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  生命科学三处包括生物化学与分子生物学、生物物理学、遗传学与发育生物学、细胞生物学和免疫学5个一级学科,集中了生命科学最基础和最前沿的研究,是生命科学最活跃的研究领域之一。

生物化学与分子生物学学科

  生物化学和分子生物学是生命科学最前沿和最活跃的学科之一。本学科资助的领域包括:蛋白质与肽、核酸生物化学、酶学、多糖及糖复合物、激素、生物膜、无机生物化学。

  2005年生化学科受理项目的特点:包括蛋白质晶体学、NMR研究蛋白质等生物大分子结构等结构生物学课题比较往年有所增加;青年基金项目申请在去年大幅度增加的基础上又增加15%;从受理项目内容来看,细胞的信号转导、蛋白质组和蛋白质的结构和功能的申请比较多,但创新不够;分子生物学新技术新方法方面的申请不多。

  本学科今后重点资助方向主要包括以下几个方面:

  蛋白质构象、折叠运动与功能以及蛋白质之间相互作用是生物化学领域的重要研究方向。随着人类基因组计划的完成,以及功能基因组时代的到来,对蛋白质的研究提出了新的课题。功能蛋白质组学和生物信息学等逐渐成为本学科新的研究课题。学科鼓励发展和引进新的技术,如新的蛋白质分离纯化及研究蛋白质之间相互作用的创新技术等。

  DNA、RNA等作为遗传信息分子,研究其结构和功能及与蛋白质的相互作用是该领域更基础的课题。基因表达调控等是本学科以往在核酸领域重点支持的方向之一。RNA在基因表达调控中的作用和机制是近年来生化领域研究的热点,RNA选择性剪接、RNA水平的编辑、snRNA在细胞核内参与转录调控等方面仍有许多问题值得研究。siRNA和miRNA是最近发现的两类小分子RNA,它们在生物发育和生命进化中的作用机制近年来也比较受关注。miRNA在正常生理或病理情况下的表达情况及新功能也是该领域研究的热点之一。

  膜蛋白的结构与功能及膜蛋白与膜脂的相互作用是本学科生物膜研究的重点。但由于生物膜体系复杂,研究难度较大;多糖和糖复合物的研究也是当前生物化学与分子生物学研究的热点,但同样由于糖的成分、结构及糖链合成调控的复杂性,研究难度较大。近3年来,生物膜及多糖方面的申请课题仅占申请总数的8%-10%,亦应给予一定的扶持和鼓励。

生物物理学学科

  生物物理学是应用物理学的概念和方法研究生物各层次结构与功能的关系,生命活动的物理、物理化学过程,和物质在生命活动过程中表现的物理特性的生物学分支学科。生物物理学研究旨在阐明生物在一定的空间、时间内有关物质、能量与信息的运动规律。近年来本学科的发展较快,在某些方面已经处于国际前沿,并形成具有特色的研究基础和技术储备。但从总体看,基础性研究仍然较薄弱。

  生物物理学科2005年项目申请情况如下:理论生物物理领域的课题申请从质量到数量均有较大的提高,内容多集中在蛋白质结构和功能、生物网络构建等方面。环境物理因素如电离、电磁辐射等对机体的生物效应及作用机制仍集中在细胞水平;生物声学、生物光学等方面的研究内容较宽泛;膜与细胞生物物理在国内有较好基础和队伍,课题水平亦较高,但有竞争力的项目多集中在几个实验室。

  生物物理学科资助领域包括:理论生物物理、环境生物物理、膜与细胞生物物理、分子生物物理等。由于其他领域如数学、物理、信息科学等多学科向生命科学的交叉和相互渗透、使得生物物理学研究在方法论上借鉴了多学科交叉和融合的思想。学科继续鼓励生物信息学、系统整合生物学(Systems Biology)、计算生物学、单分子技术等交叉学科课题研究;重视资助膜与细胞生物物理、分子生物物理等基础领域的研究;拟鼓励发展新的结构生物学方法,如发展新的蛋白质晶体学方法、异核多维NMR、生物质谱、电镜等用于蛋白质等生物大分子的结构测定和功能研究;鼓励环境物理因素对机体的影响的细胞及分子水平机制研究以及微重力条件对生物体的影响等研究课题。

遗传学与发育生物学学科

  遗传是生命现象中最核心的部分,遗传学不但研究遗传信息的传递和遗传信息的表达,而且包括通过遗传学的方法去研究各种生命现象。用遗传变异等遗传学手段去研究生命科学中的具体问题已经成为生命科学领域的主流。

  遗传学研究领域的主要资助范围包括两个方面,第一:植物遗传学,动物遗传学,微生物遗传学,人类遗传学,医学遗传学,体细胞遗传,基因组学(含比较基因组与进化),表观遗传学;第二:用遗传学的方法和手段进行研究的领域,主要通过模式生物(酵母、果蝇、线虫、斑马鱼、小鼠、大鼠、鸡、灵长类、拟南芥、水稻等)来建立各种研究模型,内容包括人类疾病,动物和人类行为,动植物的抗性,生物与环境相互作用等等。

  2005年的面上项目申请中,功能基因的分离鉴定依然占据主要部分,包括人类疾病基因(包括各种遗传病、肿瘤、多基因复杂性疾病等)、植物的重要生物学性状基因、植物抗病性和抗逆性基因等,也是本学科资助的主要内容。有关基因的表达与调控方面的申请,特别是关于表观遗传调控方面的申请依然偏少,而这一领域又是近年来十分活跃的领域(比如关于各种RNA基因的调控功能研究),学科将予以重视。利用模式生物开展基因功能研究方面,包括利用基因的敲除和转基因建立各种研究模型,受理的申请虽然偏少,但属于学科资助的重点。此外,建立功能基因组研究的相关平台(包括创建各种突变体,特别是动物的突变体)的研究工作也非常重要,学科将予以重视。

  2006年的面上项目资助中,将继续重视利用我国的疾病家系和隔离人群开展疾病相关基因的分离鉴定,特别重视神经性系统疾病、精神性疾病、骨质疏松、心血管疾病、糖尿病、肿瘤等多基因复杂性状疾病的家系、人群样本收集和相关基因的研究;依然重视植物的功能基因分离和基因的功能鉴定。重视系统整合生物学(Systems Biology)在遗传学中的研究。鼓励基于生物信息学(Bioinformatics)研究手段开展基因功能预测,基因组结构信息特征,比较基因组学,基因单倍型(HapMap)(包括SNPs)等各种交叉领域的研究。

  基因型和表型之间的关系是遗传学研究的重要内容,各种研究手段的不断发展,已经使得我们可以从基因水平去揭示各种生命现象背后的分子机制,特别是那些复杂的生命现象,比如各种动物的行为,植物的杂种优势,等等。今后遗传学的研究将越来越重视从一种具体的生命现象出发,从分子水平去探讨其规律。

  发育是最基本的生命现象,发育生物学是很活跃的研究领域,从性细胞的发生到受精、从胚胎到形态发生和器官形成乃至发育成一个完整的生命个体,直至衰老和死亡,每一个过程都是发育生物学研究的重要课题。各种类型细胞的发育(包括神经细胞、免疫细胞等)、分化与凋亡,组织的维持、再生和修复,干细胞的分裂与分化,体细胞核重编程及核质互作,细胞尺寸大小控制等问题均属于发育生物学的研究范畴。

细胞生物学学科

  细胞生物学是生命科学领域中的基础性学科,它主要研究细胞生命活动过程中各种生命现象、规律和机制。当今细胞生物学主要以功能或机理性问题研究为主导,充分利用各种有效手段,在分子、细胞甚至在个体水平上,揭示与细胞活动有关的各种奥秘。

  细胞生物学研究领域的主要资助范围是:细胞与亚细胞的结构、细胞的增殖与生长、细胞分化、细胞衰老、细胞死亡(包括凋亡)、细胞迁移、细胞外基质与胞间通讯、细胞信号转导、细胞与组织工程、细胞间相互作用、物质运输(穿膜运输与膜泡运输)、细胞学方面的新技术和新方法等。

  总体上我国细胞生物学研究领域与国外同行先进水平的差距比较大。一方面,我国的研究队伍不大,高水平的骨干偏少;另一方面还有不少研究者的研究兴趣还游离在研究的主流范围之外。特别值得一提的是,有些研究者还没有完全掌握相关的研究策略,面对具体问题尚不能从国际主流的研究思路出发设计出科学和合理的研究方案。近年来,一些学有所成的年轻人从海外归来,大大加强了国内细胞生物学研究领域的力量,在细胞的信号转导、细胞周期调控、细胞凋亡、细胞分裂等研究领域取得了一些进展。

  2005年的面上项目申请中,多数申请依然集中在研究单一基因在某种细胞的生理现象(包括细胞衰老、死亡、迁移、物质运输等)或过程(包括增殖、分裂、分化等)中的作用。这些仍是目前资助的重点。但是,下述研究方向的申请相对较少:细胞间与细胞内的信号传递,DNA、RNA和/或蛋白之间的相互作用及效应(包括其修饰与降解,在亚细胞结构间的穿梭、转运及定位等),亚细胞结构的形成,细胞极性的建立和细胞间的相互作用等。这些研究即是当前的热点,今后也将会得到重视。

  2006年的面上项目将继续支持开展基因与细胞的生理功能之间关系的研究,以及分子间相互作用及其效应等方面的研究。同时,也将重视在个体水平上开展研究,例如个体所表现出的各种典型特性(例如感觉、生物节律等),在特定条件下,细胞所表现出的特殊生理现象或过程等(包括疾病、抗逆或抗病、病原物与宿主之间相互作用等),特别是研究其中的分子机制已经成为细胞生物学领域中的另一个重点。

  人体解剖学和组织胚胎学主要资助:人体细胞、组织、器官和系统的形态与结构,特别是资助各种新的研究手段在该领域中的应用。

免疫学学科

  2005年免疫学科受理和资助的项目基本反映了当今免疫学发展的主流和方向,资助的项目数和强度都有一定的提高。但总体上,我国免疫学研究的水平与国外先进水平仍存在着明显的差距。目前国内免疫学科内各分支领域间的差距也较大。2006年免疫学科将更加着重以下各方面的基础及应用基础研究:1.加强免疫细胞分化发育及调控机制的研究,尤其注重新的研究系统、方法如系统整合生物学(Systems Biology)、细胞网络等的应用,重视基因调控及其信号传导在免疫应答、免疫调节和免疫效应中的作用和机制的研究。2.注重重大疾病特别是有中国特色的疾病的免疫遗传和免疫发病机制的研究,注重以神经-内分泌-免疫系统在疾病发病中的相互作用和调节;利用中国病人多、标本来源广泛的优势,加强基础与临床的结合,加强基于临床问题的基础和应用基础研究。3.在免疫诊断学的研究中,注重有自主创新的技术、方法的研究,注重我国有重大需求的技术、方法的引入和改进。4.在免疫预防的研究中,除了继续加强现有疫苗的改进和可能机制的研究外,更应注意将免疫学新理论新成果应用于新型疫苗的研究中,不仅要关注主动免疫技术研究,同时要加强被动免疫如抗体等技术的研究。5.在免疫技术的研究中,应加强多学科的合作,特别是与化学、物理学科的合作,将化学、物理学中的新概念和新技术用于免疫学研究。6.免疫治疗的研究应注意与疾病相关的动物模型的建立和应用,应加强体外、体内的联合研究,不同学科的合作和交叉研究尤为重要。7.移植免疫的研究需要进一步加强基础研究与临床研究的结合,加强移植耐受的诱导及维持的研究,加强移植免疫耐受和排异新理论及新方法的研究。