蛋白质组学：后基因组学时代的研究热点

基因具有强大威力,不过你最终想要获悉的是蛋白质,它们体现人体的各种功能。大多数基因是用于指导生产蛋白质的。     

走向新的综合:生命科学领域的小科学与大科学之关系

当科学家温伯格(Alvin Weinberg)在1950年代发明“大科学”(big science)一词时，他指的是大型火箭和高能加速器等大科学装置。显然，在那个时代，只有高能物理学被科学界公认为是大科学。随着人类基因组计划的实施和后基因组时代的来临，大科学也成为了生命科学的一个重要组成部分。从这个意义上说，笔者在《科学》上的“后基因组时代的思考”专栏就是围绕着“大科学”展开的。最近，笔者有机会读到蒲慕明教授为英国《自然》周刊撰写的一篇评论——“大科学，小科学”，感到该文提出了许多值得讨论的观点和问题。因此，笔者借此专栏提出一些个人的看法，供蒲慕明教授以及其他关心此事的人参考。     

21世纪的生命科学

1983年分子生物学创建30周年之际,有人请分子生物学的创建人之——Crick教授预测20世纪末生物学可能取得的成就时,Crick教授回答说,预测科学发展是极为困难、甚至是不可能的。他说:“我只能说:到20世纪末,我们现在可以看到的生物学问     

Bio-X,21世纪的生命科学

漫长的中世纪压抑了科学的喘息,在摆脱了宗教神学的枷锁后,各门学科开始在自己的跑道上奔驰。今天,生命科学、物理学、化学、电子科学等学科的融合成为21世纪科学强劲的生长点。意外的收获20世纪30年代,美国一架飞机在飞越印度上空时,突然失事坠毁于一森林中。美国政府授权有关官员派遣一个调查团去调查飞机失事的原因。     

攀登21世纪生命科学的通天塔——漫谈《生物物理学:能量、信息、生命》

20世纪初人们已经意识到，尽管从化学的角度看生物体仿佛一杯羹，但生物体却能做到羹无法完成的很多事情。薛定谔（E．Schroedinger）在《生命是什么》（1944年）中就提出了生物体如何从食物中创建秩序及做功这一难题。到20世纪中叶，DNA双螺旋结构的发现使人们明白,生命的奥秘可以通过研究大分子得以揭示，由此人类进入了历史上最具革命性和深远意义的分子生物学时代，并在此后长达50余年的时间里一直维持着知识爆炸式增长的态势。在20世纪末的最后几年里，生命科学捷报频传：首先是1997年“多莉羊”的诞生，接着是2000年美英首脑同时宣布人类基因组草图的问世。     

21世纪生命科学发展的趋势：生命科学在当今社会、经济和知识创新体系中的地位与作用

作为全国“科技周”活动的重头戏之一 ,2 0 0 1年 5月 1 1～ 1 4日在北京召开的“新世纪科学论坛”备受瞩目 ,本刊将陆续刊出这一论坛的精彩报告 ,匡廷云院士的报告为开篇 ,请读者注意。     

后基因组时代的交叉科学:从"Bio-X"到"X Biology"

近年来,随着"人类基因组计划"的实施,生命科学进入了一个"后基因组"(post-genome)时代.在这样一个时代,生命科学关注的范围越来越广,涉及的问题越来越复杂,采用的技术也越来越先进.这一切使得科学界兴起了一个潮流--数学、物理学、化学、工程学、计算机科学等非生物学科与生命科学相互交叉的潮流;出现了一批新型的多学科交叉的研究机构,如美国斯坦福大学的Bio-X中心.同时,在这个过程中诞生了许多新的交叉学科.     

后基因组时代十年志——兼论十年间生命科学的发展及所面临的挑战

   十年前,“人类基因组计划”这一耗资30亿美元、耗时十余年的伟大科学工程完成之际,人们以为得到了揭开自身生命奥秘的天书,生命科学也划时代地进入了后基因组时代。十年间,一方面,人类基因组的后续工作陆续展开,生命科学持续蓬勃发展的态势;另一方面,基因药物却迟迟不能问世,基因产业逐渐沦为泡沫经济。2010年恰逢人类基因组草图完成10周年,回顾十年间生命科学取得的伟大成就,分析生命科学当下面临的挑战,或许更能理清后基因组时代现代生命科学的发展脉络与走势。     

哺乳动物基因功能研究正引发国际生命科学和生物医药产业的新一轮竞争

人具有46条染色体,包含了约2.4万个编码不同蛋白质的基因以及大量miRNA和基因调控序列。这些基因蕴含的遗传信息不仅决定了人的体貌、代谢、寿命等生理特征,而且对疾病的发生发展具有重要作用。现代生物医学研究表明,基因突变和基因功能异常不仅可以直接导致肿瘤、心脏病等     

21世纪分子科学的前沿--化学与化学工程面临的挑战

2003年3月上旬,美国科学院(National Academy of Sciences,NAS)国家研究委员会(National Research Council, NRC)下属的化学科学与技术委员会(Board on Chemical Sciences and Technology,BCST)公布了一份研究报告:<分子科学前沿--化学与化学工程面临的挑战>(以下简称<分子科学前沿>).     

21世纪的知识分子(一)

思考是大脑的一种活动，由思考而产生思想，思想可以形成概念，概念是知识的基础。知识分子是依赖于思考而生存的人群。他们质疑已知，探索未知，并通过思考、分析、研究、推理，寻找自己的答案。知识分子十分广义的定义一般来自于和工作形式、职业类型相关的三个方面：一是他们的工作主要依赖于书籍和思考；二是按照职业划分，主要指那些受过高等教育的人，     

21世纪的知识分子(二)

如果从西方历史的角度来讨论知识分子的发展和演变,便可发现它的定义在每个时期都会产生新的意义.并且,在不同的社会和文化里,对于知识分子的理解和认识也有很大的区别.     

21世纪的RNA研究

美国<科学>周刊分别于2001年、2002年初评出上一年度的世界十大科学突破,RNA研究均位居第二:生命可能始于RNA,而非DNA;RNA干扰在使哺乳动物细胞的基因表达沉默和RNA在调控方面的很多新发现超出了科学家原先的想象.国际上,RNA研究正在受到人们前所未有的关注.     

21世纪的数学展望

在新世纪开始，全世界科学家对这个新时代的来临，有着无比的兴奋，期待着人类有史以来最新的发现。数学是所有推理学问的基础，我希望在这个演讲里能够指出今后数学发展的一些线索。     

21世纪的绿色光源

照明及其系统从一个侧面反映一个国家或地区的经济昌盛和社会现代化的程度.照明技术有赖于新光源开发、光学系统研究、灯饰设计、电气控制等,荟萃了材料学、光学、电子学科技与设计的成果.自1880年爱迪生成功地发明了第一盏商业化电灯以来,日新月异的科学技术把电光源的开发与研究持续不断地向前推进.     

面向21世纪的Si基光子学

Si基光子学是近年来在半导体光电子学和纳米材料科学领域中迅速发展起来的一个新型分支学科,旨在研究各类Si基低维材料的发光特性,各种Si基光子器件的设计与制作,并进而实现用于现代光通信技术的全Si光电子集成电路。预计在未来10年内,随着Si基纳米材料发光效率的提高,器件制备技术的进步和光电子集成工艺的成熟,Si基光子学的研究将出现重大突破性进展,并很有可能引发一场新的信息技术革命。本文着重介绍了用于Si基光电集成的光子学材料、器件与工艺在近3~5年内所取得的研究进展,并预测了它们的未来发展趋势。     

21世纪数学导读

21世纪即将走完它的第一个十年,数学也同其他科学领域一样有着极多的成就.由于数学并非自然科学,大多数成就恐怕难于为外行甚至隔行的人理解;更由于数学本身的积累性,不了解以前的数学很难理解当代数学,因此这里有必要对于之前的数学进行必要的梳理及回顾,也算是一个导读吧.     

21世纪人类面临的气候危机

一个巨大的阴影正在向人类逼近。从2005年起，气象学家开始忧心忡忡地谈论，是不是气候变化快到了一个倾覆点（tipping point）？理由如下。     

21世纪有关计算机领域的十二个重大难题

自从1946年第一台电子数字计算机诞生以来，每隔3～7年，计算机的速度、性能和可靠性可提高十倍，价格和体积可下降十倍，整体性能以百亿倍的速度飞速发展。原先需要花几万年才能完成计算的数据，现在只需一小时，原本不可能实现的梦想变成了现实。计算机的应用使原先极其昂贵的计算成本变为可忽略不计的成本，令原先没有经济效益的应用项目具有巨大的经济效益，从而导致了新的产业革命和社会各领域的变革。