收集近年來生物科學方面取得的重大成果

【專家解說】：20世紀70年代以來，生物科學的新進展，新成就如雨后春筍，層出不窮。從總體上看，當代生物科學主要朝著微觀和宏觀兩個方面發(fā)展：在微觀方面，生物學已經(jīng)從細胞水平進入到分子水平去探索生命的本質(zhì)；在宏觀方面，生態(tài)學的發(fā)展正在為解決全球性的資源和環(huán)境等問題發(fā)揮著重要作用。下面僅通過生物工程和生態(tài)學方面的幾個實例來說明。 生物工程方面 生物工程（也叫生物技術(shù)）是生物科學與工程技術(shù)有機結(jié)合而興起的一門綜合性的科學技術(shù)。也就是說，它是以生物科學為基礎，運用先進的科學原理和工程技術(shù)手段來加工或改造生物材料，如DNA、蛋白質(zhì)、染色體、細胞等，從而生產(chǎn)出人類所需要的生物或生物制品。生物工程在近些年來迅猛發(fā)展，碩果累累。 生物工程在醫(yī)藥方面有著廣泛的應用。例如，長期以來，預防乙型肝炎的疫苗是從乙肝病毒攜帶者的血液中提取和研制的，這樣的疫苗生產(chǎn)周期長，產(chǎn)量低，價格昂貴?，F(xiàn)在，采用生物工程的方法，將乙肝病毒中的有關(guān)基因分離出來，引人細菌的細胞中，再采用發(fā)酵的方法，或者引人哺乳動物的細胞中，再采用細胞培養(yǎng)的方法，就能讓細菌或哺乳動物的細胞生產(chǎn)出大量的疫苗。我國研制的生物工程乙肝疫苗已經(jīng)在1992年投放市場，在預防乙型肝炎中發(fā)揮了重要作用。除乙肝疫苗以外，還有抑制病毒在細胞內(nèi)增殖的干擾素等多種生物工程藥物已經(jīng)問世。我們知道，人類的許多疾病都與基因有關(guān)。在基因水平上對人類的疾病進行診斷和治療，是科學家們正在探求的另一個重大課題。為了弄清人類約10萬個基因的結(jié)構(gòu)和功能，美國從1988年開始實施“人類基因組計劃”，目前這項研究已經(jīng)成為國際間合作的一項重大科研課題。 生物工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應用前景更為誘人，1988年，我國科學家人工合成了抗黃瓜花葉病毒的基因，并且將這種基因?qū)藷煵莸茸魑锏募毎?，得到了抵抗病毒能力很強的作物新系?989年，我國科學家成功地將人的生長激素基因?qū)缩庺~的受精卵中，培育成轉(zhuǎn)基因鯉魚。與非轉(zhuǎn)基因鯉魚相比，轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長速度明顯加快，1993年，我國研制的兩系法雜交水稻開始大面積試種，與原來普遍種植的三系法雜交水稻相比，平均每公頃增產(chǎn)15％，1995年，我國科學家將某種細菌的抗蟲基因?qū)嗣藁?，培育出了抗棉鈴蟲效果明顯的棉花新品種。 生物工程在開發(fā)能源和環(huán)境保護等方面同樣有著廣泛的應用。我們知道，煤炭、石油等能源終將枯竭，目前全世界已經(jīng)面臨著能源危機。使用煤炭、石油等能源，還造成嚴重的環(huán)境污染。因此，科學家們正在努力探索開發(fā)新的能源，其中很重要的一個方面就是用生物工程開發(fā)生物能源。美國科學家在1978年成功地培育出能直接生產(chǎn)能源物質(zhì)的植物新品種——“石油草”，這種植物的莖稈被割開后，就會流出白色乳狀的液體，經(jīng)提煉就得到石油。在利用細菌治理石油污染方面，由于石油中的不同組成成分往往需要用不同的細菌來分解，科學家就將不同細菌的基因分離出來，集中到一種細菌內(nèi)，從而得到了“超級菌”。這種“超級菌”分解石油的速度比普通細菌快得多，凈化石油污染的能力得到明顯的提高。 生態(tài)學方面 生態(tài)學是研究生物與其生存環(huán)境之間相互關(guān)系的科學。20世紀60年代以來，人類社會面臨的人口爆炸、環(huán)境污染、資源匱乏、能源短缺和糧食危機等問題日益突出。要解決這些問題，都離不開生態(tài)學。因此，生態(tài)學的研究受到高度重視，并且取得了顯著的進展。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動和物質(zhì)循環(huán)的基本原理，已經(jīng)成為人類謀求與大自然和諧共處、實現(xiàn)社會和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的理論基礎；運用生態(tài)學原理，我國推行生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設，已經(jīng)取得了令人矚目的成就，涌現(xiàn)了一批生態(tài)村、生態(tài)農(nóng)場和生態(tài)林場，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展積累了經(jīng)驗。例如，安徽省穎上縣小張莊，從前是個窮地方，生態(tài)環(huán)境惡劣，旱澇災害頻繁，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)單一，糧食產(chǎn)量很低。70年代中期，小張莊開始進行生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設，整治土地，興修水利，大力營造防護林，使當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境得到了明顯改善。小張莊在大力發(fā)展種植業(yè)和林業(yè)的同時，還利用當?shù)氐娘暡葙Y源和魚塘，大力發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)。養(yǎng)殖業(yè)為農(nóng)田提供了大量的有機肥，從而改良了土壤。這個村還利用人畜糞便生產(chǎn)沼氣，發(fā)展沼氣能源。沼氣池的渣液用來喂養(yǎng)魚，塘泥肥田，從而建立起了良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。