¿Cuáles son las aplicaciones de la investigación en ciencias biológicas en el desarrollo de la sociedad humana moderna? Debe combinar teoría con práctica y el número de palabras debe rondar las 600 palabras. . ¡Arrodíllate~!
Las ciencias de la vida son una ciencia que explica sistemáticamente cuestiones importantes relacionadas con las características de la vida. Las leyes físicas y químicas que gobiernan el mundo inanimado se aplican igualmente al mundo vivo, y no hay necesidad de impartir una vitalidad misteriosa a la materia viva. Sin duda, una comprensión profunda de las ciencias de la vida puede promover el desarrollo de otros campos del conocimiento humano como la física y la química. Por ejemplo, un problema centenario en las ciencias de la vida es "¿De dónde viene la inteligencia?" Sabemos todo sobre la actividad de las neuronas individuales, pero no sabemos nada sobre cómo se genera la inteligencia cuando se combinan decenas de miles de millones de neuronas en una gran red. cerebro. Podría decirse que el mayor desafío para la inteligencia humana es cómo explicar la inteligencia misma. La profundización gradual de esta cuestión también cambiará en consecuencia la estructura del conocimiento humano. La investigación en ciencias de la vida no sólo se basa en los conocimientos de la física y la química, sino también en los instrumentos proporcionados por esta última, como microscopios ópticos y electrónicos, máquinas de electroforesis de proteínas, ultracentrífugas, máquinas de rayos X, espectrómetros de resonancia magnética nuclear y detectores de positrones. Los escáneres de tomografía por emisión esperan. También se reúnen científicos de la vida de diversas disciplinas. La penetración cruzada entre disciplinas ha creado muchos puntos de crecimiento y disciplinas emergentes con perspectivas ilimitadas. También es una especialización muy popular en 2011. ..
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Tema
El tema principal en la investigación o en estudio en ciencias de la vida es: ¿Cuál es la naturaleza química de las sustancias biológicas? ? ¿Cómo se transforman estos químicos entre sí y muestran las características de la vida en el cuerpo? ¿Cuál es la composición y estructura de las macromoléculas biológicas? ¿Cómo funcionan las células? ¿Cómo completan varias células diversas funciones? ¿Cómo funcionan los genes como material genético? ¿Qué mecanismos promueven la replicación celular? ¿Cómo utiliza un óvulo fertilizado su información genética durante el extraño proceso de convertirse en un organismo multicelular altamente diferenciado compuesto de muchos tipos de células extremadamente diferentes? ¿Cómo se combinan varios tipos de células para formar órganos y tejidos? ¿Cómo se forman las especies? ¿Qué causó la evolución? ¿Los humanos siguen evolucionando? ¿Cuáles son las relaciones entre especies en un nicho ecológico particular? ¿Qué factores determinan la abundancia de cada especie en este hábitat? ¿Cuál es la base fisiológica del comportamiento animal? ¿Cómo se forman los recuerdos? ¿Dónde se almacena la memoria? ¿Qué factores afectan el aprendizaje y la memoria? ¿De dónde viene la inteligencia? Además de la Tierra, ¿hay otras criaturas inteligentes en el espacio? ¿Cómo se originó la vida? Espera un momento.
Principales contenidos de aprendizaje
Introducción a las ciencias de la vida: conceptos y contenidos de investigación de las ciencias de la vida, breve historia de la investigación en ciencias de la vida, puntos calientes de investigación y tendencias de desarrollo de las ciencias de la vida, bioética), ciencias de la vida Fundamentos científicos (base material de la vida, fenómenos básicos de la vida, herencia y variación de la vida, origen y evolución de la vida, diversidad biológica de la vida, vida y medio ambiente) y ciencias de la vida modernas (ciencias de la vida y biotecnología moderna, ciencias de la vida y Ciencias agrícolas, ciencias de la vida y ciencias ambientales, ciencias de la vida y bioenergía, ciencias de la vida y medicina moderna, ciencias de la vida e investigación y desarrollo de fármacos, ciencias de la vida y recursos biológicos marinos, ciencias de la vida y biotecnología militar, bioinformática y biochips, grupos de vida Ciencia y sistemas biología.
Edite las características más destacadas de este párrafo
La característica más destacada de las ciencias biológicas contemporáneas es que los grandes logros de la biología molecular se han convertido en el punto de crecimiento de las ciencias biológicas. La ciencia en las ciencias naturales ha experimentado cambios revolucionarios. En la década de 1950, el descubrimiento de la estructura de doble hélice del material genético del ADN marcó el comienzo de una nueva era en el estudio de las actividades de la vida a nivel molecular. Desde entonces, la información genética se ha transmitido desde el ADN. a las proteínas a través del ARN. El establecimiento del "Dogma Central" y el desciframiento del código genético proporcionaron una base teórica para el nacimiento de la ingeniería genética. La síntesis artificial de proteínas hizo que la gente se diera cuenta de que el fenómeno de la vida no es misterioso. Los resultados de la investigación muestran que los ácidos nucleicos y las proteínas son los componentes más importantes de la vida. Las sustancias básicas y las actividades vitales se llevan a cabo bajo la catálisis de enzimas. La esencia química de la mayoría de las enzimas son las proteínas, por lo que son los principales reguladores de todas las actividades vitales. revelar las estructuras de macromoléculas biológicas como proteínas, enzimas y ácidos nucleicos. Las funciones y las interrelaciones sientan una base teórica para estudiar la naturaleza y los patrones de actividad de los fenómenos de la vida.
Editar este párrafo tecnología de identificación
.Las pruebas de paternidad en las ciencias biológicas se denominan pruebas de paternidad o pruebas de paternidad. La identificación se basa en marcadores genéticos para determinar si los padres y los hijos están relacionados. El ADN es el portador básico de la herencia humana. (46 cromosomas), que proceden del padre y de la madre. Los 23 cromosomas aportados se emparejan tras la fecundación para formar 23 pares (46 cromosomas) de hijos.
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.En ciencias de la vida. Pruebas genéticas
Los genes provienen de los padres y permanecen casi sin cambios durante toda la vida. Sin embargo, algunas personas son naturalmente susceptibles a ciertas enfermedades debido a defectos genéticos, es decir, ciertas enfermedades del ser humano. cuerpo.
La presencia de un genotipo aumenta el riesgo de desarrollar una determinada enfermedad. Este gen se llama gen de susceptibilidad a enfermedades. Siempre que conozca los genes de susceptibilidad a las enfermedades en una persona, podrá inferir cuáles. Enfermedades a las que una persona es susceptible. Sin embargo, ¿cómo puede saber que es susceptible? ¿Para qué enfermedades necesita pruebas genéticas?
¿Cómo proceder?
¿Cómo se realizan las pruebas genéticas? Utilice una varilla de muestreo especial para raspar las células exfoliadas de la mucosa oral del sujeto. Con la ayuda de instrumentos y equipos avanzados, los investigadores pueden obtener la muestra de ADN del sujeto a partir de estas células exfoliadas. Después de realizar la secuenciación del ADN y las pruebas de polimorfismo de un solo nucleótido SNP en estas muestras, podemos conocer claramente las diferencias en la secuenciación genética entre los sujetos y otras personas. Al compararlo con muestras genéticas de diversas enfermedades que se han descubierto, se puede encontrar qué enfermedades son susceptibles al ADN del sujeto. Las pruebas genéticas no equivalen a un diagnóstico médico de enfermedad interna. Los resultados de las pruebas genéticas pueden indicarle qué tan alto es su riesgo de contraer una determinada enfermedad, pero eso no significa que ya haya contraído una determinada enfermedad, ni que definitivamente la contraerá en el futuro.
Función de prueba genética
A través de pruebas genéticas, podemos brindar a las personas servicios de orientación de salud personalizados, servicios de orientación de medicación personalizados y servicios de orientación de exámenes físicos personalizados. Es posible llevar a cabo una prevención precisa años o incluso décadas antes de que ocurra la enfermedad, en lugar de una atención médica ciega, las personas pueden evitar efectivamente los factores ambientales de la enfermedad ajustando la dieta y la nutrición, cambiando los estilos de vida, aumentando la frecuencia de los exámenes físicos y; recibiendo un diagnóstico y tratamiento temprano. Las pruebas genéticas no sólo pueden decirnos de antemano qué tan alto es nuestro riesgo de contraer enfermedades, sino que también pueden guiarnos claramente para usar los medicamentos correctamente para evitar daños. Cambiará la situación del uso indiscriminado de drogas, el uso ineficaz y nocivo de las drogas y la atención médica ciega en el tratamiento médico pasivo tradicional.
Edite las perspectivas de desarrollo de este párrafo
El desarrollo y las perspectivas de las ciencias de la vida Académico de la Academia China de Ingeniería
Este siglo es el siglo de las ciencias de la vida . Como medicina, la tarea a largo plazo es prevenir y tratar enfermedades. Sin embargo, a partir de ahora, la principal tarea de la medicina será mantener y potenciar la salud de las personas y mejorar su calidad de vida. En este ámbito, antes la medicina se enfrentaba a los pacientes, pero ahora la medicina se enfrentará a toda la población. En el pasado, la medicina estaba en los hospitales, pero ahora en Europa y América del Norte, la mitad de los médicos han abandonado los hospitales. Viven en comunidades con gente común, instruyéndoles sobre atención médica y tratamiento médico y, lo que es más importante, instruyendo a la gente allí sobre cómo vivir correctamente. Hoy todavía hay el 97% de los médicos en los hospitales de nuestro país. Con el desarrollo de los tiempos, los médicos se incorporarán gradualmente a la sociedad y se incorporarán a la multitud. En este sentido, la asignación de recursos médicos en China seguramente cambiará. Actualmente, en China no existe el concepto de un canal verde rápido hacia la sala de emergencias. Es absolutamente necesario establecer un canal verde rápido de emergencia. El concepto de tratamiento médico conveniente es la dirección futura. Muchos países han comenzado a implementar leyes sobre muerte cerebral. Después de la muerte cerebral, los órganos, tejidos y células permanecen vivos gracias al apoyo circulatorio. Si el fallecido tuvo buen comportamiento durante su vida y se ofreció a donar sus órganos a otras personas, se pueden realizar trasplantes de riñón y de hígado. Una vez que el genoma humano esté básicamente completo, tendrá un gran impacto en la medicina y tendrá un impacto más profundo. Muchas enfermedades genéticas también pueden prevenirse mejorando la vida y el medio ambiente. Las drogas son compuestos químicos. En un futuro próximo, las drogas no serán sólo compuestos químicos, sino también proteínas, genes, células e incluso algunos tejidos y órganos. Debido a esto, en futuros ensayos de medicamentos, la farmacología, la toxicología y la clínica ya no son las primeras en revisarse, sino que la ética es la primera y todo debe revisarse primero. ¿Por qué estás hablando de esto? Porque si los genes van a usarse como drogas, o si los tejidos y órganos van a usarse como drogas en el futuro, primero deberían permitirse. Si analizamos los principales avances en las ciencias de la vida en la segunda mitad del siglo XX, podemos mirar hacia las perspectivas de las ciencias de la vida como disciplina líder en el siglo XXI. Década de 1950: en abril de 1953, "Nature" publicó el modelo de estructura de doble hélice de las moléculas de ADN, resultado de la investigación del biólogo estadounidense Watson y el físico británico Crick. El establecimiento de este modelo marcó el nacimiento de la biología molecular, abrió la puerta al "misterio de la vida", cambió el estatus de la biología en toda la ciencia y trajo una enorme influencia e impacto a las ciencias técnicas y sociales. la "revolución biológica". 1953 Nature
Década de 1960: El 15 de septiembre de 1965, se informó que la insulina bovina biológicamente activa se sintetizó con éxito utilizando métodos artificiales por primera vez en China. Este es un gran avance en el control del origen de la vida. Rompe los límites entre las moléculas orgánicas generales y las macromoléculas biológicas, trayendo el amanecer de la vida sintética. Rompe más poderosamente el misticismo de la vida y revela la unidad de la materia viva y no viva. Insulina pancreática bovina artificial
Década de 1970: a principios de la década de 1970, con el desarrollo de las endonucleasas de restricción y el establecimiento de la tecnología de hibridación molecular del ADN, la biología molecular entró en la era tecnológica, también se desarrolló la ingeniería genética y se desarrolló la tecnología de recombinación de genes. creó un nuevo campo de la ingeniería genética. Sobre esta base, la biotecnología moderna ha ido surgiendo gradualmente, especialmente en los últimos diez años, se ha desarrollado rápidamente y ha atraído cada vez más atención de países de todo el mundo. Década de 1980: Inventa la tecnología PCR y Smith, de Sethus Biotech de California, descubre que durante el proceso de clonación, el ADN filtrado no es copiado por las bacterias, sino por la ADN polimerasa, porque las bacterias lo utilizan para replicar su propio ADN. El método que inventó se llama reacción en cadena de la polimerasa, o PCR para abreviar. Con este método se puede amplificar cualquier secuencia de ADN específica contenida en un tubo de ensayo. Década de 1990: la clonación de animales se convierte en una moda. En embriología, la clonación se refiere a la adquisición de un grupo de células o individuos genéticamente idénticos a partir de una sola célula mediante reproducción asexual. Estas células se denominan células clonales y las poblaciones individuales se denominan animales clonados.
No fue hasta finales de este siglo que la gente tuvo suficiente conocimiento y resultados experimentales científicos para trasplantar células individuales de un animal adulto a un ovocito maduro que no contiene material genético, y luego trasplantarlo a otro animal adulto para hacerlo crecer. desarrollo, produciendo finalmente un clon larvario que es genéticamente idéntico a la célula somática. Wilmut I et al. informaron en Nature 1997, 385: 810 ~ 813 que se utilizaron tres nuevas poblaciones de células como células donantes para trasplante nuclear para obtener ovejas vivas. La primera oveja clonada del mundo
Los tres tipos de células son las células del blastodermo del embrión del día 9 tras 3 meses de gestación in vitro, los fibroblastos del feto del día 26 y las células de una Oveja adulta de 6 años obtenida de células epiteliales mamarias. Los resultados experimentales mostraron que utilizando tres células diferentes para el trasplante nuclear se obtuvieron 4 corderos, 3 corderos y 1 cordero. El éxito de la transferencia nuclear de células somáticas como célula donante es sin duda uno de los avances de la biología del siglo XX. Es técnicamente difícil, involucra una amplia gama de campos y requiere una variedad de procedimientos experimentales. Sin embargo, debido a su potencial valor de aplicación, siempre ha atraído a muchos científicos a explorar sin descanso. 1997 fue el año de la clonación. El 24 de febrero, el Instituto Roslin y PPL Biotechnology anunciaron que habían creado con éxito la oveja Dolly en julio de 1996 a partir de células somáticas de una oveja de 6 años. Fue inmediatamente aclamado como uno de los avances tecnológicos más importantes y controvertidos del siglo. Muchos países lo calificaron como el logro científico y tecnológico más destacado y significativo en 1997. Por ejemplo, el "Focus News Weekly" alemán y el "Science Weekly" estadounidense lo calificaron entre los 10 principales logros científicos y tecnológicos en 1997, y Dolly fue en la lista. Entre los 100 logros científicos y tecnológicos seleccionados por Popular Science en Estados Unidos, Dolly encabezó la lista. El 2 de marzo, Estados Unidos anunció que había clonado con éxito dos monos con genes diferentes de diferentes células embrionarias en agosto de 1996. En marzo de este año, el Instituto Roslin anunció que estaba realizando experimentos de reproducción asexual utilizando células de vacas muertas. Este es el primer experimento de clonación del mundo utilizando animales muertos. Si este experimento tiene éxito, ¿será posible clonar personas muertas? El 24 de julio, anunciaron que habían criado la primera oveja transgénica asexual del mundo en julio de 1997. Entre ellos, se ha confirmado que Polly, una oveja nacida el 9 de julio, contiene genes humanos implantados. Marca un paso hacia el servicio a la humanidad a gran escala. El 6 de agosto, una empresa de biotecnología de Wisconsin, EE. UU., anunció que hace seis meses clonó un toro frisón llamado "Gene", que puede utilizarse para criar y cultivar vacas lecheras de alta calidad con más leche y carne. A mediados de junio + octubre de 5438, la Universidad Tecnológica de Bath anunció la creación de embriones de rana sin cabeza. Una vez que se mejore esta tecnología, se podrán cultivar embriones humanos sin cabeza a partir de tejidos humanos y se podrán extraer de ellos los órganos correspondientes para su trasplante después de la madurez, solucionando así la escasez mundial de donantes de trasplantes. Japón, Francia, Brasil, Corea del Sur y otros países también han comenzado a estudiar la tecnología de reproducción asexual de animales. En 1997, científicos alemanes anunciaron la creación de ovejas genéticamente modificadas cuya leche contiene la hemaglutinina que necesita el cuerpo humano. Rusia ha desarrollado una oveja genéticamente modificada que puede usarse para hacer queso y refinar medicinas. El gran avance de la tecnología de clonación fue un gran logro científico. La aplicación de esta tecnología a tejidos, plantas y animales ha llevado al desarrollo de nuevos tratamientos para el cáncer, la diabetes y la fibrosis maligna. En el futuro, podría usarse para crear piel, cartílago o tejido óseo de reemplazo para aquellos lesionados en accidentes, y para crear tejido neural para tratar lesiones de la médula espinal. Las perspectivas de desarrollo son amplias. Richard Seed, un científico de Chicago, habló sobre los planes para utilizar la tecnología de Dolly para extraer ADN del óvulo de una mujer y reemplazarlo con ADN de un humano clonado. Una vez fertilizado, el óvulo fertilizado se dividirá en 50 a 100 células y el embrión formado en este momento podrá trasplantarse al cuerpo. Un bebé clon nacerá en nueve meses y planea industrializar el proceso de producción, con el objetivo final de establecer de 10 a 20 clínicas réplica en los Estados Unidos y de 5 a 6 clínicas similares en el extranjero. Cada año se clonan 200.000 personas en el mundo, algo que ha sido condenado, rechazado y prohibido por gobiernos y científicos de todo el mundo. El 23 de febrero, el Instituto Roslin y la empresa médica británica PPL anunciaron que la empresa había clonado otro ternero llamado "Mr. Jefferson" utilizando tecnología de transferencia nuclear, pero utilizando células embrionarias y, por tanto, diferentes a Dolly. Durante más de 20 años, la biotecnología se ha utilizado ampliamente en la industria, la agricultura, la química, la protección del medio ambiente y otros campos, pero hasta ahora, el logro más destacado de la biotecnología se encuentra en la medicina. Como los ingenieros genéticos dominan las técnicas de corte, empalme y recombinación de genes, pueden eliminar genes inútiles de los organismos y añadir genes útiles. Producir nuevos medicamentos y crear nuevos diagnósticos y tratamientos. Por ejemplo, antes de 1962, la insulina utilizada para tratar la diabetes sólo podía extraerse del páncreas de un cerdo o una vaca. En 1978, se sintetizó con éxito insulina artificial utilizando tecnología de ingeniería genética. Pronto, los científicos podrán producir en masa insulina puramente artificial utilizando microorganismos modificados genéticamente. La hormona del crecimiento humano para el tratamiento del enanismo se desarrolló con éxito en 1979 y se utilizó clínicamente en 1983. Desde 65438 hasta 0986, los interferones modificados genéticamente estuvieron disponibles en Estados Unidos y Europa. Desde entonces, se han comercializado una gran cantidad de medicamentos genéticamente modificados, como la eritropoyetina y la vacuna contra la hepatitis B. Actualmente, se han lanzado en el mundo más de 50 nuevos medicamentos y vacunas biotecnológicas. Se han desarrollado 15 especies en el mercado chino. A finales del decenio de 1980, mi país también desarrolló con éxito interferones modificados genéticamente para uso clínico e industrialización.
Los científicos creen que en los próximos años los ingenieros genéticos podrán desarrollar medicamentos modificados genéticamente para tratar enfermedades del sistema inmunológico, enfermedades cardiovasculares y cáncer. Hay un número cada vez mayor de nuevos tratamientos desarrollados mediante biotecnología, especialmente en el tratamiento de enfermedades genéticas y trastornos del sistema inmunológico. Por ejemplo, los científicos de los Institutos Nacionales de Salud realizaron una terapia genética en un niño con deficiencia de adenosina desaminasa. Inyectaron genes sanos capaces de secretar adenosina desaminasa en niños, y los defectos del sistema inmunológico de los niños fueron reparados y sus funciones volvieron a la normalidad. El Instituto de Genética de la Universidad de Fudan en China cooperó con el Hospital Changhai para tratar a dos pacientes con hemofilia utilizando tecnología de transferencia de genes retrovirales y logró resultados notables. Síntomas como hemorragia articular y atrofia muscular en pacientes que han dependido de transfusiones de sangre durante mucho tiempo han mejorado considerablemente, la concentración de factores de coagulación en el cuerpo se ha duplicado y la actividad de coagulación ha mejorado considerablemente. No se ha realizado ningún tratamiento transfusional de sangre en 18 meses. Este es el mejor estudio de caso para el tratamiento de la hemofilia en el mundo hasta la fecha. En 1990, la terapia génica se utilizó oficialmente en la práctica clínica a nivel internacional. Con la aprobación del Ministerio de Salud, la tecnología de terapia génica para la hemofilia del Instituto de Genética de la Universidad de Fudan en Shanghai y el Hospital Changhai se ha utilizado oficialmente en la práctica clínica, convirtiéndose en la primera tecnología de terapia génica en mi país en recibir aprobación nacional. Hasta ahora, existen cientos de dispositivos de diagnóstico y prueba desarrollados por biotecnología para uso clínico, los más importantes de los cuales son los dispositivos de prueba de detección de productos sanguíneos, que pueden garantizar que los productos sanguíneos no estén contaminados por el VIH, el virus de la hepatitis B y el virus de la hepatitis C. También son notables las aplicaciones de la biotecnología en la agricultura, la ganadería y la industria alimentaria. El 6 de mayo de 2008, la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos aprobó oficialmente la comercialización de tomates cultivados mediante ingeniería genética. La California Gene Company invirtió 20 millones de dólares y pasó 8 años cultivando con éxito este tomate genéticamente modificado. No se pudre fácilmente, se puede almacenar y transportar y se puede recoger cuando está completamente maduro, por lo que tiene un sabor especialmente delicioso. En Tsukuba también se cultivan tomates genéticamente modificados, criados con éxito en Japón. México ha logrado producir patatas resistentes a las plagas. El gobierno mexicano comenzó a suministrar a los agricultores esta plántula de papa genéticamente modificada el año pasado, que puede evitar entre un 60% y un 10% de pérdidas cada año. Se han desarrollado con éxito el algodón modificado genéticamente que no teme a los herbicidas, el algodón azul utilizado en el tejido de mezclilla y el tabaco modificado genéticamente con capacidades insecticidas. Recientemente, los científicos chinos utilizaron tecnología de rayos de iones de baja energía para cultivar el primer arroz genéticamente modificado del mundo, y utilizaron tecnología de recombinación genética para cultivar campanillas con un largo período de floración y colores variados, lo que indica que la ingeniería genética vegetal de mi país ha reducido la brecha con el nivel del mundo. También se han logrado resultados fructíferos en la ingeniería genética animal. Desde la década de 1990, se han criado con éxito animales genéticamente modificados (vacas, ovejas, cerdos, pollos, etc.). La empresa europea Lyford Bioengineering crió recientemente una vaca con genes humanos. Su descendencia femenina puede producir leche que contiene ácido láctico y hierro, lo que puede promover la absorción de hierro por parte del niño al igual que la leche materna humana. En 1992, la Edinburgh Pharmaceutical Protein Company, en el Reino Unido, crió una oveja genéticamente modificada y la llamó "Tracy". Esta leche de cabra contiene una enzima proteasa que controla el crecimiento del tejido humano. Esta proteasa sólo existe en el cuerpo humano, por lo que no puede sintetizarse ni industrializarse químicamente. Por lo tanto, la cría exitosa de la oveja "Tracy" despertó un gran interés en la comunidad médica, y la empresa química alemana Bayer gastó mucho dinero para comprar el derecho a utilizar esta oveja. En el Instituto Roslin de Fisiología y Genética de Edimburgo, Reino Unido, se creó un gallo genéticamente modificado. Su descendencia femenina pone huevos que contienen factores de coagulación necesarios para tratar la hemofilia y proteínas humanas para tratar el enfisema. De junio a octubre de este año, los científicos israelíes también lograron criar con éxito una cabra llamada Kitty con el gen de la proteína sérica humana. Las crías hembras de gatitos pueden extraer 10 g de albúmina por cada litro de leche producida. Las proteínas séricas son los componentes principales del plasma humano y se utilizan para tratar el shock, las quemaduras y reponer la pérdida de sangre. Científicos de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido han desarrollado cerdos genéticamente modificados que pueden proporcionar corazones, pulmones y riñones a los humanos. El trasplante de órganos del cerdo a humanos podría reducir significativamente el riesgo de rechazo por parte del receptor. En la actualidad, países de todo el mundo han aumentado su inversión en investigación biotecnológica, han desarrollado vigorosamente la industria biotecnológica y han desarrollado y producido productos biotecnológicos. En los últimos 20 años, se han fundado más de 1.000 empresas de biotecnología en Estados Unidos. A partir de 1998, los ingresos de la industria biotecnológica estadounidense comenzaron a crecer significativamente. La época dorada de las ventas de productos biotecnológicos se produjo en los años noventa. Se espera que las ventas alcancen los 6.000 millones de dólares a finales de 1995, y que Estados Unidos gastará 4.000 millones de dólares en el desarrollo de la biotecnología en 1995. El gobierno japonés decidió recientemente centrarse en la biotecnología, los nuevos materiales y las nuevas energías como áreas clave para el desarrollo científico y tecnológico. Japón ha gastado mucho dinero para comprar una gran cantidad de logros y patentes biotecnológicas estadounidenses para desarrollar su propia industria biotecnológica. El rápido desarrollo de Japón ha amenazado el liderazgo de Estados Unidos en biotecnología. El Consejo Nacional de Investigación de Estados Unidos pidió detener las exportaciones de tecnología unidireccional a Japón, y el gobierno británico ajustó su estrategia de desarrollo científico y tecnológico y decidió priorizar el desarrollo de la biotecnología. Como país en desarrollo, Tailandia gasta 60 millones de dólares anuales en investigación biológica. Para acelerar el desarrollo de la biotecnología, Tailandia ha establecido un centro especializado en ingeniería genética y biotecnología. China ha incluido la tecnología de bioingeniería en el plan de desarrollo de alta tecnología “863”.
Con el tiempo, la industria de la biotecnología superará a la industria informática en tamaño e importancia y se convertirá en la industria de más rápido crecimiento en el siglo XXI. ¡El siglo XXI será el siglo de las ciencias de la vida!
Editar el Libro de la Vida
Escribir el Libro de la Vida
Para la agricultura
En abril de 2014, los científicos completaron el genoma humano en En otras palabras, finalmente completaron el libro de la vida humana que alguna vez se consideró imposible; este libro contiene muchos secretos de los seres humanos; contiene la clave para transformar la medicina y comprender las enfermedades; también contiene las expectativas ansiosas de transformar las ciencias de la vida; vidas. Ha comenzado una nueva era de las ciencias de la vida.
El último carácter del Libro de la Vida
El 8 de abril, a las 0:00 EDT, 16 laboratorios de todo el mundo transmitieron el último dígito del código genético a una ubicación central vía correo electrónico. La base de datos completó el último paso del largo viaje de exploración del Proyecto Genoma Humano 13. A las dos de la madrugada, Collins, director de los Institutos Nacionales de Salud, anunció en una pequeña celebración en Bethesda, un pequeño pueblo en las afueras de Washington, que el Proyecto Genoma Humano había terminado oficialmente. Desde entonces, el Proyecto Genoma Humano ha pasado a la historia. Inicio: 1990; Fecha de finalización: 2003; Países participantes: Estados Unidos, Reino Unido, Alemania, Francia, Japón y China. Resultado: aproximadamente el 30%; del material genético humano Una secuencia de miles de millones de códigos genéticos. El Proyecto Genoma Humano se conoce como el "proyecto de alunizaje" de las ciencias biológicas, y la dificultad es imaginable. Sin embargo, el progreso fue más fluido de lo esperado. Anteriormente, los científicos habían anunciado la finalización del proyecto al menos dos veces, pero ninguna de las dos se completó, sólo un borrador del genoma humano. Esta vez, el último "Libro de la vida" de los científicos sólo cubre el 99% del genoma humano. Sin embargo, en comparación con las dos publicaciones anteriores del genoma humano, esta vez tanto en el ámbito científico como en el político parece estar mucho más tranquilo. Quizás, así como los científicos responsables del genoma humano citaron el famoso dicho de Shakespeare "el pasado es sólo un preludio" al anunciar la noticia, los científicos no tienen tiempo para reflexionar sobre los logros del genoma humano porque aún quedan tareas más difíciles por delante. . Tras la conclusión oficial del "Proyecto Genoma Humano", ha comenzado un nuevo proyecto "Genoma a la Vida" dirigido por el Departamento de Energía de EE.UU. Una nueva exploración impulsará la investigación genética en todos los aspectos de la vida, como el papel de los genes en el ser humano. raza y su influencia en la personalidad y efectos en el comportamiento, etc. Los expertos dicen que es probable que más investigaciones generen una serie de argumentos sociales, éticos y legales.
La época dorada acaba de comenzar.
El 25 de abril de 1953, la revista británica "Nature" publicó un artículo de James Watson y Francis Crick. Este logro es considerado por muchos como "uno de los descubrimientos científicos más importantes del siglo XX": el material genético ADN (desoxinucleótido) tiene una estructura de doble hélice. Desde entonces, la humanidad ha avanzado rápidamente en la exploración de las ciencias de la vida. Sin embargo, cómo organizar el código genético en el ADN ha desconcertado a los científicos de todo el mundo. Estructura de doble hélice del ADN
En comparación con el borrador del genoma humano publicado originalmente en 2000, el genoma completo ha llenado muchos vacíos en el borrador y ha realizado muchas modificaciones. El boceto tiene un error cada 10.000 bases. Ahora, la tasa de error se ha reducido a 65438+100000. Actualmente, los investigadores creen que una de las preguntas más importantes y más importantes es cuántos genes necesita una persona para completar el desarrollo y crecimiento de la vida. Las estimaciones actuales oscilan entre 25.000 y 30.000, mucho menos que la estimación original de los científicos de 654,38 millones. Francis Collins dice que el verdadero análisis apenas comienza. "Descubriremos similitudes y muchas diferencias entre las personas." Sí, los humanos acaban de comprender todas las letras del Libro Grande, pero aún queda una "historia" mucho más amplia por leer. Los logros de hoy son sólo un vistazo al libro. Además, lo que se ha completado sólo cubre el 99% de las regiones genéticas contenidas en el genoma humano, y el 1% restante es una parte que no puede resolverse con la tecnología de secuenciación existente. Mucho antes de que se completara el genoma humano, los científicos ya habían centrado sus objetivos en la identificación de funciones genéticas y el estudio de proteínas. Los científicos creen que hay al menos 4.000 genes directamente relacionados con la aparición de enfermedades humanas, y una gran cantidad de genes están indisolublemente ligados a las enfermedades. Sin embargo, antes de identificar el gen causante, primero debemos analizar la ubicación, estructura y función de decenas de miles de genes genéticamente significativos en el genoma. Una vez que se identifica el gen que causa la enfermedad, las pruebas genéticas se desarrollan rápidamente. ¿Tomemos el cáncer por ejemplo? La enfermedad suele tardar años en desarrollarse y pruebas eficaces pueden advertir a las personas sobre posibles riesgos de cáncer. Las pruebas genéticas también pueden ayudar a las personas a comprenderse mejor a sí mismas. Muchas personas con antecedentes familiares han querido durante mucho tiempo saber si están destinadas a tener una enfermedad genética familiar. Por supuesto, algunas personas se negarán a hacerse la prueba por motivos de privacidad. Los científicos predicen que la medicina genética entrará en una edad de oro dentro de 10 a 20 años después de la finalización del Proyecto Genoma Humano.
La historia detrás del Libro de la Vida
El Proyecto Genoma Humano
El Proyecto Genoma Humano se remonta a 1984, cuando los científicos trabajaban en una estación de esquí. Resort en Utah, EE. UU., Reunión para discutir cómo identificar mutaciones genéticas en los sobrevivientes del bombardeo atómico de Hiroshima, Japón.
En un informe de 1987, un comité asesor del Departamento de Energía de Estados Unidos instó a Estados Unidos a iniciar investigaciones sobre genes humanos, previendo que la investigación sería "extraordinaria en amplitud y profundidad" y "en última instancia proporcionaría un libro sobre la humanidad". En 1988, un informe federal de los Estados Unidos aprobó el Proyecto Genoma Humano. En 1990, el Congreso de los Estados Unidos comenzó a proporcionar fondos para el proyecto y la investigación se completó el 30 de septiembre de 2005. Al mismo tiempo, durante el proceso de investigación, se harán públicos todos los hallazgos. Los objetivos de este proyecto son: medir la secuencia de los 3 mil millones de pares de bases contenidos en el genoma humano; determinar la distribución de genes en los 24 pares de cromosomas para mapear la anatomía humana a nivel molecular; información de genes humanos en el banco de genes para ayudar a los científicos a comprender cómo los pares de bases forman los genes, la función de cada gen y cómo interactúan para controlar los procesos de la vida humana. No todos los científicos de la época pensaron que la investigación fuera factible, ya que apenas existía la tecnología necesaria. En los primeros años después de que comenzara el proyecto, la mayoría de los investigadores trabajaron en el desarrollo de métodos de análisis genético, por lo que se lograron rápidos avances en la biología computacional y las tecnologías de almacenamiento de información. Al comienzo del programa, identificar un par de bases costaba 10 dólares. Un técnico bien formado puede identificar aproximadamente 10.000 pares de bases por día laborable. Actualmente, medir un par de bases cuesta sólo 5 céntimos y el robot Lightning puede procesar 10.000 pares de bases por segundo. En 1999, China también se sumó a esta investigación y asumió la tarea de secuenciación del 1%. En aquella época, el proyecto del genoma humano se aceleró enormemente, lo que no fue ajeno a la aparición de Celera. Celera, una empresa dirigida por Venter, que había realizado investigaciones en los Institutos Nacionales de Salud, anunció en 1998 que determinaría datos genéticos humanos en dos años y los vendería a instituciones de investigación y compañías farmacéuticas. Celera utilizó el secuenciador de alta velocidad inventado por Venter, que mejoró enormemente el progreso de la investigación y ejerció una gran presión sobre el Proyecto Genoma Humano. En el laboratorio de Celera, máquinas avanzadas de secuenciación de genes funcionan las 24 horas del día, y el borrador se completó dos meses antes del Proyecto Genoma Humano. Para no quedarse atrás, el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de Collins produjo una versión más precisa del Atlas de Venter en junio de 2000. Aunque el Proyecto Genoma Humano ha finalizado oficialmente, la secuenciación no está completa al 100%. Los científicos dicen que, por alguna razón insondable, el 1% del genoma humano ha resultado no secuenciable. Sólo con la aparición de nuevas tecnologías pertinentes se podrá esperar que se supere este problema. Quizás haya otros misterios de la vida en este 1%. Estos misterios no son tan fáciles de desentrañar, como dijo un erudito: “Cuando pensamos en la naturaleza, pensamos en las cosas que nuestros ojos pueden ver, como el sol, la luna y la tierra. Somos nosotros quienes dibujamos los diseños de la tierra. cuerpo humano El gran poder de la naturaleza que es invisible al ojo.
”
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