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一 现代生物技术产生的社会背景

现代生物技术是综合运用生物学、工程学和其他基础学科的知识和手段,对生物进行定向控制、改造或模拟生物功能以及产生有用物质并进行社会服务的高新技术。它是一种崭新的、前景十分广阔的技术,将是世界未来的经济支柱之一,也必将对人类社会生活产生深远的影响。人类社会所面临的一系列难题(如人口、粮食、环境、资源、能源等)的最终解决,需要一种全新的技术担当重任。现代生物技术在时代的召唤下出现了,它给人类社会带来了希望。我们有必要从社会学的视角来观察全球性问题的解决与现代生物技术之间的关系。以下主要从粮食、能源、环境和人类健康等角度展开讨论。

(一)粮食问题

步入21世纪,人类自身生产的规模再次扩大。2011年,世界人口已达70亿。人口统计学者估计,到2050年会增至大约90亿。巨大的人口压力对经济发展、社会稳定都会产生负面影响。世界各国为控制人口数量做了积极而有成效的工作,但控制人口增长仍是一项长期而又艰巨的任务。

“国以农为本,民以食为天”。人们必须大力发展农业生产,为在世的和将要出生的人提供足够的粮食。可是,世界有效耕地面积在逐年减少,很多难以估测的自然灾害也在影响着粮食的产量。人口与粮食的矛盾日趋紧张,该问题尤其反映在广大发展中国家。以我国为例,目前我国有七千万贫困人口,首先要解决其温饱问题。传统农业的革命是以施用化肥、农药为标志来增加农作物的产量。然而,施用化肥会造成土壤板结。施用农药,一方面由于害虫对农药的抗性不断增强,人们不得不研制新的农药,增加了农业生产成本;另一方面,农药的使用会污染环境,并且农药残毒存留在粮食中,会危及人类健康。

现代生物技术在农业上的应用却可以克服传统农业的缺陷。通过生物技术,使植物间的基因发生转移,实现种间杂交,整合农作物自身的优良性状继而培育出性状更加完好的新品种。如高产、优质、抗逆性强的新品种,它们有较高的光合作用效率、抗病虫害或适于在恶劣的自然环境中生长。另外,通过生物技术,还有可能培育出自身固氮的农作物,从而减少肥料投入、降低农业成本。以上措施是从根本上充分发挥农业生产潜力,达到粮食增长的目的,有助于缓和人口和粮食的矛盾。

(二)能源问题

人类对能源的需求量随着社会的高速发展而与日俱增。石油、煤炭和天然气是不可再生的一次性能源,它们的储量是有限的。一旦耗尽,难以追寻。据估计,按照目前的开采速度,世界石油只能供人类再开采30年,煤炭也不过用了100年。没有能源的世界,将是一个停滞的、充满危机的世界。这绝不是耸人听闻或杞人忧天。尽管人类已经开始利用水能、风能、潮汐能、太阳能和原子能等,然而这些能源的利用又受到自然条件、社会条件和技术条件的限制,不能从根本上解决能源危机问题。

绿色植物能够自我复制、自我繁殖,是取之不尽的可再生能源。绿色植物通过光合作用把太阳能转化为化学能贮存在植物体中。据估计,全世界绿色植物每年产生1730亿吨干物质,含能量约为2×10 21 焦耳,是全世界每年消耗能量的10倍。

现代生物技术能为人类合理而充分开发生物能源提供技术手段。例如,科技人员已通过生物技术改造细菌的遗传特性,培育出新菌种,使之能够发酵降解稻草、秸秆和木屑里的纤维素或木质素,并转化为酒精。酒精又被称为“绿色石油”,具有燃烧完全、高效的特点,可用来部分或全部代替发动机汽油。

氢气具有很高的燃烧值,燃烧后的产物是水,不会污染环境。生物技术在开发利用氢能方面也可以大显身手。已经发现有些绿藻和红藻可以利用光能把水分解为氢气和氧气。利用生物技术改造这些藻类植物,强化它们的功能,将为人类提供无尽的氢能。

(三)环境问题

工业发展而大量产生的废液、废气和废物,以及生活废水和垃圾,使人类的生存环境逐渐恶化。清新的空气、洁净的水,这些本是大自然馈赠给人类的礼品,如今却变得“物以稀为贵”了。为了治理污染,改善环境、维持生态平衡,各国政府已做了不少努力。有的采取强制措施,对一些污染严重的企业实行关停并转。这只是一种消极的做法,会引起贫困与失业问题。经济效益与环境效益的表面矛盾,表明人们缺乏必要的技术手段来正确处理两者之间的关系。

生命是奇特的。生物学家已经发现部分微生物的生存是以某些污染物质为食物的。用微生物处理废水和废物,在治理环境的同时,又变废为宝,这是利用微生物的功能来净化人类的生存环境。为了大规模地净化环境,必须加强微生物处理污染物的功能。科技人员正在致力于用生物技术的手段定向培养高效降解污染物质的“超级细菌”。把污染物质“吃掉”是从根本上解决环境污染问题的办法,这需要借助现代生物技术。

(四)人类健康问题

人类的生存受到各种恶性疾病的挑战。例如,癌症是严重危害人类生命的常见病和多发病。目前世界大约有二千多万人患有各类癌症,每年大约有五百多万人死于癌症。另外,自从1981年在美国发现艾滋病首例患者以来,据世界卫生组织估计,全世界感染艾滋病病毒的各类人群中,成年人总数已超过一千万人,儿童约为一百万人。人类还有大约上千种遗传病,严重影响了人口的素质,为社会造成了沉重的负担。

现代生物技术为医学进步和疑难病症的诊治开辟了新纪元。通过生物技术能够揭示致病因素和人体的关系,进而认识发病机理。通过向人体细胞基因组置换出癌基因或引入外源的正常的基因可达到治疗癌症的目的。换言之,更换基因手术,可以改造人体细胞,变异常细胞为正常细胞,能从根本上治疗类似癌症这些的绝症。艾滋病是由病毒引发的免疫缺陷综合征,科研人员也正在努力实施生物技术的基因治疗方法。现代生物技术大大改变了传统的医药产业。一大批生物工程药物,如生长素、胰岛素、白细胞介素、干扰素等均已投放市场,为人类有效地治疗疾病提供了药物保证。据统计,大约60%以上的生物技术成果集中应用于医药产业,用来开发特色新药或对传统医药进行改良,由此引起了医药产业的重大变革,生物制药得以迅速发展。

总之,现代生物技术的兴起和发展,既有生命科学自身发展的丰富原因,更有兴起的社会背景。人类在困境面前不能退缩不前,而是要充分发挥人的主观能动性,实现认识世界和改造世界的目的。人类以崭新的思维方式,创建了现代生物技术。这种技术已给人类带来福音,将使人们的美好梦想变为现实。巨大的经济和社会效益在不久的将来会呈现在人类面前。 ckQ4xZ6xyFH3UgW1eMNf/+7ZFjbxeoGfdxVyML1DNUHQ0AcZkgK7OzA7t6eUzEz7

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