时间：2022-11-01 01:20:26
1选用当时当地生产生活实例以理解知识
不少生产生活实例都与生物学密切相关，尤其是当地鲜活的实例，学生更有兴趣，更加关注，也更易理解，注重这些生产生活事例的时效性加以选用，有助于学生理解生物学知识。例如，学生理解生物与环境的相互影响有一定的困难，教师为此播放“碧水青山会长时———武平县象洞乡生猪养殖污染整治调查活动”的短片。让学生通过观察、思考和讨论，对生物与环境的相互影响有感性的认识和正确的理解，最终认识到:人们养殖生猪污染环境属于生物对环境的不良影响;受到严重污染的环境使当地癌症患病率大大高于其他乡镇，并最终使一些人逃离故地到他乡生活，这属于环境对生物的巨大影响。现在当地多举措对生猪养殖污染加以有效整治，则告诉人们:可以在发展经济的同时积极地影响和改变环境，可以共建美好的家园。有些与生物学有关的生产生活事例就发生在学生身边，学生甚至体验过或是经历过。教学中，教师就应加以适当选用。例如，近年来武平县手足口病较为流行，不少公共场所包括学校都还有关于手足口病的宣传栏，在进行“预防传染病”的教学时，就可将其加以利用，让对该病较为熟悉的学生来介绍，并以手足口病为例，学习和理解传染病的概念、特点、流行环节、预防措施等知识。还有，被称为“第二癌症”的尿毒症，在武平县的患病率也是较高的，网络和地区报纸多次对相关病例有报道，较长时间以来都是热点议题。此种情况也可作为生物学教学的重要资源，不仅可通过对武平人民相当关注的尿毒症的介绍导入新课“尿的形成与排出”，还可通过对尿毒症患者的血液透析治疗介绍和原理分析来学习和理解肾小球的滤过作用，通过对尿毒症患者的肾小管功能障碍症状介绍和原理分析来学习和理解肾小管的重吸收作用。
2结合学校科技活动以实施生物学活动
生物学活动注重实验探究，注重生物学知识的验证和运用，必然兼有科技创新元素和科技实践元素，而学校的科技活动中也往往蕴含了不少生物学知识，所以结合学校科技活动是实施生物学活动的有效的途径。例如，武平县梁野山国家级自然保护区，是一座天然的绿色基因库，是各种生物繁衍栖息的理想场所，也是濒危动植物良好的避难所。为了对其进行更好地了解和研究，学校科技实践活动小组对梁野山珍稀动植物进行了多次实地调查研究，还绘制了梁野山珍稀植物图谱。在进行“交流物种多样性的资料”时，经教师组织和引导，该科技实践小组成员提供的梁野山珍稀动植物的资料内容丰富、新颖充实，且介绍得生动而具吸引力，不仅可丰富学生对物种多样性的认识，还能培养学生热爱家乡、热爱自然，保护环境、保护物种多样性的意识和情感。多年来，“初中生物实验创新兴趣小组”的不少活动成果都用于实施生物学教学活动，在生物学实验器具创新方面，该兴趣小组成员拥有的几个实用新型专利，例如，“徒手切片专用刀具”和“种子萌发外部条件演示器”，就分别用于“练习制作徒手切片”和“探究种子萌发的外部条件”两个实验。兴趣小组成员将专利产品的研制过程、结构组成和使用方法制作成短片，在课堂上播放，同时结合实物或实物模型向其他学生进行介绍，不仅达到了实验的效果，还增强了同学们对生物学实验和科技创新的兴趣、信心和能力。在生物学实验材料创新方面，该兴趣小组成员通过研究发现紫背菜是一系列植物实验的好材料，可用于实际操作扦插繁殖、验证绿叶在光下合成淀粉、制作叶片的临时切片、观察叶片的结构，以及观察叶片的下表皮等实验。
3应用农业合作社、家庭农场的资源布置练习
农业合作社和家庭农场方兴未艾。例如，“家庭农场”，自其概念首次在2013年中央一号文件中出现至2013年12月底，据统计，在武平县现有家庭农场170家，其中登记注册于工商部门的就有86家。对农村学校，甚至是城区学校来说，农业合作社和家庭农场能提供校内环境所难以提供的活动场所、设施、对象和实验材料、数据等，是很好的教学资源。例如，可结合学生普遍熟悉的当地观光农业和循环经济农业的例子，在进行“生态系统”一节的教学时，运用多媒体展示的教学方式，让学生思考其中的环境是否构成一个生态系统，如能构成生态系统，它又是如何保持其稳定性的，从而对学生建构起生态系统的概念，并进行环保教育;在进行植物的“光合作用”教学时，设置课堂练习，让学生举出活生生的例子，说明在当地的设施农业中采取了哪些措施以增强大棚内蔬菜的光合作用的，其中的原理又是什么;还可借助农业合作社和家庭农场的便利条件，布置特色课外练习，让学生进行苗木扦插和种子萌发等实践操作，定期观察并记录所扦插苗木的生长情况和所播种种子的发生、生长过程，以此复习巩固所学知识，培养学生严谨务实的科学精神和学以致用的意识，促使学生主动探究和个性化发展。
作者：曾德添 单位：福建省武平县第三中学
1.生物课程在初中生心目中地位现状
生物在初中各科目中间，分值与理、化、地、政治一致，没有语、数、外占据的分值高，加上福建省高考科目文理分科的现状，有一部分学生并没有把生物当做自己升学的基石。在各科目的学习时间占用上，语、数、外会明显蚕食生物课程的学习时间。特别是在课余时间的学习上，生物更加的边缘化。
2.生物教师的教学积极性现状
由于初中生物在总体初中科目中的地位因素，或多或少会影响生物任课老师的教学积极性。老师会根据学生整体的学习压力，理解学生传统的学习压力，并不会像语数外三门主科的作业量。在教学成绩方面，并没有语数外的竞争程度高，导致生物老师不能引起足够的重视，影响了生物教学的积极性。
3.初中生物课堂教学方法现状
在传统教学方法的影响下，生物科目的教学改革来的更加不顺利。当前初中生物课堂，依然延续传统的教学方法，主要依照理论讲解，并没有将生物实验一并抓起来。师生角色依旧是师讲生听，学生被动学习，缺乏生物探索。
二、当前初中生物课堂存在的问题分析
初中生物在整体初中学习科目中的被边缘化，就会造成一系列不利于生物学科发展的问题。我们通过分析生物课堂的教学现状，列出来一些生物科目在日常学习和生活中存在的问题，为我们正确找出建议措施做铺垫。
1.师生互动能力差
在我们生物教学课堂中，很少遇到师生有很好的互动。课堂氛围缺乏活跃度。这也是由于生物知识不能纯理论教学有很大关系。师生的互动力度，是教学课堂效率的一项重要指示标。
2.生物课堂缺乏实践能力
生物是一门实践性的学科，在理论指示的背后必然存在现实可行性的实例或者事物，其实她要比其他科目来的更加真实。在数学学习中，很多定理和公式我们不能透彻的理解，只会掌握用途，但在生物教学中，就可以让学生了解每一个知识细节。这点就是生物科学的实践因素。但在当前的生物教学过程中，不论是生物老师还是学生，都缺乏这种实践能力。
3.初中生物课堂与生物实验脱节
在初中生物课本中，相对应的理论知识几乎都有相应的生物实验让我们得以验证生物理论。由于我们教育基础相对薄弱，生物的实验设备在各个地区或者学校参差不齐，有很多中学几乎没有一间像样的生物实验室，很多学校即使拥有这些硬件实验设施，也几乎是存在于睡眠状态。生物知识与生物实验想脱节严重，这也影响了生物学科的教学效率。
三、多维度提升初中生物课堂效率的措施建议
通过我们分析初中生物课堂的现状以及当前存在的问题，我们可以明确地看到，初中生物课堂占据的课时比例较小，课下时间缺乏保障。因此我们生物教学工作者，必须想办法把有限的生物课时时间充分的有效利用，提升初中生针对生物科目的学习兴趣，让学生主动学习，养成生物思维的习惯。
1.转换师生关系
在初中生物课程中，我们要积极响应新课标的教学理念，让学生变被动为主动。自主性是指教师精心设计的创造氛围或情境之中，在教师启发引导下，学生个体独立去发现问题，提出问题，抓住问题的实质，从不同的角度，遵循不同的思维方式，努力探求多种求解问题的方式方法。它最终表现为学生独立自主地、创造性地解决问题。它要求在课堂教学活动中牢固地树立学生的主体地位，使学生学习过程中意识到自己的责任和主体力量，从而形成自觉强烈的创新意向和动机，最大限度地开发自身的创造潜能。
2.教学过程开放
从新课程标准中可以看出新课程强调在生物学科的教育中更加注重人文教育，注重在教学中对学生人文精神的培养。在中学生物教学中如何体现人文精神？怎样恰当地在生物教育中实施人文教育，实现生物教育的人文价值，是目前每一位生物教师必须探索实践的课题。生物教学活动中蕴含着无穷的教育时机，作为一名初中生物教师，必须灵活运用教育教学方式，熟练驾驭教材内容，寓人文教育于生物教学中。科学教育与人文教育是教育不可缺少的部分。人文教育以丰富的文化内涵来展示人类社会的真善美，为人们提供充足的文化养料，滋养人的内在的人文精神；使其达到更高的思想境界。科学的发展离不开人文精神的引导和限制，因此加强人文教育，呼唤人文精神的回归已成为各国政府和教育家的共识。生物史是生物学家认识世界、改造自然，创造发明的奋斗史，其中蕴含着丰富的人文素材。在生物发展的历史长河中，正是许多杰出的生物家从事科学活动，探索科学真理，努力创造文明，为人类社会的进步和发展作出了巨大的贡献。他们在给人类留下物质财富的同时，也留下了不朽的精神财富。在教学过程中及时的进行生物史教育，能激发学生的爱国热情，增强民族责任心。
中学生物教材史实中存在着丰富的人文素材，展示了生物知识在人类历史进化中的发生发展过程，体现了生物家认识世界、改造世界的进程中科学的思想和思路，高尚的人格和品格。例如从中国古代四大发明中的印刷、造纸、火药到“候氏制碱法”的研究成功以及具有生命活力的蛋白质、结晶牛胰岛素的人工合成……他们对科学勇于探索和献身的精神，实事求是的科学态度，对国家、民族的高尚情怀，对美好事物追求的崇高理想。这些都会深深地打动学生，使学生从思想上受到感染，引起共鸣，从而产生为祖国而努力学习的决心与毅力，提高他们的人文素养，而这更是学生终生受用的宝贵品质。在生物教育教材中结合学科知识适当地引入一些关于生物美的内容，例如：在讲动物行为的知识时，可提前布置学生收集、观察家养动物的一些行为并记录，让有条件的学生分组观察蚂蚁和蜜蜂的社群行为，再分组总结、完成小论文并在全班或全年级交流，这些训练不仅能使学生具有一定的生物学技术，还能使学生的恒心、耐心、信心在坚持实验观察和记录中得到培养和锻炼。
学会沟通、学会感恩、学会做人。不仅可以增加教学的人文内涵，而且可以使抽象的生物知识生动起来。通过教师解释和挖掘生物潜在的审美功效并在课堂上创设美的氛围，使学生感受生物之美，体验生物之美，创造生物之美，从而培养学生健康积极的审美情感和欣赏美、创造美的能力，是每一个生物教师义不容辞的责任。教师在课堂教学中要对学生进行环境保护和可持续发展教育。从远期的世界公害事件到最近的淮河流域的严重污染，从挪威的海洋油轮污染事件到中国的“非典疫情”；到海湾战争、科索沃战争、南联盟战争的近百万枚贫铀弹。在教学中，潜移默化地渗透威胁我们生存和发展的重大环境事件，同时，结合教学进展，贯彻绿色生物的思想，开展绿色生物、新能源开发等专题讲座、图片展览和科普活动，使学生带着生物知识走进生活，走进社会，关注生存环境，倡导人文关怀。这样，可以增加学生的生活体验，提高学生的社会责任感和使命感，使他们以人文精神驾驭生物知识，为创造山川秀美、富有诗意的家园而努力。
需要指出的是，新课程背景下生物教育中渗透人文教育并非是对以往生物教育的全盘否定，而是在新时期形势下生物教育的改革发展与完善。“教师是人类灵魂的工程师”这个称呼告诉我们：教师工作就是要从每个孩子的心灵深处落实教育。而现实中的教育没有真正地用一种温情去贴近每个孩子的心灵，开启潜在的人性，没有深入地思考怎么教，在怎么做上没有去下苦功夫。它应该着眼于生物教学观念的更新，着眼于将生物作为认识自然、了解社会的一种工具，对青少年进行科学世界观、方法论和价值观的教育，着眼于生物教育的可持续发展，着眼于生物教育本体功能的育人过程着眼于用真善美塑造学生的灵魂，陶冶学生的感情，历练高尚、纯洁的人格。
作者:陆敏单位:贵州省遵义航天中学
1文科生生物化学教育现状分析
文科生和理科生基础不同，生物化学相关知识不能很好地衔接，因此，学校主要采取小班式教学。将文科生放在一个班，教师可以放慢进度，将与授课内容有关的高中基础知识补充讲解，方便学生理解后续授课内容，然而目前大学生物化学课普遍存在内容多但课时少的矛盾，使一些教师不注重教法探讨和学法研究，往往忽视学生主体，大多利用多媒体技术，以讲授法为主，实施灌注式、填鸭式教学策略[5]。对于文科生和理科生的教学内容方法区别不大，虽然教学任务完成了，但是教学效果差，学生短时间无法掌握，学习难度大，每次上课感觉在听“天书”，久而久之便产生厌学情绪，逆反心理，没有信心学好生物化学，因此，在有限的学时内，如何积极开展轻松愉快的课堂教学，形成和谐的学习氛围，提高课堂教学效率是需要生物化学教师共同思考和探讨的问题。
2生物化学教学策略的改进
2.1帮助学生陪养兴趣，增强学习的信心和动力
“态度决定一切”“兴趣是最好的老师”“自信是迈向成功的第一步”……从这些耳熟能详的名言锦句可以得到启示，做好一件事，态度是关键、兴趣是动力、信心必不可少。要想学好生物化学这门课，这三要素同样不可或缺。首先，学生要明确学科重要性，树立正确的学习态度。绪论课是一门课程的缩影和向导，是引发学生习兴趣、明确学科重要性、树立良好的学习态度的重要开端，第一节课学生好奇心都较强，应利用这一特点，精心设计有效引导，使学生从“要我学”的被动状态转变为“我要学”的主动状态。随着多媒体的普及，利用网络开拓生物化学知识领域成为提高学习兴趣的有效途径。教师可利用课间播放一些生物化学的影视资料，学生可在课后充分利用网络查阅资料，观看生物化学相关视频。另外，学生可利用图书馆资料读一些相关的课外书籍。从多个方面让学生感受生物化学的神奇与奥秘，激发学生的求知欲[6-7]。生物化学教材中的物质代谢部分是重点也是难点，涉及多步化学反应以及多种酶，内容较为抽象，难懂易忘，若仅用化学结构式和反应方程式来讲解内容难免枯燥乏味，如何让学生易于接受呢？首先，概述三大物质代谢，其次章分节详细讲解，最后总结三大物质之间的代谢联系。整个教学采取总－分－总的教学策略，注重理论和实际结合，例如：讲解糖代谢时可结合学生体内1d的糖代谢变化分析，掌握血糖的三大来源四大去路。讲解三大物质代谢之间的相互转化关系时，以高糖高脂高蛋白饮食、肥胖患者、三高人群为例。教师在讲解过程中要密切结合学科前沿知识、最新研究进展、科学家趣事、临床实例、日常生活实例等，来增加讲解的生动性和趣味性，提高学生的学习兴趣[8-9]。心理学家布鲁姆提出的“掌握学习”理论在教学实践中取得了显著成效，该理论告诉教师一定要对自己的教学充满信心，并努力创设条件和机会促进每位学生增强自信心，引导文科生从心理上消除畏难情绪。在教学过程中，教师要把握文科生的接受能力，由简到难、由浅到深的授课，精选教学内容，减轻学生负担，切不可“满堂灌”。另外，通过情感教育激励学生，关爱学生，引导学生敢想、敢说、敢问，逐步培养学生发现问题、提出问题及解决问题的能力[10]。
2.2布置课前预习，提高教学质量，考察学习效果
教师应要求学生课前预习，通过图书馆、网络等渠道查阅相关资料，了解背景资料及熟悉一些专有名词，不求深入，初步做到课前心里有底，这样才能跟上老师的“节奏”，课堂上，学生才能收到良好的效果，例如：核酸的结构和功能这一章，涉及核糖核酸、脱氧核糖核酸、核苷酸、碱基、戊糖、磷酸等名词术语和它们之间的包含关系，学生通过多读多查，熟悉定义，理顺关系，那么听课过程中会很轻松，克服了生物化学教学课时少但内容多的矛盾。在授课过程中，教师应将内容分为了解、熟悉、掌握三个层次。授课层次清晰，重难点突出，利于学生把握生物化学的主线[11]。教学大纲要求了解的内容，教师可将该内容布置为课后作业，培养学生自学能力。要求熟悉和掌握的教学内容，教师需注重学习思路、学习方法和学习技巧的讲授。生物化学教学中，教师通常利用多媒体与黑板相结合的手段授课，多媒体教学既能将抽象的内容、复杂的代谢过程直观生动地表达出来，动画、视频等元素又能增加生物化学教学的趣味性，同时很重要的一点是可以缩短教师板书的时间，达到事半功倍的效果，例如讲授DNA的复制过程时可通过动画短片，生动地展现各种酶、引物、底物及其他蛋白质因子的动态变化，从而使枯燥乏味的课堂内容变得生动有趣。多媒体在当代教学中发挥十分重要的作用，但是这种手段有一定的缺点，使用不当反而效果大打折扣。教师一定要在幻灯片制作上下功夫，在教学中掌握技巧，不能完全依赖于多媒体。要将多媒体与板书、教材有机结合，才能提高教学效果[12-13]。生物化学教学方式种类繁多，如讲解式、引导式、启发式、举例式、探究式等[14]。教师可根据不同的教学内容或教学章节灵活选用，一堂高质量的生物化学课往往运用了多种教学法。生物化学知识点繁多、大多需要理解识记，教师要引导学生把无意识记和有意识记巧妙地结合起来，对于需要记忆的内容不要“死记”，而要“巧记”。利用谐音、顺口溜、小诗歌记忆法帮助学生记忆[15]。例如可以利用谐音：“假设来借一两本书”，记忆8种必需氨基酸———甲硫即蛋氨酸、色氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸。另外以理解为基础才能记得牢记得准。文科生大多具有思维活跃、理解力强、擅长记忆等优点，因此，利用文科生的长处，方法得当，肯下功夫，相信每个文科生都能学好生物化学。为了督促学生学习，教师可通过课间提问、组织学生进行课堂讨论，实践表明，课堂提问可增进师生交流、活跃课堂气氛、集中学生注意力、激发学习兴趣、开拓学生思路、启迪学生思维、获得信息反馈、提高教学质量。开设讨论课不仅有助于加强学生对基本理论知识的理解，而且可以激发学生的创新思维能力和综合学习能力。课后，布置作业，督促学生巩固已学内容，鼓励学生利用邮件、QQ、微信等现代通讯手段，相互讨论，共同学习[16]。
3结束语
所谓“教无定法，贵在得法”，教学过程是一个多因素的动态、复杂系统。同样，在生物化学的教学实践中，教师必须把握文科生生源特点，生物化学学科特点，探究教学手段和改进方法，提高学生学习兴趣，发挥学生学习自主性，从而提高教学质量，增强教学效果。如何发挥文科生的优势，克服生物化学学习劣势是物化学教师课堂教学的出发点和落脚点。作为医学院的生物化学教师要不断探索、更新观念，用新思维、新观点、新方式进一步巩固成果，才能更好地为医学教育事业服务，培养出新的创造性人才。
作者:马艳华娜琴苑红扈瑞平单位:内蒙古医科大学生物化学与分子生物学教研室
摘 要：在中职生物教学的过程中，教师要巧妙运用合作小组指导学生进行小组合作学习。首先教师要组建中职生物合作小组，并强化小组合作指导，教师要引导学生在合作中创新，在创新中发展。同时，教师要把握教材重、难点，让学生在小组合作中掌握教学重点，突破教学难点。
关键词：中职生物；合作小组；运用
在中职生物教学过程中，教师要巧妙根据中职生的特点实施小组合作教学，教师在教学中不但要强化对学生在合作小组中进行小组合作学习的指导，还要精选适合合作小组学习的教学内容进行教学，确保高效运用合作小组进行中职生物教学，让学生能够以最快的速度提升中职生物学习能力以及生物理论知识的运用能力。
一、组建中职生物合作小组，并强化小组合作指导
1.组建中职生物合作学习小组
毋庸置疑，中职生在进行生物学习的时候，对于生物学习的兴趣是不同的，学习生物的能力也是不同的。首先教师要考查本班学生的生物学习能力，考查每一个学生喜欢生物知识的程度，了解每一个学生的合作学习能力以及自主学习能力。在这个基础上，教师根据同组异质的原则按照每组四到六人组建合作小组，同时教师选择合作学习能力强、组织能力强、对生物学习感兴趣的学生担任小组长，负责组织学生在教师布置合作学习的过程中组织组内合作学习。
2.强化小组合作指导，让每一个学生真正进入到小组合作状态
目前的生物课堂中，尽管有些教师也运用合作小组进行小组合作学习，但是收效甚微，甚至有些合作小组成了学生的“自由市场”，学生想说什么就说什么，甚至说一些与课堂无关的话。因此，需要教师注意的是，在小组合作学习的时候，教师要强化指导，不能让小组合作学习成为一盘散沙，而是要让学生真正参与到合作交流中来，能够在组内探究以及合作中真正提高自己。因为组内讨论人数比全班集体讨论人数精简，这就使每一个学生都能够在小组中发言，都能够积极表达自己的看法，因此会让每一个学生都能以最快的速度发现自己的问题。当然，也能够让学生在其他同学肯定的目光中寻找到自信，因此更加喜欢学习生物。教师要指导每一个层次的学生在小组合作学习时运用合作学习方法，并在这个过程中逐步学会倾听和交流。
二、在合作中创新，在创新中发展
1.教师要引导学生在合作中创新
中职生物教学的过程中，教师要让学生通过对中职生物的学习，提高对科学和探索未知的兴趣，养成科学态度和科学精神，树立创新意识，增强爱国主义情感和社会责任感。因此在中职生物教学过程中，教师要让学生通过小组合作学习不断强化自己的创新能力，让学生在创新中发展，在合作中创新。如，在人民教育出版社中职《生物学》教学过程中，涉及一些要求学生具有较强生物学实验操作技能的生物实验，教师在学生进行小组合作学习之前，就要告诉学生合作探究的目标。教师不但要指导学生熟记本组内的合作学习目标，还要让学生了解每一个层次的学生不同的探究目标。在这个基础上，教师要敢于放手，让学生在探究中创新思维，乐于在生物实验的过程中，养成质疑、求实、创新以及用于实践的科学精神和科学态度。
2.教师要善于把握合作时机，使小组合作学习能够在创新中发展
学生在进行生物学习的过程中，一些创新思维可以说是转瞬即逝的。作为中职生物教师，也要具备辩证唯物主义自然观，能够形成科学的世界观，要在熟悉掌握生物体结构和功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的科学观的基础上对任何创新的思维勇于把握。对于学生提出的创新观念，教师要组织学生深入合作探究，形成成型的创新思维，提升每一个学生的创新思维能力。
三、把握教材重点难点，让学生在小组合作中掌握教学重点，突破教学难点
1.中职生物教师要把握教材重点难点
教师在教学之前，要通过教研组的集体备课了解并掌握每一个教学单元以及每一堂生物课的教学重点以及教学难点。在这个基础上，教师要结合本班学生的实际情况制订适合本班的导学案。在导学案上，教师要明确哪一部分的教学内容以及运用小组合作学习完成，哪一部分的教学内容需要学生独立思考就可以完成。教师要精选适合学生小组合作学习的教学内容组织学生进行合作学习，而不是动辄就合作，徒然浪费了课堂的时间，却不能确保高效课堂的实现。
2.课上教师要组织学生恰当运用小组合作学习
在课堂上，教师精选适合学生进行小组合作的教学内容进行合作学习，要让学生在这个过程中能够准确掌握教学重点，突破教学难点。如，在《细胞中的无机物》的教学过程中，教师就要精选适合合作学习的内容组织学生相互交流、辩论，在这个过程中澄清概念不清的地方，加强学生对概念的理解。教师在学生进行合作的时候，要运用平等的状态加入到学生的讨论之中，对学生的合作学习进行恰当地调控。
总之，在中职生物学习的过程中，教师恰当地运用合作小组指导学生进行小组合作学习，不但能够提升学生的生物合作学习能力，而且能够让班内每一个学生都能在课堂上积极思考，主动探究，提升自身的生物学习能力。
参考文献：
［1］陈剑芳。提高讨论学习有效性的几种策略［J］。成功：教育，2010（12）。
生物学涉及的领域非常广泛，因此，收集素材成为一项非常细致而繁琐的工作。对于生活中常见的生物物种和现象，教师可以利用数码相机和摄像机进行采集，当然也可以发动学生去发现、去拍摄。深入大自然既可以放松在工作和学习中产生的紧张心情，又可以增强人与自然的亲和力，让人与自然和谐相处。而对于由于时空局限等原因无法直接观察到的物种和现象，师生也可以从网上进行搜集整理。生物素材的种类非常丰富，既可以是文字，又可以是图片和视频。发动学生采集，一来可以使学生在收集素材的过程中产生对生物学的兴趣；二来可以培养学生进行科学研究的严谨治学态度和训练出一些进行实践操作的实用技能。收集来的生物素材要做到存放有序，以便于查找使用的时候得心应手。各种素材要存放在专门的文件夹中，依照生物学体系分门别类地建立相应的文件夹，每一小类中可存有相应的文字、图片、视频素材。当然也可以将各种生物知识以知识框架的形式联系在一起，然后将知识点文字与其内容建立相应的超链接。这样既有分类又有内容，有开有合，条理清晰，脉络明确。
2网站素材的处理网页中视频的处理
视频是网页组成的重要元素之一，它能够形象地表现各种生物现象，让学生通过仔细地观察，从而揭示出各种生命的奥秘。详细页面中的视频素材应首先进行合理的编辑，截取掉无关或者重复的部分，保留关键内容和核心部分，让学生在短时间内掌握各种关键性知识，避免在枯燥的等待中浪费掉宝贵的学习时间。另外，长时间的观看很容易消磨学生的耐性，因而失去对学习的兴趣。在选取和编辑视频的时候，最好要带有声音效果，这样使学生更能集中注意力，同时便于理解和掌握知识的要点，切中中心题意。编辑视频的软件很多，如会声会影、Premiere等都是很好的视频编辑软件。网页中图片的处理图片能够形象地表现出生物的外部特征，因此在拍摄或选取图片的时候要采取慎重的态度，不能应付了事。拍摄时，一定要选取合适的角度以便能够充分地表现出生物的外部特征；选取图片的时候也要考虑到这一因素。如果找到或拍摄的图片素材不理想，也可以利用图形编辑软件进行技术处理，以达到完美的技术效果。有时候某种场景变换太快，很难捕捉到恰当的动作，这时可以使用录像的形式采集信息，采集完毕之后再利用截图工具将播放过程中精彩的镜头截取下来。当然为了保证画面的清晰度，要注意先将录像设置成高清视频，也就是较大的文件，以保证图片放大时的清晰效果。在网页中处理图片素材的时候要注意大图和小图的搭配使用。小图是为了读者在众多图片素材中迅速选取，也是为了提高浏览网页的速度；大图是读者确定好图片素材之后，双击小图便会展开的图片。大图文件较大，画面清晰，更适合读者下载使用，缺点是文件打开速度较慢，浪费读者时间；小图文件小，占据的空间小，因而打开的速度较快，方便浏览。二者搭配使用，互相取长补短，解决了图片打开和存储的难题。
3网站的规划与设计
教师在设计网站的时候要充分考虑到面对的读者是学生，一切要为学生服务。网站的宗旨是能够使学生快速地查看他们感兴趣的生物学知识。文字要简明扼要，图文并茂，能够激发起学生学习生物的兴趣。网站的设计既要便于教师分门别类地进行系统授课，又能针对某一章节进行深入拓展。这样的网站设计就能够很好地为教师教学和学生自学服务。同时在网站上要设计一些专题讨论区，用以组织一些师生就在学习过程中遇到的难题进行讨论，使网站能够切实地为教学服务。学科网站既可以作为一个独立网站存在，也可以嵌入到或链接到学校的网站之中。这样就可以节省服务器的存储空间，方便用户在不同学科间浏览。
4网站首页的设计网站首页的制作非常关键，它能够在第一时间抓住读者的心理，让读者产生耳目一新的感觉，让他们感到这个网站确实有一些实用性的东西，值得读下去。画面设计既要体现生物科学的丰富性，又要体现科学知识的严谨性。首页上的大图可以是一幅生机盎然的大森林的场景，上面是各种动物自然相处的状态。此时不管是以动画还是视频形式，都要以最精彩的画面进行展示。每一个崇尚自然的人都会心存探索大自然的奥秘的畅想，从而从这里产生畅游动物世界和植物世界的愿望，进而产生浓厚的学习兴趣。而且网站的导航栏的设计要新颖别致，比如动物乐园、植物大观园、微观大世界等。网站要提供一些著名的有关生物方面的文学类丛书，让学生通过阅读这些文图并茂的文学丛书，从优美的语言描述中、趣味的场景再现中，体味那些不为他们知晓的另类世界，从而更加深入地了解动植物的生活习性，在理性方面增强对于生命科学的认识。
5网站具体页面的设计
如果说首页是一本书的封面，那么内页就可以说是知识的海洋了。如何规划好这片海洋值得深入思考。笔者的设想是这样的：当点击首页中的导航栏题目，网页跳转到相应的内页时，映入读者眼帘的应该是一幅幅生动的精美画面，使人们立刻进入五彩缤纷的大自然中，这就是内页设计的精彩之处。内页所展示给人们的应该是能够打动人心的生动内容，让人遐思，让人畅想，能够有感而发。内页的组成应该有文字、图片、声音和视频，其中视频应该占主要的篇幅，而不仅仅是枯燥的文字说明。内页可以这样布局：分为上左右结构，上部是网站的总导航，下部左部分是总导航下的纲目内容提要，右部分是该提要的详细内容。详细内容的选择和编辑既要风趣幽默，又不失科学的严肃性。其中图片要能对文字起到辅助说明的作用，切忌胡乱拼凑，凌乱不清。在选图之前要尽可能先进行美化处理，力图做到最佳效果。
6网站功能区的设计
1传统教学理论引导下的生物学课堂教学及其缺陷
其主旨在于以课堂教学为中心，以教师为中心，以书本为中心．忽视了学生的主体性，简单地将生物学知识看成是一种可以由教师传递给学生的客观经验．传统的生物教学模式比较侧重“灌入式”讲授，注重概念和理论准确性及知识系统性，却不能激发学生深层的学习动机和兴趣．这种静态的绝对主义的生物教学观，造成不能充分发挥学生的智力潜能，不能激发学习者学习的主动性和兴趣，更不利于发展学生的个性和主体意识，合作交流意识和创新意识的培养被忽视，探究性能力、创新能力得不到锻炼和提高．
2建构主义理论对高校生物学教学改革的引领
建构主义教学观强调在教师指导和引领下以学生为中心进行自主学习，学习者主动学习意识的培养是建构主义教学的主要目标．具体应用到生物学课堂教学中，强调灵活运用以下几种教学手段与方法．讨论式教学法讨论式教学法是指以讨论为基本方法和主导的教学，教师引导学生参与课堂讨论，为学生梳理出解答问题的不同途径，以指导学习者自主进行讨论，独立或协作思考，帮助和引导学习者得出自己的看法．讨论式教学法鼓励学生在课堂教学过程中积极参与班级或小组讨论，实现“教与学”的双边互动性，实现学习者个体之间以及学习者与教师之间的平等与尊重．通过教师预先的精心设计、组织和引导，为达到特定的教学目标，针对特定的问题启发学生发表自己的独特观点与见解，引导学生积极思维，从而最终实现对学生的发现思维、创新意识及独立分析和解决问题能力的培养．学习的内在动力来源于学习者的兴趣和主动性，而教师的教学是外部因素，外因通过内因而起作用．讨论式教学是实现内因与外因即教与学正确结合的桥梁．探究式教学法教师对生物学知识的传授，应该像是在“品尝”生物学现象一样，是一个欣赏的过程．探究式教学法恰当和灵活的运用不仅能激发学生的潜能和内在的学习动力，还能增强学生的自信心和求知欲．问题式教学法问题式教学法以提出、分析和解决问题为线索，并将这一线索始终贯穿于整个教学过程，教师有针对性地讲解并准确地引导学生解决问题．培养和发展学生的思维能力和问题意识是建构主义的核心内容．学习者的思维方式和能力往往是与问题紧密相连的．问题是思维的起点，没有问题的思维是空中楼阁空洞而肤浅，没有问题的大脑是不会思考的大脑，而不动脑筋的根本原因就在于缺乏问题意识，故此在生物教学中要通过培养学生的发散性、批判性和创造性思维来引导学生发现问题．
3建构主义理论对教师的要求
建构主义教学理论引导下的课堂主旨是以学生主动学习为中心，教师的职能是引导为主，教学为辅，教师扮演着组织者、教练、向导或顾问的角色．教师在实际教学中，要因地制宜，灵活运用，以学生为中心．建构主义理论要求教师除了应该拥有必备的知识经验之外，还要求教师要努力实现教学技巧与建构主义模型的和谐统一．在教学中无论采用何种特殊的教学技巧，一定要确保学生通过自己的努力自主建构知识结构，灵活运用各种教学技巧去调动学生的思维．教授方法是教学的根本，选择正确的教授方法比知识本身更为重要，教为不教是教学的最高境界．教师要具备运用示范性教学、支架式教学、指导式教学、训练式教学和协商式教学等多种复杂策略的能力．
4讨论与思考
任何理论或模式都是不完美的，都有一定的局限性和片面性，建构主义理论偏重于对知识结构重要性的强调，而往往忽视知识内容的传授，这种缺乏实际知识内容的教学，有可能带来的后果是不利于学生生活能力和适应能力的培养．此外，建构主义在强调个人对知识的主动建构时，忽视了间接经验、真理的绝对性和外部技能训练的必要性．建构主义作为发展中的教学理论，不是万能的，建构主义理论本身流派纷呈，在具体运用建构主义理论指导教学时，应根据我国的具体国情和教育现状，遵循批判继承的态度和改革创新的精神，避免拿来主义和形式主义。
作者：张馨慧张晓军单位：北京理工大学人文与社会科学学院牡丹江师范学院生命科学与技术学院
（一）有利于学生的素质提高。
在新课程改革深入推进中，高中生物教学评价模式逐渐有所改变，任课教师坚持从学生的实际学习情况和未来发展需要出发，想办法帮助学生逐渐培养良好的生物素质。在多元化教学评价下，部分学生对生物知识的理解能力有很大提高，实际应用水平也得到提升。同时，学生在生物学习过程中也增长了才干、拓宽了视野、锻炼了思维。因此，多元化教学评价可以有效提高学生的素质。
（二）有利于教师教学水平的提高和专业素质的铸造。
多元化教学评价能够促使教师发现教学中的不足之处和亮点，能够帮助教师找到弥补不足的办法和发挥优点的途径，在多元化教学评价过程中，教师教学水平可以得到逐渐提升，有利于专业素质的铸造。要使用好多元化教学评价，教师需要从其他教师的教学中学习好的办法，在对比中发现自身在生物教学存在的问题，从而，教师在教学中不断地优化自己的教学策略，加快自身水平的提升。
（三）有利于高中生物课堂教学的优化。
每一种教学评价都有自己的侧重的角度和侧重点，不同的教学评价对于高中生物教学来说指导意义也是不尽相同的。可以说，不同的教学评价方法组成了生物教学的多元化教学评价，促使生物教学不断优化创新。
二、生物教学过程中多元化评价的应用
（一）学生自评。
高中生相对来说，心智逐渐走向成熟，他们自身的学习行为和学习效果有明确的认识，有能力进行有效的自我评价。所以，在教学过程中，教师要鼓励学生对自己的学习情况进行评价，发现自己的不足，以此寻找到更好的办法学习，获得更大的提高。例如在教师完成一些展示实验后，可以让学生根据教师的演示进行展示实验。试验结束后，教师指导学生开展自我评价，反思实验中使用的方法、评价实验中产生的现象效果。总结成功的经验，查找失败的原因。在学生自我评价的过程中，在教师的作用是引导和组织，通过学生自我评价，能让学生形成一种学习上的反思，可以使学生的主体性得到良好发展。而学生的自我评价实际也是信息分析、整理、比较的综合素质能力的训练。
（二）学生间互评。
学生间的互评可以让学生取长补短，互帮互学，有利于营造一种良好的学习氛围。当然，在学生间互评的过程中，老师要积极引导，提示学生互相评价时要注意对方的优点，同时能够看到不足，学会与他人交流沟通，给同学提出一些合理的建议等等。例如在生物教学中，可以采取小组合作的教学方法。首先将学生分成若干小组，然后布置任务，通过知识传授和实验观察，最后让学生分组汇报学习内容和观察过程，并由其他学生给予评价。在学生间互评过程中，无形中提高了自身多项思维能力、判断能力、鉴赏能力。具体到互评的形式可以在教学过程中灵活性地开展，穿行。
（三）教师评价。
多元化教学评价中，要降低教师评价在的比重。在学生的学习过程中，教师主要工作是能够根据学生的实际学习状况进行针对性的评价，这样学生也能够在教师的评价中找到改进的办法。在评价中，教师的要用好延时评价。就是说，学生回答问题之后，教师不要急于给学生的回答给予评价，而是留一段时间给其他学生进行思考，然后再给出合理评价，这种延时评价方法，为学生讨论分析提供了更多的机会和空间，有利于培养学生创造性思维，有利于引导学生进行主动发现和探究。同时，我们很有必要进行师生之间的互相点评。高中生物教学需要师生之间的相互交流和沟通，这样才能取得更好的教学效果。在生物教学中，师生之间的点评，能有效拉近师生之间的距离，学生能够逐渐发现师生交流和合作学习的乐趣，有利于师生互相学习、共同进步。
（四）结构性分数的评价。
所谓的GMOs(Geneticallymodifiedorganisms)，是指经遗传修饰了的生物体。转基因作物就是GMOs中的一种。目前在国际上对GMOs存在下列截然不同的观点。
一种是赞同大力发展GMOs的观点，其理由是基于下列几点。
1)具有明显的经济效益
下面有几个数字能说明问题。如美国，1996年时70%的转基因Bt棉花不再喷洒杀虫剂，产量提高70%，每公顷节约140～180美元；美国原来每年约有一半的玉米田(3200万hm2)受棉铃虫危害，丧失金额达10亿美元，但种植转基因Bt玉米后，产量提高9%，而经济效益1996年是190万美元，1997年达1900万美元；在加拿大，在1996年种植了1200万hm2耐除草剂油菜后，产量提高9%，经济效益达600万美元；中国种植转基因抗虫棉花，从1997～2000年的4年，总的经济效益达3亿3千7百万美元。全世界2000年转基因作物产品的价值为30亿美元，预计到2010年时价值可达300亿美元。由此可见，经济效益是十分明显的。
2)解决发展中国家人民的饥饿问题
世界人口，特别在发展中国家，会不断增长是肯定的，而粮食如何能随着增长的人口同时增加，是一个全世界关心的严重问题。不少人认为，基因工程技术，特别是转基因技术，将是解决21世纪不断增加人口对粮食需求的唯一途径。1999年，在英国皇家学会曾召开过一次世界上有关科学院共同讨论GMOs问题的会议，会议上一个发展中国家科学院院长认为："我们与欧洲的一些发达国家不一样的是他们国家人口少，已经有足够的粮食，可以不发展转基因技术。而我们是发展中国家、人口多，需要大力发展转基因技术来解决我国的粮食问题"。转基因技术不仅能提高粮食或作物的产量，并可提高其品质。全球每年由于维生素A缺乏症导致50万人失明，100万儿童死亡，这类事件多数是发生在以稻米为主食的发展中国家的贫困人口中，特别是非洲。瑞士科学家IngoPetrykus领导的研究组用基因工程技术培育出一种称为"金稻"的水稻，这是一种具高含量维生素A原物质的水稻，有可能解决维生素A缺乏症问题。
3)可能大大缩短作物生长期
西班牙科学家从拟南芥菜中提取一种基因插入柑橘树中，使原来要5～6年才能成熟的柑橘树，在一年内就开花结果（Penaetal.,2001）；又如德国科学家培育的马铃薯在栽种后15周就能收获马铃薯，比普通马铃薯块茎收获时间要提早7周之多，这种新品种并能产生一种细菌酶，可以把能使马铃薯萌芽的焦磷酸盐分解而阻止其出芽（Farreetal.,2001）。
2001年7月联合国开发计划署(UNDP)的第12期《2001年人类发展报告》中对基因改良技术的可利用性的一面也是充分肯定的。《报告》指出，尽管充满争议，基因改良生物(GMOs是一种翻译方式)可能成为发展中国家的突破性技术。在承认需要面对基因改良技术所带来的环境和健康等方面风险的同时，仍要注意到这一技术在生成抗病毒、抗旱和富有营养的作物方面具有的独特潜力，这些作物能够大幅度减少目前仍困扰着全球8亿人口的营养不良现象。《报告》认为基因改良生物带来的风险可以得到控制。
另一种观点是全面对GMOs持否定的态度。特别是"绿色和平组织"等一些非政府组织，他们不仅游行、抗议，有时甚至采取行动。2001年8月28日中央电视台新闻30分节目中播出了法国的反对GMOs的群众，拿起了镰刀大量的砍除已长得很大的转基因玉米，因为法国食品安全机构在递交给政府的一份报告中说，"在受测试的玉米种子中，大概41%的样品含有转基因物质成分。此外，一小部分油菜种子和大豆种子也含有转基因物质"。报告还指出，"我们观察到的一些现象使我们得出结论，常规食品含有转基因物质的现象并不仅限于我们所研究的种子。现在常规谷物的种子或作物含有微量转基因物质的可能性已成为现实"。
绿色和平组织在对一片赞扬声中上述的"金稻"也持截然相反的立场。当然他们对任何转基因产品都是反对的，他们认为转基因技术存在着不可预测、不精确、和不可逆转等问题。与其他基因工程技术一样"金稻"没有解决根本的安全问题，对环境有潜在的威胁。他们引用营养学家的意见说，贫困人口的饮食结构中缺乏脂肪，为之才影响了他们吸收大米中维生素A。因此"金稻"解决不了维生素A缺乏症。从营养学角度考虑，转基因技术能够解决饥荒的理论是没有充分依据的。他们甚至认为不论是在发达国家或是发展中国家，想仅仅凭借某一种技术力量解决复杂的社会和经济问题是不可能的。
对上述能使传统产品大大缩短生长期的转基因技术，环境保护主义者也持强烈反对的态度，他们认为这些作物对环境和健康的长期影响还不得而知。在他们的强烈反对下，西欧目前实际上禁止对转基因作物作商品化的种植。
2转基因作物的潜在生态风险
关于转基因作物的潜在生态风险早在1992年公布的《生物多样性公约》条款中就已明确提出来，要求制定或采取办法酌情管制、管理或控制由生物技术改变的活生物(LMO或GMO)在使用和释放时可能产生的危险，既可能对环境产生不利影响，从而影响到生物多样性的保护和持续利用，也要考虑到对人类健康的危险。对环境产生不利的影响，包括了对农田生态系统的影响，以及自然生态系统的影响，影响是多方面的，我们已有文章报道（钱迎倩等，1998），在Kjellsson(1997)的基础上列了表1。
表1中所列的不少是生态风险，转基因作物因为是人工制造的品种，我们可以把这些品种看作为自然界原来不存在的外来种。一般说来，外来种对环境或生物多样性造成威胁或危险会有一段较长的时间。有时需10年的时间，或更长的时间。转基因作物商品化种植至今最长也就是5～6年的时间，一些潜在风险在这么短的时间内不一定能表现出来。可是有些风险在实验室水平上已经证实。如Mikkelsen等证实抗除草剂转基因油菜的抗除草剂基因可以通过基因流在一次杂交、一次回交的过程已转到其野生近缘种中（Mikkelsenetal.,1996）。这就是表中所指出的在农田生态系统中可能产生新的农田杂草。没有预料到的是转基因作物自身变为杂草成为现实的时间来得如此之快。根据2001年8月的报道，在加拿大主要的转基因作物是耐除草剂的GM油菜，但它们正在变成杂草。农民们正在与他们农田里的一种新的有害植物作斗争。因为在他们农田里已出现了未种植过的GM油菜，而这种植物能抗常规使用的除草剂，要杀死它们还较困难。曼尼托巴大学的植物科学家MartinEntz说，"GM油菜传播的速度要比我们想到的要快很多，而要控制它是绝对不可能的"。加拿大食品检验署已劝告农民们用另外的药剂来杀死他们。可是其它的药剂能把农民种的作物杀死，在某些情况下，GM油菜对这些药剂却具有抗性。这些GM油菜真正成为所谓的"超级杂草"。
表1转基因植物释放到环境后潜在的风险
对环境有害的影响造成影响的过程
农田生态系统Agro-ecosystem
增加杀虫剂的使用抗性的选择和转运到可相容的其它植物中
产生新的农田杂草基因流和杂交
转基因植物自身变为杂草插入性状的竞争
产生新的病毒不同病毒基因组和转基因作物的病毒外壳蛋白的重组
产生新的作物害虫
病原体-植物相互作用
食草动物-植物相互作用
对非目标生物的伤害食草动物的误食
自然生态系统Naturalecosystem
侵入到新的栖息地花粉和种子的传播
干扰
竞争
丧失物种的遗传多样性基因流和杂交
竞争
对非目标物种的伤害改变了互惠共生关系
生物多样性的丧失竞争
环境的胁迫
增加的影响(基因、种群、物种)
营养循环和地球化学过程的改变与非生物环境的相互作用
(如转基因植物与N2固定系统)
初级生产力的改变改变了物种的组成
增加了土壤流失增加的影响(与环境、物种组成的相互作用)
再举一个例子是GMOs对生物多样性的影响。Losey等（Loseyetal.,1999）的实验结果在Nature上发表后引起了很大的轰动。他们在实验室中用加有Bt玉米花粉的马利筋叶片来喂饲大斑蝶幼虫，加普通玉米花粉及不加玉米花粉的马利筋叶片作为对照，结果说明喂饲加有Bt玉米花粉的马利筋的幼虫第二天死亡10%以上，4天后死亡44%，而对照全部存活。此外，对加有Bt玉米花粉的马利筋摄取量小，幼虫生长缓慢，重量只有喂饲无花粉叶片的幼虫的一半。从另外一角度也可能威胁大斑蝶的生存，在无转基因抗除草剂作物前，除草剂一般只能在作物种子萌发前喷洒一次。在种植抗除草剂作物后，就可在作物生长期多次喷洒除草剂，杀死杂草而对作物无威胁，随着多次除草剂的喷洒，马利筋就大量减少。由于大斑蝶的惟一的食物是马利筋，随着马利筋大量减少，也就威胁到大斑蝶的物种的生存。大斑蝶是一种非常漂亮的蝴蝶，深受美国人民的喜爱。还有另外几个对生物多样性造成威胁的例子，已在另外文章中报道了（钱迎倩等，2001）。GMOs对环境的其它方面影响，我们也作过报道（钱迎倩、马克平，1998），国际上近年来普遍重视生物安全的研究工作，随着时间的推延，会不断有新的报道。
顺便也要提到关于对人体健康问题，据报道，美国市场上已有千种以上的食品是从GM作物来源的，因为至今还没有一个实验证据证明被政府批准作商品化种植的GM产物对人身健康造成危害。即使这种情况，美国农业部对某些GM产物还不允许作为人类的食物，只能作为牲口饲料。2000年美国曾发生一事件，StarLink公司培育的抗虫的Bt玉米，农业部担心一部分人可能对这种玉米内含有Cry9C蛋白质而引起过敏反应，因此只允许作为动物饲料。但是StarLink公司却把这种玉米出售给生产人类食品的工厂，从而在杂货店的食品架上就出现了含转基因玉米成分的煎玉米卷、玉米点心和其它玉米食品。美国农业部发现后，不仅迫使这些食品从货架上收回，把去年生产的所有玉米都作为转基因玉米来处理。因为转基因玉米的价格要比常规玉米的低，因此造成种植常规玉米的农民及中间商蒙受损失，也影响到整个玉米出口量下降。
上面提到法国食品安全机构在普通玉米种子中已检测到转基因物质，其含量通常不超过0.1%，安全机构负责人声称，"食用这些谷物生产的食品对消费者造成危险的可能性非常小"。
3拟采取的对策
生物技术这门高新技术在解决医药、农业、环境等各个方面问题确实是一条重要的途径，并会带来巨大的经济效益和社会效益，这一点是不容置疑的。但GMOs对环境及人体健康的安全性也是不能忽视的。UNDP《2001年人类发展报告》呼吁，人们应对基因改良生物的长期影响做进一步研究，并提倡对基因改良产品做标记，以便使顾客做出知情的选择。《报告》并指出，生物技术和食品安全问题往往是政策欠妥、法规不当和缺乏透明度的结果。
提出下列几点对策：
1）2001年5月23日国务院总理朱镕基签署第304号中华人民共和国国务院令，公布了《农业转基因生物安全管理条例》，规定了国务院农业行政主管部门负责全国农业转基因生物安全的监督管理工作，并建立农业转基因生物安全部际联席会议制度；还规定列入农业转基因生物目录的农业转基因生物，由生产、分装单位和个人负责标识、未标识的，不得销售。农业转基因生物标识应当载明产品中含有转基因成分的主要原料名称等等。《条例》的颁布，为转基因作物及其产品的安全使用打下了重要的基础。下一步有两个重要的工作可能应该重视的，一个是转基因作物的安全问题涉及的部门多，部门之间的合作与协调是一个重要而复杂的问题；第二个是宣传、教育、贯彻落实问题，转基因作物将涉及到广大农民，目前中国农民对什么是转基因作物、转基因作物可能带来的潜在风险，为什么要采取标识制度等等方面的教育十分重视。
2）切实加强生物安全的科学研究工作。发达国家，尤其是欧洲一些国家，在生物安全方面较早就开展了研究，而中国在这方面还处于刚起步或尚未开始的阶段。对农田及自然生态系统中一系列的生态风险的研究如何起步，如何切入，得到的结果往往既有正面效应、又有负面影响。对此又如何作分析等等一系列问题有待研究。在对人体健康影响问题，可能与生态效应一样，得到结论有一个时间问题。可能在短期内得不到结论。这些问题都是在考虑生物安全科研时可供思考的问题。
3）提高粮食产量，解决饥饿问题有一个创新的问题。前面已经肯定，转基因技术是解决粮食短缺的一条重要途径，但应该说不是惟一的途径。中国育种家袁隆平培育出来的"超级稻"最高亩产可达1139kg，他的杂交水稻提高的产量可解决5000万人的吃饭问题。因此研究新的提高粮食产量及品质的途径，走创新之路是非常重要的。
4）切实加强正确的全民宣传活动。尤其要注意媒体的报道。2000年12月，北京一个发行量很大的媒体作了如下的报道，题目为"本报记者驱车百余里，寻找转基因草"。记者在北京近郊见到6.67hm2由某农业科技有限公司从美国引进的转基因草，在宣传这草的一系列优点外，最后一句话是"转基因，让小草也"疯狂"。这里最少有两个问题：一是任何转基因植物种植这么大面积，必须经过政府有关部门的批准，可报道上并未提到一点；二是我们虽然不知道这种转基因草是什么种，它在北京近郊是否有亲缘关系很近的近缘种？一旦这种小草真的疯狂起来，上面我们提到的加拿大转基因油菜问题很快在北京近郊就会发生，有可能通过种子传播到大量的农田里成为杂草，如有近缘种，还可能通过杂交，让本来不是杂草的近缘种也到处疯狂起来。
5）不能让中国的大地成为发达国家的实验场所。现在在一些发达国家，虽然进行大量的生物技术，包括GMOs的研究，但不允许作商品化的种植。如挪威等欧洲一些国家，GMOs作商品化种植要经过国王或国会的批准。目前国际上实验室已经成功的转基因作物是大量的，但真正被各国政府批准能作商品化种植的还极少。已有迹象表明一些发达国家通过各种途径把实验室的成果拿到中国来作大田试验，甚至大面积的种植，而我们多数人还缺乏这方面的知识。上述"转基因草"可能是一个很好的双方都愿意接受的例子。但如果大面积种植后真出现严重的生态负效应，后果将不可收拾。
参考文献
Farre,E.M.etal.2001.Accelerationofpotatotubersproutingbytheexpressionofabacterialpyrophosphatase,NatureBiotec.,19(3):268-272.
Losey,J.E.etal.1999.Transgenicpollenharmsmonarchlarvae.Nature,399:214.
Mikkelsen,T.R.etal.1996.Theriskofcroptransgenespread.Nature,380:31.
Pena,L.etal.2001.ConstitutiveexpressonofArabidopsisleafyorAPETALA,genesincitrusreducestheirgenerationtime.NatureBiotec.,19(3):263-267.
钱迎倩,马克平.1998.经遗传修饰生物体的研究进展及其释放后对环境的影响.生态学报,18(1):1-9.
钱迎倩,田彦,魏伟.1998.转基因植物的生态风险评价.植物生态学报,22(4):289-299.
关键词空间热力学平衡相变量子自由能相对论时间熵场黑洞宇宙统一场
微观物质运动与宏观宇宙运动的自然逻辑关系是不言而喻的，但是作为这两个物理领域的主导理论体系，量子理论与相对论的统一却至今未能实现（1、2）。注意到普遍的物质运动遵从热力学规律，如果相对论和量子理论分别与热力学互洽，它们之间必定统一。
设计一个理想的热力学平衡系统，该系统应当满足以下条件：1、允许在系统内（包括系统边界）随机选择任意多的检测点，点的大小是检测手段可能实现的最小范围（点区域）。2、允许以任何可能方式对“点区域”的能量状态进行检测。3、任意两个不同点的检测结果差异都在检测水平之下。如果检测在任意精细的水平上进行，满足上述三个条件的热力学系统是检测意义上的热力学绝对平衡系统。
因为热力学第二定律要求封闭系统的熵随时间增大，所以同时设计检测意义上的热力学绝对平衡系统在相当长的时间跨度上的熵增也在检测水平之下，该系统即时间意义上的热力学绝对平衡系统。一个检测意义与时间意义上的热力学绝对平衡系统理论上拥有最大的系统熵，系统在获得最大无序程度的同时在大跨度时间内也拥有最大的系统稳定程度。一个长时间保持系统状态不变的、封闭系统的热力学性质接近上述热力学绝对平衡系统。
如果给这个系统输入一个量子的能量，会发生什么？
能量介入热力学绝对平衡系统后会引起悖论。
首先，输入能量在输入点及其附近导致系统能量状态发生改变，偏离热力学平衡，这个小的区域理论上将形成耗散结构。如果这样的耗散结构不能得到适当的反馈而形成稳定的、偏离热平衡的自组织结构，该结构就是不稳定的，它将在第二定律规定的时间方向上因为耗散而瓦解，并且将耗散能量传播到邻近区域。根据设定条件，系统内任意一个区域与其邻近区域同质、同性，耗散能量的涉及区域也会形成耗散结构，然后瓦解。显然，只要输入能量不对系统做功，在足够长的时间内，这样的过程将遍历系统的任意点以及邻近区域，所以该事件可以被视为全系统事件。
现在存在两种可能。一是输入能量弥散至整个系统，最终导致系统内任意点区域的能量增大，系统在相对高的能量上处于热力学平衡状态，属于常态热力学变化。二是系统的稳定性对介入能量发生强烈反应，致使点区域耗散结构瞬间产生又瞬间瓦解，介入能量虽然转变为耗散能量却不能弥散，输入能量不断地进入系统又不断地被系统“反弹”出来。在这种情形下，如果限定输入能量对系统的做功为零，这个能量就将使系统内的点区域乃至整个系统在足够长的时间内偏离热力学平衡，而这种偏离竟然是系统执行热力学第二定律的结果，意味着该定律在某种终极条件下的执行结果是对定律本身的背反。
问题是：我们是否可以在彻底地接受热力学第二定律的同时又能对这样的背反行为做出解释？
热力学平衡系统P0在输入能量e的作用下形成耗散结构Pe，称该过程为系统P0的激发相变。由于耗散结构不稳定，Pe还原为稳定的热力学平衡系统P0，同时释放耗散能量e，称该过程为耗散结构Pe的相变还原。显然，只要不以任何形式对系统P0做功，输入能量e就会经过一个激发—还原过程全部转换为耗散能量。对于下一个激发—还原过程而言，耗散能量与输入能量等价并且物理意义相同。如果系统P0完成一次相变—还原过程所需要的时间是t，只要t充分小，我们将很难注意到相变过程，而只是看到输入能量对系统P0的似乎连续的影响。而如果限定P0的相变只是点区域事件，我们甚至可以认为e对P0的影响以点或线性形式连续存在。
相变对于上述事件在时间轴向上演变的意义在于：无论输入能量是否无限连续，它在系统P0内引起的一系列事件都将被相变“截断”为一个个因果相关但又并非处处连续的激发态耗散结构，每个耗散结构还原时所释放的耗散能量只能是输入能量的量子单位。因此，系统内活跃的只能是量子化能量，而不是连续输入系统的能量流。这种情形与神经系统的生理活动十分类似。向动物神经系统外周感受器施加连续的电流刺激，其在神经系统内的传导是生物电脉冲而不是连续的物理电流，这是因为物理电能在神经元轴突末端突触转换为化学能递质，然后通过化学递质与受体间的作用引起下位神经元的电脉冲。“突触换能器”对于神经系统的意义相当于上面所说的系统“相变”。
接下来，只要系统内一系列因果相关的耗散结构的“串联”方向与外部能量介入系统时的初始方向有关，系统内的自由能（系统有序性构造的标志）就是在矢量方向上运动的量子化能量。
如果绝对热力学平衡系统的稳定性能够对介入能量做出“相变”响应，系统就可以根据单位时间内相变发生的次数—相变频率对介入能量的大小做出评价，或者说该系统内自由能的“量子值”决定于介入能量引起的系统相变频率。
根据设定条件，一个绝对热力学平衡系统的能量状态是无法通过实际测量予以评价的，但是可以用P0表示它的恒稳态的“相”，以Pe表示它的激发态的“相”，根据上面的陈述，这个系统的相变可以表示为：Pe=P0+e，e代表介入系统的单位能量。相变在系统内的传布过程表示为：P0+e=PeP0+e=Pe…………，只要e不对系统做功（比如被系统边界吸收），相变—还原过程将无限次地重复进行。若将相变传布的矢量性质考虑在内，则有：
P0+e(—)=P(—)eP0+e(—)=P(—)e…………。
如果介入系统的是单一形式的能量流E，相变使得E转变为量子能量的过程表示为：P0+E(—)=P0+me(—)=mP(—)eP0+me(—)=mP(—)e…………，m为系统内的量子数。系统P0对单位介入能量e(—)的大小的响应形式为系统的相变频率f，即单位时间t内的相变次数n，f=n/t，而频率的表达与系统P0的状态函数f（P0）有关。即：e(—)=f(—)•f(P0)=(n/t(—))•f(P0)。表达形式：P0+E(—)=mP(—)e=P0+me(—)=P0+f(—)•f(P0)=P0+(mn/t(—))•f(P0)。因为m、n均为自然数，所以时间是唯一显示系统P0内有序能量运动方向的物理矢量，从中我们可以看到有序能量的“量子值”是如何通过时间与耗散结构在系统P0内的传布方向相联系的。如果时间t变大而n不变，单位量子的相变频率降低，“量子值”变小；反之，如果时间t变小，“量子值”增大。如果e(—)对系统边界做功（为系统边界吸收），则不能继续引起系统P0的激发，耗散结构P(—)e的产生和传布随之终止，时间对于P0没有意义。时间是评价偏离热力学平衡的能量结构在传布方向上单位量子能量大小的物理量。时间具有方向。时间对于绝对热力学平衡系统没有意义。
现在我们已经能够清楚地看到以光量子为代表的、纯粹的物理能量在物理真空（以下简称物理空间或空间）中的基本行为方式。事实上，物理空间是迄今已知的、最稳定的“物质”实体，关于它的稳定性我们无从测度或评价。相反，无论经验还是理论，空间都是我们评价其他物质形式或构造稳定性的物理背景。量子理论认为物理真空是高度无序的能量质体。因此，我们有理由认为物理真空对于任何具体的物理事实都完全满足所设定的绝对热力学平衡系统条件。那么，物理真空是否存在能量激发下的系统相变呢？
实验证实，物理真空具有理想的热力学黑体性质。根据普朗克辐射定律（Planck`sradiationlaw），M=C1λ—5/exp(C2λT-1)，热力学温度T可以通过黑体转换为波长为λ的量子辐射能量M。如果将热力学温度视为向空间连续输入的能量流E，E将依照该定律通过物理真空辐射量子化能量，这种转换符合物理空间受激相变—相变还原机制。空间相变机制对于以下基本物理问题具有重要意义。
一.物理空间相变是量子力学理论的动力学基础
1.物理空间相变与海森堡的“测不准”原理
空间相变使得量子在空间中的运动带有或然性。由于相变是局域空间的能量激发事件而不是发生在确定点上，因此每一个激发态耗散结构生成的位置只能是涉及区域一个概率点。如果激发态耗散结构的传布速度为光速，它的每一个激发位置将不能被精确测定，而一旦引入测定激发位置的附加能量，它本身产生的空间激发必然会改变被测量子在传布路径上的空间状态，从而不能客观地得到被测量子的路径位置。空间相变机制符合海森堡的“测不准”原理。
基于物理真空的恒稳态性质，它的系统状态函数f（P0）应该为常数，这个常数就是普朗克常数h=f(P0)=6.626196×10—34Js。就量子的激发位置而言，普朗克常数可能是一个概率值。对于单位量子：e=f•f(P0)=h•f，f—自由量子频率。
2.物理空间相变与自由量子运动的波粒两重性
光量子的空间运动路径是由一系列相变“点”构成的。无论对于空间的“稳态相”还是“激发相”，这条路径都不是无限连续、光滑的，但只要相转换速度充分快，光量子的空间路径就是充分连续的，类似于粒子的连续运动轨迹。然而，相变毕竟是局域空间构造的变化过程，会对邻近区域的空间结构产生影响，并且以波的方式扩散，这就使得光量子的运动同时具有粒子—波动两种形式。其中，光量子在时间方向上的矢量运动是谓“粒子”运动，而相变对周围空间状态的影响是谓波动。根据相变机制，光量子运动的波粒两重性不可分割。称空间对局域相变产生的低能态响应形式为量子场。
这里出现一个问题：如果相变对邻近区域的影响足以使空间结构发生相变，那么一个光量子就会以光的形式在三维空间中没有衰减地扩散，等价于复制出越来越多的光量子本身，违背能量守恒定律。因此，物理真空的相变必定对激发条件提出临界要求，使得相变只能在一个矢量上递进产生，而相变对邻近的其他矢量上空间结构的影响因为不能满足临界条件而形成量子场。这个激发条件本身必须具有单一的矢量性质，它就是光速。光速的时间方向就是光量子的线性运动矢量方向，与确定光量子频率的时间方向同一。即：
f(—)•λ=nλ/t(—)=c(—)（光速），λ—光量子波长，f—光量子频率。
设想物理真空充满随机分布的点。因为这些点在任何位置出现的概率相等，所以物理空间处于热力学平衡的完全无序状态，可视为能量的均质体，它的任何一个充分小的区域P0状态与整体相同。受到介入能量的激发，区域空间的无序点以某种有序的形式排列，形成局部的耗散结构Pe，称这样的耗散结构为“量子结构”，物理真空相变与量子运动的波粒两重性.
为空间的热力学平衡性质所决定，激发区域附近的点也呈现一定程度的有序排列，但不足以产生Pe结构，这样的有序形式即“量子场”。假定“量子场”内每个点平均携带一定的有序能量，随着“量子场”区域的扩大，会有更多的点参与有序能量的分配，而每个点得到的有序能量则减少。所以，以激发区域为中心，相变对附近空间状态的影响随距离增大而减小。
作为一种局域不稳定结构，Pe按照热力学第二定律发生耗散而瓦解，但耗散能量的释放具有方向，引起这个方向上下一个P0区域的相变，如此依次传递，形成量子的光速路径。随着Pe结构瓦解，能量点的分布状态还原至稳态物理真空，对附近空间的影响也随之消除。依序发生的、相变对附近区域三维结构的影响—消退过程构成完整的量子波动，称量子场的传布为自由量子的本征波动。
必须指出，每个光量子能量仅对受激区域的空间相变负责，与附近区域的空间结构变化无关。空间相变引起的波动是由空间的热力学平衡性质所决定的。对于恒稳态物理空间而言，相变不会导致自由量子的能量衰减。原理上，自由量子的单一矢量运动对于维持其在时间方向上的持续存在具有重要的反馈作用，考察自由量子e在恒稳态空间P0中的相变机制可以发现，由于量子结构P(—)e的矢量性质，它对矢量前方空间的影响可以使那里点排列的有序程度高于其他方向，获得在同一能量激发下优先实现相变的较大概率，乃至主导相变的传递方向。也就是说，量子场的有序形式指向量子的运动方向。称量子场有序形式的方向为“量子势”。量子的矢量运动本身以及量子势是量子在空间中持续运动的反馈机制—自反馈机制。正因如此，如果一个光量子恰好通过另一个光量子的本征波动区域，量子矢量方向上的空间状态变化会干扰自反馈机制，它的路径可能因此改变。称自由量子本征波动对其他量子行为的影响为相干波动。相干波动使得自由量子的运动方向不能被准确预测。显示光的波粒两重性的经典狭缝实验是对相干波动的直接证明，也是对量子本征波动的间接证明，其本质则是对空间激发相变模式的证明空间相变以及相变传递的物理实像即自由量子的矢量运动。每一个相变—还原过程等效于一个稳态空间区域从A移动到B，A与B之间的距离就是量子的波长，每个波长对应一次相变。单位时间内量子以光速经过的距离为nλ，nλ/t=f•λ=c，f=n/t。所以自由量子的频率f即单位时间t内量子在矢量方向上经历的相变次数n。
物理空间受激相变产生量子化能量以及以光量子为代表的自由量子的波粒两重性。其中，量子的“粒子”式运动是量子的本征属性，而量子场则源于稳态物理空间对局域相变的低能态响应，反映稳态物理空间热力学平衡的本征属性。自由量子的波粒两重性符合海森堡的“测不准”原理，满足热力学第二定律和能量守恒定律。
二.物理空间相变是相对论的物理基础
空间相变要求物理空间是高度无序的热力学平衡系统，意味着空间是一种实在的、可以与其他物质体系相互作用的能量质体。空间状态可以通过量子的波粒两重性以及单位量子的能量得到反映，因此与时间具有不可分割的联系，符合相对论原理。
量子理论以及相关实验表明，物质之间的相互作用是通过彼此交换被称为介子的一类量子实现的。借用这个概念，我们发现空间的受激相变就是激发能量与稳态空间交换“能量介子”的过程，也就是单位自由量子与空间相互作用的物理形式，只不过被交换的“能量介子”就是自由量子（能量）本身。以下将看到，这一概念是怎样通过相对论得到体现的。假定一个静止物体对一个自由量子的评价由e=hf=hn/t给出，t是系统的静止时间。现在我们要求该物体吸收量子e并且因此以速度v运动。根据相变原理，单位量子的能量反映这份能量与空间的结合能力。经典力学定义物体吸收能量并获得速度增量的过程为物体的加速度a，物理作用力f=a•m。因此也可以说，物体吸收能量获得速度增量是因为该物体吸收了能量与空间的结合力，加速度是物体与空间作用力增大的结果。
假定物体吸收能量e后并没有速度变化，该物体就只能按照爱因斯坦方程e=mc2获得质量增量。无论对于速度增量还是质量增量，e都提供相等的空间结合力，e的等价质量所产生的空间结合力必然等于使物体产生加速度的空间结合力。质量与空间的结合力通过重力加速度表达，即所谓引力场效应，符合广义相对论原理。具体细节上，我们甚至可以发现量子场与引力场的平方反比关系完全一致。
这里存在一个关于狭义相对论的物理现象。静止物体吸收能量e后获得速度v，它的时间将按照洛伦兹变换t`=(t-vx/c2)/(1-v2/c2)1/2发生变化。在相对论速度域(0,c)内，t`t，相对论称之为时间膨胀。运动物体对同一量子的评价由e`=hf`=hn/t`给出。因为t`t，所以e`e，对于静止时间，e`=hn/t`=•hn/t，1，量子的能量增大了。这个结果对于量子的波长表达形式也一样，e`=hf`=hc/λ`，因为洛伦兹变换给出λ`=(λ-vt)/(1-v2/c2)1/2，λ`λ，e`e。结果显示同一能量对于速度较快或质量较大的物体具有更大的力学效能。例如，分别从地球和太阳表面观测远处同一光源的光谱线，太阳处谱线的蓝移程度大于地球。相反，从这个光源处观察地球和太阳同一元素的谱线，太阳谱线的红移程度将大于地球，即爱因斯坦引力红移（3）。根据上面的分析，引力红移效应实际上具有相对论动力学意义。可以说，相对论的本质物理意义在于反映运动系统或质量系统对自由能“作用量”的评价形式。
经典引力作用所遵循的平方反比定律使我们相信，质量物体周围的空间“序型”是与量子场同质的低能态有序构造，可以参与自由量子的自反馈机制并影响光量子的路径方向，构造的有序程度与物体质量正相关。我们可以将光在大质量天体附近的弯曲归因于引力空间的有序程度而不是空间形变，事实上，自由量子的本征波动可能是产生引力平方反比定律、相对论引力红移以及光线在大质量天体附近弯曲等现象的物理基础。将质量物体视为自由量子，该物体附近空间的有序程度因为自由量子的存在而增高，但不足以产生激发相变。量子场以及量子势是量子矢量运动自反馈机制的一部分，因而与时间方向一致。既然物体与空间的结合力等价于自由量子与空间作用力的累计或集合，物体附近空间“序型”的方向应当指向物体，称这样的“序型”形式为“向心性序优势”。显然，“向心性序优势”与定义在物理场概念下的“能量势”的物理内涵完全相同。“向心性序”的优势随空间范围的扩大而逐渐离散，与距离成反比关系。因为入射光的矢量方向与物体附近空间的“序向”一致，量子运动的自反馈机制强化，量子能量增大，波长变短，光谱蓝移。相反，出射光线逆“势”而行，自反馈机制被削弱，量子能量减小，波长增大，光谱红移。当然，引力空间的“向心性序优势”也会通过相干波动原理影响附近经过的自由量子路径，使之内向偏移。
“向心性序优势”是引力空间的本质物理特征，“向心性序优势”的方向与引力空间的时间方向重合，指向物体的质量中心。
引力空间的“序优势”赋予广义相对论效应以实际物理意义。
随着物体质量增大，引力空间的“序优势”逐渐强化。当“序优势”达到空间相变能级时，空间受激生成自由量子并向物体质量中心运动。经过该区域的其他自由量子在相干波动机制作用下改变矢量路径，同样向物体质量中心运动，使得该区域形成黑洞（1、4）。黑洞视界即引力空间的相变临界或亚临界区域。
三.统一的物理相互作用
引力是迄今已知最普遍的物理相互作用。一旦我们发现引力及引力场的物理本质其实只是自由量子与空间结合的一种物理形式，后者的物理意义立即凸现。根据相变原理，空间不再仅仅是包容万物的思想容器，而是一切物质形式赖以构造和运动的物理实体。
A.所有物理运动都是物质系统与物理空间结合的结果。
无论理论、经验还是实验，命题A都无一例外地成立。因为如果脱离空间，一切都无从谈起。一切物质运动都是物理空间事件，一切物理空间事件都必然有空间的直接参与，否则我们无从知晓。
根据命题A，可以直接得到以下推论：
a.物理测量以物质系统与物理空间的结合关系为物质基础。
b.任何物质系统的运动都具有波粒两重性。
c.物质系统之间的相互作用是它们各自与空间作用的结果。
依照质能等价关系e=mc2，宇宙中所有物质构造和运动形式都是能量结构或能量运动的结果，而一旦发现能量的基本单元—量子与空间的结合形式，我们就不再需要除物理空间之外的任何物质实体之间的相互作用，它们之间的相互作用是它们分别与空间相互作用的结果。实际上我们也不可能发现比量子—空间作用更基本的物质作用形式。实验证明，四种基本相互作用中的强力、弱力和电磁力是通过传递明确的介子能量实现的。传递引力的介子尽管没有被直接发现，但是根据相变原理和e=mc2，所有的自由量子都可以成为传递引力的介子，因为它们被物体吸收后以等价质量的形式对重力场有所贡献。
物理空间的热力学平衡性质（即空间的无序状态）使之具有充分甚至无限的几何构造可塑性，可以对任何形式的激发能量做出相变响应并产生相应的自由量子和量子场，产生不同的物理相互作用模式，包括力的强度和力的作用距离，继而产生不同的物质结构形式或体系。上面的分析显示，这样的物质构造过程同时满足热力学、经典力学、量子力学以及相对论的基本原理，而由空间相变产生的自由量子—空间结合关系将成为统一场理论的基础。统一场的物理本质是量子场，量子场的累计或集合构成物理力场。
四.时间之箭
根据相变原理，时间是在定量自由量子的“能值”时引入的，与量子本身的自然运动没有必然的联系。经典力学中，时间只是与评价自由量子能量有关的一个物理测量概念。我们可以利用与空间相变完全无关的时间定义一个自由量子的频率。在这个意义上，时间相对独立于具体的物理事件。但是相对论表明时间具有运动属性，根据物体运动速度的变化而变化。对于系统相变和引力红移效应的分析显示，作为评价量子能量的物理量，时间的方向必须与自由量子的运动方向保持一致并且必须遵循等效性原则客观反映量子能量在不同空间状态下的变化。因此，时间必须具有实际物理属性并且直接参与物理过程。
时间对于绝对热力学平衡系统没有意义。时间就是某种耗散结构存在的标志，而耗散结构必须通过某种运动形式维持其存在。物理真空相变产生自由量子，而自由量子随即因为耗散而还原，这个过程符合热力学第二定律，只是耗散能量在量子势的反馈支持下可以激发下一次相变。所以，自由量子在空间的存在本身就是量子化的，是不连续的。但是对于有限测量精度而言，空间激发态的相转移是充分连续的，我们看到连续的自由量子光速轨迹，时间也因此连续。本质上，时间是能量的有序状态。根据能量守恒定律，能量不会消失，所以时间也不会消失，但只是对于能量的有序状态有意义。能量的有序状态必然要求“序”的方向，就是时间的方向。
根据命题B，可以有以下推论：
a.时间可以转移
能量可以由一种有序状态转变为另一种有序状态，时间也因此可以转移。比如自由量子的能量可以转换为物体的动能或质量，时间的方向也因此指向物体的运动方向或者引力空间“序优势”的方向。
b.时间随耗散结构状态的变化而变化
时间是能量的有序状态，所以状态的改变必然导致时间变化。相对论给出关于物体运动速度或物体质量与时间的关系函数。
c.时间转移与时间延续的关系不确定
对一个有序结构输入能量的结果是不确定的，可能以正反馈形式延续其存在，也可能以负反馈形式促其崩溃。自由量子的矢量方向决定于输入能量的初始方向，而每一次相变产生的量子都是下一次相变的输入能量，每一个相变“点”的位置不能精确预言。
仅仅限于物理真空受激产生自由量子事件范围，如果物理真空恒定，只要自由量子不对其他物质系统做功（自由量子对其自身做功），它将在空间中永久存在。但是如果视物理真空为一个能量系统，热力学第二定律并不阻止自由能量对系统边界做功，结果将导致宇宙膨胀，每一个自由量子都将为此付出代价，能量衰减，光谱整体红移。根据命题A(c)，物质系统之间的相互作用将被削弱，包括中子、质子在内的所有基本粒子都将衰变，物质宇宙最终“热寂”。按照这样的模式，时间的方向指向宇宙边界，指向宇宙“热寂”，与引力空间的时间方向相背。现在我们看到宇宙历史上系统引力与系统膨胀是如何关于时间直接对抗的，对抗的结果决定宇宙的命运。:
宇宙的命运究竟是什么？就是两种对抗力量的平衡。
平衡的方式或许很简单。基于自由量子的相干波动原理，足够强大的宇宙引力可以限制自由量子的活动范围，避免其对宇宙边界做功，宇宙边界将得以稳定。对于边界的外部而言，边界的内部是一个黑洞。当然，这就要求引力空间的“序优势”范围扩展到整个宇宙。一旦如此，自由量子最终会以连续变化的曲率轨迹向宇宙的质量中心运动，宇宙仍然难逃坍缩的命运。
前面已经谈到，物理空间在黑洞视界发生相变，产生的自由量子在“序优势”的作用下以光速向黑洞的质心运动。设想黑洞是一个容积有限的中空球体，它的质心与球心重合。来自各个方向上的自由量子在球心处相遇，它们的本征波动相干，任何微小的对称失衡都将引起量子运动的极大混乱，瓦解能量的所有有序结构并最终实现热力学平衡，物理空间得到还原，时间之箭失去方向。
回顾物理空间的激发相变，可以认为一个独立的激发状态Pe不能作为物理实在，只能用“虚”状态表示，即：Pe•(i)=P0+e。从对称的角度上考虑，如果从P0中取出单位能量e，则有：-Pe•(i)=P0-e。于是得到结果：Pe2=P02-e2，即：P02=(Pe2+e2)。……（1）,方程（1）中，物理空间的激发相Pe是一个能量“陷阱”，无论量子能量e有多大，P0保持不变，意味着在任何物理相互作用中，物理空间的状态恒定。即使将宇宙的全部物质作为自由能投入Pe也不会改变物理空间的性质，这也是对物质宇宙与黑洞关系的描述。
那么，黑洞空间需要一个具体的、有质量的“壁”么？试想将宇宙质量放入一个黑洞，它所产生的引力当然足以形成黑洞效应，所谓黑洞空间的“壁”其实与我们熟悉的引力空间没有区别。的确，相对论黑洞极度紧致，甚至不能容纳概念空间，但是相对论效应同时表明，任何一个进入黑洞的自由量子e`=h•n/t`的时间t`都会极大地甚至无限膨胀，量子能量甚至无限增大，相应增加黑洞与空间的作用力，等价于相应的质量增量。根据黑洞的史瓦西半径r=2GM/c2，在保持黑洞效应不变的条件下，充分大的M的增量允许r充分扩大。另外一个例证来自光电效应。如果用相同频率的光照射金属表面，那些运动速度较大的电子应当更容易被击出它原来的位置。
物理真空好比白纸上一些随机散落的点。相变造成某个局部的点以特定形式有序排列（量子结构），附近的点倾向性排列（量子场和量子势），相变还原后这些点回复到原来的状态，甚至没有发生任何可以测量的位移。相变的传递只是点的有序排列方式的传递而不是点本身，譬如电流传递的只是电能而不是电子。特定形式的能量传递特定形式的秩序，物质体系就是相同或不同能量秩序的集合体。外部宇宙的秩序在通过黑洞时被彻底瓦解。
现在我们可以清楚地理解能量究竟意味着什么。所谓“能”就是特定形式的秩序。当这种秩序在确定方向上运动时取得“量”的概念，它的“量”和方向通过时间得到定义。广义而言：时间是反映秩序运动方向和大小的物理量，与秩序本身的状态不可分割。
根据物理空间的热力学性质，方程（1）中空间的稳态“相”和激发“相”可以用系统的“熵”表示：P0=S0，Pe=Se，则：e2=(S02-Se2)，其中S0是一个恒量。当|e|0时，S0Se。
这样处理后，量子能量与系统的“熵”联系在一起。较大的|e|拥有较小的Se，能量的有序程度较高。对于能量的累积形式，则可以表示为：S02=Σe2+ΣSe2。若E=mc2=Σe，则S02=Σ(mc2)2+ΣSe2。根据相变原理，量子结构、量子场以及量子“势”都是能量系统有序程度的表达，归结为“场”的有序状态，通过“熵”Sm2=ΣSe2予以量化评价。粒子之间或粒子与量子之间存在“场相干”，产生波动。S02=e2+Se2可以作为物质运动波粒两重性的基本表达形式。讨论:量子理论研究正在逼近物理真空（2），但是可能受到经验以及经典力学时空概念的影响，物理空间至今仍然只是物质存在与运动的载体而不是具有独立意义的物质实体。当然，物理空间无从测量因而无从定义、无从把握的性质也很难被作为具体的研究客体，尽管空间的黑体性质以及相对论表明它是宇宙物质的一部分，至少它参与宇宙的物质过程。另一方面，空间无从测量恰恰反映它完全无序的状态，没有特征，不会主动参与物质运动，这就是它的特征。因为无序，所以拥有充分的、被动塑造的可能。
在热力学平衡的背景上将热力学耗散系统推向极端的结果必定引起相变，这是由热力学平衡系统性质所决定的悖论形式。只要赋予物理空间以适当的张量，好比一方绷紧的水面，相变就会将能量进行“量子式”裁切，量子就会像“打水漂”的石片一样跳跃，同时引起水面的涟漪。称这样的量子为自由量子，它们携带的能量为自由能。自由量子的运动是能量与空间结合的结果，是自由能与空间的结合力“拉动”量子以光速运动。在这里，空间响应速度扮演裁刀的角色，裁切的原则是保证下一次相变的条件，这个条件就是光速。所以自由能的速度只能是光速。
量子结构、量子场及量子势三者共同构成空间相变完整的动力学形式，为“测不准”原理的阐释呈示物理细节。对于解释包括波粒两重性在内的诸多量子行为而言，空间相变是一个十分理想的模型。
“打水漂”的石片的动力并非来自水面，但是量子运动的动力却来自能量与空间的结合力，好比一个人拽着胡子把自己拉动得飞快。换一个角度说，量子通过与空间的结合力对自己做功，做功时产生的“废能”竟然又生成一个相同的量子，相变的传递犹如接力。将这样的怪异与质能等价方程e=mc2放在一起，我们发现广义相对论竟然可以从量子理论的角度上得到简洁而且准确的解释：作为能量的构造形式，质量同时承载着能量与空间的结合力，而引力场则是量子场的累计或集合表达形式。作为回应，相对论通过影响自由量子的时间或空间表达相对论量子效应。相对论量子的能量与物体的速度或质量正相关，也因此与能量对物体的作用效能有关，这一点对于黑洞空间的存在至关重要。没有黑洞视界处的相对论时空效应，就没有自由能的相对论增量，也就不会产生自由能对黑洞质量的相对论贡献，不可能出现史瓦西“解”允许的黑洞空间。物质宇宙的演变会是另外的样子。
根据相变原理，相对论和量子理论分别与热力学互洽，所以两者统一，其中关键在于能量与空间的结合关系。以能量—空间结合关系为基础，热力学、经典引力理论、量子理论以
及相对论可以统一；以能量—空间结合力为基本作用关系，物理相互作用可以实现统一。
能量与空间的结合关系是最基本的物质作用形式。量子场是最基本的物理力场。热力学属性是时间的本质属性，但是作为对热力学在绝对条件下的背反，引力时间与热力学时间构成宇宙最基本的、彼此相背的时间体系。根据e2=(S02-Se2)，因为自由量子的能量e在引力场中增大，所以引力场的“熵”Se减小，有序程度增高。黑洞是极端有序的物质构造，但其内部e=0，Se=±S0，是对极端有序的背反。
Se=±S0所展示的对称性意味着什么？反物质？暗物质或其他？
根据命题B(b)，时间的基本形式是量子化形式。
直接参与物质作用的空间才是真实的物理空间。真实的物理空间对于完整的自然宇宙是不可或缺的，因为这样才自然。
参考
1.《时间简史》史蒂芬•霍金著，许明贤、吴忠超译，湖南科学技术出版社1996年4月第1版。
2.《时间之箭》彼得•柯文尼罗杰•海菲尔得著，江涛、向守平译，湖南科学技术出版社1995年10月第1版。
3.《狭义与广义相对论浅说》阿•爱因斯坦著，杨润殷译，上海科学技术出版社，1964年8月第1版。
4.《时空本性》史蒂芬•霍金罗杰•彭罗斯著，杜欣欣、吴忠超译，湖南科学技术出版社，2003年2月第1版。
【关键词】甘草;内生菌;根瘤菌;菌根真菌
甘草是豆科甘草属(Glycyrrhiza)植物，其根及根茎为常用中药，市场需求量大。近年来，随着野生甘草资源的急剧减少，且国家明令禁止采挖野生甘草，使甘草供求矛盾日益尖锐。在这种情况下，对甘草资源的保护性利用及栽培甘草势在必行。近年来，随着人工甘草种植面积的逐年加大，提高甘草的质量成为亟待解决的一个关键问题。相关研究表明，植物有益微生物可以产生促植物生长的活性物质，提高植物固氮性能，促进植物对恶劣环境的适应，加强系统的生态平衡，保证寄主植物健康生长。因此本文就近年来甘草有益微生物的研究进展进行综述，以期对提高栽培甘草的质量有指导意义。
1甘草内生菌的研究现状
内生菌是指一生或至少一生中的某个阶段能进入活体植物组织内，并且不引起明显组织变化的真菌或细菌［1,2］。1993年，Strobel等［3］从短叶红豆杉TaxusbrevifoliaNutt的树皮中分离出二百多种微生物，其中有一株内生真菌Taxomycesandreanae能产生紫杉醇，这一研究结果引起学者对内生菌的广泛兴趣。目前，人们已经从长春花、千层塔、银杏、厚朴等多种植物中分离得到了内生菌，并取得了一些成果。
有学者对甘草内生菌也进行了研究，发现内生菌对甘草产生一系列作用。宋素琴等［4］对采自新疆的健康野生胀果甘草不同组织中的内生菌进行分离，并纯化得到149株细菌和2株真菌，鉴定得出149株细菌分属于13个属，2株真菌分属于青霉菌属Penicillium和镰刀菌属Fusarium。有学者发现内生菌可通过拮抗病原菌促进甘草生长。饶小莉等［5］从乌拉尔甘草健康植株的根茎叶中共分离到内生细菌98株，并采用平板对峙方法筛选出6株菌株，其对植物病原菌有明显体外拮抗活性，鉴定这6株拮抗菌株分属萎缩芽孢杆菌(Bacillusatrophaeus)、多粘类芽孢杆菌(Paenibacilluspolymyxa)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、Paenibacillusehimensis。龚明福等［6］采用无菌操作技术从野生健康甘草Glycyrrhizauralensis的根、茎、叶、种子、根瘤等组织中分离出内生细菌（Endophyticbacteria)125株，其中31株对棉花枯萎病菌(Fusariumoxysporum)、棉花黄萎病菌(Verticilliumdahliae)具有较强的拮抗活性，这31株内生细菌分属于气芽孢杆菌属(Aerobacillussp.)、气单胞菌属(Aeromonassp.)、芽孢杆菌属(Bacillussp.)、黄单孢杆菌属(Xanthomonassp.)、假单胞杆菌属(Pseudomonassp.)、土壤杆菌属(Agrobacteriumsp.)。另有研究发现，从甘草中分离的有些内生菌还可产生活性物质。韦革宏等［7］从乌拉尔甘草和光果甘草中共分离得到68株内生菌，从中筛选出一个来自乌拉尔甘草的菌株Mesorhizobiumsp.CCNWGX022，从该菌株发酵液的石油醚提取物中分离得到了十八烷酸内酯Rhizobialide，是第一次从内生菌中得到此类物质。另有学者研究了内生菌在甘草不同部位及不同月份的数量变化趋势。林世利等［8］分离出不同月份苦豆子、骆驼刺、苜蓿、铃铛刺、甘草不同部位的内生细菌，研究阿拉尔地区豆科植物内生细菌种群动态。结果显示5月份的苦豆子和甘草植株、8月份的苜蓿植株、9月份的铃铛刺和骆驼刺植株的内生细菌的种类最多。内生细菌种类的分布规律依次为苦豆子中叶＞茎＞根＞种子＞花，苜蓿中根＞叶＞茎＞花＞种子，铃铛刺中茎＞叶＞种子＞花＞根，骆驼刺中根＞茎≥叶＞种子＞花，甘草中茎＞根＞叶＞种子＞花。5种豆科植物生长期中总带菌量平均值在各个月份变化趋势不同，并且各个月份的带菌量处于交替变化之中，说明不同月份5种豆科植物内生细菌的种类和数量不同，同种豆科植物不同组织部位的内生细菌的种类和数量有差异。
2甘草根瘤菌的研究现状
根瘤菌是与豆科植物共生，形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。这种共生体系具有很强的固氮能力。根瘤菌分快生和慢生两种类型，为化能异养菌。目前有学者已经从甘草中分离得到根瘤菌并进行了一些相关研究。
目前对甘草根瘤菌的研究多体现在根瘤菌的分类上。杨雪颖等［9］通过对西北干旱半干旱地区68株甘草根瘤菌的表型多样性和抗逆性分离研究，发现1个新类群和1个具有较高抗逆性的菌株。对新类群的中心菌株CCNWGX022和高抗性菌株CCNWGX035进行16SrDNA全序列测定及系统进化研究。结果表明，CCNWGX022和CCNWGX035与中慢生根瘤菌属内参比菌株的16SrDNA相似性分别大于96.8％和98.3％，判定它们均属于中慢生根瘤菌属。谷峻等［10］采用表型数值分类、16SrDNAPCR-RFLP分析和BOX-PCR指纹图谱分析的方法对中国北方地区的甘草根瘤菌进行表型、遗传多样性分析。供试菌株在数值分类聚类分析中约85％的相似水平上产生2个表观群，有11株菌未与已知参比菌株聚群。16SrDNAPCR-RFLP分析表明，供试的20株菌共产生14种遗传型，表现出丰富的遗传多样性。BOX-PCR指纹图谱分析进一步证明与甘草共生的根瘤菌的基因组也具有多样性。由此得出结论：在中国北方地区与甘草共生的根瘤菌在Sinorhizobium、Rhizobium和Mesorhizobium属中均有分布。
3甘草菌根真菌的研究现状
菌根是土壤中某些真菌与植物根的共生体。凡能引起植物形成菌根的真菌称为菌根真菌，大部分属担子菌亚门，小部分属子囊菌亚门。菌根真菌与植物之间建立相互有利、互为条件的生理整体，并各有形态特征，这是真核生物之间实现共生关系的典型代表。根据形态和解剖学的特征，又把菌根分为外生菌根和内生菌根两大类。有学者对甘草菌根真菌进行研究发现菌根真菌可促进甘草的生长。饶小莉等［11］分离了甘草的VA菌根，并用三叶草进行单孢繁殖，将繁殖后的菌根真菌回接甘草，结果发现接种了菌根真菌的甘草植株笔长、根粗、茎叶干重和根干重都有较大程度的提高，均比对照显著增加，并且不同处理对植株生长影响不同，得出结论接种VA菌根真菌显著促进了甘草的营养生长。JingnanLiu等［12］用两种AM菌根真菌Glomusmosseae与Glomusversiforme接种甘草，结果显示接种的甘草相对于对照组在生长的早期和晚期有显著提高，叶摄取磷的量比对照组多，并且根中甘草酸的浓度有所升高，但根部氧化酶活性相对降低了，由此得出结论接种AM菌根真菌有可能成为提高甘草药用价值的有效途径。
4甘草其他微生物学相关研究现状
近年来，对甘草微生物学转化等方面的研究工作也取得了一定成果。谢毛成［13］利用发根农杆菌的Ri质粒，以光果甘草种子胚萌发形成的实生苗不同部位为外植体，成功诱导出光果甘草毛状根，并利用TLDNA中rolC序列中的特异性引物，应用PCR技术对光果甘草毛状根进行了分子水平的鉴定，并利用理化手段对毛状根转化后产生的冠瘦碱进行了薄层定性鉴定，从不同水平上证实了光果甘草毛状根核基因组中已整合了外源Ri质粒的T-DN段。燕飞等［14］利用发根农杆菌R1601对药用植物胀果甘草(GlycyrrhizainflatBat)进行转化，诱导其产生发根。在发根诱导过程中，分别用不同菌液浓度、不同浸染时间对胀果甘草子叶、胚轴进行转化处理，统计、比较各条件下的发根率，结果表明，用稀释2倍的菌液浸染子叶8min时，发根诱导率最高,为56.49%。何晨等［15］用一株产β-葡糖醛酸酶的菌种HC-12对甘草进行液体发酵转化。通过对菌种复合诱变以及应用系统数值化及灵敏值系统调控技术优化了发酵工艺，把甘草中不足0.1%的甘草次酸的含量提高了20倍以上。经过柱层析及HPLC及1HNMR鉴定分离得到了甘草次酸纯品，并通过动物实验验证了发酵甘草于未发酵的生品对照甘草具有抗炎活性和镇痛作用显著性效果。
5小结
内生菌对甘草的有益作用体现在：①内生菌有促进甘草生长作用，内生菌可与病原菌竞争营养或直接产生拮抗物质而抑制病原菌，从而促进甘草生长。②有些内生菌可产生活性物质。③内生菌在甘草不同部位及不同月份的数量呈现一定的变化趋势。另有研究表明，内生菌能产生与宿主相同的活性物质［3］，王兴红［16］推测内生真菌可能与中药的道地性有密切的关系。这些成果对于甘草内生菌的研究有重要意义。
根瘤菌对甘草的有益作用体现在：根瘤菌能够通过与甘草共生，引起甘草根部或茎部结瘤，将空气中的N2转化为可吸收利用的NH4，从而为甘草提供氮素营养，促进其生长。
菌根真菌对甘草的有益作用体现在：甘草和菌根真菌是一种互惠共生的关系，它们之间可以交换各自所需的物质，甘草借助菌根真菌吸收水分、养分和生长促进剂，而菌根真菌也从甘草中摄取自身生长所需要的糖分和其它有机物。菌根真菌是根系的延长和扩展，且比根系吸收水分、养分的能力大得多，可促进甘草的营养生长，提高甘草的药用价值。
微生物转化对甘草的作用体现在：对甘草进行微生物转化，可提高其有效成分含量，用药效果可得到提高。
总之，微生物是个潜力巨大、尚待开发的资源，对甘草相关微生物进行研究有重大意义，有利于提高甘草的质量，对于中药的可持续发展也将起到重大作用。超级秘书网：
【参考文献】
［1］PertiniO.Fungalendophytesoftreeleaves［A］.In:AndrewsJH.HiranoSS.eds.MicrobialEcologyofLeaves［C］.INewYork,Springer-Verlag,1991：179.
［2］WilsonD.Endophyte-theevolutionofaterm,andclarificationofitsuseanddefinition［J］.Oikos,73:274.
［3］StierleA,StrobelG,StierleD.TaxolandtaxaneproductionbyTaxomycesandreanae,anendophyticfungusofpacificyew［J］.Science,1993,260(5105):214.
［4］宋素琴，欧提库尔玛合木提,张志东，等.新疆胀果甘草内生菌的分离和鉴定［J］.微生物学通报,2007,34(5):867.
［5］饶小莉,沈德龙，李俊，等.甘草内生细菌的分离及拮抗菌株鉴定［J］.微生物学通报,2007,34(4):700.
桑叶总生物碱提取物为市售产品(DNJ含量>50%)。桑叶、桑椹、桑白皮、桑枝药材购于成都荷花池中药材专业市场，经鉴定为Morusalba的干燥叶、果、根皮和嫩枝。硅胶G（青岛海浪化工厂）、732阳离子交换树脂(上海汇珠树脂有限公司)、中性氧化铝(成都市科龙化工试剂厂)、活性炭(成都市科龙化工试剂厂)，其余各种试剂为化学纯或分析纯。TU-1800紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)。
2方法与结果
2.1桑树总生物碱分析方法的研究实验中以桑叶总生物碱提取物为样品进行了分析方法的研究；后经证实，桑椹、桑白皮和桑枝的总生物碱实验结果与之一致。
2.1.1检识反应与生物碱沉淀试剂的反应：取桑叶总生物碱提取物适量，加蒸馏水溶解，以盐酸调pH2～3，过滤，所得溶液为浅黄色，取5份，分别与碘化铋钾试剂、碘-碘化钾试剂、硅钨酸试剂、磷钼酸试剂、苦味酸试剂反应，结果见表2。表2桑叶生物碱的检识反应（略）
碘化铋钾、硅钨酸、磷钼酸与样品呈阳性反应，可用于定性鉴别。
亚硝酸反应：考虑到DNJ属于脂肪族仲胺，应能与亚硝酸进行反应。试验时取上述桑叶总生物碱提取物的酸水溶液，置试管中，加入亚硝酸钠水溶液，结果产生气泡，持续时间近1h，随着气体的逸出，试管口颜色逐渐变深，几乎呈褐色，而溶液的颜色则由浅黄色变为深黄色。
2.1.2薄层色谱分析桑树生物碱的薄层色谱分析鲜有报道，主要是由于DNJ及其类似物显色困难。实验中取桑叶总生物碱提取物的水溶液，点样于硅胶G板上，以醋酸乙酯-甲醇-冰醋酸(6∶2∶2)为展开剂，展开，取出，晾干，显色，检识。曾实验碘化铋钾、磷钼酸、碘蒸气、10%硫酸-乙醇、α-萘酚、Enrilich试剂、苯胺-二苯胺-磷酸试剂、0.15%高锰酸钾等薄层色谱显色剂，结果碘化铋钾显色不明显，其他试剂均未能显色。
有文献报道［18］，采用茚三酮试剂能使DNJ显紫色斑点。经试验，茚三酮能使样品的薄层板显出斑点，但是，用茚三酮显色不能排出氨基酸的干扰，而亚硝酸反应产生气泡表明样品中可能存在氨基酸。后终于找到氯-邻联甲苯胺试剂，能使样品的薄层板显红黄色斑点。若令薄层板不显色，刮取氯-邻联甲苯胺试剂能显色的相应位置的硅胶，以甲醇洗脱，洗脱液挥除溶剂，酸水溶解，加碘化铋钾试剂，结果呈阳性反应，表明氯-邻联甲苯胺试剂能使桑叶生物碱显色。又取谷氨酸水溶液，与桑叶总生物碱提取物平行试验，结果，氯-邻联甲苯胺试剂不能使谷氨酸显色。因此，桑叶总生物碱用氯-邻联甲苯胺试剂显色具有专属性。氯-邻联甲苯胺试剂显色的具体方法为：取少量高锰酸钾置密闭容器中，加适量浓盐酸令产生氯气，将薄层板放入，15min后取出，置空气中5min以上以除去氯气，然后喷以邻联甲苯胺溶液(160mg邻联甲苯胺溶于30ml冰醋酸，加水至500ml，再加1g碘化钾)，即可显色。桑叶生物碱提取物的薄层色谱图如图2所示。
2.1.3含量测定方法的提出实验发现，桑叶生物碱经氯-邻联甲苯胺试剂显色后，在2h内未见褪色，5h后慢慢褪色，显色较为稳定。刮取斑点，用甲醇洗脱，取洗脱液在200～800nm范围内扫描，结果在209nm和446nm处有吸收峰，如图3所示。后来发现，若样品薄层色谱中有多个斑点，这些斑点的光谱图基本一致。据此可提出含量测定方法：以DNJ为对照品，用薄层色谱-分光光度法进行测定。
由于209nm属于末端吸收峰，若用于含量测定则误差较大，故宜选用446nm作测定波长。经试验，甲醇洗脱液放置2h，446nm处的吸光度值基本不变，表明方法的耐用性良好。因此确定总生物碱的含量测定方法可采用薄层色谱-可见分光光度法。
另外，根据斑点颜色清晰、稳定、以及不同斑点光谱图基本一致的性质，也可以考虑以DNJ为对照品，用薄层扫描法进行含量测定。
2.2桑树总生物碱提取方法的研究本文桑树总生物碱的提取、纯化是建立在对结构、性质的分析的基础之上的。
2.2.1根据桑树生物碱的结构推测其理化性质
溶解性：由表1可知，DNJ类化合物为氮杂糖型结构，羟基较多，极性较大，因此可溶于水、醇类溶剂，在氯仿等弱极性溶剂中、醋酸乙酯等中等极性溶剂中应不能溶解或溶解度很小，因此，传统的生物碱提取方法(酸水提取、氯仿萃取)将不适用，但可考虑用水、醇类溶剂提取。
碱性：由表1可知，桑树生物碱多为脂肪族仲胺或叔胺，因此具有弱碱性，在一定pH条件下能成为离子状态，故可以考虑用离子交换色谱进行纯化。另外，也以考虑使用氧化铝等碱性吸附剂进行分离。
水解性：对于氮杂糖本身而言，其化学性质非常稳定，在酸、碱、热作用下不易分解。但根据表1，不少生物碱成分以糖苷的形式存在，苷在酸性条件下尤其是加热时易被水解，因此，提取分离中若使用酸时应注意不能使作用时间太长，并应尽量避免在酸性条件下加热。
2.2.2桑树生物碱的提取工艺流程根据上述结构与性质的分析，本文提出了以下的提取工艺流程。各提取步骤分别进行沉淀反应和薄层色谱跟踪分析，以保证各工序所得到的成分为生物碱。
水提醇沉：取桑叶、桑椹、桑白皮、桑枝药材，分别加水煎煮提取，煎液浓缩至一定体积，放冷后加乙醇使含醇量达70%，静置过夜，滤取上清液，回收乙醇，得提取液。
离子交换树脂富集：取上述提取液，适当稀释，用10%盐酸调pH4～5，流经已预处理的732阳离子交换树脂柱，树脂柱先以水洗至近中性，弃去水洗液，再用0.25mol/L氨水洗脱，收集洗脱液，适当浓缩。
正丁醇萃取：取上述浓缩液，以等量的水饱和的正丁醇萃取，共3～4次，分取正丁醇层，减压回收溶剂，得正丁醇萃取物。
氧化铝柱层析：取正丁醇萃取物，用少量水溶解，上样于氧化铝干柱，以乙醇洗脱，洗脱液回收乙醇，得氧化铝纯化物。
活性炭脱色：取氧化铝纯化物，以水溶解，加适量活性炭，煮沸15min，放冷，过滤，滤液浓缩除去溶剂，即得到总生物碱产品。
2.2.3产品的初步分析
沉淀反应：取上述产品，加水溶解，以盐酸调pH2～3，分别加碘化铋钾试剂、硅钨酸试剂、磷钼酸试剂，结果4味药的总生物碱均呈阳性反应。
薄层色谱分析：薄层色谱条件同上。结果如图4所示。
3讨论
中药有效成分的分析方法与提取方法建立的前提是对目标成分理化性质有充分的认识。本文在分析桑树生物碱结构与性质的基础上，根据实验结果提出了桑树总生物碱的新的定性定量方法和提取分离方法，方法可行性较好，但方法中的具体参数仍有待进一步研究，所得总生物碱的含量尚待测定。
曾考虑采用酸性染料比色法进行桑树总生物碱的定量分析，但实验发现该方法干扰很大。
亚硝酸反应中，有气体产生，表明样品应存在含伯胺基的化合物，很有可能是氨基酸。后用谷氨酸进行亚硝酸反应，结果能产生大量气体。
薄层色谱图中，点样原点亦明显显色，表明可能有部分生物碱成分停留在原点尚未展开，因此本文的薄层色谱条件尚需优化。
氯-邻联甲苯胺试剂使桑树生物碱显色的原理可能是：新生态氯使生物碱氯代，然后氯代物与邻联甲苯胺发生缩合反应生成联苯醌而显黄色［19］。
【参考文献】
［1］NishikawaT,IshidaN.Anewantibiotic,R-468,activeagainstdrug-resistantShigella［J］.JAntibiotics,SerA,1965,18(3):132.
［2］InouyeS,TsuruokaT,NiidaT.Structureofnojirimycin,sugarantibioticwithnitrogeninthering［J］.JAntibiotics,SerA,1966,19(6):288.
［3］PaulsenH,SangsterI,HeynsK.MonosaccharidemitstickstoffhaltigemRing,XIII.SyntheseundReaktionenvonKeto-piperidinosen［J］.ChemBer,1967,100(3):802.
［4］YagiM,KounoT,AoyagiY,etal.Thestructureofmoranoline,apiperidinealkaloidfromMorusspecies［J］.NipponNogeikagakuKaishi,1976,50(11)：571.
［5］NiwaT,InouyeS,TsuruokaT,etal."Nojirimycin"asapotentinhibitorofglucosidase［J］.AgricBiolChem,1970,34(6)：966.
［6］FrommerW,MuellerL,SchmidtD，etal.Inhibitorsforalpha-glucosidases［P］.DE2658561,1978-06-29.
［7］KimuraM,ChenFJ,NakashimaN,etal.AntihyperglycemiceffectsofN-containingsugarsderivedfrommulberryleavesinstreptozocin-induceddiabeticmice［J］.WakanIyakugakuZasshi,1995,12(3)：214.
［8］ChenFJ,NakashimaN,KimuraI,etal.Potentiatingeffectsonpilocarpine-inducedsalivasecretion,byextractsandN-containingsugarsderivedfromMulberryleaves,instreptozocin-diabeticmice［J］.BiolPharmBull,1995,18(12)：1676.
［9］NaokiA,EmikoT,HaruhisaK,etal.SugarswithnitrogenintheringisolatedfromtheleavesofMorusbombycis［J］.CarbohydrRes,1994,253:235.
［10］AsanoN,YamashitaT,YasudaK,etal.Polyhydroxylatedalkaloidsisolatedfrommulberrytrees(MorusalbaL.)andsilkworms［J］.JAgricFoodChem,2001,49：4208.
［11］KusanoG,OriharaS,TsukamotoD,etal.FivenewnortropanealkaloidsandsixnewaminoacidsfromthefruitofMorusalbaLINNEgrowinginTurkey［J］.ChemPharmBull,2002,50(2)：185.
［12］AsanoN,OsekiK,TomiokaE,etal.N-containingsugarsfromMorusalbaandtheirglycosidaseinhibitoryactivities［J］.CarbohydrRes,1994,259：243.
［13］陈震，汪仁芸，朱丽莲，等.桑枝水提取物化学成分的研究［J］.中草药，2000，31(7):502.
［14］施新琴，崔为正，裘立群，等.用反相高效液相色谱-紫外检测法测定1-脱氧野尻霉素的含量［J］.蚕业科学，2006，32(1)：146.
［15］KimJW,KimSU,LeeHS,etal.Determinationof1-deoxynojirimycininMorusalbaL.leavesbyderivatizationwith9-fluorenylmethylchloroformatefollowedbyreversed-phasehigh-performanceliquidchromatography［J］.JChromatogrA,2003,1002：93.
［16］李宏，钱永华，王建芳，等.桑叶中1-脱氧野尻霉素(DNJ)的气相法测定［J］.北方蚕业，2006，27(3)：31.
