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1、 生命科学与我们的生活 摘 要 生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。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，在工业、农业、化学、环境保护等各个领域都有广泛的应用，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。对于生命科学的深入了解，无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。比如生命科学中一个世纪性的难题是“智力从何而来？”我们对单一神经元的活动了如指掌，但对数以百亿计的神经元组合成大脑后如何产生出智力却一无所知。
2、而正是生命科学的发展揭示了我们的困惑，对我们的生活各个方面都有贡献。生命科学与我们的生活息息相关。 关键字 生命科学 发展 生活 一、生命科学发展 这个世纪是生命科学的世纪，作为医学，长期以来的任务是防病治病。可是，从现在开始，医学的任务将主要是维护和增强人们的健康，提高人们的生活质量。在这个范围内，过去医学所面临的是病人，现在医学将面对的是整个人群，以前的医学都在医院里，而现在在欧洲、北美，有半数的医生已经离开了医院，他们在社区，和老百姓生活在一起，指导老百姓的保健、医疗，更重要的是在指导那里的人们如何正确的生活。我们国家当今还有97%的医生在医院里。随着时代的发展，医生将也要逐渐走向社会，
3、走入人群。从这个意义上讲，中国的医生资源配置，也必然要发生变化。现在中国还没有一个概念，就是通往急诊室的快速、绿色通道。建设急诊快速、绿色的通道是完全必要的。方便就医的观念就是未来的方向。 很多国家已经开始了脑死亡法的执行，脑死亡以后，器官组织、细胞，由于有循环的支持还在活着。如果这位死人生前有很好的风格，提出把脏器献给其他人，就可以做肾脏、肝脏的移植。 人类基因组基本完成以后，对医学的影响很大，还将发生更深刻的影响。很多基因疾病，也可以通过生活改善、环境改善来防治。现在一提药就是化合物，不久的将来，药品不仅是化合物，蛋白质可以是药，基因可以是药，细胞可以是药，甚至某些组织和器官也可以是药。正
4、因为这样，以后的药审，首先审查的不再是药理、毒理、临床，而首先是伦理，进行所有一切之前先要有伦理审查。 回顾20世纪下半叶生命科学的重大突破，可以展望21世纪生命科学作为先导学科的前景。 50年代：1953年4月，Nature 发表了美国生物学家沃森和英国物理学家克里克共同研究的成果 DNA分子的双螺旋结构模型。此模型的建立，是分子生物学诞生的标志，打开了“生命之谜”的大门，改变了生物学在整个科学中的地位，同时还给技术科学和社会科学带来了巨大的影响和冲击，因此，被称之为是“生物学的革命”。 60年代：1965年9月15日报道， 我国首次用人工方法合成具有生物活性的牛胰岛素获得成功。这是在控索生
5、命起源过程中的一次突破。它突破了一般有机物分子与生物大分子的界限，带来了人工合成生命的曙光；它更有力地打破了生命神秘论，揭示了生命与非生命物质的统一性。 70年代：70年代初，随着限制性内切酶的发展和DNA分子杂交技术的建立，分子生物学进入了技术化时代，基因工种学也有所发展，出现了基因重组技术，从而开创了基因工程这一生物技术的新领域。在这个基础上，现代生物技术逐渐兴起，特别是近十多年来发展很快，越来越受到世界各国的重视。 80年代：PCR技术发明，美国加州Cetus生物技术公司的史密斯发现在克隆过程中，不用细菌来复制经筛选的DNA，而用DNA多聚酶来进行复制，因为细菌本身也用它来复制DNA。他
6、发明的这种方法叫多聚酶链反应，简称PCR。用这种方法可以扩增试管中的任何特异性DNA序列。 90年代：克隆动物掀起热潮。 在胚胎学上，克隆是指通过无性繁殖的手段，从一个细胞获得遗传上相同的细胞群或个体群，这些细胞叫克隆细胞，个体群称为克隆动物。直到本世纪末，人们才有足够的知识和科学实验结果，能把某一成年动物的个体细胞移入一个去除遗传物质的成熟卵母细胞，然后移入另一只成年动物体内，让它生长发育，最终产生具有与体细胞相同的基因的幼体克隆动物。 20多年来，生物技术在工业、农业、化学、环境保护等各个领域都有广泛的应用，但迄今为止，生物技术最突出的成就是在医学方面。由于基因工程师已经掌握了基因剪切、拼
7、接和重组技术，因此可以在生物体内取出无用基因，加入有用基因。生产出新的药物，创造出新的诊断、治疗方法，例如1962年以前，用于治疗糖尿病的胰岛素，只能从猪或牛的胰脏中提取。1978年，利用基因工程技术人工合成胰岛素取得成功，此后不久，科学家已能够用经过基因转移的微生物，批量生产纯净的人工胰岛素；用于治疗侏儒症的人体生长激素于1979年研制成功，1983年应用于临床。1986年，在美国和欧洲，基因工程干扰素先后投放市场；此后，促红细胞生长素、乙肝疫苗等一大批基因工程药物相继投放市场。现今世界已有50多种生物技术新型药物和疫苗投放市场。我国已有自行研制的15种投放市场。80年代末，我国也研制成功了
8、基因工程干扰素，并用于临床和实现了产业化。科学家认为，基因工程师在今后几年内，将有可能研制出治疗免疫系统疾病、心血管疾病和癌症等顽疾的基因工程药物。利用生物技术开发出的新疗法也日益增多，在治疗遗传性疾病和免疫系统疾病方面，尤为突出，例如，美国国立卫生研究院的科学家用基因疗法治疗一名腺苷脱氨酶缺乏症的患儿。他们将能分泌腺苷脱氨酶的健康基因注入患儿体内，患儿免疫系统缺陷得到修复，功能恢复正常。我国复旦大学遗传研究所与长海医院合作，采用反转录病毒基因转移技术，治疗两例血友病患者，取得了显著疗效，长期依靠输血维持生命的患者，关节出血、肌肉萎缩等症状大为改善，体内凝血因子浓度成倍上升，凝血活性大大提高，
9、已持续18个月未进行输血治疗。这是迄今世界上治疗血友病疗效最好的一例。1990年国际上正式将基因疗法用于临床。经卫生部批准，上海复旦大学遗传研究所与长海医院的基因治疗血友病技术，已正式应用于临床，成为我国第一例获国家批准的基因治疗技术。迄今，在临床实践中应用生物技术开发的诊断、检测装置已有数百种，其中最重要的是血液产品筛选试验装置，这种装置可以保证血液制品不被艾滋病毒、乙型和丙型肝炎病毒所污 二、生命科学与我们的生活 学习这门课程给我最大的感受是它的使用性，虽在短时间内不能深入系统的对这门课有深的学习但让我觉得受益匪浅的是这门课程与日常生活的关系，这段时间的学习最大的收获就是通过学习知道了很多
10、的与生命科学相关的常识，因此在此我想谈谈我对生命科学与日常生活的关系的认识。 生命科学的发展极大的推动了人类社会的发展，与人类的生活更是息息相关。日常生活中身体健康是每个人都关心的问题，而生命科学涉及的内容可以知道我们生活的更健康。生物的进化演替以细菌和蓝藻为生命的初始阶段，沿着不同的进化路线，形成了植物、动物、微生物三大生物群体，动植物对人类生存发展的作用显而易见，而庞杂的微生物群体对人类的影响却往往不为人知。微生物家庭成员约10万余种，与人类关系密切的有五大门类：细菌、放线菌、酵母菌、真菌和病毒。提起细菌人们习惯的想起脏东西，其实细菌是一类由单细胞或多细胞的微小的原核细胞组成的微生物，它们
11、中间既有讲卫生的，有不少对自然界物质循环起着巨大的作用某些种类能提高土壤肥力。也有不讲卫生的，就是那些能传染或造成植物感染病的病原菌，在某种条件下它是危害人类健康的脏东西，在某种条件下它是造福于人类的好帮手。如大肠杆菌，在人体肠道内的数量超过一定的标准，将引起肠炎危害健康；放线菌是由一个原核细胞组成的，但它的外形与细菌不同，细菌有圆形、杆形等各种形状，放线菌是以一点为中心，向四周放射地伸出菌体，它可以分泌抗生素用于制成消炎杀菌的药品；病毒是最小的生物，它根本没有细胞结构，不能独立生活，全靠寄生在其他生物身体上，吸取其营养而生活。利用其简单结构，科学家把病毒体内的有害病毒基因切除，经改造后病毒可
12、带上有用的基因，导入各种生物体内，生产出各种基因产品。例如，将抗癌基因通过病毒导入癌症患者体内，便可在病人体内产生抗癌物质。 生命科学对细胞、遗传、变异的深入研究也给人类健康带来了积极的影响。输血是件必须谨慎的事，稍有不慎便会夺人性命。若不考虑血型问题，输血的程序将大大简化，美国科学家对各种血型和细胞中各种组成成分不同的现象，成功的用一种叫咖啡豆办半乳糖酶处理B型血细胞，使B型血转变成了O型血，这样大大的拓宽了B 型血的输血范围。外伤或病变引起的器官损坏或缺陷给人类带来了莫大的痛苦，以往医生通常采用自体组织器官移植方法，如皮肤移植，把大腿的皮肤移植到病变部位，这样可避免排异反应，但却会造成其他
13、部位的损伤，现在动物实验表明，经细胞体外培养的细胞组织不会无限的长下去，也不会委缩，因此可用这一方法复制出各种人体器官：肝脏、肌腱、皮肤和骨骼等而且现在已经实现了在小白鼠的背上长出人的耳朵的想法。随着科学的发展，被发现的基因病越来越多，一些原来不明病因的疾病都从基因那里找到里原因，遗传病是当前危害人类健康最为严重、死亡率最高的疾病之一。像色盲、多指、镰刀形红细胞贫血症；哮喘、精神分裂症、糖尿病、兔唇；智力底下的先天愚型等。治疗这些病症要用基因治疗，须用正常的基因代替不正常的基因，或导入体内原来不存在的基因或调节体内的基因，去抵消不正常的基因的作用，但这毕竟不是件简单事。迄今仅有20多种遗传病被
14、列入基因治疗的研究时间表上，而且多是一些单基因遗传病，遗传病还将是笼罩人类健康的一片阴影，但随着科学的发展我相信阴影终将被驱散。艾滋病对人类来讲是一种及其可怕的疾病，现已成为世纪瘟疫。医学分子生物学家用基因“手术”刀向其挑战，瘟疫的蔓延势力将被扼住。由华裔美国科学家何大一首创“鸡尾酒式疗法”，为艾滋病病人带来了福音。艾滋病是由于HIV病毒进入人体免疫细胞T细胞后，在T细胞中不断复制HIV而破坏或抑制了T细胞的功能，使人丧失免疫力，引发免疫缺陷综合症艾滋病。用一种蛋白酶抑制剂基因药物可抑制HIV的复制，将这种蛋白酶抑制剂与其他抗艾滋病的药物混合使用，像勾兑鸡尾酒似的制成混合制剂这就是何大一的疗法
15、，疗效较好，给人们带来了希望。由以上种种生命科学与日常生活的密切联系，不难看出生命科学的发展和运用将会使人类生活更健康。 生命科学的发展不仅为人类抵制疾病提供了有力保障，而且还为人类提供了更好生活的途径。“民以食为天”要更好的生活就得吃好并且吃得有营养而健康营养的饮食从哪里来呢？那还得去找生命科学。如日常补钙，如何补更好呢？生命科学对人体物质的研究可指导我们科学的补钙。人体对钙的需求因年龄不同而有所不同：成人800毫克/天，少年800毫克/天，老年1200毫克/天，青年1000毫克/天，孕妇1500毫克/天，针对不同的需求在补钙时一定要配合维生素D一起补，因为它有助于钙的吸收。而在平时饮食时则
16、可选择含钙量高的食物进食，像节肢动物中的虾等。显而易见生命科学的发展，给人类提供了更健康的饮食。另外基因工程的发展将改变我们的菜园、果林、田野，并将改变我们的食谱，各种蔬菜、瓜果、主食的概念都将有飞跃的改变，这些改变将使我们的餐桌更丰盛。 由上述种种生命科学与日常生活的的密切关系了解生命科学的重要性可见一斑。可以说对生命科学的学习对于非专业的普通人讲是一笔生活的财富，它能指导我们更好的生活，更健康的活着！ 21世纪的科学是生命的科学，21世纪必将是生命科学的新世纪。它推动了社会疾病治疗的进展，提高了培育动植物的科学性，为我们保护环境提供了可行的指导，为食品、工商业发展提高了效益，当然它也引起了一些伦理、社会、法律争议。我们期待今后生命科学取得更辉煌的成果，也期待我们能够对它正确运用来造福人类。 三、参考文献 吴泽恒：生命的思索.北京燕山出版社，1993年。
