㈠ 请教细胞生物学发展前景
初步觉得现在细胞生物学在产业上的应用应该有这么两大块:一个是细胞衍生产物,利用细胞来生产抗体、某些重要的蛋白等;另一个是应用与再生医学的干细胞。前者的产业已经开始运作,但是好像没有形成规模吧。后者正在起步,只有美国已经开始有产品进行临床研究了,用间充质干细胞来进行下颌骨重建等。但是我们国内的干细胞产业刚刚开始,并且面临政策的不明朗性,要真正应用起来,尚需时日。但是这个应用一旦突破,将是一个极大的市场。
㈡ 现代生物技术发展会给人类带来哪些潜在的负面影响
生物技术发展对人类健康的影响
摘要:生物技术在医疗保健、环保及食品领域的应用,对改善人类的医疗与生存环境、提高疾病预防、诊断及治疗技术都产生了深刻的影响.然而,在其为人类社会带来巨大益处的同时,我们应高度警惕它对人类健康及社会伦理道德、生态环境所带来的负面影响,并积极做出科学而有效的对策.
1. 生物技术发展现状
生物技术(Biotechnology)是以生命科学为基础.利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合进行社会生产或社会服务的综合性技术领域.它是20世纪70年代初在分子生物学和细胞生物学基础上结合现代工程学的方法和原理而发展起来的一门综合性科学技术[1].
以基因工程、蛋白质工程、细胞工程为基础的现代生物技术是21世纪科技创新的前沿,代表了高新技术发展的方向.尤其是1990年启动的,由美、英、德、日、法、中六国参与的人类基因组计划(human genome project,HGP)的顺利实施则把生命科学推向当代科学研究的顶峰.
生物技术的发展对化学、数学、物理、材料、信息工程等学科提出了许多新问题、新思路和新挑战,促使这些学科不断开拓新的研究领域.
生物技术产业的发展对于改善人们的生活环境、提高人们的生活质量具有重要意义,特别是对于我国这样一个人口众多、人均资源少的国家,发展生物技术产业更具有重要的战略意义.
2. 生物技术对人类健康的积极促进作用
生物技术自诞生之日起就一直为人类健康水平的提高起着不可或缺的作用.主要体现在以下5个方面:
2.1 疾病预防、诊断及治疗
医药生物技术是生物技术领域中最活跃、产业发展最迅速、效益最显着的领域.投资比例及产品市场均占生物技术领域的首位.生物技术在医药领域的应用涉及到新药开发、新诊断技术、预防措施及新的治疗技术,如单克隆抗体、基因诊断、荧光检测、基因芯片等.这些技术可以快速、灵敏、简单地诊断疾病.常用的疾病诊断方法有酶联免疫吸附检测法和DNA诊断技术.
单克隆抗体可以用于疾病治疗,也可用于疾病诊断.如用于肿瘤治疗的生物导弹,是将治疗肿瘤的药物与抗肿瘤细胞的抗体连接在一起,利用抗体与抗原的亲和性,使药物集中于肿瘤部位以杀死肿瘤细胞,减少药物对正常细胞的毒副作用[1].单克隆抗体更多地是用于疾病的诊断和治疗效果的评价.再有,基因芯片技术可用于包括遗传性疾病、传染性疾病及肿瘤等疾病的诊断、DNA序列分析、药物筛选、基因表达水平的测定等领域.这些都为改善人类健康和提高生命质量起到一定的促进作用[2].
2.2 生物制药
生物制药改变了传统制药的原料、工艺和生产方式,制造出有特殊疗效的药物,帮助医学战胜了许多威胁人类健康和生命的顽症.抗生素是人类最熟悉、应用最广泛的生物技术药物.目前上市的基因工程蛋白质药物主要用于治疗癌症、艾滋病、细菌感染、代谢病、血液病、糖尿病等[3].利用基因工程生产的重组疫苗可以达到安全、高效的目的,如病毒性肝炎疫苗、霍乱、痢疾、血吸虫疫苗等[4].
2.3 HGP对人类疾病基因研究的贡献
人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息,HGP在利用基因进行疾病诊断方面发挥着重大作用.过去人们要花很长时间来寻找到底是哪一种基因引发疾病,有了基因图谱,这一过程将大大缩短.基因图谱将有助于科学家找到治病的新药[5].了解基因对蛋白质的作用.科学家可以设计基因药物,利用基因释放的命令来修复或制造蛋白,使蛋白按要求控制人体细胞或器官的正常运作,达到治病的目的.
2.4 转基因动植物
通过基因工程来提高食物的营养水平,可为改善全球人类营养状况做出贡献.转基因动物和转基因农作物的出现为人类提供了新型、高质、健康的食品.其中,以转基因植物发展尤为迅速.据统计,在美国,转基因食品高达4000多种,已成为人们日常生活的普通商品.
2.5 生物技术在环保方面的应用
现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等也方面发挥着重要的作用.如利用生物技术处理垃圾废弃物,即通过降解破坏污染物的分子结构,而降解产物及副产物大都可被生物重新利用,这样便有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度.此外,还可利用发酵工程技术处理污染物质.
3. 生物技术给人类带来的困扰
3.1 生物技术的安全性问题
生物安全狭义来讲,是指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国越境转移可能对生物多样性、生态环境和人类健康产生潜在的不利影响.广义是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康及生态环境所产生的危害或潜在风险.
3.1.1基因污染:是一种非常特殊又危险的环境污染.大致有三种情形:污染传统作物而改变其消费性质;污染自然界的基因库;影响自然界的生态平衡.
3.1.2转基因食品的安全性:目前尚无定论.其风险目前已引起广泛关注.转基因生物作为食品进入人体,很可能出现某些毒理作用和过敏反应;转基因生物使用的抗生素标记基因可能使人体对很多抗生素产生抗性;转入食品中的生长激素类基因可能对人体生长发育产生重大影响,有些影响需要经过长时间才能表现和监测出来[6,7];转基因微生物可能与其他生物交换遗传物质,产生新的有害生物或增强有害生物的危害性.以致引起疾病的流行[6].
3.1.3基因治疗的不确定性:
1)目前的技术不能保证将基因引入生殖细胞对后代不造成伤害并且有效,而一旦造成伤害将遗传下去且不可逆转;
2)有治疗价值的基因尚为数不多,多基因控制的遗传病机理尚不明了;
3)为了使基因进入细胞内,基因常与腺病毒或逆转录病毒整合在一起,但病毒对机体的潜在风险没有得到解决.
3.1.4异种移植的危险性:免疫排斥与跨物种感染是异种移植的两大主要问题.
3.1.5生物武器的恐慌:生物战剂是在军事行动中用以杀伤人畜和破坏农作物的致病微生物、毒素和其他生物活性物质的统称.目前,传统的生物武器发展到了“基因武器”的新阶段.
3.2 生物技术的伦理问题
生物医学技术的进步使人们不但能更有效地诊断、治疗和预防疾病,而且有可能操纵基因、精子或卵子、受精卵、胚胎、以至人脑和人的行为.这种放大了的力量可以被正确使用,也可能被滥用,对此如何进行有效控制?这种力量的影响可能涉及几代人.若这一代人的利益与子孙后代的利益发生冲突时怎么办?1997年2月, “克隆羊”的问世在全世界引起了强烈反响,那么下一步会不会有“克隆人”?HGP的完成之后, “基因歧视”使一些携带不正常基因的人在婚姻、就业、升学等受到不公正待遇[8].现代辅助生殖技术(Artificial Reproction Technology,ART)的产生及发展,使传统婚姻家庭理念遭到前所未有的冲击与破坏,一个孩子可能有五个父母[9],到底谁是孩子的合法父母?胚胎成为商品,那么人是不是也是商品?生物技术在许多方面都给伦理学出了难题,而伦理的模糊、混乱和颠倒极易导致心理和感情上的扭曲.
㈢ 当前细胞生物学研究中的3大基本问题是什么
从研究内容来看细胞生物学的发展可分为三个层次,即:显微水平、超微水平和分子水平
㈣ 细胞生物学研究的主要问题
细胞生物学的主要任务是把发育和遗传联系起来,细胞分化这个问题的重要性就不言而喻。因为就整个有机体而言,遗传特点不仅显示在长成的个体,而是在整个生命过程不断地显示出来。在细胞水平,细胞的分化也就是显示遗传特征的过程。
一个经常被引用的例子是红细胞中血红素的转换。人类胚胎早期的红细胞中首先出现胚期血红素,后来逐渐被胎儿期血红素所代替,胎儿三个月之后,后者又被成体型血红素所代替。关于这些血红素已经有很多研究例如它们各自由那些肚链组成,这些肚链在个体发育中交互出现的情况,它们各自的氨基酸组成和排列顺序,各个肽链的基因位点,以至基因的结构都已比较清楚,工作可以说是相当深入了。
但是,追根到底有些问题依然没有得到明确的解答,甚至没有解答——这也适用于关于其他细胞的终末分化的研究。
实现了终末分化的细胞,已经失去了转变为其他细胞类型的潜能,只能向一个方面分化。例如红细胞,虽然发生血红素的转换,但不能转变为其他类型的正常细胞,与胚胎细胞相比,它们的情况要简单些,因为胚胎细胞在尚未获得决定的时候是具有广泛潜能的。拿中胚层细胞来说,它们既可以分化为肌细胞,也可以分化为前肾细胞、血细胞、间质细胞等。
细胞生物学的研究往往乐于使用培养的细胞,它的优点是可以提供足够量的细胞做生化分析,并且只有一种细胞,材料比较单一,分析结果方便。但是对于某些方面的研究则有不足之处,因为细胞在任何一个有机体里都是处于一个社会之中,和别的细胞不同程度地混杂在一起,在其生命活动中不可能不受到相邻的其他细胞的影响,甚至是相邻的同类细胞的影响,其处境要比培养的细胞复杂得多。因此为了研究在一个细胞群中细胞与细胞间的相互关系,细胞社会学被提了出来。
细胞社会学的内容相当广泛,包括不同细胞或相同细胞的相互识别,细胞的聚集与粘连、细胞间的交通和信息交流,细胞与细胞外间质的相互影响,甚至还可包括细胞群中组织分化模式的形成。有些方面已经积累了一些资料,从细胞社会学的角度有目的地深入下去一定会提供更系统的,有用的信息。由于细胞社会学是以细胞群体为对象,而且有些问题也是发育生物学需要了解的,发展下去很可能它会成为细胞生物学与发育生物学之间的桥梁。
展望细胞生物学的研究,除了关于各细胞组分的结构与功能,以及对各种生命现象的研究还要继续深入外。研究是什么原因使得基因能够有序地选择性地表达,可能会成为今后重点研究的问题。此外细胞社会学也会越来越受到重视。
㈤ 现代生物学的发展带来的好处和坏处
现代生物技术正在深刻地改变着我们的生活。
转基因食品已经不再神秘,比如转基因大豆食用油已经十分普遍。转基因大豆可能抗虫、抗病,抗旱,也可能生长快、产量高,就像,总之是豆中超人,就像人类中的X-MEN(X战警)。
假如某人肝硬化,必须肝脏移植,然而没有合适的捐献者。这时一只与他一起长大并与他产生深刻感情的一只宠物猪表示为他献出自己的生命。于是医生含泪给这只猪注入调节因子,抑制它抗原基因的表达,取出了它的肝脏植入病人体内而不产生任何面议排斥反应。正是现代生物技术成就了这头猪的英雄壮举!
除此之外,还有带着挽救生命的使命而将生的天使。20世纪90年代,美国加州就有通过遗传学设计而降生的试管婴儿为他患白血病的姐姐提供骨髓的实例。
其实,正如有人担心的,这些辉煌成果之下也暗藏危机。
科学家对基因的结构和基因间的相互作用都了解甚少。而且外源基因插入寄主细胞的DNA完全是随机的。在这些不确定因素之下有可能产生恶性后果。
比如插入了外源基因的植物,可能因为基因简的微妙的不为人知的联系而私下产生了某种毒性蛋白。多年来人们从未因食用转基因食品而中毒可能是因为这种毒性蛋白积累到一定量才会发威,届时悔之晚矣。
子地球生命诞生30多亿年来才达到现在的动态平衡。而人类在短期拟通过基因重组创造出大量转基因生物,势必打破原有的物种界限,改变生态系统的物质循环和能量流动,干扰生态系统的稳定。
非但自然界面临着这样的危机,人类社会同样在现代生物技术的黑暗面的笼罩下。
设想你拥有亿万家产,某邪恶博士设法弄到你儿子的体细胞,并借此克隆出一个复制品,然后教育他你是他的父亲,包括一切细节都被他设计得合乎逻辑。于是你临终时突然出现另一个遗产继承人。法医对他无能为力,因为他的基因与你儿子完全相同。结果你真正的儿子损失了一半应属于他的财产,你死不瞑目,你的家族因为这个新成员的到来而不得安宁,那个邪恶博士携巨款而逃!
不过这个博士以该很老了,甚至应该老死了,但是他却还活着。他可能在自己壮年时用自己的体细胞核克隆了一批自己,并托人把他们养大,接着像换零件似的拆下他们的器官替换自己衰老的器官以延年益寿。他之所以为所欲为的犯罪而不被制裁,可能是他又用转基因技术培养出一些新型致病细菌或病毒,并借以威胁警察们。
以上问题看似危言耸听,但的确都有发生的可能。
我们该怎么办?没有什么可以阻止人的好奇心,我们不可能在一片光辉的科学领域里有能力向前冲却止步不前。只有趋利避害,健全立法,提高安全保障,缓慢而坚定的向神秘的未知世界前进
㈥ 现今结构生物学面临哪些困难
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.
有些着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
着名生物学家威尔逊(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。
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.
㈦ 关于高校细胞生物学教学的几点思考
在生命科学飞速发展的今天,以学生为主体,以培养创新型人才理念为主导,对细胞生物学的教学内容、教学手段进行改革和创新,提高教学质量是高校生命科学类教师的使命。传统的细胞生物学教学模式,常常由于忽视了学生的学习心理特点,课堂变得沉闷,教学效率低,损伤了学生的学习积极性。本文主要就笔者在细胞生物学课堂教学过程中发现的问题和自己对教学改革的一些方法进行了探讨。
㈧ 影响细胞生物学发展的限制性因素
随着分子生物学的兴起和向各方面的渗透,生物科学的各分支学科也经历着兴衰更替的变化。从目前的发展状况来看,分子生物学仍将保持带头分支学科的地位,重点研究的领域是:生物大分子的结构和功能的研究;真核生物基因及基因表达调控的研究;分子神经生物学的研究;医学分子生物学的研究;植物分子生物学的研究;分子进化的研究,等等。由此可见,分子生物学带动了整个生物科学的全面发展,这是当代生物科学的一个显着特点和发展趋势。现代生物科学的发展,是生物科学与数学、物理学、化学等科学之间相互交叉、渗透和相互促进的结果。其他相关科学推动了生物科学对生命现象和本质的研究不断深入和扩大,生物科学的发展也为其他相关科学提出了许多新的研究课题,开辟了许多新的研究领域。可见,生物科学与有关科学的高度的双向渗透和综合,也已经成为当代生物科学的一个显着特点和发展趋势。现代生物科学的新进展,许多是在采用先进的技术和手段的条件下取得的,这些新技术有:DNA重组技术,DNA合成技术,快速DNA序列测定技术,蛋白质人工合成技术,蛋白质序列测定技术,核酸分子杂交技术,限制性内切酶片段长度多样性技术,反义RNA技术,聚合酶链反应扩增技术,单克隆抗体技术,脉冲电泳技术,磁力共振技术,扫描隧道和原子力显微技术,同步辐射技术,电子计算机技术,等等。可见,研究技术和手段的革新是当代生物科学的另一个显着特点和发展趋势。近些年来,生态学的研究特别引起人们的关注。由于人类在全球的生存条件日趋恶化,生态学正与数学、地球科学等学科联合起来,研究地球各个圈层的相互作用及其引起的全球变化。随着分子生物学的发展,生物学家也开始在分子水平上研究生物与环境的关系。这种宏观与微观两方面的发展和结合是当代生态学发展的一个重要特征。生态学正在成为指导未来全球经济持续发展的准则和科学依据。可见,对生态学研究的高度重视,也是当代生物科学的一个显着特点和发展趋势。未来生物学研究的热点领域从现在到21世纪初,分子生物学的研究将带动生物科学全面迅速地发展,生物科学的众多分支学科,将在更高层次上实现理论的大综合。促使生物科学向高层突破的热点研究领域有:生物大分子的结构和功能,基因和细胞,遗传、发育和进化的统一,脑科学,行为科学,生态学等。
㈨ 细胞生物学研究有哪些瓶颈问题,应如何解决
从生命结构层次来看,细胞生物学位于分子生物学和个体生物学之间,同它们互相衔接、互相渗透。因此,从这一意义上来说,细胞生物学是一门承上启下的学科,和分子生物学一起同是现代生命科学的基础,并广泛渗透到遗传学、发育生物学、生殖生物学、神经生物学和免疫生物学等的研究中,和农业、医学、生物高新技术的发展有密切的关系,是生命科学的重要支柱之一。
从20世纪70年代基因重组技术的出现到当前,细胞生物学与分子生物学的结合愈来愈紧密,研究细胞的分子结构及其在生命活动中的作用成为主要任务,基因调控、信号转导、肿瘤生物学、细胞分化和凋亡是当代的研究热点。