生命科學發展的特點、趨勢和前沿一、生命科學發展的特點、趨勢和前沿生命科學與生物技術仍然是世界科技發展最為迅速的領域之一，取得了一系列突破性進展。

總體看來：

分子生物學、生物化學、細胞生物學、發育生物學、遺傳學、神經科學、免疫學等將繼續成為解析生命活動的本質的主要領域。同時，隨著新技術和新學科的興起，生命科學研究變得更加趨于系統化規?；瘮底只纬闪艘裕合到y（整合）研究生命的現象與本質為方向；以多學科交叉為基礎：分析與整合并重、微觀與宏觀相結合的研究體系；探討生命的本質和起源，將是生命科學基礎研究的發展趨勢。

1，一大批生物基因組測序的完成催生了一批相關研究領域。2003年完成的人類基因組計劃使科學家擁有一張接近完整的人類基因組圖譜。之后，其它4000多種生物的基因組作圖和測序也陸續完成。生命科學進展突出表現在：對基因、基因組結構和功能研究：形成了結構基因組學、功能基因組學、比較基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、表型組學和代謝組學、RNA組學等新興領域。這些分支領域已成為生物學基礎研究的重要方面。

2，生物信息學迅速發展。生物信息學：是基于基因組、蛋白組信息分析的需要而出現的一門與信息科學、數學、計算機科學等交叉的新興領域。其前沿問題包括：基因組信息結構復雜性；序列特別是非編碼區信息分析；基因組結構與遺傳語言；大規?；颉⒌鞍妆磉_譜分析；基因表達的網絡調控；蛋白質相互作用的網絡關系和特征；生物信息學中新理論、新方法和新技術。生物信息學和其他學科進一步交叉、融合，發展形成了系統生物學(整合生物學)。其主要特征是從分子、細胞、器官到機體和從個體、群體到生態系統的不同層次上生物信息的整合和定量化。

3，發育生物學研究不斷深入。

發育生物學一直是生命科學中的前沿學科之一，目前的熱點研究領域是：

以模式生物如小鼠、斑馬魚、爪蟾、果蠅、線蟲、擬南芥、水稻等為對象，

發現現新新的的與與發發育育相相關關基基因因闡明明它它們們的的時時空空表表達達譜譜、、調調控控機機理理以以及及對對細細胞胞行行為為和和組組織織器器官官形形成成與與分分化化的的影影響響，，從分分子子和和細細胞胞水水平平闡述述一一些些重重要要發發育育途途徑徑如如胚胚胎胎誘誘導導作作用用、、胚胚層層的的形形成成和和分分化化、、組組織織器器官官發發育育、、配配子子發發育育和和細細胞胞極極性性運運動動等等的的調調控控機機理理。。4，干干細細胞胞研研究究的的快快速速發發展展。。干細細胞胞具有有在在體體外外大大量量增增殖殖和和分分化化為為多多種種細細胞胞的的潛潛能能，，是是研研究究細細胞胞生生物物學學基基礎礎科科學學問問題題的的理理想想模模型型，，也也可可以以為為難難治治性性疾疾病病提提供供細細胞胞來來源源。。目前前，，干干細細胞胞的的定定向向分分化化、、自自我我更更新新、、干干細細胞胞的的可可塑塑性性等等是是重重要要的的基基礎礎研研究究。。5，小小分分子子RNA的發發現現和和對對其其功功能能研研究究是是近近10年來來分分子子生生物物學學領領域域最最突突出出的的熱熱點點之之一一小分分子子RNA存在在的的廣廣泛泛性性和和多多樣樣性性，提提示示小小分分子子RNA可能能有有廣廣泛泛的的生物物功功能能。是調調控控基基因因表表達達和和蛋蛋白白活活性性的的重重要要方方式式。。對具有調調節功能能的非編編碼RNA分子的結結構特征征、調控控方式以以及生物物學功能能是近期期重要的的研究方方向。6，多學科科交叉促促進了腦腦科學和和認知科科學的發發展。借助于近近年來發發展的各各種具有有高空間和和時間分分辨率腦成像和和信息處處理技術術，大腦各各種認知知功能神神經機制制的研究究迅速發發展。認知神經經科學家家們從單個神神經元、、腦組織織以及行行為等多多個層次次，對知覺、、記憶、、注意、、語言、、情緒、、意識以以及復雜雜社會認認知功能能開展了了系統研研究，對大腦認認知功能能的神經經機制的的理解有有了重要要進展，，并且建立立了認知的計計算模型型。這些研究究成果也也對理解解各種心理和精精神疾病病的神經基礎礎提供了科科學依據據。7，全球變變化、生生物多樣樣性和生生態系統統可持續續發展成成為宏觀觀生物學學研究的的熱點和和前沿問問題之一一全球變化化驅動因因素的分析正正在由單因素和單站點向多因素和區域性集集成的方向發發展，反反映主導導因素變變異作用用的一系系列研究究站點的的完善和和由這些些站點構構成陸地地樣帶的的研究備備受關注注。生物多樣樣性的研研究更加重視視其功能能，重視視遺傳、、物種和和生境多多樣性格格局的自自然變化化和對人人為干擾擾的反應應；生物入侵侵對生態態系統的的影響，注重稀稀有和瀕瀕危物種種的保護護、恢復復、發展展和全球球變化對對生物多多樣性影影響的機機制和過過程。發展生態態系統的的理論和和技術，揭示受損損生態系系統的恢恢復和重重建機制制已成為為生態系系統可持持續發展展的重要要研究內內容。8，生命命科學基基礎研究究已成為為農業科科技創新新的源頭頭動力。。利用生物物技術實實現了基因在動物、植植物、微微生物間間的轉移移和重組組，動植物物育種進進入一個個嶄新的的時期。。一些農業業生物（（如水稻稻、家蠶蠶、雞等等）全基因組組序列測測定的完成又又促進了了本世紀紀初“農農業生物物功能基基因組””研究的的全面開開展。未來5至10年（或20年）間圍繞“重要農業業生物（植物、、動物、、微生物物）農藝、生生產、品品質等重要性狀狀的遺傳、生長發育育分子調調控機理理”的研究究將全面面展開，，并將對對農業發發展產生生重要影影響。另外，向向資源節節約和高高效方向向發展，，保證農農產品（（食品）的質量和安安全也將是農農業基礎礎研究的的重要方方向。9，生物科科學與其其它學科科的交叉和滲滲透更加廣泛泛與深入入生命科科學的的很多多重要要的里里程碑碑式的的成果果都離離不開開物理理學、、化學學等學學科的的貢獻獻,如：X射線晶晶體衍衍射對DNA雙螺旋旋結構構的確確定、、各種先先進設設備用于精精確和和高通通量的的基因因測序序、數學和和計算算機技技術對基因因組測測序的的整合合和分分析等等極大大地推推動了了分子子生物物學的的發展展。過去十十年來來，學學科交交叉逐逐步形形成了了一些些具有有重要要科學學意義義和應應用前前景的的研究究領域域，具具有代代表性性的有有：生物信信息學學、組織工工程學學、分子影影像學學、認知科科學等等。多學科科、多多層次次揭示示生命命的基基本規規律成成為生生命科科學重重要的的交叉叉研究究領域域。二、我我國的的研究究現狀狀和取取得的的重要要進展展隨著國國家對對基礎礎研究究的重重視和和科研研投入入的不不斷增增長，，我國國科技技人員員在生生命科科學的的基礎礎研究究方面面獲得得了明明顯的的成績績。直直接表表現為為我國國近幾幾年科科學論論文的的數量量有了了很大大的提提高，，代表表基礎礎研究究水平平的SCI文章數量已已上升升到世世界前六位位。在較較短的的時間間內縮縮短了了與國國際先先進水水平的的差距距。在基礎生物物學方面，，中國科學學家承擔了了人類基因組組1％的測序，完成了國際HapMap計劃中單倍型作作圖10％的任務和和21號與3號染色體SNP作圖計劃。。在家蠶、家禽禽和水稻的基因組測測序和功能能基因組等等研究方面面獲得了一一些國際領領先或先進進的研究成成果，發表表了水稻基因組組的框架序列，并在世界界率先繪制制完成了家蠶基因組組“框架圖”。在結構生物物學領域，，成功地解解析了多個蛋白質質及其復合物物的的三維結構，其中包括一一批與重大大疾病和重重要生理功功能相關的的蛋白質的的三維結構構，這些三三維結構的的解析為闡闡明其分子子作用機理理或創新藥藥物設計與與篩選提供供了重要依依據。我國科學家家還積極參參與重要微微生物基因因組的測序序工作，迄迄今已完成成了鉤端螺螺旋體等6個微生物的的全基因組組測序?！啊叭尽保ǎā吨袊参镏局尽?、《中國動物志志》、《中國孢子植植物志》）編研工作作進展順利利；《中國植物志志》（中文版））已經完成成，成為目目前世界上上最大的植植物志。我國古生物學的一系列重重大發現，，如澄江動動物化石群群，甕安動動物化石群群，遼寧鳥鳥類化石以以及遼寧古古果等引起起國際關注注。在中國植物區區系的起源、發發展和進化化以及家養養動物起源源、進化與與遺傳多樣樣性方面也也獲得了一一系列重要要成果。中國不僅是是四大國際研研究計劃（世界氣候候研究計劃劃（WCRP）；國際地地圈——生物圈計劃劃（IGBP）；全球環環境變化的的人文因素素（IHDP）;國際生物多多樣性計劃劃（DIVERSITAS））的參加加國，還是是IGBP的發起國之之一，在全球變化化、生物多多樣性的國國際合作研研究中發揮揮著重要的的作用。近年來，我我國科學家家在國際頂頂級學術期期刊如《Cell》、《Nature》、《Science》》等以及權威威性專業期期刊的發文文量明顯增增多，標志志著我國基基礎研究快快速發展，，研究水平平不斷提高高。在醫學和農學學等國家需求求領域，中中國科學家家也取得了了一些令世世人矚目的的研究成果果。在農學領域域進一步深化化了對雜種種優勢機理理的認識，，找到了顯性、超顯顯性、上位位性都可成為雜雜種優勢形形成的遺傳傳組分以及及可在同一一遺傳體系系中共存現現象的分子子證據，提提出了“上位性是雜雜種優勢的的主要遺傳傳基礎”的學術觀觀點。利用分子標記技技術，在一些重重要農作物物中成功定定位和標記記了多個功功能基因位位點，獲得了一些些具有自主主知識產權權的作物重重要農藝性性狀相關的的功能基因因，如調控水稻分分蘗的關鍵鍵基因，影響水稻機械強強度基因，，磷誘導根根系發生相關基基因，水稻磷饑餓餓信號專一誘導表表達標記基基因、植物物磷高效利利用相關的的轉錄因子子、影響太湖豬豬高繁殖力力的主效基因因等。通過過有效的突突變體遺傳傳分析和信信號傳導途途徑研究，，深化了對對植物抗逆逆機制的認認識。在國際上首首先獲得生生長速度較較快的轉基因魚，在魚類異種細細胞核移植植與核質關系的分析析、兩棲類類卵球成熟和和單性發育育等方面獲得得了具有重重要國際影影響的成果果。利用細胞核核移植和體體細胞克隆隆成功地獲獲得了克隆牛、克克隆羊和克克隆豬等。我國有豐富富的野生植物和和畜禽種質質資源，經過數十十年的搜集集、整理和和分析，已已經完成了了對一批優良種種質資源的的評價及鑒鑒定，為進一步步利用這些些資源奠定定了基礎。。應該說，，我國農業業科學基礎礎研究正面面臨非常好好的發展機機遇。在醫學領域域，我國科科學家主持持了肝臟蛋白質質組國際合合作項目，該項目將將為醫學研研究提供重重要的信息息平臺，在在國際上具具有較大的的影響。在心腦血管管病，惡性性腫瘤，內內分泌與代代謝性疾病病，精神與與神經性疾疾病和遺傳傳病的研究究中建立了重要要的遺傳資資源庫、信息數據庫庫和高通量量技術平臺臺，克隆和鑒定定出若干單基基因病和多多基因復雜雜性疾病的的致病基因因或易感基基因。在腫瘤治療療上，以早早幼粒白血血病為模型型，采用了了全反式維維甲酸和三氧化二砷砷聯合用藥，，大大提高高了無瘤生生存率，使使之成為少少數可以治治愈的腫瘤瘤，促進了了化學基因因組學的發發展，也促促進了以機機制作為設設計的和篩篩選靶向藥藥物與先導導化合物的的新藥研發發。在精神神分裂癥為為代表的復復雜性疾病病發生機理理的系統、、整合分析析中，初步步建立起多多元聯合分分析體系，，取得了一一系列有價價值的成果果。另外，我國國在血吸蟲和多多種病原體體基因組測測序、功能能研究、藥藥物及疫苗苗研究方面面也取得顯顯著成果。乙肝疫苗等等在預防和控控制我國高高發傳染病病中發揮了了重要作用用。基因工程藥藥物、疫苗苗以及檢測測診斷試劑劑盒等已步步入產業化化軌道。高通通量量藥藥物物篩篩選選已已經經步步入入實實用用階階段段。。具具有有我我國國特特色色的的中中藥藥成成份份作作用用機機理理研研究究取取得得了了進進展展，，中中藥藥基基因因組組學學研研究究為為中中藥藥品品種種、、產產地地和和毒毒副副反反應應的的鑒鑒別別和和質質量量標標準準化化提提供供了了可可能能性性。。隨著著學學術術交交流流和和合合作作的的日日漸漸加加強強，，交交叉叉研研究究在在我我國國也也獲獲得得了了迅迅速速發發展展。。在生生物物大大分分子子研研究究領領域域：我我國國已已擁擁有有多多學學科科、、多多層層次次、、多多技技術術平平臺臺的的研研究究隊隊伍伍和和較較好好的的工工作作基基礎礎，，在在細細胞胞膜膜彈彈性性理理論論、、DNA大分分子子彈彈性性和和生生物物信信息息學學等等領領域域都都做做出出了了突突出出成成績績。。感覺覺神神經經生生物物學學領領域域發發展展迅迅速速，在在知知覺覺的的基基因因表表達達、、視視覺覺的的腦腦機機制制、、學學習習與與記記憶憶、、腦腦的的發發育育及及可可塑塑性性等等方方面面獲獲得得了了有有國國際際影影響響力力的的研研究究成成果果。。分分子子影影像像學學研研究究發發展展迅迅速速。。此此外外，，在在學學習習與與記記憶憶的的化化學學基基礎礎研研究究、、微微量量分分析析、、單單細細胞胞單單分分子子分分析析、、高高通通量量分分析析（（包包括括生生物物轉轉化化、、某某些些生生物物過過程程的的化化學學介介入入或或干干擾擾研研究究））等等方方面面有有了了很很好好的的研研究究積積累累。。我國國雖雖然然在在生生命命科科學學領領域域取取得得了了突突出出成成績績，，但但與與美美、、歐歐、、日日等等發發達達國國家家相相比比仍仍有有相相當當大大的的差距距。雖雖然然近近年年來來研研究究論論文文數數量量增增長長很很快快，，但但具具有有原始始創創新新性性的高高質質量量論論文文較較少少，，在在世世界界生生命命科科學學權威威學學術術雜雜志志的文文章章數數量量還還較較少少。。分析析我我國國生生命命科科學學基基礎礎研研究究現現狀狀，，主要要差差距距在在于于：(1)原原創創性性學學術術思思想想少少，，跟跟蹤蹤和和模模仿仿研研究究多多；；（（2））基基礎礎研研究究投投入入不不足足；；(3)缺缺乏乏良良好好的的研研究究體體系系和和平平臺臺，，國國際際競競爭爭力力不不強強；；(4)缺缺乏乏處處于于國國際際前前沿沿的的高素素質質研研究究團團隊隊，在在國國際際權權威威學學術術雜雜志志上上發發表表的的研研究究論論文文還還是是個個別別和和零零星星的的，，并并且且過過分分地地依依靠靠個個別別科科學學家家；；(5)學學科科和和領領域域交交叉叉的的機機制制不不暢暢，，其其中中有有科科研研運運行行體體制制的的問問題題，，也也與與國國家家層層面面的的引引導導有有關關；；(6)數數據據共共享享性性差差，，多多數數研研究究基基本本上上是是各各自自為為陣陣和和從從頭頭開開始始，，造造成成不不必必要要的的重重復復和和浪浪費費；；（（7））研研究究技技術術和和手手段段發發展展滯滯后后；；（（8））項項目目評評審審與與資資助助機機制制有有待待進進一一步步完完善善。。上上述述問問題題應應當當在在““十十二二五五””期期間間引引起起重重視視并并予予以以改改進進。。三、“十二五五”發展戰略略構想在未來五年中中，生命科學學基礎研究要特別注意培培植新興領域和學學科生長點，優先支持具具有重大科學學意義和價值值的基礎研究究。充分利用基因因組學、蛋白白質組學和生生物信息學所取得的理論論和技術成就就，帶動遺傳、發育、、細胞、免疫疫、神經、進進化和生態學學等前沿領域域的發展。注重在基因組組學、蛋白組組學、分子影影像學、神經經科學和生物物信息學等前前沿領域發展展自己的長處處和特色，積積極參與國際際競爭。在農學和醫學領領域，要以國家需需求為目標開開展基礎研究究，努力解決決涉及食品安安全、生態安安全、防病治治病和生物產產業發展的深深層次基礎問問題。農學基礎研究究要圍繞“保證使我國在在未來1020年間逐步成為為世界農業基基礎科學創新新與農業高新新技術創新研研究方面的先先進國家”的目標而開開展；大力支支持以揭示調控重要要農業生物（（植物、動物物、微生物））農藝、產量量、品質、抗抗病蟲等重要要性狀的遺傳傳、生長發育育分子調控機機理為目標的的自由探索；進一步推動動我國在食品品安全，資源源高效利用和和農業生態學學方面基礎研研究的發展。。醫學基礎研究究要充分發掘和和利用我國豐豐富的醫學資資源（包括各種疾病家系系和病例、隔離離人群、天然然藥物資源、、病原微生物物和復雜的自自然環境等）），以重大疾病的發發生、發展機機理與防治為為主線，開展相關的的基礎醫學、、預防醫學、、臨床醫學基基礎和藥學的的前沿研究。。從不同層次次（分子、細細胞、組織器器官、個體、、群體乃至生生態和生物圈圈）上揭示疾疾病成因和機機理，逐漸將將臨床醫學、、基礎醫學、、預防醫學和和藥學研究加加以整合，實實現由疾病治治療向治療與與預防相結合合的研究過渡渡，由結構研研究向結構與與功能相結合合過渡，更加加注重功能表表現與調控機機制的研究，，重視對正常常生理狀態的的維持和調節節機理的認識識，大力發展展具有中國特色的中中醫藥學。要大力提倡和和鼓勵學科交叉與合合作。針對未來國國際上科技前前沿和我國科科技及產業發發展的需求，，根據我國的的學科交叉現現狀，相對集集中地資助分分子影像學、、認知科學與與生物大分子子相互作用規規律等研究。。加強生物組組織的功能化化定量研究，，力爭在感覺覺神經信息處處理及模擬，，分子成像的的理論和方法法等方面取得得突破。不斷完善基金金管理和資助助模式，堅持持自由探索和和宏觀引導相相結合，貫徹徹科學問題的的"雙來源"和基金發展的的“雙驅動””原則，以培培養杰出人才才、營造創新新和開放合作作的學術氛圍圍為宗旨，進進一步完善基基金管理，加加強對優秀科科學家的連續續和長期資助助，培養創新新學術團隊，，造就一批具具有國際競爭爭力的研究隊隊伍，進一步步提升我國生生命科學基礎礎研究的水平平。四、國家層面面優先資助領領域1.重要組組織器官發育育的細胞與分分子基礎發育生物學是是當今生命科科學中的一門門前沿學科，，主要利用小小鼠、斑馬魚魚、爪蟾、海海膽、果蠅、、線蟲、擬南南芥、水稻等等模式生物研研究生物體從從精子和卵子子的發生、受受精、胚胎發發育、生長，，到衰老、死死亡的規律。。目前的熱點研研究領域是從分子和細胞胞水平闡述一一些重要發育育途徑的調控控機理，這些些發育途徑包包括胚胎誘導導作用、胚層層的形成和分分化、組織器器官發育、配配子發育和細細胞的極性運運動等，發現現新的發育相相關基因，闡闡明它們的時時空表達譜、、表達調控機機理和對細胞胞行為和組織織器官形成與與分化的影響響。主要科科學問問題：：發育過過程中中基因因時空空表達達的遺遺傳和和表觀觀遺傳傳調控控機制制；機機體形形成時時的格格式化化（patterning）；組組織和和器官官形成成中細細胞分分化和和移動動的分分子基基礎；；以動動物發發育為為模型型研究究人類類重大大疾病病的發發生發發展機機制等等。2.基因和和基因因組的的結構構和功功能以基因因組計計劃為為先導導的大大規模模生物物基因因測序序，為為人類類認識識復雜雜生命命現象象的本本質，，揭示示生物物發生生、發發育、、進化化及其其與環環境的的關系系提供供了重重要的的信息息。如如何解解讀和和注釋釋基因因組測測序獲獲得的的海量量數據據，成成為今今后的的研究究重點點，也也成為為世界界各國國競爭爭的焦焦點。。目前前對基基因和和基因因組的的結構構和功功能研研究，，形成成了結結構基基因組組學、、功能能基因因組學學、比比較基基因組組學等等新的的快速速發展展的研研究領領域。。主要科科學問問題：：基因組組結構構與遺遺傳語語言，，其中中包括括非編編碼DNA的鑒定定和功功能研研究；；基因因組DNA序列元元件的的鑒定定及其其生物物學功功能；；基因因表達達的網網絡調調控；；從比比較基基因組組的角角度研研究基基因起起源；；研究究基因因組學學的新新方法法和新新技術術等。。3．蛋白質質結構構－功功能關關系蛋白質質結構構－功功能關關系是是細胞胞生命命活動動的重重要基基礎。。蛋白白質的的功能能通過過其結結構、、運動動和相相互作作用得得以實實現。。蛋白白質三三維結結構主主要包包括整整體水水平的的肽鏈鏈折疊疊方式式、原原子水水平的的構象象、分分子的的內在在運動動性和和在不不同條條件下下的結結構變變化，，從而而實現現蛋白白質分分子間間和亞亞基間間、以以及蛋蛋白質質與非非蛋白白質分分子之之間的的相互互作用用。本本領域域鼓勵勵在蛋蛋白質質結構構和功功能及及其相相互關關系等等方面面開展展創新新性研研究。。主要科科學問問題：：蛋白質質三維維結構構與功功能的的關系系；蛋蛋白質質分子子在不不同條條件下下的運運動規規律；；蛋白白質與與其它它生物物大分分子的的相互互作用用；氨氨基酸酸序列列和三三維結結構之之間的的關聯聯；原原子水水平蛋蛋白質質結構構與蛋蛋白質質折疊疊和功功能的的關系系；膜膜蛋白白和糖糖蛋白白的結結構及及其在在細胞胞生命命活動動中的的功能能等。。4，細胞信信號轉轉導的的網絡絡調節節及效效應生命活活動離離不開開信息息交流流。細細胞通通過復復雜的的信號號網絡絡實現現增殖殖、分分化、、運動動、凋凋亡及及其它它生理理活動動并對對其進進行精精細的的調節節，以以應對對復雜雜的環環境。。盡管管目前前在這這一領領域已已取得得一些些研究究進展展，但但對生生命活活動的的信息息調控控機制制的認認識還還遠非非完善善。由由于疾疾病最最終可可歸因因于信信號網網絡的的失調調，其其中的的很多多組分分都可可成為為藥物物篩選選的靶靶標，，因此此相關關研究究對人人類健健康也也有深深遠的的影響響。主要科科學問問題：：信號網網絡新新組分分的鑒鑒定和和功能能分析析；信信號網網絡組組分間間的相相互作作用及及其調調節機機制；；信號號通路路間的的對話話機制制及生生物學學意義義；信信息整整合機機制和和應答答方式式的系系統整整合生生物學學分析析；生生理與與病理理條件件下信信號傳傳遞的的異同同等。。5.細細胞運運動的的分子子機制制細胞運運動是是以微管和和微絲絲骨架架支撐撐的重要生生命活活動，包括括細胞遷遷移、、細胞胞分裂裂和胞胞內運運輸等等，其共共同特特征是是需要要驅動動蛋白白的參參與及及細胞胞骨架架的動動態協協調。。在體內內，細細胞定定向遷遷移需需要胞胞外信信號分分子的的引導導，這這一過過程為為胚胎胎發育育、神神經系系統形形成和和免疫疫系統統趨化化功能能所必必須。。細胞胞遷移移異常常將導導致嚴嚴重的的疾病病，而而腫瘤瘤的惡惡化也也是細細胞遷遷移異異常激激活的的結果果。細細胞運運動性性是細細胞生生物學學領域域中的的一個個重要要的基基礎性性理論論問題題。主要科科學問問題：：細胞運運動相相關過過程的的分子子機理理；細細胞運運動的的信號號調控控機制制；驅驅動蛋蛋白功功能和和特異異性調調節；；微管管和微微絲系系統的的動態態性調調節和和功能能協調調機制制；細細胞運運動與與胚胎胎發育育、器器官形形成和和疾病病發生生的關關系等等。6.膜系統統及物質跨跨膜運輸細胞作為生生命活動的的基本單元元，不斷地地與外界進進行物資交交換。細胞胞內的物質質運輸和與與外界物質質交換是生生命的基本本現象，它它直接影響響到細胞的的增殖和分分化。胞內內運輸涉及及內膜系統統的動態變變化、囊泡泡運輸、胞胞吞和胞吐吐等重要過過程。這些些過程不僅僅為普通細細胞所必須須，在神經經和腺體細細胞中尤為為重要。因因此，膜系系統和物質質跨膜運輸輸一直是細細胞生物學學研究的中中心問題之之一。主要科學問問題：囊泡運輸輸、胞吞和和胞吐的分分子機制和和調控，以以及與信號號轉導的相相互影響；；核膜內外外物質交流流機制；細細胞周期中中內膜系統統的動態變變化等。7.干細細胞特性與與定向分化化干細胞具有有在體外大大量增殖和和分化為多多種細胞的的潛能，是是研究細胞胞生物學基基礎科學問問題如自我我更新、定定向分化和和細胞可塑塑性的理想想模型，也也可以為疾疾病治療和和組織器官官重建提供供可能。目目前對調控控干細胞增增殖和分化化機制的認認識還十分分有限。主要科學問問題：干細胞增殖殖和分化的的分子調控控機制；體體細胞核基基因組重編編程的機理理以及重編編程分子的的鑒定；線線粒體基因因組在體細細胞核基因因組重編程程中的作用用；疾病相相關的干細細胞如腫瘤瘤干細胞等等的研究。。8.免疫應答和和免疫耐受受的細胞和和分子機制制免疫應答機機制與調節節始終是免免疫學的關關鍵基礎問問題。迄今今包括淋巴巴細胞識別別抗原后的的活化、抗抗原信息處處理、加工工、整合、、提呈和轉轉導，效應應產生及免免疫自穩的的形成，共共刺激信號號分子及其其信號調節節網絡，抗抗原提呈細細胞的作用用等重要過過程和環節節的調控機機制等基礎礎免疫學問問題仍有許許多深入研研究的空間間，所以應應該繼續鼓鼓勵具有概概念、理論論和方法創創新的相關關命題研究究，豐富對對免疫學基基本理論的的認識。天然免疫系系統不僅介介導機體對對病原生物物的反應，，而且為機機體獲得性性免疫應答答的啟動提提供信號。。目前對天天然－獲得得性免疫應應答的相互互聯系迄今今了解還很很少，因此此深入了解解天然免疫疫系統如何何啟動并調調節獲得性性免疫應答答已成為目目前免疫學學前沿領域域之一。免疫耐受是是另一個目目前值得重重點關注的的研究領域域。在深入入研究免疫疫耐受誘導導及調節和和消除的分分子機理的的基礎上，，結合基于于免疫耐受受機制的臨臨床治療手手段，為包包含免疫性性疾病、過過敏性疾病病、腫瘤、、器官移植植排斥等提提供新的干干預途徑和和方法，并并為疫苗設設計提供重重要的分子子信息。主要科學問問題：天然免疫與與獲得性免免疫應答的的相互聯系系和相互作作用；免疫疫耐受誘導導和消除的的分子機理理及其臨床床應用評價價等。9．精神、心心理和行為為的神經生生物學基礎礎人與動物的的行為均受受遺傳和社社會兩方面面制約。行行為學的研研究內容包包括本能(如求偶、生生育、捕食食和自我防防御等)，后天獲得得的技能(如學習和記記憶等)，以及病理理性改變（（如精神與與心理障礙礙等)。行為受神神經系統控控制。研研究遺傳因因素和生存存環境對神神經系統形形成與改變變的調控，，及其對精精神、心理理和行為的的影響，將將不僅促進進腦高級功功能的神經經生物學基基礎研究，，而且還能能為增進精精神與心理理健康提供供理論基礎礎。主要科學問問題：行為的發生生、發展和和演化規律律；利用模模式動物和和人類遺傳傳性精神與與心理障礙礙疾病資源源，鑒定和和研究與行行為相關的的功能和致致病基因及及作用機理理；生存環環境對神經經系統發育育、功能性性修飾和病病理性改變變的影響，，及其與行行為形成和和改變的相相關性；探探尋治療精精神與心理理障礙的新新策略和新新方法。10．極端條件件下的生命命及其適應應機制在地球上，，存在著形形式多樣的的極端自然然環境，例例如：熱泉泉、深海、、海底熱溢溢口、深部部地下、高高寒雪線地地區、南極極、鹽堿湖湖、高輻射射區域等。。生活在極極端自然環環境中的生生物蘊涵著著生命進化化歷程的豐豐富信息，，代表著生生命對于環環境的極限限適應能力力，推動著著地球上的的物質循環環，是生物物遺傳和代代謝多樣性性的寶藏。。開展極端端生物的研研究對于揭揭示生命的的起源及演演化規律，，認識生命命與環境的的相互作用用，促進極極端生物資資源在生物物技術等方方面的應用用具有重要要意義。主要科學問問題：生命對于極極端自然環環境的適應應機制；極極端生物的的代謝特點點及特殊代代謝產物；；典型極端端自然環境境中的生物物物種結構構、基因構構成、協同同適應機制制及與環境境的相互作作用?？臻g微重力力環境下的的生物響應應機制。11.系統發育重重建與分子子進化進化是生命命科學的基基本問題之之一，沒有有進化論的的指導，生生物學一切切問題都難難以解釋。。20世紀進化研研究取得了了顯著進展展，也帶動動和促進了了相關領域域的發展。。基因組研研究的突破破性進展為為進化研究究創造了難難得的機遇遇。近年來來我國在進進化生物學學領域取得得了驕人成成績，如能能抓住這一一機遇，充充分利用我我國豐富的的生物種類類和多樣的的環境條件件這一優勢勢，將會取取得為世人人矚目的成成績。進化化研究涉及及的問題非非常廣泛，，在有限的的時間內只只能根據我我國的特色色和優勢集集中一些科科學問題進進行探索。。主要科學問問題：結合DNA序列、形態態和化石證證據，重建建生命之樹樹（系統發發育）；基基因與基因因組進化；；進化發育育式樣的多多樣性；適適應性輻射射和物種形形成的分子子機制等。。12，物種多樣性性與生態系系統功能的的關系生態系統功功能是指生生態系統執執行其基本本生態系統統過程的能能力，包括括水分的流流動和儲存存、生物生生產力、生生物地球化化學循環和和生物多樣樣性的維持持等。生物物多樣性變變化對生態態系統功能能過程的影影響在于：：改變對水水分、養分分和光能的的利用效率率；影響群群落內食物物關系(營養結構)；影響干擾擾發生的頻頻率、程度度和范圍。。生物多樣樣性是控制制生態系統統穩定性、、生產力、、養分動態態和外來種種侵入的重重要因素之之一。我國國是世界上上物種多樣樣性資源最最為豐富的的國家之一一，同時，，由于長期期以來人類類活動的強強烈干擾和和資源的不不合理利用用，物種多多樣性維持持受到了極極大的威脅脅，生態系系統功能顯顯著降低。。因此，開開展物種多多樣性與生生態系統功功能關系的的研究具有有重要的理理論和實踐踐意義。主要科學問題題：物種多樣性的的形成、功能能和維持機制制；生態系統統內物種間相相互作用的方方式與機制；；物種多樣性性與生態系統統穩定性和演演變的關系；；物種多樣性性與外來種侵侵入的關系與與機制；物種種喪失（剔除除）對生態系系統功能的影影響與機制等等。13.我國重要資源源生物的收集集、評價及保保護（存）我國地域遼闊闊，生態環境境多樣，生物物種類豐富。。許多野生植植物、動物可可以作為糧食食、蔬菜、花花卉、草坪草草、畜禽、藥藥物等的種質質來源，它們們不僅是常規規育種的材料料，而且蘊涵涵有特殊的基基因資源（如如：抗病、抗抗旱等）；微微生物、包括括占總數99%以上的未培養養微生物是生生物技術賴以以發展的重要要資源。我國國在生物資源源收集、評價價和利用方面面有一定積累累，但由于基基礎研究滯后后，導致了資資源保護和利利用遠遠落后后于經濟發展展的需要，而而大量資源由由于沒有得到到有效保護和和利用，流失失和滅絕現象象嚴重。系統統收集、保存存重要資源生生物，深入研研究其遺傳及及代謝特點，，對于保護和和利用我國豐豐富的遺傳資資源、推動我我國種植業、、養殖業和生生物技術產業業的可持續發發展具有重要要意義和緊迫迫性。主要科學問題題：我國重要野生生動植物和微微生物及其基基因資源的調調查和收集；；重要資源動動、植生物的的遺傳學評價價以及繁殖和和保護策略；；重要資源生生物代謝功能能及產物的研研究；重要性性狀基因的鑒鑒定和克隆。。14.農業資源高效效利用我國人口已超超過13億，農業資源源相對短缺，，包括耕地資資源、水資源源、光資源和和土壤重要營營養元素不足足已成為我國國農業可持續續發展的重要要限制因素。。如何提高以以上資源的利利用效率以緩緩解農業資源源的供需矛盾盾和可能出現現的對農業生生態環境的影影響，是保障障我國糧食安安全、經濟安安全、生態安安全和可持續續發展的重大大科技需求，，也是我國建建設小康社會會的重要保障障。主要科學問題題：重要農作物區區域化、集約約化化栽培的的基礎研究；；農作物對光光能、水分和和養分高效利利用的生理和和遺傳機理；；高效、節能能和環境友好好型設施農業業的基礎研究究；農業生物物資源的高效效利用。15，農作物、林木木生物災害預預防與可持續續控制農作物和林木木的病、蟲、、草、鼠等一一直是農林生生產中的重要要限制因素。。近年來，農農林生物災害害在以驚人的的速度發展，，農業生產結結構調整、品品種更迭及氣氣候變遷以及及天然林破壞壞和退化、人人工林的物種種結構簡單和和基因窄化等等為生物災害害的大發生創創造了條件，，也使病、蟲蟲、草、鼠等等有害生物的的發生和發展展規律不斷變變化。外來生生物入侵所造造成的威脅也也愈加嚴重，，由此也產生生了新的生態態和經濟安全全問題。加強強農作物、林林木生物災害害預防與控制制的基礎研究究，已經成為為保證農林業業持續穩定發發展所迫切需需要解決的重重大科學問題題。主要科學問題題：重要生物災害害的成災原因因及危害機理理；主要有害害生物種群的的可持續控制制；農作物和和林木抗性資資源發掘和種種質創新；入入侵有害生物物的檢疫、監監測和預警系系統研制等。。16.重要動物疫病病的病原學及及致病機制近年來，豬瘟瘟、雞新城疫疫、對蝦白斑斑綜合癥等一一些常發的重重大畜禽傳染染病尚未得到到根本控制，，病原的耐藥藥性越來越復復雜和嚴重，，而高致病性性禽流感等烈烈性傳染病還還在不斷出現現（甚至有時時對人類也構構成了威脅）），每年造成成的經濟損失失十分巨大。。有關動物重重要病原（包包括病毒、細細菌和寄生蟲蟲）的基礎研研究滯后，導導致防控技術術水平與發達達國家相比差差距較大。為為了能有效控控制畜禽的重重要疫病，應應盡快開展相相關的基礎研研究工作。主要科學問題題：重要動物病毒毒病的發病機機制、病毒變變異－致病性性和抗原性三三者間的關系系；病毒與宿宿主相互作用用的分子機制制；病毒克服服機體免疫屏屏障，形成持持續感染、免免疫耐受和免免疫逃逸的機機制；人畜共共患病病原在在不同宿主體體內的感染途途徑、靶細胞胞上的受體特特點以及影響響病原組織嗜嗜性的關鍵分分子位點；重重要動物疫病病的病原生態態學等。17，重要水生生物物優化養殖的關鍵基礎為了合理利用用我國的水產產資源和可持持續地發展生生態養殖，一一方面要加強強對我國特有有、名貴、有有重要經濟價價值水生生物物的繁殖生物物學研究；另另一方面應加加強水生生物物對棲息地環環境變化的相相應機理和對對重要環境脅脅迫因素的耐耐受能力和耐耐受機理方面面的研究工作作。主要科學問題題：水生生物體對對環境脅迫反反應的細胞和和分子基礎；；脅迫信號在在體內傳遞的的方式及后續續反應；耐受受性的產生機機理；重要名名貴經濟水生生生物的繁殖殖生物學等。。18，食品安安全的重要基基礎研究食品安全與人人民健康密切切相關。食品品生產過程中中農藥、獸藥藥殘留、化肥肥過量施用及及食品加工過過程中濫用添添加劑等問題題，都可能對對食品安全和和人類健康造造成危害，還還影響到我國國農產品的國國際競爭力。。開展食品安安全相關的重重要基礎研究究，是國民經經濟和社會發發展的重大需需求，具有重重要的科學意意義和應用前前景。主要科學問題題：農用化學物質質（農藥、獸獸藥、化肥等等）在生物體體內代謝機理理及其對農畜畜產品營養品品質形成的影影響；農業化化學物質殘留留物高通量、、原位、快速速、靈敏的檢檢測方法研究究；食品中殘殘留化學物質質、食品添加加劑、天然毒毒素的生物安安全評估體系系；轉基因食食品對人類長長期和潛在影影響的評價；；農用化學物物質殘留對人人體健康和環環境影響效應應評價；食品品加工貯運過過程中產生的的生物性、化化學性有毒有有害物質的檢檢測技術方法法；農業生態態系統的污染染特別是土壤壤污染對食品品安全的影響響等。19，重要傳染病病病原體的病原原學及其與宿宿主相互作用用病原體和宿主主相互作用是是決定感染、、疾病轉歸及及傳播流行的的關鍵。近年年來面對我國國一些重要傳傳染病的流行行和發病特點點發生了變化化，以及某些些動物源性疾疾病病原體可可能越過種的的屏障傳至人人體，進而可可能形成人間間傳播的潛在在威脅等新的的挑戰，迫切切需要我們進進一步在宏觀觀（群體）和和微觀層面深深入開展與感感染發生、臨臨床疾病的發發生發展和傳傳播流行密切切相關的病原原體遺傳特性性及其變異規規律、與宿主主相互作用的的細胞和分子子生物學基礎礎研究，這將將對我國傳染染病控制的理理論和實踐的的發展產生根根本的影響。。研究重點應應置于我國發發病率高或近近年重新抬頭頭的重要傳染染病（如肝炎炎、結核和血血吸蟲病等））和具有重大大潛在威脅的的新發傳染病病。主要科學問題題：病原體或其特特定基因型、、重組體與宿宿主相互作用用的細胞和分分子基礎；病病原體基因（（基因型）及及重組體在人人群中的分布布特點；特定定基因（基因因型）與臨床床病譜的關系系及與抗病原原治療關系；；病原體基因因（基因型））與宿主免疫疫應答、遺傳傳學特征之間間的關系以及及抗感染免疫疫應答及調節節與疾病轉歸歸和傳播流行行的關系等。。20．惡性腫瘤和和心腦血管病病等重大疾病病發生發展機機理多因素多基因因參與形成的的復雜性狀疾疾病，特別是是惡性腫瘤、、心腦血管疾疾病等嚴重威威脅著人民的的生命和健康康，已成為全全世界重要的的醫學目標之之一。無疑，，結合我國的的實際情況，，研究我國高高發和死亡率率高的惡性腫腫瘤、心腦血血管病等重大大疾病的發生生發展機理及及防治策略是是極為重要和和迫切的。主要科學問題題：惡性腫瘤、心心腦血管病等等重大疾病的的發生發展及及轉歸的多因因素整合分析析；疾病發生生發展不同階階段的分子分分型與標志物物篩選；疾病病發生的遺傳傳背景、分子子發病學和分分子病理學；；神經、內分分泌和免疫調調節與疾病發發生的關系等等。21.創新藥物的關關鍵基礎創新藥物基礎礎研究包括藥藥物的發現、、藥物構效關關系、藥物輸輸運系統、藥藥效的評價等等方面。其中中藥物的發現現是基礎，而而藥物新靶標標的發現和確確證將是新藥藥發現的重要要源頭和關鍵鍵。人類利用用藥物對疾病病治療所涉及及的藥物靶標標還不到500個，主要是受受體酶類、各各種離子通道道和核受體等等，只占理論論存在靶標數數的10％左右。因此此，充分利用用人類基因組組計劃提供的的基因信息，，在這一領域域取得進展和和突破是有可可能的。主要科學問題題：基于基因組信信息和其它原原理的藥物作作用新靶標的的發現；藥物物新靶標的評評價；藥物新新靶標的確認認；藥物新靶靶標與藥物作作用機制及與與其功能活性性的關系等22，營養、代謝與與相關疾病發發病的機制我國目前面臨臨著營養缺乏乏與營養過度度的雙重挑戰戰，即在農村村和邊遠地區區人群面臨營營養缺乏的同同時，慢性非非傳染性疾病病患病率迅速速上升。這些些慢性非傳染染性疾病（如如：代謝綜合合征，包括肥肥胖、高血壓壓、糖尿病、、血脂異常等等），一方面面與遺傳因素素有關，另一一方面多與不不適當的營養養素攝入有關關，所以也稱稱為營養相關關性疾病。上上述疾病嚴重重威脅人類健健康，從根本本上防治這些些營養相關疾疾病，需要對對發病機制進進行深入了解解。主要科學問題題：構建我國不同同種族人群營營養相關基因因表達數據庫庫；尋找與人人體營養素需需要量相關的的分子標記物物，根據個體體的營養素需需求和差異指指導個體的營營養與膳食；；具有健康促促進作用的植植物化學物篩篩選及其預防防營養相關疾疾病的分子機機制；體重超超重及肥胖、、糖尿病、高高血壓等營養養相關疾病的的分子營養學學機制等。23.衰老相關疾病病的發生與轉轉歸機理人口老齡化已已成為全球性性問題，我國國也將步入老老齡化社會。。由于人口老老齡化所帶來來的一系列健健康和醫學問問題，特別是是伴隨衰老而而至的退行性性疾病，嚴重重影響人口質質量和生活質質量，已引起起各國政府與與公眾的廣泛泛重視?！八ニダ稀笔抢夏昴晖诵行约膊〔〉母矗J認識衰老機理理，可以更好好地解釋衰老老相關疾病的的發生和轉歸歸機理，同時時也為預防老老年退行性疾疾病提供重要要的理論指導導。主要科學問題題：衰老的細胞、、分子和遺傳傳基礎；環境境因素對衰老老進程的影響響；老年腦衰衰退及其相關關疾病（如老老年性癡呆，，帕金森氏病病、老年性精精神神經病等等）發生機理理及預防策略略；老年性運運動系統和免免疫系統疾病病的發生機理理及預防策略略等。24.中醫藥關鍵基基礎理論建立于臨床實實踐和古代哲哲學思想上的的中醫基礎理理論強調機體體五臟六腑的的協調統一，，重視疾病發發生發展過程程中內因對外外來致病因素素的反應以及及臟腑功能的的相互制約，，體現了以““關系本體論論”的辨證思思維方法來思思考和認識疾疾病的特點。。以往的研究究實踐表明，，以還原論思思想為基礎的的實驗科學雖雖然解釋了中中醫基礎理論論的一些現象象和規律，但但對于基于““關系本體論論”中醫基礎礎理論的科學學解釋具有很很大的局限性性。追隨生物物學理論和方方法論變革的的趨勢，即從從局部觀向整整體觀拓展，，從線性思維維走向整體思思維，從注重重分析轉變為為分析與綜合合相結合，中中醫基礎理論論研究需探索索運用復雜思思維與方法，，充分采用現現代生命科學學中整體性研研究方法和相相應的研究技技術開展對中中醫藏象、病病機和方劑配配伍等研究，，揭示中醫藥藥調控理論的的生物學基礎礎，推進中醫醫現代化的進進程。中藥現代化化是中醫現現代化的重重要組成部部分，也是是可期待的的產生突破破的科學領領域。復方方是基于方方劑配伍理理論的中醫醫臨床投藥藥形式。當當前值得重重點關注的的是中藥體體內過程的的研究，它它對于闡明明中藥的作作用機理，，指導臨床床合理用藥藥至關重要要。在實踐踐上要鼓勵勵采用現代代分析技術術研究中藥藥復雜體系系的體內過過程，解釋釋中藥及其其復方體內內藥效物質質及作用環環節或組效效靶點（位位）效應，，以及藥代代與毒代動動力學規律律等。主要科學問問題：中醫藥調控控理論的生生物學基礎礎；基于中中醫藏象、、病機和方方劑配伍等等基礎理論論的整合研研究途徑和和方法；穴穴位與靶器器官的相互互關系和聯聯系機制；；中藥及其其復方體內內過程、作作用環節、、組效靶位位效應，以以及中藥復復雜體系在在體內藥代代與毒代動動力學規律律等。25．生命命科學研究究中的新概概念、新方方法和新技技術我國生命科科學自主創創新研究的的瓶頸問題題之一是原原創性概念念、方法