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北京大学生命科学学院部分特色研究方向和领域

北京大学   2008-08-21 15:04 【 】【我要纠错

  植物功能基因组学

  随着双子叶植物拟南芥(2000年)和单子叶植物水稻(2002年)的基因组项目的相继完成,人们已经在基因组水平上了解了这两种高等植物的组成和结构,因此,植物功能基因组学已经成为国际植物生物学研究前沿的一个焦点。功能基因组学研究就是在基因组水平上大规模、高通量地在DNA水平(基因组学)、蛋白质水平(蛋白组学和结构基因组学)甚至代谢产物水平上(代谢组学)上对基因的功能进行鉴定。我院学术带头人书要从事的研究领域包括植物发育生物学,植物功能基因组及蛋白组学,光合作用光反应机理研究,植物系统学及进化,等。主要博士生导师有:许智宏院士,邓兴旺教授,朱玉贤教授,赵进东教授,顾红雅教授,瞿礼嘉教授,白书农教授,崔克明教授,饶广远教授,郭红卫教授,范六民副教授等。

  细胞增殖分化生物学

  细胞是整个生命活动的结构和功能的基本单位。整个生命活动依赖细胞增殖和分化来实现。没有细胞增殖,就不可能有细胞数量的增加,也不可能有真正的独立生命体;没有细胞的分化就没有不同类型的细胞和组织器官的出现,包括我们人类。多细胞生物的细胞增殖和分化伴随着整个生物体的生长和发育,组织器官的更新,而这一过程又受到多途径、多层次的细胞信号通路的调节。开展对细胞增殖和分化的调控机理的研究,是从根本上认识生命活动结构和功能本质的基础。细胞分化是当前生命科学研究的重要领域,也是干细胞、动物克隆、修复医学研究及其应用的理论基础。细胞分化往往涉及细胞的不对称分裂和细胞程序性死亡,而这一过程又通过细胞信号传导网络来调控。

  细胞生物学学科于1996年获教育部“211”工程的重点支持,1998年又获北京大学“985”项目的支持,极大地改善和装备了科研和教学基础设施,形成了一支具有较高学术造诣和教学水平的师资队伍。主要博士生导师有:翟中和院士,朱作言院士,丁明孝教授,陈建国教授,张传茂教授,苏都莫日根教授,张博教授,林硕教授,蒋争凡教授,滕俊林副教授等。

  生物大分子结构学及后基因组学

  结构生物学是从结构的角度研究生物大分子。它主要使用X-射线衍射晶体学、核磁共振、电子显微镜学以及其它光波谱学和生物物理学手段,结合分子生物学方法和化学方法,来测定生物大分子的空间结构、运动以及分子间相互作用,从而在分子水平完整描述生物学现象的机制,揭示生命现象本质。一般认为只有当蛋白质分子表达后形成特定的三维结构时,才能完全表现出其专一的生物学功能。因此从分子水平研究有机体的重要生命活动规律,不仅需要基因序列的信息,还必须依靠全面了解相关蛋白质的精细三维结构及其与功能的关系。人类基因组的初步测序已经完成,同时也有许多其它生物基因组的测序也已经完成。此时,各国已经开始把目标集中在后基因组的研究上,其中一项,就是结构基因组的研究,目前已经成为结构生物学的热点领域。苏晓东博士被北大聘请为长江教授,于2000年开始组建结构生物学实验室,开展结构基因组学研究。目前已配置了一套国内目前最先进的X-光生物大分子单晶衍射仪,在北大初步构成了一个具有国际水平的结构生物学研究团队和相应的设备条件。它在承担国家重大研究项目如863结构基因组学研究项目中,起着主导作用。

  动物多样性及保护生物学

  在科技和社会高速发展的今天,随着人口的迅速膨胀,自然资源被大量消耗,生物多样性的下降速度达到了史无前例的水平,生物圈的整体生态平衡遭到严重破坏。人类的经济发展和自然生态系统的存在之间发生了强烈冲突。在这种情况下,保护生物学作为一个新兴的、并带有强烈挑战性的学科迅速发展起来。在我国,生态危机也是社会主义建设所面临的最严重的而急待解决的问题之一。北京大学生命科学学院的保护生物学研究团队具备较大的优势。研究团队在动物多样性保护方面已经进行了二十余年的研究和实践工作,已经培养了一支二十多人,具有丰富的理论知识和野外工作经验的年轻队伍,先后承担了大熊猫、白头叶猴、网蛱蝶、银鱼等物种的长期研究,以及有关中国自然保护区研究、青藏高原和藏东南生物多样性考察、台湾海峡生物地理格局的研究、中国关键地区生物多样性保护的研究、洞庭湖恢复生态学的研究、长江中游恢复通江湖泊的生态监测研究等多项科研项目,取得了许多重要的科学发现。这个团队的成员还主持和参

  与了多个有关保护的实践工作和国际合作,在国内外享有良好的社会声誉。目前,研究团队已经和世界上重要的野生动物研究和保护机构,如美国史密森学会(SI,Smithsonian Institution),世界自然基金会(WWF, World Wide Fund for Nature),国际野生生物保护学会(WCS, Wildlife Conservation Society),保护国际(CI, Conservation International),国际湿地公约(RAMSAR),耶鲁大学森林与环境学院及芬兰赫尔辛基大学等建立了密切的合作关系;并和研究地区的政府部门及保护区建立了良好的工作关系。

  生物信息学

  生物信息学是一门新的交叉学科,它以核酸、蛋白质等生物大分子数据为主要对象,以数理科学、信息科学和计算机科学为主要手段,以计算机网络为主要研究环境,以计算机软件为主要研究工具,构建各种类型的专用、专门、专业数据库,研究开发面向生物学家的新一代计算机软件,对浩如烟海的原始数据进行存储、管理、注释、加工,使之成为具有明确生物意义的生物信息,并通过对生物信息的查询、搜索、比较、分析,从中获取基因编码、基因调控、核酸和蛋白质结构功能及其相互关系等理性知识。在大量信息和知识的基础上,探索生命起源、生物进化以及细胞、器官和个体的发生、发育、病变、衰亡等生命科学中重大问题。

  北京大学生物信息中心于1996年加入欧洲分子生物学网络组织(EMBnet),成为该组织的中国国家节点。在教育部211计划、北大985计划、科技部863计划、以及自然科学基金委、北京市科委等共同支持下,已建成目前国内生物数据库种类最多、数据量最大、更

  新最为及时的生物信息资源中心,为国内外科学家提供生物信息服务。同时,构建了中华民族基因多态性等各种专用数据库,进行了数据挖掘、软件集成、算法研制等研究。

  生理学及神经生物学

  生理学是生命科学中一门阐述动物和人体机能及其调节机制的课程。它从分子、细胞、器官、整体等不同水平,研究生命活动中各种机能的机理,以及机能在整体中的作用。生命活动的存在正是所有机能协调和整合的结果。机能的协调和整合问题,是当前生命科学发展到分子水平仍须强调的问题,也是生理学的关键和核心。研究任何基因的功能,首先须将其表达为功能蛋白;而功能蛋白又必须纳入细胞的活动,才能体现其基本功能;最后(也是最关键的),我们还必须回到器官或整体水平研究这些蛋白的功能调控。将基因和蛋白质水平上的生理机能整合为完整机体的功能,才能真正展现该基因在整个生命活动中的意义。这正是生理学的任务和优势。本学科主要研究方向有:细胞生理学,分子生理学,比较生理学,神经、内分泌和免疫整合生理学,及心血管生理学。

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