生命科学前沿与现代生物技术进展.ppt

生命科学前沿与现代生物技术进展一、脑科学计划二、3D生物打印技术三、脑机接口与脑脑接口四、基因组编辑技术五、单细胞测序技术六、艾滋病与肿瘤治疗七、转基因食品与安全性一、脑科学计划美国科学家JohnOKeefe（约翰·欧基夫）、挪威科学家MayBrittMoser（梅-布里特·莫泽），以及挪威科学家EdvandMoser（爱德华·莫泽），因发现了大脑中形成定位系统的细胞，而被授予了2014诺贝尔生理学或医学奖。毋庸置疑，现代神经科学已经取得了革命性进展，未来它仍将是科学发展的大势。美国-脑科学计划美国-脑科学计划美国-脑科学计划美国-脑科学计划欧盟-脑科学计划我国脑科学计划即将启动据蒲慕明介绍，大多数我国脑科学专家认为中国“脑计划”应侧重社会需求，以“脑健康”为计划的主题。主要的研究应聚焦在脑工作原理和与脑重大疾病相关的前沿领域上。它将在多学科交叉的基础上，以微观、介观和宏观尺度研究动态脑网络工作问题，尤其重视幼年神经发育疾病、中年精神类疾病和老年神经退行性病变（如阿尔兹海默症，又称老年痴呆症）的机理研究和研发早期诊断及早期干预的手段。我国丰富的脑疾病样本资源和非人灵长类动物的脑疾病模型将为中国特色的脑研究提供独特优势。中外专家认为，“脑计划”比“人类基因组”难至少几百倍，所以这个计划更需要国际合作。二、3D生物打印技术3D生物打印技术3D生物打印技术的应用方向3D生物打印技术的应用方向3D生物打印技术的应用方向三、脑机接口与脑脑接口所谓“脑机接口”技术，指的是在大脑与假肢等外部设备之间建立一条直接传输大脑指令的通道，在神经通路损坏的情况下，利用计算机解读脑部信号，进而控制外部设备。2013年2月，美国杜克大学与巴西的研究人员成功对大鼠进行了“脑脑接口”实验实验。2013年6月，美国明尼苏达大学科学家首次实现人类意念远程遥控直升机飞行。2013年8月，美国华盛顿大学科学家首次进行了人类之间非侵入式脑脑接口试验，一个研究人员能通过互联网发送脑信号，成功控制远在校园另一侧的同伴的手部运动。目前，脑机接口技术面临两个技术难题：第一个难题是如何把设备植入大脑，并且保证这个设备能够在使用者几十年的整个生命周期内正常运作；第二个难题是通过什么样的方式从病人大脑中获得信息，并对信息进行有效解读。为了进一步推动脑机接口技术的发展，使其能够发挥更大的作用，脑机接口的研究者们正在努力攻克这两大难题。四、基因组编辑技术基因组编辑技术五、单细胞测序技术近几年来，基于单细胞测序技术的科学研究取得了突飞猛进的发展，其成果有望为一些重要的医学问题提供新的解决方案。单细胞基因组扩增新技术（MALBAC）最早由哈佛大学谢晓亮教授发明，相关论文2012年发表于《科学》（Science）杂志。该方法通过形成闭合环来抑制DNA片段被重复地复制，以保持DNA扩增的均匀性，解决了传统方法对单细胞基因组扩增的强烈偏好性的问题。这项突破在单个细胞水平实现了全基因组93%的高覆盖率，同时也能准确检测单个肿瘤细胞中的染色体拷贝数异常。艾滋病治疗重大突破：三名携带HIV婴儿被治愈GeneticallyModifiedFood(GMF)andItsSafety转基因食品与安全性一、中国转基因安全性的争议2009年全国人大代表、内蒙古自治区鄂伦春自治旗古里乡党委副书记、乡长孟玉珍说:“转基因作物的一大特点就是抗虫、抗病性,那虫子吃了都受不了的东西,人吃就没事吗?”“粮食产量是确保国家粮食安全的重要一方面,但安全性更重要。光有产量,但大家都不敢吃,或者吃完之后还有一些后顾之忧,那保障国家粮食安全从何谈起?”她说。转基因技术用在原料加工领域就可以了,不能延伸到主粮生产领域。中国农业科学院生物技术研究所研究员范云六院士:“转植酸酶基因玉米可以提高饲料的利用效率，减少饲料中磷酸氢钙的添加量，降低饲养成本；减少动物粪、尿中植酸磷的排泄，减轻环境污染，有利于环境保护。”范云六说，“此外，利用农业种植方式生产植酸酶，还具有节能、环保、低成本的优势。”华中农业大学教授张启发院士:转抗虫基因水稻不仅能有效控制螟虫等鳞翅目害虫危害，保障水稻增产，还能减少80%的化学农药用量。法国环绿色和平组织摧毁5个转基因作物基地GM抗议者在英国绿色和平组织将转基因食品妖魔化绿色和平组织抗议雀巢咖啡事件36“转基因生物风险、决策与评价论坛综述”“转基因主粮决策应该扩大公众和社会参与”“试论转基因作物的生态风险”“从预防原则看转基因技术及其伦理问题”“转基因与生物武器”“从风险社会视角看转基因技术的安全问题”“转基因生物安全管理与公众参与”“科学时代的回光——转基因问题首先不是科学问题”二、转基因引起的安全性事件495152３、墨西哥玉米基因污染事件Nature436,760(11August2005)55SkinPric