现代生物技术
《生物技术与生命》考察题报告
1.生物技术与信息技术的关系
2.未来社会中的人类与机器人
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1.生物技术与信息技术的关系
信息技术(infor)是研究信息的获取、传输和处理的技术,由计算机技术、通信技术、微电子技术结合而成,即是利用计算机进行信息处理,利用现代电子通信技术从事信息采集、存储、加工、利用以及相关产品制造、技术开发、信息服务的新学科。生物技术(Biotechnology)是以生命科学为基础,利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合,加工生产产品或提供服务的综合性技术。信息技术和生物技术都是高新技术,二者在新经济中并非此消彼长的关系,而是相辅相成,共同推进21世纪经济的快速发展。
一.生物技术的发展需要信息技术支撑
(1)信息技术为生物技术的发展提供强有力的计算工具。在现代生物技术发展过程中,计算机与高性能的计算技术发挥了巨大的推动作用。在赛莱拉基因研究公司、英国Sanger中心、美国怀特海德研究院、美国国家卫生研究院和中国科学院遗传所人类基因组中心联合绘制的人类基因组草图的发布中,美国多家研究机构特别强调正是信息技术厂商提供的高性能计算技术使这一切成为可能。在此之前,这些造价至少在数百万美元以上可以超高速运转的机器一直默默无闻,他们被用于控制核反应堆、预报天气或是与世界级国际象棋大师同台对弈。如今,人们越来越清醒地认识到,超级计算机在创造新品种的药物、治愈疾病以及最终使我们能够修复人类基因缺陷等方面是至关重要的,高性能计算可以为人类作出更大的贡献。康柏电脑公司董事会主席曾在一次演讲上说道:“如今,我们很难将生物技术的进步与高性能计算领域的发展割裂开来。实际上,许多一流的科学家都相信,高性能计算是生物和医药的未来。今后,越来越多的具有强大功能的计算机和软件将会被用来搜集、存储、分析、模拟和发布信息。
信息技术还有助于加强生命科学领域的各种数据库管理、信息传递、检索和资源共享等。另一个仅次于基因排序器、在生物技术领域引起关注的硬件是基因芯片,它的研制也非常依赖于信息技术。在显微镜载片或硅片等基片上把基因片段排列、固定,这就是基因芯片。把这个芯片上的基因片段和检体的基因片段放到基因芯片读出器(也是一种破译装置)上,就能迅速比较和破译检体信息。基因排序器是从零入手破译检体的遗传信息的装置,而基因芯片和其读出器则是与已经有的遗传信息相对照破译信息的装置。在这个领域,美国的企业比较有名,但日本企业也在同美国企业合作的同时,积极参与这个领域的开发。
二.生物技术发展需要特定软件技术的支持
生物技术及其产业的发展对于生物技术类软件的需求将进一步增加,软件技术将成为支撑生物技术及其产业发展的关键力量之一。在生物技术各领域中均需要相应的专业软件来支撑:1)各类生物技术数据库的构建需要性能优良、更新换代迅速的软件技术;2)核酸低级结构分析、引物设计、质粒绘图、序列分析、蛋白质低级结构分析、生化反应模拟等等也需要相应的软件及其技术支撑;3)加强生物安全管理与生物信息安全管理也离不开软件及其技术发展的支持。
信息产业和生物产业无疑都是高科技的产物,在生命科学的研究中,始终不能缺少计算机的工作,如果到基因组测序的研究所去看一看,大量的以超级计算机为基础的测序仪,会使你误以为到了一家信息技术公司。生物产业因计算机的加盟而提速,信息技术产业也因生命科学的需要而得以发展、获利。运用数学、计算机科学和生物学的各种工具,来阐明和理解大量基因组研究获得数据中所包含的生物学意义,生物学和信息学交叉、结合,从而形成了一个新的学科。生物信息学或信息生物学,它的进步所带来的效益是不可估量的。美国已经出现了大批基于生物信息学的公司,希冀在基因工程药物、生物芯片、代谢工程等领域掘出财富,生物信息学工业潜力巨大。可以说,生物科技(生物技术)与信息科技(信息技术)的融合,才是世界经济市场的未来。在深圳举行的第三届中国国际高新技术成果交易会高新技术论坛上,中国工程院副院长侯云德院士指出,应该把生物技术产业定位为仅次于信息产业的重点产业。他说,信息和生物技术是关系到我国新世纪经济发展和国家命运的关键技术,并将成为我国创新产业的经济增长点。
2.未来社会中的人类与机器人
技术世界的未来——机器人会控制人类吗
对此我的结论是,机器人必然控制人类。
有的人可能会说:那怎么会?机器人是人类制造的,聪明如人类,肯定会在设计环节考虑防范。然而我认为,恰恰出于这点,使机器人控制人类之路更为速捷了。我们先来看看,为什么机器人必将控制人类;然后再来分析,为什么主导创造和设计制作、有防范行为能力的人,却反而使机器人控制人类之路更为快捷。
第一部分机器必然生成智慧
二三百万年前,当第一个原始人把手中的石块进行敲打改良的时候,人类开启了技术世界之门。与别的物种不同,别的物种有的也能使用工具。比如说乌鸦会用棍子捕食虫子;埃及兀鹰会叼起石头敲开鸵鸟蛋大吃特吃;黑猩猩懂得使用木棍捕捉白蚁等等。但是它们的技术之路到此为止,它们满足于现有的技术应用,世世代代都会、也只会这一招。而人类不同,技术更深地诱惑着人类深陷其中。人类与其他物种不同的那一根筋被挑拨,并从此而一发不可收拾。一代又一代的人越来越深陷其中,他们热衷于技术革新,迷恋于技术带来的种种便利,不断为技术世界输入新鲜的血液,不断地发现和创造。从而使人类终于走上了与所有物种都绝然不同的道路,形成迄今为止地球上最大最复杂的人类社会景观。
自组织理论试图解释人类社会的形成。这个理论同样可以令我们有可能窥探到技术世界的未来。自组织理论中很重要的一部分,由普利高津构建,他的耗散结构理论引进了“熵”这个新概念。该理论认为,在一个开放的远离平衡态的非平衡系统,其中的能量和质量都可以流动,假如不断地输入负熵流,它就会自发地从无序走向有序,直到达到新的平衡态。
简单点说,如果一壶冷水是一个封闭的平衡系统的话,那么一壶与外界有能量交换的不断变热的水将是开放的,且远离平衡态。当温度升高,水未沸腾时表现为熵增,水分子运动的混乱无序状态在加强;假如你持续给水加热(输入负熵流),温度继续升高,水中由传导变为对流,无序变为有序。此时表现为熵减,直到水开了,达到新的平衡态,不再受缚于水壶。
假如人类能够控制住技术狂热,从现在开始,不再为技术世界输入负熵流,不再做任何技术革新与发明创造,那么本文题目所说的事件就绝对不可能出现。但是,人类能够控制住不为技术世界添加点什么吗?不可能。纵观技术的发展历史,人类恰恰是越来越热衷于向技术世界输入负熵流,技术世界呈现前所未有的加速度进化势头。科技的进步一日千里。廿年前的世界与廿年后的世界全然不同,其间仿佛历经了一个世代的更新。
由于人类不断地输入新技术的关系,技术进步的脚步如此执著,没有任何力量可以阻挡。在人类的驱动下,不断进步成为技术的必然趋势与使命。自组织是物质系统的普遍特性,自组织理论剑指物质世界的进化,暗示着在生物进化之前,非生物世界已经发生并完成了从无序到有序的突变。那么以此类推,假如人类存活得足够长久,其不断输入的负熵流足以促使技术世界进化到突变阶段,即智慧生成的阶段,将成为必然。
简单点说,不断输入的技术,使物质系统复杂到一定程度,必然会实现自组织,具备自同构、自复制、自催化、自反馈能力。也就是说,它开始能够自我修复、自我检测、自我分析,从而最终实现自我调整。那就意味着,机器开始思考!也就是说,这个系统,从此走上了自我进化的道路!
试问到那个时候,人类还能够做什么?人类最终变成一个外因,只能通过外部的诱导和刺激,尽量使机器做出我们意图需要的一切。注意,是“尽量”,不是“肯定”。就象是一个孩子,当他懂事之后,当父母希望他听话的时候——这个孩子最终听话了没有?那已经不取决于父母的意愿,而取决于孩子的自我分析与决断。就算父母外加一系列奖惩机制,也不一定能令这个孩子遵从已愿。
那么,机器能够自组织吗?目前及可预见的将来还不会出现。但是,很明显,这样的端倪已经比比皆是,它们无不暗示着自组织最终的结局。比如说,自动化控制,比如说,计算机系统。当然,目前它们弱小得就同一个单细胞生命的所能做的那样,面对外界的刺激,只能做一些简单的应激性反射动作。但是,端倪已经出现,单细胞终究会进化成复杂的生命形态,直到意识和思想的出现。
现在我们的操作系统,很多环节已经可以自我检测和修复。有些环节机器会给你提供几种方案让你选择:要不要这么做。其中有一种选择是:就照建议的处理,同样的事情以后都这样,不必再多问了。——我们常常在此勾选——就这样,在这一个环节上,人类交出了他的控制权。也就是说,为了满足更个性化的需求,人类在设计环节已经预留了漏洞。可以想象得到,只要人类继续希望机器人帮忙干更多的事、希望它更能干、更聪明,他就会越来多地交出控制权,直到机器拥有思想的那一天。那时,他想不交出控制权,也不行了。也或许,那一天将以比较和平的一种方式到来:机器再次问:“给我自由吗?”人类犹豫了一下,做出勾选:“好,以后都这样,不必再多问了。”于是……
呵呵,如此平静的、和平的方式可能性应该比较小吧……
第二部分人类能够限定机器进化的边际吗
出于各种社会伦理、利益冲突等等方面的考虑,当智慧机器最终出现的时候,人类在机器进化进程中,必然会做出一些限定性规定,使得机器进化的进程充满了障碍。可能中间会有波折、有反复,会有各种各样的机器人法案的出现。但就象不久前出现的《禁止克隆人法案》一样,它们最终达成目的了没有?其命运如何
——还是那一句话:技术进步的脚步势不可挡。
从个人角度说,如果你个人发现你自己拥有某项极其诱人的特长,或者某种特异能力,你是要掩藏和放弃拥有它呢,还是要想方设法使用它?从人类的角度看也是如此。只要人类拥有了某项技术、某方面能力,你想要他不充分挖掘这项技术的最大潜在效果,那是不可能的。能力迟早必然会得到最充分的发挥。所有刻意的阻拦——如同《禁止克隆人法案》一样,长远看都形同虚设。想要发挥这项技术的人,最终会找到各种理由与途径,合法、或者非法地使用和发展这项技术。
很明显,从某个意义上说,法律与法规的确立,几乎就是为了预备给某些人去违反和打破的,而实情往往也是不负众望——只要有记载在案的法律,它们最终都会被违反和打破。新的法案不断出现、同时不断被打破的命运几乎是确定的。漏洞就在于人本身。人的思想差异亘古恒久远,个性化是人类最迷人的特质,同时也是人类最麻烦的特质。没有什么能够统一人的思想意识,总有一些人的意愿与多数人的意愿不一样,这种情况屡见不鲜。这些少数人的意愿,有时候会拯救了我们大多数,有时候却会危害我们大多数。我们追溯人类历史长河,可以从中找出种种案例,分别证实这两种截然不同的少数人影响多数人的良好、或者恶劣的结果。所以,只要人类活得足够长久,技术必然会进步,机器必然会进化,智慧机器必然会出现。这不单是自组织理论的预见,同时也是人性必然促成的结局。而当智慧机器出现之后,机器人人权的争议也必然会出现。正象人类历史不久之前,有色人种在某块大陆上争取平权一样,同样的情形必将在人类与机器人之间产生。
很久很久之后的未来的某一天,我们几乎可以想见得到,有一个智慧机器领袖的声音,在地球上空的某个角落隆隆回响:“我有一个梦……”而他的身边,除了众多机器人之外,必然还有众多持同情开明态度的人类,围绕在他周边……
由此,人类社会进入了另一个进化阶段。
由于蛋白质有机生命体本身脆弱的特质,可以想象得到,最终,人类很有可能沦落为被保护动物的角色。所以,被机器人控制——不管是以和平的方式,还是非和平的方式,最终会降临到人类头上。有人可能会说,人类与机器人,还有第三种可能——人机融合的相处方式。那么人机融合的终极是什么?由于有机体生命周期短的特点,人机融合的最终结局,还不就是机器
所以说,克隆人会出现,机器人会控制人类……一切的一切都必将出现。对人类来说,事情没有最坏,只有更坏。从这点上看来,上帝真的很有意思,他到底想要人类帮他干些啥呢?人类被创造到底有何任务和使命?我反正可以肯定,上帝对人类目前还比较关照,但他的目的绝对不是想着对人类好。
如果说人类是上帝按照自己的模子设计创造的,那么,我们是不是也可以这么想:上帝的一些思维倾向可以从人类的某些思维倾向推导出来?就象我们种一颗南瓜苗,我们浇水施肥的可上心了,目的是想它送给我们南瓜。等到收获南瓜的时候,南瓜苗的使命也该结束了。没有人会再去理会那一棵南瓜苗。——那么,上帝什么时候会终结对人类的眷顾
人类的使命是什么呢
难道就是为了让克隆人和机器人最终出现
还是上帝另有其更深刻的、我们目前还没能领悟的设计意图
对于现在的我还无法做出更深的解答
生物的年龄千奇百怪
同学们,你们知道人的年龄是一年一年走的,可是你们知道生物的年龄是怎样生长的吗?其实生物的生长跟我们人类是一样的。在生活当中只要我们留心观察,有好多列子就在就在我们身边。
如果你去公园游玩时,看到一颗被砍倒过的树而留下的树墩时,也许你会兴奋地围着它打转转,也许你会在那上面歇息,可是你知道它的年龄吗?你不必枉费心机在浩如烟海的资料里去找了,俯下身来,你会不可思议的发现上面有好多好多的圆圈,这些圆圈就代表着它们的年龄,一个圆圈就代表着它们年龄是一岁,共有多少个圆圈就说明了它们成长了多少岁,很神奇吧!
如果你有一条漂亮的鱼,你肯定会爱不释手的看着,当你手忙脚乱地把鱼放走的时候,你会注意它的年龄吗/不可不认,你肯定没注意,是吧,你可能又会煞费苦心地去寻找资料了,告诉你吧,你只要仔细地观察一下鱼身上的鱼鳞就会轻而易举地知道它的年龄了,因为鱼鳞上有波纹一样形状的东西,那上面有多少条波纹就代表着它有几岁了。
生物的年龄千奇百怪,只要你们平时仔细观察会发现更多更加有趣的事呢!
话说生物
刘沂松
什么是生物?生物的生活需要营养,生物能进行呼吸;生物能排出身体内产生的废物;生物能对外界刺激作出反应;生物能生长和繁殖;生物都有遗传和变异的特性;除病毒外,生物都由细胞构成。
调查是科学探究最常用的方法之一,对照也是最常用方法之一,观察是最常用的探究方法之一。
生物之间的关系有;捕食关系,竞争关系,合作关系,寄生关系等。在自然界中,生物必须适应和影响环境,才能生存下去。
什么叫做生态系统?在一定的空间范围内,生物与环境所形成的统一整体叫做生态系统。
生态系统由什么组成?生态系统中包括生物部分和非生物部分。生物部分中有:生产者、消费者和分解者。三者之间相互依存,相互制约的关系。生态系统中,除生物部分外,还有非生物部分,非生物部分包括:阳光,空气和水等。俗话说“螳螂捕蝉,黄雀在后“。在态系统中,不同生物之间吃和被吃的关系,形成食物链。食物链的起始环节是生产者。在生态系统中,往往有许多条食物链,它们彼此交错,开有成食物网。物质和能量就是沿着食物链和食物网流动,生态系统还具有一定的自动调节能力。
生物圈就是地球表面的一薄层,生物圈如果以海平面分,可达204米左右的厚度。范围包括:大气圈的底部、水圈的大部、岩石圈的表面。生物圈内生态系统有:草原、湿地、海洋、森林、淡水、农田、城市。生物圈是一个统一的整体,是地球上最大的生态系统。
细胞是生物体结构和功能的基本单位。显微镜有八大构造:镜筒,粗、细准焦螺旋,镜臂,转换器,载物台,通光孔,压片器,遮光器,反光镜及镜座。从目镜内看到的物像是倒像,目镜倍数×物理倍数=放大倍数。
制作临时装片步骤:擦—滴—撕—展—盖—滴—叹。制作人口腔装片步骤:擦—滴—刮—涂—盖—染。
植物细胞内有:核、质、膜、壁、液泡、叶绿体、线粒体。动物细胞内比植物细胞少叶绿体、壁、液泡。细胞是构成生物体的基本单位三大发现:细胞学说、能量转化与守恒定律、达尔文进化论。
无机物分子较小,不含碳,有机物反之。细胞膜控制物质进出。叶绿体和线粒体是细胞中的能量转换器。叶绿体进行光合作用,线粒体进行呼吸作用。受精卵是生命的起点。细胞核的nna和蛋白质组成。
细胞形成组织,组织进一步形成器官,器官构成系统和人体。五大组织:分生、保护、营养、机械、输导。六大器官:根、茎、叶、花、果实、种子。
生物学的世界丰富多彩,而我将继续在这奇妙的世界里遨游、探索。
现代科技
随着现代科学技术的迅速发展,我们已经走出了以前茹毛饮血的时代,来到了科技发达的年代。科技的发展给我们的生活带来了极大的方便。
以前发愁晚上没有光明,而今天的夜晚家家户户都灯火通明;以前想尝尝海中的美味,都是很奢侈的,而现在鱼肉虾肉都是家常便饭;以往总觉得家信难传,而今天涯若比邻……是的,科学带给我们的一系列的好处是不容忽视的!
唐朝杨贵妃想吃新鲜的荔枝,但是新鲜荔枝是在南方才能吃到的,于是,皇帝派人骑着快马千里迢迢从远在千里以外的地方运输过来,为了保证新鲜,累死了多少匹快马啊!可是如今,想吃到新鲜荔枝在市场随处可见,是普通百姓桌上的家常便饭。可见,科技的发展给我们带来多大的方便啊!
在古代,背井离乡的游子由于长期在外生活、工作,非常想念家乡的亲人,写一封家信,寄出以后,家人却迟迟没有回信……为什么呢?因为那封信可能没有寄到家人手中就丢在半路上了;还有可能是寄出非常久了,家人才收到,再回一个信,在外的游子可能要一两个月才能收到家人的回信,因此,给远方的亲人说一句话都很困难。
现在好了,可以给在远方的家人发信息,速度很快,不到一秒钟对方就可以知道你想说什么,不仅可以对话,还可以视频聊天,这样,就随时可以与在远方的亲人聊天了,也可以看见在远方亲人的模样了,要是在以前,可以与远方的亲人见一面,那是多么幸福快乐的一件事啊!人民没法解决的东西,科学技术一定能帮你解决,比如,学习遇到困难,只要打开电脑,打打字,正确的说法就会显示在电脑的显示屏幕上。只要有了科学,再大的困难都不用愁了。
但是,科学技术在发展的同时,却忽略了环境的问题。大规模地把废水排放在河里,使人们吃不到放心的海鲜,大规模地浪费宝贵资源,却从来不想后果是多么地严重。在科技发展的同时,也要保护好环境。
科技,是一把双刃剑,它是我们人类前进的动力,它给我们带来方便,带来发展,同时也带来了许多负面的影响。我们要充分利用科技带来的好处,也不能忽略我们赖以生存的环境哦。
生物科学专业介绍
生物科学专业研究对象由生物科学家根据生物的发展历史、形态结构特征、营养方式以及它们在生态系统中的作用等,将生物分为若干界。当前比较通行的是美国R.H.惠特克于1969年提出的5界系统。他将细菌、蓝菌等原核生物划为原核生物界,将单细胞的真核生物划为原生生物界,将多细胞的真核生物按营养方式划分为营光合自养的植物界、营吸收异养的真菌界和营吞食异养的动物界。中国生物科学家陈世骧于1979年提出6界系统。这个系统由非细胞总界、原核总界和真核总界3个总界组成,代表生物进化的3个阶段。非细胞总界中只有1界,即病毒界。原核总界分为细菌界和蓝菌界。真核总界包括植物界、真菌界和动物界,它们代表真核生物进化的3条主要路线。
培养主旨
业务培养目标:本专业培养具备生物科学的基本理论、基本知识和较强的实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才。 业务培养要求:本专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及一定的教学、科研能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力: 1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识; 2.掌握动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能; 3.了解相近专业的-般原理和知识; 4.了解国家科技政策、知识产权等有关政策和法规; 5.了解生物科学的理论前沿、应用前景和最新发展动态; 6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。
教学内容及学位
主干学科:生物学 主要课程:动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等。 主要实践性教学环节:包括野外实习、毕业论文等,一般安排10-20周。 修业年限:四年 授予学位:理学学士 相近专业:生物科学 生物技术 生物信息学 生物信息技术 生物科学与生物技术 动植物检疫 生物化学与分子生物学 医学信息学 植物生物技术 动物生物技术 生物工程 生物安全
2011年热门大学,专业排行,志愿填报延伸阅读--------------
一.填志愿,学校为先还是专业为先
一本院校里有名校、一般重点大学,学校之间的层次和教育资源配置,还是有较大差异的。在一本院校中,选学校可能更重要一些。学校的品牌对学生未来就业会产生一定影响。如果你进了名校,但没能进入自己最喜爱的专业,你还可以通过辅修专业等方式,来完善学科知识结构。而且,如今大学生就业专业对口的比例越来越小了,进入一所积淀深厚、资源丰富的学校,有助于全面提升自己的素质与能力。
二本院校中,大部分学校都有鲜明的单科特色。建议考生结合自己的特长、兴趣爱好,以专业为导向来选择学校。
二.如何看待专业“冷门”“热门”
专业的热门与冷门,随着经济和社会形势的变化而变化。有些专业,看起来热门,许多学校都开设,招收了许多学生,导致若干年后人才过剩。有的专业,在招生时显得冷门,但毕业生就业时因为社会需求旺盛,学生成了“抢手货”,而且个人收益也不错。家长可以帮助学生,收集多方信息,对一些行业的发展前景进行预测,带着前瞻性的眼光去填当下的高考志愿。同时,学生也要从自己的特长与兴趣出发来选择专业,有兴趣才能学得更好,日后在就业竞争中脱颖而出。
高校新专业的产生有不同的“源头”。有的是在老专业基础上诞生的,专业内容变得更宽泛一些,此类新专业的分数线通常与往年差不多。有的是某一老专业与其他学科交叉而产生的,这类新专业在培养实力方面可能比老专业弱一些。有的是根据社会需求而设置的全新专业,录取分数线可能会在校内处于较低分数段。
三.高考咨询问些什么
4月下旬起,各高校招生咨询会此起彼伏,密度很大。为了提高现场咨询的效率,咨询前不妨做些“备课”,在相关部委的官方网站、校园网等网站上“预习”一些对外公开的基本情况。
比如对高校办学条件和水平,有了比较才有认识。从高校隶属关系看,既有国家部委所属院校,也有省市所属院校。隶属不同,经费投入、招生范围等也有所不同。目前,全国30多所列入“985工程”的高校都是出类拔萃的高校,而列入“211工程”的高校也有百余所。
另外,还可查询一下高校师资水平和重点学科数据。代表师资水平的数据包括院士、大师级人物有多少;作为未来院士“预备队”的“长江学者”有多少;博士生导师有多少等。国家重点学科是经教育部严格评审,在各个高校相同学科中排名前一、前二名的某些学科。一所高校的“重点学科”越多,其周边也必然聚集着一个较高水平的相关学科群。
在正式咨询时,再问到更细的专业层面。应真正了解专业方向的内涵,包括研究些什么、学哪些课程、将来在哪些领域就业、以往就业率如何、未来社会需求怎样、招生计划多少、过去几年录取情况,以及这个专业的历史沿革、在同行中的水平、是否具有硕士点博士点以及现有哪些名师等。其中,录取分数线情况应掌握近几年的数据,参考其趋势变化。
四.2011年热门专业排名前十名:
1、电子与信息类:电子信息科学与技术、光信息科学与技术、电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程(长沙牛耳软件教育是湖南最专业的电脑软件培训学校)。
2、外语类:外贸
3、法学类:法学、社会学、治安学、侦查学。
4、机械类:机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程、测控技术与仪器。
5、土建类:建筑学、城市规划、土木工程、建筑环境与设备工程、给水排水工程。
6、会计类:会计学、财务管理。
7:中文类:对外汉语、新闻学、广播电视新闻学、广告学、编辑出版学。
8、医学类:临床医学、麻醉学、医学影象学、医学检验、口腔医学、药理学、中药理论。
9、环境、心理类:环境科学、生态学、心理学、应用心理学。
10、工商管理类:工商管理、市场营销、人力资源管理、旅游管理。
好就业专业:据统计,排行前十的专业
一,同声传译
同声传译员被称为21世纪第一大紧缺人才,随着中国对外经济交流的增多和奥运会带来的会务商机的涌现,需要越来越多的同声传译员。
同声传译员的薪金不是按照年薪和月薪来算的,是按照小时和分钟来算的,现在的价码是每小时4000元到8000元,相关人士说。4年之后入驻中国和北京的外国大公司越来越多,这一行肯定吃香。
二.3G工程师
据计世资讯发布的相关研究报告称,估计国内3G人才缺口将达到50万人以上,由于目前3G人才比较少,尤其是复合型人才奇缺,预计4年之后3G工程师的基本年薪会在15万元到20万元。从目前的一些趋势来看,在无线增值服务行业里的一些精通2.5G技术的人才年薪都在10万元左右,中国已经进入3G时代了,这些人才的收入应该会更高,业内人士表明。
三.网络媒体人才
目前,类似与在新浪和搜狐的网络编辑的月薪都在5000元左右,中等职位的收入都在8000元到10000元之间。相信4年之后整个网络媒体的广告收入越来越多的时候,从业人员会有一个更好的回报,目前,不少网络编辑对自己所从事的行业都颇有信心。
四.物流师
物流人才的需求量为600余万人。相关统计显示,目前物流从业人员当中拥有大学学历以上的仅占21%,许多物流部门的管理人员是半路出家,很少受过专业培训。据相关人士透露,对此人才有需求的某知名企业在国内招聘的应届大学生目前的薪金是每月6000元到8000元。
五.系统集成工程师
据悉,一名刚刚毕业的学生,毫无工作经验的学生应聘系统集成工程师之后的薪金是年薪8万元,用户对系统集成服务的要求不断提高,从最初的网络建设到基于行业的应用,在到对业务的流程和资源策略的咨询服务,未来系统集成工程师应该是一路走高的职业。
六.环境工程师
相关资料显示,目前我过环保产业的从也人员仅有13万余人,其中技术人员有8万人,按国际通行的惯例计算,我国在环境工程师方面的缺口在42万人左右,据悉,随着国内房地产行业发展,国内园林设计师,景观设计师的月薪都在七八千左右。
七.精算师
我国被世界保险界认可的精算师不足10人,在当今的国内人才市场上,精算师可谓凤毛麟角,随着国际保险巨头在中国开拓市场以及国内企业的需要,精算师是几年后保险业最拿手的人才,目前在国外的平均年薪达10万美金,国内目前月薪也在1万以上。随着人们对保险认识加强,保险行业的兴起必然会需要更多的精算师。
八.中西医师,医药营销
医学院校毕业的学生有三条路可以走,一是进入医院,急救医生,产科医生,妇科医生,和理疗医师都将十分吃香,二是进入医药生成流通企业,三十继续深造,业内人士表示,这个行业的特点是越老越值钱,目前的医药行业月薪在3000到5000元。
十注册会计师
根据中国经济高速嘎子的需要,至少急需35万名注册会计师,而目前实际具备从业资格的自由8万人左右,其中被国际认可的不足15%,每年高扩毕博在内的四大注册会计师事务所都会在高校招收毕业生,专业涵盖了统计,法律,数学等,应届毕业生月薪都在五六千元,在加上每年的丰厚的奖金,收入会超过10万元。
现代科技
以前只有黑白电视机,只有几个频道,现在出现了彩色电视机数字电视多了许多的频道,让我们不出家门就能了解到世界各地的风景,人情地貌。出现了电冰箱。让大家吃不了的东西大热天也不会坏了。大热天能吃到凉爽的东西。出现了微波炉。不用点火不用烧就能吃上热的,熟的食品,带给大家很多的方便。还出现了大人小孩都喜欢的电脑。电脑是很好的学习工具。当你需要一些资料去充实知识的时候,你就不必去图书馆翻阅很多书籍,这样会浪费很多时间。你可以坐在电脑前,敲击键盘,不一会儿你就能找到有关的资料了。这样既节省了时间,又保证你能够顺利完成任务。空闲的时候。你还能上上网,浏览网页,和各地的不认识的朋友聊聊天,还能玩我们喜欢的游戏呢。但要是玩游戏太多,不好好学习了大人就会生气了。
还有许多的新科技出现在我们生活中。好处也很多。等我们长大了还要研发更多的新科技给大家带来更多的方便。
生物
说起“环保”二字,人们大都会想到怎样预防和治理空气污染、水源污染、土地沙漠化等等,这自然是不错的;可有人却忽视了日常生活中看似“不值一提”的某些“琐碎”的陋习对环境的破坏,忽视了对身边环境的保护。
如今,我们的物质生活向着现代文明又大大前进了的标识。物质文明程度提高了,精神文明程度也应有所提高才对,就该像告别简陋的土屋茅舍那样,与生活中千百年形成的某些有悖于文明、健康、科学的不良习惯道声“拜拜”了。不少人确实如此,比如热心于主动清扫楼道维护环境卫生这类公益之事。可也有的人大大咧咧地就将稠黄的浓痰随口吐在了人家辛辛苦苦完全是义务地清扫得干干净净的楼道内!一口痰危害有多大?痰其实就是肺里的脓液,细菌就包藏在脓液中。当人们呼吸到不干净的东西时,这些东西在人体的呼吸道中经过特殊“处理”,最后会通过咳嗽被排出体外。所以即便是身体健康的人,他们吐出的痰也是不干净的。而大量咳嗽吐痰的人往往是身体患有各种疾病的人,他们的痰液里存在着更多的致病物。有时病人的痰液得不到有效、正确的处理,即便吐在公共排污系统中,也会对周围居民的健康带来威胁。甚至因此而极有可能给您自己和他人带来严重的疾病!
几乎所有小区在开发规划之初就将绿化工作考虑在内了。现如今我们居住的小区,不光楼房盖得漂亮,环境建设也不错,楼前楼后也都铺种了草坪,可谓清新幽雅,公园似的。多美!居住于如此宜人的环境中,当是一种福气。按说,我们都应加倍珍惜爱护这美化了我们生活环境的绿地才对。可有人偏偏就享受不了这种福气,非要弄出些垃圾来摆在自己的眼皮子底下。比如有人进行室内装修时,什么水泥袋、木料瓷砖下角料,不管不顾隔着窗户就哐啷哐啷地往外扔。对环境造成极大的影响,给清扫工人也带来了不便。
日常生活中,有悖于文明的不良行为远不止于上述所举,只是限于篇幅,我不再一一列举。诸如此类的事看似“琐碎”,然而套用“一屋不扫何以扫天下”这句话试问有上述陋习之诸君:对自己居住的地方、身边的环境都不知道保护,还能指望您在更大的范围内为环保做点儿什么吗?道理似乎无需多讲,与其将“环保”的口号喊得震天响,不如先从身边的“琐事”做起——人人都保护好了身边的环境,还愁整个的大环境治理不好吗
环保,你做到了吗
保护环境,对我们每个人来说都很重要,而且对我们每个人的幸福也有很大的关系。人类的每一个进步都是自然给于的,但我们现在却在迫害我们赖以生存的环境。你发现了吗?现在的夏天来得越来越早,越来越热,人们躲在空调房间里不愿出门;全国各地不断出现台风、地震、泥石流等自然灾害。这些是多么可怕的现实啊!我们必须马上行动起来,从现在做起,保护我们的家园。
保护环境对于我们不是一个新问题,假如我是一名广告设计师,我会设计一些广告用语,比如:请不要踩踏我——小草!请把我们电池兄弟分类处理!.假如我是卫生局长,我会提议:随地大小便罚款400元,乱扔垃圾罚款200元.即使作为一个普通人,我们完全可以从我做起,从身边的小事做起,如随手关水龙头,购物自带小包等等,小事虽然不起眼,却能体现我们具备了多少环保意识。
我认为要全民树立环保意识,让大家意识到保护环境、资源和我们每一个人都是息息相关的,而且已经直接关系到人类社会的生死存亡!不能有环保多我一人,少我一人差别不大的思想,也不能怕麻烦。只要我们共同努力,就能让一片片沙漠变成绿洲,让小草更肥,树儿更绿;让小河里的水欢跳着游,为社会、也为自己留下一片碧水蓝天!
纳米技术就在我们身边
纳米技术在我们身边已经流传了很久了,很早以前就有科学家把他们研发出来,所谓纳米技术,就是用更精细更准确的技术去完成很多科技任务和实验,其实在我们生活中还是起到了很多的作用和帮助。
以前大家可能会觉得纳米技术这种高新技能,应该离我们的生活很远吧,我们应该接触不到这类新科技吧,我们也会觉得这类产能只会用在高精尖领域,以为我们的生活中应该接触不到。如今,该专项技术也取得了一系列的成果,现在这类科技已成功应用于健康诊疗,饮用水处理以及绿色印刷等等与老百姓密切相关的生活领域。
在健康诊疗阶段,人们会大大增加诊断结果的精确性,会帮助人们更好的发现自己身体病症的所在,换句话来说,也就是能更好的帮助人们诊断出癌症的结果。在饮用水方面,在传统的饮用水处理方式下,部分低浓度,高毒性有机或无机微污染物会有明显残留,如果长期饮用,会对人体造成严重的伤害,但是富有活力的纳米材料具备常规材料无法比拟的高吸附及催化效率等方式,为解决这个难题提供了新的方法。在绿色印刷方面,就能让印刷方面的技术得到更多的绿色有机化,纳米绿色印刷的核心理念就是将纳米技术和印刷材料相结合,实现印刷产业的绿色化,功能化和立体化,传统的印刷方式会给空气带来很多的污染,造成许多产业链上的污染,因此绿色印刷让生活中减少了许多污染。
其实纳米技术一直就在我们身边造福着我们,这项技术的研发对于我们的生产和生活都起到了很好的帮助作用。
生物二轮复习专题八现代生物科技专题之(一)基因工程和克隆技术
一、选择题
1.(2019届高三·南京六校联考)用限制酶EcoRⅠ、KpnⅠ和二者的混合物分别降解一个1000bp(1bp即1个碱基对)的DNA分子,
对降解产物分别进行凝胶电泳,在电场的作用下,降解产物分开,凝胶电泳结果如图所示。该DNA分子的酶切图谱(单位:bp)正确的是
解析:选C根据电泳图可知KpnⅠ切割只得到1种DNA片段,判断该DNA分子是环状,且该DNA分子上只有1个KpnⅠ切点。EcoRⅠ切割得到2种DNA片段,说明该DNA分子上有两个EcoRⅠ切点。据此分析选项中的酶切图谱,只有C项符合。
2.中华鲟是地球上最古老的脊椎动物,被称为“活化石”。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质,使其更加适应现在的水域环境。下列说法错误的是
A.该工程可以定向改变蛋白质分子的结构
B.改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的
C.改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种
D.改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质
解析:选D蛋白质工程通过对基因进行人工合成或修饰,最终定向改变蛋白质分子的结构;改造后的中华鲟遗传物质变化不大,和现有中华鲟不存在生殖隔离,仍是同一物种;改造后的中华鲟含有控制新蛋白质合成的基因,所以后代具有改造的蛋白质。
3.(2018·江苏六市二模)农杆菌中的Ti质粒是植物基因工程中常用的运载体,下列相关叙述正确的是
A.Ti质粒是能够自主复制的单链DNA
B.Ti质粒中磷酸基团都与两个脱氧核糖相连接
C.重组Ti质粒的受体细胞只能是植物愈伤组织细胞
D.Ti质粒上的基因可全部整合到受体细胞染色体上
解析:选BTi质粒是能够自主复制的环形双链DNA分子,其分子内部的磷酸基团都与两个脱氧核糖相连接。重组Ti质粒的受体细胞可以是植物愈伤组织细胞,也可以是其他的植物细胞,如植物的受精卵细胞。农杆菌有Ti质粒,Ti质粒上有一段T-DNA,目的基因需插入Ti质粒上的T-DNA中形成重组质粒载体,再导入农杆菌,然后让含重组质粒载体的农杆菌侵染植物,只有Ti质粒上的T-DNA片段(内有目的基因)而不是Ti质粒上的全部基因整合到受体细胞染色体上。
4.下列关于人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是
A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞逆转录获得
B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均始于复制原(起)点
C.借助抗生素抗性基因可以将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D.表达载体中的启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
解析:选C胰岛素基因在人体肝细胞中不表达,所以从肝细胞中不能提取到胰岛素基因转录成的;基因的表达始于启动子,基因的复制始于复制原点;抗生素抗性基因作为标记基因,可以将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来;启动子是转录的起点,终止密码子是翻译的终点。
5.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是
A.动物细胞培养过程中往往使用液体培养基
B.动物细胞培养的目的是为了培养动物个体
C.在培养过程中通常要通入5%的CO2刺激细胞呼吸
D.动物细胞培养过程中可用胃蛋白酶将动物组织分散成单个细胞
解析:选A动物细胞培养的目的是为了获得细胞群或细胞产物;动物细胞培养过程中通常要通入5%的CO2的作用是维持培养液的pH;动物细胞培养过程中用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将动物组织分散成单个细胞。
6.植物细胞工程作为一门新兴的生物技术,被广泛应用于社会生产,下列说法错误的是
A.人工种子是用人工薄膜为种皮包被植物愈伤组织形成的
B.植物微型繁殖运用了植物组织培养技术,可快速繁殖良种植物
C.作物脱毒常选取植物的茎尖,因为该处病毒较少或无病毒
D.植物细胞融合中常用的融合手段有离心、振动、电激和PEG法
解析:选A人工种子常使用人工薄膜作为种皮包被胚状体。
7.(2018·江苏四校联考)下列关于植物组织培养及其应用的叙述,正确的是
A.离体的植物组织、器官必须经过灭菌才能接种到组织培养基中
B.以植物芽尖为材料通过组织培养可以获得抗毒新品种
C.生长素、细胞分裂素的调节作用在组织培养中非常重要
D.以人工膜包裹植物愈伤组织和营养物质可制得人工种子
解析:选C离体的植物组织、器官必须经过消毒(灭菌会杀死植物组织和器官)才能接种到组织培养基中;以芽尖为材料通过组织培养可以获得脱毒苗,但不属于新品种,抗病毒的新品种需通过转基因技术获得;生长素、细胞分裂素调节作用在组织培养中非常重要;以人工膜包裹胚状体和营养物质可制得人工种子。
8.下列关于动物细胞培养技术的叙述,错误的是
A.生物组织经胰蛋白酶消化处理制成细胞悬液,再培养可获得单层细胞
B.研究中使用的细胞通常培养至10代以内,以保持正常的二倍体核型
C.为防止杂菌污染,生物组织、培养液及培养用具需要进行灭菌处理
D.动物细胞培养是制备单克隆抗体、细胞核移植、胚胎工程等技术的基础
解析:选C生物组织灭菌处理后会死亡,无法培养,生物组织通常做消毒处理。
9.(2018·扬州一模,多选)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示,下列有关叙述正确的是
A.过程①需使用逆转录酶
B.过程②利用PCR扩增CarE基因需使用解旋酶和耐高温的DNA聚合酶
C.过程③可用NaCl溶液处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞
D.过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
解析:选AD利用PCR扩增基因时,通过高温使DNA解旋,不需要解旋酶,但需要耐高温的DNA聚合酶;用CaCl2溶液处理大肠杆菌,使其成为感受态细胞。
10.(多选)超氧化物歧化酶(SOD)是生物体内重要的抗氧化酶,具有延缓衰老的功效。下图为培养转SOD基因胡萝卜新品种的过程,相关叙述正确的是
A.过程①通常采用显微注射法将携带SOD基因的Ti质粒导入细胞
B.过程②③除培养基中所含激素比例不同外,其他条件完全相同
C.将愈伤组织分散成单个细胞,通过细胞培养也可能获得大量SOD
D.该育种方式获得的转基因胡萝卜自交后代可能会出现性状分离
解析:选CD植物基因工程中,目的基因导入受体细胞的常用方法是农杆菌转化法;在植物组织培养过程中,脱分化(②)和再分化(③)阶段使用的培养基除植物激素的比例不同外,营养物质的含量也不完全相同,并且脱分化阶段不需要光照,再分化阶段需要光照。
二、非选择题
11.如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程图解,请据图回答下列问题:
(1)图中①结构表示________,选择____________(时期)的卵母细胞去核后作为受体细胞构建重组细胞A。
(2)②所示的细胞是________________,将健康胰岛素基因导入②中的常用方法是________________。
(3)在培养液中加入______________可诱导重组细胞B定向分化形成具有正常胰岛B细胞功能的胰岛样细胞,其根本原因是______________________________________________。
(4)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是______________________________。
解析:(1)分析图解可以看出,重组细胞A的形成利用的是体细胞核移植技术,故图中①结构表示细胞核,应选择处于MⅡ中期的卵母细胞去核后作为受体细胞构建重组细胞A。(2)②是囊胚中的内细胞团细胞或胚胎干细胞,具有发育的全能性,将含目的基因表达载体导入动物细胞常用的方法是显微注射技术。(3)重组细胞B在一定的分化诱导因子的定向诱导作用下,可以定向分化形成具有正常胰岛B细胞功能的胰岛样细胞,其根本原因是基因的选择性表达。(4)图示方法属于基因治疗,由于输入患者体内的细胞是由患者自身的细胞分化而来,所以与一般的异体移植相比,该方法最大的优点是不会发生免疫排斥反应。
答案:(1)细胞核MⅡ中期(减数第二次分裂中期)(2)内细胞团细胞(或胚胎干细胞)显微注射技术
(3)分化诱导因子基因的选择性表达(4)没有免疫排斥反应
12.科学家发现细菌细胞中存在清除入侵病毒DNA的功能系统(图1),并发明了CRISPR/Cas9基因编辑技术,目前已成为生物科学领域最热门的基因操作技术。图2是科研人员运用CRISPR/Cas9基因编辑技术(其中表达载体1的作用是在受体细胞中控制合成CRISPR复合体,表达载体2可以与相应DNA的同源区进行互换、重组),成功地将基因A精确导入到绒山羊细胞内的甲、乙两个基因之间,并和绿色荧光蛋白基因一起表达的过程示意图。请回答下列问题:
(1)由图1可知,CRISPR复合体中crRNA的主要功能是__________________________,而Cas9蛋白催化断裂的化学键位于________________之间。细菌的这种清除能力的生理意义是
。
(2)结合对图1的理解,图2中表达载体1首先要表达出含有__________________________序列的crRNA和Cas9蛋白,以结合形成CRISPR复合体。
(3)根据图2,基因表达载体2上需要加入:①基因甲片段、②基因乙片段、③基因A、④绿色荧光蛋白基因等四种DNA片段,这4种片段在载体上的正确排列顺序应是_______(用序号代表相应片段)。在形成重组DNA时需要___________酶参与催化表达载体2与绒山羊DNA的连接。
(4)实验室一般会将重组DNA导入山羊的胚胎干细胞中,以培育、筛选出转基因山羊,选择胚胎干细胞作为受体细胞的主要依据是_______________________________________。
(5)与传统的基因工程相比较,运用CRISPR/Cas9基因编辑技术培育转基因生物的明显优点是
。
解析:(1)由图1可知,crRNA是由DNA的特定区段转录形成的,由此可推知,CRISPR复合体中crRNA的主要功能是识别DNA分子上的特定核苷酸序列;CRISPR复合体能催化水解噬菌体DNA,由此可推知CRISPR复合体中的Cas9蛋白催化断裂的化学键位于磷酸和脱氧核糖之间;细菌的这种清除能力可防止外源基因插入并表达,保证了细菌遗传性状的稳定。(2)据图2可知,表达载体1表达出的CRISPR复合体可以切割基因甲和基因乙之间的DNA片段,所以结合对图1的理解,可推知图2中表达载体1首先要表达出含有基因甲与基因乙之间部分核苷酸序列的crRNA和Cas9蛋白,以结合形成CRISPR复合体。(3)根据图2重组DNA中各基因片段的排列顺序,可推知这4种片段在基因表达载体2上的正确排列顺序应是①③④②;在形成重组DNA时需要DNA连接酶参与催化表达载体2与绒山羊DNA的连接。(4)要培育、筛选出转基因山羊,选择胚胎干细胞作为受体细胞的主要依据是胚胎干细胞具有发育的全能性。(5)与传统的基因工程相比较,运用CRISPR/Cas9基因编辑技术培育转基因生物的明显优点是避免了因目的基因随机插入宿主细胞DNA引起的生物安全性问题。
答案:(1)识别DNA分子上的特定核苷酸序列磷酸和脱氧核糖防止外源基因插入并表达,保证了细菌遗传性状的稳定(2)基因甲与基因乙之间部分核苷酸(3)①③④②DNA连接(4)胚胎干细胞具有发育的全能性(5)避免了因目的基因随机插入宿主细胞DNA引起的生物安全性问题
13.RT-PCR是将RNA逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式扩增反应相结合的技术,具体过程如图所示:
(1)过程Ⅰ需要加入缓冲液、原料、_________________、____________和引物A等。
(2)进行过程Ⅱ前首先要将反应体系的温度升高到95℃,其目的是
,该反应体系中所用的Taq酶至少应能耐受__________℃高温。
(3)过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增,理论上至少需要________个引物B。
(4)利用RT-PCR技术获取的目的基因______________(填“能”或“不能”)在物种之间交流;该技术还可用于对某些微量RNA病毒的检测,可提高检测的灵敏度,原因是________________________________________________________________________。
(5)RT-PCR过程中主要借助对________的控制,影响酶的活性,从而使得化学反应有序高效地进行。
解析:(1)过程Ⅰ是由形成cDNA的过程,示逆转录,要加入缓冲液、原料、RNA提取物、逆转录酶和引物A等。(2)进行过程Ⅱ前首先要将反应体系的温度升高到95℃,其目的是让逆转录酶变性失活、使-cDNA杂合双链解开,该反应体系中所用的Taq酶至少应能耐受95℃高温。(3)过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增,理论上至少需要2n-1个引物B。(4)利用RT-PCR技术获取的目的基因能在物种之间交流;该技术还可用于对某些微量RNA病毒的检测,可提高检测的灵敏度,原因是增加了待测RNA逆转录产生的DNA的数量(或浓度),便于检测。(5)RT-PCR过程中主要借助对温度的控制,影响酶的活性,从而使得化学反应有序高效地进行。
答案:(1)RNA提取物逆转录酶(2)让逆转录酶变性失活、使-cDNA杂合双链解开(答出一点即可)95(3)2n-1(4)能增加了待测RNA逆转录产生的DNA的数量(或浓度),便于检测(5)温度
论生物技术
12亿人口的大国,吃饭是一个极大的难题。目前,960万平方公里的国土上,还有几千万人的温饱问题没有解决,更不用说,大多数人在得到温饱之后,想着进一步改变食物结构了。难题怎么解决?靠乞求神灵?天上不会掉下馅饼。靠进口?在世界人口爆炸,天灾人祸造成许多国家缺粮的情况下,进口粮食也不是万全之策。何况,买粮食需要经济实力。科学家告诉人们,天无绝人之路,现代生物技术给人类农业带来了希望。我国高技术发展计划(简称“863计划”),在生物领域的研究重点之一是培育高产、优质、抗逆的动植物新品种。在这里,研究人员运用了先进的现代生物技术,把基因工程、细胞工程和常规育种等手段结合起来,为农业发展开辟出一条新路。笔者采访、请教了一些负责实施生物领域高技术计划的专家,了解到这个领域研究的喜人进展。我国水稻杂交技术在国际上处于领先地位。利用杂交优势,大幅度提高水稻的产量,已经成为现实。
问题在于,现在的釉型杂交水稻很难固定杂交优势,需要采取三系配套(即不育系、恢复系、保持系)的方法,年年进行制种,否则就要退化。显而易见,这样做是非常麻烦的。比如,1988年,由于天气不正常,影响了杂交稻制种,于是种子价格上涨,对粮食生产极为不利。科学家们一直在努力寻找简便的方法生产杂交水稻。1973年,一位叫石明松的科技人员发现了某些水稻中有光敏核不育基因。由于这种基因的存在,水稻受到长日照和高温天气的影响,可以变成雄性不育的品系。这就是说,一个品系的水稻,即可完成不育系的任务,也可担任保持系的角色,一系两用。这就使三系法变为二系法有了可能。"863计划”的研究人员已经育成几十个稳定的适合于当地气候条件的光敏核不育品系,其中有粳稻,也有釉稻。二系法品种间杂交水稻已试种了近千亩(亩为我国古代土地面积的单位),每亩产量比常规稻增加50千克一70千克。关于光敏核不育系,笔者还听到一段小插曲。
国外对这类品系也做了大量研究,并认为中国没有能力从分子水平上搞清这种基因的结构与功能。甚至有人提出,将这种材料交给他们研究,中国只做大田试验。无理的要求理所当然地被中国科学家拒绝了。我国科学家有志气、也有能力将这项研究搞到底。遗传学告诉我们,植物的亲缘关系越远,可利用的杂交优势越大,其繁育的后代也就越健壮。于是,科学家们设想,不仅在釉稻品种之间杂交,而且在粳稻与釉稻这两个亚种间进行杂交,充分利用远亲优势。亚种间杂交的困难首先在于其基因不易亲合,从而降低结实率。高等生物里都有这样一种排异性。日本科学家发现的广亲合基因给亚种间水稻杂交提供了方便。
1988年,在“863计划”的安排下,利用两种基因的功能,进行水稻亚种间杂交,经过多点小区试验,二系法釉粳稻杂交,比三系法杂交水稻增产20%以上。科学家们估计,大约过三五年,这种新型杂交稻就可以在大田推广。为了提高水稻的产量,科学家们还从提高植物本身的光合作用能力着手。他们发现,高等植物进行光合作用,主要是固定二氧化碳。在这过程中,名为二磷酸梭化酶的氧化酶起着关键作用。二磷酸竣化酶是由8个大亚基和8个小亚基组成的。研究人员通过一年的工作,拆开了大小亚基,并且人工合成小亚基的基因,然后再拼装成新一代二磷酸梭化酶。经过改造的酶,其固定二氧化碳的能力比以前大大提高。中国研究人员的成功,得到国际同行的重视和称赞。还值得一提的是,研究人员已经从土壤、空气和水稻叶子表面分离出一些杆菌。这种杆菌所分泌出的蛋白,能杀死水稻白叶枯病原菌,并对马铃薯青枯病和白菜软腐病也有抑制作用。众所周知,白叶枯病是水稻生产的最大危害之一。我国大部分地区因白叶枯病要损失10%的水稻产量。如果通过基因工程,把这种杆菌的基因植人水稻,就可以产生抗白叶枯病的植株。这对增加水稻的产量是极有意义的。