生命系统与生命科学 (I).ppt
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1、生命科学导论生命科学导论化工学院生物工程系化工学院生物工程系王翠艳王翠艳Company Logo吹头发吹头发漂色漂色烫发烫发染发染发拉直拉直头发?头发?Company LCompany LCompany Logo这是为什么?到陌生的地方更有购物冲动。到陌生的地方更有购物冲动。动之下买回来的物品。动之下买回来的物品。念念不忘的小芳。念念不忘的小芳。见到心仪的对象。见到心仪的对象。Company Logo生命系统与生命科学生命系统与生命科学Company Logo1 1高等教育的目标高等教育的目标职业教育从事某一种职业的训练和准备全面素质教育有一定专业方向的全面素质的培养,面对多个方面的挑战人是物
2、的附件以人为本Company Logo哈佛大学哈佛大学教学计划说明教学计划说明中一段话中一段话“every Harvard graduate should be broadly educated as well as trained in a particular academic specialty or concentration.”每一个哈佛毕业生应该受到每一个哈佛毕业生应该受到 广博教育广博教育并且还应在专门的学科方面得到一定的并且还应在专门的学科方面得到一定的培训培训.”.”Company Logo1.各国文化各国文化 2.历史研究历史研究3.文学美术文学美术 4.道德伦理道德伦理5
3、.科学科学:数学数学,生命科学生命科学 6.社会分析社会分析 哈佛大学核心课程哈佛大学核心课程主要包括六大门类主要包括六大门类着重点:人格的养成;思辨能力和思维习惯的养成;分析、把握和解决问题的能力的养成Company Logo人格的养成 从历史及文化角度,理解人类社会发展,认识个人与社会联系,养成历史感和责任感。思辨能力和思维习惯的养成-准确地认识和把握事物,慎密的分析和综合,冷静的归结和对策Company Logo2、“公共基础”由哪些板块组成?数理化数理化毕毕业业设设计计专专专专 业业业业 课课课课专专 业业 基基 础础 课课 政政 治治 人人 文文计算机计算机 外外 语语 生生 物物C
4、ompany Logo 1980s以来,世界著名大学如MIT等,纷纷把生物类课程列为全校必修课.1995年以后,国内重点理工科大学陆续把生物类课程列为全校非生物类专业大学生的限选或必修课程。Company Logo这是因为人们意识到,21世纪将是生命科学的世纪,面向21世纪的大学生应有生命科学基础,而不应该成为“生物盲”。Company Logo人文科学物理学计算机科学天文学数学化学生物学农学医学工程学心理学生物物理学生物化学生物数学宇宙生物学人工智能学植物生理学育种学昆虫学植物病理学人体及动物生理学药理学病理学生物工程学生物材料生物传感器生物能源生物信息学Company Logo21世纪将面
5、临的许多世界性的难题v人口膨胀v粮食紧张v环境污染v能源紧缺v遗传疾病生命科学的重要性Company Logo人之初:被精子包围的卵子Company Logo16个星期之后,受精卵发育成 初具雏形的胎儿Company Logo 同时,人口问题却又是人 类社会面临的极大挑战。新生命的诞生 使人们欢欣鼓舞人口1998年摄于长江春运Company Logo 研究人员培育的“超级水稻”在产量和蛋白质含量两方面均优于寻常品种 粮 食 联合国粮农组织水稻研究所(菲,马尼拉)绿色革命Company Logo 健 康 80年代,在美国发现第一例艾滋病,至今美国已有 106 感染者。E.Johnson 是洛杉矶
6、湖人队球星,1991年被检查出为 HIV 病毒阳性。Company Logo两个月时,因输血染上艾滋病的男孩。Company Logo资源矿物能源(石油、煤)必将枯竭,生物能源已在开发之中。很多不起眼的生物,很可能就是药物、材料等的宝贵资源。图为墨西哥荒原中的仙人掌类植物。Company Logo一个 20 米直径的水池年产 4 吨藻类,加工后可得相当于3000 升柴油的燃料。一英亩三角大戟可生产相当于 50 吨石油的燃料。图为生长在淡水和海水中的一种硅藻Company Logo 环 境这是最早一份关于环境对生物种群影响的研究工业化前英国乡村有很多白色蛾子停在布满淡色苔藓的树皮上,不易被鸟发现
7、;工业化后,黑色蛾子逐渐取而代之,因为黑烟污染了环境,黑色蛾子更易藏身。Company Logo 工人正在向被石油污染的海滩喷洒营养液,促使吃石油的细菌长起来。Company Logo为什么要学习生命科学知识?为什么要学习生命科学知识?v生命科学是生命科学是2121世纪自然科学的带头世纪自然科学的带头学科学科v生命科学充满未解之谜生命科学充满未解之谜v生命科学与人类社会的发展息息相生命科学与人类社会的发展息息相关关生命科学的重要性Company Logo一、生命科学是一、生命科学是2121世纪自然科学的带头学科世纪自然科学的带头学科v当前自然科学的带头学科开始从物理科学向生命科学转移生命科学的
8、重要性Company Logo二、生命科学充满未解之谜二、生命科学充满未解之谜v“猛犸之谜”v“恐龙灭绝之谜”v 龟鳖家族的长寿之谜生命科学的重要性Company Logo“猛猛犸犸之之谜谜”生命科学的重要性Company Logo“恐恐龙龙灭灭绝绝之之谜谜”生命科学的重要性Company Logo龟鳖家族的长寿之谜龟鳖家族的长寿之谜生命科学的重要性生命科学的重要性Company Logo三三 生命科学与人类社会的发展息息相关生命科学与人类社会的发展息息相关v农业农业方面方面v医医药卫药卫生方面生方面v轻轻工工业业、食品工、食品工业业、酶酶工程工程v其他方面其他方面生命科学的重要性生命科学的重
9、要性Company Logo1.1.农业农业方面方面v遗传育种遗传育种农作物、畜牧业的优良品种农作物、畜牧业的优良品种(无籽西瓜)(无籽西瓜)v人造种子人造种子v生物杀虫剂生物杀虫剂生命科学的重要性生命科学的重要性Company Logo无籽西瓜无籽西瓜生命科学的重要性生命科学的重要性Company Logo人造种子人造种子生命科学的重要性生命科学的重要性Company Logo2.2.医医药卫药卫生方面生方面v新的抗菌素、疫苗v免疫学 提高了异体器官移植的成功率,并发现了自体免疫疾病的病因v基因工程菌与基因疗法 胰岛素、干扰素、生长激素、淋巴细胞活素、血纤维蛋白溶解剂、白蛋白、血因子、单克隆
10、抗体、DNA探针等生命科学的重要性生命科学的重要性Company Logo干干 扰扰 素素生命科学的重要性生命科学的重要性Company Logo3.3.轻工业、食品工业轻工业、食品工业v酶工程酶工程 食品、医药、发酵、食品、医药、发酵、日用化工、轻纺、制革、水产、日用化工、轻纺、制革、水产、木材、造纸、能源、农业、环木材、造纸、能源、农业、环保等经济部门保等经济部门v发酵工程发酵工程 酿酒制曲、味精、酿酒制曲、味精、抗菌素、维生素等抗菌素、维生素等生命科学的重要性生命科学的重要性Company Logo溶溶菌菌酶酶的的分分子子模模型型生命科学的重要性生命科学的重要性Company Logo4
11、.其他方面v细菌造雪细菌造雪v细菌保护古建筑细菌保护古建筑v无法假冒的生物笔无法假冒的生物笔生命科学的重要性生命科学的重要性Company Logo细细 菌菌 造造 雪雪 美国科学家发美国科学家发美国科学家发美国科学家发现假单胞菌能在寒现假单胞菌能在寒现假单胞菌能在寒现假单胞菌能在寒冷的环境中将水雾冷的环境中将水雾冷的环境中将水雾冷的环境中将水雾凝结成雪花。凝结成雪花。凝结成雪花。凝结成雪花。生命科学的重要性生命科学的重要性Company Logo细菌保护古建筑细菌保护古建筑生命科学的重要性生命科学的重要性在含钙的情况下能够在含钙的情况下能够在含钙的情况下能够在含钙的情况下能够形成钙的微晶体,
12、以形成钙的微晶体,以形成钙的微晶体,以形成钙的微晶体,以保护古建筑。保护古建筑。保护古建筑。保护古建筑。Company Logo无法假冒的生物笔无法假冒的生物笔利用在墨水利用在墨水中加入含有中加入含有特定序列的特定序列的DNADNA片段,片段,使别人无法使别人无法假冒你的墨假冒你的墨迹。迹。生命科学的重要性Company Logov生命的定生命的定义义v生命起源之生命起源之谜谜v与与“生命的本生命的本质质”相关的一些相关的一些观观点点和理和理论论v生命的本生命的本质质特征特征生命是什么?生命是什么?“生命生命”应如何定义?应如何定义?生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo生命
13、是什么?生命是什么?“生命生命”应如何定义?应如何定义?生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo生命是什么?生命是什么?“生命生命”应如何定义?应如何定义?生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo生命是什么?生命是什么?“生命生命”应如何定义?应如何定义?生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo一、生命的定义v从生物学角度的定义从生物学角度的定义v“生命生命”的完整的、系统的完整的、系统的定义的定义生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo1.1.从生物学角度的定义从生物学角度的定义生命的起源和定义v由核酸和蛋白由核酸和蛋白质等物质
14、组成质等物质组成的多分子体系,的多分子体系,它具有不断自它具有不断自我更新、繁殖我更新、繁殖后代以及对外后代以及对外界产生反应的界产生反应的能力。能力。Company Logo2.“2.“生命生命”的完整的、系统的定义的完整的、系统的定义 生生命命是是主主要要由由核核酸酸和和蛋蛋白白质质组组成成的的具具有有不不断断自自我我更更新新能能力力的的多多分分子子体体系系的的存存在在形形式式,是是一一种种过过程程,是一种现象。是一种现象。生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logov生命的物质基础是蛋白质和核生命的物质基础是蛋白质和核酸。酸。v生命运动的本质特征是不断自生命运动的本质特征是不
15、断自我更新,是一个不断与外界进我更新,是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统。行物质和能量交换的开放系统。v生命是物质的运动,是物质运生命是物质的运动,是物质运动的一种高级的特殊存在形式。动的一种高级的特殊存在形式。生命的涵生命的涵义义生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo二、生命起源之谜v宗教认为上帝创造了生命宗教认为上帝创造了生命v古代人认为生命是自然发生的古代人认为生命是自然发生的v达尔文的探索达尔文的探索v奥巴林的生命起源假说奥巴林的生命起源假说v米勒的实验米勒的实验生命起源于无生命起源于无机物机物生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo1 1.
16、宗宗教教认认为为上上帝帝创创造造了了人人生命的起源和定义生命的起源和定义Company LCompany Logo2.2.古代人认为生命是自然发生的古代人认为生命是自然发生的我我国国古古代代有有“天天地地合合气气万物有生万物有生”的说法的说法古古代代欧欧洲洲有有“地地球球乃乃孕孕育生命的慈母育生命的慈母”的说法的说法生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo3.3.达尔文的探索达尔文的探索v“适者生存适者生存”自然选择理论的精自然选择理论的精髓;达尔文髓;达尔文18591859年年写下物种起源。写下物种起源。生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo4.4.奥巴林的
17、生命起源假说奥巴林的生命起源假说v“团聚体假说团聚体假说”:无机物无机物 简单的有机物简单的有机物 复杂的有机物复杂的有机物 多分子体系多分子体系(团聚体)(团聚体)有新陈代谢功有新陈代谢功 能的蛋白质体能的蛋白质体生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo5.5.米勒的实验米勒的实验 生命起源于无机物生命起源于无机物生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo三、生命的本质特征v化学成分的同一性v严整有序的结构v新陈代谢v应激性和运动v内稳态v生长发育v繁殖与遗传v适应生命的起源和定义生命的起源和定义Company Logo1.1.化学成分的同一性化学成分的同一性生
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