生物信息学技术

　 地球上所有不同种类的生物之间都具有或多或少的共同特征，对这种现象的通常解释是它们都起源于一个共同的祖先。例如，所有的哺乳动物都有毛发，这是因为诸如绵羊、狮子、海豚、人类以及蝙蝠等都是从一个有毛发的动物物种进化来的。因为当这个共同的祖先出现时，毛发已经成为它的一个重要特征了。再如，上面提到的绵羊、狮子等动物都用肺在空气中呼吸而不是用鳃在水中呼吸；同样，鸽子、老鹰、眼镜蛇、蝮蛇等也用肺在空气中呼吸 ...

人类基因组计划的科学宗旨与“定时、定量、定质”的具体目标，是测定组成人类基因组的30亿个核昔酸的序列，从而奠定阐明人类基因组及所有基因的结构与功能，解读人类的全部遗传信息，奠定揭开人体奥秘的基础。由于生命物质的一致性与生物进化的连续性，以及“人类基因组计划”所建立的策略与技术的通用性，这就意味着奠定着揭开生命最终奥秘的基础。 　　人类基因组计划对生命科学研究与生物产业发展的导向性意义，我可以用规模 ...

克隆水稻分蘖的主控基因MOC1 据国家自然科学基金委员会2003年5月23日报道，最近，我国科学家成功分离和克隆了水稻分蘖的主控基因MOC1，该成果是由中国科学院遗传与发育研究所李家洋院士及其合作者在国内独立完成的。该研究结果已发表在Nature，2003，422：618上，这是我国分子遗传学基础研究领域的第一篇源自国内的Nature文章，标志着我国植物功能基因研究取得了重大突破。 分蘖 ...

　　现代科学认为，生命是物质的运动形态，细胞是生命的基本单位，它是由蛋白质、核酸、脂类等生物大分子组成的物质系统。生命现象就是这一系统中物质、能和信息三个量的综合运动的表现，生命活动的各种特征本质上都是这种复杂系统的效应和属性。宇宙万物千变万化，自然界里绚丽多彩，然而不外生物和非生物两大类。但有生命的物质有许多非生物界所不具备的特征，如生命能够在常温常压下合成多种有机化合物，包括复杂的生物大分子， ...

对于生命是什么这个问题现在试作以下猜测。　　生命是从一种物质团中起始产生的高级化学运动现象。这种物质团之所以能存在是因为被一种称为化学膜的东西包围着。这种物质团在生命出现之前是以有膜有机微粒的形式存在。正是它们之中的某一些后来发展成为生命体，这可能是自然固有的规律。为什么能从这种物质团而不是由别的什么东西产生生命？这是因为只有在这种物质团中蕴藏有巨大的结构可选择度，在其中可以形成生命所需的复杂结构 ...

生命起源一直是个另科学家费解并具有重大科学挑战的热门课题，生命究竟是起源于地内还是地外，还是二者兼而有之，众说纷纭，存在着诸多假说： 奥巴林-荷尔丹“原始汤”(primodial soup)生命起源假说：地球早期有一个还原性的大气圈，地表布满了“温暖的小水池”，大气中是无机分子在小水池中合成简单的有机分子，小池中的水就变成了含有有机物的“原始汤”， 细胞生命就在这个“原始汤”中诞生了。由此1924 ...

进化起源说：在地球历史的早期，在特殊的环境条件下，通过所谓的“前生命的化学进化”过程，由非生命物质产生出来，并经历长期的进化过程而延续至今。 生物进化过程 地质学证据表明，太古宙早期的地球表面既无稳定的地壳，也没有小水池。陨石雨频繁，太阳紫外线辐射强烈。那时的海洋可能是一片热海。 b ...

对极端环境生命的考察和研究大大突破了传统的关于生命生存极限的观念，使我们对生命有了更深入的认识。l Baross和Deming(1983)对大洋中脊附近的水热喷口微生物系统的研究表明，细菌可以在3´104Pa、250°C的热水中生存，证实了Brock (1978)的预言：某些细菌可能生存于含有液态水的任何沸腾生境中。l 极端干旱寒冷的南极沙漠中也存在微生物；２０多年前科学家们首次在南极“干谷”多 ...

具有复制能力、能在复制过程中将遗传信息（它还具有变异能力）传递给后代是生命最重要的特征。生命是一个能记载和表达信息、积累信息、保持和传递信息的信息系统；生命是一个靠外界能量输入而保持其有序性的耗散结构，生命是进化的，进化是通过复制过程中的遗传变异来实现的，遗传密码由DNA携带，DNA是在细胞内用RNA生产蛋白质的某种生化过程中产生的。 生命”的核心在于一代代地复制和变异，所有的生物都是通过 ...

给生命下一个完整科学的定义一直是科学家们头痛的问题，由来依久困扰着科学的发展，对其认识存在个历史的过程。 就生命的物质构成：可认为生命是特殊的物质结构或特殊结构的物质，但 一条有完整编码的基因或一个有酶活性的蛋白质分子能否算生命？ 病毒和类病毒可以作为原是的生命模型吗？ 19－20世纪原生质－－蛋白质及其代谢功能的研究以及20世纪50年代以后核酸分子结构和遗 ...

抗生素自诞生之日起，就成为人类健康的好朋友。许多过去治不好的病，现在因为有了抗生素都有办法治了。 如今，抗生素已成为应用最广泛的治疗药品。然而抗生素的大规模应用使其潜在的弊端也越来越明显：一是它的副作用，如氯霉素会导致血液疾病等；二是它的耐药现象。日益严重的耐药菌、顽固的超级细菌的诞生使得细菌耐药问题成为全球最紧迫的公共卫生问题。 其实，只要能合理使用抗生素，就能既治愈感染，又可避免副作用，并最大 ...

虽然大气含有约 80％ 的氮气分子，地球上的动植物仍须花费一番工夫，方可取得成长所需的氮素。主要原因在于氮气分子是一个十分安定的物质，大多数生物体没办法直接利用。生物体在消化吸收氮素前，须用各种方法使氮成为含氮的化合物，如存在于自然界氮循环（nitrogen cycle）中的氨、铵离子、亚硝酸根、硝酸根等。生物体吸收这些氮化合物后，再合成生存、成长与繁衍所需的其它含氮化合物，如氨基酸、蛋白质和核酸 ...

一种观点认为地球初期像月球表面一样 据美国科技生活网近日报道，科学家们对地球早期形态历来有三种看法：像月球的沙漠，火山群猛烈爆发或者一望无边的水世界。但是现在又有一种新的观点，认为地球在44亿年前就可能存在大陆和海洋了，还有合适的温度以及火山爆发的条件，这些都使地球迅速成为一个可居住的星球。　　今年五月份的时候，美国科罗拉多大学和澳大利亚国立大学的科学家，对澳大利亚西部杰克山一种古矿石中含有 ...

人类在受精卵成为胚胎时，因为带着不同的Ｘ、Ｙ染色体，性别就已决定，例如Ｙ染色体上 SRY 基因造成性别分化为男性。一般而言，婴儿出生前就已经发育成只具有一种性别生殖器官的状态，仅能选择当男人或当女人。据研究了解，在怀孕第 43 ~ 50 天，胎儿即已分化为男性，至于分化为女性则稍为晚一点，约在第 50 ~ 60 天左右。 鱼类的性别比人类有趣多了，在胚胎时期，鱼的生殖器官还未分化，直到孵化后一段时 ...

为什么在自然的情况下鱼类性别会有转变，这是有趣也是复杂的生命科学问题。鱼类为什么会演化出这样的生殖方式呢？目前有许多可能的解释，例如在自然情况下鱼类会性转变是由于族群因素，也就是在同族群中，本来男与女的比例构成一个稳定的男女关系，若是把男的移走，那其中一尾女的会在数天内发育成为男的。 另外一种可能是，由于性转变可以获得更有利的生殖策略，因此年纪较小时 （较小体型） 是男的，年纪较大且体型较大时变为 ...

一株小树苗种下去，在日光的照射下，利用太阳能进行光合作用，把吸收自大气的二氧化碳与根部所吸收水分中的氢原子结合，变为有机碳（碳水化合物），并释出氧气。植物把由光合作用所形成的有机碳贮存在体中，是它的营养体，并赖以发育生长。 另外，植物在由根部吸收水分的同时，也吸取部分的微量元素如氮、磷、钾等，这些微量元素具有分配有机碳营养体的功能，如氮可促进叶的生长，磷可促进开花结实，钾可促进根茎生长，这些元素是 ...

雨雪天气时人们常用伞挡风、遮雨和避雪，炎炎夏日中伞又被用于遮挡强烈的阳光，除此之外，伞在人们的日常生活中还有着多种用途。实际上在人类生息的地球上空，也撑着有一把保护地球生命的巨大保护伞——大气臭氧层。 大气臭氧层 地球是一个由大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间组成的极其复杂的、相互作用和影响的整体地球系统，任一圈层的变化都会引起其他圈层或是受到其他圈层的综合影响的结果，如大气圈就保 ...

从生命演化论的角度来看，虽然各派学者对生命起源的主张不同，但海洋是地球生命的母亲仍是主流看法。 在地球形成之前，宇宙间有许多小行星围绕着太阳旋转，行星彼此之间会相互撞击，原始的地球就是在撞击下产生的一颗火球。地面到处是火山，布满滚烫熔岩，天空中充满着从地球内部发出来浓密的水蒸气，形成地球早期的大气。 随着碰撞次数的减少，地球开始由外往内逐渐冷却，表层形成了薄薄的地壳；而大气中的水蒸气遇冷凝结成雨， ...

不同纬度、地形和深度的海洋，具有不同的物理及化学条件，因此造就了特色不一、各式各样的海洋生物。 在一九七九年以前，许多科学家都认为深海海底是永恒的黑暗、寒冷及宁静，不可能有所谓的生命。但是一九七九年，科学家首次在 2700 公尺的海底发现热泉，并观察到和已知生命极为不同的奇特生命形式，进而改变了对地球生命进化的认知。二○○○年十二月四日，科学家又在大西洋中部发现另一种热泉，结构完全不同，他们把它命 ...

潮间带是指陆地与海洋交界之处，由于受到潮汐的影响，每天都各有几个小时会处在不是被海水淹没，就是曝露在空气中的规律现象。所以生活在潮间带的海洋生物必须具备耐热、抗旱、抗寒、抗盐、固着力强、耐低氧量、生活及繁殖能够掌握自然规律的十八般忍功。 螃蟹是潮间带的代表性生物，目前世界上已有纪录的螃蟹超过五千种，属于海洋系的螃蟹高达九成，在潮间带生存的螃蟹则以沙蟹科及方蟹科为主要成员，其中以每天背着一个家（壳） ...