A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. Sinh học và các lĩnh vực của sinh học
1. Khái niệm và đối tượng của sinh học
Sinh học là ngành khoa học nghiên cứu về sự sống. Vì vậy, đối tượng của sinh học chính là các sinh vật cùng các cấp độ tổ chức của thế giới sống.
2. Mục tiêu của sinh học
Mục tiêu của sinh học là tìm hiểu cấu trúc và sự vận hành của các quá trình sống ở các cấp độ tổ chức của sự sống, qua đó con người có thể điều khiển, tối ưu hoá được nguồn tài nguyên sinh học cũng như phi sinh học, phục vụ cho sự phát triển của xã hội loài người một cách bền vững.
3. Các lĩnh vực nghiên cứu của sinh học
Các lĩnh vực nghiên cứu sinh học có thể chia thành hai loại chính là nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng. Lĩnh vực nghiên cứu cơ bản tập trung vào tìm hiểu cấu trúc của các cấp độ tổ chức sống, phân loại, cách thức vận hành và tiến hoá của thế giới sống.
Lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng khám phá thế giới sống tìm cách đưa những phát kiến mới về sinh học ứng dụng vào thực tiễn đời sống. Hai lĩnh vực này ngày càng giao thoa với nhau, nhiều nghiên cứu cơ bản trong sinh học kết hợp với các ngành khoa học khác nhau và với sự phát triển của các ngành công nghệ đã và đang đưa các thành tựu sinh học vào thực tiễn đời sống. Ở góc độ môn học trong Chương trình Giáo dục phổ thông, chúng ta sẽ lần lượt nghiên cứu sinh học theo các lĩnh vực phân chia dựa trên các cấp độ tổ chức của thế giới sống. Lớp 10 tìm hiểu về sinh học tế bào và thế giới vi sinh vật; lớp 11 nghiên cứu sinh học cơ thể; lớp 12 nghiên cứu di truyền học, tiến hoá và sinh thái học.
4. Vai trò của sinh học
Vai trò của sinh học vô cùng đa dạng và to lớn, nó không chỉ giúp con người khoẻ mạnh hơn, sống lâu hơn mà còn tác động vào đời sống học tập, đời sống tinh thần hằng ngày của con người. Hãy thử tưởng tượng xem, kết quả học tập của chúng ta có sự đóng góp của sinh học hay không? Nếu có sự hiểu biết về sinh lí học của trí nhớ, chúng ta có thể cải thiện kết quả học tập của mình một cách đáng kể. Bạn có sự hưng phấn trong trí óc, biết tuân thủ các nguyên lí lưu trữ thông tin của bộ não và với sự quyết tâm cao thì kết quả học tập chắc chắn sẽ có sự tiến bộ đáng kể. Các em hãy khám phá thêm sinh học còn có những vai trò gì trong cuộc sống của chúng ta.
5. Sinh học trong tương lai
Sự kết hợp của ngành sinh học với hoá học, tin học, toán học và vật lí đang hình thành nên một ngành mới được gọi là sinh học hệ thống. Một trong những ứng dụng của sinh hệ thống trong nghiên cứu sinh học phân tử đem lại giá trị ứng dụng cao trong y - dược là sản xuất thuốc chữa bệnh.
Kết quả thử nghiệm trên động vật lại được đưa vào cơ sở dữ liệu để điều chỉnh cho đến khi tìm được mô hình tối ưu. Nhờ đó, có thể sản xuất được thuốc đặc hiệu ức chế các protein gây bệnh (được gọi là thuốc hướng đích). Việc sản xuất thuốc hướng đích sẽ diễn ra nhanh hơn. Thành tựu mới nhất trong việc sản xuất vaccine mRNA là một ví dụ. Giải trình tự hệ gene của SARS~ CoV~2 giúp các nhà khoa học tìm ra trình tự nucleotide của gene quy định gai protein của virus. Từ đó có thể tổng hợp nhân tạo nên mRNA quy định trình tự gai protein của virus, sau đó bao bọc chúng trong màng phospholipids rồi tiêm vào người để tế bào người tạo ra protein gai của virus. Hệ thống miễn dịch nhờ vậy được kích hoạt tạo ra kháng thể chống lại virus. Loại vaccine mới này đã được sản xuất thành công trong một thời gian ngắn.
II. Các ngành nghề liên quan đến sinh học
Một số thành tựu ứng dụng sinh học trong đời sống
Trong y học:
+ Nghiên cứu các loại dược liệu dùng làm thuốc
+ Cấy ghép, thay các loại mô động vật cho con người dùng trong phẫu thuật y học.
+ Nhiên cứu vaccine phòng bệnh Covid 19
Trong nông nghiệp chọn giống:
+ Tạo ra một số giống quả không hạt, năng xuất cao cho sản lượng lớn.
+ Ở Châu Phi lai tạo ra giống gạo vàng thích ứng được trong môi trường khô hạn, cho năng suất vượt trội.
Trong công nghệ thực phẩm
Không chỉ giúp tạo ra sản phẩm làm thức ăn, thuốc chữa bệnh, nghiên cứu sinh học còn giúp ngành công nghệ chế biến thực phẩm sản xuất ra nhiều loại thức ăn, nước uống có giá trị dinh dưỡng cao, đáp ứng được nhu cầu rất đa dạng của mọi lứa tuổi như sữa chua và các sản phẩm lên men khác.
Trong vấn đề bảo vệ môi trường
Việc giải trình tự hệ gene của nhiều lo: vật đã mở ra những tiềm năng ứng dụng vi sinh vật trong giải quyết các vấn đề về môi trường, sức khoẻ và năng lượng. Ví dụ: Loài Deinococcus radiodurans là vi khuẩn chống chịu được phóng xạ tốt nhất được biết đến. Sinh vật này có thể giúp chúng ta làm sạch các địa điểm bị ô nhiễm phóng xạ và các hoá chất độc hại. Nghiên cứu hệ gene của các loài vi sinh vật sử dụng CO; làm nguồn carbon duy nhất có thể giúp làm giảm lượng CO, trong khí quyển. Vi khuẩn Chlorobium tepidum có khả năng sản sinh ra năng lượng từ ánh sáng. Một số vi khuẩn khác như Shewanella oneidensis không chỉ hữu ích trong việc làm sạch nước nhiễm thuỷ ngân, chì và sắt mà còn có khả năng sản sinh năng lượng điện. Nghiên cứu sử dụng các loài sinh vật như vậy góp phần tạo ra nguồn năng lượng sạch trong tương lai.
III. Sinh học với sự phát triển bền vững và những vấn đề xã hội
1. Thế nào là phát triển bền vững
Phát triển bền vững được hiểu là sự phát triển đáp ứng được nhu cầu của xã hội hiện tại, nhưng không làm tổn hại đến khả năng tiếp cận với nhu cầu phát triển của các thế hệ tương lai.
* Một số hoạt động hằng ngày của chúng ta có thể ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững.
- Trồng cây gây rừng, phủ xanh đất trống và đồi trọc
- Vứt đúng nơi quy định, phân loại rác thải, có quy trình tái chế rác thải hợp lý.
- Vận dụng tối ưu các nguồn năng lượng xanh phục vụ cho đời sống sinh hoạt, sản xuất.
2. Vai trò của học sinh trong phát triển bền vững
Học sinh là những thế hệ, góp phần lớn cho tương lai của xã hội, của đất nước. Mỗi người học sinh khi có tri thức đúng đắn về sinh học và phát triển bền vững, các em có thể tự ý thức được bản thân cần làm gì để bảo vệ môi trường phát triển xã hội lâu dài. Học sinh có những tư tưởng về bảo vệ tự nhiên và phát triển xã hội bền vững sẽ tiếp nối truyền đạt tới nhiều người xung quanh, thế hệ này truyền cho thế hệ sau. Có như vậy mới xây dựng một cộng đồng có ý thức bảo vệ môi trường sống cũng như xây dựng xã hội bền vững và phát triển.
3. Sinh học và những vấn đề xã hội
Học sinh là những thế hệ, góp phần lớn cho tương lai của xã hội, của đất nước. Mỗi người học sinh khi có tri thức, tư tưởng đúng đắn về sinh học và phát triển bền vững, các em có thể tự ý thức góp phần xây dựng và phát triển kinh tế, công nghệ và vấn đề đạo đức xã hội theo hướng đúng đắn nhất.
