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生命的奥秘与电子显微学技术主讲教师：翟少华新疆农业大学生物显超微结构研究实验室绪论一、人类的思考与探索：千古一问“我是谁，我来自哪里，我要去何方”我们星球来自哪里？地球诞生于46亿年前，地球上最初有没有生命？最早的生物是怎样的？火星人真的有吗？生命的起源西方神创论第一天，上帝创造了光。第二天，上帝创造了空气。第三天，上帝创造了海洋和陆地。第四天，上帝创造了日、月、星辰。第五天，上帝创造了水中的游的鱼，空中飞的鸟。第六天，上帝创造了地上生活的昆虫、野兽、人。第七天，上帝就休息了，这一天也就叫安息日。天地浑沌如鸡子，盘古生其中。万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地。盘古在其中，一日九变，神于天，圣于地。天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈，如此万八千岁。天数极高，地数极深，盘古极长。后乃有三皇。数起于一，立于三，成于五，盛于七，处于九，故天去地九万里。东方神创论自然发生论该学说认为，不洁的衣物会滋生蚤虱。污秽的死水会自生蚊。肮脏的垃圾会自生虫蚁。粪便和腐臭的尸体会自生蝇蛆。总之，生物可以从他们所在的物质元素中自然发生，而没有上代。化学进化说由无机小分子物质（如氢、氨等）生成有机小分子物质（如氨基酸、含氮碱基、核糖或脱氧核糖等）。从有机小分子物质形成生物大分子物质。从有机高分子物质组成多分子体系。从多分子体系演变为原始生命。火山爆发形成原始大气反应物条件产物原始大气甲烷（CH4）氨（NH3）水（H2O）氢（H2）硫化氢（H2S）氰化氢（HCN）宇宙射线紫外线闪电氨基酸核苷酸单糖原始的海洋“还原性大气”模拟降雨加热米勒实验装置米勒的实验-化学进化阶段米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。宇宙入侵论•地球上生命来自宇宙空间别的星球。彗星陨石坑生命是如何进化的？达尔文的进化论《物种起源》物竞天择用进废退生命的起源二、现代生命科学的发展历程现代生命科学系统的建立开始于16世纪，从医学形态学创立开始的。1453年比利时医生维萨里（1514~1564）的名著《人体的结构》发表不仅标志着解剖学的建立，并直接推动了以血液循环研究为先导的生理分支学科的形成。1628年，英国医生哈维（1578～1657）发表了他的名著《心血循环论》。解剖学和生理学的建立为人们对生命现象的全面研究奠定了基础。1665年，胡克（RobertHooke，1636～1702）在他的《显微图谱》中第一次使用“细胞”一词（cell）。18世纪以后，以细胞学、进化论和遗传学为主要代表，构成了现代生命科学的基石。生命科学业进入它的辉煌发展阶段。细胞学创立于19世纪30年代，是由施莱登（1804～1881）、施旺（1810～1882）以及稍后的数位生物学家共同完成的。他们奠定了细胞是独立的生命单位、新细胞只能通过老细胞分裂繁殖产生，一切生物都是有细胞组成和由细胞发育而来的细胞学说的基本内容。1859年，达尔文（CharlessDarwin，1809～1882）的《物种起源》发表。1856年，现代遗传学创始人孟德尔（1822～1884）在“布隆自然历史学会”上宣读了自己的豌豆杂交实验结果，遗憾的是其工作的价值被满摸了30多年。直到20世纪初，当孟德尔发现的生物遗传规律被几个人几乎同时再次试验证实时，才引起了人们的注意摩尔根（ThomasHuntMorgen，1866～1945）。20世纪10～20年代他用果蝇为实验材料确立了以孟德尔和摩尔根的名字共同命名的经典遗传学的分离、连锁和交换三大定律，并因此而荣获了1933年的诺贝尔奖。分子生物学的建立是生命科学进入20世纪最伟大的成就。遗传学的研究预示了生物遗传载体分子的存在，而DNA双螺旋结构的发现（J.D.Watson,F.Crick,1953）直接导致了对生物DNA－RNA－蛋白质中心法则（centraldogma）的揭示。人们因此探索到了生命运作的基础框架和生物世代更替的联系方式。以基因组成、基因表达和遗传控制为核心的分子生物学的思想和研究方法迅速的深入到生命科学的各个领域，极大地推动了生命科学的发展。世界十大未解之谜----UFO之谜。世界上存在着UFO，人们越来越相信这一点。三、人类未解之谜中国UFO事件麦田怪圈----是在麦田或其他农田上，透过某种力量把农作物压平而产生出几何图案。此现象在1970年后期才开始引起公众注意。目前在全世界，每年大约出现250个图案各异的怪圈，特别是在英格兰南部。是恶作剧还是外星人杰作，至今仍然没有解释该现象是何种设备或做法能够达到。恐龙化石在两亿多年前的中生代，许多爬行动物在陆地上生活，因此中生代又被称为“爬行动物时代”。它们不断地分化成各种不同种类的爬行动物，有的变成了今天的龟类，有的变成了今天的鳄类，有的变成了今天的蛇类和蜥蜴类，其中还有一类演变成今天遍及世界的哺乳动物。恐龙在地球上统治了一亿多年的时间，但不知什么原因，它们在6500万年前很短的一段时间内突然灭绝了，今天人们看到的只是那时留下的大批恐龙化石。神秘的百慕大三角----是地球上最具传奇色彩的区域之一，传闻中曾有一连串的飞机、航船在此失踪。对它的解释有二种：一、这些失踪是由于超自然的原因造成的，是否是外星人在作怪。二、认为是自然原因造成的，如地磁异常、洋底空洞、水桥说、黑洞说等等。百慕大这个黑洞，至今还没有见底。死亡公路----在美国爱达荷州的州立公路上，离因支姆麦克蒙14.5千米处，有一个被司机们称为爱达荷魔鬼三角地的恐怖翻车地带。正常行驶的车辆一旦进入这一地带就会突然被一股神秘的力量抛向空中，随后又重重地摔到地上，造成车毁人亡的惨重事故。尼斯湖水怪，它是地球上最神秘的谜之一。湖位于苏格兰的大峡谷中，平均深度达200米。该湖终年不冻，湖北端有河流与北海相通。1934年4月，伦敦医生威尔逊用相机拍下了水怪的照片，明确的显出了水怪的特征：长长的脖子和扁小的头部，看上去像七千多万年前灭绝的蛇颈龙。恐怖的食人植物----在印度尼西亚的爪哇岛上，生长着一种名叫奠柏的吃人树，它由许多柔软的枝条构成。一旦有人或野兽无意中触却了其中一根枝条，树就得到警报，随即把人或兽紧紧抓住，同时，枝条会流出一种胶状的液体，把人或兽消化掉。然后又重新展开枝条，等待下一次机会。死亡岛传奇----在距加拿大东部哈利法克斯约百公里的北大西洋上，有一座令船员们非常恐怖的小岛“赛布岛”。全岛一片细沙，十分荒凉可怕，没有高大的树木，只有一些沙滩小草和矮小的灌木。几千年来在此岛的四周估计先后遇难的船舶不下500艘，丧生者总计在5000人以上。金星古城遗址----前苏联一艘无人太空船在那里拍下了一组惊人的照片显示，大约2万个城市曾建立在星球上。这些城市散布在金星表面，但都是倒塌的状态。根据分析，这是一些城市遗迹。金星表面的环境很差，温度在500C以上，狂风吹袭，经常下硫酸雨，足可把建筑物和生物毁灭。玛雅文明消失之谜----玛雅文明一直是世界上最大的一个谜，玛雅文明是古代位于墨西哥东南部、瓜地马拉等中南美洲区域的文明。它仿佛一夜之间就在身林中兴起，经历了数千年的辉煌后，又神秘的失踪了。玛雅人掌握了高度的农业、数学和天文的知识。如今仍有玛雅的后裔零星的居住在美洲各地。世界十大奇迹在埃及的大小金字塔，绝大多数都建筑于埃及第三到第六王朝。埃及共发现金字塔八十座，其中最壮观的一座金字塔是在公元前2600年左右建成的吉札金字塔，全部都是由人工建成。古代埃及人如何把坎石块雕薹刻及砌成陵墓，陵墓内部的信道和陵室的布局宛如迷宫，古代埃及人是用甚么方法设计它呢？宙斯神殿建于公元前470年，于公元前456年完工，由建筑师Libon设计，宙斯神像则由雕刻家Pheidias负责。神殿是以表面铺上灰泥的石灰岩建成，殿顶则使用大理石兴建而成，神殿共由三十四条约高17米的科林斯式(Corinthian)支柱支撑着，神殿的面积达41.1米乘107.75米。在亚历山大大帝死后不久，他的手下之一PtolemySoter便称霸埃及，并建都于亚历山卓，有鉴于亚历山卓港附近的海道十分危险，PtolemySoter便下令由建筑师Sostratus及亚历山卓图书馆合作兴建法洛斯灯塔，灯塔于公元前290年竣工。空中花园位于Euphrates河东面，伊拉克首都巴格达以南50里外左右，四大文明古国之一巴比伦中。巴比伦的空中花园当然从来都不是吊于空中，这个名字的由来纯粹是因为人们把原本除有「吊」之外，还有「突出」之意的希腊文「kremastos」及拉丁文「pensilis」错误翻译所致。罗得斯岛巨像是十大奇观中最神秘的一个，因为它只在短短五十六年间便倒下了，考古学家甚至连它的确实位置及外观都未能确定。罗得斯岛巨像位于希腊罗得斯岛通往地中海的港口。在公元前305年罗得斯岛联邦和马耳他的安帝哥尼斯阿提密斯是希腊的狩猎女神，阿拉伯人称她Lat，埃及人称她依西斯(Isis)，而罗马人则称她为戴安娜，在古代的希腊阿提密丝女神深受敬仰，因此兴建了七大奇观之一阿提密丝神殿。提密斯神殿遗址估计位于古城爱菲索斯中，约在土耳其的南面50公里。毛索洛斯墓庙位于哈利卡纳素斯，在土耳其的西南方，底部建筑为长方形，面积是40米乘30米，高45米，其中墩座墙高20米，柱高12米，金字塔高7米，最顶部的马车雕像高6米建筑物被墩座墙围住，旁边以石像作装饰.顶部的雕像是四只马拉着一架古代双辆战车.此墓庙著名之处除了它的建筑外，还有那些雕塑.毛索洛斯墓庙的雕塑由四名著名的雕刻家Bryaxis，Leochares，Scopas，和Timotheus制造，每人负责墓庙的其中一边在15世纪初哈利卡纳素斯被侵占，新的统治者为了建一座巨大的城堡，因此在1494年将毛索洛斯墓庙的一些石头用作建筑材料.我国古代伟大的工程之一。始建于春秋战国(公元前770～476)，今存者为明代所修建。西起甘肃嘉峪关，东到辽宁丹东鸭绿江畔的虎山口，横亘甘肃、宁夏、陕西、山西、蒙古、河北、辽宁等地。沿线险要或交通要冲都设有关口，如山海关、居庸关、娘子关等。简称为长城。最初修筑长城的是战国时代的燕、赵等国，目的是为了防御北方异族的侵袭。长城是有史以来唯一在太空中可见到的三度空间建筑物。震惊中外的考古发现1974年，中国考古工作者把沉睡千年的7000多件陶捅发掘出土，被认为是古代的奇迹，是本世纪最壮观的考古发现。秦兵马俑，无论在数量上、质量上，还是在考古发现上，都是世界上所罕见，它对于深入研究公元前二世纪秦代的军事、政治、经济、文化、科学和艺术等提供了极为珍贵的实物材料。它既是中国人民的艺术珍品，又是世界人民的共同文化遗产。公元前332年，马其顿帝国的亚历山大大帝于埃及尼罗河口西面建立一个古城--亚历山卓，亚历山大大帝死后，埃及托勒密王朝开始兴起，亚历山卓便成为托勒密王朝的首都并因此而繁荣起来，再加上亚历山卓位于亚洲，非洲及欧洲三个洲的接合位置，亦能通往尼罗河及地中海的港口，可以想象到亚历山卓是如何繁荣，世界的通商是如何发达，而且亚历山卓内的法洛斯岛更拥有世界七大奇观之一的法洛斯灯塔照耀着港口。这些浸透着人类的血汗、体现了人类的智慧和创造、展示出世界人民的才智精华。它们在历经了无数年的沧桑之后，依然矗立在浩瀚的宇宙中矗立在一颗璀璨的星球上！这就是给我们生命的地球。神秘新疆十一个未解之谜：楼兰王国之谜1900年3月瑞典探险家斯文·赫定沿塔里木河向东，到达孔雀河下游，想寻找行踪不定的罗布泊。3月27日斯文·赫定完成了罗布泊西部的探险开始返程。这时，他和他的维吾尔族向导阿布都热依木和奥尔德克发现用于考察的一把铲子遗留在了营地。他们返回营地寻找时遇到了风暴，迷失了方向，但却在迷途中意外地闯入了一座古城，在他们的眼前：有城墙，有街道，有房屋，甚至还有烽火台。太阳墓葬之谜1979年，新疆考古研究所组织了楼兰考古队，开始对楼兰古城古道进行调查、考察。在通向楼兰道路的孔雀河下游，考古学家在距孔雀河数里的地方