一、蓬勃发展的生物技术与新问题

70年代中期DNA重组实验所取得的进展，已在微生物或发酵工业和制药工业中生产新物质，引起了一场生物技术革命。

80年代初以来，生物技术不仅在微生物工业中，而且在医药和农业科学中，显示出了新的活力。因此，生物技术已经突破仅限于制造新物质而进入其它领域。在农业科学中，它被用来产生更具抗冻抗病能力的新品种，在医学中，它被用来创造新的诊断方法和用DNA进行治疗的新疗法。

目前，除现有的发酵技术、制药技术、诊断技术、繁殖技术外，现代工业规范的生物操作技术，如DNA重组、细胞融合和对新形成的胚胎的操作技术与之并驾齐驱，构成了领域广阔的生物技术发展新趋势。

与此同时，农业科学与医学中各种技术正在从这些“生物技术”的观点出发经受着检验。当今生物技术的领域十分宽广，涉及到许多常规技术。它不再拘泥于十年前的DNA重组的实验，随之而来的是，分子生物学、生物化学、物学、医学与农业科学等多学科之间的障壁正在被成功地拆除着。

最近，在工业发达的国家里出现的一个变化是在工程领域中推广生物技术，不像医学与农业科学，当代工程学仅把自己与无机界中的科学技术联在一起，极少关心生命与有机体。

日本在生命科学，如分子生物学的教育方面落后欧洲与美国20年，由于缺乏中间梯队的科技人员专门从事研究解决这些问题的方法与途径，它已发现自己处于异常的困境之中。

二、自然科学从研究物质转向研究生命

考虑生物技术的未来时，一个重要的因素是，当今的自然科学正在把其研究重点从传统的研究各种物质与能转向研究生命本身。

这种转变意味着，自然科学，基于对物质现象的认识，正打算探索各种生命现象，进而探索各种精神现象。它还意味着，通过对物质世界的历史的回顾，自然科学将转变为能为我们提供由“大爆炸”开始，继而地球上有机生命的繁衍和具有灵感的有智慧的人类出现以来自然发展知识的真正的自然科学。

这种新兴的自然科学将把自己的发展方向从物质转到生命，再转向心灵；它是火炬，将指引我们奔向基于物质文明的新的文明时代，并及时地走向一种新的精神文明的时代。

当今的分子生物学以1953年J. D. 华生和F. H. C. 克里克发现双螺旋结构为标志，使自然科学研究从物质研究转向生命研究。到60年代中期，分子生物学已经确认，所有有机体都是根植于ONA的物质系统，而且，所有有机体的遗传密码都是同样的。

从那以后，研究人员致力于探究如大肠杆菌这样的微生物，进行了无数DNA重组实验，从根本上改变了原来的面貌。这些实验已使研究人员能直接而具体地研究包括人在内的高级动物和高级植物的储存在DNA上的遗传信息，从而有可能使生命科学大大跨进一步。利用大肠杆菌进行人体生长激素生产和干扰素生产已经成为现实，在生物技术领域创造着一种迄今完全没有料及的繁荣。

新的生命科学还造就了DNA医学和DNA农业科学，后两者都建立在DNA的基础之上。生命科学正在朝着探索高级神经系统如人脑的方向前进，同时，可以预见，在医学、农业科学和信息加工技术方面将会出规划时代的进展。

这里，必须强调指出下述事实：不像其它新技术，基于DNA重组实验之上的生物技术既丝毫没有依赖军事科学，也丝毫不是应工业界及普通大众的要求而产生的，它的出现完全是在“从物质中探索生命”的王国中纯学术研究与基础研究努力的结果。未来会出现什么样的新型的生物技术决定于将来对生命科学的基础学术研究。

三、21世纪展望

我们所掌握的医学与农业科学方面的知识与技术仍然非常有限。然而，期望在21世纪如癌症那样的目前尚属不治之症的疾病得到攻克，人体老化过程的某些方面能受到科学的控制，人的智能由于对人脑的研究而得到提高，并非是空想之事。

由于人口大量增加，随之将产生许多新问题，例如提供足够的食品和生活用品就是其中之一。新的农业科学将不断地成功地创造出越来越多的高产作物新品种和家畜析品种，为沙漠造林带来新的曙光。甚至还可能出现绿化地球周围空间的规划。

21世纪很可能成为探索人的生命的新纪元。为了支持与发展这个时代，与支持工程学与医学、农业科学相比，前者的必要性更大。工程学与工业界的作用特别大，从当前研究物质的时代过渡到以生命为基础的科学研究时代尤其如此。

为此，我们最基本的先决条件是认识和有效地利用生命现象。虽然工程科学中的生物技术的全部范围尚不清楚，但化学工业应当首先模仿有机体的有效的物质生产的方法。基于这样的理由，正在研制生物反应器。有机体还是一种高级的能量转换系统，对研制高效的能（如阳光）固定技术具有重要意义。

把生物作为信息系统所进行的研究已经促成了对生物传感器的研究。生物传感器以崭新的姿态应用于未来的信息工程也是完全可能的，那样，生物电子学或生物计算机就会出现。此外，对细胞骨架的研究可能使结构工程发生全新的面貌变化。

在所有这些领域中，蛋白起着非常重要的作用，用工程手段合成具有新功能的蛋白将成为必要。还要指出的是，在工程学看来，除了着眼于营养学和医学外，把蛋白作为具有新功能的新物质进行研究将是极其重要的。蛋白质工程因此应运而生。

值得注意的是，物质世界、生命世界、精神世界并不是并列地存在于同一平面上，而是有层次的，或者说是同心的，在物质世界之上（或之内）是生命世界，处在顶端（或核心）的是精神或心理世界。

因而，从技术上讲，物质或能源技术之上（或之内）的是生命技术，而生命技术之上（或之内）的是精神（或心理）操作技术。工业系统应当作为一种基础力量继续发挥自己的作用，帮助人类从物质世界走向生命世界，从生命世界再走向精神世界，特别要注意不要盲目地闯入农业科学和医学。

四、生命科学的新特点

以分子生物学为核心的当今生命科学是以探索个体生命的机制为其方向的。这种探索正在朝着研究物质生命，进而研究精神生命的方向发展着。对植物的分子生物学的研究也在朝着这个方向发展。

对生物功能的机理的这些研究无疑是必要的，然而，对生产人类的母亲世界（即生命世界）的研究与对功能的研究相比，前者具有特别重要的意义。

对地球上永久悸动和呼吸着的生命圈的研究，换句话说，对我们称之为大生境世界的结构、功能、特性及生长与衰亡的研究，对生命世界，因而对人类的幸福是关键性因素。没有这些知识，要寻找丰富生命世界的途径就是无稽之谈。

从这种观点出发，生命科学的进步，包括从微生物到植物、动物和人类的整个生命世界的科学研究的进步，是极端重要的。为了建造一个丰富的生命世界，仅仅对生物功能的机理采取综合研究以达到对人脑的理解是不够的，需要对包括人在内的整个生命世界进行横向的全面的研究。

[Science & Technology in Japan，1988年第25期]