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生命科学导论(西北陇原)

更新时间 2008-12-14 8:51:28 点击数:

      自然世界以及人类自身的生长发展的奥秘1直吸引着人们,同时人们也1刻不停的积极探索着。随着过去几个世纪物理化学的发展水平的提高,以及近百年来计算机技术的飞速发展,给生物学的发展带来了空前的契机,也使人们对生物学的探索热情达到了前所未有高度。所以有人称2101世纪是生物学的世纪。

生物学的探索需要极高深以及极其复杂的物理化学以及相关的学科的知识准备,并在具有高精度的仪器设备基础上才能发展,而缺乏相关的知识技术准备也是过去生物学发展缓慢的原因之1。而现在的高科学技术水平正好给了生物这门科学1个非常好的,甚至可以说是优渥的发展环境。而相应的由于生物学的迅猛发展,使人们更加全面细致的了解了生物这门科学对我们平时生活的衣食住行以及军事、医疗等各个方面具有重要的意义。

1。生物学与生命科学:

      生物学是研究生命现象和生物活动规律的科学,是研究生物各个层次的种类、结构、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系的学科。人是生物的1种,也是生物学研究的对象,它也是自然科学的1个门类,研究生物的结构、功能、发生和发展的规律。根据研究对象,分为动物学、植物学、微生物学等;根据研究内容,分为分类学、解剖学、生理学、遗传学、生态学等。是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系等的科学。

     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。

 生命科学研究不但依赖物理、化学知识,也依靠后者提供的仪器,如光学和电子显微镜、蛋白质电泳仪、超速离心机、X-射线仪、核磁共振分光计、正电子发射断层扫描仪等等,举不胜举。生命科学学家也是由各个学科汇聚而来。学科间的交叉渗透造成了许多前景无限的生长点与新兴学科。

  生命科学研究或正在研究着的主要课题是:生物物质的化学本质是什么?这些化学物质在体内是如何相到转化并表现出生命特征的?生物大分子的组成和结构是怎样的?细胞是怎样工作的?形形色色的细胞怎样完成多种多样的功能?基因作为遗传物质是怎样起作用的?什么机制促使细胞复制?1个受精卵细胞怎样在发育成由许多极其不同类型的细胞构成的高度分化的多细胞生物的奇异过程中使用其遗传信息?多种类型细胞是怎样结合起来形成器官和组织?物种是怎样形成的?什么因素引起进化?人类现在仍在进化吗?在1特定的生态小生境中物种之间的关系怎样?何种因素支配着此1生境中每1物种的数量?动物行为的生理学基础是什么?记忆是怎样形成的?记忆存贮在什么地方?哪些因素能够影响学习和记忆?智力由何而来?除了在地球上,宇宙空间还有其它有智慧的生物吗?生命是怎样起源的?等等。

正是由于生命科学的高尖端性,需要我们在学习研究时注意相关学科的新进知识,努力增加自己的知识水平和对高新技术的研究。但是也应当做好为科学而甘于寂寞,奉献自我的决心。

2、生命科学与生活

罗列数据关于政府和民众对生物学关注的 生命科学,乃至生物学,之所以有如此广泛的发展、如此之高的关注度,主要的原因之1就是它与我们平时生活衣食住行中的点点滴滴、方方面面都是息息相关的。生命科学是目前正火红的研究主题,许多的研究成果将冲击未来人类的生活,例如人的寿命可能延长到120岁,届时老人将增多,社会型态也将随之转变,间接影响目前的生活型态;除此之外,时下热门的脐带血,基因工程,复制人等课题,

    1个具体的例子:生物除臭剂

    每种化学产品都是针对性强的产品,当遇有复杂的其他化学基质时,便会失效;使用化学产品之后,在水体中总有化学残留物,它可能带来副作用或新的污染;使用化学产品可掩盖臭味,却不能改变臭味的生成或阻止其散发。生物酶除臭产品是自然分解和在分解过程中的积极生化作用,不会产生上述问题。

    生物酶除臭产品与传统生物净化剂相比:

    生物酶除臭产品可以极大祛除臭味,使液体状污物、有机物质迅速新陈代谢,快速净化被污染物质。产品特选天然植物提取液和酶,采用第6代生物环保技术制造。该产品为活性生物环保制剂,酶和天然植物提取液共同作用是普通微生物单独分解污染物的数千倍,因此能在短时间内分解掉有毒物质。在不破坏原始材料的情况下,有效分解有害物质从而治标治本,杜绝后患。

    生物酶在环境保护中的应用

     随着各种难以处理的污染物质进入环境的速度日益增加原来常用的化学,物理方法己不能达到完全去除污染物的目的。因此,需要发展1种更新的方法来对付这些污染物,改善环境,与传统方法相比较,酶法处理有着潜在的优势,酶功能特异,它能专1应用于难处理污染物,可以在较宽的污染物浓度,光线,温度和离子强度范围内操作;污染物体积可减少〔不产生新的生物) 操作控制简单等。随着新的生物技术不断发现及新的工艺技术成熟,这种生物技术将越来越在境保护领域发挥更大的作用。

主要原因之2就是它的发展真的与国民生活所需要的能源、医药,甚至与国家的军事安全防御联系紧密。

 1。能源

     生物质包括植物、动物及其排泄物、垃圾及有机废水等几大类。从广义上讲,生物质是植物通过光合作用生成的有机物,它的能量最初来源于太阳能,所以生物质能是太阳能的1种,它的生成过程如下:

    叶绿素

    CO2+H2O+太阳能==(CH2O)+O2

     每个叶绿素都是1个神奇的化工厂,它以太阳光作动力,把CO2和水合成有机物,它的合成机理目前人类仍未清楚。研究并揭示光合作用的机理,模仿叶绿素的结构,生产出人工合成的叶绿素,建成工业化的光合作用工厂,是人类的梦想。如果这1梦想能实现,它将根本上改变人类的生产活动和生活方式,所以研究叶绿素的机理1直是激动人心的科学活动

     生物质是太阳能最主要的吸收器和储存器。太阳能照射到地球后,1部分转化为热能,1部分被植物吸收,转化为生物质能;由于转化为热能的太阳能能量密度很低,不容易收集,只有少量能被人类所利用,其他大部分存于大气和地球中的其他物质中;生物质通过光合作用,能够把太阳能富集起来,储存在有机物中,这些能量是人类发展所需能源的源泉和基础。基于这1独特的形成过程,生物质能既不同于常规的矿物能源,又有别于其他新能源,兼有两者的特点和优势,是人类最主要的可再生能源之1。由于地球上生物数量巨大,由这些生命物质排泄和代谢出许多有机质,这些物质所蕴藏的能量是相当惊人的。根据生物学家估算,地球上每年生长的生物能总量约1400—1800亿吨(干重),相当于目前世界总能耗的10倍。我国的生物质能也极为丰富,现在每年农村中的秸秆量约6。5亿吨,到2010年将达7。26亿吨,相当于5亿吨标煤。柴薪和林业废弃物数量也很大,林业废弃物(不包括炭薪林),每年约达3700m3,相当于2000万吨标煤。

2。医药—生物药物

     生物药物原料以天然的生物材料为主,包括微生物、人体、动物、植物、海洋生物等。随着生物技术的发展,有目的人工制得的生物原料成为当前生物制药原料的主要来源。如用免疫法制得的动物原料、改变基因结构制得的微生物或其它细胞原料等。生物药物的特点是药理活性高、毒副作用小,营养价值高。生物药物主要有蛋白质、核酸、糖类、脂类等。这些物质的组成单元为氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等,对人体不仅无害而且还是重要的营养物质。生物药物的阵营很庞大,发展也很快。

目前全世界的医药品已有1半是生物合成的,特别是合成分子结构复杂的药物时,它不仅比化学合成法简便,而且有更高的经济效益。

3。国防——生物武器

     生物武器  旧称细菌武器。生物武器是生物战剂及其施放装置的总称,它的杀伤破坏作用靠的是生物战剂。生物武器的施放装置包括炮弹、航空炸弹、火箭弹、导弹弹头和航空布撒器、喷雾器等。以生物战剂杀死有生力量和毁坏植物的武器统称为生物武器。

     生物战剂

     生物战剂是军事行动中用以杀死人、牲畜和破坏农作物的致命微生物、毒素和其他生物活性物质的统称。旧称细菌战剂。生物战剂是构成生物武器杀伤威力的决定因素。致病微生物1旦进入机体(人、牲畜等)便能大量繁殖,导致破坏机体功能、发病甚www。lwkoo。cn至死亡。它还能大面积毁坏植物和农作物等。生物战剂的种类很多,据国外文献报道,可以作为生物战剂的致命微生物约有160种之多,但就具有引起疾病能力和传染能力的来说就为数不算很多。。

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