生物學還是現代工業中許多重要部門的基礎。食品工作、發酵工業與生物學的密切關係是顯而易見的。隨著人民生活水平的提高,食品工業和發酵工業在整個國民經濟中必然會有突出的發展。以日本為例,近幾年內,發酵工業的年產值占它的工農業總產值的5%,來自發酵工業的稅收,占它的稅收總額的8~9%。我國抗菌素行業、味精行業等,近幾年也發展很快,但是總的來講,我國的發酵工業還處在起步階段。我國的食品工業則更有待大力發展,如何使工業化的食品產品既保持豐富的營養又具有誘人的色、香、味,又保證安全衛生,已向生物學提出很多課題。例如:在知道不少化學的食品著色劑有致癌性以後,植物學家和植物生物化學家便忙於從植物來源中尋找無毒、無致癌性的天然食品著色劑,這僅僅是食品工業向生物學提出的很多問題中的一個小例子。
另外,許多初看起來和生物學毫無關係的工業部門,也十分迫切地向生物學伸出手來。化工工業部門每年要合成幾百種新產品,其中許多產品準備用於製造生活資料,必需進行致癌性方麵的測定。若依靠傳統的動物試驗方法,需要大量的人力、物力和時間。現在,在細菌遺傳學研究基礎上,發明了沙門氏菌回複突變檢測係統,用於致癌物檢查,簡便迅速而又相當可靠,使許多化工新產品能及時地投入使用。石油開采部門力圖把微生物產生的生物大分子多糖和微生物活菌體本身用於油井的二次、三次回采,希望把油田開采效益提高10~20%,甚至更多。還有許多國民經濟和人民生活中的問題,需要生物科學參與解決,如環境的保持和淨化,生物新能源的開發,人口的控製和優生,生物資源的保護和利用,宇航事業的開拓等等。正是這些寬闊的“用武之地”,為生物學的迅速發展提供了肥沃的土壤。
第二,生物科學與各個學科的相互滲透是生物科學迅猛發展的巨大動力。
生物學既古老又年輕,它不斷從其它學科中得到新的血液和活力。生物學和化學的邊緣科學——生物化學——始終顯示出強大的活力,在現代生物學的發展中無疑起著核心作用。近來,生物化學又進而和幾個傳統的化學分支學科互相滲透,產生出諸如“生物無機化學”、“生物有機化學”等新的邊緣學科,以及“金屬離子與生物大分子的絡合與功能”,“自由基在生物細胞中的影響”之類極為有趣味的問題。生理學的發展在很大程度上是借助於物理學,尤其是電學和無線電學的滲透。所以,現代生理學和生物物理學之間很難劃分出明顯的界線。特別在生物膜的結構與功能的研究中,既要考慮到生物膜的完整性,又要跟蹤生物膜隨著細胞的環境條件和生理狀況改變而產生的瞬間變化,許多物理的和生物物理的技術方法是不可缺少的有力武器。在攻克對人類威脅甚大的心血管病的會戰中,不但需要從醫學、藥物學、生理學和生物化學等方麵進行的研究,而且需要力學方麵的研究。因為運動中的血流與血管壁之間的相互作用,動脈粥樣硬化在血管中發生的部位等,都受流體力學規律的支配。而引人注目的分子生物學,應該看作是生物學、化學和物理學的共同寵兒。正因為分子生物學的學科滲透性質十分強烈,且處在學科發展的早期階段,所以還沒有人能夠說清楚分子生物學的疆界。
數學和計算機科學向生物學的滲透是悄悄的,而又是深入的。不但在酶的動力學研究和生物大分子立體結構推算等方麵數學是不可缺少的,而且在生態環境、流行病學等研究工作中如果沒有數學模型的概括,幾乎無法把研究的結果加以論證或說得清楚。
總之,生物學科像一塊萬能的磁石,把各個學科的最新成果吸引到了自己的研究領域。所謂“21世紀是生物學的世紀”,這絲毫也不是說,生物學將會拋開其他學科遠遠走在前麵,而恰恰是意味著生物學將從長期落後的狀態中趕上來,靠著與其他學科的相互滲透,轉而處於自然科學的前沿位置。在跨入21世紀的時候,自然科學的發展,一方麵使生物學有可能以最快的速度,最大的限度,利用數、理、化、工程等各個學科的成果——包括材料、理論、技術、方法和觀念等,將它們組織到探索生命奧秘、造福人類的巨大努力中來;另一方麵,其他學科感受到生物學的推動,因為生物學向它們提出許多新的問題和給予了許多新的啟示,為它們的發展拓展了新的天地。
第三,現代化的儀器、技術和方法的武裝是生物學迅猛發展的支柱。