充斥细胞的纳米分子机器

分子机器种类繁多 一个小小的生物细胞中,居然充斥着种类繁多的纳米级分子机器。它们和人类制造的机器一样,由许多部件相互配合,行使着特定的功能。     

让细胞变得更强大一些

<正>虽然细胞是自然界中效率很高的天然"机器",但是这个机器并非"永动机",它也有生老病死的历程。当我们体内的一些关键细胞出问题时,我们就会生病。如果这些关键细胞大批老化甚至死亡时,我们就不得不面临死亡的困扰。为了让人类能够活得更长寿一些,一些科学家正在想办法让细胞变得更强大一些,以此延缓细胞的老化和死亡。     

剖析佃胞

生物细胞不是基因简化论者。从基因序列机器读出的数值不会告诉你多少有关由基因制造的细胞蛋白质最终结构和功能的东西。当蛋白质从基因一氨基酸生产线出来之后，随着它起到细胞机器中的一个齿轮的作用，它就开始改变自已。碳水化合物、磷酸盐、硫酸盐和其他残余物附到它上面。酶会将氨基酸链切成小段，因此一个单一基因可能为几种不同的蛋白质编码。     

保罗·博耶(1918-2018)

正保罗·博耶是加州大学洛杉矶分校的生物化学家,他运用化学方法提出了三磷酸腺苷合成酶的功能机制,并获得了1997年诺贝尔化学奖。保罗·博耶(Paul D. Boyer)是加州大学洛杉矶分校的一名生物化学家,他凭借"美丽的小分子机器"这一发现而荣获1997年诺贝尔化学奖。这种分子机器可以帮助产生在所有活细胞中的化学能量转移。2018年6月2日,博耶     

细胞中的迷你工厂

<正>在自然界中,最复杂的事物是生命。每个生命都像一台复杂的机器,每时每刻都在不停地运转着,直到生命消亡的那一刻。生命之所以能长期运行下去,多亏了那些构成生命的细胞。它们就像一座座迷你工厂,不断地生产着维系生命所需的各种物质……     

低温冷冻欺骗死亡

<正>低温生物学家希望纳米技术有一天能令冷冻人体复活的梦想成真。纳米技术可以利用显微机器操单个原子,构建或修复人体细胞和组织。相信未来的纳米技术不仅能修复冷冻过程造成的细胞损伤,还能修复老化和疾病造成的细胞损害。一些低温生物学家甚至预测,第一例人体冷冻复苏者有可能出现于2045年。     

生物高分子和生命的起源

本栏四篇文章系英文《化学》杂志的一个专辑,反映了高聚物科学从过去到未来、从原理到应用的进展情况。     

人工智能的美妙未来

<正>人与机器的关系本来是非常简单的,人类制造机器,机器代替人类完成一些不可能的任务。机器时代完美展示了工业革命的巨大成就,成为人类进步与文明的显著标志。自从迈入智能化时代之后,面对人工智能的研究、开发与生产,人类便开始有了不小的"纠结"。原本不会说话、不会思考的冷冰冰的机器一下子变了样,不仅成为了人类生产生活的帮手,而且逐渐演化成长为一个"活生生的人"了。人工智能开始向     

智能机器人：不能承受之重？

人就是一台机器 ,有的人早就认同这一观点了。今天器官移植和组织工程的发展更加深化和认同了人们的这一认识。但是综合起来看 ,人与机器的差别又是巨大的。机器缺少情感、没有思维但复制和制造容易、兼容性强 ;而人有情感和思维 ,而且又极其排他(无论是社会意义上的自私还是生物学意义上的免疫排异 ) ,这一切又使得人们认为人和机器在本质上还是不一样的。前者有血肉情感和灵魂 ,而后者无血肉和灵魂。把人和机器的特点揉和于一身的研究和创造 ,自然就成为了ＩＴ业和生物技术的一种时尚和方向———创造智能机器 (人 )。无论是智能机器还是…     

科技以人为本

18世纪60年代在英国开始的工业革命的兴起使机器大规模地进入了人们的生活。从那个时候起,人们就不得不正视“人与机器的关系”这个问题。在西方产业化的早期,人与机器之间只是简单的操作与被操作的关系。由于社会制度的问题,同时也因当时科技水平的不发达,人与机器之间相处得很不融洽。在新兴的工厂里,工人们的地位低下,每天都得为了跟上机器的运转节奏而长时间超负荷地工作,却得不到充分的休息和相当的报酬。机器被工人们仇视着,毁坏机器的事件经常发生。     

机器人:是帮手还是对手

<正>第二个机器时代与第一个机器时代的区别在于智能。第一个机器时代的机器取代并倍增了人类和动物的体力劳动,第二个机器时代的机器将取代并倍增我们的智慧。未来,每5个人就拥有1台机器人。不仅工业型机器人大量进驻工厂,愈来愈多的服务型机器人也悄悄进入人们的日常生活中,成为制造业、生活中的重要成员。但这也引发新的争议:这些不用吃饭、全年无休、越来越智能化的机器人,到底是人类的帮手还是对手?它们会不会大举抢走工人"饭碗"?对此,你准备好了吗?     

我国机器翻譯工作的进展

我国科学工作者注意机器翻譯这个問題是从1956年开始的。不过当时注意这个問題的人还不很多,从事研究的人更是寥寥无几。只是在苏联英俄机器翻譯的实驗成果传到中国之后,机器翻譯这个問題才引起更多人的兴趣。 1958年起,机器翻譯研究工作开始正式进行。最初的工作是分散地进行的。1958年8月在中国科学院計算技术研究所成立了机器翻譯研究組,該組在与語言研究所的密切合作下专門进行俄汉机器翻译。同年11月在中国科学院語言研究所正式成立了专門的研究小組,該組与計算技术研究所合作研究俄汉机器翻譯,与外国語学院合作研究英汉机器翻譯。同年     

细胞自杀指令链初探

细胞适时死亡，常为生物体维持整体健康所必需。研究人员正在揭开细胞自杀指令键之谜。在人类社会，自杀常似非理性的冲动行为。在生物体的细胞社会中并非如此。像英雄的战士，为了整体利益而作出自我牺牲，生物体内多余的细胞、威胁健康的细胞，常接指令、经有序的步骤而自杀，叫做程序性细胞死亡，或叫细胞凋亡。在细胞表面的特化蛋白质的受体是如何启动细胞内的自杀机器的，直到一年前一点，还完全是个谜。但是，在近期火爆的研究活动中，世界上少数实验室已在解开一个受体所激发的指令链的复杂迷宫。虽未全部解开，但似能看出：不同类型…     

小而美的科学

正2016年度诺贝尔奖在10月里如期而至。科学奖仍然是人们关注的重点,此次诺贝尔生理学或医学奖颁给了发现细胞自噬机制的日本科学家大隅良典;物理学奖由美国科学家戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨夺得,他们依靠先进的数学模型发现了"拓扑相变和物质拓扑相理论";化学奖则颁给了来自法美荷三国的科学家让-皮埃尔·索瓦日、弗雷泽·斯托达特和伯纳德·费林加,他们是分子机器设计与合成领域的开拓者。     

几何定理机器证明20年

由于传统的兴趣和多种原因,几何定理的机器证明在自动推理的研究中占有重要的地位。自吴法发表至今20年,几何定理机器证明的研究和实践有了很大的进展。对无序几何命题而言,代数方法、数值方法均能有效地判定其真假,消点法、搜索法更能生成其可读的证明。几何不等式机器证明的研究,由于多项式完全判别系统的建立,也有了突破。研究领域已由机器证明扩展为包括几何作图在内的一般几何问题的机器求解,并有了实际的应用。     

序 言

《科学通报》为华中科技大学组织出版了一期专辑, 嘱我写序, 借此机会我想表达两个感谢. 第一是感谢这本期刊, 为我校提供了一个展示科研成果的高端平台, 也可以供更多学者在此交流. 第二是感谢我校的科研工作者, 积极踊跃地贡献自己的研究成果, 其中有外籍院士近期之大作, 有杰青或长江学者厚积薄发之力作, 更有中青年学者崭露头角之新作, 可谓硕果累累！毫无疑问, 本期专辑凝聚着《科学通报》编辑部和投稿教师的智慧和心血, 希望能够得到广大读者的青睐. 
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机器战警

观看过好莱坞电影《机器战警》的观众，都会记得那个半人半机器的警察，在各种危险场合下刀枪不入，所向披靡。看完这部电影，大家会想，现实中如果真有这样的机器警察就好了。     

第二个机器时代来了

<正>18世纪末,伴随着蒸汽机的发明,人类开始步入工业革命时代,逐渐以机器取代人力,资本主义生产完成了从手工业作坊向机器大工业的过渡,历史学家也称这个时代为"机器时代"。而在过去的10年当中,大量由人类管理的任务和控制系统逐渐被自动化设备所替代,甚至在多数情况下,人工智能机器所做出的决定已优于人类。所以,此时人类和软件驱动的机器日益形成替代关系,而不再是互     

时变系统(dx)/(dt)=f(t)A(t)x的稳定性

本文根据秦元勋、王联、王慕秋的思想(中国科学,专辑1,1979;湖南大学学报,1984,2)研究时变线性系统     

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