生命科学与我们的生活

生命科学与我们的生活

现代科学技术发展极大地推进了社会的进步,尤其生命科学领域的进展给我们的生活带来了天翻地覆的变化。生命科学与生物技术已经成为当今最为活跃的科技领域之一,人类对生命活动基本规律的认知水平达到前所未有的程度,其地位和作为是不言而喻的。这个领域的研究成果正在广泛应用于人类社会,在减少人类疾病和动植物病害、改善人类的营养状况,减少环境公害、保护自然资源等方面都产生了巨大的效益。

生命世界中,数以百万计的不同物种虽然在形态结构和行为活动上表现得千差万别,但生物世界中最本质的东西却是高度一致的。构成生命的化学元素和生命大分子在化学组成上却表现出了高度的相似性,都是由C、H、O、N、P、S等化学元素和4种核苷酸、20种氨基酸、糖类、脂肪等基础生物大分子组成,这些成分是生命构建和一切生命活动得以进行的基础;所有生物体都能够进行新陈代谢,并在新陈代谢过程中不断的生长;所有生物体都能够进行繁殖产生后代,由于受基因控制和基因改变的影响,生命的繁殖表现出高度的遗传和变异特性。

细胞是生命存在的最基本形式,是一切生命活动的基础,被称为生命的基本结构单位和功能单位。一切生物都离不开细胞这一生命的基本形态结构,它们或者本身就是一个细胞(单细胞生物),或者由众多细胞组建而成(多细胞生物),离开了细胞也就没有了生命。多细胞生物是由不同类型细胞组织在一起的,从而在个体水平上表现出了生物的多样性(已有记载的物种约200万种,有动物、植物、微生物等)。

从宏观角度看,地球上的生物构成了一个复杂的生态系统,在这个系统中,生物之间相互依赖、相互制约。生态系统与它存在的环境之间相互作用,形成了一个生命赖以生存的,包括地球大气低层空间、陆地表面、岩石圈以及广阔水体的生物圈。仰观宇宙之大,俯察品类之盛,在广袤的自然界中,处处都有生命的踪迹。参天蔽日的大树、匍匐丛生的小草、飞禽走兽、游鱼爬虫、体积以吨计的鲸鱼、肉眼看不见的细菌和病毒,各种生命个体无不在一定的时空中呈现出盎然生机。生命世界中,数以百万计的不同物种虽然在形态结构和行为活动上表现得千差万别,但生物世界中最本质的东西却是高度一致的。

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,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。

生命是我们所知的最为复杂的现象。认识生命、认识自我是最有意义的,也是最有挑战性的事情。生物学的魅力在于你永远不知道下一个发现究竟意味着什么,会给人们的生活来带来什么样的冲击和影响。

参考资料:《扣开生命之门——生命科学探秘》王芷编


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