學(xué)習(xí)“生命科學(xué)”的體會(huì)

1、 學(xué)習(xí)“生命科學(xué)”的體會(huì)研究生命現(xiàn)象的科學(xué)。既研究各種生命活動(dòng)的現(xiàn)象和本質(zhì)，又研究生物之間、生物與環(huán)境之間的相互關(guān)系，以及生命科學(xué)原理和技術(shù)在人類經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)中的應(yīng)用。生命科學(xué)所要回答的首要問題就是"什么是生命？"這個(gè)古老的命題。一般說來，生命具有新陳代謝、生長、遺傳、應(yīng)激反應(yīng)等特征。這些特征是生命運(yùn)動(dòng)的具體反應(yīng)。生命科學(xué)就是研究生命運(yùn)動(dòng)及其規(guī)律的科學(xué)。生命科學(xué)是一門有很長歷史的學(xué)科。在人類文明的初期，人們已經(jīng)注意到了生命與非生命的區(qū)別，并對生物進(jìn)行觀察、描述，收集整理了大量材料。17世紀(jì)前，由于科學(xué)技術(shù)水平的限制和神學(xué)的桎梏，古老的生物學(xué)始終停留在觀察和描述階段。到18

2、世紀(jì)，伴隨工業(yè)革命和自然科學(xué)的發(fā)展，對生物進(jìn)行分門別類的研究成為主要課題。19世紀(jì)，物理學(xué)和化學(xué)進(jìn)一步發(fā)展，新技術(shù)不斷地應(yīng)用于生物研究。使生物學(xué)由描述性的學(xué)科發(fā)展為實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科。1838 年和1839年，德國的施萊登和施旺分別通過對植物和動(dòng)物細(xì)胞的研究，提出了細(xì)胞學(xué)說：一切生物的基本構(gòu)造單位是細(xì)胞。英國科學(xué)家達(dá)爾文在1859年出版的巨著物種起源中，提出了生物是由低級向高級不斷進(jìn)化的進(jìn)化論學(xué)說，他認(rèn)為生物的變異和自然選擇是推動(dòng)生物進(jìn)化的根本原因。1865年，孟德爾發(fā)現(xiàn)了生物性狀遺傳的兩個(gè)基本定律，即分離定律和自由組合定律，開始了遺傳學(xué)的研究。20世紀(jì)初，摩爾根進(jìn)一步提出了基因定位于染色體上和基因

3、學(xué)說。從而使生物學(xué)躍入了近代科學(xué)的行列。從另一方面看，生命科學(xué)又是一門非常年輕的學(xué)科。它的一些基本概念和理論都是隨著20世紀(jì)以來物理學(xué)、化學(xué)等有關(guān)學(xué)科的迅速發(fā)展而建立起來的。隨著電子顯微鏡、X射線晶體衍射、同位素等先進(jìn)技術(shù)在生物學(xué)中的應(yīng)用，生物學(xué)研究取得了重大突破。美國科學(xué)家鮑林用X線衍射方法研究了蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)由氨基酸構(gòu)成的肽鏈在一定條件下，可以形成螺旋結(jié)構(gòu)。 1953年，沃森和克里克通過對脫氧核糖核酸（DN-A）的X-射線衍射照片進(jìn)行分析和計(jì)算，提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，并提出了遺傳信息就是以核苷酸排列的順序儲存于DNA分子之中。以此為突破口。誕生了分子生物學(xué)。隨后科學(xué)家們又破

4、譯了全部遺傳密碼，指出蛋白質(zhì)分子中的氨基酸排列順序是以DNA分子中核苷酸排列為模板翻譯的，每三種核苷酸為一種氨基酸密碼。不久克里克提出了遺傳的中心法則：遺傳信息的表達(dá)，是以DNA為模板轉(zhuǎn)錄為mRNA，再以 mRNA為模板，按遺傳密碼翻譯為蛋白質(zhì)。這樣，構(gòu)成生命的兩大類最基本的生物大分子蛋白質(zhì)和核酸在生命過程中作用達(dá)到了統(tǒng)一，就能夠從本質(zhì)上解釋生命現(xiàn)象。現(xiàn)代生命科學(xué)不僅有不同于傳統(tǒng)生物學(xué)的許多特點(diǎn)，而且深刻影響著現(xiàn)代科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。如今，生物技術(shù)已被世界各國視為一項(xiàng)高新技術(shù)，它對于提高國力，迎接人類所面臨的食品短缺、健康、環(huán)境及經(jīng)濟(jì)問題的挑戰(zhàn)是至關(guān)重要的。 生物技術(shù)，有時(shí)也稱生物工程，是人們以現(xiàn)

5、代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段和其他基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原理，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。以往，人們將生物技術(shù)分為基因工程，細(xì)胞工程，微生物工程，酶工程和生化工程。這種分類是相對的，它們之間互相滲透、互為補(bǔ)充、互為上下游。這五個(gè)工程雖是生物工程的重要內(nèi)容，尚不能涵蓋生物技術(shù)的全部內(nèi)容。隨著生物學(xué)和生物技術(shù)向縱深發(fā)展，不斷有一些新的內(nèi)容出現(xiàn)，特別是人類和生物的基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物芯片、生物信息學(xué)等重大技術(shù)的出現(xiàn)，已經(jīng)大大擴(kuò)展了生物技術(shù)的內(nèi)涵。 近年蛋白質(zhì)工程的出現(xiàn)，把基因工程研究提高到了新的水平，使得改造基因、改造蛋白質(zhì)乃至改造生命成為可

6、能?；蚬こ?、蛋白質(zhì)工程與微電子技術(shù)的結(jié)合，開辟了生物分子電子學(xué)的新領(lǐng)域。生物傳感器、生物芯片的研制與應(yīng)用，特別是生物電子計(jì)算機(jī)的研制成功，將使整個(gè)人類的文明登上一個(gè)新的高峰。 目前，生物技術(shù)在醫(yī)學(xué)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。在醫(yī)藥衛(wèi)生方面，僅美國就已有50多種生物藥物疫苗和各種生物制劑投放市場。特別是在甲型H1N1流感盛行的日子里，生命科學(xué)的作用顯得至關(guān)重要。生物技術(shù)在農(nóng)作物中已有廣泛的應(yīng)用。最初通過遺傳工程獲得而進(jìn)入市場的作物是：玉米、大豆和棉花。它們經(jīng)轉(zhuǎn)基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。生物技術(shù)在畜牧業(yè)上應(yīng)用所獲得的益處與在農(nóng)作物上相似。一方面，生物技術(shù)有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者

7、。促進(jìn)畜禽生長的物質(zhì)有生長激素以及促進(jìn)其生長的調(diào)節(jié)劑，這些物質(zhì)可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因能獲得了經(jīng)遺傳改良的綿羊，這種綿羊比普通棉羊產(chǎn)毛量能提高6%左右。另一方面，生物技術(shù)在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、質(zhì)量的同時(shí)，有助于提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)力發(fā)展水平。例如，通過控制飼料作物體內(nèi)碳水化合物含量可提高畜牧業(yè)生產(chǎn)力；利用基因調(diào)控技術(shù)可以提高包括豆科作物在內(nèi)一些作物的蛋白質(zhì)含量，減少飼料作物中難消化的木質(zhì)素含量等。又如由美國基因遺傳學(xué)頂尖科學(xué)家克萊格·凡特主持，歷時(shí)10多年，耗資超過4000萬美元的一個(gè)項(xiàng)目。研究團(tuán)隊(duì)共有20多位科學(xué)家。名為“人造兒”的人造細(xì)菌內(nèi)核是移植于實(shí)驗(yàn)室、完全人工合成的基因組

8、。凡特博士表示這意味著“一個(gè)新時(shí)代的到來”?？茖W(xué)家們首先選取一種名為絲狀支原體的細(xì)菌，對其基因組進(jìn)行解碼并復(fù)制，產(chǎn)生人造的合成基因組。然后，將人造基因組移植入另一種稱為山羊支原體的細(xì)菌，通過分裂和增生，細(xì)菌內(nèi)部的細(xì)胞逐漸為人造基因所控制，最終成為一種全新的生命。在培養(yǎng)皿中，合成細(xì)菌的分裂等行為就像天然細(xì)菌一樣?？茖W(xué)家們在“人造兒”DNA上寫入4個(gè)“水印序列”，使其有別于同類的天然細(xì)菌，以及在這種生物的后代中識別它的“祖先”。盡管這種技術(shù)目前仍處于實(shí)驗(yàn)階段，但研究人員相信其運(yùn)用前景廣闊。研究小組計(jì)劃，先合成出可供生命存在的最小數(shù)量的基因，然后通過向其中彌補(bǔ)其他基因，制造一系列新的微生物，比如可生

9、產(chǎn)生物燃料的細(xì)菌、有用的藥品、可以從空氣中吸收二氧化碳和其他污染物的細(xì)菌或是制造合成疫苗所需的蛋白質(zhì)。葉老師的授課方式我很喜歡。特別是讓我們多畫圖，多實(shí)踐。老師深入淺出的將生命科學(xué)前沿和歷史穿插，令非生物專業(yè)的我們都能夠窺探出生命科學(xué)的由來和未來的走向。尤其是從顯微鏡的演變史，談及出生命科學(xué)的發(fā)展史。您極力向我們灌輸科研的學(xué)問獨(dú)立行動(dòng)和獨(dú)立思考?？墒?，科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)實(shí)在不是一蹴而就，也不是一朝一夕的事情。當(dāng)談到生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，您舉了三峽水利工程、云南天池兩個(gè)例子，它們對生態(tài)系統(tǒng)造成了一定程度地破外。在如何對破壞程度檢測，一如既往的要求我們在紙上寫出想法。您激發(fā)我們的想象力，讓我們一抒己見。接著，您

10、向我們提了一個(gè)問題，為什么北方人不做臘肉。當(dāng)時(shí)，我想這和飲食習(xí)慣肯定有關(guān)系，可是說不出所以然。后來，您從最根本的角度細(xì)胞，說出了原委。DNA，干細(xì)胞，人造器官等等這些生命科學(xué)的前沿您都講過。在講課時(shí)，您特別強(qiáng)調(diào)交叉學(xué)科的重要性。比如，在講人造器官時(shí)，您說材料科學(xué)在這里起了重要作用。人造血管是人造器官應(yīng)用的一部分。種種例子，不勝枚舉。未來從事科學(xué)研究是更具挑戰(zhàn)性的。因?yàn)閭€(gè)人不僅需要扎實(shí)的專業(yè)根基，而且需要更寬闊的視野。如果視野狹隘，就很難跟自己專業(yè)領(lǐng)域之外的人溝通，更談不上統(tǒng)領(lǐng)跨專業(yè)的研究隊(duì)伍。您在講課時(shí)，多次要求我們獨(dú)立思考，遇到難題時(shí)，不要放棄，多在紙上畫一畫，將一個(gè)問題分解成若干個(gè)子問題，或許就可以找到答案。學(xué)習(xí)生命科學(xué)的前沿和歷史能讓我們更加了解自己 、掌握生命體的共同特征, 解開人們一直關(guān)注、觀察、研究的奇妙生命現(xiàn)象。