原创《现代技术和生物科学相互促进作用》
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俞登博 郑浩 丁宏志
生物技术取得重大突破是从20世纪50年始的,得益于DNA双螺旋结构的构建、基因重组技术等现代生物技术,并相继在现代医学、农学等领域引发革命性变化,人类即将进入生物技术产业竞争的时代.现代技术与生物科学相辅相成,并在多个领域得到应用,为我们的生活也带来了一些重大的变化.
20世纪40年代起,有两次关于现代科学技术的革命.当前以原子能、电子计算机和空间技术为标志,在世界范围兴起的现代科学技术革命已具有相当规模,相继出现崭新的科学群,技术群和产业群,对社会经济、政治、学习、文化及思维方式等方面带来了巨大影响[2].现代技术使生物科学发生翻天覆地的变化,生物科学也促进现代技术之发展.两者的发展与结合,在现代医学、农学以及材料学方面,得到了很好的应用.
一、生物科学与现代技术在农牧业方面的相互关联
（一）上世纪30年代生物科学家发现的植物天然激素（植物自体微量的可控制其种子萌发、生长、开花、结果等所有生理活动）,启发按种植者意愿生长之植调剂的问世.与植物内源激素功能相似的“特殊”农药植调剂,也得益于现代合成技术及生物发酵技术之发展,渐渐投入市场.
（二）从植物中天然提取或者天然活性物质模拟开发的生物植调剂如赤霉素、油菜素内醋、脱落酸等,也已投产,其更符合现代食品安全.
（三）生物肥料的面世,解决了肥料与环保的矛盾,还可以提高和改良土壤肥力,减少病虫害,与国内的可持续发展战略相适应.
（四）转生长激素鱼,提高了渔业安全性和鱼的肉质.基因工程疫苗,有效解决了弧菌、产气单胞菌、爱德华氏菌等病菌对养殖鱼的侵害,是渔业长足发展的保障.
（五）全息生物学提高了饲养动物的阉割技术,比如在阉割饲养猪的时候,遵循全息生物定律,阉割母猪的全部卵巢、输卵管和输卵伞部；公猪的睾丸、附睾以及尾部、规定长度的精索,可以有效避免阉割特异现象,对于提高猪肉品质,避免经济损失大有裨益,从而大大提高了养殖户的经济收益.
（六）也是依据全息生物定律,有效鉴别特征较明显种蛋的公母,提高了家禽的孵化技术.
（七）动物的无性繁殖技术以及时间和选取的部位,需要依靠生物学进一步探讨与完善.
二、生物科学与现代医学技术的相互促进
（一）纳米技术在早期诊断恶性肿瘤以及其他疾病中的探索与应用：光学相干层析技术,激光单个原子分子探测技术,纳米探针植入术,纳米细胞分离术.
（二）人造肾、人造关节、人造骨与人造肌腱,及金纳米抗体,纳米颗粒药物载体等,大大丰富了医学材料的范畴,提高了疾病的治愈率.
（三）下一代测序,生物质谱以及医学成像技术的发展,还将帮助人们深入探究病因、药物的疗效和毒性.海量的数据处理以及数据库的分享,将解决个性化医疗的难题,降低患者的医疗成本.
（四）我国生物医药近年来发展迅猛,但是研发薄弱,技术力量后援不足,项目重复、规模不大、设备较落后等问题函待解决.
（五）生物科学对于提高现代医学外科技术也是大有潜力的,比如：能够实施检查和血栓疏通、监视患者体内病灶的纳米机器人,监视免疫细胞发挥功能并可以修复细胞的纳米器械,直接用于病变细胞的纳米生物导弹,清除机体代谢物和有害侵入物质的纳米细胞清洁器等等,这些都是需要生物科学的理论研究和现代技术的有机结合与探讨.
三、生物科学与材料学的相互影响
生物科学与材料学的相互促进,除了生物医学的人工器官外,还在其他方面表现积极.
在体育比赛与训练中,对于生物新材料的使用也越来越多,并且起到了非常明显的效果,使得运动员的成绩有了较为明显的提高.如：在撑杆跳高的项目中,最开始人们使用的是竹竿,其韧性严重影响着人们的发挥,接下来人们使用金属杆进行跳高,虽然相对于竹杆来说其性能更好,更能对运动员的成绩起到帮助,但是金属杆也有着很多的局限性.现在则使用的是新复合材料杆,这正是对于生物新材料的充分使用,并且取得了非常显著性的效果,使得运动员跳出的成绩提高了2m多.同样的在田径跑道上面塑胶的使用也使得运动员的跑步成绩得到提高,这样的运用还有非常多,但是在国内对于这一系列的生物新材料研究却相对较少,未得到足够多的重视.
四、生物技术整合了现代多学科知识
生物科学的探究起源于1865年孟德尔的遗传假说（基于豌豆实验）.1869年,米歇尔（德国杜宾大学博士）分离出含磷有机化合物——核酸.然而,受限于实验手段和方法的缺乏,直到1944年,艾弗里等才首次证明DNA是遗传信息的载体.所有这些发现,特别是艾弗里的发现,将对生命奥秘的研究聚焦在分子遗传学层面,并使生命科学家们对基因和功能的理解获得了化学上的根据.之后生物学家致力于探究DNA的结构.1953年,沃森和克里克凭借其独有的信息优势合作,完成了DNA双螺旋分子结构的模型.
此二人组成的研究小组,既了解生物学,又谙熟物理学,才最终完成了这一革命性的成果,并在1962年获得诺贝尔医学或生理学奖.
综上,现代技术与生物科学的发展密不可分,还有更多的发展空间,有待我们探究与应用.
（作者单位：周口师范学院生命科学与农学学院）
生物科学论文参考资料：
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