生命科學

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生命科學是研究生命現象、生命活動的本質、特徵和發生、發展規律,以及各種生物之間和生物與環境之間相互關係的科學。用於有效地控制生命活動,能動地改造生物界,造福人類生命科學與人類生存、人民健康經濟建設和社會發展有著密切關係,是當今在全球範圍內最受關注的基礎自然科學

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基本概述

  生命科學是系統地闡述與生命特性有關的重大課題的科學。支配著無生命世界的物理化學定律同樣也適用於生命世界,無須賦予生活物質一種神秘的活力。對於生命科學的深入了解,無疑也能促進物理、化學等人類其它知識領域的發展。比如生命科學中一個世紀性的難題是「智力從何而來?」我們對單一神經元的活動了如指掌,但對數以百億計的神經元組合成大腦後如何產生出智力卻一無所知。可以說對人類智力的最大挑戰就是如何解釋智力本身。對這一問題的逐步深入破解也將會相應地改變人類的知識結構。生命科學研究不但依賴物理、化學知識,也依靠後者提供的儀器,如光學和電子顯微蛋白電泳儀、超速離心機、X-XX線儀、核磁共振分光計、正電子發XX斷層掃描儀等等,舉不勝舉。生命科學學家也是由各個學科匯聚而來。學科間的交叉滲透造成了許多前景無限的生長點與新興學科。也是目前2011年很受歡迎的一種專業..

主要課題

主要課題

  生命科學研究或正在研究著的主要課題是:生物物質的化學本質是什麼?這些化學物質在體內是如何互轉化並表現出生命特徵的?生物大分子的組成和結構是怎樣的?細胞是怎樣工作的?形形色色的細胞怎樣完成多種多樣的功能基因作為遺傳物質是怎樣起作用的?什麼機制促使細胞複製?一個XX卵細胞怎樣在發育成由許多極其不同類型的細胞構成的高度分化多細胞生物的奇異過程中使用遺傳信息?多種類型細胞是怎樣結合起來形成器官組織物種是怎樣形成的?什麼因素引起進化?人類現在仍在進化嗎?在一特定的生態小生境中物種之間的關係怎樣?何種因素支配著此一生境中每一物種的數量?動物行為的生理學基礎是什麼?記憶是怎樣形成的?記憶存貯在什麼地方?哪些因素能夠影響學習和記憶?智力由何而來?除了在地球上,宇宙空間還有其它有智慧的生物嗎?生命是怎樣起源的?等等。

主要學習內容

  生命科學概論這門課程主要學:生命科學的概念與研究內容、生命科學研究簡史、生命科學研究熱點與發展趨勢、生命倫理學)、生命科學基礎(生命的物質基礎、生命的基本現象、生物的遺傳與變異、生命的起源與進化、生物的多樣性、生物與環境)和現代生命科學(生命科學與現代生物技術、生命科學與農業科學、生命科學與環境科學、生命科學與生物能源、生命科學與現代醫學、生命科學與藥物的研究與開發、生命科學與海洋生物資源、生命科學與軍事生物技術、生物信息學生物晶元、生命組學與系統生物學

顯著特點

  當代生命科學的顯著特點是分子生物學的突破性成果,成為生命科學的生長點,使生命科學在自然科學中的位置起了革命性的變化。20世紀50年代,遺傳物質DNA雙螺旋結構的發現,開創了從分子水平研究生命活動的新紀元。此後,遺傳信息由DNA通過RNA傳向蛋白質這一「中心法則」的確立以及遺傳密碼的破譯,為基因工程的誕生提供了理論基礎。蛋白質的人工合成,使人們認清了生命現象並不神秘。這些重大的研究成果,闡明核酸和蛋白質是生命的最基本物質,生命活動是在酶的催化作用下進行的。絕大部分的酶的化學本質是蛋白質。蛋白質是一切生命活動調節控制的主要承擔者。從而揭示了蛋白質、酶、核酸等生物大分子的結構、功能和相互關係,為研究生命現象的本質和活動規律奠定了理論基礎。

鑒定技術

  生命科學中的親子鑒定技術   通過遺傳標記檢驗分析判斷父母與子女是否親生關係,稱之為親子試驗或親子鑒定。DNA是人體遺傳的基本載體,人類的染色體是由DNA構成的,每個人體細胞有23對(46條)成對的染色體,其分別來自父親和母親。夫妻之間各自提供的23條染色體,在XX后相互配對,構成了23對(46條)孩子的染色體。如此循環往複構成生命的延續。

基因檢測

生命科學中的基因檢測

  基因來自父母,幾乎一生不變,但由於基因的缺陷,對一些人來說天生就容易患上某些疾病,也就是說

人類DNA

人體內一些基因型存在會增加患某種疾病的風險,這種基因就叫疾病易感基因。   只要知道了人體內有哪些疾病的易感基因,就可以推斷出人們容易患上哪一方面的疾病。然而,我們如何才能知道自己有哪些疾病的易感基因呢?這就需要進行基因的檢測。

如何進行

  基因檢測是如何進行的呢?用專用採樣棒從被測者的口腔黏膜上刮取脫落細胞,通過先進的儀器設備,科研人員就可以從這些脫落細胞中得到被測者的DNA樣本,對這些樣本進行DNA測序和SNP單核苷酸多態性檢測,就會清楚的知道被測者的基因排序和其他人有哪些不同,經過與已經發現的諸多種類疾病的基因樣本進行比對,就可以找到被測者的DNA中存在哪些疾病的易感基因。   基因檢測不等於醫學上的醫學疾病診斷,基因檢測結果能告訴你有多高的風險患上某種疾病,但並不是說您已經患上某種疾病,或者說將來一定會患上這種疾病。

基因檢測作用

  通過基因檢測,可向人們提供個性化健康指導服務、個性化用藥指導服務和個性化體檢指導服務。就可以在疾病發生之前的幾年、甚至幾十年進行準確的預防,而不是盲目的保健;人們可以通過調整膳食營養、改變生活方式、增加體檢頻度、接受早期診治等多種方法,有效地規避疾病發生的環境因素。   基因檢測不僅能提前告訴我們有多高的患病風險,而且還可能明確地指導我們正確地用藥,避免藥物對我們的傷害。將會改變傳統被動醫療中的亂用藥、無效用藥和有害用藥以及盲目保健的局面。

發展展望

  生命科學發展與展望   中國工程院院士 巴德年

巴德年

這個世紀是生命科學的世紀,作為醫學,長期以來的任務是防病治病。可是,從現在開始,醫學的任務將主要是維護和增強人們的健康,提高人們的生活質量。在這個範圍內,過去醫學所面臨的是病人,現在醫學將面對的是整個人群,以前的醫學都在醫院里,而現在在歐洲、北美,有半數的醫生已經離開了醫院,他們在社區,和老百姓生活在一起,指導老百姓的保健、醫療,更重要的是在指導那裡的人們如何正確的生活。我們國家當今還有97%的醫生在醫院里。隨著時代的發展,醫生將也要逐漸走向社會,走入人群。從這個意義上講,中國的醫生資源配置,也必然要發生變化。現在中國還沒有一個概念,就是通往急診室的快速、綠色通道。建設急診快速、綠色的通道是完全必要的。方便就醫的觀念就是未來的方向。   很多國家已經開始了《腦死亡法》的執行,腦死亡以後,器官組織、細胞,由於有循環的支持還在活著。如果這位死人生前有很好的風格,提出把臟器獻給其他人,就可以做腎臟、肝髒的移植。   人類基因組基本完成以後,對醫學的影響很大,還將發生更深刻的影響。很多基因疾病,也可以通過生活改善、環境改善來防治。現在一提葯就是化合物,不久的將來,藥品不僅是化合物,蛋白質可以是葯,基因可以是葯,細胞可以是葯,甚至某些組織和器官也可以是葯。正因為這樣,以後的葯審,首先審查的不再是藥理、毒理、臨床,而首先是倫理,進行所有一切之前先要有倫理審查。為什麼講這個?因為,基因要變成藥物,或者將來組織器官一旦成為藥物,首先是允許不允許。   回顧20世紀下半葉生命科學的重大突破,可以展望21世紀生命科學作為先導學科的前景。   50年代:1953年4月,《Nature》 發表了美國生物學家沃森和英國物理學家克里克共同研究的成果-­­ DNA分子的雙螺旋結構模型。此模型的建立,是分子生物學誕生的標誌,打開了「生命之謎」的大門,改變了生物學在整個科學中的地位,同時還給技術科學和社會科學帶來了巨大的影響和衝擊,因此,被稱之為是「生物學的革命」。

1953年NATURE

60年代:1965年9月15日報道, 我國首次用人工方法合成具有生物活性的胰島素獲得成功。這是在控索生命起源過程中的一次突破。它突破了一般有機物分子與生物大分子的界限,帶來了人工合成生命的曙光;它更有力地打破了生命神秘論,揭示了生命與非生命物質的統一性。

人工合成牛胰島素

70年代:70年代初,隨著限制性內切酶的發展和DNA分子雜交技術的建立,分子生物學XX了技術化時代,基因工種學也有所發展,出現了基因重組技術,從而開創了基因工程這一生物技術的新領域。在這個基礎上,現代生物技術逐漸興起,特別是近十多年來發展很快,越來越受到世界各國的重視。   80年代:PCR技術發明,美國加州Cetus生物技術公司的史密斯發現在克隆過程中,不用細菌來複制經篩選的DNA,而用DNA多聚酶來進行複製,因為細菌本身也用它來複制DNA。他發明的這種方法叫多聚酶鏈反應,簡稱PCR。用這種方法可以擴增試管中的任何特異性DNA序列。   90年代:克隆動物掀起熱潮。   在胚胎學上,克隆是指通過無性繁殖的手段,從一個細胞獲得遺傳上相同細胞群個體群,這些細胞叫克隆細胞,個體群稱為克隆動物。直到本世紀末,人們才有足夠的知識和科學實驗結果,能把某一成年動物的個體細胞移入一個去除遺傳物質的成熟卵母細胞,然後移入另一隻成年動物體內,讓它生長發育,最終產生具有與體細胞相同的基因的幼體-克隆動物。   Wilmut I et al 在《Nature》1997,385:810~813報道,用3種新的細胞群細胞作為供體細胞,進行細胞核移植,獲得了活的綿羊。

世界上第一隻克隆羊

這3種細胞是從第9天胚胎的胚盤細胞,第26天胎兒成纖維細胞和6歲成年綿羊妊娠后3個月的乳腺上皮細胞經體外培養獲得的。實驗結果,3種不同源細胞的核移植,分別得4只、3只和1只羔羊。體細胞作為供體細胞進行細胞核移植的成功,無疑是20世紀生物學突破性成就之一。其技術難度大,涉及領域較廣,需要多種實驗程序,但由於它具有潛在的應用價值,因而一直吸引著眾多的科學家執著地去探索。   1997年是克隆年。2月24日,英國羅斯林研究所與PPL生物技術公司宣布,他們利用一隻6歲母羊的體細胞于1996年7月成功地繁殖出了一隻小母羊多莉。當即被譽為本世紀最重大,同時也最有爭議性的科技突破之一。許多國家都將其評為1997年最突出、最重大的科技成就,如德國《焦點》新聞周刊與美國《Science》周刊評出的1997年10大科技成就,多莉均榜上有名。美國《大眾科學》評出100 項科技成就中,多莉名列榜首。   3月2日,美國宣布利用不同的胚胎細胞于1996年8 月成功地複製出了兩隻基因各異的猴子。3月羅斯林研究所又發布消息, 他們正利用死牛的細胞進行無性繁殖試驗。這是世界上首次利用已死亡動物進行克隆試驗。如果這項試驗獲得成功,克隆死去的人是否將成為可能?7月24日,他們又宣佈於1997年7月繁殖出世界上第一批無性繁殖的轉基因羊。其中7月9日出生的小母羊波莉已被確認含有植入的人類基因。標志著朝著大規模為人類服務階段邁了一步。8月6日,美國威斯康星州一家生物技術公司宣佈於6個月之前克隆出一隻毛色黑白相間、名為「基因」的小公牛,可用來大批複制繁殖出多奶、多產肉的優質牛。10月中旬, 英國巴斯理工大學宣布培育出無頭青蛙胚胎。這種技術改良后,有可能利用人體組織培養出人體無頭胚胎,待其發育成熟后,從中取下相應器官進行人體器官移植,解決了全球移植供體短缺問題。日本、法國、巴西、韓國等國也紛紛開始動物無性繁殖技術研究。德國科學家1997年初宣布培育出轉基因羊,其奶液中含有人體所需的血凝蛋白。俄羅斯則培育出一隻轉基因綿羊,可用來製作乳酪,還可用來提煉藥品。克隆技術的突破是一項偉大的科學成就。該技術施用於組織、植物和動物,已導致癌證、糖尿病惡性纖維化等疾病新療法的成功開發;將來可用來為事故中受傷者製造代用皮膚軟骨骨組織,以及為治療脊髓受傷而製造神經組織。開發前景廣闊。   美國芝加哥科學家理查德·席德于 12月5日一次生育技術研討會上,談到計劃借用多莉的技術,利用一些顯微操作器械將取自某位婦女XX中的DNA 剔除出去,代之以將要克隆的那個人的DNA,一旦XX,這個XX卵就會分裂為50~100個細胞,此時形成的胚胎就可以移植到體內,一個嬰兒克隆體就會在9個月之後出生,並且,他打算將生產過程企業化,最終目的是在美國設10~20個複製診所,另在海外設5~6個同類型診所。全世界每年克隆20萬人,受到各國政府及科學家的譴責、 反對、禁止。   2月23日羅斯林研究所和英國PPL醫療公司宣布,該公司又克隆出一頭牛犢,名叫「傑弗遜先生」,用的是細胞核移植技術,但用的是胚胎細胞,故與多莉不同。   20多年來,生物技術在工業、農業、化學、環境保護等各個領域都有廣泛的應用,但迄今為止,生物技術最突出的成就是在醫學方面。由於基因工程師已經掌握了基因剪切、拼接和重組技術,因此可以在生物體內取出無用基因,加入有用基因。生產出新的藥物,創造出新的診斷、治療方法,例如1962年以前,用於治療糖尿病的胰島素,只能從豬或牛的胰臟中提取。1978年,利用基因工程技術人工合成胰島素取得成功,此後不久,科學家已能夠用經過基因轉移微生物,批量生產純凈的人工胰島素;用於治療侏儒症的人體生長激素于1979年研製成功,1983年應用於臨床。1986年,在美國和歐洲,基因工程干擾素先後投放市場;此後,促紅細胞生長素、乙肝疫苗等一大批基因工程藥物相繼投放市場。現今世界已有50多種生物技術新型藥物和疫苗投放市場。我國已有自行研製的15種投放市場。80年代末,我國也研製成功了基因工程干擾素,並用於臨床和實現了產業化。科學家認為,基因工程師在今後幾年內,將有可能研製出治療免疫系統疾病、心血管疾病癌症等頑疾的基因工程藥物。利用生物技術開發出的新療法也日益增多,在治療遺傳性疾病和免疫系統疾病方面,尤為突出,例如,美國國立衛生研究院的科學家用基因療法治療一名腺苷脫氨酶缺乏症的患兒。他們將能分泌腺苷脫氨酶的健康基因注入患兒體內,患兒免疫系統缺陷得到修復,功能恢復正常。我國復旦大學遺傳研究所與長海醫院合作,採用反轉錄病毒基因轉移技術,治療兩例血友病患者,取得了顯著療效,長期依靠輸血維持生命的患者,關節出血肌肉萎縮等癥狀大為改善,體內凝血因子濃度成倍上升,凝血活性大大提高,已持續18個月未進行輸血治療。這是迄今世界上治療血友病療效最好的一例。1990年國際上正式將基因療法用於臨床。經衛生部批准,上海復旦大學遺傳研究所與長海醫院的基因治療血友病技術,已正式應用於臨床,成為我國第一例獲國家批准的基因治療技術。迄今,在臨床實踐中應用生物技術開發的診斷、檢測裝置已有數百種,其中最重要的是血液產品篩選試驗裝置,這種裝置可以保證血液製品不被艾滋病毒、乙型和丙型肝炎病毒污染。   生物技術在農業、畜牧業和食品工業中的應用也引人注目。1994年5月18 日,美國聯邦食品和藥物管理局正式批准應用基因工程培育的西紅柿上市銷售。加州基因公司投資2000萬美無,耗時8年培育成功的這種轉基因西紅柿,不易腐爛,耐貯存和運輸,可以在充分成熟后再進行採摘,所以味道特別鮮美。日本培育成功的轉基因西紅柿也已在筑波市種植。抗病蟲害馬鈴薯已在墨西哥培育成功,去年開始,墨西哥政府已向農民供應這種轉基因馬鈴薯種苗,這樣,每年約可避免60%~10% 的損失。不怕除草劑的轉基因棉花、專供織牛仔布的藍色棉花、具有殺蟲能力的轉基因煙草均已培育成功。最近我國科學家利用低能離子束技術培育出世界首例轉基因水稻,利用基因重組技術培育出花期長,能改變花色的牽牛花,表明我國植物基因工程已縮小了與世界水平的差距。在動物基因工程方面也碩果累累。XX90年代以來,轉基因動物-牛、羊、豬、雞等相繼培育成功。歐洲萊夫德生物工程公司不久前培育了一頭帶人類基因的奶牛,它的雌性後代能產含有鐵乳酸的奶,這種牛奶像人的母乳那樣,能促進兒童吸收鐵元素。1992年,英國愛丁堡醫藥蛋白公司,培養出一種叫「特蕾西」的轉基因綿羊,這種羊的奶中含有一種能控制人體組織生長的蛋白酶。這種蛋白酶只存在於人體,無法用化學方法合成和進行工業化生產。所以,「特蕾西」羊的培育成功,引起醫藥界的極大興趣,德國拜爾化學公司不惜重金買下了這種羊的使用權。英國愛丁堡羅斯林生理和遺傳研究所培育出一種轉基因公雞,它的雌性後代所產的蛋中含有能治療血友病所必須的凝血因子和治療肺氣腫病的一種人體蛋白質。今年1月,以色列科學家也培育成功一頭名為「吉蒂」的山羊,「吉蒂」身上帶有人類的血清蛋白基因。「吉蒂」的雌性後代所產的每一升牛奶中可以提取10克白蛋白,血清蛋白是人體血漿中的一種主要成分,它可以用來治療休克燒傷和補充血液損失。英國劍橋大學的科學家培育出能為人體提供心、肺、腎的轉基因豬,這種豬的器官移植到人體可大大降低受體排斥的危險性。當前,世界各國均增加對生物技術研究的投入,大力發展生物技術產業,開發生產生物技術產品。近20年來,美國成立的生物技術公司已達1000多家。從1998年開始,美國生物技術產業的收益開始大幅度增加。90年代出現了生物技術產品銷售的黃金時期。預計到1995年底,銷售額將達60億美元,1995年美國用於生物技術開發的經費將達40億美元,日本政府最近決定將生物技術、新材料和新能源作為科技開發的重點領域。日本不惜花費巨資,大量購買美國的生物技術成果和專利,發展自己的生物技術產業。日本的高速發展已威脅到美國在生物技術領域的領先地位。美國國家研究委員會已呼籲停止向日本的單向技術輸出,英國政府調整了科技發展戰略,決定優先發展生物科學技術。作為發展中國家的泰國,每年用於生物科學的研究經費達6000萬美元,為了加速發展生物科學技術,泰國專門成立了遺傳基因工程學與生物技術中心。我國已將生物工程技術列入「863」高科技發展計劃。   隨著時間的推移,生物技術產業在規模和重要性方面,都將超過電腦工業,成為21世紀發展最迅速的產業!21世紀將是生命科學世紀!

生命之書

  譜寫生命之書

偉 農

  4月14日,科學家完成了對人類基因組的測序,也就是說,他們終於撰寫完了曾經被認為是不可能的人類生命之書;這本書中,包含著人類自身的許多秘密;包含著改造醫藥、了解疾病的關鍵;更包含著所有人對生命科學改造生活的殷切期望。   一個全新的生命科學時代拉開了序幕。

生命之書最後一個字元

  4月8日,美國東部夏令時當日零點,全球16個實驗室通過電子郵件將最後一個比特的基因代碼傳輸到一個中央資料庫中,走完了人類基因組計劃13年漫漫探索路上的最後一步。凌晨兩點,美國國家衛生研究院院長、計劃負責人柯林斯在華盛頓郊外小鎮貝塞斯達的一個小型慶祝會上宣布,人類基因組計劃正式結束。   從此,人類基因組計劃走進歷史--開工:1990年;竣工:2003年;參與國:美國、英國、德國、法國、日本和中國;耗資:26億美元;成果:排出人類遺傳物質中大約30億個遺傳密碼的順序。   人類基因組計劃被稱為生命科學的「登月計劃」,難度可想而知。然而進展卻比預想的要順利。此前,科學家至少兩次宣布過該計劃的完工,但推出的均不是全本,而是人類基因組草圖。這一次,科學家最新殺青的全本「生命之書」也只覆蓋了人類基因組的99%。   然而,與前兩次人類基因組的宣布相比,這次無論是科學界,還是政界,似乎平靜得多。也許正如負責人類基因組的科學家在宣布這一消息時所引用的莎士比亞名言「過去的只是序幕」,科學家們已無暇回味人類基因組的成果,因為更加艱巨的任務還在前方。   在「人類基因組計劃」正式結束之後,一個由美國能源部負責的新計劃「基因組到生命」已經開始,新的探索將把基因研究推進到生命的每一個層面,例如,基因對於人種的作用,對於個性、行為的影響等等。專家們說,進一步的研究將有可能帶來社會、倫理道德和法律等方面的一系列爭論。

黃金時代剛剛開始

  1953年4月25日,英國《自然》科學雜誌發表了詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克的論文,這一成果被很多人認為是「20世紀最重要的科學發現之一」:遺傳物質DNA(脫氧核糖核苷酸)是雙螺旋結構。自此,人類在生命科學探索路上突飛猛進。但DNA內的遺傳密碼究竟如何排列等難題,一直困擾著世界各國科學家。

DNA雙螺旋結構

與2000年最初宣布的人類基因組草圖相比,基因組全本填補了草圖中的許多漏洞,並作了不少修改。草圖每1萬個鹼基中有一處錯誤,現在,這一錯誤率下降到了10萬分之一。   目前,研究人員認為的一個最主要和最大的問題是,人到底需要多少條基因來完成生命的發育和成長。目前的估計在2.5萬至3萬條之間,遠低於科學家最初估計的10萬條。弗朗西斯·柯林斯說,真正的分析剛剛開始,「我們將弄清人與人之間的共同之處和許多不同之處」。   是的,人類才讀懂了這本大書的所有字母,但更浩瀚的「故事」仍在等待讀出。今天已經完成的只不過是對這本書的驚鴻一瞥。而且已完成的也只覆蓋了人類基因組所含基因區域的99%,所剩1%為現有測序技術無法解決的部分。   早在人類基因組全本完成之前,科學家就已經把目標轉移到基因功能鑒定和蛋白質研究等方面。科學家認為,至少4000種基因與人類疾病的發生有直接關係,還有大量基因與疾病有千絲萬縷的聯繫。但是,在確定致病基因之前,必須首先分析出基因組上數萬條有遺傳意義的基因的位置、結構和功能等。   在弄清導致疾病的基因后,基因測試將取得迅猛發展。以癌症為例?這種疾病通常需要數年時間才能形成,有效的測試能夠警告人們可能有患癌症的危險。基因測試也能幫助人們更好地了解自我。許多來自有某種家族疾病史家庭的人早就想弄清自己是否註定要得家族遺傳病。當然,有些人出於隱私憂慮會拒絕接受檢測。   科學家預言,在「人類基因組計劃」完成後的10至20年內,基因醫學將XX黃金時代。

生命之書背後的故事

人類基因組計劃

  人類基因組計劃可以追溯到1984年,當時科學家們在美國猶他州一滑雪勝地聚會,探討如何識別日本廣島原子彈轟炸倖存者的基因突變。美國能源部顧問委員會在1987年的報告中敦促美國開始人類基因研究行動,並預見這一研究「在廣度和深度上都是非凡的」,「將最終為人提供一本人類之書」。   1988年,美國一份聯邦報告批准了人類基因組計劃,1990年美國國會開始為計劃提供資助,研究擬定在2005年9月30日結束。同時,在研究過程中公開所有發現。這一計劃的目標是:測出人體基因組中包含的30億個鹼基對的排列順序;確定24對染色體上的基因分佈;繪製一幅分子水平的人體解剖圖;把人體基因的全部遺傳信息輸入基因庫,幫助科學家掌握有關鹼基對如何組成基因、每個基因的功能、它們如何相互影響以及控制人的生命過程。   當時,並不是所有科學家認為這一研究具有可行性,因為必須的技術幾乎還不存在。計劃開始后的最初幾年中,研究員大多致力於開發基因分析方法,計算生物和信息存儲技術因此進展迅速。   計劃實施之初,鑒別一個鹼基對需花費10美元。一個訓練有素的技術員每個工作日可以鑒別出大約1萬個鹼基對。現在,一個鹼基對的測定費用只有5美分,「閃電式」機器人每秒鐘可以處理1萬個鹼基對。   1999年,中國也加入了這一研究,承擔了1%的測序任務。當年,人類基因組計劃大大加速,這與塞萊拉公司的出現不無關係。曾經在國家衛生研究院做過研究的文特爾領導的塞萊拉公司在1998年宣布,將在兩年內測定人類基因數據,並將數據出售給研究機構和製藥公司。塞萊拉使用文特爾發明的高速測序機大大提高了研究進度,這給人類基因組計劃造成了很大的壓力。在塞萊拉公司實驗室中,先進的基因測序機一天24小時運轉比人類基因組計劃早兩個月完成草圖的繪製。柯林斯的國家人類基因組研究所不甘示弱,在2000年6月拿出了比文特爾的圖譜稍微準確的版本。   雖然人類基因組計劃已經正式結束,但測序並沒有百分百地完成。科學家說,由於一些高深莫測的原因,人類基因組中有1%被證實是無法測序的,只有在相關新技術出現之後,這一難題才有望得到攻克。也許,這1%中,還蘊藏著生命的其它奧秘。   這些奧秘不是那麼容易被揭開,像一位學者所說:「一提到自然,我們就會想到太陽、月亮和地球等眼睛能夠看到的東西。而繪製人體設計圖的則是不為我們眼睛所見的大自然的偉大威力。」

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  作 者: (美)丹尼爾 等著,萬學,姜允珍 等譯   出 版 社: 浙江教育出版社[1]   出版時間: 2009-12-1   字 數: 200000   開 本: 16開   I S B N : 9787533883690   定價:¥22.00

內容簡介

  新課標、新觀念、新學法的資源寶庫!   有了這樣的教材,閱讀變成了一種享受;學習科學,也變得趣味盎然。   在輕鬆、愉悅而又像偵探破案那樣的閱讀與探索中,不用多久,你就能像科學家那樣思考,像科學家那樣探索與發現。

目錄

  做一名科學家!   什麼是科學   觀察   推理   預測和交流   測量   排序   比較   分類   調查   建立模型和得出結論   閱讀和使用圖片   寫作   收集信息   使用工具   單元A 植物和動物   第1章 植物   第1課 植物是生物   第2課 植物的器官   第3課 植物的繁殖   第4課 人人都需要植物   鏈接·寫作   健康   本章回顧   第2章 動物   第5課 形形色色的動物   第6課 動物如何滿足自身的需要   第7課 動物的生長和變化   鏈接·閱讀   數學   本章回顧   神奇的故事   精彩的「猴把戲」!   表現性評價   單元B 植物和動物的家園   第3章 陸生環境   第1課 植物和動物生活在哪裡   第2課 森林中的生物   第3課 雨林中的生物   第4課 沙漠中的生物   第5課 北極的生物   鏈接·寫作   數學   本章回顧   第4章 水生環境   第6課 淡水中的生物   第7課 鹹水中的生物   第8課 愛護地球上的棲息地   鏈接·寫作   美術   本章回顧   表現性評價   探索活動   單元A   哪些物體是有生命的?   葉子生長需要什麼?   蘋果里有什麼?   哪些物體是用植物做成的?   我們如何對動物進行分類?   為什麼眼睛長在它們現在的位置上?   動物是如何生長和變化的?   單元B   動物生活在哪裡?   森林是什麼樣子的?   雨林中的動物是如何找到藏身地的?   葉子的形狀對植物有什麼幫助?   動物的顏色是如何幫助它們藏身的?   鴨子是如何保持身體乾燥的?   哪些生物生活在鹹水中?   油對烏的羽毛有什麼影響?   供你參考   健康手冊   你的身體   照顧你的身體   吃健康食品   堅持運動,保證休息   保持健康   注意室內安全   注意戶外安全   與他人和諧相處

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