生命科学导论论文
生命科学导论论文
【内容摘要】科学技术的日新月异带来伦理的较量,生命科技与生命伦理在发展过程中出现了价值偏离,并引发激烈冲突。
文章重点对生命科技与生命伦理价值冲突的主要表现、特点和内在成因进行多角度的分析,力图寻求和揭示生命科技与生命伦理在发展中追求的内在价值和新的平衡点。
【关键词】生命科技发展伦理价值冲突一、价值冲突的主要表现1.生殖干预技术遭遇伦理困惑。
一般意义上的生殖干预主要是利用生物医学技术在生命体诞生过程中对生殖各环节实施有目的行为影响,如人工授精、试管婴儿、设立精卵库、代孕技术、避孕技术等。
一方面,因为”这种人为的干预打破了自然生殖规律,这种方式必然会引起人们关于生育模式的思维方式的改变。
另一方面,它还冲击人们传统的生育观念,给父母子女亲情的严格定义带来疑问,对”血缘“亲情关系定义直接构成挑战,还关系到各种社会权益保障问题,引发夫妻关系、夫妇的权利与义务、家庭关系、社会关系等一系列的道德问题。
可见,生殖干预技术不仅有赖于科学技术的进步,并且要以对传统观念的突破为前提。
2.”克隆技术“引发伦理价值的反思碰撞。
从克隆人体胚胎,然后到克隆人,克隆技术的不断突破,生命科技不得不面对社会价值的两难反思,引发科技与人性的深层次的争论。
就目前来看,世界宗教界、民间和政府大都不反对用于医疗治病的胚胎克隆,但绝大多数明确反对克隆人。
3.”安乐死“面对的生命伦理的质疑。
人没有选择生的权力,有没有选择死的自由呢?怎样面对安乐死不仅是一个医学话题,更是一个社会问题,需要人们从伦理、道德、法律等不同维度去思量。
4.器官移植掀起道德争论的波澜。
20世纪60年代,在世界范围内陆续开展了人类各种同种器官移植以来,移植数量逐年增加,20世纪90年代以后,移植学出现突破性进展,器官移植日益成为常规手术,器官移植无疑是医学上的一大进步,也为患病者带来了福音,但面对带来的伦理问题却经常难以给出合理答案。
一方面社会大力提倡遗体、器官捐赠的风气,以造福别人,但同时捐赠器官必须出于自愿,不得强迫,才是合理的手段。
生命科学导论结课论文
《生命科学导论》姓名:学号:《生命科学导论》这主要涵盖的内容,非生命科学专业本科生学习《生命科学导论》课程的意义作为一个理科生,《生命科学导论》这门课主要讲述的内容与高中所上的内容极为相似,可以说是我们高中所学习的一个延续,同样的介绍了生命的基本单位细胞、生物的组成的元素、生物体的新陈代谢、免疫系统、基因工程、遗传与变异、生物技术的发展以及生态环境等等,这些对于我们并不陌生,是每个人都必须了解的常识。
如在生物的多样性中,通过了解丰富多彩的植物,来学习它们的药用价值对我们的日常生活都是十分有帮助的。
同时我们学习它可以对我们自身了解进一步加深。
生命科学的本质就是研究生命现象,研究我们目前所面临的紧急问题,如环境问题、能源问题等等。
所以,我们不能说不是本专业学了就没用,这种想法是十分肤浅的。
任何知识既然能流传下来,必然有它传下来的道理,学习它们能够拓宽我们的事业,也可以在我们今后研究我们的产品以原生态为主,将污染降到最小。
合理安排膳食现代人因为时间等各种原因,导致不能够合理安排日常饮食,而导致身体健康的缺损,这种做法是得不偿失大的。
通过学习了生命科学导论第二节课生物化学的组成,我从本质上了解组成人体不可缺少的元素。
如C、好、O、N是每个都不可少的,是常量元素,约占99.9%,还有碳、氢、氧、磷、硫、钙、钾、镁、钠、氯等10种还有必须的八种微量元素碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴及铁微量元素含量尽管很少,但却是维持生命活动不可缺少的。
微量元素摄入过多对人体也不利。
我们日常食物大体分为粮食类、肉类、豆类、蔬菜类、水果类。
常量元素一般都不缺,主要是微量元素的摄入。
本人从网上查了一下科学安排的合理膳食如下安排:(一)人每天应该摄入300—500克谷类食物,这主要为人体提供碳水化合物、蛋白质、膳食纤维和B族维生素,是人体热能最主要的来源。
在食用谷类食物时,应注意粗细搭配,经常吃些粗粮、杂粮。
(二)人每天应食鸡蛋或鸭蛋1个(40—60克),鱼肉100—200克。
《生命科学导论》论文llll
动物细胞融合技术的发展研究动物细胞融合是从细胞水平来改变动物细胞的遗传性,用于生产单克隆抗体、疫苗等特定的生物制品,改良培育动物新品种,缩短动物的育种过程。
动物细胞融合的应用范围已广及生物学的各个分支学科,特别是在绘制人类基因图谱方面取得了显著成绩。
虽然细胞杂交属于理论生物学范畴,但在实际应用方面也有重大突破。
在基础理论研究上,动物细胞融合技术对研究细胞分化、基因定位、肿瘤发生机制等方面都有重要意义。
在实际应用方面,动物细胞融合技术在药物定向释放系统、细胞治疗以及抗肿瘤免疫等方面起到重要的作用。
个人认为动物体细胞杂交技术主要应用于以下几个方面。
1)用于基因定位和绘制人类基因图谱JP2 杂种细胞中某一染色体或其片段的存在与否与细胞的某一性状表达与否相联系,从而可以实现把基因定位于某一染色体或某一区段上。
1967年Weise和Green发现在人和鼠的融合细胞中,人的染色体优先丢失,并证明利用这一特点有可能对人染色体上的基因进行定位。
1970年Ruddle等开始系统地用融合细胞作为实验系统来绘制人类基因图。
人类基因图谱的完成,是医学上一场革命的开始,但这场革命的成功将需要更长的时间。
中国科学家承担了这个工程1%的工作量。
人类基因图谱的绘制完成,给即将广泛推行的全新基因医疗手段打下了坚实的基础,它使人类向真正的“个性化医疗”时代又迈进一步。
2)用于生产树突状细胞抗肿瘤疫苗一般认为肿瘤细胞表面抗原不能诱导强的免疫应答反应,树突状细胞与肿瘤细胞融合形成的树突状细胞疫苗能够有效地激发机体的细胞免疫应答,无论是在动物研究还是在人体早期临床试验中都证明这是一种方便、安全、可行的方法。
并且由于融合细胞可以在体内存活,因此可以维持较长时期的免疫应答,有利于诱发机体产生有效的抗肿瘤免疫。
肿瘤抗原可以肽段或完整蛋白的形式与集散控制技术结合,或者将肿瘤抗原基因转化进集散控制技术中,使其内源性地表达抗原,这两种方法在抗肿瘤免疫应答中均有效,但适于免疫的肿瘤抗原及其基因难以鉴定从而限制了其应用,有实验证明用这两种方法制备的肿瘤疫苗的免疫原性不及肿瘤细胞与树突状细胞直接融合的异核细胞,融合细胞保持了集散控制技术和肿瘤细胞的特性,并且能高效地将未知的肿瘤抗原提呈给免疫系统,今后肿瘤疫苗的研究工作将集中在疫苗的纯化上,以期用高度纯化的杂合细胞来激发更为有效和强烈的免疫应答反应,使得这种方法在临床应用中更为实际。
生命科学导论论文_生物技术11
生物技术的领域及发展[摘要]生物技术(Biotechnology)是以生命科学为基础,利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合,加工生产产品或提供服务的综合性技术。
生物技术的显著应用不仅在健康行业,生物技术在其它产业中的研发投入也十分突出。
依靠生物技术,农业上用更少的土地生产更多的健康食品;制造业可以减少环境污染、节省能耗;工业可以利用再生资源生产原料,以保护环境。
在21世纪的第一年,科学家们完成了人类基因的测序。
这一成就对生物技术产业发展影响将是难以估量的。
在探索人类基因的奥秘过程,发现一些新的药物,成为生物技术关注的热点。
[关键词]生物技术;基因工程;生物酶技术;克隆技术;植物组织培养;引言:生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物,其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程,还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。
生物技术,可视为一种运用生物体来制造产品的科学与技术,虽然生物技术这项专有名词是在七十年代才开始正式出现,但生物技术应用却可追溯至远古时代。
例如,神农氏尝百草是中国历史上利用植物在医药应用上的最早记载,足见生物技术观念与应用早已存在人类日常生活之中。
另一方面,在生物技术上,通过对高产、优质、抗逆的动植物新品种,新型药物、疫苗和基因治疗,蛋白质工程三大主题的研究开发,以增产粮食为战略重点和发展生物技术药物产业为突破口,为生物高技术产业的形成奠定了良好的基础,并在遗传工程农作物的培育方面走在世界前列。
一、现代生物技术概论21世纪的带头学科是什么?很多人看好生命科学。
显然,生命科学在农业、能源的可持续发展、人类的健康长寿以及维护地球生态平衡方面发挥了关键作用。
而这一切的实现是与生物技术的发展密切相关的。
开始于20世纪最后1/4时间里的生命科学与工程技术的结合产生了真正具有全局意义、具有震撼力量的发展。
生命科学导论结课论文
随着社会发展,人民生活水平的提高,人们在物质生活满足的前提下,开始追求从饮食中吃出健康,即所谓的食疗。
而食疗,无非就是通过饮食起到治病的效果,近代医家张锡纯在《医学衷中参西录》中曾指出:食物“病人服之,不但疗病,并可充饥;不但充饥,更可适口,用之对症,病自渐愈,即不对症,亦无他患”。
也就是通过中药里的食物,达到我们想要的效果。
其实,食物和中药的界限并不是特别清楚。
中药大都属于植物和动物,而可供人类饮食的食物,恰好又是植物和动物,比如橘子、粳米、赤小豆、龙眼肉、山楂、乌梅、核桃、杏仁、饴糖、花椒、小茴香、桂皮、砂仁、南瓜子、蜂蜜等等,所以,人们称这为“药食同源”。
食疗是中国人的传统习惯,中国人希望通过饮食达到预防疾病甚至是治疗疾病的效果。
现在的人通过食疗减肥、护肤、护发等。
五谷杂粮,有益于人类而无害于身体,所以性“中”,离得近些就是偏凉,偏热,离得远些,就是“寒”与“热”了。
“热”了就得用“凉”药,但如果不是“热”得很厉害,就可以用偏“凉”的食物调理达到治疗的效果,比如绿豆等,既美味可口又能调理身体治病。
据世界卫生组织调查,亚健康的人群比例已达到70%,这为人们的身体健康敲响了警钟。
但西医并没有调理身体的方法,所以人们把目光转向了中医,这也造成了中国食疗市场的混杂,各种“专家”误导群众,把食疗的作用无限放大,甚至出现了“食疗包治百病”的谬论。
所以,我们有必要自行了解真正的食疗。
下面,我们就来介绍一下那些中药里的食物。
韭菜最常见的韭菜,又名起阳草,为百合科草本植物韭菜的茎叶,在我国多数地区均有栽培,古书史书《夏小正》中有“正月囿(菜园)有韭”的记述。
韭菜既可调味,又可凉拌、做饺子馅,是茶楼酒家菜谱上的知名佳肴。
而韭菜不仅仅是因为其美味而得到青睐,它的营养价值极高,含蛋白质、脂肪、糖类、钙、磷、铁、维生素、胡萝卜素、苷类、纤维素等人体所需的营养成分,还含硫化物和挥发油等。
现代医学研究证明:韭菜含丰富的纤维素,能加快食物在胃肠的蠕动,加速排便,着对于习惯性便秘最有利,也可预防结肠癌、高血压、动脉硬化和冠心病的发生。
生命科学导论结课论文
生命科学导论结课论文《人类基因技术及其伦理》作者:***学号:**********动物科学与技术学院动物医学141班摘要:人类基因组计划(Human Genome Project)是人类科学史发展过程中一次伟大的创举,它是从分子水平上直接探索人类自身奥秘的伟大科学工程,是人类认识自我、追求健康、战胜疾病最为重要的科学研究行为。
基因及基因工程的发展应用给人类社会带来了巨大的社会效应的同时,也带来了一系列的伦理道德、法律、社会等问题。
关键词:人类基因组计划、基因工程、伦理道德问题正文:在人体生命科学探索的历史中,没有比“基因"二字更具有震撼力了。
由于历史的原因,我们对基因一直采取拒绝承认的态度。
直到70年代,经过科学家的努力,“基因"二字才被写进了科教书。
现在“基因”已经被世界各国接受.基因,是遗传信息的基本单位。
一般指位于染色体上编码一个特定功能产物(如蛋白质或RNA分子等)的一段核苷酸序列.人们对基因的认识是不断发展的.20世纪50年代以后,随着分子遗传学的迅速发展,尤其是沃森和克里克提出双螺旋结构以后,人们才真正认识了基因的本质,即基因是具有遗传效应的DNA片断.研究结果还表明,每条染色体只含有1~2个DNA分子,每个DNA分子上有多个基因,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。
由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基序列)不同,不同的基因就含有不同的遗传信息.基因有两个特点,一是能忠实地复制自己,以保持生物的基本特征;二是能够“突变”,突变绝大多数会导致疾病,而另外的一小部分是非致病突变。
这两大特点正是遗传和变异的发生基础。
人类研究基因主要应用于基因工程。
所谓基因工程(genetic engineering)是指在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。
是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
基因工程对人类最大的好处可能就是其应用于医学了,我们知道基因作为机体内的遗传单位,不仅可以决定我们的相貌、高矮,而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现.目前我们还无法对人类受损的基因进行修复,但我们可以利用正常的人类基因在其他生物体内进行表达,生产出我们所需的激素或是蛋白质等物质,来治疗那些不能自身合成此类物质的病人。
生命科学概论论文(优秀3篇)
生命科学概论论文(优秀3篇)【摘要】在人类的历史上,计算机的诞生和发展无疑有着举足轻重的地位。
计算机水平的每一次提升都会带给社会巨大的推动。
虽然我们一直在努力,希望计算机的性能越来越强,但是现在的计算机的一些技术已经达到了极限,不可能再提高了。
所以,寻找另一个提高的方向已十分必要。
现在,生物计算机理论的提出和诞生给人们带来了新的的希望。
如果有朝一日生物计算机能够普及,那这将会是计算机发展史上的一个重大突破。
【关键词】生物计算机DNA神经元芯片【正文】一、计算机的发展自冯·诺依曼设计的EDVAC计算机始,直到今天我们用芯片制作的多媒体计算机为止,电脑一代又一代,都没能够跳出“诺依曼机”的体系结构。
冯·诺依曼为现代计算机的发展指明了方向。
但是,随着生物计算机、人工智能和神经网络计算机的发展,“诺依曼机”一统天下的格局已经被打破。
【2】二、生物计算机的诞生1994年,一位加州科学家首次使用试管中的DNA来解一道简单的数学题,从而产生了利用DNA来储存和处理信息的创意。
这一创意也为计算机带来了新的课题与发展方向。
科学家们在研究中发现,仿生学同样可以应用到计算机领域中。
通过对生物组织体的研究,发现组织体是由无数的细胞组成,细胞由水、盐、蛋白质和核酸等有机物组成。
而有些有机物中的蛋白质分子像开关一样,具有开与关的功能。
因此,人类可以利用遗传工程技术,仿制出这种蛋白质分子,用来作为元件制成计算机,科学家把这种计算机叫做生物计算机。
【3】计算机工业在近几十年内飞速发展,然而目前,晶体管的密度已经达到当前所用技术的理论极限。
所以,人们在不断地寻找新的计算机结构。
另外,人们在研究人工智能的同时,借鉴生物界的各种处理问题的方式,提出了一些生物计算机的模型,部分模型已经解决了一些经典计算机难以解决的问题。
【4】三、生物计算机的优良特性生物计算机目前主要有以下几类:生物分子或超分子芯片;自动机模型;仿生算法;生物化学反应算法。
生命科学概论论文
摘要:经过半个学期的对学修课程《生命科学导论》的学习让我们更加了解自己、掌握生命体的共同特征, 解开人们一直关注、观察、研究的奇妙生命现象。
生命科学是一门博大精深而又复杂烦琐的学科, 从对生命科学的学科分类就可以见得, 但它学习过程却非常有趣。
在选修课的学习过程中,我们分别对基因工程、克隆、免疫、神经系统、蛋白质、核酸、生态环境、进化论等生命科学研究的领域进行初步的学习。
其中我对克隆技术,试管婴儿技术以及艾滋病方面的相关学习映像最深。
关键词:克隆技术、试管婴儿技术、艾滋病、伦理、道德、危害正文:一、克隆技术克隆是英文clone的音译,简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。
但克隆与无性繁殖是不同的。
无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合、只由一个生物体产生后代的生殖方式,常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。
由植物的根、茎、叶等经过压条、扦插或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。
绵羊、猴子和牛等动物没有人工操作是不能进行无性繁殖的。
科学家把人工遗传操作动、植物的繁殖过程叫克隆,这门生物技术叫克隆技术。
其次,克隆技术有其相应的发展过程和多方面的发展方向。
克隆技术的设想是由德国胚胎学家于1938年首次提出的,1952年,科学家首先用青蛙开展克隆实验,之后不断有人利用各种动物进行克隆技术研究。
由于该项技术几乎没有取得进展,研究工作在80年代初期一度进入低谷。
后来,有人用哺乳动物胚胎细胞进行克隆取得成功。
1996年7月5日,英国科学家伊恩·维尔穆特博士用成年羊体细胞克隆出一只活产羊,给克隆技术研究带来了重大突破,它突破了以往只能用胚胎细胞进行动物克隆的技术难关,首次实现了用体细胞进行动物克隆的目标,实现了更高意义上的动物复制。
研究克隆技术的目标是找到更好的办法改变家畜的基因构成,培育出成群的能够为消费者提供可能需要的更好的食品或任何化学物质的动物。
1997年2月,绵羊“多利”诞生的消息披露,立即引起全世界的关注,这头由英国生物学家通过克隆技术培育的克隆绵羊,意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞,产生出与这个动物完全相同的生命体,打破了千古不变的自然规律。
生命科学导论论文--转基因食品的利与弊
生命科学导论论文--转基因食品的利与弊生命科学导论论文题目:转基因食品的利与弊12级中药学保健食品关钦一导言:转基因技术从它诞生之日起,对它的争议就从未停止过,但转基因技术仍然迅猛地发展起来,并成为世界上应用最快的作物新技术。
与此同时,颇有争议的转基因食品也走进了我们的生活,摆上了老百姓的餐桌,然而转基因技术所创造出巨大的经济、社会与环境效益已是不争的事实,对于转基因食品我们应该拒绝它呢还是要接受它?下面我来分析一下转基因食品的利与弊。
1、稍有点科学常识的人都知道,基因是控制生物性状的最基本单位,记录着生物生殖繁衍的遗传信息。
通过修改基因能改变一个有机体的部分或全部特征。
转基因食品就是移动动植物的基因并加以改变,制造出具备新特征的食品种类。
譬如利用生物技术将某些动物的基因转移到其它物种上去,通过改造生物的遗传组织,使其出现原物种原来并不具备的特征,这些转变可以按照人类所需要的目标来完成。
举这样的例子来加以说明:人们可以用鲜鱼的基因帮助西红柿、草莓等普通植物来抵御寒冷;把某些细菌的基因接入玉米、大豆的植株中,就可以更好地保护它们不受害虫的侵袭。
而以这些转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。
2、转基因作物的安全性,世界卫生组织早有认定。
2002 年10 月,世界卫生组织发布了一份名为《关于转基因食品的20 个问题》。
但转基因食品是从实验室中走出来的,是人工制造出来的。
在讲究自然、生态、健康消费热消的今天,转基因食品被不少人视为“异类”,把它打入“冷宫”,可以说,转基因食品的安全性倍受人们的质疑。
根据国际通行的生物安全评价办法,按照转基因生物对人类、动植物、微生态和生态环境的危害程度,农业转基因生物可分为4 个等级。
即安全等级Ⅰ(尚不存在危险);安全等级Ⅱ(具有低度危险);安全等级Ⅲ(具有中度危险)安全等级Ⅳ(具有高度危险)。
我国政府对转基因食品的上市态度慎重。
2001 年6 月,国家发布了《农业转基因生物安全管理条例》专门对转基因食品的生产、销售进行了严格的规范。
生命科学概论论文(精选9篇)
生命科学概论论文(精选9篇)生命科学的论文篇一一、迷你实验,—简易探究,训练科学技能迷你实验在学习过程中出现,在中译本中均置于旁栏,每个迷你实验仅由实验过程和分析两部分组成,展现了实验的核心内容,可在实验室或者家庭中完成,简单易行,侧重于从训练学生的科学技能角度强化补充概念,贴近学生的生活。
相对导航实验而言,迷你实验的实验过程和分析更加具备了科学探究的一般过程,很明显,迷你实验也是作为一种科学方法的线索来体现的。
迷你实验大多以模拟动手操作的实验为主。
迷你实验在全套5本教材中共有52个,是几类实验设置中数量最多的一种,大致可分为模型建构型、技能探究型、知识运用型。
例如,在《生命科学人体》这一册中共有迷你实验14个,涵盖了上述3种不同的类型。
在模型建构型迷你实验中,有图表绘制类(如绘制激素水平图,将一段时间内的激素水平数据转变为曲线图);有模拟类(如模拟小肠内的吸收过程、模拟疤的形成、模拟肾的功能)。
在“确定繁殖速度”这一迷你实验中,利用硬币来模拟细菌的分裂,并且要求将数据绘制成图表。
这个实验基本上可以说是人教版教材高中生物“探究酵母菌数量的动态变化”这一探究实验的模拟版本,但操作更简单,结论更直观。
在技能探究型迷你实验中,通过观察、比较、感受、体验等得出有关结论,从而训练并提高学生相关的探究技能,特别是训练学生与整个探究过程相关的其中一技能,如“比较食物的脂肪含量”这一迷你实验,将3份不同的食物依次放在牛皮纸包装袋上,放置30min后移走食物,观察牛皮纸上的油腻印迹和湿的印迹来比较不同食物中脂肪的含量。
二、实验室,—完整实验,强调科学方法运用相比于导航实验设计和迷你实验而言,“实验室”在教材目录中已经呈现,这充分显示了“实验室”在美国生物教材中的重要性,同样,“实验室”在实验整个的设计流程上显得正规而完整,一般有“现实世界的问题”、“实验过程”、“结论和运用”等。
根据不同的目的,有的实验还有“制定计划”、“执行计划”、“分析数据”等实验过程。
生命科学导论选修论文
题目:蛋白质工程在提高蛋白质稳定性中的应用摘要:在过去生物领域的研究中,曾有无数科学家通过蛋白质工程进行体外突变来提高蛋白质稳定性。
这些试验涉及从利用最早的理性设计来处理像T4 溶菌酶和芽孢杆菌RNA 酶等一些小酶,以及目前的蛋白设计和定向进化技术。
本文着重介绍提高蛋白质稳定的途径、主要设计的技术,以及其广泛的研究应用。
正文:根据现有知识,我们了解到影响蛋白质稳定性的主要影响因素是二硫键、氢键和盐桥等,它们通过降低折叠与非折叠的熵差,减少非折叠的构象;通过稳定α螺旋和填充疏水内核,使蛋白质构象处于能量最低状态和最稳定状态。
根据最新研究,蛋白质的表面和表面静电对于蛋白质的稳定性也具有重要的影响。
静电相互作用的大网络存在以及较高的低聚体的存在被推测是有利于蛋白质的稳定性,这是因为在许多嗜极端条件的酶上发现了这个现象。
且我们在高中知道,蛋白质具有不稳定性,且分子量越大的蛋白质其结构越不稳定。
那么为了避免蛋白质解体,我们有什么办法能够攻克这一难题呢?许多蛋白质工程方法被应用于提高蛋白质热稳定性的设计中。
据目前统计资料显示:提高蛋白生物催化剂稳定性的方法主要有3 种:理性设计、组合设计和数据驱动设计。
一、理性设计理性设计,也叫序列设计,是在已知蛋白质的三维结构与催化机理等功能信息的基础上,有目的地改变蛋白的某一活性基团或模块,从而产生新性状的蛋白质,这是一种定位突变技术。
理性设计作为蛋白质体外进化的一种方法,有其重要的一面,然而蛋白质失活机理有多种可能性,理性设计在用于增强稳定性时也会遇到一些困难。
近期获得成功的许多理性设计———提高蛋白质热稳定性的案例都是依靠计算机运算法则来优化酶的内核或者表面静电相互作用。
该方法通过搜索大量的可能序列,结合蛋白质结构功能信息,快速获得优化的蛋白质。
其优点是:①通常情况下,可以通过用其它同源蛋白质来验证某个设定氨基酸改变,这样就大大降低了设计风险;②给定蛋白质的改造不需要三维结构相关的信息,在大多数情况下,关键氨基酸位点的得出和变化是建立在三维结构的基础上;③不需要高通量筛选二、组合设计组合设计是通过一种策略使得在基因水平上产生差异化,同时,通常需要大量的高通量筛选来鉴别设计是否获得成功。
生命科学导论论文现代生命科学导论论文
生命科学导论论文现代生命科学导论论文摘要:学习生命科学知识不仅是生物专业学生的需要,对非生物专业的学生来说也是十分必要的。
本文从教学内容、教学方法、教学手段等三个方面介绍了我校为非生物专业学生开设生命科学导论课程的实践和探索,并就师资队伍建设、实验课开设及考核方式等方面存在的问题及解决方法进行了介绍。
关键词:21世纪是生物科学的时代,生物科学日新月异,已渗透到社会生活的方方面面。
当前,人类面临着一系列重大的问题,如人口膨胀、粮食短缺、环境污染等,这些问题不仅是科技问题,也是社会问题,这要求生物类和非生物类专业学生必须有广博的生命科学知识。
因此,面向非生物类专业学生开设生物类相关课程是十分必要的,这是提高学生综合科学素质的手段之一、如果大学生毕业时不懂得什么是DNA、什么叫克隆等基本概念,不了解保护生物多样性的意义,不了解生物技术与人类社会及经济发展的关系,将可能有会成为一种遗憾。
在强调素质教育,培养和提高本科生创新能力的背景下,国内外许多高校已将生命科学导论课程设为本科生通用选修课,并取得了一定的成效。
上海海洋大学作为一所有其自身特色的院校,推进非生物类专业的生命科学素质教育已有十多年,在2000年《生命科学导论》作为公共选修课在学校开设。
根据我国高校课程的教学思路,在多年教学实践的基础上,针对教学过程中存在的一些问题,我们对生命科学导论的教学内容、教学方法和教学手段进行了一些尝试,并作出一些思考。
一、优化教学内容二、更新教学手段课堂教学是本科教学最重要、最核心、最本质的部分,是人才培养的主阵地。
如何提高生命科学导论的课堂教学质量,提升学生的学习兴趣,一直是我们关注的重点。
生命科学导论的课程内容涉及生命的组成、细胞、代谢、遗传、分子生物学、进化、生态、健康与疾病和生物技术等方面的基本概念和理论,教学内容跨度大、面广且不易深入。
因此,除采用板书、讲述、引导和启发等传统的教学手段外,我们积极利用多媒体等现代化教学手段。
选修课生命科学导论课程论文
生命科学导论课程论文题目:生物多样性是人类可持续发展的重要指标关键词:生物多样性可持续发展摘要:现代生物灭绝的主要原因是人类活动影响的结果。
保护生物多样性对人类生存和可持续发展具有十分重要的意义。
为了可持续发展,首先要提高人们保护生物多样性的意识,树立适度发展、适当妥协的思想。
在完善保护生物多样性的政策、制定相关法律法规、加强国际合作的同时,应当加强对生物多样性持续利用的科学技术研究,确立合理的资源管理计划,防治环境污染。
①除了人类,世界上还有许多各种各样的生物,按照分类系统的划分,通常包括七个主要级别:种、属、科、目、纲、门、界。
种(物种)是基本单元,近缘的种归合为属,近缘的属归合为科,科隶于目,目隶于纲,纲隶于门,门隶于界。
正是这些生物物种的存在,使得我们的自然界变得丰富多彩,但是由于人类的快速发展,许多物种面临着灭绝和已灭绝的危机,就拿离我们很近的20世纪来说,大约20多万种的物种从此消失在了地球上,昆士兰毛鼻袋熊,1900灭绝.;澳米氏弹鼠,1901年灭绝.;曾经世界上最凶猛的熊--堪查加棕熊,1920年灭绝了;新墨西哥狼,1920年灭绝;中国豚鹿1960年灭绝;台湾云豹1972年灭绝.;西亚虎,1980年后的人是看不见它了;亚欧水貂灭绝时间大概是1995--1999年之间。
那么100年后,究竟还会有多少动物走向灭绝,留给地球,留给人类的还能剩些什么?我们人类又能在自然界存活多久呢?天作孽犹可活,自作孽不可活。
所以从此刻开始,我们必须重视对物种多样性的保护,因为生物多样性是人类可持续发展的重要指标!生物多样性(Biodiversity)是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。
这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。
其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。
生命科学导论论文现代生命科学导论论文
生命科学导论论文现代生命科学导论论文摘要:《生命科学导论》是高校开展素质教育的重要通识类课程。
授课对象面向全校非生物类专业的学生。
教学中存在内容多学时少、涉及专业广等问题,教学效果欠佳。
故笔者对课程教学内容、教学方法等进行了探索,以期提高教学质量,实现培养复合型人才的教学目标。
关键词:生命科学;非生物专业;教学实践;一、前言生命科学是一个多学科交叉渗透、综合性强的科学。
当今困扰人类生存和发展的粮食不足、环境污染、能源短缺、生态失衡、重大疾病等问题均寄希望于从生命科学中找到解决的新思路。
因此,在本科阶段开设生命科学类课程,如《生命科学导论》,有利于培养具有宽阔专业知识背景的复合型创新人才[1,2]。
许多高校对非生物类专业学生开设《生命科学导论》,但教学效果不理想[3,4],究其原因如下:教学内容与高中生物有重复,学生学习产生松懈的思想;学生专业跨度广、生物基础层次不一;课程内容繁多,小至细胞、大至生态系统皆涵盖在内,但作为一门通识课,学时却十分有限;课程属于非专业必修课,学生在学习态度上不够重视。
笔者根据《生命科学导论》的教学经验提出了几点解决途径,供大家共同探讨。
二、提高教学效果的几点思考1.明确教学目标、合理设计教学内容。
2.重视科学思维的培养,穿插情感教育。
传授知识固然重要,但更重要的是要有意识地培养学生的科学思维。
例如,孟德尔遗传规律的发现是科学探究史上的经典案例,教学时老师可侧重于再现孟德尔的思考过程,让学生能身临其境地体验科学家是如何发现问题、设计实验、观察现象、记录数据、分析结果、提出结论和验证结论的,借此让学生了解科学研究的基本方法,培养科学思维。
此外,大学生处在青春期,心理发展不成熟,情感教育不可少。
上课时教师可结合教学内容选取科学家的故事穿插到课堂教学中,引导学生学习科学家勤奋严谨的治学态度、对梦想和信念的坚持,以期帮助大学生消除负面情绪,树立正确的生命观、价值观和高尚的社会理想。
生命科学导论论文
纳米技术在生物学中的应用论文摘要一项新技术的发展往往会推动科学研究的大幅前进。
而纳米技术作为一种新兴的高端技术,因其独特的优势,对生物学研究的意义也就不言而喻了。
本文主要以纳米技术在分子生物学中的若干应用为切入点,来简单阐述纳米技术对生物学研究的重大作用。
关键字纳米技术;分子生物学;研究;应用AbstractThe development ofa new technologywill alwayspromoteinterdisciplinary research. As anewhigh-endtechnology,Nanotechnology has a great impact on theBiological researches. And, that is also self-evident. In this paper,I have introduced several applications of nanotechnology in the molecular biology and want to use this to clarify the important rolenanotechnology plays in the biological research.KeywordsNanotechnology; Molecular biology;Application;Research正文纳米技术的定义“纳米”是英文nanometer的译名。
但同时也存在另一种说法,称“纳米”一词源自拉丁文“NANO”,是“矮小”的意思。
在科学领域,纳米是一个度量单位,1纳米相当于10亿份之1米。
若举个形象的例子,可以说10纳米相当于1根头发丝宽度的千分之一,足可见其“微不足道”。
所谓的纳米技术,是利用单个原子、分子制造物质的科学技术。
它是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术,是现代科学和现代技术结合的产物。
现代生命科学导论期末论文(精)
12031316 刘江武人类疾病与环境的关系前言:环境与人体的关系是生物发展史上长期形成的一种互相联系、相互制约和相互作用的关系。
由于客观环境的多样性和复杂性以及人类特有的改造和利用环境的主观能动性,使环境和人体呈现着极其复杂的关系。
根据现代科学的研究,许多疾病与环境因素(大气、土壤、水、居住条件等密切相关。
深入研究环境与人体的关系,阐明他们之间的相互关系的规律,对于更好地利用环境因素、消除污染、预防疾病、增进健康,具有十分重要的意义。
关键词:人体、环境、疾病、污染人体由环境中摄取空气、水和食物,每天大约需要12m3的空气、2-3升的水以及1.5公斤的食物。
这些物质进入机体后,经过消化、分解,去粗取精,吸收、同化,组成机体细胞和组织的各种成分,并产生能量,维持着人体的生命活动(繁殖、生长、发育和工作等。
同时,机体又将摄入体内的不需要的代谢产物,通过各种途径,排入环境,在环境中又进一步的变化,作为其他(动、植物的营养物质,再被人体所摄取。
这种环境与人体之间所进行的物质和能量的交换,反复循环,以至无穷。
物质的基本单元是化学元素,有人对环境和人体组织中的化学元素作了全面的分析,发现构成人体组织的各种元素和环境中元素的分布丰度明显相关。
环境和人体之间所进行的物质和能量的交换,以及环境中各种因素(物理的、化学的、生物的对人体的作用,一般保持着平衡状态。
这种平衡不是一成不变的,而是经常处于变动之中,是一种动态平衡。
自然界是不断变化的,环境的构成及状态的任何改变(包括自然的或人为的污染,都会不同程度的影响到人体的生理活动,人体又利用机体内部的调节及改造环境,以适应变化着的环境,以维持着这种平衡,平衡的实现是保持人体经常处于健康状态的基本条件。
从原始生命出现到现在,大约经历了30-35亿年,而原始人类的出现,大约是在300万-500万年以前,人类文明史只有几千年。
生物和人类都是地球环境演化到一定阶段的必然产物。
生命的进化-生命科学导论论文
生命科学导论论文生命的进化生命,一个多么美妙的字眼。
我想说,每个男孩小时候一定都是好奇的,而我把这份好奇保留到了现在,也许这就是我不同于他人的地方,我好奇一切,有我自己的主观思想,并且为了捍卫它愿意做出努力,这就是我成功的所在。
从高三起开始对生物感兴趣,并且选择生物这门学科作为我自己的目的与追求,虽然我现在所学的专业并不是生物,但是我希望在考研的时候选择生物作为我的学习方向。
我现在所学的专业是测控技术与仪器,一个很工科的专业,但是这也是我所希望的,科学研究离不开硬件的进步,虽然这并不一定绝对,但是至少是我现在安心学习这个专业的理由。
受当时科技风气的影响,我对于生物体的基因更感兴趣,也许这和当时各种新闻报道有关,人们一味的崇拜基因,认为基因就是人类自我的至高神,把自己的一切都交给基因。
科学家们也祈求在基因上可以找到上帝的存在,当然这只是比喻,但是就这样让我喜欢上了人类基因。
多细胞生物和单细胞生物究竟何者更像一个生物?我们多细胞生物究竟算不算是纯粹的生物?还是仅仅只是什么?意识和肉体究竟是何关系?这一切的一切都是那么的吸引我,让我狂热的投身其中,也许为来我不会成功,但是我一定不会屈服于命运,我会始终记着我的梦想的。
进化究竟什么才叫进化,是基因的改变?还是别的什么?我们在高中学到的知识说,基因的突变是随机的,人类基因的保留是因为选择,选择掉一部分,剩下的人中他们的基因的就得以保存下来,这样的理论确实十分可行,但一定是这样的吗?人类有可能自己改变自身的基因吗?这样的改变能被叫做进化吗?或者说我们人类在现在这个科技非常发达的社会,自然的选择已经很难再让我们的人群发生大面积的被淘汰了,那么,我们的进化会不会逐渐减慢到无限趋近于零呢?这里面要注意两点,一,现在的社会是不是确实很少能淘汰人,或者说有很多自然选择的淘汰换了一种方式,更平和,更不能让人发现,如经济实力弱的人更难将自己的基因延续下去,经济实力强的人可以让自己的基因更稳妥的延续下去,这里的稳妥包括数量的多和对子女的保护的好,那么,进化的平衡要继续维持,是不是要有一种用进废退的思想,这样才能让进化以不那么慢的速度进行下去,这就是我前面所说的人类自己改变自己的基因的原因,人类可以通过自己的意识来改变自己的基因吗?还是我们的身体其实是一个不全部受我们的意识控制的生物,它能够将我们拥有的能力通过改变基因保存下来?那么,我们通过人工的手段是否也可以改变我们的基因呢?二、这也是我所怀疑的,进化就一定有好处吗?什么叫做进化,如果进化一定就是好的话,那么这个宇宙中就一定有绝对的好和坏的差别,超级耐冷、超级耐热可以共存,也就是说进化是一种生存的能力的提高咯?那么是不是在一种环境中的生存能力(这里的能力是技能的意思)一定可以和在另一种环境中的能力共存咯?这些多是对前面一个固定假设“进化一定是好的”或者说“有一种一定好的变化叫进化”的推理,如果说这些推理有一个不成立,那么上面的假设就是不完全正确的。
生命科学导论论文
生命科学导论论文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。
生命科学导论论文
生命科学导论论文学院:班级:学号:姓名:生命的契机--干细胞的研究与发展前景摘要:二十世纪是生命科学发展最为迅猛的时代,它已成为自然科学中最为引人注目的领域。
科学界现已广泛地认为干细胞研究是当前生命科学的最热点之一,是生命科学的最大成就之一。
科学家成功分离人体胚胎干细胞的新闻轰动了世界。
在1999年末的年度世界十大科学成果评选中,世界最权威的美国《科学》杂志将“干细胞研究的新发现”评为“1999年世界十大科学成就”之榜首,人类基因组测序和克隆技术“屈尊让贤”名列第二;2000年再度入选《科学》评选的当年10大科技成就。
如果说基因研究正全力构筑生命科学基石的话,那么干细胞应用则将打开疾病治疗的“突破口”。
干细胞研究具有不可估量的医学价值,将促使科学家们重新认识细胞生长、分化的基本生命原理。
关键词:干细胞调控细胞分化干细胞医学应用正文:一:什么是干细胞胚胎干细胞是在人胚胎发育早期——囊胚(受精后约5—7天)中未分化的细胞。
囊胚含有约140个细胞,外表是一层扁平细胞,称滋养层,可发育成胚胎的支持组织如胎盘等。
中心的腔称囊胚腔,腔内一侧的细胞群,称内细胞群,这些未分化的细胞可进一步分裂、分化,发育成个体。
内细胞群在形成内、中、外三个胚层时开始分化。
每个胚层将分别分化形成人体的各种组织和器官。
如外胚层将分化为皮肤、眼睛和神经系统等,中胚层将形成骨骼、血液和肌肉等组织,内胚层将分化为肝、肺和肠等。
由于内细胞群可以发育成完整的个体,因而这些细胞被认为具有全能性。
当内细胞群在培养皿中培养时,我们称之为胚胎干细胞。
在细胞的分化过程中,细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力,最终衰老死亡。
机体在发展适应过程中为了祢补这一不足,保留了一部分未分化的原始细胞,称之为干细胞(stem cell)。
干细胞是人体内最原始的细胞。
它具有较强的再生能力,在干细胞因子(SCF)和多种白细胞介素(IL)的联合作用下可扩增出各类的细胞。
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解读生命摘要:学习了生命科学导论,本就对生物充满好奇的我更加的对生命充满好奇,生命科学导论中,我认识到了更多关于生命的秘密,生命中有许多难以相信的巧合,生命是复杂的的,到现在我们仍不能制造一个新的大自然从未有过的生命,生命是那么的精巧,充满神奇!我在本片论文中将探讨生命的含义及生命的结构,有我对生命的理解,和什么是生命的一点见解。
关键词:生命、生命的定义、DNA生命是什么?这个问题历史悠久,从人类思考我是谁的时候就开始思考这个问题了,历史上有许多答案,但大多都是带有情感色彩的哲学答案,到了近代,生物科学有了初步的发展,对生命的理解才有了一个笼统的定义,定义分为五个点:第一、细胞是生物的基本组成单位。
第二、新陈代谢、生长和运动是生命的本能。
第三、生命通过繁殖而延续,DNA是生物遗传的基本物质。
第四、生物具有个体发育和进化的历史。
第五、生物对环境具有适应性。
生命的定义就是:具有以上共同特征的物质存在形式是生命。
生命的定义随着时代的进步在不断的更新,在当今,生命不再有所谓的绝对定义,变成了一个泛泛的概念,如有这样的概念:生命泛指有机物和水构成的一个或多个细胞组成的一类具有稳定的物质和能量代谢现象(能够稳定地从外界获取物质和能量并将体内产生的废物和多余的热量排放到外界)、能回应刺激、能进行自我复制(繁殖)的半开放物质系统。
生命个体通常都要经历出生、成长和死亡。
生命种群则在一代代经过自然选择发生进化以适应环境。
病毒在有寄主可寄生的时候,会表现出生命现象;但在没有寄主可寄生的时候不会表现生命现象,所以病毒是介于生命与无生命之间的一种奇妙的生物。
总得来说生命就是物质系统。
目前主要分为二大类:一是无机生命如一粒光子、一台电脑、一颗星;二是有机生命如细胞、动物、植物。
有机生命是地球这样的星体环境中所特有的,以水为载体组成的具有自行吐故纳新、精度复制、温和分裂等能力,不可逆转但总是持续不停地重复着或延续着这些能力的物质系统。
根据人类的约定俗成,有机生命简称为生命。
从生命物质微观构成的共性来概括生命定义。
根据分子生物学的研究,人们对构成生命活动的基本物质有了比较详细的了解。
生命体的形状、大小和结构可以千差万别,但他们都是由脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)和蛋白质等大分子为骨架构成的DNA是由四种不同的叫做脱氧核苷酸的小分子(单体)按一定排列次序组成的一条非常长的分子链。
列如大肠杆菌的 DNA就是有约两万个脱氧核苷酸分子组成的长链。
在各种不同形式的生命体中,DNA相当于同样的字母写出的长短不同、排列次序不同、因而意义也不同的书。
RNA也是有四种不同的叫做脱氧核糖核苷酸的单体连接而成的分子链。
其情况与DNA相似,但链较短。
各种不同形式的生命体重有着各式各样长短不一的 RNA蛋白质是由20种不同的氨基酸单体按照一定次序连接起来长链分子,各种不同的生命体中具有各式各样的单体排列次序的长短不同的蛋白质链,链的折叠、卷曲形状也不同。
总之各种生物的DNA、RNA和蛋白质都分别由四个脱氧核苷酸、四种脱氧核糖核苷酸和20种氨基酸单体组成,也就是说它们都是由通用的“元件”组成的。
这些核酸、蛋白质在各种生物的生命活动中所起的作用也基本相同。
由于DNA可以自身复制,因而使生命物质具有繁殖和遗传的能力;由于DNA能通过转录和翻译决定RNA及蛋白质的结构,从而控制了生物的形态结构和生理功能;而复制、转录及翻译这些过程又都需有蛋白质酶及RNA 参与。
这样,就有了一个分子生物学的生命定义:生命是由核酸和蛋白质特别是酶的相互作用产生的。
可以不断的繁殖的物质反馈循环系统。
这种说法是对生命物质的微观结构及其运动过程的描述。
他概括了分子生物学的一些重要的理论突破,但仍然有一些界限不清楚的地方。
自然界有一列东西称为病毒,病毒是由核酸链和蛋白质外壳构成,单独存在时,好像一种纯粹的化学物质,并可结晶;但一旦进入了活的特定的宿主细胞中,就可利用宿主细胞内单体和能量的供应,以及复制、转录和翻译的“机器”自我繁殖。
近来又发现一些被称为质粒的物质。
它更为简单,只是一些裸露的环状核酸,但可以进入活得细胞中间,利用活细胞内的复制“机器”自我繁殖。
此外,类病毒也有类似的情况。
这些物质是肉具有生命,目前还有争论。
有人认为,只要能控制自身繁殖和遗传变异并对进化力量独立做出反应的都应称之为生命。
如果这样讲,那么病毒,噬菌体、质粒和病毒之类的东西就都可划为生命体必能能够独立自主地复制。
转录。
翻译和一共单体及所需的能源,而病毒、类病毒和质粒之类的东西是一种不完整的生命形态,它们都是寄生的,不能独立存在。
但后一种观点也不能成为明确的生命定义的划分界限。
因为生命体从来就不是一个孤立的存在物,它与周围环境以及与其他生命都有着不可分割的联系。
这就使得什么是独立生活、什么什么事寄生生活失去了明确的意义。
因此还需要从宏观的角度、也就是从生态学去研究生命观。
从生态学的生命观来说,就已知的事实看,太阳系内,生命活动只见于地球的生物圈——由高约离地表20公里的大气层(当然不包括航天器中的生命),直至地表十几公里的深处,这一相对来说不厚的空间构成。
在生物圈内有的生命具有叶绿素,可进行光合作用,大部分植物、蓝藻和部分细菌属于这类生命。
还有一些生物没有叶绿素、不进行光合作用,必须依靠摄取自养生物活或其他生物为食而生存,称为异养生物。
真菌、动物(包括人在内),以及大部分细菌属于这类生命体。
生物圈中的无机物质,通过了自养生物的光合作用,进入了生物体,以后部分通过自养生自身的代谢活动而回到无机世界;部分为异样生物所摄取,通过代谢活动(包括呼吸、排泄等)又回到了无机世界。
而大部分植物秸秆和动物尸体最后都经腐生生物(异养生物)的降解作用而返回无机世界。
这样就形成了生物圈内的物质运动循环。
这种循环运动都是单方的进行,不可逆转在这个循环运动中少了哪个一环或那一个环不畅通,都会影响到整个生物界。
没有自养生物或自养生物不足,异养生物当然难以生存;但只有自养生物,没有异养生物,大量有机物质积累后不能解释,也不会阻塞自养生物继续生存的道路。
从物质的简单形势来看,例如在大气中的以二氧化碳形式存在的碳元素,经过自养生物的光合作用,与水化合成糖类进入生命体内,部分经过自养生物自身的呼吸作用,从新成为二氧化碳回到大气中,。
其他部分有被各种异养生物所利用,通过它们的呼吸作用,回到无机世界。
这样就形成了一个碳元素的循环。
这个碳元素循环再生命中还必须与其他很多元素(如氢、氧、氮、磷、硫等)的循环通过化学反应藕合起来,同时也推动了这些元素的空间进行循环运动,不仅在宏观的生物圈中存在,同时在生物体的微观运动中也是存在的。
生态学把生命看作是上述生物圈中种种不可能的逆物质循环过程的中心环节。
但它近描述了生命外部条件极其所处的地方,却未指明生命本身的质的特点.生物物理学的生命观,着重从物质运动的一般规律上指明生命特征。
有序和熵的物质和能量是守恒的,地球与外界没有物质交换只有从太阳辐射得到能量,而又反射和辐射到太空之中。
太阳辐射到地球上的能量以地球反射和辐射到太空中的能量相等。
尽管地球的物质和能量都没有显著的变化,但地球上各种元素由于太阳辐射发生不同反应就可以产生不同程度和不同方式的运动,即产生了上述的各种循环运动。
这些运动导致了地球上物质的不均匀分布。
因太阳辐射所造成的能量流动对地球的影响在一个长时期内的是稳定的、有节奏的和有规律的。
所以,地球上物质分布的不均匀也是有节奏和有规律的。
这就产生了地球上物质分布和运动的有序状态。
热力学第二定律用一个叫做“熵”的函数来衡量一个系统的均匀程度。
一个孤立系统,即与外界没有物质和能量交换的系统,运动总使熵增加。
当熵达到极大值时,宏观物质运动就会停止,成为热力学平衡。
此时系统处于均匀的、无序状态。
地球不是一个孤立系统,而是一个闭系,即与外界只有能量交换而无物质交换系统。
它受到太阳辐射的能量,同时他又向太空反射和辐射能量。
太阳辐射出来的能量是太阳表面呈高温高温状态(约5800℃)。
获得生命是指一个开放系统它与外界不仅有能量的变换,而且有物质交换。
生命体实际上是从环境中取得以食物形式存在的高熵状态的物质和能量,把它们转化为了低熵状态并把废物排出体外,从而保持自身的熵处于比环境更低的水平,也就是维持着自身的有序状态。
生命体的有序性从分子水平看就很明显。
他们的大门子如核酸、蛋白质在各种细胞中都有一定的排列顺序,以至一个生态系统都有一定的空间结构。
有序性不但表现在空间分布上,也表现在生命体活动的规律上。
他们都有一定的特性:生长、发育、生殖、衰老、死亡、以及对外界刺激作出有规律的反应等。
从热力学的观点来看,这些现象都出自太阳辐射的推动,但只有地球上有生命活动。
生命的出现必然还有它自身的因素。
生命的概念,随着人类对宇宙的探索,不断的纠正,生命与机械有什么区别?这也许是一个简单的问题,但就人而言,人不是一个高级的机器吗?有信息处理功能,有能量转换器,有运动系统等等,与机器人没什么太大的区别,只是更高级,人类在探索宇宙时,不应该根据所谓的“生命条件”为准,下决定某处无生命,某处有生命,而应该根据是否有对外界感应,自我复制,与环境相互影响,交换信息和物质为准,在不同的环境中有不同的“自然理论”,又也许有着“生命”间认知水平的差距,也就是“科技”水平的差距。
人类的发展既是一种进化过程,也是一种自我改造的过程。
随着自然科学的发展,对生命的定义无疑会越来越宽广,同时也越来越准确。
参考文献:《地球生物学:生命与地球环境的相互作用和协同演化》谢树成殷鸿福史晓颖著科学出版社出版《生命简史》理查德•福提(Richard Fortey)中央编译出版社《生命之科学:遗传的神秘面纱》 H.G.韦尔斯(Wells.H.G.), P.G.韦尔斯(Wells.P.G.), 鸠良·赫胥黎(Huxley.J.) 湖北少年儿童出版社。