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生命科學(xué)發(fā)展的特點、趨勢和前沿,1,一、生命科學(xué)發(fā)展的特點、趨勢和前沿,生命科學(xué)與生物技術(shù)仍然是世界科技發(fā)展最為迅速的領(lǐng)域之一，取得了一系列突破性進展。 總體看來： 分子生物學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、免疫學(xué)等將繼續(xù)成為解析生命活動的本質(zhì)的主要領(lǐng)域。,2,同時，隨著新技術(shù)和新學(xué)科的興起，生命科學(xué)研究變得更加趨于 系統(tǒng)化 規(guī)?；?數(shù)字化,3,形成了以： 系統(tǒng)（整合）研究生命的 現(xiàn)象與本質(zhì)為方向； 以多學(xué)科交叉為基礎(chǔ)： 分析與整合并重、微觀與宏觀相結(jié)合的研究體系； 探討生命的本質(zhì)和起源，將是生命科學(xué)基礎(chǔ)研究的發(fā)展趨勢。,4,1， 一大批生物基因組測序的完成催生了一批相關(guān)研究領(lǐng)域。 2003年完成的人類基因組計劃使科學(xué)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(xù)完成。,生命科學(xué)進展突出表現(xiàn)在：,5,對基因、基因組結(jié)構(gòu)和功能研究： 形成了結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)、比較基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、表型組學(xué)和代謝組學(xué)、RNA組學(xué)等新興領(lǐng)域。這些分支領(lǐng)域已成為生物學(xué)基礎(chǔ)研究的重要方面。,6,2， 生物信息學(xué)迅速發(fā)展。 生物信息學(xué)： 是基于基因組、蛋白組信息分析的需要而出現(xiàn)的一門與信息科學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)等交叉的新興領(lǐng)域。,7,其前沿問題包括： 基因組信息結(jié)構(gòu)復(fù)雜性； 序列特別是非編碼區(qū)信息分析； 基因組結(jié)構(gòu)與遺傳語言； 大規(guī)?；?、蛋白表達(dá)譜分析； 基因表達(dá)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控； 蛋白質(zhì)相互作用的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系和特征； 生物信息學(xué)中新理論、新方法和新技術(shù)。,8,生物信息學(xué)和其 他學(xué)科進一步 交叉、融合，發(fā)展形成了系統(tǒng)生物學(xué)(整合生物學(xué))。 其主要特征是從分子、細(xì)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。,9,3，發(fā)育生物學(xué)研究不斷深入。 發(fā)育生物學(xué)一直是生命科學(xué)中的前沿學(xué)科之一，目前的熱點研究領(lǐng)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，,10,發(fā)現(xiàn)新的與發(fā)育相關(guān)基因 闡明它們的時空表達(dá)譜、 調(diào)控機理以及對細(xì)胞行為和組織器官形成與分化的影響， 從分子和細(xì)胞水平 闡述一些重要發(fā)育途徑如胚胎誘導(dǎo)作用、胚層的形成和分化、組織器官發(fā)育、配子發(fā)育和細(xì)胞極性運動等的調(diào)控機理。,11,4， 干細(xì)胞研究的快速發(fā)展。 干細(xì)胞具有在體外大量增殖和分化為多種細(xì)胞的潛能，是研究細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)問題的理想模型，也可以為難治性疾病提供細(xì)胞來源。 目前，干細(xì)胞的定向分化、自我更新、干細(xì)胞的可塑性等是重要的基礎(chǔ)研究。,12,5， 小分子RNA的發(fā)現(xiàn)和對其功能研究是近10年來分子生物學(xué)領(lǐng)域最突出的熱點之一 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。 是調(diào)控基因表達(dá)和蛋白活性的重要方式。 對具有調(diào)節(jié)功能的非編碼RNA分子的結(jié)構(gòu)特征、調(diào)控方式以及生物學(xué)功能是近期重要的研究方向。,13,6，多學(xué)科交叉促進了腦科學(xué)和認(rèn)知科學(xué)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和信息處理技術(shù)，大腦各種認(rèn)知功能神經(jīng)機制的研究迅速發(fā)展。 認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家們 從單個神經(jīng)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(fù)雜社會認(rèn)知功能開展了系統(tǒng)研究，,14,對大腦認(rèn)知功能的神經(jīng)機制的理解有了重要進展，并且建立了認(rèn)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(jīng)基礎(chǔ)提供了科學(xué)依據(jù)。,15,7，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(xué)研究的熱點和前沿問題之一 全球變化驅(qū)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(dǎo)因素變異作用的一系列研究站點的完善和由這些站點構(gòu)成陸地樣帶的研究備受關(guān)注。,16,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(yīng)； 生物入侵對生態(tài)系統(tǒng)的影響，注重稀有和瀕危物種的保護、恢復(fù)、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)的理論和技術(shù)，揭示受損生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)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(nèi)容。,17,8， 生命科學(xué)基礎(chǔ)研究已成為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的源頭動力。 利用生物技術(shù)實現(xiàn)了基因在動物、植物、微生物間的轉(zhuǎn)移和重組，動植物育種進入一個嶄新的時期。 一些農(nóng)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(jì)初“農(nóng)業(yè)生物功能基因組”研究的全面開展。,18,未來5至10年（或20年）間 圍繞“重要農(nóng)業(yè)生物（植物、動物、微生物）農(nóng)藝、生產(chǎn)、品質(zhì)等重要性狀的遺傳、生長發(fā)育分子調(diào)控機理”的研究將全面展開，并將對農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。 另外，向資源節(jié)約和高效方向發(fā)展，保證農(nóng)產(chǎn)品（食品）的質(zhì)量和安全也將是農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究的重要方向。,19,9，生物科學(xué)與其它學(xué)科的交叉和滲透更加廣泛與深入 生命科學(xué)的很多重要的里程碑式的成果都離不開物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的貢獻, 如： X射線晶體衍射對DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的確定、 各種先進設(shè)備用于精確和高通量的基因測序、 數(shù)學(xué)和計算機技術(shù)對基因組測序的整合和分析等極大地推動了分子生物學(xué)的發(fā)展。,20,過去十年來，學(xué)科交叉逐步形成了一些具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用前景的研究領(lǐng)域，具有代表性的有： 生物信息學(xué)、 組織工程學(xué)、 分子影像學(xué)、 認(rèn)知科學(xué)等。 多學(xué)科、多層次揭示生命的基本規(guī)律成為生命科學(xué)重要的交叉研究領(lǐng)域。,21,二、我國的研究現(xiàn)狀和取得的重要進展,隨著國家對基礎(chǔ)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(xué)的基礎(chǔ)研究方面獲得了明顯的成績。直接表現(xiàn)為我國近幾年科學(xué)論文的數(shù)量有了很大的提高，代表基礎(chǔ)研究水平的SCI文章數(shù)量已上升到世界前六位。在較短的時間內(nèi)縮短了與國際先進水平的差距。,22,在基礎(chǔ)生物學(xué)方面，中國科學(xué)家承擔(dān)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(wù)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(lǐng)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(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域，成功地解析了多個蛋白質(zhì)及其復(fù)合物的的三維結(jié)構(gòu)，,23,其中包括一批與重大疾病和重要生理功能相關(guān)的蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，這些三維結(jié)構(gòu)的解析為闡明其分子作用機理或創(chuàng)新藥物設(shè)計與篩選提供了重要依據(jù)。 我國科學(xué)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?、《中國動物志》、《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(jīng)完成，成為目前世界上最大的植物志。,24,我國古生物學(xué)的一系列重大發(fā)現(xiàn)，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(guān)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（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，,25,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(xué)家在國際頂級學(xué)術(shù)期刊如《Cell》、《Nature》、《Science》等以及權(quán)威性專業(yè)期刊的發(fā)文量明顯增多，標(biāo)志著我國基礎(chǔ)研究快速發(fā)展，研究水平不斷提高。 在醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)等國家需求領(lǐng)域，中國科學(xué)家也取得了一些令世人矚目的研究成果。,26,在農(nóng)學(xué)領(lǐng)域 進一步深化了對雜種優(yōu)勢機理的認(rèn)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(xiàn)象的分子證據(jù)，提出了“上位性是雜種優(yōu)勢的主要遺傳基礎(chǔ)”的學(xué)術(shù)觀點。 利用分子標(biāo)記技術(shù)，在一些重要農(nóng)作物中成功定位和標(biāo)記了多個功能基因位點，,27,獲得了一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的作物重要農(nóng)藝性狀相關(guān)的功能基因， 如調(diào)控水稻分蘗的關(guān)鍵基因，影響水稻機械強度基因，磷誘導(dǎo)根系發(fā)生相關(guān)基因，水稻磷饑餓信號專一誘導(dǎo)表達(dá)標(biāo)記基因、植物磷高效利用相關(guān)的轉(zhuǎn)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(dǎo)途徑研究，深化了對植物抗逆機制的認(rèn)識。,28,在國際上首先獲得生長速度較快的轉(zhuǎn)基因魚， 在魚類異種細(xì)胞核移植與核質(zhì)關(guān)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(xì)胞核移植和體細(xì)胞克隆成功地獲得了克隆牛、克隆羊和克隆豬等。,29,我國有豐富的野生植物和畜禽種質(zhì)資源，經(jīng)過數(shù)十年的搜集、整理和分析，已經(jīng)完成了對一批優(yōu)良種質(zhì)資源的評價及鑒定，為進一步利用這些資源奠定了基礎(chǔ)。應(yīng)該說，我國農(nóng)業(yè)科學(xué)基礎(chǔ)研究正面臨非常好的發(fā)展機遇。,30,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，我國科學(xué)家主持了肝臟蛋白質(zhì)組國際合作項目，該項目將為醫(yī)學(xué)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(nèi)分泌與代謝性疾病，精神與神經(jīng)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(shù)據(jù)庫和高通量技術(shù)平臺，克隆和鑒定出若干單基因病和多基因復(fù)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,31,三氧化二砷聯(lián)合用藥，大大提高了無瘤生存率，使之成為少數(shù)可以治愈的腫瘤，促進了化學(xué)基因組學(xué)的發(fā)展，也促進了以機制作為設(shè)計的和篩選靶向藥物與先導(dǎo)化合物的新藥研發(fā)。在精神分裂癥為代表的復(fù)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(lián)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。,32,乙肝疫苗等在預(yù)防和控制我國高發(fā)傳染病中發(fā)揮了重要作用。 基因工程藥物、疫苗以及檢測診斷試劑盒等已步入產(chǎn)業(yè)化軌道。 高通量藥物篩選已經(jīng)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(xué)研究為中藥品種、產(chǎn)地和毒副反應(yīng)的鑒別和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化提供了可能性。,33,隨著學(xué)術(shù)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(lǐng)域：我國已擁有多學(xué)科、多層次、多技術(shù)平臺的研究隊伍和較好的工作基礎(chǔ)，在細(xì)胞膜彈性理論、DNA大分子彈性和生物信息學(xué)等領(lǐng)域都做出了突出成績。 感覺神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)展迅速，在知覺的基因表達(dá)、視覺的腦機制、學(xué)習(xí)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(xué)研究發(fā)展迅速。此外，在學(xué)習(xí)與記憶的化學(xué)基礎(chǔ)研究、微量分析、單細(xì)胞單分子分析、高通量分析（包括生物轉(zhuǎn)化、某些生物過程的化學(xué)介入或干擾研究）等方面有了很好的研究積累。,34,我國雖然在生命科學(xué)領(lǐng)域取得了突出成績，但與美、歐、日等發(fā)達(dá)國家相比仍有相當(dāng)大的差距。雖然近年來研究論文數(shù)量增長很快，但具有原始創(chuàng)新性的高質(zhì)量論文較少，在世界生命科學(xué)權(quán)威學(xué)術(shù)雜志的文章數(shù)量還較少。 分析我國生命科學(xué)基礎(chǔ)研究現(xiàn)狀，主要差距在于：(1) 原創(chuàng)性學(xué)術(shù)思想少，跟蹤和模仿研究多；（2）基礎(chǔ)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；,35,(4) 缺乏處于國際前沿的高素質(zhì)研究團隊，在國際權(quán)威學(xué)術(shù)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(xué)家；(5) 學(xué)科和領(lǐng)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(dǎo)有關(guān)；(6) 數(shù)據(jù)共享性差，多數(shù)研究基本上是各自為陣和從頭開始，造成不必要的重復(fù)和浪費；（7）研究技術(shù)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(yīng)當(dāng)在“十二五”期間引起重視并予以改進。,36,三、“十二五”發(fā)展戰(zhàn)略構(gòu)想,在未來五年中，生命科學(xué)基礎(chǔ)研究 ?要特別注意培植新興領(lǐng)域和學(xué)科生長點，優(yōu)先支持具有重大科學(xué)意義和價值的基礎(chǔ)研究。 ?充分利用基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和生物信息學(xué)所取得的理論和技術(shù)成就，帶動遺傳、發(fā)育、細(xì)胞、免疫、神經(jīng)、進化和生態(tài)學(xué)等前沿領(lǐng)域的發(fā)展。 ?注重在基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、分子影像學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和生物信息學(xué)等前沿領(lǐng)域發(fā)展自己的長處和特色，積極參與國際競爭。,37,在農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，要以國家需求為目標(biāo)開展基礎(chǔ)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(chǎn)業(yè)發(fā)展的深層次基礎(chǔ)問題。 農(nóng)學(xué)基礎(chǔ)研究要圍繞“保證使我國在未來10?20年間逐步成為世界農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新與農(nóng)業(yè)高新技術(shù)創(chuàng)新研究方面的先進國家”的目標(biāo)而開展；大力支持以揭示調(diào)控重要農(nóng)業(yè)生物（植物、動物、微生物）農(nóng)藝、產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病蟲等重要性狀的遺傳、生長發(fā)育分子調(diào)控機理為目標(biāo)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(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)方面基礎(chǔ)研究的發(fā)展。,38,醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究要充分發(fā)掘和利用我國豐富的醫(yī)學(xué)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(fù)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(guān)的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)和藥學(xué)的前沿研究。從不同層次（分子、細(xì)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(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)和藥學(xué)研究加以整合，實現(xiàn)由疾病治療向治療與預(yù)防相結(jié)合的研究過渡，由結(jié)構(gòu)研究向結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合過渡，更加注重功能表現(xiàn)與調(diào)控機制的研究，重視對正常生理狀態(tài)的維持和調(diào)節(jié)機理的認(rèn)識，大力發(fā)展具有中國特色的中醫(yī)藥學(xué)。,39,要大力提倡和鼓勵學(xué)科交叉與合作。針對未來國際上科技前沿和我國科技及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，根據(jù)我國的學(xué)科交叉現(xiàn)狀，相對集中地資助分子影像學(xué)、認(rèn)知科學(xué)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(jīng)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(dǎo)相結(jié)合，貫徹科學(xué)問題的“雙來源“和基金發(fā)展的“雙驅(qū)動”原則，以培養(yǎng)杰出人才、營造創(chuàng)新和開放合作的學(xué)術(shù)氛圍為宗旨，進一步完善基金管理，加強對優(yōu)秀科學(xué)家的連續(xù)和長期資助，培養(yǎng)創(chuàng)新學(xué)術(shù)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(xué)基礎(chǔ)研究的水平。,40,四、國家層面優(yōu)先資助領(lǐng)域,41,1. 重要組織器官發(fā)育的細(xì)胞與分子基礎(chǔ) 發(fā)育生物學(xué)是當(dāng)今生命科學(xué)中的一門前沿學(xué)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(lǐng)域是從分子和細(xì)胞水平闡述一些重要發(fā)育途徑的調(diào)控機理，這些發(fā)育途徑包括胚胎誘導(dǎo)作用、胚層的形成和分化、組織器官發(fā)育、配子發(fā)育和細(xì)胞的極性運動等，發(fā)現(xiàn)新的發(fā)育相關(guān)基因，闡明它們的時空表達(dá)譜、表達(dá)調(diào)控機理和對細(xì)胞行為和組織器官形成與分化的影響。 主要科學(xué)問題：發(fā)育過程中基因時空表達(dá)的遺傳和表觀遺傳調(diào)控機制；機體形成時的格式化（patterning）；組織和器官形成中細(xì)胞分化和移動的分子基礎(chǔ)；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。,42,2. 基因和基因組的結(jié)構(gòu)和功能 以基因組計劃為先導(dǎo)的大規(guī)模生物基因測序，為人類認(rèn)識復(fù)雜生命現(xiàn)象的本質(zhì)，揭示生物發(fā)生、發(fā)育、進化及其與環(huán)境的關(guān)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(shù)據(jù)，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(jié)構(gòu)和功能研究，形成了結(jié)構(gòu)基因組學(xué)、功能基因組學(xué)、比較基因組學(xué)等新的快速發(fā)展的研究領(lǐng)域。 主要科學(xué)問題：基因組結(jié)構(gòu)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(xué)功能；基因表達(dá)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控；從比較基因組的角度研究基因起源；研究基因組學(xué)的新方法和新技術(shù)等。,43,3．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)－功能關(guān)系 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)－功能關(guān)系是細(xì)胞生命活動的重要基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)的功能通過其結(jié)構(gòu)、運動和相互作用得以實現(xiàn)。蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)主要包括整體水平的肽鏈折疊方式、原子水平的構(gòu)象、分子的內(nèi)在運動性和在不同條件下的結(jié)構(gòu)變化，從而實現(xiàn)蛋白質(zhì)分子間和亞基間、以及蛋白質(zhì)與非蛋白質(zhì)分子之間的相互作用。本領(lǐng)域鼓勵在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能及其相互關(guān)系等方面開展創(chuàng)新性研究。 主要科學(xué)問題：蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；蛋白質(zhì)分子在不同條件下的運動規(guī)律；蛋白質(zhì)與其它生物大分子的相互作用；氨基酸序列和三維結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)；原子水平蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)折疊和功能的關(guān)系；膜蛋白和糖蛋白的結(jié)構(gòu)及其在細(xì)胞生命活動中的功能等。,44,4， 細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)及效應(yīng) 生命活動離不開信息交流。細(xì)胞通過復(fù)雜的信號網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)增殖、分化、運動、凋亡及其它生理活動并對其進行精細(xì)的調(diào)節(jié)，以應(yīng)對復(fù)雜的環(huán)境。盡管目前在這一領(lǐng)域已取得一些研究進展，但對生命活動的信息調(diào)控機制的認(rèn)識還遠(yuǎn)非完善。由于疾病最終可歸因于信號網(wǎng)絡(luò)的失調(diào)，其中的很多組分都可成為藥物篩選的靶標(biāo)，因此相關(guān)研究對人類健康也有深遠(yuǎn)的影響。 主要科學(xué)問題：信號網(wǎng)絡(luò)新組分的鑒定和功能分析；信號網(wǎng)絡(luò)組分間的相互作用及其調(diào)節(jié)機制；信號通路間的對話機制及生物學(xué)意義；信息整合機制和應(yīng)答方式的系統(tǒng)整合生物學(xué)分析；生理與病理條件下信號傳遞的異同等。,45,5. 細(xì)胞運動的分子機制 細(xì)胞運動是以微管和微絲骨架支撐的重要生命活動，包括細(xì)胞遷移、細(xì)胞分裂和胞內(nèi)運輸?shù)?，其共同特征是需要?qū)動蛋白的參與及細(xì)胞骨架的動態(tài)協(xié)調(diào)。 在體內(nèi)，細(xì)胞定向遷移需要胞外信號分子的引導(dǎo)，這一過程為胚胎發(fā)育、神經(jīng)系統(tǒng)形成和免疫系統(tǒng)趨化功能所必須。細(xì)胞遷移異常將導(dǎo)致嚴(yán)重的疾病，而腫瘤的惡化也是細(xì)胞遷移異常激活的結(jié)果。細(xì)胞運動性是細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域中的一個重要的基礎(chǔ)性理論問題。 主要科學(xué)問題：細(xì)胞運動相關(guān)過程的分子機理；細(xì)胞運動的信號調(diào)控機制；驅(qū)動蛋白功能和特異性調(diào)節(jié)；微管和微絲系統(tǒng)的動態(tài)性調(diào)節(jié)和功能協(xié)調(diào)機制；細(xì)胞運動與胚胎發(fā)育、器官形成和疾病發(fā)生的關(guān)系等。,46,6. 膜系統(tǒng)及物質(zhì)跨膜運輸 細(xì)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(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運輸和與外界物質(zhì)交換是生命的基本現(xiàn)象，它直接影響到細(xì)胞的增殖和分化。胞內(nèi)運輸涉及內(nèi)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(xì)胞所必須，在神經(jīng)和腺體細(xì)胞中尤為重要。因此，膜系統(tǒng)和物質(zhì)跨膜運輸一直是細(xì)胞生物學(xué)研究的中心問題之一。 主要科學(xué)問題：囊泡運輸、胞吞和胞吐的分子機制和調(diào)控，以及與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的相互影響；核膜內(nèi)外物質(zhì)交流機制；細(xì)胞周期中內(nèi)膜系統(tǒng)的動態(tài)變化等。,47,7. 干細(xì)胞特性與定向分化 干細(xì)胞具有在體外大量增殖和分化為多種細(xì)胞的潛能，是研究細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)科學(xué)問題如自我更新、定向分化和細(xì)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(diào)控干細(xì)胞增殖和分化機制的認(rèn)識還十分有限。 主要科學(xué)問題：干細(xì)胞增殖和分化的分子調(diào)控機制；體細(xì)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(xì)胞核基因組重編程中的作用；疾病相關(guān)的干細(xì)胞如腫瘤干細(xì)胞等的研究。,48,8. 免疫應(yīng)答和免疫耐受的細(xì)胞和分子機制 免疫應(yīng)答機制與調(diào)節(jié)始終是免疫學(xué)的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題。迄今包括淋巴細(xì)胞識別抗原后的活化、抗原信息處理、加工、整合、提呈和轉(zhuǎn)導(dǎo)，效應(yīng)產(chǎn)生及免疫自穩(wěn)的形成，共刺激信號分子及其信號調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，抗原提呈細(xì)胞的作用等重要過程和環(huán)節(jié)的調(diào)控機制等基礎(chǔ)免疫學(xué)問題仍有許多深入研究的空間，所以應(yīng)該繼續(xù)鼓勵具有概念、理論和方法創(chuàng)新的相關(guān)命題研究，豐富對免疫學(xué)基本理論的認(rèn)識。 天然免疫系統(tǒng)不僅介導(dǎo)機體對病原生物的反應(yīng)，而且為機體獲得性免疫應(yīng)答的啟動提供信號。目前對天然－獲得性免疫應(yīng)答的相互聯(lián)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(diào)節(jié)獲得性免疫應(yīng)答已成為目前免疫學(xué)前沿領(lǐng)域之一。,49,免疫耐受是另一個目前值得重點關(guān)注的研究領(lǐng)域。在深入研究免疫耐受誘導(dǎo)及調(diào)節(jié)和消除的分子機理的基礎(chǔ)上，結(jié)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(yù)途徑和方法，并為疫苗設(shè)計提供重要的分子信息。 主要科學(xué)問題：天然免疫與獲得性免疫應(yīng)答的相互聯(lián)系和相互作用；免疫耐受誘導(dǎo)和消除的分子機理及其臨床應(yīng)用評價等。,50,9．精神、心理和行為的神經(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ) 人與動物的行為均受遺傳和社會兩方面制約。行為學(xué)的研究內(nèi)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(xué)習(xí)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(jīng)系統(tǒng)控制。 研究遺傳因素和生存環(huán)境對神經(jīng)系統(tǒng)形成與改變的調(diào)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(jīng)生物學(xué)基礎(chǔ)研究，而且還能為增進精神與心理健康提供理論基礎(chǔ)。 主要科學(xué)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(guān)的功能和致病基因及作用機理；生存環(huán)境對神經(jīng)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(guān)性；探尋治療精神與心理障礙的新策略和新方法。,51,10．極端條件下的生命及其適應(yīng)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(yīng)能力，推動著地球上的物質(zhì)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(rèn)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(shù)等方面的應(yīng)用具有重要意義。 主要科學(xué)問題：生命對于極端自然環(huán)境的適應(yīng)機制；極端生物的代謝特點及特殊代謝產(chǎn)物；典型極端自然環(huán)境中的生物物種結(jié)構(gòu)、基因構(gòu)成、協(xié)同適應(yīng)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(yīng)機制。,52,11. 系統(tǒng)發(fā)育重建與分子進化 進化是生命科學(xué)的基本問題之一，沒有進化論的指導(dǎo)，生物學(xué)一切問題都難以解釋。20世紀(jì)進化研究取得了顯著進展，也帶動和促進了相關(guān)領(lǐng)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(xué)領(lǐng)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(nèi)只能根據(jù)我國的特色和優(yōu)勢集中一些科學(xué)問題進行探索。 主要科學(xué)問題：結(jié)合DNA序列、形態(tài)和化石證據(jù)，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(yīng)性輻射和物種形成的分子機制等。,53,12， 物種多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)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(chǎn)力、生物地球化學(xué)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(nèi)食物關(guān)系(營養(yǎng)結(jié)構(gòu))；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(chǎn)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(guān)系的研究具有重要的理論和實踐意義。 主要科學(xué)問題：物種多樣性的形成、功能和維持機制；生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)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(guān)系；物種多樣性與外來種侵入的關(guān)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。,54,13. 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(zhì)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(shù)99%以上的未培養(yǎng)微生物是生物技術(shù)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(chǔ)研究滯后，導(dǎo)致了資源保護和利用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于經(jīng)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(xiàn)象嚴(yán)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(shù)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義和緊迫性。 主要科學(xué)問題：我國重要野生動植物和微生物及其基因資源的調(diào)查和收集；重要資源動、植生物的遺傳學(xué)評價以及繁殖和保護策略；重要資源生物代謝功能及產(chǎn)物的研究；重要性狀基因的鑒定和克隆。,55,14. 農(nóng)業(yè)資源高效利用 我國人口已超過13億，農(nóng)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(nóng)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(nóng)業(yè)資源的供需矛盾和可能出現(xiàn)的對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響，是保障我國糧食安全、經(jīng)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(shè)小康社會的重要保障。 主要科學(xué)問題：重要農(nóng)作物區(qū)域化、集約化化栽培的基礎(chǔ)研究；農(nóng)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(shè)施農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)研究；農(nóng)業(yè)生物資源的高效利用。,56,15， 農(nóng)作物、林木生物災(zāi)害預(yù)防與可持續(xù)控制 農(nóng)作物和林木的病、蟲、草、鼠等一直是農(nóng)林生產(chǎn)中的重要限制因素。近年來，農(nóng)林生物災(zāi)害在以驚人的速度發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)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(jié)構(gòu)簡單和基因窄化等為生物災(zāi)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(yán)重，由此也產(chǎn)生了新的生態(tài)和經(jīng)濟安全問題。加強農(nóng)作物、林木生物災(zāi)害預(yù)防與控制的基礎(chǔ)研究，已經(jīng)成為保證農(nóng)林業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展所迫切需要解決的重大科學(xué)問題。 主要科學(xué)問題：重要生物災(zāi)害的成災(zāi)原因及危害機理；主要有害生物種群的可持續(xù)控制；農(nóng)作物和林木抗性資源發(fā)掘和種質(zhì)創(chuàng)新；入侵有害生物的檢疫、監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)研制等。,57,16. 重要動物疫病的病原學(xué)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(fù)雜和嚴(yán)重，而高致病性禽流感等烈性傳染病還在不斷出現(xiàn)（甚至有時對人類也構(gòu)成了威脅），每年造成的經(jīng)濟損失十分巨大。有關(guān)動物重要病原（包括病毒、細(xì)菌和寄生蟲）的基礎(chǔ)研究滯后，導(dǎo)致防控技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家相比差距較大。為了能有效控制畜禽的重要疫病，應(yīng)盡快開展相關(guān)的基礎(chǔ)研究工作。 主要科學(xué)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(guān)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(nèi)的感染途徑、靶細(xì)胞上的受體特點以及影響病原組織嗜性的關(guān)鍵分子位點；重要動物疫病的病原生態(tài)學(xué)等。,58,17， 重要水生生物優(yōu)化養(yǎng)殖的關(guān)鍵基礎(chǔ) 為了合理利用我國的水產(chǎn)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(jīng)濟價值水生生物的繁殖生物學(xué)研究；另一方面應(yīng)加強水生生物對棲息地環(huán)境變化的相應(yīng)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(xué)問題：水生生物體對環(huán)境脅迫反應(yīng)的細(xì)胞和分子基礎(chǔ)；脅迫信號在體內(nèi)傳遞的方式及后續(xù)反應(yīng)；耐受性的產(chǎn)生機理；重要名貴經(jīng)濟水生生物的繁殖生物學(xué)等。,59,18，食品安全的重要基礎(chǔ)研究 食品安全與人民健康密切相關(guān)。食品生產(chǎn)過程中農(nóng)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(nóng)產(chǎn)品的國際競爭力。開展食品安全相關(guān)的重要基礎(chǔ)研究，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重大需求，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。 主要科學(xué)問題：農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)（農(nóng)藥、獸藥、化肥等）在生物體內(nèi)代謝機理及其對農(nóng)畜產(chǎn)品營養(yǎng)品質(zhì)形成的影響；農(nóng)業(yè)化學(xué)物質(zhì)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(xué)物質(zhì)、食品添加劑、天然毒素的生物安全評估體系；轉(zhuǎn)基因食品對人類長期和潛在影響的評價；農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)殘留對人體健康和環(huán)境影響效應(yīng)評價；食品加工貯運過程中產(chǎn)生的生物性、化學(xué)性有毒有害物質(zhì)的檢測技術(shù)方法；農(nóng)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。,60,19，重要傳染病病原體的病原學(xué)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(zhuǎn)歸及傳播流行的關(guān)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(guān)的病原體遺傳特性及其變異規(guī)律、與宿主相互作用的細(xì)胞和分子生物學(xué)基礎(chǔ)研究，這將對我國傳染病控制的理論和實踐的發(fā)展產(chǎn)生根本的影響。研究重點應(yīng)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(jié)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(xué)問題：病原體或其特定基因型、重組體與宿主相互作用的細(xì)胞和分子基礎(chǔ)；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(guān)系及與抗病原治療關(guān)系；病原體基因（基因型）與宿主免疫應(yīng)答、遺傳學(xué)特征之間的關(guān)系以及抗感染免疫應(yīng)答及調(diào)節(jié)與疾病轉(zhuǎn)歸和傳播流行的關(guān)系等。,61,20．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(fù)雜性狀疾病，特別是惡性腫瘤、心腦血管疾病等嚴(yán)重威脅著人民的生命和健康，已成為全世界重要的醫(yī)學(xué)目標(biāo)之一。無疑，結(jié)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(xué)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(zhuǎn)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(biāo)志物篩選；疾病發(fā)生的遺傳背景、分子發(fā)病學(xué)和分子病理學(xué)；神經(jīng)、內(nèi)分泌和免疫調(diào)節(jié)與疾病發(fā)生的關(guān)系等。,62,21. 創(chuàng)新藥物的關(guān)鍵基礎(chǔ) 創(chuàng)新藥物基礎(chǔ)研究包括藥物的發(fā)現(xiàn)、藥物構(gòu)效關(guān)系、藥物輸運系統(tǒng)、藥效的評價等方面。其中藥物的發(fā)現(xiàn)是基礎(chǔ)，而藥物新靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)和確證將是新藥發(fā)現(xiàn)的重要源頭和關(guān)鍵。人類利用藥物對疾病治療所涉及的藥物靶標(biāo)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(biāo)數(shù)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(lǐng)域取得進展和突破是有可能的。 主要科學(xué)問題：基于基因組信息和其它原理的藥物作用新靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)；藥物新靶標(biāo)的評價；藥物新靶標(biāo)的確認(rèn)；藥物新靶標(biāo)與藥物作用機制及與其功能活性的關(guān)系等,63,22， 營養(yǎng)、代謝與相關(guān)疾病發(fā)病的機制 我國目前面臨著營養(yǎng)缺乏與營養(yǎng)過度的雙重挑戰(zhàn)，即在農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)人群面臨營養(yǎng)缺乏的同時，慢性非傳染性疾病患病率迅速上升。這些慢性非傳染性疾?。ㄈ纾捍x綜合征，包括肥胖、高血壓、糖尿病、血脂異常等），一方面與遺傳因素有關(guān)，另一方面多與不適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)素攝入有關(guān)，所以也稱為營養(yǎng)相關(guān)性疾病。上述疾病嚴(yán)重威脅人類健康，從根本上防治這些營養(yǎng)相關(guān)疾病，需要對發(fā)病機制進行深入了解。 主要科學(xué)問題：構(gòu)建我國不同種族人群營養(yǎng)相關(guān)基因表達(dá)數(shù)據(jù)庫；尋找與人體營養(yǎng)素需要量相關(guān)的分子標(biāo)記物，根據(jù)個體的營養(yǎng)素需求和差異指導(dǎo)個體的營養(yǎng)與膳食；具有健康促進作用的植物化學(xué)物篩選及其預(yù)防營養(yǎng)相關(guān)疾病的分子機制；體重超重及肥胖、糖尿病、高血壓等營養(yǎng)相關(guān)疾病的分子營養(yǎng)學(xué)機制等。,64,23. 衰老相關(guān)疾病的發(fā)生與轉(zhuǎn)歸機理 人口老齡化已成為全球性問題，我國也將步入老齡化社會。由于人口老齡化所帶來的一系列健康和醫(yī)學(xué)問題，特別是伴隨衰老而至的退行性疾病，嚴(yán)重影響人口質(zhì)量和生活質(zhì)量，已引起各國政府與公眾的廣泛重視。“衰老”是老年退行性疾病的根源，認(rèn)識衰老機理，可以更好地解釋衰老相關(guān)疾病的發(fā)生和轉(zhuǎn)歸機理，同時也為預(yù)防老年退行性疾病提供重要的理論指導(dǎo)。 主要科學(xué)問題：衰老的細(xì)胞、分子和遺傳基礎(chǔ)；環(huán)境因素對衰老進程的影響；老年腦衰退及其相關(guān)疾?。ㄈ缋夏晷园V呆，帕金森氏病、老年性精神神經(jīng)病等）發(fā)生機理及預(yù)防策略；老年性運動系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)疾病的發(fā)生機理及預(yù)防策略等。,65,24. 中醫(yī)藥關(guān)鍵基礎(chǔ)理論 建立于臨床實踐和古代哲學(xué)思想上的中醫(yī)基礎(chǔ)理論強調(diào)機體五臟六腑的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，重視疾病發(fā)生發(fā)展過程中內(nèi)因?qū)ν鈦碇虏∫蛩氐姆磻?yīng)以及臟腑功能的相互制約，體現(xiàn)了以“關(guān)系本體論”的辨證思維方法來思考和認(rèn)識疾病的特點。以往的研究實踐表明，以還原論思想為基礎(chǔ)的實驗科學(xué)雖然解釋了中醫(yī)基礎(chǔ)理論的一些現(xiàn)象和規(guī)律，但對于基于“關(guān)系本體論”中醫(yī)基礎(chǔ)理論的科學(xué)解釋具有很大的局限性。追隨生物學(xué)理論和方法論變革的趨勢，即從局部觀向整體觀拓展，從線性思維走向整體思維，從注重分析轉(zhuǎn)變?yōu)榉治雠c綜合相結(jié)合，中醫(yī)基礎(chǔ)理論研究需探索運用復(fù)雜思維與方法，充分采用現(xiàn)代生命科學(xué)中整體性研究方法和相應(yīng)的研究技術(shù)開展對中醫(yī)藏象、病機和方劑配伍等研究，揭示中醫(yī)藥調(diào)控理論的生物學(xué)基礎(chǔ)，推進中醫(yī)現(xiàn)代化的進程。,66,中藥現(xiàn)代化是中醫(yī)現(xiàn)代化的重要組成部分，也是可期待的產(chǎn)生突破的科學(xué)領(lǐng)域。復(fù)方是基于方劑配伍理論的中醫(yī)臨床投藥形式。當(dāng)前值得重點關(guān)注的是中藥體內(nèi)過程的研究，它對于闡明中藥的作用機理，指導(dǎo)臨床合理用藥至關(guān)重要。在實踐上要鼓勵采用現(xiàn)代分析技術(shù)研究中藥復(fù)雜體系的體內(nèi)過程，解釋中藥及其復(fù)方體內(nèi)藥效物質(zhì)及作用環(huán)節(jié)或組效靶點（位）效應(yīng)，以及藥代與毒代動力學(xué)規(guī)律等。 主要科學(xué)問題：中醫(yī)藥調(diào)控理論的生物學(xué)基礎(chǔ)；基于中醫(yī)藏象、病機和方劑配伍等基礎(chǔ)理論的整合研究途徑和方法；穴位與靶器官的相互關(guān)系和聯(lián)系機制；中藥及其復(fù)方體內(nèi)過程、作用環(huán)節(jié)、組效靶位效應(yīng)，以及中藥復(fù)雜體系在體內(nèi)藥代與毒代動力學(xué)規(guī)律等。,67,25．生命科學(xué)研究中的新概念、新方法和新技術(shù) 我國生命科學(xué)自主創(chuàng)新研究的瓶頸問題之一是原創(chuàng)性概念、方法和技術(shù)的匱乏，而新概念、新方法和新技術(shù)的創(chuàng)建需要不同學(xué)科交叉。本領(lǐng)域著重支持生命科學(xué)與物理學(xué)、力學(xué)、數(shù)學(xué)、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)的交叉和融合，鼓勵發(fā)展與理工學(xué)科相結(jié)合的原創(chuàng)性方法和技術(shù)，以及發(fā)展新模式生物和生物模型，從而提升我國生命科學(xué)研究水平。,68,