利用微微秒光脉冲观察到大分子量子拍

过去在原子和小分子光谱中观察到过量子拍现象,而大分子因其结构复杂,量子拍现象往往被拓动运动所掩盖.观察大分子量子拍能够帮助我们获得分子吸收激光能量以及这部分能量在分子各能态间分布的信息.这些信息对于了解分子的光学性质及其他过程很有价值.     

医疗保健正面临改革

全世界医疗保健体系正在努力促进各种预防措施，逐步减少医疗费用，新技术将这种趋势带到另一水平在未来的10年里，医疗保健作用的范围不断加大，并且更加注重预防疾病而不是等到疾病发展需要治疗时才进行保健。由于进一步认识遗传、环境和行为对疾病的影响，医生将更加关注这些危险因素所引起的疾病。与病人有关的保健人员的作用也将发生变化，保健人员将成为信息提供者，而获得信息和掌握最新技术的病人，能进行大部分过去由医生和护士所做的检测和诊断。二十一世纪心脏病的治疗 在全世界，心脏病是人类第五位死亡原因。本世纪发达国家如…     

见人人之所见,思人人所未思——发现DNA双螺旋结构的故事

在刚刚过去的20世纪,遗传学也许是发展最快、变化最烈的一门自然科学学科.1900年孟德尔(G.Mendel)揭示的生物遗传规律被重新发现,2000年人类基因组全序列工作草图宣告完成,这一头一尾两件大事充分展现了100年来遗传学的重大发展,而连接首尾的关节点,则是1953年沃森(J.D.Watson)和克里克(F.H.C.Crick)共同提出DNA双螺旋结构模型.     

基因外遗传的研究者们正在揭示蛋白质与RNA改变基因活性的多种方式——基因表达的幕后

有些难以解释的遗传现象与基因本身几乎没有关系.诚然,几十年来,基因作为编码生命所需蛋白质的DNA单位,在生物学舞台上扮演着主角.但基因虽在演员名单上似乎总是明星,过去几年的研究却表明,它们不过是傀儡而已.一批蛋白质,有时还包括一批RNAs才是幕后牵线者.是它们指令基因何时、何处,开动或关闭.     

魔转角双层石墨烯的“魔幻”物性

正在目前已知的二维体系中,石墨烯是最稳定、制备技术最成熟可控的材料;同时,其物理性质也得到了最广泛最深入的研究.过去的研究中,一般认为基于单电子图像(不需要考虑电子-电子相互作用)就可以非常好地理解石墨烯的性质.然而,Nature在2018年3月5日同期刊出两篇文章,报道石墨烯具有丰富的强关联量子物态~([1,2]).这些工     

全球关注生物伦理学

在过去10年中，生物伦理学作为公众对新技术关注的焦点之一而得到迅速发展。Nature杂志记者对生物伦理学在全世界的发展状况作了报道。3年前，一家小的生物工程公司开设在宾夕法尼亚州中部一所重要的卫生科学研究机构近旁的一座不起眼的建筑物的三层楼上。而今，这里已被一种生     

细胞自杀指令链初探

细胞适时死亡，常为生物体维持整体健康所必需。研究人员正在揭开细胞自杀指令键之谜。在人类社会，自杀常似非理性的冲动行为。在生物体的细胞社会中并非如此。像英雄的战士，为了整体利益而作出自我牺牲，生物体内多余的细胞、威胁健康的细胞，常接指令、经有序的步骤而自杀，叫做程序性细胞死亡，或叫细胞凋亡。在细胞表面的特化蛋白质的受体是如何启动细胞内的自杀机器的，直到一年前一点，还完全是个谜。但是，在近期火爆的研究活动中，世界上少数实验室已在解开一个受体所激发的指令链的复杂迷宫。虽未全部解开，但似能看出：不同类型…     

线粒体DNA和人类进化

通过限制作图,对5个地区群体中147人的线粒体DNAs(mtDNAs)进行了分析。假定所有这些mtDNA,是由一个在非洲生活了20万年的女人所产生。所调查的除非洲群体之外的所有群体,都有多种起源,说明每一个地区都是经过反复迁移多次的。目前,有关人类进化历史的真实信息,主要还靠分子生物学所提供。对于猿进化为人的遗传分歧和人之间相互关联的遗传方式等问题;都由分子生物学提出了新见解。可是,有关人种内遗传进化图是含糊不清的,原因是基于核基因的比较,而核基因内的突变积累是缓慢的;再者,核基因是由父母双方遗传并在每一代中混杂。这种混杂给个体的历史布上了阴影并使重组出现;重组使得个体难以追踪除了被认为是紧密相关位点以外的个别DNA片段的历史。     

十年来改变科学的十大重要进展

揭秘黑暗基因组 从前,人类对于基因组的认识似乎这是件再简单不过的事了：脱氧核糖核酸（DNA）负责下达指令,进而使得蛋白质在人体中合成;而这些指令全部包含在组成DNA的基因中。作为分子信使．DNA的化学“表亲”核糖核酸（RNA）负责携带这些指令并进入细胞的蛋白质工厂,     

世界需要的不只是抗议─—环境保护主义新潮流

绿色运动有一段引起人们对环境问题重视的令人印象深刻的历史。当今的环保运动正力图改变仅仅只是在旁边“吹哨子”的形象，而代之以与政府、企业的合作包括组织开发一些使目标能实现的项目。本文反映了当今世界环保主义的这种新变化，值得关注。——译者在过去30年中，绿色抗议团体和组织已使环境保护主义的概念合法化。起初他们受到嘲笑和拒绝，但他们已经给国际舞台打上了他们的烙印，并且将环境保护主义引进了专门词汇，甚至使其成为一种时尚。但同时，被这些团体所强调的环境问题却变得每况愈下。例如，在1998年10月，世界国际自然基金…     

量子计算动摇了丘奇-图灵论点吗--兼纪念图灵逝世50周年

1930年代初提出的丘奇-图灵论点。是判定什么是计算、什么问题是可计算的、什么问题是不可计算的这一切问题的最根本原则或标准。电子计算机诞生后，丘奇一图灵论点还成了刻画电子计算机计算能力的最基本的理论依据。70年过去了，尽管新型的计算范例不断涌现，如神经网络计算、遗传计算、进化计算、DNA计算等，但它们除了在计算复杂性方面(计算效率)较优。并没有从根本上动摇丘奇-图灵论点。     

发现新的遗传代码

自六十年代分子生物学家揭开了遗传代码的奥秘以来,他们一直认为所有的有机体都使用同一种遗传代码。换句话说,不管是细菌还是松树,不管是老鼠还是人,其遗传基因中的指令均是用同一种语言写成的。这种现象被称为“生命的同一性”,已经载入了某些教科书中。这种认识导致了目前的重组DNA技术。在这种技术中,细菌能够识读人的基因代码并制造出自身的产物。然而,最近几个月来,美国、欧洲和日本的生物学家分别独立地发现了标准遗传代码的两种变异,推翻了二十余年来的见解。《自然》杂志报告说,至少有四种单细胞有机体携带有一种稍具变异的遗传代码,还发现有一种细菌具有另一种变异代码。新发现的遗传代码与标准代码间的差异很小,生物学家们相信变异遗传代码与标准遗传代码间一     

生物化学的发展

一引言生物化学的任务是深入了解构成生物体的物质以及由生物体所产生的物质的化学组成、结构和功能,并且从这些物质在生物体内的变化以及这些变化中的能量关系来阐明生命现象,如生长、发育、运动、适应、遗传、变异等的实质。生物化学是一门比较年青的学科,它只是在二十世纪内才逐渐成长为一门独立的学科,但是短短的几十年以来,发展非常迅速,现在已经成为自然科学中最引人注意的学科之一。造成生物化学迅速发展的原因是,一方面生物化学与医学以及某些工业、农业和国防部门有密切关系,在这些部门的     

乔治·夏勒,一个动物学家在中国的28年（上）

在乔治·夏勒的个人介绍中,不乏溢美之词：“世界上三位最杰出的野生动物研究学家之一”,1980年世界自然基金会的金质勋章获得者,1996年国际宇宙奖获得者,1997年美国泰勒环境成就奖获得者,美国《时代周刊》所评“20世纪世界上三位最杰出的野生动物研究学家之一”……而2008年奥运会所选择的吉祥物五福娃中的两个，大熊猫和藏羚羊都和夏勒有着或多或少的联系——前者是他进入中国所开始研究的第一个物种，而后者则是因他的研究而被世人所关注。同时，他是许多长期研究项目的开创者和保护问题的揭示者，包括除了大熊猫和藏羚羊，还包括非洲的狮子、大猩猩等。     

人的记忆,真的存在大脑里吗

千百年来，人类始终没有放弃对自身，特别是对大脑奥秘的探索。而在过去，人们一直认为记忆只能储存在大脑里。但美国阿拉巴马州立大学的教授柯特利·米勒和戴维·斯维特在研究中却发现，记忆很可能并不是由大脑来完成，而是存储在DNA的基因中。当细胞分裂时，这种“细胞记忆”将被传递下去形成我们的记忆。而这种观点，在人体器官移植方面可得到一定的佐证。当某个器官被移植到另一个人身上之后，器官中储存的信息就会同时被转移，这些器官包括有心脏、肾脏、肝脏，甚至是骨髓和肌肉……     

攻克致命遗传性疾病的基因疗法

基因能指令细胞制造某些特殊的蛋白质,从而控制人类所有来自遗传的身体特性。据报道,在美国马里兰贝塞斯达市美国国立卫生研究所的医疗中心里,医生开始以滴注法将一种灰色的液体输入一名4岁的女孩左臂的静脉里,这种溶液含有这个孩子自己的白血球,但这些白血球都已经过改造——她从遗传得来的有缺陷的基因已被健康的基因所替代。这个过程只花了29分钟,但却标志着医学史上一个影响深远的实验已经开始。这名4岁的女孩成了世界上第一个接受基因疗法的人。这个女孩的情况是:她由于基因缺陷,身体不能生产腺苷脱氨酶,削弱了她对疾病的抵抗力,自出生以来,几乎每天都受到感染的缠磨。输液以后所做的试验,证实这个女孩已经能产生这种酶,而且数量多至可以察觉的程度,自疗法开始以来,她只患过一次伤风。基因疗法是医学一个叫作分     

这座湖快干了

正玻利维亚第二大湖——波波湖就快彻底干涸了。目前湖面已缩小到原来的2%,而原来这座湖的面积相当于美国洛杉矶市的两倍。科学家说,气候变化、水资源滥用和管理不善,都是造成波波湖在过去20年中迅速变干的原因。的的喀喀湖(秘鲁与玻利维亚之间的一座湖泊)水量充沛,为波波湖提供了大部分水源。要想让来自的的喀喀湖的水重新注满波波湖,应该不难。然而,这些水被大量引去用于农业和矿业。就算这些水可得,河道也经常被来自该地区开发和采矿的径流所造成的沉积物堵塞,水     

最古老的刮削石器

正不久前,考古学家在以色列北部一处名为"塔本洞穴"(这里的古人类活动至少可追溯到50万年前)的古人类遗址中发现了迄今为止最古老的刮削石器。它们可以被追溯到大约35万年前,比现代智人所使用的同类石器还早至少5万年。这种由鹅卵石制作的石器被用于精细研磨或刮削,是已知最古老的同类石器。这些石器的外观不起眼,     

全球气候变暖开始影响极地生态环境

随着全球气候日渐变暖,南极洲的气温也在不断升高,现在南极洲有大片面积的草开始结成草皮,而以前这些地方完全是被清一色的冰床和冰川所覆盖。南极洲发生这种变化还是10000年来的第一次。据《泰晤士报》报道,最近科学家发现,南极洲过去仅在夏天时才有一些草皮零星分布,但现在这     

偏头育的遗传：从性性状的遗传假说

偏头痛被公认为一种家族高聚集性神经系统疾病，尽管欧美白种人群的患病率远高于亚洲人种，但全球范围内的患病率女性是男性的2-4倍却是恒定的。临床及遗传医学仅仅沿用常染色体显性或染色体隐性遗传、多基因遗传及线粒体遗传理论均不能满意意地解释所有家系的特征，笔率先在国际上提出的从性性状遗传模式sex-conditioned genetic model（即男性为常隐、女性为常显遗传）似可较好地解释偏头痛复杂的“不一致”的遗传方式。自然界中的生物体内一条染色体的基因会对另一条染色体致病基因的表达实施功能调控，此种遗传疾病范例在遗传性秃顶、肝豆状核变性等症中已得到验证。当然对于环境的因素也有待考虑，时下对于复杂遗传病的研究正是最富有挑战性的。