生命科學與計算機科學

1、生命科學與計算機科學生命科學與計算機科學當今世界，科學技術發(fā)展突飛猛進，新興學科、交叉學科不斷涌現(xiàn)，科技進步對經濟社會的影響作用日益廣泛和深刻。伴隨著信息科技革命方興未艾的浪潮，生命科學的發(fā)展也正在展現(xiàn)出無可限量的前景。生命科學是一門對各種生命形式進行研究和探秘的學科，它不同于我們以往學習的生物，生物只是生命科學所涉及的其中一個方面，而生命科學研究多個層次和各種生命形式，并對其進行科學性分析和探討。越來越多的人們已經預見到，一個生命科學

2、的新紀元即將來臨，21世紀將是生命科學的迅猛發(fā)展的時代。如今現(xiàn)代生物技術廣泛應用于農業(yè)、醫(yī)藥與健康、能源、環(huán)境保護等領域，對科技發(fā)展、社會進步和經濟增長產生極其重要而深遠的影響。在現(xiàn)代社會中，生命科學與人們生活息息相關，成為了備受人們關注的一門科學。生命科學在日常生活中應用廣泛，無論是DNA檢驗還是血型判斷，或是疾病治療，都離不開生命科學的具體應用。然而，倘若單單依靠生命科學，生命科學不可能飛速發(fā)展到如此地步，也明顯不足以滿足和實現(xiàn)人們

3、的各種需求。顯然，生命科學的發(fā)展與其他學科或技術的輔助密不可分，而我的專業(yè)是計算機，所以就讓我來探討一下生命科學與計算機科學之間的聯(lián)系。就以DNA為例。1925年，微生物學家沃森和克里克宣布他們已經解決了現(xiàn)代生物學最重要的問題，破譯出了隱藏在DNA分子結構中的“遺傳密碼”。在我看來，“密碼”這個詞匯用的相當巧妙，令人馬上聯(lián)想到信息論中的“信息的編碼”，而且還令人想到英國第一臺計算機的用途——破譯德國的密碼。DNA分子結構是密碼，計算機卻

4、是破解密碼的工具，這似乎在揭示著生物學與計算機從很早開始便有著不解之緣。不久DNA分子就被普遍認為是某種微型控制論機器，它們儲藏并處理極微小單位的、經過化學編碼的信息。據(jù)稱，這些經過編碼的信息控制著生物體復制的不連續(xù)的過程，當載有全部編碼的兩條螺旋體被解開，攜帶的信息將按儲存單位一段段地解讀，如同計算機的記憶存儲器解讀其中的字符串一樣。雖然實際上DNA的“程序”遠沒有那么簡單，但在“新生物學”突破的初鏡、顯微操作等等。生命科學與計算機的

5、前景都一片光明，而目前非常有發(fā)展前景的項目就是生物計算機了，它是計算機在生命科學的催生下誕生的嬰兒。仿生學是人類中的一門學科，通過對自然界生物特性的研究與模仿，來達到為人類社會更好地服務的目的，而這一學科被應用到了計算機領域?？茖W家通過對生物組織體研究，發(fā)現(xiàn)組織體是由無數(shù)的細胞組成，細胞由水、鹽、蛋白質和核酸等有機物組成，而有些有機物中的蛋白質分子像開關一樣，具有“開”和“關”的功能。因此，人類可以利用遺傳工程技術，仿制出這種蛋白質分子

6、，用來作為元件制成生物計算機。生物計算機的芯片是用蛋白質制成的，它的一個存儲點只有一個分子大小，它的存儲容量可以達到普通計算機的十億倍，而由蛋白質構成的集成電路，其大小只相當于硅片集成電路的十萬分之一，運行速度更快，遠遠超過人腦的速度。如果生命科學與計算機科學能更緊密地聯(lián)系起來，進一步開發(fā)和研究關于生物計算機的技術，實現(xiàn)生物計算機的偉大功能，那么未來的生物科學領域和計算機領域都會掀起一場劃時代的革命。目前地球上存在的物種數(shù)不勝數(shù)，而且有

7、很大部分是不為人們所熟知的，當面對出現(xiàn)在眼前的不明物種時，人們應該如何反應呢？不敢輕易靠近，擔心它是有毒物種，也不敢隨便無視、置之不理，擔心它是國家級保護動物，如果這時能用手機輕輕一拍，然后屏幕就可以出現(xiàn)有關這個生物的詳細信息，那就最好了。因此，這需要生物學者把現(xiàn)存收集到的世界上的所有生物資料上傳到網(wǎng)絡或數(shù)據(jù)庫中，而手機需要有精確的識別功能，在識別過程中與生物資料的存放位置形成一個鏈接，查找照片上的生物的具體信息。計算機的技術能使生命科

8、學大大的平民化和實用化，為人們日常生活提供便利。總的來說，計算機技術加速了生命科學的進步，生命科學的成果能招致計算機技術的革命，生命科學與計算機科學相輔相成，關系密不可分。隨著生物學的深入發(fā)展，計算機在研究中的應用顯得越來越重要，一系列的研究發(fā)現(xiàn)也充分的證明了這一點。我們有理由相信在計算機輔助下的生命科學必將獲得更快的進展，從而創(chuàng)造出更大的社會價值，為人類社會做出極大貢獻。最后，感謝老師這一個學期給我?guī)砹诉@么精彩的課程，我受益匪淺，也