人与生物技术.doc

学习人与生物技术的感受一：生物与机械工程选择了读机械这一专业，加上又选择了人与生物技术这一门课，主要是对它们有兴趣。谈到与生物有关的机械工程，我首先想到的是仿生机械。仿生机械对于改变我们人类的生活起到了重大的作用。生物真的是很神奇的，小小的蝙蝠，那么小的耳朵结构，拥有那么神奇的功能，我们不得不佩服这种小生物。当然，人类是很聪明的，从认识到蝙蝠的这一能力后，便开始探索它们的这一能力能对我们有什么作用，当然这个过程是艰辛的。在一九四七年一月号的英国奋勉杂志上，科学家B. Vesey-Fitzgerald 发表了一篇很有趣的文本，给我们解释蝙蝠在黑暗中如何指导自己飞行，不论如何黑暗，如何狭窄的地方，绝不碰壁，这是什么原因？关于这事有两位美国生物学家格利芬和迦朗包在一九四零年已经证明，蝙蝠能够避免碰撞，是藉一种天然雷达，不过是声波代替电磁波，在原理方面完全相仿。于是，很自然的，依据这个原理，雷达的原形就出现了。雷达，不管是在军用还是民用方面，都发挥了巨大作用，使得飞机，船等有了安全可靠的导航设备，大大提高了它们的安全运行能力。 仿生学，把生物与机械联系到了一起，并发挥巨大作用，从上面的例子可以看到，关键问题是如何去发现隐藏在生物体内的秘密，并把它抽象成我们可以理解的原理。然后才是如何把原理通过一定的抽象化，再运用机械把抽象的原理转化为实实在在的有用的物，然后才能造福于人类。在医疗器械方面，这个作用是相当明显的。因为医疗器械需要与其所作用的生物体有非常好的亲和作用，这样才能减少生物体的排他作用明显的表现出来，才能适用于生物体。比如人造骨头和镶入人体的钢板，若不能解决这些问题，是不可能应用到人体中来的。我们知道，从这一研究到运用，都牵涉到了机械与生物技术，并且互为补充，依靠。在研究中，我们不能忽略两者中的任意一面，考虑与人体的亲和性时，我们要研究为什么他 有排他性，然后转移到机械这一方面，怎样的构造才能减少这种排他性，以及什么材料对于人体的亲和力最好。最后还要根据个体需求，决定尺寸的大小。还有在许多的医疗器械中，都考虑器械怎样才能最好的符合人的需求。 除了医疗器械以外，当然，还有其他的许多领域运用到了仿生技术。如，苍蝇的（又叫平衡棒）是“天然导航仪”，人们模仿它制成了“振动陀螺仪”。这种仪器目前已经应用在火箭和高速飞机上，实现了自动驾驶。国古代劳动人民观察鱼在水中尾巴的摇摆而游动、转弯，他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践，逐渐改成橹和舵，增加了船的动力，掌握了使船转弯的手段。鸟儿展翅可在空中自由飞翔。据韩非子记载鲁班用竹木作鸟“成而飞之，三日不下”。然而人们更希望仿制鸟儿的双翅使自己也飞翔在空中。早在四百多年前，意大利人利奥那多?达?芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖，研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行。设计和制造了一架扑翼机，这是世界上第一架人造飞行器。生物学家在研究蜻蜓翅膀时，发现在每个翅膀前缘的上方都有一块深色的角质加厚区（翼眼或称翅痣）。如果把翼眼去掉，飞行就变得荡来荡去。实验证明正是翼眼的角质组织使蜻蜓飞行的翅膀消除了颤振的危害，这与设计师高超的发明何等相似。如果设计师们先向昆虫学习它们翼眼的功用，获得有益于解决颤振的设计思想，避免研究的复杂化而直接利用这个原理，很快得到消除飞机在高速飞行时避免产生震动的方法，从而避免许多不必要的付出。由此可见，仿生对于人类文明的发展的重大作用了。也可以很清楚的预见，生物与机械工程的未来是很个光明的，但也需要我们一代代人的艰苦努力。我学的不是生物专业，可我看到生物与机械工程有着广阔的发展前景，所以，想从最最基本的入手，做好一些准备，留待以后发展。二：生物技术改变我们的生活首先谈谈生物技术在食品行业中的应用。我们知道，味精是很好的调味品，它以像食盐一样成为厨房必需品。但是，直到1866年，味精的主要成分谷氨酸才被科学家里德豪森在实验室中提取出来，然后，又过了几十年，直到1965以后，味精才能够流向普通家庭。因为在1965年以前，提取谷氨酸的主要方法是利用大豆粕为原料，利用酸来水解后提纯得到的。这一方法的到的味精量极少，因此也就很贵。1965年后，随着生物技术的发展，人们开始利用生物技术生产味精，使得这种餐桌上的黄金化为平凡。利用微生物发酵技术，大量地生产。因为微生物的表面积与体积比很大，所以它们的新陈代谢非常的旺盛，而且纯度很高，所以，这种技术很快取代了原来的方法，加上工艺设备的改进，利用连续培养法，味精工业迅速发展。可以想象，要是没有生物技术的发展，现在，我们也许还在用那种老方法来提取“餐桌上的黄金”。发酵技术，的确是连接生物技术与食品工业的桥梁纽带。远古时代，我们的祖先就利用发酵技术，生产酒精，当然，他们那时还不明白米饭变成白酒是无以记数的微生物的作用，它们利用葡萄糖通过无氧呼吸，转化为酒精，然后通过蒸发，把酒精提取出来，当然会含有水分，于是，酒产生了。要不然，咱们的诗仙李白也就没有“把酒问青天”的诗句出来了。还有我们早上吃的面包，也要微生物的发酵过程，面才会发起来。在酸奶工业中，人们利用乳酸菌发酵，让我们的牛奶变得营养又美味。除了微生物技术，食品中还利用生物技术中的其他方面。在繁育后代方面，有些植物的种子是很难得到甚至是没有的，一些濒危动植物有的甚至已经无法再依靠自身的能力去繁衍后代。在生物技术还不发达以前，我们能做的只是看着他们默默的离去，或是留下它们的标本。而现在，利用先进的生物技术。对于植物，我们可以利用组织培养法，利用极少的植物枝叶，便可以培养出数千万记的幼苗。也可以制造人工种子，大大提高了一些可育性低的植物的繁殖速度。对于动物，就优质奶牛的繁育，我们可以利用人工配种，而不需要从其他大洲把种牛运回国内，耗费巨大的财力物力。并且可以提高繁育效率，一年一头种牛可以加数陪的繁育后代，而且品质优良，有利于自动化控制和小牛的键康，要不现在，牛奶还指不定有多贵。在保护生物多样性方面，生物技术当然发挥了它自身重大作用。这一世纪生物界的一次重大变革，第一头克隆羊（多莉）的问世，轰动了世界。这只哺乳动物，在不经过受精的条件下，利用公羊的体细胞，提取出细胞核，再取一只母羊的卵子一粒，把母羊的卵子的细胞核去掉，将公羊的细胞核放到母羊的去核卵子内，再将组合细胞放到另一只母羊的子宫内进行培养发育。最后，多莉不是在提供卵子的母羊身上出生，而是在一只与她没有一点血缘关系的第三母羊身上出生，这在地球漫长的演化史中，这绝对是史无前例，人类真的很聪明啊。这个过程虽然用几句话就能说完但能够充分说明，生物技术的伟大。不过，这一技术的成熟还需要一定的时间。克隆技术的出现，为科学家们寻求保护生物多样性的方式上提供了新的解决方案。我们可以保留生物样本，等待技术成熟以后，再把它们，利用克隆技术，重新复制出来。这样我们就又可以见到它们可爱的身影。对于保护生物多样性，基因的多样性有着重要意义。不至于让我们的后代生活在一个缺少其他生物的世界。生物技术改变我们的生活。还有许多这样的例子。生物技术从原来的认识阶段发展到实验生物学阶段，在孟德尔进行豌豆实验后，加上显微镜的放大倍数越来越高，标志着生物学进入了分子生物学阶段。每一次的进步都为人类文明的进步做出了巨大贡献。我们的先辈为我们开辟了走向更高领域的道路，等待我们去攀登高峰，利用生物技术为人类造福。生物技术在许多领域都有重要作用，在能源紧张的21世纪，利用微生物造出人造石油已经进入广泛的研究阶段，在上海世博会中国馆内，现在我们还可以看到那实验设备，微生物生产石油不会产生环境问题，相反，还会帮助解决污染。还有，利用植物秸秆生产生物燃料，前景也相当广阔，每年农作物收获后有那么多的秸秆就白白的烧掉，不仅浪费，还会产生大量的烟尘，污染大气。在解决能源问题上多一条途径，意味着我们有多一种希望，对未来也就多一些安全感，就不必要为了石油而进行战争。 三：学习人与生物技术的感想以及生物学对我的影响 学习生物也有一些时间了。在高中以前，生物就进入我的学习中了，我一直对生物的美与神秘向往不已。在高考结束后，填写志愿前，我都在考虑要读生物学，后来自己在机械与生物中，第一志愿填写了机械，生物放到了后面。后来自己第一志愿就被录取了，当然也是很高兴的，不过我对生物的兴趣一直没有减少。在家里看电视，我开的最多的几个台中，有CCTV5，CCTV6，CCTV10，这三个频道分别是体育频道，电影频道，科教频道。在科教频道中，每天都会有人与自然这个节目，我向往马达加斯加的原始森林，和那里奇妙的生物种类，生命是那么的奇妙，那么的美。还有非洲的尼罗河流域，看着摄影团队们在那些死神般的成群的鳄鱼边激动的镜头，非洲猎豹矫健的身影在追逐蹬羊；成群结队的角牛；傍晚上千万只的便服从洞口飞出来觅食，场面何等壮观还有南美洲的亚马逊热带雨林，那条贯穿雨林的河流，孕育着比大西洋还多的鱼类，不管是数量还是种类。雨林里还住有土著居民，这些人的生活与世隔绝，现代文明对于他们来说一无所知，我不是向往这些土著人的原始生活，只是感叹，在现今经济全球化的今天，一个雨林可以抵御外来文明的入侵，真不简单。雨林里巨蟒，可以一口吞下一整只野牛，呵，想象那场面得多吓人。北美洲的温带与寒带交界的森林，生活着现今世界上最高的三棵树，其中有一棵树顶部已有枯萎。正大综艺节目摄制组拍摄的我们的地球时，他们从书底爬上树顶，高空的摄影师在拍摄，攀爬的人就像蜗牛在爬电线杆，可以想象，一棵树从种子长大到现在大样子，需要多少时间与能量，需要克服多少艰难险阻，足以体现生命的顽强。还有，世界上年龄最大的一棵树，已经在这个地球上生活了四千多年，但，它并没有生活在雨水充足的雨林里，而是生活在大漠的边缘，在山顶上，默默地生活着，它身体的绝大部分都已干枯，没有长得很高大，叶子数量几乎是可以数出来的.正是同生活在这个地球上的这些生命的奇妙，顽强，感染了我，我受益匪浅，看着他们，有的昙花一现，有的千年犹存。我深感生命的伟大，生命的重要生命的美妙。大自然里适者生存的道理永远不变，多少生命来也匆匆，去也匆匆。有些生命，如美国森林中的十七年蝉，默默地在地下生活17年，最后破土而出，17年的不见天日，在与阳光相见不过几天，它们便走到了生命的尽头，它们现身的场面非常宏大，吸引人们从世界各地前来观看这17年一遇的奇观。 学习人与生物技术，让我不再仅仅从生命体的表面来看待这些和我们一起生活的生物，我认识到了生命不仅仅是出生到结束这一或