分子生物学的科学创新特征研究

分子生物学的科学创新特征研究

论文摘要

DNA双螺旋结构的分子模型的建立是20世纪生命科学发展的里程碑,标志着现代分子生物学的诞生。在DNA双螺旋结构模型基础上提出的“中心法则”以及逐渐发展起来的基因理论揭示了世界上千差万别的生命种群在分子结构和遗传机制上的统一性,并为DNA重组为主要手段的基因工程奠定了基础。分子生物学对生物科学的发展,对农业和医学的发展产生了巨大的、极其深远的影响。在分子水平上探索生命的奥秘成为20世纪后半叶生物科学的主流。核酸遗传机理和蛋白质生物合成机制的阐明以及一批高水平的分子生物技术和仪器的发展,使人类有能力破译自身细胞的全部遗传密码。1990年启动的“人类基因组计划”,于2003年完成了对人类基因组30亿对碱基序列的全部测定工作,这是人类历史上第一个伟大的生物科学工程。“人类基因组计划”和“曼哈顿工程”、“阿波罗登月计划”并称20世纪的三大科学计划。分子生物学现在已经进入破译遗传密码、研究基因功能的后基因组学时代,这个时代的标志是系统生物学的诞生。系统生物学旨在采用系统科学的思想,借助多学科交叉的新技术方法,定量研究生命系统中所有组成成分(基因、mRNA、蛋白质等)的系统行为、相互联系以及动力学特征,进而揭示生命系统控制与设计的基本规律。分子生物学为什么能在半个多世纪取得如此辉煌的成就?笔者认为这是生物学领域不断的科学创新的结果。在这个过程中,生物化学是分子生物学最重要的研究工具和科学语言;生物技术和生物实验仪器的创新是分子生物学创新的基本条件;综合国力竞争的战略需求、科学技术创新的全球化合作与知识共享、科学技术向现实生产力快速转化是分子生物学创新发展的主要动力。本文拟从科学创新的视角审视分子生物学的发展历程,用科学创新的观点探讨其发展过程中取得的重大突破的特征,试图为多种途径探讨科学发现的规律提出一种思路,为我国的科技创新、建设创新型国家提供借鉴。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 引言
  • 一、分子生物学是当代世界科学创新的中心舞台
  • 二、分子生物学发展的科学创新审视
  • 第一章 分子生物学创立的科学创新特征
  • 一、分子生物学奠基于坚实的物质基础之上
  • 二、分子生物学具有核心的理论基石
  • 三、分子生物学的中心法则呈现动态开放性
  • 四、分子生物学内涵的广义性及原始创新特征
  • (一) 分子生物学内涵的广义性
  • (二) 分子生物学的原始创新特征
  • 第二章 分子生物学全面发展的科学创新特征
  • 一、分子生物学已经成为现代生物学的主导科学
  • 二、生物化学是分子生物学最重要的研究工具和科学语言
  • 三、生物技术创新是分子生物学创新的强大武器
  • (一) 质谱(MS)技术的创新
  • (二) DNA重组技术即基因工程技术的创新
  • 第三章 人类基因组计划是划时代的分子生物学创新
  • 一、人类基因组计划是人类历史上的伟大科学工程
  • 二、人类基因组计划具有辐射效应的科学价值
  • 三、人类基因组计划彰显综合国力竞争的战略需求
  • 四、人类基因组计划凸现科学创新的全球合作化趋势
  • 第四章 后基因组时代的分子生物学创新特征
  • 一、破译基因组图谱成果显著
  • (一) 人类基因组和染色体的研究
  • (二) 其他生物的基因组研究
  • 二、基因功能研究成为重点
  • (一) 蛋白质组学
  • (二) 功能基因组学
  • (三) 药物基因组学
  • (四) 生物信息学
  • 三、科学技术向现实生产力的快速转化
  • (一) 美国继续领先
  • (二) 日本紧追不舍
  • (三) 英国不甘落后
  • (四) 中国加大投入
  • (五) 多国竞相发展
  • 第五章 系统生物学的诞生是分子生物学的综合创新
  • 一、系统生物学将是21世纪生命科学的核心驱动力
  • (一) 系统生物学的研究层次
  • (二) 系统生物学的主要研究内容
  • (三) 系统生物学的研究方法
  • (四) 系统生物学的创新特征
  • 二、系统生物学凸现21世纪生物科学创新的趋势
  • 结束语
  • 参考文献
  • 后记
  • 攻读学位期间发表的学术论文及科研成果
  • 相关论文文献

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