【正文】 生命科學(xué)發(fā)展的特點、趨勢和前沿 生命科學(xué)與生物技術(shù)仍然是世界科技發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一 ， 取得了一系列突破性進展 。 總體看來： 分子生物學(xué) 、 生物化學(xué) 、 細胞生物學(xué) 、 發(fā)育生物學(xué) 、 遺傳學(xué) 、 神經(jīng)科學(xué) 、 免疫學(xué)等將繼續(xù)成為解析生命活動的本質(zhì)的主要領(lǐng)域 。 ?同時，隨著新技術(shù)和新學(xué)科的興起，生命科學(xué)研究變得更加趨于 ?系統(tǒng)化 ?規(guī)?；? ?數(shù)字化 ? 形成了以： ? 系統(tǒng)（整合）研究生命 的 現(xiàn)象與本質(zhì)為方向； ? 以 多學(xué)科交叉 為基礎(chǔ)： ? 分析與整合并重、微觀與宏觀相結(jié)合 的研究體系； ? 探討生命的本質(zhì)和起源，將是生命科學(xué)基礎(chǔ)研究的發(fā)展趨勢。 1， 一大批生物基因組測序的完成催生了一批相關(guān)研究領(lǐng)域。 2023年完成的人類基因組計劃使科學(xué)家擁有一張接近完整的人類基因組圖譜 。 之后，其它 4000多種生物的基因組作圖和測序也陸續(xù)完成。 生命科學(xué)進展突出表現(xiàn)在： ? 對基因、基因組結(jié)構(gòu)和功能研究： ? 形成了結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、 功能基因組學(xué) 、 比較基因組學(xué) 、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、 蛋白質(zhì)組學(xué) 、 表型組學(xué)和代謝組學(xué) 、 RNA組學(xué) 等新興領(lǐng)域。這些分支領(lǐng)域已成為生物學(xué)基礎(chǔ)研究的重要方面。 2， 生物信息學(xué)迅速發(fā)展。 生物信息學(xué)： 是基于 基因組 、 蛋白組信息分析 的需要而出現(xiàn)的一門與 信息科學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué) 等交叉的新興領(lǐng)域。 ? 其前沿問題包括： ? 基因組 信息結(jié)構(gòu)復(fù)雜性； ? 序列特別 是非編碼區(qū) 信息分析； ? 基因組 結(jié)構(gòu)與遺傳語言 ； ? 大規(guī)?；?、蛋白 表達譜分析 ； ? 基因表達的 網(wǎng)絡(luò)調(diào)控 ； ? 蛋白質(zhì)相 互作 用的 網(wǎng)絡(luò)關(guān)系 和特征； ? 生物信息學(xué)中 新理論、新方法和新技術(shù) 。 ? 生物信息學(xué)和其 他學(xué)科 進一步 交叉、融合 ，發(fā)展形成了 系統(tǒng)生物學(xué) (整合生物學(xué) )。 ? 其主要特征是從分子、細胞、器官 到 機體和從個體、群體到生態(tài)系統(tǒng)的不同層次 上生物信息的整合和定量化。 3，發(fā)育生物學(xué)研究不斷深入。 發(fā)育生物學(xué) 一直是生命科學(xué)中的前沿學(xué)科之一，目前的 熱點研究領(lǐng)域 是： 以模式生物 如小鼠、斑馬魚、爪蟾、果蠅、線蟲、擬南芥、水稻等為對象， 發(fā)現(xiàn)新的與發(fā)育相關(guān)基因 闡明它們的時空表達譜、 調(diào)控機理以及對細胞行為和組織器官形成與分化的影響， 從分子和細胞水平 闡述一些重要發(fā)育途徑如胚胎誘導(dǎo)作用、胚層的形成和分化、組織器官發(fā)育、配子發(fā)育和細胞極性運動等的調(diào)控機理。 4， 干細胞研究的快速發(fā)展。 干細胞 具有在體外大量增殖和分化為多種細胞的潛能，是研究細胞生物學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)問題的理想模型，也可以為難治性疾病提供細胞來源。 目前，干細胞的定向分化、自我更新、干細胞的可塑性等是重要的基礎(chǔ)研究。 5， 小分子 RNA的發(fā)現(xiàn)和對其功能研究是近10年來分子生物學(xué)領(lǐng)域最突出的熱點之一 小分子 RNA存在的廣泛性和多樣性 ，提示小分子 RNA可能有廣泛的 生物功能 。 是調(diào)控基因表達和蛋白活性的重要方式。 對具有調(diào)節(jié)功能的非編碼 RNA分子的結(jié)構(gòu)特征、調(diào)控方式以及生物學(xué)功能是近期重要的研究方向。 6，多學(xué)科交叉促進了腦科學(xué)和認知科學(xué)的發(fā)展。 借助于近年來發(fā)展的各種具有 高空間和時間分辨率 腦成像和信息處理技術(shù) ，大腦各種認知功能神經(jīng)機制的研究迅速發(fā)展。 認知神經(jīng)科學(xué)家們 從單個神經(jīng)元、腦組織以及行為等多個層次， 對知覺、記憶、注意、語言、情緒、意識以及復(fù)雜社會認知功能開展了系統(tǒng)研究， ? 對大腦認知功能的神經(jīng)機制的理解有了重要進展， 并且建立了 認知的計算模型 。 ? 這些研究成果也對理解各種 心理和精神疾病 的 神經(jīng)基礎(chǔ) 提供了科學(xué)依據(jù) 。 7， 全球變化 、 生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展成為宏觀生物學(xué)研究的熱點和前沿問題之一 全球變化驅(qū)動因素 的分析正在由 單因素 和 單站點 向 多因素 和 區(qū)域性集成 的方向發(fā)展 ， 反映主導(dǎo)因素變異作用的一系列研究站點的完善和由這些站點構(gòu)成陸地樣帶的研究備受關(guān)注 。 ? 生物多樣性的研究 更加重視其功能，重視遺傳、物種和生境多樣性格局的自然變化和對人為干擾的反應(yīng)； ? 生物入侵對生態(tài)系統(tǒng)的影響 ，注重稀有和瀕危物種的保護、恢復(fù)、發(fā)展和全球變化對生物多樣性影響的機制和過程。 ? 發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)的理論和技術(shù) ， 揭示受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)和重建機制已成為生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要研究內(nèi)容。 8， 生命科學(xué)基礎(chǔ)研究已成為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的源頭動力 。 利用生物技術(shù)實現(xiàn)了 基因 在 動物 、 植物 、 微生物間的轉(zhuǎn)移和重組 ， 動植物育種進入一個嶄新的時期 。 一些農(nóng)業(yè)生物 （ 如水稻 、 家蠶 、 雞等 ） 全基因組序列測定 的完成又促進了本世紀初 “ 農(nóng)業(yè)生物功能基因組 ” 研究的全面開展 。 ? 未來 5至 10年（或 20年）間 ? 圍繞“ 重要農(nóng)業(yè)生物 （植物、動物、微生物）農(nóng)藝、生產(chǎn)、品質(zhì) 等 重要性狀 的 遺傳 、 生長發(fā)育分子調(diào)控機理 ”的研究將全面展開，并將對農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。 ? 另外，向資源節(jié)約和高效方向發(fā)展，保證農(nóng)產(chǎn)品（ 食品 ）的 質(zhì)量和安全 也將是農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究的重要方向。 9，生物科學(xué)與其它學(xué)科的 交叉和滲透 更加廣泛與深入 生命科學(xué)的很多重要的里程碑式的成果都離不開物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的貢獻 , 如： X射線晶體衍射 對 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確定、 各種先進設(shè)備 用于精確和高通量的基因測序、 數(shù)學(xué)和計算機技術(shù) 對基因組測序的整合和分析等極大地推動了分子生物學(xué)的發(fā)展。 ? 過去十年來，學(xué)科交叉逐步形成了一些具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用前景的研究領(lǐng)域，具有代表性的有： ? 生物信息學(xué)、 ? 組織工程學(xué)、 ? 分子影像學(xué)、 ? 認知科學(xué)等。 ? 多學(xué)科、多層次揭示生命的基本規(guī)律成為生命科學(xué)重要的交叉研究領(lǐng)域。 隨著國家對基礎(chǔ)研究的重視和科研投入的不斷增長，我國科技人員在生命科學(xué)的基礎(chǔ)研究方面獲得了明顯的成績。直接表現(xiàn)為我國近幾年科學(xué)論文的數(shù)量有了很大的提高，代表基礎(chǔ)研究水平的 SCI文章 數(shù)量已上升到世界 前六位 。在較短的時間內(nèi)縮短了與國際先進水平的差距。 ? 在基礎(chǔ)生物學(xué)方面，中國科學(xué)家承擔了 人類基因組1％的測序 ，完成了 國際 HapMap計劃 中單倍型作圖10％的任務(wù)和 21號與 3號染色體 SNP作圖計劃。 ? 在 家蠶、家禽和水稻 的基因組測序和功能基因組等研究方面獲得了一些國際領(lǐng)先或先進的研究成果，發(fā)表了 水稻基因組 的 框架序列 ，并在世界率先繪制完成了 家蠶基因組 “ 框架圖 ”。 ? 在結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域，成功地解析了 多個蛋白質(zhì) 及其復(fù)合物的的 三維結(jié)構(gòu) ， 其中包括一批與重大疾病和重要生理功能相關(guān)的蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，這些三維結(jié)構(gòu)的解析為闡明其分子作用機理或創(chuàng)新藥物設(shè)計與篩選提供了重要依據(jù)。 我國科學(xué)家還積極參與重要微生物基因組的測序工作，迄今已完成了鉤端螺旋體等 6個微生物的全基因組測序?！叭尽保?《 中國植物志 》 、《 中國動物志 》 、 《 中國孢子植物志 》 ）編研工作進展順利； 《 中國植物志 》 （中文版）已經(jīng)完成，成為目前世界上最大的植物志。 ? 我國 古生物學(xué) 的一系列重大發(fā)現(xiàn)，如澄江動物化石群，甕安動物化石群，遼寧鳥類化石以及遼寧古果等引起國際關(guān)注。 ? 在 中國植物區(qū)系 的起源、發(fā)展和進化以及家養(yǎng)動