生命科学前沿问题的探讨
生命科学前沿与挑战
生命科学前沿与挑战随着科技的迅猛发展，越来越多的生命科学前沿技术不断涌现。
这些技术的出现为生命科学领域带来了许多新机遇，同时也带来了更多的挑战。
一、基因编辑技术基因编辑技术是近年来备受关注的一项前沿技术。
这项技术可以精准地修改生物体的基因序列，从而改变它的性状和特性。
基因编辑技术在医学上有着巨大的应用前景，可以用于治疗一些遗传病。
同时，它还可以应用于农业领域，促进农作物和畜禽的育种进程，提高产量和品质。
然而，基因编辑技术的出现也带来了更多的问题和挑战，例如伦理和安全性问题等。
这需要我们在技术发展的同时，对相关问题进行适当的探讨和研究。
二、脑科学技术随着对大脑认知的深入，脑科学技术也在逐渐成为生命科学的一项重要研究方向。
人类脑部拥有复杂的结构和功能，理解它的运行机制对生命科学发展有着极其重要的意义。
脑科学技术可以通过记录和处理神经信号等方法，解析和研究大脑的功能和组织结构。
这项技术的应用前景十分广泛，可以用于医学诊断和治疗，人工智能领域等。
然而，脑科学技术的研究也存在着一些难点和挑战，比如脑神经信号的复杂性和生物伦理等问题。
为了更好地开展脑科学研究，需要加强协作，推动技术进步和伦理准则的制定。
三、生命科学大数据在生命科学领域，大数据的应用越来越成为一种趋势。
大量的生命科学实验数据被采集和记录下来，而通过对这些数据的分析，我们可以更深入地理解生物体的结构、功能和发育过程。
这不仅可以促进医学的进步和产业发展，还可以开展更多基础研究。
大数据的应用也面临着一些挑战和难点，例如数据隐私和安全性等问题。
为了更好地利用和保护数据，需要加强相关机构和部门的协作和监管。
四、环境污染与生态保护环境污染是当前面临的一大挑战。
过度的工业化和人类活动对环境的影响逐渐凸显，对生态环境和人类健康造成了潜在的威胁。
因此，加强环境保护和生态修复显得尤为重要。
在环保和修复方面，生命科学技术可以发挥重要作用。
例如，通过基因编辑等技术培育适应恶劣环境的植物和动物，提高其生态适应性和抗逆能力。
生命科学研究的前沿领域与挑战
生命科学研究的前沿领域与挑战生命科学是一门以研究生命体的结构、功能、发育和演化为主要内容的科学学科。
在当今科技和人类社会的发展中，生命科学研究处于前沿领域，并面临着许多挑战。
一、基因编辑技术基因编辑技术是近年来生命科学研究中的热点之一。
CRISPR-Cas9系统的发现和应用使基因编辑变得更加简单和高效，这意味着人类有能力修改生物体的遗传信息。
这项技术的广泛应用将有助于解决许多人类疾病的遗传基础，并推动农业和环境领域的发展。
然而，基因编辑技术也面临着道德和伦理问题，如人类基因工程的边界和潜在滥用的问题。
二、干细胞研究干细胞研究是另一个备受关注的前沿领域。
干细胞具有自我更新和分化成各种特定细胞的能力，可能用于再生医学、药物筛选和疾病治疗等领域。
干细胞研究的挑战在于如何获取和使用稳定的干细胞系，并解决其安全性和有效性的问题。
此外，干细胞研究也引发了一些伦理争议，如胚胎干细胞的使用和人类克隆的可能性。
三、脑科学研究脑科学是一个多学科交叉领域，旨在理解大脑的结构和功能以及人类思维和行为的机制。
随着技术的进步，如功能性核磁共振成像（fMRI）和脑电图（EEG）等，对大脑的研究变得更加精细和详细。
然而，脑科学研究仍然面临着许多挑战，如理解神经回路的复杂性、解释意识和思维的本质以及应对神经系统疾病的挑战。
四、合成生物学合成生物学是一门将工程思维应用于生物学的学科。
它旨在设计和构建具有新功能的生物系统，为医学、农业和环境等领域提供新的解决方案。
合成生物学面临的主要挑战之一是设计可靠的生物系统以及解决生物合成和调控的问题。
此外，合成生物学也涉及到人类对自然界的改变以及生物安全和生态风险的问题。
五、系统生物学系统生物学是研究生物系统整体而不是个体组分的科学。
它通过整合大数据、数学建模和实验验证，揭示生物系统的网络结构和功能。
系统生物学的挑战之一是整合不同尺度和层次的数据，从个体基因表达到细胞和器官之间的相互作用。
此外，系统生物学还需要找到有效的方法来解析复杂的生物网络，并将其应用于疾病诊断和治疗。
生命科学的前沿领域和热点问题
生命科学的前沿领域和热点问题生命科学作为人类文明进程中不可或缺的一环，自从解剖学、生理学等基础科学奠定了基础之后，生命科学的前沿领域和热点问题也变得越来越令人关注和期待。
基因编辑技术的突破自从CRISPR-CAS9技术问世以来，基因编辑技术已经被广泛研究和应用。
基因编辑技术的突破，意味着我们可以用更加精准、高效、简便、经济的方式来编辑人类DNA，从而彻底治愈某些罕见疾病，预防遗传病的发生，甚至改变某些持续性的表型或者就更成功地进行人工选择育种等；然而，这种技术也有其合理性的争议，因为随之引发了一些伦理和社会问题，例如基因歧视，基因资本主义等，不过，总体而言我们可以在此基础上在人类生命科学的路途上更加顺畅前行，带来更光明、更美好的未来。
生命科学前沿面临的挑战但是，不可否认的是，随着人类生命科学的不断发展，也必然会面临着各种各样的挑战和问题，如良性肿瘤的精准治疗仍处于起步阶段，某些社会强烈关注的疾病（如新冠病毒）的诊断和治疗等方面还亟待改进，传染病高发国家的防治等问题都需要进行紧急的科研和实践行动。
另外，作为人类进步的另一面，科技的发展也不可置否，在这个重要的前提下，生命科学的前沿也不断被颠覆重新界定。
我们已经深入研究并成功克隆羊“多莉”、“试管婴儿”等，而对于“人工合成”以及后人工合成时代可能带来的各种风险和机遇，仍然值得我们反思与思考。
未来的生命科学研究趋势未来的生命科学研究趋势可能会更侧重于我们对人体生命的深入探索，如干细胞研究、人体器官生物制造、脑科学、免疫学、癌症等方面都是热点领域以及前沿问题。
我们可以从中探索并发掘出各种生命科学的新革命和发展机会。
在探索的过程中，除了科学家们的努力之外，公众正在对生命科学进行更广泛的关注，并对不同方面的科学研究提出自己的观点和要求。
这种合作的态势和当前社会的共建共治，将为生命科学的发展带来更广阔的前景。
总之，生命科学的前沿领域和热点问题，是众多科学家、医学专家、公众和政府共同关心的重要议题，它们不断地推动人类的科学进步，探索更广阔、更深刻、更复杂的生命科学世界。
生命科学研究的现状和未来方向
生命科学研究的现状和未来方向随着科技的不断发展和生物学研究的深入，生命科学研究也日益受到了广泛的关注。
多年来，生命科学的研究取得了许多重要的成果，但这些进展只是众多挑战中的一小部分。
下面，我们将探讨当前生命科学研究的现状和未来的方向。
1. 研究热点：基因编辑技术的发展基因编辑技术是当前生命科学研究的热门方向之一。
该技术可以更精准地对基因进行修改，通过人工干预在基因水平上改变生物特征。
这项技术可谓是革命性的，虽然仍处于发展初期，但已经在许多领域显示出了巨大的应用潜力，比如制造天然产物、转基因作物、生命周期延长等。
在基因编辑技术方面的突破已经迅速推动了该领域的进展，因此其未来仍具有巨大的潜力。
例如，基因编辑技术在初始病变阶段就可调整体内的异常基因，有望治疗一些严重的遗传疾病。
然而，这项技术仍需要面对如何更好地使用、维护良好的安全性、整合的问题。
2. 研究挑战：人脑研究的困境人脑是生命中最神秘、最复杂的一部分。
相比于动物群体，更需要进行人脑深度科学研究。
但众所周知，研究人脑是一项巨大的挑战。
我们需要开发出更先进的背景数据，包括连接力、代谢物、蛋白质的生产、密度、时间等数量级的基础数据，然后将这些数据与生物学、生理学、心理学、社会学、计算机科学等领域的知识相互交汇，最终构建出一组更加有效的科学框架，并逐步突破人脑研究中的重要难题。
3. 研究进展：系统生物学的成功系统生物学是近年来备受推崇的一门生命科学，它的目标是将最高水平的技术和计算机技术在基因组和蛋白质水平上集成进来，展现出生物系统级别的模拟和预测。
在研究过程中，助推生物信息学的进化，也为开发新型治疗方法提供了新思路。
在实践上，系统生物学已经取得了令人惊叹的成功。
例如，人们已经可以制定出相对于单个基因的一张疾病图谱，从而开发出一款针对整个基因组的医疗方案。
这种全基因组研究方式不仅有望提供针对疾病的更准确的分析和更有效的治疗策略，还为人们开发出基于这种系统生物学思路的抗癌药开辟了新的道路。
生命科学的前沿问题与挑战
生命科学的前沿问题与挑战生命科学是现代科学中最具挑战性的领域之一，其中的一些问题已经成为世界各地研究人员关注的焦点。
进一步了解生命科学的前沿问题和挑战，可以帮助人们更好地了解当前科学研究的方向。
一、起源和演化生命科学的第一个前沿问题是理解地球上生命的起源和演化。
生命在地球上的形成和演化是一个仍未完全解开的谜题。
生物学家和天文学家们一起研究了生命的起源以及太阳系中其他行星上可能存在生命的证据。
当越来越多的星球被探索时，我们发现了一些可能持续了很长时间的生命化学反应。
理解这些反应的机制和如何产生生命的基本单元是科学家们此刻的挑战之一。
另外，应该得出一套关于生命在地球上产生的机制的基本框架。
二、基因组的分析和改变基因组学已经成为一个研究生命科学的重点。
基因组学可以对基因和DNA序列进行研究，并探索人类健康问题。
基因的分析和改变是生命科学新革命的重要组成部分。
从肿瘤基因检测到基因编辑技术的研发，世界上的许多研究人员正在深入研究人类DNA的各个层面。
基因组的分析和改变不仅可以提高人类的健康水平，还可以改变农业、环境和其他领域的发展。
三、细胞的运作和交互生命科学中的第三个前沿问题就是解析细胞的运作和交互机制。
人类细胞是由多个不同分工的亚细胞组成，类似于齿轮、机构和力学装置的系统。
科学家们正在针对细胞和其内部机制进行研究，以洞悉它们是如何运作的，并探索它们与其他细胞及其环境之间是如何进行交互的。
这方面的研究将有助于我们更好地理解人体组织的正常运作以及疾病引发的变化。
四、高端技术的使用高端技术的使用是生命科学中的另一个重要部分。
如今，科学家们使用各种先进的仪器和技术，将生物学研究推向一个新的高峰。
例如，单细胞测序可以在单个细胞水平下对基因组、表观基因组或转录组进行分析，以精确了解人类细胞在分子水平上的运作和变化。
此外，基于人工智能和机器学习的大规模数据和网络分析技术也为生命科学带来了新的发展可能性。
结语生命科学的前沿问题和挑战是可以被解决的，但需要我们不断地进行创新和科研。
生命科学前沿问题神经干细胞研究的伦理问题
生命科学前沿问题神经干细胞研究的伦理问题神经干细胞（Neural Stem Cells，NSCs）是一类在中枢神经系统中具有自我更新和多向分化潜能的细胞，它们对于人类疾病治疗和组织修复具有重要意义。
然而，神经干细胞研究涉及一系列伦理问题，引发了广泛关注和激烈讨论。
本文将从胚胎干细胞源、细胞治疗应用和人类克隆等方面探讨神经干细胞研究所面临的伦理问题。
一、胚胎干细胞源的伦理问题胚胎干细胞（Embryonic Stem Cells，ESCs）是目前研究神经干细胞的主要来源之一，但其获取涉及胚胎的利用和破坏。
伦理学上，胚胎被视为具有生命的起点，因此，利用胚胎进行研究引发了一系列尊重生命和尊重人类尊严的伦理问题。
在伦理角度上，胚胎干细胞研究可能涉及胚胎的牺牲，引起了反对者的争议。
一些人认为胚胎具有与成年人相同的人格和权利，因此，使用胚胎进行研究等同于侵犯人类的尊严。
因此，提倡人类尊严的保护者主张寻找替代胚胎干细胞的来源，以避免对胚胎的伦理侵犯。
二、细胞治疗应用的伦理问题神经干细胞具有很高的潜在应用价值，尤其是在神经系统疾病的治疗和组织修复方面。
然而，其在临床应用中也引发了一系列伦理问题。
首先，神经干细胞的源头和治疗的依据是否真实可靠是一个重要问题。
一些医疗机构或个人可能利用神经干细胞的潜在疗效吸引患者进行治疗，但这种行为可能缺乏充分的科学依据，存在欺诈行为的风险。
其次，细胞治疗的安全性和效果也是一个关键问题。
在神经干细胞治疗中，存在一些潜在风险，如免疫排斥反应、肿瘤形成等。
因此，细胞治疗应用需要严格的监管和规范，以确保患者的安全和治疗的有效性。
三、人类克隆的伦理问题神经干细胞研究还涉及到人类克隆等伦理问题。
人类克隆是指通过核移植等技术复制一个具有相同基因组的个体。
它可能为神经干细胞研究提供更多的样本和研究材料，但伦理问题也随之而来。
人类克隆的伦理问题主要表现在两个方面。
首先，人类克隆会导致婴儿和胚胎的使用，引起了尊重生命和人类自然状态的争议。
生命科学的前沿理论与应用
生命科学的前沿理论与应用生命科学是一门多学科交叉的综合性学科，涵盖了生物化学、遗传学、生物学、生物信息学等诸多领域。
在这个快速发展的时代，生命科学正以惊人的速度不断更新着我们对生命的理解。
本文将探讨生命科学的前沿理论与应用，带你领略生命科学的无限魅力。
一、基因组学的新进展基因组学是生命科学领域中最为激动人心的前沿议题之一。
目前，科学家们已经成功获取了人类的完整基因组信息，这一发展创造了前所未有的机遇来深入了解人类生命的本质。
除了人类基因组，科学家们还在积极研究着其他生物的基因组信息，从而在基因组水平上揭示生物多样性、进化和自然选择等原理。
此外，大规模追踪个体基因组变异的项目也正在进行中，这将为我们更好地理解复杂疾病的起源和预防提供基础。
二、细胞全息成像技术细胞全息成像技术是一种新兴的生命科学前沿技术。
它通过记录细胞中光的相位信息而不是亮度信息，从而获得高质量的三维图像。
使用这种成像技术，科学家们可以更深入地探索细胞行为，尤其是单个细胞在三维空间内的动态变化和互动。
除了在基础生物学和医学领域中的应用，细胞全息成像技术在工业领域中也已经得到了广泛的应用。
例如，在材料科学中，此技术被用于实时监测新材料的生长和加工过程，从而优化生产效率。
三、靶向基因编辑技术CRISPR/Cas9基因编辑技术的出现引起了生命科学界的轰动。
这项技术可以精准地切断任何基因，从而改变细胞内的基因组。
通过这种方式，科学家们可以研究疾病的原因，并探索基因治疗方法。
此外，CRISPR/Cas9基因编辑技术还可以在作物遗传改良、转基因等方面得到广泛应用。
采用这种技术，科学家们可以更加有效地培育更优质、更高产的植物品种。
四、单细胞RNA测序技术单细胞RNA测序技术是一种高新技术，它可以对单个细胞内的RNA进行测序，从而分析单个细胞内的基因表达差异。
通过这种方式，科学家们可以了解人体不同细胞之间的差异，并挖掘哪些基因在不同细胞中占据着重要地位。
生命科学的前沿研究
生命科学的前沿研究生命科学是一门涵盖广泛，具有多个分支的学科，包括生物学、药理学、生物化学、生物工程等等。
近年来，伴随科技的发展和人类对生命科学的认知不断提升，一些生命科学的前沿研究领域逐渐浮出水面，并取得了令人瞩目的成果。
一、基因组编辑基因组编辑是一种新的基因修饰技术，能够用来插入、删除和修改生物体某些基因。
因此，它被认为是革命性的生命科学技术之一。
随着科技的不断进步，基因组编辑技术正在逐渐进入我们的日常生活，成为未来治疗疾病、质量改良农作物和创新生物工程的重要手段。
基因组编辑技术的最大优势在于增强了疾病治疗的效果。
以白血病临床治疗为例，科学家们通过基因组编辑将患者的T细胞进行重组，使其拥有拯救其生命的抗体基因。
利用这种技术，他们能够将这些T细胞重新注入患者体内，帮助患者更有效地打败白血病。
此外，基因组编辑还可以用于改良农作物和创新生物工程。
科学家们通过对不同种类农作物基因组的编辑，使得这些农作物更加适应不同的环境条件，生长更加稳健，从而提高产量和品质。
二、生物信息学生物信息学是计算科学与生物学的交叉领域，其研究的重点是生物分子之间的互动和信息传递。
随着生命科学数据量的不断增加，生物信息学的视野不断扩大。
生物信息学不仅开启了新的生物学研究领域，也为人类治疗疾病和预防疾病提供了重要的技术平台。
生物信息学在药物开发和蛋白质研究中的应用。
通过结合大数据和计算机技术，科学家们可以建立药物作用的预测模型，极大地加速药物研发过程。
此外，生物信息学还可以通过预测蛋白质结构和互动，加速蛋白质研究的开发和优化。
三、合成生物学合成生物学是一门新兴的交叉领域，旨在将生命科学和工程学相结合。
合成生物学的目标在于构建可编程的、人造的、有生机体特性的微生物，并开发新型的医药、能源和环境等方面的应用。
这门学科将计算机科学、物理学、化学、生物学和工程学的知识相互交织，正在探索生物体系的生态系统。
合成生物学的最大价值在于，能够大幅度地增强人类生命科学领域的发展，比如促进药物开发、定制生产化妆品和体外器官等。
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生命科学前沿问题的探讨摘要：生命科学前沿主要是对最新的科研技术的综合探讨。
随着人类基因组计划的完成和生物信息学蓬勃发展，当今医学和生命科学发生了新的革命性变化。
最新科研技术与临床的结合成为现今的必要，科研是人类认识世界的一种理性方法，人理解万物最终是为了能够满足更好的生活需要，如果科研仅仅停留在理论阶段无法实验，或者最终无法用于临床治疗，那么科学研究就丧失了它的本质。
其二，大多数医学科研的初衷都是为了探讨致病机理、药物作用以及疾病疗等层次，如果最终无法与临床结合，那就脱离了最初的治病这个宗旨，也就丧失了研究的意义。
近年来生命工程的研究热点已转向基因水平、分子水平，在微观层面上的细微改变最终引起的是量变。
因此研究这些微观反映的机制及其宏观的表达就成为了科学高峰。
在研究方法上有通过基因层面如基因扩增、基因沉默的探讨，也有通过对中医药提取物进行纯化分析发现的奇特疗效等等。
在研究内容上，有部分研究仍然停留在动物模型阶段，也有一部分已在临床开始投入实验并取得了一定成效。
1、生物信息学人类基因组计划（Human Genome Project, HGP），是美国于1985年率先提出的，这是一项人类最伟大的生命工程[1]。
它是继曼哈顿计划、阿波罗计划之后的又一个伟大计划，其目标是用15年的时间对人类基因组3.0×109个核苷酸进行测序，总共发现50000个人类基因，为解释生命的奥秘、揭示遗传性疾病的发生以及发展规律奠定了基础。
随着人类科学研究的不断深入，产生了大量有价值的科研结果，从而促使了生物信息学（Bioinformatics）的诞生。
生物信息学是用数理和信息科学的观点、理论和方法研究生命现象的一门学科。
1.1 大规模核苷酸序列测定DNA由A、T、C、G四个碱基组成，这四个碱基的排列顺序千变万化，决定了生物的多样性。
为了揭示生命的奥秘，科学家们首先对人类基因组进行了大规模的测序[2]。
测序的方法经历了以凝胶电泳为基础的自动测序技术，毛细管电泳测序技术和基于全基因组的鸟枪法测序技术等。
随着投入的不断增加，研究队伍的不断扩大和大规模的自动化测序技术的采用，使得人类基因组计划提前完成。
1.2 基因序列的拼接随着生物信息学的发展，提供了自动高效拼接序列的算法，根据Lander-Waterman 模型利用鸟枪法进行测序，随后将大量随机序列片段用计算机进行自动拼接。
这种技术不仅避免了亚克隆排序所需要的大量繁琐的工作，还可以保证序列中每个碱基的准确性。
2、脑学科对脑和心智的研究已成为21世纪最前沿的科学研究，和信息科学进行交叉研究已成为脑科学研究的一个重要趋势。
人脑是一种有1011个神经元和1015个突触联系的多层次系统。
脑不仅能认识其外部世界，也能在某种程度上认识自己的内部世界，在已知的宇宙中再也没有比这更复杂的系统了，因此对脑及其功能的研究已经成了现代科学最大的挑战。
没有哪一种单独的方法可以完全揭开脑功能之谜，每一种方法都只能揭示脑的某一个方面，因此多学科研究脑和心智已成为脑研究的一种重要趋势[3]。
现在人们普遍认同，脑就其功能上来说，本质上是一种信息处理系统，因此以信息科学的思想、方法和技术来研究脑已成为多学科脑研究的主流之一。
建立数学模型和计算机仿真也成了综合多层次信息，认识其机制的最重要的工具。
2.1 计算神经科学20世纪30年代，英国生理学家霍奇金(AlanLloydHodgkin，1914一l998)(图2)一直对神经脉冲的产生机制感兴趣。
当时流行的膜理论认为神经脉冲的产生是由于当神经受到刺激时，消除了膜对两侧离子的隔离，因此使原来内负外正的膜电位差减小了，但是它不能解释为什么神经脉冲的峰值会超射到一个很大的正值。
由于霍奇金在学生时代选修了数学和物理，而他的学生和合作者赫胥黎(Andrew FieldingHuxley)学的是数理科学，因此他们运用物理学思想把神经细胞膜等效为一个阻容的并联电路，其中的每个电阻就相当于允许某种离子通过的一个通道。
这在当时还只是一种假设，从实验上真正看到这种通道差不多是半个世纪以后的事了。
不过关键的一点是他们认为当有神经脉冲发生时，不仅膜不再阻挡钾离子流过膜，而且在一瞬问有大量的钠离子从外界涌入细胞内，然后又自动关闭。
因此这些电阻并非固定电阻，而是可变电阻，其值和膜两侧的电位差以及时间有关。
二战打断了他们的研究，直到战后才又重续旧缘。
他们对钾和钠的这种可变电导用实验进行测定，然后对数据进行了曲线拟合，这样他们就建立起了神经轴突细胞膜的一个方程组。
在当时电子计算机还极不普遍的情况下，他们硬是手算了三个星期求出了方程的数值解(图3)]。
从图中可以看出理论计算和实际测量得到的结果吻合得何等地好，这样他们就通过实验和理论计算的紧密结合解释了神经脉冲的成因和神经脉冲产生超调的原因。
更令人惊叹的是根据他们模型的计算，还能预测神经脉冲有阂值、不应期、可以传播和传播速度等这些在建立模型时假设里没有的性质。
这样他们就阐明了神经脉冲发生和传播的机制，并开辟了离子通道研究的新领域。
无怪乎人们把霍奇金和赫胥黎的方程比喻为电生理学中的麦克斯韦方程。
他们分享l963年的诺贝尔奖确实是当之无愧的。
2.2 类脑机器造出像人脑那样有高度智能的机器一直是人们世代的梦想，人们曾以为只要根据人脑表现出的智能，精心编程就有可能用计算机加以复制。
但是正如麦克卡洛在半个世纪以前所言：“我们能不能设计出一台机器能做脑所能做的一切?对于这样一个理论问题的回答是：如果你能用一种清晰而有限的方法说清楚脑能做什么那么我们就能设计出一台机器来实现，但是你能说清楚脑能做什么吗?”在研发具有类似于人脑智能的机器问题上，这种行为主义的思潮和仿脑的思潮之争一直贯穿始终，直至今天[13]。
此外，通过构造这些机器和对这些机器进行研究，也将使我们可以检验我们对脑工作机制的某些假设，从而加深我们对脑机制的认识。
尽管沿着人工智能之路，近年来也取得了不俗的成就，如计算机“沃森”击败了几届电视知识抢答的冠军，据说最近有计算机通过了图灵测试，但是对它们来说，许峰雄的上述断言依旧适用[12]。
仅仅用白上而下的方法在行为上模仿人的智能行为，并无助于我们认识脑和心智的机制问题。
这样，一些人就企图在作某些简化的条件下，模仿生物脑的局部机制，构建在某些功能方面类似于脑的机器[14]。
诺贝尔奖得主埃德尔曼(GeraldEdelman)的仿脑机(brain—baseddevices BBD))就是这类研究的一个例子¨。
白1981年以来，埃德尔曼开发了一系列的仿脑机，它们通过经验进行学习。
与传统的机器人不同，仿脑机是通过从许多不同的仿真神经回路中进行选择来进行学习的，而不是按照事先编制好的程序指令来工作的。
他们开发了一系列不同型号的仿脑机，模仿不同脑区，如海马或小脑的功能。
3、免疫学免疫学是2 1世纪世界主要发达国家高度重视的前沿科学，是医学与生命科学中最为基础、前沿和支柱性的关键学科之一。
3.1 免疫学与自身免疫性疾病自身免疫性疾病的全球发病率显著上升，对人类健康的危害逐步超越感染性疾病。
从免疫学基础研究角度探讨自身免疫病的发病机制已取得较大进展，如疾病相关HLA多态性关联、自身DNA识别与信号转导通路、自身抗原特异性T/B细胞的活化和维持机制、Th亚群的免疫炎症调控机制，IL-6/TNF、L-6/TN及其受体的炎症放大循环通路机制等。
在此基础土研发的炎症因子靶向治疗药物如TNFR阻断剂、4肽乙酸盐(Copaxone)已成功应用于RA和多发性硬化治疗[15]。
3.2 免疫学与肿瘤癌细胞规避了人体精致复杂的生长控制系统，打破了消灭异常细胞的细胞自杀机制，进化出对免疫系统监视的抵抗力，这涉及对发育生物学、细胞生物学和免疫学三个生命科学基础学科的交叉机制探讨[5]。
免疫学科与肿瘤学的交叉在最近2年取得突破性进展，已有2个肿瘤疫苗上市，Sipuleucel-T个体化疫苗通过如自体DC的体外激活与回输，显著增强T细胞应答，延长晚期肿瘤患者存活期[11]。
乳头瘤病毒特异性宫颈癌疫苗已在欧美普遍接种。
近期T细胞嵌合抗原受体及CTLA4单克隆抗体联合免疫治疗实现了肿瘤免疫治疗的又一重大突破。
2014年11月27日，《自然》( Nature)杂志同期发表了5篇论文，将肿瘤研究的焦点转向免疫系统。
为了寻找个体化的癌症疗法，越来越多的研究人员致力于探讨个体对癌症产生的免疫反应，而伴随这一研究视角转变而来的新疗法，旨在解除免疫系统的束缚，使其能够对癌细胞发动有效攻击。
3.3 免疫学与器官移植器官移植的免疫排斥机制与免疫干预策略直接决定了器官移植的前景。
当前固有免疫及炎症驱动GVHD和缺血再灌注损伤的分子机制、供者APCs对受者次要组织相容性抗原的提呈应答、NK和IL-15等免疫细胞和免疫分子的免疫调节机制及应用已取得长足进展[6]。
器官移植成功率将随免疫学研究进展获得实质性提高。
4、ＭＩ纳米探针近日，中国科学技术大学化学与材料科学学院梁高林课题组、中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心王俊峰课题组和中国科大生命科学学院胡兵课题组合作研制出智能靶向的19F磁共振造影剂，并在构建有凋亡模型的斑马鱼上验证了其优异的靶向成像效果，研究成果发表在2014年12月29日出版的ACS Nano。
19F在体内极低的背景信号使得19F MRI具有很高的灵敏度和特异性，而核磁成像技术的强穿透性及无损等优点也使得19F MR 的研究得到越来越多的关注[7]。
人们希望能够发展出高效灵敏、准确无害的临床19F MRI 手段以早期诊断病症及监测病症的治疗效果。
但也正是由于19F右体内的含量极低，好的成像效果通常需要高剂量的19F MRI探针来提供足够的信号这就增加了检测过程中的毒性，并需要耗费大量的化合物因此发展出“智能的”策略来降低化合物剂量却能得到靶向部位的简的19F局部浓度是十分俏必要的。
梁高林课题组首次提出了利用生物兼容性良好的小分子自发在体内组装，然后在目标位置靶向解组装产生19F NMR/MRI信号的策略利用这种策略，不但大大提高了19FNMR/MR信号的强度、灵敏度和准确性，而且降低了」9F探针所需剂量这将会为19F NMR/MR领域的发展提供一个崭新的方向[8]。
该策略利用梁高林发展出的一个独特的缩合反应平台，设计出一种智能19F NMR/MRI探针该探针在胞内还原氛围下会引发分子间的缩合反应形成二聚体，二聚体堆积自组装生成的19F纳米粒子引发19F NMR/MR信号的关闭，然后在凋亡细胞中高表达酶Casp3的剪切下，纳米粒子解组装，同时19F NMR/M RI信号也会被打开这个19F信号“关一开”的过程可以用来依次检测体内外的谷肢甘肤和Casp3的活性该策略已经成功应用于细胞及凋亡斑马鱼的体内Casp3成像，也将会在肿瘤的疗效诊断上有着极大的应用前景。