学习“生命科学”的体会.docx

学习“生命科学”的体会研究生命现象的科学。既研究各种生命活动的现象和本质，又研究生物之间、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。生命科学所要回答的首要问题就是什么是生命？这个古老的命题。一般说来，生命具有新陈代谢、生长、遗传、应激反应等特征。这些特征是生命运动的具体反应。生命科学就是研究生命运动及其规律的科学。生命科学是一门有很长历史的学科。在人类文明的初期，人们已经注意到了生命与非生命的区别，并对生物进行观察、描述，收集整理了大量材料。17世纪前，由于科学技术水平的限制和神学的桎梏，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。1838 年和1839年，德国的施莱登和施旺分别通过对植物和动物细胞的研究，提出了细胞学说：一切生物的基本构造单位是细胞。英国科学家达尔文在1859年出版的巨著物种起源中，提出了生物是由低级向高级不断进化的进化论学说，他认为生物的变异和自然选择是推动生物进化的根本原因。1865年，孟德尔发现了生物性状遗传的两个基本定律，即分离定律和自由组合定律，开始了遗传学的研究。20世纪初，摩尔根进一步提出了基因定位于染色体上和基因学说。从而使生物学跃入了近代科学的行列。从另一方面看，生命科学又是一门非常年轻的学科。它的一些基本概念和理论都是随着20世纪以来物理学、化学等有关学科的迅速发展而建立起来的。随着电子显微镜、X射线晶体衍射、同位素等先进技术在生物学中的应用，生物学研究取得了重大突破。美国科学家鲍林用X线衍射方法研究了蛋白质的分子结构，发现由氨基酸构成的肽链在一定条件下，可以形成螺旋结构。 1953年，沃森和克里克通过对脱氧核糖核酸（DN-A）的X-射线衍射照片进行分析和计算，提出了DNA的双螺旋结构模型，并提出了遗传信息就是以核苷酸排列的顺序储存于DNA分子之中。以此为突破口。诞生了分子生物学。随后科学家们又破译了全部遗传密码，指出蛋白质分子中的氨基酸排列顺序是以DNA分子中核苷酸排列为模板翻译的，每三种核苷酸为一种氨基酸密码。不久克里克提出了遗传的中心法则：遗传信息的表达，是以DNA为模板转录为mRNA，再以 mRNA为模板，按遗传密码翻译为蛋白质。这样，构成生命的两大类最基本的生物大分子蛋白质和核酸在生命过程中作用达到了统一，就能够从本质上解释生命现象。现代生命科学不仅有不同于传统生物学的许多特点，而且深刻影响着现代科学的各个领域。如今，生物技术已被世界各国视为一项高新技术，它对于提高国力，迎接人类所面临的食品短缺、健康、环境及经济问题的挑战是至关重要的。 生物技术，有时也称生物工程，是人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。以往，人们将生物技术分为基因工程，细胞工程，微生物工程，酶工程和生化工程。这种分类是相对的，它们之间互相渗透、互为补充、互为上下游。这五个工程虽是生物工程的重要内容，尚不能涵盖生物技术的全部内容。随着生物学和生物技术向纵深发展，不断有一些新的内容出现，特别是人类和生物的基因组学、蛋白质组学、生物芯片、生物信息学等重大技术的出现，已经大大扩展了生物技术的内涵。 近年蛋白质工程的出现，把基因工程研究提高到了新的水平，使得改造基因、改造蛋白质乃至改造生命成为可能。基因工程、蛋白质工程与微电子技术的结合，开辟了生物分子电子学的新领域。生物传感器、生物芯片的研制与应用，特别是生物电子计算机的研制成功，将使整个人类的文明登上一个新的高峰。 目前，生物技术在医学农业等领域的应用日益广泛。在医药卫生方面，仅美国就已有50多种生物药物疫苗和各种生物制剂投放市场。特别是在甲型H1N1流感盛行的日子里，生命科学的作用显得至关重要。生物技术在农作物中已有广泛的应用。最初通过遗传工程获得而进入市场的作物是：玉米、大豆和棉花。它们经转基因后具有抗除草剂和棉铃虫的能力。生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面，生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂，这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因能获得了经遗传改良的绵羊，这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面，生物技术在提高农作物产量、质量的同时，有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如，通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力；利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量，减少饲料作物中难消化的木质素含量等。又如由美国基因遗传学顶尖科学家克莱格凡特主持，历时10多年，耗资超过4000万美元的一个项目。研究团队共有20多位科学家。名为“人造儿”的人造细菌内核是移植于实验室、完全人工合成的基因组。凡特博士表示这意味着“一个新时代的到来”。科学家们首先选取一种名为丝状支原体的细菌，对其基因组进行解码并复制，产生人造的合成基因组。然后，将人造基因组移植入另一种称为山羊支原体的细菌，通过分裂和增生，细菌内部的细胞逐渐为人造基因所控制，最终成为一种全新的生命。在培养皿中，合成细菌的分裂等行为就像天然细菌一样。科学家们在“人造儿”DNA上写入4个“水印序列”，使其有别于同类的天然细菌，以及在这种生物的后代中识别它的“祖先”。尽管这种技术目前仍处于实验阶段，但研究人员相信其运用前景广阔。研究小组计划，先合成出可供生命存在的最小数量的基因，然后通过向其中弥补其他基因，制造一系列新的微生物，比如可生产生物燃料的细菌、有用的药品、可以从空气中吸收二氧化碳和其他污染物的细菌或是制造合成疫苗所需的蛋白质。叶老师的授课方式我很喜欢。特别是让我们多画图，多实践。老师深入浅出的将生命科学前沿和历史穿插，令非生物专业的我们都能够窥探出生命科学的由来和未来的走向。尤其是从显微镜的演变史，谈及出生命科学的发展史。您极力向我们灌输科研的学问独立行动和独立思考。可是，科学素质的培养实在不是一蹴而就，也不是一朝一夕的事情。当谈到生态系统时，您举了三峡水利工程、云南天池两个例子，它们对生态系统造成了一定程度地破外。在如何对破坏程度检测，一如既往的要求我们在纸上写出想法。您激发我们的想象力，让我们一抒己见。接着，您向我们提了一个问题，为什么北方人不做腊肉。当时，我想这和饮食习惯肯定有关系，可是说不出所以然。后来，您从最根本的角度细胞，说出了原委。DNA，干细胞，人造器官等等这些生命科学的前沿您都讲过。在讲课时，您特别强调交叉学科的重要性。比如，在讲人造器官时，您说材料科学在这里起了重要作用。人造血管是人造器官应用的一部分。种种例子，不胜枚举。未来从事科学研究是更具挑战性的。因为个人不仅需要扎实的专业根基，而且需要更宽阔的视野。如果视野狭隘，就很难跟自己专业领域之外的人沟通，更谈不上统领跨专业的研究队伍。您在讲课时，多次要求我们独立思考，遇到难题时，不要放弃，多在纸上画一画，将一个问题分解成若干个子问题，或许就可以找到答案。学习生命科学的前沿和历史能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