光驱动生命世界

光合作用是地球上最大规模地把太阳能转化为化学能,把无机物二氧化碳和水转变成有机物,并放出氧气的过程。它为几乎所有生命活动提供有机物、能量和氧气。每年地球上通过光合作用合成的有机物约为2200亿吨,相当于人类每年所需能耗的10倍。由此可见,光合作用是地球上最大规模的二氧化碳固碳（碳汇）过程,它是作物和能源植物、生物资源的物质基础。     

2019年度诺奖解读 生理学或医学奖：细胞感知氧气的奥秘

<正>地球的大气中有1/5是氧气,它对生物体来说实在是太重要了。包括我们人类在内的几乎所有动物,都需要在细胞内利用氧气将摄入的食物转化为所需的能量。也就是说,机体维持生命的基础之一就是不断向细胞供氧,停止摄入氧气标志着生命走向尽头。现在,我们都知道,氧气通过肺吸入后进入血液,与红细胞中的血红蛋白结合。氧合血红蛋白随血液到达     

走进亚马孙雨林

我们都知道,热带雨林会吸收大气中的二氧化碳,产生氧气,它对于减缓温室气体对气候变暖的影响,以及改善大气环境状况起着重要的作用。地球上氧气总量的40%是由亚马孙热带雨林产生的。此外,由于亚马孙热带雨林温暖湿润,形成了地球上生物多样性最丰富的地区。它的面积只占全球面积的6%左右,却有着一半以上的生物物种。然而近几十年来,     

蓝细菌——地球上的微型“氧气工厂”

正氧气是一群活泼的家伙,一旦被生产出来,很快就会通过各种方式(化学反应)消失。不过,我们不必担心,地球上有许许多多生产氧气的生物,它们通过新陈代谢作用保证了氧气能够持续不断地供给。这些"氧气工厂"经年不休地工作,维持着现代生物圈的运转,也悄悄改变着地球表面的样子。蓝细菌就是其中最重要的微型"氧气工厂"。     

搜寻外星生命的新“配方”

正搜寻外星人,无论小学生还是科学家,无论大家身处哪里,这是一个我们共同感兴趣的话题。长时间以来,科学家在搜寻外星生命时一直将大气中的氧气作为生物印记——一颗星球很难在没有生命的情况下生成大量氧气。这当然是一个很好的策略。不过,不久前,研究者梳理了地球生命的演化史,发现生命大规模制造氧气的能力仅出现于地球史最近1/8的时间内。因此,他们提出了搜寻外星生命的新"配方":如果一颗遥远行星上存在甲烷和二氧化碳,且没有一氧化碳,那么其上很可能存在生命。     

活性氧与抗氧化营养素

氧是生物必不可缺的重要物质,但它同时也是生命的杀手。我们都知道,人在呼吸过程中,吸进体内的空气含氧量为21％,当中的16％又呼了出去,只有5％被利用。在此5％的氧气中,98％可被正常利用,而有2％的氧却被转变为化学反应极其活跃的氧自由基,称之为“活性氧”。活性氧对于生命来说是有害的.它能攻击细胞膜上的不饱和脂肪酸而产生促进人体衰老的过氧化物;能侵犯体内的核酸、蛋白质和酶而导致各种老年疾病的发生,加速人体     

海藻曾出现在6亿年前

大约在6亿年前,地球上还是一片死寂,寒武纪生命大爆发还没有发生,地球上缺少形形色色的生命形式。就在现在我国中部蓝田村所在的位置,当时被一片无氧的海洋所覆盖,那里就像一个厌氧的"大盆",显得更加死气沉沉,因为在厌氧的环境中,大型、复杂、需要依靠氧气生     

天体生物学概要

天体生物学研究生命在宇宙中的起源、演化、分布和未来.天体生物学在20世纪90年代初正式形成,是人类对地球上生命起源、演化的追问,对人类文明未来的思考,对环境变迁的忧虑,以及对空间和宇宙探索的结果.天体生物学整合了天文学、行星科学、地球科学、生命科学和空间探索技术等领域,并且一出现就成为这些学科的前沿.在天文学的时间和空间尺度上,天体生物学探讨对生命至关重要的非金属元素氢一碳一氮一氧一磷一硫,以及金属元素例如镁、铁等在宇宙创生、星系和恒星演化过程的核合成和分布,以及这些过程对宜居住行星在恒星系中的密度和分布的制约.在行星系统尺度上,天体生物学比较太阳系各行星的物理、化学和地质特征,并试图据此建立太阳系和其他行星系统的宜居住带的模型.地球上生态系统的起源和演化是天体生物学最重要的研究内容.地球从一个炙热的无生命世界逐渐演变成一个适宜生命产生和演化的宜居住行星,是了解字宙中生命的产生和演化的唯一例子.天体生物学比较现在地球上的极端环境、极端环境中的生命,并结合对地球历史上地质和生物事件的重建,试图建立字宙中生命在类似地球的行星上起源和演化的普适模型.寻找地球以外的生命世界是人类空间探索的终极使命.天体生物学根据对地球上生命的认识,确定了液态水、水-岩石相互作用化学是微生物生命存在的基本条件和证据,并据此确定了最近行星探索技术的发展方向.     

瑰丽的行星状星云：与太阳相似的恒星在临终之际的光辉

恒星都是有寿命的，现在照耀着地球的太阳，在未来也会迎来死亡。若某颗恒星的质量相当于太阳的1～8倍，那么在它的生命终结之际，释放出的气体会发出光芒，成为绚烂的行星状星云。     

光合作用是人类赖以生存的物质基础

植物的光合作用是地球上最大规模地利用太阳能把二氧化碳和水合成有机物质并放出氧气的过程。它为人类、动植物及无数微生物的生命活动提供有机物、氧气和能量。没有光合作用,便没有生物世界丰富多彩的演化和繁荣,也不可能有人类社会的生存和持续发展。光合作用是生命科学的重大基础理论,它所包含的内容,不仅涉及到植物生命活动的规律,而且与当今人类面临的粮食、能源、资源和环境问题密切相关。农业增产的核心问题是提高农作物光能利用效率,当今人类文明所需之燃料(无论是石油、煤和天燃气),主要是远古植物光合作用直接和间接的产物,当代利…     

生命气体“续升”在英国

氧气之所以被人们称之为“生命气体”,是因为它属动植物生存呼吸所必需。但在17世纪中叶以前,人们对空气的认识还很模糊,多数研究者认为只有一种气体,空气是惟一的气体元素。到了18世纪,通过对燃烧和呼吸的研究,学者们才开始认识到气体是多种多样的,而且陆续发现了碳酸气、氢气、氯气、氮气和氧气等,这些气体的发现是很不容易的,其中最为曲折的是氧气的发现过程。在氧气被人们发现的过程中,出现过许多为之孜孜以求,乃至探索终生的先驱者,仅英国的化学家就有梅耶、波义耳、赫尔兹、布拉克、卡文迪许……     

应用等离子体清除污染物

宇宙中最普通的物质形态,既不是固体、液体,又不是气体,而是等离子体,它是由带电荷的高能离子和电子组成。等离子体组成了星体、星际空间的大多数气体和慧星尾迹。虽然在地球上气体、液体和固体物质形态占优势,但等离子体也确实存在于地球上,例如在火焰、荧光灯、极光和闪电中。现在等离子体还存在于称为“等离子体汽车洗”装置中。该装置的发明者是美国洛斯阿拉莫斯国家试验室的     

无味粪肥

鸟粪、牛粪、猪粪、马粪和鸡粪是很好的有机肥料,但却有个缺点.它们都要分解放出沼气,这种气体可加速温室效应.日本北海道大学的科研人员发明了一种解决这个缺点的新方法.在粪肥中加入原生菌,这种原生菌是一种十分古老的微生物,是地球上出现最早的生命形式之一.原生菌可阻止沼气的形成,几乎全部去除粪肥中的氨和硫化氢,从而消除粪肥的臭味.这种经过原生菌加工的粪肥较一般的粪肥能更快地变成混合肥料.     

气—固流化床中的气泡现象

一、气泡现象及其影响固体流态化技术自二十年代问世以来,取得了很快的进展,因为它具有许多优点,因此目前已成功地应用于许多工业领域,特别是气—固流化床的应用尤为广泛。气—固流化床中,气体进入床层后与固体颗粒相混合,构成一个气—固混合体系,如果仔细观察床层,可以看出,气体和颗粒在床内的混合并不是很均匀的,肉眼可以观察到,床内有的部位颗粒比较密集,有的部位颗粒则比较稀少,而且这种不均匀程度随气流速度的增高而加剧。     

21世纪初的火星探测计划

火星上是否有生命存在？是否有外星人？是否适于人类居住？２０世纪６０年代迄今，人类已进行了数十个火星探测计划，但屡战屡败……现在我们研究火星，也许只是把它当作未来人类星际旅行的一个停靠站，毕竟只有地球才是人类唯一的家园。     

用C-V法测量硅材料中的含氧量

硅材料中的含氧量是判断硅材料质量优劣的一个重要参数。氧原子是半导体硅材料中的一个主要的非金属元素。它是在拉制硅单晶的过程中引进的。含氧量的多少直接影响器件的性能。因此,降低和控制硅材料中的含氧量,就成为硅单晶材料制备工作的一项重要内容。而含氧量的测试就成为不断提高硅材料质量的一项重要任务。     

我们的家园——地球

<正>浩瀚太空,繁星点点。为什么无数生命能在地球上出现且生生不息?原来,地球有许多法宝,它们各有各的妙用,共同创造了一个宜居的环境。大气层是至关重要的法宝。地球的大气层像一件防弹衣,保护地球上生命的安全,小天体进入大气层后由于摩擦会被烧蚀掉;大气层还提供人类生存必不可少的氧气。水星的     

气体交换站

人的生命活动离不开呼吸,呼吸的功能就在于气体交换。人通过吸气将空气中的氧气吸入体内,而通过呼气将人体生命活动产生的二氧化碳排出体外。这种气体交换的功能是由人的呼吸系统来完成的。呼吸系统的结构是怎样的,它又是怎样来完成这个任务的呢？让我们一起来探究吧!     

含氧量对颗粒捕集器热再生过程的影响

通过GT-power软件建立柴油机颗粒捕集器(diesel particulate filter, DPF)的热再生模型,计算不同含氧量时再生过程的气体流速分布和碳烟密度分布,并分析含氧量和再生温度对DPF热再生效果的协同作用.结果表明:与φ(O_2)=0.11时DPF再生过程相比,当φ(O_2)=0.21时DPF入口通道内气体的流动更均匀,其壁面渗流速度更小,碳烟密度更低;在一定范围内,适当提高再生温度和氧气浓度有助于提高DPF的再生速率,但φ(O_2)0.21后,含氧量的增加对再生效果的促进作用有所减弱.     

生物多样性的作用及面临的困境

生物多样性包括植物、动物和微生物的所有物种以及物种所在的生态系统中的生物过程,通常被认为有三个水平,即遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。遗传多样性是指遗传信息的总和,它包含在栖居于地球上的植物、动物和微生物个体内的基因中;物种多样性是指地球上生命有机体种类的多样化,现在,其总数被多方面估计在500万至5000万种之间或更多,实际上被描述的仅约140万种;生态系统多样性与生物圈中的