轻松制造"细胞"

生命是怎么产生的,对此人们依然没有搞清楚。早在1952年,美国科学家就用模拟地球原始大气的办法制造出了氨基酸分子。氨基酸是一种构成蛋白质的大分子有机物。科学家们由此还猜测,构成生命的其它一些大分子材料说不定也可以     

生命来自星云中

虽然许多科学家认为,地球是地球生命起源的场所,但还是有一部分科学家坚持认为,生命起源所需的许多有机分子可能来自于太空。最近,天文学家在银河系的星云中发现了许多复杂的有机分子。比如,他们在银河系中心附近的人马座B2星云中发现了乙胺,还发现了能产生腺嘌呤的一种复杂分子,而腺嘌呤是我们DNA结构中四个碱基中的一个。这个星云直径150光年,密度很大,     

是什么为我们的生命负责？

是什么在为我们的生命负责？是生物大分子。生物大分子是指生命体内一些组织结构复杂的高分子，它们是生命活动的主要物质基础，从细菌到动植物等一切生命，都由生物大分子主宰，可以说，生命的本质归根结底在于生物在分子水平上的微观运动。生物大分子的主要类型有蛋白质、核酸（包括DNA和RNA）、多糖类、脂类，其中又以蛋白质特别重要。 “看清”它们的真面目曾经是科学家的梦想，如今这一梦想已成为现实。2002年诺贝尔化学奖表彰的就是这一领域的两项成果。生物分子革命性的解析法 在过去几年中，越来越多的生物有机体的基…     

美科学家造出人工细胞

关于地球上生命的起源有各种假设。基本上可以用两种方案来回答哪些复杂性对生命是绝对必要的:所谓的从上至下和由下而上的方案。基因组先驱文特尔代表前一种。他在其“最小基因组项目”中使存在的细胞的遗传装备减少到生存所必需的程度。而其他科学家试图从分子层面建造能起作用的有机体,这个研究方向的两名代表不久前成功地利用大分子建造了人工细胞,它们至少可以部分地达到生命的标准:能够生产蛋白质。活细胞的构造通常非常复杂,它的新陈代谢由进化过程中形成的错综复杂的自控机制所决定。而人工细胞可以在非常短的时间内在试管里生产。…     

水分子式是H_2O还是H_(1.5)O?

我们都知道,水分子是由两个氢原子与一个氧原子组成的。然而,最近科学家们所做的通过快速照相技术来观察水分子模样的一个新奇的科学实验却表明,水分子中的氢原子会经常失掉半个,变成由1.5个氢原子和1个氧原子组成的分子结构。在这个实验中,科学家用一种极快的中子照相机观看水分子结构,当一束中子被射入选定的水分子中时,中子会从不同的方向分散开来,并反射回不同的分子图。这种照相机的曝光时间非常短,中子从水分子中反射回的图像曝光所需时间不到一飞秒——千万亿分之一秒的时间。多次实验结果均表明:一个水分子确实只包含有1.5个氢原子…     

科学家探索从“地化作用”到“生化作用”的演变

[导读]炽热的碱液,就像“失落之城”的生态系统,或许是解开生命起源之谜的钥匙。点燃生命的能量——科学家探索从“地化作用”到“生化作用”的演变炽热的碱液,就像“失落之城”的生态系统,或许是解开生命起源之谜的钥匙。     

定向进化:掌控进化方法,改造生命基石

正人类是进化而来的,在其他许多生命的发展历程中,进化也起到了至关重要的作用。进化是一种伟大的自然力量,它是如此神奇,以至于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。这种掌控生物大分子进化的方法,被称为"定向进化"。美国科学家弗朗西丝·阿诺德、乔治·史密斯和英国科学家格雷戈里·温特因为在定向进化研究领域的开创性贡献,获得了2018年诺贝尔化学奖。     

人体再生复原科学——人类生命科学新体系

生命科学研究方向在哪里？ 生命科学是当今世界科学发展最为迅速的领域之一。对于20世纪大多数生命科学家而言,生命是一架基于还原论原理建造的“自动机”。现在的科学家们已经意识到,有机体是一个由成千上万生物大分子和小分子相互作用形成的完整的复杂系统只有认识整个复杂系统的结构和功能,才能真正地了解生命。     

月球起源之谜

月球的起源,一直是科学家争论的热点。目前,人类关于月球的起源,一共提出了3种假说：一种是月球被捕获说,一种是地月同源说,一种是地球分裂说。但到目前为止,这3种假说,都没有取得强有力的证据。     

纳米管水有点神

大自然中存在很多微细的结构,比如,深埋于地下的植物的须根、存在于很多矿物中的微细管道、还有细胞表面的水盐分子通道。这些看似不起眼的小小结构,其实对生物生长、地质构造、生命的维持起着巨大的支撑作用。科学家的发现将可以一一揭开这些微细结构的神奇作用。纳米管水不结冰最近,物理学家发现了一种水的新形态,这种新形态被科学家称为纳米管水。这些水与我们平常见到的水没有什么两样,每个水分子也同样包含两个氢原子和一个氧原子,但是这种水却有一个独特的性质,即使在接近绝对零度的极低温时也不结冰。如果把水放进一个直径小于2纳米…     

生命起源方式的探索

在生命的起源的研究中,需要解决的一个重要问题是:原始的生命物质是怎样在自然界中产生出来的。一种看法是:原始大气在宇宙线的轰击下产生这些物质。为了验证这种观点,诺贝尔奖金获得者,美国科学家M.卡尔文和一个辐射实验室的研究人员一起,做了一种有趣的实验。他们摸拟有机物诞生     

比黑更黑的材料

正一种新型材料可以吸收高达99.9%的可见光,它有望用于隐形技术和太空望远镜之中。一黑到底黑色材料有着很大的用途。它可以帮助太阳能热水器从阳光中捕获更多的能量,吸收太空望远镜内部不需要的反射光线,还可以应用在军事隐身技术之中。但是,当前得到应用的最好的黑色材料只能吸收大约90%的可见光。为了提高吸收率,材料科学家们走向了"黑暗结构学":使用纳米结构涂层来捕获几乎所     

2018年诺贝尔化学奖 实验室里的定向进化

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,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。美国科学家弗朗西丝·阿诺德、乔治·史密斯和英国科学家格雷戈里·温特,因为在定向进化研究领域的开创性贡献,获得了2018年诺贝尔化学奖。     

如何提高我国的科学研究水平

探索生命的奥秘,对于改善人类健康和促进经济发展及社会进步都具有非常重要的意义。生命体主要是由核酸、蛋白质等生物大分子构成的。这些生物大分子的生物活性都与其特定的三维结构密切相关。20世纪后半个世纪,随着生命科学的发展,特别是生物大分子结构和功能研究的进展及其与     

生物信息学中运用的计算智能技术

生物信息学是在生命科学研究中独具活力的新兴前沿学科之一。它利用计算机硬件、软件和计算机网络,采用信息学、计算机科学和数学的手段,主要研究蛋白质、核酸等生物大分子数据。本文着重介绍了两种智能化算法,分别讨论了人工神经网络方法在蛋白质二级结构预测中的应用及遗传算法在蛋白质二维晶格中的应用。     

地球生物的进化历程

46亿年前，火热的地球形成了。大约在38亿年前，地球的陆地上还是一片荒芜时，在汹涌澎湃的海洋中开始由无机物合成有机小分子(氯基酸、核苷酸)，在闪电轰击、岩浆喷发的激发下，再由有机小分子合成有机大分子(蛋白质、核酸、类脂、多糖)，生物大分子之间的相互作用最终演化出原始生命。这种原始生命是一种非细胞生物，躯体仅以一层“界膜”与海     

撞出火星生命

地球上的生命到底是怎么来的，目前还没有统一的看法。在众多的观点中，最具代表性的有以下三种：一、特创论，认为生命是由超物质力量的神所创造，现在，可能我们绝大多数人都不会认同这一观点；二、化学进化论，认为在原始地球的条件下，无机物可以转变为有机物，有机物可以发展为生物大分子和多分子体系直到最后出现原始生命体。三、宇宙来源论，认为陨石或小行星撞击地球后，产生了生命起源必备的条件，带来了宇宙的胚种。     

凡尔纳喷射：向太空播种

关于地球上的生命起源，科学家有多种假说，其中一种是“太空胚种说”，认为地球上的生命来自宇宙中的其他星球，它们跟随着陨石来到地球，并在地球上开始了演化之路，从细菌一直进化到人类。现在，有一些科学家开始用新的眼光来看待太空胚种说，他们觉得，如果在史前时代，其他星球的生命能够到达地球，那么为什么地球上的生命不能到达其他星球呢？     

DAN芯片在医学上的应用和发展

基因是生物体的遗传物质 ,其化学本质是 DNA(脱氧核糖核酸 ) ,每一个核酸分子是由数个或更多的碱基单体组成的线性大分子结构。分子生物学的研究证明 ,核酸分子中的碱基具有相互配对的特性。当一个核酸分子与另一个核酸分子的碱基有相对应的排列关系 ,那么这两个核酸分子就可以稳定地组合起来 ,这就是所谓的分子杂交。1　生物芯片的分类生物芯片主要包含基因芯片和肽芯片两大类 ,是利用生物大分子间具有特殊相互识别的能力而发展起来的。由于尚未形成主流技术 ,生物芯片的形式非常多 ,以基质材料分 :有尼龙膜、玻璃片、塑料、硅胶晶片、微…     

最古老的生命像弹簧

生命如何起源?极端条件下的生命现象暗含着怎样的生命起源秘密?最小的生命形式是什么样?这些问题至今依然困扰着每一位生物学家。1993年,美国科学院院士肖伯夫教授在对澳大利亚西部岩石的研究中,发现了地球上最老的35亿年前的微生物化石——蓝藻细菌微生物体,这些“微化石”里面有非常细的丝状物,被认为是生命的证据。他的研究小组用电脑三维图像技术这种丝状物进行了复原,这一古老生命看上去很像一段薄铁片绕成的弹簧。弹簧是一种螺旋结构,这让人们联想到染色体和蛋白质,它们在生物体内大多是以螺旋结构存在或以此为基础构成最后的形态。根…