生命科学就是我们通常所说的生物学和自然科学,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。本文主要论述了21世纪生命科学的挑战,文章是一篇优秀的社会学论文范文。
摘 要:作为一门以生命现象和生命活动规律为主要研究对象的学科,生命科学在上世纪下半叶取得了重大突破。可以想象,在21世纪,生命科学的发展前景也是不可限量的。笔者结合上世纪生命科学取得的成就,就21世纪生命科学面临的挑战进行了梳理、总结,希望有助于大家对生命科学发展走势的认识和了解。
关键词:21世纪,生命科学,挑战
生命科学是生物学和自然科学发展的产物。19世纪进化论和细胞学说的发展,为分子生物技术的发展奠定了坚实的基础。生物技术的进步,促进了生物改造工程的发展,也为生命科学的发展提供了良好的条件。进入21世纪后,生命科学依旧保持了强劲的发展势头。认清生命科学所面临的挑战,明确生命科学今后发展的方向,也成为业界关注的焦点。那么,21世纪生命科学面临的挑战有哪些呢?笔者对此做出了总结。
一、后基因时代的顽固性疾病治疗
人类基因组草图自从出现之后,就被誉为破解人类生命奥秘的“天书”。这本“天书”的23个“章节”全由构成编码蛋白质的DNA三联体组成,每条染色体上的未知基因都等着人类去探寻和解读。经历了20世纪的分子生物学时代和结构基因组时代后,以人类基因组草图绘制完成为划分点,生命科学正式进入了功能基因组时代,即后基因组时代。但是,后基因组时代,不仅仅是对生命科学简单的时间划分,它更多地承载着人类对生命科学美好愿望,人们期待在后基因组时代,人类可以通过对人类基因组图谱的弄明白疾病的发生机制,并借助基因药物对顽固性疾病如癌症、艾滋病等进行个性化治疗。但是,这一愿望至今未能实现。早在上世纪下半业,以诺贝尔生理学奖获得者杜尔贝克为代表的美国科学家就开始了“向癌症宣战”的计划,计划在五年之内治愈癌症,但是,花费了数十亿美元后,这一计划仍以失败而告终。虽然人们清楚知道癌症及其他疾病的发生都与细胞基因组有关,但是,在DNA测序和基因鉴定条件高度发展的今天,基因科学研究仍旧集中在遗传、发育、进化方面,基因科学研究水平仍旧停留在基因组中的单核苷酸多态性、基因多样性研究阶段,人类完全治愈糖尿病、癌症、哮喘等顽固性疾病的希望仍旧是十分渺茫。
二、宏观生物学的进一步发展
生命科学是自然科学的重要组成部分,进入21世纪后,生命科学在发展方面呈现出多学科交叉和渗透的趋势,生命科学的发展必将给当代自然科学如生态学、生物学的发展带来深远影响。上世纪,在生命科学对生命现象本质进行深刻诠释之时,人们已经猜想到生命科学的发展之于生物学发展的意义,生命科学必将进一步朝自然科学研究领域渗透并取得新的突破。事实正是如此,在新世纪,光合作用原理研究在高科技、工农业生产中得到了广泛应用,依据光合作用原初反应能量传递和转化原理,科学家们对多种光合膜叶绿叶素蛋白复合物的结构进行了科学研究,使得光合系统成为第一个以物理和化学概念进行解释的生物系统。我们坚信,生命科学的发展,一定能为生物技术的发展提供更强大的动力,这也将进一步带动基因工程、生物芯片、生物电子器件技术、胚胎干细胞、蛋白质工程、生物信息技术等关联技术的发展。由此类推,在社会生活方面,人类能源材料、农业食品、人口卫生、资源信息、生态环境也将发生相应的变化。城市生态学、经济学也必将随着社会发展获得进一步的发展,生态工程和生态技术在社会生活中的应用面将更加广泛。在这样的大环境下,人类环境污染、能源短缺、食物供应不足等问题也将局部得到改善。不过,我们也应该看到,在人类生存大环境已经遭到严重破坏的今天,生物圈时刻面临着崩溃的危险。宏观生物学固然可以化害为利、维护和改善局部自然环境,但是,在现有条件下,宏观生物学的作用是有限的,人类还无法模拟出一个可供人类长期生存的生态环境。在将地球当作一个整体来研究的基础上,如何进一步研究人与其他动物之间的联系,以取得生物学研究突破性进展,是生命科学必须要思考的问题。
三、脑科学研究将朝其他方向进一步辐射
脑和思维研究是生命科学面临的又一重大任务。人脑皮层中有100亿个神经元,神经元的非线性变换是个体思维和脑部活动产生的前提。一个神经元的树突可以与多达10万个神经元产生关联。结合生命科学知识,人们提出了以下问题:处于有序和无序世界中的人脑是如何产生新信息的?神经系统依靠什么规律进行自发集体计算的?人脑是怎样解读图像环境的?怎么通过脑模型构造来控制人类行为?智能神经的基础是什么……可以说,脑研究将是生命科学今后研究的主题。进入21世纪后,信息技术的发展,促进了脑科学与信息科学技术的紧密结合,也催生了以脑为中心的科技革命。以信息加工、再创造、信息模式生成和联想记忆为主的脑理论在计算机研制上也得到了应用,如生物芯片在第六代计算机构建中就起到了关键作用。反过来,脑科学和信息技术的结合也推动了医学计算机的应用和发展,大量新技术如医学成像技术、遗传工程技术、微电子技术、人工器官、纳米技术、生物传感技术、分子设计与模拟技术等都被应用到临床医学上和医学保健上来。但是,住的注意的是,每一项高科技在社会领域尤其是医疗领域的应用都会引起一系列的伦理、心理和法律问题,人们在应用克隆技术、安乐死、器官移植甚至变性手术的同时,也对这些技术所引起的伦理、道德问题产生了忧虑。如何在利用技术服务人类的同时,提高技术应用的人道性、合理性、合理性,是人们对生命科学技术真切的希冀。
参考文献:
[1]李秀华,任衍钢.色谱技术与生命科学的发展[J].生物学通报,2010(1):60-62.
[2]刘伯宁.后基因组时代十年志——兼论十年间生命科学的发展及所面临的挑战[J].自然杂志,2010(9):360-364.
作者简介:袁菲娅(1996-),女,内蒙古包头人,高中,现就读内蒙古包头市第九中学。
社会学论文发表期刊推荐《同舟共进》杂志1988年创刊,是面向全国发行的时政文化月刊,由政协广东省委员会主管、主办。杂志以开掘历史、聚焦现实、贴近社会、关注民生为宗旨,追求内容的思想性、可读性、冲击力、吸引力,风格的新颖、独特、敏锐、泼辣。