生物學的新發展是哪些

A. 現代生物技術及科學研究發展前沿有哪些

第一目「科技戰略的發展」.

一、建立科研機構。1949年成立了中國科學院，逐步建立了由中央各部門、高等院校和地方組成的科學研究體系。二、制定科技發展規劃。1956年1月，毛澤東在最高國務會議上提出：「要在幾十年內，努力改變我國在經濟上和科學文化上的落後狀況，迅速達到世界上的先進水平。」同年，中共中央召開全國知識分子大會，發出了「向科學進軍」的號召。隨後，制定實施了中國科技發展的遠景規劃（即《1956～1967年科學技術發展遠景規劃綱要》）和「十年規劃」（即《1963年至1972年科學技術發展規劃》）。兩個規劃的實現，使我國科學技術有了較全面的發展，為我國科學技術現代化奠定了基礎。第二個階段是「文化大革命」時期，我國的科學技術事業遭受嚴重破壞，但取得了突破性進展。這一階段所取得的科技成就有：第一顆導彈和氫彈爆炸成功，南京長江大橋落成，「東方紅」1號發射成功，雜交水稻育成等。第三個階段是1978年「文革」以後，我國的科技事業進入了一個蓬勃發展的新時期。1978年是我國社會主義建設的一個轉折點，也是我國科技事業發展的一個分水嶺。這一階段，我國科技發展經歷了三個時期：1.1978年3月，中共中央召開了全國科學技術大會，制定了全國科學技術發展規劃綱要。鄧小平肯定了「科學技術是第一生產力」，他指出：「四個現代化，關鍵是科學技術現代化。沒有現代科學技術，就不可能建設現代農業、現代工業、現代國防。沒有科學技術的高速發展，也就不可能有國民經濟的高速發展。」科學技術得到重視，知識分子政策得以落實，我國科技事業迎來了新的春天。2.1985年中共中央作出了《關於科技體制改革的決定》，鄧小平在全國科技工作會議上講話：「經濟體制，科技體制，這兩個方面的改革都是為了解放生產力。新的經濟體制，應該是有利於技術進步的體制。新的科技體制，應該是有利於經濟發展的體制。雙管齊下，長期存在的科技與經濟脫節的問題，有可能得到比較好的解決。」以此為指導，科技體制改革全面展開。3.1995年，黨和政府提出「科教興國」戰略，進一步推動了科技與經濟的結合，科技進步促進了生產力的發展，經濟的發展也推動科技事業進入了一個日新月異的新階段。

第二目「從兩彈一星」到載人航天。
第一，黨和政府作出發展「兩彈一星」戰略決策的時代背景。新中國成立後，美國敵視中國，想要扼殺新生的人民政權；60年代中蘇關系也急劇惡化；美蘇兩個大國的爭霸，導致世界局勢緊張。中國面對非常惡劣的國際環境，為了沖破美蘇兩大國對核技術和空間技術的壟斷，積極發展高新科技，以鞏固國防，維護中國的安全，為社會主義建設創造一個安定的環境。第二，「兩彈一星」計劃的重大成果。中國第一顆原子彈爆炸成功，打破了美國和蘇聯的核壟斷；中國自行設計製造的導彈實驗成功，加強了國防力量；第一枚中國自行研製的火箭發射成功和第一顆人造地球衛星的發射成功，宣告中國進入了航天時代。教師應使學生深刻理解，我國在核科學的發展中，始終堅持維護世界和平，為人類造福的一貫立場。第三，中國在「兩彈一星」之後，不斷向更高的科學高峰攀登，在核科學和空間技術上碩果累累，已躋身於世界先進行列。第四，我國載人航天工程的戰略決策和「神舟」5號飛天的巨大成就。中國已經成為世界上第三個掌握載人航天技術的國家，成為世界航天大國。
第三目「袁隆平與雜交水稻」。現代生物技術發展突飛猛進，屬於現代科技發展的前沿科學，意義重大。袁隆平的雜交水稻，和人類的生活息息相關，其影響和作用尤為重要，是我國高科技發展的代表。

B. 請闡述一下現代生物科學新趨勢

論21世紀生物技術的發展趨勢

• 摘要：21世紀的生物技術發展越來越快，為人類作出了巨大貢獻。總體上看，生物科學技術與有關科學的綜合滲透以及研究技術和手段的革新是現代生物科學的顯著特點和發展趨勢。而分開來看，現代生物學研究發展的熱點領域有：基因組學、生物信息學、抗體工程技術、組織工程學以及生態學等。同時，現代生物技術也由以前的研究型向現在的應用性發展。

• 關鍵字：生物技術，熱點領域，現狀，發展趨勢

生物技術是以現代生命科學為基礎，結合其他基礎科學，採用先進的科學技術手段，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產出所需產品或達到某種目的。所以，也有人將生物技術稱作生物工程。

總體上看，生物科學技術與有關科學的綜合滲透以及研究技術和手段的革新是現代生物科學的顯著特點和發展趨勢。

現代生物科學的發展，是生物科學與數學、物理學、化學等科學之間相互交叉、滲透和相互促進的結果。其他相關科學推動了生物科學對生命現象和本質的研究不斷深入和擴大，生物科學的發展也為其他相關科學提出了許多新的研究課題，開辟了許多新的研究領域。可見，生物科學與有關科學的高度的雙向滲透和綜合，也已經成為當代生物科學的一個顯著特點和發展趨勢。

現代生物科學的新進展，許多是在採用先進的技術和手段的條件下取得的，這些新技術有：DNA重組技術，DNA合成技術，快速DNA序列測定技術，蛋白質人工合成技術，蛋白質序列測定技術，核酸分子雜交技術，限制性內切酶片段長度多樣性技術，反義RNA技術，聚合酶鏈反應擴增技術，單克隆抗體技術，脈沖電泳技術，磁力共振技術，掃描隧道和原子力顯微技術，同步輻射技術，電子計算機技術，等等。可見，研究技術和手段的革新是當代生物科學的另一個顯著特點和發展趨勢。分開來看，生物科學技術擁有眾多分支學科技術，現代生物學研究的熱點領域有：基因組學、生物信息學、抗體工程技術、組織工程學、幹細胞研究、葯物分子設計以及行為科學、生態學等。其中重要領域平台的發展現狀和趨勢如下：

1、基因組學現狀與發展趨勢

人類基因組計劃的實施將極大地促進生命科學領域一系列相關科學的發展，闡明基因的結構與功能關系，細胞的發育、生長、分化的分子機理等。這意味著生命科學從尋找生物學上個別重要的基因發展到整個基因組功能活動規律的研究，實現了從局部到整體的轉變。

目前發展的最新趨勢就是將最近幾年發展起來的許多新技術（如高通量掃描，生物晶元，高密度單核苷酸多態性（SNP）遺傳圖譜，生物信息學等）與知識融入到分子醫學、葯理學、毒理學等諸多領域，並運用這些技術與知識大規模系統地從整個基因組層面去研究不同個體的基因差異與葯效的關聯，側重於了解有重要功能意義和控制葯物代謝與處置的多態性基因，以求探明葯理學作用的分子機制以及各種疾病致病的遺傳學機理，從而最終達到精確指導開發的目的。

由於新一代遺傳標記物（即單核苷酸多態性）的大規模發現，以及將其迅速應用於群體流行病遺傳學，也可大大推動多基因遺傳病和常見病（往往是多基因病）機理的基礎研究，其研究結果又可以為制葯工業提供新的葯靶。

2、生物信息學現狀與發展趨

生物信息學包括基因組學、結構生物信息學、功能生物信息學和蛋白質組信息學，核心是基因組學，包括基因組信息的獲取、處理、存儲、分配和解釋，首要任務之一是發現新基因和新的功能；結構生物信息學主要研究基因產物即蛋白質和多肽的信息結構；功能生物信息學主要指細胞反應的資料庫，存儲有各種刺激後細胞基因表達改變的功能信息，提供細胞類型、能夠表達的基因及其誘導劑等方面的咨詢；蛋白質組信息學主要涉及蛋白質資料庫的建立，相關軟體的開發和應用，及蛋白質組成員序列、結構、功能、定位分類和蛋白質連鎖圖的構建，及蛋白質功能結構預測等。

生物信息學的主要研究內容有：（1）支持系統的開發研究，具體包括資料庫的設計、建立和應用；軟體開發；網路資源的開發利用。（2）生物計算與分析，具體包括序列比對（Alignment）；基因識別與DNA序列分析；蛋白質結構預測；分子進化和比較基因組學。 生物信息學的應用領域包括有基因疾病的診斷；動植物優良選種；葯物研究與開發等。

3、抗體工程技術研究概況

利用現代生物技術改造已有的抗體、構建新的抗體或者是制備類抗體分子，稱為抗體工程。目前通常認為抗體工程有三個階段：細胞工程抗體階段；基因工程抗體階段（抗體基因組合文庫，噬菌體表面呈遞系統）；類抗體制備階段，即抗體技術與計算機技術相結合或者模擬有機分子模型。基因工程抗體的技術途徑包括：人鼠嵌合抗體；人源化抗體；小分子抗體；胞內抗體；抗體庫；轉基因動物；轉基因植物。

由於天然抗體主要是通過調理作用、ADCC或依賴補體的細胞毒效應起到殺傷靶細胞的作用。因此，天然抗體的細胞毒效應有限。增加抗體對靶細胞的殺傷可以包括以下幾種途徑：免疫結合物(Immunocojugate)；免疫細胞因子(immunocytokines)；雙特異性抗體；細胞內抗體(intrabody)。

抗體作為治療制劑最早用於病原微生物感染引起的疾病，現在已發展到抗腫瘤、抗移植排斥、抗血栓形成及自身免疫性疾病的治療等方面。基因工程抗體的研製成功以及它們相關重組衍生物的研製使得抗體工程在自發性免疫病、血栓並發症、敗血症、病毒或血清感染、器官移植排斥、實體瘤和血液病的臨床治療中具有廣闊的應用前景和市場

4、幹細胞研究現狀與發展趨勢

隨著幹細胞技術的突破以及幹細胞本身所具有的特性，使得人類有可能在體外培養某些幹細胞，分化為所需要的各種組織細胞以供臨床所需，或作為「種子」細胞用於組織工程。

（1）胚胎幹細胞（ES細胞）研究進展 應用ES細胞進行臨床組織移植的基本途徑為：自胎兒性腺或早期胚胎分離人ES細胞，經體外擴增後進行基因修飾排除移植排斥，在體外定向分化後移植給病人。

（2）組織幹細胞研究進展 目前已在成年動物和人體組織器官中分離獲得了多種組織幹細胞，如造血幹細胞、骨髓間充質幹細胞、神經幹細胞、肝臟幹細胞、皮膚幹細胞、腸上皮幹細胞等。這些組織幹細胞具有跨系、甚至跨胚層分化能力，可分化為骨、軟骨、肌肉、神經、肝臟、脂肪等細胞類型。此外神經幹細胞和肌肉幹細胞能轉變成血液細胞；脂肪基質幹細胞可變成骨和成軟骨細胞。

（3）造血幹細胞研究進展 造血幹細胞具有自我更新、多向分化、重建長期造血、採集和體外處理容易等特點，因此是基因治療最理想的靶細胞之一。通過細胞工程技術可在體外模擬或部分模擬體內造血過程（包括基質細胞的支持和造血生長因子的調控等）。可在短期內大量擴增早期造血祖細胞及各階段的造血前體細胞；並可定向誘導擴增大量的紅細胞、粒/巨噬細胞、巨核細胞/血小板、樹突狀細胞、NK細胞等功能血細胞和免疫活性細胞，滿足基礎研究及臨床應用的需要。

組織器官的缺損或功能障礙是人類健康所面臨的主要危害之一，也是引起人類疾病和死亡的最主要原因。幹細胞治療也幾乎涉及人體所有的重要組織和器官,也涉及人類面臨的大多數醫學難題，如心血管疾病、自身免疫性疾病、糖尿病、骨質疏鬆、惡性腫瘤、肌肉、骨及軟骨缺損、老年性痴呆、帕金森氏病、嚴重燒傷、脊髓損傷和遺傳性缺陷等疾病的治療。

6、組織工程學發展現狀與趨勢

組織工程研究的核心是建立由細胞和生物材料構成的三維空間復合體，包括種子細胞、生物材料、適於細胞生長分化的外在環境、構建組織和器官的方法技術及組織工程的臨床應用等基本研究內容。

近年來國際上組織工程研究的總體趨勢主要表現在：

（1）組織工程種子細胞來源和大規模擴增技術；

（2）仿生型細胞外支架材料的研製：注重支架材料表面修飾、不同種類支架材料復合應用。

（3）組織工程產品生產質量控制體系建立的研究：國內外均已經開始著手建立各種組織工程產品進入臨床前的質量檢測標準的制訂。

（4）組織工程產品生物力學檢測體系的建立：組織工程產品生物力學性能的好壞，直接影響臨床應用的效果，相關研究已逐步引起關注。

生物技術的眾多分支共同發展，並相互促進，令生物科學技術日益壯大。同時，現代生物技術也由以前的研究型向現在的應用性發展。首先在微觀上，對核酸、蛋白質的改良和創新正在有條不紊的進行中。其次，在宏觀上，各種轉基因產品也相繼問世，為人類美好的生活譜寫了輝煌的一頁。展望未來，生物技術將會越發迅猛，為人類帶來日益突出的貢獻！

C. 生物學的最新發展

從18世紀到19世紀，植物學及動物學等生物科學逐漸形成專門的學科。拉瓦錫和其它物理學家開始通過物理和化學方法將有生物的世界和無生命的世界連接起來。探索博物學家如亞歷山大·馮·洪堡調查了生物和他們所在環境之間的關系，這些關系取決於地理，並建立了生物地理學、生態學及動物行為學。博物學家開始否認本質主義並考慮滅絕及物種突變的重要性。細胞學說為生命的基礎提供了新的角度。這些發展以及胚胎學和古生物學，被查爾斯·達爾文綜合到自然選擇的進化論中。19世紀末，自然發生說（英語：spontaneous generation）開始沒落，同時疾病生源說（英語：germ theory of disease）興起，而遺傳的機制仍處於神秘狀態。
20世紀初，對孟德爾的作品的重新發現帶來了托馬斯·亨特·摩爾根和他的學生們的遺傳學的快速發展。到了1930年代，群體遺傳學和自然選擇相結合形成「新達爾文主義」。新的學科得到了快速發展，特別是在沃森和克里克提出DNA的結構之後。隨著分子生物學的中心法則的建立和遺傳密碼的破譯，生物學被明顯地分為有機體生物學（organismal biology）——主要研究生物體及所在的群體—和細胞生物學及分子生物學所在領域。到20世紀末，一些新學科如基因組學和蛋白質組學則打破了這一趨勢，有機體生物學家使用了分子生物學的技術，而分子生物學家和細胞生物學家也調查了基因和環境的關系以及自然生物體的遺傳。

D. 最近十年發展以來，生物學有哪些重大突破

生物學的發展一直以來也是我們很多科學家致力於不斷研究的，而近十年來生物學的發展也都有很多重大的突破。接下來就給大家介紹一下。生物學其實是在不斷的進步的，而且也在不斷地造福人類，讓我們能夠享受到生物學的發展，而且也讓我們生物學家能夠更進一步。

E. 生物科學有哪些新進展

生物學家通常採用觀察和實驗的方法研究生命現象。

科學家從很多方面研究生物，因此產生很多研究領域。例如：
原子和分子方向：分子生物學、生物化學、結構生物學。
細胞方向：細胞生物學、微生物學、病毒學。
多細胞方向：生理學、發育生物學、組織學。
宏觀方向：生態學、演化生物學。
美國馬薩諸塞州綜合醫院的研究人員成功地製造出了全世界首個活的「細胞激光器」——他們利用表達了綠色熒光蛋白(GFP)的腎臟細胞製造出了一種納秒級的激光脈沖,用單個活細胞作為增益介質產生了激光.首先，將其植入活的動物體內，將大大提高透視掃描的精確度，醫生將也能藉助這種體內激光而不是體外掃描來判斷癌症病灶的情況；
其次，由於不同細胞結構產生的激光在光學性質上有差異，可以通過分析最後得到的光來研究細胞和機體組織；
再次，目前醫學上有一種光動力療法，可把對光敏感的葯物送到要醫治的機體部位，然後用光照來激發葯效，最新研製出的這種「細胞激光器」也許可以增進這種療法
2011年5月，在《血液》上刊發的論文顯示：一名白血病患者在進行骨髓移植後，竟意外地治癒了艾滋病，這被稱為世界上首例艾滋病「痊癒」患者。2011年11月30日，《自然》雜志刊登美國加州理工學院大衛·巴爾的摩教授的研究論文：小鼠一次性肌肉注射含有抗體基因的病毒載體後，便可對HIV病毒長期免疫。通過使用一種經過改造的腺病毒，可以在實驗鼠肌肉細胞的基因序列中加入一段代碼，使得肌肉細胞能夠生成和分泌一些抗體。這些抗體具有幫助機體抑制艾滋病病毒的作用,最初是在一些對艾滋病有抵抗力的患者體內分離得到的。
「抗逆轉錄病毒葯物治療可以同時預防HIV」列《Science》雜志」世界十大科技進展」第一位，這項研究由美國北卡州立大學的研究人員完成。
艾滋病病毒（HIV）感染者如果在患病初期就接受抗逆轉錄病毒葯（ARVs）治療，那麼其將病毒傳染給異性伴侶的幾率減少96%。該研究結果結束了長期以來人們存在的關於抗逆轉錄病毒葯物的早期治療是否同時具有治療艾滋病患者和減少HIV傳播雙重功效的爭論。
將葯物遞送入大腦細胞內一直是醫生治療腦神經疾病時面臨的重大挑戰。目前，治療腦神經疾病面臨的挑戰之一是找到讓葯物突破血腦屏障的方法。血腦屏障是介於血液和腦組織之間的屏障結構，其對血液中的物質進入大腦具有選擇性通透的作用，然而，血腦屏障也將葯物阻擋在外，成為科學家治療腦神經疾病時的障礙。
在最新研究中，牛津大學的科學家使用實驗鼠體內的運載蛋白——外來體將葯物直接遞送到了實驗鼠的大腦細胞內，突破了這道屏障。最近，英國科學家研發出了一種能將葯物直接遞送入大腦細胞內的方法，攻克了治療阿爾茨海默病、帕金森病和肌肉萎縮症的重大障礙。
日本慶應大學一個研究小組最新報告說，他們利用兩名健康百歲老壽星死後的皮膚細胞，成功培育出誘導多功能幹細胞（iPS細胞）。皮膚細胞在人死後大約兩天內依然「存活」，慶應大學教授鈴木則宏等人徵得家屬的同意後，從兩名105歲以上的「健康長壽」死者身上分別採集了皮膚細胞，並且培育出了沒有疾病性質的正常的iPS細胞，而且使其分化成神經細胞。
由於樣本採集自沒有重病、極其健康的高壽老人遺體，用它們作為比照對象，有望幫助阿爾茨海默氏症等疾病的早期診斷，或幫助醫學人員開發出相關疾病的早期預防葯物。