【文章內(nèi)容簡介】 的熱點研究領域是 從分子和細胞水平闡述一些重要發(fā)育途徑的調(diào)控機理，這些發(fā)育途徑包括胚胎誘導作用、胚層的形成和分化、組織器官發(fā)育、配子發(fā)育和細胞的極性運動等，發(fā)現(xiàn)新的發(fā)育相關基因，闡明它們的時空表達譜、表達調(diào)控機理和對細胞行為和組織器官形成與分化的影響。 主要科學問題： 發(fā)育過程中基因時空表達的遺傳和表觀遺傳調(diào)控機制；機體形成時的格式化（ patterning）；組織和器官形成中細胞分化和移動的分子基礎；以動物發(fā)育為模型研究人類重大疾病的發(fā)生發(fā)展機制等。 2. 基因和基因組的結構和功能 以基因組計劃為先導的大規(guī)模生物基因測序，為人類認識復雜生命現(xiàn)象的本質(zhì)，揭示生物發(fā)生、發(fā)育、進化及其與環(huán)境的關系提供了重要的信息。如何解讀和注釋基因組測序獲得的海量數(shù)據(jù)，成為今后的研究重點，也成為世界各國競爭的焦點。目前對基因和基因組的結構和功能研究，形成了結構基因組學、功能基因組學、比較基因組學等新的快速發(fā)展的研究領域。 主要科學問題： 基因組結構與遺傳語言，其中包括非編碼 DNA的鑒定和功能研究；基因組 DNA序列元件的鑒定及其生物學功能；基因表達的網(wǎng)絡調(diào)控；從比較基因組的角度研究基因起源；研究基因組學的新方法和新技術等。 3． 蛋白質(zhì)結構－功能關系 蛋白質(zhì)結構－功能關系是細胞生命活動的重要基礎。蛋白質(zhì)的功能通過其結構、運動和相互作用得以實現(xiàn)。蛋白質(zhì)三維結構主要包括整體水平的肽鏈折疊方式、原子水平的構象、分子的內(nèi)在運動性和在不同條件下的結構變化，從而實現(xiàn)蛋白質(zhì)分子間和亞基間、以及蛋白質(zhì)與非蛋白質(zhì)分子之間的相互作用。本領域鼓勵在蛋白質(zhì)結構和功能及其相互關系等方面開展創(chuàng)新性研究。 主要科學問題： 蛋白質(zhì)三維結構與功能的關系；蛋白質(zhì)分子在不同條件下的運動規(guī)律；蛋白質(zhì)與其它生物大分子的相互作用；氨基酸序列和三維結構之間的關聯(lián)；原子水平蛋白質(zhì)結構與蛋白質(zhì)折疊和功能的關系；膜蛋白和糖蛋白的結構及其在細胞生命活動中的功能等。 4， 細胞信號轉(zhuǎn)導的網(wǎng)絡調(diào)節(jié)及效應 生命活動離不開信息交流。細胞通過復雜的信號網(wǎng)絡實現(xiàn)增殖、分化、運動、凋亡及其它生理活動并對其進行精細的調(diào)節(jié)，以應對復雜的環(huán)境。盡管目前在這一領域已取得一些研究進展，但對生命活動的信息調(diào)控機制的認識還遠非完善。由于疾病最終可歸因于信號網(wǎng)絡的失調(diào)，其中的很多組分都可成為藥物篩選的靶標，因此相關研究對人類健康也有深遠的影響。 主要科學問題： 信號網(wǎng)絡新組分的鑒定和功能分析；信號網(wǎng)絡組分間的相互作用及其調(diào)節(jié)機制；信號通路間的對話機制及生物學意義；信息整合機制和應答方式的系統(tǒng)整合生物學分析；生理與病理條件下信號傳遞的異同等。 5. 細胞運動的分子機制 細胞運動是以 微管和微絲骨架支撐 的 重要生命活動 ，包括 細胞遷移、細胞分裂和胞內(nèi)運輸?shù)?，其共同特征是需要驅(qū)動蛋白的參與及細胞骨架的動態(tài)協(xié)調(diào)。 在體內(nèi)，細胞定向遷移需要胞外信號分子的引導，這一過程為胚胎發(fā)育、神經(jīng)系統(tǒng)形成和免疫系統(tǒng)趨化功能所必須。細胞遷移異常將導致嚴重的疾病，而腫瘤的惡化也是細胞遷移異常激活的結果。細胞運動性是細胞生物學領域中的一個重要的基礎性理論問題。 主要科學問題： 細胞運動相關過程的分子機理；細胞運動的信號調(diào)控機制；驅(qū)動蛋白功能和特異性調(diào)節(jié)；微管和微絲系統(tǒng)的動態(tài)性調(diào)節(jié)和功能協(xié)調(diào)機制；細胞運動與胚胎發(fā)育、器官形成和疾病發(fā)生的關系等。 6. 膜系統(tǒng)及物質(zhì)跨膜運輸 細胞作為生命活動的基本單元，不斷地與外界進行物資交換。細胞內(nèi)的物質(zhì)運輸和與外界物質(zhì)交換是生命的基本現(xiàn)象，它直接影響到細胞的增殖和分化。胞內(nèi)運輸涉及內(nèi)膜系統(tǒng)的動態(tài)變化、囊泡運輸、胞吞和胞吐等重要過程。這些過程不僅為普通細胞所必須，在神經(jīng)和腺體細胞中尤為重要。因此，膜系統(tǒng)和物質(zhì)跨膜運輸一直是細胞生物學研究的中心問題之一。 主要科學問題 ：囊泡運輸、胞吞和胞吐的分子機制和調(diào)控，以及與信號轉(zhuǎn)導的相互影響；核膜內(nèi)外物質(zhì)交流機制；細胞周期中內(nèi)膜系統(tǒng)的動態(tài)變化等。 7. 干細胞特性與定向分化 干細胞具有在體外大量增殖和分化為多種細胞的潛能，是研究細胞生物學基礎科學問題如自我更新、定向分化和細胞可塑性的理想模型，也可以為疾病治療和組織器官重建提供可能。目前對調(diào)控干細胞增殖和分化機制的認識還十分有限。 主要科學問題： 干細胞增殖和分化的分子調(diào)控機制；體細胞核基因組重編程的機理以及重編程分子的鑒定；線粒體基因組在體細胞核基因組重編程中的作用；疾病相關的干細胞如腫瘤干細胞等的研究。 8. 免疫應答和免疫耐受的細胞和分子機制 免疫應答機制與調(diào)節(jié)始終是免疫學的關鍵基礎問題 。 迄今包括淋巴細胞識別抗原后的活化 、 抗原信息處理 、 加工 、整合 、 提呈和轉(zhuǎn)導 ， 效應產(chǎn)生及免疫自穩(wěn)的形成 ， 共刺激信號分子及其信號調(diào)節(jié)網(wǎng)絡 ， 抗原提呈細胞的作用等重要過程和環(huán)節(jié)的調(diào)控機制等基礎免疫學問題仍有許多深入研究的空間 ， 所以應該繼續(xù)鼓勵具有概念 、 理論和方法創(chuàng)新的相關命題研究 ， 豐富對免疫學基本理論的認識 。 天然免疫系統(tǒng)不僅介導機體對病原生物的反應，而且為機體獲得性免疫應答的啟動提供信號。目前對天然－獲得性免疫應答的相互聯(lián)系迄今了解還很少，因此深入了解天然免疫系統(tǒng)如何啟動并調(diào)節(jié)獲得性免疫應答已成為目前免疫學前沿領域之一。 免疫耐受是另一個目前值得重點關注的研究領域。在深入研究免疫耐受誘導及調(diào)節(jié)和消除的分子機理的基礎上，結合基于免疫耐受機制的臨床治療手段，為包含免疫性疾病、過敏性疾病、腫瘤、器官移植排斥等提供新的干預途徑和方法，并為疫苗設計提供重要的分子信息。 主要科學問題： 天然免疫與獲得性免疫應答的相互聯(lián)系和相互作用；免疫耐受誘導和消除的分子機理及其臨床應用評價等。 9．精神、心理和行為的神經(jīng)生物學基礎 人與動物的行為均受遺傳和社會兩方面制約。行為學的研究內(nèi)容包括本能 (如求偶、生育、捕食和自我防御等 )，后天獲得的技能 (如學習和記憶等 )，以及病理性改變（如精神與心理障礙等 )。行為受神經(jīng)系統(tǒng)控制。 研究遺傳因素和生存環(huán)境對神經(jīng)系統(tǒng)形成與改變的調(diào)控，及其對精神、心理和行為的影響，將不僅促進腦高級功能的神經(jīng)生物學基礎研究，而且還能為增進精神與心理健康提供理論基礎。 主要科學問題： 行為的發(fā)生、發(fā)展和演化規(guī)律；利用模式動物和人類遺傳性精神與心理障礙疾病資源，鑒定和研究與行為相關的功能和致病基因及作用機理；生存環(huán)境對神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、功能性修飾和病理性改變的影響，及其與行為形成和改變的相關性；探尋治療精神與心理障礙的新策略和新方法。 10．極端條件下的生命及其適應機制 在地球上，存在著形式多樣的極端自然環(huán)境，例如：熱泉、深海、海底熱溢口、深部地下、高寒雪線地區(qū)、南極、鹽堿湖、高輻射區(qū)域等。生活在極端自然環(huán)境中的生物蘊涵著生命進化歷程的豐富信息，代表著生命對于環(huán)境的極限適應能力，推動著地球上的物質(zhì)循環(huán)，是生物遺傳和代謝多樣性的寶藏。開展極端生物的研究對于揭示生命的起源及演化規(guī)律，認識生命與環(huán)境的相互作用，促進極端生物資源在生物技術等方面的應用具有重要意義。 主要科學問題： 生命對于極端自然環(huán)境的適應機制；極端生物的代謝特點及特殊代謝產(chǎn)物；典型極端自然環(huán)境中的生物物種結構、基因構成、協(xié)同適應機制及與環(huán)境的相互作用 。 空間微重力環(huán)境下的生物響應機制。 11. 系統(tǒng)發(fā)育重建與分子進化 進化是生命科學的基本問題之一，沒有進化論的指導，生物學一切問題都難以解釋。 20世紀進化研究取得了顯著進展，也帶動和促進了相關領域的發(fā)展?；蚪M研究的突破性進展為進化研究創(chuàng)造了難得的機遇。近年來我國在進化生物學領域取得了驕人成績，如能抓住這一機遇，充分利用我國