走向21世纪的生物学——未来生物学(1991—2020年)预测

20世纪下半期,生物学日益显示出带头学科的趋势。许多有远见的科学家都预言,下一世纪将是生物学的世纪。未来生物学向何处去?下一个发展高峰将是什么?将有哪些重大突破?对自然科学、社会经济和人类思维发展带来什么影响?本书意图对这些人们所十分关心的问题给予科学的回答。     

21世纪的生物学

生物学在20世纪取得了巨大进展,数理科学广泛而又深刻地渗入生物学的结果,全面改变了生物学的面貌,开辟了在分子水平研究生命现象的新学科——分子生物学。分子生物学的研究,涉及生命现象最本质的内容,把在各个层次的生命活动有机地联系起来,在新的高度上揭示生命的奥秘。分子生物学渗入生物学每一个分支领域的结果,全面地改变了生物学的面貌,推动了生物学的发展。细胞生物学和神经生物学研究,已相继进入分子水平,成为生物学领域内新的主要生长点。但它们已经不是原来的经典学科,而是以分子水平研究为基础的、面貌全新的现代细胞…     

未来生物学预测的几个问题

20世纪下半期,分子生物学的惊人成就,使生物学成为当代自然科学中引人注目的明星。生物学日益显示出带头学科的趋势。许多有远见的科学家甚至预言下一世纪将是生物学的世纪,而一些思想家和政治家也把解决严重困扰当今人类社会的人口、粮食、环境、资源等几大问题的希望,寄托在未来生物科学和技术的进步上。当21世纪日益临近的时候,关心自然科学和人类未来的人,都不禁要问,生物学果真能担当起这一历史重任吗?这些预言和期望是有科学根据的吗?未来生物学向何处去?下一个发展高峰将是什么?未来生物学将对自然科学、社会经济和思维发展带来什么影响?未来生物学预测的任务,首先应对这一系列问题做出科学的回答。     

学科间的相互渗透和未来生物学

科学发展的历史告诉我们,没有学科间的相互渗透就没有科学,当然也就没有现代生物学和未来生物学。纵观生物学发展的历史和现状可以看出,生物学正向着宏观和微观,最基本和最复杂的两极发展,正向着由定性(?)定量,从描述性科学向着精确科学发展,这既是生物学发展的必然趋势,也正是其它学科向生物学渗透,以及生物学对渗透的积极反馈的结果。鉴于生物学的迅猛发展对其它学科的发展和社会经济发展所产生的积极作用,以及自然科学发展的总趋势。几年来,国内外许多有远见的科学家也纷纷预言:“本世纪末,在自然科学方面会取得最大成就和建立最大功勋的将是生物科学”,“生物学将成为21世纪自然科     

廿世纪最后十年的分子生物学研究

分子生物学的出现,使生物学中的各个领域与化学、物理学等密切联系、相互渗透,从而推动了整个生物学的发展。今天分子生物学已成为生物科学中各个学科的共同语言。分子生物学的基础研究,大大推动了人们对生命本质和规律的认识,并且已在工、农、医等实践中发挥了重要作用;分子生物学的研究还带动了新兴产业生物工程的蓬勃发展。加强分子生物学的研究在理论和应用方面都有重要的意义。未来生物学的发展趋势将是向宏观和微观最基本和最复杂的两极发展。就方法论而言,受现代新兴学科的推动,未来生物学的研究将从以分析式为主发展到分析式与整体性(综合)相     

21世纪的生物学--系统生物学

2003年9月,美国哈佛大学医学院开设了20年来新增的第一个研究组——系统生物学(systems biology)研究室,显示了系统生物学在医学和生物学领域中的重要地位。系统生物学是近年来发展最快的生物医学领域,其研究前景被广泛看好,它已成为生物学的重要分支之一。除哈佛大学外,同城的麻省理工学院,已率先建立了一个由80个研究和教学职位组成的以系统生物学为主的研究机构。     

系统生物学——21世纪生物学的主流研究方法

随着还原论的现代医学从器官、细胞、基因乃至分子一步步解析研究的深入,20世纪的生物学也经历了从宏观到微观的不断发展过程,然而人们在为医学科技飞速发展取得的成就不断欢欣鼓舞的同时。面对海量的研究数据以及现代医学的实际困境,迷惑和疑问也与日俱增——人们曾经寄予厚望的基因研究并没有能够真正解开疾病的奥秘,分析和还原的研究思路正在受到越来越多的质疑,此时,系统生物学作为对现代还原的一个“反动”诞生了,系统生物学的产生源于目前生物学研究本身固有的局限性。很快受到了各国科学家的重视。     

21世纪的生态学研究前沿

随着人们对生物系统了解的不断深入 ,生态学研究进入了以整合和协作为特征的新时代。生态学的分支学科迅速与生物学、物理学、数学及社会科学等学科相结合。新方法、新技术的不断应用促进了基础理论和实验科学的发展 ,为从根本上回答生态学的重大课题提供了新的契机。在美国国家科学基金的支持下Ｔｈｏｍｐｓｏｎ等 1 6位生态学家组成专门的委员会共同评估 :①对于重要的生态过程哪些是我们已知的 ,哪些是未知的 ;②哪些问题阻碍着生态学进一步的发展 ;③哪些知识及概念的交叉是应当鼓励的。他们将讨论的结果提炼为 4个生态学研究前沿 ,即群…     

谈地球生物学的重要意义

地球生物学是地球科学与生命科学交叉形成的一级学科,它研究作为地球系统三大基本过程之一的生命过程,即生物圈与地球其他圈层的相互作用.不仅是地球影响生物圈.而且生物圈也影响地球系统.这种相互作用或影响,从地球历史早期到现在,是一直在协同、耦合地进行着.生命与地球环境的协同演化是地球生物学的核心.当前地球生物学发展的重点是地球微生物学.宏体生物能反映地球环境对它们的影响及它们对环境的适应,但除植物外,它们对环境的影响有限.了解生物圈与地圈双向的相互作用必须研究地球微生物学.生命科学和整个自然科学都在向微观方向发展,不断形成新的理论和技术方法.古生物学不能停留在以古动、植物学为主的阶段,而要与生命科学和整个自然科学保持同步发展.现在我们已经找到了解决微生物与地质研究相结合问题的途径.微生物功能群具有重要的地质学意义,是研究地球微生物学的突破口.地球生物学是古生物学的继承和超越.分类系统学将仍然是研究的基础,但是包含了传统古生物学的地球生物学在学科内容和技术方法上将更多地与物理、化学、生物等学科交叉融合.其结果将使古生物学在时间上更前溯,在空间上更开拓,为古生物学在地球系统科学研究和为国民经济主战场服务中开辟更广阔的前景.     

《进入21世纪生物学和医学》

《进入21世纪生物学和医学》(Biology and medicine into the 21st century)由M.A.Hardy和R.K.H Kinne编著,1991年Karger出版社出版,200页。该书把生物医学研究关键领域的进展同将来智力、社会和伦理问题上的生物学和医学激烈反映结合在一起。撰稿范围从阐述细胞功能的分子机制直至科学与社会复杂的相互作用。该书有下列文章:Irving L.Schwarts生涯中的基本科学和医学;对未来生物医学深思;集合智能;无序细胞通讯作为人类疾病基础:21世纪医学应用;生物运输中从多样性到相似性;Phospholamba:未来分子;肽生物学;进展和前景;癌基因和抗癌基因的思索;RU486,一个抗类固醇分子:细胞机制和临床应用;过渡中的美国健康护理体系;辐射和社会;2l世纪临床医学中的基础临床计量学。索书号;58/B615b     

自由电子激光在生物学中的应用

同步辐射的发展和应用已经极大的推动了自然科学包括生物学的巨大发展,其中结构生物学更是离不开X射线衍射分析,小角散射等。X射线自由电子激光(XFEL)相比同步辐射具有更高强度,完全相干等特点,被称为第四代光源。科学家已经利用XFEL实现了尺度约为1微米的蛋白质晶体的高分辨率结构解析,并且也实现了单颗粒的病毒的低分辨重构。未来,XFEL将会为生物学的发展打开一扇新的大门。     

未来生物学预测研究组第一次全组会议报道

1989年12月21日至22日,未来生物学预测研究组在北京举行了第一次全组会议。会议推选王亚辉为预测研究组组长,吴志纯、徐联仓、罗登为副组长。会议就如何开展未来生物学的预测研究进行了讨论。《科技导报》有关负责人参加了会议。中国科学院副秘书长张云岗同志到会作了重要讲话。他指出,中国科学院是国家的科学院,有义务、有责任为国家科学技术发展的长远规划提供依据和意见。生物学是当代发展最快的学科,将在自然科学发展中起     

展望21世纪的生命科学

对本世纪以来发展迅猛异常的生物科学的概况,特别是近对二三十年来,在分子生物学的带动下,生命科学在结构分子生物学;中心法则及其后的生物学细节研究;基因表达、调控和发育生物学;基因组计划和应用生物学及生物技术的发展;宏观生物学等方面讨论了生命科学的发展和特点,并从四个主要方面对２１世纪生命科学（包括生物技术）的发展趋势进行了预测,以达到综览生命科学全局,明确今后发展方向的目的。     

从DNA合成技术角度阐述合成生物学

合成生物学是一个拥有巨大潜力的新兴学科,合成生物学技术的发展将会对未来生物、医药、农业、能源、材料和环保等方面产生巨大的推进作用。基因合成是合成生物学中最基本和使用最多的一种技术手段,合成生物学的快速发展对基因合成能力提出了空前需求。综述基因合成技术的发展历史、现状和未来趋势,探讨基因合成技术存合成生物学以及整个生命科学研究中的应用和重要意义。     

生物学核心素养视角下的科学探究

2017版《普通高中生物学课程标准》将培养学生的生物学核心素养作为课程宗旨,对课堂教学和教师专业发展提出了新的要求。科学探究是生物学核心素养中的组成部分,也是生物学课程展示其自然科学属性的重要标志。科学探究进入我国高中生物学课程已经有10多年的时间,成为高中生物学课堂教学改革的焦点。这一改革的方向在新课程中将保持不变并给予高度重视。充分认识科学探究的重要性、进一步加深对科学探究的理解、在使用探究教学策略中全面发展学生的学科核心素养,是生物学教师在落实课程标准中面对的具体任务和挑战。     

联合固氮菌的合成生物学研究进展

氮素是作物生长过程中最重要的元素,氮素缺乏将会严重影响作物生长。随着人类对粮食的需求量增加,化学氮肥的施用量越来越多。生物固氮在全球氮素循环中有着重要的作用,60%的氮来源于生物固氮。因此,生物固氮,尤其是能够在作物中定殖的联合固氮菌,最有可能代替氮肥成为粮食作物的主要氮源。长期以来,如何提高生物固氮效率以及在作物中实现生物固氮是生物学家的重要研究方向。合成生物学的出现和发展为能够生物固氮的研究带了新的机遇,有望缓解粮食作物对化学氮肥的大量需求。本文概述了固氮菌的种类、联合固氮菌中固氮基因岛的组成以及转录调控机理,阐述了合成生物学在生物固氮领域中的研究现状,对未来的联合固氮菌合成生物学的发展方向作出了展望。     

有机体和环境底统一

生物学在各种自然科学领域中占有非常重要的地位.它所以占有这样的地位,首先是因为生物学研究对象本身底各种特殊性.生物学研究生命现象,最复杂的自然现象.除此以外,生物学底基本问题,例如:关于生命起源和本质、有机体形态发展底规律性、人类起源底自然科学基础、高级神经活动底规律等问题,都带有哲学和     

三维基因组学与精准生物学

三维基因组学是以研究真核生物核内基因组空间构象,及其对不同基因转录调控的生物学效应为主要研究内容的一个新的学科方向;也是后基因组学时代研究的一个热门领域。它的研究重点是空间构象与基因转录调控间的关系。通过三维基因组学技术,科学家将能对基因组的折叠和空间构象、转录调控机制、复杂生物学性状、信号传导通路和基因组的运行机制等一系列重要问题进行更深入的探讨和研究,为系统解读生命百科全书和精准生物学的实施奠定坚实基础。本文综述了目前三维基因组学研究领域中的主要技术、研究现状、科研进展、存在问题、未来及与精准生物学的关系等内容。以期能较系统地展示三维基因组学取得的一系列成果,解读从三维空间构象信息到不同基因功能研究的路径,精准决定在转录调控网络中不同基因表达的时空特异性的可能模式。     

中国70年来蜜蜂生物学研究进展

蜜蜂生物学是养蜂学领域中最基础的学科,人类饲养蜜蜂是从观察蜜蜂生物学特性过程中逐渐开始的,并且随着对蜜蜂生物学特性深入了解,蜜蜂饲养技术得到了不断提高;而且,蜜蜂也是一种理想的社会型模式昆虫,蜜蜂生物学研究结果对整个社会生物学有重要的参考价值,因此蜜蜂生物学研究长期以来一直是热门课题,每年有大量论文发表。本文对我国学者70年来在蜜蜂生物学方面研究取得的进展进行了总结,重点介绍了中华蜜蜂生物学、蜜蜂发育生物学、蜜蜂行为生物学和蜜蜂营养生物学领域的最新研究成果,提出了未来的发展趋势,旨在于推动我国养蜂学事业的发展。     

纳生物学

1 纳生物学产生的背景目前生命科学的发展极为迅速,生命科学在自然科学中的地位变得越来越突出,并且在解决人类发展和进步的各重大问题中所起的作用也变得越来越重要。国内外许多科技评述文章都预测,21世纪将是生物医学世纪。因此世界上许多国家尤其是各发达国家都投入了愈来愈多的人力、物力和财力到生命科学的研究之中。同时许多传统的自然科学分支都有与生命科学交叉渗透的趋势,事实上,现代生命科学研究几乎涉及到当代自然科学的各个领域。这表明,生命科学已经发展到了这一步,在今后的十年内将会产生革命性的突破,而这一突破