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对生命的探索 生命科学是新一轮产业革命智能社会的关键
来源:中国科技网-科技日报   发布者:张荐辕   日期:2015-05-13   今日/总浏览:1/1898


科技与产业革命⑤

无论是从哲学角度还是科学角度,人类自我认知的难度都丝毫不亚于对外部世界的探索,对生命奥秘的解析和探索也是哲学家和科学家们一直努力的方向。依赖信息、材料等新技术的突破,生命科学已进入一个新的发展阶段,成为21世纪最重要的研究领域之一。在新一轮产业革命中,生命科学技术所提供的支撑作用将在多方面显现,成为未来社会“智能型态”的关键所在。

人类基因组计划——了解自身,改变自我

无病无灾,健康长寿,是古往今来人们最重要的追求之一。也正是这种质朴的追求,促进了医学的发展。随着1953年DNA双螺旋结构的发现,人类在生命科学探索路上开始突飞猛进,而本世纪初人类基因组计划的完成,则让科学家对人类自身奥秘的认知有了一个质的飞跃。

人类基因组计划始于1990年,这项被称作“生命科学中的登月计划”的目标是:测出人类基因组中30亿个碱基对的排列顺序;确定24对染色体上的基因分布;绘制一份分子水平的人体解剖图;把人体基因的全部遗传信息输入基因库,帮助科学家掌握有关碱基对如何组成基因、每个基因的功能、它们如何相互影响以及控制人的生命过程。2000年6月,人类有史以来第一个人类基因组草图完成;2003年4月,人类基因组计划正式结束。

人类基因组图谱的完成,为人类了解自身开启了新的一扇门,也改变了生命科学的进程。“它能彻底改变我们对大多数疾病诊断、预防和治疗的方式。”在第一个基因组草图完成之际时任美国总统比尔·克林顿这样说。十多年过去了,尽管预想中的医疗革命还没有到来,但在科学家们孜孜不倦的研发过程中,基因剪切、拼接以及重组等技术难题一一被攻克,基因疗法也已经开始进入临床,个体化医疗在逐步实现。

未来,随着对基因组意义理解的加深,科学家对各种人类疾病的认知也将不断拓展,作为现代生物技术的核心,基因工程的前景被普遍看好。

脑科学研究项目——了解智力,推动社会

忽如一夜,脑科学成为了生命科学研究的宠儿。美欧相继推出的脑科学研究项目,是继人类基因组计划之后生命科学领域最庞大的科研项目,让人们开始重新审视脑认知科学成果对社会发展产生的巨大推动力。

2013年初,美国总统奥巴马宣布“大脑图谱计划”(BAM),专门针对人类大脑的思维活动进行研究,力图绘出完整的大脑思维活动图。这项长达10年到15年的科研项目,预计投资超过45亿美元。无独有偶,几乎在同一时刻,世界另一大经济体和科研中心——欧盟同样开始将脑科学作为重点研发项目,“人类大脑研究计划”入选欧洲未来技术项目,将在10年间获得约10亿欧元的资金投入。这一由欧洲87个研发机构共同参与的大型项目,计划创建一台超级计算机详细模拟人类大脑,以研究人脑如何工作,借以开发出神经疾病和相关疾病的个性化疗法。

脑认知科学是信息科学、神经科学、心理学、人工智能等相关学科理论和技术方法的整合。它的突破,不仅仅会对人类多种神经性疾病的治疗产生革命性的推动作用,还将有力地推动基于人脑的新型信息通讯技术的开发过程,而脑认知科学与信息通讯技术平台融合,则是未来计算机技术发展方向——人工智能的关键。

认识人脑,解析人脑,模仿人脑,以至最终控制人脑,科学家们雄心勃勃。可以说,人类对智力的认知和理解,改变的将不仅仅是人类的知识结构,其对社会生产生活的推动更具意义。信息社会向智能社会的跨越,正依赖于此。

生命科学的世纪——延展多方,支撑未来

21世纪被认为是生命科学的世纪。今天,生命科学已经是继信息技术之后,国际市场竞争的又一个热点领域。

作为一门综合学科,生命科学的发展有赖于信息、材料等技术的突破,同时,生命科学的突破也推动着其他各领域的创新。从能源到材料,从信息到制造,伴随着科技进步,生命科学的触角已延伸到各个关键领域。而基于现代生命科学基础上的生物技术,在工业、农业、化学、环保等领域有着广泛的应用,日益影响和改变着人们的生产生活方式。

生物燃料、生物材料、生物制造……在能源日益枯竭、环境日益退化的今天,生命科学的进步给人类的未来带来了希望。或许将来凭借一个肉眼看不见的微生物,就能解决今天令我们头痛不已的白色污染;借助一根不起眼的蜘蛛丝,就可以让我们能够身着特制的服装踏足今天难以企及的天地。神奇的生命,让一切皆有可能。

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