动物生物化学的定义精选(九篇)

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第1篇：动物生物化学的定义范文

关键词；动物生物化学；双语教学；双语教材

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）29-0102-03

双语的英文是Bilingual，直接的意思就是Twolanguages，根据英国著名的郎曼出版社出版的所《朗曼应用语言学词典》给的定义，译成汉语即为：一个能运用两种语言的人，在他日常生活中能将一门外语和本族语基本等同地运用于听、说、读、写当中。所谓的双语人才就是指能熟练地运用两种语言进行交际、工作、学习的人（百度，双语教育）。双语教学，即用非母语进行部分或全部非语言学科的教学，双语教学的“好处”是双重性的，其一是获取学科知识，其二是培养和提高学生运用外语的能力。在中国，双语教学是指除汉语外，用一门外Z作为课堂主要用语进行学科教学，绝大部分是用英语。其最主要的出发点是培养双语人才。通过双语教学，能促进学生结合专业知识强化对第二语言的学习和实际运用能力，提高英语水平，提高接受国际先进科技水平的速度，实现与国际接轨，增强国际竞争力，以满足对专业双语人才的急需。还可以更好地贯彻素质教育，培养创新人才，满足国家、地方和学生未来发展的需要按照2001年国家教育部提出实行双语教学和学校建设国际一流农业院校建设的要求及本国家精品课程建设的需要，本门课自2008年率先在本校动物健康与养殖强化班（金善宝班）实行双语教学，目前已趋于成熟。在开展此门课教学的过程中，我们利用承担校教改项目研究的机会，积极开展本门课的教材建设，尝试编写了《动物生物化学》简明双语教材并用于课堂，也于2016年用于本校留学生《动物生物化学》教学，通过实践，我们认为该教材的使用大大提高了本门课的教学效果和教学质量，也为教学教师提供了很大方便，取得了很好效果。现将整个的建设思路及实施整理如下短文，以与同行切磋，更好地改进和完善。

一、《动物生物化学》课程简介及地位

《动物生物化学》为高等农业院校为动物类学生开设的专业必修课，是畜牧、兽医和其他生命科学专业领域的共同语言、工具和桥梁课程。本南京农业大学动物生物化学课程是隶属于兽医学国家重点学科，农业部动物生理生化重点开放实验室，面向本校动物类专业学生开设的一门专业必修课程。课程团队所教授的动物生物化学课程被评为南京农业大学优秀课程、江苏省I类优秀课程。2007年评为国家精品课程。2013年列为国家精品资源共享建设课程，2016年成为第一批国家精品资源共享课程。同时，本课程团队也为“十一五”国家级重点规划教材《动物生物化学》第4版和普通高等教育农业部“十二五”规划教材《动物生物化学》第5版主编单位。在教学和教材建设方面均处于同类课程领头地位。

二、编写双语教材的必要性

2008年按照学校建设国际一流农业院校建设的要求及本国家精品课程建设的需要，本门课被要求首先在动物健康与养殖强化班（金善宝班）实行双语教学。起初，我们的意识中一直存在着是否应为本科生开设双语课程？于2009年，没有相应的教材或讲义，我们只能借助于英文原版权威参考书开始了本门课的双语教学，基本上老师用英文PPT上课，学生拷贝老师的PPT，结合中文教材学习，双方都是为了完成任务，没有什么目标，感觉只是增加了教与学的语言和文字难度。但在教学的过程中，我们了解到至今国内许多大学里（包括农业院校）都在进行着双语课的教学，包括个别学校也已经在尝试开设了《动物生物化学》双语课程。我们认为，有必要结合相应的双语教学来武装自己的学生，以帮助学生们与国际接轨，为今后融入国际化打下一点基础。为此，我们决定把动物生物化学这门课的双语教学认真的搞下去。随后，我们开始认真考虑如何上好这门双语课程，也进行了一些尝试和探索，不断完善和改进，至此我们已完成了6届本科生和1届留学生此门课的双语或全英语教学，摸索出一些可行的方法或建立了基本教学体系，课程的教学基本上已能顺利完成，可以说已完成了适合自身农业类动物学特点的《动物生物化学》理论教学英文PPT和与之配套的实验教学PPT教学课件，在3―5年的实践教学中已趋于完善。在教学中我们也深深地感觉到今天的大学生英语听、说、写的能力远远好于过去时代的学生，用双语进行教学是可行的，但在教与学的过程中仍存在一些问题或不足，特别是合适的教材的缺乏，直接影响了教学的质量和效果。其主要表现在以下几个方面。

1.为了便于学生适应教学和自学，本门课在教学中仍以现有的《动物生物化学》（第5版，邹思湘主编）为学习教材，整个的教学安排和计划以此教材为基础，辅以英文PPT课堂教学，学生实际上仍然以中文版教材进行双语课的学习，甚至部分学生完全以中文教材学习，不利于真正的英语提高或达到双语教学的目的。如在考试中有些学生仍然不能看懂相关的英文题目，不清楚英语术语等。

2.教学中教师虽然以英文原版参考教材备课或教学，也为学生推荐英文版参考教材。但一方面全世界没有专门的动物生物化学教材或参考书，教师没有非常合适的教学参考书；另一方面推荐给学生的原版英文参考书，学生无法购买，或者与教学内容不是完全一致，教与学两方面不能协调，加大了教与学的难度，不利于搞好教学。

鉴于以上实际问题，我们以为搞好双语教学，编写一本适合自身教学的教材对教师和学生都是极其必要的。

三、《动物生物化学》双语教材现状

1.原版生物化学教材。目前国外的原版英文教材包括《Lehninger principles of biochemsity》（7th edition Nelson and et al）等均属于普通生物化学，适合综合院校使用，如国内综合院校开设《生物化学》多以原版《Lehninger principles of biochemsity》为教材。也是大多生物化学教师必备的教学参考书之一。

2.动物类原版生物化学教材。目前国内乃至世界尚没有一本专门的“动物生物化学”双语教材或教科书，在国内有开设《动物生物化学》双语教学的学校均是用现有中文版动物生物化学，结合国外原版教材备课讲授，学生没有相应教材，以老师PPT作参考，课后以中文版教科书复习，这样的教学，老师的劳动没有得到应有的回报，取得的效果事倍功半，实施双语教学的目标很难实现。基于上述的情况，我们有些大胆的想是否可以自己写一本这样的教材或参考书。于2014年本教研组结合校教改项目的资助，将教学中的教案和教学材料进行了整理归纳，开始尝试编写出一本适合学生学习的双语参考材料或简明教材，以先供内部学生学习使用，在使用中逐渐完善，是最终成为一本可以用于教学的教科书，以弥补国内此门课双语教学中缺乏教材的不足，提高教学的质量和效果。

四、教材编写内容

我们于2008年首次开展此门课双语教学，2013年尝试编写了《动物生物化学》双语教材，并用于教学，效果良好。本教材以邹思湘教授主编《动物生物化学》（第五版，2013年出版）为蓝本，全书共分成四大部分。第一部分是静态生物化学部分，包括生命有机体的化学，蛋白质、核酸、碳水化合物和生物膜与物质转运，共五章。第二部分是动物机体的中间代谢，即动态生物化学部分，包括生物催化剂―酶，糖代谢，生物氧化，脂类代谢，含氮小分子代谢和物质代谢的调控共六章内容。第三部分是遗传分子核酸的功能，包括DNA复制，RNA合成，蛋白质翻译，基因表达的调控等四章内容。第四部分，包含了动物主要组织机能的生物化学知识，这一部分在大多数院校是选讲或学生自学的部分，本书不包括在内。只包括前3部分，共16章内容。为了便于学生学习，其中的章节编排基本参照邹思湘教授主编的《动物生物化学》（第五版），书中的不少插图或文字主要引自该书和《Principles of Biochemistry-Lehninger》。

五、使用效果，存在问题及改进设想

1.使用效果和存在问题。首先，2014年、2015年分别在本校动物健康与养殖强化班（金善宝班）《动物生物化学》双语教学中试用，结合英文课堂教学，大大提高或改善了教学效果，学生学习效果大大提高，本简明教材的试用受到了学生好评和肯定。2016年首次用于留学生教学，效果显著。可以说几年的教学实践，对于双语或留学生教学，这本教材大大地改善了教学，教与学两个方面均明显感到非常实用。但作为本门课教学的辅助教材是可行和有益的。其次，本简明教程的试用为本国家精品课程的课程建设做出补充，为同类院校本门课的教学提供了参考，迄今为止本教材是目前国内唯一的一本关于动物生物化学的双语教学或参考资料；在农业院校同行中得到了肯定，也已引起了相关出版社的关注，教材的正式出版已在计划中。本动物生物化学双语简明教材已在2014年本校生化教学中初步试用，至此我们也已发现了一些问题，如可适当配以中文解释，教材中专业词汇可以在每章或全教材最后增加中英文对照，更加便于学习等，也就是说还需进一步完善。目前本教材仅在动物类金善宝实验班及留学生教学中使用，经过几年的不断完善，可以扩大使用范围，如其他班级学生等，也可以与相关院校交流，以扩大学生范围，并不断完善。

2.改进设想及建议。首先，教材是教学的必要因素，任何一门课的教学都离不开配套的教材，尤其是适合或好的教材，双语教学更是如此。但就目前国内双语课程的教学基本上都是采用相应国外原版教材，基本上没有自己的教材。而以国内本土教学教师编写或出版相应的双语教材还存在许多问题，首先是语言问题，其次是版权问题等。就目前双语教学的现状而言，教与学是可行的。但就本教材的编写而言，作为一本具有出版可能的双语教材路还很长，需要专业老师在内容上严格组织，也需要英语专业人士对语言进行严格推敲或把关。其次，要进行或推广双语教学，编写出适合本专业学生的双语教学教材是必须要解决的问题，应组织学科骨干结合实践优势，自行编写适合我国国情的英语教材。有条件的学校可以成立专门的双语教材编写小组，或行业内组织专职教师对原版的英文教材进行改编，或直接编写，编写出适合本专业学生的双语教学教材，这方面工作任重道远，但势在必行。

总之，当今社会迅猛发展，双语人才无疑是我国参与国际竞争的重要群要素。开展双语教学势在必行，对双语教学的要求也越来越高。如何搞好双语教学或双语教育，双语教材的建设是双语教学中一个关键而又必须要解决的问题。本门课为国家精品课程，经过多年的建设已处于国内同类课程领先地位，具有一定的影响力和较强的示范性，为更好地发挥本国家精品课程的引领作用，我们尝试自编了本双语简明教材，取得了一定的成效，但总的说来仍处于探索阶段，我们的尝试刚刚开始，我们将在今后的教学中不断思索和探索，不断完善，为双语教学或教育的发展和逐步成熟贡献我们的一份力量。

参考文献：

[1]王莉颖.双语教学的本质与目的探索[J].教育科学，2002，（6）.

[2]张兴强，陈佩江.高校专业课双语教学探析[J].中国科技信息，2006，（4）：315-315.

[3]吕翠平，江小华，田艳霞，高俊玲.论高校专业基础课双语教学的英文简读教材模式[J].课程教育研究：新教师教学，2013，（36）.

第2篇：动物生物化学的定义范文

生存竞争是达尔文进化论的支点，它必然导致物种的生存条件趋向恶化，而这将使物种的生存压力逐步加大并使得个别个体发生变异，成功的变异（适应新条件能力的产生）将通过遗传产生新的物种。这就是生存竞争条件下的自然选择，其结果就是适者生存。

两种变异机制

通过达尔文在《物种起源》中对变异的描述及我们的观察，生物的变异并非仅由上述机制产生。

以生活在洞穴中的盲鱼为例，眼睛的产生是符合前述机制的，在竞争压力下，在某个物种的个别个体上变异出了感光细胞，该个体因此获得了生存优势并遗传开来，它就是所有眼睛的祖先。但失去眼睛的机制显然不同。所有洞穴的盲鱼都是在退居洞穴后失去的眼睛，因此，它们不可能是同一祖先使然。达尔文将此类退化变异归因于“不使用的效果”，或是“可节约的部分”，但并未作出充分的机制上的阐述。

综上所述，进化是物种在生存条件变化的压力下，其某些个体被迫作出的、且获得成功的变异；退化则是物种的所有个体在生存条件变化下作出的主动调整。这是两种性质截然不同的变异机制。

非竞争条件下的自然选择

遵循这一思路进行观察，我们可以发现客观实际中存在着大量的退化现象，并且不仅限于达尔文所说的“部分”器官上，相当多的是全方位的表达。

在自然条件下，全方位退化现象是少见的。因为一般说来，生物若遇上有利的生存条件，便会使繁殖率上升，从而使生存条件恶化，但在一些不如海洋与大陆那样具有充分竞争条件的海岛上，我们还是可以见到这类生物的。比如，毛里求斯岛上曾生活过的度度鸟，或是新西兰的鹉等，除了不能飞行可以用“不使用的效果”解释外，其共同特征还有体态臃肿、行动迟缓、反应迟钝，这显然是一种全方位的退化，是在没有生存竞争的条件下自然选择的结果。

非生存竞争条件下发生的自然选择，在人工环境下则比比皆是。达尔文在南美大陆用地质化石与现存生物进行的对比，及其在加拉帕戈斯群岛对各个岛屿上生存的雀鸟鸟喙进行的对比，是他思想中产生进化论火花的打火石。生物演化是一个漫长的过程，很难从实验室中认识到，因此，这样的比较依然是我们认识生物演化最有效的方法。

狗是人类驯化的第一种动物，它的祖先是狼，有证据显示，驯化成功至少已有1.2万年了。这就是说，狗没生活在有竞争压力的条件下已有相当长的时间了。有资料显示，眼下狗的脑容量只及狼的百分之七十。一个视频介绍了东北一个地方的警犬队进行狼与警犬的后代的驯化情况，杂交的后代不但显示出了比警犬更强的学习能力；而且与警犬的当家本领―嗅觉相比，也更为高强；最令人刮目相看的是，当警犬在执行任务遇到困难时，总是要求助、依赖于主人，而它则表现出顽强的独立生存能力，不屈不挠，不达目的不罢休。

再看一下我们自己。基因研究表明，我们的祖先来自东非大裂谷。从生存条件看，一直生活在那里的人类应该最接近当代人种的共同祖先。当在奥运会上看到肯尼亚选手包揽3000米障碍跑奖牌时，我们眼前不禁浮现出非洲草原上的人们以马拉松式的追逐使大羚羊气竭而亡的情景。而我们呢？却在田径与大球类的基础运动项目上难以望黑白人种的项背。篮球好不容易出了个姚明（对我们所属的人种来说可是前无古人啊，大概也是后无来者啦），正当中国人都盼着他带领火箭队更上一层楼的时候，他却因应力性骨折问题退役了。可看一看科比，在NBA打球时间长于姚明，且几乎每一场比赛其身体付出的代价都会大于姚明，有证据显示黑种人的骨密度远高于我们，一般不会发生应力性骨折，这是人种的差异，而这差异则是由他们经历的不同生存条件决定的。前些日曾有报道说加拿大的科学家发现人脑正在萎缩。可以断言的是，人类的进化早已停止，退化却在进行中，当然不是说人类不可能再进化，但那起码需要等到下一次生存危机。

人类发明了农业，具有了稳定的食物来源，并在此基础上形成了越来越大的社会结构，聚落部落国家，以至全球化。一万多年以来，人类逐步跨越了自然供给的界限（这意味着在自然意义上脱离生存竞争状态，进入非生存竞争状态），这不但极大地改变了人类的生存条件，而且极大地改变了人类自己，不但扭转了人类的演化方向，而且形成了在此基础上建立的底蕴深厚的文化。凡事有利必有弊，这样的退化会对人类的将来带来极不利的影响，因为地球环境不可能长期保持稳定，退化则意味着面对环境较大变化时适应能力的降低，从而使被淘汰的风险增大。无论是生存竞争条件下的生命，还是非生存竞争条件下的生命，自然选择都将发挥最终的裁决作用。

对适者生存的进一步理解

稳定者生存

适者生存只是稳定者生存的特例而已。理查德•道金斯如是说，但并未就此观点作深入阐述。

宇宙大爆炸是从在极高温、极高密度下，由没有任何形态只能称之为能量的东西所构成的一点开始的。随着大爆炸的展开，在高温高密度下降到一定水平时，由能量转化而成的亚原子粒子出现了，这便是物质世界的起源。继之，在一定条件下，亚原子粒子组合成了原子，在一定条件下原子组合成了分子，而后同样分子组合成了包括生命在内的宇宙万物。由此可见，物质世界的演化过程，实际上是由条件所主导的物质不断重新组合的过程，这可以有两层意思：首先，条件规定了物质如何重新组合及其时空属性；再者，条件的稳定造就了稳定的组合，即物质存在。

生命，作为物质世界的组成部分，必然要符合条件决定物质存在的规定性。稳定者生存即是指在相应稳定条件下产生的生命形态，因为它是稳定的组合而存在，维持既有组合即是被我们称之为生命本能的所有生命形态的第一要务。所以，稳定是生命存在的常态。但当稳定的生存条件变得不稳定时，适者生存的时机就到来了，因为条件的不稳定必然使得既有组合不稳定，意味着失去存在。所以，既有生命形态将被迫做出变异调整以适应新条件，达成新的稳定组合，这就是进化。变异，实质上就是改变既有组合，而无论是进化还是退化，对生命存在来说都是偶发事件，一切取决于条件。因此说，生命的本质是保守的，“没有谁想进化”，这是迫不得已的事。

达尔文认为，影响生物变异的因素有二：外界条件与生物本性，并且认为相比较生物本性更为重要，因为物种并非独立创造出来，而是从其他物种演变而来。根据条件决定存在这一唯物主义的根本命题，以及物质均为宇宙大爆炸之初所创造，以后只是其如何组合演化的认识，我们有必要对达尔文的认识予以升华。首先，外界条件的提法在这里并不准确。一个个体，其身外之物皆为外界，物种也是如此。但任何物体都是由比它更基础的物体组合而成，所以这些更基础物体的组合是否正常也会对所组成的物体产生影响，何况一些病毒或细菌就是以组成生物体的细胞为生存条件的。因此，内外部条件的提法更为妥贴。

由此还可以引发另一观点：一般来说，越基础的物体所适应的条件越宽泛，越复杂的组合其所适应的条件越狭窄，是一个金字塔的形态。物质所适应的条件越宽泛即意味着该物质组合相对越稳定，若宇宙因不断膨胀而以撕裂告终，最后被撕裂的一定是亚原子粒子。地球的生命条件如不复存在，先灭绝的是复杂生命形态，最后才是原始的单细胞生物。其次，达尔文的生物本性是指生物的性状，毫无疑问，任何变异都是在既有基础上进行的，不然不可能有多样性的生物。外界条件通过生物本性作用于生物变异，这与中国的老话，外因通过内因起作用，是一个道理。但究其根本的话，生物本性也好，内因也好，是如何而来的呢？进化论的一个结论是：地球上的所有生命都有共同的祖先。这就是说最初所有生命是没有本质差异的，而我们现在看到的却是眼花缭乱的多样性。何以如此？看来唯一符合客观实际的解释，是因为经历不同，是因为所有的物种都有着不同生存条件的经历，可见不同的生存条件造就了不同的物种。所以，生物本性、内因从本质上讲，只是生物以往所经历的生存条件影响的积累，外界条件作用于生物本性，从根本上讲，不过是新的条件与既往条件影响积累的磨合而已。因此，要了解物种的演变历史，要从了解它所经历的生存条件入手。与同源相比，演化的越多，说明其经历的越多；变化小，则说明其生存条件相对稳定。掠食动物凶猛，是因为它们历经了更多的艰辛，不然不可能形成如此性状。对此，我们应更多寄望于分子生物学的发展，任何生存条件留下的痕迹都应该在生命体的基因组合中找到。

生物化学反应是自然选择实现的基础

客观世界物质的基本组合方式可以这样来表述：物理的化学的生物的社会的，即首先它们是不同性质的；然后它们是有层级关系的，后面的组合方式是建立在前面的组合方式的基础之上的。

自然选择实质就是条件选择。生命体的本质是生物化学体，即它以生物化学反应来感受生存条件的变化并作出相应调整，这是生命现象最本质的特征，也是自然选择得以实现的基础。其实，对于这种本质特征，人人都会切身感受到：当我们的生活遭遇困难或挫折时，我们就会感受到压力，身体就会产生相应的不适，甚至生病；而当我们的生活境遇好时，我们就会感受到放松、快乐。当然，多大的压力或放松可以启动自然选择的机制，我们尚未可知，但可以肯定的是，条件变化所带来的这些感受与反应一定达到了影响既有组合的稳定程度。而这种个体感受与反应的强度在同一物种或种群内显然是不同的。我们甚至可以作出这样合理的推断：那些较弱的个体可能会在生存条件影响下率先产生变异，因为强壮的个体意味着具有更强的维持既有组合的能力。可见，进化变异是一件相当不容易的事。生存条件的压力不能一时过大，那会直接彻底破坏既有的组合，使其没有时间和条件来进行适应性的变异，灭绝事件都属于此类。生存条件的压力要逐步积累，使生命体产生退却抵抗性变异，而新的生存条件再以自然淘汰的方式筛选出适应自己的变异个体，使其存在下去。进化不但是极苛刻的事件，只有极少数的个体能够成功，还是极惨烈的事件，它就是由大量死亡来推动的。进化就是一种灾变！灾越大，变也越大！

另一种变异――退化，是由于生命体在变化的条件下长期局部或整体感受到放松引发的反应所致的组合改变。这类变异有两种类型：一种是被达尔文称之为“不使用的效果”的局部退化；一种是在生存条件向有利于生命体存在的方向持续发展而产生的全方位退化现象。与进化相同的是，退化也是一个渐进的、不断加深的过程。不同的是，退化是某一物种或种群的全部个体主动做出的为减少对生存条件依赖程度的变异调整，其实质就是在生存条件向更稳定方向发展时降低既有组合的力度，这显然也是一种适者生存的表现，但却和风细雨、潜移默化，以至我们只能从自身的一些现象来认识到自己的退化，骨质疏松、糖尿病、高血脂之类的退化病越来越普遍等等。

稳定者生存是物质存在的规定性在生命领域的体现，生物化学反应则是在此基础上显现的生命特征。这两点是生命体最本质的现象，它们是其他生命体活动，包括新陈代谢与繁殖等得以进行的前提和基础。因此，生命体的基因组合必然会在最基础、最核心的部位体现。

进化论与人类的自我认知

进化论在人类的自我认知史上具有分水岭的意义。现代智人与以前人类的本质区别，在于现代智人进化出了高级化的抽象思维能力。可以设想，具有了这种能力的人类在一个茫无所知、极艰难的条件下生存，若不给自己找到一个终极性的精神寄托的话，他们又如何迈出生活的每一步呢？因为抽象思维会告诉他们，迈出这一步可能会碰上这样的灾或那样的害。抽象思维可以分为两类：一类是整体上符合客观实际的抽象，其结果就是真理，就是科学；另一类是在整体上不符合客观实际的抽象，这在人类文化中表现很多，突出的现象有宗教、艺术等。显然，在对生存环境知之甚少的情况下，人们几乎不可能作出在整体上符合客观实际的抽象，因此作出宗教的选择就成为不可避免，否则将难以生存。但是，从原始走来的人类，不但走过了农业时代，而且走进了工业时代，这样的经历已然使人类对生存环境的认知不断深入，生活更是对这方面提出了越来越高的要求，这也在客观上提出了将人类对自我的认知恢复到自然本来面目的要求，进化论应运而生。当然，进化论的产生不仅是人类自我认知史的标志性事件，它还为人类的自我认知奠定了唯一科学的基础。从长远看，对人类自我认知的影响将无人出其右。

进化论为人类正确进行自我认知建立了科学的视角。人类只是大自然极微小的组成部分，不可能不遵从自然界的规则而自立门户，将人类放到自然界中去观察、去认识，是唯一科学的视角。自人类有史以来，人类就一直在喋喋不休地论是说非，但却很少有什么服众的结论，究其原因就在于人们都是从各自的视角去认识人的问题的，“不识庐山真面目，只缘身在此山中”，落此窠臼之中，又如何得出科学的结论呢？

适者生存，即适应条件者生存，这是彻底的唯物主义的表述。事实证明，对于人类认知来说，唯物主义是唯一能够经受住实践检验的思想方法。

综上所述，进化论必将成为“两种文化”的连接点。人类的知识本来该是同属一门，即如何生存的学问。但历史的原因却使得自然科学门类与社会人文学门类走出了不同的发展路径，以至于造成了各自独立、互不往来的隔离局面，形成了不同的文化特色，被人称为“两种文化”。而打破隔离，将两者连接起来，使社会人文学建立起科学的基础、摆脱只知其然不知其所以然的尴尬境地，将人类的知识归于一门，能担此任者，则非进化论莫属。

第3篇：动物生物化学的定义范文

准确地说：自20世纪80年代以来，我们已是处在一个信息爆炸的时代、一个知识经济的时代。有人还更形象地说：这是一个一“网”情深的时代；一个“网”事如歌的时代；一个无“网”而不胜的时代。的确，进入20世纪的后期，我们已实实在在地处在了一个信息网络化的时代中。未来学家们又进一步预言说：21世纪将是生物科技的时代，或者说是生命科学的时代。因为生物技术和信息技术的迅猛发展已向人们展现出了更加诱人前景，并使得将生物学和信息学结合起来的生物信息学的研究成为可能。运用生物信息学的原理或机制去提示生命的奥秘，认识和探讨人类疾病的发生和发展及至康复等医学问题，将是一个全新的课题，并有望开启一个崭新医学时代。生物信息医学的时代。这是一个将“物质、能量和信息”三基元的思想用来指导医学的研究和发展的新阶段，是对现代医学仅从人体的物质结构和功能(能量)或者注重从生物物理和生物化学的角度去认识疾病和防治疾病方法的一种进步和完善。换句话说：我们将从生理、生化和生物信息三方面去看待机体和生命，去认识和防治疾病。这不正是我们传统中医学的“形、气、神”理论的现代体现吗?所以，我们认为，21世纪的医学发展趋势将是以生物信息为主导的医学新时代。

下面我想从4个方面来分析和探讨一下，我们所提出的“生物信息医学”形成的可能性或可行性。即：①现代高新科技发展所提供的时代科技背景；②信息时代新的哲学思想原则为之提供的认识论和方法论；③生物信息医学已存在的历史和发展现状；④生物信息医学未来的发展前景展望。

1生物信息医学形成的时代背景――现代高新科技

现代医学科学的每一个新进展都与当时的科学研究和技术的支持是分不开的，在当今蓬勃发展的医学背后有现代高新技术强有力的支撑。

现代高新科技来自现代尖端科学的研究，所谓尖端科学就是人类探索自然界规律，攀登科学知识高峰的前沿。当前，科学研究的最前沿主要可以归结为以下几个方面的问题，即物质的组成或结构，生命的本质和演化，人类生存的环境，宇宙的起源和人类智力的奥秘。正是对在这些问题探索研究的过程中，人们不断获取尖端科学知识，并应用这些知识，又进一步开发出了如下高新科学技术，即：①生命科学技术(或称生物科学技术)――对生命的本质和演化的探索；②信息科学技术――对人类智力的探索；③软科学技术(或称管理科学)――对人类智力的探索；④海洋科学技术――对生存环境的探索；⑤空间科学技术(或称航空航天技术)――对宇宙空间的探索；⑥环境科学技术――有益于环境的高新技术；⑦新材料科学技术――对物质的组成或结构的探索；⑧新能源和可再生能源科学技术――对物质的组成或结构的探索。

这高新技术中，其中信息科学技术、生命科学技术和软科学(管理科学)是与人的生命和智力的探索直接相关的。自然也是与医学是密切相关的科学和技术。海洋科学和空间科学及环境科学，主要研究人类生存空间的拓展和生存环境的保护，也是以人为本的。新材料科学和新能源及可再生能源科学则主要是为人类寻找更好的使用工具和动力资源，提高人类劳动效率和生存生活质量。同时，其新材料科学技术还将会为我们的医学提供更精细和精密的诊疗仪器或技术手段。例如：纳米技术可使我们造制出更加精细的检测仪器，如：纤维镜、胃镜等，也可提供更精细手术器械等。

在现代高新科学技术的基础上，现代医学科学研究方法的特点：一是研究更为深入，利用现代生物学先进技术，在核酸、蛋白质等生物大分子水平上阐述生命体的结构和功能特征，并且利用基因技术使人们能够设计和改变生物体特征；二是研究技术的综合应用，以往各学科单一的研究方法、系统正在被跨学科多水平的实验体系所取代，高水准的研究一般都在整体、离体组织、细胞、分子多种水平上证实一种论点；三是高新技术的发展完善，使得元损伤非侵入式研究越来越广泛被采用，不仅可以在实验动物上得出与人更接近的结果，还能直接用于人体的研究；四是信息科学技术又为现代医学科学的研究提供了新的思路和方法。它使我们对生命体的认识不再只考虑其物质结构和能量代谢两个方面的问题，而是将生命体内物质、能量和信息三个基本要素都考虑进来。目前，对于人体信息系统的组成、信号转导及有关的分子家族、信号转导过程、细胞内信号转导、细胞间通讯、神经信息的传递、大脑信息的加工、处理等有了前所未有的详细认识。

因此，在这里我将重点介绍一下信息科学技术和生物科学技术。因为，这两项技术与我所提出的生物信息医学是紧密相连的。

1．1信息科学技术

1．1．1信息的定义及本质的讨论：从20世纪中叶开始，对于信息的定义及其本质的问题在世界范围内已引起了非常广泛的讨论，但仍未有一个定论。

其实，信息现象十分古老，早在人类历史发端以前，信息已存在于物质世界。如阳光普照，星光灿烂，就是宇宙天体发出的信息，在人类社会诞生以后，信息不仅来自物质世界，而且来自精神领域。人类认识和改造客观世界的过程，实质上就是一个信息过程。所以，人类自诞生以来，一直是在不断地进行信息的加工、传递、交流和利用等过程。

人类虽然很早并一直在接触和利用信息，但对信息进行有意识的科学阐析，都是20世纪以后的事。在此之前，我们对信息的认识和理解，主要是指一些通知、报告、新闻消息、报道、情报、知识见闻、资料等，进一步指思想、事实、思维、意念、资讯等，在通信科学发展的时代中是指信号、指令、代码、数据、图像等等。这些都是我们的日常可能接触到的一些信息。。然而，从哲学的角度去深究信息的本质，是相当艰难的，在学术上也一直是争论不休的。这些争论，始终是围绕着信息同物质、能源的关系，同认识、意识的关系问题展开的。由于人们认识上的差异以及观察角度和采用方法的不同，各国学者在探索过程中，给“信息”下的定义已有四五十个之多，每种定义都有理性的面，但还没有一个是定义在世界范围内得到公认。不过，从这些讨论中可以肯定的是：信息与物质和能量一起共同构成了人类可利用的三大基本资源要素。换句话说：整个世界(包括人体)是由物质、能量和信息三大资源构成的。信息论的创始人之一，美国学者唯纳说过一句有名的话，他说：信息就是信息，它不是物质也是能量；不承认这一点的唯物论，在今天就不能存在下去。

随着信息科学和技术的发展与完善，相信人们一定会对信息的本质作出一个比较全面的科学阐析。目前，对信息的单位已确定了用“比特”来表示。所谓的信息流也就是比特流。美国麻省理工学院媒体实验室主任尼古拉•尼葛洛庞帝先生说过：信息社会的基本要素不是原子，而是比特。比特与原子遵循着不同的安全法则。比特没有重量，易于复制，可以以极快的速度传播。它在传播时，时空障碍完全消失。而原子只能由有限的人使用，使用的人越多其价值越高。尼葛洛庞帝还说：“我觉得我们的法律就仿佛在甲板上吧达吧达挣扎的鱼一样。这些垂死的鱼拼命喘着气，因为数字世界是个截然不同的地方。大多数法律都是为了原子的世界而不是比特的世界而制定的”。可见信息与物质和能量有着本质的不同。另外信息网络带来的挑战，可能会更超出我们所有人的想象。所有这些都将有助于我们对“信息”的进一步理解。对于信息的定义值得一提的有：《中国新闻实用大辞典》(人民日报出版社)从“实用”的角度，把“信息”表述为：一切事物的状态和特征的反映。它普遍存在于自然界、人类社会以及人们的认识和思维过程中。人类生活的世界是一个充满信息的世界。另有一个比较通俗的说法：即认为凡是人和动物通过眼睛、耳朵、鼻子、舌头、身体、大脑接受到的外界事物及其变化，统统都含有信息。如五彩滨纷的图画、火车的鸣叫、香水的芬芳、苹果的酸味、棒击的疼痛、灵感的触发等等。据专家统计，一般来说，人类通过视觉获得的信息占83％，通过听觉获得的信息占12％，而其余6％的信息通过嗅觉、触觉和味觉获得。然而，这些也只不过是指人体从外界接收或获取的体外信息，只是机体信息中一个方面。而另一方面在生物体内自身还有其信息的加工、处理、发出、传输、储存和利用等过程。如大脑的思维、心理活动、神经反射、激素调节、体液传导、遗传变异、气功意念、经络传感、细胞、组织的新陈代谢等等，都是一些重要的生物信息过程。可见，“生物信息”的过程要比现在我们了解的“电子信息”处理的过程更为复杂。

现代医学是建立在分子生物学、细胞学、组织胚胎学、解剖学、生理学和生物化学的基础上的。它注重的是机体不同部分之间的差异性，即每发现一个部分在结构和功能上的不同，就给予这个部分一个命名，就成为一种新发现。这也正是科学界历来所信奉的“结构决定功能”的理论观念。由于这种思想观念的指导，使人们对机体内部各个部分都有了深刻的研究和了解，便于得到各部分之间的结构方式和本质差别，进而了解其功能特征。然而，这种只从物质结构状态和功能(或能量)特征去认识机体是不全面的，它忽视了生物体不同部分之间还有其信息的联系和控制调节等特点，即生物体内的“信息调控机制”问题。因而，现代医学也就遇到了许多理论难题和临床疑点问题，这些问题也正是影响医学和生命科学全面发展的主要因素。因此，未来医学则必须是建立在生物物理学(物质结构功能，即分子生物学、细胞学、组织胚胎学、解剖学、生理学等)、生物化学(物质和能量代谢)和生物信息学的基础上。

1．1．2信息技术的发展历程：在人类诞生之初――即最原始的人类，其信息交流可能主要是靠叫声和动作手势，进而就有语言的产生，最后又有了文字符号，并进一步又有印刷术的出现。紧接着又有书报、信件、邮递员、信鸽等信息传播工具或媒体，这些是古代信息传播技术发展的一个基础过程。到了近代，随着电的发明和发展，利用电来传递信息的技术得以研究和发展。最初是电报、电传，到了1876年3月10日，贝尔运用电声转换技术发明了电话，随后又是有了无线电广播、电影、电视的发睨。这些使人类的信息传播技术产生的一个飞跃，是一次信息革命

进入20世纪后，电话、无线电广播、电影和电视得到了极大的发展和应用。更有意义的是：20世纪上半叶又有了电子计算机的出现，计算机改变了人类对信息储存、加工、处理和复制的基本方式，也使传统的印刷术发生了一场革命。使之告别了铅与火，代之以光和电。进入20世纪90年代以后，以Intemet为代表的计算机网络得到了飞速的发展。它从最初的教育科研网络，逐渐发展成为商业和民用网络，并正在改变着我们工作和生活的各个方面。可以毫不夸大地说，Intemet是自印刷术以来人类通信方面最大的变革。目前，Intemet与电话和电视并称为三大通信网络。从计算机网络(Intemet)的发展速度和趋势来看，有可能以它为核心将“三网合而为一”。

1993年9月15日，美国政府了一个在全世界引起很大反响的文件，其文题是“国家信息基础结构行动计划”。后来人们又通俗、生动而形象地把这个“行动计划”称作“信息高速公路”。紧接着全世界所有的工业发达国家和很多发展中国家都纷纷研究和制订本国建设信息基础结构的计划。这就使得计算机网络(Intemet)的发展进入了一个新的历史阶段。应该说，这正是我们进入信息化时代的一个标志。当然，这个时代是经历了由信息科学研究一信息技术革命一信息产业化、商品化一信息的社会化一信息化时代的过程，也差不多是经历了一个世纪的发展历程。

在这个信息化时代，我们所有的人都可以感受它给我们带来的快捷和便利。也更惊叹它的发展速度以及其社会变化竟是如此变幻莫测。有一个著名的定律是美国贝尔电话实验室的穆尔提出的，叫穆尔线性定律：他说一个硅片上的晶体管数量，按每18个月增加1倍的集成度的速度增长。目前，一块计算机芯片上晶体管的集成度已达几亿个以上。据估计，到2007年将达到2000亿个晶体管。所以，有些学者说，在信息化时代，我们只能预测到5年(最多10年)以内的发展情形，10年以后是很难以预料的，因其发展太快了。如果说20世纪末的信息时代是那么地变幻莫测，那么21世纪的生物科技时代，就更难以预测了。因为，21世纪人类的生存、生活、婚姻、家庭以及伦理、道德等方式都将有可能被重新定义或定位。你想想，可以将人进行复制，并使生命延续的克隆技术已予示着将打破一切条条框框(这正是下面我将要介绍的生物科学技术的发展及态势)。

1．2生物科学技术的发展态势：生物技术应该说不完全是一门新兴学科，它包括传统生物技术和现代生物技术两部分。传统的生物技术是旧有的制造酱油、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品等传统工艺。现代生物技术则是指20世纪70年代末80年代初发展起来的，以基因工程为核心，以DNA重组技术的建立为标志的新兴学科。目前我们所提的生物技术基本上是指现代生物技术。

现代生物技术包括：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程以及生化工程等。．不久的将来也许还将有生物信息工程的诞生。

1．2．1基因工程：1944年Averg等科学家阐明了DNA是遗传信息的携带者；1953年Wats。n和Crick提出了DNA的双螺旋结构模型，阐明了DNlA的半保留复制模式，从而开启了分子生物学研究的新纪元；1961年M•Nirenberg等破译了遗传密码，揭示了DNA编码的遗传信息如何传递给蛋白质这一秘密；1972年Berg首先实现了DNA体外重组技术，这标志着生物技术的核心技术――基因工程技术的开始，它向人们提供了一种全新的技术手段，使人们可以按照意愿在试管内切割DNA，分离基因，并经重组后导人其他生物或细胞，藉以改造农作物或畜牧品种；也可以直接导人人体内进行基因治疗。基因治疗主要包括制备正常基因取代遗传缺陷的基因，或者关闭异常表达的基因，或者降低异常基因的表达强度。这样可以对一些由于基因突变、缺失和异常表达所引起的疾病，如遗传病、恶性肿瘤等有望达到较理想的治疗效果。

根据基因工程技术而进行的基因工程药物的研究自20世纪70年末也已经开始，如人工胰岛素、干扰素、生长素类、白细胞介素类和肝炎疫苗等。一还有转基因技术对人工选育优良品种也取得了成功。其中克隆羊的成功为动物转基因研究揭示了广阔的前景(有关克隆技术在下面的细胞工程中介绍)。

1．2．2细胞工程技术：所谓的细胞工程是指以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖，或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改变生物品种和创造新品种，加速繁育个体，或获得某种有用的物质的过程。在这里我重点介绍一下细胞核移植技术-克隆技术。进入20世纪90年代，利用幼胚细胞核克隆哺乳动物的技术接近成熟。世界上许多国家和地区，如美国、英国、新西兰、中国、台湾等纷纷报道成功克隆猴子、猪、绵羊、牛、山羊、兔等。不过最让生物学家和全世界震惊的重大突破是英国PPL生物技术公司罗斯林(R。slin)研究所的维尔穆特(Wilmut)博士于1997年2月27日在世界著名权威杂志《Nature》上宣布的用乳腺细胞的细胞核克隆出一只绵羊“多莉”(D。lly)的消息，“多莉”的诞生，既说明了体细胞核的遗传信息的全能性，也翻开了人类以体细胞核竟相克隆哺乳动物的新篇章。仅仅过了一年半，1998年7月5日，日本人就喜迎来了叫作“能都”和“加贺”的两头克隆牛犊的降生。它们是用母牛输卵管细胞的细胞核克隆成功的，几乎与此同时，一组科学家在美国檀香山宣布，他们已经采用卵泡细胞的细胞核克隆成功的小鼠“卡缪丽娜”再克隆出了下一代。祖孙三代22只克隆鼠组成的大家庭具有完全一致的遗传基因和信息。随后，德国和韩国的科学家也相继宣布用体细胞成功克隆出哺乳动物的消息。可见，几个世纪以来人类梦寐以求的快速、大量繁殖纯种动物的夙愿，在20世纪快要结束之前正在变成现实。

如果说1997年2月克隆“多莉”羊的新闻轰动了世界，一些人还是持怀疑态度的话，那么随着“能都”和“加贺”等多头克隆牛的问世以及克隆老鼠的再克隆成功，用体细胞而不是用早期胚胎细胞的细胞核克隆的哺乳动物，已经成了广为科学界和普通群众接受的事实。在此基础上，克隆人已经不再是科幻小说中的故事了。1998年初，美国哈佛大学的理查德•希德宣布了他的克隆人计划，立即招来了全世界一浪高过一浪的反对呼声，紧接着欧洲19国联合签署了禁止克隆人的协议，我国政府以及美、英、德、日也已明确表示反对。然而这位69岁的博士称：克隆人“只不过是人类生育的另一项先进技术”。他计划把自己的体细胞核与捐献者的卵相结合后，再将这个胚胎植入他妻子格洛丽亚的子宫中，以期生下他的复制品。目前全世界都以关切的目光注视着希德的举动和美国政府的一些反应。另据报道，韩国科学家已于最近克隆成功了人的早期胚胎，但摄于法律的约束，又主动将她销毁了。正象核能的开发具有截然相反的作用那样，人类对克隆自身已采取了十分慎重的严肃态度。

但是，科学的发展是无法阻挡，即便是法律最终也可能无能为力，它也只能为顺应科学的发展而变化或制订新的条文，以此来对新生事物加以规范或约束，强制阻挠是愚蠢的。正如信息时代一样对信息犯罪必须重新修订法律条文。所以，克隆人最终还是会变成现实的。据了解，目前在医学领域是允许可以克隆器官的，以便提供被人体易接受的一模一样的器官移植。

总之，这项技术必将对21世纪的医学科学、生命科学以及农学等诸多领域产生重大的影响和变革。如果一旦被允许可以克隆人时，那么，整个社会的形态，生存和生活的方式都将发生变化，人与人之间的关系、婚姻、家庭和伦理道德等概念都将会被重新改写或定义，因为，一种新的生育方式将改变这一切。因此，21世纪的生命科学时代的确是人们难以预料的。

1．2．3生物信息学的萌生：随着人类基因组计划等大型国际项目的实施，以及生物技术和信息科学技术的进一步研究和发展，一门新兴的边缘学科――生物信息学已应运而生。因为，生物科技和信息科技等高新技术的发展已为生物信息学的研究、开发和利用提供了可能，并已成为当前一个前沿领域和研究的热点。

生物信息学是以核酸(DNA分子)、蛋白质等生物大分子的信息密码；细胞间的通讯；脑科学和神经网络；内分泌激素的信使作用和免疫调节，以及中医的经络学说和精气神理论为主要研究对象。以数学、信息学、计算机科学和仿生学为主要手段，以计算机硬件、软件和通信网络为主要工具，对浩如烟海的原始数据和纷繁复杂的生命信息进行存储、管理、注释、加工、解读，使之成为具有明确生物意义的生物信息。通过对生物信息的查询、搜索、备份、比较、分析，从中获取基因编码、基因调控，核酸和蛋白质的翻译和其结构功能关系，大脑的信息加工、处理机制、神经信息的传输原理等等知识。在弄明白这些大量的生物信息的基础上，再结合已有的生理、生化知识去探索生命的起源、生物的进化、生命信息的传输调控机制、大脑的思维和神智；人类的疾病与康复，以及细胞、器官和个体的发生、发育、衰亡等生命科学中的重大问题，搞清楚它们的基本规律和内在联系，是完全可能的。因此，生物信息学对21世纪的医学科学和生命科学具有不可估量的奠基和推动作用。

高新技术的重要特征之一是学科的横向渗透、纵向加深、综合交错、发展迅速。所以，我们所提出的生物信息学也正是在现代多学科发展的基础上横向结合而产生的。它是生物学与信息学，信息学与生物医学工程学等学科之间的相互交叉、相互渗透的一门边缘学科。同样，生物信息学又将与生命科学和医学科学进行交叉和渗透，并进一步形成生物信息医学这门新兴分支学科。它将促进医学科学的发展，并有可能引发一场医学革命，使我们步入生物信息医学时代。虽然，我们目前尚不能作出一个比较完善的定义或解释，但是，今天我们大家大概都不会否认，信息过程是生物体(人体)的一个重要过程。这一过程从根本上来说，是个体为了适应机体内、外瞬息万变的各种环境。事实上，现代生物遗传工程、转基因技术、细胞工程学和克隆技术，还有现代医学的脑科学研究、神经生理学、内分泌激素、免疫学、心理医学和思维医学，以及我们祖国传统医学中的针灸学、经络学说、气功和推拿按摩学等等，这些都已不同程度地揭示了机体内的一些信息过程中内涵。这些探讨生命过程中的信息问题，对于了解生命的本质、演化以及疾病的发生、发展和转归等无疑是十分重要的。因此，我们有理由相信，生物信息医学将成为21世纪医学科学研究和发展的主流。

2信息时代的哲学思想原则与方法

19世纪和20世纪初，我们把它称为工业化的时代。在工业化时代，牛顿力学有力地支撑了对立统一的哲学思想原则，也使我国古代就已形成的“物生有两，体分左右，皆有二也”的朴素“二元论”辩证法观念找到了近代科学的解释。然而，牛顿力学观察的是两个物体之间的相互作用，是以质量和能量作为物质的两个本源特质的。人们很容易理解，任何事物都有正反两个方面，非此即彼，非我即敌的机械认识论观点就是这种思想方法的极端体现。

进入20世纪后半叶，现代科学技术发展把人们推进到了信息化时代，人们遇到的诸多问题已经不可能在牛顿力学的单一因果链的思维平台上获得满意的答案，除了对立双方之间的力学作用之外，还必须考虑介质或者环境变化的信息作用问题。对立双方长期斗争的结果并不总是一个吃掉另一个，而往往是两败俱伤，由第三者或第三态主导局面。因此，信息时代的哲学思想原则应该是至少要考虑三个最基本的要素而不是两个。比如：物质、能量和信息；元序、有序和自序；整体、局部和媒介；主体、对象和环境；正态、负态和零态；宏观、微观和中观等等。现已知晓：物质、能量和信息是人类可利用的三大基本的战略资源。整个世界包括我们的人体，是由物质、能量和信息三者所共同构成的。因此，一位美国科学家曾经说过这样一首诗，他说：“没有物质的世界是一个虚无的世界；没有能量的世界是一个死寂的世界；没有信息的世界则是一个混乱的世界”。可见，物质、能量和信息这三者是缺一不可。物质可以被加工成材料，为工具准备形体；能源可以被转换为动力，为工具注入活力，驱动机器运转；信息则可以被提炼成为知识和智慧，为工具和机器提供智能指令。在这三种资源之中，物质相对直观；信息资源相对抽象；而能量资源则介于两者之间：人类认识世界的规律是由直观而至抽象，这就决定了一个极为有趣的生产力发展进程。在农业时代，人们主要利用物质一种资源来制造人力工具(称为一维工具、死工具)，这种“物质”又全部取之于自然环境；在工业时代，人类进一步学会了高效地利用能量资源，并把它与材料结合起来制造动力工具(称为二维工具、活工具)物质和能量大显身手、大出了风头，使我们看到了电灯代替油灯，汽车代替了马车。到了信息化时代，人类又学会了利用信息资源，并把它与物质和能量结合起来制造智能工具(称为三维工具、聪明工具)，也使我们看到计算机代替生产线上的工人。也因此在信息时代，大量的下岗和失业是在所难免的。

由此可见，人类的生产活动，实际上是通过能源的开采、运输和变换，作用于各种物质，使之发生物理的和化学的种种变化，使之成为人们所需要的各种产品。这种能量流和物质流的结合程度，取决于信息流的注入程度。我们人类的医疗实践活动似乎也遵循了这一发展规律，在原始的农业时代，人们的医疗手段主要是靠自然医疗和天然药物医疗。那时只能凭借自然界的现有条件来同疾病作斗争。到了工业时代，人类也就掌握了运用化学药物和切开手术医疗手段来战胜疾病，这些正是将物质和能量的结合利用。那么，到了信息化时代，人类也将会把信息导入医疗实践活动，并把他作为一种新的诊断和治疗手段，或与药物和手术结合起来应用，使其医疗手段更加先进和完善。在工业化时代，人类对自然资源的过度开采和大量索取，造成了有些资源短缺、物种的灭绝和环境的严重污染或破坏等，已使人类饱偿大自然对人类的惩罚。同样，现代医学由于大量使用化学药物和手术切除或置换修补，致使药源性和医源性疾病的发生和泛滥。也使人们也偿到苦头，并感到了恐慌。把生物信息资源导入医疗实践，将很有可能改变这一不利局面。

我们知道，在生产力体系中，物质、能量为实体因素，而信息是非实体因素。信息对物质和能量起着结合和控制作用。没有信息的参与，物质和能量无法正常发挥作用，生产就混乱而无法进行，除了这种“结合”和“控制”作用外，信息还起到放大或倍增作用――即信息可以凭借它“携带”的科技和经济知识、管理智慧，使物质和能量十倍、百倍甚至千倍地产生效益。一旦人们掌握了新的技术信息和管理知识，就可以创造发明新的工具；利用新的能源，掌握控制先进的生产程序，就可以十倍、百倍地提高劳动生产率。同样的道理，将信息作为一种诊断和治疗手段或要素参与医疗实践，无疑将可以降低化学药物的用量和手术的创伤使疗效成倍的提高；甚至可以免去不必要的手术和化学药物的应用，使治疗效果更加稳定、可靠，副作用也更小。

总之，在信息时代，人们对信息的本质和作用的认识也越来越深刻。并受到广泛的重视，传统哲学的二元论思想原则已受到挑战。一种以“物质、能量和信息”三基元的哲学指导思想正在起着主导作用。这种新的哲学思想认为：任何事物都是由三个具有正交完备性的最基本的要素构成的，比如热力学有三定律，机械学有三定律，生物学也有三定律(遗传、变异、自然淘汰)，现代交叉科学有老三论(控制论、信息论、系统论)，新三论(协同论、突变论、耗散结构论)，有三个基本原理，彩色电视中有三基色原理，任何事物可能都是由物质、能量和信息三个基本要素的完整体现，任何事物(包括机体)的组织形态也可能都存在着无序、有序和自序这三种极端模式等等。这种“三基元论”的哲学指导思想原则，无疑将改变我们对所有自然科学的研究方法和认识论观点。

我们知道，西方近、现代自然科学受英国启蒙科学家培根(R．Bac。n，1220～1292)的巨大影响，抛弃了古代科学家习惯使用的思辩方法，强调“实验方法”和“数学”的伟大作用，倡导一种直观形象的思维方法或模式，采用一种实证方法来进行验证。也就是我前面所提到的科学界所信奉的“结构决定功能”科学思想观念。因此，在18世纪以来，实验和观察成为所有自然科学的主要研究途径和人类认识客观世界的第一位的最重要实践活动。并进而将现代科学技术推进到一个很高的水平。

现代医学(西医)正是在这种哲学指导思想和科学发展的背景下得以取得了巨大发展的。其思维模式是以具体(个体)的形象思维为主导的，即将其分割后进行验证，运用形象的逻辑推理的方式，来找到或发现有可能的因果关系。因此现代医学(西医)较偏重于局部的组织结构和功能的研究，而对于整体的宏观信息调控的考虑则相对较少，如解剖学、细胞学、组织胚胎学、分子生物学、病理学、细菌学、生物化学等，这些学科都是从不同的角度，通过实验方式进行研究和观察。它注重和强调具体的人体物质结构和形态的存在形式。与此正好相反，我们传统的中医学却仍然坚守着古代哲学的思辩方法，即是从复杂的整体环境和现象中寻找规律，通过比类取象的方法，对物质世界进行一种抽象的概括或综合归纳。因此，中医学偏重于整体的宏观研究和经络信息网络的调节机能，是以整体的、运动的、辩证的观点在活的机体上来认识人体，依据“天人同理” 原理，采取比类取象的方法，以自然和社会的规律及现象来类比观察人体与疾病。如中医的阴阳五行学说、形气神理论、天人合一理论、五运六气和脏象学说等，都是我国劳动人民在长期的生产和生活实践中测天观地、比类取象，并引伸到人体的生老病死中，以整体的抽象思维方式概括而成的。同样，针灸学中的经络学说也是古人根据人体复杂的“气”感和穴位效应等机体信息变化现象而抽象概括描述出来的。

这两种不同的思维模式也就导致中西医两种截然不同的理论体系。现代医学因抛弃了抽象的思辩方法，因而在认识上就不够全面了，这也是现代医学不能完全取代传统中医学的原因。信息时代的“物质、能量和信息”三基元论的哲学指导思想原则将使我们重新调整对人体的认识方法和医学的研究方法。前面说过，物质是具体而形象，而信息相对抽象；能量则介于两者之间。因此，西医的形象思维和中医的抽象思维模式都只能是认识论的一个方面的，都有一定的片面性或局限性。如果将它们结合起来作为医学的一种新的认识研究方法，即形成第三种思维方法――维象思维模式，我想我们医学的发展就会有较大的突破，中西医两种医学也就可能真正结合到一起。我们所提出的生物信息医学正是以这种新的哲学指导思想原则和维象思维模式为指导，它将会使我们传统中医学的一些抽象理论和神奇的治疗方法得以挖掘和科学的阐析。因此可以说，信息科技时代将是我们传统中医学得以振兴和科学解析的时代。

3生物信息医学存在的历史和发展现状

3．1传统中医学中的信息医疗方法和思想：《灵枢•官能篇》日：“语徐而安静，手巧而心审谛者，可使行针艾……缓节柔筋而心和调者，可使导引、行气”。这就是说在传统的针灸和按摩治疗中，已体现出了一种朴素的信息医疗思想观念。它对从事针灸的施术者(医生)提出了要修心养性，语言和蔼，施术时要安静，注意意念集中，以便达到最佳的信息调节治疗效果。对从事气功推拿的要求是：应加强修炼，使动作柔缓、心理调和，这也是强调意念信息的调理作用。还有针灸针的针柄也给了我们一个很好启示，针柄上的“线圈”不应单单只是为提插捻转的方便而设计。这种金属“线圈”还当然具有接收和传导生物信息的功能，它可接收术者的意念信息或外界环境的某些信号并传导给被施术的病人体内。从而达到一种生物信息的调节治疗，因此针灸疗法实质上是一种信息刺激调节疗法。所以，我们可以这样来认为：药物治疗主要是给机体补充“能量”以增强机体的抗病能力，是一种“能量”治疗，而手术的切除、修补或置换是对机体物质结构形态的改变，是一种物质治疗方法。那么，针灸、推拿治疗则主要是运用信号刺激和传输而达到调节生物“信息”节律为目的的信息医疗思想和方法。这也正是这类疗法的抽象神奇之所在，因信息的调控机制尚未被揭示，所以，只知其然而暂时不知其所以然。尽管针灸早已引起世界各国科学家的关注并成为研究的热点，但从信息论的角度来研究还只是近几年的事。例如：随着山东大学张颖清教授对生物全息律的发现和全息生物学的创立。针刺疗法的信息映射传输反应也从一定的程度上得到一些提示和发展，随之也就有全息胚针灸学的出现。我们坚信，随着生物信息学的研究深入，针刺的治病和镇痛机制将会得到科学的解释和进一步的发展。

不仅仅如此，我国劳动人民在医疗养生保健活动中，还积累和创造了其它很多宝贵的“信息疗法”。如：心理疗法、思维疗法、物境疗法、生物钟疗法、生理饥饿疗法、睡眠疗法、想象疗法、信念疗法、静思疗法、善美疗法、阅读疗法、技艺疗法、音唱疗法、笑骂疗法、暗示疗法、音乐疗法、幽默疗法、认识行为疗法、精神分析疗法。还有在临床上经常使用的气功疗法、埋线疗法、刮痧疗法、灸法等等。另外，在中医诊断学中的切脉就是一种很抽象的“信息”诊断法，它是通过对脉搏的动态信息变化来进行分析、推测和辩证诊断的。在中药治疗学中，是很强调中药性味的归经和配伍的，其中药味的甘、辛、苦、寒，其实就是一种可以传输给机体的信息，并通过经络信息网络传递给所要治疗的脏腑器官。而现代的中成药几乎是完全去掉了中药的味，只取其性，因而其效果大打了折扣，所以对中药进行化学提纯或深加工，并不一定是很理想的选择。

中医的经络学说一直是科学界关注和广泛研究的课题，科学家一直试图想找到它的物质结构形态。可最终所得到的不是神经，就是血管，要不就是网织的胶原纤维组织，根本没有属于经络自身的物质结构或组织，其实，如果我们按照中医学“天人同理”思想，将经络与现代的信息网络类比，就不难明白，现代通信网络是由不同的地域(局域网)、系统网、有线网和元线网等通信子网互联而成的一个很大而且开放的通信网络。并且还有电信网、广播电视网和计算机网等三大异质网络系统。它们的传输途径和媒介有光纤传输、电缆传输、卫星传输、地面微波接力传递等等，还可以互相转换信号，如：模数或数模转换等。我们的神经系统、血液循环系统，就如同有线通信子网，机体还存在一个无线通信子网，如：内分泌激素、免疫系统等。这些机体通信子网的互联通讯就构成了一个人体完整的信息网络系统。所以，我们可以把经络系统理解为神经系统、血液循环系统、内分泌激素、免疫系统、细胞间的联系等组织、器官和系统的信息子网的互联，即人体信息的互联网络。

中医的相生相克理论认为，机体的五脏六腑、四肢百骸都存在着相互化生和相互制约的关系。中药的配伍也存在其相生相克的关系。世界的万事万物都存在着相生相克的关系。所以，机体(个体)与机体之间也有一个相生相克的关系。这种相生相克其实就是一种生物信息的相互生成或互相冲突(干预)。因而，在临床医疗过程中，我们可能会发现这样的一个现象：对同样一个人，两个针灸师采用的是同样的施针方法，选择的也是同样的穴位，可是达到的效果却不一样。这种情况一般认为是由于针灸师的临床经验不同而造成的。其实这里面也应该存在一个机体之间生物信息的相生相克机制问题。如果一个针灸师的生物信息场与病人的信息场是相克的关系，那么他对病人进行针刺信息调节治疗，其效果肯定是不理想，甚至可能还会加重病情。同样，施行气功导引和推拿的医师也存在这种现象。还有，同一名医师，他在不同的时期行医，也可能表现出在不同时期虽然采用的诊治方法一样，但临床诊治效果却不同。这可能是这名医师在不同时期，因自身的身体状况和精神因素变化而造成的生物信息动态变化所致。其一定时期的生物信息可能刚好与那些病人的生物信息场相生，所以治疗效果好。而另外某一个时期的生物信息场不好，正好与病人相克，所以治疗效果不佳。其实，这也反应了中医学要求行医者必需注意个人修练，保持心静、气调、神清的医德思想境界。

中医的脏象学说中的“象”是指什么?所谓“象”就是脏腑所表现出的动态的时空信息变化，即“时空信息花样”。中医学的“形、气、神”正好与我们所说“物质、能量和信息”是一一对应的。只是中医学缺乏对现代科学知识的引入，加之信息科学发展较晚，以致无法揭示“神志”的内涵致使中医学显得有些神秘摸测，甚至有的人还对他的科学性表示怀疑。随着生物信息学的研究和发展并逐步引入中医学的研究中，相信一定会使中医学重新大放光彩。

中国的气功科学尽管还有不少疑点，但确能强身治病，这是举世公认的。气功强调“调心”、“调神”、“调息”、“以意领气”、“意念观想”等。这可能都是强调用意念和精神因素来调节或控制神经、免疫、内分泌等信息经络系统，使其达到健身、治病和提高生活质量的目的。在气功文献和气功医学实践中，有迹象表明(当然还不是证实)大脑中想象的愿望、状态、图景、符号、口决、童趣，以及想象的动作、行为、刺激、过程等，都可通过经络信息系统的调控作用而影响人体生理活动，并可强身治病。这与西方医学和心理学中的“摸拟情绪”影响免疫和内分泌功能有着异曲同工之妙。

3．2现代医学中所体现出的信息医疗思想和方法：过去人们流行的观点是“生命在于运动”，并把死亡的标志确定为以呼吸的停止、心脏的停跳为标志。随着近几十年来脑科学的研究与发展，人们对于脑在整个机体中的重要地位的认识已日益深刻。脑是人体的信息中枢，人体的各个组织、器官和系统都受它的调节和控制。科学研究显示，人类大脑工作时，大脑的神经细胞会从大脑以外的细胞那里搜集信息，并把这些信息综合起来作出判断，然后再输出指令，让人体的某些部位做出相应的反应。对于端起一杯咖啡这一简单的动作，就需要几百万个神经细胞的协调工作。美国国立老年研究所使用计算机控制的电子显微镜测定，经常用脑的老年人脑细胞比一些中年人还多。国外学者通过调查5000名已故的运动员后发现，他们当中多数人的寿命短于一般人。美国学者马劳斯在研究不同职业者的寿命时也发现，超级球星和优秀拳击运动员的寿命比学术上有成就的学者、专家平均短8~83岁，究其原因是因为长时间进行剧烈运动会使人体的新陈代谢长期处于旺盛状态，缩短了人体细胞分裂的周期，从而加快了机体器官组织的磨损与衰老。而经常使用大脑的人，由于大脑的信息调控作用，使机体各部位的协调运动，保持动静平衡，进而达到延年益寿。据此，有人将“生命在于运动”的命题引伸为“生命在于脑运动”。并且现代医学对死亡标志作了新的认定，即脑死亡是人死亡的主要标志。因此，人体健康首先是应该脑的健康和运动。

现代医学也已充分地注意到了心理、精神和社会因素对健康和疾病的影响，例如：心理和精神因素对心脏病、高血压、胃溃疡、糖尿病和癌症等均有很大影响。于是，就有了心理医学、思维医学和身心医学的提法，并运用心理疗法来配合这些疾病的治疗。对癌症的病人一般不直接告知患者本人的患病情况，只告知其家人――这在医学上称为“善意的谎言”，目的是不要让患者的心理负担过重，否则，精神就会夸掉。身心医学就是研究社会、心理和精神等因素与疾病发生与发展关系的一门医学新学科。国外已有人证明，心理刺激可通过氧化自由基而损伤DNA。

人类文明在进步的同时也给人类带来了许多新的文明病。其中以“大脑信息”失控或失调所致的精神心理障碍性疾病最为突出。据世界卫生组织的统计数字，全世界约有5亿人患者有不同程度的精神错乱，有5200万人患有严重精神病，约有1．5亿人患神经官能症，3000万人患癫痫。加上患有精神过敏症和其它心理障碍的人数，估计已占到总人口的20％以上。对于这些精神心理性疾病，现代医学的药物或手术疗法已显得力不从心了，只能采用心理疗法或思维疗法等信息调适方法，也有人把目光投向传统的中医、针灸、气功等信息疗法。从而也使我们看到了这些朴素的信息医疗方法对于现代文明病的攻克，显示出了广阔的发展前景。

在现代医学的诊断学中，心电图和脑电图的检测技术，其实就是一种探触大脑和心脏动态信息的检测技术；现代分子生物学已揭示了基因遗传信息的编码和控制蛋白质合成的信息链板；脑科学的研究也从一定程度上揭示了大脑进行信息搜集、加工、分析、处理并发出信息指令的部分原理；神经生物学、内分泌和免疫学则揭示了一部分机体信息交换、传输和产生反应的机制。随着生物信息学的研究和发展，现代医学在上述这些研究领域一定会取得更大突破和进展。

4生物信息医学的发展前景

“电脑”是人们对电子计算机的俗称，表现了人们的一种愿望――使计算机像人类大脑一样工作。这种仿生技术的发展和应用，必将对脑科学和机体信息调控机制的研究产生巨大促进作用。

迄今为止，科学家们已经模拟出了神经系统的一连串的活动规律，并据此编制出了相应的计算机程序；美、英科学家已合作成功研制出了世界上第一个硅神经元――一种能够模仿生物大脑细胞信息处理功能的微型芯片。这种面积只有01平方毫米的芯片的工作速度，比同样大小的生物神经细胞的工作速度还要快l00万倍；与此同时，日本三菱电机公司也已开发出了每秒可达800亿次的神经元芯片，这一成果把神经元芯片记忆一个字符所需的时间缩短到了万分之三秒。神经细胞是神经系统的基本单元，它采用电子工作方式。硅神经元在模拟神经细胞时，其电子特性和神经细胞一样能够独立运行，有自己的“行为规范”，不受控制者的“指挥”。因此，从理论上说，几百万个芯片就可以组成一个功能强大的“人造大脑”，科学家还研制成了生物芯片，生物芯片传递信息的速度比人类大脑还要快l00万倍。同时，当芯片出现故障时，它可以自我修补，成为一种半永久性的器件。

神经元芯片和生物芯片的获得，为生物计算机――仿生电脑研究带来了勃勃生机。而与之相关的神经元网络研究上的突破，更使生物计算机的研究大大向前推进了一步。神经元网络是科学家们在神经科学、心理生理学研究的基础上发展的，它具有联想记忆、相似性识别和分类、误差较正、时序保留和概括等功能。当神经元网络之间高度连接时，会引起并行机制而使神经元集团具有独特的计算性质，如同人脑的一些高级思维和信息处理或控制功能。试想，生物计算机技术对揭示人类的大脑和生物信息节律的调控机制将会起到多么关键的作用，对于大脑疾病、神经官能症、精神和心理障碍以及癫痫等疾病的有效诊治，其为期难道还远吗?

如今人们常常是，“谈癌色变”因为癌症的确困扰医学很久了，尽管有了很多新药的研究开发以及手术的改进，但这些并非是医治癌症的良方或万全之策。在生物信息医学时代，我们很有可能找到医治它的良方，比如：依据生物信息原理，我们可以研究“修复”癌细胞缺损或变异的信息密码技术，也就是对癌细胞进行“重新教育”使之“改邪归正”，或者是恢复对癌症等病灶的正常生物信息指令控制。这就好比怎样平息一个“地区”的“独立判乱”一样，其武力解决(病灶切除)并非是上策，通过说服教育，使人心归顺，才能算得上对该地真正收复。另外，对于一些组织器官或系统的功能紊乱，可以使用模拟相应的生物信息(信息编程)仪器或电子信息药丸，并设法让它进入该信息系统进行调节控制，使之恢复其生物信息节律的平衡。这种同疾病作斗争的方式的确如同“现代战争”(大家可能看过电视剧《突出重围》……)。在现代战争中，“电子信息战”已越来越突出而重要，与常规武器和生化武器等的协同作用威力也是越来越大。《孙子兵法》中云：“不战而屈人之兵，乃上之上策也”。这不正是信息战的伟大之处吗。同样，我们未来的医疗实践，也必将是以生物信息调节为先导，或将信息调控、药物治疗及手术治疗结合起来以达到协同作战的最佳效果。所以，我们不难预想21世纪的医疗实践将是一个更加先进和完美的生物信息化的医疗时代，或者可以简称之为“信息医学”时代。

第4篇：动物生物化学的定义范文

中国科普作协会员

澳大利亚昆士兰大学高级访问学者

营养大讲堂的开场白

早在两千多年前，医学之父、古希腊的医学家希波克拉底就说过：你就是由你所吃的食物塑造的。

现代医学和营养学的大量研究表明：对我们人体健康最直接、影响最大的是我们每天的饮食。饮食为我们提供了每日所需的营养素，从而保持人体各个系统、各个器官乃至各个细胞的正常生理活动。饮食为人体生命活动提供了物质基础。如果我们吃的饮食不当，人体的生理活动就会产生各种障碍，疾病也就随之发生了！

因此，我们可以断言：饮食的营养决定了你的健康与寿命！

用当代最流行的语言说：营养对健康最给力！

确实从个人而言，一日三餐的营养关系到每个人的健康与长寿，而从民族与国家而言，营养则关系到国民健康素质与民族兴衰的大事。为此，我国已先后开展了三次全国性国民营养与健康状况的专项大调查。新近，由卫生部开展的“2010年国民营养与健康状况监测”工作已在全国各省市正式启动。四川省设七个点，笔者所居住的成都市金牛区正是该项目的大城市调查区之一。业已深入我区调查了450户，1000余居民，深入收集城市居民的营养与健康的信息，发现与找出食品影响居民营养健康的主要因素，从而提出可行的改善与控制措施。力争在工作完成后，立即将监测的数据与分析结果上报到卫生部与国务院。又据悉，2010年11月23日卫生部专门成立了营养标准专业委员会。将在全国监测与普查基础上，订出我国第一个（2011~2015年）中国居民膳食营养标准。今后可将以这一标准来诊断你营养是否缺乏的依据。

也许读者会问，当今的中国人在营养上还会有问题吗？当我们走进任何一个大超市、菜市场、餐厅酒家，在那琳琅满目、目不暇接的食品面前，中国人还会有营养不良吗？

其实问题也正出在这里。专家指出，营养不良应当包括营养不足、营养过剩及营养失衡。因为这三者都会对健康带来明显的隐患乃至损害！以四川为例，四川是猪肉养殖生产的大省，四川人的猪肉、动物内脏、油脂的食用量为全国之最，四川人又特别爱吃腊肉、香肠，更增加了对健康的危险因素……问题是由于营养知识极欠缺，营养意识很淡薄，盲目饮食的现象还相当普遍。

当代营养学告诉我们：“吃”不再是随心所欲的个人行为，而是必须接受营养科学指导的社会行为。

正如我在上海医学院的同班老同学――卫生部首席健康教育专家洪昭光教授所言：吃好比好吃更重要！我们决不能违背营养学的科学规律，去贪图嘴上的口福。须知，一味贪图口福，将会把自己的健康丧失！

据全国的营养健康调查结果表明，国人由于畜肉类及油脂消费过多，谷类食物消费偏低。我国血脂异常患病率为18.6%，人数已达1.6亿人。高血压患者也达到1.6亿人之多。我国成人超重率达22.8%，肥胖率为7.1%，估计现在超重人数2亿，而肥胖者为6000万人之多。而更惊人的是大城市成人超重率及肥胖者已达到30%和12.3%。换言之，中国的三个城里人就有一个超重！而儿童中更有大量的胖墩在成长！

据中国《医学论坛报》2010年11月18日报道：中国糖尿病患者数居全球之首。中国糖尿病患者数达9240万人，治疗费用年耗1734亿元，已成为我国经济发展的主要障碍之一，而上述数字都还将继续快速攀升！

让我们从基础营养说起

一、什么是营养？

“营养”作为一个名词，人人皆知，但对它的确切定义却未必准确了解。“营”在汉字里是谋求的意思，“养”是养生或养身，两个字合在一起应当是“谋求养生”的意思。确切地说，应当是“用食物或食物中的营养素谋求养生”。更确切的定义应当是：“机体通过进食，经过体内消化、吸收和代谢，利用食物中对身体有益的物质作为构建机体组织器官、满足生理功能和体力活动需要的过程。”

二、什么是营养素？

营养素是指人类通过摄入食物，从中获得其生理活动所必需的各种营养成分。对人体必需的营养素有近50种之多，按传统的分类方法将其分为：蛋白质、脂类、碳水化合物、矿物质、维生素、水和膳食纤维七大类。

其中蛋白质、脂类、碳水化合物、水和膳食纤维，因需要量多，在膳食中所占比重大，称为宏量营养素；矿物质和维生素因需要量相对较少，称为微量营养素。

营养素不能在体内合成，而必需从食物中获得，称为“必需营养素”。其中包括九种氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、组氨酸；两种脂肪酸：亚油酸、α-亚麻酸；碳水化合物；七种常量元素：钾、钠、钙、镁、硫、磷、氯；八种微量元素：铁、碘、锌、硒、铜、铬、钼、钴；14种维生素：维生素A、维生素D、维生素E、维生素K、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素C、烟酸、泛酸、叶酸、维生素B12、胆碱、生物素；加上水等，共计40余种。

这些营养素在体内有三方面功用：一是供给生活、劳动和组织细胞功能所需的能量； 二是提供人体的“建筑材料”，用以构成和修补身体组织；三是提供调节物质，用以调节机体的生理功能。营养素是健康的物质基础。

三、食物的消化与吸收

食物一吃进嘴里，消化过程就开始了。经过咀嚼，唾液分泌，添加水分，在舌头巧妙的活动下成了松软的食团，随即吞入食道，继而滑进胃。在胃里充分地蠕动，来来回回地搅拌，使食团与胃酸和消化酶充分混合在一起。在胃里停留4到5个小时后，食物几乎完全变成了清稀饭样的半流质――食糜，逐渐地流入小肠。这时，流质中的营养素在小肠里充分地吸收而进入人体的血液。

剩下的汤汤水水的残渣被送入大肠，在曲折的大肠里水分充分地被吸收以后，成了半固体的废物――大便最终排出体外。

由此看来，全然自动化的机械性消化和化学性消化按部就班地进行后，营养素就能在小肠充分地吸收，富含营养素的血液由门静脉运送到肝脏，然后把这些营养物输送到身体各个部位，被充分地利用。

有个研究机构设在卢森堡，设计出一个有七吨重的装置，是由大量的工业管道和现代化电子自动调控的装置组成，它能模拟人体消化系统将食物消化，它能吃，能消化，能吸收营养而后排出残渣。那些原来在我们巧妙人体的胃肠道中进行的消化全过程，用工业化的现代化来模拟，却需要七吨重的庞然大物才能完成！真使人咋舌！

五花八门的营养学

一、营养学

营养学是研究人体营养规律及其改善措施的科学。具体说就是研究人体对食物的利用与代谢规律及科学确定人体对营养素需要量的科学。研究内容涉及人体对营养需要量、各类食品营养价值、不同人群的营养、营养与疾病、社区营养等诸多方面。营养学是一门研究食物、营养、人体、环境关系的综合学科。

二、基础营养学

基础营养学主要研究人体的新陈代谢规律、不同营养系的生理功能、新陈代谢中营养素的相互关系和人体对营养素的需要量。包括以下各分支科学：

1、营养能量学

通过人体代谢测定明确各种人群的能量消耗。根据其能量的需要量恰当给予膳食的摄入量，并控制碳水化合物、脂类及蛋白质三大产能营养素的供给比例，以求人体的能量平衡。

现今营养能量学的深入研究对控制运动员体重、减肥或增体重都有现实意义。

2、食物营养学

现今通过生物化学的现代化测定与分析、已可以将人类的各种食物、动物性与植物性食品、调味品、营养强化食品乃至各种菜肴所含的各种营养素作出精确测定。从而为各种人群可提供精确的配餐、配食，以保证人体的营养素平衡。

3、保健食品营养学

自上世纪90年代以来，国内外兴起各种保健食品。保健食品又称健康食品或功能性食品。2003年初已确定各种保健食品的分别具有以下27种：即（1）增强免疫力；（2）辅助降血脂；（3）辅助降血糖；（4）抗氧化；（5）辅助改善记忆；（6）缓解视疲劳；（7）促进排铅；（8）清咽；（9）辅助降血压；（10）改善睡眠；（11）促进泌乳；（12）缓解体力疲劳；（13）提高缺氧耐受力；（14）对辐射危害起保护功能；（15）减肥；（16）改善生长发育；（17）增加骨密度；（18）改善营养性贫血；（19）对化学性肝损伤的保护功能；（20）祛痤疮；（21）祛黄褐斑；（22）改善皮肤水分；（23）改善皮肤油分；（24）调节肠道菌群；（25）促进消化；（26）通便；（27）保护胃黏膜。

4、营养流行病学

5、营养免疫学

6、营养遗传学

三、人群营养学

研究不同人群、人体不同年龄及各种不同环境下及各种生理活动情况下的营养需求。有孕妇营养学、乳母营养学、幼儿营养学、儿童少年营养学、老年营养学、高温环境营养学、低温环境营养学、高原营养学。

四、临床营养学

临床营养学是研究合理利用食物或营养素，以促进青少年机体生长发育，增进人体健康、提高功能、防治疾病和延缓衰老的综合性生物科学。饮食营养和药物对疾病的防治有异曲同工之妙，故医院营养科又有“第二药房”之美称，并要求每个营养科要配备专业营养师。

对于神经系统、呼吸系统、泌尿系统、消化系统、内分泌系统、血液系统特别是心脑血管系统的病人，各种病种各有其代谢及病理特征，因此营养的供给要求与特点也各不相同。由于每天一日三餐在合理配餐及供应膳食上远比药房配药物还要复杂，好在现在已应用电脑软件，在个性化配餐上不仅化繁为简，而且能做到精确计算，还能有大量美味菜肴可供选择，连病人也能做到既吃好，“好吃”！

膳食指南及平衡膳食宝塔

膳食指南是针对各国存在的营养问题而提出的一个通俗易懂的合理膳食的基本指导方针，是有效的营养宣传普及材料，有益于指导居民采用平衡膳食，获取合理营养和促进身体健康。

《中国居民膳食指南》（2007）是中国营养学会根据营养学原理，在1997年《中国居民膳食指南》的基础上，结合我国居民目前膳食消费和营养状况制定的。其目的是帮助我国居民合理选择食物，以改善人们的营养和健康状况，减少或预防慢性疾病的发生，提高国民的健康素质。

《中国居民膳食指南》（2007）适用于6岁以上的人群。根据该人群的生理特点和营养需要，并结合我国居民的膳食结构特点，制定了10条基础原则。

1、食物多样，谷类为主，粗细搭配：各种食物所含的营养成分不完全相同，平衡膳食必须由多种食物组成，才能达到合理营养、促进健康的目的。

2、多吃蔬菜水果和薯类：推荐我国成年人每天吃蔬菜300~500g，最好深色蔬菜约占入一半，水果200~400g，并注意增加薯类的摄入。

3、每天吃奶类、大豆或其制品：建议每人每天饮奶300g或相当量的奶制品。有高血脂和超重肥胖倾向者应选择减脂、低脂、脱脂奶及其制品。建议每人每日摄入30~50g大豆或相当量的豆制品。

4、常吃适量的鱼、禽、蛋和瘦肉：动物性食物与谷类或豆类食物搭配食用，可有效发挥蛋白质的互补作用。

目前，我国部分城市居民食用动物性食物较多，尤其是食入的猪肉过多，应调整肉食结构，适当多吃鱼、禽肉。

5、减少烹调油用量，坚持清淡少盐膳食：应养成吃清淡少盐膳食的习惯，建议每人每天烹调油用量不超过25g或30g，食盐摄入量不超过6g，包括酱油、酱菜、酱中的食盐量。

6、食不过量，天天运动，保持健康体重：应保持进食量和运动量的平衡，使能量能满足机体需要，又不造成体内能量过剩，使体重维持在适宜范围。

7、三餐分配要合理，零食要适当：合理安排一日三餐的时间及食量进餐定时定量。早餐提供的能量应占全天总能量的25%~30%，午餐应占30%~40%，晚餐应占30%~40%。不暴饮暴食，不经常在外就餐，尽可能与家人共同进餐，并营造轻松愉快的就餐氛围。零食作为一日三餐之外的营养补充，可以合理选用，但来自零食的能量应计入全天能量摄入之中。

8、每天足量饮水，合理选择饮料：在温和气候条件下生活的轻体力活动的成年人每日最少饮水1200ml（约6杯）。饮水最好选择白开水。

多数饮料都含有一定量的糖，大量饮用特别是含糖量高的饮料，会在不经意间摄入过多能量，造成体内能量过剩。

9、如饮酒应限量：若饮酒尽可能饮用低度酒，并控制在适当的限量以下，建议成年男性一天饮用酒的乙醇量不超过25g，成年女性一天饮用酒的乙醇量不超过15g。孕妇和儿童青少年应忌酒。

10、吃新鲜卫生的食物：吃新鲜卫生的食物是防止食源性疾病、实现食品安全的根本措施。