生命科学的发展对医药和农业领域的影响

1 生命科学概述

进入20世纪以来,随着科技社会的蓬勃兴起和学科交叉的大力发展，生命科学也在不断挑战传统学科，打破学科边界而逐渐发展成为一门高精尖、多元化的热点学科。从1665年英国物理学家罗伯特虎克发现“细胞”开始，到1865年奥地利遗传学家孟德尔发表自由组合定律和分离定律，这些科学探究成果都为后来开展关于细胞工程和基因工程等现代生物技术的兴起奠定了强有力的基础。随后，1928年首个抗生素——青霉素的发现，为二战期间挽救生命做出了无与伦比的贡献，也推动生命科学领域打开了微生物学研究的新纪元。1944年通过肺炎双球菌的转化实验完美地证明遗传物质是DNA而非蛋白质，便开启了人们对遗传物质更为深入的思考和研究；并于1953年，由科学家克里克沃森共同提出DNA分子的双螺旋结构模型，推动了生命科学的发展进入分子生物学的阶段。此后生命科学领域蓬勃发展，并与其它学科不断交叉融合，取得了一系列重大突破。1997年运用转基因技术实现克隆羊Dolly的诞生震撼了全世界；于1990年启动并有我国科学家参与的“人类基因组计划”在2003年宣告人类基因组测序工作已经完成，标志着人类大健康事业向前迈进了重要的一步。生命科学的不断进步有力推动着科学技术的革新，也为人类未来的生活提供了无限的可能性[1]。

2 生命科学的发展对医药和农业领域的影响

2.1 生命科学的发展对医药领域的影响 就医学方面而言，由分子生物学、物理学、放射医学、核医学以及计算机科学等学科融合交叉发展而来的分子影像学能够显示组织水平、细胞水平和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下的分子状态和分子变化情况，在探究疾病、研发药物等方面具有重要作用。还有通过生命科学发展的基因诊断技术，通过运用聚合酶链式反应（PCR）特异性地扩增靶分子，来打破敏感度不高的技术壁垒，从而实现对疾病病因的直接诊断。因为其特异性高、适应性强，且诊断范围广，目前被广泛应用于临床诊断。此外，由现代生命科学相关技术开发的基因治疗方法，通过在患者基因水平直接进行操作，达到治疗癌症等疾病的目的，因具有独特的优势而受到广泛关注[2]。

就药学方面而言，生命科学相关技术在药物研发方面发挥着极为重要的作用。例如通过基因工程制药技术来制备胰岛素，首先找到胰岛B细胞，然后通过mRNA反转录出DNA，修饰后接合到转运载体上，转入宿主细胞大肠杆菌体内，然后通过选择培养基进行筛选，最终实现大肠杆菌表达重组人源胰岛素的过程。还有通过疫苗制备技术开发的疫苗在疾病防治方面具有重要意义，例如免疫学家伊恩弗雷所研发的宫颈癌疫苗，通过将减毒活疫苗作为靶抗原注入人体，诱导机体免疫系统产生抗体，达到中和病毒的目的。此项研究为对预防宫颈癌做出了杰出的贡献。

2.2 生命科学的发展对农业领域的影响 1964年，袁隆平在中国率先展开对杂交水稻的研究，并成功育成了第一个雄性不育系。他利用杂交优势的原理，首先选出两个具有不同遗传特性的母本与父本，然后进行杂交形成一种新的杂合体，发现子代比上一代具有更好的适应性与优势。他的发明在1974年取得重大突破，也为全世界解决了粮食难题。还有通过转基因工程实现的双价抗虫棉大大使棉花的产量提高，还减少了环境的污染。上世纪90年代，棉铃虫等害虫使得棉花的产量大幅度下降，科学家通过转基因的方法将毒蛋白整合到棉花体内进行表达，这种毒素会破坏到害虫的消化系统影响其养分吸收并最终导致害虫死亡。此外，近十年来，组织培养作为一项新的无性繁殖技术不断地被广泛运用。它用植物的器官、细胞、原生质体等在无菌且适宜的环境下培育出愈伤组织等，最终形成完整植株。此技术能培育出许多珍贵的物种与濒危物种。在创造商业价值的同时还可以为物种多样性的丰富做出贡献。同时，人们还运用多倍体育种的方法，利用秋水仙素和低温诱导来抑制细胞有丝分裂时形成的纺锤体，使子细胞不能形成两个染色体而翻倍，以此来得到人们希望的品种。例如通过二倍体与四倍体杂交而得到的三倍体无籽西瓜，所得的植物糖分高、无籽，方便食用，在很大程度上提高了农作物的质量[3]。

结束语

生命科学如今已对医药和农业领域发展产生了深远的影响，也促进了相关领域的技术革新和蓬勃发展。但是，作为一门前沿学科，生命科学还有许多未知的空间未被开发，仍然有着广阔的发展前景有待于人们去探索，去研究。

文章来源：《中国农业文摘农业工程》 网址: http://www.zgnywznygc.cn/qikandaodu/2021/0115/563.html