生命科学与人类生活 摘要:生命科学是一门很高深的学科,包括了很多的领域。它的历史悠久,发展意义重大,它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、采矿等工业部门中的广泛应用,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。它是解决环境污染问题的有效武器,对坏境保护做出了很大贡献。但是它的发展对社会和自然界也可能产生负面影响,生物的入侵使生物多样性将遭到破坏,生态平衡也因此遭到破坏。 关键词:生物技术 人类生活 坏境保护 生态平衡 一、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。它是由多个基础学科、应用学科及交叉学科协同发展构成的综合学科群。 随着生命科学的发展,人们逐步认识到生命是高度组织化的物质结构,其分子基础是蛋白质和具有自我复制和负载遗传信息功能的核酸等生物大分子。生命具有新陈代谢、生长发育、遗传变异和对刺激反应等特征。这些特征是生命活动的具体反映。生命科学就是研究生命运动及其规律的科学。 二、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栓桔,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,林奈总结了前人的成果,建立了系统分类学。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。特别是20世纪70年代以后,以生物工程(包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程)、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,特别是生物工程技术这项以创造或改变生物类型或生物机能为目标的现代生物技术成为新技术革命的三大支柱之一,现代生物技术已经直接影响着并将进一步深刻影响着人们的经济生活和社会生活。 三、生命科学对人类的影响 随着生命科学的发展,生物科学对人类的影响越来越大。这主要表现在以下几个方面:影响人们的思想观念,如进化的思想和生态学思想正在被越来越多的人所接受。促进社会生产力的提高,如生物技术产业正在形成一个新兴产业。随着生命科学的发展,农业生产力因生物科学技术的应用而显著提高;将会有越来越多的人从事与生物学有关的职业。生命科学还会促进人们提高健康水平和生活质量,延长寿命,影响人们的思维方式,如生态学的发展促进人们的整体性思维;随着脑科学的发展,生物科学技术将有助于改进人类的思维。对人类社会的伦理道德体系产生冲击,如试管婴儿、器官移植、人基因的人工改造等,都会对人类社会现有的伦理道德体系产生挑战。 如克隆技术是推动生命科学飞速发展的一支强力发动机。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。是1838年德国胚胎学家汗斯·施佩曼首先提出了采用细胞核移植技术克隆动物的设想,后来克隆羊的出现,打开了克隆世界的大门。克隆可以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;可以复制珍奇濒危动物,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;可以生产转基因动物,可克服有性繁殖难以稳定遗传的基因缺陷;还可以生产人胚胎干细胞,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,从而治疗以前很多无法治疗的疾病。 四、生命科学对环境保护的影响 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。 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。 另一方面,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,也可以减少化肥和农药对环境的污染。 五、生命科学对生态平衡的影响 生物科学技术的发展对社会和自然界也可能产生负面影响,如转基因生物的大量生产改造物种的天然基因库,可能会影响生物圈的稳定性。再者外来物种入侵被认为是世界范围内对生物多样性的一个巨大威胁,现已成为一个全球化的问题,其危害已随人类的认识水平和估算能力的提高而日益彰显。由此生态平衡将会受到严重破坏,并且消失的物种将无法恢复,生态系统的多样性也将受到严重的破坏。 外来入侵物种是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入,在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力,并给当地的生态系统或景观造成明显损害或影响的物种。它们通常带来的后果是灾难性的,会导致直接减少当地物种数量;间接减少依赖于当地物种生存的物种数量;还会改变当地生态系统和景观,使地方对火灾和虫害的抵抗能力降低;并且使土壤保持和营养改善能力下降,水分保持和水质提高能力下降;最后还会生物多样性保护能力下降。 据统计,世界许多国家因外来物种入侵造成的经济损失都很惊人,美国每年损失1500亿美元,印度每年损失1300亿美元,南非损失800亿美元。 IUCN 2003年2月5日发表的研究报告估计,目前,外来入侵物种给各国造成的经济损失每年超过4000亿美元。IUCN还指出:当前,外来生物入侵是导致原生物种衰竭、生物多样性减少的重要原因。例如,被喻为“紫色恶魔”的凤眼莲(俗称“水葫芦”)在全世界水域的肆虐繁殖即是外来物种入侵最典型的一个例子。1884年,原产于南美洲委内瑞拉的风眼莲被送到了美国新奥尔良的博览会上,来自世界各国的人见其花朵艳丽无比,便将其作为观赏植物带回了各自的国家,殊不知繁殖能力极强的凤眼莲便从此成为各国大伤脑筋的头号有害植物。在非洲,凤眼莲遍布尼罗河;在泰国,凤眼莲布满湄南河;而美国南部沿墨西哥湾内陆河流水道,也被密密层层的凤眼莲堵得水泄不通,不仅导致船只无法通行,还导致鱼虾绝迹,河水臭气熏天;而我国的云 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/04585761e75c3b3567ec102de2bd960590c6d932.html