生物学和人类的关系

生物学和人类的关系

[摘要]生物学是研究生命的科学，它既研究各种生命活动的现象及其本质，又研究生命与环境之间的相互关系。近30多年来，生物学的理论成就给自然科学的发展作出了巨大贡献，并最大限度地造福了人类。生物技术又为人类利用、改造和保护自然，造福人类提供了实践方法。生命科学要为人类造福转化为生产力，必然与技术相结合，才能在生产上发挥巨大作用。然而。事物的两面性又提醒我们，科学对文明的发展既有正面的推动作用，又可能引起不利于人类生存的副作用。那么，我们只有把握生命科学在人类社会中的各方面作用，才能把人类文明推进到更高的阶段。

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1引言

20世纪是生物科学发展史上最为辉煌的时代，特别是20世纪50年代以来，随着数理科学的广泛而深刻地渗入到生物科学领域以及一些先进的仪器设备和研究技术的问世，生物科学已进入从分子水平研究生命活动过程及其规律，以及生命体与环境相互作用规律的生命科学的新时代。由于应

用先进技术，生命科学在微观和宏观两方面都取得了丰硕的成果：特别是生命科学的理论成就为自然科学的发展作出了巨大的贡献。遗传物质DNA双螺旋结构的阐明被认为是20

世纪自然科学的重大突破之一。由于生命科学的进步向数学、物理学、化学以及技术科学提出了许多新问题、新概念和新的研究领域，生命科学已成为21世纪的主流科学之一。

进入21世纪，人类面临着人口、食品、健康、环境、

资源等与生命科学有关的重大问题，“人类基因组计划”的

实施和深入发展，将有可能从更深层次上了解人体生长、发育、正常生理活动以及各种疾病的病因和发病机理，并为医学提供防治策略、途径和方法。“水稻基因组计划”的顺利

开展，对21世纪农业的发展，解决粮食问题，将产生巨大

的影响。

由此看出，当今发展科学的目的在于认识世界，而发展技术的目的在于利用、改造和保护自然，造福人类。生命科学要为人类造福转化为生产力，必然与技术相结合，才能在生产上发挥巨大作用。于是在20世纪70年代，随着生命科学理论的不断发展，与工程技术相结合，开辟了生物技术(也叫生物工程)新领域。例如，通过基因重组技术，PCR技术、DNA和蛋白质序列分析技术、分子杂交技术、细胞和组织培养技术、细胞融合技术、核移植技术等等，促进了基因工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、染色体工程、

组织工程、胚胎工程等生物工程的诞生与发展，已在工业、农业、医疗卫生和环境保护等方面得到了广泛应用，并取得了突破性进展。从当今世界生物技术的发展来看，21世纪将是生物学带领人类走向更加辉煌的时代。

2生物学对人类未来科技社会的影响

始于1900年孟德尔学说的重新发现，遗传学向理论(包

括生物进化)和实践(主要是植物育种)两个方面深入发展。与此同时，由于物理学、化学和数学对生物学的渗透以及许多新的研究手段的应用，一些新的边缘学科如生物物理、生物数学应运而生。50年代中期，由于沃森和克里克等人的努力，产生了分子生物学。随着分子生物学和分子遗传学的发展以及形态研究的深入，细胞学也进人分子水平，出现了细胞生物学。20世纪蓬勃发展的生态学在生物学中的地位日益增长。它的研究范围从群落扩大到生态系统，以至包括多种类型生态系统的综合考察和全球性的“生物圈”。它与地质学、环

境科学以及社会科学的结合，对生产和社会已产生重大的影响。

在微观方面的研究中，分子遗传学的这些系列重大成就促进了分了生物学的兴起和发展。许多蛋白质、核酸的一级结构和立体结构已经阐明，有的已经能人工合成。对这些生

物大分子的结构和功能的大量研究，揭示了生物的遗传、生长、分化、神经传导、肌肉收缩和免疫等许多生命现象的奥秘，使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段，并带动生物学的各分支学科向分子水平发展。

近年来，受到物理科学新思潮(非线性、非平衡态动力系统物理学、耗散结构、内组织、浑沌态等新理论和新概念)

的影响，特别是胚胎发育的研究受到了很大的重视。目前分子遗传学研究的前沿已从原核生物转向高等真核生物的基

因组结构及其表达调控。由于DNA重组、单克隆抗体、DNA 序列快速分析等新技术的应用、在上述领域已经有了不少重大发现，正酝酿着向高层次突破。从分子水平建立遗传、发育和进化的统一理论，并通过分子、细胞和整体不同结构层次的综合研究来阐明脑功能活动的机理，将是未来理论生物学的主要任务。

在宏观研究方面，随着系统分析、数学模拟、遥感技术等新概念、新方法和新技术在生态学中约应用。初步揭示了生物与生物、生物与环境相互作用的物质基础，以及它们相关进化的内在联系。特别是对生态系统的研究，阐明了系统结构与物质能量代谢过程及其生态效应、进一步发展了最优化理论，对于大幅度提高农业综合生产体系的生产力，森林、草原和水体等的科学经营，有害动物(害虫、害鼠等)的控制，以及环境治理等方面都将起巨大的作用。

3生物学对人类未来经济社会的影响

世界人口现已达60亿，并且在未来几十年里还有不断上升的趋势。21世纪中期将突破100亿大关，位居世界首位的我国人口已达13亿之多，而耕地面积在短期内不可能有很大程度的增加，由此看来，粮食问题将仍然是长期的影响人类生存与发展的紧迫问题之一。

近30多年来，生物学的成就对世界社会、经济的发展已经起了很大的推动作用。如农业方面，1949～1975年世界粮食总产量增加一倍以上，平均年增长率2.8％。超过总体的人口增长率。遗传育种方面的贡献，如墨西哥的良种小麦、菲律宾的矮杆水稻和我国的杂交水稻等，都在为增产粮食的“绿色革命”中起了关键作用。随着“水稻基因组计划”的顺利开展，对21世纪农业的发展以及解决人口与粮食问题，将产生巨大的推动作用。

国民经济区域规划、重大工程建设都需有生物学参加的综合考查先行一步。全球自然资源和环境的保护、开发和治理也要以“人与生物圈”、“国际地圈生物圈”计划的研究成果为依据。农业现代化要走资源节约型农业的新路也离不开生态学理论的指导，并将间接影响GDP走势。