土木工程与生命科学

土木工程与生命科学
土木工程与生命科学

第一种含义:工程造价是指进行某项工程建设花费的全部费用,即该工程项目有计划地进行固定资产再生产、形成相应无形资产和铺底流动资金的一次性费用总和。显然,这一含义是从投资者——业主的角度来定义的。投资者选定一个项目后,就要通过项目评估进行决策,然后进行设计招标、工程招标,直到竣工验收等一系列投资管理活动。在投资活动中所支付的全部费用形成了固定资产和无形资产。所有这些开支就构成了工程造价。从这个意义上说,工程造价就是工程投资费用,建设项目工程造价就是建设项目固定资产投资。

第二种含义:工程造价是指工程价格,即为建成一项工程,预计或实际在土地市场、设备市场、技术劳务市场等交易活动中所形成的建筑安装工程的价格和建设工程总价格。显然,工程造价的第二种含义是以社会主义商品经济和市场经济为前提。它以工程这种特定的商品形成作为交换对象,通过招投标、承发包或其他交易形成,在进行多次性预估的基础上,最终由市场形成的价格。通常是把工程造价的第二种含义认定为工程承发包价格建筑材料可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。结构材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土、金属、砖瓦、陶瓷、玻璃、工程塑料、复合材料等;装饰材料包括各种涂料、油漆、镀层、贴面、各色瓷砖、具有特殊效果的玻璃等;专用材料指用于防水、防潮、防腐、防火、阻燃、隔音、隔热、保温、密封等。生命科学在建筑材料中的主要应用成果是新型材料,其中包括保温材料,隔热材料,高强材料,会呼吸的材料等。例如,一座建筑物具有智能,能根据环境变化而调节自己的形态,这需要智能型的建筑材料;建筑物在使用过程中受到自然环境的影响而引起的损伤,但自身能进行自我修复,这需要自修复建筑材料。人类还设想在海底生活,在地球以外的星球生活,这需要一些更特殊的建筑材料,所有这些新材料的开发需要你和我们一起来努力。建筑材料长期承受风吹、日晒、雨淋、磨损、腐蚀等,性能会逐渐变化,建筑材料的合理选用至关重要,首先应当安全、经久耐用。建筑材料用量很大,直接影响到工程的造价,通常建材费用占工程总造价的一半以上,因此在考虑技术性能时,必须兼顾经济性。

目前对人们伤害程度最大的辐射因素,原因是这些辐射来源于异常的放射性元素。现有的家居装饰石材,一种是花岗岩,由石英、长石、云母组成,另一种则是大理石。这两种石材中含有一些放射性元素,如镭、铀等,这些元素在衰变过程中会产生放射性物质,如氡等。长期呼吸高浓度的含放射性物质的空气,会对人的呼吸系统,尤其是肺部造成辐射损伤,并引发多种疾病,如胸痛、发烧等,严重的还会导致人体部分细胞癌变,危及生命。除此之外,建筑装修中采用的陶瓷卫浴等,都有可能含有超量的放射性物质,从而对人体健康产生不良影响。新型建筑材料是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种,包括的品种和门类很多。从功能上分,有墙体材料、装饰材料、门窗材料、保温材料、防水材料、粘结和密封材料,以及与其配套的各种五金件、塑料件及各种辅助材料等。从材质上分,不但有天然材料,还有化学材料、金属材料、非金属材料等等。新型建材是区别于传统的砖瓦、灰砂石等建材的建筑材料新品种,行业内将新型建筑材料的范围作了明确的界定,即新型建筑材料主要包括新型墙体材料、新型防水密封材料、新型保温隔热材料和装饰装修材料四大类。新型建材具有轻质、高强度、保温、节能、节土、装饰等优良特性。采用新型建材不但使房屋功能大大改善,还可以使建筑物内外更具现代气息,满足人们的审美要求;有的新型建材可以显著减轻建筑物自重,为推广轻型建筑结构创造了条件,推动了建筑施工技术现代化,大大加快了建房速度。

新型建材的性能和功用各不相同,生产新型建材产品的原材料及工艺方法也各不相同。就其发展情况而言,有的品种重在花色,花色品种层出不穷,如装饰装修材料;有的品种重在功能,如保温材料;有的则通过深加工衍生出多个品种,如新型建筑板材等。以新型建筑板材为例。目前新型建筑板材有几十个品种,其中纸面石膏板、玻璃纤维增强水泥(GRC)板、无石棉硅钙板是目前中国生产量最大、应用最普遍的三种新型建筑板材。这三种板材不

但所采用的原料不同,生产工艺不同,其性能和功用也不同。如纸面石膏板主要原料为石膏和护面纸,适用于作内墙板和吊顶板;玻璃纤维增强水泥板主要原料是低碱水泥和耐碱玻璃纤维,适用于作内外墙板;硅钙板主要原料是硅钙材料,除用作内外墙板外,还可用于装修以及制做和房屋结合在一起的家具等。这三种板的同一特点是:采用它们作为原始板材,再分别配上防渗、保温、防火等功能材料,采用复合技术,可生产出各种轻质和性能优越的新型墙体材料。此外,它们所用的原材料均为非金属材料,而且又是三种最易得到的非金属材料。

生态建筑成为材料界的新宠儿。生态建筑材料的科学和权威的定义目前仍在研究确定阶段。生态建筑材料的概念来自于生态环境材料。生态环境材料的定义也仍在研究确定之中。其主要特征首先是节约资源和能源;其次是减少环境污染,避免温室效应与臭氧层的破坏;第三是容易回收和循环利用。作为生态环境材料一个重要分支,按其含义生态建筑材料应指在材料的生产、使用、废弃和再生循环过程中以与生态环境相协调,满足最少资源和能源消耗,最小或无环境污染,最佳使用性能,最高循环再利用率要求设计生产的建筑材料。显然这样的环境协调性是一个相对和发展的概念。生态建材与其它新型建材在概念上的主要不同在于生态建材是一个系统工程的概念,不能只看生产或使用过程中的某一个环节。对材料环境协调性的评价取决于所考察的区间或所设定的边界。目前,国内外画龙点睛在出现各种各样称之为生态建材的新型建筑材料,如利用废料或城市垃圾生产的“生态水泥”等。但如果没有系统工程的观点,设计生产的建筑材料有可能在一个方面反映出“绿色”而在其它方面则是“黑色”,评价时难免失之偏颇甚至误导。在生态建材发展的重点方面,国内外不少研究者关注按环保和生态平衡理论设计制造的新型建筑材料,如无毒装饰材料,绿色涂料,采用生活和工业废弃物生产的建筑材料,有益健康和杀菌抗菌的建筑材料,低温或免烧水泥、土陶瓷等。从宏观来看,中国发展生态建材,现阶段的重点应放在引入资源和环境意识,采用高新技术对占主导地位的传统建筑材料进行环境协调化改造,尽快改善建材工业对资源能源的浪费和严理污染环境的状况,其实,提高传统建筑材料的环境协调性能并不是排斥发展新型的生态建材。

浅谈对生命科学进展的认识

浅谈对生命科学进展的认识 生命科学对于我们来说既熟悉又陌生。当我们说到基因、细胞、组织、器官等的时候,我们觉得好熟悉,这就是生命科学;但当我们更深入的了解基因,了解细胞的时候,我们感觉真的好陌生,感觉我们并没有真正的了解生命科学。 当代的生命科学涉及和覆盖的范围很广,面面俱到的讲解对它的认识,做到的只能是面面都不俱到。因此,我打算只挑肿瘤这方面的内容,来“侃侃而谈”一番。 一.什么是肿瘤 肿瘤(tumour)是指机体在各种致瘤因子作用下,局部组织细胞增生所形成的新生物。根据新生物的细胞特性及对机体的危害性程度,又将肿瘤分为良性肿瘤和恶性肿瘤两大类,而癌症即为恶性肿瘤的总称。良性肿瘤和恶性肿瘤的区别,如下图 二.引起肿瘤的原因 肿瘤在本质上是基因病。各种环境的和遗传的致癌因素以协同或序贯的方式引起DNA损害,从而激活原癌基因和(或)灭活肿瘤抑制基因,加上凋亡调节基因和(或)DNA修复基因的改变,继而引起表达水平的异常,使靶细胞发生转化。被转化的细胞先多呈克隆性的增生,经过一个漫长的多阶段的演进过程,其中一个克隆相对无限制的扩增,通过附加突变,选择性地形成具有不同特点的亚克隆(异质化),从而获得浸润和转移的能力(恶性转化),形成恶性肿瘤。 1.内因 如果机体内部的某些条件或状况适合外界环境中致癌物质的作用,这些人群就具备了癌症发病的内因。包括精神因素、内分泌失调、免疫缺陷与遗传因素等。约有60%的癌症患者在发病前有明显的精神创伤史。内分泌紊乱可能与乳腺癌、

前列腺癌发病有关。先天性免疫缺陷或长期应用免疫抑制药的人群中,肿瘤的发病率较高。遗传因素与癌的发病有密切关系,如患有错构瘤病综合征、遗传性皮肤病、染色体脆弱综合征等遗传病者,约10%发生恶性肿瘤,一些致癌外因诱发肿瘤时也都通过遗传因素起作用。 2.外因 外界致癌因素是引起癌症的重要刺激因素,大约80%~90%的癌症是由环境因素引起的。已知致癌因素有化学、物理、生物、营养等几种,较重要的有以下几项: ①吸烟与被动吸烟。肺癌病人中吸烟者是不吸烟者的10倍;吸烟者肺癌、喉癌、食管癌、膀胱癌、口咽癌的发病率也比不吸烟寄生虫引发人类肿瘤者高。吸烟量与癌症发病关系尚不明确,即使接触烟草的烟雾量不大也会发生癌症。近年来还发现,经常生活在嗜烟者烟雾环境中的不吸烟者,发生癌症的机会也多。 ②职业因素。因长期接触煤焦油、芳香胺或偶氮染料、亚硝胺类化合物等而致的职业性癌,可占全部癌症的2%~8%。职业性癌一般有相当长的潜伏期,发生在皮肤、泌尿道、呼吸道等部位的职业性癌较常见。 ③放射线及紫外线。电离辐射(X射线、γ射线)所诱发的癌症约占全部癌症的3%,紫外线照射可诱发皮肤癌或恶性黑色素瘤。 ④膳食。人类的饮食结构和习惯与消化道癌关系密切。膳食中脂肪过多易诱发乳癌、大肠癌;水果和蔬菜可降低大肠癌的发病;有些食品添加剂具有致癌作用;腌、熏食品和一些蔬菜、肉类、火腿、啤酒中可能含有致癌的亚硝酸盐和硝酸盐;含有黄曲霉毒素的食品与肝癌发病可能有关。 ⑤药物。治疗癌症的各种抗肿瘤药特别是烷化剂,本身也具有致癌作用;此外,某些解热镇痛药、抗癫痫药、抗组胺药、激素类等与癌症的病因有关。 ⑥寄生虫与病毒。血吸虫病可引起膀胱癌;中华分枝睾吸虫可引起胆管癌。迁延性乙型肝炎所致的肝硬变患者容易发生肝癌;单纯疱疹病毒与宫颈癌的发病有关。许多病毒可以诱发动物肿瘤,但在人类尚缺乏直接证据。 三.肿瘤的治疗方法 (1)手术治疗 理论依据:肿瘤是一类以"局部肿块病变"为主的"全身性"疾病,因此,从理论上讲,手术切除局部肿块可以起到治疗肿瘤的作用,也应作为治疗肿瘤的主要手段。临床实践也证明了这两点:对于大多数肿瘤来说,手术常是目前的主要治疗手段;手术确能治愈部分病例。 适应证:早期、中期和局限性肿瘤的根治性治疗,晚期肿瘤的姑息治疗。 优缺点:手术是一种机械手段,局部病变治疗彻底,不存在化疗耐药、放

大学专业介绍之生物科学类1(生物科学、生物技术、生物信息学)

大学专业介绍之生物科学类1(生物科学、生物技术、生物 信息学) 1.生物科学 本专业培养具有生物科学学科的基本理论、基本知识、基本技能,同时掌握生物科学的理论前沿、应用前景、最新发展动态和应用能力的技术人才,为我国生态建设及植物资源利用和中药资源产业化提供能从事教学、技术研究、生产管理、产品开发等方面的高级技术人才。 业务培养要求:本专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学 1. 2.掌握动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等方面的基本理论、基本知 3.

4. 5. 6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文, 主干课程:植物生物学、动物学、微生物学、生物化学、生物化学实验技术、细胞生物学、遗传学、分子生物学、植物生理学、生态学、天然产物化学、药用植物资源学、中药材生产质量控制、中药材加工学、生物制药等。 就业方向与深造:毕业后可在科研机构、学校从事药用植物和植物生态与资源利用科学研究和教学工作;在企、事业单位从事技术研究、产品开发和生产管理等工作。 2.生物技术 本专业是以生物化学和分子生物学为基础、应用于现代生物技术产业为特色的理科类专业。培养系统掌握现代生命科学知识、生物技术的基本理论和基因工程、细胞工程、发酵工程、生物信息及数据分析等技能,具备良好的科学素养和创新精神的高级专门人才。 主干课程:普通生物学、生物化学与分子生物学、微生物学、细胞生物学、遗传学、基因工程原理与技术、酶工程原理及技术、细胞工程原理与技术、微生物与发酵工程,生物信息学等。 业务培养要求:本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识,受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学

谈谈你对分子生物学未来发展的看法

谈谈你对分子生物学未来发展的看法? 21世纪是生命科学世纪,生物经济时代,分子生物学的发展揭示了生命本质的高度有序性和一致性,是人类认识论上的重大飞跃。生命活动的一致性,决定了二十一世纪的生物学将是真正的系统生物学,是生物学范围内所有学科在分子水平上的统一。 分子生物学是目前自然学科中进展最迅速、最具活力和生气的领域,也是新世纪的带头学科。 分子生物学的研究将带动生物科学全面迅速地发展,生物科学的众多分支学科,将在更高层次上实现理论的大综合。 5、比较原核、真核基因组的特点(上海第二军医大硕士研究生入学考试试题) 一、原核生物基因组结构特点 1、基因组很小,大多只有一条染色体 2、原核生物基因主要是单拷贝基因 3、结构简炼 4、存在转录单元(trnascriptional operon)、多顺反子(polycistron) 5、有重叠基因 二、真核生物基因组结构特点 1、真核基因组结构庞大 2、含有大量重复序列 3、非编码序列多 4、转录产物为单顺反子 5、基因不连续性 6、存在大量的顺式作用元件。 7、存在大量的DNA多态性 8、端粒结构 2、简述RNA转录的基本概念基本过程? 转录(transcription):DNA分子中的遗传信息转移到RNA分子中的过程称为转录。转录产物有mRNA ,tRNA和rRNA。 转录的基本过程:

1)无论是原核还是真核细胞,转录的基本过程都包括:模板识别、转录起始、通过启动子及转录的延伸和终止。 2)全酶上的因子辨认DNA模板上的起始位点,使全酶结合在起始位点上形成全酶-DNA复合物,从而开始“起始反应”; 3)转录开始后,因子立即从复合物上脱落,由核心酶催化RNA的合成; 4)当转录到一定长度时,终止因子识别模板上的终止信号,终止转录,释放转录产物。 简述因子的作用 启动子的识别要靠因子来完成。 10.真核生物的原始转录产物必须经过哪些加工才能成为成熟mRNA,以用作蛋白质合成的模板? 答:内含子的剪接、编辑、在编码及化学修饰。 简述原核和真核生物mRNA的区别? 原核生物mRNA的特征: A、半衰期短 B、多以多顺反子的形式存在 C、单顺反子mRNA:只编码一个蛋白质的mRNA。 D、多顺反子mRNA:编码多个蛋白质的mRNA E、5’端无“帽子”结构,3’端没有或只有较短的poly(A )结构 F、SD序列:mRNA中用于结合原核生物核糖体的序列。 真核生物mRNA的特征: a、5’端存在“帽子”结构 b、多数mRNA 3’端具有poly(A )尾巴(组蛋白除外) C、以单顺反子的形式存在 什么是Pribnow box?它的保守序列是什么?

浙江省医学实验动物与动物实验考试问答题

三、问答题(每题10分,共30分) 1、请叙述实验动物遗传学和微生物学的分类及其质量控制意义。 实验动物遗传学分类:近交系动物、杂交群动物及远交系动物。实验动物遗传学质量控制意义:实验动物在繁衍及成长过程中,遗传基因易受到漂变、污染及突变等影响,因而,有必要对动物遗传质量进行检定和判断,以保证其质量和使用的可靠性。实验动物微生物学分类:普通级动物(CV)、清洁级动物(CL)、无特定病原体级动物(SPF)、无菌动物(GF)、悉生动物(GN)。实验动物微生物学质量控制意义:由于实验动物采取群体饲养,频繁与外环境和人员接触,易被各种病原体感染,造成疾病爆发、流行和隐性感染,因而对实验研究产生严重干扰,造成人力物力和时间的极大浪费。有的病原体宿主广泛,属人兽共患病原,可引起人和动物的疾病,更具有危险性。因此,开展实验动物微生物监控工作,减少或阻止微生物的影响,对保证实验动物质量及等级标准化,以及动物实验结果的可靠性,具有十分重要的意义。 2、举例说明常用实验动物在生命科学研究中的用途。 小鼠用途:药物评价和毒性试验;肿瘤学研究;传染性疾病研究;遗传学和遗传性疾病研究;老年病学研究;计划生育研究;免疫学研究。大鼠用途:生理学研究;营养学研究;药理学和毒理学研究;肿瘤研究;遗传疾病研究;传染病研究环境污染与人类健康研究;口腔医学研究;心血管疾病研究;其他如实验外科学、核医学、物理性损伤、计划生育、老年病学等研究。豚鼠用途:免疫学研究;传染病研究;药物学研究;营养学研究;耳科学研究。地鼠用途:肿瘤学研究;生理学研究;遗传学研究;糖尿病研究;营养学研究;药物学、毒理学、致畸等方面研究;冬眠和冬眠机制研究;预苗制备与鉴定研究。长爪沙鼠用途:病毒学研究;细菌学研究;寄生虫病研究;内分泌学研究;代谢病研究;脑神经病研究;肿瘤学研究;其他如抗辐射、心理学、肾功能性变等研究。兔用途:发热及热原实验;皮肤刺激试验;制作动脉粥样硬化症模型;计划生育研究;免疫学研究;心血管疾病研究;微生物学研究;眼科学研究;急性实验;遗传学实验;口腔科学研究。犬用途:实验外科学;基础医学研究;药理、毒理学研究;某些疾病研究。猕猴用途:传染病研究(病毒性、细菌性及寄生虫疾病);营养、代谢和老年病研究;生殖生理研究;行为学和精神病及神经生物学研究;环境卫生公害研究。小型猪用途:皮肤烧伤研究;肿瘤研究;免疫学研究;心血管病研究;糖尿病研究,畸形学和产期生物学等研究;遗传性和营养性疾病研究;悉生猪和猪心脏瓣膜应用;牙科研究;外科手术方面研究;其他疾病研究。 3、简述遗传性和诱发型动物疾病模型的概念及优缺点。 遗传性动物疾病模型(自发性动物模型)概念:指实验动物未经任何人工处置,在自然条件下发生的或由于基因突变的异常表现,通过遗传育种保留下来的动物模型。优点:此类动物模型不需要研究者通过任何方法进行处置,在自然条件下发生的或由于基因突变的异常表现,通过遗传育种保留下来,实验动物工作者将这些突变基因培育成携带不同突变基因的实验动物品系,成为人类遗传性疾病的良好模型,如高血压大鼠、自发性肿瘤大鼠和小鼠、糖尿病大鼠和小鼠、免疫性疾病动物模型等;缺点:种类有限,来源比较困难,而且疾病模型的动物饲养条件要求高,发病率低,发病时间长,需要一定的时间,若大量使用尚有一定的困难。诱发型动物疾病模型的概念:又称实验型动物模型,是指研究者通过使用物理的、化学的、生物的和复合的致病因素作用于动物,造成动物组织、器官或全身一定的损害,出现某些类似人类疾病时而出现的功能、代谢或形态结构方面的病变,即人为地又发动物产生类似人类疾病模型。诱发型动物疾病模型优点:制作方法简便,实验条件比较简单,其他因素容易控制,在短时间内可以复制大量的动物模

生命科学

生命科学三处 生命科学三处包括生物化学与分子生物学、遗传学、细胞生物学、发育生物学和免疫学等4个一级学科,集中了生命科学最基础和最前沿的研究,是生命科学最活跃的研究领域之一。生命科学发展到今天,学科的界限逐渐融合,分子生物学、细胞生物学、遗传学等已经密不可分。分子生物学在微观层次对生物大分子的结构和功能,特别是基因研究上取得突破后,正深入到在分子水平上对细胞活动、发育、遗传和进化进行探索。基因、蛋白质、细胞、发育和进化研究形成基础生物学研究的一条主线。另一方面,遗传、细胞学、免疫学等从分子、细胞到整体不同层次水平的研究,其他领域如数学、物理、信息科学等多学科向生命科学的交叉和相互渗透、复杂系统理论和非线性科学的发展,也使得基础生物学研究在思维和方法论上从分析走向综合,或者分析与综合结合,体现了整合生物学的思想。此外,新技术和新方法的建立和引入,如生物芯片技术、蛋白质组学方法、结构基因组方法、各种质谱、波谱方法、单分子技术、生物信息学等,在基础生物学研究中特别是功能基因组和蛋白质的研究中发挥了越来越重要的作用。 生物化学与分子生物学的对象是参与生命活动过程的生物大分子的结构与功能。研究蛋白质等生物大分子具有生物功能的结构基础以及生物大分子之间相互识别的结构是生物化学学科重要领域;核酸特别是non-coding RNA的基因和功能、酶的催化和调节机制、膜蛋白和膜脂的相互作用、糖蛋白和糖复合物的结构功能等也是生物化学学科所关注的重要课题。 人类基因组计划的实施及相关模式生物基因组研究的开展,对生命科学尤其是遗传学的发展产生了巨大的影响,极大地促进了遗传学研究及生命科学其他学科的发展。功能基因组学是遗传学研究重要的方面;另外涉及基因表达调控规律、多基因、多因素影响的遗传学问题等仍是遗传学研究的重要课题;针对基因组研究产生的海量数据,发展生物信息学方法也是遗传学面临的新课题。 现代分子生物学、细胞生物学等相关学科的发展也极大促进了免疫学的发展。分子、细胞与整体水平的研究,以及通过对机体免疫系统、神经与内分泌系统等相互关系的研究,不断深化了对免疫系统的了解,丰富了对机体内环境调节机制的认识。现代免疫学的研究转而也极大地促进了相关学科的发展,尤其是在基础医学、临床医学和预防医学领域,免疫学科的研究揭示了某些疾病的发病机理,并为疾病的诊断和防治提供了理论基础。 生物化学和分子生物学曾经是生命科学的前沿和最活跃的学科。近年来由于分子生物学的技术和方法不断为生命科学其他领域广泛运用,使本学科的资助越来越侧重于蛋白质等生物大分子及其复合物的三维结构与功能研究方面。 蛋白质是生物功能的体现者,蛋白质的结构及其运动是其发挥生物功能的基础。因此蛋白质结构与功能的研究是生物化学领域的重要资助方向。人类基因组计划的实施,以及其后的功能基因组的研究,也对蛋白质的研究提出了新的课题,以蛋白质晶体学和NMR测定为特点的结构生物学,高通量、大规模研究蛋白质结构和功能,如结构基因组学、蛋白质组学等已经成为本学科的重要研究方面。 DNA、RNA等作为遗传信息分子,研究其本身的结构及与蛋白质的相互作用是该领域更基础的课题;基因表达调控以及RNA选择性剪接、RNA水平的编辑、特别是non-codingRNA,如snRNA在剪接体功能、snoRNA在细胞核内参与转录调控等方面仍有许多问题值得研究。目前国内RNA的研究队伍偏小,应予以扶植和倾斜。 膜蛋白的结构与功能及膜蛋白与膜脂的相互作用是本学科生物膜研究的重点。但由于生物膜体系复杂,研究难度较大,国内研究队伍比较薄弱;多糖和糖复合物的研究也是当前生

生命科学与生物技术

生命科学与生物技术 姓名:谢新发班级:大06数学1班学号:43号 摘要: 当今世界,科学技术发展突飞猛进,新兴学科、交叉学科不断涌现,科技进步对经济社会的影响及作用显得日益广泛、深刻。伴随着信息科技革命的浪潮,生命科学和生物技术的未来也展现出其不可限量的前景。越来越多的人们已经认识到,一个生命科学的新纪元即将开始,并将对科技发展、社会进步和经济增长产生极其重要而深远的影响。生命科学和生物技术将会极大地应用于国家的农业、工业和安全。应当说,生命科学和生物技术及其产业的发展为我国提供了一次科技创新和社会生产力实现跨越式发展的重大战略机遇。 关键词:生命科学生物技术现状前景对策 一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景 无论是科技界还是产业界,都基本认同这样一个重要判断:在新的世纪里,生命科学的新发现,生物技术的新突破,生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程认知与神经科学等关键技术,正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一,深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品及生物安全状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同,但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。 进入21世纪后,生物技术产业显示出其强劲的发展势头,成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略,强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”。欧盟已成立生物技术委员会。在软件领域成就斐然的印度,早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划,明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明,世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。 目前,生命科学的研究热点仍然集中在基因组科学、蛋白质科学、认知与神经科学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后,水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成,这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定,将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(Functional Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域,这将带来更多与人类自身发展密切相关联的重大研究成果。 生物技术方面的进展则更为迅速,基因工程、转基因技术、纳米生物技术等等,将大大加快基因工程药物和疫苗的研制,以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看,生物技术目前仍主要应用于医药和农业,但在食品、环保、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计,全球生物药品市场规模2000年为300亿美元,预计2010年将达到9000亿美元。在转基因技术方面,尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在,但2007年全球23个国家种植了1.143亿公顷转基因农作物,比2006年增长12%。随着人类基因组图谱的破译,将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年,利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。 值得强调的是,当代科学技术发展正在呈现出前所未有的技术融合趋势。特别是生物技术与其他高技术的融合,形成了生物芯片、生物光电、生物传感器等高技术领域,产生了生物技术群。比如,生物芯片技术的开发和运用,将在生物学和医学基础研究、食品、农业、环保等领域中开辟一条全新的道路,改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗。科技发展的这一突出现象以及由此带来的产业深层次变革,已经引起许多国家的高度关注。

浅谈对生命科学的认识

浅谈对生命科学的认识 对于生命科学有一个比较全面的概括----------生命科学是研究 生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动能动地改造生物界造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。 生物科学主要涵盖了植物学、动物学、微生物学、神经学、生理学、组织学、解剖学等 生物技术则涉及到基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等内容 信息进行存储、检索和分析的学基因组学、蛋白学和系统生物学等方面而我自身比较感兴趣的是微生物学与植物学的交叉学科下面先以微生物学与植物学的交 2008年度国家自然科学基金项目指南中提到生命科学部一处由微生物学学科与植物学学科组成,主要受理针对微生物和植物开展的生物多样性、形态与结构、系统与进化、生理与代谢、遗传与发育等科学问题的综合研究。微生物学学科主要受理范围微生

病毒学基于微生物学的交 包括次生代谢、植物化学和天然 物学植物等。可见微生物学的研究与植物学是密不可分的同时其也是生命科学中一个重要的研究方向其应用实例有鏈霉菌在植物保護方面的應用。生物防治法是农业生态系中植物病原、昆虫与益菌或天敌等族群间维持均衡的重要策略之一。就植物病害而 下透过一种或多种拮 而达到防治植物病害的效果。链霉菌拮抗植物病原菌的原生物 的效果。 链霉菌拮抗植物病原菌的原理可分为抗生、竞争和超寄生作用。抗生作用是指拮抗菌所分泌 抑制病原菌的生长。竞争作用是拮抗菌与植物病原菌竞争养分、 制病原菌的生长及存活间接保护作物免于被病原危害。超寄生作

受破坏甚至死亡。例如利迪链霉菌WYEC108 腐霉菌菌丝的细胞壁。如果把豌豆种子粉衣以WYEC108 菌株 灰绿链霉菌可产生 霉菌 链霉菌还可产生多种可分解蛋白质、木质素、几丁质及纤维素的 、分子生物学与基因工程方面、发酵工程以及医学上的应用分子生物学与基因工程方 科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。20世纪50年代遗传物质DNA生命活动的新纪元。此后遗传信息由DNA通过RNA传向蛋白质这一“中

浙江省医学实验动物与动物实验培训考试简答题及答案

第一章 医学实验动物学概论 1、实验动物学的概念及其主要研究内容。 实验动物学是以实验动物为主要研究对象,并将培育的实验动物应用于生命科学研究等领域的一门综合性基础学科。实验动物学的主要研究内容包括:实验动物生物学,实验动物环境生态学,实验动物遗传学,实验动物营养学,实验动物微生物学和寄生虫学,实验动物医学,比较医学,动物实验技术,动物实验伦理学,动物实验替代方法学,实验动物福利。 2、请简述科技部、卫生部实验动物的管理政策。 《医学实验动物合格证的暂行条例》,《实验动物管理条例》,《实验动物许可证管理办法(试行)》,《关于善待实验动物的指导意见》等。 3、简述21世纪医学实验动物科学发展趋势。 随着科学技术的蓬勃发展,新思维、新理念、新发现推动着新兴学科和交叉学科不断涌现,使得科学技术以前所未有的速度飞速发展。一、实验动物科学与分子生物学技术:现代生命科学技术,包括克隆技术、转基因技术等为开发实验动物新品种、品系创造了条件;二、实验动物资源开发与利用:动物种质资源的综合开发和实验动物化一直是实验动物学科发展的重点内容之一;三、3R研究,即动物实验的减少(Reduction),替代(Replacement)和优化(Refinement):3R研究作为实验科学研究领域中的一个前沿学科已成为生命科学研究中一个很重要的组成部分,其研究结果已达到较高水平,并在产品质量法定检测和其他众多领域中广泛应用,通过3R研究,不仅进一步丰富了科学研究手段,而且开拓了人们的科研思路,解决了采用常规方法难以解决的问题;四、实验动物工作管理体系的完善:实验动物管理的核心是质量管理,应把加强动物实验质量管理作为整个实验动物管理的切入点;五、培养中国实验动物市场:实验动物科学既有学科本身的发展规律,又因其服务于其他学科,因而决定了其具有商品化、社会化、产业化的前景。 第二章 医学实验动物学标准 4、医学实验动物标准包括哪几方面,请举例说明实验动物质量对实验的影响。 医学实验动物标准包括:实验动物质量标准、动物实验条件标准和动物实验操作规范。实验动物质量对实验的影响:实验动物是人类疾病研究的“替身”及生物科学研究的材料。医学研究中需要更为适合的不同类型动物来完成科学实验,其本身的质量问题,涉及实验研究的敏感性和反应一致性,而且一些生命科学的成就,必须依靠某种遗传类型的实验动物。实验动物不同于其他动物,它的质量受到多个条件的限制,人们必须对这些限制做出相应的衡量标准。因此,为了使动物实验结果准确可靠,实验动物就像任何其他产品一样,在从生产至使用的整个过程中,用实验动物标准严格控制其质量。 5、请叙述实验动物遗传学和微生物学的分类及其质量控制意义。 实验动物遗传学分类:近交系动物、杂交群动物及远交系动物。实验动物遗传学质量控制意义:实验动物在繁衍及成长过程中,遗传基因易受到漂变、污染及突变等影响,因而,有必要对动物遗传质量进行检定和判断,以保证其质量和使用的可靠性。实验动物微生物学分类:普通级动物(CV)、清洁级动物(CL)、无特定病原体级动物(SPF)、无菌动物(GF)、悉生动物(GN)。实验动物微生物学质量控制意义:由于实验动物采取群体饲养,频繁与外环境和人员接触,易被各种病原体感染,造成疾病爆发、流行和隐性感染,因而对实验研究产生严重干扰,造成人力物力和时间的极大浪费。有的病原体宿主广泛,属人兽共患病原,可引起人和动物的疾病,更具有危险性。因此,开展实验动物微生物监控工作,减少或阻止微生物的影响,对保证实验动物质量及等级标准化,以及动物实验结果的可靠性,具有十分重要的意义。 6、简述影响动物实验和屏障动物实验室的环境因素。 影响动物实验和屏障动物实验室的环境因素:1、气候因素:温度、湿度、气流、风速等;2、物理化学因素:光照、噪音与振动、氧、二氧化碳、氨、粉尘、消毒剂等;3、居住因素:包括房屋、笼具、垫料、饮水给料设施等;4、营养因素:饲料、饮水等;5、生物因素-同种生物因素与异种生物因素:同种生物因素包括社会地位、势力范围、咬斗、饲养密度等,异种生物因素包括微生物及其他生物等;5、人为因素:建筑设施维护、饲养管理、实验操作等。

2018上海高中学业水平考试生命科学生物等级考真题卷

上海市2018学年度等级考监控测试 生命科学试卷 考生注意: 1.试卷满分100分,考试时间60分钟。 2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括两部分,第一部分全部为选择题,第二部分为综合分析题,包括填空题、选择题和简答题等题型。 3.考生应用2B铅笔、钢笔或圆珠笔将答案直接写在答题纸上 一.选择题(共40分,每小题2分,每小题只有一个正确答案) 1. 图1为丙氨酸结构式,依据氨基酸结构通式,判定他的R基是() A. -H B. -NH 2 C. -COOH D. -CH 3 2. 我国科学家钟杨已保存种子4000万种,他的团队贡献属于保护生物多样性的措施() A.就地保护 B.迁地保护 C.离体保护 D.异地保护 3. 图2为某动物细胞周期中各期时长,该细胞分裂间期时长为() A. 1h B. 4h C. 12h D. 21h 4. 使用显微镜目镜测微尺在低倍镜10X下测量变形虫,测得虫体长占20格,转换高倍镜40X虫体所占格数为() A. 10格 B. 20格 C. 40格 D. 80格 5. 表1为某同学设计的实验,该实验结果可以证明酶() 表1 步骤1号试管2号试管 1加淀粉液2ml加淀粉液2ml 2加充足淀粉酶加充足脂肪酶

3加碘液加碘液 现象不变色变蓝 A.具有高效性 B. 具有专一性 C. 本质为蛋白质 D. 本质为RNA 6.为一个基因型AaBb的土豆,将其块茎埋入土中,其后代基因型为() A. AaBb B. AaBB C. AABb D. aaBb 7.如图3是人体内物质X和Y的代谢示意图,以下表述正确的是() A.①表示糖酵解 B.物质Y是丙酮酸 C. Z表示卡尔文循环 D. 物质X是脂肪 8.发财树浇水太多容易导致烂根,烂根后植物能检测出() A.乙醇与CO 2 B. 仅CO 2 C. 仅O 2 D. 仅H 2 O 9.吸收外周组织中多余胆固醇并运到肝脏的脂蛋白主要是() A.乳糜微粒CM B. 高密度脂蛋白HDL C. 低密度脂蛋白LDL D. 极低密度脂蛋白VLDL 10. 小萌正在参加百米赛跑,下列状况中符合此时身体情况的是() A. 支气管扩张,心跳加快 B. 支气管收缩,心跳加快 C. 支气管扩张,心跳减慢 D. 支气管收缩,心跳减慢 11. 图4是某植物细胞有丝分裂的光学显微镜照片,该细胞刚完成() A. 细胞核分离 B. 染色单体分离 C. DNA双链解开 D. 同源染色体分离

生物科学,生物技术,生物工程的区别与联系

生物科学 业务培养目标:本专业培养具备生物科学的基本理论、基本知识和较强的实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才。 业务培养要求:本专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及一定的教学、科研能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力: 1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识; 2.掌握动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能; 3.了解相近专业的一般原理和知识; 4.了解国家科技政策、知识产权等有关政策和法规; 5.了解生物科学的理论前沿、应用前景和最新发展动态; 6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。 主干学科:生物学 主要课程:动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等 主要实践性教学环节:包括野外实习、毕业论文等,一般安排10周~20周。 主要专业实验:动物生物学实验、植物生物学实验、微生物学实验、细胞生物学实验、遗传学实验、生物化学实验、分子生物学实验等 修业年限:四年 授予学位:理学学士 生物技术

业务培养目标:本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。 业务培养要求:本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识,受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发与管理的基本能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力: 1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识; 2.掌握基础生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能,以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法; 3.了解相近专业的一般原理和知识; 4.熟悉国家生物技术产业政策、知识产权及生物工程安全条例等有关政策和法规; 5.了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及生物技术产业发展状况; 6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。 主干学科:生物学 主要课程:微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等 主要实践性教学环节:包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计)等,一般安排10周~20周。 主要专业实验:微生物学实验、细胞生物学实验、遗传学实验、生物化学实验、分子生物学实验、生物技术大实验等 修业年限:四年 授予学位:理学学士

浅谈生命科学的应用

浅谈生命科学的应用 生工121 徐娜 2012121104 这学期选修了生命科学导论这门课,了解到生命科学是通过分子遗传学为主的研究生 命活动规律、生命的本质、生命的发育规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关 系的科学。最终能够达到治疗诊断遗传病、提高农作物产量、改善人类生活、保护环境等 目的。今天就来谈谈生命科学与我所学专业的联系,我的专业是生物工程,方向主要的是 食品发酵,那么生命科学在食品发酵方面有哪些应用呢? 一、基因工程技术在食品发酵生产中的应用 基因工程技术是现代生物技术的核心内容,采用类似工程设计的方法,按照人类的特殊 需要将具有遗传性的目的基因在离体条件下进行剪切、组合、拼接,再将人工重组的基因通过载体导入受体细胞,进行无性繁殖,并使目的基因在受体细胞中高速表达,产生出人类所需要的产品或组建成新的生物类型。 (一)改良面包酵母菌的性能 面包酵母是最早采用基因工程改造的食品微生物。将优良酶基因转入面包酵母菌中后,其含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖的含量比普通面包酵母显著提高,面包加工中产生二氧化碳气体量提高,应用改良后的酵母菌种可生产出膨润松软的面包。 (二)改良酿酒酵母菌的性能 利用基因工程技术培育出新的酿酒酵母菌株,用以改进传统的酿酒工艺,并使之多样化。采用基因工程技术将大麦中的淀粉酶基因转入啤酒酵母中后,即可直接利用淀粉发酵,使生 产流程缩短,工序简化,革新啤酒生产工艺。 (三) 改良乳酸菌发酵剂的性能 乳酸菌是一类能代谢产生乳酸,降低发酵产品pH值的一类微生物。乳酸菌基因表达系 统分为组成型表达和受控表达两种类型。通过基因工程得到的乳酸菌发酵剂具有优良的发 酵性能,产双乙酰能力、蛋白水解能力、胞外多糖的稳定形成能力、抗杂菌和病原菌的能力较强。 二、细胞工程技术在食品发酵生产中的应用 细胞工程是生物工程主要组成之一,是在细胞水平上改变细胞的遗传特性或通过大规模细胞培养以获得人们所需物质的技术过程。细胞工程主要有细胞培养、细胞融合及细胞代 谢物的生产等。细胞融合是在诱导剂作用下,使两个或两个以上的异源细胞或原生质体相互接触,从而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成杂种细胞的现象。细胞融合技术是一种改良微生物发酵菌种的有效方法,主要用于改良微生物菌种特性、提高目的产物的产量、使菌种获得新的性状、合成新产物等。与基因工程技术结合,使对遗传物质进一步修饰提供了多样的可能性。例如日本味之素公司应用细胞融合技术使产生氨基酸的短杆菌杂交,获得比原产量高3倍的赖氨酸产生菌和苏氨酸高产新菌株。酿酒酵母和糖化酵母的种间杂交,分离子后代中个别菌株具有糖化和发酵的双重能力。日本国税厅酿造试验所用该技术获得了优良 的高性能谢利酵母来酿制西班牙谢利白葡萄酒获得了成功。 在细胞培养方面最典型的例子是人参细胞培养成功,还有香料与色素的生产。日本利 用培养草莓细胞生产红色素的技术已成功应用于葡萄酒及食品加工之中。利用香草细胞培 养技术可大量生产香草香精。当今,白酒、果酒、酱类等食品发酵行业以使用酵母为主, 曲菌也适于酒类和酱油生产。这些行业的微生物育种目标是培养出耐乙醇酵母、耐盐酵母、耐高糖酵母、无泡酵母、耐温酵母及谷酰胺酶与蛋白质分解酶活性高的曲菌。具有重要意

【环境-管理】实验动物环境设施控制.

实验动物环境设施控制 供实验动物保种、繁殖、生产的特定场所,以及动物生存的外部条件,总称为实验动物环境;其中动物房舍、辅助建筑以及所需的各种设备等,若用于动物繁殖、生产的称为实验动物设施,若是用于动物实验的称为动物实验设施。 实验动物环境可分为: ?外环境。是指实验动物设施或动物实验设施以外的周边环境。如气候或其他自然因素、邻近的民居或厂矿单位、交通和水电资源等。 ?内环境。指实验动物设施或动物实验设施内部的环境。内环境又细分为大环境和小环境。前者是指实验动物的饲养间或实验间的整体环境状况;后者是指在动物笼具内,包围着每个动物个体的环境状况,如,温、湿度,气流速度,氨及其他气体的浓度,光照,噪音等等。 实验动物环境条件,对动物的健康和质量,以及对动物实验结果有直接的影响,尤其是高等级的实验动物,环境条件要求严格和恒定。因而,对环境条件人工控制程度越高,并符合标准化的要求,生活这样环境中的动物,就越具有质量上的保证,一致性的程度就越高,动物实验结果就有更好的可靠性和可重复性,也使同类型的实验数据具有可比较的意义。 影响实验动物环境的因素及其控制: ?气候因素。包括有温度、湿度、气流和风速等。在普通级动物的开放式环境中,主要是自然因素在起作用,仅可通过动物房舍的建筑座向和结构、动

物放置的位置和空间密度等方面来作有限的调控。在隔离系统或屏障、亚屏障系统中的动物,主要是通过各种设备,对上述的因素予以人工控制。在国家制定的实验动物标准中,对各质量等级动物的环境气候因素控制,都有明确的要求。 ?理化因素。包括有光照、噪音、粉尘、有害气体、杀虫剂和消毒剂等。这些因素可影响动物各生理系统的功能及生殖机能,需要严格控制,并实施经常性的监测。普通级动物要在适当的范围内,采取有效的措施,对此予以监控;尤其是清洁级以上等级的动物,应通过实验动物设施内的各种设备,按国家颁布的各个等级标准,严格予以控制。 ?生物因素。是指实验动物饲育环境中,特别是动物个体周边的生物状况。 包括有动物的社群状况、饲养密度、空气中微生物的状况等。例如,在实验动物中许多种类,都有能自然形成具有一定社会关系群体的特性。对动物进行小群组合时,就必须考虑到这些因素。不同种之间或同种的个体之间,都应有间隔或适合的距离。对实验动物设施内空气中的微生物有明确的要求,动物等级越高要求越为严格。国家标准规定,亚屏障系统设施内空气落下的菌数少于或等于12.2个/皿时,屏障系统2.45个/皿时,隔离系统0.49个/皿时。实验动物的房舍设施 这里指的实验动物设施是实验动物和动物实验设施的总称,是为实现对动物所需的环境条件实行控制目标而专门设计和建造的。实验动物设施依其使用功能的不同,划分为各个功能区域,各自有不同的要求。 实验动物设施的等级及其规划结构要点

生物科学技术发展

生物科学技术发展 急需关于生物科学技术发展的报道! 提问者:露雨风桐 调查媒体对生物科学技术发展的报道 多姿多彩的生物,使地球上充满了生机。人类的生存和发展同各种各样的生物息息相关。自古以来,人类就不断探索生物界的奥秘,从中获益良多。现代社会,生物科学在人类社会的各个领域发挥着日益重要的作用。人类社会与生物学的关系越来越紧密。 生物科学与社会的关系 随着生物科学的发展,生物科学技术对社会的影响越来越大。这主要表现在以下几个方面: 1.影响人们的思想观念,如进化的思想和生态学思想正在被越来越多的人所接 受。 2.促进社会生产力的提高,如生物技术产业正在形成一个新兴产业;农业生产 力因生物科学技术的应用而显著提高。 3.随着生物科学的发展,将会有越来越多的人从事与生物学有关的职业。 4.促进人们提高健康水平和生活质量,延长寿命。 5.影响人们的思维方式,如生态学的发展促进人们的整体性思维;随着脑科学 的发展,生物科学技术将有助于改进人类的思维。 6.对人类社会的伦理道德体系产生冲击,如试管婴儿、器官移植、人基因的人 工改造等,都会对人类社会现有的伦理道德体系产生挑战。 7.生物科学技术的发展对社会和自然界也可能产生负面影响,如转基因生物的 大量生产改造物种的天然基因库,可能会影响生物圈的稳定性。 理解科学技术与社会的关系,是科学素质的重要组成部分。因此,中学生课程中应当充实这方面的内容。 展望21世纪的科学技术 21世纪的科学研究将在四个层面上展开。 第一个层面是研究物质结构及其运动规律的物质科学,由此将深化人们对物质世界和字宙起源与演化的认识。

第二个层面是生命科学。20世纪末,人类基因组全部测序工作基本完成,预示着新世纪生命科学必将酝酿着新的突破,将引发对解读基因密码规律的探索,从而使人类在分子水平上能够找到生命起源及其演化过程的谱系,发现生命遗传、生殖与发育、生长与衰老、代谢与免疫等机制。同时通过对人类基因密码的解读.-些重大的疾病基因将被发现,使危害人类生命的疾病得到治疗。 第三个层面是地球与环境科学。21世纪,地球与环境科学将更加注重人类与自然环境的协调发展,并从工业经济时代的注重矿产资源,逐步转移到重视新能源、水、耕地和生态资源,研究对象从陆地更多地拓展到海洋、太空等。 第四个层面就是对人脑与认知的研究。21世纪,人类将在脑科学、认知神经科学研究和人类起源与进化的几个重大问题上取得突破性进展,这也将是科学发展的一个新高峰。脑与认知神经科学的进展将进一步揭示人类意识、思维的本质,为攻克脑的疾病提供基础。同时为开发智能计算机、仿脑的信息系统以及能像人一样思维和动作的机器人创造了条件,这将对人类文明进程产生无可限量的影响。 生物科学与计算机技术的结合 20世纪后期,生物科学技术迅猛发展,无论从数量上还是从质量上都极大地丰富了生物科学的数据资源。数据资源的急剧膨胀迫使人们寻求一种强有力的工具去组织这些数据,以利于储存、加工和进一步利用。而海量的生物学数据中必然蕴含着重要的生物学规律,这些规律将是解释生命之谜的关键,人们同样需要一种强有力的工具来协助人脑完成对这些数据的分析工作。另一方面,以数据分析、处理为本质的计算机科学技术和网络技术迅猛发展?并日益渗透到生物科学的各个领域。于是,一门崭新的、拥有巨大发展潜力的新学科?生物信息学?悄然兴起。 生物信息学的诞生及其重要性 早在1956年,在美国田纳西州盖特林堡召开的首次?生物学中的信息理论研讨会?上,便产生了生物信息学的概念。但是,就生物信息学的发展而言,它还是一门相当年轻的学科。直到20世纪80?90年代,伴随着计算机科学技术的进步,生物信息学才获得突破性进展。 1987年,林华安博士(Dr. Hwa A. Lim)正式把这一学科命名为?生物信息学?(Bioinformatics)。此后,其内涵随着研究的深入和现实需要的变化而几经更迭。1995年,在美国人类基因组计划第一个五年总结报告中,给出了一个较为完整的生物信息学定义:生物信息学是一门交叉科学,它包含了生物信息的获取、加工、存储、分配、分析、解释等在内的所有方面,它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具,来阐明和理解大量数据所包含的生物学意义。 生物信息学不仅是一门新学科,更是一种重要的研究开发工具。从科学的角度来讲,生物信息学是一门研究生物和生物相关系统中信息内容与信息流向的综合系统

浅谈细胞生物学未来情况

浅谈细胞生物学未来情况 11生科111003015 康明辉 摘要:著名生物学家威尔逊早在20世纪20年代就提出“一切生物学关键问题必须在细胞中找寻”。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。细胞生物学的研究范围广泛,其核心可归结为遗传和发育问题。遗传是在发育中实现的,而发育又要以遗传为基础。当前细胞生物学的主要发展趋势是用分子生物学及物理、化学方法,深入研究真核细胞基因组的结构及其表达的调节和控制,以期从根本上揭示遗传和发育的关系,以及细胞衰老、死亡和癌变的原因等基本生物问题,并为把遗传工程技术应用到高等生物,改变其遗传性提供理论依据。20世纪90年代以来,分子生物学取得很大进展,这些进展促进了细胞结构和功能调控在分子水平上的研究 关键词:细胞遗传生物学发育 细胞生物学的研究范围广泛,其核心可归结为遗传和发育问题。遗传是在发育中实现的,而发育又要以遗传为基础。当前细胞生物学的主要发展趋势是用分子生物学及物理、化学方法,深入研究真核细胞基因组的结构及其表达的调节和控制,以期从根本上揭示遗传和发育的关系,以及细胞衰老、死亡和癌变的原因等基本生物问题,并为把遗传工程技术应用到高等生物,改变其遗传性提供理论依据。20世纪90年代以来,分子生物学取得很大进展,这些进展促进了细胞结构和功能调控在分子水平上的研究。 目前对细胞研究在方法学上的特点是高度综合性,使用分子遗传学手段,对新的结构成分、信号或调节因子的基因分离、克隆和测序,经改造和重组后,将基因(或蛋白质产物)导入细胞内,再用细胞生物学方法,如激光共聚焦显微镜、电镜、免疫细胞化学和原位杂交等,研究这些基因表达情况或蛋白质在活细胞或离体系统内的作用。分子遗传学方法和细胞生物学的形态定位方法紧密结合,已成为当代细胞生物学研究方法学上的特点。另一方面,用分子遗传学和基因工程方法,如重组DNA技术、PCR、同源重组和转基因动植物等,对高等生物发育的研究也取得出乎意料的惊人进展。对高等动物发育过程,从卵子发生、成熟、模式形成和形态发生等方面,在基因水平的研究正全面展开并取得巨大进展。自从“人类基因组计划”实施以来,取得了出乎意料的迅速进展。2000年6月,国际人类基因组计划发布了“人类基因组工作框架图”,可称之为“人类基因草图”,这个草图实际上涵盖了人类基因组97%以上的信息。从“人类基因组工作框架图”中我们可以知道这部“天书”是怎样写的和用什么符号写的。2001年2月,包括中国在内的六国科学家发布人类基因组图谱的“基本信息”,这说明人类现在不仅知道这部“天书”是用什么符号写的,而且已经基本读懂了这部“天书”。其他典型生物的基因组研究有的已经完成,有的正在进行。在对从低等到高等的不同生物门类的基因组、调控基因群,以及发育调控模式比较研究的基础上,已开始对发育和进化的关系进行探索。在基因和细胞水平,对遗传、发育和进化关系的探索已展现出乐观的前景。“后基因组时代”的生物学任务是基因组功能的研究,即对细胞的基因表达谱和蛋白质谱的研究,这些都将从根本上影响未来细胞生物学的发展趋向。正如过去各种生命现象的奥秘都要从细胞的结构和功能活动中寻求解答一样,目前对细胞的结构和功能,也要从基因组的结构和功能活动中寻求解答。基因、细胞和发育将是贯穿细胞生物学研究的主

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