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遺傳學(xué)的發(fā)展階段范文第1篇

概念：分子生物學(xué)是從分子水平研究生命本質(zhì)為目的的一門新興邊緣學(xué)科，它以核酸和蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)構(gòu)及其在遺傳信息和細胞信息傳遞中的作用為研究對象，是當前生命科學(xué)中發(fā)展最快并正在與其它學(xué)科廣泛交叉與滲透的重要前沿領(lǐng)域。分子生物學(xué)的發(fā)展為人類認識生命現(xiàn)象帶來了前所未有的機會，也為人類利用和改造生物創(chuàng)造了極為廣闊的前景。 

  

所謂在分子水平上研究生命的本質(zhì)主要是指對遺傳、生殖、生長和發(fā)育等生命基本特征的分子機理的闡明，從而為利用和改造生物奠定理論基礎(chǔ)和提供新的手段。這里的分子水平指的是那些攜帶遺傳信息的核酸和在遺傳信息傳遞及細胞內(nèi)、細胞間通訊過程中發(fā)揮著重要作用的蛋白質(zhì)等生物大分子。這些生物大分子均具有較大的分子量，由簡單的小分子核苷酸或氨基酸排列組合以蘊藏各種信息，并且具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)以形成精確的相互作用系統(tǒng)，由此構(gòu)成生物的多樣化和生物個體精確的生長發(fā)育和代謝調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)。闡明這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系是分子生物學(xué)的主要任務(wù)。 

  

發(fā)展歷史： 

  

一、準備和醞釀階段 

  

19世紀后期到20世紀50年代初，是現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的準備和醞釀階段。在這一階段產(chǎn)生了兩點對生命本質(zhì)的認識上的重大突破：  

  

確定了蛋白質(zhì)是生命的主要基礎(chǔ)物質(zhì) 

 

19世紀末buchner兄弟證明酵母無細胞提取液能使糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精，第一次提出酶（enzyme）的名稱，酶是生物催化劑。20世紀20-40年代提純和結(jié)晶了一些酶（包括尿素酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、黃酶、細胞色素c、肌動蛋白等），證明酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。隨后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)生命的許多基本現(xiàn)象（物質(zhì)代謝、能量代謝、消化、呼吸、運動等）都與酶和蛋白質(zhì)相聯(lián)系，可以用提純的酶或蛋白質(zhì)在體外實驗中重復(fù)出來。在此期間對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的認識也有較大的進步。1902年emilfisher證明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)是多肽；40年代末，sanger創(chuàng)立二硝基氟苯（dnfb）法、edman發(fā)展異硫氰酸苯酯法分析肽鏈n端氨基酸；1953年sanger和thompson完成了第一個多肽分子--胰島素a鏈和b鏈的氨基全序列分析。由于結(jié)晶x-線衍射分析技術(shù)的發(fā)展，1950年pauling和corey提出了α-角蛋白的α-螺旋結(jié)構(gòu)模型。所以在這階段對蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)都有了認識。 

  

確定了生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是dna 

  

雖然1868年f.miescher就發(fā)現(xiàn)了核素（nuclein），但是在此后的半個多世紀中并未引起重視。20世紀20-30年代已確認自然界有dna和rna兩類核酸，并闡明了核苷酸的組成。由于當時對核苷酸和鹼基的定量分析不夠精確，得出dna中a、g、c、t含量是大致相等的結(jié)果，因而曾長期認為dna結(jié)構(gòu)只是“四核苷酸”單位的重復(fù)，不具有多樣性，不能攜帶更多的信息，當時對攜帶遺傳信息的侯選分子更多的是考慮蛋白質(zhì)。40年代以后實驗的事實使人們對酸的功能和結(jié)構(gòu)兩方面的認識都有了長足的進步。1944年o.t.avery等證明了肺炎球菌轉(zhuǎn)化因子是dna；1952年a.d.hershey和m.cha-se用dna35s和32p分別標記t2噬菌體的蛋白質(zhì)和核酸，感染大腸桿菌的實驗進一步證明了是遺傳物質(zhì)。在對dna結(jié)構(gòu)的研究上，1949-52年s.furbery等的x-線衍射分析闡明了核苷酸并非平面的空間構(gòu)像，提出了dna是螺旋結(jié)構(gòu)；1948-1953年chargaff等用新的層析和電泳技術(shù)分析組成dna的鹼基和核苷酸量，積累了大量的數(shù)據(jù)，提出了dna鹼基組成a=t、g=c的chargaff規(guī)則，為鹼基配對的dna結(jié)構(gòu)認識打下了基礎(chǔ)。

二、現(xiàn)代分子生物學(xué)的建立和發(fā)展階段 

  

 　這一階段是從50年代初到70年代初，以1953年watson和crick提出的dna雙螺旋結(jié)構(gòu)模型作為現(xiàn)代分子生物學(xué)誕生的里程碑開創(chuàng)了分子遺傳學(xué)基本理論建立和發(fā)展的黃金時代。dna雙螺旋發(fā)現(xiàn)的最深刻意義在于：確立了核酸作為信息分子的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);提出了鹼基配對是核酸復(fù)制、遺傳信息傳遞的基本方式；從而最后確定了核酸是遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)，為認識核酸與蛋白質(zhì)的關(guān)系及其在生命中的作用打下了最重要的基礎(chǔ)。在此期間的主要進展包括： 

  

遺傳信息傳遞中心法則的建立 

  

在發(fā)現(xiàn)dna雙螺旋結(jié)構(gòu)同時，watson和crick就提出dna復(fù)制的可能模型。其后在1956年a.kornbery首先發(fā)現(xiàn)dna聚合酶；1958年meselson及stahl用同位素標記和超速離心分離實驗為dna半保留模型提出了證明；1968年okazaki（岡畸）提出dna不連續(xù)復(fù)制模型；1972年證實了dna復(fù)制開始需要rna作為引物；70年代初獲得dna拓撲異構(gòu)酶，并對真核dna聚合酶特性做了分析研究；這些都逐漸完善了對dna復(fù)制機理的認識。 

  

在發(fā)現(xiàn)dna雙螺旋結(jié)構(gòu)同時，watson和crick就提出dna復(fù)制的可能模型。其后在1956年a.kornbery首先發(fā)現(xiàn)dna聚合酶；1958年meselson及stahl用同位素標記和超速離心分離實驗為dna半保留模型提出了證明；1968年okazaki（岡畸）提出dna不連續(xù)復(fù)制模型；1972年證實了dna復(fù)制開始需要rna作為引物；70年代初獲得dna拓撲異構(gòu)酶，并對真核dna聚合酶特性做了分析研究；這些都逐漸完善了對dna復(fù)制機理的認識。 

  

在研究dna復(fù)制將遺傳信息傳給子代的同時，提出了rna在遺傳信息傳到蛋白質(zhì)過程中起著中介作用的假說。1958年weiss及hurwitz等發(fā)現(xiàn)依賴于dna的rna聚合酶；1961年hall和spiege-lman用rna-dna雜交證明mrna與dna序列互補；逐步闡明了rna轉(zhuǎn)錄合成的機理。

 

在此同時認識到蛋白質(zhì)是接受rna的遺傳信息而合成的。50年代初zamecnik等在形態(tài)學(xué)和分離的亞細胞組分實驗中已發(fā)現(xiàn)微粒體（microsome）是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的部位；1957年hoagland、zamecnik及stephenson等分離出trna并對它們在合成蛋白質(zhì)中轉(zhuǎn)運氨基酸的功能提出了假設(shè)；1961年brenner及gross等觀察了在蛋白質(zhì)合成過程中mrna與核糖體的結(jié)合；1965年holley首次測出了酵母丙氨酸t(yī)rna的一級結(jié)構(gòu)；特別是在60年代nirenberg、ochoa以及khorana等幾組科學(xué)家的共同努力破譯了rna上編碼合成蛋白質(zhì)的遺傳密碼，隨后研究表明這套遺傳密碼在生物界具有通用性，從而認識了蛋白質(zhì)翻譯合成的基本過程。 

  

上述重要發(fā)現(xiàn)共同建立了以中心法則為基礎(chǔ)的分子遺傳學(xué)基本理論體系。1970年temin和baltimore又同時從雞肉瘤病毒顆粒中發(fā)現(xiàn)以rna為模板合成dna的反轉(zhuǎn)錄酶，又進一步補充和完善了遺傳信息傳遞的中心法則。 

對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的進一步認識 

遺傳學(xué)的發(fā)展階段范文第2篇

關(guān)鍵詞：通識教育；人類生物學(xué)；遺傳學(xué)

教育的實質(zhì)應(yīng)該回歸以人為本，培養(yǎng)健全人格，全面提高人的素質(zhì)，高等教育尤為如此，不僅要追求優(yōu)質(zhì)的專業(yè)教育，更要踐行“以人為本”的通識教育。高等教育為我國現(xiàn)代化建設(shè)提供了人才保障，輸送了大量國家所需的專業(yè)人才。我國普通本科招生規(guī)模逐漸擴大，入學(xué)率近50%，很快將跨入高等教育普及化發(fā)展階段。高等教育工作任重道遠。結(jié)合國內(nèi)外教育歷史與現(xiàn)實，我國改革開放40年的高等教育實踐已經(jīng)證明，通識教育與專業(yè)教育同等重要，二者相輔相成。本文將通過通識課程人類生物學(xué)的教學(xué)實踐，總結(jié)和挖掘“以人為本”的教學(xué)理念和教學(xué)思路和方法，特別以人類遺傳學(xué)為案例，分析人的經(jīng)典屬性在通識教育中的核心地位。

1通識教育的核心理念

在通識教育的實踐中，各個大學(xué)都有自己的理解和實踐，也都遇到各種困惑和困難，包括理念的建立和課時的安排等，例如如何從繁多的專業(yè)課程學(xué)時中給通識課程分出學(xué)時等問題。狹義上講，通識教育是通與專的結(jié)合，而更廣義的理解應(yīng)該是如何踐行“以人為本”的教育理念。

清華大學(xué)成立了通識教育實驗區(qū)新雅學(xué)院。北京大學(xué)不僅成立了元培學(xué)院，而且在“通?！苯Y(jié)合方面進行了各種實踐。復(fù)旦大學(xué)在教與學(xué)兩方面推進改革舉措，建立“以人為本，以德為先”的人才培養(yǎng)理念。浙江大學(xué)建立了竺可楨學(xué)院，在通專結(jié)合方面開設(shè)了一批高品質(zhì)的榮譽課程。武漢大學(xué)系統(tǒng)地發(fā)展了通識教育的核心理念，即“博雅弘毅，文明以止，成人成才，四通六識”。秉持“人文化成”之理念，以“成人”教育統(tǒng)領(lǐng)成才教育(http：//gec.whu.edu.cn/tszx/zxjj.htm)?！度祟惿飳W(xué)》作為該校最早開設(shè)的通識課程之一，始終踐行上述通識教育的核心理念，堅持“以人為本”作為經(jīng)典。從2008年開課以來，一直深受學(xué)生歡迎。歷經(jīng)“武大通識1.0”到“武大通識3.0”的建設(shè)，已經(jīng)成為通識教育的重要組成部分。

2人類生物學(xué)的教學(xué)實踐

2.1教學(xué)目標、大綱與教學(xué)方法

素質(zhì)教育正成為當今大學(xué)教育的趨勢。作為通識教育課程，《人類生物學(xué)》課程旨在培養(yǎng)大學(xué)生健全的人格，拓展與完善大學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，造就更多有創(chuàng)新潛能的復(fù)合型人才?！度祟惿飳W(xué)》是為各專業(yè)學(xué)生開設(shè)的全校性通識課程，適合于文科、理科、工科和醫(yī)學(xué)等專業(yè)大學(xué)生學(xué)習(xí)人類自身知識的課程。該課程通過現(xiàn)代化多媒體教學(xué)手段進行展示，強調(diào)人類生物學(xué)知識的基礎(chǔ)與前沿、科學(xué)性與趣味性、實用性與交叉性、熱點問題與系統(tǒng)知識的有機組合，注重聯(lián)系實際，貼近生活，易于了解和接受。教學(xué)中反映人類生物學(xué)與理、工和人文社科等學(xué)科的交叉滲透，反映現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的最新成果，以及地球與人類生存發(fā)展的密切關(guān)聯(lián)。課程以“人是什么”為切入點，對人類自身的過去、現(xiàn)在和未來所涉及的生物學(xué)問題進行講授?！度祟惿飳W(xué)》教學(xué)內(nèi)容選擇上始終體現(xiàn)人文關(guān)懷，貼近生命和生活，按照人類生物學(xué)知識范圍，設(shè)計若干知識模塊。教學(xué)共分6章(表1)。為了便于各專業(yè)本科生選修的時間靈活性，在總學(xué)時上壓縮到最小，安排一個學(xué)分，共16學(xué)時。在教學(xué)方法上，全部采用多媒體教學(xué)。教學(xué)手段主要包括自制幻燈片、自制多媒體鏈接、視頻短片，VCD播放，以及精準個性化教學(xué)與小組交流等豐富多彩的方法。

2.2教學(xué)效果與評估

從“武大通識1.0”到“武大通識3.0”，《人類生物學(xué)》始終貫徹落實“通識”教育理念，滿足于大學(xué)生對人類自身知識的了解和渴望。至今已開課10年，共有1470余名學(xué)生選課，每次選課平均110余人，選課學(xué)生覆蓋全校文、史、理、工、農(nóng)、醫(yī)所有學(xué)科專業(yè)(圖1)。教學(xué)評價由學(xué)院組織，百分制進行，平均得分為94.92分。不僅學(xué)生選課踴躍，而且獲得了很好的教學(xué)效果。為我國培養(yǎng)具有通識知識背景的高級科學(xué)人才做出了貢獻。

3以“通”為境界的人類生物學(xué)通識教學(xué)

3.1以“通”為人格境界的總體設(shè)計

培養(yǎng)健全人格，以“?！睘橹R縱深，以“通”為人格境界。人類生物學(xué)課程的建設(shè)始終貫穿從認識“人”、了解“人”到培養(yǎng)“人”，以及了解自己到了解世界，以“通”為人格境界，打通文理界限。有關(guān)人類生物學(xué)學(xué)習(xí)，已經(jīng)出版了不少教材和參考書，國內(nèi)以陳守良和郭明德編寫的《人類生物學(xué)》較為系統(tǒng)[1]，中文翻譯本有尤瓦爾·赫拉利著的《人類簡史從智人到智神》[2]。人類生物學(xué)課程教學(xué)中反映了人類生物學(xué)知識與理、工、人文社科等學(xué)科的交叉與滲透，體現(xiàn)了現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的最新成果及其產(chǎn)生的意義，同時關(guān)注地球與人類生存發(fā)展的密切關(guān)聯(lián)。引導(dǎo)學(xué)生從喜歡學(xué)、主動學(xué)到無形之中塑形自我健全人格的“通”境界。

3.2人是什么？

人們對大猩猩好奇，人與大猩猩、黑猩猩以及金絲猴到底是什么關(guān)系？這就要先回答人是什么？人類生物學(xué)教學(xué)中以此問題為切入點，闡明人的屬性。讓學(xué)生了解自己，只有充分認識自己，才能完善人的屬性，并樹立健全人格。長臂猿、猩猩、大猩猩、黑猩猩與人都屬于人猿超科大家族。然而，他們在不同的演化年代各自分歧獨立成群，最早是長臂猿在約距今18百萬年前分開獨立演化，之后是猩猩在11百萬年前分出，大猩猩于7~8百萬年前與黑猩猩和人分開演化，最后是人類在5~7百萬年前與黑猩猩分開獨立演化(圖2)?？磥砼c人類更近源的是黑猩猩，而非電影中場景描述的大猩猩與人類更親近。在教科書中沒有更新關(guān)于人類的演化知識。人類生物學(xué)教學(xué)中更關(guān)注前沿?zé)狳c問題，引入了新內(nèi)容，使學(xué)生認識人更全面。比如，在黑猩猩與人類分開演化后不久，約4.4百萬年前，人類演化的這一支出現(xiàn)過一類與人類更近源的猿人，即拉密達猿人。2009年美國科學(xué)家在Science雜志上發(fā)表系列報道，在埃塞俄比亞境內(nèi)發(fā)現(xiàn)了距今已有4.4百萬年的女性原始人骨骼化石[3-5]，這是迄今發(fā)現(xiàn)的年代最久遠的原始人骨骼化石，科學(xué)家根據(jù)出土的骨骼“復(fù)原”了其整體特征(圖2)。她具有與猿類似的頭部和腳趾，手掌、手腕以及骨盆格局，表明她可以用兩只腳直立行走，類似人類，但腳掌的拇指分得更開，這有利于野外生存。這可能是目前已知的最早的人類祖先，即使不是，它也為研究者提供了新的參考，了解人類是怎樣從大猩猩和黑猩猩等共同擁有的祖先那里演化來的。更多疑問留給學(xué)生課后思考，比如：拉密達猿人為什么沒有成功演化，而在地球上消失？人類是否還在進一步演化？人類的未來如何？

人的屬性及與其他動物的本質(zhì)區(qū)別也是學(xué)生常常提出的疑問。人類生物學(xué)課程引入如下幾點思考：(1)智慧：源自人類高度發(fā)育的大腦。現(xiàn)代人的腦容量是近親黑猩猩的3倍以上。增大的容量使得人類大腦具有更多的神經(jīng)細胞和更復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。同時，介紹在人群中大腦容量也存在個體差異，以及存在智商差異等問題。(2)勞動：直立人的出現(xiàn)解放前肢發(fā)展為手，為勞動創(chuàng)造了條件。勞動在人類進化中具有決定性作用，發(fā)展勞動工具為人類演化新的一步，北京人用的石錐，非洲發(fā)現(xiàn)的石器組合等。勞動促進了人類進化，人類的每一代人都不是簡單地重復(fù)前一代人的活動，而是在繼承前一代人的勞動成果，傳承現(xiàn)存的生產(chǎn)力以及與之相適應(yīng)的社會關(guān)系，在繼承以語言文字等形式存在的文化知識成果的基礎(chǔ)上，進行新的創(chuàng)造活動，從而使人類改造自然的能力不斷提高，使社會生活、社會關(guān)系不斷豐富和發(fā)展，人類也由此獲得了新的演化。從這個意義上講，愛勞動是人的本能，勞動不僅為人類創(chuàng)造財富，更是人類演化的自然屬性。(3)語言﹑文字與音樂：人類的屬性首先是有了交流的語言，語言的誕生就是人類的誕生。音樂是人類的共同語言。早在3500年前的商代，中國就有了編鐘，這為人類的演化提供了源泉。音樂起源于勞動，勞動賦予音樂以內(nèi)容，勞動的呼聲賦予音樂節(jié)奏和音調(diào)，勞動的動作給予音樂舞姿。古代與現(xiàn)代的詩歌、音樂和舞蹈3者是一體的，音樂–舞蹈–勞動–大腦，協(xié)調(diào)演化，因此，音樂是人類演化的產(chǎn)物，也促進了人類向更高級的演化。人類的語言是以命名為基礎(chǔ)的，而動物的語言則不是。動物也可以通過有聲語言進行簡單的溝通和情感的表達等，但都不是以對事物的命名為基礎(chǔ)。根據(jù)考古研究成果，人類至少在40~50萬年前就開始發(fā)明出口頭語言，創(chuàng)造出最初的詞語。只有到了4~5千年前，歐亞大陸的一些民族逐步創(chuàng)造出比較完善的文字系統(tǒng)。在中國就是以表意為基礎(chǔ)的漢字，最早是甲骨文。中國的殷墟遺址出土了距今近4千年的甲骨文，清楚地記載了甲骨文字與日歷。說明中華民族的近5千年的演化歷史，就是近代人類的演化史。這些關(guān)鍵歷史的介紹，極大地激發(fā)了學(xué)生的民族自豪感和愛國熱情。體現(xiàn)了“以人為本”統(tǒng)領(lǐng)成才教育的理念。

3.3美洲人起源自亞洲

人們始終疑惑美洲人是從哪里來的？是什么時候遷移到美洲的？美洲人的起源與中國人有無關(guān)聯(lián)？人類生物學(xué)教學(xué)始終關(guān)注這些科學(xué)問題的最新進展，讓學(xué)生思考。考古學(xué)記錄提示，西伯利亞人群于2.2~3萬年前通過白令陸橋來到美洲，成為克羅維斯人(Clovis)，即古印第安人[6]。近年來，古基因?qū)W技術(shù)的發(fā)展，為探索美洲人的起源開辟了新途徑。考古研究顯示，克羅維斯時代，有著豐富的勞動工具，稱其為克羅維斯工具(圖3A)。一般認為這些古克羅維斯人起源于亞洲，并與現(xiàn)代美洲人存在關(guān)聯(lián)[7]。最近在美國蒙大拿州Anzick考古點找到一具嬰兒(Anzick-1)骨遺物，考古分析顯示，Anzick-1距今約1.2556~1.2707萬年，并從中分離了古DNA?；蚪M測序和遺傳學(xué)分析顯示，Anzick-1起源于亞洲，并非來自歐洲。進一步的基因組參數(shù)分析顯示，Anzick-1基因組特征與現(xiàn)代的美洲人相似，說明Anzick人群在后來的繁衍擴散到了整個北美洲，屬于美洲原住民。后來演化為現(xiàn)代美洲人[8]。而且，Anzick-1基因組與中國漢人基因組聚類在一個大進化分支之內(nèi)，提示其與中國漢族存在遺傳關(guān)聯(lián)。結(jié)合現(xiàn)代基因組和考古研究，說明北美洲原住民起源自亞洲(圖3B)。然而，Anzick人是否來自中國古漢族人有待進一步探索，這一科學(xué)問題值得學(xué)生深思，比如，美國美洲原住民與中國古漢族人在演化歷史上是否早就聯(lián)系在一起？而美洲人起源于中國人？其實，北美洲原住民另外一支起源于貝加爾湖中南西伯利亞。在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的Ma-1少年化石屬于這一支，約2.4萬年前遷移至北美洲。Ma-1基因組測序分析顯示，其Y染色體和常染色體序列與西部歐亞人相似，而不是東部亞洲[9]。這一支約占北美洲原住民祖先14%~38%。而大多數(shù)北美洲原住民起源于東部亞洲。

4貼近生活的教學(xué)模式

人類生物學(xué)教學(xué)以通為引領(lǐng)，貼近生活的教學(xué)模式最能讓學(xué)生熱愛通識教育，從而達到塑形自我健全人格的通識教育目的。在人類基因組與個人精準醫(yī)學(xué)章節(jié)的教學(xué)中，著重討論了人類基因組計劃的前因后果，以及個人基因組計劃的實施對每個人生活的影響。比如，隨著個人基因組測序的普及，如何保護個人基因組的隱私。在個性化給藥與精準醫(yī)學(xué)方面，不僅介紹最新進展，使學(xué)生了解最新學(xué)術(shù)成果，更要讓學(xué)生結(jié)合自身健康，以及生病時吃藥情況進行思考。目前的治病用藥基本是“One-Size-Fits-All”即“一種劑量適合所有”，精準醫(yī)學(xué)的發(fā)展不久將實施“RightDrug-RightDose-RightPerson”即“正確的藥物–正確的劑量–正確的人”。通過體驗貼近生活的教與學(xué)，學(xué)生輕松掌握了人類基因組與個人精準醫(yī)學(xué)知識。同時，也提出一些問題讓學(xué)生討論，比如，隨著基因組測序費用的降低，你愿意測序你的個人基因組嗎？因為人基因組記錄了一個生命的全部奧秘和隱私，包括疾病基因等，一方面這對于疾病的預(yù)防、診斷與治療很有幫助；另一方面，如何保護個人及家人的基因隱私也是普遍關(guān)心的問題。在人類遺傳學(xué)章節(jié)的教學(xué)中，以色盲基因的遺傳為例，讓每個學(xué)生都親自參與到教與學(xué)的教學(xué)過程中，學(xué)習(xí)和了解自己的色盲基因。為了保護個人隱私，課程通過對學(xué)生一對一的教學(xué)測試，讓每個學(xué)生了解自己的視力與色盲基因的遺傳方式。統(tǒng)計顯示正常視力為絕大多數(shù)，色弱也不少，還有少數(shù)色盲(圖4A)。通過貼近生活的教學(xué)活動，學(xué)生普遍關(guān)心的一些問題也就迎刃而解了，比如，為什么色盲總是出現(xiàn)在男生，而女生沒有？因為色盲基因位于X染色體，屬于性連鎖遺傳。為什么有些人得病是綠色盲，另一些人得紅色盲，因為這是兩個連鎖遺傳基因的控制，即紅視蛋白基因(redopsin)和綠視蛋白基因(greenopsin)。為什么會得色盲？因為這兩個基因的染色體區(qū)域DNA序列的相似性，在減數(shù)分裂時容易產(chǎn)生配對交換錯配，導(dǎo)致產(chǎn)生突變配子所致(圖4，B和C)。

遺傳學(xué)的發(fā)展階段范文第3篇

    一

    人類總體性與整體性發(fā)展或許是無限發(fā)展宇宙中最為生動、最為復(fù)雜、最為悲壯的章節(jié),這種豐富多彩、復(fù)雜多樣構(gòu)成了雄渾而又深厚的文化生態(tài)景觀。以文化的名義,文化應(yīng)是人的“定在”與“此在”的統(tǒng)一,是人類社會形態(tài)統(tǒng)一性與多樣性在生活哲學(xué)層面上的復(fù)寫、攝影、反映,它體現(xiàn)著偶然性與必然性的辯證統(tǒng)一,遺傳與變異或可作為文化傳承與流變的根據(jù)。

    穿越歷史時空回眸文化發(fā)展線索,一切都成了思維中由“過去——現(xiàn)在——未來”穿成的實踐事件之珠。散落的、連帶的、破碎的、暗淡的、熠熠生輝的、光彩照人的……雷動著悠悠歲月之心,激蕩著物我來去。

    科學(xué)的嚴謹及求理求真流淌人文的血液,脈動人類的血脈,成為文化的風(fēng)景,身心體悟可矣,何饒舌也。

    給你身心,教你說話,育以讀寫,口傳身授,格物致知,代代相傳,語言、血脈、情感勝過幾度風(fēng)吹怒號、電閃雷鳴、大雨滂沱。

    文化的時空在于人類心靈的律動,心相通,心相異。

    二

    人類文化的座座古堡已經(jīng)并正在經(jīng)受著輪番洗禮。越發(fā)強大的商業(yè)帝國文化蠶食并營造新的古堡文明,誘惑人的身心,考驗文化內(nèi)外的守望。

    人類文化的宗教情懷在此生活語境中日益凸顯著其別具一格的先天優(yōu)勢,成為文化守望的“軟實力”,商品拜物教幾欲融入文化的核心圈層。世界舞臺時刻演繹著“嬰兒與洗澡水”的哲學(xué)新神話。

    按照馬恩的需要動力論,在紅色文化主導(dǎo)的文明國度,面前的一切還不夠瘋狂,合力論控制著事態(tài)的發(fā)展。文化正按辯證的否定觀引領(lǐng)總體性與整體性際遇。

    身為父母所育,心為文化負載,腳踏大自然堅實的背脊,頭頂蒼穹的斑斕與絢麗,以文化的名義,探究文化之在,追問人類的命運。

    如前所述,“文如其人”“物以類聚,人以群分”,文化的傳承與流變規(guī)律同樣遵循自然發(fā)展規(guī)律、社會發(fā)展規(guī)律、人的發(fā)展規(guī)律,尤其是人與自然的發(fā)展規(guī)律。

    世界事物是相互區(qū)別相互聯(lián)系的多樣性統(tǒng)一,人與動植物既各有各自發(fā)展的特點,又有其一致性。迄今,任何知識,在普遍聯(lián)系與永恒發(fā)展的物質(zhì)世界面前都是狹隘的、片面的、蒼白的。沿著科學(xué)的線性邏輯,靠著生活在一定歷史時期和一定社會發(fā)展階段所造就的人類理性,對文化與宗教的解釋無疑是無力的,人類關(guān)于文化與宗教的認識也自然是有限的。

    線性與非線性,混沌與分形,無序與有序,開放與閉合,人類理性在對物質(zhì)世界認識上的進軍注定是低效率高能耗的,對社會發(fā)展規(guī)律的認識注定是籠統(tǒng)的易變的,人類理性只能被認為是社會的個人心靈進化的一個環(huán)節(jié),人類活動亦不過是無限發(fā)展宇宙中“某一微型劇場短暫的綜合匯演”。

    品味這演出的姑且認為是西方人心中的上帝,中國人心中的老天爺,人類或可理解成生來即是為著他的“定在”與他的“此在”。因此,人類的一切活動的意義、價值、效益,先需叩問心靈與上蒼,再行類聚之旨,如此日月輪回,概莫能外。

    宗教作為文化的現(xiàn)象,根系于斯,融寓于斯?？茖W(xué)與宗教亦生之同源,秉承人類的本質(zhì)、品格與稟賦,文化的發(fā)展,凱歌高唱,谷風(fēng)勁吹。

    科學(xué)、宗教、藝術(shù)……人類總體性與整體性上文化地生活,其主體性命運及主體際遇正經(jīng)受新的拷問。同源同質(zhì)、同源異質(zhì)、同質(zhì)異源的民族文化正遭遇空前的客觀性和主觀性對立統(tǒng)一下的新融合。

    開放的世界,文化勢必融合,亦在走向融合,融合是文化的理想境界,僅此而已。

    各民族獨立,主權(quán)與,在現(xiàn)實政治上是進行或?qū)頃r,但在一體化背景下,在經(jīng)濟與商業(yè)意義上已然成為過去時,以人的留守與流動為特征的時代,文化的守望、文化的傳承、文化的流變已經(jīng)成為人類文化與民族國家面對的現(xiàn)實和情勢。

    三

    20世紀是科學(xué)技術(shù)空前輝煌和科學(xué)理性充分發(fā)展的世紀。相對論、量子論、信息論和基因論的形成,標志著科學(xué)技術(shù)沿著微觀和宏觀這兩個相反的路徑,不斷走向極端和本原,走向復(fù)雜和綜合。孟德爾遺傳學(xué)定律揭示了生物學(xué)性狀特征的遺傳變異規(guī)律。根據(jù)孟德爾定律,遺傳是一切生物的基本屬性,它使生物界保持相對穩(wěn)定,使人類可以識別包括自己在內(nèi)的生物界。變異是指親子代之間,同胞兄弟姊妹之間,以及同種個體之間的差異現(xiàn)象。生物的遺傳與變異是同一事物的兩個方面。顯然,此說對于研究文化的傳承與流變現(xiàn)象有著諸多啟示。

    首先,文化的傳承根據(jù)在人,世系傳承當為核心。血濃于水,血脈相連,血親、血緣是文化傳承的堅實之基;精心養(yǎng)育、把手習(xí)得、知書達禮,是文化化成天下的最根本途徑。就中華文化而論,五千年的多民族族群的爭斗與妥協(xié),交往與通婚,磨合了大中華民族的稟賦、品格、個性與氣質(zhì),是永葆中華民族文化生命力和先進性的根本所在。

    其次,中華文化根須深實、基礎(chǔ)廣泛、元素雜多,具備天然的抗倒伏品質(zhì),具備化成天下的歷史條件和前提。由此,中華文化自然懷有“目的論”品格,具有海納百川、汲養(yǎng)潤物、尚仁顧人的豪邁氣概。

    再次,中華文化的枝節(jié)易于移植或嫁接,涉洋渡水,遠播海外,氣度不凡,溢于言表。

    最后,中華文化在當下全球化進程中必將經(jīng)歷迎風(fēng)送雨、觀閃聽雷的適應(yīng)過程;鑒于前述特質(zhì)、品格和氣質(zhì),中華文化自然會吸納各外來元素,走向人類文化的中心。根據(jù)遺傳與變異原理,中華文化也必然經(jīng)歷傳承和流變相輔相成的陣痛,必然會以更嶄新的面貌閃亮登上人類文化的中心舞臺。“歷史大潮,浩浩蕩蕩,順之者昌,逆之者亡。”

遺傳學(xué)的發(fā)展階段范文第4篇

“生物信息學(xué)”是英文單詞“bioinformatics”的中文譯名，其概念是1956年在美國田納西州gatlinburg召開的“生物學(xué)中的信息理論”討論會上首次被提出的［1］，由美國學(xué)者lim在1991年發(fā)表的文章中首次使用。生物信息學(xué)自產(chǎn)生以來，大致經(jīng)歷了前基因組時代、基因組時代和后基因組時代三個發(fā)展階段［2］。2003年4月14日，美國人類基因組研究項目首席科學(xué)家collins f博士在華盛頓隆重宣布人類基因組計劃（human genome project，hgp）的所有目標全部實現(xiàn)［3］。這標志著后基因組時代（post genome era，pge）的來臨，是生命科學(xué)史中又一個里程碑。生物信息學(xué)作為21世紀生物技術(shù)的核心，已經(jīng)成為現(xiàn)代生命科學(xué)研究中重要的組成部分。研究基因、蛋白質(zhì)和生命，其研究成果必將深刻地影響農(nóng)業(yè)。本文重點闡述生物信息學(xué)在農(nóng)業(yè)模式植物、種質(zhì)資源優(yōu)化、農(nóng)藥的設(shè)計開發(fā)、作物遺傳育種、生態(tài)環(huán)境改善等方面的最新研究進展。

1.生物信息學(xué)在農(nóng)業(yè)模式植物研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

1997年5月美國啟動國家植物基因組計劃（npgi），旨在繪出包括玉米、大豆、小麥、大麥、高粱、水稻、棉花、西紅柿和松樹等十多種具有經(jīng)濟價值的關(guān)鍵植物的基因圖譜。國家植物基因組計劃是與人類基因組工程（hgp）并行的龐大工程［4］。近年來，通過各國科學(xué)家的通力合作，植物基因組研究取得了重大進展，擬南芥、水稻等模式植物已完成了全基因組測序。人們可以使用生物信息學(xué)的方法系統(tǒng)地研究這些重要農(nóng)作物的基因表達、蛋白質(zhì)互作、蛋白質(zhì)和核酸的定位、代謝物及其調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)等，從而從分子水平上了解細胞的結(jié)構(gòu)和功能［5］。目前已經(jīng)建立的農(nóng)作物生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫研究平臺有植物轉(zhuǎn)錄本（ta）集合數(shù)據(jù)庫tigr、植物核酸序列數(shù)據(jù)庫plantgdb、研究玉米遺傳學(xué)和基因組學(xué)的mazegdb數(shù)據(jù)庫、研究草類和水稻的gramene數(shù)據(jù)庫、研究馬鈴薯的pomamo數(shù)據(jù)庫，等等。

2.生物信息學(xué)在種質(zhì)資源保存研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要資源，它包括許多農(nóng)藝性狀（如抗病、產(chǎn)量、品質(zhì)、環(huán)境適應(yīng)性基因等）的等位基因。植物種質(zhì)資源庫是指以植物種質(zhì)資源為保護對象的保存設(shè)施。至1996年，全世界已建成了1300余座植物種質(zhì)資源庫，在我國也已建成30多座作物種質(zhì)資源庫。種質(zhì)入庫保存類型也從單一的種子形式，發(fā)展到營養(yǎng)器官、細胞和組織，甚至dna片段等多種形式。保護的物種也從有性繁殖植物擴展到無性繁殖植物及頑拗型種子植物等［6］。近年來，人們越來越多地應(yīng)用各種分子標記來鑒定種質(zhì)資源。例如微衛(wèi)星、aflp、ssap、rbip和snp等。由于對種質(zhì)資源進行分子標記產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，因此需要建立生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫和采用分析工具來實現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計和計算機分析等［7］。

3.生物信息學(xué)在農(nóng)藥設(shè)計開發(fā)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的藥物研制主要是從大量的天然產(chǎn)物、合成化合物，以及礦物中進行篩選，得到一個可供臨床使用的藥物要耗費大量的時間與金錢。生物信息學(xué)在藥物研發(fā)中的意義在于找到病理過程中關(guān)鍵性的分子靶標、闡明其結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系，從而指導(dǎo)設(shè)計能激活或阻斷生物大分子發(fā)揮其生物功能的治療性藥物，使藥物研發(fā)之路從過去的偶然和盲目中找到正確的研發(fā)方向。生物信息學(xué)為藥物研發(fā)提供了新的手段［8，9］，導(dǎo)致了藥物研發(fā)模式的改變［10］。目前，生物信息學(xué)促進農(nóng)藥研制已有許多成功的例子。itzstein等設(shè)計出兩種具有與唾液酸酶結(jié)合化合物：4-氨基-neu5ac2en和4-胍基-neu5ac2en。其中，后者是前者與唾液酸酶的結(jié)合活性的250倍［11］。目前，這兩種新藥已經(jīng)進入臨床試驗階段。tang sy等學(xué)者研制出新一代抗aids藥物saquinavir［12］。pungpo等已經(jīng)設(shè)計出幾種新型高效的抗hiv-1型藥物［13］。楊華錚等人設(shè)計合成了十多類數(shù)百個除草化合物，經(jīng)生物活性測定，部分化合物的活性已超過商品化光合作用抑制劑的水平［14］。

現(xiàn)代農(nóng)藥的研發(fā)已離不開生物信息技術(shù)的參與，隨著生物信息學(xué)技術(shù)的進一步完善和發(fā)展，將會大大降低藥物研發(fā)的成本，提高研發(fā)的質(zhì)量和效率。

4.生物學(xué)信息學(xué)在作物遺傳育種研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

隨著主要農(nóng)作物遺傳圖譜精確度的提高，以及特定性狀相關(guān)分子基礎(chǔ)的進一步闡明，人們可以利用生物信息學(xué)的方法，先從模式生物中尋找可能的相關(guān)基因，然后在作物中找到相應(yīng)的基因及其位點。農(nóng)作物的遺

傳學(xué)和分子生物學(xué)的研究積累了大量的基因序列、分子標記、圖譜和功能方面的數(shù)據(jù)，可通過建立生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫來整合這些數(shù)據(jù)，從而比較和分析來自不同基因組的基因序列、功能和遺傳圖譜位置［15］。在此基礎(chǔ)上，育種學(xué)家就可以應(yīng)用計算機模型來提出預(yù)測假設(shè)，從多種復(fù)雜的等位基因組合中建立自己所需要的表型，然后從大量遺傳標記中篩選到理想的組合，從而培育出新的優(yōu)良農(nóng)作物品種。

5.生物信息學(xué)在生態(tài)環(huán)境平衡研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

在生態(tài)系統(tǒng)中，基因流從根本上影響能量流和物質(zhì)流的循環(huán)和運轉(zhuǎn)，是生態(tài)平衡穩(wěn)定的根本因素。生物信息學(xué)在環(huán)境領(lǐng)域主要應(yīng)用在控制環(huán)境污染方面，主要通過數(shù)學(xué)與計算機的運用構(gòu)建遺傳工程特效菌株，以降解目標基因及其目標污染物為切入點，通過降解污染物的分子遺傳物質(zhì)核酸 dna，以及生物大分子蛋白質(zhì)酶，達到催化目標污染物的降解，從而維護空氣［16］、水源、土地等生態(tài)環(huán)境的安全。

美國農(nóng)業(yè)研究中心（ars） 的農(nóng)藥特性信息數(shù)據(jù)庫（ppd） 提供 334 種正在廣泛使用的殺蟲劑信息，涉及它們在環(huán)境中轉(zhuǎn)運和降解途徑的16種最重要的物化特性。日本豐橋技術(shù)大學(xué)（toyohashi university of technology） 多環(huán)芳烴危險性有機污染物的物化特性、色譜、紫外光譜的譜線圖。美國環(huán)保局綜合風(fēng)險信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫（iris） 涉及 600種化學(xué)污染物，列出了污染物的毒性與風(fēng)險評價參數(shù)，以及分子遺傳毒性參數(shù)［17］。除此之外，生物信息學(xué)在生物防治［18］中也起到了重要的作用。網(wǎng)絡(luò)的普及，情報、信息等學(xué)科的資源共享，勢必會創(chuàng)造出一個環(huán)境微生物技術(shù)信息的高速發(fā)展趨勢。

6.生物信息學(xué)在食品安全研究領(lǐng)域中的應(yīng)用

食品在加工制作和存儲過程中各種細菌數(shù)量發(fā)生變化，傳統(tǒng)檢測方法是進行生化鑒定，但所需時間較長，不能滿足檢驗檢疫部門的要求，運用生物信息學(xué)方法獲得各種致病菌的核酸序列，并對這些序列進行比對，篩選出用于檢測的引物和探針，進而運用pcr法［19］、rt-pcr法、熒光rt-pcr法、多重pcr［20］和多重?zé)晒舛縫cr等技術(shù)，可快速準確地檢測出細菌及病毒。此外，對電阻抗、放射測量、elisa法、生物傳感器、基因芯片等［21-25］技術(shù)也是未來食品病毒檢測的發(fā)展方向。

轉(zhuǎn)基因食品檢測是通過設(shè)計特異性的引物對食品樣品的dna提取物進行擴增，從而判斷樣品中是否含有外源性基因片段［26］。通過對轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫信息的及時更新，可準確了解各國新出現(xiàn)和新批準的轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品，便于查找其插入的外源基因片段，以便及時對檢驗方法進行修改。目前由于某些通過食品傳播的病毒具有變異特性，以及檢測方法的不完善等因素影響，生物信息學(xué)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用還比較有限，但隨著食品安全檢測數(shù)據(jù)庫的不斷完善，相信相關(guān)的生物信息學(xué)技術(shù)將在食品領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。 　生物信息學(xué)廣泛用于農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的各個領(lǐng)域，但是僅有信息資源是不夠的，選出符合自己需求的生物信息就需要情報部門，以及信息中介服務(wù)機構(gòu)提供相關(guān)服務(wù)，通過出版物、信息共享平臺、數(shù)字圖書館、電子論壇等信息媒介的幫助，科研工作者可快速有效地找到符合需要的信息。目前我國生物信息學(xué)發(fā)展還很不均衡，與國際前沿有一定差距，這需要從事信息和科研的工作者們不斷交流，使得生物信息學(xué)能夠更好地為我國農(nóng)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展發(fā)揮作用。

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遺傳學(xué)的發(fā)展階段范文第5篇

現(xiàn)在，經(jīng)過幾個世紀的孕育發(fā)展，生物技術(shù)已進入了一個全新的發(fā)展階段?？萍疾肯嚓P(guān)負責(zé)人日前表示，生物技術(shù)是我國發(fā)展最快、潛力最大、與國外差距最小的領(lǐng)域之一。可見，生物技術(shù)的發(fā)展勢頭之迅猛在產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上是罕見的。人們已認識到生物技術(shù)已逐步成為當今高新技術(shù)群體中最富有活力的領(lǐng)域之一，并與信息技術(shù)、納米技術(shù)、新材料等其他高技術(shù)相互結(jié)合，正在全球范圍內(nèi)形成增值產(chǎn)業(yè)鏈，它的新概念和方法正帶動農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、能源、化工、環(huán)保等多領(lǐng)域技術(shù)的共同進步。發(fā)展生物技術(shù)對解決當今人類社會面臨的糧食、能源、資源、環(huán)境和健康等許多重大問題具有重要的現(xiàn)實意義和深遠的戰(zhàn)略意義。更重要的是，利用好生物技術(shù)，能夠有力的提升一個國家的生物安全?，F(xiàn)代研究已經(jīng)證明，生物技術(shù)的危害遠遠大于核武器，因此生物安全已經(jīng)成為國家安全的關(guān)鍵點。

2007年1月29日，全國科技工作會議在北京召開，科技部部長徐冠華在會上明確指出：“十五”期間，一批關(guān)乎經(jīng)濟社會發(fā)展的重大技術(shù)被攻克。在生物技術(shù)領(lǐng)域中，尤其在超級稻育種技術(shù)、新藥創(chuàng)制等領(lǐng)域取得了重大突破；超級稻育種技術(shù)繼續(xù)保持世界領(lǐng)先； “863”計劃共有15個品種獲得一類新藥證書，109個新藥品種進入臨床試驗階段。他還表示，科技部將在今年年內(nèi)正式啟動實施若干項重大專項。在確保國家重大專項實施的基礎(chǔ)上，在重大醫(yī)療器械設(shè)備、海洋資源與環(huán)境等領(lǐng)域?qū)嵤┲攸c專項。會上還提出了2007年科技工作的新亮點，將在綜合交叉和重要科學(xué)前沿領(lǐng)域進行重點部署，組織實施干細胞、蛋白質(zhì)、生殖與發(fā)育等科學(xué)研究計劃，并在蛋白質(zhì)科學(xué)等領(lǐng)域籌建10個國家實驗室。

在21世紀的今天，世界各國都在由政府牽頭，大力發(fā)展本國生物工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)。發(fā)達國家均將生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)列為戰(zhàn)略高技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點。面對生物技術(shù)不斷取得突破所帶來的發(fā)展機遇，我國政府也高度重視，在“十五”高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)被列入國家十二大高新技術(shù)工程，在國家“863”技術(shù)和科技攻關(guān)計劃的支持和推動下，國內(nèi)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)向著國際化方向邁步。

由此可見，我國生物技術(shù)與產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始從跟蹤仿制到自主創(chuàng)新的轉(zhuǎn)變，從實驗室探索到產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)變，從單項技術(shù)突破到整體協(xié)調(diào)發(fā)展的轉(zhuǎn)變。生物技術(shù)的應(yīng)用將會大幅度提高人類的健康水平，并可以引起醫(yī)藥的第四次革命浪潮。

轉(zhuǎn)基因新藥將進入臨床試驗

項目簡介：轉(zhuǎn)基因動物是利用細胞分裂，染色體倍增原理，通過實驗的方法，將人或哺乳動物的某種功能基因?qū)氩溉閯游锏氖芫眩ɑ蛟缙谂咛ゼ毎├?，使?dǎo)入的基因能夠與受精卵的染色體DNA整合在一起。隨著細胞分裂染色體倍增而倍增，使動物體內(nèi)的每一個細胞都帶有導(dǎo)入的基因，并能夠?qū)⑵浞€(wěn)定地遺傳到下一代的同類動物。其不僅徹底將基因的培育工作從實驗室轉(zhuǎn)移到動物體內(nèi)，還能通過動物自身的繁衍生殖。

項目負責(zé)：醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)專家曾溢滔院士。

項目進展：在未來5～10年內(nèi)，轉(zhuǎn)基因新藥在我國就能進入臨床試驗階段，開始引領(lǐng)新一代醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)。

意義：應(yīng)用轉(zhuǎn)基因動物乳腺生物反應(yīng)器技術(shù)制造藥物是一種可以獲得巨額經(jīng)濟利潤的新型產(chǎn)業(yè)。

基因工程乙肝疫苗研究

工程簡介：近年來乙肝疫苗占據(jù)了主導(dǎo)地位，在生物制藥領(lǐng)域，乙肝疫苗在市場上是巨頭。

目前，乙肝新疫苗保護的靶對象正逐漸擴展為慢性肝病患者和肝炎病毒攜帶者，國外在單一抗原HBV疫苗基礎(chǔ)上開發(fā)了多種抗原疫苗,臨床表明預(yù)防甲肝、乙肝有效率在98%以上，因此合并有S抗原的Bio-Hep-B和Hepagene有望能替代現(xiàn)在廣為使用的重組疫苗；預(yù)測到2010年，相繼問世的疫苗將占HBV疫苗市場的20%，DNA疫苗、口服植物性疫苗、聯(lián)合疫苗、治療性乙肝疫苗有望成為新的熱點。尤其是治療性乙肝疫苗與現(xiàn)有抗HBV藥物聯(lián)合應(yīng)用,將是肝炎新療法之一，在這一方面，江蘇復(fù)旦悅達生物技術(shù)擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的乙肝治療性疫苗已完成臨床研究，商品名為乙克。

工程負責(zé)：江蘇復(fù)旦悅達生物技術(shù)公司

進展與意義：目前乙肝疫苗尚在研究中。它是21世紀最具前景的疫苗品種，中國疫苗市場目前處在起步階段，從市場規(guī)模到消費觀念均有較大的發(fā)展空間。

糖尿病及各種疾病臨床營養(yǎng)支持治療學(xué)研究

簡介：該系統(tǒng)根據(jù)各種計算公式與方法設(shè)計診療方案，并利用計算機完成各種運算，綜合中醫(yī)飲食療養(yǎng)學(xué)及現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)之所長，能夠?qū)嵤颊呓K生飲食治療的科學(xué)指導(dǎo)，有力支持藥物治療及體育療法，有利于控制糖尿病的發(fā)展，預(yù)防各種并發(fā)癥的出現(xiàn)。

飲食療法雖然是糖尿病治療諸多環(huán)節(jié)中最重要、最基礎(chǔ)的措施，但是由于以往常用的飲食療法存在公式復(fù)雜、計算繁瑣、食譜固定、適用性差，因此不容易滿足患者飲食習(xí)慣的需求，致使患者飲食治療不到位，血糖控制不理想，不得不加大藥物的劑量，一方面增加了潛在的藥物副作用對人體的傷害，另一方面使患者背負了更大的經(jīng)濟負擔。 “糖尿病及各種疾病的臨床營養(yǎng)支持治療系統(tǒng)”在設(shè)計思想中，充分考慮了融合中西醫(yī)特色，旨在取長補短，以提高糖尿病飲食治療的效果。力求達到畫面清晰、操作簡單、使用方便。由于該系統(tǒng)設(shè)計良好的人機對話平臺界面，最終的結(jié)果均需通過人機交流來決定，能為每一位患者提供更人性化、個體化的科學(xué)、合理、全面的膳食指導(dǎo)，不僅能夠充分尊重個人的飲食習(xí)慣，而且大大加強飲食療法的可操作性。

突破：本系統(tǒng)根據(jù)中醫(yī)藥學(xué)的特殊需要設(shè)計完成了中醫(yī)飲食療養(yǎng)庫。在中醫(yī)食物療養(yǎng)庫的文字錄入程序中，實現(xiàn)了中文智能識別的快速、批量、準確的目標，同時利用模糊識別的方法檢索查詢中文信息，在完整保留古代資料的前提下，一方面最大限度地減少漢字數(shù)據(jù)冗余，另一方面大大提高了檢索的精度及廣度。

意義：“糖尿病及各種疾病的臨床營養(yǎng)支持治療系統(tǒng)”的開發(fā)成功，為上述問題的解決，搭建了一個簡易的中文工作平臺。并具有極強的計算、統(tǒng)計相關(guān)數(shù)據(jù)及打印功能，更有利于該項成果的迅速推廣應(yīng)用。

生物芯片檢測儀

簡介：該設(shè)備是上海裕隆生物科技有限公司開發(fā)的用于生物芯片反應(yīng)結(jié)果檢測的自動化儀器，采用了光機電一體化技術(shù)，能夠全自動攝取、處理、分析、打印生物芯片檢測結(jié)果，采用了自動找點技術(shù)，智能性高，具有掃描范圍大、掃描速度快、靈敏度高、信噪比高、全自動定位圖像分析技術(shù)、全自動數(shù)據(jù)分析處理、操作簡便等特點，適用于利用化學(xué)發(fā)光原理的生物芯片反應(yīng)結(jié)果的檢測。

進展：目前該項目處于中期階段。

意義：可用于科學(xué)研究、教學(xué)實習(xí)以及臨床檢驗等多個領(lǐng)域，市場面向醫(yī)院、體檢中心、血站等醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)和科研院所。

生物芯片進行骨髓分析處理技術(shù)

技術(shù)簡介：一種利用生物芯片對骨髓進行分析處理的技術(shù)， 是把多個捐獻者的基因樣本采集到一張生物芯片上，同時進行分析處理。而以往的技術(shù)一次只能對一個樣本分析處理。這種用于骨髓分型的生物芯片，只有手指大小，僅一張就可以存儲上萬個人的白細胞抗原基因。據(jù)介紹，對人類白細胞抗原基因進行分型是進行器官移植和骨髓移植的前提，在我國，這種技術(shù)長期依賴進口，價格很高。每進行一份骨髓分型，就要支付500元費用。

技術(shù)進展：據(jù)介紹，目前美國骨髓庫數(shù)量接近600萬人份，而中國只有36萬人份，難以滿足患者的成功配型需要。如果要達到美國現(xiàn)在的水平，用通用的技術(shù)至少要20年，而采用生物芯片技術(shù)，時間可以節(jié)省一半，費用將節(jié)省1/3。

意義：日前由生物芯片北京國家工程研究中心研制成功，這在全球尚屬首次，它可以大大提高骨髓分型的速度和準確度。

生物特征識別核心技術(shù)研究

技術(shù)簡介：該課題是在人臉檢測、面部特征提取、人臉識別與確認等核心算法、關(guān)鍵問題解決方案、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計等領(lǐng)域的成就。在課題組完成的二十余種算法中，大部分是獨立提出的，有一部分是對現(xiàn)有算法的優(yōu)化和改進，而且成果已獲得實質(zhì)性應(yīng)用。在指紋識別方面,提出了混合模型的定義和復(fù)有理多項式的方向圖模型等一種新的基于模型的指紋奇異點求取方法，并首次提出了斷紋的概念，在相關(guān)成果的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了一個用于門禁的指紋識別系統(tǒng)。在掌紋識別、在線簽名認證和多生物特征融合方面，獨創(chuàng)地給出了皺紋的定義，并設(shè)計了一種新穎的方向圖計算方法來準確的計算點的方向。完成了由皺紋點到皺紋的折線段描述。實現(xiàn)了一種融合人臉和指紋的身份認證系統(tǒng)。

技術(shù)突破：在基于人臉重心模板的實時人臉檢測、基于自適應(yīng)樣本重采樣技術(shù)的實時人臉檢測、基于遺傳算法的學(xué)習(xí)集擴展方法、結(jié)合人臉圖像加光技術(shù)的特定人臉子空間人臉識別、基于變換域子空間判別分析的人臉識別與確認、基于球面諧波的光照估計和光照補償策略、基于3D重建的姿態(tài)校正方法、誤配準災(zāi)難問題研究、基于AdaBoost的人臉識別方法、基于多分量統(tǒng)計子空間判別分析等研究方面達到了國際領(lǐng)先水平。生物特征識別技術(shù)在國家機關(guān)及社會安防領(lǐng)域具有廣泛而特殊的用途。

技術(shù)進展：該項目處于中期階段。

意義：研究成果整體處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平。

高強度淺封堵技術(shù)研究

技術(shù)簡介：隨著人們對微觀力學(xué)和宏觀力學(xué)的研究，提出了通過緊密堆積理論和材料顆粒大小分布來提高材料的宏觀力學(xué)性能的技術(shù)思路，通過調(diào)節(jié)混合物固相的不同顆粒尺寸分布，進行級配和加工，使堵劑體系含有多種尺寸顆粒，實現(xiàn)良好的孔隙充填和混合物的緊密堆積，即單位體積堵劑中含有更多固相，從而得到高性能的堵劑。新型高強度堵劑主要由主劑、減輕劑、增強劑以及相配套的分散劑、懸浮劑等外加劑組成，采用減輕劑、增強劑兩種材料復(fù)配使用，既滿足了密度指標的要求，又保證了漿體的沉降穩(wěn)定性?，F(xiàn)場可根據(jù)施工需要配制出密度1.3 g/cm3～1.9g/cm3，適應(yīng)溫度為室溫～150℃的堵劑。

成果分析具體如下：1.研制出高強度堵劑的主體配方并分析了堵劑各組分的變化對堵劑性能的影響。 2.通過巖芯試驗表明堵劑對不同滲透率巖芯都具有很強的堵塞能力，滲透率在20μm2左右的巖芯的堵塞率達98%以上，10μm2左右?guī)r芯（長度為24cm）突破壓力在10MPa以上。 3.進行了8口井的現(xiàn)場試驗，成功率100%，累計增油5000余噸，創(chuàng)產(chǎn)值200多萬元，取得顯著的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)場試驗表明其對高滲透層（或大孔道）具有非常強的封堵作用，可用于注水井調(diào)剖施工及油井堵水施工。 4.高強度堵劑具有較強的自然選擇性能，能夠優(yōu)先進入高滲透層（或大孔道）、帶并形成有效封堵。 5.高強度堵劑具有較廣的適應(yīng)性，可用于砂巖、灰?guī)r等不同地址特征條件下的調(diào)剖堵水施工。

技術(shù)進展：目前處于中期階段，該項目經(jīng)過一年的研究工作，取得了顯著成果，達到了預(yù)期目標。

“中科紅”海灣扇貝繁育

簡介：“中科紅”海灣扇貝是在張福綏院士引進海灣扇貝的基礎(chǔ)上，突破構(gòu)建海灣扇貝自交系和雜交系的技術(shù)障礙，構(gòu)建了“殼色－生長”育種模式，培育出橘紅殼色、性狀優(yōu)勢明顯的海灣扇貝新品種，其生長速度較海灣扇貝常規(guī)養(yǎng)殖對象提高 15.6%，成活率提高 19.2%。同時也創(chuàng)立了貝類家系育種新途徑，構(gòu)建了新的育種模式。

專家介紹，對繁育的“中科紅”海灣扇貝苗種數(shù)量和規(guī)格都進行了隨機取樣測量，并采用目測法對殼色純度進行了檢驗。檢驗測量結(jié)果顯示：“中科紅”海灣扇貝苗種數(shù)量2544萬粒，平均個體殼高2.6±0.5 mm，最大個體殼高3.5mm，最小個體殼高1.5 mm。紅殼色個體比例達92％以上。