A. 生命科學有幾大奧秘
生命科學系統的闡述了與生命特性有關的一切。它即支配著無生命世界的物理和化學定律,同時也適用於生命世界。對於生命科學的深入了解和研究,還能促進其他領域的發展。21世紀是生命科學的世紀,全世界都對這門不會終結的學科十分重視。未來生命科學的發展道路上,還有著許多我們不知道的東西,在等待科學去為我們揭示其中的奧秘……
生命科學是一門對生命現象、生命活動的本質、特徵和發生、發展規律,以及各種生物之間和生物與環境之間相互關系進行研究的科學。因為其和人類的健康、經濟建設和社會發展都有著一定的密切關系,所以在全球范圍內普遍受到科學家們的關注。而即便是科學發展迅速的今天,依然有一些生命科學的奧秘無法解開。
1.蛋白質作為生命基礎,能確定其結構嗎?
就目前的情況來說,還無法根據純粹的理論基礎來對蛋白質的形狀進行闡明,而且用實驗的方法來確定蛋白質的結構也是一件十分繁瑣的事情。很多不同的氨基酸序列都能形成類似形狀的蛋白質,所以可以通過詳細的研究蛋白質中一個具有代表性的分子,來推斷各種蛋白質的結構。隨著已經解出的蛋白質結構不斷增多,以及科學家開發出方法更加精細的蛋白質基本結構分類,生物化學家們將通過不斷地利用計算機來模擬新發現的蛋白質的結構。
2.人工生命形式能合成嗎?
科學家們已經利用幾種可能得到的已完全排序的因基組,在生命由何物組成是這個難題的指引下,以單個細胞的水平為基礎,開始了對這些有機體內所隱含的基因的排列工作,這將有助於人工合成生命。當然,這類實驗也可能會引發不容忽視的倫理和安全性等問題。
3.能否建立精確的細胞計算機模型?
在過去的很長時間里,生物學家們經常會對單個基因或蛋白質進行主要的研究。而今後的一段時間,他們的研究將轉向於研究許多基因的整體功能、基因路徑的反應網路以及外界因素如何影響該系統的領域。長久以來,生物學家就極力的想描述出細胞的構成因子是如何相互作用的。隨著所有基因被鑒別,以及所有的細胞相互作用和反應被繪制出來,葯物學家們開發葯物,或者毒物學家在預測某種物質是不是有毒等工作的時候,都可能轉變成用細胞的計算機模型來回答他們的問題。
4.基因決定哺乳動物發育的細節能弄清嗎?
隨著人類全部基因組序列的完成,以及老鼠等生物的基因組序列即將完成,序列比較將變得越來越普遍和徹底,並能夠給生物學家提供尋求構成整個動物形體動力的較多線索,代表進化樹的不同分支的更多完整基因組也會被逐漸的推導出來。
相信不久之後,科學家們一定能描述產生不同物種間生命形式的基因序列,以及基因調節中的變異等。
5.診斷和治療醫學會發生變革嗎?
分子生物學向來都主張將醫學從依賴偶然的事實,轉變為依賴建立在對生命機理根本理解上的合理研究。未來的幾十年裡,以基因組學為基礎的綜合衛生保健可能會在美國成為平常事。並通過了解疾病的分子基礎,能夠預防它們,並為疾病設計出一套個性化的准確治療方法。
6.能否准確地再建人類種群史?
雖然人類看似具有顯著的多樣性,但過去的研究卻明確的表示,人類種群比眾多其他種群要更為單一一些。就一個類型來說,人類所展示的差異性就比黑猩猩更少。人類也許是由只有一萬個個體的一小群構成的,但是卻僅僅最近才在地球上擴散開來,但是大多數遺傳變異卻要比這一時間更早。
而遺傳數據也支持了這樣的觀點:現代人類相對較近地起源於非洲,然後才逐漸的擴散到世界上的其他地區。人類學家已經利用DNA數據來檢驗出了諸如吉普賽人和猶太人等群體起源的文化傳統。
隨著DNA序列數據的不斷積累,人類種群之間的關系也會將越來越清晰,揭示相互融合的原史以及隔離和遷徙的時期已是指日可待。種族和人種表現出的主要是社會和文化思想上的差異,從科學的角度來說,他們之間並不存在明顯的根本界限。
7.地球上生命的主要進化步驟有重構的希望嗎?
要弄清楚生命史的諸多細節還需要一定的時間,因為目前還不能完全了解第一個自我復制的有機體到底是如何誕生的。科學家們被以基因為基礎的生命前景深深抓住,導致他們考慮的基本單位可能是一個基因而不再是一個生命或物種,他們將描繪出哪些基因在哪些基因組內一起經過了多長時間。
8.對遺傳知識爆炸式的增長,社會將會作出何等反應呢?倡導回歸自然的反技術運動,有可能會因為遺傳科學的全部新發現而襲來嗎?這樣的問題還有很多很多。
這些社會問題和那些科學、技術和醫療的問題有所不同,無法用是或不是的肯定答案來回答。雖然遺傳信息和技術能夠給改良衛生和減輕痛苦提供很多機會。但是,要知道的是任何作用大的技術往往都會伴隨著一定的風險,而且風險會隨著技術的作用而不斷增大。如何評價遺傳信息的爆炸式增長這個問題還沒有準確的答案。
生命是一個難解的奧秘,像神秘的宇宙一樣,讓人們難以探索和破譯其中的眾多秘密,然而這更激起人們想要探知的慾望。因為每個人都想在自己有限的生命中把握好自己的命運,所以渴望知悉生命中更多沒有答案的奧秘,而一切都只能等待科學家們的進一步探索,希望未來的我們能夠知道更多關於生命的奧秘。