跪求近兩年生物科學(xué)的新成就?

【專家解說】：2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)由兩個(gè)美國科學(xué)家，安德魯·法爾和克雷格·梅洛獲得，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了RNA(核糖核酸)干擾機(jī)制。雖然獎(jiǎng)項(xiàng)名目既涉及生理學(xué)，也涉及醫(yī)學(xué)，但針對本年度兩位獲獎(jiǎng)?wù)呒捌涑晒?，歐美媒體無不把今年這一獎(jiǎng)項(xiàng)稱為諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) 對生物體內(nèi)RNA的研究，是近年來生物學(xué)界和醫(yī)學(xué)界無可爭議的熱點(diǎn)。曾有科學(xué)家形容:這是一個(gè)RNA時(shí)代的到來。而這樣一個(gè)熱門領(lǐng)域的產(chǎn)生，源于1998年美國人安德魯·法爾和克雷格·梅洛在《自然》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究成果:他們首次將雙鏈RNA導(dǎo)入線蟲基因中，并發(fā)現(xiàn)雙鏈RNA較單鏈RNA更能高效地特異性阻斷相應(yīng)基因的表達(dá)，他們稱這種現(xiàn)象為RNA干擾。他們的這一發(fā)現(xiàn)也促使后來的科學(xué)家認(rèn)識到，生物體的基因轉(zhuǎn)化的最終產(chǎn)物不僅僅是蛋白質(zhì)，還包括相當(dāng)一部分RNA。 “幕后使者”左右基因沉默.有人這樣比喻:DNA是電影膠卷，RNA是放映機(jī)，蛋白質(zhì)是在銀幕上播放的電影。那么，放映的過程就是“基因表達(dá)”。 20世紀(jì)70年代以來，生物科學(xué)的新進(jìn)展，新成就如雨后春筍，層出不窮。從總體上看，當(dāng)代生物科學(xué)主要朝著微觀和宏觀兩個(gè)方面發(fā)展:在微觀方面，生物學(xué)已經(jīng)從細(xì)胞水平進(jìn)入到分子水平去探索生命的本質(zhì);在宏觀方面，生態(tài)學(xué)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(xué)方面的幾個(gè)實(shí)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(xué)與工程技術(shù)有機(jī)結(jié)合而興起的一門綜合性的科學(xué)技術(shù)。也就是說，它是以生物科學(xué)為基礎(chǔ)，運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)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(xì)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(yīng)用。例如，長期以來，預(yù)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(jià)格昂貴。現(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(xì)菌的細(xì)胞中，再采用發(fā)酵的方法，或者引人哺乳動物的細(xì)胞中，再采用細(xì)胞培養(yǎng)的方法，就能讓細(xì)菌或哺乳動物的細(xì)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(yù)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(xì)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(jìn)行診斷和治療，是科學(xué)家們正在探求的另一個(gè)重大課題。為了弄清人類約10萬個(gè)基因的結(jié)構(gòu)和功能，美國從1988年開始實(shí)施“人類基因組計(jì)劃”，目前這項(xiàng)研究已經(jīng)成為國際間合作的一項(xiàng)重大科研課題。 生物工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用前景更為誘人，1988年，我國科學(xué)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?xì)胞中，得到了抵抗病毒能力很強(qiáng)的作物新系，1989年，我國科學(xué)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(xué)家將某種細(xì)菌的抗蟲基因?qū)嗣藁ǎ嘤隽丝姑掴徬x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(hù)等方面同樣有著廣泛的應(yīng)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(jī)。使用煤炭、石油等能源，還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，科學(xué)家們正在努力探索開發(fā)新的能源，其中很重要的一個(gè)方面就是用生物工程開發(fā)生物能源。美國科學(xué)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(xì)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(xì)菌來分解，科學(xué)家就將不同細(xì)菌的基因分離出來，集中到一種細(xì)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(xì)菌快得多，凈化石油污染的能力得到明顯的提高。 生態(tài)學(xué)方面 生態(tài)學(xué)是研究生物與其生存環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。20世紀(jì)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(jī)等問題日益突出。要解決這些問題，都離不開生態(tài)學(xué)。因此，生態(tài)學(xué)的研究受到高度重視，并且取得了顯著的進(jìn)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(shí)現(xiàn)社會和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的理論基礎(chǔ);運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理，我國推行生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)，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(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展積累了經(jīng)驗(yàn)。例如，安徽省穎上縣小張莊，從前是個(gè)窮地方，生態(tài)環(huán)境惡劣，旱澇災(zāi)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(jìn)行生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)，整治土地，興修水利，大力營造防護(hù)林，使當(dāng)?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(shí)，還利用當(dāng)?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(jī)肥，從而改良了土壤。這個(gè)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)。 上面舉例說明了20世紀(jì)70年代以來生物科學(xué)的新進(jìn)展。當(dāng)然，生物科學(xué)的新進(jìn)展遠(yuǎn)不止這些。除了在生物工程和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域以外，生物科學(xué)在其他許多領(lǐng)域也取得了令人鼓舞的進(jìn)展，向人們展示出美好的前景。例如，腦科學(xué)的研究已經(jīng)深入到分子水平，這不僅對腦病的防治和智力的開發(fā)有重要意義，而且將為研究生物計(jì)算機(jī)提供理論基礎(chǔ)。光合作用和生物固氮的研究，細(xì)胞生物學(xué)的研究，等等，也都獲得一系列的成就，在21世紀(jì)將會有更大的發(fā)展。由于生物科學(xué)的迅猛發(fā)展和它對人類社會所產(chǎn)生的巨大影響，許多科學(xué)家都認(rèn)為，生物科學(xué)將是21世紀(jì)領(lǐng)先的學(xué)科之一。