生命科學(xué)的發(fā)展對(duì)人類文明的影響

1、生命科學(xué)的發(fā)展對(duì)人類文明的影響院別：音樂學(xué)院 舞蹈學(xué)班級(jí)：16級(jí)舞蹈班姓名：張敏民學(xué)號(hào)：201624073108摘要：回望人類科學(xué)發(fā)展史，20世紀(jì)是人類自然科學(xué)發(fā)展史上最為輝煌的時(shí)代，其中生命科學(xué)是自然科學(xué)發(fā)展中最迅速的學(xué)科。20世紀(jì)70年代誕生的基因工程及pcr技術(shù)、克隆技術(shù)和干細(xì)胞研究等現(xiàn)代生物技術(shù)，使生命科學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新階段。通過探尋生命本質(zhì)及生長發(fā)育、疾病、衰老等奧秘，揭示生命現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律。隨著生物技術(shù)在醫(yī)藥、食品化工、農(nóng)業(yè)、環(huán)保以及能源、采礦等工業(yè)部門中的廣泛應(yīng)用，它正在對(duì)人類經(jīng)濟(jì)及社會(huì)生活和社會(huì)進(jìn)步產(chǎn)生深刻而廣泛的影響?；谏鼘W(xué)科與人類生存、健康、社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)，它必然

2、成為21世紀(jì)初的主導(dǎo)科學(xué)。關(guān)鍵字：生命科學(xué) 生物技術(shù) 發(fā)展與影響正文：一、生命科學(xué)的概述生命科學(xué)即生物學(xué)，是通過分子遺傳學(xué)為主的研究生命活動(dòng)規(guī)律、生命的本質(zhì)、生命的發(fā)育規(guī)律，以及各種生物之間和生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。最終能夠達(dá)到治療診斷遺傳病、提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善人類生活、保護(hù)環(huán)境等目的。生命科學(xué)是系統(tǒng)地闡述與自然生命特性有關(guān)的重大課題的科學(xué)，支配著無生命世界的物理和化學(xué)定律同樣也適用于生命世界，無須賦予生活物質(zhì)一種神秘的活力。對(duì)于生命科學(xué)的深入了解，無疑也能促進(jìn)物理、化學(xué)等人類其它知識(shí)領(lǐng)域的發(fā)展。比如生命科學(xué)中一個(gè)世紀(jì)性的難題是“智力從何而來？”我們對(duì)單一神經(jīng)元的活動(dòng)了如指掌，但對(duì)數(shù)以

3、百億計(jì)的神經(jīng)元組合成大腦后如何產(chǎn)生出智力卻一無所知。可以說對(duì)人類智力的最大挑戰(zhàn)就是如何解釋智力本身。對(duì)這一問題的逐步深入破解也將會(huì)相應(yīng)地改變?nèi)祟惖闹R(shí)結(jié)構(gòu)。生命科學(xué)研究不但依賴物理、化學(xué)知識(shí)，也依靠后者提供的儀器，如光學(xué)和電子顯微鏡、蛋白質(zhì)電泳儀、超速離心機(jī)、x-射線儀、核磁共振分光計(jì)、正電子發(fā)射斷層掃描儀等等，舉不勝舉。二、生命科學(xué)的特點(diǎn)當(dāng)代生命科學(xué)的顯著特點(diǎn)是：分子生物學(xué)的突破性成果，成為生命科學(xué)的生長點(diǎn)，使生命科學(xué)在自然科學(xué)中的位置起了革命性的變化。20世紀(jì)50年代，遺傳物質(zhì)dna雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，開創(chuàng)了從分子水平研究生命活動(dòng)的新紀(jì)元。此后，遺傳信息由dna通過rna傳向蛋白質(zhì)這一“中心

4、法則”的確立以及遺傳密碼的破譯，為基因工程的誕生提供了理論基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)的人工合成，使人們感覺生命現(xiàn)象并不傲然。這些重大的研究成果，闡明了核酸和蛋白質(zhì)是生命的最基本物質(zhì)，生命活動(dòng)是在酶的催化作用下進(jìn)行的。絕大部分的酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是一切生命活動(dòng)調(diào)節(jié)控制的主要承擔(dān)者。從而揭示了蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和相互關(guān)系，為研究生命現(xiàn)象的本質(zhì)和活動(dòng)規(guī)律奠定了理論基礎(chǔ)。三、生命科學(xué)的發(fā)展與影響（1）現(xiàn)代生物技術(shù)揭示生命之謎造福人類 隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，1990年正式啟動(dòng)了人類基因組計(jì)劃(human genome project，hgp)，在美國、英

5、國、日本、法國、德國和中國科學(xué)家的共同合作下。經(jīng)過l5年的努力，2004年l0月正式公布了人類基因組完成圖譜。該計(jì)劃通過對(duì)人類基因組約30億個(gè)堿基對(duì)序列的精確測(cè)定，探尋所有人類基因并確定它們?cè)谌旧w上的位置，解讀人類的全部遺傳信息。人類基因組計(jì)劃對(duì)生命科學(xué)的研究和生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及揭開生命之謎具有十分重要的意義它為人類社會(huì)將帶來無法估量的巨大影響：1)人類基因組圖譜對(duì)揭示人類發(fā)展、進(jìn)化的歷史具有重要意義。通過對(duì)人類dna結(jié)構(gòu)的研究，可揭示生命進(jìn)化的奧秘以及與古今生物的聯(lián)系，幫助人們更好地認(rèn)識(shí)人類在自然界中的地位；2)破譯了人類的生命密碼，這將有助于人們對(duì)基因的表達(dá)調(diào)控有更深入的了解從而深入了解

6、人類的生長、發(fā)育和衰老過程；3)獲得人類全部基因序列將有助于人類認(rèn)識(shí)許多遺傳疾病以及癌癥等疾病的致病機(jī)理，為基因診斷、基因治療等新方法提供理論依據(jù)。在不久的將來，根據(jù)每個(gè)人dna序列的差異，可了解不同個(gè)體對(duì)疾病的抵抗力。依照每個(gè)人的基因特點(diǎn)進(jìn)行“對(duì)因下藥”，這便是21世紀(jì)的醫(yī)學(xué)一個(gè)體化醫(yī)學(xué)。 （2）現(xiàn)代生物技術(shù)推動(dòng)發(fā)酵工業(yè)  酒類、奶酪、醬油和食醋等是古老的發(fā)酵工業(yè)產(chǎn)品。1928年英國科學(xué)家弗萊明(afleming)發(fā)現(xiàn)了青霉素，由于戰(zhàn)爭對(duì)青霉素的急需，到20世紀(jì)40年代出現(xiàn)了以抗菌素為代表的現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的大發(fā)展。發(fā)酵工業(yè)就是利用微生物生產(chǎn)有用物質(zhì)的工業(yè)過程。運(yùn)用

7、基因工程、細(xì)胞工程和酶工程技術(shù)改造用于發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的微生物發(fā)掘自然界中原有微生物品種的新機(jī)能，或創(chuàng)造出自然界中不存在的新型微生物，為現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)帶來了一次新的工業(yè)革命。一方面新的微生物品種可以大大提高生產(chǎn)效率，使醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品、化學(xué)、能源、采礦等工業(yè)部門的生產(chǎn)效率提高百倍、千倍乃至萬倍。如應(yīng)用基因工程組建的超級(jí)微生物生產(chǎn)人生長激素、胰島素、干擾素，都比常法提高效率千倍或萬倍。另一方面新微生物品種的出現(xiàn)，可以改變?cè)械纳a(chǎn)方法，開辟新的原料來源，降低生產(chǎn)成本。如乙醇是重要的化工原料和能源物質(zhì)，如果僅用淀粉和糖質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇，其產(chǎn)量畢竟有限，如可直接利用纖維素或半纖維素的微生物來發(fā)酵，以秸桿、牧

8、草、木材和廢紙為原料生產(chǎn)乙醇，乙醇的生產(chǎn)成本將會(huì)大大降低。 （3）現(xiàn)代生物技術(shù)促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色革命 第1次農(nóng)業(yè)革命發(fā)生在18世紀(jì)60年代。主要特征是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中以畜力代替人力：第2次農(nóng)業(yè)革命發(fā)生在19501975年間，主要特征是以機(jī)械代替畜力，同時(shí)伴隨著灌溉、化肥、農(nóng)藥、除草劑、人工授精和雜交育種等新技術(shù)的應(yīng)用。生物工程技術(shù)的應(yīng)用，正在掀起農(nóng)業(yè)的第3次革命?！懊褚允碁樘臁?，糧食是人類生存的基礎(chǔ)。通過生物工程技術(shù)，將遠(yuǎn)緣物種的有利遺傳特性轉(zhuǎn)移到農(nóng)作物或動(dòng)物體中，改變?cè)凶魑锘騽?dòng)物的遺傳品質(zhì)，從而提高農(nóng)作物及家禽、家畜的產(chǎn)量和營養(yǎng)價(jià)值。經(jīng)過基因工程改良農(nóng)作物新品種的抗逆性(抗旱、抗

9、澇、抗寒、抗鹽堿、抗病蟲害等)和固氮及光合作用能力都得到明顯提高，既可以減少化肥和農(nóng)藥的使用量，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，也可以減少化肥和農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染。 （4）現(xiàn)代生物工程技術(shù)是解決環(huán)境污染問題的有效武器 隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染問題已成為世界范圍內(nèi)的難題。解決環(huán)境污染的方法有物理法、化學(xué)法和生物法3類，其中生物法應(yīng)用最為普遍。在污水處理、大氣凈化和環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面正在廣泛使用生物技術(shù)。特別在20世紀(jì)70年代以后，人們發(fā)現(xiàn)了許多具有特殊降解能力的細(xì)菌，它們分別含有具有不同降解特點(diǎn)的降解質(zhì)粒或代謝質(zhì)粒，在生物工程技術(shù)的幫助下，已培育出分解性能高并在混合系統(tǒng)中能夠占優(yōu)勢(shì)的菌種。如

10、利用重組dna技術(shù)把甲苯質(zhì)粒中的甲苯降解基因和萘質(zhì)粒中的萘降解基因在大腸桿菌中克隆，獲得的多質(zhì)粒細(xì)菌降解石油的效率會(huì)大大提高：又如通過生物工程技術(shù)培養(yǎng)的新細(xì)菌，可以把污染物中的有機(jī)汞轉(zhuǎn)變成金屬汞，以用于處理含有機(jī)汞的廢水，同時(shí)回收金屬汞。從而化害為利，變廢為寶。再如，細(xì)菌浸礦在采銅和采鈾工業(yè)中得到應(yīng)用，經(jīng)生物技術(shù)改造的細(xì)菌，不但對(duì)金屬的親合力強(qiáng)，耐酸、耐熱和抗金屬毒性能力都得到提高，既可以降低生產(chǎn)成本，又可以降低對(duì)環(huán)境的污染?，F(xiàn)代生物技術(shù)和生命科學(xué)的新進(jìn)展，將進(jìn)一步影響到社會(huì)進(jìn)步和人們的社會(huì)生活。按照人類的意愿和需要改造現(xiàn)有的生物類型和生物機(jī)能?；騽?chuàng)造全新的生物類型和生物機(jī)能，來造福人類正在逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。 參考文獻(xiàn) 1、 趙曉瑜，李繼剛實(shí)用分子生物學(xué)技術(shù)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，