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生命科学基础期末论文 论文题目：发展中的生命科学技术生命的福音 授课教师： 王一锋 学 院： 外国语学院 专 业： 英语 班 级： 六班 学生姓名： 乔芮 学 号： 200952010615 成 绩： 发展中的生命科学技术生命的福音 内容摘要: 近五十年来，现代生物技术的发展对人类的生活产生了重要的影响；诸如，运用生物技术在治疗一些对人的寿命构成严重威胁的疾病方面起了重要的作用，极大地提高人的寿命。此外在环境保护和食品品质的提高等影响人生活质量方面也起了不可估量的作用，充分提高了人的生活条件和质量；另一方面现代生物技术在生物育种中的运用，挽救濒临生存危机的稀有动植物，更好的保护了物种的多样性。不得不说，现代生物技术的高度发展给人类的生活和其他生物的生存带来了诸多好处，可谓是生命的福音。关 键 词：生命科学 基因工程 克隆技术 预防 治疗 生物育种 环境保护 前言生命不可避免的要走向死亡，那么可不可能延缓衰老的进程？如果人类不能永生，可不可以年轻的时间更长一些？另一方面，随着社会的不断发展，伴之而生的是环境问题的凸显，环境的恶化必然导致某些生物濒临生存危机，事实上近几年来不幸的是已有许多物种灭绝，与此同时，相当一部分物种开始濒临灭绝。可喜的是，近些年来人们愈发认识到保护物种多样性的重要性，并积极参与到这方面的工作中来。更重要的是，全球各地的科学家们目前正在实验室里想办法解决这些科学问题。在现代生命科学技术方面取得了相当可喜的成绩，为促进人与自然和谐相处，实现生态良性循环和社会的稳定起了巨大作用。一、生命的科学含义生命科学归根到底是要回答什么是生命这个问题。尽管人们可以很容易地区分生物与非生物。但是从科学的角度，什么是生命确实是一个很难全面而准确的问题，可以说至今还没有一个为多数科学家所接受的生命的定义人们很难用简单的概括来定义如此复杂而又丰富多彩的生命现象。在此，我们可以通过生命的一些基本特征，然后尝试在生物学层次和物理学层次给出生命的定义。（一）生命的基本特征从错综复杂的生命现象中提出生物的一些共性，即生命的属性，大体可以归纳为以下几点：（1）化学成分的同一性从元素成分看，都是由C、H、O、N、P、S、Ca等元素构成的；从分子成分来看，生命体中有蛋白质、核酸、脂肪、糖类、维生素等多种有机物，并以蛋白质和核酸为基础物质。其中蛋白质都是由20种氨基酸组成，核酸主要由4种核苷酸组成。（2）严整有序的结构生命的基本单位是细胞，细胞内的各结构单元都有特定的结构和功能；在细胞这一层次之上还有组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统等层次。每一个层次中的各个结构单元，都有它们各自特定的功能和结构，它们的协调活动构成了复杂的生命系统。（3）生长、遗传和繁殖能力生命运动的本质特征是不断自我更新，是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统。生物体能通过新陈代谢的作用而不断地生长、发育：一方面，从外界摄取物质和能量，并将它们转化为自身的物质和贮存在机体中的化学能；再通过分解生命物质，将能量释放出来，供生命活动之用。这为生命的生长发育奠定了基础；当生命生长到一定阶段，又能繁殖下一代，使生命得以延续。（4）应激能力生物接受外界刺激后会发生反应。生物的运动受神经系统的控制。（5）进化生物表现出明确的不断演变和进化的趋势：从原始的单细胞生物开始，走过了多细胞生物形成，各生物物种辐射产生，以及高等智能生物人类出现等重要的发展阶段后，形成了今天庞大的生物体系（二）生命的定义：（1）从生物学角度的定义：生命是由核酸和蛋白质等物质组成的多分子体系，它具有不断自我更新、繁殖后代以及对外界产生反应的能力。（2）从物理学角度的定义 “负熵”：根据热力学第二定律，任何自发过程总是朝着使体系越来越混乱，越来越无序的方向，即朝着熵增加的方向变化。生命的演化过程总是朝着熵减少的方向进行，一旦负熵的增加趋近于零，生命将趋向终结，走向死亡。二、现代生命科学的发展概述现代生命科学系统的建立开始于16世纪，人们对生命现象的研究牢固地植根于观察和实验的基础上，以生命为对象的生物分支学科相继建立，逐渐形成一个庞大的生命科学体系。现代生命科学可以说是从形态学创立开始的。到18世纪以后，随着自然科学全面蓬勃地发展，生命科学业进入它的辉煌发展阶段。生命科学重要得分支相继建立，其中以细胞学、进化论和遗传学为主要代表，构成了现代生命科学的基石。细胞学创立于19世纪30年代，是由施莱登、施旺以及稍后的数位生物学家共同完成的。他们奠定了细胞是独立的生命单位、新细胞只能通过老细胞分裂繁殖产生，一切生物都是有细胞组成和由细胞发育而来的细胞学说的基本内容。1859年，达尔文的物种起源发表。19世纪前后，生命科学的重大成就还包括其他一些重要的发现和分支学科的建立。解剖学和细胞学促使人们对生物发育现象的研究获得了长足的进步，并由此建立了实验胚胎学。实现了对各种代表生物的形态发育过程的组织学和细胞学的研究。现代遗传学创始人孟德尔和另一位伟大的遗传学家是摩尔根创立的遗传学的分离、连锁和交换三大生物遗传定律；系统解释了生物的遗传现象，将细胞学发现的染色体结构和进化论解释的生物进化现象联系起来，指出了遗传物质定位在染色体上而推动了DNA双螺旋结构合中心法则的发现，为分子生物学的建立奠定了基础。到19世纪中，法国科学家巴斯德创立了微生物学，为医学疫苗的发明和免疫学的建立奠定了基础，推动了生物化学的进展，并为分子生物学的出现准备了条件。到20世纪中叶，围绕能量和生物大分子物质代谢的，研究发现了生物能量获取、利用的基本方式，进而建立了分子生物学。遗传学的研究预示了生物遗传载体分子的存在，而DNA双螺旋结构的发现直接导致了对生物DNARNA蛋白质中心法则（central dogma）的揭示人们因此探索到了生命运作的基础框架和生物世代更替的联系方式。从此，以基因组成、基因表达和遗传控制为核心的分子生物学的思想和研究方法迅速的深入到生命科学的各个领域，极大地推动了生命科学的发展。三、现代生命科学技术的应用 1、人类生命时间大幅度延长纵观历史，由于人类文明的进步，尤其是随着现代生命科学技术的不断发展，人的平均寿命也在不断增长。有资料表明，原始社会人均寿命仅为15岁。越过奴隶社会，进入封建社会后（距今约一两千年），人类平均寿命才缓增至20余岁。而在近代医学发展以前，决定人类寿命的主要因素是物质生活水平，也就是说单靠物质延寿只能达到30岁左右。直到上世纪初，人类才享有30余岁的平均寿命，即人类经过漫漫数千年，才使平均寿命增加十余年。随着医疗技术不断发展以及公共卫生和营养学等方面进一步完善，至今世界上大多数地区的平均寿命已达到70岁左右，有些经济发达的国家人均寿命已达到80岁。近百年来人的寿命增加了一倍左右。可以这么说：100多年的时间，人类生命延长超过了千百万年的进程。这些可喜的成果都是得益于现代生命科学技术的高度发展，如基因工程和克隆技术的日益成熟。 2、现代生命科学技术在疾病预防与治疗方面的应用（1）基因工程 基因工程是采用生物化学的方法，以酶为工具，在体外将不同来源的DNA分子进行剪切重组，与载体DNA形成镶嵌DNA分子(即重组DNA)，然后将之导入宿主细胞，使之在宿主细胞中扩增表达，从而使宿主或宿主细胞获得新的遗传特性，或形成新的基因产物的技术。通过基因工程技术能破译遗传密码是生命科学技术的核心，基因密码的破译将为人类揭开生命之迷。在大量药用蛋白的生产；建立人类疾病的转基因动物模型；生产可用于人体器官移植的动物器官方面已取得了许多较为可喜的成绩；如基因治疗，将外源基因通过载体导入人体内并在体内（器官、组织、细胞等）表达，从而达到治病的目的。将为治疗目前尚无理想治疗手段的大部分遗传病、重要病毒性传染病（如各型肝炎、艾滋病等）、恶性肿瘤、心脑血管疾病和老年病等开辟十分广阔的前景。随着人类基因组计划（Humangenomeproject）的顺利实施，6000多种人类单基因遗传病和一些严重危害人类健康的多基因病（如恶性肿瘤、心血管疾病等）将有可能由此得到预防、诊断和治疗。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。（2）克隆技术 现代克隆(Clone)技术，就是采用细胞融合拆合技术人工制造无性繁殖。通过这种生物技术，能够生产人胚胎干细胞, 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。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。科学家预言，人类在不远的将来借助于克隆技术，不但可以制造出皮肤：人造膝盖，还可以制造出人造乳房、耳朵、软骨、肝脏、甚至心脏、动脉等组织和器官以供应医院治疗病人的需要。近年来发展起来的单克隆抗体技术叉秫杂交瘤技术，进一步提高了抗癌药物的靶向性，提高抗癌效果。克隆技术为人类的健康带来了福音，多年困扰人类健康的顽疾，借助克隆技术瞬即可以得到解决。克隆技术为人类做出了具大贡献，功不可设。3、现代生命科学技术在物种保护方面的作用生物育种（1）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成熟的动物克隆技术在培育优良畜种和生产实验动物复制珍奇濒危动物,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。（2）进入21世纪，人类面临人口增长、粮食短缺、资源衰退和环境恶化等世界性难题受到各国政府和学者的普遍关注水产品是人类赖以生存的重要蛋白来源。我国于1986年，即将生物技术开始应用于鱼类育种。在传统选择育种、细胞工程和基因操作等现代生物技术的基础上，中国的鱼类遗传育种研究进入了一个新阶段。随着现代生物技术的飞速发展，它在水产育种研究和开发中的应用必将越来越广泛，这也将彻底改变该学科领域的发展现状，为水产养殖业的可持续发展提供更多优良品种。（3）通过基因工程和克隆技术的现代生物技术手段，利用动植物的体细胞能够培育成成熟的动植物体，从而达到挽救濒临生存危机的稀有物种，极大的推进了保护物种多样性迈向成熟化。目前，我国在动植物育种方面已从传统生物技术向现代生物技术转变，涉及到生物技术的许多前沿领域。4、在环境保护方面的应用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。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。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含有机汞的废水, 同时回收金属汞, 从而化害为利, 变废为宝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。此外，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。另据据英国泰晤士报报道，美国一微生物学工作者培育出了一种以PCBs（聚氯联苯，一种污染环境的致癌物质一般的自然过程中不能被破坏）为食物的细菌，它能使这种有毒害的物质变成无害的物质水、二氧化碳和盐类。做到了低毒、无害、无残留、可生物降解我国用中草药制成生物农药“露雨二号”近年来勃然兴起的生物农药顺应了时代发展的要求，这就是既确保杀灭作物病虫害，又不污染环境。四、展望现代生物科学技术的延续总之，现代生命科学发展的大趋势是对生命现象的研究不断深入与扩大，向微观和宏观、最基本的最复杂的两极发展，特别是复杂系统的研究都将引起整个自然科学界的关注，未来生命科学将进入一个大综合与大发展的时期。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。我们有理由相信运用日新月异的生物科学技术，在改善人类的生活质量、提高生活品质，保护物种多样性，促进人与自然的和谐相处会走的更远。参考文献：1. 蔡宝立, 陈启民, 耿运琪 潜力巨大的基因工程天津天津科学技术出版社,19862. 孙毅 现代生物技术应用于环境保护研究的新进展3. 程树培.环境生物技术M.南京：南京大学出版社，19944. 深圳教育学院理化生系周彦兵 现代生物技术应用分析5. 中华综合医学杂志 2001年 第2卷 第2期 现代生命科学技术一浅谈克隆技术在医学上的应用6. 林克存生物物理学及其在末来生命科学发展中的作用自然杂志， 1990年第2期评论一、简介这篇论文通过生命的科学含义、现代生命科学的发展、现代生命科学技术的应用、展望现代生物科学技术的延续这四方面对生命科学技术进行了详尽地介绍。现代生物技术的高度发展给人类的生活和其他生物的生存带来了诸多好处，真的可谓是生命的福音。二、优点 这篇论文对于生命科学有关的理论进行了一些详细地介绍，首先科学地定义了“生命”这一概念，接着介绍了现代生命科学技术的发展、应用、展望。整篇论文结构清晰明了，由浅入深地展开对于生物技术的阐述。而且，论文对生命科学技术的应用的介绍，从生物技术有利于人类生命时间大幅度延长到现代生命科学技术在疾病预防与治疗方面的应用到现代生命科学技术在物种保护方面的作用生物育种再到在环境保护方面的应用，涉及到了方方面面面，可以看出现代生命科学技术对给人类的生活和其他生物的生存带来了诸多好处。众所周知，环境保护已经成为世界各国政府和人民共同的行动，我们已经认识到了环境保护工作的重要性和迫切性。比较重要的一点是这篇论文在提到现代生命科学技术的应用时介绍了其在环境保护方面的应用，这就启示了我们可以利用现代生命科学技术这一先进手段从而更好地达到保护环境的目的。三、缺点 诚然这篇论文也存在着一些缺点和不足，没有提及现代生命科学技术的发展中存在的问题及对策。我在查阅了相似的文献后，了解到现代生命科学技术虽然得到了高度地发展，并在人类和其他物种的进化中发挥着举足轻重地影响，但不可否认的是在整个发展过程中依然有些不足和需要改进的方面。举例说明，陈竺院士2002年10月26日在中美21世纪医学论坛的讲演中指出，中国的生物技术发展中存在一些问题：创新能力不足，投入不足，人才不足，基础设施不足；部门研究计划之间的协调不够，投入渠道多而协调机制少，导致计划重复而效率不高；科技研究与产业的结合不紧，企业研究力量相对薄弱，研究机构与企业之间缺乏有效的合作机制；同时，法制建设跟不上科技的发展。针对这些问题，中国政府有关部门和有关研究发展计划提出了一些新的思路，如实施人才、专利、标准“三大战略”，发挥国家级高新技术园区和高技术产业化基地的骨干作用，建立不同研究计划之间的协调机构并逐渐简化和集中资助渠道，加强国立科研机构与地方、企业的联合，鼓励科研机构的项目组或单位在适当时机转制，建立国家和机构的生物伦理委员会。为了进一步加强重点领域的研发，近年来中国新建了人类基因组研究中心、生物信息中心、转基因动物基地、作物设