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。

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