3. 生命科学
生命科学是研究生命的科学，它既研究生命体的生命活动现象及其本质，又研究生命与环境之间的相互关系。研究的范围涉及到动物、植物、微生物等一切生命活动的新陈代谢、生长、发育、繁殖、遗传、变异、进化以及应激性和适应性等等。生命科学的研究与人类息息相关，生命科学的理论是医学的基础，生命科学的每一项新理论新成果都会使诊断、治疗和保健的面貌焕然一新。在生命科学的发展过程中，化学、数学、信息科学等不断向生命科学渗透，新的交叉学科、边缘学科不断形成，新技术、新方法、新概念不断涌现，大大丰富和发展了生命科学的内涵。
3.1 生物技术(biotechnology)
生物技术也称生物工程(bioengineering)生物技术是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。传统生物技术应该说从史前时代起就一直为人们所开发利用，以造福人类。在公元前221年，我国人民就能制作豆腐、醋等。公元10世纪，我国就有了预防天花的活疫苗。现代生物技术是以70年代DNA重组技术的建立为标志的。1972年Berg首先实现了DNA体外重组技术，标志着生物技术的核心技术——基因工程技术的开始。生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等技术，是21世纪高技术革命的核心内容，对于提高国力，迎接人类面临的食品短缺、健康问题、环境问题及经济问题的挑战至关重要。
基因工程(gene engineering)基因工程是70年代以后兴起的一门新技术，其主要原理是应用人工方法把生物的遗传物质，通常是脱氧核糖核酸(DNA)分离出来，在体外进行切割、拼接和重组。然后将重组了的DNA导入某种宿主细胞或个体，从而改变它们的遗传品性；有时还使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达，以获得基因产物(多肽或蛋白质)。这种创造新生物并给予新生物以特殊功能的过程就称为基因工程，也称DNA重组技术。
基因(gene)基因是有功能的DNA片段，是编码一条多肽链或功能RNA所必需的全部核苷酸序列。生物的性状，如花的颜色、人的高矮、毛发颜色等都是由基因与环境相互作用而决定的。人们对基因的认识有一个过程，最早孟德尔用颗粒性“遗传因子”对生物遗传现象作了解释，为了使“遗传因子”的概念更为准确方便，人们后来采用了丹麦遗传学家W.Johanson在1909年提出的“基因”一词来代替孟德尔的“遗传因子”。
转基因植物(transgenic plant)通过基因工程技术对植物进行基因转移，使生物体获得新的优良品性，这种技术称为植物转基因技术，通过这种技术获得的生物体称为转基因植物。植物转基因的目的就是培育出具有抗旱、抗盐、抗病虫害等抗逆特性或品质优良的作物新品种。目前，我国已经培育出了转基因抗虫棉花、抗虫水稻、抗虫玉米、抗盐碱番茄等作物，其中转基因抗虫棉已经实现了产业化。
转基因动物(transgenic animal)是指以人工方法将外源基因导入动物受精卵(或早期胚胎细胞)，使外源基因与动物本身的基因组整合，并随细胞的分裂而增殖，从而稳定地遗传给下一代动物，这种技术称为动物转基因技术，利用该技术产生的动物称为转基因动物。转基因动物不仅为研究基因表达的调控提供了有力的武器，而且成为探讨疾病发病机理，寻求有效治疗途径，筛选和鉴定药物的理想动物模型。转基因动物的研究不仅具有深远的理论意义，还具有广阔的应用前景，通过转基因技术按照人们的意愿来改良动物的遗传品质已经成为可能；而利用转基因家畜来生产珍贵药物蛋白的研究成果更是振奋人心，转基因动物制药具有成本低、周期短、效益大等特点，因此蕴含着巨大的经济价值，引起了许多国家和政府和企业界人士的重视，成为国际上的投资热点。
转基因鱼(transgenic fish)80年代中期国内外开始转基因鱼的研究。鱼类因其产卵量大，体外受精，大大简化了转基因操作的步骤。我国学者朱作言首次用人的生长激素基因(hGH)构建了转基因金鱼，目前已有鲫鱼、鲤鱼、泥鳅、鳟鱼、大马哈鱼、鲶鱼、罗非鱼、鲂鱼等各种淡水鱼和海鱼被用于转基因研究。转基因鱼的研究主要集中在提高生长速度和抗逆性，以及发育生物学和插入突变研究。已有多种哺乳类和鸟类的基因被成功地整合到鱼类的基因组中，例如转羊生长激素基因鲤鱼，转大马哈鱼生长激素基因鲤鱼等。生长激素能提高动物的生长速度，显示出转基因鱼在渔业生产和水产养殖业的潜在经济价值。
转基因食品安全性(safety of transgenic food)无论来自于转基因植物还是来自于转基因动物的食品都有安全性问题。目前，已经有数百种转基因植物和数十种转基因动物诞生，它们所获得的外源基因可以来自动物、植物或微生物。这些转基因生物都不是通过自然的有性杂交的方法得到的，它们对于生物进化、生态环境及人类健康的影响还都是未知数，如果把这种转基因动物或植物不加任何限制地利用，同样可能会带来问题。现在国际上对转基因食品的争论很大，美国等国家由于自身的利益对转基因食品持积极态度，而欧洲等一些国家则持反对态度，但争论的焦点主要是引起的贸易争端等问题。
基因治疗(gene therapy)基因治疗是指利用遗传学的原理通过基因来治疗人类的疾病。凡由于基因突变、缺失和异常表达引起的疾病，如遗传病、恶性肿瘤等目前都尚缺理想的治疗手段，寄希望于基因治疗。基因治疗主要包括制备正常基因取代遗传缺陷的基因，或者关闭异常表达的基因，或者降低异常基因的表达强度。传统意义上的基因治疗是指目的基因导入靶细胞以后与宿主细胞内的基因发生重组，成为宿主细胞的一部分，从而可以稳定地遗传下去并达到对疾病进行治疗的目的。由于技术的进步，近年来采用基因工程技术，即使目的基因和宿主细胞内的基因不发生重组，目的基因也能得到暂时的表达，为了与传统意义上的基因治疗相区别，有时又将其称为基因疗法(gene therapeutics)。利用基因治疗在治疗免疫性疾病、黑色素瘤和血友病等方面已有一些成功的例子。但基因治疗仍处于探索阶段，有待深入研究，特别是近期发现的基因治疗引法肿瘤的问题更引起了人们的关注。目前正在迅速发展的基因定位整合技术有望成为一种有效的基因治疗方法。
基因枪(gene gun)基因枪是由美国康乃尔大学的研究人员于1987年发明的，已成为向植物细胞转移外源基因的重要方法。此技术的原理十分独特，真的是一把枪，枪膛中装一个尼龙空包弹，内含上千凿金属钨制造的直径1～4微米的微小粒子，外源基因便包复在粒子表面，枪口有个钢制圆盘，其正中有个1毫米直径的小孔，可阻止尼龙弹的行进，而让金属钨粒子激射出去。靶子是一块约为1.5平方英寸的活的植物组织。基因枪一击发，火药爆发的压力使微粒子以极高速度冲出枪膛，射向靶子，速度达每秒400多米，能顺利穿透植物的细胞壁进入细胞内。于是微粒子表面的外源基因便有机会整合到植物的基因组中去。将这些植物细胞培养成植株后，有可能获得具有新性状的优良品种。
人类基因组计划(human genome project，HGP)人类基因组计划是堪与阿波罗登月计划和曼哈顿原子弹计划相比的惊世壮举，是当代生命科学中的一项伟大的科学工程。1986年3月诺贝尔奖获得者，美国著名分子生物学家Renato Dullbecco在《Science》上单独撰文，强烈指出弄清人类基因组序列，将有助于解决癌症这一美好前景的到来。人类基因组计划于1990年正式启动，主要目标是计划拨款30亿美元，用15年(1990-2005)时间完成人类基因组30亿全部序列的测定，而且要在2001年完成全部染色体的“工作草图”。经过参与该项目的1000多名各国科学家的通力合作，人类基因组的工作草图已经在2000年6月26日胜利绘制完成，该工作草图包含人体90%以上碱基对的位置信息，我国作为完成该项工作的六个国家之一，参与完成了1%的任务。工作草图的绘制成功，其意义难以估量，但是，这只是迈出了认识人类基因的第一步，人类基因组30亿个碱基对全部序列的测定、识别出基因组中各个基因并明确其功能尚需数年时间。科学家们认为，人类基因组草图的绘制完成，必将极大地促进生物信息学、生物功能基因组和蛋白质等生命科学前沿领域的发展，也将为世界基因资源开发利用、医药卫生、农业等生物高技术产业的发展开辟更加广阔的前景。
基因芯片(gene chips)基因芯片又叫DNA芯片，是最近一两年发展起来的一种新型分子生物学技术。它用的也是一块小片，当然不是集成电路片，而是五六平方厘米见方的玻璃片；装在这种玻璃上的也不是电路元件，而是一个个可长可短的DNA分子。这些DAN分子通过一种特殊的方法粘在玻璃上，而它们的DNA序列和所粘贴的位置都作为最重要的信息被贮存在一台计算机里，在一小块基因芯片上一般至少可以粘20万个DNA分子。基因芯片的用途很多，它们可以用监测基因表达的变化，可以用于基因序列的分析，也可以用于寻找新的基因和新药分子。基因芯片的工作原理其实很简单。以监测基因表达变化为例。如人们可以把人的基因都粘在一小片玻璃片上制成基因芯片，如果有人对肿瘤细胞的基因表达感兴趣，只需分别把肿瘤细胞和正常细胞中的DNA放在基因芯片上反应，然后通过计算机识别，就可以很快找出肿瘤细胞中的基因表达与正常细胞有何差异，从而找出与肿瘤相关的因素。
基因资源(gene resource)随着人类基因组计划的深入实施，已在全世界范围内引发了一场“基因争夺战”。我国由于人口众多，拥有56 个民族，迁徙率低，基因“家系”保存完整，这些基因就是知识产权，可以从中发现一些疾病的机理、开发新的药物，具有巨大的市场价值。我国极为丰富的基因资源成为各国争夺的目标。1996年7月19日，美国最权威的科学杂志《Science》刊发了一条消息称准备在中国大陆采集两亿人的血样和基因标本，用于探索疾病的原因。1996年底，媒体报道美国西夸纳公司从中国东南沿海满意地获取了哮喘病家系标本，数目达数百计，这是哮喘的大家系，是极为宝贵的资源。因此，保护我国的基因资源极为重要。
癌基因(oncogene)能引起细胞癌变的基因称为癌基因，人和动物细胞基因组中的癌基因称为细胞癌基因(cellular oncogene,c-onc)，在正常情况下，即没受到致癌剂激活时，细胞癌基因并不使细胞癌变，而且这些基因的正常表达是个体发育、细胞增殖、组织再生等生命活动所不可缺少的，因此将这些没有活化的细胞癌基因称为原癌基因(proto-oncogene)。只有当原癌基因发生突变或者说激活后引起细胞癌变，才称其为癌基因(virus oncogene,v-onc)。来自病毒基因组中的癌基因称为病毒癌基因，现已证明该基因并不是起源于病毒本身，而是这些病毒感染宿主细胞后，将宿主的细胞癌基因摄取至自身基因组中，经过某些突变，形成癌基因，当再次感染其他宿主细胞时，可将这些癌基因插入到细胞基因组中使之发生恶性转化。目前已识别的原癌基因有100多个。
抑癌基因(tumor suppressor gene)也称肿瘤抑制基因，是在肿瘤发生过程中，其产物能抑制细胞增殖、拮抗菌素癌基因的一类基因。抑癌基因有对细胞周期或细胞生长设置限制的功能，当抑癌基因的一对等位基因都缺失或都失活时，这种功能随之丢失，于是细胞失去生长控制，导致癌变。由此可见，抑癌基因与癌基因之间的主要区别在于：癌基因只要有一个等位基因发生突变就可以引起癌变，而抑癌基因只要有一个等位基因是野生型时，就可以抑制癌变。
脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)DNA是生命的遗传物质，通常以两条相互配对的脱氧核苷酸反向结合的形式存在，呈双螺旋结构。生物体的遗传信息主要定位在DNA分子上，DNA上的核苷酸序列最终决定了生命的遗传信息。
DNA指纹(DNA fingerprint) 一个人或一个哺乳动物的总DNA被提取后，用限制性内切酶切成不同长度的片段，然后用VNIR(variable number of tandem repeat locus，可变数目同向重复序列)特异探针和酶切片段进行Southen印迹杂交，经放射自显影产生大量的杂交带，不同人(或哺乳动物)的VNIRS位置不同，各有自己的杂交带型，如同每个人各有自己的指纹图形环境，故称DNA指纹。DNA指纹可用于家系分析、亲子鉴定、法医鉴定等诸方面。血液和精液都可以用作检测物，甚至极少量的标本，如一根头发上的毛囊细胞，其DNA经PCR扩增后也可用来检测。
DNA诊断技术(DNA diagnosis technology)是指利用人或其它生物体的DNA进行疾病诊断的技术。1978年国际上首先应用羊水细胞DNA限制性片段长度多态性作镰刀形贫血症的产前诊断，从而开创了DNA诊断的新技术。20多年来，该项技术得到了飞速的发展，建立了多种多样的检测方法，这些检测方法可以用于遗传性疾病、肿瘤、传染性疾病的诊断。常用的有聚合酶链式反应技术，即常说的PCR技术，是一项体外扩增特异DNA片段的技术，这种方法除了可以用于基因工程目的基因的制备外，还可以用于某些疾病的诊断。
STR技术(short tandem repeat technology)近年来，我国开始应用检测短串联重复(STR)技术。STR是人体中染色体的一段，它以2个至5个碱基为核心进行重复，每个人的重复次数不同，并且具有遗传性。只要检测多个STR位点，就可以做个体的认定，进而使DNA检测得以应用于实际工作中。现在，从案件现场提取到的一滴血、一根毛发甚至皮屑中就能找到指认犯罪的铁证。所以DNA也被人们称为“血液指纹”。
PCR技术(polymerase chain reaction technology)是特异性DNA片段体外扩增的一种非常迅速而简便的新方法，有极高的灵敏度和特异性。对于微量甚至常规方法无法检测出来的DNA分子通过PCR扩增后，由于含量成百万倍地增加，从而可以采用适当的方法予以检测。采用PCR技术可以用于医院疾病的诊断，检测一些特定的病源细胞，用于土壤、废物和污水等环境标本中细胞进行检测。
染色体(chromosome) 生物的遗传物质是通过染色体的形式从亲代传给子代，从而保持物种的稳定性和连续性。从化学组成看，染色体是由DNA、组蛋白、非组蛋白等形成的复合体。基因就存在于染色体上。不同生物的染色体数量是不一样的。例如，人类有23对共46条染色体，其中有一对染色体是决定性别的，称为性染色体，男性为XY，女性为XX。
细胞工程(cell engineering)细胞工程以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖，或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种，加速繁育动、植物个体，或获得某种有用的物质的过程。所以细胞工程应包括动、植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术(也称细胞杂交技术)、细胞器移植技术等。
细胞(cell) 生物大分子以特定的方式逐级有序地组装成能行使生命活动的细胞基本结构体系，进而构成细胞。浩如烟海、无奇不有的生命世界中，除病毒外，一切有机体均由细胞构成。细胞内具有独立、有序、自控性很强的代谢体系，有全套基因组，一切复杂的、瞬息万变的生命活动都在细胞内进行，即使病毒也必须在宿主活细胞内才能表现出基本生命特征；生物的个体发育和系统发育也以细胞的增殖和分化为基础。所以细胞不仅仅是构成生命体的基本结构单位，也是生命活动的基本单位。
细胞培养(cell culture) 细胞培养是指动物、植物和微生物细胞在体外无菌条件下的保存和生长。虽然这些细胞培养在营养要求等方面有许多差异，但作为细胞培养，它们也有些共同之处。首先，要取材和除菌。除了淋巴细胞可直接抽取以外，植物材料在取材后，动物材料在取材前都要用一定的化学试剂进行严格的表面清洗、消毒。有时还需藉助某些特定的酶，对材料进行预处理，以期得到分散生长的细胞。其次，根据各类细胞的特点，配制细胞培养基，对培养基进行灭茵或除菌。采用无菌操作技术，将生物材料接种于培养基中。最后将接种后的培养基放入培养室或培养箱中，提供细胞生长所需的最佳培养条件，如温度、湿度、光照、氧气及二氧化碳等。当细胞达到一定生物量时应及时收获或传代。
细胞融合(cell fusion) 两个或多个细胞相互接触后，其细胞膜发生分子重排，导致细胞合并、染色体等遗传物质重组的过程称为细胞融合，细胞融合是细胞工程的重要基本技术。利用细胞融合技术可以将具有不同优势性状的生物体细胞融合在一起，从而产生更加优良的新品种。山东大学利用细胞融合技术培育出了耐盐碱的小麦新品种。
单细胞蛋白(single cell protein) 是指“生产”蛋白质的生物大都是单细胞或丝状微生物个体，如酵母、细菌、蘑菇等微生物，而不是多细胞复杂结构的生物，如动物、植物等，这种利用微生物作为生产工厂而获得的蛋白质称为单细胞蛋白。微生物蛋白质优于大豆蛋白质，世界年产量已超过3000万吨，发展前景非常客观。
原生质体(protoplasm)植物细胞以及细菌、酵母菌、霉菌等微生物细胞都有一个坚韧的细胞壁。在进行操作时，这层细胞壁往往成为一种障碍，影响DNA的吸收，阻碍细胞间的融合，所以常常要先把它去掉。去掉细胞壁的细胞叫作原生质体，在适当条件下，其细胞壁可以重新形成，细胞恢复分裂的能力。
细胞凋亡(apoptosis) 细胞凋亡现象最早由Kerr于1965年在大鼠肝细胞中观察到，经过大量研究，他于1972年将这一现象定名为细胞凋亡。细胞凋亡是一种主动的细胞自我破坏的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性控制，所以也被称为细胞程序性死亡(programmed cell death, PCD)。细胞凋亡与由于极端的物理或化学因素以及严重的病理性刺激引起的细胞坏死(necrosis)截然不同，细胞坏死时影响到周围细胞，引起炎症反应，而细胞凋亡过程比较平稳，无炎症反应。细胞凋亡是生物体存活的正常现象，在发育过程中和成熟组织中细胞发生凋亡的数量非常惊人，例如，健康的成人体内，在骨髓和肠中每小时约有10亿个细胞凋亡。在成熟生物体组织中，细胞的自我更新，被病原体感染细胞的清除也通过细胞凋亡来完成。当细胞凋亡失调，会导致各种疾病，例如各种肿瘤，艾滋病以及自身免疫疾病等。进入20世纪90年代后，有关细胞凋亡的研究蓬勃发展，并取得了突破性研究成果。英国科学家Sydney Brenner 等人由于发现并研究了细胞凋亡基因而获得2002年诺贝尔奖。目前，有理由相信，细胞凋亡的研究成果，将为人类某些重大疾病的治疗和控制提供有力的武器。
端粒与端粒酶(telomere and telomerase) 端粒是真核细胞内染色体末端的一种特殊结构，其DNA由简单的串联重复序列组成。端粒酶是由RNA和蛋白质构成的核糖核蛋白酶，端粒酶能保证端粒的完全复制。在生殖细胞中，由于存在端粒酶的活性，端粒长度保持不变，而在人的体细胞中，由于不存在端粒酶活性，端粒随着细胞分裂次数的增加而不断缩短。目前，大量的研究表明，在体细胞中，端粒的不断缩短导致细胞衰老。近几年来，有关端粒和端粒酶的研究发展迅速，尽管对于端粒酶如何调节端粒长度，有哪些因素来调节端粒酶活性等理论问题还有待于深入探索，但是，端粒和端粒酶及其抑制的研究都已逐渐被用于对恶性肿瘤的诊治及对老年病因的探讨。
生长因子(growth factor) 生长因子是生物体在各种外界因素作用下导致损伤时，周围组织细胞内释放出的促使创伤修复愈合的物质，其含量极低，但是作用很强。国内外已采用生物工程技术，研究开发出多种生长因子，其中许多已经在临床上应用。目前，了解比较清楚的生长因子有6种。成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF)，可用于治疗慢性创伤(如胃溃疡等疾病)和骨疾病，由于它能促进血管形成和修复，还可以用于治疗心肌梗塞等疾病。转化生长因子(transforming growth factor, TGF)是多种正常细胞和肿瘤细胞产生的蛋白质，具有促进骨伤愈合和抗癌作用。胰岛素样生长因子－1(insulin-like growth factor-1, IGF-1)，可用于治疗糖尿病和骨质疏松等疾病。表皮生长因子(epidermal growth factor, EGF)，可用于治疗烧伤和皮肤溃疡。血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor, PDGF)是储存于血小板中的一种碱性蛋白，用于促进伤口与糖尿病性或褥疮性溃疡愈合的治疗。神经生长因子(nerve growth factor, NGF)，对神经系统的正常生理功能的维持以及损伤修复起着重要作用。
自由基(free radical) 自由基是指带有孤电子的原子或原子团，它可为一个元素的原子，也可为一个大分子。自由基反应普遍存在于日常生活的各个方面，在生物体中大量存在。生物体在代谢过程中会经常不断地产生自由基，在许多生理病理过程中都有自由基参与，在氧化还原反应的酶系统中以及光合作用中自由基也发挥重要作用。自由基以及由它诱发的某些反应，在生物体衰老的发生中有重要作用。早在20世纪50年代，Harman就已提出衰老的自由基理论，此理论认为，代谢过程中由于氧化作用产生的大量自由基的积累，导致细胞老化，清除过量自由基，可以延长寿命。随着年龄的增加，抗氧化能力减弱，因而降低了对自由基危害的防御能力。另外，某些严重疾病也与自由基有关，如动脉粥样硬化、心血管与脑血管病、癌症、中枢神经系统机能障碍等，都与自由基所引发的直接或间接危害有关。
克隆(clone) 克隆是指生物体通过细胞进行无性繁殖形成基因型完全相同的后代个体，简称“无性繁殖”。“克隆”一词于1903年被引入园艺学，以后逐渐应用于植物学、动物学和医学等方面。克隆技术最早在植物的快速繁殖上得到应用。植物的根、茎、叶和花等器官的片段都可以在体外进行培养，经诱导、分化产生小植株。动物克隆实验是从 20 世纪 50 年代初开始的，由美国两个学者金和布里格斯用蛙卵做的。他们首先把蛙卵的核去掉，然后把蛙早期胚胎细胞的核移植进去，结果有相当一部分卵发育成蝌蚪。
克隆动物(clonal animal) 克隆动物是指利用成熟的高等动物体细胞(而不是生殖细胞)，通过“假母”克隆而成的动物体，通俗地讲就是“复制”，它能够制造具有完全相同遗传物质的生物。继“多莉”绵羊克隆成功之后，已在美国、英国、日本、意大利等国家以不同高等动物如上所述羊、牛、鼠等体细胞借代孕母体内克隆成个体，并繁衍后代。在亚洲，日本用成年体细胞克隆8头牛，成功率高，现已达到20头左右克隆牛。我国利用转基因山羊胎儿体细胞克隆山羊成功，其成功率是克隆羊“多莉”的10～20倍。山东中大集团与中科院合作培育成功了克隆牛群体，现已成活五头。美籍华人科学工作者(杨向中)用高龄牛耳克隆一头奶牛取得成功。这头高龄母牛13岁，相当于人类的80岁，已没有生育能力，产奶量1.6吨，相当普通奶牛的2倍。上述这些成功实验结果可以证明，成熟的高等动物体细胞通过“假母”克隆成个体的技术是可行的，它能够制造具有完全相同遗传物质的生物。克隆人的原理也是如此,由于克隆人牵扯到伦理、道德等方面的问题，许多国家禁止克隆人，但是谁也拒绝不了“治疗性克隆”在生产移植器官和攻克疾病方面的巨大诱惑，国际上仍有些人在进行克隆人的研究。
酶工程(enzyme engineering)酶工程是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，通过对酶进行修饰改造，借助生物反应器等来生产人类所需产品的一项技术。它包括酶的固定化技术、细胞的固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。
酶(enzyme) 一切生命活动以细胞代谢为基础，新陈代谢是活细胞中化学变化的总称，而所有细胞内成百上千的代谢反应的迅速进行，都依赖于酶的催化作用。酶是活细胞产生的有催化活性的蛋白质(1981年以来发现某些RNA具催化活性，是对酶定义的补充)。
酶反应器(enzyme reactor)以酶为催化剂进行发应所需要的设备称之为酶反应器。酶反应器有两种类型：一类是直接应用游离酶进行发应，即均相酶反应器；另一类是应用固定化酶进行的非均相酶反应器。均相酶反应能在批式反应器中进行。酶反应器的种类很多，大致可根据催化剂的形状来选用。粒状催化剂可采用搅拌罐、固定化床和鼓泡塔式反应器，而细小颗粒的催化剂则宜选用流化床。对于膜状催化剂，则可考虑采用螺旋式、转盘式、平板式、空心管式膜反应器。
发酵工程(fermentation engineering)利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品称为发酵工程，有时也称微生物工程。
培养基(medium) 培养基是人们提供微生物、动物、植物生长繁殖和生物合成各种代谢产物需要的多种营养物质的混合物。培养基的成分和配比，对微生物等的生长、发育、代谢及产物积累，甚至对发酵工业的生产工艺都有很大的影响。依据其在生产中的用途，可将培养基分成孢子培养基、种子培养基和发酵培养基。
固体发酵(solid ferment)某些微生物生长需水很少，可以利用疏松而含有必须营养物的固体培养基进行发酵生产，称为固体发酵。我国传统的酿酒、制酱的生产均为固体发酵。另外，固体发酵还用于蘑菇的生产、奶酪、泡菜的制作以及动植物废料的堆肥等。
蛋白质工程(protein engineering) 蛋白质工程是指在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识，通过对基因的人工定向改造等手段，从而达到对蛋白质进行修饰、改造、拼接以产生能满足人类需要的新型蛋白质。
蛋白质(protein)存在于所有生物体中，是生命最重要的物质基础之一，其种类繁多，估计整个生命界有1010～1012种。蛋白质不仅是构成细胞和生物体的结构成分，而且，参与几乎所有的生命活动，如催化生物体内各种生化反应的酶绝大多数是蛋白质，调节机体代谢的许多重要激素也是蛋白质，一些蛋白质或参与基因表达及调控，或参与生物体内各种信息的传递，或参与机体的免疫防御机能，还有些蛋白质具有贮存或运输物质的作用等等。
氨基酸(amino acid) 是构成蛋白质的基本单位，是人体及动物的重要营养物质，氨基酸产品广泛应用于食品、饲料、医药、化工、农业等领域。以前氨基酸主要是用水解蛋白质来制得，现在氨基酸生产方法有发酵法、提取法、合成法、酶法等，其中最主要的是发酵法生产，用发酵法生产的氨基酸已有20多种。例如谷氨酸就是一种重要的氨基酸，我们吃的味精就是以谷氨酸为原料生成的谷氨酸单钠的俗称。
蛋白质组学(proteomics) 生物功能的主要体现者是蛋白质，而蛋白质有其自身特有的活动规律。蛋白质组学是在整体水平上研究细胞内所有蛋白质的组成及其活动规律的新兴学科，以蛋白质组为研究对象。蛋白质组的概念是由澳大利亚两位科学家Wilkims和Williams于1994年首先提出来的，蛋白质组是指基因组表达的全部蛋白质。
组织工程(tissue engineering) 组织工程(组织器官工程)就是利用细胞培养技术在体外人工控制细胞分化、增殖并生长成需要的组织，使之工程化批量生产，用来修补由于意外损伤等引起的功能丧失的体内组织，满足临床康复的需要，并有可能对一些尚没有根治办法的疾病如恶性肿瘤、帕金森病、中风和其他疾病提供解决方案。以干细胞为代表的现代组织工程学是近年来迅猛发展的一个新领域，干细胞作为组织器官工程的要素之一给解决组织工程所需要的细胞提供了希望。
干细胞(stem cell)干细胞是一类具有自我更新与增殖分化能力的细胞，能产生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞，同时还能分化为祖细胞。通俗地讲干细胞是指尚未发育成熟的细胞，它具有再生为各种组织、器官的潜能，医学界称其为“万用细胞”。很多疾病，像心肌梗死、糖尿病、帕金森病等，均涉及细胞(如脑细胞、心肌细胞、胰岛细胞)的死亡。如果医生能将干细胞分离并使它们向特定的方向分化，就可以用健康组织替代病变组织。干细胞可分为全能干细胞(如胚胎干细胞等)、多能干细胞(如骨髓造血干细胞等)、单能干细胞(如皮肤干细胞、神经干细胞等)。
器官移植(organ transplantation)器官移植就是指利用其他生物体相同或相似的器官来代替自身的器官，是现代医学的重要领域之一，人们把此项技术列为组织工程的重要组成部分，其应用将会有奇迹的发生，例如某些将要死于心脏病的患者可以接受心脏的移植而能好好地活着。这项技术的关键在于有合适的外来组织器官。全世界需要做器官移植的患者正在以15%的速度增加，用于移植所需要的器官源严重不足，基因改性猪有望为人类提供器官移植所需的材料源。我国台湾科学工作者重视器官移植的研究，认为异种器官移植将是21世纪器官移植的主流，猪的器官移植到人体最为顺利，猪心很可能成为第一个异器官移植成功的例子。
生物反应器(bioreactor) 包括微生物反应器、光生物反应器、生物反应器细胞固定化技术以及新发展起来的有“活体生物反应器”之称的动物生物反应器、植物生物反应器等等。最早是以微生物反应器为主体，广泛应用于实验室研究和发酵工业。随着现代生物技术特别是基因工程技术的发展，转基因动物或转基因植物作为活性生物反应器生产各类医药产品及其他有价值物质已引起各国的高度重视，如乳腺反应器等，它们的兴起和发展有可能成为生产基因工程药物和疫苗等产品的重要载体，将成为新兴的“医药工厂”，为人类创造巨大财富。
生物传感器(biosensor) 生物的基本特征之一是能够对外界的各种刺激做出反应。其所以能够如此，首先是由于生物能感受外界的各类刺激信号，并将这些信号转换成体内信息处理系统所能接收并处理的信号。由信号感受器和信号转换器组成的生物传感器是近几十年内发展起来的一种新的传感器技术，是在生命科学和信息科学之间发展起来的一门交叉学科。生物传感器与传统的各种物理传感器和化学传感器的最大区别，在于生物传感器的感受器中含有生命物质。而将生物分子如蛋白质、核酸等作为感受器，更成为当代生物传感器发展的主流。生物传感器可以如上述的那样，依照其感受器中所采用的生命物质而分为组织传感器、细胞传感器、酶传感器等，也可根据所监测的物理量、化学量或生物量而命名为热传感器、光传感器、胰岛素传感器等，还可根据其用途统称为免疫传感器、药物传感器等。目前，生物传感器应用较多的领域是在医疗、医药、生物工程、环境保护、食品、农业、畜牧等与生命科学关系密切的一些领域。随着社会的进一步信息化，生物传感器必将获得越来越广泛的应用。
生物制品(biologic products) 所谓生物制品就是指利用生物技术及其产生的代谢产物生产的各种产品。包括生物农药、生物肥料、生物保健品等。这类产品一般具有天然性、安全性、无副作用等特点。但是由于是生物产品，也存在着效果不如化学制品效果显著的特点。
甲壳素(chitin) 又称壳聚糖，这类生物材料主要采自海洋甲壳类动物废弃物如贝、蟹、虾外壳等，其量仅次于植物纤维素类，名列第二大类，有动物纤维素之称，也有人将其列为第六营养素。我国沿海地区均有生产，其产品大部分出口，很有开发价值。除食用外，还有以下作用：(1)研制防腐剂、保鲜剂；（2）研制富集剂；(3)研制人造皮肤；(4)研制无纺布料；(5)研制植物生长激活剂；(6)研制新型薄膜材料；(7)研制化妆品的好原料。
生物战剂(biological war reagent) 在军事行动中用以杀伤人畜和破坏农作物的致病微生物、毒素和其他生物活性物质的统称。一般有以下特点：(1)致病力极强，很小的剂量即能致病；(2)便于大规模生产，不受季节的限制；(3)在生产、储存、运输和施放中其致病力保持稳定性；(4)病原体形体小，繁殖(复制)快，适应性强等；(5)“工程致病菌”更具有强大杀伤力；(6)使用者有保护自我的有效手段，如预防性疫苗等。但某些毒力强的“工程致病菌”对抗生素或疫苗有抵抗力。现在国际社会对生物战剂禁止生产与应用，但一些国家出于自身需要，在加紧研究、生产。有些恐怖分子也利用生物战剂危害人们的生命安全，如近年来发现的炭疽就是其中的一种。
生物芯片(bio-chip) 将成千上万个大量的生命活动相关的大分子样品，包括DNA和蛋白质，借鉴于半导体技术，集成在一块数平方厘米的载体片上，进行化学反应，并将检测数据进行分析处理的一种崭新技术。其最突出的特点是通过一次反应，可以得到数千至数万个不同信息。随着人类等生物基因组工程的完成，基因诊断技术将发挥愈来愈重要的作用，生物芯片的应用将导致疾病诊断发生一次质的飞跃，即由个别疾病的诊断发展成为全面和整个疾病谱的诊断。DNA生物芯片主要的是DNA和蛋白质微阵列芯片。生物芯片的用途主要有以下几方面：(1)检测核酸的变异性和多样性；(2)疾病组织的基因表达分析；(3)疾病易感性分析；(4)人类各种疾病的诊断与预后；(5)新药筛选；(6)DNA杂交测序等。目前，在美国生物芯片技术已经商业化，Affymetrix公司拥有40000个人类基因，而Incyte公司拥有30000个人类基因。我国正在加紧进行生物芯片的研制。
生物计算机(biocumputer) 随着微电子技术和生物工程这两项高科技的互相渗透，为研制生物计算机提供了可能。1983年以来，美国、日本和西欧国家在生物工程，尤其是蛋白质工程的启示下，开始研制生物计算机。1983年美国公布了研制生物计算机的设想，这就是借助于生物技术，特别是蛋白质工程，生产一种蛋白质分子。这些蛋白质分子能在分子水平上互相连结起来，然后，利用酶的作用，起着与电子回路中半导体那样的作用。美国科学家认为，上述过程由有机半导体物质、导电性高分子(聚乙炔等)、蛋白质一起运转。由上述材料制成的元件，称为生物化学元件或称生物分子元件。它就是制造生物计算机的基本元件。
生物信息学(bioinformatics) 生物信息学已成为基因组学研究中的基本手段，它是用数理和信息科学的观点、理论和方法研究生命现象，组织和分析呈指数增长的生物学数据的一门交叉学科，它荟萃了数学、统计学、计算机科学和分子生物学的科学家，其研究以计算机为主要工具，需要开发新的算法和软件系统，对日益增长的DNA和蛋白质的序列和结构进行收集、整理、贮存、发布、提取、加工、分析和发现，为识别和克隆人类新基因及预测其功能作出贡献。
生物膜处理法(bio-film treatment process)又称为生物过滤法、固着生长法，或简称为生物膜法，是一种通过渗滤或过滤生物反应器进行废水好氧处理的方法。在这个系统中，液体流经不同的滤床表面。滤床填料可以是石头、砂砾或塑料网等，其表面附着的大量微生物群落可以形成一层粘液状膜，即生物膜。生物膜中的微生物与废水不断接触，能吸附去除有机物以供自身生长。生物膜的生物相由细菌、酵母菌、放线菌、霉菌、藻类、原生动物、后生动物以及肉眼可见的其他生物等群落组成，是一个稳定平衡的生态系统。大量微生物的生长会使生物膜增厚，同时使其生物活性降低或丧失。
温室效应(greenhouse effect) 地表热量关系中，能量的输入主要来自于到达地面的太阳辐射能，其中大部分被吸收、转化为热能，再以红外热辐射形式向大气层辐射出去，即为能量的输出。大气层是由多种物质组成的，其中水(云层)、悬浮粒子(烟雾层、尘埃)等由于反射太阳辐射而影响地球的能量接收；而二氧化碳、甲烷、氮氧化物等对可见光是透澈无阻的，但却吸收红外线而阻止地面反射的红外热辐射的通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量进来容易出去难，使地面保持较多的能量。大气中这类气体含量越高，热外流越受阻，从而地表温度也升得越高，是温室气体中起主要作用的部分。
生物采“金”(biomining)微生物中的某些种类可以“吃”石头，氧化亚铁硫杆菌就是这样的细菌。这类细菌可以将硫化矿物分解，最终生成金属的硫酸盐，而将有用的金属从矿石中提取出来。微生物采矿的方法特别适用于尾矿和贫矿。用生物方法处理这些矿物一般要比非生物方法耗能少且污染小。今天，细菌已被用来从几十亿吨的低品位矿石中回收成百万美元的铜，美国用这种方法得到的铜占其铜产量的10%以上。此外，这种方法还可用于金、铀、钴、锰等金属的提取以及含金属离子工业废液的处理。
3.2 农业与海洋(agriculture and marine )
生物技术在农业、海洋等领域的应用越来越广泛，正在引发一场新的农业科技革命。55年前开始的“绿色革命”，采用高产粮食作物新品种、使用化肥、推广栽培技术等，使世界粮食产量翻了一番。随着世界人口的增长，农业资源相对短缺，农业生态环境日益恶化，为了农业的可持续发展，以生物技术为核心的第二次“绿色革命”已经到来，其关键是利用生物技术的创新，开发全新的作物新品种。
生物农药(biological pesticide) 生物农药是指利用生物技术开发的新型农药，它避免了化学农药的施用易造成环境污染、长期使用可使土壤退化、不利于农业再生产等弊病，主要涉及生物杀虫剂、生物除草剂以及生物杀菌剂等，尤其以微生物农药最具优势，它们无害于环境，人畜与环境均安全，其发展会有较好的市场需求。但是目前由于效果和成本的原因，推广起来还有一定的难度。
微生物肥料(microbial fertilizer) 微生物肥料是各类有益微生物单独或综合组成者，为农作物提供必需的养分或其他有效成分，是提高农作物产量而又对环境没有危害的环保型肥料。国际上颇为成熟的通用微生物肥料如固氮菌肥、根瘤菌肥、生物复合肥料等，为常规大农业生产做出了重要贡献。随着高新技术的渗入，生物肥料的质量有了进一步的提高，向多功能复合生物肥料方向发展。
胚胎工程(embryo engineering) 胚胎工程是对哺乳动物的排卵、受精、胚胎早期发育等繁殖过程进行人工操作的现代生物技术。胚胎工程主要包括冷冻保存技术、胚胎移植、体外生产胚胎、胚胎克隆、性别鉴定和转基因技术等。胚胎工程使哺乳动物的繁殖得以打破时间和空间的限制，为家畜良种的繁育和推广提供了快速有效的途径。基因工程技术为胚胎工程提供了新天地，胚胎工程为利用转基因技术改变动物性状提供了条件。
胚胎移植(embryo transplantation) 胚胎移植是指把优良种畜的早期胚胎从供体母畜体内取出来，移到受体母畜的输卵管或子宫，“借腹怀胎”繁殖后代的技术。即人们所说的“人工妊娠”。它是首先应用于繁殖家畜而发展起来的一种生物工程。如牛在自然状态下每次排卵只排1个，应用超数排卵技术可以使原来只能排出1个成熟卵细胞的卵巢，一次就能排出10来个，甚至多达40个以上的成熟卵细胞。这时，选择优良公牛的精液，或者利用冷冻保存的良种精液，进行人工授精。等待人工授精的母牛发情后的第6～8天，从它的子宫内取出胚胎。如果胚胎发育正常的话，通常将此早期胚胎置于摄氏37度，于10小时内进行胚胎移植，即把它送入养母的子宫内，是其发育成体。
性别鉴定(sex digamety) 根据畜牧业的发展要求，例如肉牛生产者要求做到多繁殖生长快的公牛，而奶牛生产者则要求多繁殖母牛，在动物胚胎移植前对胚胎进行性别鉴别的技术称为性别鉴定。性别鉴定技术要求准确、快速、对胚胎无损害。1989年美国农业研究中心动物生理学家约翰逊使用一种激光系统和荧光染料区别动物X染色体精子和Y染色体精子，获得成功。当前的新技术主要是DNA探针法和PCR扩增法，二者都是利用雄性染色体DNA的序列进行识别，但是在生产中既简便又迅速的方法还有待于进一步的研究。
植物组织培养(plant tissue culture) 组织培养是在无菌和人为控制外因(营养成分、光、温、湿)条件下，培养、研究植物组织器官，进而从中分化、发育出整体植株的技术。植物组织培养的历史可以追溯到本世纪初，当时德国植物学家Haberlandt就曾预言“植物细胞具全能性”。但由于技术上的限制，他的离体培养细胞未能分裂。不久之后，Hanning成功地在他的培养基上培育出能正常发育的萝卜和辣根菜的胚，成为植物组织培养的鼻祖。到了30年代，植物组织培养取得了长足的进展。70年代末，只有200多种植物用组织培养进行快速繁殖成功，但到80年代末有人估计达3000种之多。目前，采用快速繁殖技术进行大规模工业化种苗生产的植物已达近万种。脱毒快速繁殖技术对于珍稀植物、濒危植物的繁殖和保存，对于增加产量具有重要意义。
植物脱毒(plant degeming) 现在发现的植物病毒有500种以上。大多数农作物，尤其是营养繁殖的作物，常有病毒感染。20世纪50年代人们发现，通过植物组织培养方法可以去除植物病毒，这一技术已经得到广泛应用。现在世界上已经建立了一些无毒试管苗工厂，欧美国家生产的无毒种苗年产值达数千万美元。植物脱毒的常用方法是茎尖培养脱毒，其原理是：病毒感染的植物中，病毒的分布是不均匀的，越靠近茎尖病毒的浓度就越低。茎尖分生组织的细胞分裂迅速，且分生区域内无维管束，病毒仅能通过胞间连丝传递，所以在生长点含的病毒极少。茎尖培养法不但可以除去病毒，还可以同时除去感染的真菌、细菌和线虫，增产效果相当显著。
人工种子(artificial seed) 是人为制造的种子，它是一种含有植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。植物组织培养可以诱导植物组织产生胚状体，这种结构与来自正常有性生殖的合子胚十分相似。将胚状体包裹在含有营养成分和保护功能的膜内，就可以做成人工种子，在适宜条件下，这种人工种子与天然种子一样，可以发芽出苗。人工种子是在植物的快速繁殖技术上发展起来的，它的主要优点是：繁殖速度很快，可以用发酵罐大量生产，生产成本比试管苗低，且体积小，易于运输等。人工种子的前景十分诱人。
试管苗(test-tube plantlet) 细胞培养和组织培养已成为一种实用技术。迄今，全世界已有1000多种植物的细胞培养或组织培养获得了植株，其中已有大批的农作物和花卉树木的培养技术进入了实用化，形成了商品化苗木输出工业。由于细胞培养和组织培养的过程一般是在玻璃试管中进行的，由此而得的苗木被称为试管苗。
单倍体育种(haploid breeding) 一般情况下，自然界存在的动物大都是二倍体，既染色体是以两套染色体组的形式存在。使染色体组减半，即细胞中仅含有一套染色体，叫做单倍体。目前，单倍体育种的方法是应用现代技术因素(如用紫外线等)处理精子，使精子的遗传物质失去活性；再用失去活性的精子授精，就不会发生通常的精卵原核结合的受精过程，只是卵核单性发育成单倍体胚胎，这种育种方法称为单倍体育种。例如利用该技术培育的幼鱼的染色体组成都是XX，即全是雌性，这项技术也称雌核生育技术。
多倍体育种(polyploid breeding) 多倍体生物是指体细胞中含有3个或3个以上的染色体组的个体。多倍体育种在植物和鱼类贝类中已有了成功的先例。例如无籽西瓜、三倍体太平洋牡蛎、三倍体虹鳟鱼的培育等都是多倍体育种的结果。其原理是：二倍体生物经过特殊的理化因素处理后，使染色体加倍成双二倍体(或叫四倍体)，再利用四倍体与二倍体杂交，产生三倍体的后代。这种三倍体大都是不育的，生长速度很快。
空间技术育种(space technical breeding)利用返回式卫星(或宇宙飞船、航天飞机、高空气球)把种子或其他生命体拱载上天，随着卫星在太空中飞行数天或数十天，借助太空特殊环境因素如宇宙射线、超真空、超洁净、微重力等均系诱变因子对种子或其他生命体进行诱变，再返回地面试种(或培养)，进行筛选、再选育，最后获得优质“太空种子”，或其他选育的生命体。将优质的“太空种子”推广应用，最终达到高产、优质、抗逆性等目的，并能表现其遗传的稳定性。实践证明，一些粮经作物种子或动物经太空旅行后获得了有益经济性状的后代，应用于生产有益于农业现代化发展。尽管这些“太空经济生物”仍处在试验研究阶段，但它们表现的优良性状、增产能力和提高劳动生产率等已展现诱人的开发前景。
现代农业(modern agriculture) 与传统农业相对应，是以广泛应用现代科学技术为主要标志的农业。现代科学的应用，使农业的内涵、结构、体系等发生了巨大变化，生物技术的发展和应用使农业成为技术密集型产业，计算机和信息技术的应用使农业成为可控性行业，材料、能源科学和工程技术的应用使农业生产领域不断扩展，与其他相互融合。现代农业彻底改变了手工劳动为主的生产方式，实现了专业化、规模化、集约化、社会化的大生产，大幅度提高了农业劳动生产率。
农业科技园区(agricuture science and technology area) 指在一定区域内，以数量型农业向效益型农业转变为目标，以市场为导向，以先进适用技术为依托改造传统产业，对不同类型地区农业与农村经济结构调整具有较强示范带动作用的现代农业科技示范区或现代农业科技企业的密集区。农业科技园区是依靠高科技，以农业设施工程为主体，具有多方面功能和综合效益，进行集约化生产和企业化经营的新型农业组织形式。
农业标准化(agriculture standardization) 标准化就是为在一定范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动，它包括制定、发布和实施标准的过程。农业标准化主要包括三个休系：一是农业标准体系，把产前、产中、产后诸环节纳入标准化管理轨道；二是农业监测体系，形成较为完善的农业生产资料、农副产品和农业生态环境等方面的监测网络；三是农产品评价体系，通过制定和完善质量认证标准和产品评价标准，实施农业品牌战略，扶持和培育优质农产品，提高农产品的市场知名度和占有率。
城市农业(city agriculture) 即都市农业。城市农业是一种农业新观念，反映在城乡、工农差别消灭，传统城乡二元结构逐渐解体过程中发展形成的农业生产力。一般来说，在居室的阳台上种植花卉是城市农业最常见、最简单的一种。如今的城市农业，主要是指在路旁、房顶和农园、农场种植水果、蔬菜、养殖家禽、家畜，在池塘、江河和水库种水生植物和养鱼等，以及在国有土地上种果树。目前我国在18个大城市及其郊区，从事农业的人保障了城市居民蔬菜需要量的85%，肉类和家禽需要量50%以上。
可持续农业(sustainable agriculture) 使农业发展与环境保护相协调，在发展农业生产的同时，注意维护和长期发展农业的基础，保持土地、水、动植物遗传资源，以确保农业的可持续发展，满足今后世世代代人的需要，提倡可持续农业已成为全球的趋势。可持续农业的内涵：(1)积极增加粮食安全生产；(2)消除农村贫困；(3)合理利用保护与改善自然资源，保持生态环境。
生态农业(ecoagriculture) 应用生态工艺，实现农业生产的高产、高质和高效，在农业经济增长过程中，达到环境保护，实现可持续发展。具体地说，就通过提高太阳能利用率和生物能的转化率，充分利用自然资源，使农、林、牧等各业协调发展，从而提高农业生产力，以满足人们日益增长的物质需求，并达到环境保护，实现农业的可持续发展。它强调生态理论的指导，强调保护生态环境，强调可持续发展，如充分发挥农业生态系统中的生态学过程，利用生物种群间的相生相克关系，调动互利共生关系和自我调节能力；充分运用生态系统中物质循环和能量流动的规律，维持和优化农业生态系统的功能；最大限度地依靠作物轮作，加强对秸杆、家畜粪便、豆科作物、绿肥及其他有机废弃物的利用，保持土壤肥力及持续供给作物养分的能力；提倡以生物防治措施来防治病虫害和杂草危害，最终达到尽量避免大量使用化肥、农药、除草剂、生长调节剂及饲料添加剂等来维持农业生产的目的。生态农业是实现农业可持续发展的必由之路。
生物农业(bioagriculture) 生物农业就是利用自然条件，采用多种农作物轮作肥田、天然杀虫、生物多样化等科学方法种植农作物，不施化肥，不喷杀虫剂；生产出接近天然植物的农产品。
“三色”农业(“tricolor” agriculture) 三色农业包括绿色农业、蓝色农业、白色农业。1、绿色农业：是指传统种植业为绿色生态体的农业。中国工程院副院长卢良恕提出“变粮食、经济作物二元结构为粮食、经济作物、饲料作物三元结构”的新观念，对传统农业观具有质的突破。实施三元结构工程，成了绿色农业的新模式。2、蓝色农业：以海洋养殖耕作为特征的海洋种植业、养殖业、捕捞业，形象地喻为蓝色农业。海洋生物占地球生物资源的80%，我国18000公里海岸线，仅大陆海岸线在200米以内的近海水深可开发利用的至少有22亿亩。我国是世界海水养殖大国，其产量约占全世界海水养殖总产量的46%(据1997年统计)；我国享有主权和管辖权的海水面积约300万平方公里；具有发展蓝色农业得天独厚的有利条件。3、白色农业：白色农业是中国农业科学院研究员包建中先生提出的农业革命新概念，是世界农业可持续发展的重要理论之一。白色农业是指微生物资源产业的工业型新农业，其中包括高科技生物工程中的发酵工程和酶工程。白色农业生产环境高度洁净；其产品是无污染、无毒副作用、有益人和动物健康的高度安全食品，加之人们在工厂车间穿戴白色工作服、帽从事劳动生产，故形象化地称为“白色农业”。目前，白色农业的研究应用领域包括：(1)微生物食品；(2)微生物饲料；(3)微生物肥料；(4)微生物农药、兽药；(5)微生物能源；(6)微生物生态环境保护剂；(7)微生物医疗保健品及药品等
绿色革命(green revolution) 绿色革命是60年代中期在发展中国家兴起的，以采用农作物高产良种为中心的一场新技术革命。其主要内容是大规模地推广矮秆、半矮秆、抗倒伏、产量高、适应性广的小麦和水稻等作物优良品种，并配合灌溉、施肥等技术的改进。这一农业技术革新取得了惊人的进展，因而被誉为绿色革命。我国的绿色革命不仅处于世界领先地位，而且形成了自己的特点，实行良种良法相结合，现代科学技术与精耕细作相结合；并正在向高产与优质高效相结合的方向发展。1990年世界粮食理事会第16次部长会议首先提出在发展中国家开展新的绿色革命，即第二次绿色革命。主要发展趋向有三个方面：在巩固水稻、小麦、玉米育种等第一次绿色革命成果的基础上，向农业其他领域扩展；在有效利用灌溉地的同时，向旱地、低地、丘陵山地扩展；扩展生物技术的研究与应用，开展“基因革命”。2l世纪新的绿色革命将成为一场“基因革命”。
“蓝色”革命(“blue”revolution) 80年代初在我国正式提出开展“蓝色”革命的新构想，其含义是运用现代科学技术，向蓝色的海洋乃至内陆水域索取人们新需要的、更多的优质水产品。蓝色革命作为一种现代农业技术革命，将拓宽人们的视野，在用好土地的同时，面向广阔的水域，发展集约化养殖、增殖技术与捕捞技术，以挖掘水产资源的巨大潜力，获取大量的优质实物。
海洋科学(marine science) 海洋科学是研究海洋的自然现象、性质及其变化规律以及开发利用海洋有关的知识体系。它的研究对象是约占地球表面积的71%的海洋，包括海水、溶解和悬浮于海水中的物质、生活于海洋中的生物、海底沉积和海底岩石圈以及海面上的大气边界层和河口海岸带。现代海洋科学的研究体系，可分为基础性学科研究和应用性技术研究两部分。基础性学科是直接以海洋的自然现象和过程为研究对象，探索其发展规律；应用性技术学科是研究如何运用这些规律为人类服务。
海洋经济(marine economy)为开发海洋资源和依赖海洋空间而进行的生产活动，以及直接或间接为开发海洋资源及空间的相关服务性产业活动，这样一些产业活动而形成的经济集合，均被视为海洋经济。
海洋生物技术(marine biotechnology) 海洋生物技术的广义概念是指研究、生产及利用海洋生物体系的有关技术。从这个概念看，19世纪中期开始的藻胶制取技术，应是一种传统意义上的海洋生物技术，而基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等四大工程应用于海洋生物领域，则属于高新技术应用的范畴。有目的地利用及定向改造海洋生物体系(组织、细胞、分子)的技术，被称为一般意义上的海洋生物技术。
海洋生产农牧化(marine agriculture)包括海洋牧业与海洋农业。海洋牧业是指把鱼虾培养到一定阶段，然后放到大海里去索饵，并在那儿生长发育，逐步提高这些高质量鱼虾在海洋生物中的比重。海洋农业是指在人工控制下进行海洋生物养殖，这主要是对鱼的品种进行改造，提高它们的产量和质量，并在沿海定点栽培、养殖藻类和把贝类、鱼虾类置于网笼、竹箩里生长发育。
三倍体贝类(triple mussel) 三倍体贝类是指由于细胞内增加了一套染色体，因而具有高度不育、生长快、肉质好的特性。通常的贝类是二倍体，通过化学的或物理的方法使其变成四倍体后，再与二倍体杂交，产生三倍体，由于是单数染色体，因此不能生育，生长速度增快。
螺旋藻(Spirulina sp) 螺旋藻是一类古老的单细胞水生藻类，共有35个品种，每年全世界螺旋藻干粉总产量1500吨，总需求量8000-10000吨，销售额超过20亿美元。螺旋藻蛋白优于植物性蛋白，每餐每人食用10-12克螺旋藻可以满足8%的热量和10%的蛋白质需求量。螺旋藻中还含有多种维生素和类胰岛素、不饱和脂肪酸等，因此螺旋藻是一种营养价值高、营养成分体全的保健食品。
赤潮(redtide) 大量有机物质进入海洋能造成海洋“富营养化”，其恶果是某些单细胞藻类和少数种类的浮游动物在局部海域大量繁殖形成“赤潮”。通常赤潮生物主要集中在表层到几米深的水层，密度高时每升海水可达几十万个细胞，最高可达每毫升10万个。大面积赤潮可以绵延数千平方公里，但以在近海呈斑状或带状分布较常见。一般情况下海洋环境中的氮、磷含量较低，成为浮游植物繁殖的限制因子，而当有机污染物排入海水中后，海水中氮、磷等营养物质大量增加，在一定的温度、光照条件下，使赤潮生物迅速繁殖形成赤潮。赤潮的发生也破坏了局部海区的生态平衡。赤潮对海水养殖业构成巨大的危害。
3.3 医药卫生
随着生命科学的发展，人们诊断疾病、治疗疾病的手段越来越先进，出现的新名词越来越多。另一方面，由于环境污染的加剧和膳食结构的不合理，也带来了一些新的疾病。随着现代生命科学的发展，必将使人们越来越健康、越来越长寿。
药材生产质量管理规范(GAP) 为贯彻《中华人民共和国药品管理法》，规范中药材生产过程，保证中药材质量符合规定，以满足制药企业和医疗保健事业的需要，国家药品监督管理局制订了《中药材生产质量管理规范》(简称中药材GAP)。GAP是从保证中药材质量出发，控制影响药材质量的各种因素，规范药材各生产环节乃至全过程，以达到药材“真实、优质、稳定、可控”的目的。其基本内容包括总则、产地生态环境、种质和繁殖材料、栽培与饲养、采收与产地加工、包装、运输和储藏、质量管理、人员及设备、文件及档案管理、附则等。所谓中药材的生产全过程，以植物药来说，即从种子经过不同阶段的生长发育到形成商品药材(产地加工或初加工的产物)为止，一般不包括饮片炮炙，除非在产地边疆生产中已形成饮片。GAP的研究对象是生活的药用植物、药用动物及其赖以生存的环境(包括各生态因子)，也包括人为的干预，它即包括栽培、饲养物种(品种)，也包括野生物种。
药品非临床研究质量管理规范(GLP)为提高药品非临床研究(即实验室实验研究阶段)的质量，确保实验资料的真实性、完整性和可靠性，保障人民用药安全，根据《中华人民共和国药品管理法》，国家药品监督管理局制订了《药品非临床研究质量管理规范》(简称GLP)。药品非临床研究是指为评价药品安全性，在实验条件下，用实验系统进行的各种毒性试验。包括单次给药的毒性试验、反复给药的毒性试验、生殖毒性试验、致突变试验、致癌试验、各种刺激性试验、依赖性试验及评价药品安全性有关的其他毒性试验。
药品临床试验管理规范(GCP) 为了保证药品临床试验过程规范，结果科学可靠，保护受试者的权益并保障其安全，根据《中华人民共和国药品管理法》，国家药品监督管理局制订了《药品临床试验管理规范》(简称GCP)。GCP是临床试验全过程的标准规定，包括方案设计、组织、实施、监督、稽查、记录、分析总结和报告。其基本要素是：伦理委员会、知情同意书、申办者的职责、监察员的职责、研究者的职责、数据处理、统计分析、资料保存归档、质量保障、附则等。严格按照GCP规范的技术要求，通过多中心的临床开发，做出高水平的、令人心服的临床研究报告，不但有利于正式生产的批准，产生连锁的学术、市场效应，还可将国际上的先进技术、管理模式和经验运用到传统的中药研究中来，使我国的中药生产上一个台阶。
药品生产质量管理规范(GMP) 本规范是药品生产和质量的基本准则。适用于药品制剂生产的全过程、原料药生产中影响成品质量的关键工序。GMP的基本内容包括：机构与人员、厂房与设施、设备、物料、卫生、验证、文件、生产管理、质量管理、产品销售与收回、投诉与不良反应报告、自检、附则等。
药品经营质量管理规范(GSP) 该规范是药品经营质量管理的基本准则，适用于中华人民共和国境内经营药品的专营或者兼营企业。要求药品经营企业在购、储、运、销等环节实行质量管理，建立质量体系，并使之有效运转。GSP药品经营的管理职责、人员与培训、设施和设备、进货与验货、陈列与储存、销售与服务等管理规范。
中药现代化(modernization of Chinese traditional medicine)中药现代化就是在继承和发扬中医药优势和特色的基础上，充分利用现代科学技术的理论、方法和手段，借鉴国际认可的医药标准和规范，研究、开发、管理和生产出以“现代化”和“高技术含量”为特征的“安全、高效、稳定、可控”的现代中药产品，提高传统中药的国际竞争力和市场占有率。
基因工程药物(genetically engineering medicines)所谓基因工程药物就是将能够产生药物的基因转移到大肠杆菌、酵母菌等“工程生物”上，这些生物经过发酵后产生大量的我们需要的药物，这种通过基因工程技术或生物高技术方法研制的医药产品称为基因工程药物。我国已经有多种基因工程药物实现了产业化，如干扰素、白细胞介素-2，人红细胞生成素、人粒细胞集落刺激因子、重组链激酶、乙肝疫苗等。但是我国在基因工程制药方面与美国等发达国家相比还有很大的差距，我国基因工程药物的总销售额还不及美国一家中等公司的产值，而且我们的产品大多没有独立知识产权。
重组人红细胞生成素(recombinant Human Erythropoietin ，EPO)该产品是应用基因重组技术，使人的EPO基因在中国仓鼠卵巢细胞(GHO)中表达，并通过一系列的细胞培养、蛋白质纯化等方法制备而成的生物工程产品，它具有与人体内分离、纯化的天然红细胞生成素相同的结构和
白细胞介素(interleukin，IL) 该产品是一组具有介导白细胞间相互作用的细胞因子，在免疫系统中发挥重要的生理功能。自1979年第一个白细胞介素被命名后，发现和克隆新的白细胞介素一直是国际免疫学研究的热点。但自从1996年发现IL18以来，已经有3年多时间未有新的白细胞介素被发现，进入了一段黎明前的沉寂期。现在终于打破了沉寂，从1999年11月开始到2000年底，仅仅一年的时间至少有5个新的白细胞介素被报导，另有一些白细胞介素的同源因子被发现，形成了新一轮的白细胞介素克隆化高潮，其数量明显多于过去的任何一年。白细胞介素-2已经大量地应用于临床治疗某些肿瘤。
链激酶(streptokinase，TPA) 是从β-溶血性链球菌培养液中提纯精制而成的一种高纯度酶，具有促进体内纤维蛋白溶解系统的活力，使纤维蛋白溶酶原转变为活性的纤维蛋白溶酶，引起血栓内部崩解和血栓表面溶解。临床用于血栓性疾病治疗。利用基因工程生产该产品的方法是将链激酶基因转化进入大肠杆菌，利用大肠杆菌工程菌生产，因此，它的生产规模小、投资少、利润高、工艺简单。链激酶也是欧洲主要使用的溶血栓药物。自１９９３年开始国内４８家医院合作，开始链激酶溶血栓的临床经验研究，表明它对治疗急性心肌梗塞是安全有效的，能大幅度降低死亡率，且未出现脑出血、过敏性休克等副作用。
血管内皮抑素(endostatin)是一种由约184 个氨基酸组成的多肽，这种天然蛋白质是胶原XVIII上的分子量为20KD的C端片段。其在1997年从血管内皮细胞瘤(Hemangio-ndothelioma)细胞中被分离出来，发现对Lewis肺癌等一系列肿瘤有明显的抑制作用。肿瘤增长时必须形成新生血管，癌细胞从其中不断摄取营养物质与氧，运走代谢产物，从而满足肿瘤细胞生长的需要。抑制血管内皮细胞生成，从而阻断和破坏肿瘤组织中新的血管系统生成，使肿瘤生长减缓或停止。但随着肿瘤组织的增殖，内抑素水平会不断降低，约为正常人的10%，肿瘤周围的新生血管就会迅速扩张。因此，向癌症患者体内补充“外源性”内抑素，提高机体内抑素水平，就可以有效抑制肿瘤周围新生血管生成，切断为肿瘤提供养分的血液供应，让肿瘤“活活饿死”，从而治疗恶性肿瘤和有效防止手术后肿瘤扩散转移。内皮细胞抑制素通过抑制新生血管形成来抑制肿瘤生长的，而成年动物和人的正常组织的生长不依赖于新生血管的生成，所以内皮细胞抑制素对正常组织没有副作用。而且由于其不直接作用于肿瘤细胞，因而不产生抗药性。1999年末，美国对Endostatin的进行了首次临床试验。对Endostatin的研究已经成为一个热点，其研究和应用范围也正在不断得到扩展和深入。烟台荣昌生物制药公司研制的一类抗肿瘤新药YH-16就是经过改造的内皮抑素。
人粒细胞集落因子(GSF) 人粒细胞集落因子是通过基因工程生产的一种能够促进中性粒细胞前体分化、增殖，促进中性粒细胞自骨髓释放入血，并能增强成熟中性粒细胞功能的基因工程药物。临床上用于促进骨髓移植后中性粒细胞计数升高，急性白血病、恶性淋巴瘤及其他恶性肿瘤引起的中性粒细胞减少症等。
免疫球蛋白(immunoglobulin) 脊椎动物具有抵抗外源物质侵害的免疫系统，当受到外源物质(该物质称为抗原)侵害时，体内能合成一种叫做抗体的蛋白质，这类蛋白质称为免疫球蛋白。人们利用此原理，研究开发出了各种疫苗，即通过接种经过特殊处理过的抗原，在体内产生抗体，从而抵御各种病害的侵袭。人们也可以直接注射免疫球蛋白，从而提高人体的自身免疫力。
单克隆抗体(monoclonal antibodies) 是利用细胞融合技术，由能够快速繁殖的淋巴瘤细胞与能够专一分泌抗体的B淋巴细胞在体外融合，由这种融合细胞产生的抗体只识别某一特定的抗原，所以它具有特异性强、成分均一、灵敏度高、产量大、容易标准化生产等优点，这种抗体成为单克隆抗体，广泛的应用到医学检测中，在美国用于免疫检测的单克隆抗体已占诊断检测项目的30%。到2000年，其利润达到了100多亿美元。
疫苗(vaccine) 利用疫苗对人体进行主动免疫是预防传染性疾病的最有效手段之一。它可以在接受疫苗者的体内建立起对入侵物质感染的免疫抗性，从而保护疫苗接受者免受相应病原体的浸染。注射或口服疫苗可以激活体内免疫系统，产生相应的抗病原体的抗体。这样，如果以后再遇到相应的侵入，那么免疫系统仍会被激活，使入侵的病原体被中和失活或致死而排出体外，使致病性降低或消失。
免疫牛奶(immunomilk) 利用甲肝病毒、乙肝病毒以及幽门螺旋杆菌等三种以上的疫苗注入奶牛体内，经多种生物工程技术处理后的奶牛，能天然地生产出具有免疫力的牛奶，人们只需口服这种牛奶就可以获得免疫力。这种牛奶不仅含有牛奶的全部营养成分，而且还含有乙肝、甲肝和抗幽门螺旋菌的抗体，称为免疫牛奶。该产品在我国已经通过专家鉴定，在不久的将来就可以实现产业化。
肿瘤疫苗(tumor bacterin) 这个概念的出现已有100多年的历史，但直到70年代末随着生物技术的发展和突破，才有了质的飞跃。肿瘤疫苗不同于传统意义上的疫苗，临床上传统意义的疫苗，如乙肝疫苗等主要用于疾病的预防而不是治疗，而肿瘤疫苗则用于治疗，用于消除肿瘤手术后的转移、复发及清除术中无法清除的残留病灶。目前的肿瘤疫苗分为4种：1、肿瘤细胞疫苗，即用肿瘤细胞免疫获得的疫苗；2、肿瘤核酸疫苗，即肿瘤DNA疫苗；3、肿瘤肽疫苗；4、肿瘤基因工程疫苗。
抗生素(antibiotic) 抗生素是生物体在生命活动中产生的一种次级代谢产物。这类有机物质能在低浓度下抑制或杀灭活细胞，这种作用又有很强的选择性，例如医用的抗生素仅对造成人类疾病的细菌有很强的抑制或杀灭作用，而对人体正常细胞损害很小。抗生素主要用微生物发酵法生产，少数抗生素也可以用化学方法合成。
生物导弹(biologic guided missle) “生物导弹”就是将治疗肿瘤的药物与抗肿瘤细胞的抗体联结在一起，利用抗体与抗原的亲和性，使药物集中于肿瘤部位以杀死肿瘤细胞，减少药物对正常细胞的毒副作用。
干扰素(interferon，IFN) 干扰素是一种细胞因子，它是机体感染病毒时，宿主细胞通过抗病毒应答反应，而产生的一组结构类似、功能相近的低分子糖蛋白。干扰素是1957年英国科学家发现的。他们把灭活的流感病毒作用于小鸡细胞，结果发现这些细胞产生了一种可溶性物质，这种物质能抑制流感病毒，并且能干扰其它病毒的繁殖，因此，他们将这种物质称为“干扰素”。以后科学家们进一步发现，机体对入侵的异种核酸(包括病毒)都产生干扰素以进行防御。当机体细胞受到病毒感染时，机体细胞产生干扰素，干扰病毒复制，它是机体抗病毒感染的防御系统。现在，干扰素作为治疗乙肝、肿瘤等某些疾病的有效药物已经可以通过基因工程的方法生产。
生物多糖(biological polysaccharide) 一般是指生物体内含有的具有一定活性的多糖，生物多糖有纯多糖和杂多糖之分。纯多糖一般是由许多(一般认为10个以上)单糖连接起来，杂多糖除含多糖外，往往还含有蛋白质和(或)脂类等。有的生物多糖特别是真菌多糖能够显著提高动物肌体的免疫力，如灵芝多糖、虫草多糖、香菇多糖等。生物多糖已经成为人们寻找新型保健药品和药物的重要资源，有着十分广阔的应用前景。
海洋生物药物(marine biological drug) 海洋不仅是人类索取食物、能源的“天然仓库”，而且为人类提供极其丰富的医药资源。海洋生物不仅将成为药物资源开发的重要对象，而且将成为发展新药的主要途径。例如，软珊瑚、海绵、海藻所含的天然物质有20多种具有抑制癌细胞生长的功效，能有效抑制血癌、肺癌、直肠癌等多种癌细胞，特别是海绵中约有40多种所含的物质对人类癌细胞生长具有显著抑制作用，从中可以提取这种天然物质制成药物。这种从海洋生物中提取的药物称为海洋生物药物。
EPA(eicosapentaenoic acid) EPA即二十碳五烯酸，以胆固醇酯、甘油三酯和磷脂的形式存在于人和其它哺乳动物中，在人体的外周心血管系统中分布较多，对心血管系统的作用较强，它是人体内合成二十碳类前列腺素的前体物质之一。EPA具有调节人体内分泌、提高免疫功能、能降低血清胆固醇和低密度脂蛋白的水平、减少血小板凝聚、降低总的血液粘度和血糖浓度以及具有溶解血的作用等。
DHA(docosahexacnoic acid) DHA即二十二碳六烯酸，是脑黄金的主要成分，深海鱼油中含有高浓度的DHA。几乎全部以磷脂的形式存在于人体中。它在人体的神经系统和生殖系统中分布较多，对其作用较强。DHA是脑、视网膜等神经细胞膜磷脂的重要组成部分，对人体的神经系统的反应性能起特殊的作用，因而它可以改善学习能力和记忆能力，防止这些能力的降低，还可以防止视力的降低。DHA在睾丸和精液中的含量非常高，尤其是在精子膜中，含有较睾丸中更高的DHA，高达34%，是精子膜中最主要的不饱和脂肪酸，对人类的生殖繁衍起着重要的作用。另外，在人奶中也含有少量的DHA，能满足幼儿的大脑、视力和生理发育的需要，所以DHA对人体的生长发育也起着重要的作用。有研究表明，DHA的缺乏可能影响幼儿的智力、视力和正常的生理发育功能。
药品缓释技术(medicine delayed release technology) 药物有效成份随着基质的融化，缓慢而均匀地从基质中释放出来，药力均衡发挥24～36小时，该项技术称为药品缓释技术。该技术的出现使药品的服用剂量大大减少。为了维持药品在身体中的浓度和持续时间，原来药剂的使用量最常见的是每次二到三片，每日三到四次，现在可以做到每次一片，每天一次或二次。很多药品一个疗程的剂量只需6片。剂量减少，极大地缩小了药品成本。
艾滋病(human immunodeficiency syndrome,HIV) 人类感染人类免疫缺陷病毒后，免疫系统受到严重破坏，从而失去抗病能力，由此病毒引发的疾病称为艾滋病。艾滋病主要通过输血、不洁性行为等传播，普通接触不传染。使用单一药物有效治疗艾滋病不太可能。部分原因是该病毒能感染多种类型的细胞，但最重要的是该病毒能迅速地对所使用的药物产生抗性。目前，治疗艾滋病最成功的例子是同时使用几种不同的药物，即“鸡尾酒疗法”。据报道，我国的抗艾滋病疫苗的研究已达到国际先进水平。
“鸡尾酒”疗法(cocktail therapeutics) 自20世纪80年代艾滋病被发现以来，人们一直在苦苦寻求能征服这一“恶魔”的良策，可是十多年来世界各国不惜投入人力物力，先后研制了十几种疫苗和近百种药物，但迄今尚未发现一种治疗艾滋病的特效药。作为治疗艾滋病的新武器，华裔科学家何大一教授所提出的“鸡尾酒”疗法一公布就立即轰动了整个医学界，何大一教授的这种治疗方法就是同时使用3—4种药物，每一种药物针对艾滋病毒繁殖周期中的不同环节，从而达到抑制或杀灭艾滋病，治愈艾滋病的目的。临床治疗的效果也非常鼓舞人心。临床实验表明，病人治疗几星期后，10名病人中有7人身体状况明显好转，持久低热消除，全身上下的溃疡消失，精力充沛起来，更神奇的是血液中竟查不出艾滋病毒的踪迹！因此在遭受了十几年的恐惧和绝望后，人们总算看到了一线求治的希望。当然这种疗法也有其局限性，如：对早期艾滋病人相当有效，但对中晚期患者的帮助不大，因为这些病人的免疫系统已被艾滋病不可逆性地破坏。此外，此疗法的花费甚高，并非一般人所能承受。虽然如此，人们依然看到了希望的曙光。
炭疽(anthrax) 炭疽是一种由炭疽杆菌引起的急性传染病，牛、羊、骆驼、骡等食草动物是其主要传染源。但是，当人直接或间接地接触病畜和染菌的皮、毛、肉等，也会感染炭疽。人感染炭疽，主要是由于职业的关系与病畜或染菌的产品接触所造成的。屠宰、肉类加工和皮毛加工工人可能感染B型炭疽，又被称为工业性炭疽。炭疽主要分3种：皮肤炭疽、肺炭疽和肠炭疽。炭疽杆菌芽胞可以在土壤中存活多年。如果与病畜接触或者从染菌的动物产品中吸食了炭疽杆菌芽胞，人也会感染炭疽。当然，如果进食了未煮熟的病畜肉类，也会感染炭疽。皮肤炭疽：开始表现为类似蚊虫叮咬的小疱，但是一到两天之后则呈疱疹状，然后溃破成溃疡，直径通常为1～3厘米并且中间有黑色的坏死区域，周围也会出现淋巴结肿胀。在没有接受任何治疗的皮肤炭疽患者中，死亡率大约是20%。如经及时诊治，几乎不会有死亡的情况发生。肺炭疽：主要的症状与感冒类似。出现病症几天后，病人出现严重的呼吸问题和中风。肺炭疽通常可以致人死亡。肠炭疽：主要是由于进食带菌肉类所致，以急性肠道感染为特征。其主要症状为恶心、厌食、呕吐和发热，重者腹痛、吐血并有严重的水样便。肠炭疽导致的死亡病例占患者25%～60%。 在炭疽相对易发生并且动物的预防接种水平较低的地区，人们应该尽量避免与牲畜和动物产品接触，也要少吃处理不当或烹饪不够火候的肉类。人们也可以接种人类用的炭疽疫苗，据称这种疫苗抵抗各种炭疽感染的有效性可达到93%。
军团病(Legionnaire's Disease)军团病是由嗜肺军团杆菌引起的以肺炎为主的急性感染性疾病。有时可发生暴发流行。病原菌主要来自土壤和污水，由空气传播，自呼吸道侵入。本病有两种临床表现，一种以发热、咳嗽和肺部炎症为主，称为军团病。另一种病情较轻，主要为发热、头痛和肌肉疼痛等，无肺部炎症，称为庞提阿克热，是由毒力较低的病菌所致。 军团病呈世界性分布，一年四季都有，但以夏秋季多见，暴发流行也大多见于夏秋季。 本病目前尚无有效预防措施，但通过对空调器的供水系统、湿润器和喷雾器等进行卫生管理与消毒，能减少本病的暴发流行。
猫抓病(cat-scratch disease) 本病为由宠物猫传播给人的较少见的疾病。致病因子为BartonellaHenselae的立克次氏体，感染的猫甚至可无病状但仍可传播疾病。本病好发于手、前臂、面、颈及下肢等部位，潜伏期3～30天(平均10天)，在猫抓接种局部发生棕红色丘疹或结节，不痒，约经2周左右而自然痊愈，不留疤痕。在接种后的2～12周，局部淋巴结肿大，并有自发痛及压痛，可化脓。全身症状较轻，可有发热、倦怠、恶心等症状。 通常不严重，多数病例在2～3月内，不给药物也能恢复。对较严重或复发性感染可就医，或给予药物治疗。本病在全世界各地均有发现。
狂犬病(rabies) 是人类最早知道的人兽共患病，在我国民间俗称疯狗病。至今，人类尚未完全征服狂犬病，全球每年仍有数以万计的人和畜死于狂犬病。无论人或畜，一旦发病，现代医药无能为力，只能任其发展，直至死亡。狗是狂犬病病毒的主要携带和传播动物，其次是猫。野生动物狼和狐是病毒的储存宿主。人和多种家畜都可感染，以被狼咬伤发病率最高。 狂犬病病毒是嗜神经性病毒，对神经组织有特殊亲和力。病毒不能穿透健康皮肤，主要通过损伤皮肤和黏膜入侵，少数由呼吸道吸入感染。病毒侵入后，沿传入神经到达中枢神经，侵害中枢神经细胞，然后再由中枢沿传出神经侵入各脏器组织，如唾液腺、眼、舌、皮肤、心脏等。因唾液腺最适狂犬病病毒繁殖，故唾液中含病毒最多，早在症状出现前14天即有病毒出现。因此唾液为主要传染源，既可通过舔咬感染人和畜，又可通过流涎污染环境，引起吸入性感染。狂犬病潜伏期变动较大，由几日到数月，甚至数年不等。伤口越大、越深、越靠近头部中枢神经，则潜伏期越短、发病率越高。咬伤是人和家畜发生狂犬病的主要原因。接触患狂犬病的血、尿、乳、唾液、组织等含毒物或吸入含毒之气溶胶，亦可发生狂犬病。
疯牛病(crazy cow disease) 疯牛病全称为“牛海绵状脑病”，是一种发生在牛身上的进行性中枢神经系统病变，症状表现与羊瘙痒病类似，俗称“疯牛病”。疯牛病和羊瘙痒病都是由于感染了一种奇特的致病因子---我们称之为“疯牛病因子”所引起。引起疯牛病和羊瘙痒病的真正原因目前尚不清楚，但最被认可的理论是该病病原由一种叫做“prion”的正常细胞蛋白发生结构变异而来。我们暂且称之为“疯牛病因子”。疯牛病因子既不是细菌、病毒，也不是寄生虫。目前能够预防和杀灭感染性细菌、病毒的所有一般性措施都不能有效地灭活“疯牛病因子”。疯牛病被认为是通过给牛喂养动物肉骨粉而传播。
布氏杆菌病(brucellosis)由布氏杆菌属细菌所致的人和动物的传染病，称布氏杆菌病。以羊牛猪顺序多发，其他动物也有感染，以患病羊对人威胁最大。布氏杆菌病主要在畜间传播，也传染给人。病畜为传染源，人患病主要由畜传染，人与人之间传染机会极少。经消化道、呼吸道、生殖器官、眼结膜和损伤皮肤都可感染。 布氏杆菌病已不是以往认为只是发生在牧区和山区，而在城市和农区也有发生。布氏杆菌喜欢在生殖器官—子宫和睾丸中繁殖，特别偏爱怀孕子宫，致使胚胎绒毛发生坏死，胎儿胎盘与母体胎盘松动，引起胎儿死亡或流产。布氏杆菌病最危险之点是患畜几乎不表现症状，但能通过分泌物和排泄物(乳、精子、阴道分泌物、粪、尿)不断向外排菌，特别是随流产胎儿、胎衣和羊水排出大量病原菌，成为最危害的传染源。排出的病原菌对外界环境有相当强的抵抗力，因此生活和生产环境一旦遭病原污染。不论人或畜，在几个月内都有被感染的可能。人感染布氏杆菌较家畜严重，病情复杂，表现乏力，全身软弱，食欲不振，失眠，咳嗽，有白色痰，可听到肺部干鸣，多呈波浪热，也有稽留热、不规则热或不发热。盗汗或大汗，睾丸肿大，一个或多个关节发生无红肿热的疼痛，肌肉酸痛，应用一般镇痛药不能缓解，由于关节和肌肉疼痛难忍，即使不发烧也不能劳动，故该病又被称作“懒汉病”。病灶发生在生殖器官，影响生育，严重者可引起死亡。
莱姆病(lyme disease) 莱姆病是一种新发现的人兽共患病，病原体为莱姆病螺旋体，通常以蜱(我国一些地方俗称草爬子)为传播媒介，在人和动物中广泛流行。据世界卫生组织统计，莱姆病在全世界五大洲的30多个国家都有病例报告。此病在美国是传播最快和最常见的一种疾病，美国现已有48个州有莱姆病报告，特别是康涅狄格州的一些地区，发病高峰季节平均每个家庭至少有一个以上成员发病。调查发现，我国人群有莱姆病感染存在，感染率平均为5.33%，13个省、市、自治区有莱姆病散在发生和流行。国内外流行病学调查发现，被蜱叮咬后约有1%左右的发病。由于动物直接在外界生活，无保护层，与传播媒介蜱接触密切，被感染的机会更多，并且很多动物本身就是莱姆病的宿主动物，所以动物的感染率和发病率估计会更高。因此，莱姆病已成为我国一种新的重要虫媒传染病。该病侵犯人体多个器官和系统。早期以慢性游走性红斑为特征，同时出现发烧、多汗、疲乏、无力、头痛、颈强直以及肌肉、骨和关节疼痛等症状；后期则出现关节、心脏和神经系统等受损表现。患了该病如不及时治疗，可使人永久性残疾。早期诊断和治疗是治愈莱姆病的关键。
空调病(air-condition disease) 夏季，在有空调的房间里工作、学习、聊天，是一件十分惬意的事情，但在使用空调的背后，隐藏着杀机，稍不注意，就能惹病上身。空调房间与室外的温差较大，如果人们经常进出空调房间，就会引起咳嗽、头痛、流涕等感冒的症状。在盛夏季节经常使用空调器的人常有上述经历。如果在空调房间温度调得较低的地方呆得时间过长，又遇衣着单薄，就会引起或关节酸痛，或颈僵背硬，或腰沉臀重，或肢痛足麻，或关节僵痛，或头晕脑胀，或肩颈麻木。如果在空调房间呆得太久，由于空气不好，容易使人头晕目眩。这些症状就是空调综合征，俗称空调病。
脂肪肝(fatty liver) 脂肪肝的含义是肝的脂肪含量增加，超过肝脏重量(湿重)的10%为脂肪肝，大于10%～25%为中度脂肪肝，大于25%～50%为重度脂肪肝，引起脂肪肝的病因有多种，可以因营养过度、代谢异常、化学物质及药物(酒精、巴地妥类等)，内分泌障碍、低氧血症、贫血、循环障碍、感染、营养失调和其它因素(如妊娠性、原发性、小肠分流术后等)而诱发。
高血压危象(hypertensive crisis) 高血压危象是发生在高血压病过程中的一种特殊临床综合征。可发生于缓进型或急进型高血压，亦可见于症状性高血压。它是在高血压的基础上，周围小动脉发生暂时性强烈收缩，导致血压急剧升高的结果。其诱发因素有精神创伤、情绪波动、过度疲劳、寒冷刺激、气候变化和内分泌失调等。常常发生于长期服用降压药物而骤停者，亦可发生于嗜铬细胞瘤突然释放大量儿茶酚胺者。临床上主要表现为血压突然升高，且升高幅度较大，常高达21.3～35.9 /12.3～16.0kPa(200～270/120～160mmHg)，原有症状加剧，常出现剧烈头痛、头晕、恶心、呕吐、耳鸣、心悸、气急、视力模糊或暂时失明。有时因脑血管痉挛而导致半侧肢体活动失灵，更严重时，还会出现烦躁不安、抽搐、昏迷等，若处理不及时，常危及生命。
亚健康状态(sub-health) 又称次健康状态或第三状态，是介于“第一态”健康与“第二态”疾病之间的身体状态，又称潜病状态。这种状态人群机体虽无明确疾病，却呈现出活力降低、反应能力减退、适应能力下降等生理状态，通常表现为：情绪低落、心情烦躁、忧郁焦虑、胸闷心悸、失眠健忘、精神不振、疲乏无力、腰背酸痛、易感疾病等。夏季炎热，暑湿较重，加上汗泄过多，人体内耗较大，而且又因贪凉淋雨，或夜卧当风，或恣食生冷，阳气受伤，气机运转无力，更易发生亚健康状态。亚健康状态并非常态，它具有双向转化特点，既可以向第一态健康转化，又可以向第二态疾病转化。摆脱亚健康状态最主要的是靠积极主动的自我保健措施。
植物人 因意外事故(如车祸、工伤、地震时压伤、战伤、溺水、电击伤、烧伤)及某些疾病(尤其是中枢神经系统的感染、中毒、出血、肿瘤等)处于临床死亡，经抢救后，心脏恢复了心脏的跳动，肺恢复了自主呼吸或用呼吸机维持呼吸，但因大脑缺血缺氧使大脑细胞死亡而丧失意识、对各种刺激无反应的人，被称为植物人。顾名思义，植物人如同植物一样，只有生命而无意识。
介入治疗(interventional therapy) 介入治疗是指采用导管、内镜或穿刺针等器械，在X线或CT等影像设备的监视下，插入人体的血管或腔道，进行疾病的诊断;同时用扩张、栓塞、溶栓、造瘘、置管引流或灌注药物等手段治疗多种疾病。在我国，现在介入治疗脑血管病、呼吸道和消化道出血、冠状动脉成形、心脏瓣膜成形、椎间盘突出、泌尿道扩张和恶性肿瘤的治疗等许多方面取得了成绩，某些方面已达到或接近国外先进水平。如介入治疗心脏瓣膜病，冠心病、先天性心脏病，肺及肾动脉、外周血管狭窄的总成功率已达97.3%，对盆腔、腹腔外伤性大出血的介入治疗也有较好的疗效。在骨骼系统，对腰椎间盘突出症、股骨头缺血性坏死，以及头颈、颌面、五官、消化道、内分泌、泌尿科，妇科等多种疾病，采用介入治疗，都取得成功的经验。肿瘤介入治疗学目前包括两大类:即血管性介入治疗和非血管性介入治疗。血管性介入治疗是在肿瘤供血动脉内灌注抗癌药物及血管堵塞性物质，使药物直接作用于病灶局部。非血管性介入治疗是在癌组织内直接注入无水乙醇，放射性核素或直流电等，破坏癌细胞的生长环境，使癌细胞崩解，抑制它的酶活性，促使癌细胞变形坏死。
X刀(X-knife) X刀不是一种“刀”，它是一种形象称呼，实际上是一种大剂量的放射治疗，在照射时没有任何感觉。X刀只是把肿瘤和畸形血管细胞杀伤，使细胞死亡，但这种杀伤作用是缓慢发生，持续时间长。因此X刀由直线加速器、脑立体定向仪、附加准直器及计算机治疗计划系统组成。加速器机架沿水平轴旋转，通过适当大小的附加准直器，对病灶进行大剂量立体定向等中心照射，以准确摧毁病灶。1982年国外开始进行X刀研制，80年代中期至90年代初由于计算机技术和CT、磁共振和脑血管数字造影等影像学技术的迅速发展，目前已研究出比较完善的三维图像重建与放射剂量三维分布重建相结合的软件系统，同时对准直器、立体定向仪进行进一步改进，研制无创、可重复定位框架和无框架定位系统，使X刀治疗技术逐步走向成熟。90年代初X刀技术在全世界迅速推广，大量病人实施了X刀治疗。我国也于1994年开始引进X刀，目前我国相继开展X刀治疗的医院有数十家。
伽马刀(r-knife) 伽玛刀又称立体定向伽玛射线放射治疗系统，是一种融合现代计算机技术、立体定向技术和外科技术于一体的治疗性设备，它将钴-60发出的伽玛射线几何聚焦，集中射于病灶，一次性、致死性的摧毁靶点内的组织，而射线经过人体正常组织几乎无伤害，并且剂量锐减，因此其治疗照射范围与正常组织界限非常明显，边缘如刀割一样，人们形象的称之为“伽玛刀”。伽玛刀分为头部伽玛刀和体部伽玛刀。头部伽玛刀是将多个钴源安装在一个球型头盔内，使之聚焦于颅内的某一点，形成一窄束边缘锐利的伽马射线。在治疗时将窄束射线汇聚于病灶形成局限的高剂量区来摧毁病灶，主要用于颅内小肿瘤和功能性疾病的治疗。体部伽玛刀主要用于治疗全身各种肿瘤。
氩氦刀(argon-helium knife) 氩氦刀像伽玛刀、光子刀一样，从实际意义上讲它不是一种真正的刀，它只是一种通过精确定位，然后采用超速冷冻、迅速复温这样一种治疗系统，它也是一种微创的治疗系统，氩氦刀系统由单独控制的热绝缘超导刀4～8个、高压常温氩气(冷媒)、高压常温氦气(热媒)等组成。工作时通过氩气迅速在刀尖澎胀释放能量，形成超低温，大概60秒钟就可以让局部温度达到零下负的100摄氏度，然后用氦迅速复温，这样反复的降温复温就可以把刀头周围组织形成一个冰球，从而达到摧毁这个组织的目的，肺瘤细胞在这个冰球范围内也就得到最大程度的摧毁。
激光手术刀(laser scalpel) 激光手术刀是一种应用于外科手术治疗的激光器。激光作用于生物机体时，它能被吸收转化成热能，几秒钟内温度可高达数百至上千度，同时可产生很强的光压。这种机械作用与热效应一起，能使激光成为一把锐利的“光刀”，可以用来切除浅表肿瘤。
热CT(hot CT) 热扫描成像技术是90年代继CT、磁共振、彩超等医学影像技术的又一突破。该系统通过接受人体细胞新陈代谢过程中的热辐射，运用分析系统进行处理，以不同的色彩显示人体热辐射强弱的变化，实时捕捉信息，并根据人体细胞代谢的热辐射差和健康状态的对应关系来达到临床诊断的目的。对人体绝无损伤，对环境无污染。环保组织称之为“绿色CT”。其特点是：快速、高效率：检查一个部位仅需3～5分钟上，全身10～15分钟；宽适用范围：全身各种疾病的诊断、疗效观察、健康状况的评估；独特的手段：癌症的前期、早期诊断成为可能；高实用价值：对癌症及许多疑难病症作出明确的诊断；无损伤、非浸入、无公害：扫描过程中只接受人体细胞代谢中产生的热辐射，对人体无介入、无损伤，对环境无污染、无干扰。
磁共振成像(magnetic resonance imagery，MRI)磁共振成像(MRI)是当今为人类健康服务的高科技技术，她以特有的多轴向切面图象和诸多信息来源展示人体解剖结构细节和发现微小的病灶，对肿瘤和其它疾病的早期诊断甚至超早期诊断提供证据。该机技术先进，理想的脉冲序列不仅使扫描时间大为缩短，颇适应老年人、体弱者和危重患者的检查，而且有较高的空间分辨率和信噪比。分辨率最高达18线，可以分辨小至1.0mm的微细结构。特殊功能有MR透视、MR电影、中切层。另外还可在心电门控、磁共振血管造影、磁共振介入放射进行升级。低场强和开放式设计不仅允许为创伤患者使用抢救设备，而且为MR透视、MR介入放射奠定基础，也使MR手术成为可能。
心理治疗(psychology therapy) 心理治疗也可称为精神治疗，是指治疗者与患者之间通过表情、态度和行为等相互交往过程，运用心理学的理论、方法和技术，去改变或影响患者的消极认知情绪，从而消除或减轻导致患者痛苦的各种心理因索和异常行为。 常见的心理治疗方法有以下几种：（1）.疏导疗法。该疗法主要是凭借“言语”进行的。根据不同患者或不同病情采用劝导、启发、说明、鼓励等方法，帮助患者自我领悟，增强治病的信心，调动治疗的能动性，从而达到治疗和康复的目的。（2）.认知疗法。是最常用的一种心理治疗方法。其原理就是在认知理论的基础上通过改变患者的错误认知观念来改变其不良情绪与不良行为。因为人的任何心理过程都是在意识的支配下完成的，当人的认知产生偏差或做出错误评价与解释时，就会导致不良情绪与行为的产生。 （3）.暗示疗法。暗示是指以某种观念语言影响自己或他人，使其在缺乏分析批判的情况下加以接受，并因此引起一定的心理状态的变化。 （4）.行为疗法。人的各种行为都是经过学习和训练得以调整和改造，并建立新的正常的行为，这就是行为疗法的理论基础，行为疗法一般有系统脱敏法、厌恶疗法、行为塑造法、标准奖励法、松弛疗法、技能指导法、自我调节法、生物反馈法等。
医学生态学(medical ecology) 医学生态学是研究生态环境变化，特别是环境污染对人体健康和疾病影响的科学。与医学、生态学、地理学和环境科学等学科有密切的联系。医学生态学研究的主要内容是：(1)环境污染流行病学问题。某一因素的急剧变化所引起的某种流行病在一定地区人群中的传播的研究，以及它的预测、预防和治疗；(2)地方病研究。地表某些化学元素异常，如碘元素分布异常引起地方性甲状腺肿或克汀病，氟元素分布过多引起地方性氟中毒，硒元素分布异常造成克山病，硫、镁、钙等化学元素分布异常造成大骨节病流行等；(3)公害病研究。主要由环境污染引起的地区性特殊疾病，如日本大气污染引起的“四日市哮喘”，水中汞污染引起的“水俣病”，水体镉污染引起的“骨痛病”等。这些公害病是新的病种，它造成发病地区的人群的痛苦和死亡。它的发病机制、治疗方法，特别是病源控制等许多问题都有待研究解决；(4)环境污染致癌、致畸、致突变、致免疫功能丧失等方面的研究。当代环境污染严重发展，它正在引起上述生态医学问题。生态医学研究解决这些问题将对人类健康的生活做出贡献。
气象医学(meteorological medicine) 气象医学是研究天气及气候对人类健康影响规律的科学。又称医疗气象学。目的是保护人类免受不良气象条件的影响，并利用有利的气象条件增强体质、防治疾病。气象医学的研究涉及到天气学、气象学、气候学、医学(基础医学、预防医学、临床医学)等多门学科知识，是综合性的学科。1970年后，各国开始从理论上研究气象与生理、气象与疾病的关系。气象医学的主要研究内容包括：(1)研究气候及气象对正常人体生理过程的影响，包括健康人在不同气象条件下的适应及生活环境的微小气候对人体生理的影响，航海、宇宙航行中海洋及高层大气对人体生理的影响；(2)研究气候及气象因素与人类疾病的关系，通过分析、观察不同季节气候对多发病的发生频率和不同气候对疾病发展过程的影响，以及疾病在不同气候地区的分布规律，从而进一步研究各种气象因素与疾病的关系，并研究气象因素或气候对病原体及病原媒介生物生长、繁殖、传播的影响；(3)研究如何利用若干气象因素和各地不同气候特性增强人体健康和治疗某些疾病。 1972年，我国成立了全国气象条件与呼吸四病(感冒、慢性气管炎、肺气肿、肺心病)关系研究协作组，对中国气象医学的发展起了一定的推动作用。目前，中国气象医学的研究已从临床观察转移到实验室研究，同时还对中医的运气学说进行研究，扩大了气象医学的研究领域。
医学地理学(medical geography) 医学地理学是研究人群的健康与地理环境关系的科学。医学和地理学相互交叉形成的边缘学科。研究领域包括自然环境、生物环境和地球人文社会环境对人体健康和疾病的影响，为人体健康提供合理的理论和措施。医学地理学的主要研究内容包括：(1)对环境与疾病关系的研究，特别是慢性疾病、心血管病和变态反应性疾病；(2)收集研究生活在不同自然地理环境和不同技术地区的人群生理和健康状态的资料；(3)从多方面分析环境因素对人类健康和疾病的影响；(4)建立医学地理学监测系统，为拟订有效的保健计划和防治设施以及新经济区的开发方面提供依据；(5)环境污染所致健康和疾病的环境分析和评价
行为遗传学(behavioral genetics) 行为遗传学是研究行为和遗传关系的科学。与神经科学、生物物理学、行为科学、医学有密切关系。行为遗传学现在已成为生命科学的前沿学科，在欧美及日本都有庞大的研究队伍。1986年秋季，在日本东京举行了第一届国际神经行为学会议，来自世界各地的与会者达四、五百人之多。深入了解动物行为的形成与发展的遗传机制将会提高人类利用动物资源的能力，推动仿生学的发展。此外，在阐明基因—神经(脑)—行为之间的关系之后，行为遗传学不仅将为防治行为异常的遗传疾病提供理论依据，而且也可对工业技术的发展起到不可估量的推动作用。
生命伦理学(bioethics) 生命伦理学是研究与改进生命质量有关的伦理问题的科学，是生命科学、医学与伦理学相交叉形成的学科。生命伦理学的研究领域涉及诸多方面，随观点不同，分类各异。日本学者木村利人将生命伦理学的研究领域划分为三大部分：(1)环绕生物—医学科学实验和人类生命开始时期的生命伦理学。例如基因工程、人工受精、体外受精、胎儿实验、妊娠中止、性—遗传咨询、人口政策等；(2)环绕提高人类生命质量的生命伦理学；(3)环绕人的生命结束时期的生命伦理学。如对死的再定义：自然死、尊严死等的立法，临死期的护理，拒绝治疗，垂危病人医院等问题。中国在20世纪80年代后，医学家、哲学家、伦理学家和卫生决策者开始重视生命伦理学的研究和普及工作。1987年出版了邱仁宗著的《生命伦理学》,通俗地介绍了这门新学科。
白内障与人工晶体(cataract and manual crystal) 在人体眼球瞳孔的后面有一呈双凸的“透镜”，称之为晶状体，起着照相机镜头的作用，能使物体清楚地在视网膜上成像，无论什么原因，只要晶状体发生混浊统称为白内障，会使视力逐渐下降，以致于失明，生活都不能自理。最常见的是老年性白内障，随着人的平均寿命延长，白内障发生率将日益增多，白内障现已成为世界范围内首位的致盲眼病。手术摘除混浊晶状体是惟一有效的治疗方法，晶状体摘除后，眼球内部就缺少了一个零件，最初，人们设想在眼前配戴一副高度的凸透镜，以弥补晶状体的缺少，但戴高度凸透镜后，其视网膜上的物像比健康要放大25%，看到的物体比健眼近，有的还出现视物变形等，多数人双眼配合不起来，无立体视。因此，眼科又发明了角膜接触镜，然而角膜接触需经常拿下消毒，配戴麻烦，还可引起角膜炎等并发症。第一次世界大战时，一位飞行员的眼睛里击入了飞机的有机玻璃的碎片，而眼睛安然无恙，这意外的发现启示人们可以将人工晶体植入眼内。从此，人工晶体开始问世，它具有眼镜、角膜接触所没有的优点，是白内障手术后视力恢复的最有效方法。人工晶体材料要求质地轻，透明度好，化学性能稳定，无刺激性，无毒性。目前，最常用的材料是聚甲茎丙烯酸甲酯(PMMA)，也有采用硅凝胶的，人工晶体植入全部在显微镜下操作，采用白内障囊外摘除，同时安放后房型人工晶体，近些年来开始采用先进的超声乳化白内障吸出，可折叠人工晶体植入手术，切口更小，无需缝合，愈合快，视力恢复好，已逐渐在国内外普及。
心脏起搏器(pacemaker) 帮助机能减弱的心脏维持心室功能的医疗装置。它的主要作用是，用一定形式的脉冲电流刺激心肌造成兴奋并在心脏扩布，使心肌发生收缩，维持必要的血流循环功能。对于严重的房室传导阻滞和其他原因造成的心率失常，用药物治疗无效时，都可使用起博器。
动态心电图(dynamic electrocardiogram)又称活动心电图，连续不断地记录病人24小时心电变化情况的心电图。动态心电图装置由记录、分析、打印三部分组成。记录装置是一个小型的记录盒，它由病人携带，通过电缆与安放在病人胸前的电极相连接，病人可以照常进行各种日常活动。经过24～26小时将记录盒及电极从身上取下，取出记录盒中的磁带，放在由计算机控制的分析仪器中回放，自动检查出各种心率及心律失常，并打印出各种需要的心电图，供分析研究使用。
试管婴儿(test-tube baby)用人工方法在人体外结合的受精卵长成的婴儿。用腹腔镜从卵巢取出成熟卵子，在无菌条件下与精卵在试管结合，并在人造环境下分裂、发育，然后将胚胎移入母亲的子宫，新生命就在子宫内发育成长至分娩。采用这项技术培养、出生的婴儿叫“试管婴儿”。
冠状动脉腔内成形术(percutaneous transluminal coronary angioplasty, PTCA) 治疗心脏病的一种新技术。不用对病人实行开胸手术，只在皮下通过股动脉穿刺，使用一种特制的冠状动脉导管，经穿刺部位进入患者管状动脉狭窄部位，然后将一带有气囊的细导管送到狭窄处，再通过加压装置对狭窄部的动脉壁加压，这样狭窄部位便基本恢复原状，血流通畅，心肌缺血症状就得以改善。
高压氧疗法(hyperbaric oxygen therapy) 高压氧疗法是将病人置于高压环境中(高压氧舱内)吸氧以治疗疾病的方法。高压氧的临床应用已相当广泛，涉及内、外、妇、儿、传、五官、皮肤等，几乎所有的临床学科，对许多疾病都有显著疗效。高压氧能够治疗疾病主要是因为：高压氧可提高血氧张力、增加血氧含量，使组织内氧含量和储氧量相应增加。血氧弥散及组织内氧的有效弥散距离亦增加，可有效地改善机体缺氧状态，治疗因缺氧所导致的一系列疾病如一氧化碳中毒、急性脑缺氧等。高压氧对血管有收缩作用，故可减少血管渗出，改善各种水肿，如脑水肿、肺水肿、肢体肿胀、创面渗出等。高压氧对厌氧菌的生长繁殖，有明显的抑制作用，故对气性坏疽等厌氧菌感染性疾病有良好疗效。高压氧对进入体内的气泡有压缩作用，故对于减压病、气栓症有特殊效果。此外高压氧还可与放疗和化疗起协同作用，增强放疗和化疗对恶性肿瘤的疗效。
Holter系统(Holter system) 能够检测病人瞬间心律失常的微型心电图装置。Holter系统，把微型心电图机通过电极粘附与患者身上，并由电报将患者24小时内心搏数传输给病人身上的磁带记录器里。需要时取出磁带快速重放，采取电子调解手段将心电信号解出，并输入给分析仪作出分析、判断。该系统不受病人活动状况的影响，在任何时间和地点都能客观的反应患者的生命信息，为医生诊断患者捕捉到瞬间的心律异常变化。
人工授精(artificial insemination)把在体外采集的精子，用人为的方法从阴道注入子宫或输卵管，使卵受精的方法。主要用作男子无精症，或精子数量不足等原因引起的不育症的治疗。
生殖健康(procreation health) 生殖过程处于在体格上、精神上和社会上完全健康状态，而不仅是没有生殖过程的疾病和失常。定义规定：(1)妇女当他们希望怀孕时安全有效地怀孕，并将妊娠；(2)在性生活的经历中不患病、不残疾、无恐惧、无痛苦、不因生殖和性活动而死亡；(3)根据他们的愿望孕育健康的子女。
视疲劳(watching tiredness) 又称眼疲劳，是由于视觉器官、全身状况与工作环境相互作用产生的一组自觉症状。包括近距离工作不能持久，容易疲劳，视物模糊，看书复视串行，眼沉目涨，头痛头晕，甚至恶心呕吐，以及其他神经官能症症状。
激光角膜切削术(laser cornea cutting method) 是利用准分子激光切削角膜中央视区盘状前弹力层及前基质层，使角膜前曲率变平，从而使角膜屈光减少。该方法是一种完全新型的屈光手术。
超声诊断(supersonic diagnosis) 应用各种医学超声波仪检查、诊断人体内部病变的新技术。超声波是一种人耳听不到的高频声波，接触人体后，收集反射回来的回声波，经过计算机处理，显示出内脏图像进行。
