叩开生命之门——20世纪生命科学进展(诺贝尔奖百年鉴)

叩开生命之门——20世纪生命科学进展(诺贝尔奖百年鉴)
ISBN: 
7-5428-2775-8/N.453
出版日期: 
2001-12
开本: 
32开
页码: 
173
定价(元): 
8.00
作者: 
王谷岩著
  

目录

1 生命与生命科学/1
  生物大世界/1
  生命的特征/3
  生命的层次/6
  源远流长的生物学/11
  现代生命科学/13
2 细胞的生命活动/17
  细胞学说/17
  细胞特性/19
  细胞要素/21
  总览全貌的细胞生物学/25
3 生命的“分子机器”/31
  微观世界看生命/31
  “分子机器”的运转/34
  生物大分子的结构特征/38
  位居主流的分子生物学/42
4 生命的蓝图/47
  无所不在的基因/47
  基因的活动/50
  极具推动力的分子遗传学/55
  人类基因组计划/59
  后基因组时代/62
5 生命的发育/69
  生命的开端/69
  个体的发生/72
  发育的调控/76
  后起之秀发育生物学/80
6 生命的主宰/85
  脑与神经系统/85
  高级精神活动/92
  新的发展高峰/98
  精神健康与“脑的十年”/104
7 用数理化研究生命/111
  从生物物理学谈起/111
  生物化学/120
  生物数学/125
8 生命的起源/139
  生命起源学说/139
  细胞的起源/149
  研究生命起源的意义/151
  火星探测与地外生命/152
  生物天文学的崛起/157
  诺贝尔生理学医学奖年表(1901~2000)/161

内容提要

        生命科学与我们息息相关,它的进展无疑是我们每一个人都应该了解的基础科学知识。人类对生命的认识始于对生命体的了解,而人类对生命的深入探索则推动了生命科学的发展。本卷全面回顾了20世纪生命科学的进展,内容全面,叙述生动,兼具深入浅出和通俗易懂的特点。卷末附有20世纪诺贝尔生理学医学奖年表。

前言

作者简介

精彩片段

        自古以来,人类就在不间断地想方设法认识与了解生命。人类对生命的认识起始于对生命体的了解,人类对生命的深入探索推动了生命科学的发展。
        自然界中的物体可分为两大类,一类无生命,一类有生命。有生命的物体叫做生命体,通称为生物,包括动物、植物和微生物,它们又各包括了许许多多的物种。具有一定形态特征、生理特性和一定自然分布区域的生物类群,称为一个生物物种,也叫做种。那么,地球上究竟有多少物种呢?地球上生物的种类多如繁星,生命的表现形式绚丽多彩,因此解答这个问题实际上是十分困难的。科学家们只能依据各种生物彼此之间由摄食关系形成的食物网的构成、各种生物的常见与稀有程度,再结合其他相关的科学数据等,去估算自然界中生物物种的数目。显然,用这样的方法只能做出粗略的估算。由此,科学家们估计,地球上现存的生物物种约有500万~5000万种;而自从生命在地球上诞生以来,在地球上生活过的生物(包括已灭绝的物种),很可能达到10亿种左右。然而,到目前为止,被研究并定名的只不过150多万种,其中动物100多万种、植物40多万种、微生物10多万种。也就是说,地球上现存的绝大多数物种,还有待人类去发现、鉴定与定名。地球上,每个生物物种都具有很多个体。各种生物的个体数目总和,乃是一个巨大的天文数字。在我们的地球上,从高山到平原,从陆地到江河湖海,从地表到地下,从11千米深的大洋海底到海平面之上10千米的大气平流层,从赤道到两极,到处都有生物的踪迹。地球表层到大气平流层之间的范围内是一个生生不息的生物大世界,这个范围构成了囊括地球上所有生命体的生物圈。生物大世界组成了地球上的一个具有复杂内部联系的庞大生命系统,而生物圈则为所有生物的生长和繁殖提供了必需的物质与能量。太阳的光能是运转庞大的地球生命系统的能量来源:绿色植物在光合作用中吸收太阳的光能,将二氧化碳和水转变成富含能量的有机物。光合作用生成的有机物不仅为生命体提供了能量,也是生命体用来建造自身躯体的原料。人类以及其他植食和肉食动物,则间接地依靠光合作用所提供的有机物质和能量而生存。
        地球上生物种类繁多、形态多彩、数量巨大,各种生物之间相互关系复杂,构成了“生物多样性”,或称“生命多样性”。地球生命的多样性,是经历了亿万年的漫长进化过程形成的,包括物种多样性、生态系统多样性和遗传(基因)多样性。地球上生物与生物、生物与环境是相互依存的。生物多样性是人类赖以生存的条件和宝贵的自然资源。有科学家估计,由于环境日益受到破坏,地球上的生物物种正以每天100多种的速度在灭绝,也就是说每年要有几万种生物,包括尚未经过科学记录的许多生物,将永远地从地球上消灭,这就破坏了生物多样性。生物多样性的严重破坏,将造成连锁反应,会进一步破坏地球上现存生物赖以生存的生态环境,从而使更多的生物灭绝,并最终使人类丧失正常的生存环境。因此,生物多样性及生态系统的研究与保护,便成为生命探索和现代生命科学的重要内容。生命的特征地球上的生命不仅具有多样性,而且具有使生命体有别于无生命体的共同基本特征。
        首先,生活在地球上的所有生命体都遵从相同的构成法则,这个法则最基本的一点就是进化原理。进化是指生物从过去到现在一直处于逐渐变化和演变的过程,是一个由低级到高级、由简单到复杂的发展过程。英国博物学家、进化论奠基人达尔文(C.R.Darwin)称进化是一个“具有变化的继承过程”,因为进化过程通常都伴有形态结构的复杂化,以及随外界环境条件改变而改变自身特性或生活方式的适应能力的提高。
        其次,地球上所有的生命体都由作为生命物质基础的蛋白质和核酸构成,构成生命体的基本结构单位与功能单位都是细胞,而且都具有新陈代谢与自我复制两种最基本的生命过程。
        蛋白质是组成生物细胞的基本材料,生命活动主要通过蛋白质的运动而得以实现。核酸也存在于生物的细胞之中,对生命的发育、生长、遗传和变异等起着至关重要的作用。蛋白质和核酸是生命的物质基础,生命活动是蛋白质和核酸运动的体现。
        新陈代谢是生命活动的基本属性。通过新陈代谢,生命体才得以与周围环境不断地进行物质和能量的交换,把从食物中摄取的养料转变成为自身的组成物质(蛋白质、核酸、脂质等)并储存能量,再分解自身的组成物质以释放生命活动所必需的能量,并排除废物。只有通过新陈代谢,才能维持生命活动、维持生命体的生存。而通过另外一个重要的生命过程——自我复制,生命体才能产生出与自身同种的新个体,使生物物种得以延续,使地球上的生命世世代代繁衍不息。

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