科普选摘
科普文学是指以普及科学知识为目的的文学作品。有科学幻想小说、科学小品、科学童话和科学诗等多种体裁。具有丰富的知识性、趣味性和想象力。它随着近代科技的发展而产生,除了用文学手段表现科学事实外,还在幻想中包含了科学的预见性。
本选摘内容摘自教科书及《诗意的原子》等科普读物。我对部分内容有重新组织。
本选摘内容摘自教科书及《诗意的原子》等科普读物。我对部分内容有重新组织。
- 走进细胞
每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。
——威尔逊
- 组成细胞的分子
阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。
——邹承鲁院士
- 细胞的基本结构
我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。
——崔中和院士等主编《细胞生物学》
- 细胞的物质输入和输出
掌控着道道闸门,驱动着各式舟车。
输入输出中忙碌,被动主动间选择。
生物大分子铸就,神奇的生命之膜。
- 细胞的能量供应和利用
新叶伸向和煦的阳光,
蚱蜢觊觎新叶的芬芳。
它们为生存而获取能量,
能量在细胞里流转激荡!
- 19世纪,关于酶本质的探索随着酿酒业的重要地位而兴起。
1857年,巴斯德发现酵母菌在酿酒发酵中的作用。巴斯德认为没有活细胞,糖类不可能变成酒精;李比希则认为是酵母菌体内的物质在发挥作用。两观点争执不下。之后,毕希纳用不含酵母菌细胞的提取液完成发酵,支持了后者的观点。
而提取液中发挥作用的物质,就是酶。然而关于酶究竟是什么,仍是未解之谜。
随着技术发展,到1917年,萨姆纳决定从富含脲酶的刀豆中提取纯酶。他经历了多次失败,终于在1926年的一天清晨惊喜发现提取液中出现了脲酶纯结晶。他后来又用多种方法证明了脲酶是蛋白质,为之后相继发现更多酶也是蛋白质开了先河(少数酶是RNA)。
在科学上没有平坦的大道,只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人,才有希望达到光辉的顶点。
——马克思
- 细胞的生命历程
鲜花吐蕊,绿叶葱茏,
抑或花瓣凋落,枯叶飘零,
展示着个体的生命现象,
折射出细胞的生命历程。
- 寂寂无闻时就敢于挑战世界权威,名满天下时仍然只专注绿野田园,这一切只因为心中有毕生追求的梦想——让所有人远离饥饿。袁隆平院士将全部心血倾注于杂交水稻事业,为中国乃至世界的粮食生产作出了重大贡献。
“杂交水稻自1976年大面积推广以来,已累计推广80亿亩,累计增产稻谷6000亿千克以上,被誉为‘第二次绿色革命’。”
“虽然发现‘野败’的过程十分艰辛,但我们一直很有信心。因为我们的研究方向很明确,我们也具备专业知识,知道如何分辨雄性不育植株。因此,当遇到‘野败’时,我们就能一眼识‘宝’。能够成功地发现‘野败’,绝不是什么偶然,而是我们多年来持之以恒、克服种种困难的必然结果。”
“我(关于成功秘诀)的体会就是‘知识、汗水、灵感、机遇’这八个字。知识是创新的基础;汗水意味着任何一项成果都来自深入细致的实干和苦干;灵感是知识、经验、思索和孜孜以求综合在一起升华的产物,它往往在外来因素的刺激下突然产生;机遇看似偶然,但往往又是必然的,机遇总是给有准备的人。自然界的现象也是如此,偶然背后是必然。科学家的任务,就是要透过偶然性的表面现象,找出隐藏在它背后的自然规律。”
我最想对高中生说的话:
山外青山楼外楼,自然探秘永无休。
成功易使人陶醉,莫把百尺当尽头。
——袁隆平
- 遗传因子的发现
八年耕耘源于对科学的痴迷,
一畦畦豌豆蕴藏遗传的秘密。
实验设计开辟了研究的新路,
数学统计揭示出遗传的规律。
- 基因和染色体的关系
基因在哪里?
悠悠百年,寻寻觅觅。
怀疑、争论、推理……
最终是观察和实验,
探明它神秘的踪迹!
- “你若问我怎样去获得这些发现,我会说靠勤奋,靠聪明地运用假设,靠寻觅有利的材料……”摩尔根就是抱着这样的态度,无论对自己的假说,还是对别人的学说,都一概采取依靠事实和运用实验来检验理论是否正确的科学态度。他对于孟德尔遗传定律的确证过程就是最好的例子。最初,摩尔根认为孟德尔遗传定律是正确的,因为它们建立在可靠的实验基础上。后来,由于在自己所进行的实验中没能取得类似的结果,他便对这些定律产生了怀疑。于是,他又勤奋地进行了一系列实验。当大量的果蝇实验结果确证了孟德尔的定律之后,他不仅承认,而且还发现了基因的连锁互换定律。
由于在染色体遗传理论上的杰出贡献,摩尔根荣获1933年诺贝尔生理学或医学奖,成为第一位以遗传学领域的贡献而获得这一奖项的科学家。
- 基因的本质
揭秘基因的化学本质,
解析DNA的优美螺旋,
验证DNA的精巧复制,
测读ATGC的生命长卷。
回响着不同观点的争论,
传颂着合作探究的典范!
- 基因的表达
生命的图案,扑朔迷离;
从信息到物质,从蓝图到现实,
繁复、简约,粗放、精细,
是谁创造出,如此的和谐与统一?
- 基因突变及其他变异
遗传造就生命延续的根基,
变异激起进化的层层涟漪。
研究遗传变异的分子机制,
为人类健康增添新的助力
- 生物的进化
远去了“贝格尔”的帆影,
无涯是进化论的航程。
拨开那亿万年的迷雾,
寻觅着生命史的真容。
- 人体的内环境与稳态
无论春夏秋冬,风云变幻,
它却总是轻波微澜。
稳态是生命系统的特征,
也是机体存活的条件。
它让每一个细胞分享,
又靠所有细胞共建。
- 神经调节
是重帘低垂抑或星云闪亮,
不,是脑细胞织就信息之网。
万千信息在此传输交汇:
调节着机体的稳态,
更闪耀着智慧的光芒!
- 体液调节
它是细胞分泌的物质,
又是细胞行动的号角;
它维持机体的协调和稳态,
尽管微量,却精准、高效。
- 免疫调节
它是人体内的护卫队,
日夜巡视,紧张有序。
病菌、病毒,癌变细胞,
都将被它视为“非己”。
细胞战士、分子武器,
让“非己”成分销声遁迹!
- 植物生命活动的调节
唤醒沉睡的种子,
调控幼苗的生长。
引来繁花缀满枝,
瓜熟蒂落也有时。
靠的是雨露阳光,
离不开信息分子。
- 种群及其动态
威震山林也有衰亡时刻,
群体共存才有生命长河。
从个体到种群,
从种群到群落,
无不揭示一个道理——
“整体大于部分之和”!
- 群落及其演替
万千种群在这里繁衍,
或许已历经沧海桑田。
捕食、寄生、竞争、共生,
相克相生,相依相伴。
- 生态系统及其稳定性
森林、草原、天地、山川,
地平线之外一片苍茫。
“小小寰球”在宇宙中旋转,
承载着它的生命之网。
- 人与环境
天地与我并生,而万物与我为一。
——庄子
我们不是继承父辈的地球,而是借用了儿孙的地球。
——布朗
- 中学阶段的学习是为以后打基础的,首先要培养自己的兴趣、爱好。不管做什么工作,一旦有了兴趣,你就会有毅力坚持下去,可以长时间专注于一件事情。同时,要知道兴趣是可以培养的。
其次,我希望年轻人能多一点时间到大自然中去,要多创造一些条件接触大自然。在大自然中,你能发现很多有趣的生命现象,激发你对生活的热爱。我在北大当校长的时候,很多学生喜欢在网上玩“偷菜”的游戏,我就对他们说,你们为什么不能在窗台上养几盆花,种点番茄、辣椒或其他植物,这样,你们就可以知道番茄是怎样生长的。年轻人一定要与现实生活多接触,与生产实践多接触。
再次,不要偏科,每门功课都应认真学好。将来,你可能去当工程师、教师、法律工作者,也可能去做记者,但生物学的基础知识对生活和工作都是需要的。了解生命科学,是未来合格公民所必备的。
——许智宏院士