先找自己的课题,找多种假设并设计多种试验方式,进行科学试验,收集假设成为结论的依据并比较,从中筛选可能成为结论的假设,再设计实验方案,进行科学试验,判断。
Ⅱ 生命科学专业都学什么课程
生命科学专业的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、植物生理学、人体解剖学等学科,
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、生物化学、微积分等。
主干课程有动物生物学、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、神经生物学、分子生物学、生态学等。
(2)生命科学研究方法课程评价扩展阅读:
生命科学专业的动物生物学以动物生物学基本理论和基础知识为主线,注意引入近年来动物生物学研究的新观点和新成果,注重理论联系实际,将“有益动物的利用”和“有害动物的控制”单列为两章,突出了知识的应用和对学生创新能力的培养。
植物生物学则是一个从教学角度讲的名字,其是以植物为基本单位,从微观到宏观进行教学的课程。
微生物学是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物(细菌、放线菌、真菌、病毒、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体原生动物以及单细胞藻类)的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律。
并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。微生物学是研究各类微小生物生命活动规律和生物学特性的科学。
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基本概述
生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界,无须赋予生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解,无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。比如生命科学中一个世纪性的难题是“智力从何而来?”我们对单一神经元的活动了如指掌,但对数以百亿计的神经元组合成大脑后如何产生出智力却一无所知。可以说对人类智力的最大挑战就是如何解释智力本身。对这一问题的逐步深入破解也将会相应地改变人类的知识结构。生命科学研究不但依赖物理、化学知识,也依靠后者提供的仪器,如光学和电子显微镜、蛋白质电泳仪、超速离心机、X-射线仪、核磁共振分光计、正电子发射断层扫描仪等等,举不胜举。生命科学学家也是由各个学科汇聚而来。学科间的交叉渗透造成了许多前景无限的生长点与新兴学科。也是目前2011年很受欢迎的一种专业..
编辑本段主要课题
主要课题
生命科学研究或正在研究着的主要课题是:生物物质的化学本质是什么?这些化学物质在体内是如何互转化并表现出生命特征的?生物大分子的组成和结构是怎样的?细胞是怎样工作的?形形色色的细胞怎样完成多种多样的功能?基因作为遗传物质是怎样起作用的?什么机制促使细胞复制?一个受精卵细胞怎样在发育成由许多极其不同类型的细胞构成的高度分化的多细胞生物的奇异过程中使用其遗传信息?多种类型细胞是怎样结合起来形成器官和组织?物种是怎样形成的?什么因素引起进化?人类现在仍在进化吗?在一特定的生态小生境中物种之间的关系怎样?何种因素支配着此一生境中每一物种的数量?动物行为的生理学基础是什么?记忆是怎样形成的?记忆存贮在什么地方?哪些因素能够影响学习和记忆?智力由何而来?除了在地球上,宇宙空间还有其它有智慧的生物吗?生命是怎样起源的?等等。
主要学习内容
生命科学概论这门课程主要学:生命科学的概念与研究内容、生命科学研究简史、生命科学研究热点与发展趋势、生命伦理学)、生命科学基础(生命的物质基础、生命的基本现象、生物的遗传与变异、生命的起源与进化、生物的多样性、生物与环境)和现代生命科学(生命科学与现代生物技术、生命科学与农业科学、生命科学与环境科学、生命科学与生物能源、生命科学与现代医学、生命科学与药物的研究与开发、生命科学与海洋生物资源、生命科学与军事生物技术、生物信息学与生物芯片、生命组学与系统生物学
编辑本段显着特点
当代生命科学的显着特点是:分子生物学的突破性成果,成为生命科学的生长点,使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。20世纪50年代,遗传物质DNA双螺旋结构的发现,开创了从分子水平研究生命活动的新纪元。此后,遗传信息由DNA通过RNA传向蛋白质这一“中心法则”的确立以及遗传密码的破译,为基因工程的诞生提供了理论基础。蛋白质的人工合成,使人们认清了生命现象并不神秘。这些重大的研究成果,阐明了核酸和蛋白质是生命的最基本物质,生命活动是在酶的催化作用下进行的。绝大部分的酶的化学本质是蛋白质。蛋白质是一切生命活动调节控制的主要承担者。从而揭示了蛋白质、酶、核酸等生物大分子的结构、功能和相互关系,为研究生命现象的本质和活动规律奠定了理论基础。
编辑本段鉴定技术
生命科学中的亲子鉴定技术 通过遗传标记的检验与分析来判断父母与子女是否亲生关系,称之为亲子试验或亲子鉴定。DNA是人体遗传的基本载体,人类的染色体是由DNA构成的,每个人体细胞有23对(46条)成对的染色体,其分别来自父亲和母亲。夫妻之间各自提供的23条染色体,在受精后相互配对,构成了23对(46条)孩子的染色体。如此循环往复构成生命的延续。
编辑本段基因检测
生命科学中的基因检测
基因来自父母,几乎一生不变,但由于基因的缺陷,对一些人来说天生就容易患上某些疾病,也就是说 人类DNA
人体内一些基因型的存在会增加患某种疾病的风险,这种基因就叫疾病易感基因。 只要知道了人体内有哪些疾病的易感基因,就可以推断出人们容易患上哪一方面的疾病。然而,我们如何才能知道自己有哪些疾病的易感基因呢?这就需要进行基因的检测。
如何进行
基因检测是如何进行的呢?用专用采样棒从被测者的口腔黏膜上刮取脱落细胞,通过先进的仪器设备,科研人员就可以从这些脱落细胞中得到被测者的DNA样本,对这些样本进行DNA测序和SNP单核苷酸多态性检测,就会清楚的知道被测者的基因排序和其他人有哪些不同,经过与已经发现的诸多种类疾病的基因样本进行比对,就可以找到被测者的DNA中存在哪些疾病的易感基因。 基因检测不等于医学上的医学疾病诊断,基因检测结果能告诉你有多高的风险患上某种疾病,但并不是说您已经患上某种疾病,或者说将来一定会患上这种疾病。
基因检测作用
通过基因检测,可向人们提供个性化健康指导服务、个性化用药指导服务和个性化体检指导服务。就可以在疾病发生之前的几年、甚至几十年进行准确的预防,而不是盲目的保健;人们可以通过调整膳食营养、改变生活方式、增加体检频度、接受早期诊治等多种方法,有效地规避疾病发生的环境因素。 基因检测不仅能提前告诉我们有多高的患病风险,而且还可能明确地指导我们正确地用药,避免药物对我们的伤害。将会改变传统被动医疗中的乱用药、无效用药和有害用药以及盲目保健的局面。
编辑本段发展展望
生命科学发展与展望 中国工程院院士 巴德年 巴德年
这个世纪是生命科学的世纪,作为医学,长期以来的任务是防病治病。可是,从现在开始,医学的任务将主要是维护和增强人们的健康,提高人们的生活质量。在这个范围内,过去医学所面临的是病人,现在医学将面对的是整个人群,以前的医学都在医院里,而现在在欧洲、北美,有半数的医生已经离开了医院,他们在社区,和老百姓生活在一起,指导老百姓的保健、医疗,更重要的是在指导那里的人们如何正确的生活。我们国家当今还有97%的医生在医院里。随着时代的发展,医生将也要逐渐走向社会,走入人群。从这个意义上讲,中国的医生资源配置,也必然要发生变化。现在中国还没有一个概念,就是通往急诊室的快速、绿色通道。建设急诊快速、绿色的通道是完全必要的。方便就医的观念就是未来的方向。 很多国家已经开始了《脑死亡法》的执行,脑死亡以后,器官组织、细胞,由于有循环的支持还在活着。如果这位死人生前有很好的风格,提出把脏器献给其他人,就可以做肾脏、肝脏的移植。 人类基因组基本完成以后,对医学的影响很大,还将发生更深刻的影响。很多基因疾病,也可以通过生活改善、环境改善来防治。现在一提药就是化合物,不久的将来,药品不仅是化合物,蛋白质可以是药,基因可以是药,细胞可以是药,甚至某些组织和器官也可以是药。正因为这样,以后的药审,首先审查的不再是药理、毒理、临床,而首先是伦理,进行所有一切之前先要有伦理审查。为什么讲这个?因为,基因要变成药物,或者将来组织器官一旦成为药物,首先是允许不允许。 回顾20世纪下半叶生命科学的重大突破,可以展望21世纪生命科学作为先导学科的前景。 50年代:1953年4月,《Nature》 发表了美国生物学家沃森和英国物理学家克里克共同研究的成果- DNA分子的双螺旋结构模型。此模型的建立,是分子生物学诞生的标志,打开了“生命之谜”的大门,改变了生物学在整个科学中的地位,同时还给技术科学和社会科学带来了巨大的影响和冲击,因此,被称之为是“生物学的革命”。 1953年NATURE
60年代:1965年9月15日报道, 我国首次用人工方法合成具有生物活性的牛胰岛素获得成功。这是在控索生命起源过程中的一次突破。它突破了一般有机物分子与生物大分子的界限,带来了人工合成生命的曙光;它更有力地打破了生命神秘论,揭示了生命与非生命物质的统一性。 人工合成牛胰岛素
70年代:70年代初,随着限制性内切酶的发展和DNA分子杂交技术的建立,分子生物学进入了技术化时代,基因工种学也有所发展,出现了基因重组技术,从而开创了基因工程这一生物技术的新领域。在这个基础上,现代生物技术逐渐兴起,特别是近十多年来发展很快,越来越受到世界各国的重视。 80年代:PCR技术发明,美国加州Cetus生物技术公司的史密斯发现在克隆过程中,不用细菌来复制经筛选的DNA,而用DNA多聚酶来进行复制,因为细菌本身也用它来复制DNA。他发明的这种方法叫多聚酶链反应,简称PCR。用这种方法可以扩增试管中的任何特异性DNA序列。 90年代:克隆动物掀起热潮。 在胚胎学上,克隆是指通过无性繁殖的手段,从一个细胞获得遗传上相同的细胞群或个体群,这些细胞叫克隆细胞,个体群称为克隆动物。直到本世纪末,人们才有足够的知识和科学实验结果,能把某一成年动物的个体细胞移入一个去除遗传物质的成熟卵母细胞,然后移入另一只成年动物体内,让它生长发育,最终产生具有与体细胞相同的基因的幼体-克隆动物。 Wilmut I et al 在《Nature》1997,385:810~813报道,用3种新的细胞群细胞作为供体细胞,进行细胞核移植,获得了活的绵羊。 世界上第一只克隆羊
这3种细胞是从第9天胚胎的胚盘细胞,第26天胎儿的成纤维细胞和6岁成年绵羊妊娠后3个月的乳腺上皮细胞经体外培养获得的。实验结果,3种不同源细胞的核移植,分别得4只、3只和1只羔羊。体细胞作为供体细胞进行细胞核移植的成功,无疑是20世纪生物学突破性成就之一。其技术难度大,涉及领域较广,需要多种实验程序,但由于它具有潜在的应用价值,因而一直吸引着众多的科学家执着地去探索。 1997年是克隆年。2月24日,英国罗斯林研究所与PPL生物技术公司宣布,他们利用一只6岁母羊的体细胞于1996年7月成功地繁殖出了一只小母羊多莉。当即被誉为本世纪最重大,同时也最有争议性的科技突破之一。许多国家都将其评为1997年最突出、最重大的科技成就,如德国《焦点》新闻周刊与美国《Science》周刊评出的1997年10大科技成就,多莉均榜上有名。美国《大众科学》评出100 项科技成就中,多莉名列榜首。 3月2日,美国宣布利用不同的胚胎细胞于1996年8 月成功地复制出了两只基因各异的猴子。3月罗斯林研究所又发布消息, 他们正利用死牛的细胞进行无性繁殖试验。这是世界上首次利用已死亡动物进行克隆试验。如果这项试验获得成功,克隆死去的人是否将成为可能?7月24日,他们又宣布于1997年7月繁殖出世界上第一批无性繁殖的转基因羊。其中7月9日出生的小母羊波莉已被确认含有植入的人类基因。标志着朝着大规模为人类服务阶段迈了一步。8月6日,美国威斯康星州一家生物技术公司宣布于6个月之前克隆出一只毛色黑白相间、名为“基因”的小公牛,可用来大批复制繁殖出多奶、多产肉的优质牛。10月中旬, 英国巴斯理工大学宣布培育出无头青蛙胚胎。这种技术改良后,有可能利用人体组织培养出人体无头胚胎,待其发育成熟后,从中取下相应器官进行人体器官移植,解决了全球移植供体短缺问题。日本、法国、巴西、韩国等国也纷纷开始动物无性繁殖技术研究。德国科学家1997年初宣布培育出转基因羊,其奶液中含有人体所需的血凝蛋白。俄罗斯则培育出一只转基因绵羊,可用来制作奶酪,还可用来提炼药品。克隆技术的突破是一项伟大的科学成就。该技术施用于组织、植物和动物,已导致癌证、糖尿病和恶性纤维化等疾病新疗法的成功开发;将来可用来为事故中受伤者制造代用皮肤、软骨或骨组织,以及为治疗脊髓受伤而制造神经组织。开发前景广阔。 美国芝加哥科学家理乍得·席德于 12月5日一次生育技术研讨会上,谈到计划借用多莉的技术,利用一些显微操作器械将取自某位妇女卵子中的DNA 剔除出去,代之以将要克隆的那个人的DNA,一旦受精,这个受精卵就会分裂为50~100个细胞,此时形成的胚胎就可以移植到体内,一个婴儿克隆体就会在9个月之后出生,并且,他打算将生产过程企业化,最终目的是在美国设10~20个复制诊所,另在海外设5~6个同类型诊所。全世界每年克隆20万人,受到各国政府及科学家的谴责、 反对、禁止。 2月23日罗斯林研究所和英国PPL医疗公司宣布,该公司又克隆出一头牛犊,名叫“杰弗逊先生”,用的是细胞核移植技术,但用的是胚胎细胞,故与多莉不同。 20多年来,生物技术在工业、农业、化学、环境保护等各个领域都有广泛的应用,但迄今为止,生物技术最突出的成就是在医学方面。由于基因工程师已经掌握了基因剪切、拼接和重组技术,因此可以在生物体内取出无用基因,加入有用基因。生产出新的药物,创造出新的诊断、治疗方法,例如1962年以前,用于治疗糖尿病的胰岛素,只能从猪或牛的胰脏中提取。1978年,利用基因工程技术人工合成胰岛素取得成功,此后不久,科学家已能够用经过基因转移的微生物,批量生产纯净的人工胰岛素;用于治疗侏儒症的人体生长激素于1979年研制成功,1983年应用于临床。1986年,在美国和欧洲,基因工程干扰素先后投放市场;此后,促红细胞生长素、乙肝疫苗等一大批基因工程药物相继投放市场。现今世界已有50多种生物技术新型药物和疫苗投放市场。我国已有自行研制的15种投放市场。80年代末,我国也研制成功了基因工程干扰素,并用于临床和实现了产业化。科学家认为,基因工程师在今后几年内,将有可能研制出治疗免疫系统疾病、心血管疾病和癌症等顽疾的基因工程药物。利用生物技术开发出的新疗法也日益增多,在治疗遗传性疾病和免疫系统疾病方面,尤为突出,例如,美国国立卫生研究院的科学家用基因疗法治疗一名腺苷脱氨酶缺乏症的患儿。他们将能分泌腺苷脱氨酶的健康基因注入患儿体内,患儿免疫系统缺陷得到修复,功能恢复正常。我国复旦大学遗传研究所与长海医院合作,采用反转录病毒基因转移技术,治疗两例血友病患者,取得了显着疗效,长期依靠输血维持生命的患者,关节出血、肌肉萎缩等症状大为改善,体内凝血因子浓度成倍上升,凝血活性大大提高,已持续18个月未进行输血治疗。这是迄今世界上治疗血友病疗效最好的一例。1990年国际上正式将基因疗法用于临床。经卫生部批准,上海复旦大学遗传研究所与长海医院的基因治疗血友病技术,已正式应用于临床,成为我国第一例获国家批准的基因治疗技术。迄今,在临床实践中应用生物技术开发的诊断、检测装置已有数百种,其中最重要的是血液产品筛选试验装置,这种装置可以保证血液制品不被艾滋病毒、乙型和丙型肝炎病毒所污染。 生物技术在农业、畜牧业和食品工业中的应用也引人注目。1994年5月18 日,美国联邦食品和药物管理局正式批准应用基因工程培育的西红柿上市销售。加州基因公司投资2000万美无,耗时8年培育成功的这种转基因西红柿,不易腐烂,耐贮存和运输,可以在充分成熟后再进行采摘,所以味道特别鲜美。日本培育成功的转基因西红柿也已在筑波市种植。抗病虫害马铃薯已在墨西哥培育成功,去年开始,墨西哥政府已向农民供应这种转基因马铃薯种苗,这样,每年约可避免60%~10% 的损失。不怕除草剂的转基因棉花、专供织牛仔布的蓝色棉花、具有杀虫能力的转基因烟草均已培育成功。最近我国科学家利用低能离子束技术培育出世界首例转基因水稻,利用基因重组技术培育出花期长,能改变花色的牵牛花,表明我国植物基因工程已缩小了与世界水平的差距。在动物基因工程方面也硕果累累。进入90年代以来,转基因动物-牛、羊、猪、鸡等相继培育成功。欧洲莱夫德生物工程公司不久前培育了一头带人类基因的奶牛,它的雌性后代能产含有铁乳酸的奶,这种牛奶像人的母乳那样,能促进儿童吸收铁元素。1992年,英国爱丁堡医药蛋白公司,培养出一种叫“特蕾西”的转基因绵羊,这种羊的奶中含有一种能控制人体组织生长的蛋白酶。这种蛋白酶只存在于人体,无法用化学方法合成和进行工业化生产。所以,“特蕾西”羊的培育成功,引起医药界的极大兴趣,德国拜尔化学公司不惜重金买下了这种羊的使用权。英国爱丁堡罗斯林生理和遗传研究所培育出一种转基因公鸡,它的雌性后代所产的蛋中含有能治疗血友病所必须的凝血因子和治疗肺气肿病的一种人体蛋白质。今年1月,以色列科学家也培育成功一头名为“吉蒂”的山羊,“吉蒂”身上带有人类的血清蛋白基因。“吉蒂”的雌性后代所产的每一升牛奶中可以提取10克白蛋白,血清蛋白是人体血浆中的一种主要成分,它可以用来治疗休克,烧伤和补充血液损失。英国剑桥大学的科学家培育出能为人体提供心、肺、肾的转基因猪,这种猪的器官移植到人体可大大降低受体排斥的危险性。当前,世界各国均增加对生物技术研究的投入,大力发展生物技术产业,开发生产生物技术产品。近20年来,美国成立的生物技术公司已达1000多家。从1998年开始,美国生物技术产业的收益开始大幅度增加。90年代出现了生物技术产品销售的黄金时期。预计到1995年底,销售额将达60亿美元,1995年美国用于生物技术开发的经费将达40亿美元,日本政府最近决定将生物技术、新材料和新能源作为科技开发的重点领域。日本不惜花费巨资,大量购买美国的生物技术成果和专利,发展自己的生物技术产业。日本的高速发展已威胁到美国在生物技术领域的领先地位。美国国家研究委员会已呼吁停止向日本的单向技术输出,英国政府调整了科技发展战略,决定优先发展生物科学技术。作为发展中国家的泰国,每年用于生物科学的研究经费达6000万美元,为了加速发展生物科学技术,泰国专门成立了遗传基因工程学与生物技术中心。我国已将生物工程技术列入“863”高科技发展计划。 随着时间的推移,生物技术产业在规模和重要性方面,都将超过计算机工业,成为21世纪发展最迅速的产业!21世纪将是生命科学世纪!
编辑本段生命之书
谱写生命之书
伟 农
4月14日,科学家完成了对人类基因组的测序,也就是说,他们终于撰写完了曾经被认为是不可能的人类生命之书;这本书中,包含着人类自身的许多秘密;包含着改造医药、了解疾病的关键;更包含着所有人对生命科学改造生活的殷切期望。 一个全新的生命科学时代拉开了序幕。
生命之书最后一个字符
4月8日,美国东部夏令时当日零点,全球16个实验室通过电子邮件将最后一个比特的基因代码传输到一个中央数据库中,走完了人类基因组计划13年漫漫探索路上的最后一步。凌晨两点,美国国家卫生研究院院长、计划负责人柯林斯在华盛顿郊外小镇贝塞斯达的一个小型庆祝会上宣布,人类基因组计划正式结束。 从此,人类基因组计划走进历史--开工:1990年;竣工:2003年;参与国:美国、英国、德国、法国、日本和中国;耗资:26亿美元;成果:排出人类遗传物质中大约30亿个遗传密码的顺序。 人类基因组计划被称为生命科学的“登月计划”,难度可想而知。然而进展却比预想的要顺利。此前,科学家至少两次宣布过该计划的完工,但推出的均不是全本,而是人类基因组草图。这一次,科学家最新杀青的全本“生命之书”也只覆盖了人类基因组的99%。 然而,与前两次人类基因组的宣布相比,这次无论是科学界,还是政界,似乎平静得多。也许正如负责人类基因组的科学家在宣布这一消息时所引用的莎士比亚名言“过去的只是序幕”,科学家们已无暇回味人类基因组的成果,因为更加艰巨的任务还在前方。 在“人类基因组计划”正式结束之后,一个由美国能源部负责的新计划“基因组到生命”已经开始,新的探索将把基因研究推进到生命的每一个层面,例如,基因对于人种的作用,对于个性、行为的影响等等。专家们说,进一步的研究将有可能带来社会、伦理道德和法律等方面的一系列争论。
黄金时代刚刚开始
1953年4月25日,英国《自然》科学杂志发表了詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克的论文,这一成果被很多人认为是“20世纪最重要的科学发现之一”:遗传物质DNA(脱氧核糖核苷酸)是双螺旋结构。自此,人类在生命科学探索路上突飞猛进。但DNA内的遗传密码究竟如何排列等难题,一直困扰着世界各国科学家。 DNA双螺旋结构
与2000年最初宣布的人类基因组草图相比,基因组全本填补了草图中的许多漏洞,并作了不少修改。草图每1万个碱基中有一处错误,现在,这一错误率下降到了10万分之一。 目前,研究人员认为的一个最主要和最大的问题是,人到底需要多少条基因来完成生命的发育和成长。目前的估计在2.5万至3万条之间,远低于科学家最初估计的10万条。弗朗西斯·柯林斯说,真正的分析刚刚开始,“我们将弄清人与人之间的共同之处和许多不同之处”。 是的,人类才读懂了这本大书的所有字母,但更浩瀚的“故事”仍在等待读出。今天已经完成的只不过是对这本书的惊鸿一瞥。而且已完成的也只覆盖了人类基因组所含基因区域的99%,所剩1%为现有测序技术无法解决的部分。 早在人类基因组全本完成之前,科学家就已经把目标转移到基因功能鉴定和蛋白质研究等方面。科学家认为,至少4000种基因与人类疾病的发生有直接关系,还有大量基因与疾病有千丝万缕的联系。但是,在确定致病基因之前,必须首先分析出基因组上数万条有遗传意义的基因的位置、结构和功能等。 在弄清导致疾病的基因后,基因测试将取得迅猛发展。以癌症为例?这种疾病通常需要数年时间才能形成,有效的测试能够警告人们可能有患癌症的危险。基因测试也能帮助人们更好地了解自我。许多来自有某种家族疾病史家庭的人早就想弄清自己是否注定要得家族遗传病。当然,有些人出于隐私忧虑会拒绝接受检测。 科学家预言,在“人类基因组计划”完成后的10至20年内,基因医学将进入黄金时代。
生命之书背后的故事
人类基因组计划
人类基因组计划可以追溯到1984年,当时科学家们在美国犹他州一滑雪胜地聚会,探讨如何识别日本广岛原子弹轰炸幸存者的基因突变。美国能源部顾问委员会在1987年的报告中敦促美国开始人类基因研究行动,并预见这一研究“在广度和深度上都是非凡的”,“将最终为人提供一本人类之书”。 1988年,美国一份联邦报告批准了人类基因组计划,1990年美国国会开始为计划提供资助,研究拟定在2005年9月30日结束。同时,在研究过程中公开所有发现。这一计划的目标是:测出人体基因组中包含的30亿个碱基对的排列顺序;确定24对染色体上的基因分布;绘制一幅分子水平的人体解剖图;把人体基因的全部遗传信息输入基因库,帮助科学家掌握有关碱基对如何组成基因、每个基因的功能、它们如何相互影响以及控制人的生命过程。 当时,并不是所有科学家认为这一研究具有可行性,因为必须的技术几乎还不存在。计划开始后的最初几年中,研究员大多致力于开发基因分析方法,计算生物和信息存储技术因此进展迅速。 计划实施之初,鉴别一个碱基对需花费10美元。一个训练有素的技术员每个工作日可以鉴别出大约1万个碱基对。现在,一个碱基对的测定费用只有5美分,“闪电式”机器人每秒钟可以处理1万个碱基对。 1999年,中国也加入了这一研究,承担了1%的测序任务。当年,人类基因组计划大大加速,这与塞莱拉公司的出现不无关系。曾经在国家卫生研究院做过研究的文特尔领导的塞莱拉公司在1998年宣布,将在两年内测定人类基因数据,并将数据出售给研究机构和制药公司。塞莱拉使用文特尔发明的高速测序机大大提高了研究进度,这给人类基因组计划造成了很大的压力。在塞莱拉公司实验室中,先进的基因测序机一天24小时运转比人类基因组计划早两个月完成草图的绘制。柯林斯的国家人类基因组研究所不甘示弱,在2000年6月拿出了比文特尔的图谱稍微准确的版本。 虽然人类基因组计划已经正式结束,但测序并没有百分百地完成。科学家说,由于一些高深莫测的原因,人类基因组中有1%被证实是无法测序的,只有在相关新技术出现之后,这一难题才有望得到攻克。也许,这1%中,还蕴藏着生命的其它奥秘。 这些奥秘不是那么容易被揭开,像一位学者所说:“一提到自然,我们就会想到太阳、月亮和地球等眼睛能够看到的东西。而绘制人体设计图的则是不为我们眼睛所见的大自然的伟大威力。”
在网上找了点资料,I hope that it could help you a litle!!!
Ⅳ 生物学的主要研究方法都有哪些
生物学家对于生命现象的研究通常采用观察和实验的方法,通常这两种方法是一起使用的。
1、 观察是按生物的物理性状来描述生物的状况。通常是先对其外形及行为进行观察和描述,再把生物体解剖借助光学仪器对其内部结构进行观察。观察是多种多样的,有个体的观察也有群体的观察;有静态的观察也有动态的观察;有相同种类的观察也有不同种类的对比观察。
2、 实验是人为地改变一些条件来观测生物的变化和反应,以探究生命内在的因果关系,是认识生命活动的方法。
实验方法是人为地干预、控制所研究的对象,并通过这种干预和控制所造成的效应来研究对象的某种属性。17世纪前后生物学中出现了最早的一批生物学实验,如英国生理学家威廉·哈维关于血液循环的实验,扬·巴普蒂斯塔·范·海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,从克洛德·贝尔纳与沃尔特·布拉福德·坎农揭示生物的稳态现象、诺伯特·维纳与威廉·罗斯·艾什比的控制论到卡尔·路德维希·冯·贝塔郎非的一般系统论。
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。
从克劳德·香农的信息论到伊利亚·普里高津的耗散结构理论,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,曼弗雷德·艾根提出细胞、分子水平探讨的超循环(化学)理论。
(4)生命科学研究方法课程评价扩展阅读:
研究领域
生物学家从很多面向研究生物,因此产生很多研究领域。例如:
1、 面向原子和分子:分子生物学、生物化学、结构生物学。
2、 面向细胞:细胞生物学、微生物学、病毒学。
3、 面向多细胞:生理学、发育生物学、组织学。
4、 面向宏观:生态学、演化生物学。
生物学本身不断的快速发展,与其他学科的关联整合也越来越多。一大原因是分子生物学在近代突飞猛进,终于导致人类基因序列定序基本完成。
由此,为了解读巨大数量的基因信息,促成了基因组学。为了探究基因和蛋白质的交互作用,开创出蛋白质组学。这些新的研究领域帮助解决疾病、粮食、环境生态等问题。其众多的研究信息和积累海量研究数据则需要新的电脑算法来处理。
Ⅳ 研究生物科学的基本方法
生物学是研究生命现象及其活动规律的科学。具体地说,生物学是研究生物(包括植物、动物、微生物等)的结构、功能、发生和发展以及生物与生物之间的相互关系、生物与环境之间关系的科学。生物学的研究方法很多,以下列举的是最常见的几种。
1、观察:是按生物的本来面貌反映、描述生物的状况,是科学探究的一种基本方法。科学观察可以直接用肉眼,也可以借助放大镜、显微镜等仪器,或利用照相机、录音机、摄像机等工具,有时还需要测量。科学观察不同于一般的观察,要有明确的目的。
观察时要全面、细致和实时求是,并及时记录下来;对于需要较长时间的观察,要有计划,有耐心;观察时要积极思考,多问几个为什么。在观察的基础上,还需要同别人交流看法,进行讨论。如教材中的活动:观察多种多样的细胞;观察叶绿体;观察细胞的有丝分裂等。
2、实验:是人为地改变某些条件来考察生命现象的变化,以探究生命现象内在的因果关系,认识生命活动的内在规律的方法。实验的方法是自然科学研究中最重要的方法之一。
如教材中的活动:检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质;模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系;探究酶的专一性等等。
3、比较:通过观察事物或事件来发现它们的相似点(类比)或不同点(对比)。比较的方法是研究不同种类生物之间关系的重要方法。如教材中对动植物细胞结构的比较;需氧呼吸和厌氧呼吸的比较;有丝分裂与减数分析的比较等等。
4、分析:把一件事情、一种现象、一个概念分成较简单的组成部分,找出这些部分的本质属性和彼此之间的关系。分析方法认为任何一个研究对象都是由不同的部份组成的,是一种机制。
分析的意义在于细致的寻找能够解决问题的主线,并以此解决问题。如教材中孟德尔遗传定律的实例分析;生态系统稳态及其调节的分析等等。
5、推理:是用逻辑的合理的推断来形成能被实验验证或被事实依据支持的结论。推理建立在已知事实和观察结果的基础之上。
如教材中呈现的德国人施莱登经过对植物的研究,提出了“所有植物都是由细胞组成的”,德国人施旺经过对动物的研究,提出了“所有动物也是由细胞组成的”。从而得出“所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;细胞是所有生物的结构和功能的单位。”
6、预测:是根据现有的知识或观察到的现象推测将要发生的事件。如教材中遗传育种的实验设计,根据设计方案预测实验结果等。
7、假设:提出假设是科学探究的重要组成部分,就是根据现有知识提出问题的方案,或者是对发生某一现象作出的可能解释。我们可以通过观察或实验来验证假设,如果观察或实验结果不支持假设,则需要根据观察到的结果提出新的假设。
8、分类:是根据事物相似程度而将其分门别类。人们常将众多的物体分成不同的类别。如教材中出现的植物细胞与动物细胞、原核细胞与真核细胞;生产者、消费者和分解者;不同类型的遗传病等等。
Ⅵ 生命科学导论课程主要讲授了哪些内容
课程内容:生命科学概论代表着现代自然科学的前沿,它与人类和社会的联系比其他任何学科都更加紧密。一个21世纪的现代大学生必须要学习现代生命科学的基础知识。本课程 面向全校本科生,培养具有生命科学基础知识的高水平复合型人才;加强生命科学基本概念和内在联系与规律的学习,提高学生们主动探索生命奥秘的积极性;理论联系实际,让学生们在实践中提高分析问题和解决问题的能力。教学内容的基础性、前沿性和时代性、教学与科研结合的成效。作为公共选修课程,“生命科学概论”包括生物多样性、细胞、代谢、遗传、分子生物学、进化、发育、生态和生物技术等方面最基本的概念和理论。生命科学的微观与宏观领域是相互联系,相辅相成的,因此从微观和宏观两个方面把握和讲授生命科学的基本概念。根据学科发展和教学反馈意见,每学期都适度更新教学内容,力求体现教学内容的前沿性。例如,生物多样性、重组DNA技术、动物克隆技术与胚胎干细胞研究、人类基因组计划、蛋白质组学、基因药物与基因治疗、生物芯片等都是课程内容的重点。讲课中经常介绍自己开展科学研究的切身经历和体味,介绍着名科学家的实验设计与探索过程,激发了学生们的学习热情和兴趣,同学们的眼神中流露出对生命科学的喜爱和对创新研究的向往。
Ⅶ 对人类生物学课程学习收获与不足之处是哪些
这学期选修了这门叫做《人类生物学》的课程,学到了一些专业课程之外应该了解和掌握的社会生活必备知识,受益匪浅。本课程是一门普及生物学教育的课程,亦是一门大学生素质教育课程。从融传授知识,培养能力与提高素质为一体的教育思想和观点出发,以知识作为载体,以人为本讲授生命科学知识。使学生通过学习,不仅能提高生物学意识和创新意识,而且能提高综合素质,特别是思想道德、身心素质和科学素质,帮助学生树立正确的人生观和价值观,增强社会责任感和时代使命感,勇于面对21世纪知识经济时代对人才的挑战。通过本学期的人类生物学选修课,我初步了解人类生物学这门科学的研究对象:生物体本身生命现象、生物体之间、生物体与环境之间的联系和相互作用;生物环境对人类影响等等;以及生命科学这门学科的宗旨:人类通过生命科学认识生命运动的复杂性,揭示生命本质,以和身边的生物、环境更好地和谐共处,自身更好地生存发展等。这门课程不但可以使我们学到关于人自身的生物学知识,增加对自身的认识,也可以对蓬勃发展的现代生物学有一概括的了解。这对我们开阔视野,学习科学研究方法,促进心身健康,提高全面素养都是有益的。人文科学、社会科学研究的是与人有关的问题,这方面的学生学习了“人类生物学”将或多或少有助于我们今后的工作和生活。给我印象最深刻的一节课是学期中的一节课,老师在课上给我们提了一个问题,问题是你觉得男女朋友关系应该发展到什么程度最为合适?当时给我的第一感觉这个问题的实质就是问,男女生在谈恋爱的过程当中,该不该发生关系?然后很多同学都站起来发表了自己的看法,各抒己见。有些同学认为,如果在男女双方感情很好,都准备好并且自愿的情况下,可以发生关系,并且认为这样做会使感情得到升华,变得更加甜蜜。而有些同学认为,男女生在谈恋爱的过程当中,如果并没有打算将来也会一直在一起的话,就要尽可能的避免发生关系,因为毕竟作为男生要有付得起责任的胸襟,而女生则要懂得自我的保护,不要轻易的将自己最宝贵的东西交给一个有可能以后会和你分道扬镳的人,而且这也是对你未来另一半的尊重。其实这个问题对于21世纪的年轻人而言,这个问题已经由原来的保守变成了一个开放的问题,已经一个不得不去考虑,到了一定年龄都会去面对的问题,对于我来讲,我觉得发不发生关系都不重要,重要的是男女生谈恋爱到底用没用心,是否真的将彼此当成自己最深爱的人。如果没有用心的话,双方都是怀着一种寂寞空虚需要找一个心灵寄托的心态而草率在一起,目的就是为了打发一下无聊空虚的日子,就尽量不要朝那个方向发展,因为这样做不值得。而相反,两情相悦,你情我浓,双方都将彼此当作了最真爱的人,并且都认为今后或者很长一段时间之内,两个人会相依相偎,并肩拼搏于世的话,发生关系就是理所当然,合情合理的事情了,而且我相信此番举动也会促使男女关系变得更加甜蜜,爱情得到升华,生活变得更加美满!总之,男生要有坚定的立场,头脑清楚,分清时势,不受本能驱使,能够控制住自己的欲望,懂得珍惜爱护对方的话,这样才会让女生觉得这样的男生才更有安全感,才会更加相信面前的你是她愿意去寄托感情的人。而女生如果矜持,懂得自身保护的话,不被爱情冲昏头脑,关键时刻要有坚持自己的立场的勇气,这样对于自身的感情生活才会有更好的发展,毕竟有些男生喜欢口是心非。我想学习人类生物学最大的收获就莫过于如何利用这样的一些生活必备常识去解决现实中遇到的问题,包括疾病,包括情感等等。学习人类生物学其实就是学习人类自身的各种知识,我们对现代科学技术的发展了解很多;我们收看电视节目,使用手机互通信息,使用电脑处理各种事务等。然而,关于人体自身,我们又有多少了解呢?人是什么?人是水做的吗?我们为什么要吃饭?我们需要哪些营养素?我们了解自身的生长发育生殖过程吗?我们如何能阻止性疾病的传播?怎样才能远离艾滋病?青春期、更年期是怎么回事?而学习这门课程之后,收获了很多关于这些问题的答案。通过一学期的学习,对最基本的生命现象和有关生命科学的基础定律、原则、法则等有了一定的认识和了解;在这门选修课学习的过程中,老师用一系列的文字、图片和视频向我们展示了很多关于人类生物学方面的知识,让我们在抽象与直观中学到知识,我感慨杜甫的诗“造化钟神秀”的意境:神奇的大自然造就了多姿多彩的生命形态;生物进化过程中形成各种令人叹服的复杂而精巧的功能器官和组织;各种各样的生物体之间在长期演化中形成的各种生物链和依存、竞争关系,我们的地球因生命的存在而在宇宙中独一无二,璀璨多彩;同时我们也看到了生命科学对人类生存和发展的重大影响——我们研究人类自身,并认识我们的环境以及我们共处于同一个地球的生物,没有了生命科学,我们将失去关于我们自身与我们朝夕共处的生物的最基本的知识;我们获得我们的行为和活动带来的后果和影响,没有了生命科学,我们将失去发展方向,我们的资源将慢慢枯竭。所以,我们要不断地完善自己的科学,才能拥有一个美丽的世界,才能实现这个世界永远的存在和发展。学到这么多以前不会学到的知识,掌握了一些社会生活应该必备的常识之后,还是感到了一些不足之处,最大的不足就是这门课程开设的课时太少,整个学期就10来节课,而对于浩瀚如烟的学科知识,我们的学习所需要的时间肯定要远远超过这个时间。所以这么短的时间内学习程度不够深,只是了解了一点点皮毛而已,需要了解和掌握的知识还远远不够,知识的海洋永远是无边无际,希望以后有时间和精力的话,会找到机会去掌握更多关于人类自身的知识与技能。
Ⅷ 如何评价2021李林老师的生物课程
李林老师的生物课程很不错。大家对生物肯定是不陌生,对生物专业也是耳熟能详,但是大家对生物科学和生物学有一种莫名的误解。
就像每次别人问你学的什么专业,一听是生物科学(生命科学)就感觉你一定对人体结构很了解,会看病。每每到这都有种自己真是对不住大家的期望,连这都没学会。其实生物是一大类生物各专业的统称,而生物科学和生物学也属于生物,但并不一样。
生物科学不同于生物学的地方在于科学二字。科学是用于去创造价值的,不再仅仅局限于理论,而是应用到实践中去。生物科学也是一个广泛的概念,可以这么理解,生物科学就是把生物学课本中的知识拿出来去应用。生物科学从广义上来看,包含了对一切生命物质的研究。
Ⅸ 如何评价微生物在生命科学研究中的地位与作用
1.微生物学促进许多重大理论问题的突破 为分子生物学和分子遗传学的发展奠定了基础
2.微生物对生命科学研究技术做了重大贡献 由于微生物学的消毒灭菌,分离培养等技术的渗透和应用的拓宽及发展,动植物细胞可以再培养在平板或三角瓶里,可以再显微镜下分离。今天的转基因动物,转基因植物的转化技术也源于微生物的理论和技术。微生物的重大发现导致了DNA重组技术和遗传工程的出现,使整个生命科学翻开了新的一页,也将使人类定向改变生物、根治疾病、美化环境的梦想成为现实。
3微生物一方面在与其他学科交叉和相互促进中,获得了令人瞩目的发展。另一方面也为整个生命科学的发展做出了巨大的贡献,并在生命科学的发展中占有重要地位