ინფორმაცია

00: წინა მატერია - ბიოლოგია

00: წინა მატერია - ბიოლოგია



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

00: წინა საკითხი

შესაძლებლობები ბიოლოგიაში (1989)

სამწუხაროდ, ამ წიგნის OpenBook-დან დაბეჭდვა შეუძლებელია. თუ ამ წიგნიდან გვერდების დაბეჭდვა გჭირდებათ, გირჩევთ ჩამოტვირთოთ PDF-ის სახით.

ეწვიეთ NAP.edu/10766 ამ წიგნის შესახებ მეტი ინფორმაციის მისაღებად, ბეჭდვითი საყიდლად ან უფასო PDF-ის სახით ჩამოსატვირთად.

ქვემოთ მოცემულია ამ თავის შეუსწორებელი მანქანით წაკითხული ტექსტი, რომელიც გამიზნულია ჩვენს საძიებო სისტემებსა და გარე ძრავებს მიაწოდოს თითოეული წიგნის ძალიან მდიდარი, თავების წარმომადგენლობითი საძიებო ტექსტი. იმის გამო, რომ ეს არის შეუსწორებელი მასალა, გთხოვთ, განიხილოთ შემდეგი ტექსტი, როგორც სასარგებლო, მაგრამ არასაკმარისი მარიონეტული ავტორიტეტული წიგნის გვერდებისთვის.

ბიოლოგიის კვლევის შესაძლებლობების კომიტეტი ბიოლოგიის ბიოლოგიის კომისიის ბიოლოგიის მეცნიერებათა ეროვნული კვლევითი საბჭო NATIONAL ACADEMY PRESS ვაშინგტონი, D.C. 1989 წ.

ბიოლოგიის კვლევის შესაძლებლობების კომიტეტი, პიტერ ჰ. რავენი (თავმჯდომარე), მისურის ბოტანიკური ბაღი, ქ. , მერილენდი ჯეიმს დ. ებერტი, ჯონს ჰოპკინსის უნივერსიტეტი, ბალტიმორი, მერილენდი თომას ეიზნერი, კორნელის უნივერსიტეტი, ითაკა, ნიუ-იორკი GERALD R. FINK, უაითჰედის ინსტიტუტი და მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, კემბრიჯის უილფორდ რ. გარდნერი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი, ბერკლი დანიელ ჰარტლ , ვაშინგტონის უნივერსიტეტის მედიცინის სკოლა, სენტ ლუისი, მისურის LEROY HOOD, კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, პასადენა ERNEST G. JAWORSKI, Monsanto Company, St. ინსტიტუტი, ნიუ-იორკი, ნიუ-იორკი ჰანს კენდე, მიჩიგანის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, ისტ-ლენსინგი ჯორჯ რ. პალედი, იელის უნივერსიტეტის სამედიცინო სკოლა, ნიუ ჰევენი, კონექტიკუტის მერი-ლოუ პარდუ, მასი საჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, კემბრიჯი WILLIAM E. PAUL, ჯანმრთელობის ეროვნული ინსტიტუტი, ბეთესდა, მერილენდი თომას დ. პოლარდი, ჯონს ჰოპკინსის სამედიცინო სკოლა, ბალტიმორი, მერილენდი რასელ როსსი, ვაშინგტონის უნივერსიტეტის სამედიცინო სკოლა, სიეტლი MELVIN I. SIMON, კალიფორნიის ინსტიტუტი ტექნიკა, პასადენა დონალდ ფ. შტეინერი, ჩიკაგოს უნივერსიტეტი, ილინოისი ედუარდ ო. უილსონი, ჰარვარდის უნივერსიტეტი, კემბრიჯი, მასაჩუსეტსის NRC თანამშრომლები ჯონ ე. ბურისი, კვლევის დირექტორი კლიფორდ ჯ. გაბრიელი, პროგრამის უფროსი ოფიცერი დევიდ ჯ. პოლიკანსკი, პროგრამის უფროსი (1986 წლის დეკემბრამდე) WALTER G. ROSEN, პროგრამის უფროსი ოფიცერი (1986 წლის დეკემბრამდე) CAITILIN GORDON, რედაქტორი M. FRANCES WALTON, ადმინისტრაციული მდივანი (1988 წლის აგვისტომდე) KATHY L. MARSHALL, უფროსი მდივანი · .

პანელი უჯრედული ორგანიზაციის შესახებ თომას პოლარდი (თანათავმჯდომარე), ჯონს ჰოპკინსის სამედიცინო სკოლა, ბალტიმორი, მერილენდი ბრიუს ალბერტსი (თანაჭა.

rman), კალიფორნიის უნივერსიტეტი, სან ფრანცისკო თომას დეუელი, ებრაული საავადმყოფო ვაშინგტონის უნივერსიტეტის სამედიცინო ცენტრში, სენტ ლუი, მისური, ლელანდ ჰარტველი, ვაშინგტონის უნივერსიტეტი, სიეტლი ფილიპ შარი, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, კემბრიჯის პანელი ეკოლოგიასა და ეკოსისტემებზე SIMON LEVIN ( თავმჯდომარე), კორნელის უნივერსიტეტი, ითაკა, ნიუ-იორკი ჯეიმს ეჰლერინგერი, იუტას უნივერსიტეტი, სოლტ ლეიკ-სიტი თომას ეიზნერი, კორნელის უნივერსიტეტი, ითაკა, ნიუ-იორკი სტეფენ ჰაბბელი, აიოვას უნივერსიტეტი, აიოვას ქალაქი ჰოლგერ იანნაში, ვუდს ჰოლის ოკეანოგრაფიული ინსტიტუტი, მასაჩუსეტსი პიტერ რავენი, მისურის ბოტანიკური ბაღი, სენტ ლუი თომას შონერი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი, დევისი პიტერ ვ1ტუსეკი, სტენფორდის უნივერსიტეტი, სტენფორდი, კალიფორნიის ევოლუციისა და მრავალფეროვნების პანელი დენიელ ჰარტლი (თანათავმჯდომარე

ო), ვაშინგტონის უნივერსიტეტის მედიცინის სკოლა, სენტ ლუი, მისური მაიკლ კლეგი (თანათავმჯდომარე), კალიფორნიის უნივერსიტეტი, რივერსაიდი ჯ. უილიამ შოპფი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი, ლოს ანჯელეს დუგლას ფუტუიმა, ნიუ-იორკის სახელმწიფო უნივერსიტეტი სტონი ბრუკ დევიდში RAUP, ჩიკაგოს უნივერსიტეტი, ილინოისი ედუარდ უილსონი, ჰარვარდის უნივერსიტეტი, კემბრიჯი, მასაჩუსეტსი CARL WOESE, ილინოისის უნივერსიტეტი, ურბანას პანელი გენომის ორგანიზაციისა და გამოხატვის შესახებ GERALD FINK (თანათავმჯდომარე), უაიტჰედის ინსტიტუტი და მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, კემბრიჯი JOSEPH GALL ( კო-ჩკურმენი), ვაშინგტონის კარნეგის ინსტიტუტი, ბალტიმორი, მერილენდი PETER QUAIL, მცენარეთა გენის გამოხატვის ცენტრი, ალბანი, კალიფორნია, მელვინ საიმონი, კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, პასადენა ჯოან სტერნი, იელის უნივერსიტეტის სამედიცინო სკოლა, ნიუ ჰევენი, კონექტიკუტის რეიმონდ უაითი, ჰოვარდი ჰიუზის სამედიცინო ინსტიტუტი და იუტას უნივერსიტეტის სამედიცინო სკოლა, სოლტ ლეიკ სიტი IV

პანელი ზრდისა და განვითარების შესახებ MARY-LOU PARDUE (Co-cha

rman), მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, კემბრიჯი MARC KIRSCHNER (თანათავმჯდომარე), კალიფორნიის უნივერსიტეტის სამედიცინო სკოლა, სან ფრანცისკო სუზან ბრაიანტი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი, ვაინ კორი გუდმენი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი, ბერკლი ფილიპა მარაკი, ებრაული ეროვნული საავადმყოფო, დენვერი, კოლორადოს დავორ სოლტერი, ვისტარის ინსტიტუტი, ფილადელფია, პენსილვანიის პანელი იმუნური სისტემის, პათოგენების და მასპინძლის თავდაცვის შესახებ უილიამ პაული (თანათავმჯდომარე), ჯანმრთელობის ეროვნული ინსტიტუტი, ბეთესდა, მერილენდი BERNARD FIELDS (თანათავმჯდომარე), ჰარვარდის სამედიცინო სკოლა, ბოსტონი, მასაჩუსეტსი ZANVIL COHN, როკფელერის უნივერსიტეტი, ნიუ-იორკი, ნიუ-იორკი STANLEY FALKOW, სტენფორდის უნივერსიტეტი, სტენფორდი, კალიფორნია, MALCOLM GEFTER, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, კემბრიჯი DAVID SACHS, ჯანმრთელობის ეროვნული ინსტიტუტები, ბეთესდა, მერილენდი MATTHEW SCHARFF, ალბერტ აინშტაინის სამედიცინო კოლეჯი, ნიუ-იორკი, ნიუ-იორკი თომას უოლდმანი, ჯანმრთელობის ეროვნული ინსტიტუტი, ბეთესდა, მერილენდის პანელი ორგანიზმის ფუნქციის ინტეგრირებული მიდგომების შესახებ და დ დაავადება რასელ როსი (თავმჯდომარე), ვაშინგტონის უნივერსიტეტი, სიეტლი ჰენრი ბორნი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი, სან-ფრანცისკო მაიკლ ჩეხი, მასაჩუსეტსის უნივერსიტეტის სამედიცინო სკოლა, ვოსტერ ფრედ ფოქსი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი, ლოს ანჯელესის ბერტილ ჰილი, ვაშინგტონის უნივერსიტეტის სამედიცინო სკოლა , სიეტლი ფილიპ ნედლემანი, ვაშინგტონის უნივერსიტეტი, სენტ ლუი, მისური ალექსანდრე ნიკოლსი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი, ბერკლის პანელი მოლეკულური სტრუქტურისა და ფუნქციის შესახებ ჩარლზ კანტორი (თანათავმჯდომარე), კოლუმბიის უნივერსიტეტის ექიმთა და ქირურგთა კოლეჯი, ნიუ-იორკი, ნიუ-იორკი ფრედერიკ რიჩარდი (თანათავმჯდომარე), Guilford, Connecticut MARK PTASHNE, Harvard University, Cambridge, Massachusetts LUBERT STAYER, Stanford Medical School, Stanford, California NIGEL UNWIN, Stanford University, Stanford, California DONALD WILEY, Harvard University, Cambridge, Massachusetts v

პანელი ნეირობიოლოგიისა და ქცევის შესახებ W. MAXWELL COWAN (თანათავმჯდომარე), ჰოვარდ ჰიუზის სამედიცინო ინსტიტუტი, Bethesda, მერილენდი ერიკ კანდელი (თანათავმჯდომარე), კოლუმბიის უნივერსიტეტის ექიმთა და ქირურგთა კოლეჯი და ჰოვარდ ჰიუზის სამედიცინო ინსტიტუტი, ნიუ იორკი, ნიუ-იორკი ALBERT აგუაიო, მონრეალის გენერალური საავადმყოფო, კანადა EMILIO BlZ/.l, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, კემბრიჯი ჯონ დოულინგი, ჰარვარდის უნივერსიტეტი, კემბრიჯი, მასაჩუსეტსი GERALD FISCHBACH, ვაშინგტონის უნივერსიტეტის მედიცინის სკოლა, ქ. მასაჩუსეტსი მაიკლ პოსნერი, ორეგონის უნივერსიტეტი, ევგენი სოლომონ სნაიდერი, ჯონს ჰოპკინსის უნივერსიტეტის მედიცინის სკოლა, ბალტიმორი, მერილენდის პანელი ახალი ტექნოლოგიებისა და სამრეწველო ბიოტექნოლოგიის შესახებ ერნესტ ჯავორსკი (თანათავმჯდომარე), კომპანია Monsanto, ქ. ლუისი, მისური LEROY HOOD (Co- თავმჯდომარე), კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, პასადენა რიტა კოლუელი, მაილენდის უნივერსიტეტი, კოლეჯ პარკი ჩარლს კუნი, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, კამბი ქედი რობერტ კემენი, გენეტიკის ინსტიტუტი, კემბრიჯი, მასაჩუსეტსი რობერტ შულმანი, იელის უნივერსიტეტი, ნიუ ჰევენი, კონექტიკუტის პანელი მცენარეთა ბიოლოგიისა და სოფლის მეურნეობის შესახებ ჰანს კენდე (თანათავმჯდომარე), მიჩიგანის სახელმწიფო უნივერსიტეტი, ისტ ლანსინგ WILFORD GARDNER (თანათავმჯდომარე), უნივერსიტეტი კალიფორნია, ბერკლი ჯონ ბოიერი, დელავერის უნივერსიტეტი, ლუეს ცუნე კოსუგე (გარდაცვლილი), კალიფორნიის უნივერსიტეტი, დევის შერონ ლონგი, სტენფორდის უნივერსიტეტი, სენფორდი, კალიფორნია DONALD ORT, USDA-AAS-ილინოისის უნივერსიტეტი, ურბანა ვლ.

ბიოლოგიის საბჭო ფრანცისკო ჯ. აიალა (თავმჯდომარე), კალიფორნიის უნივერსიტეტი, ირვინ ნინა ვ. ფედოროფი, ვაშინგტონის კარნეგის ინსტიტუტი, ბალტიმორი, მერილენდი ტიმოთი ჰ. გოლდსმიტი, იელის უნივერსიტეტი, ნიუ ჰევენი, კონექტიკუტის რალფ ჰარდი, ბოის ტ. პლანტის ინსტიტუტი. Research, Ithaca, New York ERNEST G. JAWORSKI, Monsanto Company, St. Louis, Missouri SIMON A. LEVIN, Cornell University, Ithaca, New York HAROLD A. MOONEY, სტენფორდის უნივერსიტეტი, სტენფორდი, კალიფორნია HAROLD J. MOROW1'I Z. ჯორჯ მეისონის უნივერსიტეტი, ფეირფაქსი, ვირჯინია MARY-LOU PARDUE, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, კემბრიჯი WILLIAM E. PAUL, ჯანმრთელობის ეროვნული ინსტიტუტები, Bethesda, Maryland DAVID D. SABAT1NI, ნიუ იორკის უნივერსიტეტი, ნიუ იორკი მაიკლ ე. სოული, მიჩიგანის უნივერსიტეტი , ენ არბორი მალკოლმ ს. შტეინბერგი, პრინსტონის უნივერსიტეტი, პრინსტონი, ნიუ ჯერსი დევიდ ბ. უეიკი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი, ბერკლი ბრუს მ. ალბერტსი (0

-officio), კალიფორნიის უნივერსიტეტი, სან-ფრანცისკოს NRC თანამშრომლები ჯონ ე. ბურრისი, აღმასრულებელი დირექტორი, კომისიის სიცოცხლის მეცნიერებათა შესახებ · . v``

LIFE მეცნიერების კომისია ბრიუს მ. ალბერტსი (თავმჯდომარე), კალიფორნიის უნივერსიტეტი, სან ფრანცისკო PERRY L. ADKISSON, ტეხასის A&M უნივერსიტეტის სისტემა, კოლეჯის სადგური, ტეხასის ფრანცისკო ჯ. აიალა, კალიფომიის უნივერსიტეტი, ირვინ ჯ. მაიკლ ბიშოპი, უნივერსიტეტი კალიფორნიის სამედიცინო ცენტრი, სან ფრანცისკო FREEMAN J. DYSON, გაფართოებული კვლევის ინსტიტუტი, პრინსტონი, ნიუ ჯერსი NINA V. FEDOROFF, ვაშინგტონის კარნეგის ინსტიტუტი, ბალტიმორი, მერილენდი რალფ ვ.ფ. ჰარდი, ბოის ტომპსონის მცენარეთა კვლევის ინსტიტუტი, ითაკა, ნიუ-იორკი რიჩარდ ჯ HAVEL, კალიფორნიის უნივერსიტეტის მედიცინის სკოლა, სან-ფრანცისკო LEROY E. HOOD, კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტი, პასადენა დონალდ ფ. ჰორნიგი, ჰარვარდის საზოგადოებრივი ჯანდაცვის სკოლა, ბოსტონი, მასაჩუსეტსი ERNEST G. JAWORSKI, Monsanto Company, St Louis, Missouri SIMON ა. ლევინი, კორნელის უნივერსიტეტი, ითაკა, ნიუ-იორკი ჰაროლდ ა. მუნი, სტენფორდის უნივერსიტეტი, სტენფორდი, კალიფორნია სტივენ პ. პაკესი, ტეხასის უნივერსიტეტის სამხრეთ-დასავლეთის სამედიცინო სკოლა, დალასი ჯოზეფ ე. რალი, ერი ჯანმრთელობის ინსტიტუტები, ბეთესდა, მერილენდი რიჩარდ დ. რემინგტონი, აიოვას უნივერსიტეტი, აიოვას ქალაქი PAUL G. RISSER, ნიუ მექსიკოს უნივერსიტეტი, ალბუკერკი რიჩარდ ბ. სეტლოუ, ბრუკჰავენის ეროვნული ლაბორატორია, აპტონი, ნიუ-იორკი TORSTEN N. WIESEL, როკფელერის უნივერსიტეტი , ნიუ-იორკი, ნიუ-იორკი NRC Stay JOHN E. BURRIS, აღმასრულებელი დირექტორი .. . ვლი!

მადლიერება კომიტეტს სურს მადლობა გადაუხადოს კონტრიბუტორებისა და რეცენზენტების გააზრებული ნამუშევრებს: ედუარდ ადელბერგ ბრიუს ბეიკერი ედვინ ბიჩი როჯერ ბიჩი ჰანს ბოდე ლოურენს ბოგორად მარიან ბონერ-ფრეიზერი დენ ბრაუერი ბობ ბიუქენენ გაი ბუში ჯუდიტ კემპბელი თომას ჩე რობერტ შანოკ ბრიუს რობერტ კლონინჯერი რ. ჯონ კოლიერი რობერტ ჯ. კოლიერი ჯონ კოლინზი ჯონატონ კუკი ჯორჯ კროსი კეტრინ კროსინი დებორა დელმერი უილიამ ერნშოუ რობერტ ფრეილი მაიკლ ფრილინგი ლარი გერასი ნორტონ გილულა ტიმოთი გოლდსმიტი ლესლი გოტლიბ ანტონიო გოტო ჯ. ფრედერიკ გრასლე პოლ გრინ დოუგი Ari Helenius Samuel Hellman John Hildebrand H. Robert Horvitz Rudolf Jaenisch

y კან არტურ კელმანი ერიკ კნუდსენი თომას კორნბერგი სტივენ კრეინი

x მაიკლ ლევინი ჯეინ ლუბჩენკო ჰარი მაკვიდ

თომას მანიატის ლინ მარგულის პოლ მარკსი დევიდ მარტინ გეილ მარტინი ვიქტორ მაკკუსიკი დუგლას მელტონი ჰაროლდ მუნი ჯ. ენტონი მოვშონ ჰოვარდ ნეში ივნისი ნასრალა დანიელ ნათანს სტეფან ო'ბრაიენ უილიამ ოგრენი მაიკლ ოლდსტოუნ გორდონი ორიანსი დევიდ პისეტსკი პიტერ ქილ კალვინ კვატი

აღიარე)GME7VTS რიჩარდ რუტი მაიკლ როზენცვეიგი ჯონ როტი ერკი რუოსლაჰი ფრენკ რუდლ ჯეი სავაჟი ლუის სეკეირა დევიდ შლესინგერი ჯეიმს შვარცი მეთიუ სკოტ მაიკლ შეტცი ემილ სკამენე ალან სპრადლინგი მალკოლმ სტეინბერგი უილიამ საგდენ ჯეიმს ტავარეს დ. ლენსინგი ტესინ ტეი დევიდ უეიკ ალან უილსონი თომას ვულსი

წინასიტყვაობა 1970 წელს ეროვნულმა კვლევითმა საბჭომ გამოაქვეყნა ბიოლოგია და ადამიანის მომავალი. ეს მოხსენება, რომელიც რედაქტირებულია მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის მაშინდელი პრეზიდენტის, ფილიპ ჰენდლერის მიერ, აჯამებდა ბიოლოგიის იმდროინდელ მდგომარეობას. ახლა, თითქმის 20 წლის შემდეგ, ეროვნული კვლევის საბჭო, ამ მოხსენების გამოქვეყნებით, ხელახლა აფასებს კვლევის შესაძლებლობებს ბიოლოგიაში და ცდილობს გადმოსცეს ბიოლოგიის სფეროში არსებული მღელვარება. ჩვენი მოხსენება განსხვავდება ბიოლოგიისა და ადამიანის მომავლისგან იმ უზარმაზარი მიღწევების გამო, რაც ბიოლოგიაში მოხდა ბოლო ორი ათწლეულის განმავლობაში. ეს სფერო, ფაქტობრივად, იმდენად შეიცვალა, რომ არც ერთ ინდივიდს არ აქვს იმედი, რომ აითვისებს ყველა ახალ საქმიანობას და შესაძლებლობებს. ამ რთული ამოცანის გადასაჭრელად, გამოჩენილმა მეცნიერთა კომიტეტმა 1985 წლის ბოლოს დაიწყო ბიოლოგიის სფეროში არსებული ძირითადი კვლევის სფეროების განსაზღვრა და შემდეგ განიხილა, თუ როგორ შეიძლება მიაღწიოს მიღწევებს თითოეულ ამ სფეროში და როგორ და სად შეიძლება ბიოლოგებს შორის ურთიერთქმედება. სხვადასხვა ქვედისციპლინებისა და ბიოლოგების და სხვა მეცნიერების ხელშეწყობა შესაძლებელია ახალი ინტერდისციპლინარული შეხედულებებისა და მიდგომებისკენ. 20 ადამიანისგან შემდგარი ეს კომიტეტი მალევე მიხვდა, რომ ასეთი მიზნის მისაღწევად საჭირო იქნებოდა მრავალი სხვა ექსპერტის დახმარება. ამ მიზნით კომიტეტმა მოაწყო 11 პანელი, თითოეულში, სულ მცირე, ერთი ინდივიდი კომიტეტიდან. თითოეულ პანელს სთხოვეს შეექმნათ დაახლოებით 50 გვერდიანი მოხსენება, რომელიც ხაზს უსვამდა საინტერესო კვლევების მიმდინარე და მომავალ შესაძლებლობებს მათი ექსპერტიზის სფეროში და ასევე ხაზი გაუსვა ბიოლოგთა ურთიერთკავშირს სხვებთან ბიოლოგიის სხვადასხვა სფეროდან და სხვა დისციპლინებიდან. პანელებმაც კი დაადგინეს, რომ მათ დახმარება სჭირდებოდათ, რითაც მოხსენებისთვის დამატებითი პირების შეყვანა იყო მოთხოვნილი. მმართველმა კომიტეტმა შეცვალა ეს მოხსენებები, ზოგ შემთხვევაში აერთიანებდა რამდენიმე ჯგუფის ძალისხმევას ერთი თავის შესაქმნელად, სხვა შემთხვევებში კი აძლევდა უფლებას პანელის თემები დადგეს როგორც თავები საბოლოო მოხსენებაში. მაშინ კომიტეტის ანგარიშს

. . xzz წინასიტყვაობა გაიარა ვრცელი განხილვის პროცესი. მიმომხილველები' კომენტარები ძალზედ სასარგებლო იყო კომიტეტისთვის ანგარიშის საბოლოო პროექტის შემუშავებისა და წარმოებისთვის. ეს მოხსენება ასახავს ბიოლოგიის შემადგენელი საინტერესო და ამაღელვებელი თემების მთელ რიგს. ზოგიერთი ტერიტორია თითქმის არ არის დაფარული, ზოგი კი საერთოდ არ არის დაფარული. ეს არის აუცილებლობა: დღეს ბიოლოგიაში უბრალოდ ძალიან ბევრი ინფორმაციაა, ფაქტი ილუსტრირებულია საშუალო სკოლისა და კოლეჯის შესავალი სახელმძღვანელოების ხანგრძლივობით, რომლებიც შეიძლება ახასიათებდეს 1000 გვერდს. ჩასართავი ტერიტორიების შერჩევისას ჩვენ ავირჩიეთ ისეთები, რომლებიც წარმოადგენენ ძირითად თემებს ბიოლოგიურ კვლევაში. ხშირ შემთხვევაში, ასეთი შერჩევა რთული იყო, რადგან ბიოლოგიის უმეტესი ნაწილი დღეს ფართოვდება, რადგან ახალი ტექნიკა და იდეები გამოიყენება ძველ სფეროებში ან ახალ სფეროებში. ჩვენ მოვამზადეთ ეს ტომი დიდი აუდიტორიისთვის: ბიოლოგები, პოლიტიკის შემქმნელები, როგორც მთავრობაში, უნივერსიტეტებში, ასევე ინდუსტრიაში და სხვა მეცნიერები სხვადასხვა დისციპლინებიდან, რომლებსაც შეუძლიათ ურთიერთქმედება ბიოლოგებთან. ვიმედოვნებთ, რომ თითოეული ჯგუფი ისწავლის ამ წიგნიდან. ყველა თქვენგანისთვის, ვინც კითხულობთ ამ მოხსენებას, ჩვენი მიზანია დაგტოვოთ გარკვეული გაგება და დაფასება პრობლემებისა და შესაძლებლობების მრავალფეროვნების შესახებ, რომელიც ელის ბიოლოგს. ზოგიერთი ეს შესაძლებლობა მოგვცემს უკეთ გავიგოთ ცხოვრების ძირითადი ფუნქციები, ხოლო სხვები დაუყოვნებლივ გამოიყენებენ ჩვენს ცხოვრებაში მედიცინის, სოფლის მეურნეობის ან გარემოს მენეჯმენტის საშუალებით. ნებისმიერი ასეთი მცდელობისას მნიშვნელოვანია აღიაროს მრავალი ადამიანის მუშაობა, გარდა კომიტეტის წევრებისა, რომლებმაც წვლილი შეიტანეს ამ ძალისხმევაში. ისინი, ვინც მსახურობდნენ პანელებში და შეიტანეს მასალები პანელებში, ჩამოთვლილია კომიტეტის სიის შემდეგ განყოფილებაში. მადლობა ყველას. ასევე მადლობას ვუხდი ეროვნული კვლევითი საბჭოს თანამშრომლებს გაწეული ძალისხმევისთვის. ფრენსის უოლტონმა ხალისიანად უზრუნველყო ადმინისტრაციული მხარდაჭერა, რომელიც საჭირო იყო კომიტეტის შეხვედრისთვის და ფუნქციონირებისთვის. ქეთი მარშალი დიდხანს ატარებდა ხელნაწერის მრავალი მონახაზის ოსტატურად მომზადებას. კატილინ გორდონი ეხმარებოდა ექსპერტულ სარედაქციო დახმარებას. უოლტ როზენმა და დევიდ პოლიკანსკიმ უზრუნველყო პანელის მხარდაჭერა პროექტის დასაწყისში და განაგრძეს წვლილის შეტანა პროექტის წინსვლისას. კერძოდ, ვაღიარებ ჯონ ბურისისა და კლიფ გაბრიელის ერთგულ პერსონალის მხარდაჭერას. ჯონი იყო პროექტის დირექტორი მთელი ძალისხმევის განმავლობაში, აწყობდა კომიტეტს და ეხმარებოდა მას ადრეულ პროექტებში. კლიფი მწყემსავდა ძალისხმევას მის შემდგომ ეტაპებზე, მანუსკრიპტის ზედამხედველობა შემდგომ ნახაზებში და განხილვის პროცესზე, დიდი ძალისხმევისა და თავდადების შრომა. მათ და ყველა სხვას, ვინც ამდენი იშრომა ამ კვლევის ჩასატარებლად, მე ვუხდი ჩემს ყველაზე გულწრფელ მადლიერებას. PETER H. RAVEN, ბიოლოგიის კვლევის შესაძლებლობების კომიტეტის თავმჯდომარე

შინაარსი რეზიუმე 1 THE NEW ბიოლოგია 2 ახალი ტექნოლოგიები და აპარატურის რეკომბინანტული დნმ ტექნიკა, 19 ტრანსფორმაცია უმაღლესი ორგანიზმები, 21 მიღების ტრანსგენური ცხოველების, 23 შექმნა Transgenic მცენარეთა, 26 სამომავლო პერსპექტივები, 26 მონოკლონური ANIIBODES, 27 MICROCHEMICAL ტექნიკა, 28 ნაკადის cytometry, 31 მიკროსკოპია, 32 ვიდეო-გაძლიერებული კონტრასტული მიკროსკოპია, 33 დაბალი სინათლის დოზის მიკროსკოპია, 33 სკანირების აკუსტიკური მიკროსკოპი, 34 სკანირების გვირაბის და ატომური ძალის მიკროსკოპი, 34 MAGNETIC RESONANCE, 35 BANDLY COMMUNITY 35,34 მოლეკულური სტრუქტურა და ფუნქცია 39 პირველადი სტრუქტურა, 43 სამგანზომილებიანი სტრუქტურა, 51 მოლეკულური ასამბლეა, 60 ცილების მიმართული მოდიფიკაცია, 67 დასაკეცი, 71 NEW TECH. .

ოთხივე გენი და უჯრედი. კვლევის სტრატეგიები, 78 ბირთვი, 79 ბირთვული კონვერტი, 80 ქრომოსომა, 81 ბირთვი, 84 გენი და გენის მოქმედება, 84 გენეტიკური ანალიზი, 85 გენომი, 88 დნმ-ის რეპლიკაცია, 90 დნმ-ის რეპლიკაცია, 90 დნმ-ის რეკომბინაცია და 38ეექსპრესია, გენომი ორგანიზაცია, 103 ციტოპლაზმაში: ორგანელებში და ფუნქციები, 104 ცილის სინთეზის და რეგულირება, 105 მიტოქონდრიების: ფუნქცია და biogenesis, 108 CELL motility და cytoskeleton, 111 უჯრედის სტრუქტურა, 111 Cell მოძრაობა, 113 უჯრედის მემბრანის, 115 უჯრედგარე მატრიქსის ცხოველები, 117 CELL რეგულირება, 118 Cell Division, 118 Cell-to-Cell ურთიერთობა, 120 ზრდის ფაქტორები, 122 რეცეპტორები, 123 ტრანსმემბრანულ სიგნალიზაციის, 124 Oncogenes, 133 GENERAL PLANT Cell Biology, 134 chloroplasts, 135 მცენარეთა უჯრედის კედლის 137 5 DEVEL () PMENT COLVTENTS 77 . 140 განვითარება იწყება GAMETOGENESIS, 142 CELL DIVISION, განვითარება და DEVELOPMENTAL დრო, 146 DlFFiiRENTL L გენი გამოხატვის, 153 CELL მოძრაობა და ადგეზიის, 159 თანამდებობრივი ინფორმაცია, 164 განვითარების FOR ADULT ცხოველთა ძალიან, 167 SPECIAL პრობლემა PLANT DEVELOPMENT, 169 მცენარეთა უჯრედების ზრდა, 171 მცენარეთა ორგანოების განვითარება, 174 6 ნერვული სისტემა და ქცევა. ნერვული უჯრედების კომუნიკაცია, 182 ციტოჩონჩხი და მასალების ტრანსპორტირება ნერვული უჯრედებით, 187 ნელი აქსონალური ტრანსპორტი, 188 სწრაფი აქსონალური ტრანსპორტი, 189 ნერვული სისტემის განვითარება 1975ARITLEANDIC, 1975G არჩევითი 1975, Cell 1925F, არჩევითი 1975 ცელ.

სარჩევის ნეირობიოლოგიის აღქმის: VISION, 201 ქცევითი კვლევების Vision ცხოველები, 204 ნეირობიოლოგიის საავტომობილო CONTROL, 205 ნეირობიოლოგიის შემეცნების, 210 ყურადღება, 212 Psychobiology განვითარების, 213 ეთოლოგიის, 214 ანომალიები ქცევის, 219 7 იმუნური სისტემის და ინფექციური ᲓᲐᲐᲕᲐᲓᲔᲑᲔᲑᲘ . eeeeeeeeee · eeeeeeeee · eee · e · eeeeeeeeeeee · e იმუნური სისტემა, 224 იმუნური პასუხის სპეციფიკა, 225 B ლიმფოციტები, 229 T უჯრედები, 233 სხვა ეფექტი 2 და იმუნური სისტემის ეფექტურობის 233 პასუხის 233 და იმუნიტეტის ეფექტურობის სხვა რეგულაცია. ფაგოციტოზი, 241 ინფექციური დაავადება, 244 შეღწევა მასპინძელში, 245 გავრცელება მასპინძელში, 249 კინეზების ურთიერთქმედება მასპინძელ უჯრედთან, 251 უჯრედისა და ქსოვილის ტროპიზმი, 252 როგორ ხდება დაზიანება შუამავლობით? 224 8 ევოლუცია და მრავალფეროვნება 260 ევოლუციური პროცესის, 265 შედეგი EVOLUTION, 270 ევოლუციური, 279 მიმდინარე სტატუსი კვლევები, 283 კოლექციები და სპეციალური საშუალებები, 284 9 ეკოლოგია და ეკოსისტემების 287 შესავალი, 287 იდეებისა და მიდგომების ეკოლოგიის, 288 პასუხები Organisms to Environmental Variations, 288 Structure andregulation of Populations, 290 Chemical Ecology, 292 Behavioral Ecology, 295 Genetic Ecology, 298 The Union ქცევითი, პოპულაციისა და გენეტიკური ეკოლოგიის, 299 ეკოსისტემისა და საზოგადოების ეკოლოგია, 301 ადამიანის მიერ გამოწვეული გარემოს ცვლილებები, მათ მიერ გამოწვეული პრობლემები და ზოგიერთი გადაწყვეტილებები, 305 სახეობების დაკარგვა და კონსერვაციის ეკოლოგია, 305 სახეობების დაკარგვა და კონსერვაცია

XVI i დისტანციური ზონდირება, 314 ანალიტიკური ქიმია, 315 ინსტრუმენტები პალეოეკოლოგიის შესასწავლად, 315 სტაბილური იზოტოპები, 316 ბიოტექნოლოგია, 317 მოდელები ეკოლოგიაში, 317 დასკვნა, 321 10 მიღწევები მედიცინაში და ტექნოლოგიებში. eeeeeeeeeeeeeeeeeeeee eeeeeeeeeeeeee მიღწევების მედიცინა, 323 მოლეკულური ფარმაკოლოგიის და ადამიანის დაავადებათა, 324 ახალი მიდგომების გაგება ჯანმრთელობის და დაავადებების: საქართველოს Lipoproteins, 328 ართრიტი, 334 CANCER: დღევანდელი მდგომარეობა და ახალი მიდგომების მის კონტროლს, 336 კიბოს თერაპიის, 337 ახალი მიდგომები კირჩხიბი კონტროლი, 339 წინსვლა ადამიანის გენეტიკური აშლილობების გაგებაში, 344 პირველადი გენეტიკური დეფექტის გარკვევა, 345 გენის დიაგნოზი, 346 გენური თერაპია, 347 ახალი მიდგომები მიკრობების კონტროლისთვის მიკრობიოზური აშლილობის საწინააღმდეგოდ38,38,38 352 მიზნები სამრეწველო ბიოტექნოლოგიაში, 353 მიღწევები ცხოველთა სოფლის მეურნეობაში, 359 ზრდის რეგულირება, 360 რეპროდუქცია, 361 ლაქტაცია, 362 ინფექციური დაავადება, 362 საკვები პროდუქტების წარმოება, 363 მეცხოველეობის გაუმჯობესება36,1. მცენარეთა და მათი გარემო, 366 ფოტოსინთეზის 371 აზოტის ფიქსაცია, 377 მცენარის ზრდა და განვითარება, 381 მცენარეთა ჰორმონები, 381 გარემოს, 384 მცენარეთა რეპროდუქცია, 385 PLANT-გამომწვევის ურთიერთქმედება, 390 გენეტიკური გაუმჯობესების PLANTS, 397 ქსოვილოვანი კულტურის, 397 მცენარეული უჯრედების ტრანსფორმაციის, 400 სარჩევი 323 365

სარჩევი 12 ბიოლოგიის კვლევის ინფრასტრუქტურა და რეკომენდაციები. კვალიფიკაციის ამაღლება და ტრენინგები, 405 ქალი და Minondes, 409 მიმდინარე სასწავლო საჭიროებების, 409 დასაქმება, 412 LABORATORY ხარჯები და ტექნიკის NEEDS 414 დაფინანსება, 416 დიდი მონაცემთა ბაზები და საცავებში, 420 კვლევითი ცენტრები და ინდივიდუალური გამომძიებელი, 421 ლიტერატურა და აღნიშნავს, 422 INDEX XVt! 403 425


შთაგონებული ბიოლოგიით: მოლეკულებიდან მასალებიდან მანქანებამდე (2008)

სამწუხაროდ, ამ წიგნის OpenBook-დან დაბეჭდვა შეუძლებელია. თუ ამ წიგნიდან გვერდების დაბეჭდვა გჭირდებათ, გირჩევთ ჩამოტვირთოთ PDF-ის სახით.

ეწვიეთ NAP.edu/10766 ამ წიგნის შესახებ მეტი ინფორმაციის მისაღებად, ბეჭდვითი საყიდლად ან უფასო PDF-ის სახით ჩამოსატვირთად.

ქვემოთ მოცემულია ამ თავის შეუსწორებელი მანქანით წაკითხული ტექსტი, რომელიც გამიზნულია ჩვენს საძიებო სისტემებსა და გარე ძრავებს მიაწოდოს თითოეული წიგნის ძალიან მდიდარი, თავების წარმომადგენლობითი საძიებო ტექსტი. იმის გამო, რომ ეს არის შეუსწორებელი მასალა, გთხოვთ, განიხილოთ შემდეგი ტექსტი, როგორც სასარგებლო, მაგრამ არასაკმარისი მარიონეტული ავტორიტეტული წიგნის გვერდებისთვის.

შთაგონებული ბიოლოგიით F r o m o l e c u l e s t o m at e r i a l s t o m a c h i n e ბიომოლეკულური მასალებისა და პროცესების კომიტეტის მყარი მდგომარეობის მეცნიერებათა კომიტეტის ფიზიკისა და ასტრონომიის განყოფილება საინჟინრო და ფიზიკურ მეცნიერებათა საბჭო დედამიწაზე და სიცოცხლის მეცნიერებათა განყოფილება

THE NATIONAL ACADEMIES PRESS  500 Fifth Street, NW  Washington, DC 20001 შენიშვნა: პროექტი, რომელიც არის ამ მოხსენების საგანი, დაამტკიცა კვლევითი ეროვნული საბჭოს მმართველმა საბჭომ, რომლის წევრები შედგენილია საბჭოებიდან. მეცნიერებათა ეროვნული აკადემია, საინჟინრო ეროვნული აკადემია და მედიცინის ინსტიტუტი. ანგარიშზე პასუხისმგებელი კომიტეტის წევრები შეირჩნენ მათი განსაკუთრებული კომპეტენციების გათვალისწინებით და შესაბამისი ბალანსის გათვალისწინებით. ეს კვლევა ეფუძნება მუშაობას, რომელიც მხარდაჭერილია No. DE-FG02-05ER46197 კონტრაქტით მეცნიერებათა ეროვნულ აკადემიასა და ენერგეტიკის დეპარტამენტს შორის და გრანტი No. DMR-0426181 მეცნიერებათა ეროვნულ აკადემიასა და ეროვნულ სამეცნიერო ფონდს შორის. ამ პუბლიკაციაში გამოთქმული ნებისმიერი მოსაზრება, დასკვნა, დასკვნა ან რეკომენდაცია ეკუთვნის ავტორ(ებ)ს და არ ასახავს იმ სააგენტოების შეხედულებებს, რომლებმაც მხარი დაუჭირეს პროექტს. კონგრესის ბიბლიოთეკა კატალოგირება-გამოცემაში მონაცემები შთაგონებული ბიოლოგიით: მოლეკულებიდან მასალებიდან მანქანებამდე / ბიომოლეკულური მასალებისა და პროცესების კომიტეტი, ფიზიკისა და ასტრონომიის საბჭო, სიცოცხლის მეცნიერებების საბჭო, ინჟინერიისა და ფიზიკურ მეცნიერებათა განყოფილება, განყოფილება დედამიწაზე და სიცოცხლეზე კვლევები. გვ. სმ. შეიცავს ბიბლიოგრაფიულ ცნობებს. ISBN 978-0-309-11704-3 (pbk. book) — ISBN 978-0-309-11705-0 (pdf წიგნი) 1. მოლეკულური ბიოლოგია. 2. ბიომოლეკულები - ანალიზი. 3. მასალები - ბიოტექნოლოგია. 4. ბიოსამედიცინო მასალები. 5. ბიოსამედიცინო ინჟინერია. I. კვლევის ეროვნული საბჭო (აშშ). ბიომოლეკულური მასალებისა და პროცესების კომიტეტი. QH506.I4817 2008 570—dc22 2008016751 ამ მოხსენების ასლები ხელმისაწვდომია National Academies Press-დან, 500 Fifth Street, NW, Lockbox 285, W Âashington, DC 20055 (224-24) ვაშინგტონის მეტროპოლიტენში) ინტერნეტი, http://www.nap.edu და ფიზიკისა და ასტრონომიის საბჭო, კვლევითი ეროვნული საბჭო, 500 Fifth Street, NW, Washington, DC 20001 ინტერნეტი, http://www.national-academies .org/bpa. ყდა: ამ წიგნის გარეკანზე ნაჩვენებია სამი სურათი, თითოეული წარმოადგენს მოლეკულას (შუაში), მასალას (ქვედა) და მანქანას (ზემოდან) ბიომოლეკულური მასალების კვლევაში. (ზედა) Myosin V (ლურჯი-მწვანე), მოლეკულური ძრავა, რომელიც მოძრაობს ტვირთს უჯრედის ირგვლივ აქტინზე (წითელ) სიარულით. პოლ რ. სელვინის თავაზიანობა, ილინოისის უნივერსიტეტი ურბანა-შამპეინში, შექმნილი precisiongraphics.com-ის მიერ. (შუა) ანტიმიკრობული პეპტოიდები შექმნილია ანტიმიკრობული პეპტიდების ამფიპათიური სტრუქტურების იმიტირებისთვის, სინთეტიკური პეპტოიდის დაკეცილი სტრუქტურის მოდელები ნაჩვენებია სპირალური ღერძის პარალელურად და პერპენდიკულარულად. ნარჩენები ფერად კოდირებულია: კატიონური, მეწამული ჰიდროფობიური, ნარინჯისფერი ყველა დანარჩენი, ნაცრისფერი. გამოქვეყნებულია ნ.პ. ჩონგსირივატანა, ჯ.ა. პაჩი, ა.მ. ჩიჟევსკი, მ.ტ. დომი, ა.ივანკინი, დ.გიდალევიცი, რ.ნ. ცუკერმანი და A.E. Barron, "პეპტოიდები, რომლებიც ბაძავენ სპირალური ანტიმიკრობული პეპტიდების სტრუქტურას, ფუნქციას და მექანიზმს", მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის შრომები USA 105(8):2794-2799 (2008). საავტორო უფლება 2008 მეცნიერებათა ეროვნული აკადემია, აშშ (ქვედა) მიკროლინზების მასივი მტვრევადი ვარსკვლავის Ophiocoma wendtii-ს ჩონჩხის ფირფიტაზე, რომელიც ფუნქციონირებს როგორც დახვეწილი ოპტიკური ელემენტი. მთელი სტრუქტურა შედგება რთული ფორმის ერთი კალციტის კრისტალისგან. ლინზის ზომა არის დაახლოებით 50 მიკრონი. ჯ. აიზენბერგის, ჰარვარდის უნივერსიტეტის თავაზიანობა. საავტორო უფლება 2008 მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის მიერ. Ყველა უფლება დაცულია. დაბეჭდილია ამერიკის შეერთებულ შტატებში

მეცნიერებათა ეროვნული აკადემია არის გამორჩეული მეცნიერების კერძო, არაკომერციული, თვითმმართველობის მუდმივი საზოგადოება, რომელიც დაკავებულია სამეცნიერო და საინჟინრო კვლევებით, რომელიც ეძღვნება მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების განვითარებას და მათ გამოყენებას ზოგადი კეთილდღეობისთვის. 1863 წელს კონგრესის მიერ მისთვის მინიჭებული ქარტიის საფუძველზე, აკადემიას აქვს მანდატი, რომელიც მას ავალდებულებს რჩევები მისცეს ფედერალურ მთავრობას სამეცნიერო და ტექნიკურ საკითხებში. დოქტორი რალფ ჯ. ციცერონი არის მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის პრეზიდენტი. საინჟინრო ეროვნული აკადემია დაარსდა 1964 წელს, მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის წესდებით, როგორც გამოჩენილი ინჟინრების პარალელური ორგანიზაცია. ის არის ავტონომიური თავის ადმინისტრაციაში და მისი წევრების შერჩევისას, იზიარებს მეცნიერებათა ეროვნულ აკადემიას პასუხისმგებლობას ფედერალური მთავრობის კონსულტირებაზე. ინჟინერიის ეროვნული აკადემია ასევე აფინანსებს საინჟინრო პროგრამებს, რომლებიც მიზნად ისახავს ეროვნული საჭიროებების დაკმაყოფილებას, წაახალისებს განათლებას და კვლევას და აღიარებს ინჟინრების მაღალ მიღწევებს. დოქტორი ჩარლზ მ. ვესტი არის ეროვნული საინჟინრო აკადემიის პრეზიდენტი. მედიცინის ინსტიტუტი დაარსდა 1970 წელს მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის მიერ, რათა უზრუნველყოს შესაბამისი პროფესიის გამოჩენილი წევრების მომსახურება საზოგადოების ჯანმრთელობასთან დაკავშირებული პოლიტიკის საკითხების შესწავლისას. ინსტიტუტი მოქმედებს მეცნიერებათა ეროვნულ აკადემიას მისი კონგრესის წესდებით მინიჭებული პასუხისმგებლობით, რომ იყოს ფედერალური მთავრობის მრჩეველი და, საკუთარი ინიციატივით, გამოავლინოს სამედიცინო დახმარების, კვლევისა და განათლების საკითხები. დოქტორი ჰარვი ვ. ფინბერგი არის მედიცინის ინსტიტუტის პრეზიდენტი. ეროვნული კვლევის საბჭო ორგანიზებული იყო მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის მიერ 1916 წელს, რათა დაუკავშირდეს მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების ფართო საზოგადოებას აკადემიის მიზნებთან ცოდნის გაღრმავებისა და ფედერალური მთავრობის რჩევის მიცემის მიზნით. ფუნქციონირებს აკადემიის მიერ განსაზღვრული ზოგადი პოლიტიკის შესაბამისად, საბჭო გახდა როგორც მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის, ასევე საინჟინრო ეროვნული აკადემიის ძირითადი მოქმედი სააგენტო მთავრობის, საზოგადოებისა და სამეცნიერო და საინჟინრო საზოგადოებისთვის მომსახურების გაწევაში. საბჭოს ერთობლივად ხელმძღვანელობენ აკადემიები და მედიცინის ინსტიტუტი. დოქტორი რალფ ჯ. ცისერონი და დოქტორი ჩარლზ მ. ვესტი არიან ეროვნული კვლევის საბჭოს თავმჯდომარე და ვიცე-თავმჯდომარე. www.national-academies.org

ბიომოლეკულარული მასალებისა და პროცესების კომიტეტი ARUP K. CHAKRABORTY, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის თავმჯდომარე, ჯოანა აიზენბერგი, ჰარვარდის უნივერსიტეტი ANNELISE E. Barron, სტენფორდის უნივერსიტეტი კენ ა. დილი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი სან-ფრანცისკოში SHARON CYALET University of SHARON CYALET. GOLDMAN, პენსილვანიის უნივერსიტეტი ელიას გრინბაუმი, Oak Ridge National Laboratory W. JOHN KAO, ვისკონსინის უნივერსიტეტი მედისონში, დევიდ ნედჰემი, დიუკის უნივერსიტეტი V. ADRIAN PARSEGIAN, ჯანმრთელობის ეროვნული ინსტიტუტები ALAN RUDOLPH, Adlyfe Inc. კალიფორნია სანტა ბარბარაში ჩარლზ ფ. სტივენსი, სოლკის ბიოლოგიური კვლევების ინსტიტუტი დევიდ ა. უაიცი, ჰარვარდის უნივერსიტეტის თანამშრომლები დონალდ ს. შაპერო, ფიზიკისა და ასტრონომიის საბჭოს დირექტორი ფრანცის ე. შარპლსი, დირექტორი სიცოცხლის მეცნიერებათა საბჭოს ადამ პ. ფაგენი, ცხოვრების მეცნიერებათა საბჭოს უფროსი პროგრამის ოფიცერი ნატალია ჯ. მელკერი, უფროსი პროგრამის ოფიცერი, ფიზიკისა და ასტრონომიის საბჭოს ბეთ მასიმორი, ქრისტინე მირზაიანი მეცნიერება და ტექნიკა gy პოლიტიკის კურსდამთავრებული თანამშრომელი CARYN J. KNUTSEN, პროგრამის უფროსი ასისტენტი ¿½ï¿½ï¿½ï¿½, ფიზიკისა და ასტრონომიის საბჭო PHILLIP D. LONG, უფროსი პროგრამის ასისტენტი, ფიზიკისა და ასტრონომიის საბჭო (2006 წლის აგვისტომდე) VAN AN, ფინანსური ასოცირებული, ფიზიკისა და ასტრონომიის საბჭო.

მყარი სახელმწიფო მეცნიერების კომიტეტი პიტერ ფ. გრინი, მიჩიგანის უნივერსიტეტი, კათედრა ბარბარა ჯონსი, IBM ალმადენის კვლევითი ცენტრი, ვიცე-თავმჯდომარე დანიელ პ. აროვასი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი სან დიეგოში კოლინ ლ. ბროჰოლმი, ჯონს ჰოპკინსის უნივერსიტეტი პაულ ნიუ მ. იორკის უნივერსიტეტი GEORGE W. CRABTREE, Argonne National Laboratory ELBIO DAGOTTO, University of Tennessee and Oak Ridge National Laboratory DUANE DIMOS, Sandia National Laboratories SIDNEY R. NAGEL, ჩიკაგოს უნივერსიტეტი MONICA OLVERA DE LA CRUZ, Northwestern University PARTHURZA. ლუსენტ მარკ დ. სტილსი, სტანდარტებისა და ტექნოლოგიების ეროვნული ინსტიტუტი ანტუანეტ ტეილორი, ლოს ალამოსის ეროვნული ლაბორატორია დეილ ჯ. ვან ჰარლინგენი, ილინოისის უნივერსიტეტი ურბანა-შამპეინში FRED WUDL, კალიფორნიის უნივერსიტეტი სანტა ბარბარას თანამშრომლები დონალდ ს. შაპერო, საბჭოს დირექტორი. ფიზიკისა და ასტრონომიის შესახებ ნატალია ჯ. მელკერი, პროგრამის უფროსი ოფიცერი MERCEDES M. ILAGAN, ადმინისტრაციული ასისტენტი VAN AN, ფინანსური ასოცირებული ვი.

ფიზიკისა და ასტრონომიის საბჭო ANNEILA I. SARGENT, კალიფორნიის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის თავმჯდომარე MARC A. KASTNER, მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის ვიცე-თავმჯდომარე ჯოანა აიზენბერგი, ჰარვარდის უნივერსიტეტი JONATHAN A. BAGGER, Johns Hopkins University JAMES BRAU University of Ore. ფილიპ ჰ. ბაქსბაუმი, სტენფორდის უნივერსიტეტი ადამ ს. ბაროუსი, არიზონას უნივერსიტეტი პატრიკ ლ. კოლესტოკი, ლოს ალამოსის ეროვნული ლაბორატორია რონალდ ს. დეივიდსონი, პრინსტონის უნივერსიტეტი ანდრეა მ. გეზი, კალიფორნიის უნივერსიტეტი ლოს ანჯელესში პიტერ ფ. გრინი, მიჩის უნივერსიტეტი LAURA H. GREENE, University of Illinois at Urbana-Champaign WICK C. HAXTON, University of Washington JOSEPH HEZIR, EOP Group, Inc. ALLAN H. MacDONALD, University of Texas at Austin HOMER A. NEAL, University of Michigan JOSE N. ONUCHIC , University of California at San Diego WILLIAM D. PHILLIPS, National Institute of Standards and Technology CHARLES E. SHANK, Lawrence Berkeley National Laboratory THOMAS N. THEIS, IBM TJ Watson Research Center MICHAEL S. TURNER, University of Chicago C. MEGAN URRY, Yale University Staff DONALD C. SHAPERO, Director NATALIA J. MELCER, Senior Program Officer MICHAEL H. MOLONEY, Senior Program Officer ROBERT L. RIEMER, Senior Program Officer DAVID B. LANG, Associate Program Officer CARYN J. KNUTSEN, Senior Program Assistant MERCEDES M. ILAGAN, Administrative Assistant VAN AN, Financial Associate vii

BOARD ON LIFE SCIENCES KEITH YAMAMOTO, University of California at San Francisco, Chair ANN M. ARVIN, Stanford University School of Medicine RUTH BERKELMAN, Emory University DEBORAH BLUM, University of Wisconsin at Madison VICKI L. CHANDLER, University of Arizona JEFFERY L. DANGL, University of North Carolina at Chapel Hill PAUL R. EHRLICH, Stanford University MARK D. FITZSIMMONS, John D. and Catherine T. MacArthur Foundation JO HANDELSMAN, University of Wisconsin at Madison KENNETH H. KELLER, Johns Hopkins University School of Advanced International Studies, Bologna, Italy JONATHAN D. MORENO, University of Pennsylvania RANDALL MURCH, Virginia Polytechnic Institute and State University MURIEL E. POSTON, Skidmore College JAMES REICHMAN, University of California at Santa Barbara BRUCE W. STILLMAN, Cold Spring Harbor Laboratory MARC T. TESSIER-LAVIGNE, Genentech, Inc. JAMES TIEDJE, Michigan State University CYNTHIA WOLBERGER, Johns Hopkins University School of Medicine Staff FRANCES E. SHARPLES, Director KERRY A. BRENNER, Senior Program Officer ADAM P. FAGEN, Senior Program Officer ANN H. REID, Senior Program Officer MARILEE K. SHELTON-DAVENPORT, Senior Program Officer REBECCA L. WALTER, Senior Program Assistant MERCURY FOX, Program Assistant ANNA FARRAR, Financial Associate viii

Preface The National Research Council of the National Academies convened the Com- mittee on Biomolecular Materials and Processes (BMAP) to assess current work and future promise at the intersection of biology and materials science. The Solid State Sciences Committee of the Board on Physics and Astronomy developed the charge for this study in consultation with the Board on Life Sciences and the study’s sponsors at the Department of Energy and the National Science Foundation. The Committee on BMAP was charged to identify the most compelling questions and the emerging scientific opportunities at the interface between biology and con- densed matter and materials research, suggest strategies to best meet the identified opportunities, and consider connections to national priorities, including health care, security, the workforce, and economic and societal needs. The committee did not address tissue engineering in this report, because it has been reviewed elsewhere and was considered outside the scope of the committee’s charge. The complete charge is reproduced in Appendix A. The Committee on BMAP is composed of experts from many different areas of biomolecular materials research (see Appendix B for biographical sketches of com- mittee members). The full committee met in person three times (see Appendix C) to address its charge. The committee formed subgroups to study areas in further detail and to develop the text of the final report. At its meetings, the committee heard from experts in the field and from the federal agencies that support BMAP   National Research Council, Capturing the Full Power of Biomaterials for Military Medicine, Wash- ington, D.C.: The National Academies Press (2004). ix

Preface research. Conference calls and e-mail were used to coordinate the work of the com- mittee between meetings. This final report reflects the committee’s enthusiasm and excitement for the research opportunities in BMAP. The report is the product of input from many people. On behalf of the commit- tee, I extend my thanks and appreciation to all who participated in this endeavor. I also thank the speakers who made formal presentations at the committee meetings (Appendix C) those presentations and the ensuing discussions strongly informed the committee’s deliberations. In addition, the committee would like to thank the following people for their insights: Ian Anderson, James R. Baker, Jr., Sergey B ­ ezrukov, Mark S. Humayun, Nicholas A. Kotov, Ronald G. Larson, John Miao, Dean A. Myles, Kevin Plaxco, Rudi Podgornik, Clinton Potter, Roger Pynn, Don Rau, David A. Tirrell, Gregory Voth, Karen Wooley, Wenbing Yun, and Joshua Z ­ immerberg. In particular, Theresa Reineke is thanked for her insight and contri- bution to the challenges in the area of synthesis. Finally, I also thank the National Research Council staff (Natalia Melcer, Adam Fagen, Don Shapero, Frances Sharples, Phillip Long, and Caryn Knutsen) for their guidance and assistance throughout the development of the report. As chair, I am grateful to the committee members for their wisdom, coopera- tion, and commitment to ensuring the development of a comprehensive report. Arup Chakraborty, Chair Committee on BMAP

Acknowledgment of Reviewers This report has been reviewed in draft form by individuals chosen for their diverse perspectives and technical expertise, in accordance with procedures approved by the National Research Council’s (NRC’s) Report Review Committee. The purpose of this independent review is to provide candid and critical comments that will assist the institution in making its published report as sound as possible and to ensure that the report meets institutional standards for objectivity, evidence, and responsiveness to the study charge. The review comments and draft manuscript remain confidential to protect the integrity of the deliberative process. We wish to thank the following individuals for their review of this report: Robert H. Austin, Princeton University, William F. Carroll, Jr., Occidental Chemical Corporation, Robert J. Full, University of California at Berkeley, Laura L. Kiessling, University of Wisconsin at Madison, Robert S. Langer, Massachusetts Institute of Technology, Monica Olvera de la Cruz, Northwestern University, Jose N. Onuchic, University of California at San Diego, Joel M. Schnur, Naval Research Laboratory, and David A. Tirrell, California Institute of Technology. Although the reviewers listed above have provided many constructive com- ments and suggestions, they were not asked to endorse the conclusions or recom- mendations, nor did they see the final draft of the report before its release. The xi

xii Acknowledgment of Reviewers review of this report was overseen by Peter B. Moore, Yale University. Appointed by the NRC, he was responsible for making certain that an independent examination of this report was carried out in accordance with institutional procedures and that all review comments were carefully considered. Responsibility for the final content of this report rests entirely with the authoring committee and the institution.

Contents SUMMARY 1 1 INTRODUCTION 5 Unifying Concepts, 5 Areas for Research, 6 Alternative and Renewable Energy, 6 Health and Medicine, 7 National Security, 7 Next-Generation Bioinspired Materials, 8 Enabling Tools, 8 2 UNDERSTANDING BIOMOLECULAR PROCESSES: 10 TOWARD PRINCIPLES THAT GOVERN BIOMATERIAL DESIGN Multiple Cooperative Interactions, 11 Cells, 12 Cell-mimetic Materials, 14 Processes Far from Equilibrium, 15 Design Principles for Mechanics, 17 Self-assembly, Directed Assembly, and Spatiotemporal Assembly, 19 Hierarchical Self-assembly, 21 Complex Spatiotemporal Assembly, 23 xiii

xiv Contents Self-replicating, Self-healing, and Evolving Materials, 25 Self-replicating Materials, 26 Self-healing Materials, 27 Materials That Evolve, 27 Opportunities and Challenges, 28 Suggested Reading, 30 3 ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS 31 Alternative and Renewable Energy from Biomolecular Materials and Processes, 32 Biofuels and Processes, 33 Biomimetic Photosynthesis, 36 Biomolecular Motors, 41 Advanced Functional Materials in Health and Medicine, 48 Medical Diagnostics, 49 Targeted Drug Delivery, Targeted Imaging Systems, Targeted Radiation, 51 Neural Prosthetics, 54 Advanced Functional Materials and National Security, 57 Environmental Surveillance and Biosensing, 57 Functional Biomaterials for Decontamination and Protection, 58 Next-Generation Bioinspired Materials, 59 Supermaterials from Biology, 59 Materials That Mimic Proteins and Membranes, 67 Opportunities and Challenges, 71 Alternative and Renewable Energy, 71 Health and Medicine, 72 National Security, 73 Next-Generation Bioinspired Materials, 74 Suggested Reading, 74 4 PROBES AND TOOLS FOR BIOMOLECULAR MATERIALS 76 RESEARCH Three-Dimensional Electron Microscopy, 78 Hyperresolution Optical Microscopy, 81 X-ray Methods, 83 X-ray Tomography, 84 X-ray Diffraction, 85 Small-Angle X-ray Scattering, 86 Neutron Scattering, 87

Contents xv Single-Molecule Probes, 90 Single-Molecule Instrumentation, 92 Theory and Computation, 95 Modeling and Computer Simulation, 97 Access to High-Performance Computing Environments, 101 Informatics and Data Mining, 102 Public Domain Codes, 102 The Need for Theoretical Advances, 102 Synthesis of Biomolecular Materials, 104 Synthetic Methods for Materials Synthesis, 105 Materials Synthesis Using Natural Machinery, 107 Materials Synthesis Using a Natural Toolbox, 108 Macromolecular Assembly Routes, 109 Opportunities and Challenges, 113 Suggested Reading, 115 5 INFRASTRUCTURE AND RESOURCES 116 Education and Training, 117 Mechanisms for Bridging Biological and Materials Sciences, 120 Shared Resources and Essential Facilities, 122 Partnership Among Industry, Academia, and the National Laboratories, 125 Commercialization of Biomolecular Materials, 126 Biomolecular Properties, Processes, and Products, 126 Manufacturability and Production, 127 Specific Biomolecular Material Product Areas, 127 Challenges and Opportunities in Commercialization, 129 6 CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS 131 Supporting Interdisciplinary Research, 132 Developing and Evaluating Programs for Interdisciplinary Education, 133 Emphasizing Both Fundamental and Applied Sciences, 135 Developing and Evaluating National Facilities Based on Midrange Instruments, 135 APPENDIXES A Statement of Task 139 B Biographies of Committee Members 140 C Committee Meeting Agendas 146 D Glossary 149


PNAS Front Matter delves into the stories of science. The section&rsquos News Features cover research trends in depth, Opinion pieces further the debate on topics of interest to scientists and other readers with a keen interest in science, Inner Workings explore cutting-edge methods or approaches, Core Concepts are substantive explanations of timely terms, and Science and Culture articles feature intersections between research and aspects of culture. Journal Club blog posts are short news stories featuring a recent important, timely journal article selected by one of our Journal Club panelists, who are postdocs and graduate students in NAS members&rsquo labs.

Science Sessions podcasts present brief conversations on topics relevant to today's scientific community, Profiles highlight the life and work of NAS members, QnAs are conversations with PNAS authors, and Retrospectives memorialize recently deceased NAS members.


High-School Biology Today and Tomorrow (1989)

სამწუხაროდ, ამ წიგნის OpenBook-დან დაბეჭდვა შეუძლებელია. თუ ამ წიგნიდან გვერდების დაბეჭდვა გჭირდებათ, გირჩევთ ჩამოტვირთოთ PDF-ის სახით.

ეწვიეთ NAP.edu/10766 ამ წიგნის შესახებ მეტი ინფორმაციის მისაღებად, ბეჭდვითი საყიდლად ან უფასო PDF-ის სახით ჩამოსატვირთად.

ქვემოთ მოცემულია ამ თავის შეუსწორებელი მანქანით წაკითხული ტექსტი, რომელიც გამიზნულია ჩვენს საძიებო სისტემებსა და გარე ძრავებს მიაწოდოს თითოეული წიგნის ძალიან მდიდარი, თავების წარმომადგენლობითი საძიებო ტექსტი. იმის გამო, რომ ეს არის შეუსწორებელი მასალა, გთხოვთ, განიხილოთ შემდეგი ტექსტი, როგორც სასარგებლო, მაგრამ არასაკმარისი მარიონეტული ავტორიტეტული წიგნის გვერდებისთვის.

HIGH-SCHOOt BIOLOGY TODAY AND TOMORROW Papers Presented at a Conference WALTER G. ROSEN, EDITOR Committee on High-School Biology Education Board on Biology Commission on Life Sciences National Research Council NATIONAL ACADEMY PRESS Washington, D.C. 1989

National Academy Press . 2101 Constitution Avenue, N.W. . Washington, D.C. 20418 NOTICE: The project that is the subject of this report was approved by the Governing Board of the National Research Council, whose members are drawn from the councils of the National Academy of Sciences, the National Academy of Engineering, and the Institute of Medicine. The members of the committee

responsible for the report were chosen for their special competence and with regard for appropriate balance. This report has been reviewed by a group other than the authors according to procedures approved by a Report Review Committee consisting of members of the National Academy of Sciences, the National Academy of Engineering, and the Institute of Medicine. The National Academy of Sciences is a private, nonprofit, self-perpetuating society of distinguished scholars engaged in scientific and engineering research, dedicated to the furtherance of science and technology and to their use for the general welfare. Upon the authority of the charter granted to it by the Congress in 1863, the Academy has a mandate that requires it to advise the federal government on scientific and technical matters. Dr. Frank Press is president of the National Academy of Sciences. The conference High-School Biology: Today and Tomorrow was organized by the Board on Biology of the National Research Council's Commission on Life Sciences. The views in this book are solely those of the individual authors and are not necessarily the views of its sponsors. Support for the publication of these papers was provided by the Howard Hughes Medical Institute, Bethesda, Maryland. Library of Congress Cataloging-in-Publication Data High-school biology: today and tomorrow / Committee on High-School Biology Education, Board on Biology, Commission on Life Sciences, National Research Council. გვ. სმ. Papers from a conference held Oct. 1988, in Washington, D.C. ISBN 0-309-04028-0 1. Biology Study and teaching (Secondary)- Congresses. I. National Research Council (U.S.

. Committee on High-School Biology Education. QH315.H615 574'.071/2-dc20 89-13141 CIP Copyright

1989 by the National Academy of Sciences No part of this book may be reproduced by any mechanical, photographic, or electronic process, or in the form of a phonographic recording, nor may it be stored in a retrieval system, transmitted, or otherwise copied for public or private use, without written permission from the publisher, except for the purposes of official use by the U.S. government. Cover photos: (top) Photograph by James Sherwood (bottom) Microphotograph of the alga, Volvox aureus. Courtesy, National Science Teachers Association. დაბეჭდილია ამერიკის შეერთებულ შტატებში

COMMITTEE ON HIGH-SCHOOL BIOLOGY EDUCATION TIMOTHY H. GOLDSMITH (Chairman), Yale University, New Haven, Connecticut CLIFTON POODRY Mice Chairman), University of California, Santa Cruz, California R. STEPHEN BERRY,* University of Chicago, Chicago, Illinois RALPH E. CHRISTOLLLRSEN, Smith Kline and French Laboratories, King of Prussia, Pennsylvania JANE BUTLER KAH[LE,* Miami University, Oxford, Ohio MARC KIRSCHNER, University of California, San Francisco, California JOHN

MOORE, University of California, Riverside, California DONNA OLIVER,* Elon College, Elon College, North Carolina JONATHAN PIEL, Scientific American, New York, New York JAMES T. ROBINSON,* Boulder, Colorado MARY BUDD ROWE, University of Florida, Gainesville, Florida JANE SISK, Calloway County High School, Murray, Kentucly DAVID T. SUZUKI, University of British Columbia, Vancouver, British Columbia, Canada WILMA TONEY, Manchester High School, Manchester, Connecticut DANIEL B. WALKER, San Jose State University, San Jose, California Special Advisors JOHN HARTE, University of California, Berkeley, California PAUL DEHART HURD, Palo Alto, California Former Members EVELYN E. HANDLER (Chairman, 1987-1988), Brandeis University, Waltham, Massachusetts MICHAEL H. ROBINSON (1987-1988), National Zoological Park, Washington, D.C. National Research Council Staff JOHN E. BURRIS, Study Director DONNA M. GERARDI, Sta

Associate WALTER G. ROSEN, Consultant NORMAN GROSSBLATT, Editor LINDA D. JONES, Senior Secretary * Member, Conference Program Committee · . - 111

BOARD ON BIOLOGY FRANCISCC) J. AYALA (Chairman), University of California, Irvine, California NINA

FEDOROFF, Carnegie Institution of Washington, Baltimore, Maryland TIMOTHY H. GOLDSMITH, Yale University, New Haven, Connecticut RALPH W. F. HARDY, Cornell University, Ithaca, New York ERNEST G. JAWORSKI, Monsanto Company, St. Louis, Missouri SIMON A. LEVIN, Cornell University, Ithaca, New York HAROLD A. MOONEY, Stanford University, Stanford, California HAROLD J. MOROWITZ, George Mason University, Fairfax, Virginia MARY LOU PARDUE, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts WILLIAM E. PAUL, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland DAVID D. SABATINI, New York University, New York, New York MICHAEL E. SOULE, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan MALCOLM S. STEINBERG, Princeton University, Princeton, New Jersey DAVID B. WAKE, University of California, Berkeley, California BRUCE M. ALBERTS (er officio), University of California, San Francisco, California National Research Council Staff JOHN E. BURRIS, Director 1V

COMMISSION ON LIFE SCIENCES BRUCE M. ALBERTS (Chairman), University of California, San Francisco, California PERRY L. ADKISSON, Texas A&M University System, College Station, Texas FRANCISCO J. AYALA, University of California, Irvine, California J. MICHAEL BISHOP, G. W. Hooper Research Foundation, San Francisco, California FREEMAN J. DYSON, Institute for Advanced Study, Princeton, New Jersey NINA

FEDOROFF, Carnegie Institution of Washington, Baltimore, Maryland RALPH W. F. HARDY, Cornell University, Ithaca, New York RICHARD J. HAVEL, School of Medicine, University of California, San Francisco, California LEROY E. HOOD, California Institute of Technology, Pasadena, California DONALD F. HORNIG, Harvard School of Public Health, Boston, Massachusetts ERNEST G. JAWORSKI, Monsanto Company, St. Louis, Missouri SIMON

LEVIN, Cornell University, Ithaca, New York HAROLD

MOONEY, Stanford University, Stanford, California STEVEN P. PAKES, Southwestern Medical School (University of Texas), Dallas, Texas JOSEPH E. RALL, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland RICHARD D. REMINGTON, University of Iowa, Iowa City, Iowa PAUL G. RISSER, University of New Mexico, Albuquerque, New Mexico RICHARD B. SETLOW, Brookhaven National Laboratory, Upton, New York TORSTEN N. WIESEL, Rockefeller University, New York, New York National Research Council Staff JOHN E. BURRIS, E'cecut

V1 PREFACE The National Academy of Engineering was established in 1964, under the charter of the National Academy of Sciences, as a parallel organiza- tion of outstanding engineers. It is autonomous in its administration and in the selection of its members, sharing with the National Academy of Sciences the responsibility for advising the federal government. The Na- tional Academy of Engineering also sponsors engineering programs aimed at meeting national needs, encourages education and research, and rec- ognizes the superior achievements of engineers. Dr. Robert M. White is president of the National Academy of Engineering. The Institute of Medicine was established in 1970 by the National Academy of Sciences to secure the services of eminent members of appro- priate professions in the examination of policy matters pertaining to the health of the public. The Institute acts under the responsibility given to the National Academy of Sciences by its congressional charter to be an adviser to the federal government and, upon its own initiative, to identify issues of medical care, research, and education. Dr. Samuel O. Thier is president of the Institute of Medicine. The National Research Council was organized by the National Acade- my of Sciences in 1916 to associate the broad community of science and technology with the Academy's purposes of furthering knowledge and ad- vising the federal government. Functioning in accordance with general policies determined by the Academy, the Council has become the princi- pal operating agency of both the National Academy of Sciences and the National Academy of Engineering in providing services to the government, the public, and scientific and engineering communities. The Council is administered jointly by both Academies and the Institute of Medicine. Dr. Frank Press and Dr. Robert M. White are chairman and vice chairman, respectively, of the National Research Council.

Preface In the spring of 1988, the Board on Biology and its parent body, the Commission on Life Sciences of the National Research Council, initiated a study of the state of high-school biology education. The recognition that things are amiss had been developing for some time, and the legal disputes over the teaching of evolution several years ago had sharpened the Board's sense of the complexity of the problem. The timely and generous financial support of the Howard Hughes Medical Institute allowed this study to begin. The Committee on High-School Biology Education, consisting of sci- entists and educators, is undertaking the study, and its report will be issued soon. One of the committee's first tasks was to organize a conference to provide extensive background information that would inform its delibera- tions. A program committee identified general subjects to be addressed: objectives of biology education and measurement of achievement, cur- riculum perspectives and content, instructional procedures and materials, teacher preparation, institutional barriers, and implementation. Each was examined by a panel of speakers. Each panel was chaired by a committee member, who provided brief opening comments. The goal of the confer- ence, held in October 1988, was so effectively realized that we feel that the papers given should be available to a wider audience they appear in this volume as given at the conference, lightly edited for consistency of presen- tation. The papers embody the research and opinions of their authors and do not reflect the opinions or judgments of the Committee on High-School Biology Education or the National Research Council. · - V11

· . . V111 PREFACE Invitations to attend the conference were extended to teachers and administrators from across the country, and many teachers traveled consid- erable distance at their own expense to attend. On behalf of the committee, I would like to acknowledge the devotion and professionalism exhibited by that sacrifice. Whatever the failings of our educational system (and, as this volume attests, the failings are many), there is a cadre of dedicated teachers who remain our best hope for change. In organizing the conference, we indicated our wish to hear not only from panelists, but also from the audience. In addition, the audience was invited to submit written comments to the committee for consideration after the conference. By the middle of the first day, it had become clear that insufficient time had been allotted for audience participation, and the ensuing spontaneous and heartfelt demonstration of frustration from many of the teachers in the audience stimulated us to adjust the schedule. Unfortunately, this volume cannot reflect the long and fruitful evening shared by teachers and members of the committee, starting with dinner and not ending for many of us until the following morning. That informal session punctuated dramatically- and in a manner that cannot be conveyed by chapters in a book not only the smothering conditions under which many teachers work, but the dedication and imagination that the very best teachers still manage to bring to their profession. Walter Rosen recruited the speakers according to the objectives out- lined by the program committee. Donna Gerardi, Barbara Christensen, and Linda Jones provided essential planning and logistical support, and Norman Grossblatt and Walter Rosen prepared the papers for publication. Since the conference in October 1988, Evelyn Handler, the committee's original chair, has found it necessary to resign from the committee, and I have replaced her. We all thank her for her early stewardship of the study, which was so well launched with the conference. Timothy H. Goldsmith, Chairman Committee on High-School Biology Education

Contents PAdRT I O PE NIN G AdDDFUESS ACID FUESP O N SES 1 OPENING ADDRESS 3 Evelyn E. Handler 2 CHANGING CONCEPTIONS OF THE LEARNER: IMPLICATIONS FOR BIOLOGY TEACHING . Audrey B. Champagne 3 LITERACY, NUMERACY, AND GLOBAL ECOLOGY 17 John Harte 4 "ALL IS FOR THE BEST IN THE BEST OF POSSIBLE WORLDS." Archie E. Lapointe THE SCIENTIFIC REVOLUTION IN MEDICINE: IMPLICATIONS FOR TEACHERS OF HIGH-SCHOOL BIOLOGY Janet D. Rowley HIGH-SCHOOL BIOLOGY TRAINING: A PROSPECTIVE EMPLOYER'S VIEW Harvey S. Sadow IX ..10 .21 . 30 . 37

x PART II OBJECTIVES OF BIOLOGY EDUCATION AND MEASUREMENT OF ACHIEVEMENT 7 ISSUES IN OBJECTIVES AND EVALUATION. James 1: Robinson 8 ASSESSING STUDENT UNDERSTANDING OF BIOLOGICAL CONCEPTS. Charles W Anderson 9 THE ADVANCED-PLACEMENT BIOLOGY EXAMINATION: ITS RATIONALE, DEVELOPMENT, STRUCTURE,AND RESULTS. Walter B. MacDonald 10 THE DEVELOPMENT OF INTEREST IN SCIENCE. Jon D. Miller 11 WHAT HIGH-SCHOOL JUNIORS KNOW ABOUT BIOLOGY: PERSPECTIVES FROM NAEP, THE NATION'S REPORT CARD . Ina

S.Mullis 12 THE NABT-NSTA HIGH-SCHOOL BIOLOGY EXAMINATION: ITS DESIGN AND RATIONALE Barbara Schulz PART III CURRICULUM: PERSPECTIVES AND CONTENT 13 THE EVOLUTION OF BIOLOGY AND ADAPTATION OF THE CURRICULUM . Timothy H. Goldsmith 14 HUMAN ECOLOGY: RESTORING LIFE TO THE BIOLOGY CURRICULUM . Joseph D. Mclnerney 15 DEVELOPING A SYNTHESIS BETWEEN SEVENTH-GRADELIFE SCIENCE AND TENTH-GRADE BIOLOGY. Wayne A. Mayer 16 BIOLOGY EDUCATION: ASKING THE RIGHT QUESTIONS . Frances S. Vandervoort CONTENTS . 45 . 55 . 71 ..79 . 91 .100 .. 113 . 117 . 131 .. .139

CONTENTS PART IV INSTRUCTIONAL PROCEDURES AND MATERIALS 17 TO WEED OR CULTIVATE WHICH? . Mary Budd Rowe 18 BIOLOGY LEARNING BASED ON ILLUSTRATIONS. Robert

Blystone 19 TEACHING HIGH-SCHOOL BIOLOGY: MATERIALS AND STRATEGIES . Rodger

Bybee 20 A NEW KIND OF MUSEUM OF NATURAL HISTORY AS AN INSTRUMENT OF INFORMAL HIGH-SCHOOL EDUCATION IN BIOLOGY. E. Kay Davis 21 MESSING ABOUT IN SCIENCE: PARTICIPATION, NOT MEMORIZATION . Candace L. Julyan PART V TEACHER PREPARATION 22 BIOLOGY TEACHER EDUCATION: PANACEA OR PITFALL. Jane Butler Kahle 23 PROFESSIONAL TEACHERS FOR HIGH-SCHOOL BIOLOGY. Alphonse Buccino 24 BIOLOGY TEACHER TRAINING: PREPARING STUDENTSFOR TOMORROW. Patricia C. Dung 25 STANDARDS FOR THE PREPARATION AND CERTIFICATION OF BIOLOGY TEACHERS . . . William C. Rid 26 CURRENT ISSUES IN BIOLOGY EDUCATION FOR TEACHERS . Elsie C. Ryder xi 151 155 65 . 178 . 184 . 197 . 201 . 213 219 .234

· . X11 CONTENTS PART VI ACCOMPLISHING CURRICULAR CHANGES INSTITUTIONAL BARRIERS 27 EDUCATIONAL REFORM? ARE WE SERIOUS? NO, BUT WE HAD BETTER BE. იოანე

Moore 28 INSTITUTIONAL BARRIERS TO SCHOOL CHANGE. პეტრე

Airasian 29 STATE POLICY TOOLS FOR EDUCATIONAL REFORM BARRIERS OR LEVERS FOR CHANGE? . Jane Armstrong 30 DILLLRENT SCHOOLS: SAME BARRIERS Grace S. Taylor .. .. . Part VII Accomplishing Cumcular Changes' Implementation 31 PROBLEMS AND ISSUES IN SCIENCE-CURRICULUM REFORM AND IMPLEMENTATION Paul DeHart Hurd 32 CHANGING PRACTICE IN HIGH SCHOOLS: A PROCESS, NOT AN EVENT Gene E. Hall CHANGE IN SCHOOLS: A CONTEXT FOR ACTION Deborah Muscella 34 CREATING AND NURTURING CURRICULUM CHANGES: SOME MODELS THAT SPEAK TO THE FUTURE 324 Francis M. Pottenger III .245 .252 266 278 . 291 . . 298 . 313 INDEX . . .. 337


About Concepts of Biology

Concepts of Biology is designed for the single-semester introduction to biology course for non-science majors, which for many students is their only college-level science course. As such, this course represents an important opportunity for students to develop the necessary knowledge, tools, and skills to make informed decisions as they continue with their lives. Rather than being mired down with facts and vocabulary, the typical non-science major student needs information presented in a way that is easy to read and understand. Even more importantly, the content should be meaningful. Students do much better when they understand why biology is relevant to their everyday lives. For these reasons,
Concepts of Biology is grounded on an evolutionary basis and includes exciting features that highlight careers in the biological sciences and everyday applications of the concepts at hand. We also strive to show the interconnectedness of topics within this extremely broad discipline. In order to meet the needs of today’s instructors and students, we maintain the overall organization and coverage found in most syllabi for this course. A strength of
Concepts of Biology is that instructors can customize the book, adapting it to the approach that works best in their classroom. Concepts of Biology also includes an innovative art program that incorporates critical thinking and clicker questions to help students understand—and apply—key concepts.


A Strategy for Research in Space Biology and Medicine in the New Century

NOTICE: The project that is the subject of this report was approved by the Governing Board of the National Research Council, whose members are drawn from the councils of the National Academy of Sciences, the National Academy of Engineering, and the Institute of Medicine. The members of the committee responsible for the report were chosen for their special competences and with regard for appropriate balance.

The National Academy of Sciences is a private, nonprofit, self-perpetuating society of distinguished scholars engaged in scientific and engineering research, dedicated to the furtherance of science and technology and to their use for the general welfare. Upon the authority of the charter granted to it by the Congress in 1863, the Academy has a mandate that requires it to advise the federal government on scientific and technical matters. Dr. Bruce Alberts is president of the National Academy of Sciences.

The National Academy of Engineering was established in 1964, under the charter of the National Academy of Sciences, as a parallel organization of outstanding engineers. It is autonomous in its administration and in the selection of its members, sharing with the National Academy of Sciences the responsibility for advising the federal government. The National Academy of Engineering also sponsors engineering programs aimed at meeting national needs, encourages education and research, and recognizes the superior achievements of engineers. Dr. William A. Wulf is president of the National Academy of Engineering.

The Institute of Medicine was established in 1970 by the National Academy of Sciences to secure the services of eminent members of appropriate professions in the examination of policy matters pertaining to the health of the public. The Institute acts under the responsibility given to the National Academy of Sciences by its congressional charter to be an adviser to the federal government and, upon its own initiative, to identify issues of medical care, research, and education. Dr. Kenneth I. Shine is president of the Institute of Medicine.

The National Research Council was organized by the National Academy of Sciences in 1916 to associate the broad community of science and technology with the Academy's purposes of furthering knowledge and advising the federal government. Functioning in accordance with general policies determined by the Academy, the Council has become the principal operating agency of both the National Academy of Sciences and the National Academy of Engineering in providing services to the government, the public, and the scientific and engineering communities. The Council is administered jointly by both Academies and the Institute of Medicine. Dr. Bruce Alberts and Dr. William A. Wulf are chairman and vice chairman, respectively, of the National Research Council.

Support for this project was provided by Contract NASW 96013 between the National Academy of Sciences and the National Aeronautics and Space Administration. Any opinions, findings, conclusions, or recommendations expressed in this publication are those of the author(s) and do not necessarily reflect the view of the organizations or agencies that provided support for this project.


Უყურე ვიდეოს: Биология. 10 класс. Виды метаболизма. Этапы энергетического обмена (აგვისტო 2022).