淺談對生命科學的認識對于生命科學有一個比較全面的概括----------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物與環(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)和社會發(fā)展有著密切關(guān)系是當今在全球范圍內(nèi)最受關(guān)注的基礎(chǔ)自然科學。。生命科學的分支學科大致分為幾類生物科學、生物技術(shù)、生物信息學以及其他一些學科如仿生學、宇宙生物學、轉(zhuǎn)基因生物學等生物科學主要涵蓋了植物學、動物學、微生物學、神經(jīng)學、生理學、組織學、解剖學等生物技術(shù)則涉及到基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程等內(nèi)容生物信息學是在生命科學的研究中以計算機為工具對生物信息進行存儲、檢索和分析的學科其研究重點主要體現(xiàn)在比基因組學、蛋白學和系統(tǒng)生物學等方面而我自身比較感興趣的是微生物學與植物學的交叉學科下面先以微生物學與植物學的交叉學科為例。2008年度國家自然科學基金項目指南中提到生命科學部一處由微生物學學科與植物學學科組成,主要受理針對微生物和植物開展的生物多樣性、形態(tài)與結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)與進化、生理與代謝、遺傳與發(fā)育等科學問題的綜合研究。微生物學學科主要受理范圍微生物資源、分類與進化微生物生態(tài)學微生物生理與生物化學微生物遺傳育種應(yīng)用微生物學基礎(chǔ)病毒學基于微生物學的交叉學科。植物學學科主要受理范圍結(jié)構(gòu)植物學系統(tǒng)與演化植物學發(fā)育植物學代謝植物學環(huán)境植物學資源植物學包括次生代謝、植物化學和天然產(chǎn)物化學民族植物學海洋生物學植物等。可見微生物學的研究與植物學是密不可分的同時其也是生命科學中一個重要的研究方向其應(yīng)用實例有鏈霉菌在植物保護方面的應(yīng)用。生物防治法是農(nóng)業(yè)生態(tài)系中植物病原、昆蟲與益菌或天敵等族群間維持均衡的重要策略之一。就植物病害而言其定義是指在自然或人為操控的環(huán)境下透過一種或多種拮抗微生物有效降低病原菌的密度、活力及感染作物的能力進而達到防治植物病害的效果。鏈霉菌拮抗植物病原菌的原生物防治法是農(nóng)業(yè)生態(tài)系中植物病原、昆蟲與益菌或天敵等族群間維持均衡的重要策略之一。就植物病害而言其定義是指在自然或人為操控的環(huán)境下透過一種或多種拮抗微生物有效降低病原菌的密度、活力及感染作物的能力進而達到防治植物病害的效果。。鏈霉菌拮抗植物病原菌的原理可分為抗生、競爭和超寄生作用。抗生作用是指拮抗菌所分泌的代謝物質(zhì)如抗生素或酵素可以抑制病原菌的生長。競爭作用是拮抗菌與植物病原菌競爭養(yǎng)分、生存空間尤其在作物的根圈部位建立族群優(yōu)勢進而達到抑制病原菌的生長及存活間接保護作物免于被病原危害。超寄生作用則是拮抗微生物寄生于病原菌上致使其菌絲或生殖構(gòu)造遭受破壞甚至死亡。例如利迪鏈霉菌WYEC108菌株可阻擾腐霉菌的卵孢子發(fā)芽因為它所分泌的幾丁質(zhì)分解酵素可以破壞腐霉菌菌絲的細胞壁。如果把豌豆種子粉衣以WYEC108菌株處理可使豌豆種子免于受腐霉菌的危害。灰綠鏈霉菌可產(chǎn)生數(shù)種代謝物其中包含一種芳香族的七烯類近似克念菌素的物質(zhì)這種由放線菌所產(chǎn)生的代謝物可以防治多種由鐮胞菌引起的作物病害。此外由阿鏈霉菌產(chǎn)生的阿巴汀已商品化成為殺蟲劑可有效防治西紅柿斑潛蠅及銀葉粉虱等。由綠產(chǎn)色鏈霉菌。分離純化的普通霉素也用于莧屬雜草的防除工作。鏈霉菌還可產(chǎn)生多種可分解蛋白質(zhì)、木質(zhì)素、幾丁質(zhì)及纖維素的酵素分解自然界不易被其它微生物分解的物質(zhì)如促進廢棄物的分解可以生產(chǎn)有機肥解決環(huán)境污染問題并提高廢棄物的價值達到資源化的目的。除此之外生命科學的一些重要研究方向有物理化學與生物學的交叉學科、分子生物學與基因工程方面、發(fā)酵工程以及醫(yī)學上的應(yīng)用分子生物學與基因工程方面分子生物學的突破性成果成為生命科學的生長點使生命科學在自然科學中的位置起了革命性的變化。20世紀50年代遺傳物質(zhì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了從分子水平研究生命活動的新紀元。此后遺傳信息由DNA通過RNA傳向蛋白質(zhì)這一“中心法則”的確立以及遺傳密碼的破譯為基因工程的誕生提供了理論基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)的人工合成使人們認清了生命現(xiàn)象并不神秘。這些重大的研究成果闡明了核酸和蛋白質(zhì)是生命的最基本物質(zhì)生命活動是在酶的催化作用下進行的。絕大部分的酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)是一切生命活動調(diào)節(jié)控制的主要承擔者。從而揭示了蛋白質(zhì)、酶、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能和相互關(guān)系為研究生命現(xiàn)象的本質(zhì)和活動規(guī)律奠定了理論基礎(chǔ)。其應(yīng)用有1與醫(yī)藥衛(wèi)生1生產(chǎn)基因工程藥品①優(yōu)點高質(zhì)量、低成本②舉例胰島素、干擾素、乙肝疫苗等60多種2基因診斷①含義用放射性同位素、熒光分子等標記的DNA分子做探針利用DNA分子雜交原理鑒定被檢測標本上的遺傳信息達到檢測疾病的目的。②舉例用DNA探針檢測出肝炎患者的病毒為診斷提供了一種快速簡便方法。③成果已能夠檢測出腸道病毒、單純皰疹病毒等多種病毒在診斷遺傳病方面發(fā)展尤為迅速在腫瘤診斷中的應(yīng)用取得重要成果。3基因治療①含義把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎羞_到治療疾病的目的。②舉例半乳糖血癥病因、研究成果③發(fā)展前景許多遺傳病及疑難病癥將被人類征服。2與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)1農(nóng)業(yè)培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)或具特殊用途的動植物新品種。2畜牧養(yǎng)殖業(yè)培育體型巨大如超級小鼠、超級綿羊、超級魚等、品質(zhì)優(yōu)良如具有抗病能力、高產(chǎn)仔率、高產(chǎn)奶率和高質(zhì)量的皮毛等的轉(zhuǎn)基因動物利用外源基因在哺乳動物體內(nèi)的表達獲得人類所需要的各種物質(zhì)如激素、抗體及酶類等。。3與環(huán)境保護1用于環(huán)境監(jiān)測用DNA探針可檢測飲水中病毒的含量①方法使用一個特定的DNA片段制成探針與被檢測的病毒DNA雜交從而把病毒檢測出來。②特點快速、靈敏2用于被污染環(huán)境的凈化分解石油的“超級細菌”“吞噬”汞和降解土壤中DDT的細菌能夠凈化鎘污染的植物構(gòu)建新的殺蟲劑回收、利用工業(yè)廢物等。當今最火最熱的一個基因工程方面的計劃當屬人類基因組計劃人類基