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“酶”美未来 —— “追寻科技之光,展望生物前景”征文优秀作品展

2015年11月18日 15:15  点击:[]

   生物科技,在当今世界已被列为一种高新技术,二十一世纪是生物技术与信息技术占主导的时代,有人因此称二十一世纪为“生命科学的世纪”“信息的世纪”。随着电子产业、网络通信的飞速发展,可能人们见到,认识到的更多的是信息技术。然而,生物技术也与人们的生产生活息息相关,它不仅可以解决人类面临的如粮食不足、环境污染、大气污染、健康等问题,还可以促进工、农、医等技术的发展。我认为,最有发展前景的是“酶”工程——酶美未来。
   高中都学过,“酶”是生物体产生的具有活性的蛋白质,它主要成分是蛋白质,也有的酶是有活性的RNA。“酶”具有专一性和高效应。它可高效专一地催化特定的化学反应。高效性是与无机催化剂相比较而言的,而专一性体现在它只能催化特定的反应,如H2O2酶只能催化H2O2的反应,人体内的DNA连接酶、DNA聚合酶,唾液淀粉酶……(引自高中课本)。
   在二十一世纪以前,就早已有第二代酶-固定化酶及其相关技术的产生,在化工医药、轻工食品、环境保护等领域都发挥重要作用。还有了威力更大的第三带酶,它是包括辅助因子再生系统在内的固定化多酶系统,它正成为酶工程应用的主角。(摘自相关报纸)
   科技的脚步无法停息,而我相信20年后,酶工程还有更大更广阔的发展舞台。还会出现第四代、第五代酶……它将会在以下几个方面应用广泛:
   一、在能源开发方面
   诸如煤、石油等能源是不可再生的,而如今人们对能源的需求量加大,虽然有了太阳能、风能、潮汐能、地热能能新能源,但这些新能源并不能完全满足人们对能源的大量需求。于是,20年后,人们成功的利用酶从生物体特别是植物体中产生燃料。例如,科学家们从植物、农作物的废物中提取纤维素、淀粉等物质作原料,制造甲烷燃料及乙醇和甲醇的液体燃料。这样不仅可以源源不断地产生能源,还能废物利用,减少环境污染。
   二、在医学方面:
   随着分子工程、蛋白质工程的发展,人们能更加清楚地了解蛋白酶和RNA酶的结构和功能,人们对酶进行设计和定向加工,可以设计出更多对人类疾病有抵抗作用的酶。如现在的艾滋病,是由于HIV病毒侵染攻击辅助T细胞,从而破坏B细胞和T细胞,导致人体内的细胞免疫完全丧失,使人体的免疫功能下降,各种病毒都可以侵染人体,也许一个普通的感冒也会使艾滋病病人死亡。而20年后,医生可以将科学家们设计的可以分解的HIV病毒
的酶注射到人体体内,这样就可以有效控制艾滋病的发病率了。另外,酶还可以作为疾病的检测试剂,在病人的尿液或粪便中加入相应的检验酶,就可判断病人是否患有这种病了。
    不仅如此,人们还可以研究一种蛋白酶,补充人体的各种氨基酸,使人们的身体更加健康。
   三、在环境保护方面:
   如今的一个形式是一个国家、一座城市要想飞速发展,都会伴随着大量的环境污染、工业废水、生活污水……都影响着我们的身体健康。
   我们现在的饮用水,一部分由海水淡化而来,虽然地球上海水很多,但海水淡化耗费大量的人力、物力、财力,成本较高。还有一部分来自地下、水井中的水,但这些水量又比较少,且大量的工业废水、生活污水渗入地表也会污染这些饮用水,现在我们国家还有一部分地区严重缺水。于是,20年后,科学家们制造了一种酶,它能够注入微生物中,这样微生物就可以将海水中的有机质等大分子物质分解成可利用的小分子物质,且这类酶可以在高渗、高盐的环境中起作用,此类微生物可以吸收海水中的Ba^2+、Mg^2+等离子和对人体有害的物质,从而可以将海水变成饮用的水,这样,也可以将被生活污水污染的地下水变成干净的饮用水,还不会破坏水中的微量元素,对水起净化作用。
   四、粮食、食物方面:
   虽然在科幻电影上有时会看到面包树,即树上长面包让饥饿的人们吃。但我们可以利用各种酶如唾液淀粉酶、蛋白酶,20年后还会有科学家们研究并设计了淀粉特异合成酶,能促进小麦更好的合成淀粉,提高产率。
   总之,在20年后,酶工程的发展会更加迅速,应用也会更加广泛,更好的为人类服务。确实做到“酶”美未来。
   但是,科技的发展有两面性,我们应该多研究对人类的生活和发展有益的一面。我们应该在顺应自然的基础上,可以适当的发展,但不能完全地违背自然。
   “酶”美未来,将会更好!
                                    生物科学类1508班
巩凯玲