人老了后悔什么？

比利時《老人》雜志曾在全國范圍內，對60歲以上的老人開展了一次題為“你最后悔什么”的專題調查活動，調查結果很有意思：

72％的老人后悔年輕時努力不夠，以致事業無成。

67％的老人后悔年輕時錯誤地選擇了職業。

63％的老人后悔對子女教育不夠或方法不當。

58％的老人后悔鍛煉身體不足。

56％的老人后悔對伴侶不夠忠誠。

47％的老人后悔對雙親盡孝不夠。

41％的老人后悔選錯了終身伴侶。

36％的老人后悔自己未能周游世界。

32％的老人后悔自己一生過于平淡，缺乏刺激。

11％的老人后悔沒有賺到更多的金錢。寫在開課前的一點建議細胞生物學

CellBiology

教學學時安排本學期教學時間共18周細胞生物學教學計劃72學時上課時間：18周，3學時/周，共計54學時實驗課18學時，安排6個左右的實驗，實驗室：理化實樓4層，細胞生物學實驗室細胞生物學實驗（第二版）楊漢民高等教育出版社1997年07月出版MolecularBiologyoftheCell4thEdition,BruceAlbertsetal.,2002MolecularCellBiology4thEdition,HarveyLodishetal.,1999CellandMolecularBiology3rd

GeraldKarp,2002細胞生物學參考書：美國國立衛生研究院（NIH）在1998年底發表的一份題為《什么是當今科研領域的熱門話題？》（“Whatispopularinresearchtoday？”）的調查報告中指出，目前全球研究最熱門的是 三種疾?。?/p>

癌癥（cancer）

心血管病（cardiovasculardiseases）

愛滋病和肝炎等傳染病 （infectiousdiseases：AIDS，hepatitis）五大研究方向：

細胞周期調控（cellcyclecontrol）；

細胞凋亡（cellapoptosis）；

細胞衰老（cellularsenescence）；

信號轉導（signaltransduction）；

DNA的損傷與修復（DNAdamageandrepair）當今科研領域的熱門話題美國科學情報研究所（ISI）1997年SCI（ScienceCitationIndex）收錄及引用論文檢索，全世界自然科學研究中論文發表最集中的三個領域分別是：細胞信號轉導（signaltransduction）；細胞凋亡（cellapoptosis）；基因組與后基因組學研究（genomeandpost-genomicanalysis）。第一章緒論

Introduction

主要學術組織和學術期刊4

細胞生物學研究的內容與現狀1

細胞學與細胞生物學發展簡史

2

目前對未來的展望3細胞生物學CellBio細胞生物學是現代生命科學的重要基礎前沿學科細胞生物學的主要研究內容細胞生物學CellBio第一節細胞生物學研究的內容與現狀一、細胞生物學是現代生命科學的重要基礎前沿學科1、生命體是多層次、非線性、多側面的復雜結構體系，而細胞是生命體的結構與生命活動的基本單位，有了細胞才有完整的生命活動。

生命體的多層次

把生命現象簡單地比做“力學中的機器”等等。動物不是一部簡單的“機器”，而是一個具有多層次結構的生命系統。從微觀到宏觀，動物是由“細胞—組織—器官—系統—機體”組成生命體，又與其賴以生存的外界環境組成更大的生態系統。用生態學的基本理論來研究生命體生態營養學，他們把動物和環境視為一個有機統一整體，實行多層次、多組分和多功能的組合合理、結構有序、開放循環、內外交流。關系協調、協同發展和動態平衡的總體綜合營養調控，使動物生產體系達到高產、優質和高效的目的。

生命體的非線性

人體是一個開放復雜的巨系統，它不斷與外界進行物質能量交換，內外環境變化都會使人體內部產生相應變化，其生理、病理過程也都存在著生物節律。人體所具有耗散結構的特點，說明人體內生理、生化過程是一種非線性動力過程，符合具有確定性機制類隨機性的混沌特點，對人體信息的提取和分析用非線性方法會得到更真實、準確的結果。

生命體的多側面

從生命進化的情況看，多細胞的組合由生命信息能量場的序化程度增高來達成，我們都知道，生命體是由單細胞形態逐漸發展到多細胞組合形態的，達成組合的根本動力就是元氣，元炁(qì)是宇宙能量的原始形態，是“先天元神”顯示出波、場等能量形態的最初表現，是介于先天信息和能量之間的宇宙存在形態。2、細胞生物學的定義細胞生物學是研究和揭示細胞基本生命活動規律的科學，它從顯微、亞顯微與分子水平上研究細胞結構與功能，細胞增殖、分化、代謝、運動、衰老、死亡，以及細胞信號轉導、細胞基因表達與調控、細胞起源與進化等重大生命過程。核心問題是將遺傳與發育在細胞水平上結合起來。細胞生物學的三個研究水平分子水平－生物化學及分子生物學技術亞細胞水平－電子顯微鏡術細胞水平－光學顯微鏡術亞顯微分子水平顯微顯微亞顯微分子水平口腔上皮細胞（光學顯微鏡）高爾基體（電子顯微鏡）DNA分子顯微結構（MicroscopicStructure）即整體水平。指肉眼看不到而在普通顯微鏡下的可見范圍。如：染色體、線粒體、細胞核、核仁等。亞顯微結構(SubmicroscopicStructure)

亦稱超微結構(Ultrastructure)，指普通光鏡看不到而在電鏡或其它工具看到的分子以上的結構。如：內質網膜、核膜、微管、微絲等。生命活動包括：生長、發育、繁殖、遺傳、變異、衰老、凋亡、代謝、調控、分化等。核心是遺傳和發育問題。例如：在整體水平上研究單個細胞的運動，在亞顯微水平上研究與細胞運動有關的結構——微管、微絲，在分子水平上則對這些結構做分子解剖，研究組成它們的微管蛋白、肌動蛋白，肌球蛋白結構、功能及運動機理問題。鑒于學科的初起和研究手段的原始，故多是以描述和實驗形態為主。隨著科學的發展，特別是20世紀50、60年代以后，由于分子生物學的興起，又加上電鏡、放射性同位素、分級離心技術的應用及其它研究手段和技術的提高，使細胞學的內容煥然一新，大大超出了原有細胞學范圍。在形態方面：除了描述在光鏡下所看到的結構外，還要用新工具和方法來觀察和分析細胞內各部分的顯微結構和分子結構，以及這些結構間的變化關系。在功能方面：不單是描述細胞內各個部分的化學組成和新陳代謝動態，而且還要用分析、比較、綜合的方法，深入到分子、原子甚至量子水平，闡明它們之間的關系和相互作用機理。

在研究對象上：不再是單個細胞，而要考慮到細胞組成的整個生物體，以及組成細胞的各種生物大分子。除上述外，還有一個很重要的特點是，如果將細胞學原理運用于實踐活動，人們可以有目的地改造細胞，使之為人類造福。正是如此，使細胞學向前邁進了一步，成為今天的細胞生物學。3、細胞生物學在現代生物學中的地位細胞生物學是現代生物學的基礎學科，是生物學各學科在細胞水平的統一。它的研究對象是細胞，恰恰由于細胞在生命界中的獨特屬性，這就不能不使CellBiology在生命科學中占有核心地位。在我國的基礎學科發展規劃中，細胞生物學、分子生物學、神經生物學和生態學并列為生命科學的四大基礎學科。高等學校生物科學中細胞生物學的地位生命科學的四大基礎學科神經生物學細胞生物學生態學分子生物學4、與其它學科的關系細胞生物學的突出特點在于：研究內容之深刻（涉及生命機理的一切水平都要探討）研究范圍之廣泛（一切生命現象都要涉及到）由此，它與生物學許多分支學科有著密切關系，聯系著生命科學的各個分支學科，形成了交叉重疊的關系。（1）細胞生物學與分子生物學；（2）細胞生物學與遺傳學——細胞遺傳學（Cytogenetic）此外，還有細胞生理學（分析細胞生理活動的本質和機制）；細胞化學（研究細胞內的化學布局）；細胞病理學；細胞分類學等細胞學與各門學科的匯合學科。不難理解，有人形容細胞生物學是一代水平的學科，它匯集了生命科學中各個分支學科的精髓，從細胞這個單位里揭示出多種生命現象的奧秘，發展成為生命科學的“樞紐學科和前沿學科”。5、當前細胞生物學研究課題的根本問題（1）基因組是如何在時間與空間上有序表達的？（2）基因表達的產物如何逐級裝配進而行使功能（3）基因表達的產物如何調節細胞的重要生命活動二、細胞生物學的主要研究內容1、生物膜與細胞器

生物膜是細胞重要的結構基礎，大部分的細胞器都是以生物膜為基礎構建的。生物膜的主要功能：細胞內外物質與信息的交換與細胞內外因子的識別。細胞的物質運輸細胞的信號識別和轉導細胞的能量轉換細胞遺傳信息的表達等

2003年，美國科學家彼得·阿格雷和羅德里克·麥金農，因對細胞膜的水、離子通道結構和機理研究的突出貢獻而獲諾貝爾化學獎。

PeterAgreRoderickMacKinnon

二、細胞生物學的主要研究內容2、細胞信號轉導

基礎是蛋白質與蛋白質之間的復雜的相互作用。它是了解細胞增殖、分化、凋亡、衰老及細胞代謝活動的調控機制的重要基礎。3、細胞骨架體系

細胞質骨架、核骨架的裝配調節問題和對細胞行使多種功能的重要性。4、細胞核、染色體及基因表達基因表達與調控是目前細胞生物學、遺傳學和發育生物學在細胞和分子水平相結合的最活躍領域。5、細胞增殖及其調控一切動植物的生長和發育都是通過細胞增殖與分化來實現的。研究細胞增殖的基本規律及其調控機制不僅是控制生物生長和發育的基礎，而且是研究癌變發生和逆轉的重要途徑。目前國際研究細胞增殖調控的主要方面：

1）從細胞內外環境中尋找控制細胞增殖的因子，以及闡明它們的作用機制。（如促卵細胞成熟因子MPF、CDK激酶、周期蛋白等）

2）尋找控制細胞增殖的關鍵性基因，通過調節基因產物來增殖。（細胞的癌基因與抑癌基因及其表達產物與細胞增殖有關。）瑞典卡羅林斯卡醫學院2001年10月８日宣布，將本年度諾貝爾生理學、醫學獎授予美國科學家利蘭·哈特韋爾與英國科學家蒂莫西·亨特和保羅·納斯，以表彰他們發現了細胞周期的關鍵分子調節機制。

利蘭·哈特韋爾發現了大量控制細胞周期的基因，如“ＳＴＡＲＴ”的基因（R點）保羅·納斯發現了調節細胞周期的一種關鍵物質ＣＤＫ（細胞周期蛋白依賴激酶）。蒂莫西·亨特發現了調節ＣＤＫ功能的物質ＣＹＣＬＩＮ（細胞周期蛋白）。2001年諾貝爾生理學或醫學獎獲主6、細胞分化及干細胞生物學細胞分化（differentiation）就是受精卵產生的同源細胞，在形態、功能和蛋白質合成等方面發生穩定性差異的過程。細胞分化是生物發育的基礎。細胞分化的研究是細胞生物學、發育生物學和遺傳學的重要匯合點。一個受精卵通過分裂和分化發育成復雜的有機體，是生命科學引人入勝的重要課題之一。

目前國內外研究熱點：

1）尋找控制和誘導細胞分化的作用因子。

2）細胞的全能性，使細胞去分化。

植物：愈傷組織

動物：體細胞轉化誘導性多功能干細胞

3）通過啟動分化基因的表達來抑制癌基因的表達。Dolly的標本和伊恩博士Dolly：1996.7.5.世界上第一只克隆羊Dolly由英國愛丁堡大學的伊恩博士研制成功，2003.2.14.因患進行性肺病而被安樂死，它的標本于2003年4月9日陳列于蘇格蘭首都愛丁堡國家博物館。

克隆羊“多莉”（Dolly）實驗①克隆動物，由體細胞作為核供體進行克隆動物生產，雖然易于取材，但克隆動物個體中表現出嚴重的生理或免疫缺陷，而且多為致命性的；②轉基因動物，以ESC細胞作為載體，可大大加快轉基因動物生產的速度，提高成功率；③組織工程(tissueengineering)，人工誘導ESC定向分化，培育出特定的組織和器官，用于醫學治療的目的；④發育生物學研究的理想體外模型。

胚胎干細胞的應用

2004年，干細胞研究取得一系列突破性進展。日本科學家用猴子胚胎干細胞成功生成血管和神經，大大拓寬了再生醫療的前景；日本科學家還首次培育出人體胚胎干細胞；法國科學家首次用胚胎干細胞培育出生殖細胞；澳大利亞科學家首次用胚胎干細胞培育出肺細胞；中國科學家首次將人類皮膚細胞與兔子卵細胞融合，培植出人類胚胎干細胞；美國科學家發現鼠的胚胎干細胞在培養皿中既能發育成精子也能發育成卵子，新發現對研究生殖細胞發育和某些不育癥也許會有幫助。長在鼠背上的人耳朵長在兔子耳朵上的人耳

7、細胞死亡

方式：細胞凋亡、壞死和自噬性細胞死亡等。細胞凋亡是一系列基因控制并受復雜信號調節的細胞自然死亡現象，是今年來發展起來的新興領域之一。細胞死亡的研究已經從細胞核控制凋亡過程的研究部分地轉移到線粒體控制死亡過程的研究上來。不管死亡細胞的類型是什么，也不管導致細胞死亡的因素是什么，細胞死亡的共同特征是在細胞死亡前都有線粒體膜通透性改變。通過特異性藥物抑制線粒體膜的通透性可阻止或延緩細胞死亡；

細胞色素c滲漏到胞質可以導致細胞凋亡。羅伯特·霍維茨，悉尼·布雷內，約翰·蘇爾斯頓

瑞典卡羅林斯卡醫學院宣布，把2002年諾貝爾生理學或醫學獎授予分別來自英國的悉尼·布雷內、來自美國的羅伯特·霍維茨和來自英國的約翰·蘇爾斯頓，以表彰他們發現了在器官發育和“程序性細胞死亡”過程中的基因規則。

2002年諾貝爾生理學或醫學獎獲主

追求長壽是人類的終極目標！8、細胞衰老世界上最長壽的老人（120歲）彭水長壽村一個院子出了6位百歲老人

人到底能活多久

細胞分裂次數與分裂周期測算法認為，人類壽命是其細胞分裂次數與分裂周期的乘積。自胚胎期開始，細胞分裂50次以上，分裂周期平均為2.4年，從而推算出人類壽命至少是120歲。性成熟期測算法推算，人類的自然壽命應為112～150歲。生長期測算法推算，人類的自然壽命為100～175歲。懷孕期測算法推算，人類的自然壽命最高可達167歲。人類正常的自然壽命都應該在100歲以上。

aging

細胞衰老的研究是研究人與動植物壽命基礎。動物二倍體細胞在體外分裂和傳代次數是有限的，從而推斷體內細胞的壽命受分裂次數的限制，細胞衰老是必然規律。人們希望通過衰老因素和因子研究延長細胞壽命，尋找細胞中“衰老基因”及其信號轉導機制來延緩衰老。

二、細胞生物學的主要研究內容

9、細胞工程細胞工程能使不同種細胞的基因或基因組用人工方法重組到雜交細胞中，或者使基因與基因組由一種細胞轉移到另一種細胞中，并使越過種的障礙的轉移成為可能，由此人們開始探索人工創造新的遺傳型細胞的嘗試。單克隆抗體、植物組織培養、試管動物（嬰兒）、干細胞的研究和應用、克隆動物。10、細胞的起源與進化細胞起源與進化的研究是重要的理論問題，也是難度很大的研究課題，我們應該十分尊重先驅科學家在這一領域所取得的成果。

細胞質膜---是分子生物學的重要內容;細胞核和染色體---是遺傳學的重要內容；核糖體、線粒體---是生物化學的重要內容；細胞周期---是遺傳學和分子遺傳學的重要內容;葉綠體---植物生理學的重要組成部分;細胞分化---是發育生物學的重要內容;細胞免疫---是免疫學的重要組成部分;最后剩下了一塊骨頭：細胞骨架留給了細胞生物學。細胞生物學的內容已被“列強瓜分”—瓜分理論

第二節細胞學與細胞生物學發展簡史

從研究內容來看細胞生物學的發展可分為三個層次，即：顯微水平、亞顯微水平和分子水平。從人類第一次發現細胞至今有三百多年的歷史了，在這期間，隨著技術和實驗手段的進步，細胞的研究顯現出時代的特征，形成了不同的發展時期。

1、細胞的發現及細胞學說的創立（1665—1875）是以形態描述為主的生物科學時期；

2、細胞學的經典時期（1875—1900），主要是在顯微鏡下的形態描述，是對細胞認識的鼎盛或黃金時期；

3、實驗細胞學時期（experimentalcytology）（1900—1953），細胞學的發展主要是采用實驗的手段研究細胞學的問題，其特點是從形態結構的觀察深入到生理功能、生物化學、遺傳發育機理的研究。由于實驗研究不斷同相鄰學科結合、相互滲透，導致了一些重要分支學科的建立和發展：●細胞遺傳學（cytogenetics）●細胞生理學（cytophysiology）●細胞化學（cytochemistry）

4、細胞生物學的形成與發展（1953至今），1953年Watson和Crick提出DNA雙螺旋結構模型，標志著分子生物學的誕生。1965年，D.P.Derobetis將其《普通細胞學》改為《細胞生物學》，標志著細胞生物學的誕生。目前，關于細胞的研究已進入分子細胞生物學階段?？傔^程概括為：細胞發現→細胞學說建立→細胞學形成→細胞生物學的發展

（1665）（1838—1839）（1892）（1965）

R.HookeSchleiden

SchwannDeRobetisHertiwig1、細胞的發現和細胞學說的建立1665年RobertHooke發現軟木塞中蜂窩狀小室1667年Leeuwenhoek觀察到真正的活細胞1838～1839年，Schleiden和Schwann提出細胞學說；細胞學說內容：一切植物、動物都是由細胞組成的，細胞是一切動、植物體的結構、功能和繁殖的基本單位。

細胞學說的重要補充：

1855年，德國醫生和病理學家R.Virchow指出：“一切細胞來自于原來的細胞”，機體的一切病理現象都屬于細胞的損傷。

細胞學說、能量轉化與守恒定律、達爾文進化論是19世紀自然科學的三大發現

——恩格斯

現代生物學的三大基石

細胞學說

達爾文進化論

孟德爾遺傳學說

細胞學說地位：顯微鏡的發明與細胞的發現沒有顯微鏡就不可能有細胞學誕生。1590年，荷蘭眼鏡制造商J和Z.Janssen父子制作了第一臺復式顯微鏡。1665年，英國人RobertHook首次描述了植物細胞（木栓），命名為cella。1680年，荷蘭人A.vanLeeuwenhoek成為皇家學會會員，他一生中制作了200多臺顯微鏡和400多個鏡頭，用設計較好的顯微鏡觀察了許多動植物的活細胞與原生動物。RobertHookeMadebyA.vanLeeuwenhoek(1632-1723).Magnificationrangesat50-275x.LargeStudentMicroscopemadebyCharlesChevalier18401752年，英國人J.Dollond發明消色差顯微鏡。1812年，蘇格蘭人D.Brewster發明油浸物鏡，改進了體視顯微鏡。1886年，德國人ErnstAbbe發明復消差顯微鏡，并改進了油浸物鏡，至此普通光學顯微鏡技術基本成熟。Bausch&LombInvestigatormicroscope–circa1893現代顯微鏡1932年，荷蘭籍德國人F.Zernike成功設計了相差顯微鏡（phasecontrastmicroscope)，并因此獲1953年諾貝爾物理獎。1932年，德國人M.Knoll和E.A.F.Ruska發明電鏡，1940年，美、德制造出分辨力為0.2nm的商品電鏡。TEM1981年，瑞士人G.Binnig和H.RoherI在IBM蘇黎世實驗中心（ZurichResearchCenter）發明了掃描隧道顯微鏡而與電鏡發明者Ruska同獲1986年度的諾貝爾物理學獎。Csatoms(red)ontheGaAssurface(blue).1883～1889年Schleiden和Schwann提出細胞學說：一切生物，從單細胞生物到高等動植物都是由細胞組成的，細胞是生物形態結構功能活動的基本單位。Schwann提出：有機體是由細胞構成的；細胞是構成有機體的基本單位。1855德國人R.Virchow提出“一切細胞來源于細胞”（omniscellulaecellula）的著名論斷；進一步完善了細胞學說。把細胞作為生命的一般單位，以及作為動植物界生命現象的共同基礎的這種概念立即受到了普遍的接受。細胞學說的意義：它論證了生物界在結構上的統一性和生命的共同起源。恩格斯將細胞學說譽為19世紀的三大發現之一。2、細胞學的經典時期（1800～1900）特點：應用固定、染色技術，在顯微鏡下觀察細胞的形態結構和分裂活動。3、實驗細胞學階段（1900～1950）在第二階段基礎上，采用了大量實驗手段進行研究，并與其它學科相互融合形成了一些重要的分支學科。4、細胞生物學和分子生物學形成階段（1950～至今）主要在分子水平上探索細胞的各種生物活動。

第三節目前對未來的展望人類經歷了漫長的采獵文明后，約在一萬年前進入農業經濟時代，18世紀60年代，英國率先進入工業經濟，20世紀50年代美國最早走完工業經濟的歷程，進入信息時代。據專家估計這一經濟形態的“壽命”為75~80年，到本世紀20年代將漸漸失去活力，屆時人類迎接下一個經濟時代，即生物經濟時代的到來。目前該領域值得關注的一些研究進展（一）新技術催生“基因改造人”

美國新澤西州圣巴納巴斯醫學中心生殖醫學科學研究所的科學家，利用一種叫做“卵質轉移”的技術，從捐獻的卵子中抽出少量細胞質，注入不孕婦女的卵子內，然后進行受精。這樣，原本因卵子有缺陷而無法生育的婦女經過這種移植后就懷了孕。采用的技術只不過是把健康婦女捐獻的正常卵子中的某些DNA成分添加到不孕婦女的卵子中，并沒有對培育出的嬰兒基因進行修改，因此他們培育出的這些嬰兒稱不上是“轉基因嬰兒”。

（二）“抗癌嬰兒”在美國出世美國芝加哥生育遺傳研究所的科學家宣布，他們利用“胚胎植入前的基因診斷”（PDG）幫助來自紐約的一對夫婦懷孕，并生育一個沒有“利弗勞梅尼綜合癥”的健康男嬰。這名嬰兒后來被稱之為“抗癌嬰兒”。利弗勞梅尼綜合癥是一種家族性遺傳病，它對多種癌癥，包括乳腺癌和白血病有遺傳傾向。利弗勞梅尼綜合癥基因攜帶者通常會把這種基因遺傳給孩子，在孩子活到45歲時，將有50％的可能患上與利弗勞梅尼綜合癥有關的癌癥；而孩子活到60歲時，這種可能性就增加為90％。這種“定制”嬰兒技術，實際上就是試管嬰兒技術和胚胎植入前的遺傳診斷技術的聯合應用。先通過試管嬰兒技術使精子、卵子在體外結合后形成多個胚胎，待每個胚胎長到一定重量時，從胚胎中取出1至2個細胞，對其進行細胞學檢查，判斷胚胎中是否存在遺傳疾病的基因，再把經過篩查確認為健康的胚胎放回母親子宮內，孕育成健康的胎兒。

（三）克隆羊－多利（Dolly）克隆羊制備原理已分化的細胞仍具有全能性實驗表明：植入的表皮細胞核如同受精卵的核一樣，具有全套基因，在發育上是全能的；體細胞的分化并非是由于它們丟失了基因或所含的基因不同，而是分化的細胞各自選擇性地“打開”并表達了不同的“奢侈”基因

（四）人類基因組計劃TheHumanGenomeProject(HGP)CompletedinApril20031986年由美國生物學家杜伯克首次提出1990年10月美國投資30億美元啟動計劃預計15年完成國際化研究項目美國、日本、英國、加拿大、瑞典1999年7月我國注冊承擔人類基因組1%測序任務2000年3月我國科學家完成3號染色體測序2000年5月人類基因組草圖完成（五）中國水稻基因組

錦繡般的中國云南紅河哈尼梯田，成為2002年4月5日出版的美國《科學》雜志的封面。這份世界權威學術期刊，以封面文章形式和顯著篇幅，登出中國科學家繪出水稻基因組工作框架圖的歷史性論文。

這是由中國科學家獨立完成的一項世界級研究成果，它標志著在基因組學這一生命科學前沿領域，中國已部分具備世界領先的實力?！昂翢o疑問，中國基因組學研究已達到世界水平”，《科學》雜志總編、美國國家科學院院士唐納德·肯尼迪對新華社記者說。

（六）后基因組計劃（Post-genome）

隨著“人類基因組計劃‘的完成，結構基因測序的突破，由此延伸的“后基因組計劃”即以功能基因鑒定為中心的“功能基因組學”應運而生。后基因組計劃利用結構基因組計劃所提供的信息和產物，發展和應用新的技術手段，通過在基因組或系統水平上全面分析基因的功能，使得生物學的研究從單一基因或蛋白質的研究轉向多個基因或蛋白質同時進行的系統研究，為在整體水平上探討生命活動規律奠定了基礎。目前國際基因組研究開發的總體趨勢已發生了新的變化。

（七）功能基因組和蛋白質組（Functiongenomeandproteingroup）研究成為主要研究熱點

隨著人類基因組遺傳圖、物理圖的相繼完成，基因組序列工作框架圖于2000年6月繪就。2001年2月，國際著名雜志Nature和Science分別發表國際公共領域人類基因組合作計劃和美國Celera公司同時公布的人類基因組圖譜，預示著一場以排列人類基因組DNA全序列的“結構基因組”的研究階段基本完成?；蚪M研究翻開了歷史新篇章，一個以破譯、解讀、開發基因組功能信息為主要研究內容的時代已經開始，即轉入對基因組功能的研究。（八）

生物信息學和生物芯片(BioinformaticsandBiochip)

美國HGP自1990年10月正式啟動以來，基因組研究產生了大量的信息，海量信息的分析、加工和利用，促進了生物信息學的誕生和發展。生物信息學不但集中了許多國家政府的投入，而且吸引了全世界不同學科的精英，包括數學、物理、化學、計算機、材料等，同時也推動了生物芯片技術的研究和開發。GeneChip（九）RNA干擾(RNAinterference)2002年最重要的科學發現之一,RNAi

在多種生物中，外源或內源性的雙鏈RNA(double－strandedRNAdsRNA)導入細胞中，與dsRNA同源的mRNA則受到降解，因而其相應的基因受到抑制，由于這是一種在RNA水平的基因表達抑制，故也稱為RNA干擾(RNAinterference,RNAi)。RNAi可能是生物普遍存在的RNA水平上調節基因表達的方式，對于細胞防御病毒的感染、以及調節正?；虻墓δ芫哂兄匾饔?。

（十）SevereAcuteRespiratorySyndrome,(SARS)

嚴重急性呼吸綜合癥（SevereAcuteRespiratorySyndrome,SARS,或傳染性非典型肺炎）肆虐全球。2002-2003年冬春之交SARS的流行，不僅威脅著人類的健康與生命，也使社會經濟生活受到巨大的影響。面臨與SARS不期而遇的遭遇戰，全世界的醫務和科技工作者在幾乎毫無準備的情況下迎難而上，經11個國家和地區的13個實驗室的科學家通力合作，不到一個月時間就確定了導致SARS的元兇－一種前所未知的新型冠狀病毒（SARSCoronavirusSARS—Cov）。

冠狀病毒基本結構SARS冠狀病毒其核心為螺旋狀排列的RNA及衣殼（N蛋白）組成的核殼體，其外為包膜。N蛋白是SARS病毒重要結構蛋白，在病毒轉錄、復制和成熟中起作用。病毒核酸除編碼RNA聚合酶外，編碼的主要結構蛋白是N、S、M、E等蛋白。病毒包膜有E蛋白，表面有兩種糖蛋白，即S蛋白和M蛋白。S蛋白其功能是與細胞受體結合，使細胞發生融合，是SARS冠狀病毒侵染細胞的關鍵蛋白。M蛋白為跨膜蛋白，參與包膜形成。新型冠狀病毒基因片段在基因組中的定位

NS非結構蛋白；S針刺糖蛋白；HE血凝集素脂酶糖蛋白；M膜糖蛋白；N核衣殼蛋白

(十一)干細胞研究進展2002年8月17日，美寶環球集團正式向外界宣布：他們發現了一種全新的人體細胞--再生潛能細胞，潛能再生細胞是以普通細胞形式存在于人體組織里的，它具備原位啟動自身增殖功能，能及時補充凋亡、退化、損傷、壞死的組織細胞。也就是說當組織器官中的細胞凋亡時，潛伏在組織器官中的潛能再生細胞就能夠及時地再生復制同種細胞，以補償空缺，這樣就不會出現人體器官壞死的現象。（十二）轉基因技術

（Transgenictechnique）21世紀細胞生物學發展趨勢細胞生物學與分子生物學(包括分子遺傳學與生物化學)相互滲透與交融是總的發展趨勢。1、“一切生物學的關鍵問題必須在細胞中找尋”細胞是一切生命活動結構與功能的基本單位。2、細胞生物學研究的核心內容：遺傳與發育的關系問題，兩者的關系是，遺傳在發育過程中實現，發育又以遺傳為基礎。3、細胞生物學的主要發展趨勢：用分子生物學及其它相關學科的方法，深入研究真核細胞基因表達的調節和控制，以期從

根本上揭示遺傳與發育的關系、細胞衰老、死亡及癌變的機理等基本的生物學問題，為生物工程的廣泛應用提供理論依據。4、兩個基本點：一是基因與基因產物如何控制細胞的生命活動，包括細胞內外信號是如何傳遞的；二是基因表達產物——蛋白質如何構建和裝配成細胞的結構，并使細胞正常的生命活動得以進行。

5、蛋白質組學：生命科學的研究已經進入后基因組時代，隨著一大批模式生物基因組結構的闡明，研究的重心將回歸到在細胞的水平研究蛋白質的結構與功能，即蛋白質組學的研究，同時對糖類的研究將提升到新的高度。

基因、細胞到發育將是貫穿21世紀生命科學研究的一條主線。真核細胞基因組結構及其功能調控是未來分子細胞生物學研究的核心問題。

結構基因組計劃的主要內容是：開展規模化的基因克隆、表達、蛋白質分離純化，測定和分析蛋白質的三維結構。以蛋白質為藥物作用的靶分子，為藥物設計和藥物篩選奠定基礎。

CellBio第四節細胞生物學的主要學術組織和學術期刊細胞生物學國際聯盟（世