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1、第一节 生命科学概要,第四章 生物药物与生物技术制药 生命科学在药学中的应用,2,1.生命科学概要,一、生命科学 发 展 简史,（一）进化论和细胞学说,二、生命科学与药学,（二）经典遗传学,（三）分子生物学,（四）人 类 基 因 组 计 划,3,1.1 进化论和细胞学说,达尔文(C. Darwin,18091882,英国) 1831.12.7，随“贝格尔”号环球旅行。,4,1.1.1 进化论,1859年，达尔文发表了物种起源一书，标志着进化论的诞生。 达尔文第一次用大量事实和系统的理论论证了生物进化的规律。强调生物进化的主导力量是自然选择。,5,1.1.1 进化论,1871年，达尔文发表了人类
2、的由来及其性选择，描述了人类进化的过程。他的结论是：“人类和其他物种同是某一种古老、低级、早已灭绝了的生物类型的同时并存的子孙”。,6,1.1.1 进化论,赫胥黎(T. H. Huxley,18251895,英国) 最先提出了人猿同祖论，并大力宣扬和传播达尔文的进化论观点。 捍卫真理的斗士。 1860年6月30日， “牛津大辩论” 进化论与神创论的激烈战斗。,7,1.1.1 进化论,严复(18541921,中国) 1896年，将赫胥黎的著作进化论与伦理学译成天演论出版。,“物竞天择，适者生存”。,8,1.1.1 进化论,虽然还有人坚持神创论，但我们仍然可以说： 没有进化论， 生物学将毫无意义。
3、,三大自然科学发现 进化论 细胞学说 能量守恒和转换定律,9,1.1.2 细胞学说,细胞的发现 罗伯特胡克(R. Hooke, 16351703,英国) 1664年用自制显微镜 观察到植物的组织由许多 空心的小室组成，遂将这 些小室命名为“ cell ”。,10,1.1.2 细胞学说,细胞学说 施莱登(Schleiden,德国) 施旺(Schwann,德国) 两人分别于1838年、1839年提出细胞是组成生物体的基本单位。 两人共同创立了生物科学的理论基础细胞学说。,11,1.1.3 经典遗传学,孟德尔(G. J. Mendel,18221884,奥地利) 1857年开始做豌豆杂交遗传实验，得
4、出了“遗传因子”的分离定律和自由组合定律。,12,1.1.3 经典遗传学,1865年，孟德尔将其8年的研究成果整理成植物杂交实验。 在遗传的内在规律和物 质基础方面，孟德尔比达尔 文的认识更深了一步，并支 持和完善了生物进化理论。,孟德尔：遗传学之父。,13,1.1.3 经典遗传学,约翰森(W. L. Johannsen,18571927,丹麦) 1909年，约翰森 提议用“基因( gene )” 代替“遗传因子”，意 思是最基本的因子， 得到了广泛赞同。,14,1.1.3 经典遗传学,摩尔根(T. H. Morgan,18661945,美国),1910年，发表“关于果蝇性连锁遗传的论文”，确
5、立了分离、连锁、交换三大定律。,15,1.1.3 经典遗传学,果蝇复眼颜色的性连锁遗传,16,17,1.1.4 分子生物学,薛定锷(E. Schrdinger,18871961,奥地利) 1943年，应邀在都柏林大学作“生命是什么”的演讲，讲稿次年汇册出版。 薛定锷预言了生命科学的研究深度将从生命的表面现象和细胞的层次， 深入到分子的水平。他还提出 将物理学、化学的理论与方法 引入生命科学的研究中。,18,1.1.4 分子生物学,格里菲思(F. Griffith,18771944,英国) 1928年，在对 两种肺炎球菌( S型 和R型)的研究中发 现了“转化”现象。,19,1.1.4 分子生物
6、学,艾弗里(O. Avery,1877-1955,美国) 1944年，揭示了“格里菲思之谜”，在世界上第一次证明 了遗传基因就在 DNA上。,20,1.1.4 分子生物学,沃生(J. D. Watson,1928,美国) 克里克(F. H. C. Click,1916,英国) 根据X射线衍射分析，提出 了著名的DNA双螺旋结构模型。 1953年，在自然上发 表论文核酸的分子结构， 建立了DNA的双螺旋结构。标 志着分子生物学的诞生。,1962 Nobel Prize,21,1.1.4 分子生物学,克里克 1957年，提出蛋白 质合成的“中心法则”。 遗传信息流的传递方向 DNARNA蛋白质,2
7、2,1.1.5 人类基因组计划的提出,1986年3月7日，美国病毒学家雷托杜伯克(1914)在美国科学杂志上发表了一篇题为癌症研究的转折点人类基因组的全序列分析的文章，他指出：“人类DNA序列是人类的真谛，这个世界上发生的一切事情，都与这一序列息息相关。”该文后来被称为“人类基因组计划( HGP )” 的“标书”。,23,1.1.5 人类基因组计划的实施,1990年，美国国会批准了“人类基因组计 划”，并于10月1日正式启动。 英国、日本、法国、德国和中国先后盟， 充分显示了多国合作在当代科研中的重要性。 中国负责测定人类基因组全部序列的1%，也就是3号染色体上的3000万个碱基对。,24,1
8、.1.5 人类基因组计划的研究内容,人类基因组计划要测定的是人体23对染色体中的所有DNA的序列，它由31.647亿个碱基对组成，共有33.5万个基因。,基因组学（Genomics） 结构基因组学：遗传图、物理图、测序； 功能基因组学：转录图和基因鉴定； 比较基因组学：不同进化阶段生物基因组 的比较。,25,1.1.5人类基因组计划 在医药方面的意义,基因治疗 利用分子生物学技术，将正常的外源基因直接或间接导入人体细胞中，以修补错误基因（缺失、异常表达）。 第一次临床基因治疗：-地中海贫血症，失败 第二次：1990年，美国国立卫生研究院NIH，用重组反转录病毒表达腺苷酸脱氨酶(ADA)基因，将其导入ADA基因缺陷病人的T淋巴细胞，之后，分批回注该重组淋巴细胞到患者血液中。成功。,26,基因治疗的类型 性细胞基因治疗 体细胞基因治疗（主）,27,2.生命科学与药学,药学研究模式的改变,单纯依赖化学的药物随机发现模式,综合生命科学、医学、化学， 理性展开药物研究的模式,