关于石灰的科学小论文

第一篇：关于石灰的科学小论文

石灰是一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。本文为关于石灰的科学小论文，希望对大家有帮助！

关于石灰的科学小论文：关于石灰剂量测定试验的分析

摘 要：在道路路基、路面基层、底基层施工过程中，掺入石灰剂量的多少是石灰稳定材料质量好坏的重要因素之一，也就是说在拌合均匀后，石灰剂量是否能达到设计要求，关系到其抗压强度大小，所以严格控制含灰量，使其含量在合格的范围内，使道路施工质量达到一个更高的水平，笔者作为陕西省渭南市交通工程质量监督站试验检测中心工作多年的实验员，浅谈一下自己在做石灰剂量测定试验中的观点和心得。

关键词：石灰剂量；测定试验；工程质量

公路工程试验检测工作是工程质量管理的重要手段，同时也贯穿于设计、施工、监理、验收等各个环节，客观准确及时的试验检测数据是工程实践的真实记录，是指导控制和评定工程质量的科学依据，路面施工质量的好坏，使用性能的高低，路面使用寿命的长短与基层有很大关系，而路基、路面基层、路面底基层的施工，大部分都需要石灰来稳定，含灰量的大小在实际施工中不能直接看出来，所以就需要用试验的方法来检测。笔者所述的就是在室内实验室为施工现场提供可靠数据的检测过程。测定方法及原理

采用EDTA滴定法，EDTA的全称是乙二胺四乙酸二钠，是在测定时所用到的药品名称，其原理是：①先用10%的氯化铵弱酸溶液溶解出石灰中的Ca2+离子（其试验操作是搅拌）。②用EDTA标准溶液夺取Ca2+离子，在强碱氢氧化钠PH值为12.5的环境下用三乙醇胺作隐蔽剂，以钙红作指示剂，当钙红指示剂在遇到强碱溶液时变为蓝色，当滴入一滴EDTA溶液时与钙红离子结合成极稳定的络合物。化学反应结束时，溶液由红变蓝。根据化学反应中消耗的EDTA量来确定Ca2+离子含量，从而推算出稳定结合料中石灰的剂量（其试验操作是用EDTA标准液滴定）。试验原材料的要求

2.1 对土的要求：塑性指数为10-20的黏性土，塑性指数小于10的不宜用石灰稳定，有机质含量不超过10%，硫酸盐含量不宜超过0.8%，要求过4.75mm的筛并在105-110摄氏温度烘干的土。

2.2 对石灰的要求：石灰必须充分消解，消解时间尽量缩短。要求达到三级以上的消石灰技术标准，过2.36mm的筛。

2.3 对粉煤灰的要求：二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁的总含量大于70%，烧失量不应超过20%，比表面积应大于2500cm2/g。

2.4 对水的要求：水促使石灰土发生物理化学变化形成了强度，便于土的粉碎，拌合并且有利于养生，故要使用一般人或牲畜饮用的水源。试验所用药品的配制及注意事项

3.1 乙二胺四乙酸二钠（简称EDTA二钠）标准液：准确称取EDTA二钠（分析纯）37.23g溶解于无二氧化碳的蒸馏水中，注意所用蒸馏水的温度控制在40至50℃之间，放于搪瓷杯中搅拌直到完全溶解后冷却至室温定容至1000mL。

3.2 氯化铵溶液：氯化铵和蒸馏水按1：9的比例配制，放入10L的聚乙烯桶中充分震荡使其溶解，注意要现配现用，不能放置时间过长。

3.3 氢氧化钠溶液（内含三乙醇胺）：18g的氢氧化钠溶解于1000mL的蒸馏水中，注意氢氧化钠溶解时散热，故需在冷却至室温时才可以加入2mL的三乙醇胺。

3.4 钙红指示剂：0.2g钙试剂羟酸钠与20g硫酸钾混合研成极细的粉末，注意硫酸钾需提前在105℃烘箱中烘一小时，并需要储存于棕色广口瓶中。EDTA二钠滴定的主要步骤

4.1 试验所需数据：①最佳含水量。②所做剂量与土、粉煤灰的比例。

4.2 计算所用试样用量及加入氯化铵的量：①按最新试验规范标准，细粒土称取的总湿混合料为300g，加入氯化铵溶液的量为600mL，例如：比例为石灰：土=10：90，最佳含水量为14.5%，其计算方式为：300/（1+0.145）=262.01g，那么石灰的质量为262.01*0.1=26.20g，土的质量为262.01*0.9=235.81g，加水的质量为300-262.01=37.99g，再在两边按±2%计算石灰剂量即此组曲线为：6：94、8：92、10：90、12：88、13：86的比例进行算料和滴定。②粗粒土总湿混合料为1000g加入氯化铵溶液为2000mL，再按所提供的比例计算各试样所用的质量。

4.3 开始测定：

①按所计算的各试样用量分别准确称取后放入搪瓷杯；

②用玻璃棒将混合料搅拌均匀，加入计算所需的用水量再次搅拌均匀；

③倒入氯化铵湿料为300g时搅拌三分钟（每分钟110到120次），湿混合料为1000g时搅拌五分钟（每分钟110到120次）。放置沉淀十分钟，然后将上部清液移到300mL烧杯内，搅拌均匀加盖表面皿待测。

④用吸管吸取上层（液面上1-2cm）悬浮液10mL放入200mL的三角瓶内，用量筒量取50mL氢氧化钠溶液倒入三角瓶中，用试纸测PH值为12.5-13.0之间，然后加入钙红指示剂（质量约为0.2g），摇匀，此时溶液呈玫瑰红色。

⑤向滴定管中倒入EDTA二钠溶液记录初读数，然后开始滴定，边滴定边摇匀，并仔细观察溶液的颜色，在溶液颜色变紫色时放慢滴定速度并摇匀直到变为刚好蓝色为止，并记录终读数，终读数减初读数就是EDTA二钠溶液的消耗量。

⑥对其他几个试样用同样的方法进行试验，并记录各自EDTA二钠的消耗量。

⑦以EDTA二钠的消耗量为纵坐标，以石灰剂量为横坐标制图，将所得的数据连接得到一根顺滑的曲线。

⑧本次试验应进行两次平行试验，取算术平均值精确至0.1mL，允许重复性误差不得大于均值的5%，否则重新进行试验。实验说明和注意事项

5.1 在室内进行标准曲线制作时，为了减少配料过程中离散，对粗集料基层（最大粒径在25mm左右）就必须有1000g左右的总重，放入体积是湿料质量是二倍的氯化铵溶液进行拌合，然后取样进行滴定，试验表明，采用该种试验方法制作标准曲线和现场取样差别最小可最大限度减少室内试验取样的离散，采用该方法后，氯化铵溶液的用量显著增加，搅拌时间和搅拌力度也增加，从而达到搅拌的均匀性。

5.2 制作同一组标准曲线所用的EDTA二钠溶液应该是相同浓度的。

5.3 放置沉淀10分钟后得到的如果是浑浊悬浮液则应增加放置沉淀时间，直到出现无明显悬浮颗粒的悬浮液为止并记录沉淀所需的时间，以后改组石灰稳定材料的试验均应以同一时间为准。结束语

EDTA二钠滴定法具有严格的化学专业特性，标准曲线的形成取决于试验的各个环节，例如，拌合的均匀性，混合料的含水率，搅拌时间、速度和方式的一致性，静置时间的相同性等，因此，想消除各种可能带来的误差只有严格按照规范要求进行化学分析试验，才能在试验过程中做出科学有效的实验数据，从而为工程施工提供可靠数据。

参考文献

[1]曲.影响稳定土中石灰剂量测定结果的因素分析[J].山西建筑，2012，（13）：137.[2]王志强.影响石灰土石灰剂量测定准确性的因素及改进措施[J].交通标准化，2010，（21）：109.[3]王正.EDTA滴定法测定石灰剂量的误差分析[J].建设科技，2007，（09）：84.

第二篇：科学小论文

我发明的“静电检测器”

过年的时候妈妈给我买了一件新毛衣，我可高兴了。大年初一的早上我赶紧拿出新毛衣迫不及待的穿上。好玩的事情出现了，在我把毛衣套上的时候，我听见“噼里啪啦”的声音，并且我的头发稍翘起来了。虽然声音很小，而且很快我的头发就恢复原样了，但是这仍然引起我的强烈好奇。因为科学老师经常跟我们说，生活处处有科学，牛顿就是因为一颗苹果坠落引起疑问而发现了牛顿定律。我何不一探究竟？

我问妈妈这是什么原因，妈妈笑嘻嘻的说，大概是静电吧。科学中可不能有“大概“这种词出现。于是我上网查了查，是与静电有关。老师经常说电很危险，那我每天穿毛衣都生活在水深火热当中吗？静电与平常生活中电灯电话里的电有什么区别？到底在什么地方才有静电？

在学校里，科学老师给了我答案。原来静电并不是静止不动的电，而是在空间缓慢移动的电荷，或说是一种相对稳定状态的电荷。化学纤维质地的衣服、地毯、坐垫和墙纸等受到摩擦都能产生静电。两种物体相互摩擦会使物体带电，这种现象叫摩擦起电。摩擦后的正负电荷是被束缚在带电体上的。它不能像电线中的电荷那样定向移动。电流很少，基本不会对人体造成伤害。

生活中容易起静电的地方有：天气干燥时塑料梳子梳头发会产生静电；穿、脱化学纤维质地的衣服时也容易产生静电；一些家用电器如冰箱、洗衣机的表面会有静电，等等。

静电也会传导，怪不得 我开冰箱门会手感到麻一下，原来人也是导体。

老师说同性电荷相斥，异性电荷相吸。如果两片纸片同时带上相同的电荷，那他们不就相斥了？在老师的指导下我制作了一个简单的“静电检测器”。

一个空的透明的塑料饮料瓶起固定和隔绝潮湿空气，一根铜丝用来导电。铜丝最上端从瓶盖伸出，并弯成环状，这样的作用是增大接触面，接收更多的电荷。在铜丝最下端将其弯曲挂上两片纸片。当有静电穿来时，纸片带上相同的电荷，相斥，会分开，而没有静电的时候则贴在一起。相反，当两片纸片分开的时候证明瓶盖上方的铜环上被传上静电。

小小现象大道理，科学真的无处不在啊。

DG中心小学五年级二班 D宝娟

指导教师GW青

2014年3月7日

第三篇：科学小论文

鸡蛋为什么在盐水里会浮起来

一.问题的提出

有一天，妈妈买回来一些鸡蛋，哥哥从旁边冒出来，说看看谁可以让鸡蛋在水里漂在水面，哥哥成功了，我很不明白。难道哥哥在水里放了盐鸡蛋才会漂在水面？如果是的话，为什么放了盐的水鸡蛋才会漂在水面？不放盐的鸡蛋就不能浮在水面上吗？

二.查找资料 带着疑惑，我查阅了许许多多的书籍，书上说，盐水的密度比清水大，而且当盐水的浓度增大，密度也会随之增大，只要密度大于物体的密度，那物体就能在盐水中漂浮起来。这就是在盐水中鸡蛋比较容易漂在水面的原因。

三.实验验证 为了证实书上的是否正确，我决定做一个实验。我拿出两个鸡蛋、两个装着水的杯子，一杯是浓度较大的盐水，一杯是清水，我把两个鸡蛋分别放在两个杯子里，装盐水的杯子里的鸡蛋慢慢上浮。而装有清水的杯子里的鸡蛋一直沉在水底，一动不动，丝毫没有上浮的现象。

四.结论 实验证明，盐水的密度比鸡蛋的壳的密度大，浮力足以可以让鸡蛋漂在水面，而清水密度不够鸡蛋壳大，所以不能让鸡蛋漂在水面。鸡蛋在清水里浮不起来，却漂在盐水面上，看起来好像有一种神奇的魔力让它悬浮在杯子中间，就好像人在死海游泳一样，死海浮力大，无论你有多下都好，总是会浮上来的，而在清水里游泳，会下沉的比较深，但当达到一定深度时，水就会有足够的压力便可以浮起来，不过这需要很深。这就是鸡蛋为什么可以在盐水里较易浮起来，而不易在清水里浮起来的原因。

第四篇：科学小论文

小学科学论文范文

模 拟 下 雨

我知道，下雨是由天气干旱，蒸气往上飘而形成的。

今天科学课上，老师让我们回家做一个小实验《造雨》，并详细地讲解了如何造雨。回到家的第一件事，当然就是做实验了。我先从冰箱里拿出几块冰，把冰放进一个玻璃杯里，在玻璃杯口上放一个玻璃罩，把玻璃杯放到阳台上。可我等了好一会儿，还不见雨滴，真有点恼火，我拿起话筒，打给我的同学黄秋阳，问他实验有没有成功？他回答没成功。我又打给了其他几位同学，实验成功了没有？同样，他们也没有成功。我不信，又埋起头来，看起科学书。一看书，我才知道，实验没有成功的原因是什么？由于傍晚的太阳光太弱啦！水蒸气没法增加。怎么办呢？我思来想去，很快就找到了增加水蒸气的办法，请妈妈帮助在煤气灶上加热。这样，玻璃杯里就起雾了。真是功夫不负有心人，雾很快就变成了小水点儿，聚集在玻璃罩下面，不一会儿，雨就“滴答滴答”地下起来了。我高兴地直喊：“我成功了，我成功了！”妈妈看了，也很高兴，直夸我肯动脑筋。

经过这件事，我受到了很大启发：要做好一件事，遇到困难不要气馁，多学习，多想办法，敢于实践，就能获得成功。

不 倒 翁 与 重 心

亲爱的同学，你听说过哥伦布竖鸡蛋的故事吗？哥伦布将鸡蛋打碎才能竖起来，其实，不用打碎也能竖起来，但是大约要花五分钟的时间，真是太麻烦了。因为重心在三角形的正上方时，鸡蛋才能竖起来。重心不在三角形上方时，鸡蛋就倒下了。所谓重心，是指物体各部分所受重力的合力的作用点。由此，我们可以想到一个物体，它不但能够站起来，而且怎么推也推不倒。不用我说，聪明的你肯定会想到，那就是不倒翁。有趣的不倒翁，无论你怎么使劲推它都不会倒，甚至你把它横过来放，倔强的它又会站在你的面前。不倒翁为什么不会倒下来呢？

哦！一方面，是因为它上轻下重，底部有一个较重的铁块，所以重心很低；另一方面，不倒翁的下半部，都是做成滑滑的球状，当它受力向一边倾斜时，它的重心被提高了，而处于不稳定的状态。在重力的作用下，它向稳定平衡状态的位置运动。由天惯性，它要来回几次摆动后，最终又停留在原来的位置上。

啊！原来我们身边处处有科学，我们一定要多做科学实验，多学科学知识，好好学习，才能造福人类。

大 气 压 力

读了《一堂实验课》这篇作文后，我怀疑球外大气压真的能将两个半球压在一块儿。今天我把大气压力重做了一遍。想知道结果吗？慢慢看吧。

放学后，我约了几个同学做大气压力的实验，我先拿出两个铁的半球，这两个半球大小一样，空心的，半球顶部拴了根粗绳。开始了，我从气孔中慢慢抽出空气，又赶紧用橡皮塞塞住气孔。最后，用铁球顶部的绳子拴在桌子腿上，准备好了，我朋友个个争先恐后地抢着做，我看他们那么乱，就把他们一个一个排好，按次序来。我一声令下，第一个就使劲地往旁边拉，铁球就像铸在一起，纺丝不动。我们都为他加油，可最后还是没有拉开。第二个人上场了，他用力拉了好几分钟，都没拉下来。这时，我火冒三丈，一会儿用牙咬，一会儿用文具盒打，还用石头打，都没变成两半。就这样，一个个的都失败了。还有最后几个人了，鸦雀无声，一个都不敢拉，他们暗想，就这么个铁球，竟然没有拉下来。我想，书上的办法说不定真的有用，我胆怯地碰了碰绳子，朋友们给了我勇气，我拔开橡皮塞，这时只用很小的劲就拉开了铁球。

事后，大家问我：“为什么能拔开？”我却说：“天机不可泄漏。”

黄豆为什么不发芽

上星期，我做了一个新奇的实验——孵豆芽。

外婆给了我一些黄豆种，我嫌少，还要从妈妈扎紧的塑料袋里去拿，妈妈说袋里的豆是不能孵出豆芽的，我不信，偏偏要做实验。于是，我将两种黄豆分开了，孵起来。

根据书上的介绍和老师的指导，我把浸胀了的两种黄豆分开放进两层湿稻草中间，每天早、中、晚各淋一次水。我想，一样的孵法，怎么可能不长出一样的豆芽来呢？

第二天，我轻轻地翻开豆芽上面的稻草，外婆的黄豆种已膨胀到它原来的两倍大了，许多豆粒的腰部长出了短短的、粗壮的芽。可是妈妈的黄豆，只发胖，不发芽，这是怎么回事呢？ 第四天，外婆的豆芽又长高了许多，可妈妈的那些黄豆，却变颜色了，由淡黄色变成深黄色了，还有几粒变成淡黑色了。看来，真要被妈妈“不幸言中”了。

第五天，第六天，时间一天天过去了，用外婆的黄豆孵的豆芽，越长越高，越长越嫩，玉柱金顶，漂亮极了！而妈妈的那些黄豆却腐烂了。我这才相信，妈妈讲的是真的了，可这是为什么呢？我只好去向妈妈请教了，妈妈笑眯眯地说：“豆种尽管已经干了，可还是要呼吸的，你外婆的豆种挂在屋檐下，空气新鲜，呼吸当然不成问题。而那塑料袋里的黄豆，因为袋口紧扎着，不通气，它们没法呼吸，早就憋死了。”“哦，原来是这样啊！”我若有所思地说。真没想到，晒干了的黄豆也会憋死。生活中真是处处有科学啊！` ``````

捏 鸡 蛋

同学们看了我这篇作文的题目一定会说：“鸡蛋怎么能捏呢？”谁都知道鸡蛋薄薄的壳，一碰就破。“其实呀，这里面还有个科学道理呢！不信的话你就往下面看吧！

那是爸爸带我到成才书店里买的《世界奇妙》。我一回家就忙着看，突然我看到一个有趣的故事，上面说：“一个大力士能把砖块打碎。可有个人叫他把鸡蛋捏破，可大力士怎么也捏不破。我看了半信半疑，决定找个机会试验一下。

机会终于来了，一天爸爸买回一袋鸡蛋，我便向妈妈请求要一个鸡蛋做一次小实验。经过我的苦苦哀求，妈妈终于同意了。

我先拿来一个碗，为的是防止捏时被捏碎了，那些蛋黄撒一地。接着我把鸡蛋放在手里抓住，这时，我的心“砰砰”直跳，手里全是汗。鸡蛋破碎的一幕仿佛出现在我的眼前，为了弄清楚鸡蛋能不能捏碎，我双眼一闭，手用力一捏，然后等待鸡蛋破裂的声音响起。但令我吃惊的是，我睁开眼睛时，鸡蛋竟没破，可我还是有些怀疑，准备再做一次实验。

我又把鸡蛋放在手上（这回我用的是两只手），然后咬起牙，睁大眼睛，使出全身的力量去捏鸡蛋。可我尽管使出九牛二虎之力，可那只鸡蛋还是安然无恙。这真让我又烦恼又惊奇，我只得去问爸爸。

爸爸听了我的话后，笑着说：“这其实是一个科学原理。鸡蛋虽然很薄，但它是一个椭圆形的，当你去捏它4，它就把你使出的力量全部均匀地分布在鸡蛋各个地方，所以它能承受很大的力量。一些薄壳形建筑物就是运用这个原理建成的呀！”听了爸爸的话，我真的相信了书上的故事了。啊，世界真奇妙。

【发现问题】今天早晨，我去学校大操场打扫卫生。因为是初秋，不断地有梧桐树的叶子往下落。我无意中发现一个有趣的现象，那就是——落在地面上的梧桐树的叶子绝大部分都是背朝上？这是为什么呢？【提出猜想】我随手从地上捡起一片落叶，仔细地观察起来：只见叶面比较光滑，而叶背却很粗糙。我猜想：会不会是叶面密度大，叶背密度小的原因？因为地球引力的作用，树叶落地时，它密度大的一面先着地，叶背就朝上了。回家后我把这个发现告诉妈妈，妈妈说：“你的猜想有一些道理，但必须通过实验来验证。”在妈妈的帮助下，我开始行动起来，【实验过程】动手剪一剪我首先找来几张画画用的的厚素描纸，又问妈妈要了几张薄薄的彩纸，然后剪成一片片树叶的形状，再分别把一片厚的纸树叶和一片薄的纸树叶涂上胶水，并重叠着用粘贴在一起，就这样，一共做了20片双层纸树叶。上楼抛一抛我紧紧地握着这20片纸树叶爬上学校的三楼，妈妈站在楼下大声喊：“一、二、三，扔！”我立即松开手掌，把手中纸树叶向空中撒去，只见纸树叶像漂亮的大蝴蝶，轻盈地飘向大地，五彩缤纷，好看极了，惹来了一群看热闹的同学。认真数一数我跑下楼，开始认真数了数，我一共抛下20片纸树叶，其中有18片用厚素描纸剪的那一面都是朝上的。我兴奋极了！妈妈说：“一次实验并不能说明什么问题，同样的实验，至少做三次。”于是，我捡起地上的纸树叶，又一次跑上了三楼，开始了第二、第三轮实验。用笔记一记我把三次的实验结果记录了下来：实验次数

抛下的纸树叶片数

厚素描纸一面朝上的片数第一次 20 18第二次 20 19第三次 20 17动脑想一想根据三次的统计结果，每次抛下20片纸树叶，每次厚素描纸一面朝上的平均几率是18片。由此可见，我的猜测是有道理的，落叶的背面一定比正面轻。再次看一看教我们科学课的马老师对我的小研究很感兴趣，为了再一次验证我的想法，他主动借了一架显微镜给我，并指导我进一步观察落叶的组织构造。我通过显微镜观察发现：叶面的细胞呈长方形，排列规则；而背的细胞呈块状，排列不规则。上网查一查马上去带着我上网查阅了一下资料，资料上说：“叶面的细胞叫栅栏组织；叶背的细胞叫海绵组织。栅栏组织排列紧密，含有大量的叶绿素，他们主要用于接收光能，利用空气中的二氧化碳制造大量的有机物，密度较大；海面组织排列疏松，叶绿素较少，主要用于贮存植物内部产物和水，密度较小。因此不仅叶面的颜色通常比叶背鲜艳，它的重量也比较大。”【得出结论】哈哈，现在我终于明白了：植物的落叶大多数是叶背朝上，叶面朝下，这并不是秋风玩的把戏，而是由叶子的内部特殊结构造成的。【图片资料】清晨，我在校园里扫落叶，发现了一个奇怪的现象。为什么大多数落叶都是背朝上呢？我用厚素描纸和彩色薄纸做纸树叶数一数，一共做了20片我把20片树叶从楼上抛下来哇！奇迹发生了，绝大部分纸树叶都是厚素描纸的一面朝上。采集一片落叶作标本，我要仔细观察一下叶片的构造。哈哈，我终于看到了叶面细胞和叶背细胞的不同构造。

小学生科学小论文

微生物(microorganism简称microbe)是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在，无处不有”，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。

一般地，在中国大陆地区的教科书中，均将微生物划分为以下8大类：细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。能引起人和动物致病的微生物叫病源微生物有八大类：

1.真菌:引起皮肤病。深部组织上感染。

2放线菌：皮肤，伤口感染。

3螺旋体：皮肤病，血液感染 如梅毒，钩端螺旋体病。

4细菌：皮肤病化脓，上呼吸道感染，泌尿道感染，食物中毒，败血压症，急性传染病等。

5立克次氏体：斑疹伤寒等。

6衣原体：沙眼，泌尿生殖道感染。

7病毒：肝炎，乙型脑炎，麻疹，艾滋病等。

8支原体：肺炎，尿路感染。

生物界的微生物达几万种，大多数对人类有益，只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病，在特定环境下能引起感染称条件致病菌。能引起食品变质，腐败，正因为它们分解自然界的物体，才能完成大自然的物质循环。

有些人误将真菌当作细菌，是一种比较普遍的误解。尤其以80年代以前未受过系统生物学教育者。

微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。

微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。也就是一滴牛奶中可有含有50 亿个细菌。

微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。

微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收，菌群在这些过程中发挥的作用，以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调，就会引起腹泻。

随着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息，将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性，对于传统微生物学来说是一场革命。

以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿，而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制，发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗，开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物，将对有效地控制新老传染病的流行，促进医疗健康事业的迅速发展和壮大!

从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物（特别是细菌）资源，1994年美国发起了微生物基因组研究计划（MGP）。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因，不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识，更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品，包括：接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造，促进新型菌株的构建和传统菌株的改造，全面促进微生物工业时代的来临。

工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等；某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂；另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程，对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因，然后对菌株加以改造，使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究，将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因，经基因工程改造，实现新的工程菌株的构建，简化生产步骤，降低生产成本，继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究，不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因，并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造，同时推动现代生物技术的迅速发展。

农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策

据资料统计，全球每年因病害导致的农作物减产可高达20％，其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外，似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究，认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。

经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物，例如：胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案，可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类，除了杀虫剂能阻断其生活周期以外，只能通过遗传学研究找到毒力相关因子，寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。

环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物

在全面推进经济发展的同时，滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化，提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大，微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物；还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质，并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究，在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下，有选择性的加以利用，例如找到不同污染物降解的关键基因，将其在某一菌株中组合，构建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同时降解不同的环境污染物质，极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究，以期找到其降解有机物的关键基因，为开发及利用确定目标。

极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大

在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物，又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。

有一种嗜极菌，它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活，而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段，但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限，建立新的技术手段，使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶，可在极端环境下行使功能，将极大地拓展酶的应用空间，是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础，例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径，其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大。

第五篇：科学小论文

空气的力量

五（5）班 蒋雨桐 从小学一年级起，老师就教过我们一个道理：每个人生活在空气中，但空气是看不见摸不着，无色无味无形的。可是，最近我看过一本书，却说空气是有力量的。这怎么可能？看不见摸不着的东西，怎么会有力量呢？这太让人好奇了。于是，我决定和妈妈一起来做个试验来证明一下。

一回到家，我就迫不及待地找来一个玻璃杯，一张大小合适的白纸。妈妈要我将杯子装满水，一点缝隙都不能留下。然后，她把白纸轻轻盖在杯子上，抹平。笑着对我说：“看清楚哦，这可是奇迹发生的时刻”。我深深地吸了一口气，在妈妈的帮助下，拿起杯子轻轻地倒过来。哇！神奇的一幕出现了，纸紧紧地“贴”在杯子口上，杯中的水一滴不漏，就像是有什么东西托在下面一样。太有意思了，我忍不住拍起手欢呼起来!妈妈说：“看吧，是不是空气有力量呢？是它把白纸托起来了，所以水才不会滴出来。”

这到底是为什么呢？真的是空气有力量吗？我越来越好奇了。为了揭开谜底，我便和妈妈一起上网查找有关的资料。原来我们生活的地球表面覆盖有一层厚厚的由空气组成的大气层，因为空气是有压力的，玻璃杯装满水之后，里面已经没有空气了，只有水。而玻璃杯周围的空气，会从四面八方对玻璃杯产生压力，玻璃杯倒过来以后，由于空气往上的力量比玻璃杯中水的重力大，所以，水不会流出来。这样，杯中的水稳稳地被“固定”住，纸也能吸在上面了。

我恍然大悟，原来是空气的压力托住了纸和杯中的水！大自然的奥秘真是无处不在呀。长大以后，我一定能学习到更多的科学知识，探索更多大自然的秘密！