可靠性儀器儀表和生物學(xué)的相關(guān)性分析
(一）近中期面臨的主要科學(xué)問(wèn)題
近中期生物科學(xué)發(fā)展面臨的主要科學(xué)問(wèn)題是：如何通過(guò)定量研究和系 統(tǒng)整合揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)和基本過(guò)程，進(jìn)一步重點(diǎn)揭示人類(lèi)生殖和發(fā)育 功能、大腦及其認(rèn)知功能。
(二）近期需要開(kāi)展的主要研究工作
圍繞上述重大科學(xué)問(wèn)題，今后一段時(shí)間的主要研究工作是：
1.蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)的功能及其實(shí)現(xiàn)機(jī)制研究 在代表性物種（包括人）的全基因組測(cè)序工作完成之后，對(duì)于基因所 編碼產(chǎn)物、也為生命活動(dòng)直接執(zhí)行者的蛋白質(zhì)的研究自然成為生命科學(xué)領(lǐng) 域的重要研究?jī)?nèi)容。重點(diǎn)開(kāi)展蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能研究；蛋白質(zhì)發(fā)揮生物 學(xué)功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究；蛋白質(zhì)一蛋白質(zhì)相互作用及其網(wǎng)絡(luò)研究；細(xì)胞蛋 白質(zhì)表達(dá)譜的時(shí)間和空間差異及相關(guān)的蛋白質(zhì)組學(xué)研究；體內(nèi)外蛋白質(zhì)的 單分子行為研究，尤其時(shí)間分辨的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)研究等；蛋白質(zhì)研究新方法和 新技術(shù)的發(fā)展。
對(duì)生殖與發(fā)育的深入研究
生殖是生命周期中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，發(fā)育是個(gè)體成熟的必要條件，生 殖與發(fā)育研究是人類(lèi)對(duì)自然和自身科學(xué)認(rèn)識(shí)和合理控制的最重要的方面之 一。重點(diǎn)開(kāi)展干細(xì)胞增殖、分化的調(diào)控機(jī)制研究；生殖細(xì)胞發(fā)生、成熟與 受精研究；胚胎發(fā)育的調(diào)控機(jī)制研究；組織器官發(fā)育與構(gòu)建；體細(xì)胞去分 化和動(dòng)物克隆研究；個(gè)體生殖功能的維持與衰老研究；生殖生物技術(shù)的安 全和倫理研究等。
腦及其認(rèn)知功能研究
.圍繞了解人類(lèi)的大腦及其認(rèn)知功能，重點(diǎn)研究腦的智力發(fā)育過(guò)程和機(jī) 制，包括探索腦發(fā)育過(guò)程的基因調(diào)節(jié)以及與神經(jīng)聯(lián)系的形成和可塑性有關(guān) 的各種過(guò)程；在感知覺(jué)方面、注意方面、學(xué)習(xí)記憶、語(yǔ)言以及思維方面研 究腦高級(jí)認(rèn)知功能的過(guò)程及其神經(jīng)基礎(chǔ)；開(kāi)展腦疾病的發(fā)病機(jī)理與防治研 究；在智能的工程實(shí)現(xiàn)方面發(fā)展可自主編程的腦式信息處理系統(tǒng)，發(fā)展新 一代人工智能和設(shè)計(jì)腦式智能計(jì)算機(jī)等。
(三）所需的主要技術(shù)支撐體系
上述科研工作的開(kāi)展需要建設(shè)若干重大研究實(shí)驗(yàn)技術(shù)支撐系統(tǒng)，主 要是：
模式生物研究技術(shù)支撐系統(tǒng)。為開(kāi)展資源（如品種、細(xì)胞、DNA) 保存、技術(shù)（如誘變技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、精子冷凍技術(shù)）發(fā)展和科學(xué)研 究，需要以高等模式動(dòng)植物（小鼠、斑馬魚(yú)、爪蟾、果蠅、線蟲(chóng)、擬南芥 等）為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
細(xì)胞研究技術(shù)支撐系統(tǒng)。為開(kāi)展對(duì)各類(lèi)活的或固定的細(xì)胞或組織的 深人研究，需要建立由各類(lèi)顯微鏡構(gòu)成的細(xì)胞研究技術(shù)支撐系統(tǒng)。
生命分子研究技術(shù)支撐體系。為實(shí)現(xiàn)對(duì)核酸、蛋白質(zhì)和糖等主要生 命分子的結(jié)構(gòu)和功能以及代謝過(guò)程的分子機(jī)制開(kāi)展深人研究，尤其是有關(guān) 的基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究等，需要在對(duì)基因的克隆、純化、特征分析 和細(xì)胞內(nèi)活性分析以及蛋白質(zhì)的重組表達(dá)、純化、結(jié)構(gòu)分析、蛋白質(zhì)在細(xì) 胞內(nèi)的功能分析等方面建立技術(shù)支撐體系，同時(shí)還需要建立對(duì)糖的結(jié)構(gòu)和 功能研究和開(kāi)展代謝研究方面的技術(shù)支撐體系。 
單分子研究技術(shù)支撐系統(tǒng)。未來(lái)分子生物學(xué)研究的特征之一是對(duì)單 個(gè)生物分子開(kāi)展時(shí)間分辨的結(jié)構(gòu)改變等精細(xì)研究，以便在單個(gè)分子水平上 對(duì)重要生命分子的行為開(kāi)展研究。為此，應(yīng)建立相應(yīng)的生物物理學(xué)實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng)。
腦科學(xué)研究技術(shù)支撐系統(tǒng)。在腦科學(xué)研究方面，重點(diǎn)需要支撐多層 次、高精度繪制人腦信息處理的“聯(lián)絡(luò)草圖”相關(guān)儀器設(shè)備技術(shù)支撐系 統(tǒng)。主要包括可實(shí)現(xiàn)腦空間微結(jié)構(gòu)測(cè)量、腦信息處理動(dòng)態(tài)測(cè)量、腦內(nèi)生物 活性觀測(cè)的儀器設(shè)備，如可與核磁共振儀同時(shí)工作的高通量神經(jīng)電活動(dòng)記 錄裝置和電子自旋共振成像系統(tǒng)等。
生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)和分析平臺(tái)。后基因組時(shí)代生物學(xué)的特征是巨大 規(guī)模生物信息（包括基因和基因組序列、蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)組序列、蛋白質(zhì) 三維結(jié)構(gòu)等）的存在。需要購(gòu)建大型計(jì)算設(shè)備，研發(fā)相關(guān)模型和軟件，建 設(shè)生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，儲(chǔ)存、利用、分析生物科學(xué)研究的各種數(shù)據(jù)。