生物学的过去、现在与未来ppt课件

设计
重设计
Synthetic Biology内涵
•合成生物学是在现代生命科学和工程科 学及系统科学的基础上发展起来的多学科 交叉研究领域。 • 采用化学或者生物学合成DNA或者 蛋白质等生物原件，通过工程化的鉴 定形成标准化的元件库，创造具有全 新特征或者增强了性能的生物模块， 网络，体系，乃至整个生物体细胞， 以满足人类的需要。 以传统的生物技术，如基因组技术为基础， •与系统生物学关系： 是在传统技术上的工程化，并非像传统技 术进行基因模拟，而是采用从头合成复杂 •系统生物学：自上而下的 体系的可验证技术，有三个基本要素： 反向工程策略。 采用标准化的生物元件 •合成生物学：自下而上的 可设计生物学网络，调控装置，对部件进 正向工程策略 行理性的重组，设计，搭建 采用与现代生物技术和相关的物理化学知 识与技术，人工优化系统，从头设计
20世纪的生命科学
1953 1973 1990
21世纪
DNA双 螺旋结构 的发现
基因工 程正式 诞生
人类基 因组计 划的顺 利实施
合成生 物学
下一张
伟大的人类基因组计划
返回
What is Synthetic Biology
A：the design and construction of new biological parts,devices,and systems B：the re-design of existing,natural biological systems for useful purposes
肿瘤分子生物学的医学应用
今后25年, 肿瘤分子生物学将会转入到应用方面.
将癌基因、抑癌基因的作用机制的研究成果直接用 来解决肿瘤的预测、诊断、规模预防和有效治疗上.
分子免疫学的医学应用
自从上世纪60年代免疫学脱离微生物范畴而独立
后,现在已完全进入了一个新的时代-----分子免疫 学. 而进展最快的MHC(或HLA)将对生物学和医学产 生巨大的影响.
① 生物学从单科发展到交叉学科的形成. ② 研究的主线为: 宏观到微观, 整体到局部, 结构到功能, 细胞到分子. ③ 由认识到实践, 由理论到应用.
2. 未来生物学的发展方向
①生命科学要继续向微观本质方面纵深发展. ②回采宏观,宏观生物学将在21世纪得到长足进展. ③发育生物学,神经科学,脑科学等将获重大进展. ④发育,遗传和进化理论将统一. ⑤生物技术高速发展,3B将开创生物世纪的未来. ⑥分子生物学继续是生命科学,甚至是NS的带头学科. 21世纪的生物学将是一个更本质化的, 统一的, 真 正的, 名符其实的, 系统化的综合性生物学.
现在, 给大家介绍几个 发展点……
一群神秘的可塑细胞--干细胞 中心法则的障碍及其疏通 遗传、发育和进化理论的统一 3B与21世纪,还有技术人文 染色体的结构将被重点回采 遗传学要迎来新一轮的发展
内 容 一 揽
结语:
我替大家列了几个21世纪生命科 学的发展点,重不在掌握,而在关注. 我们教书的,就是在关注着全局,以 构成和调整着我们的教学新思想. 最终是为了帮助我们的学生完成合 意性的建构----知识和思维的应时 性建构.
生物学的过去、现在与未来
首先, 给大家几个要领 性的提示……
从当前生物学看未来的发展
从20世纪的生物学到21世纪的生命科学,名称的转换 已昭示出这一学科已经迈进到了一个崭新的阶段.
生 物 学: 以研究生物本身的特征和行为
为主要, 更现象,更具体一些.
生命科学: 生物是环境中的生命, 更注重 从生命的化学本质到生命的生 存关系, 更本质, 更统摄一些. 这是一个认识和概念的迁移.更是一个内升.
干细胞生物学的迅速发展
干细胞生物学的发展和应用将再审生命.生命再
造,定向发育,器官再生,疾病根治….这是研究和应 用连接最紧的一例,是技术和经济结合最好的一例.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ关连理论由分聚合
拓扑生物学是为遗传、发育 和进化理论的综合
统一而诞生.遗传是传递和表达的本身,发育是表达 的程序, 进化是表达程序的时空差异.其本质都是 DNA的时空调节造就了生命的四维构象.这样的学科 整合一定是个必然.
1. 二十世纪生物学的最大特点
以孟德尔定律的新生开始了20世纪---摩尔根的理论推动了经 典单科的发展---数理化的渗透使生物学摆脱了局限---DNA分子 结构的发现把生物学领入分子时代---以基因工程为核心的生物 技术开始了生物经济---分子生物学的融合范例提示着人们大生 物学的融合趋势---生命科学带着重点进入了21世纪.
General Biology
用系统论的认识方法,认识生命整体. System biology 用系统论的解决工具 , 解决生命问题.
3.当前几个问题的重点提示 生物大分子的高级结构
没有生物大分子的三维结构及其运动,就没 有生命现象. 结构分子生物学将是21世纪生命科 学发展的基础和动力. 结构与运动是生命现象的基础. 分子运动是生命功能的本质. 三维结构是解开生命奥秘的钥匙,
人体信息智能研究将高速发展
分子生物学与神经生物学、脑科学的结合,将 导致一场新的智能革命.大脑风暴将席卷全球.
建立神经肽、受体、离子通道、G蛋白及NGF的三维结构. (一级结构已经通过cDNA克隆技术得到阐明) 进一部完善神经信号转导的分子进程、基本成员、信号整 合、调控等概念. 阐明神经信号在生物体内快速传导的分子机制. 尽快走出 研究的初始阶段. 阐明脑神经回路的结构和信息处理的机制问题. 这是神经 生物学中最复杂的问题. 探究思维、情感、学习、记忆等 活动的分子基础. 加快脑科学与信息科学、微电子技术、生物技术的结合, 引领一场新的信息革命.
生物大分子的相互作用
生物大分子的相互作用是生命功能的体现,这 是21世纪生命科学发展研究的重要焦点.
核酸与蛋白质的相互作用是重要问题. 信息大分子的表达和调控是复杂问题. 传递和表达是生物大分子的转化问题. 中心法则是大分子间的信息流程问题.
对与中心法则有关的重要问题的深入研究, 仍然是未来生物学中的重中之重.