生化生命科学九大领域热点点科学问题有哪些?

引言为帮助高三学子从报考的角度了解专业,争取为考生选择专业、填报志愿打开一扇大门,帮助考生走出选专业的迷茫,我校特开设《专业解读》专栏,从专业解析、专业与就业、报考指南等方面深入解读100多个布点较多、稳定性好、报考热度较高的专业。敬请关注!生物科学探索生命的奥秘生物专业在高考报考中经历了大起大落,时至今日还是一个很有“争议”的专业。2000年左右,“21世纪是生物学的世纪”让很多高分考生选择了生物专业;现在,则有很多人吐槽“生物专业就业不好”。那么,这个专业到底如何?什么样的考生适合报考呢?专业解析生命科学是21世纪最活跃的学科之一什么是生物科学?生物科学(也被称为生命科学)是自然科学的一个分支学科,从本质上说,生物科学是研究生命现象,揭示生命活动规律和生命本质的科学。生物科学与我们人类的生活密切相关。目前人类面临的一系列重大问题,很大程度上将依赖于生物科学、生物技术的进步与发展。近十年,以计算机科学及信息技术、生物科学及生物技术为代表的高科技迅猛发展,生物科学已发展成为21世纪最活跃的学科之一,生物科学对人类经济、科技、政治和社会发展的作用将是全方位的。浙江大学生命科学学院傅承新教授说:“生物科学研究对象是整个自然界所有生物,研究它们的发生、生长发育、发展及绝灭。这当中有两个研究热点,一个是微观世界,从分子到细胞结构内部的生命现象,比如研究人类疾病的分子机制,植物光合作用的机理等;另一个是宏观世界,研究生物和生物的关系、生物和环境的关系,研究自然界中的几百万种生物是怎么来的?它们如何进化?物种和物种之间的关系,物种和环境之间的关系。这是我们通常说的生物多样性的保护和利用。我们要搞清自然界生物的基本规律,保护地球的生物多样性,以此来保护我们的环境,使人类能够可持续发展。”具体到高考时报考的专业,在教育部《专业目录》的理学门类下设有生物科学类,其中又包含了4个专业:生物科学、生物技术、生物信息学、生态学。本文主要介绍生物科学专业。相近专业:生物技术、生物工程生物科学、生物技术、生物工程(在工学门类下),三者是什么关系呢?傅承新教授说:“三者可以看作是从基础研究到应用开发研究的上游、中游和下游的关系。生物科学的研究重点在探索自然的规律、揭示生命的本质和奥秘,是最基础的学科;生物技术可以说是利用生物科学揭示的规律、机制和途径,去创造怎样利用生物、改造生物的手段和技术,如我们常提到的转基因技术、分子育种技术、器官移植技术、发酵技术、生物制药等都是利用前人揭示的生物基本规律和生命本质基础上创造出来的;而生物工程是如何把这些技术通过工艺、工程的设计,使之实现产业化、商品化,供人类利用。当然,三者的界限也不是很绝对的,互相是交叉的。因为生物工程也需要研究一些与生物技术有关的问题,一些生物科学毕业后的学生也去了与生物技术有关的行业,很多生物技术毕业的学生也会到生物科学各二级学科去深造,这些情况都存在。”易混淆专业:生物医学工程从名称上看,生物医学工程和生物科学很像,但专业内涵却有很大差别。虽然也要学习生物方面的课程,但生物医学工程专业属于工学门类下的生物医学工程类,其着眼点是从事现代医疗技术的研究和开发,比如研究医疗仪器设备等。生物医学工程是医学与现代科技相结合的交叉学科,是我国21世纪优先发展、重点支持的朝阳学科之一。专业着眼培养具有扎实的计算机、电子技术、宽广的医学知识的复合型科学研究与技术开发的专门人才,毕业生具备从事现代医疗技术的研究和开发的能力。学生在校期间,学习医学、计算机、信息技术和电子工程四大类课程。包括生理与解剖、高级语言程序设计、数字信号处理、微型计算机原理、医学电子、医学图像处理等。学生毕业后可去医院和医疗卫生部门从事医疗设备管理、质量监督工作;去医疗企业和IT类电子企业从事产品的研发、市场销售和技术支持工作;去高校、研究所从事科学研究和教学工作。生物科学学什么?理论与实践并重,野外实践必不可少。除了公共基础课外,生物科学专业学生的主要必修课程有:普通生物学及实验、生物化学及实验、分子生物学及实验、细胞生物学及实验、微生物学及实验、遗传学及实验、基因工程综合实验、细胞、遗传与发育生物学综合实验等。各校还会开设各类选修课程:如动物生理学及实验、生物物理学、生物物理实验技术、发育生物学、免疫学、神经生物学、生物信息学、药物药理学导论、生物统计学基础、重大疾病的分子机制等。生物专业学生做实验的机会是非常多的。当你第一次穿上白大褂做实验的时候,很可能一种庄重感、使命感和责任感油然而生,仿佛自己变成了一名专业的生物研究人员。小提示:和医学专业类似,生物专业也需要做动物解剖实验,同学们要有心理准备哦!由于生物技术创新和创业的基础是生命科学发展的前沿,为了把握前沿学科的发展动向,一些顶尖高校本科教学中比较强调课程的英文(或双语化)教学,强化学生学习国际最新科研成果的能力。生物专业的有些教科书的确“非常厚”。在理论学习之外,学校都会安排野外实践活动。学生们会在老师的带领下去郊区或深山认识、观察各种有趣的动植物,采集制作标本等。专业与就业“生物专业不好就业”是误解社会上有一种误解——“生物专业不好就业”。有的媒体在报道专业就业情况时,说生物科学或生物技术的就业在倒数几位。其实,阳光高考平台的统计数据显示生物科学近几年的全国就业率在85%-90%,属于较高水平。当然,学校之间也存在差异。包括北大、清华、浙大在内的985高校的生物科学的就业情况是很好的,大部分选择了在国内外读研。浙大毕业生60%-70%将继续读研,其中大概30%选择去国外去攻读;其余的30%-40%学生选择就业。清华生命科学学院2014届本科毕业生78人,其中境外深造31人,本校读研36人,就业11人;就业主要方向包括化工、医药、金融、教育行业等。相比之一,一些之前盲目开设生物学专业的高校,师资、科研等跟不上,其毕业生就业肯定会遇到更多困难。“生物专业不好就业”的印象,可能来自于国内生物“对口”的就业岗位不好找,就业面较窄。如果想进入高校或研究机构从事科研,需要读完博士。本科生如果选择直接就业,很可能要去医药企业或转行。目前,国内生命科学所带动的下游产业有限,但也有向好的趋势。有的年轻人认为毕业到企业公司工作就觉得掉价,实际上杭州、上海、北京等很多跨国的和国内有名的生物医药企业都需要优秀的生物学人才,将来企业才是创新的主体,那里有年轻人可以施展才华的空间和平台。生物学有很多领域,各领域之间也存在差异,比如生物信息和生物统计方面有较好的就业前景。这两个领域与信息科学和统计学有交叉。所有,生物专业的学生也可以考虑多接触跨学科的知识领域。考研去向该专业毕业生,考研时选择较热门的专业有:生物化学与分子生物学、植物学、学科教学(生物)、细胞生物学等。生物科学这个专业是整个生命科学的基础,学生本科毕业除了在生物科学、生物技术和生态学科继续深造、探索生物的本质外,还可以到医学和农学学科继续深造。医学的基础研究很欢迎具有生物科学背景的学生,农学的各基础学科也同样。也就是说可以从学习基础科学——生物学开始,去进一步探究应用科学的问题。报考指南298所高校开设生物科学专业目前,国内设置生物科学专业的高校有298所。开设生物科学专业的院校,各具特色,有的以生化、植物为主,有的以微生物学为主,有的侧重于制糖、发酵,有的侧重于病原理、人体学等。师范院校一般以培养生物学教师为主要目的,但随着大学生就业市场的开放,一些实力较强的师范院校也开始着手培养科研技术人才。北京大学生命科学学院的前身是创办于1925年的北京大学生物学系,是我国高等学校中最早建立的生物学系之一。新中国成立后集中了北大、燕大、清华三所大学生物学人材的精英,形成了北京大学生物学系,1993年又在原生物系的基础上建立生命科学学院。数十年来,北京大学生命科学学院为国家培养了5000多名生物科学工作者,其中有27人成为中国科学院院士或中国工程院院士。学院以生物科学专业招生,3年级开始按学生的志愿和成绩分为生物科学和生物技术2个专业,学制均为四年。清华大学生命科学学院(以下简称生命学院)的前身为清华大学生物系,创立于1926年,曾为我国培养了一大批知名的生物学家,中科院生物学部的院士中有30余位曾就读于清华大学或在清华大学工作过。1952年全国高校院系调整时并入其它院校。1984年复系,2009年9月更名为生命科学学院。现已发展成为我国生物科学与技术领域重要的科学研究与高级人才培养基地之一。从2010年起,学院每年将从二,三年级的本科生中选拔15-20人成立“清华学堂生命科学实验班”,为对于生命科学具有强烈兴趣并立志在生命科学研究领域有所成就的学生提供一个因材施教的独特的学习平台。通过灵活的课程设置、富有挑战性的科研实践,优秀科学家的指导,及多种渠道的国际化交流等手段,力争使其培养成未来生命科学领域的杰出研究人才。招生时,有的高校使用生物科学的专业名称,还有的按“生物科学类”进行大类招生,浙江大学则按“理科试验班类”进行招生,请考生选择专业时注意,避免遗漏。报考建议:要有作为终身职业的打算生命科学由于现在需要解决和可以解决的问题都很多,所以在未来一段时间内仍旧会是现代科学发展的核心之一。但是由于生命科学所带动的下游产业有限,同时这些产业都具有投资规模大、风险较高的特点,使得本专业培养的人才主要还是从事科研工作。对于从事生命科学研究的人来说以下的特点是很重要的:首先是较好的动手能力,其次是足够的耐心和细心。对于基本还是试验科学的生命科学来说,做出漂亮的试验结果是一切研究的前提;做实验就要面对失败,而且是经常性的失败,从这些失败中找到蛛丝马迹依靠的就是细心与耐心。由于学科的特点,十年左右的求学生涯和此后的职业生涯你都要依赖细心与耐性,无法坚持就前功尽弃,所以选择生命科学还要有把它作为终身职业的打算。生物专业对数理化的要求还是比较高的,部分学生在这类基础课程的学习上有可能会遇到困难。大一的时候尤其需要刻苦努力,打好基础。如果你非常喜欢生命科学但是没能进入生物系,那也没有关系。生命科学比起其他理学学科的发展时间相对较短,而且由于试验积累还不够,因此它的理论性相对不是太强,课程也是以描述性的知识为主。通过在大学一些专业性课程的辅修,你完全可以在研究生阶段或者以后的职业生涯中进入生命科学领域,而且由于你不同的专业背景也许会开拓出另一个美丽的前景,这样的例子已经是不胜枚举了。需要注意的是,生物科学专业不招收色盲和色弱的考生。}
12月8日,中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心与科睿唯安联合向全球发布了《2021研究前沿》报告和《2021研究前沿热度指数》报告。《2021研究前沿》报告遴选展示了在农业科学、植物学和动物学,生态与环境科学,地球科学,临床医学,生物科学,化学与材料科学,物理学,天文学与天体物理学,数学,信息科学,经济学、心理学及其他社会科学11个高度聚合的大学科领域中,较为活跃或发展迅速的110个热点前沿和61个新兴前沿,较为客观地反映了相关学科的发展趋势。《2021研究前沿热度指数》报告显示,2021年,在11大学科领域整体层面,美国仍最为活跃;中国继续稳居第二,而且与美国的差距进一步缩小;英国、德国和意大利分别列第三、第四和第五。1. 农业科学、植物学和动物学领域Top10热点前沿主要分布在食品科学与工程、植物基因组与编辑、动物传染病、健康饮食、植物进化、植物抗病研究等六个子领域。其中,食品科学与工程、植物基因组与编辑领域最多,均有3个热点前沿。此外,2021年首次出现了有关饮食方式的研究,即间歇性禁食对健康、衰老和疾病进程的影响。注:表中标黄为重点热点前沿(下同)农业科学、植物学和动物学领域有4个方向入选新兴前沿,聚焦农田土壤污染修复和植物抗逆研究。2. 生态与环境科学领域Top10热点前沿主要分布在生态科学和环境科学两个子领域,全球性的生态环境问题及新冠肺炎疫情相关的生态环境问题是主要关注点。生态与环境科学领域有2个方向入选新兴前沿,即“气候环境因素对新冠肺炎疫情的影响”和“大气二氧化氮水平与新冠肺炎死亡率升高相关”。3. 地球科学领域Top10 热点前沿中有4个属于地理学相关研究,3个属于地质学,3个属于大气科学研究。从研究主题上看,地球科学领域Top10热点前沿更加聚焦全球气候变化。其中,利用地球系统模型开展的气候敏感性评估和全球气候变化研究等主题自2015年起已4次入选《研究前沿》报告,展现出地学界对人类活动与气候变化研究的持续关注。地球科学领域有1项研究入选新兴前沿,即“洞察号对火星地震的探测研究”。4. 临床医学领域Top10 热点前沿集中于新型冠状病毒肺炎(COVID-19,简称新冠肺炎)、肿瘤免疫与靶向治疗两个前沿群。突发的新冠肺炎疫情是现代医学面临的重大挑战,相关研究迅速成为国际临床医学研究的热点,并在2021年临床医学热点前沿Top10中占据6个席位成为绝对主流,研究主题涉及新冠肺炎病例临床特征、CT诊断、药物治疗、肺外表现及并发症、对母婴影响等问题。而肿瘤免疫和联合靶向治疗是历年研究前沿的核心议题,并在新冠肺炎火热研究冲击下持续保持较高热度。临床医学领域今年入选的29个新兴前沿均为新冠肺炎研究。新冠肺炎疫情是全球科学事业面临的一次重大考验,全球生物医学科学家顺势而为,纷纷开展各项科研攻关和长期科研项目,为疫情防控提供科技支撑。5. 生物科学领域Top10热点前沿主要集中于新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的致病机理研究、瑞德西韦抑制冠状病毒的机制研究以及基于图像的深度学习自动识别和诊断疾病等主题。脑科学研究、肿瘤发生和治疗研究、抑郁症发病机制和药物作用机制研究等是历年生物科学领域研究前沿的核心议题。生物科学领域有11项研究入选新兴前沿,主要研究主题包括新型冠状病毒相关主题、全基因组泛癌分析、人黏连蛋白折叠基因组机制以及人工智能在肽疗法中的应用等。6. 化学与材料科学领域Top10热点前沿主要分布在有机合成、先进材料、生物化学等方面。与2013-2020年相比,2021年Top10热点前沿中超过半数的前沿属于首次入选,即使曾经出现过的研究主题在今年其研究方向也发生了迁移。在化学与材料科学领域共有3项研究入选新兴前沿,这三个前沿方向均是首次进入新兴研究前沿。7. 物理学Top10的热点前沿主要集中于凝聚态物理、高能物理、理论物理和光学。物理学领域有1项研究入选新兴前沿,即“无限层型镍氧化物的超导电性研究”。8. 天文学与天体物理学领域位居前十位的热点前沿涉及引力波、快速射电暴、黑洞与暗物质关系、中子星性质、银河系地图、系外行星搜寻、恒星及行星系统形成等研究主题。黑洞、暗物质、恒星及行星系统形成等“一黑两暗三起源”相关的研究主题依旧表现突出。总体来看,引力波的观测发现及其引发的相关研究在天文学与天体物理学领域产生了深远影响,众多热点前沿与此相关。天文学与天体物理学领域有2项研究入选新兴前沿。9. 数学领域数学领域位居Top10的热点前沿主要集中于双相各向异性变分问题、光孤子传输特性的解析研究、基于深度卷积神经网络的医学图像分析算法等,统计学领域的非线性时间序列的复杂网络分析首次入选。10. 信息科学领域信息科学领域位居Top10的热点前沿主要集中于面向6G通信、植物分类和病害检测、心电图分类和心率失常自动诊断等方向。与深度学习相关的主题占据了今年Top10热点前沿的大部分主题。“基于无人机的无线通信技术”是2020年热点前沿“无人机无线通信网络、传输保密和轨迹优化研究”的延续和扩展,其他前沿主题均为首次入选。信息科学领域有1项研究入选新兴前沿,“利用医学影像检测和诊断新冠肺炎的深度神经网络研究”。11. 经济学、心理学及其他社会科学领域2021年经济学、心理学及其他社会科学领域位居Top10的热点前沿主要集中在心理学、社会学和经济管理领域,并且呈现出较强的学科交叉性。此外,Top10热点前沿还突出体现了新技术在经济学、心理学和社会科学中的应用。经济学、心理学及其他社会科学领域有7项研究入选新兴前沿,其中4项新兴前沿与新冠肺炎疫情有关,分别是新冠肺炎疫情恐惧量表的测量评估、医护人员的心理健康问题的调查以及新冠疫情对金融市场的影响等。来源:科学网欢迎关注科普辽宁:,。视频小程序赞,轻点两下取消赞在看,轻点两下取消在看原标题:《11大领域171个热点和新兴前沿发布!有你的研究方向吗?》
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本文转载自“中国科学报”。当前,糖尿病、肥胖、心血管疾病、脂肪肝等重大疾病严重影响了我国国民健康。对生命科学和医学科学研究者而言,深入研究这些重大疾病致病因素,将为疾病诊治提供重要的科学依据。在近日召开的香山科学会议第605次学术讨论会上,生命科学领域的研究者和多名临床医生共商应对重大疾病的突破口。他们认为,阐明代谢调控的规律,揭示代谢紊乱的成因及其致病机理既是当前生命科学与医学研究的热点,也是关系国计民生的重大需求。代谢调控揭本质代谢,是生物体内化学反应的总称,是生命的基本特征之一。代谢调控则是细胞和机体的核心事件,它决定了细胞的生长、分化、功能维持、免疫反应、神经元的激活与记忆的储存、组织和器官发育等一系列关键性过程。据此次会议执行主席、中科院院士、清华大学生命科学院教授李蓬介绍,代谢稳态调控也决定了各种具体代谢通路在不同细胞、组织、器官及不同发育阶段的选择性开启与关闭,及其在具体的生理及病理条件下如何受营养和激素等外界环境的影响。“揭示代谢紊乱的成因及其致病机理,既是当前热门的科学问题,也关系着我国重大疾病的预防和治疗。”李蓬表示。当前,中国科学家聚焦糖脂代谢、膜脂代谢调控,营养物及代谢物感应及信号通路,内分泌因子与代谢调控等问题。“糖脂代谢调控平衡是生命体正常运行的基本前提,在重大代谢性疾病发生过程中,糖脂紊乱相伴相生、叠加协同。”会议执行主席、中国工程院院士宁光分析道。会议执行主席、中科院上海生化与细胞所研究员李伯良则指出,细胞膜是细胞内外环境的分隔屏障和交流窗口,其封闭性结构及其内外层脂质的不对称性分布和微结构形成是细胞功能发挥与调控的最关键基础。长达四十年的思考“40年前,我在上学时,肝病和糖尿病由不同的老师讲。”提起代谢,会议执行主席、中国工程院院士王红阳在报告中分享了一个40年来尚未完美解决的问题。讲授肝病和糖尿病分类时,王红阳的两位老师分别介绍了肝源性糖尿病和糖尿病性肝病。作为学生的王红阳感到十分困惑:“到底是肝病引起了糖尿病,还是糖尿病引起了肝病?”直到她当了老师,这个问题依然没有答案。最近,肝病与糖尿病之间的关系有了新视角。“基于流行病学调查,我们发现,糖尿病是肝病的诱因之一。”王红阳在会议报告中表示。代谢异常则被视为根本原因。“胰岛素抵抗、糖尿病、过度肥胖与脂肪性肝病、肝纤维化、肝硬变和肝癌的发生是密切相关的。”她强调。肝病是我国发病率较高的疾病之一,被称为“国病”。据统计,全球50%以上的肝癌发生在中国。对此,临床医生期待,医学科学家尽快以代谢机制为视角,开展相关基础研究,这将帮助人们从本质上认识以肝病为代表的重大疾病。关键科学问题待解随着生命科学领域新技术、新方法的发展,代谢可塑性、代谢记忆、细胞应激、代谢性炎症、细胞间相互作用、器官间对话、肠道菌群、肿瘤的代谢致病性等问题也逐渐成为代谢领域的热点前沿。与会科学家表示,尽管代谢领域研究已经取得突破,但诸多关键科学问题仍然亟待解决。“代谢途径的限速步骤及关键酶已基本清楚,但这些酶及代谢网络的调控机理,外界营养、环境、应激及代谢中间产物对代谢网络调控等还不清楚。”李蓬表示,“还有一些关键分子机制和致病机理有待阐明。”在糖脂代谢中,糖代谢紊乱与脂代谢紊乱的源头尚不清晰。“在单一或联合治疗过程中,二者间的同步或继发变化亦不得而知。”宁光认为,“深入探索糖脂代谢的分子基础、基本规律、病理生理过程,是当前我国医学领域亟待解决的重大科学问题。”与会科学家还期待,未来代谢研究能实现从分子水平向网络化的互作集成、从认识分子作用机制向设计构建新生物体系、从基础研究向应用科学等方面纵深质变,提高应对重大疾病的能力。
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