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1、医学生物学Medical biology,绪 论,Contents 生命科学及其历史概述 当前生命科学研究热点 生命科学的分科及研究方法 生命科学中的一些基本概念 医学生物学与医学,第一节 生命科学及其历史概述,地球上的生物约200多万种，千姿百态，构成绚丽多彩的生物世界。,一、什么是生命,生命的特性：,严格有序的结构 新陈代谢(metabolism) 应激性(irritability) 稳态(homeostasis) 生长和发育(growth and development) 繁殖(reproduction) 遗传和变异(heredity and veriation) 适应性 化学组成,什么
2、是生物学,生物学(biology)是研究有机自然界的各种生命现象及其规律，并用以能动的改造世界，为人类服务的学科。也就是说是研究生命的科学，研究生命本质的学科。 医学生物学是现代医学的重要基础学科。,二、生物学的形成和发展,（一）19世纪以前生命科学的发展 处于对生物外部形态及内部结构的观察、描述和解剖、分析的阶段（二） 19世纪生命科学的蓬勃发展,（三）20世纪生命科学的崭新面貌,Buchner（化学家）提出酶学Schrodinger （物理学家）奠定生物物理学基础Watson和Crick 提出DNA 的双螺旋结构模型Ceick提出遗传信息流的中心法则1961年 Jacob和Monod 提出
3、乳糖操纵子学说1965年中科院生化所和北大首次合成具生物活性的胰岛素1979年用基因工程方法生产出胰岛素1990年人类基因组计划（HGP）正式启动干细胞技术的迅猛发展1997年产2月Wilmut宣布克隆羊Dolly问世。,发现了细胞周期的关键分子调节机制,2001年诺贝尔生理医学奖,获2002年诺贝尔诺贝尔生理学或医学奖,H. Robert Horvitz,John E. Sulston,Photo Marc Lieberman,对器官发育的遗传调控和细胞程序性死亡方面的研究,2003年诺贝尔化学奖。,Peter Agre,Roderick MacKinnon,因对细胞膜水通道，离子通道结构和
4、机理研究而获奖,获2004年诺贝尔诺贝尔生理学或医学奖,Richard Axel,Linda B. Buck,发现气味受体和嗅觉系统的组成,获2005年诺贝尔诺贝尔生理学或医学奖,Barry J. Marshall,J. Robin Warren,因发现幽门螺杆菌及其在胃炎和胃溃疡方面的作用,获2006年诺贝尔诺贝尔生理学或医学奖,Andrew Z. Fire,Craig C. Mello,对RNA干扰的研究,对未来的展望,人类经历了漫长的采猎文明后，大约在一万年前进入农业经济时代18世纪60年代，英国率先进入工业经济，20世纪50年代美国最早走完工业经济的历程，进入信息时代信息经济时代的寿命
5、, 据专家估计为7580年，也就是说到本世纪20年代将渐渐失去活力接过信息经济这一接力棒的是生物经济。生命科学是当前最有活力的科学,（四）当前生物学与医学生物学研究热点及意义,医学生物学研究是目前发展最快、令人振奋的科技领域。,肿瘤（tumor) 本质上是动物体内无限增殖的细胞团良性肿瘤：生长较慢，不具侵袭性。恶性肿瘤：恶性生长，四处扩散。,2. 细胞凋亡（apoptosis) 细胞凋亡是一种细胞主动发生的自然死亡,是生长、发育、维持机体细胞数量衡定的必要方式。 是清除机体内不断衰老、畸变过剩或有害细胞的重要手段。 凋亡失常或发生障碍会导致严重疾病, 如畸形、癌症、自身免疫病等,3. 干细胞（
6、stem cell）与组织工程 干细胞是一类具有增殖、自我更新和多分化潜能的原始细胞。,干细胞类型：胚胎干细胞 骨髓干细胞 神经干细胞成体干细胞 上皮干细胞 肝干细胞 胰腺干细胞 皮肤干细胞,4. 克隆动物与治疗性克隆世界上第一只克隆哺乳动物 克隆羊Dolly,Dolly and her daughter,The process of cloning Dolly,Is there any practical value to such technology?,Produce of Dolly,第二匹克隆马诞生于意大利 ，经过226次试验才成功从一头阉割的冠军赛马身上提取皮肤细胞，成功培育出世界
7、上第一匹通过不育动物制造出的“自体克隆马”，为挽救濒临灭绝的稀有马种带来了曙光.,意大利科学家花三年时间经过226次试验才成功克隆出“皮埃拉斯二世” 。皮埃拉斯一世是被阉割的阿拉伯赛马，曾经二次获得世界冠军。这“为挽救珍稀马种带来曙光,Is there any practical value to such technology?,Conservation of endangered species,Is there any theoretical value to such technology?,Environmental influence,Is there any theoretica
8、l value to such technology?,Biological diversity,Is there any practical value to such technology?,Agriculture,治疗性克隆 是利用克隆技术、干细胞技术和移植技术而进行的一种新技术,Human cloning,5. 人类后基因组计划 (1) 功能基因组学 (2) 蛋白质组学 (3) 疾病基因组学 (4) 癌基因组学 (5) 比较基因组学 (6) 药物基因组学 (7) 环境基因组学,第二节 生命科学的分科及研究方法,一、生命科学的分科 根据研究对象不同分科 从生命特点的各方面分科 从结构层次
9、不同分科二、研究方法和技术 描述、比较和实验 生物技术,第三节 生命科学中的一些基本概念,一、生物大分子是生命的物质基础,二、新陈代谢是生命的基本特征,metabolism: assimilation又称为anabolism(合成代谢) disassimilation,又称为catabolism(分解代谢) 在新陈代谢过程中,substance metabolism(物质代谢)过程伴随energy metabilism(能量代谢)。,The cell is the functional unit of organisms. All metabolic activity is based on
10、cells.,三、细胞（CELL）是有机体的基本结构单位和功能单位,Why are cells the basic units of life?,The cell is the structural unit of life, All organisms is make up of cells.,四、 有机体的生长发育,growthdevelopment,Human fetal development. (a)At 5 weeks, limb buds, eyes, the heart, the liver and rudiments of all other organs have star
11、ted to develop in the embryo, which is only about 1cm long. (b)Growth and development of the offspring, now called a fetus, continue during the second trimester. This fetus is 14 weeks old and about 6cm long. (c)The fetus in this photograph is 20 weeks old. Now the fetus grows to about 30cm in lengt
12、h.,五、有机体的生殖,reproduction： asexual reproduction sexual reproduction,Egg Fertilization,genetic basis of life- totipotent of cell,Whale GTGTGGTCTCG TGATCAAAGGCGAAAGGTGGCTCTAGAGAATCCCHuman GTGTGGTCTCGCGATCAGAGGCGCAAGATGGCTCTAGAGAATCCC,六、 生物的遗传和变异,heredityvariation,第四节 医学生物学与医学,医学生物学基本涵盖整个生命科学 它研究人体及动物细胞、组织和器官的结构与功能研究人体及动物与外界环境之间相互作用，并以此来解释各种疾病的机理医学生物学的基础研究为疾病的预防、药物筛选与设计以及临床治疗提供理论依据，是人口与健康主题的核心所在,医学生物学与医学的关系,生长、发育与医学分化与医学生殖与医学遗传与医学,代谢与医学神经行为与医学细胞凋亡与医学肿瘤与医学干细胞与医学,
