血细胞生成素的分子进化与造血细胞发育的相关性研究

发育与进化是生物界两个基本的生命活动。早在19世纪70年代,Haeckel发现了著名的生物发生律,即在形态上个体发育重现种系发生。一个多世纪以后,人们对进化与发育的分子机制有了较深入的认识,但从分子水平上认识发育与进化的相互关系仍知之甚少。 在组织、器官中,造血系统的发育调控机制在分子水平上了解较为详细。本文试图通过分析6种血细胞生成素(hematopoietin)的分子进化,并与各自调控的细胞发育阶段作平行比较,探讨发育与进化在分子水平上的相互关系。     

从RNA走向DNA——细胞基因组的发生与形成

基因和基因组的发现为研究物种的进化提供了物质基础,物种进化的本质是细胞基冈组的进化,以此可完美地阐明达尔文的进化论,但细胞基因组本身是如何发生与形成的.目前尚未阐明,甚至有的科学家还认为生命最初是一堆有机分子偶然聚集在一起形成的.     

加拉帕戈斯群岛达尔文地雀进化的启示

加拉帕戈斯群岛是太平洋中远离大陆的一个群岛,是世界公认的一个大自然生物进化的“实验室”。达尔文于1835年登上该群岛的所见所闻对其进化理论的形成有很大促进作用。群岛上的14种地雀都是该群岛的特有物种,它们都来自南美大陆的一个祖先物种。达尔文地雀的进化与适应性辐射与其他鸟类和动物有着共通性,因此通过对达尔文地雀进化机制和进化过程的研究可以得到很多有益的启示。加拉帕戈斯群岛和夏威夷群岛真正独一无二的地方不是生活在这些岛上鸟类的进化方式,而是这种进化过程是近期内在特定环境条件下发生的,使我们能够亲眼看到这些鸟类的演变和形态歧化的过程和证据。     

进化细胞生物学与进化分子生物学——细胞生物学与分子生物学的必然发展方向

一、进化观点在细胞生物学与分子生物学研究上的意义进化观点是现代生物学的最基本观点。此点是得到了公认的。但是抽象地认可往往并没有多大实际意义。对于细胞生物学和分子生物学的研究来说,进化观点究竟有多大的实际意义,依然还是一个问题。     

没有进化的微生物

没有进化的微生物孙家明编译为了搞清进化，科学界的专家们多在寻找物种变化的迹象。古生物学家通过寻找化石，将古生物与现在尚存的生物进行比较。生物学家在探索植物、动物的群体过程中，当偶尔发现一种分裂成为两种时显得异常激动。化学家和分子生物学家通过模拟生命起...     

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。     

再谈生物进化理论兼答钱韦等人的评述

微观进化指各个物种的产生与发展，而宏进化指整体上生物界的发生与发展，微观进人和宏观进化是探讨生物进化两个基本的层面。达尔文进行化论属于微观进化论，不能满意洁地说明宏观进行化问题；而笔者提出的进化观点简洁地说明了宏观进行化的动力，模式和趋势，这不能用达尔文进化论在微观进化上的正确性来反驳，而且实际上两者相容并非相斥，但笔者的观点中的有些地方需要进行一定的修正。     

脊椎动物附肢发育及进化机制的研究进展

动物形态的多样性造就了丰富多彩的动物世界.脊椎动物附肢形态的发生一直以来是研究物种形态进化发育的典型例子.脊椎动物的附肢在漫长的进化历程中发生了多次重大的改变,这大大提高了脊椎动物的适应性.另外,在由水生鳍向陆生足演化以及四足动物形态各异的四肢发育过程中,涉及很多与发育相关的基因和调控通路.本文结合发育生物学和遗传学的证据,综述了近年来对脊椎动物四肢发育及进化机制的相关研究,强调了基因的时空差异表达及调控是造成生物形态适应性进化的主要驱动力.     

关于分子进化理论

本文阐述了现代分子生物学的成就对综合进化论的发展。生物分子顺序的分析,可以重建物种之间的亲缘关系。遗传密码的发现,证实了所有物种基本的生命机制的统一性。所有物种和个体的遗传和形态发生,都可归诸于基因组的信息。基因组的信息也是自然选择得以作用的唯一信息。核酸遗传信息向蛋白质传递的顺序的不可逆性,证明了“获得性状”是不可能的。分子生物学表明,生命体具有一种结构和机制以保证一模一样地复制自身结构以及复制在这个结构中发生的突变类型。由此可见,生命的特权是保守,进化不是生物的一个规律。有三类与选择进化论格格不入的理论:一是认为物理规律不能说明生命的存在和进化的活力论;二是认为进化不仅是生物的规律,而且是整个宇宙向上渐进的规律的泛灵论;三是以某些热力学家为代表的、主张地球上生命的出现和进化的必然性的泛灵论。如果接受选择的进化论,必须认为生命在地球上的出现,任何物种以及人类、社会的存在,都是在整个宇宙中只发生一次的事件,是完全不可预言的。     

我国科学家提出生物进化动力新假说

[本刊讯]复旦大学生命科学学院的谷迅、苏志熙、黄伟提出生物进化动力新假说，认为在后生动物进化过程中，基因的偏向性突变是导致酪氨酸丢失和复杂酪氨酸激酶调控网络形成的主要原因。对目前的“后生动物进化过程中酪氨酸丢失是自然选择作用的结果”的权威观点进行了修正。该成果于2011年5月20日发表在Scielice上。     

RNA聚合酶动态调控DNA转录的单分子水平研究进展

真核生物的RNA聚合酶Ⅱ(Pol Ⅱ)和原核生物的RNA聚合酶(RNAP)主要负责转录合成信使RNA(mRNA)，调控不同基因的转录水平，以调节生物体的生长发育和应对复杂多变的环境。研究者采用传统的荧光显微镜观测到RNAP可形成团簇，据此针对DNA转录调控提出“转录工厂”模型。随着单分子技术的发展，研究者在单分子水平上观测到了活细胞中RNAP动态调控DNA转录，提出RNAP可以通过液-液相分离机制进行转录调控。该综述总结了不同单分子荧光显微镜的技术原理，以及相关的荧光探针标记方法，并介绍了在真核生物和原核生物中应用单分子成像技术可视化RNA聚合酶动态调控DNA转录过程的研究进展，最后展望了单分子技术在转录调控研究中的应用前景。     

Advances in Biological Water-saving Research:Challenge and Perspectives

Increasing the efficiency of water use by crops continues to escalate as a topic of concern because drought is a restrictive environmental factor for crop productivity worldwide.Greater yield per unit rainfall is one of the most important challenges in wa     

从生态学角度对生物入侵的思考

本文首先对生物入侵的相关概念和内涵进行了介绍,归纳总结了外来种转化为入侵种的过程和主要入侵类型,并从生态学角度对入侵种的入侵机制加以阐述,分析了与入侵物种自身和引入地生态环境相关的假说及入侵种对人类造成的危害。结合上海城市植被的研究,阐述了上海外来物种现状,在对传统预防、控制措施综述分析的基础上,提出了基于生物演替理论的生态防治法,并对外来物种的功过进行了深入探讨。     

光合作用放氧反应

光合作用放氧中心(OEC)是植物光系统II(PSII)中利用太阳能高效、安全地将水氧化,释放出电子、质子和氧气的生物催化剂。OEC的合成、结构和催化机理及其仿生模拟一直是光合领域广受关注的研究热点和难点。近年PSII高分辨率晶体结构研究揭示出OEC是一个特殊的Mn₄CaO₅ 簇合物,这一重要进展使人类可以在原子水平上探讨光合放氧反应的微观机理,同时也为OEC的人工合成提供了重要依据。我们近年来成功合成出结构和理化性能均与生物OEC类似的系列仿生Mn₄CaO₄簇合物,为研究OEC的微观机理提供了理想的化学模型,同时也为发展高效、廉价人工光合作用水裂解催化剂奠定了基础。目前无论是自然光合放氧研究,还是人工光合放氧研究都有大量重要的科学问题亟待深入研究。     

机械感受器Piezo离子通道激活与调控机制

Piezo通道是在哺乳动物中发现的机械敏感离子通道,参与触觉形成、渗透压调节等多种重要生理过程,并与感觉异常、心血管疾病、肿瘤等疾病密切相关。Piezo将机械信号转化为电信号的机械激活过程可以由膜穹顶机制来描述解释,即Piezo通道与附近磷脂膜在不受力时呈现高度弯曲的穹顶状,而受力开放时变平,以获得在能量上更稳定的构象。这一过程可受Piezo蛋白本身性质、脂质、互作蛋白等多种因素调节,以适应Piezo复杂多样的生理功能。深入理解Piezo机械激活与调控的分子机理,将有助于从机械转导的角度为相关疾病的防治带来新的突破。     

城市地铁正线短枕式整体道床施工工艺研究

中国北方城市地铁大部分采用短枕式整体道床设计,短枕式整体道床施工进度是施工标段中最为关键的工期控制点。文章对短枕式整体道床以往的施工工艺进行优化,通过对钢筋、模板、混凝土浇注进行整体优化,提高各工序的施工效率,为关键工序混凝土节约时间,从而提高整体施工进度。     

机械感受器Piezo离子通道激活与调控机制

Piezo通道是在哺乳动物中发现的机械敏感离子通道,参与触觉形成、渗透压调节等多种重要生理过程,并与感觉异常、心血管疾病、肿瘤等疾病密切相关。Piezo将机械信号转化为电信号的机械激活过程可以由膜穹顶机制来描述解释,即Piezo通道与附近磷脂膜在不受力时呈现高度弯曲的穹顶状,而受力开放时变平,以获得在能量上更稳定的构象。这一过程可受Piezo蛋白本身性质、脂质、互作蛋白等多种因素调节,以适应Piezo复杂多样的生理功能。深入理解Piezo机械激活与调控的分子机理,将有助于从机械转导的角度为相关疾病的防治带来新的突破。     

内耳毛细胞静纤毛高度调控分子机制

内耳毛细胞(hair cell)是动物感知听觉和平衡信息的感受器细胞,负责将机械能信号转换为电信号(即机械-电转换,简称为MET),因位于其上表面的细胞突起——纤毛束(hair bundle)而得名。每个毛细胞的纤毛束包括一根以微管蛋白为骨架的动纤毛(kinocilium)和多根以肌动蛋白为骨架的静纤毛(stereocilia)。动纤毛在纤毛束的发育过程中发挥重要作用,而静纤毛对于机械-电转换必不可少。每个毛细胞中的静纤毛组织成多排高度不同的阶梯状结构,其发育和维持受到严格调控。近年来,随着蛋白质组学、转录组学、超高分辨显微镜等技术的发展,人们对静纤毛高度调控分子机制的认识越来越深入,但仍有很多问题亟待回答。文章对目前已知的静纤毛高度调控的分子机制进行简要介绍。     

Investigation on Hepatopoietin and Other Novel Genes from Human Fetal Liver

The aim of this study is to discover the molecular mechanism of the 22-week gestated human fetal liver(HFL)which rarely displays both hematopoietic and hepatic functions. Based on large-scale cDNA library sequencing and bioinformatic analysis, the largest     

南海的形成与演变

南海是东亚陆缘最大的边缘海，构造类型多样，油气资源丰富。然而，科学家们对于南海如何发育演化成今天的局面、深部的驱动机制以及影响因素尚存在诸多争议。为解决上述问题，科学家在南海开展了大量的地球物理调查以及三轮五次的国际大洋钻探，取得重要进展。文章综合多年来的研究和认识，对南海的成因归属和发育演化历史进行了总结。在此基础上提出尚存在的三个前沿科学问题，包括南海主-被动陆缘转换的机制、南海陆缘破裂方式、南海存在大量岩浆活动的机制等，希望能通过更多深探测手段和更多的大洋钻探去揭示这些问题，从而服务南海的资源开发和灾害预警。