气的本质与物质、能量、信息

气是中国古代一个朴素的唯物主义哲学概念,并被广泛地应用于解释万物的变化.当气的概念渗透于中医学之后.就把它用来说明人体的各种生命活动,成为生命得以存在的物质基础.但气的本质是什么?迄今尚无确切的科学论证.随着现代自然科学的发展和渗透,越来越多的科学工作者从生物大分子体系的物质、能量、信息三方面探讨生命的本质.如果说气是一种具有生命特征的概念,那么它就应具有物质、能量、信息三种存在形式.因此,我们应该以辩证唯物主义为指导,按照物质结构、能量形式和信息作用三个方面对气的     

生物的光能转化

物质、能量与信息的传递、贮存与转化及其相互间的协调,构成了整个生命活动。生物的能量转化是生命的基本特征之一。它是生物学中的基础理论问题之一,也是与一些重大实际问题密切有关的问题。生物维持其生命的最基本的需要就是物质与能量,但是各种生命活动又需要不同的能量形式,所以能量转化在生物中不仅普遍存在而且形式也是多种多样。如肌肉收缩时的化学能转化为机械能;神经兴奋过程中的化学能转化为电能;视觉过程中的光能转化为电能;物质     

别开生面的金属能源

做饭烧水要用煤气或电,开汽车要用汽油,取暖供热要用煤,太阳能热水器加热要有太阳光,人的生命活动需要食物.上面说的这些都需要消耗能量,宇宙间从机械运动到生命运动,从物理运动到社会运动,都离不开能量.能量是什么?     

别开生面的金属能源

做饭烧水要用煤气或电,开汽车要用汽油,取暖供热要用煤,太阳能热水器加热要有太阳光,人的生命活动需要食物。上面说的这些都需要消耗能量,宇宙间从机械运动到生命运动,从物理运动到社会运动,都离不开能量。能量是什么?能量是一个物体或系统在其他物体或系统上做的功,是量度一个物体或系统在另一物体     

二十一世纪能源

千百年来,在人类的生产活动中,在与大自然进行斗争中,不断地消耗着能量。可以说,人类的任何进步、发展,都离不开消耗能量。在原始时代,人类对能量的消耗,不但数量少,而且形式也是很低级的。随着社会的进步,对能量的消耗也不断发展。直到进入资本主义社会,生产力有了较大的解放,科学技术有了较大的发展,人类才学会了使用矿物燃料:煤炭、石油和天然气。自从人类使用矿物燃料以来大大地推动了生产、科技、经济和文明的进步。在最近一个多世纪中,人类消耗了比以前数万     

细胞“杀手“自由基

生命世界千差万别,细胞是生命的基本单位。细胞内还有一种重要的成分叫线粒体,其功能主要是给细胞的生命活动提供能量。如果说细胞是人体的“化工厂”,那么线粒体就是细胞的“发电站”,而自由基也出自这个“发电站”。     

光在植物组织培养中的调控作用

光是地球上一切生命的能量来源,它是世界上一切生物赖以生存的环境中最重要的因素之一.生命的起源和进化离不开光,生物结构和功能也受到光的强烈影响.珊已发现,植物正常的发育过程,是一个光形态建成的过程、一个需光调控的过程.从种子萌发、幼苗生长、叶片展开和叶绿体发育一直到开花、衰老和对光环境的各种适应,都离不开光参与调节.随着研究工作的深入,导致产生了“光生物学”.它是一门正在发展的生气勃勃的学科,美国等正从“光形态建成”等十四个领域展开着深入的研究.在农业生态上,不同波长的彩色光已被作为一项新的技术措施,取     

封面说明

正水是生命之源,也是地球上最重要的能量载体.水吸收了太阳辐射到达地表能量的近70%,并在水循环过程中演化为蒸发能、雨滴能、流动能、落水能、波动能等丰富形式.纳米材料可通过与水的相互作用将各种形式的水能转化为电能,相关现象称为水伏效应,它比传统水能利用技术更具发展潜力.近年来,基于纳米碳材料的水伏科学与技术发展迅速,所     

暗信息

作者在讨论暗物质和暗能量的基础上提出了暗信息(Dark Information)假说.狭义的暗信息概念为:在宇宙中可能存在着与暗物质和暗能量相对应的暗信息.广义的暗信息(Id)概念为:Id=Itot-I,其中Itot是某系统中各种类潜在信息的非线性全集合,I是该系统内在某一条件下可提取到的信息.作者进一步讨论了复杂系统不可避免含有暗信息、暗信息是不确定性存在的必要条件等论点,并推测海森伯的测不准原理的基础是由于存在暗信息.作者还提出"生命离不开暗信息"的观点,认为Id/Itot可能成为衡量生命系统可变异性而I/Itot(1-Id/Itot)可能成为衡量生命系统有序性的新尺度.     

地震ABC

大地震在转瞬之间将一座座城镇夷为平地,使许多家人生死两隔.那么,地震究竟是一种什么样的地球活动?它为什么拥有如此巨大的能量?     

日地关系研究

日地关系的研究,广义上说,就是研究太阳所产生的各种形式的能量是如何影响地球环境以及在日地系统各单元之中所造成的复杂的物理化学过程是如何相互作用的,即研究耦合、触发和反馈过程.日地关系研究的重点是研究太阳能量的变动部分及其如何向地球传输能量,同时也研究日地关系各单元的平均稳态状况,把它作为衡量变动的基准.太阳发射的绝大部分能量是以可见光的形式辐射到大气中来的.这种可见光与大气的作用过程是气象学研究的课题,已有一个相当长的发展史,并有它自身的规律.狭义上说,日     

全球的气候趋势

地球拥有一个独特的大气层,即大气圈。这个大气圈是地球和宇宙之间的缓冲地带。太阳透过它供应持续不断的能量,并提供保护以避免逸散地球上积聚的过量能量,因此,它是维持地球上生命活动所必需的。然而,在大气圈里,有持续不断的气象活动,导致形成了各种各样复杂、易变的气候变化特征,诸如:温度、湿度。蒸发、辐射、风向和风速、云层、降雨方式及其一定间隔时间内的降雨量、雷雨或雾的发生、烟尘浓度等等气候要素组合的周期性或非周期性的变化等。     

大气的“脸色”

人类一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。     

糖与生命共舞

对于糖,普通人的科学常识认为它不过是一种能源物质,或是植物细胞的骨架。但是,近十多年来科学家的研究发现,糖不但是细胞能量的主要来源,而且在细胞的构建、生物合成和细胞生命活动的调控中,糖均扮演着重要的角色,同生命活动休戚相关,是与生命共舞的大分子。     

动态点击

<正>土卫二具备生命所需全部条件不久前,参与NASA"卡西尼号"任务的科学家宣布,他们在土卫二表面发现了一种可供生命利用的化学能量形式,哈勃望远镜的研究人员也汇报了在土卫二表面发现喷出的羽状物的最新细节。科学家表示,土卫二海床中的地热活动产生的氢气正源源不断地涌入地下海,而氢气可作为生命的化学能来源。若地下海中存在微生物,便可将氢气与溶解在海水中的二氧化碳结合,从中获取能量。这一化学反应被称作"产甲烷作用",其副产品就是甲烷,而甲烷恰好是地球的生命之源。     

复杂生物的起源和早期演化

复杂生物,包括动物、陆生植物、真菌和宏体藻类等,它们是寒武纪至现今地球生物圈的主体.根据化石记录,地球生命自38亿年前起源以来,有近30亿年是单细胞的微体生物世界,直到距今10～8亿年的新元古代早期,复杂生命才开始出现.成冰纪可靠的化石记录极少,我们对这近1亿年生命史的认识非常有限.在埃迪卡拉纪,丰富的化石记录和分子钟的估算结果均指示,复杂生物已经发生了适应辐射,也进一步诠释了达尔文的自然选择学说.现如今,如果还以宏体复杂生物化石的大量出现来定义“显生宙”,它应该包括埃迪卡拉纪更为合适.距今18～8亿年的元古宙中期是地质历史上持续时间最长、环境最为稳定的时期,生物演化也似乎处于停滞状态,被地质学家称为“枯燥的十亿年”.本文根据现代生物学的研究进展,结合以往报道的化石资料,特别是对近年来中国一系列新化石的发现进行综合分析,认为:正是在这长期稳定的环境中,原生生物和原核生物悄然地发生了寄生、共生和基因转移等一系列相互作用,演化出了复杂生物各大类型的单细胞祖先,并进一步实现了多细胞化和细胞分化,“枯燥的十亿年”并不“枯燥”,它建造了复杂生命的根基.     

生命是否只存在于地球?

虽然长期的努力尚未发现地球之外存在生命,但越来越多的证据表明,地球不可能是宇宙中唯一孕育生命的星球.在太阳系中,火星仍是发现地外生命最有希望的天体.火星探测和火星陨石研究都证明,它在早期历史上有过一个湿润的环境,其表面曾经有过河流、湖泊、甚至海洋,完全可以孕育和支撑生命活动.直至现在,火星的次表层等局部区域仍有地下水的活动.木卫二和其他外行星的卫星很可能存在冰下海洋,也是未来探测地外生命的重要目标.开普勒太空望远镜发现了大量的系外行星,其中一部分落在宜居带,并具有岩石表面,验证了宜居行星在宇宙中存在的普遍性.原始的球粒陨石、碳质小行星、彗星、星际尘埃等存在有大量复杂的有机分子,为构建生命体提供了关键的物质基础,是联系无机-有机-生命演化链条的重要环节.生命起源与地外生命的存在与否,不仅是最基本的自然科学问题,也是深空探测的重大科学目标.     

浅谈大体积混凝土施工技术的分析

随着建筑施工技术的飞速发展,工程规模也越来越大,基础结构形式也日趋复杂.高层建筑箱型基础或筏板基础都具有较大的钢筋混凝土底板,因此,大体积混凝土在施工中经常会出现,这给大体积混凝土施工提出了更高的要求.由于其体积大,表面小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,当混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用,所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量.     

神奇的生命火花

大千世界,芸芸众生,无论是动物或植物,一切生命活动都离不开电现象。凡是有生命的细胞,都会产生生物电流。人体就是一座电波发射台,诸如生命过程中的能量转换、神经传导、呼吸心跳等,均是电子传递过程。如果生物体内没有电波,生命现象也就终止了。因此,生物电享有“生命的火花”之美誉。生物电是怎样产生的18世纪末的意大利解剖医学家及物理学家路易·伽伐尼,通过动物实验,最早记录了生物电现象,揭开了生物电之谜。他在解剖一只青蛙时,用一根短铜线与青蛙的骨髓接触,瑞用一块铁片缚在青蛙的腿上。当铜线和铁片连接起来时,发现青蛙的腿在颤抖…     

自然信息

电子带负电,而原子核带正电,那么为什么电子绕原子核旋转而不塌陷入核内,也即不遵从正负电荷相互吸引的原则呢?根据尼尔斯·玻尔的量子结构理论,答案是,电子不可能塌陷进原子核内,因为电子必须保持某一种能量即基态能。如果塌陷进去,它须得将其能量向外辐射,但这又是不可能的,其原因何在? 70年来,谁也不能解析清楚其中的原因。然而今天,得克萨斯·奥斯汀高级研究院的哈罗德·普斯夫以最新方法对这一观点加以修正,他说基态是一个动力平衡点,电子既向真空辐射能量也从真空吸收能量。原子很稳定,原子内部含有巨