细胞生物学研究进展的论文范文怎么写初中化学

80年代有远见的生物学家把分子生物学（包括分子遗传学）、细胞生物学、神经生物学与生态学列为当前生物科学的四大基础学科，无疑是正确地反映了现代生命科学的总趋势。遗传学（主要是分子遗传学）不仅当前是生物科学的带头学科，在今后多年还将保持其在生命科学中的核心作用。有些科学家早就预测到，由于分子生物学、细胞生物学与遗传学的结合，必然促进发育生物学的蓬勃发展，从而提出发育生物学将成为21世纪生命科学的“新主人”，这种预测已逐渐变为现实。分子生物学（包括分子遗传学）在生命科学中的主流地位，以及它在推动整个生命科学发展中所起的巨大作用是无可争辩的。细胞是生命活动基本的结构与功能单位，细胞生物学作为生物科学的基础学科地位必须给予重视。很多生物科学家认为神经科学或脑科学的崛起将代表着生命科学发展的下一个高峰，然后将促进认知科学与行为科学的兴起。生态学可能是最直接为人类生存环境服务，井对国民经济持续与协调发展起重要作用的学科。 A分子生物学分子生物学是在分子水平上研究生命现象本质与规律的学科。核酸与蛋白质（有人认为还有糖）是生命的最基本物质，因此核酸与蛋白质结构与功能的研究今后仍然是分子生物学研究的主要内容。蛋白质是生命活动的主要承担者，几乎一切生命活动都要依靠蛋白质（包括酶）来进行。蛋白质分子结构与功能的研究除了要阐明由氨基酸形成的并有一定顺序的肽链结构外，今后将特别重视肽链拆叠成的特定的三维空间结构，因为蛋白质生物功能与它的空间构型关系极为密切，核酸是遗传信息的携带者与传递者，遗传信息由DNA～RNA一蛋白质的传递过程，称为遗传信息传递的“中心法则”，是分子生物学（分子遗传学）研究的核心。其基本问题己比较清楚，当前研究的重点是： ①约经10一15年，人类基因组30亿个碱基对全序列（遗传密码）可以测出，这是具有里程碑意义的工作； ②真核生物基因表达过程在各层次上调节的研究仍然是今后相当长一段时间的任务。分子生物学的概念、方法与技术和各学科的渗透，正在形成很多新的学科，诸如分子遗传学、细胞分子生物学、神经分子生物学、分子分类学、分子药理学与分子病理学等等。因此分子生物学在生命科学中的主导作用还将要持续下去。 B遗传学遗传学比分子生物学更具有自己独立的学科体系。但现代遗传学与分子生物学是不可分割、相互交叉的两个学科，且很难截然分开。有些著名的遗传学家把遗传学概括称为基因学，因为现代遗传学主要是研究生物体遗传信息传递与表达的学科。基因携带的信息是由基因的结构所决定，信息的表达是由基因的功能实现的，因此遗传学研究的是基因的结构与功能。从遗传学的角度看，所有生命现象的机制，追根究底都会与基因的结构与功能相关。因此遗传学在今后较长时间仍然是生命科学的核心学科和推动力。有人估计人体细胞内约有10万个基因，迄今弄清楚的不到5％，所以与重要生命活动有关与疾病有关的新基因的发现与阐明将是今后几十年的重要任务。 C细胞生物学著名生物学家威尔逊（Wilson）早在20世纪20年代就提出一句名言“一切生物学关键问题必须在细胞中找寻”，至今还有着很深的内涵。魏斯曼与摩尔根都曾先后试图在细胞研究的基础上建立遗传、发育与进化统一的理论，虽然当时没有找到具体解决的途径，但关于细胞的知识在生物科学中的重要性是显而易见的。细胞是一切生命活动结构与功能的基本单位，细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的科学，细胞的结构。细胞代谢、细胞遗传、细胞的增殖与分化，细胞信息的传递与细胞的通讯等是细胞生物学主要研究内容。虽然今后细胞生物学研究的内容是全方位的，但概括起来可能是两个基本点：一是基因与基因产物如何控制细胞的重要生命活动，如生长、增殖、分化与衰老等，在此要涉及到一个全新的问题，细胞内外信号如何传递；二是基因产物一一蛋白质分子与其他生物分子如何构建与装配成细胞的结构，并行使细胞的有序的生命活动。今后20多年，以下一些问题可望取得重要进展与突破： ①遗传信息的储存、复制与表达的主要执行者——染色体的结构与功能可能在不同的结构层次上得到阐明。 ②细胞骨架（包括核骨架与染色体骨架）的研究将得到全方位的进展。 ③细胞生物学与分子生物学

一、对细胞生物学有了系统的了解和深入的认识（一）对《细胞生物学》的再认识细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科，它联系着生物科学的许多分支学科，尤其是与分子生物学、遗传学、生物化学等学科联系密切。从1665年英国人胡克发现第一个植物细胞后，历经170多年的研究探索，科学家们创立了被认为是19世纪的三大发现之一的细胞学说，细胞学说的创立对细胞学的发展起着极大的推动作用，在19世纪的最后25年的时间里，人们相继发现了有丝分裂、无丝分裂、减数分裂等细胞生命现象，同时还发现了染色体和多种细胞器，这段时间是细胞学的经典时期。1876年，OHertwig等发现了动物细胞的受精现象，于是实验细胞学得以迅速发展，人们广泛应用实验手段与分析方法来研究细胞学中的一些根本问题，于是开始出现了细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学等生物学分支。20世纪50年代以来，电子显微镜与超薄切片技术相结合，产生了细胞超微结构这一新兴领域，大大地加深与拓宽了人们对细胞的认识，不仅对已知的细胞结构，诸如线粒体、高尔基体、细胞膜、核膜、核仁、染色体结构的了解出现了全新的面貌，而且发现了一些新的重要的细胞结构，如内质网、核糖体、溶酶体、核孔复合体与细胞骨架体系等，为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。在这时期，生物化学与细胞学的相互渗透与结合，使人们对细胞结构与功能相结合的研究水平达到了前所未有的高度。20世纪60年代，“细胞生物学”以一门新的学科出现，70年代随着分子生物学的兴起，细胞生物学对细胞的研究由细胞、亚显微结构进入了分子水平。透射电子显微镜、扫描电子显微镜与扫描隧道显微镜的发明为细胞生物学学科的建立以及发展起着重要的推动作用。PCR技术的应用及序列分析手段的改进，使人类基因组计划得以提前5年完成。（二）加深理解和拓宽了细胞生物学的理论知识通过一学期的学习，使我对承担本课程的教学有了较大的信心，因为不仅巩固和加强了原来所学的细胞生物学专业知识，更主要的是从知识的深度和广度上都有较大的提高。以下几方面是本人对新知识的理解和收获。1、细胞通讯：细胞的生命活动是由通讯引发的一系列生理活动现象。细胞通讯有三种方式：通过信号分子传递信息、通过相邻细胞表面分子的黏着相联系、通过细胞与胞外基质的黏着发生关系。其中通过信号分子的细胞通讯是主要的方式，也是发现最早研究最深入的细胞通讯。信号分子按组成分有激素、局部介质和神经递质三种类型，按其作用的部位又有第一信使和第二信使之分。而接受信号分子的受体根据其存在的部位又分细胞表面受体和细胞内受体两类。前者主要为膜上的糖蛋白，有离子通道偶联受体、G蛋白偶联受体、酶联受体三种，其中G蛋白偶联受体是最大的一类细胞表面受体，是一条7次跨膜的多肽链。细胞内受体主要位于细胞核内，有两个不同的结构域，一个是与DNA结合的结构域，另一个是激活基因转录的N端结构域。细胞内有5种最重要的第二信使：cAMP、cGMP、二酰甘油、肌醇三磷酸（IP3）、Ca2+。由cAMP引起的信号转导系统称为PKA系统，由二酰甘油、肌醇三磷酸（IP3）、Ca2+引起的信号通路称为PKC系统。以cGMP作为第二信使的PKG系统是酶联受体的信号转导的主要类型。信号在转导过程中，具有级联放大效应，细胞在接收信号之后，通过信号分子水解、受体钝化、受体减量调节以及磷酸酶作用使信号分子终止，以维持细胞正常的生命活动。2、蛋白质的合成和分选机理：蛋白质的合成和分选运输是细胞中最重要的生命活动之一。核糖体是蛋白质合成的场所，其中糙面内质网上合成的蛋白质提供给内膜系统、细胞质膜以及细胞外，而内膜系统外的部分所需蛋白质则由游离核糖体合成的蛋白质提供。核糖体上合成的蛋白质为其一级结构，在导肽、信号肽的指导下，具一级结构的蛋白质以核孔运输、跨膜运输或小泡运输的方式分选定位到细胞特定部位。在蛋白质运输经过内质网、高尔基体时，在分子伴侣的帮助下进行蛋白质的加工修饰和拆叠，形成特定的蛋白质空间构象。3、细胞周期调控：细胞周期分为分裂期和间期两个主要时期，分裂期时间短而间期持续时间长。由于获2001年医学/生理学诺贝尔奖的研究成果—细胞周期关键调节分子的发现，使得细胞周期调控机制的研究得到突破性进展。研究结果认为，细胞周期是受细胞周期蛋白（Cyclin）和周期蛋白依赖性激酶（CDK）的变化进行调控的，而细胞周期蛋白和周期蛋白依赖性激酶是组成细胞促成熟因子（MPF）的两个亚基，MPF与细胞周期蛋白一样在细胞周期中呈现周期性变化，在有丝分裂中期，MPF的活性达到最高峰。CDK通过对其底物丝氨酸和苏氨酸的磷酸化和去磷酸化进行调节。细胞周期中有3个关键的控制点；G1关卡、G2关卡、中期关卡。促后期复合物（APC）介导细胞周期蛋白降解使细胞退出有丝分裂。哺乳动物细胞受多种CDK和多种Cyclin的调控，裂殖酵母只有一种CDK和一种Cyclin，芽殖酵母有一个CDK和多种Cyclin。另外，对生物膜流动性的机理和功能上也有进一步的了解，科学家们发现了越来越多的参与跨膜运输的蛋白质种类，并对其作用机制研究得越来越深入。对细胞骨架体系的组成和装配机制有了更深入的理解，认识了分子发动机的概念。学习了核酶一节后，认识到并非所有的酶都是蛋白质，核酶的作用与蛋白酶的作用机制也有一定的差别。对目前的热门研究领域：程序性细胞死亡、癌细胞的发生机理及控制也有了一定的了解和认识。有点冗长，你可以适当的删减一些！！

生命科学（生命科学/生物），一般生物学研究的生命现象和生命活动规律的科学。继又一个高速发展的学科，物理，化学，正朝着两个方向的宏观和微观的发展。宏观经济前景的研究已经发展到全球的生态系统，微分子方向发展的一面朝向。生物学及许多科学相结合，形成一个宽的各种边缘的科学的径向发展。生物学的思想，从一开始，有两所学校，一个地方叫博物馆学校，实验学校。论生态博物馆学校，实验学校代表的遗传学和分子生物学的代表。自20世纪40年代以来，生物吸收的数学，物理和化学，并逐步发展成为一个精确的，量化的，深入到分子水平的科学成果。生物学家生物，形态结构，营养，以及它们的生态系统中的作用，如生物分为若干圆的发展历史的基础上。现在比较常见的了解地球上的生物圈分为五个王国：细菌，蓝细菌原核生物原核生物界的单细胞真核细胞原生生物，光自养的植物界，吸收不同的真菌提出吞食异养动物王国。该病毒是一个非多孔的生命形式，它是由长链的核酸和蛋白壳构成的，该病毒不具有其自身的代谢机构，没有酶系统。病毒离开宿主细胞时，它变得有生命活动，不能独立的自我繁殖的化学物质。一旦进入宿主细胞，它可以利用的细胞的物质和能量，以及复制，转录和翻译的能力，并且，它是按照与包含在其自己的核酸中的遗传信息中产生的病毒作为新一代。与来自其它生物体的基因的病毒的基因，也可以被突变和重组，因此是进化。由于病毒没有独立的代谢机构不能单独繁殖，它被认为是一个不完整的生命形式。比近年来发现的病毒样病毒甚至更简单，它是一个小RNA分子，蛋白质外??壳，但它可以在动物中引起疾病??。这些不完整的生命形式，存在的非寿险和寿险之间没有不可逾越的鸿沟。原核细胞和真核细胞中的细胞有两种基本形式，它们反映了两个阶段的细胞进化。生物细胞的形态分为原核生物和真核生物，是现代生物学的一大进步。其主要特点是原核细胞的线粒体，叶绿体和其他的模具细胞器，染色体只有一个环状DNA分子，但不包括组蛋白和其他蛋白质，没有核膜。原来的生物主要是细菌。的真核细胞是更复杂的结构的细胞。线粒体膜的双层膜的细胞核，遗传物质的细胞核和细胞质分离细胞器包。 DNA是一种长链的分子，狱卒蛋白和其它蛋白质合成的染色体。该核细胞有丝分裂和减数分裂，分裂复制的染色体平均分配到子细胞。原生生物是最原始的真核生物。基于光自养的主要营养真核生物的植物。典型的植物细胞中，作为主要成分含有空泡核细胞壁纤维素。光合作用的细胞器 - 叶绿体。光合作用的植物作为电子供体光自养植物营养水，高一些的植物是寄生的，有几个能够捕捉小昆虫异养吸收更多的植物。从单细胞绿藻类植物被子植物沿着适应光合作用的方向发展。高等植物的植物（固定的，并且吸收器官），茎（支持器官），分化的叶（光线和器官）的根。叶柄和众多分枝的茎的支撑片叶子开始各方获得最大的光吸收面积，细胞逐渐分化成专门进行光合作用，进行，涵盖了各种不同的组织。大多数植物通过有性生殖，形成配子体和孢子体世代交替的生活史。这家工厂是生态系统中最重要的生产，但在地球上的氧气的主要来源。真菌吸收的主要营养真核生物。真菌具有细胞壁，细胞壁含有几丁质，含有纤维素的。几丁质是一种多糖，含有葡糖胺，昆虫和其他动物骨骼的主要成分，植物细胞中不含有几丁质。菌质体和光合色素。真菌的繁殖能力是非常不同的繁殖主要是无性繁殖或有性繁殖产生孢子的繁殖单位。真菌的分布是非常广泛的，在生态系统中的真菌是重要的分解。基于动物的营养方式的真核生物吞噬。吞食异养捕获，吞咽，消化，吸收列复杂的过程。动物体的结构是发展沿着适应吞食异养方向。液泡形成的单细胞动物性食物摄入的食物后。去过消化的食物的食物泡中，然后通过膜进入细胞质中，与融合是细胞内消化的细胞质中的溶酶体。的多细胞动物在进化过程中，正逐步取代细胞外消化，细胞内消化的食物被捕获的酶在消化道的消化腺的分泌，消化，吸收的小分子消化的营养物质通过消化道，通过环署负责系统输送至身体的各种细胞。与此相适应，多细胞动物逐渐形成一个复杂的排泄系统，以及以外的呼吸系统的感官系统的复杂性，神经系统，内分泌系统和运动系统，等等。在所有的生物中，只有动物的身体结构发展到如此高级的职位。动物是消费者在生态系统中的有机食品。生产者和分解者在发展初期的生活，生态系统的两环系统。真核细胞，尤其是动物，两个环生态系统发展的三环系统生产商，分解者和消费者的出现和发展。今天，丰富多彩的生活世界。像病毒一样，病毒，植物，动物，生物的类型有许多鲜明的特点。和一系列各种类型的中间环节之间，并形成一个连续的谱系。确定的三大进化方向的营养在生态系统中的空间关系的互动。因此，双方的时间过程和空间发展过程的演变。在整个历史的时间和空间生命的生物关系。生物学特性不仅生物多样性，但也有一些共同的特征和属性。的有机体的生物大分子的组合物的结构和功能，原则上是相同的。例如，各种生物蛋白单体是氨基酸，物种，但约20种，他们可用于所有的生物的功能是相同的;基本的代谢路径是相同的，所以在不同的生物体中。这是生化认同。身份显示深刻的生物团结。生物具有的多层结构模型。对于病毒以外的所有活的东西由细胞组成的，该信元被构成的大量的原子和分子的异构系统。从结构的角度来看，将细胞的动态系统，多的分子，例如蛋白质，核酸，脂类，多糖从信息理论的角度来看，细胞是遗传信息和代谢信息系统的转移，从化学的角度的观点中，细胞是小分子合成的复杂的大分子，从热力学的观点来看，细胞是开放式系统远离平衡在除了到细胞外，生物，以及其他的结构单元。细胞在细胞，分子，原子，在一个有组织的细胞，器官，器官系统，个体，生态系统，生物圈等。生物的各种结构单元，布置在一系列的复杂性和顺序结合关系根据水平，这是结构层次。许多低级别的本质和规律并没有出现在较高的水平。其他还有很多，如生物有序的耗散结构，生物稳定性，连续性的生活，个人发展，生物进化，生态系统的相互关系等。所有这些都说明，尽管有惊人的多样性的生活世界，但都有一个共同的生物物质基础，遵循的共同规律。对物质世界的是一个统一的生物品种。生物学等多个学科，根据他们的研究对象，一些基本的研究方法 - 观察所描述的方法，比较的方法，实验方法，等等，但也有其自身的特点。生物学的实验既需要精确的分析，他们需要观察生活，积累广泛的各种层次的生活系统及其组件信息的整体和系统生物学的角度来看。今天，法律的生命系统理论进行定量的研究已经提到议程系统论的方法将是人们关注的一个新的研究方法。生物学的一个分支。早期的生物学主要是对自然的观察和描述，研究上的自然史和形态分类。生物最早的组分为生物学，植物学，动物学等学科。由于物种的多样性，但也越来越多的人的理解生物学的学科分工越来越细，往往分为多个科目。按学科分类群划分，有利于了解的生物学特性和规律的自然一群来自四面八方的。但不管是什么的研究分类学，形态学，生理学，生物化学，生态学，遗传学，进化，等等，都多。生物在地球的历史上有很长的发展历史，大约有1500万个物种已经灭绝了，拯救他们仍然在形成化石的地层。古生物专门的生物化石的研究历史; 这么多的生物类群，需要一个专门的学科研究的划分类群的分类; 形态学科的生物学研究中的植物和动物的形态，随着使用的显微镜??，相应成立了组织学和细胞学领域的超微结构的形态和深度; 生理学是研究生物功能的学科，生理学研究实验方法的基础上; 遗传学是研究生物性状的遗传和变异，澄清其规则和纪律; 胚胎学是研究生物个体发育的学科; 生态学是研究以及生物和生物之间的关系之间的生物和环境的学科。这项研究的范围，包括个体，种群，群落，生态系统和生物圈的水平。揭示生态系统中食物链，生产力，能量流和养分循环中的相关法律; 生物化学是研究生命物质的化学成分的各种化学过程和生物学科，一门学科迅速发展，在20世纪。生物化学的成就提高了人们认识生命的本质。生物化学是专注于生命的化学过程，在这个过程中的材料，产品和酶的作用机制。分子生物学是研究生物大分子的结构，还是研究生物大分子的结构和功能的关系，基因表达调控机制; 生物物理研究的生物，物理活动的生命和物理学的概念和方法的物理和化学过程的学科结构。早期生物物理学研究，生物发光，生物电。随着时代的发展，生物学，物理学，生产和干预的范围和生物物理研究水平的不断加深加宽的新概念。导致量子生物学，生物大分子的晶体结构和生物控制论中的一个小分支; 生物数学是数学和生物学相结合的产品，它的任务是研究生命过程的数学规律。生物圈是一个复杂的系统，多层次，层次划分的学科，越来越多的人的关注，以揭示法律和其他级别的水平。例如：分子生物学，细胞生物学，个体生物学，人口生物学等。总之，生物，新学科的不断分化，一些学科走向融合。生物学这种情况反映极其丰富的生物，也反映了生物蓬勃发展的景象。生物学意义的研究生物和人类生活的许多方面有着非常密切的关系。生物学，传统上一直作为一个基本的科学的基础，农业和医学上从事农业，畜牧业，农业，医疗，医药，保健，等。随着生物学的理论和方法的不断进步，它的应用也不断扩大。现在，生物学的影响已经扩展到食品，化工，环保，能源，冶金等。如果我们考虑到仿生学的因素，这也影响到机械，电子技术，信息技术和其他很多方面的发展。生物学学科分公司植物，孢粉学，动物学，微生物学，细胞生物学，分子生物学，分类学，动物行为学，生理学，细菌学，微生物生理学，微生物遗传学，微生物学，细胞学，细胞化学细胞遗传学，免疫学，胚胎学，优生学，悉生生物学，遗传学，分子遗传学，生态学，仿生学，生物物理学，生物力学，生物能量学，生物声学，生物化学，生物数学

主要应用于工业生产等！

细胞生物学研究进展的论文范文初中化学

目的:(1)对目前国内经我们检测的三大类医疗器械的细胞生物相容性的现状进行分析。(2)提出医疗器械细胞生物相容性试验的重要影响因素，为医疗器械的生产、改进提供指导性建议。(3)比较活细胞计数法和MTT法两种细胞生物相容性评价试验方法的差异，得到一种准确、。

做出来了可以吃的发臭狗肉

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21世纪生命科学的研究进展和发展趋势 20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展，特别是分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。很多科学家认为，在未来的自然科学中，生命科学将要成为带头学科，甚至预言21世纪是生物学世纪，虽然目前对这些论断还有不同看法，但勿庸置疑，在21世纪生命科学将继续蓬勃发展，生命科学对自然科学所起的巨大推动作用，决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学。假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展，那么，未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报。当21世纪来临的时候，一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题，如人口、地球环境、食物、资源与健康等重大问题的解决，莫不寄希望于生命科学与生物技术的进步。 2· 08·生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科 20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现，随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化。分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对（遗传密码）的全序列，人体细胞约有10万个基因。人类基因组的“工作草图”迄今20％的测序已达99%的准确率和完成率，今后将要继续发现与阐明大量新的重要基因，诸如控制记忆与行为的基因，控制细胞衰老与程序性死亡的基因，新的癌基因与抑癌基因，以及与大量疾病有关的基因。将利用这些成果去为人类健康服务。 70年代后，分子生物学的发展，以基因工程为代表的生物工程的出现，生物技术通过对DNA链的精确切割与有目的地重组，使有目的地改良生物的性状与品质成为可能。迄今生物工程所取得的成就已在生产上显示出诱人的前景，尽管还存在有不少争议的问题，但很有可能成为21世纪的新兴产业。发育生物学将要快速地兴起，它将要回答无数科学家100多年来孜孜以求而未解决的重大课题，一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为结构与功能无比复杂的个体，阐明在个体发育中时空上有条不紊的程序控制机理，从而为人类彻底控制动植物生长、发育创造条件。 RNA分子既有遗传信息功能又有酶功能的发现，为数十年踏步不前的难题“生命如何起源”的解决提供了新的契机。在21世纪，人们还要试图在实验室人工合成生命体。人们己有可能利用生物技术将保存在特殊环境中的古生物或冻干的尸体的DNA扩增，揭示其遗传密码，建立已绝灭生物的基因库，研究生物的进化与分类问题。神经科学的崛起，预示着生命科学又一个高峰的来临。脑是含有1011细胞的无比复杂的高级结构体系，21世纪初从分子到行为水平的各个层次对脑功能的研究都将有重大突破，在阐明学习。记忆。思维。行为与感情机理等方面也将有重大进展。脑机能在理论上的进展将会促进新一代智能计算机的研制，这可能成为未来生命科学对自然科学与技术科学回报的最好例子。生态学可能是最直接为人类生存环境服务并对国民经济持续与协调发展起重要作用的科学。生态学的理论与实践为中国三峡水库建设提供的决策依据就是一个例证。保护生物的多样性是当前生命科学最紧迫的任务之一。据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭，很多生物在没有被人类认识以前就已消亡，这对人类无疑是一种灾难。生态学与生物多样性保护与利用的研究成果将指导人类遵循自然规律积极保护自己生存环境，否则人类的物质文明与精神文明都要受到灾难性影响。顺应生命科学迅速发展的形势，发达国家政府及一些国际组织先后提出了《国际地圈及生物圈计划》、《人类基因组作图与测序计划》、《人类前沿科学计划》、《脑的十年》及《生物多样性利用与保护研究》等投资巨大的生命科学研究计划。其中仅《人类基因组作图与测序计划》，一项预算就高达30亿美元。由于生命科学的发展，人才的需求量激增，近年除越来越多的物理学家，化学家与技术科学家被吸引到生物学研究领域外，以美国为例，近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51％。优秀青年科学家流向生命科学前沿，这是21世纪生命科学欣欣向荣的动力与源泉。 2． 08． 2 21世纪初生命科学的重大分支学科和发展趋势 80年代有远见的生物学家把分子生物学（包括分子遗传学）、细胞生物学、神经生物学与生态学列为当前生物科学的四大基础学科，无疑是正确地反映了现代生命科学的总趋势。遗传学（主要是分子遗传学）不仅当前是生物科学的带头学科，在今后多年还将保持其在生命科学中的核心作用。有些科学家早就预测到，由于分子生物学、细胞生物学与遗传学的结合，必然促进发育生物学的蓬勃发展，从而提出发育生物学将成为21世纪生命科学的“新主人”，这种预测已逐渐变为现实。分子生物学（包括分子遗传学）在生命科学中的主流地位，以及它在推动整个生命科学发展中所起的巨大作用是无可争辩的。细胞是生命活动基本的结构与功能单位，细胞生物学作为生物科学的基础学科地位必须给予重视。很多生物科学家认为神经科学或脑科学的崛起将代表着生命科学发展的下一个高峰，然后将促进认知科学与行为科学的兴起。生态学可能是最直接为人类生存环境服务，井对国民经济持续与协调发展起重要作用的学科。 A分子生物学分子生物学是在分子水平上研究生命现象本质与规律的学科。核酸与蛋白质（有人认为还有糖）是生命的最基本物质，因此核酸与蛋白质结构与功能的研究今后仍然是分子生物学研究的主要内容。蛋白质是生命活动的主要承担者，几乎一切生命活动都要依靠蛋白质（包括酶）来进行。蛋白质分子结构与功能的研究除了要阐明由氨基酸形成的并有一定顺序的肽链结构外，今后将特别重视肽链拆叠成的特定的三维空间结构，因为蛋白质生物功能与它的空间构型关系极为密切，核酸是遗传信息的携带者与传递者，遗传信息由DNA～RNA一蛋白质的传递过程，称为遗传信息传递的“中心法则”，是分子生物学（分子遗传学）研究的核心。其基本问题己比较清楚，当前研究的重点是： ①约经10一15年，人类基因组30亿个碱基对全序列（遗传密码）可以测出，这是具有里程碑意义的工作； ②真核生物基因表达过程在各层次上调节的研究仍然是今后相当长一段时间的任务。分子生物学的概念、方法与技术和各学科的渗透，正在形成很多新的学科，诸如分子遗传学、细胞分子生物学、神经分子生物学、分子分类学、分子药理学与分子病理学等等。因此分子生物学在生命科学中的主导作用还将要持续下去。 B遗传学遗传学比分子生物学更具有自己独立的学科体系。但现代遗传学与分子生物学是不可分割、相互交叉的两个学科，且很难截然分开。有些著名的遗传学家把遗传学概括称为基因学，因为现代遗传学主要是研究生物体遗传信息传递与表达的学科。基因携带的信息是由基因的结构所决定，信息的表达是由基因的功能实现的，因此遗传学研究的是基因的结构与功能。从遗传学的角度看，所有生命现象的机制，追根究底都会与基因的结构与功能相关。因此遗传学在今后较长时间仍然是生命科学的核心学科和推动力。有人估计人体细胞内约有10万个基因，迄今弄清楚的不到5％，所以与重要生命活动有关与疾病有关的新基因的发现与阐明将是今后几十年的重要任务。 C细胞生物学著名生物学家威尔逊（Wilson）早在20世纪20年代就提出一句名言“一切生物学关键问题必须在细胞中找寻”，至今还有着很深的内涵。魏斯曼与摩尔根都曾先后试图在细胞研究的基础上建立遗传、发育与进化统一的理论，虽然当时没有找到具体解决的途径，但关于细胞的知识在生物科学中的重要性是显而易见的。细胞是一切生命活动结构与功能的基本单位，细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的科学，细胞的结构。细胞代谢、细胞遗传、细胞的增殖与分化，细胞信息的传递与细胞的通讯等是细胞生物学主要研究内容。虽然今后细胞生物学研究的内容是全方位的，但概括起来可能是两个基本点：一是基因与基因产物如何控制细胞的重要生命活动，如生长、增殖、分化与衰老等，在此要涉及到一个全新的问题，细胞内外信号如何传递；二是基因产物一一蛋白质分子与其他生物分子如何构建与装配成细胞的结构，并行使细胞的有序的生命活动。今后20多年，以下一些问题可望取得重要进展与突破： ①遗传信息的储存、复制与表达的主要执行者——染色体的结构与功能可能在不同的结构层次上得到阐明。 ②细胞骨架（包括核骨架与染色体骨架）的研究将得到全方位的进展。 ③细胞生物学与分子生物学、遗传学的结合，将在细胞分化机理研究方面有重要突破，为发育生物学快速发展奠定基础。 ④细胞衰老与细胞程序化死亡的机理将在更深层次上阐明。 ⑤以细胞分子生物学为骨干学科与其他学科结合，人工装配生命体的理想可能逐步实现。 D．发育生物学从一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为一个结构与功能复杂的个体，是至今未能解决的生命科学的重大课题，也是发育生物学的主课题。由于近几十年分子生物学、遗传学与细胞生物学所取得一一系歹（突破性成果与知识的积累，已为解决这一重大课题创造了条件，这也就是今后发育生物学应运而飞速发展的原因。发育生物学当今要解决的基本问题是细胞的基因如何按一定的时空关系选择性地表达专一性的蛋白质，从而控制细胞的分化与个体发育。阐明基因在多层次水平上控制胚胎的发育就不仅是涉及到个别基因的问题，而是一系列调节基因在时空上的联系与配合，从而支配发育的程序。虽然这是难度极大的课题，但近年已初见端倪并有所突破。估计今后发育生物学将沿着这条道路深入下去，并可望取得丰硕的成果。 E．神经科学（或脑科学）神经科学是研究人与动物神经系统（主要是脑）的结构与功能，在分子水平、神经网络水平、整体水平乃至行为水平阐明神经系统特别是脑的活动规律的学科群。脑的结构与功能是无比复杂的高级体系，含有10 11细胞。它是感觉、运动、学习、记忆、感情、行为与思维的活动基础。大脑细胞，口何指导人与动物的行为是未来生物学中最富潜力与最吸引人的领域；神经科学的崛起，预示着生命科学又有一个高峰的来临。神经科学或脑科学必然在下世纪促进认知科学与行为科学的兴起。因此各国政府投入巨资支持这一课题，包括美国总统签署的“命名1990年1月1日为脑的10年”不是没有道理的。在今后几十年内可以预示到的神经科学突破性的进展可能包括： ①在分子到行为的各层次上阐明学习、记忆与认知等活动的基础； ②很快会发现与阐明一系列与记忆、行为有关的基因与基因产物； ③神经细胞的分化与神经系统的发育研究会有重大进展； ④脑机能在理论上的进展与突破（如模式识别、联想记忆、思维逻辑机理的阐明）会促进新一代智能计算机与智能机器人的研制； ⑤一系列神经性疾病与精神病的病因可望在神经生物学研究中得到解释。 F．主态学（包括物种多样性保护研究）生态学是研究有机体与周围环境——包括非生物环境与生物环境相互关系的科学。由于生态学理论与应用是与世界环境保护。资源合理开发与保护，以至人类本身在地球上继续生存紧密相关的，尤其是地球环境日益恶化的情况下，生态学的重要性就变得十分突出。未来生态学的主要任务是协调人类活动与环境的关系。所以生态学经典学科的概念与研究内容必然要适应人类生存环境的保护与社会经济持续发展的要求而不断改变。今后生态学研究的重点可能表现在以下方面： ①生态群落的多样性、稳定性与演变规律与人类活动的关系； ②全球气候变化对生态系统结构与功能的影响； ③生物多样性的保护和永续利用也是保护人类自身生存环境尤其是拯救濒临绝灭的生物种类更加具有紧迫性； ④城市生态学与经济生态学将迅速发展； ⑤生态工程与生态技术将在国民经济建设中发挥作用。 G．空间生命科学空间环境向生命科学提出了新的挑战，也为生命科学的发展提供了机遇。 21世纪人类的空间活动将要离开地球附近，探索月球及其他太阳系的大体。这就要求人在地球外各种环境中能长期地生活和工作，首先是在，长期空间飞行器中航行，月球站以及火星或火卫站等，空间医学必须有重大突破，解决长期在地外空间所遇到的宇航员骨质疏松，肌肉萎缩和兔疫功能变化等生理学难题，同时，与开拓大疆相关联的是受控生态系统，创造一个不需要外界补给，而使人们能在其中长期生活的环境。这些问题有希望在21世纪20一30年代解决，其中空间生理学问题有可能利用中医和中药的方法取得某些重大突破。地球外层空间为研究重力生物学提供了理想的条件，重力条件对各种层次结构生物的影响仍然是21世纪重力生物学的主题，今后的研究重点将集中于细胞，绿色植物，一些微生物和小动物。特别是重力环境对哺乳动物细胞形态、结构、变异和基因表达的影响将是一个热点。重力生物学的学术意义在于揭示重力效应在生物进化过程中的作用，是自然科学的基本问题；另一方面，重力生物学的成果将是空间制药及空间生态系统等应用领域的基础，重力生物学的学术和应用都是下个世纪的重要课题，可望在21世纪20-30年代取得突破性的进展。地外生物探索是生命起源的重大课题，其中地球以外的智能生物探索是一个长期的课题。地球上的人类正在向外层空间发射电波和接收讯号。外星人与地球人之间可能存在的学术和技术差距不仅是一种危险，也是自然科学的重大前沿问题，将被持续地研究下去。 2． 08． 5 21世纪初生命科学最有可能突破的领域 ①人类基因组的全序列（遗传密码）将在10一15年测定完毕，为全部遗传信息的破译奠定基础。 ②与生命活动有关的重要基因与重要疾病有关的基因将被陆续发现，其中特别引人注目的是控制记忆与行为的基因、控制衰老与细胞程序性死亡的基因、控制细胞增殖的系列基因、胚胎发育多层次网络调节基因。新的癌基因与抑癌基因的发现与其生物学功能的释明将大大提高对生命本质的了解。 ③人与动物的高级生命活动：感知、思维、记忆、行为与感情的发生与活动机制在脑科学研究突破的基础上，有更深的认识。 ④癌症的治疗将有全面的突破，爱滋病的防治得到控制。 ⑤在阐明地球上原始生命起源的基础上，人类还可能在实验室合成生命体，这种生命体应具有原始细胞的基本特征。

细胞生物学:研究细胞基本的生命活动规律的学科。从显微，亚显微和分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖，分化，代谢，运动，死亡，衰老，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。细胞生物学的主要研究内容:生物膜和细胞器，细胞信号转导，细胞骨架体系，细胞核染色体及其表达，细胞增殖及其调控，细胞分化及干细胞生物学，细胞死亡，细胞衰老，细胞工程，细胞的起源与进化。

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