现代生命科学技术的论文基因芯片——“生物信息精灵”——浅谈数学、计算机在现代生命科学研究中的作用二十世纪是物理科学的世纪,而二十一世纪则是生命科学的世纪。生命科学,尤其是生物技术的迅猛发展,不仅与人类健康,农业发展以及生存环境密切相关,而且还将对其它学科的发展起到促进作用,所谓"今天的科学,明天的技术,后天的生产"。而生命科学的基础性研究是现代生物技术的源泉、科学和技术创新的关键。现代生物技术,是一门领导尖端科技的学科,正因如此,我很想知道它与数学——我得专业课,计算机等理论或技术是怎样有机的联系在一起的。基于此,我利用课余时间查阅了许多网站、书籍,并有了小小的收获。现就“基因芯片”技术,浅谈如下。一、基因芯片简介基因芯片,也叫DNA芯片,是在90年代中期发展出来的高科技产物。基因芯片大小如指甲盖一般,其基质一般是经过处理后的玻璃片。每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区。在指定的小区内,可固定大量具有特定功能、长约20个碱基序列的核酸分子(也叫分子探针)。 由于被固定的分子探针在基质上形成不同的探针阵列,利用分子杂交及平行处理原理,基因芯片可对遗传物质进行分子检测,因此可用于进行基因研究、法医鉴定、疾病检测和药物筛选等。基因芯片技术具有无可比拟的高效、快速和多参量特点,是在传统的生物技术如检测、杂交、分型和DNA测序技术等方面的一次重大创新和飞跃。二、基因芯片技术 生物芯片技术是于90年代初期随着人类基因组计划的顺利进行而诞生,它是通过像集成电路制作过程中半导体光刻加工那样的微缩技术,将现在生命科学研究中许多不连续的、离散的分析过程,如样品制备、化学反应和定性、定量检测等手段集成于指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上,使这些分析过程连续化和微型化。也就是说将现在需要几间实验室、检验室完成的技术,制作成具有不同用途的便携式生化分析仪,使生物学分析过程全自动化,分析速度成千上万倍地提高,所需样品及化学试剂成千上万倍地减少。可以预见,在不远的将来,用它制作的微缩分析仪将广泛地应用于分子生物学、医学基础研究、临床诊断治疗、新药开发、司法鉴定、食品卫生监督、生物武器战争等领域。 生物芯片技术是目前应用前景最好的DNA分析技术之一,分析对象可以是核酸、蛋白质、细胞、组织等。目前全世界用生物芯片进行疾病诊断还处于研究阶段,国外已将其用于观察癌基因及肌萎缩等一些遗传病基因的表达和突变情况。 生物芯片技术还可以用于治疗,例如已开发出在4平方毫米的芯片上布满400根有药物的针,定时定量为病人进行药物注射。另外,科学家还在考虑制作定时释放胰岛素治疗糖尿病的生物芯片微泵及可以置入心脏的芯片起搏器等。生物芯片技术与组合化学相结合将开辟另一个极有价值的应用方向,即为新药研制提供超高通量筛选平台技术,这必将使新药研究开发和传统中药的成分评估获得重大突破。三、基因芯片的应用技术举例1、基因破译 目前,由多国科学家参与的“人类基因组计划”,正力图在21世纪初绘制出完整的人类染色体排列图。众所周知,染色体是DNA的载体,基因是DNA上有遗传效应的片段,构成DNA的基本单位是四种碱基。由于每个人拥有30亿对碱基,破译所有DNA的碱基排列顺序无疑是一项巨型工程。与传统基因序列测定技术相比,基因芯片破译人类基因组和检测基因突变的速度要快数千倍。 基因芯片的检测速度之所以这么快,主要是因为基因芯片上有成千上万个微凝胶,可进行并行检测;同时,由于微凝胶是三维立体的,它相当于提供了一个三维检测平台,能固定住蛋白质和DNA并进行分析。 美国正在对基因芯片进行研究,已开发出能快速解读基因密码的“基因芯片”,使解读人类基因的速度比目前高1000倍。图1所示为一种内嵌基因芯片的基因检测装置。2、基因诊断 通过使用基因芯片分析人类基因组,可找出致病的遗传基因。癌症、糖尿病等,都是遗传基因缺陷引起的疾病。医学和生物学研究人员将能在数秒钟内鉴定出最终会导致癌症等的突变基因。借助一小滴测试液,医生们能预测药物对病人的功效,可诊断出药物在治疗过程中的不良反应,还能当场鉴别出病人受到了何种细菌、病毒或其他微生物的感染。利用基因芯片分析遗传基因,将使10年后对糖尿病的确诊率达到50%以上。 未来人们在体检时,由搭载基因芯片的诊断机器人对受检者取血,转瞬间体检结果便可以显示在计算机屏幕上。利用基因诊断,医疗将从千篇一律的“大众医疗”的时代,进步到依据个人遗传基因而异的“定制医疗”的时代。3、基因环保 基因芯片在环保方面也大有可为。基因芯片可高效地探测到由微生物或有机物引起的污染,还能帮助研究人员找到并合成具有解毒和消化污染物功能的天然酶基因。这种对环境友好的基因一旦被发现,研究人员将把它们转入普通的细菌中,然后用这种转基因细菌清理被污染的河流或土壤。4、基因计算 DNA分子类似“计算机磁盘”,拥有信息的保存、复制、改写等功能。将螺旋状的DNA的分子拉直,其长度将超过人的身高,但若把它折叠起来,又可以缩小为直径只有几微米的小球。因此,DNA分子被视为超高密度、大容量的分子存储器。 基因芯片经过改进,利用不同生物状态表达不同的数字后还可用于制造生物计算机。基于基因芯片和基因算法,未来的生物信息学领域,将有望出现能与当今的计算机业硬件巨头――英特尔公司、软件巨头――微软公司相匹敌的生物信息企业。四、基因芯片的实际应用 基因芯片在生命科学、医药研究、环境保护和农业等领域有极其重要的应用价值。在基因芯片的驱动下,人类正进入一个崭新的生物信息时代。1、在美国科学家第一次将一个他们称之为生物芯片的计算机芯片植入人体的细胞上,从而使人体细胞与计算机连接。这是美国科学家波利斯·鲁宾斯基(Boris Lubinsky)和他的同事黄永(译音)在3月份的美国《生物医学微设备》杂志中著文披露的。 2、人体细胞外面包有一个细胞膜,该细胞膜具有使特定物质单向通过的功能。多年来,科学家们一直寻求找到用电冲击的方法,使所希望的物质进入细胞膜,但直 到目前为止,所用的方法有时成功,有时失败。而使用鲁宾斯基和黄永研究出来的 新方法,细胞膜由计算机得到一个信号,让某些物质进入到细胞中。随具体场合的 不同,这些物质可以是例如用来改变基因的遗传物质,也可以是药物或蛋白质。这样,就可以更好地使这些物质发生效力。 鲁宾斯基等科学家打算研制出能对例如神经细胞和肌肉等人体组织发出指令的生物芯片,这样至少会使人所服用的药物发挥更大的效力。俄亥俄州立大学生物医学工程中心主任莫里罗·弗拉里称鲁宾斯基的这项发明是处在发展阶段早期的具有潜在作用的实验室工具。美国科学家们称,他们已经找到了一种能使人体细胞和电路进行交配的生物工程芯片,它能在医学和基因工程学方面发挥关键的作用。 这种比头发还小还细的微型装置使健康人体细胞和电子芯片结合,通过电脑对芯片进行控制,科学家认为他们能够控制细胞的活动。 电脑向细胞芯片发送电脉冲,激发细胞膜孔张开,并激活细胞。科学家希望能够大批量地生产这种细胞芯片,并能够把它们植入人体,取代或修正病变组织。 领导这项研究的加州大学机械工程学教授鲍里斯·鲁宾斯基说:“细胞芯片还使科学家在复杂的基因治疗过程中更准确地进行控制,因为他们能够更准确地开启细胞孔。” 鲁宾斯基还说:“我们在生物学领域里引入了工程学的精髓,我们完全可以在不影响周围其它细胞的情况下输入DNA、提取蛋白质以及注射药物。” 该细胞芯片的出现与长期存在的一种理论有关,即一定量的电压能够穿透细胞膜。 多年来,科学家一直在进行用电力轰击细胞试验的遗传研究,希望藉此引入新的疗法和基因物质。研究人员希望能最终制造出与激活不同的身体组织(从肌肉到骨骼到大脑)所需的准确的电压量相调合的细胞芯片。那样的话,将会有数以千计的细胞芯片用来治疗各种类型的疾病。3、用独创技术自行研制的中国第一片应用型基因芯片于近日在第一军医大学正式诞生。 据第一军医大学有关负责人透露,该军医大研制成功的基因芯片,是中国首次应用一种创新的基因片扩增技术,率先攻克了内地同行在基因芯片研究中首先面临的快速经济地搜集数以万数基因探针难题,并巧妙运用新技术手段明显地降低成本。 目前,该芯片已完成实验室工作,即将进入临床验证阶段,如果顺利,用於临床诊断的基因芯片可望不久投入批量生产。但到目前为止,全世界还没有实际用於临床应用诊断的基因芯片生产。 在实验室里,将这几片比大拇指盖稍大的基因芯片,放在检测器上,与之相连的电脑屏幕上立刻出现了纵横交错的红红绿绿荧光点,出现的每个荧光点就是一个基因片断的点阵。只要取病人一滴血放在芯片检测卡上,经过分子杂交后,连上电脑就可以立刻显示出基因变化情况,并通过电脑把基因语言翻译成医生能读得懂的信息,从而对疾病做出准确的诊断。 这种芯片的成功诞生,标志着疾病的诊断由细胞和组织水平推进到基因水平。它们的开发应用将在环境污染控制、动植物检疫、器官移植、产前诊断、药物筛选、药物开发等方面展示出广阔的前景。五、生命科学渐成IT公司关注焦点 人类基因组工作草图绘毕的消息像打开了阿里巴巴宝藏的大门,以基因技术为核心的生命科学市场正吸引着越来越多的淘金者。近来,为这些淘金者生产“铁锨”的资讯科技(IT)公司的积极行动颇为引人注目。1、揭开基因之迷须破译大量数据 人类基因组草图仅仅是读出了“生命之书”,而要真正读懂它,揭示所有基因编码所代表的信息,还必须破译浩如烟海的数据。 在著名的英国桑格中心里,有关人类基因组的数据已经达到22万亿字节,是世界上首屈一指的美国国会图书馆藏书内容的两倍多。据这家中心估计,在未来两至三年内,与人类基因组有关的数据量还将上升到50万亿至100万亿字节。2、生命科学公司10%投资用于开发资讯科技 为了解决处理数据所需的庞大计算能力的问题,世界上最大的12家生命科学公司目前把近10%的科研预算用于资讯科技投资,而且这个比例可能还将增长。 据美国国际商业机器公司(IBM)估计,与生命科学有关的资讯科技市场将在今年达到35亿美元,到2003年达到90亿美元。3、市场潜力巨大 一些著名的IT企业,已将眼光瞄准了这一潜力巨大的市场。例如,IBM已经决定投资1亿美元,用五年时间研制一种名为“蓝基因”的超级电脑。 “蓝基因”的运算能力将是美国现有40台最快的超级电脑运算能力总和的40倍,它主要用于模拟人类蛋白折叠成特殊形状的过程。世界最大的个人电脑制造商美国康柏公司,也垂涎这块“肥肉”。4、康柏趁早下手培养未来客户基础 已经成为生命科学领域电脑服务器主要供应商的康柏公司最近宣布,它将继续投资1亿美元,支持新兴生物技术公司,以培养未来的客户基础。 其实,IT公司还远不止盯着这些近期利益。以基因研究为基础的生物经济可能在新世纪里成为新经济的重要组成部分,对此人们已经达成共识。5、行业标准制定者能享有巨大经济利益 根据以往的经验,率先进入市场的公司大多能够成为行业标准的制定者,这些行业标准往往意味着巨大的经济利益。 今年8月,德国狮生命科学公司的股票上市。由于投资者看中这家公司的基因次序检索系统(SRS)可能成为行业新标准,其股票价格在短短时间里迅速上涨了50%。6、政府支持基因研究 IT公司进军生命科学领域,与各国政府对基因研究的支持密不可分。为了在基因组研究的下一个阶段——分析蛋白质结构的国际竞争中领先,不少国家积极采取措施,促进信息业与生物产业的结合。 例如,日本不久前就组织了“官产学”大联合的“生物产业信息化研究共同体”,参加这个共同体除了制药、食品、生物、化学等与基因科学相关的企业外,还有不少电脑公司。 小结:科学界公认,生物芯片技术将给下个世纪生命科学和医学研究带来一场革命。目前我国科学家正在加速研制这种可能快捷便利提取DNA,查找遗传基因特性的新技术。相信,这一现代生物与高科技联姻的成果将为二十一世纪的发展作出巨大的贡献!
浅谈微生物与人类的关系摘要:我们应该时刻意识到,在我们的周围和机体内都有其他生命体与我们共存。虽然人类与微生物的斗争会无止境地持续下去,但只要我们充分认识到我们所处的环境,认识到生态平衡对人类的好处,不要为了发展而牺牲环境,而坚持可持续发展战略,那么,人类就能够在这微生物的世界里更好地生存下去。关键字:微生物、人类,祸、福在说明微生物与人类之前,我们首先明确一下什么是微生物。不了解何为微生物又从何谈微生物与我们人类的关系呢?微生物主要是由一群肉眼看不见的单细胞生物所构成的,其种类之繁多,数目之庞大,超乎我们的相像。目前,微生物大致分类为细菌、真菌(包含酵母菌和微菌)、藻类和俗称为寄生虫的原虫和蠕虫。病毒是一种只能在活的生物细胞中复制的简单有机体,严格说来并不能视为一种生物,不过,也被归属于微生物。我们生活中的世界,其实是到处布满微生物的世界,从远古时期起人类就和微生物在地球上共处,人类在适应了微生物的同时,又不断遭遇微生物所引起的各种疫病,因此人类与微生物之间就了战争。1929年,英国细菌学家弗莱明,在研究培养葡萄球菌时,偶然发现了青霉素,这是人类历史上第一个抗菌素类药物的诞生。青霉素能抑制病菌细胞壁的形成,使菌体的新陈代谢失调,达到抑菌和杀菌的效用。之后又出现了很多抗菌素类药物,如头孢霉素、链霉素、氯霉素、四环素、卡那霉素、庆大霉素、红霉素等。一时间,人们就觉得在人类与微生物的斗争中,人类已经领先了,因为如结核菌、细菌性肺炎、败血症、梅毒、淋病和其他细菌性传染病慢慢被征服了。但是,正是由于这些抗菌素类药物有抑菌和杀菌的效用,人们大多数认为,不管患了什么病,总是认为多吃点抗菌素药物好,这就导致了以下问题:在多数情况下,抗菌素的作用只是抑制或削弱病原菌的活动,人最终还得靠机体本身来彻底战胜病原菌。长期使用某种抗菌素,不但起不到应有的作用,相反,还会使病原菌产生"抗药性"变异品种,从而使抗菌素失去它特有的效用。细菌的确很聪明的,一个细菌可在24小时内留下约l60多万个后代,然后成群地更有效地带着抗药性来危害人类。因此,人类和细菌这场无宵烟的战争又开始了,一场领先者不断变化的比赛就这样持续下去。正因为细菌有这种抗药性,科学家们正在研究各种策略。例如,使抗药性的细菌产生带有影响其生存能力的基因,使它更难忍受温度和酸度,使有抗药性的细菌在与同类细菌的竞争中,总处于劣势,这样就可以有效地抑制抗药性细菌的蔓延。即使这样,与微生物的斗争中,人类并不能说完全领先,因为到目前为止,有些疾病依然严重威胁着人类,如艾滋病,还有一些一度被控制的传染病又开始死灰复燃。为了防除这些疾病,全世界虽然已经花费了成千上万的美圆,但这些疾病的罪魁祸首却仍然没有被征服,甚至艾滋病还在每年呈指数增长。这不能不引起人们的高度重视。鼠疫,艾滋病(AIDS),癌症,肺结核、虐疾、霍乱“卷土重来”,埃博拉病毒,疯牛病,还有近一段时间又出现了引起人们恐慌的新疾病SARS,禽流感等都是由一些极少部分的微生物所致,那鼠疫来说吧,1347年的一场由鼠疫杆菌(Yersiniapestis)引起的瘟疫几乎摧毁了整个欧洲,有1/3的人(约2500万人)死于这场灾难,在此后的80年间,这种疾病一再肆虐,实际上消灭了大约75%的欧洲人口,一些历史学家认为这场灾难甚至改变了欧洲文化。我国在解放前也曾多次流行鼠疫,死亡率极高。而且还证实,这些病毒还在变异,这就更加增加了对这些疾病研究的困难。而这些疾病的出现,又是跟人们的行为有关,由于发展的需要,人们对环境进行破坏,造成生态的不平衡,生态环境越来越严重,造成病毒能够接触到人们的机会大大增加,而且加快了它们变异的能力。这些无不是人类自身所种的恶果。但这些祸只是由一极少部分的微生物所致,只有这一少数微生物也是人类的敌人。但并不是说一切的微生物对人类都有危害的,如果是这样,人类或许早就灭亡了,因为上面已经讲了,人类是生活在微生物的世界。那现在就谈谈微生物对人类有好处的一面。微生物无处不在,我们无时不生活在“微生物的海洋”中。细菌数亿/g土壤,土壤中的细菌总重量估计为:10034×1012吨;每张纸币带细菌:900万个人体体表及体内存在大量的微生物:皮肤表面:平均10万个细菌/平方厘米口腔:细菌种类超过500种肠道:微生物总量达100万亿粪便干重的1/3是细菌,每克粪便的细菌总数为:1000亿个;每个喷嚏的飞沫含4500-150000个细菌。时时刻刻与微生物“共舞”是祸?是福?微生物既是人类的敌人,更是人类的朋友!微生物在许多重要产品中所起的不可替代的作用,例如:面包、奶酪、啤酒、抗生素、疫苗、维生素、酶等重要产品的生产.体内的正常菌群是人及动物健康的基本保证;帮助消化、提供必需的营养物质、组成生理屏障是人类生存环境中必不可少的成员,有了它们才使得地球上的物质进行循环.因为这样,现在有不少的国家正投资把优先发展微生物经济作为发展生物产业的“火车头”,这可是内有乾坤的。发展微生物经济可以充分发挥比较优势,投入少、产出多、见效快、应用广,可以把其他生物产业带动起来,催生大批高新产业,形成巨大的技术经济优势,占领世界生物领域的制高点。具体地用微生物经济带动生物产业,也需要贯彻“有所为、有所不为”的方针,集中力量攻破难关,并与国内外大市场密切结合,利用强大的需求拉动产业的兴起和扩张,使得自主创新与加快转化形成互动机制。1、大力推广已经成熟的微生物技术,尽快形成单独产业,如抗生素、各种人畜疫苗、生物药品、生物农药、生物肥料等应当大力扶持,以优化质量为主线,提高核心竞争力,迅速占领市场、引导市场。2、组织技术集成,使用微生物技术成为重要环节,同发展循环经济的大趋势结合起来。循环经济的一个重要支柱,就是微生物技术。如果在循环经济中的微生物技术有重大突破,那就会带出一批新型绿色产业。较低层次的有把作物秸秆制成沼气、残渣再制成肥料;污物、污水处理中制取再生用水和其他有用物质,更能保护环境。其高端层次,则可获得新的资源和产品,进一步开拓防治微生物污染的领域。3、开展技术创新,利用微生物研究和开发新的生物技术,取得技术突破,获得自主知识产权,打破国外对某些关键性产业的垄断。特别是同中医中药结合,对预防医治人类的疑难病症如癌症、艾滋病、恶性传染病有所突破,就会形成产业。生物能源也应当作为一个重点,集中力量加以攻关。4、在支持性软硬环境方面,应考虑多培养一些应用微生物技术人才,充实微生物研究机构,广泛开展多种形式的产学研结合,国家、社会和企业给予的投入,鼓励发展应用微生物的研发企业。微生物对人类的好处,除了制造食物和生产有用的物质外,环境中的微生物,其实是地球上所有生物所构成的食物链中极重要的一环。若不是微生物所扮演的分解者,忠心地把死亡的生物体不断分解成活生物体成长所需的营养物质,地球上的生物很快就会面临食物短缺而停止繁衍。此外,人类所制造的垃圾和各类毒性物质对环境造成的污染,如果不是靠著微生物的分解,对人类的危害将不只是现今的千百倍而已。人类既然生活在微生物的世界里,那么一些和我们紧密生活在一起的微生物通常对人体无害,甚至可以帮助我们消化食物和产生人体所需的物质,如维生素等。更重要的是,当有致病性微生物入侵的时候,人体往往还得靠这些共生菌一起将它们驱逐出去。只是当人体的免疫力因先天或后天的种种因素而变差时,有些共生菌就会立刻翻脸,露出狰狞的面目,进一步侵入宿主体内的组织和器官,造成致命的感染。因此,保持身体健康有一部分也意味着维持人体和共生菌之间的微妙平衡,而达到一种互利的关系。我们应该时刻意识到,在我们的周围和机体内都有其他生命体与我们共存。虽然人类与微生物的斗争会无止境地持续下去,但只要我们充分认识到我们所处的环境,认识到生态平衡对人类的好处,不要为了发展而牺牲环境,而坚持可持续发展战略,那么,人类就能够在这微生物的世界里更好地生存下去
现代生命科学技术的论文基因芯片——“生物信息精灵”——浅谈数学、计算机在现代生命科学研究中的作用二十世纪是物理科学的世纪,而二十一世纪则是生命科学的世纪。生命科学,尤其是生物技术的迅猛发展,不仅与人类健康,农业发展以及生存环境密切相关,而且还将对其它学科的发展起到促进作用,所谓"今天的科学,明天的技术,后天的生产"。而生命科学的基础性研究是现代生物技术的源泉、科学和技术创新的关键。现代生物技术,是一门领导尖端科技的学科,正因如此,我很想知道它与数学——我得专业课,计算机等理论或技术是怎样有机的联系在一起的。基于此,我利用课余时间查阅了许多网站、书籍,并有了小小的收获。现就“基因芯片”技术,浅谈如下。一、基因芯片简介基因芯片,也叫DNA芯片,是在90年代中期发展出来的高科技产物。基因芯片大小如指甲盖一般,其基质一般是经过处理后的玻璃片。每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区。在指定的小区内,可固定大量具有特定功能、长约20个碱基序列的核酸分子(也叫分子探针)。 由于被固定的分子探针在基质上形成不同的探针阵列,利用分子杂交及平行处理原理,基因芯片可对遗传物质进行分子检测,因此可用于进行基因研究、法医鉴定、疾病检测和药物筛选等。基因芯片技术具有无可比拟的高效、快速和多参量特点,是在传统的生物技术如检测、杂交、分型和DNA测序技术等方面的一次重大创新和飞跃。二、基因芯片技术 生物芯片技术是于90年代初期随着人类基因组计划的顺利进行而诞生,它是通过像集成电路制作过程中半导体光刻加工那样的微缩技术,将现在生命科学研究中许多不连续的、离散的分析过程,如样品制备、化学反应和定性、定量检测等手段集成于指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上,使这些分析过程连续化和微型化。也就是说将现在需要几间实验室、检验室完成的技术,制作成具有不同用途的便携式生化分析仪,使生物学分析过程全自动化,分析速度成千上万倍地提高,所需样品及化学试剂成千上万倍地减少。可以预见,在不远的将来,用它制作的微缩分析仪将广泛地应用于分子生物学、医学基础研究、临床诊断治疗、新药开发、司法鉴定、食品卫生监督、生物武器战争等领域。 生物芯片技术是目前应用前景最好的DNA分析技术之一,分析对象可以是核酸、蛋白质、细胞、组织等。目前全世界用生物芯片进行疾病诊断还处于研究阶段,国外已将其用于观察癌基因及肌萎缩等一些遗传病基因的表达和突变情况。 生物芯片技术还可以用于治疗,例如已开发出在4平方毫米的芯片上布满400根有药物的针,定时定量为病人进行药物注射。另外,科学家还在考虑制作定时释放胰岛素治疗糖尿病的生物芯片微泵及可以置入心脏的芯片起搏器等。生物芯片技术与组合化学相结合将开辟另一个极有价值的应用方向,即为新药研制提供超高通量筛选平台技术,这必将使新药研究开发和传统中药的成分评估获得重大突破。三、基因芯片的应用技术举例1、基因破译 目前,由多国科学家参与的“人类基因组计划”,正力图在21世纪初绘制出完整的人类染色体排列图。众所周知,染色体是DNA的载体,基因是DNA上有遗传效应的片段,构成DNA的基本单位是四种碱基。由于每个人拥有30亿对碱基,破译所有DNA的碱基排列顺序无疑是一项巨型工程。与传统基因序列测定技术相比,基因芯片破译人类基因组和检测基因突变的速度要快数千倍。 基因芯片的检测速度之所以这么快,主要是因为基因芯片上有成千上万个微凝胶,可进行并行检测;同时,由于微凝胶是三维立体的,它相当于提供了一个三维检测平台,能固定住蛋白质和DNA并进行分析。 美国正在对基因芯片进行研究,已开发出能快速解读基因密码的“基因芯片”,使解读人类基因的速度比目前高1000倍。图1所示为一种内嵌基因芯片的基因检测装置。2、基因诊断 通过使用基因芯片分析人类基因组,可找出致病的遗传基因。癌症、糖尿病等,都是遗传基因缺陷引起的疾病。医学和生物学研究人员将能在数秒钟内鉴定出最终会导致癌症等的突变基因。借助一小滴测试液,医生们能预测药物对病人的功效,可诊断出药物在治疗过程中的不良反应,还能当场鉴别出病人受到了何种细菌、病毒或其他微生物的感染。利用基因芯片分析遗传基因,将使10年后对糖尿病的确诊率达到50%以上。 未来人们在体检时,由搭载基因芯片的诊断机器人对受检者取血,转瞬间体检结果便可以显示在计算机屏幕上。利用基因诊断,医疗将从千篇一律的“大众医疗”的时代,进步到依据个人遗传基因而异的“定制医疗”的时代。3、基因环保 基因芯片在环保方面也大有可为。基因芯片可高效地探测到由微生物或有机物引起的污染,还能帮助研究人员找到并合成具有解毒和消化污染物功能的天然酶基因。这种对环境友好的基因一旦被发现,研究人员将把它们转入普通的细菌中,然后用这种转基因细菌清理被污染的河流或土壤。4、基因计算 DNA分子类似“计算机磁盘”,拥有信息的保存、复制、改写等功能。将螺旋状的DNA的分子拉直,其长度将超过人的身高,但若把它折叠起来,又可以缩小为直径只有几微米的小球。因此,DNA分子被视为超高密度、大容量的分子存储器。 基因芯片经过改进,利用不同生物状态表达不同的数字后还可用于制造生物计算机。基于基因芯片和基因算法,未来的生物信息学领域,将有望出现能与当今的计算机业硬件巨头――英特尔公司、软件巨头――微软公司相匹敌的生物信息企业。四、基因芯片的实际应用 基因芯片在生命科学、医药研究、环境保护和农业等领域有极其重要的应用价值。在基因芯片的驱动下,人类正进入一个崭新的生物信息时代。1、在美国科学家第一次将一个他们称之为生物芯片的计算机芯片植入人体的细胞上,从而使人体细胞与计算机连接。这是美国科学家波利斯·鲁宾斯基(Boris Lubinsky)和他的同事黄永(译音)在3月份的美国《生物医学微设备》杂志中著文披露的。 2、人体细胞外面包有一个细胞膜,该细胞膜具有使特定物质单向通过的功能。多年来,科学家们一直寻求找到用电冲击的方法,使所希望的物质进入细胞膜,但直 到目前为止,所用的方法有时成功,有时失败。而使用鲁宾斯基和黄永研究出来的 新方法,细胞膜由计算机得到一个信号,让某些物质进入到细胞中。随具体场合的 不同,这些物质可以是例如用来改变基因的遗传物质,也可以是药物或蛋白质。这样,就可以更好地使这些物质发生效力。 鲁宾斯基等科学家打算研制出能对例如神经细胞和肌肉等人体组织发出指令的生物芯片,这样至少会使人所服用的药物发挥更大的效力。俄亥俄州立大学生物医学工程中心主任莫里罗·弗拉里称鲁宾斯基的这项发明是处在发展阶段早期的具有潜在作用的实验室工具。美国科学家们称,他们已经找到了一种能使人体细胞和电路进行交配的生物工程芯片,它能在医学和基因工程学方面发挥关键的作用。 这种比头发还小还细的微型装置使健康人体细胞和电子芯片结合,通过电脑对芯片进行控制,科学家认为他们能够控制细胞的活动。 电脑向细胞芯片发送电脉冲,激发细胞膜孔张开,并激活细胞。科学家希望能够大批量地生产这种细胞芯片,并能够把它们植入人体,取代或修正病变组织。 领导这项研究的加州大学机械工程学教授鲍里斯·鲁宾斯基说:“细胞芯片还使科学家在复杂的基因治疗过程中更准确地进行控制,因为他们能够更准确地开启细胞孔。” 鲁宾斯基还说:“我们在生物学领域里引入了工程学的精髓,我们完全可以在不影响周围其它细胞的情况下输入DNA、提取蛋白质以及注射药物。” 该细胞芯片的出现与长期存在的一种理论有关,即一定量的电压能够穿透细胞膜。 多年来,科学家一直在进行用电力轰击细胞试验的遗传研究,希望藉此引入新的疗法和基因物质。研究人员希望能最终制造出与激活不同的身体组织(从肌肉到骨骼到大脑)所需的准确的电压量相调合的细胞芯片。那样的话,将会有数以千计的细胞芯片用来治疗各种类型的疾病。3、用独创技术自行研制的中国第一片应用型基因芯片于近日在第一军医大学正式诞生。 据第一军医大学有关负责人透露,该军医大研制成功的基因芯片,是中国首次应用一种创新的基因片扩增技术,率先攻克了内地同行在基因芯片研究中首先面临的快速经济地搜集数以万数基因探针难题,并巧妙运用新技术手段明显地降低成本。 目前,该芯片已完成实验室工作,即将进入临床验证阶段,如果顺利,用於临床诊断的基因芯片可望不久投入批量生产。但到目前为止,全世界还没有实际用於临床应用诊断的基因芯片生产。 在实验室里,将这几片比大拇指盖稍大的基因芯片,放在检测器上,与之相连的电脑屏幕上立刻出现了纵横交错的红红绿绿荧光点,出现的每个荧光点就是一个基因片断的点阵。只要取病人一滴血放在芯片检测卡上,经过分子杂交后,连上电脑就可以立刻显示出基因变化情况,并通过电脑把基因语言翻译成医生能读得懂的信息,从而对疾病做出准确的诊断。 这种芯片的成功诞生,标志着疾病的诊断由细胞和组织水平推进到基因水平。它们的开发应用将在环境污染控制、动植物检疫、器官移植、产前诊断、药物筛选、药物开发等方面展示出广阔的前景。五、生命科学渐成IT公司关注焦点 人类基因组工作草图绘毕的消息像打开了阿里巴巴宝藏的大门,以基因技术为核心的生命科学市场正吸引着越来越多的淘金者。近来,为这些淘金者生产“铁锨”的资讯科技(IT)公司的积极行动颇为引人注目。1、揭开基因之迷须破译大量数据 人类基因组草图仅仅是读出了“生命之书”,而要真正读懂它,揭示所有基因编码所代表的信息,还必须破译浩如烟海的数据。 在著名的英国桑格中心里,有关人类基因组的数据已经达到22万亿字节,是世界上首屈一指的美国国会图书馆藏书内容的两倍多。据这家中心估计,在未来两至三年内,与人类基因组有关的数据量还将上升到50万亿至100万亿字节。2、生命科学公司10%投资用于开发资讯科技 为了解决处理数据所需的庞大计算能力的问题,世界上最大的12家生命科学公司目前把近10%的科研预算用于资讯科技投资,而且这个比例可能还将增长。 据美国国际商业机器公司(IBM)估计,与生命科学有关的资讯科技市场将在今年达到35亿美元,到2003年达到90亿美元。3、市场潜力巨大 一些著名的IT企业,已将眼光瞄准了这一潜力巨大的市场。例如,IBM已经决定投资1亿美元,用五年时间研制一种名为“蓝基因”的超级电脑。 “蓝基因”的运算能力将是美国现有40台最快的超级电脑运算能力总和的40倍,它主要用于模拟人类蛋白折叠成特殊形状的过程。世界最大的个人电脑制造商美国康柏公司,也垂涎这块“肥肉”。4、康柏趁早下手培养未来客户基础 已经成为生命科学领域电脑服务器主要供应商的康柏公司最近宣布,它将继续投资1亿美元,支持新兴生物技术公司,以培养未来的客户基础。 其实,IT公司还远不止盯着这些近期利益。以基因研究为基础的生物经济可能在新世纪里成为新经济的重要组成部分,对此人们已经达成共识。5、行业标准制定者能享有巨大经济利益 根据以往的经验,率先进入市场的公司大多能够成为行业标准的制定者,这些行业标准往往意味着巨大的经济利益。 今年8月,德国狮生命科学公司的股票上市。由于投资者看中这家公司的基因次序检索系统(SRS)可能成为行业新标准,其股票价格在短短时间里迅速上涨了50%。6、政府支持基因研究 IT公司进军生命科学领域,与各国政府对基因研究的支持密不可分。为了在基因组研究的下一个阶段——分析蛋白质结构的国际竞争中领先,不少国家积极采取措施,促进信息业与生物产业的结合。 例如,日本不久前就组织了“官产学”大联合的“生物产业信息化研究共同体”,参加这个共同体除了制药、食品、生物、化学等与基因科学相关的企业外,还有不少电脑公司。 小结:科学界公认,生物芯片技术将给下个世纪生命科学和医学研究带来一场革命。目前我国科学家正在加速研制这种可能快捷便利提取DNA,查找遗传基因特性的新技术。相信,这一现代生物与高科技联姻的成果将为二十一世纪的发展作出巨大的贡献!
基因支持着生命的基本构造和性能。下面是我为大家精心推荐的关于基因的生物科技论文 范文 ,希望能够对您有所帮助。
基因研究
引起人们大惊小怪的,就是让父母能够有意识选择孩子遗传特性的技术。在可预见的未来,除了用基因方式医治少数遗传疾病,如囊肿性纤维化外,改变基因的成人还不可能出现。改变成人的基因还不是人们敢于轻易尝试的技术,要恢复或加强成人的功能,还有许多更简单、更安全、也更有效的 方法 。
胚胎选择技术是指父母在怀孕时影响孩子基因组合的一系列技术的总称。最简单的干预方法就是修改基因。这不是一种大刀阔斧的变更,因为它要获得的效果就像筛选各种胚胎、选择具有所需基因的胚胎的效果一样。事实上,这种胚胎筛选程序已经在胚胎植入前的基因诊断中 应用了。这种技术已经用了十几年,但还在试验,在未来5到10年将臻于成熟。随着这些技术的成熟,可供父母选择的方案会大大增多。
再进一步将出现对生殖系统的干预――即选择卵子、精子、或更可能的是选择胚胎的第一细胞。这些程序已经在动物身上应用,不过使用的方式对于人类还缺乏安全性和可靠性。
对人类比较可靠的一种方法也许是使用人造染色体。这项技术听起来像是不可置信的科幻电影,但已经用在动物身上了。人造染色体植入老鼠身上,连续几代被传了下去。人造染色体也用在人体细胞培养中,在数百次细胞分裂中都能保持稳定。因此,它们可以充当插入基因模块的稳定“平台”。这些被插入的基因模块包括在适当时候让基因兴奋或休息的必要控制机制,就像在我们46个染色体中的正常基因的激活或休息,取决于它们所处的生理 组织类型,或取决于它们遇到的 环境状况一样。
当然,为安全起见,需要早期介入才能使焦点集中。你不能去修改一个在胎儿发育过程中生理组织不断变化时被激活的基因,因为我们对这一过程所知甚少,有可能发生不想要的或灾难性的副作用。所以,在人体内使用人造染色体的首次尝试,多半要让被植入的基因处在“休息”状态,到成人阶段才在适当的生理组织中被“激活”。
执行这种控制的机制已经用在动物实验中,实验的目的是观察特定基因在发育成熟的有机体中的作用。当然,在体内存在着始终控制基因的机制。不同类的基因在不同的生理组织内的不同地点和时间被激活或休息,这对未来的基因工程师来说是幸运的,因为与我们现有的基因相 联系的已证实的调节结构可以复制下来,用以执行对植入基因的控制。胚胎选择的目标
预防疾病可能是胚胎选择的最初目标。这类可能性也许不久就会远远超出纠正异常基因的范围。例如,最近的研究显示,患有唐氏综合症的孩子,癌症的发病率降低了近90%。很可能是三体性21(即染色体21的第三个复制品,具有增强基因表达水平的作用,导致智力迟钝和其他唐氏综合症的症状)对癌症有预防作用。假如我们能鉴别出染色体上的哪些基因对癌症有预防作用,会怎么样呢?基因学家也许会把这类基因放在人造染色体上,然后植入胚胎,使癌症发病率降低到唐氏综合症患者的水平,又可以避免复制染色体21上其他基因所引起的所有问题。许多其他类似的可能性无疑都会出现,有些可能性几乎肯定是有好处的。
人造染色体的使用可能会进行得很顺利,尤其因为染色体本身在用于人体前可在实验室环境中进行试验。它们可以在动物身上试验,成功后在基本相同的条件下用于人体。如今,每一种基因疗法都是重新开始的,所以不可能获得绝对的可靠性。
如果有明确的基因修改案例显示这样做是有意义的,似乎是安全的,不可能更简便更安全了,那么人们就会对它们表示欢迎。尽管如此,目前还没有足够的证据说明值得这样做。未来基因治疗专家会产生各种各样的想法,他们会进行试验,观察这种疗法是否可行。如果可行的话,我们就不应该拒绝。例如,降低癌症和心脏病的发病率,延缓衰老,是每个人都非常需要的增进健康的手段。
用基因延长寿命
防止衰老是个非常有意义的科研领域,因为这件事似乎很有可能做到,而且是绝大多数人所强烈需要的。如果能通过揭开衰老过程的基本程序,发现某种手段能使我们开发药物或其他对成人有效的干预手段,那么人人都会需要。
胚胎工程可能比对成人的基因疗法更简单,更有成效。因为胚胎中的基因会被复制进身体的每一个细胞,能获得具体组织的控制机制。所以很可能对胚胎的干预 措施 对成人是行不通的。这样一来,父母很可能把怀孕看作赋予孩子健康条件的机会――一次不可错失的机会。
如对衰老生物学的研究投入资金,会极大地加速“衰老治疗”。如今,这个领域资金非常缺乏。许多资金都用于研究治疗老年病的方法上,没有用来搞清楚衰老的基本过程,而许多老年性疾病(如癌症、心脏病、早老性痴呆症、关节炎和糖尿病)都是由这一过程引起的。能加速衰老防止研究进程的另一件事,就是提高这个领域的形象。这个 工作已经开始了,但非常缓慢。吸引年轻的科研人员和严肃的科学家进入这个领域是至关重要的。抗衰老(即延长孩子的寿命)可能将是生殖干预的重要目标,但不是唯一的目标。为孩子谋最大福利是人类的天职。事实上,全球民意测验已经显示,在被测的每一个
国家都有可观的人数对增强孩子的身体和脑力健康感兴趣。他们考虑的不是如何避免某些疾病,而是用干预手段改善孩子的容貌、智力、力量、助人为乐精神和其他品质的状况。一旦技术达到可靠程度,许多人都需要这类干预手段。甚至那些没有这方面压力的人也会这么做,目的是不让孩子处于劣势。当然,人们会很小心,因为他们并不想伤害孩子。总之,如果干预手段失败,他们就得忍受其结果,承受犯罪的感觉。是一个不受欢迎的选择吗?
社会也许并不欢迎某些父母的选择。在美国性别选择是合法的,但在英国和其他许多国家就是非法的。不少人认为,尽管西方国家并没有出现严重的性别失衡,很难说父母的选择伤害了谁,但这个程序在美国也应该是非法的。另一个即将来临的决定是父母是否因为大量基因疾病而进行筛选。父母们不久就能够选择孩子的身高和智商,或选择性情气质的其他特点――容易患病的机制也许不久就会在基因解读中表现得清清楚楚。
胚胎选择技术的第一批希望所在是基因测试和筛选,即选择某种胚胎而不是另一种。一开始,让许多人接受这个技术是困难的,但要控制它几乎是不可能的,因为这种胚胎本来就可能是完全自然形成的。这样选择也许是令人苦恼的,但不会发生危险,我猜想它们给我们带来的好处比问题多。有些人担心这样一来会失去多样性,但我认为更大的问题在于父母所选择的胚胎可能会产生一个有严重健康问题的婴儿。那么是否应该允许父母做这样的选择呢?例如,失聪群体掀起了一个极力反对耳蜗移植的运动,因为耳蜗移植伤害了聋哑 文化 ,把聋哑视作残疾。大多数非聋哑人正是这样看待他们的。有的聋哑父母表示,他们要使用胚胎选择技术来确保他们的孩子继续聋哑。这并不是说他们拿出一个胚胎来毁坏它,而是选择一个能造成一个聋哑婴儿的胚胎。
这造成了真正的社会问题,因为社会必须承担这类健康问题所需的医疗费用。如果认为父母的确有权作这样的选择,我们根本没有理由去重视健康儿的出生而轻视有严重疾患的婴儿,那么我们将无法控制这类选择。但如果我们认为存在问题,并极力想与之进行斗争的话,我们会发现这种斗争是很有前途的。
放开手脚,取消禁令
关于由人体克隆产生的第一例怀孕事件见报后不久,美国总统乔治?W?布什就表示支持参议院的一份提案,该提案宣布所有形式的人体克隆皆为非法,包括旨在创造移植时不会被排斥的胚胎干细胞,即治疗性克隆。我认为这种禁令下得为时过早,也不会有效果,而且会产生严重的误导。就是说,这个禁令无疑是错误的。它根本无法实质性推延再生性克隆的问世,我认为这种类型的克隆将在10年内出现。这个禁令把 政治、宗教和 哲学因素注入了基础研究,这将是个危险的案例。这个禁令的立法理念把更多的关注赋予了微乎其微的小小细胞,而对那些身患疾病、惨遭折磨的人却视而不顾。这个禁令用严厉的刑事惩罚(10年监禁)来威胁胚胎科研人员,这在一个妇女在妊娠头三个月不管什么理由都有权堕胎的国家里,简直是不可思议的。
美国对胚胎研究的限制,已经对旨在创建再生 医学的生物技术的 发展产生了影响。这些限制延缓了美国在这个领域的前进步伐,而美国在生物医学的科研力量是全球首屈一指的。如今这类科研已转移到英国和其他国家去了,例如新加坡,正在为一项研究胚胎干细胞的庞大 计划提供资金。这种延误之所以非常不幸,是因为本应发生的好事如今却没有发生。对多数人来说,10年或20年的延误不是个大问题,但对于演员迈克尔?J?福克斯(Michael )以及其他帕金森氏病和早老性痴呆症患者来说,却是生与死的问题。
对各种再生可能性的无知,往往会引起人们的恐惧。但这种无知却不能成为公众政策的基础,因为公众的态度会迅速改变。25年前,体外受精着实让人们猛吃一惊,体外受精的孩子被称作试管婴儿。现在我们看到这些孩子与他小孩没什么区别,这个方法也已成为许多没有孩子的父母的明确选择。
不管是出于意识形态还是宗教原因,把新技术加以神秘化,把它当作某种象征来加以反对,都不会有效推迟即使是最有争议的 应用。这种反对态度只会扼杀本可以转化为人人支持的生物医学新成果的主流科研。
人类克隆会在某个国家实现:很可能是以暧昧隐秘的方式实现,而且甚至在确认安全之前就实现。抗议和禁止也许会稍稍推迟第一个克隆人的诞生,但这是否值得花费严肃的人类立法成本呢?
不管我们多么为之担心,人类胚胎选择是无法避免的。胚胎选择已经存在,克隆也正在进行,甚至直接的人类生殖工程也将出现。这样的技术是阻挡不了的,因为许多人认为它能造福于人类,因为它将在全球数以千计的实验室里切实进行,最重要的是,因为它只是解除生物学的主流生物医学科研的一个副产品。
对于迅速发展的技术,我们要做的重要的事,不是预先为它设立条条框框。务必要牢记,同原子武器相比,这样的技术是没有危险性的。在原子武器中,稍有不慎,众多的无辜旁观者即刻就会灰心烟灭。这些技术仅对那些决定挺身而出使用
他们的人才具有危险性。如果我们把关于这些技术的现在的希望和恐惧带进将来,并以此为基础进行预先控制,从而扼杀它们的潜力的话,我们就只能制定出非常拙劣的法律。今天,我们并没有足够的知识来预测这些技术未来会出现什么问题。
比较明智的方法是让这项技术进入早期 应用,并从中学些东西。性别选择就是现实世界的 经验 能告诉我们一些事情的极好例子。许多人想要控制性别选择,但与不发达国家不同,在发达国家,自由选择性别并没有导致性别的巨大不平衡。在美国,父母的选择基本上男女平衡的,女孩占微弱优势。以前有人认为,如果给了父母这种选择权,会出现严重问题,因为男孩会过剩。但事实并非如此。这种危险是我们想象出来的。有些人认为,父母不应该对孩子拥有这种权力,但他们究竟担心什么,往往非常模糊。在我看来,如果父母由于某种原因的的确确需要一个女孩或男孩,让他们了却心愿怎么会伤害孩子呢?相反的情况倒的确值得担心的:如果父母极想要一个男孩,结果却生了个女孩,这个“性别错误”的孩子可能就不会过上好日子。我相信,让父母拥有这种选择权,只有好处没有坏处。
我们还可以想象出有关性别选择的各种麻烦事件,编出一系列可能发生的危险 故事 。但如果将来事情发生了变化,性别不平衡现象真的出现了,我们再制定政策处理这类特殊问题也不迟。这要比现在就对模糊的恐惧感和认为是在戏弄上帝的思想观念作出反应,无疑要明智得多。这是民主化的技术吗?
阻止再生技术的行为使这些技术造成 社会的极端分裂,因为阻止行为仅仅使这些技术为那些富裕的人所用,他们可以非常容易地绕过种种限制,或者到国外去,或者花大钱寻求黑市服务。
其核心是胚胎选择技术,如果处理恰当,它可以成为非常民主化的技术,因为早期采取的各项治疗措施可以面向各种残缺者。把智商在70到100(群体平均数值)的人向上提高,要比把智商从150(群体百分比最高值)提高到160容易得多。要让本已才智卓绝的人再上一层楼,那非常困难,因为这必须改善无数微小因素的复杂的混合配备状况,正是这些因素合在一起,才能创造出一个超人来。而改善退化的功能则要容易得多。我们并无超人的案例,但我们却有无数普通人为佐证,他们可以充当范例,引导我们如何去修改一个系统,使之至少达到正常的功能。
我觉得,人们以为我们是平等的创造物,在法律面前人人平等,于是就认为我们大家都是一样的。其实不然。基因抽奖可能是非常非常残酷的。你去问问行动迟钝的人,或问问有这样那样基因疾病的人,他们是不会相信什么基因抽奖是多么美妙公平这种抽象言论的。他们就希望自己能更健康些,或者获得某些方面的能力。这些技术的广泛应用,就在许多方面创造了一个平等的竞技场,因为那些本来由于基因原因处于劣势的人也有了竞争的机会。
另一个问题是,这些技术就像其他技术一样, 发展很快。在同代人之间,富人和穷人的应用差距不会很大,而在两代人之间的应用差距却会很大。如今,甚至比尔?盖茨也无法为他的孩子获得某种在25年后中产阶级也认为是很原始的基因增强技术。
所谓明智的一个重要因素,就是要懂得什么我们有权控制,什么无权控制。我们务必不要自欺欺人,以为我们有权对是否让这些技术进入我们的生活进行选择。它肯定会进入我们的生活。形势的发展必然要求我们去使用这些技术。
但在我们如何应用它们、它们会如何分裂我们的社会,以及它们对我们的价值观会产生什么影响等问题上,我们的确有某种选择余地。这些问题我们应该讨论。我本人对这些技术是满怀希望的。它们可能产生的好处会大大超过可能出现的问题,我想,未来的人类在回顾这些技术时,会觉得奇怪:我们在这么原始的时代是如何生活的,我们只活到75就死了,这么年轻,而且死得这么痛苦难过。
政府和决策者不应该对这些研究领域横加阻挠,因为由于误用或意外所造成的伤害,并不是仅有的风险。能够挽救许多人的技术因为延误而使他们继续遭受痛苦,也是一种风险。
当务之急是倾全力获得足够的安全性,防止意外的发生,而要做到这点,协调者看来要牺牲许多间受影响的人的安全。疫苗的例子就是这样。疫苗有许多年没有进展,因为引起诉讼的可能性很大。如果那个孩子受了伤害,会产生巨大的后果。然而很明显,对接受疫苗接种的全体人而言,是非常安全的。
我认为人们对于克隆也是同样的问题。它在近期可能会影响最多一小部份人。在我看来,拒绝会改变数以百万患者命运的非常有可能的 医学进步,振振有词地宣称这是对人类生命的尊重,这是一种奇怪的逻辑。
失去人性还是控制人性?
另一种祁人之忧,认为任意篡改生物机制有可能使我们失去人性。但是,“人性”究竟是与某些非常狭隘的生物结构有关,还是与我们接触世界的整个过程、与我们之间的相互作用有关呢?例如,假如我们的寿命增加一倍,会不会使我们在某种意义上“失去人性”呢?寿命延长必然会改变我们的生活轨迹,改变我们的互动方式,改变我们的 组织制度、家庭观和对 教育 的态度。但我们还是人类,我敢断言我们会迅速适应这些变化,并会对以往没有这些变化的生活觉得不解。
如果原始的狩猎者想象自己生活在纽约城,他们会说在那样的地方他们可能不再是人了,他们认为那不是人的生活方式。可是今天我们大多数人不仅把纽约的生活看作是人的生活,而且是大大优于狩猎生活。我想,我们改变生物机制所发生的变化也是如此。
目前人类还处在进化的早期阶段,至多是青少年期。几千年后,未来的人类来看我们这个时代,会认为是原始的、艰难的同时充满希望的时代。他们也会把我们这个时代看作是人类发展的特殊的光荣的时刻,因为我们为他们的生活打下了基础。我们很难想象即使一千年后的生活会是什么样子,但我猜想我们现在的生物重组会大大影响未来的人类。
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看你的兴趣所在了,细胞生物学、分子生物学、生物化学、生物遗传学、植物生物学、动物生物学等等很多可以选择的方面,然后选好大致方向了就看你们学校里这方面的老师,去找老师,说明情况,看他们有什么课题,最好是跟着老师做,这样成绩大,做起来可以省去项目设计和经费等很多麻烦,而且老师发论文的时候还能混个第几作者,呵呵~要是真的想自己写,你那个题目也是可以的~
建议你选论题的时候~可以咨询下你的导师或者师哥师姐,其次就是自己在网上找合适的论文~像(生物过程、微生物前沿)等等这些期刊~你看看哪些方面是你感兴趣或者擅长的地方~根据这些点来选择你的论题吧
生物是具有动能的生命体,也是一个物体的集合,而个体生物指的是生物体,与非生物相对。如果我们写一篇生物 毕业 论文要怎样来拟定题目呢?下面我给大家带来2021生物毕业论文题目有哪些,希望能帮助到大家!
生物教学论文题目
1、本地珍稀濒危植物生存现状及保护对策
2、中学生物实验的教学策略
3、如何上好一节生物课
4、中学生生物实验能力的培养
5、激活生物课堂的教学策略
6、中学生物课堂教学中存在的问题及对策
7、中学生物教学中的创新 教育
8、本地生物入侵的现状及其防控对策
9、论生物多样性与生态系统稳定性的关系
10、室内环境对人体健康的影响
11、糖尿病研究进展研究及策略
12、心血管病研究进展研究及策略
13、 儿童 糖尿病的现状调查研究
14、结合当地遗传病例调查谈谈对遗传病的认识及如何优生
15、“3+X”理科综合高考试题分析
16、中学生物教学中的差生转化教育
17、中学生物学实验教学与学生创新能力的培养
18、在当前中学学科分配体制下谈谈如何转变学生学习生物学的观念
19、中学生物教学中学生科学素养的提高
20、直观教学在中学生物学教学中的应用
21、中学生物学实验教学的准备策略
22、编制中学生物测验试题的原则与 方法
23、浅析生态意识的产生及其培养途径
24、生物入侵的危害及防治对策
25、城镇化建设对生态环境的影响
26、生态旅游的可持续发展-以当地旅游区为例
27、城市的生态环境问题与可持续发展
28、农村的生态环境问题及其保护对策-以当地农村为例
29、全球气候变化与低碳生活
30、大学与高中生物学教育的内容与方法衔接的初步研究
31、国内、国外高中生物教材的比较研究
32、中学生物实验教学模式探索
33、河北版初中生物实验教材动态分析研究 “
34、幼师生物学教材改进思路与建议
35、中学生物学探究性学习的课堂评价体系研究及实践
36、中学生物双语教材设计编写原则探索与研究
37、信息技术应用于初中生物课研究性学习的教学模式构想
38、生物学课堂教学中学生创新能力培养的研究与实践
39、中学生物学教学中的课程创生研究初探
40、信息技术与中学生物学教学的整合
41、中学生物学情境教学研究
42、游戏活动在高中生物学教学中的实践与思考
43、合作学习在高中生物教学中的实践性研究
44、尝试教学法在高中生物教学中的应用与研究
45、生物科学探究模式的研究与实践
46、生物课堂教学引导学生探究性学习的实践与探索
47、白城市中学生物师资队伍结构现状的调查及优化对策
48、结合高中生物教学开展环境教育的研究
49、让人文回归初中生物教育
50、课程结构的变革与高中生物新课程结构的研究
微生物毕业论文题目
1、脲解型微生物诱导碳酸钙沉积研究
2、马铃薯连作对根际土壤微生物生理类群的影响
3、“食品微生物学”实验教学体系的改革与实践
4、病原微生物对人体健康的危害及检测
5、贺兰山东麓荒漠微生物结皮发育过程研究
6、原代鸡胚成纤维细胞中的污染微生物分析
7、油脂降解微生物的筛选及代谢能力影响因素研究
8、深海微生物硝化作用驱动的化能自养固碳过程与机制研究进展
9、地膜降解物对土壤微生物群落结构和多样性的影响
10、微生物酶技术在食品加工与检测中的应用
11、草莓不同生育时期根区微生物多样性及动态变化
12、台湾林檎叶片浸提液对致腐微生物的抑制效果
13、细胞、微生物及其相关培养技术
14、食品微生物学实验模块化教学体系的构建
15、有机无机缓释复合肥对土壤微生物量碳、氮和群落结构的影响
16、东北传统豆酱发酵过程中微生物的多样性
17、不同 教学方法 在微生物学教学中的比较研究
18、环境微生物实验教学体系改革和管理
19、食品微生物学课堂教学改革与实践
20、应用型大学微生物学课程教学改革
21、关于有机磷农药的微生物降解技术研究探讨
22、外源汞添加对土壤微生物区系的影响
23、论研讨式教学在《食品微生物学》课程教学中的应用
24、采煤塌陷复垦区先锋植物根际微生物数量的变化
25、微生物实验室培养基的质量控制
26、食品微生物学双语教学模式的探索与实践
27、土壤微生物总活性研究方法进展
28、浅水湖泊沉积物中水生植物残体降解过程及微生物群落变化
29、应用型本科院校微生物实验模块化教学的探索与实践
30、外源生物炭对黑土土壤微生物功能多样性的影响
31、浅谈土壤微生物对环境胁迫的响应机制
32、秸秆还田深度对土壤微生物碳氮的影响
33、水质微生物学检验实验模块的教学探索与实践
34、高师院校微生物学课程探究式教学实践与思考
35、5种江西特色盆景植物根际微生物群落特征比较研究
36、生物工程专业《微生物学》双语教学探索
37、浅谈林学专业《微生物学》课程的重要性和教学改革
38、兽医微生物学教学实习的改革与实践
39、利用微生物学原理处理城市生活垃圾
40、高级微生物学课程教学改革探索
41、案例教学在微生物学中的应用
42、淡水湖泊微生物硝化反硝化过程与影响因素研究
43、微生物法修复水污染技术研究进展
44、玉米栽培模式对暗棕壤微生物学特性及养分状况的影响
45、浅谈案例教学在微生物学教学中的应用
46、环境工程微生物学实验教学改革
47、微生物在多孔介质中的迁移机制及影响因素
48、地方性高校《动物微生物学》教学体系的优化
49、微生物技术修复水污染的发展
50、浑河底泥微生物群落的季节性变化特征
生物制药毕业论文题目
1、生物制药产业化影响因素及作用机理研究
2、现代生物技术管理的企业策略与集群发展研究
3、现代生物技术的知识产权保护及企业的相关策略研究
4、武汉华龙生物制药的营销策略研究
5、我国生物制药产业竞争力研究
6、生物制药产业创新联盟知识协同研究
7、亮菌口服液液体深层发酵工艺的研究
8、基于生命周期的生物制药企业之融资策略研究
9、B医药企业的营销策略研究
10、财务风险预警模型效果比较研究
11、基于财务视角的生物制药上市公司成长性评价研究
12、生物制药上市公司杠杆效应的实证研究
13、九阳生物人力资源战略研究
14、以生物制药为例的高新技术企业税收优惠效应的实证分析
15、我国海洋生物制药技术产业化政策研究
16、生物制药企业财务风险预警问题研究
17、中国制药产业价值链特征研究
18、医药制造业技术创新投入对产出绩效影响的实证研究
19、基于项目管理理论的高职技能型人才培养创新工程应用研究
20、我国生物制药业上市公司会计政策选择研究
21、WS生物制药公司员工培训管理研究
22、科兴公司绩效管理体系研究与设计
23、我国生物制药企业研发投入与绩效的实证分析
24、企业混合所有制模式选择与绩效研究
25、AMP生物制药公司竞争战略研究
26、基于因子分析法的生物制药企业业绩评价研究
27、DBZY公司财务能力测评及提升对策研究
28、汽车行业上市公司的盈利能力分析
29、生物制药企业专利权评估方法研究
30、专利制度对我国生物制药产业发展的影响
31、生物制药企业价值评估中的收益法探究
32、CDZZ药业有限公司知识产权管理策略研究
33、基于开放式创新的云南生物制药产业产学研合作机制与模式研究
34、基于开放式创新的云南生物制药产业吸收能力的影响因素研究
35、引入非财务指标的生物制药企业估值研究
36、私募股权融资在科技初创企业的应用
37、艺普生物制药教育公司发展战略研究
38、海王生物工程有限公司财务成长性分析
39、基于EVA的安科生物企业价值评估研究
40、基于自由现金流的上海莱士企业价值评估研究
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碘是人体的必需微量元素之一,健康成人体内的碘的总量为30mg(20~50mg),其中70%~80%存在于甲状腺.碘的生理功能:1.促进生物氧化:甲状腺素能促进三羧酸循环中的生物氧化,协调生物氧化和磷酸化的偶联,调节能量转换.2.调节蛋白质合成和分解:当蛋白质摄入不足时,甲状腺素有促进蛋白质合成作用;当蛋白质摄入充足时,甲状腺素可促进蛋白质分解.3.促进糖和脂肪代谢:甲状腺素能加速糖的吸收利用,促进糖原和脂肪分解氧化,调节血清胆固醇和磷脂浓度等.4.调节水盐代谢:甲状腺素可促进组织中水盐进入血液并从肾脏排出,缺乏时可引起组织内水盐潴留,在组织间隙出现含有大量粘蛋白的组织液,发生粘液性水肿.5.促进维生素的吸收利用:甲状腺素可促进烟酸的吸收利用,胡萝卜素转化为维生素A过程及核黄素合成核黄素腺嘌呤二核苷酸等.6.增强酶的活力:甲状腺素能活化体内100多种酶,如细胞色素酶系,琥珀酸氧化酶系,碱性磷酸酶等,在物质代谢中起作用.7.促进生长发育:甲状腺素促进骨骼的发育和蛋白质合成,维护中枢神经系统的正常结构.值得注意的是,人体摄入过多的碘也是有害的,日常饮食碘过量同样会引起“甲亢”.是否需要在正常膳食之外特意“补碘”,要经过正规体检,听取医生的建议,切不可盲目“补碘”.
碘是一种量元素,是人体不可缺少的物质。如果碘太多了,对人体有一定的危害;可碘太少了,对人体也有危害,换句话说:碘一定要适量,既不能太多,也不能太少。在大海中,碘这个小顽皮就躲在这儿。水被蒸发了,碘也跟着水蒸气一起来到大气层,碘又跟着冰、雪和雨一起再次降临到大地。有的地方一直下雨,所以碘的含量比较多,那里的人身体比较好;而有的地方碘含量比较少,引发了许多病症。不过,现在这些病症已经化为乌有了,随着科技越来越发达,我们已经有办法来对付这些病症,我们把碘和盐掺和在一起,因为盐每人每天多要吃,这样,每人每天就多可以吃到适量的碘了,怎么样,我们聪明吧!碘对人体是有益的,但是一定要适量。
碘 与 人 体 健 康 ──研究性学习 福建省惠华中学 待续… 中学化学课程与教学改革关注的一个热点问题是如何指导学生进行研究性学习。为使学生感受研究性学习,增强学习兴趣,加深他们对化学知识在实际中应用的认识,我们尝试指导学生开展研究性学习活动,下面介绍“碘与人体健康”的研究性学习案例。一、问题的提出新教材第四章《卤族元素》一节所涉及的碘化合物的主要用途与生活联系十分密切。在学了教材内容后,学生意犹未尽,提出了很多问题:人体中的碘由哪些功能?缺碘的人应如何补碘?如何测定碘盐和海带中碘的存在行式和含量?……学生强烈的兴趣,成为我们开展“碘与人体健康”这一研究性课题的出发点。二、研究方案的设计确定了研究课题后,我们就开始制定研究方案。教师指导学生首先将想研究的问题全部提出来,然后进行分类、取舍,明确研究目的、界定研究内容、分析研究条件,进行合理分工,制定研究方法与步骤,确定预期的成果及表达形式。1、研究目的了解碘与人体健康的的关系;认识食物补碘与补碘食物的原理、使用方法及注意点;能因人而异地制定合适的补碘途径。2、研究内容碘在人体中的主要形式、作用及与人体健康的关系;补碘食品的种类与功效;补碘食品中碘成分的验证与含量的测定。3、研究方法文献法、实验法及市场调研法。4、研究过程(1)确定子课题。因本课题涉及范围较广,我们将课题分为几个子课题:①碘与人体健康;②补碘与饮食;③碘缺乏病的症状与地域原因;④补碘食品中碘含量的测定。 (2)分子课题开展实践活动。 (3)集中交流与讨论。 (4)总结研究成果。5、预期成果小论文、调查报告、实验报告等。三、研究方案的实施1、实践体验学生分子课题落实任务后,立即开展行动。①②③三个子课题的同学查阅大量的医学、保健、食品与营养学类书籍,充分利用学校的网络教室查阅、下载了大量有关碘与健康、饮食的关系及碘缺乏病的症状与地域原因的资料,并还增加了有关我国海带资源的调查资料。已习惯于从一个途径──教科书获取资料的同学面对自己检索到的大量有关同一课题的不同资料时,既感到喜悦和兴奋,又感到茫然和无助。在老师的指导下,他们学会了分析处理信息、把握重点、突出主题、合理舍弃,获取了课题研究的有用资料。进行补碘食品中碘含量的测定的同学面对空白的实验台和老师无可奉告的表情,他们只好查资料、找药品、列方案,并将该子课题又分成几个子课题:a、分析含碘盐中碘的存在状态,常用的有哪些化合物;b、探索检测食盐中碘含量的化学原理及操作方法,并抽测市售含碘盐的碘含量;C、海带主要有效成分及其用途;D、探索在实验室中用化学方法从海带中提取碘的原理和操作方法,并测定碘含量。实验失败了,再重新做,终于得到了较为理想的效果。2、表达交流在子课题取得初步成果后,教师组织各小组进行交流,要求他们学会表达、展示自己的研究成果,学习、应用他人的研究经验。各小组进行了进行准备,有的还将实验、图片带到现场,有的将研究成果输入电脑加工处理,以多媒体形式展示,同学们对“碘与人体健康”这一研究课题有了较为全面的认识。四、成果与收获1、拓展了“碘与人体健康”的知识碘有极其重要的生理作用,人体中的碘主要存在与甲状腺内。甲状腺内的甲状腺球蛋白是一种含碘的蛋白质,使人体的碘库。一旦人体需要时,甲状腺球蛋白就很快水解为由生物活性的甲状腺素,并通过血液到达人体的各个组织。甲状腺素是一种含碘的氨基酸,它具有促进体内物质和能量代谢、促进身体生长发育、提高精神系统的兴奋性等生理功能。人体中如果缺碘,甲状腺就得不到足够的碘,甲状腺素的合成就会受到影响,使得甲状腺组织产生代偿性增生,形成甲状腺肿(即大脖子病)。碘缺乏病给人类的智力与健康造成了极大的损害,对婴幼儿的危害尤其严重。因为严重缺碘的妇女,容易生出患有克汀病和智力底下的婴儿,克汀病的患儿身体矮小、智力底下、发育不全,甚至痴呆,即使轻症患儿也多有智力底下的表现。人体一般每日摄入~碘就可以满足需要。在正常情况下,人们通过食物、饮水及呼吸即可摄入。但在一些地区,由于各种原因,水和土壤中缺碘,食物中含碘量也较少,造成人体摄碘量少,有的地区由于在食物中含有阻碍人体吸收碘的某些物质,也会造成人体缺碘。 2、锻炼了能力(1)查阅、收集、调查并对所得信息进行处理的能力。(2)实验能力。为了检测加碘盐和海带中碘的存在形式和含量,查阅了大量的资料,通过多次实验和探索,采用下列方案对海带和碘盐进行检测,取得了理想效果。(一)定性检验①将一根海带用适量温水浸泡数小时后,取浸泡后清液200mL,稍加过滤,取其滤液3mL~5mL于试管中,滴加几滴熟淀粉溶液后,再滴加氯水,即可见试管中溶液立即变蓝(Cl2+2I-=I2+2Cl-)。实验证明海带中富含碘离子。②将500g袋装食用碘盐全部倒入500mL烧杯中,加适量蒸馏水,液面以刚浸没食盐晶体稍过一点为宜,用玻棒充分搅拌,静置。取其清液3mL~5mL于试管中,滴加2~3滴熟淀粉溶液,再滴加2~3滴盐酸,可用下列三种试剂分别进行检验,均可得到理想效果。(用纯净的NaCl作对照实验,效果更好)a、根据5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,可向其中加入1~3滴KI溶液,即见试管内溶液变蓝。该反应灵敏度高,但因人为加入碘离子,难免有其他因素会将碘离子氧化为单质碘而引起学生质疑使其信度不高。b、根据2IO3-+12H++10Fe2+=I2+10Fe3++6H2O,可向其中加入亚铁盐溶液,振荡,片刻后即可见试管内溶液变蓝。若气温偏低时,可稍加热,试管中溶液就会很快变蓝。C、根据5Sn2++2IO3-+12H+=5Sn4++I2+6H2O,可用氯化亚锡溶液滴入试管中,先勿振荡,可明显看到Sn2+离子溶液与碘盐溶液界面处出现有趣的蓝色环,稍行振荡,蓝色环向下移动。 (二)定量实验 ①将干燥海带用毛刷把表面刷净,准确称量50g剪碎,在坩埚中用酒精灯灼烧,至海带完全烧透成灰,冷却。将冷却后海带灰放在研钵中研细,然后转移至烧杯中,加适量蒸馏水,充分搅拌,使可溶物充分溶解。过滤,并洗涤沉淀两次,均收集于250mL锥形瓶中,滴加5~6滴淀粉溶液,此时通入氯气。根据I2+2e=2I-�E°=0.535V,2IO3-+12H++10e=I2+6H2O�E°=1.19V,Cl2+2e=2Cl-�E°=1.358V,当通入氯气片刻后,锥形瓶中溶液先变蓝,随氯气继续通入,溶液蓝色又逐渐消退。当溶液蓝色完全消退,并继续通1min~2min氯气后,再停止通入氯气。此时,海带清液中I-已全部被氧化为IO3-。将该溶液用蒸馏水稀释至250mL,从中取25mL于小锥形瓶中待用。根据Sn4++2e=Sn2+�E°=0.15V,用精确配制的1.0mol·L-1SnCl2溶液作标准溶液(浓度不宜过稀并用盐酸酸化)对小锥形瓶中25mLIO3-溶液进行滴定,边滴定边摇锥形瓶。当锥形瓶中溶液出现蓝色时,5Sn2++2IO3-+12H+=5Sn4++I2+6H2O,更须小心,每滴一滴SnCl2溶液都要摇匀。这时有一个特殊现象值得注意:随溶液中Sn2++I2=Sn4++2I-的同时发生,I-浓度也逐渐增大,溶液蓝色局部稍有消退,当I-与IO3-的量符合5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O中的物质的量的关系时,锥形瓶中还会再次突然出现重新变深蓝的现象。此时滴定要特别小心,因为滴定终点即将到来。每滴一滴SnCl2溶液都要做到充分摇荡,仔细观察颜色变化。一直滴加至锥形瓶中溶液蓝色完全消失并使混合液呈现白色时为止。共用去SnCl2标准液3.45mL(69滴)。根据总反应式3Sn2++IO3-+6H+=3Sn4++I-+3H2O进行计算,测知该实验所用海带含碘量约为:[(0.00345L×1.0mol·L-1÷3×126.9g·mol-1×(250/25))/50g]×100%≈2.92%(为求得精确值,可按上述步骤再重做多次) ②碘盐中碘含量的测定也可用上述方法的后半部分进行,谨需注意将500g碘盐溶于水时一定要控制好加水量。因KIO3含量只有0.02‰,水多则浓渡过小导致实验效果较差。通过多次实践,以500mL烧杯中加入500g碘盐并加水至350mL或400mL刻度线时为宜,水尽量不可多加。同时,标准液的浓度必须稀释至0.01mol·L-1,这样方可保证测量的精确度。3、初步形成了正确的情感、态度和价值观(1)实事求是的科学态度。碘与补碘是一个与生活联系十分密切的课题。在开展课题研究之前,同学们对这一问题认识不深。他们只知道加碘盐,却不知加的是什么,使用时应注意什么,也不知海带也能取得同样的效果。在这次活动中,他们学会了查阅资料、社会调查、实验验证的方法,(2)崇尚科学、爱好探究的情感和价值观。此次研究性学习活动,使学生将化学知识和实际生活联系起来,通过查阅资料、动手实验,认识和研究了生活中的物质,验证了日常生活中一些说法的科学性,增强了学生对化学的好奇心和探究的欲望,培养了学生对科学的亲近感,帮助学生学会从科学角度认识和理解人与自然的关系。(3)对立统一等辩证唯物主义的世界观。在研究过程中,学生通过查阅资料,认识到了缺碘的危害性,他们也提出了一个注意点:当人体摄入过多的碘也是有害的,提出不能认为高碘的食物吃得越多越好,要根据个人身体情况而定的观点,认识到了事物的两面性。在此次活动中,学生还发现了很多感兴趣小课题。如我国哪些地区规定必须食用含碘盐;我国海带资源调查;调查碘的主要用途及用量及提出解决我国碘需求量多而供不应求的办法等。由于时间、设备、知识储量等多方面的限制,这些问题并没有得到全面的解决,但坚定了学生学习科学,造福人类的信念。
在一节班会课上,老师给我们讲了碘缺乏知识,我了解了许多的碘的知识,我又多了一方面的知识。同时知道了我国是世界上碘缺乏病最为严重的国家之一,知道了碘对人体的重要性,因此在生活中我们要多吃含碘量高的食物如:海带、紫菜、虾类等等食物,这样有利益提高我们个体的含碘量。通过老师的讲解,我对碘的知识有更多的了解,为了进一步了解碘到底还有多少用处,我查了有关碘的知识,更多了解了碘的用途。 知道碘首先发现它是一种化学元素,随着科技的发展、人们对碘知识的进一步丰富,发现碘人体不可缺少的重要的一种重要元素。碘直接影响着人的智力发育、身体健康。同时我国将每年5月5日为我国的碘知识宣传日。 通过老师的讲授、自己学习我深刻的体会到,碘对于我们的生活实在太重了,我们要更多了解碘的知识,为社会更多的人服务。我国又是典型的碘缺乏国家之一,碘是我们生活中不可缺少的重要元素之一。我从学习中得知正常人的碘主要通过食物摄取,有部分人由于对碘的吸收不够还必须直接服用甲片来满足自身的需要。我们每天食用的食物中就含有大量的碘,我们食用的食盐里面就加了碘。我们还在母体内母亲就服用碘来提高我们的含碘量,这样出生的孩子就很聪明、健康。碘缺乏病主要的表现形式甲状腺肿大、聋、哑、瘫痪,严重的会导致残疾。 因此在生活中我们一定要注意恰当摄取碘,这样对我们的健康是非常有利的,同时我们还要对我们身边的人做好碘知识宣传,提高大家对碘认识,有效的保护我们的人类 .
化学对人类健康的影响化学是一门基础的自然科学,对人类有重大意义,跟生活有很大关系。诚然我们看到化学对于我们整个人类的健康与发展有着补课或缺的重要作用,但与此同时,我们也要看到化学在某种途径上对人类的健康也产生了负面作用。首先让我们来看化学对人类的积极作用。化学对人类的积极作用最直接的表现在了对衣食住行的影响。从穿的暖到穿的好再到穿的即暖又好是一个过渡,化学在这个过程中扮演着重要角色。尼龙,分子中含有酰铵键的树脂,自然界中没有,需要靠化学方法得到;涤纶,用乙二醇、对苯二甲酸二甲酯等合成的纤维。民以食为天,现在的人不仅仅讲究一个吃饱,更要求吃好、吃健康。无论是在一个人的生长发育阶段或是在他行将就木的时候,都需要一些微量元素或物质来维持生命活动。用纯碱发面制馒头,松软可口。各种饮用酒,经粮食等原料发生一系列化学变化制得。槟榔是少数民族喜爱的食物,在食用前,槟榔必须浸泡在熟石灰中,切成小块。到一定时间后,才可食用。 此外,各种通过化学方式得来的调味料(最明显的莫过于食盐)或是各种食物,也对人类的饮食健康产生深远影响。至于住,化学为人类提供了更多的建筑材料,使得建筑行业在近两百年当中突飞猛进。生石灰浸在水中成熟石灰,熟石灰涂在 上干后成洁白坚硬的碳酸钙,覆盖了泥土的黄色,房子才显得整洁明亮。化学炼出钢铁,我们才有铁制品使用。化学加工石油,我们才能用上轻便的塑料。化学锻烧陶土,才能使房屋有漂亮的瓷砖表面。 化学不仅使人能够住的好,更加住的安全。在行的方面,化学反应是交通工具得以行驶的动力。没有燃料的燃烧放出热量,车辆根本无法开动。化学能是它们得以行动的最原始的能量来源,即使用了电做动力,也不能忘记化学能伟大的贡献。在现在,化学仍是交通工具的生命仍对人们出行起重大作用。我们可以想象,如果没有化学,就没有现代科学技术的发展,交通工具还停留在最古老的马车、步行上,至于坐飞机、火车、轮船等更是不可想象的。从人类身体健康来讲,化学可以为人类提供更为舒适的生活环境,可以让我们在夏天的到凉爽,在冬天获得温暖。化学通过各种药物的研制,及时有效地防止了病情的进一步恶化。所以,化学在医药卫生领域的贡献是不可忽视的。这个也是我认为的化学对于人类文明发展的最重要作用之一。当然,说了那么多化学对人类有益的影响,但同时化学对人类的健康也存在着诸多的不利影响。首先突出的是环境污染问题。伴随着工业社会的发展,越来越多的经济增长依靠化学工业的支撑,这势必进一步造成了工业能源紧张,环境的污染和生态的破坏。如今,我们很难再看到一条澄澈的河流,很难再看到蔚蓝的天空和原生态的草原、森林。酸雨时时威胁着我们赖以生存的环境。各种有毒气体的排放和废液废渣的排放在人的吃喝住行上危害人们,化学可以通过这些途径影响人类健康。接着,就是大量含碳燃料的燃烧,不仅破坏植被,也加剧了温室效应,使得全球气候变暖,海平面上升,各类动植物的生活生存环境遭到巨大变故,生态失调。农业生产中的化肥,虽然促进了农作物的收成,但是残留在作物上的农药残余,对人类健康危害极大。前几年闹得沸沸扬扬的“苏丹红”事件,说明了化学在发展过程中也被不法分子所利用,危害了人的生命安全。生活中各类洗涤剂在使用过程中也会对人类造成不同程度的伤害。化学是一把双刃剑,对于它,我们要谨而慎之。
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化学是一门是实用的学科,它是自然科学迅猛发展的基础。 化肥和农药以及杀虫剂的使用,处理有害物质 ,增加了农作物的产量 、新型药物的合成,挽救了成千上百万人的生命,洗洁精能够溶解油污,给人们清洁带来了方便,味精的发现与合成,使烧菜口味更加鲜美 。化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学.它与我们的生活息息相关,在我们的日常生活中无处不在。”没有化学创造的物质文明,就没有人类的现代生活。就化学对人类的日常生活的影响来说,化学在我们的日常生活中无处不在。首先,我们的衣、食、住、行无一不用到化学制品。“民以食为天”,我们吃的粮食离不开化肥、农药这些化学制品.如果没有化学技术,那么世界上就有一半的人得不到温饱,那么世界上就多了一半的人的生命面临危机了。加工制造色香味俱佳的食品就更离不开各种食品添加剂,如甜味剂、防腐剂、香料、味精、色素等等,多是用化学合成方法或化学分离方法制成的。如果没有合成纤维的化学技术,那世界上大多数人就要挨冻,因为有限的天然纤维根本就不够用。再有就是合成橡胶,少了合成橡胶,世界上60亿人口又有多少亿人要穿草鞋过冬啊?合成染料更使世界多了一道多彩缤纷的亮丽风景线。所谓“丰衣足食”,是生命得以延续的保证。没有了化学,就没了保证。 再看我们住的房子,石灰、水泥、钢筋,窗户上的铝合金、玻璃、塑料等材料,哪件不是化学制品?离得了铝合金的木制的窗户,也离不开化学制品油漆;就算不用玻璃吧,像一些贫穷人家用的尼龙布甚或用的报纸,不是化学制品又是什么?还有我们的日常生活用品,如牙刷、牙膏、香皂、化妆品、清洁用品等等无一不跟化学沾边,都是化学制剂。 出了门,我们踏在水泥铺成的街道上,看到的是钢筋水泥做的高楼大厦,用以代步的是各种塑料、橡胶、玻璃以及各种合金做的交通工具。这些交通工具还离不开汽油、柴油,各种汽油添加剂、防冻剂和各种润滑油。如此种种,都是化学制品。现代人类根本无法离开人造化学品.其次,我们的健康长寿也与化学息息相关。就生命本身来说,生命过程本身就是无数化学变化的综合表现。 化学科学的研究在解决粮食、能源、人体健康等人类社会主要问题中有重要作用。生命科学的研究离不开化学的研究,它是生物学、化学、物理学、数学、医学、环境学等学科之间互相渗透形成的交叉学科,缺一不可。 总之,不管是生命本身作为一个过程,还是生命得以维持所必须依赖的外在物质条件,都离不开化学。没有生命还有化学,没有了化学就绝对不会再有生命存在。化学是生命存在的支柱,也是社会存在和发展的支柱和动力
食品安全与健康同行近年来,在我国食品安全领域出现了令人忧虑的问题.肯德鸡的“苏丹红”、豆腐中的“吊白块”、水饺中的“毒青菜”……更危险的是“三聚氰胺”,它不仅在牛奶中大量出现,还在鸡蛋中存在.这些形形色色的食品安全问题,就像目前全球暴发的金融危机一样,席卷整个大地,给人们的生命健康带来了严重的影响,更牵动着大家的心. 在我们的周围食品安全问题确实存在着.我的乡下老家盛产食用菌,记得上次回家时,我参观了整个香菇的制作过程.我与叔叔一起走进菇棚时,一股带着香菇味的暖流迎面赴来,叔叔告诉我这里就是做香菇的地方,并示范给我看制作过程.只见叔叔与其他小伙子在一起干了起来,我正看得着迷,可看到最后我感到什么地方出了毛病.只见他们把做好香菇筒袋,放入石蜡液体中浸泡.叔叔告诉我,用石蜡浸泡后不但可以保证菌棒不发生烂棒,同时可以防水,等香菇生展后还可以保证香菇水分不丢失,起到很好的保鲜作用.我听了他们对石蜡作用的介绍后,使我对“石蜡”这两个字越想越不对劲,决心弄个明白. 回到家里,我第一件事就是打开电脑,全力搜索有关石蜡的知识.终于明白了它的真面目.原来,蜡是一种工业用品,也叫工业石蜡,它是一种复杂的化学成分,其所含的危险成分主要是苯,它是对人体一种十分有害的物质.专家指出它是人体皮肤癌、肺癌产生的罪魁祸首.看了介绍我大吃一惊,原来这就是电视上宣传的严格禁止的“蜡菇”.看到这里,我终于明白了,这些菇农,为了自己挣大钱,追求最大的自身利益,在食用菌生产中放入了工业石蜡,制造出毒香菇.他们不知道,这种行为是犯罪行为,他不但影响了人们的生命健康,如果这些香菇出口国外还会引起外交纠纷,损害我国的国际形象,他们这样做实在是不应该啊. 原来食品安全问题就发生在我们的身边,也可能正在发生在我们的身上危害着我们的健康.我想,我们国家要高度重视食品安全这个问题,只有通过加强立法,严格执法才能制止这些问题的出现.同时做为一名小学生,我们也要积极地参与到食品安全的宣传中,让更多的人认识食品安全的危害,抵制农药食品、化学食品、问题食品,这样才能让食品安全与我们的健康同行.