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1、新疆农业大学专业文献综述题目:21世纪是生命科学的世纪姓名:麦麦提艾力.热合曼学院:农学院专业:生物技术班级:生物技术061学号:063135128指导教师:葛杰职称:讲师2011年11月20日新疆农业大学教务处制521世纪是生命科学的世纪作者:麦麦提艾力指导老师:葛杰摘要:以近20年(1989-2008)诺贝尔生理学或医学奖以及化学奖中与生命科学有关的奖项资料[1,2]为依据论述了21世纪生命科学在自然科学中的领头地位。同时,对21世纪生命科学的几个重要研究领域进行了评述,其中包括人类基因组计划、基因组学与发育生物学的关系、基因组学与生物进
2、化及生命起源的关系、生物信息学的作用和地位,以及现代生物技术的开发应用对21世纪人类生活的影响。关键词:生命科学;生物技术;基因组计划;生物信息学;基因组学1世纪之交,生命科学在自然科学中的地位决定了21世纪是生命科学的世纪20世纪是自然科学发展史上最辉煌的时代。进入20世纪以来,科学技术的发展无论在深度还是广度上,都远远超过了过去几千年的总和。其间,相对论、量子理论的提出及其产生的影响,使得人们不得不承认20世纪是物理学的世纪。然而,在20世纪50年代初所建立的DNA双螺旋结构模型的指导和引发下,近50年来生命科学在分子水平上取得了长足发展
3、。特别是在20世纪的最后20年中,生命科学的迅猛发展更加令世人瞩目。正在运行中的人类基因组计划标志着生命科学已进入大科学时代,已成为当前全球关注的热点;1997年宣布的体细胞克隆绵羊多利的克隆成功是20世纪自然科学最激动人心的科研成果之一[3];利用基因技术培育的转基因食品已摆上了普通百姓的餐桌;基因疗法已开始用于挽救患者的生命,随着生命科学的发展,在不久的将来,世界还将会有更多的奇迹出现。[4]美国科学信息研究所出版的ScienceWatch每年都要公布一次全世界最热门的研究项目。1995年和1996年中,除各有一项外全为生命科学项目,19
4、97年所列的16个项目则全部为生命科学所囊括。作为反映当今世界科学进展的权威刊物,美国的Science周刊每年都要评出本年度世界十大科学进展,同时对下年度的科学发展作出预测。在1997、1998和1999年的评选结果中,共有一半以上的成果被生命科学领域占据。其中,干细胞研究更是雄居1999年度榜首。作为反映科学研究水平的权威统计,SCI(ScienceCitationIndex,科学引文索引)共收录全世界4623种科技刊物,其中,影响因子最高的前50种刊物就有43种(占86%)为生命科学刊物。在20世纪的前半叶,由于物理学和化学向生命科学领域
5、的渗透,极大地推动了生命科学的发展,使生命科学由器官、组织、细胞水平发展到分子水平,而20世纪后半叶,分子生物学的飞速发展又反过来为物理学、化学、计算机科学和众多的应用科学提供了用武之地,一个以生命科学为核心,多学科协同攻关的自然科学新时代已经来临[5]。因此,许多世界著名的科学家纷纷发表评论,公认21世纪是生命科学的世纪、人类已经走进生命科学世纪。221世纪生命科学的几个重要研究领域2.1人类基因组计划是21世纪生命科学的敲门砖人类基因组计划(HumanGenomeProject,HGP)是20世纪生命科学中最宏伟的计划,其全称是人类基因组
6、作图和测序计划。其总的目的是以美国为主,通过国际合作,在15年(1990-2005年)内由美国政府投资30亿美元,完成人基因组23对染色体上约10万个基因的作图(包括遗传图和物理图)和DNA全长的测序,5并进一步研究生物学和医学上有重要意义的基因的结构和功能[6]。该计划自1990年正式实施以来,通过全球科学家的努力,取得了出乎意料的迅速发展。1996年,人类基因组遗传图和物理图已基本完成,并进入大规模测序阶段。到1999年6月已完成了人类基因组5%的测序,1999年底,由美、英、日三国科学家组成的研究小组测定了人体第22对染色体所有碱基对的
7、准确位置。该对染色体是人体23对染色体中最小的一对,上面共有大约6000万个碱基对,存在与神经纤维肉瘤等遗传性疾病有关的基因。破译出它的遗传密码,将有助于找到一些遗传性疾病的治疗方法。这一激动人心的研究进展一经公布,立即引起生物学界的欢呼雀跃,被中国科学家评为1999年度世界十大科技进展之首。另据2000年2月20日5科学时报报道,1999年9月,中国科学院遗传研究所人类基因组中心获准参与HGP,负责测定人类基因组全部序列的1%,具体是第3号染色体上约30万个碱基对的序列。这使我国成为参与这一计划的唯一发展中国家。至今,测序任务已经完成过半,
8、已将1400万个碱基对的数据递交给国际基因数据库。据报道,由于国际学术界的共同努力,2001年公布了人类基因组图谱及初步分析结果[7]。在对人类基因组进行大规模测序