合成生物学:从“设计生命”到理解生命

近年来,生命科学的蓬勃发展,使得人类不仅能够更好地“认识生命”,甚至开始“设计生命”,充当新时代的“造物主”;在“上帝已死”的时代,人类自身开始扮演起近乎“上帝”的角色。 2010年,基因科学家温特尔带领他的团队在实验室合成了第一个人工合成细胞,命名为“辛西娅”,并称它是第一种“以计算器为父母的自我复制的生物”。目前,合成生物学已经制造出一些控制生命的个别过程的生物组件,并开始应用于与我们生活密切相关的环保、医疗、食品制造等领域。 人类“设计生命”的巨变正在发生。笔者认为,在此过程中,生命科技的研究者不能缺少宏观哲学思考,必须有意识地去认识“生命是什么”,才能使生命科技更有效地造福于人类。 合成生物学与“设计生命” 经过多年的知识积累和技术准备,人类已经开始通过工程化的设计理念,对生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成,从而创建赋予非自然功能的“合成生命体”,这个领域被称为合成生物学,其通过基因回路的设计和植入可实......阅读全文

让流域的“生命”得到充分尊重

  7月初,广西贺州市发生水体镉、铊等重金属污染。经济增长的成绩,在环境事件面前显得苍白无力。保护生态环境,应从何处着手?建设美丽中国,应以何者为先?   保护环境就是保护生产力、改善环境就是发展生产力。习近平总书记的这一论断为新时期环保工作指明了方向。中国环境科学研究院孟伟长期从事环境科学研究,

缺乏睡眠会动摇生命的根基

  田纳西大学的研究团队发现,缺乏睡眠不仅会令人感到非常疲惫,还会干扰生命的基本过程,影响身体发育、生理适应甚至大脑活性。这项研究发表在最近的Plant Cell杂志上。  蛋白质是细胞功能的执行者,决定着我们的生长发育和细胞更新。蛋白质的合成指令编码在细胞核内的基因组中,从这些指令到真正的蛋白质,

最简细胞:助力打开生命“黑箱”

  近日,美国科学家克雷格·文特尔宣布设计并制造出最简单的人工合成细胞——Syn 3.0。其仅包含473个基因,但依然具有自我复制能力。  这不是人类第一次制造合成生命。早在2010年,文特尔团队便合成丝状支原体基因组,然后将其移植到另一种关系密切的细菌中,制造出名为Syn 1.0的合成细胞。  疑

人造生命时代即将来临

人类基因组图谱绘制计划创始人J. Craig Venter 博士最近决定在数周或数月内研制出世界首个自由生人造生命(free-living artificial organism)。也许一个只含有几百个基因的细菌并不惹眼,但成功的话,将是人类历史中一个亮眼的里程碑,改变我们对生命概念的认知。 Ve

Nature新闻:生命是这样出现的?

  生命的起源问题总是绕不过“先有鸡还是先有蛋”的悖论。生命之初必须要有类似DNA或RNA的遗传分子,将蛋白质合成指令传递下去。但在现代细胞中,DNA和RNA的复制离不开蛋白质的帮助。令事情更加复杂的是,如果没有脂质细胞膜这些分子就不能发挥功能,而脂质的合成也需要基于蛋白质的酶。  剑桥大

光学生命探测仪简介

  光学生命探测仪俗称“蛇眼”,是一种用于探测生命迹象的高科技援救设备。它利用光反射进行生命探测。仪器的主体呈管状非常柔韧,能在瓦砾堆中自由扭动。仪器前面有细小的探头,可深入极微小的缝隙探测,准确发现被困人员,其深度可达几十米以上,特别适用于对难以到达的地方进行快速的定性检查,广泛应用于矿山、地震、

不碰皮肤即可监测生命体征

  英国《自然》旗下新刊《自然·电子》杂志26日在线发表一项成果,美国科学家将身体外部和内部的运动转变成射频信号,研发出一种不直接接触皮肤便可监测人体生命特征的最新方法。该技术将来还可以同时监测多人,为医护人员提供一种高性价比且温和的方法,来监护住院病人。  生命体征是维持机体正常活动的支柱,也是医

高校科研不能“拿生命”做实验

  21日,东华大学官方微博对实验室爆炸一事进行通报,称爆炸造成3名学生受伤,目前1名学生受轻微擦伤,2名学生正在接受进一步检查治疗,无生命危险。(中国新闻网 9月21日)  难以理解,高校实验室在安全问题上如此大意,多次生命的教训为何还不警醒?2015年12月,清华大学化学系何添楼二楼一实验室爆炸

海洋生命蛋,做“中国好蛋”

  禽蛋是人们日常生活中重要的营养来源,历来受到高度认可和广泛喜爱。我国也是禽蛋生产和消费的第一大国,年人均占有量连续二十多年居世界第一,但是蛋的品质长期以来却没有大幅度地提升。  近日,中国科学院海洋研究所研究员刘建国设计开发了海洋生命蛋。他把海洋生物的活性成分先通过多种生物富集积累起来,再经过禽

生命的物质基础是什么?

蛋白质是生命的物质基础,是有机大分子,是构成细胞的基本有机物,是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16%~20%,即一个60kg重的成年

吴东东:每个生命都值得爱护

吴东东 昆明动物所供图“长长生命河,漫漫进化路。赛道领跑,破译灵长类遗传密码;协同突破,解析起源与演化历程。洞察生命之树的异彩,为基因发展的未来筑基。”这是中国科学院昆明动物研究所(以下简称昆明动物所)研究员吴东东获评2023年“云岭最美科技人”称号时的选树词。而这也是吴东东作为灵长类基因组计划发起

人类“生命天书”走过十年

  十年前的4月14日,被称为人类“生命天书”的人类基因组序列图绘制完成,人们期盼这个划时代的成就带来对自身和疾病认识的革命性变化。十年悠悠而过。今天,尽管找到的致病基因越来越多,新的基因组药物不断问世,个人基因组测序费用也直线降低,但科学家认为,基因组学时代才刚刚拉开帷幕。   人类基因组计划于1

地球外存在“生命之源”首次确认

据日媒报道,日本文部科学省称,科学家在小行星探测器“隼鸟2号”采集的样本中检测到20多种氨基酸。这是首个在地球外存在氨基酸的证据,对理解这些至关重要的有机分子如何到达地球具有重要意义。 2020年12月,由探测器“隼鸟2号”搭载的为期6年的回收舱从3亿多公里外的小

细胞生命周期的过程介绍

增殖及调控细胞周期亦称有丝分裂周期,细胞生长到一定程度,不是繁殖就是死亡。细胞分裂后产生的新细胞生长增大,随后又平均地分裂成两个和原来母细胞“一样”的子细胞,细胞这种生长与分裂的循环称细胞周期。较为普遍的细胞分裂方式为有丝分裂和减数分裂,在生物的个体发育中,这两种分裂方式交替发生,以保证生物种族的延

模拟生命的基本单元的出现

  据EurekAlert!:科研人员模拟了被认为产生了遗传编码的基本单元的事件。一个理论认为,地球上的生命起源于40亿年到38.5亿年前,当时,在晚期重大撞击事件中的地外天体的大规模撞击引发了甲酰胺分子分解成了组成DNA和RNA的核苷碱基。  Svatopluk Civis 及其同事再现了利用地外

基因检测能“解码生命”吗(关注)

   花上几百元,收到一个基因试剂盒,采集一点唾液或血液,再寄回基因检测公司进行检测。过一段时间,你就能得到一份关于自己基因的分析报告,其中包括患病风险、祖源信息、天赋技能、情绪社交……最近,这类基因检测在网上很火爆,不少网络红人都有推荐。随着生活水平的不断提高,人们开始更加关心和注重自身的健康状况

早期地球生命为何会变大

英国剑桥大学发布的一项新研究显示,地球早期存在的一些复杂的有机体在进化过程中变得更高、更大,其原因并不是为觅食,而是要把后代散布到更广阔区域,从而更好地繁衍。 研究人员通过分析化石记录,探讨了数亿年前生命的生存状况。 刊登在英国期刊《自然·生态学与进化》上的研究报告说,在比震旦纪(约6

“活化石”焕发新生命

  6月8日,来自21个国家和地区及全国质检系统代表约200人齐聚宁波,出席第二届中国-中东欧国家质检合作对话会。  作为古代大运河南端出海口、记载“一带一路”历史的“活化石”,宁波曾于2015年成功举办首届中国-中东欧国家部长合作发展论坛。时隔两年,中国-中东欧国家领导人、官员、学者、企业家再次欢

揭示生命奥秘——癌因探讨(三)

  悉生生物(SPF)资料[1-3] 因缺少NMT刺激SFP中枢免疫器官骨髓、胸腺,周围免疫器官脾脏、淋巴腺,肠组织发育不良。免疫组织淋巴发生中心、网状内皮系统、浆细胞、巨噬细胞等减少,各免疫抗体减少或消失,如IgA只有普通动物1/10或消失。细胞转换率降低,生理代谢降低25%,心血流量减少40%,

生命科学常用数据库

The NationalCenter for Biotechnology Information. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/National Center for GenomeResources.http://www.ncgr.org/ncgr/ncgr.html T

地震预警缘何未能抢救更多生命

  “如果这次地震昭通市当地居民都使用了地震预警系统,可以减少上百人的死伤。”今天,成都高新减灾所所长王暾在接受《中国科学报》记者电话采访时表示,尽管此次当地的地震预警系统及时发出了预警,仍有很多人没有收到预警信息,地震预警系统未能得到有效利用。  记者从成都高新减灾所了解到,该所与云南昭通防震减灾

声波生命探测仪的概述

  声波生命探测仪,是应用较广泛的几种生命探测仪中的一种。依靠声波振动,识别被困者发出的声音位置,从而实施救援。优点是能够判别地表和地下一定深度生命的存在,缺点是容易受周围宽频噪声影响。  生命探测仪是美国超视安全系统公司于2005年新近推出的一种安全救生系统。著名物理学家、麻省理工学院博士大卫·席

巨噬细胞的生命周期简介

  当单核细胞经血管的内皮细胞层进入一已受损的组织时(这过程被称为白血球外渗作用),它经过一连串转变以成为巨噬细胞。单核细胞会因化学趋向性而被化学物质的刺激吸引至受损处,这些刺激包括受伤细胞、病原体、由肥大细胞和嗜碱性细胞所释放的组织胺,以及由已于该处的巨噬细胞释出的细胞因子。在某些地方,如睾丸,巨

土星卫星上发现生命存在证据

  据英国《每日邮报》在线版6月7日(北京时间)报道,美国宇航局(NASA)科学家们表示,他们已在土星最大的卫星——土卫六(泰坦,Titan)上发现了生命存在的证据。这些原始形态的早期外星生命正在“呼吸”着土卫六大气层气体,并且以地表可燃物为食。这可能代表了地球水基生命形式之外的另一种

中国生命科学:根基怎样打?

为了进一步培养中国生命科学领域的科技人才,中国从1981年开始实施中美生物学交流计划项目(CUSBEA),连续8年共派出425名留学生赴美国高校交流学习,如今他们大多数已成为当今世界生命科学领域的顶尖专家,为促进我国基因工程和生物技术的发展起了重要作用。         ——编者      

非细胞生命形态指的是什么?

病毒不具备细胞形态,一般由一个核酸长链和蛋白质外壳构成(核酸长链包括RNA与DNA,病毒复制时有DNA的直接进行转录,而含有RNA的病毒需要进行逆转录成DNA后再进行复制)。根据组成核酸的核苷酸数目计算,每一病毒颗粒的基因最多不过 300个。寄生于细菌的病毒称为噬菌体。病毒没有自己的代谢机构,没有酶

揭示生命奥秘——癌因探讨(二)

  NMT有免疫原性能产生抗体。免疫学等研究[5-6]表明NMT有抗原性,微生态学研究〔1-4〕表明NMT在血液,骨髓、组织间的细胞内外都有其踪迹。菌壁物质磷壁酸(LTA)、脂多糖(LPS)、菌体蛋白、毒素、细胞素、酶、菌毛荚膜多肽、糖等均有抗原性。细菌外毒素,逆转病毒蛋白具有超抗原性(Sag),能

水污染严重-如何守护“生命之水”

  近年来,水污染事件频发刺激着国人的神经。如何才能保卫我们赖以生存的水资源?发达国家也曾经受水污染问题的困扰。他们的经验教训是,一定要加强法制建设和执法力度。   老路危险   美国俄亥俄州立大学水污染问题专家弗兰克・施瓦茨说,1940年至1970年间,美国像今天的

巨噬细胞的生命周期介绍

当单核细胞经血管的内皮细胞层进入一已受损的组织时(这过程被称为白细胞外渗作用),它经过一连串转变以成为巨噬细胞。单核细胞会因化学趋向性而被化学物质的刺激吸引至受损处,这些刺激包括受伤细胞、病原体、由肥大细胞和嗜碱性粒细胞所释放的组胺,以及由已于该处的巨噬细胞释出的细胞因子。在某些地方,如睾丸,巨噬细

烟酸对生命体的功效

烟酸是人体和动物中不可缺少的营养成分,人体每天对烟酸的需求量为:成人10-20mg,婴儿4-11mg。烟酸也是猪、鸡等动物日粮中必需的,其所需的烟酸,除来自肠道微生物的合成和饲料中直接供给外,饲料中色氨酸在合成蛋白质并有多余的情况下,能在体内合成烟酸,所以饲料中的色氨酸含量,也是决定烟酸需要量的重要