本文目录一览:
- 1、急求:大概内容与点评?
- 2、为何找不到外星人:人类被圈养?地球是个动物园?
- 3、nei’s基因多样性
- 4、亲~在线跪求生命科学研究在现代人类社会发展中有哪些应用,要理论联系实际的,字数在600字左右。。跪求~!
- 5、关于霍金!急用!
- 6、如图所示为部分人体细胞的生命历程。
急求:大概内容与点评?
剧情简介 · · · · · ·
深夜,神圣的西方艺术殿堂巴黎卢浮宫,德高望重的博物馆馆长雅克·索尼埃被神秘谋杀,尸体被摆成了达·芬奇名画《维特鲁威人》的模样,身旁留下一串难解的密码,并留下“找到罗伯特·兰登”的附言。正在巴黎讲学的哈佛符号学专家罗伯特·兰登,被午夜 *** 吵醒,赶到博物馆现场。
同时赶到现场的,还有法国中央司法警察部法希警官,索尼埃的孙女、密码破译专家索菲·奈芙。面对大堆怪异的密码,兰登先是有些摸不着头脑,然而,在索菲的协助下,两人很快发现隐秘的线索竟然隐藏在达·芬奇的艺术作品当中!玄机在解密中逐渐掀开冰山一角……
在步步为营的调查中,兰登和奈芙发现自己正在找寻的,可能会是一个石破天惊的历史秘密,这个秘密或许将改变人类的历史!为了尽快解开这个错综复杂的谜,兰登和奈芙开始马不停蹄的旅行,途中不断遭人追杀,在与神秘的幕后操纵者惊心动魄的斗智斗勇角逐里,两人能解开达芬奇密码,找出那个可能永远消逝在历史的尘埃之中的令人震惊的古老真相吗?!
达芬奇密码》:各国影评
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《达芬奇密码》,谁愚弄了谁
《达芬奇密码》影评+书评
从原著小说被翻译成44种语言、在全球销量超过5000万本的热潮,到作者丹-布朗被指剽窃掀起的轩然 *** ,再到被西方教会目为反基督的异端电影遭到梵*蒂*冈的 *** ,《达芬奇密码》(THE Davinci Code)从面世的那一天起便注定要对传统的基督教带来颠覆性的冲击,值得庆幸的是教会掌握政权的日子早已成为历史,无须再担心打着耶稣幌子的黑色恐怖瘟疫会再次蔓延,多元化的社会里,基督教不可一世的地位终于露出了平凡的一面。
自己一向对宗教文化不感冒,之所以能坚持看完原著多半是因为丹-布朗精妙的文笔与 *** 迭起的悬念情节,不过对把原著搬上荧光幕的商业行为持怀疑态度,毕竟文字带来的想象空间与视觉、听觉等多重感知形成的复杂认知截然不同,许多东西一旦具体形象化往往就容易失去原有的吸引力,尤其是《达芬奇密码》这类靠制造悬念、解读复杂西方宗教历史神学符号、营造心理惊悚的作品。结果虽然有Ron Howard、Tom Hanks和Audrey Tautou携手合作,虽然作为电影艺术更高殿堂嘎纳电影节的开幕电影,《达芬奇密码》依然差强人意,只是费力不讨好的制造了120分钟的沉闷悬疑。
即使宽容的看待电影,把是否忠于原著放在一旁,《达芬奇密码》也缺乏连贯的紧迫感和抽丝剥茧的惊悚元素,Tom Hanks和Audrey Tautou在影片中的角色本来注定他们不是《职业特工队》式的“Superman”,过多的火爆场面只会起到喧宾夺主的反效果,可影片开始Ron Howard偏要安排Audrey Tautou来一段超“辣”的车技Show,这马上就将一个弱智女流定位成超凡脱俗的强者,Hollywood式的娱乐标准即霸道又惹人生厌。按照小说的风格与结构,《达芬奇密码》应该是一部充满文艺悬念的电影,如何把复杂的谜题化繁为简,让观众参与到解迷中,可以说是影片成功与否的关键。可惜零散的剧情、苍白的人物塑造,单纯依靠Tom Hanks比手划脚就解开神学符号,未免太过儿戏,尤其是最后“Apple”的解密过程简直就是大话西游,令人啼笑皆非。Tom Hanks的力不从心、Audrey Tautou的不入戏,两人无法擦出预期的火花,加上巴黎伦敦浓郁的艺术气息、以及宗教的神圣、膜拜气氛又只是停留在表面的走马观花,都成为《达芬奇密码》空有包罗万有的野心,却有漏洞百出的臭皮囊一样,成为食之无味的“鸡肋”。
全片最光芒四射的应该是苦行僧Silas这个角色,他背负的罪恶感,他心灵上承受的痛苦远甚于伤痕累累的切肤之痛,在狂热的宗教信仰和冷酷的眼神中,我们读到了很浓厚的悲剧味道,Ron Howard在他身上着墨不多,但却显示了深厚的功力,无论镜位还是背景音乐的烘托,他 *** 的身体充满神秘感与强烈的威慑力,远比两位主角更具有感染力。
对于宗教信仰的问题不想讨论太多,如果像我般对晦涩的西方宗教观点束手无策的话,《达芬奇密码》的电影会比小说更生动也更通俗,这个故事有点像野史,可以触动人们骨子里先天的好奇心(其实也就是八卦),康斯坦丁大帝的“丰功伟绩”在我看来最能代表宗教的本质,说穿了只不过是统治者的工具和谎言而已,基督教清除“女巫”的运动倒让我想起电影大师德莱叶的《愤怒之日》,人性的残忍与黑暗,即使冠以堂皇的借口,依然令人触目惊心。
首先,电影对原著中破解密码的过程进行了简化,基本上采用了一种单刀直入的做法,这无疑是聪明之举,原著中雅克•索尼埃留下的密码线索可谓机关重重,往往在密码中还套有新的密码(如强调二元论的密码筒,原著中是两个,采用了层层相套的方式),对于小说,层层解密的过程无疑会激发读者不忍释卷的乐趣,但放到一部两个多小时的电影中,过于复杂的破解过程必然会打乱电影的叙事节奏,也容易让观众出戏,因此,编导小心翼翼地将书中“达芬奇密码”的障眼法剥落,只保留了能引发叙事 *** 的密码主线,对于一些密码的破解 *** ,如菲波纳契数列组合等等也是一笔带过,这样一来,影片的线索变得清晰可辨,观众只要跟上影片的节奏,也就不必花费更多的心思去思考密码的破解 *** ,可以集中精力欣赏剧情的推进。然而,任何形式的改编对于畅销书来讲都是一把双刃剑,在化繁为简的过程之中,原书中神秘莫测的谜团和种种阴谋也显得失去了魅力,使圣杯之谜变得好像浅显起来,一定程度上冲淡了电影的悬疑色彩,这不能不说是一个遗憾。不过话说回来,在下认为这是个即无奈又正确的选择,作为电影创作者,应该懂得在忠于原著和尊重电影创作规律中作出平衡,在这一点上,罗恩霍华德的《达芬奇密码》已经做的相当不错,反正,我不相信还有什么人能夸口说做的更好了(也许张纪中行?)。
其次,电影对密码破解过程的视听化处理非常成功,体现出对原著意境的充分理解和高超的电影技巧,本来,这也是影片必须完成的一个艰巨任务,不论对于看过原著的读者还是纯粹的电影观众,大家都渴望作者传达的那个秘密能通过电影语言非常戏剧化地加以呈现,显然,罗恩霍华德也下足了功夫,令人印象深刻的地方至少有三处:一处是在提彬家中解析圣杯传说的过程中,几次对峋山隐修会历史进行回顾,白描式的闪回镜头囊括了圣地之战、黑色星期五、西尼亚会议等重大历史事件,画面严谨简练而不失大气,在伊恩麦克兰温婉的述说中,清晰地勾勒出原著中提到的关于耶稣血脉的惊天秘密,对《最后的晚餐》中隐含的抹大拉线索的解释则非常简洁地通过影片中的高科技设备完美的呈现出来,耶稣与抹大拉位置互换并相互依偎的多媒体处理方式,就算放在大学课堂上,也堪称是完美的教学课件。第二处是威斯敏斯特大教堂中,兰登在提彬的威逼之下,思索着谜语中关于牛顿墓中“圆球”的线索,通过适度的电脑特效,一尊三维的牛顿塑像出现在兰登的想像中,随着虚拟的镜头在塑像周遭盘旋寻觅,配合着话外音讲述着充满谜团的的诗篇,最终镜头缓缓停留在牛顿那高高举起,却空无一物的手中,镜头由急至缓、由缓而停的运动节奏分明向观众暗示出,本应在牛顿手中物体,就是所有谜团的答案!当然,对于牛顿这样一位震古铄今的伟大科学家,他的墓碑塑像当然要涉及到他最伟大的科学发现——万有引力,而促成这一理论的机缘恰恰就是密码筒的钥匙。这种处理方式既简练又直观,同时又巧妙地给不知道谜底观众们留下了一点悬念,确实是非常讨巧的做法。第三处,则出现在影片的结尾,当兰登终于揭开了谜语的面纱,并向圣杯顶礼膜拜的 *** 段落,借助电脑特效,摄影机毫无阻碍地在卢浮宫的玻璃方锥中穿梭游弋,依次提示出代表剑刃和圣杯的对立方锥,、艺术大师的杰作和玻璃屋顶上方的灿烂星空,最后,比片中主人公兰登更加幸运的观众们终于能够一睹圣杯的尊容,这一蔚为壮观的镜头精确地再现了卢浮宫金字塔的结构,也完美地诠释出小说对现实的超然想象,大气的镜头运用配合充满感召力的音乐,使观众与主人公的敬畏之情由然而生,终于,兰登如同骑士一般向圣杯跪拜,他不仅仅是对耶稣的秘密跪拜,也是向历史的真相,向从千年迷雾之中走出的另一种虔诚信仰致敬,这也令我想起小说中最令人动容的一句结语——“他仿佛听到了一个女人的声音……它饱含了经年的智慧……轻轻地,从地面的裂口处冉冉升起……”
尽管涉及到诸多宗教争议,《达芬奇密码》只能以一种既低调又中规中矩的态度来处理电影,但在制片人和导演的努力之下,影片还是呈现出较高的品质,至于受人诟病的缺点,比如男女主角未能擦出火花,汉克斯如同梦游等等说法倒是有些过了,本人倒是很喜欢汉克斯塑造的兰登,毕竟《达芬奇密码》不是《印第安纳琼斯》,原著中的主人公就是一个学者型的人物,而且书中表现主人公的智慧往往要用到大量的历史和理论陈述,要是放到电影里真的会闷死人的。。。。。。
当然,有些硬伤也是电影无法回避的,一个两千年来不能被世人探察的秘密,居然在电影中不到一天的时间里被统统破解,感觉未免有些突兀,但这是属于原著的问题,阅读的过程往往会使读者忽略书中时间的流逝,明明书中只写了一天的故事,读起来却往往需要几天,可放到电影之中,叙事节奏加快了无数倍,当然缺陷也就明显起来,这其实也怨不到编导。个人更大的遗憾则是电影对卢浮宫艺术珍品的表现过少,至少应该对达芬奇的几幅名画给予更多的关注,一来跟剧情相关,二来也可以满足观众的猎奇心理,看来美国导演不像我们某些导演那样爱现吧,硬是要抹去“风光片”的痕迹。。。
总体来说,《达芬奇密码》不过不失地完成了自己的使命,算得上是比较精致的好莱坞工艺品,对于观众来说,有精彩的两个半小时也就行了,种种批评言论往往是爱之深、责之切,对于这样一部电影,倒是大可不必。。。
达芬奇密码—痛苦的选择
达芬奇密码讲述了一个关于宗教、信仰的故事,作者通过他丰富的宗教、数学和艺术方面的知识,把一条条线索连接起来,制造了一个几乎可以以假乱真的“历史”—也许他就是真的,谁知道呢?我对于艺术的鉴赏缺乏基础,而且我也认为那些符号学以及艺术方面的东西只是作者用来表达的手段而不是目的,所谓“文以载道”,作者总是要说明一点什么。
这部电影在欧洲很多地方遭到了天主教徒的 *** ,但是在中国的放映应该不会遇到很多问题,因为中国的基督教徒并不算多,而且大多信奉新教,更重要的是,即使是这些基督教徒当中很多仍然是一些并不明白基督教内涵的所谓信道者。但随之而来的问题是很多人只是把这部电影当作了一部涵盖了很多丰富历史以及文化知识的惊悚片,而忽略了原著想要表达的意义。
时间往前推移,我们看到一个老态龙钟的牛顿在辛苦的研读神学,并且坚信上帝给了这个世界之一个推动力。在影片中,牛顿被称作当时的一个组织--郇山隐修会(The Priory of Sion)的负责人。郇山隐修会被作者认为是确实存在的,而且职责是为了保护一个秘密不被隶属于梵蒂冈的天主教公会夺取的秘密组织,历史上很多名人都曾经是这个组织的大师,比如达芬奇等等,而达芬奇更是在其很多著名作品中留下了一些关于真实历史的证据。这个被作者宣扬的真实历史就是,在耶稣死后约三百年,基督教已经发展到足够强大,强大到罗马皇帝戴克里先对其疯狂迫害也不能把这个新生命扼杀,而之后的康斯坦丁大帝—也就是著名的君士坦丁大帝,不晓得什么原因把基督教定为国教--康斯坦丁原本信奉太阳神,一个十足的异教徒—并且召开了著名的尼西亚会议,在会议上讨论了诸多宗教问题,从而试图把各种信仰柔和在一起,最主要的是,这次会议上要确定一件事,那就是对于耶稣的定性:耶稣究竟是神还是人。最终达成的结果是确认了圣父、圣子、圣灵三位一体,也就是说,早已被钉死在十字架上的耶稣在这次会议后被敬奉做了神。当然这种意见会遭到一些坚持历史真相的基督教徒的反对,于是这些人被打为异教徒,并且遭到迫害—除非他们愿意放弃自己的立场。随着时间的推移,上帝是神已经成为大多数人的公认,而仍有少数的“异教徒”坚持着自己的立场,其实他们才是最忠实地教徒,忠实于耶稣的思想而非神性。(这里有一个矛盾的地方我不理解,既然牛顿作为这个异教徒的大师,应该是相信耶稣是人而非神,那么他又怎么会提出神给了这个世界之一推动力的观点呢?我想只能从这位科学巨匠的人格缺陷上来解释了,毕竟牛顿是一个为了完美自己的理论而不惜采取任何手段哪怕这种手段是卑鄙的人)但是到了牛顿时,耶稣神化已经过去千年之多,这些异教徒怎么才能证明耶稣其实也是一个凡人呢?当然,即使是凡人,耶稣也是一个不平凡的凡人。书面上的证据自然可以保存,但是没有一个客观强有力的证据是不能让人信服的。焦点就集中在耶稣的妻子与后代身上,也就是说如果耶稣有妻子和后代,那么就说明耶稣并非上帝之子或者上帝本人,只是一个思想家,一个凡人。耶稣的妻子被达芬奇巧妙地绘画在最后的晚餐这幅不朽的名画当中,就是耶稣左手边的那个信徒—其实就是耶稣的爱人。耶稣被钉在十字架上之后,这个可怜的女人虽然被定为继承人,但是却遭到其他试图神化耶稣的教徒的迫害,不得不四处流亡。幸运的是,当时她已经怀有了耶稣的骨肉,并且把生了下来,然后一些信徒--后来被称作圣殿骑士,一直保护着这条血脉直到今天,那么只要找到这些后人并且与被保存下来的耶稣妻子的dna作鉴定,就可以还给历史一个真相,于是这种迫害与隐藏延续了千年直到今天被搬上银幕。
问题的重点在于,耶稣如果被证明是一个凡人,那么整个西方世界的信仰将会有怎样的改变?崩溃?还是怎样?那些坚信耶稣神力可以保佑自己的人们该如何取舍?
霍金在时间简史中曾经提出,如果这个世界的空间和时间都是没有界限的话,那么根据量子力学的观点这个世界就不需要借助上帝的力量,也就是说,上帝也掷色子,用种不确定性;而爱因斯坦至死不相信上帝会掷色子,拒绝接受量子论。这两位大科学家都提出了上帝的问题,难道他们也相信世界上有某种神力左右着宇宙的形成与发展?不久前,曾经有科学发现达尔文在进化论中给出的猴子进化成人的证据是虚假的,而神创论与进化论在西方的课本上有着同等的地位甚至有些地方神创论还占有优势。那么,究竟是神创造我们还是我们创造了神?
我记得小时候,我常常在夜晚对着星空想象这浩瀚的黑夜的尽头以至以外是怎样,而每当这时我的脑海中都会在一道光闪过之后便成一片空白,似乎那就是世界外面的世界。而在达芬奇密码这本书当中那些异教徒也通过一种仪式来实现与神的对话(电影里面没有说,听朋友说书上写的,为什么他们又相信有神的存在?),这种仪式就是通过 *** 达到巅峰时而出现的感觉。那么神究竟是否存在,我们能否与之对话。
在黑格尔的书当中常常提到上帝,而黑格尔被称作唯心主义的一个很大的原因也是因为这个。但是通过研读这些哲学书籍我们发现,这里所提到的上帝并不是我们通常意义上所认为的神灵,而是一种客观规律,一种先于人类存在的客观规律。这种客观规律不是像物理学中的某条某条规定可以说出,可以说是其与其他各种科学还有社会学还有种种学科所有规律的总合,也就是我们通常所说的真理。世界上所有的一切都建立于真理之上而不会坍塌,当我们接近真理时,世界逐渐美好,当我们偏离真理的时候,世界变得黑暗。于是我们可以看出,科学也类似于某种宗教,你必须信仰才能去探寻。我们可以那么说,我们并不创造真理,而是探寻真理,通过真理的指导来创造世界,那么,我们可以说真理创造了这个世界。当我们把真理与上帝合二为一的时候我们惊奇地发现原来宗教与哲学重合了,那么,上帝也就存在了。你可能急不可待的要问,那么你说真理究竟是什么?我想我可以用老子的一句话来告诉你:道可道,非常道。也就是,如果真理可以说出来,那么也就不是真理了,请相信这并不是一句推托的用语。我斗胆用一个不恰当的比喻来解释一下如何理解真理的存在—并非描述真理:从微积分的理论我们可以认定当极限无限接近的时候可以作为等于,那么我们可以那么说,当你不断探寻真理的时候可以无限接近真理最终达到真理,当然的,我们必须假设你没有走错路并且有无限的寿命才能达到这个极限的等于。
那么,上帝是否是神在某种意义上来说是无关紧要的,但是对于某些人确是至关重要,比如,统治者。康斯坦丁大帝当初推行基督教的一个很大的原因是要实现两个罗马的统一,而进行统一的更好的办法就是在信仰上同化,这也是最有效的手段,如今我们中国还在使用。而为了获得土地与人民甚至满足统治者的野心,又或者说为了保护自己的文明与土地不被侵犯,统治者也可以利用人民的信仰对对手进行战争,于是十字军会东征,于是 *** 战士会西进东扩,于是世界上现在还有那么多的恐怖活动。人民从宗教得到精神支柱,而统治者通过宗教控制人民,我说的是,有些情况下。当大多数还是很平庸的人无法理解这种信仰时,统治者就有必要给这种信仰披上一层光彩的外衣,用一种具体的形象让无法解释大自然神奇魔力的人们顶礼膜拜。
从这里看似乎这并没有什么害处,人民无论是保卫了自己的文明还是开拓了新的疆土都会获得利益,但是问题在于这种精神控制束缚了人的想象力和 *** ,当宗教控制达到极端的时候,这个世界会变成一杯白开水,无味,而且不会流动。可是如果我们丢弃了信仰,精神世界的崩溃是我们无法想象的,比如中国自六十年代至今的信仰真空期让我们发现国家也会不成样子。所以在这之间我们必须做一个痛苦的选择,你要的是哪个,信仰,还是完全的自由。一个人的选择对于历史的影响并不会太大,但是如果整体的选择就决定了历史的轨迹。当然,这两者并非不可调和,适当的时期找到适当的平衡点,就会解决很多问题。
有人说,太累了,让他们西方人忙活去吧,我们中国人是无神论者。但是我已经解释了这种神并非是一个具体的形象,而是一种抽象的东西。历史何其的相似,在基督教徒被屠杀的前几百年,中国的赢政大帝对儒家嗤之以鼻,儒家信徒长期被排斥在中国政坛以外去做一些无聊的仪式。尔后,西方人选择了基督教,选择用神化耶稣的方式来控制人民,中国人选择了儒家,通过教条化的方式把一种思想与道德转变为政治手段来加强统治。在儒家走上政坛以前,也就是西汉中期以前,中国人的创造力就像岩浆喷射一样不可阻挡,而后,这种创造力渐渐消弭,只有在国家动乱或者遭受欺凌的时候才会本能的作一些微弱的反弹。拿破仑曾经说,中国是一头睡狮,当他醒来,整个世界都会为之颤抖,幸好,他还在沉睡。那么是什么让我们沉睡了近两千年?不是儒家思想,而是被改造后的儒教信条,而同样西方曾经在基督教的统治下沉寂了数百近千年,当没有信仰的蒙古铁期待着对神的崇拜挥舞着马刀冲向这两个文明的时候,我们都只有臣服,向低等文明臣服。十五世纪之后欧洲大陆醒了过来,但是中国还继续沉睡着。欧洲大陆之所以会醒来是因为一些勇敢的科学家向传统的教会发起了挑战,根本原因是基督教虽然是一种精神控制,但是并没有太多的条条杠杠来辅助,而伟大的思想家们也起到了推动作用。上个世纪六十年代中国的领导人发现了这个原因,于是也要进行精神改革,但是由于改革过于剧烈,并且领导人主观意识过于浓厚,使得这场改革非但没有成功,反而给中国留下了至今不能平复的剧痛。当一种思想扎根了以后,你不可能去铲除他,只有因势利导,才能取得好的效果。中国人不懂这个道理么?我们以前是懂得的,那时姒文命--也就是大禹用这个办法治好了水患,而他的父亲姒鲧却因为墨守成规而送了命。今天,我们这些子孙也面临同样的选择:我们该放弃什么,我们该追寻什么,我们该如何找那个平衡点。这个选择注定是痛苦的,但是也是必须的,除非,我们还想继续沉睡。就像电影中所说:重要的是,你相信什么。
为何找不到外星人:人类被圈养?地球是个动物园?
人类搜索外星文明经历非常有意思,首先是从外星文明发出无线电信号这个角度去搜索外星人,后来在搜索半个多世纪发现毫无效果,转而去搜索外星人的老巢,可能存在宜居条件的行星,那么两者可能存在外星文明的概率上,是否有增加呢?
人类搜索外星文明的简史
其实天文学家搜索外星人,最早可以追溯到19世纪中叶,那个以为火星上存在运河和火星人的历史我们就不多说了,还是介绍些大家感兴趣的资料!
真正搜索外星人要从德雷克开始说起,是他先想到用射电望远镜来搜索外星人信号,还提出了一个德雷克方程来计算宇宙中可能存在的生命,而且他还忽悠了一大帮科学家相信他的公式是普适的,可以评估出银河系中存在无数的文明,组织了大家都来寻找外星人,这就是SETI计划
因此在他主持升级阿雷西博射电望远镜之后,就向2.5万光年外的M13球状星团发射了一个蓄谋已久的“阿雷西博信号”,这个信号以非常巧妙的方式包含了数字已经人类DNA和地球位置等等详细信息,这在后来引发了超级讨论,很多科学家都认为向外星人发射信号的METI行为无疑是找死,因此后来天文学家制定出搜寻外星人的规则
如果要接收信号,那就想怎么玩就怎么玩,但如果要发射信号,那很抱歉,请不要这样自私的操作,将地球文明葬送在好奇害死猫的逻辑中。
阿雷西博信息
再后来METI行为消停了很久,SETI计划有了个大突破,俄亥俄州立大学的大耳朵射电望远镜收到了一个著名的“WOW”信号,非常疑似智慧文明发送,但没有收到重复信号,此后分析可能受激的氢分子云所发射!
但此后SETI计划再无激动人心的发现,倒是METI(主动发射信号)的行为此起彼伏,分别在1999、2001、2003发射了宇宙呼唤1、青少年信息和宇宙呼唤2三个信息,目标是32-69光年外的几颗恒星,更先抵达的是宇宙呼唤2,目的地是仙后座HIP4872,时间2036年4月份!
但在2017年时又发射了一个信号,2017年10月16日,10月17日和10月18日三天时间内,挪威特罗姆瑟欧洲非相干散射科学协会的32米口径射电望远镜,向系12.36光年外的GJ 273星系重复发送了三次,包括33个简短音乐作品,科学和数学教程,当然也包含太阳系和地球在银河系中的位置!不过最近的接收对象也要在2030年能被对方收到,2042年左右我们就能收到回音!
不过在二十世纪九十年代开始,NASA在支持SETI计划上的资金就越来越少,SETI计划也开始寻求公众的捐款,另外SETI计划为检索射电望远镜接收到的信息,开发了一个SETI@HOME的计划,利用PC空闲时间的资源来下载分析资料再回传!再后来渐渐有些销声匿迹,想来也是科学家明白了外星人可能并会用无线电来通信!而且即使有,也不会用烧穿自己的功率向宇宙发射信号。
SETI@HOME工作时的界面,是不是很酷?
系外宜居行星搜索
最早的系外行星其实在上世纪就发现了,亚历山大·沃尔兹森与戴尔·费雷欧在1992年发现脉冲星PSR B1257+12旁有着系外行星,其外围两颗行星质量皆为地球的4倍左右,这就是之一颗超级地球,但真正可能宜居的超级地球,却要到2007年才有所突破!
PSR B1257+12的系外行星示意图
2007年4月,斯特凡·乌德里所领导一支根据地在瑞士的团队,宣布在格利泽581周边宜居带边缘发现两颗超级地球,表面可能存在液态水,质量大约是地球的5倍。
2009年12月,MEarth计划大卫·夏邦诺等人发现一颗名为GJ 1214 b的超级地球,直径大约是地球的2.7倍,它很可能处在恒星格利泽1214的宜居带上,表面可能存在液态水!
2011年12月5日,NASA开普勒太空望远镜发现之一个位于类太阳恒星适居带的太阳系外行星,该行星名为开普勒22,直径为地球的2.4倍,表面可能存在液态水!
......
最著名的超级地球:开普勒452b
这是NASA在2015年7月23日公布的一颗超级地球,它距离地球约1400光年,围绕G型主序星开普勒452运行的一颗行星,直径大约比地球大60%,公转周期385天,仅仅比地球的一年多20天而已,在当年的热榜上,这个超级地球占据了很久!
但它和地球相似指数只排到了第六,那么之一是谁呢?KOI-4878.01,距离地球约1075光年,质量、半径、表面温度、轨道半径与地球非常相似,两者相似指数达到了98%,可谓是孪生兄弟!
距离最近的超级地球
2020年1月上旬,TESS望远镜发现了一颗系外行星TOI 700 d,距离地球只有101光年,直径比地球略大,母星是一颗M型红矮星,它处在宜居带的热边缘,也就是说它仍可能是宜居的!
这些超级地球上可能存在生命吗?
尽管天文学家想象外星生命形式时脑洞开得很大,但在搜寻可能存在外星生命的行星时却非常现实,首先就要有液态水,否则就免谈!其实这并不是天文学家缺乏想象力,而是现实逼迫的,因为科学家只在地球上发现了生命,金星和火星上都没有发现,所以科学家也很现实!
这些行星上可能存在液态水,一般的资料中都会如此说明,但这个前提只是该天体存在于恒星的宜居带内,但事实上火星也在宜居带,也存在水,但却不存在液态水,假如比邻星方向的外星人在发现太阳系有3颗行星处在宜居带内(金星、地球和火星),那么他们可能认为这三颗行星都可能宜居!
但事实上只有一颗地球宜居!因为人类是通过凌星法和径向速度法两种方式观测,再加计算得到的结果,实际上并非100%肯定,甚至都可能不存在这颗行星,因此存在的不确定性因素非常大!
如果超级地球和地球条件一样,能诞生出生命吗?
答案应该是肯定的,但能不能和人类同等级就不好说了!因为一个文明的发展,必须要求母星非常稳定,不会时不时的来一次超级耀斑,附近也不会超新星爆发,而生命发展的可能性就更加不确定了,比如从氨基酸到蛋白质,这个看起来非常简单的东西,实际上复杂到只有亿亿亿亿分之一的成功概率都没有,因为蛋白质少则有几百个氨基酸组成,多则上千个,还不能出错,你说这可能性有多低?
因此我们找到的外星人,也许还停留在基本生命状态,也可能停留在生命大爆发时代,更有可能停留在茹毛饮血的时代!那么有某群外星人比我们先进的可能吗?当然有啦,不过不是我们找他们,而是他们来找我们啦!
因此找到超级地球,只能说人类找到外星人的步伐又向前了一步,但什么时候能找到外星文明,科学家也只能表示呵呵!
人类是被圈养的吗?
往往在搜寻外星人无果的情况下,就会提出各种否定自我的问题,事实上我们要知道宇宙是有着138亿年悠久的历史,所以啥啥事情都有可能发生!那么问题来了,会不会有一些外星人早已发展到神级文明,然后不断在宇宙中播种呢?
麻省理工学院的约翰·鲍尔在1973年发表的论文称,外星智能生命可能在宇宙中到处都有分布,他们没有与人类互动是因为他们把人类当成了动物园!2016年时动物园假设的支持者乔西·赫拉对此进行了解释,他认为外星生命是存在的,他们非常先进,但却不想与我们接触,原因要么是不想影响人类生活!
刘慈欣在《赡养上帝》就提出这个好玩的问题,这些上帝在很久以前在地球上播撒了生命,但现在他们已经太依托AI,所以当这些AI设备无法自我维持时,他们的生活就陷入了困境,只能寻求人类的帮助!
外星人怎么做到对人类无感隔离?
很多朋友可能会怀疑,外星人如何隐藏自己?在宇宙中如何做到无线电静默?其实答案很简单,距离就是屏障,以人类现在看起来很发达的科技,但其实对4光年外的文明正在发生核战都不知道,尽管种花家曾经计算过多大的核弹爆炸能让哈勃感知,但哈勃忙得很,哪有时间老盯着比邻星看呢!
还有一个就是维度隔离,比如人类就像生活在一个长宽高都无限的三维空间中,人类探索了整个宇宙,然后告诉民众,宇宙中只有地球有文明,其他一无所有!好吧,这个结论就像一条金鱼搜索了整个鱼缸,然后告诉它的朋友这个世界上就只有你我!
殊不知空间还可能存在更高的维度,这个宇宙只是高维宇宙的一部分,或者我们的宇宙本身就是高维的,因此在了解更高维度之前,人类对宇宙的认识是不全面的,所以即使现在外星人像观察金鱼一样观察人类,我们也不知道!
这些脑洞思维确实非常有趣,但却存在一个巨大的漏洞,那就是外星人是不是有更高级的文明圈养的呢?甚至是不是更更高级文明的超级电脑中的一个程序呢?就像人类的宇宙沙盒游戏一样!对于此类问题,这个理论无法回答!
nei’s基因多样性
这是一个科学家的名字,有这么一个系数,叫做nei氏多样性指数
植物分子群体遗传学研究动态
分子群体遗传学是当代进化生物学研究的支柱学科, 也是遗传育种和关于遗传关联作图和连锁分析的基础理论学科。分子群体遗传学是在经典群体遗传的基础上发展起来的, 它利用大分子主要是DNA序列的变异式样来研究群体的遗传结构及引起群体遗传变化的因素与群体遗传结构的关系, 从而使得遗传学家能够从数量上精确地推知群体的进化演变, 不仅克服了经典的群体遗传学通常只能研究群体遗传结构短期变化的局限性, 而且可检验以往关于长期进化或遗传系统稳定性推论的可靠程度。同时, 对群体中分子序列变异式样的研究也使人们开始重新审视达尔文的以“自然选择”为核心的进化学说。到目前为止, 分子群体遗传学已经取得长足的发展, 阐明了许多重要的科学问题, 如一些重要农作物的DNA多态性式样、连锁不平衡水平及其影响因素、种群的变迁历史、基因进化的遗传学动力等, 更为重要的是, 在分子群体遗传学基础上建立起来的新兴的学科如分子系统地理学等也得到了迅速的发展。文中综述了植物分子群体遗传研究的内容及最新成果。
1 理论分子群体遗传学的发.展简史
经典群体遗传学最早起源于英国数学家哈迪和德国医学家温伯格于1908年提出的遗传平衡定律。以后, 英国数学家费希尔、遗传学家霍尔丹(Haldane JBS)和美国遗传学家赖特(Wright S)等建立了群体遗传学的数学基础及相关计算 *** , 从而初步形成了群体遗传学理论体系, 群体遗传学也逐步发展成为一门独立的学科。群体遗传学是研究生物群体的遗传结构和遗传结构变化规律的科学, 它应用数学和统计学的原理和 *** 研究生物群体中基因频率和基因型频率的变化, 以及影响这些变化的环境选择效应、遗传突变作用、迁移及遗传漂变等因素与遗传结构的关系, 由此来探讨生物进化的机制并为育种工作提供理论基础。从某种意义上来说, 生物进化就是群体遗传结构持续变化和演变的过程, 因此群体遗传学理论在生物进化机制特别是种内进化机制的研究中有着重要作用[1]。
在20世纪60年代以前, 群体遗传学主要还只涉及到群体遗传结构短期的变化, 这是由于人们的寿命与进化时间相比极为短暂, 以至于没有办法探测经过长期进化后群体遗传的遗传变化或者基因的进化变异, 只好简单地用短期变化的延续来推测长期进化的过程。而利用大分子序列特别是DNA序列变异来进行群体遗传学研究后, 人们可以从数量上精确地推知群体的进化演变, 并可检验以往关于长期进化或遗传系统稳定性推论的可靠程度[1]。同时, 对生物群体中同源大分子序列变异式样的研究也使人们开始重新审视达尔文的以“自然选择”为核心的生物进化学说。20世纪60年代末、70年代初, Kimura[2]、King和Jukes[3]相继提出了中性突变的随机漂变学说: 认为多数大分子的进化变异是选择性中性突变随机固定的结果。此后, 分子进化的中性学说得到进一步完善[4], 如Ohno[5]关于复制在进化中的作用假说: 认为进化的发生主要是重复基因获得了新的功能, 自然选择只不过是保持基因原有功能的机制; 最近Britten[6]甚至推断几乎所有的人类基因都来自于古老的复制事件。尽管中性学说也存在理论和实验 *** 的缺陷, 但是它为分子进化的非中性检测提供了必要的理论基础[7]。目前, “选择学说”和“中性进化学说”仍然是分子群体遗传学界讨论的焦点。
1971年, Kimura[8]更先明确地提出了分子群体遗传学这一新的学说。其后, Nei从理论上对分子群体遗传学进行了比较系统的阐述。1975年, Watterson[9]估算了基于替代模型下的DNA多态性的参数Theta(θ) 值和期望方差。1982年, 英国数学家Kingman[10, 11]构建了“溯祖”原理的基本框架, 从而使得以少量的样本来代表整个群体进行群体遗传结构的研究成为可能, 并可以进一步推断影响遗传结构形成的各种演化因素。溯祖原理的“回溯”分析使得对群体进化历史的推测更加合理和可信。1983年, Tajima[12]推导了核甘酸多样度参数Pi(π)的数学期望值和方差值。此后, 随着中性平衡的相关测验 *** 等的相继提出[13~15], 分子群体遗传学的理论及分析 *** 日趋完善[16]。
近20年来, 在分子群体遗传学的基础上, 又衍生出一些新兴学科分支, 如分子系统地理学(molecular phylogeography)等。系统地理学的概念于1987年由Avise提出, 其强调的是一个物种的基因系谱当前地理分布方式的历史成因[17], 同时对物种扩散、迁移等微进化历史等进行有效的推测[18]。
2 实验植物分子群体遗传研究内容及进展
基于DNA序列变异检测手段的实验分子群体遗传学研究始于1983年, 以Kreitman[19]发表的“黑腹果蝇的乙醇脱氢酶基因位点的核苷酸多态性”一文为标志。以植物为研究对象的实验分子群体遗传学论文最早发表于20 世纪90年代初期[20, 21], 但是由于当时DNA测序费用昂贵等原因, 植物分子群体遗传学最初发展比较缓慢, 随着DNA测序逐渐成为实验室常规的实验技术之一以及基于溯祖理论的各种计算机软件分析程序的开发和应用, 实验分子群体遗传学近10年来得到了迅速的发展, 相关研究论文逐年增多, 研究的植物对象主要集中在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)及重要的农作物如玉米(Zea mays L.)、大麦(Hordeum vulgare L.), 水稻(Orazy sativa L.)、高粱(Sorghum bicolor L.)、向日葵(Helianthus annuus L.)等上[16]。其研究内容涵盖了群体遗传结构(同源DNA分化式样)、各种进化力量如突变, 重组, 连锁不平衡、选择等对遗传结构的影响、群体内基因进化方式(中性或者适应性进化)、群体间的遗传分化及基因流等。同时, 通过对栽培物种与野生祖先种或野生近缘种的DNA多态性比较研究, 分子群体遗传学在研究作物驯化的遗传学原因及结果等也取得了重要的进展, 如作物驯化的遗传瓶颈, 人工选择对“驯化基因”核苷酸多态性的选择性清除(selective sweep)作用等等。
2.1 植物基因或基因组DNA多态性
分子群体遗传学的研究基础是DNA序列变异。同源DNA序列的遗传分化程度是衡量群体遗传结构的主要指标, 其分化式样则是理解群体遗传结构产生和维持的进化内在驱动力诸如遗传突变、重组、基因转换的前提。随着DNA测序越来越快捷便利及分子生物学技术的飞速发展, 越来越多的全基因组序列或者基因序列的测序结果被发表, 基因在物种或群体中的DNA多态性式样也越来越多地被阐明。
植物中, 对拟南芥和玉米基因组的DNA多态性的调查最为系统, 研究报道也较多。例如, Nordborg等[22]对96个样本组成的拟南芥群体中的876个同源基因片段(0.48 Mbp)的序列单核苷酸多态性进行了调查, 共检测到17 000多个SNP, 大约平均每30 bp就存在1个SNP位点。而Schmid等[23]的研究结果显示: 拟南芥基因组核甘酸多态性平均为0.007( W)。Tenaillon等[24]对22个玉米植株的1号染色体上21个基因共14 420 bp序列的分析结果显示玉米具有较高的DNA多态性(1SNP/27.6 bp、 =0.0096)。Ching等[25]研究显示: 36份玉米优系的18个基因位点的非编码区平均核苷酸多态性为1SNP/31 bp, 编码区平均为1SNP/124 bp, 位点缺矢和插入则主要出现在非编码区。此外, 其他物种如向日葵、马铃薯(Solanum tuberosum)、高粱、火矩松(Pinus taeda L.)、花旗松(Douglas fir)等[26~30]中部分基因位点的DNA多态性也得到调查, 结果表明不同的物种的DNA多态性存在较大的差异。
繁育方式是显著影响植物基因组的DNA多态性重要因素之一。通常来说, 自交物种往往比异交物种的遗传多态性低, 这已经被一些亲缘关系相近但繁育方式不同的物种如Lycopersicon属植物和Leavenworthia属植物的种间比较研究所证实[31, 32]。但是在拟南芥属中则不然, Savolainen等[33]比较了不同繁育方式的两个近缘种Arabidopsis thaliana(自交种)和Arabidopsis lyrata(异交种)的乙醇脱氢酶基因(Alcohol Dehydrogenase)的核苷酸多态性, 结果发现A. thaliana的核苷酸多态性参数Pi值为0.0069, 远高于A. lyrata的核苷酸多态性(Pi=0.0038)。
2.2 连锁不平衡
不同位点的等位基因在遗传上不总是独立的, 其连锁不平衡程度在构建遗传图谱进行分子育种及图位克隆等方面具有重要的参考价值。Rafalski和Morgante等[34]在比较玉米和人类群体的连锁不平衡和重组的异同时对连锁不平衡的影响因素做了全面的阐述, 这些因素包括繁育系统、重组率、群体遗传隔离、居群亚结构、选择作用、群体大小、遗传突变率、基因组重排以及其他随机因素等。物种的繁育系统对连锁不平衡程度具有决定性的影响, 通常来说, 自交物种的连锁不平衡水平较高, 而异交物种的连锁不平衡水平相对较低。但是也有例外, 如野生大麦属于自交物种, 然而它的连锁不平衡水平极低[35~37]。
拟南芥是典型的自交植物, 研究表明: 拟南芥组基因大多数位点的连锁不平衡存在于15~25 kb左右的基因组距离内[22], 但是在特定位点如控制开花时间的基因及邻接区域, 连锁不平衡达到250 kb的距离[38]。拟南芥基因组高度变异区段同样具有较强的连锁不平衡[39]。这些研究结果说明拟南芥非常适合构建连锁图谱, 因为用少量的样本就可以组成一个有效的作图群体。除拟南芥外, 其它自交物种大多表现出较高的连锁不平衡水平, 如大豆的连锁不平衡大于50 kb[40]; 栽培高粱的连锁不平衡大于15 kb[41]; 水稻的Xa位点连锁不平衡可以达到100 kb以上[42]。
与大多数自交物种相比, 异交物种的连锁不平衡程度则要低得多。例如, 玉米的1号染色体的体连锁不平衡衰退十分迅速,大约200 bp距离就变得十分微弱[24], 但是在特定的玉米群体如遗传狭窄的群体或者特定基因位点如受到人工选择的位点, 连锁不平衡水平会有所增强[43~46]。野生向日葵中, 连锁不平衡超过200 bp的距离就很难检测到(r=0.10), 而栽培向日葵群体连锁不平衡程度则可能够达到约1 100 bp的距离(r=0.10)[26]。马铃薯的连锁不平衡在短距离内下降迅速(1 kb降到r2=0.2左右), 但在1Kb以外下降却十分缓慢(10 cM降到r2=0.1)[27]。此外, 异交繁育类型的森林树种如火矩松、花旗松等同样显示出低水平的连锁不平衡[30, 31]。
2.3 基因组重组对DNA多态性的影响
基因组的遗传重组是指二倍体或者多倍体植物或者动物减数分裂时发生的同源染色体之间的交换或者转换[47]。它通过打破遗传连锁而影响群体的DNA 多态性式样, 其在基因组具 *** 点发生的概率与该位点的结构有很大的关系, 基因组上往往存在重组热点区域, 如玉米的bronze(bz)位点, 其重组率高于基因组平均水平100倍以上[48]; 并且重组主要发生在染色体上的基因区域, 而不是基因间隔区[49, 50]。同时, 在基因密度高的染色体区段比基因密度低的染色体区段发生重组的频率也要高得多[41, 51]; 在不同的物种中, 基因组重组率平均水平也有很大的差异。如大麦群体基因组的重组率为 =7~8×10–3 [52],高于拟南芥( =2×10–4)40倍[27], 但只有玉米( =12~14×10–3)的一半左右[24]。
目前有很多关于重组和DNA多态性之间的相关关系的研究, 但是没有得到一致的结论。部分研究显示重组对DNA多态性具有较强的影响。如Tenaillon等[24]研究显示玉米1号染色体的DNA多态性高低与重组率具有较高的相关性(r=0.65, P=0.007), 野生玉米群体、大麦及野生番茄也都存在同样的现象[52~54]。而在拟南芥中, 重组对DNA多态性的贡献率就非常低[22]。Schmid等[23]用大量的基因位点对拟南芥群体的核苷酸多态性进行调查后发现: 重组率与核苷酸多态性相关关系不显著; Wright等[55]调查了拟南芥1号和2号染色体的6个自然群体序列变异式样, 结果显示, 在着丝粒附近重组被抑制的染色体区域, 核苷酸多态性并没有随之降低。说明了拟南芥基因组的重组率与DNA多态性并没有必然的相关关系。Baudry等[31]对番茄属内5个种进行了比较研究, 结果也显示重组对种群间的DNA多态性的影响也不明显。
2.4 基因进化方式(中性进化或适应性进化)
分子群体遗传学有两种关于分子进化的观点: 一种是新达尔文主义的自然选择学说, 认为在适应性进化过程中, 自然选择在分子进化起重要作用, 突变起着次要的作用。新达尔文主义的主要观点包括: 任何自然群体中经常均存在足够的遗传变异, 以对付任何选择压力; 就功能来说, 突变是随机的; 进化几乎完全取决于环境变化和自然选择; 一个自然群体的遗传结构往往对它生存的环境处于或者接近于最适合状态; 在环境没有发生改变的情况下, 新突变均是有害的[56]。另一种是日本学者Kimura为代表的中性学说, 认为在分子水平上, 种内的遗传变异(蛋白质或者DNA序列多态性)为选择中性或者近中性, 种内的遗传结构通过注入突变和随机漂变之间的平衡来维持, 生物的进化则是通过选择性突变的随机固定(有限群体的随机样本漂移)来实现, 即认为遗传漂变是进化的主要原因, 选择不占主导地位[2~4]。这两种学说, 在实验植物分子群体遗传学的研究中都能得到一定的支持。
对植物基因在种内进化方式的研究主要集中在拟南芥菜、玉米、大麦等农作物及少数森林树种。Wright和Gaut[16]对2005以前发表的相关文章进行详细的统计, 结果显示: 拟南芥中大约有30%的基因表现为适应性进化; 玉米中大约有24%的基因表现为非中性进化; 大麦的9个基因中, 有4个受到了选择作用的影响。
选择作用主要包括正向选择、平衡选择、背景选择及稳定选择, 它们单独或者联合对特定基因的进化方式产生影响。如花旗松中的控制木材质量和冷硬性状的基因[30]、火炬松的耐旱基因[29]、欧洲山杨 (European aspen)的食草动物诱导的蛋白酶抑制基因(Herbivore-induced Protease Inhibitor)等[57], 经检测在各自的群体受到了正向选择、平衡选择、背景选择单独或者多重影响。植物抗性基因(R基因)是研究得比较深入的一类基因, 大部分研究结果显示抗性基因具有高度的多态性, 并经受了复杂的选择作用[58]。Liu和Burke[26]对栽培大麦和野生大麦群体中9个基因在调查显示其中的8个基因受到稳定选择。Simko等 [27]对47份马铃薯66个基因位点调查表明, 大部分基因位点在马铃薯群体进化过程中受到了直接选择或者分化选择作用。以上对不同物种的不同基因位点的研究都强调了分子进化的非中性的结果, 这说明选择在基因的进化过程中具有非常重要的作用; 另一方面, 中性进化的结果报道较少, 或被有意或者无意地忽略, 事实上即使在强调选择作用的研究文献中, 仍然有相当一部分基因表现为中性进化, 说明在种内微观进化的过程中, 选择作用和中性漂变作用可能单独或者联合影响了物种内不同的基因位点, 共同促进了物种的进化。
2.5 群体遗传分化
分子群体遗传学一个重要的研究内容是阐明物种不同群体之间甚至不同物种群体之间(通常近缘种, 如栽培种及其近缘种或祖先野生种)遗传结构的差异即遗传分化, 并推测形成这种差异的原因, 从而使人能够更好地理解种群动态。
植物种内不同群体间遗传分化的研究案例有很多, 典型的有: (1)拟南芥全球范围内的遗传分化。Kawabe和Miyashita[59]利用碱性几丁质酶A(ChiA)、碱性几丁质酶B(ChiB)及乙醇脱氢酶(Ahd)3个基因对拟南芥进行群体亚结构的分析, 结果只有ChiB显示出一定的群体亚结构, 而ChiA、Ahd的系统学聚类与样本地理来源之间没有表现出任何相关关系,这样的结果暗示了拟南芥近期在全球范围内经历了迅速扩张。 Aguade[60]和Mauricio等[61]分别用不同的基因、Schmid等[23]用多基因位点进行的拟南芥分子群体遗传学研究也支持同样的结论。(2)森林树种的遗传分化。Ingvarsson等[62]发现欧洲山杨的日长诱导发芽的侯选基因(phyB)变异方式呈现出纬度渐变方式, 表明欧洲山杨出现了明显的适应性分化; Ingvarsson等[63]对多个基因单倍型地理格局分布的研究同样发现欧洲杨具有明显的地理遗传分化。但是研究表明花旗松(Pseudotsuga menziesii)[30]、火炬松(Pinus taeda)[29]、圆球柳杉(Cryptomeria japonica)等[64]等物种没有发生明显遗传多样性的地理分化。
植物不同物种间遗传分化的研究主要集中对在栽培种及其野生近缘种的DNA多态性的比较上。由于早期的驯化瓶颈及人工选择繁育等遗传漂变作用结果 [65]。栽培物种的遗传多样性通常都低于他们的野生祖先种。Hamblin等[28]利用AFLP结果筛选得到基因片段的DNA多态性, 对栽培高粱(S. bicolor)和野生高粱(S. propinquum)进行了比较研究, 结果表明: 野生高粱的平均核苷酸多态性大约为0.012( ),大约是栽培高粱的4倍。Liu等[26]的研究显示: 野生向日葵中, 核苷酸多态性达到0.0128( )、0.0144( W),显著高于栽培向日葵的0.0056( )、0.0072( W)。Eyre-Walker等[66]对栽培和野生玉米Adh1基因大约1 400 bp的序列研究表明: 栽培玉米的遗传多样性大约只有野生玉米种(Zea mays subsp. parviglumis)的75%。Hyten等[67]的研究显示野大豆的平均核苷酸多态性为0.0217( )、0.0235( W), 地方种则分别为0.0143( )、0.0115( W),大约为野大豆的66%( )和49%( )。以上结果充分反应了栽培物种驯化过程中曾遭受过瓶颈效应。
3 分子系统地理学
分子系统地理学是在分子群体遗传学的基础上, 衍生出的新学科分支。早在20世纪的60年代, Malecot[68]就发现了基因的同一性随地理距离增加而减少的现象; 1975年Nei的《分子群体遗传学和进化》一书中也提到在描述群体的遗传结构时要重视基因或者基因型的地理分布[1]; 1987年Avise等[17]提出了系统地理学概念。在植物方面, 分子地理系统学研究取得很多重要的成果。如对第四世纪冰期植物避难所的推测及冰期后物种的扩散及重新定居等历史事件的阐释, 其中最为典型的研究是对欧洲大陆冰期植物避难所的确定及冰期后植物的重新定居欧洲大陆的历史事件的重现。如欧洲的栎属植物的cpDNA的单倍型的地理分布格局表明, 栎属植物冰期避难所位于巴尔干半岛、伊比利亚岛和意大利亚平宁半岛, 现今的分布格局是由于不同冰期避难所迁出形成的[69]。King和Ferris[70]推测欧洲北部的大部分欧洲桤木种群是从喀尔巴阡山脉这个冰期避难所迁移后演化形成的。Sinclair等[71, 72]推测欧洲赤松在第四纪冰期时的避难所可能是在爱尔兰岛或者在法国的西部。此外, 分子系统地理学在阐明了一些栽培作物的驯化历史事件如驯化发生的次数及驯化起源地等方面也取得了重要的进展。如Olsen等[73]对木薯 (Manihot esculenta)单拷贝核基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase)在木薯群体中单倍型的地理分布方式深入调查后推测: 栽培木薯起源于亚马逊河流域南部边界区域。Caicedo等[74]利用核基因果实液泡转化酶(fruit vacuolar invertase)的序列变异阐明了栽培番茄(Lycopersicon esculentum)的野生近缘种(Solanum pimpinellifolium )的种群扩张历史, 基因变异的地理分布方式表明栽培番茄起源于秘鲁北部, 然后逐步向太平洋岸边扩张。Londo等[75]利用一个叶绿体基因和两个核基因的变异对两个亚洲的栽培籼、粳亚种及其近缘野生种进行了系统地理学研究, 阐明了籼、粳稻分别起源于不同的亚洲野生稻(O. rufipogon)群体, 其中籼稻起源于喜马拉雅山脉的南部的印度东部、缅甸、泰国一带, 而粳稻则驯化于中国南部, 等等。
4 小结与展望
目前, 在国际上, 植物分子群体遗传学研究方兴未艾, 在国内, 也开始引起注意。随着植物水稻、拟南芥、杨树的全基因组测序的完成, 以及更多的粮食作物、经济作物、重要森林树种的部分基因组测序结果及EST序列被发表。人们对这些物种的DNA多态性、连锁不平衡水平、基因组或者个别基因的进化推动力量、物种内种群动态和迁移历史等群体遗传学所关注的问题有了一定的了解, 但还远不够深入和透彻。为了推动国内植物分子群体遗传学研究的发展, 笔者提出以下建议, 权当抛砖引玉。(1)大力借鉴国际上有关分子群体遗传学研究的先进 *** , 尤其是借鉴以果蝇、人类为研究对象的相关工作。分子群体遗传学研究注重的是分析 *** 、研究思路以及所要阐明的群体遗传学问题, 而这些很容易学习、掌握并深化研究; (2)深入开展比较基因组学的研究。由于植物种类的繁多以及基因组的复杂性, 人类不可能对不同植物种一一进行全基因组测序, 只能选取少数物种作为模式物种进行测序, 鉴于不同物种之间的同源基因以及基因排列顺序存在一定程度的保守性, 因此, 利用模式植物的基因组测序结果及物种间的比较研究结果可以推动并加速其他物种的相关研究; (3)更加重视分子群体遗传学研究。分子群体遗传学从某种意义上讲是研究种内(微观)进化的一门学科, 而种内微观进化是研究种间宏观进化的前提和基础, 进而加深人们对物种形成、生命进化的认识。另一方面, 连锁不平衡水平是分子群体遗传学研究的重要内容之一, 深入了解连锁不平衡水平对于构建高通量的遗传图谱, 以及利用自然群体进行复杂性状(QTLs)的定位和相关基因克隆具有重要的参考价值; (4)特别要深入开展我国特有的具典型分布格局的植物类群的分子群体遗传学和分子系统地理学的研究, 这对于了解我国植物物种的起源、演变和分布变迁的历史具有重要的意义。同时我国是许多重要农作物和经济作物的起源和驯化中心之一, 深入了解栽培物种及其近缘野生种的DNA多态性及分布方式, 可以为我国的物种保育、重要基因的挖掘、野生物种的驯化栽培、分子育种和植物资源的可持续利用等提供理论指导。
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基本概述
生命科学是系统地阐述与生命特性有关的重大课题的科学。支配着无生命世界的物理和化学定律同样也适用于生命世界,无须赋予生活物质一种神秘的活力。对于生命科学的深入了解,无疑也能促进物理、化学等人类其它知识领域的发展。比如生命科学中一个世纪性的难题是“智力从何而来?”我们对单一神经元的活动了如指掌,但对数以百亿计的神经元组合成大脑后如何产生出智力却一无所知。可以说对人类智力的更大挑战就是如何解释智力本身。对这一问题的逐步深入破解也将会相应地改变人类的知识结构。生命科学研究不但依赖物理、化学知识,也依靠后者提供的仪器,如光学和电子显微镜、蛋白质电泳仪、超速离心机、X-射线仪、核磁共振分光计、正电子发射断层扫描仪等等,举不胜举。生命科学学家也是由各个学科汇聚而来。学科间的交叉渗透造成了许多前景无限的生长点与新兴学科。也是目前2011年很受欢迎的一种专业..
编辑本段主要课题
主要课题
生命科学研究或正在研究着的主要课题是:生物物质的化学本质是什么?这些化学物质在体内是如何互转化并表现出生命特征的?生物大分子的组成和结构是怎样的?细胞是怎样工作的?形形 *** 的细胞怎样完成多种多样的功能?基因作为遗传物质是怎样起作用的?什么机制促使细胞复制?一个受精卵细胞怎样在发育成由许多极其不同类型的细胞构成的高度分化的多细胞生物的奇异过程中使用其遗传信息?多种类型细胞是怎样结合起来形成器官和组织?物种是怎样形成的?什么因素引起进化?人类现在仍在进化吗?在一特定的生态小生境中物种之间的关系怎样?何种因素支配着此一生境中每一物种的数量?动物行为的生理学基础是什么?记忆是怎样形成的?记忆存贮在什么地方?哪些因素能够影响学习和记忆?智力由何而来?除了在地球上,宇宙空间还有其它有智慧的生物吗?生命是怎样起源的?等等。
主要学习内容
生命科学概论这门课程主要学:生命科学的概念与研究内容、生命科学研究简史、生命科学研究热点与发展趋势、生命伦理学)、生命科学基础(生命的物质基础、生命的基本现象、生物的遗传与变异、生命的起源与进化、生物的多样性、生物与环境)和现代生命科学(生命科学与现代生物技术、生命科学与农业科学、生命科学与环境科学、生命科学与生物能源、生命科学与现代医学、生命科学与药物的研究与开发、生命科学与海洋生物资源、生命科学与军事生物技术、生物信息学与生物芯片、生命组学与系统生物学
编辑本段显著特点
当代生命科学的显著特点是:分子生物学的突破性成果,成为生命科学的生长点,使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。20世纪50年代,遗传物质DNA双螺旋结构的发现,开创了从分子水平研究生命活动的新纪元。此后,遗传信息由DNA通过RNA传向蛋白质这一“中心法则”的确立以及遗传密码的破译,为基因工程的诞生提供了理论基础。蛋白质的人工合成,使人们认清了生命现象并不神秘。这些重大的研究成果,阐明了核酸和蛋白质是生命的最基本物质,生命活动是在酶的催化作用下进行的。绝大部分的酶的化学本质是蛋白质。蛋白质是一切生命活动调节控制的主要承担者。从而揭示了蛋白质、酶、核酸等生物大分子的结构、功能和相互关系,为研究生命现象的本质和活动规律奠定了理论基础。
编辑本段鉴定技术
生命科学中的亲子鉴定技术 通过遗传标记的检验与分析来判断父母与子女是否亲生关系,称之为亲子试验或亲子鉴定。DNA是人体遗传的基本载体,人类的染色体是由DNA构成的,每个人体细胞有23对(46条)成对的染色体,其分别来自父亲和母亲。夫妻之间各自提供的23条染色体,在受精后相互配对,构成了23对(46条)孩子的染色体。如此循环往复构成生命的延续。
编辑本段基因检测
生命科学中的基因检测
基因来自父母,几乎一生不变,但由于基因的缺陷,对一些人来说天生就容易患上某些疾病,也就是说 人类DNA
人体内一些基因型的存在会增加患某种疾病的风险,这种基因就叫疾病易感基因。 只要知道了人体内有哪些疾病的易感基因,就可以推断出人们容易患上哪一方面的疾病。然而,我们如何才能知道自己有哪些疾病的易感基因呢?这就需要进行基因的检测。
如何进行
基因检测是如何进行的呢?用专用采样棒从被测者的口腔黏膜上刮取脱落细胞,通过先进的仪器设备,科研人员就可以从这些脱落细胞中得到被测者的DNA样本,对这些样本进行DNA测序和SNP单核苷酸多态性检测,就会清楚的知道被测者的基因排序和其他人有哪些不同,经过与已经发现的诸多种类疾病的基因样本进行比对,就可以找到被测者的DNA中存在哪些疾病的易感基因。 基因检测不等于医学上的医学疾病诊断,基因检测结果能告诉你有多高的风险患上某种疾病,但并不是说您已经患上某种疾病,或者说将来一定会患上这种疾病。
基因检测作用
通过基因检测,可向人们提供个性化健康指导服务、个性化用药指导服务和个性化体检指导服务。就可以在疾病发生之前的几年、甚至几十年进行准确的预防,而不是盲目的保健;人们可以通过调整膳食营养、改变生活方式、增加体检频度、接受早期诊治等多种 *** ,有效地规避疾病发生的环境因素。 基因检测不仅能提前告诉我们有多高的患病风险,而且还可能明确地指导我们正确地用药,避免药物对我们的伤害。将会改变传统被动医疗中的乱用药、无效用药和有害用药以及盲目保健的局面。
编辑本段发展展望
生命科学发展与展望 中国工程院院士 巴德年 巴德年
这个世纪是生命科学的世纪,作为医学,长期以来的任务是防病治病。可是,从现在开始,医学的任务将主要是维护和增强人们的健康,提高人们的生活质量。在这个范围内,过去医学所面临的是病人,现在医学将面对的是整个人群,以前的医学都在医院里,而现在在欧洲、北美,有半数的医生已经离开了医院,他们在社区,和老百姓生活在一起,指导老百姓的保健、医疗,更重要的是在指导那里的人们如何正确的生活。我们国家当今还有97%的医生在医院里。随着时代的发展,医生将也要逐渐走向社会,走入人群。从这个意义上讲,中国的医生资源配置,也必然要发生变化。现在中国还没有一个概念,就是通往急诊室的快速、绿色通道。建设急诊快速、绿色的通道是完全必要的。方便就医的观念就是未来的方向。 很多国家已经开始了《脑死亡法》的执行,脑死亡以后,器官组织、细胞,由于有循环的支持还在活着。如果这位死人生前有很好的风格,提出把脏器献给其他人,就可以做肾脏、肝脏的移植。 人类基因组基本完成以后,对医学的影响很大,还将发生更深刻的影响。很多基因疾病,也可以通过生活改善、环境改善来防治。现在一提药就是化合物,不久的将来,药品不仅是化合物,蛋白质可以是药,基因可以是药,细胞可以是药,甚至某些组织和器官也可以是药。正因为这样,以后的药审,首先审查的不再是药理、毒理、临床,而首先是伦理,进行所有一切之前先要有伦理审查。为什么讲这个?因为,基因要变成药物,或者将来组织器官一旦成为药物,首先是允许不允许。 回顾20世纪下半叶生命科学的重大突破,可以展望21世纪生命科学作为先导学科的前景。 50年代:1953年4月,《Nature》 发表了美国生物学家沃森和英国物理学家克里克共同研究的成果- DNA分子的双螺旋结构模型。此模型的建立,是分子生物学诞生的标志,打开了“生命之谜”的大门,改变了生物学在整个科学中的地位,同时还给技术科学和社会科学带来了巨大的影响和冲击,因此,被称之为是“生物学的革命”。 1953年NATURE
60年代:1965年9月15日报道, 我国首次用人工 *** 合成具有生物活性的牛胰岛素获得成功。这是在控索生命起源过程中的一次突破。它突破了一般有机物分子与生物大分子的界限,带来了人工合成生命的曙光;它更有力地打破了生命神秘论,揭示了生命与非生命物质的统一性。 人工合成牛胰岛素
70年代:70年代初,随着限制性内切酶的发展和DNA分子杂交技术的建立,分子生物学进入了技术化时代,基因工种学也有所发展,出现了基因重组技术,从而开创了基因工程这一生物技术的新领域。在这个基础上,现代生物技术逐渐兴起,特别是近十多年来发展很快,越来越受到世界各国的重视。 80年代:PCR技术发明,美国加州Cetus生物技术公司的史密斯发现在克隆过程中,不用细菌来复制经筛选的DNA,而用DNA多聚酶来进行复制,因为细菌本身也用它来复制DNA。他发明的这种 *** 叫多聚酶链反应,简称PCR。用这种 *** 可以扩增试管中的任何特异性DNA序列。 90年代:克隆动物掀起热潮。 在胚胎学上,克隆是指通过无性繁殖的手段,从一个细胞获得遗传上相同的细胞群或个体群,这些细胞叫克隆细胞,个体群称为克隆动物。直到本世纪末,人们才有足够的知识和科学实验结果,能把某一成年动物的个体细胞移入一个去除遗传物质的成熟卵母细胞,然后移入另一只成年动物体内,让它生长发育,最终产生具有与体细胞相同的基因的幼体-克隆动物。 Wilmut I et al 在《Nature》1997,385:810~813报道,用3种新的细胞群细胞作为供体细胞,进行细胞核移植,获得了活的绵羊。 世界上之一只克隆羊
这3种细胞是从第9天胚胎的胚盘细胞,第26天胎儿的成纤维细胞和6岁成年绵羊妊娠后3个月的乳腺上皮细胞经体外培养获得的。实验结果,3种不同源细胞的核移植,分别得4只、3只和1只羔羊。体细胞作为供体细胞进行细胞核移植的成功,无疑是20世纪生物学突破性成就之一。其技术难度大,涉及领域较广,需要多种实验程序,但由于它具有潜在的应用价值,因而一直吸引着众多的科学家执着地去探索。 1997年是克隆年。2月24日,英国罗斯林研究所与PPL生物技术公司宣布,他们利用一只6岁母羊的体细胞于1996年7月成功地繁殖出了一只小母羊多莉。当即被誉为本世纪最重大,同时也最有争议性的科技突破之一。许多国家都将其评为1997年最突出、最重大的科技成就,如德国《焦点》新闻周刊与美国《Science》周刊评出的1997年10大科技成就,多莉均榜上有名。美国《大众科学》评出100 项科技成就中,多莉名列榜首。 3月2日,美国宣布利用不同的胚胎细胞于1996年8 月成功地复制出了两只基因各异的猴子。3月罗斯林研究所又发布消息, 他们正利用死牛的细胞进行无性繁殖试验。这是世界上首次利用已死亡动物进行克隆试验。如果这项试验获得成功,克隆死去的人是否将成为可能?7月24日,他们又宣布于1997年7月繁殖出世界上之一批无性繁殖的转基因羊。其中7月9日出生的小母羊波莉已被确认含有植入的人类基因。标志着朝着大规模为人类服务阶段迈了一步。8月6日,美国威斯康星州一家生物技术公司宣布于6个月之前克隆出一只毛色黑白相间、名为“基因”的小公牛,可用来大批复制繁殖出多奶、多产肉的优质牛。10月中旬, 英国巴斯理工大学宣布培育出无头青蛙胚胎。这种技术改良后,有可能利用人体组织培养出人体无头胚胎,待其发育成熟后,从中取下相应器官进行人体器官移植,解决了全球移植供体短缺问题。日本、法国、巴西、韩国等国也纷纷开始动物无性繁殖技术研究。德国科学家1997年初宣布培育出转基因羊,其奶液中含有人体所需的血凝蛋白。俄罗斯则培育出一只转基因绵羊,可用来 *** 奶酪,还可用来提炼药品。克隆技术的突破是一项伟大的科学成就。该技术施用于组织、植物和动物,已导致癌证、糖尿病和恶性纤维化等疾病新疗法的成功开发;将来可用来为事故中受伤者制造代用皮肤、软骨或骨组织,以及为治疗脊髓受伤而制造神经组织。开发前景广阔。 美国芝加哥科学家理查德·席德于 12月5日一次生育技术研讨会上,谈到计划借用多莉的技术,利用一些显微操作器械将取自某位妇女卵子中的DNA 剔除出去,代之以将要克隆的那个人的DNA,一旦受精,这个受精卵就会分裂为50~100个细胞,此时形成的胚胎就可以移植到体内,一个婴儿克隆体就会在9个月之后出生,并且,他打算将生产过程企业化,最终目的是在美国设10~20个复制诊所,另在海外设5~6个同类型诊所。全世界每年克隆20万人,受到各国 *** 及科学家的谴责、 反对、禁止。 2月23日罗斯林研究所和英国PPL医疗公司宣布,该公司又克隆出一头牛犊,名叫“杰弗逊先生”,用的是细胞核移植技术,但用的是胚胎细胞,故与多莉不同。 20多年来,生物技术在工业、农业、化学、环境保护等各个领域都有广泛的应用,但迄今为止,生物技术最突出的成就是在医学方面。由于基因工程师已经掌握了基因剪切、拼接和重组技术,因此可以在生物体内取出无用基因,加入有用基因。生产出新的药物,创造出新的诊断、治疗 *** ,例如1962年以前,用于治疗糖尿病的胰岛素,只能从猪或牛的胰脏中提取。1978年,利用基因工程技术人工合成胰岛素取得成功,此后不久,科学家已能够用经过基因转移的微生物,批量生产纯净的人工胰岛素;用于治疗侏儒症的人体生长激素于1979年研制成功,1983年应用于临床。1986年,在美国和欧洲,基因工程干扰素先后投放市场;此后,促红细胞生长素、乙肝疫苗等一大批基因工程药物相继投放市场。现今世界已有50多种生物技术新型药物和疫苗投放市场。我国已有自行研制的15种投放市场。80年代末,我国也研制成功了基因工程干扰素,并用于临床和实现了产业化。科学家认为,基因工程师在今后几年内,将有可能研制出治疗免疫系统疾病、心血管疾病和癌症等顽疾的基因工程药物。利用生物技术开发出的新疗法也日益增多,在治疗遗传性疾病和免疫系统疾病方面,尤为突出,例如,美国国立卫生研究院的科学家用基因疗法治疗一名腺苷脱氨酶缺乏症的患儿。他们将能分泌腺苷脱氨酶的健康基因注入患儿体内,患儿免疫系统缺陷得到修复,功能恢复正常。我国复旦大学遗传研究所与长海医院合作,采用反转录病毒基因转移技术,治疗两例血友病患者,取得了显著疗效,长期依靠输血维持生命的患者,关节出血、肌肉萎缩等症状大为改善,体内凝血因子浓度成倍上升,凝血活性大大提高,已持续18个月未进行输血治疗。这是迄今世界上治疗血友病疗效更好的一例。1990年国际上正式将基因疗法用于临床。经卫生部批准,上海复旦大学遗传研究所与长海医院的基因治疗血友病技术,已正式应用于临床,成为我国之一例获国家批准的基因治疗技术。迄今,在临床实践中应用生物技术开发的诊断、检测装置已有数百种,其中最重要的是血液产品筛选试验装置,这种装置可以保证血液制品不被艾滋病毒、乙型和丙型肝炎病毒所污染。 生物技术在农业、畜牧业和食品工业中的应用也引人注目。1994年5月18 日,美国联邦食品和药物管理局正式批准应用基因工程培育的西红柿上市销售。加州基因公司投资2000万美无,耗时8年培育成功的这种转基因西红柿,不易腐烂,耐贮存和运输,可以在充分成熟后再进行采摘,所以味道特别鲜美。日本培育成功的转基因西红柿也已在筑波市种植。抗病虫害马铃薯已在墨西哥培育成功,去年开始,墨西哥 *** 已向农民供应这种转基因马铃薯种苗,这样,每年约可避免60%~10% 的损失。不怕除草剂的转基因棉花、专供织牛仔布的蓝色棉花、具有杀虫能力的转基因烟草均已培育成功。最近我国科学家利用低能离子束技术培育出世界首例转基因水稻,利用基因重组技术培育出花期长,能改变花色的牵牛花,表明我国植物基因工程已缩小了与世界水平的差距。在动物基因工程方面也硕果累累。进入90年代以来,转基因动物-牛、羊、猪、鸡等相继培育成功。欧洲莱夫德生物工程公司不久前培育了一头带人类基因的奶牛,它的雌性后代能产含有铁乳酸的奶,这种牛奶像人的母乳那样,能促进儿童吸收铁元素。1992年,英国爱丁堡医药蛋白公司,培养出一种叫“特蕾西”的转基因绵羊,这种羊的奶中含有一种能控制人体组织生长的蛋白酶。这种蛋白酶只存在于人体,无法用化学 *** 合成和进行工业化生产。所以,“特蕾西”羊的培育成功,引起医药界的极大兴趣,德国拜尔化学公司不惜重金买下了这种羊的使用权。英国爱丁堡罗斯林生理和遗传研究所培育出一种转基因公鸡,它的雌性后代所产的蛋中含有能治疗血友病所必须的凝血因子和治疗肺气肿病的一种人体蛋白质。今年1月,以色列科学家也培育成功一头名为“吉蒂”的山羊,“吉蒂”身上带有人类的血清蛋白基因。“吉蒂”的雌性后代所产的每一升牛奶中可以提取10克白蛋白,血清蛋白是人体血浆中的一种主要成分,它可以用来治疗休克,烧伤和补充血液损失。英国剑桥大学的科学家培育出能为人体提供心、肺、肾的转基因猪,这种猪的器官移植到人体可大大降低受体排斥的危险性。当前,世界各国均增加对生物技术研究的投入,大力发展生物技术产业,开发生产生物技术产品。近20年来,美国成立的生物技术公司已达1000多家。从1998年开始,美国生物技术产业的收益开始大幅度增加。90年代出现了生物技术产品销售的黄金时期。预计到1995年底,销售额将达60亿美元,1995年美国用于生物技术开发的经费将达40亿美元,日本 *** 最近决定将生物技术、新材料和新能源作为科技开发的重点领域。日本不惜花费巨资,大量购买美国的生物技术成果和专利,发展自己的生物技术产业。日本的高速发展已威胁到美国在生物技术领域的领先地位。美国国家研究委员会已呼吁停止向日本的单向技术输出,英国 *** 调整了科技发展战略,决定优先发展生物科学技术。作为发展中国家的泰国,每年用于生物科学的研究经费达6000万美元,为了加速发展生物科学技术,泰国专门成立了遗传基因工程学与生物技术中心。我国已将生物工程技术列入“863”高科技发展计划。 随着时间的推移,生物技术产业在规模和重要性方面,都将超过计算机工业,成为21世纪发展最迅速的产业!21世纪将是生命科学世纪!
编辑本段生命之书
谱写生命之书
伟 农
4月14日,科学家完成了对人类基因组的测序,也就是说,他们终于撰写完了曾经被认为是不可能的人类生命之书;这本书中,包含着人类自身的许多秘密;包含着改造医药、了解疾病的关键;更包含着所有人对生命科学改造生活的殷切期望。 一个全新的生命科学时代拉开了序幕。
生命之书最后一个字符
4月8日,美国东部夏令时当日零点,全球16个实验室通过电子邮件将最后一个比特的基因代码传输到一个中央数据库中,走完了人类基因组计划13年漫漫探索路上的最后一步。凌晨两点,美国国家卫生研究院院长、计划负责人柯林斯在华盛顿郊外小镇贝塞斯达的一个小型庆祝会上宣布,人类基因组计划正式结束。 从此,人类基因组计划走进历史--开工:1990年;竣工:2003年;参与国:美国、英国、德国、法国、日本和中国;耗资:26亿美元;成果:排出人类遗传物质中大约30亿个遗传密码的顺序。 人类基因组计划被称为生命科学的“登月计划”,难度可想而知。然而进展却比预想的要顺利。此前,科学家至少两次宣布过该计划的完工,但推出的均不是全本,而是人类基因组草图。这一次,科学家最新杀青的全本“生命之书”也只覆盖了人类基因组的99%。 然而,与前两次人类基因组的宣布相比,这次无论是科学界,还是政界,似乎平静得多。也许正如负责人类基因组的科学家在宣布这一消息时所引用的莎士比亚名言“过去的只是序幕”,科学家们已无暇回味人类基因组的成果,因为更加艰巨的任务还在前方。 在“人类基因组计划”正式结束之后,一个由美国能源部负责的新计划“基因组到生命”已经开始,新的探索将把基因研究推进到生命的每一个层面,例如,基因对于人种的作用,对于个性、行为的影响等等。专家们说,进一步的研究将有可能带来社会、伦理道德和法律等方面的一系列争论。
黄金时代刚刚开始
1953年4月25日,英国《自然》科学杂志发表了詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克的论文,这一成果被很多人认为是“20世纪最重要的科学发现之一”:遗传物质DNA(脱氧核糖核苷酸)是双螺旋结构。自此,人类在生命科学探索路上突飞猛进。但DNA内的遗传密码究竟如何排列等难题,一直困扰着世界各国科学家。 DNA双螺旋结构
与2000年最初宣布的人类基因组草图相比,基因组全本填补了草图中的许多漏洞,并作了不少修改。草图每1万个碱基中有一处错误,现在,这一错误率下降到了10万分之一。 目前,研究人员认为的一个最主要和更大的问题是,人到底需要多少条基因来完成生命的发育和成长。目前的估计在2.5万至3万条之间,远低于科学家最初估计的10万条。弗朗西斯·柯林斯说,真正的分析刚刚开始,“我们将弄清人与人之间的共同之处和许多不同之处”。 是的,人类才读懂了这本大书的所有字母,但更浩瀚的“故事”仍在等待读出。今天已经完成的只不过是对这本书的惊鸿一瞥。而且已完成的也只覆盖了人类基因组所含基因区域的99%,所剩1%为现有测序技术无法解决的部分。 早在人类基因组全本完成之前,科学家就已经把目标转移到基因功能鉴定和蛋白质研究等方面。科学家认为,至少4000种基因与人类疾病的发生有直接关系,还有大量基因与疾病有千丝万缕的联系。但是,在确定致病基因之前,必须首先分析出基因组上数万条有遗传意义的基因的位置、结构和功能等。 在弄清导致疾病的基因后,基因测试将取得迅猛发展。以癌症为例?这种疾病通常需要数年时间才能形成,有效的测试能够警告人们可能有患癌症的危险。基因测试也能帮助人们更好地了解自我。许多来自有某种家族疾病史家庭的人早就想弄清自己是否注定要得家族遗传病。当然,有些人出于隐私忧虑会拒绝接受检测。 科学家预言,在“人类基因组计划”完成后的10至20年内,基因医学将进入黄金时代。
生命之书背后的故事
人类基因组计划
人类基因组计划可以追溯到1984年,当时科学家们在美国犹他州一滑雪胜地聚会,探讨如何识别日本广岛 *** 轰炸幸存者的基因突变。美国能源部顾问委员会在1987年的报告中敦促美国开始人类基因研究行动,并预见这一研究“在广度和深度上都是非凡的”,“将最终为人提供一本人类之书”。 1988年,美国一份联邦报告批准了人类基因组计划,1990年美国国会开始为计划提供资助,研究拟定在2005年9月30日结束。同时,在研究过程中公开所有发现。这一计划的目标是:测出人体基因组中包含的30亿个碱基对的排列顺序;确定24对染色体上的基因分布;绘制一幅分子水平的人体解剖图;把人体基因的全部遗传信息输入基因库,帮助科学家掌握有关碱基对如何组成基因、每个基因的功能、它们如何相互影响以及控制人的生命过程。 当时,并不是所有科学家认为这一研究具有可行性,因为必须的技术几乎还不存在。计划开始后的最初几年中,研究员大多致力于开发基因分析 *** ,计算生物和信息存储技术因此进展迅速。 计划实施之初,鉴别一个碱基对需花费10美元。一个训练有素的技术员每个工作日可以鉴别出大约1万个碱基对。现在,一个碱基对的测定费用只有5美分,“闪电式”机器人每秒钟可以处理1万个碱基对。 1999年,中国也加入了这一研究,承担了1%的测序任务。当年,人类基因组计划大大加速,这与塞莱拉公司的出现不无关系。曾经在国家卫生研究院做过研究的文特尔领导的塞莱拉公司在1998年宣布,将在两年内测定人类基因数据,并将数据出售给研究机构和制药公司。塞莱拉使用文特尔发明的高速测序机大大提高了研究进度,这给人类基因组计划造成了很大的压力。在塞莱拉公司实验室中,先进的基因测序机一天24小时运转比人类基因组计划早两个月完成草图的绘制。柯林斯的国家人类基因组研究所不甘示弱,在2000年6月拿出了比文特尔的图谱稍微准确的版本。 虽然人类基因组计划已经正式结束,但测序并没有百分百地完成。科学家说,由于一些高深莫测的原因,人类基因组中有1%被证实是无法测序的,只有在相关新技术出现之后,这一难题才有望得到攻克。也许,这1%中,还蕴藏着生命的其它奥秘。 这些奥秘不是那么容易被揭开,像一位学者所说:“一提到自然,我们就会想到太阳、月亮和地球等眼睛能够看到的东西。而绘制人体设计图的则是不为我们眼睛所见的大自然的伟大威力。”
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关于霍金!急用!
霍金
[编辑本段]霍金生平
1942年1月8日出生于英国的牛津。
1950年 举家迁往圣奥尔本斯
1959年 入英国牛津大学
1962年 在牛津大学完成物理学学位课程,搬到剑桥大学攻读研究生,
1963年 霍金被诊断患有运动神经元疾病。
1965年 进入剑桥大学冈维尔和凯厄斯学院任研究员,被授予博士学位。他的研究表明:用来解释黑洞崩溃的数学方程式,也可以解释从一个点开始膨胀的宇宙。/与珍.王尔德(简·王尔德)结婚
1967年 长子罗伯特出生
1969年 起任冈维尔和凯厄斯学院科学杰出成就研究员
1970年 霍金研究黑洞的特性。他预言,来自黑洞(现在叫霍金辐射)的射线辐射及黑洞的表面积永远也不会减少。/女儿露西出生/开始使用轮椅
1973年 首部著作《空时的大型结构》出版
1974年 被选为英国皇家学会会员。他继续证明,黑洞有温度,黑洞发出热辐射,以及气化导致质量减少。
1975—1976年间 获得伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章、梵蒂冈教皇科学学会十一世勋章、霍普金斯奖、美国丹尼欧海涅曼奖、马克斯韦奖和英国皇家学会的休斯勋章6项大奖
1977年 被任命为剑桥大学引力物理学教授
1978年 获世界理论物理研究的更高奖爱因斯坦奖
1979年 次子蒂莫西出生/《广义相对论评述:纪念爱因斯坦百年诞辰》出版
1980年 任剑桥大学数学鲁卡斯教授(艾萨克·牛顿曾任此职)。
1981年 参加梵蒂冈宇宙学大会,宣布无边界构想/《超时空和超引力》出版/被授予大英帝国高级骑士
1985年 在瑞士病倒/实行气管造口手术从而失去语言能力,使用带造音器的计算机。
1988年 出版《时间简史》,获沃尔夫基金奖,成为关于量子物理学与相对论最畅销的书。
1989年 被授予大英帝国荣誉爵士
1990年 与结婚25年之久的妻子简·怀尔德离婚。
1991年 《时间简史》同名电影上映
1993年 《“黑洞与婴儿宇宙”及其他论文》出版
1995年 9月16日,与他的护士伊莱恩·梅森结婚
1996年 至今继续在剑桥大学工作。
2001年 10月又一部力作《果壳中的宇宙》出版发行
2004年7月,霍金修正了自己原来的“黑洞悖论”观点错了,信息应该守恒。7月21日,在爱尔兰都柏林举行的“第17届国际广义相对论和万有引力大会”上。
2006年,霍金第三次来中国,他带来的仍然是自己关于宇宙学最新的研究,在香港科技大学体育馆主持一个题为「宇宙的起源」的演讲;在人民大会堂向北京的公众讲述《宇宙的起源》。
2007年 霍金与露西吉高佛尔德合著的儿童科幻小说《乔治通往宇宙的秘密钥匙》于9月6日率先在法国出版发行。这本书是霍金写的之一本儿童读物,霍金在书中向儿童解释了自己关于时间和宇宙方面的学说。
2009年8月12日 获得自由勋章
[编辑本段]与妻子的关系
1990年,霍金与前妻珍(Jane)离婚,1995年迎娶私人看护伊莱恩。2004年初,英国有媒体指霍金遭到第二任妻子虐打,消息轰动全球。2004年1月,霍金透过剑桥大学两度发表声明,指责有关消息失实,并表示“我全心坚决驳斥说我遭到虐待的说法。媒体的报道纯属虚构,有人散播这样不实的消息,令我感到失望。”珍(Jane)写有《霍金:前妻回忆录》(上)(下)。
然而,外界传出霍金身上出现多处神秘伤痕,手腕骨折,脸部和嘴唇有很深的切口,同年3月,英国警方正式向霍金问询,了解有关情况,并查问部分霍金前护士索取资料,但由于霍金并未合作,英国警方最终未能起诉任何人。
早在2000年,警方亦曾对霍金的意外受伤感到怀疑,但霍金当时拒绝配合,令调查终止。霍金的女儿露西·霍金在访问中曾说,约2000年已发现父亲身上有伤痕,但是父亲说是他不小心自己弄伤的,她未有在意。
2006年10月19日,64岁的斯蒂芬·霍金正在与第二任妻子伊莱恩办理离婚手续,他们已经共同生活了11年。
2009年4月6日,霍金因病取消外访,同月20日因病送院治理,情况欠佳。
[编辑本段]获得奖项
1、 1989年获得英国爵士荣誉称号
2、 是英国皇家学会学员和美国科学院外籍院士
3、 伦敦皇家天文学会的埃丁顿勋章
4、 梵蒂冈教皇科学学会十一世勋章
5、 霍普金斯奖
6、 美国丹尼欧海涅曼奖
7、 麦克斯韦奖
8、 英国皇家学会的休斯勋章
9、 1978年获物理界最有威望的大奖—阿尔伯特·爱因斯坦奖
10、与罗杰·彭罗斯共同获得了1988年的沃尔夫物理奖
11、1988年霍金的书《时间简史:从大爆炸到黑洞》获沃尔夫基金奖奥巴马亲自为霍金佩戴总统自由勋章
12、2009年8月12日,获得自由勋章
[编辑本段]霍金名言
1.当你面临着夭折的可能性,你就会意识到,生命是宝贵的,你有大量的事情要做。
2.是先有鸡,还是先有蛋?
3.宇宙有开端吗?如果有的话,在此之前发生过什么?
4.宇宙从何处来,又往何处去?
5.活着就有希望。
6.时间有没有尽头?
7.我注意过,即使是那些声称“一切都是命中注定的,而且我们无力改变”的人,在过马路前都会左右看。
8.科学家和娼妓都是做他们喜欢的事赚钱。
9.一个人如果身体有了残疾,绝不能让心灵也有残疾。
10.生活是不公平的,不管你的境遇如何,你只能全力以赴。
11.我即使被关在果壳之中,仍自以为是无限空间之王。
12.我的手指还能活动,我的大脑还能思维;我有终身追求的理想,我有爱和爱我的亲人朋友;对了,我还有一颗感恩的心……(这句话是在一次新闻发布会上一位女记者提出的,但霍金还是以恬静的微笑这样回答)霍金不仅以他的成就征服了科学界,也以他顽强搏斗的精神征服了世界。
[编辑本段]公开演说
霍金出版《时间简史》后,多年来曾在英国、美国、日本、香港等地,向一般大众发表多场公开演说,叙述时间起源、宇宙终结、时光旅行,演说时其受欢迎程度犹如“摇滚巨星”。部分演说目录:《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》
宇宙的起源(中文)
宇宙之始(英文)
时间的开始(英文)
太空及时间扭曲(英文)
上帝掷骰吗?(英文)
宇宙中的生命(英文)
[编辑本段]后感
霍金是本世纪享有国际盛誉的伟人之一,现在68岁,出生于伽利略逝世周年纪念日,剑桥大学应用数学及理论物理学系教授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家。70年代他与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。他还证明了黑洞的面积定理。 《时空本性》
霍金的生平是非常富有传奇性的,在科学成就上,他是有史以来最杰出的科学家之一。他担任的职务是剑桥大学有史以来最为崇高地教授职务,那是牛顿和狄拉克担任过的卢卡逊数学教授。他拥有几个荣誉学位,是皇家学会会员。当代学者刘铎(字沐渔)曾评价霍金说:“金者,金也!耀耀科学之飞虹,因之而复增其色!”
霍金教授是现代科普小说家,他的代表作是1988年撰写的《时间简史》,这是一篇优秀的天文科普小说。作者想象丰富,构思奇妙,语言优美,字字珠玑,更让人咋惊,世界之外,未来之变,是这样的神奇和美妙。这本书至今累计发行量已达2500万册,被译成近 40种语言。1992年耗资350万英镑的同名电影问世。霍金坚信关于宇宙的起源和生命的基本理念可以不用数学来表达,世人应当可以通过电影——这一视听媒介来了解他那深奥莫测的学说。本书是关于探索时间本质和宇宙最前沿的通俗读物,是一本当代有关宇宙科学思想最重要的经典著作,它改变了人类对宇宙的观念。本书一出版即在全世界引起巨大反响。《时间简史》对我们这些喜用言语表达甚于方程表达的读者而言是一本里程碑式的佳书。她长于一个对人类思想有接触贡献者之手,这是一本对知识无限追求之作,是对时空本质之谜不懈探讨之作。
《时间简史》作为宇宙学无可争议的权威,霍金的研究成就和生平一直吸引着广大的读者,《时间简史续篇》是为想更多了解霍金教授生命及其学说的读者而编的。该书以坦白真挚的私人访谈形式,叙述了霍金教授的生平历程和研究工作,展现了在巨大的理论架构后面真实的“人”。该书不是一部寻常的口述历史,而是对二十世纪人类最伟大的头脑之一的极为感人又迷人的画像和描述。对于非专业读者,本书无疑是他们享受人类文明成果的机会和滋生宝贵灵感的源泉。
《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》,是由霍金1976-1992年间所写文章和演讲稿共13篇结集而成。讨论了虚时间、有黑洞引起的婴儿宇宙的诞生以及科学家寻求完全统一理论的努力,并对自由意志、生活价值和死亡作出了独到的见解。
《时空本性》80年前广义相对论就以完整的数学形式表达出来,量子理论的基本原理在70年前也已出现,然而这两种整个物理学中最精确、最成功的理论能被统一在单独的量子引力中吗?世界上最著名的两位物理学家就此问题展开一场辩论。本书是基于霍金和彭罗斯在剑桥大学的6次演讲和最后辩论而成。
《未来的魅力》本书以霍金预测宇宙今后十亿年前景开头,以唐·库比特最后的审判的领悟为结尾,介绍了预言的发展历程,及我们今天预测未来的 *** 。该书文字通俗易懂,作者在阐述自己观点的同时,还穿插解答了一些有趣的问题,读来饶有趣味。
[编辑本段]作品列表
科普作品
1988年:《时间简史》(A brief History of Time)
1993年:《黑洞、婴儿宇宙及其他》(Black Holes and Baby Universes and Other Essays)
2005年:《时间简史(普及版)》(A briefer History of Time)
2001年:《果壳中的宇宙》(The Universe in a Nutshell)
2002年:《在巨人的肩膊上》(On The Shoulders of Giants. The Great Works of Physics and Astronomy)
论文
[编辑本段]霍金三大学术赌注
霍金除了喜爱看脱衣舞表演(据说是为了研究),他亦喜欢就一些科学命题,与其他学者开赌,一时成为科学界美谈。
黑洞是否存在?
穷一生精力研究黑洞的霍金,曾担心黑洞可能只是理论上的概念,而现实中根本不存在。他为免到时自己变得一无所有,1975年他与另一名物理学家索恩(Kip Thorne)开赌:究竟黑洞是否存在。
为了进行“对冲”,霍金押注黑洞不存在。如果他“不幸”赢了,霍金虽然一生心血被毁,但索恩要向他赠上专门踼爆英国皇室丑闻的《Private Eye》杂志4年订阅,如果霍金“幸运”输了,他就要向索恩送赠色情杂志《Penthouse》的一年赠阅。
霍金在《时间简史》(1988年)曾说:“当我们1975年打赌时,我们80%肯定天鹅座X-1是黑洞,现在我会说有95%肯定,但这场赌局仍未有结果。”
裸奇点是否存在?
1991年,霍金又要求开赌,今次索恩与他站在同一阵线,对赌一方是物理学家裴士基(John Preskill)。当时的命题是,奇点应该被黑洞围绕,但没有被黑洞包围的“裸奇点”(naked singularities)是否存在。
霍金与索恩押注:裸奇点并不存在,随即与裴士基立下赌据,谁输了要向对方送上一件用来“遮蔽裸体”的T恤衫,写上适当的服输字眼。霍金于1997年修正他的理论,指出裸点有可能存在。
讯息会否在黑洞消失?
霍金在裸奇点的赌局输了,但这位好赌成瘾的物理学家即时要求再开赌。物理学家相信所有讯息一经出现,虽然会改变成不同形态,但本质上会“永恒”存在。
霍金及索恩当时指出,任何物质掉进黑洞后将会消失,黑洞中产生的辐射是“全新制造”的,与掉进黑洞中的物质无关;这一项命题,违反了量子力学,若命题正确,量子力学或要重写。裴士基反驳这项命题,双方于是开赌。
2004年,霍金出席研究会时,承认赌输了,要向对方赔上棒球百科全书《Total Baseball: the Ultimate Baseball Encyclopedia》。胜出的裴士基亲身在学术会议上,高举这本著作,霍金在台上只顾著笑。被问到为何挑选这套百科全书做战利品时,裴士基事后说:“这本书重得像黑洞,亦要更长时间才可以赶走书中的资料,有如黑洞一样。”
[编辑本段]霍金观点
霍金过去曾在多个公开场合,发表对人类、生命、神的看法,节录如下:
移民外太空:“在20年内,我们可能已经在月球建造永久基地,40年内可能已经在火星建基地。但月球和火星都很细小,而且缺乏或完全没有大气层。我们不会找到像地球一样美好的地方,除非我们离开太阳系。往太空扩展生存空间,对人类的生存很重要。地球上的生命受到灾难灭绝的危机愈来愈大,如突然的全球温室效应、核武战争、基因改造病毒、以及一些我们想像不到的灾难。不过,如果人类能避免在未来数百年内自我毁灭,我们应该会在地球以外找到生存的居所。”(2006访问香港)
基础研究:“基础科学研究应从科学考虑出发,并非由经济主导,但基础科学研究发展经常带来经济效益。如我的前辈、剑桥大学保罗·狄拉克的研究令晶体管的发展变成可能,而晶体管正是现代电子和电脑工业的基础;另一位来自剑桥大学的佛朗西斯·克里克发现 DNA(脱氧核糖核酸)的结构,亦成为生物科技工业的基础。”(2006访问香港)
回应香港一名叫斌仔(邓绍斌)的瘫痪病人,公开要求安乐死合法化:“我认为他(斌仔)应该有权决定结束自己的生命,但这会是一个很大的错误。不论命运看似有多糟,你依然可以有所作为、有所成就。生命尚存,总有希望。”(2006访问香港)
神的存在:“法国科学家拉普拉斯曾向拿破仑解释,科学定律如何影响宇宙的演进。但拿破仑问,上帝在过程中扮演什么角色呢?科学家的回答是,我并不需要这个假设。”(2006访问香港)
出版大众文章: “有人告诉我,如果我在时间简史之中每加入一条数学公式,这本书的销量便会减半。”(1993 都柏林)
所谓“常识”: “我们一世人被教导很多常识,但常识往往只是偏见的代名词。”
关于核武:“我们平均每个人拥有相当于四吨的烈性 *** ,但只要半磅 *** 就可以炸死一个人,所以我们拥有的核武是所需的一万六千倍。大家必须了解,我们并不是与苏联处于冲突的状态,两方面都很需要对方维持稳定。”
对于外界将东方哲学与“黑洞”学说及“奇点定理”扯上关系:“这是赶时髦的胡扯。人们跌进了东方神秘主义,只因这是他们以前从未遇到过的东西。但是如果当做现实的描述,它们完全不能产生任何结果...如你熟悉东方神秘主义,会发现它们似乎使人联想到近代物理或宇宙学,但我并不认为它们具有任何意义...假如当初俄文的“冷冻恒星”(黑洞最早的叫法)这个术语被广泛接受,那么这一部分东方神话就根本没有意义。它们被命名为“黑洞”,是因为它们使人联想到毁灭与被吞食的恐惧,所以在这层意义上就存在着一种联系。我没有被抛进黑洞的恐惧,因为我了解它们。在某程意义上,我觉得我是它们的主人。”
[编辑本段]注:什么是信息?信息守恒?
信息现代三定义。[2006年,医学信息(杂志),邓宇等].
信息是物质、能量、信息及其属性的标示。逆维纳信息定义
信息是确定性的增加。逆香农信息定义
信息是事物现象及其属性标识的 *** 。2002年
信息守恒与转换定律(基本信息方程序邓宇等)的定义1:
总的流进系统的信息必等于总的从系统中流出的信息,加上系统内部信息的变化;信息能够转换,从一种状态转变成另一种状态;信息可以创造,可以失存。
用公式表示为
NQ= NW +ΔNU
信息守恒定律是指“系统中储存信息的增加等于进入系统的信息减去离开系统的信息”
ΔNU= NQ-NW
系统中储存信息的变化=进入系统的信息-离开系统的信息
=新创造的信息-失去(‘消失’离开)的信息
系统中储存信息的变化=新创造的信息-失存的信息
ΔNU =Ncre-Nlos
[编辑本段]什么是时间?时间的本质?
时间随宇宙的变化而变。时间是因变量。——时间的本质,Deng's时间公式
t=T(U,S,X,Y,Z......)
U-宇宙;S空间,XYZ,......事件,顺序
时间是宇宙事件秩序的计量。时间的本质。
什么是时间?时间是宇宙事件顺序的度量。
时间不是自变量,而是因变量,它是随宇宙的变化而变化。
t=(S1,S2,S3,...,Sn)
Deng's时间公式:世界事件发生次序的序列。其中,S是事件,S1,S2,S3,...,Sn是事件1,2,3,.....,n发生的顺序,时间就是对这些事件发生顺序的排序,标志的计量。
时间”是一个计量“事件过程的长短、次序”的“类别名词”。
可以说没有了“事件”,也就没有了时间(您可以试着举出没有事件还有时间的例子)
时间在数学、物理上用坐标轴表示。“时间”时会出现什么状况?怎样利用时间的本质来思考“衰老”的问题?下面开始细致的分析,内容包括:为什么有些“事件”可以“同时发生”,有些却不能?时间与我们有什么关系?
[编辑本段]什么是膜上的四维量子力学
类似10维或11维的“弦论”=振动的弦、震荡中的象弦一样的微小物体。
霍金膜上四维世界的量子理论的近代诠释(邓宇等,80年代):
振动的量子(波动的量子=量子鬼波)=平动微粒子的振动;振动的微粒子;震荡中的象量子(粒子)一样的微小物体。
不掷骰子的上帝-爱因斯坦,决定论量子论诠释的解决方案、模板:微粒子振动+振动+平动的矢量和。
[编辑本段]霍金的量子力学最新进展
霍金希望解开宇宙诞生之时的奥秘,1970年代时,霍金将量子力学应用于解释黑洞现象,但是在之后的30年中,用量子力学解释整个宇宙已经变得更加困难了。霍金想找到一套可以完美解释整个宇宙现象的理论来说明137亿年诞生直到现在的宇宙,但是多年过去了就算无限接近他仍然没有得出结论。按照他的量子力学理论,宇宙诞生是大爆炸产生的,这是一个被压缩的无限小却具有超大重力的物质(也可以理解成密度无限大)爆炸的产物。量子力学的理论范畴不能够解释这一个过程是如何进行?为什么会这样?霍金说“那必须有一套可以描述小规模重力的理论”。最新的科学突破是霍金的同事,伦敦玛丽皇后学院的麦克·格林(Michael .Green)参与建构的超弦理论,简称为“弦论”,这理论指出所有粒子和自然力量,其实都是在震荡中的像弦一样的微小物体,解决了霍金一直想努力解答的重力问题,这个理论必须建立在宇宙必须有9、10甚至是大于11个的维度中,而我们身处的三维世界可能仅仅是真正的宇宙的其中一个膜...目前为数众多的世界各地科学家正在太空和地球做相关的实验来证明弦论以及从实验来证明从而支持霍金的黑洞理论和量子理论。
[编辑本段]霍金与中国
1985年,霍金之一次来中国,在科大水上讲演厅作天体物理的学术报告。
2002年,霍金第二次来中国,在北京作主题为“膜的新奇世界”科普报告,向公众阐释他的关于天体演化的“M理论”。
2006年,霍金第三次来中国,他带来的仍然是自己关于宇宙学最新的研究,在香港科技大学体育馆主持一个题为「宇宙的起源」的演讲;在人民大会堂向北京的公众讲述《宇宙的起源》。
[编辑本段]霍金的故事
从童年时代起,运动从来就不是霍金的强项,几乎所有的球类活动他都不行。
到牛津的第三年,霍金注意到自己变得更笨拙了,有一两回没有任何原因地跌倒。一次,他不知何故从楼梯上突然跌下来,当即昏迷,差一点死去。
直到1962年霍金在剑桥读研究生后,他的母亲才注意到儿子的异常状况。刚过完21岁生日的霍金在医院里住了两个星期,经过各种各样的检查,他被确诊患上了“卢伽雷氏症”,即运动神经细胞萎缩症。
大夫对他说,他的身体会越来越不听使唤,只有心脏、肺和大脑还能运转,到最后,心和肺也会失效。霍金被“宣判”只剩两年的生命。那是在1963年。
起初,这种病恶化得相当迅速。这对霍金的打击是可想而知的,他几乎放弃了一切学习和研究,因为他认为自己不可能活到完成硕士论文的那一天。然而,一个女子出现了。
■一个女子出现了
她叫简·瓦尔德。
1962年的夏天,简通过朋友,认识了走路笨拙、脚步踉跄的霍金,后来又发生了几次偶遇。于是,他们碰到了爱情。
但是,他们的爱情却多了一丝苦涩。霍金对自己的病感到无望,因此不打算建立长期稳定的关系。他们之间总是存在着一个第三者———死神。
然而,爱情的力量却无法抗拒。第二年7月14日,简和霍金结了婚。
多年之后,简在自己的回忆录《音乐移动群星》中写道:“我非常爱他,任何东西都不能阻止我和他结婚,我愿意为他做饭、洗衣、购物和收拾家务,放弃我自己以前的远大志向。”
与简的订婚使霍金的生活发生了真正的变化。为了结婚,他需要一份工作,为了得到工作,就需要一个博士学位。因此,他开始了一生中的之一次用功。令他十分惊讶的是,他发现自己很喜欢研究。爱情有了圆满的结局。然而,轮椅出现了。
■轮椅出现了
霍金的病情渐渐加重。1970年,在学术上声誉日隆的霍金已无法自己走动,他开始使用轮椅。直到今天,他再也没离开它。
永远坐进轮椅的霍金,极其顽强地工作和生活着。
1991年3月,霍金在一次坐轮椅回柏林公寓,过马路时被小汽车撞倒,左臂骨折,头被划破,缝了13针,但48小时后,他又回到办公室投入工作。
又有一次,他和友人去乡间别墅,上坡时拐弯过急,轮椅向后倾倒,不料这位引力大师却被地球引力翻倒在灌木丛中。
虽然身体的残疾日益严重,霍金却力图像普通人一样生活,完成自己所能做的任何事情。他甚至是活泼好动的——这听来有点好笑,在他已经完全无法移动之后,他仍然坚持用惟一可以活动的手指驱动着轮椅在前往办公室的路上“横冲直撞”;在莫斯科的饭店中,他建议大家来跳舞,他在大厅里转动轮椅的身影真是一大奇景;当他与查尔斯王子会晤时,旋转自己的轮椅来炫耀,结果轧到了查尔斯王子的脚趾头。
当然,霍金也尝到过“自由”行动的恶果,这位量子引力的大师级人物,多次在微弱的地球引力左右下,跌下轮椅,幸运的是,每一次他都顽强地重新“站”起来。
1985年,霍金动了一次穿气管手术,从此完全失去了说话的能力。他就是在这样的情况下,极其艰难地写出了著名的《时间简史》,探索着宇宙的起源。霍金取得巨大成功,但生活的现实取代了爱情的浪漫,他和简的婚姻走到了尽头。
■来自直觉的启示:黑洞不黑
霍金的研究对象是宇宙,但他对观测天文从不感兴趣,只有几次用望远镜观测过。与传统的实验、观测等科学 *** 相比,霍金的 *** 是靠直觉。
“黑洞不黑”这一伟大成就就来源于一个闪念。在1970年11月的一个夜晚,霍金在慢慢爬上床时开始思考黑洞的问题。他突然意识到,黑洞应该是有温度的,这样它就会释放辐射。也就是说,黑洞其实并不那么黑。
这一闪念在经过3年的思考后形成了完整的理论。1973年11月,霍金正式向世界宣布,黑洞不断地辐射出X光、伽马射线等,这就是有名的“霍金辐射”。而在此之前,人们认为黑洞只吞不吐。
从宇宙大爆炸的奇点到黑洞辐射机制,霍金对量子宇宙论的发展做出了杰出的贡献。霍金获得1988年的沃尔夫物理奖。
■畅销书之王:《时间简史》
霍金的科普著作《时间简史———从大爆炸到黑洞》在全世界的销量已经高达2500万册,从1988年出版以来一直雄踞畅销书榜,创下了畅销书的一个世界纪录。在这本书里,霍金力图以普通人能理解的方式来讲解黑洞、宇宙的起源和命运、黑洞和时间旅行等。
如图所示为部分人体细胞的生命历程。
[答案] C
[解析] 细胞1(衰老细胞)中部分酶活性降低,细胞2(癌细胞)的遗传物质发生改变,所以细胞1和2的遗传物质不同,A错误;由细胞发育成完整个体才能体现细胞的全能性,B错误;癌细胞分裂旺盛,DNA复制和蛋白质合成旺盛,DNA聚合酶和RNA聚合酶活性较高,C正确;效应T细胞使靶细胞裂解死亡属于细胞凋亡,D错误。