生命与生命科学

1　生命的概念　　生命是指由高分子的核酸蛋白质和其它物质组成的生物体所具有的特有现象。它与非生命物质不同 ,生物能利用外界的物质形成自己的身体和繁殖后代 ,按照遗传的特点生长、发育、运动 ,在环境变化时 ,常表现出适应环境的能力。凡是生物 (包括动物和植物 )均有生命。古往今来 ,人们对生命的本质有各种不同的解释。生机论者认为生命的活动是一种特殊的、神秘的、超自然的“活力”的体现。在生机论者看来 ,生命体与非生命体的区别是绝对的 ,在它们之间横亘着一条不可逾越的鸿沟。由于生机论承认灵魂和上帝的存在 ,所以它始终跟宗…     

糖组学:全面了解生命基础的重要一环

<正>糖类物质是组成生物体的基本物质之一,在各种生命活动中发挥着重要作用.目前还没有一种生命体能离开糖类物质而存在,糖类不仅是细胞能量的主要来源,而且在细胞的构建、细胞的生物合成和细胞生命活动的调控中,均扮演着重要的角色.糖组学是从分析和破解一个生物或一个细胞特定阶段全部糖类物质所含信息的角度入手,研究糖类物质的分子结构、微观不均一性、表达调控、与识别分子的相互作用和功能多样性以及其与疾病之间关     

教学中运用辩证法刍议

生命运动是物质运动的最复杂形式。生命科学中,有许多矛盾体,它们是对立的,又是统一的,并且在一定条件下可互相转化。举例如下。1生命体与非生命体生命体是具有生命运动特征（新陈代谢、生长繁殖、遗传变异）的物体。例如动物、植物和微生物都是生命体。而非生命体是不具备生命运动特征的物体。例如房子、汽车、化学试剂等都是非生命体。病毒和类病毒都是超显微的、具有高度浸染性的物体。病毒由蛋白质外壳和核酸（DNA或RNA）内核组成。类病毒由RNA构成。病毒和类病毒在活细胞外,不能独立地进行繁殖,与一般的非生命体（如生化试剂…     

放线菌——微生物药物的重要资源

微生物早在38亿前已经在地球上发生,但人们真正认识它们的存在也只有300年。迄今,事实尽管说明微生物是地球生命体的主要组成,维持着地球的生态平衡,并起着了解地球历史和地球生命健康以及开发所有应用生物技术潜能的关键作用;然而,我们对它们中的大多数仍然了解甚微。因此,微生物仍然是我们人类不断获得知识和发展生物技术的重要载体。     

生态轨道理论的初步研究——对生态学物理本质的探讨

迁移地将物质结构论中"轨道"这一物理学概念引入宏观体系研究中,提出"生态轨道理论",从能量的角度探索生命活动的相互作用机制.分别对两种植物(草地早熟禾和连钱草)的空间分布和鸟类(大苇莺)在繁殖期育雏活动期间对食物资源竞争进行了研究,分析如下:①生命体在其生存空间内确定的生态轨道上运动发展变化,通过轨道区间场强与其它生命体发生相互作用.在因子综合作用下,呈现出一定的分布格局,围绕基态呈"等密度圈式"排列.②生态轨道数目:n≤10.各生态轨道在生态空间内的能量值(以种群地上生物量表示)随生命体扩散力的减弱而递增,符合Logistic曲线,而生命体在各生态轨道的能量值(以个体地上生物量表示)却随n的增加呈发散递减趋势,符合Lindeman十分之一定律.草地早熟禾和连钱草:n=10;大苇莺:n=8.③生态轨道在空间的叠加性导致生态轨道区间场强的变化,从而影响相互作用效应的大小.在两种植物生存空间内产生斑块和物种多样性现象.不同巢间距的大苇莺双亲在育雏活动期间对食物资源的竞争模型符合Lotka-Volterra方程,竞争系数如满足:αβ<1,处于平衡态;αβ=0,不产生相互作用;αβ≥1,处于竞争态.同时,也反映出双亲在栖息领域竞争能力的大小.     

“小离子的大功能”——钙离子调控T细胞抗原受体活化的机制研究

众所周知,脂质同蛋白质及核酸一样是生命体必需的组分之一,由其组成的细胞质膜不仅保证着细胞的完整性,同时也调控着许多生理过程[1]。伴随着生命科学研究技术的发展,关于脂质调控蛋白质功能的工作越来越多地被报道出来[2-3]。总体来说,脂质同蛋白质的相互作用可分成特异性及非特异性相互作用两种形式,二者分别对各类信号事件进行精细的调控。作为脂质-蛋白质非特异性相互作用     

生物大分子的自复制和耗散结构的形成

近代的理论生物学指出,生命是结构和功能上高度有序的自复制和自组织的系统。为了解释生命须得首先澄清生命秩序的意义。按照平衡态热力学理论,物质结构的形成仅能在充分低的温度下实现,形成之后就与环境独立,例如晶体。因此,它不能用解释生命秩序的形成和演化。生命结构是个非平衡的动力体系,它在常温下不断地与外界交换着物质和能量,自我复制和自我组织。因为此种结构是在远离平衡态依靠耗散过程而形成和维持的,故命名为耗散结构。但是,耗散结构在无机界也大有存在,例如著名的B(?)nard现象。那么,生命体的耗散结构的形成有何深刻的特征呢?据比     

大分子进化和生命形成

自然界的生物种群极其丰富,仅地球上即达250万种左右。每个物种又由数量巨大的生物个体集合面成。但都是由原始生命通过自然选择进化而来的。而原始生命又是通过几十亿年前的物质进化而来的。从无生命物质到如今的生物界经历着极其漫长的进化过程,大体上可划分为三个阶段(图1)。     

生态轨道理论的初步研究：———对生态物理本质的探讨

迁移半将物质结论中“轨道”这一物理学概念引入宏观体系研究中,提出了“生态轨道理论”从能量的角度探索生命活动的相互作用机制。分别对两种植物（草地草熟禾和连钱草）的空间分布和鸟类（大苇莺）在产繁殖期育雏活动期间对食物资源竞争进行了研究,分析如下：①生命体在其生存空间内确定的生态轨道上运动发展变化,通过轨道区间场强与其它生命体发生相互作用。在因子综合作用下,呈现出一定的分布格局,围绕基态呈“等密度圈式”     

合成生物学技术的研究进展——DNA合成、组装与基因组编辑

合成生物学作为一门新兴学科,其目标主要有两点:一是利用非天然的分子使其出现生命的现象,也就是―人造生命‖;二是―改造生命‖,比如利用一种生命体的元件(或经过人工改造),组装到另一个生命体中,使其产生特定功能。无论是哪种目的,对生命遗传物质DNA的操作都非常关键,其具体包括DNA的从头合成、组装和编辑等。同时,这些使能技术的进步也促进了合成生物学其他领域的发展。本文介绍了DNA操作相关的合成生物学使能技术的最新进展。     

磁场在抗衰老研究中的地位

现代科学技术的进步,已提供了越来越多的证据表明,一切生命体,都是以液晶相物质作为其基本的结构材料的。同时,又都是存在于无所不在的宇宙场(主要包括引力场和磁场)尤其是磁场之中的。磁场,既是液晶相物质存在和稳定的必要条件,又是其老化、衰老的原因。因此,研究磁场与液晶———生命体之间的极其重要的关系,并最终找出其最佳“磁位”(存在点)。是研究生命体衰老奥秘的最有可能成功的途径。笔者在此抛砖引玉,希望为在此领域内奋力探索,并给具有实力的人们,提供一个极富魅力的有效空间。     

苏氨酰-tRNA合成酶的功能及其在药物开发中的应用

苏氨酰-tRNA合成酶(ThrRS)的经典功能是负责合成苏氨酰-tRNA (Thr-tRNA~(Thr)),后者被延伸因子转运到核糖体上参与蛋白质合成。随着生命体的不断进化,ThrRS不断获得蛋白质合成之外的新功能,统称为非经典功能,多与细胞存活和营养压力有关,对于真核生物细胞稳态至关重要。基于看家蛋白质的重要地位,ThrRS基因突变会导致严重的功能异常,对生命体的正常生命活动造成严重的损伤;同时,ThrRS也成为疾病治疗的有效靶点。关于ThrRS抑制剂的研究也在不断进行,尽管广谱抑制剂疏螺旋体素(borrelidin)抑制效果明显,但较大的细胞毒性导致其临床应用受到限制。开发新一代有效的低毒性抑制剂成为现阶段研究者们致力完成的目标。     

问题解答

问:组成你身体的物质,今天与昨天一样吗? 答:组成自己身体的物质昨天跟今天不是完全一样的。因为新陈代谢是有机体生命活动的基本特征,也是生存的基本条件。新陈代谢包括物质代谢和能量代谢,就人体来说,不断地从外界环境摄取各种营养物质,通过体内一系列极其复杂的生物化学变化,一部分转变成自身的物质,并贮存能量,这叫同化作用。另一方面,自身的物质又不断被分     

化学进化和生命起源——简谈《模拟实验》及其在生命起源研究中的地位

伟大导师恩格斯在总结十九世纪三大发现(能量转化;细胞;进化论)时指出:“有了这三个大发现,自然界的主要过程就得到了说明,就归结到自然的原因了。现在只剩下一件事情还得去做:说明生命是怎样从无机界中发生的。”恩格斯又明确指出:“关于生命的起源,自然科学到目前为止所能肯定的只是:生命的起源必然是通过化学的途径实现的。”一百年来生命起源研究的发展,不断地证明了恩格斯这一论断的无比正确。生命起源的研究大体可分为两大方面:(1)利用化学,特别是分子生物学的成就,进行生命的人工合成,借以说明非生命物质向有机     

关于生命的起源

几种可能的答案地球上生命怎样来的呢?这里有几种可能的答案:(1)生命没有起源。物质和生命永恒存在。宇宙间任何星球变化到可以居住生物时,生命的“种子”便由宇宙的某处移过来。因此,地球上的生命是从其他星球而来的。(2)生命在超自然因素的作用下在地球上出现。这是神造说。(3)地球上生命是通过地球表面上的化学过程,通过物质的逐步变化发展,在特殊条件下逐渐发生的。恩格斯在“自然辩证法”里批判了前两种说法,主张第三种观点。现代科学支持恩格斯关于生命起源的辩证唯物主义观点。     

关于生命本质的思考

恩格斯曾说过 :“生命是蛋白质的一种表现形式”。《中国大百科全书》也定义 :“生命是由核酸和蛋白质特别是酶相互作用而产生的可以不断繁殖的物质反馈循环系统”。再参考其它书籍也会发现 ,虽然各种定义的内容不尽相同 ,但绝大多数都提到“生命的物质基础是核酸和蛋白质”这一层意思。但笔者认为 ,从广义上说 ,生命的物质基础不应只局限于此。目前 ,人们之所以这样认为 ,是因为已发现的生物近乎全部是由这两种物质组成的。但从逻辑推理上看 ,只能说生命是由核酸和蛋白质构成的可能性较大 ,而不能绝对地断定生命物质基础只能是它们。这就好…     

原生质、原生质体与原生质球

原生质(Protoplasm)原是生命的原始物质或首要物质之意。法国动物学家迪雅尔丹(Félid Dujardin,1801—1860)在1835年将原生动物的细胞物质称为原肉质(Sarcode)。1839年捷克斯洛伐克生理学家浦金野(Jan Evangelism Purkyně,1787—1869)把植物细胞物质称为原生质。同年德国植物学家摩尔(Hugo von Mohl,1805—1872)确认两者为同样物质。1879年德国植物学家、细胞学家施特拉斯布格(Eduard Strasburger,1844—1912)以原生质指动植物细胞内整个的粘稠的有颗粒的胶体,包括细胞质和核质。随着科学技术的发展,细胞的复杂结构和化学组成逐渐被认识,原生质作为一种物质的概念就逐渐失去意义。现在原生质这个词,是泛指细胞的全部生命物质,包括细胞膜(质膜)、细胞质和细胞核三部分,主要成分为核酸和蛋白质。 1880年德国植物学家汉斯坦(Hanstein)将细胞质     

内蒙古典型草原蝗虫食性的研究1.罩笼供食下的取食特性

欧亚大陆东部的我国内蒙古地区空间,系由生命系统及其无机环境组成的复合草原生态系统,并在其内部进行着能量与物质的新陈代谢,它包括全部生命和无生命物质的繁衍演替及传递,以及人为活动所施加的可能影响。蝗虫Acridoids——动物亚系统结构中的功能单位之一,做为生态系统中的次级生产者(消费者),通过对不同植物群落中一些植物类群的     

化石与生命起源

伟大导师恩格斯在1878年曾精辟地指出:“生命是蛋白体的存在方式,这种存在方式本质上就在于这些蛋白体的化学组成部分的不断的自我更新”。(《反杜林论》) 从无机自然界到原始生命的出现,是亿万年间物质运动和变化发展的结果。本文简略地谈谈作为原始生命记录的某些化石在生命发生、发展过程中的意义。     

从原核到真核的早期生命演化

<正>地球生命自诞生到寒武纪生命大爆发,经历了大约三十多亿年的漫长演化,这段历史曾被称为隐生宙,寓意没有生命显现的时代。后来随着化石的不断发现,这段时期又被统称为前寒武纪,包括了冥古宙(生命出现之前)、太古宙(原核生命时代)和元古宙(真核生命时代)。从冥古宙、太古宙,到元古宙,地球生命经历了生命诞生,从原核生命到真核生命,从单细胞生命到多细胞生命,从藻类到原生动物再到多细胞动物的漫长演化过程。