王孝龍
[摘要]生命科學(xué)是以生命為研究對(duì)象的科學(xué)和技術(shù)的總稱(chēng),它是研究生命活動(dòng)及其規(guī)律的科學(xué),并涉及到醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、健康、環(huán)境等領(lǐng)域。通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)資料,對(duì)生命科學(xué)的認(rèn)識(shí)及關(guān)鍵詞進(jìn)行了總結(jié),對(duì)生命科學(xué)的顯著成就進(jìn)行了概述,希望能讓大家對(duì)生命科學(xué)有更深入的認(rèn)知。
[關(guān)鍵詞]生命科學(xué) 認(rèn)知 成就
一、對(duì)生命科學(xué)的認(rèn)識(shí)
現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,極大地推進(jìn)了人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步,而生命科學(xué)領(lǐng)域更是尤為突出,生命科學(xué)的進(jìn)展給我們的生活帶來(lái)了天翻地覆的變化。生命科學(xué)與生物技術(shù)早已成為當(dāng)今最為活躍的科技領(lǐng)域之一,人類(lèi)對(duì)生命活動(dòng)基本規(guī)律的認(rèn)知水平達(dá)到前所未有的程度,其地位和作為是不言而喻的,它是當(dāng)今在全球范圍內(nèi)最受關(guān)注的基礎(chǔ)自然科學(xué)。大干生命世界,數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的不同物種雖然在形態(tài)結(jié)構(gòu)和行為活動(dòng)上表現(xiàn)得千差萬(wàn)別,但生物世界中最本質(zhì)的東西卻是高度一致的。從宏觀角度看,地球上的生物構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),在這個(gè)系統(tǒng)中,生物之間相互依賴(lài)、相互制約。生命科學(xué)是一門(mén)歷史悠久的學(xué)科。
二、生命科學(xué)的關(guān)鍵詞
(一)分子生物學(xué)
分子生物學(xué)(Molecular Biology),是從分子水平研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能從而闡明生命現(xiàn)象本質(zhì)的科學(xué),主要研究領(lǐng)域包括蛋白質(zhì)體系、蛋白質(zhì)核酸體系(中心是分子遺傳學(xué))和蛋白質(zhì)脂質(zhì)體系(即生物膜)。研究?jī)?nèi)容包括各種生命過(guò)程。比如光合作用、發(fā)育的分子機(jī)制、神經(jīng)活動(dòng)的機(jī)理、癌的發(fā)生等。1953年沃森、克里克提出DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型是分子生物學(xué)誕生的標(biāo)志。
(二)克隆
克隆是英文“Clone”的音譯,原意是指以幼苗或嫩枝插條,以無(wú)性繁殖或營(yíng)養(yǎng)繁殖的方式培育植物。克隆是指生物體通過(guò)體細(xì)胞進(jìn)行的無(wú)性繁殖,以及由無(wú)性繁殖形成的基因型完全相同的后代個(gè)體組成的種群。通常是利用生物技術(shù)由無(wú)性生殖產(chǎn)生與原個(gè)體有完全相同基因的個(gè)體或種群。過(guò)程大致為:先將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移植到去除了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中,利用微電流刺激等使兩者融合為一體,然后促使這一新細(xì)胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎。當(dāng)胚胎發(fā)育到一定程度后,再植入動(dòng)物子宮中使動(dòng)物懷孕,便可產(chǎn)下與提供細(xì)胞核者基因相同的動(dòng)物。這一過(guò)程中如果對(duì)供體細(xì)胞進(jìn)行基因改造,那么無(wú)性繁殖的動(dòng)物后代基因就會(huì)發(fā)生相同的變化。
(三)轉(zhuǎn)基因技術(shù)
轉(zhuǎn)基因技術(shù)的理論基礎(chǔ)來(lái)源于進(jìn)化論衍生來(lái)的分子生物學(xué)?;蚱蔚膩?lái)源可以是提取特定生物體基因組中所需要的目的基因,也可以是人工合成指定序列的DNA片段。9NA片段被轉(zhuǎn)入特定生物中,與其本身的基因組進(jìn)行重組,再?gòu)闹亟M體中進(jìn)行數(shù)代的人工選育,從而獲得具有穩(wěn)定表現(xiàn)特定的遺傳性狀的個(gè)體。該技術(shù)可以使重組生物增加人們所期望的新性狀,培育出新品種。1974年,科恩將金黃色葡萄球菌質(zhì)粒上的抗青霉素基因轉(zhuǎn)到大腸桿菌體內(nèi),揭開(kāi)了轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用的序幕。
(四)人類(lèi)基因組計(jì)劃
人類(lèi)基因組計(jì)劃是一項(xiàng)跨國(guó)家跨學(xué)科的探索工程,人體2.5萬(wàn)個(gè)基因的30億個(gè)堿基配對(duì)是研究的目標(biāo),美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本和中國(guó)六國(guó)參與,最終目的是繪制出人類(lèi)基因圖譜。這項(xiàng)計(jì)劃與曼哈頓計(jì)劃和阿波羅計(jì)劃并稱(chēng)為三大科學(xué)計(jì)劃。從1985年啟動(dòng)到2003年最終的序列圖繪制完成,該計(jì)劃的所有目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)。中國(guó)科學(xué)家在1999年加入,承擔(dān)了1%的測(cè)序任務(wù),并于2001年8月26日完成中國(guó)卷。
三、生命科學(xué)的顯著成就
(一)治療診斷遺傳病
生命科學(xué)能夠達(dá)到治療診斷遺傳病的效果。醫(yī)學(xué)成就是生物技術(shù)最突出的成就。我們的長(zhǎng)相、身高取決于我們的父母。父母的基因構(gòu)造不同使我們每個(gè)人有了自己的特點(diǎn),構(gòu)成獨(dú)一無(wú)二的自己。然而基因并不都是完美的。基因存在缺陷,人體內(nèi)一些基因型的存在會(huì)增加患某種疾病的風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致有些人天生就容易患上某些疾病,這種基因叫做疾病易感基因。當(dāng)今時(shí)代的人們?cè)絹?lái)越注重自己的身體健康狀況,就目前科技水平來(lái)說(shuō),想要知道自己有哪些方面的疾病易感基因,就需要進(jìn)行基因檢測(cè),防患于未然。
(二)提高農(nóng)作物產(chǎn)量
生命科學(xué)能夠達(dá)到提高農(nóng)作物產(chǎn)量的效果。當(dāng)今世界的人口日益增多,如何能滿(mǎn)足人民的糧食需求成為每個(gè)國(guó)家需要面對(duì)的共同問(wèn)題。越來(lái)越多國(guó)家政府呼吁科學(xué)家利用現(xiàn)代科技不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮自己的能力,解決這一難題。在二十世紀(jì)抗病蟲(chóng)害馬鈴薯在墨西哥培育成功后,墨西哥每年可避免因抗蟲(chóng)害效果甚微而造成的大量損失。我國(guó)也在這方面造就了突出的成就。20世紀(jì)70年代,袁隆平先生的雜交水稻技術(shù)問(wèn)世,我國(guó)水稻畝產(chǎn)從300公斤提高到了800公斤,并推廣2.3億多畝,增產(chǎn)200多億公斤。隨后,雜交水稻在世界各國(guó)試驗(yàn)試種成功,并受到世紀(jì)矚目。國(guó)際水稻研究所所長(zhǎng)、印度前農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)斯瓦米納森博士高度評(píng)價(jià)說(shuō):“我們把袁隆平先生稱(chēng)為‘雜交水稻之父,因?yàn)樗某删筒粌H是中國(guó)的驕傲,也是世界的驕傲,他的成就給人類(lèi)帶來(lái)了福音,解決了世界性的糧食問(wèn)題?!?/p>
(三)改善人們生活
生命科學(xué)能夠達(dá)到改善人民生活的效果。由此,我不禁想到了克隆技術(shù)??寺〖夹g(shù)的突破是一項(xiàng)偉大的科學(xué)成就。該技術(shù)施用于組織、植物和動(dòng)物,已導(dǎo)致癌證、糖尿病和惡性纖維化等疾病新療法的成功開(kāi)發(fā),將來(lái)可用來(lái)為事故中受傷者制造代用皮膚、軟骨或骨組織,以及為治療脊髓受傷而制造神經(jīng)組織??寺〖夹g(shù)中眾所周知的事件大概就是克隆羊多莉了。1997年英國(guó)羅斯林研究所利用一只六歲母羊的體細(xì)胞成功繁育出多莉。這受到世界各地科學(xué)家的爭(zhēng)議,同時(shí)也成為了本世紀(jì)最重大的科技突破之一。人們?cè)诟锌寺〖夹g(shù)的強(qiáng)大之時(shí),也擔(dān)心若把克隆技術(shù)用在了不恰當(dāng)?shù)念I(lǐng)域,超出了它的應(yīng)用范圍,其后果是不堪設(shè)想的。我相信只要對(duì)克隆技術(shù)正確利用,這種技術(shù)會(huì)對(duì)改善人類(lèi)生活做出前所未有的貢獻(xiàn)。
四、結(jié)語(yǔ)
生命科學(xué)是維系生物狀態(tài)的源泉。它以各種形式闡述著對(duì)生命本質(zhì)的探究,以多種渠道使人類(lèi)在研究生命科學(xué)領(lǐng)域的道路上越走越寬。只有將生命科學(xué)用在適當(dāng)?shù)念I(lǐng)域,正確發(fā)揮人們的主觀能動(dòng)性,尊重客觀規(guī)律,生命科學(xué)技術(shù)才能被人們所利用,造福于人類(lèi)。宇宙還有太多奧秘等待我們探究,身為學(xué)生的我們,更應(yīng)該揚(yáng)起學(xué)習(xí)的風(fēng)帆,不斷提升自我,為生命科學(xué)的探索做出貢獻(xiàn)。