第一篇:生命科學未來的科學
生命科學——未來的科學
一提起生命科學,人們往往會想起這些話“21世紀是生命科學的世紀”“下一個超過我的世界首富一定是出自基因生物領域”(比爾蓋茨的預言)。剛剛進入21世紀的時候,人類基因組計劃,和人體胚胎干細胞等研究更是引起了無數人對神秘的生命科學的好奇。想必有很多年輕的學子已經立志要在生物領域有所成就了吧!這篇文章將會為你揭開生物專業的神秘面紗,一一解答在你追逐夢想的過程中可能有的種種問題,為你激情的高三學習定下更為明確的目標!
一,生物專業學些什么?
大家在初中和高中都學習了很多生物方面的知識,涵蓋了生物學領域的很多內容,包括動植物,微生物,人體生理衛生,分子和細胞,遺傳進化,環境,以及生物工程等,還學習了基本的實驗技能。那么大學里的生物專業又學些什么呢?
到開始填報志愿的時候,你會發現很多大學里都有好幾個和生物有關的專業,比如生物科學,生物技術,生物工程,生物醫學工程等,還有生態學和園林學。那么這些專業都有些什么區別呢?
簡單地分,生物科學,生物技術,生態學等都屬于理科;生物工程,生物醫學工程等屬于工科;園林學屬于農科。我們可以從這些專業所開的課程看出他們不同的培養目標: 1,生物科學:主要學的課程包括植物生物學、動物生物學、生物化學、細胞生物學、遺傳學、微生物學、生態學、分子生物學、發育生物學、系統分類學、結構生物學、微生物遺傳、植物生理學、細胞工程、生物科學大實驗、基礎生物學實驗、生物化學實驗、細胞及遺傳學實驗、微生物學實驗、分子生物學實驗、大學化學及實驗、有機化學及實驗、生物化學技術等。
2,生物技術:主要學的課程包括普通生物學、生物化學、微生物學、細胞生物學、分子生物學、遺傳學、生物技術概論、生物技術制藥、藥理學、藥物分析學、生物化工、生物學實驗、生物化學實驗、分子生物學實驗、微生物學實驗、生物技術大實驗、天然產物分離制備技術、基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程、大學化學及實驗、有機化學及實驗等。3,生物工程:主要學的課程包括計算機基礎、有機化學、物理化學、生物化學、化工原理、生物學、微生物學、天然藥物化學、生物制藥技術、生化反應工程、發酶工程、酶工程、基因工程、工業制劑、生化過程檢測與控制等。
4,生物醫學工程:主要學的課程包括外語、高等數學、大學物理、計算機應用、近代化學、工程力學、電子電工技術、材料科學基礎、生物化學、解剖生理學、組織學、生物醫學工程基礎、生物材料及人工器官、生物材料評價、醫用儀器原理及應用、生理系統建模與仿真、科技情報檢索等。
5,生態學:主要學的課程包括植物生物學、動物生物學、生物化學、細胞生物學、微生物學、遺傳學、分子生物學、地學基礎、生態學、景觀生態學、生物統計學、環境科學、植被生態學、土壤學、基礎生物學實驗、地學實驗、生態學實驗、生態技術實驗、生物化學實驗、資源生態學、環境監測技術、環境生物學技術等。
6,園林學:主要學的課程包括園林美術、植物生物學、生態學(包括景觀生態、植物生態、城市生態)、普通生物學、園林樹木學、園林花卉學、園林綠地規劃、園林設計、園林美學、園林生物技術、園林工程、園林工程制圖、土壤學、景觀生態學、園林建筑設計、生物化學、植物系統學、園林大實驗、園林規劃實踐、園林設計實踐、園林工程實踐、生物學實驗等
可以看出,生物科學主要是研究最基礎最理論的問題,像動植物學,系統分類等;而生物技術的核心課程是基因工程、細胞工程、發酵工程、酶工程這四大工程和其他相關的技術;生物工程和生物醫學工程則主要是工業應用方面的知識。生態學顧名思義是研究生態環境方面的問題;園林學主要是園林規劃設計。
值得注意的是,在大學里生物科學,生物技術,生態學,園林學是屬于生命科學學院,而生物工程屬于化工學院,生物醫學工程屬于材料科學與工程學院。也就是說,后面兩門專業學習的主要不是生物知識而是化工和材料科學方面的知識。
了解這些之后,你選擇專業的時候就可以更好地選擇自己喜歡的專業了。
二,生物專業學完之后可以干什么?
漢語中有一個叫“屠龍之技”,這個詞的意思不是很厲害的技術,而是根本沒用的技術,因為世界上根本沒有龍。那么生物專業的知識是屠龍之技嗎?
立志研究生命科學的同學們不得不面對一個很尷尬的現實:盡管高校里生物專業非?;鸨?,同一學校中生物專業的錄取分數往往比其他專業高上幾十分,但是生物專業的學生的就業市場卻非常冷清。因為國內的生物產業還遠遠沒有發展起來,有這樣一組數據:我國包括醫藥在內的廣義生物產業規模只有500億美元左右,其中現代生物產業產值約為50億美元,占世界的比重約為1%左右。生物醫藥產品90%為仿制品。我國生物產業在技術研發階段與國際大約相差5年左右,產業化階段相差15-20年。我們的教授曾經苦笑著說,雖然我們已經進入了21世紀,但是生物時代還遠遠沒有到來。而相應地對我們很現實的一個問題是,學習生物的本科生很難找到本專業的工作,要想繼續從事生物方面的工作通常要讀碩士,博士,或者出國。尤其是生物工程和環境類專業,在網上被評為“中國高校十大騙人專業”,原因是這些專業的本科生根本找不到工作,因為國內還沒有這方面的大公司。
但是生命科學是一門新興的學科,正在經歷著高速發展的過程,1995年,全球生物藥品銷售額占整個醫藥工業的比重不到4%,2005年已迅速提高到11%。2006年我國生物制品制造業實現總產值418億元,增長了21.7%;生物制品出口(以出口交貨值計)67.78億元,同比增長了30.61%。并且國家出臺了一系列政策促進生物產業的發展,生物技術將在醫藥、農業、環境、能源等領域發揮重要作用,這方面的人才需求量也將急速增大??傊?,前途是光明的,道路是曲折的。
其實想想上個世紀電子技術的發展,上個世紀80年代的時候中國有多少人聽說過電腦?而IT產業經歷了短短十多年的發展,到今天已經成為了最重要的產業之一,造就了一批年輕的中國首富。相信生命科學的發展也將會這樣迅猛。
最后,生物是一門理論性很強的基礎性學科,就像數學,物理這些學科一樣。要想在這些基礎學科里有所成就,就必須要能潛心專研,要能耐住寂寞。而一個優秀的人才,不管你在大學本科四年里是學的什么專業,都會有很好的前途的。
生命科學是一門未來的學科。盡管她現在的前景還不甚明了,但是相信會有很多像我這樣的理想主義者,單純為了了解更多生命的奧秘,為了富有魅力的生命科學和她所描繪的美好的未來,即使知道困難,也要迎難而上,順從自己的心靈和夢想的選擇。
三,國內高校生物專業比較。
好,決定就學生物了,那么那些學校的生物專業比較好呢?
大學中各學科各專業按不同等級分為A++、A+、A、B+、B、C+、C、D+、D、E+、E共11個等級。A++級學術水平最高,E級最低。下面是生物相關專業的A++級專業學校的名單。這些學校的生物專業都是相當優秀的。
生物科學:北京大學,清華大學,浙江大學,復旦大學,南京大學;
生物技術:北京大學,上海交通大學,清華大學,浙江大學,復旦大學;
生物工程:上海交通大學,浙江大學;
環境科學:北京大學,南京大學,南開大學;
生態學:蘭州大學,華東師范大學;東北師范大學;
園林:北京林業大學,華中農業大學,福建農林大學,動物科學:中國農業大學,華中農業大學
這些大學都有各自的特點,比如說北京大學,清華大學,復旦大學等理科相當強,上海交通大學,浙江大學等偏向工科,華中農業大學,中國農業大學等則在生態,農學這方面占優勢,還有中國海洋大學的水產養殖學和海洋漁業科學與技術都屬于A++級專業。
下面是生物學國家重點學科分布。從這里也可以看出各個高校生物專業的實力:
植物學:北京大學、中國農業大學、東北林業大學、南京大學、中山大學、西北大學、蘭州大學、四川大學
動物學:北京大學、內蒙古大學、廈門大學、中山大學
生理學:北京大學、山西醫科大學、復旦大學、西安交通大學
水生生物學:暨南大學
微生物學:中國農業大學、南開大學、山東大學、武漢大學、華中農業大學
神經生物學:北京大學、復旦大學
遺傳學:中國協和醫科大學、復旦大學、中南大學
發育生物學:武漢大學
細胞生物學:北京大學、中國協和醫科大學、北京師范大學、東北師范大學
生物化學與分子生物學:北京大學、清華大學、中國農業大學、中國協和醫科大學、南京大學、科學技術大學、華中農業大學、中山大學
生物物理學:清華大學、中國科學技術大學
生態學:北京師范大學、東北師范大學、東北林業大學、復旦大學、華東師范大學、南京林業大學、浙江大學、云南大學、蘭州大學
最后,希望高三的同學們懷抱信念,懷抱夢想,懷抱希望,朝著自己的目標奮斗。讓高三成為生命中最飽滿的年月。等將來回憶自己人生的路途的時候,可以自豪地說:我為我的夢想奮斗過,我無愧于我的生命!
第二篇:當前生命科學和未來10年之后的研究熱點
當前生命科學和未來10年之后的研究熱點
摘要:生命科學是研究生命現象、生命活動的本質、特征和發生、發展規律,以及各種生物之間和生物與環境之間相互關系的科學。用于有效地控制生命活動,能動地改造生物界,造福人類生命科學與人類生存、人民健康、經濟建設和社會發展有著密切關系,是當今在全球范圍內最受關注的基礎自然科學。生命科學是系統地闡述與生命特性有關的重大課題的科學。支配著無生命世界的物理和化學定律同樣也適用于生命世界,無須賦于生活物質一種神秘的活力。對于生命科學的深入了解,無疑也能促進物理、化學等人類其它知識領域的發展。正文:生物信息學作為當今生命科學研究最重要的平臺技術,其兩大主要任務,即發現致病基因、闡明生命發育進化規律和對海量數據的收集、整理已經逐漸逼近生命科學研究的縱深,并開始有所收獲,正在成為后基因組時代生命前沿科學研究中解析海量數據的最佳工具。
蛋白質組學:蛋白質組學研究也是當代生命科學的前沿熱點。隨著被譽為解讀人類生命“天書”的人類基因組計劃的成功實施,人類已初步掌握了自身的遺傳信息。為了真正破譯、讀懂這部“天書”,各國科學家隨即將生命科學的戰略重點轉到以闡明人類基因組整體功能為目標的功能基因組學上。蛋白質作為生命活動的“執行者”,自然成為新的研究焦點。以研究一種細胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質為特征的蛋白質組學自然就成為功能基因組學中的“中流砥柱”,構成了功能基因組學研究的戰略制高點。
功能基因組:隨著人類基因組計劃的實施和推進,生命科學研究已進入了后基因組時代。在這個時代,生命科學的主要研究對象是功能基因組學,包括結構基因組研究和蛋白質組研究等。盡管現在已有多個物種的基因組被測序,但在這些基因組中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因組中所采用的策略,如基因芯片、基因表達序列分析(Serial analysis of gene expression, SAGE)等,都是從細胞中mRNA的角度來考慮的,其前提是細胞中mRNA的水平反映了蛋白質表達的水平。但事實并不完全如此,從DNA mRNA 蛋白質,存在三個層次的調控,即轉錄水平調控(Transcriptional control),翻譯水平調控(Translational control),翻譯后水平調控(Post-translational control)。從mRNA角度考慮,實際上僅包括了轉錄水平調控,并不能全面代表蛋白質表達水平。實驗也證明,組織中mRNA豐度與蛋白質豐度的相關性并不好,尤其對于低豐度蛋白質來說,相關性更差。更重要的是,蛋白質復雜的翻譯后修飾、蛋白質的亞細胞定位或遷移、蛋白質-蛋白質相互作用等則幾乎無法從mRNA水平來判斷。毋庸
置疑,蛋白質是生理功能的執行者,是生命現象的直接體現者,對蛋白質結構和功能的研究將直接闡明生命在生理或病理條件下的變化機制。蛋白質本身的存在形式和活動規律,如翻譯后修飾、蛋白質間相互作用以及蛋白質構象等問題,仍依賴于直接對蛋白質的研究來解決。雖然蛋白質的可變性和多樣性等特殊性質導致了蛋白質研究技術遠遠比核酸技術要復雜和困難得多,但正是這些特性參與和影響著整個生命過程。
干細胞:干細胞研究更是當代生命科學的前沿熱點。干細胞(Stem Cells)是一類未分化的細胞或原始細胞,是具有自我復制能力的多潛能細胞。在一定的條件下,干細胞可以分化成機體內的多功能細胞,形成任何類型的組織和器官,以實現機體內部建構和自我康復能力,由于干細胞具有特定的分化潛能,表現其全能性、多能性和專能性,近幾年來世界各國科學家對干細胞的臨床應用研究已取得很大的進展。干細胞是目前細胞工程研究最活躍的領域,隨著基礎研究、應用研究的進一步深化,這項技術將會在相當大程度上引發醫學領域的重大變革,它已成為 21世紀生命科學領域的一個熱點。造血干細胞是最早發現,研究最多和最先用干治療疾病的成體干細胞,長期以來,一直認為干細胞只屬干造血系統,隨著干細胞的不斷深入研究,近年來,幾乎在所有組織中都發現了干細胞,干細胞生物學和干細胞生物工程已成為繼人類基因組大規模測序之后最具活力,最有影響和最有應用前景的生命學科。在我國,黨和政府也十分重視并大力支持有關研究院所與學校積極開展這項研究工作和成立專門研究干細胞基地,已在北京、上海、天津分別成立干細胞研究中心。近年來北京大學、協和醫科大學、上海二醫大和軍事醫學科學院等單位在造血干細胞研究和成體干細胞建庫等方面已有相當的基礎,并積累了大量經驗,相信我國的科學家在不久的將來,在干細胞生物工程研究上必將取得輝煌成就。另外,在全球的干細胞生物工程研究中,由干胚胎干細胞來源干人類胚胎,必然會遇到來自社會各方面的制約與爭論,因此,有些國家對于是否支持干細胞的研究,一直是一個頗有爭議的問題,然而隨著干細胞生物工程研究的不段深入與發展,相信這些問題都會得到的妥善解決。
細胞凋亡:近年來,有關細胞凋亡的研究飛速發展,并有所突破。對caspases 系列的研究將更深入,caspases 上游基因和下游的作用底物及各種協作因子將一一被闡明。促caspases因子和拮抗因子將制成藥品推向市場,由于對有關疾病產生細胞凋亡機制的深入了解,并找出其特異性,可應用于疾病的防治,成為治療學新領域。因此,細胞凋亡理論和實踐的研究將有廣闊的天地。
miRNA:miRNA在細胞分化,生物發育及疾病發生發展過程中發
揮巨大作用,越來越多的引起研究人員的關注。隨著對于miRNA作用機理的進一步的深入研究,以及利用最新的例如miRNA芯片等高通量的技術手段對于miRNA和疾病之間的關系進行研究,將會使人們對于高等真核生物基因表達調控的網絡理解提高到一個新的水平。這也將使miRNA可能成為疾病診斷的新的生物學標記,還可能使得這一分子成為藥靶,或是模擬這一分子進行新藥研發,這將可能會給人類疾病的治療提供一種新的手段。
基因芯片:基因芯片技術是伴隨著人類基因組計劃的實施而發展起來的生命科學領域里的前沿生物技術。它最顯著的特點是高通量、高集成、微型化、平行化、多樣化和自動化。經過十幾年的發展,基因芯片技術也在不斷完善、成熟,并廣泛運用于生命科學的各個領域。生物能源:21世紀是生物的世紀,是科學技術飛速發展的新世紀,可持續發展是當前經濟發展的趨勢所在.面對化石能源的枯竭和環境的污染,生物能源的開發利用為經濟的可持續發展帶來了曙光.生物能源作為可再生,污染極小的能源,具有無可比擬的優越性,必將為21世紀的經濟發展和環境保護注入強大的推動力.展望:生命科學研究不但依賴物理、化學知識,也依靠后者提供的儀器,如光學和電子顯微鏡、蛋白質電泳儀、超速離心機、X-射線儀、核磁共振分光計、正電子發射斷層掃描儀等等,舉不勝舉。生命科學學家也是由各個學科匯聚而來。學科間的交叉滲透造成了許多前景無限的生長點與新興學科。美國《科學》雜志評出了 2010 年十大科學突破,其中生命科學就占了八項,這足以說明生命科學研究的發展速度。
第三篇:生命科學協會
生命科學協會
(一)協會基本資料:
生命科學協會是由陳林峰、趙子岳、石牛牛、徐永春、齊慶
一、王龍保、周星宇、費廣元、宋煒、胡超、劉飛翔、朱自德、饒德明、王湖菲、儲梅君等十五位同學自由發起、組建 于2010年3月21日正式向社聯會提交書面材料,成為在籌協會。經一年的努力協會獲得院團委、校團委以及社團聯合會的承認,于2011年3月提出社團轉正申請,并獲得批準。協會于2011年3月正式成為社團聯合會的一員。
創建目的:(1)為我校科技創新愛好者及有創新意向的同學提供一個廣闊而專業的創新學習的平臺,提供專業培訓和指導,為有創新經驗的同學提供用武之地,為老師和同學、同學和同學之間構建一座溝通的橋梁;(2)為各大比賽賽事、實踐等提供我校更有創新性、更有技術含量、更有專業標準的創新項目,讓我校學生在科學研究方面再上新臺階。
協會宗旨:學以致用,學有所用。
協會特色:以我校“建設應用型本科院校”目標為指導,結合本院特色,用科學的眼光看待問題,以“讓生命科學走進生活;為我協會學生科研活動提供專業的服務平臺”為特色。如:科普宣傳,科研講座等。
社團招新:2010級招新159人,會長由陳林峰同學擔任,宋山為副會長;
2011級招新80人,會長由孫仕杰同學擔任,黃夢琪、王福帥為副會長。
(二)社團管理:
1、協會自正式成立后,由以下六個部門為主體組成:
辦公室;科技部;實踐部;宣傳部;記者團;組織部。
2、負責人: 會長(1名,為主要負責人),副會長(2名),各部正部長(每部1名)
以上負責人為協會理事會成員,副部長不算在內,可參與重要會議討論。
3、協會重要負責人工作職責:
會長:把握大學生生命科學協會發展方向。統籌主持協會各項事宜。在重大活動上作出指引和決策。對外代表黃山學院大學生命科學協會。
其職責為:
⑴召集全體大會(包括迎新大會、換屆大會);⑵公布規章制度+;⑶任免部長組長+;⑷授予榮譽稱號;⑸對外最高代表,聯系溝通上下級;⑹作出最終決策,活動最終審批;(7)長期計劃的擬訂、檢查及修訂+;(8)學期計劃的擬訂、檢查及修訂+;(9)下屬建議可行性研究 ;
副會長:協助會長完成協會具體事務,協調、加強各部門的聯系,分管、指導、監督各部門工作。會長因故未能視事時由執行副會長代理。
其職責為: ⑴分管實踐部;⑵分管科技部;⑶任免部長組長+;⑷活動最終審批+;⑸長期計劃的擬訂、檢查及修訂+;⑹學期計劃的擬訂、檢查及修訂+;⑺下屬建議可行性研究+;⑻其他會長交辦事項。注:+為理事會職權。
4、部門職責:
辦公室:負責團體事務的綜合協調;在活動過程中作為核心樞紐協調各部門行動。其職責為:(1)保存檔案資料;⑵指令決議督察;⑶匯總各部信息;綜合信息整理存檔⑷召開各種會議;⑸意見建議反饋。⑹部長考核評估;⑺負責人事登記;⑻負責印鑒管理;⑼活動策劃定稿;⑽作為會長參謀。
組織部的職責如下:
協調組織生命科學協會的各項活動以及協會活動計劃與規劃的擬定、指導實施和檢查總結。貫徹執行學校的路線、方針、政策與決議;擬訂本協會組織、干部工作的規劃、規定和管理制度,并組織實施。宏觀指導本協會的組織制度和干部人事制度改革;制訂或參與制訂組織、干部、人事工作的重要政策、制度。
主要負責:(1)策劃社團活動活動;提交策劃初稿;(2)活動具體組織;(3)本部門工作目標的擬訂、執行以及控制;(4)撰寫活動總結報告。(5)整理保存本部門活動及相關材料。
宣傳部 :積極對(校)內宣傳大學生生命科學協會;協會文化(凝聚力)建設,形象塑造的設計,知名度的建立;負責協會活動宣傳策劃的具體操作。
主要職責:(1)宣傳材料的制作、宣傳發放及管理等(2)宣傳工作相關材料的收集整理,歸檔;(3)部門工作目標的擬訂、執行以及控制;(4)活動的宣傳要有新意,有創意性。
注意:對于貼在張貼欄等物體上的海報等應在規定其張貼時間結束后及時撕去,張貼期加以維護。
實踐部:在生命科學協會內組織或幫助成立各興趣小組,負責各小組的管理工作,撰寫及協助各興趣小組的活動計劃與規劃的擬定、指導實施和檢查總結。實踐部有義務自行組織本部門實踐活動。
記者團:作為協會特殊的一部分,是協會與外界溝通的重要橋梁。
1、網絡攝影:協會網站建設、維護與管理,規章制度、財務支出、活動報名、活動內容及圖片等生命科學協會相關信息的發布,為協會內部及外界提供一個了解本協會的平臺;管理協會專用電子郵箱、網站、博客、相冊以及ftp等。⑴建設維護網站;⑵管理協會郵箱、FTP、博客和相冊;⑶本協會信息發布;⑷活動攝影攝像;⑸維護成員及校內同學的電腦。
2、編輯采稿:協助協會內的精神文明建設;做好活動通訊稿的撰寫及協會相關稿件的修改審閱及反饋,及時報道協會組織的各項活動,并上發到協會網站;收集各類優秀作品(例如優秀會員相關事跡)及時發布到協會網站;和宣傳部做好對協會的立體宣傳和平面宣傳;
⑴ 相關人員的采訪⑵修改審閱活動稿件;⑶負責網絡稿件的搜集整理;
3、負責協會的調查活動。
4、本部門資料的整理歸檔。辦公室的職責如下:
⑴負責文件起草;⑵協助公關外聯;⑶做好會議準備,做好會議記錄;⑷收集意見建議; ⑸素質拓展錄入;⑹負責遞交申報;
⑺組織架構、部門職權劃分的研究、分析及改進建議的提出;
⑻人事制度與其作業程序的研究、設計及改進建議的提出;
⑼本部門工作目標的擬訂、執行及控制;⑽人員的考勤、考績、獎懲、遷調等事項的辦理;⑾會員建議制度的建立與推行;⑿成員違反生命科學協會規章與失職的調查;
⒀文書、庶務管理辦法與其作業流程的研究、設計及改進建議的提出;
⒁表格、書刊、制度的印制、登記及整理;
2、財務管理:
⑴財務管理與會計制度的研究、設計及改進建議的提出;
⑵預算制度的研究、設計及推行;⑶報銷的匯編、控制及執行結果的分析與報告;
⑷現金、契據等由財務長保管;⑸各部門、單位收支款項的審核及費用的控制指導;
⑹會計憑證的編制、審核與保管;⑺會計賬冊的登記、處理與保管;⑻予以報銷經費;
⑼成本的計算與分析控制;⑽財務、會計報告的編制與分析;⑾本協會財物的管理。
科技部:“讓生命科學走進生活;為我協會學生科研活動提供專業的服務平臺”我們專業的為我校學生提供一個廣闊的創新學習的平臺,為有創新意識的同學提供用武之地,在老師和同學、同學和同學之間構建一座溝通的橋梁,為不同等級的科研活動提供更有創新性、更有技術含量,更有專業標準的創新項目,讓我協會學生在科學研究方面再上新臺階。
另外:
1、財務管理:社團內部另設管理人員(會長除外),專門管理社團活動財務。
⑴財務管理與會計制度的研究、設計及改進建議的提出;
⑵預算制度的研究、設計及推行;⑶報銷的匯編、控制及執行結果的分析與報告;
⑷現金、契據等由財務長保管;⑸各部門、單位收支款項的審核及費用的控制指導;
⑹會計憑證的編制、審核與保管;⑺會計賬冊的登記、處理與保管;⑻予以報銷經費;
⑼成本的計算與分析控制;⑽財務、會計報告的編制與分析;⑾本協會財物的管理。
2、協會另找成員成為協會通訊員,負責與社聯會聯系,投稿。
3、協會設立競賽小組,小組負責人有帶領協會競賽小組參加省級,全國大賽的義務。
4、服務小組:服務隊的職責如下:具體活動開展。負責策劃組織各種活動,認真完成組織部分配的派遣工作。⑴策劃公益活動;⑵活動具體操作;⑶提供人員名單;⑷組員的任免;⑸活動所需物品的采購。
(三)社團活動
2010--2011,在籌期舉辦的主要活動如下:
活動一:黃松博士為我會做學術演講(2010年5月31日)
生命科學協會邀請生命與環境科學院博士黃松老師在生環院五樓多媒體教室做了學術性講座,此次講座有助于培養同學們對野生動物的喜愛與熱情,對蛇類更加全面的了解認識。
活動二:生命科學協會邀請唐鑫生教授作講座(2010年11月9日)
生命科學協會邀請我??蒲刑幪庨L唐鑫生在南區2212教室作了題為《校大學生科研項目指導》的講座。講座中,唐鑫生就大學生參與科研活動的意義、大學生科研項目選題、科研論文申報書的編制、科研論文的寫作與發表、科研項目結題報告的填寫和經費報銷六個方面向同學們做出了詳細的講解和分析。
活動三:生命科學協會舉辦考研專題講座(2010年10月20日)
10月20日晚七點,生命科學協會于生環學院五樓多媒體教室舉辦了一場考研專題講座,特邀生環學院院長呂順清教授、生化與分子教研室主任胡曉倩副教授、指導考研備戰經驗豐富的陳向陽老師以及團總支負責人李曉毓老師出席,來自各專業的一百五十余名同學參加了此次講座。
活動四:七彩活動之“百生講壇”
繽紛十月,多彩校園。為豐富校園文化生活,拓展大學生知識面,在校園內營造一個良好的學術氣氛,充分展示當代大學生風采,促進大學生綜合素質的全面發展。生命科學協會特舉辦校園七彩之“百家講壇”活動。倡議大學生自覺樹立遠大理想,培養崇高責任感,提升自身綜合能力,塑造“積極向上,文明進取”的良好形象以協會參加的IGEM比賽為切入點,暢談隊員對比賽的所學的知識和經驗,讓同學們的團體意識和知識和經驗更好的進行交流。
活動五:生命科學協會省內各地蚯蚓調查活動
為提高大學生的學習積極性,增加學習的趣味性,并將所學知識應用于實踐,生命科學協會此次將舉辦安徽省內地區蚯蚓調查研究活動,今年暑期之前我們在王德青老師的指導下成立了“安徽省各地區蚯蚓采樣調查研究實驗小組”,并在暑期內分派人員采集了安徽?。簝雀鱾€地區蚯蚓和其生活的土壤,此次實驗主要是對安徽省各地區蚯蚓以及其生活地的土壤進行采樣,調查和研究不同地區蚯蚓和土壤PH值的異同點,從而提出問題和相關結論。
活動六:生命科學協會荒地開墾種植活動 2011--2012舉辦的主要活動如下:
大型活動:活動一:大學生科研項目申請專題申請 活動二:百米《生命與人類文明史》畫卷展 活動三:科普知識校園行
常規活動:活動一:課題設計培訓活動(2次)活動二:課題實踐活動--桂花扦插活動 活動三:生活科技視頻欣賞 活動四:省級科普競賽培訓(2次)
2010-2011生命科學協會的成果
生命科學協會成立一年以來通過組織各種講座和各種活動豐富了校園文化,提高了學生實驗熱情,營造了良好的學術氛圍,激發了同學們對科學技術的激情,提高了同學們的科學創新能力。讓同學們知道科研活動離我們并不遠,只要我們有好的idea我們就要通過試驗和實驗來完成我們的idea。;去年協會一共為大一新生組織的活動有:1種子萌發的條件探究,如何驗證是否需要氧氣,如果用土地板結的方法怎么證明不是土地過硬無法生長,密封室內燃燒耗氧法;2植株移栽成活率初探;3植物體液和動物體液對種子萌發的影響;4柳樹中水楊酸對扦插生根的促進作用;5磁場對種子萌發和生長發育的影響;6合理利用有限土地資源初探(時間,空間,植株種類,經濟效益);7哪些田園植物具有自毒作用;8小荒地開墾后微生態系統的變化及建立;9植株扦插實驗(取材剪斷位置,是否留葉,取材部位,是否要特殊處理,哪些植株需要扦插);10真菌培養;11同種植物信息傳遞研究;12不同植物會傳遞信息嗎(危險信息);13不同植物間如何取得水,養分,光照等的優勢;14古典音樂對植物生長促進作用的研究;15手機輻射對幼苗的影響;16植株幼苗韌皮部受環壓對生長狀況的研究;17蘿卜大蒜盆景的制作;18植株藝術造型設計(原理,可行性是什么);19微園林生態系統設計等十九個科研小課題。去年的校級科研項目申報我們協會有15位成員成功申請校級科研項目特別是在09生科的會員從以前的一位兩位到現在的十位同學,比以往各屆生科專業的同學都要多的(見附錄1)。校級科研項目的申請是不允許大一同學主持的,以往也沒有大一參加的先例,我們讓對科研有很濃厚興趣并且能力很強的大一同學參加申請到校級課題的高年級同學的課題中,讓他們更早的接觸,為以后的科研項目打好基礎。
2011--2012協會成果:
協會成員代表協會參見挑戰杯大學生課外學術科技作品競賽(《懸式水輪廢水發電系統》作品)獲校級二等獎。
參賽人員:王文浩;陳林峰;孫仕杰;秦小梅;任靜;朱從里 協會成員代表協會參與安徽省百萬大學生百所大學科普創新創意大賽(百米《生命與人類文明史》),獲省級優秀獎。參賽人員:陳林峰;孫仕杰;秦小梅;任靜;朱從里;王文浩 另有入圍獎若干。
協會人員有六人獲得大學生科研項目。生命科學協會今后努力方向。
一、讓更多的大一同學更早的接觸科研。
一、繼續積極的舉辦與科研相關的活動促進社員們之間的交流。
二、克服心浮氣躁的缺點,踏實認真的為社員服務。
三、培養鍛煉干事,培養一個能夠接任社團的一個團隊。
四、加強與指導老師的交流。
五、積極組織舉辦各種比賽(挑戰杯、科技競賽等)和課題申請的培訓講座
六、未來三年內舉辦第一屆科研知識競賽。生命學協會成立不久,經驗尚淺,在很多方面仍有待提高。我們愿投入百倍的熱情,努力管理好社團,服務好社員,令生命科學協會更加成熟。望社團聯合會批準轉正。
為使我協會可以長久運行,現擬每年舉辦的常規活動如下:(第一屆會長設想)
1、每年十二月份以后開展一次我校大學生生命科學相關方面的科研項目申請書展覽,同時設生命科學相關方面科學工作者展區。
2、每年四月份左右組織一次我校大學生生命科學相關方面的科研成果展。
3、每年三月份開展一次向黃山市市民宣傳現代生物學理念。
4、每年暑假期間組織積極性較強的協會成員組成”我的生命科學”科技攻關小組探索科學奧秘。
5、每年暑假期間由實踐部和項目部共同主辦科技宣傳志愿者服務隊,主要針對農村地區進行科技宣傳《由生環院提供技術支持,主要由黃山市農業局指導》
6、每個新學年開始后,在協會招新前,本協會將在校內組織一次大型的生命科學協會成就展。
7、長期開展理論與實踐同時教學的方法,傳授科學技術。如開展真菌培養。
8、每年面向全校開展一次基礎生物常識競賽。作為生物常識普及的一部分。
9、每學期至少開展兩次相關知識講座。各部門間的學習交流活動等由各部門自行安排。
一、我協會預備開展《了解微生物世界》、《了解動植物世界》及《掌握生物健康知識》等活動。
二、定期開展生命科學方面的講座,結合協會當前研究的課題,對會員進行技能培訓。
三、面向全校,做一些調查,對生活中常見的生物問題誤區進行科普宣傳,比如HIV、乙肝、捐血安全性問題、熱炒的非轉基因油有無必要……
四、《學習食用菌培養》為實踐性活動,主要提高大家的動手能力并學得一技之長。
五、組織專業的知識設計大賽和各種能力測試活動。協會鼓勵并積極組織會員參加科技創新大賽,鍛煉同學們的科技創新能力。
六、走進大自然學習,利用黃山地區得天獨厚大自然資源廣泛開展學習探究等活動。
七、定期組織會員到野外采集標本,并做好標本的后期處理工作。
八、定期召開例會,學習當前生命科學領域的一些頂尖技術。
九、建立網站等及時為廣大生物愛好者解疑釋惑,及時發布各課題組科學研究動態,為大學生創業提供全新的信息。成員以本協會為平臺,可以結識未來創業的合作伙伴,開創成功事業。
十、與校外“生物協會”的聯系和交流,聯合舉辦各種活動(由黃山學院生命與環境科學學院08生物科學二班為發起單位,聯合安徽大學、安徽師范大學、合肥師范學院、中華民族大學等大學共同創立生物科學網絡學習的平臺已于2009年4月份正式成立)。
十一、定期組織會員到實驗室做實驗。
十二、組織會員到生物公司參觀學習。
(四)社團活動
2010--2011,在籌期舉辦的主要活動如下:
活動一:黃松博士為我會做學術演講(2010年5月31日)
生命科學協會邀請生命與環境科學院博士黃松老師在生環院五樓多媒體教室做了學術性講座,此次講座有助于培養同學們對野生動物的喜愛與熱情,對蛇類更加全面的了解認識。
活動二:生命科學協會邀請唐鑫生教授作講座(2010年11月9日)
生命科學協會邀請我??蒲刑幪庨L唐鑫生在南區2212教室作了題為《校大學生科研項目指導》的講座。講座中,唐鑫生就大學生參與科研活動的意義、大學生科研項目選題、科研論文申報書的編制、科研論文的寫作與發表、科研項目結題報告的填寫和經費報銷六個方面向同學們做出了詳細的講解和分析。
活動三:生命科學協會舉辦考研專題講座(2010年10月20日)
10月20日晚七點,生命科學協會于生環學院五樓多媒體教室舉辦了一場考研專題講座,特邀生環學院院長呂順清教授、生化與分子教研室主任胡曉倩副教授、指導考研備戰經驗豐富的陳向陽老師以及團總支負責人李曉毓老師出席,來自各專業的一百五十余名同學參加了此次講座。
活動四:七彩活動之“百生講壇”
繽紛十月,多彩校園。為豐富校園文化生活,拓展大學生知識面,在校園內營造一個良好的學術氣氛,充分展示當代大學生風采,促進大學生綜合素質的全面發展。生命科學協會特舉辦校園七彩之“百家講壇”活動。倡議大學生自覺樹立遠大理想,培養崇高責任感,提升自身綜合能力,塑造“積極向上,文明進取”的良好形象以協會參加的IGEM比賽為切入點,暢談隊員對比賽的所學的知識和經驗,讓同學們的團體意識和知識和經驗更好的進行交流。
活動五:生命科學協會省內各地蚯蚓調查活動
為提高大學生的學習積極性,增加學習的趣味性,并將所學知識應用于實踐,生命科學協會此次將舉辦安徽省內地區蚯蚓調查研究活動,今年暑期之前我們在王德青老師的指導下成立了“安徽省各地區蚯蚓采樣調查研究實驗小組”,并在暑期內分派人員采集了安徽?。簝雀鱾€地區蚯蚓和其生活的土壤,此次實驗主要是對安徽省各地區蚯蚓以及其生活地的土壤進行采樣,調查和研究不同地區蚯蚓和土壤PH值的異同點,從而提出問題和相關結論。
活動六:生命科學協會荒地開墾種植活動 2011--2012舉辦的主要活動如下:
大型活動:活動一:大學生科研項目申請專題申請 活動二:百米《生命與人類文明史》畫卷展 活動三:科普知識校園行
常規活動:活動一:課題設計培訓活動(2次)活動二:課題實踐活動--桂花扦插活動 活動三:生活科技視頻欣賞 活動四:省級科普競賽培訓(2次)
(五)協會發展目標:
盡管學校以及協會條件有限但是我們協會目前依然有恒大的發展空間,相信隨著學院今后的發展,師資教學條件的發展,我堅信我們協會定然在條件符合乃至有很大差距的條件下,協會會有很大的進步空間,會有其他協會或社團所不能比的優勢,會取得很大的成功。我心目中的協會一定能夠成為黃山學院(以后也許會是黃山大學)獨特的風景線,它將是一支擁有獨特魅力的社團,引人矚目的團隊,它是一支專業化得團隊,涉及面廣,為學校服務、為周邊人服務的團隊,它是一支有靈魂、有釘子精神的團隊,它又是一支開拓進取不怕困難敢于挑戰、做事不打折扣的團隊。同時,團隊成員都有自己的理想,有無私奉獻,精誠互助的精神。相信總有那么一天,我們協會站在所有社團之中獨特的存在,代表學校走向全國,乃至世界。相信總有那么一天!
第四篇:生命科學試題
2010——2011學年第二學期《生命科學導論》考試題
學院_____班級_____學號____姓名_____
從下面11題中任選5題,每題20分,共計100分
1、談談學習《生命科學導論》的收獲、對該課程有何期待和建議?
2、什么是基因和基因組?基因的化學本質是什么?核酸是不是一種營養品,人體需要補充外源核酸嗎?直接服用核酸產品對改善健康有幫助嗎?為什么?
(1)基因是DNA分子上具有遺傳效應的DNA分子片段,基因位于染色體上,并在染色體上呈線性排列。基因組是指生物所攜帶的遺傳信息的總和。(2)基因的化學本質-DNA
3、、什么是病毒?艾滋病是由何種病原微生物引起,其致病的機理和傳播途徑如何?談談你對綜合防治艾滋病的意見和建議。
4、什么是干細胞?有哪些類型?造血干細胞屬于哪種類型?造血干細胞移植能治療哪些疾病?目前提倡哪種方法采集造血干細胞?捐獻造血干細胞影響身體健康嗎?作為大學生你愿意成為一名捐獻造血干細胞志愿者嗎?談談你的認識。
5、你如何理解膳食平衡?大學生飲食應該注意哪些問題?
6、什么是生態平衡?生態平衡有何意義?
7、病毒感染和細菌感染的防治有何異同?
8、談談你對轉基因農產品的認識
9、何為發酵食品?鮮奶與酸乳有什么不同?
10、生物多樣性有什么重要意義?
11、為什么要提倡低碳生活?
第五篇:生命科學研究進展
生命科學研究進展
尹強
(江西農業大學理學院,江西南昌,330045)
現代生物技術已進入商品生產的激烈競爭階段。據在京舉行的關于“分子生物學進展”方面的學術報告會透露,美國科學院的院報中,每月的生物論文10倍于數理化天地論文的發表數量。這個數字顯示了在當代人們對生命科學發展的重視程度。同樣,在商品生產領域也表現出了同樣的趨勢。如在運用現代生物技術的遺傳工程方面,美國每年在該領域投入的研究經費高達100多億美元,有200多家大生物技術公司從事有關方面產品商品開發,已生產出了多種生物制品。在市場上出售的有人生長激素、胰島素、調節血壓的人腎素,還有乙型肝炎疫苗;可使腫瘤枯萎的生物技術藥物已進入臨床試驗。美國利用遺傳工程正在研制生物制品的還有多種,如具有抗癌作用的腫瘤壞死素、能溶解血栓的組織纖維蛋白溶酶活化劑及多種免疫系統調節制劑.科學工作者還正在研制艾滋病疫苗。在現階段的動物試驗中,這種疫苗已使老鼠體內產生了艾滋病抗體,并開始在人體上進行試驗。
日本在生物技術方面的研發也不甘落后,該國的科學家把生物技術看成是使日本的技術在2l世紀處于世界領先地位的跳板。日本引進美國的生物技術,派出大量人員去美國學習,同時鼓勵本國的科研。日本已研制出促進紅細胞形成的血細胞生成素,可用于治療腎臟疾病。西歐各國在生物技術方面起步較慢,但在現代制藥工業中生物技術卻異軍突起。他們在單克隆抗體和特異蛋白分子的生產方面處于世界領先地位。一些老企業也利用生物技術生產各種高效酶制劑,用于食品加工和廢物處理。還有,他們在細胞融合領域也取得了重要進展,如番茄馬鈴薯的育成。在開發這類細胞融合技術產品時,除在產品實踐方面有所突破外,還在育種理論上有新發現。如他們在研究報告中指出,利用細胞融合技術最有前途的是近親植物細胞融合,它對提高品種質量效果明顯。
俄羅斯生物技術研究也日趨活躍,他們在前蘇聯時期的研究基礎上,先將遺傳工程的重點放在農業方面,力圖培育出“早熟、高產、營養豐富、能在貧瘠土地上生長的農作物。俄羅斯科學家還存分子生物學和醫學生物技術方面進行了卓有成效的研究,在研究離子載體如何穿過細胞膜方面有突破性進展,了解這一點將使人們揭開細胞維持恒定狀態的奧秘。
我國在現代生物技術開發方面雖然起步較晚,但發展迅速,在某些項目上已躋身于世界先進行列,引起了國際同行的關注。如存生物醫學工程領域的人工器官,新華醫院和上海第一結核病防治院共同研制的聚丙烯中空纖維人工肺已在全國推廣應用,僅新華醫院一家就用了300多例。過去不用人工肺死亡率達50%,現在應用新的人工肺,深低溫手術無一例死亡,達到了國際先進水平。上海胸外醫院、新華醫院、人體代用材料研究所研制的人造血管、膨體心臟修補片已達到國際20世紀80年代水平。特別應提到的是,我周在轉基因抗病蟲害作物、生物大分子的合成及克隆生物領域取得的成果亦是頗多。我國還參與了人類基因組測序工作,說明我國在該領域占有一席之地。我們還必須進一步加強該領域的研究工作,以縮小與發達國家在生物技術研究開發方面的差距。我國研制成功第二代人造血
查新報告顯示,我國第一代人造血在臨床應用中,已成功地搶救了400多名傷病員。研究第二代人造血的科研人員,在歷時4年的探索中對氟碳人造血的合成、乳化、毒理以及藥效等方面做了不少改進,儲存期從半年延長到1.5年;它在血管中的半衰期也從原來的10 h延長到19.8h。這將更有利于患者恢復健康。人造血是國際生命科學界,特別是醫學界關注的熱門課題。第二代人造血是我國上海有機化學研究所、上海勞動衛生職業病防治研究所的科學工作者研制的。對第二代人造血的科學檢測實驗證實,它具有4個方面的優點:第一是儲存期長;第二是不管使用者的血型,能保證血液和各臟器的正常生理功能,適宜大面積、突發性事故傷員的急救;第三是生產中可以消毒、患者在使用時不會染上因輸血引起的傳染??;第四是它的顆粒直徑僅為人體血液紅細胞的1/70.在紅細胞被血管栓塞段堵截時,人造血可載運氧氣繞道而行,使缺血段的細胞重新得到氧氣供應,這會有利于治療某些血管缺血性疾病。專家們在評審這項成果時指出,我國科學工作者研制成功的第二代氟碳人造血,僅僅用了4年的時間,而且有那么多的優點,是難能可貴的,這對于解決救護傷員及其他需血的患者來說是一大福音。對該成果的重大意義不僅在于治療本身,從生命科學的理論和實踐來看,它應該是人造器官或組織的一部分,從這個角度來講,這項成果的意義是深遠的。生物應答變更因子類新藥問世
“生物應答變更因子”是一類新發現的藥物,其主要功能是促進免疫系統的防御能力。這類新藥在治療癌癥及一些傳染病方面有作用。專家們認為,21世紀它們會統領藥物市場。評價如此之高.值得人們關注。
迄今,美國醫學家已發現40~50種生物應答變更因子的藥物?,F舉若干實例。如加利福尼亞州一家生物技術公司研制的最新生物應答變更因子藥物——“干細胞因子”,它能促進早期骨髓細胞的生長,以產生紅細胞和白細胞,適用于骨髓功能衰退、接受化療、移植異體骨髓以及艾滋病等患者的治療。又如免疫系統激素—— “干擾素α-2”也是一種新的生物應答變更因子藥物,它能促進各種白細胞去破壞病毒感染細胞,甚至它本身也能滲入病毒感染細胞,從而阻斷病毒增殖。再如“紅細胞生成素”是一種腎臟分泌的激素,它能促進骨髓細胞成為成熟的攜氧紅細胞.可用于腎功能衰竭患者或艾滋病患者的貧血癥。還有一種“集落促進因子”,其主要功效是促進未成熟的骨髓細胞成為能抵抗疾病的白細胞,它還可被用于增強治療白血病的藥物胞嘧啶阿糖苷以及治療艾滋病的藥物疊氮胸苷的療效。專家們在評審生物應答變更因子系列藥物時指出,此類新藥物通過控制患者的紅細胞和白細胞達到治療疾病的目的,其作用機制新穎,效果特別,其前景可與當年抗菌素發展勢頭相媲美。他們特別建議。應進一步加大在本領域的研發力度。3 延緩人體衰老研究的新突破
3.1 生長激素合成劑抗衰老
生理學知識告訴我們,大多數人年過30歲后,腦垂體前葉分泌生長激素的功能就逐漸減退,年逾花甲者的分泌量相當于青春期的1/5。有些老年人甚至自身不能再產生這種生長激素。在這種事實面前,科學工作者,特別是生命科學工作者,便試圖通過研究解決這一問題。
研究人員經過長期的探索,開發成功一種合成劑。這項成果經威斯康遜醫學院的丹尼爾·拉德曼大夫用于臨床試驗后發現,12名61~81歲的男性接受為期半年的生長激素合成劑注射療程后,受試者體重保持不變,而脂類卻平均減少約15%,肌肉組織增加近9%,同時,脊椎骨密度與皮膚厚度略有增長。
拉德曼主持的生長激素合成劑臨床試驗顯然取得了明顯的防衰益壽之效。此項研究成果公布后引起了生命科學界,特別是醫學界的強烈反應。研究報告稱,臨床試驗顯示,該合成劑既有利于老人增加體力和改善身體結構,又可預防因膽固醇過高而導致的心臟病發作。
專家們在評審這些研究成果時既肯定了其試驗取得的抗衰老的效果,同時也指出,這項研究尚未說明此合成劑對年長者的神經系統和感覺器官等有何影響。此外,如劑量過大或療程過長可能產生的副作用,值得進一步觀察。
3.2 改善微循環功能抗衰老
我國南通市抗衰老中心的研究人員開發出一種由40余味中草藥及純天然物精制而成的藥物背心和帽子。經過300多位患者的試用驗證,這種藥物背心和帽子對慢性支氣管炎、冠心病、高
血壓、神經功能癥等30多種常見病均有明顯的療效。
生命科學工作者及醫學工作者在談到此類試驗療效時指出,微循環功能不良是導致人體衰老的主要因素。在這一思想指導下,世界各地,特別是一些發達國家和發展中大國又相繼開發出了改善和增強微循環功能的新制劑和儀器,現已形成系列產品。實踐已經證明,改善人體微循環功能已使眾多的微循環出現障礙的患者,尤其是老年人群受益。2006年l0月有人運用我國寧波生產的,根據改善微循環功能原理設計出的“水流氣血循環機”的療效檢驗證實,膝下熱浴改善微循環功能效果明顯。當膝下部位受到特定溫度(40℃-45℃)外化刺激時,就會通過下肢與上體的溫態反差效應,推動氣血循徑上行,在外溫內透的感傳作用下,可使全身毛孔開放,呼吸加快,全身各部位活力增強,從而達到通經活絡、加速機體新陳代謝、改善微循環的目的。使用者曾長期患右下腿部麻木之疾患,使用一周(每天早晚各一次膝下熱浴.每次使用時間為30 min~40min)后,麻木癥狀明顯改善,而且達到了全身通經活絡的效果。生物固氮能力研究的新進展及新發現
從空氣中獲得氮并將其轉化為自身氮素營養是豆科植物的獨特性狀。雖然這種能力是依靠固氮菌與豆科植物共生在根部形成根瘤來實現的,但是不同種類的豆科植物對與其共生的固氮菌都具有?!浴E嘤哂泄痰芰Φ姆嵌箍谱魑镆恢笔强茖W工作者探索的一個重要科研項目。
前不久。英國諾丁漢大學愛德華·科金教授主持的一個研究小組織報道了他們對非豆科作物固氮能力研究取得的新進展。研究組成功地分離出一種可以溶解植物根毛生長點細胞壁的酶。利用這種酶可將固氮菌引入非豆科植物根毛和細胞原生質中,使其具有固氮能力。這一點突破,正是本項研究的創新點。在這個基礎性突破研究的基礎上,現已向水稻、小麥以及向日葵的植株體內引入。由于水稻在世界糧食中占有重要地位,它已作為重點研究對象,主要目標是研究最適合與水稻建立共生關系的固氮菌。
在人們發現某些植物能夠利用根瘤菌,形成根瘤——固氮制造營養物質——氨基酸和酰胺。因此,豆科植物不但能在貧瘠土地上生長,而且還有肥田的作用。苜蓿、花生、洋槐、相思樹、紫藤、赤楊、美洲茶等植物都有這樣的特性。研究還發現,某些熱帶作物能夠在葉面上長瘤,利用微生物固定空氣中的氮素。松樹雖不長瘤,但它能與根上及根周圍的微生物建立合作關系,因此,它也能夠在缺氮的沙土上生長。在這樣的事實面前,人們在思考,動物能不能在自己的軀體內,按照上述已查明的固氮機理,自制營養物質?,F在科學家已經發現了這樣的例子,而且還是我們人類的一部分。這個發現被稱之為固氮機制在生物體中起作用的重大發現。調研報告表明,生活在新幾內亞山區的土人,每天只吃一些山芋和蔬菜,至多再加一點豆類和花生。他們一天的食料中,蛋白質只有22 g,遠低于世界衛生組織規定的最低標準60g,然而,他們人人都很健壯,無論男女老少,都沒有任何營養不良的癥狀。這種現象引起了人們的廣泛關注,希望盡快找到原因。最后還是通過對當地土人進行細致的檢查,發現他們的糞便中氮素含量超過進食的氮量。這個氮素的含量“差”,恰恰是問題的關鍵點。多出的部分從何處來是科學工作者必須揭示的問題。通過進一步的查找,競從這些土人的腸道中找到了固氮菌。正是這些固氮菌在人體內固定和吸收空氣中游離的氮素,再合成為蛋白質,滿足人體的需要。
專家們在評審這個新發現時指出,人們對植物利用微生物為自己制造氮肥很感興趣,而對人體利用固氮菌為自身合成生長、發育所需要的蛋白質必然是更感興趣。對于這項開發性研究,一是要進一步落實在動物身上固定和吸收空氣中游離氮素的有效機制的可靠性和準確性;二是加以推廣應用。大氣中含量非常豐富的游離氮,就能直接成為極為豐富的食品資源。
發現生物固氮100年后的今天,其機制研究又有新的重大進展。研究認為。固氮微生物之所以具有固氮能力,從分子生物學角度上已探明,是這些微生物體內含有具特殊催化功能的蛋白質——固氮酶這種生物大分子。其作用機理現已被揭示,即固氮酶在常溫常壓下將氮氣轉化為氨,同時還將水巾的氫離子還原成氫氣。由于固氮酶反應消耗很大能量,所以人們過去認為,伴隨固
氮而出現的放氫是能量的浪費,并試圖解決這種浪費。進一步的研究發現,固氮酶是由鉬鐵蛋白和鐵蛋白兩部分組成。鉬鐵蛋白中的鐵相輔因子被認為是固氮酶真正起催化作用的活性中心。由于固氮酶結構的復雜性,科學家們試圖化整為零,先對各個組成單位進行分別研究,然后再設法將各單位重新組裝成完整的固氮酶分子。這方面的研究又取得了新進展。如去鐵相輔因子的固氮酶已從突變菌株中分離出來并得到了初步純化。再一點是固氮酶的活動是由固氮基因(簡稱nif基因)群所操縱。關于生物固氮遺傳基礎研究目前的進展也十分引人注目。肺炎克氏桿菌的整個固氮基因群的DNA序列分析已經全部完成。生命科學工作者還從其他固氮微生物中(如原細菌的甲烷球菌和各類真細菌)得到大量的固氮基因的DNA序列資料。總之,生物固氮研究的一個又一個突破,極大地豐富了生命科學理論,又為化學模擬及生產應用提供了直接依據。隨著生物固氮機制的不斷的、深入的揭示,在此基礎上進行工業模擬生物固氮,或通過基因工程手段去改造固氮微生物,甚至可創造出能夠直接固氮的生物新品種,造福于全人類。