纳米酶与生命起源

纳米酶是中国科学家发现的纳米材料的全新特性,其不仅具有类似天然酶的高催化活性,还呈现稳定性高、活性可调以及低温催化等特点。纳米酶的发现首次揭示了无机纳米材料的生物催化活性。而无机矿物也被认为是生命起源重要催化剂,参与早期生物分子的合成。无机矿物不仅能够通过氧化还原反应促进无机小分子向有机小分子的转化,还能够利用其表面结构实现手性选择、生物大分子合成以及发挥辐射保护功能。最新研究表明,无机纳米材料不仅可以温和催化生物分子合成,也能够参与生物大分子的聚合和辐射保护。不仅如此,纳米矿物也被发现广泛存在于地球和地外空间中。因此,本文将基于无机矿物在生命起源中的不同作用,结合纳米酶的特性,探讨纳米酶作为生命起源过程催化剂的可能,为生命起源研究提供新的方向。

矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中的作用

地球早期生命起源的第一步是合成简单的有机化合物,但合成有机物所需能量来源问题长期困扰着学术界。早期地球上丰富的硫化物半导体矿物可将太阳光子转化为光电子,提供持续的能量来源。也正是由于矿物光电子能量较高,在非生物途径合成小分子有机物方面具有优势。其中半导体矿物自然硫转化太阳能产生的光电子能量,是目前所发现的最高的矿物光电子能量,不仅能直接还原CO_(2)分子为甲酸物质,还可催化其他生命基础物质的合成。在全球陆地系统中暴露在阳光下的岩石/土壤表面普遍被一层铁锰氧化物“矿物膜”所覆盖,光照下含半导体矿物水钠锰矿的“矿物膜”产生原位、灵敏、长效的光电流,显示出优异的光电效应。生物光合作用中心Mn4CaO5在裂解水产氧过程中产生成分和结构类似水钠锰矿的结构中间体,地球早期“矿物膜”中水钠锰矿可能促进了锰簇Mn4CaO5与生物光合作用的起源与进化。早期地球半导体矿物为生命起源基本物质的合成提供直接能量来源,矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中起到了重要作用。

生命起源及生物进化问题的新观点——原始意识的产生及物质、意识的双轨制进化

目的：探讨单细胞个体存在原始意识和在生物进化过程中物质、意识的双轨制进化，并探讨这一新观念的重大意义；方法：把哲学观点与现代医学有机结合，通过对人的意识性的作用特点及产生过程加以分析，推论出动植物也具有意识属性，进一步推论认为：单细胞个体同样具有意识属性。以单细胞个体的生理活动特点及蛋白质的合成过程为例，论证单细胞个体内原始意识存在的生物学依据。结论：原始意识的存在是区别原始生物与非生物的根本标志，原始意识的诞生标志着生命的真正起源，生物进化是物质、意识的双轨制进化。

生命起源的RNA学说

生命的起源是一个千古之谜，多少年来，各种观点和学说此起彼伏，争论至今仍未停止；ＲＮＡ催化的证据，强有力地支持了生命起源的ＲＮＡ学说．然而，ＲＮＡ学说并未告诉我们ＲＮＡ从何而来，结合早期地球的有关事实、因相反应特点以及ＲＮＡ在水中的不稳定性，我们猜测ＲＮＡ可能是在固相反应条件下所得到的。

生命的第三界──三界学说的新发展

1977年，Woese提出生命体系应划分为三界。第一界是真核生物，第二界是原核生物，第三界是Archaea（古核生物）。产甲烷球菌（Methanococcusjannaschii）的全基因组序列测定为三界学说提供了可信的证据。

人工生命:探索新的生命形式

人工生命研究展示自然生命系统特征的人工系统。人工生命的目标是探寻与特殊基质无关的生命系统的原理 ,在“生命如其所能”的广阔图景中 ,探索以碳为基础的现实生命的替代品。人工生命的核心观念产生于本世纪中叶 ,但因为人工生命要求高性能的计算 ,该领域只是到了 80年代末和 90年代初才获得了可见的成就。人工生命概念提出以后 ,立刻成为继混沌理论之后探索复杂性的一个新的研究领域。人工生命不仅对传统生物学提出了挑战 ,而且也对我们最根本的社会、道德、哲学等的观点提出了挑战。

极地微生物的工业应用及其与天体生物学研究的联系

极地微生物产生的低温蛋白酶、色素、多不饱和脂肪酸以及抗冻蛋白等生物活性物质,不但可以使极地微生物在苛刻的环境中成功生存,而且这些生物活性物质具有潜在的工业应用价值。极地微生物能够在低温下有效降解多种烃,可以用于解决极地环境的烃类污染问题。极地微生物与天体生物学联系密切,通过极地微生物的研究可以寻找火星上生命存在的证据,进而揭示生命的起源。

生物毒素研究与应用展望

生物毒素是一类具有重要意义的生物源化学物质 ,已知化学结构的毒素可达数千种。生物毒素表现出生源、化学结构、作用机制等多方面的多样性。生物毒素研究已发展成为与多种学科交叉的新学科———毒素学 ,其发展对于生命化学、生源合成化学、化学生物学、化学生态学、医学、药物学、环境科学均有重要意义 ,对药物创新研究更具积极作用。许多生物毒素可作为临床药物或导向化合物 ,并可为药物分子设计提供有价值的新药效模型和结构构架 。

对称性破缺与生命起源

对称性破缺是自然界的基本规律，手性均一为生命起源的必要条件。自然界中组成生命的蛋白质有２０种氨基酸（除甘氨酸无不对称碳原子外）全是Ｌ型，组成ＲＮＡ、ＤＮＡ中的核糖全是Ｄ型。近年研究发现：人体中Ｄ型氨基酸广泛存在。维持人体手性均一有赖于Ｄ－氨基酸氧化酶、Ｄ－天冬氨酸氧化酶的作用。本文对当前国际上最著名的两大学说－极化电子和手性分子相互作用与萨拉姆假说及国内外研究的最新进展，结合笔者科研组十几年来的实验研究和理论观点作较为全面的评述，并提出新的理论解释，解决长期争论的实验分歧。

原核生物中心法则形成过程的逻辑分析

对生命早期原核细胞内遗传信息传递法则的形成过程进行推演是一项值得探索的工作.基于地球诞生初期所可能存在的理化条件及演化,提出了生物小分子产生的化学必然性以及籍此促使生物大分子产生并呈现生命端倪的逻辑必然性.在提出不同原始反应之间维持相对平衡观点的基础上,分析了产生结构相对稳定、对体系危害程度小的生物大分子以及大分子聚集体的成因及重要意义,阐释了囊泡(类细胞结构)的形成机制与意义;基于模板反应,提出了“软模板”(即mRNA)与“硬合成装置”(即核糖体)进行蛋白质合成时的相互筛选(即柔-刚对接模型)以及多种RNA参与蛋白质生物合成的成因,籍此提出了囊泡内因长期演化所导致的“弱遗传关系”的模型.同时,也从逻辑学的视角分析了DNA与RNA形成先后的问题、蛋白质与核酸形成先后问题、病毒进化与细胞进化之关系等关乎生命起源与进化的重要科学问题.最后,对生命起源的逻辑、生命现象的重新定义等问题进行了讨论.

回归“生命”:武术哲学研究之方向

按照马斯洛层次需求理论,武术所经历的防身、健身与修身功能,可以理解为是以"击"为需求的"打人的艺术"、以"舞"为需求的"艺术的打人"与以"武"本身的"止戈为武".然而,更深层次却蕴含着以追求"美"、"善"与"真"为核心的哲学理念以及"阴与阳"、"太极"的哲学关系.从武术哲学的视角,武术被理解为一种生命的进化模式、智者的运动方式以及悟道的表达形式.相应地,生命也就被视为是自强不息、厚德载物以及天人合一的象征.

生命起源中的对称性破缺

生命起源中的对称性破缺——生物分子手性均一性，是生命科学中的长期未解之谜。自然界中组成蛋白质的２０种氨基酸（除甘氨酸无不对称碳原子外）全部是Ｌ型，组成ＲＮＡ，ＤＮＡ中的核糖却全部是Ｄ型。对蛋白质和核酸的手性、分子构型（Ｄ和Ｌ）和旋光（＋和－，右旋光和左旋光）概念作了阐明。对当前国际上最著名的两大学说—β粒子极化和手性分子的相互作用与萨拉姆假说以及国内外的研究工作，结合科研组１０几年来的实验研究和理论观点作了较为全面的评述。

细胞和病毒起源问题研究的进展

评价了有关生物起源的主要学说．提出代谢对生物分子，蛋白质对ＲＮＡ基因，细胞对病毒的同步起源假说，将各种观点综合为统一的细胞和病毒起源的进程．

关于基因起源途径的探讨

本文以信息科学原理为指导,根据分子生物学的近代研究成果,比较系统地论述了KNA在基因起源中的先导地位,原始信息由RNA到DNA的观点;讨论了遗传密码由RNY到NNN读框的形成发展;最后探讨性地提出了基因起源的可能途径。

恩格斯对人类起源理论的奠基性贡献

在我国,关于恩格斯人类起源理论的争论由来已久,最近的,也是最重要的一次始于1980年,至今未取得共识,在工作中时有摩擦发生。 “劳动创造人类”的观点渊于前苏联学者的断章取义,它根本不符合恩格斯的原意,它实际上同恩格斯所批判的“劳动是一切财富的源泉”是一路货色,我们决不能再坚持这种观点了。 1980年底赵寿元发表文章提出“劳动选择了人”的观点。这一简明的表述,比较科学地反映了人类起源的真理。但是,他不加分析地全盘否定恩格斯的思想是值得商榷的。他运用现代达尔文主义说明了“劳动选择了人”的道理。

生命起源的新探索与生命现象的新解释

本文对从分子的化学演化到形成生命这个从量变到质变的过程进行了新的探讨,同时对一些生命现象的本质作了全新的解释。

关于生命起源研究的问题及其主攻方向的探讨

本文综述和分析了近几十年来国内外关于生命起源研究的问题及各种假说和见解，提出生命物质的起源是生命起源问题研究的核心，生命起源问题应是研究原始地球的非生命物质如何演变成为生命物质的，地球上分子手性的起源是生命起源问题研究的主攻方向，有机分子光学活性起源是发生在由化学进化转入生物进化这一过渡阶段。

化学生物学与生命起源

化学生物学在探索生命起源上发挥着巨大的作用,涉及化学进化过程的各个领域。本文简要介绍了化学进化过程中几个关键问题的研究现状和进展,着重强调了磷在化学进化过程中举足轻重的作用,并希望以磷为突破口来探索生命起源中的关键问题。

生命起源和生物进化中的辩证唯物主义教育

生物学中的许多知识蕴含着朴素的辩证唯物主义的思想和方法.在生物教学中,如何挖掘教学内容中的辩证唯物主义的思想观念和辩证方法,达到教书育人的目的,是值得在高校教学中进行探讨的问题之一.本文探讨了生命起源和生物进化中的辩证唯物主义思想观念和辩证方法在教书育人中的作用.