生命科学研究在现代人类社会发展中有哪些应用?需要理论联系实际,字数在600字左右。。跪下~!

基本概述

生命科学是系统阐述与生命特征相关的重大课题的科学。支配无生命世界的物理化学规律同样适用于生命世界,没有必要赋予生命物质神秘的生命力。对生命科学的深刻理解,无疑可以促进物理、化学等人类知识其他领域的发展。比如生命科学的一个世纪难题是“智力从何而来?”我们对单个神经元的活动了如指掌,但对数百亿个神经元组合成一个大大脑后如何产生智能却一无所知。可以说,对人类智能最大的挑战是如何解释智能本身。这个问题的逐渐深入,也会相应地改变人类的知识结构。生命科学研究不仅依赖于物理和化学的知识,还依赖于后者提供的仪器,如光学和电子显微镜、蛋白质电泳仪、超速离心机、x光仪、核磁共振谱仪、正电子发射断层扫描仪等。生命科学家也是从各个学科聚集起来的。学科之间的交叉渗透造就了许多生长点和前景无限的新兴学科。也是2011非常热门的专业。..

编辑这一段的主题

主题

生命科学研究或正在研究的主要课题是:生物物质的化学本质是什么?这些化学物质是如何相互转化,在体内表现出生命特征的?生物大分子的组成和结构是什么?细胞是如何工作的?各种细胞是如何完成各种功能的?基因作为遗传物质是如何发挥作用的?什么机制促进细胞复制?受精卵细胞在发育成由许多极其不同类型的细胞组成的高度分化的多细胞生物的奇怪过程中,是如何利用其遗传信息的?多种类型的细胞如何组合形成器官和组织?物种是如何形成的?是什么导致了进化?人类还在进化吗?特定生态位中的物种之间是什么关系?是什么因素决定了这个栖息地每个物种的数量?动物行为的生理基础是什么?记忆是如何形成的?内存存储在哪里?哪些因素会影响学习和记忆?智力从何而来?除了地球上,太空中还有其他智慧生物吗?生命是如何起源的?等一下。

主要学习内容

生命科学概论:生命科学的概念和研究内容、生命科学研究简史、生命科学的研究热点和发展趋势、生命伦理学)、生命科学基础(生命的物质基础、生命的基本现象、生命的遗传与变异、生命的起源与进化、生命的生物多样性、生命与环境)和现代生命科学(生命科学与现代生物技术、生命科学与农业科学、生命科学与环境科学、生命科学与生物能源、 生命科学与现代医学、生命科学与药物研发、生命科学与海洋生物资源、生命科学与军事生物技术、生物信息学与生物芯片、生命组学与系统生物学。

编辑这一段的显著特征。

当代生命科学的显著特点是分子生物学的突破性成就成为生命科学的生长点,使生命科学在自然科学中的地位发生了革命性的变化。20世纪50年代,遗传物质DNA双螺旋结构的发现开创了从分子水平研究生命活动的新时代。此后,遗传信息通过RNA从DNA传递到蛋白质的“中心法则”的确立和遗传密码的破译,为基因工程的诞生提供了理论基础。蛋白质的人工合成让人们意识到生命现象并不神秘。这些重要的研究成果表明,核酸和蛋白质是生命最基本的物质,生命活动是在酶的催化下进行的。大多数酶的化学本质是蛋白质。蛋白质是所有生命活动调控的主要承担者。从而揭示了蛋白质、酶、核酸等生物大分子的结构、功能和相互关系,为研究生命现象的本质和活动规律奠定了理论基础。

编辑本段识别技术

生命科学中的亲子鉴定称为亲子鉴定或亲子鉴定,通过遗传标记判断父母与子女是否有血缘关系。DNA是人类遗传的基本载体,人类的染色体由DNA组成。每个人体细胞有23对(46条染色体),分别来自父亲和母亲。夫妻双方提供的23条染色体在受精后相互配对,形成23对(46条染色体)子女。这个循环构成了生命的延续。

编辑这个基因测试

生命科学中的基因检测

基因来自父母,几乎一生不变,但由于基因缺陷,有些人天生容易患某些疾病,也就是人类的DNA。

人体内某些基因型的存在会增加患某种疾病的风险,这种基因称为疾病易感基因。只要知道人体内疾病的易感基因,就可以推断出人容易患哪些疾病。然而,如何才能知道自己易患哪些疾病呢?这需要基因检测。

如何进行?

基因检测是如何进行的?用特制的采样棒从受试者口腔黏膜上刮下脱落细胞,借助先进的仪器设备,研究人员就可以从这些脱落细胞上获取受试者的DNA样本。对这些样本进行DNA测序和SNP单核苷酸多态性检测后,我们可以清楚地知道受试者与其他人基因测序的差异。通过与已发现的多种疾病的基因样本对比,可以发现受试者的DNA中易患哪些疾病。基因检测不等于内科疾病的医学诊断。基因检测的结果可以告诉你患某种疾病的风险有多高,但不代表你已经得了某种疾病,也不代表你以后一定会得。

基因检测功能

通过基因检测,可以为人们提供个性化的健康指导服务、个性化的用药指导服务和个性化的体检指导服务。有可能在疾病发生前数年甚至数十年进行精准预防,而不是盲目保健;人们可以通过调整饮食营养、改变生活方式、增加体检频率、接受早期诊断和治疗来有效避免疾病的环境因素。基因检测不仅能提前告诉我们患病风险有多高,还能明确指导我们正确用药,避免药物对我们的伤害。将改变传统被动医疗中乱用药、无效用药和有害用药、盲目保健的局面。

编辑本段的发展前景

生命科学的发展与展望中国工程院院士

本世纪是生命科学的世纪。作为医学,长期的任务是预防和治疗疾病。但是,从现在起,医学的主要任务将是维护和增强人们的健康,提高人们的生活质量。在这个范围内,过去医学面对的是患者,现在医学将面对全体人群。过去,医学是在医院里,但现在在欧洲和北美,一半的医生已经离开了医院。他们和普通人一起生活在社区里,指导他们卫生保健和医疗,更重要的是指导那里的人如何正确生活。今天我们国家的医院里还有97%的医生。随着时代的发展,医生会逐渐走向社会,进入人群。从这个意义上说,中国的医生资源配置必然会发生变化。目前国内还没有一个概念,就是快速绿色通道到急诊室。建立一个快速绿色的急诊通道是完全必要的。便捷就医的理念是未来的方向。许多国家已经开始实施脑死亡法。脑死亡后,由于循环的支持,器官、组织和细胞仍然活着。如果死者生前作风良好,提出要将自己的器官捐献给他人,可以进行肾脏和肝脏移植。人类基因组基本完成后,对医学的影响很大,会有更深的影响。很多遗传病也可以通过改善生活和环境来预防。药物是化合物。在不久的将来,药物不仅仅是化合物,还有蛋白质、基因、细胞甚至一些组织器官。正因为如此,在未来的药物试验中,不再是药理学、毒理学和临床是第一个被审查的,而是伦理是第一位的,一切都要先进行伦理审查。你为什么谈论这个?因为,如果基因要成为药物,或者将来组织器官成为药物,应该先允许。回顾20世纪下半叶生命科学的重大突破,可以展望21世纪生命科学作为主导学科的前景。50年代:1953年4月,《自然》发表了DNA分子双螺旋结构模型,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克的研究成果。这一模型的建立标志着分子生物学的诞生,打开了“生命之谜”的大门,改变了生物学在整个科学中的地位,给技术科学和社会科学带来了巨大的影响和冲击,因此被称为“生物学革命”。1953自然

60年代:1965 9月15报道国内首次用人工方法成功合成了具有生物活性的牛胰岛素。这是控制生命起源的突破。它突破了一般有机分子和生物大分子的界限,带来了合成生命的曙光。它更有力地打破了生命的神秘主义,揭示了生命和非生命物质的统一性。人工牛胰腺胰岛素

70年代:70年代初,随着限制性内切酶的发展和DNA分子杂交技术的建立,分子生物学进入技术时代,基因工程也发展起来,出现了基因重组技术,从而开创了基因工程的新领域。在此基础上,现代生物技术逐渐兴起,特别是近十年来,发展迅速,越来越受到世界各国的重视。80年代:发明了PCR技术,加州塞特斯生物技术公司的史密斯发现,在克隆过程中,筛选出的DNA不是由细菌复制的,而是由DNA聚合酶复制的,因为细菌自己用它来复制DNA。他发明的方法被称为聚合酶链式反应,简称PCR。试管中任何特定的DNA序列都可以用这种方法扩增。90年代:克隆动物掀起热潮。在胚胎学中,克隆是指通过无性繁殖从一个细胞中获得遗传上相同的细胞群或个体群。这些细胞被称为克隆细胞,个别群体被称为克隆动物。直到本世纪末,人们才有了足够的知识和科学的实验结果,将一个成年动物的个体细胞移植到一个不含遗传物质的成熟卵母细胞中,再移植到另一个成年动物体内,使其生长发育,最终产生一个与体细胞基因相同的幼虫克隆动物。Wilmut I等在Nature 1997,385: 810 ~ 813报道了用三个新细胞群作为供体细胞进行核移植,获得了活羊。世界上第一只克隆羊

这三种细胞是从体外怀孕3个月后的第9天胚胎的胚盘细胞、第26天胎儿的成纤维细胞和6岁成年绵羊的乳腺上皮细胞中获得的。实验结果表明,用三种不同的细胞进行核移植,获得了4只羔羊、3只羔羊和1只羔羊。体细胞核移植作为供体细胞的成功,无疑是20世纪生物学的突破之一。它技术难度大,涉及领域广,需要多种实验程序,但由于其潜在的应用价值,一直吸引着众多科学家坚持不懈地探索。1997是克隆年。2月24日,罗斯林研究所和PPL生物技术公司宣布,他们在1996年7月用一只6岁母羊的体细胞成功培育出了小母羊多利。它立即被誉为本世纪最重要和最有争议的科技突破之一。许多国家将其评为1997年度最杰出、最重大的科技成果,如德国《焦点新闻周刊》和美国《科学周刊》评为1997年度10科技成果,多利榜上有名。在美国《大众科学》评选的100项科技成果中,多莉高居榜首。3月2日,美国宣布在1996年8月成功从不同的胚胎细胞中克隆出两只基因不同的猴子。今年3月,罗斯林研究所宣布,他们正在使用死牛细胞进行无性繁殖实验。这是世界上第一次用死去的动物进行克隆实验。如果这个实验成功了,有可能克隆死人吗?7月24日,他们宣布1997年7月培育出世界上第一只无性转基因羊。其中,7月9日出生的小母羊波利已被证实含有植入的人类基因。标志着向大规模服务人类迈进了一步。8月6日,美国威斯康星州一家生物技术公司宣布,他们在半年前克隆了一头名为“基因”的黑白花公牛,可以用来繁殖和培育出奶多肉多的优质奶牛。5438年6月中旬+10月,巴斯理工大学宣布培育无头蛙胚胎。这项技术改进后,可以从人体组织中培养出人类无头胚胎,成熟后再从中取出相应的器官进行人体器官移植,从而解决全球移植供体短缺的问题。日本、法国、巴西、韩国等国家也开始研究动物无性繁殖技术。德国科学家1997宣布培育出转基因羊,其乳汁中含有人体所需的血凝素。俄罗斯培育出一种转基因羊,可以用来制作奶酪和提炼药物。克隆技术的突破是一项伟大的科学成就。这项技术在组织、植物和动物上的应用已经成功开发了癌症、糖尿病和恶性纤维化的新疗法。未来可用于制造事故中受伤者的替代皮肤、软骨或骨组织,以及制造治疗脊髓损伤的神经组织。发展前景广阔。美国芝加哥的科学家理查德·希德谈到了利用多莉的技术从一个女人的卵子中取出DNA,并用被克隆人的DNA取而代之的计划。一旦受精,受精卵会分裂成50 ~ 100个细胞,此时形成的胚胎可以移植到体内。一个婴儿克隆体将在9个月后诞生,他打算将生产过程工业化,最终目标是在美国建立10 ~ 20个复制诊所,在海外建立5 ~ 6个类似的诊所。世界上每年有20万人被克隆,遭到世界各国政府和科学家的谴责、反对和禁止。2月23日,罗斯林研究所和英国医疗公司PPL宣布,该公司克隆了另一头名为“杰弗逊先生”的小牛,它使用了核移植技术,但使用了胚胎细胞,因此与多莉不同。20多年来,生物技术被广泛应用于工业、农业、化学、环保等领域,但迄今为止,生物技术最突出的成就还是在医学上。因为基因工程师掌握了基因切割、剪接、重组的技术,可以把生物体内无用的基因拿出来,加上有用的基因。生产新药,创造新的诊断和治疗方法。例如,在1962之前,用于治疗糖尿病的胰岛素只能从猪或牛的胰腺中提取。1978年,利用基因工程技术成功合成人工胰岛素。不久之后,科学家们能够用转基因微生物批量生产纯人工胰岛素。用于治疗侏儒症的人生长激素于1979年研制成功,并于1983年应用于临床。从65438到0986,基因工程干扰素在美国和欧洲上市。此后,促红细胞生成素、乙肝疫苗等一大批基因工程药物陆续投放市场。目前,世界上已有50多种新的生物技术药物和疫苗上市。中国市场上已开发出15种。20世纪80年代末,我国也成功研制出基因工程干扰素,用于临床并产业化。科学家认为,在未来几年内,基因工程师将能够开发出治疗免疫系统疾病、心血管疾病和癌症的基因工程药物。生物技术开发的新疗法越来越多,尤其是在治疗遗传性疾病和免疫系统疾病方面。例如,美国国立卫生研究院的科学家对一名患有腺苷脱氨酶缺乏症的儿童进行了基因治疗。他们将能够分泌腺苷脱氨酶的健康基因注入儿童体内,儿童的免疫系统缺陷得到修复,功能恢复正常。中国复旦大学遗传研究所与长海医院合作,用逆转录病毒基因转移技术治疗了两名血友病患者,取得了显著效果。长期依赖输血的患者关节出血、肌肉萎缩等症状大大改善,体内凝血因子浓度增加一倍,凝血活性大大提高。18个月未进行过输血治疗。这是迄今为止世界上治疗血友病的最佳案例。1990年,国际上正式将基因治疗用于临床。经卫生部批准,上海复旦大学遗传研究所和长海医院的血友病基因治疗技术已正式应用于临床,成为我国首个获得国家批准的基因治疗技术。到目前为止,临床上已有数百种生物技术开发的诊断和检测装置,其中最重要的是血液制品筛查检测装置,它可以确保血液制品不受艾滋病病毒、乙肝病毒和丙肝病毒的污染。生物技术在农业、畜牧业和食品工业中的应用也引人注目。2008年5月6日,美国联邦美国食品药品监督管理局正式批准通过基因工程培育的西红柿上市。美国加州基因公司投资2000万美元,耗时8年培育成功这种转基因番茄。不容易腐烂,耐贮运,完全成熟后可以采摘,所以吃起来特别好吃。日本培育成功的转基因番茄也在筑波种植。墨西哥已经成功培育出抗虫害的马铃薯。墨西哥政府从去年开始向农民供应这种转基因马铃薯苗,每年可以避免60% ~ 10%的损失。不怕除草剂的转基因棉花、用于牛仔布编织的蓝色棉花和具有杀虫能力的转基因烟草都已培育成功。最近,我国科学家利用低能离子束技术培育出世界上第一株转基因水稻,利用基因重组技术培育出花期长、颜色多变的牵牛花,表明我国植物基因工程缩小了与世界水平的差距。在动物基因工程方面也取得了丰硕的成果。自20世纪90年代以来,转基因动物——牛、羊、猪、鸡等——已经培育成功。欧洲的莱福德生物工程公司最近培育了一头带有人类基因的牛。它的雌性后代可以产生含铁乳酸的乳汁,可以像人类母乳一样促进孩子吸收铁。1992年,英国爱丁堡制药蛋白质公司培育出一只转基因羊,取名“特蕾西”。这种羊奶含有一种蛋白酶,可以控制人体组织的生长。这种蛋白酶只存在于人体内,所以不能用化学方法合成和产业化。因此,“特雷西”羊的成功培育引起了医学界的极大兴趣,德国拜耳化学公司不惜重金购买了这种羊的使用权。英国爱丁堡的罗斯林生理学和遗传学研究所培育出了一只转基因公鸡。它的雌性后代产下的卵含有治疗血友病所需的凝血因子和治疗肺气肿的人类蛋白质。今年5438年6月+10月,以色列科学家还成功培育出一只带有人类血清蛋白基因、名叫Kitty的山羊。小猫雌性后代每产一升奶可提取10g白蛋白。血清蛋白是人体血浆中的主要成分,可用于治疗休克、烧伤和补充失血。英国剑桥大学的科学家培育出可以为人体提供心脏、肺和肾脏的转基因猪。将这头猪的器官移植到人体内,可以大大降低受体排斥的风险。目前,世界各国都加大了对生物技术研究的投入,大力发展生物技术产业,开发生产生物技术产品。在过去的20年里,超过1000家生物技术公司在美国成立。从1998开始,美国生物技术行业收入开始大幅增长。生物技术产品销售的黄金时代出现在20世纪90年代。预计到1995年底,销售额将达到60亿美元,美国将在1995花费40亿美元用于生物技术开发。日本政府最近决定将生物技术、新材料和新能源作为科技发展的重点领域。日本不惜重金购买大量美国生物技术成果和专利,发展本国生物技术产业。日本的快速发展已经威胁到美国在生物技术领域的领先地位。美国国家研究委员会呼吁停止对日单向技术出口,英国政府调整科技发展战略,决定优先发展生物科技。作为一个发展中国家,泰国每年花费6000万美元用于生物科学研究。为了加速生物科技的发展,泰国成立了一个专门的基因工程和生物技术中心。中国已将生物工程技术列入“863”高技术发展计划。随着时间的推移,生物技术行业将在规模和重要性上超越计算机行业,成为21世纪发展最快的行业!21世纪将是生命科学的世纪!

编辑这本生命之书

书写生命之书

为农

14年4月,科学家完成了人类基因组的测序,也就是说,他们终于写完了曾经被认为不可能的人类生命之书;这本书包含了人类的许多秘密;蕴含着转化医学、认识疾病的关键;也包含了所有人对生命科学改造生活的殷切期望。一个全新的生命科学时代已经开始。

生命之书的最后一个角色

4月8日,美国东部时间零时,全球16个实验室通过电子邮件将最后一位基因代码传送到一个中央数据库,完成了人类基因组计划13漫长探索路上的最后一步。凌晨两点,美国国家卫生研究院院长柯林斯在华盛顿郊外小镇贝塞斯达的一个小型庆祝活动上宣布,人类基因组计划正式结束。从此,人类基因组计划进入历史——开始:1990;完成时间:2003年;参与国家:美国、英国、德国、法国、日本和中国;成本:26亿美元;结果:排除了人类遗传物质中约30亿个遗传密码的序列。人类基因组计划被称为生命科学的“登月计划”,难度可想而知。然而,进展比预期的要顺利。此前,科学家已经至少两次宣布完成该项目,但都没有完成,只是一份人类基因组草图。这一次,科学家最新的“生命之书”只覆盖了人类基因组的99%。不过,与人类基因组的前两次公布相比,这一次无论是在科学界还是政界,似乎都要平静得多。或许,就像莎士比亚的名言“过去只是前奏”被负责人类基因组的科学家在宣布消息时引用一样,科学家们已经没有时间反思人类基因组的成就了,因为更艰巨的任务还在前面。在“人类基因组计划”正式结束后,由美国能源部负责的新项目“Genome to Life”已经开始,新的探索将把基因研究推向生活的方方面面,比如基因在人类种族中的作用,对性格和行为的影响等等。专家表示,进一步的研究很可能会带来社会、伦理和法律的一系列争论。

黄金时代才刚刚开始。

1953年4月25日,英国《自然》杂志发表了詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克的论文。这项成果被很多人认为是“20世纪最重要的科学发现之一”:遗传物质DNA(脱氧核苷酸)具有双螺旋结构。从此,人类在生命科学探索的道路上突飞猛进。然而,如何排列DNA中的遗传密码一直困扰着全世界的科学家。dna双螺旋结构

与2000年最初公布的人类基因组草案相比,完整基因组填补了草案中的许多漏洞,并进行了许多修改。草图每10000个碱基就有一个错误。现在,错误率已经下降到65438+100000。目前,研究人员认为,一个最重要也是最大的问题是,人需要多少基因来完成生命的发育和成长。目前的估计在25000到30000之间,远低于科学家最初估计的65438+万。弗朗西斯·柯林斯说,真正的分析才刚刚开始。"我们会发现人与人之间的相似之处和许多不同之处."是的,人类刚刚理解了这本大书的所有字母,但一个更广阔的“故事”还在等着被阅读。今天的成就只是这本书的一瞥。而且已经完成的只是覆盖了人类基因组所包含的99%的基因区域,剩下的1%是现有测序技术无法解决的部分。早在完整的人类基因组完成之前,科学家们已经将目标转移到基因功能鉴定和蛋白质研究上。科学家认为,至少有4000个基因与人类疾病的发生直接相关,大量基因与疾病有着千丝万缕的联系。然而,在确定致病基因之前,我们必须首先分析基因组中数万个具有遗传意义的基因的位置、结构和功能。找出致病基因后,基因检测会迅速发展。以癌症为例?这种疾病通常需要几年才能形成,有效的测试可以警告人们可能的癌症风险。基因检测也可以帮助人们更好地了解自己。很多有家族病史家庭的人,早就想搞清楚自己是不是注定有家族遗传病。当然,有些人出于隐私考虑会拒绝接受测试。科学家预测,在“人类基因组计划”完成后的10到20年内,基因医学将进入一个黄金时代。

生命之书背后的故事

人类基因组计划

人类基因组计划可以追溯到1984年,当时科学家们在美国犹他州的一个滑雪场聚会,讨论如何识别日本广岛原子弹爆炸幸存者的基因突变。在1987的报告中,美国能源部顾问委员会敦促美国启动对人类基因的研究,并预见到这项研究“在广度和深度上都是非凡的”,“最终将为人们提供一本关于人类的书”。1988年,美国一份联邦报告批准了人类基因组计划,1990年,美国国会开始为该计划提供资助,研究于2005年9月30日完成。同时,在研究过程中,所有的发现都将公之于众。这个项目的目标是:测量人类基因组中包含的30亿个碱基对的序列;确定24对染色体上的基因分布;在分子层面绘制人体解剖图;将人类基因的所有遗传信息输入基因库,帮助科学家掌握碱基对如何组成基因,每个基因的功能,它们如何相互作用,控制人的生命过程。当时并不是所有的科学家都认为这项研究可行,因为必要的技术几乎不存在。在项目开始后的最初几年,大多数研究人员致力于开发基因分析方法,因此计算生物学和信息存储技术取得了快速进展。在计划开始时,确定一个碱基对需要花费10美元。一个训练有素的技术人员每个工作日可以识别大约10000个碱基对。目前,测量一个碱基对的成本仅为5美分,“闪电”机器人每秒可以处理10000个碱基对。1999年,中国也加入了这项研究,承担了1%测序任务。当时人类基因组计划大大加速,这与Celera公司的出现不无关系。曾在美国国立卫生研究院做过研究的Venter领导的Celera公司在1998宣布,将在两年内确定人类基因数据,并将数据出售给研究机构和制药公司。Celera使用了Venter发明的高速测序仪,大大提高了研究进度,给人类基因组计划带来了很大压力。在赛莱拉公司的实验室里,先进的基因测序机24小时运转,草图比人类基因组计划提前两个月完成。位于柯林斯的国家人类基因组研究所不甘落后,于2000年6月制作了文特尔地图集的更精确版本。虽然人类基因组计划已经正式结束,但测序并没有100%完成。科学家说,由于一些深不可测的原因,人类基因组的1%已被证明无法测序。只有在相关新技术出现后,这个问题才有望被克服。或许,这1%里还有其他的生命奥秘。这些谜团并不是那么容易揭开的,正如一位学者所说:“当我们提到自然时,我们会想到眼睛能看到的东西,比如太阳、月亮和地球。画出人体设计的,是我们眼睛看不到的大自然的伟大力量。”

我在网上找到了一些信息,希望能对你有所帮助!!!