第一讲生命与生命科学 ppt课件

2、人类面临的挑战
2009 年 3 月底至 4 月中旬，曾经被称为“猪流感”的甲型 H1N1 流感首先 在墨西哥被发现和确诊，随后波及世界各地， 引起世界卫生组织和各国政府 的高度重视。
1918 年，世界上 1/5 的人屈服于流感的淫威之下，几千万人 死亡。殊不 知，以后每隔大约 10-20 年人类就要遭受一次全 球性流感杀手的袭击。
生命科学所涉及的研究范围很广，从最简单的病 毒、单细胞生物到复杂庞大的蓝鲸和人类自身， 与生物的多样性一样，生命科学的分支学科也是 多种多样的。
实际上，当今人类社会面临的重大问题和挑战还有很多，诸如： 人口膨 胀、粮食短缺、疾病危害、环境污染、能源危机、资源 匮乏、生态平衡被破 坏和生物物种大量消亡等。
地球人口以爆炸的方式增长，由此引发的粮食短缺、环境 污染以及盲目的资 源开发带来的生态环境的破坏长期以来 一直困扰着人类。
另一重大挑战来自微观世界。人与 HIV 等病毒的斗争从未 停止，而人类似乎至今仍没有明显的优势。解决人类生存 与发展所面临的一系列重大问题，在很大程度上将依赖于 生命科学的发展。
生命是具有以上共同特征的物质存在形式
生命的定义
生命是具有以上共同特征的物质存在形式。 ✓ 从生物学角度的定义：
• 由核酸和蛋白质等物质组成的多分子体 系，它具有不断自我更新、繁殖后代以 及对外界产生反应的能力。
4、特殊的生命——病毒
第二节 为什么要学习生命科学
• 现代生命科学的发展
1. 1928 年，Fleming 发现了青霉素，在第二次世界大战 后期拯救了几百万人的生命。
4. 1997年，苏格兰的罗斯林研究所的生物学家完成了首例 哺乳动物——绵羊“多莉”的克隆，消息传出后，立刻在 全球范围内引发了一场有关克隆的激烈争论。
5. 2000 年 6 月 26 日，在多国参与和协调下，人类基因组工 作框架图已经 完 成，标志着功能基因组时代的到来。
6. 2001 年，人类在干细胞研究方面取得重大突破。 7. 2002 年，中国科学家完成世界第一张籼稻基因组的精细图。 8. 2003 年，各大媒体上又相继传出一些与人类重大 疾病相
生命科学导论
教材：《生命科学导论》张惟杰主编 叶敏 化学工程学院
《生命科学导论》（第2版）
（公共选修课）
主编 张惟杰 高等教育出版社，2008
第一讲 踏进生命科学的殿堂
——生命与生命科学
第一节 什么是生命 第二节 为什么要学习生命科学 第三节 生命科学涵盖的主要内容 第四节 如何学习生命科学 第五节 21世纪的现代生命科学
第一节 什么是生命
1、丰富多彩的生物
2、生命的特征
（1）生物都有复杂的结构
所有的生物体都由细胞组成（病毒除外）
（2）生物体都有新陈代谢
• 生物体内每时每刻都有新的物质被合成，又有一 些物质不断被分解，在这种物质合成和分解中又 伴随着能量的贮藏和释放，这就是新陈代谢。
• 生物 的活动需要能量，因此生物必须与外界不 断地进行物质和能量交换。
（3）生物都有生长和发育
• 生长：生物体以细胞分裂为基础，细胞数量的增 加伴随着生物体个体的从小到大，这就是生长。
• 发育：从一个细胞开始，随着细胞的分裂和分化， 生物体就逐渐பைடு நூலகம்成组 织、器官、系统等而成为一 个完整的个体，这个过程就是发育。
（4）生物都能繁殖
• 所谓“生生不息，生命不止”，是说任何生物都具有繁 殖后代的能力。
生命科学对人类经济、科技、政治和社会发展的作用是全 方位的。
第三节 生命科学涵盖的主要内容
1、生命科学概念与基本内容 （1）生命科学
生命科学是研究生物体及其活动规律的科学。
✓ 人们常用生命泛指所有的生物和广义或抽象的生物活动现 象，而用生物来特指某一种具有生命特征的个体或群体。
（2）生命科学的体系
• 在自然界，唯有生物具有繁殖的能力。 • 生物繁殖包括无性繁殖、有性繁殖等形式，繁殖过程中
伴随着遗传、变异和进化。 • 遗传由基因决定，但某些性状会发生变异，可遗传的变
异是生物进化的基础，进化表现为生物对环境变化的不 断适应。
（5）生物都能响应刺激
• 生物能接受外界刺激而发生符合目的的反应，反应 的结果使生物 “趋利避害”。
• 生物都能响应刺激的能力是生物的普遍特性。 • 动物的感觉器官和神经系统是应激性高度发展的产
物。
（6）生物都能适应环境
① 生物的结构都适合一定的功能，如鸟类的翅膀的构造适合 于飞翔，人的眼睛的构造适合于感受物象等； ② 生物的结构和功能适合于该生物在特定环境条件下的生存 和延续，如鱼的体型和用鳃呼吸适于在水中生活，被子植物 的花及传粉过程适于在 陆地环境中进行有性繁殖等。
表的高科技正在迅猛发展，它们代表了现代科学发展的前沿， 并成为现代高科技的两大支柱。
2、人类面临的挑战
2003年春，一场突如其来的传染性非典型肺炎又称严重性急 性呼吸综合 征（SARS）在全世界的许多国家蔓延， 灾难面 前人们谈虎色变，一场不见硝烟的新战争开始了。
2005年，禽流感的灾难愈演愈烈，不但造成一些国家养殖业 的巨大损失，禽流感还向人类蔓延，防范人类感染禽流感成 为世界各国共同面对的重大难题。
关的基因被发现。
9. 2004 年是火星探测年，其中最引人关注的消息是火星上有水 存在的痕迹，据此推测火星上曾经有生命的活动。
10. 2008年，基因组测序方法改进和大规模测序。 11. 2010年1000种动植物基因组计划。 12. 2013年，北大邓宏魁团队用小分子化合物诱导体细胞重编程
为多潜能干细胞。 13. 当今，以计算机科学及信息技术、生命科学及生物技术为代
2. 1953 年，Watson 和 Crick 首次提出了 DNA 双螺旋结 构模型， 奠定了 现代遗传学和分子生物学的基础，从 而获得了诺贝尔奖。有的学者高度评价 DNA 双螺旋结 构模型的确立是“诺贝尔奖中的诺贝尔奖”。
3. 1973 年，美国斯坦福大学和加州的几个研究小组的科学 家们几乎在同时分别完成了 DNA 体外重组，一举打开了 基因工程的大门，他们被誉为重组 DNA 技术之父。