21世纪分子生物学发展的趋向
21世纪分子生物学的展望
(xx)
一．分子生物学的发展
20世纪是分子生物学发生发展的世纪。
1．分子生物学的诞生：1952年DNA双螺旋结构的发现（基因自决）
1958年中心法则的提出（从基因到性状）
1968年遗传密码的破译（从碱基到氨基酸）
2．DNA重组技术的发展：
使人类社会中出现了一类新的巨无霸产业——生物技术与基因工程。从此，DNA重组技术、DNA分析技术应用到生物学的每一角落（分类、进化、考古、法医,）。
3．分子信息生物学的诞生：
DNA序列分析技术的发展，毛细管电泳技术与机器人操作相结合，大大加
快了序列分析的速度。人类基因组计划将很快完成，并带动其他基因组的进
行。一门崭新的学科——《分子信息学》，将在21世纪诞生。以人类基因组计划为契机，将逐步阐明各种代表性生物的DNA序列。并企图以此为基础来说明生命活动的机制。
二．分子生物学的现状
但是，一个学科在知识上的普及和应用上的深入，只是意味着它的成熟，
并不一定意味着它的本质的持续发展。21世纪是否还是分子生物学的世纪？这个问题值得思考。目前的情况是：
1．基因（遗传物质）的泛化与移位
大家知道，分子生物学是从DNA双螺旋模型的建立而兴起的。因为它解决了“基因是DNA”、“DNA能自我复制”（基因自决）等问题而使近代遗传学家
（基因论者）欣喜若狂。他们感到遗传学终于找到了分子水平的科学依据。这
种遗传学与分子生物学的统一，使当时的遗传学家以生物学界的“龙头”自居。特别在我国的60-70年代中，前苏联的李森科-米丘林学派的垮台，近代遗传学家从重压下解放出来，大都以《基因论》的捍卫者自傲。对于与基因论略有相
左的观点，往往不能容忍，群起而攻之。在当时看来，基因（核酸）就是门德
尔因子，是排列在染色体上的成对的要素，细胞核是唯一的遗传器官。
近代遗传学是以孟德尔定律与摩尔根基因论为基础的。近代遗传学的基因
是严格地限制在染色体之上的。摩尔根在《基因论》中斩钉截铁地说：
“基因论认为个体上的种种性状都起源于生殖质内的成对的要素（基因），
这些基因互相联合，组成一定数目的连锁群；认为生殖细胞成熟时，每一对的
二个基因依孟得尔第一定律而彼此分离,,”。但是，由于基因已彻底地分子化为DNA，遗传学的发展就不得不依附于分子生物学的发展。遗传学家们在以此为
荣不久，就不得不为此作出牺牲。因为不仅细胞核里有DNA，细胞质里也有DNA。基因的DNA化，导致了基因的移位与泛化。
基因已不再仅仅是位于染色体上的成对的要素；存在于细胞质中并不依孟
德尔定律分配的那些DNA分子也就顺理成章地称为基因。
基因工程实际上是基因移位与泛化的成功应用。它往往是把高等动物的染
色体基因（如胰岛素基因；细胞核遗传），通过与质粒（plasmid）的重组，转化为低等生物（大肠杆菌、枯草杆菌、酵母等）的细胞质遗传。这对于依靠
DNA来捍卫基因论的学者来说，是一个绝大的讽刺。因此，近代遗传学以染色
体为遗传核心的基因论从理论与实践上被淡化了。随着逆转录酶、RNA编辑、朊病毒的发现，细胞质物质（RNA，蛋白质）在遗传上的作用却愈来愈重要了。
2．技术上，分子生物学已达顶峰
离不开DNA重组（基因工程）、点突变（蛋白质工程）与序列分析。没有
新技术的突破。大量的工作已进入利用上述技术进行资料积累的阶段。
分子生物学技术的杰作：
（1）转基因食品已受到限制；
（2）工程浩大，耗资已超过300亿美元的基因组计划，得到的将是一本DNA的天书。
（3）基因工程对高等生物（特别是动物）来说并不能创造新种，只能改良
品种。它遏制不了物种的加速绝灭。到2000年，地球上的15-20%（45-100万个物种）已经绝灭。就植物来说，目前由于人类的活动，平均每6个小时就有一种植物从地球上消失，地球上30-70%的植物将在今后100年内消失。21世纪人类面对的严酷任务是挽救生态环境。这是基因工程所无能为力的。相反，
DNA污染（免疫病——基因重组病、基因武器,）将使濒危的生态环境雪上加霜。
3．理论上，分子生物学已经完全成熟
自DNA双螺旋结构学说及中心法则建立以来，已不见进一步的深化及发
展。DNA双螺旋结构学说解决了基因自我复制（即基因自决）的难题，而中心
法则的提出，则认为是解决了基因通过蛋白质决定生物性状的问题。但是，自
七十年代以来分子生物学只是忙于维护本身理论的完整及应付愈来愈多的质疑
和挑战。如：
反转录酶的发现、intron的发现、alternative splicing mRNA的发现、RNA编辑、朊病毒的发现等，都是Crick和Watson所始料不及而仓促应战。
三．分子生物学的展望（从理论到实践）
1．21世纪的生物学之谜
在21世纪，生物学的一些重大问题（癌、爱滋病、遗传病激增〈从400种到4000种〉、物种的绝灭等），并没有因为分子生物学的发展而获得解决，有
的问题更趋严重。到头来却出现了分子生物学的两个黑箱问题：
（1）自我意识：
你为什么就意识到你是张三？他为什么就意识到他是李四？无论多么高级
的电子计算机，它意识不到它本身的存在。而人及某些高级动物却能意识到自
身的存在，并把自身与身外的客体清楚地分开。从生物学的角度来说，‘自我意识’是神经系统的一种功能，是一种遗传性状。它的分子机制是什么？
（2）细胞的完整性：100年前R．Virchow曾断言“细胞只能来自细胞”。在DNA决定细胞一切特性的今天，一个被粉碎了的细胞，即使它的DNA在结构与功能上是完整的细胞却无法恢复。这与DNA含有全部遗传信息的分子生物学明显相左。
如何从分子生物学的概念来回答上述两个问题是目前人类所拥有的物理与
化学知识很难解决的，甚至无法接近的。这两个问题的提出与解决，生物学家
必须挣脱分子生物学的还原论，在整体的生物学概念上有所突破才行。这要求
某些概念要重新考虑。分子生物学不能把自已看成是‘DNA的生物学’，‘核酸的生物学’，而应该研究细胞中所有的分子事件（多糖、蛋白质、膜、细胞器）才
能成为名副其实的分子生物学。
2．基因生态
对转基因食品的限制，以及对转基因动植树技术的审慎，意味着人类已经
意识到，DNA重组技术是对人类和其他生物的基因组即遗传内环境的破坏。这
与世界的科技进步对整个地球大环境的破坏一样：
我们在获得现实利益的同时，可能要承受未来无法预料的灾难。因此，在
进行基因工程的同时，必须考虑到维持体内基因环境的平衡。这是21世纪的一个新课题。对基因的‘裁剪’必须以维持细胞功能与结构的完整为前提。
3．一门新的xx与理论的兴起
基因克隆将与细胞克隆相结合而形成一门新的技术学科。‘克隆羊’的轰动以及克隆技术在21世纪的不可遏制，说明人们已经意识到：
细胞的克隆比DNA的克隆要更有意义，要更困难。因为人类虽然已能合成
基因，但还根本不能合成一个细胞，一个心脏或一个肾！转基因在创造着无数
的生物新特性、新品种，但对物种的迅速地从地球上绝灭束手无策。
“克隆羊”技术是以完整的细胞的概念来考虑问题的，虽然它还不是真正的
体细胞克隆。它在21世纪的发展是不可遏制的。也许一个‘克隆’的科学界集团将悄悄地在21世纪兴起，“克隆羊”与“试管婴儿”的合流，克隆技术与DNA重组技术的结合是21世纪意料中的事情。
DNA分子的纯化及元件化，必将在电脑及信息科学中发挥重大作用。在严
禁对人进行克隆，以及克隆人对人类的巨大诱惑的双重压力下，动物克隆甚至
人的克隆有着与机器人的制造相结合的趋势。未来的机器人也许会具有真的人
的肌肤与毛发，以及用DNA芯片分子元件构成的大脑。
4．朊病毒与蛋白质遗传
朊病毒是一种能够迅速繁殖、传染的蛋白质病原体。它只含蛋白质，不含
核酸。人的Kuru病、CK
D、GSS病，羊瘙痒病（scrapie），疯牛症（mad cow disease）等无药可治的极厉害的传染病都是它引起的。朊病毒——PrP以其本身为模板，把细胞中具有正常功能的PrP转变为病原体PrP。这二种蛋白质分子的一级结构是相同的，
也就是说，它们被同一基因所编码。但它们的立体构象不同，PrPsc比PrPc具有高得多的折叠结构。可是PrPsc能作为模板，把PrPsc转换为PrPc，而PrPc却不能作为模板把PrPsc转换为PrPc！所以PrPsc是不折不扣的、外来的、细胞质中的遗传模板。它能把来自细胞核基因的蛋白质改造为细胞质的遗传模板。
疯牛病使世人对朊病毒认真起来，Prusiner, S. B.也荣获诺贝尔奖。随着在酵母中各种prion的发现，也发现了在酵母中执行正常生理功能的prion。
这说明prion不仅是一种具有感染能力的蛋白质病毒，而且也是一种具有复
制自身能力的蛋白质。在20世纪末，21世纪初，许多论述蛋白质是遗传物质，蛋白质是基因的论文正在不断地出现，并愈来愈引起生物学界的重视。早在
1967年Griffith, J. S.在给《Nature》的信中就曾说过：
“用不着惊慌，一种蛋白质的感染因子的存在将会砸烂分子生物学的整个理
论框架”（J. S. Griffith, Nature, 215, 1043-1044, 1967.）。
蛋白质将作为一种遗传物质和分子模板向DNA作为唯一遗传物质的统治理论提出挑战。在21世纪，分子生物学的遗传理论必将在分子模板多元化的形势
下发生巨变。
21世纪分子生物学发展的趋向
原定2005年完成人类基因组DNA测序的计划，已提前5年完成。当前，人类基因组研究的重点正在由“结构”向功能转移，一个以基因组功能研究为主
要研究内容的“后基因组”(post-genomics)时代已经到来。它的主要任务是研究细
胞全部基因的表达图式和全部蛋白图式，或者说“从基因组到蛋白质组”。于是，分子生物学研究的重点似乎又将回到蛋白质上来，生物信息学也应运而
生。随着新世纪的到来，生命科学又将进入这样一个新时代。
一、功能基因组学
遗传学最近的定义是，对生物遗传的研究和对基因的研究。功能基因组学(functionalgenomics)是依附于对DNA序列的了解，应用基因组学的知识和工具
去了解影响发育和整个生物体的特定序列表达谱。以酿酒酵母(S. cervisiae)为例，它的16条染色体的全部序列已于1996年完成，基因组全长12086 kb，含有5885个可能编码蛋白质的基因，140个编码rRNA基因，40个编码snRNA基因和275个tRNA基因，共计6340个基因。功能基因组学是进一步研究这6000多个基因，在一定条件下，譬如酵母孢子形成期，同时有多少基因协同表达才
能完成这一发育过程，这就需要适应这一时期的全套基因表达谱(gene expression pattern)。要解决如此复杂的问题就必须在方法学上有重大的突破，
创造出高效快速地同时测定基因组成千上万个基因活动的方法。目前用于检测
分化细胞基因表达谱的方法，有基因表达连续分析法(serial analysis Of gene expression，SAGE)、微阵列法(microarray)、有序差异显示(ordered differential display，ODD)和DNA芯片(DNAchips)技术等。今后，随着功能基因组学的深入
发展，将会有更新更好的方法和技术出现。
功能基因组亦包括了在测序后对基因功能的研究。酵母有许多功能重复的
基因，常分布在染色体的两端，当酵母处于丰富培养基条件时，这些基因似乎
是多余的，但环境改变时就显示出其功能。基因丰余现象实际上是对环境的适
应，丰余基因的存在为进化适应提供了可选择的余地。基因组全序列还保留了
基因组进化的遗迹，提示基因重复常发生在近中心粒区和染色体臂中段。
当前，研究者已把酵母基因组作为研究真核生物基因组功能的模式，计划
建立酵母基因组6000多个基因的单突变体文库(single mutant library)，并可用于其它高等真核生物基因组之“基因功能作图”。
总之，功能基因组学的任务，是对成千上万的基因表达进行分析和比较，
从基因组整体水平上阐述基因活动的规律。核心问题是基因组的多样性和进化
规律，基因组的表达及其调控，模式生物体基因组研究等。这门新学科的形
成，是在后基因组时代生物学家的研究重点从揭示生命的所有遗传信息转移到
在整体水平上对生物功能研究的重要标志。
二、蛋白质组学
蛋白质组(proteome)对不少人来说，目前还是一个比较陌生的术语；它是在1994年由澳大利亚Macguarie大学的Wilkins等首先提出的，随后，得到国际生物学界的广泛承认。他们对蛋白质组的定义为：
“蛋白质组指的是一个基因组所表达的全部蛋白质”(proteome indicates the
是由蛋白质一词的前几个字母proteins expressedby a genome)；“proteome”
和基因组一词的后几个字母"ome”拼接而成。
"prote”
蛋白质组学是以蛋白质组为研究对象，研究细胞内所有蛋白质及其动态变
化规律的科学。蛋白质组与基因组不同，基因组基本上是固定不变的，即同一
生物不同细胞中基因组基本上是一样的，人类的基因总数约是32 000个。单从DNA序列尚不能回答某基因的表达时间、表达量、蛋白质翻译后加工和修饰的
情况，以及它们的亚细胞分布等。这些问题可望在蛋白质组研究中找到答案，
因为蛋白质组是动态的，有它的时空性、可调节性，进而能够在细胞和生命有
机体的整体水平上阐明生命现象的本质和活动规律。蛋白质组研究的数据与基
因组数据的整合，亦会对功能基因组的研究发挥重要的作用。
蛋白质组由原定义一个基因组所表达的蛋白质，改为细胞内的全部蛋白
质，比较更为全面而准确。但是，要获得如此完整的蛋白质组，在实践中是难
以办到的。因为蛋白质的种类和形态总是处在一个新陈代谢的动态过程中，随
时发生着变化，难以测准。所以，1997年，Cordwell和Humphery-Smith提出了功能蛋白质组(functional proteome)的概念，它指的是在特定时间、特定环境和
实验条件下基因组活跃表达的蛋白质。与此同时，中国生物科学家提出了功能
蛋白质组学(functional protemics)新概念，把研究定位在细胞内与某种功能有关
或在某种条件下的一群蛋白质。功能蛋白质组只是总蛋白质组的一部分，通过
对功能蛋白质组的研究，既能阐明某一群体蛋白质的功能，亦能丰富总蛋白质
数据库，是从生物大分子(蛋白质、基因)水平到细胞水平研究的重要桥梁环节。
无论是蛋白质组学还是功能蛋白质组学，首先都要求分离亚细胞结构、细
胞或组织等不同生命结构层次的蛋白质，获得蛋白质谱。为了尽可能分辨细胞
或组织内所有蛋白质，目前一般采用高分辨率的双向凝胶电泳。一种正常细胞
的双向电泳图谱通过扫描仪扫描并数字化，运用二维分析软件可对数字化的图
谱进行各种图像分析，包括分离蛋白在图谱上的定位，分离蛋白的计数、图谱
间蛋白质差异表达的检测等。一种细胞或组织的蛋白质组双向电泳图，可得到
几千甚至上万种蛋白质，为了适应这种大规模的蛋白质分析，质谱已成为蛋白
质鉴定的核心技术。从质谱技术测得完整蛋白质的相对分子质量、肽质谱(或称肽质量指纹，petide massfingerprint)以及部分肽序列等数据，通过相应数据库的搜寻来鉴定蛋白质。此外，尚需对蛋白质翻译后修饰的类型和程度进行分析。
在蛋白质组定性和定量分析的基础上建立蛋白质组数据库。
从提出蛋白质组的概念到现在短短几年中，已于1997年构建成第一个完整的蛋白质组数据库-酵母蛋白质数据库(yeast protein database，YPD)，进展速度极快，新的思路和技术不断涌现，蛋白质组学这门新兴学科，在今后的实践中
将会不断完善，充实壮大，发展成为后基因组时代的带头学科。
三、生物信息学
随着DNA大规模自动测序的迅猛发展，序列数据爆炸性地积累，HGP正式启动之时，就与信息科学和数据库技术同步发展，收集、存储、处理了庞大
的数据，生物信息学逐步走向成熟，在基因组计划中发挥了不可取代的作用。
建立的核苷酸数据库，已存有数百种生物的cDNA和基因组DNA序列的信息。在已应用的软件中，有DNA分析、基因图谱构建、RNA分析、多序列比较、同源序列检索、三维结构观察与演示、进化树生成与分析等。在蛋白质组计划
中，由于蛋白质组随发育阶段和所处环境而变化，mRNA丰度与蛋白质的丰度不是显著相关，以及需要经受翻译后的修饰，因而对蛋白质的生物信息学研
究，在内容上有许多特殊之处。现在建立的数据库，有蛋白质序列、蛋白质
域、二维电泳、三维结构、翻译后修饰、代谢及相互作用等。而通用的软件，
主要包括蛋白质质量+蛋白质序列标记、模拟酶解、翻译后修饰等。
当今的潮流是利用生物信息学研究基因产物——蛋白质的性质并估计基因
的功能。传统的基因组分析是利用一系列方法来得到连续的DNA序列的信息，而蛋白质组连续系(proteomic cortigs)则源于多重相对分子质量和等电范围，由此来构建活细胞内全部蛋白质表达的图像。氨基酸序列与其基因的DNA序列将被联系在一起，最终与蛋白质组联系在一起，从而允许人们研究不同条件下的细
胞和组织。
21世纪生物物理领域的三大发现将扭转分子生物学乾坤
湖北省荣军医院基础医学研究室，王汉成武汉430079
在发展和危机并存的21世纪里，生命科学将成为自然科学的带头学科。人
类基因组计划己进入后基因组时代、蛋白组计划、生物信息学计划，所有这些
将构成21世纪生命科学研究的核心前沿和主流。生物信息学的成果将高度地拓
展生命科学新的领域。它的发展速度之快确实令人瞩目。人类数千年来的梦想
正随着生命科学发展而逐一实现，随着物理学世纪让位于生命科学世纪，世界
将展现更多的奇迹。然而就在这时陆续出现了一系列与分子生物学不协调的重
大发现；表观遗传学的出现意味它与分子遗传学是相对应的概念。癌细胞的浸
润性、转染性，各种病毒的转录与感染，蛋白质的时空问题、折叠问题，基因
修饰等生物表观纵多的复杂性，使分子生物学大为震惊。
这些DN
A、蛋白质的时空问题，都与量子力学基本原理相关，生物物理似乎成了解
决众多疑难问题唯一的方向。这种趋势就尤如20世纪，化学家和物理学家一样认真地研究原子、分子及组成它们的粒子。相对论、量子力学诞生了，它们对
原子间的相互作用作了成功的解释，这时没有什么方法再使化学和物理继续分
离下去。原则上，所有这些规则最终都可以从量子力学上得到解释，所以理论
化学实际就是物理。理论化学的最深刻部分必定会归结到相对论和量子力学上
来。现代生命科学的未来发展同样如此；基因结构化学揭示初期阶段也好，后
基因组学(功能基因)DNA物理时空研究也好，必定会归结到DNA相对论和DNA 量子力学上来，在基因物理时空概念上统一起来。基因是生物物理系统场论，
也是物理学的统一场(DNA时空统一场论)。
19世纪之交的三大发现，打破了人们的传统观念，冲击了原子不可分割的
经典理论，在科学界乃至哲学界都产生了重大的影响。19世纪之交的三大发现也为分子生物学的发展指明了辩证唯物主义道路；分子生物学发展和危机并存
的今天里出现了，癌、病毒、表观遗传学三大现象困扰时期，这意味着分子生
物己经发展走进了生物物理高能时期。列宁曾对19世纪物理学危机的情况作了精辟的分析，他指出：
“自然界中的一切界限，都是有条件的相对的，可变动的，它表示我们的智
慧更接近于认识物质：
“现代物理是在临产中，它正在生产辩证唯物主义。”19世纪之交的这一时期是物理学低能向高能发生大转折的时期，也是物理学史中非常重要的一个时期。21世纪分子生物学上的三项伟大发现，同样也促进了生物物理高能时期的
大发展。DNA相对论和DNA量子力学的诞生了，它们使生物物理学发展到了一个新的高峰，是分子生物学深入发展的必然趋势。现代分子生物物理学同样在
临产中，它正在生产辩证唯物主义★。
1、一大发现；癌是分子核裂变
人类探索癌症已经历经一个多世纪的时间，但是癌症的致命威胁却依然如故，并突出地成为当今自然科学重大难题。尽管癌症问题牵动着千百万人的
心，科学家们也绞尽脑汁，设法揭露其症结所在，但长期以来并没有取得根本
性突破。癌细胞核裂变现象会不会就是物理中铀核裂变现象在生物中出现的相
似的概念和原理呢？虽然这种想法过余大胆，但癌细胞核裂变的核质比，癌细
胞染色体数的异常、癌细胞发育不全、不明原因的发热与铀核裂变现象的原子
核结构的液滴模型理论，铀核的裂变质量亏损、异常巨大的能量等等，有着不
谋而合的惊人雷同。癌细胞核裂变决不是生物枝节现象，它可能潜在着自然科
学超大统一性基本规律。
要了解癌症，从根本上治疗癌症，首先我们要对癌症有深刻的认识。癌症
是人体中一部分生长、增殖和分化失去控制的细胞。癌细胞具有脱分化、癌异
质型性(DN
A、蛋白质或量的增加)、无限增殖性、浸润性、癌DN
A、蛋白质高螺旋化、甲基化、它失去接触抑制、对生长因子需求降低、细
胞骨架紊乱、细胞表面和黏附性质改变等主要特征。癌细胞理化性质变化实际
上就是宏观物质、质量、能量、时间、空间、量子力学、波与粒子性，因果律
乃至生命时空遗传现象的重大变化。时空观对物理学研究的重要意义甚至可以
这样说：
时空观的变革才是科学理论重大变革的基本标志。
物理学研究的发展表明，科学理论的重大变革往往以时空观为突破口，并
伴随新时空观的产生。从牛顿绝对时空观到爱因斯坦相对论时空观再到DNA相对论时空观的发展。一代代科学家正逐步摆脱着人类对于时间与空间性质的种
种描述，摆脱着似是而非的先验绝对性时空观。癌物质变化正在从生物分子细
胞上揭开物理科学新一轮时空观革命。
2、二大发现；病毒是生物“自由中子”
病毒衰变现象的发现意味着病毒是生物自由“中子”。衰变意味着不稳定的原子核在放射出粒子及能量后可变得较为稳定，这个过程称为衰变。
这些粒子或能量(后者以电磁波方式射出)统称辐射。由不稳定原子核发射出来的辐射可以是α粒子、β粒子、γ射线或中子。原子核由于放出某种粒子而变为新核的现象．原子核是一个量子体系，核衰变是原子核自发产生的变化，它
是一个量子跃迁过程。α衰变从本质上说，是量子力学隧道★
现代分子生物学同样在临产中，它正在生产辩证唯物主义：
恩格斯在谈到自然科学家复归到辩证思维的问题时曾指出，科学家到达辩
证思维，可以走自发和自觉的不同道路。他们“可以仅仅由于自然科学的发现本身所具有的力量而自然地实现”，也可以“从历史地存在的形态中仔细研究辩证
哲学”。恩格斯认为，走前一条道路“是一个比较长期、比较缓慢的过程，在这
个过程中有大批多余的阻碍需要克服”，而走后一条自觉学习辩证哲学的道路，则可以使这一过程“大大地缩短”。如果理论自然科学家愿意从历史地存在的形
态中仔细研究辩证哲学，那么这一过程就可以大大地缩短。“然而，历史的发展往往不像人们设想的那样顺利和简单，”历史有它自己的步伐，不管
效应的一个过程。与β衰变不同，它由强相互作用支配。因此衰变意味着
自由中子的β衰变。病毒衰变现象的发现意味着病毒生物自由“中子”的“放射性衰变”。
病毒生物自由“中子”的发现打开了通向分子核(细胞核)大门的深刻意义！病毒生物自由“中子”衰变”这个理论同样是描述生物中所有通过电磁相互作用发生
的过程，它的发现有力支持了基因物理学标准场理论模型三大支柱；DNA相对论、DNA量子力学、DNA统一场论。打开了通向分子核物理学的道路。打破了
传统的分子生物学观点；分子生物学认为细胞核是细胞的控制中心，在细胞的
代谢、生长、分化中起着重要作用，是遗传物质的主要存在部位。尽管细胞核
的形状有多种多样，但是它的基本结构却大致相同，即主要是由核膜、染色
质、核仁和核骨架构成。从细胞核的结构可以看出，细胞核中最重要的结构是
染色质，染色质的组成成分是蛋白质分子和DNA分子，而DNA分子又是主要遗传物质。当遗传物质向后代传递时，必须在核中进行复制。所以，细胞核是遗
传物储存和复制的场所。细胞核在控制细胞的遗传性和细胞代谢活动方面起着
重要作用。然而现在病毒生物自由“中子”衰变”这个理论却描述的是生物中电磁
场相互作用发生的过程，它完全改变了基因化学结构研究模式。生命科学与化
学有着密不可分的联系，现代生命科学就是用化学来解释生命。然而，仅仅知
道一种物质的化学成分是远远不够的，结构才是其功能的基础。功能结构(功能基因)——物理时空研究才是物质的最高科学。现在的分子生物学更多的还是处
于描述性科学的阶段，它局限于叙述生命运动的现象和事实，没有上升到理论
指导实践的阶段。它现在还不是一个完备的科学。它在解释一些根本的问题
上，仅仅依靠描述现象来解释，是违背科学的方法的。
所以生物学有待运用物理学基本原理来解释生命的现象和本质，进而成为
一门精确而系统的科学。
3、三大发现；表观遗传学其实就是生物量子力学
结构基因的遗传学是分子遗传学，功能基因的分子遗传学是表观遗传学。
DNA相对论则完全容纳了“表观遗传学修饰”与分子生物学“序列决定论”等因素，内外环境因素的相互作用，相对性遗传学观点。
DNA二级结构遗传学——DNA量子力学，是现今医学以及生物学所迫切需要发展的一门学科。它的发现与发展除推动分子生物学深入发展外，本身就从
研究大分子空间相互作用的形式入手，而深入以DNA上专一性氢电子的运动来解释核酸的遗传与复制等问题。因此DNA二级结构遗传学所研究的问题，实质上也正是分子生物、医学所面临需要解决的问题。它的建立同样使得量子生物
学能深入到生命的本质中去。通过对DNA二级结构遗传学分子特性以及特异遗传学等分子水平的变化，而逐步涉及到DNA构象变化时内部量子的变化，使我们更深一步认识到DNA二级结构遗传学肩负着分子生物学以及量子生物学的双重任务，起着分子水平向量子水平过渡的任务。
DN
A、蛋白质中任何一种极性分子组成，性质变化都能改变诱导作用力，改变
氢键电子云的重叠而改变氢键能的激发与蓄存量——功能基因信息量。功能基因信息表现在DN
A、蛋白质中的特异遗传学——DNA二级结构遗传学其特异性信息表现有两大部分：
因DN
A、蛋白质内部氢键电子的激发作用，改变了它们之间的相互作用关系，是
以量子作用形式改变和遗传了DN
A、蛋白质的时空特征，在量子生物学中利用量子方式来研究DN
A、蛋白质中的量子变化，因此我们把它们称为量子遗传学。因DN
A、蛋白质内部氢键电子的激发作用遗传到分子，由于名级分子内部的量子
遗传改变，影响到其分子表面电荷特性改变、各种自身分子形态发生了变化，
以及相互之间诱导力的分子形态变化、时空变化等分子中的变化，我们把它们
称为分子特异性遗传学——表观遗传学。实际上应该总称为DNA二级结构遗传学。
基因表观遗传修饰究竟意味着什么呢？现代肿瘤分子生物学研究的焦点也
指出，真核生物的DN
A、蛋白质中甲基化水平与细胞癌变密切相关。
DNA异常甲基化可引起染色体结构、DNA构型、DNA稳定性及蛋白质因子相互作用方式的改变。都可引起染色体结构、DNA构象改变。DNA时空遗传学也己经告诉我们，表观遗传学实际上是DNA二级结构遗传学在DN
A、蛋白质分子中的特异性遗传学，它们的时空变化以及相互之间诱导力的
分子形态变化，影响和改变了分子表面电荷特性以及分子形态变化，所产生的
电荷修饰在DN
A、蛋白质中则表现为甲基化、乙酰化等修饰。因此基因表观遗传修饰实际
上是DN
A、蛋白质空间结构以及时间表达特性的变化。表观遗传学补充了基因"中心法则"忽略的两个问题，即哪些因素决定了基因的正常转录和翻译以及核酸并
不是存储遗传信息的唯一载体。决定表观遗传学过程的主要因素为DNA修饰、组蛋白修饰以及非编码RNA调控，这三个因素的相互关系以及它们如何共同来
调节染色质结构还有待进一步的研究。对表观遗传中各种因子的突变导致的疾
病的检验与研究将有助我们更了解表观遗传学机制，并以此为突破口挑战经典
的DNA一级结构决定论。可以说，表观遗传学的出现将把传统的分子生物学研
究引入到DNA时空遗传学领域中去发展，根据现代生物物理理论哲学研究，
DNA时空遗传学的发展将带来一场自然科学［量子力学一样］的革命。
使分子生物学大为震惊的还有；21世纪之交的分子生物学时期，同样出现了19世纪末所谓的“物理学危机”。其实“生物学危机”是人们认识上出现了问题，而不是分子生物学本身的问题。生物学危机并没有吓倒大多数科学家，他
们勇敢地探索着，从而产生了以生物高能物理和以DNA相对论为标志的生物物理学革命，推动着分子生物学的飞速发展。分子生物物理高能时期重大发现集
中在21世纪之交的年代里也绝非偶然，有其深刻的社会背景和历史渊源。癌是
分子核裂变，病毒是生物“自由中子”，表观遗传学一生物量子力学，它们是21世纪之交的三项伟大发现。这些物理学高能现象出现在生物学中这决不是偶
然。1944年，奥地利物理学家、薛定谔呼吁：
生物学研究的新纪元即将开始，物理学家投身到生命科学的研究中去，在
新领域里大展宏图。为了揭开DNA结构之秘，一大批优秀的物理学家先后加入
到探索队伍中来，说明物理对生物学研究的注重性。直到1953年人类才弄清DNA是呈双螺旋结构的线性分子，DNA双螺旋结构的发现，并不是物理学与生
物学简单的交叉与揉合，更重要的是对原有两学科的突破与超越，它宣告了生
物物理时代的来临，从此后，对生命现象的研究，己经深入到了分子水平寻找
本质规律，为物理认识生命奠定了坚实的基础。
继建立DNA结构模型之后，20世纪DNA结构上又发现了新的三大物质，
发掘了稳定DNA构象四种基本力的相互作用。第一大发现是DNA堆积能的相互作用力，DNA序列的不均一性、邻近碱基干扰DNA构象。堆积能作用力在后来实际研究中越来越显示出它对DNA时空构象的重要性。第二大发现；DN
A、蛋白质强电相互作用力，是决定其构象的重要因素。第三大发现；DN
A、蛋白质相互作用产生的诱导力——引力，诱导氢键电子在这复杂的电场
中发生诱导运动，由于氢键电子的介子作用而使DN
A、蛋白质结合在一起。基因结构在DNA构象的稳定性下统一了DN
A、蛋白质之间的强、弱电、诱导引力相互统一作用，基因是爱因斯坦大统
一理论梦想的地方。也是物理学统一场理论实现的地方。这些因素不光决定
DNA构象、基因表达调节控制，而且是稳定DNA时空构象的重要因素与DNA形成螺旋的专一性以及DNA向RNA过渡的专一性都密切相关。清楚了DNA结构模型三大遗憾，以及对稳定DNA构象四种基本力的发掘，它将使生命现象将更
加清晰、明朗。是哲学认识论引进了物理场论的方法模式在分子生物学基因中
实现了自然科学的全面统一。原来基因中也有“物质”“时空”和“力”牛顿力学基本概念。也有四种基本力的相互作用。
同样也有DNA相对论、DNA量子力学、DNA时空统一场理论。
表观遗传学的基因修饰等生物表观纵多的复杂性，最终都与生物量子力学
基本原理相关。DNA量子力学是解决众多生物学、物理学问题唯一的方向。分
子生物学技术成果的辉煌及飞速发展，虽然掩盖了分子生物学基础——DNA结构模型绝对时空片面性理论观念。但必径Watson和Crick构建的DNA双螺旋结
构把我们带入了分子生物学时代。半个世纪以前，我们理解生命科学是纯经验
性的，进入21世纪DNA时空相对论的发现为我们提供了全新的时空理论，科
学认识论它完全改变了我们生物世界观，分子生物学DNA结构模型绝对时空与牛顿经典力学绝对时空同出一辙，人们在分子生物学的限制下费劲地理解着
DNA时空与传统的生物学观点。自然科学研究新纪元一生物物理领域的三大发
现将扭转分子生物学乾坤，生命科学研究已经到了必须在观念上发生改变的时
候了。
分子生物学综述
基于特定引物PCR的DNA分子标记技术研究进展 摘要： PCR是一种选择性体外扩增DNA的方法，分子标记是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种比较理想的遗传标记技术。SSR、SCAR、SRAP 和TRAP是四种最新发展的基于特定引物PCR的新型DNA分子标记技术，具有简便、高效、重复性好等优点，已在遗传育种的种质资源等各个方面得到广泛应用。介绍了这四种分子标记的基本原理和特点，综述了它们在分子生物学研究中的应用。 关键词：分子标记SSR SCAR SRAP TRAP DNA分子标记技术的研究始于1980年，本质上是指能反映生物个体或种群间基因组某种差异的特异性DNA片段，DNA分子标记大多以电泳谱带的形式表现生物个体之间DNA差异，通常也称DNA的指纹图谱。与其他几种遗传标记相比具有的优越性有：大多数分子标记为显性，对隐性的农艺形状的选择十分便利;基因组变异及其丰富，分子标记的数量几乎是无限的；在生物发育的不同阶段，不同组织的DNA都可用于标记分析；分子标记揭示来自DNA的变异；表现为中性，不影响目标形状的表达，与不良性状无连锁；检测手段简单、迅速。目前DNA分子标记技术已有数十种，主要可分为4大类:基于分子杂交的DNA 分子标记技术;基于随机/特定引物PG R的DNA分子标记技术;基子限制性酶切与PCR技术的分子标记技术;基于芯片技术的DNA分子标记技术。概述新型的基于特定引物PCR的DNA分子标记技术，包括SSR,SCAR,SRAP和TRAP。目前这些I3;VA分子标记技术的应用仍具有相当的局限性，如何将它们有效地利用于分子生物学研究是函待解决的问。 1序列特异扩增区域SCAR 1. 1 SCAR标记的原理 序列特异扩增区域(sequence characterised am-plifiedreginn)简称SCAR标记，是1993年Paran和Michelma记[1]]建立的一种可靠、稳定、可长期利用的RAPD 标记技术。SCAR标记的基本流程:先用随机引物进行RAPD筛选，获取特异的RAPD标记，然后对标记进行克隆和测序，根据测定RADII标记两末端的序列设计一对引物，此引物通常包含有原来的RAPD引物序列，多为20-24，再用该引物对所研究的基因组DNA进行PCR扩增，这样就可以把与原来的RAPI3片段相对应的单一位点鉴定出来。 1. 2 SCAR标记的特点 SCAR标记方便、快捷、可靠，适合于大量个体的快速检测，结果稳定性好，重复性高。由干SCAR标记使用的引物长，因而试验的可重复性高，它克服了RAPD重复性欠佳的弱点，同时具有STS标记的优点，因此比RAPn及其他利用随机引物的方法在基因定位和作图中的应用要好，在分子标记辅助育种、种质资源鉴别等方面有着潜在的应用前景，SCAR标记是共显性遗传的。待检DNA间的差异可直接通过有无扩增产物来显示，这甚至可省却电泳的步骤。由于RAPD 扩增过程中错配几率较高，RAPD标记片段同源性高导致SCAR标记的转化成功
我国能源现状及发展趋势
我国能源现状及发展趋势 作者：周灵悦 学号：201233745108 指导老师：侯景鑫 时间：2014年12月
我国能源现状及发展趋势 一、引言 伴随经济规模的不断扩大,对能源的需求也在不断增加。基于第一个20年(1981—2000年)我国实现“能源消耗翻一番,经济总量翻两番”的可喜成就,国内外一些权威部门对我国2020年能源需求做了预测。在国内,国务院发展研究中心(DRC)和国家发改委能源研究中心(ERI)在国际能源专家的协助下于2000年对中国2020年的能源消费需求按照不同的情景做了权威的预测,预计通过提高能源效率、采用相关先进技术和生活方式等措施,2000—2020年之间我国年均能源消费增长将保持在313%—418%之间,2020年我国能源消费总量将在2417亿吨(绿色增长情景)与33亿吨(普通措施情景)标准煤之间。国际上,一些机构在20世纪末也对此做过类似预测,如美国能源部门研究认为21世纪前20年我国能源消费年均增长在315%—419%之间,2020年中国的能源消费总量将达到2413亿—3212亿吨标准煤[1]。 二、中国能源危机现状 第一人均能源资源相对不足，资源质量较差。我国常规能源资源的总储量就其绝对量而言，是较为丰富的。1997年全国第三次煤炭资源评价：2000米内煤炭资源总量5.57万亿吨，1000米内2.86万亿吨，探明储量(A＋B＋C)6044亿吨，可采储量1145亿吨；煤炭储量中：烟煤占75%，无烟煤12%，褐煤13%；按用途分类：动力煤为83%，炼焦造气等原料煤为17%。1993年全国第二次油气资源评价，石油总资源量为940亿吨，天然气总资源量为38万亿立米，专家预测可采资源量：石油为130-150亿吨，天然气7-10万亿立米。煤层气：2000米内测算资源量30-35万亿立米。水能蕴藏量为6.76亿千瓦，可开发量为3.79亿千瓦。新能源与可再生能源：太阳能2/3国土面积年总辐射量超过60万焦/平方厘米，风能资源量估计为2530亿瓦，地热能已探明可采储量4627亿吨标煤，生物能：柴薪秸杆为3亿吨标煤，动物粪便等沼气原料为25亿吨；海洋能资源理论蕴藏量6.3亿千瓦，潮汐能可开发资源量218亿瓦，波浪能理论资源量129亿瓦，潮流能理论资源量140亿瓦，温差能13.2-14.8千亿瓦。 第二，能源生产消费以煤为主，在我国的能源生产消费结构由煤炭始终占有较大的比重，1998年，原煤在一次能源生产中所占比重为74.2%，在能源消费结构中，所占比重为75.6%。根据UNEP和UNDP1995年的世界资源报告，在全球能源结构中，世界为：液体37.1%，气体23.7%，固体29.2%，一次电能9.9%；发达国家：液体36.7%，气体27.4%，固体24.1%，一次电能11.7%；发展中国家：液体37.3%，气体14.1%，固体43.7%，一次电能3.8%；而中国：液体17.5%，气体1.6%，固体75%，一次电能5.9%。 第三，能源工业技术水平低下，劳动生产率较低。1998年，我国煤炭工业职工总数约占世界煤炭职工人数的52%，而煤炭产量仅占世界总产量的21.5%，
(完整版)分子生物学试题及答案(整理版)
分子生物学试题及答案 一、名词解释 1．cDNA与cccDNA：cDNA是由mRNA通过反转录酶合成的双链DNA；cccDNA是游离于染色体之外的质粒双链闭合环形DNA。 2．标准折叠单位：蛋白质二级结构单元α－螺旋与β－折叠通过各种连接多肽可以组成特殊几何排列的结构块，此种确定的折叠类型通常称为超二级结构。几乎所有的三级结构都可以用这些折叠类型，乃至他们的组合型来予以描述，因此又将其称为标准折叠单位。 3．CAP：环腺苷酸（cAMP）受体蛋白CRP（cAMP receptor protein ），cAMP与CRP结合后所形成的复合物称激活蛋白CAP（cAMP activated protein ） 4．回文序列：DNA片段上的一段所具有的反向互补序列，常是限制性酶切位点。 5．micRNA：互补干扰RNA或称反义RNA，与mRNA序列互补，可抑制mRNA的翻译。 6．核酶：具有催化活性的RNA，在RNA的剪接加工过程中起到自我催化的作用。 7．模体：蛋白质分子空间结构中存在着某些立体形状和拓扑结构颇为类似的局部区域 8．信号肽：在蛋白质合成过程中N端有15~36个氨基酸残基的肽段，引导蛋白质的跨膜。 9．弱化子：在操纵区与结构基因之间的一段可以终止转录作用的核苷酸序列。 10．魔斑：当细菌生长过程中，遇到氨基酸全面缺乏时，细菌将会产生一个应急反应，停止全部基因的表达。产生这一应急反应的信号是鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸（pppGpp）。PpGpp与pppGpp的作用不只是一个或几个操纵子，而是影响一大批，所以称他们是超级调控子或称为魔斑。 11．上游启动子元件：是指对启动子的活性起到一种调节作用的DNA序列，-10区的TATA、-35区的TGACA 及增强子，弱化子等。 12．DNA探针：是带有标记的一段已知序列DNA，用以检测未知序列、筛选目的基因等方面广泛应用。13．SD序列：是核糖体与mRNA结合序列，对翻译起到调控作用。 14．单克隆抗体：只针对单一抗原决定簇起作用的抗体。 15．考斯质粒：是经过人工构建的一种外源DNA载体，保留噬菌体两端的COS区，与质粒连接构成。16．蓝-白斑筛选：含LacZ基因（编码β半乳糖苷酶）该酶能分解生色底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)产生蓝色，从而使菌株变蓝。当外源DNA插入后，LacZ基因不能表达，菌株呈白色，以此来筛选重组细菌。称之为蓝-白斑筛选。 17．顺式作用元件：在DNA中一段特殊的碱基序列，对基因的表达起到调控作用的基因元件。18．Klenow酶：DNA聚合酶I大片段，只是从DNA聚合酶I全酶中去除了5’→3’外切酶活性 19．锚定PCR：用于扩增已知一端序列的目的DNA。在未知序列一端加上一段多聚dG的尾巴，然后分别用多聚dC和已知的序列作为引物进行PCR扩增。 20．融合蛋白：真核蛋白的基因与外源基因连接，同时表达翻译出的原基因蛋白与外源蛋白结合在一起所组成的蛋白质。 二、填空 1． DNA的物理图谱是DNA分子的（限制性内切酶酶解）片段的排列顺序。 2． RNA酶的剪切分为（自体催化）、（异体催化）两种类型。 3．原核生物中有三种起始因子分别是（IF-1）、（IF-2）和（IF-3）。 4．蛋白质的跨膜需要（信号肽）的引导，蛋白伴侣的作用是（辅助肽链折叠成天然构象的蛋白质）。5．启动子中的元件通常可以分为两种：（核心启动子元件）和（上游启动子元件）。 6．分子生物学的研究内容主要包含（结构分子生物学）、（基因表达与调控）、（DNA重组技术）三部分。7．证明DNA是遗传物质的两个关键性实验是（肺炎球菌感染小鼠）、（ T2噬菌体感染大肠杆菌）这两个实验中主要的论点证据是：（生物体吸收的外源DNA改变了其遗传潜能）。 8．hnRNA与mRNA之间的差别主要有两点：（hnRNA在转变为mRNA的过程中经过剪接，）、 （mRNA的5′末端被加上一个m7pGppp帽子，在mRNA3′末端多了一个多聚腺苷酸(polyA)尾巴）。 9．蛋白质多亚基形式的优点是（亚基对DNA的利用来说是一种经济的方法）、（可以减少蛋白质合成过程中随机的错误对蛋白质活性的影响）、（活性能够非常有效和迅速地被打开和被关闭）。 10．蛋白质折叠机制首先成核理论的主要内容包括（成核）、（结构充实）、（最后重排）。 11．半乳糖对细菌有双重作用；一方面（可以作为碳源供细胞生长）；另一方面（它又是细胞壁的成分）。所以需要一个不依赖于cAMP—CRP的启动子S2进行本底水平的永久型合成；同时需要一个依赖于cAMP—CRP的启动子S1对高水平合成进行调节。有G时转录从（ S2）开始，无G时转录从（ S1）开
分子生物学课程论文
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PCR技术发展与应用的研究进展 王亚纯 09120103 摘要：聚合酶链式反应(polymerase chain reaction，PCR)是最常用的分子生物学技术之一，通过变性、退火和延伸的循环来完成核酸分子的大量扩增．定量PCR技术是克服了原有的PCR技术存在的不足，能准确敏感地测定模板浓度及检测基因变异等，快速PCR技术快速PCR在保证PCR反应特异性、灵敏性和保真度的前提下，在更短时间内完成对核酸分子的扩增．mRNA 差异显示PCR技术是在基因转录水平上研究差异表达和性状差异的有效方法之一．近年来已经开展了许多这三方面的研究工作，本文就定量PCR技术、快速PCR技术、mRNA差异显示PCR技术作一综述，以便更好地理解及应用这项技术。 关键字：定量PCR；荧光PCR；快速PCR；DNA聚合酶；mRNA差异显示PCR 0 前言 聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)技术由于PCR简便易行、灵敏度
高等优点，该技术被广泛应用于基础研究。但是，由于传统的PCR技术不能准确定量，且操作过程中易污染而使得假阳性率高等缺点，使其在临床上的应用受到限制[1]。鉴于此，对PCR产物进行准确定量便成为迫切的需要。几经探索，先后出现了多种定量PCR (quantitative PCR，Q-PCR)方法，其中结果较为可靠的是竞争性PCR和荧光定量PCR(fluorescence quantitative PCR，FQ-PCR)。 随着生命科学和医学检测的不断发展，人们越来越希望在保证PCR反应特异性、灵敏性、保真度的同时，能够尽量缩短反应的时间，即实现快速PCR(Rapid PCR or Fast PCR)。快速PCR 技术不仅可使样品在有限的时间内可以尽快得到扩增，而且可以显著增加可检测的样品数量，显然，在大批量样本检测和传染病快速诊断等方面将会有重要的应用前景。例如，快速PCR在临床检测中可大大加快疾病的诊断效率；在生物恐怖袭击时能有效帮助快速鉴定可疑物中有害生物的存在与否；同时，由于PCR已经渗入到现代生物学研究的各个方面，快速PCR的实现必然可以使许多科学研究工作的进展显著加快，最终影
介入医学21世纪发展趋势和对策
介入医学21世纪发展趋势和对策 肖湘生 介入医学以其年轻的生命步入2l世纪。近40年来，介入医学从无到有，获得了迅猛的发展，得到医学界和社会的认同。我国的介入放射学虽然起步较晚，但在老一辈放射学家的开拓和带领下，在一大批中青年学者的创造和献身下，部分领域己赶上国际先进水平。展望未来，我们既有获得高速度发展的机遇，同时又面临严峻的挑战。 一、介入放射学的历史回顾 Interventional Diagnostic Radiology一词由Margulis于1967年首次在AJR上提出。1976年Wallace则对该词作了完整的注释，此后逐渐被采用。在我国，八十年代初引入介入放射一词，最初曾有人译为“手术放射学”。追溯介入放射学的历史，通常以1964年Charles Dotter完成的用同轴导管为一例下肢动脉行成形术作为介入放射学的里程碑。Dotter医师因此项技术及后来的系列创造性工作而被誉为“介入放射学之父”。 介入放射学的形成和兴起还应归功于血管造影诊断技术的日益成熟和影像设备的不断完善。尤其是1953年瑞典放射学家Seldinger发明的经皮血管穿刺插管术成为各种介入技术的基本技术，八十年代出现的数字减影血管造影(DSA)设备则使介入放射学的发展如虎添翼。 综观介入放射学发展史，许多介入新技术都经历了多中心的合作和不断创新的结果。如1964年Dotter完成了首例PTA之后并未在美国引起足够的重视，相反受到了不少人的反对和前所未有的阻力。此时，德国放射医师zeitler等对此投入了极大的兴趣，并很快在欧洲发展了这一新技术，最终导致辞了瑞士心脏科医师Gruntzig发明了双腔球囊导管，引发了冠心病及全身血管性疾病治疗的一场革命。另一方面，在血管栓塞和注射药物技术方面进行了广泛的研究，出现了系列的新技术：1967年Baum首先用动脉灌注血管收缩剂治疗消化道出血。稍后，Rosch、Ring完善了这一技术；1969年，前东德医生Porstmann则首创了经导管
石油新能源的技术发展及趋势研究
替代石油新能源的技术进展及趋势研究 1.世界石油资源形势及进展趋势 1.1世界石油资源形势 20世纪的工业革命利用广泛存在的化石资源推动了经济持续、高速地进展，但其引发的相关能源短缺、环境污染、生态恶化等问题也日益加深，同时化石资源的分布不均匀性导致世界范围内的能源竞争，引发了一系列的国际政治问题。 目前，全球可采石油储量的38%以上分布于中东，17.3%和16.5%分布于前苏联和北美，欧洲不足4%(见图1)。
我国化石能源资源在世界已探明储量中，石油仅占2.7%，天然气0.9%，煤炭15%，呈现“缺油、少气、多煤”的状况，但其产量占世界总产量的比例却分不高达4.2%、1.5%和33.5%。高速进展的经济导致石油大幅进口，自1993年起我国成为石油净进口国，对外依存度高达40%，严峻威胁着我国的能源安全。 1.2近年世界石油供需状况 1985-2005年，世界石油需求的年均增长率约为1.7%，目前，全球十大石油消费国中有4个在亚太地区，其中中国为世界第二石油消费大国，日本第三，印度第六，韩国第七。以后20年内，世界石油消费将以近2%的速度增长，高于过去20年的平均增长水平。以后石油需求呈现稳定增长态势，亚太地区需求增长最快，供需矛盾突出。 进入20世纪90年代，中国对石油进口的依靠度越来越大，中国原油消费量以年均5.77%的速度增加，而同期国内原油供应增速仅为 1.67%，供需缺口逐年拉大。由表1可知，我国石油消费增长迅速，对石油进口依靠度越来越大，这已成为我国的一个差不多国性。
1.3替代石油能源产业的进展现状和政策导向 石油属于不可再生资源，同时以石油为代表的化石能源的生产和消费引发的环境问题越来越严峻，已成为制约人类实现可持续进展的要紧障碍之一，加上石油的高价位等因素，迫使世界各国寻求石油替代产品和新能源，大力推行能源多样化，石油替代产品和新能源的开发利用。 在推行能源多样化方面，日本、法国、德国、美国、巴西等国走在世界前列。日本天然气占能源消费量的比例达13.8%、核电14.1%；法国核发电占其总发电量的70%以上；巴西可再生能源占能源消费的比例高达41%。德国、丹麦、美国等国家还大力进展清洁能源来取代核能。生物柴油在发达国家受到高度重视，2004年总产量已达193.34万吨，欧盟打算于2010年生物柴油产量达800—1000万吨，使生物柴油在柴
(完整版)分子生物学复习题及其答案
一、名词解释 1、广义分子生物学：在分子水平上研究生命本质的科学，其研究对象是生物大分子的结构和功能。2 2、狭义分子生物学：即核酸（基因）的分子生物学，研究基因的结构和功能、复制、转录、翻译、表达调控、重组、修复等过程，以及其中涉及到与过程相关的蛋白质和酶的结构与功能 3、基因：遗传信息的基本单位。编码蛋白质或RNA等具有特定功能产物的遗传信息的基本单位，是染色体或基因组的一段DNA序列(对以RNA作为遗传信息载体的RNA病毒而言则是RNA序列)。 4、基因：基因是含有特定遗传信息的一段核苷酸序列，包含产生一条多肽链或功能RNA 所必需的全部核苷酸序列。 5、功能基因组学：是依附于对DNA序列的了解，应用基因组学的知识和工具去了解影响发育和整个生物体的特定序列表达谱。 6、蛋白质组学：是以蛋白质组为研究对象，研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的科学。 7、生物信息学：对DNA和蛋白质序列资料中各种类型信息进行识别、存储、分析、模拟和转输 8、蛋白质组：指的是由一个基因组表达的全部蛋白质 9、功能蛋白质组学：是指研究在特定时间、特定环境和实验条件下细胞内表达的全部蛋白质。 10、单细胞蛋白：也叫微生物蛋白，它是用许多工农业废料及石油废料人工培养的微生物菌体。因而，单细胞蛋白不是一种纯蛋白质，而是由蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸及不是蛋白质的含氮化合物、维生素和无机化合物等混合物组成的细胞质团。 11、基因组：指生物体或细胞一套完整单倍体的遗传物质总和。 12、C值：指生物单倍体基因组的全部DNA的含量，单位以pg或Mb表示。 13、C值矛盾：C值和生物结构或组成的复杂性不一致的现象。 14、重叠基因：共有同一段DNA序列的两个或多个基因。 15、基因重叠：同一段核酸序列参与了不同基因编码的现象。 16、单拷贝序列：单拷贝顺序在单倍体基因组中只出现一次，因而复性速度很慢。单拷贝顺序中储存了巨大的遗传信息，编码各种不同功能的蛋白质。 17、低度重复序列：低度重复序列是指在基因组中含有2～10个拷贝的序列 18、中度重复序列：中度重复序列大致指在真核基因组中重复数十至数万（<105）次的重复顺序。其复性速度快于单拷贝顺序，但慢于高度重复顺序。 19、高度重复序列：基因组中有数千个到几百万个拷贝的DNA序列。这些重复序列的长度为6~200碱基对。 20、基因家族：真核生物基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因，可能由某一共同祖先基因经重复和突变产生。 21、基因簇：基因家族的各成员紧密成簇排列成大段的串联重复单位，定位于染色体的特殊区域。 22、超基因家族：由基因家族和单基因组成的大基因家族，各成员序列同源性低，但编码的产物功能相似。如免疫球蛋白家族。 23、假基因：一种类似于基因序列，其核苷酸序列同其相应的正常功能基因基本相同、但却不能合成功能蛋白的失活基因。 24、复制：是指以原来DNA（母链）为模板合成新DNA（子链）的过程。或生物体以DNA/RNA
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生物芯片研究进展 摘要：生物芯片是便携式生物化学分析器的核心技术。通过对微加工获得的微米结构作生物化学处理能使成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。采用生物芯片可进行生命科学和医学中所涉及的各种生物化学反应，从而达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。生物芯片发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个生化分析过程集成化以获得所谓的微型全分析系统（micro total analytical system）或称缩微芯片实验室（laboratory on a chip）。生物芯片技术的出现将会给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品和环境卫生监督等领域带来一场革命。 关键词：生物芯片，缩微芯片实验室，疾病诊断，基因表达 正文：人们利用人类基因组计划中所发现的已知基因对其功能进行研究，把已知基因的序列与功能联系在一起的功能基因组学研究。另外，与疾病相关的研究已从研究疾病的起因向探索发病机理方面转移，并从疾病诊断向疾病易感性研究转移。由于所有上述这些研究都与DNA结构、病理和生理等因素密切相关，因此许多国家现已开始考虑在后基因组时期，研究人员是否能用有效的硬体技术来对如此庞大的DNA信息以及蛋白质信息加以利用。为此，先后已有多种解决方案问世，如DNA的质谱分析法、荧光单分子分析法、阵列式毛细管电泳、杂交分析等。 但到目前为止，在对DNA和蛋白质进行分析的各种技术中，发展最快和应用前景最好看的技术当数以生物芯片技术为基础的亲和结合分析、毛细管电泳分析法和质谱分析法。此外，在此基础上，通过与采用生物芯片技术和样品制备方法（芯片细胞分离技术和生化反应方法（如芯片免疫分析和芯片核酸扩增）相结合，许多研究机构和工业界都已开始构建所谓的缩微芯片实验室。 建立缩微芯片实验室的最终目的是将生命科学研究中的许多不连续的分析过程，如样品制备，化学反应和分离检测等，通过采用象集成电路制作过程中的半导体光刻加工那样的缩微技术，将其移植到芯片中并使其连续化和微型化。用这些生物芯片所制作的具有不同用途的生化分析仪具有下述一些主要优点，即分析全过程自动化、生产成本低、防污染（芯片系一次性使用）、分析速度可获得成千上万倍的提高、同时，所需样品及化学药品的量可获得成百上千倍的减少、极高的多样品处理能力、仪器体积小、重量轻、便于携带。 一．生物芯片的微加工制备 生物芯片的加工借用的是微电子工业和其他加工工业中比较成熟的一些微细加工工艺，在玻璃、塑料、硅片等基底材料上加工出用于生物样品分离、反应的微米尺寸的微结构，如过滤器、反应室、微泵、微阀门等微结构。然后在微结构上施加必要的表面化学处理，再在微结构上进行所需的生物化学反应和分析。 生物芯片中目前发展最快的要算亲和结合芯片（包括DNA和蛋白质微阵列芯片）。它的加工除了用到一些微加工工艺以外，还需要使用机器人技术。现在有四种比较典型的亲和结合芯片加工方法。一种是Affymetrix公司开发出的光学光刻法与光化学合成法相结合的光引导原位合成法。第二种方法是Incyte pharmaceutical公司所采用的化学喷射法，它的原理是将事先合成好的寡核苷酸探针喷射到芯片上指定的位置来制作DNA芯片的。第三种是斯坦福大学所使用的接触式点涂法。该方法的实现是通过使用高速精密机械手所带的移液头与玻璃芯片表面接触而将探针定位点滴到芯片上的[11]。第四种方法是通过使用四支分别装有A、T、G、C核苷的压电喷头在芯片上作原位DNA探针合成的。
21世纪医学影像学发展方向--我国发展战略的探讨
21世纪医学影像学发展方向--我国发展战略的探讨 摘要：1895年X线的发现，放射学的形成，诊治兼备的现代医学影像学(包括超声和核医学)的发展，开创了本学科的新纪元。本文简要论述了现代医学影像学的特征及发展方向。与国际水平对比，论述了我国的医学影像学诊断和治疗的现状与问题，进而探讨了未来的发展战略对策。 1895年X线的发现及其在医学上的应用，其后放射学、现代医学影像学的形成和发展，不仅是自然科学史上的一个里程碑，而且在相当程度上改变了医学科学尤其是临床医学的进程，为人类的疾病防治做出了巨大贡献。 现代医学影像学的发展和特征 1972年CT的开发和应用，使放射学进入了一个以体层成像和电子计算机图像重建为基础的新阶段，继之磁共振成像(MR I)、放射性核素成像、超声成像、数字减影血管造影(DSA)和数字X线成像逐步兴起并应用于临床。事实上，医学成像技术不仅有图像的产生，还包括图像的处理、显示、记录、存储和传输。这就为图像存储和通讯系统(PACS)的发展奠定了基础。20世纪70年代中期，介入放射学逐步应用于临床，尤其是介入治疗技术发展迅猛，近年已成为与内科学、外科学并列的三大治疗技术。影像诊断学与介入放射学结合共同构成了诊断和治疗兼备的现代医学影像学。以高科技为基础，向广大人民和病员提供先进的诊疗技术为特征的现代医学影像学，在先进国家和我国已分别于20世纪80年代和90年代中期形成了较完整的学科体系，开创了本学科的新纪元。 医学影像学的发展方向 步入新世纪，知识经济随着新经济的兴起，知识与经济的全球化和可持续发展将成为人类社会和经济发展的主流。生命科学(含脑科学)和信息科学将是跨世纪科学发展的主要学科；自然科学和人文科学交叉融合的发展趋向，将促使医学科学进一步向微观和宏观相结合的方向不断深入发展。一方面分子生物学将继续推进医学科学的发展，生物技术、基因工程和医学生物工程的结合，将加速预防和诊治技术的更新。另一方面社会、心理和生态环境的影响愈来愈受到重视。微观和宏观因素的结合，将促进医学科学各领域的发展，甚至使其面貌发生根本的变化。面对这一新的形式，医学影像学将如何发展? --随着生命科学的进展，分子生物学、生物和基因工程(人类基因组/疾病基因组学)等，将深入和影响基础医学与临床医学(含影像学)的进程和发展。实际上，生理、功能和代谢成像以及基因诊断和治疗已经并将进一步影响影像学的诊治及基础研究，所谓生物医学成像(biomedical imaging)--分子/基因成像(molecular/genetic imaging)已提上日程。 --随着医学生物工程和计算机、微电子(microelectronics)技术的进展，新一代影像和介入设备及器具(如新近多层面螺旋CT，MR心脏、神经专用机等)的开发，功能的改进，各种影像设备的图像采集和显示新技术(如三维仿真成像、MR频谱以及各种图像的融合)和精确度的提高等，与生物技术相结合，组织和/或疾病特异性对比剂的开发和应用，影像诊断和介入治疗将不断拓展新领域，向广深发展。另外，MR I多种原子核成像(现为氢核)的研究、开发，医学成像的多能源化，如微波、红外线和光等，其发展愈来愈受到重视。
现代分子生物学小论文
中国因大豆最新研究进展报告（专题三） 摘要：大豆是重要的油料作物和饲料作物，也是人类的主要食用蛋白和工业原料的来源。而转基因是一种将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰的现代技术。目前，越来越多的转基因技术运用到食品医药行业当中。大豆的转基因研究是国内外植物分子生物学研究的热点之一，通过将目的基因整合到大豆基因中，可获得抗虫大豆，其出油率也高于普通大豆。转基因大豆已成为世界大豆主产国大豆产业发展的主要动力。本文概述转基因大豆依据的主要理论，目前国内研究进展，转基因大豆的现状及其安全问题等等。 关键词：转基因大豆食品安全研究进展外源基因现状 前言：大豆是重要的油料作物和高蛋白粮饲兼用作物，含有丰富的蛋白质、脂肪和多种人体有益的生理活性物质。随着基因工程研究的升入，用转基因来改变大豆的性状已被广泛应用。转基因大豆最早的报道是1984年De Bloke等和Horsch 等的研究结果。1988年，McCabe和Hinchee分别用基因枪轰击大豆未成熟胚生长点和用农杆菌侵染大豆子叶节的方法获得转基因植株。1994年5月，美国孟山都公司培育的抗草甘膦除草剂转基因大豆首先获准在美国商业化种植。1997年，杜邦公司获得美国食品药物管理局批准推广种植高油酸转基因大豆。1998年AgrEvo公司研制的抗草丁膦大豆被批准进行商业化生产。转基因大豆品种的育成和推广是世界大豆科技史上具有里程碑意义的重大突破，已成为世界大豆发展生产的主流趋势。 1转基因大豆简介 转基因大豆最早来源于美国，1996年春，美国伊利诺伊西部许多农场主种植了一种大豆新品种，这种大豆是移植了矮牵牛的一种基因。这个新大豆品种可以抵抗杀草剂——草甘膦（毒滴混剂）。草甘膦会把普通大豆植株与杂草一起杀死。这是人类历史上第一次成功培育转基因大豆。 转基因大豆包括抗草胺膦转基因大豆，抗磺酰脲类除草剂转基因大豆，抗草甘膦转基因大豆等等。目前以抗草甘膦为目标而创制出的抗除草剂作物占绝对优势，其中尤以抗草甘膦大豆在世界范围内种植面积最广。 2转基因大豆的主要理论 2.1 转基因技术理论
未来医学五大发展趋势
未来医学五大发展趋势 巴德年院士谈：未来医学五大发展趋势 根据现代医学的发展轨迹和社会的发展趋势，未来20年或30年，医学将发生很大的变化，其特点是：一、医学的任务将从以防病治病为主逐步转向以维护和增强健康、提高人的生命质量为主在未来寻求医学服务的，不再仅仅是患者，而会有相当数量的正常人；询医问诊的人，也不仅仅是因为躯体的缺欠或某个系统有病患的患者，相当多的人是为得到生活指导和心理咨询而求医；医生开出的不会全是去药房取药的处方，还有如何提高生活质量的处方。医学的对象将从以患者为主的模式逐步转变成为面向整个 人群的模式。因此，整个社会卫生资源的配置将重点分为两极，即社区医学服务与医学中心。有相当数量的医生（有些国家约有半数左右）是从事社区服务的全科医生，而比全科医生多得多的，对人群而言，在某种意义上更经常、更直接、更有效、更节省资源的是社区护理队伍（包括家庭病床服务、老年公寓服务以及社区围产与婴幼儿服务等等）。医学中心将越来越显示出它的重要性。更多的人们，在社区医学服务的基础上，将以方便就医与择优就医的方式，来选择他们的就诊医院。所谓方便就医，已不再是区域观念，也不是距离概念，而是指要从时间、空间、人际关系等多元因素进
行考虑与判断的概念。譬如，交通是否方便，有无急诊抢救的“绿色通道”，医院有无足够的停车位和其他相关设施，服务是否周到，患者及家属是否确实感到方便。交通阻塞、无处停车、环境脏乱、甚至绿地不足的医院，将在无奈中失去大量的患者。限制患者自由选择医院的逐级转诊制度和定点报销制度都将被淘汰，一些不方便、不优秀、无特色的医院势必走向分化，走向倒闭。其出路是：一、化整为零走向社会，踏踏实实去做社区医疗保健工作。二、彻底改革，提高水平，成为患者心目中可信赖可选择的医学中心。否则就只好眼看着门诊量逐年减少，空床位日益增多，医院效益每况愈下，直至难以为计，最终不得不宣告倒闭。希望卫生主管部门在规划卫生资源时，不单单考虑地域分布，而更重要的是在充分考虑时间、空间、人际关系的基础上，在交通最便利的地方，花费时间最少的地方，配置急重症抢救中心。在环境优雅，阳光、空气和水质都好的地方，配置面向未来的医学中心。当然，对已有的医学中心进行环境改造（包括绿化与美化内、外环境，配置停车场，建立交通疏导和绿色通道），以确保现有的重要的卫生资源在面向未来的过程中更好地发挥作用。二、信息学、生物信息学将改变医学工作的方式长期以来精心保存的厚厚的病历，将被一张小小卡片所代替，这张卡片也许只有名片大小，最多二、三张，就足可以记载一生的病情变化和诊疗经过，甚至
新能源的发展趋势
新能源的发展趋势（小三号，黑体，居中）Development of new energy sources（小三号Times New Roman居 中） 动力0742 李晓唤0703411403（五号宋体居中段落前后自动） 摘要尽管寻找新能源的工作已经有相当的历史了，但是世界性的环境污染和能源短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能源。在寻找和开发新能源的过程中，人们很 自然的把目光投向了各种可再生的替代能源。（小五号宋体） Abstract While the search for new energy sources has been a considerable history, but global environmental pollution and energy shortages have forced people to work harder to find and develop new energy sources.（小五号Times New Roman） 关键词太阳能核能风能海洋能地热能 Keywords Nuclear wind solar geothermal energy, ocean energy 1．新能源概述 新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义。同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。据世界断言，石油，煤矿等资源将加速减少。核能、太阳能即将成为主要能源。（五号宋体1.5倍行距，首行缩进2字符） 联合国开发计划署（UNDP）把新能源分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能（潮汐能）；穿透生物质能。 一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。随着
分子生物学题库重点
一. 名词解释 1. C值及C值反常反应：所谓C值，通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量。真核细胞基因的最大特点是它含有大量的重复序列，而且功能DNA序列大多被不编码蛋白质的非功能DNA所隔开，这就是C值反常现象。 2. 半保留复制：DNA生物合成时，母链DNA解开分为两股单链，各自为模板按碱基互补规律，合成与模板互补的子链。子代细胞的DNA，一股从亲本完全接受过来，另一股则完全从新合成。两个子细胞的DNA碱基序列一致。 3 半不连续复制：前导链连续复制而随从链不连续复制，就是复制的半不连续性。 4 引发体：复制的起始含有解螺旋酶.DNA C蛋白.引物酶和DNA复制起始区域的复合结构称为引发体。 5. DNA损伤：在复制过程中发生的DNA突变体称为DNA损伤。 6 转座子：是存在于染色体DNA上可自主复制和位移的基本单位。 7. 中心法则：通过DNA的复制把遗传信息由亲代传递给子代，遗传信息由DNA传递到RNA，最后翻译成特异的蛋白质.RNA还以逆转录的方式将遗传信息体传递给DNA分子。这种遗传信息的流向称为中心法则。 8 编码链：双链DNA中，不能进行转录的那一条DNA链，该链的核苷酸序列与转录生成的RNA的序列一致，又称意义链。 9. 转录因子：能直接或间接辨认和结合转录上游区段DNA的蛋白质，称反式作用因子。在反式作用因子中，直接或间接结合DNA聚合酶的，则称为转录因子。 10 RNA编辑：是某些RNA，特别是mRNA前体的一种加工方式，如插入，删除或取代一些核苷酸残基，导致DNA所编码的遗传信息发生改变，因为经过编辑mRNA序列发生了不同于模板DNA的变化。 11 cDNA：互补DNA，是以mRNA为模板，按碱基互补规律，合成与mRNA互补的DNA 单链。 12 RNA选择性剪接：是指不同的剪切方式从一个mRNA前体产生不同的mRNA剪接异构体的过程。 13 GU-AG法则：多数细胞核mRNA前体中内含子的5’边界序列为GU，3’边界，序列为AG。因此，GU表示供体先借点的5’端，AG代表接纳体衔接点3’端序列。习惯上，这种保守序列模式称为GU-AG法则。 14. 顺反子：遗传学上将编码一个多肽链的遗传单位，称为顺反子。真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子。 15. 翻译：以mRNA为模板，氨酰-tRNA为原料直接供体，在多种蛋白质因子和酶的参与下，在核糖体上将mRNA分子上的核苷酸顺序表达为有特定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 16. 摆动假说：Crick为解释反密码子中某些稀有成分的配对以及许多氨基酸有2个以上的密码子的问题而提出的假说。 17. 氨酰-tRNA合成酶：是一类催化氨基酸和tRNA相结合的特异性酶。 18. SD序列：早在1974年，Shine就发现，几种细菌小亚基rRNA3’末端顺序为：5’—ACCUCCUA—3’，它可以和mRNA中离AUG顺序5’侧约9-13个碱基处有一段富含嘌呤碱基AGGA或GAGG互补，后来称此区域为SD。 19. 多核糖体：mRNA同时与若干个核糖体结合形成的念珠转结构，称为多核糖体。 20 核定位序列：蛋白质中的一种常见的结构域，通常为一短的氨基酸序列，它能与核载体相互作用，将蛋白质运进细胞核内。 21. 基因打靶：是指通过DNA定点同源重组，改变基因组中的某一特定基因，从而在生物活体内研究此基因的功能。
分子生物学论文
分子生物学课程论文 基因治疗与基因诊断的研究与发展 邓小红临床医学08级3班200805090346 摘要：基因诊断与基因治疗能够在比较短的时间从理论设想变为现实，主要是由于分子生物学的理论及技术方法，特别是重组DNA技术的迅速发展，使人们可以在实验室构建各种载体、克隆及分析目标基因。所以对疾病能够深入至分子水平的研究，并已取得了重大的进展。因此在20世纪70年代末诞生了基因诊断(gene diagnosis)；随后于1990年美国实施了第一个基因治疗(gene therapy)的临床试验方案。可见，基因诊断和基因治疗是现代分子生物学的理论和技术与医学相结合的范例。 关键词：基因治疗基因诊断重组DNA 英文题目：Molecular biology course in dissertation Molecular biology curriculum paper gene treatment and gene diagnosis research and developmen t Deng Xiaohong clinical medicine 08 levels of 3 classes 200805090346 Summary: gene-diagnosing and gene therapy in the relatively short time from theoretical ideas into reality, mainly due to the molecular biology of theory and techniques, in particular the recombinant DNA technology is developing rapidly, so that people can build a variety of carriers in the laboratory, cloning and analysis of target genes. The disease can drill down to the molecular level research and has made significant progress. Thus, in the late 1970s was born gene diagnosis (gene diagnosis); subsequently, in 1990, United States implemented the first gene therapy (gene therapy) clinical trials programme. V isible, genetic diagnosis and gene therapy is a modern molecular biology of theory and technology combined with the medicine. Keywords: gene therapy gene-diagnosing recombinant DNA 1．引言 20世纪后半叶以来，由于分子生物学的崛起，人们进入了合成代谢与代谢调节的研究。这一阶段，细胞内两类重要的生物大分子---蛋白质与核酸，成为研究焦点。20世纪50年代初期发现了蛋白质的α螺旋的二级结构形式；更具里程碑意义的是1953年提出的DNA双螺旋结构模型，为揭示遗传信息传递规律奠定了基础，是生物化学发展进入分子生物学时期的重要标志。 20世纪70年代，重组DNA技术的建立不仅促进了对基因表达调控机制的研究，使基因操作无所不能，而且使人们主动改造生物体成为可能。基因诊断和基因治疗也是重组DNA技术在医学领域应用的重要方面。 随着对各种疑难疾病的深入研究，和分子生物学日新月异的发展，传统的诊断治疗手段无法解决的一些重要问题。通过对生物体在分子水平上的研究，基因诊断与治疗的作用逐渐显露出来，尤其是许多遗传疾病。
(整理)分布式能源发展现状与趋势1.
分布式能源系统的国内外发展现状
就分布式能源系统特征而言，有以下八大特征：一是燃料利用多源化。二是设备系统小型化。三是运行控制智能化。四是调度管理网络化。五是排放环保性好—使用燃料清洁化。六是梯度利用高能效—热电（冷）联产化。七是多系统整合优化—能源供应系统集成化。八是能源企业从生产型转向服务型—投资经营市场化。某种意义上说分布式供能就是一局域的智能能源网。 作为21世纪科学用能的最佳方式，“分布式能源的发展利用”在30年间已逐渐得到世界各国的广泛重视。分布式能源系统是一种高效、节能、环保的用户端能源综合利用系统，分布式能源技术已成为世界能源技术的发展潮流。国际分布式能源联盟主席汤姆·卡斯顿曾说过：“分布式能源的革命即将发生，将像30年前发生的绿色革命一样产生深远的影响。而在这样一场革命中，最先认识到它的人将获得最大的收益。”随着新能源革命和智能电网的发展再次将分布式供能系统赋予更多的新意。 二、分布式能源系统的国外现状 分布式供能系统具有多重社会效益和经济效益，是世界能源供应方式发展的一个重要方向，美日、欧盟等国已将发展分布式供能作为能源安全、节能和能源经济发展的重要战略。美国、欧洲和日本在先进的分布式发电基础上推动智能电网建设，为各种分布式能源提供自由接入的动态平台；为节能和需求侧管理提供智能化控制管理平台；为高效利用天然气冷热电联供梯级利用；为因地制宜地利用小水电资源、生物质资源及可再生能源；为清洁回收利用各种废弃的资源能源来增加电力和其他能量供应提供支撑。美国和西欧目前基本不再建设大型电源及大型能源设施，正是这些依附于用户终端市场的能源梯级利用系统、可再生能源系统和资源综合利用系统，将他们的能源利用效率不断提高，排放不断减少，能源结构不断优化。 在欧盟，欧洲委员会正在进行一个SA VE Ⅱ的能效行动计划，包含许多不同的能效措施，来推动分布式能源系统的发展。 多年来，英国政府一直试图通过能源效率最佳方案计划（EEBPP）促进分布式能源系统的发展。英国在过去20年中，已超过1000个分布式能源系统被安装，遍布英国的各大饭店、休闲中心、医院、综合性大学和学院、园艺、机场、公共建筑、商业建筑、购物商城及其它相应场所。 美国新能源战略的实施核心就包括力推分布式能源系统和建立与之相适应的强大的智能电网。美国从1978年开始提倡发展分布式能源系统，现在美国能源部（U.S.DOE）的Distributed Energy Resources计划是带领全国共同努力发展下一代洁净、高效、可靠、用户能够买的起的分布式能源系统。具体的操作方式是与能源设备的制造商、能源服务者、能源项目的开发者、州政府和联邦机构、公众利益组织、用户进行合作，研究、开发一系列先进的、能够进行就地生产的、小规模、模块化设计的发电、储能技术，用于工业、商业和民用方面，这些技术包括先进的燃气轮机、微型燃气轮机、内燃机、燃料电池、热驱动技术和能量储