生命科学导论论文

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现代生物学技术的发展与社会生活的变化

迈入大学校园,又开始了新的学习生活,生命科学导论就是其中的

一部分。经过十周的学习,我获得了更多的生物学知识,对生命科学又

有了更加深刻的认识。当然,给我印象最深的一部分还是现代生物学技

术的不断发展对社会生活的变化所起到的巨大的推动作用。

对于生物学这一门课程,从初中开始学习起,我就对它抱有浓厚的

兴趣,并因此而特意地钻研,还参加了学科竞赛。虽然没有获得什么奖

项,但是在其准备的过程中,我学到了很多与现实生活密切相关的知

识。到了高中,我虽然选择了文科,但是,仍然学习了三年的生物学。

高中的生物学知识比初中时期更加深刻,与现实生活的联系也更加密

切,这让我进一步领略到了现代生物学技术的发展给社会生活带来的翻

天覆地的变化。到了大学中,生命科学导论取代了中学时期的生物学,

这一门课程对以前所学的知识进行了更加深刻的剖析:从生命的定义到

生命的基本特征、生命的物质基础,从细胞的生长繁殖到生物体的生命

活动,从遗传到基因,从植物到动物……最终,这一切理论知识应用于

现实生活中,就发展成为了现代生物学技术——蛋白质工程、基因工

程、细胞工程等诸多技术。大学中的生命科学导论让我对生物学技术与

现实生活的关系有了更加深刻的认识。

有人说,二十一世纪是生命科学的世纪。我觉得这句话相当符合当

前生命科学迅速发展的现实。自从进入二十一世纪以来,生命科学发展

异常迅速,成果非常显著,其影响广泛而且深远。生命科学与人类生

存、人民健康、社会发展密切相关。例如,体细胞克隆哺乳动物技术的

突破,人类基因组计划的实施,干细胞研究的进展,等等。生命科学及

其技术不仅正在改变人类的生活,还深刻影响着人们的思想观念和思维

方式。随着数理科学广泛而深刻地深入生命科学以及一些先进仪器设备

和研究技术的出现,二十一世纪,生命科学必将成为主导科学。而在生

命科学领域中,与我们的日常生活联系最为密切的,当然要数各种生物

学技术。譬如,利用荧光定量PCR检测技术就可以有效地控制某些恶性传染病或器质性疾病,以达到提高人体素质、延长人类寿命的作用。这

种技术灵敏度高、取样少、快速简便,为使用它来提高人类健康水平、

造福人类提供了极大的方便。因此,现代生物学技术对于社会生活的不

断进步无疑是一支威力强大的助推剂!

蛋白质工程是在二十世纪八十年代初诞生的一个新兴生物学技术领

域。它一出现就以其在应用上的广阔前景和对分子生物学有关前沿研究

的巨大推动作用而为世人所瞩目,受到学术界和产业界的广泛重视。简

单地说,蛋白质工程就是按预定的要求在基因水平上改变蛋白质的编码

序列以获得新的蛋白质。它研究通过定位的或有控制的基因修饰,提供

改变蛋白质结构与性能的最有效的实用方法和技术途径,使天然蛋白质

的改造成为现实可能。同时,结合蛋白质结构与功能关系的研究和蛋白

质折叠机制的研究,通过基因合成,蛋白质工程还可以制造结构与功能

全新的蛋白质。以上述为基础,与基因工程有关技术紧密结合,蛋白质

工程正在形成以改造现有蛋白质和制造新型蛋白质为中心的第二代遗传

工程。随着这一领域不断的开拓与发展,大量性能优良的新型蛋白质将

被生产出来,并且将会广泛应用于医药、工业、农业、环境保护等很多

方面,这对研制新型药物来抵御疾病、培育高品质农作物、改善生物生

存环境等诸多方面将会起到巨大的推动作用。

基因工程是在分子水平上,用人工方法提取或合成不同生物的遗传

物质,在体外切割、拼接和重组,然后通过载体把重组的DNA分子引入

受体细胞,使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。基因是DNA分子,

是遗传的基本单位,因此,基因工程有时也称为遗传工程,也就是DNA

重组技术。基因工程具有非常广泛的应用价值,能为工业生产、农业生

产和医药卫生等领域开辟新的应用途径,又能为高等生物的细胞分化、

生长发育和肿瘤发生等基础研究,提供有效的实验手段。目前,研究得

最多的植物基因有两大类目。第一类目是包括种子蛋白质在内的储存蛋

白质基因。大麦、小麦、玉米、大豆等主要农作物种子蛋白基因已经克

隆成功,这大大提高了这些农作物的营养价值和加工品质,为采用移植高含量蛋白的基因进入农作物提供了物质基础。第二类目是抗性基因。

例如,从细菌突变体和野生植物中分离出编码突变酶(不受草甘膦抑

制)的基因,然后移植到作物就可以使作物避开除草剂草甘膦的伤害。

这样不仅达到了除草的目的,减少了杂草与农作物争夺水分、阳光、肥

料,还提高了农作物的产量,增产增收,从而推动农业的平稳健康发

展。另外,还有一些农作物的抗病虫害能力差,那么,在这些农作物中

移植苏云金氏杆菌毒蛋白基因,便可以提高它们的抗病虫害能力;带烟

草花叶病毒外壳蛋白基因的烟草,可以合成大量外壳蛋白,通过交叉保

护而延缓发病。利用基因工程培育农作物,不仅增强了农作物的抗病虫

害能力,而且减少了农药等化学药剂的使用,这样就减少了土壤污染,

改善了土壤的营养和成分状况,保护了生态环境。

由上面所述可见,基因工程的成果广泛应用于增强农作物的抗病虫

害能力,提高农作物的生长成活率,就可以在一定程度上促进农作物产

量的提高,进而对农业的可持续发展产生深远的影响。更重要的是,基

因工程还能对改善生态环境起到促进作用。

基因工程不仅仅可以应用于农业的发展,它还可以应用于制药。以

基因工程细菌疫苗为例。直接利用微生物制备疫苗来治疗疾病已经有一

百多年的历史了,并且取得了巨大的成就。但是,细菌性传染病的存在

具有相当的广泛性,又加上新病原菌的发现,使得人类健康面临巨大的

威胁。利用基因工程方法制备细菌疫苗则可以避免这一问题,而且还有

可能将菌苗对人体的副作用或毒害作用降至最低程度。目前研究的基因

工程菌苗包括痢疾菌苗、霍乱菌苗、伤寒菌苗、结核菌苗等。这些菌苗

与人们的日常生活联系非常紧密,一旦投入大规模的生产,应用于现实

生活中,那么,不仅可以为人类减少疾病带来的疼痛,而且还可以改善

人类生存环境,减少人类社会中所存在的医学威胁现象。

除了上面所讲述的蛋白质工程和基因工程外,还有一种在遗传与育

种方面重要性也与日俱增的生物学技术——细胞工程。应用细胞生物学

的方法,按照人们预先的设计,有计划地改变或创造细胞内遗传物质的技术,以及发展这种技术的研究领域,就叫做细胞工程。细胞工程最有

实践价值的成就之一便是单克隆抗体。单克隆抗体对单一的抗原决定有

专一性,所以,它具有特异性强、灵敏度高、精确度大等优点,不仅为

各种学术研究提供了强大的推动力,更是在医药与农业等领域具有非常

广泛的用途。例如,人们利用单克隆抗体针对肿瘤细胞具有特异性的特

点,将治癌药物与癌细胞表面抗原偶联,单克隆抗体就能定向地将药物

导运到癌细胞,这就是对付癌症的新武器——生物导弹。相信经过新技

术的不断发展与应用,这种生物导弹会真正应用于癌症治疗领域,帮助

人类实现战胜癌症的梦想,而这一梦想的实现必将对延长人类寿命,提

高人类生存品质和医学的发展产生深远的影响。

生物学技术的发展不仅仅为生物学研究提供了巨大的推动力,而且

影响了我们的社会生活。这些新技术的应用与推广可以实现农作物的增

产增收,推动农业可持续发展,促进粮食短缺问题的解决;可以控制疾

病,延长人类寿命;可以提供新能源,治理环境污染……随着各种新技

术的不断发展和推动,生物学技术也必将再上一个新台阶,我们的社会

生活也一定会更加丰富多彩! 附:参考文献

《蛋白质工程》 王大成 主编 化学工业出版社

《蛋白质导论》 王克夷 编著 科学出版社

《基因工程》 楼士林 杨盛昌 龙敏南 章军 编著 科学出版社

《基因Ⅷ精要》 【美】本杰明•卢因 编著 科学出版社

《细胞工程》 杨吉成 主编 化学工业出版社

《细胞生物学》 郑国锠 编著 高等教育出版社