现代生命科学技术与人类生活

现代生命科学技术与人类生活

草长莺飞，花开花落，万千生命以其独特的方式勾勒出那乐趣无穷的四时之景。人类身处其中感受着生命之美，探索着科学的奥妙。

阴阳者,天地之道也,万物之纲也,变化之父母,生杀之本始，神明之府也。包含了人类对生命、自然的探讨，所谓天地之道、万物之纲指的就是自然的规律，神明即指物质世界变化无穷。自从1859年达尔文发表了进化论，关于生命科学的研究从此一发不可收，遗传定律被一个接一个发现，1938年分子生物学诞生了标志着生命科学的研究进入了微观时期。1953年DNA的结构被公布，中心法则也被提出。1973年重组DNA技术获得成功，1978年世界上第一位试管婴儿诞生，1997年克隆羊多利出世，2000年人类基因组草图绘画成功，直到现在生命科学还在持续高速的发展着，同时也对我们的生活和社会产生了不可估量的影响和巨大的推进作用。

民以食为天，粮食于人类就如水于鱼一样的重要，中国以世界上7%的土地养活了世界上22%的人口，这都归功于袁隆平杂交水稻的研发，同时现代基因工程的实施，改善了各种作物的生物学特性，提高了各种农作物对环境的适应能力和抗病毒能力从而增加了各类作物的产量和使更多的地区能够种植。同时对于动物基因的改造缩短了部分动物的生长周期同时也能改善畜牧产品的品质如降低了牛奶中的乳糖含量使其能适用于更多的人群。现代酶工程也大大地丰富了人们的餐桌，如酒，这一特殊的饮料，古人对酒尤其偏爱，多少名句实在饮酒时诞生的，即使在现代，酒在我们生活中随处可见，闲暇时喝点酒是一种不可言状的享受，同时少量的饮酒对我们健康也有好处。

随着人类社会的快速发展，环境和能源的问题与经济发展之间的矛盾日益尖锐，人类逐渐意识到随着经济的快速发展，绿水青山正在远离我们，土地荒漠化、盐碱化、水污染、大气污染越来越严重，比如PM2.5这个最近新出的名词也反映了环境污染越发严重。这些问题大都源于人类对于自然界中资源的过度使用，随着生命科学的发展，微生物技术在新能源开发做出了不可磨灭的贡献——如生物柴油的开发、燃料乙醇的使用有效的缓解了能源压力，同时生物能源是可以再生的并可以循坏利用，理论上大部分非金属的垃圾均可以作为生物能源从而有效缓解我国的能源危机。现在在我国的大多农村地区家家户户都有了沼气池，田里原本没用的秸秆和一些生活垃圾也到得了有效利用，改善了农村的居住环境，提高了农民们的幸福感。酶工程的发展也为保护环境做出了重大贡献，固定化酶的使用为净化污水提供了一项强有力的工具，污水中的主要成分是氯酚，而将过氧化物酶吸附在磁石上可以对其进行特异性吸附，对氯酚的过滤作用几乎达到100%。随着城市化和工业化的不断发展，高分子材料在工业方面所占比重越来越大,但同时高分子材料的处理问题却成了一个难题，因此可生物降解的高分子材料就成了热门，而用酶法合成可降解高分子材料就是其中一个比较有效、便捷的方法。

现代医学的发展离不开现代生物科学技术的支持。

（1）微生物工程。战争不给人类带来流离失所更夺走了无数鲜活的生命，很多人死于伤口感染之下。但是弗莱明发现的青霉素却有效的缓解了这一状况，在二战中青霉素拯救了数不清的人民和盟军战士，更以治好了当时英国首相丘吉尔的肺炎而闻名于世。这只是现代生物技术中关于微生物技术的医学应用，随着科技的发展，各类生物技术的蓬勃发展，现代生物技术在医学领域的作用越发不可估量。

（2）基因工程。从人类第一次合成人工胰岛素，基因工程在新药物开发领域就开始大放异彩诸如人尿素酶、人生长素和干扰素等一系列药物如雨后春笋般接连涌现，平均每年都有3-4个新药或疫苗面世，基因工程在疾病诊断方面也起了巨大作用，如用单链DNA做成的基因探针可以诊断出苯丙酮尿症、血友病、杜氏肌营养不良症等遗传疾病大大提高了临床诊

断的质量。临床实践已经表面：基因治疗已经变革了整个医学的预防和治疗领域，人类遗传病大约4000多种，包括单基因缺陷和多基因综合征，运用基因工程技术或基因打靶的手段，将病毒的基因杀灭并插入校正基因，就能达到治疗、校正和预防遗传疾病的目的。

（3）蛋白质工程。如果基因工程只能合成自然界已有的物质那么蛋白质工程却能按照人类的意愿创造出自然界所没有的物质。比如1：在抗体工程的应用：人鼠抗体（HAMA抗体）的人源化绝大多数HAMA抗体是抗鼠源抗体的恒定区，使人们想到产生嵌合抗体可能解决上述问题，即将鼠单抗的恒定区换成人抗的恒定区从而达到人源化，为疾病的治疗提供安全有效的药物。2：抗体酶的应用酶抑制剂的研究支持了Pauling过渡态理论，但它只能提供作用过程中结合专一性的信息，不能给出结合后发生催化反应以及结合与催化之间的关系。抗体酶实验则弥补了这一缺陷。。Lerner指出，若将催化水解反应的抗体酶研究深入下去，极有可能得到一种新型蛋白酶，这种抗体酶在医学上可用来专一破坏病毒蛋白质及清除体内“垃圾”。其次个抗体酶的研究提供了一条合理的路径去设计市场需要的蛋白质。如：利用动物免疫系统产生抗体的高度一性，可以得到一系列高度专一性的抗体酶，成为针对性强、药效高的药物，于是生产高纯度立体专一性的药物成为现实。3：蛋白质工程酶的应用：人体的消化功能依靠胃肠运动的机械性消化和消化酶作用的化学性消化来完成。消化液中含有大量消化酶，临床上消化酶不足可引起广泛的消化不良症候群，药物消化酶则可以有效地解决这方面的疾病。消炎酶，溶菌酶，抗肿瘤酶等蛋白酶也在疾病的治疗中各有其不同，为生命工程的发展做出了巨大贡献。