李柱玲

【摘要】作者結(jié)合自身從事生物領(lǐng)域研究經(jīng)驗(yàn)，對(duì)穩(wěn)定性同位素技術(shù)在生物科學(xué)中的應(yīng)用展開研究。

【關(guān)鍵詞】穩(wěn)定性同位素；生物科學(xué)；應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：Q69

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-0278（2015）04-138-01

一、引言

在社會(huì)主義現(xiàn)代化飛速發(fā)展的今天，我國(guó)各行各業(yè)都得到了飛速的發(fā)展。電子信息技術(shù)引領(lǐng)的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，更是促進(jìn)了我國(guó)各行各業(yè)之間的交流，讓不同行業(yè)之間的技術(shù)產(chǎn)生了交互，從而讓更多屬于某一行業(yè)的技術(shù)開始應(yīng)用于社會(huì)生活中的方方面面。例如，不管是什么行業(yè)，只要其擁有商品和服務(wù)，他們都會(huì)利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開設(shè)網(wǎng)站，開展O2O的營(yíng)銷。技術(shù)的應(yīng)用范圍的拓展也不僅僅限于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，穩(wěn)定性同位素技術(shù)同樣如此。穩(wěn)定性同位素技術(shù)今天已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于生物研究及其他領(lǐng)域。其實(shí)，最初的穩(wěn)定性同位素技術(shù)僅僅是被用于地質(zhì)學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域。時(shí)至今日，穩(wěn)定性同位素技術(shù)已經(jīng)在冶金、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，特別是對(duì)于生物科學(xué)而言，有關(guān)穩(wěn)定性同位素技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。通過利用穩(wěn)定性同位素技術(shù)，可以解決以往不能夠在生物科學(xué)當(dāng)中解決的問題，并且?guī)砹宋覈?guó)生物科學(xué)研究領(lǐng)域的飛速發(fā)展。因此，作者在本文主要結(jié)合自身從事生物科學(xué)領(lǐng)域研究多年經(jīng)驗(yàn)，對(duì)穩(wěn)定性同位素技術(shù)在我國(guó)生物科學(xué)中多種應(yīng)用進(jìn)行研究，以期提升穩(wěn)定性同位素技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)有生物科學(xué)領(lǐng)域中的普及程度，為更好的運(yùn)用穩(wěn)定性同位素技術(shù)解決生物科學(xué)研究領(lǐng)域中的問題提供具有參考性和建設(shè)性的意見。

二、穩(wěn)定性同位素技術(shù)在植物科學(xué)中的應(yīng)用

同位素是指在一些具有相同質(zhì)子數(shù)量，但是卻具有不同中子數(shù)量的原子。在現(xiàn)有的自然界中幾乎每一個(gè)元素都會(huì)擁有自己的同位素。如果這些原子的同位素的物理性質(zhì)較為穩(wěn)定，并且不具有放射性，這個(gè)時(shí)候可以稱這類原子的同位素為穩(wěn)定性同位素。

在植物科學(xué)研究領(lǐng)域，用到穩(wěn)定性同位素技術(shù)最多的是對(duì)植物光合作用途徑的研究。在以往研究中，利用傳統(tǒng)的研究方法來尋找植物光合作用的途徑時(shí)，通常不單單需要了解所研究植物的葉肉細(xì)胞，而且還需要了解其維管束細(xì)胞，并且還需要利用復(fù)雜的生化技術(shù)過程去鑒別該目標(biāo)植物通過光合作用產(chǎn)生的是何種光合碳產(chǎn)物，到底是三碳化合物，還是四碳化合物。因此，可以發(fā)現(xiàn)，利用傳統(tǒng)方法對(duì)植物光合作用途徑的研究非常的復(fù)雜，并且還需要具備某一種植物理論和實(shí)踐研究經(jīng)驗(yàn)。但是，如果是利用穩(wěn)定性同位素技術(shù)對(duì)植物的光合作用途徑進(jìn)行研究時(shí)，就會(huì)大大減少研究的整體時(shí)間和成本。當(dāng)采用穩(wěn)定性同位素技術(shù)方法時(shí)，我們只需要獲取植物對(duì)13CO2排斥程度的信息，就能夠判斷其到底是該植物光合作用的產(chǎn)物是三碳化合物還是四碳化合物，進(jìn)而能夠判斷出該植物光合作用的途徑是哪一種。

三、穩(wěn)定性同位素技術(shù)在動(dòng)物科學(xué)中的應(yīng)用

對(duì)于動(dòng)物科學(xué)領(lǐng)域的研究而言，現(xiàn)在利用穩(wěn)定性同位素技術(shù)方法進(jìn)行研究的問題主要包括兩種：一種是研究動(dòng)物食物的來源；另一種是研究動(dòng)物的遷徙。對(duì)于利用穩(wěn)定性同位素技術(shù)研究動(dòng)物食物來源而言，其是基于動(dòng)物組織同位素的來源于動(dòng)物食物同位素的來源基本相同的理論，通過研究一段時(shí)間內(nèi)動(dòng)物組織同位素類型或含量的變壞，來判斷這一動(dòng)物近期所食用的植物的種類，從而能夠?qū)?dòng)物食物的來源研究得出結(jié)論。對(duì)于利用穩(wěn)定性同位素技術(shù)對(duì)動(dòng)物遷徙的問題進(jìn)行研究而言，其主要是解決了一些對(duì)于體積非常小的動(dòng)物的遷徙問題的研究，例如：螞蟻；蚊子；蒼蠅等昆蟲類動(dòng)物。通過利用穩(wěn)定性同位素技術(shù)身體毛發(fā)或者組織的同位素特征與地區(qū)、環(huán)境同位素的特征進(jìn)行比較，就能夠準(zhǔn)確的判斷出該類動(dòng)物近期所出現(xiàn)的區(qū)域，從而獲取動(dòng)物遷徙的大概方向。

四、穩(wěn)定性同位素技術(shù)在微生物科學(xué)中的應(yīng)用

對(duì)于微生物科學(xué)領(lǐng)域的研究而言，也可以采用穩(wěn)定性同位素技術(shù)。在基于分子生物學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用穩(wěn)定性同位素技術(shù)，能夠?qū)ξ⑸锼L(zhǎng)的環(huán)境中、食物中的同位素來研究微生物的同位素構(gòu)成。與此同時(shí)，對(duì)于微生物而言，也可以通過研究其基因的穩(wěn)定性同位素組成來對(duì)其遺傳基因的鑒定。例如，最為常見的穩(wěn)定性同位素技術(shù)應(yīng)用于微生物科學(xué)的案例是研究氮素在被植物利用的整個(gè)過程。氮素通過植物的根系被植物所吸收，進(jìn)而從土壤當(dāng)中被植物獲取，進(jìn)而進(jìn)入植物的花或者是果實(shí)當(dāng)中，最后這些花和果實(shí)掉落后，氮素又被土壤所吸收，從而構(gòu)成了這樣一個(gè)往復(fù)循環(huán)的過程?？茖W(xué)家們通常是對(duì)15N進(jìn)行標(biāo)記，然后判斷其被在不同環(huán)境中的循環(huán)過程，進(jìn)而可以初步判斷出微生物對(duì)氮素的利用效率在外部環(huán)境改變時(shí)存在著較大的差異。另外，科學(xué)家們也根據(jù)這一方式，研究發(fā)現(xiàn)，植物和微生物之間存在著一種資源相互爭(zhēng)奪的激烈關(guān)系，從而得出了有效的施肥、合理的控制養(yǎng)料，能夠促進(jìn)植物與微生物兩者之間關(guān)系和諧、地位平衡的結(jié)論。

五、結(jié)論

通過以上的研究，可以發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定性同位素技術(shù)在生物科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了我國(guó)乃至世界生物科學(xué)研究領(lǐng)域的飛速發(fā)展，其被廣泛的應(yīng)用于植物科學(xué)領(lǐng)域、動(dòng)物科學(xué)領(lǐng)域、微生物科學(xué)領(lǐng)域，解決了運(yùn)用傳統(tǒng)技術(shù)無法攻克的諸多難題。為了更好的帶來這一技術(shù)應(yīng)用的普及和發(fā)展，作者認(rèn)為，我國(guó)生物科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)多開眼看世界，要具有運(yùn)用新技術(shù)探索解決老問題的理念和思想，不斷的促使我國(guó)生物科學(xué)研究領(lǐng)域未來的發(fā)展，而不能固守陳規(guī)，不去創(chuàng)新。因此，作者在此也建議我國(guó)相關(guān)研究部分努力提高自身的創(chuàng)新意識(shí)和科研意識(shí)，創(chuàng)造中國(guó)良好學(xué)術(shù)氛圍和科研氛圍，從而不僅僅為穩(wěn)定性同位素技術(shù)在生物科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供條件，并且能夠不斷為其他新時(shí)代下的新技術(shù)在神州大地上生根發(fā)芽奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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