科学家们发现一种新的碳分子

美国亚利桑那大学的物理学家达罗·霍夫曼和德国核物理研究院的博根·克罗奇迈尔最近共同发现了一种新的碳分子。这种碳分子由60个碳原子构成,这60个碳原子相互连接成近似球形的32面体。众所周知,碳是最普通的元素,它与其他元素形成的化合物是地球上最常见的物质。过去,人们仅知道有2种形式的纯碳,一种是石墨,另一种是金刚石。这次两位科学家创立了一种大量生产新型碳分子的简便方法,他们首先将石墨棒放入一个密封的容器,然后抽干容器中所有的空气,再使电流通过石墨棒,电     

细胞知道你缺氧了

<正>空气、水和食物,是人类生存的三大基本要素。其中,空气最为重要:人们通常可以做到几小时不喝水、两三天不吃饭,但是很难做到几分钟不呼吸。但是,在氧气含量减少不是那么明显的情况下,比如在攀登3000米以下的山峰时,许多人对氧气含量的     

基于磷光猝灭的比率式光学氧气探针

近几十年来,对氧气的有效检测和识别一直受到研究者的极大关注.传统的检测方法,如滴定法、电流分析法、热致发光法,存在着许多缺陷,如响应时间长、灵敏度差和检测过程中消耗氧气等,限制了其广泛应用.由于基态氧是三重态,能够猝灭三重态分子的发光,因此基于磷光强度变化的光学氧气探针克服了传统检测方法的不足,具有灵敏度高、选择性好、可逆性好、方便快捷以及无需消耗氧气等优点,逐渐成为研究热点.其中比率式的光学氧气探针同时引入对氧气不敏感的荧光分子作为内标和对氧气敏感的磷光分子作为指示剂分子,其输出信号依赖于内标分子和指示剂分子发光强度比例的变化,能够有效地避免环境和仪器的干扰,是检测氧气的理想模式.而且,大部分比率式氧气探针的溶液发光颜色会随氧气含量的变化而改变,从视觉上就可达到快速检测氧气的目的.本文从氧气检测机理、探针的构筑以及细胞成像等方面总结了近10年来比率式光学氧气探针的研究状况,并对其未来的发展做了一定的展望.     

从生命起源看存在的地外生命

科学家认为生命存在的前提条件是水、阳光(能量来源)和氧气。显然,太阳系中符合这些条件的行星和卫星少之又少。地球之外惟一有可能存在生命的行星是火星,火星是固体星球,有着稳定的运行轨道和适当的体积,离太阳也不太远,因此人们认为火星上的温差范围非常适合液态水的存在。然而,火星上缺乏氧气。氧气不是生命起源的前提正是由于兰绿藻和藻青菌源源不断地向地球大气层注入氧气,才使得地球大气层充满了氧气(这一过程持续了10亿年~20亿年)。化石记录表明,藻青菌出现在35亿年前。然而令人惊讶的是,某些藻青菌现在仍旺盛地繁衍着,在世界各地的…     

从生命起源看地外生命存在的可能性

科学家认为生命存在的前提条件是水、阳光(能量来源)和氧气。显然,太阳系中符合这些条件的行星和卫星少之又少。地球之外唯一有可能存在生命的行星是火星。火星是固体星球,有着稳定的运行轨道和恰当的体积,离太阳也不太远,因此人们认为火星上的温差范围非常适合液态水的存在。然而,火星上缺乏氧气。     

空气老化的后果

在现实生活中,我们看见过塑料制品、橡胶制品老化以后报废的现象,也讨论过人口老化问题给社会带来的压力,可是有谁听说过空气老化也会给地球环境带来负面影响的事呢?事实上,所有生命赖以为生的空气确实在一步步老化,空气老化的具体标志是其中的氧气含量下     

在月球土壤中自如地呼吸

在一些科幻小说中,小说家设想外星球中由于缺乏大气,这些外星的表面难以出现生命。然而,如果有外星生命,它们可以存在于外星的土壤中。现在,这样的科学幻想即将实现,美国科学家声称,未来人们可以利用外星土壤自如地呼吸,因为他们已经从火山灰中分解出氧气。凭着现在的科技水平,人们上月球并非难事。然而,要在月球上长期居住,进行科学考察或者矿产开发就很难了,因为月球缺乏人们生存所需要的资源,其中的难题之一是人需要氧气,而月球上没有氧气。为此,美国宇航局专门设立了一笔奖金,寻找在月球上制造氧气的方案。最近,美国化学家已经开发出了…     

利用月壤自如呼吸

如果人类要生存下去,基本的需求是空气、水和食物.其中空气是排在第一位的,因为人类缺氧几分钟就会死亡.因此,人类移民外星的第一要务是解决氧气短缺的问题.科学家认为,人们可以用外星土壤来制造氧气.近年来,美国和欧洲研究人员在这方面的研究有所突破,他们已经发明出独特的造氧机,可以利用类似月壤的火山灰制造氧气.     

利用月壤自如地呼吸

如果人类要生存下去,那么基本的需求是空气、水和食物.其中,空气是排在第一位的,因为人类缺氧几分钟就会死亡.因此,人类移民外星的第一要务是解决氧气短缺的问题.科学家认为,人们可以利用外星土壤来制造氧气.近年来,美国和欧洲的研究人员在这方面的研究有所突破,他们已经发明出独特的造氧机,可以利用类似月壤的火山灰制造氧气.     

说氧

氧不仅是地球上分布最广、含量最多的元素,同时又是地球上所有生命赖以生存的物质。数10亿年来,正是氧与二氧化碳互为补充的神奇循环,造就了万物繁荣的地球。氧气(O_2)主要分布在地球表面附近大气中,并随着海拔高度增高而递减。据科学家研究得知,早期地球大气中并没有氧气,直到25亿年前,一种原始的海洋生物绿藻大量繁殖起来后才有了变化。绿藻能利用水进行光合作用,把水分解成为电子、质子和氧气。现在地球大气中的氧气含量,很稳定地维持在     

二十一世纪面临的九大科学难题

1:生物学难题———生命是怎样开始的地球上一切生命最古老的共同祖先,第一个能够复制自身的原始细胞,是由构成宇宙间98%的物质六大元素,即氢、氦、碳、氮、氧、氖组成的。然而,这些无机元素是怎样形成具有生命的原始细胞的,至今仍是一个谜。1922年,苏联生物化学家亚历山大·奥巴林提出一个著名的假说:生命来自闪电。太阳和地球自身的放射性能量作用于大气层中的无机分子,使之变成有机分子。有机分子在地球湖泊、海洋提供的“原始汤”中“定居”,发展成为原始的生命。1950年,美国芝加哥大学第一次用实验来验证奥巴林假说。他们模拟“原始汤…     

欲长寿负离子要足够

随着科学知识的普及,人们都明白空气是由无数的分子组成,在大自然中的宇宙射线、紫外线、土壤和放射线等的相互影响下,部分空气分子会释放出电子,这些电子很快又与空气中的中性分子结合成为带负电荷的气体离子,称之为“负离子”。科学研究证实,负离子就像食物的维生素一样,对人     

地球原始大气中氧气起源的新发现

正地球上氧气(即稳定的氧分子O2)的起源有许多未解之谜.不同于现在所熟知的光合作用产生氧,生命物质存在之前的地球原始大气中就存在氧气,它们是如何产生的呢?已广泛认可的途径是三体复合反应:即两个来自二氧化碳(CO2)光解的O原子和一个媒介体原子分子M,三者共同作用而生成氧气分子O2;最近的一个研究认为CO2在能量范围为11.686~12.145 e V的真空紫外光作用下可以直接     

纺织品打造的神奇未来

知识链接氨基酸是构成蛋白质的基本单位。水解蛋白可获得35种氨基酸,其中20种是常见的。按侧链R-基因的化学性质,杂环亚氨基酸生命元素的广泛存在和原始大气的条件,使氨基酸成为地球早期阶段大气和海洋中普遍存在的有机化合物之一。20世纪50年代,米勒第一个在实验室制得了氨基酸;现在,科学家们又在宇宙空间发现了氨基酸,这些发现给了人们新的重要的线索去探索生命起源的奥秘。     

高等植物幼苗茎叶向根系运输氧气的研究——Ⅱ.茎叶向根系运氧的途径与状态

对于植物体内氧气运输的途径和状态有两种不同的意见。van Raalte、山田登等发现水稻根系的空气间隙中氧气的浓度有自上而下降低的趋势,因而认为氧气是由相互连通的空气间隙从茎叶扩散下运到根部的。Barber等用放射性O~(15)所得的结     

氩,最早发现的稀有气体

<正>空气中是不是只含有氧气(O2)和氮气(N2)两种气体呢?1785年,英国科学家卡文迪许做了一个关于空气的实验。当他设法把空气里的氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气都吸收掉后,发现还有一个小气泡剩在玻璃管内。卡文迪许没有忽视这个小气泡,做完这一艰巨的实验后,他得出结论:空气中除了氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气外,还有一种不跟氧气发生反应的气体。它的含量极少,总量不超过空气的1/120。1892年,英国物理学家雷利用精密的天平测定氮气的密度时,发现从空气中分离出来的氮气为每升1.2572克,而从含氮物质中制得的氮气为每升1.2508克。经过多次测定,两者的质量仍然相差     

从另一维度重构化学

正人类百年发展史,是一部辉煌的胜利之歌:我们可以登上只有在古老神话里才可以想象的神秘星球;我们也可以潜入万米海沟探索阳光与空气都难以触及的另类生态;我们可以描绘肉眼根本看不见的基因序列来解答生命的遗传与变异;我们甚至可以用自己创造出来的分子消灭疾病、延长生命;我们几乎用118种元素创造出了高度繁荣的现代文明世界。但,代价同样是惨重的:全球变暖、海洋酸化、森林锐减、物种消亡、极端气候     

生物分子的手性与不对称自动催化

手性是生物分子的普遍自现象,人们对生物体手性分子的产生、复制、再生这种自发生长的生命天然属性的认识研究,有助于开辟人工合成手性物质的新途径及探索生命的起源。     

"生命"未必一定是生命

在古代，中国有嫦娥奔月的传说，他们想象着月球上有房屋有宫殿。近代，通过望远镜，人们看到了月球上的“月海”和火星上的“河道”，于是人们猜测着“月球人”、“火星人”。但是现在人们知道月球上没有水，没有空气，早晚温差极大，火星也基本是如此——虽然它有空气，有四季变化。“月球人”、“火星人”等词也渐渐在人脑中淡薄。因为现代科学证实，火星和月球的环境不能存在生命。如果有人说月球上有生命，会被看作知识量极少的人而遭到耻笑的。但是我要说，“生命”未必一定是生命，在宇宙中存在着另一种意义，另一种形式上的生命。高…     

神秘洞穴内的奇异生物

地球是一个具有多种生命形式的行星,地球上的人类和动植物的生存主要是依赖生命必需的阳光、空气和水,因此,很多科学家和生命工程研究者也按这3个条件到其他行星上寻找可能存在的不同于地球生物的生命体.然而,据现在对种种不可思议的新的生命体的发现,人们开始怀疑以前寻找生命的方式是否正确了.