[11-秋]“生命科学导论”笔记

第一周 绪论

一、生命科学知识的重要性
1.1 当今人类社会面临的最重大的问题和挑战
①人口膨胀 ②粮食短缺
③环境污染 ④疾病危害
⑤能源危机 ⑥生态破坏
·要解决这些问题，很大程度上将依赖于生命科学的发展。生命科学对人类经济、科技、政治的影响是全方位呃
1.2 21世纪的生命科学将是带头学科
·近300年来（17-20世纪）：物理学一直作为带头学科
（17世纪：牛顿；18世纪：工业革命；19世纪：电气革命；20世纪：量子论、相对论、核物理；物理学主导发展）
·面对复杂系统的许多问题，科学家把目光转向生命科学，寻求新的概念
·薛定谔《生命是什么？》

二、生命科学的发展
·生物学经历的三个发展阶段
1、描述生物学阶段（19世纪中叶以前）
·主要以外部形态特征观察、描述、记载各类型生物，寻找它们之间的异同和进化脉络
·达尔文《物种起源》，提出“共同祖先”
2、实验生物学阶段（19世纪中到20世纪中）
·利用各种仪器工具，通过实验过程，探索生命活动的内在规律
·巴斯德：实验证明“种质论”，批驳“腐生论”（自生学说）；发明“巴氏灭菌法”
3、创造生物学阶段
·分子生物学和基因工程的发展使人们有可能“创造”新的物种
·1953年，沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型，标志生物学进入分子生物学阶段
·沃森从未做过实验；观看薛定谔《生命是什么？》后研究；发表的文章只有一页纸

四、生命的起源
1、生命
·是主要由核酸和蛋白质组成的具有不断自我更新能力的多分子体系的存在形式，是一种过程，是一种现象
2、生命的内涵
（1）生命的物质基础是蛋白质和核酸
（2）生命运动的本质特征是不断自我更新，是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统
（3）生命是物质的运动，是物质运动的一种高级的特殊存在的方式

4.1 生命的基本特征
（1）有复杂的结构和精细的组织形式
（2）能从环境捕获、转换和利用能量
（3）具有显著的自我复制、组装能力（生命代代相传）
（4）感受并应答环境变化（如含羞草：接受外界刺激产生应激反应）

4.2 生命的初始
·在虚无中->随机“能量脉动”->相邻“质点”->……
1、生命体的元素组成
（1）92种天然元素中的28种元素
（2）I、C、H、O、N>99%
……
·水的形成被认为是生命必须
[奥巴林生命起源假说]
·Miller实验——模拟原始大气（H2O，CH4，NH3，H2）
·人工合成生命分子：氨基酸；碱基（雷电产生）
->最初的生命结构是RNA（核糖核酸）
->单位小分子（氨基酸）是构建大分子的部件）
2、原始海洋中最初的生命
·科学家在四膜虫中发现自主催化能力的RNA（核糖核酸）
·其表，脂类分子形成了膜，免受外界干扰
·生命：RNA->DNA->蛋白质
3、细胞膜形成后
·核酸作为信息源（独立出的生命表现），由蛋白质表达RNA向DNA转变

4.3 生命的严整有序
·分子->有功能基因的分子->单位分子->生物大分子->细胞器
·细胞->组织->器官->系统->个体
·个体->种群->群落->生态系统

4.4 总结
1、生命科学的发展
2、生命的组成：氨基酸；蛋白质
3、生命的本质特征：严整有序……