(高考生物)生物学状态与未来简介
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(生物科技行业)生物学状态与未来简介
《生物学》现状与未来简介
有人说:20世纪是物理的世纪,21世纪是生物的世纪,你相信吗?
也许你曾经听说过,也许你不以为然。
那么,请随我们一起来领略21世纪生物学的风采和魅力吧!
1.美国著名的《科学》杂志评出1995~2000年各年度的十大科学成就,生物学科技成果连续六年均占一半以上!
2.1999年美国科学院院士和外籍院士共2217名,与生物学密切相关的院士1112名,占总人数50.2%,其中1999年4月新增加的63名院士中有37名与生物学相关,占新增院士总数的59%。
3.以美国为例,近年统计了48万博士学位获得者中,从事生物学的占51%……
近年来,世界上越来越多的数、理、化等科学家被吸引到生物科学研究的领域中,在发达国家,优秀青年科学家流向生物科学,在发达国家已成明显趋势,学习生物、农学、医学的青年增加很快。
我国的情况令人担忧,统计了我国12所重点大学生物系1066名教师,教授:讲师:助教=4.8:3:1,原因是年轻的教师大批流失(出国),这是因为生物学在发达国家倍受重视而在国内受冷遇的反差特别大。
现代生物技术越来越为各国政府和企业界所关注,与信息、新材料和新能源技术并列成为影响国计民生的四大科学技术支柱,是21世纪高新技术产业的先导。
幸运的是,我国也开始认识到了这一点。生物学科的地位越来越受到了重视,由于生物学的发展,不久的将来,生物方面的人才需求量激增,生物学科的面貌必将不断改变。
我们相信:纵然21世纪不能说是生物的世纪,生物学科也必将有极大的发展,成为带头学科的之一!
因为:人是最高级的生物——自然科学的发展最终要为我们人类自身服务!
据称:今年中山大学录取分数线最高的也就是生物专业!
让我们共同来关心、发展我们的生物事业,了解它对我们生活的4方方面面,努力学好生物这门课程。
现代生物学与未来
2、1现代生物学&粮食与人口
思考:1.你有没有感受到粮食短缺的问题?
2.农民职业即意味着脏、累、差吗?
随着人口的增长,粮食需求量越来越大;
随着生活水平的提高,人们要求吃得越来越好;
随着现代工业的发展,工业用地、道路建设、环境破坏,可供种植粮食的土地面积却越来越少。
粮食危机是客观存在的,造成我们一定错觉的原因在于:
1.依靠现代生物科技的发展,增加世界粮食总产量;
2.贫富分布不均匀,不少贫穷地区与国家普遍缺粮。
解决办法:发展生物科技,提高作物产量,控制人口增长,提高人口素质
绿色农业(动、植物资源)应用诸如组织培养、无土栽培、杂交育种、
转基因等现代生物技术,提高传统动植物的品质和产量。
白色农业(微生物资源)据计算,如果用世界石油产量的1%,生产单
细胞蛋白,就可供10亿人吃一年。
蓝色农业(海洋生物资源)如果把海洋藻类植物和浮游生物均纳入人类
食物范围,则海洋可养活300亿人。
工厂化农业(人工合成粮食)工厂里模拟光合作用
思考:发展生物科技对解决粮食与人口问题起能起到什么作用?
2.2现代生物学&医疗与健康
知道疯牛病病毒有多厉害吗?疯牛病在英国几次大爆发,给政治、经济带来严重的影响,疯牛脑组织呈海绵状,经分析发现一种致病因子,具有极强的生命力与和感染力,比任何细菌、病毒都耐热,90℃情况下30分钟,感染力丝毫不减,120~130℃情况下加热4个小时仍有一定的感染力,连褔尔马林也不能将它们消灭,这一切引起了医学界的恐慌,经分析这是一种不含核酸的蛋白侵染因子!
美国总统里根晚年得了老年性痴呆,生活不能自理,甚至连自己的名字也回忆不起来,而这种病人脑组织同样布满空洞,呈海绵状。
预测,1980年至1996年可能高达13万人感染疯牛病。(南方日报)
埃博拉病毒是人类所知最恐怖、最致命的病毒之一,有“超级爱兹病”之说。自1996年以来经由WHO确认的1100个埃博拉病毒感染者中,死亡者多达793人。
思考:现代生物科技对医疗、保健事业能起到什么作用?
2.3现代生物学&工业与国防
常规应用工业:制药、酿酒、食品等。
新型生物工业:生物冶金、生物反应器等。
近年来,化学工业有20%被生物反应器所取代,其设备投资减少80%,能耗降低50%。一般说来,生物酶催化比化学催化效率高10^7~10^13倍。
在重工业中,已有40个矿山用细菌冶金。日本用还原菌炼铜;加拿大用氧化铁硫杆菌从黄铁矿中提金,其滤析率近100%。
在轻工业中,科学家正努力使蚕的丝心蛋白基因在大肠杆菌中表达,以求在发酵罐中生产蚕丝。又如治疗糖尿病的重要药物胰岛素,以往由猪的胰脏分离提取的,450公斤的
胰脏才能得到10克胰岛素。而基因工程技术用大肠杆菌发酵生产,一只200升的发酵罐即可生产相同产量。而1977年应用基因工程生产生长激素释放抑制激素(抑长素)成功,用这种方法10升发酵液可生产5mg抑长素,与过去用50万头绵羊的下丘脑提取的产量相等。
国防工业:生物武器、仿生学等的应用
2.4现代生物学&资源与环境
现代工业社会的发展,消耗了大量的煤、石油、天燃气、矿石等不可再生性自然资源,能源危机已成为一个热门的话题。
生物资源是一种可再生性的资源,合理的开发和利用将让我们取之不尽,最终解决能源危机。不合理的开发和利用自然资源却导致了现代生态环境的破坏——臭氧空洞、温室效应、沙尘暴、水旱灾害、水土流失、生物灭绝、赤潮、酸雨、光化学烟雾等等接踵而来……
这一切多数是人为破坏自然环境的恶果,历史上黄土高原高原森林覆盖率曾经高达50%以上,长江、黄河也不是今天的浊流……
发展生物科技,重视生态平衡与环境保护势在必行。
学科联系
20世纪物理学、化学高度发展,为生物的研究提供了基础知识和新的实验手段,作为一门应用基础学科,各学科衍生出了相关的一门重要的分支学科如:
化学——————→生物化学
物理——————→生物物理(仿生学是生物物理的一门分支学科)
计算机—————→生物计算机
作为一门刚刚腾飞的基础学科,它的起步较晚,发展却异常迅速,在物理、化学等基础自然科学走向巅峰的时候,生物学正借助物理、化学的知识与实验方法,飞速发展。
美国研究院之所以有50%以上的院士研究生物方向,其中很多是从物理学、化学等学科转向研究生物的。
由此:21世纪生物人的世纪必将到来!
学好生物有着非常重要的意义。
热点追踪
生物前景综述、克隆专题、人类基因组计划、生物计算机、纳米生物工程、仿生学
·埃博拉病毒·干细胞研究·疯牛病·基因组计划·生物芯片
·致病基因和基因治疗·艾滋病·生物制药·人类起源大探秘
·纷纷扰扰克隆人·物种克隆与转基因生物·干细胞移植进展与争论等
附录资料
5.1美国科学院各大类学科的院士名额
根据1999年7月1日美国科学院发布的资料,美国科学院院士和外籍院士共2217名,其中名誉院士89名,外籍院士313名。按学科分类的各学科院士人数如下:
*动物科学和人类营养学46
*人类学75
应用数学62
应用物理科学88
天文学77
数学111
*医学遗传学、血液学和肿瘤学90
*医学生理学和新陈代谢53
*微生物学和免疫学88
*神经生物学68