植物生殖的定量细胞学研究进展

当代植物胚胎学的主要任务在于揭示植物有性生殖过程——植物生殖细胞的产生、受精作用以及胚胎发育的基本规律.而植物生殖过程中的复杂问题,必将促使这门学科不断应用各种新的方法和技术来逐步解决.近年来,研究植物生殖的细胞生物学就是植物胚胎学与细胞生物学相互渗透和结合的产物,被认为是一个新的学科生长点.定量细胞学(Quantitative cytology)研究则是这个新的生长点上一个正在迅速发展的方向. 定量细胞学是应用电子计算机技术和数理方法通过对生物细胞的空间形态以及特征参数进行定量分析,从而揭示其结构与功能之间相互关系的一门边缘学科.随着细胞超微结构研     

计算生物学

计算生物学(computational biology)是一门典型的交叉学科,涉及的学科包括数学、统计学、化学、物理学、生物学和计算机科学等.就整个学科的内容而论,计算生物学最终是以生命科学中的现象和规律作为研究对象,以解决生物学问题为最终目标,数学和计算机仅仅是解决问题的工具和手段.     

从首个合成细胞看合成生物学的现状与发展

合成生物学是一门新兴交叉学科,诞生至今已在医药、能源、环境、农业等多个领域展现出巨大的应用前景和发展潜力,对探索生命起源与进化等生物学基本问题亦发挥重要作用.随着2010年5月首个合成细胞的诞生,合成生物学再次引起了社会各界的高度关注和广泛讨论.欧美等国已在合成生物学领域开展多项研究并已取得诸多成果.为了推动和促进这一新兴学科在中国的发展,本文在阐明合成生物学概念及研究内容的基础上,一方面综述了合成生物学的研究现状及国内外发展,分析了合成生物学所面临的机遇与挑战;另一方面,对合成生物学未来的发展,尤其是在中国的发展作出展望.     

细胞生物学的趋向和发展战略

一、细胞生物学的发展趋向和前沿领域细胞是生物的形态结构和生命活动的基本单位。从施旺和施莱登(1838—1839)提出细胞学说以来,细胞学一直是生物学的基础,尤其在遗传和发育的研究中起了巨大的推动作用,并广泛地渗入到生物学的各部门。从历史上看,细胞学经历了以细胞核和染色体研究为主流的古典细胞学时期,进入到以活细胞的实验研究为标帜的实验细胞学时期。50年代以来,对细胞的实验研究和生物化学的结合,以及电子显     

《给社会生物学下定义》

Michael Ruse提出,社会生物学:是一种新概念还是一派胡言? 在地球上究竟什么是社会生物学呢?如果哲学家打算在这门科学中起些作用,那么大概先要澄清一下它在语义方面的混乱。Michael Ruse是一位著名的生物学方面的哲学家,他赞成这种讲法:我是一个哲学家,为了我的事业,给约翰·洛克的《大词典》     

细胞外囊泡及其在疾病诊疗中的应用

细胞外囊泡(extracellular vesicles, EVs)是细胞分泌的一种脂质囊泡,尺寸介于30～5000 nm.通过不同的发生机理, EVs可以形成微囊泡体(microvesicles)、凋亡小体(apoptotic bodies)和外泌体(exosomes)等.它们通过携带母细胞的不同脂质、蛋白质和核酸等活性成分来靶向附近或远端细胞,在细胞的信息交流及生理病理过程中均具有重要作用. EVs在生物体系内广泛存在,其生物学功能也越来越多地被认识,或许正在成为一个"细胞外囊泡生物学"领域.对EVs性质的认识也促进了相关应用研究,涉及疾病诊断、治疗和药物运送等.本文重点阐述了EVs的生物起源、生物组成、生物学特性、生物学功能、制备和表征手段,并针对EVs在疾病诊疗中的应用所面临的问题开展讨论.可以预期,对EVs形成和调控机理的深入认识,一方面有助于我们更好地理解EVs的生物学功能、异质性和功能多样性;另一方面有可能基于这些知识来解决EVs开发应用中的瓶颈问题.     

光、镁和艾滋病

生物学中的转录表示遗传信息从脱氧核糖核酸转移到核糖核酸阶段(这是实现蛋白生物合成过程的起点)。反转录是遗传信息从核糖核酸转移到脱氧核糖核酸阶段,侵入细胞的病毒都利用这一阶段,使它们深入细胞内部。在这些病毒中有引起艾滋病的     

合成生物学走过的十年

如果生物学知识要成为一门成熟的、适度预见性的科学,需要融入合成生物学的研究方法。而《自然》杂志为"合成生物学"创建十年所写的这篇社论认为,对基础科学的贡献和来自基础科学的贡献,是合成生物学最值得庆祝的部分。     

为基础研究搭建平台

<正>2013年12月14-18日,美国细胞生物学学会2013年会在美国新奥尔良欧尼斯特莫里尔会议中心举行。这是一次细胞生物学家云集的国际盛会,年会期间,涉及学科包括:细胞生物学和医学;细胞生物学和物理科学交叉;以及专业发展的新内容。当然,年会历来的传统核心部分依然独具特色。     

试论“数学模型”在生物学研究中的作用

一、概况 数学是研究自然界中的数量关系和空间形式的学科,生物学是研究自然界中生命活动的学科,虽然这两门学科都可称为古老的学科,但长期以来,这两门学科相互来往很少,也很少有数学家兼搞生物学工作的。这种情况一直延续到十九世纪,恩格斯在《自然辩证法》一书中指出:“数学的应用:在固体力学中是绝对的,在气体力学中是近似的,在液体力学中就已经比较困难了;在物理学中多半是尝试性的和相对的;在化学中是最简单的一次方程式;在生物学中=0.”这就是一百年前的情况。     

细胞工程学的新成就

众所周知,细胞是基本生命单位、独立的活体,同时又是较复杂的“机器”、有自己的器官的完整组织系统。细胞内的器官叫做细胞器,而细胞器又能调节许许多多生物化学过程。科学家、生物学家同活细胞打交道的领域之一——细胞工程学,是能够解决许多独立课题的一门科学,是与当前既普及又有前途的学科——生物工程学密切相关的一门科学,它在生物工艺学中起着重要的作用。细胞工程学已经迈出了可喜的一步,成就非常惊人,为生物学及其许多应用实践开阔了新的视野。只要我们回顾一下,在遗传工程学领域的许多实验过程中对活细胞做了多少既有意义而又复杂的手术,就足以说明这个问题了。今天,科学家们已经能够成功地把某些基因植入动物细胞之中。为了说明这类实验的可能性,仅举一例,这项实验是在老鼠身上进行的。首先把一     

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.     

显微镜下的细胞分裂

今年 1月号的ＮａｔｕｒｅＣｅｌｌＢｉｏｌｏｇｙ和ＮａｔｕｒｅＲｅｖｉｅｗｓＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｅｌｌＢｉｏｌｏｇｙ联合推出了一期有关细胞分裂的专刊 .细胞分裂在两个领域 (细胞生物学领域和分子细胞生物学领域 )均处于中心地位 ,是与细胞的生长、特化和功能相联系的一个无法解决的问题 .深入了解细胞分裂的机制是对付癌症和基因疾病的一个必要的武器 .这一期焦点专刊收集了在发生 -细胞生物学领域、信号转导、ＤＮＡ复制和修复、肿瘤形成、细胞器官遗传等方面最新的进展 ,以及进一步的系列评述文章和展望 ,连同各方面的原始研究论…     

分子生态学及其在未来生态学发展中的地位和作用

<正> 1 学科概述 生态学(Oecology)这一名词首先是由德国动物学家Ernst Haeckel在1866年提出的。当时他认为生态学是研究生物学与其环境相互作用的科学。1869年,Haeckel进一步解释,生态学是研究Darwin提及的生存条件中的全部复杂关系,也即适应性研究。与此同时,早先的Oecology也被省略了开头的字母“O”,变成现在使用的英语词Ecology。尽管上世纪末生态学已经成为生物学三大分支之一,与生理学和形态学相并列,但直到1920年才成为一门获得普遍承认的科学。本世纪20～40年代是生态学理论、方法逐渐成熟,研究     

生态学的课题、现状和今后的发展

生态学若是被看作研究生物与共栖环境之间关系的科学,根据海克尔(Haekel)所作定义则是在1866年。可是,这门科学的历史非常悠久,早在希腊时代就有了各种生物野外史、生物分布等研究。经过中世纪,C·达尔文又对生存竞争、适者生存、自然淘汰等生物和环境问题,生物相互关系问题,以及它们对种的连续所具意义等等生态问题作过研究。关于这些,在许多成书中均有详述。除了这些而外,以个体生理学、农、林、水产学等一部份作为母体发展起来的生态学则必然含有模糊的内容,然而,在具有独自目标和方法的独立近代科学中成长起来的生态学则是比较新的科学。生态学本来是野外的生物学,并且是生物学(在     

法国的大地测量学

彭加勒(1854～1912)是法国大数学家、物理学家和天文学家。本文论述了十八世纪初到十九世纪末的法国大地测量学,通过对这门他认为最有民族性的学科的这段历史的探究,阐明了理论和实验、科学家品质、国际合作和社会等因素在科学发展中所起的作用。     

数学生态学——一门新兴学科

数学生态学是生态学与数学相结合而产生的一门新兴学科,是用数学理论与方法来表达真实的生态过程(或系统)的行为动态定量关系的一门科学。自从1866年,海克尔(Haeckel)第一次使用“生态学”这个名词并给以定义以来,已有100多年历史。生态学早已成为生物学的分支之一,它是研究生     

现代生命科学的主要特点及其发展趋势

生物学虽然有几百年悠久的历史,积累了非常大量的科学资料。但是,只在达尔文于1859年发表的被他本人称为“魔鬼的圣经”的《物种起源》一书之后,才奠定了它的理论基础。“生物学才从此站起来了!”(列宁)。自从那时以来,近代生物学的发展大致可分为进化生物学、实验生物学和分子生物学三个时期。从第二次世界大战后到现在,是分子生物学迅速发展的时期,这一时期的主要特点是物理、化学,尤其是生物化学、物理学和数学的新理论和新技术新方法对生物学的广泛渗入,使生物学发生了“革命”,使生命现象的研究深入到分     

数学在系统科学中的作用

数学在许多科学的发展和形式化过程中起了整合的作用,因而,自然地会讨论到数学和系统科学的关系。系统科学已经大量地使用了数学,尽管把系统科学看作是属于数学的和逻辑的领域(伯林斯基,1976)肯定是不恰当的。系统科学向来被看成是哲学、数学和方法论的一部分(贝塔朗菲,1969),它研究的是构成一客体或现象的组成部分之间的相互关系。许多系统方法已从较为传统的科学,如数学、生物学、工程技术和物理学中发展起来。传统的科学方法倾向于在实验室研究组成部分及其孤立行为,     

低温生物学

低温生物学是研究在低温下延长细胞、组织和器官寿命的科学.它建立在细胞保存的基础上.细胞保存的目的在于尽可能延长细胞的有效保存期限;细胞保存的关键在于防止细胞的破坏,有时还要防止细胞聚集.为了更好地研究各种细胞保存,需要了解各种细胞的形态、机能以及代谢原理.虽然各种细胞不一定完全相同,但有个共同的问题,即细胞形态的完整功能及生命活动是借物质代谢(糖代谢)产生的能量来维持的.它的能量来源主要是葡萄糖.一般均有无氧酵解和有氧酵解途径.有的细胞还有特有的代谢途径.由此看来,细胞的长期保存,主要在于减少其能