生命科学认知的极限

篇一：对于生命科学的认识

对于生命科学的认识—我们与生命科学

现代科学技术发展极大的促进了社会的进步与发展，而生命科学技术的飞速发展尤其使人们的生活发生了翻天覆地的变化。随着研究的不断深入，技术水平的不断提高，生命科学与我们的生活的连系越来越紧密，悄悄地改变着我们生活的方方面面。

你瞧，那鸥鸟鸣集和鱼翔浅底；你瞧，那林木葱茏和绿草茵茵；你再瞧虎豹的威猛雄烈和猿猴的捷敏灵性；而最具奥妙的则是智慧、勇敢、富于创造、形体美丽的“人”。但是透过这些千变万化的表象，生命是什么？掌握生命的密码又是什么？又是什么在改变着我们的生活？问号以一直追溯到生命的起源。现在，问题有了答案:基因。回答这个问题的正是生命科学这一学科，它自诞生以来就一直致力于回答生活中的种种问题。

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命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。

自古以来，人类就没有停止过对神秘的生命现象孜孜不倦的探索。生命为什么选择地球作为它唯一的家园，并在此生息繁衍进化；海洋是否真如亚特兰蒂斯的传说中那样是起源于海洋；一颗休眠千年的种子缘何可以重新成长成参天大树；一个小小的细胞又怎样演变成复杂而有序的有机体？对万千生命现象的思考与探索贯穿人类五千年历史，成为人类认知世界中最富有魅力的部分。1840年，英国的虎克首次用自制的显微镜观察到了细胞，此后，荷兰的列文胡克清晰地观察了活动的细胞，证实了细胞是所有生命的的结构基础；1865年奥地利的传教士孟德尔通过豌豆实验阐明了生物遗传最基本最经典的规律，开创了遗传学研究的新纪元。1953年，Watson 和Crick共同发现了DNA的双螺旋结构，并因此获得了诺贝尔奖，DNA双螺旋结构的阐明标志着现代分子生物学的诞生。二十世纪四十至五十年代前后，生物学家们吸收数学、物理、化学等其他科学最新的研究成果及技术，开始了深入分子层面的研究。与其他学科的交融使得生物这一古老的学科重新焕发了青春。进入二十世纪八十年代，生命科学更使势不可挡，雄居影响当代人生活的四大科学之首，目前，生命科学已经成为21世纪当之无愧的带头学科。国际核心期刊论文发表生物学占着越来越多的比例，世界优秀科技成果评选总不会离开生物学的最新成果，无论从这些还是从对人类生活及思想的影响来看，生命科学都是当今世界科学研究的核心，最为炙手可热的领域。 随着生物科学的发展，生物科学技术对社会的影响越来越大。这主要表现在以下几个方面：

1 影响人们的思想观念。过去的哲学只关注人的社会或文化属性，而忽视人的自然生命属性，这就把人只看成是社会或文化的存在，没注意人因为有了自然生命存在而存在。生命科学启示我们，投有自然生命就投有一切，对人来说，第一宝贵的就是自己的自然生命，因此人应该认真思考，人怎样活着才符合生命的本性，才最有意义和最有价值?生命科学又启示我们，人的自然生命之所以能够存在，是因为有自然生命的能量即生命力存在，因此人活着如果符合生命的本性，就活得最有意义和最有价值，所以人应该激发、保持和加强生命的力度，使有限

的生命具有无限的生命力。

2 促进社会生产力的提高。首先它对于农业将是一个飞跃性的作用。中国人都知道袁隆平的杂交水稻很有力的解决了中国这个只有世界上7％的土地却生存这13％的人口的国家的吃饭问题，这在人类农业史上也是一个跨越性的发展。而近些年来大张旗鼓的转基因食物，有隐隐将人们的生活提升了一个档次。

听说过金色大米吗？金色大米是一种富含茁-胡萝卜素的转基因水稻，因其成熟后的稻米呈黄色，故称为金色水稻。这种稻米中富含的茁-胡萝卜素可在人体内转化成维生素A。为什么要食用这种富含茁-胡萝卜素的稻米呢？联合国教科文组织估计：在欧洲和亚洲，每年有100多万儿童因缺乏维生素A而死亡。据世界卫生组织统计，处于临床和亚临床维生素A缺乏危险的儿童有听说过金色大米吗？二亿三千万之多。人们期盼金色水稻可以满足全世界亿万儿童每年对维生素A的需要，这将是一件功德无量的事。

3 提高人们的健康水平，延长寿命。中国工程院院士巴德年说，这个世纪注定是生命科学的世纪。不错，自从20世纪人类基因组计划开始实施以来，揭开人类身体的奥秘这部天书已不再遥远。我们知道，一切生命都是由基因构成，人的生老病死皆由其控制，假如这个密码一旦被解开，可以想象，人类的一切都将在掌握之中。

也许会有人问，生命科学现在的作用已经真么大了，那未来呢？未来又会怎样？我们可以尽情展开我们的想象。也许所有以前神话里的事情，将来都会发生。基因的研究和组织的培养，也许我们会生出一双翅膀，能像鸟儿一样在天空飞翔；进化和突变的演替，也许我们能像鱼一样在水里自由呼吸；细胞的衰老和程序性死亡的探索，也许我们都能长生不老，永远保持年轻；非生物到生物的变迁论证，也许……总之，这一切都将随着生命科学的不断发展，逐步实现。那就让我们一起期待着这一天的到来吧！

篇二：对生命科学的认识和思考

对生命科学的认识和思考

摘要：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。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。

生命科学是一门历史悠久的学科。在人类文明的初期,人们就注意到了生命与非生命的区别,并对生物进行观察、描述,收集整理了大量的材料。17世纪前,由于科学技术水平的限制和神学对人们思想的影响,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发展为实验性的学科。20世纪以来伴随物理化学等有关学科的发展生命科学的一些基本概念和理论建立起来了。20世纪后半叶,随着分子生物学的兴起,生命科学的发展获得了前所未有的速度，一方面传统生物学的学科分支进一步深化、细化,另一方面学科间的交叉进一步加强。20世纪70年代以后，以生物工程、克隆技术、PRC技术等为主要内容的现代生物技术取得突飞猛进的发展 生命科学的应用：

（一）生命科学与医药卫生：1、生物技术解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题，开发出了一大

批新的特效药物。2、研制出了一些灵敏度高、性能专一、实用性强的临床诊断新设备， 3、基因工程疫苗、菌苗的研制成功为人类抵制传染病的侵袭，确保整个群体的优生优育展示了美好的前景。

（二）生命科学与农业：

生物工程技术的应用, 使得农业上生产力水平大幅提高。通过生物工程技术, 从而提高农作物及家禽、家畜的产量和营养价值。经过基因工程改良农作物新品种的抗逆性(抗旱、抗涝、抗寒、抗盐碱、抗病虫害等)和固氮及光合作用能力都得到明显提高, 既可以减少化肥和农药的使用量, 降低农业生产成本,提高产量， 也可以减少化肥和农药对环境的污染。

（三）生命科学与能源：

生物工程在开发能源和环境保护等方面同样有着广泛的应用。我们知道，煤炭、石油等能源终将枯竭，目前全世界已经面临着能源危机。使用煤炭、石油等能源，还造成严重的环境污染。因此，科学家们正在努力探索开发新的能源，其中很重要的一个方面就是用生物工程开发生物能源。

（四）生命科学与环境保护：

现代生物工程技术是解决环境污染问题的有效武器，随着工业的迅速发展,环境污染问题已成为世界范围内的难题。解决环境污染的方法有物理法、化学法和生物法其中生物法应用最为普遍，有效。

（五）克隆技术的应用：

生命科学就在我们身边的任何地方，我们的生活离不开它。生命科学与我们每个人的生活联系得是如此紧密。现代生物技术生产的产品大量涌入每一个人的家庭和生活。我们要理性地看待生物技术的快速发展，学习生命科学的基本知识，接受生命科学新观念、新技术、新产品。同时，任何一件事物都有两面性，生物技术是一把双刃剑，它可以给人类带来巨大的利益，也可以给人类带来巨大的灾难。我们只有掌握好它的知识并且加以运用才能造福人类。

教育科学学院

尚俊达

14072120

篇三：基础生命科学考试答案

姓名： 班级：默认班级 成绩： 98.0分

一、 单选题（题数：50，共 50.0 分）

1

酶的化学本质是

?

酯类 A、

?

糖类 B、

?

蛋白质 C、

?

纤维 D、

我的答案：C

2

蜜蜂成千上万只生活在一起是什么关系？

?

捕食关系 A、

?

竞争关系 B、

?

合作关系 C、

?

互利关系 D、

我的答案：C

3

2009年中国的流行疾病是：

?

禽流感 A、

?

非典 B、

?

猪流感 C、

?

手口足病 D、

我的答案：C

4

内分泌系统的中枢是（）

?

松果腺 A、

?

脑下垂体 B、

?

下丘脑 C、

?

甲状腺 D、

我的答案：C

5

神经系统的结构和功能单位是（）

?

神经元 A、

?

神经鞘 B、

? C、

神经胶质细胞

?

神经树突 D、

我的答案：A

6

切开DNA的酶是

?

羧基肽酶 A、

?

转录酶 B、

?

逆转录酶 C、

? D、

限制性内切酶

我的答案：D

7

构成人体的20种氨基酸有多少种不能自身合成，称为必须氨基酸？ ?

4.0 A、

?

8.0 B、

?

12.0 C、

?

16.0 D、

我的答案：B

8

人体血液的正常PH值为

?

7.1 A、

?

7.2 B、

?

7.3 C、

?

7.4 D、

我的答案：D

9

人体内最小的内分泌腺是：

?

松果腺 A、

?

甲状腺 B、

?

甲状旁腺 C、

?

胸腺 D、

我的答案：C

10

酶性RNA是在什么动物体内发现的？ ?

原生动物 A、

?

腔肠动物 B、

?

扁形动物 C、

?

线形动物 D、

我的答案：A

11

细胞膜破裂的是

?

细胞分裂 A、

?

细胞分化 B、

?

细胞坏死 C、

?

细胞凋亡 D、

我的答案：C

12

构成细胞质膜和生物膜的成分不包括 ?

固醇 A、

?

磷脂 B、

?

糖脂 C、

?

油脂 D、

我的答案：C

13

组成人体的遗传物质有几种？ ?

2.0 A、

?

3.0 B、

?

4.0 C、

?

5.0 D、

我的答案：A

14

生物体内有关自由基错误的是： ? A、

是由生物体氧化作用产生的 ? B、 会破坏生物大分子

?

基因突变 C、

? D、

篇四：对生命科学的认知以及对今后学习发展的规划

生命科学的认知

20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展，特别是分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。很多科学家认为，在未来的自然科学中，生命科学将要成为带头学科，称21世纪是生物学世纪，虽然目前对这些论断还有不同看法，但勿庸置疑，在21世纪生命科学将继续蓬勃发展，生命科学对自然科学所起的巨大推动作用，决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学。假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展，那么，未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报。

分子生物学（包括分子遗传学）在生命科学中的主流地位，以及它在推动整个生命科学发展中所起的巨大作用是无可争辩的。细胞是生命活动基本的结构与功能单位，细胞生物学作为生物科学的基础学科地位必须给予重视。

很多生物科学家认为神经科学或脑科学的崛起将代表着生命科学发展的下一个高峰，然后将促进认知科学与行为科学的兴起。

生态学可能是最直接为人类生存环境服务，井对国民经济持续与协调发展起重要作用的学科。

今后学习发展的规划

自身现状分析：接受新事物和新观点能力强。善于运用现代信息技术，利用网络信息灵活有效地学习提高。具备实践动手能力

总体目标

立足打好基础，不断学习提高，力争创出佳绩。不断提高自己的综合素质，争取论文发表。

具体措施

1 坚持做学习笔记，撰写心得体会，坚定信念，不断提升个人素质。坚持对自己高标准严要求，防止得过且过的惰性思维。

2.认真学习专业理论，不断提升自身专业素养。

篇五：剪接体结构解析

施一公：“剪”出一个未来

作为美国普林斯顿大学生物学系建系以来最年轻的终身教授，施一公2008年的回国被看作是中国新一代海归科学家的杰出典范。

在经历了在《科学》杂志发表社论、落选院士、挂职北京市卫计委、出任清华副校长等一系列事件、解析了超高分辨率的剪接体三维结构之后，他的每一个举动似乎都会引起外界不小的关注。

这位在清华被封为“风一样的男神”——说话快，走路快，总是一副风风火火的样子的清华大学副校长、清华大学生命科学学院院长、中国科学院院士所关心的并未局限于生命医学，而是想给出一个生物学家对生命的意义是什么的答案。

接受生命的挑战

在这样一个国际著名结构生物学家的理解中，人类生命饱受挑战的历程中，有很多挑战来自于疾病，有三类疾病和人类有很大关系。

施一公提供的数据显示，心血管疾病是最重要的杀手，仅在中国每年就有303万人死于心血管疾病，占32%。第二种疾病是癌症，中国每年有265万人死于癌症，占28%。第三类疾病死亡率不高，但是对人的困扰很大，严重影响生活质量，就是神经退行性疾病，有多位世界名人都曾受这类疾病的折磨。此外还有34%的人死于其他原因，其中大部分是传染病，一小部分是交通事故和意外伤害。

不过，他坚信人类始终用科学在应对挑战，从简单的摸索和经验积累，到最后通过基础研究推动药物的发现。

尽管有低密度脂蛋白受体的发现对心血管疾病带来的改变，以及被誉为治疗癌症新曙光的“免疫疗法”，让施一公本人颇感遗憾的是，目前科学界对于神经退行性疾病所知甚少。

“非常遗憾，至今人类根本不知道病因。尽管我可以告诉大家很多的理论、数据和实践，但我们只是大概知道这个病是怎么回事。现在世界上有4700万人饱受这种疾病的困扰，预计2050年时，每3秒钟就有一个新的病人出现，我们将会有超过1.3亿人受它的困扰。”据施一公透露，虽然目前还不知道到底是什么原因导致了老年痴呆症，但是当下学界公认的观点是，如果从分子水平上认识老年痴呆症，也许会为治疗带来曙光。

“我自己的实验室也在朝这个方向努力。我们去年在原子分辨率上首次报道了与老年痴呆有直接关系的人源γ分泌酶的结构，这个人源γ分泌酶被认为是导致老年痴呆症必不可少的一个致病蛋白，所以也许通过后续的深化研究，我们可以找到治疗老年痴呆症的办法。”施一公解释道。

不过，即使如此，对于一个生物学家而言，需要承认的是如今学界不仅对老年痴呆症的病因不清楚，对大脑这样一个神秘的器官也知之甚少。“尽管我们有很好的学习记忆的模型，我们可以模拟出学习记忆的过程，但究竟是不是这样？我们真的不知道。我甚至认为包括我们的电信号记录的神经冲动电位，只是一个表象，不一定是学习记忆的本质。为什么？因为我们确实是这样一个生物人，是一堆原子构成的人在理解生命。”

剪接体结构解析

尽管在生命认知的极限问题上表现得足够谦逊和敬畏，施一公和他的团队一直在对结构生物学上公认的难题之一进行攻破。

2015年8月，施一公团队通过单颗粒冷冻电子显微镜方法，解析了酵母细胞“剪接体”近原子水平分辨率的三维结构。

对于“剪接体”，要从英国科学家克里克在1958年时提出了“中心法则”说起。 “中心法则”描述的DNA传递遗传物质的过程是——DNA的两条链解开成为单独的两条链，随后，单链DNA会吸引一些跟它们匹配的小分子(核糖核酸)，并且把小分子串成一条新的链。最后新链条解开，经过复杂的过程，开始寻找新的小分子(核苷酸)合成蛋白质的征程。

在具体遗传过程中，“中心法则”分为三步。第一步是转录，DNA中的遗传信息要通过RNA聚合酶的作用转变成“前信使RNA”。第二步是剪接，“前信使RNA”通过剪接体去掉一些结构后，变成成熟的信使RNA。第三步，翻译，通过碱基配对等过程，成熟的信使RNA通过核糖体合成蛋白质，行使生命的各种功能。

第二步中，在完成转录步骤而形成的“前信使RNA”新链条上，有一些无法遗传的

“废料”需要进行剪裁，这把特殊的剪刀就是“剪接体”。初步形成的新链条被“剪接体”剪裁后，一条载有满满遗传信息的链条新鲜出炉。

值得一提的是，在施一公教授获得剪接体的三维结构之前，另外两位科学家已经通过发现“中心法则”中其他步骤中的两种关键物质，分别获得了2006年和2009年的诺贝尔化学奖。

业界的普遍观点是，对于上述三种关键物质中难度最大、结构最复杂的“剪接体”结构的解析将意味着揭开了“中心法则”最后的谜底。

而施一公带领团队不断提高冷冻电镜的观测技术，在2015年终于把精度提高到了0.36纳米，解析的对象是真正的剪接体，终于看到了剪接体的细节。

施一公在接受《赛先生》采访时透露：“我们的工作揭示了基因剪接的结构基础，可以把大部分生化数据连在一起，能够很好地解释过去的数据，也可以预测将来的实验结果，但未来还要继续推进这一项基础研究工作，得到一系列的结构之后才能把中心法则的基因剪接全过程描述清楚。”

从原理上看，剪接体“剪裁”最初的新链条时，剪裁什么位置、如何“下刀”决定了哪些部分留下、哪些部分扔掉，一旦出了差错，便会发生与遗传有关的问题。科学家就此推测，遗传病的发生应该和剪接体的剪接过程有关。

而这背后，已经有大量研究表明，70%到80%的“剪裁”改变了蛋白质产物，比如对具有功能的结构进行了增加和删减。剪接调控着机体的不同发育阶段、不同环境的生理需要。如果改变了正常的“剪裁”形式就会导?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuluzuowen/" target="_blank" class="keylink">路⒂斐Ｓ爰膊　＠纾刂泻Ｆ堆ⅰ⑹油ど乇湫浴?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyurenzuowen/" target="_blank" class="keylink">人类强直性肌营养不良、额颞骨痴呆症和一些癌症都与剪裁的失误有关。

不过，在分辨率0.36纳米的剪接体结构被公布后，施一公依然反复强调，这是一项(来自:www.sMHaiDa.com 海 达范文网:生命科学认知的极限)基础研究，距离直接利好遗传病治疗还有相当长的距离。“现在我们还不想谈应用，这会误导大家。”

在未来论坛上，施一公的感慨是“科学发展到今天，我们看世界完全像盲人摸象一样。每个人摸的都是真实存在，而且都是客观存在的，只是我们不知道摸的是象的后背、尾巴，还是耳朵。人类的认知极限就在于，我们是一堆原子，我们处在宏观世界，但我们希望隔着两个世界去看超微观世界。那是一个最美好的、极其美妙的世界。”

初中作文