“十一五”學科發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先發(fā)展領域模板課件

“十一五”學科發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先發(fā)展領域

國家自然科學基金委員會生命科學部1感謝你的觀看2019年5月9日“十一五”學科發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先發(fā)展領域國家自然科學基金委員會目錄制定學科發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先資助領域的目的生命科學發(fā)展現狀、特點、趨勢和前沿我國的研究現狀和取得的重要進展“十一五”發(fā)展戰(zhàn)略構想制定學科發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先資助領域的原則優(yōu)先資助領域2感謝你的觀看2019年5月9日目錄制定學科發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先資助領域的目的2感一、制定學科發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先資助領域的目的

把握生命科學的發(fā)展趨勢，分析我國的特點、優(yōu)勢和需求，支持基礎研究，促進源頭創(chuàng)新，遴選未來5年我國生命科學的重點資助領域，引領我國生命科學的發(fā)展，力爭使更多的研究進入世界科學研究的主流并在某些重要方面有所突破，造就一批具有國際競爭力的科研隊伍。3感謝你的觀看2019年5月9日一、制定學科發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先資助領域的目的二、生命科學發(fā)展現狀、特點、趨勢和前沿

生命科學與生物技術無疑已成為世界科技發(fā)展最為迅速的領域之一，取得了一系列突破性進展?？傮w看來，分子生物學、生物化學、細胞生物學、發(fā)育生物學、遺傳學等將繼續(xù)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，生物學研究變得更加趨于系統(tǒng)化、規(guī)?；蛿底只?，形成了以功能基因組學和蛋白質組學為方向、以多學科交叉為基礎、分析與綜合并重、微觀與宏觀相結合的研究體系。探討生命的本質和起源，即遺傳、發(fā)育和進化的分子機理，以及闡明智能活動，將是生物學基礎研究的發(fā)展趨勢?；蚪M學、蛋白質組學、分子影像學、神經科學和生物信息學將是未來國際競爭的焦點。4感謝你的觀看2019年5月9日二、生命科學發(fā)展現狀、特點、趨勢和前沿

(1)人類基因組計劃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，其它模式生物的基因組作圖和測序也陸續(xù)完成。對基因和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。生命科學進展突出表現在：5感謝你的觀看2019年5月9日(1)人類基因組計劃的完成催生了一批相關研究領域

(2)生物信息學的形成及其迅速發(fā)展。生物信息學是基于人類基因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：人類基因組信息結構復雜性；序列特別是非編碼區(qū)信息分析；基因組結構與遺傳語言；大規(guī)?；虮磉_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(fā)展形成了系統(tǒng)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(tài)系統(tǒng)的不同層次上生物信息的整合和定量化。系統(tǒng)生物學將成為今后生物學研究的重要方向。6感謝你的觀看2019年5月9日(2)生物信息學的形成及其迅速發(fā)展。生物信息學是

(3)發(fā)育生物學研究不斷深入。發(fā)育生物學一直是生命科學中的前沿學科，目前的熱點研究領域是：以模式生物如小鼠、斑馬魚、爪蟾、海膽、果蠅、線蟲、擬南芥、水稻等為對象，發(fā)現新的與發(fā)育相關基因，闡明它們的時空表達譜、調控機理以及對細胞行為和組織器官形成與分化的影響，從分子和細胞水平闡述一些重要發(fā)育途徑如胚胎誘導作用、胚層的形成和分化、組織器官發(fā)育、配子發(fā)育和細胞極性運動等的調控機理。

7感謝你的觀看2019年5月9日(3)發(fā)育生物學研究不斷深入。發(fā)育生物學一直是生

(4)干細胞研究的快速發(fā)展。干細胞具有在體外大量增殖和分化為多種細胞的潛能，是研究細胞生物學基礎科學問題的理想模型，也可以為難治性疾病提供細胞來源。早期胚胎或胎兒組織來源的全能干細胞具有無限擴增和分化為多種類細胞的能力。成體組織來源的多能干細胞也具有難以預料的分化潛能。目前，這些令人興奮的發(fā)現正在轉化為對調控干細胞自我更新、分化和干細胞可塑性因子的認識，以及對成體干細胞和胚胎干細胞之間差別的了解，從而實現干細胞體外擴增和定向分化。研究干細胞移植入體內后的生長、遷移、分化功能，將為干細胞早日應用于人類疾病治療提供物質基礎。

8感謝你的觀看2019年5月9日(4)干細胞研究的快速發(fā)展。干細胞具有在體外大

(5)小分子RNA的發(fā)現和對其功能的認識。小分子RNA是近10年來分子生物學領域最突出的發(fā)現之一。小分子RNA存在的廣泛性和多樣性，提示小分子RNA可能有廣泛的生物功能。在高級真核生物體內它對基因表達的調控作用可能和轉錄因子一樣重要，可能是調控基因表達的一種方式。目前對具有調節(jié)功能的非編碼RNA分子的結構特征、調控方式以及生物學功能還知之甚少，對它們參與生物學過程的方式和分子機理的認識也剛開始。因此，利用實驗生物學和生物信息學相結合的方法，系統(tǒng)地對各種模型和模式生物中的具有調節(jié)功能的非編碼RNA進行鑒定和功能研究，將對闡明生命活動的調控機理具有重要的意義。9感謝你的觀看2019年5月9日(5)小分子RNA的發(fā)現和對其功能的認識。小分子

(6)功能影像技術促進了腦科學和認知科學的發(fā)展。借助于近年來發(fā)展的各種具有高空間和時間分辨率腦成像技術，大腦各種認知功能神經機制的研究迅速發(fā)展。認知神經科學家們從單個神經元、腦組織以及行為等多個層次，對知覺、記憶、注意、語言、情緒、意識以及復雜社會認知功能開展了系統(tǒng)研究，對大腦認知功能的神經機制的理解有了重要進展，并且建立了認知的計算模型。這些研究成果也對理解各種心理和精神疾病的神經基礎提供了科學依據。10感謝你的觀看2019年5月9日(6)功能影像技術促進了腦科學和認知科學的發(fā)展。

(7)全球變化、生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展成為宏觀生物學研究的熱點和前沿問題。全球變化驅動因素的分析正在由單因素和單站點向多因素和區(qū)域性集成的方向發(fā)展，反映主導因素變異作用的一系列研究站點的完善和由這些站點構成陸地樣帶的研究備受關注。生物多樣性的研究更加重視其功能，重視遺傳、物種和生境多樣性格局的自然變化和對人為干擾的反應，注重稀有和瀕危物種的保護、恢復、發(fā)展和全球變化對生物多樣性影響的機制和過程。發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)的理論和技術，揭示受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復和重建機制已成為生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的重要研究內容。11感謝你的觀看2019年5月9日(7)全球變化、生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展成生命科學基礎研究已成為農業(yè)科技創(chuàng)新的源頭動力。利用生物技術可以對生物遺傳信息進行實驗室操作，實現了基因在動物、植物、微生物間的轉移和重組，動植物育種進入一個嶄新的時期。一些農業(yè)生物（如水稻、家蠶、雞等）全基因組序列測定的完成又促進了本世紀初“農業(yè)生物功能基因組”研究的全面開展。農業(yè)基礎科學研究在某些方面進入“分子農業(yè)時代”，未來5至10年（或20年）間，圍繞“重要農業(yè)生物（植物、動物、微生物）農藝、生產、品質等重要性狀的遺傳、生長發(fā)育分子調控機理”的研究將全面展開，并將對農業(yè)發(fā)展產生重要影響。另外，向資源節(jié)約和高效方向發(fā)展，保證農產品（食品）的質量和安全也將是農業(yè)基礎研究的重要方向。12感謝你的觀看2019年5月9日生命科學基礎研究已成為農業(yè)科技創(chuàng)新的

人類健康基礎研究是生命科學研究的一個重要方面。當今的醫(yī)學基礎研究已經發(fā)展到“整體闡明”時代，進入了整合醫(yī)學（integratedmedicine）新時期。整合醫(yī)學的特征：一是以遺傳背景為切入點，研究環(huán)境因素與基因組互作所產生的醫(yī)學效應，這部分構成基因組醫(yī)學的主要研究方向；二是從外部環(huán)境因素入手，研究其與群體、個體、器官、組織、細胞和分子的交互作用所產生的醫(yī)學效應，這部分構成現代預防醫(yī)學基礎研究的主旋律；三是從內部環(huán)境因素入手，研究機體自穩(wěn)體系、外部環(huán)境、遺傳因素間的互作關系及其產生的醫(yī)學效應，這一部分構成現代基礎醫(yī)學的主要研究內容；四是建立和提出以機制為依據的創(chuàng)新藥物的研制體系和疾病診斷、治療和預防的新策略、新途徑和新方法；五是結合中醫(yī)藥的特點，進行中醫(yī)藥學及中西醫(yī)藥學的整合研究，促進中醫(yī)藥現代化。13感謝你的觀看2019年5月9日人類健康基礎研究是生命科學研究的一生物科學的蓬勃發(fā)展離不開與眾多非生命學科的交叉和滲透。上世紀后半葉，生物科學的很多重要的里程碑式的成果都離不開物理學、化學等學科的直接貢獻,如：X射線晶體衍射對DNA雙螺旋結構的確定、各種先進設備用于精確和高通量的基因測序、數學和計算機技術對基因組測序的整合和分析等極大地推動了分子生物學的發(fā)展。過去十年來，學科交叉逐步形成了一些具有重要科學意義和應用前景的研究領域，具有代表性的有生物信息學、組織工程學、分子影像學、認知科學等。多學科、多層次揭示生物大分子相互作用原理及規(guī)律成為生命科學重要的研究前沿。14感謝你的觀看2019年5月9日生物科學的蓬勃發(fā)展離不開與眾多非生命三、我國的研究現狀和取得的重要進展

隨著國家對基礎研究的重視和科研投入的不斷增長，我國科技人員在生命科學的基礎研究方面獲得了明顯的成績。直接表現為我國近幾年科學論文的數量有了很大的提高，代表基礎研究水平的SCI文章數量已上升到世界第六位。在較短的時間內縮短了與國際先進水平的差距。在基礎生物學方面，中國科學家承擔了人類基因組1％的測序，完成了國際HapMap計劃中單倍型作圖10％的任務和21號與3號染色體SNP作圖計劃。在家蠶、家禽和水稻的基因組測序和功能基因組等研究方面獲得了一些國際領先或先進的研究成果，發(fā)表了水稻基因組的框架序列，并在世界率先繪制完成了家蠶基因組“框架圖”。在結構生物學領域，成功地解析了多個蛋白質及其復合物的15感謝你的觀看2019年5月9日三、我國的研究現狀和取得的重要進展的三維結構，其中包括一批與重大疾病和重要生理功能相關的蛋白質的三維結構，這些三維結構的解析為闡明其分子作用機理或創(chuàng)新藥物設計與篩選提供了重要依據。我國科學家還積極參與重要微生物基因組的測序工作，迄今已完成了鉤端螺旋體等6個微生物的全基因組測序?！叭尽保ā吨袊参镏尽贰ⅰ吨袊鴦游镏尽?、《中國孢子植物志》）編研工作進展順利；《中國植物志》（中文版）已經完成，成為目前世界上最大的植物志。我國古生物學的一系列重大發(fā)現，如澄江動物化石群，甕安動物化石群，遼寧鳥類化石以及遼寧古果等引起國際關注。在中國植物區(qū)系的起源、發(fā)展和進化以及家養(yǎng)動物起源、進化與遺傳多樣性方面也獲得了一系列重要成果。中國不僅是四大國際研究計劃（世界氣候研究計劃（WCRP）；國際地圈——生物圈計劃（IGBP）；全球環(huán)境變化的人文因素16感謝你的觀看2019年5月9日的三維結構，其中包括一批與重大疾病和重要生理功能相（IHDP）;國際生物多樣性計劃（DIVERSITAS））的參加國，還是IGBP的發(fā)起國之一，在全球變化、生物多樣性的國際合作研究中發(fā)揮著重要的作用。近年來，我國科學家在國際頂級學術期刊如《Cell》、《Nature》、《Science》等以及權威性專業(yè)期刊的發(fā)文量明顯增多，標志著我國基礎研究快速發(fā)展，研究水平不斷提高。在醫(yī)學和農學等國家需求領域，中國科學家也取得了一些令世人矚目的研究成果。在農學領域，進一步深化了對雜種優(yōu)勢機理的認識，找到了顯性、超顯性、上位性都可成為雜種優(yōu)勢形成的遺傳組分以及可在同一遺傳體系中共存現象的分子證據，提出了“上位性是雜種優(yōu)勢的主要遺傳基礎”的學術觀點。利用分子標記技術，在一些重要農作物中成功定位和標記17感謝你的觀看2019年5月9日（IHDP）;國際生物多樣性計劃（DIVERSITA了多個功能基因位點，獲得了一些具有自主知識產權的作物重要農藝性狀相關的功能基因，如調控水稻分蘗的關鍵基因，影響水稻機械強度基因，磷誘導根系發(fā)生相關基因，水稻磷饑餓信號專一誘導表達標記基因、植物磷高效利用相關的轉錄因子、影響太湖豬高繁殖力的主效基因等。通過有效的突變體遺傳分析和信號傳導途徑研究，深化了對植物抗逆機制的認識。在國際上首先獲得生長速度較快的轉基因魚，在魚類異種細胞核移植與核質關系的分析、兩棲類卵球成熟和單性發(fā)育等方面獲得了具有重要國際影響的成果。利用細胞核移植和體細胞克隆成功地獲得了克隆牛、克隆羊和克隆豬等。

18感謝你的觀看2019年5月9日了多個功能基因位點，獲得了一些具有自主知識產權的作物我國有豐富的野生植物和畜禽種質資源，經過數十年的搜集、整理和分析，已經完成了對一批優(yōu)良種質資源的評價及鑒定，為進一步利用這些資源奠定了基礎。應該說，我國農業(yè)科學基礎研究正面臨非常好的發(fā)展機遇。在醫(yī)學領域，我國科學家主持了肝臟蛋白質組國際合作項目，該項目將為醫(yī)學研究提供重要的信息平臺，在國際上具有較大的影響。在心腦血管病，惡性腫瘤，內分泌與代謝性疾病，精神與神經性疾病和遺傳病的研究中建立了重要的遺傳資源庫、信息數據庫和高通量技術平臺，克隆和鑒定出若干單基因病和多基因復雜性疾病的致病基因或易感基因。在腫瘤治療上，以早幼粒白血病為模型，采用了全反式維甲酸和19感謝你的觀看2019年5月9日我國有豐富的野生植物和畜禽種質資源，三氧化二砷聯合用藥，大大提高了無瘤生存率，使之成為少數可以治愈的腫瘤，促進了化學基因組學的發(fā)展，也促進了以機制作為設計的和篩選靶向藥物與先導化合物的新藥研發(fā)。在精神分裂癥為代表的復雜性疾病發(fā)生機理的系統(tǒng)、整合分析中，初步建立起多元聯合分析體系，取得了一系列有價值的成果。另外，我國在血吸蟲和多種病原體基因組測序、功能研究、藥物及疫苗研究方面也取得顯著成果。乙肝疫苗等在預防和控制我國高發(fā)傳染病中發(fā)揮了重要作用?；蚬こ趟幬?、疫苗以及檢測診斷試劑盒等已步入產業(yè)化軌道。高通量藥物篩選已經步入實用階段。具有我國特色的中藥成份作用機理研究取得了進展，中藥基因組學研究為中藥品種、產地和毒副反應的鑒別和質量標準化提供了可能性。20感謝你的觀看2019年5月9日三氧化二砷聯合用藥，大大提高了無瘤生存率，使之成為少隨著學術交流和合作的日漸加強，交叉研究在我國也獲得了迅速發(fā)展。在生物大分子研究領域，我國已擁有多學科、多層次、多技術平臺的研究隊伍和較好的工作基礎，在細胞膜彈性理論、DNA大分子彈性和生物信息學等領域都做出了突出成績。感覺神經生物學領域發(fā)展迅速，在知覺的基因表達、視覺的腦機制、學習與記憶、腦的發(fā)育及可塑性等方面獲得了有國際影響力的研究成果。分子影像學研究發(fā)展迅速。此外，在學習與記憶的化學基礎研究、微量分析、單細胞單分子分析、高通量分析（包括生物轉化、某些生物過程的化學介入或干擾研究）等方面有了很好的研究積累。21感謝你的觀看2019年5月9日隨著學術交流和合作的日漸加強，交叉

我國雖然在生命科學領域取得了突出成績，但與美、歐、日等發(fā)達國家相比仍有相當大的差距。雖然近年來研究論文數量增長很快，但具有原始創(chuàng)新性的高質量論文較少，在世界生命科學權威學術雜志的文章數量還較少。分析我國生命科學基礎研究現狀，主要差距在于：(1)原創(chuàng)性學術思想少，跟蹤和模仿研究多；（2）基礎研究投入不足；(3)缺乏良好的研究體系和平臺，國際競爭力不強；(4)缺乏處于國際前沿的高素質研究團隊，在國際權威學術雜志上發(fā)表的研究論文還是個別和零星的，并且過分地依靠個別科學家；(5)學科和領域交叉的機制不暢，其中有科研運行體制的問題，也與國家層面的引導有關；(6)數據共享性差，多數研究基本上是各自為陣和從頭開始，造成不必要的重復和浪費；（7）研究技術和手段發(fā)展滯后；（8）項目評審與資助機制有待進一步完善。上述問題應當在“十一五”期間引起重視并予以改進。

22感謝你的觀看2019年5月9日我國雖然在生命科學領域取得了突出成四、“十一五”發(fā)展戰(zhàn)略構想

在未來五年中，生命科學基礎研究要特別注意培植新興領域和學科生長點，優(yōu)先支持具有重大科學意義和價值的基礎研究。充分利用基因組學、蛋白質組學和生物信息學所取得的理論和技術成就，帶動遺傳、發(fā)育、細胞、免疫、神經、進化和生態(tài)學等前沿領域的發(fā)展。注重在基因組學、蛋白組學、分子影像學、神經科學和生物信息學等前沿領域發(fā)展自己的長處和特色，積極參與國際競爭。23感謝你的觀看2019年5月9日四、“十一五”發(fā)展戰(zhàn)略構想在未來五在農學和醫(yī)學領域，要以國家需求為目標開展基礎研究，努力解決涉及食品安全、生態(tài)安全、防病治病和生物產業(yè)發(fā)展的深層次基礎問題。農學基礎研究要圍繞“保證使我國在未來10

20年間逐步成為世界農業(yè)基礎科學創(chuàng)新與農業(yè)高新技術創(chuàng)新研究方面的先進國家”的目標而開展；大力支持以揭示調控重要農業(yè)生物（植物、動物、微生物）農藝、產量、品質、抗病蟲等重要性狀的遺傳、生長發(fā)育分子調控機理為目標的自由探索；進一步推動我國在食品安全，資源高效利用和農業(yè)生態(tài)學方面基礎研究的發(fā)展。24感謝你的觀看2019年5月9日在農學和醫(yī)學領域，要以國家需求為目標醫(yī)學基礎研究要充分發(fā)掘和利用我國豐富的醫(yī)學資源（包括各種疾病家系和病例、隔離人群、天然藥物資源、病原微生物和復雜的自然環(huán)境等），以重大疾病的發(fā)生、發(fā)展機理與防治為主線，開展相關的基礎醫(yī)學、預防醫(yī)學、臨床醫(yī)學基礎和藥學的前沿研究。從不同層次（分子、細胞、組織器官、個體、群體乃至生態(tài)和生物圈）上揭示疾病成因和機理，逐漸將臨床醫(yī)學、基礎醫(yī)學、預防醫(yī)學和藥學研究加以整合，實現由疾病治療向治療與預防相結合的研究過渡，由結構研究向結構與功能相結合過渡，更加注重功能表現與調控機制的研究，重視對正常生理狀態(tài)的維持和調節(jié)機理的認識，大力發(fā)展具有中國特色的中醫(yī)藥學。

25感謝你的觀看2019年5月9日醫(yī)學基礎研究要充分發(fā)掘和利用我國豐要大力提倡和鼓勵學科交叉與合作。針對未來國際上科技前沿和我國科技及產業(yè)發(fā)展的需求，根據我國的學科交叉現狀，相對集中地資助分子影像學、認知科學與生物大分子相互作用規(guī)律等研究。加強生物組織的功能化定量研究，力爭在感覺神經信息處理及模擬，分子成像的理論和方法等方面取得突破。不斷完善基金管理和資助模式，堅持自由探索和宏觀引導相結合，貫徹科學問題的"雙來源"和基金發(fā)展的“雙驅動”原則，以培養(yǎng)杰出人才、營造創(chuàng)新和開放合作的學術氛圍為宗旨，進一步完善基金管理，加強對優(yōu)秀科學家的連續(xù)和長期資助，培養(yǎng)創(chuàng)新學術團隊，造就一批具有國際競爭力的研究隊伍，進一步提升我國生命科學基礎研究的水平。26感謝你的觀看2019年5月9日要大力提倡和鼓勵學科交叉與合作。針對五、制定學科發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先資助領域的原則

堅持“有所為和有所不為”的原則，關注國際前沿和熱點問題；支持源頭創(chuàng)新和鼓勵具有我國優(yōu)勢和特色的研究領域；支持以解決國民經濟發(fā)展中的重要科學問題為目標的基礎研究；體現基礎研究特點，只規(guī)劃領域，不涉及具體課題，即只規(guī)劃“林區(qū)”，不指定種什么“樹”；以生命科學問題為導向，開展多學科交叉的綜合研究；注重對研究技術和方法創(chuàng)新的支持；將支持項目同培養(yǎng)人才結合起來；重視科學積累；注意與國家其它部門和其它研究項目的分工和銜接。

27感謝你的觀看2019年5月9日五、制定學科發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)先資助領域的原則堅持“有所為和有所六、優(yōu)先資助領域

28感謝你的觀看2019年5月9日六、優(yōu)先資助領域28感謝你的觀看2019年5月9日1.重要組織器官發(fā)育的細胞與分子基礎發(fā)育生物學是當今生命科學中的一門前沿學科，主要利用小鼠、斑馬魚、爪蟾、海膽、果蠅、線蟲、擬南芥、水稻等模式生物研究生物體從精子和卵子的發(fā)生、受精、胚胎發(fā)育、生長，到衰老、死亡的規(guī)律。目前的熱點研究領域是從分子和細胞水平闡述一些重要發(fā)育途徑的調控機理，這些發(fā)育途徑包括胚胎誘導作用、胚層的形成和分化、組織器官發(fā)育、配子發(fā)育和細胞的極性運動等，發(fā)現新的發(fā)育相關基因，闡明它們的時空表達譜、表達調控機理和對細胞行為和組織器官形成與分化的影響。

主要科學問題：發(fā)育過程中基因時空表達的遺傳和表觀遺傳調控機制；機體形成時的格式化（patterning）；組織和器官形成中細胞分化和移動的分子基礎；以動物發(fā)育為模型研究人類重大疾病的發(fā)生發(fā)展機制等。29感謝你的觀看2019年5月9日1.重要組織器官發(fā)育的細胞與分子基礎29感謝你的2.基因和基因組的結構和功能以基因組計劃為先導的大規(guī)模生物基因測序，為人類認識復雜生命現象的本質，揭示生物發(fā)生、發(fā)育、進化及其與環(huán)境的關系提供了重要的信息。如何解讀和注釋基因組測序獲得的海量數據，成為今后的研究重點，也成為世界各國競爭的焦點。目前對基因和基因組的結構和功能研究，形成了結構基因組學、功能基因組學、比較基因組學等新的快速發(fā)展的研究領域。主要科學問題：基因組結構與遺傳語言，其中包括非編碼DNA的鑒定和功能研究；基因組DNA序列元件的鑒定及其生物學功能；基因表達的網絡調控；從比較基因組的角度研究基因起源；研究基因組學的新方法和新技術等。30感謝你的觀看2019年5月9日2.基因和基因組的結構和功能30感謝你的觀看20

3．蛋白質結構－功能關系蛋白質結構－功能關系是細胞生命活動的重要基礎。蛋白質的功能通過其結構、運動和相互作用得以實現。蛋白質三維結構主要包括整體水平的肽鏈折疊方式、原子水平的構象、分子的內在運動性和在不同條件下的結構變化，從而實現蛋白質分子間和亞基間、以及蛋白質與非蛋白質分子之間的相互作用。本領域鼓勵在蛋白質結構和功能及其相互關系等方面開展創(chuàng)新性研究。主要科學問題：蛋白質三維結構與功能的關系；蛋白質分子在不同條件下的運動規(guī)律；蛋白質與其它生物大分子的相互作用；氨基酸序列和三維結構之間的關聯；原子水平蛋白質結構與蛋白質折疊和功能的關系；膜蛋白和糖蛋白的結構及其在細胞生命活動中的功能等。31感謝你的觀看2019年5月9日3．蛋白質結構－功能關系31感謝你的觀看2019年4，

細胞信號轉導的網絡調節(jié)及效應

生命活動離不開信息交流。細胞通過復雜的信號網絡實現增殖、分化、運動、凋亡及其它生理活動并對其進行精細的調節(jié)，以應對復雜的環(huán)境。盡管目前在這一領域已取得一些研究進展，但對生命活動的信息調控機制的認識還遠非完善。由于疾病最終可歸因于信號網絡的失調，其中的很多組分都可成為藥物篩選的靶標，因此相關研究對人類健康也有深遠的影響。主要科學問題：信號網絡新組分的鑒定和功能分析；信號網絡組分間的相互作用及其調節(jié)機制；信號通路間的對話機制及生物學意義；信息整合機制和應答方式的系統(tǒng)整合生物學分析；生理與病理條件下信號傳遞的異同等。32感謝你的觀看2019年5月9日4，細胞信號轉導的網絡調節(jié)及效應32感謝你的觀看5.細胞運動的分子機制

細胞運動是以微管和微絲骨架支撐的重要生命活動，包括細胞遷移、細胞分裂和胞內運輸等，其共同特征是需要驅動蛋白的參與及細胞骨架的動態(tài)協調。在體內，細胞定向遷移需要胞外信號分子的引導，這一過程為胚胎發(fā)育、神經系統(tǒng)形成和免疫系統(tǒng)趨化功能所必須。細胞遷移異常將導致嚴重的疾病，而腫瘤的惡化也是細胞遷移異常激活的結果。細胞運動性是細胞生物學領域中的一個重要的基礎性理論問題。主要科學問題：細胞運動相關過程的分子機理；細胞運動的信號調控機制；驅動蛋白功能和特異性調節(jié)；微管和微絲系統(tǒng)的動態(tài)性調節(jié)和功能協調機制；細胞運動與胚胎發(fā)育、器官形成和疾病發(fā)生的關系等。33感謝你的觀看2019年5月9日5.細胞運動的分子機制33感謝你的觀看2019年56.膜系統(tǒng)及物質跨膜運輸

細胞作為生命活動的基本單元，不斷地與外界進行物資交換。細胞內的物質運輸和與外界物質交換是生命的基本現象，它直接影響到細胞的增殖和分化。胞內運輸涉及內膜系統(tǒng)的動態(tài)變化、囊泡運輸、胞吞和胞吐等重要過程。這些過程不僅為普通細胞所必須，在神經和腺體細胞中尤為重要。因此，膜系統(tǒng)和物質跨膜運輸一直是細胞生物學研究的中心問題之一。主要科學問題：囊泡運輸、胞吞和胞吐的分子機制和調控，以及與信號轉導的相互影響；核膜內外物質交流機制；細胞周期中內膜系統(tǒng)的動態(tài)變化等。

34感謝你的觀看2019年5月9日6.膜系統(tǒng)及物質跨膜運輸34感謝你的觀看20197.干細胞特性與定向分化

干細胞具有在體外大量增殖和分化為多種細胞的潛能，是研究細胞生物學基礎科學問題如自我更新、定向分化和細胞可塑性的理想模型，也可以為疾病治療和組織器官重建提供可能。目前對調控干細胞增殖和分化機制的認識還十分有限。主要科學問題：干細胞增殖和分化的分子調控機制；體細胞核基因組重編程的機理以及重編程分子的鑒定；線粒體基因組在體細胞核基因組重編程中的作用；疾病相關的干細胞如腫瘤干細胞等的研究。35感謝你的觀看2019年5月9日7.干細胞特性與定向分化35感謝你的觀看20198.免疫應答和免疫耐受的細胞和分子機制免疫應答機制與調節(jié)始終是免疫學的關鍵基礎問題。迄今包括淋巴細胞識別抗原后的活化、抗原信息處理、加工、整合、提呈和轉導，效應產生及免疫自穩(wěn)的形成，共刺激信號分子及其信號調節(jié)網絡，抗原提呈細胞的作用等重要過程和環(huán)節(jié)的調控機制等基礎免疫學問題仍有許多深入研究的空間，所以應該繼續(xù)鼓勵具有概念、理論和方法創(chuàng)新的相關命題研究，豐富對免疫學基本理論的認識。天然免疫系統(tǒng)不僅介導機體對病原生物的反應，而且為機體獲得性免疫應答的啟動提供信號。目前對天然－獲得性免疫應答的相互聯系迄今了解還很少，因此深入了解天然免疫系統(tǒng)如何啟動并調節(jié)獲得性免疫應答已成為目前免疫學前沿領域之一。36感謝你的觀看2019年5月9日8.免疫應答和免疫耐受的細胞和分子機制36感謝你免疫耐受是另一個目前值得重點關注的研究領域。在深入研究免疫耐受誘導及調節(jié)和消除的分子機理的基礎上，結合基于免疫耐受機制的臨床治療手段，為包含免疫性疾病、過敏性疾病、腫瘤、器官移植排斥等提供新的干預途徑和方法，并為疫苗設計提供重要的分子信息。主要科學問題：天然免疫與獲得性免疫應答的相互聯系和相互作用；免疫耐受誘導和消除的分子機理及其臨床應用評價等。37感謝你的觀看2019年5月9日免疫耐受是另一個目前值得重點關注的研究領域。9．精神、心理和行為的神經生物學基礎人與動物的行為均受遺傳和社會兩方面制約。行為學的研究內容包括本能(如求偶、生育、捕食和自我防御等)，后天獲得的技能(如學習和記憶等)，以及病理性改變（如精神與心理障礙等)。行為受神經系統(tǒng)控制。研究遺傳因素和生存環(huán)境對神經系統(tǒng)形成與改變的調控，及其對精神、心理和行為的影響，將不僅促進腦高級功能的神經生物學基礎研究，而且還能為增進精神與心理健康提供理論基礎。主要科學問題：行為的發(fā)生、發(fā)展和演化規(guī)律；利用模式動物和人類遺傳性精神與心理障礙疾病資源，鑒定和研究與行為相關的功能和致病基因及作用機理；生存環(huán)境對神經系統(tǒng)發(fā)育、功能性修飾和病理性改變的影響，及其與行為形成和改變的相關性；探尋治療精神與心理障礙的新策略和新方法。38感謝你的觀看2019年5月9日9．精神、心理和行為的神經生物學基礎38感謝你的

10．極端條件下的生命及其適應機制在地球上，存在著形式多樣的極端自然環(huán)境，例如：熱泉、深海、海底熱溢口、深部地下、高寒雪線地區(qū)、南極、鹽堿湖、高輻射區(qū)域等。生活在極端自然環(huán)境中的生物蘊涵著生命進化歷程的豐富信息，代表著生命對于環(huán)境的極限適應能力，推動著地球上的物質循環(huán)，是生物遺傳和代謝多樣性的寶藏。開展極端生物的研究對于揭示生命的起源及演化規(guī)律，認識生命與環(huán)境的相互作用，促進極端生物資源在生物技術等方面的應用具有重要意義。主要科學問題：生命對于極端自然環(huán)境的適應機制；極端生物的代謝特點及特殊代謝產物；典型極端自然環(huán)境中的生物物種結構、基因構成、協同適應機制及與環(huán)境的相互作用?？臻g微重力環(huán)境下的生物響應機制。39感謝你的觀看2019年5月9日10．極端條件下的生命及其適應機制39感謝你的觀看11.系統(tǒng)發(fā)育重建與分子進化進化是生命科學的基本問題之一，沒有進化論的指導，生物學一切問題都難以解釋。20世紀進化研究取得了顯著進展，也帶動和促進了相關領域的發(fā)展?；蚪M研究的突破性進展為進化研究創(chuàng)造了難得的機遇。近年來我國在進化生物學領域取得了驕人成績，如能抓住這一機遇，充分利用我國豐富的生物種類和多樣的環(huán)境條件這一優(yōu)勢，將會取得為世人矚目的成績。進化研究涉及的問題非常廣泛，在有限的時間內只能根據我國的特色和優(yōu)勢集中一些科學問題進行探索。主要科學問題：結合DNA序列、形態(tài)和化石證據，重建生命之樹（系統(tǒng)發(fā)育）；基因與基因組進化；進化發(fā)育式樣的多樣性；適應性輻射和物種形成的分子機制等。40感謝你的觀看2019年5月9日11.系統(tǒng)發(fā)育重建與分子進化40感謝你的觀看2019年5月12，

物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能的關系

生態(tài)系統(tǒng)功能是指生態(tài)系統(tǒng)執(zhí)行其基本生態(tài)系統(tǒng)過程的能力，包括水分的流動和儲存、生物生產力、生物地球化學循環(huán)和生物多樣性的維持等。生物多樣性變化對生態(tài)系統(tǒng)功能過程的影響在于：改變對水分、養(yǎng)分和光能的利用效率；影響群落內食物關系(營養(yǎng)結構)；影響干擾發(fā)生的頻率、程度和范圍。生物多樣性是控制生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、生產力、養(yǎng)分動態(tài)和外來種侵入的重要因素之一。我國是世界上物種多樣性資源最為豐富的國家之一，同時，由于長期以來人類活動的強烈干擾和資源的不合理利用，物種多樣性維持受到了極大的威脅，生態(tài)系統(tǒng)功能顯著降低。因此，開展物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能關系的研究具有重要的理論和實踐意義。主要科學問題：物種多樣性的形成、功能和維持機制；生態(tài)系統(tǒng)內物種間相互作用的方式與機制；物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和演變的關系；物種多樣性與外來種侵入的關系與機制；物種喪失（剔除）對生態(tài)系統(tǒng)功能的影響與機制等。

41感謝你的觀看2019年5月9日12，物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能的關系41感謝你的觀看20113.我國重要資源生物的收集、評價及保護（存）我國地域遼闊，生態(tài)環(huán)境多樣，生物種類豐富。許多野生植物、動物可以作為糧食、蔬菜、花卉、草坪草、畜禽、藥物等的種質來源，它們不僅是常規(guī)育種的材料，而且蘊涵有特殊的基因資源（如：抗病、抗旱等）；微生物、包括占總數99%以上的未培養(yǎng)微生物是生物技術賴以發(fā)展的重要資源。我國在生物資源收集、評價和利用方面有一定積累，但由于基礎研究滯后，導致了資源保護和利用遠遠落后于經濟發(fā)展的需要，而大量資源由于沒有得到有效保護和利用，流失和滅絕現象嚴重。系統(tǒng)收集、保存重要資源生物，深入研究其遺傳及代謝特點，對于保護和利用我國豐富的遺傳資源、推動我國種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和生物技術產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義和緊迫性。主要科學問題：我國重要野生動植物和微生物及其基因資源的調查和收集；重要資源動、植生物的遺傳學評價以及繁殖和保護策略；重要資源生物代謝功能及產物的研究；重要性狀基因的鑒定和克隆。42感謝你的觀看2019年5月9日13.我國重要資源生物的收集、評價及保護（存）42感謝你的14.農業(yè)資源高效利用我國人口已超過13億，農業(yè)資源相對短缺，包括耕地資源、水資源、光資源和土壤重要營養(yǎng)元素不足已成為我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要限制因素。如何提高以上資源的利用效率以緩解農業(yè)資源的供需矛盾和可能出現的對農業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響，是保障我國糧食安全、經濟安全、生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展的重大科技需求，也是我國建設小康社會的重要保障。主要科學問題：重要農作物區(qū)域化、集約化化栽培的基礎研究；農作物對光能、水分和養(yǎng)分高效利用的生理和遺傳機理；高效、節(jié)能和環(huán)境友好型設施農業(yè)的基礎研究；農業(yè)生物資源的高效利用。43感謝你的觀看2019年5月9日14.農業(yè)資源高效利用43感謝你的觀看2019年5月9日15，農作物、林木生物災害預防與可持續(xù)控制農作物和林木的病、蟲、草、鼠等一直是農林生產中的重要限制因素。近年來，農林生物災害在以驚人的速度發(fā)展，農業(yè)生產結構調整、品種更迭及氣候變遷以及天然林破壞和退化、人工林的物種結構簡單和基因窄化等為生物災害的大發(fā)生創(chuàng)造了條件，也使病、蟲、草、鼠等有害生物的發(fā)生和發(fā)展規(guī)律不斷變化。外來生物入侵所造成的威脅也愈加嚴重，由此也產生了新的生態(tài)和經濟安全問題。加強農作物、林木生物災害預防與控制的基礎研究，已經成為保證農林業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展所迫切需要解決的重大科學問題。主要科學問題：重要生物災害的成災原因及危害機理；主要有害生物種群的可持續(xù)控制；農作物和林木抗性資源發(fā)掘和種質創(chuàng)新；入侵有害生物的檢疫、監(jiān)測和預警系統(tǒng)研制等。44感謝你的觀看2019年5月9日15，農作物、林木生物災害預防與可持續(xù)控制44感謝你的觀看16.重要動物疫病的病原學及致病機制

近年來，豬瘟、雞新城疫、對蝦白斑綜合癥等一些常發(fā)的重大畜禽傳染病尚未得到根本控制，病原的耐藥性越來越復雜和嚴重，而高致病性禽流感等烈性傳染病還在不斷出現（甚至有時對人類也構成了威脅），每年造成的經濟損失十分巨大。有關動物重要病原（包括病毒、細菌和寄生蟲）的基礎研究滯后，導致防控技術水平與發(fā)達國家相比差距較大。為了能有效控制畜禽的重要疫病，應盡快開展相關的基礎研究工作。主要科學問題：重要動物病毒病的發(fā)病機制、病毒變異－致病性和抗原性三者間的關系；病毒與宿主相互作用的分子機制；病毒克服機體免疫屏障，形成持續(xù)感染、免疫耐受和免疫逃逸的機制；人畜共患病病原在不同宿主體內的感染途徑、靶細胞上的受體特點以及影響病原組織嗜性的關鍵分子位點；重要動物疫病的病原生態(tài)學等。45感謝你的觀看2019年5月9日16.重要動物疫病的病原學及致病機制45感謝你的觀看20117，重要水生生物優(yōu)化養(yǎng)殖的關鍵基礎

為了合理利用我國的水產資源和可持續(xù)地發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖，一方面要加強對我國特有、名貴、有重要經濟價值水生生物的繁殖生物學研究；另一方面應加強水生生物對棲息地環(huán)境變化的相應機理和對重要環(huán)境脅迫因素的耐受能力和耐受機理方面的研究工作。主要科學問題：水生生物體對環(huán)境脅迫反應的細胞和分子基礎；脅迫信號在體內傳遞的方式及后續(xù)反應；耐受性的產生機理；重要名貴經濟水生生物的繁殖生物學等。46感謝你的觀看2019年5月9日17，重要水生生物優(yōu)化養(yǎng)殖的關鍵基礎46感謝你18，食品安全的重要基礎研究

食品安全與人民健康密切相關。食品生產過程中農藥、獸藥殘留、化肥過量施用及食品加工過程中濫用添加劑等問題，都可能對食品安全和人類健康造成危害，還影響到我國農產品的國際競爭力。開展食品安全相關的重要基礎研究，是國民經濟和社會發(fā)展的重大需求，具有重要的科學意義和應用前景。主要科學問題：農用化學物質（農藥、獸藥、化肥等）在生物體內代謝機理及其對農畜產品營養(yǎng)品質形成的影響；農業(yè)化學物質殘留物高通量、原位、快速、靈敏的檢測方法研究；食品中殘留化學物質、食品添加劑、天然毒素的生物安全評估體系；轉基因食品對人類長期和潛在影響的評價；農用化學物質殘留對人體健康和環(huán)境影響效應評價；食品加工貯運過程中產生的生物性、化學性有毒有害物質的檢測技術方法；農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的污染特別是土壤污染對食品安全的影響等。47感謝你的觀看2019年5月9日18，食品安全的重要基礎研究47感謝你的觀看2019年5月919，重要傳染病病原體的病原學及其與宿主相互作用病原體和宿主相互作用是決定感染、疾病轉歸及傳播流行的關鍵。近年來面對我國一些重要傳染病的流行和發(fā)病特點發(fā)生了變化，以及某些動物源性疾病病原體可能越過種的屏障傳至人體，進而可能形成人間傳播的潛在威脅等新的挑戰(zhàn)，迫切需要我們進一步在宏觀（群體）和微觀層面深入開展與感染發(fā)生、臨床疾病的發(fā)生發(fā)展和傳播流行密切相關的病原體遺傳特性及其變異規(guī)律、與宿主相互作用的細胞和分子生物學基礎研究，這將對我國傳染病控制的理論和實踐的發(fā)展產生根本的影響。研究重點應置于我國發(fā)病率高或近年重新抬頭的重要傳染?。ㄈ绺窝?、結核和血吸蟲病等）和具有重大潛在威脅的新發(fā)傳染病。主要科學問題：病原體或其特定基因型、重組體與宿主相互作用的細胞和分子基礎；病原體基因（基因型）及重組體在人群中的分布特點；特定基因（基因型）與臨床病譜的關系及與抗病原治療關系；病原體基因（基因型）與宿主免疫應答、遺傳學特征之間的關系以及抗感染免疫應答及調節(jié)與疾病轉歸和傳播流行的關系等。48感謝你的觀看2019年5月9日19，重要傳染病病原體的病原學及其與宿主相互作用48感謝你的20．惡性腫瘤和心腦血管病等重大疾病發(fā)生發(fā)展機理多因素多基因參與形成的復雜性狀疾病，特別是惡性腫瘤、心腦血管疾病等嚴重威脅著人民的生命和健康，已成為全世界重要的醫(yī)學目標之一。無疑，結合我國的實際情況，研究我國高發(fā)和死亡率高的惡性腫瘤、心腦血管病等重大疾病的發(fā)生發(fā)展機理及防治策略是極為重要和迫切的。主要科學問題：惡性腫瘤、心腦血管病等重大疾病的發(fā)生發(fā)展及轉歸的多因素整合分析；疾病發(fā)生發(fā)展不同階段的分子分型與標志物篩選；疾病發(fā)生的遺傳背景、分子發(fā)病學和分子病理學；神經、內分泌和免疫調節(jié)與疾病發(fā)生的關系等。49感謝你的觀看2019年5月9日20．惡性腫瘤和心腦血管病等重大疾病發(fā)生發(fā)展機理49感謝你的

21.創(chuàng)新藥物的關鍵基礎

創(chuàng)新藥物基礎研究包括藥物的發(fā)現、藥物構效關系、藥物輸運系統(tǒng)、藥效的評價等方面。其中藥物的發(fā)現是基礎，而藥物新靶標的發(fā)現和確證將是新藥發(fā)現的重要源頭和關鍵。人類利用藥物對疾病治療所涉及的藥物靶標還不到500個，主要是受體酶類、各種離子通道和核受體等，只占理論存在靶標數的10％左右。因此，充分利用人類基因組計劃提供的基因信息，在這一領域取得進展和突破是有可能的。主要科學問題：基于基因組信息和其它原理的藥物作用新靶標的發(fā)現；藥物新靶標的評價；藥物新靶標的確認；藥物新靶標與藥物作用機制及與其功能活性的關系等50感謝你的觀看2019年5月9日21.創(chuàng)新藥物的關鍵基礎2