20世纪的生命科学

savilian

北大校长 许智宏教授

从历史看，社会的全而进步越来越依赖科学技术的进步，而且这种依赖会越来越加强 ，在这样的条件下，我国提出“科教兴国”的战略，其意义是不言而喻的，我想从生命科学 的角度来说明定点。     20世纪最富创造性的科学发现：相对论、量子力学，DNA双螺旋结构、20世纪最具影响 的大科学计划：曼哈顿工程、阿波罗登月工程，人类基因组计划： ( http://www.tecn.cn )     20世纪有时辉煌，但同样我们现在也面临着挑战： challenge:Big poplation (2000-1.3b;2030-1.6b) Food production Health Envivonment 生命科学的发展会越来越其他科学家，如物理学家、化学家、计算机学家的合作与加入 。 中国人口预计2030年将达到16亿，食物需求量上升30%将达到65000万吨，而对于这样一 个农业生产相对落后的国家而言，通过科学，尤其是生物科学的进步来推移农作物增长的要 求是很现实的。 ( http://www.tecn.cn )     同样我们还面临着环境问题，空气和水的污染问题。     从下面一些数据我们可以清楚地看到各国对生命科学的重视。     在美国科学院里，生物与医学方面的院士占43%，英国占40%。     美国NSF经费中5.11亿美元属于生命科学，而且生命科学大部分研究经费来源于国产卫 生研究院(NLH)。     下面是我们要讲的生命科学领域里五大前沿课题，包括有：人类基因组计划，遗传发育 和进化，脑功能研究，生物对环境的适应关系，生物工程。 ( http://www.tecn.cn )     一、人类基因组计划：     1978年完成第一个 菌体的全序列测定：5386kb，所用测序方法使英国Sanger第二次获 诺贝尔奖。     80年代中期，酝酿阶段。     1990年，美国能源部和NIH制定了人类基因组项目的第一个五年计划。目标：用15年完 成30亿碱基金序列(约有10万基因)测定，完成全部基因的定位，并开展模式生物基因组的研 究。1999年12月，《Nature》发表论文完成第22号染色体序列测定，3340万bp，编码545个 基因和134个“假基因”。论文署名的科学家216名，估计2003即可提前完成全序列测定。 我国承担了1%人类基因组的测序任务(位于第3号染色体短臂)，这项任务目前已基本完 成。 ( http://www.tecn.cn )     其他生物的基因组研究：     ·微生物：已完成26种提高生物的测序(其中11种与人类疾病有关)     ·模式生物：线虫(1亿bp)，98年完成。果蝇、拟南芥莱(分21.3-1.4亿bp)预计2000年 底完成，《Nature》1999年底第4条染色体1738万bp，3744基因，(239人署名)，第2和染色 体1960万bp，4037基因1371署名。 ( http://www.tecn.cn )     ·水稻基因组：3.4亿bp     同线性：水稻有最基本的基因块，在其他作物和小麦中可以找到相应部分。 研究课题：     ·功能基因组：     ·比较基因组：     ·蛋白质组学(proteome)     ·NDA芯片(DNA chips)     ·生物信息学(bioimformatics)     二、遗传、发育和进化     ·发育和分化的基传调控，曾经一段时间认为发育和遗传相互对立，现代科学研究表明 发育同样受遗传的控制。在一个研讨会上，提到这样一个问题，眼珠的颜色，头发的颜色是 受基因控制的，那么眼睛长在头上是否也受基因控制，现在对果蝇发育的研究已得出这是受 同源异型基因调控的。 ( http://www.tecn.cn )     ·遗传、发育和进化的统一     ·分子进化，进化生物学过去研究的是化石形态结构，现在已达到分子水平研究。 高等动物的发育的概念：植物和动物的差异，动物的形态在丕胎中已经孕育，而植物的 很多器官，像花在刚开始根本没有。 ( http://www.tecn.cn )     现在生命科学研究的一个热点是全能性问题，每个细胞是否有全套遗传信息，这也是克 隆重技术所解决的问题，早在1960年就有过克隆植物的成功例子，是克隆胡萝眩，于是人们 提出了动物的细胞核是否有全能性的问题，而多利单的成功解决了这一问题，成年的细胞核 同样具有全能性，克隆技术在培养高产转基因生物方面有着广泛的应用前景，还可用于器官 移植，丕胎杆细胞是最具遗传性的组织，杆细胞培养也成为一项应用。 ( http://www.tecn.cn )     从单细胞到植株再生：胡萝卜培植     果蝇发育模式：基因开发     动物中同源异型基因：是发育中最重要的，又具相当保守性。     Flower：花器官虽然形态、各异，但基本结构一样。     ABCMODEL：A：SEPALS B与A：PETALS C与B：STAMENS     C：CARPELS     去掉A后，依次为：CARPELS、STAMENS、STAMENS、CARPELS     去掉C后，依次为：SEPALS、PETALS、     去掉B后，依次为：SEPALS、SEPALS 、PARPELS、CARPELS     三、脑科学研究     　 大脑是几百亿个神经元组成的一个庞大的信息处理系统，通过复杂的网络结构，达到语言记 忆，认认和情感的功能，脑科学研究是认识大脑的工作原理，揭示大脑的奥秘。 　 研究方面： ( http://www.tecn.cn )     · 认识脑——阐明大脑功能     · 保护脑——征服脑疾病     · 创造脑——开发仿脑计算机 脑科学研究     · 阐明脑功能活动的基本过程      · 阐明脑发育，分化和神经元消元的机理     · 中枢神经损伤的修复及再生机理，神经系统疾病(老年神经系统疾病，毒品成瘾、神经系 统与免疫)     · 脑的高级功能(感知，运动控制学习记忆情绪，语言，意识) 四、生物对环境的适应     · 生物对环境变化的应答：变化来适应环境     · 信号传导：环境因素变化怎样转变成生物信号 · 生物多样性与环境：研究生物多样性衍化规律及环境对生物生长的影响。 ( http://www.tecn.cn )     五、生物工程 　     · 农业：培养高产、优质抗病虫和逆境条件的动植物品种克隆动物。 器官移植：疾病诊断技术     · 环境：污染物处理 如在土壤中植入一些吸收重要属及对农作物生长有在的元素的东西。 这方面的例子有很多很多： 中国水稻育种就实现了两次大幅增产。 转基因农作物： 1983年首例转基因植物成功。1986年，请首先进行大田试验 1997年全球转基因作物田间试验已(达25000例) 1986年全球种植280万公顷，97年增至250万公顷，98年增到2780万公顷。 还有棉花、蓄茄、高水稻，弥猴桃，转基因鱼方面的例子。生物医药产物。 全球药品销售： 1997年2200亿美元 预计2000年：3300亿美元 2010年6000亿美元 国外大公司利润271-35% 我国：1997年 1100亿人民币 预计2000年 1500亿人民币 生物工程药物： Epoisn (Erygthvopoietin)红细胞生成素，美国Amgenwc公司每年生产3磅，每磅10亿美元( 黄金价格20万倍)，促进血球的形成 ( http://www.tecn.cn )     · Angiostaion：血清中分离获得，抑制肿瘤表面毛细血管的形成抗肿瘤药物。 　     · 人alfa-16干扰素 973-农业领域 973-人口与健康领域 973-资源环境领域 973-生命科学前沿领域 正在酝酿中的：DNA芯片，生物信息工程 ( http://www.tecn.cn )     · 21世纪是生命科学的世纪     · 生命科学已成为各门科学共同探讨的目标     · Life sciece for beter lite

鞠晓娟

这些研究太深奥了，不懂。

糖盐

太难了！我还是研究点养生呀菜谱什么的合适！
倒是希望什么时候弄个复制人给我还是不错的！机器猫更好！