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生命科学论文1500

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生命科学论文1500

生命科学导论论文环境提供法理依据和制度保障。一、物种入侵的概念及过程。按照世界自然保护同盟(IUCN)的定义,所谓外来物种,是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外(即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在)的物种、亚种或以下的分类单元,包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。 外来入侵物种则是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入,在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力,并给当地的生态系统或景观造成明显损害或影响的物种。从新石器时代起农民就不断地移植植物物种、动物物种。17世纪以来,旅行的人们加强了这种混杂,有时结果是好的,但更经常是带来灾难性后果。 随着交通方式的进步、国际贸易和旅游业的发展,外来物种入侵的概率大大增加。一个地域的某物种比过去更经常地被有意或无意地携带或转移到另一个地域,并在缺乏天敌等制约因素的新环境下繁殖、扩散, 进而对当地生态环境、社会经济和人身健康产生难以估量的影响,如众所周知的水葫芦、松材线虫等。随着全球化进程中国际间经贸交流和人员往来的日益频繁,外来物种扩散的规模和速度均超过以往,给人类造成的危害日益加剧。外来物种入侵的方式主要包括以下两种:一是有意引进,包括用于养殖、种植、花卉等目的的引种,用于生物防治、绿化、水土保持、环境保护等目的的引进;二是无意引进,包括随航空、陆路、水路运输工具和压舱水的引入,随进出口货物和包装材料的引入,旅客无意引入等。那么,外来物种究竟是怎样成功“入侵”我国的呢?在国家环境保护总局南京环境科学研究所的组织协调下,中国自2001年12月开始在全国展开了历史上首次外来入侵物种调查。经过近两年的努力,最近终于摸清了外来入侵物种的底数,本次调查共查明外来入侵物种283种。调查结果显示,在283种外来入侵物种中,39.6%是属于有意引进造成的,49.3%是属无意引进造成的,自然入侵(指物种随风媒、虫媒和鸟媒等媒介自然传播)的仅占3.1%。而在外来入侵的植物中,有一半左右是作为有用植物引进的。 可见,人们对外来入侵物种认识滞后是造成外来物种入侵的最大因素,很多单位和个人对外来物种可能导致的生态和环境后果缺乏足够的认识,对外来物种的引进方面存在很大的盲目性和急功近利的倾向。有些地方和部门,盲目认为外来植物比本地植物好,因此在工作中不注意发掘本地的优良品种,而热衷于从国外引种,极大地增加了外来物种入侵的风险。可以说,“人祸”(人为原因)是外来有害生物入侵的“帮凶”,外来物种入侵问题首先是一个人为的问题。而外来物种通过各种途径到达某一生态系统,并不是一进入新的生态系统就能形成入侵,而是在一定条件下实现从“移民”到“侵略者”的转变。外来入侵种的入侵是一个复杂的生态过程,这个过程通常可分为四个阶段: 1.侵入:指是生物离开原生存的生态系统到达一个新境; 2.定居:是指生物到达入侵地后,经当地生态条件的驯化,能够生长、发育并进行了繁殖,至少完成了一个世代; 3.适应:是指入侵生物已繁殖了几代,由于入侵时间短,个体基数少,因而种群增长不快,但每一代对新环境的适应能力都有所增强; 4.扩散:是指入侵生物已基本适应生活于新的生态系统,种群已经发展到一定数量,具有合理的年龄结构和性比,并具有快速增长和扩散的能力,当地又缺乏控制该物种种群数量的生态调节机制,该物种就大肆转播蔓延,形成生态“暴发”,并导致生态和经济危害。 但并不是每个物种的入侵都必须完成这四个阶段,如豚草和三裂叶豚草的入侵某一地区并成为优势种群,大约经历三个阶段:第一是入侵阶段,通常呈单株散生或是成小丛;第二是定居阶段,通常呈小斑块或呈大斑块分布,许多干扰生境还没有被占据;第三是稳定阶段,通常呈大群分布,几乎占据了当地所有适于豚草类生长的干扰生境。 二、物种入侵的危害外来物种的危害极大,一般说来,有以下几点:1. 直接减少当地物种数量。2. 间接减少依赖于当地物种生存的物种数量。3. 改变当地生态系统和景观。4. 对火灾和虫害的抵抗能力降低。5. 土壤保持和营养改善能力下降。6. 水分保持和水质提高能力下降。7. 生物多样性保护能力下降。 据了解,世界许多国家因外来物种入侵造成的经济损失都很惊人,美国每年损失1500亿美元,印度每年损失1300亿美元,南非损失800亿美元。 IUCN 2003年2月5日发表的研究报告估计,目前,外来入侵物种给各国造成的经济损失每年超过4000亿美元。IUCN还指出:当前,外来生物入侵是导致原生物种衰竭、生物多样性减少的重要原因。中国首次外来入侵物种调查的结果表明,外来入侵物种已对中国生物多样性和生态环境造成了严重破坏,一些物种在某些地方已经达到难以控制的程度。据中国农业部最新的统计显示,目前已经至少有380种植物、40种动物、23种微生物正“全面”入侵我国,外来入侵物种每年对中国国民经济有关行业造成直接经济损失共计198.59亿元。专家们根据间接经济损失评估模型计算的结果表明,外来入侵物种对我国生态系统、物种多样性及遗传资源造成的间接经济损失每年为1000.17亿元,两项相加,外来入侵物种对中国造成的总经济损失为每年1198.76亿元,为国内生产总值的1.36%。 入侵物种给我国带来的更大灾难是对生态环境的破坏。能够成功入侵的外来物种,往往具有先天的竞争优势,一旦在新的滋生地摆脱了人类的控制和天敌的制约,就会出现爆发性的疯长,排挤本土物种,形成单一优势种群,最终导致滋生地物种多样性、生物遗传资源多样性丧失。生物入侵经典案例:1859年,当澳大利亚的一个农夫为了打猎而从外国弄来十几只兔子后,一场可怕的生态灾难爆发了。兔子是出了名的快速繁殖者,一只雌兔一年可以产25只兔仔。而且这些野兔发现自己来到了天堂:澳大利亚没有鹰、狐狸这些天敌,与兔子处于同一种小生态 的小袋鼠对它们也没有竞争能力,因此兔子数量剧增。这些野生的兔子吃牧草,啃小麦,剥食树皮草根,所到之处麦苗牧草荡然无存。它们还到处打洞,破坏水源,使良田变荒漠,一些小岛甚至发生了水土流失。当地的农业和畜牧业遭受巨大损失,并使当地有袋类由于食物缺乏而受危。人们筑围墙、打猎、捕捉、放毒等等,办法用尽,而兔灾仍然无法消除。1950年,人们尝试一种控制野兔的新方法。一种能杀死的兔子的病,即粘液瘤病(兔的一种病毒性传染病枣译注),被引入澳大利亚。科学家先将该病传染给蚊子,然后经蚊子再传染给兔子。但是针对兔子的细菌战被证明只是使不断恶化的状况得到暂时缓解,一小部分兔子对这种病毒具有天然的免疫能力,它们在侥幸逃生后又快速繁殖起来。整个20世纪中期,澳大利亚的灭兔行动从未停止过。克氏原螯虾(procambius clarkii),也就是我们平时吃的小龙虾,我们在垂涎其美味的同时恐怕从没想过他是一种危害极大的入侵种。我国20世纪30~40年代从日本引进,日本于更早时期从美国引种,主要用作食物和宠物。如今在中国分布范围日渐扩大,在我国南方特别是长江流域的诸省市都能见到。螯虾能给堤坝造成危害是由其喜欢穴居的生活习性决定的,它的前端长有一对钳子般的螯足,打洞的速度很快,范围也较大。由于它们经常生活在江、河、水库、池塘和水田等的岸边,因此对于堤坝的危害可能比白蚁的危害更大。它们的洞通常深度1-5米,直径6-12厘米,有垂直洞,也有水平洞,有时洞洞相连,在大堤背水面数十米以内经常发现。这些虾洞往往与管涌形成有关,对堤防危害极大:在1998年长江特大洪灾中,防汛人员在长江荆江大堤章化段巡堤查险发现清水漏洞,开挖处理时在堤身挖出大量螯虾;鄂州长江干堤燕矶段也发现10多起螯虾危害大堤的情况,武汉市汉阳区汉江大堤上黄金口段的一处约100平方米的池塘边就曾发现了37个虾洞,经及时用砂石料填埋,才消除了隐患。它们能在临时性水体中生存,且食性广泛,建立种群的速度极快,易于扩散。对当地鱼类、甲壳类、水生植物极具威胁,破坏当地食物链;因其取食根系而直接对作物(尤其是水稻等水生、半水生作物)和天然植被有灾害性破坏;螯虾食性很杂,对鱼苗发花和1龄鱼种培育有一定程度的影响,并危害人工繁育的幼蚌。由于克氏原螯虾适应性强,抗逆能力强,食性广泛,种群增殖速度快,目前对克氏原螯虾尚无有效的防治方法。近年来,入侵中国的外来生物呈现传入数量增多、传入频率加快、蔓延范围扩大、发生危害加剧,每年因此而造成的经济和生态损失高达数千亿元,潜在危害更是难以估量。 四、治理措施中国是世界上遭受生物入侵危害最严重的国家之一,入侵种多、危害严重。目前广泛采取引进新物种的“天敌替代法”有可能是“引狼驱虎”,我国应立足本土生物多样性优势,寻找对付入侵的“本土卫士”。 中科院植物研究所副研究员高贤明博士认为造成生物入侵危机的主要原因就是各地盲目引进各种外来物种,同时在生物入侵的治理中,为追求“立竿见影”的短期效果,各地未经过任何科学的论证和必要的试验,就普遍采取从国外引进天敌和替代物种的“以夷治夷”方式,殊不知这样的做法导致新的生物入侵危险性极高。 近来科学家在四川、云南、贵州等地已发现众多能排挤、抵御外来生物入侵的本土物种,这使中国的生物入侵治理有了新的“转机”。参与中科院“重要外来物种的入侵生态学效应及管理技术研究”项目的专家最近重点对四川省攀枝花市仁和区进行了初步调查,发现在与被称为植物界“食人鱼”的紫茎泽兰生存竞争中最终可以占优势的本土植物有100多种。目前他们正在对这些植物进一步筛选,并在良种选育、采种园建设、栽培技术、管护措施等方面进行深入研究。另外,我国应尽快制定《防止外来物种入侵法》和《入侵物种管理法》,而且由于外来入侵物种的影响面极大,我国应成立包括农业、林业、环保、海洋、贸易、检疫、卫生、国防、司法、教育、科研等国家主管部门在内的统一管理协调委员会,从国家利益的高度全面管理外来入侵物种。立法时的核心问题是加强和完善对外来物种引入的评估和审批制度,并应充分考虑到入侵种传入的各个环节,针对每一传入途径制定相应的法制管理对策。具体应当包括如下方面:第一、建立完善的外来物种入侵风险评估体系。作为国家与地方管理部门早期预警和决策的依据,外来物种入侵风险评估体系的建立势在必行。需要进行风险评估的方面主要有:健康风险、对经济生产的威胁、对当地野生生物和生物多样性的威胁,以及引起环境破坏或导致生态系统生态效益损失的风险等。 应当在立法中明确规定,凡从国外引入,或者从国内跨生态系统引入时,都需要办理申请和经过评估。在充分的科学研究和信息收集整理的基础上,制定我国外来入侵物种的管理名录及评估方法,将其作为法律附件,为司法实践提供科学参考。法律本身可以长期稳定不变,但这些附件应该是动态的,需要根据科学研究的结果更新。第二、建立外来入侵物种早期预警、监测和快速反应体系。首先,我国建立外来入侵物种早期预警体系应包括建立国家和省级水平的早期预警工作体系。早期预警单位应该进行野外调查,验证所收到的报告与物种鉴定的结果,以及做出是否需要加强监测的建议。而且在监测的管理方面,应大力加强有关信息系统的建设,并建立起相应的入侵物种数据库和物种鉴定专家数据库。立法应当明确规定建立定期(年度)普查制度。地方与中央则应分别建立相应的定期报告与公告制度,以便及时汇总信息以发布国家生态安全预警名录,制止外来物种的入侵和蔓延。另外,我国亟需建立专门的入侵物种快速反应体系。国家环保总局在构建该体系中应发挥积极作用,充分结合各部门已有的和拟建的快速反应机制,使之形成全过程的监督管理体系,实现协调统一和信息共享。第三,建立完备的预防措施、野外释放试验、清除、控制体系。预防措施首先要通过立法建立双许可证制度,即从国外引进物种时,均要求有出口国和引进国两个许可证明,从而控制潜在风险物种的进口、出口和转移。另外应当改革现有防范机制,并加强海关执法,强化海关对于物种的非法转移及物种转移的许可文件的检查。 由于外来入侵种常常有停滞期,所以在允许大面积扩大释放之前必须进行一个试验,即在被控制的和可恢复的条件下进行野外释放试验。如果外来物种产生不良影响,即应迅速制定清除计划。此类计划极易引起更严重的生态破坏,所以必须十分周密,针对不同的情况采用不同的方法,并确保清除方法有效、无污染,而且不能危害人类和本地动植物。清除计划必须确保有足够的立法和机构组织保障,还包括清除后必要的生态系统恢复措施。 但是实际生活中,彻底清除有害生物和物种常常很难,这时只能使用控制计划,将入侵物种控制在可以管理、引起灾害尽量小的状态。控制计划当然也应当通过立法给予保障。第四、关于责任和费用承担问题 按照“谁受益、谁补偿,谁破坏、谁恢复”的原则,建立完备的生态效益补偿制度[8]。法律应明确规定引入者所必须承担的相应的清除和经济赔偿责任,其中包括进行危险性评估、实验、监测和治理的义务。同时国家行政主管部门通过立法对引种不当的责任机构或人员,予以经济处罚。责任人应向受害者支付补偿费,或受害者可以依法申请国家赔偿。由于外来物种入侵所造成的经济损失往往极为严重,而预防、清除或控制此种危害,维护现有的生物安全所需要的费用,更是责任人难以承受的天文数字,所以应建立风险分担机制,规定进口单位需要购买责任保险,以将经济风险转移给商业保险公司或社会保险机构。当然,国家和地方政府也必须将控制外来物种入侵种作为生态保护的措施之一纳入财政预算,建立相应的基金。最后,立法中应明确规定鼓励使用当地物种,外来物种仅在安全和必要的前提下,才能考虑是否引入。 daobanda

克隆技术 (弊)这是生命的论理的践踏,从人和动物杂交克隆的人类胚胎所得的胚胎干细胞,配置出来的人类器官,如果移植到人的体内,会把动物的某支某种遗传特性或遗传疾病代入人体。 对伦理学界来说,克隆人行为关涉到一个很严重的伦理问题,因为它侵犯了伦理学的基本原则,比如不伤害原则,自主原则,平等原则等等。 一、克隆人违背了伦理学的不伤害原则 伤害了被克隆者。被克隆的是另外一个个体,这个个体是与克隆的原体完全独立的另外一个行为主体,这个主体受到了伤害。受到了什么伤害呢?首先从技术可能性的情况来看,我们无法预知,如果对某一种在功能上与其他基因紧密相连的基因进行干预性改变,生物体内的这种自然的相互牵制的系统会发生何种连锁反应。而根据目前掌握的知识,要想将人类基因组的所有基因重新进行准确的排列,并使之正常的发挥作用,是根本不可能做到的。恰恰是这一点构成了人们反对克隆人的一个重要理据。因为谁也无法排除这样一种风险:克隆技术很有可能导致大量的流产与残障婴儿。 二、克隆人违背了伦理学的自主原则 克隆人活动往往发生在下述情况中:比如,某对夫妇在事故中失去了独生子,他们希望他重获“新生”,于是便通过克隆技术再制造一个孩子,其身体中的绝大部分基因组是先前那个孩子的基因组的复制。这样尽管父母在一定程度上满足了某种欲望,但这整个行为方式对于被复制的孩子而言却意味着一种外来的决定,它将该儿童本属于偶然性的那部分自由(所谓自主原则,就体现在这种自由上)剥夺了,而人的一个最重要的本质特性,就体现在他的不可重复的独特性上。德国著名哲学家忧那思说,人的一个特殊的优先权就在于,每个人都有其自身的不可重复的特性。上述的那对夫妇因为太喜欢第一个孩子,就不生第二个孩子,而是克隆第二个孩子,生出的第二个孩子可能与第一个孩子的外形都不太一样,而克隆出来的却与第一个孩子没有太大差别,等于是让他“新生了”。可见第二个孩子完全是为了服从于父母的某种意图,作为父母的一个工具,父母通过他想起他们失去的那个孩子。而被克隆者作为人应享有的独特性便被剥夺了,他的那种不必非要有一个比他大30或60岁的同体同貌者的自由,便被粗暴地践踏了。英国有一个管理人工授精的机构,叫做人工受孕与胚胎学管理局,竟然打算允许患耳聋的父母在试管婴儿的培育中,有权按照自己的意志选择耳聋的胎儿,而淘汰掉健康的胚胎。他们觉得都处于耳聋状态,便有利于交流、培育,而英国皇家聋人研究所的发言人竟然说,这样一种选择是合适的,我们支持这样的选择。假如人们都完全可以按照自己的意志设计和培育后代,那么什么恐怖的事情都可能发生。耳聋的父母选择生下耳聋的胎儿,而这个胎儿很可能希望自己是一个健康人,但这已经做不到了。他作为一个人所天然应有的一种开放的前途的权利被粗暴否定掉了。这当然违背了伦理学的一个最基本的原则。 三、克隆人违背了伦理学的平等原则 在克隆活动中,存在一个设计者与被设计者的关系。在克隆人活动中,未来人类的基因配置是由父母、医生或国家决定的,而个体的人仅仅是前者所决定与创造的结果。我们知道,设计是以设计者为前提的,一个有着设计者与被设计者之别的人类图景,对于平等原则是一种基本的违背。因为人们无法回答凭什么他自己或者任何别的一个人有权作为未来人类特征与品性的设计者。显然这里存在着一种“道德优越感”,似乎我们,或者说一个医生、哲学家、国家的行政长官拥有着一种控制他人的实力。然而这种心态不单是荒谬的,而且在政治上也是非常危险的。利:克隆技术与遗传育种 在农业方面,人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种,大大提高了粮食产量。 在这方面我国已迈入世界最先进的前列。 2. 克隆技术与濒危生物保护 克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音,具有很大的应用前景。. 从生物学的角度看,这也是克隆技术最有价值的地方之一。 3.在当代,医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植手术。 但就科学技术而言,器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事。 排斥反应的原因是组织不配型导致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”,作器官移植之用,则绝对没有排斥反应之虑,因为二者基因相配,组织也相配。 问题是,利用“克隆人”作为器官供体合不合乎人道? 克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因,例如,在医学方面,人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种病毒感染的干挠素,等等。 4. 生长周期短,遗传性状稳定 5 克隆技术可解除那些不能成为母亲的女性的痛苦。克隆实验的实施促进了遗传学的发展,为“制造”能移植于人体的动物器官开辟了前景。 6.克隆技术也可用于检测胎儿的遗传缺陷。 将受精卵克隆用于检测各种遗传疾病,克隆的胚胎与子宫中发育的胎儿遗传特征完全相同。 7.克隆技术可用于治疗神经系统的损伤。 成年人的神经组织没有再生能力,但干细胞可以修复神经系统损伤。 8.在体外受精手术中,医生常常需要将多个受精卵植入子宫,以从中筛选一个进入妊娠阶段。但许多女性只能提供一个卵子用于受精。通过克隆可以很好地解决这一问题。 这个卵细胞可以克隆成为多个用于受精,从而大大提高妊娠成功率。 9.植物的克隆 许多植物都有先天克隆的本领。例如,从一棵大柳树上剪下几根枝条插进土里,枝条就会长成一株株活泼可爱的小柳树;把马铃薯切成许多小块种进地里,就能收获许多新鲜的马铃薯;把仙人掌切成几块,每块落地不久就会生根,长成新的仙人掌……此外,一些植物可以通过压条或嫁接培育后代。凡此种种,都是植物的克隆。

人胚胎干细胞研究进程 对于生命科学大家早已不陌生,在高中生物课本上就讲过很多关于生物制药、基因工程、蛋白质、酶、抗生素、干扰素等知识。生命科学前沿与人类健康主要研究现在比较前沿的科学,即尚处于研究阶段的科学。现实生活中我们存在很多的无赖,比如:我们眼睁睁的看着亲人朋友的离去却没有任何办法,我们无法摆脱对抗生素的依赖,因此我们就要去寻找更加安全,更加人性化的治疗方法和关键技术的突破! 这就是生命科学前沿技术研究要带给人类的。 对于这门课程我有很多感兴趣的地方,由于不能面面俱到,这次主要针对人胚胎干细胞研究发展表达一下自己的看法。定义: 胚胎干细胞是指当受精卵分裂发育成囊胚时内团细胞的细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。 一般认为全能性干细胞所应具有的特征如下:(1)来源于一个全能性的细胞群体;(2)具有正常的细胞核型;(3)具永生性,在胚胎状态下能无限制的分裂;(4)培养的细胞株在体外或在畸胎瘤中能自发分化成胚胎外组织和分属所有3种胚层的体细胞。干细胞的神奇之处在哪里呢? 我们都知道,我们100多斤的身体最初其实仅仅是父母共同制造的一个细胞——一个精子进入一个卵子结合而成的受精卵而已。之后一个细胞变成两个细胞,两个变成4个,4个变成8个,在该长眼睛的地方分化成组成眼睛的所有细胞,在该长胳膊的地方分化成组成胳膊的所有细胞。当一个完整的人形成后,组成他身体的绝大部分细胞不再具有分化的能力。 无论在体外还是体内环境,胚胎干细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。现在我们听到最多的就是关于白血病的治疗用到胚胎干细胞,一般白血病患者必须要找到与之相适应的骨髓才能进行移植,现在多数为独生子女,而两个不相干的人骨髓相配的概率几乎为十万分之一,所以这时就产生了麻烦。如果当初婴儿出生时就预留脐带血,医院给每个人都建立一个胚胎干细胞库,那么今后一旦得这种病就可直接从中提取自己的干细胞,经过组织培养分化成造血干细胞,然后移植到患者体内,这样就可避免发生排斥,治疗这些并就不是什么麻烦了。其实胚胎干细胞的应用并不只是局限在此,还有治疗帕金森病疾病,像中风、心率不齐、心肌梗塞、视网膜、糖尿病、肝功能不齐,还有关节炎等等这些疾病。 人类胚胎干细胞也可以分化为滋养层细胞、神经细胞、神经胶质细胞、造血细胞、心肌细胞等,所以其医学应用领域前景重大。胚胎干细胞移植最大的好处就是避免发生排斥反应,但是成体干细胞却不如胚胎干细胞。 从骨髓中提取的干细胞能够分化成原始细胞,如骨髓组织细胞,直至生长成所需要的其他组织或器官。结果是,骨髓干细胞起初分化顺利,但最终并没有分化成原始细胞,却产生了奇怪的类似人体肿瘤的细胞。虽然胚胎干细胞用途很多,但它的分离,纯化却有很大难度。 我们在分离干细胞之前,也就是在这些细胞进行分化之前就把它们从内细胞团里面分离出来,然后放到培养机里面进行培养,其实这完全是一个,就是我们把细胞从内细胞团习以为常的微环境里面提取出来放在培养机里,培养机里放了许多的物质,让这些细胞以为它们其实还是在它们原先的位置,还是在内细胞团里,因此这完全是一个,那些细胞它们以为它们依然在细胞团里面,因此它他们继续在等待信号让它们进行下一步的分裂,当然除了让它们分离以外,还可以运用一些技术阻止这些细胞进行分离,那么细胞就可以继续养下去,继续培养,而且这些细胞因为我们采取的技术,它不会老化,也不会死去,它们一天不停地在我们的培养机里发育。 1. 如何保持细胞全能性并控制向特别类型细胞转化? 即我们如何让胚胎干细胞发育成造血干细胞而不是发育成神经细胞或一个完整的个体。 而事实上在我们人类身体里面的干细胞会进行分化,不断分化成为我们身体所有的细胞类型,大约一个干细胞倾向分化为200多种身体里面的细胞类型,我们的问题就是如何来使这一种干细胞仅仅像我们所需要的细胞类型分化,仅仅分化为我们所需要的细胞类型,像脑细胞、心肌细胞或者是组合细胞。 现在的研究结果是采用不同的培养基培养胚胎干细胞,那么他将发育成特定功能的细胞。 如: 胚胎干细胞---------胎牛血清 骨髓基质细胞共培养--------造血细胞 胚胎干细胞---------基因转染-------------胰岛素分泌细胞 胚胎干细胞---------RA--------------神经细胞虽然实现部分定向转化,但这些培养基的配置,更多关于定向分化的问题有待解决,这是我们目前正在研究的问题,需要我们这一代或下一代不断地研究下去。 2.下一个待解决的问题就是:分化后的细胞是否具有致癌性。体外培养胚胎干细胞的培养基里面含有很多化学物质,虽然里面的环境类似人体但又不完全于人体内环境相同,因此,培养基里的物质是否会导致胚胎干细胞癌变,激活原癌基因,发展成癌细胞。这也是有待解决的,在今后的发展中需进一步深入研究。 3.伦理问题:用于肝细胞研究的胚胎来源困难。胚胎是一个未来的生命,不能因为进行科学研究而扼杀生命。再者说,对胚胎干细胞的研究现在还只是停留在最初阶段,距离临床试验还有很长一段路要走,更不用说用于治疗疾病了。“我们不能仅仅因为有的胚胎不能发育成生命就残忍地在它们上面做试验。 支持者,他们指出,根据自愿的原则,利用一些废弃的胚胎扩大干细胞研究是正确的事情。干细胞研究被认为是找到老年性痴呆症、帕金森症等神经和大脑疾病新疗法的希望。 还有就是关于克隆问题,克隆羊‘多利’的诞生让更多人参与到这场争论中。如果用人体干细胞克隆出人,到底该不该,都涉及到伦理问题和人们道德承受的底线。 胚胎干细胞的研究趋势: 改善ES细胞的体外培养条件,建立更有效更简便的获得ES细胞的方法。 定向诱导分化成特定类型细胞,用于临床疾病的治疗,并解决免疫排斥和潜在的致肿瘤的问题。 成体干细胞的横向分化的能力以及与胚胎干细胞的比较,成体干细胞能否替代胚胎干细胞? 对于人胚胎干细胞的研究前景 : 未来的再生医疗 《科技日报》2004年12月31日讯:通过显微镜人们发现,人体内有一种神秘的东西,他们宛如银河系中闪闪浮动的美妙“星体”,释放出神秘的光辉。这些令人心驰神往的“星体”,就是人类胚胎干细胞。 尽管目前的医术尚无法使有些病人起死回生,但采用再生医疗的手段或许能使人的生命得以延续或再生,进而达到不使物种彻底灭绝的目的。虽然这是一项造福生命的好事,但从人类受精卵中提取胚胎干细胞的尝试,却使科学界与宗教界和政治界卷入一场无休止的争执之中,并在全球范围掀起了轩然大波。 独特的控制机制 1998年,美国威斯康星大学Thomson等率先成功分离、克隆了人胚胎干细胞,并建立了细胞系,这一研究成果立刻在国际上引起轰动,成为世界关注的焦点.由于人ES细胞具有其它哺乳动物ES细胞的一般特性,能够在适宜条件下分化成构成人体的任何一种组织.因此,人ES细胞能够为组织工程研究提供可靠的细胞来源,同时能够在人早期胚胎发生、细胞组织分化以及基因调控等研究领域发挥重要作用. 对于人胚胎干细胞研究的意义: ES细胞的应用前景十分令人鼓舞。胚胎干细胞可以作为研究人类胚胎发育、出生缺陷及胚胎瘤等疾病的新的手段;可以用于至今为止尚未进行的关于的方法;制造人类疾病模型以利用于基础研究、药物开发和毒理学研究,如果克隆技术可以从患者自体组织中获得干细胞,则它们可解决用于治疗退行性疾病的组织短缺以及结束在移植治疗中使用免疫抑制剂;另外干细胞还可以用来作为基因治疗的一种新的基因运载系统。总之,其前景十分广泛。结论:由于胚胎干细胞在揭示生命的奥秘、攻克各种疑难杂症等方面具有极为诱人的前景,尽管目前还有许多困难,还存在争议,如果能够正确引导,建立相应完善的监管机制,人胚胎干细胞研究领域的每个进步都将对人类自身发展做出重大贡献。 我国的干细胞研究和应用已经具备了一定的基础,早在20世纪60年代就开始了骨髓干细胞移植方面的研究,目前研究和应用得最多的是造血干细胞。1992年,我国内地第一个骨髓移植非亲属供者登记组在北京成立,“中华骨髓库”也正式接受捐赠。2002年,北京建立了脐带血干细胞库。关于胚胎干细胞的研究,我国目前还没有明确的法律规定。我国干细胞研究与国际之间还纯在一些差距,这需要我们一代又一代的中国人为之奋斗。 同时国际上干细胞研究还纯在很多“黑洞”区域,如何合理应用干细胞研究成果,而不至于违背伦理也是国际上一直争论的话题。 因此,人胚胎干细胞的研究还有很长的路要走。

科学饮食 健康生活 ----怎样保持健康的体形 :合理的膳食是形成和保持健康体魄,满足体力及脑力劳动需要的巨大能量所必需的。肥胖是指人体脂肪的过量储存,表现为脂肪细胞增多和(或)细胞体积增大,即全身脂肪组织块增大,与其它组织失去正常比例的一种状态。常表现为体重增加,超过了相应身高所确定的标准体重。 中国是一个饮食文化高度发达的国家,中国人历来讲究饮食,中国的饮食讲究烹、煮、炒、炸,讲究色、香、味俱全。但是,随着科学的发展,中国饮食的缺点也逐渐明朗,最大的缺点是过于注重味道,忽略了食物本身的营养,形成了很多的不良的饮食习惯。本文谈的是怎样科学的饮食,重点谈“肥胖”这个困扰越来越多的中国人的问题,谈肥胖造成的原因和怎样预防肥胖。 首先谈一下营养。营养,是指人体摄取、消化、吸收和利用食物中营养物质以满足机体生理需要的生物学过程。营养学是研究食物中的营养素及其它生物活性物质对人体健康的生理作用和有益影响。合理营养是指通过合理的膳食和科学的烹调加工,向机体提供足够的能量和各种营养素,并保持各营养素之间的平衡,以满足人体的正常生理需要、维持人体健康的营养。合理的膳食是形成和保持健康体魄,满足体力及脑力劳动需要的巨大能量所必需的。 而肥胖,则是指人体脂肪的过量储存,表现为脂肪细胞增多和(或)细胞体积增大,即全身脂肪组织块增大,与其它组织失去正常比例的一种状态。常表现为体重增加,超过了相应身高所确定的标准体重。肥胖并不是很多人说的“营养好”了,相反,肥胖是另一种形式的营养不良,也就是营养不均衡。 肥胖不仅影响形体美,而且给生活带来不便,更重要是容易引起多种并发症,加速衰老和死亡。 一、是健康长寿之大敌:据统计肥胖者并发脑栓塞与心衰的发病率比正常体重者高一倍,患冠心病比正常体重者多二倍,高血压发病率比正常体重者多二~六倍,合并糖尿病者较正常人约增高4倍,合并胆石症者较正常人高四~六倍,更为严重的是肥胖者的寿命将明显缩短。据报导超重10%的45岁男性,其寿命比正常体重者要缩短4年,具日本统计资料表明标准死亡率为百分100%,肥胖者死亡率为127.9%。二、影响劳动力,易遭受外伤:身体肥胖的人往往怕热、多汗、易疲劳、下肢浮肿、静脉曲张、皮肤皱折处患皮炎等,严重肥胖的人,行动迟缓,行走活动都有困难,稍微活动就心慌气短,以致影响正常生活,严重的甚至导致劳动力丧失。由于肥胖者行动反应迟缓,也易遭受各种外伤、车祸、骨折及扭伤等。 三、易发冠心病及高血压:肥胖者脂肪组织增多,耗氧量加大,心脏做功量大,使心肌肥厚,尤其左心室负担加重,久之易诱发高血压。脂质沉积在动脉壁内,致使管腔狭窄,硬化,易发生冠心病、心绞痛、中风和猝死。 四、易患内分泌及代谢性疾病:伴随肥胖所致的代谢、内分泌异常,常可引起多种疾病。糖代谢异常可引起糖尿病,脂肪代谢异常可引起高脂血症,核酸代谢异常可引起高尿酸血症等。肥胖女性因卵巢机能障碍可引起月经不调。 五、对肺功能有不良影响:肺功能的作用是向全身供应氧及排出二氧化碳。肥胖者因体重增加需要更多的氧,但肺不能随之而增加功能,同时肥胖者腹部脂肪堆积又限制了肺的呼吸运动,故可造成缺氧和呼吸困难,最后导致心肺功能衰竭。 很明显,肥胖是一种对我们的身体有很大危害的疾病。想要拥有一个健康的身体、优美的体形,就必须重视它,才能预防肥胖。 首先要弄清发胖的原因。人为什么会发胖?有先天性遗传因素,也有后天的因素,即不科学的饮食习惯。而事实上,在庞大的“胖人群”中,大部分人发胖的原因是后一个。本文所谈的也是后一个——不科学的饮食习惯所造成的肥胖。它又可细分为几种情况。 一、动物性食物(包括禽肉类、兽肉类、鱼类、蛋类)摄入增多造成蛋白质摄入量明显增加:脂肪摄入增加由于动物性食物及植物油摄入增加造成,从而引起肥胖、心脑血管病等富裕型慢性病趋向高发。 二、吃糖过多:糖分不但容易吸收,而且能增强促进脂肪生成所需酶的活性,并能刺激具有促进脂肪合成作用的胰岛素的分泌,从而使脂肪蓄积。 三、偏食:偏食能导致营养摄取方面的不平衡,使一些营养元素缺乏。就目前所知,缺乏维生B便能导致肥胖。因为维生素B能使脂肪变成能量,参与脂肪代谢的B族维生素主要有B1、B2、B6等。这些维生素主要存在于糙米、麦皮及许多新鲜蔬菜水果中。 四、零食不断:有些胖人,特别是儿童和年轻女性肥胖者,看起来正餐量不多,但零食不断,从而造成体内聚集的总热量大大超标。 五、不吃早餐:许多女性采取“饥饿减肥法”,企图通过少吃甚至不吃早餐的方法来达到减肥的目的,结果却事与愿违,甚至适得其反。因为不吃早餐会使午饭时的空腹感增强,从而促进食物的吸收,而丰盛的午饭会很快被吸收,形成脂肪,久而久之导致肥胖。 六、晚餐不当:很多人因为时间原因,习惯早餐、中餐吃得简单,一到晚上与家人团聚,时间也充裕了,于是鸡、鱼、肉、蛋、菜摆满餐桌,而这样的安排并不科学。因为食物在体内消化后,一部分进入血液形成血脂,傍晚时血液中胰岛素的含量又上升到一天中的高峰,胰岛素可使血糖转化成脂肪凝结在血管壁和腹壁上,久而久之,人便肥胖起来。 七、进食速度快:肥胖人大多食欲良好,吃东西很快,以致狼吞虎咽,食物未得到充分咀嚼就咽下,不能成为食糜而敷贴于胃壁,所以常常已经吃了不少东西仍感饥饿。同时,由于咀嚼时间过短,迷走神经仍在过度兴奋之中,从而引起食欲亢进。此外,由于过快进食后血糖浓度升高,等到大脑食欲中枢输出停食信号时,往往已经吃了过多的食物。 将原因分析清楚了之后,我们就可以对症下药,开始下一个问题,即怎样预防和治疗肥胖。 预防肥胖最重要,俗语说:防范于未然。等到肥胖开始折磨自己的健康时再减肥,不但会难度增加,而且已经给身体造成了损害。从一开始就杜绝肥胖的“造访”,无疑是最科学、最理智的做法。预防肥胖有五个方面需要注意: 1、提高认识:充分认识肥胖对人体的危害,了解婴幼儿、青春期、妊娠期、更年期、老年期各年龄阶段容易发胖的知识及预防方法。 2、饮食清爽:要想身体苗条健壮、避免肥胖,就要采取合理的饮食营养方法,尽量做到定时定量、少甜食厚味、多素食、少零食。 3、加强运动:经常参加慢跑、爬山、打拳等户外活动,既能增强体质,使体形健美,又能预防肥胖的发生。 4、生活规律:为预防肥胖,养成良好的生活规律是很有必要的。合理的饮食营养、每餐不要太饱,既满足了生理需要,又避免了能量储备;若睡眠过多,热量消耗少,也会造成肥胖,因此,不同年龄的人应安排和调整好自己的睡眠时间,既要满足生理需要,又不能多睡。 5、心情舒畅:良好的情绪能使体内各系统的生理功能保持正常运行,对预防肥胖能起到一定作用。反之,沉默寡言、情绪抑郁,会使生理机能发生紊乱,代谢减慢,加上运动量少,就容易造成脂肪堆积。 对于肥胖的治疗最近几十年,由于人们的重视程度加大,对于肥胖的治疗已经有了科学有效的方法,总的来说,可以分为以下几种情况: 1、控制总热能摄入量。 2、运动法。 3、手术疗法。一般为腹部抽脂肪和胃部分切除。 4、药物疗法[。食物(能量)摄入抑制剂:抑制食欲、增加饱腹感;胃肠道脂肪吸收抑制剂;通过外周组织产热而增加能耗的物质;刺激脂肪代谢,减少甘油三酯合成的物质。 5、非药物疗法。现在多流行针刺疗法、耳穴贴压法、艾灸疗法、指针减肥法、推拿按摩法 。 在医生的指导下,制定科学合理的减肥计划,并坚持执行,基本都能达到较理想的减肥目的。不过,需要特别说明的是,对于儿童肥胖的预防和冶疗必须更加谨慎。 儿童肥胖的产生与热量的摄取有很大的关系,营养失调是产生肥胖的主要原因,而营养失调的突出表现是热量的积累过多。导致热量积累过多的因素主要有:过食糖类饮食,如糖类面制品、含糖量较高的汽水、饮料;饮食进量较多,消耗较少,如夜间加餐等。肥胖儿童的肺活量和每分钟通气量明显低于正常儿童肥胖儿童,细胞免疫功能低下;肥胖儿童生长发育提前,第二性征发育显著,早于正常体重儿童。肥胖对心理行为、智力也有不良影响;肥胖男生倾向于抑郁和情绪不稳;肥胖女生倾向于自卑和不协调;反应速度低、阅读量慢;小儿发胖会使其开始行走的时间推迟,且常因缺钙、体重过重,发生膝内翻或膝外翻及扁平足等。又由于肥胖,小儿机体对外界的反应力、抵抗力下降,容易发生各种感染,特别是呼吸道感染性疾病。长期肥胖的小儿还会发生高脂血症,进而导致动脉硬化、高血压、冠心病、脂肪肝、糖尿病等多种儿童成人病。 儿童肥胖必须及时的治疗,而儿童肥胖的治疗与成人不太相同。由于其处在身体发育阶段,任何过激的治疗方法,对儿童的健康发育成长都会构成不良影响。加之小儿不象成人那样能较好地配合医生,给治疗方案的实施带来一定的困难。因此,家长的密切合作就显得尤为重要。就饮食疗法来说,必须有家长的参与,并要求家长掌握一些有关方面的知识,如不让孩子偏食、过食,不给予高糖、高脂肪等高热量饮食。对小儿进行节食治疗,让其忍受饥饿之苦,这也是一种较难的事情。因此在进行饮食控制之前,务必将肥胖的危害,节食的道理和治疗方案,耐心而详细地告诉给孩子,以求得他们的配合,这一点对于治疗的顺利进行与否,有着关键性的作用。对小儿进行饮食治疗,先要掌握病儿的食物营养特点,以便于对各个年龄阶段和各个病程阶段的患儿制定节食食谱,但总的原则应限制能量摄入,同时要保证生长发育需要,使他们食物多样化,维生素充足,不给刺激性调味品,食物宜采用蒸、煮,或凉拌的方式烹调,应减少容易消化吸收的碳水化合物(如蔗糖)的摄入,不吃糖果、甜糕点、饼干等甜食,尽量少食面包和土豆,少吃脂肪性食品,特别是肥肉,可适量增加蛋白质饮食,如豆制品、瘦肉等。然而,并不是一提减肥就一点糖及含糖食品都不能吃,重要的是小儿肥胖是处于发育期的肥胖,要避免极端地限制热量,学龄儿童每年能增高5~6cm,只要体重维持在现状的情况下,一年后其肥胖程度将得到改善。极端的饮食限制会给儿童造成心理上的压抑,有时也会引起对治疗的抵触。总之,只要合理调整肥胖儿童的饮食,就能取得又减肥又不影响儿童生长发育的良好效果。 减肥不是单纯的减体重,而是减脂肪,错误的减肥方法会导致营养不良,严重的会危及生命。均衡营养,合理膳食,适量运动才是科学的减肥方法。运动应长期坚持而不是偶尔的,进行一次剧烈的运动去消耗能量,那样无助于减肥。研究表明:慢跑、快步走、游泳等是最好的减肥运动。当体内营养均衡,过盛的营养被消耗、排除出体外,不足营养素每日得到适量补充,肥胖自然消失且保持身体健康。 科学的饮食,加上合理的运动,拥有一个健康的身体、优美的体形,自然不是梦想。

生命科学导论课程论文1500字

人胚胎干细胞研究进程 对于生命科学大家早已不陌生,在高中生物课本上就讲过很多关于生物制药、基因工程、蛋白质、酶、抗生素、干扰素等知识。生命科学前沿与人类健康主要研究现在比较前沿的科学,即尚处于研究阶段的科学。现实生活中我们存在很多的无赖,比如:我们眼睁睁的看着亲人朋友的离去却没有任何办法,我们无法摆脱对抗生素的依赖,因此我们就要去寻找更加安全,更加人性化的治疗方法和关键技术的突破! 这就是生命科学前沿技术研究要带给人类的。 对于这门课程我有很多感兴趣的地方,由于不能面面俱到,这次主要针对人胚胎干细胞研究发展表达一下自己的看法。定义: 胚胎干细胞是指当受精卵分裂发育成囊胚时内团细胞的细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。 一般认为全能性干细胞所应具有的特征如下:(1)来源于一个全能性的细胞群体;(2)具有正常的细胞核型;(3)具永生性,在胚胎状态下能无限制的分裂;(4)培养的细胞株在体外或在畸胎瘤中能自发分化成胚胎外组织和分属所有3种胚层的体细胞。干细胞的神奇之处在哪里呢? 我们都知道,我们100多斤的身体最初其实仅仅是父母共同制造的一个细胞——一个精子进入一个卵子结合而成的受精卵而已。之后一个细胞变成两个细胞,两个变成4个,4个变成8个,在该长眼睛的地方分化成组成眼睛的所有细胞,在该长胳膊的地方分化成组成胳膊的所有细胞。当一个完整的人形成后,组成他身体的绝大部分细胞不再具有分化的能力。 无论在体外还是体内环境,胚胎干细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。现在我们听到最多的就是关于白血病的治疗用到胚胎干细胞,一般白血病患者必须要找到与之相适应的骨髓才能进行移植,现在多数为独生子女,而两个不相干的人骨髓相配的概率几乎为十万分之一,所以这时就产生了麻烦。如果当初婴儿出生时就预留脐带血,医院给每个人都建立一个胚胎干细胞库,那么今后一旦得这种病就可直接从中提取自己的干细胞,经过组织培养分化成造血干细胞,然后移植到患者体内,这样就可避免发生排斥,治疗这些并就不是什么麻烦了。其实胚胎干细胞的应用并不只是局限在此,还有治疗帕金森病疾病,像中风、心率不齐、心肌梗塞、视网膜、糖尿病、肝功能不齐,还有关节炎等等这些疾病。 人类胚胎干细胞也可以分化为滋养层细胞、神经细胞、神经胶质细胞、造血细胞、心肌细胞等,所以其医学应用领域前景重大。胚胎干细胞移植最大的好处就是避免发生排斥反应,但是成体干细胞却不如胚胎干细胞。 从骨髓中提取的干细胞能够分化成原始细胞,如骨髓组织细胞,直至生长成所需要的其他组织或器官。结果是,骨髓干细胞起初分化顺利,但最终并没有分化成原始细胞,却产生了奇怪的类似人体肿瘤的细胞。虽然胚胎干细胞用途很多,但它的分离,纯化却有很大难度。 我们在分离干细胞之前,也就是在这些细胞进行分化之前就把它们从内细胞团里面分离出来,然后放到培养机里面进行培养,其实这完全是一个,就是我们把细胞从内细胞团习以为常的微环境里面提取出来放在培养机里,培养机里放了许多的物质,让这些细胞以为它们其实还是在它们原先的位置,还是在内细胞团里,因此这完全是一个,那些细胞它们以为它们依然在细胞团里面,因此它他们继续在等待信号让它们进行下一步的分裂,当然除了让它们分离以外,还可以运用一些技术阻止这些细胞进行分离,那么细胞就可以继续养下去,继续培养,而且这些细胞因为我们采取的技术,它不会老化,也不会死去,它们一天不停地在我们的培养机里发育。 1. 如何保持细胞全能性并控制向特别类型细胞转化? 即我们如何让胚胎干细胞发育成造血干细胞而不是发育成神经细胞或一个完整的个体。 而事实上在我们人类身体里面的干细胞会进行分化,不断分化成为我们身体所有的细胞类型,大约一个干细胞倾向分化为200多种身体里面的细胞类型,我们的问题就是如何来使这一种干细胞仅仅像我们所需要的细胞类型分化,仅仅分化为我们所需要的细胞类型,像脑细胞、心肌细胞或者是组合细胞。 现在的研究结果是采用不同的培养基培养胚胎干细胞,那么他将发育成特定功能的细胞。 如: 胚胎干细胞---------胎牛血清 骨髓基质细胞共培养--------造血细胞 胚胎干细胞---------基因转染-------------胰岛素分泌细胞 胚胎干细胞---------RA--------------神经细胞虽然实现部分定向转化,但这些培养基的配置,更多关于定向分化的问题有待解决,这是我们目前正在研究的问题,需要我们这一代或下一代不断地研究下去。 2.下一个待解决的问题就是:分化后的细胞是否具有致癌性。体外培养胚胎干细胞的培养基里面含有很多化学物质,虽然里面的环境类似人体但又不完全于人体内环境相同,因此,培养基里的物质是否会导致胚胎干细胞癌变,激活原癌基因,发展成癌细胞。这也是有待解决的,在今后的发展中需进一步深入研究。 3.伦理问题:用于肝细胞研究的胚胎来源困难。胚胎是一个未来的生命,不能因为进行科学研究而扼杀生命。再者说,对胚胎干细胞的研究现在还只是停留在最初阶段,距离临床试验还有很长一段路要走,更不用说用于治疗疾病了。“我们不能仅仅因为有的胚胎不能发育成生命就残忍地在它们上面做试验。 支持者,他们指出,根据自愿的原则,利用一些废弃的胚胎扩大干细胞研究是正确的事情。干细胞研究被认为是找到老年性痴呆症、帕金森症等神经和大脑疾病新疗法的希望。 还有就是关于克隆问题,克隆羊‘多利’的诞生让更多人参与到这场争论中。如果用人体干细胞克隆出人,到底该不该,都涉及到伦理问题和人们道德承受的底线。 胚胎干细胞的研究趋势: 改善ES细胞的体外培养条件,建立更有效更简便的获得ES细胞的方法。 定向诱导分化成特定类型细胞,用于临床疾病的治疗,并解决免疫排斥和潜在的致肿瘤的问题。 成体干细胞的横向分化的能力以及与胚胎干细胞的比较,成体干细胞能否替代胚胎干细胞? 对于人胚胎干细胞的研究前景 : 未来的再生医疗 《科技日报》2004年12月31日讯:通过显微镜人们发现,人体内有一种神秘的东西,他们宛如银河系中闪闪浮动的美妙“星体”,释放出神秘的光辉。这些令人心驰神往的“星体”,就是人类胚胎干细胞。 尽管目前的医术尚无法使有些病人起死回生,但采用再生医疗的手段或许能使人的生命得以延续或再生,进而达到不使物种彻底灭绝的目的。虽然这是一项造福生命的好事,但从人类受精卵中提取胚胎干细胞的尝试,却使科学界与宗教界和政治界卷入一场无休止的争执之中,并在全球范围掀起了轩然大波。 独特的控制机制 1998年,美国威斯康星大学Thomson等率先成功分离、克隆了人胚胎干细胞,并建立了细胞系,这一研究成果立刻在国际上引起轰动,成为世界关注的焦点.由于人ES细胞具有其它哺乳动物ES细胞的一般特性,能够在适宜条件下分化成构成人体的任何一种组织.因此,人ES细胞能够为组织工程研究提供可靠的细胞来源,同时能够在人早期胚胎发生、细胞组织分化以及基因调控等研究领域发挥重要作用. 对于人胚胎干细胞研究的意义: ES细胞的应用前景十分令人鼓舞。胚胎干细胞可以作为研究人类胚胎发育、出生缺陷及胚胎瘤等疾病的新的手段;可以用于至今为止尚未进行的关于的方法;制造人类疾病模型以利用于基础研究、药物开发和毒理学研究,如果克隆技术可以从患者自体组织中获得干细胞,则它们可解决用于治疗退行性疾病的组织短缺以及结束在移植治疗中使用免疫抑制剂;另外干细胞还可以用来作为基因治疗的一种新的基因运载系统。总之,其前景十分广泛。结论:由于胚胎干细胞在揭示生命的奥秘、攻克各种疑难杂症等方面具有极为诱人的前景,尽管目前还有许多困难,还存在争议,如果能够正确引导,建立相应完善的监管机制,人胚胎干细胞研究领域的每个进步都将对人类自身发展做出重大贡献。 我国的干细胞研究和应用已经具备了一定的基础,早在20世纪60年代就开始了骨髓干细胞移植方面的研究,目前研究和应用得最多的是造血干细胞。1992年,我国内地第一个骨髓移植非亲属供者登记组在北京成立,“中华骨髓库”也正式接受捐赠。2002年,北京建立了脐带血干细胞库。关于胚胎干细胞的研究,我国目前还没有明确的法律规定。我国干细胞研究与国际之间还纯在一些差距,这需要我们一代又一代的中国人为之奋斗。 同时国际上干细胞研究还纯在很多“黑洞”区域,如何合理应用干细胞研究成果,而不至于违背伦理也是国际上一直争论的话题。 因此,人胚胎干细胞的研究还有很长的路要走。

生命科学导论论文环境提供法理依据和制度保障。一、物种入侵的概念及过程。按照世界自然保护同盟(IUCN)的定义,所谓外来物种,是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外(即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在)的物种、亚种或以下的分类单元,包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。 外来入侵物种则是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入,在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力,并给当地的生态系统或景观造成明显损害或影响的物种。从新石器时代起农民就不断地移植植物物种、动物物种。17世纪以来,旅行的人们加强了这种混杂,有时结果是好的,但更经常是带来灾难性后果。 随着交通方式的进步、国际贸易和旅游业的发展,外来物种入侵的概率大大增加。一个地域的某物种比过去更经常地被有意或无意地携带或转移到另一个地域,并在缺乏天敌等制约因素的新环境下繁殖、扩散, 进而对当地生态环境、社会经济和人身健康产生难以估量的影响,如众所周知的水葫芦、松材线虫等。随着全球化进程中国际间经贸交流和人员往来的日益频繁,外来物种扩散的规模和速度均超过以往,给人类造成的危害日益加剧。外来物种入侵的方式主要包括以下两种:一是有意引进,包括用于养殖、种植、花卉等目的的引种,用于生物防治、绿化、水土保持、环境保护等目的的引进;二是无意引进,包括随航空、陆路、水路运输工具和压舱水的引入,随进出口货物和包装材料的引入,旅客无意引入等。那么,外来物种究竟是怎样成功“入侵”我国的呢?在国家环境保护总局南京环境科学研究所的组织协调下,中国自2001年12月开始在全国展开了历史上首次外来入侵物种调查。经过近两年的努力,最近终于摸清了外来入侵物种的底数,本次调查共查明外来入侵物种283种。调查结果显示,在283种外来入侵物种中,39.6%是属于有意引进造成的,49.3%是属无意引进造成的,自然入侵(指物种随风媒、虫媒和鸟媒等媒介自然传播)的仅占3.1%。而在外来入侵的植物中,有一半左右是作为有用植物引进的。 可见,人们对外来入侵物种认识滞后是造成外来物种入侵的最大因素,很多单位和个人对外来物种可能导致的生态和环境后果缺乏足够的认识,对外来物种的引进方面存在很大的盲目性和急功近利的倾向。有些地方和部门,盲目认为外来植物比本地植物好,因此在工作中不注意发掘本地的优良品种,而热衷于从国外引种,极大地增加了外来物种入侵的风险。可以说,“人祸”(人为原因)是外来有害生物入侵的“帮凶”,外来物种入侵问题首先是一个人为的问题。而外来物种通过各种途径到达某一生态系统,并不是一进入新的生态系统就能形成入侵,而是在一定条件下实现从“移民”到“侵略者”的转变。外来入侵种的入侵是一个复杂的生态过程,这个过程通常可分为四个阶段: 1.侵入:指是生物离开原生存的生态系统到达一个新境; 2.定居:是指生物到达入侵地后,经当地生态条件的驯化,能够生长、发育并进行了繁殖,至少完成了一个世代; 3.适应:是指入侵生物已繁殖了几代,由于入侵时间短,个体基数少,因而种群增长不快,但每一代对新环境的适应能力都有所增强; 4.扩散:是指入侵生物已基本适应生活于新的生态系统,种群已经发展到一定数量,具有合理的年龄结构和性比,并具有快速增长和扩散的能力,当地又缺乏控制该物种种群数量的生态调节机制,该物种就大肆转播蔓延,形成生态“暴发”,并导致生态和经济危害。 但并不是每个物种的入侵都必须完成这四个阶段,如豚草和三裂叶豚草的入侵某一地区并成为优势种群,大约经历三个阶段:第一是入侵阶段,通常呈单株散生或是成小丛;第二是定居阶段,通常呈小斑块或呈大斑块分布,许多干扰生境还没有被占据;第三是稳定阶段,通常呈大群分布,几乎占据了当地所有适于豚草类生长的干扰生境。 二、物种入侵的危害外来物种的危害极大,一般说来,有以下几点:1. 直接减少当地物种数量。2. 间接减少依赖于当地物种生存的物种数量。3. 改变当地生态系统和景观。4. 对火灾和虫害的抵抗能力降低。5. 土壤保持和营养改善能力下降。6. 水分保持和水质提高能力下降。7. 生物多样性保护能力下降。 据了解,世界许多国家因外来物种入侵造成的经济损失都很惊人,美国每年损失1500亿美元,印度每年损失1300亿美元,南非损失800亿美元。 IUCN 2003年2月5日发表的研究报告估计,目前,外来入侵物种给各国造成的经济损失每年超过4000亿美元。IUCN还指出:当前,外来生物入侵是导致原生物种衰竭、生物多样性减少的重要原因。中国首次外来入侵物种调查的结果表明,外来入侵物种已对中国生物多样性和生态环境造成了严重破坏,一些物种在某些地方已经达到难以控制的程度。据中国农业部最新的统计显示,目前已经至少有380种植物、40种动物、23种微生物正“全面”入侵我国,外来入侵物种每年对中国国民经济有关行业造成直接经济损失共计198.59亿元。专家们根据间接经济损失评估模型计算的结果表明,外来入侵物种对我国生态系统、物种多样性及遗传资源造成的间接经济损失每年为1000.17亿元,两项相加,外来入侵物种对中国造成的总经济损失为每年1198.76亿元,为国内生产总值的1.36%。 入侵物种给我国带来的更大灾难是对生态环境的破坏。能够成功入侵的外来物种,往往具有先天的竞争优势,一旦在新的滋生地摆脱了人类的控制和天敌的制约,就会出现爆发性的疯长,排挤本土物种,形成单一优势种群,最终导致滋生地物种多样性、生物遗传资源多样性丧失。生物入侵经典案例:1859年,当澳大利亚的一个农夫为了打猎而从外国弄来十几只兔子后,一场可怕的生态灾难爆发了。兔子是出了名的快速繁殖者,一只雌兔一年可以产25只兔仔。而且这些野兔发现自己来到了天堂:澳大利亚没有鹰、狐狸这些天敌,与兔子处于同一种小生态 的小袋鼠对它们也没有竞争能力,因此兔子数量剧增。这些野生的兔子吃牧草,啃小麦,剥食树皮草根,所到之处麦苗牧草荡然无存。它们还到处打洞,破坏水源,使良田变荒漠,一些小岛甚至发生了水土流失。当地的农业和畜牧业遭受巨大损失,并使当地有袋类由于食物缺乏而受危。人们筑围墙、打猎、捕捉、放毒等等,办法用尽,而兔灾仍然无法消除。1950年,人们尝试一种控制野兔的新方法。一种能杀死的兔子的病,即粘液瘤病(兔的一种病毒性传染病枣译注),被引入澳大利亚。科学家先将该病传染给蚊子,然后经蚊子再传染给兔子。但是针对兔子的细菌战被证明只是使不断恶化的状况得到暂时缓解,一小部分兔子对这种病毒具有天然的免疫能力,它们在侥幸逃生后又快速繁殖起来。整个20世纪中期,澳大利亚的灭兔行动从未停止过。克氏原螯虾(procambius clarkii),也就是我们平时吃的小龙虾,我们在垂涎其美味的同时恐怕从没想过他是一种危害极大的入侵种。我国20世纪30~40年代从日本引进,日本于更早时期从美国引种,主要用作食物和宠物。如今在中国分布范围日渐扩大,在我国南方特别是长江流域的诸省市都能见到。螯虾能给堤坝造成危害是由其喜欢穴居的生活习性决定的,它的前端长有一对钳子般的螯足,打洞的速度很快,范围也较大。由于它们经常生活在江、河、水库、池塘和水田等的岸边,因此对于堤坝的危害可能比白蚁的危害更大。它们的洞通常深度1-5米,直径6-12厘米,有垂直洞,也有水平洞,有时洞洞相连,在大堤背水面数十米以内经常发现。这些虾洞往往与管涌形成有关,对堤防危害极大:在1998年长江特大洪灾中,防汛人员在长江荆江大堤章化段巡堤查险发现清水漏洞,开挖处理时在堤身挖出大量螯虾;鄂州长江干堤燕矶段也发现10多起螯虾危害大堤的情况,武汉市汉阳区汉江大堤上黄金口段的一处约100平方米的池塘边就曾发现了37个虾洞,经及时用砂石料填埋,才消除了隐患。它们能在临时性水体中生存,且食性广泛,建立种群的速度极快,易于扩散。对当地鱼类、甲壳类、水生植物极具威胁,破坏当地食物链;因其取食根系而直接对作物(尤其是水稻等水生、半水生作物)和天然植被有灾害性破坏;螯虾食性很杂,对鱼苗发花和1龄鱼种培育有一定程度的影响,并危害人工繁育的幼蚌。由于克氏原螯虾适应性强,抗逆能力强,食性广泛,种群增殖速度快,目前对克氏原螯虾尚无有效的防治方法。近年来,入侵中国的外来生物呈现传入数量增多、传入频率加快、蔓延范围扩大、发生危害加剧,每年因此而造成的经济和生态损失高达数千亿元,潜在危害更是难以估量。 四、治理措施中国是世界上遭受生物入侵危害最严重的国家之一,入侵种多、危害严重。目前广泛采取引进新物种的“天敌替代法”有可能是“引狼驱虎”,我国应立足本土生物多样性优势,寻找对付入侵的“本土卫士”。 中科院植物研究所副研究员高贤明博士认为造成生物入侵危机的主要原因就是各地盲目引进各种外来物种,同时在生物入侵的治理中,为追求“立竿见影”的短期效果,各地未经过任何科学的论证和必要的试验,就普遍采取从国外引进天敌和替代物种的“以夷治夷”方式,殊不知这样的做法导致新的生物入侵危险性极高。 近来科学家在四川、云南、贵州等地已发现众多能排挤、抵御外来生物入侵的本土物种,这使中国的生物入侵治理有了新的“转机”。参与中科院“重要外来物种的入侵生态学效应及管理技术研究”项目的专家最近重点对四川省攀枝花市仁和区进行了初步调查,发现在与被称为植物界“食人鱼”的紫茎泽兰生存竞争中最终可以占优势的本土植物有100多种。目前他们正在对这些植物进一步筛选,并在良种选育、采种园建设、栽培技术、管护措施等方面进行深入研究。另外,我国应尽快制定《防止外来物种入侵法》和《入侵物种管理法》,而且由于外来入侵物种的影响面极大,我国应成立包括农业、林业、环保、海洋、贸易、检疫、卫生、国防、司法、教育、科研等国家主管部门在内的统一管理协调委员会,从国家利益的高度全面管理外来入侵物种。立法时的核心问题是加强和完善对外来物种引入的评估和审批制度,并应充分考虑到入侵种传入的各个环节,针对每一传入途径制定相应的法制管理对策。具体应当包括如下方面:第一、建立完善的外来物种入侵风险评估体系。作为国家与地方管理部门早期预警和决策的依据,外来物种入侵风险评估体系的建立势在必行。需要进行风险评估的方面主要有:健康风险、对经济生产的威胁、对当地野生生物和生物多样性的威胁,以及引起环境破坏或导致生态系统生态效益损失的风险等。 应当在立法中明确规定,凡从国外引入,或者从国内跨生态系统引入时,都需要办理申请和经过评估。在充分的科学研究和信息收集整理的基础上,制定我国外来入侵物种的管理名录及评估方法,将其作为法律附件,为司法实践提供科学参考。法律本身可以长期稳定不变,但这些附件应该是动态的,需要根据科学研究的结果更新。第二、建立外来入侵物种早期预警、监测和快速反应体系。首先,我国建立外来入侵物种早期预警体系应包括建立国家和省级水平的早期预警工作体系。早期预警单位应该进行野外调查,验证所收到的报告与物种鉴定的结果,以及做出是否需要加强监测的建议。而且在监测的管理方面,应大力加强有关信息系统的建设,并建立起相应的入侵物种数据库和物种鉴定专家数据库。立法应当明确规定建立定期(年度)普查制度。地方与中央则应分别建立相应的定期报告与公告制度,以便及时汇总信息以发布国家生态安全预警名录,制止外来物种的入侵和蔓延。另外,我国亟需建立专门的入侵物种快速反应体系。国家环保总局在构建该体系中应发挥积极作用,充分结合各部门已有的和拟建的快速反应机制,使之形成全过程的监督管理体系,实现协调统一和信息共享。第三,建立完备的预防措施、野外释放试验、清除、控制体系。预防措施首先要通过立法建立双许可证制度,即从国外引进物种时,均要求有出口国和引进国两个许可证明,从而控制潜在风险物种的进口、出口和转移。另外应当改革现有防范机制,并加强海关执法,强化海关对于物种的非法转移及物种转移的许可文件的检查。 由于外来入侵种常常有停滞期,所以在允许大面积扩大释放之前必须进行一个试验,即在被控制的和可恢复的条件下进行野外释放试验。如果外来物种产生不良影响,即应迅速制定清除计划。此类计划极易引起更严重的生态破坏,所以必须十分周密,针对不同的情况采用不同的方法,并确保清除方法有效、无污染,而且不能危害人类和本地动植物。清除计划必须确保有足够的立法和机构组织保障,还包括清除后必要的生态系统恢复措施。 但是实际生活中,彻底清除有害生物和物种常常很难,这时只能使用控制计划,将入侵物种控制在可以管理、引起灾害尽量小的状态。控制计划当然也应当通过立法给予保障。第四、关于责任和费用承担问题 按照“谁受益、谁补偿,谁破坏、谁恢复”的原则,建立完备的生态效益补偿制度[8]。法律应明确规定引入者所必须承担的相应的清除和经济赔偿责任,其中包括进行危险性评估、实验、监测和治理的义务。同时国家行政主管部门通过立法对引种不当的责任机构或人员,予以经济处罚。责任人应向受害者支付补偿费,或受害者可以依法申请国家赔偿。由于外来物种入侵所造成的经济损失往往极为严重,而预防、清除或控制此种危害,维护现有的生物安全所需要的费用,更是责任人难以承受的天文数字,所以应建立风险分担机制,规定进口单位需要购买责任保险,以将经济风险转移给商业保险公司或社会保险机构。当然,国家和地方政府也必须将控制外来物种入侵种作为生态保护的措施之一纳入财政预算,建立相应的基金。最后,立法中应明确规定鼓励使用当地物种,外来物种仅在安全和必要的前提下,才能考虑是否引入。 daobanda

我最近刚好写过一篇这样的文章,不过字数没那么多,希望可以让过关! 生物与软件 关键词:先进、互补性、前景、综合国力、造福人类摘要:生物与电子计算机技术的融合是时代的趋势,将开创光明的未来,造福人类。正文:事物正确的发展趋势是与当代最主流的先进事物相融合,从而达到普及,使整个人类向前跨步。自从比尔·盖茨建立了微软帝国,开创了个人电脑的时代,世界的全面信息化就变的不可避免。而生物学作为现今最热门及将来最有前途的科学,将不可避免的与电子计算机科学相互融合,互取其长。于1984年7月在联邦德国西柏林召开的第14届国际植物学大会总结了植物学总的三点发展趋势,其中就有“以电子计算机为手段的数学模拟方面的研究和系统分析方面的研究”。生物软件初现雏形。两者的互补性:现在计算机操作系统及各种软件的运行都是按照一定的程序进行的,而人体的各种新陈代谢也是按照既定的各种程序进行的。而且,就现在来说,人类体内的调控系统,即人类自身具有的在亿万年进化中逐渐接近完美的程序,比起现在的计算机内的程序是有过之而无不及的。它具有更大的可调控性等优势。人类以后计算机的研制要借鉴生物自身具有的各种调控程序,而这种方面的研究也已经开始,如生物计算机,及对人体大脑的解密而正在研制的智能计算机。相比之下,人类生物学的研究也离不开电子计算机技术的发展。例如现在生物学的发展已经进入分子生物学时代,而由于电子计算机技术的发展,很多生物科学研究方面的软件也应运而生,它极大地减少了科学家及生物公司技术工人的工作量,提高了效率,增加了收益。例如在基因工程中就会常用到很多生物软件,现简介一种:Omiga 2.0:主要功能:编辑、浏览、蛋白质或核酸序列,分析序列组成。用Clustal. W进行同源序列比较,发现同源区。实现了核酸序列与其互补链之间的转化,序列的拷贝、删找核酸限制性酶切位点、基元(Motif)及开放阅读框(ORF),设计并评估PCR、测序引物。查找蛋白质解蛋白位点(Proteolytic Sites)、基元、二级结构等。查寻结果可以以图谱及表格的显示,表格设有多种分类显示形式。利用Mange快捷键,用户可以向限制性内切酶、蛋白质或核酸基元、开放阅读框及蛋白位点等数据库中添加或移去某些信息。每一数据库中都设有多种查寻参数,可供选择使用。用户也可以添加、编辑或自定义某些查寻参数。可从MacVectorTM、Wisconsin PackageTM等数据库中输入或输出序列。另外,该软件还提供了一个很有特色的类似于核酸限制酶分析的蛋白分析,对蛋白进行有关的多肽酶处理后产生多肽片段。实际上,大部分对核酸蛋白的序列分析功能,在Omiga 2.0中都能找到;而且界面非常友好。Omiga作为强大的蛋白质、核酸分析软件,它还兼有引物设计的功能。当然,Omiga还有很多同类软件。如日立软件公司(Hitachi Sofeware Engineering Co.,Ltd.)97年推出的DNASIS 2.5,加拿大的Premier公司开发的Primer Premier 5.0等。发展前景:生物软件具有很有的兼容性,可以支持现在的操作系统。生物软件、芯片具有专利性,是典型的知识经济时代的产物。具有专利性的物品,出卖的是智力,是现在具有知识武装的大学生创业的重要方面。我们来看一组关于生物软件产品的售价:基因芯片综合分析软件ArrayVision 7.0 :售价6900美元供应BI-2000医学图像分析系统 48000元(人民币)/套显微镜自动平台系统 5800元(人民币)/套Paup 一种功能强大的商业版系统进化分析软件,价值数千美金。由此我们可以看出生物软件是一个相当大的产业,新的产业造就新的财富,新的财富将由新人来获得,而具有生物与电子计算机技术的新一代大学生,无疑将充当这群去创造新财富的新人。意义及作用:当今世界,国与国之间的竞争,不仅是军事实力的竞争,更是综合国力的竞争。而科学技术的竞争在当今日益知识化信息化的世界显得尤为重要,因而也就成为综合国力竞争中极其重要的方面。生物科学作为现今最热门及将来最有前途的科学,其重要性更是不言而喻。再有,现代社会中,电子计算机已经逐渐占据了主流地位。所以,生物与计算机的融合是时代的必然。而生物软件就是这两者最直接的结合。所以,生物软件的发展程度是一个国家综合国力的体现,谁如果在这方面领先于世界,那必将引领时代的潮流。反之,谁如果在这方面掉以轻心,将来必受制于人。在当今世界日益重视身体健康的情景下,生物与计算机的结合必将造福人类。由此观之,生物软件的发展是时代的趋势,而我们这一代,将是这趋势的创造者。我们大有前途。参考文献:无

生命科学论文

浩瀚的工程啊啊啊啊啊啊啊

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毫无疑问,生命科学与化学有着密不可分的联系,我甚至认为生命科学就是用化学来解释生命。然而,仅仅知道一种物质的化学成分是远远不够的,结构才是其功能的基础。我们知道,构成元素相同的物质,由于结构不同,可能在功能上就相去甚远:左、右旋光物质的不同生理作用就是一个很好的例子。但是,我们不能孤立地来阐述生命科学与结构化学的关系,也就是说不能把生命科学看成一块,再把结构化学看成另一块,然后再说明他们间千丝万缕的联系;我认为,结构化学与生命科学是揉合在一起的,很多结构化学家在生命科学领域就有不凡的建树。鲍林就是以化学向生物学渗透的先驱者,他不仅进行了大分子研究,还对镰刀形细胞贫血分子病和大脑化学进行了大量的研究。然而我认为,最能体现结构化学与生命科学揉合一体的历史故事,就是鲍林与沃森和克里克关于DNA结构之争。在这个过程中,我们无法定义他们到底是化学家还是生物学家。而且,结构化学的知识不仅为他们建立模型提供了理论支持,而且在帮助他们判别真理与谬误、为他们的结论提供事实支持等方面起到了至关重要的作用。从这个故事中我们不仅可以看出,解决DNA结构这个世界性的生命科学课题,是许多化学家、物理学家、晶体学家、生化学家共同努力的结果,而且能受到许多在科学研究上的启发。在多学科交叉渗透的今天,我们更不能仅仅只重视专业课的学习,必须同时汲取其他学科的知识,为将来的研究打下基础。在一九二四年以前,没有一个人真正懂得DNA的重要性。但就在那一年,科学家罗伯特·福尔根发现了一种方法能将DNA染成淡紫色。在这种方法的帮助下,科学家们发现DNA仅存在于细胞核中。到了一九三一年,科学家乔基姆·哈默林用实验证明了植物长成什么样子完全取决于细胞核。随后的一切实验事实都表明,发出遗传信息的正是细胞核里的DNA。于是,在美洲和欧、亚、非三洲各试验室里的人们都开始研究这个问题。在美国,著名的化学家莱纳斯·鲍林开始了对DNA的研究。在剑桥大学的卡文迪斯实验室里,英国人弗朗西斯·克里克和美国人詹姆斯·沃森也着手进行对奇异的DNA结构的探索。这是一场用结构化学来解释生命科学的竞赛,也是“一个远方传奇大力士被两个无名小卒砍倒的故事”。虽然我们已经知道了这场竞赛的结果,但我认为,这一探索的过程更让人留下深刻的印象。我将双方的研究进行了一些对比,确实从中学到了一些东西,希望和大家一起探讨。一、双方的开端:当时的鲍林已经是化学界的“权威”,他致力于蛋白质的研究。1951年夏天,鲍林开始深入研究有关DNA的材料,并常常找人讨论。他认为,与蛋白质相比,弄清DNA的结构不会很难,“这算不上一个最为紧迫的问题”。DNA在重量上是染色体的一种重要成分,但蛋白质也一样。大多数学者认为,蛋白质部分最有可能包含着遗传的信息。相对而言,DNA似乎就比较简单了,它很可能只是一种结构性的成分,只是用来帮助染色体折叠和打开的。鲍林就这样认为。在1952年初,几乎所有重要的遗传学学者都持这一种观点。我们可以看看后来鲍林自己的话:“我以前就知道DNA是一种遗传物质的论点,然而我没有接受这一论点。你们知道,那时我正热衷于蛋白质的研究,我认为蛋白质最有可能是遗传物质,不可能是核酸 当然,核酸也有作用。在我著述的有关核酸的文字材料中,我总会提到核蛋白的概念。当时,我考虑得更多的是蛋白质,而不是核酸。”虽然如此,鲍林还是着手研究DNA的结构。此时,他需要清晰的DNA X光照片,他曾先后写信给相片持有者物理学家威尔金斯(英国)及其上司,但均遭拒绝。1951年11月,《美国化学学会学报》上刊登了一篇论述DNA结构的文章。鲍林据其深厚的结构化学基础,一下子就看出这篇文章的结果是错的;同时,此事刺激了他开始思考DNA是如何构筑起来的问题。鲍林设想,如果碱基朝外,那么螺旋的内核就应当是由磷酸堆积起来的。磷酸聚集在中间,碱基朝外,这与X射线的资料是“吻合”的。在鲍林的头脑中,DNA结构的问题就已经转化为如何将磷酸堆积在一起的问题了。我们现在知道,鲍林的这一开端是错的,并最终使他败给了沃森和克里克。另外还必须一提的是,鲍林对DNA研究总是被各种事务打断,使他曾多次中断自己的思路。是否是因为鲍林没能看到威尔金斯的相片而导致他的失败呢?暂且不回答这个问题,我们先来看看沃森和克里克是如何开始的。在战争期间,克里克原来是从事武器方面研究的。后来他决定研究生物。于是他到剑桥大学学习分子学。至于沃森,他本来就一直在研究DNA。他到剑桥大学是为了对此作进一步的研究。他们都是热心探索的人。“沃·克组合”相对于鲍林的地位可以说是“一个在天,一个在地”,他们并没有引起人们多大的重视,也没有引起鲍林的注意。他们就凭着一股劲和对目标的执着追求开始了他们的研究。还必须提到的是另外两位对他们的成功起着至关重要的作用的人:一位是上文提到的物理学家威尔金斯,另一位是青年女晶体学家罗莎琳德·富兰克林。他们拍出了非常漂亮的DNA X光照片,不仅启发了沃森和克里克,而且为他们的发现提供了佐证。鲍林颇为自信,感到自己有能力解开DNA之谜。唯一的问题是,会不会有人抢先取得胜果,但是,他不会把这一点真正放在心上。他认为威尔金斯和富兰克林两人(更不用说沃森和克里克了),没有谁有足够的化学基础对鲍林产生严重的威胁。二、对对手的不同看法:鲍林是自负的,他不相信有人能够在他之前发现DNA的结构,特别是他认为没有人有他那样深厚的化学功底。他“知道”, 沃森是一个好学生,但因成绩还不够突出,因而他到加州理工学院当研究生的申请未被批准。克里克已经三十五六岁了,还在读研究生,年龄是大了一些。况且,卡迪文斯实验室的科学家们至今尚未在任何竞赛中打败过鲍林。甚至有人认为,沃森和克里克看上去就像是一对“杂耍演员”。而沃森和克里克则不同。对于年方19的沃森来说,鲍林是一位值得仿效的榜样。在卢瓦蒙会议上,沃森就是围聚在鲍林身边的人之一,他十分用心地听了鲍林的讲话。克里克开始并不是鲍林的崇拜者,他是鲍林的竞争对手,因为鲍林曾用阿尔法螺旋表明他们的一篇关于蛋白质结构的论文漏洞百出,让克里克承受了由此而来的屈辱。从此,克里克借鉴了鲍林的研究方法。说实话,他们对鲍林这位怪杰都极为佩服。更重要的是,他们两人都互相倾慕,他们可谓是天生一对。相对于鲍林来说,沃森和克里克谦逊多了。三、研究方法及进程:鲍林首先想到DNA的结构可能是螺旋型,因为其他构型与他所看到和掌握的照片资料不相符合。但他认为,DNA是由三条链互相缠绕在一起,磷酸处于中央的位置。之后,他的工作重点就聚焦于找出磷酸分子在中央合理的排列方法。虽然他知道自己提出的构型不能完美地符合实验测算得出的数据和X光衍射照片,但他认为这些都只是细枝末节的东西,就像他发现蛋白质阿尔法螺旋一样 开始的时候也有难以解释的数据,他大胆地将之忽略,而其后的事实证明了他这种策略是明智的。另外,鲍林有些急于求成,他希望能够尽快地发表相关文章,抢在其他科学家之前,宣布自己再次成功地解决了又一世界性的难题。于是,他很快地发表了他“发现”的DNA结构。鲍林将自己的论文也寄给了沃森和克里克。他们两人虚惊了一场,因为他们发现,鲍林设想的这种构型是他们最初设想的结果,当时他们将这一结果给晶体学家富兰克林看的时候,被她以充足的论据否认,因为水容量问题与这种构型严重不符。也正是因为这次错误,他们两人被认为不适合研究DNA构型问题,被拆散到不同的课题组,从事别的研究。但沃森和克里克并没有就此放弃,他们仍然私下坚持不懈地进行研究和探索。他们在研究方法上一直就有共识:与其推导出复杂的数学模型,直接而又明确地解释X光的衍射结果,还不如借助化学常识构筑结构的一个模型。正如沃森所说,他们决定“仿效鲍林,并在他本人发起的这场竞赛中将他击败”。富兰克林的批评已经促使他们将磷酸放到了分子的外侧;又受到奥地利生物化学家切加夫的启示,得知内侧各对碱基之间存在着一一对应的关系。他们开始设想,在螺旋中,嘌呤和嘧啶以某种方式挨次排列在分子中心下部。之后,他们看到了富兰克林最新的DNA照片,不仅使他们确认了DNA是一种螺旋,而且他们得到了几个主要参数。由此,他们开始着手制造模型,通过不懈的努力,最终获得了成功。可以看出,不论是成功者还是失败者,他们都用了一种结构化学中重要的研究方法 建模。同时,沃森和克里克不仅受到了多学科领域的科学家的启示和帮助,而且他们自己都承认,他们的研究方法来源于伟大的化学家 鲍林。由此可见,生命科学是集多学科,特别是化学的大成所在,他与化学,乃至物理、数学的揉合可见一斑。为什么鲍林会失败?鲍林有着深厚的化学知识作为自己研究的基础。照常理而言,成功的应该是他,但他为什么输给了沃森和克里克呢?鲍林输在浮躁和自负上。他急于求成,因为DNA是当时最大的课题,他要去抢占这一高地。他没有把研究的准备工作做好就想碰碰自己的运气了。同时,他顺利解决阿尔法螺旋给他套上了成功的光环,他的确是世界上解决巨分子结构的最佳人选,但他也从此染上了自负的恶习,他以为自己不再需要做别人需要做的那些研究的准备工作了。他过于相信自己的直觉和运气,结果输掉了这场大比拼。沃森和克里克为什么会成功?其实这个问题的答案从前面的叙述中都可以看出,但我觉得最重要的一点是不懈的思索与踏实的努力。克里克不就是在因头疼而不得不休息,却又忍不住开始计算时找到了有关DNA结构的答案吗?他们虽然被拆散到两个不同的研究小组,但仍然踏实地合作与工作,正是这样,幸运之神才降临在他们的头上。另外还有一点,就是他们没有放过看似微不足道的东西。奥地利生物化学家切加夫将碱基一一对应的关系同样告诉了鲍林,但却没有得到鲍林的重视,而沃森和克里克并没有放过这一点,而最终获得启发,找到了DNA的正确结构。结构化学与生命科学的揉合已无需多说,我相信这种相互融合在将来会愈演愈烈。最后我想总结的是有关鲍林的研究方法,毕竟沃森与克里克的成功也来源于此,相信它对所有的科研者都会有所帮助:鲍林的研究方法实验研究和理论探讨相结合鲍林比一般的化学研究生掌握了更多的数学和物理学知识。他一方面是重视实验,强调经验知识;另一方面又深信化学结构问题可以通过应用现代物理学的理论来解决。他常采用半经验的方法:既有根据物理学基本原理进行的演绎推导或论证,又有对实验资料的归纳,二者互相补充。 量子力学与化学经验相结合鲍林在总结过去对离子半径的研究时曾指出:“应用量子力学可以近似计算……但是,这种理论计算是十分复杂的,需要很大的工作量;因此,从化学方面考虑,最好有一套经验或半经验的离子半径数据……”他的主要做法是:不断提出新的概念,利用它来概括实验资料和总结化学结构规律。发展简单的理论。努力把量子力学的研究成果转译成化学家的习用语言。采用移植方法 开拓边缘学科鲍林不断把结构化学的理论和实验方法移植到生物学、医学以及核物理的研究中去。他按照自己的专长不断地把新的理论原理和新的实验方法移植于另一领域,解决新的研究课题,努力开拓新的边缘学科地带。这是他五十多年来研究成果绵绵不断的重要原因。直觉和模型方法在鲍林的研究工作中,直觉的运用占有非常突出的地位。无论是鲍林本人还是别人对他的评述都常常提到直觉。综合起来大致有以下表现:1.是与数学计算不同的一种寻求答案的方式。2.一种好奇心,它引起鲍林对某个科学课题的注意,并直接领悟到有可能用经验的方式来解答它。3.和想象一样,“不能归结为仅仅采用通常的逻辑规则和过程”,它和某种“深邃的洞察力”有关。4.鲍林对一个晶体的结构的确定,分为两步:一是推测,二是证实。这种“推测”,或者是鲍林本人自称的“随机方法”也在直觉之列。5.“借助于对化学事实的非凡记忆”,是“经过实践”养成的。从整体看待世界 从实践对待科学鲍林作为一位自然科学家,物质世界的统一性对于他来说似乎是不言而喻的。鲍林重视理论思维,并不完全同意实证主义的见解。他强调自己“是纯粹从实践的方面对待科学;可以说是实用地对待科学。”贯穿鲍林研究方法中的极其宝贵的思想正是这种“从实践的方面对待科学”的态度。

生命科学是通过分子遗传学为主的研究生命活动规律、生命的本质、生命的发育规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。下面是由我整理的生命科学学术论文,谢谢你的阅读。

有机化学与生命科学的关系

摘 要:有机化学在生命科学发展中起着理论基础,研究工具,阐明本质的重要作用,它们有着密切的关系。本文从有机化学的发展与生命科学,有机化学的主要研究成果与生命科学,有机化学研究的任务与生命科学,三个方面说明有机化学课程与生命科学中的关系。

关键词:有机化学;生命科学;关系

有机化学是生命科学的基础,有机化合物是构成生物体的主要物质,生物体中各种有机化合物的结构、性质以及它们在生物体内的的合成、分解、转化、代谢无不以有机化学为基础。有机化学产品正越来越多地应用于农业。如农药(杀虫剂、杀菌剂、除草剂)、植物生长调节剂、化肥、农膜等保证了农业生产;兽医药、饲料添加剂促进了畜牧业生产。要正确地使用,必须了解这些有机化合物的组成、性质和生理功能。但是,目前有些学校的生命科学专业越来约忽视有机化学课程,课时越来越少,这样对学生的进一步学习不利,比如生物化学、分子生物学等后续课程的学习。本文将从有机化学的发展与生命科学,有机化学的主要研究成果与生命科学,有机化学研究的任务与生命科学,三个方面说明有机化学课程与生命科学中的关系。希望能引起从事生命科学专业人对有机化学的重视。

1. 有机化学的发展与生命科学有密切的关系

有机化学就其最初的意义而言,是生物物质的化学。1807年,J. F. Yon Berzilius首先把从活细胞中获得的化合物命名为有机化合物。那时人们对生命现象的本质还没有认识,因而便赋予有机化合物一种神秘的色彩,许多化学家认为有机物是不可能用人工的方法合成的,它们是“生命力”所创造的。但是1828年,F. Wohler从无机物氰酸铵制得了尿素,否定了关于“生命力”的假说,可以说是化学家第一次干预了生命科学。

随后有机化学的发展主要集中在有机物的结构研究和合成方法上,较少关心它们的生物功能。尽管如此,许多化学家的研究成果还是成为了生命科学发展过程的里程碑。比如,19世纪中叶,I. Pasteur关于左旋和右旋酒石酸经典式的研究,导致70年代Vanthof和LeBel碳原子四面体构型学说的建立,它是生命分子结构不对称性的基础。E. Fischer对碳水化合物立体化学和肽合成化学的贡献是这两大类重要的生命分子化学的奠基石。20世纪50年代,A. Todd建立的核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的化学结构,为Vatson-Crick DNA双螺旋结构的提出铺平了道路。60年代H. G. Khorana开创的磷酸二酯法合成寡核苷酸,不但证明了DNA上每三个碱基组成一个三联体密码子编码一个氨基酸从而提出了一套遗传密码,而且也开始了人工合成DNA的研究。化学家也将用化学小分子和化学工具研究生命体系。1985年H. Smith和K. Mullis发明了聚合酶链式反应(PCR)从而使分子生物学在技术上有了一个突破和飞跃。1988年SchrEiber在做靶向合成(TOS)天然产物FK506时发现FK506的结合蛋白FKBP12。1991年他们又利用小分子探针FK506和Cyclosporin发现他们可以抑制磷酸化酶神经组蛋白Calcineuin的活性。同时发现了可以生成FKBP-12-FK506神经组蛋白复合物和cyclophilin-cyclospolin-calcineulin的复合物。这些小分子同时与两个蛋白结合,而表现出的生物活性也是细胞内信号传导通路的分子基础。1992年,SchrEIber在美国《化学与工程新闻》发表了题为“用有机化学的原理探索细胞学”的论文,确信生命的过程就是生物体中化学变化过程[1-3]。

总之,有机化学理论上和实践上的成就为现代生物学的诞生和发展打下了坚实的基础。价键理论、构象学说、反应机理等成为解释生化反应的有力手段,蛋白质和核酸的组成和结构研究,顺序测定方法的建立,合成方法的创建,酶催化机制的研究,模拟酶的合成的化学模型的建立,小分子探针技术,单分子激发的技术,单分子操作的技术等重大成就,为现代生物学及生物技术开辟了道路。有机化学与生物问题的密切结合是推动生命科学发展的有力柱,也将人们对生命过程的了解提高到一个新的层次[4, 5]。

2. 一百多年来,有机化学的最高科学成果—— 诺贝尔化学奖综览

1901-2010年共110年,除去8年未授奖外,共授化学奖102项,其中有机化学方面得化学奖65项,占整个化学奖的63.7%。碳水化合物、光合作用得研究共8项;蛋白质、酶和核酸方面得研究共18项;甾族化合物、维生素和生物碱方面研究共8项;其它方面共31项。其中与生物相关的占34项。占有机化学的52.3%。由此可以看出有机化学与生命科学有着密不可分的关系。

3. 有机化学研究的任务与生命科学的关系

有机化学研究的主要任务是分离提纯、物理有机化学、合成。分离提纯即分离、提取自然界存在的各种有机物,测定它们的结构和性质,以便加以利用。物理有机化学是研究有机物结构与性质间的关系、反应经历的途径、影响反应的因素等,以便控制反应向我们需要的方向进行。合成是在确定了分子结构并对许多有机化合物的反应有相当了解的基础上,以由石油或煤焦油中取得的许多简单有机物为原料,通过各种反应,合成我们所需要的自然界存在的,或者自然界不存在的全新的有机物[6]。

3.1 有机化合物的分离提纯与生命科学

有机化学的分离提纯与生命科学的关系主要体现在两个方面,一是天然有机化学,二是分离与分析。

天然有机化学是研究动植物(包括海洋、陆地和微生物的次级代谢产物)及生物体内源性生理活性物质的有机化学。目的是希望发掘有生理活性的天然化合物,作为发展新药先导化合物,或者直接用于临床或为农业生产服务。天然有机化学的发展与国民经济有密切的联带关系,对于开发新型药物、新型农药至关重要。我国自然资源非常丰富,又有几千年传统防治疾病的经验积累,在我国大力发展天然有机化学的研究有着非常现实的意义。对内源性生理活性物质的发现及其生理活性研究,又开辟了天然有机化学研究的新领域。充分利用开发我国动植物资源包括海洋生物资源,努力开拓新的生理活性物质,为国民经济服务是天然有机化学的重要任务。

分离提纯和分析的紧密结合是有机分析的一大特点。在生命科学中也涉及到复杂系统的痕量或微量的有机物分离分析问题,比如生物活性物质的提取和分析等。气相色谱的发展是高效分离的突破口,而高效气相色谱和高效液相色谱是现代分离技术的基础。在气相色谱中新型高选择性的耐高温固定相(如手性固定相和异构体选择性分离的固定相)仍是比较活跃的研究领域。液相色谱中选择性色谱柱和选择性流动相

的应用发展是今后若干年中的主攻方面。细径柱的合理开发,多维色谱以及以色谱为主的系统分析网络将使复杂系统有机痕量物质的分离和分析跃上新的台阶。超临界流体色谱,包括毛细管柱超临界流体色谱是正在发展中的新技术。毛细管电泳是生命科学日益发展的情况下产生的新型的高效技术,在蛋白质和核酸的分离方面已显出极大的威力,是有很强发展活力的新领域。核磁共振波谱技术在谱仪性能和测量方法上有了巨大的进步,其中二维方法的发展已成为解决结构问题最主要的物理方法。NMR今后的发展趋势是如何得到更多的相关信息、简化图谱、提高检测灵敏度和发展三维核磁共振技术。质谱技术最突出的进步是新的解析电离技术的发展。随着接口技术的进步,联用技术的应用面更扩大,效果更为提高。这将使质谱成为生命科学中的一个崭新的研究手段。

3.2 物理有机化学与生命科学

物理有机化学主要是通过现代物理实验方法与理论计算方法研究有机分子结构及其物理、化学性能之间的关系,阐明有机化学的反应机理。生命科学中的物理有机化学研究,包括主——客体化学中的模拟酶催化反应,主体分子提供的微环境可控制反应,主体分子对客体分子的识别作用以及疏水亲脂作用等都是具有重要理论意义的研究领域。量子有机化学由静态向动态方向的发展是当前物理有机化学的重要组成,分子力学方法在有机分子结构与构象的研究方面有着非常乐观的发展前景。我国化学家蒋锡夔院士等发表了题为“物理有机化学前沿领域两个重要方面——有机分子簇集和自由基化学的研究”的论文,提出了可用物理有机化学方法解决生命科学的难题。

3.3 有机合成与生命科学

有机合成也与生命科学有着密切的关系。在与生命科学的联系中,金属有机化学和元素有机化学是最为活跃的领域之一。比如,有机磷化合物在农药、医药、萃取剂等方面以及有机合成化学中都有重要的应用。开展有生物活性的有机磷化合物的研究,在生命科学研究中也具有极为重要的意义。近年生物有机硅化合物以及有机硅化合物在有机合成中的应用有新的迅速发展。在基础和应用基础研究方面,硅烯、硅宾、硅的3d空轨道化学和多硅烷的研究是当今有机硅化学重要研究课题。有机硅化合物在有机合成中特别在天然有机物的合成中占有重要的地位。

无论从有机化学的发展、有机化学的研究成果和有机化学研究的任务来看,有机化学课程在生命科学中都起着理论基础,研究工具,阐明本质的重要作用。因此在生命科学中要加强有机化学的学习。

[参考文献]

[1]SchrEiber SL. Using the principle of organic chemistry ti explore cell bidogy.C&E New,1992,70:22~ 32.

[2]周晓俊,吴晖. 有机化学与生命科学. 云南师范大学学报,1998,18(1):93-96.

[3]张礼和. 从生物有机化学到化学生物学. 化学进展,2004,16(2):313-318.

[4]朱光美,杜灿屏. 试谈生物有机化学研究的现状与展望. 大学化学,1994.9(4):6-8.

[5]吴毓林,陈耀叠. 探索有机体的奥秘—谈世纪交替时代的有机化学. 中国科学院院刊,1995,10(10):215-219.

[6]汪小兰,有机化学(第四版),高等教育出版社,2005,1-2.

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心理生命线论文1500字

如何保持心理健康论文1500字可参考下方。

大学生如何保持心理健康论文1500字1:

自卑心理:自卑是人际交往的大敌。自卑的人悲观、忧郁、孤僻、不敢与人交往,认为自己处处不如别人,性格内向,总觉得别人瞧不起自己。这类人主要是由以下几种原因引起:过多的自我否定、消极的自我暗示、挫折的影响和心理或生理等方面的不足。

像有的学生身材矮小、相貌丑陋、出身低微、学习差等等。这种同学在学校中为数不少,这就加大了学生管理的难度和学校教育的管理力度。怎么样才能让学生改正这种心理呢?

首先,要教育学生采用积极的态度来面对,让他们正确的认识自己,提高自我评价,自卑心理的形成主要来源于社交中不能正确认识自己和对待自己。其次,要引导学生采用“阿Q精神胜利法,人无完人、金无足赤,学会积极与人交往,增强自信,任何一个交际高手都不是天生的。

孤独心理:孤独是一种感到与世隔绝、无人与之进行情感或思想交流、孤单寂寞的心理状态。孤独者往往表现出萎靡不振,并产生不合群的悲哀,从而影响正常的学习、交际和生活。这类学生主要由以下几种原因引起:性格、过于自负和自尊、挫折。

有句话说的好:水至清则无鱼,人至察则无友。自尊、自负、自傲都会引起孤独的产生;还有一种人比较容易孤独,那就是“喜欢做语言上的巨人、行动上矮子的人! 怎么样才能够改变这种心理呢?

首先要把自己融与集体中,马克思说过:只有在集体中,个人才能获得全面发展的.机会!一个拒绝把自己融入集体的人,孤独肯定格外垂青他!其次要克服自负、自尊和自傲的心态,积极参加交往。当一个人真正的感到与他人心理相融、为他人所理解和接受时,就容易摆脱这种孤独误区了!

嫉妒心理:嫉妒是在人际交往中,因与他人比较发现自己在才能、学习、名誉等方面不如对方而产生的一种不悦、自惭、怨恨甚至带有破坏性的行为。特点是:对他人的长处、成绩心怀不满,抱以嫉妒;

看到别人冒尖、出头不甘心,总希望别人落后于自己,嫉妒还有一个特点:就是没有竞争的勇气,往往采取挖苦、讥讽、打击甚至采取不合法的行动给他人造成危害。这种情况严重阻碍了大学生的心理健康和交际能力,给大学生和成才带来了莫大的困难,因为嫉妒会吞噬人的理智和灵魂,影响正常思维,造格扭曲!

有嫉妒心的人应多从提高自身修养方面上下工夫,多转移注意力,积极升华自己的劣势为优势,采取正当、合法和理智的手段来消除这一心理。

如何保持心理健康1500字2:

心理健康是指具有正常的智力、积极的情绪、适度的情感、和谐的人际关系、良好的人格品质、坚强的意志和成熟的心理行为等。心理键康与一个人的成就、贡献、成才关系重大。心理健康是大学生成才的基础。以下是小编给大家整理的大学生心理健康论文的内容,欢迎阅读!

人一生中,每进入一个新的环境,都会遭遇一系列新的问题,都会遇到一些成长过程中必然会遇到的新矛盾。人类成长智慧启示我们:成长中的矛盾,正是推动我们进行新的学习、获得新的适应能力的力量。本篇将择要介绍大学生心理健康的一般问题。

希望这些知识能够帮助我们建立正确的健康观、人生观,能掌握正确理解社会、文化与自我的方法,学会有效筹划自已的大学生活,尽快适应环境,接受新的挑战,以清醒的认识、积极的心态、顽强的意志走上成才之路。

随着我国经济水*的整体发展,人们的物质生活水*迅速提高,人们在追求身体健康的同时,也关注着心理健康,作为天子骄子的大学生也不例外。现今的大学生具有开阔的视野,活跃的思维,追求个性化的生活方式,充满着色彩浪漫的情感,但同时也面临着新的心理问题和冲突。

健康是人生的第一财富。对作为天子娇子的大学生来说,心理健康更是学业成就、事业成功、生活快乐的基础。心理健康是由心理卫生的概念延伸过来的。心理健康通常是指一种积极的心理状态,心理卫生则是指一切维护心理健康的活动及研究心理健康的学问。

心理健康是指具有正常的智力、积极的情绪、适度的情感、和谐的人际关系、良好的人格品质、坚强的意志和成熟的心理行为等。心理键康与一个人的成就、贡献、成才关系重大。心理健康是大学生成才的基础。

一、大学生心理健康的标准:心理健康水*的评定,一般参照四个标准:经验标准,即当事人按照自已的主观感受来判断自已的健康,研究者凭自已的经验对当事人心理健康进行判定;社会适应标准,以社会大多数人的常态为参照标准,观察当事人是否适应常态而进行心理是健康的判断;

统计学标准,依据对大量正常心理特征的测量取得一个常模,把当事人的心理与常模进行比较;自身行为标准,每个人以往生活中形成稳定的行为模式,即正常标准。

二、大学生的心理过程:人的心理活动包括心理过程和个性心理。心理过程有认知过程、情绪情感过程和意志过程,个性心理包括个性倾向。在人的一生中,心理过程随着年龄的发展而展示出不同的特点。大学生作为特定年龄段、生活在特定环境中的社会群体,心理过程具有特殊性,主要表现在记忆、思维、想象等方面。

如何根据这些特性来关注大学生的心理健康问题,是摆在高等院校教师面前的重要任务。大学生是国家的栋梁和民族的希望,他们的健康成长事关国家富强、社会发展、人类文明。

三、大学生中常见的不良认知:大学生对自我的不良认知主要表现为自卑。典型想法有以下几种:我这么矮,别人肯定瞧不起我;我长得不漂亮,肯定没有人喜欢我;别人有几项比我强,我就只有认输了;我什么爱好也没有,也没长处,真是没用;我来自农村,家庭条件不好;我表达能力不好,别人都不怎么和我说话,我人际交往不行。

自卑有两种表现:一是与他人比较,觉得在知识、能力、体貌等方面,自已都不如别人;二是面对要做的事或试图达到的'止标,怀疑自己的能力。自卑者的认知特点是:低估自已,只看到别人的优点,吸看到完成任务的困难,而忽视有利条件。

把自已的成功归因于机遇,把失败归因于无能。在外表和家庭条件方面夸大他人的优势,贬低自已。这样的人生往往既自卑又自尊、敏感多疑、情绪压抑、心境烦乱、胆小怕事、优柔寡断。大学生一方面要客观、全面地认识自我,既要看到自忆的优点长处,也要看到自己的缺点短处;既要看到别人的优点长处,也要看到别人的缺点短处。

另一方面要悦纳自已,优点长处、缺点短处都要接受,一个人的长相、出生是无法选择的,只有悦纳自已,才是最实际明智的态度。成功与失败不能简单归因。主观努力、个人能力强、机遇好、有外界力量相助、任务容易是获得成功的有利条件;

而机遇不好、任务难度大、主观不努力、能力欠缺是造成失败的因素。要分析成功和失败的原因,扩大“视野”,既要看到自身因素,又要看到处部因素;既要看到客观条件,又要分析主观努力程度,从而作出恰如其分的评价和相应的调整。

大学生如何保持心理健康论文1500字3:

1、保持乐观的情绪。要热爱生活,热爱自己的工作。善于在生活中寻找乐趣,即便是干些家务也不应视为负担,而是带着情趣去干,比如做饭,不断尝试新花样,享受烹饪的欢娱。在工作上要不断创造,在进取中实现自己的人生价值,不断感受成功的乐趣。

2、善于排除不良情绪。遇到不顺心的事,别闷在心里,要善于把心中的烦恼或困惑及时讲出来,使消极情绪得以释放,从而保持愉悦心情总伴你左右。

3、经常帮助别人。助人为乐,是一种高尚美德,其作用不仅使被帮助者感受人间真情,解决一时之难,也使助人者感到助人后的快慰。经常帮助别人,就是使自己常处在一种良好心境中。

4、善待别人,心胸大度。以谅解、宽容、信任、友爱等积极态度与人相处,会得到快乐的情绪体验。尤其是被人误解的时候,要亮出高姿态,待对方晓知真相后更会佩服你,这样宽容,关心别人也有利于营造好心境。

5、要有广泛的爱好。比如收藏、体育、旅游、音乐等,全身心地投入其中,享受其间的乐趣,既能增长知识,又能广泛交友。在偶遇心境不佳时,这种兴趣活动也能起到化解作用。

6、保持一颗童心。人到了而立之年以后,随年岁的增长,有人便产生了“看破红尘“的感觉,对什么都不感兴趣了,这样不利于心理健康。如果仍保持一颗童心,对任何事物都有一种好奇,不论对知识更新,还是对身心健康都有好处。

7、培养生活中的幽默感。除了严肃、正式的场合外,在同事、朋友乃至家人中,说话时适当地采用幽默语言,对活跃气氛、融洽关系都非常有益,在一阵会心的笑声中,大家心情特别好。

8、学会协调自己与社会的关系。随着社会的发展,我们要经常调整自己的意识和行为,适应社会的规范,并不断学习,提高自己的适应力,从而减少因此而带来的困惑和压力,保持心理健康。

大学生的心理健康素质 教育 ,不仅仅只应从大学开始,而应该从中学、小学和每个家庭开始早期的教育培养,这样更有利于人的成长。下面是我为你精心整理的大学生心理健康论文1500字,希望对你有帮助!大学生心理健康论文1500字篇1 当代大学生的心理素质不仅影响到他们自身的发展,而且也关系到全民族素质的提高,更关系到跨世纪人才的培养,大量调查表明,目前我国大学生发病率高的主要原因是心理障碍,精神疾病已成为大学生的主要疾病。具体表现为恐怖、焦虑、强迫、抑郁和情感危机、神经衰弱等。当代大学生心理问题不容忽视。 对当代大学生心理问题的原因分析 : 大学生心理素质方面存在的种种问题一方面是与他们自身所处的心理发展阶段有关,同时也与他们所处的社会环境分不开。大学生由于心理发展不成熟,情绪不稳定,面临一系列生理、心理、社会适应的课题时,心理冲突矛盾时有发生,这些冲突和矛盾若得不到有效疏导、合理解决,久而久之会形成心理障碍,特别是当代大学生,为了在激烈的高考竟争中取胜,几乎是全身心投人学习,家长的过度保护、学校的应试教育、生活经历的缺乏使这些学生心理脆弱、意志薄弱、缺乏挫折承受力,在学习、生活、交友、恋爱、择业等方面小小的挫折足以使他们中的一些人难以承受,以致出现心理疾病,甚至离校出走、自杀等。对变化的环境适应不良而出现的各种困惑、迷惘、不安、紧张在明显增加,社会的变革给正在成长着的大学生带来的心理冲击比以往任何一个时代更强烈、更复杂。各种生理因素、心理因紊、社会因素交织在一起,极易造成大学生心理发展中的失衡状态。心理素质低劣的人自然不能适应高速度、高科技、高竞争的环境,心理负荷沉重便容易导致各种心理疾病。 1、客观方面 :与中学比,大学时期的学习、生活、人际关系都发生了很大变化。 1)学习的任务、内容、 方法 发生了变化。 中学学的是基础知识,大学学的是专业知识,中学有老师天天辅导,日日相随;大学要有较强的自学能力,独立地思考和解决问题。新大学生往往不适应这种变化了的学习生活,不知道如何适应和支配时间。 2)生活环境发生了变化。 部分新生在中学有寄读经历,但多数新生仍然是上学到学校,放学同家人居住在一起。进入大学后,班集体成为主要生活环境,宿舍成了主要的生活区,日常生活全要自理,这对那些平时习惯于依靠父母、家庭的人来说,确实是个难题。这种变化给他们带来了一定的精神压力。 3)人际关系较中学时代要复杂。 大部分新生在中学时期居住的比较集中,从小学到中学,都有一些从小在一块儿的伙伴;班主任一任数年,天天相见。熟悉的面孔、相似的语言、习俗,构成自己熟悉的生活环境。跨进大学,周围的人来自不同地区,素昧平生,语言、习俗各不相同;同学间由原来的热热闹闹、亲密无间变得陌生,有想法也难以启齿。因此,每逢节假日就会想家、想同学,会产生孤独感。 2、主观方面 新生物质生活的依赖性与精神生活的独立意识发生着矛盾;日益增强的自主自立意识以及主观愿望上的自主自立与客观条件上的可能性及能力之间发生着矛盾。这两方面的原因使那些适应新环境能力不强的新大学生很容易产生如下心理问题: 一是盲目自满与自我陶醉 。因为考取了大学,老师表扬,同学羡慕,亲友夸奖,父母庆贺,部分学生在这种自我陶醉中渐渐松懈了斗志,终日悠哉游哉,认为自己是中学的尖子,大学里成绩也不会差,从而放松了对自己的要求,盲目自满。 二是失望与失宠感 。有的学生入学前把大学生活过于理想化、神秘化,入学后感到理想与现实差距太大,因而产生失望感,有的学生曾是中学的尖子,是家庭与学校的重点保护对象,进入大学一下子不受重视了,就会产生失宠感。 三是松气情绪与歇脚心理。 有的同学认为考上大学就是端上了铁饭碗,长期拼搏的目标已经达到,心理上得到了满足,生理上希望得到休整。加上进入大学后奋斗目标不明,适应能力不强,竞争的气势也有所减弱,便产生了“松口气,歇歇脚”的心理,再也鼓不起前进的勇气了。 四是畏首畏尾。 因为环境变化而瞻前顾后畏缩不前,社会活动不参加,运动场不光顾。整日除了学习之外,无所事事,生活单一,有碍个性发展。 对大学生心理问题的教育 措施 : 人的心理素质不是天赋的,而是取决于后天的教育与训练,教育对心理素质的提高起着决定性的作用。 1、充分发挥学校心理咨询作用。 学校心理咨询是增进学生心理健康、优化心理素质的重要途径,也是心理素质教育的重要组成部分。心理咨询可以指导学生减轻内心矛盾和冲突,排解心中忧难,开发身心潜能。还能帮助学生正确认识自己、把握自己,有效地适应外界环境。近年来,心理咨询机构不断完善,增设了多种形式的服务,已成为大学生心理素质教育最有效的途径。 2、开展大一新生心理健康调查,做到心理问题早期发现与预防。 开展心理素质教育的前提是了解掌握学生心理素质的状态,从而有针对性地提出教育措施与方案。采用“心理健康问卷”从中筛选出有心理症状的学生,主动约请他们到心理咨询中心进一步通过面谈分析诊断,区别不同的问题类型与程度,采取不同的应对措施,防患于未然,做到了心理问题早期发现、及时干预,使学生在入学之初就能得到具体的心理健康指导。 3、开设心理教育必修课,增强自我教育能力。 心理素质的提高离不开相应知识的掌握,系统学习心理、卫生、健康等方面的知识,有助于学生了解心理发展规律,掌握心理调节方法,增强自我教育的能力。心理素质教育就是要注重培养学生自我教育的能力。 4、加强校园 文化 建设,为大学生健康成长创造良好的心理社会环境。 大学生的健康成长离不开健康的心理社会环境,大学生心理素质的培养离不开良好的校园文化氛围。校风是校园文化建设的重要内容,也是影响学生心理发展的重要条件。良好的校风会潜移默化地优化学生的心理品质,丰富多彩的校园文化活动有助于培养学生乐观向上的生活态度和健康愉悦的情绪特征。因此,学校应该花力量抓校园文化建设,开展形式多样的文体活动和学术活动,形成健康向上的氛围、宽松理解的环境,有助于学生深化自我认识,充分发展个性,改善适应能力。 优良的心理素质在青年学生全面素质的提高中起着举足轻重的作用,二十一世纪是一个思想文化激荡、价值观念多元、新闻舆论冲击、社会瞬息万变、的世纪,面对如此纷繁复杂的世界,二十一世纪人才的心理承受能力将经受更为严峻的考验。为此,要不断加强对青年大学生的适应性、承受力、调控力、意志力、思维力、创造力以及自信心等心理素质的教育与培养,使他们真正懂得:要想占有未来,不仅要作思想品德、智能、体魄的储备,更要作战胜各种困难挫折的心理准备,从而引导他们科学地走出自我认识的误区,更新观念,突破时空,超越自我,搏击中,翱翔自如,走向成熟,参与国际人才竞争,迎接新世纪的挑战! 大学生心理健康论文1500字篇2 在大学中,入党是每一位上进的大学生的目标和方向。但是想成为一名优秀的大学生党员又是非常不易的。首先,心理健康问题是首当其冲的大问题,我们如何使自己的心理更健康,我们如何去找到方法,使自己加快步伐跟上党的节奏。 在以后的工作中,应该切实加强对党建工作的针对性,实效性,主动性。应召开大学生心理健康讲座,并要提出针对大学生党员的要求,如何关注自己的身心健康,如何融入到社会中去,如何走向身心健康,如何正确客观地评价自己,如何构建出一个和谐民主的人际关系圈,如何拥有正确的心理素质。把这些问题的答案掌握之后便得到了一个初步的提高,及时的发现问题,研究问题,解决问题。拥有健康的心理,使它们能够掌握党的理论知识,使学生党员在以后的工作中学习中能够正确的理解掌握党的理论知识,使学生党员在以后的工作中能够更有针对性,实效性,主动性。 压力伴随着人的一生,谁都不可能避免,工农大中感受更多的是身体的疲劳和精神上的和生存的压力,知识分子感受更多地是精神上的创伤和发展的压力,在众多的压力面前,我们不能自怨自艾,不能自暴自弃,一定要积极乐观,越战越勇,越挫越强,不断成长,去寻觅成功,但有的人依旧无所适从,心浮气躁,牢骚满腹,怨天尤人,在惶惶然中最终一事无成。或重病缠身或英年早逝。两者区别就在于你如何对待压力。应对压力的治本之策乃是学会积极正确的思维方法,养成辩证的这种思维习惯去思考事情,任何事情都有解决的方法,只看如何从健康的心理去想去研究,拥有一个健康的心态是如此的重要。 在近期的中,有代表也提到了“心理健康也是社会软实力”面对困难和问题时我们应该怎么做,一、认识自我,感受安全,评价的要素是自我认识。二、自我学习,生活自立,评价要素是生活能力。三、情绪稳定,反应适度,评价要素是情绪稳定,情绪控制,情绪积极。四、人际和谐,接纳他人,评价要素是 人际交往 能力,人际满足,接纳他人的能力。五、适应环境,应对挫折。完成以上自我心理健康评测及可知道自身是否健康。在目前的调查中显示,中国心理疾病的患者人数在逐年的升多,对中国社会造成了较大的影响和不良变化。代表,安定医院院长马辛先生说:“公众的心理健康是一个社会软实力的表现,我们的社会目前更需要在心理咨询服务,从业人员服务标准,技术规范等方面实现规模化,小康社会不仅需要物质生活的丰富,更需要百姓心里上的健康。 乘着胜利召开的春风,深入学习贯彻精神是全党全国重要任务,深刻领会走中国特色社会主义道路是实现我国社会主义现代化的必由之路,是创造人民群众美好生活的必由之路,提出的复兴之路和实干精神鼓舞着全国人民,广大人民群众对以为首的新一代领导人描绘的美好蓝图充满着希望。青年人是祖国的希望,人类的未来,青年强则国强,青年人的身心健康关系到国家的命运,关系到每个家庭的命运。所以年轻的一代健康成长是社会主义祖国繁荣富强,国泰民安的保证。 大学生的心理健康是全社会人民都在关注的问题,近期上海复旦大学大学生投毒案,南京航天大学寝室杀人案,这些凶手全是妒忌别人比自己强而起了恻隐之心,所以说大学生的心理健康问题成了很重要的问题,学校增加了与之相关课课堂。从感觉,情感,思维,意识,行为直至生活中的习惯,人际关系,饮食睡眠等,具有涉及。 大学生心理健康一定要被校方所重视,我们也应该从各方面学习,了解。贯 彻的精神,努力学习,跟着党的步伐,带着自信大步向前。 大学生心理健康论文1500字篇3 一个心理健康的人能体验到自己的存在价值,既能了解自己,又接受自己,有自知之明,即对自己的能力、性格和优缺点都能作出恰当的、客观的评价;对自己不会提出苛刻的、非份的期望与要求;对自己的生活目标和理想也能定得切合实际,因而对自己总是满意的;同时,努力发展自身的潜能,即使对自己无法补救的缺陷,也能安然处之。一个心理不健康的人则缺乏自知之明,并且总是对自己不满意;由于所定目标和理想不切实际,主观和客观的距离相差太远而总是自责、自怨、自卑;由于总是要求自己十全十美,而自己却又总是无法做到完美无缺,于是就总是同自己过不去;结果是使自己的心理状态永远无法平衡,也无法摆脱自己感到将已面临的心理危机。 心理健康是指这样一种状态,即人对内部环境具有安定感,对外部环境能以社会上的任何形式去适应,也就是说,遇到任何障碍和因难,心理都不会失调,能以适当的行为予以克服,这种安定、适应的状态就是心理健康的状态。衡量心理是否绝对健康是非常困难的。健康是相对的,没有绝对的分界线。一般判断心理是否正常,具有一下三项原则:其一,心理与环境的统一性。正常的心理活动,在内容和形式上与客观环境具有一致性。其二,心理与行为的统一性。这是指个体的心理与其行为是一个完整、统一和协调一致的过程。其三、人格的稳定性。人格是个体在长期生活经历过程中形成的独特个性心理特征的具体体现。而心理障碍是指心理疾病或轻微的心理失调。它出现在当代大学生身上大多数是因心身疲乏、紧张不安、心理矛盾冲突、遇到突如其来的问题或面临难以协调的矛盾等出现,时间短、程度较轻微,随情境的改变而消失或减缓;个别则时间长、程度较重,最后不得不休学甚至退学。心理障碍的表现形式多种多样,主要表现在心理活动和行为方面。表现在心理活动方面如感觉过敏或减退、体感异常、错觉、幻觉、遗忘、疑病妄想、语词新作、意识模糊、紊乱的心理特点和难以相处等等。行为方面和焦虑、冷漠、固执、攻击、心情沉重。心灰意冷,甚至痛不欲生等。 心理素质是主体在心理方面比较稳定的内在特点,包括个人的精神面貌、气质、性格和情绪等心理要素,是 其它 素质形成和发展的基础。学生求知和成长,实质上是一种持续不断的心理活动和心理发展过程。教育提供给学生的文化知识,只有通过个体的选择、内化,才能渗透于个体的人格特质中,使其从幼稚走向成熟。这个过程,也是个体的心理素质水平不断提高的过程。学生综合素质的提高,在很大程度上要受到心理素质的影响。学生各种素质的形成,要以心理素质为中介,创造意识、自主人格、竞争能力、适应能力的形成和发展要以心理素质为先导。在复杂多变的社会环境中,保持良好的心理适应状况,是抗拒诱惑、承受挫折、实现自我调节的关键。 大学生心理素质方面存在的种种问题一方面是与他们自身所处的心理发展阶段有关,同时也与他们所处的社会环境分不开。大学生一般年龄在十七、八岁至二十二、三岁,正处在青年中期,青年期是人的一生中心理变化最激烈的时期。由于心理发展不成熟,情绪不稳定,面临一系列生理、心理、社会适应的课题时,心理冲突矛盾时有发生,如理想与现实的冲突、理智与情感的冲突、独立与依赖的冲突、自尊与自卑的冲突、求知与辨别能力差的冲突、竟争与求稳的冲突等等。这些冲突和矛盾若得不到有效疏导、合理解决,久而久之会形成心理障碍,特别是当代大学生,为了在激烈的高考竟争中取胜,几乎是全身心投人学习,家长的过度保护、学校的应试教育、生活经历的缺乏使这些学生心理脆弱、意志薄弱、缺乏挫折承受力,在学习、生活、交友、恋爱、择业等方面小小的挫折足以使他们中的一些人难以承受,以致出现心理疾病,甚至离校出走、自杀等。从环境因素看,竟争的加剧、生活节奏的加速,使人产生了时间的紧迫感和压力感;个人对生活目标的选择机会增多,难以兼顾的矛盾加剧了内心的冲突,产生了无所适从的焦虑感。凡此种种,对变化的环境适应不良而出现的各种困惑、迷惘、不安、紧张在明显增加,社会的变革给正在成长着的大学生带来的心理冲击比以往任何一个时代更强烈、更复杂。各种生理因素、心理因紊、社会因素交织在一起,极易造成大学生心理发展中的失衡状态。心理素质低劣的人自然不能适应高速度、高科技、高竞争的环境,心理负荷沉重便容易导致各种心理疾病。所以大学生在学生过程中应学会自我心理调适,做到心理健康: 1、保持浓厚的学习兴趣和求知欲望。学习是大学生的主要任务,有了学习兴趣就能够自觉地跃入浩瀚的知识海洋里邀游,拼命地吸取新知识,发展多方面的能力,以提高自身素质,更好地适应社会发展的需要。 2、保持乐观的情绪和良好的心境,大学生应保持积极乐观的情绪、愉快开朗的心境,对未来充满信心和希望,当遇到悲伤和忧愁的事情要学会自我调节,适度地表达和控制情绪,做到胜不骄、败不馁、喜不狂、忧不绝。 心理健康的大学生,应该具备良好的情绪状态、正确的自我观念、恰当的 自我评价 、完整的个性结构、和谐的人际关系和良好的择业心理,应该符合社会的要求,能充分发挥聪明才智和对环境有适应能力。倘若具备了以上素质,则我们的心理健康不成问题,则一定能在学业和事业上取得一定的成功。

我们1500字(傲娇)

生命科学报道

抽象的价值——数学与当代生命科学吴家睿 20世纪中期,随着蛋白质空间结构的解析和DNA双螺旋的发现,形成了以遗传信息载体核酸和生命功能执行者蛋白质为主要研究对象的分子生物学时代。分子生物学的诞生使传统的生物学研究转变为现代实验科学。但是,在生命科学领域的实验科学与其它实验科学如实验物理学相比,更多地是注重经验,而非抽象的理论或概念。此外,这些生物学家们大多关注定性的研究,以发现新基因或新蛋白质为主要目标,对于定量的研究,如分子动力学过程等没有给予足够的重视。尽管如此,现代生命科学在20世纪的下半叶还是取得了丰盛的成果。正如美国科学院院长分子生物学家阿尔伯特(B. Albert)所说,“在一个基因克隆占主要地位的时代,当今许多优秀的科学家在不具备任何定量研究的能力下仍然取得了巨大的成绩”。但是,随着后基因组时代的到来,生物学研究者的定量研究能力和知识已不再是可有可无的了。 大势所趋英国生物学家保罗•纳斯(Paul Nurse) 因细胞周期方面的卓越研究成为了2001年度诺贝尔生理学或医学奖的得主。他曾在一篇回顾20世纪细胞周期研究的综述文章中以这样的文字结束:“我们需要进入一个更为抽象的陌生世界,一个不同于我们日常所想象的细胞活动的、能根据数学有效地进行分析的世界。” 也许基于同样的考虑,2000年10月美国国家科学基金会(NSF)的主任科勒威尔(R. Colwell)在向国会提交的报告中,称数学是当前所有新兴学科和研究领域的基础,要求下一年度对数学的资助要增加3倍以上,达到1.21亿元美金。在这些增加的预算中,有很大的一部分被用来支持数学与其它学科的交叉研究,尤其是数学与生物学的交叉研究项目。尽管数学一直在现代生命科学中扮演着一定的角色,如数量遗传学、生物数学等。但真正体会到数学重要性的还是20世纪90年代生物学家。基因组学是这种趋势的主要催化剂。随着DNA序列测定技术的快速发展,20世纪90年代后期每年测定的DNA碱基序列以惊人的速度迅速增长。以美国的基因数据库(GenBank)为例,1997年拥有的碱基序列为1x109,次年就翻了一番,为2x109;到2000年GenBank已拥有近8x109个碱基序列。同样,在蛋白质组研究和转录组研究等快速推进的过程中,各种数据也在迅猛的增加。据估计,现在生物数据量可以达到每年1015字节。如何管理这些“海量”数据,以及如何从它们中提取有用的知识成为了对当前生物学家、数学家、计算机专家等的巨大挑战。由此引出了一门新兴学科:生物信息学(Bioinformatics)。此外,对细胞和神经等复杂系统和网络的研究导致了数学生物学(Mathematical Biology)的诞生。美国国家科学基金委员会为此专门启动了一项“定量的环境与整合生物学”的项目,以鼓励生物学家把数学应用到生物学研究中去。几乎在同一个时间,美国国立卫生研究院也设立了一项“计算生物学”的重大项目。 理解生命的新工具:模型上面的论述也许会造成这样一种印象,数学在现代生命科学中的应用主要是在“海量”数据的处理方面。可以这样说,今天的确是有许多生物学家是从“计算”的角度来看待数学对生命科学的作用。然而,对于理解生命现象来说,计算是远远不够的。当我们把通过基因芯片获得的成千上万的实验数据喂进一台计算机,让计算机根据一定的运行程序吐出一堆堆的结论时,我们是否可以认为,我们已经理解了所要研究的生物学问题?不仅如此,我们也许还需要警惕,不要让计算机代替我们的思考。对于今天的生命科学工作者,数学的价值应该体现在“模型化”(Modelling)方面。通过模型的构建,那些看上去杂乱无章的实验数据将被整理成有序可循的数学问题;通过模型的构建,所要研究的问题的本质将被清晰地抽象出来;通过模型的构建,研究者们的实验不再是一种随意的探索,而是通过“假设驱动”(Hypothesis-driven approach)的理性实验,就如同物理学家们的工作一样。上个世纪的实验生物学家把生命视为一个线性的系统,力图以一种简单的因果关系来解释生命活动。通常在那些寻找新基因的研究者的内心深处,大多拥有一个“基因决定论”的愿望:一旦找到了某一种基因,就能解答一个生物学问题。癌症有“癌基因”,长寿有“长寿基因”,聪明有“聪明基因”,甚至犯罪都是由一种“犯罪基因”所造成。但是,几十年的研究轨迹,划出的却是一幅幅越来越复杂的图案。以人类发现的第一个肿瘤抑制基因p53来说,自1979年发现至今,已有近2万5千篇文章涉及到它;直接与p53相互作用的蛋白质多达数十种,新的还在发现之中。现在人们看到的p53已经是一个相当复杂的调控网络。显然,没有数学模型的帮助,要理解和分析p53的功能将不是一件容易的事。不久前,发现p53的生物学家之一莱文尔(A. J. Levine)和数学家一起,建立了一个解释p53调控线路的数学模型[1]。数学不仅能帮助我们从已有的生物学实验和数据中抽象出模型和进行解释,它还可以用于设计和建造生物学模型,也许这些生物学模型在自然的状态下是不存在的。在这种意义上说,基于数学模型和假设进行的生物学实验将更接近我们所熟知的物理学和化学实验,更多的依赖于抽象和理性,不再是一门经验科学。新世纪伊始,数学指导实验已成为了现实。不久前,美国的科学家在《自然》(Nature)杂志上报道了他们人工设计的生物模型。普林斯顿大学科学家设计了一个自然界不存在的控制基因表达的网络。这个网络可以周期性的调控大肠杆菌内一个外源基因的表达[2]。在同一期杂志上,波士顿大学的生物学家也报告了他们相类似的工作[3]。这两个工作的共同特点是,首先应用某种微分方程(两个实验室采用了不同的微分方程)进行推导和设计,然后再根据其设计去进行生物科学实验,如构造基因表达质粒,进行检测基因表达情况等。这些科学家认为:“这种‘网络的理性设计’可以导致新型的细胞工程和促进人们对自然界存在的调控网络的理解。”[2] “万物皆数也”数学常常被人视为工具。它的确也是非常有用的工具。但是,只要是作为工具,就具有可替换性。“条条道路通罗马”。工具就是道路,可以选择途径A,也可以选择途径B,只要能达到目的地就行。当然,有的可能是捷径,有的可能是弯路。但它们毕竟都不是唯一的。就如同过去的生命科学研究,没有数学也取得了不错的成绩。数学的应用显然会对现在和今后的生物学研究有帮助,但生物学家不用数学行不行呢?人类对自然和生命的关注,通常体现在两个方面的问题:构成世间万物的本质是什么以及如何去认识和探寻这种本质。前一类问题是属于本体论,后一类问题则属于认识论。如果采用这样假设:生命的本质最终是体现在数学规律的构成上。那么,没有数学显然我们就不能真正和彻底地揭示出生命的本质。DNA和蛋白质是两类最重要的生物大分子。它们通常都是由众多的基本元件(碱基、氨基酸)相互联结而成的长链分子。但是,它们的空间形状并非是一条平直的线条,而是一个规则的“螺旋管”。尽管在20世纪中叶人们就发现了DNA双螺旋和蛋白质α螺旋结构,但至今为止,人们还是难以解释,为什么大自然要选择“螺旋形”作为这些生物大分子的结构基础。不久前,美国和意大利的一组科学家,利用离散几何的方法研究了致密线条的“最大包装”(Optimal Packing)问题,得到的答案是,在一个体积一定的容器里,能够容纳的最长的线条的形状是螺旋形 [4]。研究者们意识到,“天然形成的蛋白质正是这样的几何形状”[4]。显然由此我们能够窥见生命选择了螺旋作为其空间结构基础的数学原因:在最小空间内容纳最长的分子。凡是熟悉分子生物学和细胞生物学的人都知道,生物大分子的包装是生命的一个必要过程。作为遗传物质载体的DNA,其线性长度远远大于容纳它的细胞核的直径。例如构成一条人染色体的DNA的长度是其细胞核的数千倍。因此通常都要对DNA链进行多次的折叠和包扎,使长约5厘米的DNA双螺旋链变成大约5微米的致密的染色体。由此我们可以认为,生命遵循“最大包装”的数学原理来构造自己的生物大分子。细胞是生命的基本组成单元和功能单元。而细胞分裂(又称为细胞增殖)是细胞最基本和最重要的活动。完成一次细胞分裂的活动称为细胞周期。不同物种的细胞周期的时间长短是不一样的,有着严格的调控。那么,是什么构成了细胞周期的“时钟”?最近的研究表明,对于酵母细胞而言,一种细胞周期调控蛋白的磷酸化程度有可能被用作细胞周期运行的“时钟”。这种被称为Sicl的蛋白质上有9个位置可以被蛋白激酶CDK进行磷酸化。当它被加上第1个磷酸基因至第5个磷酸基团的时候,其分子的行为没有出现变化。但是,一旦被加上第6个磷酸基团时,它就可以和一种称为Cdc4的蛋白发生相互作用,然后被蛋白酶降解,从而导致细胞进入DNA合成期(S期),最后完成细胞分裂。研究者详尽而深入的工作揭示出,Sicl蛋白的每一次磷酸化都有助于与Cdc4的相互作用,但只有到第6次或6次以上,其结合力才达到与Cdc4稳固的结合。此外,如果给Sicl蛋白人为装上一段外源氨基酸肽段,一次磷酸化就能使Sicl与Cdc4结合并导致其降解,这时Sicl控制细胞周期时间的功能就会丧失[5]。这个研究成果很典型地揭示了细胞是如何通过数量的控制来实现其生命活动。古希腊著名的数学家毕达哥拉斯(Pythagoras)曾给后人留下过这样一个观点:“万物皆数也”。如果他的观点是正确的,作为大自然的杰作——生命,一定也是按照数学方式设计而成的。因此,数学不仅仅能够提升生命科学研究,使生命科学成为抽象的和定量的科学,而且是揭示生命奥秘的必由之路

1.海豚的行为模式与人类说话有相似之处人类说话时越常用的词就越短,英国和西班牙研究人员最近发现,这种“简短原则”也适用于一些动物,并观察到海豚在水面上的行为也体现出相似特点。英国阿伯丁大学的研究人员及其西班牙同行在新一期美国《复杂性》(Complexity)杂志上报告了这项发现。他们观察了海豚在水面上的行为,并将各种不同的行为模式分解为1到4个不等的基本元素。如“探头侦察”这一模式,包含了“头”、“在水中停下”和“伸头”3个元素;“侧跳”这一模式则含有“跳”和“侧身”2个元素;“弯身下潜”的模式只含有“拱背”1个元素。研究人员发现,在超过30种的行为模式中,海豚用得最多的是那些只含有1个元素的模式,而含有4个元素的模式用得很少。研究人员说,语言学家早就发现了人类倾向于使用更简单的词汇的现象,而此次研究首次提供了动物行为也有相似特点的证据。这也说明人类语言是建立在普适自然原理的基础之上。2.我国科学家首次证明iPS细胞全能性由中科院动物所和上海交大医学院科学家共同完成国际权威科学杂志《自然》(Nature)7月23日在线发表中国科学院动物研究所研究员周琪领导的研究组和上海交通大学医学院教授曾凡一领导的研究组共同完成的一项研究成果,我国科学家首次利用iPS细胞(诱导性多能干细胞),通过四倍体囊胚注射得到存活并具有繁殖能力的小鼠,从而在世界上第一次证明了iPS细胞的全能性。iPS细胞全称为诱导性多能干细胞,是由体细胞诱导而成的干细胞,具有和胚胎干细胞类似的发育多潜能性。2006年7月,日本科学家首次宣布发现了将小鼠皮肤细胞转化为多能干细胞的方法;2007年11月,美国和日本科学家将人类细胞诱导为iPS细胞,被《科学》(Science)杂志评为2008年世界十大科技进展之首。iPS细胞在生物和医学领域具有广阔的应用前景,有望成为实施再生医学和细胞治疗的重要细胞来源。iPS的研究突飞猛进,但是iPS细胞是否真正拥有与胚胎干细胞一样的全能性?是否能够真正与胚胎干细胞媲美呢?四倍体囊胚注射方法是目前国际上验证细胞是否具有全能性的“黄金标准”。这一方法是将胚胎干细胞注射进四倍体的小鼠早期胚胎,这种胚胎没有进一步发育能力,仅提供营养环境的胚胎,然后再移植入代孕母鼠体内,胚胎干细胞可以发育成正常的小鼠。但此前的研究发现,iPS细胞不能像胚胎干细胞一样通过四倍体囊胚注射发育成活体小鼠,iPS细胞注射后形成的小鼠胎儿在怀孕早期至晚期全部死亡,这些结果表明iPS细胞尚不具有全能性。周琪等制备了37株iPS细胞,利用其中6株iPS细胞系注射了1500多个四倍体胚胎,最终3株iPS细胞系获得了共计27个活体小鼠,经多种分子生物学技术鉴定,证实该小鼠确实从iPS细胞发育而成,有些小鼠现已发育成熟并繁殖了后代。这是世界上第一次获得完全由iPS细胞制备的活体小鼠,有力地证明了iPS细胞具有真正的全能性。这项工作为进一步研究iPS技术在干细胞、发育生物学和再生医学领域的应用提供了技术平台,将iPS细胞研究推进到了一个新的高度,成为中国科学家在这一国际热点研究领域所作出的一项重要贡献。

基因筛选无癌宝宝

中科院评选的2009生物科技新闻(2010-01-03 02:05:57)标签:“无癌”婴儿 中药 艾滋病疫苗 杂谈 1.基因筛选“无癌”婴儿诞生 1月9日,一个名叫“天使”(Angel)的小女孩来到人世。她的诞生,除了给自己的父母带来欣喜和宽慰之外,也同时在医学界掀起了轩然大波。这是因为,她还有另外一个更为人熟知和公认的称呼——“无癌”宝宝,这样的身份注定她既是人类生育医学的里程碑,也是一个人类生育伦理的挑战者。 但孩子的父亲相信,这是上天赐予的最好礼物,因为她的降临终结了自己家族的噩梦:他的外祖母、母亲和姐姐先后患上了乳腺癌,她们体内都有一个变异的BRCA1基因,这个基因可让女性罹患乳癌或卵巢癌的几率达到50%到80%,而他本人也是这种变异基因的携带者。由于担心“我有可能把致癌基因遗传给孩子”,这个不幸家庭不得已向伦敦大学学院附属医院求助。 希望维系在一种被称作“胚胎植入前诊断技术”(PGD)的医学手段上。这项也被称为“第三代试管婴儿”的技术一言以蔽之,就是选择健康基因,放弃变异基因,那些具有遗传自父系的变异BRCA1基因以及其他致病基因的胚胎被摈弃,一家人如愿以偿,得到一个“无癌”宝宝,逃离了病魔的阴影。 事实上,“无癌”宝宝并不是第一个PGD试管婴儿。从1989年英国科学家发明该技术以来,在生育前针对某种遗传性疾病进行PGD筛选就成为常见做法,至今已有千余个健康宝宝出世。但此次胚胎筛选引发的争论焦点在于,此前PGD技术只用于筛选几种极为有限的100%遗传的家族病,还没有对只有50%到80%患病几率的癌症基因进行筛选的先例,将仅仅只是有可能患上乳腺癌的胚胎排除,显失公平。 很多人担忧,这种首开先河的做法会不会让今后胚胎筛选的底线逐渐放低,在生育前对孩子的相貌、智力、寿命等进行最佳基因组合,从而打开技术滥用的潘多拉之盒?现在,各类“设计婴儿”的技术层出不穷,人造子宫、人造精子和卵子等相关实验司空见惯,那么,当越来越多的非疾病生理特征相关基因被发现,当一个“定制婴儿”易如反掌的时代到来,人类将何去何从?2.甲流全球肆虐,中药发挥独特防治优势 这是21世纪第一次流感大流行,也是40多年来全世界面临的第一次全球疫情。 4月的墨西哥,紧急实施的封城行动与人人自危的白色口罩,重现2002年春夏之际因SARS引起的惊恐画面。病人的血液样本显示,人类世界出现了一种新型流感病毒——甲型H1N1。拜全球化所赐,新病毒迅速波及5大洲20多个国家。6月11日,世界卫生组织决定,将甲流警戒级别提升至最高级别6级。 另一场时间竞赛也早已经悄然展开,全球4个实验室争分夺秒加紧研制相关疫苗。5月6日,加拿大宣布完成了对3个甲型H1N1流感病毒样本的基因测序工作;5月底,墨西哥专家掌握了病毒的染色体序列;7月22日,应对疫苗在澳大利亚和中国分别开始临床试验;10月,各国民众相继开始接种甲流疫苗。全球卫生体系成功完成了一次通力合作。 而且,中药在甲流防治过程中也发挥了重要作用。我国首个与达菲对照进行循证医学研究的药物连花清瘟胶囊已被证实具有确切疗效,其对甲流病毒转阴率与达菲相当,退热时间优于达菲,缓解咳嗽、肌肉酸痛、乏力、头痛等症状均明显优于达菲,安全性高,而价格仅为达菲的1/8,在降低防治成本方面极有优势,目前已列入国家医保目录。 但这远远不是最终的胜利。世卫组织的最新疫情通报说,截至12月20日,甲型H1N1流感在全球已造成至少11516人死亡。近两个月来,多国都出现了甲流病毒变异病例和耐药性病例,并且猪、猫和狗等与人类密切接触的动物感染甲流的病例也先后发生,病毒基因变异或与其他病毒重组成为最大的担忧,而跨物种间的病毒交叉感染则可能使疫情进一步扩大。 从SARS到禽流感,再到甲型H1N1流感,乃至12月在荷兰最新暴发并已致2300多人感染、6人死亡的Q热病(羊流感),短短几年里,警钟一遍遍敲响。环境污染、养殖业盲目扩张、滥用抗生素,使以往只在动物身上传播的病毒演变得越来越强大,而最终作茧自缚,自食其果的是人类自己。3.艾滋病疫苗初现免疫效果 两种独立使用均无效果的疫苗,“双剑合璧”之后,竟然给长达20余年的艾滋病治疗领域带来了历史性的突破:世界上第一种具有一定免疫效果的艾滋病疫苗诞生了。 美国和泰国研究人员描述了这两种疫苗协同作战的策略,其一负责刺激免疫系统,使其做好攻击艾滋病病毒的准备;其二则担当“助攻手”,负责增强免疫反应。9月24日,研究人员宣布,1.6万名志愿者组成的世界最大的艾滋病疫苗试验人群历时6年的试验结果显示,新型“联合疫苗”可使人体感染艾滋病病毒的风险降低31%。这是科学界首次获得具体证据证明,研发艾滋病疫苗是可行的。 而就在一年前,一种因在猴子试验中获得明显成功而被认为最有希望的艾滋病疫苗人体试验宣告无果而终,被医学界称为“灾难性的失败”。新型疫苗的突出表现,无疑向处于阴霾之中的艾滋病防疫投射了一丝亮光。一时之间,“分水岭”、“里程碑”、“免疫效果从无到有的跨越”等众多溢美之词充斥着报章。 然而,31%这个数字固然令人振奋,但绝对无法让人就此安心。 有效疫苗应该至少能将感染风险降低50%,但新型疫苗的免疫效果远未达到可以大规模进入临床应用的标准。另外,新型疫苗的有效免疫期有多久?针对不同的艾滋病病毒,疫苗是否具有相同效果?这些问题都还没有答案。艾滋病防治工作也并没有因此打开一个全新的局面,疫苗研制依然任重而道远。 果然,最新的打击在12月14日出现。来自“第五届非洲艾滋病疫苗项目论坛”的消息称,另一项由非洲多国参与、针对一种艾滋病防护制剂的大规模试验宣告失败。 毫无疑问,艾滋病病毒复杂的变异性预示着人类还将同这一终极顽症进行漫长对抗。但是,新型疫苗的有限效果仍然为研发工作指明了一个方向,在这条路上的点滴进展,都是在一步步接近成功。

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