国家自然科学基金委员会：生命科学发展趋势、优先发展领域与资助思考（杜生明）

生命科学放戇酆、优芫放歷 领域与资助考 国家自尜科学基金要灵会 生命科学部壮生明

生命科学发展趋势、优先发展 领域与资助思考 国家自然科学基金委员会 生命科学部 杜生明

总体思路 坚持贯彻“更加侧重前沿、更加侧重基础、更 加侧重人才”的指导思想;生命科学基础研究要 特别关注学科前沿和新的学科生长点,加强对传 统学科、薄弱学科的支持,优先支持具有重大意 义的战略性研究和有优势或特色的学科前沿研究。 不断完善基金项目的评审、资助和后期管理,加 强学部队伍和评审专家队伍建设

总体思路 坚持贯彻“更加侧重前沿、更加侧重基础、更 加侧重人才”的指导思想；生命科学基础研究要 特别关注学科前沿和新的学科生长点，加强对传 统学科、薄弱学科的支持，优先支持具有重大意 义的战略性研究和有优势或特色的学科前沿研究。 不断完善基金项目的评审、资助和后期管理，加 强学部队伍和评审专家队伍建设

报告的主要内容 生命科学发展的特点、趋势和前沿 十二五”的工作思路与资助思考

报告的主要内容 一．生命科学发展的特点、趋势和前沿 二．“十二五”的工作思路与资助思考

、生命科学发展的特点、趋势和前沿 生命科学与生物技术仍然是世界科技发展最为迅速 的领域之一,取得了一系列突破性进展。总体看来,分 子生物学、生物化学、细胞生物学、发育生物学、遗传 学、神经科学、免疫学等将继续为解析生命活动的本质 的主要领域。同时,随着新技术和新学科的兴起,生命 科学研究变得更加趋于系统化、规模化和数字化,形成 了以系统(整合)研究生命的现象与本质为方向、以多 学科交叉为基础、分析与整合并重、微观与宏观相结合 的研究体系,探讨生命的本质和起源,将是生命科学基 础研究的发展趋势

一、生命科学发展的特点、趋势和前沿 生命科学与生物技术仍然是世界科技发展最为迅速 的领域之一，取得了一系列突破性进展。总体看来，分 子生物学、生物化学、细胞生物学、发育生物学、遗传 学、神经科学、免疫学等将继续为解析生命活动的本质 的主要领域。同时，随着新技术和新学科的兴起，生命 科学研究变得更加趋于系统化、规模化和数字化，形成 了以系统（整合）研究生命的 现象与本质为方向、以多 学科交叉为基础、分析与整合并重、微观与宏观相结合 的研究体系，探讨生命的本质和起源，将是生命科学基 础研究的发展趋势

生命科学进展突出表现在 1,一大批生物基因组测序的完成催生了一批相关研究领 域。2003年完成的人类基因组计划使科学家拥有一张接近 完整的人类基因组图谱。之后,其它4000多种生物的基因 组作图和测序也陆续完成。对基因、基因组结构和功能研 究,形成了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学 转录组学、蛋白质组学、表型组学和代谢组学、RNA组学 等新兴领域。这些分支领域已成为生物学基础研究的重要 方面

1， 一大批生物基因组测序的完成催生了一批相关研究领 域。2003年完成的人类基因组计划使科学家拥有一张接近 完整的人类基因组图谱。之后，其它4000多种生物的基因 组作图和测序也陆续完成。对基因、基因组结构和功能研 究，形成了结构基因组学、功能基因组学、比较基因组学、 转录组学、蛋白质组学、表型组学和代谢组学、RNA组学 等新兴领域。这些分支领域已成为生物学基础研究的重要 方面。 生命科学进展突出表现在：

2,生物信息学迅速发展。生物信息学是基于基因组、 蛋白组信息分析的需要而出现的一门与信息科学、数学、 计算机科学等交叉的新兴领域。其前沿问题包括:基因 组信息结构复杂性;序列特别是非编码区信息分析;基 因组结构与遗传语言;大规模基因、蛋白表达谱分析 基因表达的网络调控;蛋白质相互作用的网络关系和特 征;生物信息学中新理论、新方法和新技术。生物信息 学和其他学科进一步交叉、融合,发展形成了系统生物 学(整合生物学),其主要特征是从分子、细胞、器官到机 体和从个体、群体到生态系统的不同层次上生物信息的 整合和定量化

2， 生物信息学迅速发展。生物信息学是基于基因组、 蛋白组信息分析的需要而出现的一门与信息科学、数学、 计算机科学等交叉的新兴领域。其前沿问题包括：基因 组信息结构复杂性；序列特别是非编码区信息分析；基 因组结构与遗传语言；大规模基因、蛋白表达谱分析； 基因表达的网络调控；蛋白质相互作用的网络关系和特 征；生物信息学中新理论、新方法和新技术。生物信息 学和其他学科进一步交叉、融合，发展形成了系统生物 学(整合生物学)，其主要特征是从分子、细胞、器官到机 体和从个体、群体到生态系统的不同层次上生物信息的 整合和定量化

3,发育生物学研究不断深入。发育生物学一直是生命 科学中的前沿学科之一,目前的热点研究领域是:以模 式生物如小鼠、斑马鱼、爪蟾、果蝇、线虫、拟南芥、 水稻等为对象,发现新的与发育相关基因,阐明它们的 时空表达谱、调控机理以及对细胞行为和组织器官形成 与分化的影响,从分子和细胞水平阐述一些重要发育途 径如胚胎诱导作用、胚层的形成和分化、组织器官发育 配子发育和细胞极性运动等的调控机理

3，发育生物学研究不断深入。发育生物学一直是生命 科学中的前沿学科之一，目前的热点研究领域是：以模 式生物如小鼠、斑马鱼、爪蟾、果蝇、线虫、拟南芥、 水稻等为对象，发现新的与发育相关基因，阐明它们的 时空表达谱、调控机理以及对细胞行为和组织器官形成 与分化的影响，从分子和细胞水平阐述一些重要发育途 径如胚胎诱导作用、胚层的形成和分化、组织器官发育、 配子发育和细胞极性运动等的调控机理

4,干细胞研究的快速发展。 干细胞具有在体外大量增殖和分化为多种细胞 的潜能,是研究细胞生物学基础科学问题的理 想模型,也可以为难治性疾病提供细胞来源。 目前,干细胞的定向分化、自我更新、干细胞 的可塑性等是重要的基础研究

4， 干细胞研究的快速发展。 干细胞具有在体外大量增殖和分化为多种细胞 的潜能，是研究细胞生物学基础科学问题的理 想模型，也可以为难治性疾病提供细胞来源。 目前，干细胞的定向分化、自我更新、干细胞 的可塑性等是重要的基础研究

5,小分子RNA的发现和对其功能研究是近 10年来分子生物学领域最突出的热点之一。 小分子RNA存在的广泛性和多样性,提示小分 子RNA可能有广泛的生物功能。是调控基因 表达和蛋白活性的重要方式。对具有调节功 能的非编码RNA分子的结构特征、调控方式 以及生物学功能是近期重要的研究方向

5， 小分子RNA的发现和对其功能研究是近 10年来分子生物学领域最突出的热点之一。 小分子RNA存在的广泛性和多样性，提示小分 子RNA可能有广泛的生物功能。是调控基因 表达和蛋白活性的重要方式。对具有调节功 能的非编码RNA分子的结构特征、调控方式 以及生物学功能是近期重要的研究方向

6,多学科交叉促进了脑科学和认知科学的发展。 借助于近年来发展的各种具有高空间和时间分辨率 脑成像和信息处理技术,大脑各种认知功能神经机制的 研究迅速发展。认知神经科学家们从单个神经元、脑组 织以及行为等多个层次,对知觉、记忆、注意、语言、 情绪、意识以及复杂社会认知功能开展了系统研究,对 大脑认知功能的神经机制的理解有了重要进展,并且建 立了认知的计算模型。这些研究成果也对理解各种心理 和精神疾病的神经基础提供了科学依据

6，多学科交叉促进了脑科学和认知科学的发展。 借助于近年来发展的各种具有高空间和时间分辨率 脑成像和信息处理技术，大脑各种认知功能神经机制的 研究迅速发展。认知神经科学家们从单个神经元、脑组 织以及行为等多个层次，对知觉、记忆、注意、语言、 情绪、意识以及复杂社会认知功能开展了系统研究，对 大脑认知功能的神经机制的理解有了重要进展，并且建 立了认知的计算模型。这些研究成果也对理解各种心理 和精神疾病的神经基础提供了科学依据