20世紀(jì)是生命科學(xué)迅猛發(fā)展的時(shí)代,尤其是最后20年,它的發(fā)展速度之快更加令人矚目.利用基因技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)擺上了普通百姓的餐桌；基因方法已經(jīng)開(kāi)始挽救患者的生命；克隆技術(shù)的重大突破,已使動(dòng)物的復(fù)制成為可能.人類(lèi)數(shù)千年來(lái)的夢(mèng)想正隨著生命科學(xué)發(fā)展逐一實(shí)現(xiàn),隨著物理學(xué)世紀(jì)讓位于生命科學(xué)世紀(jì),世界還將會(huì)有更多的奇跡出現(xiàn).
可以預(yù)計(jì),在發(fā)展和危機(jī)并存的21世紀(jì),生命科學(xué)將成為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科.分子生物學(xué)將在生命科學(xué)中保持主導(dǎo)地位；細(xì)胞生物學(xué)還將作為生命科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)繼續(xù)發(fā)展；腦科學(xué)將代表生命科學(xué)發(fā)展的一個(gè)高峰；基因組計(jì)劃、基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程將帶來(lái)農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域的革命,產(chǎn)生難以估量的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益.生物技術(shù)的飛速發(fā)展及其廣泛的應(yīng)用前景,將使生物產(chǎn)業(yè)成為全社會(huì)的產(chǎn)業(yè)支柱.
在所有的科研突破中,基因科學(xué)及其在疾病的診斷和治療中的應(yīng)用給人們帶來(lái)的希望最大.科研人員研究工作的關(guān)鍵是弄清楚細(xì)胞的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制.始于1990年的繪制人類(lèi)基因組圖譜工程,動(dòng)用了美、歐、亞多國(guó)的數(shù)百名科學(xué)家,預(yù)計(jì)耗資30億美元,最終目標(biāo)是要在2003年之前繪制出人體10萬(wàn)個(gè)基因的圖譜,揭開(kāi)30億個(gè)堿基對(duì)的密碼,弄清全部基因的位置、結(jié)構(gòu)和功能.這項(xiàng)工程可以揭開(kāi)有關(guān)人體生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老、患病和死亡的秘密,最終將幫助人類(lèi)攻克諸如癌癥、艾滋病、肝炎、肺結(jié)核、阿爾茨海默氏癥等許多疑難病癥.
控制蛋白質(zhì)將是科學(xué)家面臨的一個(gè)重要挑戰(zhàn).科學(xué)家希望從蛋白質(zhì)的控制中了解生物學(xué)、生物化學(xué)、生理學(xué)、分子遺傳學(xué)等方面的重要情況.世界最大的實(shí)驗(yàn)室已聯(lián)合起來(lái)對(duì)規(guī)范蛋白質(zhì)生產(chǎn)的15萬(wàn)個(gè)標(biāo)記進(jìn)行編排,預(yù)計(jì)完成這一工作需要15年時(shí)間和30億美元的投資.這將導(dǎo)致出現(xiàn)新的基因療法和藥物療法.
21世紀(jì)科學(xué)家將在人體的器官和組織“重造”及修復(fù)方面取得巨大進(jìn)步.在人身上進(jìn)行轉(zhuǎn)基因動(dòng)物器官移植將成為可能；一些科研小組正在致力于完成人體細(xì)胞代謝程序的重新編排,使之具有新的功能；科學(xué)家還打算研制生物—人工器官,即研制能置于抗排異膜內(nèi)的人體或動(dòng)物的假器官,這種生物—人工器官將取代人造器官.
基因工程將引發(fā)一場(chǎng)新的綠色革命,農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率將獲得全面提升.未來(lái)的基因工程作物不但可以在惡劣的環(huán)境里茁壯成長(zhǎng),而且還會(huì)含有更高的營(yíng)養(yǎng)成分.未來(lái)的農(nóng)民也許既可以種糧食,又可以種疫苗,他們還將利用基因工程培育可以生產(chǎn)疫苗、化學(xué)藥品以及可進(jìn)行生物降解的塑料等作物.
生物技術(shù)還有可能為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的研究帶來(lái)突破.目前采用的硅芯片上集成的電子器件數(shù)量已逐漸接近極限,因此計(jì)算機(jī)的計(jì)算處理能力也就接近極限.以DNA計(jì)算機(jī)為首的生物計(jì)算機(jī)也許將會(huì)成為傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的理想的終結(jié)者.各種生物計(jì)算機(jī)可徹底實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)所無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)的模糊推理功能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)算功能,是模擬人工智能的一個(gè)突破口.
可以預(yù)料,生物學(xué)及生物技術(shù)的應(yīng)用必將對(duì)21世紀(jì)產(chǎn)生重要的影響,它不僅能促進(jìn)人類(lèi)社會(huì)的文明與進(jìn)步,而且它也會(huì)帶來(lái)一系列環(huán)境問(wèn)題和嚴(yán)重的倫理問(wèn)題,因而在各國(guó)紛紛加大對(duì)生物產(chǎn)業(yè)投入的21世紀(jì),科學(xué)家們還應(yīng)樹(shù)立起保護(hù)自然資源、生物多樣化和人類(lèi)生存系統(tǒng)的責(zé)任心,維護(hù)人類(lèi)的尊嚴(yán)和人類(lèi)生存的基本權(quán)利.1999年世界科學(xué)大會(huì)上,來(lái)自世界各國(guó)的科學(xué)家通過(guò)了《科學(xué)和利用科學(xué)知識(shí)宣言》,制定出科學(xué)與社會(huì)之間訂立的新契約.