細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展史精選(九篇)

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第1篇：細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展史范文

16~19世紀(jì)，為近代生物學(xué)史15-16世紀(jì)歐洲興起文藝復(fù)興運動,是一次偉大的思想解放運動,它沉重地打擊了教會和神學(xué),為自然科學(xué)(包括生物學(xué)）的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。資本主義及其生產(chǎn)力的發(fā)展為自然科學(xué)提出許多新的課題，同時也提供了大量可供觀察的材料和新的研究手段。近代生物學(xué)的發(fā)展,在方法論上以培根實驗理論和笛卡爾的數(shù)學(xué)方法為標(biāo)志，在生物學(xué)內(nèi)容上則以細(xì)胞學(xué)說和達(dá)爾文進(jìn)化論的創(chuàng)立為中心,生物學(xué)的研究達(dá)到了整體水平和細(xì)胞水平。16~n世紀(jì),生物學(xué)上一些分支學(xué)科開始獨立和發(fā)展。植物學(xué)、解剖學(xué)和生理學(xué)先后成為一門獨立的學(xué)科。18世紀(jì),除生理學(xué)取得進(jìn)一步發(fā)展外，分類學(xué)和胚胎學(xué)的成就最為顯著。19世紀(jì)，細(xì)胞學(xué)、進(jìn)化論和孟德爾遺傳學(xué)方面的成就最為突出。近代生物學(xué)發(fā)展的特點是生物科學(xué)內(nèi)部不同學(xué)派之間的對立和爭鳴：這一時期,不同學(xué)派產(chǎn)生和不同的學(xué)說的爭端，往往是特定學(xué)科走向更為成熟階段的重要標(biāo)志之一。例如,“物成論”與“神創(chuàng)論”，“進(jìn)化論”與“不變論”，“人為分類法”和“自然分類法”,“預(yù)成論”與“漸成論”，“活力論”與“機(jī)械論"，“生生說”與“自生說”等等,不同學(xué)派的理論在經(jīng)受實踐、歷史的檢驗以后，一方面，可以不斷地修正錯誤,也可以相互取長補(bǔ)短,統(tǒng)一認(rèn)識后達(dá)到更高層次的完善。例如,“活力論”和“機(jī)械論”的爭論促進(jìn)了生理學(xué)的發(fā)展。又如,“預(yù)成論”和“漸成論”的爭論，有效地推動了胚胎學(xué)的發(fā)展；另一方面,真理戰(zhàn)勝謬誤,為學(xué)科發(fā)展奠定基礎(chǔ)，例如“生生說”戰(zhàn)勝“自生說”為微生物學(xué)的發(fā)展掃潸道路。不同學(xué)派之間的爭端和對立，即有正價值，又有負(fù)價值。研究生命科學(xué)史，就要總結(jié)正反兩方面的經(jīng)驗,幫助科學(xué)的研究自覺地運用這類正負(fù)價值,推動生物科學(xué)的發(fā)展。

2.現(xiàn)代生物學(xué):

20世紀(jì)以來為現(xiàn)代生物學(xué)史由于物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)向生物學(xué)滲透,給生物學(xué)帶來了巨大的變革和發(fā)展,在全面發(fā)展的基礎(chǔ)上，從描述性為主的傅物學(xué)領(lǐng)域，進(jìn)人實驗生物學(xué)蓬勃發(fā)展的時代。到了20世紀(jì)30年代,大多數(shù)生物學(xué)應(yīng)用實驗分析、物理或化學(xué)方法取得了許多新的進(jìn)展。20世紀(jì)上半葉，基本上是以遺傳學(xué)、胚胎學(xué)和生理學(xué)為帶頭學(xué)科，到了20世紀(jì)下半葉則以分子生物學(xué)為帶頭學(xué)科，加上細(xì)胞學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和生態(tài)學(xué)構(gòu)成了當(dāng)代生物學(xué)的四大支柱。隨著實驗科學(xué)手段和方法的發(fā)展，生物學(xué)在微觀上從細(xì)胞生物學(xué)水平走向分子生物學(xué)水平；宏觀上,從各分支學(xué)科走向綜合生物學(xué)的方向發(fā)展,這是一個微觀研究和宏觀研究不斷相互促進(jìn)的發(fā)展過程。21世紀(jì)被稱為生物科學(xué)發(fā)展的世紀(jì)。

3.偉大科學(xué)家的重要成果是生物科學(xué)發(fā)展的里程碑,科學(xué)家的科學(xué)精神是生命科學(xué)發(fā)展史的炅魂。

第2篇：細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展史范文

Abstract： In order to promote the quality of education， the authors study the development about the teaching contents， teaching method of college "Botany" through elicitation teaching method， comparing the teaching method and organic bonding with CAI； In the meanwhile， the authors explore the fusion about teaching and moral education in botany.

關(guān)鍵詞： 植物（生物）學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；德育

Key words： botany；teaching contents；teaching method；moral education

中圖分類號：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）31-0243-02

0 引言

在生物領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域以及綜合醫(yī)藥學(xué)高等院校中，植物（生物）學(xué)與植物生理學(xué)、生物化學(xué)、植物病理學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、園林學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)植物、植物地理學(xué)等基礎(chǔ)課程或?qū)I(yè)課程聯(lián)系非常緊密，許多植物分類和植物解剖以及植物組培等知識的深入理解對大一學(xué)生來說難度較大。植物（生物）學(xué)是高等院校農(nóng)林類、生物類院系的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，對提高大學(xué)生基本科學(xué)素質(zhì)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)其它基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程有著十分密切的聯(lián)系[1]。筆者在該課程的教學(xué)過程中，一方面對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革；同時教學(xué)中注重教學(xué)與德育的融合，培養(yǎng)學(xué)生了愛國情懷和正確價值觀念，從而在提升植物（生物）學(xué)的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)目標(biāo)方面取得了一定成績。

1 改進(jìn)教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

1.1 根據(jù)專業(yè)目標(biāo)培養(yǎng)的需要，擬定適宜的教學(xué)大綱

教學(xué)大綱的制定遵循兩個原則，即一方面滿足不同專業(yè)培養(yǎng)難度和重點，另一方面充分考慮與其他后續(xù)課程的協(xié)作配合。在備課階段，對不同專業(yè)學(xué)生中和講授后續(xù)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程的各個教研室調(diào)查走訪，避免教學(xué)內(nèi)容重復(fù)。對后續(xù)課程中植物生理學(xué)、生物化學(xué)、植物病理學(xué)、植物生態(tài)學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)植物、植物地理學(xué)等，了解其教學(xué)計劃中將要講授的有關(guān)教學(xué)內(nèi)容，合理安排植物（生物）學(xué)課程中的相關(guān)銜接內(nèi)容。教研室每周都開展教學(xué)研究，對教學(xué)大綱根據(jù)情況研討，對教學(xué)內(nèi)容合理組織。

1.2 提高自身科研與教學(xué)能力，高度重視并認(rèn)真編寫講稿教案

本課題組教師，在保證講授好教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容的同時，注意與時俱進(jìn)，課堂課程內(nèi)容講授時前后次序安排合理，利用基本記憶規(guī)律，內(nèi)容傳授由簡入繁，分散難點。

1.3 突破傳統(tǒng)模式，引進(jìn)啟發(fā)式教學(xué)法和比較教學(xué)法

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式是以老師為中心進(jìn)行教學(xué)活動，學(xué)生被動地學(xué)習(xí)，近年來出現(xiàn)的創(chuàng)新教育則是以學(xué)生為中心的新型教學(xué)模式[4]。植物（生物）學(xué)是一門理論性與應(yīng)用性并重的學(xué)科，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性、積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生探索問題分析問題和解決問題的能力，可以大大提高教學(xué)質(zhì)量。

啟發(fā)式教學(xué)法就是要使學(xué)生既學(xué)到科學(xué)知識，又能獲得一定的探索知識的方法。這就要求教師在啟發(fā)學(xué)生思維的前提下，按照開發(fā)智力、培養(yǎng)能力的要求進(jìn)行講授。教師對教學(xué)內(nèi)容的重點和難點部分，有目的、有計劃地提出一些問題，通過引導(dǎo)，開發(fā)了學(xué)生的智力，師生之間在智力上產(chǎn)生了一種傳遞和轉(zhuǎn)移的作用[1]。如在對“物種多樣性”教學(xué)時，本人結(jié)合以往本人科研的心得方法，向?qū)W生延申介紹觀賞植物品種的國際登錄體系，指出我國擁有的木犀屬植物資源占世界總數(shù)的82.76%，如果中國不爭取國際登錄，而被其他國家搶先申請，并被授權(quán)進(jìn)行品種國際登錄，那么，即使擁有大量木犀屬植物和桂花品種，中國也要向資源貧乏的其他國家申報桂花品種登錄。那么如何進(jìn)行觀賞植物品種的國際登錄呢，啟發(fā)學(xué)生思考，并與同學(xué)研討國際上通用作法：每一個不同栽培植物類群ICRA都是經(jīng)國際園藝學(xué)會下的命名與登錄委員會的批準(zhǔn)方可進(jìn)行工作。而ICRA都含有負(fù)責(zé)專業(yè)部門作權(quán)威單位，確定一至數(shù)人作為權(quán)威專家（人），授權(quán)為該類群栽培植物的國際品種登錄工作的組織者和登錄審批者。然后，每一個ICRA負(fù)責(zé)接受各申請人（單位）的要求，經(jīng)審定、修改、認(rèn)定后，在每年年底出版該類群的國際登錄年報或補(bǔ)編，將登錄品種名稱、來源、基本性狀保存單位及有關(guān)資料正式發(fā)行。不同的花卉，不同ICRA，品種登錄方式不同。堇菜在美國堇菜協(xié)會（），楊樹在國際楊樹協(xié)會（），可通過信件、彩色照片來登錄[2]。這樣的教學(xué)過程不僅使學(xué)生深入了解物種多樣性，而且知曉了較熱門的國際植物品種多樣性形勢，激發(fā)了學(xué)生對“植物（生物）學(xué)”的濃厚興趣。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)的動力，使學(xué)生由被動接受書本知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿?、解決問題。

筆者在教學(xué)中對知識點多用比較法，比較教學(xué)法是一種實用性強(qiáng)、效果好的教學(xué)方法，能避免學(xué)生死記硬背，掌握動態(tài)變化和提高學(xué)生創(chuàng)新水平。在講授植物分類部分時，單子葉與雙子葉植物的結(jié)構(gòu)對比；在講授雙子葉植物初生結(jié)構(gòu)時，莖與根的初生結(jié)構(gòu)比較；將植物界中，由低等植物至高等植物的主要特征均從植物體類型、生活環(huán)境、生殖器官的有無以及生活史不同四個方面進(jìn)行對比，區(qū)分低等植物中藻類、菌類和地衣的特征；高等植物中苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物的主要特征。通過比較，可以充分理解植物體是一個有機(jī)整體。在植物體發(fā)育的不同階段，環(huán)境條件的變化伴隨形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的改變。如雙子葉植物根系的初生生長到次生生長，初生結(jié)構(gòu)與次生結(jié)構(gòu)依次發(fā)生與成長發(fā)育，從主體不同，來源不同、發(fā)生時間、生長結(jié)果的不同加以比較。在教學(xué)過程中筆者應(yīng)用比較法，讓學(xué)生可以擴(kuò)展理解植物物種與品種兩個不同概念，并對物種與品種進(jìn)行對比，可以總結(jié)出主要不同之處如下：

①種與品種概念不同。②種與植物品種的遺傳多樣性不同，植物品種的遺傳多樣性要遠(yuǎn)大于植物的種。③種與植物品種的分類原則與目的不同，植物品種演化序列的建立是以種間親緣關(guān)系為基礎(chǔ)和依據(jù)的，已建立的品種分類系統(tǒng)存在很多爭議。④種與植物品種的分類階元不同，種分類的階元如界、門、綱、目、科等，種與種之間的基分類屬于自然學(xué)科，而觀賞植物的品種分類屬于應(yīng)用科學(xué)，一種觀賞植物往往不是植物（生物）學(xué)上的一個種，而是這個屬的種群，常常是幾個、十幾個乃至幾十個種組成的，如園藝秋海棠包含200個以上的種?？傊容^法的運用，使學(xué)生掌握了植物物種分類與植物品種分類雖然都是對于植物進(jìn)行的分類研究，但有很大不同。

1.4 CAI教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)手段的合理使用

CAI，Computer Assisted Instruction即計算機(jī)輔助教學(xué)，是一種現(xiàn)代教育技術(shù)，它利用計算機(jī)多媒體技術(shù)把文字、圖形、聲音、動畫等多種表現(xiàn)媒體綜合起來[3]。多媒體技術(shù)在植物（生物）學(xué)課堂的應(yīng)用則克服了在以往的傳統(tǒng)教學(xué)中掛圖、老式幻燈或在黑板上手繪的方式缺乏真實感和立體感、浪費時間等缺點，大大提高了課堂效率。多媒體教學(xué)有助于學(xué)生了解植物的整體性和植物動態(tài)的生長過程，從而將難以理解的知識簡單化、直觀化植物（生物）學(xué)形態(tài)解剖部分的內(nèi)容多為直觀性教學(xué)內(nèi)容。多媒體輔助教學(xué)不能完全替代傳統(tǒng)教學(xué)手段，應(yīng)有機(jī)結(jié)合，優(yōu)勢互補(bǔ)，與傳統(tǒng)教學(xué)手段的共同使用。

2 挖掘德育資源，促進(jìn)教德融合

2.1 植物（生物）學(xué)課程有利于學(xué)生樹立正確的辯證唯物主義觀點

細(xì)胞微觀結(jié)構(gòu)與超微觀結(jié)構(gòu)，有助于理解生命的本質(zhì)；從生命的起源過程可以追溯到地球、宇宙的起源、演化和組成。通過植物（生物）學(xué)中生命現(xiàn)象的解釋，能夠為世界統(tǒng)一于物質(zhì)這一辯證唯物主義基本觀點提供生動的證明。

2.2 植物（生物）學(xué)課程，有利于學(xué)生培養(yǎng)愛國情懷和形成正確價值觀

我國有高度的生物多樣性（物種多樣性、遺傳多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性），通過教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識到我國這個植物生態(tài)系統(tǒng)，是我們賴以生存的保障。同時，通過講述植物（生物）學(xué)發(fā)展史中科學(xué)家的事例，使學(xué)生能夠了解廣大科學(xué)家為植物學(xué)科建設(shè)所進(jìn)行的長期艱苦的探索歷程，提高良好道德修養(yǎng)，形成積極向上，不畏艱難的正確價值觀。

2.3 植物（生物）學(xué)課程，有利于學(xué)生去除僵化的思維模式

生物多樣性有助于自然系統(tǒng)的平衡，同樣，適用于人類社會。在日常生活與工作中，人與人之間需要來往，每個人都自覺或不自覺地要與不同意識形態(tài)和文化背景的人打交道，在植物（生物）學(xué)教學(xué)中，通過引導(dǎo)學(xué)生對自然系統(tǒng)的平衡的理解，有助于學(xué)生打破過去非友即敵的僵化的思維模式，從而善于在不同文化背景下理解和認(rèn)同合作者和競爭者，自覺維護(hù)整個社會的和諧發(fā)展。使學(xué)生認(rèn)識到合作的重要性，只有善于合作，才能真正實現(xiàn)個人的社會價值和自身價值，從而贏得良好的生存環(huán)境。

2.4 植物（生物）學(xué)課程有利于學(xué)生提高認(rèn)知水平

植物（生物）學(xué)的發(fā)展史，也是人類不斷突破，不斷進(jìn)取，提高人類認(rèn)知水平的進(jìn)程。以植物（生物）學(xué)物種進(jìn)化論發(fā)展過程來說，進(jìn)化理論的發(fā)展也經(jīng)歷了從早期進(jìn)化思想到拉馬克主義到直生論，發(fā)展產(chǎn)生達(dá)爾文主義、新達(dá)爾文主義和現(xiàn)代達(dá)爾文主義，達(dá)爾文主義、新達(dá)爾文主義屬于線性范疇，染色體水平，局限于小進(jìn)化，而新達(dá)爾文主義屬于非線性范疇，解釋間斷、驟變大進(jìn)化，中性理論達(dá)分子水平。進(jìn)化理論的發(fā)展與其它任何理論相同，都經(jīng)歷著發(fā)展、繼承的過程?？茖W(xué)理論的替代并不只是簡單的新理論對舊理論的否定和排斥，事實上各個學(xué)派實際上都成為未涉及領(lǐng)域或難點的一些補(bǔ)充和發(fā)展。在教授植物（生物）學(xué)課程中，在課堂上，要能將發(fā)展中的不易使學(xué)生體會到，并珍惜當(dāng)前的存在，引導(dǎo)學(xué)生深入了解植物（生物）學(xué)學(xué)科內(nèi)容的形式與結(jié)構(gòu)，以及植物（生物）學(xué)科所具有的理論性和創(chuàng)造性。

參考文獻(xiàn)：

[1]段春燕，侯小改，張亞冰，等.高?！吨参飳W(xué)》理論、實驗和實踐教學(xué)模式初探[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005，24（3）：87-88.

第3篇：細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展史范文

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遺傳學(xué)是研究生物遺傳與變異規(guī)律及基因結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué)，其教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生通過學(xué)習(xí)遺傳學(xué)理論知識，了解其最新發(fā)展動態(tài)，掌握分析問題、解決問題的能力。對遺傳學(xué)內(nèi)容的豐富和加深與學(xué)時不斷壓縮的矛盾日益突出，造成教學(xué)難度不斷增大，因此如何在有限的學(xué)時下完成教學(xué)內(nèi)容、提高教學(xué)成效顯得尤為重要，本文就如何加強(qiáng)課程建設(shè)、優(yōu)化教學(xué)體系提出思考。

一 教材的選定

教材是知識傳授的載體，是學(xué)生學(xué)習(xí)的切入點，其質(zhì)量和水平的高低直接影響著教學(xué)的質(zhì)量與學(xué)習(xí)效果，因此教材建設(shè)是課程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。不同版本的教材，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點、難點等方面的安排都有所差異，選擇一套既符合培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)，又符合學(xué)生專業(yè)特點的教材是至關(guān)重要的。目前遺傳學(xué)教材主要包括王亞馥主編的《遺傳學(xué)》、劉祖洞主編的《遺傳學(xué)》、朱軍主編的《遺傳學(xué)》、趙壽元主編的《現(xiàn)代遺傳學(xué)》、方宗熙主著的《普通遺傳學(xué)》。根據(jù)教學(xué)實踐經(jīng)驗和學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，又結(jié)合我院現(xiàn)階段的特點，本教研室選擇了王亞馥主編的《遺傳學(xué)》，該教材對遺傳物質(zhì)的本質(zhì)、遺傳物質(zhì)的傳遞以及遺傳信息的表達(dá)和調(diào)控進(jìn)行了較為深入和集中的探討，使學(xué)生在群體水平、個體水平、細(xì)胞水平和分子水平的不同層次上對遺傳學(xué)有較為深入和完整的認(rèn)識，有利于學(xué)生遺傳分析能力的培養(yǎng)，為以后的理論課程（如動物育種、植物育種）打下了堅實的基礎(chǔ)。

二 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

教材是教學(xué)內(nèi)容的代表與示范，而教案是教學(xué)活動順利開展的前提方案，遺傳學(xué)是一門與其他學(xué)科知識交叉、滲透性較強(qiáng)的綜合性學(xué)科，因此在遵循學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特色、教學(xué)大綱和教材的前提下，并結(jié)合學(xué)生基礎(chǔ)和學(xué)時數(shù)的具體條件，梳理好各章節(jié)的側(cè)重點，編寫合適的教案十分重要。這就要求任課教師在教學(xué)過程中認(rèn)真鉆研教材、全面領(lǐng)會教學(xué)大綱、明確教學(xué)目標(biāo)、掌握基礎(chǔ)理論知識和最新研究動態(tài)、多與相關(guān)課程的教師交流，調(diào)整教學(xué)重、難點，避免重復(fù)教學(xué)。如遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)的重點，遺傳的分子學(xué)基礎(chǔ)、原核生物基因的表達(dá)調(diào)控、真核生物基因的表達(dá)調(diào)控是分子生物學(xué)教學(xué)的重點，核酸的結(jié)構(gòu)、DNA復(fù)制及損傷修復(fù)是生物化學(xué)課程的重點，這三部分內(nèi)容可以要求學(xué)生進(jìn)行自學(xué)。遺傳學(xué)三大定律中，孟德爾遺傳法則學(xué)生在高中階段已有所掌握，在講解時應(yīng)注重對孟德爾定律的驗證，而遺傳連鎖法尤其是兩點測交和三點測交的作圖方法，是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點和難點，可增加教授學(xué)時，并結(jié)合經(jīng)典實驗，加深學(xué)生對理論知識的理解，做到重點突出、難點講透。此外還應(yīng)注重基礎(chǔ)知識與前沿科學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，鍛煉其科學(xué)的思維方法。

三 改進(jìn)教學(xué)方法

傳統(tǒng)的教學(xué)方法是教師滿堂灌、學(xué)生被動地接受，這樣不但削減了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性，也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此培養(yǎng)現(xiàn)代化的應(yīng)用型人才必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)理念，改進(jìn)教學(xué)方法。

1.啟發(fā)式教學(xué)

通過提問的方式教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的探知欲望。如在講遺傳連鎖分析時，提出“基因的連鎖遺傳必須用雙隱性進(jìn)行測交嗎？”，啟發(fā)學(xué)生積極思考，開發(fā)學(xué)生分析思維的能力，使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由簡單的接受型轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)，提高其學(xué)習(xí)的主動性。

2.討論式教學(xué)

在教學(xué)過程中，選取學(xué)生感興趣的問題進(jìn)行分組討論，如在講近親繁殖和雜種優(yōu)勢時，提出騾子為什么只有極弱的生育能力，近親繁殖都有哪些危害，并引出我國《婚姻法》禁止直系親屬三代內(nèi)結(jié)婚的科學(xué)性，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，加深學(xué)生對理論知識的理解，增強(qiáng)看問題的全面性，做到學(xué)以致用。

3.探討式教學(xué)

學(xué)生可利用課余時間拓展遺傳學(xué)知識，在教學(xué)目標(biāo)下，布置適當(dāng)?shù)膯栴}讓學(xué)生完成，如在講解染色體畸變時，讓學(xué)生閱讀全書或查閱其他參考資料，思考造成結(jié)構(gòu)變異的原因有哪些，并通過分組討論、集中發(fā)言、教師評價總結(jié)的方式進(jìn)行考核，培養(yǎng)學(xué)生積極探索和敢于創(chuàng)新的品質(zhì)。

4.改進(jìn)教學(xué)手段

多媒體技術(shù)是高等學(xué)校教學(xué)改革的高效輔助手段，多媒體課件的建設(shè)可在有限的時間和學(xué)時下，以圖片、文字、動畫等方式，將抽象難懂的理論知識形象直觀地展示給學(xué)生，這樣不但擴(kuò)大了信息量、調(diào)動了課堂氣氛、激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，而且還能克服學(xué)生記筆記難等問題，從而提高了教學(xué)效果，最大限度地發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢。如在講授遺傳病時，可顯示相關(guān)遺傳病患者的照片，也可插入相關(guān)遺傳病視頻，在講基因突變時，可以插入正常和突變后的變異體作物或動物的對比圖片，激發(fā)學(xué)生對該病發(fā)病機(jī)制的研究;講授染色體交換、染色體重組及染色體的畸變時，可以采用不同的動畫模擬方式教學(xué)，更逼真地展示出基因的缺失、重復(fù)、融合，并讓學(xué)生結(jié)合生活，思考哪些疾病與這些基因相關(guān)，加深學(xué)生對知識的理解和認(rèn)識。遺傳學(xué)三大定律的發(fā)現(xiàn)，及DNA雙螺旋的發(fā)現(xiàn)，遺傳密碼、基因組測序計劃，讓學(xué)生觀看紀(jì)錄片《世界百大發(fā)現(xiàn)――遺傳學(xué)》，從聲情并茂的紀(jì)錄片中感受到學(xué)習(xí)這些知識的樂趣。

此外，教師可將教學(xué)大綱、教學(xué)參考書籍、教學(xué)輔助資料（如教案、課件、課后練習(xí)及其他教學(xué)資料）等上傳至局域網(wǎng)上，并與國內(nèi)遺傳學(xué)精品課程網(wǎng)站鏈接，鼓勵學(xué)生充分利用教學(xué)網(wǎng)站與網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)共享平臺，這樣既有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)，又可克服多媒體教學(xué)中的不足，解決如課件信息量大、學(xué)生來不及記筆記、條理性不足等問題。

5.改善實驗教學(xué)

遺傳學(xué)是一門實驗性很強(qiáng)的基礎(chǔ)學(xué)科，其教學(xué)目的是鞏固和加深遺傳學(xué)理論知識，實驗設(shè)備和實驗環(huán)境直接影響著實驗課教學(xué)水平的提高，構(gòu)建功能齊全、設(shè)備先進(jìn)遺傳學(xué)教學(xué)實驗室，有利于綜合性實驗和設(shè)計性實驗的開設(shè)。本教研室具備完善的遺傳學(xué)實驗設(shè)備，選用王金發(fā)主編的《遺傳學(xué)實驗教程》，將果蠅飼養(yǎng)及其雜交實驗（唾腺染色體、單因子實驗、二對因子的自由組合、三點試驗和伴性遺傳），設(shè)定為綜合性試驗，通過這部分內(nèi)容讓學(xué)生對遺傳學(xué)中的染色體和三大定律有一個總體的認(rèn)識，而對一些基礎(chǔ)性實驗如核酸的提取、擴(kuò)增等實驗，可結(jié)合采用多媒體動畫的方式進(jìn)行模擬，將理論知識與實驗過程同步展示。此外還多開展自主設(shè)計性實驗，讓學(xué)生在掌握理論知識的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)新能力，以激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和主動性。

6.完善考核方式

考試是檢測學(xué)生學(xué)習(xí)的一種方式，也是檢測教師教學(xué)效果的有效方法。傳統(tǒng)的遺傳學(xué)考卷通常采用名詞解釋、填空、選擇、判斷等題型，主要考查學(xué)生對知識的記憶，但束縛了學(xué)生的思維。本教研室根據(jù)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，將遺傳學(xué)理論知識考核方式分為三部分：（1）平時成績占10%，主要包括學(xué)生的考勤和課堂表現(xiàn);（2）平時作業(yè)占20%，主要考察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度;（3）期末試卷成績占70%，以分析題為主，概念題為輔，主要考查學(xué)生分析解決問題及綜合運用知識的能力。而實驗課成績不但包括筆試實驗原理與方法考察，還將實驗操作、實驗報告、實驗紀(jì)律納入考核范圍，以提高學(xué)生對實驗的重視。

四 結(jié)束語

第4篇：細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展史范文

信息、生物、新材料三大前沿領(lǐng)域

信息、生物、新材料是21世紀(jì)前30年發(fā)展最快、最熱門的三大領(lǐng)域，它們集結(jié)了當(dāng)今世界最強(qiáng)勢的研究力量。但在這些關(guān)系未來發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域中，我國許多核心技術(shù)仍依賴追蹤、模仿和引進(jìn)國外技術(shù)，原始創(chuàng)新能力明顯不足。

從更寬的視野來看，不僅僅是這三個領(lǐng)域的發(fā)展需要高揚(yáng)“自主創(chuàng)新”的信心與勇氣。實際上，整個中國科技正面臨著前所未有的發(fā)展壓力：對外要適應(yīng)國際科技競爭的緊迫形勢，對內(nèi)要滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展進(jìn)程中的重大戰(zhàn)略性需求。而原始創(chuàng)新能力和技術(shù)創(chuàng)新能力的薄弱，已成為當(dāng)前和未來相當(dāng)長時期內(nèi)影響我國整體競爭力的極大障礙。

面向未來15年的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》即將，科技部等有關(guān)部門正在著手制定科技“十一五規(guī)劃”——關(guān)于中國科技“未來”的探討與關(guān)注，在最近一年多來達(dá)到了前所未有的程度。就是在這樣帶著幾分焦灼、幾分期待、幾分信心的探討氛圍中，“自主創(chuàng)新”成為人們關(guān)于中國科技發(fā)展的共識。

帶著這個共識，再來看中國科技發(fā)展面臨的“壓力”，在很大程度上已經(jīng)變成了未來發(fā)展的重大機(jī)遇。未來10年，中國在這三大領(lǐng)域中最有可能實現(xiàn)自主創(chuàng)新的關(guān)鍵技術(shù)群究竟有哪些？有限的科技經(jīng)費究竟應(yīng)當(dāng)投入到哪些突破口？

下一代移動通信技術(shù)

移動通信是人類社會發(fā)展中的一大奇跡。2004年12月，全球（蜂窩）移動通信用戶總數(shù)已達(dá)17億以上，超過已有百年發(fā)展歷史的固定通信用戶數(shù)。過去10年，移動通信技術(shù)完成了由第一代模擬通信技術(shù)向第二代數(shù)字通信技術(shù)的過渡，當(dāng)前正處于由其巔峰狀態(tài)向第三代（3g）移動通信技術(shù)過渡的進(jìn)程中。

目前，世界發(fā)達(dá)國家紛紛投入力量進(jìn)行第三代及下一代移動通信標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)。

——3g移動通信：國際電信聯(lián)盟（itu－t ）批準(zhǔn)為3g 的三大標(biāo)準(zhǔn)分別是歐洲的wcdma，美國高通公司的cdma2000和中國大唐電信的td－scdma。3g已在全球30多個國家開始商用。

——增強(qiáng)型3g（enhanced 3g）：為了克服3g 技術(shù)不能很好支持流媒體等業(yè)務(wù)的不足，國際電信聯(lián)盟已在制定增強(qiáng)型3g技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。專家預(yù)測，增強(qiáng)型3g技術(shù)將進(jìn)入商用。

——4g（或beyond 3g）：下一代移動通信即所謂超3g（以下統(tǒng)稱beyond 3g）技術(shù)的研究是國際上的熱點。beyond 3g具有更高的速率與更好的頻譜利用率。 歐盟、日本、韓國等國家已開始4g框架的研究，預(yù)期beyond 3g技術(shù)可望在2010年后開始商用。

中國移動用戶總數(shù)已達(dá)3.34億，居世界第一，總體技術(shù)水平與國際同步，處于由第二代向第三代的過渡時期。我國3g移動通信技術(shù)已經(jīng)具備了實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的能力，我國大唐電信2000年5月提出的td－scdma標(biāo)準(zhǔn)已成為國際電信聯(lián)盟正式采納的三大標(biāo)準(zhǔn)之一。此外，在國家“863”計劃的支持下，開展了beyond 3g技術(shù)的研究，預(yù)期該技術(shù)可望在2010年后開始商用。

beyond 3g技術(shù)對我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和國防建設(shè)具有十分重要的意義。 德爾菲專家調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果顯示，我國研發(fā)水平比領(lǐng)先國家落后5年左右， 通過自主開發(fā)或聯(lián)合開發(fā)，在未來5年可能形成自主知識產(chǎn)權(quán)。以華為、 中興為代表的一批高技術(shù)通信設(shè)備制造業(yè)公司，在第三代移動通信設(shè)備（3g）等研發(fā)方面緊跟國際前沿，打破了國外公司對高技術(shù)通信設(shè)備的壟斷，開始參與國際通信標(biāo)準(zhǔn)的制定，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，具備了參與國際競爭的能力，具備實現(xiàn)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的契機(jī)。

中國下一代網(wǎng)絡(luò)體系

下一代網(wǎng)絡(luò)（ngn）泛指以ip為核心，同時可以支持語音、 數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的因特網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡(luò)和固定電話通信網(wǎng)絡(luò)的融合網(wǎng)絡(luò)。

世界各國和國際通信標(biāo)準(zhǔn)化組織都在積極開展下一代網(wǎng)絡(luò)的研究開發(fā)工作。國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門（itu－t）、歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會（etsi）、互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（ietf）、第三代伙伴組織計劃（3gpp）等，都在致力于下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究。目前，美國、日本、韓國、新加坡以及歐盟都已啟動了下一代互聯(lián)網(wǎng)研究計劃，全面開展各項核心技術(shù)的研究和開發(fā)。

我國在下一代網(wǎng)絡(luò)的研究方面已取得了較大進(jìn)展?！熬盼濉逼陂g，863計劃建成了“中國高速信息示范網(wǎng)”（cainonet）、國家自然科學(xué)基金委支持的“中國高速互連研究試驗網(wǎng)nsfcnet”等重大項目，目前已開始基于ngn的軟交換技術(shù)在移動和多媒體通信中的應(yīng)用研究。中興、華為等企業(yè)還推出了基于軟交換的ngn解決方案；在下一代互聯(lián)網(wǎng)研究上，中興、港灣網(wǎng)絡(luò)等推出的高端路由交換機(jī)，可應(yīng)用于國家骨干ip網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，以及大中型寬帶ip城域網(wǎng)核心骨干和匯聚。國內(nèi)公司還開始自行設(shè)計高端分組交換定制asic芯片。我國已成為少數(shù)幾個能夠提供全系列數(shù)據(jù)通信設(shè)備的國家之一。

下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對促進(jìn)我國高新技術(shù)的發(fā)展，以及對改造和提升我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)具有舉足輕重的作用，對國家安全至關(guān)重要。從總體上看，我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跟隨國外發(fā)展，在技術(shù)選擇上缺乏系統(tǒng)研究，走過一些彎路，至今與國外仍存在較大差距。無論網(wǎng)絡(luò)用戶規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都尚有很大的發(fā)展空間。從全局著眼，應(yīng)不失時機(jī)地開展中國下一代網(wǎng)絡(luò)體系的研究、應(yīng)用試驗、關(guān)鍵技術(shù)研究和產(chǎn)品開發(fā)。不能像第一代互聯(lián)網(wǎng)那樣，技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)都是外國的，給國家安全造成隱患。

納米級芯片技術(shù)

當(dāng)前，集成電路的發(fā)展仍遵循“摩爾定律”，即其集成度和產(chǎn)品性能每18個月增加一倍，按照器件特征尺寸縮小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和設(shè)計技術(shù)優(yōu)化的途徑繼續(xù)發(fā)展。

自上世紀(jì)90年代以來， 全球集成電路制造技術(shù)升級換代速度加快。 當(dāng)前國際上cmos集成電路大規(guī)模生產(chǎn)的主流技術(shù)是130nm， 英特爾等部分技術(shù)先進(jìn)的芯片制造公司已在用90nm進(jìn)行高性能芯片生產(chǎn)。2005年，美國amd公司已開始量產(chǎn)90nm的高性能芯片，國際上對65nm技術(shù)的開發(fā)也已成功。伴隨130nm到90nm技術(shù)的升級， 考慮到擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和降低成本，大多數(shù)公司將使用12英寸替代8英寸硅基片， 這也必將帶來半導(dǎo)體設(shè)備的大量更新。

近年來我國一些先進(jìn)集成電路制造公司的崛起，使國內(nèi)集成電路制造工藝技術(shù)與國際先進(jìn)水平的差距有了顯著的縮小，但整體水平仍與先進(jìn)國家相差2～3代。目前，我國集成電路設(shè)計公司年設(shè)計能力已超過500種，主流設(shè)計水平達(dá)到180nm，130nm技術(shù)正在開發(fā)中，90nm技術(shù)的研發(fā)也開始著手進(jìn)行。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看，我國集成電路已初步形成由十多家芯片生產(chǎn)骨干企業(yè)、十多家重點封裝廠、二十多家初具規(guī)模的設(shè)計公司、若干家關(guān)鍵材料及專用設(shè)備儀器制造廠組成的產(chǎn)業(yè)群體，設(shè)計、芯片制造、封裝三業(yè)并舉的蓬勃發(fā)展態(tài)勢。以中科院計算所為代表的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)在cpu研發(fā)方面所取得的新進(jìn)展，標(biāo)志著我國集成電路設(shè)計具有較強(qiáng)能力，與國際先進(jìn)水平的差距進(jìn)一步縮小。目前我國芯片業(yè)大多集中在低端的交通、通信、銀行、信息管理、石油、勞動保障、身份識別、防偽等領(lǐng)域，ic卡芯片所占比重一直占據(jù)芯片總體市場的20％左右。

世界第一顆0.13微米工藝td－scdma 3g手機(jī)核心芯片10月9日在重慶問世

今后的ic是納米制造技術(shù)的時代，而納米級芯片技術(shù)是我國趕超國際的關(guān)鍵，它的成功將會是我國ic工業(yè)發(fā)展史上的重要里程碑和持續(xù)發(fā)展的動力，專家認(rèn)為應(yīng)優(yōu)先發(fā)展。

中文信息處理技術(shù)

包括漢字和少數(shù)民族文字在內(nèi)的中文信息處理技術(shù)，是漢語言學(xué)和計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的融合，是一門與語言學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、控制論、信息論、聲學(xué)、自動化技術(shù)等多種學(xué)科相聯(lián)系的邊緣交叉性學(xué)科。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，中文信息處理技術(shù)已滲透到社會生活的各個方面。1994年，微軟開始進(jìn)入中文軟件市場，微軟的word把國產(chǎn)wps擠出了市場，繼而windows中文版又把國產(chǎn)中文之星擠垮。微軟憑借其強(qiáng)大的優(yōu)勢地位，使國產(chǎn)的中文信息處理軟件舉步維艱。中文版的windows、office等占據(jù)了大部分的中文軟件市場，使中文信息處理逐漸喪失了其特殊地位。

經(jīng)過二三十年的努力，我國的中文信息處理，包括中文的編碼、字型、輸入、顯示、輸出等的基本處理技術(shù)已經(jīng)實用化，目前正在逐漸擺脫“字處理”階段，處于向更高級階段快速發(fā)展的時期。包括中文的文字識別機(jī)和手寫文字識別、語音合成、語音識別、語言理解和智能接口等技術(shù)的研究已獲得進(jìn)展。中文的全文檢索、內(nèi)容管理、智能搜索、中文和其他文字之間的機(jī)器翻譯等技術(shù)也正在開發(fā)、研制，并取得了較大進(jìn)展，涌現(xiàn)了聯(lián)想、方正、四通、漢王、華建等公司。

隨著中國加入wto與世界各國交流的逐漸擴(kuò)大以及網(wǎng)絡(luò)信息時代的來臨， 中文信息處理技術(shù)越發(fā)顯得重要，其自動化水平的提高，將大大促進(jìn)我國科技、國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展，同時使中華民族的文化在信息時代得到新的發(fā)展。未來無疑應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)中文信息處理技術(shù)的研發(fā)投入與政策傾斜。

人類功能基因組學(xué)研究

20世紀(jì)末啟動的人類基因組計劃被公認(rèn)為生命科學(xué)發(fā)展史上的里程碑，其規(guī)模和意義超過了曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃。隨著人類基因組、水稻基因組以及其他重要微生物等50多種生物基因組全序列測定工作的完成，國際基因組研究進(jìn)入到功能基因組學(xué)新階段。

功能基因組學(xué)已成為21世紀(jì)國際研究的前沿，代表基因分析的新階段。它是利用結(jié)構(gòu)基因組所提供的信息和產(chǎn)物，發(fā)展和應(yīng)用新的實驗手段，通過在基因組或系統(tǒng)水平上全面分析基因的功能，使生物學(xué)研究從對單一基因或蛋白質(zhì)的研究轉(zhuǎn)向多個基因或蛋白質(zhì)同時進(jìn)行系統(tǒng)的研究，是在基因組靜態(tài)的堿基序列弄清楚之后轉(zhuǎn)入對基因組動態(tài)的生物學(xué)功能學(xué)研究。從1997年迄今已發(fā)表的有關(guān)功能基因組學(xué)的論文數(shù)以千計，其中不少發(fā)表在《細(xì)胞》《自然》《科學(xué)》等國際著名刊物上。

目前功能基因組研究的重點集中在四個方面：一是基因測序技術(shù)研究。預(yù)計今后幾年內(nèi)，測序技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展，特別是有一些重要的改進(jìn)將直接用于功能基因組的研究；二是單核苷多態(tài)性（snp）以及在此基礎(chǔ)上建立的snp單體型研究；三是基因組有序表達(dá)的規(guī)律研究。主要包括基因的深入鑒定、基因表達(dá)與轉(zhuǎn)錄組研究、蛋白和蛋白質(zhì)組研究、代謝網(wǎng)絡(luò)和代謝分子研究、基因表達(dá)調(diào)控研究等；四是計算生物學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)研究。

近幾年來，在國家“863”計劃、國家重大科技專項等的資助下，我國功能基因組學(xué)研究取得了一系列進(jìn)展。中華民族占世界人口的1／5，有豐富的遺傳疾病家系資源，這是我國發(fā)展功能基因組研究的有利因素?！笆濉逼陂g，我國參與國際蛋白質(zhì)組計劃、國際人類基因組單體型圖計劃，高質(zhì)量按時完成了項目中所承擔(dān)的21號染色體區(qū)域的任務(wù)，建立并完善了中華民族基因組和重要疾病相關(guān)基因snps及其單倍型的數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，在國際一流雜志上發(fā)表了一批高水平學(xué)術(shù)論文，申報了一批國家專利，收集、保存了一批寶貴的遺傳資源，并初步建立了遺傳資源收集網(wǎng)絡(luò)和資源信息庫的采集管理系統(tǒng)，組建了一批國家級基地，培養(yǎng)了一支隊伍，建立了一批技術(shù)平臺。但總體而言，我國在功能基因組研究及應(yīng)用方面的原始創(chuàng)新成果數(shù)量較少，還不能為醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供足夠的知識和產(chǎn)品。

未來研究重點包括：

——功能基因組研究。重點開展植物功能基因組研究、人類功能基因組研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因組研究；

——蛋白質(zhì)組學(xué)研究。蛋白質(zhì)組學(xué)是一個新生領(lǐng)域，目前還處于初期發(fā)展階段，仍有許多困難有待克服。我國應(yīng)選擇具有特色的領(lǐng)域開展研究；

——生物信息技術(shù)。我國的研究重點應(yīng)集中在生物信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、生物信息的開發(fā)、加工、利用及生物信息并行處理方面；

——生物芯片技術(shù)及產(chǎn)品。通過微加工技術(shù)和微電子技術(shù)在固體芯片表面構(gòu)建的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng)，以實現(xiàn)對細(xì)胞、蛋白質(zhì)、dna以及其他生物組分的準(zhǔn)確、快速、大信息量的檢測。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、生化反應(yīng)芯片和樣品制備芯片等。生物芯片的主要特點是高通量、微型化和自動化。我國生物芯片研究緊跟國際前沿，它將對我國生命科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)診斷、新藥篩選具有革命性的推動作用，也將對我國人口素質(zhì)、農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)等作出巨大的貢獻(xiàn)。

專家認(rèn)為，我國人類功能基因組學(xué)研究的研發(fā)水平比領(lǐng)先國家落后5年左右， 若能高度重視，充分利用我國已有的技術(shù)和資源優(yōu)勢，未來10年我國可能實現(xiàn)人類功能基因組學(xué)研究的跨越發(fā)展。

蛋白質(zhì)組學(xué)研究 隨著被譽(yù)為解讀人類生命“天書”的人類基因組計劃的成功實施，生命科學(xué)的戰(zhàn)略重點轉(zhuǎn)移到以闡明人類基因組整體功能為目標(biāo)的功能基因組學(xué)上。蛋白質(zhì)作為生命活動的“執(zhí)行者”，自然成為新的研究焦點。以研究一種細(xì)胞、組織或完整生物體所擁有的全套蛋白質(zhì)為特征的蛋白質(zhì)組學(xué)自然就成為功能基因組學(xué)中的“中流砥柱”，構(gòu)成了功能基因組學(xué)研究的戰(zhàn)略制高點。

目前蛋白質(zhì)組學(xué)的主要內(nèi)容是建立和發(fā)展蛋白質(zhì)組研究技術(shù)方法，進(jìn)行蛋白質(zhì)組分析。為了保證分析過程的精確性和重復(fù)性，大規(guī)模樣品處理機(jī)器人也被應(yīng)用到該領(lǐng)域。整個研究過程包括樣品處理、蛋白質(zhì)的分離、蛋白質(zhì)豐度分析、蛋白質(zhì)鑒定等步驟。

附圖

自1995年蛋白質(zhì)組一詞問世到現(xiàn)在，蛋白質(zhì)組學(xué)研究得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。我國的蛋白質(zhì)組研究也在迅速開展，并取得了許多有意義的成果，中國科學(xué)家已經(jīng)在重大疾病如肝癌，比較蛋白質(zhì)組學(xué)的研究等方面取得了重要成就，在“973 ”計劃的資助下，我國已經(jīng)開始了二維電泳蛋白組分離研究、圖像分析技術(shù)和蛋白質(zhì)組鑒定質(zhì)譜技術(shù)研究等。

如何抓住國際上蛋白質(zhì)組學(xué)研究剛剛啟動的時機(jī)，迅速地進(jìn)入到蛋白質(zhì)組學(xué)研究的國際前沿，是擺在我國生命科學(xué)研究發(fā)展方向上的一個重要課題。

目前我國在該領(lǐng)域的研發(fā)基礎(chǔ)較好，只比先進(jìn)國家落后5年左右。 蛋白質(zhì)組學(xué)屬科學(xué)前沿，專家建議結(jié)合我國現(xiàn)行的基因組研究及其他有我國特色或優(yōu)勢的領(lǐng)域開展研究，不要重復(fù)或追隨國際已有的工作，而應(yīng)走自己的路，未來10年內(nèi)有可能取得重大科學(xué)突破。

生物制藥技術(shù)

生物制藥被稱為生物技術(shù)的“第一次浪潮”，其誘人前景引起了全世界各國政府、科技界、企業(yè)界的高度關(guān)注。

在過去的30年間，全球生物技術(shù)取得了令人矚目的成就。據(jù)美國著名咨詢機(jī)構(gòu)安永公司2004年和2005年發(fā)表的第十八和第十九次全球生物技術(shù)年度報告分析，2003年全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)營收達(dá)410億美元。目前已有190余種生物技術(shù)產(chǎn)品獲準(zhǔn)上市，激發(fā)起投資者對生物技術(shù)股與融資的興趣。

近20年來，我國醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)取得了長足的進(jìn)步，據(jù)《中國生物技術(shù)發(fā)展報告2004》統(tǒng)計，我國已有25種基因工程藥物和基因工程疫苗，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的上市藥物達(dá)9種，重組人ω－干擾素噴鼻劑2003年4月獲得國家臨床研究批文，可用于較大規(guī)模高危人群的預(yù)防。但總體上與世界先進(jìn)水平相比還存在很大的差距，醫(yī)藥生物技術(shù)產(chǎn)品的銷售收入僅占醫(yī)藥工業(yè)總銷售額的7.5％左右。

為加快我國生物制藥技術(shù)的發(fā)展，今后的研究開發(fā)重點是：

——生物技術(shù)藥物（包括疫苗）及制備技術(shù)。圍繞危害人民健康的神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和腫瘤等重大疾病和疑難病癥的防治與診斷，應(yīng)用基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程等技術(shù)，開發(fā)單克隆抗體、基因工程藥物、反義藥物、基因治療藥物、可溶性蛋白質(zhì)藥物和基因工程疫苗，拓寬醫(yī)藥新產(chǎn)品領(lǐng)域；

——高通量篩選技術(shù)。目前，國外許多制藥公司已把高通量篩選作為發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物的主要手段。典型的高通量篩選模式為每次篩選1000個化合物，而超高通量篩選可每天篩選10萬多個化合物。隨著分析容量的增大，分析檢測技術(shù)、液體處理及自動化、連續(xù)流動以及信息處理將成為未來高通量篩選技術(shù)研究的重點；

——天然藥物原料制備。目前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人類患有3萬多種疾病，其中1／3靠對癥治療，極少數(shù)人能夠治愈，而大多數(shù)人缺乏有效的治療藥物。以往多用合成藥物，隨著科技的進(jìn)步，人們自我保健意識增強(qiáng)，對天然藥物的追求與日俱增。當(dāng)前世界各國都在加強(qiáng)天然藥物的研發(fā)。

生物信息學(xué)研究

在生命科學(xué)的研究中，以計算機(jī)為工具對生物信息進(jìn)行儲存、檢索和分析，對基因組研究相關(guān)生物信息獲取、加工、儲存、分配、分析和解釋——上世紀(jì)80年代一經(jīng)產(chǎn)生，生物信息學(xué)就得到了迅猛發(fā)展。其研究一方面是對海量數(shù)據(jù)的收集、整理與服務(wù)；另一方面是利用這些數(shù)據(jù)，從中發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。

具體地講，生物信息學(xué)是把基因組dna序列信息分析作為源頭， 找到基因組序列中代表蛋白質(zhì)和rna基因的編碼區(qū)；同時， 闡明基因組中大量存在的非編碼區(qū)的信息實質(zhì)，破譯隱藏在dna序列中的遺傳語言規(guī)律；在此基礎(chǔ)上，歸納、 整理與基因組遺傳信息釋放及其調(diào)控相關(guān)的轉(zhuǎn)錄譜和蛋白質(zhì)譜的數(shù)據(jù)，從而認(rèn)識代謝、發(fā)育、分化、進(jìn)化的規(guī)律。另外生物信息學(xué)還利用基因組中編碼區(qū)的信息進(jìn)行蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的模擬和蛋白質(zhì)功能的預(yù)測，并將此類信息與生物體和生命過程的生理生化信息相結(jié)合，闡明其分子機(jī)理，最終進(jìn)行蛋白質(zhì)、核酸的分子設(shè)計、藥物設(shè)計和個體化的醫(yī)療保健設(shè)計。

生物信息學(xué)的發(fā)展已經(jīng)將基因組信息學(xué)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)計算與模擬以及藥物設(shè)計有機(jī)地連接在一起，它將導(dǎo)致生物學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等多種科學(xué)文化的融合，造就一批新的交叉學(xué)科。

科學(xué)家們普遍相信，本世紀(jì)最初的若干年是人類基因組研究取得輝煌成果的時代，也是生物信息學(xué)蓬勃發(fā)展的時代。據(jù)預(yù)測，到2005年生物信息的全球市場價值將達(dá)到400億美元。

我國生物信息學(xué)研究起步較早。20世紀(jì)80年代末，國內(nèi)學(xué)者就在《自然》上報道了免疫球蛋白基因超家族計算機(jī)分析的工作。目前，多家大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)也相繼成立了生物信息中心或研究所，各種原始數(shù)據(jù)庫、鏡像數(shù)據(jù)庫和二級數(shù)據(jù)庫也已經(jīng)逐步建立，同時我國還建立了相關(guān)的工作站和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，實現(xiàn)了與國際主要基因組數(shù)據(jù)庫及研究中心的網(wǎng)絡(luò)連接，開發(fā)了用于核酸、蛋白結(jié)構(gòu)、功能分析的計算工具以及蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測、并行化的高通量基因拼接和基于群論方法開發(fā)的基因預(yù)測等多種軟件。中國學(xué)者還運用自主開發(fā)的電腦克隆程序，開展了大規(guī)模est 數(shù)據(jù)分析，建立了一系列基因組序列分析新算法和新技術(shù)，并在國內(nèi)外著名科學(xué)雜志上發(fā)表了一系列論文，取得了引人注目的進(jìn)展，尤其在人類基因組基因數(shù)目的預(yù)測上獲得了與目前的實驗事實相當(dāng)吻合的結(jié)果，在國際上獲得普遍認(rèn)可。

農(nóng)作物新品種培育技術(shù)

最近幾年，農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生的巨大影響，已引起各國政府和科學(xué)家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域研究中最活躍的是育種技術(shù)——應(yīng)用現(xiàn)代分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行品種改良，創(chuàng)造更加適合人類需要的新物種，獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲害新品種。這使得新品種層出不窮，品種在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中的貢獻(xiàn)率將由現(xiàn)在的30％提高到50％。國際水稻研究所已經(jīng)培育出每公頃7500公斤的超級水稻，非洲培育出增產(chǎn)10倍的超級木薯。

我國該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和高技術(shù)研究取得了一批創(chuàng)新成果：如植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞培育技術(shù)、秈稻的全基因組測序、花粉管通道轉(zhuǎn)基因方法等，使研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物新品種成為現(xiàn)實和可能。目前，已培育出畝產(chǎn)達(dá)到807.4公斤的超級雜交稻；2004年轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的種植面積已占全國棉花種植面積的50％左右；利用細(xì)胞工程技術(shù)培育的抗白粉病、赤霉病和黃矮病等小麥新品種已累計推廣1100多萬畝；植物組織培養(yǎng)和快繁脫毒技術(shù)在馬鈴薯、甘蔗、花卉生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用。

專家認(rèn)為，我國農(nóng)作物新品種培育的研發(fā)基礎(chǔ)較好，整體科研技術(shù)與國外處于同等水平，只要充分利用資源，發(fā)揮優(yōu)勢，很可能在該領(lǐng)域取得突破。

納米材料與納米技術(shù)

納米科技是上世紀(jì)末才逐步發(fā)展起來的新興科學(xué)領(lǐng)域，它的迅猛發(fā)展將在21世紀(jì)促使幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生一場革命性的變化。納米材料是未來社會發(fā)展極為重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，許多科技新領(lǐng)域的突破迫切需要納米材料和納米科技支撐，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)提升也急需納米材料和技術(shù)的支持。

近年來，科技強(qiáng)國在該領(lǐng)域均取得了相當(dāng)重要的進(jìn)展。

在納米材料的制備與合成方面，美國科學(xué)家利用超高密度晶格和電路制作的新方法，獲得直徑8nm、線寬16nm的鉑納米線；法國科學(xué)家利用粉末冶金制成了具有完美彈塑性的純納米晶體銅，實現(xiàn)了對納米結(jié)構(gòu)生長過程中的形狀、尺寸、生長模式和排序的原位、實時監(jiān)測；德國科學(xué)家巧妙地利用交流電介電泳技術(shù)，將金屬與半導(dǎo)體單壁碳納米管成功分離；日本用單層碳納米管與有機(jī)熔鹽制成高度導(dǎo)電的聚合物納米管復(fù)合材料。

在納米生物醫(yī)學(xué)器件方面，科學(xué)家用特定的蛋白質(zhì)或化合物取代用硅納米線制成場效應(yīng)晶體管的柵極用以診斷前列腺癌、直腸癌等疾病，成百倍地提高了診斷的靈敏度。另外，納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)應(yīng)用、納米電子學(xué)、納米加工、納米器件等方面也有新進(jìn)展。與此同時，國外大企業(yè)紛紛介入，推動了納米技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。

當(dāng)前納米材料研究的趨勢是，由隨機(jī)合成過渡到可控合成；由納米單元的制備，通過集成和組裝制備具有納米結(jié)構(gòu)的宏觀試樣；由性能的隨機(jī)探索發(fā)展到按照應(yīng)用的需要制備具有特殊性能的納米材料。

納米材料和技術(shù)很可能在以下四個領(lǐng)域的應(yīng)用上有所突破：一是it產(chǎn)業(yè)（芯片、網(wǎng)絡(luò)通訊和納米器件）；二是在生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用納米生物傳感的早期診斷和治療，到2010年將給人類帶來新的福音；三是在顯示和照明領(lǐng)域的應(yīng)用已有新的進(jìn)展，納米光纖、納米微電極等已產(chǎn)生極大影響；四是納米材料技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合，在基因修復(fù)和標(biāo)記各種蛋白酶等方面蘊(yùn)育新的突破，預(yù)計2010年納米技術(shù)對國際gdp的貢獻(xiàn)將超過2萬億美元。

我國納米材料研究起步較早，基礎(chǔ)較好，整體科研水平與先進(jìn)國家相比處于同等水平，部分技術(shù)落后5年左右。目前有300多個從事納米材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用的研究單位，并在納米材料研究上取得了一批重要成果，引起了國際上的廣泛關(guān)注。據(jù)英國有關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)提供的調(diào)查顯示，我國納米專利申請件數(shù)排名世界第三位。

國內(nèi)目前已建成100多條納米材料生產(chǎn)線，產(chǎn)品質(zhì)量大都達(dá)到或接近國際水平。與發(fā)達(dá)國家相比，我國的差距一是在納米材料制備與合成方面尚處于粗放階段，缺乏應(yīng)用目標(biāo)的牽引，集成不夠；二是納米材料計量、測量和表征技術(shù)明顯落后于國外，對標(biāo)準(zhǔn)試樣和標(biāo)準(zhǔn)方法的建立重視不夠，對表征手段的建立投資不足；三是納米材料的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和開發(fā)研究出現(xiàn)脫節(jié)，納米材料研究缺乏針對性；四是學(xué)科交叉、技術(shù)集成不夠。

鏈接：

信息技術(shù)正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性變革

目前，信息技術(shù)正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變革，在信息器件向高速化、微型化、一體化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的同時，軟件和信息服務(wù)成為發(fā)展重點。大規(guī)模集成電路正快速向系統(tǒng)芯片發(fā)展；移動通信技術(shù)正在向第三代、第四展，將提供更優(yōu)質(zhì)、更快速、更安全的服務(wù)，并帶來巨大的經(jīng)濟(jì)利益；電信網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)三網(wǎng)融合趨勢進(jìn)一步加快，無線網(wǎng)絡(luò)成為世界關(guān)注的重點；全球化的信息網(wǎng)絡(luò)將像電力、電話一樣為社會公眾提供各種信息服務(wù)，越來越深刻地改變著人們的學(xué)習(xí)、工作和生活方式，也將對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整產(chǎn)生重大影響。

微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展方興未艾，極有可能引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)革命。

大顯神通的新材料

高性能結(jié)構(gòu)材料是具有高比強(qiáng)度、高比剛度、耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的材料，對支撐交通運輸、能源動力、電子信息、航空航天以及國家重大工程起著關(guān)鍵性作用。

新型功能材料是一大類具有特殊電、磁、光、聲、熱、力、化學(xué)以及生物功能的材料，是信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)和國防建設(shè)的重要基礎(chǔ)材料。當(dāng)前國際上功能材料及其應(yīng)用技術(shù)正面臨新的突破，諸如信息功能材料、超導(dǎo)材料、生物醫(yī)用材料、能源材料、生態(tài)環(huán)境材料及其材料的分子、原子設(shè)計正處于日新月異的發(fā)展之中。