对生命科学前沿问题的几点思索
张道民
【期刊名称】《前沿科学》
【年(卷),期】2010(004)002
【摘要】探索了三个问题:一、生命与非生命的本质区别,就在于物质、能量与信息之间的相互制约关系不同.生命物质运动和生命活动是依据生命信息的主导、调控作用而实现的,而非生命界不存在这种关系.二、生命的起源,其关键环节是由化学进化向生物进化的过渡过程,从核酸分子和蛋白质分子的优化组合开始,通过化学自催化机制、反馈机制进化到信息反馈机制,在适宜的环境中生命信息的主导、调控作用逐渐占优势,导致原核细胞形成.三、阐述了科研方法暨实验技术的自主创新对破解生命科学前沿问题的重要作用,并对如何做好自主创新谈了几点管见.
【总页数】7页(26-32)
【关键词】生命信息的主导作用;化学自催化机制;信息反馈机制;生命活动的协调机制;科研方法、技术的自主创新
【作者】张道民
【作者单位】青岛大学,青岛,266071
【正文语种】中文
【中图分类】Q10
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课程名称：最新科技前沿院系：会计学院会计系学号： 姓名 指导老师
最新颖的生命科学科技前沿 摘要： 每一次人类的进步，必须以科技的进步为前提。生命科学发展至今，人类功课了无数难题。从1953年，DNA双螺旋结构的第一次提出，到1986年生物学家对进行人类基因组的全序列分析设想的提出，再到2000年“人类基因组计划”测序工作的完成，科技的一步步进步，推动着生命科学的一步步进步。生命科学的一步步进步也在随时随地的影响着我们的生活。 关键词： 生命科学成果前沿趋势 前言： 仰观宇宙之大，俯察品类之盛，在广袤的自然界中，处处都有生命的踪迹，参天蔽日的大树、匍匐丛生的小草，飞禽走兽、游鱼爬虫，体积以吨计的鲸鱼、肉眼看不见的细菌和病毒，生命个体无一不在一定的时空中呈现出盎然生机…… 那么，生物是怎样以一种自然而又科学的方式存在于我们身边的呢？它们的存在又为我们人类的生存和生活提供了哪些必要的条件呢？我们能从大自然中得到什么珍贵的信息呢？近年来，生命科学有了哪些进展呢？了解生命科学又能为我们的生活提供哪些便利
呢？…… 种种疑团，无一不需要我们以科学的态度来了解生命科学，以先进的技术走到科技的最前沿…… 正文： 现代科学技术极大的促进了社会的进步与发展，而生命科学技术的飞速发展尤其使人们的生活发生了翻天覆地的变化。随着研究的不断深入，技术水平的不断提高，生命科学与我们的生活联系的越来越紧密，悄悄地改变着我们生活的方方面面。 一、什么是生命科学 首先，先让我们来了解一下什么是“生命科学”。 “生命科学”一词在字典中的定义是：研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的学科。 可见，生命科学是基于对生命的研究而形成的一门学科。他用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类生命科学与人类生存、人民健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。 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
第八讲生物科学前沿简介 一、20世纪生物科学发展的历史回顾 记者：匡先生，在展望生物学绚丽的发展前景之前，您能否简要的回顾20世纪生物学领域所取得的引人注目的成就呢？ 匡廷云院士：由于19世纪以来，物理学、化学、地学以及技术科学的理论成就和技术进步，为生物学家认识生物发展规律提供了许多新的手段、方法。所以19世纪末20世纪初，生命科学取得了巨大的发展。在20世纪在生命科学领域有两次革命性的突破。第一次是孟德尔遗传学的再认识和摩尔根的基因论。孟德尔开创了经典遗传学，揭示了生物遗传现象。摩尔根主要用实验手段证明了基因是有序排列在染色体上的。 到了20世纪中叶，迎来第二次突破性进展，即沃森和克里克发现DNA双螺旋结构。沃森是生物学家，当时刚刚在美国拿到博士学位，研究噬菌体，后来到了英国。而克里克是个物理学家，当时在剑桥读Ph.D，用X射线衍射研究蛋白质晶体结构。沃森的贡献是在于确定DNA 两对特异性碱基的配对。克里克的贡献在于他极力主张建立物理模型，从分子、原子之间的距离和角度就可以得到最大限度的变量和稳定条件。特别有规则的双螺旋结构大大减少了变量数目。物理学家和生物学家完美的结合发现了DNA双螺旋结构。这是第二个突破性的里程碑。 图2 玉米籽粒的孟德尔遗传 图3 DNA 双螺旋
DNA双螺旋结构的建立开辟了生物学的新纪元。在这个基础上产生了基因工程、蛋白质工程。因此生物技术的发展对科技的发展对科技的发展、社会的进步的推动力是巨大的。由于分子生物学的发展、信息科学的发展人类才有可能识破自身的基因。在20世纪末大规模的开展人类基因组计划，破译人类的基因全序列。这个计划与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划并称20世纪人类三大科学计划。可以说20世纪生物学是飞速发展，取得了巨大的成就，为21世纪生命科学的腾飞打下了坚实的基础。
现代生命科学前沿专期末考试题 考试时间 1月13日14:00~16:00，地点：学院一、二教（如果坐不下再开微格教室），形式：闭卷，拉单桌，不允许携带任何资料。 1.论述当代生命科学五个方面的最新进展（30分） a 神经生物学研究进展:2014年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现构成大脑定位系统细胞的三位科学家.他们发现在实验动物经过某些特定位置时,位于海马附近内嗅皮质的另一些神经细胞被激活,这些脑区构成一个六边形网络,每个网格细胞在特定的空间图式中起作用.这些网格细胞共同构成一个坐标系,便于实验动物在三维空间的活动.这些研究解决了哲学家和科学家几个世纪来一直争论不休的一个问题,即大脑如何对我们周围空间产生地图,以及如何通过这个系统在复杂的环境中导航的. b.细胞生物学研究进展:2006年,日本山中伸弥研究小组通过将逆转录病毒介导的Oct4, Sox2, Klf4及c-Myc四个基因转入鼠成纤维母细胞,将成体细胞重编程为具有多分化潜能的干细胞,并将该类干细胞命名为iPS细胞.2007年, 美国Thomson 实验室，俞君英博士报道了Oct4, Sox2,Nanog及Lin28 四个基因的转染可将人成纤维母细胞重编程为iPS细胞。2008年4 月, Hanna等将镰刀型红细胞贫血模型小鼠的皮肤成纤维细胞诱导为iPS细胞, 改善了小鼠的贫血症状。2008年9月, 美国哈佛大学采用iPS技术, 将人类胰腺细胞逆向分化为能分泌胰岛素的B细胞, 成功治愈了糖尿病小鼠。利用这些方法，可以避开伦理学的限制获得具有多能性的细胞,这为发育生物学和医学研究提供了更多可能的应用. c.分子生物学研究进展:以半乳凝素-3为例,研究表明癌症患者血液中半乳凝素-3水平大幅升高.半乳凝素-3参与肿瘤细胞的增殖、粘附、侵袭、克隆存活以及肿瘤血管生成等过程.而一些半乳凝素-3抑制剂如乳糖基胺,乳糖基亮氨酸,酸碱修饰的柠檬
生命科学前沿课程 邹琪启明生物U201014975 高考后，在录取通知书里，我看到了学校关于启明学院这个拔尖创新人才培养地的考试选拔通知，而我有3个选择——材料类创新试验班、基础学科生物实验班、基础学科物理实验班。看到生物两个字，我突然找到了一种方向感，因为我从小就对大自然感兴趣，常常在自家后院里摆弄一些花花草草、翻开墙角的砖头来观察、解剖各种奇异的虫。在生物学科的理论学习上，我也不觉枯燥，因为它常常让我将知识与实际联系起来，让我觉得只有学像生物这样的学科才能为现实乃至整个社会有所贡献。天隧人愿，我成功地考上了启明生物实验班，在这里，听了闫云君等教授的精彩讲座后，更是对生物学的爱一发不可收拾。生命科学前沿课程一共八讲，给予了我们对生物学各个分支的一些了解，展现了我们华科大研究团队对于生物研究的美好前景。 第一讲中国生物技术创新战略与发展政策第一节课，我坐在第一排最靠近闫教授的位子上，深深地被他的活力和对生物学的热情所打动。他讲到了学校关于启明学院的重视，寄予了我们殷切地期望。闫教授还结合自己学生时代的刻苦努力告诫我们要珍惜时间、学会自主学习、能吃苦、单纯地生活。为我们量身定制的是“1+3”的模式，即在大二时就可以有自己的导师进行实地的创新生物研究，本科毕业前要在SCI上发表文章。我们有良好的资源，而与此同时，我们需要付出比常人多得多的努力。闫教授还教导我们，在本科阶段，我们的目标是：①构架理论体系；②建立基本的动手能力；③培养创新能力；④做一个好人。 一番谆谆教诲后，闫教授进入了课题——中国生物技术创新战略与发展政策。其主要内容包括： 1.生物技术创新引领现代生物经济蓬勃发展： 例如，医药生物技术创新、农业生物技术创新、工业生物技术创新。 2.生物技术创新推动疾病预防、诊断与治疗手段的变革，孕育新的医学革命： 重大传染疾病疫苗的开发确保人类健康和安全； 重大疾病分子分型和个体化诊疗引领个性化医学发展； 生物技术药物研发风起云涌，产业化日新月异。
激光捕获显微切割Laser capture microdissection (LCM) technology是在不破坏组织结构，保存要捕获的细胞和其周围组织形态完整的前提下，直接从冰冻或石蜡包埋组织切片中获取目标细胞，通常用于从组织中精确地分离一个单一的细胞。 背景：机体组织包含有上百种不同的细胞，这些细胞各自与周围的细胞、基质、血管、腺体、炎症细胞或免疫细胞相互粘附。在正常或发育中的组织器官内，细胞内信号、相邻细胞的信号以及体液刺激作用于特定的细胞，使这些细胞表达不同的基因并且发生复杂的分子变化。在病理状态下，如果同一类型的细胞发生了相同的分子改变，则这种分子改变对于疾病的发生可能起着关键性的作用。然而，发生相同分子改变的细胞可能只占组织总体积的很小一部分；同时，研究的目标细胞往往被其它组织成分所环绕。为了对疾病发生过程中的组织损害进行分子水平分析，分离出纯净的目标细胞就显得非常必要。1996年，美国国立卫生院（NIH）国家肿瘤研究所的[2]开发出激光捕获显微切割技术（Laser capture microdissection ，LCM ），次年，美国Arcturus Engineering公司成功研制激光捕获显微切割系统，并实现商品化销售。应用该技术可以在显微镜直视下快速、准确获取所需的单一细胞亚群，甚至单个细胞，从而成功解决了组织中细胞异质性问题。这项技术现已成为美国“肿瘤基因组解剖计划”的一项支撑技术[1]。 原理：LCM的基本原理是通过一低能红外激光脉冲激活热塑膜———乙烯乙酸乙烯酯（ethylene vinylacetate，EVA）膜（其最大吸收峰
接近红外激光波长），在直视下选择性地将目标细胞或组织碎片粘到该膜上[2]。LCM 系统包括倒置显微镜、固态红外激光二极管、激光控制装置、控制显微镜载物台（固定载玻片）的操纵杆、电耦合相机及彩色显示器。用于捕获目标细胞的热塑膜直径通常为6mm，覆在透明的塑料帽上，后者恰与后继实验所用的标准 0.5ml离心管相匹配。 机械臂悬挂控制覆有热塑膜的塑料帽，放到脱水组织切片上的目标部位。显微镜直视下选择目标细胞，发射激光脉冲，瞬间升温使EVA膜局部熔化。熔化的EVA膜渗透到切片上极微小的组织间隙中，并在几毫秒内迅速凝固。组织与膜的粘合力超过了其与载玻片间的粘合力，从而可以选择性地转移目标细胞。激光脉冲通常持续0.5~5.0毫秒，并且可在整个塑料帽表面进行多次重复，从而可以迅速分离大量的目标细胞。将塑料帽盖在装有缓冲液的离心管上，将所选择的细胞转移至离心管中，从而可以分离出感兴趣的分子进行实验[3]。 EVA膜约100~200μm厚，能够吸收激光产生的绝大部分能量，在瞬间将激光束照射区域的温度提高到90°C，保持数毫秒后又迅速冷却，保证了生物大分子不受损害。采用低能量红外激光的同时也可避免损伤性光化学反应的发生。 优缺点：LCM最显著的优点在于其迅速、准确和多用途的特性。结合组织结构特点以及所需的切割精确度，通过选择激光束的直径大小，可以迅速获取大量的目标细胞。LCM与以显微操作仪为基础的显微切割技术相比[4]，具有以下优点：(1)分离细胞速度快，无需精巧的操作技能；(2)捕获细胞和剩余组织的形态学特征均保持完好，可以较
生命科学前沿问题的哲学思考 ——论生物信息学中的马克思主义哲学 口腔医学院胡靖宇2010103040019 早在19世纪60年代，遗传学之父孟德尔就提出了生物性状是由遗传因子控制的逻辑推理。20世纪初，摩尔根在对孟德尔的遗传定律进行补充的同时，也证实了那些遗传因子——基因的存在，而染色体就是基因的载体。20世纪50年代，沃森和克里克提出了DNA双螺旋结构，人们才真正认识到基因的本质，即具有遗传效应的DNA片段。由于不同基因的碱基序列不同，因此，不同的基因就含有不同的遗传信息。 至此，人类对于破解生命终极奥义的愿望空前迫切起来，1990在美国启动的人类基因组计划（HGP）为我们敲开了基因世界那扇尘封多年的大门。2000年6月26日，参与HGP的六国科学家共同宣布，人类基因组草图已经绘制完成，这标志着生命科学进入后基因时代（post-genomic era）[1-4]。生物科学的研究重心由基因结构研究向基因功能转移，最终转向生命科学的全部信息进行系统整合和应用，一门新兴科学——生物信息学就此而生。 生物信息学（Bioinformatics）是在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析的科学。它是当今生命科学和自然科学的重大前沿领域之一，同时也将是21世纪自然科学的核心领域之一。其研究重点主要体现在基因组学(Genomics)和蛋白学(Proteomics)两方面，具体说就是从核酸和蛋白质序列出发，分析序列中表达的结构功能的生物信息。 具体而言，生物信息学作为一门新的学科领域，它是把基因组DNA序列信息分析作为源头，在获得蛋白质编码区的信息后进行蛋白质空间结构模拟和预测，然后依据特定蛋白质的功能进行必要的药物设计。基因组信息学,蛋白质空间结构模拟以及药物设计构成了生物信息学的3个重要组成部分。从生物信息学研究的具体内容上看，生物信息学应包括这3个主要部分：(1)新算法和统计学方法研究；(2)各类数据的分析和解释；(3)研制有效利用和管理数据新工具。 纵观生物信息高度膨胀的这二十年，除了慨叹生物信息学这一门新兴学科的蓬勃发展外，似乎还能隐约看到另外一门学科的身影。而当我们重新回顾这一段
附件1 2014年度博士研究生科技创新实践资助专项 申请指南 针对国民经济和技术研究中的战略前沿领域的基本难题，从工艺原理、工艺流程、工艺过程、科学原理、反应机理、副反应及预防控制措施、设备、岗位定员、成本估算、环境保护、技术特点、产品质量标准等多方面进行深入探讨，提出现行主流工艺路线中存在的科学问题，利用深厚的专业技术背景和交叉学科知识提出假说、解决方案，开展部分科学研究和探索，为相关战略技术领域的技术创新和科研开发提供参考。 1．基于海洋应用的碳纤维材料 开展海洋领域用碳纤维复合材料的调研，针对具体应用方向，开展研究现状、应用前景、应用瓶颈分析，提出对碳纤维的结构性能要求，并从碳纤维制备角度出发，设计符合应用特点的碳纤维结构和性能，并尝试进行实验验证。 2．煤层气水合物储运技术项目指南（是否更名为气体水合物） 煤层气水合物储运技术是煤层气能源资源开展规模化开发利用的革命性技术，事关国家能源科技与能源保障大局，必将为30年后乃至更长时期人类社会的后续能源需求和国家能源安全赢得战略主动，促进国民经济增长、确保国家能源安全、保障人类生存环境。 主要研究内容： 1、研究煤层气水合物制备的关键技术与设备前沿进展。 2、研究煤层气水合物储运的关键技术与设备前沿进展。 3、研究煤层气水合物集输利用的关键技术与设备前沿进展。 4、研究煤层气水合物技术的环境资源效应。 5、研究煤层气水合物技术的技术经济特性。 6、研究煤层气水合物能源系统的集成特征。 7、研究煤层气水合物微观结构与能源丰度的特征关系。 主要技术指标： 1、形成4-5件研究报告，发表学术论文2~3篇。 2、提出3~4项创新设想，形成未来技术发展的方向预测。 3、提出煤层气水合物开发应用的技术和装备的发展趋势和应用领域。
生命科学前沿问题的探讨 摘要：生命科学前沿主要是对最新的科研技术的综合探讨。随着人类基因组计划的完成和生物信息学蓬勃发展，当今医学和生命科学发生了新的革命性变化。最新科研技术与临床的结合成为现今的必要，科研是人类认识世界的一种理性方法，人理解万物最终是为了能够满足更好的生活需要，如果科研仅仅停留在理论阶段无法实验，或者最终无法用于临床治疗，那么科学研究就丧失了它的本质。其二，大多数医学科研的初衷都是为了探讨致病机理、药物作用以及疾病疗等层次，如果最终无法与临床结合，那就脱离了最初的治病这个宗旨，也就丧失了研究的意义。 近年来生命工程的研究热点已转向基因水平、分子水平，在微观层面上的细微改变最终引起的是量变。因此研究这些微观反映的机制及其宏观的表达就成为了科学高峰。在研究方法上有通过基因层面如基因扩增、基因沉默的探讨，也有通过对中医药提取物进行纯化分析发现的奇特疗效等等。在研究内容上，有部分研究仍然停留在动物模型阶段，也有一部分已在临床开始投入实验并取得了一定成效。 1、生物信息学 人类基因组计划（Human Genome Project, HGP），是美国于1985年率先提出的，这是一项人类最伟大的生命工程[1]。它是继曼哈顿计划、阿波罗计划之后的又一个伟大计划，其目标是用15年的时间对人类基因组3.0×109个核苷酸进行测序，总共发现50000个人类基因，为解释生命的奥秘、揭示遗传性疾病的发生以及发展规律奠定了基础。随着人类科学研究的不断深入，产生了大量有价值的科研结果，从而促使了生物信息学（Bioinformatics）的诞生。生物信息学是用数理和信息科学的观点、理论和方法研究生命现象的一门学科。1.1 大规模核苷酸序列测定 DNA由A、T、C、G四个碱基组成，这四个碱基的排列顺序千变万化，决定了生物的多样性。为了揭示生命的奥秘，科学家们首先对人类基因组进行了大规模的测序[2]。测序的方法经历了以凝胶电泳为基础的自动测序技术，毛细管电泳测序技术和基于全基因组的鸟枪法测序技术等。随着投入的不断增加，研究队伍的不断扩大和大规模的自动化测序技术的采用，使得人类基因组计划提前完成。 1.2 基因序列的拼接 随着生物信息学的发展，提供了自动高效拼接序列的算法，根据Lander-Waterman 模型利用鸟枪法进行测序，随后将大量随机序列片段用计算机进行自动拼接。这种技术不仅避免
21世纪最强大技术：与转基因不同，基因编辑食品或将遍及全球！ 过去几年来，“CRISPR”这六个字母一直占据着全球新闻头条。专家预测，这种基因编辑技术将彻底改变我们的星球，改变我们的社会和我们生活在一起的各类生物体。与其他基因工程技术相比，CRISPR（亦称 CRISPR-Cas9）技术更加精确，且价格低廉易于应用，功能极其强大。在20世纪90年代早期发现并在七年后首次用于生化实验，如今CRISPR已经迅速成为人类生物学、农业和微生物学等领域中最受欢迎的基因编辑工具。 尽管如此，当前仍然处于探索CRISPR用以改变世界最初阶段，因改变DNA 的序列——生命源代码而带来了许多道德层面的问题和担忧。以下是这一革命性技术最令人兴奋的用途以及我们可能遇到的障碍。 1. CRISPR可以复活物种 2017年2月，哈佛遗传学家George Church在美国科学促进会年会上发表了令人惊讶的声明。他声称他的团队距离研发出大象-猛犸象杂交胚胎仅需两年时间。Church和他的团队希望利用CRISPR 技术创造出亚洲象与猛犸象遗传物质相结合的新物种。后者遗传基因来自西伯利亚发现的冷冻毛球中回收的DNA。将猛犸象的基因组添加到亚洲象体内, 由此产生的生物体将具有与毛茸茸的猛犸象相似的特征，如长毛皮, 在寒冷的气候中可起到保温作用。最终目标是将这种杂交胚胎植入大象, 并足月分娩。 许多专家认为Church教授有些过于乐观。即使研究人员拥有一个功能性的混合胚胎，按照Church的建议将它种植在人造子宫内也是另一个需要克服的障碍。诚然，Church的实验室已经能够在一个人工子宫里面生长一个小鼠胚胎，但是这并不能保证我们将在未来几年见证大象猛犸象杂交物种的诞生。 2. CRISPR可以消灭地球上最危险的有害生物
生命科学前沿---对病毒的研究和肝病病毒 20117801222 生物技术2班李日升 在生命科学前沿课上我们学习了病毒及病毒的感染作用机制，还有朱海珍老师的关于肝病的研究进展，促使本人有了兴趣在课后收集资料来对病毒有个全面的总结和了解肝病研究的新进程。以下就是我总结该课的论文。 一、病毒的综述 1.病毒的特点有： 个体微小，多数要用电子显微镜才能观察到，多数病毒直径在100nm(20~200nm），较大的病毒直径为300－450纳米，较小的病毒直径仅为18-22纳米 组成简单，一种病毒只含一种核酸（DNA/RNA），还含有蛋白质和脂质，蛋白质病毒的主要组分，依其功能可分为衣壳蛋白、膜蛋白、糖蛋白和内在酶4类 结构简单，蛋白质包围在核酸周围，形成了衣壳，衣壳是病毒粒的主要支架结构和抗原成分，由衣壳粒所构成，有保护核酸等作用，能介导病毒与宿主细胞结合。核心和衣壳合称核心壳。有些较复杂的病毒，（一般为动物病毒，如流感病毒），其核心壳外还包被一层含蛋白质或糖蛋白的类脂双层膜，这层膜称为包膜。包膜中的类脂来自宿主细胞膜，是在病毒成熟时从细胞质膜或核膜芽生获得的，所以病毒脂质常具有宿主细胞脂质的特征。有的包膜上还长有刺突等附属物。包膜的有无及其性质与该病毒的宿主专一性和侵入等功能有关。包膜能保护核衣壳，促进病毒与宿主细胞的吸附，具有抗原性 形态简单，可根据外形分为⑴球状病毒；⑵杆状病毒；⑶砖形病毒；⑷冠状病毒；⑸丝状病毒⑹链状病毒；⑺有包膜的球状病毒；⑻具有球状头部的病毒；⑼封于包含体内的昆虫病毒。 病毒粒的对称体制：病毒粒的对称体制只有两种，即螺旋对称（代表烟草花叶病毒）和二十面体对称（等轴对称，代表腺病毒）。一些结构较复杂的病毒，实质上是上述两种对称相结合的结果，故称作复合对称（代表T偶数噬菌体） 严格的活细胞寄生、没有细胞结构的微生物，高度的寄生性，使病毒完全依赖宿主细胞的能量和代谢系统，获取生命活动所需的物质和能量，在宿主细胞内以复制方式增殖，自身仅含有少数几种酶类，既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细胞内现成代谢系统合成自身的核酸和蛋白质成分遇到宿主细胞它会通过吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒而显示典型的生命体特征，所以病毒是介于生物与非生物的一种原始的生命体。在离体条件下，它只是一个大化学分子，停止活动，可制成蛋白质结晶，为一个非生命体，能以无生命的生物大分子状态存在，并长期保持其侵染活力。 复制周期简单，循环为：吸附侵染---进入宿主---病毒裂解---核酸表达---组装---释放。有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染，或者终身不和宿主的基因组分离（溶源性），但是病毒子代被不断生产和分泌。烈性噬菌体在每一轮生活周期结束时都裂解宿主细胞，造成宿主细胞死亡。 对一般抗生素不敏感，但对干扰素敏感。 变异性强，由于核酸物质简单且保护机制不如细胞生物导致遗传物质易突变，所以病
[高三专题复习] 生命科学前沿和现代生物技术 市高三生物中心备课组 【综述】 近年来的高考生物试题中，有不少是以现实问题作为命题的载体，从生命科学发展的热点问题来考查学生的知识和能力的。要考生回答的问题主要是考查对生物知识的理解、学习方法的应用、对人类行为和研究成果的鉴别、反思和评价，这样留给考生发挥创新思维能力的舞台就较大。因此在第二轮复习中不能再把生物囿于教材与大纲，要让生物课与社会、与生活、与科技相联系，要让生物课跟上生命科学发展的步伐，就必须在我们的复习中做适当的渗透和补充，拓宽学生的知识面。如克隆、人类基因组计划、生物芯片开发、酶工程、基因工程、生物技术带来的“生命伦理”概念、人体营养与保健等；如污水处理、西部大开发中的生态环境问题、酸雨、臭氧层空洞、温室效应、赤潮、空气质量报告的分析等；如绿色食品、白色污染、清洁能源、生态农业等；如艾滋病、烟草与吸毒等等。 当然当今生命科学的发展，使得作为考试素材的内容很多，要穷尽高考的一切信息是不可能的，我们要善于借助此类以热点问题为素材的信息题，着力培养自学能力和思维能力。值得注意的是，随着生命科学的迅猛发展，多年前编制的教材内容出现了一定的局限性或本身教材存在一些争论点，在高考命题中相应出现了一种新的题型——反向论证题。 此类试题以课本知识为载体，以生命科学的新成果新成就为背景给出材料，求证不符合教材的东西，重在考查学生的逆向思维能力和求真务实的态度。反向论证题一般引入生命科学发展的最新成果和最新成就展开，通过对某些知识科学局限性和可能形成的反面影响的探讨，考查学生的科学精神、科学思维方法和对问题本质的认识。这也启示我们不要认为教材中的一切都是对的，要关注生命科学的发展，学会依据事实辩证地分析问题。加强能力训练试题从以知识立意转向以能力立意，能力训练为主导是综合科目考试的一个原则。试题将避免单纯记忆内容的考查，强调考查学生收集处理材料与信息、再现与鉴别、领会诠释、归纳综合、评价辩证、语言表达、分析解决问题等能力。当然我们讲注重能力培养，是立足基础的，这里的能力是建立在全面掌握基础知识上的，具体是指能使用恰当的专业术语阐述学生的生物学事实、方法、概念和原理；能理解生物学常用图、表等各种表达形式的意义，会用多种表达准确地描述一些生物学现象；通过分析与综合，理解生物体的结构与功能、部分与整体以及生物与环境的关系；正确地解释生物个体、环境和社会中的一些生物学问题；使用恰当的方法验证简单的生物学事实，并对结果进行解释和分析；能应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活和社会发展中的有关现实问题，关注生命科学发展中的热点问题。 加强对能力的训练是第二轮复习的重点。复习时，可在老师的指导下自己确定某一专题或核心内容，参考教材和讲义，对知识进行合理归纳、分类和概括，做到理论联系实际；对每一章节知识点的典型习题，要能举一反三，做到实际联系理论，因为这些知识的掌握是能力培养的前提和条件。要进行多角度立体式的剖析，不但要弄清“是什么”，更要理解掌握“为什么”(原因与条件)、“还有什么”(与其他事物、知识的联系)，尽可能地深入理解分析，形成科学理性的认识；对一些新角度新背景下的新题型，要学会应用所学知识分析，并找到解决问题的方法。 一般这类题型的命题意图是：从能力立意(决定考查哪些知识和原理)→创设情境(提供材料)→确定设问(提出要考生回答的问题)。其解题思路是：审题→找出问题的实质→联系相关的学科知识→写出完整答案。这就要求在全面复习的基础上，牢牢把握住生物现象的一般
生命科学与人体健康 社体131 黄秉智1341020112 生命科学是一门很高深的学科，包括了很多的领域。在现代社会.它是高科技的前沿科学，用于有效地控制生命活动，能动地改造生物界，造福人类生命科学与人类生存。人类健康、经济建设和社会发展有着密切关系，是当今在全球范围内最受关注的基础自然科学。随着人类基因图谱的完成，后基因组研究和蛋白质组的研究正在成为当前生命科学技术中最活跃、最前沿的研究领域之一，并将成为推动高科技产业发展的崭新领域。生物信息学作为当今生命科学研究最重要的平台技术，其两大主要任务，即发现致病基因、阐明生命发育进化规律和对海量数据的收集、整理已经逐渐逼近生命科学研究的纵深，并开始有所收获，正在成为后基因组时代生命前沿科学研究中解析海量数据的最佳工具。同时随着科学技术的发展，人类和生物面临着越来越严重的环境和生态问题。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，无须赋于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。随着生物科学的发展，生物科学技术对社会的影响越来越大。 这主要表现在以下几个方面： 1.影响人们的思想观念，如进化的思想和生态学思想正在被越来越多的人所接受。 2.促进社会生产力的提高，如生物技术产业正在形成一个新兴产业；农业生产力因生物科学技术的应用而显著提高。 3.随着生物科学的发展，将会有越来越多的人从事与生物学有关的职业。 4.促进人们提高健康水平和生活质量，延长寿命。 5.影响人们的思维方式，如生态学的发展促进人们的整体性思维；随着脑科学的发展，生物科学技术将有助于改进人类的思维。 6. 对人类社会的伦理道德体系产生冲击，如试管婴儿、器官移植、人基因的人工改造等，都会对人类社会现有的伦理道德体系产生挑战。 7.生物科学技术的发展对社会和自然界也可能产生负面影响，如转基因生物的大量生产改造物种的天然基因库，可能会影响生物圈的稳定性。理解科学技术与社会的关系，是科学素质的重要组成部分。人类基因组研究将实现医学上的基因诊断和基因治疗。对于多基因，涉及遗传信息整体上紊乱引起的疾病，如肿瘤、β-地中海贫血病和镰刀状红细胞贫血症、老年痴呆实现早期诊断。彻底根治用过去的治疗方法很难根治的如乙型血友病等致死性遗传疾病和癌症，艾滋病等后天性疾病。将来对老化等引起的基因功能衰退而发生的疾病进行治疗以及基因组信息为基础的治疗。现在人们越来越重视疾病的预防，特别是基于基因组信息的疾病