走进生命科学的世纪.ppt

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1、走进生命科学的世纪 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life, there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 南京小龙虾样本送疾控中心南京小龙虾样本送疾控中心 备受关注的南京小龙虾致病疑云仍待备受关注的南京小龙虾致病疑云仍待解，记者解，记者30日从江苏省卫生厅获悉，卫生日从江苏省卫生厅获悉，卫生部派出的专家已结束在南京的首次调查，部派出的专家已结束在南京的首次调查，其间专家组对南京小龙虾进行了样本采集，其间专家组对南京小龙虾进行了样本采集，目前已将样本送往国家疾控中心化验，但目前已将样本送往国家疾控中心

2、化验，但结果尚未出炉。结果尚未出炉。 长江鱼长江鱼“环境激素环境激素”或致性早熟或致性早熟 近日，绿色和平组织发布近日，绿色和平组织发布“毒毒”隐于隐于江江长江鱼体内有毒有害物质调查报长江鱼体内有毒有害物质调查报告显示，在取自长江上、中、下游不同城告显示，在取自长江上、中、下游不同城市的鲤鱼和鲶鱼体内，均测出了被称为市的鲤鱼和鲶鱼体内，均测出了被称为“环境激素环境激素”的壬基酚和辛基酚，这两种的壬基酚和辛基酚，这两种物质可导致雌性性早熟等性发育和生殖系物质可导致雌性性早熟等性发育和生殖系统问题。统问题。 生命科学生命科学是以生命为研究对象是以生命为研究对象的科学和技术的总称，它是研究的科学和技

3、术的总称，它是研究生命活动及其规律的科学，并涉生命活动及其规律的科学，并涉及到医学、农学、健康、环境等及到医学、农学、健康、环境等领域。领域。现代生物学的成就现代生物学的成就1953年沃森、克里克年沃森、克里克提出提出DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型我国我国 1965年合成结晶牛胰岛素年合成结晶牛胰岛素 1981年合成酵母丙氨酸转移核糖核酸年合成酵母丙氨酸转移核糖核酸1997年年“多利多利”羊克隆成功羊克隆成功2000年年人类基因组草图绘制完成人类基因组草图绘制完成2003年年人类基因组计划所有目标完成人类基因组计划所有目标完成1999年美国科学杂志将成功分离人体胚胎干细胞列为世年美国科学杂

4、志将成功分离人体胚胎干细胞列为世界十大科学成就之首。界十大科学成就之首。古代中、西方生物学的成就古代中、西方生物学的成就我国：我国：是最早研究和利用动植物、真菌的国家是最早研究和利用动植物、真菌的国家种植水稻种植水稻公元前公元前5000年年 饲养猪饲养猪公元前公元前3000年年诗经诗经记载了动植物记载了动植物200多种多种齐民要术齐民要术详细记录了农业生产上的科学原理和方法详细记录了农业生产上的科学原理和方法本草纲目本草纲目记载了记载了1094种药用植物和种药用植物和444种动物，种动物， 记录了详细的分类方法，是药典，也是生物学巨著记录了详细的分类方法，是药典，也是生物学巨著亚里士多德亚里士

5、多德对动植物广泛观察对动植物广泛观察盖仑盖仑动物的解剖，对人体内部结构的推论动物的解剖，对人体内部结构的推论早期显微镜早期显微镜林耐创立林耐创立“生物分类法则生物分类法则”18381839年德国植物学家施莱登和施旺提出了年德国植物学家施莱登和施旺提出了“细胞学说细胞学说”施莱登施莱登施旺施旺1859年英国博物学家达尔文发表年英国博物学家达尔文发表物种起源，提出了物种起源，提出了“进化论进化论”孟德尔和他的豌豆杂交实验孟德尔和他的豌豆杂交实验分子生物学阶段分子生物学阶段DNA双螺旋结构的分子模型建立双螺旋结构的分子模型建立我国科学家人工合成结晶牛胰岛素和我国科学家人工合成结晶牛胰岛素和酵母丙氨酸

6、转移核糖核酸酵母丙氨酸转移核糖核酸描述生物学阶段：描述生物学阶段： 我国古代：诗经、齐民要术、本草纲目我国古代：诗经、齐民要术、本草纲目 国外：国外：1717世纪显微镜的发明世纪显微镜的发明 18 18世纪林耐的世纪林耐的“生物分类法则生物分类法则” 19 19世纪施莱登和施旺的世纪施莱登和施旺的“细胞学说细胞学说”、达尔文的进化论、达尔文的进化论生命科学发展阶段生命科学发展阶段实验生物学阶段：实验生物学阶段： 孟德尔豌豆杂交试验以及摩尔根孟德尔豌豆杂交试验以及摩尔根 的实验揭示了遗传的基本规律的实验揭示了遗传的基本规律个体水平个体水平细胞水平细胞水平分子水平分子水平描述法描述法 比较法比较法

7、实验法实验法研究方法研究方法发展过程发展过程发展方向发展方向微观微观宏观宏观分子生物学分子生物学生态学生态学后基因组学：后基因组学： 功能基因组学功能基因组学 蛋白质组学蛋白质组学 结构基因组学结构基因组学展望生命科学新世纪展望生命科学新世纪解读并深入探索人的结构和功能基因组解读并深入探索人的结构和功能基因组破译重要微生物和植物的基因组破译重要微生物和植物的基因组启动环境基因组的研究以及基因技术的应启动环境基因组的研究以及基因技术的应用用1994年年5月月18日，美国联邦食品日，美国联邦食品和药物管理局正式批准了第一种和药物管理局正式批准了第一种转基因作物转基因作物西红柿上市销售西红柿上市销售

8、 转基因技术转基因技术是指利用分子生转基因技术是指利用分子生物学技术，将某些生物的基物学技术，将某些生物的基因转移到其它物种中，改造因转移到其它物种中，改造生物的遗传物质，使遗传物生物的遗传物质，使遗传物质得到改造的生物在性状、质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。类需要的目标转变。 也就是人们平时常说的遗也就是人们平时常说的遗传工程、基因工程。传工程、基因工程。上图为转基因上图为转基因荧光猪荧光猪下图为世界首下图为世界首例转基因兔，例转基因兔，2007年在上海年在上海诞生诞生转基因食品，有害转基因食品，有害or无害？无害？自第一种转基因生物

9、问世，人类有关转基因技术和转基因食品自第一种转基因生物问世，人类有关转基因技术和转基因食品的争论就从未停止。对转基因技术的主要担心有：含有抗虫害的争论就从未停止。对转基因技术的主要担心有：含有抗虫害基因的食品是否会威胁人类健康；转基因产品对环境的影响；基因的食品是否会威胁人类健康；转基因产品对环境的影响；转基因产品是否会破坏生物多样性；转基因产品带来的伦理问转基因产品是否会破坏生物多样性；转基因产品带来的伦理问题等等。题等等。2006年9月29日，由院士中心主办的“肿瘤的基因治疗”院士沙龙（总第31期）在科学会堂召开，会议由中科院上海生命科学研究院刘新垣院士主持，曾溢滔院士及市科委、市经委、市

10、卫生局、上海交通大学、复旦大学、上海市肿瘤研究所、中科院上海药物所等相关单位的专家近40人出席会议。 基因治疗基因治疗取患者骨髓分离干细胞病毒正常基因并入正常基因的干细胞注入患者体内基因治疗是把健康的外源基因导入有基因基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。的细胞中，达到治疗疾病的目的。给老年性痴呆患者进行基因治疗给老年性痴呆患者进行基因治疗 中国是生物多样性破坏较严重的国家，高等植物中濒危或中国是生物多样性破坏较严重的国家，高等植物中濒危或接近濒危的物种达接近濒危的物种达4000-50004000-5000种，约占中国拥有的物种总数种，约占中国拥有的物种总数

11、的的15%-20%15%-20%，高于世界，高于世界10%-15%10%-15%的平均水平。的平均水平。 在联合国国际濒危物种贸易公约列出的在联合国国际濒危物种贸易公约列出的640640种世界濒危种世界濒危物种中，中国有物种中，中国有156156种，约占总数的种，约占总数的1/41/4。 中国滥捕乱杀野生动物和大量捕食野生动物的现象仍然十中国滥捕乱杀野生动物和大量捕食野生动物的现象仍然十分严重，屡禁不止。分严重，屡禁不止。生物多样性保护生物多样性保护加拿大一枝黄花加拿大一枝黄花互花米草互花米草生物多样性保护被猎杀的藏羚羊被猎杀的藏羚羊脑科学脑科学美国提出美国提出“脑的十年脑的十年”计划重点是保

12、护脑，防治脑疾计划重点是保护脑，防治脑疾病；欧洲病；欧洲“脑的十年脑的十年”则兼顾保护脑和了解脑；日本则兼顾保护脑和了解脑；日本的计划是把创造脑提到了和了解脑、保护脑并重的地的计划是把创造脑提到了和了解脑、保护脑并重的地位，成为脑研究的三大目标。位，成为脑研究的三大目标。从国外的研究情况看，脑科学以不仅是神经生物学界从国外的研究情况看，脑科学以不仅是神经生物学界的事，它需要具有数、理、化、计算机、信息等方面的事，它需要具有数、理、化、计算机、信息等方面的知识，是多学科综合研究的课题。的知识，是多学科综合研究的课题。未解之谜：阿尔茨海默病未解之谜：阿尔茨海默病DNA分子模型分子模型1953年，美

13、国生物学年，美国生物学家沃森和英国生物学家沃森和英国生物学家克里克提出了家克里克提出了DNA双螺旋结构分子模型双螺旋结构分子模型1997年，英国科学家威尔马特成功培育出克隆羊年，英国科学家威尔马特成功培育出克隆羊“多利多利”人类基因组计划人类基因组计划图为我国科研人员第一次人工合成出的蛋图为我国科研人员第一次人工合成出的蛋白质白质晶体胰岛素晶体胰岛素( (放大放大) )1981年年11月月20日，中国科学工作者历时日，中国科学工作者历时13年完成了人工合成年完成了人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸酵母丙氨酸转移核糖核酸。这是世界上首次用人工方法合成。这是世界上首次用人工方法合成具有与天然分子相同的化学结构和完整生物活性的核糖核酸。具有与天然分子相同的化学结构和完整生物活性的核糖核酸。图为科技人员正在对人工合成的核糖核酸产物进行生物活力图为科技人员正在对人工合成的核糖核酸产物进行生物活力测定。测定。