进化细胞生物学与进化分子生物学——细胞生物学与分子生物学的必然发展方向

一、进化观点在细胞生物学与分子生物学研究上的意义进化观点是现代生物学的最基本观点。此点是得到了公认的。但是抽象地认可往往并没有多大实际意义。对于细胞生物学和分子生物学的研究来说,进化观点究竟有多大的实际意义,依然还是一个问题。     

噬菌体研究组和分子生物学的诞生

在生物学中人们习惯把大象和细菌比喻为最大和最小的物种。殊不知比细菌更小的还有细菌病毒,亦称噬菌体。麻雀虽小,五脏俱全,它和高等生物的细胞一样,也是由蛋白质、核酸组成的。这个小小物种蕴藏着的生命奥秘一度曾吸引过遍及全世界的数百位著名科学家,从而推动了现代分子生物学的形成。     

角马为什么没有进化出“轮子”？

正有些适应性进化似乎从未出现过,是因为进化的创造力是有限的吗?从地球上最简单的生命形式到如今多彩多姿、丰富多样的生命形式,进化的神奇与美妙令人惊叹。但如果进化具有无限的创新能力,那么,为什么没能进化出有轮子的动物?显然,进化的创造力也有一定的局限性。那么,这是否意味着某些东西也许永远无法进化出来,否则,为什么至今植物没有进化出飞行能力?     

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.     

发现双螺旋之后沃森是如何看DNA结构改变生物学的

维克多·迈克尔赫尼(Victor McElheny)所著的《沃森与DNA:一场科学革命》一书涵盖了分子生物学的发展历程以及沃森发起的两大项目——冷泉港实验室和人类基因组计划。该书是对沃森其人的生动描绘,而沃森本人也称得上是科学界的一个“项目”。从沃森在芝加哥度过的童年,到他在英国剑桥与克里克一起发现DNA双螺旋结构,乃至他在哈佛创建一流的分子生物学实验室,该书都以颇有见地的评论和引语娓娓道来。它还详尽描述了冷泉港实验室如何从一个死气沉沉的二流科研机构发展成为现今著名的国际科研中心——其动态、专著和会议都已对现代生物学起到了决定性作用。     

德尔布吕克早期的生物学思想

分子生物学是本世纪中叶产生和发展起来的一门新兴学科。在本世纪中叶以前,分子生物学还处于产生和孕育之中,这被科学史家称为“分子生物学史前时期”。当时学派林立,其中之一就是“信息学派”。我们这里主要讨论信息学派的创始人之一德尔布吕克(Max Delbrück)早期(五十年代初以前)的生物学思想。在本世纪三、四十年代,信息学派的生物学家应用现代物理学的思想和方法来研究噬菌体在大肠杆菌体内的复制过程,以阐明生命遗传物质的本     

评介:《人类生物学》

牛津大学出版社1977年出版的《人类生物学——人类进化、变异、成长与生态学入门》(第二版)(Human Biology:An Introduction to Human Evolution,Variation,Growth and Ecology)是近年来人类学方面的一本好书。它应用生物学原理研究人类的各种问题,全面地论述并讨论了人类起源、演化、遗传的原因,猿猴的特征和行为,人类社会发展和组织,人体生     

向宇宙之谜挑战的物理学

今后几十年间科学将起什么样的变化?科学家的生活也将发生变化吗?这里将以物理学与生物学为中心试作预测。过去四十年间,科学的面貌发生了大变化。从基本粒子开始,以迄于分子生物学、地球地质学史等与宇宙有关的大多数侧面,人类的理解已经大大加深了。在四十年前能够予测过这样急剧变化的人,就我所知,显然是没有过的。     

关于分子进化理论

本文阐述了现代分子生物学的成就对综合进化论的发展。生物分子顺序的分析,可以重建物种之间的亲缘关系。遗传密码的发现,证实了所有物种基本的生命机制的统一性。所有物种和个体的遗传和形态发生,都可归诸于基因组的信息。基因组的信息也是自然选择得以作用的唯一信息。核酸遗传信息向蛋白质传递的顺序的不可逆性,证明了“获得性状”是不可能的。分子生物学表明,生命体具有一种结构和机制以保证一模一样地复制自身结构以及复制在这个结构中发生的突变类型。由此可见,生命的特权是保守,进化不是生物的一个规律。有三类与选择进化论格格不入的理论:一是认为物理规律不能说明生命的存在和进化的活力论;二是认为进化不仅是生物的规律,而且是整个宇宙向上渐进的规律的泛灵论;三是以某些热力学家为代表的、主张地球上生命的出现和进化的必然性的泛灵论。如果接受选择的进化论,必须认为生命在地球上的出现,任何物种以及人类、社会的存在,都是在整个宇宙中只发生一次的事件,是完全不可预言的。     

机器人会意识吗？

这个问题可以分为三个部分来说明：什么是意识?我们是否能把它输入计算机里?如果可以，我们又怎样验证它呢?与其他科学话题不同的是，意识(即对周围世界的主观认识)在旁观眼中是真实的。我知道我有意识，但是我怎样才能知道你也有呢?情况可能会这样吗——我的同     

从化学进化到生物学进化——超循环理论介绍

生物学中有一些问题,人人都能明白它们的意思,但是至今尚未得到完满的解答。“先有鸡,还是先有蛋”这个老幼皆知的问题就是一例。这里所谓先后,并不着重于时间的顺序,实质上是指因和果。随着分子生物学的发展,人们知道携带着遗传信息的是某些核酸分子,而核酸分子所编码的蛋白质分子则执行着各种功能,核酸的复制以及把它表达为蛋白质,都需要许多蛋白质的参与。因此,上面这个问题的现代形式就是“先有蛋白质,还是先有核酸”。或者表达得更抽     

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…     

SCOCO摄影网2007年度手机摄影精品之光怪陆离

来过太原吗?来过汾河公园吗?想不到普通的5个霓虹灯也能被拍出这样的美景,更没想到的就是在自己的身边也有如此幻妙的美,看来美处处存在,只是需要发现美的一双慧眼。     

闻所未闻的纳米耳

你的听力怎么样?足够灵敏吗?任何细小的声音都逃不过你的耳朵?不过,如果要你听到自己身体内部发生的生物学喧闹声,恐怕再灵敏的耳朵也是不可能的。然而,科学家正在研制一种人工耳——纳米耳,它的敏锐度是你闻所未闻的,以致能够把两种细胞所发出的噪声分辨出来。科学家说,我们的身体内部其实是一个巨大的生物学喧闹场:喧闹的细菌在你的肠胃甲举行闹宴;你的细胞中的线粒体如同超负荷运行的发电站一样嗡嗡作响;正在自我复制的脱氧核糖核酸束打开链接时所发出的噪声像撕裂金属一般。你身体的每一个细小部分都发出     

大脑为什么糊涂

你忘记过带钥匙吗?忘记过约会吗?因心不在焉而绊倒过吗?常见的糊涂可能是正常现象,但也有可能是健康出现问题的警报——     

电磁场的生物学效应

过去三年中,射频电磁场生物学效应的研究已发生了新的变化。八十年代初期,研究人员还在争论电磁场对有机体的一切效应,是否单由强辐射感生的加热所引起,还是场强过低以致不能产生局部加热情况下也发生某些效应?虽然那时为止的实验结果,已使一些研究人员相信非热效应确实存在,但一些科学家却口口声声怀疑这些实验结果是否有效,或是否可以重复。     

生物学和物理学的真正结合

人们普遍认为,是量子力学使物理学和化学融合为一门统一的物理科学。人们也常说,是分子生物学把物理学与生物学统一起来,或者消除了它们之间的界限。但我认为,这是夸大了生物学的作用。首先我想指出生命系统所具有的根本特征。生命系统最突出的特征大概要算遗传密码了,这是地球上一切有机体所共有的。我认为,遗传密码的产生是一个具有历史性质的事件。应当说,遗传密码的产生不仅有赖于核苷酸和氨基酸的物理化学特性,而且也有赖于形成遗传密码的原始环境的物理化学条件。用物理化学观点研究遗传密码起源     

寻找外星人

宇宙中有其他生命存在吗?如果有,是什么样子呢?我们刚刚发现了一些有趣的线索。水和气泡我们都知道,生命离不开水,人体内有70%是水。因为有水,体内细胞才能产生各种化学反应,生命才得以延续。地球上曾有过的其他生物都一样——从细菌到大白鲸,从雏菊到恐龙。所以天文学家在寻找     

进化博弈理论

在许多动物种群中,为何雌性和雄性个体数量大体相等?当雄鹿之间进行咆哮竞赛时,为何双方都避免正面冲突导致重伤?工蜂为何自愿放弃繁殖能力,而抚养蜂后的后代?树木为何不会无限生长?……美国著名进化生物学家杜布然斯基(T.Dobzltlallsky)曾经说过:"如果不按照进化思想思考问题,生物学的一切将无法理解."     

当前的社会生物学之争

1975年威尔逊发表《社会生物学——新的综合》一书后引起的激烈争论,经过三年多的白热展开,已经蔓延及西方国家整个学术界,并从单纯的学术问题转变成为一个政治论题。1978年以后通过《人类的本性》等著作,威尔逊又提出了基因与文化共同进化的理论,企图用文化因素来解释人类行为是进化的产物,并扩及政治学、经济学、伦理学等方面。于是就遭到反对者,特别是反种族主义者的批判。这就是威尔逊所说的“社会生物学的第二轮争论”。本文是作者在最近走访包括威尔逊与古尔德在内的一些代表人物的实录,希望读者运用马克思主义的观点去作分析。——译者