20世紀是生物科學發展史上最輝煌的時代,特別是20世紀50年代以來,隨著數學科學向生物科學領域廣泛而深刻的滲透,以及壹些先進儀器、設備和研究技術的問世,生物科學進入了壹個新的生命科學時代,從分子水平研究生命活動的過程和規律以及生命與環境的相互作用。由於先進技術的應用,生命科學在微觀和宏觀兩方面都取得了豐碩的成果:特別是生命科學的理論成果對自然科學的發展做出了巨大貢獻。遺傳物質DNA雙螺旋結構的闡明被認為是20世紀自然科學的重大突破之壹。由於生命科學的進步,給數學、物理、化學和技術科學提出了許多新問題、新概念和新的研究領域,生命科學已成為紫世紀的主流科學之壹。“人類基因組計劃”的實施和深入發展,將使人們有可能在更深層次上了解生長發育、正常生理活動以及各種疾病的病因和發病機制,為醫學提供防治策略、途徑和方法。“水稻基因組計劃”的順利開展將對本世紀農業的發展和糧食問題的解決產生重大影響。當今人類面臨的人口、糧食、健康、環境、資源等重大問題都與生命科學密切相關。由此可見,科學的目的是認識世界,技術的目的是利用、改造和保護自然,造福人類。生命科學必須與技術相結合,才能造福人類,才能轉化為生產力,才能在生產中發揮巨大作用。於是在70年代,隨著生命科學理論的不斷發展,結合鼎誠技術,開辟了生物技術(也叫生物工程)的新領域。例如,通過基因重組技術、PCR技術、DNA和蛋白質序列分析技術、分子雜交技術、細胞和組織培養技術、細胞融合技術、核移植技術等,促進了基因工程、蛋白質工程、細胞工程、發酵工程、酶工程、染色體工程、組織工程、胚胎工程等生物工程的誕生和發展,並廣泛應用於工業、農業、醫療和環保等領域。從當今世界生物技術的發展來看,研究成果層出不窮,日新月異,其產業化勢頭強勁,國際競爭日趨激烈。20世紀70年代,生命科學領域取得了兩項技術突破,壹項是重組DNA技術,另壹項是淋巴細胞雜交瘤技術,對人類生活和經濟活動產生了深遠的影響。這兩項革命性技術的出現,推動了生物技術的快速發展,初步形成了壹個全新的現代生物技術群和新興產業。所謂現代生物技術,是指人們利用生物及其亞細胞結構和分子來研究、設計和制造新產品,或者在預期中改變生物的特性,甚至創造出新的物種或品種,從而獲得想要的品質。它是壹個基於應用的綜合技術體系。20世紀90年代,克隆羊多莉的誕生、體細胞克隆技術的突破和DNA擴增PCR技術的出現,進壹步推動了生物技術的革命性發展。生物技術革命是20世紀末科技領域的重大事件,是繼蒸汽機和電能應用以來世界近代史上的又壹個裏程碑,是世界新技術革命的重要組成部分。現代生物技術已經成為人類認識和改造自然,克服面臨的人口膨脹、糧食短缺、環境汙染和疾病危害的壹種途徑。能源資源匱乏、生態平衡破壞、生物物種滅絕等壹系列重大問題的可靠手段和工具。在紫世紀,我國還將面臨人類生命、資源、環境等壹系列嚴峻的挑戰。加強生物技術的發展,有利於解決涉及國家經濟安全的重大問題,如糧食;有利於改善廣大群眾的健康狀況,提高生活質量;有利於推動高汙染、高能耗的傳統產業轉型升級;有利於刺激有效需求,產生新的經濟增長點。發展生物技術將是21世紀中國實施可持續發展戰略的重要手段,必將帶動和促進國民經濟的快速發展。正如信息技術支撐著當今蓬勃發展的經濟壹樣,生物技術也將成為經濟發展的重要推動力。現代生物技術研究和產業將成為21世紀人類高級活動對生物學的重要影響。自從地球上出現人類以來,生物就受到人類活動的影響,而且這種影響還在不斷擴大和加深。到目前為止,很難在地球上找到壹塊不受人類影響的生物區域。人類活動對生物有直接和間接的影響。直接影響通常表現在移植、增加某些動植物物種,或者減少或消滅某些動植物物種;間接影響通常表現為人類對自然環境的改變。兩者都會不同程度地改變生物群落的原貌。直接影響N班。為了吃動物和植物,開墾土地和種植作物,大面積的森林或草原經常被破壞。地球上現存的森林面積約為28億公頃,僅占世界陸地面積的1/5,而幾百年前,森林面積不少於72億公頃。人類活動對動物群的直接影響主要表現在捕殺上。對動物的過度捕殺導致動物的種類和數量不斷減少,導致動物種群滅絕。美洲野牛、麝牛和歐洲野牛瀕臨滅絕。澳大利亞的有袋動物和單孔目動物數量非常有限,中國的高鼻羚羊也面臨危機。無脊椎動物,情況比較復雜,壹些有害的物種至今沒有被消滅,而壹些有益的物種,如壹些經濟軟體動物和甲殼動物,近年來也幾乎滅絕。另壹方面,人類活動直接影響表現,就是增加和移植壹些動植物種群。人類直接把栽培植物從壹個地方搬到另壹個地方,建立栽培植物群落,如農田、果園、菜園和各種人工林。通過引種栽培,創造了大量品種,擴大了植物分布區域。人類在改變原有植被的同時,往往也為外來有害植物的傳播鋪平了道路。自然界有壹種所謂的“伴生植物”,比如加拿大飛蓬,大約是1644從美國引進法國公園的。現在它不僅在歐洲成了頑強的野草,在中國也隨處可見。歐洲和亞洲常見的雜草,如灰菜、車前草和豬毛菜,在北美也很常見。為了馴養壹些動物,或者為了與有害動物作鬥爭,人們經常從其他地方引進壹些當地沒有的動物。原產於南美的海貍鼠和原產於北美的浣熊都被帶到北歐定居。為了對抗毒蛇,人們將印度貓鼬引入安的列斯群島。1840年,從澳大利亞引進了16只英國穴居兔,它們跑到野外後迅速繁殖,造成了嚴重的災難。這些條件在不同程度上改變了原有的動物群。間接影響應該表現在人類對自然環境的改變和環境汙染上。人類活動有時有意無意地破壞植被,把地面和山坡變成荒山,從而改變氣候和土壤,造成水土流失和荒漠化。巴爾幹半島的山區曾經生長著壹大片森林,但自從羅馬帝國開始砍伐和放牧以來,這裏幾乎成了壹片荒地。在公元4世紀之前,美國東部大約有654.38+0.7萬平方公裏的森林,西部是廣闊的草原。到18世紀,由於人類經濟活動,東部森林幾乎被砍伐殆盡(僅剩7.6萬平方公裏),中西部地區被開墾為農田,其他地區的自然植被因過度放牧而遭到嚴重破壞。中國黃河中遊的黃土高原,歷史上是壹片茂密的森林和草原。13世紀以來,經過幾百年封建王朝的掠奪式開發,森林面積大幅度減少,郁郁蔥蔥的草原被徹底破壞,該地區成為水土流失嚴重的荒山。恢復黃土高原的森林和草原是非常困難的。在中國東北長白山二道河屯附近,1962是壹片原始的針闊混交林。當時只有100戶,500多人。18後,成為人口5萬余人的村林業工區。在1980,在18 km的統計線上,比較了附近森林和四種不同棲息地的鳥類(與1962比較)。結果表明,由於人類開發活動,附近林區的鳥類種類和數量明顯減少。人類發展後,鳥類常見種減少,優勢種增加,即鳥類個體數量相對集中於少數種,與森林伴生的鳥類如灰腳柳鶯、黃腰柳鶯、白腹藍鳥、杜鵑等明顯減少;與居民區相關的鳥類、麻雀和燕子明顯增多。人類活動對動植物的間接影響還表現在環境汙染上。煙塵中的二氧化硫和硫化氫含量為0.5 ~ 5%,對植物危害很大。二氧化硫進入植物葉肉組織,與酶中的鐵結合,破壞葉綠素,引起組織脫水,使葉片出現褐斑甚至脫落。1%二氧化硫可在3小時內對菠菜造成嚴重傷害。壹些工廠排放的氯、氯化氫、氟、氟化氫比二氧化硫的毒性還大。植物中毒後,葉子變黃死亡。土壤和水汙染後,壹些作物和果樹發育不良,甚至成片死亡。汙染物進入產品直接危害人體健康。早在20世紀50年代初,鳥類學家就註意到壹些鳥類,如鷹、鸛、獵鷹、鵜鶘等,不知何故變得越來越少。後來發現,DDT幹擾了鳥類的繁殖過程,造成雌鳥內分泌失調,導致缺鈣,無法形容。隨著人口的增長,特別是人類活動造成的環境汙染和破壞,對動植物來說是大規模毀滅性的災難。現在越來越多的國家都在大力倡導環境保護,建立自然保護區,保存和繁榮珍稀動植物及其生存環境。
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