化學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，也是生命科學(xué)的語(yǔ)言。下面是由學(xué)習(xí)啦小編整理的化學(xué)與生命科學(xué)論文，謝謝你的閱讀。

　　化學(xué)與生命科學(xué)論文篇一

　　化學(xué)在生命科學(xué)中的作用

　　摘 要：化學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，也是生命科學(xué)的語(yǔ)言。隨著現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)與生物學(xué)不斷交叉、滲透和發(fā)展而形成的邊緣學(xué)科――生命科學(xué)已成為21世紀(jì)最富有拓展力和生命力的科學(xué)領(lǐng)域之一。該文從化學(xué)的學(xué)科地位以及對(duì)生命科學(xué)的貢獻(xiàn)兩方面闡述了化學(xué)在生命科學(xué)研究中的突出作用，旨在為生物科學(xué)類(lèi)的本科生明確化學(xué)學(xué)習(xí)的目的和重要性，在學(xué)習(xí)過(guò)程中掌握科學(xué)的研究方法，培養(yǎng)良好的創(chuàng)新思維提供參考。

　　關(guān)鍵詞：化學(xué) 生命科學(xué) 生物科學(xué)

　　中圖分類(lèi)號(hào)：O-31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X(2015)10(c)-0164-02

　　眾所周知，化學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，它貫穿于人類(lèi)活動(dòng)與環(huán)境的相互作用之中，與能源、材料、環(huán)境和人類(lèi)生活緊密相連。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)又滲透到與人類(lèi)健康密切聯(lián)系的生命科學(xué)領(lǐng)域，而成為21世紀(jì)最富有拓展力和生命力的科學(xué)領(lǐng)域之一[1]。因此，化學(xué)又被稱為是生命科學(xué)的語(yǔ)言。

　　1 化學(xué)在傳統(tǒng)學(xué)科中的地位

　　化學(xué)被稱為“中心科學(xué)”，在“數(shù)理化天地生”六門(mén)傳統(tǒng)科學(xué)中的占據(jù)重要地位。什么是“化學(xué)”呢?化學(xué)是自然科學(xué)的一種，是在分子、原子層次上研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律，創(chuàng)造新物質(zhì)的科學(xué)。

　　化學(xué)不僅是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一，也是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)?；瘜W(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科在自身快速的發(fā)展的同時(shí)，也推動(dòng)了其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。例如，核酸化學(xué)的研究成果使今天的生物學(xué)從細(xì)胞水平提高到分子水平，建立了分子生物學(xué);對(duì)地球、月球和其他星體的化學(xué)成分的分析，得出了元素存在的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了星際空間有簡(jiǎn)單化合物的存在，為天體演化和現(xiàn)代宇宙學(xué)提供了實(shí)驗(yàn)資源，還豐富了自然辯證法的內(nèi)容。在新物質(zhì)的創(chuàng)新性研究中，要想得到精確的物質(zhì)結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行精準(zhǔn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在我國(guó)古代，道家為尋求長(zhǎng)生不老藥煉制“不老仙丹”，甚至希望能“點(diǎn)石成金”，這些聽(tīng)起來(lái)似乎有些不可思議，但從理論上來(lái)講，他們卻成了研究物質(zhì)化學(xué)變化的先驅(qū)。前人所用的研究方法即是“實(shí)驗(yàn)”法，只是限于當(dāng)時(shí)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展水平，對(duì)物質(zhì)組成的了解和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的掌握尚不足，導(dǎo)致這些開(kāi)創(chuàng)性的研究工作成為后人的“笑談”。隨著科技和人類(lèi)認(rèn)知的發(fā)展，作為我國(guó)四大發(fā)明的“火藥”被發(fā)明。據(jù)記載，“火藥”是煉丹的副產(chǎn)品。此外，陶器和玻璃的發(fā)明與制作都是古人在長(zhǎng)期的生產(chǎn)活動(dòng)中，利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的實(shí)踐活動(dòng)。著名化學(xué)家拉瓦錫，早在200多年前就用定量試驗(yàn)的方法測(cè)定了空氣成分。這些在客觀上為化學(xué)學(xué)科的建立積累了研究基礎(chǔ)。

　　2 生命科學(xué)的研究范疇及發(fā)展前景

　　2l世紀(jì)是信息與生命科學(xué)的時(shí)代。那么，何為生命科學(xué)呢?生命科學(xué)是研究生命現(xiàn)象及其規(guī)律的科學(xué)。雖然至今學(xué)界對(duì)于生命的概念仍未有清楚的認(rèn)識(shí)，但基本上，生命具有與化學(xué)成分同一性的特征，具備嚴(yán)整有序的結(jié)構(gòu)，能夠自我新陳代謝并產(chǎn)生應(yīng)激性和運(yùn)動(dòng)等特征[2]。

　　就生命科學(xué)的起源而言，它并不是近代才產(chǎn)生的。在人類(lèi)出現(xiàn)文明的初期，生命與非生命的差異就被人類(lèi)認(rèn)識(shí)到，并開(kāi)始對(duì)生物進(jìn)行觀察、描述，留下了大量的材料。17世紀(jì)以前，由于科學(xué)技術(shù)水平的限制以及神學(xué)對(duì)人們思想的禁錮，古老的生物學(xué)始終停留在觀察和描述階段。到18世紀(jì)，伴隨自然科學(xué)的發(fā)展，生物學(xué)的積累已經(jīng)達(dá)到了一定程度，對(duì)生物進(jìn)行分門(mén)別類(lèi)的研究成為主要課題。19世紀(jì)，隨著物理學(xué)和化學(xué)的發(fā)展，新技術(shù)被不斷應(yīng)用于生物研究，使生物學(xué)由描述性的學(xué)科發(fā)展成為實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科。1838―1839年，德國(guó)植物學(xué)家施萊登和動(dòng)物學(xué)家施旺分別通過(guò)對(duì)植物和動(dòng)物細(xì)胞的研究，提出了細(xì)胞學(xué)說(shuō)。這一學(xué)說(shuō)的提出，使生命科學(xué)的研究由宏觀水平深入到微觀水平，對(duì)于揭示生命運(yùn)動(dòng)規(guī)律起到了不可估量的積極作用。1865年，遺傳學(xué)的奠基人孟德?tīng)柊l(fā)現(xiàn)了生物性狀遺傳的兩個(gè)基本定律，標(biāo)志著遺傳學(xué)的誕生。20世紀(jì)初，美國(guó)遺傳學(xué)家摩爾根在基因概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了基因定位于染色的基因?qū)W說(shuō)，生物學(xué)的發(fā)展出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

　　到20世紀(jì)后半葉，生命科學(xué)在分子生物學(xué)領(lǐng)域取得了前所未有的突破。具體表現(xiàn)在學(xué)科分支細(xì)化和深化，各近代學(xué)科間的交叉加強(qiáng)，從而產(chǎn)生了一系列的邊緣學(xué)科。如研究基因及其表達(dá)的分子遺傳學(xué)，研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能、生物體內(nèi)化學(xué)變化的生物化學(xué)等等。20世紀(jì)70年代以后，生物工程、克隆技術(shù)、PCR技術(shù)構(gòu)成了現(xiàn)代生物技術(shù)的核心。

　　3 化學(xué)對(duì)生命科學(xué)的貢獻(xiàn)

　　3.1 化學(xué)學(xué)科分類(lèi)及研究?jī)?nèi)容

　　按照學(xué)科分類(lèi)，現(xiàn)代化學(xué)包括無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)與高分子化學(xué)等五門(mén)學(xué)科。

　　無(wú)機(jī)化學(xué)研究的是除碳?xì)浠衔镏獾囊磺形镔|(zhì);有機(jī)化學(xué)研究的是所有的碳化合物;物理化學(xué)是應(yīng)用物理的原理、方法研究化學(xué)的現(xiàn)象以便用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言定量地描述化學(xué)的有關(guān)信息;分析化學(xué)是定性確定各種物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)以及定量表示物質(zhì)組分的含量;高分子化學(xué)是研究高分子化合物合成和反應(yīng)的學(xué)科，包括各種聚合反應(yīng)理論，新的聚合和改性方法、高分子基團(tuán)反應(yīng)等。

　　3.2 化學(xué)對(duì)生命科學(xué)的貢獻(xiàn)

　　3.2.1 無(wú)機(jī)化學(xué)與對(duì)生命科學(xué)的貢獻(xiàn)

　　早期化學(xué)領(lǐng)域的研究無(wú)不是以無(wú)機(jī)化學(xué)為基礎(chǔ)的。如法國(guó)的拉瓦錫、英國(guó)的玻意爾和道爾頓、俄國(guó)的門(mén)捷列夫等，他們的研究都是以無(wú)機(jī)物質(zhì)的變化、反應(yīng)和性質(zhì)為研究對(duì)象的。20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的各化學(xué)理論也是從研究無(wú)機(jī)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和價(jià)鍵開(kāi)始的。無(wú)機(jī)化學(xué)在自身發(fā)展的同時(shí)，與其他學(xué)科的交叉與融合進(jìn)一步加強(qiáng)。無(wú)機(jī)化學(xué)與生命科學(xué)交叉使人們不僅僅關(guān)注技術(shù)配合物與生物大分子相互作用及其模擬，而且從活性分子、活體細(xì)胞和組織等多個(gè)層次研究無(wú)機(jī)物質(zhì)與生命體相互作用的分子機(jī)理，熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)平衡、代謝過(guò)程，同時(shí)，更加關(guān)注生物啟發(fā)的無(wú)機(jī)智能材料在生物體自修復(fù)、生物信息響應(yīng)和傳導(dǎo)及生物免疫體系構(gòu)筑中應(yīng)用的研究[3]。

　　3.2.2有機(jī)化學(xué)對(duì)生命科學(xué)的貢獻(xiàn) 　　有機(jī)化學(xué)學(xué)科是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)學(xué)科，并已滲透到生命科學(xué)領(lǐng)域。有機(jī)化學(xué)在揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的本質(zhì)的同時(shí)，促進(jìn)了生命科學(xué)等相關(guān)學(xué)科和邊緣學(xué)科的發(fā)展，同時(shí)，生命科學(xué)又為有機(jī)化學(xué)的發(fā)展提供了豐富的研究?jī)?nèi)容。生物的多樣性使有機(jī)化學(xué)的研究充滿了活力，有機(jī)分子的生物功能也充分反映了兩學(xué)科之間的同源和緊密聯(lián)系。20世紀(jì)60年代，我國(guó)科學(xué)家在世界上首次合成了具有生物活性的蛋白質(zhì)―― 牛胰島素，隨后80年代又合成了酵母丙氨酸轉(zhuǎn)移核糖核酸，這是在揭示生物體生命過(guò)程的化學(xué)本質(zhì)上取得的重大成就。

　　20世紀(jì)后半期，復(fù)雜生命現(xiàn)象的研究進(jìn)入分子水平。從DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)到人類(lèi)基因組計(jì)劃，有機(jī)化學(xué)的理論和方法在生命科學(xué)的發(fā)展中起了重要作用。美國(guó)著名生物化學(xué)家、諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者阿瑟・科恩伯格指出：“現(xiàn)今分子生物學(xué)的成就其實(shí)屬于化學(xué)”，“生命實(shí)際上是一個(gè)化學(xué)過(guò)程”，“人類(lèi)的形態(tài)和行為就如同它的起源，它與環(huán)境的相互作用和它的命運(yùn)一樣，都是由一系列各負(fù)其責(zé)的化學(xué)反應(yīng)來(lái)決定的”?？梢?jiàn)，有機(jī)化學(xué)在生命科學(xué)的發(fā)展過(guò)程中起著非常積極的作用。

　　3.2.3 生物化學(xué)對(duì)生命科學(xué)的貢獻(xiàn)

　　19世紀(jì)以來(lái)，化學(xué)理論和技術(shù)介入到生物學(xué)領(lǐng)域，建立起“生物化學(xué)”這一新學(xué)科。生物化學(xué)是的主要任務(wù)是了解生物的化學(xué)組成和它們的化學(xué)活動(dòng)。生物化學(xué)從早期對(duì)生物總體組成的研究，進(jìn)展到對(duì)生物的各種組織和細(xì)胞成分的精確分析，使得生物學(xué)研究逐漸從宏觀的描述水平深入到微觀的分子水平，極大地促進(jìn)了生物科學(xué)的發(fā)展。

　　生命科學(xué)基礎(chǔ)研究中最活躍的前沿包括：生物化學(xué)和分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、免疫學(xué)、生態(tài)學(xué)。由這些前沿引伸出的核心問(wèn)題的探索包括：生命的起源，物種和生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化，遺傳發(fā)育及其在基因組和表觀基因組層面的調(diào)控、蛋白質(zhì)的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)與功能、細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)行為與腦的認(rèn)知等[4]，這些核心問(wèn)題都包含著急待解決的化學(xué)問(wèn)題。生命科學(xué)和生物技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)也成為了當(dāng)今世界最為活躍的科技領(lǐng)域。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　生命活動(dòng)的基礎(chǔ)是生物體內(nèi)物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)，有學(xué)者認(rèn)為可以“把生命理解成化學(xué)”。雖然，生命過(guò)程不能簡(jiǎn)單地還原為簡(jiǎn)單的化學(xué)過(guò)程，但研究生命過(guò)程的化學(xué)機(jī)理，從分子層次上來(lái)了解生命問(wèn)題的本質(zhì)，揭示生命運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，將會(huì)對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)生命提供基礎(chǔ)。作為本科學(xué)生，不僅要學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)與技能，更重要的是通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程訓(xùn)練科學(xué)方法和思維，培養(yǎng)科學(xué)精神和品德。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 杜琳瓏，馮定坤，韋建前.生命科學(xué)與諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)[J]. 黔南民族師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2006(3)：72-74.

　　[2] 謝放.中外文化發(fā)展歷程[M].吉林：長(zhǎng)春出版社，2013.

　　[3] 國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)，中國(guó)科學(xué)院.未來(lái)10年中國(guó)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略化學(xué)[M].科學(xué)出版社，2012.

　　[4] 陳竺，邢雪榮.2005年國(guó)內(nèi)外生命科學(xué)與生物技術(shù)進(jìn)展[J].中國(guó)科學(xué)院院刊，2006，21(3)：224-233.

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