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生物分類成果

發布時間:2022-01-28 17:10:10

❶ 在生物分類學上,中國人有哪些偉大成就

1.分子生物學

分子生物學是在分子結構水準上研究生命現象實質與規律性的課程.核苷酸與蛋白質(有些人覺得也有糖)是性命的最基本上化學物質,因而核苷酸與蛋白質構造與作用的研究將來依然是分子生物學研究的具體內容.蛋白質是生命活動的關鍵責任者,基本上一切生命活動都需要藉助蛋白質(包含酶)來開展.

蛋白質分子式與作用的研究除開要表明由碳水化合物產生的並有一定次序的肽鏈構造外,將來將尤其高度重視肽鏈拆折成的特殊的三維空間構造,由於蛋白質微生物作用與它的空間構型關聯極其緊密,核苷酸是遺傳物質的病毒攜帶者與傳送者,遺傳物質由DNA~RNA一蛋白質的傳送全過程,稱之為遺傳物質傳送的「中心法則」,是分子生物學(分子結構遺傳學)研究的關鍵.其基本上難題己非常清楚,當今研究的關鍵是:

①約經10一15年,人們基因組30億次鹼基對全編碼序列(遺傳密碼)能夠測到,它是具備里程碑式實際意義的工作中;

②真核生物基因表述全過程在各層上調整的研究依然是將來非常長一段時間的每日任務.分子生物學的定義、方式與技術性和各科的滲入,已經產生許多 新的課程,例如分子結構遺傳學、體細胞分子生物學、神經系統分子生物學、分子結構生物學、分子結構葯學與分子結構病理生理學這些.因而分子生物學在生物科學中的主導地位還即將不斷下來。

發育生物學現如今要處理的基本上難題是體細胞的基因怎樣按一定的時光關聯可選擇性地表述專一性的蛋白質,進而操縱細胞的分化與個體發育.表明基因在多層面水準上操縱試管胚胎的生長發育就不但是牽涉到某些基因的難題,只是一系列調整基因在時光上的聯絡與相互配合,進而操縱生長發育的程序流程.盡管它是難度系數巨大的課題研究,但近年來已初露端倪並取得進步.可能將來發育生物學將順著這條路面深層次下來,並有望獲得豐盈的成效。

❷ 有哪些生物學家及主要研究成果

遺傳學方面的孟德爾開辟了染色體的新領域,提出了自由組合規律等.
摩爾根提出了基因的專概念和連鎖互換等經屬典規律
美國人麥克林托克提出了「可移動的遺傳基因」學說。
沃森和克里克提出了DNA分子結構是由雙重螺旋構造組成的「沃森-克里克模型」。

距離可以看下,這個鏈接,很詳細:
http://ke..com/view/67001.htm

❸ 90年代以後生物領域的新成果

轉基因技術,
人類的基因圖譜,

生物進化方面的研究,生物分類的進展等等。

近年來,生物技術的開發已取得巨大進展,基因的分離、擴增、重組以及體細胞的克隆技術都已實現,某此蛋白質的結構和協能已經探明。快速繁殖脫毒、組織培養、胚胎移植、胚胎切割和單克隆抗體等技術已進入實用階段,預計到2000年時產值可超過1000億美元。
科學家已從單個基因的測序轉到有計劃、大規模地測繪人類、水稻等重要生物體的基因圖譜。全世界已有6000多項農作物方面的生物技術研究成果進入田間試驗,抗蟲害的轉基因水稻、玉米、土豆、棉花和南瓜等已在美國和加拿大大面積試種。美國種值的轉基因作物越來越多,1998年種植7000萬英畝轉基因玉米和大豆,而幾年前則很少。菲律賓國際水稻研究所育成的「超級稻」,在3年內可推廣種植,它可以使水稻單產提高20%-25%。據法國《論壇報》近日報道,紡織業已採用了既不用化肥也不用農葯的生物技術棉花。從1996年開始,美國專門生產「戶外用」服裝的帕塔戈尼亞公司使用的棉花100%是用生物技術生產的棉花。現在,美國是全球主要的生物棉花生產國,每年產量是2800噸,繼美國之後是印度(年產量是930噸)、土耳其(800噸)和秘魯(650噸)。
據美聯社報道,美國科學家已運用生物技術設使一隻老鼠長出一個大象的卵,該技術在未來可以幫助拯救世界上的一些瀕危動物。老鼠可被用作製造其他動物的卵子的「工廠」,這些卵在受精後,可用來使瀕危動物懷孕。
2、人類基因組項目在本世紀初完成

人類基因組織項目在本世紀初完成,這將極大推動醫學領域的研究活動,改變診斷和治療疾病的方式,有利於人們健康。英國帝國癌症研究基金會的研究科學家卡羅爾·西拉科教授說:「在今後50年,主要置人於死地的殺手可能被消滅掉。
在幾十年內,基因條碼將具有更深刻的意義。一旦科學家更多地了解了導致癌症或者中風的生物途徑,這此條碼將變成預知未來的「水晶球」。在交織的DNA鏈中,基因條碼將有可能確定人們未來可能出現的疾病以及人們患上這些疾病的可能性。
3、生物技術能使多種疾病得到有效防治

由於基因組項目的完成和生物技術的進步,今後癌症病人不需要經歷痛苦的治療過程,他們將使用根據基因篩選而制定的治療方法。基因分析將使醫生有可能在分子層面上評估化療既殺死患者的健康細胞又殺死癌細胞的問題,並使他們有可能針對不同患者的具體病情加以糾正。科學家正逐漸解開癌症、血管堵塞和阿耳海默氏症的生化途徑,他們能把新的基因移植到人體內,治療疾病。許多危害人類的疾病,如心血管病、癌症、艾滋病等,糖尿病等,將得到有效的預防、治療和控制。美國有數十家公司已用「合理葯物設計」法設計超級葯物,這種方法把生物技術和化學緊密地結合起來,能醫治目前葯物不能醫治的癌症、艾滋病和多發性硬化症等致命疾病,有的已經進入人體試驗階段。專家們預計,這方面的研究將對遺傳機制、發育機制和免疫機制有更多的了解,不但有助於治療一些遺傳疾病,而且對了解生物進行過程也有重大的意義。科學家最終可能發現阻止患心臟病和癌症的方法。
4、人類將全面進入克隆時代
克隆技術是生物技術領域一個具有劃時代意義的重大科技突破,隨著在英國克隆的「多莉」羊的出生,引起世界范圍人們的高度重視,科學家認為它預示著「21世紀人類將全面進入克隆時代」。多莉已在1998年4月順利產下它的第一隻羊羔,這表明,由一隻成熟細胞克隆出的羊可以受孕並足月懷胎,產出一隻健康羊羔。曾幫助克隆出多莉羊的PPL制葯公司在今年還克隆出一頭牛犢。
克隆出「多莉」的羅斯林研究所的科學家說,克隆體有生產健康的後代對於核轉移技術的商業化很重要。採用克隆技術的好處是:可以加快良種家畜的繁殖,從而有可能使畜牧業發生一場革命;可以培養出一批批優質的牛羊品種,以滿足人們的需要;可以拯救瀕危野生物,保持生態平衡;可在醫學領域大量生產人們所急需的許多名貴葯品。此外,採用克隆技術,可以對植物的細胞、組織或器官進行克隆,改變過去「靠天吃飯」的傳統農業。總之,在這世紀之交,在隆技術的發展將會改變人類的生存環境,大大造福於人類。
克隆技術還可以帶來醫學突破。克隆出「多莉」羊的科學家說,如果倫理及法律許可,為不育夫婦克隆嬰兒的事最終會出現。克隆羊多莉的培育者伊恩·維爾穆特說:「生活中的許多事情都有兩面性。現在,我毫不懷疑,這種技術的潛在益處要遠遠大於其潛在壞處。就人類克隆來說,這項研究將大大延長人類生命。」
5、生物技術將與計算機技術相結合
生物技術與計算機技術相結合,也逐漸成為生物技術領域的新趨勢。生物晶元計算機正在研製之中,美國艾菲梅特里克斯公司宣布用DNA成功地製成生物晶元,可用於讀取活組織基因隨進化而來的涌動信息流,這是生物技術與計算機技術融合的結晶。摩托羅拉公司、柏德儀器公司以及美國政府的阿爾貢國家實驗所已宣布,它們已經結成合作關系,以便批量生產生物晶元。
生物晶元對於醫學和農業具有廣泛的意義,它在幾秒鍾的時間里可以進行數以千計的生物反應。生物晶元採用「微凝膠」技術,其中,在一塊面積相當於顯微鏡載物片的玻璃上的微型結構——其數目多達1萬個以上——起著微型試管的作用。這些晶元工作的速度比常規方法更快。生物晶元計劃可能會導致一個市場規模達數十億美元的新興產業。
6、環保領域大量採用生物技術
科學家們還在環保領域大量採用生物技術,以遏制環境繼續惡化的趨勢。目前開發的主要技術有:用生物方法處理污水,用微生物脫硫防治大氣污染,用細菌降解清除污染物,用無污染生物農葯防治農作物病蟲害,培育抗病蟲害農作物和開發實用的可生物降解塑料。

❹ 高中生物涉及到的科學家及其研究成果

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❺ 生物是怎麼分類的

第一節 生物分類方法

生物多樣性包括物種多樣性,遺傳基因多樣性,生態系統多樣性。我國是生物多樣性最豐富的國家之一,居世界第八位,而且我國生物特有性程度較高,特有種超過一萬種,如銀杏、水杉、大熊貓、金絲猴、揚子鱷等。

一、人為分類法

人們按照自己的意願,根據生物體的簡單特徵,將生物進行分類的方法就是人為分類法。該法不能如實反映生物之間的親緣關系,如糧食、油料作物,芳香植物等,但由於方便實用,至今在生產栽培和經濟利用上仍有重要價值。

如,李時珍的《本草綱目》將植物分為:草部、谷部、菜部、果部和木部;將動物分為:蟲部、鱗部、介部、禽部和獸部以及人部。

二、自然分類法

用科學的方法從形態、生理、遺傳、進化等方面的相似程度和親緣關系來確定動物在動物界中的系統地位。這種分類方法能反映彼此之間親緣關系以及種族發生的歷史,基本上反映了動物界的自然類緣關系,所以稱之謂自然分類法。

到目前為止,人們還沒有提出一種分類系統,能夠准確的解析而又客觀地反映生物之間親緣關系和進化次序。

隨著科學的發展,現代生物分類學綜合運用了形態解剖學、生理學、細胞學、胚胎學、遺傳學、生態學、孢粉學、地理分布等等其它學科的研究成果,特別是近幾十年來生物化學、免疫學、遺傳學及分子生物學,也用於分類學的研究。更准確地反映生物間的進化關系和親緣關系。

生物分類的七個等級
是現代分類的基本格局
分類的7個等級自上而下依次為:







根據生物在分類上的位置,可以知道彼此在演化方面關系的親疏遠近
月季與玫瑰為同屬
月季與玫瑰,蘋果,梨為同科
月季與虎耳草為同目
由此可見,
月季與玫瑰的關系要比月季與虎耳草的關系
更親近
例如:
最基本的等級是

等級越高包含的生物種類越多,較低等的等級包含的種類就較少,但彼此的機構特徵卻越相似
貓 月季
界——動物界 植物界
門——脊索動物門 被子植物門
綱——哺乳綱 雙子葉植物綱
目——食肉目 薔薇目
科——貓科 薔薇科
屬——貓屬 薔薇屬
種——貓 月季

生物分類學是研究生物分類的方法和原理的生物學分支。分類就是遵循分類學原理和方法,對生物的各種類群進行命名和等級劃分。

地球上現生的物種以百萬計,千變萬化,各不相同,如果不予分類,不立系統,便無從認識,難以研究利用。分類的對象是形形色色的種類,都是進化的產物。因而從理論意義上說,分類學是生物進化的歷史總結。

分類學是綜合性學科。生物學的各個分支,從古老的形態學到現代分子生物學的新成就,都可吸取為分類依據。分類學亦有其自己的分支學科,如以染色體為依據的細胞分類學,以血清反應為依據的血清分類學,以化學成分為依據的化學分類學,等等。動物、植物和細菌,作為三門分類學,各有其特點;病毒分類則尚未正式採用雙名制和階元系統。

生物分類學的歷史

人類在很早以前就能識別物類,給以名稱。漢初的《爾雅》把動物分為蟲、魚、鳥、獸4類:蟲包括大部分無脊椎動物;魚包括魚類、兩棲類、爬行類等低級脊椎動物及鯨和蝦、蟹、貝類等,鳥是鳥類;獸是哺乳動物。這是中國古代最早的動物分類,四類名稱的產生時期看來不晚於西周。這個分類,和林奈的六綱系統比較,只少了兩棲和蠕蟲兩個綱。

古希臘哲學家亞里士多德採取性狀對比的方法區分物類,如把熱血動物歸為一類,以與冷血動物相區別。他把動物按構造的完善程度依次排列,給人以自然階梯的概念。

17世紀末,英國植物學者雷曾把當時所知的植物種類,作了屬和種的描述,所著《植物研究的新方法》是林奈以前的一本最全面的植物分類總結,雷還提出「雜交不育」作為區分物種的標准。

近代分類學誕生於18世紀,它的奠基人是瑞典植物學者林奈。林奈為分類學解決了兩個關鍵問題:第一是建立了雙名制,每一物種都給以一個學名,由兩個拉丁化名詞所組成,第一個代表屬名,第二個代表種名。第二是確立了階元系統,林奈把自然界分為植物、動物和礦物三界,在動植物界下,又設有綱、目、屬、種四個級別,從而確立了分類的階元系統。

每一物種都隸屬於一定的分類系統,佔有一定的分類地位,可以按階元查對檢索。林奈在1753年印行的《植物種志》和1758年第10版《自然系統》中首次將階元系統應用於植物和動物。這兩部經典著作,標志著近代分類學的誕生。

林奈相信物種不變,他的《自然系統》沒有親緣概念,其中六個動物綱是按哺乳類、鳥類、兩棲類、魚類、昆蟲、蠕蟲的順序排列的。拉馬克把這個顛倒了的系統撥正過來,從低級到高級列成進化系統。他還把動物區分為脊椎動物和無脊椎動物兩類,並沿用至今。

由於林奈的進化觀點在當時沒有得到公認,因而對分類學影響不大。直到1859年,達爾文的《物種起源》出版以後,進化思想才在分類學中得到貫徹,明確了分類研究在於探索生物之間的親緣關系,使分類系統成為生物系譜——系統分類學由此誕生。

生物分類學的基本內容

分類系統是階元系統,通常包括七個主要級別:種、屬、科、目、綱、門、界。種(物種)是基本單元,近緣的種歸合為屬,近緣的屬歸合為科,科隸於目,目隸於綱,綱隸於門,門隸於界。

隨著研究的進展,分類層次不斷增加,單元上下可以附加次生單元,如總綱(超綱)、亞綱、次綱、總目(超目)、亞目、次日、總科(超科)、亞科等等。此外,還可增設新的單元,如股、群、族、組等等,其中最常設的是族,介於亞科和屬之間。

列入階元系統中的各級單元都有一個科學名稱。分類工作的基本程序就是把研究對象歸入一定的系統和級別,成為物類單元。所以分類和命名是分不開的。

種和屬的學名後常附命名人姓氏,以標明來源,便於查找文獻。變種學名亦採取三名制,分類名稱要求穩定,一個屬或種(包括種下單元)只能有一個學名。一個學名只能用於一個對象(或種),如果有兩個或多個對象者,便是「異物同名」,必須於其中核定最早的命名對象,而其他的同名對象則另取新名。這叫做「優先律」,動物和植物分類學界各自製訂了《命名法規》,所以在動物界和植物界間不存在異物同名問題。「優先律」是穩定學名的重要措施。優先律的起始日期,動物是1758年,植物是1820年,細菌則起始於1980年1月1日。

鑒定學名是取得物種有關資料的手段,即使是前所未知的新種類,只要鑒定出其分類隸屬,亦可預見其一定特徵。分類系統是檢索系統,也是信息存取系統。許多分類著作,如基於區系調查的動植物志,記述某一國家或地區的動植物種類情況,作為基本資料,都是為鑒定、查考服務的。

物種指一個動物或植物群,其所有成員在形態上極為相似,以至可以認為他們是一些變異很小的相同的有機體,它們中的各個成員間可以正常交配並繁育出有生殖能力的後代,物種是生物分類的基本單元,也是生物繁殖的基本單元。

物種概念反映時代思潮。在林奈時代,人們相信物種是不變的,同種個體符合於同一「模式」。模式概念淵源於古希臘哲學的古老的概念,應用到整個分類系統,概念假定所有階元系統中的各級物類單元,都各自符合於一個模式。

物種的變與不變曾經是進化論和特創論的斗爭焦點,是勢不兩立的觀點。但是,分類學的事實說明,每一物種各有自己的特徵,沒有兩個物種完全相同;而每個物種又保持一系列祖傳的特徵,據之可以決定其界、門、綱目、科、屬的分類地位,並反映其進化歷史。

分類工作的基本內容是區分物種和歸合物種,前者是種級和種下分類,後者是種上分類。種群概念提高了種級分類水平,改進了種下分類,其要點是以亞種代替變種。亞種一般是指地理亞種,是種群的地理分化,具有一定的區別特徵和分布范圍。亞種分類反映物種分化突出了物種的空間概念。

變種這一術語過去用得很雜,有的指個體變異,有的指群體類型,意義很不明確,在動物分類中已廢除不用。在植物分類中,一般用以區分居群內部的不連續變體。生態型是生活在一定生境而具有一定生態特徵的種內類型,常用於植物分類。人工選育的動植物種下單元稱為品種。

由於種內、種間變異錯綜復雜,分類學者對種的劃分有時分歧很大。根據外部形態的異同程度作為劃分物種依據而劃分的稱為形態種,由於對各種形態特徵的重要性認識不一,使劃分的種因人而異,尤其是分類學者對某些特徵的「加權」常使它們比其他特徵更具重要性,而造成主觀偏見。

一個物種或物類,以至整個植物界和動物界,都有自己的歷史。研究系統發育就是探索種類之間歷史淵源,以闡明親緣關系,為分類提供理論依據。盡管在分類學派中有綜合(進化)分類學、分支系統學和數值分類學三大流派,但在其基本原理上都有許多共同之處,不過各自強調不同的方面而已。

特徵對比是分類的基本方法。所謂對比是異同的對比:「異」是區分種類的根據,「同」是合並種類的根據。分析分類特徵,首先要考慮反映共同起源的共同特徵。但有同源和非同源的不同。例如鳥類的翼和獸類的前肢是同源器管,可以追溯到共同的祖先,是「同源特徵」。恆溫在鳥獸是各別起源,並非來自共同祖先,是「非同源特徵」。系統分類採用同源特徵,不取非同源性狀。

林奈把生物分為兩大類群:固著的植物和行動的動物。兩百多年來,隨著科學的發展,人們逐漸發現,這個兩界系統存在著不少問題,但直到20世紀50年代,仍為一般教本所遵從,基本沒有變動。

最初的問題產生於中間類型,如眼蟲綜合了動植物兩界的雙重特徵,既有葉綠體而營光合作用,又能行動而攝取食物。植物學者把它們列為藻類,稱為裸藻;動物學者把它們列為原生動物,稱為眼蟲。中間類型是進化的證據,卻成為分類的難題。

為了解決這個難題,在19世紀60年代,人們建議成立一個由低等生物所組成的第三界,取名為原生生物界,包括細菌、藻類、真菌和原生動物。這個三界系統解決了動植物界限難分的問題,但未被接受,整整100年後,直到20世紀50年代,才開始流行了一段時間,為不少教科書所採用。

生命的歷史經歷了幾個重要階段,最初的生命應是非細胞形態的生命,當然,在細胞出現之前,必須有個「非細胞」或「前細胞」的階段。病毒就是一類非細胞生物,只是關於它們的來歷,是原始類型,還是次生類型,仍未定論。

從非細胞到細胞是生物發展的第二個重要階段。早期的細胞是原核細胞,早期的生物稱為原核生物(細苗、藍藻)。原核細胞構造簡單;沒有核膜,沒有復雜的細胞器。

從原核到真核是生物發展的第三個重要階段。真核細胞具有核膜,整個細胞分化為細胞核和細胞質兩個部分:細胞核內具有復雜的染色體裝置,成為遺傳中心;細胞質內具有復雜的細胞器結構,成為代謝中心。由核質分化的真核細胞,其機體水平遠遠高出於原核細胞。

從單細胞真核生物到多細胞生物是生命史上的第四個重要階段。隨著多細胞體形的出現,發展了復雜的組織結構和器官系統,最後產生了高級的被子植物和哺乳動物。

植物、菌類和動物組成為生態系統的三個環節。綠色植物是自養生物,是自然界的生產者。它們通過葉綠素進行光合作用,把無機物質合成有機養料,供應自己,又供應異養生物。菌類是異養生物,是自然界的分解者。它們從植物得到食料,又把有機食料分解為無機物質,反過來為植物供應生產原料。動物亦是異養生物,它們是消費者,是地球上最後出現的一類生物。

即使沒有動物,植物和菌類仍可以存在,因為它們已經具備了自然界物質循環的兩個基本環節,能夠完成循環過程中合成與分解的統—。但是,如果沒有動物,生物界不可能這樣豐富多彩,更不可能產生人類。植物、菌類和動物代表生物進化的三條路線或三大方向。

當前最流行的分類是一種五界系統。五界系統反映了生物進化的三個階段和多細胞階段的三個分支,是有縱有橫的分類。它沒有包括非細胞形態的病毒在內,也許是因為病毒系統地位不明之故。它的原生生物界內容龐雜,包括全部原生動物和紅藻、褐藻、綠藻以外的其他真核藻類,包括了不同的動物和植物。

❻ 中國近年來生物學的成就是什麼

中國近年來生物學的成就主要包括以下四個方面:

第一、生物科技原始創新能力迅速提升。學術論文水平迅速提高。「十五」期間,中國生物領域的科學家分別在《自然》《科學》《細胞》等國際頂級學術刊物上發表論文30餘篇。特別是中國科學家打破了連續20多年未在《細胞》雜志上發表論文的尷尬沉默,僅在2005年一年就連續發表了5篇論文。

第二、農業發展得到生物科技強力支撐。近五年來,中國共育成通過審定的超級雜交稻組合60個,其中產量驗收達到每畝800公斤的新組合有7個;累計推廣超級雜交稻1.5億多畝,按照每畝增產50公斤稻穀計算,累計增產稻穀750萬噸。

第三、醫葯產業創新不足局面初步改變 。在國家863計劃的推動下,中國生物醫葯產業水平近年得到大幅提升:45種具有自主知識產權的創新葯物被批准上市,41個新葯證書正在申報,109個葯物被批准進入臨床試驗,206個候選創新葯物即將完成實驗室研究。

第四、中國生物晶元亮相國際市場 。據科技部介紹,近年來,中國在北京、上海、陝西、天津、南京建立了五大生物晶元研發和產業化基地,初步形成了以五大基地為核心的生物晶元研發格局。經過五年的大力培育,一個科技含量和產品附加值都很高的新興產業——生物晶元產業在中國初見端倪,一些產品開始進入國際市場。



❼ 請問,如何對生物進行分類呢

按我們學的就是分為

魚類 兩棲類 爬行類 鳥類 哺乳類

❽ 我國不斷在生物分類學上取到成果,你有何感想

在我們的生活當中,每一個人都在非常努力的學習,而現在所存在的知識種類真的非常的多,每一個人都會選擇自己比較感興趣的方面去進行學習。我們現在非常努力的學習,就是為了自己在將來能夠擁有更多的選擇權利,畢竟現在社會的壓力還是比較大的,想要讓自己的壓力小一點,那麼只有更加努力的去學習,讓自己變得更加的優秀,那麼在我們的日常生活當中,我們也會活得更加的輕松,現在國家每一個行業上都是需要人才的,只要你願意努力,那麼國家自然也會需要你的存在。

1.證明我們國家的人才輩出。

每一項研究都有它特別重要的地方,而每一項研究都是需要花非常多的時間以及精力才能夠得出來的,所以說對於那些為國家作出重大貢獻的人是值得我們學習的人。

❾ 生命科學方面近年來取得的成就有哪些

21世紀生命科學的研究進展和發展趨勢 20世紀後半葉生命科學各領域所取得的巨大進展,特別是分子生物學的突破性成就,使生命科學在自然科學中的位置起了革命性的變化。很多科學家認為,在未來的自然科學中,生命科學將要成為帶頭學科,甚至預言21世紀是生物學世紀,雖然目前對這些論斷還有不同看法,但勿庸置疑,在21世紀生命科學將繼續蓬勃發展,生命科學對自然科學所起的巨大推動作用,決不亞於19世紀與20世紀上半葉的物理學。假如過去生命科學曾得益於引入物理學、化學和數學等學科的概念、方法與技術而得到長足的發展,那麼,未來生命科學將以特有的方式向自然科學的其他學科進行積極的反饋與回報。當21世紀來臨的時候,一些有遠見的科學家、思想家與政治家將日益嚴重的諸多人類社會問題,如人口、地球環境、食物、資源與健康等重大問題的解決,莫不寄希望於生命科學與生物技術的進步。 2· 08·生命科學將成為21世紀自然科學的帶頭學科 20世紀50年代DNA雙螺旋結構模型的發現,隨後遺傳信息傳遞「中心法則」的確立與DNA重組技術的建立使生命科學的面貌起了根本性的變化。分子生物學與遺傳學的結合將用10一15年測定出人類基因組30億個鹼基對(遺傳密碼)的全序列,人體細胞約有10萬個基因。人類基因組的「工作草圖」迄今20%的測序已達99.99%的准確率和完成率,今後將要繼續發現與闡明大量新的重要基因,諸如控制記憶與行為的基因,控制細胞衰老與程序性死亡的基因,新的癌基因與抑癌基因,以及與大量疾病有關的基因。將利用這些成果去為人類健康服務。 70年代後,分子生物學的發展,以基因工程為代表的生物工程的出現,生物技術通過對DNA鏈的精確切割與有目的地重組,使有目的地改良生物的性狀與品質成為可能。迄今生物工程所取得的成就已在生產上顯示出誘人的前景,盡管還存在有不少爭議的問題,但很有可能成為21世紀的新興產業。 發育生物學將要快速地興起,它將要回答無數科學家100多年來孜孜以求而未解決的重大課題,一個受精卵通過細胞分裂與分化如何發育成為結構與功能無比復雜的個體,闡明在個體發育中時空上有條不紊的程序控制機理,從而為人類徹底控制動植物生長、發育創造條件。 RNA分子既有遺傳信息功能又有酶功能的發現,為數十年踏步不前的難題「生命如何起源」的解決提供了新的契機。在21世紀,人們還要試圖在實驗室人工合成生命體。人們己有可能利用生物技術將保存在特殊環境中的古生物或凍乾的屍體的DNA擴增,揭示其遺傳密碼,建立已絕滅生物的基因庫,研究生物的進化與分類問題。 神經科學的崛起,預示著生命科學又一個高峰的來臨。腦是含有1011細胞的無比復雜的高級結構體系,21世紀初從分子到行為水平的各個層次對腦功能的研究都將有重大突破,在闡明學習。記憶。思維。行為與感情機理等方面也將有重大進展。腦機能在理論上的進展將會促進新一代智能計算機的研製,這可能成為未來生命科學對自然科學與技術科學回報的最好例子。 生態學可能是最直接為人類生存環境服務並對國民經濟持續與協調發展起重要作用的科學。生態學的理論與實踐為中國三峽水庫建設提供的決策依據就是一個例證。保護生物的多樣性是當前生命科學最緊迫的任務之一。據可靠的數據說明每天約有100多種生物在地球上絕滅,很多生物在沒有被人類認識以前就已消亡,這對人類無疑是一種災難。生態學與生物多樣性保護與利用的研究成果將指導人類遵循自然規律積極保護自己生存環境,否則人類的物質文明與精神文明都要受到災難性影響。 順應生命科學迅速發展的形勢,發達國家政府及一些國際組織先後提出了《國際地圈及生物圈計劃》、《人類基因組作圖與測序計劃》、《人類前沿科學計劃》、《腦的十年》及《生物多樣性利用與保護研究》等投資巨大的生命科學研究計劃。其中僅《人類基因組作圖與測序計劃》,一項預算就高達30億美元。 由於生命科學的發展,人才的需求量激增,近年除越來越多的物理學家,化學家與技術科學家被吸引到生物學研究領域外,以美國為例,近年統計48萬博士學位獲得者中從事生命科學的佔51%。優秀青年科學家流向生命科學前沿,這是21世紀生命科學欣欣向榮的動力與源泉。 2. 08. 2 21世紀初生命科學的重大分支學科和發展趨勢 80年代有遠見的生物學家把分子生物學(包括分子遺傳學)、細胞生物學、神經生

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