生命科学论文.doc

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1、 浅谈对生命科学的认识对于生命科学有一个比较全面的概括-生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。生命科学的分支学科大致分为几类：生物科学、生物技术、生物信息学以及其他一些学科（如仿生学、宇宙生物学、转基因生物学等）生物科学主要涵盖了植物学、动物学、微生物学、神经学、生理学、组织学、解剖学等生物技术则涉及到基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等内容生物信息学是在生命科学的研究

2、中，以计算机为工具对生物信息进行存储、检索和分析的学科，其研究重点主要体现在比较基因组学、蛋白学和系统生物学等方面而我自身比较感兴趣的是微生物学与植物学的交叉学科下面先以微生物学与植物学的交叉学科为例：2008年度国家自然科学基金项目指南中提到：生命科学部一处由微生物学学科与植物学学科组成,主要受理针对微生物和植物开展的生物多样性、形态与结构、系统与进化、生理与代谢、遗传与发育等科学问题的综合研究。微生物学学科主要受理范围：微生物资源、分类与进化，微生物生态学，微生物生理与生物化学，微生物遗传育种，应用微生物学基础，病毒学，基于微生物学的交叉学科。植物学学科主要受理范围：结构植物学，系统与演化

3、植物学，发育植物学，代谢植物学，环境植物学，资源植物学（包括次生代谢、植物化学和天然产物化学），民族植物学，海洋生物学（植物）等。可见微生物学的研究与植物学是密不可分的，同时其也是生命科学中一个重要的研究方向其应用实例有：鏈霉菌在植物保護方面的應用。生物防治法是农业生态系中，植物病原、昆虫与益菌或天敌等族群间维持均衡的重要策略之一。就植物病害而言，其定义是指在自然或人为操控的环境下，透过一种或多种拮抗微生物，有效降低病原菌的密度、活力及感染作物的能力，进而达到防治植物病害的效果。 链霉菌拮抗植物病原菌的原生物防治法是农业生态系中，植物病原、昆虫与益菌或天敌等族群间维持均衡的重要策略之一。就植物

4、病害而言，其定义是指在自然或人为操控的环境下，透过一种或多种拮抗微生物，有效降低病原菌的密度、活力及感染作物的能力，进而达到防治植物病害的效果。 链霉菌拮抗植物病原菌的原理可分为抗生、竞争和超寄生作用。抗生作用是指拮抗菌所分泌的代谢物质如抗生素或酵素，可以抑制病原菌的生长。竞争作用是拮抗菌与植物病原菌竞争养分、生存空间，尤其在作物的根圈部位建立族群优势，进而达到抑制病原菌的生长及存活，间接保护作物免于被病原危害。超寄生作用则是拮抗微生物寄生于病原菌上，致使其菌丝或生殖构造遭受破坏甚至死亡。 例如利迪链霉菌 WYEC108 菌株，可阻扰腐霉菌的卵孢子发芽，因为它所分泌的几丁质分解酵素可以破坏腐霉

5、菌菌丝的细胞壁。如果把豌豆种子粉衣以 WYEC108 菌株处理，可使豌豆种子免于受腐霉菌的危害。 灰绿链霉菌可产生数种代谢物，其中包含一种芳香族的七烯类，近似克念菌素的物质，这种由放线菌所产生的代谢物，可以防治多种由镰胞菌引起的作物病害。此外，由阿链霉菌产生的阿巴汀，已商品化成为杀虫剂，可有效防治西红柿斑潜蝇及银叶粉虱等。由绿产色链霉菌分离纯化的普通霉素，也用于苋属杂草的防除工作。 链霉菌还可产生多种可分解蛋白质、木质素、几丁质及纤维素的酵素，分解自然界不易被其它微生物分解的物质，如促进废弃物的分解，可以生产有机肥，解决环境污染问题并提高废弃物的价值，达到资源化的目的。除此之外，生命科学的一些

6、重要研究方向有：物理化学与生物学的交叉学科、分子生物学与基因工程方面、发酵工程以及医学上的应用分子生物学与基因工程方面：分子生物学的突破性成果，成为生命科学的生长点，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。20世纪50年代，遗传物质DNA双螺旋结构的发现，开创了从分子水平研究生命活动的新纪元。此后，遗传信息由DNA通过RNA传向蛋白质这一“中心法则”的确立以及遗传密码的破译，为基因工程的诞生提供了理论基础。蛋白质的人工合成，使人们认清了生命现象并不神秘。这些重大的研究成果，阐明了核酸和蛋白质是生命的最基本物质，生命活动是在酶的催化作用下进行的。绝大部分的酶的化学本质是蛋白质。蛋白质是一切

7、生命活动调节控制的主要承担者。从而揭示了蛋白质、酶、核酸等生物大分子的结构、功能和相互关系，为研究生命现象的本质和活动规律奠定了理论基础。其应用有：1与医药卫生 （1）生产基因工程药品 优点：高质量、低成本 举例：胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等60多种 （2）基因诊断 含义：用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。 举例：用DNA探针检测出肝炎患者的病毒，为诊断提供了一种快速简便方法。 成果：已能够检测出肠道病毒、单纯疱疹病毒等多种病毒；在诊断遗传病方面发展尤为迅速；在肿瘤诊断中的应用取得重要成果。 （3）基因治疗

8、含义：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。 举例：半乳糖血症（病因、研究成果） 发展前景：许多遗传病及疑难病症将被人类征服。 2与农牧业、食品工业 （1）农业：培育高产、优质或具特殊用途的动植物新品种。 （2）畜牧养殖业：培育体型巨大（如超级小鼠、超级绵羊、超级鱼等）、品质优良（如具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等）的转基因动物；利用外源基因在哺乳动物体内的表达获得人类所需要的各种物质，如激素、抗体及酶类等。 （3）食品工业：为人类开辟新的食物来源。 3与环境保护 （1）用于环境监测：用DNA探针可检测饮水中病毒的含量 方法：使用一个特定的DNA片段制成探

9、针，与被检测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测出来。 特点：快速、灵敏 （2）用于被污染环境的净化：分解石油的“超级细菌”；“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌；能够净化镉污染的植物；构建新的杀虫剂；回收、利用工业废物等。当今最火最热的一个基因工程方面的计划当属人类基因组计划：人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本和我国科学家共同参与了这一价值达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想，在2005年，要把人体内约10万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基

10、因的谱图。换句话说，就是要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。其目的在于认识自身、掌握生老病死规律、疾病的诊断和治疗、了解生命的起源认识种属之间和个体之间存在差异的起因、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。而目前，科学家完成了对人类基因组的测序，接下来的工作更加艰巨，因为人类基因组研究的目的不只是为了读出全部的DNA序列，更重要的是读懂每个基因的功能，每个基因与某种疾病的种种关系，真正对生命进行系统地科学解码，从此达到从根本上了解认识生命的起源、种间、个体间的差异的原因，疾病产生的得机制

11、以及长寿、衰老等困扰着人类的最基本的生命现象目的。HGP对人类的重要意义有：1、人类疾病基因研究的贡献人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息。对于单基因病，采用“定位克隆”和“定位候选克隆”的全新思路，导致了亨廷顿氏舞蹈症、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病基因的发现，为这些疾病的基因诊断和基因治疗奠定了基础。对于心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病（老年性痴呆、精神分裂症）、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重点。 健康相关研究是HGP的重要组成部分，1997年相继提出：“肿瘤基因组解剖计划”“环境基因组学计划”。2、HGP对医学的贡献基因诊

12、断、基因治疗和基于基因组知识的治疗、基于基因组信息的疾病预防、疾病易感基因的识别、风险人群生活方式、环境因子的干预。3、HGP对生物技术的贡献（1）基因工程药物：分泌蛋白（多肽激素，生长因子，趋化因子，凝血和抗凝血因子等）及其受体。（2）诊断和研究试剂产业：基因和抗体试剂盒、诊断和研究用生物芯片、疾病和筛药模型。（3）对细胞、胚胎、组织工程的推动：胚胎和成年期干细胞、克隆技术、器官再造。等重要意义。所有生命科学的学科都相互交叉，相互应用，使生命科学成为一个多方位的综合型学科，所以在21世纪发展迅速，已可以媲美计算机行业的发展。所以生命科学一定会有一个光明的发展前景，造福于社会，造福于人民。参考文献：生命科学及其分支学科的特点与展望 周乐长-维普资讯网 链霉菌在植物保护方面的应用-微生物学 - 微生物学 - 中学生物教学资源网生命科学导论（公共课），北京大学生命科学学院编写组，高等教育出版社，生命科学（美）丹尼尔等著，万学，姜允珍等译浙江教育出版社4