分子生物学

出处：按学科分类—自然科学总论 天津人民出版社《自然辩证法辞典》第117页（1304字）

在分子水平上研究生命现象的物质基础，特别是关于细胞成分的物理——化学性质和变化，以及这些性质和变化与生命现象的关系的科学。

分子生物学的形成和发展，是细胞学、免疫学、遗传学、生理学、生物化学和生物物理学等领域的迅速发展与融合的结果，也是现代数学、物理学和化学等方面的新概念与新技术大量渗入到生物科学的结果，所以它是一门综合性的科学。

分子生物学主要包括对蛋白质(酶)体系、蛋白质——核酸体系(中心问题是分子遗传学)、蛋白质——脂质体系(生物膜)等三个领域的研究，也包括对光合作用、肌肉收缩、神经兴奋传导、视觉、听觉、生物控制等生命过程的分子水平的物理化学分析。

按照分子生物学观点，生命物质是生命过程的结构基础，尽管其较复杂、且具有非生命物质所没有的特性，但是作为重要生命物质的蛋白质与核酸却和非生命物质一样，都是由原子和分子所组成。这些原子与分子按照一定规律所组成的结构及其变化是完成各种复杂功能的必要条件。

因此，分子生物学的主要任务在于研究生物分子本身的结构、构象、物理化学性质、分子中原子之间以及分子之间的作用力；研究生物大分子的相互作用与能量状态变化，以阐明其结构与功能的关系，乃至运用量子力学研究其结构与行为。迄今，人们把DNA双螺旋结构的发现作为分子生物学的起点，随之认识到绝大多数生物的遗传信息载体是DNA，遗传信息储密码存于有DNA的核苷酸序列；通过复制过程，亲代DNA分子载有的遗传信息忠实地传给子代DNA分子，因此复制过程被称做信息传递过程；子代DNA分子得到亲代的遗传信息后，通过转录过程传给mRNA，再按照遗传密码，通过翻译过程转换成具有特定氨基酸顺序的蛋白质，便可产生类同于亲代形态结构、代谢类型、生理特点的生物个体，因此转录与翻译过程又统称为信息表达过程。基于这些分子生物学研究产生的概念和事实，人们对于物种起源、遗传变异、生物分子合成的调控等论题有了新观点，得以深入理解生长和发育的机制。全面看来，DNA(基因)明确规定蛋白质；但是，没有蛋白质，则DNA就不能构成；没有RNA，则蛋白质也不能构成；呈见三者相互依赖，协同形成生物的遗传器，决定合成一定细胞所特有的蛋白质，使细胞得以呈现出一切生命特性。

自本世纪后半叶以来，分子生物学的研究与发展使人们对生物的研究重点逐渐由细胞水平转向分子水平，已开始由描述现象转入到阐明基本作用规律。分子生物学已成为整个自然科学中发展最迅速的学科之一，是当代生物学发展的主流，不仅带动生物学的全面发展，并且为农业、工业、医学、国防等方面的发展开辟了广阔的前景。然而，分子生物学取得的成果大多源于简单生物体的分析，尚待进一步深入到对复杂生物体的研究，并且DNA、mRNA和蛋白质之间的信息相关性还只限于对它们的线性结构联系的阐明，对它们之间的空间结构及时间上的相关性，还有待于进一步探讨，以便更确切地了解它们在生物体内的真实状态，认识其运动变化的规律，使分子生物学理论在生物工程的实际应用中发挥更大作用。