2013.5迅速崛起的生命科学
《科学》评出2013年十大突破
《科学》评出2013年十大突破《科学》评出2013年十大突破2013年，攻克癌症路途上的一个转弯，带来免疫疗法临床试验的乐观数据，然而科学家仍然无法判断其前景几何。
其他科学领域面临着同样的情况：目前如火如荼进行的CRIPER基因编辑技术是否在不久后会被更加灵活的工具取代？宇宙射线粒子的确受到超新星遗迹的加速，然而粒子与磁场究竟是如何互相作用的？一项项喜人的科学突破总是带来更多的不确定性。
伴随着欣喜、疑问和期待，《科学》杂志盘点了2013年那些领跑科学的十大重要突破。
1、癌症免疫疗法2013年标志着癌症攻克的一个转折点，致力于使人体免疫系统免受肿瘤影响的长期努力正在奏效，尽管其前景仍是一个问号。
免疫疗法是一种治疗癌症的完全不同的方式，其目标是免疫系统，并非肿瘤本身。
今年6月，研究人员报告，结合使用伊匹单抗（即抗CTLA-4）和抗PD-1令1/3的黑色素瘤患者出现“深层和快速的肿瘤消退”。
目前尚不能证明阻断T细胞表面的PD-1通路的药物可以延长生命，但迄今为止的存活率使医生对此保持乐观。
20世纪80年代，法国研究人员定义了T细胞表面的一种新蛋白受体CTLA-4，癌症免疫学家James Allison发现CTLA-4相当于一个阀门，可以阻止T细胞全面启动免疫攻击，他设想阻拦CTLA-4的作用是否可以使免疫系统摧毁癌症。
20世纪90年代，日本的一位生物学家发现了T细胞上的另一个阀门PD-1。
随着临床实验中抗CTLA-4与抗PD-1带来癌症患者病情的显著改善，该疗法逐渐成为主流。
至少5个主要的制药公司抛弃了早先的犹豫态度，正在开发该类抗体。
2011年，美国食品和药品管理局批准了百时美施贵宝针对转移性黑素瘤的伊匹单抗治疗。
2012年，霍普金斯大学的Suzanne Topalian、耶鲁大学的Mario Sznol和同事报告了在近300名患者中使用抗PD-1疗法的结果，其中31%黑色素瘤患者、29%肾癌患者和17%肺癌患者的肿瘤萎缩了一半或更多。
浅谈生命科学的发展
浅谈生命科学的发展生命科学又称为生物科学，是研究生物的结构、功能和发展规律的科学。
从远古时代开始，人类就开始了对生命的探索和研究。
在漫长的历史进程中，生命科学经历了许多变化、发展和创新，同时也催生了许多重要的科技成果，改变了人类的生活方式和面貌。
本文将从以下几个方面介绍生命科学的发展历程和前景。
一、生命科学的起源和发展历程生命科学的起源可以追溯到古希腊时期，当时的希腊哲学家们已经开始研究人类的生命和自然界的万物。
但是真正的生命科学的诞生还是在17世纪由英国皇家学会创立。
那时生物学研究的课题主要是细胞、组织和器官等基本单元和结构，其根基是生命科学的最基本原理——细胞学说的确立。
在之后的几个世纪里，生命科学逐渐发展成为一门综合性科学，包括生物化学、分子生物学、遗传学等各个分支。
二、生命科学技术的创新随着科技水平的提高，生命科学逐渐进入了快速发展的时期。
其中，以下几个技术成果对生命科学的发展做出了重要贡献：1.基因工程技术基因工程技术是指对生物体的基因进行人工操作，使其产生预期的变化。
这项技术突破了生物的自然限制，可用于创造新品种和改良现有品种，具有巨大的经济和社会效益。
基因工程技术也为药物研发、疾病治疗和生物武器防控等领域提供了有力的技术支持。
2.细胞培养技术细胞培养技术是指将细胞分离出来，放入含有营养物质的培养基中，使其在人工环境中继续生长和繁殖。
这项技术为生化合成、药物研发和生物医学研究提供了生动的模型，也为种群数量统计、细胞学分析和生物保存等提供了有效的工具。
3.CRISPR基因编辑技术CRISPR基因编辑技术是指通过一种特殊的酶剪裁DNA链和RNA复制机制，实现对细胞基因的刻意编辑。
这项技术解决了许多之前基因工程技术所无法克服的技术困难，也为种群基因图谱维护、遗传缺陷修复和新品种实现等提供了巨大的可能性。
三、生命科学的前景和挑战尽管生命科学一直处于快速发展状态，但仍然面临着许多挑战和未知领域。
生命科学
对生命科学的认识时间稍纵即逝，不知不觉已经过了大半学期了，经过这段时间的学习，我对生命科学这门科学也有了初步的了解和认识。
借此，来分享一下我的感受。
尽管每周只有一次课，但我每次都认真的去听，虽不如学专业课那样下功夫，但我也是认真听老师讲课，因为这门课很有趣。
和我当初想象的不太一样，听了这门课，我也产生一些新的想法和重新对生命进行了思考和认识，虽不如散文大家们思考的有内涵和深度，但我也有自己的想法，这就是我的收获。
首先，是生命科学的概念，生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。
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。
生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。
支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界，无须赋于生活物质一种神秘的活力。
其次，是生命科学的发展历程。
按照生命科学发展的标志性突破划分，生命科学发展经历了一个由宏观到微观再到宏观的螺旋上升过程，由分析到综合的三个研究历程。
第一阶段―萌芽阶段，1859 年，英国生物学家达尔文发表了著名的《物种起源》，提出进化论，使得人们认识到生物的“物种”与自然环境的“物种”是不同的，这才有了“生物”与“生命”的概念。
达尔文揭示了生物的生命本质，生物界成为独立发展的整体，生命现象成为与自然界的物理或化学现象不同的单独领域。
第二阶段―发展阶段，二十世纪生命科学研究突飞猛进，基本完成了从对生命现象的外观描述逐步进入到认识生命现象本质的转变，实现了人类认识自然、认识自我的一大飞跃。
生命科学在二十世纪取得了三次革命性进展，第一次是孟德尔遗传定律的重新发现和摩尔根的基因论；第二次是沃森和克里克的DNA 双螺旋模型, 使人们认识了生命物质的结构基础；第三次是基因重组等现代生物技术的出现, 彻底改变了生命科学的研究现状。
新世纪生命科学发展的成就
科 学有 关的成 果
中国十大科技进展 由中国科学 院院
２０ ０ ０年 ： 美国、 英国等 ６国科 学家合作完成 了人类 基 因组工作 草图绘 制工 作 ， 本上测 定 了人类 基 因组 基 上 的碱基序列 ； 生命 有可能始 于 Ｒ Ａ， Ｎ 而非 Ｄ Ａ； Ｎ 格鲁 吉亚共和 国德 马尼西出土 １０万年前 的原始人 化石头 ７ 盖骨 ， 这些头盖 骨有 可能是 从非 洲走 出的第一 批人 类 祖先的 ； 克隆 和干 细胞研 究取得进展 ； 学家在激 素受 科 体 的多种作用 方面 取得新 发 现 ， 加深 了对 胆 固醇 的代 谢、 脂肪酸 的产生 以及糖 尿病和癌症发生过程 的理解 。 ２０ 年 ： ０ １ 科学 家 发 现 Ｒ Ａ多 才 多艺 ； 人类 基 因 Ｎ “
成亚洲一 流野 生生 物种 质 资源库 ； 大豆新 品种 创亩 产
现全新感光 细胞 ； 有关 人类 起 源 的一 些 最基本 看法 被 动摇 ； 观测细胞三维 图像 。 ２０ ０ ３年 ： 揭开 精神 病 产 生机 制 ； 现 全 球 变暖 影 发 响地球 及 其 生物 的新 证据 ； Ｎ Ｒ Ａ的许 多作 用 ； 分 子 单
生物学 教学 ２１年（ ５ 第４ ００ 第３ 卷） 期
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６ ・ ９
新世 纪 生 命 科 学 发 展 的成 就
肖 亮 周 玉华 （ 东 潍 幼 特 师 学 ２ ０ ） 山 省 坊 教 教 地 校 ６２ １１
生命科学 和生 物技 术在 ２ ０世纪 取得 了丰 硕 的成 果 。进入 ２ 世纪 ， １ 生命科学 和生物技术 的发展更是 突 飞猛进 。梳理和 思考新 世 纪生命 科 学发展 的成就 ， 能 给我们带来许多有益 的启发。
威 的世界科技年终小结 ， “ 有 科学界 的奥斯卡” 之称 。
生命科学的历史纵览
生命科学的历史纵览生命科学是一门研究生命的起源、进化和机理的综合性学科，包括生物学、生物化学、遗传学、免疫学和生物医学等多个学科。
人类对于生命的探索可以追溯到古代，但是生命科学的现代化始于16世纪的欧洲。
一、早期的生命科学早期的生命科学主要是基于哲学的思考和自然观察。
古希腊哲学家亚里士多德提出了“生物学”这个概念，他系统地研究了现代生物学的许多领域，如分类、解剖学和生理学等。
17世纪的英国科学家哈维则建立了心脏和血液循环的基础，18世纪法国的拉瓦锡发现了细胞和细胞间相互作用的重要性。
二、现代生物学的步入19世纪到20世纪初，生物学得到了巨大的进展，科学家逐渐发现了生命机理的更深层次。
达尔文提出了生物进化的理论，门德尔发现了遗传学的基础，巴斯德则建立了微生物学的基础。
20世纪初，分子生物学的兴起改变了生命科学的面貌。
现代遗传学的理论由摩尔根等人提出，表示遗传信息储存在脱氧核糖核酸（DNA）中。
沃森和克里克则发现了DNA的双螺旋结构，这一发现推动了生物技术的进步和转化。
三、生物技术的进步和生物医学的兴起20世纪50年代，雄性不孕症的治疗迎来了一次革命，科学家发明了最早的人工受精技术。
70年代末，基因工程技术的出现给生物技术带来了重大飞跃。
1983年，人类历史上第一次利用重组DNA技术生产了人类胰岛素，严重改变了糖尿病患者的临床治疗模式。
除此之外，生物医学也逐渐成为生命科学研究领域中的一个重要分支。
抗生素的出现彻底改变了世界各地的传染病状况，现代医学中心血管介入技术、术中电子成像系统和激光手术技术等现代技术的应用，也为生命科学和医学的快速发展奠定了坚实基础。
四、生命科学的新状况21世纪以来，生命科学不断发展，神经生物学、干细胞研究、代谢组学等新兴领域的涌现，推动了生命科学领域的快速发展。
在应用方面，人类已经实现了基因治疗、干细胞治疗等前所未有的医学治疗技术，对改善人类健康状况具有深远的意义。
综上所述，生命科学的历史可以追溯到古代，但是其现代化始于16世纪的欧洲。
《走近生命科学》课件
2
进化论
达尔文的进化论促进了对生命起源和多样性的研究。
3
现代生命科学
随着显微镜、遗传学和基因组学的发展，现代生命科学迅速发展。
细胞的结构和功能
细胞结构
细胞膜、细胞核、线粒体等是组成细胞的重要部分。
细胞功能
细胞进行代谢活动、遗传信息传递和维持生命活动 的机制。
DNA的发现和功能
发现
Watson和Crick发现了DNA的双螺旋结构。
生物多样性
研究不同物种的多样性和相互关系。
生态系统
研究生物与环境之间的相互作用和平衡。
环境保护
生命科学可以为保护生物多样性和生态系统提供重要的支持。
病原微生物和免疫系统
病原微生物
研究疾病引起的细菌、病毒和其他微生物。
免疫系统
研究与抵御病原微生物和保护健康有关的生理过程。
功能
基因储存、遗传信息传递和编码蛋白质的重要分子。
基因组学和遗Байду номын сангаас学
基因组学
研究所有基因的组成、结构和功能。
遗传学
研究基因的传递和变异，解析遗传信息。
基因编辑和CRISPR技术
基因编辑
通过编辑DNA序列来改变生物的基因。
CRISPR技术
一种新兴的基因编辑技术，被广泛用于生物学 研究和治疗。
生物多样性和生态系统
《走近生命科学》PPT课 件
《走近生命科学》PPT课件将带您探索什么是生命科学，其研究范围，历史背 景以及生命科学对社会和环境的重要贡献。
什么是生命科学？
生命科学是研究生命现象和生命系统的学科，涵盖细胞结构与功能、基因组学、遗传学、生物多样性和生态系 统等内容。
生命科学的历史
生命科学发展大事记
生命科学发展大事记生命科学是研究生物学及相关学科的发展和应用的学科，它涉及到生物学、生物化学、生物物理学、生物工程等多个学科的交叉与融合。
以下是生命科学领域的一些重要发展大事记。
1.1865年-格里高利·孟德尔发现了遗传学规律，奠定了生物遗传学的基础。
他通过对豌豆杂交的研究，发现了遗传因子的存在和遗传规律。
2.1953年-詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型，揭示了基因的结构和遗传信息的传递机制，为分子生物学的发展奠定了基础。
3.1973年-斯坦利·科恩和赫伯特·博耶恩成功实现了基因重组，即将外源基因导入到细菌中，这是第一次成功实现基因的人工操作，标志着基因工程学的开始。
4.1990年-国际人类基因组计划（HGP）宣布启动，该计划旨在解读人类基因组的所有遗传信息。
2003年，HGP成功完成了人类基因组的测序工作，这是生命科学史上的重大突破。
5.2001年-克隆骷髅“多莲娜”在南韩诞生，这是第一次通过克隆技术成功复制大型哺乳动物。
6.2024年-科学家詹姆斯·汤普森成功研发出人工诱导多能干细胞（iPS细胞）技术，这一技术使得普通细胞可以被重新编程为类似干细胞的状态，从而可以实现器官和组织的再生。
9.2024年-全球爆发新型冠状病毒疫情，生命科学成为抗击疫情的重要力量。
科学家们利用基因测序技术迅速鉴定新冠病毒，并开展了疫苗研发和抗病毒药物研究。
以上是生命科学领域一些重要的发展大事记。
这些科学突破推动了生命科学的发展，为人类健康和可持续发展提供了重要支撑。
随着科学技术的不断进步，相信生命科学领域将继续创造更多的突破和进展。
生命科学的发展历程
生命科学的发展历程生命科学是对生物体及其组成、结构、功能和相互关系进行研究的科学领域。
随着时间的推移，生命科学不断发展壮大，涉及的领域也越来越广泛。
以下是生命科学的发展历程：在古代，人们对生命科学的认识主要来自于观察和实践。
古希腊哲学家亚里士多德对植物、动物和人类进行了详细的分类和描述，并对生命起源和进化提出了一些理论。
到了16世纪，微观生物世界开始引起人们的关注。
李伯因、哈维和芒福特等科学家发现了微生物，揭示了微观生物存在的真实性，并为后来的微生物学奠定了基础。
18世纪末，化学和物理对生命科学的发展起到了重要的推动作用。
利用化学分析方法，研究者发现了许多生物分子，如蛋白质、核酸和碳水化合物，并研究了它们在生物体内的功能和结构。
19世纪，达尔文的《物种起源》提出了进化论，开启了生命科学中进化的新观念。
随后，孟德尔的遗传学研究为生物遗传学奠定了基础，揭示了基因在遗传中的作用。
20世纪初，生命科学迎来了一个重大的突破——发现了细胞的基本单位。
由于发展了显微镜的技术，细胞学得到了迅猛发展。
科学家通过对细胞的观察和研究，对细胞的结构和功能有了更深入的认识。
20世纪中叶，生命科学进入了一个新的时代——分子生物学的时代。
1953年，沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型，为后来的基因组学、蛋白质研究和分子生物学打下了基础。
随后，人类基因组计划的启动和其他基因组项目的开展，大大推动了生命科学的进步和发展。
21世纪以来，生命科学的发展呈现出多学科交叉、系统整合的趋势。
生物信息学、生物技术、合成生物学等新兴学科的兴起，为生命科学带来了全新的方法和思路。
同时，新的技术也在不断涌现，如高通量测序技术、单细胞测序技术和基因编辑技术等，为生命科学的研究提供了强有力的支持。
总体而言，生命科学的发展经历了漫长而曲折的历程，从古代的观察和实践，到现代的分子生物学和基因组学，我们对生物体的认识和理解不断深化。
随着技术的发展和学科交叉的加强，生命科学的未来将更加广阔，有望带来更多的突破和创新。
2013年重大科学突破
盘点2013年作出的重大科学突破2013年12月22日癌症免疫疗法《科学》杂志的编辑将癌症免疫疗法作为了2013年最大的科学突破。
这项技术需要训练免疫系统细胞识别癌症细胞的特征，而且进行反击。
这种疗法目前只对少数病人和部分癌症类型有效，但是临床试验的结果使我们有希望获得一种对抗癌症额新武器。
科学家发现我们需要睡觉的真正原因通过研究在老鼠中新发现的一条通道，科学家们鉴定出我们需要睡觉的第一个主要机械原因：为了清理大脑。
当大脑处于休眠状态，细胞间的通道就开始生长，这就使脑脊髓液流入到大脑组织的深处来清除白天形成的有毒蛋白质，其中就包含导致老年痴呆等神经退行性疾病的蛋白质种类。
一种名为CRISPR的基因编辑工具变得流行CRISPR指的是规律成簇的间隔短回文重复序列，它被发现于细菌中，而且就像一种免疫系统一样抵抗病毒入侵。
研究人员将CRISPR用作一种基因编辑工具，以精准的定位切割DNA，这样他们能够测试细胞突变的效果。
今年，数十个团队的研究人员已经使用这项革命性技术来操控各种植物、动物以及人类细胞的基因组。
科学家成功培育出各种迷你器官在实验室中培育的迷你器官被称作类器官，它们能够为科学家提供药物测试和疾病检测的新方式。
今年，奥地利研究人员已经培育出了迷你的人类大脑。
这些微型大脑没有血液供给，但是与老鼠相比，仍然能够给研究人员提供了更好的生物学模型。
研究人员认识到微生物对我们健康的重要性研究人员最终了解到，生活在人体内的细菌和其它生物体有可能对我们是有益的。
人体中寄生着数万亿的微生物，其中一些会导致疾病，但是大部分是无害的，而其它的甚至对于我们的免疫系统和消化系统是有益的。
钙钛矿电池有希望带来高效、廉价的太阳能一种被称作钙钛矿的新型太阳能电池材料在今年展现除了巨大的前途，因其低成本、更高效的特性而成为传统硅基电池的替代品。
研究人员必须找到一种方法来使钙钛矿和硅一样耐用，而且证明它不含有对我们有害的有毒元素。
生命科学发展简史
生命科学发展简史生命科学是指以生物学为基础，研究生命的起源、发展、功能及调控的学科。
它是一个多学科交叉的领域，涉及生物学、化学、物理学、医学等各个学科的知识和技术。
生命科学的发展可以追溯到古代的希腊哲学家亚里士多德，他提出了生命起源于不同的物质之说。
然而，生命科学的真正发展要追溯到17世纪的科学革命。
当时，科学家开始运用现代科学方法来研究生命现象。
其中最著名的是荷兰科学家安东尼·凡·莱文虎克的显微镜观察和描述。
他发现了细胞的存在和生殖方式，并提出了“生命只能由生命产生”的观点。
18世纪，植物学和动物学开始成为独立的学科。
瑞典植物学家卡尔·林奈提出了现代分类学系统，使得生物物种能够被精确地分类和描述。
同时，法国科学家让-巴蒂斯特·拉马克提出了进化论，认为物种可以逐渐变化和进化。
19世纪是生命科学发展的关键时期，这一时期出现了一系列重要的科学发现和理论。
英国科学家约翰·道尔顿提出了原子理论，为现代化学的发展奠定了基础。
德国物理学家和化学家赫尔曼·冯·亨特引入了细胞学，描述了结构和功能。
法国科学家路易·巴斯德发现了传染病的微生物学理论，并提出了灭菌和疫苗接种的原理。
20世纪是生命科学发展的黄金时代，特别是在遗传学、分子生物学和基因工程领域。
遗传学的发展始于奥地利生物学家格雷戈尔·门德尔的实验。
他通过对豌豆杂交的研究，发现了遗传规律，开创了遗传学的研究领域。
随着分子生物学的发展，科学家们发现了DNA是生物遗传物质的分子基础，这一理论被称为中心法则。
分子生物学的进一步发展引发了基因工程革命，使得科学家们能够通过改变生物体的基因来创造新的物种和改良农作物。
21世纪以来，生命科学进入了一个全新的时代。
生物信息学和合成生物学的兴起，为生命科学研究提供了新的方法和技术。
生物信息学利用计算机和数学方法来分析和解释生物数据，从而加速了生物科学的发展。
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世界首个试管婴儿
中国首个试管婴儿
人类基因组计划于 1990年正式启动的。美国、 英国、法国、德国、日本 和我国科学家共同参与了 这一预算达30亿美元的人 类基因组计划。 按照这个计划的设想， 在2005年，要把人体内约 10万个基因的密码全部解 开，同时绘制出人类基因 的谱图。换句话说，就是 要揭开组成人体4万个基因 的30亿个碱基对的秘密。
迅速崛起的生命科学
第二小组
解说员：房成
陈晨
生命科学
生命科学是研究生命现象、 生命活动的本质、特征和发生、 发展规律，以及各种生物之间和 生物与环境之间相互关系的科学。
1953年4月，《Nature》 发表了美国生物学家沃森和 英国物理学家克里克共同研 究的成果－ DNA分子的双螺 旋结构模型。打开了“生命 之谜”的大门，人们清楚地 了解遗传信息的构成和传递 的途径。改变了生物学在整 个科学中的地位，被称之为 是“生物学的革命”。
1．生态层面，克隆技术导致的基因复制，会威胁基因多样性 的保持，生物的演化将出现一个逆向的颠倒过程，即由复杂走向 简单，这对生物的生存是极为不利的。 2．文化层面，克隆人是对自然生殖的替代和否定，打破了生 物演进的自律性，带有典型的反自然性质。 3．血缘生育构成了社会结构和社会关系。现在单亲家庭子女 教育问题倍受关注，就是关注一个情感培育问题，人的成长是在 两性繁殖、双亲抚育的状态下完成的，克隆人的出现，社会该如 何应对，克隆人与被克隆人的关系到底该是什么? 4．身份和社会权利难以分辨。 5. 克隆生物有早衰性,"多利"也是,因而已逝世. 6. 对伦理学界来说，克隆人行为关涉到一个很严重的伦理问 题。
英国克隆羊多莉
克隆猪
2003年中国农业大学科学家培育的转基因体细胞克隆牛“岩 娃”
中国克隆牛“岩娃”
1．克隆技术与遗传育种 在农业方面，人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、 抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种，大大提高了粮食产量。 2．克隆技术与濒危生物保护 克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音。 3．克隆技术与医学 如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”，作器官移植 之用，则绝对没有排斥反应之虑。 4.克隆技术可用于治疗神经系统的损伤。 成年人的神经组织没有再生能力，但干细胞可以修复神经 系统损伤。
1965年9月 15日，我国首次 用人工方法合成 具有生物活性的 牛胰岛素获得成 功。
Hale Waihona Puke 70年代初， 出现了基因重 组技术，从而 开创了基因工 程这一生物技 术的新领域。
PCR技术发明
世界上第一只克隆羊
1996年7月利用克隆技 术成功地繁殖出了一只小 母羊多莉。当即被誉为本 世纪最重大，同时也最有 争议性的科技突破之一。 许多国家都将其评为1997 年最突出、最重大的科技 成就.