Giới thiệu khái quát môn Sinh học SVIP

I. SINH HỌC VÀ CÁC LĨNH VỰC CỦA SINH HỌC

1. Khái niệm và đối tượng của sinh học

Sinh học là môn khoa học nghiên cứu về sự sống.

→ Đối tượng nghiên cứu của sinh học là những sinh vật và các cấp độ tổ chức của thế giới sống.

2. Mục tiêu của sinh học

- Sinh học hướng đến việc tìm hiểu cấu trúc và cách vận hành của sự sống ở các cấp độ khác nhau → giúp con người điều chỉnh, khai thác hiệu quả các nguồn tài nguyên sinh học, phi sinh học để góp phần phát triển xã hội một cách bền vững.

3. Các lĩnh vực nghiên cứu của sinh học

- Nghiên cứu cơ bản: Tìm hiểu cấu trúc của các cấp độ tổ chức sống, cách vận hành và tiến hóa của thế giới sống.

Các cấp độ tổ chức của thế giới sống

- Nghiên cứu ứng dụng: Đưa ra những phát kiến mới về sinh học ứng dụng vào thực tiễn.

4. Vai trò của sinh học

5. Sinh học trong tương lai

- Sinh học hệ thống là sự kết hợp của sinh học, hóa học, tin học, toán học và vật lí.

- Ứng dụng quan trọng của sinh học hệ thống là sản xuất thuốc chữa bệnh.

II. CÁC NGÀNH NGHỀ LIÊN QUAN ĐẾN SINH HỌC

Sinh học được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực: Y - dược học, pháp y, nông - lâm - ngư nghiệp, công nghệ thực phẩm, bảo vệ môi trường.

1. Sinh học và các ngành y - dược học

- Sản xuất thuốc hướng đích để chữa các bệnh hiểm nghèo.

- Cá thể hóa việc chăm sóc sức khỏe và chữa trị bệnh tật.

- Sản xuất vaccine, kháng thể,...

Vaccine

2. Sinh học và ngành pháp y

- Việc giải trình tự DNA có thể xác định chủ nhân của các sợi tóc, vết máu hay các tế bào khác nhau để lại ở hiện trường của vụ án.

- Vai trò của dấu vân tay DNA (những trình tự nucleotide đặc trưng ở mỗi người):

+ Xác định danh tính của nạn nhân trong các vụ tai nạn.

+ Xác định quan hệ huyết thống.

+ Truy tìm tội phạm.

- Dấu vân tay DNA có thể sẽ được sử dụng thay thế dấu vân tay ở thẻ căn cước trong tương lai.

3. Sinh học và các ngành nông - lâm - ngư nghiệp

- Tạo ra những giống cây trồng, vật nuôi có năng suất và chất lượng cao.

Giống lúa BC15 kháng đạo ôn, năng suất cao​

- Ứng dụng công nghệ di truyền để tạo ra những sinh vật biến đổi gene theo nhu cầu của con người.

Giống gạo vàng (bên trái) có hàm lượng β-carotene cao

- Ứng dụng biện pháp nuôi cấy mô để nhân nhanh các giống cây lâu năm có giá trị cao.

- Trong tương lai, các nhà khoa học hi vọng có thể hồi sinh những loài đã bị tuyệt chủng.

4. Sinh học và công nghệ thực phẩm

- Tạo ra các loại thức ăn, nước uống có giá trị dinh dưỡng cao.

Sữa chua

- Nhờ nghiên cứu về vi sinh vật và hô hấp tế bào, con người đã tìm ra các biện pháp nhằm kéo dài thời gian bảo quản mà không làm giảm chất lượng của thực phẩm.

5. Sinh học và vấn đề bảo vệ môi trường

- Nhờ giải trình tự hệ gene, nhiều loài vi sinh vật có thể được ứng dụng trong việc xử lí ô nhiễm môi trường và phát triển năng lượng.

- Từ việc nghiên cứu các sinh vật, con người đã phát triển thêm nhiều ngành mới như phỏng sinh học hay bắt chước sinh học.

​​​III. SINH HỌC VỚI SỰ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ XÃ HỘI

1. Khái niệm phát triển bền vững

Phát triển bền vững là sự phát triển đáp ứng nhu cầu của thế hệ hiện tại, nhưng không làm tổn hại đến nhu cầu phát triển của các thế hệ tương lai.

2. Vai trò của sinh học trong phát triển bền vững

- Nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ đa dạng sinh học và khai thác tài nguyên hợp lí.

- Hướng nghiên cứu sinh học đến việc làm giảm tác động tiêu cực tới môi trường và xã hội.

- Cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng chiến lược phát triển kinh tế bền vững.

3. Sinh học và những vấn đề xã hội

Sinh học liên quan chặt chẽ đến các vấn đề xã hội như đạo đức, kinh tế và công nghệ, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và phát triển bền vững.

a. Sinh học và vấn đề đạo đức

- Đạo đức sinh học đưa ra những quy tắc, giá trị đạo đức trong khoa học nghiên cứu sự sống và ứng dụng khoa học vào thực tiễn.

Ví dụ: Việc giải trình tự gene của một người có thể giúp cho công tác chữa bệnh được hiệu quả nhưng vẫn để lại một dấu hỏi lớn về vấn đề bảo mật của thông tin này.

Giải trình tự gene

b. Sinh học và kinh tế

- Việc ứng dụng sinh học vào thực tiễn đã mang lại lợi ích kinh tế cho con người.

Khoai tây biến đổi gene cho năng suất cao

- Tuy nhiên, vẫn còn một số vấn đề phát sinh khi ứng dụng sinh học vào thực tiễn.

Ví dụ: Việc trồng đại trà các cây giống tạo ra từ nuôi cấy mô có thể dẫn đến nguy cơ mất mùa nếu điều kiện môi trường không thuận lợi.

c. Sinh học và công nghệ

- Nghiên cứu sinh học cơ bản tạo nền tảng cho sự phát triển của công nghệ mô phỏng sinh học, giúp cải tiến và tối ưu hóa các thiết bị, máy móc.

Robot sản xuất