对生命科学的回顾与展望

杨静玲

摘要：生命科学是一门基础自然科学，它的发展程度从某一方面决定着人类社会的进步程度，本文从对生命科学的认识及回顾与展望做了简单的分析，从而说明了生命科学有着很大的发展空间和前景。

关键词：生命科学 基因 生物技术

一、对生命科学的认识

生命科学是一门基础自然科学，是生物学的范畴。什么是生命?对这个问题，人们都有一些体会和看法，因为我们自己都是生命的表现。今天的地球，是一个瑰丽多姿的生命世界。地球上有100多万种动物，30多万种植物和十几万种微生物，从高山到平原，从沙漠到极地，从空中到海洋，几乎到处都有生命的踪迹。生命是活着的生物和人类的共性。生命的本质是什么?这是自然科学长期探索的问题，也是哲学上的一个大间题。恩格斯指出:“生命是蛋体存在的方式。这种存在方式本质上就在于这些蛋白体的化学组成部分的不断自我更新。20世纪50年代，沃森和克里克提出了DNA(脱氧核糠核酸)的双螺旋模型，宣告了一个具有生命力的新学科—分子生物学的诞生。分子生物学的研究成果，丰富和发展了恩格斯的预见，使我们加深了对生命本质的认识。

生命的特征就是新陈代谢、生长繁殖，遗传变异，激应性及运动等，生命现象最本质的内容就是自我复制和自我组织。一个受精卵，为什么能变成一朵鲜花，一只果蝇或一头大象?人也是从受精卵开始逐渐发育成完整个体的，而决定一个人将来长成什么样子的生命蓝图就存储在受精卵中的DNA中。DNA携带着决定蛋白质结构的遗传信息。因此，它是最重要的生物大分子。生物大分子体现生命或生命现象，则细胞内的蛋白质，核酸制造的各种循环，可能就是生命。从大分子及大分子循环体系的研究，便成了生命科学研究的基础。有人从生物物理学角度提出，生命无非是自然界三个量综合运动的表现，而在整个生命过程中，贯串了物质，能量，信息这三者的变化协调和统一。这三者有组织，有秩序的活动是生命的基础。所以我们认为生物学是研究生命的科学。它既研究各种生命活动的现象和本质，又研究生物之间，生物与环境间的相互关系。

二、对生命科学的回顾

20世纪生命科学(包括生物技术)发展的概况和特点：1866年，孟德尔发表了《植物杂交试验》的论文奠定了现代遗传学的基础。1990年，德•弗里斯、科伦斯和切尔马克三位科学家分别地、几乎同时证明了孟德尔所发现的遗传学的基本定律。在“基本定律”得到公认并广泛应用后，近代遗传学和育种学才有了基础并发展起来。在1900年后的生物学的发展大致可分为两个大的阶段：第一阶段由1900年至1953年，可称为实验生物学的阶段。第二阶段由1953年至2000年，可认为是分子生物学为主的发展阶段。在第一个阶段中，以1910年摩尔根的果蝇性连锁遗传这篇论文的发表为标志，带动了细胞遗传学和实验生物学的发展。自20世纪30年代开始，物理学、化学等的新概念和新方法被大量地引入了生物学，使生物化学、生物物理学和生理学有了长足的进步和发展。从50年代初到今天进入了分子生物学的时代，这是以1955年watson和Criek的DNA分子双螺旋结构的发现和他们对这种结构的生物学意义的正确认识为基础而发展起来的。60年代中期，初步确定了遗传信息传递的中心法则，可简单表达为DNA—RNA—蛋白质，还有三联密码的发现等。以后这一“中心法则”不但是分子遗传学，而且也是分子生物学研究的核心内容。进入70年代以来，生物学以分子生物学为“中心”，带动了整个学科的迅猛发展。至70年代中后期，开始出现了生命科学的名词。生命科学是近代生物学的一个名词，它代表着研究生命现象的科学进入了一个以分子生物学为中心的新时代，它代表着生物学进入了与物理学、化学、数学，甚至人文科学相互渗透、结合发展的新阶段。

近二三十年来生命科学的发展主要在以下领域取得了重大的进展。结构分子生物学分子生物学是以DNA分子双螺旋结构的发现及其对这一结构的功能的正确认识为基础而发展起来的，同时，人们也不断依靠对生物大分子的结构与功能的新的认识来充实和促进分子生物学乃至整个生命科学的发展。对中心法则细节的研究虽然遗传学的中心法则在60年代就已确立，但近二三十年来，对基因的细微结构与功能，对DNA复制及转录、翻译的细节，对mRNA和蛋白质分子剪切和加工的过程，特别是对多肤蛋白质一级结构转变为功能结构的过程，以及在复制、转录和翻译过程中，核酸与蛋白质分子及它们与多种细胞内的其他分子(包含小分子)的相互关系等的研究也有很大的进展。无疑，这对进一绝揭示生命现象的奥秘是重要的。

对基因的表达和调控及有关的发育生物学取得了概念上的突破和重大的进展，在单细胞生物的不同发育阶段，有不同的基因在启动，同时又有不同的基因在沉默。在多细胞生物体内，特别在可含几十亿个细胞的高等生物体内的每一个细胞都含有完全相同的遗传基础即完全相同的基因组，但这些细胞都可有千姿百态的形态，而且有多种多样的功能，又由此组成不同的组织和器官，形成精密的整体结构。

三、对生命科学的展望

1.从科学发展规律来看自然科学是以研究自然界中物质运动规律为共性的，而各个学科所关注的物质运动形式则是有特殊性的。如果说物理学主要研究原子与亚原子的运动，化学主要研究分子运动，那么生物学就是以研究生命运动为己任.生命是地球上物质运动的最高层次，生命运动中既包含分子与城子的运动，又有其本身特有的运动规律。随舒生物由单细咆到多细胞、由低等到高等的进化，其结钩与功能变得愈来愈复杂、精巧,我们现在拥有的知识还远未能揭示生命的奥秘，

生命运动既然包含多层次的运动形式，则生命科学的发展也就离不开其它学科的帮助.化学、物理、数学、信息科学、工程科学筹的渗透加速了现代生命科学的研究进程，反过来，生命之谜揭露愈深，它对枪邻学科的回报也愈大。20世纪生命科学在兄弟学科的支待下登上了科学的制高点之一，可以指望21世纪它将对兄弟学科作出应有的贡献。这一观点现在不仪在国际而且在国内、不仅在生物学界而且在非生物学界已为许多有识之士所公认。

2.从对社会与经济的影响来看，生命科学几乎涉及国计民生的一切方面。人类主存和发展所面临的几大挑战.无不与生命科学息息相关。主要体现在下面几个方面：

（1）农业向题：“民以食为天“.我国要满足21世纪对粮食和其它农、林、牧、副、渔产品的需求，根本措施在于提高单产，从而对现代农业技术的依赖日益迫切。而现代农业生物技术是建立在对植物、动物、微生物生命活动规律深入研究的基础上的。缺乏雄厚的生命科学研究，农业的可持续发展是不可想象的。

（2）医药卫生问题：人类健康的改善取决于对自身的了解。人是哺乳动物进化的高峰，具有生物、尤其是哺乳动物的基本特性。医学和药学试验要经过动物实验，医药资源中相当重要的部分来自植物、动物与微生物，医学当然还涉及人与微生物的关系。离开生命科学研究，医学将成为无源之水，无本之木。

（3）资源问题：自然资源日益匮乏是21世纪的全球性问题。我国作为人均资源相对贫乏的国度，这一问题更为突出。自然资源中有的日渐减少、有的已濒绝灭。生命科学在资源调查、开发利用和保护方面是必不可少的。

（4）环境问题：这也是下世纪人类面临的严峻危机，“保护地球”的呼声日益高涨。环境保护的根本措施之一是维持全球性与地域性的生态平衡，这当然也离不开生命科学研究。

21世纪是生物学的世纪。目前得到世界各国公认并将列入21世纪重点研究开发的高技术领域有生物技术，信息技术，航天技术，新材料技术，新能源技术和海洋技术等。人类从对自然的完全依赖发展到对自然环境的认识、改造和保护,同时,也在不断认识和改造人类本身。人与自然将更和谐、更紧密地融为一体。生命科学与人类文明将互为促进,共同发展。

参考文献

［1］魏希忍 周磊.浅谈生命科学及其运用.［J］枣庄师范学报，1995年第四期

［2］李宝健.展望21世纪的生命科学.［J］生命科学，2000年2月

［3］朴海燕.生命的奥秘：从发现细胞到发现遗传规律［M］.石家庄:河北科学技术出版社，1999