作物学研究进展
作物学研究进展
作物学是农业科学的核心学科之一，本科学的两个主要的二级学科为作物育种学和作物栽培学。作物科学的根本任务是探索揭示作物生长发育、产量与品质形成规律和作物重要性状遗传规律；研究作物育种技术和培育优良品种，创新集成高产、优质、高效、生态、安全栽培技术体系，相互配套应用于作物生产，为我国现代农业可持续发展，保障粮食安全和农产品有效供给、生态安全，提供可靠的技术支撑。
一、近年来本学科国内外发展状况
进人21世纪，世界作物科学与技术发展形势发生了巨大变化，生物技术和信息技术向作物科学领域迅速渗透与转移，高新技术与传统技术相结合，促进了作物科学与技术的迅速发展。发达国家通过生物技术和信息技术创新应用，推动了作物生产向优质、高效、无污染方向发展，显著提高了作物生产的可控程度和农产品的巿场竞争力。我国作物科学与技术发展以高产、优质、高效、生态、安全为目标，以作物学科改良和栽培技术创新为突破口，促进传统技术的跨越升级，推动现代农业的可持续发展。
(一）作物遗传育种发展突出
1.以生物技术为特征的现代育种发展迅速
依据生物遗传变异的原理，育种的方法从杂交育种、诱变育种到多倍体育种、单倍体育种，再到基因工程、细胞工程育种，生物育种技术在我国发展迅速，与发达国家在生物育种新技术差距正在减小。生物技术育种技术将成为提高作物产量和品质的主要途径。
2.以关键性状改良为主的新品种不断涌现
优良品种的选育正逐步由表现型选择向基因型选择、由形态特征选择向生理特性选择的转变，优质、高产、抗逆的有机结合已成为优良品种培育的发展目标和方向；品种改良取得大批具有显著应用效益的成果，推动了农业科技的进步。
3.以方法体系为核心的育种技术得到发展
近年来，通过生命科学及相关学科的渗透、交融和集成，作物遗传育种理论和方法不断拓展，在实现品种矮杆化和杂交化二次重大技术突破的基础上，细胞工程育种、分子标记育种、转基因育种以及分子设计育种等现代育种技术迅速发展。
(二）作物栽培学科发展加快
1.以产量潜力为突破口的超高产技术发展成为热点
作物产量突破的可持续高产、超高产成为国内外的研究重点。各国都把提高粮食产量作为农业的重中之重，一些发达国家（美国、日本）和国际农业机构（IRRI、CIMMYT）都将作物高产突破列为重大研究计划。我国为解决粮食安全相继实施了“国家粮食丰产科技工程”等一批重大科技项目，以作物栽培技术创新与集成应用为核心进行科技攻关，随着超高产技术不断成熟与转化，显著提高粮食生产能力和作物产量。
2.以品质、产量协同提高为重点的优质高产技术发展更加深入
作物产量与品质同步提高成为各国作物产业化发展的共同战略。发达国家都把优质、专用农产品的生产技术研发放在首位。我国近年来，以主攻单产兼顾优质、高效、质量安全的作物栽培技术创新和集成应用取得显著成效，并继续向纵深发展。
3.以现代技术应用为特色的精准定量技术发展加速
作物栽培定量化、精确化、数字化技术已成为作物生产和作物栽培科技发展的新方向。发达国家作物生产实行定量化设计、精确化与数字化栽培管理。我国近年来，开展了精确定量栽培、数字化农作技术和作物生产信息化服务技术的研发，在作物生产管理中正在发挥重要作用。
4.以资源节约为重点的简化高效技术有了新发展
以资源节约与环境友好为重点的简化高效安全栽培技术的创新与应用成为现代农业发展的主要方向。我国由单纯高产技术向高产、优质、高效、生态、安全综合目标方向发展，近年来在节约资源的基础上，展开大量的简化高效栽培技术研究，特别是主要农作物的节水、省肥、简化、高产的栽培技术取得了重要进展和显著的应用成效，一直在生产上发挥重要的作用。
5.以作物生理高效机制为突破口的栽培理论与技术发展不断深入
作物生理学与环境生态学研究相结合，在作物栽培中发挥了重要作用。以作物光合碳代谢为中心的光合性能、源库生理和产量构成研究为作物高产栽培奠定了理论基础；作物营养生理研究促进作物施肥技术进步；环境生理生态研究促进了作物抗逆高产栽培技术创新，并继续向纵深发展。
二、近年来作物科学发展的重大进展和成就
(一）我国作物科学研究成果丰硕
我国作物科学正在向高产、优质、高效、生态、安全多目标方向发展，学科领域更加广泛，科科水平不断提升，并取得重大新进展和成就。2005—2007年，获得国家级重大成果奖32项。其中：国家自然科学奖二等奖2项，国家技术发明奖二等奖5项，国家技术进步奖一等奖2项、二等奖23项；小麦品质研究团队获CGIAR亚太地区杰出农业科技奖；以及一批省部级成果奖。科技成果的推广应用，获得巨大的社会、经济、生态效益，作物科学的技术支撑和储备能力大大增强，为保障粮食安全和农产品供给，提高作物综合生产能力和效益、增加农民收人，促进农业和农村经济可持续发展做出了重大贡献。
(二）我国作物科学研究成就突出
1.作物遗传育种取得显著成就
2005—2007年，培养并通过国家和省级品种审定的高产、优质、多抗新品种600多个，已成为不同区域的主栽品种和重要的接班品种。新品种的产量不断提高，品质显著改善。育成的一批优质稻米、优质面包和面条小麦、高油大豆、“双低”高油油菜和高油、高淀粉、高赖氨酸玉米品种，品质标准达到部颁优质一级标准和国际先进的优质标准。
作物遗传育种技术、方法不断创新。我国在杂种优势利用、诱导有利基因变异的细胞工程技术、有益外源基因的转基因技术、分子标记辅助目标性状高效选择技术等方面进行(卓有成效的探索，提出一批育种新技术和新方法，初步形成了较为完整的现代育种技术体系。
杂种优势利用研究方面：提出了茎蘖、粒间和根系顶端优势为中心的超高产水稻生理模式和“后期功能型”超级稻新概念；攻克了大豆雄性不育性的保持和大豆田间的昆虫传粉问题，初步实现“三系”配套；人工杂交棉花制种技术、核不育系杂交制种技术取得新进展；建立了“纯合两用系、临时安全保持系、恢复系”三系油菜授粉控制系统。培育出的二系超级杂交水稻、杂交大豆、杂交抗虫棉和"双低"杂交油菜新品种，居国际领先水平。
分子标记育种技术方面：定位与紧密标记控制抗水稻白叶枯病、抗稻飞虱、抗褐飞虱、耐贮藏、低垩白率等功能基因；抗小麦白粉病、淀粉品质、抗穗发芽基因；抗大豆包囊线虫基因;抗玉米矮花叶病、丝黑穗病、锈病基因；油菜种皮色素合成基因；建立了滚动回交与标记相结合的水稻、小麦、玉米、大豆等作物分子聚合育种技术体系。
转基因育种技术方面：采用农杆菌介导法、基因枪法及花粉管通道法初步建立水稻、小麦、玉米、棉花、油菜等主要作物转基因技术体系，在无选择标记、选择标记基因删除和|目标基因产物定性降解、植物组织特异性优势表达等核心技术创新；转基因抗虫棉，转基因高植酸酶玉米、抗虫玉米、抗病虫水稻、抗病虫大豆、抗除草剂水稻、抗黄枯萎病棉花、抗旱耐盐小麦、抗蚜虫小麦等均取得了重要成果，培育出转基因新品种108个，同时创制出一批具有特殊性状的水稻、玉米、小麦、棉花、油菜等转基因新品系。
2．作物栽培理论与技术创新取得突破和显著应用效果
（1）作物高产理论和技术创新：研究创建了稻麦作物的“叶龄模式”和高产高效群体质量调控理论、质量指标及其技术体系，有效地指导了稻麦作物栽培与调控。基于作物产量构成、光合性能和源库关系研究，创建了作物产量形成"三合结构"理论模式和定量方程，提出了作物结构性挖潜、功能性挖潜和同步挖潜的高产途径，在指导作物可持续高产研究和实践中发挥了重要作用。国家粮食丰产科技工程项目实施，创新了稻、麦、玉米的高产核心技术30余项，集成创建了适于三大平原的三大作物的高产、超高产组合技术模式40 余套，培创出一批可持续高产、超高产典型和示范样板，并大面积推广，为粮食安全做出了重大贡献。山东农业大学董树亭等主持的“玉米高产优质高效,生态生理及技术体系研究与应用”成果已在黄淮海平原大面积应用，取得显著社会、经济、生态效益，并于2005年获国家科技进步二等奖。
（2）作物产量与品质同步提高技术创新：我国在作物高产优质的同步提高的技术创新与应用取得了一系列的成就。由南京农业大学为主的曹卫星主持的"小麦籽粒品质形成机理及调优栽培技术研究与应用"和由山东农业大学为主于振文主持的"小麦品质生理和优势高产栽培理论与技术"，为我国小麦优质高产做出了重大贡献。两项成果均于2006 年获得国家科技进步二等奖。同时，我国在水稻、棉花、油菜和大豆的优质高产栽培理论与技术创新也取得了显著成效。
（3）作物精准、简化、高效栽培技术创新：作物精准、简化、高效栽培一直是我国作物栽培的主要热点。近年来，我国作物科学家在“水稻精准定量栽培理论与技术规程”、“小麦、玉米一体化节肥、省肥、简化、高产四统一栽培理论与技术体系”、“棉花无土育苗无载体移栽高产高效栽培技术体系”等研究成果，大面积推广，取得了显著的节能、省工、高产、高效效果，被列为农业部重点推广技术。
（4）生态安全环境友好作物栽培技术与理论创新：维持农业生态良性循环，环境友好生产成为作物生产的新课题。由云南农业大学朱有勇主持完成的“水稻遗传多样性控制稻瘟病原理与技术”成果，显著降低了水稻稻瘟病的发病率和病情指数，减少农药用量60% 以上。该成果在四川、云南等省大面积应用，并在菲律宾等国家示范应用。成果先后获国际农业研究杰出科学奖、国际稻米科学研究一等奖和2006年国家技术发明二等奖。此外，我国科学家明确了裸露农田、弃耕沙质农田和退化草原是沙尘的重要尘源，提出了农田保护性耕作和退化草地治理是防止土壤沙化、风蚀和沙尘的技术途径。并分别建立了东北春玉米区，华北平原小麦、夏玉米两作区和西南稻作区的保护性耕作高效栽培技术模式，大面积应用取得了显著的生态效益和增产效果。
（5）作物栽培信息化和数字化农作技术创新：现代信息技术在作物生产应用越来越广泛。在"863 "计划支持下，近年来，我国构建一批服务于主要农作物生产的数据库及其管理系统、建立了主要作物生产信息化平台及服务体系、创新集成了数字化农作技术，目前正向作物栽培技术标准化、智能化、数字化和实用化方向发展。
三、目前国内本学科发展存在的不足以及与国际先进水平的差距
我国作物科学与技术的创新与应用，取得了令世人瞩目的成就。但是，与粮食安全、生态安全、健康安全和农业可持续发展的目标和需求相比，作物科学技术还存在许多不足，与国际先进水平差距较大。
（一）作物遗传育种方面不足与差距
1.作物优异种质资源和育种理论与技术创新不足
目前，我国的野生植物资源和遗传多样性水平的丧失严重，拥有自主产权的分子标记少，新基因发掘和利用进展慢，作物育种面临知识产权保护的严峻挑战。与此同时，在作物育种理论与技术跟踪性研究多，原始创新少，缺乏关键性的创新与突破。
2.分子育种技术研究的实用化程度低
目前，我国缺乏规模化基因发掘与克隆的技术平台和规模化高效安全的遗传转化体系，拥有自主产权的基因和实用分子标记少，分子育种技术研究的实用化和生产应用程度低。
3．突破性重大品种缺乏
目前，我国育成的作物新品种数量不少，但具有高产、优质、多抗、高效、
广适应综合性状的突破性重大品种缺乏，不能充分满足作物生产发展和市场需求，缺乏国际竞争力。
4.种子产业化水平低
目前，我国遗传育种体系和队伍建设亟待加强，良种繁育体系和种子生产规模小，种子生产质量保障条件不足。
（二）作物栽培方面不足与差距
1. 作物栽培理论与技术的体系薄弱
作物栽培作学科体系不完善，还存在着理论与技术不配套，与相关学科相比其科学性和先进性还有差距。
如关于作物高产、优质、高效、生态安全栽培的理论问题研究尚未取得突破性进展。作物光合性能、源库流性能和产量构成三大理论与作物高产、优质、高效目标实现的内在高效、作用机制和调控原理与途径的研究还欠深入；作物生长发育和产量与品质形成规律和机制，及其与环境变化的相互关系还不明确；作物产品产量与品质的协调，作物逆境适应性与抗逆性的机制，作物对水、肥、光照等营养代谢与高效利用的机理，作物光合、吸收与运输支持器官间的协调原理、作物产品中蛋白质、淀粉等主要营养品质与微量营养元素品质的协同关系等重要生理生态理论研究相当薄弱；农艺措施投入和运筹对作物生长发育、产量和品质形成的真实机制，农艺措施投入的高效性和稳定性及其与环境变化适应性的理论尚未突破。以上重要的理论研究大部分停留在群体、个体、器官或细胞学水平上，尚未将分子生物学、生物信息学引入作物栽培理论研究。作物栽培理论研究与作物遗传育种学科理论研究水平及与发达国家的作物生理学研究水平相比，差距明显。这也是栽培技术创新不足、发展慢、水平低的至关重要的原因。
2. 关键栽培技术创新不足
目前我国栽培技术是在传统技术基础上的集成组装，缺乏关键原始创新和现代高新技术在作物生产技术上的创造性应用，技术更新换代不明显，作物生产信息化和数字农作技术水平和发达国家的差距较大。
虽然对粮棉油等主要作物的高产高效耕作栽培技术研究较多，但对主要作物基于高产、优质、高效、生态、安全综合目标的栽培技术研究创新还很薄弱，诸如作物对环境资源的高效可持续利用技术，作物产量、品质、效益“三效”协调提高技术，控制农用化学品（地膜、农药、化肥）投入，降低残留对环境（水、土）和农产品污染，保障环境生态安全和农产品质量安全等重大课题还未从根本
上解决。创新的栽培技术的效果可持续性、经济可合算、对环境变化的适应性和技术可拓展性、技术可装备性等方面还较差。
3．多目标生产的关键技术难题有待解决
超高产突破、优质高产同步、资源可持续高效利用和环境友好和农产品污染控制等技术难题还未从根本上解决，大面积中低产区的抗逆高产高效的技术有待进一步研发；适用于不同农作物优势产区布局的高产、优质、高效栽培技术与耕作制度体系、作物农田生态系统优化和区域光、热、水资源优化配置高效利用技术体系、无害化栽培技术、精准农业（3S）技术和数字农作技术与作物信息化管理研究等方面，与现代农业发展的重大需求及发达国家的水平还处在较大差距。作物生产信息和数字化农作技术水平与发达国家的差距较大。
4.技术推广体系不健全。
作物栽培学科由于多种原因和发展历史背景，作物栽培学科研究和学科队伍建设长期不被重视，特备是21世纪，作物科学强调生物技术育种和信息技术，因而栽培学研究困境尚未有根本转变。
目前，我国作物栽培与耕作研究体系和队伍建设亟待加强，特别技术推广体系十分薄弱，一线作物生产者技术水平与劳动素质亟待提高。特别是我国还处在重育种、轻栽培的倾向和认识误区，造成学科分离、结合不紧、不配套问题十分突出，严重影响了学科的发展。
四、促进作物科学发展的措施与建议措施
（一）措施
1.建立学科持续发展的稳定机制
作物育种的连续性和继承性突出，新品种选育、审定到推广的周期长；作物栽培科学与技术属社会公益性的应用学科，难题多而复杂，条件差，项目与经费严重不足。因此，中央与各级政府应把作物育种和栽培技术创新研究项目，连续而稳定地列人国家和地方的重大科技计划，从体制、政策和经费投人上给予高度重视和支持。
2．搭建学科发展的有效平台
加强作物改良中心、部级和国家作物科学重点实验和技术创新中心以及试验基地建设，同时加强人才队伍建设，建立结构合理、精干高效、创新能力强的作物科学人才队伍。
3.鼓励重大科技问题研究的学科配合与协作
从解决我国重大生产难题和影响我国作物生产水平提高的重要因素入手，在条件建设与科技立项上提倡多学科联合，建立国家作物科学不同层次的学科体系和协作网络。从体制、机制和任务分工上解决分工不明，上下一般粗和重复严重等问题。
（二）建议
全面落实科学发展观，按照“面向、依靠、攀高峰”和“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”的科技工作指导方针，加强我国作物科学的学科建设，整体提高我国作物科学与技术研究创新水平和国际竞争力。
第一，加强作物科学与技术的基础和应用基础研究。针对我国作物生产与作物改良中急需解决的重大科学问题，加强遗传育种理论基础与技术途径研究，加强作物生长发育、产量与品种形成调控理论与技术途径等研究，为培育重大突破性品种和高产、优质、高效、生态、安全栽培技术创新奠定理论基础。
第二，加强作物育种新技术、新方法研究，构建高效育种技术体系，培育优质、高产、多抗新品种，运用于作物生产。
第三，加强作物栽培的理论与技术创新，集成创新一批集约化、标准化、产业化高产、优质、高效型新型栽培技术，提升一批用高新技术改造的现行栽培技术体系，促进传统技术向现代技术的跨越式发展。
五、作物学科发展趋势和展望
（一）重大需求
1、确保粮食安全和农产品有效供给，迫切需要提高粮棉油等主要作物生产能力的重大创新技术。
2、建设现代农业不断加快，迫切需要依靠作物科技进步促进农作物产业升级。
3、农业持续发展面临的生态环境恶化压力日益严重，迫切需要作物科技创新增强农业可持续发展的能力。
4、应对全球不确定因素和气候的异常变化，迫切需要作物科技进步，增强农业和作物生产低于风险的能力。
5服务国家，赶超国际先进水平，迫切需要作物科技不断创新进步。
（二）我国作物学科的发展趋势
1 作物遗传育种学
（1）深化作物育种学的基础研究，为作物遗传改良提供可靠的科学依据；（2）发展规模化基因发掘与鉴定研究，为作物遗传改良提供丰富的基因源；
（3）进一步完善作物分子育种技术，为作物遗传改良提供更有效的技术支持；（40）作物育种逐步向工程化方向发展。
2 作物栽培学
（1）研究重点由高产、高投入向成本控制下的作物可持续高产、超高产研究方向转变发展；
（2）突破作物产量与品质提高的技术创新，实现高产、优质同步提高，提升农产品的国际市场竞争力；
（3）作物产量的精确定量栽培和数字化农作已成为现代作物生产和作物栽培科技发展的重要方向；
（4）高效农业和环境友好农业成为现代农业的主要发展方向；
（5）强化深入作物栽培学基础和应用基础研究，为技术创新提供理论指导。
沉积体系及层序地层学研究进展
沉积体系及层序地层学研究进展 沉积学的发展整体上经历了从萌芽到蓬勃发展，再到现今的储层沉积学、层序地层学、地震沉积学等派生学科发展阶段。这期间，沉积学的形成和发展一直服务于油气和其他沉积矿产的勘探和开发。到目前为止，针对层序研究，相关的理论和方法已比较系统、成熟。但在层序内部体系域划分、裂谷盆地层序地层模式研究及层序地层控制因素分析等方面仍然需要开展大量的研究工作才能使沉积体系及层序地层学研究更精细。 1 层序地层学研究现状及发展趋势 层序地层学是近20年来发展起来的一门新兴学科，其基础是地震地层学与沉积相模式的结合。层序的概念最初由Sloss(1948)提出，当时将层序作为一种以不整合面为边界的地层单位。但层序地层学的真正发展阶段是在P. R. Vail, R. M. Mitchum, J.B.Sangree1977年发表了地震地层学专著之后，层序的概念定义为“一套相对整合的、成因上有联系的地层序列，其顶底以不整合或与这些不整合可对比的整合为界”，并将海平面升降变化作为层序形成与演化的主导因素。1987年Vail和Wagoner等在AAPG上发表的文章首次明确了层序地层学的概念，开始了层序地层学理论系统化阶段，提出了体系域等一系列新概念，建立了层序内部的地层分布规律和成因联系。进入二十世纪九十年代，层序地层学理论出现了多个分支学派，丰富发展了理论，也扩展了应用领域。 层序地层学经历了三个发展阶段，现已发展为与岩石地层、年代地层、生物地层及地震资料相结合的综合阶段，并且已从在理论上有争议的模型演化成一种在实践上可采纳的方法（蒋录全，1995）。 1.1 国内外层序地层学研究现状 层序地层学理论建立之初是以海相层序地层为基础的，国外应用较多的有三种海相层序概念模式，发展至今，理论上形成了Vail层序地层学、Cross高分辨率层序地层学、Galloway成因层序地层学三大主流派系。沉积层序与成因层序的最根本区别在于层序界面的不同，沉积层序以不整合和与该不整合可对比的整合面为界，强调海平面变化是层序形成的主导控制作用；成因层序是以最大海侵
疾病分子生物学诊断的研究进展
疾病分子生物学诊断的研究进展 摘要：随着分子生物学技术的的不断进步，许多疾病便转入了基因治疗阶段，而分子生物学技术的不断进步，也恰好为医药领域的发展建立了良好的基础，这也必将会为各种疾病的治愈提供一个更新更好的解决方案。而本文则就白血病、胆管癌和肺结核三种疾病的分子生物学诊断研究进展进行了讨论。 关键词：分子生物学疾病研究进展 前言： 利用分子生物学的技术方法检测受检者体内 DNA 或 RNA 的结构变化，从而对疾病作出诊断的方法［1］与传统方法相比较，其具有非常显著的优越性，既可以直接对个体基因状态进行检测，又可以对表型正常的携带者以及特定疾病的易感者作出诊断和预测。因此分子生物学技术能广泛应用于白血病、胆管癌和肺结核等几种疾病的诊断治疗。因此分子生物学的诊断治疗已成为研究热点，现将其研究进展情况综述如下。 1．白血病的分子生物学诊断研究进展[2] 1.1白血病简介 白血病是一类常见和多发的造血干细胞克隆性恶性疾病，形态学分型为其主要诊断方法，但对于一些形态不典型的病例易误诊，近年来临床研究发现，大部分的白血病存在着某种染色体易位，而易位会产生新的融合基因。癌基因的扩增、原癌基因点突变或抑癌基因的失活等。 1.2荧光原位杂交技术( FISH) 目前 FISH 广泛用于检测染色体重组和标记染色体，检测多种基因疾病的染色体微缺失和用于非整倍体疾病的产前诊断.其基本原理是用标记了荧光素生物素或者地高辛的单链 DNA 探针和与其互补的 DNA 退火杂交，通过检测附着在玻片上的分裂中期或间期细胞上的核 DNA 位置反映相应基因的状况适用于多种临床标本( 如血液骨髓组织印片和体液，甚至石蜡包埋的组织标本等)，具有直观、方便、敏感、可量化、方法多样和适应不同检测目的等优点，
肿瘤学研究进展(1989-2001)
肿瘤学进展（1889-2001） 里程碑1 1889年Seed and soil hypothesis 种子与土壤假说 决定哪个器官将会遭受癌症播散的因素究竟是什么？这个问题引起了西方伦敦医院和皇家医院的一个助理外科医生--Stephen Paget的思考，并于1889年发表了一篇文章详细分析了引起癌症转移的"种子和土壤"假说。即：癌细胞通过血液和淋巴可以播种到其它组织并能使其周围细胞癌症化；并通过分析了735个乳腺癌病例，证实了癌症转移灶不是随机的，而是一些特定器官可以提供适合特定转移灶生长的环境。 虽然这个理论被忽视了很多年，但是，在1980年，Ian Hart 和Isaiah Fidler使种子和土壤假说得到了空前的繁荣，这个时候临床观察也确证了一些器官更易于发生转移。Hart 和Fidler做了黑色素细胞瘤的动物实验，并用放射性标记技术证实了癌细胞需要从环境中得到一些营养才能生长。这个思想在今天仍旧激励科学家从分子水平上研究种子与土壤假说的转移机制。 里程碑2 1890年Cancer as a genetic disease 肿瘤是一种遗传性疾病 癌症的遗传学基础是现代癌症研究的基石。1890年，David von Hansemann详细描述了13个不同腺癌样本的有丝分裂像，发现每个样本都存在异常分裂像，于是推断这些异常的细胞分裂是癌症细胞中染色质内含物或多或少的原因。 在20世纪初，zoologist Theodor Boveri研究了异常有丝分裂和恶性肿瘤的关系。他的一个重要的创新是设计了一个海胆卵操作实验，该实验可以诱导多级有丝分裂和染色体异常分离。他发现并命名了有丝分裂纺锤体，推测染色体是遗传物质的载体，对于每个个体在质上都是相似的。他认为异常分裂导致染色体不平衡分离，这在多数情况下会产生有害基因。一次偶然中发现染色体的不正确联合会产生能够遗传的有无限增殖能力的恶性细胞。这些奠定了癌症是遗传性疾病的基础。 同时，Boveri还用自己的观点解释了和癌症相关的许多现象，并且提出了很多大胆的设想和推测，诸如目前我们所说的细胞周期检查点、肿瘤抑癌基因和癌基因。他甚至想象毒药、射线、物理损伤、病原体、慢性炎症和组织修复都可能会间接促进染色体异常分离或导致染色体不平衡的其它情况，进而与癌症的的发生密切相关。随着这些惊人的假设，Boveri还阐明了在一种组织中会出现不同类型的肿瘤、隐形染色体等位基因丢失、癌症易感性的遗传度、癌症在发生和进展上的步骤相似、癌细胞对放疗敏感。这些观点已经广泛接受。后来，一些研究者发现了致癌物可以作为诱变剂，这使癌症的遗传学基础更引人注目。1960年Ph染色
发现毒理学的研究进展
*基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)基金(2002AA2Z342D 和2004A A2Z3774) 综 述 发现毒理学的研究进展 * 王全军,吴纯启,廖明阳 (军事医学科学院毒物药物研究所,国家北京药物安全评价研究中心,北京100850) [摘要] 发现毒理学又称为开发前毒理学(Predevelopmental Toxicology),是指在创新药物的研发早期,对所合成的系列新化合物实体(New Chemical Entities,NCEs)进行毒性筛选,以发现和淘汰因毒性问题而不适于继续研发的化合物,指导合成更安全的同类化合物。发现毒理学的研究既可加快药物研发进程,提高研发成功率,又减少资源消耗。笔者就发现毒理学研究的定义、必要性、研究内容、研究方法和我国当前的研究现状作一简述。 [关键词] 发现毒理学;新化合物实体(NCEs);毒性筛选 [中图分类号]R994 1;R965 1 [文献标识码]A [文章编号]1003-3734(2005)08-0958-04 Progresses of discovery toxicology research W ANG Quan jun,W U Chun qi,LI AO Ming yang (Institute o f Pharmacology and To xicology ,Academ y o f Military Medical Sciences ,National Beijing Center f o r Drug Sa fety Evaluation and Research ,Beijing 100850,China )[Abstract ] Discovery toxicology,also named predevelopmental toxicology,is to screen toxicities of new che mical entities (NCEs)in the discovery phase of ne w drug research,to discover and eliminate the compounds that are unsuitable for further development due to their toxicity as early as possible,and to optimize the next more safe compounds.Discovery toxicology research can break through the limitation and improve the efficiency of drug research.This article will present the concept of discovery toxicology,the essentiality of discovery toxicology research.The content,methods and current status of discovery toxicology in China are described too. [Key words ] discovery toxicology;new chemical entities(NCEs);toxicity screening 药物研发成功与否部分取决于在研发早期严格淘汰不适合进一步研发的化合物。在药物临床前阶段,毒性问题是研发失败的主要原因。在研发早期尽早发现候选化合物的潜在毒性是毒理学研究的重要问题。 多年来,新药研发越来越多地依赖于生命科学技术的研究进展。在新药设计方面,化学家参考药物作用靶、内源性配体和底物的化学结构特征,应用计算机辅助药物设计手段发现选择性作用于靶位的新药;在新药活性筛选方面,现代药物组合化学与体外高通量筛选的成功结合极大地提高了先导化合物的发现速度;在新药的药动学(ADME)研究方面,多种基于药物代谢酶或转运体的药动学筛选模型已开始应用于新药开发研究。这些新技术的成功运用大 大加快了药物研发早期的药物发现、药物合成、药效筛选的进程,从而产生大量的候选化合物。传统药物毒理学研究在时间、经费、样品消耗量和动物数等方面都花费巨大,在药物毒作用机制研究方面难以阐明一些临床使用药物的毒性机制和理想的应急解毒措施,因此传统药物毒理学无法满足因新的生物技术而产生的海量候选化合物的毒性筛选研究,成为限制整个药物研发的瓶颈。而发现毒理学(Discovery Toxicology)的研究将打破这个瓶颈,既可加快药物研发进程,提高研发成功率,又减少资源消耗。笔者就发现毒理学研究的含义、必要性、研究内容、研究方法和我国当前的研究现状作一简要综述。1 定义、产生背景和产生的必要性 伴随着科学技术的发展,当代毒理学的发展将 958
近10年十大重要的脑科学进展
·62·中华神经创伤外科电子杂志2015年2月第1卷第1期(创刊号)Chin J Neurotrauma Surg(Electronic Edition),February2015,Vol.1,No.1 ·科学快报·近10年十大重要的脑科学进展 Ten big ideas in10years of brain science 科学家兼作家Lyall Watson曾经说过：“我们永远无法理解大脑。”在人类的头颅中上亿个不断发出电信号的神经元组成密密麻麻的网络，已经困扰了科学家几个世纪。然而，近10年来，人们对这个神秘器官的认知迅速增长。《科学美国人》MIND专版回顾了重要的10个脑科学研究。 一、神经遗传学(neurogenetics) 20年前，为了诊断神经系统疾病，医生会采用既昂贵又对大脑有侵入性的手段，比如脑扫描、脊髓穿剌和活体组织切片检查。有些父母担心自己携带的遗传疾病会传给孩子。如今，许多退行性疾病、癫痫和运动障碍都能通过快速简易的血液检查得到筛查。这得益于2001年完成的人类基因组图谱，人类基因组计划(human genome project，HGP)掀起了一波新型测序技术的发展浪潮，科学家由此推进了对导致神经和精神异常的人类遗传途径的认识。如已经在精神分裂症、阿尔兹海默症、抑郁症、孤独症和其他疾病患者血液中追踪到少量异常DNA，为未来快速识别疾病相关基因将改变诊断和治疗脑部疾病的方法奠定了基础。 二、大脑图谱(brain mapping) 2000年初，为了完成认识人类大脑工作机制的伟大目标，慈善家Paul Allen召集了一群专家开展研究。2003年，他们在西雅图的艾伦脑科学研究所绘制小鼠大脑中的基因活性区，并将成果汇集成在线数据库(或图谱)。目前数据库也包括了人类和非人类灵长类动物的数据。不受限制而且详尽的基因活性图谱有助于研究人员设计出各种遗传工程小鼠，表达特定细胞类型或基因，这些基因与某些疾病或行为相关。现在，艾伦脑科学研究所继续建立各种图谱，它最近推出了一个10年计划，不仅要研究特定基因被激活的位置，还要研究这些遗传线路如何将浩瀚信息输入大脑。作为美国总统奥巴马倡议的大脑计划(White House Brain Initiative)的主要参与者，美国国立卫生研究院(national institutes of health，NIH)刚刚批准了870万美元研究经费，用于绘制小鼠和人类大脑中的神经连接。研究的最终目标是要改变研究脑部疾病和障碍的方式。 三、大脑可塑性(brain plasticity) 科学家长期认为成人的大脑是一个相对静态的器官。就在15年前，他们还认为，大脑在婴儿期和幼儿期可塑性极强，此后改变不大。虽然在生命初期大脑具有最强的可塑性，Stryker指出“但在这10年中，科学家真正开始认识和利用成人大脑可塑性”。Lumosity等公司开发的大脑训练软件和任天堂公司开发的“轻松头脑教室”游戏已经成为一种流行文化。NIH的高级研究员R.Douglas Fields认为，更好的成像技术和荧光标记细胞新方法的出现，使科学家能够在大脑学习新的信息之时对它进行研究，他说，“能观察到实验动物脑细胞的活动就能揭示了可塑性的机制”。 四、大脑导航(brain navigation) 1971年，伦敦大学的John O'Keefe教授的突破性进展为这项研究迈出了跨时代的一步。他在动物的海马体，一个和记忆息息相关的重要大脑区域，发现了所谓“定位细胞”，该细胞只有在动物处于某个特定的地点才会产生神经冲动，在其他的地点就不会。通过这个发现，O'Keefe教授成功地揭示了人类能够拥有空间辨别能力的神经学原理。 2005年，挪威科技大学的May-Britt Moser和Edvard I.Moser夫妇在“定位细胞”附近的大脑皮层发现了一种全新的空间位置细胞——“网格细胞”。这两位科学家在研究小白鼠在盒子里运动的神经电活动时，意外地发现如果把大脑中被激活细胞的位置记录下来，会出现一个网格形状。这种“网格细胞”使大脑能像导航仪一样实时地追踪动物的位置信息。“网格细胞”和“定位细胞”共同运作，使得动物拥有定位能力。2014年10月由于这3位科学家的突出贡献，他们被共同授予了2014年度诺贝尔生理学及医学奖。 五、有趣的记忆(funny memories) 纽约大学神经科学中心AndréFenton认为，记忆不一定像白纸黑字写进大脑，不容更改。正在进行的生命活动导致记忆随着时间推移而改变。 此外，思维定式和情绪可以影响人的注意力和记忆。科学家们正在研究一些实验化学制剂，注射后可干扰记忆形成蛋白，消除某些不适感觉，比如吸毒者对毒品的欲望。研究人员甚至设法诱骗小
分子生物学的研究及发展
分子生物学的应用及发展 摘要：本文在文献检索的基础上，对分子生物学的发展简史，基本原理，研究领域等作了简单介绍，阐述了分子生物学在人们日常生活中的应用并结合药学专业着重讨论了其在药学及中药开发发面的应用，并进一步对分子生物学未来的研究技术、方向和前景做了展望。 一前言 生物以能够复制自己而区别于非生物。生命现象最基本的特征是进行“自我更新”。进行“自我更新”体现了一种最高级和最复杂的运动状态。这种运动就是生物机体从环境中摄取物质和能量，以更新本身的物质组成，而山现生长、繁殖，在这样的过程中保证了将自身的特征传给历代；同时也不断地向环境输送一些物质和释放能量。在生物机体的组成物质中，防水分外，有各种无机盐类和各种有机化合物。其中生物大分子——核酸和蛋白质在进行自我更新运动中，以其功能的重要性占第一位。为探索生命现象的本质问题，产生了分子生物学这一学科[1]。 分子生物学(molecular biology)是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科，它是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域[2]。 分子生物学的最终目标是远大的，从产生基本细胞行为类型的各种分子的角度，来理解这五类行为类型：生长、分裂、分化、运动和相互作用。即分子生物学力图完整地描述细胞大分子的结构、功能和相互联系，从而理解细胞为什么要采取这种方式[3]。 分子生物学作为一门新兴的边缘学科。它的迅速发展及其在整个生命科学领域的广泛渗透和应用，促使人们对生物学等生命科学的认识从细胞水平进入分子水平。在农业、畜牧、林业、微生物学等领域发展十分迅速，如转基因动植物等。在医学领域，为医学诊断、治疗及新的疫苗、新药物研制等开辟了新的途径，使医学科学中原有的学科发生分化组合，医学分子生物学等新的学科分支不断产生，使医学科学发生了深刻的变革，不认识到这一点就很难跟上科学发展的步伐。 分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。 二分子生物学发展简史 分子生物学的发展大致可分为三个阶段[4-7]：
系统毒理学及其研究进展
系统毒理学及其研究进展 在总结国内外相关研究的基础上，综述了系统毒理学的原理、诞生背景、研究策略、研究基础及其主要应用。同时，通过介绍系统毒理学的研究实例来阐述其目前的研究进展情况。希望从分子生物学的发展中汲取足够营养并结合传统毒理学的研究成果发展壮大自己。 【Abstract】Based on the foundation of related research at home and abroad，paper summarizes the principle and research strategy，research background，basis and main application of system toxicology. At the same time，to explain its current status a case study of the system is introduced. And we hope to draw sufficient toxicological nutrition from the development of molecular biology and development itself combined with the research of traditional toxicology . 标签：背景；技术；应用；进展 1 系统毒理学及其诞生背景 系统毒理学是近10年来发展起来的一门新兴学科，代表着后基因组时代毒理学发展的新方向。所谓系统毒理学是指通过了解机体暴露后在不同剂量、不同时点的基因表达谱、蛋白质谱和代谢物谱的改变以及传统毒理学的研究参数，借助生物信息学和计算毒理学技术對其进行整合，从而系统地研究外源性化学物和环境应激等与机体相互作用的一门学科[1]。 近年来，生命科学在新理论和新技术上有了突飞猛进的发展，一系列“组学”（omics）应运而生，如基因组学（genomics）、蛋白质组学（proteomics）、细胞组学（cellomics或cytomics），等新学科不断涌现，使人们对基因和基因组的认识，对生命本质的认识和认识生命、健康的手段取得了重要的进展。 另外，传统的毒理学研究依然存在许多不足，相对于飞速发展的分子生物学技术和越来越多的外源性物质，毒理学的研究方法急待革新。 系统毒理学的发展，既有系统生物学发展的外在刺激，又有传统毒理学在发展中克服自身不足的内在需求。 2 生物学基础 2.1 基因组学 基因组学是研究基因组的结构、功能及表达产物的学科。基因组的产物不仅是蛋白质，还有许多复杂功能的RNA。将基因组学的方法与技术应用于毒理学研究领域，称之为毒物基因组学（toxicogenomics）。毒物基因组学的基本方法是通过观察生物在接触毒物后基因表达谱的变化，筛选毒性相关基因、揭示毒作用
中国沉积学发展回顾与展望
用自然辩证法审视中国沉积学的发展 摘要：沉积学的出现、发展是社会发展的需要。我国沉积学经过50多年的发展，建立了自己的沉积学系统理论和科学的工作方法。这些重大的成果是经过了我国全体沉积学工作者几代人的艰苦努力才得以完成的。当代沉积学研究在向多学科交叉渗透、多种高新技术的引用和多领域应用的方向发展。沉积学未来的发展总体表现出由宏观向微观、由定性向定量、由理论向应用、由静态向动态、由单学科向多学科、由手工向智能、由地区向全球发展的总体趋势。当代人类活动的3大基本问题是人口、资源、环境。未来沉积学的发展，必须以与人类的生存、发展所依托的环境、气候、资源服务为发展方向，才会有更加旺盛的生命力和美好的未来，才会对21世纪人类生活质量的提高做出贡献。 关键词：自然辨证法沉积学中国沉积学发展史沉积学发展趋势 辩证唯物主义自然观强调以实践论为基础，实现唯物论和辩证法的统一，自然史和人类史的统一，人的受动性和能动性的统一，天然自然和人工自然的统一，具有科学性和彻底的革命性等特点。沉积学是研究未成石化和已经石化的天然沉积物形成过程和机制的学科。沉积学作为一门学科，是人类在探索自然实践活动基础上形成的理论化、系统化的知识体系，它揭示了沉积地层和沉积物规律性，并为现代社会的发展做出的巨大的贡献。生态自然观强调科学技术与自然及社会之间的全面、协调、可持续发展，强调人类社会和其他生命体和非生命体的和谐统一。沉积学的出现、发展是社会发展到一定程度的需要。现在世界上主要的国家都在使用沉积型矿产，例如石油、天然气和煤，沉积学的发展为人类发展提供了坚实的能源寻找理论。但在发展的同时，研究沉积学的人们也越来越清晰地认识到沉积学今后的发展要符合人类的生存、发展所依托的环境、气候、资源。不能再一味的发现资源、开采资源，而是要将沉积学的发展同环境、社会的可持续发展相结合。 1 沉积学的发展 科学是在人类探索自然实践活动基础上的理论化、系统化的知识体系，科学知识是人在与自然接触的过程中获得的对自然的认识；科学是产生知识体系的认识活动，科学的任务是发现事实，揭示客观事物的规律性。任何学科的发展都有着自己的规律，都要以实践为基础，将认知上升到理论，并由理论去指导实践，并在实践中的不断地调整理论。这是一个反复的、螺旋上升的过程。沉积学的发展历程也经历了这一过程。科学同时又具有客观性和实证性，探索性和创造性，通用性和共享性。科学不存在与特定国家、特定民族或特定集团的特殊利益相关的自然科学。所有的人都可以利用，能够被任何阶级的人们所掌握，对任何阶级的活动都发生作用。中国沉积学的发展是和世界沉积学的发展联系在一起的，是它的组成部分，两者之间相互借鉴相互促进；中国沉积学将来仍要和世界沉积学紧密联系，二者无法分割。 1.1 世界沉积学的发展 沉积学的起源是来自于多方面的，但是直到20世纪20年代，沉积学才成为一门独立的学科。沉积学最初只有地层学，从1800年左右开始起步，因用标准
生物科学研究进展
未来生物科学技术的发展趋势 从1665年，英国的物理学家胡克用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室，状如蜂窝，称为"cell"，这是人类第一次发现细胞，到可用基因编辑生命个体的时代，才过去350余年，生物科学的发展日新月异，任何现存的可能性随时都会被颠覆。孤雌生殖、基因编辑、干细胞全能性的诱导等日益发展成熟的技术，将会在未来的某一点汇聚到一起，作用于前所未有的一项工程——生物智能技术，这将可能是第四次科技革命的交点。 有人认为，孤雌生殖虽然简单、高效，但是后代的基因变异极小，当生存环境改变时，后代可能因无法适应新环境而灭绝。而有性生殖却可以产生具有丰富变异的后代。在环境有所变化时，多样性的后代中只要有一小部分能够适应和生存下来，整个物种就不会灭绝。 近年来，群体遗传学家研究指出，数百万年以来，人类男性Y染色体一直在丢失基因和退化，数万年后，男性将消失殆尽，倒真有“女儿国”的隐忧了。布莱恩·塞克斯的科幻小说《亚当的诅咒：一个没有男人的未来》也反映了这种隐忧。其实，人类的未来远没有这么悲观。经过数千万年的演化，灵长类中源自X 染色体的Y 染色体才“丢盔弃甲”地演变成现在这种形状。不排除Y 染色体会继续丢失个别基因，但Y 染色体已趋于演化上的稳定状态，这与精子的特殊功能是一致的。也许，数万年后，科技发达，女性或可以靠孤雌生殖和克隆技术繁殖后代。借助孤雌生殖这个窗口，人类不仅可以窥探到大自然演化的奥妙，而且能够自信地走向未来！ 干细胞是一类具有自我更新和多分化潜能特性的细胞．可以作为治疗性克隆的研究与治疗资源及研究人类疾病的模型，广泛应用于再生医学、细胞替代治疗及药物筛选等研究领域。干细胞的生物学特性决定了其广泛的应用价值。一方面，干细胞可以在体外培养环境中。无限增殖，经过10余年的研究．已建立了一套成熟规范的干细胞体外培养体系；另一方面，干细胞是一种具有多分化潜能的细胞。在体外培养环境中给予一定的诱导条件．就可以将干细胞定向分化成为特定类型细胞，然后移植到机体相应的病变区替代原本失去功能的病变细胞，以治疗多种疾病，如心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤、骨及软骨缺损、老年性痴呆、帕金森氏病等。由此可见。干细胞具有巨大的研究价值和应用前景。
镉的毒性和毒理学研究进展
2Chin J Ind Hyg Occup Dis,Febru ary1998,Vol.16,No.1 述 评 镉的毒性和毒理学研究进展 刘杰 镉(Cadmium)是一种重金属,它与氧、氯、硫等元素形成无机化合物分布于自然界中。镉对人体健康的危害主要来源于工农业生产所造成的环境污染。镉对肾、肺、肝、睾丸、脑、骨骼及血液系统均可产生毒性,被美国毒物管理委员会(ATSDR)列为第6位危及人体健康的有毒物质。环境中的镉不能生物降解,随着工农业生产的发展,受污染环境中的镉含量也逐年上升。镉在体内的生物半衰期长达10～30年,为已知的最易在体内蓄积的毒物。镉在肾脏的一般蓄积量与中毒阈值很接近,安全系数很低。在60年代提出了镉污染与日本“痛痛病”的因果关系后,环境中的镉与健康关系的研究日益受到重视。近几年来,有关镉毒理学研究的文献每年超过600篇(Medline检索)。美国目前有大约100个关于镉与健康的研究课题,涉及各个领域。国内对镉的毒性和毒理学的研究开展得也比较广泛,其中一些在中毒机制方面作了较深入的探讨,有的学者甚至进行了长达十几年的研究。 镉的毒性和毒理学研究进展主要包括以下几个方面: 一、镉污染与人类健康 1.环境中的镉:对环境中镉污染的早期关注局限于锌、铜、铅矿的冶炼。后来注意力转为镉在工业中的应用,如电池、电镀、合金、油漆和塑料等工业。经过多年的努力,国内外对职业劳动中接触镉的卫生保护已大大加强。近年来,对环境中的镉通过食物链对一般人群的潜在危害已受到高度重视。随着含镉磷肥的施用、污水灌溉等,土壤中镉含量增加,继而被某些植物摄取而进入食物链。1997年国际地球生化学会在美国加州专门对此问题进行了讨论并出版了专著;国际环境科学委员会(SCOPE)则进一步将土壤中镉的来源、价态、食物链中的转化以及对一般人群健康的影响定为目前镉研究的一个重点方向。 2.镉的摄入及监测:职业人群镉暴露的主要途径是吸入。对作业场所空气中镉的浓度进行监测并控制在容许范围之内,是保护工人健康的一个重要手段。对一般人群来说,镉暴露主要来源于食物和吸烟。人们每日可从食物中摄镉30～50 g,但仅有1%～3%被肠胃吸收。因此,对镉的胃肠吸收、体内分布和排泄的影响因素一直是镉毒理学研究中的一个热点。其中,镉与金属硫蛋白(m etal-lothio nein,MT)的结合,及镉与锌、钙的相互作用是影响镉体内代谢动力学的重要因素。血镉的含量可用来评价近期的镉暴露,尿镉含量则在一定程度上反映了镉性肾损伤和体内的镉负荷。尿中的 2-微球蛋白和尿M T的含量已作为镉暴露的生物标志物。 二、镉的毒性研究进展 1.镉的肾毒性:肾损伤是慢性染镉对人体的主要危害。一般认为镉所致的肾损伤是不可逆的,目前尚无有效的疗法。很多学者认为:镉所致的肾损伤是由在肝脏形成的镉-金属硫蛋白(M T)复合物(CdM T)引起的。因此,一次性大量注射CdMT造成肾损伤的动物模型用来研究镉的肾毒性机制已达20年之久。最近,用删除了M T的转基因动物的实验结果表明:镉所致的肾损伤并不一定依赖于CdM T的形成,无机镉亦能直接造成肾脏损伤。一次性注射CdM T主要造成肾小管细胞的坏死,而慢性染镉造成的病理改变则波及整个肾脏,包括肾小球的损伤和肾间质的炎症。慢性染镉 作者单位:66160美国堪萨斯城,堪萨斯大学医学中心药理毒理系
现代沉积学的研究进展及发展方向
现代沉积学的研究进展及发展方向 摘要：随着科学技术的发展，加上对沉积学的认识与研究。现今沉积学有许多研究新方向。随着社会经济的发展,人口、资源、环境等全球性问题,直接威胁着人类生存和社会进步。沉积学作为地球科学的主要基础学科之一,其重点和前沿将围绕资源、环境、灾害和全球变化四个主题展开。 关键字：沉积学研究进展发展方向 一、概述 一般认为,沉积学奠基于19世纪末，20世纪50年代初出现现代沉积学或沉积学的复兴与革命，随后的半个多世纪沉积学蓬勃发展成为地质科学的一个极富生命力的分支学科。研究沉积物和沉积岩的科学经历了沉积岩石学、沉积学和沉积地质学3个发展阶段[1]。沉积学在中国的兴起也始于20世纪50年代,从20世纪70年代后期起,中国沉积学的发展进入一个新时期,强劲的势头一直持续至今[2]。 二、过去沉积学的主要研究任务 （1）全面地研究沉积物的物质组分、结构、构造、分类命名、岩体产状和岩层之间的接触关系，为阐明其成因与分布规律提供依据。（2）探讨沉积岩的形成机理,包括分化作用、搬运作用、沉积作用以及沉积期后变化的机理。特别是要研究沉积物及其中有用矿产的形成机理及富集规律。（3）进行沉积环境的分析,根据沉积物的原生特点以及时空分布和变化特点,用以恢复沉积物形成时的古气候条件、古地理
环境以及大地构造环境。 三、现代沉积学的研究进展 随着科学技术的发展，加上对沉积学的认识与研究。现今沉积学有许多研究新方向。（1）碎屑岩、碳酸盐岩及混合沉积的环境变化及其演变（2）沉积盆地分析与大地构造沉积学（3）层序地层学（4）冰川事件沉积学（5）全球变化沉积学（6）环境沉积学（7）资源沉积学（8）生物礁及白云岩成因（9）碳酸盐岩成岩作用等。 四、现代沉积学发展方向 长期以来,地球科学的作用主要是通过研究地球指导寻找矿产、能源和地下水等自然资源,以保证人类和社会发展的需求。随着社会经济的发展,人口、资源、环境等全球性问题,直接威胁着人类生存和社会进步。在进入21 世纪时,面对这些严峻挑战,地球科学除发挥原有作用外,尚需帮助解决社会发展中面临的诸如资源短缺、环境恶化及全球变化等重大问题。沉积学作为地球科学的主要基础学科之一,其重点和前沿将围绕资源、环境、灾害和全球变化四个主题展开。预期到21 世纪,除了层序地层学、储层沉积学、全球古地理、盆地分析、定量沉积学等的不断发展和完善外,更重要的、新的分支学科将年飞速发展[3]。 结束语：沉积学从19世纪末到现如今，经过100多年的发展，已经成为一门重要的学科。不再是当初简单的研究沉积物的物质组分、结构、构造、分类命名、岩体产状和岩层之间的接触关系。而是要研究资源、环境、灾害和全球变化等全方面的关系。
浅谈对脑科学的认识-2010-11-28
浅谈对脑科学的认识 经过了这一学期在公选课上对脑科学的学习，现在对于脑科学这门学科及其有关知识不能 说有多了解，但多少还是有一些认识，下面是我对脑科学的一些简单的认识。 一．脑与脑科学 1．关于大脑 人的大脑分为两个独立的半球体—左脑和右脑，它们各自控制着身体相对应的半边，由一条粗的神经纽带相联。就人的左脑而言，它是负责管理合理的、有条不紊的和合乎逻辑方法的思维，是人类语言和数学思想本领的中枢；就人的右脑而言，它是非语言思维的部位，主管人的想象、颜色、音乐、节奏以及无拘束的"胡思乱想"等，是人类教诲、创造与视觉判断思想本领的中枢。 脑的重量和智力有很大的关系。从进化的角度来看，动物发展得越高级，其脑重量与体重之比就越大：鲸的脑重是体重的一万分之一；狮子的脑重是体重的五百五十分之一；大象的脑重是体重的四百四十分之一；猴子的脑重是体重的九十分之一；而万物之灵的人的脑重是体重的四十分之一。然而可惜的是，到目前为止，并没有任何人可以从这样一个有无限潜能的组织中得到那么大的馈赠。人类对大脑的利用率只有5％，最杰出的科学家也只有10％而已。 2．关于脑科学 脑科学，或称神经科学，是用多学科的手段综合研究脑的正常功能和脑疾病机制的一门新的学科，主要研究知脑、保脑和创脑脑科学。即当前世界范围的脑科学研究主要致力的三个方面：认识脑、保护脑和开发脑。 “知脑”的研究任务是，解析脑的功能和它处理信息的独特机制，例如识别、学习、智能、语言感情、思考、记忆、意识等机理，最后目标是搞清楚自我意识和社会意识以及语言和思考、知识的关系，并且把这些成果应用在教育、社会心理、产业心理和灾害心理等方面，为完成另外两个课题——“保脑”和“创脑”创造前提条件。 “保脑”的主要目标是解析脑细胞的功能和它传输信息的生化学机制，把握脑的老化、阿尔茨海默氏症、帕金森氏症、精神分裂症等多种神经和精神疾病、智力发育障碍、新陈代谢异常、遗传性疾病以及外伤、中毒和感染病症等的发病原因，并根据新的原理开发根本性的预防的治疗方法，保护脑不受伤害，最终实现控制人脑老化、开发人工神经、预防精神障碍等理想目标。 “创脑”的任务更为艰巨。它要在解析脑所具有的极其精密的神经网络和神经系统的结构和功能的基础上，开发与当今计算机不同的处理信息、具有高档次的精神功能的计算机系统，如神经芯片、神经网络式计算机等。 脑科学涉及到生命科学的各个方面，包括心理学等，是一门典型的边缘科学，所以研究的难度令人却步，但目前在世界各国科学家的共同努力下，脑科学研究已经取得突破性进展。 二．脑科学发展
肿瘤学最新进展
十年辉煌不寻常：抗癌药物盘点 2015-02-02 14:16来源：丁香园作者：shumufeng 字体大小 -|+ ASCO 自从2005 年公布首篇临床癌症进展报告以来，它见证了肿瘤学领域10 年来坚实而笃定的进展。10 年来，有超过60 项抗肿瘤药物获得了FDA 的批准（图1）， 随着对肿瘤生物学理解的不断深入，科学家已经开发出一系列新型分子靶向药物，它们的问世改变了成千上万例难以治疗的癌症病患的现状。此类新型药物可靶向作用于肿瘤细胞生长、存活或扩散所必需的特异性分子或分子簇。 图 1 这十年FDA 批准的抗癌药物汇总（2014 年截止至十月份） 十年前，美国国立卫生研究院发起了TCGA 项目，它也成为此类项目中最早及涉及范围最广的一个。迄今为止TCGA 研究网络已经描绘出了10 种不同癌症类型的完整分子图谱。今天，TCGA 及其他大通量测序项目不断探索出宝贵的信息，将有助于通过一系列路 径改善患者预后，患者选择最适合的治疗方式成为可能，研究还发现了新的癌症驱动基因异常，这些基因可能成为新药的靶点。 经历了数十年的稳步发展，抗体免疫治疗领域终于在近年迎来了期盼已久的重大成功，它首先发生在晚期黑色素瘤的治疗中，其后一系列其他癌症类型，包括肺癌的最常见类型等也获得进展。此前缺乏有效治疗手段的患者人群经新型疗法治疗后生存期出现了显著的延长，近期一项长期研究提示抗体免疫疗法在完成治疗多年后仍对肿瘤生长产生作用。
另一种免疫疗法致力于重组自身的免疫细胞以攻击肿瘤细胞，它对于特定的血液肿瘤以及一 系列实体肿瘤同样表现出色。过去的十年间首款癌症疫苗也得以问世（宫颈癌Gardasil 疫 苗）。探索其他类型癌症疫苗的试验也正在进行中。最后，大规模的筛查研究带来了新的重要证据，表明对于一些常见癌症如肺癌、乳腺癌以及前列腺癌可推进筛查实践。 靶向治疗迅速发展 最近的十年间，我们看到由FDA 批准的新型靶向治疗药物有了稳步且迅猛的增加，远远超过新型化疗药物的研发速度（图2）。这期间大约有40 种新型靶向药物得到批准，其中许多都改变了传统的治疗模式，极大地改善了许多癌症患者的预后。 图 2 近十年FDA 批准的抗癌药物类（2014 年截止至十月） 新型肿瘤饥饿疗法 首先介绍抗血管生成抑制剂，这是一类旨在减少肿瘤新血管生成的药物，已成为许多晚期和侵袭性癌症的成功疗法。FDA 批准的此类首款药物是贝伐单抗，它在2004 年被批准用 于晚期结直肠癌，此后被用于某些肺癌、肾癌、卵巢癌和脑肿瘤。随后，其他血管生成抑制剂药物如阿西替尼、卡博替尼、帕唑帕尼、瑞格非尼、索拉非尼、舒尼替尼、凡德他尼及阿柏西普相继被批准用于晚期肾癌、胰腺癌、结直肠癌、甲状腺癌及胃肠间质瘤和肉瘤的治疗。EGFR 抑制剂：靶向关键的信号通路 肿瘤与血管 另一类主要的靶向药物旨在破坏细胞关键的信号通路，尤其是控制癌细胞生长的信号网络。其中一个通路被EGFR 蛋白所控制。首款EGFR 药物是吉非替尼，它在2003 年被批准用于NSCLC 的治疗。两年后，FDA 批准了第二款EGFR 药物西妥昔单抗用于治
新药毒理学研究现状和展望——毒理学论文
新药毒理学研究现状和展望 吴远洪 随着医药科技的不断进步发展，人类开发药物的技术越来越成熟，研发新型药物的周期也越来越短，特别是加上巨大的医药市场利润的诱惑，让众多药物研发企业都在日夜不停地开发新药物。虽然研发一种新型药物仍然具有较高的门槛，但是每年上市的新药也并不少，而且很多都是针对现在重大疾病的药物（见表一），然而，“是药三分毒”，药物的上市虽然解决了很多人类疾病，但也同样带来了一系列的不安全因素，近年来，由药物导致事故的报道已是屡见不鲜，每年因为出现重大不良反应或者毒副作用而撤出市面的药物也不在少数，从80年代起，撤药事件就有17起（见表二），因此而造成的经济损失，包括企业经济和社会经济基本上都是天文数字，更重要的是其直接造成的生命和健康的代价更是无可估量。 药物不良反应（adverse drug reaction,ADR）是指合格药品在正常用法用量情况下出现的用药目的无关或意外的有害反应[6]。毒理学是研究毒物与机体交互作用的一门学科，已经为人类提供了重要的以剂量-效应关系为中心的数据资料，为化学物毒性评价和人类危险度量化评估提供了基本数据[7]。所以，毒理学是一种预测临床药物毒性，药物安全性评价的重要手段，为药物上市前做好良好的铺垫，也为以后避免造成不必要的经济浪费提供一个决策点。因此，建立准确性高、可靠的药物毒性研究机制是新药研发过程中迫切希望解决的问题。本文就为毒理学在新药研发的应用做出以下综述。 表一、2008-2009年中国上市新药分类统计
一、 毒理学在药物研发的必要性 众所周知，新药研发是一个长周期、高风险、高投入和高产出的工作和过程。其中在整个药物研发过程，临床前毒理学具有非常重要的参考价值和决策价值，其必要性不仅仅体现在经济效价上，也体现在社会价值上。 1.1 毒理学的经济效价 通常情况下，新药从发现到正式上市需要10年左右的时间，2010年一种新药从研发到进入Ⅲ期临床试验所需的费用增加到19亿[1]。所以研发一种药物是建立在庞大的资金链和漫长的研发周期基础上的，其中所付出的人力物力更是乃以计数，然而就算有多艰难研究出来的药物，因为一个不良反应也照样可以彻底毁掉这个药物，甚至是整个企业。往往一个药物的不良反应不仅仅给人们的生命健康带来强烈的冲击，就连企业本身也难脱劫难，就算是基础坚固的百年商业帝国也一样被摧毁殆尽，这在医药历史上已不是鲜为人知的事。因此，如果因为药物不良反应而撤出市场的话，其浪费的资源和付出的代价是相当惊人的。 新药研发经济学研究表明，新药临床试验成功率从20%提高到33%， 可节表二、历史上FDA 的撤药事件
分子生物学主要研究内容
分子生物学主要研究内容 1. 核酸的分子生物学。 核酸的分子生物学研究 核酸的结构及其功能。由于 核酸的主要作用是携带和传 递遗传信息，因此分子遗传 学是其主要组成部分。由于 50年代以来的迅速发展，该 领域已形成了比较完整的理 论体系和研究技术，是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存储的信息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则是其理论体系的核心。 2. 蛋白质的分子生物学。 蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子──蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多，但由于其研究难度较大，与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展，但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。 3.细胞信号转导的分子生物学。 细胞信号转导的分子生物学研究细胞内、细胞间信息传递的分子基础。构成生物体的每一个细胞的分裂与分化及其它各种功能的完成均依赖于外界环境所赋予的各种指示信号。在这些外源信号的刺激下，细胞可以将这些信号转变为一系列的生物化学变化，例如蛋白质构象的转变、蛋白质分子的磷酸化以及蛋白与蛋白相互作用的变化等，从而使其增殖、分化及分泌状态等发生改变以适应内外环境的需要。信号转导研究的目标是阐明这些变化的分子机理，明确每一种信号转导与传递的途径及参与该途径的所有分子的作用和调节方式以及认识各种途径间的网络控制系统。信号转导机理的研究在理论和技术方面与上述核酸及蛋白质分子有着紧密的联系，是当前分子生物学发展最迅速的领域之一。 4.癌基因与抑癌基因、肽类生长因子、细胞周期及其调控的分子机理等。 从基因调控的角度研究细胞癌变也已经取得不少进展。分子生物学将为人类最终征服癌症做出重要的贡献。
肿瘤学-山东大学临床医学院
肿瘤学专业硕博连读研究生培养方案 （专业代码：100214） 一、培养目标 1、热爱祖国，品德优良，具有强烈的事业心和团队精神。 2、培养博学多才，在本领域具有坚实宽广的理论基础和系统深入的专门知识；熟悉本 学科的最新研究状况及发展趋势；具有独立从事科学研究工作能力，在本领域中做 出创新性成果的高层次创造性人才。 3、精通一门外语，能熟练地阅读本专业的外文资料并具有一定的外语写作和国际学术 交流的能力。如果第一外语不是英语，则第二外语必须选英语。 4、身心健康。 二、研究方向 1. 肿瘤的精准治疗：肿瘤精确放疗、肿瘤放疗和免疫靶向治疗、分子功能影像如PET-CT等对肿瘤早期诊断、肿瘤分期及肿瘤预后判断的价值的研究。 2. 肿瘤微环境研究：肿瘤微环境（包括T细胞、DC细胞等免疫细胞和成纤维细胞、 血管内皮细胞等非免疫细胞成分）对肿瘤发生和进展、肿瘤放疗敏感性及肿瘤化疗耐药性 的影响研究。 3. 新型基因组学指标的研究及临床使用：包括肿瘤血清蛋白质谱、小RNA、长非编 码RNA、蛋白质组检测等技术，实现肿瘤的早期诊断。 4. 抗肿瘤药物研究：包括肿瘤免疫新靶点药物的研究；增强剂量强度、提高化疗效果； 保护剂促进机体免疫功能恢复；减少抗肿瘤药物的副作用；逆转耐药途径的临床和基础研 究等问题。 5. 肿瘤的放射治疗：主要包括肿瘤的立体定向放射治疗、适形调强放射治疗；放射治 疗的剂量分割模式；肿瘤的放射增敏研究；肿瘤的放射物理和放射生物研究。 6. 肿瘤的综合治疗：肿瘤发病、复发、转移的基础及临床研究。 三、培养方案 硕博连读研究生的培养实行导师个别指导或导师负责和指导小组集体培养相结合的方式。成立硕博连读研究生指导小组，由3-5名本专业和相关学科的专家（具有副教授及以上职称）组成，其中应有一名校内跨学科的导师或校外导师，研究生导师任组长。 四、学习年限 硕博连读研究生学制5年。