在现代化的技术环境中，容器化应用程序服务器正在迅速成为部署应用程序的新标准。这种方法提供了许多优点，包括增强可移植性、简化管理和提高安全性。
应用程序服务器的主要功能
在深入研究容器化应用程序服务器之前，了解应用程序服务器的主要功能非常重要：
- 管理应用程序生命周期：应用程序服务器负责应用程序的启动、关闭和部署。
- 提供 Web 服务：应用程序服务器作为应用程序和客户端之间的网关，提供 HTTP 和 HTTPS 等 Web 服务。
- 管理资源：应用程序服务器管理用于运行应用程序的资源，例如内存、线程和连接池。
- 提供安全功能：应用程序服务器实施安全措施，例如身份验证、授权和加密，以保护应用程序免受威胁。
容器化应用程序服务器的优点
容器化应用程序服务器提供了以下优点：
可移植性增强
应用程序容器是独立的软件包，其中包含应用程序及其所有必需的依赖项。这使得应用程序可以轻松地在不同的环境中移植，无论是本地服务器、云平台还是混合环境。
管理简化
容器化应用程序服务器可以简化应用程序管理。容器管理工具，如 Kubernetes，提供了自动化和编排功能，可以简化应用程序的部署、更新和扩展。
安全性提高
容器化应用程序服务器通过隔离应用程序及其依赖项来提高安全性。每个容器都是一个独立的环境，并且与其他容器或主机操作系统隔离。这有助于防止安全漏洞和恶意软件传播。
资源优化
容器可以高效地使用系统资源。通过共享底层基础设施，容器可以节省内存和 CPU 资源，提高应用程序的性能和整体效率。
简易扩展
容器化应用程序服务器易于扩展。通过使用编排工具，可以轻松地添加或删除容器以满足应用程序不断变化的需求。这有助于确保应用程序可以随着业务增长而扩展。
容器化应用程序服务器的常见用例
容器化应用程序服务器在各种应用场景中非常有用，包括：
- 微服务架构
- 云原生应用程序
- DevOps 管道
- 持续集成和持续交付
- 遗产应用程序现代化
结论
容器化应用程序服务器正在改变我们部署和管理应用程序的方式。通过提供增强可移植性、简化管理和提高安全性等优点，容器化应用程序服务器为企业提供了在现代化环境中实现应用程序敏捷性和效率的强大途径。
现代生物及农业技术在药用植物研究和生产中的应用是什么？
（朱蔚华）
1902年，最早作植物组织培养实验的预言，高等植物的离体细胞可以长成植物体。
这一假说成为以后植物组织培养的理论依据。
1937年，White建立了组织培养的综合培养基，并和Gautheret等人首次成功地用烟草的茎形成层细胞和胡萝卜根的小块，在人工培养的条件下，使细胞增殖和诱导出愈伤组织。
他们建立起来的植物组织培养的基本方法，成为以后各种植物进行组织培养的技术基础。
1948年，和崔澂发现，在培养烟草茎段和髓的培养基上，附加适当比例的腺嘌呤和生长素可以控制植物的组织长苗或长根，也就是说当腺嘌呤/生长素的比例高时产生芽，比例低时形成根。
其后，等（1956）发现，激动素代替腺嘌呤效果更好，建立了激动素/生长素比例的控制器官分化的激素模式。
这种激素“控制论”的理论在植物组织培养研究中，至今仍起着指导作用。
50年代，组织培养技术发展迅速，由静止的固体培养发展到液体培养，其中又分悬浮培养、微室培养、看护培养、平板培养等。
1958年Steward等人，用液体悬浮培养把胡萝卜的体细胞经胚状体的发育途径，培养成完整植株并且开花结实。
这项重大突破，不但证实了Haberlandt的“细胞全能性”的设想，而且也为组织培养中研究器官形成和胚胎发生，开创了一个新的领域。
60年代初等人用真菌纤维素酶分离植物原生质体获得成功，为近年来新发展的原生质体融合技术、体细胞杂交等遗传工程的迅速发展创造了条件。
近二十年来，由于培养的植物细胞在一定条件下所表现的全能性规律，使组织培养技术在生产上的应用得到了重视与发展，已逐渐成为农业、林业、园艺、医药等方面的重要研究手段，并且带动了形态、细胞、生理、生化、遗传育种等一系列学科的进展。
由于分子生物学和生物工程的发展，促使植物组织培养技术日趋完善。
60年代后植物组织培养开始在生产上应用，使植物生产走向工厂化的应用时期。
花卉及草本植物，用无性繁殖系快速繁殖植株，工厂化生产的试管品种商品化；应用细胞大量培养技术生产药物的方法，已在日本、联邦德国等国家获得成功。
总之，植物组织和细胞培养是一项具有很大潜力的新兴的生物技术，将以崭新的面貌投入世界新的产业革命的行列，而展示美好的前程。
目前植物组织和细胞培养技术在植物学等学科的实际应用，主要在两个方面：（1）植物育种与快速繁殖；（2）生理活性物质的生产。
一、植物组织培养的实验设备、灭菌方法和基本培养基
（一）植物组织培养的实验设备
1.实验室的设置
（1）无菌操作室室内有供接种用的净化工作台，放置接种用具和培养物的工作边台，天花板或墙上安装紫外光灯管供灭菌用。
如有细菌过滤的通气装置更好。
（2）培养基配制室
用于配制各种培养基，室内须有较大面积的平面工作台以及放置各种化学药剂及器皿的柜架。
存放配制好的培养基母液的冰箱，蒸馏水制备及贮存的设备。
（3）恒温培养室
培养室内需要有控制恒温的空气调节器，以及照明装置。
恒温室的温度一般保持在25℃左右，温差最好不超过±1℃。
培养室内须有培养架，摇床，转床等培养装置及设备。
（4）细胞学实验室
放置各种显微镜和解剖镜，主要观察培养结果。
有条件时可建立摄影设备，摄制实验结果。
（5）化学实验室
置备各种常规和先进的化学分析和测定的仪器设备，进行各种化学分析和测定工作。
2.仪器和用具
（1）玻璃器皿
应用碱性溶解度小的硬质玻璃制成的仪器和器皿，特别是进行长期培养时，如选用非优质玻璃制品，则易发生不良影响。
常用的玻璃器皿有：三角瓶、奶头瓶、T型管、角形培养瓶、圆形培养瓶、L形试管、平行有（无）角试管、圆形扁瓶、培养皿、玻璃环、载玻片、盖玻片、漏斗、分装器、注射器、圆底烧瓶、分液漏斗、玻板、玻璃柱、冷凝器、提取装置、染色缸、酒精灯。
（2）用具和器械
选用医疗器械和微生物实验室使用的器具，如刀、剪、各种镊子、解剖刀、接种针。
（3）仪器和设备
一般需要有天平、酸度计、离心机、显微镜、解剖镜、温箱、烘箱、冰箱、摇床、转床、自旋式培养架、分光光度计、薄层扫描仪、高压液相色谱仪等。
（二）植物组织培养的灭菌方法
1.器皿和培养基的灭菌
培养皿、工作服、口罩、帽子等可用高温消毒，一般用1.2个大气压，20—30分钟；培养基的消毒时间不宜过长，否则有些物质易分解破坏，1.2个大气压，15分钟就足够了。
金属器械的消毒，一般于使用前浸泡在70%乙醇中，用时在火焰上点燃消毒冷却后使用。
2.植物材料的灭菌
植物材料的灭菌主要是外部灭菌，须根据材料的种类对杀菌剂的敏感性来选择消毒剂的种类与浓度和处理时间的长短。
首先将实验材料在肥皂粉溶液中仔细刷洗并用流水冲洗干净，然后参照表13—1和表13—2所列的方法和顺序进行灭菌。
表13—1 常用灭菌剂效果的比较
表13—2 植物不同器官的灭菌顺序（三）植物组织培养的基本培养基
1.培养基的成分组成
植物组织培养基通常由以下几类物质组成（表13—3）：
表13—3 几种常用培养基的成分组成（单位：mg/l）
（1）无机营养物
无机营养物包括大量元素和微量元素。
大量元素除碳（C）、氢（H）、氧（O）外，就是氮（N）。
氮通常用硝态氮或铵态氮，但在培养中多用硝态氮，也有将硝态氮与铵态氮混合使用。
磷常用磷酸盐，硫常用硫酸盐。
钾是主要的阳离子，钙（Ca）、钠（Na）、镁（Mg）的需要量较少。
大量元素的配合比率一般都是沿用培养整体植物的Knop溶液的配方修改而成。
在一般情况下，营养培养基中至少要含有各为25mmol的硝酸盐和钾。
铵的含量超过8mmol时常对培养物有毒害作用；但对常规的愈伤组织培养和细胞悬浮培养，硝酸盐加上铵的浓度可以提高到60mmol。
钙、硫、镁的浓度在1—3mmol范围内较为合适。
而所需的钠氯化物则由钙盐、磷酸盐或微量营养物提供。
微量元素包括碘（I）、硼（B）、锰（Mn）、锌（Zn）、钼（Mo）、铜（Cu）、钴（Co）和铁（Fe），其中碘可能是不必需的。
（2）碳源和能源
大多数植物细胞对蔗糖的需要范围是2—4%，在有些植物组织培养中，蔗糖的浓度高达7%甚至15%。
糖源在培养基中除作为碳源和能源外，可能还有其它作用。
蔗糖也能用葡萄糖和果糖来代替，其它的糖类均不够理想。
肌醇可能并不是必需的，但在一般培养基中均用了较大的浓度，这可能与它有促进愈伤组织的生长作用有关。
（3）维生素
在各种维生素中，盐酸硫胺素（B1）可能是必需的，而烟酸及盐酸吡哆辛（B6）对生长只有促进作用。
（4）生长调节物质
植物激素是培养基中不可缺少的组成成分，它对植物愈伤组织的诱导、培养生长、器官分化和次生产物的代谢，都有直接的影响。
通常加入于培养基中的激素有两类：一是生长素，常用有2，4-D、萘乙酸（NAA）、吲哚乙酸（IAA）、吲哚丁酸（IBA）等；另一类是细胞分裂素，常用的有激动素（Kt）、玉米素（Zt）、6-苄基嘌呤（6-BA）。
2，4-D的适宜浓度为10-7—10-5mol，IAA的为10-10—10-5mol，以1—10mg/l为最通用。
NAA的适宜浓度范围比前二者均高。
在通常情况下，只用2，4-D（10-5—10-7mol）就可以成功地诱导产生愈伤组织。
如将2，4-D等生长素物质与一种细胞分裂素配合使用时，其效果会更好。
诱导外植体分化植株时，用萘乙酸与一种细胞分裂素配合可能更好。
在细胞分裂素中，激动素与6-苄基嘌呤均使用得较普遍，对愈伤组织的生长均有促进作用，其适宜浓度为10-7—10-6mol。
（5）氨基酸
培养基中应包括某些氨基酸，例如甘氨酸。
另外像水解酪蛋白也是组织培养中常采用的，它是一种具有多种氨基酸的混合物，特别是在分化培养基中加入一定量的水解酪蛋白，可促进胚胎发生和多胚性出现。
一些氨基酸是某些次生物质的前体物（如苯丙氨酸、鸟氨酸等是莨菪类生物碱生物合成的前体物），当它们加入培养基中，会明显地增加这类次生物质在组织培养物中的含量与产量。
（6）有机添加物
一些天然产物加入培养基中，它们对愈伤组织的诱导和维持，以及促进生长和次生物质的形成与积累都是有益的。
其中最常用的有椰子乳、酵母提取物、番茄汁、大豆粉等。
其使用的浓度范围：椰子乳为10%（体积/体积），酵母提取物为0.5%，番茄汁为5—10%，大豆粉0.1—0.5%。
这些天然添加物，由于成分复杂且难保证重复一致，所以在培养基的配制中更倾向于选用完全已知的合成化合物。
2.培养基的制备
（1）水和药品
配制培养基最好使用玻璃容器蒸馏过的去矿质盐的蒸馏水。
所用的化学药品应较纯。
生长调节物质在用前最好进行重结晶。
蛋白质水解物最好用酶水解的，这样可以使氨基酸更好地在自然状态中保存。
（2）母液（贮备液）
配制培养基方便的方法是先制备一系列母液。
大量的矿质盐（大量元素）可配成浓于使用浓度的10倍。
溶解矿质盐时，力求把Ca2+与SO2-4—和PO3-4错开，以免形成硫酸钙和磷酸钙的不溶物，最好是用一定量蒸馏水将矿质盐分别溶化后，然后按顺序加入，最后加水至一定体积。
微量元素由于用量少，可配成使用浓度的100—1000倍浓缩液，与大量元素等贮存于冰箱中。
维生素每种分开配制，可按0.2—1mg/l的浓度分别配在容量瓶中贮存。
铁盐需单独配制（见前）。
植物激素类物质，配制时的要求各有不同。
NAA、2，4-D和IAA等生长素类物质，称好药品后先用少量95%乙醇溶化，然后再加蒸馏水稀释至一定浓度；细胞分裂素类物质，则宜先用少量0.5或1N的盐酸来溶解，然后加蒸馏水至所需量；叶酸则应用少量的稀氨水溶解，然后再加蒸馏水至所需量；生物素配制时可直接溶于水。
（3）高压灭菌和保存
配制培养基时，先将各种母液按所需容积分别取出并混合在一起，临时加入蔗糖、激素和其它附加成分，并与预先已加热溶化的琼脂（液体培养则不加琼脂）混合后，用氢氧化钠溶液或1N盐酸调节pH值至要求的一定值（5.5—5.8之间），然后再分别装入培养容器中。
制备好的培养基在高压灭菌锅中，120℃，1.1kg/cm2的高压下灭菌15—20min。
灭菌后的培养基可在室温下贮存（最适的温度为10℃），并应在两周内应用。
3.几种常用培养基的特点
在不同的培养基中，一般无机盐的变化较大，有时也因加入不同的氮源而形成各自的特点。
MS是1962年Murashige，T.和Skoog，F.为培养烟草而设计的培养基，它对在固体培养条件下诱导愈伤组织，在液体培养条件下作细胞悬浮培养及用于胚、茎尖、茎段和花药等培养和形态发生研究方面，均获得了明显的成功。
MS培养基中无机养分的数量和比例均较合适，足以满足很多植物细胞在营养上和生理上的需要。
故在一般情况下，无需在培养基中加入酪朊水解物、酵母水解物或椰子乳等有机附加成分。
与其它培养基相比，MS培养基中的硝酸盐、钾和铵的含量高，这是它显著的特点。
与MS培养基相近的，还有LS（Linsmaier，E.M.和Skoog，F.1965）和RM（田中，1964）培养基，它们的基本成分均与MS培养基相同，唯前者去掉了甘氨酸，维生素B6和烟酸，后者把NH4NO3的用量提高到4950mg/l，把KH2PO4提高到510mg/l。
与MS培养基相比White（1963）培养基则是一个具有较低浓度无机盐培养基，但它的使用也十分广泛，无论在胚胎培养或一般组织培养上也有很好的效果。
B5培养基是Gamborg等（1968）设计的，它的主要特点是含较低的铵，而铵这一营养成分可能对某些生长物有抑制生长的作用。
N6培养基是中国科学院植物研究所和黑龙江省农业科学院设计的，也是一个很适用的培养基，目前在国内已广泛用于花药培养及某些植物的组织培养上，其成分与B5相似，但却不含钼。
Heller（1953）培养基是欧洲使用得较普遍的一种培养基，它的无机盐含量低，同时还缺乏钼盐，但含有镍铝等化合物。
从总的趋势来看，近代的培养基都倾向于采用高浓度的无机盐。
在氮的运用上，不少是采用硝态氮和铵态氮的混合，或只是硝态氮。
微量元素的作用研究得较少，大多数配方也基本上接近MS培养基的，而所包含的这些微量元素成分已满足组织培养中愈伤组织和细胞生长的需要。
对于铁盐通常则采用FeSO4与Na2-EDTA（螯合剂）的混合物居多。
二、植物组织和细胞培养在药物生产中的应用
近些年来由于自然环境的人为破坏，滥采乱伐，劳力费用上涨及引种野生植物在技术上和（或）经济上的困难，导致植物资源急剧减少，而确保药用植物充分供应的困难日益增加。
六十年代以来，人们开始应用植物组织培养技术研究植物药的生产问题。
近年来随着现代生物技术的发展，植物细胞大量培养获得成功，为植物药物开辟了一条崭新的工业化生产的新途径。
细胞培养系统比一般整体植物栽培，具有多方面的优越性：（1）有用物质的生产是在可控制的条件下进行，而不必依赖气候和土壤条件，并节省土地；（2）细胞培养无微生物和虫害；（3）生长周期短，缩短植物引种驯化和扩大繁殖的漫长过程；（4）可以进行特定的生物转化反应，可以探索新的合成路线和获得新的有用物质；（5）可以通过筛选新的细胞系，改变培养条件，以提高生产率和减少生产费用。
（一）植物组织和细胞培养技术
1.愈伤组织的诱发和培养
愈伤组织是植物组织和细胞培养的基本材料，所以诱发愈伤组织和进行培养是植物组织和细胞培养的基础性工作之一。
诱发愈伤组织的工作程序大致如下：
（1）植物材料（包括植物种类与部位）的选择；（2）材料的制备与消毒；（3）培养基的选定与制备；（4）接种与培养；（5）继代培养。
目前已经成功地从许多植物诱发出愈伤组织，其中以双子叶植物最多，单子叶植物较少。
此外，裸子植物、蕨类和藓类植物也有成功的例子。
因此可以说，所有的多细胞植物都有诱发愈伤组织成功的潜在可能性。
双子叶植物除有广泛的实用价值外，且它们能够迅速地长出愈伤组织。
植物的各种组织，如维管束形成层，贮藏器官的薄壁组织，根的中柱鞘，胚乳、子叶、叶肉组织及维管束组织等，在合适的条件下，都能形成愈伤组织。
愈伤组织的诱发多在固体培养基上进行。
固体培养一般在25—28℃进行，每隔4—6周进行一次继代培养。
愈伤组织的培养方式一般可分为固体培养和液体培养两种。
固体培养是指向培养基中加入一定量的凝固剂（0.6—1.0%琼脂等），加热溶解后，分别装入培养容器中，冷却后即为固体培养基。
而不加凝固剂者则为液体培养基。
固体培养为静置培养，其优点是简便，只需一般玻璃器皿即可，不像液体振荡培养那样需要摇床、转床等复杂的机械设备，且占地少，一间小培养室就可以放置很多培养器皿。
但固体培养也存在如下缺点：愈伤组织只有一部分表面和培养基接触，造成愈伤组织生长不均衡；接触培养基的底层组织气体交换不良，同时也使生长过程排出的有害物质堆积；静止放置时，由于重力作用或光线照射不均匀，而使组织出现极化现象，而难得相当一致的群体。
液体培养又分静置和振荡两种。
液体静置培养与固体培养一样也是方法简便，且培养液中不会出现营养物质浓度差异现象；但由于使用的局限性较大，故目前已很少采用。
振荡培养是使植物组织在液体培养基中不断转动，从而可以消除静置培养中的缺点。
振荡培养又可分为两类：（1）连续浸没的，通过搅动或振动培养液的方法使组织悬浮于培养基中，常用摇床进行培养；（2）定期浸没的，用T型管，乳头瓶作培养容器，在转床上进行培养。
在转动过程中培养材料在液相和气相中重复出现。
2.细胞悬浮培养
植物细胞悬浮培养技术是由愈伤组织的液体培养技术基础上发展起来的一种新的培养技术。
近二十多年来，从试管悬浮培养发展到大容积发酵罐培养，从不连续培养发展到半连续和连续培养，直到近年来最新型的浊度恒定法和化学恒定法等自动控制的较大规模的连续培养。
细胞悬浮培养的特点是：（1）能大量提供均匀的植物细胞；（2）细胞增殖的速度比愈伤组织快；（3）适合于大规模培养。
因此有可能把植物细胞如同微生物一样来培养，应用于发酵工业中来，生产一些植物特有的产物，从而开辟一条工业化生产植物产品的新途径。
细胞悬浮培养是使游离的植物细胞在液体培养基中进行培养，但是因为植物细胞具有聚集在一起的特性，故直到目前为止，还不能使悬浮液中只有游离的单细胞，而往往是一些小的细胞团。
（1）悬浮培养的设备和装置
①摇床 广泛地用于植物细胞悬浮培养中。
易于碎裂的愈伤组织块，经摇床的连续振荡可以得到分散的细胞悬浮液。
也可用于悬浮细胞的继代培养。
②转床 每分钟一转。
用T型管或奶头瓶作为培养容器。
③自旋式培养架 可用较大的瓶作为培养容器。
④连续培养设备 通常依靠通入无菌的压缩空气或既通入空气又不断搅拌的方法，使细胞一直处于悬浮状态。
在这样的搅动装置中，由于盛放培养液的容器是静止的，故能容易地把贮存新鲜培养液的容器，空气补给装置等和培养容器连接起来。
培养容器内可安装一些蛇形管，管内放入电热丝就可加热，通入冷水就可降温，因此这类装置不必安装于恒温室内。
这类装置一般都有能够简便控制温度，搅拌速度，通气速度，照明强度，营养液流入速度等的装置，而且还常与氧电极，pH电极，细胞密度测定器等联接起来，成为一套初步自动控制的连续培养装置。
几种植物细胞大量培养装置有用搅拌的发酵装置，用振荡器的发酵装置，利用导管及旋转叶轮的发酵装置，气泡搅动的发酵装置和气升式发酵装置等。
（2）悬浮细胞的培养基
常用的适合愈伤组织的培养基，不一定对细胞悬浮培养也最合适。
通常诱发愈伤组织的培养基可以作为确定最适培养基的出发点。
特别需要注意生长素类和细胞激动素类的用量对悬浮培养细胞聚集性的影响，必须选用使细胞易于单一游离的培养基。
在悬浮培养时pH常有相当大的变动，因此必须加入EDTA等螯合剂使铁和其他离子长期处于可利用状态。
硝态氮和铵态氮之间比例的调整也可作为稳定pH的一种方法。
加入一些固态缓冲物，如微溶的磷酸氢钙、不溶的磷酸钙、碳酸钙也是稳定pH的一种方法。
（3）悬浮细胞的继代培养
悬浮培养过程中，细胞数目增长的变化情况见图13—1。
基本上是一条S形曲线。
一开始是延迟期，细胞很少分裂；接着是对数生长期，细胞数目迅速增长，增长速率保持不变；以后进入逐渐减慢的静止期；最后达到增长完全停止期。
细胞在培养中，一般在静止期之初进行继代培养，有的在静止期之前增殖减慢时即需传代，有的甚至在对数生长期末立即传代，以求加速细胞增殖。
图13—1 悬浮培养细胞在一个培养世代中细胞数的增长情况示意图
近年研究采用DNA合成抑制剂和植物激素处理法等，使培养中的细胞在一定条件下，进入细胞分裂周期的某一个时期（如G期），然后从下一个时期开始，使大部分细胞或全部细胞同步分裂，即所谓同步培养。
这样不仅可以详细了解细胞周期的真实过程，还可以认识控制着从亲代细胞到子代细胞过程中生化变化序列的因素。
由于同步培养可以频繁地取样进行生化学和细胞学的分析，取样量可以较大，并且不会影响到剩下来的群体继续生长，这样对研究细胞周期、细胞分化、次生物质代谢等重要过程提供了必要的技术手段，是植物细胞培养技术发展中的又一重要进展。
综上所述，目前植物组织和细胞培养技术已从静止的固体培养发展到液体培养，其特点是可以使培养中的组织和细胞的养分和供氧情况得到改善。
在规模和方法上正沿着从小量到大量，在应用上从试管到大罐和同步培养，在操作上从手工到自动化方向发展。
这些进步和发展对植物组织和细胞培养的研究和生产应用产生重大的影响。
（二）植物组织和细胞培养产生的药物成分
自1950年Bonner等对用银胶菊愈伤组织产生天然橡胶进行研究以来，许多科学工作者围绕着愈伤组织能产生哪些有用物质，如何提高有效成分得率等问题，进行了大量的工作，并取得了一些成果。
越来越多的人认为利用植物组织和培养细胞有可能生产用于治疗各种疾病的生物碱、萜烯类、醌类、固醇类、酶等，以及从培养物中提取肽类和蛋白质物质。
Nickell（1980）概括介绍了植物组织培养能产生50余类化合物及其中28类潜在的产品。
郑光植（1980）综述列表举出药用成分，来源植物与药物含量共60多条。
日本协和发酵公司的见泽（Misawa，M.，1980）介绍了由工业实验室或政府进行的，通过植物组织培养产生生物碱，固醇类、萜类、醌类和其他生理活性物质包括酶等的研究成果。
据世界卫生组织公布，从高等植物提取的最普通而又必不可少的药物有17种。
其中11种药物的来源植物已有组织培养（表13—4）。
1.生物碱
利用植物组织和细胞培养生产生物碱是格外地困难，然而产生生物碱的药用植物的组织培养是研究得最多的一个方面（表13—5）。
但其含量通常比原植物低。
表13—5 植物愈伤组织中的生物碱
表13—5 植物愈伤组织中的生物碱（续）-1
（1）莨菪烷生物碱
Mothes、West、Chan、Metz、木岛正夫、Bhandary、Thomas、Stohs、Sairam、Tabata、Hiraoka、Cliokshi等先后对曼陀罗、颠茄、天仙子、莨菪等的根、愈伤组织、悬浮细胞进行了大量的研究，但药用目的物没有或含量很低。
West（1957）首先肯定了颠茄根的愈伤组织中存在莨菪烷生物碱。
检查到根愈伤组织中阿托品含量为0.47—0.53%。
但茎叶的愈伤组织中未检查到。
Chan等（1956）将曼陀罗、柏叶曼陀罗、无毒曼陀罗的各类器官诱导出的愈伤组织，进行静置培养与振荡培养，测定愈伤组织中生物碱含量。
其中以曼陀罗和无刺曼陀罗种子愈伤组织中含量最高，达0.016—0.056%，根为0.012—0.015%，茎为0.004—0.014%，叶为0.007—0.010%。
此结果表示因诱发愈伤组织的器官不同，生成生物碱的量亦有差异。
West等还指出同一起源的曼陀罗的愈伤组织株之间，在合成生物碱的能力上也有差异。
郑光植等（1976）在三分三愈伤组织培养中，最初测定莨菪碱含量为0.025%、东莨菪碱的含量为0.009%，均低于原植物（分别为0.127%和0.016%）。
但因改良培养条件、增加营养、改变生长调节剂、补充前体物等各方面的研究，使两种生物碱的含量总共达0.554%（原植物为0.139%），其中东莨菪碱最高含量达0.495%（茎为0.016%），比最初愈伤组织的含量高4—4.5倍。
程克棣等（1987）研究结果表明山莨菪等细胞不仅能产生托品类生物碱，还能将莨菪碱转化为山莨菪碱和东莨菪碱。
（2）吡啶生物碱
在产生吡啶生物碱的组织培养研究中，烟草研究得最早最多。
早在1948年Dawson就对烟草中生物碱的生物合成进行了研究，他的1960年的报道粘毛烟草的组织培养中，烟碱的含量在最初阶段急剧减少，当成典型的愈伤组织时，就没有烟碱了。
但Speake等（1964）证明，烟草（Virginia品种）根、茎、叶的
有关c/s架构的简单问题 谢谢
C/S Client/Server B/S Browser/Server 区别其实还是挺大的。
找篇文章给你看看，写的不错－－ 当今世界科学技术飞速发展，尤其以通信、计算机、网络为代表的互联网技术更是日新月异，令人眼花燎乱，目不睱接。
由于计算机互联网在政治、经济、生活等各个领域的发展、运用以及网络的迅速普及和全社会对网络的依赖程度，计算机网络已经成为国家的经济基础和命脉，成为社会和经济发展强大动力，其地位越来越重要。
但是，由于主流技术研发企业和用户对“B/S”和“C/S”技术谁优谁劣、谁代表技术潮流发展等等问题的争论不休，已经给检察机关使用“OA（办公）”和“案件管理”软件工作开展带来困惑，本文就此两项技术发展变化和应用前景做些探讨，供同行参考。
一、什么是C/S和B/S 要想对“C/S”和“B/S”技术发展变化有所了解，首先必须搞清楚三个问题。
第一、什么是C/S结构。
C/S （Client/Server）结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。
它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销。
目前大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构，由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展，Web和Client/Server 应用都可以进行同样的业务处理，应用不同的模块共享逻辑组件；因此，内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统，通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。
这也就是目前应用系统的发展方向。
传统的C／S体系结构虽然采用的是开放模式，但这只是系统开发一级的开放性，在特定的应用中无论是Client端还是Server端都还需要特定的软件支持。
由于没能提供用户真正期望的开放环境，C/S结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件， 加之产品的更新换代十分快，已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用。
而且代价高， 效率低。
第二、什么是B/S结构。
B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。
它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。
在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。
这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（TCO）。
以目前的技术看，局域网建立B/S结构的网络应用，并通过Internet/Intranet模式下数据库应用，相对易于把握、成本也是较低的。
它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（比如LAN, WAN, Internet/Intranet等）访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全 。
特别是在JAVA这样的跨平台语言出现之后，B/S架构管理软件更是方便、快捷、高效。
第三、管理软件主流技术。
管理软件技术的主流技术与管理思想一样，也经历了三个发展时期。
首先，界面技术从上世纪DOS字符界面到Windows图形界面（或图形用户界面GUI），直至Browser浏览器界面三个不同的发展时期。
其次，今天所有电脑的浏览器界面，不仅直观和易于使用，更主要的是基于浏览器平台的任何应用软件其风格都是一样的，使用人对操作培训的要求不高，而且软件可操作性强，易于识别；再者，平台体系结构也从过去单用户发展到今天的文件/服务器（F/S）体系、客户机/服务器（C/S）体系和浏览器/服务器（B/S）体系。
二、C/S和B/S 之比较 C/S和B/S是当今世界开发模式技术架构的两大主流技术。
C/S是美国 Borland公司最早研发，B/S是美国微软公司研发。
目前，这两项技术以被世界各国所掌握，国内公司以C/S和B/S技术开发出产品也很多。
这两种技术都有自己一定的市场份额和客户群，各家企业都说自己的管理软件架构技术功能强大、先进、方便，都能举出各自的客户群体，都有一大群文人墨客为自己摇旗呐喊，广告满天飞，可谓仁者见仁，智者见智。
1、C/S架构软件的优势与劣势 （1）、应用服务器运行数据负荷较轻。
最简单的C/S体系结构的数据库应用由两部分组成，即客户应用程序和数据库服务器程序。
二者可分别称为前台程序与后台程序。
运行数据库服务器程序的机器，也称为应用服务器。
一旦服务器程序被启动，就随时等待响应客户程序发来的请求；客户应用程序运行在用户自己的电脑上，对应于数据库服务器，可称为客户电脑，当需要对数据库中的数据进行任何操作时，客户程序就自动地寻找服务器程序，并向其发出请求，服务器程序根据预定的规则作出应答，送回结果，应用服务器运行数据负荷较轻。
（2）、数据的储存管理功能较为透明。
在数据库应用中，数据的储存管理功能，是由服务器程序和客户应用程序分别独立进行的，前台应用可以违反的规则，并且通常把那些不同的（不管是已知还是未知的）运行数据，在服务器程序中不集中实现，例如访问者的权限，编号可以重复、必须有客户才能建立定单这样的规则。
所有这些，对于工作在前台程序上的最终用户，是“透明”的，他们无须过问（通常也无法干涉）背后的过程，就可以完成自己的一切工作。
在客户服务器架构的应用中，前台程序不是非常“瘦小”，麻烦的事情都交给了服务器和网络。
在C/S体系的下，数据库不能真正成为公共、专业化的仓库，它受到独立的专门管理。
（3）、C/S架构的劣势是高昂的维护成本且投资大。
首先，采用C/S架构，要选择适当的数据库平台来实现数据库数据的真正“统一”，使分布于两地的数据同步完全交由数据库系统去管理，但逻辑上两地的操作者要直接访问同一个数据库才能有效实现，有这样一些问题，如果需要建立“实时”的数据同步，就必须在两地间建立实时的通讯连接，保持两地的数据库服务器在线运行，网络管理工作人员既要对服务器维护管理，又要对客户端维护和管理，这需要高昂的投资和复杂的技术支持，维护成本很高，维护任务量大。
其次，传统的C/S结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件，由于产品的更新换代十分快，代价高和低效率已经不适应工作需要。
在JAVA这样的跨平台语言出现之后，B/S架构更是猛烈冲击C/S，并对其形成威胁和挑战。
2、B/S架构软件的优势与劣势 （1）、维护和升级方式简单。
目前，软件系统的改进和升级越来越频繁，B/S架构的产品明显体现着更为方便的特性。
对一个稍微大一点单位来说，系统管理人员如果需要在几百甚至上千部电脑之间来回奔跑，效率和工作量是可想而知的，但B/S架构的软件只需要管理服务器就行了，所有的客户端只是浏览器，根本不需要做任何的维护。
无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行；如果是异地，只需要把服务器连接专网即可，实现远程维护、升级和共享。
所以客户机越来越“瘦”，而服务器越来越“胖”是将来信息化发展的主流方向。
今后，软件升级和维护会越来越容易，而使用起来会越来越简单，这对用户人力、物力、时间、费用的节省是显而易见的，惊人的。
因此，维护和升级革命的方式是“瘦”客户机，“胖”服务器。
（2）、成本降低，选择更多。
大家都知道windows在桌面电脑上几乎一统天下，浏览器成为了标准配置，但在服务器操作系统上windows并不是处于绝对的统治地位。
现在的趋势是凡使用B/S架构的应用管理软件，只需安装在Linux服务器上即可，而且安全性高。
所以服务器操作系统的选择是很多的，不管选用那种操作系统都可以让大部分人使用windows作为桌面操作系统电脑不受影响，这就使的最流行免费的Linux操作系统快速发展起来，Linux除了操作系统是免费的以外，连数据库也是免费的，这种选择非常盛行。
比如说很多人每天上“网易”（原文为新浪）网，只要安装了浏览器就可以了，并不需要了解“网易”的服务器用的是什么操作系统，而事实上大部分网站确实没有使用windows操作系统，但用户的电脑本身安装的大部分是windows操作系统。
（3）、应用服务器运行数据负荷较重。
由于B/S架构管理软件只安装在服务器端（Server）上，网络管理人员只需要管理服务器就行了，用户界面主要事务逻辑在服务器（Server）端完全通过WWW浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，所有的客户端只有浏览器，网络管理人员只需要做硬件维护。
但是，应用服务器运行数据负荷较重，一旦发生服务器“崩溃”等问题，后果不堪设想。
因此，许多单位都备有数据库存储服务器，以防万一。
3，C/S 与 B/S 区别 Client/Server是建立在局域网的基础上的，Browser/Server是建立在广域网的基础上的。
（1）、硬件环境不同： C/S 一般建立在专用的网络上， 小范围里的网络环境， 局域网之间再通过专门服务器提供连接和数据交换服务。
B/S 建立在广域网之上的， 不必是专门的网络硬件环境，例如电话上网， 租用设备， 信息自己管理， 有比C/S更强的适应范围， 一般只要有操作系统和浏览器就行。
（2）、对安全要求不同 C/S 一般面向相对固定的用户群， 对信息安全的控制能力很强。
一般高度机密的信息系统采用C/S 结构适宜，可以通过B/S发布部分可公开信息。
B/S 建立在广域网之上， 对安全的控制能力相对弱， 面向是不可知的用户群。
（3）、对程序架构不同 C/S 程序可以更加注重流程，可以对权限多层次校验，对系统运行速度可以较少考虑。
B/S 对安全以及访问速度的多重的考虑， 建立在需要更加优化的基础之上。
比C/S有更高的要求，B/S结构的程序架构是发展的趋势，从MS的系列的BizTalk 2000 Exchange 2000等，全面支持网络的构件搭建的系统。
SUN和IBM推的JavaBean构件技术等，使B/S更加成熟。
（4）、软件重用不同 C/S 程序可以不可避免的整体性考虑， 构件的重用性不如在B/S要求下的构件的重用性好。
B/S 对的多重结构，要求构件相对独立的功能。
能够相对较好的重用。
就如买来的餐桌可以再利用，而不是做在墙上的石头桌子。
（5）、系统维护不同 系统维护是软件生存周期中，开销大，相当重要 C/S 程序由于整体性，必须整体考察，处理出现的问题以及系统升级难， 可能是再做一个全新的系统。
B/S 构件组成方面构件个别的更换，实现系统的无缝升级。
系统维护开销减到最小，用户从网上自己下载安装就可以实现升级。
（6）、处理问题不同 C/S 程序可以处理用户面固定，并且在相同区域， 安全要求高的需求，与操作系统相关， 应该都是相同的系统。
B/S 建立在广域网上， 面向不同的用户群，分散地域， 这是C/S无法作到的，与操作系统平台关系最小。
（7）、用户接口不同 C/S 多是建立在Window平台上，表现方法有限，对程序员普遍要求较高。
B/S 建立在浏览器上， 有更加丰富和生动的表现方式与用户交流， 并且大部分难度减低，降低开发成本。
（8）、信息流不同 C/S 程序一般是典型的中央集权的机械式处理，交互性相对低。
B/S 信息流向可变化， B－B、 B－C、 B－G等信息流向的变化， 更象交易中心
谁知道日常中的仿生学例子？
仿生学（bionics）在具有生命之意的希腊语bion上，加上有工程技术涵义的ics而组成的词。
大约从1960年才开始使用。
生物具有的功能迄今比任何人工制造的机械都优越得多，仿生学就是要在工程上实现并有效地应用生物功能的一门学科。
例如关于信息接受（感觉功能）、信息传递（神经功能）、自动控制系统等，这种生物体的结构与功能在机械设计方面给了很大启发。
可举出的仿生学例子，如将海豚的体形或皮肤结构（游泳时能使身体表面不产生紊流）应用到潜艇设计原理上。
仿生学也被认为是与控制论有密切关系的一门学科，而控制论主要是将生命现象和机械原理加以比较，进行研究和解释的一门学科。
苍蝇，是细菌的传播者，谁都讨厌它。
可是苍蝇的楫翅（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。
这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。
苍蝇的眼睛是一种“复眼”，由30O0多只小眼组成，人们模仿它制成了“蝇眼透镜”。
“蝇眼透镜”是用几百或者几千块小透镜整齐排列组合而成的，用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”，一次就能照出千百张相同的相片。
这种照相机已经用于印刷制版和大量复制电子计算机的微小电路，大大提高了工效和质量。
“蝇眼透镜”是一种新型光学元件，它的用途很多。
自然界形形色色的生物，都有着怎样的奇异本领？它们的种种本领，给了人类哪些启发？模仿这些本领，人类又可以造出什么样的机器？这里要介绍的一门新兴科学——仿生学。
仿生学是指模仿生物建造技术装置的科学，它是在本世纪中期才出现的一门新的边缘科学。
仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。
从仿生学的诞生、发展，到现在短短几十年的时间内，它的研究成果已经非常可观。
仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路，也就是向生物界索取蓝图的道路，它大大开阔了人们的眼界，显示了极强的生命力。
【人类仿生由来已久】 自古以来，自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。
种类繁多的生物界经过长期的进化过程，使它们能适应环境的变化，从而得到生存和发展。
劳动创造了人类。
人类以自己直立的身躯、能劳动的双手、交流情感和思想的语言，在长期的生产实践中，促进了神经系统尤其是大脑获得了高度发展。
因此，人类无与伦比的能力和智慧远远超过生物界的所有类群。
人类通过劳动运用聪明的才智和灵巧的双手制造工具，从而在自然界里获得更大自由。
人类的智慧不仅仅停留在观察和认识生物界上，而且还运用人类所独有的思维和设计能力模仿生物，通过创造性的劳动增加自己的本领。
鱼儿在水中有自由来去的本领，人们就模仿鱼类的形体造船，以木桨仿鳍。
相传早在大禹时期，我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。
通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。
这样，即使在波涛滚滚的江河中，人们也能让船只航行自如。
鸟儿展翅可在空中自由飞翔。
据《韩非子》记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之，三日不下”。
然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。
早在四百多年前，意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖，研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。
设计和制造了一架扑翼机，这是世界上第一架人造飞行器。
以上这些模仿生物构造和功能的发明与尝试，可以认为是人类仿生的先驱，也是仿生学的萌芽。
【发人深省的对比】 人类仿生的行为虽然早有雏型，但是在20世纪40年代以前，人们并没有自觉地把生物作为设计思想和创造发明的源泉。
科学家对于生物学的研究也只停留在描述生物体精巧的结构和完美的功能上。
而工程技术人员更多的依赖于他们卓越的智慧，辛辛苦苦的努力，进行着人工发明。
他们很少有意识的向生物界学习。
但是，以下几个事实可以说明：人们在技术上遇到的某些难题，生物界早在千百万年前就曾出现，而且在进化过程中就已解决了，然而人类却没有从生物界得到应有的启示。
在第一次世界大战时期，出于军事上的需要，为使舰艇在水下隐蔽航行而制造出潜水艇。
当工程技术人员在设计原始的潜艇时，是先用石块或铅块装在潜艇上使它下沉，如果需要升至水面，就将携带的石块或铅块扔掉，使艇身回到水面来。
以后经过改进，在潜艇上采用浮箱交替充水和排水的方法来改变潜艇的重量。
以后又改成压载水舱，在水舱的上部设放气阀，下面设注水阀，当水舱灌满海水时，艇身重量增加使可它潜入水中。
需要紧急下潜时，还有速潜水舱，待艇身潜入水中后，再把速潜水舱内的海水排出。
如果一部分压载水舱充水，另一部分空着，潜水艇可处于半潜状态。
潜艇要起浮时，将压缩空气通入水舱排出海水，艇内海水重量减轻后潜艇就可以上浮。
如此优越的机械装置实现了潜艇的自由沉浮。
但是后来发现鱼类的沉浮系统比人们的发明要简单得多，鱼的沉浮系统仅仅是充气的鱼鳔。
鳔内不受肌肉的控制，而是依靠分泌氧气进入鳔内或是重新吸收鳔内一部分氧气来调节鱼鳔中气体含量，促使鱼体自由沉浮。
然而鱼类如此巧妙的沉浮系统，对于潜艇设计师的启发和帮助已经为时过迟了。
声音是人们生活中不可缺少的要素。
通过语言，人们交流思想和感情，优美的音乐使人们获得艺术的享受，工程技术人员还把声学系统应用在工业生产和军事技术中，成为颇为重要的信息之一。
自从潜水艇问世以来，随之而来的就是水面的舰船如何发现潜艇的位置以防偷袭；而潜艇沉入水中后，也须准确测定敌船方位和距离以利攻击。
因此，在第一次世界大战期间，在海洋上，水面与水中敌对双方的斗争采用了各种手段。
海军工程师们也利用声学系统作为一个重要的侦察手段。
首先采用的是水听器，也称噪声测向仪，通过听测敌舰航行中所发出的噪声来发现敌舰。
只要周围水域中有敌舰在航行，机器与螺旋桨推进器便发出噪声，通过水听器就能听到，能及时发现敌人。
但那时的水听器很不完善，一般只能收到本身舰只的噪声，要侦听敌舰，必须减慢舰只航行速度甚至完全停车才能分辨潜艇的噪音，这样很不利于战斗行动。
不久，法国科学家郎之万（1872～1946）研究成功利用超声波反射的性质来探测水下舰艇。
用一个超声波发生器，向水中发出超声波后，如果遇到目标便反射回来，由接收器收到。
根据接收回波的时间间隔和方位，便可测出目标的方位和距离，这就是所谓的声纳系统。
人造声纳系统的发明及在侦察敌方潜水艇方面获得的突出成果，曾使人们为之惊叹不已。
岂不知远在地球上出现人类之前，蝙蝠、海豚早已对“回声定位”声纳系统应用自如了。
生物在漫长的年代里就是生活在被声音包围的自然界中，它们利用声音寻食，逃避敌害和求偶繁殖。
因此，声音是生物赖以生存的一种重要信息。
意大利人斯帕兰赞尼很早以前就发现蝙蝠能在完全黑暗中任意飞行，既能躲避障碍物也能捕食在飞行中的昆虫，但是堵塞蝙蝠的双耳后，它们在黑暗中就寸步难行了。
面对这些事实，帕兰赞尼提出了一个使人们难以接受的结论：蝙蝠能用耳朵“看东西”。
第一次世界大战结束后，1920年哈台认为蝙蝠发出声音信号的频率超出人耳的听觉范围。
并提出蝙蝠对目标的定位方法与第一次世界大战时郎之万发明的用超声波回波定位的方法相同。
遗憾的是，哈台的提示并未引起人们的重视，而工程师们对于蝙蝠具有“回声定位”的技术是难以相信的。
直到1983年采用了电子测量器，才完完全全证实蝙蝠就是以发出超声波来定位的。
但是这对于早期雷达和声纳的发明已经不能有所帮助了。
另一个事例是人们对于昆虫行为为时过晚的研究。
在利奥那多·达·芬奇研究鸟类飞行造出第一个飞行器400年之后，人们经过长期反复的实践，终于在1903年发明了飞机，使人类实现了飞上天空的梦想。
由于不断改进，30年后人们的飞机不论在速度、高度和飞行距离上都超过了鸟类，显示了人类的智慧和才能。
但是在继续研制飞行更快更高的飞机时，设计师又碰到了一个难题，就是气体动力学中的颤振现象。
当飞机飞行时，机翼发生有害的振动，飞行越快，机翼的颤振越强烈，甚至使机翼折断，造成飞机坠落，许多试飞的飞行员因而丧生。
飞机设计师们为此花费了巨大的精力研究消除有害的颤振现象，经过长时间的努力才找到解决这一难题的方法。
就在机翼前缘的远端上安放一个加重装置，这样就把有害的振动消除了。
可是，昆虫早在三亿年以前就飞翔在空中了，它们也毫不例外地受到颤振的危害，经过长期的进化，昆虫早已成功地获得防止颤振的方法。
生物学家在研究蜻蜓翅膀时，发现在每个翅膀前缘的上方都有一块深色的角质加厚区——翼眼或称翅痣。
如果把翼眼去掉，飞行就变得荡来荡去。
实验证明正是翼眼的角质组织使蜻蜓飞行的翅膀消除了颤振的危害，这与设计师高超的发明何等相似。
假如设计师们先向昆虫学习翼眼的功用，获得有益于解决颤振的设计思想，就可似避免长期的探索和人员的牺牲了。
面对蜻蜓翅膀的翼眼，飞机设计师大有相见恨晚之感！ 以上这三个事例发人深省，也使人们受到了很大启发。
早在地球上出现人类之前，各种生物已在大自然中生活了亿万年，在它们为生存而斗争的长期进化中，获得了与大自然相适应的能力。
生物学的研究可以说明，生物在进化过程中形成的极其精确和完善的机制，使它们具备了适应内外环境变化的能力。
生物界具有许多卓有成效的本领。
如体内的生物合成、能量转换、信息的接受和传递、对外界的识别、导航、定向计算和综合等，显示出许多机器所不可比拟的优越之处。
生物的小巧、灵敏、快速、高效、可靠和抗干扰性实在令人惊叹不已。
【连接生物与技术的桥梁】 自从瓦特（James Watt，1736～1819）在1782年发明蒸汽机以后，人们在生产斗争中获得了强大的动力。
在工业技术方面基本上解决了能量的转换、控制和利用等问题，从而引起了第一次工业革命，各式各样的机器如雨后春笋般的出现，工业技术的发展极大地扩大和增强了人的体能，使人们从繁重的体力劳动解脱出来。
随着技术的发展，人们在蒸汽机以后又经历了电气时代并向自动化时代迈进。
20世纪40年代电子计算机的问世，更是给人类科学技术的宝库增添了可贵的财富，它以可靠透咝У谋玖齑�碜湃嗣鞘滞飞鲜�酝蚣频母髦中畔ⅲ�谷嗣谴油粞蟠蠛0愕氖�帧⑿畔⒅薪夥懦隼矗�褂眉扑慊�妥远�爸每梢允谷嗣窃诜痹拥纳��ば蛎媲氨涞们崴墒×Γ��亲既返氐髡�⒖刂谱派��绦颍�共�饭娓窬�贰5�牵�远�刂谱爸檬前慈嗣侵贫ǖ墓潭ǔ绦蚪�泄ぷ鞯模�饩褪顾�目刂颇芰�哂泻艽蟮木窒扌浴W远�爸枚酝饨缛狈Ψ治龊徒�辛榛罘从Φ哪芰Γ�绻�⑸�魏我馔獾那榭觯�远�爸镁鸵�V构ぷ鳎�踔练⑸�馔馐鹿剩�饩褪亲远�爸帽旧硭�哂械难现厝钡恪R�朔�庵秩钡悖�薹鞘鞘够�鞲鞑考��洌��饔牖肪持�淠芄弧巴ㄑ丁保�簿褪鞘棺远�刂谱爸镁哂惺视δ谕饣肪潮浠�哪芰ΑR�饩稣庖荒烟猓�诠こ碳际踔芯鸵�饩鋈绾谓邮堋⒆�弧＠�煤涂刂菩畔⒌奈侍狻R虼耍�畔⒌睦�煤涂刂凭统晌�ひ导际醴⒄沟囊桓鲋饕��堋H绾谓饩稣飧雒�苣兀可�锝绺�死嗵峁┝擞幸娴钠羰尽?人类要从生物系统中获得启示，首先需要研究生物和技术装置是否存在着共同的特性。
1940年出现的调节理论，将生物与机器在一般意义上进行对比。
到1944年，一些科学家已经明确了机器和生物体内的通讯、自动控制与统计力学等一系列的问题上都是一致的。
在这样的认识基础上，1947年，一个新的学科——控制论产生了。
控制论（Cybernetics)是从希腊文而来，原意是“掌舵人”。
按照控制论的创始人之一维纳（Norbef Wiener,1894～1964)给予控制论的定义是“关于在动物和机器中控制和通讯”的科学。
虽然这个定义过于简单，仅仅是维纳关于控制论经典著作的副题，但它直截了当地把人们对生物和机器的认识联系在了一起。
控制论的基本观点认为，动物（尤其是人）与机器（包括各种通讯、控制、计算的自动化装置）之间有一定的共体，也就是在它们具备的控制系统内有某些共同的规律。
根据控制论研究表明，各种控制系统的控制过程都包含有信息的传递、变换与加工过程。
控制系统工作的正常，取决于信息运 行过程的正常。
所谓控制系统是指由被控制的对象及各种控制元件、部件、线路有机地结合成有一定控制功能的整体。
从信息的观点来看，控制系统就是一部信息通道的网络或体系。
机器与生物体内的控制系统有许多共同之处，于是人们对生物自动系统产生了极大的兴趣，并且采用物理学的、数学的甚至是技术的模型对生物系统开展进一步的研究。
因此，控制理论成为联系生物学与工程技术的理论基础。
成为沟通生物系统与技术系统的桥梁。
生物体和机器之间确实有很明显的相似之处，这些相似之处可以表现在对生物体研究的不同水平上。
由简单的单细胞到复杂的器官系统（如神经系统）都存在着各种调节和自动控制的生理过程。
我们可以把生物体看成是一种具有特殊能力的机器，和其它机器的不同就在于生物体还有适应外界环境和自我繁殖的能力。
也可以把生物体比作一个自动化的工厂，它的各项功能都遵循着力学的定律；它的各种结构协调地进行工作；它们能对一定的信号和刺激作出定量的反应，而且能像自动控制一样，借助于专门的反馈联系组织以自我控制的方式进行自我调节。
例如我们身体内恒定的体温、正常的血压、正常的血糖浓度等都是肌体内复杂的自控制系统进行调节的结果。
控制论的产生和发展，为生物系统与技术系统的连接架起了桥梁，使许多工程人员自觉地向生物系统去寻求新的设计思想和原理。
于是出现了这样一个趋势，工程师为了和生物学家在共同合作的工程技术领域中获得成果，就主动学习生物科学知识。
【仿生学的诞生】 随着生产的需要和科学技术的发展，从50年代以来，人们已经认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一，自觉地把生物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。
人们用化学、物理学、数学以及技术模型对生物系统开展着深入的研究，促进了生物学的极大发展，对生物体内功能机理的研究也取得了迅速的进展。
此时模拟生物不再是引人入胜的幻想，而成了可以做到的事实。
生物学家和工程师们积极合作，开始将从生物界获得的知识用来改善旧的或创造新的工程技术设备。
生物学开始跨入各行各业技术革新和技术革命的行列，而且首先在自动控制、航空、航海等军事部门取得了成功。
于是生物学和工程技术学科结合在一起，互相渗透孕育出一门新生的科学——仿生学。
仿生学作为一门独立的学科，于1960年9月正式诞生。
由美国空军航空局在俄亥俄州的空军基地戴通召开了第一次仿生学会议。
会议讨论的中心议题是“分析生物系统所得到的概念能够用到人工制造的信息加工系统的设计上去吗？”斯梯尔为新兴的科学命名为“Bionics”，希腊文的意思代表着研究生命系统功能的科学，1963年我国将“Bionics”译为“仿生学”。
斯梯尔把仿生学定义为“模仿生物原理来建造技术系统，或者使人造技术系统具有或类似于生物特征的科学”。
简言之，仿生学就是模仿生物的科学。
确切地说，仿生学是研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征，并把它们应用到技术系统，改善已有的技术工程设备，并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。
从生物学的角度来说，仿生学属于“应用生物学”的一个分支；从工程技术方面来看，仿生学根据对生物系统的研究，为设计和建造新的技术设备提供了新原理、新方法和新途径。
仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统的技术系统，为人类造福。
【仿生学的研究方法与内容】 仿生学是生物学、数学和工程技术学相互渗透而结合成的一门新兴的边缘科学。
第一届仿生学会议为仿生学确定了一个有趣而形象的标志：一个巨大的积分符号，把解剖刀和电烙铁“积分”在一起。
这个符号的含义不仅显示出仿生学的组成，而且也概括表达了仿生学的研究途径。
仿生学的任务就是要研究生物系统的优异能力及产生的原理，并把它模式化，然后应用这些原理去设计和制造新的技术设备。
仿生学的主要研究方法就是提出模型，进行模拟。
其研究程序大致有以下三个阶段： 首先是对生物原型的研究。
根据生产实际提出的具体课题，将研究所得的生物资料予以简化，吸收对技术要求有益的内容，取消与生产技术要求无关的因素，得到一个生物模型；第二阶段是将生物模型提供的资料进行数学分析，并使其内在的联系抽象化，用数学的语言把生物模型“翻译”成具有一定意义的数学模型；最后数学模型制造出可在工程技术上进行实验的实物模型。
当然在生物的模拟过程中，不仅仅是简单的仿生，更重要的是在仿生中有创新。
经过实践——认识——再实践的多次重复，才能使模拟出来的东西越来越符合生产的需要。
这样模拟的结果，使最终建成的机器设备将与生物原型不同，在某些方面甚上超过生物原型的能力。
例如今天的飞机在许多方面都超过了鸟类的飞行能力，电子计算机在复杂的计算中要比人的计算能力迅速而可靠。
仿生学的基本研究方法使它在生物学的研究中表现出一个突出的特点，就是整体性。
从仿生学的整体来看，它把生物看成是一个能与内外环境进行联系和控制的复杂系统。
它的任务就是研究复杂系统内各部分之间的相互关系以及整个系统的行为和状态。
生物最基本的特征就是生物的自我更新和自我复制，它们与外界的联系是密不可分的。
生物从环境中获得物质和能量，才能进行生长和繁殖；生物从环境中接受信息，不断地调整和综合，才能适应和进化。
长期的进化过程使生物获得结构和功能的统一，局部与整体的协调与统一。
仿生学要研究生物体与外界刺激（输入信息）之间的定量关系，即着重于数量关系的统一性，才能进行模拟。
为达到此目的，采用任何局部的方法都不能获得满意的效果。
因此，仿生学的研究方法必须着重于整体。
仿生学的研究内容是极其丰富多彩的，因为生物界本身就包含着成千上万的种类，它们具有各种优异的结构和功能供各行业来研究。
自从仿生学问世以来的二十几年内，仿生学的研究得到迅速的发展，且取得了很大的成果。
就其研究范围可包括电子仿生、机械仿生、建筑仿生、化学仿生等。
随着现代工程技术的发展，学科分支繁多，在仿生学中相应地开展对口的技术仿生研究。
例如：航海部门对水生动物运动的流体力学的研究；航空部门对鸟类、昆虫飞行的模拟、动物的定位与导航；工程建筑对生物力学的模拟；无线电技术部门对于人神经细胞、感觉器宫和神经网络的模拟；计算机技术对于脑的模拟似及人工智能的研究等。
在第一届仿生学会议上发表的比较典型的课题有：“人造神经元有什么特点”、“设计生物计算机中的问题”、“用机器识别图像”、“学习的机器”等。
从中可以看出以电子仿生的研究比较广泛。
仿生学的研究课题多集中在以下三种生物原型的研究，即动物的感觉器官、神经元、神经系统的整体作用。
以后在机械仿生和化学仿生方面的研究也随之开展起来，近些年又出现新的分支，如人体的仿生学、分子仿生学和宇宙仿生学等。
总之，仿生学的研究内容，从模拟微观世界的分子仿生学到宏观的宇宙仿生学包括了更为广泛的内容。
而当今的科学技术正是处于一个各种自然科学高度综合和互相交叉、渗透的新时代，仿生学通过模拟的方法把对生命的研究和实践结合起来，同时对生物学的发展也起了极大的促进作用。
在其它学科的渗透和影响下，使生物科学的研究在方法上发生了根本的转变；在内容上也从描述和分析的水平向着精确和定量的方向深化。
生物科学的发展又是以仿生学为渠道向各种自然科学和技术科学输送宝贵的资料和丰富的营养，加速科学的发展。
闪此，仿生学的科研显示出无穷的生命力，它的发展和成就将为促进世界整体科学技术的发展做出巨大的贡献。
【仿生学的研究范围】 仿生学的研究范围主要包括：力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。
◇力学仿生，是研究并模仿生物体大体结构与精细结构的静力学性质，以及生物体各组成部分在体内相对运动和生物体在环境中运动的动力学性质。
例如，建筑上模仿贝壳修造的大跨度薄壳建筑，模仿股骨结构建造的立柱，既消除应力特别集中的区域，又可用最少的建材承受最大的载荷。
军事上模仿海豚皮肤的沟槽结构，把人工海豚皮包敷在船舰外壳上，可减少航行揣流，提高航速； ◇分子仿生，是研究与模拟生物体中酶的催化作用、生物膜的选择性、通透性、生物大分子或其类似物的分析和合成等。
例如，在搞清森林害虫舞毒蛾性引诱激素的化学结构后，合成了一种类似有机化合物，在田间捕虫笼中用千万分之一微克，便可诱杀雄虫； ◇能量仿生，是研究与模仿生物电器官生物发光、肌肉直接把化学能转换成机械能等生物体中的能量转换过程； ◇信息与控制仿生，是研究与模拟感觉器官、神经元与神经网络、以及高级中枢的智能活动等方面生物体中的信息处理过程。
例如,根据象鼻虫视动反应制成的“自相关测速仪”可测定飞机着陆速度。
根据鲎复眼视网膜侧抑制网络的工作原理，研制成功可增强图像轮廓、提高反差、从而有助于模糊目标检测的—些装置。
已建立的神经元模型达100种以上，并在此基础上构造出新型计算机。
模仿人类学习过程，制造出一种称为“感知机”的机器，它可以通过训练，改变元件之间联系的权重来进行学习，从而能实现模式识别。
此外，它还研究与模拟体内稳态，运动控制、动物的定向与导航等生物系统中的控制机制，以及人-机系统的仿生学方面。
某些文献中，把分子仿生与能量仿生的部分内容称为化学仿生，而把信息和控制仿生的部分内容称为神经仿生。
仿生学的范围很广，信息与控制仿生是一个主要领域。
一方面由于自动化向智能控制发展的需要，另一方面是由于生物科学已发展到这样一个阶段，使研究大脑已成为对神经科学最大的挑战。
人工智能和智能机器人研究的仿生学方面——生物模式识别的研究，大脑学习记忆和思维过程的研究与模拟，生物体中控制的可靠性和协调问题等——是仿生学研究的主攻方面。
控制与信息仿生和生物控制论关系密切。
两者都研究生物系统中的控制和信息过程，都运用生物系统的模型。
但前者的目的主要是构造实用人造硬件系统；而生物控制论则从控制论的一般原理，从技术科学的理论出发，为生物行为寻求解释。
最广泛地运用类比、模拟和模型方法是仿生学研究方法的突出特点。
其目的不在于直接复制每一个细节，而是要理解生物系统的工作原理，以实现特定功能为中心目的。
—般认为，在仿生学研究中存在下列三个相关的方面：生物原型、数学模型和硬件模型。
前者是基础，后者是目的，而数学模型则是两者之间必不可少的桥梁。
由于生物系统的复杂性，搞清某种生物系统的机制需要相当长的研究周期，而且解决实际问题需要多学科长时间的密切协作，这是限制仿生学发展速度的主要原因。
