生物技術的前沿課題包括哪些

㈠ 當前生物科學有哪些前沿問題

譜寫生命之書 骨髓移植改變了什麼?

克隆人存在天然障礙 DNA可在土壤中保存40萬年

人類基因組序列圖提前繪制完成 科學家發現：人有兩個「大腦」

端粒長度關系壽命長短 誰為細胞辦喪事

老而不衰 基因定奪 英開發出糖尿病基因療法

科學家實現DNA片段置換 用化學方法研究生命過程

生命科學獨占鰲頭盡顯風流 再生醫學邀幹細胞「生產」器官

幹細胞和克隆成果不斷 生殖技術及倫理思考

幹細胞的研究和應用 我國開發出新型DNA富集技術

骨髓移植可治療心臟病 中醫學的生命科學觀

導致精神分裂症的變異基因 組織器官復制引發生命科學大爆炸

人類蛋白質組計劃加緊籌劃 日本科學家找到白發基因

神經幹細胞移植能創造多少神奇 初探人衰老的原因機制

新世紀「虛擬人」應邀闖世界（上） 「麥卡效應」推導健康與長壽

5000多種疑難重症可望得到根本治療 長時間保存幹細胞有方法了

揭示生物膜的奧秘 血型的科學與迷信

遏制衰老的對策 向死亡挑戰

關於基因的「科學物語」 後基因組時代的生物醫學

德科學家發明新型抗癌葯物 轉基因食品現狀以及對策

試管嬰兒危險高?神奇的幹細胞

美發現解決免疫排斥新途徑 科學家發現免疫新奧秘

對蛋白質的研究與改造 人體有多少"身份證"

內肽酶制約自免疫蛋白的出現 生命在於自我延續

破譯人類遺傳史上百年之謎 世界各國的幹細胞研究

人類分辨氣味藉助信號通道 生命紐帶的鏈接方式

神奇的神經細胞再造術 人與微生物的聯系

基因治療進入新階段 病毒幫助人類進化(二)

病毒幫助人類進化 生命的福音

生物與生物的基因聯系 人類基因組計劃

偉大的發現 原核細胞與真核細胞

生命科學家的"聖餐" 細胞的形態

發現原生質 生命科學走向縱深

細胞的發現 美科學家解釋嬰兒說話原因

直立行走決定人類語言進化 晶元能植入人腦嗎?

人類基因數約3.5萬個 基因有好壞之分嗎?

科學家在矽片上培育老鼠肝細胞 基因工程為人類開拓美好前景

外源核苷酸的營養作用與需要 生命比想像的復雜

細胞工程研究的進展 發現大片「生命荒漠」

新圖譜發現不少 我國克隆出HCV非結構區第五區蛋白

基因科技挑戰倫理學 科學家新發現一種與糖尿病有關的基因

科學家繪制出恐鳥的線粒體基因組圖譜 人類基因研究成果即將公布

太空：基因工程的理想場所 我國血型改造研究獲重大突破

幹細胞--生命科學的一個主攻熱點 美科學家發現不死的表皮細胞系

我國科學家「解讀」生命奧秘 人類壽命無上限

生命科學走向縱深 中國科學家積極展開（後基因時代）研究

生命科學：還有八大奧秘

我國科學家培育出殺滅腫瘤的細胞 鍛煉是對付肥胖基因最有效方法

基因療法離我們不遠 美宣布完成人體基因排序

組織工程：再造生命奇跡 心血管病與人種遺傳基因有關

什麼是基因和人類基因組計劃 控制細胞生長速度的蛋白質

㈡ 現今生物科技前沿問題主要是哪些方面

現今生物科技前沿問題主要是哪些方面
生物化學與分子生物學專業主要是從微觀即分子的角度來研究生物現象，在分子水平探討生命的本質，研究生物體的分子結構與功能、物質代謝與調節。該專業涉及物理、化學、數學、生物學等多學科的交叉，滲透於生物學的其他專業之中，屬於基礎性研究專業。生物化學與分子生物學是目前自然科學中進展最迅速、最具活力的前沿領域。 通過學習，將具備以下幾方面的能力：
1、掌握數理化、生物科學和計算機科學等方面的基礎理論、基礎知識和技術；
2、掌握生物化學、分子生物學等方面的基礎理論、基礎知識和基本實驗技能；
3、了解國家科技政策、知識產權等有關政策和法規；
4、了解生物化學與分子生物學的理論前沿、應用前景和最新發展動態；
5、掌握生物化學與分子生物學資料的查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲得相關信息的基本方法；
6、具有一定的該領域的實驗設計、分析實驗結果、撰寫論文、參與學術交流的能力。 化學、植物學、動物學、微生物學、生物化學、細胞生物學、現代遺傳學、現代分子生物學、生化工程、生物技術制葯、基因組學與生物信息學、蛋白組學等。

㈢ 現代生物技術及科學研究發展前沿有哪些

以基因工程、蛋白質工程、細胞工程為基礎的現代生物技術是21世紀科技創新的前沿代表了高新技術發展的方向，尤其是1990年啟動的,由美、英、中等六國參與的人類基因組計劃(human genome project HGP)的順利實施則把生命科學推向當代科學研究的頂峰。

人類基因組計劃(human genome project, HGP)是由美國科學家於1985年率先提出，於1990年正式啟動的。

美國、英國、法國、德國、日本和我國科學家共同參與了這一預算達30億美元的人類基因組計劃。按照這個計劃的設想，在2005年，要把人體內約2.5萬個基因的密碼全部解開，同時繪制出人類基因的圖譜。換句話說，就是要揭開組成人體2.5萬個基因的30億個鹼基對的秘密。

人類基因組計劃與曼哈頓原子彈計劃和阿波羅計劃並稱為三大科學計劃。被譽為生命科學的「登月計劃」。

(3)生物技術的前沿課題包括哪些擴展閱讀：

基因工程

科學家們從科恩的實驗中看出了基因工程的突出特點：

（1）能打破物種之間的界限。在傳統遺傳育種的概念中，親緣關系遠一點的物種，要想雜交成功幾乎是不可能的，更不用說動物與植物之間、細菌與動物之間、細菌與植物之間的雜交了。但基因工程技術卻可越過交配屏障，使這一切有了實現的可能。

（2）可以根據人們的意願、目的，定向地改造生物遺傳特性，甚至創造出地球上還不存在的新的生命物種。同時，這種技術對人類自身的進化過程也可能產生影響。

（3）由於這種技術是直接在遺傳物質核酸上動手術，因而創造新的生物類型的速度可以大大加快。這些特點，引起了世界科學家的極大關注，短短幾年內，基因工程研究便在許多國家發展起來，並取得一批成果，基因工程已成為20世紀最重要的技術成就之一。

學科外延

現代生物技術是一個復雜的技術群。基因工程僅是現代生物技術中具有代表性的一種，它的特徵是在分子水平上創造或改造生物類型和生物機能。

此外，在染色體、細胞、組織、器官乃至生物個體水平上也可進行創造或改造生物類型和生物機能的工程，例如染色體工程、細胞工程、組織培養和器官培養、數量遺傳工程等，這些，也屬於現代生物技術的范疇。

而為這些工程服務的一些新工藝體系，如現代發酵工程、酶工程、生物反應器工程等，同樣被納入了現代生物技術的系統。

學術定義

現代生物技術以分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫學、遺傳學、生理學、系統生物學等學科為支撐，結合了化學、化工、計算機、微電子等學科，從而形成了一門多學科互相滲透的綜合性學科。

就其應用領域，可分為農業生物技術、醫學生物技術、植物生物技術、動物生物技術、食品生物技術、環境生物技術等。

㈣ 21世紀生命科學前沿有哪些

21世紀生命科學的最前沿——腦電生理學 腦電波軟體和配套產品開發計劃徐瑞明 Email:[email protected]， [email protected] 一、立項目的及項目介紹 保健和娛樂是目前投資的熱點，信息技術更是投資的重要方向。本系列軟體涵蓋了保健、娛樂、信息技術三大方面，不僅可作用於人體產生明顯的理療保健之功效，而且可傳遞除聲音和圖像之外的多種感覺信息，如氣味、溫度、運動、觸覺、痛覺等，產生超越目前所有媒體的更全面多樣、更真實的效果，並且還可能實現人與計算機之間直接的信息交流。可以說本項目具有非常重大的科研價值、社會價值和經濟價值，可以對社會發展起到重要的推動作用，研究成功後可產生的市場價值必然十分可觀。這個項目主要分為三個階段，已完成第一階段。 第一階段：腦電波反饋等家用功能軟體和配套儀器的開發。這套軟體把腦電反饋作用於人體，從而產生特定的生理效應，起到健腦強身的作用。經試驗，這種生物電反饋理療法所產生的一些效果是驚人的，也是很有趣，很有價值的。如輸出特定波形的腦電波到人體上後（可以電磁場和電流兩種方式起作用）產生睡眠、清醒、放鬆、緊張、提高智商、加強記憶、調節代謝、協調發育、促進生長，健身、減肥等不同的作用。甚至可直接產生「快樂」的感覺用以調劑身心，或製成「腦電波空調」等軟體或儀器，實現輕松「降溫」或「制熱」。在腦電波家用軟體的基礎上還可以進一步開發腦電波工業應用軟體及儀器、社會（含校園）管理軟體及儀器。 第二階段：腦電波多媒體影視、游戲、腦電波遠程通訊技術的開發。如目前2003年在上海劇院試演的四維電影。但我們的這套影視游戲軟體所能產生的綜合感覺要比目前的四維電影的「第四維」感覺要豐富得多，復雜得多。本軟體配合感覺頭盔的使用能同時傳遞圖像、聲音、氣味、溫度、運動、味覺、觸覺、痛覺等各種感覺信息，使電影和電子游戲更加引人入勝，也使將來的學生可以很真實、細致地學習科學知識，真實地了解這個世界，直接「聞」到各種花的香味、化學葯品的氣味，感受到動物皮毛、各種紡織品的不同手感，直接「看見」原子的結構、宇宙星河的美麗和廣袤……而且還可以通過網路傳遞或刻錄成腦電波多媒體影碟，從而促進科學教育事業的發展，同時提高人們的生活質量。如果把外界環境的圖像和聲音等信息轉換為腦電波輸入盲人、聾啞人的大腦中，使之能感知原所不能感知的精彩世界，使他們的生活更加方便，難道這不是對社會的一個重要貢獻嗎？ 第三階段：人機交流、記憶開發軟體和「腦網」的建設。以腦電波翻譯軟體為主，把腦電波信號轉換為計算機可以顯示出來的文字、圖像、聲音等信號，或者進行相反方向的轉換，使人與計算機能夠直接以腦電意識流信號交流信息，實現更簡單、便捷的操作方式，甚至可以大膽地取消顯示器，只保留主機和腦電波播放裝置，用它來產生圖像、聲音等信號，徹底拋棄顯示界面的限制。許多信息也可直接以腦電信號的形式儲存於光碟、優盤、移動硬碟等存貯器中，使電腦更加接近於人腦，同時也使人腦可以通過腦電波接入計算機網路，並進一步組建成「腦網」，使信息查詢更加迅速，人與機器交流更加方便。目前這方面研究已有重大突破，已經有德國、英國等幾個國家宣布能把腦電波「翻譯」成文字顯示在電腦屏上，所能翻譯的字元正在不斷增加。並且美國、英國都發明了讓殘疾人通過腦電波進行操作的專用裝置。如果把外界環境的圖像和聲音等信息轉換為腦電波輸入盲人、聾啞人的大腦中，使之能感知原所不能感知的精彩世界，豈不是很好？人機聯網軟體或晶元在火箭發射、載人航天，飛機艦艇控制、太空操作等重大項目中也有重要應用，使快速控制變得更簡單——甚至連動一下手指的時間都不需要就可以完成控制了。並且在學習和記憶、遠距離腦電波多媒體通訊、智能機器人、考勤、監控、測謊、報警、戰爭等許許多多方面都有重要應用的空間。可以說人機聯網軟體的商機極為豐富，市場前景無限廣闊。 -------------------------------------------------------------------------------- 2 21世紀生命科學的最前沿——腦電生理學 二、基本技術指標和實施計劃 生物電反饋理療軟體直接記錄了腦電、心電、肌電、針炙電流等多種生物電，並加工處理後合成軟體。理療腦電波記錄又分成三種：4~7.3HZ的θ波，8~13HZ的α波、14~100HZ的β波。同時在軟體中制訂注冊碼程序、幫助文件，自動播放程序、界面文件、使用說明等。為配合軟體使用還得購買目前市場上通用的標准生理電極或自製也可。最後將它們包裝後進入市場銷售。 腦電波多媒體電影（四維電影）在錄制時不僅記錄聲音、圖像信號，並且記錄同步的經放大加工處理的音頻和高頻腦電波信號即可。播放時可能需要「感覺頭盔」之類的腦電波播放器，也可用音頻天線播放音頻腦電波。最簡單的是採用印刷天線播放，把腦電波輻射電路直接製成電路板插入電腦主板中。還可製成腦電波通訊晶元置入手機中，實現腦電波多媒體通訊，同時在手機和裝備了腦電波收一發裝置的固定電話之間進行圖像、聲音、氣味、溫度、痛覺、觸覺、味覺等多種信號的傳遞。 在人機聯網方面，目前英國科學家把USB介面元件及一些感應裝置植入人體後出現的「電子人」即把人機聯網在生活中的種種便利充分地展現在世人面前，但還不全面。文字處理是人機聯網的一個瓶頸，也是目前「電子人」還不完善的一個重要方面。可在以後的研究中慢慢解決。目前上海中科院在網路上宣布已能處理2000個以上漢字，由此可見文字處理功能進入現實中的腦電波應用方面並不是夢想。在這方面可以聯合高等院校合作開發。其實就其原理而言也並不是很難，只是記錄與字元對應的腦電波序列，使之實現一一對應關系罷了。軟體只是使這種對應關系易於操作。可將之與目前應用較多的語音處理軟體相比，如漢王科技公司的語音輸入軟體，朗讀軟體。只是腦電波多媒體翻譯軟體要比語音處理軟體復雜得多，要處理從幾十HZ到MHz的多種腦電波直接序列信號，可在腦電波多媒體電影和游戲的基礎上進行開發，充分利用第二階段中積累的大量的腦電波多媒體信息。其中人機聯網軟體的簡單功能如腦電波多媒體文檔的儲存、編輯、播放均可以腦電信號的方式直接儲存和加工處理。可以說人機聯網軟體的開發也只是一個時間問題。 在中低頻腦電波信號的採集、儲存和加工處理可採用通用的WAV格式，也可轉換成MP3等音頻格式。目前市面上有多媒體/音頻處理軟體大多數都可直接用來採集和處理腦電波信號。在採集信號的基礎上可建立腦電波等生物電波形資料庫，還可刻錄成光碟儲存。由於部分腦電波感覺信號信號強度微弱且離散度很高，頻率分布廣泛，空間頻率可高達MHZ級，類似於直接序列頻譜，所以對它進行加工和信號分析的操作顯然還需要更專業的軟體。目前各高校使用的電生理學軟體也只能處理低頻段生物電信號，這種人體微波段直接序列頻譜信號可分流後用微波檢測分析儀進行信號加工和轉換等操作。實驗已經表明有線、無線的通訊網路都可以傳遞這種腦電波直接序列頻譜信號，目前的難題在於如何捕捉並極大地放大這種信號，使目前的通訊系統可以比較方便地用於腦電波多媒體通訊，以及記錄和加工處理這些信號用以合成腦電波多媒體電影和電子游戲。由於這種信號的放大和分析工作與通訊信號的放大、分析工作並沒有太大的區別，應該能夠把它攻克掉。

㈤ 生物技術的前沿課題包括什麼

生物醫學工程
生物環境工程
其他的都是生物理論學了
就這兩個是屬於技術前沿
希望能幫到你……呵呵

㈥ 我想知道生物學目前最前沿的領域是什麼

最前沿的領域有很多種:最傳統最多人選的是醫學,環境學;最新潮的是生物化工及克隆基因技術;最著重開發的是生物設備與人類基因改造;另外,生物已成為我們國家最主要科學領域之一,有著大好的前景。

㈦ 生物科學技術在哪些方面已經或將要取得突破性進展要詳細資料

n20世紀是生物科學發展史上最為輝煌的時代，特別是20世紀50年代以來，隨著數理科學的廣泛而深刻地滲人到生物科學領域以及一些先進的儀器設備和研究技術的問世，生物科學已進入從分子水平研究生命活動過程及其規律以及生命體與環境相互作用規律的生命科學的新時代。由於應用先進技術，生命科學在微觀和宏觀兩方面都取得了豐碩的成果：特別是生命科學的理論成就為自然科學的發展作出了巨大的貢獻。遺傳物質DNA雙螺旋結構的闡明被認為是20世紀自然科學的重大突破之一。由於生命科學的進步向數學、物理學、化學以及技術科學提出了許多新問題、新概念和新的研究領域，生命科學已成為ZI世紀的主流科學之一。，「人類基因組計劃」的實施和深入發展，將有可能從更深層次上了解人體生長、發育、正常生理活動以及各種疾病的病因和發病機理，並為醫學提供防治策略、途徑和方法。「水稻基因組計劃」的順利開展，對ZI世紀農業的發展，解決糧食問題，將產生巨大的影響。當今人類面臨的人口、食品、健康、環境、資源等重大問題都同生命科學有密切關系。由此看出，科學的目的在於認識世界，技術的目的在於利用、改造和保護自然，造福人類。生命科學要為人類造福轉化為生產力，必然與技術相結合，才能在生產上發揮巨大作用。於是在20世紀70年代，隨著生命科學理論的不斷發展，與丁程技術相結合，開辟了生物技術（也叫生物工程）新領域。例如，通過基因重組技術，PCR技術、DNA和蛋白質序列分析技術、分子雜交技術、細胞和組織培養技術、細胞融合技術、核移植技術，等等，促進了基因工程、蛋白質工程、細胞工程、發酵工程、酶工程、染色體工程、組織工程、胚胎工程等生物工程的誕生與發展，已在工業、農業、醫療衛生和環境保護等方面得到了廣泛應用，並取得了突破性進展 從當今世界生物技術的發展來看，研究成果層出不窮、日新月異，其產業化的勢頭強勁，國際間的競爭日趨激烈。在 20世紀 70年代，生命科學領域取得了兩項對人類生活和經濟活動具有深刻影響的技術突破：一個是重組DNA技術，另一個是淋巴細胞雜交瘤技術。這兩項革命性技術的出現，帶動了生物技術的迅猛發展，初步形成了一個全新的現代生物技術群及新興產業。所謂現代生物技術，是指人們利用生物體及其亞細胞結構和分子，研究、設計和製造新產品，或預期性地改變生物的特性乃至創造新的物種或品種，使之獲得人們所期望的品質 它是一門以應用為主的綜合性技術體系。在 20世紀 90年代，克隆羊多莉的誕生，體細胞克隆技術的重大突破，以及DNA擴增PCR技術的問世又進一步推動了生物技術革命性的發展。生物技術革命是20世紀末科技領域的重大事件，是蒸汽機和電能應用以來世界近代史上的又一個里程碑，也是世界新技術革命的重要組成部分。現代生物技術已經成為人類認識和改造自然界，克服自身所面臨的人口膨脹、糧食短缺、環境污染、疾病危害。能源和資源匾乏、生態平衡破壞及生物物種消亡等一系列重大問題的可靠手段和工具。我國在ZI世紀也將面臨著人日、資源和環境等一系列問題的嚴重挑戰。加強生物技術的發展，有利於解決糧食等涉及國家經濟安全的重大問題；有利於改善廣大群眾的健康狀況，提高生活質量；有利於促進那些高污染、高耗能的傳統產業改造和產業升級；有利於帶動有效需求，產生新的經濟增長點。發展生物技術將是對世紀我國實施可持續發展戰略的重要手段，必將帶動和促進國民經濟的快速發展。正如信息技術支持著今天蓬勃發展的經濟一樣，生物技術也將成為經濟發展的重要推動力。現代生物技術研究和產業將會成為21世紀重要的高 人類活動對生物的影響 自從人類出現在地球上，生物就經受著人類活動的影響，並且這種影響在不斷地擴大和加深。迄今為止，已經很難在地球上找到一塊未經人類影響的生物地段。人類活動對生物的影響有直接的，也有間接的。直接的影響，通常表現為移植、增加某些動物、植物種，或減少、消滅某些動物、植物種；間接的影響，通常表現在人類對自然環境的改變上。二者都會在不同程度上改變生物群落的本來面貌。 直接影響 n類為了食用動物、植物，開墾土地，栽培作物，往往破壞大片的森林或草原。地球上現有森林面積大約為28億公頃，僅佔世界陸地面積的1/5，而在幾百年前，森林面積則不少於72億公頃。人類活動對動物群的直接影響，主要表現為捕殺。過度地獵殺動物，造成動物種類、數量不斷減少，致使動物種群瀕臨滅絕。美洲野牛、大麝牛、歐洲野牛等已到絕種的邊緣。澳大利亞的有袋類、單孔類其數量已十分有限，我國的高鼻羚羊也面臨危機。無脊椎動物，情況比較復雜，一些有害的種類，至今未能消滅，而一些有益的種類，如某些經濟軟體動物、甲殼動物，近年也近乎滅絕。人類活動直接影響表現的另一方面，是增加、移植某些動物、植物種群。人類直接把栽培植物從一處遷移到另一處，建造栽培植物群落，如農田、果園、菜園、各種人工林等。通過引種、培育，創造了大量品種，並且擴大了植物分布區。人類在改變原始植被時，常常為外來的有害植物的擴散鋪平道路。自然界有一類所謂「伴人植物」，如加拿大飛蓬，大約1644年由美洲輸入法國公園，現在它不但成為整個歐洲頑強的雜草，而且在我國也到處可見。歐、亞洲常見的雜草灰菜、車前草、豬毛菜等伴人植物，在北美洲的分布也極為普遍。人們為了風土馴化某些動物，或者為了與有害動物作斗爭，常常從外地引進一些當地原來沒有的動物。原產於南美洲的海狸鼠和原產於北美洲的浣熊，都被帶到北歐定居。為了與毒蛇作斗爭，人們把印度獴引入安的列斯群島。1840年輸入澳大利亞16隻英國穴兔，跑到野外後急劇地繁殖起來，並造成嚴重的災害。這些情況，都在不同程度上改變了原來動物群的狀況。 間接影響 要表現在人類對自然環境的改變和環境污染方面。人類自覺或不自覺的活動，有時會破壞植被，使地面、山坡變成荒山禿嶺，以致改變了氣候、土壤，造成水土流失，引起荒漠化。巴爾干半島上的山地，原來生長著大片森林，由於從羅馬帝國時代就開始砍伐、放牧，至今幾乎成為一片荒地。公元4世紀以前，美國東部約有170萬平方公里的大片森林，西部是無垠的大草原。到18世紀，由於人類的經濟活動，東部森林幾乎被砍光（現僅存7.6萬平方公里），中西部被開墾為農田，其他地區也由於過度放牧，自然植被遭到嚴重破壞。我國黃河中游的黃土高原，歷史上是一片茂密的森林草原。從13世紀起，經過幾百年封建王朝掠奪式的開發，使森林面積大大縮減，豐茂的草原毀壞殆盡，該地區成了一片荒山禿嶺，水土流失十分嚴重。再要恢復黃土高原的森林草原面貌，目前已十分困難。我國東北長白山二道白河屯附近，1962年是一片原始的針闊混交林，當時僅有居民100多戶、500多人口。18年以後，那裡已成為一個擁有5萬多人口的村鎮和林業工區。1980年在18公里長的統計線上，對附近森林和4種不同生境的鳥類進行對比調查（與1962年比）表明，人類開發活動，使附近林區的鳥類種類、數量明顯減少。人類開發後的地區，鳥類常見種減少，優勢種增加，即鳥類的個體數相對集中在少數幾個種類上，並且與森林有聯系的鳥類灰腳柳鶯、黃腰柳鶯、白腹藍鶲、四聲杜鵑等明顯減少；與居民點有聯系的鳥類麻雀、燕子等明顯增加。人類活動對動物、植物的間接影響，還表現在環境污染方面。煤煙中二氧化硫與硫化氫的含量達0.5～5％，對植物有很大危害。二氧化硫進入植物的葉肉組織，與酶中的鐵素結合，破壞葉綠素，引起組織脫水，使葉出現褐色斑，甚至脫落。1％濃度的二氧化硫可使菠菜在3小時內發生嚴重傷害。某些工廠放出的氯和氯化氫，氟和氟化氫，其毒性比二氧化硫還大，植物中毒後，葉片變成枯黃而致死。土壤和水源污染後，有的作物、果樹因此發育不良，甚至成片死亡。污染物進入產品中，直接危害人體健康。早在50年代初期，鳥類學家就注意到有些鳥類鷹、鶚、隼、鵜鶘等數量不知何故愈來愈少。後來發現是DDT干擾了鳥類的生殖過程，它使雌鳥的內分泌失調，以致缺乏鈣質，難以形容. 意義 人類活動，無論是直接的或是間接的，都給予生物以巨大的影響。隨著人口的增長，尤其是由於人類活動造成的環境污染和環境破壞，對動物和植物來說，是一種大規模的毀滅性災難。現在愈來愈多的國家都大力提倡保護環境，建立自然保護區，以保存和繁榮珍稀動物、植物種及其生存環境。

㈧ 生物工程前沿技術介紹

生物工程技術 生物工程技術
生物工程，是20世紀70年代初開始興起的一門新興的綜合性應用學科。
所謂生物工程，一般認為是以生物學(特別是其中的微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學)的理論和技術為基礎，結合化工、機械、電子計算機等現代工程技術，充分運用分子生物學的最新成就，自覺地操縱遺傳物質，定向地改造生物或其功能，短期內創造出具有超 遠緣性狀的新物種，再通過合適的生物反應器對這類「工程菌」或「工程細胞株」進行大規模的培養，以生產大量有用代謝產物或發揮它們獨特生理功能一門新興技術。�
生物工程包括五大工程，即遺傳工程(基因工程)、細胞工程、微生物工程(發酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反應器工程。在這五大領域中，前兩者作用是將常規菌(或動植物細胞株)作為特定遺傳物質受體，使它們獲得外來基因，成為能表達超遠緣性狀的新物種——「工程菌」或「工程細胞株」。後三者的作用則是這一有巨大潛在價值的新物種創造良好的生長與繁殖條件，進行大規模的培養，以充分發揮其內在潛力，為人們提供巨大的經濟效益 和社會效益。
生物工程的應用領域非常廣泛，包括農業、工業、醫學、葯物學、能源、環保、冶金、化工原料等。它必將對人類社會的政治、經濟、軍事和生活等方面產生巨大的影響，為世界面臨的資源、環境和人類健康等問題的解決提供美好的前景。
主要課程：有機化學、生物化學、化工原理、生化工程、微生物學、細胞生物學、遺傳學、生物化學、分子生物學、基因工程、細胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技術、發酵工程設備等。
主要實踐性教學環節：包括教學實習、生產實習和畢業論文(設計等，一般安排10-20周。
修業年限：四年
授予學位：工學學士
相近專業：生物科學 生物技術 生物信息學生物信息技術 生物科學與生物技術 動植物檢疫 生物化學與分子生物學 醫學信息學 植物生物技術 動物生物技術 生物工程 生物安全

㈨ 生命科學領域當前的研究熱點有哪些 希望回答具體而全面

21世紀生命科學的研究進展和發展趨勢
20世紀後半葉生命科學各領域所取得的巨大進展,特別是分子生物學的突破性成就,使生命科學在自然科學中的位置起了革命性的變化.很多科學家認為,在未來的自然科學中,生命科學將要成為帶頭學科,甚至預言21世紀是生物學世紀,雖然目前對這些論斷還有不同看法,但勿庸置疑,在21世紀生命科學將繼續蓬勃發展,生命科學對自然科學所起的巨大推動作用,決不亞於19世紀與20世紀上半葉的物理學.假如過去生命科學曾得益於引入物理學、化學和數學等學科的概念、方法與技術而得到長足的發展,那麼,未來生命科學將以特有的方式向自然科學的其他學科進行積極的反饋與回報.當21世紀來臨的時候,一些有遠見的科學家、思想家與政治家將日益嚴重的諸多人類社會問題,如人口、地球環境、食物、資源與健康等重大問題的解決,莫不寄希望於生命科學與生物技術的進步.
2· 08·生命科學將成為21世紀自然科學的帶頭學科
20世紀50年代DNA雙螺旋結構模型的發現,隨後遺傳信息傳遞「中心法則」的確立與DNA重組技術的建立使生命科學的面貌起了根本性的變化.分子生物學與遺傳學的結合將用10一15年測定出人類基因組30億個鹼基對（遺傳密碼）的全序列,人體細胞約有10萬個基因.人類基因組的「工作草圖」迄今20％的測序已達99.99%的准確率和完成率,今後將要繼續發現與闡明大量新的重要基因,諸如控制記憶與行為的基因,控制細胞衰老與程序性死亡的基因,新的癌基因與抑癌基因,以及與大量疾病有關的基因.將利用這些成果去為人類健康服務.
70年代後,分子生物學的發展,以基因工程為代表的生物工程的出現,生物技術通過對DNA鏈的精確切割與有目的地重組,使有目的地改良生物的性狀與品質成為可能.迄今生物工程所取得的成就已在生產上顯示出誘人的前景,盡管還存在有不少爭議的問題,但很有可能成為21世紀的新興產業.
發育生物學將要快速地興起,它將要回答無數科學家100多年來孜孜以求而未解決的重大課題,一個受精卵通過細胞分裂與分化如何發育成為結構與功能無比復雜的個體,闡明在個體發育中時空上有條不紊的程序控制機理,從而為人類徹底控制動植物生長、發育創造條件.
RNA分子既有遺傳信息功能又有酶功能的發現,為數十年踏步不前的難題「生命如何起源」的解決提供了新的契機.在21世紀,人們還要試圖在實驗室人工合成生命體.人們己有可能利用生物技術將保存在特殊環境中的古生物或凍乾的屍體的DNA擴增,揭示其遺傳密碼,建立已絕滅生物的基因庫,研究生物的進化與分類問題.
神經科學的崛起,預示著生命科學又一個高峰的來臨.腦是含有1011細胞的無比復雜的高級結構體系,21世紀初從分子到行為水平的各個層次對腦功能的研究都將有重大突破,在闡明學習.記憶.思維.行為與感情機理等方面也將有重大進展.腦機能在理論上的進展將會促進新一代智能計算機的研製,這可能成為未來生命科學對自然科學與技術科學回報的最好例子.
生態學可能是最直接為人類生存環境服務並對國民經濟持續與協調發展起重要作用的科學.生態學的理論與實踐為中國三峽水庫建設提供的決策依據就是一個例證.保護生物的多樣性是當前生命科學最緊迫的任務之一.據可靠的數據說明每天約有100多種生物在地球上絕滅,很多生物在沒有被人類認識以前就已消亡,這對人類無疑是一種災難.生態學與生物多樣性保護與利用的研究成果將指導人類遵循自然規律積極保護自己生存環境,否則人類的物質文明與精神文明都要受到災難性影響.
順應生命科學迅速發展的形勢,發達國家政府及一些國際組織先後提出了《國際地圈及生物圈計劃》、《人類基因組作圖與測序計劃》、《人類前沿科學計劃》、《腦的十年》及《生物多樣性利用與保護研究》等投資巨大的生命科學研究計劃.其中僅《人類基因組作圖與測序計劃》,一項預算就高達30億美元.
由於生命科學的發展,人才的需求量激增,近年除越來越多的物理學家,化學家與技術科學家被吸引到生物學研究領域外,以美國為例,近年統計48萬博士學位獲得者中從事生命科學的佔51％.優秀青年科學家流向生命科學前沿,這是21世紀生命科學欣欣向榮的動力與源泉.
2． 08． 2 21世紀初生命科學的重大分支學科和發展趨勢
80年代有遠見的生物學家把分子生物學（包括分子遺傳學）、細胞生物學、神經生物學與生態學列為當前生物科學的四大基礎學科,無疑是正確地反映了現代生命科學的總趨勢.遺傳學（主要是分子遺傳學）不僅當前是生物科學的帶頭學科,在今後多年還將保持其在生命科學中的核心作用.
有些科學家早就預測到,由於分子生物學、細胞生物學與遺傳學的結合,必然促進發育生物學的蓬勃發展,從而提出發育生物學將成為21世紀生命科學的「新主人」,這種預測已逐漸變為現實.
分子生物學（包括分子遺傳學）在生命科學中的主流地位,以及它在推動整個生命科學發展中所起的巨大作用是無可爭辯的.細胞是生命活動基本的結構與功能單位,細胞生物學作為生物科學的基礎學科地位必須給予重視.
很多生物科學家認為神經科學或腦科學的崛起將代表著生命科學發展的下一個高峰,然後將促進認知科學與行為科學的興起.
生態學可能是最直接為人類生存環境服務,井對國民經濟持續與協調發展起重要作用的學科.
A.分子生物學
分子生物學是在分子水平上研究生命現象本質與規律的學科.核酸與蛋白質（有人認為還有糖）是生命的最基本物質,因此核酸與蛋白質結構與功能的研究今後仍然是分子生物學研究的主要內容.蛋白質是生命活動的主要承擔者,幾乎一切生命活動都要依靠蛋白質（包括酶）來進行.蛋白質分子結構與功能的研究除了要闡明由氨基酸形成的並有一定順序的肽鏈結構外,今後將特別重視肽鏈拆疊成的特定的三維空間結構,因為蛋白質生物功能與它的空間構型關系極為密切,核酸是遺傳信息的攜帶者與傳遞者,遺傳信息由DNA～RNA一蛋白質的傳遞過程,稱為遺傳信息傳遞的「中心法則」,是分子生物學（分子遺傳學）研究的核心.其基本問題己比較清楚,當前研究的重點是：
①約經10一15年,人類基因組30億個鹼基對全序列（遺傳密碼）可以測出,這是具有里程碑意義的工作；
②真核生物基因表達過程在各層次上調節的研究仍然是今後相當長一段時間的任務. 分子生物學的概念、方法與技術和各學科的滲透,正在形成很多新的學科,諸如分子遺傳學、細胞分子生物學、神經分子生物學、分子分類學、分子葯理學與分子病理學等等.因此分子生物學在生命科學中的主導作用還將要持續下去.
B.遺傳學
遺傳學比分子生物學更具有自己獨立的學科體系.但現代遺傳學與分子生物學是不可分割、相互交叉的兩個學科,且很難截然分開.
有些著名的遺傳學家把遺傳學概括稱為基因學,因為現代遺傳學主要是研究生物體遺傳信息傳遞與表達的學科.基因攜帶的信息是由基因的結構所決定,信息的表達是由基因的功能實現的,因此遺傳學研究的是基因的結構與功能.從遺傳學的角度看,所有生命現象的機制,追根究底都會與基因的結構與功能相關.因此遺傳學在今後較長時間仍然是生命科學的核心學科和推動力.
有人估計人體細胞內約有10萬個基因,迄今弄清楚的不到5％,所以與重要生命活動有關與疾病有關的新基因的發現與闡明將是今後幾十年的重要任務.
C.細胞生物學
著名生物學家威爾遜（Wilson）早在20世紀20年代就提出一句名言「一切生物學關鍵問題必須在細胞中找尋」,至今還有著很深的內涵.魏斯曼與摩爾根都曾先後試圖在細胞研究的基礎上建立遺傳、發育與進化統一的理論,雖然當時沒有找到具體解決的途徑,但關於細胞的知識在生物科學中的重要性是顯而易見的.細胞是一切生命活動結構與功能的基本單位,細胞生物學是研究細胞生命活動基本規律的科學,細胞的結構.細胞代謝、細胞遺傳、細胞的增殖與分化,細胞信息的傳遞與細胞的通訊等是細胞生物學主要研究內容.雖然今後細胞生物學研究的內容是全方位的,但概括起來可能是兩個基本點：
一是基因與基因產物如何控制細胞的重要生命活動,如生長、增殖、分化與衰老等,在此要涉及到一個全新的問題,細胞內外信號如何傳遞；二是基因產物一一蛋白質分子與其他生物分子如何構建與裝配成細胞的結構,並行使細胞的有序的生命活動.
今後20多年,以下一些問題可望取得重要進展與突破：
①遺傳信息的儲存、復制與表達的主要執行者——染色體的結構與功能可能在不同的結構層次上得到闡明.
②細胞骨架（包括核骨架與染色體骨架）的研究將得到全方位的進展.
③細胞生物學與分子生物學、遺傳學的結合,將在細胞分化機理研究方面有重要突破,為發育生物學快速發展奠定基礎.
④細胞衰老與細胞程序化死亡的機理將在更深層次上闡明.
⑤以細胞分子生物學為骨幹學科與其他學科結合,人工裝配生命體的理想可能逐步 實現.
D．發育生物學
從一個受精卵通過細胞分裂與分化如何發育成為一個結構與功能復雜的個體,是至今未能解決的生命科學的重大課題,也是發育生物學的主課題.由於近幾十年分子生物學、遺傳學與細胞生物學所取得一一系歹（突破性成果與知識的積累,已為解決這一重大課題創造了條件,這也就是今後發育生物學應運而飛速發展的原因.
發育生物學當今要解決的基本問題是細胞的基因如何按一定的時空關系選擇性地表達專一性的蛋白質,從而控制細胞的分化與個體發育.闡明基因在多層次水平上控制胚胎的發育就不僅是涉及到個別基因的問題,而是一系列調節基因在時空上的聯系與配合,從而支配發育的程序.雖然這是難度極大的課題,但近年已初見端倪並有所突破.估計今後發育生物學將沿著這條道路深入下去,並可望取得豐碩的成果.
E．神經科學（或腦科學）
神經科學是研究人與動物神經系統（主要是腦）的結構與功能,在分子水平、神經網路水平、整體水平乃至行為水平闡明神經系統特別是腦的活動規律的學科群.腦的結構與功能是無比復雜的高級體系,含有10 11細胞.它是感覺、運動、學習、記憶、感情、行為與思維的活動基礎.大腦細胞,口何指導人與動物的行為是未來生物學中最富潛力與最吸引人的領域；神經科學的崛起,預示著生命科學又有一個高峰的來臨.神經科學或腦科學必然在下世紀促進認知科學與行為科學的興起.因此各國政府投入巨資支持這一課題,包括美國總統簽署的「命名1990年1月1日為腦的10年」不是沒有道理的.
在今後幾十年內可以預示到的神經科學突破性的進展可能包括：
①在分子到行為的各層次上闡明學習、記憶與認知等活動的基礎；
②很快會發現與闡明一系列與記憶、行為有關的基因與基因產物；
③神經細胞的分化與神經系統的發育研究會有重大進展；
④腦機能在理論上的進展與突破（如模式識別、聯想記憶、思維邏輯機理的闡明）會 促進新一代智能計算機與智能機器人的研製；
⑤一系列神經性疾病與精神病的病因可望在神經生物學研究中得到解釋.
F．主態學（包括物種多樣性保護研究）
生態學是研究有機體與周圍環境——包括非生物環境與生物環境相互關系的科學. 由於生態學理論與應用是與世界環境保護.資源合理開發與保護,以至人類本身在地球上繼續生存緊密相關的,尤其是地球環境日益惡化的情況下,生態學的重要性就變得十分突出.未來生態學的主要任務是協調人類活動與環境的關系.所以生態學經典學科的概念與研究內容必然要適應人類生存環境的保護與社會經濟持續發展的要求而不斷改變.
今後生態學研究的重點可能表現在以下方面：
①生態群落的多樣性、穩定性與演變規律與人類活動的關系；
②全球氣候變化對生態系統結構與功能的影響；
③生物多樣性的保護和永續利用也是保護人類自身生存環境尤其是拯救瀕臨絕滅的 生物種類更加具有緊迫性；
④城市生態學與經濟生態學將迅速發展；
⑤生態工程與生態技術將在國民經濟建設中發揮作用.
G．空間生命科學
空間環境向生命科學提出了新的挑戰,也為生命科學的發展提供了機遇.
21世紀人類的空間活動將要離開地球附近,探索月球及其他太陽系的大體.這就要求人在地球外各種環境中能長期地生活和工作,首先是在,長期空間飛行器中航行,月球站以及火星或火衛站等,空間醫學必須有重大突破,解決長期在地外空間所遇到的宇航員骨質疏鬆,肌肉萎縮和兔疫功能變化等生理學難題,同時,與開拓大疆相關聯的是受控生態系統,創造一個不需要外界補給,而使人們能在其中長期生活的環境.這些問題有希望在21世紀20一30年代解決,其中空間生理學問題有可能利用中醫和中葯的方法取得某些重大突破.
地球外層空間為研究重力生物學提供了理想的條件,重力條件對各種層次結構生物的影響仍然是21世紀重力生物學的主題,今後的研究重點將集中於細胞,綠色植物,一些微生物和小動物.特別是重力環境對哺乳動物細胞形態、結構、變異和基因表達的影響將是一個熱點.重力生物學的學術意義在於揭示重力效應在生物進化過程中的作用,是自然科學的基本問題；另一方面,重力生物學的成果將是空間制葯及空間生態系統等應用領域的基礎,重力生物學的學術和應用都是下個世紀的重要課題,可望在21世紀20-30年代取得突破性的進展.
地外生物探索是生命起源的重大課題,其中地球以外的智能生物探索是一個長期的 課題.地球上的人類正在向外層空間發射電波和接收訊號.外星人與地球人之間可能存在的學術和技術差距不僅是一種危險,也是自然科學的重大前沿問題,將被持續地研究下去.
2． 08． 5 21世紀初生命科學最有可能突破的領域
①人類基因組的全序列（遺傳密碼）將在10一15年測定完畢,為全部遺傳信息的破譯奠定基礎.
②與生命活動有關的重要基因與重要疾病有關的基因將被陸續發現,其中特別引人注目的是控制記憶與行為的基因、控制衰老與細胞程序性死亡的基因、控制細胞增殖的系列基因、胚胎發育多層次網路調節基因.新的癌基因與抑癌基因的發現與其生物學功能的釋明將大大提高對生命本質的了解.
③人與動物的高級生命活動：感知、思維、記憶、行為與感情的發生與活動機制在腦科學研究突破的基礎上,有更深的認識.
④癌症的治療將有全面的突破,愛滋病的防治得到控制.
⑤在闡明地球上原始生命起源的基礎上,人類還可能在實驗室合成生命體,這種生命體應具有原始細胞的基本特徵.