你是否好奇過，一顆小小的種子是如何長成枝葉繁茂的大樹？為什么有些稻穗結實累累，而有些卻粒少瘦?。窟@些生命奇跡的背后，藏著一門探索微觀世界的學科——生物化學與分子生物學。這是一門 “從分子解析生命，用技術改變世界” 的專業，今天讓我們一起從植物的視角，來了解生物化學與分子生物學的宇宙吧！

生物化學與分子生物學是什么？

生化與分子生物學既是生命科學的基礎，也是生命科學的前沿，主要從分子水平探討生命的本質，即研究生物體的分子結構與功能、物質代謝與調節。從植物角度來說，生化與分子生物學就是一門研究植物生長過程中，信號分子和基因的“表達網絡”是什么樣的學科。說得通俗一點，就是揭秘植物是如何“從一顆種子長到參天大樹”的過程，也包含研究它的葉片形狀、它一生中會開多少花、結出多少果實等細節。

生物化學與分子生物學要學什么？

主要是學習生物的分子像DNA、RNA、蛋白質的結構功能，以及一個基因是怎么在生物體內引起作用，在這個過程中基因又是怎么表達性狀的，還有如何操作、調控基因改良作物的性狀等。因此，生化與分子生物學可說是從微觀的分子角度揭示生命的奧秘。同時，該專業也涉及物理、化學、數學、生物學等多學科的交叉，滲透于生物學的其他專業中，屬于基礎性研究專業。

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生物化學與分子生物學是一切的基礎

1. 生物化學與分子生物學系的主干學科

2. 大部分農學專業、園藝學專業等專業的基礎學科

3. 部分學?？佳袝嫉幕A專業知識

4. 未來研究生做科研時需必備的基本功

生物化學與分子生物學的就業方向有哪些？

1. 科學研究領域：基礎學術研究、企業應用研究

2. 醫藥行業：藥物研發、藥品質量控制與監管

3. 生物技術行業：基因工程領域、蛋白質工程領域、合成生物學領域等方向

4. 食品與農業領域：食品安全與營養研究、農業生物技術應用

5. 環境與能源領域：環境修復、生物能源開發

6. 企業管理與創業領域：產品管理與市場營銷、創業與創新

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植物的全能干細胞是什么？

－你知道在生物化學與分子生物學科所研究的內容中，有個厲害的細胞叫植物的“全能干細胞”嗎？那它的名字里有“全能”是不是代表“非常厲害、什么都能做到”的意思？

－其實植物中的“全能干細胞”就像動物的受精卵一樣，說它“全能”是因為它可以分化成植物所需的一切器官，也是植物的根、莖、葉、花、果實、種子這些器官的原始細胞。科學家也可以通過調控其中的基因，提升細胞活性、增加作物種子、提升產量等。

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**舉個例子：**大家生活中常見的小麥，是制作面粉的原材料，而小麥的生長也可以透過操控植物干細胞來決定，通過研究干細胞的活性來控制麥穗的長度、開花的數量，進而影響麥穗產出的種子數量，提高作物產量。

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除此之外，大豆、玉米等農作物也都可以通過對干細胞的調控來影響其發育，提升產量。

研發時長

－那么找到這個能控制作物性狀的關鍵基因需要很久的時間嗎？

－這是當然的，在科研上也常說十年磨一劍，因此花幾十年的時間去解析一條調控通路，或找到一個關鍵基因都是常有的事。

－如果一顆豆子就要花幾十年，那人們什么時候才能吃到科學家辛苦研究出的美味成果?。坎粫鹊轿覀円呀涀兝稀⒀例X都掉光了還吃不到吧？

－不會那么久啦！現在已經有智能分子育種了，可以通過基因編輯的手段直接把最關鍵的基因應用到育種中，這樣就能很高效地改良作物性狀啦，用不了多久，人人都能品嘗到美味！

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從分子到種子，從基因到果實，生化與分子生物學正悄悄改變我們的農業與餐桌。雖然一個品種的誕生可能需要數十年，但隨著科技進步，我們離“定制農作物”的未來正越來越近，而我們吃到口中的每一口美味，或許都來自一段看不見的分子旅程。

加入分子生物學的研究，成為用科學改變未來的其中一員，帶給人們體驗更多的美食盛宴。

策劃：林佳欣 武玥彤

文案、制作：林佳欣 林雅宸（實習）

審核專家：蘇英華

山東農業大學生命科學學院副院長、教授

部分圖片由AI生成

出品單位

中國科協科普部

光明網

農業農村部人力資源開發中心

中國農學會

來源: 科普中國-光明網

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