中国分子细胞科学与技术2035发展战略

　　分子细胞科学的发展有助于探索的生命本质，为生命的改造提供更加优化的技术策略，为破解生命科学各学科中的重大科学问题提供更全面、更深入的支撑。《中国分子细胞科学与技术2035发展战略》面向世界科技前沿，聚焦重大科学问题，系统梳理了分子细胞科学与技术的科学意义、战略价值与发展规律和发展现状，并从9个方面研究了其关键科学问题、关键技术问题和重要发展方向，包括：基因组的结构与演化，生物分子的结构、功能与设计，生物分子模块的组装与功能性机器，亚细胞结构的形成与相互作用，细胞类型的区分与确定，细胞命运的决定及其可塑性，细胞间通信及细胞与微环境的互作与功能，分子生物网络与“数字化”细胞，细胞的人工改造。同时，对相关领域的发展提出了相关政策建议。

暂缺《中国分子细胞科学与技术2035发展战略》作者简介

目录 总序/i 前言/v 摘要/ix Abstract/xxiii 第一篇 分子细胞科学领域总论/1 第一章 分子细胞科学领域的科学意义与战略价值/3 第一节 分子细胞科学的概念内涵/3 第二节 发展分子细胞科学领域的科学意义/4 一、分子细胞科学为认识生命和改造生命带来理论的深化和技术的升级/4 二、分子细胞科学将进一步推动生命科学各学科的发展/5 第三节 发展分子细胞科学领域的战略价值/6 一、医药健康领域/6 二、农业领域/7 三、工业领域/7 第二章 分子细胞科学领域的发展现状/9第一节分子细胞科学领域的发展历程/9一、分子生物学与细胞生物学交叉融合推动对细胞认识深度的不断跃迁/9二、多学科交叉引领分子细胞科学前沿学科的出现和快速发展/18第二节分子细胞科学领域发展现状/23一、国际分子细胞科学领域规划与布局/23二、我国分子细胞科学领域规划与布局/33三、国际分子细胞科学领域发展现状/35四、我国分子细胞科学领域发展现状/37第三节分子细胞科学领域竞争力分析/39一、学科地位分析/39二、国家竞争力分析/40三、机构竞争力分析/41四、高水平论文情况/44第四节分子细胞科学领域发展政策建议/45一、增加财政投入提升研发水平/45二、设立重大项目引导前沿研究/46三、建立研究基地打造学术高地/46四、组织品牌会议促进学科交叉/46五、扩大国际交流引进国际人才/47本章参考文献/47第二章 分子细胞科学领域的发展现状/9第一节分子细胞科学领域的发展历程/9一、分子生物学与细胞生物学交叉融合推动对细胞认识深度的不断跃迁/9二、多学科交叉引领分子细胞科学前沿学科的出现和快速发展/18第二节分子细胞科学领域发展现状/23一、国际分子细胞科学领域规划与布局/23二、我国分子细胞科学领域规划与布局/33三、国际分子细胞科学领域发展现状/35四、我国分子细胞科学领域发展现状/37第三节分子细胞科学领域竞争力分析/39一、学科地位分析/39二、国家竞争力分析/40三、机构竞争力分析/41四、高水平论文情况/44第四节分子细胞科学领域发展政策建议/45一、增加财政投入提升研发水平/45二、设立重大项目引导前沿研究/46三、建立研究基地打造学术高地/46四、组织品牌会议促进学科交叉/46五、扩大国际交流引进国际人才/47本章参考文献/47第二篇分子细胞科学关键科学与技术问题及其发展方向/51第三章 基因组的结构与演化/53第一节概述/53第二节关键科学问题/54一、基因组结构与遗传信息编解码的分子基础/54二、基因组完整性维持与序列变异的分子机制/55三、基因组的演化与人工合成/56第三节重要研究方向的发展现状和趋势分析/57一、基因组高级结构与遗传信息编解码/57二、基因组完整性维持与序列变异/63三、分子细胞科学驱动的人工合成基因组/70第四节我国发展战略与重点方向/75一、总体思路和发展目标/75二、优先发展领域或重点研究方向/75本章参考文献/76第四章 生物分子的结构、功能与设计/90第一节概述/ 90第二节关键科学问题/ 92一、生物分子的结构与识别/92二、生物分子的功能与调控/92三、生物分子的改造与设计/93第三节重要研究方向的发展现状与趋势分析/94一、RNA的代谢、功能与调控/94二、蛋白质的结构、功能与设计/98三、糖的识别、结构与功能/101四、脂代谢网络的运行机制与功能/104第四节我国发展战略与重点方向/106一、问题与挑战/106二、发展总体思路与发展目标/107三、优先发展领域（或重要研究方向）/108本章参考文献/109第五章 生物分子模块的组装与功能性机器/119第一节概述/119第二节关键科学问题/ 123一、生物大分子机器组装的基本规律/124二、生物大分子机器的化学修饰和动态调控/126三、生物大分子机器在细胞内的定位和转运/128四、生物大分子机器在体内的高度协同工作规律/130五、生物大分子机器的原位和动态观测/131六、生物大分子机器的模拟、操控和设计/133第三节重要研究方向的发展现状与趋势分析/134一、生物大分子机器组装的基本规律/134二、生物大分子机器的修饰和动态调控/136三、生物大分子机器在细胞内的定位和转运/138四、生物大分子机器在体内的高度协同工作规律/140五、生物大分子机器的原位和动态观测/142六、生物大分子机器的模拟、操控和设计/144中国分子细胞科学与技术发展战略二、蛋白质的结构、功能与设计/98三、糖的识别、结构与功能/101四、脂代谢网络的运行机制与功能/104第四节我国发展战略与重点方向/106一、问题与挑战/106二、发展总体思路与发展目标/107三、优先发展领域（或重要研究方向）/108本章参考文献/109第五章 生物分子模块的组装与功能性机器/119第一节概述/119第二节关键科学问题/ 123一、生物大分子机器组装的基本规律/124二、生物大分子机器的化学修饰和动态调控/126三、生物大分子机器在细胞内的定位和转运/128四、生物大分子机器在体内的高度协同工作规律/130五、生物大分子机器的原位和动态观测/131六、生物大分子机器的模拟、操控和设计/133第三节重要研究方向的发展现状与趋势分析/134一、生物大分子机器组装的基本规律/134二、生物大分子机器的修饰和动态调控/136三、生物大分子机器在细胞内的定位和转运/138四、生物大分子机器在体内的高度协同工作规律/140五、生物大分子机器的原位和动态观测/142六、生物大分子机器的模拟、操控和设计/144第四节我国发展战略与重点方向/148一、发展总体思路与发展目标/148二、优先发展领域或重要研究方向/149本章参考文献/152第六章 亚细胞结构的形成与相互作用/157第一节概述/157第二节关键科学问题/160一、内膜系统细胞器的结构功能与相互作用/160二、无膜细胞器形成和动态平衡的调控机制/161三、核内无膜细胞器的结构、组装和功能调控/161四、不同类型蛋白酶体及其亚基间的相互作用与靶向干预/161五、线粒体稳态调控机制及其在衰老和相关疾病中的作用/162六、细胞骨架的动态调控及其与生理功能和疾病的相关性/162七、细胞形态形成和维持的调控机制/162八、细胞膜结构动态维持、裂解及修复/163九、亚细胞结构在体高时空分辨解析技术/163第三节重要研究方向的发展现状与趋势分析/164一、内膜系统细胞器的结构功能与相互作用/164二、无膜细胞器形成和动态平衡的调控机制/169三、核内无膜细胞器的结构、组装和功能调控/172四、不同类型蛋白酶体及其亚基间的相互作用与靶向干预/176五、线粒体稳态调控机制及其在衰老和相关疾病中的作用/180六、细胞骨架的动态调控及其与生理功能和疾病的相关性/183七、细胞形态形成和维持的调控机制/187八、细胞膜结构动态维持、裂解及修复/189九、亚细胞结构在体高时空分辨解析技术/191第四节我国发展战略与重点方向/194一、总体思路与发展目标/194二、优先发展领域（或重要研究方向）/198本章参考文献/204第七章 细胞类型的区分与确定/224第一节概述/224第二节关键科学问题/225一、细胞类型的遗传学基础/225二、细胞类型与环境的关系/226三、细胞类型的分子分型技术与分型标准/227第三节重要研究方向的发展现状与趋势分析/228一、细胞图谱/228二、衰老和病理情况下细胞图谱变化/231三、细胞类型分子分型技术/234第四节我国发展战略与重点方向/238一、发展总体思路与发展目标/238二、优先发展领域或重要研究方向/239本章参考文献/240第八章 细胞命运的决定及其可塑性/244第一节概述/244第二节关键科学问题/ 245一、生殖干细胞与生殖细胞的发生/245二、成体干细胞发现、功能调控与应用/246中国分子细胞科学与技术发展战略九、亚细胞结构在体高时空分辨解析技术/191第四节我国发展战略与重点方向/194一、总体思路与发展目标/194二、优先发展领域（或重要研究方向）/198本章参考文献/204第七章 细胞类型的区分与确定/224第一节概述/224第二节关键科学问题/225一、细胞类型的遗传学基础/225二、细胞类型与环境的关系/226三、细胞类型的分子分型技术与分型标准/227第三节重要研究方向的发展现状与趋势分析/228一、细胞图谱/228二、衰老和病理情况下细胞图谱变化/231三、细胞类型分子分型技术/234第四节我国发展战略与重点方向/238一、发展总体思路与发展目标/238二、优先发展领域或重要研究方向/239本章参考文献/240第八章 细胞命运的决定及其可塑性/244第一节概述/244第二节关键科学问题/ 245一、生殖干细胞与生殖细胞的发生/245二、成体干细胞发现、功能调控与应用/246三、细胞属性转换的机制与应用/246四、细胞命运决定时空信号调控网络/247五、新技术的建立与开发/247第三节重要研究方向的发展现状与趋势分析/248一、雄性生殖细胞研究领域/248二、成体干细胞领域/253三、细胞属性转换领域/256四、细胞命运决定信号调控网络领域/260五、研究新方法与系统领域/264第四节我国发展战略与重点方向/268一、总体思路和发展目标/268二、优先发展领域或重要研究方向/269本章参考文献/271第九章 细胞间通信及细胞与微环境的互作与功能/285第一节概述/ 285第二节关键科学问题/ 286一、新的信号分子与细胞间通信模式的发现/287二、信号分子分泌、接收的特异性与选择性/287三、细胞间通信时空特异性调控网络/288四、靶向细胞间通信的复杂疾病诊断与防治/288第三节重要研究方向的发展现状与趋势分析/289一、细胞间通信方式/289二、细胞微环境时空特异性交互网络/294三、跨器官细胞间通信及细胞与微环境互作/301四、细胞与微环境互作研究技术方法/305第四节我国发展战略与重点方向/308一、发展总体思路和发展目标/308二、优先发展领域或重要研究方向/309本章参考文献/310第十章 分子生物网络与“数字化”细胞/320第一节概述/320第二节关键科学问题/322一、网络的重构/322二、网络的分析/323三、网络的应用/323第三节重要研究方向的发展现状与趋势分析/324一、基因调控网络/324二、蛋白质相互作用网络/327三、代谢网络/329四、信号转导网络/332五、表观调控网络/335六、大、小分子相互作用网络/337七、“数字化”细胞/340第四节我国的发展战略与重点方向/346一、我国发展对该领域的需求、我国该领域研究面临的问题与挑战/346二、发展总体思路和发展目标/347三、优先发展领域或重要研究方向/348四、我国未来研究与布局建议/350本章参考文献/350第四节我国发展战略与重点方向/308一、发展总体思路和发展目标/308二、优先发展领域或重要研究方向/309本章参考文献/310第十章 分子生物网络与“数字化”细胞/320第一节概述/320第二节关键科学问题/322一、网络的重构/322二、网络的分析/323三、网络的应用/323第三节重要研究方向的发展现状与趋势分析/324一、基因调控网络/324二、蛋白质相互作用网络/327三、代谢网络/329四、信号转导网络/332五、表观调控网络/335六、大、小分子相互作用网络