第二節(jié)　生命科學(xué)

一、生命科學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展

生命科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了萌芽時(shí)期、古代生物學(xué)時(shí)期、近代和現(xiàn)代生物學(xué)時(shí)期。

（一）萌芽時(shí)期

生命科學(xué)發(fā)展的萌芽時(shí)期是指人類產(chǎn)生（約300萬(wàn)年前）到階級(jí)社會(huì)出現(xiàn)（約4 000年前）之間的一段時(shí)期。這時(shí)人類處于石器時(shí)代，原始人開(kāi)始栽培植物、飼養(yǎng)動(dòng)物，并有了原始的醫(yī)術(shù)，這一切為生物學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

（二）古代生物學(xué)時(shí)期

古代的生物學(xué)在歐洲以古希臘為中心，著名的學(xué)者有亞里士多德和古羅馬的蓋侖。

亞里士多德是古代知識(shí)的集大成者，又是第一個(gè)系統(tǒng)掌握生物學(xué)知識(shí)的人。他在動(dòng)物分類、解剖、胚胎發(fā)育等方面做了大量工作，著有《動(dòng)物志》、《動(dòng)物的結(jié)構(gòu)》、《動(dòng)物的繁殖》和《論靈魂》等。亞里士多德的開(kāi)創(chuàng)性研究使他被公認(rèn)為生物學(xué)的創(chuàng)始人。

亞里士多德在植物學(xué)方面的著作沒(méi)有留存下來(lái)。他的學(xué)生泰奧弗拉斯托斯對(duì)植物分類、植物解剖和植物生理做了許多研究，著有《植物志》和《論植物的本源》等。

生于小亞細(xì)亞帕加馬、在羅馬行醫(yī)的蓋侖，在古代生物學(xué)方面取得光輝成就。他把希臘解剖知識(shí)和醫(yī)學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，并把一些醫(yī)學(xué)學(xué)派統(tǒng)一起來(lái)，是古代解剖學(xué)、醫(yī)學(xué)知識(shí)的集大成者，著有《解剖綱要》16卷及《人體各部分的功能》等，但他以猴體代替人體，有不少結(jié)論是錯(cuò)誤的。蓋倫的著作闡述清楚而有條理，但他用有神論的觀點(diǎn)解釋他的實(shí)驗(yàn)和觀察，帶有濃厚的宗教色彩。

他們的學(xué)說(shuō)在生物學(xué)領(lǐng)域整整統(tǒng)治了1 000年。

（三）近代和現(xiàn)代生物學(xué)時(shí)期

近代和現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展，大致可分為進(jìn)化生物學(xué)、實(shí)驗(yàn)生物學(xué)和分子生物學(xué)三個(gè)階段，從三個(gè)階段的層遞關(guān)系上，反映了人類對(duì)生命科學(xué)認(rèn)識(shí)的逐漸深入。

1．進(jìn)化生物學(xué)階段

人們對(duì)生物進(jìn)化的認(rèn)識(shí)從神創(chuàng)論開(kāi)始，到18世紀(jì)，法國(guó)博物學(xué)家布豐的《自然史》對(duì)自然界作了唯物主義的解釋。拉馬克提出“用進(jìn)廢退”和“獲得性狀遺傳”兩個(gè)觀點(diǎn)，是進(jìn)化論的第一次突破。

1859年11月《物種起源》出版，使進(jìn)化論得到了越來(lái)越多的人的支持，生物進(jìn)化論終于戰(zhàn)勝了神創(chuàng)論。

這一時(shí)期支持和發(fā)展進(jìn)化論的有兩位重要的生物學(xué)家，一位是德國(guó)學(xué)者赫克爾，一位是德國(guó)動(dòng)物學(xué)家魏斯曼，兩人都是新達(dá)爾文主義的創(chuàng)始人。赫克爾解釋了人類的進(jìn)化來(lái)源，魏斯曼則將發(fā)育、細(xì)胞遺傳和進(jìn)化聯(lián)系在一起，提出了“種質(zhì)”論，影響和推動(dòng)了進(jìn)化論的向前發(fā)展。細(xì)胞學(xué)說(shuō)和進(jìn)化論是19世紀(jì)的重大發(fā)現(xiàn)，也是近代生物學(xué)的兩大理論基石。17世紀(jì)羅伯特·胡克發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞，19世紀(jì)以德國(guó)植物學(xué)家施萊登和德國(guó)解剖學(xué)家、生理學(xué)家施旺為代表的一組科學(xué)家建立了細(xì)胞學(xué)說(shuō)。細(xì)胞學(xué)的研究先于生物的進(jìn)化，然而在生物學(xué)發(fā)展的初期，二者并沒(méi)有很好地結(jié)合，而是在各自的方向擴(kuò)展。

進(jìn)化論在于自然史和形態(tài)學(xué)分類研究，細(xì)胞學(xué)在于結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的研究。染色體遺傳學(xué)說(shuō)（細(xì)胞遺傳學(xué)）的建立，才使得細(xì)胞學(xué)的研究和遺傳、進(jìn)化的研究（遺傳學(xué)）匯合在一起，這歸功于新達(dá)爾文主義的貢獻(xiàn)。同時(shí)，對(duì)于動(dòng)物發(fā)育機(jī)制的研究又促成了細(xì)胞學(xué)和胚胎學(xué)的結(jié)合，形成了細(xì)胞胚胎學(xué)和組織胚胎學(xué)等發(fā)育生物學(xué)學(xué)科。遺傳和發(fā)育在細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)上的研究進(jìn)展也促進(jìn)了進(jìn)化生物學(xué)的蓬勃發(fā)展。

2．實(shí)驗(yàn)生物學(xué)階段

19世紀(jì)末和20世紀(jì)初是科學(xué)思想史上大動(dòng)蕩的時(shí)期。在生物學(xué)上，生物學(xué)家一改過(guò)去單純形態(tài)觀察的研究，努力采取物理和化學(xué)的手段進(jìn)行生物學(xué)研究，結(jié)果發(fā)展了實(shí)驗(yàn)生物學(xué)。

對(duì)動(dòng)物的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究始于16世紀(jì)。這時(shí)正處于文藝復(fù)興時(shí)期，科學(xué)的進(jìn)步思潮在歐洲風(fēng)行。著名畫(huà)家達(dá)·芬奇擺脫了神學(xué)偏見(jiàn)，從事觀察和解剖實(shí)驗(yàn)，研究了光學(xué)定律、眼睛構(gòu)造、人體解剖的細(xì)節(jié)以及鳥(niǎo)雀的飛翔，繪制了精確的解剖圖，提出人體運(yùn)動(dòng)是骨骼和肌肉的作用。他比較了動(dòng)物與人體的結(jié)構(gòu)，指出二者的同源現(xiàn)象。比利時(shí)解剖學(xué)家維薩里通過(guò)大量的人體解剖實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了不少人體解剖描述的錯(cuò)誤。1543年，出版了他的解剖學(xué)巨著《人體構(gòu)造》，震驚了整個(gè)科學(xué)界和宗教界。他摒棄了加倫有關(guān)血液運(yùn)行的觀點(diǎn)，提出并用實(shí)驗(yàn)證明了肺循環(huán)的存在，被稱為“近代解剖學(xué)之父”。被認(rèn)為文藝復(fù)興時(shí)期生物學(xué)上最重要的成就是英國(guó)醫(yī)生、生理學(xué)家哈維建立的血液循環(huán)學(xué)說(shuō)。意大利解剖學(xué)家馬爾皮基開(kāi)創(chuàng)了動(dòng)物與植物的顯微解剖工作。

1753年瑞典植物學(xué)家林奈發(fā)表《植物種志》，確立了雙名制，此后與分類學(xué)進(jìn)展相并行的實(shí)驗(yàn)植物學(xué)相繼展開(kāi)。荷蘭的凡·海爾蒙通過(guò)著名的插栽柳枝試驗(yàn)證明植物從水中取得物質(zhì)。1742年英國(guó)的海爾斯研究了植物的蒸騰作用、失水和與空氣交換氣體。1774年英國(guó)的普利斯特利觀察到陽(yáng)光下植物的放氧現(xiàn)象。1779年荷蘭的印根浩茲、1804年瑞典的索蘇爾進(jìn)一步驗(yàn)證了氣體營(yíng)養(yǎng)和植物之間的關(guān)系。英國(guó)植物學(xué)家格魯在顯微鏡下發(fā)現(xiàn)植物葉面有氣孔及其功能，并揭示了植物體的花器構(gòu)造，他的著作《植物解剖》一書(shū)作為植物學(xué)的解剖經(jīng)典，流傳了100多年。

19世紀(jì)中葉，德國(guó)赫爾姆霍茲倡導(dǎo)的醫(yī)學(xué)唯物論把有機(jī)體看作一部復(fù)雜的機(jī)器，其活動(dòng)可以用理化方法來(lái)研究分析，為典型的機(jī)械論。他們?cè)诜椒ㄕ撋系奶攸c(diǎn)及其片面性對(duì)后來(lái)實(shí)驗(yàn)生物學(xué)的發(fā)展有深遠(yuǎn)的影響。施培曼發(fā)現(xiàn)“組織者”現(xiàn)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)的發(fā)展有很大的影響。1900年孟德?tīng)柖傻闹匦掳l(fā)現(xiàn)是遺傳學(xué)發(fā)展中的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。他的分離和自由組合定律是動(dòng)、植物界普遍遵循的遺傳規(guī)律，孟德?tīng)柋蛔u(yù)為現(xiàn)代遺傳學(xué)的奠基人。摩爾根以果蠅為材料，研究了伴性遺傳、連鎖和交換等現(xiàn)象，把遺傳學(xué)和細(xì)胞學(xué)結(jié)合起來(lái)，確立發(fā)展了遺傳的染色體學(xué)說(shuō)。英國(guó)數(shù)學(xué)家哈迪和德國(guó)醫(yī)生溫伯格將生物統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用于遺傳分析、種群內(nèi)基因進(jìn)化，產(chǎn)生了群體遺傳學(xué)（或進(jìn)化遺傳學(xué)）。

生理學(xué)是實(shí)驗(yàn)生物學(xué)中的一個(gè)最古老的學(xué)科。這一時(shí)期一個(gè)重要方向是對(duì)生理過(guò)程化學(xué)基礎(chǔ)的研究，由此產(chǎn)生了生物化學(xué)。維生素、激素和酶的發(fā)現(xiàn)，以及肌肉收縮和呼吸過(guò)程的能量和物質(zhì)代謝途徑的闡明，代表著這一時(shí)期的生物化學(xué)成就。生物化學(xué)從早期對(duì)生物體的化學(xué)組成的靜態(tài)分析進(jìn)入對(duì)代謝過(guò)程的動(dòng)態(tài)分析，然后又和細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究結(jié)合起來(lái)，形成細(xì)胞化學(xué)、組織化學(xué)等新學(xué)科分支。

3．分子生物學(xué)階段

20世紀(jì)特別是50年代后，生物學(xué)同化學(xué)、物理學(xué)及數(shù)學(xué)相互交叉滲透，取得了一系列劃時(shí)代的科學(xué)成就，使它躋身于精確科學(xué)，成為當(dāng)代成果最多和最吸引人的基礎(chǔ)學(xué)科之一。

1944年，加拿大的愛(ài)威瑞用肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，第一次證明了遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是脫氧核糖核酸（DNA）。1953年，美國(guó)的沃森和英國(guó)的克里克在《自然》雜志上發(fā)表了《核酸的分子結(jié)構(gòu)》論文，揭示了遺傳物質(zhì)DNA是由四種核苷酸排列的雙鏈螺旋結(jié)構(gòu)，開(kāi)創(chuàng)了分子生物學(xué)的研究領(lǐng)域，使生物學(xué)的發(fā)展從此進(jìn)入一個(gè)嶄新的迅猛發(fā)展的分子生物學(xué)階段。1957年克里克提出著名的遺傳信息流——“中心法則”，揭示了生物的遺傳、發(fā)育和進(jìn)化的內(nèi)在聯(lián)系。

1961年，法國(guó)巴黎巴斯德研究所的莫諾和雅各布提出了乳糖操縱子模型，探討基因的調(diào)控原理。1966年，美國(guó)生物化學(xué)家尼倫伯格等用大腸桿菌無(wú)細(xì)胞體系實(shí)驗(yàn)破譯了遺傳密碼的編碼機(jī)制。1973年被稱為基因工程元年，美國(guó)柯恩領(lǐng)導(dǎo)的小組開(kāi)創(chuàng)了體外重組DNA并成功轉(zhuǎn)化大腸桿菌的先河。1975年，柯勒和米爾斯坦成功地創(chuàng)立了淋巴細(xì)胞雜交瘤技術(shù)，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域樹(shù)起了一座新的里程碑。1997年，Dolly羊的克隆再一次震撼了人類社會(huì)。

1990年啟動(dòng)“人類基因組計(jì)劃”，2000年6月六國(guó)科學(xué)家宣告人類基因組工作框架已經(jīng)測(cè)序完成，2003年人類基因組序列草圖完成。美國(guó)和英國(guó)科學(xué)家2006年5月18日在英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表了人類最后一個(gè)染色體——1號(hào)染色體的基因測(cè)序，至此解讀人體基因密碼的“生命之書(shū)”宣告完成。

20世紀(jì)后葉分子生物學(xué)的突破性成就使生命科學(xué)在自然科學(xué)中的位置發(fā)生了革命性的變化。生命科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步也向數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、信息、材料以及工程科學(xué)提出了很多新問(wèn)題、新思路和新挑戰(zhàn)，帶動(dòng)了其他學(xué)科的發(fā)展和提高，生命科學(xué)已成為21世紀(jì)的帶頭學(xué)科。

二、生命科學(xué)的研究對(duì)象

生命科學(xué)是研究生物體的生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。它的研究對(duì)象包括各種生物的生命活動(dòng)、生物的發(fā)生與發(fā)展規(guī)律以及生物與生存環(huán)境之間的相互作用。整個(gè)物質(zhì)世界可劃分為非生物界和生物界，而生物學(xué)的研究對(duì)象包括整個(gè)生物界的高度復(fù)雜的各種生命物質(zhì)形態(tài)，同時(shí)也涉及構(gòu)成生物生存環(huán)境的一些非生物界的物質(zhì)形態(tài)，所以從這個(gè)意義上講，生命科學(xué)是研究領(lǐng)域最廣泛的自然科學(xué)。

三、生命科學(xué)的分科

當(dāng)我們研究生物界時(shí)，因研究對(duì)象、性質(zhì)、研究角度和層次的不同，生命科學(xué)就有了許多的不同分支學(xué)科，呈現(xiàn)“多層蛋糕”結(jié)構(gòu)。

（一）依據(jù)研究類群不同

依據(jù)研究類群不同，生命科學(xué)可劃分為動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、人類學(xué)和古生物學(xué)。

動(dòng)物學(xué)是研究動(dòng)物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能、分類、生態(tài)分布、遺傳和進(jìn)化的科學(xué)。

植物學(xué)是研究植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能、分類、生態(tài)分布、遺傳和進(jìn)化的科學(xué)。

微生物學(xué)是研究微生物，包括細(xì)菌、真菌、病毒等的形態(tài)結(jié)構(gòu)、分類、生理生化、遺傳變異等生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。微生物學(xué)中還派生出細(xì)菌學(xué)、真菌學(xué)和病毒學(xué)。

人類學(xué)是研究人類體質(zhì)特征、類型及其變化規(guī)律的科學(xué)。

古生物學(xué)是研究保存在地層中各種古代生物遺體和遺跡的科學(xué)。

（二）依據(jù)研究生命現(xiàn)象內(nèi)容的不同

依據(jù)研究生命現(xiàn)象內(nèi)容的不同，生命科學(xué)可劃分為形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、生態(tài)學(xué)、胚胎學(xué)、分類學(xué)、遺傳學(xué)及進(jìn)化論。

形態(tài)學(xué)研究生物形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和形成的規(guī)律，以及形態(tài)與周?chē)h(huán)境相適應(yīng)的關(guān)系。

生理學(xué)研究生物體生命活動(dòng)的各種過(guò)程，以及這些過(guò)程在有機(jī)體個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育中，因生活條件不同而發(fā)生變化的規(guī)律性。

生態(tài)學(xué)研究生物與環(huán)境的相互關(guān)系，包括生物對(duì)環(huán)境的改變和環(huán)境對(duì)生物的影響等。

胚胎學(xué)研究動(dòng)、植物的胚胎形成和發(fā)育的規(guī)律。

分類學(xué)研究不同生物的形態(tài)和性狀的異同點(diǎn)，以及彼此的親緣關(guān)系和進(jìn)化線路。

遺傳學(xué)研究生物的遺傳和變異以及進(jìn)化。

進(jìn)化論研究生物發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律，目前進(jìn)化論的研究往往與分類學(xué)和遺傳學(xué)密切相關(guān)。

（三）依據(jù)對(duì)生物研究的不同結(jié)構(gòu)水平

依據(jù)對(duì)生物研究的不同結(jié)構(gòu)水平，生命科學(xué)劃分為分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、個(gè)體生物學(xué)、居群生物學(xué)、生物群落學(xué)及生態(tài)學(xué)。

分子生物學(xué)從分子水平上來(lái)研究生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)，現(xiàn)在主要研究核酸和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。

細(xì)胞生物學(xué)以細(xì)胞為研究對(duì)象，包括細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞化學(xué)成分和細(xì)胞的繁殖。

個(gè)體生物學(xué)以生物個(gè)體為研究對(duì)象，包括個(gè)體生物的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的全過(guò)程。

居群生物學(xué)以某一物種的居群來(lái)研究它的遷入、遷出、出生和死亡等規(guī)律，并預(yù)測(cè)該居群的消長(zhǎng)和分布格局。

生物群落學(xué)研究在一定空間內(nèi)各個(gè)生物種群有規(guī)律的集合和群落演替規(guī)律。

生態(tài)學(xué)研究在一定空間內(nèi)生物群落與非生命環(huán)境相互作用，其主要紐帶是能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)循環(huán)，把生物與非生命環(huán)境緊密相連。

隨著近代科學(xué)的發(fā)展，運(yùn)用化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)等理論對(duì)生命現(xiàn)象進(jìn)行了最本質(zhì)的研究，從而建立了生物化學(xué)、生物物理學(xué)、生物數(shù)學(xué)等許多交叉學(xué)科。

四、生命科學(xué)與社會(huì)發(fā)展

生物與人類生活的許多方面都有著非常密切的關(guān)系。生命科學(xué)作為一門(mén)基礎(chǔ)科學(xué)，一直是農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)，涉及種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、醫(yī)療、制藥、衛(wèi)生等多方面的研究。隨著生物學(xué)理論與方法的不斷發(fā)展，它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。現(xiàn)在，生物學(xué)的影響已突破上述傳統(tǒng)的領(lǐng)域，而擴(kuò)展到食品、化工、環(huán)境保護(hù)、能源和冶金工業(yè)等領(lǐng)域，對(duì)提高人類健康水平、提高農(nóng)牧業(yè)和工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。

人口問(wèn)題是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題，也是一個(gè)生態(tài)學(xué)問(wèn)題。在這方面生物學(xué)應(yīng)該而且可能作出自己的貢獻(xiàn)。內(nèi)分泌學(xué)和生殖生物學(xué)的成就導(dǎo)致口服避孕藥的發(fā)明，已促進(jìn)了計(jì)劃生育在世界范圍內(nèi)的推廣。在人口問(wèn)題中，除了數(shù)量劇增以外，遺傳病也嚴(yán)重威脅人口質(zhì)量。將基因工程應(yīng)用于遺傳病的治療稱為基因治療，在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上對(duì)幾種遺傳病的基因治療已取得一些進(jìn)展。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，基因治療將為控制和治療人類遺傳病開(kāi)辟?gòu)V闊的前景。

和人口問(wèn)題密切相關(guān)的是食物問(wèn)題。食物匱乏是發(fā)展中國(guó)家長(zhǎng)期以來(lái)未能解決的嚴(yán)重問(wèn)題，當(dāng)前世界上有幾億人口處于營(yíng)養(yǎng)不良狀態(tài)。人類食物的最終來(lái)源是植物的光合作用，但在陸地上擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地面積是有限的，增加食物產(chǎn)量的主要道路是改進(jìn)植物本身。過(guò)去，在發(fā)展科學(xué)的農(nóng)業(yè)和“綠色革命”方面，生物學(xué)已作出了巨大的貢獻(xiàn)。今天，人類在一定限度內(nèi)定向改造植物，用基因工程、細(xì)胞工程培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗旱、抗寒、抗?jié)?、抗鹽堿、抗病蟲(chóng)害的優(yōu)良品種已經(jīng)不是不切實(shí)際的遐想。

工業(yè)廢水、廢氣和固體廢物的大量排放，農(nóng)用殺蟲(chóng)劑、除莠劑的廣泛使用，使大面積的土地和水域受到污染，威脅著人類的生產(chǎn)和生活。現(xiàn)代生物學(xué)證明，微生物所具有的生物催化活性是極為廣泛的，利用富集培養(yǎng)法幾乎可以找到降解任何一種有機(jī)物的微生物，利用基因工程等技術(shù)還可以不斷提高它們的降解作用。因此，有降解作用的微生物及其酶制劑就成為消除污染的有力手段。利用微生物防治害蟲(chóng)，以部分代替嚴(yán)重污染的有機(jī)殺蟲(chóng)劑也是大有前途的。在農(nóng)業(yè)中盡快使用生物防治、生物固氮等新技術(shù)，改變農(nóng)業(yè)過(guò)分依賴石油化工的局面，這是關(guān)系到恢復(fù)自然生態(tài)平衡的大事，也是農(nóng)業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨。大量消耗資源的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)必將向以生物科學(xué)和技術(shù)為基礎(chǔ)的生態(tài)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。

全世界的化工能源（石油、煤等）儲(chǔ)備總是有限的，總有一天會(huì)枯竭。自然界中的生物能大多是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。將化學(xué)的、物理的和生物學(xué)的方法結(jié)合起來(lái)加工，就可以把纖維素轉(zhuǎn)化為酒精，用作能源。沼氣是利用生物質(zhì)開(kāi)發(fā)能源的另一產(chǎn)品。中國(guó)和印度利用農(nóng)村廢料進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣已作出顯著成績(jī)。世界上已經(jīng)出現(xiàn)了利用固定化細(xì)胞技術(shù)的工業(yè)化沼氣厭氧反應(yīng)器。一些單細(xì)胞藻類中含有與原油結(jié)構(gòu)類似的油類，而且可高達(dá)總重的70%，這是另一個(gè)引人注目的可再生的生物能源。太陽(yáng)能是人類可以利用的最強(qiáng)大的能源，而生物的光合作用則是將太陽(yáng)能固定下來(lái)的最主要的途徑，可以預(yù)測(cè)，利用生物學(xué)的理論和方法解決能源問(wèn)題是大有希望的。

現(xiàn)代應(yīng)用生物技術(shù)的發(fā)展受到了各界人士的普遍關(guān)注，更有許多專家將21世紀(jì)稱為生命科學(xué)的世紀(jì)，現(xiàn)代應(yīng)用生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)也必將成為21世紀(jì)的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。