生命科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)

1、生命科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)生命科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，新興學(xué)科、交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)，科技進(jìn)步對經(jīng)濟(jì)社會的影響作用日益廣泛和深刻。伴隨著信息科技革命方興未艾的浪潮，生命科學(xué)的發(fā)展也正在展現(xiàn)出無可限量的前景。生命科學(xué)是一門對各種生命形式進(jìn)行研究和探秘的學(xué)科，它不同于我們以往學(xué)習(xí)的生物，生物只是生命科學(xué)所涉及的其中一個方面，而生命科學(xué)研究多個層次和各種生命形式，并對其進(jìn)行科學(xué)性分析和探討。越來越多的人們已經(jīng)預(yù)見到，一個生命科學(xué)

2、的新紀(jì)元即將來臨，21世紀(jì)將是生命科學(xué)的迅猛發(fā)展的時代。如今現(xiàn)代生物技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥與健康、能源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，對科技發(fā)展、社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生極其重要而深遠(yuǎn)的影響。在現(xiàn)代社會中，生命科學(xué)與人們生活息息相關(guān)，成為了備受人們關(guān)注的一門科學(xué)。生命科學(xué)在日常生活中應(yīng)用廣泛，無論是DNA檢驗(yàn)還是血型判斷，或是疾病治療，都離不開生命科學(xué)的具體應(yīng)用。然而，倘若單單依靠生命科學(xué)，生命科學(xué)不可能飛速發(fā)展到如此地步，也明顯不足以滿足和實(shí)現(xiàn)人們

3、的各種需求。顯然，生命科學(xué)的發(fā)展與其他學(xué)科或技術(shù)的輔助密不可分，而我的專業(yè)是計(jì)算機(jī)，所以就讓我來探討一下生命科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)之間的聯(lián)系。就以DNA為例。1925年，微生物學(xué)家沃森和克里克宣布他們已經(jīng)解決了現(xiàn)代生物學(xué)最重要的問題，破譯出了隱藏在DNA分子結(jié)構(gòu)中的“遺傳密碼”。在我看來，“密碼”這個詞匯用的相當(dāng)巧妙，令人馬上聯(lián)想到信息論中的“信息的編碼”，而且還令人想到英國第一臺計(jì)算機(jī)的用途——破譯德國的密碼。DNA分子結(jié)構(gòu)是密碼，計(jì)算機(jī)卻

4、是破解密碼的工具，這似乎在揭示著生物學(xué)與計(jì)算機(jī)從很早開始便有著不解之緣。不久DNA分子就被普遍認(rèn)為是某種微型控制論機(jī)器，它們儲藏并處理極微小單位的、經(jīng)過化學(xué)編碼的信息。據(jù)稱，這些經(jīng)過編碼的信息控制著生物體復(fù)制的不連續(xù)的過程，當(dāng)載有全部編碼的兩條螺旋體被解開，攜帶的信息將按儲存單位一段段地解讀，如同計(jì)算機(jī)的記憶存儲器解讀其中的字符串一樣。雖然實(shí)際上DNA的“程序”遠(yuǎn)沒有那么簡單，但在“新生物學(xué)”突破的初鏡、顯微操作等等。生命科學(xué)與計(jì)算機(jī)的

5、前景都一片光明，而目前非常有發(fā)展前景的項(xiàng)目就是生物計(jì)算機(jī)了，它是計(jì)算機(jī)在生命科學(xué)的催生下誕生的嬰兒。仿生學(xué)是人類中的一門學(xué)科，通過對自然界生物特性的研究與模仿，來達(dá)到為人類社會更好地服務(wù)的目的，而這一學(xué)科被應(yīng)用到了計(jì)算機(jī)領(lǐng)域?？茖W(xué)家通過對生物組織體研究，發(fā)現(xiàn)組織體是由無數(shù)的細(xì)胞組成，細(xì)胞由水、鹽、蛋白質(zhì)和核酸等有機(jī)物組成，而有些有機(jī)物中的蛋白質(zhì)分子像開關(guān)一樣，具有“開”和“關(guān)”的功能。因此，人類可以利用遺傳工程技術(shù)，仿制出這種蛋白質(zhì)分子

6、，用來作為元件制成生物計(jì)算機(jī)。生物計(jì)算機(jī)的芯片是用蛋白質(zhì)制成的，它的一個存儲點(diǎn)只有一個分子大小，它的存儲容量可以達(dá)到普通計(jì)算機(jī)的十億倍，而由蛋白質(zhì)構(gòu)成的集成電路，其大小只相當(dāng)于硅片集成電路的十萬分之一，運(yùn)行速度更快，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人腦的速度。如果生命科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)能更緊密地聯(lián)系起來，進(jìn)一步開發(fā)和研究關(guān)于生物計(jì)算機(jī)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生物計(jì)算機(jī)的偉大功能，那么未來的生物科學(xué)領(lǐng)域和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域都會掀起一場劃時代的革命。目前地球上存在的物種數(shù)不勝數(shù)，而且有

7、很大部分是不為人們所熟知的，當(dāng)面對出現(xiàn)在眼前的不明物種時，人們應(yīng)該如何反應(yīng)呢？不敢輕易靠近，擔(dān)心它是有毒物種，也不敢隨便無視、置之不理，擔(dān)心它是國家級保護(hù)動物，如果這時能用手機(jī)輕輕一拍，然后屏幕就可以出現(xiàn)有關(guān)這個生物的詳細(xì)信息，那就最好了。因此，這需要生物學(xué)者把現(xiàn)存收集到的世界上的所有生物資料上傳到網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)庫中，而手機(jī)需要有精確的識別功能，在識別過程中與生物資料的存放位置形成一個鏈接，查找照片上的生物的具體信息。計(jì)算機(jī)的技術(shù)能使生命科

8、學(xué)大大的平民化和實(shí)用化，為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┍憷?。總的來說，計(jì)算機(jī)技術(shù)加速了生命科學(xué)的進(jìn)步，生命科學(xué)的成果能招致計(jì)算機(jī)技術(shù)的革命，生命科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)相輔相成，關(guān)系密不可分。隨著生物學(xué)的深入發(fā)展，計(jì)算機(jī)在研究中的應(yīng)用顯得越來越重要，一系列的研究發(fā)現(xiàn)也充分的證明了這一點(diǎn)。我們有理由相信在計(jì)算機(jī)輔助下的生命科學(xué)必將獲得更快的進(jìn)展，從而創(chuàng)造出更大的社會價值，為人類社會做出極大貢獻(xiàn)。最后，感謝老師這一個學(xué)期給我?guī)砹诉@么精彩的課程，我受益匪淺，也