云南中医李庆生 “云南中医学院李庆生文章与原文对比”的再对比(三)
2.3 与各门自然科学相互渗透和相互促进,多学科共同发展
数学、力学、化学、物理学、天文学、地质学和工程技术等学科,日益广泛地渗入生物学领域,而生物学又反渗透于这些学科之中,是现代生命科学发展的又一重大特点。
在广阔的自然界中,生物运动形态不是孤立的,而是与机械运动形态、化学运动形态、物理运动形态等有着十分密切的联系。它是从机械的、分子的、化学的、热、电等非生命物质的运动形态发展而来的,其本身也包含着这些比它低级的运动形态,同时还包含着无限精深的数量关系。这就是数学、化学、物理学等学科渗入生物学领域的客观依据,也表明了生物学与其他学科的高度统一性和相互渗透性。
力学、化学和物理学广泛渗入生物学的结果,产生了生物力学、生物化学和生物物理学等这类有重大影响的边缘科学,开拓了生命科学的新领域。生物学对于力学、化学和物理学等的反渗透,又产生了化学仿生学和物理仿生学等新兴的边缘科学。近年来在量子力学、信息论和控制论等新兴学科的巨大影响下,电子生物学生物信息论与生物控制论等也象雨后春笋一样茁壮成长。
在生物学与地质学之间出现了宽广的边缘交叉地带。由于生态系是群落内所有的生物与非生物相互作用的环境体系,是人类生活环境的重要背景,也是环境保护、生物土壤资源合理利用的重要基础。因此对生态系的研究,特别着重研究生态系的结构与功能,是世界科学研究的当务之急。
数学是各门科学技术的必不可少的杠杆。现代数学已渗透到生物科学中,成为生物学研究的强有力的工具。20世纪50年代以来,在使用电子计算机推算X射线衍射图的基础上,提出了DNA的分子模型;到了70年代,数理统计、概率论、控制论、微分方程、运筹学、拓扑学及计算技术等数学分支应用于生物学,有力地促进了生物科学的高速发展,并开拓了生物数学这一重要的边缘学科。
2.4 生物学的实验手段不断现代化
实验的技术和装备水平,决定着生命科学的发展水平。广泛采取新方法和新技术,实现实验手段的现代化,也是现代生命科学发展的一大特点。
由于数学、化学和物理学的渗透和整个工程技术的发展,在生命科学中广泛应用了信息论、控制论、同位素、电子显微镜、晶体衍射、电子计算机、遥测遥感、全息、激光等新仪器、新技术和新方法,大大提高了分析生命物质的精确性和对复杂系统的综合能力,成千倍地加快了科学研究的速度,缩短了生物研究的周期,使生物学的新成就在生产实践中起着越来越大的作用。
电子显微镜是上世纪30年代问世的。电子显微镜的制造和使用,使人们对生物的认识达到超显微结构和分子水平,可观察到细胞的微细结构和大分子形貌,用于研究蛋白质分子结构、病毒和遗传物质等,成为目前观察生物大分子结构形态的唯一有效的工具。
2.5 人工改造生命体系趋于“工程化”
人们改造生命体系的实践,分为宏观和微观两个方面。在微观领域人工合成、复制生命物质,并趋于“工程化”。这是现代生命科学区别于并远远超过以往生物学的一个重大特点。
在宏观领域,人们继承了人类有史以来改造生物的传统经验,并发扬光大,有意识地改变动物、植物的生活条件,改变原有的遗传性,获得新的特性,从而创造出为人类所需要的新品种,使动植物朝着有益于人类的方向变化。
当前在改造生物体系方面,最主要的、也是最引人注意的是微观领域。震动全球的生物遗传信息统一密码的发现,证明作为遗传物质的基因是客观存在的。人们在分子遗传学研究的基础上,发展了一项全新的技术科学——遗传工程。
这门技术科学的内容是:将一种生物带有特定遗传信息的DNA片段(或几个或多个基因长度)分离出来,转移到另一种生物的活细胞内,掺入或组合在它的DNA或基因组中,使后者获得为前者所特有的遗传特征,改变生物的遗传性,从而突破生物种与种之间杂交的界限,大大提高物种变异的频率。
这种遗传工程将有可能象建筑师设计建筑工程那样,根据人们的意愿和需要,自觉地有计划地去改造生命物质,设计和创造人们所需要的新品种。
遗传工程在农业、工业及医疗卫生等事业中将起着十分重要的作用。在与疾病作斗争中,有可能根据分子遗传的规律,对因遗传密码发生错误而造成的遗传性疾病,通过以“健康的”遗传物质去替换患者“缺陷的”遗传物质,从而使这种遗传疾病得到根治。
人们已弄清细胞癌变可以回变,基因表达调节控制失灵也可以恢复。为了最终征服癌症,有可能人工合成一些抗癌物质,加速细胞回变,或使癌细胞停止繁殖。近来人们已经成功地把大白鼠的胰脏细胞中合成胰岛素的基因,转移到大肠杆菌的细胞内,为发酵工业大量生产胰岛素开辟了道路,也为未来遗传工程的大发展创造了良好的开端。
