生命科学发展在人类社会发展过程中的作用

生命科学发展在人类社会发展过程中的作用

学院：化学与化工学院

专业：化学工程与工艺

日期：2012-11-3

生命科学的发展及其对人类社会的影响

摘要：本文对生命科学产生和发展过程中的几次重要科学技术革命以及这些科学技术革命对人类社会发展和进步产生的重大影响，以及可能产生的危害进行了综述。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。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。如果说，20世纪主导科学是物理学，那么21世纪主导的将是生命科学。

关键词：生命科学科学技术革命人类社会影响

一、生命科学的产生和发展自从有了人类，就有了生命科学。早期的对生物的观察既是生命科学的开始，也是对生命现象研究的开端。后来人们对生物学的兴趣从简单观察转向了实际应用，例如对动、植物的驯化和饲养，但这些观察和应用的目的都是为了满足人类自身食物和住所的实际需求，而并非有意识的探索。可见，生命科学是在人类的生活实践中自发产生的。早期最为引人瞩目的生物学研究者是希腊哲学家亚里士多德，他对生物体进行了大量的观察，深刻地解释了许多自然现象。他研究了多种水生生物的生命史和自然史以及鸡的胚胎发育，开始了生物科学的第一次飞跃和革命。尽管这些研究还只是代表着生物研究的最初阶段，但这是人类开始有意识地将它作为一门学科来进行的研究的重要标志开始。

二、达尔文的进化论是人类思维历史上的一个转折点19世纪中叶，达尔文和华莱士分别提出自然选择理论来对生物的进化过程进行解释。他们认为遗传变异和自然选择是生物进化的原因和条件，生物在自然选择中适者生存，客观进化。达尔文进化理论的影响已远远超越了生物学界的范畴，它动摇了当时社会体系和宗教信仰的基础，否定了上帝创造人，引发了维多利亚英国社会的稳定和秩序问题。尽管目前发现了在自然界存在着许多用达尔文的进化论还难以解释的现象，达尔文的进化论也因此而受到许多新的挑战。但是，作者认为进化理论能够解释生物进化的普遍现象。另外，随着生物学的发展特别是现代生物化学、分子生物学的发展和深入，许多用达尔文进化论尚未解释的进化现象将会得到分子水平的解释。

三、ＤＮＡ双螺旋模型开创了分子水平生物学研究的新纪元1953年2月28日，沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构，并于4月25日，在英国《自然》杂志发表了文章“核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型”。DNA双螺旋结构模型的建立，标志着人类在揭示生命遗传奥秘方面迈出了具有里程碑意义的一步。ＤＮＡ双螺旋模型的提出为现代生物化学和分子生物学的研究奠定了坚实的基础，开创了在分子水平上生物学研究的新纪元，是20世纪生物学最伟大的发现。随后在生命科学领域特别是在分子遗传学、分子生物学、生物化学以及生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程等研究领域产生了很多重大的成果和突破。理论上的突破也使这些学科和领域发生了一系列的技术革命，例如生物制药、动植物组织培养、转基因生物、动植物克隆、基因芯片、新品种培育等等，形成了巨大的生产力和创造力，产生了巨大的社会和经济效益。由于ＤＮＡ双螺旋模型在生命科学研究中的重要意义，沃森和克里克因此而获得1962年诺贝尔医学奖。

四、现代生命科学的研究热点在20世纪生命科学的发展有许多重大突破，提出许多新观念、新思想、新成果和新技术。特别是20世纪50年代以来，随着数理科学广泛而深刻地深入生命科学以及一些先进的仪器设备和研究技术的问世，生命科学已经从基本上是静态的、以形态描述与分析为主的学科演化发展成动态的、以实验为基础的定量的学科。为表达其鲜明的时代特征将其称为生命科学。当今的生命科学正从分析走向综合，其特征是对分子、细胞、组织、器官及整体的全方位的综合研究。如果说，20世纪生命学是分析的世纪，21世纪生命科学将从分析走向综合，将是统一生命学的世纪，并将形成崭新的生命观。新课程的内容标准首先设计了“生命体的结构层次”主题就是从整体观的角度安排的。目前，生命科学正向微观、宏观和应用三个方向纵深发展。

1 、宏观方面：20世纪以来，生态学作为生命科学的一个分支，对人类生存的大环境进行研究，已成为生命科学中最为活跃的研究方向之一。特别是20世纪后期，生命科学的宏观研究不仅是传统生态学的范畴，而且扩展到对整个生命圈的研究。为什么当今特别重视生命圈的研究？以前人们对生命圈缺少认识和关心，对其中的森林乱砍滥伐，对草原随意开垦，对各种动物乱捕滥杀，并把大量的废物以及有毒物质任意倾倒和排放，致使这个大环境遭到严重破坏和污染，生命圈面临崩溃的危险。由此使人们感到21世纪人类面临的首要问题就是：人类的生存和发展。人类生存的唯一的家园是地球。人在地球上生活离不开地球的环境条件和其他各种生命，因此，人要生存下去并得到持续发展，必须爱护地球，关爱其他生命，保持人与自然的和谐发展。另外，随着人类认识自然和影响自然过程的能力的发展，人们越来越深刻认识到简单地“征服自然”、“向大自然界索取”给人类带来的许多困扰。目前面临的人口、环境、能源、污染、水土流失……这一系列困扰人类的问题，在一个局部范围内都是不可能得到解决的，就像到处引起灾害的厄尔尼诺现象一样，只有把地球看作一个整体来研究，才有可能获得突破性进展。21世纪对付面临的各种挑战，改善人类的生存条件，谋求与大自然的和谐，就必须更深入地研究人与生活在地球上的其他200多万种生命之间的相互关系，必须更深刻地了解时空、物质、信息的运转机制。为了挽救危机，早在1971年联合国就制订了“人与生命圈”（MAB）的研究计划，谋求协调人与生命圈的关系，合理地开发和利用生命资源，维护和改善自然环境，化害为利，逐步创造出一个适于人类和各种生命生存的美好环境。根据这种思想，国外一些学者提出“地球村”、“地球飞船”等提法，说明地球是一个大家庭。这种意识不仅在自然科学，而且在社会科学、文化、道德等方面都会产生深远的影响。目前关于生命圈的模拟研究，无论是美国建造的“生命圈2号”，还是日本搞的“第二个生命圈计划”，建造一个完全封闭的“小地球”，经过多年的实验是失败的。由此说明，在目前现有条件下，人类还无法模拟出类似地球可供人类长期生存的生态环境，地球是人类唯一的家园。

21世纪生态学研究的热点是地球变化和生命多样性。地球变化的研究涉及地球变暖、臭氧层的破坏、沙漠化、海洋污染、野生命种减少等问题。生命多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性。保护生命多样性是实现人与生命和谐发展的重要措施。生命多样性是自然界丰富多彩的生命资源的标志，因此，保护野生生命就是保护人类自己。为了保护生命的多样性，世界各国都建立了自然保护区。在此基础上联合国教科文组织又提了生命圈保护区的概念，它不同于自然保护区，其主要特点在于明确保护区不是一个堡垒式或要塞式的庄园，而是一个开放的资源管理的战略基地。这样摆脱了保护区概念中消极保护的一面，赋予保护区以多功能的作用。实践证明，这种设想是正确的，它的建立即把生命多样性及生命资源的保护同它们的可持续利用紧密结合起来，同时实现自然保护和当地经济发展的协调统一。当前生态学在实际研究中最多的是所谓“生态农业”和建立“生态村”。过去人们把第一次绿色革命发展起来的农业叫“石油农业”，因为它赖以生存发展的一切（如机械耕作、电力、农药、化肥等），实际上大多来自石油等能源和石油化工产品，因而给社会和环境带来许多新问题。于是人们开始转向生态农业，也就是说，强调生命与环境、资源相协调，充分认识生态系统自身的多样化，强调生态系统的生命过程，充分发挥其自我调节和自我维持能力，重视生态系统中物质和能量多层次、多途径的转化和利用，因而生态农业是最经济和最高效的农业。

2 、微观方面：过去的生命学，对生命的认识仅仅是从个体水平上对生命进行形态的描述和分析，以后随着科学技术的发展，才开始以实验为基础逐渐深入到生命本质的研究。今天，人类已经能够深入到细胞内部，对它的极其细微的结构和化学物质进行研究，取得了许多突破性的成就。1953年，对遗传物质DNA分子双螺旋结构的发现，是生命科学发展史上的一个里程碑，开创了现代生命学的全新时代，奠定了在分子水平上研究生命现象的基础。