本書為全校性通識課課程教材,為適應不同知識背景學生需要,本書在編寫原則上力爭體現(xiàn)知識的系統(tǒng)性、完整性和學科共性為主,一方面強調理論創(chuàng)新和資源觀,另一方面展示產業(yè)利用前景和實例,鼓勵學習者以積極的態(tài)度對待可再生資源,指導其學習方向和職業(yè)規(guī)劃。本書主要內容有生物資源的基本屬性、生物質資源、生物遺傳資源、生物信息資源、生物資源工程、生物基化學品、生物資源與大健康、特殊生境生物資源、生物資源保護等。
資源是人類社會賴以生存和發(fā)展的基礎。相對于其他資源,生物資源與人類的衣食住行和生老病死都密切關聯(lián)。人類社會的特定發(fā)展階段,某個國家或地區(qū)人們的生活質量和發(fā)展?jié)摿χ苯邮艿缴镔Y源質量的制約。因此,世界各國都十分重視生物資源的保護和開發(fā)。當今世界,生物資源是地球上可大規(guī)模持續(xù)利用并足以支撐社會發(fā)展的實物性資源,生物資源的收集保護、整理建設、創(chuàng)新利用,可實現(xiàn)“社會一資源一環(huán)境”協(xié)調友好發(fā)展模式,為消除貧困和共同繁榮提供基本保障。
資源是從利用價值方面來認識的,也就是說必須具備實際或潛在利用價值。生物資源雖為可再生資源,但有其自身特點,并非取之不盡,用之不竭。因此,對生物資源須合理利用,遵循“適時取之,而不天其生;適量取之,而不絕其長”的原則。同時,需要利用現(xiàn)代科學技術原理與條件,保護、發(fā)展和建設新的資源。生物資源學作為現(xiàn)代生命科學、資源科學、信息科學、健康科學和工程科學等相關領域繼承、交叉和衍生出的新興學科,順應了時代的大發(fā)展,近年來,一些國家已把生物資源學作為獨立學科,在高等院校開設新專業(yè)。在此背景下,我們結合國內外對此領域的各種研究進展,對生物資源進行了比較科學和全面的闡釋。其中,遺傳資源或種質資源是自然資源;生物質資源和生物信息資源是社會資源,也就是人類勞動所獲得的,具備更多直接的財富特征。將生物質資源和生物信息資源作為生物資源的主要內涵,不僅有效地區(qū)分了生物資源學與生物分類學,而且體現(xiàn)了其本身的資源特征,也就是可利用價值。
為了循序漸進地介紹資源的相關基礎、技術和產業(yè)應用,《生物資源學導論》分為基礎篇、技術篇和應用篇三大部分。其中,基礎篇主要介紹了生物資源內涵;技術篇主要包括生物資源保護和生物資源工程;應用篇則介紹了生物基化學品、生物資源與大健康和海洋與灘涂生物資源等?紤]作為通識課程教材,部分大學生還沒有系統(tǒng)學習生物學基礎課,如分類學、生物化學和生理學等。因此,在介紹生物資源的概念之后,專門介紹了生物資源的屬性,以供缺少生物學基礎的學生選讀。
在高等教育出版社生命科學與醫(yī)學出版事業(yè)部和中國生物工程學會生物資源專業(yè)委員會的指導與倡議下,本教材在編寫過程中,聯(lián)合了國內24所教學研究機構的40多位同行共同參與,以求集思廣益,博采眾長,保證了本教材編寫內容的科學性和適用性。其間,參考了許多國內相關教材與專著,同時也參閱了大量近幾年來的國內外新文獻,采用了章節(jié)導讀、知識導圖,并采用“紙質教材+數(shù)字課程”的編寫方式,力求圖文并茂,生動活潑,既具有一定的專業(yè)水準,又能深入淺出、通俗易懂,以豐富學習內容和增添閱讀樂趣。
本教材共分10章,是全體編撰者共同勞動的成果。各章編寫分工如下:第一章由陳集雙撰寫;第二章由陳集雙組織撰寫;第三章由蔣繼宏組織撰寫;第四章由歐江濤撰寫;第五章由陳功錫組織撰寫;第六章由陳世品和宋發(fā)軍組織撰寫,李明福提供了基本素材;第七章由何農躍組織撰寫;第八章由姜岷組織撰寫;第九章由唐伯平撰寫;第十章由梁宗鎖組織撰寫。全書由陳集雙和歐江濤統(tǒng)稿,由歐陽平凱和韋萍任主審。陸祥安博士承擔了本書插圖的繪制工作。
本教材為江蘇省“十三五”高等學校重點教材,是編者們共同努力的結果,此外還要感謝南京工業(yè)大學教學事務
1 緒論
第一節(jié) 生物資源與生物資源學
第二節(jié) 生物資源的內涵
一、生物質資源及其利用
二、生物遺傳資源及其開發(fā)
三、生物信息資源建設
第三節(jié) 生物資源的保護與挑戰(zhàn)
一、生物資源保護及其任務
二、生物資源保護面臨的挑戰(zhàn)
第四節(jié) 生物資源工程及其內涵
一、生物資源工程的定義
二、生物遺傳資源改造工程
三、生物信息資源建設工程
四、生物質生產和利用工程
第五節(jié) 生物資源學的發(fā)展概況
一、國內外生物資源學學科發(fā)展現(xiàn)狀
二、生物資源學的發(fā)展機遇
2 生物質資源
第一節(jié) 木質纖維素
一、木質纖維素的特點
二、木質纖維素的功能
三、木質纖維素利用的歷史
第二節(jié) 生物活性物質
一、生物活性物質及其代謝
二、生物活性物質的種類
第三節(jié) 動物和微生物源生物質
一、動物源生物質
二、微生物源生物質
三、幾丁質
第四節(jié) 農業(yè)源生物質資源
第五節(jié) 加工副產物
一、加工副產物的資源現(xiàn)狀
二、加工副產物的無害化處理
三、加工副產物的工業(yè)化利用
第六節(jié) 生物質能和能源生物質
一、生物質能的定義
二、生物質直接燃燒和固體燃料
三、生物質液體燃料及相關資源
四、生物質氣化和沼氣資源
第七節(jié) 生物質材料
一、紙漿與包裝材料
二、天然纖維復合材料
三、其他材料的生物質
四、生物炭和活性炭
五、生物基礦物質
3 生物遺傳資源
第一節(jié) 生物遺傳資源的內涵與外延
一、生物遺傳資源的定義
二、生物遺傳資源的開發(fā)利用
第二節(jié) 微生物資源
一、微生物資源的存在形式
二、微生物資源利用技術
第三節(jié) 植物資源
一、野生植物資源
二、作物資源
三、藥用植物資源
第四節(jié) 動物資源
一、野生動物資源
二、家養(yǎng)動物資源
三、昆蟲資源
四、水產動物資源
4 生物信息資源
第一節(jié) 生物信息資源概述
一、生物信息資源的內涵與外延
二、大數(shù)據(jù)與生物信息資源
三、生物信息資源與新生物產業(yè)
第二節(jié) 生物信息資源數(shù)據(jù)庫
一、生物信息資源數(shù)據(jù)庫概述
二、NCBI數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)資源
三、EMBL一EBI數(shù)據(jù)庫
四、ENCODE數(shù)據(jù)庫
第三節(jié) 生物信息資源的組學技術
第四節(jié) 生物信息資源的應用
一、生物信息資源與生物醫(yī)學
二、生物信息資源與現(xiàn)代農業(yè)
三、生物信息資源與現(xiàn)代工業(yè)
四、生物信息資源與合成生物學
5 生物資源的屬性
第一節(jié) 生物資源的物質屬性
一、構成生物資源的基本元素
二、生物分子
第二節(jié) 生物資源的生命屬性
一、生命的基本特征
二、生命的層級系統(tǒng)與多樣性
第三節(jié) 生物資源的生態(tài)屬性
一、生物資源與生態(tài)系統(tǒng)
二、生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)
三、生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動
四、生態(tài)系統(tǒng)中的信息傳遞
第四節(jié) 生物資源的經(jīng)濟屬性
一、生物資源的經(jīng)濟價值
二、生物資源經(jīng)濟價值的評價
三、生物資源經(jīng)濟價值的獲取
6 生物資源保護
第一節(jié) 生物多樣性
一、生物多樣性的概念
二、生物多樣性的資源價值
三、生物多樣性喪失的原因
四、生物多樣性修復
第二節(jié) 生物資源保護的對策和行動
一、生物資源保護思想
二、生物資源保護對策
三、生物資源保護方式
四、瀕危種等級保護制度
五、有關生物資源保護的重要行動
第三節(jié) 生物資源保護的法律框架
第四節(jié) 生物入侵與防控
一、生物入侵的概況
二、生物入侵的原因
三、生物入侵的特點
四、生物入侵的危害
五、生物入侵的控制
六、生物入侵的修復
七、檢驗檢疫與物種資源的安全引進
第五節(jié) 品種資源保護
一、品種的概念和特性
二、品種的類型
三、品種的命名
四、品種保護的法律途徑
五、有關品種保護的重要法規(guī)簡介
六、品種多樣性保護
第六節(jié) 動物資源保護
一、野生和瀕危動物的保護
二、家養(yǎng)動物資源的保護
第七節(jié) 植物保護
一、植物保護的意義
二、有害生物對植物的危害
三、植物保護的主要措施
四、植物保護與生物資源可持續(xù)利用
7 生物資源工程
第一節(jié) 種質資源育種工程
一、育種技術
二、工程化育種技術
第二節(jié) 生物質生產工程
一、種植與養(yǎng)殖
二、生物反應器
三、微生物發(fā)酵工程
第三節(jié) 生物信息工程
一、生物信息資源的建設與利用
二、生物醫(yī)學信息工程
三、生物信息資源的農業(yè)利用
第四節(jié) 生物質加工工程
一、生物活性物質工程
二、生物質煉制工程
第五節(jié) 生物質處理工程
一、生物質收集和處理的必要性
二、低品質生物質及其資源化利用
三、生物質的處理處置方式
四、污水與污泥的處理方式
第六節(jié) 園藝與生態(tài)工程
一、園藝工程
二、生態(tài)工程
8 生物基化學品
第一節(jié) 生物基化學品的概述
一、生物基化學品的定義
二、生物基化學品的主要類型
三、生物基化學品的開發(fā)利用
四、生物基化學品的前景與展望
第二節(jié) 生物基材料單體與聚合物
一、概述
二、琥珀酸
三、2,3一丁二醇
四、戊二胺
五、生物合成的高分子聚合物
六、生物基材料的前景與展望
第三節(jié) 生物基精細化學品
一、概述
二、氨基酸
三、維生素
四、低聚糖
五、生物基精細化學品的應用與前景
9 海洋與灘涂生物資源
第一節(jié) 海洋與灘涂生物資源概述
第二節(jié) 海洋與灘涂生物資源的分類
一、按生活方式分類
二、按生物學特征分類
第三節(jié) 海洋與灘涂動物資源
第四節(jié) 海洋與灘涂植物資源
第五節(jié) 海洋與灘涂生物資源的生產
一、灘涂養(yǎng)殖業(yè)
二、海洋養(yǎng)殖業(yè)
三、養(yǎng)殖業(yè)的問題與對策
四、灘涂種植業(yè)
第六節(jié) 海洋和灘涂生物資源的永續(xù)利用
一、海洋和灘涂生物資源面臨的挑戰(zhàn)
二、海洋和灘涂生物資源保護與科學
利用行動
10 生物資源與大健康
第一節(jié) 大健康概述
一、大健康的概念
二、大健康與大健康產業(yè)
三、生物資源與大健康產業(yè)
第二節(jié) 微生物與健康
一、微生物與健康
二、微生物與環(huán)境健康
三、微生物健康產品
第三節(jié) 植物與健康
一、植物與健康
二、植物與環(huán)境健康
第四節(jié) 動物與健康
一、動物與健康
二、藥用與藥食同源動物
三、動物源性藥物
第五節(jié) 生態(tài)資源與養(yǎng)生
一、生態(tài)資源與生態(tài)文明
二、生態(tài)資源與休閑養(yǎng)生
三、生態(tài)資源破壞對人類健康的影響