淺談生物知識在生活中的應用

明陽

摘 要：生物科學是自然科學的重要分支之一，隨著DNA序列及其功能的揭示，克隆技術的不斷突破及人類基因組計劃等重大突破，標志著21世紀將會成為生物科技的新時代。生物知識已經滲透到生活的各個方面，高中生物是我們學生了解生物的起點，高中生物中包含很多生物學的重要問題，其在生活中的影響是極大的例如（遺傳基因在人口方面的應用，DNA在分子雜交方面的應用等等）因此這就要求高中學生需要掌握一定的生物常識。本文將從生物學的概念、生物學的重要性及生物學在生活中的應用三個維度展開論述。

關鍵詞：生物學；概念；重要性；應用

中圖分類號：G623.24 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）17-0231-02

如今，生物學的重要性日益凸顯，甚至許多人稱二十一世紀就是生物的世紀。作為一門基礎的自然學科，生物學主要研究生命現象及生命活動規律，人類的文明進步與社會的發展均離不開生物學的發展與應用。由此可見，人們的生活處處都離不開生物。本文將從生物學的概念、生物學的重要性及生物學在生活中的應用三個維度展開論述。

1 生物學的概念

生物學簡稱生物，是自然科學中的六大基礎學科之一，主要研究生物現象和生命的活動規律。生物學起源于博物學，經歷了實驗生物學、分子生物學及系統生物學三個時期。生物學從研究對象上分為：植物學、動物學、微生物學及古生物學等幾大類；從研究內容上分為：分類學、生理學、解剖學、分子生物學、細胞學、遺傳學、進化生物學、生態學等；從方法論角度分為系統生物學與實驗生物學等體系。

2 生物學的重要性

目前人口問題、食物問題、能源問題及環境問題是全球關注的問題。地球上的人口數量正持續高速增長著，解決人口問題刻不容緩。人口問題即是一個社會問題，又是一個生態學問題。人們必須對人類及環境之間錯綜復雜的關系進行周密的研究，要對地球、對人類有清醒的認識，從而控制自己，使人口數量維持在一個合理的數字上。而在這方面，必須借助生物學。通過內分泌學和生殖生物學的研究發明了許多相關藥物，給計劃生育提供了有效幫助。除了人口數量問題，遺傳病對人口質量的威脅同樣是一個重要的人口問題。將基因工程應用在遺傳病治療中已經在一些實驗上取得了進展，隨著基因工程技術的發展，基因治療將為治療人類遺傳病開辟廣闊的前景。

食物匱乏是發展中國家長期以來未能解決的問題，世界上仍有幾億人口處于營養不良的狀態。光合作用是人類食物的最終來源，但是在陸地上，用于農業生產的土地面積是有限的，因此，增加產量才是解決食物問題的根本。如今，人類在一定程度內對植物進行改造，運用基因工程、細胞工程等培育優良、高產、耐寒、抗旱及抗蟲害等優良品種均取得了一定的突破，給徹底解決食物問題帶來了曙光。

眾所周知，全球的能源儲備是有限的，總有一天會枯竭。因此，大自然的可再生的生物資源越來越被人們所重視。太陽能是人類可利用的最強能源，而生物的光合作用則是將太陽能固定下來的最主要途徑。以此推測，利用生物學理論和方法來解決能源問題是很有希望的。

環境問題已成為人類生產活動與大自然的最主要矛盾。主要是人類活動對生態系統的污染及對生態系統的影響和破壞，人們對環境的保護越來越重視。通過生物學的研究可以使人類更合理地利用自然及自然資源，保護和改善生存環境，促進環境和生物朝著對人類有益的方向發展。

3 生物學在生活中的應用

3.1 生物學在解決人口問題上的應用

通過運用生態學原理，根據人口的年齡組成可以預測未來人口數量的變化趨勢，從而通過對人口的出生率的控制有意識的控制人口增長，最終實現計劃生育。此外，通過遺傳學、基因學等知識的研究提倡適齡生育，通過產前診斷等措施避免先天性疾病胎兒的出生，實現優生、優育。

3.2 生物學在農業上的應用

通過遺傳學的運用能夠培育出許多優質的新品種，提高糧食產量。譬如，享譽全球的“水稻之父”袁隆平之所以成功培育秈型雜交水稻，離不開生物學技術的應用。眾所周知，水稻是一種自花授粉且花器非常細小的雌雄同花的作物。而雜交水稻品種，正是利用雄性不育系作母本，同時以雄蕊正常、但其他基因型和雄性不育系相同的植株為父本，給雄性不育系授粉，并使雄性不育系產生保持不育特性的后代；最后再以開花期相同、配合力好的能使它的雜種一代恢復正常育性的一個水稻品種為父本，這個父本品種亦被稱為恢復系，從而實現雄性不育系，雄性不育保持系及雄性不育恢復系三系合一的配套應用，為秈型雜交水稻成功培育奠定了基礎。雜交水稻的應用，不僅提高了糧食產量，還改善了水稻的品質，可謂是現代農業科學的主要成就之一。

3.3 生物學在能源上的應用

生物質能通過光合作用來吸收和存儲太陽能。太陽能照射到地球后，一部分被植物吸收，轉化為生物質能，一部分轉化為熱能；而轉化為熱能的那部分太陽能由于能量密度太低，不易收集，人類所利用的只是其中的很少一部分，其他大部分存于地球中的其他物質和大氣中；生物質能夠通過光合作用，把太陽能富集起來并儲存在有機物中，這些能量是人類所需能源的基礎。基于這一獨特的形成過程，生物質能不同于常規的礦物能源及其他新能源，它有兩者的特點和優勢，生物質能是太陽能最主要的吸收器和儲存器，將成為人類最主要的可再生能源之一。

3.4 生物學在環境方面的應用

隨著人口的增長和生產技術的進步，人類對自然生態系統的破壞越來越大，造成了全球范圍內的環境危機。如：大氣污染、淡水資源稀缺、水土流失嚴重及沙塵暴等，這些都是由于一些地方破壞了生態系統的平衡而受到的大自然的懲罰。生態學原理可以指導人們在環境保護與經濟之間協調發展，減少對能源及資源的消耗。生物學知識在解決環境污染方面同樣做出了貢獻。例如科學家研究出來的能夠分解石油中不同成分的超級細菌給解決石油污染問題帶來了巨大的幫助。相信隨著生物技術的不斷應用與發展，解決環境污染的辦法也會越來越多。

3.5 生物學在食品檢測方面的應用

3.5.1 基因探針法

基因探針法通常被叫做分子雜交技術，這項技術一般是通過DNA來完成的，人們能夠對DNA的序列有效的檢測歸功于基因的以下幾個特征，變性、重復性以及堿基的精準互補配對。當今的技術應用中，DNA探針法被分為兩個類別，一個是分項雜交，另一個是異項雜交。對于現在來說，這項技術被廣泛地運用于食品安全檢測中，這項技術可以有效地探測出食品中的多種微生物，主要有李斯特氏菌、葡萄球菌、沙門氏菌、大腸干菌以及志賀氏菌等菌種。與同類型的食品安全檢測技術相比，DNA探針技術擁有更強技術優勢，其優勢有以下幾點：操作簡單；特異性方面比其他技術強并且擁有更高的靈敏度，這些優勢促使DNA探針技術在食品安全檢測中擁有更為準確的檢測性能。但該技術并不是十全十美，也存在一定的局限性以及缺點，這就需要專業技術人員進行進一步的改進完善。

3.5.2 微膠囊技術在現代食品工程中的應用

作為一項新興技術，通過對微膠囊技術的使用，可以對食品質量有很大的改善效果，這種技術多是采用人工合成的方式以及天然的分子材料來進行的，其能夠對食品的原有狀態進行保持，與此同時能夠對食物的存儲時間進行有效的延長。此種技術被應用后，能夠在一定程度上提高食品新鮮程度，微膠囊技術在不斷的改革與創新中，也被用于乳業工業生產中，使其實現大規模的生產，并且在一定程度上對生產步驟進行了簡化。由于乳品與微膠囊技術存在著一定的密切聯系，不但可以使乳品能夠保持原有風味，還可以對乳品得保存有一定效果。在現如今的應用中，企業將微膠囊技術與益生菌結合在一起使用，在最大程度上促進了技術的應用水平。

3.5.3 分子雜交技術

生物技術一般可以用作食品安全檢測當中，其中，分子雜交是其重要的一環，其主要核心為基因檢測。基因擁有變性以及重復性的特征，這是導致分子雜交這一技術在食品安全檢測中發揮作用的重要原因，因其是通過基因來進行檢測，所以這項技術也被叫做DNA探針技術。在食品安全檢測方面來說，對于各種菌類生物的檢測中，分子雜交技術能夠良好的應用于其中。分子才教技術具有一定的技術優越性，這就導致了在食品安全檢測中，不僅操作簡單快捷，而且精準科學。不過在技術普及上也有一定限制，主要是因為成本高以及效率低。

3.5.4 PCR技術

就應用生物技術的食品安全檢測領域中來說，必不可少的就是聚合酶鏈式反應技術，簡稱PCR技術，這項技術的問世，可以在一定程度上解決我國民眾所關心的轉基因食品方面的檢測需求。PCR技術擁有一定優點，主要體現在其可以通過少量的樣品就可以對相關產品進行定性以及定量檢測，由于我國民眾對于轉基因的不信任以及不支持的態度，就可以看出PCR技術擁有十分廣闊的發展前景。但PCR技術也存在一定缺點，就是對有毒物質無法進行有效的檢測，并且由于造價高、操作難度高、專業性要求高，都在一定程度上對其發展產生了約束性作用。

3.5.5 生物傳感器技術

除了上面已經論述的兩種食品安全檢測技術之外，在生物檢測技術中還存在一種傳感器技術，該技術的主要過程是通過相應的人為研制的設備進行對特定食品的安全檢測，在這項技術所采用的儀器中，氧電極、場效應管、光敏管等都是最為常用的，而對于傳感器技術來說，主要就是對其中的分子顯示來進行的，在筆者這項調查中發現對于生物傳感技術來說，其已經成為了我國食品檢測中對農藥類物質進行檢測的主要技術。

3.5.6 免疫學檢測技術

在食品檢測中，免疫學檢測是一種能夠對蛋白進行檢測的高端技術，其的主要組成主要是標記技術、沉淀技術以及凝聚三個方面，因此基于這種技術特點和專業性，在食品安全的檢測中發揮著重要的作用，同時這種技術所需要的檢測設備價格較低，并且在進行食品安全的檢測上也極為方便，并且具有極高的靈敏性，同時還具有該檢測方法的特殊性——特異功能。由于能夠直接作用于蛋白，因此這種技術被廣泛的應用在細菌檢測之中。

4 結語

我們的生活離不開生物知識。因此，我們要把學到的生物知識充分運用到實際生活中，以生物學的觀點正確的對待問題，構建和諧社會。

參考文獻

[1]人民教育出版社課程教材研究所.生物[M].人民教育出版社，2016.

[2]趙靜.淺談高中生物生活化教學的實際應用[J].才智，2017，（31）：65-65.