《偶然創(chuàng)造生命》從方方面面追蹤生命從發(fā)生到進(jìn)化的軌跡。多彩的生物多樣性猶如大自然創(chuàng)造力譜寫(xiě)的神奇交響曲，誰(shuí)是這首偉大樂(lè)曲的作者，哪里可以找到它的總譜，如何傾聽(tīng)那永恒不息的演奏？對(duì)于這一切，21世紀(jì)的生物學(xué)家正在向我們展示一幅幅令人震驚的圖景。憑借日新月異的生物和計(jì)算技術(shù)，他們開(kāi)始走近那創(chuàng)世的現(xiàn)場(chǎng)，追蹤造化的軌跡。生命是否來(lái)自偶然？DNA結(jié)構(gòu)來(lái)自太空？在動(dòng)物的五彩斑紋和鮮花的美麗色彩中，隱藏著什么樣的數(shù)學(xué)智慧？?jī)尚缘牟町愂侨绾涡纬傻�？人�?lèi)是否共有一個(gè)祖先？記憶的本質(zhì)是什么？數(shù)的概念從何而來(lái)？所有這些問(wèn)題，都圍繞著一個(gè)核心概念：進(jìn)化。今年是達(dá)爾文誕辰200周年，《偶然創(chuàng)造生命》，也是對(duì)這位偉大的科學(xué)家表達(dá)的紀(jì)念。
目錄：
偶然創(chuàng)造生命
細(xì)胞王國(guó)神秘之旅
DNA結(jié)構(gòu)來(lái)自太空
偶然創(chuàng)造生命
形態(tài)生成、數(shù)學(xué)模型和虛擬生物
近親繁殖：小魚(yú)打破禁忌
蜥蜴的進(jìn)化快車(chē)
與恐龍共舞
哺乳動(dòng)物基因秘史
多彩兩性
文化進(jìn)化論
愛(ài)上病毒的六大理由
人類(lèi)起源新證據(jù)
比我們更古老的身體防衛(wèi)
愛(ài)上病毒的六大理由偶然創(chuàng)造生命
細(xì)胞王國(guó)神秘之旅
DNA結(jié)構(gòu)來(lái)自太空
偶然創(chuàng)造生命
形態(tài)生成、數(shù)學(xué)模型和虛擬生物
近親繁殖：小魚(yú)打破禁忌
蜥蜴的進(jìn)化快車(chē)
與恐龍共舞
哺乳動(dòng)物基因秘史
多彩兩性
文化進(jìn)化論
愛(ài)上病毒的六大理由
人類(lèi)起源新證據(jù)
比我們更古老的身體防衛(wèi)
愛(ài)上病毒的六大理由
細(xì)菌身份證
智力新解
修復(fù)基因
記憶未來(lái)
數(shù)從何來(lái)？
道德的動(dòng)物
癮的解析
修復(fù)基因
讓意念像蝴蝶一樣自由
為什么人類(lèi)還值得拯救？偶然創(chuàng)造生命
深深入捕捉細(xì)胞內(nèi)每一個(gè)“零件”的圖像，當(dāng)然，在不影響細(xì)胞正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下——這一挑戰(zhàn)最終將在生物學(xué)家和物理學(xué)家的共同努力下實(shí)現(xiàn)。為了近距離觀(guān)察活體器官中那些極其微小的細(xì)胞個(gè)體，生物學(xué)家和物理學(xué)家們?cè)谘芯恐杏秒娮佑^(guān)測(cè)器取代了過(guò)去的肉眼觀(guān)測(cè)，激光也相應(yīng)地代替了自然光。除此之外，電腦的應(yīng)用也滲入成像的每個(gè)步驟從觀(guān)測(cè)到加工整合信息，直至最后制成圖像（詳見(jiàn)右圖）。這種做法取得了顯著成效。得益于這些新的設(shè)備，在過(guò)去無(wú)法進(jìn)行研究的領(lǐng)域中取得突破成為可能，同時(shí)還可以得到大量相關(guān)的精細(xì)圖片。
話(huà)雖如此，但事物總存在兩面性。今天，科學(xué)家們開(kāi)始思考一個(gè)問(wèn)題利用尖端顯微技術(shù)對(duì)微小事物進(jìn)行觀(guān)測(cè)時(shí)，究竟在怎樣的一個(gè)尺度內(nèi)才能保證結(jié)果不失真。例如，我們從上世紀(jì)90年代對(duì)綠色熒光蛋白開(kāi)始加以應(yīng)用，綠色熒光蛋白是從多管水母屬（AequoreaVictoria）生物中分離出來(lái)的一種熒光蛋白。這一技術(shù)的應(yīng)用為細(xì)胞結(jié)構(gòu)的精確彩色成像開(kāi)創(chuàng)了廣闊前景。此后又出現(xiàn)了幾百種有機(jī)熒光團(tuán)。來(lái)自法國(guó)居里研究所這一世界頂尖細(xì)胞觀(guān)測(cè)成像技術(shù)中心之一的細(xì)胞動(dòng)力學(xué)專(zhuān)家讓·薩拉門(mén)羅（JeanSalamero）教授解釋道：“借助這些熒光團(tuán)，我們可以對(duì)細(xì)胞周期中的某些小分子團(tuán)進(jìn)行追蹤觀(guān)察，但同樣由于它們的存在，我們所觀(guān)察的樣品可能發(fā)生了性狀的改變�！币�?yàn)橐杂袡C(jī)熒光染料作為標(biāo)記物存在一個(gè)重要的缺陷為了觀(guān)測(cè)需要，必須在細(xì)胞中大量使用。同時(shí)，這些有機(jī)熒光染料還有一個(gè)很麻煩的特性，它們會(huì)由于“光漂白”現(xiàn)象而在極短時(shí)間內(nèi)消失，也就是說(shuō)受到光子激發(fā)的染料，在一定時(shí)間之后，就會(huì)出現(xiàn)熒光放射性消失的現(xiàn)象。
解決這一問(wèn)題的方法則是對(duì)新一代標(biāo)記物的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，如納米晶體材料。配合最新類(lèi)型的顯微鏡，納米晶體材料的應(yīng)用將會(huì)成就生物學(xué)家最大的夢(mèng)想——深入到器官內(nèi)部，到“第一線(xiàn)”去觀(guān)測(cè)細(xì)胞的各種活動(dòng)。為了最終實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，科學(xué)家們寄希望于能夠穿透介質(zhì)進(jìn)行觀(guān)測(cè)的雙光子（熒光）顯微鏡。這樣，我們就得以觀(guān)察器官表層以下幾微米（毫米的千分之一）深度的細(xì)胞活動(dòng)情況，如動(dòng)物大腦外層神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)情況。
與光學(xué)儀器迥異的新設(shè)備
在對(duì)細(xì)胞世界的研究過(guò)程中，這些新型設(shè)備的重要性一點(diǎn)也不亞于傳統(tǒng)光學(xué)儀器，因?yàn)樗鼈兡軌驗(yàn)槲覀兲峁┝Ⅲw圖片。這些新型設(shè)備與光學(xué)儀器不同，它們放棄了光學(xué)儀器的傳統(tǒng)路線(xiàn)轉(zhuǎn)而利用電子或原子力，工作原理是利用納米級(jí)探針來(lái)對(duì)活體表面進(jìn)行探測(cè)。這些特殊類(lèi)型的顯微鏡能夠以三維形式捕捉到構(gòu)成細(xì)胞的分子結(jié)構(gòu)，由此發(fā)現(xiàn)某些疾病如癌癥引起的組織結(jié)構(gòu)。
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