生物学家范文

生物学家范文（精选12篇）

生物学家 第1篇

图中显示了这片海域中的深海“常驻居民”，样本来自约7厘米直径、5厘米厚度的海洋底泥。海洋生物学家惊讶地发现在微小环境中存在的生物多样性，每一种生物都有自己的生态位，仅隔数米便能感受到生物群落的强烈变化。海洋表面沉降至海底的“海洋雪”，大部分由海洋生物的排泄物以及浮游生物死亡后的沉降，这些物质沉降在海底并不会均匀地分布累积。在蒙特利海底峡谷，底部坡度的变化使得沉积物的分布发生改变，甚至在有些较平的海底区域，沉积物的分布积累也是各不相同的。

“海洋雪”沉降过程涉及到表层海水的流动、浮游生物数量的增长以及沉降、漂移的运动情况。幼小的双壳类动物和蠕虫生活于存在足够“海洋雪”的沉降位置，以满足自身的生长需要，当它们死亡后，剩下的物质便汇入“海洋雪”中，一起沉降漂流，美国国家进化综合中心的生物学家克雷格克莱恩 (Craig McClain) 最近在《英国皇家学会学报B辑》上发表了一篇关于研究海洋双壳类动物在海底分布的差异性。

假如我是生物学家作文 第2篇

假如我是一名生物学家，我一定会去神秘的神农架走一走，仔细研究是否“野人”真实存在，在亚热带森林生态环境中领略一番大自然的神奇与美好。

假如我是一名生物学家，我一定要飞跃到苏格兰高原北部大峡谷中的尼斯湖，看看湖中真的有尼斯湖水怪出没吗?会不会是存活下来的千叶龙或蛇颈龙?

假如我是一名生物学家，我还要带着自己的疑问去做个实验：东北虎和非洲狮究竟谁厉害?如果让它们角斗，那么谁才是最终的王者?假如我是一名生物学家，我还要采集标本以弄清科莫多龙唾液里的细菌是从哪里来的?难道是从它的胃液里来的吗?

假如我是一名生物学家，我还要收集身影遍布全世界的蓝丽蝇，甚至远赴寒冷的北极，去探索它们究竟能否在严寒的地方生存?在那冰天雪地、人迹罕至的地方，它们能以什么为食呢?

假如我是一名生物学家，我更要把一直困惑我的问题认认真真地研究一下，鹦鹉为什么能学人说话?又为什么只能学几个简单的音?而鹩哥却能背诵几首古诗，有时还能与人对话?

生物学家发现食肉植物新种 第3篇

这种景天属的猪笼草是瓶子草植物科的一部分，这种致命的植物是在爪哇岛和苏门答腊岛被发现的。景天属猪笼草虽然并不像恐怖的被称作奥德丽II的吃人植物那样邪恶（奥德丽II是1986年的电影《绿魔先生》中的一株吃人植物），但是它仍然相当令人敬畏。

它的茎干可以长到5米高，它的“陷阱”可以捕获大约一尺长的动物。动物被引诱进入它那像拖鞋形状的陷阱中被淹死或在挣扎中精疲力竭而死，最后被消化酶慢慢分解掉。

最近自然历史探险家斯图尔特·麦克弗森在去往菲律宾维多利亚山的远征中发现的这个瓶子草植物的新物种。随行的还有植物学家阿拉斯泰尔·罗宾逊和沃尔克·海因里希。

这个科学考察小组说：“这是直到21世纪才被发现的最大的食肉植物之一，是不同寻常的。许多瓶子草植物不仅能诱捕昆虫，而且能捕获小型啮齿类动物包括老鼠。新发现的这个物种“艾登堡猪笼草”当然足够大能捕获到如此大的猎物。”

为了纪念博物学家大卫·艾登堡禄先生，这个新物种才被命名为“艾登堡猪笼草”的。来自荷兰普尔的麦弗逊先生告诉《每日邮报》说：“动物溺死在这个大瓶子中，然后陷阱液体中的酸和酶开始分解猎物的遗体。液体分解猎物的软体部分，一般来说仅仅剩下骨头。瓶子草植物一般颜色鲜艳用于吸引猎物，尤其是昆虫，这是它们生存的必须品之一。所有的瓶子草植物都是食肉植物。它们需要通过捕获和消化动物（主要是昆虫）来获得营养，因为它们通常生活在严酷的地区，那里的土壤中缺乏营养物质。”

这个新的物种是在菲律宾被发现的，它能产生绿色带紫色斑点的瓶子状的陷阱，它们与周围的植被区别很明显。科学家根据这个新种的叶子、陷阱以及花朵的结构来判断，它与婆罗洲的马来王猪笼草有着亲缘关系。

大卫先生对于这个奇特的植物能以他的名字命名感到非常振奋。他说：“小组在这个新发现后不久就和我取得了联系，问我是否能以我的名字命名，我当时感到非常高兴并且告诉他们‘太感谢了’，我感到相当受宠若惊。这是一种非凡的物种并且是该种类植物中最大的一个。”

（据《光明日报》）

浅谈影像史上的生物学家 第4篇

应该说关于显微摄影, 生物学家们有着得天独厚的优势, 他们的设备、研究对象往往不是普通人能拥有的。然而翻开影像史我们发现, 生物学家与影像之间不仅仅只是邂逅, 应该说他们为影像发展做出了杰出贡献, 而且在未来这种贡献将继续存在, 一定程度上将为影像发展提供方向。这种浮光掠影下的基因突变, 是缘何产生?意义何在?未来又将会为影像带来什么?

一、定义与由来

“影像是人对视觉感知的物质再现。影像可以由光学设备获取;也可以人为创作。” (1) 根据这一定义, 所谓影像史, 从大的方面涵盖绘画、雕塑、建筑、摄影、影视等诸多方面;如果仅就光学设备产生影像的角度来理解, 则包含由照相机、摄像机等外在媒介创作而形成的历史。在这其中摄影术诞生于1837年, 也是从这个时候起, 生物学家开始粉墨登场, 在这个舞台上书写下浓墨重彩的一笔。

生物学, 以生命为研究对象, 而生命又是影像的主要表现对象。因此这两个看似毫不相关的领域, 因为生物学家的存在而产生了交织。或是因为学术探索的需要, 或是完全出于个人爱好, 他们发明、改进了一系列影像实现工具, 为影像发展做出了卓越贡献。

二、生物学家对于影像发展的影响

1. 上天入地任我行———无所不能的德雷珀

约翰·威廉·德雷珀, 医学与植物学家, 同时又横跨哲学等众多领域, 在影像史上开创了数个第一。然而摄影史对他的记载只有一句话:“1844年, 美国人德雷珀拍摄的《青蛙血球》, 是世界上第一幅显微摄影”。 (2) 其实德雷珀还是天体摄影创始人, 他于1840年, “在曼哈顿广场一座高楼的楼顶拍下了第一张粗糙的月球照片。” (3)

从宏观到微观, 德雷珀无所不能, 这几乎是一个奇迹。因为显微摄影和天体摄影在技术上几乎完全不同, 德雷珀的成就令人叹为观止。有趣的是他的儿子亨利延续了他的成就, 成为医学家和天体摄影的先驱。

自此显微和天体摄影领域, 生物学家的身影从未中断。近年来特别是在显微摄影领域, 屡屡能看到生物学家的身影。

2. 在电影诞生之前———默默无闻的马莱

艾提安·朱尔斯·马莱, 世界摄影史上对其的描述略略几行, 说他经过努力改进了摄影方式, “制造出一种轻便的固定底片连续摄影机, 这是现代摄影机的鼻祖。” (4) 1878年麦布里奇创造了首张高速动感系列照片《奔跑》, 享誉摄影史;1895年卢米埃尔因为发明电影, 成为“电影之父”。从动感系列照片到连续运动的电影, 这中间十七年少被人提及, 马莱更是鲜为人知。

马莱在影像史上取得的成就与他的生物研究分不开, 是研究的需要使得他致力于这一领域的探索。同时他受到麦布里奇极大的启发, 作为同一时代的法国人, 很难说卢米埃尔发明电影是否受到马莱的启迪。这位生物学家至少为电影的诞生铺平了道路。

3. 水下摄影之父———特立独行的布唐

路易·布唐, 法国生物学家, 研究葡萄根瘤蚜虫。据说这种蚜虫“差点毁掉欧洲所有葡萄园, 正是布唐才使得欧洲人至今还有葡萄酒喝。” (5) 作为昆虫学家的布唐, 在三十岁时却立志成为海洋生物学家, 这份热爱成就了“水下摄影之父”。“1893年布唐拍摄了摄影史上第一批水下照片。” (5) 从此他沉浸其中, 为此改进相机、设计底片盒, 还尝试使用闪光灯。经过大量实践, 他出版了摄影史上第一本水下摄影教科书。

布唐在水下摄影领域取得了实质性进展, 虽然这只是个人爱好, 但这不妨碍他取得成功。特立独行的他, 从昆虫学家到海洋生物学家再到水下摄影师, 身份一变再变, 不变的是那份执著与追求。

三、生物学家对未来影像发展的贡献

低调沉稳又充满激情与幻想, 这是影像史上生物学家们共同的特征。他们在坚持科学研究的同时, 不断挑战全新领域, 影响并改变了影像发展的历史。对于影像本身他们也许称不上大师, 但却激发了一位又一位大师的诞生。

在未来, 这种情况还将继续。因为技术进步永无止境, 生物学家作为尖端科技的代表, 注定要成为影像发展的指引者和领路人。可能是某次学术研究的实际需要, 也可能是他们本身的兴趣爱好, 不管出于何种目的, 这些探索与发现将为世人带来全新的影像革命, 这是历史发展的必然。只是未来当我们欣赏影像名作的同时不要忘记, 在影像史上曾有这么多位生物学家做出过杰出贡献。令人叹为观止的浮光掠影是在一次又一次基因突变下形成和完善的。

摘要：影像是大众艺术, 生物研究是尖端科技。然而在100多年的影像史上, 闪耀着这么一群生物学家, 他们横跨感性与理性之间, 通过不懈努力从根本上改变了人们了解世界和认识自身的方式。本文浅谈影像史上的生物学家, 分析生物学家们研究影像的原因、共同的特征和为影像做出的贡献, 以此探究未来影像发展中生物学家所处的地位与作用。

关键词：影像史,生物学家,杰出贡献

注释

1百度百科, 影像, http://baike.baidu.com/view/299858.htm

2世界摄影史, [美]内奥米·罗森布拉姆中国摄影出版社2012年第一版

319世纪天体摄影术的兴起, http://www.360doc.com/content/13/0518/14/4244870_286319283.shtml

4世界上第一部电影的产生, http://site.douban.com/icity/widget/notes/3557131/note/156969980/

克雷格-一位生物学家及企业家 第5篇

克莱格·凡特（又译奎格·文特或克雷格·文特尔，全名John Craig Venter，常写成J.Craig Venter，1946年10月14日－）出生于美国盐湖城，是一位生物学家及企业家。时代杂志在2000年7月将凡特与人类基因组计划代表佛兰西斯·柯林斯同时选为封面人物，又在2007年将他选进世界上最有影响力的人之一。

生平

克莱格·凡特在越战爆发之后，曾受征召加入美国海军服役。他的学术生涯是从进入加州一所称为圣马帝奥学院（College of San Mateo）的社区大学（community college）开始。之后凡特在加州大学圣地牙哥分校得到了三个学位，分别是1972年的生物化学学士，与1975年的生理学及药理学哲学博士。接着他又进入纽约州立大学水牛城分校担任教授。1984年，凡特进入了美国国家卫生研究院（National Institutes of Health，缩写NIH）。

于NIH期间，凡特学到了快速辨识细胞中mRNA的技术，并将其应用在人类大脑基因的辨认。以这种方式发现的互补DNA（cDNA）序列片段称为表现序列标签（Expressed sequence tags，缩写ESTs），此名称是由基因组研究院（The Institute for Genomic Research，缩写TIGR，由凡特建立于1992年）的Anthony Kerlavage所创。在一场具争议性的官司中，凡特试图将这些辨识出来的基因申请成为专利，但最后败诉。

人类基因组计划

克莱格·凡特是塞雷拉基因组公司（Celera Genomics）的创办人与前任总裁，此公司在他的带领下展开与人类基因组计划互相竞争、且具有商业目的之研究计划，此后他逐渐成名。这场计划开始于1999年，特色之一是使用了“散弹定序法”（shotgun sequencing）。塞雷拉研究计划的目的是要建立一个需付费才能使用的基因组数据库。此目的在遗传学界并不受欢迎，并激起许多团队加速将成果公开。

塞雷拉公司用来研究基因组的DNA来自五个人，其中一位便是凡特本人。最后私有化的意图并未达成，而凡特与人类基因组计划的代表佛兰西斯·柯林斯（Francis Collins）共同出席了由美国总统比尔·克林顿主持的基因组计划完成宣告。

2002年，塞雷拉公司董事会将凡特解雇。

目前工作

凡特目前是克莱格·凡特研究所（J.Craig Venter Institute，由TIGR所建立）的主席，这家研究机构跨足许多不同领域。2005年，他与其他人合伙建立了合成基因组公司（Synthetic Genomics），专门以经过改造的微生物生产作为替代燃料的乙醇（酒精）与氢。凡特的研究小组有一艘由游艇改装成的研究船，称为“魔法师二号”（Sorcerer II），专门研究海洋微生物。

2007年5月10日，凡特获得亚利桑那大学的荣誉学位

世界首个“人造生命”日前在美国诞生，现在人类的能力已经拓展到可以“操纵”自然界。不过这一科技突破也引来不少诟病，批评人士说人类怎能堪当“造物主”之职，而美国总统奥巴马也下令在下周举行听证会，讨论这一问题。

合成DNA让细菌“起死回生”项目的负责人J·克雷格·文特尔将“人造生命”起名为“辛西娅”（Synthia，意为“人造儿”）。他表示：“‘辛西娅’其实是一个人工合成的基因组，是第一个人工合成的细胞，也是第一种以计算机为父母的可以自我复制的生物。”项目组其他成员表示，这仅仅是一个更宏大工程的一小步，未来他们甚至可以根据客户需求提供“定制”的有机物。此外，未来科学家还可以制造出能够产出石油或专以二氧化碳为食的环境友好型“人造生命”。文特尔自信地说，“人造生命”将成为非常强大有用的生物学工具。实验中，科研人员先将“山羊支原体”的内部挖空，再向其中注入“蕈状支原体”的DNA（脱氧核糖核酸），最后新的支原体终于开始自我繁殖，成为世界首个“人造生命”。虽然实验原理听起来很简单，但是科研人员在15年间花费4000万美元才得以成功，其中的难点就在于如何让人造基因序列生成人造染色体。科学家经过多年反复的实验，终于攻克了所有技术难题，制造出了“人造生命”。此次植入的DNA片段包含约850个基因，而人类的DNA图谱上共有约20000个基因。奥巴马下令评估风险文特尔称在实验开始前他已经请教过许多伦理领域的专家，并向白宫汇报过此事。然而实验成功的消息公布后，还是招致许多人的批评，有人称无论如何人类都不可以充当“造物主”，更没有资格像“上帝”或诸神一样创造生命；更多人则担心此研究成果会被用来合成大量生化武器，造成恐怖威胁。不过也有人称赞文特尔的研究具有划时代的意义。宾州大学的生物伦理学家亚瑟·卡普兰说：“研究成果可以彻底平息有关生命到底需不需要特殊力量才能被创造和生存下来的争论，甚至可以颠覆人类长久以来对于生命本质的看法，让人们重新审视自身和人类在宇宙中的地位，其深远意义堪比伽利略、哥伦布、达尔文和爱因斯坦等先贤对人类发展做出的贡献。”目前，奥巴马已经敦促生物伦理委员会督察此事，“评估此研究将给医学、环境、安全等领域带来的任何潜在影响、利益和风险，并向联邦政府提出行动建议，保证美国能够在伦理道德的界限之内、以最小的风险获得此研究成果带来的利益”。这是世界上第一个人造细胞。我们称它为‘人造儿’，因为这个细胞完全来自于合成的染色体，用4瓶化学物质在一个化学合成器下制造出来的。这是地球上第一个父母是电脑、却可以进行自我复制的物种。”——克雷格·文特尔克雷格是谁？克雷格·文特尔是一名具有争议的生物学家，同时也是一名财产过十亿的企业家。科学界一些人质疑他将基因组研究活动变成一种相互竞争的比赛。他1946年出生，曾在越南服役，在照顾伤兵时决心从医。1992年成立了私人的基因组研究所。约3年后，成功分析出一种导致幼儿脑膜炎的生物体的基因组序列。2005年他成立了一家Synthetic公司，期望研究出能生产可替代燃料的生命形式。在2007年和2008年入选《时代》影响世界的100人。

克雷格·文特尔

2010年5月20日，美国私立科研机构克雷格·文特尔研究所宣布世界首例人造生命——完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生，项目的负责人J·克雷格·文特尔将“人造生命”起名为“辛西娅”（Synthia，意为“人造儿”）。这项具有里程碑意义的实验表明，新的生命体可以在实验室里“被创造”，而不是一定要通过“进化”来完成。

美国基因学家克雷格·文特尔被称为生物学界的“坏小子”，他曾公然挑战 “人类基因组计划”；现在，他又想前所未有的新物种。

克雷格·文特尔网易探索整理，美国基因学家克雷格·文特尔被很多人称为生物学界的“坏小子”，他曾经公然挑战 “国际人类基因组计划”，想将人类基因组图谱申请成专利并从中谋利；现在，他又想利用基因技术制造自然界前所未有的新物种。面对人们的指责，文特尔依旧我行我素，因为文特尔对基因研究一直有自己独特的看法：“基因没有好坏之分。”

挑战国际人类基因组计划

1990年10月，国际人类基因组计划启动，美、英、日、法、德、中六国相继加入其中，按最初的设想，该项目将耗资30亿美元，在 2005 年完成全人类基因组的测序工作。

然而，1998年5月，生物学怪杰克雷格·文特尔的介入打乱了“人类基因组计划” 的原有步调。在帕金·埃尔默公司3.3亿美元投资的支持下，文特尔组建了塞莱拉公司——一个私营性质的基因研究机构。文特尔“狂妄地”声称，要在3年内完成人类基因组的序列测定，目的是抢在“国际人类基因组计划”前完成，以便将人类基因组图谱申请成专利，靠垄断人类基因组信息来谋利。

当时，由政府支持的人类基因组工程已经花了八年时间，仅排定了3% 的基因组。所以大部分参与“人类基因组计划”的科学家对文特尔的话持怀疑态度，认为他只是在吹牛。不过，美国国家人类基因组研究所还是加快了研究进度，他们发表声明说，“人类基因组计划”的全部基因测序工作将比原计划提前两年，即在2003年完成。

文特尔领导的研究小组很快向全世界证明了自己的实力：一年过去，塞莱拉公司在基因组研究方面取得了一个又一个突破，似乎真的走到“人类基因计划”的前面。2000年4月6日，塞莱拉公司突然宣布完成了基因测序工作。4天后，美国国家人类基因组研究所所长弗朗西斯·科林斯发表声明说，塞莱拉的测序结果值得怀疑，他们本该对基因测序数据核查10次，却只核对了3次。

不论塞莱拉的测序结果是否足够成熟，它有如神助的进度迫使国际人类基因组计划于2000年5月10日宣布，基因测序工作的完成时间将再度提前，从原定的2003年6月提前至2001年6月。“公”、“私”两组研究人员之间的竞争日趋白热化。

用霰弹枪法为基因测序

文特尔之所以敢与“国际人类基因组计划”叫板，其实是有备而来。虽然在此之前文特尔并不广为人知，但他已经在基因测序方面积骤了相当的科研实力，并掌握了一种独特、快速的基因测序方法。

文特尔早期的生活经历也颇具戏剧性。1947年，文特尔在盐湖城降生，不久全家移居到了加州的密尔布莱，文特尔就在这里长大。上高中的时候，文特尔曾在游泳队中打破过游泳记录，但却差点因学习成绩不好而退学。他整天不是追女孩就是去冲浪。他弟弟，如今担任美国宇航局设计师的基恩说，“他当时在学习上没什么动力，他对这些根本不上心。”

中学毕业后，文特尔参加了海军医院兵团，在新兵智力测试中，他得了最高分35000分，此后接受了医院医护兵的训练，并被派往越南战场，他对战争深恶痛绝，一直在设法回国。但越战对他影响很大，他因此意识到生命的珍贵。文特尔凭着自己的聪明，终于找到了一个离开越南的借口，回到了加利福尼亚，相继在圣迭戈大学获得生物化学学士学位，几年后又获得生理学和药理学博士学位，从此走上了科研之路。

后来，作为国家卫生研究院的一名科研人员，他率先开创了一条技术捷径，极大地推动了对基因的探索。不过，文特尔的特有性格让很多人不舒服，因为喜欢独断专行，有的同事甚至称他为希特勒；和其他谦虚的科学家不同，文特尔特别喜欢举行新闻发布会，他的研究也全部向记者公开，来者不拒。

1995 年，文特尔首先对一个完整的细菌基因组进行了测序，并破译了一种称为“流感嗜血性杆菌”的细菌的 DNA，这种细菌会引起肺炎和常会致命的小儿脑膜炎。这项工作让他超越对手走在了前面，也让国家卫生研究院的官员感到难堪，这些官员曾拒绝为这个项目提供资助，理由是文特尔想利用的那种新奇方法──称作“完整基因组霰弹。

“枪式测序法”──不会管用。

事实证明，完整基因组霰弹枪式测序法是一种很强有力的方法，这个方法把一个细胞的所有基因粉碎成无数个 DNA 小片段，以供测序机“破译”。计算机处理由此生产的琐碎数据，并把密码一点点拼接成完整的基因组序列。这种方法只是对以往“快速标签测序法”的一种改进，但他把大量工作交给计算机后，大大提高了基因测序工作的速度。诺贝尔奖得主詹姆斯·沃森，对文特尔的批评很多，但他也承认文特尔的发现是“科学上的伟大时刻”。

与对手一起站在领奖台上

文特尔想把人类基因组申请成专利的想法受到了全世界的指责，然而，人们还是不得不看着他一步步走向成功。为阻止人类基因组专利落入文特尔之手，2000年3月14日，当时的美国总统克林顿和英国首相布莱尔联合发表声明，宣布两国政府都支持把基因组数据向全世界免费公开，文特尔想垄断基因组专利的企图受挫。但是，美国曾有认可基因专利的先例，如何回报文特尔研究工作的应有价值成为棘手问题。

2000年4月，“人类基因计划”非官方领导人弗朗西斯·科林斯给美国能源部负责指导“人类基因计划”的科学家帕特里诺斯打电话，向他分析了基因组破译的形势，建议由政府出面，达成公私两大研究组织的和解，这样对整个人类基因图谱的绘制将是个极大的促进。

此后几个月，科林斯和文特尔开始了秘密接触，由于“人类基因计划”有落后之嫌，所以科林斯面临巨大压力，双方争论的焦点是：这一具有科学里程碑意义的荣誉究竟应该划到谁的头上？谁的基因组排序更完整、更准确、更有用？这一人类最重要的数据是否应该免费向全球开放？

双方讨价还价，有时候甚至吵得不可开交，克林顿总统也亲自过问此事，他给科学顾问尼尔·雷恩写了一个简短的指令：“安排一下，让这些家伙携起手来。”经过三次谈判，文特尔最终放弃了申请专利的要求，双方达成了协议：同时联合宣布成功绘制出人类基因组草图。

2000年6月26日，时任美国总统的克林顿在白宫郑重宣布，“人类有史以来制作的最重要、最惊人的图谱”——人类基因组草图完成。站在克林身边的有两位科学家，一位是一直为政府服务的弗朗西斯·科林斯，另一位则是政府不得不邀请的克雷格·文特尔。

2001年2月，文特尔小组所做的人类基因组测序报告发表在《科学》杂志上，科林斯带领的公共资金支持的实验室联合体的报告同时发表在《自然》杂志上——两个研究组织同时公开他们的研究成果，但不是联合研究的成果。私人公司公开与公共研究机构叫板，最后与对手一起站在领奖台上。

1000美元绘制个人基因图谱

人类基因组竞赛使文特尔出了名，不管他的对手对他炫耀卖弄的做法多么的讨厌，他们也不得不承认文特尔已经凌驾于他们之上。费城的科学信息研究所通过跟踪科学家发表的作品被同行引用的频繁程度来衡量其影响，根据该研究所提供的资料，文特尔在分子生物学家当中属于最优秀的 0.05% 那部分。

可是，由于没能申请到人类基因组的专利，塞莱斯公司的股票一落千丈，公司运营出现了极大的困难。为了挽救公司，克雷格·文特尔提出了一个新的更为雄心勃勃的计划——以1000美元的价格为每个人测序基因组。文特尔承诺说，任何人只要付1000美元，就可以得到自己的基因图谱。每个人只要有了自己独一无二的基因图谱，不仅他的医疗保健将更加准确和有针对性，甚至他的法律、商务活动都有了可以依据的保障，因为别人是无法模仿他的基因的。

文特尔还透露说，塞莱斯公司公布的人类基因组图谱基本上就是他自己的个人基因图谱。虽然，当时塞莱斯公司称，其研究人员从20名捐献者选出来自不同种族的5个人，然后根据他们的基因绘制出基因组图谱。但实际上，文特尔本人的基因对这份测序图贡献最大。

媒体指责文特尔以自己的基因图谱冒充全人类的基因图谱（从科学上讲这样做没有什么不同，采用不同人种的基因来测序主要是出于文化和解上的象征意义），文特尔则辩解说，测序自己基因组的原因有两个，一个是对科学的好奇心，因为可能每个人都对自己的基因组感兴趣；其次是责任感，因为被测序的人，其基因隐私将会公诸于世。作为人类基因组测序的积极推动者，文特尔认为他有责任做被测序的第一个志愿者。

但是，收费绘制个人基因图谱的计划进行的并不顺利，一方面基因测序的成本并没及时能降到一个可以接受的水平，另一方面，愿意来“尝鲜”者太少。塞莱斯公司依旧处于经营困境之中。文特尔的末日在 2002 年 1 月时降临了，公司董事会投票，一致同意将其开除。他当时只好深更半夜悄悄地溜进自己的办公室收拾东西，灰溜溜地离开自己一手建立起的塞莱斯公司。

制造新生物

离开塞莱斯公司后，文特尔逃避到了他那艘 95 英尺长的新游艇“魔法师二号”中，情绪非常低落。在游艇上，文特尔跟客人说，“我可能会自杀，即使不自杀，也要得病而死。”他尝试过购物疗法，购买了一栋 500 万美元的别墅，外加一个带有 2.75 米高的人工瀑布的漂亮游泳池。别墅高居在山腰之上，俯瞰加勒比海。但是，这种好生活使他越加烦躁不安。

文特尔的兄弟加里提到过那段时光，他说：“我看见克雷格在船甲板上，喝着鸡尾酒，他想试着过一种安逸的生活，但这情形只能维持一个小时„„这样的生活看来要使他发疯了。”

只过了几个月的时间，当初那个克雷格又重出江湖，回到了科学研究工作中。2002 年 4 月份，他为克雷格·文特尔科学基金会揭幕。文特尔把他从塞莱斯公司拿到的1 亿多美元捐给了基金会，该基金会将从事对基因的非营利性研究。

文特尔宣布，如今他已经有了新的理想，这个理想可能是科学的终极目标：创造新的生命形式。文特尔计划利用可以得到的 DNA小片段，合成最小和最简单的基因组──一条实验室制造出来的、只有 300 个基因的螺旋线，并将它嵌入已经被剔除了遗传密码的细菌之中。然后观察这微小的细菌是否完全按照由文特尔简化的生命进程“活起来”，并开始移动、新陈代谢和繁殖。

如果该计划取得成功，世界上就将产生一种新的生物。他为自己制订了创造细菌的宏大计划。他把它称为“A 原型”，打算利用它作基体，构造出一组更大、更复杂的细菌，为的是能找到成本更低、效率更高的药品和化学品的生产方法。

在文特尔最简化基体的基础上制造出的其它细菌，将有助于缓解人类在环境和能源方面遇到的难题。它们将捕获二氧化碳，遏制温室效应。它们能清理核废料，并产生大量氢原子，将彻底改变全球能源经济的面貌。此外，能源部长亚伯拉罕在一次新闻发布会上证实，美国政府已经加入了他的计划，能源部已经动用 1,200 万美元纳税人的钱支持文特尔的冒险。亚伯拉罕说，“这些梦想并非科幻小说。这种研究使我们的未来发生变革的可能性是巨大的。”

到海洋深处淘宝

不久前，文特尔突发奇想，把自己的专用游艇“魔法师二号”改装成研究船。他率领旗下研究人员远征英属百慕大群岛附近马尾藻海，准备就地取材，绘制能在马尾藻海生态系统中找到的所有微生物的基因组序列图。

文特尔说，科学家通常是以实验室培养的方式研究微生物，可是能够在实验室里培养的微生物与整个生态系统中的微生物数量相比简直微乎其微。文特尔指出，海洋中的微生物基因宝库，可任由他们抽取DNA，完全不必培养。而利用基因组定序这项工具，他们能够找到大量的新微生物。

目前，文特尔等人取得了一系列重要发现，他们至少找到了1800个新物种，以及超过120万个新基因。其中782个基因的蛋白质产物对光敏感，可能蕴含微生物将阳光转化为能量的秘诀。此外还有约5千个新基因，其功能涉及将化合物中的氢原子释放出来，而氢气正是人类急需的新型能源。文特尔表示，这些新发现的基因组序列都将免费向公众开放。

文特尔表示，这些新发现的基因将为他合成新生物提供更多基因素材，创造出有利用价值的新生物可能已经为时为不远。文特尔制造新生物的计划再一次遭到了广泛的指责。人们担心他创造出来的新生物会改变整个生物界自然地进化过程，也有人担心他的发明会被恐怖分子所利用。但文特尔依旧还是我行我素，因为文特尔对基因研究一直有自己独特的看法：“基因没有好坏之分。” “辛西娅”

世界首个“人造生命”5月在美国诞生，现在人类的能力已经拓展到可以“操纵”自然界。不过这一科技突破也引来不少诟病，批评人士说人类怎能堪当“造物主”之职，而美国总统奥巴马也下令在下周举行听证会，讨论这一问题。

合成DNA让细菌“起死回生”

项目的负责人J·克雷格·文特尔将“人造生命”起名为“辛西娅”（Synthia，意为“人造儿”）。他表示：“‘辛西娅’其实是一个人工合成的基因组，是第一个人工合成的细胞，也是第一种以计算机为父母的可以自我复制的生物。”

项目组其他成员表示，这仅仅是一个更宏大工程的一小步，未来他们甚至可以根据客户需求提供“定制”的有机物。此外，未来科学家还可以制造出能够产出石油或专以二氧化碳为食的环境友好型“人造生命”。文特尔自信地说，“人造生命”将成为非常强大有用的生物学工具。

实验中，科研人员先将“山羊支原体”的内部挖空，再向其中注入“蕈状支原体”的DNA（脱氧核糖核酸），最后新的支原体终于开始自我繁殖，成为世界首个“人造生命”。

虽然实验原理听起来很简单，但是科研人员在15年间花费4000万美元才得以成功，其中的难点就在于如何让人造基因序列生成人造染色体。科学家经过多年反复的实验，终于攻克了所有技术难题，制造出了“人造生命”。此次植入的DNA片段包含约850个基因，而人类的DNA图谱上共有约20000个基因。

奥巴马下令评估风险

文特尔称在实验开始前他已经请教过许多伦理领域的专家，并向白宫汇报过此事。然而实验成功的消息公布后，还是招致许多人的批评，有人称无论如何人类都不可以充当“造物主”，更没有资格像“上帝”或诸神一样创造生命；更多人则担心此研究成果会被用来合成大量生化武器，造成恐怖威胁。

不过也有人称赞文特尔的研究具有划时代的意义。宾州大学的生物伦理学家亚瑟·卡普兰说：“研究成果可以彻底平息有关生命到底需不需要特殊力量才能被创造和生存下来的争论，甚至可以颠覆人类长久以来对于生命本质的看法，让人们重新审视自身和人类在宇宙中的地位，其深远意义堪比伽利略、哥伦布、达尔文和爱因斯坦等先贤对人类发展做出的贡献。”

目前，奥巴马已经敦促生物伦理委员会督察此事，“评估此研究将给医学、环境、安全等领域带来的任何潜在影响、利益和风险，并向联邦政府提出行动建议，保证美国能够在伦理道德的界限之内、以最小的风险获得此研究成果带来的利益”。

这是世界上第一个人造细胞。我们称它为‘人造儿’，因为这个细胞完全来自于合成的染色体，用4瓶化学物质在一个化学合成器下制造出来的。这是地球上第一个父母是电脑、却可以进行自我复制的物种。”——克雷格·文特尔

克雷格是谁？

克雷格·文特尔是一名具有争议的生物学家，同时也是一名财产过十亿的企业家。科学界一些人质疑他将基因组研究活动变成一种相互竞争的比赛。他1946年出生，曾在越南服役，在照顾伤兵时决心从医。1992年成立了私人的基因组研究所。约3年后，成功分析出一种导致幼儿脑膜炎的生物体的基因组序列。2005年他成立了一家Synthetic公司，期望研究出能生产可替代燃料的生命形式。在2007年和2008年入选《时代》影响世界的100人。

如果实验室出现了怪物

我们该怎么办？

最新一期《经济学人》封面文章认为，生物科学既能为人类造福，也能造孽。在各种科技手段迅猛进步之下，合成生物学（synthetic biology）会变得更普及，它也会成为家庭作坊的活动内容。人们必须提高警惕，因为与电脑病毒不同的是合成生物物质的可怕自我繁衍能力。

在面对生物科学进步之时，人造生命看起来更令人惊奇。实际上，比“创造”一词更贴切的字眼是“干预”。不少人质疑科学家究竟是否能掌控这门科学，有谁能保证它会被理性地应用，从实验室中会不会演变出可怕的怪物。

由于人类染色体组项目的完成，分析生命的DNA序列速度极大地提高，分析成本迅速下降。以往需要数年并花费数百万英镑的工作，现在只需数天和数千英镑便能解决问题。当今数据库中存有包括小到细微细菌，大到参天林木的各种生物的染色体组。这意味着未来很快几乎任何人都能定制DNA，不可避免的是，一些想法可能是邪恶的。创造邪恶生物带来的问题与枪炮和炸药不相同，一旦前者出笼便能自我快速繁衍。

截至目前，还无人了解如何能让人类现有病原体大爆发，以及让其他动物感染并快速跨越物种传播的办法。但人类最终还是会找到这种办法，现在很难了解如何避免这种威胁。然而，合成生物学界的观察家们赞同开放这门科学，阻止邪恶者的最好办法是让自己一方有更多智者。若病原体能通过电脑设计出来，那么，防治的疫苗同样也能如法炮制。

一位钟情于科学的女生物学家 第6篇

第一件事是一九八三年上半年的时候，我的一位学生写了一篇文章，观点鲜明地提出麦克林托克应得诺贝尔奖的预测。当时麦克林托克在中国还鲜为人知。我将文章推荐给了《自然杂志》。后来文章发表了。过不多久就传来了麦克林托克得奖的消息。我感到很欣慰。这位遗传学的伟大先驱者终于得到了科学上的最高荣誉——瑞典皇家科学院颁发的诺贝尔奖，从而确立了她在遗传学史上应有的地位。

我以为，科学的发展犹如一条滚滚的长河，无数的科学发现和发明推动着它，使它奔腾向前。不少杰出的科学家以其非凡的思想站在长河潮流的前头，指导着科学的发展。由于他们的发现和发明，很快为科学本身所证实，他们就成了叱咤风云的英雄人物。这些都是“幸运儿”。象摩尔根的“基因”学说，华生和克里克的DNA双螺旋模型的假说，都马上得到了科学界的承认，为它们的作者赢得了诺贝尔奖。人们表彰他们，给他们以巨大的荣誉，这无疑是正确的。

然而，在科学的发展中，也有一些“奇特”的人们。他们的思想往往远远超出了他们所在的时代，而与当时“正统”的科学潮流有分歧，甚至背道而驰。他们甘冒被人不理解的风险，以其独特的方式探索并坚持真理。这些具有非凡勇气的人们，同样推动着科学长河的发展进程。但人们在认识这点时，则往往要在很久以后，因此许多科学家无法看到自己的成果被承认。这是何等的不公正啊！

本书的主人公麦克林托克就是这样一个具有非凡思想的奇特人物。她生于一九○二年，一九二七年在康奈尔大学农学院获得植物学博士学位后，一直从事玉米细胞遗传学方面的研究，这也是她终身从事的事业。她的工作得到了摩尔根和埃默森等科学巨擘和其他人的支持，发表了一系列论文，其成就可以与当时正飞速发展的果蝇遗传学相媲美。一九三九年，她当选为美国遗传学会副主席。一九四四年，成为美国全国科学院院士。翌年，担任了美国遗传学会主席。到此时为止，她始终是遗传学主流中的中坚人物。在当时风行轻视妇女的美国科学界，她被公认为是仅有的几个出类拔萃的人物，周围是一片赞扬声。

然而就在取得如此辉煌的成就之际，麦克林托克开始了后来证明是她一生中最重要的研究——转座的研究，并在六年后发表了论文。但是，这一实验是远远超越时空的，在当时，即在整个五十年代和六十年代都没有人能理解和接受。她的威望从光辉的顶点跌落下来了。她游离于科学的主流之外，被遗传学界摒弃了。

幸亏麦克林托克长寿，使她亲眼看到了自己的非正统理论为她重新赢得了声望和荣誉——诺贝尔科学奖。这虽是一种为时过迟的承认，但对她本人而言，毕竟是值得庆幸的(诺贝尔奖不授予已逝世了的科学家)。

我认为，作为科学家最高荣誉的诺贝尔奖，不仅应该授予那些处于科学长河主流的科学家们，面且也应该表彰象麦克林托克那样离开主流，默默地进行探索的那些具有非凡勇气的科学家们，特别是急功好利的西方世界更应如此。这就是我为何向《自然杂志》推荐我那位学生文章的原因。

第二件事与本书的书名有关。一九七八和一九八四年我两次访美时，都在冷泉港麦克林托克的实验室里见到了这位科学巨匠，当时就想起四十多年前(约一九三五年)，我曾在这个实验室里度过了一个暑期，同她经常在一起打网球、讨论问题。她对我的瓢虫色斑镶嵌显性现象的发现，极感兴趣。根据她当时在玉米中转座现象的发现，向我提出一个可供进一步研究探索的假说方案。可惜那时我回国后，由于众所周知的原因，无法继续这方面的工作。而她却五十年如一日，现虽年逾八旬，仍在继续从事玉米细胞遗传学的研究，且很关心中国遗传学的研究动态。

在和麦克林托克告别之际，我突然想到，在她一生之中，有过两个光辉的顶点，她现在继续在实验室里进行的研究，也许再也达不到可与她四十年代末相比的成就，也许不会再次赢得象现在这样高的荣誉，但她仍留在实验室里，执著地进行她的探索和追求。这又是为何呢？

麦克林托克终身未婚，她的一生是在实验室里度过的。也许，她未曾有过象爱情一类的儿女之情，然而“人非草木孰能无情”？确实麦克林托克是有“情”的，她的“情”，正如本书的书名所告诉我们的那样，是“钟”于遗传学，“钟”于科学事业。她把自己的一切，包括自己的荣誉，都献给了她所“钟情”的自然科学了。读完这本传记，就可以知道麦克林托克的“情”之所在了，而我上面提出的问题，大概也能找到圆满的答案了。

最后，我要向读者进一步指出，本书虽是一本人物传记，然而，对生物学工作者，以及对生物学有兴趣的读者来说，此书还是一本很好的教科书，值得一读。书的作者E.F.凯勒是美国东北大学的生物数学教授，曾从事过分子生物学方面的研究。她对麦克林托克所研究的领域有深刻的了解，在为麦克林托克作传的同时，作者化了大量的笔墨介绍了分子生物学这门新兴学科。因此，此书在某种意义上也是一门学科的科学记载。译校者的专业知识和文字上的功力，使此书能正确地表达原著的思想和风格。

生物学家 第7篇

据英国《每日邮报》12月14日报道, 美国加州一位生物学家日前警告称, 细胞可以看做一种有生命的电脑, 而DNA就是编程语言, 因此黑客可能设计出能够感染人脑的病毒。

美国加州奇点大学 (Singularity University) 生物学家安德鲁·赫塞尔 (Andrew Hessel) 说, “合成生物学”刚刚处于起步阶段, 但它已经能够“微调”生物基因。这种技术大大超越了自然进化的速度, “合成生物学”可能失控。他说, 电脑黑客可以设计出一种电脑病毒, 控制人的思维。

赫塞尔认为, 基因工程将是未来计算机行业的前沿科学。他说:“这是世界上最强大的科技, 细胞是有生命的电脑, DNA则是一种编程语言。生命一旦被‘程序化’, 可以帮助解决全球问题, 以便人类能够创造可持续发展的生物圈。这种科技正快速发展, 将比计算机技术发展更快。”

生物炭对土壤微生物生物量碳的影响 第8篇

1 不同生物炭对土壤微生物生物量碳的影响

生物炭施入土壤后, 生物炭的多孔性和表面特性能够为微生物生存提供生存场所, 同时为土壤添加额外的碳源和氮源, 可能会提高微生物的活性, 加快代谢过程, 增加微生物量。同时, 生物炭的添加也有可能改变微生物群, 从而引起微生物量及呼吸代谢的变化[2]。

整个培养过程中, CS1%、CN1%生物炭处理的土壤微生物生物量碳与CK变化趋势相一致。培养90 d时, 处理CS1%、CN1%及CK微生物生物量碳分别为149.6、143.5、138.1 mg/kg;培养结束时, CS1%、CN1%及CK的微生物生物量碳含量分别为150.7、165.1、149.3 mg/kg。相对于CK, CS1%和CN1%分别提高了1.4、15.8 mg/kg, CN1%的效果好, 但是2种生物炭添加对土壤微生物生物量碳的增加幅度有限。

在3%的添加量下, 培养90 d时, 处理CS3%、CN3%的微生物生物量碳分别为126.9、152.8 mg/kg;180 d培养结束时, CS和CN的土壤微生物量碳分别为191.2、206.3 mg/kg, 分别比CK高出41.9、57.0 mg/kg, CN3%的效果更好, 同时90 d后能明显增加土壤微生物生物量碳的含量, CN生物炭提高效果更好。

2 同种生物炭不同添加量对土壤微生物生物量碳的影响

培养结束时, 处理CS1%、CS3%的土壤微生物生物量碳含量分别为150.7、191.2 mg/kg, 相对于CK, CS1%、CS3%分别提高了1.4、41.9 mg/kg, CS3%的效果好。

培养结束时, 处理CN1%、CN3%的土壤微生物生物量碳含量分别为165.1、206.3 mg/kg。相对于CK, CN1%、CN3%分别提高了15.8、57 mg/kg, CN3%的效果好。

研究结果显示, 生物炭的添加能提高土壤中微生物生物量碳的含量, 随着添加量的增加, 土壤中微生物生物量碳的含量呈上升趋势;同时, CN生物炭更有利于提高土壤中微生物的活性[3]。

生物炭添加后, 由于加入了新的物质, 微生物在短时间内有一个适应的过程, 期间微生物数量可能会保持不变或有下降趋势, 同时改变土壤中微生物群落的结构, 促进可以利用生物炭的微生物群落的生长。因此, 土壤中微生物生物量碳可能会在一定的时间段内没有明显变化, 而随着微生物群落的改变及适应性, 使得可以利用生物炭的微生物群落增加, 受生物炭抑制的微生物群落降低[4]。

参考文献

[1]徐明岗, 于荣, 王伯仁.土壤活性有机质的研究进展[J].土壤肥料, 2000 (6) :5-8.

[2]黄辉, 陈光水, 谢锦升, 等.土壤微生物生物量碳及其影响因子研究进展[J].湖北林业科技, 2008 (4) :34-41.

[3]曹国良, 张小曳, 王亚强, 等.中国区域农田秸秆露天焚烧排放量的估算[J].科学通报, 2007 (15) :1826-1831.

生物学科教学中的“生物味” 第9篇

一、色彩纷呈的课程导入

能量是一个抽象的概念, 虽然存在于我们的每一个活动之中, 但是看不到, 摸不着, 而且初一的学生缺少物理和化学方面的知识, 理解起来有一定的困难, 因此如何从课堂开头就吸引学生的注意力, 引导学生发现生物体的能量都是从有机物中释放出来的, 让学生对能量建立一个感性的认识, 各位参赛老师可谓各显神通。有动画导入的, 开头放一段大力水手波比从菠菜中获得能量的视频, 再加上恰当的提问, 让学生明白有机物中含有能量;有从生活中的经验导入的, 从登山, 长跑后会感到饥饿, 要补充食物获得能量;更有老师索性从神舟八号发射需要消耗能量, 而能量从哪里来引入等。“良好的开端是成功的一半”, 教学也是如此。在教学论中, 教学过程的第一步就是激发学生的学习动机和兴趣, 这些不同的导入合理、恰当、精彩, 在短短的几分钟内抓住学生的心, 使之产生了强烈的求知欲望。

二、新颖灵活的内容处理

本节内容的教学目标是从生物体进行生命活动需要能量这个角度了解能量和释放与呼吸的关系, 描述什么叫呼吸作用, 了解呼吸释放的能量在生命活动中被利用的问题。教师在围绕这些目标的达成方面对教材进行了新颖灵活的处理。有从分析人的呼吸需要消耗氧气、释放二氧化碳过渡到动物的呼吸进而提问:植物会呼吸吗?激发了学生的求知欲, 然后动手设计实验, 验证植物和动物一样也要靠呼吸来释放能量维持生命活动, 也有直接从植物呼吸分析再和人的呼吸一起分析比较得出呼吸作用概念的……教学目标是一个完整的科学体系, 不管教师采用什么样的教学策略、方法和风格, 都是要更出色地达到教学目的。

三、课堂教学中的实验性

生物教学离不开实验, 本节课的实验性也得到了淋漓尽致的体现, 如让每个学生感受呼吸, 对澄清石灰水吹气感受呼出气体中存在较多的二氧化碳;在测定植物呼吸和动物呼吸相同时也用了别致的方法, 用点燃的火柴伸入植物呼吸的瓶子看是否熄灭来证实植物呼吸消耗了氧气, 产生了二氧化碳。更有老师改进课本原有的实验, 改为用针管吸气伸入澄清石灰水鉴别二氧化碳, 用点燃的火柴再伸入针筒内看燃烧的情况鉴别氧气等, 实验设计可谓新颖别致, 很好地完成了教学任务。当然, 在初中生物单因素变量的实验设计过程中, “对照”实验也贯穿于整个课堂的实验中, “活的生物才能呼吸, 死的生物不能呼吸”, 从而得出结论———呼吸是生命的标志。

四、提高学生的生物科学素养

课标的设计是面向全体学生, 促进每个学生的充分发展, 提高每个学生的生物科学素养。在本节内容的课堂教学中, 充分发挥了学生的主体性, 让每个

野生物味冶

学生都参与实验, 如测定呼吸频率, 教师适当地引导, 每个同学参与实验, 测定平静状态下的呼吸频率和运动后的呼吸频率, 都对实验数据进行了处理, 小组讨论, 展示、评价等, 培养了学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力, 以及交流与合作的能力等, 突出创新精神和实践能力的培养。

五、实验教学的创新性

在验证植物呼吸实验过程中, 有的老师找了很多植物材料让学生选择, 学生在实验过程中认识到自己的错误, 并及时地纠正, 这就是最好的教学。有的老师用黑色袋子将植物装在里面, 学生在完成实验过程中对实验结果的呈现迷惑不解, “山穷水复疑无路”时再将黑色袋子打开 (里面有的是不同植物的不同器官, 有的是没有生命的植物器官) , 学生恍然大悟, 得出结论:原来只有活的细胞才能呼吸, 在学到知识的同时也体会了“柳暗花明又一村”的喜悦。可见, 实验教学的创新也是教师智慧的体现。

虽说教学永远是一门缺憾的艺术, 永远没有完美的教学, 《能量的释放与利用》这堂课的不同呈现, 符合生物新课标的理念, 知、情、意三维目标得到了完美的呈现, 散发出了浓浓的“生物味”。■

生物学家 第10篇

1.教学内容

《生物群落的构成》。

2.教学重点和难点

了解研究生物群落多样性的基本方法;掌握生物群落的结构特征。

3.过程片段

(新课,生物群落的概念教学,主要采用情境教学法)

(1)出示情境图片:一个池塘的生态系统图片。

师:这个池塘中包含了多少种生物种群?如果说池塘中的肉食性鱼类减少,那么其他种群在数量上会发生什么变化呢?

生:假如池塘中的肉食性鱼类减少,其他植食性鱼类会增多,而浮游生物和植物的数量会减少。随着时间的推移,植食性鱼类的数量也会减少。

师:通过这个问题,同学们有什么想说的吗?

以此让学生在思考的过程中想到本节课的主题概念,即:在自然界中, 任何一个生物种群都不是单独存在的, 而是与其他种群有着直接或间接的联系。生态学上把在同一时间内、占有一定空间的相互之间有直接或间接的联系的各种生物种群的集合,叫作“群落”。

出示视频情境:两组视频分别是两组森林实景。

师:视频中的两组物种组成存在哪些区别?

生:第一组视频的植物主要生长在阴暗角落,第二组视频的植物主要生长在明亮的角落。这说明它们在对阳光、 湿度、温度等方面的需求不同,是不同类型的植物。

师:在相同的生物种群中,如何区分不同的两组群落?

教师请学生围绕上述问题进行回答,并根据学生的回答给予点评,然后将教学过渡到生物群落中的种间关系上,继而让学生及时在新课导入阶段把握知识点。

(2)出示图片情境,图片内容是白蚁和多鞭毛虫以及渡渡鸟和大头树的共生关系介绍与结构划分图。

师:根据图片中显示的情况,同学们能否总结出互利共生的含义以及自然界中的其他实例吗?

生:豆科植物和根瘤菌,因为豆科植物体可以供给根瘤菌足够、充分的有机养料,而根瘤菌则可以将空气中游离的氮元素转化为适合豆科植物生长的含氮的养料。

教师对学生的回答给予好评。

(3)继续出示图片情境,内容是大象和狮子争夺水资源、水稻和草争夺养分。

师:图片案例中的两种生物的关系如何呢?继续发展下去会有什么样的结果?

生:竞争关系,结果可能是同归于尽。

师:为什么?

生:因为生活在同一个区域的两种或者是两种以上的生物争夺同样的一种资源时会伴随相互妨碍的情况。这说明, 生态位互相重叠的生物种群不存在互利共生的关系,而是激烈竞争的关系。

二、案例反思

教学中,我努力为学生创设内容丰富的教学情境,营造生动活泼的教学场面,为学生提供了足够的锻炼机会,达到了良好的教学效果。我觉得在以下方面做得比较好:

(1)情境教学,突出重点。在上述的教学环节中,为了加深学生对知识的印象,我重点使用了情境教学法,通过出示相关视频情境和幻灯片的方式加深了学生对“群落”这一概念的了解。

(2)情境适度,不能盲目。在上述教学环节里,每讲解一次新的知识点,我便会适当地使用视频、图片情境, 而且只是使用一次,余下的部分则通过理论授课完成。从学生的反应和表现情况来看,这种指导方法取得了良好的教学效果。在使用情境作为教学辅助工具时,应该懂得适度,因为并非所有的教学内容都适用于情境教学法,有些理论性较强的内容反而需要传统教学方法的辅助。所以在使用情境教学模式的基础上,也要遵循传统教学模式的理念思想。

(3)依据进度,合理安排。情境教学模式只是课堂教学的一个辅助工具,并非课堂的主体,所以在使用的过程中,必须遵循课堂时间和教学内容进行安排。如果过多地使用情境,反而会影响正常的课堂教学秩序,不利于课堂教学质量的提高。

借助生物实验激活生物课堂 第11篇

[关键词]生物；实验；教学

生物学是一门以实验为基础的学科。通过实验可以解释现实生活中的许多自然现象，也可以更清楚地认识到各种生物体的结构构成并能解释生活中许多现象，还可以得到一系列的生物学理论知识。只有不断加大生物实验教学的力度，强化实验规则和技能，才能更好地激活生物课堂。

一、明确实验目的，指明实验方向

七八年级的学生上实验课只是觉得可以摆弄一些仪器设备，觉得好玩，态度不认真，往往导致生物实验课不能按时进行或是流于形式，没有好的成效。因此，要从根本上解决问题，让学生在明白生物实验在教学过程的作用和在生产生活中的重要意义。生物课实验内容要与教学大纲相呼应，最好设计与课堂教学知识相关的项目，做到理论与实践相结合，课内学习与实验教学相统一，每一个实验都要有一个明确的目的。如：在七年级上册生物实验《生态系统和生物圈》中的实验活动“调查一个生态系统”，其实验目的是“记录一个生态系统的充分，了解生态系统的组成。初步学会调查的方法”。这样就明确了实验的目的，给实验活动指明了方向。

二、划分实验小组，选好骨干同学

由于实验中经常会有外出调查和实地观摩等活动，调查和观摩往往有很大的涉及面，要记录不少的数据，需要多人合作才能完成。这就要成立调查合作小组，明确每个小组成员的任务，分工合作、协调一致。对于七八年级的学生来说，生物实验有些陌生，教师可以事先培养好学生骨干，然后由这些骨干带着其他学生一起来做实验，让他们更快、更好地掌握使用方法和操作要领。在接下来的实验活动中，让这些活动小组都能尽快地行动起来。采取这样的活动分组，可以强化合作意识，促使学生养成良好的习惯。

三、指导实验步骤，规范操作流程

实验是一个不断探索的过程，需要实验者在明确该实验的基本内容、步骤、注意事项的基础上进行有条不紊的操作并不断学习以达到实验的预期目的。规范操作和实验步骤是相互依赖的，只有理解、掌握实验步骤才能规范操作，实验才可能成功。要先写好调查计划，包括调查目的、途径、内容、记录四个方面。还要准备好调查的材料用具（玻璃瓶、网兜、培养皿、望远镜、铲子、放大镜、照相机、记录本和笔等）。实验前，要让学生做好对实验内容的预习，把相对复杂的实验拆分成几个部分这样有利于实验的成功。有时候还需要设计一些调查问卷。调查结束后要写好调查报告（包括时间、地点范围、调查人、调查提纲、调查结果、分析与建议等）。实验结束以后，还要组织学生完成“讨论和思考”的练习。

四、做好实验小结，反思实验过程

实验结束前，可用几分钟时间让学生们讨论一下实验成功的技巧与失败的原因、健康的生活方式以及如何落实到实际中去，克服困难，自觉做好实验和探究报告，达到教育的真正目的。如在进行了“记录一个生态系统的充分，了解生态系统的组成”实验后，可以学生们思考并讨论：进行一项调查活动，需要做好哪些准备工作？你觉得本次调查活动的关键过程是什么？在这次调查活动中，你有哪些收获和不足之处？

五、设计好实验作业，拓展学生能力

为巩固实验成果，要在实验结束后设计好实验作业。布置作业时，应精心设计“刚性作业”和“柔性作业”，培养学生的实验积极性，发展学生的思维能力和创造能力。“刚性作业”通常指的是需要背诵、识记积累的基础知识，是教材中的生物学概念等；“柔性作业”是指课外延伸的拓展型作业，是对课内外教学内容进行科学整合和合理搭配，并对学生作业进行灵活评价，从而提升作业趣味性。例如，在实验课《环境影响生物的生存》之后，教师设计了概念型的作业：影响沙漠植物生存最主要的非生物因素是（ ）A.温度B.光照C.水分D.土壤。这就是“刚性作业”，是需要学生识记的知识点。另外，教师又设计了一个“思维冲浪”的作业，假如在阳光充足的地方放置两盆仙人掌，对A花盆几乎不浇水，对B花盆每天早晚各浇水一次，两周后，发现B花盆里的仙人掌可以腐烂，请同学们分析：1.影响仙人掌生存的主要因素是什么？2.在这个实验中，A花盆的作用是什么？这就是“柔性作业”，可以培养学生用生物学知识解释生活问题的能力，拓展学生思维的广度和深度。

生物人工血管的生物相容性研究 第12篇

理想的生物材料应具有良好的生物相容性, 应对细胞、组织等无毒性、无刺激性、无致畸致突变性。本研究按照GB/T16886医疗器械生物学评价的要求对生物人工血管进行了细胞毒性试验, 急性毒性试验, 皮内刺激和致敏试验, 溶血试验, 亚慢性毒性试验, 植入试验, 遗传毒性试验, 从体内体外两方面评价生物人工血管的生物相容性[1~6]。

1. 材料和方法

1.1 材料

生物人工血管, 生产单位:广州宏畅生物科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 细胞毒性试验

取样品2.0g加细胞培养液10m L, 在37˚C浸提24小时, 取浸提液作为供试液。制备L929细胞 (小鼠成纤维细胞) 悬液:消化吹打计数, 将细胞浓度调整为1×105·m L-1, 吸100μL细胞悬液注入培养板内, 放入含5%的CO2恒温培养箱中培养24小时。阳性对照:含20%DMSO的MEM培养液。阴性对照:高密度聚乙烯。弃去原培养液, 每孔分别加入100μL的空白对照液、阴性对照液、阳性对照液、试验样品浸提液, 每组设6孔。24小时后弃去孔内液体, 每孔加入20μL MTT, 在CO2恒温培养箱中培养4~6小时后弃去孔内液体, 每孔分别加入150μL DMSO, 10分钟后振荡, 用双波长 (570nm和630nm) 法测定吸光度[7]。

1.2.2 急性毒性试验

取样品2.0g加氯化钠注射液10m L, 在37˚C浸提72小时, 取浸提液作为供试液。体重为18-21g的昆明种小鼠 (共10只, 雄性) 随机分为对照组 (空白对照液) 和实验组 (供试液组) 。将浸提液以50ml·kg-1的比例经尾静脉注射入实验组体内, 将生理盐水以50ml·kg-1的比例经尾静脉注射入对照组体内。注射后观察小白鼠即时反应并于4、24、48和72小时观察和记录实验组和对照组动物的一般状态、毒性表现和死亡动物数[8]。

1.2.3 皮内刺激试验

取样品2.0g加氯化钠注射液10ml, 在37˚C恒温摇床浸提72小时, 取浸提液作为供试液。将体重为2.0kg~2.2kg的3只家兔于试验前 (24小时) 背部去毛备用, 在脊柱右侧选5个点注射试验样品, 每点间隔2cm, 同法在左侧选5个点注射氯化钠注射液 (阴性对照) , 各点注射量为0.2ml。分别在24小时、48小时和72小时内观察接触部位的反应情况, 按照GB/T16886.10-2005中的方法判定其结果并记分。

1.2.4 皮肤致敏试验

取样品4.0g加氯化钠注射液20ml, 在37˚C恒温摇床浸提72小时, 取浸提液作为供试液。按照GB/T16886.10-2005中的方法进行皮内诱导、局部诱导及激发试验, 判定其结果。

1.2.5 溶血试验

取样品1cm×5cm大小, 加入生理盐水8ml, 制备3份。阴性对照组:生理盐水10ml, 3管。阳性对照组:蒸馏水10ml, 3管。将各组分别置于37˚C水浴60分钟。将水浴后的各样品管分别加入0.16ml抗凝兔血, 对照管加入0.2 ml抗凝兔血, 再次在37˚C水浴60分钟。将水浴后的各管以800g离心5分钟后, 吸取上清液。在545nm波长处读取各管上清液的吸光度值。

1.2.6 亚慢性毒性试验

体重为230~250克的SD品系雄性大鼠30只按体重随机分为3组, 每组10只, 分别对高剂量组大鼠尾静脉注射浸提比例为0.4g·ml-1注射剂量为10ml·kg-1的生理盐水浸提液, 对低剂量组大鼠尾静脉注射浸提比例为0.2g·ml-1注射剂量为10ml·kg-1的生理盐水浸提液, 对照组给予10ml·kg-1生理盐水。

给供试品期间密切观察各组动物的外观体征、粪便性状, 每日称体重一次。

连续给药14天后 (解剖前夜禁食) , 10%水合氯醛, 0.3ml·100g-1对大鼠腹腔注射麻醉后, 下腔静脉取血, 分别测定血液指标:血红蛋白浓度 (HGB) 、红细胞数 (RBC) 、红细胞压积 (HCT) 、血小板数 (PLT) 、白细胞数 (WBC) 、白细胞分类计数 (DC) 、凝血酶原时间 (PT) 、平均红细胞体积 (MCV) 、平均红细胞血红蛋白含量 (MCH) 和平均红细胞血红蛋白浓度 (MCHC) 等血液学指标;血液经离心分离血清, 测定天门冬氨酸氨基转换酶 (AST) 、丙氨酸氨基转换酶 (ALT) 、碱性磷酸酶 (ALP) 、尿素 (UREA) 、总蛋白 (TP) 、白蛋白 (ALB) 、血糖 (GLU) 、总胆红素 (T-BIL) 、肌酐 (CRE) 、总胆固醇 (T-CHO) 、钙、氯、磷等血清生化学指标。

并于次日处死, 系统尸解, 称取心、肝、脾、肾、肾上腺、脑、胸腺、睾丸、附睾的重量并计算脏器系数。肉眼观察后, 将上述组织全部放入中性10%甲醛溶液中固定, 石蜡切片、HE染色、显微镜下观察各脏器的病理组织学变化[9]。

1.2.7 植入试验

以B型硬脑 (脊) 膜补片为对照, 将样品和对照剪成10mm×10mm, 选用12只家兔。体重2000~2500g。腹腔注射30mg·kg-1戊巴比妥钠麻醉后, 背部术野剃毛, 碘酒, 酒精常规消毒。左, 右侧脊柱两侧皮下各植入3个植入物。左侧为对照, 右侧为样品。于植入后1周, 4周, 12周取材进行病理制片, 显微镜观察。

1.2.8 鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验

取样品1.8g, 加氯化钠注射液9ml, 在37˚C恒温摇床浸提72小时, 制备浸提液。试验采用鼠伤寒沙门氏菌组氨酸缺陷型突变株 (TA97, TA98, TA100和TA102) 。阴性对照为同批号浸提介质生理盐水 (NS) ;阳性对照为敌克松 (500μg·ml-1) , 2-氨基芴 (2mg·ml-1) , 1, 8-二羟基蒽醌 (500μg·ml-1) 。代谢活化系统:选用健康雄性成年Wistar大白鼠, 采用合并诱导方法制备S9。试验采用平板掺入法, 试验设阴性对照、阳性对照、浸提液组、1/2浸提液组、1/4浸提液组。非活化试验:加入0.2mol·L-1磷酸缓冲液0.5m L及受试液、新鲜菌液各0.1m L。活化试验:加入5%S9mix 0.5m L及受试液、新鲜菌液各0.1m L, 置37˚C培养72h后统计回变菌落数, 同时做S9mix检菌。

1.2.9 体外哺乳动物细胞染色体畸变试验

取样品4.7g加入含血清的1640培养液23.5m L, 在37˚C恒温摇床浸提24小时, 制备浸提液。试验设阴性对照、阳性对照、浸提液组、1/2浸提液组、1/4浸提液组。细胞株采用中华仓鼠肺成纤维细胞 (CHL) ;阴性对照为同批浸提介质, 阳性对照为0·25μg·ml-1丝裂霉素 (-S9mix) 和20μg/m L环磷酰胺 (+S9mix) ;代谢活化用多氯联苯诱导哺乳动物肝微粒体酶 (S9) 进行代谢活化。试验方法采用正常培养的CHL细胞经消化液作用后, 制成5×104个·m L-1细胞悬液, 每个细胞培养皿接种3.0m L, 培养24h后吸去培养液, 加入测试样品浸提液。活化组S9mix作用6h后换液, 培养24h收获细胞, 非活化组分别于作用24h和48h后收获细胞, 制备染色体, Giemsa染色, 显微镜下观察100个中期分裂相。

1.2.1 0 哺乳动物细胞体外基因突变试验

取样品3.5g加入含血清的1640培养液17.5m L, 在37˚C恒温摇床浸提24小时, 制备浸提液。试验设阴性对照、阳性对照、浸提液组、1/2浸提液组、1/4浸提液组。阴性对照为无血清培养液;阳性对照非活化系统为1.0mg·ml-1甲基磺酸乙酯溶液 (EMS) , 活化系统为250μg·ml-17, 12-二甲基苯蒽 (DMBA) 。

取纯化V79细胞, 每个50m L大小的培养瓶接种5.0×105个细胞, 培养20小时后, 非活化系统分别加入5.0m L材料浸提液及对照液;活化系统分别加入4.5m L材料浸提液及对照液后, 再加入0.5m L S9混合液, 置于CO2培养箱中培养4h。弃去含受试物的培养液, D-Hankʼs洗涤后, 换完全培养液培养20h。上述细胞经消化液消化、计数, 将细胞接种于6孔板中, 每孔接种2.0×102个细胞, 培养7天后用甲醇固定, 姬姆萨染色, 计数形成的集落。另外在50ml的培养瓶中接种5.0×105个细胞进行表达。中间低密度传代一次。表达结束后, 消化计数, 6孔板的每孔中接种2.0×102个细胞, 7天后测定细胞克隆形成率。同时在6孔板的孔中接种1.5×105个细胞, 2小时后加入含6-TG选择培养液培养, 作HGPRT基因突变集落选择, 选择期为10天, 计算基因位点突变频率。

2. 结果

2.1 细胞毒性试验:

样品试验液的细胞毒性分级按GB/T16886·5中规定的分级原则为0级, 阴性对照为1级, 阳性对照为4级。生物人工血管细胞毒性反应为0级, 符合临床使用要求。

2.2 急性毒性试验:

按国家标准GB/T16886·11中规定的标准方法进行, 结果小鼠活动正常, 未见任何异物反应。在观察期间动物体重增加和阴性对照相比无任何差异, 说明生物人工血管无全身急性毒性反应。

2.3 皮内刺激试验:

家兔脊柱两侧在注射后24h、48h和72h观察注射点, 试验组和阴性对照均为0级, 说明生物人工血管无皮内刺激作用。

2.4 致敏试验:

按GB/T16886·11中规定的最大剂量法进行试验, 结果阴性对照组和材料试验组相比无明显差异, 均未观察到致敏作用。

2.5 溶血试验:

计算溶血率= (OD样品–OD阴性对照) / (OD阳性对照–OD阴性对照) = (0.025–0.014) / (0.881–0.014) =1.2%, 符合溶血率不大于5%的标准规定。

2.6 亚慢性毒性试验:

生物人工血管生理盐水浸提液 (0.4g·ml-1) , SD雄性大鼠尾静脉注射 (10ml·kg-1) , 连续给予14天, 结果样品各剂量组体重增长正常, 未发现临床征象等一般毒理学指标方面异常, 大体和组织病理学检查, 未见各脏器明显中毒性病理改变。血液学、生物化学相关指标显示, 样品高剂量组HCT、RBC、HGB、PLT、GLU、UREA、C1升高, WBC、CRE降低;低剂量组RBC、HCT、HGB、PLT、GLU、UREA、C1, 升高, ALT降低。凝血酶原时间高低剂量组均高于阴性对照组, 其余未见与阴性对照组有统计学差异。

2.7 植入实验:

样品植入后肉眼观察所见:各时间点皮肤切口愈合良好, 未见局部红肿及感染。显微镜下所见:对照1周 (图1) :疏松结缔组织中, 可见一条带, 由红染的纤维束样材料组成, 呈纵行排列, 之间有缝隙, 四周可见菲薄的胶原纤维, 成纤维细胞, 和纤维细胞包绕而成的囊壁。偶见淋巴细胞, 另偶见小血管和神经切面 (炎I, 纤I-II) 。样品1周 (图2) :疏松的脂肪结缔组织中可见一红染束状植入物, 呈纵向排列的细胞网状, 部分致密, 部分疏松, 边缘处和四周可见淋巴细胞, 吞噬细胞和坏死的细胞碎片, 外周可见由成纤维细胞, 纤维细胞和胶原纤维构成的囊壁, 偶见粒细胞 (炎II-III, 纤I-II) 。对照4周 (图3) :疏松的脂肪结缔组织中, 可见一条带植入物, 由红染的纤维囊组成, 纵行疏松排列, 四周可见由成纤维细胞, 纤维细胞和菲薄的胶原纤维构成的囊壁。四周偶见淋巴细胞散在分布, 囊内材料与囊壁间偶见空隙 (炎I, 纤I) 。样品4周 (图4) :疏松脂肪结缔组织中可见一红染束状植入物, 部分致密, 部分疏松, 四周可见由成纤维细胞, 胶原纤维构成的囊壁, 囊壁与周围疏松结缔组织中偶见少许淋巴细胞浸润 (炎I, 纤I) 。对照12周 (图5) :疏松结缔组织中, 可见一条带状植入物, 呈红染束状, 纵行疏松排列, 四周可见由胶原纤维和纤维细胞构成的菲薄的囊壁, 偶见淋巴细胞在囊周分布 (炎I, 纤I) 。样品12周 (图6) :疏松脂肪结缔组织中可见一红染植入物, 呈纵向束带状, 部分致密, 部分疏松, 有些切片可见蓝色钙盐在材料局部沉积, 有囊壁形成, 由胶原纤维和纤维细胞及脂肪结缔组织形成, 部分切片可见较多的淋巴细胞灶状浸润, 四周仍可见小血管和神经切面。 (炎症I, 纤维I) 。

对照26周 (图7) :疏松的结缔组织中可见一条状植入物, 为红染的纵行束状, 排列疏松, 四周可见菲薄的纤维胶原构成的囊壁, 偶见条带两端处囊周有少许淋巴细胞浸润 (炎症I, 纤维I) 。样品26周 (图8) :疏松脂肪结缔组织中, 可见一束状红染植入物, 呈纵向分布, 部分颜色变浅, 中间未见炎细胞, 部分边缘区域变疏松, 四周可见胶原纤维和纤维细胞包绕形成较厚囊壁, 但较疏松, 局部区域有淋巴细胞浸润, 四周结缔组织中可见小血管和神经切面 (炎症I, 纤维I) 。结论:样品植入后1周, 4周, 12周, 26周样品的炎症反应和纤维囊形成与对照无明显差别。

2.8 遗传毒性试验:

单纯采用一种试验方法不能有效评价材料的基因毒性, 因此本研究选择了Ames试验、体外哺乳动物细胞染色体畸变试验、哺乳动物细胞体外基因突变试验综合评价。结果发现在活化和非活化条件下, 生物人工血管的浸提液、1/2浸提液、1/4浸提液对试验所用4种菌株的回变菌落数与阴性对照组比较, 均未增加2倍。表明在此实验条件下, 样品的生理盐水浸提液对鼠伤寒沙门氏菌无诱变性。在活化和非活化条件下, 生物人工血管的浸提液、1/2浸提液、1/4浸提液与中国仓鼠肺成纤维细胞 (CHL) 接触后, 三个剂量浸提液染色体畸变率为0%, 与空白对照组无显著差别, 说明生物人工血管无诱导细胞染色体畸变作用。在哺乳动物细胞体外基因突变试验中, 试验样品突变频率未达到或超过阴性对照突变频率的3倍, 未见试验样品突变频率的增高与剂量相关, 未见某一剂量突变频率的增加有统计学意义。说明在活化和非活化条件下, 生物人工血管的各剂量组浸提液对体外培养的V79细胞无诱导HGPRT基因突变作用。总之未观察到生物人工血管的遗传毒性作用。

3. 结论

生物人工血管是一种新型的生物材料, 通过按国家标准GB/T16886医疗器械生物学评价系列标准 (等同国际标准ISO10993) 进行了全面的生物学评价, 证明生物人工血管具有良好的生物相容性, 是十分理想的血管替代物, 在组织工程方面具有广阔的发展空间和应用前景。

摘要：目的:考察一种新型的生物人工血管的生物相容性。方法:依据GB/T16886医疗器械生物学评价标准规定的细胞毒性、急性毒性试验、皮内刺激试验、致敏试验、溶血试验、亚慢性毒性试验、植入试验和遗传毒性试验方法评价生物人工血管的生物相容性, 以验证其安全性和有效性。结果:显示生物人工血管无急性毒性、无皮内刺激作用、无致敏作用, 溶血率不大于5%;细胞毒性为0级;皮下植入后1周、4周、12周和26周样品的炎症反应和纤维囊形成与对照无明显差别;遗传毒性采用鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验 (Ames试验) 、体外哺乳动物细胞染色体畸变试验、哺乳动物细胞体外基因突变试验均为阴性, 说明生物人工血管无遗传毒性。结论:生物人工血管具有良好的生物相容性, 没有观察到不良反应, 符合临床使用要求。

关键词：人工血管,生物相容性

参考文献

[1]GB/T 16886.1医疗器械生物学评价第1部分:风险管理过程中的评价与试验

[2]GB/T 16886.3医疗器械生物学评价第3部分:遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验

[3]GB/T 16886.5医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验

[4]GB/T 16886.6医疗器械生物学评价第6部分:植入后局部反应试验

[5]GB/T 16886.10医疗器械生物学评价第10部分:刺激与迟发型超敏反应试验

[6]GB/T 16886.11医疗器械生物学评价第11部分:全身毒性试验

[7]郑琪, 奚廷斐, 陈艳梅等。细菌纤维素的生物相容性研究。药物分析杂志, 2010, 30 (7) :1389-1392

[8]王春仁, 姜华, 曹宏英等。止血防粘连生物纸的生物相容性研究。中国生物医学工程学报, 2007, 26, (2) :293~295