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2024-04-11 06:02:05 来源:jinnianhui金年会官网 作者:jinnian金年会官网
,是通过分子遗传学为主的研究生命活动规律、生命的本质、生命的发育规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。最终能够达到治疗诊断遗传病、提高农作物产量、改善人类生活、保护环境等目的。
生命科学是系统地阐述与自然生命特性有关的重大课题的科学,支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界,无须赋予生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解,无疑也能促进物理、化学等人类知识领域的发展。比如生命科学中一个世纪性的难题是智力从何而来?我们对单一神经元的活动了如指掌,但对数以百亿计的神经元组合成大脑后如何产生出智力却一无所知。可以说对人类智力的最大挑战就是如何解释智力本身。对这一问题的逐步深入破解也将会相应地改变人类的知识结构。生命科学研究不但依赖物理、化学知识,也依靠后者提供的仪器,如光学和电子显微镜、蛋白质电泳仪超速离心机、X-射线仪、核磁共振分光计、正电子发射断层扫描仪等等,举不胜举。生命科学学家也是由各个学科汇聚而来,学科间的交叉渗透造成了许多前景无限的生长点与新兴学科,也是每年很受欢迎的一种专业。
生命科学研究或正在研究着的主要课题是:生物物质的化学本质是什么?这些化学物质在体内是如何互转化并表现出生命特征的?生物大分子的组成和结构是怎样的?细胞是怎样工作的?形形色色的细胞怎样完成多种多样的功能?基因作为遗传物质是怎样起作用的?什么机制促使细胞复制?一个受精卵细胞怎样在发育成由许多极其不同类型的细胞构成的高度分化的多细胞生物的奇异过程中使用其遗传信息?多种类型细胞是怎样结合起来形成器官和组织?物种是怎样形成的?什么因素引起进化?人类仍在进化吗?在一特定的生态小环境中物种之间的关系怎样?何种因素支配着此一环境中每一物种的数量?动物行为的生理学基础是什么?记忆是怎样形成的?记忆存贮在什么地方?哪些因素能够影响学习和记忆?智力由何而来?除了在地球上,宇宙空间还有有智慧的生物吗?生命是怎样起源的?等等。
生命科学概论这门课程主要学:生命科学的概念与研究内容、生命科学研究简史、生命科学研究热点与发展趋势、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、生物的遗传与变异、生命的起源与进化、生物的多样性、生物与环境)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)等研究与开发,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。
当代生命科学的显著特点是:分子生物学的突破性成果,成为生命科学的生长点,使生命科学在自然科学中的位置起了性的变化。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。此后,遗传信息由DNA通过RNA传向蛋白质这一中心法则的确立以及遗传密码的破译,为基因工程的诞生提供了理论基础。蛋白质的人工合成,使人们感觉生命现象并不傲然。这些重大的研究成果,阐明了核酸和蛋白质是生命的最基本物质,生命活动是在酶的催化作用下进行的。绝大部分的酶的化学本质是蛋白质。蛋白质是一切生命活动调节控制的主要承担者。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。
通过遗传标记的检验与分析来判断父母与子女是否亲生关系,称之为亲子试验或亲子鉴定法医物证鉴定的一种)。DNA是遗传的基本载体,人类的染色体是由DNA构成的,每个细胞有23对(46条)成对的染色体,其分别来自父亲和母亲。夫妻之间各自提供的23条染色体,在受精后相互配对,构成了23对(46条)孩子的染色体。如此循环往复构成生命的延续。
基因来自父母,几乎一生不变,但由于基因的缺陷,对一些人来说天生就容易患上某些疾病,也就是说
内一些基因型的存在会增加患某种疾病的风险,这种基因就叫疾病易感基因。基因也会发生缺失或畸变引起疾病。
只要知道了内有哪些疾病的易感基因或基因缺陷,就可以推断或诊断出人们容易患上哪一方面的疾病。然而,我们如何才能知道自己有哪些疾病的缺陷基因和易感基因呢?这就需要进行基因的检测或诊断。
基因检测是如何进行的呢?基因诊断是如何进行的/用专用采样棒从被测者的口腔黏膜上刮取脱落细胞,通过先进的仪器设备,科研人员就可以从这些脱落细胞中得到被测者的DNA样本,对这些样本进行DNA测序和SNP单核苷酸多态性检测,就会清楚的知道被测者的基因排序和其他人有哪些不同,经过与已经发现的诸多种类疾病的基因样本进行比对,就可以找到被测者的DNA中存在哪些疾病的易感基因和缺陷基因。
基因检测不等于医学上的医学疾病诊断,基因检测结果能告诉你有多高的风险患上某种疾病,但并不是说您已经患上某种疾病,或者说将来一定会患上这种疾病。基因诊断是一种常规的医学诊断。
通过基因检测和诊断,可向人们提供个性化医学服务。就可以在疾病发生之前的几年、甚至几十年进行准确的预防,如肿瘤、癌症。而不是盲目的保健;人们可以通过调整膳食营养、改变生活方式、增加体检频度、接受早期诊治等多种方法可以预防糖尿病,有效地规避疾病发生的环境因素。也可以产前诊断精神病、先天弱视,耳聋,减少功能性出生缺陷 。
人工不能制造基因,多数是基因缺失或畸变所致。药物治疗作用浅在,转基因手术和人类基因库的建设和利用存在问题,治疗存在难度。
这个世纪是生命科学的世纪,作为医学,长期以来的任务是防病治病。可是,医学的任务仍将主要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,过去医学所面临的是病人而不是整个人群,以前的医学都在医院里,在欧洲、北美,有半数的医生已经离开了医院,他们在社区,和老百姓生活在一起,指导老百姓的保健、医疗,更重要的是在指导那里的人们如何正确的生活。我们国家当今还有97%的医生在医院里。随着时代的发展,医生将也要逐渐走向社会,走入人群。从这个意义上讲,中国的医生资源配置,也必然要发生变化。中国还没有一个概念,就是通往急诊室的快速、绿色通道。建设急诊快速、绿色的通道是完全必要的。方便就医的观念就是未来的方向。
很多国家已经开始了《脑死亡法》的执行,脑死亡以后,器官组织、细胞,由于有循环的支持还在活着。如果这位死人生前有很好的风格,提出把脏器献给其他人,就可以做肾脏、肝脏的移植。
人类基因组基本完成以后,对医学的影响很大,还将发生更深刻的影响。很多基因疾病,也可以通过生活改善、环境改善来防治。药物一般指化合物,不久的将来,药品不仅是化合物,蛋白质可以是药,基因可以是药,细胞可以是药,甚至某些组织和器官也可以是药。正因为这样,以后的药审,首先审查的不再是药理、毒理、临床,而首先是伦理,进行所有一切之前先要有伦理审查。为什么讲这个?因为,基因要变成药物,或者将来组织器官一旦成为药物,首先是允许不允许。
50年代:1953年4月,《Nature》 发表了美国生物学家沃森和英国物理学家克里克共同研究的成果- DNA分子的双螺旋结构模型。此模型的建立,是分子生物学诞生的标志,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,同时还给技术科学和社会科学带来了巨大的影响和冲击,因此,被称之为是生物学的。
60年代:1965年9月15日报道, 我国首次用人工方法合成具有生物活性的牛胰岛素获得成功。这是在控索生命起源过程中的一次突破。它突破了一般有机物分子与生物大分子的界限,带来了人工合成生命的曙光;它更有力地打破了生命神秘论,揭示了生命与非生命物质的统一性。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,分子生物学进入了技术化时代,基因工种学也有所发展,出现了基因重组技术,从而开创了基因工程这一生物技术的新领域。在这个基础上,现代生物技术逐渐兴起,特别是近十多年来发展很快,越来越受到世界各国的重视。
密斯发现克隆过程中,不用细菌来复制经筛选的DNA,而用DNA多聚酶来进行复制,因为细菌本身也用它来复制DNA。他发明的这种方法叫多聚酶链式反应,简称PCR。用这种方法可以扩增试管中的任何特异性DNA序列。
在胚胎学上,克隆是指通过无性繁殖的手段,从一个细胞获得遗传上相同的细胞群或个体群,这些细胞叫克隆细胞,个体群称为克隆动物。直到本世纪末,人们才有足够的知识和科学实验结果,能把某一成年动物的个体细胞移入一个去除遗传物质的成熟卵母细胞,然后移入另一只成年动物体内,让它生长发育,最终产生具有与体细胞相同的基因的幼体-克隆动物。
Wilmut I et al 在《Nature》1997,385:810~813报道,用3种新的细胞群细胞作为供体细胞,进行细胞核移植,获得了活的绵羊。
这3种细胞是从第9天胚胎的胚盘细胞,第26天胎儿的成纤维细胞和6岁成年绵羊妊娠后3个月的乳腺上皮细胞经体外培养获得的。实验结果,3种不同源细胞的核移植,分别得4只、3只和1只羔羊。体细胞作为供体细胞进行细胞核移植的成功,无疑是20世纪生物学突破性成就之一。其技术难度大,涉及领域较广,需要多种实验程序,但由于它具有潜在的应用价值,因而一直吸引着众多的科学家执着地去探索。
1997年是克隆年。2月24日,英国罗斯林研究所与PPL生物技术公司宣布,他们利用一只6岁母羊的体细胞于1996年7月成功地繁殖出了一只小母羊多莉。当即被誉为本世纪最重大,同时也最有争议性的科技突破之一。许多国家都将其评为1997年最突出、最重大的科技成就,如德国《焦点》新闻周刊与美国《Science》周刊评出的1997年10大科技成就,多莉均榜上有名。美国《大众科学》评出100 项科技成就中,多莉名列榜首。
3月2日,美国宣布利用不同的胚胎细胞于1996年8 月成功地复制出了两只基因各异的猴子。3月罗斯林研究所又发布消息, 他们正利用死牛的细胞进行无性繁殖试验。这是世界上首次利用已死亡动物进行克隆试验。如果这项试验获得成功,克隆死去的人是否将成为可能?7月24日,他们又宣布于1997年7月繁殖出世界上第一批无性繁殖的转基因羊。其中7月9日出生的小母羊波莉已被确认含有植入的人类基因。标志着朝着大规模为人类服务阶段迈了一步。8月6日,美国威斯康星州一家生物技术公司宣布于6个月之前克隆出一只毛色黑白相间、名为基因的小公牛,可用来大批复制繁殖出多奶、多产肉的优质牛。10月中旬, 英国巴斯理工大学宣布培育出无头青蛙胚胎。这种技术改良后,有可能利用组织培养出无头胚胎,待其发育成熟后,从中取下相应器官进行器官移植,解决了全球移植供体短缺问题。日本、法国、巴西、韩国等国也纷纷开始动物无性繁殖技术研究。德国科学家1997年初宣布培育出转基因羊,其奶液中含有所需的血凝蛋白。俄罗斯则培育出一只转基因绵羊,可用来制作奶。