21世纪的生命科学热点与展望31188 PPT课件
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21世纪生命科学的发展方向在讲生命科学的发展方向之前,我要先讲讲生命科学的发展情况,再讲它在21世纪的发展方向。
第一,讲述生命科学的概况;第二,生命科学研究的对象;第三,讲述生命科学在20世纪的主要研究成就;第四,就是讲述生命科学在21世纪的发展方向或趋势。
第一,生命科学的概况。
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。
生命科学是研究生命现象、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,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。
生命科学所涉及的学科领域包括生物各学科,也包括农、林、牧、渔、医药、卫生等相关学科。
它还包括许多工程和应用技术学科,如现代电子技术、生物工程等。
生命科学研究运用的理论和技术除了生物学、农学、医学等理论和技术外,还需要数学、物理学、化学、化学工程以及电子信息科学等理论和技术。
第二,生命科学研究的对象。
生命科学研究的对象,是整个的生物界,及其与环境的关系,也就是研究生物体生长发育成熟、消亡、物质代谢、能量代谢、遗传、进化、分布的规律,以及和外界环境相互作用的关系,也就是和气圈、水圈、原始圈的相互的关系。
生命科学要从有机体的不同层次,原子、分子、细胞、基因组、个体、群体、生态系统、生态圈结构乃生命现象的本质来揭示生命的奥秘,揭示新的原理和探索新的技术,进行多学科的交叉和渗透,并广泛用生命科学的理论和方法,去解决当今人们面临的食物、人口、健康、资源、环境、能源、信息和材料等问题。
21世纪生命科学的研究进展和发展趋势21世纪是科技进步和经济发展的时代,它更是生命科学的重要发展时期,其研究进展越来越广泛而发展趋势也日益发展繁荣。
首先,21世纪的生命科学在复杂系统的研究方面获得了重大突破。
近年来,数据采集技术的发展促进了对各种复杂系统的研究,这使得对自然界的生物体系、健康状况、行为变化以及社会系统等方面的理解变得更为深入,涉及范围也更广泛。
例如,针对斑马鱼心脏发育中的蛋白质组织,研究者们开发出了基于大数据集的细胞成像测序技术,鉴定出各种蛋白质及其细胞内特殊定位,为深入理解心脏极其涉及的生物过程奠定了基础。
其次,生命科学在稀有疾病的新药研发方面也取得了重大进展。
近年来,科学家根据人体基因及分子机理的研究,成功研发出了可对传统难治的癌症、心脏病以及神经系统疾病等稀有疾病进行有效治疗的药物。
例如,一些癌症新药,如英特乐利、凡瑞安翔和赛芬乐等,其作用机制研究是基于通过高精度、原子分辨率分子组装来考前一些致癌基因突变、表观遗传学变化的新颖的NY-ESO-1抗原及免疫检查点的抗体的研发的。
这些研究显示了科学家们研究新药的能力,为治愈稀有疾病带来了新的希望。
此外,生物技术在21世纪发展迅速,检测技术得到了进一步发展,为检测疾病和相关数据分析提供了新的工具和体系。
21世纪,微流控技术、固定化酶和纳米技术也迎来了它们的春天,这些技术创造性地将生物过程信号转换成可读的、可理解的信号,为生物学家们提供研究的有力工具,也为了建立完整的生物技术框架就业力奠定了基础。
最后,21世纪的生命科学研究也专注于综合性的护理,不断进行对健康状况的监测与评估,并将医疗和护理模式进行综合改革,实现有效的护理评估及预防策略实施,改善病人的健康状况。
例如,科学家们利用机器学习及数据挖掘技术,运用大数据进行病人健康状况监测与评估,利用聚类算法、决策树算法等建立预测模型,从而实现对各种非典型疾病的预测与疾病发展趋势预估,为病人更精准的护理提供指导性。