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1、十一五学科发展战略和优先发展领域 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望目目 录录1制定学科发展战略和优先资助领域的目的制定学科发展战略和优先资助领域的目的2 2生命科学发展现状、特点、趋势和前沿生命科学发展现状、特点、趋势和前沿3 3我国的研究现状和取得的重要进展我国的研究现状和取得的重要进展4“十一五十一五”发展战略构想发展战略构想5 5制定学科发展战略和优先资助领域的原则制定学科发展战略和优先资助领域的原则6 6优先资助领域优先资助领域一、制定学科发
2、展战略和优先资助领域的目的一、制定学科发展战略和优先资助领域的目的 把握生命科学的发展趋势，分析我国的特点、优把握生命科学的发展趋势，分析我国的特点、优势和需求，支持基础研究，促进源头创新，遴选未来势和需求，支持基础研究，促进源头创新，遴选未来5 5年我国生命科学的重点资助领域，引领我国生命科学年我国生命科学的重点资助领域，引领我国生命科学的发展，力争使更多的研究进入世界科学研究的主流的发展，力争使更多的研究进入世界科学研究的主流并在某些重要方面有所突破，造就一批具有国际竞争并在某些重要方面有所突破，造就一批具有国际竞争力的科研队伍。力的科研队伍。二、生命科学发展现状、特点、趋势和前沿二、生命
3、科学发展现状、特点、趋势和前沿 生生命命科科学学与与生生物物技技术术无无疑疑已已成成为为世世界界科科技技发发展展最最为为迅迅速速的的领领域域之之一一，取取得得了了一一系系列列突突破破性性进进展展。总总体体看看来来，分分子子生生物物学学、生生物物化化学学、细细胞胞生生物物学学、发发育育生生物物学学、遗遗传传学学等等将将继继续续为为解解析析生生命命活活动动的的本本质质的的主主要要领领域域。同同时时，随随着着新新技技术术和和新新学学科科的的兴兴起起，生生物物学学研研究究变变得得更更加加趋趋于于系系统统化化、规规模模化化和和数数字字化化，形形成成了了以以功功能能基基因因组组学学和和蛋蛋白白质质组组学学
4、为为方方向向、以以多多学学科科交交叉叉为为基基础础、分分析析与与综综合合并并重重、微微观观与与宏宏观观相相结结合合的的研研究究体体系系。探探讨讨生生命命的的本本质质和和起起源源，即即遗遗传传、发发育育和和进进化化的的分分子子机机理理，以以及及阐阐明明智智能能活活动动，将将是是生生物物学学基基础础研研究究的的发发展展趋趋势势。基基因因组组学学、蛋蛋白白质质组组学学、分分子子影影像像学学、神神经经科科学学和和生生物物信信息息学学将将是是未未来国际竞争的焦点。来国际竞争的焦点。(1)(1)人类基因组计划的完成催生了一批相关研究领域。人类基因组计划的完成催生了一批相关研究领域。20032003年完成的
5、人类基因组计划使科学家拥有一张接近完整年完成的人类基因组计划使科学家拥有一张接近完整的人类基因组图谱。之后，其它模式生物的基因组作图和的人类基因组图谱。之后，其它模式生物的基因组作图和测序也陆续完成。对基因和基因组结构和功能研究，形成测序也陆续完成。对基因和基因组结构和功能研究，形成了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学、转录组了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学、转录组学、蛋白质组学、表型组学和代谢组学等新兴领域。这些学、蛋白质组学、表型组学和代谢组学等新兴领域。这些分支领域已成为生物学基础研究的重要方面。分支领域已成为生物学基础研究的重要方面。生命科学进展突出表现在：生命科学进展
6、突出表现在：生命科学进展突出表现在：生命科学进展突出表现在：(2)(2)生物信息学的形成及其迅速发展。生物信息学是基于生物信息学的形成及其迅速发展。生物信息学是基于人类基因组信息分析的需要而出现的一门与信息科学、人类基因组信息分析的需要而出现的一门与信息科学、数学、计算机科学等交叉的新兴领域。其前沿问题包括：数学、计算机科学等交叉的新兴领域。其前沿问题包括：人类基因组信息结构复杂性；序列特别是非编码区信息人类基因组信息结构复杂性；序列特别是非编码区信息分析；基因组结构与遗传语言；大规模基因表达谱分析；分析；基因组结构与遗传语言；大规模基因表达谱分析；基因表达的网络调控；蛋白质相互作用的网络关系
7、和特基因表达的网络调控；蛋白质相互作用的网络关系和特征；生物信息学中新理论、新方法和新技术。生物信息征；生物信息学中新理论、新方法和新技术。生物信息学和其他学科进一步交叉、融合，发展形成了系统生物学和其他学科进一步交叉、融合，发展形成了系统生物学，其主要特征是从分子、细胞、器官到机体和从个体、学，其主要特征是从分子、细胞、器官到机体和从个体、群体到生态系统的不同层次上生物信息的整合和定量化。群体到生态系统的不同层次上生物信息的整合和定量化。系统生物学将成为今后生物学研究的重要方向。系统生物学将成为今后生物学研究的重要方向。(3)(3)发育生物学研究不断深入。发育生物学一直是生命发育生物学研究不
8、断深入。发育生物学一直是生命科学中的前沿学科，目前的热点研究领域是：以模式生科学中的前沿学科，目前的热点研究领域是：以模式生物如小鼠、斑马鱼、爪蟾、海胆、果蝇、线虫、拟南芥、物如小鼠、斑马鱼、爪蟾、海胆、果蝇、线虫、拟南芥、水稻等为对象，发现新的与发育相关基因，阐明它们的水稻等为对象，发现新的与发育相关基因，阐明它们的时空表达谱、调控机理以及对细胞行为和组织器官形成时空表达谱、调控机理以及对细胞行为和组织器官形成与分化的影响，从分子和细胞水平阐述一些重要发育途与分化的影响，从分子和细胞水平阐述一些重要发育途径如胚胎诱导作用、胚层的形成和分化、组织器官发育、径如胚胎诱导作用、胚层的形成和分化、组
9、织器官发育、配子发育和细胞极性运动等的调控机理。配子发育和细胞极性运动等的调控机理。(4)(4)干细胞研究的快速发展。干细胞具有在体外大量增干细胞研究的快速发展。干细胞具有在体外大量增殖和分化为多种细胞的潜能，是研究细胞生物学基础殖和分化为多种细胞的潜能，是研究细胞生物学基础科学问题的理想模型，也可以为难治性疾病提供细胞科学问题的理想模型，也可以为难治性疾病提供细胞来源。早期胚胎或胎儿组织来源的全能干细胞具有无来源。早期胚胎或胎儿组织来源的全能干细胞具有无限扩增和分化为多种类细胞的能力。成体组织来源的限扩增和分化为多种类细胞的能力。成体组织来源的多能干细胞也具有难以预料的分化潜能。目前，这些多
10、能干细胞也具有难以预料的分化潜能。目前，这些令人兴奋的发现正在转化为对调控干细胞自我更新、令人兴奋的发现正在转化为对调控干细胞自我更新、分化和干细胞可塑性因子的认识，以及对成体干细胞分化和干细胞可塑性因子的认识，以及对成体干细胞和胚胎干细胞之间差别的了解，从而实现干细胞体外和胚胎干细胞之间差别的了解，从而实现干细胞体外扩增和定向分化。研究干细胞移植入体内后的生长、扩增和定向分化。研究干细胞移植入体内后的生长、迁移、分化功能，将为干细胞早日应用于人类疾病治迁移、分化功能，将为干细胞早日应用于人类疾病治疗提供物质基础。疗提供物质基础。(5)(5)小分子小分子RNARNA的发现和对其功能的认识。小分
11、子的发现和对其功能的认识。小分子RNARNA是近是近1010年来分子生物学领域最突出的发现之一。年来分子生物学领域最突出的发现之一。小分子小分子RNARNA存在的广泛性和多样性，提示小分子存在的广泛性和多样性，提示小分子RNARNA可能有广泛的生物功能。在高级真核生物体内它对基可能有广泛的生物功能。在高级真核生物体内它对基因表达的调控作用可能和转录因子一样重要，可能是因表达的调控作用可能和转录因子一样重要，可能是调控基因表达的一种方式。目前对具有调节功能的非调控基因表达的一种方式。目前对具有调节功能的非编码编码RNARNA分子的结构特征、调控方式以及生物学功能分子的结构特征、调控方式以及生物学
12、功能还知之甚少，对它们参与生物学过程的方式和分子机还知之甚少，对它们参与生物学过程的方式和分子机理的认识也刚开始。因此，利用实验生物学和生物信理的认识也刚开始。因此，利用实验生物学和生物信息学相结合的方法，系统地对各种模型和模式生物中息学相结合的方法，系统地对各种模型和模式生物中的具有调节功能的非编码的具有调节功能的非编码RNARNA进行鉴定和功能研究，进行鉴定和功能研究，将对阐明生命活动的调控机理具有重要的意义。将对阐明生命活动的调控机理具有重要的意义。(6)(6)功能影像技术促进了脑科学和认知科学的发展。借功能影像技术促进了脑科学和认知科学的发展。借助于近年来发展的各种具有高空间和时间分辨
13、率脑成像助于近年来发展的各种具有高空间和时间分辨率脑成像技术，大脑各种认知功能神经机制的研究迅速发展。认技术，大脑各种认知功能神经机制的研究迅速发展。认知神经科学家们从单个神经元、脑组织以及行为等多个知神经科学家们从单个神经元、脑组织以及行为等多个层次，对知觉、记忆、注意、语言、情绪、意识以及复层次，对知觉、记忆、注意、语言、情绪、意识以及复杂社会认知功能开展了系统研究，对大脑认知功能的神杂社会认知功能开展了系统研究，对大脑认知功能的神经机制的理解有了重要进展，并且建立了认知的计算模经机制的理解有了重要进展，并且建立了认知的计算模型。这些研究成果也对理解各种心理和精神疾病的神经型。这些研究成果
14、也对理解各种心理和精神疾病的神经基础提供了科学依据。基础提供了科学依据。(7)(7)全全球球变变化化、生生物物多多样样性性和和生生态态系系统统可可持持续续发发展展成成为为宏宏观观生生物物学学研研究究的的热热点点和和前前沿沿问问题题。全全球球变变化化驱驱动动因因素素的的分分析析正正在在由由单单因因素素和和单单站站点点向向多多因因素素和和区区域域性性集集成成的的方方向向发发展展，反反映映主主导导因因素素变变异异作作用用的的一一系系列列研研究究站站点点的的完完善善和和由由这这些些站站点点构构成成陆陆地地样样带带的的研研究究备备受受关关注注。生生物物多多样样性性的的研研究究更更加加重重视视其其功功能能
15、，重重视视遗遗传传、物物种种和和生生境境多多样样性性格格局局的的自自然然变变化化和和对对人人为为干干扰扰的的反反应应，注注重重稀稀有有和和濒濒危危物物种种的的保保护护、恢恢复复、发发展展和和全全球球变变化化对对生生物物多多样样性性影影响响的的机机制制和和过过程程。发发展展生生态态系系统统生生态态的的理理论论和和技技术术，揭揭示示受受损损生生态态系系统统的的恢恢复复和和重重建建机制已成为生态系统可持续发展的重要研究内容。机制已成为生态系统可持续发展的重要研究内容。生生命命科科学学基基础础研研究究已已成成为为农农业业科科技技创创新新的的源源头头动动力力。利利用用生生物物技技术术可可以以对对生生物物
16、遗遗传传信信息息进进行行实实验验室室操操作作，实实现现了了基基因因在在动动物物、植植物物、微微生生物物间间的的转转移移和和重重组组，动动植植物物育育种种进进入入一一个个崭崭新新的的时时期期。一一些些农农业业生生物物（如如水水稻稻、家家蚕蚕、鸡鸡等等）全全基基因因组组序序列列测测定定的的完完成成又又促促进进了了本本世世纪纪初初“农农业业生生物物功功能能基基因因组组”研研究究的的全全面面开开展展。农农业业基基础础科科学学研研究究在在某某些些方方面面进进入入“分分子子农农业业时时代代”，未未来来5 5至至1010年年（或或2020年年）间间，围围绕绕“重重要要农农业业生生物物（植植物物、动动物物、微
17、微生生物物）农农艺艺、生生产产、品品质质等等重重要要性性状状的的遗遗传传、生生长长发发育育分分子子调调控控机机理理”的的研研究究将将全全面面展展开开，并并将将对对农农业业发发展展产产生生重重要要影影响响。另另外外，向向资资源源节节约约和和高高效效方方向向发发展展，保保证证农农产产品品（食食品品）的的质质量量和和安安全全也也将将是是农农业业基基础础研研究究的的重重要方向。要方向。人类健康基础研究是生命科学研究的一个重要方面。人类健康基础研究是生命科学研究的一个重要方面。当今的医学基础研究已经发展到当今的医学基础研究已经发展到“整体阐明整体阐明”时代，进入时代，进入了整合医学（了整合医学（inte
18、grated medicineintegrated medicine）新时期。整合医学的特征：）新时期。整合医学的特征：一是以遗传背景为切入点，研究环境因素与基因组互作所一是以遗传背景为切入点，研究环境因素与基因组互作所产生的医学效应，这部分构成基因组医学的主要研究方向；产生的医学效应，这部分构成基因组医学的主要研究方向；二是从外部环境因素入手，研究其与群体、个体、器官、二是从外部环境因素入手，研究其与群体、个体、器官、组织、细胞和分子的交互作用所产生的医学效应，这部分组织、细胞和分子的交互作用所产生的医学效应，这部分构成现代预防医学基础研究的主旋律；三是从内部环境因构成现代预防医学基础研究的
19、主旋律；三是从内部环境因素入手，研究机体自稳体系、外部环境、遗传因素间的互素入手，研究机体自稳体系、外部环境、遗传因素间的互作关系及其产生的医学效应，这一部分构成现代基础医学作关系及其产生的医学效应，这一部分构成现代基础医学的主要研究内容；四是建立和提出以机制为依据的创新药的主要研究内容；四是建立和提出以机制为依据的创新药物的研制体系和疾病诊断、治疗和预防的新策略、新途径物的研制体系和疾病诊断、治疗和预防的新策略、新途径和新方法；五是结合中医药的特点，进行中医药学及中西和新方法；五是结合中医药的特点，进行中医药学及中西医药学的整合研究，促进中医药现代化。医药学的整合研究，促进中医药现代化。生物
20、科学的蓬勃发展离不开与众多非生命学科的生物科学的蓬勃发展离不开与众多非生命学科的交叉和渗透。上世纪后半叶，生物科学的很多重要的交叉和渗透。上世纪后半叶，生物科学的很多重要的里程碑式的成果都离不开物理学、化学等学科的直接里程碑式的成果都离不开物理学、化学等学科的直接贡献贡献,如：如：X X射线晶体衍射对射线晶体衍射对DNADNA双螺旋结构的确定、双螺旋结构的确定、各种先进设备用于精确和高通量的基因测序、数学和各种先进设备用于精确和高通量的基因测序、数学和计算机技术对基因组测序的整合和分析等极大地推动计算机技术对基因组测序的整合和分析等极大地推动了分子生物学的发展。过去十年来，学科交叉逐步形了分子
21、生物学的发展。过去十年来，学科交叉逐步形成了一些具有重要科学意义和应用前景的研究领域，成了一些具有重要科学意义和应用前景的研究领域，具有代表性的有生物信息学、组织工程学、分子影像具有代表性的有生物信息学、组织工程学、分子影像学、认知科学等。多学科、多层次揭示生物大分子相学、认知科学等。多学科、多层次揭示生物大分子相互作用原理及规律成为生命科学重要的研究前沿。互作用原理及规律成为生命科学重要的研究前沿。三、我国的研究现状和取得的重要进展三、我国的研究现状和取得的重要进展 随着国家对基础研究的重视和科研投入的不断增长，随着国家对基础研究的重视和科研投入的不断增长，我国科技人员在生命科学的基础研究方
22、面获得了明显的成我国科技人员在生命科学的基础研究方面获得了明显的成绩。直接表现为我国近几年科学论文的数量有了很大的提绩。直接表现为我国近几年科学论文的数量有了很大的提高，代表基础研究水平的高，代表基础研究水平的SCISCI文章数量已上升到世界第六文章数量已上升到世界第六位。在较短的时间内缩短了与国际先进水平的差距。位。在较短的时间内缩短了与国际先进水平的差距。在基础生物学方面，中国科学家承担了人类基因组在基础生物学方面，中国科学家承担了人类基因组1 1的测序，完成了国际的测序，完成了国际HapMapHapMap计划中单倍型作图计划中单倍型作图1010的的任务和任务和2121号与号与3 3号染色
23、体号染色体SNPSNP作图计划。在家蚕、家禽和作图计划。在家蚕、家禽和水稻的基因组测序和功能基因组等研究方面获得了一些国水稻的基因组测序和功能基因组等研究方面获得了一些国际领先或先进的研究成果，发表了水稻基因组的框架序列，际领先或先进的研究成果，发表了水稻基因组的框架序列，并在世界率先绘制完成了家蚕基因组并在世界率先绘制完成了家蚕基因组“框架图框架图”。在结构。在结构生物学领域，成功地解析了多个蛋白质及其复合物的生物学领域，成功地解析了多个蛋白质及其复合物的 的三维结构，其中包括一批与重大疾病和重要生理功能相的三维结构，其中包括一批与重大疾病和重要生理功能相关的蛋白质的三维结构，这些三维结构的
24、解析为阐明其分关的蛋白质的三维结构，这些三维结构的解析为阐明其分子作用机理或创新药物设计与筛选提供了重要依据。我国子作用机理或创新药物设计与筛选提供了重要依据。我国科学家还积极参与重要微生物基因组的测序工作，迄今已科学家还积极参与重要微生物基因组的测序工作，迄今已完成了钩端螺旋体等完成了钩端螺旋体等6 6个微生物的全基因组测序。个微生物的全基因组测序。“三志三志”（中国植物志中国植物志、中国动物志中国动物志、中国孢子植物志中国孢子植物志）编研工作进展顺利；）编研工作进展顺利；中国植物志中国植物志（中文版）已经（中文版）已经完成，成为目前世界上最大的植物志。我国古生物学的一完成，成为目前世界上最
25、大的植物志。我国古生物学的一系列重大发现，如澄江动物化石群，瓮安动物化石群，辽系列重大发现，如澄江动物化石群，瓮安动物化石群，辽宁鸟类化石以及辽宁古果等引起国际关注。在中国植物区宁鸟类化石以及辽宁古果等引起国际关注。在中国植物区系的起源、发展和进化以及家养动物起源、进化与遗传多系的起源、发展和进化以及家养动物起源、进化与遗传多样性方面也获得了一系列重要成果。中国不仅是四大国际样性方面也获得了一系列重要成果。中国不仅是四大国际研究计划（世界气候研究计划（研究计划（世界气候研究计划（WCRPWCRP）；国际地圈）；国际地圈生物圈计划（生物圈计划（IGBPIGBP）；全球环境变化的人文因素）；全球环
26、境变化的人文因素 （IHDPIHDP）;国际生物多样性计划（国际生物多样性计划（DIVERSITASDIVERSITAS）的参加）的参加国，还是国，还是IGBPIGBP的发起国之一，在全球变化、生物多样性的的发起国之一，在全球变化、生物多样性的国际合作研究中发挥着重要的作用。近年来，我国科学家国际合作研究中发挥着重要的作用。近年来，我国科学家在国际顶级学术期刊如在国际顶级学术期刊如CellCell、NatureNature、ScienceScience等以及权威性专业期刊的发文量明显增多，标志着我国基等以及权威性专业期刊的发文量明显增多，标志着我国基础研究快速发展，研究水平不断提高。础研究快速
27、发展，研究水平不断提高。在医学和农学等国家需求领域，中国科学家也取得了在医学和农学等国家需求领域，中国科学家也取得了一些令世人瞩目的研究成果。一些令世人瞩目的研究成果。在农学领域，进一步深化了对杂种优势机理的认识，在农学领域，进一步深化了对杂种优势机理的认识，找到了显性、超显性、上位性都可成为杂种优势形成的遗找到了显性、超显性、上位性都可成为杂种优势形成的遗传组分以及可在同一遗传体系中共存现象的分子证据，提传组分以及可在同一遗传体系中共存现象的分子证据，提出了出了“上位性是杂种优势的主要遗传基础上位性是杂种优势的主要遗传基础”的学术观点。的学术观点。利用分子标记技术，在一些重要农作物中成功定位
28、和标记利用分子标记技术，在一些重要农作物中成功定位和标记 了多个功能基因位点，获得了一些具有自主知识产权了多个功能基因位点，获得了一些具有自主知识产权的作物重要农艺性状相关的功能基因，如调控水稻分的作物重要农艺性状相关的功能基因，如调控水稻分蘖的关键基因，影响水稻机械强度基因，磷诱导根系蘖的关键基因，影响水稻机械强度基因，磷诱导根系发生相关基因，水稻磷饥饿信号专一诱导表达标记基发生相关基因，水稻磷饥饿信号专一诱导表达标记基因、植物磷高效利用相关的转录因子、影响太湖猪高因、植物磷高效利用相关的转录因子、影响太湖猪高繁殖力的主效基因等。通过有效的突变体遗传分析和繁殖力的主效基因等。通过有效的突变体
29、遗传分析和信号传导途径研究，深化了对植物抗逆机制的认识。信号传导途径研究，深化了对植物抗逆机制的认识。在国际上首先获得生长速度较快的转基因鱼，在鱼类在国际上首先获得生长速度较快的转基因鱼，在鱼类异种细胞核移植与核质关系的分析、两栖类卵球成熟异种细胞核移植与核质关系的分析、两栖类卵球成熟和单性发育等方面获得了具有重要国际影响的成果。和单性发育等方面获得了具有重要国际影响的成果。利用细胞核移植和体细胞克隆成功地获得了克隆牛、利用细胞核移植和体细胞克隆成功地获得了克隆牛、克隆羊和克隆猪等。克隆羊和克隆猪等。我国有丰富的野生植物和畜禽种质资源，经过数我国有丰富的野生植物和畜禽种质资源，经过数十年的搜集
30、、整理和分析，已经完成了对一批优良种十年的搜集、整理和分析，已经完成了对一批优良种质资源的评价及鉴定，为进一步利用这些资源奠定了质资源的评价及鉴定，为进一步利用这些资源奠定了基础。应该说，我国农业科学基础研究正面临非常好基础。应该说，我国农业科学基础研究正面临非常好的发展机遇。的发展机遇。在医学领域，我国科学家主持了肝脏蛋白质组国在医学领域，我国科学家主持了肝脏蛋白质组国际合作项目，该项目将为医学研究提供重要的信息平际合作项目，该项目将为医学研究提供重要的信息平台，在国际上具有较大的影响。在心脑血管病，恶性台，在国际上具有较大的影响。在心脑血管病，恶性肿瘤，内分泌与代谢性疾病，精神与神经性疾病
31、和遗肿瘤，内分泌与代谢性疾病，精神与神经性疾病和遗传病的研究中建立了重要的遗传资源库、信息数据库传病的研究中建立了重要的遗传资源库、信息数据库和高通量技术平台，克隆和鉴定出若干单基因病和多和高通量技术平台，克隆和鉴定出若干单基因病和多基因复杂性疾病的致病基因或易感基因。在肿瘤治疗基因复杂性疾病的致病基因或易感基因。在肿瘤治疗上，以早幼粒白血病为模型，采用了全反式维甲酸和上，以早幼粒白血病为模型，采用了全反式维甲酸和 三氧化二砷联合用药，大大提高了无瘤生存率，使之三氧化二砷联合用药，大大提高了无瘤生存率，使之成为少数可以治愈的肿瘤，促进了化学基因组学的发成为少数可以治愈的肿瘤，促进了化学基因组学
32、的发展，也促进了以机制作为设计的和筛选靶向药物与先展，也促进了以机制作为设计的和筛选靶向药物与先导化合物的新药研发。在精神分裂症为代表的复杂性导化合物的新药研发。在精神分裂症为代表的复杂性疾病发生机理的系统、整合分析中，初步建立起多元疾病发生机理的系统、整合分析中，初步建立起多元联合分析体系，取得了一系列有价值的成果。联合分析体系，取得了一系列有价值的成果。另外，我国在血吸虫和多种病原体基因组测序、另外，我国在血吸虫和多种病原体基因组测序、功能研究、药物及疫苗研究方面也取得显著成果。乙功能研究、药物及疫苗研究方面也取得显著成果。乙肝疫苗等在预防和控制我国高发传染病中发挥了重要肝疫苗等在预防和控
33、制我国高发传染病中发挥了重要作用。基因工程药物、疫苗以及检测诊断试剂盒等已作用。基因工程药物、疫苗以及检测诊断试剂盒等已步入产业化轨道。高通量药物筛选已经步入实用阶段。步入产业化轨道。高通量药物筛选已经步入实用阶段。具有我国特色的中药成份作用机理研究取得了进展，具有我国特色的中药成份作用机理研究取得了进展，中药基因组学研究为中药品种、产地和毒副反应的鉴中药基因组学研究为中药品种、产地和毒副反应的鉴别和质量标准化提供了可能性。别和质量标准化提供了可能性。随着学术交流和合作的日渐加强，交叉研究在我随着学术交流和合作的日渐加强，交叉研究在我国也获得了迅速发展。在生物大分子研究领域，我国国也获得了迅速
34、发展。在生物大分子研究领域，我国已拥有多学科、多层次、多技术平台的研究队伍和较已拥有多学科、多层次、多技术平台的研究队伍和较好的工作基础，在细胞膜弹性理论、好的工作基础，在细胞膜弹性理论、DNADNA大分子弹性大分子弹性和生物信息学等领域都做出了突出成绩。感觉神经生和生物信息学等领域都做出了突出成绩。感觉神经生物学领域发展迅速，在知觉的基因表达、视觉的脑机物学领域发展迅速，在知觉的基因表达、视觉的脑机制、学习与记忆、脑的发育及可塑性等方面获得了有制、学习与记忆、脑的发育及可塑性等方面获得了有国际影响力的研究成果。分子影像学研究发展迅速。国际影响力的研究成果。分子影像学研究发展迅速。此外，在学习
35、与记忆的化学基础研究、微量分析、单此外，在学习与记忆的化学基础研究、微量分析、单细胞单分子分析、高通量分析（包括生物转化、某些细胞单分子分析、高通量分析（包括生物转化、某些生物过程的化学介入或干扰研究）等方面有了很好的生物过程的化学介入或干扰研究）等方面有了很好的研究积累。研究积累。我我国国虽虽然然在在生生命命科科学学领领域域取取得得了了突突出出成成绩绩，但但与与美美、欧欧、日日等等发发达达国国家家相相比比仍仍有有相相当当大大的的差差距距。虽虽然然近近年年来来研研究究论论文文数数量量增增长长很很快快，但但具具有有原原始始创创新新性性的的高高质质量量论论文文较较少少，在在世世界界生生命命科科学学
36、权权威威学学术术杂杂志志的的文文章章数数量量还还较较少少。分分析析我我国国生生命命科科学学基基础础研研究究现现状状，主主要要差差距距在在于于：(1)(1)原原创创性性学学术术思思想想少少，跟跟踪踪和和模模仿仿研研究究多多；（2 2）基基础础研研究究投投入入不不足足；(3)(3)缺缺乏乏良良好好的的研研究究体体系系和和平平台台，国国际际竞竞争争力力不不强强；(4)(4)缺缺乏乏处处于于国国际际前前沿沿的的高高素素质质研研究究团团队队，在在国国际际权权威威学学术术杂杂志志上上发发表表的的研研究究论论文文还还是是个个别别和和零零星星的的，并并且且过过分分地地依依靠靠个个别别科科学学家家；(5)(5)
37、学学科科和和领领域域交交叉叉的的机机制制不不畅畅，其其中中有有科科研研运运行行体体制制的的问问题题，也也与与国国家家层层面面的的引引导导有有关关；(6)(6)数数据据共共享享性性差差，多多数数研研究究基基本本上上是是各各自自为为阵阵和和从从头头开开始始，造造成成不不必必要要的的重重复复和和浪浪费费；（7 7）研研究究技技术术和和手手段段发发展展滞滞后后；（8 8）项项目目评评审审与与资资助助机机制制有有待待进进一一步步完完善善。上上述述问问题题应应当当在在“十十一一五五”期期间间引引起起重重视视并并予予以以改改进。进。四、四、“十一五十一五”发展战略构想发展战略构想 在未来五年中，生命科学基础
38、研究要特别注意培在未来五年中，生命科学基础研究要特别注意培植新兴领域和学科生长点，优先支持具有重大科学意植新兴领域和学科生长点，优先支持具有重大科学意义和价值的基础研究。充分利用基因组学、蛋白质组义和价值的基础研究。充分利用基因组学、蛋白质组学和生物信息学所取得的理论和技术成就，带动遗传、学和生物信息学所取得的理论和技术成就，带动遗传、发育、细胞、免疫、神经、进化和生态学等前沿领域发育、细胞、免疫、神经、进化和生态学等前沿领域的发展。注重在基因组学、蛋白组学、分子影像学、的发展。注重在基因组学、蛋白组学、分子影像学、神经科学和生物信息学等前沿领域发展自己的长处和神经科学和生物信息学等前沿领域发
39、展自己的长处和特色，积极参与国际竞争。特色，积极参与国际竞争。在农学和医学领域，要以国家需求为目标开展基在农学和医学领域，要以国家需求为目标开展基础研究，努力解决涉及食品安全、生态安全、防病治础研究，努力解决涉及食品安全、生态安全、防病治病和生物产业发展的深层次基础问题。病和生物产业发展的深层次基础问题。农学基础研究要围绕农学基础研究要围绕“保证使我国在未来保证使我国在未来1010 2020年间逐步成为世界农业基础科学创新与农业高新技术年间逐步成为世界农业基础科学创新与农业高新技术创新研究方面的先进国家创新研究方面的先进国家”的目标而开展；大力支持的目标而开展；大力支持以揭示调控重要农业生物（
40、植物、动物、微生物）农以揭示调控重要农业生物（植物、动物、微生物）农艺、产量、品质、抗病虫等重要性状的遗传、生长发艺、产量、品质、抗病虫等重要性状的遗传、生长发育分子调控机理为目标的自由探索；进一步推动我国育分子调控机理为目标的自由探索；进一步推动我国在食品安全，资源高效利用和农业生态学方面基础研在食品安全，资源高效利用和农业生态学方面基础研究的发展。究的发展。医学基础研究要充分发掘和利用我国丰富的医学医学基础研究要充分发掘和利用我国丰富的医学资源（包括各种疾病家系和病例、隔离人群、天然药资源（包括各种疾病家系和病例、隔离人群、天然药物资源、病原微生物和复杂的自然环境等），以重大物资源、病原微
41、生物和复杂的自然环境等），以重大疾病的发生、发展机理与防治为主线，开展相关的基疾病的发生、发展机理与防治为主线，开展相关的基础医学、预防医学、临床医学基础和药学的前沿研究。础医学、预防医学、临床医学基础和药学的前沿研究。从不同层次（分子、细胞、组织器官、个体、群体乃从不同层次（分子、细胞、组织器官、个体、群体乃至生态和生物圈）上揭示疾病成因和机理，逐渐将临至生态和生物圈）上揭示疾病成因和机理，逐渐将临床医学、基础医学、预防医学和药学研究加以整合，床医学、基础医学、预防医学和药学研究加以整合，实现由疾病治疗向治疗与预防相结合的研究过渡，由实现由疾病治疗向治疗与预防相结合的研究过渡，由结构研究向结
42、构与功能相结合过渡，更加注重功能表结构研究向结构与功能相结合过渡，更加注重功能表现与调控机制的研究，重视对正常生理状态的维持和现与调控机制的研究，重视对正常生理状态的维持和调节机理的认识，大力发展具有中国特色的中医药学。调节机理的认识，大力发展具有中国特色的中医药学。要大力提倡和鼓励学科交叉与合作。针对未来国要大力提倡和鼓励学科交叉与合作。针对未来国际上科技前沿和我国科技及产业发展的需求，根据我际上科技前沿和我国科技及产业发展的需求，根据我国的学科交叉现状，相对集中地资助分子影像学、认国的学科交叉现状，相对集中地资助分子影像学、认知科学与生物大分子相互作用规律等研究。加强生物知科学与生物大分子
43、相互作用规律等研究。加强生物组织的功能化定量研究，力争在感觉神经信息处理及组织的功能化定量研究，力争在感觉神经信息处理及模拟，分子成像的理论和方法等方面取得突破。模拟，分子成像的理论和方法等方面取得突破。不断完善基金管理和资助模式，坚持自由探索和不断完善基金管理和资助模式，坚持自由探索和宏观引导相结合，贯彻科学问题的宏观引导相结合，贯彻科学问题的 双来源双来源 和基金发和基金发展的展的“双驱动双驱动”原则，以培养杰出人才、营造创新和原则，以培养杰出人才、营造创新和开放合作的学术氛围为宗旨，进一步完善基金管理，开放合作的学术氛围为宗旨，进一步完善基金管理，加强对优秀科学家的连续和长期资助，培养创
44、新学术加强对优秀科学家的连续和长期资助，培养创新学术团队，造就一批具有国际竞争力的研究队伍，进一步团队，造就一批具有国际竞争力的研究队伍，进一步提升我国生命科学基础研究的水平。提升我国生命科学基础研究的水平。五、制定学科发展战略和优先资助领域的原则五、制定学科发展战略和优先资助领域的原则 l坚持坚持“有所为和有所不为有所为和有所不为”的原则，关注国际前沿和热的原则，关注国际前沿和热点问题；支持源头创新和鼓励具有我国优势和特色的研点问题；支持源头创新和鼓励具有我国优势和特色的研究领域；支持以解决国民经济发展中的重要科学问题为究领域；支持以解决国民经济发展中的重要科学问题为目标的基础研究；目标的基
45、础研究；l体现基础研究特点，只规划领域，不涉及具体课题，即体现基础研究特点，只规划领域，不涉及具体课题，即只规划只规划“林区林区”，不指定种什么，不指定种什么“树树”；l以生命科学问题为导向，开展多学科交叉的综合研究；以生命科学问题为导向，开展多学科交叉的综合研究；l注重对研究技术和方法创新的支持；注重对研究技术和方法创新的支持；l将支持项目同培养人才结合起来；将支持项目同培养人才结合起来；l重视科学积累；重视科学积累；l注意与国家其它部门和其它研究项目的分工和衔接。注意与国家其它部门和其它研究项目的分工和衔接。六、优先资助领域六、优先资助领域 1.1.重要组织器官发育的细胞与分子基础重要组织
46、器官发育的细胞与分子基础 发育生物学是当今生命科学中的一门前沿学科，主要发育生物学是当今生命科学中的一门前沿学科，主要利用小鼠、斑马鱼、爪蟾、海胆、果蝇、线虫、拟南芥、利用小鼠、斑马鱼、爪蟾、海胆、果蝇、线虫、拟南芥、水稻等模式生物研究生物体从精子和卵子的发生、受精、水稻等模式生物研究生物体从精子和卵子的发生、受精、胚胎发育、生长，到衰老、死亡的规律。目前的热点研究胚胎发育、生长，到衰老、死亡的规律。目前的热点研究领域是从分子和细胞水平阐述一些重要发育途径的调控机领域是从分子和细胞水平阐述一些重要发育途径的调控机理，这些发育途径包括胚胎诱导作用、胚层的形成和分化、理，这些发育途径包括胚胎诱导作
47、用、胚层的形成和分化、组织器官发育、配子发育和细胞的极性运动等，发现新的组织器官发育、配子发育和细胞的极性运动等，发现新的发育相关基因，阐明它们的时空表达谱、表达调控机理和发育相关基因，阐明它们的时空表达谱、表达调控机理和对细胞行为和组织器官形成与分化的影响。对细胞行为和组织器官形成与分化的影响。主要科学问题：发育过程中基因时空表达的遗传和表主要科学问题：发育过程中基因时空表达的遗传和表观遗传调控机制；机体形成时的格式化（观遗传调控机制；机体形成时的格式化（patterningpatterning）；组）；组织和器官形成中细胞分化和移动的分子基础；以动物发育织和器官形成中细胞分化和移动的分子基
48、础；以动物发育为模型研究人类重大疾病的发生发展机制等。为模型研究人类重大疾病的发生发展机制等。2.2.基因和基因组的结构和功能基因和基因组的结构和功能 以基因组计划为先导的大规模生物基因测序，为人类以基因组计划为先导的大规模生物基因测序，为人类认识复杂生命现象的本质，揭示生物发生、发育、进化及认识复杂生命现象的本质，揭示生物发生、发育、进化及其与环境的关系提供了重要的信息。如何解读和注释基因其与环境的关系提供了重要的信息。如何解读和注释基因组测序获得的海量数据，成为今后的研究重点，也成为世组测序获得的海量数据，成为今后的研究重点，也成为世界各国竞争的焦点。目前对基因和基因组的结构和功能研界各国
49、竞争的焦点。目前对基因和基因组的结构和功能研究，形成了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学究，形成了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学等新的快速发展的研究领域。等新的快速发展的研究领域。主要科学问题：基因组结构与遗传语言，其中包括非主要科学问题：基因组结构与遗传语言，其中包括非编码编码DNADNA的鉴定和功能研究；基因组的鉴定和功能研究；基因组DNADNA序列元件的鉴序列元件的鉴定及其生物学功能；基因表达的网络调控；从比较基因组定及其生物学功能；基因表达的网络调控；从比较基因组的角度研究基因起源；研究基因组学的新方法和新技术等。的角度研究基因起源；研究基因组学的新方法和新技术等。3蛋
50、白质结构功能关系蛋白质结构功能关系 蛋白质结构功能关系是细胞生命活动的重要基础。蛋白质结构功能关系是细胞生命活动的重要基础。蛋白质的功能通过其结构、运动和相互作用得以实现。蛋蛋白质的功能通过其结构、运动和相互作用得以实现。蛋白质三维结构主要包括整体水平的肽链折叠方式、原子水白质三维结构主要包括整体水平的肽链折叠方式、原子水平的构象、分子的内在运动性和在不同条件下的结构变化，平的构象、分子的内在运动性和在不同条件下的结构变化，从而实现蛋白质分子间和亚基间、以及蛋白质与非蛋白质从而实现蛋白质分子间和亚基间、以及蛋白质与非蛋白质分子之间的相互作用。本领域鼓励在蛋白质结构和功能及分子之间的相互作用。本