生命科学导论28011共49张幻灯片.ppt

1、教材：基础生命科学 第2版 吴庆余编著 高等教育出版社在我校走过的历程：选修课-限选课-通识教育板块课程人之初：被精子包围的卵子16个星期之后，受精卵发育成初具雏形的胎儿新生命的诞生 使人们欢欣鼓舞 同时，人口问题却又是人类社会 面临的极大挑战。60亿 13亿7千多 粮 食 联合国粮农组织水稻研究所（菲，马尼拉）人员培育的“超级水稻”在产量和蛋白质含量两方面均优于寻常品种 绿色革命 健 康 80年代，在美国发现第一例艾滋病，至今美国已有 106 感染者。E.Johnson 是洛杉矶湖人队球星，1991年被检查出为 HIV 病毒阳性。两个月时，因输血染上艾滋病的男孩。资 源 矿物能源（石油、煤）

2、必将枯竭，生物能源已在开发之中。很多不起眼的生物，很可能就是药物、材料等的宝贵资源。图为墨西哥荒原中的仙人掌类植物。一个20米直径的水池年产4 吨藻类，加工后可得相当于3000 升柴油的燃料。一英亩三角大戟可生产相当于 50 吨石油的燃料。图为生长在淡水和海水中的一种硅藻环 境这是最早一份关于环境对生物种群影响的研究 工业化前英国乡村有很多白色蛾子停在布满淡色苔藓的树皮上，不易被鸟发现；工业化后，黑色蛾子逐渐取而代之，因为黑烟污染了环境，黑色蛾子更易藏身。人正在向被石油污染的海滩喷洒营养液，促使吃石油的细菌长起来。绪绪 论论 1.1 为什么要学习生命科学 1.2 学什么 1.3 如何学1.1

3、为什么学习生命科学 1859 达尔文 物种的起源2019 绵羊“多莉”克隆 22岁的达尔文开始贝格尔舰航行当时报纸上刊登的讽刺达尔文的漫画1928-1942 Fleming 发明青霉素1953年 Watson和Crick DNA双螺旋1973年 Cohn 和Boyer 基因工程 重组DNA技术之父2019年2月 苏格兰 Wilmut绵羊“多莉多莉”的克隆 2000年6月 人类基因组计划2019年 干细胞研究2019年 与人类重大疾病相关的基因被发现2019年 人类X染色体基因测序完成 20年后?n 生命科学的发展n 生命科学的未解之谜 20世纪后叶分子生物学的突破性成就，使生命科学在自然科学中

4、的位置起了革命性的变化，现已聚集起更大的力量，酝酿着更大的突破走向21世纪。生命科学的发展和进步也向数学、物理学、化学、信息、材料及许多工程科学提出了很多新问题、新思路和新挑战，带动了其他学科的发展和提高，生命科学将成为21世纪的带头学科。面对复杂系统的许多问题，科学界把目光转向生命科学，寻求 新的概念，新的观点，新的思路。维纳（N、WRENER）控制论的 奠基人 控 制 论 （关 于 在 动 物 和 机 器 中 控 制 和通讯的科学）贝塔朗菲（L、BERTALANFFY）系统论的奠基人 机体生物学 申农（SHENAN）信息论的奠基人 信息论在生命科学中得到广泛应用q面对工业发展所带来的愈益严

5、重的社会问题：人口、粮食、环境、健康等等 人们意识到要从生命科学中去寻求出路。n 高等教育的目标 职业教育职业教育 从事某一种职业从事某一种职业 的训练和准备的训练和准备 全面素质教育 有一定专业方向的全面素质的培养，面对多个方面的挑战人是物的附件人是物的附件以人为本以人为本“every Harvard graduate should be broadly educated as well as trained in a particular academic specialty or concentration.”“每一个哈佛毕业生应该受到每一个哈佛毕业生应该受到 广博教育广博教育并且并且还

6、应在专门的学科方面还应在专门的学科方面得到一定的得到一定的培训培训.”.”-引自哈佛大学引自哈佛大学教学计划教学计划哈佛大学核心课程包括的门类哈佛大学核心课程包括的门类1.1.各国文化各国文化 2.2.历史研究历史研究3.3.文学美术文学美术 4.4.道德伦理道德伦理5.5.科学科学:数学数学,生命科学生命科学 6.6.社会分析社会分析 着重点着重点:人格的养成人格的养成;思辨能力和思维习惯的养成思辨能力和思维习惯的养成;分析、把握和解决问题的能力的养成。分析、把握和解决问题的能力的养成。人格的养成人格的养成 从历史及文化角度，理解人类社会发展从历史及文化角度，理解人类社会发展,认识个人与社会

7、联系认识个人与社会联系,养成养成历史感历史感和和责任感责任感。思辨能力和思维习惯的养成思辨能力和思维习惯的养成 准确地认识和把握事物，慎密的准确地认识和把握事物，慎密的分析和分析和综合，综合，冷静的冷静的归结和对策归结和对策。80 80年代以来，世界著名大学，纷纷把生物类课程年代以来，世界著名大学，纷纷把生物类课程列为全校必修课。列为全校必修课。20192019年以后，国内重点理工科大学陆续把生物类年以后，国内重点理工科大学陆续把生物类课程列为全校非生物类专业大学生的限选或必修课程。课程列为全校非生物类专业大学生的限选或必修课程。人们意识到，人们意识到，2121世纪将是生命科学的世纪，面向世纪

8、将是生命科学的世纪，面向2121世纪的大学生应该有生命科学基础，而不应该成为世纪的大学生应该有生命科学基础，而不应该成为“生物盲生物盲”。生存与健康交叉学科和边缘领域同时提供机会与挑战生命科学渴求各个领域优秀人才的参与生存与健康 q 一方面医疗保健的发展,生活质量的提高,使人均寿命延长q 另一方面人类面临一批新型疾病的威胁 心血管病 糖尿病 艾滋病 癌症 新传染病 遗传病交叉学科和边缘领域同时提供机遇与挑战人文科学人文科学 物理学物理学计算机科学计算机科学 天文学天文学 数数 学学 化化 学学 心心 理理 学学 生物物理学生物物理学 生物化学生物化学 生物数学生物数学 宇宙生物学 生物信息学

9、生生 物物 学学 植物生理学植物生理学 育育 种种 学学 昆昆 虫虫 学学 植物病理学植物病理学 人体及人体及 动物生理学动物生理学 药药 理理 学学 病病 理理 学学 生物工程学生物工程学 生物材料生物材料 生物传感器生物传感器 生物能源生物能源 生物技术 农农 学学 医医 学学 工工 程程 学学 生命科学渴求各个领域优秀人才的参与21世纪是生物的世纪，但生物学要有大突破必须寻求物理学科等其他学科物理学科等其他学科的支持。世界著名大学着手组建生命科学和其他学科交叉渗透的综合实验中心v普林斯顿大学 以发育生物学家谢利蒂夫曼为首，集中12名资深教授(生物学、物理学、化学、数学、工程)成立崭新的研

10、究中心斯坦福大学 朱棣文(物理学)和詹姆斯斯布迪许(生物学)等建立一个研究中心,50名成员。（Bio-X计划）生命科学渴求各个领域优秀人才的参与例子：生物计算机 美国普林斯顿大学研究人员在一支含有1024种不同RNA链的试管里完成一道有关下国际象棋的数学题计算，这支试管计算机给出 43 个正确答案，同时给出 1 个错误答案。有人说，这是计算机家庭最新的“抽象派”成员，有人认为，比起常规芯片计算机来，RNA分子可以储存更多数据，可以进行超级并行运算。今天我们谁也不今天我们谁也不能预测生命科学将来能预测生命科学将来究竟会发展到什么样究竟会发展到什么样的程度，但有一点可的程度，但有一点可以预测，有以

11、预测，有您您的参与，的参与，有更多生物学类与非有更多生物学类与非生物学类的专家共同生物学类的专家共同参与，参与，2121世纪一定会世纪一定会成为生命科学取得重成为生命科学取得重大突破的世纪，生命大突破的世纪，生命科学将会对人类社会科学将会对人类社会的发展作出更大的贡的发展作出更大的贡献。献。1.2 学什么n生命科学的概念与内容生命科学的概念与内容生命科学是研究生物体及其运动规律的科学，生命科学是研究生物体及其运动规律的科学，广义的生命科学还包括生物技术、医学、农学、生广义的生命科学还包括生物技术、医学、农学、生物与环境、生物学与其他学科的交叉领域。物与环境、生物学与其他学科的交叉领域。“导论导

12、论”将简明阐述生物多样性、细胞、代谢、遗传、分子将简明阐述生物多样性、细胞、代谢、遗传、分子生物学、进化、发育、生态和生物技术等方面最基生物学、进化、发育、生态和生物技术等方面最基本的概念和理论，同时还将介绍一些科学家是如何本的概念和理论，同时还将介绍一些科学家是如何经过勤奋探索获得这些理论的。经过勤奋探索获得这些理论的。n微观与宏观领域的相互联系微观与宏观领域的相互联系既见树木既见树木 又见森林又见森林n注重生命科学的最新进展注重生命科学的最新进展生命科学近生命科学近5050年的发展超过了过去年的发展超过了过去500500年的年的进程，传统的描述性生物学的内容已经不能代表进程，传统的描述性生

13、物学的内容已经不能代表生命科学最基础的内容，而一些微观生物学方面生命科学最基础的内容，而一些微观生物学方面的内容，如基因调控、克隆、重组的内容，如基因调控、克隆、重组DNADNA、人类基、人类基因组计划、生物芯片等已经成为现代生命科学最因组计划、生物芯片等已经成为现代生命科学最基本的内容。基本的内容。教 材 基础生命科学 第2版 吴庆余 编著 高等教育出版社参考教 材参考教材1.3 1.3 如何学习生命科学如何学习生命科学热爱生命而喜爱生命科学 感觉:神秘，神妙，神圣 儿童爱因斯坦 保持天性好奇和经常思考提问 自学建立进化流、信息流、能量流等知识框架Loewi 迷走神经 心脏跳动（心脏肌肉收缩）电流刺激 神经系统分泌化学物质作为信号控制和启动肌肉的收缩 复活节“迷走素”乙酰胆碱 诺贝尔奖考核及成绩评定谢谢！