人类探索微小世界的主要成就有哪些?

医学:观察工具的改进使人类能够发现微生物(如原生动物、藻类、细菌、病毒、病原体等。),但在很长一段时间里,人们并不知道这些微生物起了什么作用,与人类有什么关系。法国科学家巴斯德是第一个把微生物和疾病联系起来的人。巴斯德发现传染病是由微生物引起和传播的,发明了巴氏杀菌法,广泛应用于乳制品和酿酒行业,杀灭液体中的细菌。后来,弗莱明发现了青霉素,使数百万人免于感染肺炎和其他疾病。多年来,人们不断发明和研制出许多药物来抵抗和制服各种疾病的危害。瘟疫、肺结核、败血病、霍乱、白喉、痢疾、伤寒、天花等传染病逐渐被征服。但是,细菌也有抗药性。直到今天,人和细菌还在进行你死我活的斗争。

食品行业:人们通过观察和研究知道一些微生物对人有益,利用它们可以改善我们的生活。比如酿酒、制作酱油、醋、发霉的豆腐、咸菜、奶制品、面包、馒头、腊肉等。全靠微生物。其中,利用酵母制作面团的原理是酵母分解面粉中的糖分,排出二氧化碳。二氧化碳受热时体积迅速膨胀,使馒头、面包疏松多孔。农林:农林进行品种改良,提高产品的数量和质量,也充分发挥了放大镜和显微镜的作用,如袁隆平的杂交水稻种植。杂交水稻要在水稻花的雄蕊上进行,水稻的花很小,需要用放大镜和显微镜寻找雄性不育野生稻,进行杂交工作。杂交水稻的种植成功,不仅在很大程度上解决了我国人民的粮食问题,也解决了21世纪的全球粮食问题。土壤改良与净化:土壤中有许多微生物,主要是细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物,与土壤肥力有关。它们中的一部分可以将生物尸体分解成植物所需的营养物质,另一部分可以与生物生活在一起,发挥固氮作用。例如,豆科植物根部生长的许多小球就是根瘤菌,它们吸收并固定大气中的氮并作为肥料提供给植物,同时从植物中吸收碳水化合物作为自身的营养。科学研究证明,每公顷大豆在其一生中可固定102公斤氮(折算成硫酸铰链为510公斤)。因此,人们把豆科植物的根瘤比作巧妙的生物固氮植物。如果土壤中有大量的根瘤菌,可以少施或不施氮肥,可以提高土壤肥力,节省生产氮肥所需的电力,减少水质和土壤污染。在古代,我国劳动人民就知道豆类有良田的作用,人工大量栽培使用。日前,在中国西部大开发建设中,一些农业微生物工作者极力主张在西部的沙漠、戈壁、荒坡多种豆科树木和牧草,以增加土壤肥力,绿化荒山荒坡,防止水土流失,促进农林牧业的发展。

克隆:1996年夏天,苏格珠出生了一只名叫多莉的羊。为了培养多莉,研究

研究人员首先从母羊身上取出一个卵细胞并去除其细胞核,然后将6岁成年母羊体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,最后将卵细胞移植到第三只羊的子宫中。五个月后,多莉出生了。它在基因上与提供细胞核的6岁成年母羊相同,多莉就是那只羊的克隆。在培育多莉的过程中,科学家采用体细胞克隆技术,主要分为四个步骤:

①乳腺细胞取自6岁雌性芬多塞特白面羊(称为A)的乳腺,放入低浓度培养基中,细胞逐渐停止分裂,称为供体细胞。

②从一只苏格兰黑面母羊(称为B)的卵巢中取出未受精的卵细胞,立即去核,留下一个无籽卵细胞,称为受体细胞。③用电脉冲法将供体细胞和受体细胞融合,最终形成融合细胞。电脉冲可以产生一系列类似于自然受精的反应,使融合的细胞像受精卵一样分裂分化,从而形成胚胎细胞。

④将胚胎细胞移植到另一只苏格兰黑面母羊(名为C)的子宫内,胚胎细胞进一步分化发育,最终形成多利羊。

换句话说,多莉有三个母亲:它的“基因母亲”是芬兰的多塞特白面母羊(A);科学家取出这只羊的乳腺细胞,将其细胞核移植到第二只“借卵母”的卵子中,即一只去核的苏格兰黑面羊(B),使其融合、分裂、发育成胚胎。然后移植到第三只羊(C)“代孕妈妈”的子宫里,发育成多莉。

从理论上讲,多莉继承了提供体细胞的羊(A)的遗传特征。那是一只白脸羊,不是黑脸羊。分子生物学的测定也表明,它与提供细胞核的羊具有完全相同的遗传物质(完全,完全相同的细胞核遗传物质)。细胞质的线粒体中也有极少量的遗传物质,遗传自提供卵母细胞的受体。他们就像相隔6年的双胞胎。