电子技术向光子技术的进化

光纤通信的研究成功,是光子技术发展的一个开端,同时也标志着电子技术向光子技术的进化。我国著名学者、学部委员、上海交通大学教授张煦的《电子技术向光子技术的进化》一文,详尽地阐述了当今科技发展的一个新动向,具有重要的指导意义。     

因果性的复活（下）

4.生物学中的因果性因果性思想在生物学中一直是起作用的,但在我们的时代里,它特别活跃,在以下几个问题领域中尤其如此:进化,指向目的的行为,下向因果关系以及形态发生。让我们先从进化问题谈起。由于基因重组和突变是偶然的,分子生物学家有一种傾向,就是相信偶然性在生命水平上是压倒一切的,而且所有生物的新     

加拉帕戈斯群岛达尔文地雀进化的启示

加拉帕戈斯群岛是太平洋中远离大陆的一个群岛,是世界公认的一个大自然生物进化的“实验室”。达尔文于1835年登上该群岛的所见所闻对其进化理论的形成有很大促进作用。群岛上的14种地雀都是该群岛的特有物种,它们都来自南美大陆的一个祖先物种。达尔文地雀的进化与适应性辐射与其他鸟类和动物有着共通性,因此通过对达尔文地雀进化机制和进化过程的研究可以得到很多有益的启示。加拉帕戈斯群岛和夏威夷群岛真正独一无二的地方不是生活在这些岛上鸟类的进化方式,而是这种进化过程是近期内在特定环境条件下发生的,使我们能够亲眼看到这些鸟类的演变和形态歧化的过程和证据。     

精子载体法转GFP基因文昌鱼活体胚胎的获得

头索动物文昌鱼是脊椎动物与无脊椎动物在进化上的过渡类型, 是进化发育生物学研究的模式生物[1]. 研究和比较文昌鱼和脊椎动物发育过程的基因调控, 对于了解脊椎动物的起源和进化, 尤其是了解在原始脊索动物向脊椎动物进化的转折点, 基因调控变化如何影响了身体图式(body plan)进化有着重大意义. ......     

碳构造:一个地球系统科学新范式

地球系统科学是一门复杂性科学,迄今没有一个简单理论完整解释地球系统行为.碳构造既是地球系统运行的一种新模式,也是一种研究新范式,其基本构成有碳泵、碳传送带及碳开关.碳泵是跨圈层物质能量垂向交换机制,碳传送带则是同一圈层内的水平输送机制,碳开关控制着地球系统运行状态和进化方向.碳构造是多学科研究地球系统的突破口和交叉点.     

论化学进化——微量元素与化学进化

化学进化学是一门边缘学科,它以有机物质向生命进化这样的观点,从有机化学的角度来研究化学进化,同时研究微量金属元素在生命活动中的重要作用。本期刊载译文《论化学进化》以供读者研究。     

从线粒体和叶绿体基因组的结构看生物基因组的进化

通过分析各类真核生物线粒体和叶绿体基因组的大小与结构,得出这两种细胞器基因组都有小基因组与大基因组两种形式以及与之对应的结构特点,从而都是通过两种进化途径从它们各自祖先的基因组发展成为现代的线粒体和叶绿体基因组的结论。比较细胞器基因组与核（类核）基因组的存在和性质,发现类似的两种途径同样可以说明核（类核）基因组的进化。结合这三种基因组的起源问题,提出了一个生物基因组起源和进化的统一模式。     

揭秘蛇的进化

<正>蛇以其惊人的方式进化,在此进化过程中,它们失去了腿,同时进化出了一些意想不到的超乎寻常的能力。到目前为止,世界上蛇约有3400种,除了寒冷的南极北极,它们几乎遍布在世界的任何一个地方。尽管每当提到蛇,人们就会不由得紧张,即使是生物学家也会心跳加快……但是,仍有一些研究者对它们乐此不疲,津津乐道。因为它们是地球上进化最为奇特的脊椎动物。身体的变化蛇的进化方式非常奇特,最显著的特点是四肢在进化过程中退化,从而形成了细长而光滑的躯体。除此之外,它们的身体内部也发生了不寻常的变化。内     

分子进化的速率问题

生物在其漫长的进化过程中,不仅从低级向高级进化,而且伴随着分子进化。生物界虽然千姿百态,但其基本构成都是蛋白质和核酸。经过研究,发现亲缘关系越近的生物,氨基酸差异数越小,反之则越大。这种蛋白质分子差异为揭示生物进化提供了有力的佐证。《分子进化的速率问题》一文或许对此感兴趣的读者有所裨益。     

血细胞生成素的分子进化与造血细胞发育的相关性研究

发育与进化是生物界两个基本的生命活动。早在19世纪70年代,Haeckel发现了著名的生物发生律,即在形态上个体发育重现种系发生。一个多世纪以后,人们对进化与发育的分子机制有了较深入的认识,但从分子水平上认识发育与进化的相互关系仍知之甚少。 在组织、器官中,造血系统的发育调控机制在分子水平上了解较为详细。本文试图通过分析6种血细胞生成素(hematopoietin)的分子进化,并与各自调控的细胞发育阶段作平行比较,探讨发育与进化在分子水平上的相互关系。     

基因改良与基因革命

基因革命是相对于生物包括人的自然基因进化而盲的。如果说人类和动植物经过千百万年在自然进化过程中形成的各种基因是一种基因改良的结果的话,那么通过现在的基因知识对基因做去除、修补、修饰、增减等等就是一种基因的革命。因为这一过程相对于人和生物的自然进化而言,是极其迅速而强烈的,也可以说是突发的。例如,华裔科学家钱卓改变老鼠体内的一个基因而使得变革了基因的老鼠变得比正常老鼠聪明一些,这一过程经过了     

生物进化新路线

何为“进化”一位最受人尊敬的进化生物学家是这样定义进化的:“在最广泛的意义上,进化仅仅是一种变化,并且随处可见;星系、语言和政治体制概莫能外。生物进化……是生物种群性质的变化,这种变化超出了单一个体的寿命。个体发生不是进化,孤立的生命体不进化。种群中可通过遗传物质从一代传给下一代的变化被认为是进化。”     

来看天堂

天堂真的是美丽的吗?是的,在那里你不必辛勤劳作,不必担心失业,终日无忧无虑,此外还有 美丽聪颖善解人意的机器姑娘厮守陪伴。 但是,主人公为什么还不满意呢? 进化始终是科幻作家刻意思考的重要主题。我们如今所具有的技术文明在很大程度上来自物种的进化,在进化这条残酷的道路上洒满了失败者的鲜血;而当人类进化到一定程度的时候,她便不可能不去提携她比较鲁钝和柔弱的孩子。共同前进共享幸福是人类社会有别于动物群体的一个典型特征,一个智慧的发展与道德的提升不相同步的社会很难称得上是真正的文明。 但是,当我们更大限度地提高了进化的效率之后,这种以不平等发展为前提的“进化”会不会以一种更为隐蔽和貌似公允的方式卷土重来? 当一个人与自己的亲生兄弟只能隔着“天堂”回忆童年往事的时候,当一个人为了走出“天堂”不得不委曲求全自欺欺人地出卖自己情感的时候,当一个人厌倦了生活厌倦了一切以至于厌倦了自己的生命的时候,这样的“天堂”还怎能让我们憧这样的进化还怎能令我们放心? 你不相信吗?那么,请——     

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。     

走近诺贝尔奖(十八) 试管里的定向进化

正在生命数十亿年的漫长发展历程中,进化起到了至关重要的作用。能否在实验室里加快进化的速度?答案是肯定的。相关科学发现获得了2018年诺贝尔化学奖。进化是一种伟大的自然力量,科学家则希望在实验室里模仿生命的进化方法,实现生物大分子(主要是蛋白质)的快速进化。这种掌控生物分子进化的方法,被称为"定向进化",也有科学家戏称     

灵长类和反刍动物生长激素受体的快速进化

在大部分哺乳动物的进化历程中, 垂体生长激素的进化非常缓慢, 各类群之间没有很大的差别, 但在灵长类和反刍动物的进化过程中却出现了明显的快速进化, 即所谓“插曲式”的进化模式. 我们获得了4种灵长类动物的生长激素受体的膜外区序列, 并结合已有的序列数据进行系统的进化分析, 结果表明, 哺乳动物生长激素受体也经历了一种类似垂体生长激素的所谓“插曲式”的进化模式. 考虑到垂体生长激素的生物学效应需要通过其受体的介导才能实现, 结合相关性分析的结果, 推测垂体生长激素受体的这种进化模式可能是与垂体生长激素发生了协同进化的结果.     

定向进化:驾驭进化的力量

<正>在生命数十亿年的发展历程中,进化起到了至关重要的作用。进化是一种伟大的自然力量,因此科学家希望在实验室里模仿生命的进化方法,实现生物大分子(主要是蛋白质)的快速进化。这种掌控生物分子进化的方法,被称为"定向进化"。美国科学家弗朗西丝·阿诺德、乔治·史     

自然与进化随想录

正进化是什么?进化是宇宙内上演的一场经久不息的大戏。地球是舞台,太阳是灯光,天空是银幕,自然界的芸芸众生是演员。演化与进化"进化"一词,我们或许习以为常,但相关专业的学者其实更喜欢用"演化"代替之。理由很简单:前者有时候会误导公众(事实上,已经误导得不轻),使大家以为生命的演进过程具有方向性、进步性,其实不然。地球生命的进化之路固然有章可循,但途中也充满了偶然,从来没有预设的方向和目的。换句话说,进化是一个机会主义的过程。     

依比茲壁蜥的颜色密码

<正>依比茲壁蜥被认为是岛屿进化生物学中的最佳案例:仅仅数十米的距离,就带来了这种壁蜥身体颜色的巨大差异。自然选择在它们的进化之路上,展示了一个最美妙的奇迹。岛上的“明星”树林中,太阳刚升起一会儿,但空气中已经弥漫着一股温暖的感觉。一些闪闪发光的蓝绿色蜥蜴匆匆掠过,向着阴暗处跑去……穿过浓密的矮树林,是一条布满岩石的狭长海滩。海滩一路向北延伸,与地平线完美地融为一体。这就     

进化需要宽容--生物进化的新中性学说

适应性进化是一种非本质的进化.生物在本质意义上的进化必须以不受选择为前提,这一点正好与达尔文的主张相反,所以是反达尔文主义的.不选择与木村的观点相近,而且造成进化的机制也是随机固定,但木村针对的是分子水平上的中性突变,这里针对的则是生命过程的一次飞跃,所以,这不是中性学说的简单推广,而是一种新的中性学说.