世界生命科學格局中的中國

張先恩

1 中國科學院生物物理研究所 生物大分子國家重點實驗室 北京 100101

2 中國科學院深圳理工大學（籌）* 合成生物學院 深圳 518055

生命科學是研究生命本質及運行規律的自然科學，且與人類健康息息相關。本文試圖從宏觀層面，概略生命科學發展歷程，歸納當代生命科學發展特征和前沿熱點方向，分析中國在世界生命科學格局中的地位，舉例介紹近 10 年來的代表性成果，討論未來發展中需要關注和解決的問題。

1 生命科學百年發展趨勢概略：3 個“50 年”

生命科學近 150 多年發展史中大約每半個世紀出現 1 次地標性突破（圖 1），并形成 3 個發展階段。19 世紀中葉，孟德爾通過種植豌豆實驗發現遺傳學基本規律并提出遺傳因子假說（1865 年），50 多年后，摩爾根通過果蠅研究將遺傳因子定位在染色體（1910 年），他們共同奠基了經典遺傳學，為第 1 個階段。20 世紀中葉，沃森和克里克發現了 DNA 雙螺旋結構（1953 年），開啟了分子遺傳學和分子生物學時代，為第 2 個階段。此間，發現了生命遺傳學密碼和 DNA-RNA-蛋白質生命科學中心法則，并催生了惠及人類的基因生物技術。20 世紀和 21 世紀之交，隨著“人類基因組計劃”的實施和完成，生命科學進入組學和系統生物學時代，開啟了第 3 個階段。大量復雜的生命過程和疾病機制被闡明，基因組測序、合成與編輯，以及與人工智能的結合，正在譜寫基因組的“讀-編-寫”新篇章，科學家開始書寫合成生命體、精準調控生命過程。

圖1 生命科學里程碑事件與3個“50 年”Figure 1 Landmark events and three 50-year stages in life sciences

上述 3 個……