工程酶学——固定酶的科学

生物科学的最新成就同化学、化学工程、工程学以及数学的最新成就相结合,产生了一门崭新的独特的学科——生物工程学。由于它发展很快,在许多领域得到广泛应用,又相继形成它的许多分支学科,如生物工艺学,工程酶学,工程生态学……等。这里的一组文章就是有关生物工程学的一些发展趋势和研究动向的最近情况,读者可以通过阅读这些文章略知一、二。     

论意识的实质和特征

意识的实质是什么?我们认为,世界上形形色色的事物和现象可归结为机械的、物理的、化学的、生物的和社会的运动形式。人的意识现象不能例外,它也是一种物质的运动形式。恩格斯说过:“物质的运动,不仅是粗糙的机械运动、单纯的位置移动,而且还有热和光、电压和磁压、化学的化合和分解、生命和意识。”心理、意识现象是人脑的机能,是人脑的运动形式。我们所以说人脑是以特殊方式组织起来的物质,这是因为人脑的运动(活动)把五种物质运动的形式融合在一起,高度综合地表现了五种物质运动的形式。这也是人脑同别的任何物质根本区别的地方。然而,人脑活动高度综合表现的五     

怎么·什么·为什么

鹦鹉很善于模仿人类说话。因此,从古时候起,人们就把马上和别人说同样的话这一行为叫做“鹦鹉学舌”。 不过,鹦鹉只能模仿很短的一句话,而另外一种叫做阿苏儿的小鸟却能模仿很长的一句话。此外,乌鸦、白头翁等鸟类也有模仿短话的本领。还有一种叫做伯劳的野鸟,它能把其他小鸟的叫声模仿得惟妙惟肖。 这些善于模仿发音的鸟,大脑中枢特别发达。它们把耳朵听到的声音利用耳神经传达给大脑中枢,再     

奇妙的体育仿生

正气象万千的自然界,历来就是丰富人类科技思想的源泉。模拟生物形态和结构的科学,同样和体育运动结下了不解之缘。今天,人们正从模仿生物动作进入到模拟生物系统功能和结构的新阶段,从而大大促进体育科学的迅猛发展。古代体育的仿生在古人的心目中,熊是勇气的象征,鹤是长寿的代表。春秋战国时,人们把模仿熊、鸟活动特点的"熊经鸟申",作为谋求     

动物求生行为撷趣

有史以来,纷繁浩渺、色彩斑斓、千姿百态的生物就令人心驰神往,驻足求索。随着地球步入中年,地球生态环境日趋恶化,从而引起众多动物求生行为的改变和发展,以适应变化中的生存环境和空间。多年来,各国科学家对这些神奇的动物行为进行了广泛深入的研究和探索。其中美国生物学家的研究工作取得了突破性进展,颇引人注目。据悉这些研究成果,在不远的将来通过生物学中某些分支如遗传学、生物工程学、仿生学和相关科学与渠道转化为生产力将赐福于人类。为此,笔者摘译其中几则,通过本刊奉献给读者,或许人们读后会有所启迪和收益。     

定量工程生物学的化学蛋白质组学支撑性技术

定量工程生物学是一门前沿交叉学科,通过设计-合成-测试-学习-再设计路线将不同的生物元器件组合,形成可以执行特定功能的基因线路,再经过不断优化获得稳定的、可控的基因线路,最后将设计优化后的线路引入不同的生命体,以达到预设的目的.这种变革性的方法可以创建一些能够灵敏感知和响应各种环境的工程系统,但在其中的功能检测环节,化学蛋白质组学技术则成为了测试工程改造生物功能和探究其作用机制的重要工具.随着以非天然氨基酸嵌入、生物正交化学、高分辨率质谱等技术为手段的化学蛋白质组学方法的发展,在复杂环境中解析工程生物的蛋白质组时空动力学变化成为可能,为探究工程改造菌或工程改造细胞的工作原理及其在生物体内的作用机制提供了必要的技术支撑,也为定量工程生物学研究中所需的深度功能测试提供了有效方法.本文主要是概述化学蛋白质组学技术在定量工程生物学研究中的潜在应用.     

生物有机化学的现状与前景

生物体内蕴藏着许多异乎寻常的功能,并伴随着极其丰富的化学现象.探索其中精巧的控制化学活性的途径和方法,可以给化学研究带来新的启示. 仿效生物体内的化学过程以提高化学反应的效率,从而将现行的耗能化学发展成为一种温和条件下的节能化学是整个化学科学的方向.它同提高化学工业的经济效益,解决能源匮乏及防治污染等当代重大社会问题密切相关.     

实验室建设采用项目管理的重要性

拟态技巧是生物生存的战略之一,有些生物可摸拟环境,有些则可以模仿它的天敌所惧怕的动物。从这些拟态生物,我们可以领略到物竞天择、适者生存的自然法则。     

中枢兴奋性改变对内感受性反射的影响

以前我們的研究指出,在內感受性反射(特别是化学感受性反射)的过程中,神經中枢的机能状态起着巨大的作用。換句話說,一个化学感受性反射的大小,取决于中枢神經系統的机能状态。例如,两个器官的化学感受器同时受到刺激时,可以获得一个較大的綜合反应;先后两个刺激作用于同一个器官的化学感受器时,必須間隔40—50秒     

生物-化学复合纳米催化剂体系应用基础研究

细胞具有精确、高效的分子合成能力,细胞内复杂的多酶体系具有纳米尺度多层次构建的基本特征,纳米邻近效应、区域化效应、限域效应等是其高效催化的重要基础."去细胞之复杂,取细胞之精华",提取细胞生物催化关键元件,并以化学催化替代其中的局限步骤,模拟细胞内多级结构和纳米效应,设计简单、高效、稳定的生物-化学复合纳米催化剂,有望再现甚至超越细胞的催化能力,为传统工业生物催化提供革新技术.本项目以化学工业可持续发展的需求为导向,重点研究生物-化学复合纳米催化剂构筑及其工业化应用中的重要科学问题,并探索应用于手性化合物制备的工业催化过程.     

腺嘌呤生物金属有机框架的配位化学及超分子识别

生物金属有机框架(biological metal-organic framework,Bio MOF)是近十来年发展起来的一类新型晶态多孔材料,它采用生物分子作为有机连接体,本身具有优良的生物相容性,为生物学和医学方面的应用提供新的机遇.本文总结了腺嘌呤作为有机配体与金属离子组装形成Bio MOF的配位化学和结构特点,介绍带有开放WatsonCrick位点(open Watson-Crick site)的Bio MOF及其主客体化学的研究,并展望其在化学和生物领域中的前景.     

关注食品安全

食品不安全的因素有三个方面,一方面是物理的,一方面是化学的,还有一方面是生物的。物理的因素有两方面,杂质和放射性,放射性就是环境里面有一些放射性的污染物从环境里面转移到食品中来了。化学因素有很多,一个方面是农药,我们平时食用的粮食里面,农作物里面使用的有农药,我们的一些动物的一些环境里面,为了消毒,为了杀菌,还有动物本身身上的打虫子,杀苍蝇,等等也用农药,使用很多,还有兽药,有治病的,有防病的,如果得病了,肯定要给它吃药,吃了药就有兽药在动物体内存在,如果怕这个动物长不大,或者养殖这个动物经济效益不够,提前就把药喂进去…     

体育运动中的"模仿秀"

<正>木匠鼻祖鲁班被带齿的叶子划破后从中得到启发,发明了锯子;莱特兄弟从鸟类飞行中得到启发,造出了飞机......通过观察和体验来模仿动、植物的许多优异功能,创造出为人类而用的工具,这种方式也已经形成一门学科——仿生学。让生活更健康其实不仅仅在创造工具上,仿生学在体育方面的应用也有着漫长的历史。我们的祖先在认识到人类是"万物之灵"的同时,也发现人体的素质和某些活动功能还有不及飞禽走兽的地方。于是便想方设法模仿它们的动作,以增强人们身体的素质和活动能力。     

生物无机化学

一、生物无机化学的建立和形成生物无机化学是一门新兴的边缘科学,它的萌芽始于三十年前,但形成为独立的学科体系还不到十年。它是由无机化学、络合物化学、生物化学和临床化学、医学和营养化学等学科综合形成的自然科学分支。传统学科的概念认为生物化学主要是指生物的有机化学,对生物化学中与无机化学的关系,仍长期被忽视,即使提及也是很不使人注意。四、五十年代     

三氢化磷、甲烷、氮与水混合物的前生物合成——PH_3在化学进化中作用

由于近代行星化学研究,发现PH_3存在于木星、土星及其卫星的大气层中。为了模仿上古时期原始大气空间,认为PH_3可能是大气混合物组分之一。我们以PH,(30—70托)、CH_4(200托)、N_2(200托)为气相混合物,加热含氨水相100毫升     

生物电子学

结合生物工艺学与电子学的生物电子学,被称为时代的“明星”。它同神经科学与有机合成化学的发展领域有极大关系。但它是以什么为目标的科学?它的研究对象是什么呢?正象人类对人脑的研究一样,生物电子学的研究肯定会有不小的起伏。     

化学动力学的计算机模拟

模仿复杂化学反应的数值法,不仅正被人们用来提供一种根据基本物理和化学过程的知识预言化学体系行为的能力,而且被用来深入了解这些体系的反应机制。本文不仅评述了这方面的科技水平,而且预测了将来很有可能的发展。     

呑噬刺激素

在生物的种系发生上,吞噬作用是一种比较古老的防御机能,也是研究得很早的一种免疫反应,1883年梅契尼柯夫就已详细地报道了吞噬现象的许多方面。随着一个世纪来免疫学的进展,人们对这一现象的认识也不断在深化。但还有许多问题仍很模糊,例如关于吞噬功能的调节就是一个方面。在这一领域的研究报道是很多的,但能得到公认,并确具有重要的生物学意义的,应该是吞噬刺激素。     

电磁辐射如何影响人体健康

电磁辐射通常以热效应、非热效应和刺激对机体产生生物作用。热效应已经为大家所熟知,人体是电介体,在高变电场作用下被反复极化,分子间碰撞和摩擦产生剧烈运动,将电能转化为热能。机体内还有电介质溶液,在电场作用下     

生物矿化作用

生物矿化作用是一种很普遍的自然现象,几乎每一种生物都有成矿本领.近30年来,人们对生物矿物多样性和生物矿化过程的知识有了惊人的增长.生物控制矿化过程的基本因素是化学控制和有机基质的参与,生物矿物的晶体化学和晶体学取向将由矿化区化学和有机基质表面的生物设计决定.生物成矿原理的研究和应用将促进材料科学、医学和生命科学的发展.