浅谈对生命科学的认识

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①优点高质量、低成本②举例胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等60多种2基因诊断①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。②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。③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①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。②举例半乳糖血症病因、研究成果③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①方法使用一个特定的DNA片段制成探针与被检测的病毒DNA杂交从而把病毒检测出来。②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