生物适应进化理论与我国的人口及环境问题

本文简要阐述了生物适应进化的分子机制及其生物多样性的进化原理，应用生物适应进化理论剖析了目前我国面临的人口与环境问题，并由此提出了相应的解决措施。     

遗传密码起源初探

生物有机体的多样性首先反映了地球作为非平衡热动力学系统的复杂性,其次是种群内部的复杂系统进化过程.不管这些复杂性如何相互作用和不断变化,生命有机体所使用的遗传信息,也就是遗传密码,却高度一致,因此这个遗传密码必定起源于相对更早的时期,经过不断进化达到近乎完善后才固定下来.     

从简单到复杂

生物有机体由单细胞向多细胞转变经历了二十多次的独立进化过程。在动植物这样的复杂生物的起源问题上,这种转变能告诉我们什么?鉴于大多数有机体的复杂性——精密的胚胎发育、迥异的多组织类型、无数细胞间的错综协调     

评统一进化理论──与陈继明先生商榷

从生物进化的角度出发，对陈继明先生的统一进化理论进行了评述．该理论从嫡增原理出发，试图用微观粒子的运动规律将物理进化、生物进化和人类的发展统一起来．但在将微观粒子多样性理论应用于其他系统时，忽略了包括生物系统在内的各系统本身的结构与运动特性；在把生命及其支持系统抽象为微观粒子时，又忽略了系统内部各组分之间和系统与外部环境之间的相互作用．根据其理论，动力学选择将导致系统进化速率随时间推移而增加．但是，这些与自然界中存在的进化事实不相符合．生物界和人类社会是复杂多样的，其进化不能简单地等同于物理系统的进化；生物多样性不是生物进化的动力和原因，而是进化的结果．此外，阐述了现代综合进化论的基本原理，指出了其他学科的理论与方法在运用于生物和人类进化领域时应注意的问题．     

评统一进化理论：与陈继明先生商榷

从生物进化的角度出发，对陈继明先生的统一进化理论进行评述。该理论从熵增原理出发，试图用微观粒子的运动规律将物理进化，生物进化和人类的发展统一起来。但在将微观粒子多样性理论应用于其他系统时，忽略了包括生物系统在内的各系统本身的结构与运动特性；在生命及其支持系统抽象为微观粒子时，又忽略了系统内部各组分之间和系统与外部环境之间的相互作用。根据其理论，动力学选择将导致系统进化速率随时间推移而增加。但是，这     

科学的极限

最小的生物 人们了解的可以独立生存的最小的生物是支原体——一种没有细胞壁的细菌.一些支原体对人体是有害的.人们认为,支原体是在减少基因组的基础上,从其他细菌进化而来的.最小的支原体的基因组仅仅是病毒的2倍.病毒更小,但只有寄生在其他生物上才能生存.支原体的长度为0.1～0.3μm.那么现在的问题是,比支原体更小,基因也更少的生物能够独立生存吗？生物学家是很愿意回答这个问题的：这不仅是出于好奇心,而且还因为答案有助于人们了解哪些是对生命至关重要的基因.     

问与答

问:自然界所有的生物都是由单个细胞进化而来的,为什么生物的外形千奇百态,每棵树、每只甲虫、每条鱼都有各自不同的模样? 这也是以前一直困惑科学家的问题。生物是怎样通过“进化”魔术般地变出新的物种?形成千奇百态生物的动力来自何方?尽管大家广泛接受了达尔文的“经典进化论”, 但上述问题已无法用达尔文的“经典进化论”来解释。     

生命定律

<正>尽管生物具有惊人的多样性,但是生命的形式和过程受到普遍原理的限制,普遍原理在大小尺度上发挥作用。宇宙中是否存在另外一种进化实验?这样的进化实验看起来会是怎样的?在查尔斯·达尔文时代,或许这些问题都是猜测,但是达尔文从未考虑过这些问题。一旦生命出现在地球上,会在全球范围内迅速繁殖,呈现出各种引人瞩目的形式,造成了非同寻常的变化,这些形式和变化跟生物圈和岩石圈     

定向进化:驾驭进化的力量

<正>在生命数十亿年的发展历程中,进化起到了至关重要的作用。进化是一种伟大的自然力量,因此科学家希望在实验室里模仿生命的进化方法,实现生物大分子(主要是蛋白质)的快速进化。这种掌控生物分子进化的方法,被称为"定向进化"。美国科学家弗朗西丝·阿诺德、乔治·史     

动物竞争行为与ESS理论

一、动物竟争与ESS概念长期以来,对大多数动物性状的进化是以孟德尔原理为基础建立模型而进行研究的,这些研究已得到了令人满意的结果。但对有些性状的进化却不能这样简单地进行分析,因为这些性状的进化在很大程度上取决于动物个体间的相互作用,例如动物为获取配偶、食物和生存空间所表现出的多种多样的竞争行为。在自然界中,同种或不同种动物个体间的竞争是十分普遍的。在两个雄性动物的竞争中,胜者可以获得交配权、支配权、必要的“领土”及其他好处,从而     

走近诺贝尔奖(十八) 试管里的定向进化

正在生命数十亿年的漫长发展历程中,进化起到了至关重要的作用。能否在实验室里加快进化的速度?答案是肯定的。相关科学发现获得了2018年诺贝尔化学奖。进化是一种伟大的自然力量,科学家则希望在实验室里模仿生命的进化方法,实现生物大分子(主要是蛋白质)的快速进化。这种掌控生物分子进化的方法,被称为"定向进化",也有科学家戏称     

复杂生物系统及其二分演化机制

介绍了复杂系统和复杂性的概念 ,考察了生物系统中的复杂性特征 ,指出生物系统是具有自组织性和复杂性的开放动力系统 .以二分演化模式为指导 ,探索了复杂生物系统的基本演化机制     

固氮蓝藻与棕色固氮菌 固氮酶组分的互补功能

迄今为止,发现各种固氮生物的固氮酶均由两种不同的蛋白组分构成。这两种蛋白单独存在无活性,重组时则有活性。不同来源的固氮酶在性质上有许多相似之处,因此,观察不同生理类型和进化程度的生物固氮酶组分之间能否交叉互补。对于固氮酶结构、功能及进化的研究,是很有意义的。过去有些研究人员曾报道过这方面的工作。但所用材料多数是细菌,用蓝藻的不多,而蓝藻无论在生理特点上还是在进化上都是最有代表性的固氮生物。     

早期人类创新进化中的几个关键节点

讨论了生物的创新进化,介绍了创新进化的概念及其遵循的规律,着重分析人类进化中创新进化的表现。早期人类创新进化的主要体现:直立行走解放了手;人工生火、用火是主动取得能源和主动使用能源的开始;熟食取得充分的营养,使脑功能完善;抽象思维的发展是物质的演绎,同时又回过头来改造物质,这是其他动物做不到的,是人类区别于其他动物的根本;主动取得能源,主动生产食物,这种劳动是任何动物不可能做到的。     

广义力学系统的最小作用量原理

近半个世纪以来,广义力学的理论研究及其在物理学的场论和近代微分几何学中的应用方面,都取得了一系列重要成果。但有关广义力学的最小作用量原理,目前研究的还很少。本文分别给出用变量表示的非保守系统的两种最小作用量原理。1非保守系统的广义Lagrange最小作用量原理     

分子进化的速率问题

生物在其漫长的进化过程中,不仅从低级向高级进化,而且伴随着分子进化。生物界虽然千姿百态,但其基本构成都是蛋白质和核酸。经过研究,发现亲缘关系越近的生物,氨基酸差异数越小,反之则越大。这种蛋白质分子差异为揭示生物进化提供了有力的佐证。《分子进化的速率问题》一文或许对此感兴趣的读者有所裨益。     

自组织,进化和生命

复杂的动力学系统往往可以自发地由无序到有序,这是否正是进化的动力呢?在研究生物进化问题方面,我们似乎忽略了一些关键性的原理,它不同于多年来生物学家所热衷的自然选择,遗传漂变或其它机制,然而它却决定了生物的发育.     

生物系统的复杂性与简单性

"复杂性"是当今科学界尤其是生命科学界最时髦的词汇之一.它的出现和流行,体现了21世纪科学家思考自然界的角度转换.上世纪是还原论占主导地位的时代,自然界被视为一部根据物理和化学规律用各种分子组装的自动机.因此,认识了分子层面上个别的基因或蛋白质的物理和化学特性,就能够解释生物个体的活动.随着研究的深入,人们已逐渐意识到了这种"简单性"思维的局限,意识到了生命的复杂性.目前,对复杂性的研究已成为生命科学的热点.在有关复杂性的众多研究问题中,也许最值得我们关注的是生物系统的复杂性与简单性之关系.     

生物适应进化及其分子机制

本文以分子生物学成就为依据，从生命遗传的物质基础和生命存在的环境基础及其相互作用的关系进行论证，提出了生物适应进化学说以及生物适应进化的分子机制，这一理论指出生物对其环境的适应是进化的主要原因，而环境因素（负熵流）是生物进化的主要动力。自然选择和人工选择分别是对进化树的自然疏枝和人工修剪。     

生物学家们在探索分子进化史

极不寻常的分子进化国际会议,于1992年6月11～14日在宾夕法尼亚州立大学召开。有300名分子生物学家、群体遗传学家和进化生物学家出席。代表们虽对各自学科的命名不同,但都是利用了分子生物学的手段,追寻进化的蛛丝马迹,不管他们在试图解释如RNA和DNA这类分子的进化,还是在力争重建人类和其他生物的家谱。会上尽管充满了对有关发现,乃至有关方法的激烈争论,但在三天半的时间里,论及了30多亿年的进化史。遗漏的问题,将在下次会上提出。