现代生命科学的重要进展及发展前景

生命科学这个专业的现状和发展究竟是怎样的~

生命、生物科学专业的就业前景分析
生物科学是近几年发展起来的边沿学科，是社会科技发展的产物。虽然是新兴事物，可是它的出现和存在是科学发展的必然结果，也将在国家、社会的发展进步中起到举足轻重的作用。现在全国已经有一百多所高校设立了生物科学专业，像如中国科技大学和 北京大学等重要综合性大学，并且也提供了相应的进一步深造的机会。
国家、社会对这个专业是有需求的，也很重视，从这个发展趋势来看，这个专业的就业前景还是很可观的，但是，具体到个人的就业情况来说，还是存在一些客观的问题，下面我们来进一步分析一下。
专业和前景分析
生物科学专业包括了生物科学和生物技术两个专业方向，这些专业学科主要培养学生学习生物科学技术方面的基本理论、基本知识，学生将受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练，进而具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发与管理的基本能力。
其核心课程主要包括了动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、普通生态学等学科;必修课程则包括无机及分析化学、有机化学、大学数学、大学物理学、生物统计学、发育生物学、生物技术概论、进化生物学等。
从就业方向来看，生物科学专业的学生毕业后可以到科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，也可以到工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作。另外，生物科学专业的科技含量要求较高，因此对于这个学科的学生来说，选择继续深造对于以后从事专业的科学研究也是有必要的。分析：生物科学专业是一个处在上升过程中的专业，发展机会会不断增加。这个专业的学生毕业后面临的地区性择业差异和专业能力、文凭他们求职过程中的重要性。
地区性差异是一种客观存在的现状，发达的大城市发展这个产业的基础和需要，正式一种良性循环的状态，对于就业来说自然是较好的选择。边远、中小城市则处在起步或萌芽的状态，还需要一定的时间逐步发展。
这个专业的本科毕业生在求职过程中存在着比较明显的“高不成、低不就”的现象。一方面，好的科研、企业单位是理想的择业对象，可是其要求自然也比较高，本科生的竞争优势不是很强，各个方面的能力都需要提高;另一方面，基层单位就业容易，可是条件差，发展也不太理想。对于求职来说，文凭其实只是一小方面，招聘单位对文凭作出规定，无非也是希望应聘者有更高的专业能力。所以说，专业知识、能力过硬才是最重要的条件，在学习的过程中有意识的锻炼、提高自身的专业技能，也是增强竞争优势的方法。
生物科学专业发展方向
生物科学专业是科学领域的新兴行业，任何一个行业的存在和发展都不可能是孤立的，它必然会牵动相关行业的共同发展，所以它的方向也不会是单一的。这也决定了，本专业的学生其就业方向也不会是单一的，有一定的选择范围。
生物科学专业的学生毕业后可以从事的工作，在文章开始也提到了可以到科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作，也可以到工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作。我们大致可以将其划分为科研管理和教育工作两大类型。从事不同的工作，其性质不同，对从业者就有不同的要求。
分析：从事不同的工作不仅要看自身的专业能力，还应该注意自己的性格因素，这也是不可忽视的一个方面。从事技术研究需要沉稳、细致的性格，内向的人更适合;从事相关的管理工作，不仅要细致耐心，还要有良好的沟通能力，这更加适合开朗外乡的人;而从事教育工作则最好两者兼备，既可以安静、仔细的研究专业课程，又能够调动别人的情绪和积极性。所以，毕业生在选择职业的时候，要注意结合自己的个性特点。
科研管理类：
首先来看科研类，在科研机构或企事业单位从事科学研究、应用研究和技术开发等工作，对本科生来说有较大的难度。本身这种岗位对从业者的专业能力要求就较高，招聘方对文凭等各个方面考虑的也是非常细致，尤其是比较权威的机构，在这方面的要求会更高。所以，这种岗位虽然待遇优厚却是机遇难求。
再看管理类，有些企事业单位和行政管理部门都设立了与生物技术有关的生产管理和行政管理工作岗位。这些岗位与科研岗位相比，虽然也重视应聘者对专业知识、技能的把握和运用，但在文凭等其他环节没有过多的严格要求，为本科生提供了更多的就业机会。
分析：求职要有好的目标，但在实现目标的过程中要量力而行，注意培养自身的能力。从事生产管理和行政管理是本科生比较理想的就业方向，现有的专业知识在这方面的运用已经符合要求，更容易得到招聘方的认可。
生物科学专业的学生必须注意在学习的过程中培养自己的专业技能，否则求职很难有突破。基本理论知识和基本的实验技能自然无需多说，包括了基础的数学、物理、化学和相关的动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学遗传学、发育生物学、分子生物学、生态学等。同时还应该了解相近专业的一般原理和知识，了解国家科技政策、知识产权等有关政策和法规，了解生物科学的理论前沿、应用前景和最新发展动态，还要具有较强的自学能力和更新知识的能力，外语和计算机等必备知识技能应达到规定的等级水平。
专业能力是提升竞争力的重要环节，比学历更加实用，应该根据自己的职业发展方向有针对性的锻炼能力。从事生产管理，就要在专业技能过硬的基础上，加强管理方面的能力，这样才能有效的拓展自己的职业发展空间。
教学工作：机会在增加
随着社会对生物科学行业需求的增加，国家对本专业的重视程度也在不断提高，对这个专业的教学自然要有更高要求，会有越来越多的高校增设这个专业，对专业教育工作者的需求自然会增加。而且，科技的进步更新是很快的，教育工作者也存在更新的趋势，这对毕业求职者来说也是很好的机会。
分析：现在看来，生物科学专业的本科生，毕业后从事教学工作的人还很少，几乎没有。原因是，本科毕业留校任教本身就有难度，特别是像这种科技含量较高、专业要求较高的。
从事这个专业的教学工作，不仅是要求有扎实的专业知识、技能，还应该有较强的战略眼光，要长远还要有把握事物进展动态的能力。这样才能有专业的指导性，这在教学工作中是很重要的。
这就要求学生在学习的过程中，不能只停留在学一会一的层次上，还应该懂得举一反三，深刻的思考问题形成的原因，不仅要知“其然”，还要知其“所以然”。还应该在学习的过程中学会思考导师的教学思路，为以后从事的工作打好基础。
地区发展和薪酬情况
对于生物科学专业来说地区性差异是必然存在的一个问题，前端科技的发展已经济实力和实际需求程度为基础。而这些条件在大城市和小城市之间是有很大差别的，大城市经济发展迅速，相应的新需求不断增加，这为专业的发展提供了动力和可能性。中小城市在这个方面的发展则相对缓慢一些。据统计数据显示，生物科学专业在就业求职的学生中，有80%以上的人选择在北京、上海及重要的省会城市工作，认为留在大城市对本专业及个人以后的发展都能提供更多的机会，如果去基层单位，不仅待遇低，也很难有提高的机会。
事物都必然存在两面性，新兴产业尤其是这种对专业技能、科技含量要求较高的专业，在日趋发展壮大、就业热门的同时，其就业竞争也日趋激烈，而且“门槛”也比较高，本科毕业在文凭方面已经不是优势。据最新数据显示，生物科学专业的毕业生有高于80%的人选择考研深造，因为本科毕业想要找专业对口的好工作还是比较困难的。选择去基层工作相对来说比较容易，可是待遇太低，平均月收入达不到1000元，而且基层单位一般在小城市甚至是偏远地区，考虑到以后个人的发展也未必是好的选择。另外就是选择进入本专业的科研院所或生物领域的企业，两者的工作环境和待遇都不错，月收入平均可以达到3千～6千元不等，当然还有更高的，这也就涉及到前面提到的竞争力的问题.
生命科学
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什么是生命科学，生命科学的定义
生命科学是把有机体诸如动物，植物和人作为研究对象的各种学科的统称。 生命科学主要分支有: 植物学, 微生物学,动物学和、病毒学、人类学、古生物学，藻类学、昆虫学学等.除了涵盖生物学之外，生命科学还包括医学、农学等应用科学中的生命问题。
生命科学学科的发展过程
生命科学的发展大致经历了三个主要的阶段：从古代到16世纪左右是生命科学 的准备和奠基时期;从16世纪到20世纪中是系统生命科学创立和发展的时期;20世纪中叶以后，生命科学出现了不同分支学科和跨学科间的大交汇、大渗透、大综合的局面，由此人们获得了进入“大科学”发展历史阶段的认识。目前，普遍认为现代生命科学系统的建立开始于16世纪。他的基本特征是人们对生命现象的研究牢固地植根于观察和实验的基础上，以生命为对象的生物分支学科相继建立，逐渐形成一个庞大的生命科学体系。18世纪以后，随着自然科学全面蓬勃地发展，生命科学业进入它的辉煌发展阶段。生命科学重要得分支相继建立，其中以细胞学、进化论和遗传学为主要代表，构成了现代生命科学的基石。分子生物学的建立是生命科学进入20世纪最伟大的成就。从此，以基因组成、基因表达和遗传控制为核心的分子生物学的思想和研究方法迅速的深入到生命科学的各个领域，极大地推动了生命科学的发展。
生命科学研究热点
1.生物芯片
生物芯片”实际上是一种微型多参数生物传感器。它通过在一微小的基片表面固定大量的分子识别探针，或构建微分析单元和系统，实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞或其它生物组分准确、快速、大信息量的筛选或检测。
2.分子生物学
分子生物学是当代生命科学基础研究中的前沿，开辟了现代生物学的全新局面，在另一方面它又使生物学以空前主动的势态，对人类物质生产和社会生活产生重大影响。
3.脑科学
生命科学乃至所有科学中，有关脑的高级功能是最令人感兴趣的。脑科学的研究已经被公认是21世纪生命科学研究的重要课题。
4.生物信息学
它是生物学与计算机科学以及应用数学等学科相互交叉而形成的一门新兴学科。它通过对生物学实验数据的获取、加工、存储、检索与分析，进而达到揭示数据所蕴含的生物学意义的目的。
5.人工生命
人工生命(artificial life)使用适当的非生命过程的手段，通过对生命的基本特征(新陈代谢、生长、繁殖、遗传、变异、学习、进化等)进行模拟，以深化人们对生命现象的认识和施展与广泛的时间应用。
生命科学专业以及就业前景
生命科学类专业每年的录取分数线都特别高，吸引了不少优秀高中毕业生。国家也特别重视生命科学的研究，甚至专门为此成立了“国家基础科学人才培养基金”，一些大学还成立了针对生命科学专业的基地班，无疑，生命科学专业是今年的高招热门专业。生命科学学科下面包含很多专业：
普通生物学 General Biology;细胞生物学 Cytology;遗传学 Genetics;生理学physiology;神经生物学 Neurobiology;生物化学 Biochemistry;生物物理学Biophysics;分子生物学 Molecular Biology;生物工程Bioengineering;环境生物学与生物生态学;Environmental Biology and Ecology;古生物学paleontology;水生生物学 Hydrobiology;寄生生物学 parasitology;微生物学Microbiology;15植物学 Botany;动物学 Zoology;昆虫学 Entomology;人类学Anthropology等
生命科学专业毕业生可以到科研、教学、医药、生物工程公司等单位工作，也可以在国家有关部门从事组织和管理方面的工作。许多考生认为生命科学代表着未来，具有强烈的理想主义色彩，所以报考热情很高。但国内像样的生物公司少，生物类专业就业情况目前在国内并不特别火爆，相对来说还是出国就业、考验深造的机会更大。
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　　21世纪生命科学的研究进展和发展趋势

　　20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展，特别是分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。很多科学家认为，在未来的自然科学中，生命科学将要成为带头学科，甚至预言21世纪是生物学世纪，虽然目前对这些论断还有不同看法，但勿庸置疑，在21世纪生命科学将继续蓬勃发展，生命科学对自然科学所起的巨大推动作用，决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学。假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展，那么，未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报。当21世纪来临的时候，一些有远见的科学家、思想家与政治家将日益严重的诸多人类社会问题，如人口、地球环境、食物、资源与健康等重大问题的解决，莫不寄希望于生命科学与生物技术的进步。

　　2· 08·生命科学将成为21世纪自然科学的带头学科

　　20世纪50年代DNA双螺旋结构模型的发现，随后遗传信息传递“中心法则”的确立与DNA重组技术的建立使生命科学的面貌起了根本性的变化。分子生物学与遗传学的结合将用10一15年测定出人类基因组30亿个碱基对（遗传密码）的全序列，人体细胞约有10万个基因。人类基因组的“工作草图”迄今20％的测序已达99.99%的准确率和完成率，今后将要继续发现与阐明大量新的重要基因，诸如控制记忆与行为的基因，控制细胞衰老与程序性死亡的基因，新的癌基因与抑癌基因，以及与大量疾病有关的基因。将利用这些成果去为人类健康服务。

　　70年代后，分子生物学的发展，以基因工程为代表的生物工程的出现，生物技术通过对DNA链的精确切割与有目的地重组，使有目的地改良生物的性状与品质成为可能。迄今生物工程所取得的成就已在生产上显示出诱人的前景，尽管还存在有不少争议的问题，但很有可能成为21世纪的新兴产业。

　　发育生物学将要快速地兴起，它将要回答无数科学家100多年来孜孜以求而未解决的重大课题，一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为结构与功能无比复杂的个体，阐明在个体发育中时空上有条不紊的程序控制机理，从而为人类彻底控制动植物生长、发育创造条件。

　　RNA分子既有遗传信息功能又有酶功能的发现，为数十年踏步不前的难题“生命如何起源”的解决提供了新的契机。在21世纪，人们还要试图在实验室人工合成生命体。人们己有可能利用生物技术将保存在特殊环境中的古生物或冻干的尸体的DNA扩增，揭示其遗传密码，建立已绝灭生物的基因库，研究生物的进化与分类问题。

　　神经科学的崛起，预示着生命科学又一个高峰的来临。脑是含有1011细胞的无比复杂的高级结构体系，21世纪初从分子到行为水平的各个层次对脑功能的研究都将有重大突破，在阐明学习。记忆。思维。行为与感情机理等方面也将有重大进展。脑机能在理论上的进展将会促进新一代智能计算机的研制，这可能成为未来生命科学对自然科学与技术科学回报的最好例子。

　　生态学可能是最直接为人类生存环境服务并对国民经济持续与协调发展起重要作用的科学。生态学的理论与实践为中国三峡水库建设提供的决策依据就是一个例证。保护生物的多样性是当前生命科学最紧迫的任务之一。据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭，很多生物在没有被人类认识以前就已消亡，这对人类无疑是一种灾难。生态学与生物多样性保护与利用的研究成果将指导人类遵循自然规律积极保护自己生存环境，否则人类的物质文明与精神文明都要受到灾难性影响。

　　顺应生命科学迅速发展的形势，发达国家政府及一些国际组织先后提出了《国际地圈及生物圈计划》、《人类基因组作图与测序计划》、《人类前沿科学计划》、《脑的十年》及《生物多样性利用与保护研究》等投资巨大的生命科学研究计划。其中仅《人类基因组作图与测序计划》，一项预算就高达30亿美元。

　　由于生命科学的发展，人才的需求量激增，近年除越来越多的物理学家，化学家与技术科学家被吸引到生物学研究领域外，以美国为例，近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51％。优秀青年科学家流向生命科学前沿，这是21世纪生命科学欣欣向荣的动力与源泉。

　　2． 08． 2 21世纪初生命科学的重大分支学科和发展趋势

　　80年代有远见的生物学家把分子生物学（包括分子遗传学）、细胞生物学、神经生物学与生态学列为当前生物科学的四大基础学科，无疑是正确地反映了现代生命科学的总趋势。遗传学（主要是分子遗传学）不仅当前是生物科学的带头学科，在今后多年还将保持其在生命科学中的核心作用。

　　有些科学家早就预测到，由于分子生物学、细胞生物学与遗传学的结合，必然促进发育生物学的蓬勃发展，从而提出发育生物学将成为21世纪生命科学的“新主人”，这种预测已逐渐变为现实。

　　分子生物学（包括分子遗传学）在生命科学中的主流地位，以及它在推动整个生命科学发展中所起的巨大作用是无可争辩的。细胞是生命活动基本的结构与功能单位，细胞生物学作为生物科学的基础学科地位必须给予重视。

　　很多生物科学家认为神经科学或脑科学的崛起将代表着生命科学发展的下一个高峰，然后将促进认知科学与行为科学的兴起。

　　生态学可能是最直接为人类生存环境服务，井对国民经济持续与协调发展起重要作用的学科。

　　A.分子生物学

　　分子生物学是在分子水平上研究生命现象本质与规律的学科。核酸与蛋白质（有人认为还有糖）是生命的最基本物质，因此核酸与蛋白质结构与功能的研究今后仍然是分子生物学研究的主要内容。蛋白质是生命活动的主要承担者，几乎一切生命活动都要依靠蛋白质（包括酶）来进行。蛋白质分子结构与功能的研究除了要阐明由氨基酸形成的并有一定顺序的肽链结构外，今后将特别重视肽链拆叠成的特定的三维空间结构，因为蛋白质生物功能与它的空间构型关系极为密切，核酸是遗传信息的携带者与传递者，遗传信息由DNA～RNA一蛋白质的传递过程，称为遗传信息传递的“中心法则”，是分子生物学（分子遗传学）研究的核心。其基本问题己比较清楚，当前研究的重点是：

　　①约经10一15年，人类基因组30亿个碱基对全序列（遗传密码）可以测出，这是具有里程碑意义的工作；

　　②真核生物基因表达过程在各层次上调节的研究仍然是今后相当长一段时间的任务。 分子生物学的概念、方法与技术和各学科的渗透，正在形成很多新的学科，诸如分子遗传学、细胞分子生物学、神经分子生物学、分子分类学、分子药理学与分子病理学等等。因此分子生物学在生命科学中的主导作用还将要持续下去。

　　B.遗传学

　　遗传学比分子生物学更具有自己独立的学科体系。但现代遗传学与分子生物学是不可分割、相互交叉的两个学科，且很难截然分开。

　　有些著名的遗传学家把遗传学概括称为基因学，因为现代遗传学主要是研究生物体遗传信息传递与表达的学科。基因携带的信息是由基因的结构所决定，信息的表达是由基因的功能实现的，因此遗传学研究的是基因的结构与功能。从遗传学的角度看，所有生命现象的机制，追根究底都会与基因的结构与功能相关。因此遗传学在今后较长时间仍然是生命科学的核心学科和推动力。

　　有人估计人体细胞内约有10万个基因，迄今弄清楚的不到5％，所以与重要生命活动有关与疾病有关的新基因的发现与阐明将是今后几十年的重要任务。

　　C.细胞生物学

　　著名生物学家威尔逊（Wilson）早在20世纪20年代就提出一句名言“一切生物学关键问题必须在细胞中找寻”，至今还有着很深的内涵。魏斯曼与摩尔根都曾先后试图在细胞研究的基础上建立遗传、发育与进化统一的理论，虽然当时没有找到具体解决的途径，但关于细胞的知识在生物科学中的重要性是显而易见的。细胞是一切生命活动结构与功能的基本单位，细胞生物学是研究细胞生命活动基本规律的科学，细胞的结构。细胞代谢、细胞遗传、细胞的增殖与分化，细胞信息的传递与细胞的通讯等是细胞生物学主要研究内容。虽然今后细胞生物学研究的内容是全方位的，但概括起来可能是两个基本点：

　　一是基因与基因产物如何控制细胞的重要生命活动，如生长、增殖、分化与衰老等，在此要涉及到一个全新的问题，细胞内外信号如何传递；二是基因产物一一蛋白质分子与其他生物分子如何构建与装配成细胞的结构，并行使细胞的有序的生命活动。

　　今后20多年，以下一些问题可望取得重要进展与突破：

　　①遗传信息的储存、复制与表达的主要执行者——染色体的结构与功能可能在不同的结构层次上得到阐明。

　　②细胞骨架（包括核骨架与染色体骨架）的研究将得到全方位的进展。

　　③细胞生物学与分子生物学、遗传学的结合，将在细胞分化机理研究方面有重要突破，为发育生物学快速发展奠定基础。

　　④细胞衰老与细胞程序化死亡的机理将在更深层次上阐明。

　　⑤以细胞分子生物学为骨干学科与其他学科结合，人工装配生命体的理想可能逐步 实现。

　　D．发育生物学

　　从一个受精卵通过细胞分裂与分化如何发育成为一个结构与功能复杂的个体，是至今未能解决的生命科学的重大课题，也是发育生物学的主课题。由于近几十年分子生物学、遗传学与细胞生物学所取得一一系歹（突破性成果与知识的积累，已为解决这一重大课题创造了条件，这也就是今后发育生物学应运而飞速发展的原因。

　　发育生物学当今要解决的基本问题是细胞的基因如何按一定的时空关系选择性地表达专一性的蛋白质，从而控制细胞的分化与个体发育。阐明基因在多层次水平上控制胚胎的发育就不仅是涉及到个别基因的问题，而是一系列调节基因在时空上的联系与配合，从而支配发育的程序。虽然这是难度极大的课题，但近年已初见端倪并有所突破。估计今后发育生物学将沿着这条道路深入下去，并可望取得丰硕的成果。

　　E．神经科学（或脑科学）

　　神经科学是研究人与动物神经系统（主要是脑）的结构与功能，在分子水平、神经网络水平、整体水平乃至行为水平阐明神经系统特别是脑的活动规律的学科群。脑的结构与功能是无比复杂的高级体系，含有10 11细胞。它是感觉、运动、学习、记忆、感情、行为与思维的活动基础。大脑细胞，口何指导人与动物的行为是未来生物学中最富潜力与最吸引人的领域；神经科学的崛起，预示着生命科学又有一个高峰的来临。神经科学或脑科学必然在下世纪促进认知科学与行为科学的兴起。因此各国政府投入巨资支持这一课题，包括美国总统签署的“命名1990年1月1日为脑的10年”不是没有道理的。

　　在今后几十年内可以预示到的神经科学突破性的进展可能包括：

　　①在分子到行为的各层次上阐明学习、记忆与认知等活动的基础；

　　②很快会发现与阐明一系列与记忆、行为有关的基因与基因产物；

　　③神经细胞的分化与神经系统的发育研究会有重大进展；

　　④脑机能在理论上的进展与突破（如模式识别、联想记忆、思维逻辑机理的阐明）会 促进新一代智能计算机与智能机器人的研制；

　　⑤一系列神经性疾病与精神病的病因可望在神经生物学研究中得到解释。

　　F．主态学（包括物种多样性保护研究）

　　生态学是研究有机体与周围环境——包括非生物环境与生物环境相互关系的科学。 由于生态学理论与应用是与世界环境保护。资源合理开发与保护，以至人类本身在地球上继续生存紧密相关的，尤其是地球环境日益恶化的情况下，生态学的重要性就变得十分突出。未来生态学的主要任务是协调人类活动与环境的关系。所以生态学经典学科的概念与研究内容必然要适应人类生存环境的保护与社会经济持续发展的要求而不断改变。

　　今后生态学研究的重点可能表现在以下方面：

　　①生态群落的多样性、稳定性与演变规律与人类活动的关系；

　　②全球气候变化对生态系统结构与功能的影响；

　　③生物多样性的保护和永续利用也是保护人类自身生存环境尤其是拯救濒临绝灭的 生物种类更加具有紧迫性；

　　④城市生态学与经济生态学将迅速发展；

　　⑤生态工程与生态技术将在国民经济建设中发挥作用。

　　G．空间生命科学

　　空间环境向生命科学提出了新的挑战，也为生命科学的发展提供了机遇。

　　21世纪人类的空间活动将要离开地球附近，探索月球及其他太阳系的大体。这就要求人在地球外各种环境中能长期地生活和工作，首先是在，长期空间飞行器中航行，月球站以及火星或火卫站等，空间医学必须有重大突破，解决长期在地外空间所遇到的宇航员骨质疏松，肌肉萎缩和兔疫功能变化等生理学难题，同时，与开拓大疆相关联的是受控生态系统，创造一个不需要外界补给，而使人们能在其中长期生活的环境。这些问题有希望在21世纪20一30年代解决，其中空间生理学问题有可能利用中医和中药的方法取得某些重大突破。

　　地球外层空间为研究重力生物学提供了理想的条件，重力条件对各种层次结构生物的影响仍然是21世纪重力生物学的主题，今后的研究重点将集中于细胞，绿色植物，一些微生物和小动物。特别是重力环境对哺乳动物细胞形态、结构、变异和基因表达的影响将是一个热点。重力生物学的学术意义在于揭示重力效应在生物进化过程中的作用，是自然科学的基本问题；另一方面，重力生物学的成果将是空间制药及空间生态系统等应用领域的基础，重力生物学的学术和应用都是下个世纪的重要课题，可望在21世纪20-30年代取得突破性的进展。

　　地外生物探索是生命起源的重大课题，其中地球以外的智能生物探索是一个长期的 课题。地球上的人类正在向外层空间发射电波和接收讯号。外星人与地球人之间可能存在的学术和技术差距不仅是一种危险，也是自然科学的重大前沿问题，将被持续地研究下去。

　　2． 08． 5 21世纪初生命科学最有可能突破的领域

　　①人类基因组的全序列（遗传密码）将在10一15年测定完毕，为全部遗传信息的破译奠定基础。

　　②与生命活动有关的重要基因与重要疾病有关的基因将被陆续发现，其中特别引人注目的是控制记忆与行为的基因、控制衰老与细胞程序性死亡的基因、控制细胞增殖的系列基因、胚胎发育多层次网络调节基因。新的癌基因与抑癌基因的发现与其生物学功能的释明将大大提高对生命本质的了解。

　　③人与动物的高级生命活动：感知、思维、记忆、行为与感情的发生与活动机制在脑科学研究突破的基础上，有更深的认识。

　　④癌症的治疗将有全面的突破，爱滋病的防治得到控制。

　　⑤在阐明地球上原始生命起源的基础上，人类还可能在实验室合成生命体，这种生命体应具有原始细胞的基本特征。

　　此外生命科学与农业科学的交融，将全面更新、拓展与创新现代化农业。

分子生物学

分子生物学(molecular biology)
在分子水平上研究生命现象的科学。研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结 构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。

从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来，分子生物学是生物学的前沿与生长点，其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系 (中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系（即生物膜）。
生物大分子，特别是蛋白质和核酸结构功能的研究，是分子生物学的基础。现代化学和物理学理论、技术和方法的应用推动了生物大分子结构功能的研究，从而出现了近30年来分子生物学的蓬勃发展。分子生物学和生物化学及生物物理学关系十分密切，它们之间的主要区别在于：①生物化学和生物物理学是用化学的和物理学的方法研究在分子水平，细胞水平，整体水平乃至群体水平等不同层次上的生物学问题。而分子生物学则着重在分子（包括多分子体系）水平上研究生命活动的普遍规律；②在分子水平上，分子生物学着重研究的是大分子，主要是蛋白质，核酸，脂质体系以及部分多糖及其复合体系。而一些小分子物质在生物体内的转化则属生物化学的范围；③分子生物学研究的主要目的是在分子水平上阐明整个生物界所共同具有的基本特征，即生命现象的本质；而研究某一特定生物体或某一种生物体内的某一特定器官的物理、化学现象或变化，则属于生物物理学或生物化学的范畴。
发展简史 结构分析和遗传物质的研究在分子生物学的发展中作出了重要的贡献。结构分析的中心内容是通过阐明生物分子的三维结构来解释细胞的生理功能。1912年英国 W.H.布喇格和W.L.布喇格建立了X射线晶体学，成功地测定了一些相当复杂的分子以及蛋白质的结构。以后布喇格的学生W.T.阿斯特伯里和J.D.贝尔纳又分别对毛发、肌肉等纤维蛋白以及胃蛋白酶、烟草花叶病毒等进行了初步的结构分析。他们的工作为后来生物大分子结晶学的形成和发展奠定了基础。50年代是分子生物学作为一门独立的分支学科脱颖而出并迅速发展的年代。首先是在蛋白质结构分析方面，1951年L.C.波林等提出了 α-螺旋结构，描述了蛋白质分子中肽链的一种构象。1955年F.桑格完成了胰岛素的氨基酸序列的测定。接着 J.C.肯德鲁和M.F.佩鲁茨在X射线分析中应用重原子同晶置换技术和计算机技术分别于1957和1959年阐明了鲸肌红蛋白和马血红蛋白的立体结构。1965年中国科学家合成了有生物活性的胰岛素，首先实现了蛋白质的人工合成。
另一方面，M.德尔布吕克小组从1938年起选择噬菌体为对象开始探索基因之谜。噬菌体感染寄主后半小时内就复制出几百个同样的子代噬菌体颗粒，因此是研究生物体自我复制的理想材料。1940年G.W.比德尔和E.L.塔特姆提出了“一个基因，一个酶”的假设，即基因的功能在于决定酶的结构，且一个基因仅决定一个酶的结构。但在当时基因的本质并不清楚。1944年O.T.埃弗里等研究细菌中的转化现象，证明了DNA是遗传物质。1953年J.D.沃森和F.H.C.克里克提出了DNA的双螺旋结构，开创了分子生物学的新纪元。在此基础上提出的中心法则，描述了遗传信息从基因到蛋白质结构的流动。遗传密码的阐明则揭示了生物体内遗传信息的贮存方式。1961年F.雅各布和J.莫诺提出了操纵子的概念，解释了原核基因表达的调控。到20世纪60年代中期，关于DNA自我复制和转录生成RNA的一般性质已基本清楚，基因的奥秘也随之而开始解开了。
仅仅30年左右的时间，分子生物学经历了从大胆的科学假说，到经过大量的实验研究，从而建立了本学科的理论基础。进入70年代，由于重组DNA研究的突破，基因工程已经在实际应用中开花结果，根据人的意愿改造蛋白质结构的蛋白质工程也已经成为现实。
基本内容 蛋白质体系 蛋白质的结构单位是α-氨基酸。常见的氨基酸共20种。它们以不同的顺序排列可以为生命世界提供天文数字的各种各样的蛋白质。
蛋白质分子结构的组织形式可分为 4个主要的层次。一级结构，也叫化学结构，是分子中氨基酸的排列顺序。首尾相连的氨基酸通过氨基与羧基的缩合形成链状结构，称为肽链。肽链主链原子的局部空间排列为二级结构。二级结构在空间的各种盘绕和卷曲为三级结构。有些蛋白质分子是由相同的或不同的亚单位组装成的，亚单位间的相互关系叫四级结构。
蛋白质的特殊性质和生理功能与其分子的特定结构有着密切的关系，这是形形色色的蛋白质所以能表现出丰富多彩的生命活动的分子基础。研究蛋白质的结构与功能的关系是分子生物学研究的一个重要内容。
随着结构分析技术的发展，现在已有几千个蛋白质的化学结构和几百个蛋白质的立体结构得到了阐明。70年代末以来，采用测定互补DNA顺序反推蛋白质化学结构的方法，不仅提高了分析效率，而且使一些氨基酸序列分析条件不易得到满足的蛋白质化学结构分析得以实现。
发现和鉴定具有新功能的蛋白质，仍是蛋白质研究的内容。例如与基因调控和高级神经活动有关的蛋白质的研究现在很受重视。
蛋白质－核酸体系 生物体的遗传特征主要由核酸决定。绝大多数生物的基因都由 DNA构成。简单的病毒，如λ噬菌体的基因组是由 46000个核苷酸按一定顺序组成的一条双股DNA（由于是双股DNA，通常以碱基对计算其长度）。细菌，如大肠杆菌的基因组，含4×106碱基对。人体细胞染色体上所含DNA为3×109碱基对。
遗传信息要在子代的生命活动中表现出来，需要通过复制、转录和转译。复制是以亲代 DNA为模板合成子代 DNA分子。转录是根据DNA的核苷酸序列决定一类RNA分子中的核苷酸序列；后者又进一步决定蛋白质分子中氨基酸的序列，就是转译。因为这一类RNA起着信息传递作用，故称信使核糖核酸(mRNA)。由于构成RNA的核苷酸是4种，而蛋白质中却有20种氨基酸，它们的对应关系是由mRNA分子中以一定顺序相连的 3个核苷酸来决定一种氨基酸，这就是三联体遗传密码。
基因在表达其性状的过程中贯串着核酸与核酸、核酸与蛋白质的相互作用。DNA复制时，双股螺旋在解旋酶的作用下被拆开，然后DNA聚合酶以亲代DNA链为模板，复制出子代 DNA链。转录是在 RNA聚合酶的催化下完成的。转译的场所核糖核蛋白体是核酸和蛋白质的复合体，根据mRNA的编码，在酶的催化下，把氨基酸连接成完整的肽链。基因表达的调节控制也是通过生物大分子的相互作用而实现的。如大肠杆菌乳糖操纵子上的操纵基因通过与阻遏蛋白的相互作用控制基因的开关。真核细胞染色质所含的非组蛋白在转录的调控中具有特殊作用。正常情况下，真核细胞中仅2～15％基因被表达。这种选择性的转录与转译是细胞分化的基础。
蛋白质－脂质体系 生物体内普遍存在的膜结构，统称为生物膜。它包括细胞外周膜和细胞内具有各种特定功能的细胞器膜。从化学组成看，生物膜是由脂质和蛋白质通过非共价键构成的体系。很多膜还含少量糖类，以糖蛋白或糖脂形式存在。
1972年提出的流动镶嵌模型概括了生物膜的基本特征：其基本骨架是脂双层结构。膜蛋白分为表在蛋白质和嵌入蛋白质。膜脂和膜蛋白均处于不停的运动状态。
生物膜在结构与功能上都具有两侧不对称性。以物质传送为例，某些物质能以很高速度通过膜，另一些则不能。象海带能从海水中把碘浓缩 3万倍。生物膜的选择性通透使细胞内pH和离子组成相对稳定，保持了产生神经、肌肉兴奋所必需的离子梯度，保证了细胞浓缩营养物和排除废物的功能。
生物体的能量转换主要在膜上进行。生物体取得能量的方式，或是像植物那样利用太阳能在叶绿体膜上进行光合磷酸化反应；或是像动物那样利用食物在线粒体膜上进行氧化磷酸化反应。这二者能量来源虽不同，但基本过程非常相似，最后都合成腺苷三磷酸。对于这两种能量转换的机制，P.米切尔提出的化学渗透学说得到了越来越多的证据。生物体利用食物氧化所释放能量的效率可达70％左右，而从煤或石油的燃烧获取能量的效率通常为20～40％，所以生物力能学的研究很受重视。对生物膜能量转换的深入了解和模拟将会对人类更有效地利用能量作出贡献。
生物膜的另一重要功能是细胞间或细胞膜内外的信息传递。在细胞表面，广泛地存在着一类称为受体的蛋白质。激素和药物的作用都需通过与受体分子的特异性结合而实现。癌变细胞表面受体物质的分布有明显变化。细胞膜的表面性质还对细胞分裂繁殖有重要的调节作用。
对细胞表面性质的研究带动了糖类的研究。糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂等生物大分子结构与功能的研究越来越受到重视。从发展趋势看，寡糖与蛋白质或脂质形成的体系将成为分子生物学研究的一个新的重要的领域。
理论意义和应用 分子生物学的成就说明：生命活动的根本规律在形形色色的生物体中都是统一的。例如，不论在何种生物体中，都由同样的氨基酸和核苷酸分别组成其蛋白质和核酸。遗传物质，除某些病毒外，都是DNA，并且在所有的细胞中都以同样的生化机制进行复制。分子遗传学的中心法则和遗传密码，除个别例外，在绝大多数情况下也都是通用的。
物理学的成就证明，一切物质的原子都由为数不多的基本粒子根据相同的规律所组成，说明了物质世界结构上的高度一致，揭示了物质世界的本质，从而带动了整个物理学科的发展。分子生物学则在分子水平上揭示了生命世界的基本结构和生命活动的根本规律的高度一致，揭示了生命现象的本质。和过去基本粒子的研究带动物理学的发展一样，分子生物学的概念和观点也已经渗入到基础和应用生物学的每一个分支领域，带动了整个生物学的发展，使之提高到一个崭新的水平。
过去生物进化的研究，主要依靠对不同种属间形态和解剖方面的比较来决定亲缘关系。随着蛋白质和核酸结构测定方法的进展，比较不同种属的蛋白质或核酸的化学结构，即可根据差异的程度，来断定它们的亲缘关系。由此得出的系统进化树，与用经典方法得到的是基本符合的。采用分子生物学的方法研究分类与进化有特别的优越性。首先，构成生物体的基本生物大分子的结构反映了生命活动中更为本质的方面。其次，根据结构上的差异程度可以对亲缘关系给出一个定量的，因而也是更准确的概念。第三，对于形态结构非常简单的微生物的进化，则只有用这种方法才能得到可靠结果。
高等动物的高级神经活动是极其复杂的生命现象，过去多是在细胞乃至整体水平上研究，近年来深入到分子水平研究的结果充分说明高级神经活动也同样是以生物大分子的活动为基础的。例如，在高等动物学习与记忆的过程中，大脑中RNA和蛋白质的组成发生明显的变化，并且一些影响生物体合成蛋白质的药物也显著地影响学习与记忆的能力。又如，“生物钟”是一种熟知的生物现象。用鸡进行的实验发现，有一种重要的神经传递介质（5-羟色胺）和一种激素（褪黑激素）以及控制它们变化的一种酶，在鸡脑中的含量呈24小时的周期性变化。正是这种变化构成了鸡的“生物钟”的物质基础。
在应用方面，生物膜能量转换原理的阐明，将有助于解决全球性的能源问题。了解酶的催化原理就能更有针对性地进行酶的人工模拟，设计出化学工业上广泛使用的新催化剂，从而给化学工业带来一场革命。
分子生物学在生物工程技术中也起了巨大的作用，1973年重组DNA技术的成功，为基因工程的发展铺平了道路。80年代以来，已经采用基因工程技术，把高等动物的一些基因引入单细胞生物，用发酵方法生产干扰素、多种多肽激素和疫苗等。基因工程的进一步发展将为定向培育动、植物和微生物良种以及有效地控制和治疗一些人类遗传性疾病提供根本性的解决途径。
从基因调控的角度研究细胞癌变也已经取得不少进展。分子生物学将为人类最终征服癌症做出重要的贡献。
生物工程
生物工程
生物工程

生物工程，是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科。

所谓生物工程，一般认为是以生物学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子机算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造出具有超 远缘性状的新物种，再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。�

生物工程包括五大工程，即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程。在这五大领域中，前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体，使它们获得外来基因，成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件，进行大规模的培养，以充分发挥其内在潜力，为人们提供巨大的经济效益 和社会效益。

生物工程的应用领域非常广泛，包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料等。它必将对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生巨大的影响，为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景。

主要课程：有机化学、生物化学、化工原理、生化工程、微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。

医学方面不知道了.

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中沙群岛的岛礁及其海域14733929722： 通过现有知识与信息你认为现代生命科学有怎样的发展前景?急!!!!!!？
鄂俊安达： 你好.现代生命科学越来越注重生命的源头,也就是说关注的领域朝着分子等微细结构发展.目前虽然人类已经对基因等微细结构做了较多的研究,但这仅仅只是一个刚开始的学科,很多生命的机制和由来都无法解释.未来的生命科学必定持续这方面研究,人类从有思维到现今一直都在探寻生命的起源,而要解释生命的起源,只能从最细小最基本的细胞结构中找出答案. 希望对你有帮助

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鄂俊安达： 于是在20世纪70年代,随着分子生物学的进步,与工程技术相结合,开辟了生物工程(也叫生物技术,biotechnology)新领域,相继出现了基因重组技术、克隆技术、DNA和蛋白质序列分析技术、分子杂交技术、细胞和组织培养技术、细胞融合技术及核移植技术等新技术,促进了基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程、染色体工程、组织工程及胚胎工程等工程的诞生和发展,已在工业、农业、环保和医疗卫生等方面得到了广泛应用,并取得了许多突破性进展

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