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绪论 生命科学发展概述1

一、各国生命科学重要领域投入力度稳步提高1

二、面向重大生命科学领域，部署重大项目、建立研究机构3

三、基础设施建设在生命科学领域发展中的作用越来越突出5

四、重要进展和重大突破不断涌现6

五、新兴热点领域的前瞻战略研究不断涌现10

六、学科交叉深入，推动学科汇聚11

第一章 系统生物学领域发展态势分析13

第一节 系统生物学的由来与总体发展趋势13

第二节 国际系统生物学发展现状15

一、国际系统生物学的主要研究机构及其发展态势16

二、主要国际系统生物学研究计划和项目及其共同特征和发展态势19

三、国际人口健康领域的系统生物学研究25

第三节 我国系统生物学发展现状28

一、我国主要的系统生物学研究机构29

二、我国主要的系统生物学研究计划和项目30

第四节 我国在系统生物学领域发展中存在的问题31

第五节 对我国系统生物学领域未来发展的建议32

参考文献34

第二章 合成生物学领域发展态势36

第一节 合成生物学总体发展态势36

一、合成生物学的概念与内涵36

二、合成生物学的发展历程37

三、合成生物学的研究策略与重点方向39

第二节 国际合成生物学发展现状41

一、国际合成生物学研究计划和项目41

二、国际合成生物学的主要研究机构46

三、国际合成生物学主要研究进展47

第三节 我国合成生物学发展现状51

一、我国合成生物学研究主要计划和项目52

二、我国主要的合成生物学研究机构52

三、我国合成生物学的研究进展53

第四节 我国在合成生物学领域发展中存在的问题56

第五节 对我国合成生物学领域未来发展的建议57

参考文献59

第三章 结构生物学领域发展态势分析63

第一节 总体发展趋势63

第二节 国际结构生物学发展现状64

第三节 我国结构生物学发展现状66

第四节 我国在结构生物学领域发展中存在的问题69

第五节 对我国结构生物学领域未来发展的建议71

参考文献73

第四章 神经科学发展趋势的思考77

第一节 神经元的分子细胞生物学77

一、神经元发育与极性的建立77

二、神经元内的物质转运和精确定位78

三、精确调控神经元内信号转导79

四、突触调控和神经可塑性79

第二节 神经环路的形成和信息处理80

第三节 认知的神经基础81

一、学习、记忆及信息储存的神经网络81

二、意识的神经机制82

三、人类的决策与行为82

第四节 神经系统疾病防治与精神心理健康83

第五节 人工智能83

第六节 活体研究方法与技术84

参考文献86

第五章 干细胞与再生医学领域发展态势90

第一节 干细胞与再生医学总体发展趋势90

一、胚胎干细胞和成体干细胞91

二、细胞重编程92

三、干细胞的应用98

四、干细胞相关的伦理和法律建设99

第二节 干细胞与再生医学国际发展现状99

一、诱导性多能干细胞99

二、胚胎干细胞102

三、成体干细胞104

四、干细胞研究和应用，新机构和新规范的建立105

第三节 我国干细胞与再生医学发展现状106

一、近年来我国干细胞和再生医学领域取得的进展106

二、我国相关机构和规范的设立情况109

第四节 我国在干细胞与再生医学领域发展中存在的问题110

第五节 针对我国干细胞与再生医学领域未来发展的建议112

参考文献113

第六章 药学科学领域发展态势118

第一节 药学科学发展总趋势118

一、迅猛发展的生命科学新兴学科与技术，变革了药物的传统研发模式118

二、药物研发难度的日益增加，促使老药新用理念破茧而出119

三、联合用药已成为治疗复杂性疾病的主流治疗策略119

四、个性化药物成为药学重要发展趋势之一120

五、生物技术药日趋受到药物研发机构与企业的青睐121

第二节 老药新用发展态势121

一、国际老药新用科研现状121

二、我国老药新用科研现状122

三、我国老药新用存在的问题及其发展建议123

第三节G蛋白偶联受体靶向药物发展态势124

一、国际蛋白偶联受体靶向药物科研现状124

二、我国G蛋白偶联受体靶向药物科研现状125

三、我国蛋白偶联受体靶向药物领域存在的问题及发展建议126

第四节 单克隆抗体药物发展态势127

一、国际单克隆抗体药物科研现状127

二、我国单克隆抗体药物科研现状128

三、我国单克隆抗体药物领域存在的问题及其发展建议129

第五节 新型基因工程重组蛋白质及多肽药物发展态势130

一、国际新型基因工程重组蛋白质及多肽药物科研现状131

二、中国新型基因工程重组蛋白质及多肽药物科研现状132

三、我国新型基因工程重组蛋白质及多肽药物存在问题及其发展建议133

第六节 微小RNA药物发展态势134

一、国际微小RNA药物科研现状134

二、我国微小RNA药物科研现状及发展建议137

第七节 复方药物发展态势137

一、国际复方药物科研现状138

二、我国复方药物科研现状139

三、我国复方用药领域存在的问题及发展建议140

第八节 糖类药物发展态势141

一、国际糖类药物科研现状141

二、我国糖类药物科研现状143

三、我国糖类药物领域存在的问题及发展建议143

第九节 网络药理学发展态势145

一、国际网络药理学科研现状145

二、我国网络药理学科研现状146

三、我国网络药理学领域存在的问题和发展建议147

第十节 生物标志物与个性化治疗发展态势147

一、国际生物标志物与个性化治疗科研现状148

二、我国生物标志物与个性化治疗科研现状150

三、我国生物标志物与个性化治疗存在的问题及发展建议151

参考文献152

第七章 生物育种领域发展态势160

第一节 生物育种相关领域总体发展趋势161

一、基因组研究迅猛发展161

二、转基因研发及产业化发展势头强劲163

三、全基因组选择育种技术-育种手段的革命性突破165

四、种质创新与新基因发掘165

五、育种目标的发展与可持续发展167

六、设计育种——生物育种的“理想境界”169

第二节 国际生物育种领域科研发展现状169

一、农作物基因组学国际发展现状169

二、转基因研发及产业化国际发展现状173

三、全基因组选择育种国际发展现状175

四、种质创新与新基因发掘国际发展现状176

第三节 我国生物育种领域科研发展现状182

一、农作物基因组学国内发展现状182

二、转基因研发及产业化国内发展现状183

三、全基因组选择育种国内发展现状184

四、种质资源创新与新基因发掘国内发展现状184

五、育种目标国内发展现状185

第四节 我国在分子育种领域发展中存在的问题187

第五节 对我国分子育种领域未来发展的建议189

一、分子育种相关领域研究重点189

二、政策建议190

参考文献192

第八章 基因组时代下的生物进化研究198

第一节 总体发展趋势198

第二节 生物进化的国际科研发展现状202

一、系统发育方面的国际研究现状202

二、家养动物驯化机制方面的国际研究现状204

三、系统地理方面的国际研究现状205

四、适应机制的国际研究现状206

第三节 我国生物进化相关科研的发展现状207

第四节 我国在生物进化领域发展中存在的问题212

第五节 对我国生物进化领域未来发展的建议213

参考文献214

第九章 生物信息学领域发展态势219

第一节 新一代测序技术相关的生物信息学新方法与新理论220

第二节 基因组拼接、组装及宏基因组学225

第三节 表观遗传学的生物信息分析方法227

第四节 基因功能预测与注释230

第五节 非编码区RNA信息结构分析232

第六节 生物大分子结构模拟与预测235

第七节 基因网络的生物信息学237

一、异种数据的整合238

二、基因网络时空动态特性238

第八节 群体基因组学241

一、群体基因组学发展态势241

二、我国基因组学发展态势及存在问题244

参考文献245

第十章 新技术、新方法领域发展态势258

第一节 总体发展趋势258

第二节 国际科研发展现状259

一、基因操作技术259

二、蛋白质研究技术263

三、结构生物学技术272

四、单分子技术277

五、细胞技术281

六、成像技术287

七、计算与系统生物学技术290

八、合成生物学技术293

第三节 我国新技术、新方法发展现状296

第四节 我国在新技术、新方法领域发展中存在的问题299

第五节 对我国新技术、新方法领域未来发展的建议300

参考文献301