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生物技术

2012-04-29谢欣

求学·理科版 2012年12期

小生命有大智慧

在电影《生化危机》中,小小的“T病毒”从发生到传播再到毁灭世界,让观众惊呼这是“一个病毒引发的血案”。失控的生物真的可以毁灭世界吗?电影中的T病毒是一种变异的新型RNA病毒,只要一个生物被T病毒所感染,其本身的新陈代谢速度就会迅速加快,一旦生物体的新陈代谢以不正常的方式迅速增进,那么就会陆续出现电影中的症状直至变成丧尸。这样的艺术创作让电影充满了科幻色彩,而现实生活中一种病毒往往只能感染单一或少数生物,当病毒摧毁一定量的生物时,也会因为减少宿主的数量而降低传播速度,最终融入生物圈的平衡中,况且人类面对病毒的能动性是极大的,诸如天花、SARS、H1N1等曾疯狂地在世界各地肆虐的病毒,而今都已销声匿迹,人类甚至已经研制出了预防这些病毒的疫苗。我曾经一度觉得这一系列的电影是骇人的恐怖片,而现在我不再担心哪一天身边的生物会变成丧尸,因为,真实的世界中没有坐享利益的Umbrella公司,只有科学的大伞为我们挡风遮雨。一年之前,我选择了生物技术专业,而今,我在夏意正浓的绿城感受生命的魅力。

生物技术专业在我国起步较晚,算得上是新兴专业。比尔·盖茨曾说:“下一个首富可能是生物技术的投资者。”由此可以看出生物技术是一个金砖专业。同时生物技术也是一个“烧钱”专业,因为生物技术的科研经费是一笔巨大的支出,而且研究生物还得要有一些运气,要知道,一个偶然的发现就可以决定你的一生。前不久微生物学的第一节课,老师给我们的作业是查找青霉素的由来。1928年,弗莱明在检查培养皿时发现在培养皿中的葡萄球菌由于被污染而长了一大团霉,有意思的是霉团周围的葡萄球菌都被杀死了,只有在离霉团较远的地方才有葡萄球菌生长。经过一系列试验和研究,弗莱明认为这种霉菌的分泌物可能成为一种可以全身应用的抗菌药物,于是青霉素被发现了。“让你们查资料了解青霉素的由来不是重点,主要是想让你们知道生物的实验是充满偶然性的,一个不起眼的东西就可能改变世界。”微生物学老师如是说。

博大精深的“副科专业”

高中阶段,大多数省份的理综卷中,生物占的戏份较少。这就使得很多同学对生物的关注度不够,甚至把它抛弃成“副科”。到了大学,我才发现,生物技术竟然也可以如此博大精深。我们不仅仅要掌握普通生物学、遗传学、微生物学等生物专业必备知识,还要懂得分子生物学、细胞生物学、基因工程等生物技术知识,它对于数理化的基本理论要求也不低,尤其是化学专业课的学习更是占据了学习的大部分时间,大一的有机化学就让众多同学头痛不已,名副其实的“四大名补(补考)”之一。曾经有高中同学问我大学一年学了些什么,我打趣说:“数理化生都要学。”同学笑言:“你是在复读吗?”平常看到其他专业的朋友空荡荡的课表,再想想自己一周的课程中不是在教室上课就是在实验室泡着,有过埋怨,但是想要学好生物技术就必须耐得住寂寞。

从种群到个体,从宏观到微观,从一个细胞窥探整个生命。课堂上,我知道了生物体的结构组成,系统的进化,单个细胞的分子物质以及这其中涵盖的各种化学成分和它们的作用原理……高中时代,也许你只知道细胞的呼吸作用分为有氧和无氧呼吸,光合作用分为光反应和暗反应;只会用两个“光呼”简图和那几个背得滚瓜烂熟的方程式去计算某种植物夜间放出的二氧化碳、白天积累的葡萄糖;偶尔一个净光合或呼吸作用的变量都能把你搞得晕头转向。可到了大学课堂,细胞呼吸分为糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链和氧化磷酸化,光合作用分为光合原初反应、电子传递和光合磷酸化、二氧化碳的固定和还原,每一步的具体情况和概念图同样得铭记于心。就拿呼吸作用第一步葡萄糖分解为丙酮酸来说,大学阶段称之为糖酵解,其中包括9个反应,前4个是将己糖转变为2个丙酮酸,消耗2分子ATP,后5个反应是由2分子丙糖形成2分子丙酮酸……当每个学期期考的时候啃下一本生物技术专业的大部头,除了掌握扎实的专业素养,心中的自豪感更是无以名状!

在生物技术的世界里,“实践是检验真理的唯一标准”这句话是王道。专业课老师一再强调,实验是生物学的灵魂。当我第一次在实验课上穿上白大褂时,为科学求真的使命感便油然而生。从最简单的观察洋葱表皮切片到如今我申请的省级创新实验课题,生物实验的世界里总能带给我无限的惊喜。有过在第一次解剖动物时不能直视手术刀的惊恐;有过因染色不成功而一再地制作切片观察的沮丧;还有过为得到一条清晰的条带而重复地在无菌操作台和离心机间走动,直到提取到高纯度RNA的喜悦……生化实验课上,用血清蛋白做醋酸纤维薄膜电泳实验,因为误把过期的血清用于离心,使得在薄膜上的样品不纯,导致电泳后染色结果与预期大相径庭,全班同学看着自己辛辛苦苦做了一下午的实验打了水漂,虽然心情糟糕,可是却没有一个人伪造实验结果,大家都原封不动地将实验薄膜贴在报告纸上,写下失败原因,再重新开始。在实验室里,我见过师兄师姐倒掉了上千个平板才筛到一个满意的菌种,那份成功的喜悦唯有他们知道;我也看到很多人放弃午休只为多看几篇外国文献,为实验思路做指导。实验室的生活在常人看来再枯燥无味不过了,可科学殿堂的大门也只为这些在实验室努力追梦的人敞开。

运用广泛的潜力股

生物技术可以运用到生物制药、酶工程、基因工程、细胞工程、胚胎工程等领域,在工业、农业、医疗等行业也进展得突飞猛进。大家熟悉的克隆羊多利,就是将要克隆的羊的体细胞核移植到受体母羊的去核卵细胞中,接着进行细胞体外培养,然后再将胚胎移植到同期发情的母羊子宫中,由此孕育出世界上第一只克隆羊。这些都是细胞移植、细胞培养、胚胎移植等生物技术的结合。以前价格昂贵的胰岛素、青霉素等药物,如今,运用生物技术量产,它们都已走入寻常百姓家。

由于国内的生物技术相较国外还有很大差距,所以在高校的生物专业中一直有一句话“要么出国,要么赌博(读博)”,玩笑归玩笑,但是如果你立志要在生物技术行业有一番作为,在科学的道路上无怨无悔地走下去,成为高级的科研人才或者出国看看国外的月亮圆不圆都是不错的选择。

国内生物技术专业被评为国家级特色专业的有上海交通大学、武汉大学、华中科技大学、中山大学等重点院校和滨州学院、云南农业大学等一些二本院校。在就业方面,生物技术专业一度因为国内起步晚而被各大排行榜置于榜末,其实,听老师和毕业的学长学姐们介绍,生物技术专业的前景在国内还是被看好的。在人们日益关注食品安全的今天,绿色健康的食品依托于生物技术和现代农业知识的结合;医疗卫生行业中,越来越多的人在研究疑难杂症的解决办法时向生物技术专业的人才抛来橄榄枝;生物上市公司的股价看涨,正是生物行业潜力无限的体现。