关于纳米细菌的论战

纳米生物学是一个亟待开发、前景广阔的新领域。本文对近10年来各国科学家在纳米生物学方面所作的探索和研究进行了综述，着重介绍了哺乳动物体内和矿物岩石中的纳米细菌（化石）、火星陨石中的生物活动残迹以及一些生物学家对它们的评论。最后，作者希望更多学者积极关注和参与该领域的探索和研究。     

生物工程的功能与方法

生物工程又称生物技术.或生物工艺学.它是七十年代崛起的新兴领域。它在技术上的突破,是在近二十年来,分子生物学、细胞生物学和微生物遗传学不断获得新成就的基础上取得的。现阶段,一般认为生物工程具有以下三种功能,即能有效地进行下列三项技术:1.增加生物体内的物质;2.将物质从A转变为B;3.改变生物的品种。生物工程常采用以下四种技术方法,即基因重组法、细胞融合法、组织培养法和生物反应器     

德尔布吕克早期的生物学思想

分子生物学是本世纪中叶产生和发展起来的一门新兴学科。在本世纪中叶以前,分子生物学还处于产生和孕育之中,这被科学史家称为“分子生物学史前时期”。当时学派林立,其中之一就是“信息学派”。我们这里主要讨论信息学派的创始人之一德尔布吕克(Max Delbrück)早期(五十年代初以前)的生物学思想。在本世纪三、四十年代,信息学派的生物学家应用现代物理学的思想和方法来研究噬菌体在大肠杆菌体内的复制过程,以阐明生命遗传物质的本     

从《生命是什么》到现代生物工程

五十年前 ,脱氧核糖核酸 (DNA)的双螺旋结构 问世 ,该模型的构建者J·沃森、F·克里克声称 :他俩之所以热衷于探索遗传物质的分子结构 ,乃得益于薛定谔的著作《生命是什么———活细胞的物理学观》 (以下简称为《生命》)的启示。书中有一些卓越的预见。从薛定谔发表这些见解 (1 94 3年 )到双螺旋模型建立正好十年。薛氏作为量子力学的主要创始人之一员 ,对生命本质问题作出深入思考 ,其影响可算不小 ;后人常称他为分子生物学的先驱者。五十年来 ,分子生物学崛起并发展 ,直至现代生物工程酝酿而形成 ,都离不开对于物理学的概念、原理以及…     

基因合成的奠基人——哈尔·戈宾德·科拉纳

1953年,沃森和克里克DNA双螺旋模型的提出标志着分子生物学的诞生,而1958年克里克提出中心法则,进一步阐述了DNA发挥信息载体功能的机制.DNA中的遗传信息需要转换为蛋白质中的结构信息才可实现生物学功能,这其中涉及到一个关键问题,即DNA(或RNA)中的碱基序列决定蛋白质中氨基酸序列的秘密,科学家将"碱基顺序决定氨基酸顺序"这一特性称为遗传密码.20世纪60年代,破译遗传密码成为当时分子生物学领域最迫切需要解决的重大问题之一.1961年,美国国立卫生研究院的科学家尼伦伯格(Marshall Warren Nirenberg)首先应用大肠杆菌无细胞体系确定了第一个遗传密码,即UUU编码苯丙氨酸[1].1966年,所有64种遗传密码全部破译成功,世界多位科学家为此做出了卓越贡献,有两位科学家发挥了关键性作用,除尼伦伯格外,另一位就是美国籍印度裔科学家哈尔·戈宾德·科拉纳(Har Gobind Khorana)[2].     

垃圾DNA与信息生物学

金秋九月，两群科学家——一群天文学家和一群生物学家，他们之中多数是物理学出身，具有很强的物理学背景——聚会呼和浩特，纪念爱因斯坦，纵论当代自然科学问题。爱因斯坦是天才的幸运儿，他生活在物理学需要改写的年代，以太风和黑体辐射两朵乌云遮拦着这个年轻人的视线，激发了他敏锐而深刻的科学思考。他成功地改变了因袭几百年的关于自然的观念，改写了物理学的历史。     

利用光子发射研究海洋甲藻间的细胞通讯

细胞通讯,或称细胞信息传递的研究,已成为分子生物学、细胞生物学、细胞生物物理学研究的热点,引起了许多生物学家乃至物理学家们的兴趣,因为人们认识到对许多重要的生命现象,例如生长发育、细胞分化、肿瘤发生、神经信息加工等的解释,归根到底还要在对细胞通讯的研究中得到解答.近年来,人们对细胞的化学信号传递的研究取得了一些新进展,但是长距离的细胞间的通讯在理论上仍要依赖于物理方式.细胞间的物理信号的通讯是客观存在     

分形(Fractal)理论与生物学研究

近年来,分形(fraetal)、分维(fractal dimension)成了科学家们的热门话题.不论是物理学家、化学家、生物学家、生理学家,还是地震专家、冶金专家、材料专家,甚至经济学家、美术家、市镇规划专家、电影制片商等,都在热烈而兴奋地议论着分形.与此有关的论文、报告,不断涌现,目不暇接.这股强大的冲击波,已在我国学术界引起了迅速而持续的反响.本文拟对分形、分维的概念及其在生物学中的应用作一论述介绍.     

什么是性倾向的生物学根源?

关于性倾向生物学根源的研究进展,本文从4方面加以评述:内源性生物学根源、外源成因作用的生物学基础、理论和分歧以及研究建议.在决定性分化和性腺分化的基因网络和性翻转研究中发现,内源性发育障碍和性翻转的发生概率不足以解释当代社会性少数群体发生率的1‰.当代社会性少数群体主要成因是外源的环境和社会因素,通过表观遗传机制、脑内奖励/强化系统、人格特质或素质以及神经信号和遗传信号间交流的分子生物学基础而发生作用,构成其间接的生物学根源.在此基础上,建议今后加强研究4项课题.文中对人类繁衍的基础是否必须是异性性倾向驱动,性别决定的Y染色体及其进化前景是否乐观,成人个体是否会自发地发生性翻转,性倾向在人群中的分布模式等问题,加以评论并给出了作者的看法.     

生命的螺旋

DNA双螺旋结构的发现开启了现代生物学的新篇章。60年来,分子生物学领域呈现出一片繁荣景象:分子遗传学、分子免疫学、细胞生物学以及各种组学新学科不断涌现,包括内含子和基因碎片、限制性内切酶遗传图谱方法、微阵列、DNA测序、人类基因组计划等一系列重大科学进展令生物学家们印象深刻。此外,转基因技术在1983年实现突破,合成生物学也于2003年被定义,一场以生物技术为先导的工业     

达尔文生平及对科学的贡献

200年前，现代生物学之父查尔斯·R·达尔文（Charles R．Darwin）诞生，并成为那个时代最有名望的科学家。达尔文深入研究了已灭绝的和活着的生物，从中破解了生命进化史，由此解释了生命多样化的起源奥秘。直至今天，达尔文提出的“自然选择”进化论仍然是生命科学研究的核心，其方法论影响着生命科学的各分支领域，并渗透到其他多个领域中，如量子物理学和计算机科学等。达尔文留给人类的并不仅仅是一些教科书上的遗产，达尔文主义还为生物学研究的许多前沿领域注入活力，激励人们对生命科学以及生命本身进行更深刻地思考。     

探寻生物学中的“希格斯玻色子”

尽管生物学领域并不缺少能够引起轰动性的研究课题,这些课题包括对生命从何开始,以及为什么生命会有终结之日,等等。然而,生物学家正在思考的是:在生物学领域内,究竟什么样的发现才能与物理学发现希格斯玻色子存在的成果相媲美……     

是"树"还是"网"?

一旦认识到基因水平转移并非次要因素,生物学家就开始重新审视进化树的意义.早在1993年,就有科学家指出,细菌和古生菌在进化树上更像一个网络.1999年,又有科学家声称："进化树已经不再适合被画成一棵树了.它并不存在于自然界中,而是人类擅自对自然界进行的归类."     

生物的数学

正探索物理学规律和生物学规律的交叉地带。牛津英语词典是大家都认可的知名权威工具书,但它对物理学的定义——"研究非生命物质和能量性质的科学分支"——显然并不全面,因为物理学同样研究生命。早在1900年,物理学家召开第一次国际大会时就报告过生物学方面的研究。如今,物理学和数学仍旧在帮助生物学家认识生物。     

集成微流控芯片

作为一种能够在微米级尺度操纵液体的新兴技术, 微流控芯片已经受到科学家们的广泛关注. 高密度集成的微流控芯片装置可以实现高通量并行化的实验以及多种操作单元的功能一体化, 作为一种新的方法学平台, 已经越来越多地应用于化学和生命科学的研究中. 本文着重介绍了集成化微流控芯片装置的基本概念、构建方法、及其在细胞生物学、分子生物学以及化学合成应用研究中的最新进展, 尤其强调了集成微流控芯片系统在传统方法难以达成或实现的单细胞和高通量的研究中的优势, 展望了集成化微流控芯片在化学以及生命科学中的应用前景.     

活性氧在生物学和医学中的作用

曾经有一位瑞典科学家说过:“小分子特别是水的作用是未来分子生物学的发展趋势,所以水的分子生物学将会兴起”。关于水在生物体中的作用在另一文中曾有介绍,本文着重介绍活性氧在生物学和医学中的作用,这也是属于小分子的领域。氧也有两重性,即良性与恶性。人和动物离不开氧气以及正常代谢中需要有氧的参与,这是氧的良性的一面,但氧也有恶性的一面,例如分子氧若超过1/5大气压,就会对生命有毒害作用。此外,氧还有一些活泼形式,例如氧通过单价途径的生物还原作用,就可首先产生超氧阴离子自由基 (?)_2~-以及 H_2O_2,它们之间相互作用又可生成 OH(?)自由基及单线态氧。所     

预先打印“梦想成真”

<正>一个致力于在同行评议之前分享生物学论文的网站促进了期刊的变革。生物学家们在害怕什么?物理学家、数学家和社会科学家们通常会在他们的论文正式发表之前,把它们粘贴到预印本伺服器上,比如arXiv.org,而几乎没有生命科学家会这样做。刚刚上线的一个网站     

物理学会引发又一次生物学革命吗？

物理学会引发又一次生物学革命吗？回答这个问题最好要记任，半个世纪前崛起的分子生物学很大程厦上正是基于一小部分物理学家的研究成果。今天物理学家们已能在实验室操纵单个分子，并且能对复杂生物系统进行模拟和定量分析，有谁还能说什么是不可能的呢？物理物理学能为分子生物学做些什么？在生物医学获得大量资金注入，引起公众广泛兴趣并且正大踏步前进时，这一问题的提出似乎有些不合时宜。的确，作为整体科学的一门分支——分子生物学应该能够自己发展下去。然而越来越多的生物学家、物理学家和聘用与资助他们的人们正在提出和解决这…     

21世纪科技新趋势--生物-物理大融合

临近世纪末，在国际科学界有一种越来越趋同的共识，未来科学的重大突破将越来越有赖于生物学和物理学的结合。讲21世纪是生物学世纪无疑是有充分根据的，但生物学要有大突破必须寻求物理学和其他学科的支持。为了顺应这种正在增长的趋势，目前，一批全美拔尖的研究性大学已在纷纷筹划一种新的方式，使物理学和生物医学专家联合在一起。这种趋向的最有力推动者来自斯坦福大学，这所大学的诺贝尔奖得主、物理学家朱橡文和生物学家詹姆斯·斯布迪许正着手探索创建一个有50名成员的研究中心，这些学者来自从应用物理到临床医学等多种学科。芝加…     

生物技术与生物战争

本文简要地回顾了人类的生物战争史，分析了生物技术进步对生物战争的可能影响以及和平力量对生物技术军事应用研究的约束，阐述了生物学家在生物武器裁军事务中的地位和作用；指出生物学家必须关注自己的研究成果的应用，其作用的性质最终取决于的他们的道德观和价值观。