大千世界,萬物相生,物種千變萬化,紛繁複雜,由此構成神秘的生物世界。人類高居於生物“金字塔”的頂端,當屬萬物之精靈。現代科學證明生命的起源與演化是與宇宙的起源與演化密切相關的。生命的構成元素如碳、氫、氧、氮、磷、硫等是來自宇宙“大爆炸”後元素演化的產物。生物階段的化學演化並不局限於地球,在宇宙空間中廣泛地存在著化學演化的產物。在星際演化中,某些生物單分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成於星際塵埃或凝聚的星雲中,接著在行星表麵的一定條件下產生了多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通過若幹前生物演化的過渡形式最終在地球上形成了最原始的生物係統,即具有原始細胞結構的生命。至此,生物的演化開始,直到今天地球上產生了無數複雜的生命形式。
科學家為了探索生命之謎,揭開生命的本質,往往從最簡單的生物開始。早期的生命科學研究,總是用一些常見的生物作為材料,並沒有模式生物的概念。隨著科學的深入和發展,有關生命的知識越來越多,有必要對這些淩亂的知識進行係統的整理和歸納,全麵地理解生命的整體過程。但同時,人們的精力是有限的,不可能將所有的生物均一一研究,這樣,一些有代表性的生物就應運而生,這是模式生物出現的原動力。同時,在醫學領域中,因為倫理問題,一些試驗不可能用人來作為試驗材料,而不得不尋找可靠的替代物,這是模式生物出現的另一個推動力。比如,孟德爾在揭示生物界遺傳規律時選用豌豆作為實驗材料,而摩根選用果蠅作為實驗材料。在他們的研究中,豌豆和果蠅就是研究生物體遺傳規律的模式生物,由此而產生遺傳三大定律。生命的形成和發展,總是從簡單到複雜。從進化的觀點說,現今地球上的生物許多生命活動的基本方式有很多相似之處,從基因角度上說,各種生物物種中有很多是保守的,這是選擇模式生物研究策略能夠成功的基礎。選擇什麼樣的生物作為模式生物首先依賴於研究者要解決什麼科學問題,然後尋找能最有利於解決這個問題的物種。19世紀末20世紀初,人們就發現,如果把關注的焦點集中在相對簡單的生物上則發育現象的難題就可以得到部分解答,因為這些生物更容易被觀察和實驗操作。因此,除了在遺傳學研究外,模式生物研究策略在發育生物學中獲得了非常廣泛的應用,一些物種被大家公認為優良的模式生物,如逆轉錄病毒、大腸杆菌、酵母、秀麗隱杆線蟲、果蠅、斑馬魚、小鼠、擬南芥、水稻等。
作為模式生物應該有一些基本共同點:有利於回答研究者關注的問題,能夠代表生物界的某一大類群; 對人體和環境無害,容易獲得並易於在實驗室內飼養和繁殖;世代短、子代多、遺傳背景清楚;容易進行實驗操作,特別是具有遺傳操作的手段和表型分析的方法。人類基因組和水稻基因組研究計劃的成功、一係列重要功能基因的發現充分證明,基因組研究是當代生命科學理論研究和生物技術創新發展的戰略前沿,又為生物醫學、藥學、農學等相關學科的發展提供了高通量、大規模、係統化研究的技術平台。可以預見,在基因組學的指導下,21世紀生物學將出現革命性的進步。以測序為基礎的結構基因組的重大進展為認識生命的本質奠定了基礎。由此,功能基因組學、蛋白質組學、代謝組學等應運而生。
蠶絲是中國古代的一大發明,是悠久燦爛中華文化的一部分。野蠶是古老的食桑昆蟲,其繭絲和蛹被人們利用,後經人類馴化為家蠶,功被天下,世世代代為人們歌頌。養蠶在中國至少有5000多年的曆史,並傳入世界各地,成為溝通世界文化交流重要紐帶之一,為美化人類生活做出極其重要的貢獻。我國蠶業科技在5000多年的曆程中,隨著生產的發展而不斷地提高。東西方不少國家在不同的曆史時期從中國學習了養蠶技術,與當地生產條件相結合,創造了各自的養蠶技術體係,形成了世界養蠶業不同的格局。18世紀以後的歐美各國和19世紀的日本重視實驗科學,使蠶業技術突破了傳統經驗的局限,進入了近代科學的範疇,但其中仍能看到明顯的淵源關係。
蠶絲作為“纖維皇後”,素有“人的第二肌膚”美稱,其舒適性和保健功能是其他纖維無法比擬的,特別是人類進入21世紀的今天,人們崇尚回歸自然,蠶絲作為“綠色”和“環保”產品,將成為國際消費的主流之一。世界蠶絲纖維產量僅占世界纖維總量的0.175%左右,遠遠不能滿足人們日益增長的需要。目前歐美市場需求基本穩定,南美、中東和南非以及原東歐國家成為絲綢新的消費地區,但消費總量基本維持在每年50000t左右。
中國絲綢生產有著悠久的曆史,絲綢是中國的瑰寶,曾作為東方文明的使者,開創了舉世矚目的“絲綢之路”,成為中華輝煌燦爛文化的代表。作為傳統產業的我國繭絲綢行業,涉及2000萬農戶收入的增加和近100萬職工的就業和社會穩定。目前,我國生絲和坯綢產量分別占世界總產量的70%和45%以上,居世界第1位,真絲印染綢、絲綢服裝和絲針織產品的產量也位居世界前列;生絲和坯綢出口量分別占國際市場貿易量的80%和60%左右,絲綢產品出口在國際市場上具有主導優勢。繭絲綢行業成為我國加入WTO後可以主導國際市場的少數幾個優勢產業之一。應該說,繭絲綢是我國一個特殊的產業,在國民經濟中具有特殊的地位。