張祚堯
摘要:現(xiàn)代生物科學是現(xiàn)代技術與生物科學結合發(fā)展的產物,在推動社會發(fā)展與經濟建設中發(fā)揮著至關重要的作用。本文以現(xiàn)代生物科學中的基因技術為例,在基因技術與現(xiàn)代生物科學內涵分析的基礎上,結合實例探尋基因技術在現(xiàn)代生物科學中的重要性,以加強對其的認識與了解,以開拓視野,明確現(xiàn)代生物科學對人類生產與生活的影響,提升現(xiàn)代生物科學相關知識學習積極性。
關鍵詞:基因技術;現(xiàn)代生物科學;重要性
引言
隨著生物技術理論與實踐研究的不斷深入,人們對生物、生命具有了更為清晰與準確的認識,并在一定程度上促進了生物科學與現(xiàn)代技術的有效結合?;蚣夹g則是典型代表,并與人工智能技術、納米技術并成為二十一世紀三大頂級技術。對此,認知基因技術及其在現(xiàn)代生物科學中的重要性,有利于加深基因技術的掌握,明確其對人類生產與生活的影響,以更好促進技術應用、推廣與創(chuàng)新,為人類生存與發(fā)展提供動力。
1現(xiàn)代生物科學
現(xiàn)代生物科學(Modern biological science)是生物科學體系中的重要組成部分,是自然科學的重要分支學科,側重于研究生命現(xiàn)象,探索生命本質與生命活動存在的規(guī)律,強調利用生物科學技術進行生活活動控制,實現(xiàn)自然改造,為人類生存與生活優(yōu)化發(fā)展提供支持[1]。隨著近些年關于生物學領域研究的不斷深入以及各學科之間關聯(lián)性的不斷增強,人們對于生命的探索已經從細胞深入到分子,細胞工程、分子標記技術、基因技術、蛋白質技術、生物芯片技術等成為現(xiàn)代生物科學的核心技術,為現(xiàn)代生物科學(包括分子生物科學、微生物科學、動植物生理學、遺傳學等)的發(fā)展提供的技術支持。
2基因技術
基因技術(Gene technique)作為現(xiàn)代生物科學技術體系中的重要組成部分,隨著現(xiàn)代生物科學的創(chuàng)新發(fā)展與應用得到不斷優(yōu)化,并在一定程度上對人類生產與生活產生重要影響。由于基因是由生命體細胞核中的脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,簡稱“DNA”,是染色體中的重要成分,為有機化合物,用于生物發(fā)育與生命機能運作的有效引導)構成,是生物體遺傳的基礎單位,決定著生命體遺傳變異的基本特性。對此,在進行生物科學研究過程中,人們將其作為生物科學基礎性研究工程,以基因組圖譜為指導探尋生命體及其活動存在的奧秘,從而推動生命體向更好、更健康的方向發(fā)展。
3基因技術在現(xiàn)代生物科學中的重要性
由基因技術與現(xiàn)代生物科學內涵可知,基因技術在現(xiàn)代生物科學中占據重要地位。為加深對其重要性的認識與掌握,從基因技術在人類生活與生產中的應用入手,進行如下分析。
3.1農牧林漁產業(yè)領域
利用現(xiàn)代生物科學發(fā)展農業(yè),實現(xiàn)農牧漁產品增產、增收、增質已經成為農牧林漁產業(yè)現(xiàn)代化建設與發(fā)展的必然趨勢。其中基因技術的應用較為廣泛。例如,相關工作人員通過研究農作物、林作物細胞轉基因,消除不同品種之間存在的雜交障礙,從而實現(xiàn)農作物(如水稻、玉米、大豆、棉花等)與林作物(如楊樹、蘋果樹、梨樹等)的雜交范圍,從而根據農業(yè)生產需求與林業(yè)造林要求進行物種選擇性培育,有利于農作物產量的提升以及林作物生存能力的強化。又如,在林業(yè)建設與發(fā)展過程中,可利用基因技術進行抗病蟲害樹種的培育,以提升樹苗抗病蟲害能力,實現(xiàn)高品質、高質量樹種的栽培,推動林業(yè)可持續(xù)發(fā)展。目前,以角質酶基因進行抗病害樹種培育技術與利用用蘇云金桿菌毒蛋白Bt基因進行抗蟲害樹種培育的技術已經取得一定成效,并在眾多國家與地區(qū)得到廣泛應用。
除農作物、林作物品種培育與改良外,基因技術在畜牧業(yè)建設與發(fā)展中同樣得到廣泛應用。例如,Mcpherron、Lee(1997)在現(xiàn)代生物科學技術研究中發(fā)現(xiàn),MSTN(肌肉生長抑制素基因)是促進肌細胞增殖、分化的關鍵所在,科學應用該基因可有效促進雞肉生產,提升生命體肌纖維的數量。而基于鋅指核酸酶技術應用下生產的肌肉生長抑制素基因牛,則對上述理論給予了充分驗證。并為高品質肉牛、肉羊、肉豬等品種培育工作提供了參考依據[2]。又如,有研究表明利用TALEN(transcription activator-like effector nuclease,轉錄激活樣效應因子核酸酶)基因編輯技術(在同一TALEN上進行細胞核功能、靶位點DNA切割與特異性識別功能的科學、有序引導,實現(xiàn)基因組有效改造)與體細胞移植技術能夠促進hSA(人血清白蛋白基因)在牛乳腺中的有效表達,為人源性血清白蛋白的規(guī)?;a奠定了良好基礎;葛恒濤在實驗研究中利用TALEN基因編輯技術與體細胞移植技術,將口蹄疫病毒、豬瘟病毒等的結構蛋白基因與山羊β-乳球蛋白基因進行整合,實現(xiàn)基因組改造,生產出能具備可分泌抗病性蛋白的乳腺生物反應器的山羊,這在一定程度上為功能乳生產研究奠定了良好基礎,有利于促進畜牧業(yè)優(yōu)化發(fā)展[3]。
3.2生態(tài)環(huán)境保護領域
基因技術在生態(tài)環(huán)境保護中同樣就有重要影響,具體體現(xiàn)在以下幾方面:其一,基于基因工程,了解廢棄物所具有的分子結構,并依據其分子結構通過微生物分解,實現(xiàn)廢棄物有效處理;其二,基于基因工程,了解生命體生長規(guī)律,并在此技術上,根據生命體特征與活動規(guī)律,獲得生物修復、有機物分解技術,實現(xiàn)污染物的有效處理,以滿足生態(tài)環(huán)境保護與生態(tài)污染治理需求。
3.3食品安全檢測領域
食品安全是現(xiàn)階段人們關注的重點問題,與人身體健康與生命安全存在直接影響。對此,可有針對性利用現(xiàn)代科學技術進行食品安全檢測,以提升食品檢測質量與效率,增強檢測結果準確性。例如,在食品安全檢測過程中,細菌污染是較為常見的食物污染問題,也是食品安全檢測的重要內容之一。在傳統(tǒng)細菌污染檢測過程中,多通過抗生素敏感試驗與細菌種屬鑒定的方式進行檢測,其檢測時間相對較長,檢測結果準確性不高。而應用基因芯片技術(一種綜合性技術,即利用顯微印刷技術或者是光導原位合成技術,將有序、特定探針分子固定到載體中,并通過分子標記識別與多元雜交,掌握分子情況,獲取檢測樣品遺傳信息。)進行檢測,可有效改善這一問題,滿足食物細菌污染快速檢測需求。
3.4醫(yī)療衛(wèi)生領域
基因技術在醫(yī)療衛(wèi)生領域中的應用較為廣泛。隨著近些年,我國基因工程研究的不斷深入,基因技術及其應用已經成為我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)高速發(fā)展不可或缺的存在。以腫瘤疾病為例,腫瘤作為高死亡率、高發(fā)生率疾病,其治療無疑是困難且復雜的。而利用基因技術,可有效提升腫瘤診斷準確性,為腫瘤預防與治療奠定良好基礎。例如,利用基因測序技術進行腫瘤基因測序,掌握其特征,便于腫瘤診斷與預防;利用基因技術進行生物制藥,通過基因干擾、基因抗體增強等方式,抑制腫瘤生長,從而實現(xiàn)腫瘤治療效果的強化。
結論
隨著現(xiàn)代生物科學技術的完善與創(chuàng)新,其對人類生產與生活的影響不斷加深。作為現(xiàn)代生物科學技術的代表技術——基因技術,已在眾多領域,如農業(yè)、醫(yī)藥、食品安全等得到應用與推廣,為人類社會發(fā)展與經濟建設提供助力。鑒于此,了解與掌握基因技術及其在現(xiàn)代生物科學中的重要性,便于激發(fā)其學習興趣,為現(xiàn)代生物科學技術要求研發(fā)奠定基礎。
參考文獻
[1]張梓堃.淺談基因測序技術的發(fā)展及其在腫瘤中的應用[J].當代化工研究,2019(02):148-150.
[2]王睿軒.現(xiàn)代生物技術對人類生活的影響研究[J].科技經濟導刊,2018,26(28):102+104.
[3]曹曉聰.生物科學技術的認識及其在醫(yī)藥領域應用分析[J].化工管理,2018(19):68-69.
(作者單位:安陽正一中學)