公选课作业：生命科学与人类生产生活的关系

生命科学与人类生产生活的关系

生命科学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、环保以及能源等部门中的广泛应用,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。

生命科学的概念：生命科学就是研究生命现象及其规律的科学。它既研究各种生命活动的现象和本质,又研究生物与生物之间、生物与环境之间的相互关系,以及生命科学原理和技术在人类经济、社会活动中的应用。

生命科学的发展：

生命科学是一门历史悠久的学科。在人类文明的初期,人们就注意到了生命与非生命的区别,并对生物进行观察、描述,收集整理了大量的材料。17世纪前,由于科学技术水平的限制和神学对人们思想的影响,古老的生物学始终停留在观察和描述阶段。到18世纪,伴随工业革命和自然科学的发展,对生物进行分门别类的研究成为主要课题19世纪,物理学和化学进一步发展,新技术不断地应用于生物研究,使生物学由描述性的学科发展为实验性的学科。20世纪以来伴随物理化学等有关学科的发展生命科学的一些基本概念和理论建立起来了。20世纪后半叶,随着分子生物学的兴起,生命科学的发展获得了前所未有的速度，一方面传统生物学的学科分支进一步深化、细化,另一方面学科间的交叉进一步加强。20世纪70年代以后，以生物工程、克隆技术、PRC技术等为主要内容的现代生物技术取得突飞猛进的发展

生命科学的应用：

（一）生命科学与医药卫生：1、生物技术解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题，开发出了一大批新的特效药物，如胰岛素、干扰素、白细胞介素-2、组织血纤维蛋白溶酶原激活因子、肿瘤坏死因子、集落刺激因子、人生长激素、表皮生长因子等等，这些药品可以分别用以防治诸如肿瘤、心脑肺血管、遗传性、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症，而且在避免毒副作用方面明显优于传统药品。2、研制出了一些灵敏度高、性能专一、实用性强的临床诊断新设备，如体外诊断试剂、免疫诊断试剂盒等，并找到了某些疑难病症的发病原理和医治的崭新方法。3、基因工程疫苗、菌苗的研制成功为人类抵制传染病的侵袭，确保整个群体的优生优育展示了美好的前景。现代生物技术以再生的生物资源为原料生产生物药品，从而可获得过去难以得到的足够数量用于临床的研究与治疗。如1克胰岛素要从7.5公斤新鲜猪或牛胰脏组织中提取得到，而目前世界上糖尿病患者有6000万人，每人每年约需1克胰岛素，这样总计需从45亿公斤新鲜胰脏中提取，这实际上办不到的，而生物技术则很容易解决这一难

题，利用基因工程的"工程菌"生产1克胰岛素，只需20升发酵液，它的价值是不能用金钱来计算的。

（二）生命科学与农业：

生物工程技术的应用, 使得农业上生产力水平大幅提高。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,提高产量， 也可以减少化肥和农药对环境的污染。

（三）生命科学与能源：

生物工程在开发能源和环境保护等方面同样有着广泛的应用。我们知道，煤炭、石油等能源终将枯竭，目前全世界已经面临着能源危机。使用煤炭、石油等能源，还造成严重的环境污染。因此，科学家们正在努力探索开发新的能源，其中很重要的一个方面就是用生物工程开发生物能源。美国科学家在1978年成功地培育出能直接生产能源物质的植物新品种——“石油草”，这种植物的茎秆被割开后，就会流出白色乳状的液体，经提炼就得到石油。在利用细菌治理石油污染方面，由于石油中的不同组成成分往往需要用不同的细菌来分解，科学家就将不同细菌的基因分离出来，集中到一种细菌内，从而得到

了“超级菌”。这种“超级菌”分解石油的速度比普通细菌快得多，净化石油污染的能力得到明显的提高。

（四）生命科学与环境保护：

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。解决环境污染的方法有物理法、化学法和生物法其中生物法应用最为普遍，有效。

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蔡质粒中的蔡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。

（五）克隆技术的应用：

（1）培育优良畜种和生产实验动物, 用于生物学、畜牧学、兽医学和医学实验, 提高实验结果的准确性。

（2）复制珍奇濒危动物,保存和传播动物物种资源,使野生动物的保护变得主动。

（3）生产转基因动物, 可克服有性繁殖难以稳定遗传的基因缺陷。（4）生产人胚胎干细胞, 克隆皮肤、心脏、肝、肾、肺等组织或器官,可从根本上解决同种异体移植过程中的免疫排斥反应。以干细胞为核心的替代或再生治疗,为束手无策的、严重危害人类健康的各种慢性疾病的治疗与康复带来了希望。同样, 以干细胞为载体的基因治疗则为各种遗传性缺陷的治疗带来了曙光。

生命科学的应用范围是如此之广，对人类生产生活产生的影响是如此广泛。生命科学就在我们身边的任何地方，我们的生活离不开它。可以肯定21世纪生命技术将成为一种常规的支撑性技术，从而彻底改变人类的生产、生活的面貌，并进而引起社会结构和社会生活的变革。生命科学与我们每个人的生活联系得是如此紧密。现代生物技术生产的产品大量涌入每一个人的家庭和生活。我们要理性地看待生物技术的快速发展，学习生命科学的基本知识，接受生命科学新观念、新技术、新产品。同时，任何一件事物都有两面性，生物技术是一把双刃剑，它可以给人类带来巨大的利益，也可以给人类带来巨大的灾难。我们只有掌握好它的知识并且加以运用才能造福人类。