生命科学的发展对人类文明的影响

1生命科学的发展对人类文明的影响院别：音乐学院舞蹈学班级：16级舞蹈班姓名：张敏民学号：201624073108摘要：回望人类科学发展史，20世纪是人类自然科学发展史上最为辉煌的时代，其中生命科学是自然科学发展中最迅速的学科。20世纪70年代诞生的基因工程及PCR技术、克隆技术和干细胞研究等现代生物技术，使生命科学的发展进入了一个新阶段。通过探寻生命本质及生长发育、疾病、衰老等奥秘，揭示生命现象的内在规律。随着生物技术在医药、食品化工、农业、环保以及能源、采矿等工业部门中的广泛应用，它正在对人类经济及社会生活和社会进步产生深刻而广泛的影响。基于生命学科与人类生存、健康、社会发展密切相关，它必然成为21世纪初的主导科学。关键字：生命科学生物技术发展与影响正文：一、生命科学的概述生命科学即生物学，是通过分子遗传学为主的研究生命活动规律、生命的本质、生命的发育规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。最终能够达到治疗诊断遗传病、提高农作物产量、改善人类生活、保护环境等目的。生命科学是系统地阐述与自然生命特性有关的重大课题的科学，支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界，无须赋予生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解，无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。比如生命科学中一个世纪性的难题是“智力从何而来？”我们对单一神经元的活动了如指掌，但对数以百亿计的神经元组合成大脑后如何产生出智力却2一无所知。可以说对人类智力的最大挑战就是如何解释智力本身。对这一问题的逐步深入破解也将会相应地改变人类的知识结构。生命科学研究不但依赖物理、化学知识，也依靠后者提供的仪器，如光学和电子显微镜、蛋白质电泳仪、超速离心机、X-射线仪、核磁共振分光计、正电子发射断层扫描仪等等，举不胜举。二、生命科学的特点当代生命科学的显著特点是：分子生物学的突破性成果，成为生命科学的生长点，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。20世纪50年代，遗传物质DNA双螺旋结构的发现，开创了从分子水平研究生命活动的新纪元。此后，遗传信息由DNA通过RNA传向蛋白质这一“中心法则”的确立以及遗传密码的破译，为基因工程的诞生提供了理论基础。蛋白质的人工合成，使人们感觉生命现象并不傲然。这些重大的研究成果，阐明了核酸和蛋白质是生命的最基本物质，生命活动是在酶的催化作用下进行的。绝大部分的酶的化学本质是蛋白质。蛋白质是一切生命活动调节控制的主要承担者。从而揭示了蛋白质、酶、核酸等生物大分子的结构、功能和相互关系，为研究生命现象的本质和活动规律奠定了理论基础。三、生命科学的发展与影响（1）现代生物技术揭示生命之谜造福人类随着生物技术的快速发展，1990年正式启动了人类基因组计划(humangenomeproject，HGP)，在美国、英国、日本、法国、德国和中国科学家的共同合作下。经过l5年的努力，2004年l0月正式公布了人类基因组完成图谱。该计划通过对人类基因组约30亿个碱基对序列的精确测定，探寻所有人类基因并确定它们在染色体上的位置，解读人类的全部遗传信息。人类基因组计划对生命科学的研究和生物产业的发展以及揭开生命之谜具有十分重要的意义．它为人类社会将带来无法估量的巨大影响：1)人类基因组图谱对揭示人类发展、进化的历史具有重要意义。通过对人类DNA结构的研究，可揭示生命进化的奥秘以及与古今生物的联系，帮助人们更好地认识人类在自然界中的地位；2)破译了人类的生命密码，这将有助于人们对基因的表达调控有更深入的了解．从而深入了解人类的生长、发育和衰老过程；3)获得人类全部基因序列将有助于人类认识许多遗传疾病以及癌症等疾病的致病机理，为基因诊断、基因治疗等新方3法提供理论依据。在不久的将来，根据每个人DNA序列的差异，可了解不同个体对疾病的抵抗力。依照每个人的基因特点进行“对因下药”，这便是21世纪的医学一个体化医学。（2）现代生物技术推动发酵工业酒类、奶酪、酱油和食醋等是古老的发酵工业产品。1928年英国科学家弗莱明(A．Fleming)发现了青霉素，由于战争对青霉素的急需，到20世纪40年代出现了以抗菌素为代表的现代发酵工业的大发展。发酵工业就是利用微生物生产有用物质的工业过程。运用基因工程、细胞工程和酶工程技术改造用于发酵工业生产的微生物．发掘自然界中原有微生物品种的新机能，或创造出自然界中不存在的新型微生物，为现代发酵工业带来了一次新的工业革命。一方面新的微生物品种可以大大提高生产效率，使医药、农药、食品、化学、能源、采矿等工业部门的生产效率提高百倍、千倍乃至万倍。如应用基因工程组建的超级微生物生产人生长激素、胰岛素、干扰素，都比常法提高效率千倍或万倍。另一方面新微生物品种的出现，可以改变原有的生产方法，开辟新的原料来源，降低生产成本。如乙醇是重要的化工原料和能源物质，如果仅用淀粉和糖质原料生产乙醇，其产量毕竟有限，如可直接利用纤维素或半纤维素的微生物来发酵，以秸杆、牧草、木材和废纸为原料生产乙醇，乙醇的生产成本将会大大降低。（3）现代生物技术促进农业绿色革命第1次农业革命发生在18世纪60年代。主要特征是在农业生产中以畜力代替人力：第2次农业革命发生在1950—1975年间，主要特征是以机械代替畜力，同时伴随着灌溉、化肥、农药、除草剂、人工授精和杂交育种等新技术的应用。生物工程技术的应用，正在掀起农业的第3次革命。“民以食为天”，粮食是人类生存的基础。通过生物工程技术，将远缘物种的有利遗传特性转移到农作物或动物体中，改变原有作物或动物的遗传品质，从而提高农作物及家禽、家畜的产量和营养价值。经过基因工程改良农作物新品种的抗逆性(抗旱、抗涝、抗寒、抗盐碱、抗病虫害等)和固氮及光合作用能力都得到明显提高，既可以减少化肥和农药的使用量，降低农业生产成本，也可以减少化肥和农药对环境的污染。（4）现代生物工程技术是解决环境污染问题的有效武器随着工业的迅速发展，环境污染问题已成为世界范围内的难题。解决环境污4染的方法有物理法、化学法和生物法3类，其中生物法应用最为普遍。在污水处理、大气净化和环境监测等方面正在广泛使用生物技术。特别在20世纪70年代以后，人们发现了许多具有特殊降解能力的细菌，它们分别含有具有不同降解特点的降解质粒或代谢质粒，在生物工程技术的帮助下，已培育出分解性能高并在混合系统中能够占优势的菌种。如利用重组DNA技术把甲苯质粒中的甲苯降解基因和萘质粒中的萘降解基因在大肠杆菌中克隆，获得的多质粒细菌降解石油的效率会大大提高：又如通过生物工程技术培养的新细菌，可以把污染物中的有机汞转变成金属汞，以用于处理含有机汞的废水，同时回收金属汞。从而化害为利，变废为宝。再如，细菌浸矿在采铜和采铀工业中得到应用，经生物技术改造的细菌，不但对金属的亲合力强，耐酸、耐热和抗金属毒性能力都得到提高，既可以降低生产成本，又可以降低对环境的污染。现代生物技术和生命科学的新进展，将进一步影响到社会进步和人们的社会生活。按照人类的意愿和需要改造现有的生物类型和生物机能。或创造全新的生物类型和生物机能，来造福人类正在逐渐变为现实。参考文献1、赵晓瑜，李继刚．实用分子生物学技术，北京：化学工业出版社，20062、蔡宝立，陈启民，耿运琪潜力巨大的基因工程，天津：天津科学技术出版社，19863、郑铁曾，生机勃勃的发酵工程，天津：天津科学技术出版社。19864、国家自然科学基金委员会生命科学部；中国科学院生命科学与生物技术局；中国科学院生命科学和医学学部；中国科学院上海生命科学研究院《生命科学》2008