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生物学研究进展


传统农业生态 系统结构
农作物 饲料 家禽
粪肥 (畜)
粪肥
生态农 业 生 态 系 统 的结构模式图
饲料
农作物 粪肥
家禽 (畜)

燃 料
菌渣等 粪便
粪便 秸杆 沼液作肥料
食物
食物

沼气池
沼渣
食用 菌
二)微观方面
分子生物学(包括分子遗传学)、细胞生物学和 神经生物学(或脑科学)已发展成当代生命科学研究 的三大热点。
右图是美国科学 家于1984年开始兴 建的“生物圈Ⅱ号” 实验室,1993年1月 建成后8位科学家入 住里面欲通过自己生 产各种生存所需在里 面生活两年,结果才 过了一年多一点就因 里氧面气减少、粮食减产不得不撤出。
该实验说明,在目前技术条件下要在生物圈 之外建一个适于人类生活的生态系统是非常困难 的。因为系统的稳定性很难做到。
根据这种思想,国外一些学者提出“地球村”、“地
球飞船”等想法,说明地球是一个大家庭。这种意识不仅 在自然科学,而且在社会科学、文化道德等方面都会产生 深远的影响。
目前关于生物圈的模拟研究,无论是美国建造的“生 物圈2号”,还是日本搞的“第二个生物圈计划”,都想 建造一个完全封闭的“小地球”,但经过多年实验最终失 败。由此说明,在目前条件下,人类还无法模拟出类似地 球可供人类长期生存的生态环境,地球是人类唯一的家园。
4、生态学研究的热点
1)、地球变化的研究:地球变暖、臭氧层的 破坏、沙漠化、海洋污染、野生物种减少等问 题。 2)、生物多样性包括物种多样性、遗传多样 性和生态系统多样性。 为了保护生物的多样性,建立自然保护区。在 此基础上,联合国教科文组织又提出了生物圈 保护区的概念,保护区不是一个“堡垒式”或 “要塞式”的庄园,而是一个开放的资源管理 的战略基地。
三)、分子生物学阶段:
20世纪30年代以来,生物科学 研究的主要目标是生物大分子— —蛋白质和核酸上。
1944年,美国生物学家艾弗里 用细菌作实验,第一次证明了 DNA是遗传物质。
1953年,美国科学家沃森和英 国科学家克里克共同提出了 DNA分子双螺旋结构模型(图5), 这是20世纪生物科学最伟大的成 就,标志着生物科学的发展进入 了一个新阶段——-分子生物学 阶段。
1、“人类基因组划”(HumanGenomeProject)。 与原子弹的“曼哈顿计划”和登月球的“阿波罗 计划”相比拟的宏伟工程,自1990年正式启动以 来,经过全球科学家们的共同努力,于2000年6月 26日向世界宣布“人类基因组工作草图”已基本 绘制完成,标志着人类认识新纪元的开始。当然, 人类基因组测序的完成并不等于工作的结束,还 要认清上面有多少基因,以及这些基因是如何发 挥作用的,因而诞生了“后基因组计划”。
目前面临的人口、环境、能源、污染、水土流 失……这一系列困扰人类的问题,在一个局部范围内 都是不可能得到解决的,只有把地球看作一个整体来 研究,才有可能获得突破性进展。
这,就是黄河上游的黄土高原!一 个人类不能居住,鸟儿无处做窝,连蚯
蚓也找不出几地条的球地方是。 人类唯 在两千多年前,这里根本就不是这
二、当代生物科学的新进展:
生物科学已经从基本上是静态的、以形态描 述与分析为主的学科演化发展成动态的、以实 验为基础的定量的学科。为表达其鲜明的时代 特征,人们将其称为生命科学。
当今的生命科学正从分化走向综合,其特 征是对分子、细胞、组织、器官及整体的全方 位的综合研究。如果说,20世纪生物学是分化 的世纪,那么21世纪生命科学将从分化走向综 合。
2、为什么当今世界特别重视生物圈的研究?
以前人们对生物圈缺少认识和关心,对其中的森林
乱砍滥伐,对草原随意开垦,对各种动物乱捕滥杀, 并把大量的废物以及有毒物质任意倾倒和排放,致使 这个大环境遭到严重破坏和污染,生物圈面临崩溃的 危险。 人们感到21世纪人类面临的首要问题就是 人类的生存和发展。人类生存的惟一家园是地球。人 在地球上生活离不开地球的环境条件和其他各种生物, 因此,人要生存下去并得到持续发展,必须爱护地球, 关爱其他生物,保持人与自然的和谐发展。
目前,生命科学正向微观、宏观两个方向纵 深发展,生物技术的应用前景也非常广阔。
一)、宏观方面
生态学研究人类生存的大环境,已成为生命科 学中最为活跃的研究方向之一。其范畴扩展到对 整个生物圈的研究。
1:生物圈的概念: 地球上由各种生物和它们地生活环境所组
成的环绕地球表面的圈层。
生物圈 的组成
大气圈的底部 水圈的全部 岩石圈的上部
二)、实验生物学阶段。
19世纪中后期,自然科学在物 理学的带动下取得了较大的成就。 物理和化学的实验方法和研究成果 也逐渐引进到生物科学的研究领域。 到1900年,随着孟德尔发现的遗传 定律被重新提出,生物学迈进到第 二阶段—ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ验生物学阶段。在这个 阶段中,生物学家更多地用实验手 段和理化技术来考察生命过程,由 于生物化学、细胞遗传学等分支学 科不断涌现,使生物科学研究逐渐 集中到分析生命活动的基本规律上 来。
一个样的子,家那时园这里。林木让茂盛我,山们青水一秀,
是一个富饶美丽的地方。
起来她成保为现护在这我个样们子,的完全家是人园类 。
造成的,是大自然对人类掠夺式开发自 然资源的无情的报复!
3、挽救危机:
早在1971年联合国就制定了“人与生物圈”的研究计 划,谋求协调人与生物圈的关系,合理地开发和利用生物 资源,维护和改善自然环境,化害为利,逐步创造出一个 适合人类和各种生物生存的美好环境。
生物学研究进展
一、生物学是既古老又年轻的科学
近代生物学发展的三个阶段:描述、实验、分子生物学。 一)、描述性生物学阶段: 1)、19世纪30年代,德国植物学家施莱登和动物学家施旺 提出细胞学说,指出细胞是一切动植物结构的基本单位, 为研究生物的结构、生理、生殖和发育等奠定了基础。
2)、1859年,英国生物学家达尔文,出 版了《物种起源》一书,科学地阐述了 以自然选择学说为中心的生物进化理 论,这是人类对生物界认识的伟大成就, 给神创论和物种不变论以沉重的打击, 在推动现代生物学的发展方面起了巨 大作用。
5、当前生态学在实际研究中最多的 是“生态农业,,和建立“生态村”。
“生态农业”,强调生物与环境、资 源相协调,充分认识生态系统自身的多样 化,强调生态系统的生物过程,充分发挥 其自我调节和自我维护能力.重视生态系 统中物质和能量多层次、多途径的转化和 利用,因而生态农业是最经济和最高效的 农业。
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