高任玮

摘 要：生命科学，又称为生物学，是基于分子遗传学的理论研究生命体活动规律和作用机制、探索生物与生物之间、生物与环境之间相互作用关系的科学。社会科学技术的发展进步促进了生命科学领域在诸多方面不断取得重大突破。回顾历史，生命科学无处不在，与日常生活息息相关；着眼当下，生命科学相关高新技术应接不暇；放眼未来，生命科学发展前景一片光明。

关键词：生命科学；发展现状；研究热点

中图分类号：Q-1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）13-0246-01

1 生命科学领域的发展历程

从18世纪开始，生命科学领域逐渐萌芽并兴起，植物学和动物学的诞生标志着生命科学领域形成了自己专门的学科。之后随着生命科学领域的不断进步发展，又逐渐建立了生态学、生物地理学以及动物行为学。到19世纪末，伴随着自然发生说不断没落的同时，疾病生源说逐渐开始兴起，但人类社会还是未能参透遗传现象的内在机制，直至20世纪初，对孟德尔豌豆实验现象的重新认识为揭示遗传机理奠定了基础，并且推动了托马斯·亨特·摩尔根遗传学的迅速发展。到了20世纪30年代，结合了群体遗传学的知识框架和自然选择学说的理论体系，“新达尔文主义”逐渐形成并广泛传播。20世纪50年代，沃森和克里克对遗传物质DNA双螺旋结构的揭示在生命科学领域取得了重大的突破性进展，奠定了生命科学领域从分子水平探究生命活动规律的里程碑。

之后，在经济社会不断发展和科学技术迅速进步的大力促进下，生命科学领域也迎来了蓬勃发展的良好局面，在过去的几十年中取得了诸多重大成就，各项前沿技术不断创新，各种全新发现不断突破。此外，生命科学还与其他众多学科相互渗透、相互交叉，开辟了诸多前沿研究领域，如生物化学、生物医学、生物工程制药以及生物信息学等。现在，生命科学方向的前沿热点技术已经运用到越来越多的领域当中，成为现代科学技术构成中的重要组成部分，逐渐在人們的日常生活中被推广应用，不断帮助人类社会解决难题，提高生活质量，如试管婴儿、器官移植等技术在临床医学方面的应用有效解决了医学领域关于不孕不育及器官衰竭等问题的困扰；转基因技术在农业生产领域的应用更是高效解决了农作物产量的全球性问题。

2 生命科学领域的发展现状

2.1 组学时代

随着知识水平和科学技术的不断进步和提升，人们越来越关注现象背后的原因，为了更好地了解事物的本质，生命科学的发展迎来了组学时代，进一步在分子水平来探究问题的作用机理，更详细、透彻地了解问题的源头。例如在药物学研究中，我们越来越关注药物的靶向性，即在不影响机体其他功能，并且在药物对人体损害最小的前提下，进行药物治疗，因此，载体与靶细胞的相关研究便显得格外重要。而蛋白质组学是通过分别比对分析正常个体和病患个体的完整蛋白质组，从而找到致病的蛋白质分子，这些蛋白质分子就可以帮助我们研制新药物的分子靶点和早期诊断疾病，是药物研究方面迈向组学时代的一大重要标志。此外，越来越被大家所熟知的基因工程，也是生命科学领域进入组学时代的一个典型例子。作为一项前沿的热点科学技术，基因工程能够在分子水平实现对基因的有效编辑，即通过体外重组的方法将目的基因导入受体细胞，从而使目的基因能够在受体细胞内进行正常的复制、转录及翻译过程。基因工程很好地运用了基因组学的知识，并且与当下新兴的前沿技术：基因作图、基因测序和基因组功能分析等渗透融合，依靠强大的基因组信息以及相关数据分析来解决生物、医药和工业领域的重大难题。目前，基因工程已经在单基因疾病及多基因疾病的致病基因定位、克隆等基因疾病治疗方面有了广泛的运用和推广。

2.2 多学科融合趋势

生命科学领域的前沿热点与物理科学领域的尖端技术融合交叉，促进了全新的科学技术和科研领域的诞生。例如量子能技术，这是一项在融合了量子力学、药理学和生命信息学的基础之上，利用电子在微观状态下的特性对机体进行全面、系统地防范与治疗的尖端科学技术；而光遗传学则是在利用光感细胞对光的敏感性的基础之上，再通过运用遗传工程实现对特异性的神经细胞进行操作的一门学科，这项技术的问世不仅可以有效鉴定脑部区域各神经细胞的不同功能，还可以发展出一系列与脑部神经有关的新疗法；此外，方兴未艾的人工智能还可以依靠仿生学的知识体系，根据人脑的结构和功能，仿造出与其类似的机器；还有当下新兴的前沿交叉学科——化学生物学，其核心是将化学学科与生命科学学科有机融合，运用化学学科的理论方法与研究工具来探索生命科学领域的未解之谜，对生命体生理或病理过程的分析研究主要是通过天然或人工合成的小分子探针来实现的，帮助人们更高效的发现并揭示生命现象和生命过程的规律，虽然化学生物学学科的发展历程仅有短短的几十年，但截止到目前，在这两个学科交叉的界面已经取得了众多的杰出成就和重大突破。

2.3 坚持可持续发展道路

在全球工业化和现代化建设脚步日益增快的今天，过度的工业发展和资源利用带来了严重的环境问题，目前，治理环境污染已经上升为世界各国的重大热点议题，坚持可持续发展道路也已经引起了全球的广泛关注。在积极与化学、物理等学科的交叉融合基础之上，生命科学领域现在已经开发出了新兴的科学技术能够高效治理环境污染，主要通过生物吸收、生物代谢等生物作用发挥效应，加速污染物在环境中的分解，实现净化环境及降低污染物毒性的目标，以及利用生物作用改变污染物的化学形态，将污染物进行固定或者解毒，降低其在环境中的移动性和生物可利用性，进而达到有效治理环境污染的目的。此外，现代社会交流往来的不断便利所导致的日益频发的生物入侵事件和生物污染事件也在不断警醒着我们：人类社会生存和发展是建立在生物多样性上的，它不仅提供了人类生存不可或缺的生物资源，也给人类的存活与进步提供了所需要的环境，所以，我们倡导保护环境，保留各式物种基因，建立基因库，进而实现可持续发展的目标。此外，由于全球人口数量的不断增长也加剧了粮食短缺问题的日益严重，因此，科学家们通过转基因的方式使农作物具有更利于人类社会发展的特性，如抗倒伏、抗虫、更有营养的多倍体植株等，通过合理开发利用生命科学领域的相关技术向着可持续发展的道路不断迈进。

3 结语

经过过去几十年的蓬勃发展，生命科学领域主要在以下四个应用方向取得了突出的成就和突破性进展：（1）癌症治疗，癌症从开始的不治之症到现在可采用放疗、化疗、服用药物等方式进行抑制，科学家们一直都在努力寻找更好的抑癌方式，如通过暂停癌细胞不断分裂中的某一过程，从而阻止癌细胞扩散，甚至杀死癌细胞。随着生命科学领域相关技术的持续进步和不断突破，我们相信在不久的将来生命科学领域能够根治癌症。（2）基因工程，现在各国都在开展基因工程，建立世界基因库，通过测序了解DNA片段主要控制的性状，从而在预防疾病、改良基因、保存物种等方面更上一层楼。（3）干细胞再生技术，目前，通过干细胞再造骨髓的技术在科研水平已经较为成熟，相信该项技术将在全球范围内被广泛推广应用。（4）仿生学，可以通过研究大自然中的生物特点来制造军事装备、人造器官和更多便民产品，近年最热门领域之一的人工智能也用到了该项技术。但生命科学领域的发展之路依然任重而道远，需要更多的仁人志士在这一领域广泛探索，做出贡献。

参考文献

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[3]马克·范·蒙塔古.生物技术对可持续发展目标的作用[D].比利时根特大学，2015.