基础生命科学论文

精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜基础生命科学论文篇一：基础生命科学论文纳米分子机器的工作原理及应用前景庄志铭（高等工程学院电子信息工程专业11071046）摘要：纳米技术涉及领域很广，是一门交叉性很强的综合学科。其中，在生命科学、分子生物学领域，纳米技术已得到深入的研究和广泛的应用。通过纳米级别的机器设备，人们可以诊断、预防和治疗许多常规方式无法治疗的疾病，比如进入血管中修复损坏的人体器官，改良动植物的基因等等。纳米机器人具有极大的发展潜力，它的应用将大大地改变医学的面貌。纳米技术和生物医学的结合将会是今后生命科学的重要组成部分。关键词：纳米机器人医疗纳米技术分子正文：纳米机器的工作原理谈到机器人，许多人都不陌生，但是说到纳米机器人，人们还是很难想象的。现实生活中的电子芯片已经足够小了，很难想象将电子芯片做得更小，更何况是纳米量级的机器人。作为一名学习电子信息工程的学生更是难以想象。但是实际上，大自然已经给了人类很好的启示，这种纳米机器人本身就存在于精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜大自然。小到生物细胞内的线粒体，叶绿体，大到生物细胞自身，不就是一个天然的纳米机器人吗？大自然有数不清的天然纳米机器人，通过模仿和学习大自然的“纳米技术”，人类将在纳米机器领域有重大突破。在材料方面，为了保证纳米机器人足够的强度，纳米机器人主要是由碳元素构成。另外，为了避免触发人体的免疫系统，纳米技术人的表面一般会设计得比较光滑。综合这两点，生物分子就是一个不错的选择。生物分子是很好的信息处理材料，每一个生物大分子本身就是一个微型处理器，分子在运动过程中以可预测方式进行状态变化，其原理类似于计算机的逻[1]辑开关，利用该特性并结合纳米技术，可以此来设计量子计算机。在设计出这种量子计算机的前提下，设计纳米机器人就简单很多。从理论上来讲，纳米机器人就是人类利用生物学原理，在分子水平上研制纳米量级的可编程的机器人。但是作为机器，就必须要有足够的动力才能运转。由于找不到足够小的动能装置来充当纳米机器人的发动机,科学家曾经一度[2]认为无法制造出纳米机器人。但制造纳米机器人并非都是从“零”开始，自然界中的生物分子是存在的最丰富的构建纳米机器人零件的来源,纳米机器人可以利用生物分子自己完成[2]零件组装。目前，美国康奈尔大学的研究人员已经研制出了分子马达，可以将生物能转化为机械能。这种微型马达以三精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜磷酸腺苷酶为基础，依靠为细胞内化学反应提供能量的高能分[3]子三磷酸腺苷为能源。另外，也有科学家研制出了利用精子驱动纳米机器人的方法。解决了纳米机器人的材料和动力问题，下面来探讨纳米机器人如何在人体内运作。正如抗体具有特异性一样，用于医疗的纳米机器人是为了专门解决某些特点的疾病而诞生。既然如此，纳米机器人应当是达到一定区域后才开始工作。纳米机器人在体内循环时候暂时不具活性，当它达到目标区域即靶域时，才进入激活状态而正常运作实现其特定功能。另外在数量上，尽管纳米机器人足够小，但实际上为了满足某种需要，往往需要一定数量的纳米机器人共同工作，才能达到目的。当纳米机器人的工作结束以后，它们可以通过人体的泌尿系统[4]排泄出来，也可以通过人体自身的新陈代谢被清除。下面举个简单的例子来说明某些特定的纳米机器人的工作原理。美国研究人员发现DNA能够被用来弯曲直径不及头发丝五分之一的硅原子构成的“悬臂”。这种小“悬臂”一端固定，另一端则可自由弯曲，顶端粘有单股DNA链,带有单股DNA链的“悬臂”置于含有与之对应的单股DNA链的溶液中，这两个链就会自动配对结合在一起，小“悬臂”在这种力的作[5]用下开始弯曲。研究人员可以利用这种生物学技术制造带有纳米级阀门的微型治癌胶囊，精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜通过控制这种驱动力来控制阀门的开合，可以将精确剂量的药物传送到身体所需部位来达到[5]目的。不同的纳米机器根据其需要，其运作方式可能大不相同。上面提及到的“纳米悬臂”，还只是冰山一角。但是从大的角度来看，大多数的纳米机器人的设计原则和工作原理还是有相似之处，比如前文提到的原材料和动力装置等等。纳米机器的应用前景纳米机器人的应用潜力极大，由于它的量级已达到纳米级别，可以完成常规方法无法完成的任务。比如，美国肯塔基大学的学者正在研究一种超稳定的RNA纳米粒子，它可以治疗[6]癌细胞和被病毒感染的细胞而不伤害到周围的组织。该项研究利用RNA作为基本骨架构造[6]纳米结构，制作X形状的RNA纳米粒子。此种微粒能携带4中具有诊断和治疗功能的模块。目前，癌症治疗最棘手的问题就是如何能更直接和特定地把抗癌药物输送到癌细胞并将其杀死。相比于现在的化疗手段，纳米技术的运用可以更高效地锁定并杀死癌细胞，而带来更少的副作用。在口腔医学方面，纳米机器人也有广阔的应该前景。为了减轻患者的疼痛，传统的口腔治疗上往往需要注射麻醉药物，这也给患者带了不必要的焦虑和疼痛感。若是应用口腔纳米机器人来麻醉，则可以减少许多麻烦。这种纳米机器人可以穿透精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜1-3微米后的表层细胞，无痛地直达牙龈组织，植入齿龈后可以控制齿龈周围的神经。牙医可以通过它们来暂时关闭齿[7]龈的神经通道，以此达到麻醉目的。当手术完毕后，医生在将纳米机器人对齿龈神经的控制权释放。这种无痛的治疗手段可以给患者提供最大的舒适感。当然纳米科技在口腔医学的应用不仅如此，还可以修补牙齿，保持口腔卫生，预防蛀牙，矫正牙齿等等。此外，纳米机器人还可以用来修复细胞和基因，保证细胞正常工作和修正DNA的错误；清理体内的垃圾，使人体恢复自然平衡。另外，人脑的血管是比较脆弱的，应用纳米机器人可以及时修复这些脆弱的血管，而且在血栓堵塞血液正常流动时，纳米机器人可以及时将血栓打碎，避免血栓的发生，否则后果不堪设想。纳米技术与生物技术的结合将会是未来生命科学领域的一大重点。虽然，目前对于纳米机器人的研究还处在一个不成熟的时期，其微型驱动、可靠性、安全性、精密加工的技术以[5]及精准控制等方面都存在大量难题，但是在人类蕴藏的无限可能性和科学家的智慧下，这些问题都会逐一解决。在不久的将来，纳米机器在生物医学领域一定能得到更广泛的应用。参考文献：[1]蒋建飞、蔡琪玉：纳米电子学——电子学的前沿，物理精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜学进展[2]李营营：互联网周刊2009年第06期——纳米机器人[3]Molecularmotor——Wikipedia,freeencyclopedia[4]Requicha：AAGNanorobotsNEMSandNanoassembly.Proc;Nov2003[5]周陈霞,徐万和：纳米机器人的发展和趋势及其生物医学应用[6]Perry：A.NewStudyShowsPromiseinUsingRNANanotechnologytoTreatCancersandViralInfections.Lexington,Ky:UniversityofKentuckynews;Sep4,2021.[7]SantoshKumarVerma，RashiChauhan：Nanoroboticsindentistry——Areview;Dec2021篇二：基础生命科学论文南京审计学院《基础生命科学》课程论文题目：生物多样性的现状及保护措施班级：姓名：学号：选修班级：2021年11工商二班史越1003023306日T38月精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜生物多样性的现状及保护措施史越摘要：生物多样性直白的说就是物种的多样性。它是人类赖以生存和发展的环境基础，也是当今国际社会关注的重点课题。环顾四周，我们发现我们周围的环境正在一点一滴的改变着，因为我们正在不顾一切的在搞经济的发展，过度的消耗人类赖以生存的自然资源。生物多样性正遭受着严重的损失和破坏，而这种破坏造成的生态失衡也最终会反噬人类。保护生物多样性已成为摆在人类面前的急中之急、重中之重的事情。﹝1﹞本文旨在通过对生物多样性的现状、生物多样性对人类的意义以及保护生物多样性的措施的分析，提出建议，引起人们的重视，并进一步探讨解决这一问题的方法。让经济与自然生物环境共同发展关键字：生物多样性生物多样性概念保护措施一、生物多样性的概念、含义“生物多样性”是生物（动物、植物、微生物）与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，包括生态系统、物种和基因三个层次。生物多样性是人类赖以生存的条件，是经济社会可持续发展的基础，是生态安全和粮食安全的保障。二、生物多样性现状生物多样性及保护生物学在地球漫长的历史中，物种灭绝是正常的，而物种的集中灭精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜绝也时有发生，如恐龙时代。原有物种灭绝，新的物种产生，这样维持着生态平衡。﹝6﹞但是由于人类的活动并介入，新物种产生的速度赶不上原有物种灭亡的速度，因此导致物种的净减少。科学家估计，每天约有150到两百个物种灭绝，像现在这样物种灭绝的速度是过去6500万年没有的。﹝7﹞这意味着生物多样性的损失，而导致损失的原因总结为自然和人为两点（一）自然原因一方面，物种的形成与灭绝是一种自然过程，化石记录表明，多数物种的限定寿命平均为100到1000万年。﹝8﹞另一方面，如果物种对环境的适应性比较差，在环境发生较大变化时难以适应，也可能面临灭绝的危险。如金丝猴，其濒危的原因除气候变化和人类活动以外，与其本身食性狭窄、生殖能力低等身体特征有关。此外，环境突变（天灾），如地震、水灾、火灾、暴风雪、干旱等自然灾害。恐龙的灭绝就是由于地球遭受撞击导致环境突变造成的。（二）人为原因由于人类对生物多样性对人类的重要性认识不够，同时又过于重视经济发展，对生物多样性保护意识淡薄，从而导致生物多样性减少。﹝9﹞1.生态环境破坏精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜伐木和占地是生态环境被破坏的两大主要原因。天然林的大幅度减少直接威胁到从苔藓、地衣到高等物种的生存。以中国为例，在过去25年内因森林火灾共损失了860万公顷的森林。特别是由于这些人为设施的建立，使得动物的活动受到限制，从而影响其觅食、迁徙和繁殖，而且植物的花粉和种子的散布也会受到影响。因而引起动植物种群数量下降并引起局部灭绝。2.资源的过度开发许多生物资源对人类具有直接的经济价值。随着人口的增加和全球商业化体系的建立和发展，人类对之的需求随之迅速上升，其结果导致对这些资源的过度开发并使生物多样性下降。典型的实例是人类对海洋鲸类的猎捕活动与鲸类数量的消长之间的关系。我国许多药用植物，如人参、天麻、砂仁、七叶一枝花、黄草、罗汉果等，野生的植株都已经很有限了，如果仍不加限制必然导致灭绝。(10)3.环境污染（1）水体污染水体污染能够对水生生物（特别是鱼类）生命周期的任何发展阶段，产生亚致死或致死作用，影响他们的捕食、寻食和繁殖。在这种环境中的生物繁殖能力下降、生长缓慢或者死于环境胁迫有关的疾病。而水体富营养化能使水体生物多样性显著下降，昆明滇池即是一例。（2）土壤污染精编WORD文档下载可编缉打印下载文档，远离加班熬夜土壤污染通常会使当地植被退化，甚至变成不毛之地，同时土壤动物也会变的稀少甚至绝迹，其生物多样性比未受污染区显著下降。如矿区、尾矿堆积地一、矿区废弃地以及垃圾填埋废弃地都少有树木生长。三、生物多样性的保护措施对于人类来说，生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值，例如，许多植物是人类可以利用的良药和食物，如三七、当归、红枣等；森林对于调节气候和气温都起着极大的作用；动物为人类提供了肉食、皮毛、医药。因此，保护生物多样性，就是保护人类自己。因此应当采取以下措施：（一）建设自然保护区完善保护制度据《世界资源》1997年的统计，全世界已建立较大面积的保护区1.04万个多，其无论在保有物种、遗传、生态系统的多样性还是在保护物种生境上都起了非常重要的作用。许多国家对自然保护区和