样,另有52%(171/323)的氨基酸相似。因此,有理由相信在这株极端嗜热微生物中很有可能存在一个与E.coli L—天冬酰胺酶有类似功能的蛋白质。又鉴于该基因来自极端嗜热微生物,预期这个蛋白质还将会具有更好的热稳定性。当然,一切结论将留待通过对该基因的克隆、表达、产物的分离和功能分析的结果予以最后的证实或澄清。
3.2 L—天冬酸
通常的生产方法是用富含L—天冬酸酶的微生物细胞,经过固定化处理后,将底物反丁烯二酸转化为L—天冬酸。本实验室早期也曾作过一些工作并且投入生产应用。在2000年柏林生物技术大会上得知,日本一个公司采取一系列改进措施,使生产工艺水平大大提升了一步。首先为解决酶合成能力低下问题,也是采用基因工程技术,提高合成能力50倍;固定化酶的通透性问题因采用离子交换性质的材料而得以解决;反应热—反应器设计及降低反应温度,从37℃降低到20℃;消除了污染环境的副产物硫酸铵,代之以能重复使用的反丁烯二酸铵;正在开辟L—天冬酸的新用途,用于制造多聚L—天冬酸酶。这个经过改进的新工艺既是先进的、高效的,又是绿色的、环保的。使这一产品的生产工艺几乎达到尽善尽美的地步,代表了21世纪传统产业改造的方向。
4 产业结构
我们正处在这样一个时代:社会经济发展所遇到的一些重大障碍有待工业生物技术去解决;科学技术的迅速发展形成了一批先进的技术平台;许许多多实例说明生物技术的第三个浪潮正在向我们走来。我们相信:在这第三个浪潮中,中国和世界工业生物技术产业结构将会发生巨大的变化。
上世纪工业生物技术产业格局大体上包括抗生素、维生素、氨基酸、有机酸、(醋酸、乳酸、柠檬酸、衣康酸、苹果酸、葡萄糖酸等)、酶制剂、单细胞蛋白、溶剂(丙酮、丁醇)、乙醇、核酸、核苷酸等等。传统产业的全面技术改造:向高产、优质、高效、资源节约、环境友好型过度,还肯定诞生一批新产业,包括生物材料产业、生物能源产业、生物化工产业及环境生物技术产业等等。
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