细胞生物学的发展史精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的细胞生物学的发展史主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：细胞生物学的发展史范文

16~19世纪，为近代生物学史15-16世纪欧洲兴起文艺复兴运动,是一次伟大的思想解放运动,它沉重地打击了教会和神学,为自然科学(包括生物学）的发展创造了良好的条件。资本主义及其生产力的发展为自然科学提出许多新的课题，同时也提供了大量可供观察的材料和新的研究手段。近代生物学的发展,在方法论上以培根实验理论和笛卡尔的数学方法为标志，在生物学内容上则以细胞学说和达尔文进化论的创立为中心,生物学的研究达到了整体水平和细胞水平。16~n世纪,生物学上一些分支学科开始独立和发展。植物学、解剖学和生理学先后成为一门独立的学科。18世纪,除生理学取得进一步发展外，分类学和胚胎学的成就最为显著。19世纪，细胞学、进化论和孟德尔遗传学方面的成就最为突出。近代生物学发展的特点是生物科学内部不同学派之间的对立和争鸣：这一时期,不同学派产生和不同的学说的争端，往往是特定学科走向更为成熟阶段的重要标志之一。例如,“物成论”与“神创论”，“进化论”与“不变论”，“人为分类法”和“自然分类法”,“预成论”与“渐成论”，“活力论”与“机械论"，“生生说”与“自生说”等等,不同学派的理论在经受实践、历史的检验以后，一方面，可以不断地修正错误,也可以相互取长补短,统一认识后达到更高层次的完善。例如,“活力论”和“机械论”的争论促进了生理学的发展。又如,“预成论”和“渐成论”的争论，有效地推动了胚胎学的发展；另一方面,真理战胜谬误,为学科发展奠定基础，例如“生生说”战胜“自生说”为微生物学的发展扫潸道路。不同学派之间的争端和对立，即有正价值，又有负价值。研究生命科学史，就要总结正反两方面的经验,帮助科学的研究自觉地运用这类正负价值,推动生物科学的发展。

2.现代生物学:

20世纪以来为现代生物学史由于物理、化学、数学向生物学渗透,给生物学带来了巨大的变革和发展,在全面发展的基础上，从描述性为主的傅物学领域，进人实验生物学蓬勃发展的时代。到了20世纪30年代,大多数生物学应用实验分析、物理或化学方法取得了许多新的进展。20世纪上半叶，基本上是以遗传学、胚胎学和生理学为带头学科，到了20世纪下半叶则以分子生物学为带头学科，加上细胞学、神经生物学和生态学构成了当代生物学的四大支柱。随着实验科学手段和方法的发展，生物学在微观上从细胞生物学水平走向分子生物学水平；宏观上,从各分支学科走向综合生物学的方向发展,这是一个微观研究和宏观研究不断相互促进的发展过程。21世纪被称为生物科学发展的世纪。

3.伟大科学家的重要成果是生物科学发展的里程碑,科学家的科学精神是生命科学发展史的炅魂。

第2篇：细胞生物学的发展史范文

Abstract： In order to promote the quality of education， the authors study the development about the teaching contents， teaching method of college "Botany" through elicitation teaching method， comparing the teaching method and organic bonding with CAI； In the meanwhile， the authors explore the fusion about teaching and moral education in botany.

关键词： 植物（生物）学；教学内容；教学方法；德育

Key words： botany；teaching contents；teaching method；moral education

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）31-0243-02

0 引言

在生物领域和农业领域以及综合医药学高等院校中，植物（生物）学与植物生理学、生物化学、植物病理学、植物生态学、园林学、细胞生物学、经济植物、植物地理学等基础课程或专业课程联系非常紧密，许多植物分类和植物解剖以及植物组培等知识的深入理解对大一学生来说难度较大。植物（生物）学是高等院校农林类、生物类院系的一门重要的专业基础课，对提高大学生基本科学素质，进一步学习其它基础课程和专业课程有着十分密切的联系[1]。笔者在该课程的教学过程中，一方面对教学内容进行改革；同时教学中注重教学与德育的融合，培养学生了爱国情怀和正确价值观念，从而在提升植物（生物）学的教学质量和教学目标方面取得了一定成绩。

1 改进教学方法，优化教学内容

1.1 根据专业目标培养的需要，拟定适宜的教学大纲

教学大纲的制定遵循两个原则，即一方面满足不同专业培养难度和重点，另一方面充分考虑与其他后续课程的协作配合。在备课阶段，对不同专业学生中和讲授后续基础课程和专业课程的各个教研室调查走访，避免教学内容重复。对后续课程中植物生理学、生物化学、植物病理学、植物生态学、细胞生物学、经济植物、植物地理学等，了解其教学计划中将要讲授的有关教学内容，合理安排植物（生物）学课程中的相关衔接内容。教研室每周都开展教学研究，对教学大纲根据情况研讨，对教学内容合理组织。

1.2 提高自身科研与教学能力，高度重视并认真编写讲稿教案

本课题组教师，在保证讲授好教学大纲规定的内容的同时，注意与时俱进，课堂课程内容讲授时前后次序安排合理，利用基本记忆规律，内容传授由简入繁，分散难点。

1.3 突破传统模式，引进启发式教学法和比较教学法

传统的课堂教学模式是以老师为中心进行教学活动，学生被动地学习，近年来出现的创新教育则是以学生为中心的新型教学模式[4]。植物（生物）学是一门理论性与应用性并重的学科，充分调动学生学习的自觉性、积极性和主动性，培养学生探索问题分析问题和解决问题的能力，可以大大提高教学质量。

启发式教学法就是要使学生既学到科学知识，又能获得一定的探索知识的方法。这就要求教师在启发学生思维的前提下，按照开发智力、培养能力的要求进行讲授。教师对教学内容的重点和难点部分，有目的、有计划地提出一些问题，通过引导，开发了学生的智力，师生之间在智力上产生了一种传递和转移的作用[1]。如在对“物种多样性”教学时，本人结合以往本人科研的心得方法，向学生延申介绍观赏植物品种的国际登录体系，指出我国拥有的木犀属植物资源占世界总数的82.76%，如果中国不争取国际登录，而被其他国家抢先申请，并被授权进行品种国际登录，那么，即使拥有大量木犀属植物和桂花品种，中国也要向资源贫乏的其他国家申报桂花品种登录。那么如何进行观赏植物品种的国际登录呢，启发学生思考，并与同学研讨国际上通用作法：每一个不同栽培植物类群ICRA都是经国际园艺学会下的命名与登录委员会的批准方可进行工作。而ICRA都含有负责专业部门作权威单位，确定一至数人作为权威专家（人），授权为该类群栽培植物的国际品种登录工作的组织者和登录审批者。然后，每一个ICRA负责接受各申请人（单位）的要求，经审定、修改、认定后，在每年年底出版该类群的国际登录年报或补编，将登录品种名称、来源、基本性状保存单位及有关资料正式发行。不同的花卉，不同ICRA，品种登录方式不同。堇菜在美国堇菜协会（），杨树在国际杨树协会（），可通过信件、彩色照片来登录[2]。这样的教学过程不仅使学生深入了解物种多样性，而且知晓了较热门的国际植物品种多样性形势，激发了学生对“植物（生物）学”的浓厚兴趣。学习兴趣是学习的动力，使学生由被动接受书本知识转变为主动探索、解决问题。

笔者在教学中对知识点多用比较法，比较教学法是一种实用性强、效果好的教学方法，能避免学生死记硬背，掌握动态变化和提高学生创新水平。在讲授植物分类部分时，单子叶与双子叶植物的结构对比；在讲授双子叶植物初生结构时，茎与根的初生结构比较；将植物界中，由低等植物至高等植物的主要特征均从植物体类型、生活环境、生殖器官的有无以及生活史不同四个方面进行对比，区分低等植物中藻类、菌类和地衣的特征；高等植物中苔藓植物、蕨类植物、裸子植物和被子植物的主要特征。通过比较，可以充分理解植物体是一个有机整体。在植物体发育的不同阶段，环境条件的变化伴随形态结构和功能的改变。如双子叶植物根系的初生生长到次生生长，初生结构与次生结构依次发生与成长发育，从主体不同，来源不同、发生时间、生长结果的不同加以比较。在教学过程中笔者应用比较法，让学生可以扩展理解植物物种与品种两个不同概念，并对物种与品种进行对比，可以总结出主要不同之处如下：

①种与品种概念不同。②种与植物品种的遗传多样性不同，植物品种的遗传多样性要远大于植物的种。③种与植物品种的分类原则与目的不同，植物品种演化序列的建立是以种间亲缘关系为基础和依据的，已建立的品种分类系统存在很多争议。④种与植物品种的分类阶元不同，种分类的阶元如界、门、纲、目、科等，种与种之间的基分类属于自然学科，而观赏植物的品种分类属于应用科学，一种观赏植物往往不是植物（生物）学上的一个种，而是这个属的种群，常常是几个、十几个乃至几十个种组成的，如园艺秋海棠包含200个以上的种。总之，比较法的运用，使学生掌握了植物物种分类与植物品种分类虽然都是对于植物进行的分类研究，但有很大不同。

1.4 CAI教学模式与传统教学手段的合理使用

CAI，Computer Assisted Instruction即计算机辅助教学，是一种现代教育技术，它利用计算机多媒体技术把文字、图形、声音、动画等多种表现媒体综合起来[3]。多媒体技术在植物（生物）学课堂的应用则克服了在以往的传统教学中挂图、老式幻灯或在黑板上手绘的方式缺乏真实感和立体感、浪费时间等缺点，大大提高了课堂效率。多媒体教学有助于学生了解植物的整体性和植物动态的生长过程，从而将难以理解的知识简单化、直观化植物（生物）学形态解剖部分的内容多为直观性教学内容。多媒体辅助教学不能完全替代传统教学手段，应有机结合，优势互补，与传统教学手段的共同使用。

2 挖掘德育资源，促进教德融合

2.1 植物（生物）学课程有利于学生树立正确的辩证唯物主义观点

细胞微观结构与超微观结构，有助于理解生命的本质；从生命的起源过程可以追溯到地球、宇宙的起源、演化和组成。通过植物（生物）学中生命现象的解释，能够为世界统一于物质这一辩证唯物主义基本观点提供生动的证明。

2.2 植物（生物）学课程，有利于学生培养爱国情怀和形成正确价值观

我国有高度的生物多样性（物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性），通过教学，使学生认识到我国这个植物生态系统，是我们赖以生存的保障。同时，通过讲述植物（生物）学发展史中科学家的事例，使学生能够了解广大科学家为植物学科建设所进行的长期艰苦的探索历程，提高良好道德修养，形成积极向上，不畏艰难的正确价值观。

2.3 植物（生物）学课程，有利于学生去除僵化的思维模式

生物多样性有助于自然系统的平衡，同样，适用于人类社会。在日常生活与工作中，人与人之间需要来往，每个人都自觉或不自觉地要与不同意识形态和文化背景的人打交道，在植物（生物）学教学中，通过引导学生对自然系统的平衡的理解，有助于学生打破过去非友即敌的僵化的思维模式，从而善于在不同文化背景下理解和认同合作者和竞争者，自觉维护整个社会的和谐发展。使学生认识到合作的重要性，只有善于合作，才能真正实现个人的社会价值和自身价值，从而赢得良好的生存环境。

2.4 植物（生物）学课程有利于学生提高认知水平

植物（生物）学的发展史，也是人类不断突破，不断进取，提高人类认知水平的进程。以植物（生物）学物种进化论发展过程来说，进化理论的发展也经历了从早期进化思想到拉马克主义到直生论，发展产生达尔文主义、新达尔文主义和现代达尔文主义，达尔文主义、新达尔文主义属于线性范畴，染色体水平，局限于小进化，而新达尔文主义属于非线性范畴，解释间断、骤变大进化，中性理论达分子水平。进化理论的发展与其它任何理论相同，都经历着发展、继承的过程。科学理论的替代并不只是简单的新理论对旧理论的否定和排斥，事实上各个学派实际上都成为未涉及领域或难点的一些补充和发展。在教授植物（生物）学课程中，在课堂上，要能将发展中的不易使学生体会到，并珍惜当前的存在，引导学生深入了解植物（生物）学学科内容的形式与结构，以及植物（生物）学科所具有的理论性和创造性。

参考文献：

[1]段春燕，侯小改，张亚冰，等.高校《植物学》理论、实验和实践教学模式初探[J].新疆师范大学学报（自然科学版），2005，24（3）：87-88.

第3篇：细胞生物学的发展史范文

>> 遗传学实验课程的教学现状与思考 遗传学网络课程建设的分析与建议 遗传学网络课程平台的建设与实践 关于遗传学教学的思考 动物遗传学精品课程网络教育平台建设及其优质教学资源共享的思考 普通遗传学网络课程建设与探索 《遗传学》课程建设与优化初探 论自主合作教学模式在高校《遗传学》课程教学中的应用 面向成人教育的医学遗传学网络课程建设 神奇的遗传学 遗传学的未来 医学遗传学课程考试模式改革的探讨 遗传学实验课程改革的实践与探索 浅谈遗传学课程教学的改革与实践 安阳工学院省级重点学科《遗传学》建设的现状与思考 遗传学中的数学思想 遗传学的概率计算 高等院校生物学专业遗传学教学的几点思考 从遗传学材料的变更管窥遗传学的发展史 地方高校遗传学实验教学改革的探索 常见问题解答 当前所在位置：中国 > 教育 > 高校遗传学课程建设的思考 高校遗传学课程建设的思考 杂志之家、写作服务和杂志订阅支持对公帐户付款！安全又可靠！ document.write("作者： 朱喜玲 常秋 孙翠英")

申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 【摘 要】遗传学是生物学、农学、遗传学等专业的主干课程之一。本文从遗传学专业的特点出发，结合自身的教学实践与研究探索，对遗传学课程中教材的选定、教学内容的优化、教学方法及其实验教学的改进等问题进行探讨，提出体会和思考，以期优化遗传学课程体系，提高教学成效。 【关键词】遗传学 教学内容 实践教学 教学方法 考试方式 【中图分类号】G423 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）21-0037-02

遗传学是研究生物遗传与变异规律及基因结构和功能的科学，其教学目标是使学生通过学习遗传学理论知识，了解其最新发展动态，掌握分析问题、解决问题的能力。对遗传学内容的丰富和加深与学时不断压缩的矛盾日益突出，造成教学难度不断增大，因此如何在有限的学时下完成教学内容、提高教学成效显得尤为重要，本文就如何加强课程建设、优化教学体系提出思考。

一 教材的选定

教材是知识传授的载体，是学生学习的切入点，其质量和水平的高低直接影响着教学的质量与学习效果，因此教材建设是课程建设的重要环节。不同版本的教材，在教学内容、教学重点、难点等方面的安排都有所差异，选择一套既符合培养学生的目标，又符合学生专业特点的教材是至关重要的。目前遗传学教材主要包括王亚馥主编的《遗传学》、刘祖洞主编的《遗传学》、朱军主编的《遗传学》、赵寿元主编的《现代遗传学》、方宗熙主著的《普通遗传学》。根据教学实践经验和学生的培养目标，又结合我院现阶段的特点，本教研室选择了王亚馥主编的《遗传学》，该教材对遗传物质的本质、遗传物质的传递以及遗传信息的表达和调控进行了较为深入和集中的探讨，使学生在群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平的不同层次上对遗传学有较为深入和完整的认识，有利于学生遗传分析能力的培养，为以后的理论课程（如动物育种、植物育种）打下了坚实的基础。

二 优化教学内容

教材是教学内容的代表与示范，而教案是教学活动顺利开展的前提方案，遗传学是一门与其他学科知识交叉、渗透性较强的综合性学科，因此在遵循学生培养目标和专业特色、教学大纲和教材的前提下，并结合学生基础和学时数的具体条件，梳理好各章节的侧重点，编写合适的教案十分重要。这就要求任课教师在教学过程中认真钻研教材、全面领会教学大纲、明确教学目标、掌握基础理论知识和最新研究动态、多与相关课程的教师交流，调整教学重、难点，避免重复教学。如遗传的细胞学基础是细胞生物学教学的重点，遗传的分子学基础、原核生物基因的表达调控、真核生物基因的表达调控是分子生物学教学的重点，核酸的结构、DNA复制及损伤修复是生物化学课程的重点，这三部分内容可以要求学生进行自学。遗传学三大定律中，孟德尔遗传法则学生在高中阶段已有所掌握，在讲解时应注重对孟德尔定律的验证，而遗传连锁法尤其是两点测交和三点测交的作图方法，是学生学习的重点和难点，可增加教授学时，并结合经典实验，加深学生对理论知识的理解，做到重点突出、难点讲透。此外还应注重基础知识与前沿科学相结合，培养学生分析和解决问题的能力，锻炼其科学的思维方法。

三 改进教学方法

传统的教学方法是教师满堂灌、学生被动地接受，这样不但削减了学生学习的积极性、主动性，也不利于学生创新能力的培养，因此培养现代化的应用型人才必须要转变传统教学理念，改进教学方法。

1.启发式教学

通过提问的方式教学，激发学生的探知欲望。如在讲遗传连锁分析时，提出“基因的连锁遗传必须用双隐性进行测交吗？”，启发学生积极思考，开发学生分析思维的能力，使学生的学习方式由简单的接受型转变为自主学习，提高其学习的主动性。

2.讨论式教学

在教学过程中，选取学生感兴趣的问题进行分组讨论，如在讲近亲繁殖和杂种优势时，提出骡子为什么只有极弱的生育能力，近亲繁殖都有哪些危害，并引出我国《婚姻法》禁止直系亲属三代内结婚的科学性，充分调动学生学习的积极性和主动性，加深学生对理论知识的理解，增强看问题的全面性，做到学以致用。

3.探讨式教学

学生可利用课余时间拓展遗传学知识，在教学目标下，布置适当的问题让学生完成，如在讲解染色体畸变时，让学生阅读全书或查阅其他参考资料，思考造成结构变异的原因有哪些，并通过分组讨论、集中发言、教师评价总结的方式进行考核，培养学生积极探索和敢于创新的品质。

4.改进教学手段

多媒体技术是高等学校教学改革的高效辅助手段，多媒体课件的建设可在有限的时间和学时下，以图片、文字、动画等方式，将抽象难懂的理论知识形象直观地展示给学生，这样不但扩大了信息量、调动了课堂气氛、激发了学生的学习兴趣和求知欲，而且还能克服学生记笔记难等问题，从而提高了教学效果，最大限度地发挥多媒体教学的优势。如在讲授遗传病时，可显示相关遗传病患者的照片，也可插入相关遗传病视频，在讲基因突变时，可以插入正常和突变后的变异体作物或动物的对比图片，激发学生对该病发病机制的研究;讲授染色体交换、染色体重组及染色体的畸变时，可以采用不同的动画模拟方式教学，更逼真地展示出基因的缺失、重复、融合，并让学生结合生活，思考哪些疾病与这些基因相关，加深学生对知识的理解和认识。遗传学三大定律的发现，及DNA双螺旋的发现，遗传密码、基因组测序计划，让学生观看纪录片《世界百大发现――遗传学》，从声情并茂的纪录片中感受到学习这些知识的乐趣。

此外，教师可将教学大纲、教学参考书籍、教学辅助资料（如教案、课件、课后练习及其他教学资料）等上传至局域网上，并与国内遗传学精品课程网站链接，鼓励学生充分利用教学网站与网络课程教学共享平台，这样既有利于学生自主学习，又可克服多媒体教学中的不足，解决如课件信息量大、学生来不及记笔记、条理性不足等问题。

5.改善实验教学

遗传学是一门实验性很强的基础学科，其教学目的是巩固和加深遗传学理论知识，实验设备和实验环境直接影响着实验课教学水平的提高，构建功能齐全、设备先进遗传学教学实验室，有利于综合性实验和设计性实验的开设。本教研室具备完善的遗传学实验设备，选用王金发主编的《遗传学实验教程》，将果蝇饲养及其杂交实验（唾腺染色体、单因子实验、二对因子的自由组合、三点试验和伴性遗传），设定为综合性试验，通过这部分内容让学生对遗传学中的染色体和三大定律有一个总体的认识，而对一些基础性实验如核酸的提取、扩增等实验，可结合采用多媒体动画的方式进行模拟，将理论知识与实验过程同步展示。此外还多开展自主设计性实验，让学生在掌握理论知识的基础上，充分发挥主观能动性和创新能力，以激发学习的兴趣和主动性。

6.完善考核方式

考试是检测学生学习的一种方式，也是检测教师教学效果的有效方法。传统的遗传学考卷通常采用名词解释、填空、选择、判断等题型，主要考查学生对知识的记忆，但束缚了学生的思维。本教研室根据学生的培养目标，将遗传学理论知识考核方式分为三部分：（1）平时成绩占10%，主要包括学生的考勤和课堂表现;（2）平时作业占20%，主要考察学生的学习态度;（3）期末试卷成绩占70%，以分析题为主，概念题为辅，主要考查学生分析解决问题及综合运用知识的能力。而实验课成绩不但包括笔试实验原理与方法考察，还将实验操作、实验报告、实验纪律纳入考核范围，以提高学生对实验的重视。

四 结束语

第4篇：细胞生物学的发展史范文

信息、生物、新材料三大前沿领域

信息、生物、新材料是21世纪前30年发展最快、最热门的三大领域，它们集结了当今世界最强势的研究力量。但在这些关系未来发展的关键领域中，我国许多核心技术仍依赖追踪、模仿和引进国外技术，原始创新能力明显不足。

从更宽的视野来看，不仅仅是这三个领域的发展需要高扬“自主创新”的信心与勇气。实际上，整个中国科技正面临着前所未有的发展压力：对外要适应国际科技竞争的紧迫形势，对内要满足经济社会发展进程中的重大战略性需求。而原始创新能力和技术创新能力的薄弱，已成为当前和未来相当长时期内影响我国整体竞争力的极大障碍。

面向未来15年的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》即将，科技部等有关部门正在着手制定科技“十一五规划”——关于中国科技“未来”的探讨与关注，在最近一年多来达到了前所未有的程度。就是在这样带着几分焦灼、几分期待、几分信心的探讨氛围中，“自主创新”成为人们关于中国科技发展的共识。

带着这个共识，再来看中国科技发展面临的“压力”，在很大程度上已经变成了未来发展的重大机遇。未来10年，中国在这三大领域中最有可能实现自主创新的关键技术群究竟有哪些？有限的科技经费究竟应当投入到哪些突破口？

下一代移动通信技术

移动通信是人类社会发展中的一大奇迹。2004年12月，全球（蜂窝）移动通信用户总数已达17亿以上，超过已有百年发展历史的固定通信用户数。过去10年，移动通信技术完成了由第一代模拟通信技术向第二代数字通信技术的过渡，当前正处于由其巅峰状态向第三代（3g）移动通信技术过渡的进程中。

目前，世界发达国家纷纷投入力量进行第三代及下一代移动通信标准、技术和产品的开发。

——3g移动通信：国际电信联盟（itu－t ）批准为3g 的三大标准分别是欧洲的wcdma，美国高通公司的cdma2000和中国大唐电信的td－scdma。3g已在全球30多个国家开始商用。

——增强型3g（enhanced 3g）：为了克服3g 技术不能很好支持流媒体等业务的不足，国际电信联盟已在制定增强型3g技术标准。专家预测，增强型3g技术将进入商用。

——4g（或beyond 3g）：下一代移动通信即所谓超3g（以下统称beyond 3g）技术的研究是国际上的热点。beyond 3g具有更高的速率与更好的频谱利用率。 欧盟、日本、韩国等国家已开始4g框架的研究，预期beyond 3g技术可望在2010年后开始商用。

中国移动用户总数已达3.34亿，居世界第一，总体技术水平与国际同步，处于由第二代向第三代的过渡时期。我国3g移动通信技术已经具备了实现产业化的能力，我国大唐电信2000年5月提出的td－scdma标准已成为国际电信联盟正式采纳的三大标准之一。此外，在国家“863”计划的支持下，开展了beyond 3g技术的研究，预期该技术可望在2010年后开始商用。

beyond 3g技术对我国经济社会发展和国防建设具有十分重要的意义。 德尔菲专家调查统计结果显示，我国研发水平比领先国家落后5年左右， 通过自主开发或联合开发，在未来5年可能形成自主知识产权。以华为、 中兴为代表的一批高技术通信设备制造业公司，在第三代移动通信设备（3g）等研发方面紧跟国际前沿，打破了国外公司对高技术通信设备的垄断，开始参与国际通信标准的制定，开发具有自主知识产权的核心技术，具备了参与国际竞争的能力，具备实现技术和产业跨越式发展的契机。

中国下一代网络体系

下一代网络（ngn）泛指以ip为核心，同时可以支持语音、 数据和多媒体业务的因特网、移动通信网络和固定电话通信网络的融合网络。

世界各国和国际通信标准化组织都在积极开展下一代网络的研究开发工作。国际电信联盟电信标准化部门（itu－t）、欧洲电信标准化协会（etsi）、互联网工程任务组（ietf）、第三代伙伴组织计划（3gpp）等，都在致力于下一代网络体系的研究。目前，美国、日本、韩国、新加坡以及欧盟都已启动了下一代互联网研究计划，全面开展各项核心技术的研究和开发。

我国在下一代网络的研究方面已取得了较大进展。“九五”期间，863计划建成了“中国高速信息示范网”（cainonet）、国家自然科学基金委支持的“中国高速互连研究试验网nsfcnet”等重大项目，目前已开始基于ngn的软交换技术在移动和多媒体通信中的应用研究。中兴、华为等企业还推出了基于软交换的ngn解决方案；在下一代互联网研究上，中兴、港湾网络等推出的高端路由交换机，可应用于国家骨干ip网络建设，以及大中型宽带ip城域网核心骨干和汇聚。国内公司还开始自行设计高端分组交换定制asic芯片。我国已成为少数几个能够提供全系列数据通信设备的国家之一。

下一代网络技术对促进我国高新技术的发展，以及对改造和提升我国传统产业具有举足轻重的作用，对国家安全至关重要。从总体上看，我国互联网技术跟随国外发展，在技术选择上缺乏系统研究，走过一些弯路，至今与国外仍存在较大差距。无论网络用户规模、网络应用、网络技术或网络产品都尚有很大的发展空间。从全局着眼，应不失时机地开展中国下一代网络体系的研究、应用试验、关键技术研究和产品开发。不能像第一代互联网那样，技术、标准都是外国的，给国家安全造成隐患。

纳米级芯片技术

当前，集成电路的发展仍遵循“摩尔定律”，即其集成度和产品性能每18个月增加一倍，按照器件特征尺寸缩小、硅片尺寸增加、芯片集成度提高和设计技术优化的途径继续发展。

自上世纪90年代以来， 全球集成电路制造技术升级换代速度加快。 当前国际上cmos集成电路大规模生产的主流技术是130nm， 英特尔等部分技术先进的芯片制造公司已在用90nm进行高性能芯片生产。2005年，美国amd公司已开始量产90nm的高性能芯片，国际上对65nm技术的开发也已成功。伴随130nm到90nm技术的升级， 考虑到扩大生产规模和降低成本，大多数公司将使用12英寸替代8英寸硅基片， 这也必将带来半导体设备的大量更新。

近年来我国一些先进集成电路制造公司的崛起，使国内集成电路制造工艺技术与国际先进水平的差距有了显著的缩小，但整体水平仍与先进国家相差2～3代。目前，我国集成电路设计公司年设计能力已超过500种，主流设计水平达到180nm，130nm技术正在开发中，90nm技术的研发也开始着手进行。从产业发展看，我国集成电路已初步形成由十多家芯片生产骨干企业、十多家重点封装厂、二十多家初具规模的设计公司、若干家关键材料及专用设备仪器制造厂组成的产业群体，设计、芯片制造、封装三业并举的蓬勃发展态势。以中科院计算所为代表的研究机构和企业在cpu研发方面所取得的新进展，标志着我国集成电路设计具有较强能力，与国际先进水平的差距进一步缩小。目前我国芯片业大多集中在低端的交通、通信、银行、信息管理、石油、劳动保障、身份识别、防伪等领域，ic卡芯片所占比重一直占据芯片总体市场的20％左右。

世界第一颗0.13微米工艺td－scdma 3g手机核心芯片10月9日在重庆问世

今后的ic是纳米制造技术的时代，而纳米级芯片技术是我国赶超国际的关键，它的成功将会是我国ic工业发展史上的重要里程碑和持续发展的动力，专家认为应优先发展。

中文信息处理技术

包括汉字和少数民族文字在内的中文信息处理技术，是汉语言学和计算机科学技术的融合，是一门与语言学、计算机科学、心理学、数学、控制论、信息论、声学、自动化技术等多种学科相联系的边缘交叉性学科。

随着互联网的发展，中文信息处理技术已渗透到社会生活的各个方面。1994年，微软开始进入中文软件市场，微软的word把国产wps挤出了市场，继而windows中文版又把国产中文之星挤垮。微软凭借其强大的优势地位，使国产的中文信息处理软件举步维艰。中文版的windows、office等占据了大部分的中文软件市场，使中文信息处理逐渐丧失了其特殊地位。

经过二三十年的努力，我国的中文信息处理，包括中文的编码、字型、输入、显示、输出等的基本处理技术已经实用化，目前正在逐渐摆脱“字处理”阶段，处于向更高级阶段快速发展的时期。包括中文的文字识别机和手写文字识别、语音合成、语音识别、语言理解和智能接口等技术的研究已获得进展。中文的全文检索、内容管理、智能搜索、中文和其他文字之间的机器翻译等技术也正在开发、研制，并取得了较大进展，涌现了联想、方正、四通、汉王、华建等公司。

随着中国加入wto与世界各国交流的逐渐扩大以及网络信息时代的来临， 中文信息处理技术越发显得重要，其自动化水平的提高，将大大促进我国科技、国民经济和社会发展，同时使中华民族的文化在信息时代得到新的发展。未来无疑应当加强中文信息处理技术的研发投入与政策倾斜。

人类功能基因组学研究

20世纪末启动的人类基因组计划被公认为生命科学发展史上的里程碑，其规模和意义超过了曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划。随着人类基因组、水稻基因组以及其他重要微生物等50多种生物基因组全序列测定工作的完成，国际基因组研究进入到功能基因组学新阶段。

功能基因组学已成为21世纪国际研究的前沿，代表基因分析的新阶段。它是利用结构基因组所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究，是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入对基因组动态的生物学功能学研究。从1997年迄今已发表的有关功能基因组学的论文数以千计，其中不少发表在《细胞》《自然》《科学》等国际著名刊物上。

目前功能基因组研究的重点集中在四个方面：一是基因测序技术研究。预计今后几年内，测序技术将继续发展，特别是有一些重要的改进将直接用于功能基因组的研究；二是单核苷多态性（snp）以及在此基础上建立的snp单体型研究；三是基因组有序表达的规律研究。主要包括基因的深入鉴定、基因表达与转录组研究、蛋白和蛋白质组研究、代谢网络和代谢分子研究、基因表达调控研究等；四是计算生物学和系统生物学研究。

近几年来，在国家“863”计划、国家重大科技专项等的资助下，我国功能基因组学研究取得了一系列进展。中华民族占世界人口的1／5，有丰富的遗传疾病家系资源，这是我国发展功能基因组研究的有利因素。“十五”期间，我国参与国际蛋白质组计划、国际人类基因组单体型图计划，高质量按时完成了项目中所承担的21号染色体区域的任务，建立并完善了中华民族基因组和重要疾病相关基因snps及其单倍型的数据库的建设，在国际一流杂志上发表了一批高水平学术论文，申报了一批国家专利，收集、保存了一批宝贵的遗传资源，并初步建立了遗传资源收集网络和资源信息库的采集管理系统，组建了一批国家级基地，培养了一支队伍，建立了一批技术平台。但总体而言，我国在功能基因组研究及应用方面的原始创新成果数量较少，还不能为医药生物技术产业的发展提供足够的知识和产品。

未来研究重点包括：

——功能基因组研究。重点开展植物功能基因组研究、人类功能基因组研究和重要病原微生物及特殊微生物功能基因组研究；

——蛋白质组学研究。蛋白质组学是一个新生领域，目前还处于初期发展阶段，仍有许多困难有待克服。我国应选择具有特色的领域开展研究；

——生物信息技术。我国的研究重点应集中在生物信息数据库的构建、生物信息的开发、加工、利用及生物信息并行处理方面；

——生物芯片技术及产品。通过微加工技术和微电子技术在固体芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、dna以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。常用的生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、生化反应芯片和样品制备芯片等。生物芯片的主要特点是高通量、微型化和自动化。我国生物芯片研究紧跟国际前沿，它将对我国生命科学研究、医学诊断、新药筛选具有革命性的推动作用，也将对我国人口素质、农业发展、环境保护等作出巨大的贡献。

专家认为，我国人类功能基因组学研究的研发水平比领先国家落后5年左右， 若能高度重视，充分利用我国已有的技术和资源优势，未来10年我国可能实现人类功能基因组学研究的跨越发展。

蛋白质组学研究 随着被誉为解读人类生命“天书”的人类基因组计划的成功实施，生命科学的战略重点转移到以阐明人类基因组整体功能为目标的功能基因组学上。蛋白质作为生命活动的“执行者”，自然成为新的研究焦点。以研究一种细胞、组织或完整生物体所拥有的全套蛋白质为特征的蛋白质组学自然就成为功能基因组学中的“中流砥柱”，构成了功能基因组学研究的战略制高点。

目前蛋白质组学的主要内容是建立和发展蛋白质组研究技术方法，进行蛋白质组分析。为了保证分析过程的精确性和重复性，大规模样品处理机器人也被应用到该领域。整个研究过程包括样品处理、蛋白质的分离、蛋白质丰度分析、蛋白质鉴定等步骤。

附图

自1995年蛋白质组一词问世到现在，蛋白质组学研究得到了突飞猛进的发展。我国的蛋白质组研究也在迅速开展，并取得了许多有意义的成果，中国科学家已经在重大疾病如肝癌，比较蛋白质组学的研究等方面取得了重要成就，在“973 ”计划的资助下，我国已经开始了二维电泳蛋白组分离研究、图像分析技术和蛋白质组鉴定质谱技术研究等。

如何抓住国际上蛋白质组学研究刚刚启动的时机，迅速地进入到蛋白质组学研究的国际前沿，是摆在我国生命科学研究发展方向上的一个重要课题。

目前我国在该领域的研发基础较好，只比先进国家落后5年左右。 蛋白质组学属科学前沿，专家建议结合我国现行的基因组研究及其他有我国特色或优势的领域开展研究，不要重复或追随国际已有的工作，而应走自己的路，未来10年内有可能取得重大科学突破。

生物制药技术

生物制药被称为生物技术的“第一次浪潮”，其诱人前景引起了全世界各国政府、科技界、企业界的高度关注。

在过去的30年间，全球生物技术取得了令人瞩目的成就。据美国著名咨询机构安永公司2004年和2005年发表的第十八和第十九次全球生物技术年度报告分析，2003年全球生物技术产业营收达410亿美元。目前已有190余种生物技术产品获准上市，激发起投资者对生物技术股与融资的兴趣。

近20年来，我国医药生物技术产业取得了长足的进步，据《中国生物技术发展报告2004》统计，我国已有25种基因工程药物和基因工程疫苗，具有自主知识产权的上市药物达9种，重组人ω－干扰素喷鼻剂2003年4月获得国家临床研究批文，可用于较大规模高危人群的预防。但总体上与世界先进水平相比还存在很大的差距，医药生物技术产品的销售收入仅占医药工业总销售额的7.5％左右。

为加快我国生物制药技术的发展，今后的研究开发重点是：

——生物技术药物（包括疫苗）及制备技术。围绕危害人民健康的神经系统、免疫系统、内分泌系统和肿瘤等重大疾病和疑难病症的防治与诊断，应用基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程等技术，开发单克隆抗体、基因工程药物、反义药物、基因治疗药物、可溶性蛋白质药物和基因工程疫苗，拓宽医药新产品领域；

——高通量筛选技术。目前，国外许多制药公司已把高通量筛选作为发现先导化合物的主要手段。典型的高通量筛选模式为每次筛选1000个化合物，而超高通量筛选可每天筛选10万多个化合物。随着分析容量的增大，分析检测技术、液体处理及自动化、连续流动以及信息处理将成为未来高通量筛选技术研究的重点；

——天然药物原料制备。目前，已经发现人类患有3万多种疾病，其中1／3靠对症治疗，极少数人能够治愈，而大多数人缺乏有效的治疗药物。以往多用合成药物，随着科技的进步，人们自我保健意识增强，对天然药物的追求与日俱增。当前世界各国都在加强天然药物的研发。

生物信息学研究

在生命科学的研究中，以计算机为工具对生物信息进行储存、检索和分析，对基因组研究相关生物信息获取、加工、储存、分配、分析和解释——上世纪80年代一经产生，生物信息学就得到了迅猛发展。其研究一方面是对海量数据的收集、整理与服务；另一方面是利用这些数据，从中发现新的规律。

具体地讲，生物信息学是把基因组dna序列信息分析作为源头， 找到基因组序列中代表蛋白质和rna基因的编码区；同时， 阐明基因组中大量存在的非编码区的信息实质，破译隐藏在dna序列中的遗传语言规律；在此基础上，归纳、 整理与基因组遗传信息释放及其调控相关的转录谱和蛋白质谱的数据，从而认识代谢、发育、分化、进化的规律。另外生物信息学还利用基因组中编码区的信息进行蛋白质空间结构的模拟和蛋白质功能的预测，并将此类信息与生物体和生命过程的生理生化信息相结合，阐明其分子机理，最终进行蛋白质、核酸的分子设计、药物设计和个体化的医疗保健设计。

生物信息学的发展已经将基因组信息学、蛋白质的结构计算与模拟以及药物设计有机地连接在一起，它将导致生物学、物理学、数学、计算机科学等多种科学文化的融合，造就一批新的交叉学科。

科学家们普遍相信，本世纪最初的若干年是人类基因组研究取得辉煌成果的时代，也是生物信息学蓬勃发展的时代。据预测，到2005年生物信息的全球市场价值将达到400亿美元。

我国生物信息学研究起步较早。20世纪80年代末，国内学者就在《自然》上报道了免疫球蛋白基因超家族计算机分析的工作。目前，多家大学和研究机构也相继成立了生物信息中心或研究所，各种原始数据库、镜像数据库和二级数据库也已经逐步建立，同时我国还建立了相关的工作站和网络服务器，实现了与国际主要基因组数据库及研究中心的网络连接，开发了用于核酸、蛋白结构、功能分析的计算工具以及蛋白质三维结构预测、并行化的高通量基因拼接和基于群论方法开发的基因预测等多种软件。中国学者还运用自主开发的电脑克隆程序，开展了大规模est 数据分析，建立了一系列基因组序列分析新算法和新技术，并在国内外著名科学杂志上发表了一系列论文，取得了引人注目的进展，尤其在人类基因组基因数目的预测上获得了与目前的实验事实相当吻合的结果，在国际上获得普遍认可。

农作物新品种培育技术

最近几年，农业生物技术的发展对农业产业结构调整产生的巨大影响，已引起各国政府和科学家的高度重视。农业生物技术领域研究中最活跃的是育种技术——应用现代分子生物学和细胞生物学技术进行品种改良，创造更加适合人类需要的新物种，获得高产、优质、抗病虫害新品种。这使得新品种层出不穷，品种在农业增产中的贡献率将由现在的30％提高到50％。国际水稻研究所已经培育出每公顷7500公斤的超级水稻，非洲培育出增产10倍的超级木薯。

我国该领域的基础研究和高技术研究取得了一批创新成果：如植物转基因技术、细胞培育技术、籼稻的全基因组测序、花粉管通道转基因方法等，使研制具有自主知识产权的转基因农作物新品种成为现实和可能。目前，已培育出亩产达到807.4公斤的超级杂交稻；2004年转基因抗虫棉的种植面积已占全国棉花种植面积的50％左右；利用细胞工程技术培育的抗白粉病、赤霉病和黄矮病等小麦新品种已累计推广1100多万亩；植物组织培养和快繁脱毒技术在马铃薯、甘蔗、花卉生产中发挥了重要的作用。

专家认为，我国农作物新品种培育的研发基础较好，整体科研技术与国外处于同等水平，只要充分利用资源，发挥优势，很可能在该领域取得突破。

纳米材料与纳米技术

纳米科技是上世纪末才逐步发展起来的新兴科学领域，它的迅猛发展将在21世纪促使几乎所有工业领域产生一场革命性的变化。纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础，许多科技新领域的突破迫切需要纳米材料和纳米科技支撑，传统产业的技术提升也急需纳米材料和技术的支持。

近年来，科技强国在该领域均取得了相当重要的进展。

在纳米材料的制备与合成方面，美国科学家利用超高密度晶格和电路制作的新方法，获得直径8nm、线宽16nm的铂纳米线；法国科学家利用粉末冶金制成了具有完美弹塑性的纯纳米晶体铜，实现了对纳米结构生长过程中的形状、尺寸、生长模式和排序的原位、实时监测；德国科学家巧妙地利用交流电介电泳技术，将金属与半导体单壁碳纳米管成功分离；日本用单层碳纳米管与有机熔盐制成高度导电的聚合物纳米管复合材料。

在纳米生物医学器件方面，科学家用特定的蛋白质或化合物取代用硅纳米线制成场效应晶体管的栅极用以诊断前列腺癌、直肠癌等疾病，成百倍地提高了诊断的灵敏度。另外，纳米技术在医学应用、纳米电子学、纳米加工、纳米器件等方面也有新进展。与此同时，国外大企业纷纷介入，推动了纳米技术产业化的进程。

当前纳米材料研究的趋势是，由随机合成过渡到可控合成；由纳米单元的制备，通过集成和组装制备具有纳米结构的宏观试样；由性能的随机探索发展到按照应用的需要制备具有特殊性能的纳米材料。

纳米材料和技术很可能在以下四个领域的应用上有所突破：一是it产业（芯片、网络通讯和纳米器件）；二是在生物医药领域应用纳米生物传感的早期诊断和治疗，到2010年将给人类带来新的福音；三是在显示和照明领域的应用已有新的进展，纳米光纤、纳米微电极等已产生极大影响；四是纳米材料技术与生物技术相结合，在基因修复和标记各种蛋白酶等方面蕴育新的突破，预计2010年纳米技术对国际gdp的贡献将超过2万亿美元。

我国纳米材料研究起步较早，基础较好，整体科研水平与先进国家相比处于同等水平，部分技术落后5年左右。目前有300多个从事纳米材料基础研究和应用的研究单位，并在纳米材料研究上取得了一批重要成果，引起了国际上的广泛关注。据英国有关权威机构提供的调查显示，我国纳米专利申请件数排名世界第三位。

国内目前已建成100多条纳米材料生产线，产品质量大都达到或接近国际水平。与发达国家相比，我国的差距一是在纳米材料制备与合成方面尚处于粗放阶段，缺乏应用目标的牵引，集成不够；二是纳米材料计量、测量和表征技术明显落后于国外，对标准试样和标准方法的建立重视不够，对表征手段的建立投资不足；三是纳米材料的基础研究、应用研究和开发研究出现脱节，纳米材料研究缺乏针对性；四是学科交叉、技术集成不够。

链接：

信息技术正在发生结构性变革

目前，信息技术正在发生结构性的变革，在信息器件向高速化、微型化、一体化和网络化发展的同时，软件和信息服务成为发展重点。大规模集成电路正快速向系统芯片发展；移动通信技术正在向第三代、第四展，将提供更优质、更快速、更安全的服务，并带来巨大的经济利益；电信网、计算机网和有线电视网三网融合趋势进一步加快，无线网络成为世界关注的重点；全球化的信息网络将像电力、电话一样为社会公众提供各种信息服务，越来越深刻地改变着人们的学习、工作和生活方式，也将对产业结构调整产生重大影响。

微电子技术、计算机技术、软件技术、通信技术、网络技术等领域的发展方兴未艾，极有可能引发新一轮产业革命。

大显神通的新材料

高性能结构材料是具有高比强度、高比刚度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损的材料，对支撑交通运输、能源动力、电子信息、航空航天以及国家重大工程起着关键性作用。

新型功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的材料，是信息技术、生物技术、能源技术和国防建设的重要基础材料。当前国际上功能材料及其应用技术正面临新的突破，诸如信息功能材料、超导材料、生物医用材料、能源材料、生态环境材料及其材料的分子、原子设计正处于日新月异的发展之中。