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生物分离工程

**下游工程**也稱**生物分離工程**（bioseparation），是生物工程的一個組成部分。生物化工產品通過微生物發酵過程、酶反應過程或動植物細胞大量培養獲得，從上述發酵液、反應液或培養液中分離精製有關產品的過程即為**下游加工過程**（Downstream Processing）。傳統上由一些化學工程的單元操作組成，但由於生物物質的特性，有其特殊要求，且其中的某些單元操作在一般化學工業中應用較少，所以近年來其研究領域越發接近生物工程方向。

## 特點

下游加工過程的生物產品，由於氧傳遞限制、細胞量和產物抑制，往往是產物濃度低的水溶液。其組分複雜，含大分子、小分子、可溶物、不可溶物和化學添加物等；產物穩定性差，易發生化學降解和微生物降解；由於培養過程分批操作導致生物變異性大。然而生物工程成品主要面向藥品和食品，所以其質量要求較一般化學工程產品高。

## 單元操作

1. 細胞回收技術（固液分離）：絮凝，離心，過濾，微過濾。
2. 細胞破碎技術：球磨，高壓勻漿，化學破碎技術
3. 初步純化技術：吸附法，離子交換，沉澱（鹽析法，有機溶劑沉澱，等電點，沉澱劑），溶劑萃取，兩水相萃取，超臨界萃取，逆膠束萃取，膜分離技術
4. 高度純化技術：各類層析，親和，疏水，聚焦，離子交換，結晶法，色層分離
5. 成品加工：濃縮，除菌與熱原，噴霧乾燥，氣流乾燥，沸騰乾燥，冷凍燥

## 沿革

* 傳統產業（第一代）

19 世紀 60 年代－20 世紀 50 年代 酒精，丙酮，丁醇

* 第二代生物技術產品 20 世紀 40 年代

抗生素，有機酸，核酸，酶製劑，單細胞蛋白

* 第三代 20 世紀 70 年代中期

動物細胞培養
植物細胞培養
基因工程發酵產品

 

## 參見

* 生物學
* 生物工程
* 分子生物學
* 發酵

## 外部連結

* http://www.cnedu.cn/news/2004/11/he12904855571611400217632.html（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* https://web.archive.org/web/20070930155708/http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.articles/zgspxb/zgsp2002/0204/020415.htm
生物分类学

**生物分類學**（英語：biotaxonomy）簡稱**分類學**（taxonomy），是關於生物個體的鑑定（identification）、歸類（classification）和命名（nomenclature）的原理和方法的學科；此三要件間有相互依存的關係。生物分類學範圍包括：研究生物類群間的異同程度，闡明生物間的親緣關係、演化過程和發展規律。

要將生物分類，首先要知道生物與非生物的定義，但是我們似乎沒有辦法準確定義，以病毒來說，雖然可在其他生物體內寄生並複製，但在生物體外卻沒有一般生物的特徵如製造或攝取營養，生殖等現象。又如引起瘋牛病的朊粒（prion）可以造成感染卻無 DNA 成分，一直以來，DNA 被視為生命遺傳物質，經由與 RNA 的轉錄轉譯過程，形成蛋白質，再進一步形成組成細胞的各個部分，如細胞膜、胞器等，而細胞則是我們長久以來所認為組成生命體的最小單位。

## 生物命名規範

關於如何為生物命名的原則有很多國際協議，例如《國際植物命名法規》（International Code of Botanical Nomenclature，簡稱 ICBN）、《國際動物命名法規》（International Code of Zoological Nomenclature，簡稱 ICZN）以及《國際細菌命名法規》（International Code of Nomenclature of Bacteria，簡稱 ICNB）。第四版的生物命名法規（BioCode）草案在 2000 年出版，它試圖在 5 個領域標準化命名，但現在還沒有被正式採納。《國際病毒命名和分類法規》（International Code of Virus Classification and Nomenclature，簡稱 ICVCN）是屬於生物命名法規的。

## 生物分界 (kingdom) 和域 (domain)

傳統上，生物分為五界 (kingdom)，

* 原核生物界 (bacteria) -- 原生生物界 (protista) -- 真菌界 (fungus) -- 植物界 (plant) -- 動物界 (animal)

Copeland 提出過四界說：

* 原核生物界 -- 原生生物界 -- 植物界 -- 動物界

也有人使用三域系統說。這種分類方法是依據細胞是否有核以及細胞膜和細胞壁的差異。

* 古菌域 (archaea) -- 細菌域 (bacteria) -- 真核域 (eukaryota)

另有一些不屬於上述所有分類的介於生物和非生物之間的生命形式，即只能寄生於細胞內的病毒，而它們在細胞外並不表現出活躍的生命形式。

* 病毒 -- 類病毒 -- 朊粒

## 分類表

### 生物分類總表

這個列表以 NCBI Taxonomy （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）上的分類爲基礎。

### 生物詳細分類表

* 古菌分類表
* 細菌分類表
* 植物分類表 (NCBI)
* 動物分類表
* 真菌分類表
* 原生生物分類表

## 古菌域

包含嗜鹽菌、一些超嗜熱菌、嗜酸菌等。 

## 細菌域

包含放線菌、衣原體、支原體、立克次體等。 

## 真核生物域

### 植物界

包含綠藻、輪藻、苔蘚植物、蕨類植物、種子植物等。 

### 真菌 / 後生動物組

真菌 / 後生動物組除動物界和真菌外，還包含領鞭毛蟲、魚醉菌等。

#### 動物界

即「後生動物」組。

#### 真菌界

包括子囊菌、擔子菌、接合菌、壺菌、聚合菌和微孢子蟲。

### 其餘真核生物（原生生物和真核藻類）

真核生物除動物、植物、真菌三界之外統稱原生生物，爲併系群。

* 等輻骨蟲綱（Acantharea），如等棘蟲。
* 放射蟲綱
* 雙滴蟲類（Diplomonadida），如曲滴蟲、賈第蟲。
* Parabasalidea
  * 毛滴蟲綱（Trichomonada）
  * 超鞭毛綱（Hypermastigia）
* 異葉足綱（Heterolobosea），如集胞菌。
* 眼蟲門
  * 動質體目（Kinetoplastida）
  * 眼蟲綱
* 隱藻綱（Cryptophyta）
* 定鞭藻綱（Haptophyceae），如球石藻、等鞭金藻、棕囊藻。
* 不等鞭毛類，除下列分類還包括輻球蟲、蛙片蟲等。
  * 金藻綱
  * 矽鞭藻綱（Dictyochophyceae）
  * 針胞藻綱（Raphidophyceae）
  * 前毛壺菌綱（Hyphochytriomycetes）
  * 卵菌綱
  * 褐藻門，如海帶、巨藻、馬尾藻、墨角藻。
  * 硅藻門
  * 黃藻門
* 囊泡蟲類
  * 頂複門，如瘧原蟲。
  * 纖毛蟲類，如喇叭蟲、中縊蟲、榴彈蟲、草履蟲、四膜蟲。
  * 甲藻門
* 單孢子蟲門（Haplosporidia）
* 絲足蟲類
* 根腫菌類（Plasmodiophorida）
* 粒網足蟲類（Granuloreticulosea），如有孔蟲。
* 葉足綱（Lobosea），如變形蟲（阿米巴）。
* 黏菌門
* 灰胞藻綱（Glaucocystophyceae）
* 紅藻門，如石花菜、紫菜。

註：以上真核生物列表不完全，尚包括有其他一些未歸類原生生物。

## 參見

* 進化生物學、系統生物學
* 亞里斯多德：《工具論》
* 林奈：雙名法

## 注釋

## 參考文獻
生物分类总表

這個列表以 NCBI Taxonomy （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）上的分類爲基礎。

## 古菌域 （Archaea）

包含嗜鹽菌、一些超嗜熱菌、嗜酸菌等。 

## 細菌域（Bacteria）

包含放線菌、衣原體、支原體、立克次體等。 

## 真核生物域（Eukaryota）

### 植物界（Plantae）

包含綠藻、輪藻、苔蘚植物、蕨類植物、種子植物等。 
植物依據不同的分類方式可分為不同的類型，依據營養來源的不同分為自養型和異養型；依據是否形成種子分為孢子植物和種子植物；還可依據種子結構、主要特徵進行分類。現介紹如下：

#### 自養植物與異養植物

根據生命活動所需有機物來源的不同進行分類，能自己合成有機物的是自養型植物；依賴於現成有機物的是異養植物。

類型包括有自養植物及異養植物，綠色植物包括有寄生植物、腐生植物、食蟲植物、食菌植物。而常見代表有孢子植物和種子植物的菟絲子、腐生龍膽、蓯蓉、豬籠草、天麻。

 

#### 孢子植物與種子植物

植物依據能否形成種子可分為種子植物和孢子植物。孢子植物又可分為藻類、苔蘚、蕨類，均通過孢子進行生殖，進化順序由低到高依次為藻類→苔蘚→蕨類。種子植物對陸地的適應能力很強，依據種子外面有無果皮包被可分為被子植物（有果皮）和裸子植物（無果皮）。

植物的類型及常見主要特徵如下：

##### 藻類植物

* 衣藻、水綿
  * 它們大都生活在水中，無根、莖、葉等器官分化。

##### 苔蘚植物

* 牆蘚、葫蘆蘚、地錢
  * 大多生活在潮濕環境中，植株矮小，有莖、葉分化，有假根；無輸導組織，葉片僅有一層細胞。

##### 蕨類植物

* 蕨、腎蕨、卷柏、滿江紅
  * 生活在潮濕環境中，有根、莖、葉的分化；根、莖、葉中均有專門的輸導組織，因此可以長高。

##### 裸子植物

* 松、杉、柏、蘇鐵、銀杏
  * 種子祼露，無果皮包被，易受昆蟲叮咬及不良因素的危害；對陸地環境的適應能力比孢子植物強，比被子植物弱。

##### 被子植物

被子植物的種子由種皮、胚和胚乳構成。其中，胚由子葉、胚芽、胚軸和胚根組成。有的種子有胚乳，有的種子無胚乳。主要類型有相同點是子葉、不同點是胚乳。

* 種子不裸露，有果皮包被；種子免受昆蟲叮咬及不良因素的危害；是對陸地環境的適應能力最強的綠色植物。
  * 例如玉米、水稻、菊、牡丹、蘋果、梨、刺槐
* 雙子葉無胚乳是都有種皮和胚，胚都由胚芽、胚軸、胚根和子葉構成。
  * 例如菜豆、薺菜、花生。
* 兩片無雙子葉有胚乳。
  * 例如蓖麻、蓮、蕎麥、胡蘿蔔、莧菜、柿
* 兩片有單子葉無胚乳。
  * 例如慈姑、澤瀉、眼子菜
* 有一片單子葉有胚乳。
  * 例如玉米、小麥、水稻、高粱

### 真菌 / 後生動物組

真菌 / 後生動物組除動物界和真菌外，還包含領鞭毛蟲、魚醉菌等。

#### 動物界（Metazoa）

即「後生動物」。

#### 真菌界（Fungi）

包括子囊菌、擔子菌、接合菌、壺菌、聚合菌和微孢子蟲。..

### 其餘真核生物（原生生物和真核藻類）

真核生物除動物、植物、真菌三界之外統稱原生生物，爲併系群。

* 等輻骨蟲綱（Acantharea），如等棘蟲。
* 放射蟲綱（Polycystinea）
* 雙滴蟲類（Diplomonadida），如曲滴蟲、賈第蟲。
* Parabasalidea
  * 毛滴蟲綱（Trichomonada）
  * 超鞭毛綱（Hypermastigia）
* 異葉足綱（Heterolobosea），如集胞菌。
* 眼蟲門（Euglenozoa）
  * 動質體目（Kinetoplastida）
  * 眼蟲綱（Euglenida）
* 隱藻綱（Cryptophyta）
* 定鞭藻綱（Haptophyceae），如球石藻、等鞭金藻、棕囊藻。
* 不等鞭毛類（Heterokonta），除下列分類還包括輻球蟲、蛙片蟲等。
  * 金藻綱（Chrysophyceae）
  * 矽鞭藻綱（Dictyochophyceae）
  * 針胞藻綱（Raphidophyceae）
  * 前毛壺菌綱（Hyphochytriomycetes）
  * 卵菌綱（Oomycetes）
  * 褐藻門（Phaeophyceae），如海帶、巨藻、馬尾藻、墨角藻。
  * 硅藻門（Bacillariophyta）
  * 黃藻門（Xanthophyceae）
* 囊泡蟲類（Alveolata）
  * 頂複門（Apicomplexa），如瘧原蟲。
  * 纖毛蟲類（Ciliophora），如喇叭蟲、中縊蟲、榴彈蟲、草履蟲、四膜蟲。
  * 甲藻門（Dinophyceae）
* 單孢子蟲門（Haplosporidia）
* 絲足蟲類（Cercozoa）
* 根腫菌類（Plasmodiophorida）
* 粒網足蟲類（Granuloreticulosea），如有孔蟲。
* 葉足綱（Lobosea），如變形蟲（阿米巴）。
* 黏菌門（Mycetozoa）
* 灰胞藻綱（Glaucocystophyceae）
* 紅藻門（Rhodophyta），如石花菜、紫菜。

註：以上真核生物列表不完全，尚包括有其他一些未歸類原生生物。

## 病毒和類病毒

## 注釋

## 外部連結

* Tree of Life （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* BioLib （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* NCBI Taxonomy （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Taxonomy & Informatics （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
生物分解

**生物降解**，是由微生物把某些物質以化學分解成自然元素。該術語通常在關係到生態環境、廢物管理、生物醫藥、自然環境（生物修復）。現在，可生物降解一詞常用於環保產品，表示該產品能夠被微生物分解回歸自然。

可生物降解的物質，一般是有機物質，如植物和動物，或相似的人工物質。有些微生物具有一種自然的微生物代謝能力，能降解和改造巨大的化合物。

## 塑膠

生物降解性塑膠是容易由微生物分解和回歸自然的塑膠。

## 參考
生物分類單元

**分類單元**（英文：taxon，複數形式為 taxa）又稱**分類單位**或**分類群**，也可簡稱作**類元**或**類群**，是生物分類學上的基本概念，指一群擁有共同特徵的生物的集合體，為分類學工作中的客觀操作單位。通常情況下，每個分類單元都會依據相關的生物命名規約而被賦予一個專有的拉丁學名，同時和某個分類階元（分類等級）相對應；換言之，分類單元可以是任何一個等級的具體類群，並有特定的拉丁學名，大到一個界、一個綱，小到一個屬、一個種乃至一個亞種，都可稱之為分類單元。與分類階元的不同之處在於，分類單元不包含等級和級序的概念。

## 歷史

「分類單元」一詞由德國學者阿道夫・邁爾 - 阿比希在 1926 年首創並用於動物分類，原文作「taxon」，是英文「taxonomy」（分類學）的逆構詞，「taxonomy」一詞來自古希臘文「τάξις」（拉丁轉寫：taxis，意為安排）＋「-νομία 」（拉丁轉寫：-nomia，意為方法）。在植物學界，分類單元這一概念則由荷蘭學者赫爾曼・約翰內斯・拉姆在 1948 年提出，並於 1950 年舉行的第七屆國際植物學大會上正式採用。

## 衍生概念

* **單系分類單元**（英文：monophyletic taxon），由共同祖先及其所有後代組成的分類單元。
* **多系分類單元**（英文：polyphyletic taxon），又稱復系分類單元，由來自不止一個祖先的後代組成的分類單元。
* **偏系分類單元**（英文：paraphyletic taxon），又稱並系分類單元，由來自同一個祖先的部分後代組成的分類單元。

## 另請參閱

## 備註

## 參考文獻
生物列印

**3D 生物列印**是藉由 3D 生物列印機，製造出細胞支架，再將細胞種入支架中，使細胞得以生長的技術。3D 生物列印運用層積製造法，利用生物墨水，製造出仿效活組織的細胞支架，在醫療以及組織工程領域有極大應用。 生物列印使用了許多不同的材料。目前生物列印可以用於列印用於藥物試驗的組織和器官。 此外，3D 生物列印也能製作細胞支架。 這些支架可以應用在關節軟骨或韌帶再生技術。 第一個與生物列印相關的專利，是 2003 年於美國提出申請，並在 2006 年 5 月 30 日獲得核准。

## 過程

3D 生物列印一般有以下三步驟：生物列印前、生物列印中、生物列印後。

### 生物列印前

生物列印前，需要先計畫細胞支架的結構並選擇列印中會使用到的材質。

開始列印前，要先取得患者器官的組織檢體和醫學影像。 使用電腦斷層和核磁共振取得患者的醫學影像，是最常見的方法。取得影像後，利用軟體將平面的醫學影像重建出立體結構，並分離出預計要培養的細胞並加以增量後，便完成列印前的準備。這些細胞將和液態的特殊生物材質，在細胞混合器中混合。這種特殊生物材質能提供，細胞生存所需的氧氣與其他營養物質。在某些特殊情況，細胞甚至會被放入直徑 500 微米的小球中，被保護起來。混入液體凝膠中的細胞並不需要細胞支架即可生存。這些細胞和營養基質的混合物將被放入管狀的容器中，在列印的過程被擠壓出來，以形成組織的形狀。

### 生物列印中

生物列印第二步驟，將應用到生物墨水。生物墨水指的就是細胞與維生物質混合的液體基質，在第二步驟中，生物墨水將被放在生物列印機的墨水匣中，依照患者的醫學影像資料，依序列印。 生物列印所製造出來的初始組織物，將被送入細胞培養器中，慢慢地將充滿細胞的初始組織培育成真正的組織。

生物列印常常會需要將細胞平均散佈到生物相容的支架上，這些生物相容的支架由積層製造法製造而成，最終形成了立體的組織似的架構。 生物列印所製造的人工肝臟與人工腎臟，目前仍舊缺乏像是血管或是腎小管等的功能性單位，而且非常難以培育成多細胞的完整器官。

## 參考文獻
生物利用度

**生物利用度**，或稱**生體利用率**或**生體可用率**（英語：Bioavailability, BA），在藥理學上是指所服用藥物的劑量部份能到達體循環，是藥物的一種藥物動力學特性。按照定義，當藥物以靜脈注射時，它的生物利用度是 100%。但是當藥物是以其他方式服用時，如口服，它的生物利用度因不完全吸收及首渡效應而下降。生物利用度是藥物動力學的一個重要參數，在評估非靜脈注射的藥物劑量時都需要考慮。

在營養學，由於營養成分絕大多數都是經口攝取，因此食物與營養補充品中所含營養素的吸收程度，亦可用生物利用率來評估。

## 定義

生物利用度是量度治療學上使用的藥物的比率及幅度能到達體循環及出現在需要的位點上。生物利用度一般都以英文字母 _F_ 來表達。

## 絕對生物利用度

絕對生物利用度量度非靜脈注射（即口服、經直腸、皮膚滲透或皮下）藥物在體循環出現的份量。

要計算藥物的絕對生物利用度，就需要進行一項藥物動力學的研究，以獲取在靜脈注射（簡稱 IV）及非靜脈注射後血漿內藥物濃度與時間的關係表。絕對生物利用度是經劑量折算後，以非靜脈注射曲線下的面積除以靜脈注射曲線下的面積。例如，計算口服（po）的生物利用度，F，的方程式如下：

 $F={\frac {[AUC]_{po}D_{IV}}{[AUC]_{IV}D_{po}}}={\frac {[AUC]_{po}/D_{po}}{[AUC]_{IV}/D_{IV}}}$ 
當中：

 * $[AUC]_{po}\,\!$ 是口服劑量曲線下的面積
* $[AUC]_{IV}\,\!$ 是靜脈注射劑量曲線下的面積
* $D_{po}\,\!$ 是口服劑量
* $D_{IV}\,\!$ 是靜脈注射劑量

所以，一種藥物若以靜脈注射的話，它的絕對生物利用度是 1；而若是其他的服用方式，則絕對生物利用度一般會少於 1。

## 相對生物利用度

相對生物利用度是量度某一種藥物相較同一藥物的其他處方的生物利用度，其他處方可以一種已確定的標準，或是經由其他方式服用。當該標準包含有靜脈注射的藥物時，相對生物利用度就會是絕對生物利用度。

相對生物利用度 $={\frac {[AUC]_{A}*D_{B}}{[AUC]_{B}*D_{A}}}={\frac {[AUC]_{A}/D_{A}}{[AUC]_{B}/D_{B}}}$

當中：

 * $[AUC]_{A}\,\!$ 是 A 藥物劑量曲線下的面積
* $[AUC]_{B}\,\!$ 是 B 藥物劑量曲線下的面積
* $D_{A}\,\!$ 是 A 藥物的劑量
* $D_{B}\,\!$ 是 B 藥物的劑量

## 影響因素

一種藥物的絕對生物利用度，若是非注射式的，一般都會是少於 1。不同的生理學因素會令藥物在進入體循環前的效益下降。

這些因素包括下列數例：

* 胃腸道的不良吸收
* 藥物在吸收前的降解或代謝
* 肝臟的首渡效應

每一個因素會因應不同的病人而有所不同，甚至在同一病人於不同時間亦會有所分別。藥物是否同時與食物食用會影響吸收、與其他藥物同時服用亦會影響吸收及首渡效應，腸的蠕動會改變藥物的分解及影響腸道菌群對藥物的降解度。病症狀況影響肝臟的代謝及胃腸道功能，亦會是影響的因素之一。

## 參考文獻

## 參見

* 藥物動力學
* 里賓斯基五規則
* 生物藥劑學分類系統
生物利用率

**生物利用度**，或稱**生體利用率**或**生體可用率**（英語：Bioavailability, BA），在藥理學上是指所服用藥物的劑量部份能到達體循環，是藥物的一種藥物動力學特性。按照定義，當藥物以靜脈注射時，它的生物利用度是 100%。但是當藥物是以其他方式服用時，如口服，它的生物利用度因不完全吸收及首渡效應而下降。生物利用度是藥物動力學的一個重要參數，在評估非靜脈注射的藥物劑量時都需要考慮。

在營養學，由於營養成分絕大多數都是經口攝取，因此食物與營養補充品中所含營養素的吸收程度，亦可用生物利用率來評估。

## 定義

生物利用度是量度治療學上使用的藥物的比率及幅度能到達體循環及出現在需要的位點上。生物利用度一般都以英文字母 _F_ 來表達。

## 絕對生物利用度

絕對生物利用度量度非靜脈注射（即口服、經直腸、皮膚滲透或皮下）藥物在體循環出現的份量。

要計算藥物的絕對生物利用度，就需要進行一項藥物動力學的研究，以獲取在靜脈注射（簡稱 IV）及非靜脈注射後血漿內藥物濃度與時間的關係表。絕對生物利用度是經劑量折算後，以非靜脈注射曲線下的面積除以靜脈注射曲線下的面積。例如，計算口服（po）的生物利用度，F，的方程式如下：

 $F={\frac {[AUC]_{po}D_{IV}}{[AUC]_{IV}D_{po}}}={\frac {[AUC]_{po}/D_{po}}{[AUC]_{IV}/D_{IV}}}$ 
當中：

 * $[AUC]_{po}\,\!$ 是口服劑量曲線下的面積
* $[AUC]_{IV}\,\!$ 是靜脈注射劑量曲線下的面積
* $D_{po}\,\!$ 是口服劑量
* $D_{IV}\,\!$ 是靜脈注射劑量

所以，一種藥物若以靜脈注射的話，它的絕對生物利用度是 1；而若是其他的服用方式，則絕對生物利用度一般會少於 1。

## 相對生物利用度

相對生物利用度是量度某一種藥物相較同一藥物的其他處方的生物利用度，其他處方可以一種已確定的標準，或是經由其他方式服用。當該標準包含有靜脈注射的藥物時，相對生物利用度就會是絕對生物利用度。

相對生物利用度 $={\frac {[AUC]_{A}*D_{B}}{[AUC]_{B}*D_{A}}}={\frac {[AUC]_{A}/D_{A}}{[AUC]_{B}/D_{B}}}$

當中：

 * $[AUC]_{A}\,\!$ 是 A 藥物劑量曲線下的面積
* $[AUC]_{B}\,\!$ 是 B 藥物劑量曲線下的面積
* $D_{A}\,\!$ 是 A 藥物的劑量
* $D_{B}\,\!$ 是 B 藥物的劑量

## 影響因素

一種藥物的絕對生物利用度，若是非注射式的，一般都會是少於 1。不同的生理學因素會令藥物在進入體循環前的效益下降。

這些因素包括下列數例：

* 胃腸道的不良吸收
* 藥物在吸收前的降解或代謝
* 肝臟的首渡效應

每一個因素會因應不同的病人而有所不同，甚至在同一病人於不同時間亦會有所分別。藥物是否同時與食物食用會影響吸收、與其他藥物同時服用亦會影響吸收及首渡效應，腸的蠕動會改變藥物的分解及影響腸道菌群對藥物的降解度。病症狀況影響肝臟的代謝及胃腸道功能，亦會是影響的因素之一。

## 參考文獻

## 參見

* 藥物動力學
* 里賓斯基五規則
* 生物藥劑學分類系統
生物動力

**中國北大荒產業集團控股有限公司**，簡稱**中國北大荒**（**英語：China Beidahuang Industry Group Holdings Limited**，港交所：0039），香港總部位於香港金鐘道 89 號力寶中心 1 座 2509 室，是在 2008 年從和寶國際換取上市，前身為「中國釀酒集團有限公司」。

其主要業務是分銷及生產中國內地乙醇及酒類產品。其主要生產基地位於黑龍江。現時主席是江建軍。

## 外部連結

/profilec.htm 中國釀酒集團有限公司簡介（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
生物動力農業

**生物動力農法**（英語：Biodynamic agriculture），又稱為**自然動力農法**或是**生機互動農業**，是一種另類的農業形式，非常近似於有機農業，但包含多種來自人智學的概念，最先由魯道夫・斯坦納於 1924 年提出，是各種有機農業運動中最早提出的一個。

生物動力農法與其他有機方法有很多共同之處 - 它強調使用有機肥料。生物動力農法獨特的地方包括將動物，作物和土壤作為單一系統進行處理，從當地生產和分配系統的開始，其對傳統和新的當地品種和品種開發的使用的重點。生物動力農業使用各種草藥和礦物質添加劑用於堆肥添加劑和田間噴霧劑；有時候這些方法是有爭議的。

## 科學性爭議

生物動力農法的一部份主張現在被認為是偽科學，缺少可否證性，無法用科學檢驗。例如認為西洋占星術中的星座運行會影響各類型作物的最適播種時間。生物動力農法也主張用民俗醫療中的藥草製作有機肥，例如用蓍草花塞進鹿的膀胱、洋甘菊塞進牛腸、橡樹皮放在家畜的髗骨內再用泥炭包裹埋入地底、或是把牛糞塞在牛角中來產生腐植質。農學家認為用標準的有機農業手段就可以得到同樣的效果，而生物動力農法反倒更像是煉金術或探地術，而這種教條式的法則反倒阻礙永續農業的發展。

## 另見

* 生態農業
* 樸門

## 參考來源

### 引用

### 書目

* Proctor, Peter. Grasp the Nettle: Making Biodynamic Farming & Gardening Work. With Gillian Cole. Random House. 1997.

## 外部連結

* Biodynamics Section at the Rudolf Steiner Archive, An Online Library
生物化学工程

**生化工程**（英語：biochemical engineering），亦稱**生物技術工程**（biotechnology engineering）或**生物程序工程**（bioprocess engineering）等，是化學工程的一門分支，主要致力於設計並建立包含生物有機體或分子的單元製程，例如生物反應器。生化工程被運用於石油工業、食品、製藥、生物技術以及廢水處理工業等領域。

## 參見

* 生物反應器
* 生物技術
* 生物程序工程
* 光生物反應器
* 電化學能量轉換

## 參考資料
生物化学杂志

**生物化學雜誌**（**J**ournal of **B**iological **C**hemistry，簡稱：**JBC**，或譯：**生物化學雜誌**或**生物化學期刊**）創刊於 1905 年，自 1925 年起由美國生物化學和分子生物學學會出版。目前 JBC 同時通過紙版和在線方式每周發行，涉及生物化學和分子生物學的所有領域。2014 年 JBC 的科學引文索引影響因子為 4.573，JBC 是 2014 年總引用次數最多的科學期刊.。

## 參考文獻

## 外部連結

* 雜誌官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）
* 美國生物化學和分子生物學學會 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）
* JBC 創刊之初 75 年回顧（英文）
生物化学概述

**生物化學** – 是對生物體體內化學過程的研究。旨在闡釋所有生命體和生命活動的化學機理。

## 生物化學的應用

* 測試
  * 埃姆斯測試 – 將沙門氏菌暴露於安全性有待檢測的化學品（例如食品添加劑）環境中，並檢測細菌生長量的變化。 這個測試的意義在於，通過篩選化學品對 DNA 的誘變能力，來確定其對人體的潛在致癌性。
  * 妊娠試驗 – 使用尿樣或是血液樣品。兩種都是通過檢驗人絨毛膜促性腺激素（hCG）的存在，來鑑別是否懷孕。這種激素是在胚胎植入到子宮壁不久後，由胎盤分泌和積累的。
  * 乳腺癌檢查 – 通過測試在兩個特定基因上的突變 —BRCA1 和 BRCA2 來確定患乳腺癌的風險。
  * 產前基因檢驗 – 檢測胎兒的潛在遺傳缺陷，以發現染色體異常（如唐氏綜合症）或先天缺陷（如脊柱裂）。
  * PKU 測試 – 苯丙酮尿症（PKU）是一種代謝紊亂，由於缺少苯丙氨酸羥化酶而造成。這種酶的缺失會導致苯丙氨酸的積累，可能會導致智力遲鈍。
* 遺傳工程 – 把一個基因從一個生物體轉移到另一個生物體內。例如，生物化學家把人胰島素的基因植入細菌體內，細菌就可以通過蛋白質翻譯的過程，生成人胰島素。
* 克隆 – 多莉羊是第一個從體細胞克隆得到的哺乳動物。 複製羊從基因層面而言，與原來提供細胞的那隻羊完全相同。
* 基因治療 – 將健康的或修飾過的基因插入生物體來替代引起疾病的基因。一般是通過一種經過特殊改造後的攜帶 DNA 的病毒，把健康基因插入患者的靶細胞內。在 1990 年時，這一療法第一次成功應用在一個 4 歲的患有一種罕見的，稱為嚴重聯合體免疫機能喪失（SCID）的遺傳性免疫系統疾病的患者身上。

## 生物化學的分支

### 主要分支

* 動物生物化學
* 植物生物化學
* 分子生物學
* 細胞生物學
* 新陳代謝
* 免疫學
* 遺傳學
* 酶

### 其他分支

生物技術、生物發光、遺傳工程、內分泌學、神經化學、血液學、營養學、光合作用、環境化學、毒理學

## 生物化學的歷史

生物化學史

## 生物化學的基本概念

* 生物分子的基本分類 

  * 碳水化合物：糖類 -- 二糖 -- 多糖 -- 澱粉 -- 糖原
  * 脂類：脂肪酸 -- 脂肪 -- 必需脂肪酸 -- 植物油 -- 蠟 -- 膽固醇
  * 核酸：DNA -- RNA -- mRNA -- tRNA -- rRNA -- 密碼子 -- 腺嘌呤 -- 胞嘧啶 -- 鳥嘌呤 -- 胸腺嘧啶 -- 尿嘧啶
  * 蛋白質： 
  
    * 胺基酸 -- 甘氨酸 -- 精氨酸 -- 賴氨酸
    * 肽鏈 -- 一級結構 -- 二級結構 -- 三級結構 -- 構象 -- 蛋白質摺疊
* 化學性質： 

  * 共價鍵 -- 離子鍵 -- 氫鍵
  * 親水性 -- 疏水性 -- 極性
  * pH 值 -- 酸 -- 鹼 -- 鹼基
  * 氧化 -- 還原 -- 水解
* 結構化合物： 

  * 細胞內：鞭毛蛋白 -- 肽聚糖 -- 鞘磷脂 -- 肌動蛋白 -- 肌球蛋白
  * 動物體內：幾丁質 -- 角蛋白 -- 膠原蛋白 -- 絲心蛋白
  * 植物體內：纖維素 -- 木質素
* 酶以及酶活性： 

  * 酶動力學 -- 酶抑制劑
  * 蛋白酶解 -- 泛素 -- 蛋白酶體
  * 激酶 -- 脫氫酶
* 生物膜：流動鑲嵌模型 -- 擴散作用 -- 滲透 

  * 磷脂 -- 糖脂 -- 糖萼 -- 抗原 -- 異戊二烯
  * 離子通道 -- 質子泵 -- 電子傳遞 -- 電化學梯度 -- 醌 -- 核黃素
* 代謝通路： 

  * 生物色素：葉綠素 -- 胡蘿蔔素 -- 葉黃素 -- 細胞色素 -- 血紅蛋白 -- 肌紅蛋白 -- 吸收光譜 -- 螢光
  * 光合作用：光反應 -- 暗反應
  * 發酵：乙醯輔酶 A -- 乳酸
  * 呼吸作用：三磷酸腺苷（ATP） -- NADH -- 丙酮酸 -- 檸檬酸
  * 化能合成
* 調控 

  * 激素：生長素
  * 信號轉導 -- 生長因子 -- 轉錄因子 -- 蛋白激酶
  * 機能失調：腫瘤 -- 原癌基因 -- 抑癌基因
  * 受體：整聯蛋白 -- 跨膜受體 -- 離子通道
* 技術：電泳 -- 色譜 -- 質譜 -- X - 射線衍射 -- Southern blot -- 分離技術 -- 革蘭氏染色 -- 表面電漿共振

## 生化技術

### 分子遺傳學

* DNA 測序
* 聚合酶鏈反應
* Northern blotting
* Southern blotting
* 蛋白質融合
* DNA 晶片
* 生物信息學
* 流式細胞術

### 蛋白質純化

* Western blotting
* 相色譜
* ELISA

### 結構測定

* X 射線晶體學
* NMR
* 電子顯微鏡
* 分子動力學
* 質譜分析
* 同位素標籤

### 生物分子之間的相互作用

* 免疫共沉澱
* 電泳轉移驗
* Southwestern blotting

## 外部連結

* Biochemistry, 5th ed. （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） Full text of Berg, Tymoczko, and Stryer, courtesy of NCBI.
* Biochemistry, 2nd ed. Full text of Garrett and Grisham.

## 參考文獻
生物化學獎項列表

**生物化學獎項列表**是生物化學獎項的索引。

## 參見

* List of biology awards
* List of chemistry awards
* 獎項列表
* 科技獎項列表
* 科學年表

## 參考
生物医学

**生物醫學（英語：Biomedical sciences or Biomedicine）** 是醫學的分支，負責將生物技術和其他自然科學理論應用於臨床實踐。 生物醫學主要運用生物學和生理學的知識。

生物醫學與健康和生物學相關領域有關聯，並且從上世紀以來一直在健康系統中扮演著重要的角色。

## 生物醫學領域

生物醫學有許多的分支學科和專業領域，其名稱通常以「生物 -」（bio-）開頭，如：

* 分子生物學，生物化學，生物技術，細胞生物學 胚胎學，
* 奈米生物技術，生物工程，實驗室醫學生物學，
* 細胞遺傳學，遺傳學，基因療法
* 生物資訊學，生物統計學，系統生物學，
* 微生物學，病毒學，寄生蟲學
* 生理學，病理學，
* 藥理毒理學，許多人認為生命科學可以應用於醫學。

## 生物醫學計畫

* 人類基因組計劃

## 參照

## 參閱

## 外部連結

template:Biotechnology
生物医学与环境科学

《**生物醫學與環境科學**》創刊於 1988 年，是中國大陸醫藥衛生科技類月刊，編輯部位於北京市。此刊物由中國疾病預防控制中心主辦。

《生物醫學與環境科學》在 2018 年被中華人民共和國國家新聞出版廣電總局新聞報刊司評為 2017 年全國「百強報刊」。

## 參考資料

## 相關條目

* 雜誌
* 期刊
生物医学信息学

**生物醫學信息學**是一門範圍寬泛的學科，致力於在生物學研究、生物醫學科學、醫學以及醫療保健領域的工作實踐當中，對於計算機科學、信息科學、信息學、認知科學以及人機互動的研究與應用。其他的許多領域，包括生物信息學、轉化研究信息學、臨床研究信息學、臨床信息學、公共衛生信息學以及醫學信息學在內，通常都屬於是生物醫學信息學的兄弟領域或者生物醫學信息學之中的子領域。

## 參考文獻

## 外部連結

* American Medical Informatics Association （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* National Library of Medicine Biomedical Informatics Research Training Programs （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* National Centers for Biomedical Computing
* Cancer Informatics （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* International Journal of Medical Informatics （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Journal of Biomedical Informatics （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

## 參見

* 生物醫學技術
* 生物醫學工程
* 生物工程
* 轉化醫學
* 生物信息學
* 計算機科學
* 信息學
* 衛生信息學
* 醫學信息學
* 臨床研究信息學
* 轉化研究信息學
* 分子遺傳學
* 分子建模
生物医疗废物

**生物醫療廢物**是一種易腐爛並潛在傳染性的危險垃圾。但也包括某些相關的垃圾，比如外包裝、未用的繃帶、輸液袋之類的。細說來說，廢棄的尖銳垃圾，如針頭，在未經處理的情況下，無論是否被污染都會被視為醫療廢物處理。生物醫療廢物是一種生化廢料。

生物醫療廢物可能是固體或者液體。例如可傳染的廢物包括血液、針頭、廢棄的微生物培養樣品、可識別的屍體組織、其他人類或者動物的身體組織、用過的繃帶和紗布、丟棄的手套、其他與血液或者體液有關的醫療用品和以上所述情況相似的實驗室廢棄物。廢棄的尖銳垃圾包括可能被污染的針頭、解剖刀、採血針或者其他能夠刺破皮膚的設備。

生物醫療廢物來自許多醫療實踐中，如診斷、預防或者對疾病的處理。其製造者包括醫院、診所、醫學試驗、各種試驗室、有資質的醫師、牙醫、獸醫、殯儀館等。基於這些特點，生物醫療廢物或者被稱作醫療垃圾、臨床垃圾。

生物醫療廢物中一般的垃圾與高危廢棄物相比，如化學物質、放射物質或者工業廢料是區別對待的。用於來自放療和化療醫療設備垃圾，一般沒有傳染性，所以只需要妥善保管即可。有些廢棄物卻被認為存在多種危險，比如在福馬林中保存的生物樣本。

## 生物醫學廢棄物對人類健康的危害

處理這一類的廢棄物是一項環境難題，因為許多醫療廢棄物因其傳染性生物危害性而不能公開的處理。

美國 1990 年一篇文章名為 _Agency for Toxic Substances and Disease Registry_ 得出結論，認為在傳統的醫療環境中，大眾不太可能受到醫療廢棄物的影響。但是作者同時認為引起傷害或者危險可能來自醫生、護士、保潔、洗衣等與垃圾有接觸的人。另外有機會接觸到的廢棄物還有非法的小診所用的針頭，還有家庭護理時出現的某些廢棄物。

## 管理

生物醫療廢物必需被妥善處理以保護環境、民眾和相關危險環境工作人員。進一步的管理包括生成、聚集、搬運、存儲、看管、運輸和處置。

## 產生與存放

生物醫療廢物在處理階段應該被存放進防漏與防撞的容器中，容器要被印上生物危害（如圖）。外觀通常為紅色。

處理尖銳的廢棄物的作法通常是收集進一個特殊的盒子中，名為**針盒**

相關專業儀器是必須的，以滿足 OSHA 29 CFR 1910 和 EPA 40 CFR 264.173 安全標準的要求。最簡單的設備要求，包括一架通風櫃、主要的或者次要的垃圾窗口以處理潛在的溢出。即使通風櫃在使用中，存放化學物質的的容器在不用時也要保證是封閉的。否則物質揮發入空氣中，工作人員再不慎吸入，便會產生如標識中所顯示的生物危害。為保證健康與實驗物質的安全，以及周邊居民、環境、廢物管理設備的安全，如歐洲伯克爾漏斗和美國回聲漏斗應該廣范被用於任何化學垃圾的處理部門。

## 搬運

搬運意味著生物醫療廢物的產生地、堆積地、存儲地與實時處理設施之間的移動。搬運工人應該遵守注意事項。

## 處理

對於生物醫療廢物的處理都是以減少和消除浪費的危險為目的，通常被處理過的垃圾都無法再被辨認。有許多方法可以保證在後續處置中的安全。

生物醫療廢物通常是焚燒處理。有時會用到高壓滅菌器這種設備。該設備用蒸汽與高壓將垃圾消毒或者減少微生物負載到一定的等級以方便安全處理。使用滅菌設備在許多醫療機構中是一種常規做法

液體和少量的物體需要經過 1~10% 的溶液漂白，也可能會用到氫氧化鈉或者其他化學消毒劑，這取決於垃圾的各類。其他處理方法如加熱、鹼性消化、與微波爐的使用。

## 各國的相關監管與管理

### 英國

在英國，臨床醫療廢棄物與處理方式受到嚴格監管。包括 1990 年環境保護法、1994 年廢物管理條例頒發許可證條例、2005 年英格蘭與威爾斯危險廢物條例與蘇格蘭特殊廢物條例。

### 美國

在美國生物醫療廢物通常作為醫療垃圾監管。1988 年美國聯邦政府通過醫療廢物跟蹤法
生物医药基地站

**生物醫藥基地站**，規劃時曾名**韓園子站**，是一個位於中國北京市大興區天宮院街道介於永大路與永興路間的新源大街，屬於北京地鐵大興線的地鐵車站，2010 年 12 月 30 日啟用。

2021 年 1 月 20 日 10 時 15 分，因天宮院街道爆發局部疫情，本站採取封閉停止營運措施。同日 15 時 40 分，本站已恢復營運。

## 位置

生物醫藥基地站位於新源大街，京開高速公路西側，大興經濟技術開發區內，呈現南北走向。

## 結構

該站為地下車站，島式月台設計。設 4 個出入口：A（西北）、B（東北）、C（東南）、D（西南）。

## 出入口

本站的四個出入口均位於新源大街西側，其中 A、D 口與龍湖北京大興天街購物中心 1 層相接。

## 參考資料
生物半减期

**生物半衰期**（英語：Biological Half-Life）是一個物質（如代謝物、藥、訊息分子、放射性核種）失去一半的藥理、生理、或放射性效應所需的時間。通常這個詞用來描述肝、腎或排泄過程將物質自身體中清除的效率。在臨床上，半衰期可以用來描述血漿中某個物質的濃度減半的時間（血漿半衰期）。生物半衰期和血漿半衰期的關係可能非常複雜，取決於那是什麼物質，有的物質可能在組織中纍積、和血漿蛋白結合、和代謝物或受器互動。

生物半衰期是藥代動力學的重要參數，常用的代表符號是 $t_{\frac {1}{2}}$ 。

有別物放射性同位素衰變的半衰期，生物半衰期的反應速率並不是固定的常數，而是依據更複雜的化學動力學，可以用速率方程描述。

## 速率方程

### 零級消除

有些情況下每單位時間固定量的物質被消除，例如當酒精在人體內已達到肝臟代謝飽和的情況，單位時間內只能分解固定濃度的酒精。在此情況下，半衰期和初始濃度 _A0_ 成正比、和零級消除常數 _k0_ 成反比：

　
: $t_{\frac {1}{2}}={\frac {A_{0}}{2k_{0}}}\,$

### 一級消除

在一級消除的情況下，濃度變化是一個指數下降的過程，單位時間中固定比例的物質被消除。於是在施用某個劑量後，物質的血漿濃度如下：

　
: $C_{t}=C_{0}e^{-kt}\,$

* _Ct_ 是經過時間 _t_ 之後的濃度
* _C0_ 是初始濃度，即 _t_=0 的濃度
* _k_ 是消除速率常數，即單位時間內消除的藥物比例

消除速率常數和半衰期的關係是：

　
: $k={\frac {\ln 2}{t_{\frac {1}{2}}}}\,$

半衰期由清除率 _CL_（Clearance）和分布體積 _VD_ 決定：

　
: $t_{\frac {1}{2}}={\frac {{\ln 2}\cdot {V_{D}}}{CL}}\,$

在臨床上，這表示在給藥、停藥或改變劑量後，要經過半衰期的 4~5 倍時間才夠讓藥物的血漿濃度達到穩定值。例如地高辛的半衰期是 24~36 小時，則調整藥物劑量時要過一週才有最好的效果。所以半衰期較長的藥物（例如胺碘酮半衰期約 58 天）通常會用起始劑量來加速其效果。

## 常見物質的生物半衰期

### 水

水在人體內的半衰期約 7~14 天，受每個人的行為影響，例如大量攝取酒精會降低水的半衰期。這可以用來淨化被超重水汙染的人，加速體內的水份被乾淨的水取代。

### 酒精

人體分解酒精的速率受限於肝臟中的酒精去氫酶，所以酒清的生物半衰期常常是零級反應。此速率因人而異。有時候速率控制步驟會和其他物質的相同，例如甲醇氧化成有毒的甲醛和甲酸的步驟，所以在甲醇中毒時，可以用乙醇來減緩之。乙二醇中毒也可以用相同的方式處理。

### 常見藥物

### 金屬

對於有些物質，應該把人體分開成不同部位來看，不同部位對相同的物質會有不同的親合性和半衰期。試圖將物質自生物體中完全去除可能會造成局部的負擔上升。例如鉛中毒的人服用 EDTA 進行螯合治療，隨然可以提高鉛的溶解度，有助於經尿液排除，但過程中鉛也更容易進中央神經系統造成損害。

* 釙：30~50 天。
* 銫：1~4 月。要縮短半衰期可以服用普魯士藍，會在消化系統中進行離子交換，釋放鉀離子的同時吸收銫離子。
* 甲基汞：65 天。
* 鉛：血液中 28~36 天，骨骼中 10 年。
* 鎘：骨骼中 30 年。
* 鈽：骨骼中約 100 年，肝臟中約 40 年。

## 參見

* 半衰期，數學概念中廣義下任何物質減半的時間。

## 參考資料
生物博物館_(斯德哥爾摩)

**生物學博物館**（Biologiska museet）是瑞典首都斯德哥爾摩的一座博物館，位於動物園島。這座博物館的建築設計者是 Agi Lindegren，開業於 1893 年。

## 參考資料

## 外部連結

* Official homepage (Swedish and English)
生物危害

**生物性危害**（英語：Biological hazard，Biohazard），又稱為「**生物危害**」，指的是會對人類及動物有危害的生物或生物性物質。這些物質包括但不限於動物、植物、微生物、病毒及含有病原體的組織切片、體液、固體廢棄物和呼出氣等。

具有生物性危害的物質，會以國際通用的「☣」圖樣標示。該符號通常用作警告，提醒可能接觸到生物性危害物質的人員採取相應的防護措施。

## 聯合國編號

生物性危害的物質規範於下列的聯合國危險貨物編號（UN number）

* UN 2814 （可感染人類的感染性物質）
* UN 2900 （可感染動物的感染性物質）
* UN 3291 （醫療廢棄物）

## 生物性危害等級

**生物性危害的等級大多以美國的疾病管制中心（CDC）所規範的四等級為主：**

* 第一級：

　
: 對於人及動物的危害較輕，主要措施是接觸時戴上手套和注意面部防護，接觸後洗手以及清洗接觸過的桌面及器皿等。

　
: 列於此等級的有枯草桿菌、大腸桿菌、水痘等。

* 第二級：

　
: 對於人及動物的危害為中等，或是傳染能力一般。

　
: 列於此等級的有 B 型肝炎、C 型肝炎、流行性感冒、萊姆病、沙門氏桿菌等等之病原體。

* 第三級：

　
: 對於人及動物的危害為高度，但是抑制的方法尚有。

　
: 列於此等級的有炭疽熱、SARS、HIV、西尼羅河腦炎、結核菌、黃熱病等等之病原體。2019 新型冠狀病毒可能也屬於這一級。

* 第四級：

　
: 對於人及動物的危害為最高的，尚未有發現任何有效疫苗或治療方法。

　
: 被證實列於此等級的有伊波拉病毒、漢他病毒、拉薩熱等出血熱疾病的病毒。

　
: 要處理這個等級的生物性危害物質，需要有間合乎第四級標準的實驗室（BSL4 或 P4）來進行，這類實驗室要有極嚴格的門禁管制，且必定為負壓隔離，以避免破損時外漏。工作人員與待處理物品必需要做到隔離（如將物品放在負壓的手套箱內或是工作人員穿著完整且獨立供氣的隔離衣）。

**另外日本細菌協會訂定了三等級的實驗室及規範：**

* 針對屬於第一級的病原體：
  * 一般微生物學實驗室用，不需特別隔離。
  * 不管制一般訪客的進出。
* 針對屬於第二級的病原體：
  * 一般的病原性微生物實驗室使用。
  * 運作時管制一般訪客進出。
* 針對屬於第三級或以上的病原體：
  * 使用雙重門且空調系統與外界隔離。
  * 牆壁、天井、工作檯等表面要洗淨且消毒。
  * 實驗室的空氣需以高性能的過濾設備（如 HEPA）及紫外線殺菌後才可排出。
  * 需要使用負壓隔離的實驗室。
  * 嚴格限制列冊的工作人員才可依標準程序進出。

## 參見

* 病人安全
* 生物安全實驗室

## 腳註

## 外部連結

* "Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories (BMBL) 5th Edition" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, official CDC guide.
* "Symbol Making"，「生物性危害」標誌的誕生過程
* 中華民國衛生署疾病管制局 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

**擴展閱讀**

* 何納（2006），《生物因素危害與控制》，化學工業出版社 ISBN 9787502582203
生物反馈

**生物回饋**（英語：Biofeedback）是指通過一些儀器來測量生理指標，藉此更加了解人們心智想法的運作並且改善他們的一系列方法。例如腦電波、皮膚電傳導率、心率和疼痛等等。生物回饋被認為對頭痛和偏頭痛有療效。

## 外部連結

* 開放式目錄計劃中和生物反饋相關的內容
* Association for Applied Psychophysiology and Biofeedback (AAPB) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Biofeedback Certification Institute of America (BCIA) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Biofeedback Foundation of Europe (BFE) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
生物发光

**生物發光**現象是在生物體內，由於生命過程的變化，化學反應將化學能轉化為光能而發光的現象。生物發光在英語中名為 bioluminescence，該詞為合成詞，是由希臘語中代表生命的 _bios_ 與拉丁語中意為光的 _lumen_ 組合而成。大部分發光與三磷酸腺苷（ATP）有關，發光的化學反應不限於在細胞內外發生。對於細菌，發光相關基因的表達被名為發光操縱子（Lux operon）的一種操縱子控制。有生物發光現象的物種在整個進化過程中獨立出現過 30 次以上。

生物發光現象在海洋脊椎動物，無脊椎動物，微生物及陸生生物上都有發現。共生生物中也有發光生物的蹤跡。

## 特點

生物發光是發光的一種形式，被稱做冷光源，因為僅有低於 20% 的光產生熱輻射。生物發光不應與螢光（生物螢光）、磷光（生物磷光）或是光的折射弄混淆。

約 90% 的深海生物都會產生某種形式的光。大多數生物發出屬於藍或綠光光譜，這樣更容易通過海水傳播。不過，某些巨口魚發出紅光或紅外光，而浮蠶屬的生物發出黃光。

非海洋生物的發光現象分布較窄，但發光顏色卻更加豐富。最著名的陸上發光生物是螢。其他的昆蟲，昆蟲幼蟲，環節動物，蛛類，甚至某些真菌都被報導有生物發光能力。

某些生物的發光隨晝夜推移而變化。例如夜間發光更明亮，或是僅於夜間發光等。

## 化學機理

生物發光是化學發光的一種形式，通過化學反應釋放光能。 該反應涉及一種發光顏料螢光素，和一種螢光素酶，即酶成分。 由於螢光素 / 螢光素酶組合的多樣性，在化學機理上幾乎沒有共性。從目前研究的系統來看，唯一的共性機制是分子氧的作用，儘管許多例子同時釋放二氧化碳。

## 發光適應性

5 種主要的適應性理論可以解釋發光特性的進化過程。

### 對抗照明式偽裝

某些種類的魷魚身上的發光菌可發出與上方照射光強相同的光使自身隱蔽，這種現象就是對抗照明。對於這些動物，感光囊用來控制對比光線以達到與周圍環境優化匹配。通常情況下魷魚身上的細菌發光組織與感光組織分離，但一種耳烏賊科四盤耳烏賊屬的夏威夷短尾魷魚把兩者合二為一。

### 吸引

某些深海魚類如鮟鱇魚發出光吸引獵物。這種魚的頭部伸出懸掛的發光器可將小型魚類吸引到自身附近。有的魚卻反其道而行之。

雪茄達摩鯊發光進行偽裝，不過它腹部上的暗色小斑點在某些大型掠食性魚類如鮪魚和鯖魚看來就像他們捕食的小魚。當它們接近這些「小魚」時，就成了鯊魚的食物。

甲藻對這種發光機理的應用更為奇妙。當這種浮游生物感覺到它的天敵接近時，會立刻發出螢光。這樣捕食腰鞭毛蟲天敵的動物也會被吸引過來，這樣可能就化險為夷了。

利用光吸引異性交配是生物發光的另一種機理。這在螢火蟲身上非常常見，它們在交配季節腹部規律性的閃爍以吸引異性。在海洋生物中這種現象只在一種介形亞綱類的甲殼類動物身上確切地觀察到過。科學研究表明性引誘劑適用於遠程吸引異性 ，而生物發光適用於近距離呼喚對方。

### 驅除

某些魷魚及小型甲殼類動物噴出發光化學混合物或發光細菌漿就像烏賊噴的墨水一樣驅趕敵人，從而逃走。所有種類的螢火蟲幼蟲都能發出警示性的光來驅走捕食者。

### 交流

生物發光直接影響了細菌間的交流。這種作用會提升宿主的共生效應，並對菌叢聚集產生影響。

### 照明

雖然大部分海洋生物發出綠光或藍光，但巨口魚產生紅光。這樣可使它們看見紅色的獵物，而因為海水把紅光濾掉這些紅魚通常不被其他深海生物看見。.

### 生物發光工程中的合理化應用

如下是生物發光工程中某些合理化的應用:

* 利用行道樹發光節省電力開支
* 代替聖誕樹掛的燈以保證安全
* 農作物和家庭植物需水時發光
* 利用新方法檢查肉和其他食物變質
* 生物鑑定逃犯和精神病患者
* 在可疑菌落中鑑定菌種
* 新奇的發光寵物 (發光兔，發光鼠，發光魚等等)

## 發光生物

所有的細胞從輻無線電磁波的形式來說都會發光，只是大多數都是裸眼不可見或無法察覺的光。生物發光現象只有發出某些特定的波長，頻率，亮度等因素下的光。下列是發出可見光的生物名單。

### 陸生生物

* 節肢動物
  * 螢火蟲
  * 雙翅目蕈蚋科
  * 蜈蚣
  * 馬陸
* 環節動物
* 蕈類（螢光蕈）
  * Omphalotus olearius
  * Omphalotus nidiformis
  * 蜜環菌（Honey mushroom）
  * 鱗皮扇菇（Panellus stipticus）
  * 幾種小菇屬菌類，如：墾丁小菇
* 陸生軟體動物
  * _Dyakia striata_

### 魚類

* 雪茄達摩鯊
* 海洋斧頭魚（Marine hatchetfish）
* 鮟鱇魚
* 燈眼魚
* 松毬魚
* 蟾魚
* 囊鰓鰻
* 鼠尾鱈
* 巨口魚

### 海洋無脊椎生物

* 刺胞動物
  * 海鰓
  * 珊瑚
  * 維多利亞多管發光水母
* 櫛水母
* 棘皮動物 (如真蛇尾目)
* 裸鰓類
* 甲殼類
  * 介形亞綱動物
  * 磷蝦
* 毛顎動物
* 軟體動物
  * 蛤蜊
  * 章魚
    * 單盤蛸科
  * 管魷目
    * 巨型魷魚 （Colossal Squid）
    * 鞭魷屬 （Mastigoteuthidae）
    * 耳烏賊科
    * 螢火魷
    * 吸血鬼烏賊（Vampire squid）

### 微生物

* 甲藻門
  * 夜光藻
* 弧菌科 (如費氏弧菌（Vibrio fischeri），哈維氏弧菌（Vibrio harveyi），發光桿菌 （Vibrio phosphoreum）)
* 真菌 (如蜜環菌)

## 參見

* 生物螢光
* 螢光素酶
* 狐火
* 生物發光成像

## 參考資料

## 外部連結

* 生物發光網頁（英語） （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Lights Alive! （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 出自聖地牙哥自然歷史博物館
* 螢火蟲光亮道路
* 光影殺手 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 一篇記錄雪茄達摩鯊生活習性的文章
* 隨波而光 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 出自斯克里普斯海洋研究所
* 發光的膝溝藻 出自蒙特雷灣水族館研究所
* 螢火蟲 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 出自 UF / IFAS 典型生物網站
生物可分解塑膠

**生物可分解塑膠**是可以在自然界降解的塑膠材質。在有足夠的溼度、氧氣與適當微生物存在的自然掩埋或堆肥環境中，可被微生物所代謝分解產生水和二氧化碳或甲烷，對環境危害較小。

存在兩類基本的生物降解塑料生物塑料，其組分來源於可再生原料；以及來源於石油化工產品的塑料，含有可生物分解的添加劑，可以促進生物分解。

基本上，生物塑膠並不是什麼新概念。由樟腦和硝化纖維製成的賽璐珞，早在 1850 年代就被發明出來作為象牙撞球的替代品。但就像其他早期發明的可循環塑膠一樣，賽璐珞缺乏合成塑膠的可變性和發展性，因此現在多半做為領口襯料和桌球的原料。

## 特點

生物可分解塑膠主要的材料是澱粉、聚乳酸及纖維蛋白質，其內容物不含傳統塑膠成分，在製型方式和一般用途的使用方面仍和傳統塑膠相差無異。生物可分解塑膠可於多氧環境下，在土壤中由好氧微生物、水及氧等作用分解成二氧化碳及水，在少氧環境下，由厭氧微生物及 H2O 等作用分解成二氧化碳及甲烷。

聚乳酸由澱粉發酵成的乳酸為原料，因為是來自於植物，所以石化資源減少許多。雖然能生分解，但在常溫中需要約 25 個月才能水解，生分解開始需要 11.4 個月，這是一個缺點，而如果在製作堆肥的高溫（60℃-70℃）和高含水率（50-60％）下可以分解非常快，約 50 日。

## 用處

在生物可分解塑膠中，聚乳酸最常被使用到。

**包裝用產品**有使用於包裝盒、蛋盒、生鮮托盤和電池一類的小包裝遮罩，使用聚乳酸的小包裝遮罩可以把包裝整個作為紙類回收物處理。也有用於 LSI 的輸送帶和碟型包裝盒。軸枕包裝之類的小包裝袋廣泛使用於裝光碟或行動電話操作說明書的包裝。食品包裝材和餐具更需要使用生分解性塑膠。

**物流**則有用於防水薄膜和條碼。

**布料**有用於防水帆布和衣料，煙火的外皮，汽車的絨毛踏墊。

**塑膠乳液**則可以塑型成各式形狀的產品。

**醫療**則常用於手術縫合線，可自動被人體吸收。

在台灣，2005 年 8 月至 9 月環保署與部分廠商辦理生物可分解包材試用計畫，為了與傳統塑膠包材區隔，採用國際資源回收三角形內有大寫拉丁字母「Ｂ」，代表了生物可分解（Biodegradation），試用活動已結束，目前官方並無任何生物可分解材質的標誌規定。

## 檢測、標準和認證

## 參考文獻

### 引用

### 來源
生物可分解廢物

**生物降解垃圾**（Biodegradable waste，又譯**生物 [可] 分解廢棄物**）包含所有能藉由堆肥、好氧消化、厭氧消化等生物降解過程，被生命體（如微生物）分解成二氧化碳、水、甲烷和簡單有機分子的有機廢棄物。生活中常見者為廚餘與排泄物，而市鎮固體廢棄物為主要來源。

## 處理與應用

### 合成氣、肥料

2014 年 9 月，美國新創事業 MagneGas 藉由回收廢油、汙泥、糞水、滲漏水與農業廢棄物等與廢水則使用發酵法來製造合成氣，殘渣還能作為肥料。紐約市消防局發現，用合成氣來取代乙炔，因切割速度快，安全性高，切割安全距離近，救人效率好，宣布核准使用為火場切斷用噴槍的燃料。

### 生活能源

英國第一部以人類排泄物及廚餘處理後而成的生物氣體燃料公車於 2014 年 11 月 20 日首次上路，具低碳排放效益。五個成人的年排泄物可製造約一個油箱的生物甲烷，足以供公車行駛約 186 英里的距離。

## 相關

* 回收
* 資源回收
* 垃圾桶
* 塑膠袋
* 微生物
* 生質燃料
* 真菌
* 細菌
* 焚化爐

## 參考文獻
生物可分解添加物

**環境退化**（Environmental degradation）是指生態環境的惡化，包括像清淨空氣、水及土壤之類的資源枯竭，生態系的破壞以及野生動物的滅絕。環境退化可以定義為環境中有害的或不希望的變化或是干擾。根據 I = PAT 方程，環境影響（I）或是環境惡化是由三個因素組成而成：已經很多而且持續增加的人口（P）、持續增加的經濟成長或是人均財富（A）、以及消耗資源或是製造污染的技術應用（T）。

環境退化是聯合國關於威脅，挑戰和改革問題高級別小組正式警告的十大十大威脅之一。聯合國國際減災戰略機構定義環境退化是「環境符合社會及生態目的及需求能力的下降。」。環境退化有許多不同的形式，例如棲息地破壞或是自然資源枯竭時，環境就退化了。對抗環境退化的方式包括環境保護及環境資源管理。

## 參考資料

## 相關條目

* 環境問題
* 生態崩潰
* 生態可持續發展
* 自然資源的開採
* 聯合國生物多樣性十年計劃
* 聯合國開發計劃署（UNDP）
* 聯合國環境署（UNEP）
* 世界資源研究所（WRI）

## 外部連結

* Ecology of Increasing Disease _Population growth and environmental degradation_
* Dougill, Andrew J.; Thomas, David S.G.; Heathwaite, A. Louise. Environmental Change in the Kalahari: Integrated Land Degradation Studies for Nonequilibrium Dryland Environments. Annals of the Association of American Geographers (Informa UK Limited). 1999, **89** (3): 420–442. ISSN 0004-5608. doi:10.1111/0004-5608.00156.
* Public Daily Brief Threat: Environmental Degradation
* Focus: Environmental degradation is contributing to health threats worldwide （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Environmental Degradation of Materials in Nuclear Systems-Water Reactors （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Herndon and Gibbon Lieutenants United States Navy （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） The First North American Explorers of the Amazon Valley, by Historian Normand E. Klare. Actual Reports from the explorers are compared with present Amazon Basin conditions.
* Environmental Degradation Index by Jha & Murthy (for 174 countries)
生物可降解物質

**生物降解**，是由微生物把某些物質以化學分解成自然元素。該術語通常在關係到生態環境、廢物管理、生物醫藥、自然環境（生物修復）。現在，可生物降解一詞常用於環保產品，表示該產品能夠被微生物分解回歸自然。

可生物降解的物質，一般是有機物質，如植物和動物，或相似的人工物質。有些微生物具有一種自然的微生物代謝能力，能降解和改造巨大的化合物。

## 塑膠

生物降解性塑膠是容易由微生物分解和回歸自然的塑膠。

## 參考
生物合成

**生物合成（英語：Biosynthesis）** 是簡單的物質在生物體內經過酶催化後轉變為更複雜的物質的多步驟的過程。在生物合成過程中，簡單的化合物通過化學反應，轉換成其他化合物，或聚合形成大分子。這個過程通常在代謝途徑中完成。生物合成有時候在單個細胞的細胞器內進行，而一些需要多種酶催化的合成會在多個細胞的細胞器中進行。生物合成的例子包括脂膜和核苷酸的合成。

生物合成的必要元素包括：先導化合物、化學能（如 ATP）和包括輔酶（如 NADH 和 NADPH）在內的催化酶。通過上述元素可以合成生物大分子的基本元素。 一些重要的生物大分子包括由胺基酸通過肽鍵連接而成的蛋白質和由核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成的 DNA 分子。

## 脂質

### 磷脂

### 鞘脂類

### 膽固醇

## 核苷酸

### 嘌呤核苷酸

### 嘧啶核苷酸

## DNA

## 胺基酸

### 胺基酸基本結構

### 氮源

### 穀氨酸家族

### 天冬氨酸家族

## 蛋白質

### 翻譯

翻譯分為三個階段：起始，延伸和終止

## 參見

* 脂類
* 細胞膜
* 核苷酸
* 蛋白胺基酸
* 遺傳密碼
* 胺基酸和標準胺基酸列表
* 蛋白質組

## 參考文獻
生物合成蛋白質

**蛋白質生物合成**是指在生物細胞內製造新的蛋白質；此合成是為了平衡蛋白酶解或蛋白派送所造成的細胞蛋白損耗。蛋白質的生物合成也稱為轉譯，它是基因表現的最後一步。轉譯，是在核糖體組裝蛋白質，是生物合成途徑的一個重要組成部分，隨著生成的信使 RNA（mRNA），轉移 RNA（tRNA 的）胺醯化，合作翻譯轉運，並翻譯後修飾。蛋白質的生物合成在多個步驟有嚴格的調控，和已建立錯誤檢查機制。它們主要是轉錄（從 DNA 模板合成 RNA 的現象）和轉譯（從 RNA 中胺基酸組裝的現象）。

順反子 DNA 被轉錄成 RNA 的各種中間體。經過轉錄後修飾成熟 mRNA 作為合成多肽鏈的模板。蛋白質通常會直接從基因通過翻譯的 mRNA 合成。

這個名詞曾經是指蛋白質的轉譯，但現時則是指一個多重的步驟，以轉錄開始及翻譯作結。

原核生物的蛋白質生物合成雖然與真核生物的很相似，但是它們有所不同。

除了通過核糖體轉譯合的成蛋白質外，亦存在非核糖體合而由 NRPS 酶催化合成的非核糖體肽（nonribosomal peptide,NRP)，常為微生物合成的毒素。

## 胺基酸合成

將胺基酸聚合就可以得到蛋白質。胺基酸合成是一系列的生物化學過程（代謝途徑）將從葡萄糖等建立胺基酸。並非所有胺基酸都可以生物合成，例如成人的全部 20 種胺基酸中，就有 8 種（數目有爭議）胺基酸是人體無法自身合成的，需要從食物中攝取，為必需胺基酸。胺基酸會被運送至轉運 RNA（tRNA）用在翻譯的過程。

## 轉錄

轉錄是由基因組產生含有蛋白質序列的信使 RNA（mRNA）模板，以進行翻譯。只需要去氧核糖核酸（DNA）雙螺旋的其中一條鏈就能進行轉錄，此鏈稱為模板鏈。轉錄可以分為 3 個階段：起始，延伸和終止，每個階段由大量蛋白質調節，例如轉錄因子和共活化因子，確保正確的基因被轉錄。

1. 核糖核酸聚合酶（RNA 聚合酶）先與 DNA 的用作轉錄起始的特別區域結合。這個結合區域稱為啟動子。當 RNA 聚合酶與啟動子結合後，該 DNA 鏈會開始捲開。
2. 第二個轉錄步驟是轉錄延伸。RNA 聚合酶與未編碼的模板鏈一起，合成核糖核苷酸聚合物。RNA 聚合酶並不會使用已編碼的鏈為模板，這是因為任何一股的拷貝會生產一組補充的基礎序列，所以只有未編碼鏈才會作為模板來複製已編碼鏈。
3. 當聚合酶到達最後階段，全新轉錄的信使 RNA（mRNA）需要修飾以能夠到達細胞的其他部份，包括細胞質及內質網。一個 5' 端帽會加入並保護 mRNA，免於降解。聚 A 尾會被加入 3' 端保護，並成為接下步驟的模板。在真核生物中，最重要的基因拼接步驟會於此階段出現，移除內含子及合併外顯子。

轉錄的第一個產物在原核細胞中與真核細胞不同，因為在原核細胞中第一個產物是信使 RNA（mRNA），其不需要轉錄後修飾，而在真核細胞中，第一個產物被稱為初級轉錄物，需要後 轉錄修飾（用 7 - 甲基鳥苷加帽，用聚 A 尾加尾）得到 hnRNA（異源核 RNA）。 然後 hnRNA 通過剪接體經歷內含子（基因的非編碼部分）的剪接以產生最終信使 RNA（mRNA）。

## 轉譯

在轉譯的過程中，先前從 DNA 被轉錄的 mRNA 會被特別的細胞結構解碼以製造蛋白質，這個特別的細胞結構稱為核糖體。蛋白質生物合成會被分為起始、延伸及完成階段。

核糖體可以提供場所，讓另一種特別的 RNA，稱為轉運 RNA（tRNA）與 mRNA 結合。tRNA 內有一組「反密碼子」能將相對應的序列與 mRNA 在核糖體內互相形成氫鍵。因此，相對應的的 tRNA（化學上與特定的胺基酸結合）會被導向至核糖體，加入在發展中的多肽。以下展示了兩個胺基酸聯合的化學過程：

核糖體會一個接一個的在 mRNA 的密碼子運行，另一個 tRNA 會借核糖體附著 mRNA。首個 tRNA 會被釋放，但附著該 tRNA 的胺基酸會被運送至第二個 tRNA，並與它的胺基酸結合。這種轉移不斷進行，直至生成一條胺基酸的長鏈。

當整個單位到達 mRNA 最後的密碼子時，它會離開及新形成的蛋白質會被釋放，這就是完成的階段。在這個步驟中，有很多的酶會用來協助整個過程。

## 蛋白質翻譯之後的事件

生物合成之後的事件包括翻譯後修飾和蛋白質折疊。在合成的期間和之後，多肽鏈往往折疊捲曲成所謂的原生二級結構和三級結構。這就是所謂的蛋白質折疊。

很多蛋白質會進行翻譯後修飾。這包括雙硫鍵的形成或附在任何生化官能團，如醋酸鹽、磷酸鹽、不同的脂類及醣類。有些酶亦會將多肽鏈前端的一個或以上的胺基酸移除，或者促進多肽鏈形成鏈內或鏈間二硫鍵。

## 參考文獻

## 參見

## 外部連結

* （英文）轉錄起始的交互式 Java 仿真模擬。來自尼爾斯・玻爾研究所的生命模型中心（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）。
* （英文）關於蛋白質合成網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
生物哲學

**生物哲學**是科學哲學的一類，其中涉及到認識論、形上學和倫理問題。雖然大部分科學哲學家和哲學家一直對生物學感興趣（例如亞里斯多德、笛卡爾，甚至康德），生物學哲學在 20 世紀的 60 和 70 年代時才成為了一個獨立的哲學領域。之後，科學哲學家開始更加重視生物學，從新達爾文主義在 20 世紀 30 和 40 年代的興起到 1953 年去氧核糖核酸結構的發現，加上基因工程的最新進展。把所有的生命過程縮減成生化反應，和把心理學納入更廣泛的神經科學的想法也屬於生物哲學的領域裡。

現在生物學哲學已經成為了一個非常引人注目的科目，並有嚴密的學科組織。發表本身的刊物和專業的協會組織。其中最大的專業組織是 ISHPSSB （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（國際生物學的歷史、哲學和社會學研究協會）。協會的名稱反映了該領域的跨科性質。生物學哲學可以被看作有「經驗主義」的傳統，並偏好於「自然主義」。許多當代的生物哲學家主要避免傳統問題像「生命」與非生命的區別。反而，他們檢考了生物學家的實踐、理論和概念，以更好地了解生物學，將它看為一門學科（或科學領域組）。他們運用哲學來分析科學問題，並對它們的後果進行探討。

## 主要探討的問題

* 生物物種是什麼？
* 考慮到我們的生物起源，我們怎麼會有理性？
* 生物體是如何協調它們的共同行為？
* 有沒有基因組的編輯代理？
* 我們對種族、性傾向、和性別的生物理解可能反映社會的價值觀嗎？
* 什麼是自然選擇，它在大自然是如何運作的？
* 醫生是怎麼解釋疾病的？
* 語言和邏輯是從哪裡開始的？
* 生態學與藥能怎麼連接？
* 意識的物質基礎是什麼？

一部分有著更明顯的自然主義趨向的哲學家希望生物學能夠提供對認識論、倫理學、美學、人類學甚至形上學基本問題的科學解答。

此外，生物學的發展要求現代社會反思關於人類生命所有方面的傳統價值。例如，對人類幹細胞進行遺傳修改的可能性，導致了對特定的生物技術如何違反道德共識的持續爭議.

一些被這些哲學家提出的生物學問題包括：

* 什麼是生命？
* 什麼讓人類成為獨一無二的人類？
* 什麼是道德思維？
* 什麼是我們用來作審美判斷的要素？
* 進化與基督教或者其他宗教系統相容嗎？

## 參見

### 生物學哲學家

### 關心生物學哲學的生物學家
生物因子

**生物組分**（biotic component(s)）或**生物因子**（英語：biotic factor(s)）可以概括為影響其他生物或塑造生態系的任何有生命的成分。這既包括捕食生態系內其他生物的動物，也包括被捕食的生物。生物組分還包括人類影響、病原體和疾病爆發。每個生物因子都需要適量的能量和營養來健康地運轉。

生物組分通常分為三大類：

1. **生產者**（也稱為自營生物）將能量（通過光合作用）轉化為食物。
2. **消費者**（也稱為異營生物）依賴於生產者（可能還有其他消費者）來獲取食物。
3. **分解者**（也稱為食碎屑者）將生產者和消費者中的化學物質分解為更簡單的形式，實現物質的循環使用。

## 參考文獻

## 參見

* 生物脅迫
* 生態學
* 生態系工程師
* 互利共生
* 人類對環境的影響
生物圈

> 生物系統層級關係：生物圈 > 生態系統 > 群落 > 族群 > 個體
> 
> 

**生物圈**（Biosphere）是指地球上**所有生態系的統合**整體，是地球的一個外層圈，其範圍為海平面上下垂直各約 10 公里 (共約 20 公里)。它包括地球上有生命存在和由生命過程變化和轉變的空氣、陸地、岩石圈和水。從地質學的廣義角度上來看生物圈是結合所有生物以及它們之間的關係的全球性的生態系統，包括生物與岩石圈、水圈和空氣的相互作用。生物圈是一個封閉且能自我調控的系統。地球目前是整個宇宙中唯一已知的有生物生存的地方。一般認為生物圈是從 35 億年前生命起源後演化而來的。

簡單來說地球上所有的生物體和賴以生存的環境，合稱生物圈。

## 詞源和使用

地質學家愛德華・修斯於 1875 年最早使用了「生物圈」（biosphere）一詞，並將其定義為「地球表面生命居住的地方」。該詞彙最初是地質學詞語，用以顯示達爾文和馬修・方丹・莫里的理論對地球科學的影響。1920 年代，生物圈一詞獲得其生態意義。1935 年生態系統這個詞被引入。弗拉基米爾・伊萬諾維奇・維爾納茨基將生態學定義為研究生物圈的科學。如今，生物圈的概念集合了天文學、地質物理學、氣象學、生物地理學、演化論、地質學、地質化學、水文學等多項科學，可以說它集合了所有與地球和生命有關的科學。

### 狹義定義

一些生物學家和地質學家使用生物圈這個詞時使用一個比較狹義的定義。比如地質化學家將生物圈定義為所有生物的總和。「人為定義，隨著人的發現改變」這個定義將生物圈定義為地球的四個圈（另三個為大氣圈、水圈和岩石圈）之一，通常認為該圈位於大氣圈底部、水圈全部和岩石圈上部。這個狹義的定義是現代科學的專業化導致的。有些科學家更喜歡使用 1960 年代出現的「生態圈」這個詞來代表這個狹義的定義。

### 廣義定義

另外的一些學者則採取廣義的**生物圈**定義：任何包含多個生態系，形成封閉而能自我調控的系統總稱
。
例如：1990 年代的生物圈計畫「生物圈二號」和外太空中的某些具生物的星球，即被部份學者視為是一個生物圈。

### 生物環境和小生境

生長環境和小生境是地球生物圈的更小單位。生長環境是植物和動物生長的自然去處。例如，洞穴、山和海洋。在身長環境裡還有小生境。活物在小生境的生物圈內佔據地盤。

## 地球生物圈

地球生物圈的範圍是陸域環境、淡鹹水區、低層大氣。
垂直上下各約 10 公里，共 20 公里。

### 歷史

地球生命的早期證據包括在格陵蘭島發現的，包含有生物活動痕跡的石墨，這個樣本距今大約 37 億年。此外，人們還在澳大利亞西部 34.8 億年歷史的砂岩中發現了微生物席化石。最近，在 2015 年，在澳大利亞西部發現了距今 41 億年的「生命遺蹟」。2017 年，科學家宣布在加拿大魁北克省 Nuvvuagittuq 的海底熱泉噴口沉積物中發現了疑似微體化石，其年齡達到 42.8 億年，堪稱地球上最古老的生命記錄，這表明，地球在 44 億年前形成海洋之後 「幾乎瞬間就出現了生命」。生物學家 Stephen Blair Hedges 認為，「如果地球上的生命出現的如此之快，那麼生命在宇宙中的分布或許十分常見。」

### 範圍

地球的每個部分，從極地冰蓋到赤道，每一處都遍布著生命的痕跡。最近的微生物研究發現，在地球的地層以下也有生物的存在，並且生存在這「非宜居區域」微生物形式的生物量可能超過了地球表面動物與植物的總和。地球生物圈的實際厚度難以估計。許多鳥類可以飛行至 1800 米的高空，而魚類可以遨遊在 8372 米下的深海。

並且我們還發現了許多更為極端的案例，黑白兀鷲可以飛上高達 11000 米的平流層；斑頭雁遷徙飛行時的高度達到 8300 米；氂牛生活在海拔 5400 米的高原；雪羊生活在 3050 米的高山。這些居住在高海拔地區的生物依賴地衣、草本生存。

在地球生物圈的每個角落我們都能發現各種生命形式。在土壤、熱泉、地表 19000 米下的岩石、海洋的最深處、64000 米的高層大氣中，我們都發現了生命的存在。在實驗環境中，微生物甚至可以在外太空的真空環境存活。土壤以及地表以下的細菌的總碳質量大約為 5 × 1017 g，大概相當於一個英國的重量。原核生物（包括細菌和古菌）的總碳質量可能高達 0.8 萬億噸（生物圈總碳質量估計在 1-4 萬億噸之間）。人們在深達 10000 多米的馬里亞納海溝中發現了適應高壓環境的微生物（耐壓生物）的存在，事實上，在深度 11000 米的挑戰者深淵中也發現了有單細胞生命的活動痕跡。其它研究指出，微生物能夠在美國西北部 2590 米的海床以下 580 米的岩石中興盛繁衍。在瑞典，科學家從鑽入地殼 5000 多米的岩芯中提取到了可培養的嗜熱微生物，此處岩石溫度在 65-75°C。地底溫度會隨著進入地殼深度的增加而上升，溫度上升的趨勢取決於許多因素，包括地殼類型（大陸 / 海洋）、岩石類型、地理位置等。已知微生物生命可以在最高 122°C 的溫度中生存（Methanopyrus kandleri Strain 116），「深層生物圈」 的生命極限很可能是由溫度而不是絕對深度來定義的。2014 年 8 月 20 日，科學家證實了南極洲冰層下 800 米有微生物的存在。 正如一位研究者所說：「你可以在任何地方找到微生物，它們對環境的適應性極強，無論在哪裡都能生存」。

### 年度變化

## 人造生物圈

人們在實驗環境中製造了一些生物圈，它們也被稱為是封閉的生態系統。這些人造生物圈被用於研究生態系統的演變以及地外生命的可能性。這些生物圈包括：

* 位於美國亞利桑那州的生物圈二號，占地面積 13000m2
* 蘇聯時期在西伯利亞克拉斯諾亞爾斯克的生物物理學學會建造的 BIOS-1、BIOS-2 和 BIOS-3
* 在日本進行的生物圈 - J（CEEF, Closed Ecology Experiment Facilities）實驗
* 在巴塞隆納自治大學進行的微生態生命支持系統替代方案（MELiSSA）實驗

## 地外生物圈

目前人類還未發現有地外生命存在的痕跡，所以關於地外生物圈的學說還處於猜想階段。地球殊異假說認為，類似地球的環境是十分罕見的，可能在大多數存在生命的地外星球中，其中的生命也只能以微生物的形式存在。相反，地球相似理論（Earth analog）則認為，宇宙中應該存在大量與地球類似的地外行星，因為畢竟地外行星的數目十分巨大。TRAPPIST-1 星系中可能存在有三顆與地球類似的行星，它們之中或許存在生物圈。我們對於生命的起源尚未有完整的認識，所以還不清楚在地外行星中到底有多大一部分發展出了實際的生物圈。

根據克卜勒太空望遠鏡的觀測結果，科學家推算，如果生命的發生概率大於千分之一，那麼距離地球最近的地外生物圈可能在 100 光年以內。

將來人類也可能在外星球建立人造生物圈，例如火星地球化構想。

## 相關條目

## 注釋

## 參考文獻
生物圈保护区

**生物圈保護區**（Biosphere Reserves），是聯合國教科文組織在其「人與生物圈計劃」（MAB）中提出的一項概念，指受到保護的陸地、海岸帶或海洋生態系統的代表性區域。截至 2011 年，該組織已經認定了 114 個國家的 580 個地區為生物圈保護區。

## 定義

按照聯合國教科文組織的解釋，生物圈保護區是被創立以用來「展示和推廣人與自然界和諧相處」的地區。具體來說，一個生物圈保護區必須具有一塊被立法保護的核心地區，周邊必須有緩衝區域，緩衝地區之外還須有過渡區域。通過良好的管理，生物圈保護區的生態系統和生物多樣性必須得到良好的保護。除了具有保護功能外，生物圈保護區更重要的是要具有促進資源可持續利用的發展功能和開展科學研究、監測、教育、培訓、信息交流等後勤支持功能。另外，保護區還必須通過特殊的區域設計來發揮這些功能。

## 申報

若想成為生物圈保護區，某個地區必須在各國政府主管部門推薦下，由本國人與生物圈計劃國家委員會提出申請，經人與生物圈國際協調理事會及聯合國教科文組織總幹事審議後，得到批准確認。全球各個生物圈保護區自動成為世界生物圈保護區網絡的成員，以達到國際間的合作與交流、信息和創用 CC 的目的。

## 參見

* 中國世界生物圈保護區

## 外部連結

* 人與生物圈計劃官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 世界生物圈保護區網絡官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Research Group GoBi - Assessing Biodiversity Governance and Management Approaches （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Biosphere Tour - a bicycle journey from Europe to Asia, leads from one Biosphere Reserve to the next, and explores their characteristics
生物土壤结皮

**生物土壤結皮**（biological soil crusts, **BSCs**, 簡稱**生物結皮**) 是由藍細菌、藻類、地衣、苔蘚等隱花植物和土壤微生物及其他生物通過菌絲體、假根和分泌物等與土壤表層顆粒膠結形成的一種複合體，是乾旱和半乾旱氣候土壤表面的生物群落。生物土壤結皮遍布世界各地，依地形、土質、氣候、植群、微生境、擾動的相異由不同物種組成。

生物土壤結皮具有重要的生態角色，有固炭、固氮、保持結構穩定的功能。也影響土表反照率、water relations、種子發芽、維管束植物的養分含量 。

生物土壤結皮一般劃分為藻結皮、地衣結皮和蘚結皮 3 個主要演替階段。

## 參考文獻

## 外部連結

* 維基共享資源上的相關多媒體資源：生物土壤結皮
* （英文）生物土壤結皮 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, 美國地質勘探局峽谷地研究站 (USGS Canyonlands Research Station)
生物地层学

**生物地層學**（英語：Biostratigraphy）是地層學的一個分支，其重點是利用岩石地層中所包含的化石組合來對比和測定岩層的相對年齡。生物地層學的主要目標是關聯，證明一個地質剖面中的特定層位與另一剖面中的另一層位代表相同的時段。這些地層中的化石很有用，因為由於沉積環境的局部變化，同一時代的沉積物看上去可能完全不同。例如，某一剖面可能由粘土和泥灰岩組成，而另一剖面則有更多的白堊石灰岩。但如果記錄的化石種類相似，那麼這兩種沉積物可能就是在同一時期沉積下來的。理想情況下，這些化石可用來幫助確定生物帶，因為它們構成了基本的生物地層學單元，並根據每個剖面內發現的化石物種來定義地質年代。

生物地層學原理的基本概念早在數個世紀前就已被引入，最早可追溯到十九世紀初。丹麥科學家兼主教尼古拉斯・斯坦諾是最早認識到岩層與疊覆律相關的地質學家之一。隨著科學技術的進步，到 18 世紀，人們開始接受化石是保存在岩石記錄中的死亡物種遺骸這一事實。該方法在查爾斯・達爾文解釋其背後的機制 -「進化」前就已建立。科學家威廉・史密斯、喬治・居維葉和亞歷山大・布隆尼亞爾得出的相同結論是，化石表明了一系列的年代事件，並將岩層確定為某些類型的單元，後來被稱為生物帶。從此，科學家們開始將地層和生物帶的變化與不同的地質時代聯繫起來，在主要動物群的變化中建立起邊界和時間段。由於這些發現，到 18 世紀後期，寒武紀和石炭紀得到了國際認可。在 20 世紀初，科技的進步使科學家能夠研究放射性衰變。利用這種方法，科學家們能夠通過在化石中發現的放射性同位素衰變來確定地質時期中不同代（古生代、中生代、新生代）和紀（寒武紀、奧陶紀、志留紀）的界限。21 世紀生物地層學的當前用途包括解釋岩層的年齡，這些岩層主要用於石油和天然氣行業的鑽井工作流程和資源分配。

## 地層劃分基礎的化石

傳統上，化石組合被用來表示周期的持續時間。來自動物群的巨大變化要求早期地層學家建立起一種新的時期，我們今天認識到的大多數年代都因重大滅絕事件或動物群更替而終止。

### 階的概念

「階」是地層的一種主要細分單位，每個階都系統地緊跟著另一個階，每一階都有獨特的化石組合。因此，階可定義為包含相同主要化石組合的一組地層。法國古生物學家阿爾西德・道比尼被認為是這一概念的發明者。他根據地理位置命名了階，這些地理位置的岩層具有極好的剖面，承載著作為階的基礎的特徵化石。

### 帶的概念

1856 年，德國古生物學家阿爾伯特・奧佩爾（Albert Oppel）提出了「帶」（也稱為生物帶或奧佩爾帶）的概念。帶包括以化石重疊範圍為特徵的地層，它們代表某一帶底部出現的標誌性物種與後續帶底部所出現的另一種標誌性物種之間相隔的時間。奧佩爾帶是以一種特殊的獨特化石物種所命名，稱之為「標準化石」，標準化石是該帶層特有物種組合中的一種。

生物地層學使用「帶」作為最基本的測量單位，這些帶層的厚度和範圍可以是數米，最高可達數百米。它們的範圍也可以從本地到全球，因為它們在水平面上達到的程度取決於構造板塊和構造活動。有可能改變這些帶層範圍的兩種構造運動是變質褶皺和俯衝。此外，生物地層單元被劃分為六種主要的生物帶：分類單元延限生物帶、共生延限生物帶、間隔生物帶、譜系生物帶、組合生物帶和富集生物帶。

分類單元延限生物帶表示單個分類單元已知的地層和地理分布範圍；共生延限生物帶包括兩種特定分類單元並存、重合或重疊的延限部分；間隔生物帶指兩種特定生物面之間含化石的地層，特定生物面可選擇最低或最高存在的分類單位；譜系生物帶是含有代表一個演化譜系中某特定片斷物種化石的地層；組合生物帶是包含三種或三種以上分類單位整體上構成一個獨特組合或共生的地層；富集生物帶是指剖面中某一類或某一群特定分類單位豐度明顯大於相鄰部分的地層。

#### 標準化石

**標準化石**（也稱為引准化石、指示化石或年代化石）是特定植物或動物的化石遺骸或遺蹟，具有特定的地質時間跨度或環境特徵，可用於識別和確定所含岩石的年代。為實用起見，標準化石必須具備上下時間有限、地理分布廣泛和演化趨勢快速的條件。因此，已知相隔很遠但都含有相同標準化石物種的岩層都是在該物種有限的生存時間內形成的。

標準化石最初用於定義和識別地質單元，而後成為定義地質年代的基礎，再後來則用於動物群階和帶。

菊石、筆石、古杯動物、蛤科和三葉蟲是一組動物，其中許多物種被確定為生物地層學中普遍使用的指標性化石。微體化石的種類，如疑源類、幾丁蟲、牙形蟲、甲藻孢囊、介形蟲、花粉、孢子和有孔蟲也被經常使用。不同的化石對不同年代的沉積物研究很有效；例如，三葉蟲特別適合於寒武紀年代的沉積物；而在晚白堊世超級溫室期間，一長串菊石和蛤科物種特別有助於關聯世界各地的環境事件。

為了更好地研究，所使用化石必須在地理上分布廣泛，以便在許多不同的地方都可找到。作為一個物種，它們的壽命也必須很短，如此，它們被納入沉積物的時間才能相對較短。物種壽命越長，地層精度越差，因此進化迅速的化石（如菊石）比進化緩慢的化石（如鸚鵡螺目動物）更受青睞。

生物地層學的關聯性通常基於動物群而非單個物種 — 這將可獲得更高的精度，因為群落中所有物種的存在時間比任何成員的時間跨度都要短。此外，如果樣本中僅存在一種物種，則可能意味著（1）地層形成於該生物體的已知化石範圍內；或（2）生物的化石範圍還不完全清楚，地層延伸了已知化石的範圍。例如，微體化石「足狀鋸形跡」（Treptichnus pedum）曾被用來確定寒武紀的基底，後來又在更古老的地層中發現了它。如果化石易於保存和識別，就有可熊對地層進行更精確的時間估計。

#### 區系演替

19 世紀初，威廉・史密斯提出了動物群演替的概念。當威廉研究岩層時，他開始識別出岩石露頭上有一組獨特的化石。史密斯認為這些遙遠的岩石露頭含有類似的化石，這使得他得以在英格蘭各地排序岩層。隨著史密斯對這些岩石露頭的研究和在英格蘭各地的測繪，他開始注意到一些岩層可能含有大部分相似的物種，但在這些化石群內部或之間也存在細微的差異。這種起初看上去完全相同的組合差異導致了動物群演替的原則，即化石生物以明確和可確定的順序彼此繼承，因此任何時間段都可以根據其化石範圍進行分類。

## 另請查看

## 參引文獻

## 外部連結

* Biostratigraphic Lithostratigraphic Column Generator
生物地球化学

**生物地球化學**是一門研究影響自然環境組成的化學、物理、地質和生物過程的科學。生物地球化學所研究的自然環境包括生物圈、冰雪圈、水圈、土壤圈、大氣層和岩石圈。具體來說，它主要研究化學元素在地球內的循環，比如碳循環和氮循環，同時研究這些元素和生命之間在地球上的相互作用和結合。這門科學側重於研究由生物活動引起的或影響生物活動的化學循環，尤其側重碳循環、氮循環、硫循環和磷循環。生物地球化學是一門系統科學並與系統生態學密切相關。

## 歷史

生物地球化學是由俄國科學家弗拉基米爾・維爾納茨基創立的。他在 1926 年出版的《生物圈》中描述了地球作為一個「活著的」整體的運作過程。維爾納茨基分出了三個圈（每個圈類似於一個相空間）。他認為每個圈都有自己的演化規律並且較高級的圈可以改變和影響較低級的圈：

1. **非生物圈**：所有沒有生命的能量和物質過程；
2. **生物圈**：在非生物圈內的生命過程；
3. **人類圈**或**智力圈**：人類認知的過程。

人類活動（例如農業和工業）改變生物圈和非生物圈。現代環境下，人類對這兩個圈的影響可與地質影響相比（參見人類世）。

## 早期發展

美國湖沼學家和地球化學家喬治・伊夫林・哈欽森在概述這一新領域的範圍和原則上作出了貢獻。較近期來說，生物地球化學的基本元素又被英國科學家和作家詹姆斯・洛夫洛克在蓋亞假說中重申並被帶入大眾視野。洛夫洛克強調了生命過程如何通過反饋機制調節地球以保持地球仍適合其居住的概念。

## 研究

世界上許多大學和機構都有生物地球化學的研究組。因為生物地球化學是一門跨學科性很強的科學，研究組直接所屬的學科包括很多門：大氣科學、生物、生態學、環境化學、地質學、海洋學、化學以及土壤科學。一般來說，這些學科被歸類於地球科學和環境科學兩大學科。

許多科研人員研究碳、氮、硫、氧、磷這些元素以及它們穩定同位素的生物地球化學循環。同時也有人研究稀有元素和放射性同位素的循環。研究這些循環可以被應用於探尋礦物和石油，也可以用於修復環境污染。

當前生物地球化學的重要研究領域包括：

* 建立自然系統的模型
* 土壤及水質酸化恢復過程
* 表面水體富營養化
* 碳封存
* 土壤修復
* 全球變化
* 氣候變化
* 生物地球化學在礦物勘探中的應用

## 參見

## 參考資料

## 外部連結

* （英文）《地球化學論著》第八卷《生物地球化學》
* （英文）國際地圈生物圈計劃 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
生物地球化学循环

在生態學中，**生物地質化學循環**（英語：Biogeochemical Cycle，又稱**生態系統的物質循環**），是指化學元素或分子在生態系統中劃分的生物群落和無機環境之間相互循環的過程。這使得相關的元素得以循環，雖然實際上在某些循環中化學元素被長期積聚在同一個地方而不發生移動（如海洋或湖泊的水）。

例如，水始終是通過水的循環回收利用，如該圖所示。水經過蒸發，凝結和降水，乾淨清爽的回落到地球。通過生物化學循環，元素，化合物，以及其它形式的物質是從一個生物體到另一個生物體，並從生物圈中的一個部分到另一個部分。

## 系統

生態系統有許多生物地球化學循環作為系統的一部分運行，例如水循環，碳循環，氮循環等。生物中發生的所有化學元素都是生物地球化學循環的一部分。 除了作為生物體的一部分之外，這些化學元素還通過生態系統的非生物因素循環，例如水（水圈），陸地（岩石圈）和 / 或空氣（大氣層）。

地球上的所有生物因素都可以被認為是生物圈的組成部分。所有的化學物質、營養物質或者更進一步說 —— 元素，例如碳、氮、氧、磷 —— 存在於生態系統中的有機體的**封閉系統**中，同時有機體又與開放系統相互循環這些化學物質以保持收支平衡。生態系統的能量則由**開放系統**所提供；太陽持續地為地球以光的形式提供能量，最後被食物網中的各個營養級所利用或以熱能的形式散失。

生態系統中的能量流是一個**開放**的系統；太陽不斷地以光的形式給予行星能量，同時最終在食物網的整個營養級中以熱量的形式被使用和被丟失。 碳被用來製造碳水化合物，脂肪和蛋白質，這是食物熱量的主要來源。 這些化合物被氧化釋放二氧化碳，二氧化碳可被植物捕獲以製備有機化合物。 化學反應由太陽光的能量提供動力。

生態系統有可能在沒有陽光的情況下獲得能量。 碳必須與氫和氧結合才能用作能源，並且該過程取決於陽光。 深海中沒有陽光可以穿透的生態系統使用硫磺。 海底熱泉附近的硫化氫可以被諸如巨型管蟲之類的生物利用。 在硫循環中，硫可以永久地作為能源回收。 能量可以通過硫化合物的氧化和還原來釋放（例如，將元素硫氧化成亞硫酸鹽然後氧化成硫酸鹽）。

雖然地球不斷從太陽獲得能量，但地球化學成分基本上是固定的，因為僅有隕石偶爾會增加額外的物質。 由於這種化學成分不像能源那樣得到補充，因此所有依賴這些化學成分的流程都必須回收利用。 這些循環包括生物圈和非生物岩石圈，大氣層和水圈。

## 重要的循環

* 對於生命關鍵的全球生物地質化學循環
* * * * * * * *

目前正在研究許多生物地球化學循環，因為氣候變化和人類影響正在極大地改變這些相對未知的循環的速度，強度和平衡。 這些新研究的生物地球化學循環包括

* 汞循環，和
* 人類引起的草脫淨 (Atrazine) 循環，可能會影響某些物種。

生物地球化學循環總是涉及熱平衡狀態：隔室之間元素循環的平衡。 但是，總體平衡可能涉及在全球範圍內分發的隔間。

由於生物地球化學循環描述了物質在整個地球上的運動，因此對這些物質的研究本質上是多學科的。 碳循環可能與生態學和大氣科學的研究有關。 生化動力學也與地質學和土壤學（土壤研究）領域有關。

**生物地球化學循環的功能**

* 它們有助於生態系統的運作。
* 它們有助於元素的存儲。
* 它們使物質從一種形式轉變為另一種形式。
* 它們調節物質的流動。

## 相關條目

## 參考資料
生物地理分布区

**世界生物地理分區**是指在歷史發展過程中形成而在現代生態條件下存在的許多生物類型的總體，是在歷史因素和生態因素共同作用下形成的。動植物的種或其他分類類群，最初是從一個地點發生的，然後由發生地點逐漸向四周擴展分佈。由於陸地本身的地理特徵阻隔，導致各種動植物在地球表面的分佈並不平均，相互相對隔離的不同大陸之間，野生動植物的組成結構也有著巨大的差異。

1857 年，鳥類學家菲利普・斯克萊特根據各地鳥類的差別，將全球分為六大鳥區，這就是目前世界生物地理分區的前身。1876 年，英國著名博物學家及演化論泰斗華萊士和達爾文都肯定了六大區劃分的正確性，並提出了一些修改，形成六大動植物地理分區。

由於這六大動植物地理分區是在鳥類學研究的基礎上形成的，因此對於其他動植物類群而言略有出入，但形成這種地理分區的基礎是地球表面陸地分佈的物理阻隔，所以對其他動植物類群、特別是陸生脊椎動物而言也適用，只是這些不同類群的脊椎動物的分佈狀態會略有些各自的特色。例如東洋界和澳新界的哺乳動物區別甚大，鳥類的區別雖大但尚有一定的共有類型，而在論及昆蟲的分佈的時候則常將二者合併為印澳界。

目前，世界自然基金會（WWF）將陸地及淡水劃分為以下八個生物地理分布區：

另外，古北界及新北界有時亦合稱作全北界。

## 相關條目

* 生物地理學
* 生態區列表

## 外部連結

* 中國大百科智慧藏 - 陸棲動物區劃
生物地理分布區

**世界生物地理分區**是指在歷史發展過程中形成而在現代生態條件下存在的許多生物類型的總體，是在歷史因素和生態因素共同作用下形成的。動植物的種或其他分類類群，最初是從一個地點發生的，然後由發生地點逐漸向四周擴展分佈。由於陸地本身的地理特徵阻隔，導致各種動植物在地球表面的分佈並不平均，相互相對隔離的不同大陸之間，野生動植物的組成結構也有著巨大的差異。

1857 年，鳥類學家菲利普・斯克萊特根據各地鳥類的差別，將全球分為六大鳥區，這就是目前世界生物地理分區的前身。1876 年，英國著名博物學家及演化論泰斗華萊士和達爾文都肯定了六大區劃分的正確性，並提出了一些修改，形成六大動植物地理分區。

由於這六大動植物地理分區是在鳥類學研究的基礎上形成的，因此對於其他動植物類群而言略有出入，但形成這種地理分區的基礎是地球表面陸地分佈的物理阻隔，所以對其他動植物類群、特別是陸生脊椎動物而言也適用，只是這些不同類群的脊椎動物的分佈狀態會略有些各自的特色。例如東洋界和澳新界的哺乳動物區別甚大，鳥類的區別雖大但尚有一定的共有類型，而在論及昆蟲的分佈的時候則常將二者合併為印澳界。

目前，世界自然基金會（WWF）將陸地及淡水劃分為以下八個生物地理分布區：

另外，古北界及新北界有時亦合稱作全北界。

## 相關條目

* 生物地理學
* 生態區列表

## 外部連結

* 中國大百科智慧藏 - 陸棲動物區劃
生物地理学

**生物地理學**是生物學與地理學間的邊緣學科。研究生物在時間和空間上分布的一門學科。即生物群落及其組成成分，它們在地球表面的分布情況及形成原因。生物地理學研究範圍包括：動物地理學、植物地理學、海洋生物地理學、古生物地理學。生物的單體還有群體會隨著緯度、海拔、隔離以及棲息地面積地理梯度之轉變而變化生物的基因。

生物體數量與類型的空間變化知識對每一位而言至關緊要，因為它是早期人類的祖先，人類也可以多樣化的適應，但是在地理環境下還是難以預測。畢竟生物地理學是人類探究要總體化，以及具有團結的力量以及收到來自於生態學、進化生物學、地質學和自然地理學的相關資訊。

現代生物地理學研究結合了來自更多領域的資訊和想法，在全球空間尺度和進化的時間框架中從對於有機體分散之生理或生態的約束力一直到地質或氣候現象的運作。

位於棲息地中生物物種在短期之間的互動作用正描述著生物地理學的生態應用。歷史生物地理學家描述長期生物廣泛的被分類以及長時間依照自己的時間週期不斷的演化。早期的科學家由卡爾・林奈開始對於生物地理學發展的理論做出了貢獻，18 世紀中期開始，歐洲人探索世界，並發現生物多樣性的生機。林奈透過他未被發現的領土開始探索分類生物的方法。

生物地理學家的科學理論也紛紛提出相關系列的作品，包含亞歷山大・馮・洪堡（1769－1869 年）、華森・休伊特（1804－1881 年）、阿方斯・比拉姆・德康多爾（1806－1893 年）、阿爾弗雷德・羅素・華萊士（1823－1913 年）、菲利普・斯克萊特（1829－1913 年）和其他生物學家和探險家。

## 發展歷史

從 18 世紀的達爾文時代起到 20 世紀末，生物地理學學的發展共經歷了 4 個代表時期：

* 19 世紀 後半葉起 起源中心和擴散用於解釋生物分布。
* 20 世紀 60 年代起 隨著生態學具備了成熟的理論體系，島嶼生物地理學發展起來。
* 20 世紀 60-70 年代 隨著板塊構造學說和分支系統學理論的發展，隔離思想出現並促進生物地理學和隔離分化生物地理學的發展後者後來被稱為分支生物地理學
* 20 世紀 80 年代末 在線立體標記應用和溯祖理論的基礎上，系統發生生物地理學（由於中文翻譯的差異，也被稱為譜系地理學或譜系生物地理學），興起並迅速發展。這些時期生物地理學不同領域的發展，前人已有較多的總結。

## 參見

## 參考資料

### 更多閱讀

* （英文）Albert, J. S., & R. E. Reis (2011). _Historical Biogeography of Neotropical Freshwater Fishes （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）_ . University of California Press, Berkeley. 424 pp.
* （英文）Albert, J.S.; Crampton, W.G.R. The geography and ecology of diversification in Neotropical freshwaters. Nature Education. 2010, **1** (10): 3.
* （英文）MacArthur, Robert H. Geographic Ecology. New York: Harper & Row. 1972.
* （英文）McCarthy, Dennis. Here be dragons : how the study of animal and plant distributions revolutionized our views of life and Earth. Oxford & New York: Oxford University Press. 2009. ISBN 978-0-19-954246-8.

## 外部連結

* （英文）International Biogeography Society （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* （英文）Systematic & Evolutionary Biogeographical Society
* （英文）Early Classics in Biogeography, Distribution, and Diversity Studies: To 1950 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* （英文）Early Classics in Biogeography, Distribution, and Diversity Studies: 1951-1975 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* （英文）Some Biogeographers, Evolutionists and Ecologists: Chrono-Biographical Sketches （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

### 主要札記

* （英文）_Journal of Biogeography_ homepage （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
* （英文）_Global Ecology and Biogeography_ homepage （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
* （英文）_Ecography_ homepage.

[Category: 棲息地]]
生物塑化

**生物塑化技術**或**人體塑化技術**是一種把生物或人體製作成為標本使之被永久保存的技術。該技術主要把生物或人體內器官組織的水分，以液體矽樹脂混合物替代，來把遺體組織永保存。這種技術，可以把遺體組織保存得像活體一樣。

## 步驟

包括把遺體固定、脫水、脫脂、浸滲、聚合。

## 參考

## 參見

* 岡瑟・馮・海根斯
* 遺體保存技術
* 木乃伊
* 喪葬
* 冷凍乾燥
* 人體冷凍技術
* 化學腦保存

## 外部連結

* 人體塑化標本
* 抽出體液灌進塑膠 人體塑化新技術受追捧 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
生物塑料

**生物塑膠**（英語：Bioplastic），又稱生物基塑膠，是以可再生的生物質製成的塑膠，其來源包括但不限於植物油，玉米澱粉，豌豆澱粉，秸稈，木糠以及微生物群。一般的塑膠從化石燃料中提煉而成，而生物塑膠在生產過程中不使用化石燃料，產生相對較少的碳排放。 但生物塑膠不應與環保劃等號。

生物塑膠不同於生物可降解塑膠（英語：Biodegradable plastic）。由生物質製成的塑膠不必然能被生物降解，是否可降解取決於分子的化學結構，與它如何被製成無關。例如常見塑膠中，PET 可以由生物合成而不可被生物降解，而 PLA 既可以由生物合成又可以被生物降解；反之，PCL 由化石燃料製成但可以被生物降解。生物塑膠依然需要遵循和一般塑膠相同的回收流程以避免污染。

2018 年，生物塑膠占全球塑膠產能的 2%（大於 3.8 億噸）。 隨著研發與市場投入的增長，這一數字還在逐年攀升。

## 應用

生物塑膠常用於一次性物品，比如包裝袋、各類餐具、飲料瓶及吸管。非棄置性的應用包括手機外殼、地毯纖維、汽車內飾、燃料管路和塑膠管道。受制於成本，生物塑膠的商業用途並不廣泛。

仍在研發中的電活性生物塑膠，有望作為電流載體實現有機電子學的應用。

聚乳酸（PLA）製成的醫療植入物可溶解在人體內，省去了病人的二次手術。PLA 製成的可降解農業覆蓋膜，通常不需要在使用後回收，而可以留在田裡。

## 參見

* 烷烴
* 應用化學 (期刊)
* 生物燃料
* 生物聚合物
* 生物可分解塑膠
* 有機太陽能電池
* BioSphere Plastic - 可生物降解的添加劑製造公司
* Cereplast - 生物塑膠公司
* Ingeo
* Solegear 生物塑膠公司

## 參考

## 外部連結

* Annual Biopolymers Symposium （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (美國) （英文）
* SPI Bioplastics Council (美國) （英文）
* 生物塑膠 (加拿大農業部) （英文）
* Plastics 2020 Challenge （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） （英文） - 關於生物塑膠的未來角色的爭論
* Biopolymer.net （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） （英文） - 生物塑膠生產公司和信息的連結
生物塘法

**生物塘法**，又稱**氧化塘法**，是一種利用天然水塘中的微生物對有機廢水進行淨化的方法。按塘的深淺可分為需氧塘法、厭氧塘法和兼性塘法，好氧塘為淺塘，處於有氧狀態；兼性塘深度中等，上層有氧、下層厭氧；厭氧塘為深塘，除表層外大部分厭氧。細菌在生物塘內將大分子有機物氧化產生二氧化碳，藻類攝取小分子有機物並通過光合作用固定二氧化碳釋放出氧，從而起到淨化廢水的作用。

## 參考文獻
生物复杂性的演变

**生物複雜性的演變**（evolution of biological complexity）是生物在演化過程中日益複雜化的現象，即在生物進化中一些非常複雜的生物體產生了，儘管複雜程度在生物學中很難準確定義或衡量，所以諸如基因含量、細胞類型的數量或生物形態學等屬性都被提議為複雜程度的衡量標準。

許多生物學家曾經認為大部分「低等生物」（一般指體制簡單，組織及器官分化不顯著，不具有脊椎的動物，如環節動物）會定向演化並且還會演化成「高等生物」（一般指體制複雜，組織及器官分化顯著，並具有脊椎的動物，即脊椎動物），不過這一觀點缺乏證據，現在此類生物會朝「高等生物」進化的想法現在被認為是錯誤的，因為自然選擇的結果並不會讓生物朝某方向進化，生物體的複雜與否取決於自己所在的生存環境。 儘管有一些生物體在進化時複雜程度有所提高，但總體來說絕大多數的小型和簡單生物體，它們的複雜程度似乎依舊相對穩定。

## 參考文獻
生物多样性_(期刊)

《**生物多樣性**》是中國科學院與中國植物學會主辦的中文生物學期刊，每月發行。主要以中國生物多樣性研究為主題發表學術論文。被 Scopus、CA、AJ、BP、Zoological Record 等資料庫收錄。

《生物多樣性》期刊創刊於 1993 年，以季刊發行；2003 年後改為雙月刊；2016 年起為月刊。

## 參考文獻

## 外部連結

* 期刊網站
生物多样性与生态系统动力学研究所

**生物多樣性與生態系統動力學研究所**（荷蘭語：Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica，縮寫為 **IBED**）是阿姆斯特丹大學下屬的一所生物學和生態學教育和研究機構。

## 參考資料
生物多样性公约

《**生物多樣性公約**》（英文：**C**onvention on **B**iological **D**iversity，縮寫：**CBD**；Biodiversity Convention），目的是訂立一套國際性戰略，使生物多樣性得以保護和可持續發展。生物多樣性公約是一項具有國際法律約束力的條約，它於 1992 年巴西里約熱內盧的聯合國環境與發展大會上簽署，這份條約往往被視為可持續發展的關鍵文件。

《生物多樣性公約》下已形成 3 個議定書:

* 《關於獲取遺傳資源和公正和公平分享其利用所產生惠益的名古屋議定書》(簡稱《名古屋議定書》)
* 《卡塔赫納生物安全議定書》
* 《卡塔赫納生物安全議定書關於賠償責任和補救的名古屋–吉隆坡補充議定書》

## 歷史

《生物多樣性公約》於 1988 年開始起草談判，1992 年 5 月 22 日通過公約文本，1992 年 6 月在巴西里約熱內盧召開的聯合國環境與發展大會上通過及公開簽署，並於 1993 年 12 月 29 日生效。

1999 年通過《卡塔赫納生物安全議定書》，2010 年通過《名古屋議定書》。

《公約》自生效以來，已召開了 15 次締約方大會和 1 次特別大會，通過了 439 項決定。

## 目標

該公約有三個主要目標：

1. 保育生物多樣性
2. 永續利用其組合分子
3. 公平分享資源所帶來的好處（Benefit Sharing，又稱惠益分享）

## 簽署國

該公約有 196 個簽署國：

阿富汗，阿爾巴尼亞，阿爾及利亞，安哥拉，安地卡及巴布達，阿根廷，亞美尼亞，澳大利亞，奧地利，亞塞拜然，巴哈馬，巴林，孟加拉國，巴貝多，白俄羅斯，比利時，貝里斯，貝寧，不丹，玻利維亞，波士尼亞與赫塞哥維納，波札那，巴西，文萊達魯薩蘭國，保加利亞，布吉納法索，緬甸，蒲隆地，柬埔寨，喀麥隆，加拿大，維德角，中華人民共和國，中非共和國，查德，智利，哥倫比亞，葛摩，剛果共和國，剛果共和國，庫克群島，哥斯大黎加，象牙海岸，克羅埃西亞，古巴，賽普勒斯，捷克共和國，丹麥，吉布地，多米尼加，多米尼加共和國，厄瓜多，埃及，薩爾瓦多，赤道幾內亞，厄利垂亞，愛沙尼亞，衣索比亞，歐盟，斐濟，芬蘭，法國，加彭，甘比亞，喬治亞，德國，加納，希臘，格瑞那達，瓜地馬拉，幾內亞，幾內亞比索，圭亞那，海地，宏都拉斯，匈牙利，冰島，印度，印度尼西亞，伊朗，伊拉克，愛爾蘭，以色列，義大利，牙買加，日本，約旦，哈薩克斯坦，肯尼亞，吉里巴斯，科威特，朝鮮，韓國，吉爾吉斯斯坦，寮國，拉脫維亞，黎巴嫩，賴索托，賴比瑞亞，利比亞，列支敦斯登，立陶宛，盧森堡，馬其頓共和國，馬達加斯加，馬拉威，馬來西亞，馬爾地夫，馬里，馬耳他，馬紹爾群島，茅利塔尼亞，模里西斯，墨西哥，密克羅尼西亞聯邦，摩爾多瓦，摩納哥，蒙古，黑山，摩洛哥，莫三比克，納米比亞，諾魯，尼泊爾，荷蘭，紐西蘭，尼加拉瓜，尼日，奈及利亞，紐埃，挪威，阿曼，巴基斯坦，帛琉，巴拿馬，巴布亞紐幾內亞，巴拉圭，秘魯，菲律賓，波蘭，葡萄牙，卡達，羅馬尼亞，俄羅斯，盧安達，聖基茨和尼維斯，聖露西亞，聖文森及格瑞那丁，薩摩亞，聖馬利諾，聖多美普林西比，沙烏地阿拉伯，塞內加爾，塞爾維亞，塞席爾，獅子山，新加坡，斯洛伐克，斯洛維尼亞，索羅門群島，索馬利亞，南非，西班牙，斯里蘭卡，蘇丹，蘇利南，史瓦帝尼，瑞典，瑞士，敘利亞，塔吉克斯坦，坦尚尼亞，泰國，東帝汶，多哥，湯加，千里達及托巴哥，突尼西亞，土耳其，土庫曼斯坦，吐瓦魯，烏干達，烏克蘭，阿拉伯聯合大公國，英國，烏拉圭，烏茲別克斯坦，萬那杜，委內瑞拉，越南，葉門，尚比亞，辛巴威、南蘇丹、巴勒斯坦、安道爾

## 未批准國

美國已經簽署但尚未批准該條約。

## 參考資料

## 延伸閲讀

## 參見

## 外部連結

* The Convention on Biological Diversity (CBD) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） website
* Text of the Convention （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） from CBD website
* Country Profiles （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） from CBD website
* 趙榮台《生物多樣性公約》及其教育原則
* 生物多樣性公約 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
生物多样性和生态系统服务政府间科学-政策平台

**生物多樣性和生態系統服務政府間科學政策平台**（英語：**I**ntergovernmental science-policy **P**latform on **B**iodiversity and **E**cosystem **S**ervices，縮寫：**IPBES**）是聯合國環境規劃署整合千年生態系統評估的後續行動和生物多樣性科學知識國際機制所形成的一個框架。2012 年 4 月在巴拿馬正式成立，秘書處設在德國波昂。功能類似於聯合國政府間氣候變化專門委員會。

IPBES 旨在應對生物多樣性喪失和生態系服務功能退化問題，在科學與政策之間建立聯繫，以期加強生物多樣性的保護與可持續利用，確保長期人類福祉和可持續發展。

## 建立和早期發展

2010 年，第 65 屆聯合國大會的一項決議敦促聯合國環境規劃署召開全體會議以建立 IPBES。2013 年，全體會議為未來 IPBES 通過初步的概念框架。

2019 年 4 月 29 日至 5 月 4 日，132 個 IPBES 成員國代表於法國巴黎召開會議，聆聽 IPBES 的《全球生物多樣性與生態系服務評估報告》全文，並通過報告摘要供相關決策者參考。2019 年 5 月 6 日，該份 40 頁的摘要被發布。

## 參考資料

## 外部連結

* IPBES 官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）