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1、生命科學論文 電子信息與生物科學的關(guān)系 摘要: 現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展極大地促進了.的進步與發(fā)展,而生命科學技術(shù)的飛速發(fā)展尤其使人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。隨著研究的不斷深入,電子信息的相關(guān)技術(shù)在生命科學的研究中扮演者一個不可舍棄的角色，發(fā)揮著越來越重大的作用。隨著技術(shù)水平的不斷提高,生命科學與我們的生活的聯(lián)系越來越緊密,悄悄地改變著我們生活的方方面面。本文研討了現(xiàn)代生物技術(shù)的現(xiàn)狀、重要性及其與現(xiàn)代.的發(fā)展，生命科學的概念與研究內(nèi)容、生命科學研究簡史、生命科學研究熱點與發(fā)展趨勢、生命倫理學，以及電子技術(shù)在生命科學中的應用。關(guān)鍵詞：生命科學與現(xiàn)代生物技術(shù)電子信息技術(shù) 正文： 你瞧，那鷗鳥

2、鳴集和魚翔淺底；你瞧，那林木蔥蘢和綠草茵茵；你再瞧虎豹的威猛雄烈和猿猴的捷敏靈性；而最具奧妙的則是智慧、勇敢、富于創(chuàng)造、形體美麗的“人”。但是透過這些千變?nèi)f化的表象，生命是什么？掌握生命的密碼又是什么？又是什么在改變著我們的生活？問號以一直追溯到生命的起源?，F(xiàn)在，問題有了答案:基因。 回答這個問題的正是生命科學這一學科，它自誕生以來就一直致力于回答生活中的種種問題。生命科學是研究生命現(xiàn)象、生命活動的本質(zhì)、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，以及各種生物之間和生命與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學。用于有效地控制生命活動，能動地改造生物界，造福人類生命科學與人類生存、人民健康、經(jīng)濟建設(shè)和.發(fā)展有著密切關(guān)系，是當今在全

3、球范圍內(nèi)最受關(guān)注的基礎(chǔ)自然科學。 生命科學是系統(tǒng)地闡述與生命特性有關(guān)的重大課題的科學。支配著無生命世界的物理和化學定律同樣也適用于生命世界，無須賦于生活物質(zhì)一種神秘的活力。對于生命科學的深入了解，無疑也能促進物理、化學等人類其它知識領(lǐng)域的發(fā)展。 現(xiàn)代生物技術(shù)以分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫學、遺傳學、生理學、系統(tǒng)生物學等學科為支撐，結(jié)合了化學、化工、計算機、微電子等學科，從而形成了一門多學科互相滲透的綜合性學科。就其應用領(lǐng)域，可分為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)學生物技術(shù)、植物生物技術(shù)、動物生物技術(shù)、食品生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)等。 現(xiàn)代生物技術(shù)是一個復雜的技術(shù)群?；蚬こ虄H是現(xiàn)代生物技術(shù)中具有

4、代表性的一種，它的特征是在分子水平上創(chuàng)造或改造生物類型和生物機能。此外，在染色體、細胞、組織、器官乃至生物個體水平上也可進行創(chuàng)造或改造生物類型和生物機能的工程，例如染色體工程、細胞工程、組織培養(yǎng)和器官培養(yǎng)、數(shù)量遺傳工程等，這些，也屬于現(xiàn)代生物技術(shù)的范疇。而為這些工程服務(wù)的一些新工藝體系，如現(xiàn)代發(fā)酵工程、酶工程、生物反應器工程等，同樣被納入了現(xiàn)代生物技術(shù)的系統(tǒng)。其中發(fā)酵工程、酶工程、生物反應器工程都用到了電子技術(shù)。 在美歐等科學先進國家，“生命科學”與包括物理、化學、地學等在內(nèi)的“物質(zhì)科學”并列為自然科學的兩大分支。 國際上生物學在自然科學中的地位可以從以下事實看出：美國科學信息研究所出版的

5、科學引文索引（SCI）中登錄了全世界的八千余種科學期刊，在影響最大即引用率最高的最重要的前10種刊物中，除多科綜合性刊物英國的《自然》（Nature）和美國的《科學》（Science）外，全部都是生命科學領(lǐng)域中的刊物。 生命科學研究或正在研究著的主要課題是：生物物質(zhì)的化學本質(zhì)是什么？這些化學物質(zhì)在體內(nèi)是如何互轉(zhuǎn)化并表現(xiàn)出生命特征的？生物大分子的組成和結(jié)構(gòu)是怎樣的？細胞是怎樣工作的？形形色色的細胞怎樣完成多種多樣的功能？基因作為遺傳物質(zhì)是怎樣起作用的？什么機制促使細胞復制？一個受精卵細胞怎樣在發(fā)育成由許多極其不同類型的細胞構(gòu)成的高度分化的多細胞生物的奇異過程中使用其遺傳信息？多種類型細胞是怎樣

6、結(jié)合起來形成器官和組織？物種是怎樣形成的？什么因素引起進化？人類現(xiàn)在仍在進化嗎？在一特定的生態(tài)小生境中物種之間的關(guān)系怎樣？何種因素配著此一生境中每一物種的數(shù)量？動物行為的生理學基礎(chǔ)是什么？記憶是怎樣形成的？記憶存貯在什么地方？哪些因素能夠影響學習和記憶？智力由何而來？除了在地球上，宇宙空間還有其它有智慧的生物嗎？生命是怎樣起源的？等等。 生命科學的發(fā)展經(jīng)歷了拉馬克的獲得性遺傳學說、達爾文的選擇論、分子遺傳學說以及現(xiàn)代綜合進化論。時至今日，各學科的科學工作者都已從掌握的生命程式中找到了各自所涉及科學的一些規(guī)律的認知：計算機學科專家在探索生物神經(jīng)元的工作方式時，使電子計算機的運算的速度更快，已發(fā)

7、明了生物計算機；農(nóng)學家在作生命遺傳基因的最合理搭配，使人類的食品更符合自己的營養(yǎng)、口 感以及保健需求，轉(zhuǎn)基因植物、動物已經(jīng)出現(xiàn)；醫(yī)學家正在為各種疾病建立基因檔案，使人類對疾病的處理手段從預防、診斷到治療出現(xiàn)了一個全方位的改善，已開始實施基因療法。 進入二十世紀八十年代，生命科學更使勢不可擋，雄居影響當代人生活的四大科學之首，目前，生命科學已經(jīng)成為21世紀當之無愧的帶頭學科。國際核心期刊論文發(fā)表生物學占著越來越多的比例，世界優(yōu)秀科技成果評選總不會離開生物學的最新成果，無論從這些還是從對人類生活及思想的影響來看，生命科學都是當今世界科學研究的核心，最為炙手可熱的領(lǐng)域但生命科學到底對我們的生活有

8、什么影響呢？科學家的解釋也許太過復雜。那么請聽聽以下的新聞吧！ 在山東，醫(yī)學專家為60歲的劉為榮換了心臟。我國自上世紀80年代末開始做心臟移植手術(shù)以來，劉為榮是年齡最大的“換心人”，現(xiàn)在他像正常人一樣安排起居。在上海，上海生物制品研究所生產(chǎn)出第一批高質(zhì)量的新流感裂解疫苗。流感裂解疫苗不僅接種保護效果好，而且臨床副反應極少，適合各種年齡段的人群接種，最受市場青睞。在日本，東京齒科醫(yī)科大學和大日本印刷公司借助特殊的印刷技術(shù)，成功培育出與人體血管原來形狀相同的毛細血管，有望用于治療心肌梗塞。在美國，其國家人類基因研究所宣布，他們已繪制成功首張狗基因測序草圖，顯示狗與人類的基因數(shù)量大致相同。這一成果

9、有助于人類對與基因相關(guān)的疑難病癥的研究。在新加坡，科研人員發(fā)現(xiàn)經(jīng)高溫和超聲波加工處理后的動物骨骼植入人體后，可能不會發(fā)生感染或排斥反應，這為異體骨骼移植帶來了新希望。 最近幾十年全球的計算機技術(shù)飛速發(fā)展，很自然的就計算機技術(shù)應用到了生命科學的研究中，當然最主要的就是電子技術(shù)，我們可以看到近些年來，各國在研究生命科學的時候大量應用到了電子技術(shù)，并且電子技術(shù)在生命科學的研究中越來越重要了。越來越多的生命技術(shù)應用到了電子技術(shù)，例如：羅克韋爾電子技術(shù)在生命科學行業(yè)的應用，談及對中國生命科學行業(yè)的看法，負責羅克韋爾電子技術(shù)生命科學行業(yè)業(yè)務(wù)的全球副總裁Bob Honor 先生認為，中國的制造行業(yè)整體上講

10、是比較年輕的，尤其是跟歐洲的制造業(yè)比較起來。最大的一個差距應該是在行業(yè)在應對監(jiān)管力度方面–歐美生命科學企業(yè)長期在嚴格的監(jiān)管下, 因此從企業(yè)裝備, 管理模式, 人員培訓等方面形成了一整套符合嚴格監(jiān)管的企 業(yè)體系和應對機制。 相比之下，中國生命科學企業(yè)尚未經(jīng)歷過國際化監(jiān)管的熏陶, 不免在體系和機制方面準備不夠充分。與此同時，從需求來講，中國的生命科學行業(yè)是一個很有朝氣、很有潛力的行業(yè)。中國對新藥和非專利藥的需求量就是一個很大的市場，更不要說如果利用中國制造業(yè)的能力向全世界提供這些藥品。羅克韋爾電子能夠幫助中國提高整體水平的就是應對國際化監(jiān)管的層面，在提供國際監(jiān)管環(huán)境下的生命科學解決方面，羅克韋

11、爾電子技術(shù)不僅有非常多相關(guān)政策法規(guī)方面的知識，而且有非常多的實際經(jīng)驗，羅克韋爾電子生命科學行業(yè)市場經(jīng)理 Glenn Restive 先生也表達了同樣的感受。 國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863 計劃）先進制造技術(shù)領(lǐng)域“生命科學微量樣品電子操作設(shè)備”也是一個電子在生命科學中的起重要重要的體現(xiàn)，該項目針對生命科學研究向規(guī)?；⑼炕?、精細化發(fā)展的趨勢，圍繞生命科學中的體細胞克隆、基因與生物試樣處理、蛋白質(zhì)提取與高通量篩選中的電子操作與處理，采用生物醫(yī)學、機器人、微納制造等技術(shù)，開發(fā)電子操作設(shè)備；還有微生物網(wǎng)上電子鑒定系統(tǒng)，也是電子與生命科學的結(jié)合，此鑒定系統(tǒng)中從細菌在整個生物界地位開始，包括的各類群

12、展開，以系統(tǒng)細菌學為原理，并以腸桿菌科和高溫放線菌為實例，說明電子鑒定系統(tǒng)的生成。該系統(tǒng)主要包括細菌通用培養(yǎng)基、培養(yǎng)方法、細菌性狀編碼、屬和種的描述及與之相關(guān)的細菌名稱等各種數(shù)據(jù)庫，因此在本系統(tǒng)中，針對腸桿菌科所包含的30個屬，個種做123示例，可以通過多種途徑進行查詢；電子技術(shù)在微生物檢驗中也有應用；微生物鑒定和藥敏試驗分析系統(tǒng)在臨床微生物實驗室中依然應用了電子技術(shù)；科學家還研發(fā)了電子的血液細菌培養(yǎng)系統(tǒng)，全自動血液細菌培養(yǎng)儀主要優(yōu)點是可以在較短培養(yǎng)時間內(nèi)提示出血液培養(yǎng)瓶中有無微生物的存在；還有全自動微生物基因指紋鑒定系統(tǒng)…… 一系列自動技術(shù)在生命科學中的應用是不可磨滅的事實。生命科學在物質(zhì)和精神文明建設(shè)中都有重要作用，在農(nóng)村普及生命科學知識，倡導科學種田，是促進科技興農(nóng)的重要措施。生命科學正是發(fā)展迅速的時候，這個世紀是生命科學的世紀。 作為一個電子專業(yè)的學生無不為此振奮,將會好好地學習電子這門技術(shù), 記我們民族復興的歷史使命和肩上沉重的歷史責任感，將電子技術(shù)與生命科學更 好的結(jié)合起來，為中國增加一份光榮，為人民造一份貢獻。 參考文獻:《生命科學導論》（宋思揚）、生命科學論壇《新華日報》（２００９－７－２３）。