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浅谈生命科学与生物技术现状分析与对策

浅谈生命科学与生物技术现状分析与对策
浅谈生命科学与生物技术现状分析与对策

浅谈生命科学与生物技术现状分析与对策

浅谈生命科学与生物技术现状分析与对策

摘要:

叙述了我国现阶段在发展生命科学和生物技术方面的优势和现状,并对目前我们所面临的问题提出了自己的看法和对策,指出了提高思想认识对发展生命科学和生物技术的重要意义。

关键字:

生命科学;生物现状

我国是一个生物资源大国,有着丰富的动植物和微生物资源和广阔的市场需求,同时我国还是一个人口大国,这就为生物技术产业的发展提供了必须的条件。以医药行业为例,最近一些年,恶性肿瘤、心脑血管疾病等高发病都严重威胁着我们正常的生活水平,影响着老年人的生活质量,而这些病目前还没有有效的治疗手段。因此,在医学领域的基因治疗、肝细胞治疗和生物芯片等治疗技术就显得尤为重要。

经过我国多年的不懈努力,我们在生命科学和生物技术领域已经取得了一定的工作基础。从1965年我国在世界上首次人工合成牛胰岛素到参与国际人类基因组计划;从基因工程药物和疫苗的研制生产,在生物制药领域我们取得了颇为丰硕的成果。另外,生物技术的研发,对于农业生产和环境保护也具有相当的作用。比如水稻的杂交技术解决了世界关注的粮食难题。所以,总体来说,我国目前在生命科学和生物技术领域是有一定影响力的,而且多年的累积,也让我们有了冲击国际前沿的实力和技术。

一、我国在发展生命科学和生物技术的现状分析

我国生命科学起源于医药和农业的方面。在上个世纪50年代前后我国成立了生物化学、细胞生物学以及神经科学等研究机构。70年代的时候,我们已经具备了相对比较完整的现代生命科学和生物技术的科研体系。截止目前为止,我国已经形成了四足鼎立的局面,代表着生物技术和生命科学研究的四大基地已经形成规模:

北京基地,上海基地,西南基地,武汉基地。

现阶段我国优先发展的生命科学领域内容包括基因组和蛋白质组学,重大疾病相关基因的识别和克隆,分子生物学和生物花絮额,细胞学和发育生物学等等。在国际上,我国的科学家也承担了1%的人类基因组的测序,而且我国在发展中国家唯一一个加入人类基因组测序的国家,这也从侧面反映出我国在生命科学领域的实力。科学家克隆了功能新基因的全长DNA有800多条,已经申请了一批国内外专利。

近年来,我国在生命科学领域的生物化学和神经生物学等方面取得了比较突出的科研成果。受生物科学发展的带动,生物技术也取得了长远的进步,比如,在医药生物领域,我国的基因工程药物已经有近二十种上市的产品,有二十多中种药物已经进入

一、二期临床使用,处于临床试验的也有近四十种。产品的市场占有率也显著提高。

目前在国际上销量最大的医药品种,前十位当中我们能够自主研发生产八种,这说明我国的生物科技药物已经具备了自主研发的能力。在农业方面,植物基因工程的研究和杂交水稻的研究以及农业微生物基因工程研究方面,也都取得了可喜的研究成果,在很大程度上推进了我国甚至是全世界农业技术的前进。

生命科学和生物技术发展在我国虽然取得了很大的成就,但是改变不了的一点是我国的基本国情。我国是一个拥有13亿人口的大国,所以,在人口和健康领域、农业生产发展领域都面临着巨大的挑战。一些危害人类健康的疾病都已经成为社会关注的重点。农业发展在效益和质量上和发达国家也还有一定的差距,所以,这些问题都反映了我国现代生物技术产业都还处于相对较早的阶段,都需要我们向更高层次发展。

二、生命科学和生物技术发展的相应对策

要提高生命科学和生物技术的发展,我们就必须树立把握机遇的意识,要认识到这两者将对我们今后的生活产生什么样的影响和作用。生命科学和生物技术的发展关系民生,关系国家根本利益,甚至有时候能左右一个国家在国际竞争中的主动权,所以,我们必须充分认识到我们自身的优势和不足,明确我们今后生命科学和生物技术发展的重点。

要切实加强基础性研究,将基因组学、蛋白质组学等学科及其相关的新理论、新方法的放到首要的位置来抓。其次,我们花大力气来研发更新农业技术平台,改造传统农业的生态格局,促进新兴产业的发展,实现多元化经营和生产。对于先进的科技成果,我们要积极推进其应用和转化,要通过培育一批生物技术企业来提高我们的国际竞争能力。

要尽一切可能,切实加强生物资源的保护和开发利用,健全法律和法规体系,推动生命科学和生物技术发展的具体措施。

1,通过保护知识产权来实现专利战略,只有这样我们才能在产业发展和国际竞争中掌控主动权,

2,加速生命科学和生物技术的产业化进程,改造传统产业,使其和国际接轨,最大限度地提高其效益。

3,培养行业的龙头企业,使他们在市场开发和经营方面都能够顺风顺水。

4,大力发展生命科学和生物技术的同时,还要建立和完善生物安全评价保障制度,将对其保障不是一纸空文。既要让生命科学和生物

科技给经济发展和人们生活带来好处,同时也要在关注生物安全方面

所引起的新问题。

5,通过加强和国际发达国家质检的合作和交流,开拓我们在国际市场上的合作渠道和发展空间,以此实现和世界先进技术共同发展的

目的,最终造福于民。

参考文献:

李学勇. 把握生命科学和生物技术发展的战略机遇. 中国软科学,201X, 3: 12

4.

陈竺. 世纪之交的生命科学与中国生命科学界. 生命科学,96,8: 12

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许智宏. 关于21世纪的生命科学. 河南大学学报, 2001, 41: 12

7.

陈竺. 新世纪初的生命科学和生物技术:中国面临的机遇和挑战. 生物学教学, 201X, 28: 12

3.

文建平,李雄彪. 数字透出的信息―生命科学正在蓬勃发展,中国生物工程杂志, 201

24: 8929

4.

附送:

浅谈生命科学类本科毕业设计环节的实践与探索

浅谈生命科学类本科毕业设计环节的实践与探索摘要:

本科毕业设计是大学四年教学中重要的一项教学实践内容,是培养和检验学生所学基础知识和科学理论,实现理论与实践相结合,训练和养成科学研究能力的综合过程。就多年参与指导生命科学类本科毕业设计环节的教学工作,从青年教师角度,针对毕业设计选题、文献检索和实验设计环节、实验完成过程环节、论文撰写与答辩环节等4个环节,提出和总结实践经验。

关键词:

生命科学毕业设计环节实践探索

本科毕业设计是大学四年教学中重要的一项的教学实践内容,是培养和检验学生所学基础知识和科学理论,实现理论与实践相结合,训练和养成科学研究能力的综合过程。不仅是学生理论联系实践的主要途径,更是培养和提高学生分析问题和解决问题能力的重要环节。同时,对学生的综合素质、创新力、实践力和团队精神力的培养有着不可替代的作用。然而,毕业设计实际难以达到教学培养目的的要

求,部分学生往往走过场,毕业设计最后成为空洞的形式主义。一方面,由于学生急于在大学最后一年实习找工作,主观不重视毕业设计;另一方面,由于选题陈旧,缺乏吸引力或指导教老师疏于管理,未能调动学生积极性等原因造成。就多年参与指导生命科学类本科毕业设计环节的教学工作,从青年指导角度出发,针对以下4个环节,提出和总结一些实践与探索经验。

一、毕业设计选题环节

毕业设计选题时间不应从大四开始,而应该从大一入学开始。由于生命科学类本科是以人才培养和科学研究为核心教育任务,培养生物类专才,具有生命科学领域的相应基础知识,能独立开展教学、研究、技术开发的骨干力量。相对于其他学科,生命科学类的毕业设计动手性和实验应用性更强。已有研究表明,生物科学类毕业生中50%以上选择继续读研深造,而其他毕业生则主要就业于生命科学相关领域企事业。因此,大一新生一入学,专业负责人安排学生参观各个实验室,激发学生科研兴趣,使其提前融入实验室环境氛围。部分学生跟随研究生学长,在自己感兴趣实验室,学习相关实验手段和方法。在此过程中,学生通过实际的实验操作和理论学习,逐步确认毕业设计选题方向。同时,给予部分学生二次选题的机会,当学生实际操作后,最终发现缺乏实验兴趣或无力继续该项目研究,可重新毕业设计选题。同时,一个大的实验主题,分2~3个小选题,以便2~3名同学组队参与,即保证指导教师有足够精力逐一跟进每位同学的毕业设计进程;同时注重团队合作精神的培养。力保学生积极、主动、有目的性的参与准备和投入到毕业设计中,为毕业设计最终完成创立良好的开端。

二、文献检索和实验设计环节

文献检索是毕业设计的起始环节。根据指导教师下达的课题任务,团队中的同学通力分工合作,检索、查阅文献、归纳汇总资料、消化资料。然后,由学生和老师共同讨论课题的可行性实施方案,完成实验技术先进行论证,最终初步确认合理的、较为完善的研究技术路线和实验步骤。实验设计环节应兼顾学生的不同意向,对打算继续深造的同学,实验设计应更多涉及科学性,锻炼学生的科研思维,为其后续的研究生科研生涯提供做最初的理论和科学技术支持;而对打算直接就业的同学,实验设计应更多涉及应用性和操作性,锻炼学生的动手能力,在本科设计过程中,使学生掌握一技之长,在就业竞争中更具专业优势。

三、实验完成过程环节

实验完成过程环节是毕业设计中最关键的环节。在此环节中,指导教师应该紧密与学生联系,绘制实验时间进度节点表格,每周组织开展小组讨论会,掌握学生实验进度,积极鼓励学生发言,听取学生实验过程面临的问题和难点,不断改进、完善、修正实验技术路线。同时,发掘每个学生闪光点,鼓励科研积极性,树立科研信心。参与本科毕业设计的学生,均为20岁左右的青年,毕业设计不仅是培养学生的理论和科学知识,同时也是学生的人生观、价值观和世界观形成的关键时刻。现在的大学生基本上都是独生子女,缺乏吃苦耐劳品行和坚韧不拔的毅力。生命科学类实验设计过程,培养学生能力,不仅是指生命科学专业技术能力的培育和提高,还包括毅力、创新力、实践力、团队合作力等培养。无论他们选择就业还是继续深造,这些能

力的获得将会有益于他们今后的人生。因此,指导老师直面指导,肩负着教书育人的双重责任,必须坚持以身作则,言教身传。

四、论文撰写与答辩环节

毕业论文撰写环节是培养学生实验数据处理、统计能力和对实验研究结果综合分析,要求学生具有一定的计算机应用能力,会绘制图表,撰写符合规范的科学论文。在指导中,要求教师有目的引导,从而培养学生归纳分析、综合思维、逻辑写作能力。既要杜绝教师的对学生撰写论文采取包办代替,亦不可对学生放任不管,应该采取分阶段,分重点,分章节有目的引导学生写作,使学生最终撰写出代表其科研结果,语言又不乏具有其个人特色,同时符合培养大纲要求的学术论文。

答辩是最终检验学生毕业设计成果的环节,亦是部分学生感到紧张和恐慌的一关。甚至有些学生,虽然论文完成的很好,准备的也非常充分,但是实际答辩中,常常会语无伦次,发挥大失水准。追溯其原因,是由于这类学生心理素质差,缺乏在很多人面前讲话机会,因此造成紧张、害怕的应激心理。针对这一原因,在答辩环节之前,指导教师应组织多次预答辩,模拟提问,帮助学生克服紧张心理,在实际答辩中发挥正常水平。经过此锻炼,对学生今后在科研报告或工作岗位中畅所欲言,展示自我均有积极的帮助。

参考文献:

刘彦臻.高职毕业设计网络课程五环节教学模式探索.广西教育,201X,:

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郭弘艺,唐文乔.浅析生物科学专业现状.中国校外教育,201X,490:

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4.

郭弘艺,李世凯,唐文乔.以增强创新能力为目标生物科学专业学生培养.中国校外教育,201X,454:

112-11

3.

朱大奇.从加强毕业设计环节谈提高学生科研素质.安徽工业大学学报,200

1,18:

112-11

3.

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

生命科学与金融学

生命科学与金融学 生命科学是研究包括人在内的各种生物,其生命特征的规律性,如生物类群、结构功能、生长发育、遗传变异、起源进化,以及生物和环境相互作用的基础科学。生命科学作为一门基础科学,传统上是农业和医学的基础,涉及种植、畜牧、养殖、医药、体育与卫生等。随着生命科学理论体系的完善和科研方法和技术的不断进步,其应用领域正在不断的扩大。现在生命科学的影响已经扩大到食品、化工、环保、冶金等方面,若考虑仿生学因素,其影响还涉及机械、电子、信息技术诸领域。 从生物科学到生物技术和生物工程是人们从认识生命活动和探索生命的规律性到改造及提高人们的环境适应能力的飞跃。而随着生命科技渗透到人口、环境、健康、资源和海洋开发等重大问题的解决途径中,生命科技产业化的步伐大大加快,生物产业已成为关系到中国民生的重要产业,以生命科学产业化为基础的生物经济将引领中国社会又好又快的可持续的发展 所示为生命科学的实践化过程 生物经济这一概念是由stan davis 和Christophermeyer于2000年提出的。生命科技的研发应用是生物经济的基础,生物经济是建立在生物经济产品和产业上的。与具有垄断性质的信息技术和信息经济不同,生物技术和生物经济具有较强的资源依赖性、技术通用性和产品多样性,而市场垄断性则较弱。这为拥有丰富的生物资源的发展中国家在未来的生物经济时代中实现跨越式发展提供了契机。 与互联网局限在人们信息层次上的交流不同,生命科学的革命性在于它将改变人们生存和健康的各方面。生物产业所带来的商机远远大于信息技术,生物科技产业具有的研发领域广、研发投入高、附加值高、公害低、土地和劳动力的需求少,也已成为人类社会经济发展的新动力。 我国的生物经济 我国是世界上生物资源最为实饶的国家之一,我国有十三亿人口的食物和健康需求。我国发展生物经济是应对国际竞争和解决未来人口、资源、能源等问题的关键。生物技术不反自身发展迅速,而且带动的大批高新技术产业的成长。经过20多年努力,我国已初步建立了完整的生物技术研发体系,我国生物经济初见端倪。我国目前拥有200多个生物技术实验室(重点项目),技术和研发产品人员约两万人。我国涉及现代生物技术的企业约500余家,从业人员超过五万人,我国建立了生物基地。 通过学习生命科学与技术,发现自己所学专业金融学是可以与生命科学一起服务于社会主义现代化建设,通过自己的专业知识,为生命科学在实际生产中筹资,开拓市场,造福社会做出贡献。

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

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。

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

生命科学与技术研究进展

1. 什么是系统生物学? 系统生物学是一种典型的多学科交叉研究,它需要生命科学、信息科学、数学、计算机科学等各种学科的共同参与。它是一种整合型大科学,要把系统内不同性质的构成要素(基因、mRNA、蛋白质、生物小分子等)整合在一起进行研究。对于多细胞生物而言,系统生物学就是要实现从基因到细胞、到组织、到个体的各个层次的整合。 系统生物学包括四个方面: 一、系统结构。包括基因,蛋白间关系以及由此得到的基因蛋白网络和生物通路,以及这些相互之间关系所牵涉到的细胞内和细胞外结构的物理特性和机制。 二、系统动力学。可以通过代谢分析,敏感性分析,动力学分析工具比如分叉分析等,以及识别不同行为所内含的机制等分析方法和手段来理解在不同时间点不同条件下系统的行为。 三、系统的控制方法。掌握这些控制细胞处于各种状态的机制,用来模拟系统,能得到治疗疾病的药靶。 四、设计的方法。基于某些设计的原则和模拟方法,可以修正和构造具有所需特性的系统,而不需要盲目地反复实验。 2. 生物芯片技术对于系统生物学的意义? 生物芯片是多领域相揉合的产物,生物芯片技术涉及电子技术、成像光学、材料学、计算机技术、生物技术等。简单说,生物芯片就是在一块玻璃片、硅片、尼龙膜等材料上放上生物样品,然后由一种仪器收集信号,用计算机分析数据结果。根据生物分子间特异相互作用的原理,将生化分析过程集成于芯片表面,从而实现对细胞、蛋白质、DNA以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。生物芯片技术是系统生物学技术的基本内容。 系统生物学有两个关键技术基础,“组学”数据基础,以及检测和实验技术基础。在检测和实验技术这一方面,生物芯片占有举足轻重的地位。二十世纪末期,生物芯片开始进入大家的视野,它有着传统技术无可比拟的优势:高通量、微型化、自动化。系统生物学需要处理海量的组学数据,如果仅仅依靠传统手段,将举步维艰,借助于芯片技术,将事半功倍。 3. 以某离子通道为例,叙述蛋白结构和功能的测量方法和手段 以BK通道为例,结构测量:首先得到通道的序列,设计引物,通过体外PCR 快速高效的体外扩增该片段,然后连接到合适的载体上导入宿主细胞中进行表达,获得蛋白,通过HPLC进行蛋白分析和分离,将纯化后的蛋白配制成浓溶液,进行晶体生长实验,获得高质量的单晶体后,进行X射线衍射来解析该通道的结构,功能测量:通过量:通过切除部分序列,来测量通道的功能序列,定点突变来确定通道的关键氨基酸。通过特异性药物或毒素与通道的结合相互作用来检测通道的生理活性和功能。 4、有哪些方法可用来确定离子通道生理功能? (1)电压钳技术 膜对某种离子通透性的变化是膜电位和时间的函数。用玻璃微电极插入细胞内,利用电子学技术施加一跨膜电压并把膜电位固定于某一数值,可以测定该膜电位条件下离子电流随时间变化的动态过程。利用药物使其他离子通道失效,即可测定被研究的某种离子通道的功能性参量

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

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

高中生物-生物学史知识总结知识讲解

高中生物-生物学史知 识总结

高中生物学史总结 (涵盖必修一至必修三书上出现的所有生物学史内容,包括正文和资料分析。) 细胞学说: 维萨里比利时揭示了人体在器官水平的结构。 比夏法国指出器官低一层次的结构-组织。 虎克英国通过显微镜观察植物的木栓组织,细胞的发现者、命名者。 虎克荷兰用自制显微镜观察了不同形态的细菌、红细胞和精子等。 马尔比基意大利用显微镜广泛观察了动植物微细结构。 施莱登德国通过研究植物的生长发育,首先提出了细胞是构成植物体 的基本单位。 施旺德国《关于动植物的结构和一致性的显微研究》

耐格里不祥用显微镜观察了多种植物分生区新细胞的形成,发现新细 胞的产生原来是细胞分裂的结果。 魏尔肖德国总结出“细胞通过分裂产生新细胞。” 细胞学说的意义:揭示了细胞统一性和生物体结构统一性。 细胞世界探微三例: 克劳德美国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。 德迪夫比利时发现某种酶被包在完整的膜内,当膜破裂后,酶得以释 放。这层膜经其他科学家证实存在,并命名此细胞 器为“溶酶体”。 帕拉德罗马尼亚发现了核糖体、线粒体的结构,形象地揭示出分泌蛋白 的合成、运输到细胞外的过程。 上述事例说明:科学研究离不开探索精神、理性思维和技术手段的结合。

生物膜结构的探索历程: 欧文顿国籍不祥发现细胞膜对不同物质的通透性不同,其中脂溶性物 质比非脂溶性物质更易进入细胞膜。由此提出 膜是脂质组成的。 两位荷兰科学家提出细胞中脂质分子必然排列为连续的两层。 罗伯特森国籍不祥提出所有生物膜均由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构 构成,描述生物膜为“静态统一结构”。 桑格、尼克森国籍不祥提出“流动镶嵌模型”。 酶的本质: 巴斯德法国提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在,没有活细胞的 参与,糖类是不可能变成酒精的。 李比希德国提出引起发酵的是酵母细胞中的某些物质,但只有在酵 母菌死亡并被裂解后才能发挥作用。

现代生命科学与技术结课论文

现代生命科学技术的论文 基因芯片——“生物信息精灵” ——浅谈数学、计算机在现代生命科学研究中的作用 二十世纪是物理科学的世纪,而二十一世纪则是生命科学的世纪。生命科学,尤其是生物技术的迅猛发展,不仅与人类健康,农业发展以及生存环境密切相关,而且还将对其它学科的发展起到促进作用,所谓"今天的科学,明天的技术,后天的生产"。而生命科学的基础性研究是现代生物技术的源泉、科学和技术创新的关键。 现代生物技术,是一门领导尖端科技的学科,正因如此,我很想知道它与数学——我得专业课,计算机等理论或技术是怎样有机的联系在一起的。基于此,我利用课余时间查阅了许多网站、书籍,并有了小小的收获。现就“基因芯片”技术,浅谈如下。 一、基因芯片简介 基因芯片,也叫DNA芯片,是在90年代中期发展出来的高科技产物。基因芯片大小如指甲盖一般,其基质一般是经过处理后的玻璃片。每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区。在指定的小区内,可固定大量具有特定功能、长约20个碱基序列的核酸分子(也叫分子探针)。 由于被固定的分子探针在基质上形成不同的探针阵列,利用分子杂交及平行处理原理,基因芯片可对遗传物质进行分子检测,因此可用于进行基因研究、法医鉴定、疾病检测和药物筛选等。基因芯片技术具有无可比拟的高效、快速和多参量特点,是在传统的生物技术如检测、杂交、分型和DNA测序技术等方面的一次重大创新和飞跃。 二、基因芯片技术 生物芯片技术是于90年代初期随着人类基因组计划的顺利进行而诞生,它是通过像集成电路制作过程中半导体光刻加工那样的微缩技术,将现在生命科学研究中许多不连续的、离散的分析过程,如样品制备、化学反应和定性、定量检测等手段集成于指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上,使这些分析过程连续化和微型化。也就是说将现在需要几间实验室、检验室完成的技术,制作成具有不同用途的便携式生化分析仪,使生物学分析过程全自动化,分析速度成千上万倍地提高,所需样品及化学试剂成千上万倍地减少。可以预见,在不远的将来,用它制作的微缩分析仪将广泛地应用于分子生物学、医学基础研究、临床诊断治疗、新药开发、司法鉴定、食品卫生监督、生物武器战争等领域。 生物芯片技术是目前应用前景最好的DNA分析技术之一,分析对象可以是核酸、蛋白质、细胞、组织等。目前全世界用生物芯片进行疾病诊断还处于研究阶段,国外已将其用于观察癌基因及肌萎缩等一些遗传病基因的表达和突变情况。

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

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

(高考生物)生命科学专业普通生物学名词解释

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普通生物学名词解释 湿地生态系统:它处于陆地生态系统(如森林和草地)与水生生态系统(如深水湖和海洋)之间。换言之,湿地是陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡带 细胞学说: 1、所有生物都是由细胞和细胞产物所构成; 2、新细胞总是由原来的细胞分裂产生; 3、所有细胞都具有基本上相同的化学组成和代谢活性; 4、生物体总的活性可以看成是组成生物体的各相关细胞的相互作用和集体活动的总和。 变性:当天然蛋白质分子受到某些物理因素(热、紫外线照射、高压和表面张力等)或化学因素(有机溶剂、酸碱、重金属盐等)的影响时,其生物活性丧失、溶解度降低、不对称性增高以及其他物理化学常数发生改变的现象。 胞质溶胶:细胞匀浆经超速离心除去所有细胞器和颗粒后的上清液部分。 微丝:又称肌动蛋白丝,参与形成肌原纤维、应力纤维和微绒毛,引起胞质流动或细胞的运动 微管:由微管蛋白组成的管状结构,起支架作用、胞内运输作用和形成纺锤体。对低温、高压和秋水仙素敏感。 中间纤维:直径10nm左右,最稳定的细胞骨架成分,围绕核成束成网分布,并扩展到细胞质膜,与质膜相连结,起支持和运动功能。 细胞连接:细胞紧密靠拢的组织中,细胞膜在相邻细胞之间分化而成特定的连接。胞间连丝:植物相邻细胞的细胞膜穿过细胞壁上的孔,彼此相连,两细胞的光面内质网也彼此相通,即成胞间连丝。直径约20~40nm。功能上与间隙连接类似,在相邻细胞间起通讯作用。

共质体:植物细胞的原生质体通过胞间连丝彼此连成一片,称为共质体。 质外体:细胞壁连成一片,称为质外体。 生物膜:各种细胞器的膜和核膜、质膜在分子结构上一样. 酶:生物体内一类具有催化活性的生物大分子,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。 辅助因子:酶分子中的非蛋白质部分,按与酶蛋白结合的松紧程度不同,分为辅酶(松弛)和辅基(紧密)。 酶的抑制剂:能使酶分子上的某些重要基团发生变化,引起酶分子活力降低或丧失的物质。 不可逆的抑制作用:抑制剂与酶的必需基团以共价结合,不能用透析等物理方法使酶复活。 可逆抑制作用:抑制剂与酶以非共价结合,能用透析等物理方法除去抑制剂使酶复活。 同工酶:?催化相同的化学反应,但其蛋白质分子结构、理化性质和免疫性能等方面都存在明显差异的一组酶。 核酶:具有催化功能的RNA分子。又称核酸类酶、酶RNA、类酶RNA。 扩散:分子从相对高浓度的区域移到低浓度的区域 渗透:水分子从高浓度一侧穿过膜而进入低浓度一侧的扩散。 主动运输:分子从低浓度区域向高浓度区域的运输过程。 吞噬作用:细胞吞噬较大的固体颗粒,如细菌、细胞碎片等的作用。 光反应:发生水的光解、O2的释放和ATP及NADPH的生成。 暗反应:利用光反应形成的ATP和NADPH,将CO2还原为糖。

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