试论生命科学在对于我们生命的启示

摘要：生命科学作为自然科学中的重要组成部分，对我们认识自然和改造自然，发挥着不可或缺的作用，帮助我们认识整个有机世界的各种生命现象和规律。然后，在此基础上，生命科学又对我们个人的生活、生命历程有何启示意义呢？关键字：生命科学生命生活基因

一、什么是生命科学？

在论述这个问题之前需要首先来谈谈什么是生命科学，生命科学到底在讲什么，主要研究那些领域，又有那些理论成果。

毫无疑问，生命科学被归于是作为自然科学的一部分的。那什么是自然科学呢？常用的定义是：自然科学是研究无机自然界和包括人的生物属性在内的有机自然界的各门科学的总和。也就是研究无机自然界和有机世界的综合，而自然科学的根本目的在于发现自然现象背后的规律。然后根据自然学科的定义，可以更为清晰和明确地了解生命科学的研究范围。生命科学的一般定义是：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。生命科学作为自然科学的一部分，其实就是研究有机世界这部分的，与生命现象有关的部分，这样解释可以更清晰一点。

那么生命科学主要的研究领域及课题是什么呢？“物种是怎样形成的？什么因素引起进化？人类仍在进化吗？记忆是怎样形成的？记忆存贮在什么地方？智力由何而来？除了在地球上，宇宙空间还有其它有智慧的生物吗？生命是怎样起源的……”等等都是生命科学的研究一部分

那么进入本文的重点，生命科学可以对我们生活有什么启示呢？

二、尊重和接受本能

第一点本人想谈论的就是尊重和接受本能，本人也希望此文更加贴近生活一点。生命科学的研究领域是有机世界，作为有机生命体的人类毫无疑问是作为其中必不可少的研究范畴的。人是什么？从生物学的领域来讲，人是进化而来的高级动物，毫无疑问是也是地球上千千万万的动物的其中一员，只是是要比其他动物要多很强大的改造世界的能力，不过也是地球万千生物的一种。既然是生物、是动物，那么肯定会或多或少受到本能的支配。

那么什么是本能，人是多少是由本能支配的？这也涉及到人是由先天决定还是由后天决定的问题。这个问题以前也是争论不休，人到底是先天还是后天决定的呢？在这里我想谈谈《先天,后天：基因、经验和什么使我们成为人》此书的观点，我认为这也是目前普遍流行的观点。那就是人是由先天基因和后天环境共同作用，本书的基本观点是：人类个体发育既不是完全由先天（基因）决定的，也不是完全由后天（经验）决定的；真实的情况是，基因是个体发育的内在动力，而经验是个体发育的外在约束，尽管个体发育是由基因直接指导的，但是所有这样的指导都要受到经验的制约，因此先天总是“经由”后天起作用。这样一来，人类个体发育的原因便只能是先天和后天的协同作用，任何极端的先天论和极端的后天论都是错误的。那么也有一个问题，到底是先天基因因素占决定性的还是后天？有人说是基因的影响占53%，后天因素占47%，姑且不论此数据如何测量出来的以及它的准确性。总而言之，先天基因因素还是很大一部分的比重。然后就到我们的主题了，我们能做的是什么呢？

既然人很大一部分，可能一半影响我们生活的因素都是先天基因也即本能的因素，那么我们肯定只有接受我们的自然本能，也即人的天性来生活。接受我们在高空会恐高，遇到蛇等有毒生物会恐惧，奔跑和跳跃等身体局限还有会有吃和性的欲望等等都是最基本和显而易见的。我们不可能超越我们身体局限去做一些事情，还有我们也不可能去控制和消除我们作为人这种生物的本能欲望等，这些都是我们需要接受的东西。那么哪些是我们人的本能，哪些又不是呢？这些暂且不论，也是很难界定的。本人的观点是接受还要接受哪些是属于我们天性本能的需求，在生活中准许自己为人，这个论题并不是那么不值得探究。我们有时候是会因为自己的一些欲望和需求而感到羞耻、自责和难受，排斥它们，压抑自己的情绪等等。我要说的也是更深层次的和不是那么显而易见的人的天性和本能的东西，比如失恋了就会感到伤心，被拒绝了肯定会感到痛苦，面对失败肯定会有所畏惧；又或者希望得到别人的认可，渴望轻松闲适，希望更能掌控周边的环境等都是人的本能或者说是天性，如果不接受只会让人生活得累和痛苦。为什么说这些是人的天性和本能，界定标准是什么？这些由于本文篇幅原因暂且不谈，或许它们是或许它们不是，本人的观点是还有很多更为隐秘的也是人的本能和天性的部分是需要我们接受的，准许自己为人。

三、向死而生

大多数人在大多数情况下潜意识认为自己是不会死的，本人是持这样的观点的，因为如果你深深了解到你终有一天会化为死去，你会做什么？我认为答案应该是：会毫不犹豫去做自己最想做的事情，其他事情都可以放在暂时一边。我也可能会告诉朋友家人等我是多么爱他们，珍惜和他们在一起的时光……等等，可是大部分人都没有，所以我认为大部分人都在潜意识里认为我不会死，虽然口头上说的是另外一套。或许本人的论据也不够充分，或许你也不相信本人的观点，这也不是本文的重点。重点是你会死，我们都会死，我们作为千千万万有机生命的其中一员，我们肯定会消逝。生命科学领域再怎么研究得出的结论也是我们总有一天机体会老化，意识会消失（现在还没有什么足够的证据证明人死后意识会继续存在或者转移的观点）。我们只有有限的生命，有限的来不及去完成我想做的事情，只能完成我想做的部分。

我想本人的观点也很明晰了，我们在知道这个真相后应该怎么做：明确自己会死，然后追求自己认为最重要的事物。

四、思考永不停歇

我们人和其他生物最大的不同是什么？我们凭什么成为地球食物链的顶端？本人认为最大的因素就是因为我们人类有意识、会思考，或许你反驳我说动物也可能有意识、会思考，不排除这一点，就算我们假设其他动物也会思考，可是它们决定没有我们人类那么超强的思考能力，相比其他动物而言我们人类更加会思考。然后我说这是我们人类成就的最主要原因可能还会论据不足，可是我想我说这是非常重要的原因之一肯定是相对来说无可厚非的，基本不会引来反驳的说法。那么本人就是在此基础上强调作为人的思考能力的重要性，我们为什么成为人是因为我们会思考，为什么你和其他人不同也是因为思考的差异。

在这一论点上本人想谈谈《自私的基因》这本书的重要发现，这本书的的主要观点是我们人不过也是一部生物的机器，基因就像写好的程序编码一样。然后，我想说的是此书后半部分的一个更加新颖的观点：那就是我们的文化也像基因一样，借由我们人这个载体四处传播和强大自身。我们为什么会是像今天这样是不同的民族、国家和个人，因为我们的文化不同，我们的观念不同。你在某种程度上接受了哪种文化的观念，可以说你也就是这种文化或者观念传播的载体，切分

一个民族或者国家的最主要因素也是文化认同感。这样说确实挺让人崩溃，我们既受先天基因的影响，也成为后天文化基因的载体。

可是重点来了，我们为什么是不同的个体，不同的人也正是因为我们拥有不同的观念，我们人类最大的不同是我们可以选择我们可以拥有的观念或者的文化价值，前提是我们是思考后的选择。你可以选择这种文化基因也可以选择那种，可是如果你不思考只是随波逐流的话，那就是被动的载体而已。这也印证了本人重视思考的观念。

五、总结

本人的论述到这里就结束了，本人的目的是想站在生命科学，研究人本身的角度来谈谈生命科学可以对我们的生活和生命有哪些启示作用的，也是想写得更加贴近生活和实用。可是或许由于本人不太专业和贫乏的生命科学领域的相关知识贮备，暂且只能写到这里了。

参考文献：

【1】理查德·道金斯自私的基因·[M]·中信出版社·2012 【2】马特·里德利先天后天：基因经验及什么使我们成为人·[M]·北京理工大学出版社·2005

【3】陈竺．医学遗传学．北京：人民卫生出版社·2010

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

(完整版)生命科学导论课后习题

第一章一、生命的基本特征是什么？ 1.生长。生长是生物普遍具有的一种特征。 2.繁殖和遗传。生命靠繁殖得以延续，上代特征在下代的重现，通常称为遗传。 3.细胞。生物体都以细胞为其基本结构单位和基本功能单位。生长发育的基础就在于细胞的分裂与分化。 4.新陈代谢。生物体内维持生命活动的各种化学变化的总称，包括同化和异化。 5.应激性。能对由环境变化引起的刺激做出相应的反应。 6.病毒是一类特殊的生命。二、孟德尔在生物学研究方法上有什么创新？孟德尔的豌豆杂交实验，为遗传学的发展奠定了科学基础。相较于前人有下面显著特点： 1.他把许多遗传性状分别开来独立研究。 2.他进行了连续多代的定量统计分析。 3.他应用了假设---推理---验证的科学研究方法。三、有人说机械论和活力论是互补关系，你的看法如何？个人观点觉得机械论和活力论是相对立的关系。“活力论”观点认识生命，认为生物体具有与物理化学过程不同的生命力，即活力。与活力论相对立的是“机械论”观点，认为生命问题说到底是物理和化学问题，一切生命现象都可以用物理和化学定律做出解释，生物体内没有什么与物理化学不同的生命力。其实个人觉得生物体是不同于物理化学系统，是高级的、非常复杂的生命系统，当把它还原为简单的物理化学系统以后，它所具有的一些特别的性质和功能就会失去。四、你是否认为21世纪时生命科学的世纪？ 20世纪下半叶，生物学进入分子生物学时代，研究生物大分子物质的结构、性质和功能，从分子水平上阐述生命现象。20世纪下半叶以来，生命科学文献在科学文献中所占的比例、从事生命科学研究的科学家在自然科学家中所占的比例都在迅速增长，这就是这种趋势的反应。生命系统是地球上最复杂的物质系统，是从非生命系统经过几十亿年进化的结果。现代科学技术的发展对生命科学发展起到重要的作用，生命科学的发展对整个科学技术的发展产生重要影响。生命科学与农业的可持续发展：解决粮食短缺，基因工程将在育种中发挥重要作用。应用基因工程可以改善粮食和畜牧产品品质。实现农业的可持续发展，克服农业化学化的恶果，必须生物防治，降低对农药的依赖等。生命科学与能源问题的可持续发展：解决能源问题，对生物技术给予厚望。生命科学与人的健康长寿：研制更有效的药物、在基因组的基础上认识人体，理解疾病。生命科学与维持地球生态平衡。五、举例说明生命科学技术引发了哪些伦理道德问题？人类是高度社会化的生物，人类社会有特定的伦理道德，生命科学技术的在人类社会的应用时会引起伦理道德的问题。例如人工授精和试管婴儿技术，可能使子女“只知其母，不知其父”。若供卵者与怀孕的不是一个人，则生母也成了问题。例如克隆技术可以实现人的无性繁殖，那么，人类自身的生产也会批量化吗？例如应用基因工程技术改造人类本身，一些人成就了改造活动的客体，而另一些人是主体，一些认识按照另一些人的

生活中的生命科学原理

生活中的生命科学一直都对生命科学有着浓厚的兴趣，人体的各种奇妙更是让我入迷，很高兴能够选修老师的现代生命科学导论，让我对生命科学有了更进一步得了解。我们的生活中的现象都可以用生命科学原理解释剖析的。还记得老师早课堂上讲的人生中第一次竞争，我们在3亿大军中脱颖而出，一次受精的过程被说得这么玄乎，还是挺有意思的。生活是什么，生活是菜米油盐酱醋茶，也是酸甜苦辣咸。甘：也称甜，中医认为，甜入脾。食甜可补养气血，补充热量，解除疲劳，调胃解毒。甘在药理作用上能够补益和中，对后天不足，脾气虚弱者尤有功效。甘也有一定的副作用，传统医学认为：“甘令人中满”，也就是说，甘甜过度，会令人有饱胀的感觉，影响食欲。甘在饮食烹调方面除了是一种直接味觉外，还有着一定的调和作用。酸：中医讲“酸生肝”。酸味食物有增强消化功能和保护肝脏的作用，常吃不仅可以助消化，杀灭胃肠道内的病菌，还有防感冒、降血压、软化血管之功效。以酸味为主的西红柿、山楂、橙子，均富含维生素C，可防癌、抗衰老，防治动脉硬化，另吃橘子可预防冠心病和动脉硬化。苦：与天想对古有良药苦口之说。中医认为“苦味入心”。苦味具有除湿和利尿的作用。

辣：中医认为，辣入肺。有发汗、理气之功效。人们常吃的葱、蒜、姜、辣椒、胡椒，均是以辣为主的食物，这些食物中所含的“辣素”既能保护血管、又可调理气血、疏通经络。咸：为五味之冠，百吃不厌。中医认为有调节人体细胞和血液渗透、保持正常代谢的功效。呕吐、腹泻、大汗之后宜喝适量淡盐水，以保持正常代谢。酸甜苦辣咸五味组成了我们的生活，缺一不可，正如舌尖上的中国对五味的解读，神奇的“味“字充满了无限的可能性，它是五味在舌尖上进行复杂的化学反应混合，产生的美妙结果。味道源于饮食却远远高于饮食，蕴含了中国人对生活的热爱。传统中医理论告诉我们：酸养肝，苦养心，甜养脾，辣养肺，咸养肾。中国人懂的巧妙的利用各种味道做到给味蕾美妙体验的同时做到修养身心。比如说利用苦味起到败火的效果，所以夏天很多愿意多吃些苦瓜之类的，这就是所谓的食疗养生。常言道：药补不如食补。饮食养生是我国中医一个重要的传统理论。说道养生，天地万物都有个“春生、夏长、秋收、冬藏”的运动和变化的规律。古老的中国人很早就知道要想健康长寿就应该很自然地“应天顺时”，遵循这个规律。比如现在正值寒冷的冬季，气候比较干燥寒冷，中医认为冬季的主气为寒，寒为阴邪，易伤人体阳气。冬季对应的脏器是肾脏，中医

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？

生命科学与计算机科学

生命科学与计算机科学当今世界，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作用日益广泛和深刻。伴随着信息科技革命方兴未艾的浪潮，生命科学的发展也正在展现出无可限量的前景。生命科学是一门对各种生命形式进行研究和探秘的学科，它不同于我们以往学习的生物，生物只是生命科学所涉及的其中一个方面，而生命科学研究多个层次和各种生命形式，并对其进行科学性分析和探讨。越来越多的人们已经预见到，一个生命科学的新纪元即将来临，21世纪将是生命科学的迅猛发展的时代。如今现代生物技术广泛应用于农业、医药与健康、能源、环境保护等领域，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。在现代社会中，生命科学与人们生活息息相关，成为了备受人们关注的一门科学。生命科学在日常生活中应用广泛，无论是DNA检验还是血型判断，或是疾病治疗，都离不开生命科学的具体应用。然而，倘若单单依靠生命科学，生命科学不可能飞速发展到如此地步，也明显不足以满足和实现人们的各种需求。显然，生命科学的发展与其他学科或技术的辅助密不可分，而我的专业是计算机，所以就让我来探讨一下生命科学与计算机科学之间的联系。就以DNA为例。1925年，微生物学家沃森和克里克宣布他们已经解决了现代生物学最重要的问题，破译出了隐藏在DNA分子结构中的“遗传密码”。在我看来，“密码”这个词汇用的相当巧妙，令人马上联想到信息论中的“信息的编码”，而且还令人想到英国第一台计算机的用途——破译德国的密码。DNA分子结构是密码，计算机却是破解密码的工具，这似乎在揭示着生物学与计算机从很早开始便有着不解之缘。不久DNA分子就被普遍认为是某种微型控制论机器，它们储藏并处理极微小单位的、经过化学编码的信息。据称，这些经过编码的信息控制着生物体复制的不连续的过程，当载有全部编码的两条螺旋体被解开，携带的信息将按储存单位一段段地解读，如同计算机的记忆存储器解读其中的字符串一样。虽然实际上DNA的“程序”远没有那么简单，但在“新生物学”突破的初期，

高中生命科学第一_二_三册知识点整理

生物第一册复习资料【第一章走进生命科学】第一节走进生命科学的世纪一、生命科学发展简史 1、我国约在公元前5000年种植水稻，猪的饲养约始于公元前3000年。 2、贾思勰《齐民要术》总结了人工选择、人工杂交和定向培育的科学原理和方法。 3、李时珍《本草纲目》既是一本医药学著作，也是一本生物学著作。 4、古希腊哲学家、科学家亚里士多德对动植物进行广泛的观察。 5、古罗马医师、自然科学家盖仑用牛、羊、狗和猴等动物为材料，进行了内部器官的解剖，并得出人体内部结构与这些动物相类似的推论。 6、18世纪瑞典博物学家林耐创立“生物分类法则”。 7、1838-1839年德国植物学家施莱登和施旺两人提出了“细胞学说”。 8、1859年，英国博物学家达尔文发表了《物种起源》一书，提出了“进化论”，为生命科学的发展奠定了辩证唯物主义的基础。 9、20世纪以来，生命科学的研究向着微观和宏观两个方向同时发展。微观领域，1953年美国生物学家沃森和英国生物物理学家克里克提出了DNA双螺旋结构分子模型。我国科学家成功地合成了结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸转移核糖核酸。二、展望生命科学新世纪 1、20世纪重大研究课题：后基因组学、转基因技术、基因治疗、生物多样性保护、脑科学。 2、生命科学是以生命为研究对象的科学和技术的总称，它是研究生命活动及其规律的科学，并涉及到医学、农学、健康、环境等领域。第二节走进生命科学实验室一、生命科学探究的基本步骤提出疑问→提出假设→设计实验→实施实验→分析数据→结论→新的疑问【第二章生命的物质基础】第一节生物体中的无机化合物 ※生物体与其他物质一样都是由化学元素组成的。这些元素在生物体内通常是以无机化合物和有机化合物的形式存在。一、水 1、在组成生物体的化合物中，水的含量是最多的。水约占体重的70%，每天至少补水2000毫升。 2、水的作用： ①绝大多数细胞须浸润于以水为基础的液体环境中。 ②水是绝大多数生物化学反应的介质。 ③水能帮助运送物质。 ④水对调节体温、保持体温恒定有重要作用。 3、生物体内的水： ①自由水：水在生物体内绝大多数以游离的形式存在，可以自由流动。 ②结合水：小部分水与细胞内的其他物质结合，约占细胞全部水分的4.5%。二、无机盐 1、生物体内的无机盐大多数以离子状态存在。

生命科学发展在人类社会发展过程中的作用

生命科学发展在人类社会发展过程中的作用学院：化学与化工学院专业：化学工程与工艺日期：2012-11-3

生命科学的发展及其对人类社会的影响摘要：本文对生命科学产生和发展过程中的几次重要科学技术革命以及这些科学技术革命对人类社会发展和进步产生的重大影响，以及可能产生的危害进行了综述。回望人类科学发展史，20世纪是人类自然科学发展史上最为辉煌的时代，其中生命科学是自然科学发展中最迅速的学科。基于生命学科与人类生存、健康、社会发展密切相关，它必然成为21世纪初的主导科学。如果说，20世纪主导科学是物理学，那么21世纪主导的将是生命科学。关键词：生命科学科学技术革命人类社会影响一、生命科学的产生和发展自从有了人类，就有了生命科学。早期的对生物的观察既是生命科学的开始，也是对生命现象研究的开端。后来人们对生物学的兴趣从简单观察转向了实际应用，例如对动、植物的驯化和饲养，但这些观察和应用的目的都是为了满足人类自身食物和住所的实际需求，而并非有意识的探索。可见，生命科学是在人类的生活实践中自发产生的。早期最为引人瞩目的生物学研究者是希腊哲学家亚里士多德，他对生物体进行了大量的观察，深刻地解释了许多自然现象。他研究了多种水生生物的生命史和自然史以及鸡的胚胎发育，开始了生物科学的第一次飞跃和革命。尽管这些研究还只是代表着生物研究的最初阶段，但这是人类开始有意识地将它作为一门学科来进行的研究的重要标志开始。二、达尔文的进化论是人类思维历史上的一个转折点19世纪中叶，达尔文和华莱士分别提出自然选择理论来对生物的进化过程进行解释。他们认为遗传变异和自然选择是生物进化的原因和条件，生物在自然选择中适者生存，客观进化。达尔文进化理论的影响已远远超越了生物学界的范畴，它动摇了当时社会体系和宗教信仰的基础，否定了上帝创造人，引发了维多利亚英国社会的稳定和秩序问题。尽管目前发现了在自然界存在着许多用达尔文的进化论还难以解释的现象，达尔文的进化论也因此而受到许多新的挑战。但是，作者认为进化理论能够解释生物进化的普遍现象。另外，随着生物学的发展特别是现代生物化学、分子生物学的发展和深入，许多用达尔文进化论尚未解释的进化现象将会得到分子水平的解释。三、ＤＮＡ双螺旋模型开创了分子水平生物学研究的新纪元1953年2月28日，沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构，并于4月25日，在英国《自然》杂志发表了文章“核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型”。DNA双螺旋结构模型的建立，标志着人类在揭示生命遗传奥秘方面迈出了具有里程碑意义的一步。ＤＮＡ双螺旋模型的提出为现代生物化学和分子生物学的研究奠定了坚实的基础，开创了在分子水平上生物学研究的新纪元，是20世纪生物学最伟大的发现。随后在生命科学领域特别是在分子遗传学、分子生物学、生物化学以及生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程等研究领域产生了很多重大的成果和突破。理论上的突破也使这些学科和领域发生了一系列的技术革命，例如生物制药、动植物组织培养、转基因生物、动植物克隆、基因芯片、新品种培育等等，形成了巨大的生产力和创造力，产生了巨大的社会和经济效益。由于ＤＮＡ双螺旋模型在生命科学研究中的重要意义，沃森和克里克因此而获得1962年诺贝尔医学奖。四、现代生命科学的研究热点在20世纪生命科学的发展有许多重大突破，提出许多新观念、新思想、新成果和新技术。特别是20世纪50年代以来，随着数理科学广泛而深刻地深入生命科学以及一些先进的仪器设备和研究技术的问世，生命科学已经从基本上是静态的、以形态描述与分析为主的学科演化发展成动态的、以实验为基础的定量的学科。为表达其鲜明的时代特征将其称为生命科学。当今的生命科学正从分析走向综合，其特征是对分子、细胞、组织、器官及整体的全方位的综合研究。如果说，20世纪生命学是分析的世纪，21世纪生命科学将从分析走向综合，将是统一生命学的世纪，并将形成崭新的生命观。新课程的内容标准首先设计了“生命体的结构层次”主题就是从整体观的角度安排的。目前，生命科学正向微观、宏观和应用三个方向纵深发展。

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

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

计算机科学与技术

计算机科学与技术 Computer Science and Technology 一、专业介绍计算机科学与技术专业主要培养具有良好的科学素养，系统地、较好地掌握计算机科学与技术，包括计算机硬件、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法，能在科研部门、教育单位、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究和应用的计算机科学与技术学科的高级科学技术人才。二、培养目标培养德、智、体、美全面发展，具有良好的科学素养，系统地掌握计算机科学理论、计算机硬件系统、软件与应用的基本理论、基本知识和基本技能与方法，基本具备本领域分析问题与解决问题的能力，能在科研、教育、企业、事业、技术和行政管理部门等单位从事计算机教学、科学研究、开发和应用，具有创新精神和实践能力的计算机科学与技术学科的学术研究型人才和复合应用型人才。三、毕业要求要求1：具有较好的人文社会科学素养：较强的社会责任感：团队合作意识和良好的环境保护职业道德；要求2：掌握计算机科学与技术相关的自然科学基础理论知识，获得科学思维的基本训练，具有科学思维方法和技术手段来解决复杂问题的能力。要求3：掌握计算机科学与技术学科的基础理论和专业知识，了解计算机科学与技术学科的前沿发展现状和趋势，了解计算机科学与技术新方法：新技术和新设备的发展动态；要求4：掌握解决计算：网络问题的工程技术与管理技术的科学理论与专业知识，获得科学思维的基本训练，具有综合运用专业知识来解决问题的能力。要求5：掌握现代计算机系统的组织与体系结构：设计方法：操作技能及逻辑设计技能；要求6：掌握计算机软硬件开发和综合应用的知识与能力；要求7：了解与本专业相关的研发：设计：施工：管理等方面的方针：政策与法律：法规；要求8：掌握基本的创新方法，具有创新意识和一定的组织管理能力：较强的表达能力与人际交往能力，具有终身学习意识和社会适应能力；要求9：掌握文献检索：资料查询和运用现代信息技术获取相关信息的基本方法，具有获取和传播知识和信息的能力；要求10：掌握一门外国语，具有较强的听：说：读：写能力，能查阅专业外文文献，较熟练地阅读本专业外文书刊，具备一定的国际交流能力。实现矩阵

新沪科版高中生命科学第三册10.4《生物多样性保护与可持续发展》教学设计(精品).doc

第10章第4节生物多样性的保护与可持续发展奉城高级中学陆沛恒一、设计思路本节内容是在了解了生物多样性的含义、价值和面临的威胁后，进一步了解人类是如何保护生物多样性及生物多样性与可持续发展的关系。教学过程中以《解放日报》对北大生态文明研究中心主任陈寿朋教授的专访中的一些独特的见解和经历为主线，学生在了解体会专家对生物多样性保护的感人行为和独特的爱国情怀中，不但了解了生物多样性保护重要性及与可持续发展的关系，而且在情感上激发了爱国的情怀，在行动上参与到生物多样性的保护。二、教学目标 1．知识与技能 ○1知道保护生物多样性的公约。 ○2举例说出保护生物多样性的方法和措施。 ○3知道生物多样性与可持续发展的关系。 2．过程与方法 ○1通过对保护生物多样性等相关资料的搜集、分析和归纳，提高主动获取信息和处理信息的能力。 3．态度情感和价值观 ○1了解科学家对保护生物多样性的感人行为和爱国情怀，形成生态环境保护从我做起的意识和文明不奢侈的生活消费习惯。三、重点和难点 1．重点： ○1生物多样性的公约。 ○2保护生物多样性的有效措施。 ○3生物多样性与可持续发展的关系。 2．难点： ○1感悟生物多样性保护与可持续发展的关系，感触保护生物多样性是每一个人的责任，并转化为自觉的行动。

四、教学准备制作多媒体课件、组织学生分工搜索生物多样性保护的措施及生态伦理道德的相关材料。五、教学过程

练习： 1、生物多样性的减少，不仅使人类丧失一系列的生物资源，而且会造成生态系统的退化，国际上为保护各种生物物种和资源，形成了一个国际条约体系是（） A、生物多样性条约 B、国际环境保护公约 C、国际野生动物保护公约 D、濒危野生动植物种国际贸易公约 2、保护和利用森林资源的最佳方案是（） A、封山育林，禁止砍伐 B、计划性合理砍伐与种植 C、人工种植，营造单纯林种 D、依据经济发展需要砍伐 3、关于我国生物多样性特点，下列说法错误的是（）

浅谈环境科学与生命科学的关系

浅谈环境科学与生命科学的关系学院：环境科学与工程学院班级：环境科学类4班姓名：刘晓娜学号：3011214132

所谓环境科学，就是一门研究环境的物理、化学、生物三个部分的学科。环境科学所研究的环境，是以人类为主体的外部世界，即人类赖以生存和发展的物质条件的综合体，包括自然环境和社会环境。自然环境是直接或间接影响到人类的，一切自然形成的物质及其能量的总体。而社会环境是人类在自然环境的基础上，通过长期有意识的社会劳动所创造的人工环境。环境科学在宏观上研究人类同环境之间的相互作用、相互促进、相互制约的对立统一关系，揭示社会经济发展和环境保护协调发展的基本规律；在微观上研究环境中的物质，尤其是人类活动排放的污染物的分子、原子等微小粒子在生物体内迁移、转化和蓄积的过程及其运动规律，探索它们对生命的影响及其作用机理等。而生命科学是研究生命现象和生物活动规律的科学。是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系等的科学。由定义可得知，环境科学作为生命科学的一个应用领域，与生命科学息息相关，环境科学的发展需要生命科学，生命科学的发展也需要环境科学。理论指导应用，应用检验理论，二者的关系是密不可分的。我们已经了解到，环境科学研究的环境包括自然环境和社会环境。自然环境是直接或间接影响到生物的，一切自然形成的物质及其能量的总体。自然环境的研究显然离不开生命科学的理论支持，只有了解了生命现象和生物活动的规律，我们才能更好地研究环境科学。而社会环境是人类通过社会劳动所创造的人工环境。人工环境里，例如人工湖，人工河，绿化的设计就必须遵循生命科学。一旦违背了生物活动规律，就会产生严重的后果。例如：天津市民一直都很关注的卫津河历久而不改其臭的现象。卫津河位于天津市中心的位置，河边就坐落着天津大学,南开大学等高等学府。这条河,经过了多次治理,但其"臭气熏天"的现象历久未变。冬天会好一点，河上冻了，臭气出不来。到了夏季，就是"臭气熏天"的状态。这就是因为其最初的设计没有考虑到人工河流与生物的之间的有机结合，致使卫津河生态自净能力过低。目前，只能通过修建两处拦河橡胶坝，定期更换河水的办法来保证卫津河的清澈。从环境科学的主要任务来看，我们也可以得出二者是相互作用、息息相关的。：环境科学的第一任务是探索全球范围内环境演化的规律。环境总是不断地演化，环境变异也随时随地发生。在人类改造自然的过程中，为使环境向有利于人类的方向发展，避免向不利于人类的方向发展，就必须了解环境变化的过程（包括环境的基本特性、

生命科学基础大纲

生命科学基础教学大纲课程代码：18122780 课程名称：生命科学基础学分：4 周学时4 （16周）面向对象：生物医学本科生预修课程要求：无一、课程介绍（100-150字）（一）中文简介：生命科学基础是非生物专业的生物基础课程，系统地介绍了生命的物质基础，生命，包括微生物，植物和动物，的多样性形式，以及生物进化，人与自然的关系。（二）英文简介 General biology is a basic biological course for non-biology major students. The one term long course has a general introduction for the chemistry of life, the diversity of life (including microorganisms, plants and animals), evolution and the interaction between human and the nature. 二、教学目标 (一)学习目标生命科学基础是医学院的专业基础课程。该课程涉及的内容，不仅包括宏观各结构层次上生命系统多样性和统一性，而且包括微观各结构层次上生命系统本质的一致性。通过本课程的教学，使学生了解、认识和掌握生命科学最基本的概念及其研究方法，要求学生树立生物体具有形态、结构与功能统一的观点、生物与环境相适应的观点以及生物具有多样性和进化论的观点；培养学生观察、分析生命现象的综合能力，为今后学习医学院各门专业课程打下扎实的基础。（二）可测量结果通过本课程的学习，学生应了解和掌握一些基本的生命科学概念，了解生命科学研究的基本特点。基本概念包括生命起源，生命的化学基础，生物多样性和动植物的分类系统，原核生物和真核生物的特点，微生物的特点与人类的健康，植物生理学，动物生理学，生态系统和生物进化。三、课程要求（一）授课方式与要求授课方式：a.教师讲授（讲授核心内容、总结、按顺序提示今后内容、答疑、公布讨论主题等）；b.课后阅读和团队合作（按照讨论题内容进行和课堂推荐参考文献，分小组进行阅读和讨论发言起草工作）；c.讨论课（由主题发言和质疑-应答两个环节组成，学生在讨

浅谈细胞生物学的发展

浅谈细胞生物学的发展岳增海著名科学家E.B.Wilson早在1952年就说过，“一切生命的关键问题都要到细胞中去寻找”。悠悠300余年，关于细胞的研究硕果累累；近50年来更进入了分子水平，老树又绽新花。许多研究成果已经或将要走进我们的生活：植物细胞在培养瓶中悄然长成幼苗；动物体细胞核移植诞生了克隆动物；不同生物细胞间DNA的转移创造出新的生物类型及其产品；病危的生命期盼着干细胞移植的救助…… 1665年英国学者胡克用自制的显微镜第一次开启了细胞的世界，至此拉开了对细胞探索的序幕。谈起细胞生物学，不得不提的是建立于19世纪的《细胞学说》。《细胞学说》的建立可谓是自然科学史上的一座丰碑。《细胞学说》的两位建立者——德国科学家施莱登和施旺。经过长时间不断的探索和研究，分别从结构、功能和分裂三个方面对细胞进行了探究，并从中提炼出了三个要点，构成了《细胞学说》的主体。《细胞学说》的建立，不仅为达尔文的《进化论》奠定了基础，更为后人对细胞生物学的研究，做出了巨大贡献。但是仅限从显微镜下的观察对于细胞的研究远远不够，在细胞学说创立的100年间，人们对细胞的研究基本停留在简单观察和形态描述的水平，细胞在生物学家的眼中多多少少还像一团胶状物，里面杂乱地散布着一些含混不清的东西。此时出现了一名科学家——美国的细胞生物学科学家克劳德，他决心把细胞内部的组分分离开，探索细胞内组分的结构和功能。当时分离细胞器所遇到的困难是今天的人们难以想象的。许多人对他冷嘲热讽，认为把好好的细胞弄碎是毫无意义的。但是克劳德坚信，要深入了解细胞的秘密，就必须将细胞内的组分分离出来。经过艰苦的努力，他终于摸索出采用不同的转速对破碎的细胞进行离心的方法，将细胞内的不同组分分开。这就是一直沿用至今的“转速离心法”。如果说《细胞学说》是通往细胞生物学的一扇门，那么我认为克劳德的“转速离心法”便是这扇门的钥匙。这种方法的发现，使人类对细胞内部的进一步探究，有着非常重要的意义。由于分子生物学概念、方法与技术的引入，细胞生物学在近三十年取得了重大突破性的进展，随着对细胞内更深入的探究，人类发现了细胞中一个新的世界。细胞中每个组分如此精巧，一个个小小的细胞器，在细胞中都起到了非常关键的作用。霍中和院士在《细胞生物学》中写到：“我确信哪怕最简单的一个细胞，也比迄今为止设计出的任何只能电脑更精巧。”人类也曾经试图组装出一个细胞。1990年，科学家发现人体生殖道支原体可能是最小、最简单的细胞。1995年，美国科学见文特尔领导的研究小组，对这种支原体的基因组进行了测序，发现它仅有480个基因。如果在480个基因中辨认出对细胞生活必不可少的“基本基因”，那么就有希望人工合成这些基因——一段不很长的DNA分子。

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

计算机与生物技术

计算机在生物技术中的应用学院：食品与生物工程学院班级：生物技术06-2班姓名：张益学学号：200606011153

计算机在生物技术中的应用进入二十一世纪以来，由于研究的深入，对知识的进一步认识和了解，许多学科之间都有了一些交叉，尤其是一些新兴学科之间的相互交叉，广泛渗透更是对科学的发展起了很大的促进作用，人们进一步提升对自然界的认识，对人类本身也有了进一步的了解。今天浅谈一下计算机技术与生物技术之间的关系、计算机在生物技术中的应用以及该综合学科的发展前景。一、生物技术与信息技术的关系生物技术（Biotechnology）是以生命科学为基础，利用生物（或生物组织、细胞及其他组成部分）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，以及与工程原合而成，即是利用计算机进行信息处理，利用现代电子通信技术从事信息采集、存储、加工、利用以及相关产品制造、技术开发、信息服务的新学科。信息技术和生物技术都是高新技术，二者在新经济中并非此消彼长的关系，而是相辅相成，共同推进21世纪经济的快速发展。 1.生物技术的发展需要信息技术支撑理相结合，加工生产产品或提供服务的综合性技术。信息技术（information science）是研究信息的获取、传输和处理的技术，由计算机技术、通信技术、微电子技术结（1）信息技术为生物技术的发展提供强有力的计算工具。在现代生物技术发展过程中，计算机与高性能的计算技术发挥了巨大的推动作用。在赛莱拉基因研究公司、英国Sanger 中心、美国怀特海德研究院、美国国家卫生研究院和中国科学院遗传所人类基因组中心联合绘制的人类基因组草图的发布中，美国多家研究机构特别强调正是信息技术厂商提供的高性能计算技术使这一切成为可能。同样，在被称为“生命科学阿波罗登月计划”的人类基因草图的诞生过程中，康柏公司的Alpha服务器也为研究人员提供了出色的计算动力。业界分析人士称，在这场激烈的基因解码竞赛背后隐含的是一场超级计算能力的竞赛，同时，这次竞赛有助于大众对超级计算机的超强能力形成普遍认知。在此之前，这些造价至少在数百万美元以上可以超高速运转的机器一直默默无闻，他们被用于控制核反应堆、预报天气或是与世界级国际象棋大师同台对弈。如今，人们越来越清醒地认识到，超级计算机在创造新品种的药物、治愈疾病以及最终使我们能够修复人类基因缺陷等方面是至关重要的，高性能计算可以为人类作出更大的贡献。赛莱拉公司执行总裁在接受《今日美国》的采访时说:“将人类基因密码以线型方式组合起来，这还是人类有史以来的第一次。”赛莱拉公司要将32亿个碱基对按照正确顺序加以排列，在曾经尝试过的大规模计算中，这次挑战是最为严峻的一次。为了完成这次历史性课题所需的数量极为庞大的数据处理工作，赛莱拉公司动用了700台互联的Alpha64位处理器，运算能力达到每秒 1.3万亿次浮点运算。同时，赛莱拉公司还采用了康柏的Storage Works系统，用以完成对一个空间为50TB且以每年IOTB速度增长的数据库管理工作.康柏电脑公司董事会主席曾在一次演讲上说道:“如今，我们很难将生物技术的进步与高性能计算领域的发展割裂开来。实际上，许多一流的科学家都相信，高性能计算是生物和医药的未来。今后，越来越多的具有强大功能的计算机和软件将会被用来搜集、存储、