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…     

进化生物学的“旁门左道”

一个已成为人们所熟知的进化生物学常识的理论认为,自然选择包含一个双重的过程:突变通过遗传而得以传递,而后适应环境的变异得以固定.在进化生物学领域中,有一件事似乎是独定的:遗传突变是一个持续的和随机的过程,不受外部环境的影响.然而,如果哈佛公共卫生学校的J.凯恩斯(John Cairns)等,用细菌——大肠杆菌所做的一些试验及他们的分析是正确的话,那么它将可能动摇整个基础.     

进化论与进化生物学的发展

自达尔文1859年发表<物种起源>(The Origin ofSpecies)一书以来,"进化"(evolution)已逐渐成为生物学文献中出现频率最高的词汇之一,进化生物学(evo-lutionary biology)则成为当今生命科学中一个重要的前沿领域.     

进化与生物多样性研究的新纪元

中山大学植物学家施苏华正在探索一个崭新的领域:红树的进化。她认为这已超越了对人类基因的研究,对新领域的研究亟需国际间同行的相互合作。施苏华于2002年参加了由芝加哥基因进化学家吴仲义(Chung-I Wu)教授在昆明动物研究所开设的专题研讨班,同行之间的相互交流给予她很大的启发。随着来自中国、德国和美国的科学家们筹备建立一个新的     

偷情:生物的一种生活方式

人和其他动物都来自自然界,但是因为进化程度不同,二者就产生了分歧,道德范畴就只存在于人类世界。例如“偷情”。受人类道德的影响,这种行为被冠以“偷”式的不光彩,而在其他动物那里,偷情在很大程度上是它们选择更多基因确保后代生存的手段。     

生物信息学与21世纪的生物学

约35亿年以前,地球上开始出现生命.最先出现的是原核蓝藻类;以后,经过漫长的演化,出现动、植物,形成了多种多样、千姿百态的各种生物.虽然生物的种类多种多样,形状千差万别,但是现代分子生物学的研究表明,组成各种生物的最基本的分子却是完全相同的.简单说,核酸是遗传信息的携带者,蛋白质则是遗传信息转化为生物结构与功能的表达者.而决定遗传信息的核酸(DNA和RNA)是由含4种不同碱基,即腺嘌呤(Adenine,缩写为A)、鸟嘌呤(Guanine,G)、胞嘧啶(Cytosine,C)和胸腺嘧啶(Thymine,T;在RNA中则为尿嘧啶,Uracil,U)的四种核苷酸组成.当遗传信息翻译为蛋白质时,它们都遵循统一的遗传密码,即每三个核苷酸翻译成蛋白质中一个特定的氨基酸,通常称为三联体密码子.这些密码子编码20种氨基酸,而不同氨基酸组成的肽链就形成不同结构的蛋白质,产生多种多样的生物功能.核酸和蛋白质构成生命活动的物质基础,要了解生命现象,揭开生命的奥秘就必须深入了解核酸与蛋白质.     

面向二十一世纪的生物学

创造与落差　　当初是先有了ＲＮＡ ,后来才出现ＤＮＡ以及导致癌症之类疾病的瑕疵……不过如今又有了基因疗法的希望。无知便是福一种搜索致病基因的新方法使研究人员抓住了肿瘤转移 (有可能致命的肿瘤细胞在体内扩散 )的遗传把柄。麻省理工学院的埃里克·兰德 (ＥｒｉｃＬａｎｄｅｒ)在此次研讨会上说 ,他们小组的研究人员已发现一种似乎会使黑素瘤 (皮肤癌 )侵袭其他组织的基因。兰德将其首创方法称为“无前提”基因搜索 ,因为事先并不需要知道基因对该病变起何作用。其实 ,研究人员可以利用强有力的分子生物学工具来查认此病患者与那些…     

下一次物种大灭绝会发生吗

科学家在十多年前就指出,人类正在给地球带来巨大的破坏性的影响,将造成灾难性的全球气候变化,而现在这一预言正在逐渐成为现实。有证据表明,物种消失正在加速,我们可能在有生之年亲身经历一场物种大灭绝灾难,其规模可与史上包括恐龙灭绝在内的前五次大灭绝灾难相当,而人类可能被列于此次灭绝物种的名单之中。要阻止灾难发生,关键还在人类自己。科学家呼吁人类立即行动起来,采取措施保护环境,减少污染物排放,维护生态平衡,走可持续发展道路。     

朊病毒的基因及其蛋白质结构生物学的研究

朊病毒是一种只含有蛋白质而不含有核酸的蛋白侵染颗粒,能造成哺乳动物的脑部病变。它是由正常形成的蛋白错误折叠成致病蛋白而组成的。两种结构异型的蛋白ＰｃＰ＾ｃ和ＰｒＰ＾Ｓｃ来源于同一基因,具有相同的氨基酸序列和共价修饰,但是在三维结构有很大的差异。朊病毒的繁殖是通过正常形式蛋白转变为致病形式而完成的。朊病毒疾病的传播具有种特异性和病毒株系特异性的特点,这是由于其一级结构的差异而在三维结构上形成不同的构     

更有效地利用中国的灵长类研究资源

由于处于古北界(the Palaeartic)和东洋界(the Oriental)两个动物区系的交叉地区，中国可能是东亚非人灵长类物种最丰富的国家。灵长类的研究将成为促进中国生命科学某些领域的发展或突破，如人类疾病模型、药物开发、神经科学、基因组学和进化生物学、干细胞，以及治疗性克隆研究等。然而，中国要在生命科学的相关领域取得重要发展或重大突破，     

医学上的一场革命

从恶性肿瘤到传染性疾病,基因科学正在使医学实践发生全面变化。给人配备治疗性基因可能还要几十年时间,但科学家正在寻求驾驭ＤＮＡ的更简易的方法──     

从棉铃虫和烟青虫的种间杂交理解生物学物种概念

以棉铃虫和烟青虫种间杂交作为一个案例, 讨论了生物学物种概念. 根据Dobzhansky对生殖隔离机制的分类, 棉铃虫和烟青虫之间存在合子前隔离和合子后隔离, 表现为两性间化学通讯系统有差异, 生殖器不匹配, 以及杂种性别缺失和部分不育. 棉铃虫和烟青虫种间杂交的研究结果为生物学物种概念的合理性提供了依据. 此外, 还简要探讨了种间杂交在物种形成中的作用.     

古老基因揭开社会行为进化的秘密

最近,一种稀有的巴塔哥尼亚栉鼠(南美产啮齿动物,在地下掘洞栖息)吸引了科学家的注意力,因为该物种似乎具有挑战恶劣环境的特殊能力。但科学家研究后发现,这种濒危物种几乎没有遗传多样性。因此,从理论上而言,它们应该在很久以前就因气候变化或疾病等原因而从地球上消失。然而,     

从古生物学到地球生物学的跨越

以学科体系和科学问题为导向, 对当前国际上出现的地球生物学从学科分类体系、形成背景、主要研究方向、亟待突破的分支学科及其与之相关的研究领域进行了评述. 作为地球科学与生命科学相结合而形成的新兴交叉学科, 地球生物学在地球科学中应具有独立的一级学科地位, 类似于地球化学和地球物理学. 地球生物学主要研究地球系统的生命运动, 涉及地球环境与生命系统的相互作用. 它的形成与发展既是当今科学技术发展的结果, 也是当今世界对所面临重大人类-环境-资源问题的响应. 分子地球生物学、地球微生物学、地球生态学、地球生理学等地球生物学中的二级学科还有待尽快突破, 以形成地球生物学的成熟理论框架和方法体系.     

合成生物学在活体功能材料构建上的应用

材料是人类赖以生存与发展的物质基础,代表了一个时代科学技术成果的最前沿.近年来飞速发展的合成生物学,通过改进现有系统或构建全新的生物体系,极大地促进了对生物本身的了解,拓宽了生命科学的应用范围.将构建的生物体系进一步结合材料科学中的设计工具及方法,便诞生了活体功能材料这一概念及领域.与传统材料不同,活体功能材料以活体细胞为结构单体组装材料,活体细胞本身成为材料的工程化设计工具以及技术设想和实现途径的基本单元.将编程后的工程活细胞组装、裁剪成具有生物系统特性的活体功能材料,将活体细胞的自我修复能力等特性融入材料,进一步拓展了原有材料的性能.本文将着重介绍活体功能材料的产生、发展及近年来取得的相关成果,在此基础上对活体功能材料未来的发展进行展望.     

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...