袁新壹
摘要:生物學的研究對象包括人類、動物、植物和微生物等所有自然界的生物,與現實生活、生產密切相關,具有重要的實際應用價值,其在人類醫學、養殖業、種植業和制造業等領域中的應用已取得顯著成果。
關鍵詞:生物學;應用;人類醫學;養殖業;種植業;制造業
在當今這個“以人為本”的社會中,科學技術的實際應用的核心是為人類服務。人類作為自然界生物中的一員,本身就是生物學的主要研究對象之一,生物學詳細闡釋了人類的身體結構與生理功能及其與自然界的關系;生物學的其他研究對象中的植物和動物是人類的主要食物來源,微生物廣泛分布于人類的周圍環境中和體內,是影響人類健康的重要生物學因素。由此可見,生物學與人類的現實生活密切相關。此外,隨著與人類相關的生物科學研究的不斷深入,衍生出了諸多生物技術,用以提高人類的生存質量,誕生了豐富多樣的生物制品,大大改善了人類的生活質量。
一、生物學在人類醫學中的應用
人類是生物學的主要研究對象之一,生物學對人體的內環境與穩態及其生命活動的調節進行了深入研究,剖析了生物的細胞結構與功能及其遺傳規律,在人類醫學中得到廣泛應用,為人類健康作出了巨大貢獻。如利用抗生素破壞細菌的細胞壁,抑制細菌DNA的復制和轉錄,阻礙細菌RNA指導蛋白質合成,進而抑制細菌的繁殖,防治感染,有效降低了人類的感染風險,提高了人類的生存質量;根據基因攜帶遺傳信息的特點和基因分離定律及受精作用,預防由基因突變和染色體變異引起的人類遺傳病,進而有效控制了遺傳病對人類造成的危害;模擬人類器官的結構和功能,用特殊材料制作人造器官來替代病變壞死的器官,或參照人體結構特點和免疫調節機制,將健康的器官移植到病人體內,進而延長了病人的壽命;根據基因表達性狀的功能,借助先進的醫療儀器從基因角度診斷和治療疾病,使醫療水平產生了質的飛躍。
二、生物學在養殖業中的應用
動物是人類三大營養物質中蛋白質的主要來源,生物學詳細闡述了生物細胞中酶降低化學反應活化能的作用,對動物的激素、神經和免疫調節機制進行了深入研究,并強調了生態系統的穩定性,在養殖業得到廣泛應用,為社會提供了豐富的物質資源。如根據動物的免疫調節機制為動物注射疫苗,使動物獲得針對某些嚴重傳染性疾病的免疫能力,進而有效降低了養殖業的風險;根據生物細胞中酶降低化學反應活化能的作用,將酶添加進禽畜的飼料中,通過影響動物的激素和神經調節系統,提高禽畜對飼料中營養的吸收轉化效率,進而提高禽畜養殖業的產量,使養殖戶獲得更多利潤;根據生態系統的結構及能量流動與物質循環特點,將由益生菌制成的微生態制劑投入水產養殖水域中,利用益生菌與有害細菌的競爭機制、本身的營養價值及其分泌物對有害細菌的抑制作用、分泌的酶對水產品的消化吸收和成長的促進作用,大大提高了水產養殖業的產量,同時取代了對人體有害的化學消毒劑,保證了水品的安全性。
三、生物學在種植業中的應用
植物是人類三大營養物質中糖類和油脂的主要來源,生物學詳細闡述了雜交育種、誘變育種和基因工程的原理,在種植業得到廣泛應用,為社會提供了豐富的物質資源。如雜交水稻之父——袁隆平教授根據雜交育種的生物學原理,培育出產量高、抗旱澇、適應性強的雜交水稻,顯著提高了水稻的產量,解決了我國當時糧食短缺的燃眉之急,這是生物學在種植業中的典型應用,且隨著雜交育種和誘變育種技術日益成熟,其已經成為玉米、水稻等糧食作物的主要育種方法,并開始向蔬菜、水果等經濟作物領域滲透,產生了無籽西瓜和高莖圓粒豌豆等新型果蔬,為種植業注入了新鮮血液;利用基因技術培育抗蟲棉等轉基因作物,使作物內產生可毒殺特定害蟲,但對人體無害的蛋白質,進而有效控制病蟲害對種植業的影響,提高農作物的產量。
四、生物學在制造業中的應用
微生物雖然不能直接為人類提供營養物質,但其依靠特殊的微觀結構、生存方式和繁殖特點,廣泛存在于人類的生活環境之中;酶是生物細胞內降低化學反應活化能的重要物質,具有調節細胞代謝的功能。生物學對包括微生物在內的各種生物的細胞的結構與功能進行了深入研究,詳細闡釋了酶的作用、本質和特性,促進了很多制造業的發展,為人類的生活帶來了極大的便利。如利用酵母菌的特殊生理功能實現食物的發酵,生產出酒、醋和腐乳等食品,豐富了人類的食譜;利用果膠酶的凝膠作用,解決了果汁的壓榨與澄清問題,促進了果汁生產行業的發展;在洗衣粉中添加復合生物酶,針對性清除衣物上以糖、油脂和蛋白質為主要成份的污漬,使人類在享受美食的過程中保證衣物的清潔衛生,進而有效提高人類的生活質量。
總之,生物學中的細胞、酶和基因的相關技術被廣泛應用于人類醫學、養殖業、種植業和制造業等領域,為人類的生活帶來了極大了便利,為人類的健康作出了巨大貢獻,為社會提供了豐富的物質資源。
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