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如何看待生命科学论文

2023-12-06 19:02 来源:学术参考网 作者:未知

如何看待生命科学论文

研究生命现象的科学。既研究各种生命活动的现象和本质,又研究生物之间、生物与环境之间的相互关系,以及生命科学原理和技术在人类经济、社会活动中的应用。生命科学所要回答的首要问题就是"什么是生命?"这个古老的命题。一般说来,生命具有新陈代谢、生长、遗传、剌激反应等特征。这些特征是生命运动的具体反应。生命科学就是研究生命运动及其规律的科学。

生命科学是一门有很长历史的学科。在人类文明的初期,人们已经注意到了生命与非生命的区别,并对生物进行观察、描述,收集整理了大量材料。17世纪前,由于科学技术水平的限制和神学的桎梏,古老的生物学始终停留在观察和描述阶段。到18世纪,伴随工业革命和自然科学的发展,对生物进行分门别类的研究成为主要课题,林奈总结了前人的成果,建立了系统分类学。19世纪,物理学和化学进一步发展,新技术不断地应用于生物研究。使生物学由描述性的学科杨为实验性的学科。1838年和1839年,德国的施莱登和施旺分别通过对植物和动物细胞的研究,提出了细胞学说:一切生物的基本构造单位是细胞。英国科学家达尔文在1859年出版的巨著《物种起源》中,提出了生物是由低级向高级不断进化的进化论学说,他认为生物的变异和自然选择是推动生物进化的根本原因。1865年,孟德尔发现了生物性状遗传的两个基本定律,即分离定律和自由组合定律,开始了遗传学的研究。20世纪初,摩尔根进一步提出了基因定位于染色体上和基因学说。从而使生物学跃入了近代科学的行列。 从另一方面看,生命科学又是一门非常年轻的学科。它的一些基本概念和理论都是随着20世纪以来物理学、化学等有关学科的迅速发展而建立起来的。1945年,理子力学创始人之一薛定谔在《什么叫生命?》一书中预告,一个生物学研究的新纪元即将开始。他说:"目前的物理学和化学显然还缺乏说明在生物体中所发生的各种事件的能力,然而,丝毫没有理由去怀疑它们是不能用这两门科学来说明的。"随着电子显微镜、X-射线晶体衍射、同位素等先进技术在生物学中的应用,生物学研究取得了重大突破。美国科学家鲍林用X-线衍射方法研究了蛋白质的分子结构,发现由氨基酸构成的肽链在一定条件下,可以形成螺旋结构。1953年,沃森和克里克通过对脱氧核糖核酸(DN-A)的X-射线衍射照片进行分析和计算,提出了DNA的双螺旋结构模型,并提出了遗传信息就是以核苷酸排列的顺序储存于DNA分子之中。以此为突破口。诞生了分子生物学。随后科学家们又破译了全部遗传密码,指出蛋白质分子中的氨基酸排列顺序是以DNA分子中核苷酸排列为模板翻译的,每三种核苷酸为一种氨基酸密码。不久克里克提出了遗传的中心法则:遗传信息的表达,是以DNA为模板转录为MRNA,再以MRNA为模板,按遗传密码翻译为蛋白质。这样,构成生命的两大类最基本的生物大分子━━蛋白质和核酸在生命过程中作用达到了统一,就能够从本质上解释生命现象。 现代生命科学不仅有不同于传统生物学的许多特点,而且深刻影响着现代科学的各个领域。具体地说(1)从量子水平、原子分子水平、亚细胞和细胞水平、组织器官水平、个体水平、种群和群落、生态系统、生物圈等不同层次上研究生命现象及其相互关系,与其相应,出现了量子生物学、分子生物学、细胞生物学、组织学和生理学、微生物学和动植物学、群体生物学、生态学等学科、这些学科从微观到宏观的不同水平上,对生命科学的内在规律进行精细地研究。(2)多学科相互渗透,使生物学出现了一系列的分支学科和边缘学科。如研究基因及其基因表达的分子遗传学,研究生物大分子的结构与功能、生物体内化学变化的生物化学,以及生物物理学、生物数学、生物力学、生物光学、生物医学、农业生物学环境生物等。(3)应用生物学的形成。20世纪末,现代生物技术(生物工程)已经直接影响到人们的经济生活和社会生活,如近年来兴起的基因工程,它利用DNA的重组技术,将人们所需要的基因或基因片断组合在一起,从而创造出人们所希望的生物大分子物质,甚至新的物种。又如利用发酵工程,可以大规模生产干扰素(一种抗病毒的活性蛋白质)。医学遗传学和分子生物学的研究,使人们能够从遗传的物质基础DNA的改变上找出某些疾病的原因。现已发现了十多种癌基因,以及这些癌基因表达的机制。人类最终攻克癌这一"不治之症"已为期不远了。人造器官的植入使得一些生命垂危的人又获生机。此外,现代生物技术在农林、医药、食品、能源环境保护等领域中,正发挥着重要作用。生命科学的研究,还为电子计算机、人工智能、工程控制论等的研究,提供许多新的启示。 此外,生命,科学某些领域的研究,还影响到社会科学和人们的社会生活,如流行病与古代文化的关系,环境污染与环境保护,心理疾病,人口、计划生育与社会发展,行为科学与政治学,记忆、思维等高级生命活动的机制,等等。生物体的高度协调性和对物质和能量的精确利用方式,还为现代的管理科学、能源科学、交通运输、通讯等,提供了很好的研究和模拟的对象。

化学与生命科学的关系论文4000字

化学与生命科学的关系
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。

生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界,无须赋于生活物质一种神秘的活力。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。可以说对人类智力的最大挑战就是如何解释智力本身。对这一问题的逐步深入破解也将会相应地改变人类的知识结构。

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?一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?在一特定的生态小生境中物种之间的关系怎样?何种因素支配着此一生境中每一物种的数量?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。

生物技术
本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

生化技术
生物学的分支学科。它是研究生命物质的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化的科学。
生物化学若以不同的生物为对象,可分为动物生化、植物生化、微生物生化、昆虫生化等。若以生物体的不同组织或过程为研究对象,则可分为肌肉生化、神经生化、免疫生化、生物力能学等。因研究的物质不同,又可分为蛋白质化学、核酸化学、酶学等分支。研究各种天然物质的化学称为生物有机化学。研究各种无机物的生物功能的学科则称为生物无机化学或无机生物化学。60年代以来,生物化学与其他学科融合产生了一些边缘学科如生化药理学、古生物化学、化学生态学等;或按应用领域不同,分为医学生化、农业生化、工业生化、营养生化等。
生物化学这一名词的出现大约在19世纪末、20世纪初,但它的起源可追溯得更远,其早期的历史是生理学和化学的早期历史的一部分。例如18世纪80年代,A.-L.拉瓦锡证明呼吸与燃烧一样是氧化作用,几乎同时科学家又发现光合作用本质上是动物呼吸的逆过程。又如1828年F.沃勒首次在实验室中合成了一种有机物——尿素,打破了有机物只能靠生物产生的观点,给“生机论”以重大打击。1860年L.巴斯德证明发酵是由微生物引起的,但他认为必需有活的酵母才能引起发酵。1897年毕希纳兄弟发现酵母的无细胞抽提液可进行发酵,证明没有活细胞也可进行如发酵这样复杂的生命活动,终于推翻了“生机论”。
生物化学的发展大体可分为3个阶段。第一阶段从19世纪末到20世纪30年代,主要是静态的描述性阶段,对生物体各种组成成分进行分离、纯化、结构测定、合成及理化性质的研究。其中E.菲舍尔测定了很多糖和氨基酸的结构,确定了糖的构型,并指出蛋白质是肽键连接的。1926年J.B.萨姆纳制得了脲酶结晶,并证明它是蛋白质。此后四、五年间J.H.诺思罗普等人连续结晶了几种水解蛋白质的酶,指出它们都无例外地是蛋白质,确立了酶是蛋白质这一概念。通过食物的分析和营养的研究发现了一系列维生素,并阐明了它们的结构。与此同时,人们又认识到另一类数量少而作用重大的物质——激素。它和维生素不同,不依赖外界供给,而由动物自身产生并在自身中发挥作用。肾上腺素、胰岛素及肾上腺皮质所含的甾体激素都在这一阶段发现。此外中国生物化学家吴宪在1931年提出了蛋白质变性的概念。
第二阶段约在20世纪30~50年代,主要特点是研究生物体内物质的变化,即代谢途径,所以称动态生化阶段。其间突出成就是确定了糖酵解、三羧酸循环(也称克雷布斯循环)以及脂肪分解等重要的分解代谢途径。对呼吸、光合作用以及腺苷三磷酸 (ATP)在能量转换中的关键位置有了较深入的认识。当然,这种阶段的划分是相对的。对生物合成途径的认识要晚得多,在50~60年代才阐明了氨基酸、嘌呤、嘧啶及脂肪酸等的生物合成途径。
第三阶段是从20世纪50年代开始,主要特点是研究生物大分子的结构与功能。生物化学在这一阶段的发展,以及物理学、技术科学、微生物学、遗传学、细胞学等其他学科的渗透,产生了分子生物学,并成为生物化学的主体。
蛋白质和核酸是两类主要的生物大分子。它们的化学结构与立体结构的研究在50年代都取得了重大进展。蛋白质方面,如β-螺旋结构的提出,测定了胰岛素的化学结构以及肌红蛋白和血红蛋白的立体结构。核酸方面,DNA 双螺旋模型的提出打开了生物遗传奥秘的大门。根据双螺旋结构,完满地解释了DNA的自我复制,在后来的发展中又阐明了转录与转译的机理,提出了中心法则并破译出遗传密码。
1973年重组DNA获得成功,从此开创了基因工程。自1977年以后,用这一技术先后成功地制造了生长激素释放抑制激素、胰岛素、干扰素、生长激素等。1982年用基因工程生产的人胰岛素获得美、英、联邦德国、瑞士等国政府批准出售而正式工业化。
在生物大分子的合成方面,1965年中国科学家首次合成了结晶牛胰岛素,合成的产物经受了严格的物理及化学性质和生物学活性的检验,证明与天然胰岛素具有相同的结构和生物活性。继美国科学家在1972年人工合成DNA以后,中国科学家又在1981年首先合成了具有天然生物活力的酵母丙氨酸tRNA。英美等国科学家在 DNA序列分析及人工合成方面作出了重大贡献。DNA自动合成仪的问世,大大简化了人工合成基因的工作。

浅论环境科学与生命科学的关系,生命环境论文

环境科学主要侧重于环境类因素,如水,空气,气候等;生态学主要侧重于生物类因素,如种群,物种,群落等.两者是紧密相联的,各种生物都生活于一定的自然环境之中,因而必然受到环境的影响,其结构习惯无不是来自于环境使然.
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

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