A. 生物界有哪些成就 急需
17世纪前后生物学中出现了最早的一批生物学实验,如英国生理学家W.哈维关于血液循环的实验,J.B.van黑尔蒙特关于柳树生长的实验等。到了19世纪,物理学、化学比较成熟了,生物学实验就有了坚实的基础,因而首先是生理学,然后是细菌学和生物化学相继成为明确的实验性的学科。19世纪80年代,实验方法进一步被应用到了胚胎学,细胞学和遗传学等学科。系统的方法 系统科学源自对还原论、机械论反省提出的有机体、综合哲学,从C.贝尔纳与W.B.坎农揭示生物的稳态现象、维纳与艾什比的控制论到贝塔郎菲的一般系统论,最早建立的是系统心理学,系统生态学、系统生理学等先后建立与发展,20世纪70-80年代系统论与生物学、系统生物学等概念发表。从香农信息论到I.普里戈津的耗散结构理论,将生命看作自组织化系统。细胞生物学、生化与分子生物学发展,艾根提出细胞、分子水平探讨的超循环理论,20世纪90年代中科院曾邦哲的系统遗传学及系统医药学、系统生物工程概念发表。随着基因组计划、生物信息学发展,高通量生物技术、生物计算软件设计的应用,带来系统生物学新的时期,国际、国内系统生物学研究机构建立而进入系统生物学时代。
地球上的植物大约有50多万种,动物约有150多万种。现存的动物只有原来地球上的动物的十分之一。多种多样的生物不仅维持了自然界的持续发展,而且是人类赖以生存和发展的基本条件。
寿命是生物的基本参数之一。有的生物只能生存一天,有的生物例如一些植物能生存几千年。 细胞衰老在决定生物体、细菌、病毒甚至是朊毒体的寿命时很重要。 目前,科学界普遍认为存在于细胞染色体末端的一段特殊的DNA序列——端粒与细胞的寿命有着很大的关系。通常情况下,细胞每分裂一次,端粒就会变短一些。随着端粒逐渐缩短,最后造成了位于染色体DNA中间段的对细胞生命活动有意义的DNA序列的缺失。由于此时无法继续进行正常的生理活动,细胞便会进行一种由自身控制的程序性死亡——细胞凋亡。 此外,肿瘤细胞中的端粒结构通常没有缩短,这也是肿瘤细胞能够进行无限制分裂的原因之一。
在很长一段时间里,界是生物科学分类法中最高的类别。一开始人只将生物分为动物和植物两界,微生物被发现后,也长时期被分入动物或植物界:好动的微生物被分入动物界,有色素(藻类)的或细菌被分为植物,有些甚至被同时放入两界。后来,没有细胞核的细菌被独立为一界,再后来真菌被分出植物界,也成为独立的一界,最后自立为界的是古细菌。
最新的基因研究发现这种分类法并不十分正确,因此引入了域作为生物最高的类别。现有的生物被分入非细胞生物域、真核生物域或原核生物域,没有成型的细胞核的生物(细菌和古细菌)被分入原核生物。只有在真核生物中还有界的分法。真核生物中分四个界:原生生物界、真菌界、植物界和动物界。
总共九个界:类病毒界,病毒界,古细菌界,细菌界,蓝藻界,原生生物界,真菌界,植物界,动物界。
细胞的化学成分主要指构成细胞的各种化合物。这些化合物包括无机物和有机物。一般指含碳氢的化合物及其衍生物就叫有机物(碳酸盐除外),如:淀粉、氨基酸、氨基酸盐、核酸等;无机物主要是水、无机盐和气体单质。各种物质在活细胞中的含量从少到多的正常排序是:糖类和核酸(占1~1.5%)、无机盐(占1~1.5%)、脂质(占1~2%)、蛋白质(占7~10%)、 水(占85~90%)。
古代人们在栽培植物和驯养动物的生产实践中,积累了关于生物的形态、构造和生活习性的知识,注意到生物机体的变化以及生物与环境的关系,逐步形成了朴素的生物进化思想。古希腊的亚里士多德通过对他那个时代有关动物的知识的系统整理,把540种动物按性状的异同分为有血的和无血的两大群,每群之下又分为若干类。他进一步提出生物等级即生物阶梯的观念,认为自然界所有生物形成一个连续的系列,即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列。中国战国时期汇集的《尔雅》一书记载了生物类型的变化;汉初的《淮南子》一书,不仅对动植物作了初步分类,而且提出各类生物是由其原始类型发展而来的。
克隆技术是生物技术领域一个具有划时代意义的重大科技突破,随着在英国克隆的“多利”羊的出生,引起世界范围人们的高度重视,科学家认为它预示着“21世纪人类将全面进入克隆时代”。多莉已在1998年4月顺利产下它的第一只羊羔,这表明,由一只成熟细胞克隆出的羊可以受孕并足月怀胎,产出一只健康羊羔。
克隆出“多莉”的科学家说,克隆体有生产健康的后代对于核转移技术的商业化很重要。采用克隆技术的好处是:可以加快良种家畜的繁殖,从而有可能使畜牧业发生一场革命;可以培养出一批批优质的牛羊品种,以满足人们的需要;可以拯救濒危野生物,保持生态平衡;可在医学领域大量生产人们所急需的许多名贵药品。此外,采用克隆技术,可以对植物的细胞、组织或器官进行克隆,改变过去“靠天吃饭”的传统农业。总之,在这世纪之交,在隆技术的发展将会改变人类的生存环境,大大造福于人类。
《礼记·乐记》:“土敝则草木不长,水烦则鱼鳖不大,气衰则生物不遂。” 唐 元稹 《含风夕》诗:“生物固有涯,安能比金石。” 邹韬奋 《关于<生活日报>问题的总答复》:“诸位都明白,一切生物都不能离开环境而生存。”
《庄子·人间世》:“汝不知夫养虎者乎,不敢以生物与之,为其杀之之怒也。” 清 李斗 《扬州画舫录·小秦淮录》:“平时入市,一见生物,出钱买放之。如无钱,则合掌礼拜,皆以既见生物,必得放之为愿。”
《荀子·礼论》:“天能生物,不能辨物也;地能载人,不能治人也。” 汉 董仲舒 《春秋繁露·阳尊阴卑》:“爱气以生物,严气以成功,乐气以养生,哀气以丧终,天之志也。”《明史·外国传四·琉球》:“天地以生物为心,帝王乃可绝人类乎!”亦指种植农作物。 明 宋应星 《天工开物·锤锻》:“凡治地生物,用锄、镈之属。”
宋 俞文豹 《吹剑录外集》:“ 唐 柳元度 年八十而强力,人问之,曰,但不以气海煖冷物、熟生物……盖不经烟火乃生物也。”
约公元前15000年在随后的5000年中,法国人在拉斯考克斯制作了山洞画,这些画表明我 们的祖先已在观察生物世界。这些画上有野牛、鹿和其他动物。
约公元前2650年人们确认,埃及医生伊姆荷太普从自然现象中寻找疾病的原因。
约公元前2000年在尼罗河流域发现的纸草文献中,已记录了治疗创伤和疾病的信息。
约公元前1750年巴比伦国王汉莫拉比制定了与行医相关的法律,并雕刻在石柱上。这些法律详述了有关费用的规定和对于治疗失误的严厉惩罚,如因治疗事故使1位患者死亡而被切掉双手。
约公元前1500年中国人为生产精美的衣服而养蚕。农民将装有蚂蚁的包放在柑橘树上,以保护果实不被昆虫侵害-----这是有关使用生物防治的最早记录。
约公元前802年欧洲首次从亚洲引入和种植玫瑰树。
公元前570年古希腊哲学家阿纳克西曼德提出,动物最早生产于水中,然后变成陆地动物。
公元前500年爱菲斯的赫拉克利特提出:对于生命来说,相反力之间的张力是必不可少的。而且,他相信火是基本的元素。
约公元前460年此后的90多年,希腊医生希波克拉底在希腊的柯斯岛上生活和教学。
二十世纪,人类对生命的认识有了崭新的视野。生物学家的主要精力从捕捉分辨新奇的物种,转移到研究生物的内在奥秘;由在显微镜下观察各种细胞进而进入到它的里面,开始认识构成它的各种分子。科学家们根据对于生物现象已有的了解,去探寻它们如何与生命机理交相呼应。自此,生命遗传的奥秘被人类一点点地揭开,开始出现了人造基因食物,人类健康所受的威胁也越来越少,生物学使人类在与自然的搏斗以及控制自身生命规律的努力中看到了曙光。
B. 人类目前在生物圈研究领域的成就都有哪些
1、重磅!世界上首例体细胞克隆猴在中国诞生
克隆羊多莉(Dolly)诞生于1996年7月5日,1997年首次向公众披露。它被美国《科学》杂志评为1997年世界十大科技进步的第一项,也是当年最引人注目的国际新闻之一。
在培育多莉羊的过程中,科学家们采用体细胞克隆技术,这种技术也称作体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer, SCNT)。
SCNT是动物细胞工程技术的一种常用技术手段,涉及将供者体细胞核移入去核的卵母细胞中,使后者不经过精子穿透等有性过程(即无性繁殖)就可被激活、分裂并发育为新的胚胎,这个胚胎最终发育为动物个体。
2、华人团队解决异种器官移植难题
近日,《科学》杂志在线刊登了一项重量级的研究。来自浙江大学、云南农业大学、重庆第三军医大学、哈佛大学以及其他科研机构与公司的团队使用CRISPR-Cas9基因编辑技术。
一举解决了将猪器官移植到人体内的关键难题。这项研究的通讯作者是2017全球青年领袖,80后科学家杨璐菡博士。
器官移植手术影响了全球数百万人的生命。以美国为例,此时此刻,正在排队等待器官移植的患者人数高达12万。然而,每年能够用于移植的器官数量非常有限,成功进行的器官移植手术仅有3万多例。据估计,在2016年,每天都有22名患者在等待器官移植的过程中死去。
3、核移植技术重编程能力比诱导型多能干细胞技术更强
核移植(somatic cell nuclear transfer)和诱导型多能干细胞(iPSCs)是体细胞重编程的两种最主要的技术手段。核移植技术与诱导型多能干细胞的重编程能力是否存在差异一直是人们非常关注的问题。
2009年,高绍荣实验室通过四倍体互补实验,获得了全部由ips细胞发育而来的小鼠,证明了诱导型多能干细胞和核移植胚胎干细胞一样具有真正的多能性。但是,这是以健康个体来源的体细胞作为供体细胞的情况。未来的体细胞重编程应用于临床研究时,主要面向的是病人而非健康个体。
4、中国科学家建立单倍体体细胞遗传筛选体系
单倍体细胞在遗传筛选和转基因动物培育中具有重要价值。前期研究获得了哺乳动物的单倍体胚胎干细胞,但是单倍体胚胎干细胞在体外培养和分化过程中会发生自发二倍化,对建立单倍体体细胞遗传筛选体系带来挑战。
中国科学院院士、中科院动物研究所研究员周琪研究组通过活细胞观察,证实单倍体胚胎干细胞在分裂时发生有丝分裂滑移使细胞从中期直接进入间期,从而导致二倍化。用调控分裂中期关键靶点的小分子抑制剂进行筛选,发现CDK1和ROCK通路是调控单倍体胚胎干细胞二倍化的关键通路。
通过添加ROCK抑制剂,能将单倍体胚胎干细胞分化为三个胚层的单倍体体细胞,包括神经干细胞(可进一步分化为成熟神经元和星形胶质细胞)、心肌细胞和胰岛细胞。
5、机器人操作体细胞克隆猪诞生
经过两个多月漫长等待,一份特殊的“亲子鉴定”报告近日出炉。13头克隆小猪与“代孕”母亲无血缘关系,仅与供体细胞存在“亲子关系”。这从医学上表明了世界首例机器人操作的体细胞克隆猪在天津诞生。
较之以往的“手工操作”克隆技术,此次机器人自动化“操刀”,用力更小,对细胞伤害更少,精度更高,体细胞克隆技术成功的关键指标“囊胚率”也从10%提高至20%。
“机器人操作体细胞克隆猪”研究来自南开大学机器人所赵新教授领导的跨学科研究团队。体细胞克隆是改良生物品种的经典方法之一。它将普通品种卵母细胞的细胞核去除后,注入优良品种的体细胞,获得的后代一定是优良品种。
C. 你还了解我国生物科学发展的哪些成果
1、中国在超级杂交稻育种技术与应用、转基因植物研究等领域达到国际先进水平;
2、动物体细胞克隆技术也日臻完善,废水处理新型反应器和新工艺的开发研究取得重要进展;
3、一大批生物技术成果或已申报专利,或进入临床阶段,或正处于规模生产前期阶段,若干生物技术公共研发平台初步形成;
4、中国的基因检测服务能力在全球已处于领先地位,出口药品已从原料药向技术含量更高的制剂拓展,高端医疗器械核心技术的突破大幅降低了相关产品和服务的价格;
5、超级稻亩产突破1000公斤,达到国际先进水平;生物发酵产业产品总量居世界第一。
(3)生物技术领域的成就有哪些扩展阅读:
生物技术的发展可以划分为三个不同的阶段:传统生物技术、近代生物技术、现代生物技术。传统生物技术的技术特征是酿造技术,近代生物技术的技术特征是微生物发酵技术,现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首要标志。
现代生物技术在70年代开始异军突起,近一、二十年来发展极为神速。它与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱,被认为是21世纪世界知识经济的核心。
生物技术的应用范围十分广泛,主要包括医药卫生、食品轻工、农牧渔业、能源工业、化学工业、冶金工业、环境保护等几个方面。其中医药卫生领域是现代生物技术最先登上的舞台,也是目前应用最广泛、成效最显着、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。
D. 21世纪生命科学领域三大重大成就
人类基因组计划,干细胞研究,克隆技术的发展。
虽然人类基因组计划是20世纪提出的,但它是21世纪完成的。
(4)生物技术领域的成就有哪些扩展阅读:
生命科学研究意义
生物与人类生活的许多方面都有着非常密切的关系。生物学作为一门基础科学,传统上一直是农学和医学的基础,涉及种植业、畜牧业、渔业、医疗、制药、卫生等等方面。随着生物学理论与方法的不断发展,它的应用领域不断扩大。生物学的影响已突破上述传统的领域,而扩展到食品、化工、环境保护、能源和冶金工业等等方面。如果考虑到仿生学,它还影响到电子技术和信息技术。
人口、食物、环境、能源问题是当前举世瞩目的全球性问题。世界人口每年的增长率约20%,大约每过35年,人口就会增加一倍。地球上的人口正以前所未有的速度激增着。人口问题是一个社会问题,也是一个生态学问题。人们必须对人类及环境的错综复杂的关系进行周密的定量的研究,才能对地球、对人类的命运有一个清醒的认识,从而学会自己控制自己,使人口数量维持在一个合理的数字上。在这方面生物学应该而且可能做出自己的贡献。内分泌学和生殖生物学的成就导致口服避孕药的发明,已促进了计划生育在世界范围内的推广。
在人口问题中,除了数量激增以外,遗传病也严重威胁人口质量。一些资料表明,新生儿中各种遗传病患者所占的比例在 3%~10.5%之间。在中国的部分山区,智力不全者占2%~3%,个别地区达10%以上。揭示产生遗传病的原因,找到控制和征服遗传病的途径无疑是生物学又一重要任务。进行家系分析以确定患者是否患有遗传病,对患者提出有益的遗传指导和劝告;通过对胎儿的脱屑细胞进行染色体分析和各种酶的生化分析,以诊断未来的婴儿是否有先天性遗传性疾病。
这些方法都能避免或减少患有遗传病婴儿的出生,以减轻家庭和社会的沉重负担。将基因工程应用于遗传病的治疗称为基因治疗,在实验动物上对几种遗传病的基因治疗已取得一些进展。随着基因工程技术的发展,基因治疗将为控制和治疗人类遗传病开辟广阔的前景。
E. 谁知道当前最新生物科技成就
2000年
世界
一,科学家公布人类基因组"工作框架图"
二,美研制出最先进的量子计算机和生物计算机
六,科学家发现存活了2.5亿年的细菌
七,法国实施基因疗法首获成功
八,艾滋病研究取得重要进展
科学家在实验室中发现了两种能遏制整合酶运动的物质—二酮酸抑制剂的化合物家族成员.试验表明,它们能阻止艾滋病毒遗传物质与人体白细胞遗传物质相结合.
九,美科学家研制出分子开关
我国
一,袁隆平主持超级杂交稻研究取得重大成果
二,在世界上率先破译对虾病毒遗传密码
四,上海有机化学所率先合成高活性抗癌物质
八,在世界上首次完成生物制氢中试研究
九,我国在世界上首创电磁式生物芯片
2001年
世界
二.科学家发现RNA(核糖核酸)多才艺.
它不仅是遗传物质的信使,还能执行其他工作.例如,1.科学家去年发现一些RNA小片段能够使植物基因处于关闭状态.2.今年又在老鼠和人身上发现了类似的"RNA干扰"现象.3.细胞生物学家还发现信使RNA是如何拼接在一起的,而信使RNA是DNA信息和蛋白质信息之间的生化连接.
四."人类基因组计划"同时公布进一步完善后的人类基因组图,提前完成人类基因组测序计划.另外,还有60多种生物的基因组在2001年被测定.
六.科学家在发育中的神经系统里发现了分子信号如何诱导和压制神经轴突的生长,这将有助于科学家找到修复受损成年神经的方法.
七.一种新的抗癌药物,特效"智能炸弹"出现,专门对付致癌的明确生化缺陷.该药能抑制与某种白血病有关的缺陷酶.
我国
二,人类基因组"中国卷"率先绘制完成
"中国卷"完成图的覆盖率从90%提高到100%,准确率从99%提高到99.99%.
三,我国首次独立完成水稻基因组"工作框架图"和数据库
四,我国建成世界上最大种质资源库.
保存种质资源数量处于世界第一,长期贮存的种子数量达到33万多份.
六,科学家成功直接观察分子内部结构
七,我国早期生命研究获重要成果
《中国澄江化石库中发现新的后口动物门》,并将这一奇特的绝灭类群命名为"古虫动物门".这是《自然》杂志近年来第6次公布舒德干等在"寒武纪生命大爆发"研究这一重大前沿领域的系列性科学发现,为全面,准确揭示寒武纪生命大爆发的属性和力度提供了可靠证据.
十,我国创世界棉花单产"三连冠"
2002年
世界
1."小分子核糖核酸( micro-RNA)"被列
为今年最重要的新发现.
3.水稻和蚊子等基因组测序工作完成;
7.发现有助于实现人体生物钟调节的新型光敏细胞;
9.开发出拍摄细胞三维图像的新技术;
我国
1.中国科学家率先绘制出水稻基因组精细图和水稻第四号染色体精确测序图.
7.浙江省农科院培育出世界上含油量最高的油菜新品系.
9.北京大学医学部科学家初步揭开人类细胞衰老之谜.
2003年
世界
二,世界卫生组织正式确认冠状病毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体.科学家还完成了"非典"病毒基因组测序.
三,多国科学家相继破译人类第十四号,七号,六号和Y染色体.
六,世界第一个修补大脑的芯片问世(美国).
八,干细胞研究取得一系列突破性进展.美国科学家首次对人类胚胎干细胞完成了基因工程操作,在干细胞应用于医疗研究上前进了一大步;日本科学家用猴子胚胎干细胞成功生成血管和神经,大大拓宽了再生医疗的前景,日本科学家还首次培育出人体胚胎干细胞;法国科学家首次用胚胎干细胞培育出生殖细胞;澳大利亚科学家首次用胚胎干细胞培育出肺细胞;中国科学家首次将人类皮肤细胞与兔子卵细胞融合,培植出人类胚胎干细胞;美国科学家发现鼠的胚胎干细胞在培养皿中既能发育成精子也能发育成卵子,新发现对研究生殖细胞发育和某些不育症也许会有帮助.
我国
二.科学家揭示出水稻高产的分子奥秘和超级杂交稻研究取得重大突破,超级杂交水稻示范田平均亩产达800多公斤.
三.抗击非典科研取得阶段性重大成果;
十.发现长着4个翅膀的恐龙,为鸟类飞行起源于树栖动物,经历了一个滑翔阶段的假说提供了关键性证据.
2004年
世界
4.韩,美科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞;
9.法艾滋病病毒抗体研究获得重要进展;
10.以,美科学家研制成能够停止或暂停的分子马达.
我国
8.我国科学家破解膜蛋白晶体结构难题;
F. 详细说明现代生物技术所取得的一项成就
基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。
基因工程是利用重组技术,在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方
法,对各种生物的核酸(基因)进行改造和重新组合,然后导入微生物或真核细胞内,使重组基因在细胞内表达,产生出人类需要的基因产物,或者改造、创造新特性的生物类型。
从实质上讲,基因工程的定义强调了外源DNA分子的新组合被引入到一种新的寄主生物中进行繁殖。这种DNA分子的新组合是按工程学的方法进行设计和操作的,这就赋予基因工程跨越天然物种屏障的能力,克服了固有的生物种(species)间限制,扩大和带来了定向改造生物的可能性,这是基因工程的最大特点。
基因工程包括把来自不同生物的基因同有自主复制能力的载体DNA在体外人工连接,构成新的重组的DNA,然后送到受体生物中去表达,从而产生遗传物质的转移和重新组合。
基因工程要素:包括外源DNA,载体分子,工具酶和受体细胞等。
一个完整的、用于生产目的的基因工程技术程序包括的基本内容有:(1)外源目标基因的分离、克隆以及目标基因的结构与功能研究。这一部分的工作是整个基因工程的基础,因此又称为基因工程的上游部分。(2)适合转移、表达载体的构建或目标基因的表达调控结构重组。(3)外源基因的导入。(4)外源基因在宿主基因组上的整合、表达及检测与转基因生物的筛选。(5)外源基因表达产物的生理功能的核实。(6)转基因新品系的选育和建立,以及转基因新品系的效益分析。(7)生态与进化安全保障机制的建立。(8)消费安全评价。
G. 现代生物医学科学实验技术的主要成就有哪些
现代生物医学科学实验技术的主要成就:
摩尔根于1910年用红眼果蝇实验,提出了基因连锁假说和其1926年发表的《基因论》丰富和发展了孟德尔的遗传学说,形成了较完整的基因理论。
1936年瑞典化学家柏尔采留斯提出了蛋白质由氨基酸组成,并先后发现了组成蛋白质的20余种氨基酸。
1953年,美国沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型,之后法国生物学家雅各布、勒尔夫和莫诺于1961年提出DNA复制的机制。DNA双螺旋结构的发现被称为20世纪生物学中最伟大的发现,标志着分子生物学的诞生。
1961年,克里克与布伦纳用实验证明遗传密码是由三个碱基组成,决定一个氨基酸;
1963年,20种氨基酸全部密码被译出;1969年64种密码的含义全部被测出。
1999年公布了由多国科学家完成了人类基因组计划,绘制出了人类基因谱,为从分子生物学角度研究疾病发展的病因、诊断和治疗,展示了发展前景。
H. 中国近年来生物学的成就``
生命科学基础性研究的优先发展领域:基因组和功能基因组学、重大疾病相关基因的识别、分子生物学与生物化学、细胞和发育生物学、神经生物学、动植物区系的系统演化与协同进化、生物信息学等。
基因组研究:在基因组这一前沿领域,中国开始走向世界。中国科学家承担了人类基因组1%的测序,是继美、英、法、日、德后成为正式参加国际人类基因组合作项目的第六个国家,也是惟一加入该计划的发展中国家;克隆了功能新基因的全长cDNA800多条,已申请一批国内外专利;证明了东亚人群的基因组与其他现代人群一样起源于非洲;建成了南、北方人类基因组研究中心。最近,中国科学院在水稻基因组研究中取得重大进展,已经发表了水稻基因组的框架序列,并在参加水稻基因组完成序列图测定的国际合作中率先完成了第四号染色体的工作。中国在微生物基因组测序方面也已成为主要的参加国,迄今已完成了钩端螺旋体等6个微生物的全基因组测序。
疾病相关基因研究:中国科学家充分发挥人类遗传资源优势,近年来取得了疾病致病基因定位、克隆的一系列进展。首先在急性早幼粒白血病的致病基因克隆和功能研究方面取得突破,继而克隆了耳聋、短指(趾)等一批单基因疾病的致病基因,近来又定位了II型糖尿病、原发性高血压和鼻咽癌的基因。应用基因表达谱和生物芯片,最近发现了一批与原发性肝癌发病、发展相关的基因和基因标志。
其他前沿领域:在诸如生物化学和分子生物学、神经生物学、进化生物学等方面,近年来中国生命科学界也取得了不少国际一流成果。例如,发现了与精子成熟和保护有关的抗菌胜基因、揭示了果蝇有与高等动物类似的认知行为,首次观察到植物防止自交的一种新的繁育机制等。在系统发育和动植物区系演化方面,完成了255卷的《植物志》、《动物志》、《中国隐花植物志》,这些工作均得到国际同行的高度评价。
生物技术研究与开发重点领域:高产优质农作物的遗传育种、转基因技术和动物克隆、生物反应器、基因和蛋白质工程疫苗及药物、基因治疗等。
农业生物技术:中国在超级杂交稻研究与组合应用上处于世界领先地位,已选育出一批两系法亚种间杂交稻新组合,较好地实现了杂种优势与理想株型的结合。育成的超级杂交稻组合比现在生产上应用的杂交稻组合增产15%-25%。2000-2001年超级杂交稻累计推广300万亩,共增产优质稻谷3-4亿公斤。优质小麦品种业已得到推广。在植物基因工程研究开发方面,中国已经有转基因耐贮藏番茄,转查尔酮合成□基因矮牵牛、抗病毒甜椒、抗病毒番茄、抗虫棉花等5种自主研制的转基因植物通过了国家商品化生产许可,并有20余种转基因植物进入环境释放阶段。2000年中国转基因作物(主要是转基因棉花)种植面积达到50万公顷,列世界第四位。同时,中国转基因植物的研究体系和安全评价体系也基本建立起来,其中包括以基因研究为主的上游部分、以植物遗传转化为主的中游部分和以生物技术育种为主的下游部分的研究体系。
农业微生物基因工程研究,包括杀虫、抗病、共生和联合固氮等微生物的遗传改造和应用取得良好进展。目前中国是世界上农业重组微生物环境释放面积最大、种类最多和研究范围最广的国家,所取得的成就已受到各国科学家的广泛关注。在中国境内申报并通过农业生物基因工程安全委员会批准的农业重组微生物在40例以上。
在动物生物技术研究与开发方面也取得了可喜的成绩:转基因鱼研究达到了国际领先水平;获得了生产人药用蛋白的转基因动物;获得了山羊、牛等一大批克隆动物,其生产水平已达到国际先进。此外,部分畜禽基因工程疫苗已经达到了商业化生产的阶段。
医药生物技术:经多年努力,基因工程药物产业初具规模,批准上市的产品有18种,进入一、二期临床的有21种,处于临床前开发的有35种。产品市场占有率不断提高,例如α1b干扰素国内市场占有率已达60%。治疗性乙型肝炎疫苗初露端倪:血源性乙肝抗原-抗体复合物已获特殊临床试验批文;基因工程乙肝抗原-抗体复合物即将进入临床试验,成果已获中国和国际专利,目前正在开展三重复合物新型疫苗研制。人工血液代用品技术转让成功,已建成中试规模基地,连续多批产品达到质控标准。通过产学研的结合,中国基因工程制药业具备一定生产能力的企业已有60多家。
生物技术药物由仿制逐步向创新转变,在世界前十种销量最大的品种中,中国能生产八种。此外,应用于诊断或导向药物的单抗和单抗衍生物的研究进展顺利,为今后抗体产品的产业化奠定了基础;遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平;肿瘤免疫治疗、抗血管治疗、组织工程、生物芯片和干细胞研究等取得了一系列突破与重要进展;基因治疗的关键技术实现突破,B型血友病、恶性肿瘤、梗塞性外周血管病等五种治疗方案进入临床试验。中国的生物技术产品销售额已从1986年的2.6亿元人民币上升到2000年的200亿元人民币。
I. 我国科学家对生物学做出了哪些突出的成就
我国科学家在分子细胞生物学领域取得的重大成就:
(1)邹承鲁院士主持完成的结晶牛胰岛素的合成
(2)1%人类基因组计划的研究
J. 目前生物科技有什么最新发展成果
目前生物科技有什么最新发展成果
1.我国科学家发现阿尔茨海默症致病的新机制
2006年11月19日,国际着名学术期刊《自然·医学》网络版在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所研究组关于β淀粉样蛋白产生过程新机制的最新研究成果。这项成果揭示了阿尔茨海默症致病的新机制,并且提示β2-肾上腺素受体有可能成为研发阿尔茨海默症的治疗药物的新靶点。
2.我国抗糖尿病新药研究取得开创性进展
中科院上海药物所科学家2006年在非肽类小分子胰高血糖素样肽-1受体激动剂的研究领域取得了重要进展,相关成果于2007年元月第一周发表在国际权威科学期刊《美国科学院院刊(PNAS)》网络版上。美国科学院院刊编辑部在向媒体的书面新闻发布中指出,这类口服有效的非肽类小分子激动剂有可能成为糖尿病、肥胖症和其他相关代谢性疾病的一种新型疗法。
3.揭示果蝇记忆奥秘,探索记忆的神经生物学基础
中科院生物物理研究所研究组关于果蝇的最新研究成果,揭示了果蝇的脑中并不存在一个通用的记忆中心,而是不同感觉记忆储藏在不同的区域里,并且像人类能记住图像的高度、大小、颜色等不同参数一样,果蝇的图像记忆也有对应的不同参数。通过对果蝇记忆基因的研究,可进一步运用到小白鼠、哺乳动物甚至人类身上,从而解决人类失眠、老年痴呆等精神性疾病。
4.饮用水质安全风险的末端控制技术与应用
为及时评价水质状况及应对突发事件,中科院生态环境研究中心和中科院广州地球化学研究所合作开发出适合末端水质监控的生物在线监测与预警技术,建立并完善生物毒性测试方法,在分子、细胞水平上形成一套适用于水质评估的技术体系。研究中开发的关键技术拥有自主知识产权,共产生发明专利22项,发表论文61 篇,其中SCI收录论文23篇。
5.美国科学家制出“仿生眼”助盲人恢复视力
美国科学家说,将可在两年内提供“仿生眼睛”植入手术,帮助数百万盲人恢复视力。
美国的研究人员已获准于两年内在五个治疗中心为50到70名病人安装这种“仿生眼睛”。
以希腊神话中百眼巨人阿古斯(Agrus)命名的“阿古斯二型”系统利用一个安装在眼镜上的照相机,把视觉信号传送到眼睛里的电极。
以前接受不够先进的人工视网膜移植手术的病人能够“看到” 光线、影像和物体的运动。但图像不够清晰。
一名失明者在1999年接受了这种手术,现在他上街时能够避开长的或较低的树枝,但看人时好像是看到一团黑影。
不过美国加州大学的科学家说,他们研造的“仿生眼睛”尝试从相机取得实时的图像,然后把它们变成微弱的电信号,输送到一个接收器后,在通过电极,刺激视网膜的视觉神经向大脑发出信号,让失明者能够“看到”景物。
这种新的装置比传统的人工视网膜更细小,但拥有多达60个电极,使解像度更高。而且面积只有一平方毫米,植入手术也更容易。