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人教版必修3《第19課 建國以來的重大科技成就》備課資料

課程標準：列舉新中國成立以來科技發展的主要成就，認識科技進步在現代化建設中的重大作用。
古代中國科技一度領先世界，但近代以來，科技落后于世界。洋務運動學習西方先進科技，由于政治改革未同步，未能成功。新文化運動提倡科學，反對愚昧、迷信，有些科技成果，如20年代美國留學的侯德榜先生發明的侯氏制堿法（純堿）至今仍然是世界上制堿的主要方法，但由于政治救亡和軍事斗爭壓倒一切，也未出現重大科技成果。
新中國成立以來，由于國家統一、獨立，加上國家重視，制訂全國科技發展規劃，科技取得了一些重大成就。
李約瑟之謎：
為什么資本主義和現代科學起源于西歐而不是中國或其他文明？英國著名生物化學家李約瑟，曾因胚胎發育的生化研究而取得巨大成就，后來他又以中國科技史研究的杰出貢獻成為權威，并在其編著的15卷《中國科學技術史》中正式提出了著名的“李約瑟難題”：“如果我的中國朋友們在智力上和我完全一樣，那為什么像伽利略、托里拆利、斯蒂文、牛頓這樣的偉大人物都是歐洲人，而不是中國人或印度人呢？為什么近代科學和科學革命只產生在歐洲呢？……為什么直到中世紀中國還比歐洲先進，后來卻會讓歐洲人著了先鞭呢？怎么會產生這樣的轉變呢？”
近代“科學救國”思潮：
張劍《從“科學救國”到“科學不能救國”——近代中國“科學救國”思潮的演進》（《自然科學史研究》 2010年01期）：以魏源“師夷長技以制夷”為序幕的“科學救國”思潮，在甲午戰爭之后讓位于“改良”與“革命”的“政治救國”浪潮。民國建立后，在實業建國和“政治并不能救國”的影響下，“科學救國”思潮再次勃興，并促成了五四新文化運動的興起與發展。但就在五四新文化運動高漲之際，“科學不能救國”的聲音出現，表現為三個方面：一是中西文化論爭中，科學成為第一次世界大戰的“禍首”；二是在政治革命實踐如火如荼影響下，政治革命再次取代科學成為救國的工具；第三，隨著中國科學的發展與社會歷史的變動，國人逐漸認識到科學不僅僅是救國工具，它自身還具有豐富的內涵，其本質是擴展人類知識視野，科學終于完成了從救國工具向追求真理的學術事業轉變，回歸科學本身。
錢學森之問：
“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才？”
一、從“兩彈一星”到載人航天：
1、兩彈一星：
“兩彈一星”最初是指原子彈、導彈和人造衛星。“兩彈”中的“一彈”是原子彈，后來演變為原子彈和氫彈的合稱；另“一彈”是指導彈；“一星”則是人造地球衛星，實際上是“三彈一星”。
也有人認為，“兩彈”開始是指原子彈、導彈。后來氫彈試驗成功了，“氫彈”“原子彈”都屬于核武器系列，可以合稱“核彈”。“兩彈”就變成了核彈、導彈了。仍然是“兩彈一星”。
原子彈：是核武器之一。核武器是指包括氫彈、原子彈、中子彈、三相彈、反物質彈等在內的與核反應有關的殺傷性武器。
除美國、蘇聯、英國、法國和中國已掌握核武器外，印度在1974年進行過一次核試驗，巴基斯坦1998年5月29日首次核試驗成功，朝鮮2006年10月9日首次核試驗成功。以色列和日本雖未公開進行核爆試驗，但以色列是公認的具有核武器的國家，而日本則完全具備生產核武器的技術條件。
氫彈：是核武器之一。
導彈：是“導向性飛彈”的簡稱。導彈通常由戰斗部（彈頭）、彈體結構系統、動力裝置推進系統和制導系統等4部分組成。是一種依靠制導系統來控制飛行軌跡的可以指定攻擊目標，甚至追蹤目標動向的無人駕駛武器，其任務是把戰斗部裝藥在打擊目標附近引爆并毀傷目標，或在沒有戰斗部的情況下依靠自身動能直接撞擊目標，以達到毀傷效果。在導彈的發展歷程中，也曾出現過不帶戰斗部的導彈。導彈有多種分類方法，如按照裝藥分，彈頭裝普通炸藥的，為常規導彈；裝核彈頭的，為核導彈。
射程通常在1000千米以內，多屬近程導彈。1000千米—2500千米，一般是中程導彈。
導彈的起源與火藥和火箭的發明密切相關。火藥與火箭是由中國發明的。
人造衛星：環繞地球在空間軌道上運行（至少一圈）的無人航天器。衛星，是指在宇宙中所有圍繞行星軌道上運行的天體，環繞哪一顆行星運轉，就把它叫做那一顆行星的衛星。比如，月亮環繞著地球旋轉，它就是地球的衛星。
人們習慣上按用途將人造衛星劃分為科學、技術試驗和應用衛星三個大類。
科學衛星：用于科學探測和研究的衛星，主要包括空間物理探測衛星和天文衛星。科學衛星使用的儀器包括望遠鏡、光譜儀、蓋革計數器、電離計、壓力測量儀和磁強計等。借助這些儀器可研究高層大氣、地球輻射帶、地球磁層、宇宙線、太陽輻射和極光，觀測太陽和其他天體。
技術試驗衛星：進行新技術試驗或為應用衛星進行試驗的衛星。航天技術中的新原理、新技術、新方案、新儀器設備和新材料往往需要在軌道上進行試驗，試驗成功后才投入實用。這類衛星數量較少，但試驗內容廣泛，如重力梯度穩定試驗，電火箭試驗，生物對空間環境適應性的試驗，載人飛船生命保障系統和返回系統的驗證試驗，交會對接試驗，無線電新頻段的傳輸試驗，新遙感器的飛行試驗和軌道上截擊試驗等。
應用衛星：直接為國民經濟和軍事服務的衛星。在所有人造地球衛星中其種類最多，發射數量也最多。應用衛星按用途可分為通信衛星、氣象衛星、偵察衛星、導航衛星、測地衛星、地球資源衛星、截擊衛星和多用途衛星等。按其是否專門用于軍事目的又可分為軍用衛星和民用衛星，有許多應用衛星都是軍民兼用的。
成功時間：
1960年11月5日，中國仿制蘇式的第一枚近程導彈發射成功；
1964年6月29日，中國第一枚中近程導彈發射成功；
1964年10月16日，中國第一顆原子彈爆炸成功；
1967年6月17日，中國第一顆氫彈空爆試驗成功；
1970年4月24日，中國第一顆人造衛星(東方紅一號)發射成功。
其他國家原子彈成功的時間：
1945年7月16日，美國；1949年8月29日，蘇聯；1952年10月，英國；1960年2月13日，法國；1986年，以色列等。
“兩彈一星”精神：
1999年9月，江澤民在表彰為研制“兩彈一星”作出突出貢獻的科技專家大會上，將“兩彈一星”精神進一步概括為“熱愛祖國、無私奉獻，自力更生、艱苦奮斗，大力協同、勇于登攀”。
背景：
（1）中美關系、中蘇關系惡化
（2）冷戰的加劇
（3）國民經濟調整任務基本完成
中央在1960年冬提出“調整、鞏固、充實、提高”八字方針，要求對各行各業的工作進行調整。從1962年起，經濟逐漸恢復和發展。1965年國民經濟調整任務基本完成（1958～1960年的三年大躍進導致經濟大后退，直到1965年才恢復到1957年的水平）。
目的：打破美蘇等國對核武器和空間技術的壟斷，加強中國的國防能力
規劃：1963年制訂第二個科技發展規劃，部署“兩彈一星”的研制
1963年12月2日，中共中央、國務院正式批準《1963—1972年科學技術發展規劃》，這是建國后的第二個科技發展規劃。1956年我國曾制定了《十二年科學規劃》。1962年底，為了趕上世界先進科技水平，中共中央決定在原《十二年科學規劃》基礎上，根據社會主義建設的需要，參照世界科技發展情況，制定未來十年科技規劃。《1963—1972年科學技術發展規劃》包括農業、工業、資源、醫藥衛生、技術科學、基礎科學和技術科學、科技人才隊伍建設等7個方面共70個專業和學科規劃。
第二個科技規劃對促進我國科技發展具有重要影響，但在實施過程中受到“文革”的沖擊。
中國核能的和平利用：
中國的核電建設始于1980年代初。1984年，秦山核電站（地處浙江省海鹽縣）和大亞灣核電站（深圳市龍崗區大鵬半島）開工建設，分別于1991年、1994年建成。
中國核政策的要素包括：
不首先使用核武器；不對無核武器國家和地區使用核武器；發展有限的報復打擊能力；反對在國家領土外部署核武器；主張全面禁止和徹底銷毀核武器。其中“不首先使用”是核政策的核心。中國的核武器是懾止核戰爭的手段，而不是打贏核戰爭的工具。
《羅素—愛因斯坦宣言》：是英國著名哲學家羅素在冷戰中的1955年7月9日于倫敦發表的一個宣言。宣言對核武器帶來的危險深表憂慮，并呼吁世界各國領導人通過和平方式解決國際沖突。宣言的簽字者包括11位著名的科學家，其中10人均為諾貝爾獎得主，只有奧波德·英費爾德（Leopold Infeld）例外。愛因斯坦也位列其中。
《金庸識小錄》：對中國大陸當局試制原子彈，金庸的《明報》持強烈反對態度。陳毅針對蘇聯和赫魯曉夫對中國的暗算，撤走專家，收回核彈樣品，嘲諷中國妄想造原子彈一事，說了一句寧可不要褲子，也要核子的憤慨話。金庸批評這種說法，認為強國在于親民，現在人民窮得連飯也沒的吃，實在不該去發展核子武器。他的言論受到香港左翼報紙的猛烈抨擊，《明報》便與《大公報》、《文匯報》、《新晚報》展開了一系列筆戰。此為金庸與左翼陣營“決裂”之始。
　　強國民為本，民以食為天。金庸的這一思想無疑繼承了中國傳統文化中最基本的治國理念。金庸在談到“小學生時代就津津有味的讀了”的《三國演義》時回憶起一件事：“我小時候讀《三國演義》，全面站在劉備的蜀漢一方，決不承認蜀漢居然會比東吳、魏國先亡，為此和我大哥激烈辯論了幾個小時。大哥沒有辦法，只好搬出他的中學歷史教科書來，指著書上清清楚楚的幾行字，證明蜀漢為鄧艾、鐘會所滅，我才悻悻然服輸，生氣大半天，流了不少眼淚。”（《探求一個燦爛的世紀：金庸/池田大作對話錄》第303、304頁）
　　羅貫中塑造的劉備的仁德形象歷來贏得了無數的支持者與同情者，童年的金庸也不例外。可以想象，在幾個小時的激烈辯論中，“得人心者得天下”之類的話金庸必定申訴了不少。然而，歷史是復雜的，政治是多變的，大原則囊括不了奇譎的世事。所以，我們看到，“仁德”的蜀漢在三國中居然最先滅亡，而中國在困難時期的核爆卻真的對后來的騰飛有著相當積極的戰略意義。
　　從長遠來看，金庸的觀點無疑是正確的。但或許出于他的書生意氣，他沒有意識到那是一個非常時代的非常時期，國家需要用巨大的代價去換取一種更急需的政治能源，以提升一種具有潛在利益的國際氛圍。當然，這是權變，是一時之宜，中國大陸最終還是走上了發展民生的改革開放之路——也就是說，在實踐著金庸的治國理念。于是，1981年夏，金庸應邀到了北京，與鄧小平長談。在別人的眼里，這是他對“左翼”的“回歸”。
據說，金庸最近表示，有意寫一部“與從前的歷史觀完全不同”的中國通史，“立場完全站在老百姓一邊”，以老百姓的日子是否“好過”作為評價那個時代的準繩。這部通史寫出來到底如何我們拭目以待；清晰可見的是，金庸一生都是個民本主義者。
2、載人航天：
列入計劃：“921工程”
1992年9月21日，中國政府批準載人航天工程正式上馬，并命名為“921工程”。在“921工程”的七大系統中，核心是載人飛船，載人飛船則由中國空間技術研究院為主來進行研制。“921工程”正式上馬時中央就提出了“爭8保9”的奮斗目標， 即1998年要在技術上有一個大的突破，1999年要爭取飛船上天。
歷程：
“神舟一號”：實現天地往返重大突破。1999年11月20日凌晨，中國載人航天計劃中發射的第一艘無人實驗飛船“神舟一號”飛船在酒泉衛星發射基地順利升空，經過21小時的飛行后順利返回地面。
“神舟二號”：2001年1月16日19時22分，中國第二艘無人飛船“神舟二號”在內蒙古中部地區成功著陸。至此，飛船按預定計劃，在太空飛行了7天。
“神舟三號”：2002年3月25日，“神舟三號”飛船發射升空，于4月1日返回地面。
“神舟四號”：2002年12月，“神舟四號”在經受了零下29攝氏度低溫的考驗后，于30日0時30分成功發射，突破了中國低溫發射的歷史紀錄。2003年1月5日，飛船安全返回并完成所有預定試驗內容。
“神舟五號”：2003年10月15日，中國第一艘載人飛船“神舟五號”成功發射。中國首位航天員楊利偉成為浩瀚太空的第一位中國訪客。“神舟五號”21小時23分鐘的太空行程，標志著中國已成為世界上繼俄羅斯和美國之后第三個能夠獨立開展載人航天活動的國家。
“神舟六號”：2005年10月12日，中國第二艘載人飛船“神舟六號”成功發射，航天員費俊龍、聶海勝被順利送上太空。17日凌晨，在經過115小時32分鐘的太空飛行后，飛船返回艙順利著陸。
“神舟七號”：2008年9月25日，中國第三艘載人飛船“神舟七號”成功發射，三名航天員翟志剛、劉伯明、景海鵬順利升空。
“神舟八號”：2011年11月1日順利發射升空，11月17日19時許返回地面。神舟八號無人飛船執行與天宮一號的首次和第二次自動空間交會對接任務，為今后空間站的建立打下基礎。
“神舟九號”：2012年6月16日18時37分，神舟九號飛船在酒泉衛星發射中心發射升空。這是中國實施的首次載人空間交會對接，并于2012年6月29日10點00分安全返回。三名航天員景海鵬、劉旺、劉洋（女）。
“神舟十號”：預計神舟十號將在2012年下半年發射。任務時間為5—20天，升空后再和目標飛行器天宮一號對接，并對其進行短暫的有人照管試驗。對接完成之后將打造太空實驗室。它是中國第5艘搭載太空人的飛船。
二、袁隆平與雜交水稻：
袁隆平（1930.9.7—)生于北京，漢族，江西德安縣人，無黨派人士，現居湖南長沙。1953年畢業于西南農學院（2005年并入西南大學），是新中國第一代大學生，中國雜交水稻育種專家，雜交水稻之父。1995年當選為中國工程院院士。現任中國國家雜交水稻工程技術中心主任暨湖南雜交水稻研究中心主任。
中國農民說，吃飯靠兩平，一靠鄧小平（責任制），二靠袁隆平（雜交稻，增產20%）。
1973年袁隆平育種出雜交水稻，并命名為“南優二號”。
所謂雜交水稻，是由兩個具有不同遺傳特性的水稻品種或類型，一個作母本，一個作父本，經有性雜交以后而產生的一種新的雜合體。這種雜種的第一代，在生產優勢、適應性及經濟性等方面勝過母本和父本，這種現象稱為雜交優勢。雜種優勢是生物界普遍現象，利用雜種優勢提高農作物產量和品質是現代農業科學的主要成就之一。
雜交水稻，其主要思想是利用水稻的雄性不育來實現水稻的雜交。
水稻雄性不育，最早在1920年代由美國人發現。二戰后世界各國科學家進行了長期的努力，提出了多種基于雄性不育來實現水稻雜交技術路線，著名的有希爾斯（Sears，E.R.，1943～1947）的三型學說、愛德華生（Edwardson，J.R.，1956）的二型學說以及日本科學家新城長友的“三系法”育種方案。首次成功的水稻雜交是由美國人Henry Beachell在1963年于印度尼西亞完成的。并由此獲得1996年的世界糧食獎。1968年，日本科學家新城長友經過多年努力找到了野生的雄性不育株，提出了一系列諸如趕粉等等雜交水稻育種新方法，首次成功實現了基于“三系法”的水稻雜交技術。但是無論是Henry Beachell還是新城長友，其方案都存在著某些缺陷，無法進行大規模的推廣，使得水稻雜交停留在實驗室階段，未能完成雜交水稻的產業化。
袁隆平在此基礎上成功地尋找到了合適的野生的雄性不育株，并突破了日本人無法實現的雜交水稻育種技術，完成了雜交水稻研究工作的最后一步，選育出了第一個得到大面積應用的雜交水稻品種——南優2號。并1981年榮獲中國第一個國家發明特等獎，2001年榮獲“國家最高科學技術獎”。袁隆平還被國際科學界稱為“雜交水稻之父”。
世界把雜交稻當做中國繼四大發明之后的第五大發明，被譽為“第二次綠色革命”。
20世紀中期，一些發達國家和墨西哥、菲律賓、印度、巴基斯坦等許多發展中國家，開展利用“矮化基因”，培育和推廣矮稈、耐肥、抗倒伏的高產水稻、小麥、玉米等新品種為主要內容的生產技術活動，其目標是解決發展中國家的糧食問題。當時有人認為這場改革活動對世界農業生產所產生的深遠影響，猶如18世紀蒸汽機在歐洲所引起的產業革命一樣，故稱之為“綠色革命”。但以后這場改革活動暴露出許多缺陷：技術和經濟上要求高，耗資大而不易推廣；污染嚴重，能源浪費等。近年來，一些發達國家已開始應用生物技術和微電子技術等，改革傳統的農業生產，有人把它稱為“第二次綠色革命”。主要內容有：利用生物技術提高植物的光合效率；把“固氮基因”移入農作物，使其具有固氮能力及自行供肥，以提高農作物的產量和質量，并提高土壤肥力；將兩種不同農作物的基因結合，創造出一種優質新植物；計劃從綠色植物中大量提煉酒精，以取代石油，解決農業自身所需要的能源等。
我國農業科學家提出了我國農業“第二次綠色革命”的戰略構想，并將其目標定義為“少投入、多產出、保護環境”。根據這一目標，我國的作物生產不僅要繼續提高產量、改良品質，更重要的是要大幅度地減少農藥、化肥和水資源的用量，保證經濟、社會和環境的可持續發展，以及人與自然的和諧共處。因此，要求我國作物改良應將增加品種的抗病蟲性、營養高效利用、耐旱、抗逆等性狀作為重要目標。

三、計算機和生物技術的發展：
1、計算機：
1950年代開始研制。
1983年“銀河－I號”。1983年12月22日，中國第一臺每秒鐘運算一億次以上的“銀河”巨型計算機，由國防科技大學計算機研究所在長沙研制成功。它填補了國內巨型計算機的空白，標志著中國進入了世界研制巨型計算機的行列。
1993年中國第一臺10億次巨型計算機“銀河—Ⅱ號”通過鑒定。由國防科學技術大學與國家氣象中心一起研制成功，使中國成為當今世界少數幾個能發布中期數值預報的國家，為國家經濟建設作出了特殊的貢獻。
2009年10月29日，國防科技大學成功研制出的峰值性能為每秒1206萬億次的“天河一號”超級計算機在湖南長沙亮相。這個速度意味著，如果用“天河一號”計算一天，一臺當前主流微機得算１６０年。“天河一號”的存儲量，則相當于４個國家圖書館藏書量之和。我國成為繼美國之后世界上第二個能夠研制千萬億次超級計算機的國家。
超級計算機又稱高性能計算機、巨型計算機，是世界公認的高新技術制高點和21世紀最重要的科學領域之一。
2、生物技術：
（1）1965年，人工合成“結晶牛胰島素”，開創了人工合成蛋白質時代
胰島素是一種蛋白質激素，1921年由加拿大人首先發現。1922年開始用于臨床，使過去不治的糖尿病患者得到挽救。
胰島素按來源不同分類：動物胰島素，不同種族動物（人、牛、羊、豬等）的胰島素藥效功能大體相同；半合成人胰島素，將豬胰島素第30位丙氨酸，置換成與人胰島素相同的蘇氨酸，即為半合成人胰島素；生物合成人胰島素（現階段臨床最常使用的胰島素），利用生物工程技術，獲得的高純度的生物合成人胰島素，其氨基酸排列順序及生物活性與人體本身的胰島素完全相同。
牛胰島素，自牛胰腺提取而來，是一種藥物，在醫學上有抗炎、抗動脈硬化、抗血小板聚集、治療骨質增生、治療精神疾病等作用。
中國是第一個合成人工牛胰島素的國家。1965年，中國科學院上海生物化學研究所在所長王應睞的組織領導下，與北京大學和中國科學院上海有機化學研究所的科學家通力合作，在經歷了多次失敗后，終于在世界上第一次用人工方法合成出具有生物活性的蛋白質——結晶牛胰島素。這項成果獲1982年中國自然科學一等獎。人工牛胰島素的合成，標志著人類在認識生命、探索生命奧秘的征途上邁出了重要的一步。
人工合成蛋白質之前，所有的蛋白質只能來自自然界的生物。人工合成蛋白質，打破了只有生物才能合成蛋白質的“規律”。
在生物學中，蛋白質被解釋為是由氨基酸借肽鍵聯接起來形成的多肽，然后由多肽連接起來形成的物質。通俗易懂些說，它就是構成人體組織器官的支架和主要物質，在人體生命活動中，起著重要作用，可以說沒有蛋白質就沒有生命活動的存在。每天的飲食中蛋白質主要存在于瘦肉、蛋類、豆類及魚類中。蛋白質缺乏：成年人：肌肉消瘦、肌體免疫力下降、貧血，嚴重者將產生水腫。未成年人：生長發育停滯、貧血、智力發育差，視覺差。蛋白質過量：蛋白質在體內不能貯存，多了肌體無法吸收，過量攝入蛋白質，將會因代謝障礙產生蛋白質中毒甚至于死亡。
（2）基因工程技術的研究
何謂“基因”？
現在人人都知道基因這個詞，但是很少有人知道基因是什么，只是籠統地知道基因是管遺傳的。??
　　說基因得從達爾文說起。達爾文在1858年提出進化論，翌年出版《物種起源》，9年后，又提出遺傳假說：生物體的每個細胞都產生微芽，循環系統把微芽送到精子、卵子里去，從而傳給下一代，微芽使下一代表現上一代的性狀。達爾文假想的微芽，與后來的基因相去甚遠，而微芽可以流動的假想更被后來的遺傳學所否定。所以，達爾文沒能成為遺傳學的奠基者。????
　　奧地利修道士孟德爾，受過高等教育，崇拜達爾文，熱愛生物學，每年在修道院里種豌豆，并進行人工雜交授粉，觀察豌豆表現的各種性狀：植株高的、矮的，種子圓的、皺的……如此8年，樂此不疲，然后提出因子學說：細胞里的因子控制豌豆的性狀。這比達爾文的微芽假說還早2年，可是卻未引起任何反響。孟德爾也把論文寄給了達爾文，達爾文去世后整理他的書庫發現了這篇論文，還沒有拆封，表明當初達爾文就沒看這篇論文。但是孟德爾對自己的學說深信不疑，對好友說：“看吧，我的時代就要到來。”遺憾的是，等了18年，到他去世，也沒等到他的時代的到來。又過了16年，到了1900年，他的論文被重新發現，才等到他的時代，他被譽為遺傳學之父。????
　　1909年，丹麥遺傳學家約翰森創造了基因（gene）這個單詞作為遺傳學的核心名詞，取代孟德爾的因子，這個單詞的寫法與拉丁語、希臘語里的血統、氏族、種族相近，詞義近、寫法也近，所以被廣泛接受。????
　　美國遺傳學家摩爾根用果蠅作為雜交實驗材料。果蠅是水果的害蟲，比蒼蠅小，繁殖力更強。摩爾根的實驗證明，基因存在于細胞核里的染色體上。所謂染色體，是科學家為了在顯微鏡下觀察細胞，用染料把細胞染色，細胞不同部位著色深淺不同，一個個棒狀物著色深，就稱之為染色體。摩爾根發現基因存在于染色體上，那么染色體就被視為遺傳物質。1928年，摩爾根出版《基因論》。1933年，摩爾根獲得諾貝爾醫學生物學獎。之后，遺傳學也被稱為孟德爾—摩爾根遺傳學，可見摩爾根的科學地位。????
　　1934年—1936年，中國學生談家楨跟著摩爾根讀博士。這期間，他給國內的刊物寫科普文章，第一次將英語gene，音譯為漢語基因。談家楨后來是中國遺傳學之父，享譽世界，解放前是浙江大學教授，解放后是復旦大學教授，2008年去世，享年99歲。談家楨科學著作等身，桃李滿天下，但他在1984年的一次學術會議上說：“我平生最得意的杰作就是把gene翻譯為基因。”????
　　基因存在于染色體上，染色體是細胞的“零件”，現在知道，這個“零件”是由蛋白質、脫氧核糖核酸、核糖核酸三種有機分子組成的。蛋白質人所共知，無需解釋。脫氧核糖核酸、核糖核酸則需要解釋。????
　　先解釋脫氧核糖核酸。????
　　脫氧核糖核酸的英文縮寫是DNA，人們不熟悉脫氧核糖核酸，但是都熟悉DNA。DNA的分子結構是1953年發現的，發現者是兩個美國科學家，一個叫沃森，一個叫克里克。在科學的星空，這兩個名字像孟德爾、摩爾根一樣耀眼。他倆發現，DNA是一個很長的分子，由一個個脫氧核糖核苷酸（簡稱核苷酸）組成，核苷酸又分為4種。通過X光衍射圖像可知DNA的結構是雙螺旋結構，雙螺旋結構就像繞著彎兒伸向天空的兩邊都有扶手的天梯，兩邊的扶手是雙螺旋，每一個臺階就是一個核苷酸。DNA搞清楚了，那么基因在哪里？原來，長長的DNA的每一個片段就是一個基因，這個片段由或幾百或幾千個核苷酸組成，也可以說一個基因由或幾百或幾千個核苷酸組成。組成每一個基因的核苷酸的數量不同，核苷酸相互連接的方式也不同，千變萬化，所以每一個基因都是不同的。沃森、克里克的巨大貢獻是開創了分子遺傳學，此前叫經典遺傳學。經典遺傳學的基因是確信其有，不知其詳；分子遺傳學的基因是明明白白的分子結構。??
　　每一種動植物都有多少個基因？這需要測定，方法很復雜，已測定的都報道了，如：人的DNA大概承載著３萬個基因，玉米的DNA大概承載著５萬個基因，水稻的DNA大概承載著６萬個基因……但是大部分動植物的基因測定還都沒有完成。????
　　再解釋核糖核酸。????
　　核糖核酸的英文縮寫是RNA，人們對RNA的熟悉程度不如DNA。RNA也含有基因嗎？NO。二者有五個方面的差別：一、名稱差別。脫氧核糖核酸比核糖核酸多了“脫氧”兩個字，這是指所含的核糖脫掉了一個氧，從OH變成H。二、成分差別。組成RNA的核苷酸也是4種，但與DNA的核苷酸不同。三、結構差別。RNA的分子結構是一條單鏈，不是雙螺旋。四、大小差別。RNA由幾百幾千個核苷酸組成，比DNA小得多，也就相當于一個基因那么大。五、功能差別。RNA不能控制性狀，它不是基因，其重要功能是按照DNA的信息去組織氨基酸合成蛋白質，被稱為蛋白質的模具。??
　　綜上，基因是什么？其實，基因就是有機分子，基因就是具有遺傳效應的DNA片斷。
基因兩個特點：
一是能忠實地復制自己，以保持生物的基本特征；二是基因能夠“突變”，突變絕大多數會導致疾病，另外的一小部分是非致病突變。非致病突變給自然選擇帶來了原始材料，使生物可以在自然選擇中被選擇出最適合自然的個體。
基因工程：
是生物工程的一個重要分支，它和細胞工程、酶工程、蛋白質工程和微生物工程共同組成了生物工程。基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學為理論基礎，以分子生物學和微生物學的現代方法為手段，將不同來源的基因按預先設計的藍圖，在體外構建雜種DNA分子，然后導入活細胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產新產品。基因工程技術為基因的結構和功能的研究提供了有力的手段。
基因工程是利用重組技術，在體外通過人工“剪切”和“拼接”等方法，對各種生物的核酸（基因）進行改造和重新組合，然后導入微生物或真核細胞內進行無性繁殖，使重組基因在細胞內表達，產生出人類需要的基因產物，或者改造、創造新的生物類型。基因工程實際上就是基因重組技術。
基因工程在20世紀取得了很大的進展，這至少有兩個有力的證明。一是轉基因動植物，一是克隆技術。轉基因動植物由于植入了新的基因，使得動植物具有了原先沒有的全新的性狀，這引起了一場農業革命。如今，轉基因技術已經開始廣泛應用，如抗蟲西紅柿、不會容易變軟和腐爛西紅柿、生長迅速的鯽魚等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的誕生。這只叫“多利”母綿羊是第一只通過無性繁殖產生的哺乳動物，它完全秉承了給予它細胞核的那只母羊的遺傳基因。“克隆”一時間成為人們注目的焦點。盡管有著倫理和社會方面的憂慮，但生物技術的巨大進步使人類對未來的想象有了更廣闊的空間。
科學界預言，21世紀是一個基因工程世紀。
人類基因工程：
　　信息技術的發展改變了人類的生活方式，而基因工程的突破將幫助人類延年益壽。目前，一些國家人口的平均壽命已突破80歲，中國也突破了70歲。有科學家預言，隨著癌癥、心腦血管疾病等頑癥的有效攻克，在2020至2030年間，可能出現人口平均壽命突破100歲的國家。到2050年，人類的平均壽命將達到90至95歲。
　　人類將挑戰生命科學的極限。1953年2月的一天，英國科學家弗朗西斯·克里克宣布：我們已經發現了生命的秘密。他發現DNA是一種存在于細胞核中的雙螺旋分子，決定了生物的遺傳。有趣的是，這位科學家是在劍橋的一家酒吧宣布了這一重大科學發現的。破譯人類和動植物的基因密碼，為攻克疾病和提高農作物產量開拓了廣闊的前景。1987年，美國科學家提出了“人類基因組計劃”，目標是確定人類的全部遺傳信息，確定人的基因在23對染色體上的具體位置，查清每個基因核苷酸的順序，建立人類基因庫。1999年，人的第22對染色體的基因密碼被破譯，“人類基因組計劃”邁出了成功的一步。可以預見，在今后的四分之一世紀里，科學家們就可能揭示人類大約5000種基因遺傳病的致病基因，從而為癌癥、糖尿病、心臟病、血友病等致命疾病找到基因療法。
　　繼2000年6月26日科學家公布人類基因組“工作框架圖”之后，中、美、日、德、法、英等6國科學家和美國塞萊拉公司2001年2月12日聯合公布人類基因組圖譜及初步分析結果。這次公布的人類基因組圖譜是在原“工作框架圖”的基礎上，經過整理、分類和排列后得到的，它更加準確、清晰、完整。人類基因組蘊涵有人類生、老、病、死的絕大多數遺傳信息，破譯它將為疾病的診斷、新藥物的研制和新療法的探索帶來一場革命。人類基因組圖譜及初步分析結果的公布將對生命科學和生物技術的發展起到重要的推動作用。隨著人類基因組研究工作的進一步深入，生命科學和生物技術將隨著新的世紀進入新的紀元。　
轉基因食品可能的危害：
奧地利政府在2008年11月11日發布科學研究報告，首次證實轉基因玉米會導致小白鼠繁殖能力下降。研究結果顯示，在長達20周以上的持續喂養評估實驗中，被喂養飼料中含33%轉基因玉米的小白鼠從第三代開始，后代的體重、體長、和數量都明顯減少。
2009年12月22號，法國生物技術委員會宣布：轉基因玉米弊大于利。
2010年3月9日，華東師范大學黨委書記張濟順等4位全國政協委員聯名向兩會遞交提案，暫緩轉基因水稻商品化。而在此之前，100多名專家學者已聯名簽發一封公開信，郵寄全國人大常委會，建議人大立即撤銷轉基因水稻的安全認證。
有人認為，轉基因是消滅中華民族的新式戰爭，推廣轉基因主糧有可能導致種族滅絕。
袁隆平：轉基因糧食需慎重對待，也需科學對待。袁隆平說，自己愿意為科學承擔風險，帶頭來吃抗蟲抗病的轉基因大米。
方舟子：《我為什么選擇轉基因食品》（《中國青年報》2009.3.17）
（1）對人體的的潛在危害
如毒素，一些研究學者認為，對于基因的人工提煉和添加，可能在達到某些人們想達到的效果的同時，也增加和積聚了食物中原有的微量毒素。這些毒素可引起人類急、慢性中毒或產生致癌、致畸、致突變作用。2007年，法國科學家證實，世界上最大的種子公司美國孟山都出廠的轉基因玉米對人體的肝臟和腎臟具有毒性（腎臟和肝臟都是用來解毒的）。
如過敏，作物中的免役或致敏物質可使人類機體產生變態或過敏反應。對于一種食物過敏的人有時還會對一種以前他們不過敏的食物產生過敏，比如：科學家將玉米的某一段基因加入到核桃、小麥和貝類動物的基因中，蛋白質也隨基因加了進去，那么，以前吃玉米過敏的人就可能對這些核桃、小麥和貝類食品過敏。
如營養破壞，轉基因食品中的主要營養成分、微量營養素及抗營養因子的變化，會降低食品的營養價值，使其營養結構失衡。科學家們認為外來基因會以一種人們目前還不甚了解的方式破壞食物中的營養成分。
如抗藥性，第四是對抗生素的抵抗作用。當科學家把一個外來基因加入到植物或細菌中去，這個基因會與別的基因連接在一起。人們在服用了這種改良食物后，食物會在人體內將抗藥性基因傳給致病的細菌，使人體產生抗藥性。
（2）對環境的潛在危害
在許多基因改良品種中包含有從桿菌中提取出來的細菌基因，這種基因會產生一種對昆蟲和害蟲有毒的蛋白質。在一次實驗室研究中，一種蝴蝶的幼蟲在吃了含桿菌基因的馬利筋屬植物的花粉之后，產生了死亡或不正常發育的現象，這引起了生態學家們的另一種擔心，那些不在改良范圍之內的其它物種有可能成為改良物種的受害者。
生物學家們擔心為了培養一些更具優良特性，比如說具有更強的抗病蟲害能力和抗旱能力等，而對農作物進行的改良，其特性很可能會通過花粉等媒介傳播給野生物種。

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