作者:福岡伸一
序言提問:我們在一瞬間判斷生物非生物的準則是什么?生命到底是什么?
DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)也切,揭開倆了生命的神秘面紗,DNA結(jié)構(gòu)之謎拉開分子生物學的序幕腰湾,通過精微手術(shù)對DNA信息重組雷恃,轉(zhuǎn)基因技術(shù)宣告問世。
分子生物學生命觀來看费坊,生命體就是分析機器倒槐,我們通過改造機器的分子來改良生命體,于是有了基因敲除小鼠附井,但移除胰臟的小鼠并沒有無法分泌消化酶而營養(yǎng)失調(diào)讨越,也沒有胰島素分泌異常患上糖尿病永毅。
生命體有一套動態(tài)機制把跨,可以自我調(diào)節(jié)。
第一章? ? 紐約? 約克大道沼死,六十六街
洛克菲勒大學,野口英世意蛀,研究狂犬病、黃熱病病原體秀姐。
假如你是研究人員,模擬研究的過程若贮。做好防護措施囊扳,在患者的體液里觀察到粒狀生物體兜看,然後找來相同條件下采集的正常人的體液,對比细移,沒有發(fā)現(xiàn)粒狀生物體,如果遇到患者體液樣本沒有粒狀生物體熊锭,不能排除數(shù)據(jù)造假弧轧,這可能是試驗誤差造成的雪侥,也可能是具有生物學意義的特殊現(xiàn)象精绎。
第二章? 無名英雄
上述過程只說明其具有關(guān)聯(lián)性,下一步就要證明因果關(guān)系代乃。觀察的方法行不通,做"介入實驗"原茅,及人為制造出可能導(dǎo)致某種現(xiàn)象的原因堕仔,觀察事態(tài)發(fā)展是否如所料擂橘,將粒狀生物體移到健康生命體里摩骨,看是否發(fā)病。即使看到了發(fā)病也不能證明這些生物就是病原體昌罩。用張伯倫過濾器過濾生物唤冈,濾液居然能讓生物體患病,這就是病毒绘搞,比細菌更小的粒子傅物,發(fā)現(xiàn)于煙草花葉。病毒是生物嗎董饰?不同于一般細胞濕潤柔軟的脆弱球體,病毒排列極其規(guī)整啄栓,外觀完全相同也祠,無論大小還是個性,都沒有絲毫偏差堪旧,是一種無限接近于物質(zhì)的東西,無新陳代謝淳梦。能自我復(fù)制,只能寄生在宿主細胞上首繁。病毒游走于生物與非生物之間螃宙,能自我復(fù)制但又毫無生氣。
艾弗里發(fā)現(xiàn)遺傳因子就是DNA的故事谆扎。
第三章? 四個字母
DNA只由四個字母組成堂湖。
DNA純度不高,不能說明DNA就是无蜂,還有可能是余量蛋白質(zhì),用水解酶分別將其分解训桶。
DNA的四個字母與氨基酸不是一一對應(yīng)的關(guān)系酣倾。
第四章 查戈夫的謎題
無論DNA來源是哪部分,四個字母含量總是相同午绳。DNA不是單一的字符串映之,而是成對出現(xiàn)的。雙螺旋結(jié)構(gòu)保證了信息的穩(wěn)定性杠输,具有修復(fù)功能蠢甲,能整體復(fù)制蔓彩。在此基礎(chǔ)上夭委,出現(xiàn)了對生命的定義"生命就是自我復(fù)制機制"能岩。
PCR儀大量快速復(fù)制DNA
第五章? 沖浪者拿到了諾貝爾獎
在評價自己的科研工作時,用"死鳥癥候群"解釋:他們用翅膀優(yōu)雅有力地拍打著氣流拉鹃,沐浴著充滿敬仰的視線,朝高空不斷飛去-但這只鳥已經(jīng)死了膏燕,因為他心中的激情已經(jīng)耗盡了。
穆利斯在和女票出去兜風時想到了pcl的故事
第六章? ? DNA的陰暗面
科學界存在明爭暗斗
富蘭克林用x射線分析DNA晶體?
沃森偷看了富蘭克林的衍射圖片
第七章? 機會只青睞有準備的人
威爾金斯篷就,克里克對剽竊事件的回憶
薛定諤的? 《生命是什么》影響了? 沃森近忙,克里克,威爾金斯
第八章? 原子孕育出秩序的時刻
動態(tài)秩序未辆,或許是定義生命的另外一個條件锯玛。
薛定諤關(guān)于原子的平均趨勢法則:原子的運動都是無規(guī)則的,把所有的粒子運動平均化后拙友,得到一個總趨勢肯腕,逆總趨勢的數(shù)量為根號n,也就是總量越大实撒,誤差率越小知态,這就解釋了為什么我們的身體為什么這么大。
生物形態(tài)的形成過程有一定的物理制約负敏。生物表現(xiàn)出的形態(tài)特征受到分子的擴散模式與擴散所造成的濃度漸變的影響,而這些因素的確在物理學的框架內(nèi)顶考。
擴散尚未完成時,濃度呈現(xiàn)出漸變的趨勢艘策,攜帶一定的信息渊季,但過不了多久,微粒就會均勻分布却汉,達到平衡狀態(tài)-熱力學平衡狀態(tài)或最大熵狀態(tài)合砂。
熵是衡量混亂度的標尺。
生命有兩種能力:維持現(xiàn)在秩序的能力既穆,孕育新的有序現(xiàn)象的能力。
第九章? 何為動態(tài)平衡
用微觀思維證明宏觀現(xiàn)象第一人? 舍恩海默励两。
用元素標記法測得元素總是在不短更新的囊颅,新陳代謝發(fā)生在每一個部位,皮膚盲憎,指甲胳挎,器官,脂肪窑眯。
人在絕食時的危害不是能量不足医窿,而是蛋白質(zhì)不夠。
要維持秩序就需要不斷破壞秩序姥卢。
第十章? 蛋白質(zhì)的輕吻
生命為什么能在不斷遭到破壞的同時維持原有秩序?蛋白質(zhì)的形狀具有互補性。每時每刻都有新的拼圖報廢僧叉,新的拼圖被合成瓶堕。蛋白質(zhì)之間在周期性的重復(fù)結(jié)合和分離里兩個動作。
第十一章? 內(nèi)部的內(nèi)部=外部
細胞內(nèi)部也是動態(tài)的捞烟,蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成题画,然后轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)德频,相當于細胞的外側(cè),這種轉(zhuǎn)移方式將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移的風險降到最低壹置。
第十二章? ? 細胞膜的動態(tài)機制
采集蛋白質(zhì)的方法,物理方法擠破盖喷,離心機分離
第十三章? 膜為何擁有現(xiàn)在的形狀
gp2蛋白質(zhì)在ph值為五或六的弱酸性液體中难咕,它會沉到試管底部,在酸性環(huán)境下暮刃,gp2的分子匯聚在一起爆土,凝集成塊,如果重新放到中性液體中氧猬,分子又會散開
第十四章? 數(shù)量立润、時機、敲除
用小鼠做基因敲除試驗泉哈,驗證gp2的作用
第十五章? 時間是拆不開的折紙
缺失gp2的小鼠和正常的一樣
動態(tài)系統(tǒng)具有容錯性
顯性負效應(yīng)