生命科学导论论文

浅谈生命科学对社会的杰出贡献

本学期选修生命科学导论课程，让我重新拾起已一年多没有接触的生物内容，也让在一年之后将学生物医学的我提前感受了专业的神奇。

生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。当然，这只是一个宽泛的定义。生命科学与我们的生活史息息相关密不可分的。

现代生物技术揭示生命之谜造福人类。1973年以美国科学家科恩为首的研究小组, 应用前人大量的研究成果, 在试管中将大肠杆菌里的2种不同质粒抗四环素和抗链霉素重组到一起, 然后将此质粒引进到大肠杆菌中去, 结果发现它在那里复制并表现出双亲质粒的遗传信息。这是人类进行的第1次DNA重组实验, 也称为基因工程技术的开端。重组DNA 技术的诞生, 对生命体的遗传物质构成和基因表达的研究提供了有力手段。迄今，DNA重组技术最大的应用领域在医药方面，包括活性多肽、蛋白质和疫苗的生产，疾病发生机理、诊断和治疗新基因的分离以及环境监测与净化。许多活性多肽和蛋白质具有治疗和预防疾病的作用，它们都是由相应的基因所产生，但在组织细胞内产量极微，使得采用常规方法很难获得足够量供临床应用，基因工程则突破了这一局限性，大量生产这类多肽和蛋白质，迄今已成功地生产出胰岛素（治疗糖尿病和精神分裂症）、干扰素（抗病毒剂，对血癌和某些实体瘤有疗效）、人生长激素（治疗侏儒症）、生长激素释放抑制因子（治疗肢端肥大症和急性胰腺炎）等百余种产品，其中许多已成为临床治疗的有力武器，并创造了显著的经济效益。但是, 由于通过重组DNA技术得到的重组的DNA数量有限, 其筛选难度较大, 限制了该技术的应用。1971年卡若那率先提出了核酸体外扩增的设想经过DNA变性, 与合适的引物杂交, 用聚合酶延伸引物, 并不断重复该过程便可克隆基因。1985年美国一家公司发明了具有划时代意义的聚合酶链反应（PCR）, PCR技术。PCR技术具有特异、敏感、产率高、快速、便捷、重复性好、易自动化等优点, 它能在一个试管内将所要研究的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增10万至百万倍, 可从一根毛发、一滴血、甚至一个细胞中扩增出足量的DNA 供分析研究和检测鉴定。过去几天或几星期才能做到的事情, 用PCR几小时便可完成。PCR 技术是生命科学领域中一项革命性创举和里程碑。

克隆技术是推动生命科学飞速前进的又一强力发动机。克隆是英文一词的clone音译, 本意是无性繁殖系或一种人工诱导的无性繁殖方式。科学家把人工遗传操作动、植物的繁殖过程叫克隆, 这门生物技术就叫克隆技术。1938年德国胚胎学家汉斯· 施佩曼首先提出了采用细胞核移植技术克隆动物的设想。1952年科学家首先采用青蛙开展细胞核移植克隆实验,先后获得了蟒鲜和成体蛙。1963年我国童第周教授领导的科研组, 以金鱼为材料, 研究鱼类胚胎细胞核移植技术取得成功。1996年7月5日, 英国科学家伊恩· 维尔穆特用成年羊体细胞克隆出一只绵羊, 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。克隆羊诞生以后, 科学家们又相继克隆出牛、猴等哺乳动物, 动物克隆技术日渐成熟。成熟的动物克隆技术, 在人类征服自然和发展经济中有着巨大威力, 其广阔的应用前景为：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。可用于复制珍奇濒危动物,保存和传播动物物种资源,可使野生动物保护变被动为主动。能够生产转基因动物, 可克服有性繁殖难以稳定遗传的基因缺陷。还能生产人胚胎干细胞, 克隆皮肤、血液和心、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。在20世纪，器官移植已取得重大成就，但供移植的器官数量总是满足不了等待做移植手术者的需要，接受手术者不得不长时间等待，有的人往往尚未等到就死去了。另一方面，直到目前机体组织的排异性仍未被攻克，尽管现在手术的成功率越来越高，药理学家与外科医生仍在寻找完善免疫抑制的方法。21世纪，人类将迎来人体器官更换的新时代，异种器官移植、干细胞再生、人造器官将为更多的患者带来福祉。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或退行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。

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DNA重组技术把甲苯质粒中的甲苯降解基因和蔡质粒中的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。

以上只是就生命科学造福人类的某几方面的泛泛探讨，生命科学导论课程极大的引起了我对生物探索的兴趣与热情，在这条路上我会脚踏实地的走下去，争取服务于社会，贡献于社会。