EMBO及其诞生的学术背景

<正>生物学中有三个学科,它们间有相似之处,分别是用化学方法研究生物学的生物化学、在分子水平上研究生命本质的分子生物学和揭示生命运动的化学本质的化学生物学。在一般人心目中这三个学科间的差异是:生物化学是研究蛋     

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,化学蛋白质组学技术则成为了测试工程改造生物功能和探究其作用机制的重要工具.随着以非天然氨基酸嵌入、生物正交化学、高分辨率质谱等技术为手段的化学蛋白质组学方法的发展,在复杂环境中解析工程生物的蛋白质组时空动力学变化成为可能,为探究工程改造菌或工程改造细胞的工作原理及其在生物体内的作用机制提供了必要的技术支撑,也为定量工程生物学研究中所需的深度功能测试提供了有效方法.本文主要是概述化学蛋白质组学技术在定量工程生物学研究中的潜在应用.     

纳米化学

纳米化学ＰｈｉｌｉｐＨ．Ａｂｅｌｓｏｎ著朱湘晓译大多数化学研究涉及原子和分子，但一个在纳米尺度结构中以组分集合方式形成的领域正在出现。其中一些结构是移动单个原子而产生的，另外一些是自我装配的，并可能包含１００万个以上的分子。这些研究涉及生物学中重要问...     

方兴未艾的化学生物学

化学生物学是由经典化学和生物化学衍生出来的一个新的交叉分支.在生物化学的发展过程中,很多化学的成分和物理学的技术不断渗透进入,例如,各种类型的小分子作为抑制剂和调节剂,为阐明蛋白质(特别是酶学)结构和功能的关系及其生物学意义作出了重要贡献,转而这些小分子又被开发成为治疗疾病的药物.     

能源与化学

化学是一门历史悠久的学科，贯穿于数千年人类文明史。中国古代的许多工艺如陶瓷、酿造、染色和金属冶炼等技术都包含着各式各样的化学过程。近代化学更是化工、材料、能源、信息、生命和环境等多个学科的基础。目前全球几大热点论题中，能源问题备受关注．其中很多急需解决的关键课题都强烈依赖于化学的发展。本文将从化石能源、太阳能、水裂解制氢、电化学储存等四个方面，探讨其中与化学相关的问题。     

体外合成生物学:无细胞蛋白合成系统研究进展

合成生物学是近年来融合生物、化学和工程等学科的新兴交叉研究领域,推动人类由理解生命到创造生命的革新.体外合成生物学不依赖生命体,在试管等媒介中研究生命活动和规律,是合成生物学重要的前沿领域.作为体外合成生物学最重要的研究平台,无细胞蛋白合成系统利用外源DNA或mRNA直接在体外合成目标蛋白质,不依赖于细胞结构,突破传统生物方法的局限,具有简便、快速、可控性强和绿色经济等优点,同时为理解生命进化和人工创造生命系统提供了重要的研究模型.本文综述了无细胞蛋白合成系统的发展历程、组成、类型、优势等,并对其在高通量蛋白质和药物合成方面的应用进行了总结.     

化学：支撑可持续发展的基础科学

化学是研究物质的结构、性能和转化过程的科学,更是创造新物质、探索新应用的学科。化学与物理学、生物学等学科共同构成了自然科学的核心基础。     

迎接生物技术时代的到来

生物学药物取代化学药片 虽然目前大多数病人仍继续在按剂量服用小颗粒的化学药片，但时代在进步。30年来的生物学发展以及对人类基因组的深入了解。已经激起了生物学药物的研制热潮，其中许多是经过生物工程方法再造的人体蛋白质。这些具有很大威力的分子，可以改变多年前几乎无法治疗的疾病的预后。     

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.     

化学和生物学的结合

后基因组时代的主要挑战之一是如何识别人类基因组所编码的全部蛋白质的功能, 并加速新药的开发. 为迎接这一挑战, 哈佛化学和细胞生物学研究所(ICCB)于1998 成立, 开拓了一个全新的研究领域——化学生物学. 这个由著名化学家Stuart Schreiber博士和生物学家Tim Mitchison博士领导的研究所, 目前由隶属于哈佛医学院细胞生物学系(位于波士 顿)和哈佛大学化学系(位于剑桥)的14个实验室组成, 位于哈佛医学院校园内, 占地约900多平方米, 现有专职研究人员约50名, 并向全体哈佛研究人员开放. 研究所分为3个核心部门——高流通量筛选、分析化学和生物学/化学信息学, 以识别生物学中的全新化学配体. 研究资金来源于NCI 和NIGMS基金及Merck, Merck KGaA企业资助和Keck基金.     

浅谈我国地球环境与生命过程研究中的一些科学问题

社会可持续发展的需求与人类环保意识的增强对地球地表环境与生命协同演变的研究提出了更高和更具体的要求. 地球表层环境生物地球化学过程及地生物学效应是认识与解决地表环境与生命演化的关键科学问题, 其核心研究内容概括为生源要素的环境生物界面动力学及生态效应; 毒害污染物的环境生物地球化学过程及机体影响; 地表环境变化的地生物学响应与生命适应机制; 污染地表环境的生态风险评估与生物修复等. 古生物学作为一门地质学和生物学的古老交叉学科, 在地球系统科学研究中能够发挥独特的作用. 古生物学家和地质学家应当更加关注地质历史时期环境的变化对生物演化的影响, 从而为研究现代环境和生物多样性的关系提供更多历史的借鉴. 基于我国地层古生物学研究的现状和资源的优势, 提出了我国在地史时期环境变迁与生命演化研究领域值得关注的几个热点的科学问题. 经济的快速发展推动了地球科学发展的同时也产生一些新的问题, 如荒漠化加重、环境污染的加重、化石资源的破坏等, 这些都对我国地球环境与生命过程的研究提出了严峻的挑战.     

生命科学与结构分析

我认为生命科学发展到了分子水平,而且正方兴未艾,如能让更多的人了解一下这个发展与结构分析,实际上也是与化学的渊源关系,一定是很有意义的。 生物化学的崛起 生命科学应该是从现象到本质研究生命的学科。它的核心是生物学,包括农学和医学等与生命活动密切相关的学科。生物学在19世纪后半期中接连出现了达尔文的进化     

达尔文生平及对科学的贡献

200年前，现代生物学之父查尔斯·R·达尔文（Charles R．Darwin）诞生，并成为那个时代最有名望的科学家。达尔文深入研究了已灭绝的和活着的生物，从中破解了生命进化史，由此解释了生命多样化的起源奥秘。直至今天，达尔文提出的“自然选择”进化论仍然是生命科学研究的核心，其方法论影响着生命科学的各分支领域，并渗透到其他多个领域中，如量子物理学和计算机科学等。达尔文留给人类的并不仅仅是一些教科书上的遗产，达尔文主义还为生物学研究的许多前沿领域注入活力，激励人们对生命科学以及生命本身进行更深刻地思考。     

超声空化效应和声化学研究进展

本文对声化学这门新学科进行了系统地论述。对声化学的引发机制──超声空化效应的动力学理论．包括目前已得到公认的Ｎｏｌｔｉｎｇｋ—Ｎａｐｐｒｉａｓ的“热点”理论，以及尚存争议的“空穴放电”理论作了介绍．在此基础上对声化学的反应机理进行了评述．并对声化学多相合成反应进行了论述．同时，指出了声化学机理研究中尚待解决的问题。     

克里斯坦·安芬森（1916—1995）

克里斯坦·安芬森（１９１６—１９９５）ＦｒｅｄｅｒｉｃＭ．Ｒｉｃｈａｒｄｓ著苏应娟，王艇译克里斯坦·安芬森于５月１４日猝然去逝．享年７９岁。他是卓越的蛋白质化学家，对化学和生物学领域均有敏锐的洞察力。１９７２年，他是国立卫生研究院化学生物学实验室的负...     

基因信息的解读

生命物质的主要成分是可视作生物机构的蛋白质。它是由氨基酸连接构成的长链分子。蛋白质由20种具有诸如酸性、碱性、疏水性等各种化学特性的不同的氨基酸组成。这些氨基酸沿长链的排列顺序,决定了蛋白质的物理学与生物学特性,及调控生命物质过程的酶与激素的活性。     

化学体系的混沌理论

人们可能认为混沌研究是一个困难重重、毫无结果的研究领域,或许还带有非科学性。但是,当非线性化学动力学研究人员观察混沌的化学体系时,他们看到的不仅仅是迷茫和不确定性,相反,在浅显的混乱外表下,他们观察到了令人惊讶的有序、丰富的精细结构和惊人的美。“我真正感觉到我们处在一个新的科学前沿,这是二十年代科学家得出量子力学后的必然结果。化学、物理和生物学的非线性动力学是一场真正的科学革命。我们看到的一切事物似乎都是新的——不仅仅是精炼我们已知的某些东西的感觉,而是具有令人吃惊的变化。”西弗吉尼亚大学化学教授肖沃尔特(Kenneth C.Showalter)如是说。     

关子Eigen进化方程的注记

Eigen认为在生命起源的化学进化阶段和生物学进化阶段之间有一个生物大分子的自组织阶段。他提出一组唯象方程来描述这个过程中分子的选择和进化:     

超分子化学--化学研究的新视角

本文立足于化学研究的前沿领域———超分子化学 ,考察了超分子化学与传统化学的不同 ,并从哲学视角对超分子化学带给化学家研究方式的变化和思维观念的变革进行了尝试性地探讨———     

生命的意义

为了了解生命的起源,科学家正从化学模式转向计算机。在这过程中,他们已开始理解活着所包含的意义。