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穩定性同位素技術(shù)在生物科學(xué)中的應用
穩定性同位素技術(shù)在生物科學(xué)領(lǐng)域的應用帶來(lái)了我國乃至世界生物科學(xué)研究領(lǐng)域的飛速發(fā)展，以下是小編搜集整理的一篇探究穩定性同位素技術(shù)在生物科學(xué)中應用的論文范文，歡迎閱讀查看。
【摘要】作者結合自身從事生物領(lǐng)域研究經(jīng)驗，對穩定性同位素技術(shù)在生物科學(xué)中的應用展開(kāi)研究。
【關(guān)鍵詞】穩定性同位素;生物科學(xué);應用研究
一、引言
在社會(huì )主義現代化飛速發(fā)展的今天，我國各行各業(yè)都得到了飛速的發(fā)展。電子信息技術(shù)引領(lǐng)的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，更是促進(jìn)了我國各行各業(yè)之間的交流，讓不同行業(yè)之間的技術(shù)產(chǎn)生了交互，從而讓更多屬于某一行業(yè)的技術(shù)開(kāi)始應用于社會(huì )生活中的方方面面。例如，不管是什么行業(yè)，只要其擁有商品和服務(wù)，他們都會(huì )利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)設網(wǎng)站，開(kāi)展O2O的營(yíng)銷(xiāo)。技術(shù)的應用范圍的拓展也不僅僅限于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，穩定性同位素技術(shù)同樣如此。穩定性同位素技術(shù)今天已經(jīng)被廣泛的應用于生物研究及其他領(lǐng)域。其實(shí)，最初的穩定性同位素技術(shù)僅僅是被用于地質(zhì)學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域。時(shí)至今日，穩定性同位素技術(shù)已經(jīng)在冶金、農業(yè)、醫學(xué)等領(lǐng)域被廣泛應用，特別是對于生物科學(xué)而言，有關(guān)穩定性同位素技術(shù)的應用已經(jīng)十分廣泛。通過(guò)利用穩定性同位素技術(shù)，可以解決以往不能夠在生物科學(xué)當中解決的問(wèn)題，并且帶來(lái)了我國生物科學(xué)研究領(lǐng)域的飛速發(fā)展。因此，作者在本文主要結合自身從事生物科學(xué)領(lǐng)域研究多年經(jīng)驗，對穩定性同位素技術(shù)在我國生物科學(xué)中多種應用進(jìn)行研究，以期提升穩定性同位素技術(shù)在我國現有生物科學(xué)領(lǐng)域中的普及程度，為更好的運用穩定性同位素技術(shù)解決生物科學(xué)研究領(lǐng)域中的問(wèn)題提供具有參考性和建設性的意見(jiàn)。
二、穩定性同位素技術(shù)在植物科學(xué)中的應用
同位素是指在一些具有相同質(zhì)子數量，但是卻具有不同中子數量的原子。在現有的自然界中幾乎每一個(gè)元素都會(huì )擁有自己的同位素。如果這些原子的同位素的物理性質(zhì)較為穩定，并且不具有放射性，這個(gè)時(shí)候可以稱(chēng)這類(lèi)原子的同位素為穩定性同位素。
在植物科學(xué)研究領(lǐng)域，用到穩定性同位素技術(shù)最多的是對植物光合作用途徑的研究。在以往研究中，利用傳統的研究方法來(lái)尋找植物光合作用的途徑時(shí)，通常不單單需要了解所研究植物的葉肉細胞，而且還需要了解其維管束細胞，并且還需要利用復雜的生化技術(shù)過(guò)程去鑒別該目標植物通過(guò)光合作用產(chǎn)生的是何種光合碳產(chǎn)物，到底是三碳化合物，還是四碳化合物。因此，可以發(fā)現，利用傳統方法對植物光合作用途徑的研究非常的復雜，并且還需要具備某一種植物理論和實(shí)踐研究經(jīng)驗。但是，如果是利用穩定性同位素技術(shù)對植物的光合作用途徑進(jìn)行研究時(shí)，就會(huì )大大減少研究的整體時(shí)間和成本。當采用穩定性同位素技術(shù)方法時(shí)，我們只需要獲取植物對13CO2排斥程度的信息，就能夠判斷其到底是該植物光合作用的產(chǎn)物是三碳化合物還是四碳化合物，進(jìn)而能夠判斷出該植物光合作用的途徑是哪一種。
三、穩定性同位素技術(shù)在動(dòng)物科學(xué)中的應用
對于動(dòng)物科學(xué)領(lǐng)域的研究而言，現在利用穩定性同位素技術(shù)方法進(jìn)行研究的問(wèn)題主要包括兩種：一種是研究動(dòng)物食物的來(lái)源;另一種是研究動(dòng)物的遷徙。對于利用穩定性同位素技術(shù)研究動(dòng)物食物來(lái)源而言，其是基于動(dòng)物組織同位素的來(lái)源于動(dòng)物食物同位素的來(lái)源基本相同的理論，通過(guò)研究一段時(shí)間內動(dòng)物組織同位素類(lèi)型或含量的變壞，來(lái)判斷這一動(dòng)物近期所食用的植物的種類(lèi)，從而能夠對動(dòng)物食物的來(lái)源研究得出結論。對于利用穩定性同位素技術(shù)對動(dòng)物遷徙的問(wèn)題進(jìn)行研究而言，其主要是解決了一些對于體積非常小的動(dòng)物的遷徙問(wèn)題的研究，例如：螞蟻;蚊子;蒼蠅等昆蟲(chóng)類(lèi)動(dòng)物。通過(guò)利用穩定性同位素技術(shù)身體毛發(fā)或者組織的同位素特征與地區、環(huán)境同位素的特征進(jìn)行比較，就能夠準確的判斷出該類(lèi)動(dòng)物近期所出現的區域，從而獲取動(dòng)物遷徙的大概方向。
四、穩定性同位素技術(shù)在微生物科學(xué)中的應用
對于微生物科學(xué)領(lǐng)域的研究而言，也可以采用穩定性同位素技術(shù)。在基于分子生物學(xué)技術(shù)的基礎上，利用穩定性同位素技術(shù)，能夠對微生物所生長(cháng)的環(huán)境中、食物中的同位素來(lái)研究微生物的同位素構成。與此同時(shí)，對于微生物而言，也可以通過(guò)研究其基因的穩定性同位素組成來(lái)對其遺傳基因的鑒定。例如，最為常見(jiàn)的穩定性同位素技術(shù)應用于微生物科學(xué)的案例是研究氮素在被植物利用的整個(gè)過(guò)程。氮素通過(guò)植物的根系被植物所吸收，進(jìn)而從土壤當中被植物獲取，進(jìn)而進(jìn)入植物的花或者是果實(shí)當中，最后這些花和果實(shí)掉落后，氮素又被土壤所吸收，從而構成了這樣一個(gè)往復循環(huán)的過(guò)程�？茖W(xué)家們通常是對15N進(jìn)行標記，然后判斷其被在不同環(huán)境中的循環(huán)過(guò)程，進(jìn)而可以初步判斷出微生物對氮素的利用效率在外部環(huán)境改變時(shí)存在著(zhù)較大的差異。另外，科學(xué)家們也根據這一方式，研究發(fā)現，植物和微生物之間存在著(zhù)一種資源相互爭奪的激烈關(guān)系，從而得出了有效的施肥、合理的控制養料，能夠促進(jìn)植物與微生物兩者之間關(guān)系和諧、地位平衡的結論。
五、結論
通過(guò)以上的研究，可以發(fā)現，穩定性同位素技術(shù)在生物科學(xué)領(lǐng)域的應用帶來(lái)了我國乃至世界生物科學(xué)研究領(lǐng)域的飛速發(fā)展，其被廣泛的應用于植物科學(xué)領(lǐng)域、動(dòng)物科學(xué)領(lǐng)域、微生物科學(xué)領(lǐng)域，解決了運用傳統技術(shù)無(wú)法攻克的諸多難題。為了更好的帶來(lái)這一技術(shù)應用的普及和發(fā)展，作者認為，我國生物科學(xué)領(lǐng)域應當多開(kāi)眼看世界，要具有運用新技術(shù)探索解決老問(wèn)題的理念和思想，不斷的促使我國生物科學(xué)研究領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展，而不能固守陳規，不去創(chuàng )新。因此，作者在此也建議我國相關(guān)研究部分努力提高自身的創(chuàng )新意識和科研意識，創(chuàng )造中國良好學(xué)術(shù)氛圍和科研氛圍，從而不僅僅為穩定性同位素技術(shù)在生物科學(xué)領(lǐng)域的應用提供條件，并且能夠不斷為其他新時(shí)代下的新技術(shù)在神州大地上生根發(fā)芽奠定良好的基礎。
參考文獻：
[1]鄭秋紅，王兵.穩定性同位素技術(shù)在森林生態(tài)系統碳水通量組分區分中的應用[J].林業(yè)科學(xué)研究，2009(01).
[2]王玉玉，于秀波，張亮，徐軍.應用碳、氮穩定同位素研究鄱陽(yáng)湖枯水末期水生食物網(wǎng)結構[J].生態(tài)學(xué)報，2009(03).
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