生物基 离我们究竟有多远？
生命之根 - 生物知识点
生命之根 - 生物知识点生命是地球上最珍贵的天赐之物，每一个生命都有其独特的构成和奥秘。
在这样一个惊奇的环境中，生物在这个世界上以自身的方式生命着。
本文将探讨生命的基础——生命之根，即生物知识点。
起源生命之根最初可以追溯到基因，它是生命的基本单位，包含在DNA Zhong。
根据物种的不同，基因组在数量和性质方面都有所不同。
在人类基因组测序计划（HGP）之后，科学家们发现人类中大约有 2.9 亿个碱基对，每个碱基对就是由基因构成的生命之根。
基因基因在细胞分裂过程中起着重要的作用，控制着细胞发育和遗传特点。
它们可以被突变和改变，导致一些基因编码的蛋白质产生变异，这些变异有时可以导致许多疾病，如乳腺癌和肺癌。
基因也对行为和性格等因素有影响。
细胞细胞是生命之根的基本单元。
细胞具有维持生命所必需的各种机制和功能，包括代谢和自我复制等。
细胞也是组织和器官的构建基础，每个细胞都构成了生命之根网络的一个节点。
组织和器官组织和器官是人体中构成生命之根的另一个方面。
组织由许多相同类型的细胞组成，例如肝脏、骨骼和肺。
每个器官都有特定的功能，如心脏将氧气通过血液输送到身体各部分。
生态系统由许多不同生物组成的生态系统形成了地球上的生命之根网络。
这些生物之间相互依存，共同构建了一个生态系统。
生态系统是生命之根的基础，保持了地球上生命的平衡。
总结生命之根的探索和了解是对我们自身生命的一种挑战与探索。
了解基因、细胞、组织和生态系统等生物知识点，有助于我们更好的了解自身的生命过程，并更好地保护生命之根网络。
学习生物知识点可以让我们更加热爱生命，珍惜生命，并为未来创造更美好的可能性。
人体细胞中包含DNA总长可达2000万公里，是什么保证如此巨量的结构严丝合缝？
人体细胞中包含DNA总长可达2000万公里，是什么保证如此巨量的结构严丝合缝？基因是生物的遗传密码。
每个人都有属于自己的基因，并且靠基因向下一代传递自己的信息和资料。
基因学研究发现人类体细胞基因组由23对染色体组成，其中包括22对体染色体、1条X染色体和1条Y染色体，这些染色体说起来很小，却包含了约31.6亿个DNA碱基对，碱基对是以氢键相结合的两个含氮碱基，因此碱基的数量还要乘以2，约为63.2亿个。
如果论一下人体中基因碱基的排列长度的话，那将是一个非常惊人的数字。
科学家们早就对人类基因组进行过分析测算，并且发现每个碱基的长度大约有0.34纳米（1纳米=1米的10亿分之一），如果以一个体细胞基因中碱基的长度来计算的话，那么将31.6亿乘以0.34纳米再乘以2，等于2.15米，也就是说，人的一个体细胞中的基因碱基的长度排列起来可达2.15米。
一个成年人大概有50万亿个体细胞（卵子和精子属于生殖细胞，也是单倍体细胞，只有属于父方或母方的单套染色体，受精卵则是双方染色体的结合，但是相对于体细胞来说，固定时间中的生殖细胞是较少的），以50万亿×2.15米，就可以得出人体的体细胞中基因碱基的总长度，大约为107万亿米，合1070亿公里。
这个长度可以说是一个天文数字了，毕竟我们的地球的赤道长度才不过4万公里，这个长度可以缠绕地球赤道268万圈，地球到月球的平均距离为38万公里，一个来回为76万公里，这个长度可以来回扯上14万多次，即便是地球到太阳1.5亿公里的距离，该长度也可以走上357个来回，八大行星中海王星距离太阳最远，约45亿公里，该长度也可以走上12个来回。
如果粗略的按46条染色体测算，每条染色体长度平均是5厘米左右。
我们都知道细胞很小，而染色体又位于细胞的细胞核中，说起来就是小之又小了，所以可能有人不相信染色体的长度会有5厘米这么长，实际上我们看到的每条染色体都是高度盘绕压缩后的形状，其基因链伸展开的话，每个细胞中的染色体会平均长达5厘米。
何种新材料应用有利于资源循环利用
何种新材料应用有利于资源循环利用在当今社会，资源的有限性和环境的压力使得资源循环利用成为了可持续发展的关键。
而新材料的不断涌现和应用，为资源的高效循环利用提供了新的可能。
那么，究竟有哪些新材料的应用有利于资源循环利用呢？首先，我们来谈谈可降解塑料。
传统塑料在自然环境中难以降解，造成了严重的白色污染。
而可降解塑料的出现改变了这一局面。
它在特定条件下，如光照、微生物作用等，能够在相对较短的时间内分解为无害物质。
这意味着使用后的塑料制品不再长期堆积在环境中，减少了对土地和海洋的污染。
例如，在农业领域，使用可降解的塑料薄膜可以在农作物收获后自然分解，无需人工清理，降低了废弃物处理的成本和难度。
新型的再生金属材料也是资源循环利用的重要助力。
随着技术的进步，对废旧金属的回收和再加工变得更加高效。
通过先进的冶炼和精炼工艺，再生金属的性能可以接近甚至达到原生金属的水平。
例如，再生铝的应用越来越广泛，汽车制造、航空航天等行业都开始大量使用再生铝来降低成本和减少对原铝矿石的开采。
这不仅减少了能源消耗和温室气体排放，还延长了金属资源的使用寿命。
再者，高性能的复合材料在资源循环利用方面也表现出色。
以碳纤维增强复合材料为例，它具有高强度、轻质等优异性能，广泛应用于汽车、航空等领域。
在产品生命周期结束后，通过专门的回收技术，可以将碳纤维从复合材料中分离出来，进行再利用。
这种回收再利用的过程不仅减少了废弃物的产生，还降低了对新材料生产的需求。
还有一种值得关注的新材料是相变储能材料。
这种材料能够在温度变化时吸收或释放大量的热能，实现能量的储存和释放。
在能源领域，相变储能材料可以用于提高能源利用效率，例如在太阳能热水器中储存多余的热量，在需要时释放出来。
同时，在废旧能源设备中，相变储能材料也可以通过回收和再处理，重新应用于新的储能系统中，实现了能源资源的循环利用。
另外，纳米材料的发展也为资源循环利用带来了新的机遇。
纳米技术可以改善材料的性能，使其在使用过程中更加高效、耐用。
从基因组学的角度看人类进化史
从基因组学的角度看人类进化史人类进化史是一段精彩的历史，涉及到许多有趣的问题，例如人类的起源、演化和生存环境。
从基因组学的角度来看，人类进化史更加深入和清晰，因为基因组是人类遗传的基础，基因组的演化和变化不仅反映了人类历史的变迁，也揭示了人类生物学的多样性和复杂性。
本文将探讨基因组学如何揭示人类进化史的精彩和奥秘。
1. 人类基因组的起源人类基因组的起源始于非洲，大约在约200万年前。
最初的人类祖先是非洲的猿人，他们的基因组比今天的人类基因组更加原始和简单。
据现代遗传学的研究，人类和黑猩猩最后一次共同祖先在约600万年前，而人类和非洲猿人最后一次共同祖先在约200万年前。
这意味着人类基因组在这段时间内经历了巨大的演化和变化。
与此同时，人类基因组的起源也是多样而复杂的。
研究表明，人类基因组包含了许多不同的线性DNA片段，这些片段来自不同的祖先人群，例如古老的人类祖先、现代非洲人、欧亚人和美洲人等。
因此，人类基因组不仅是演化和适应的产物，也反映了人类历史和文化的多样性。
2. 人类基因组的演化人类基因组的演化如同一幅绚丽多彩的图画，包含了许多历史和文化的印记。
在人类基因组的演化历程中，有许多关键的事件和变化值得我们关注。
2.1 中东和欧洲的混血研究表明，欧洲和中东人类基因组中存在一些相似的线性DNA片段，这些片段来自于距今约4500年前的中东地区。
这种相似性表明，在这个时期，中东人群和欧洲人群之间发生了大规模的文化和经济交流，这导致了中东和欧洲的混血化。
2.2 人类基因组的增强当人类开始向不同的环境和气候适应时，他们的基因组也经历了巨大的演化和变化。
例如，研究表明，在人类从非洲迁徙到欧亚大陆时，他们的基因组中出现了许多与寒冷气候适应相关的基因，例如MC1R基因和FAPB2基因。
这些基因的增强为人类在不同的环境和气候下生存奠定了基础，反映了人类基因组的适应性和多样性。
2.3 基因流失在人类基因组的演化过程中，也有一些基因因为不适应环境而流失。
DNA生物学的“建筑材料”生物学家埃里克·温弗里谈DNA独特的化学特性
DNA：生物学的“建筑材料”——生物学家埃里克·温弗里谈DNA独特的化学特性方陵生/编译电子计算机的威力人所尽知，但涉及到与物理世界有关的复杂任务——比如某种昆虫的构成——还得寄望于对DNA的深入研究。
曾于2000年获得“麦克阿瑟天才奖”的埃里克·温弗里（Erik Winfree），一直在潜心研究存储遗传生命信息的DNA；而人类的细胞正是利用这类遗传分子的信息来构建蛋白质，形成了我们的身体结构并做着与生命存在相关的几乎所有工作。
目前，温弗里正在利用DNA独特的化学特性，旨在使其像计算机那样来处理信息（被称为DNA分子计算或DNA 分子编程的新颖学科），甚至以DNA分子为“脚手架”构建起有用的结构。
不久前，温弗里就其对生命起源的理解以及DNA 的化学特性对未来可能产生的影响，接受了《发现》杂志资深编辑斯蒂芬·卡斯（Stephen Cass）的采访。
埃里克·温弗里旨在对分子进行编程卡斯：您所从事的研究领域是生物分子计算，具体是些什么呢？温弗里：对于不同的研究者来说，具体研究对象也有所不同。
对于我来说，意味着去弄明白这样的问题，即化学系统也可以进行信息处理，也可以通过设计去执行和完成多种任务。
我的一个研究思路就是类推法：我们可以设计出执行各种信息处理任务的计算机，当这些计算机与电子机械控制系统连接在一起时，往往能够发挥出特殊的作用。
例如，你可以从一台摄像机获得输入信息，你也可以将信息输出到电动机上。
生物分子计算的目标是要开发出用于化学系统和分子级别的类似控制方法，研究如何对一组分子进行编程以及执行一系列的指令。
卡斯：您是如何开始对这一新颖而奇特的研究领域产生兴趣的？温弗里：我对生物学和计算机之间的联系开始感兴趣是在1980年代初期，那时我正在上高中。
我当时在苹果II型电脑上学习编程，同一时期我还阅读了一些书籍，如理查德·道金斯（Richard Dawkins）的《自私的基因》，这些东西在我的大脑里逐渐融合起来，并就如何对生物系统进行编程让我产生了浓厚的兴趣——去做进化所做的事情。
现代基因的概念
现代基因的概念
现代基因是指当前生物界中流行的基因。
这些基因在进化过程中被选择，因为它们有助于生物在其生存环境中生存和繁殖。
例如，在自然选择的作用下，某些物种中的个体可能拥有更大的抗寒能力或更强的免疫力，这可能会使它们比其他个体更容易生存和繁殖。
这些基因会从一代传递到下一代，并最终被广泛传播到整个物种中。
随着时间的推移，基因组成会发生改变，并且在某些情况下，新的基因可能会出现。
这些新基因可能是由于突变或杂合子的产生而产生的。
如果这些新基因有助于生物在其环境中生存和繁殖，那么它们也可能会成为现代基因。
在现代生物学中，基因是被认为是遗传信息的基本单位。
基因是由DNA 组成的，它们位于染色体上，并被转录成RNA 并翻译成蛋白质。
蛋白质执行生物体的许多功能，包括促进生长和发育，保护生物体免受病毒感染，并协调多种生理过程。
因此，现代基因在决定生物体的特征和性状方面发挥着重要作用。
现代基因也与进化有关。
通过观察当前生物界中的基因，我们可以了解进化过程中发生了什么变化，并且可以推测出进化可能会在未来发生什么变化。
例如，研究人员可能会发现某些物种中出现了新的基因，这些基因可能有助于该物种适应新的生存环境。
现代基因还可以用于研究基因相关的疾病，例如遗传性疾病。
通过研究与某种疾病相关的基因，研究人员可以了解疾病的遗传机制，并可能会找到治疗方法。
总的来说，现代基因是一个复杂而重要的概念，它与生命的遗传信息、进化、生物学以及医学等诸多领域有关。
第3章 生物体中究竟有多少基因？
第三章生物体中究竟有多少基因？与原核基因组(Genome)相比，真核基因组有一些不同的特点。
一个基因的完整性可以被打断，会有多个相同的重复序列，并且有大量的DNA并不编码蛋白。
由于核与胞质的分离，真核中基因的表达也必然和原核生物不同。
但是“真核基因组”并没有明确的界限，其必要条件是基因组大部分位于核内。
核DNA的数量变化很大，它所形成的染色体数量各不相同，序列类型也有很大区别，而细胞器含有相对较少的基因组，其大小也表现出广泛差异。
在分析真核基因组，特别是高等真核生物基因组的主要困难是编码区只代表总DNA 的很小一部分。
由于基因可能是割裂的，其大部分可能并非与编码的蛋白质相关。
基因之间也可能存在很长的DNA。
因此我们不可能从基因组总大小上推测出基因的大小。
可以通过鉴定拥有开放读框的区域直接推知基因组的编码潜力。
但是割裂基因可能含有很多分离的开放读框，从而混淆大规模基因组作图。
由于我们不知道蛋白产物的功能，或者没有确实证据说明它们表达，这种方法仅局限于确定基因组的潜力(但也有假设认为保守的开放读框会被表达，见第二章)。
另一种确认基因数量的途径是通过它们表达的蛋白或者mRNA。
这对处理已知条件下表达的基因非常可靠。
可了解在特定组织或者细胞中有多少基因表达，在相关表达水平上存在哪些差别，并且在一个细胞中表达的基因有多少与其它细胞不同，或者有多少也在其他细胞表达。
关于细胞类型，我们可能会问一个特定基因是否是必要的，当该基因突变时会发生什么情况呢？如果这种突变是致死的，或者生物表现出可见的缺陷，我们可能推测这个基因是必须的，或者至少表现出选择优势。
但有些基因的缺失对表型没有明显的影响，这些基因真是不需要的吗？在其他情况下或者经过长期的进化，它们的缺失意味着选择的劣势吗？3.1 基因组为何如此之大?基因组中DNA的总量是物种所特有的，称为C值(C-value)。
C值的范围变化很大，从微生物中的<106到一些植物和两栖类的>1011。
地球生命的起源
地球生命的起源地球是我们人类赖以生存的家园，而地球上的生命是我们最为关注的话题之一。
那么，地球上的生命是如何起源的呢？这是一个引人深思的问题，科学家们通过长期的研究和观察，提出了一些关于地球生命起源的理论。
一、化学起源理论化学起源理论认为，地球上的生命起源于无机物质逐渐演化为有机物质的过程。
据科学家的研究，地球诞生后的几亿年里，地球表面充满了各种各样的无机物质，如水、氨、甲烷等。
在这些无机物质的作用下，一些简单的有机分子开始形成，如氨基酸、核苷酸等。
这些有机分子进一步结合形成了更复杂的有机物质，如蛋白质、核酸等。
最终，这些有机物质组合成了细胞，从而诞生了地球上的生命。
二、外源性起源理论外源性起源理论认为，地球上的生命并非在地球上起源，而是通过陨石、彗星等外来物质带到地球上的。
据科学家的研究，地球上存在着大量的陨石和彗星，它们可能携带了一些生命的种子，当它们撞击地球时，这些生命的种子就会释放出来，并在适宜的环境下生长繁衍。
这一理论得到了一些实验证据的支持，如在陨石中发现了一些微生物的化石。
三、深海热液喷口理论深海热液喷口理论认为，地球上的生命起源于深海热液喷口。
深海热液喷口是地球深海中的一种特殊环境，它们能够提供适宜的温度、化学物质和能量，为生命的起源提供了条件。
据科学家的研究，深海热液喷口中存在着丰富的无机物质和有机物质，这些物质可以为生命的起源提供必要的原料。
此外，深海热液喷口还能提供稳定的环境，保护生命的起源不受外界环境的干扰。
四、原核生物起源理论原核生物起源理论认为，地球上的生命起源于原核生物。
原核生物是地球上最早出现的生物形式，它们没有细胞核和细胞器，具有简单的细胞结构。
据科学家的研究，原核生物具有自我复制和自我修复的能力，它们能够适应各种恶劣的环境条件。
原核生物的起源可能是地球上最早的生命起源事件，它们通过自我复制和演化，最终形成了地球上的其他生物形式。
综上所述，地球生命的起源是一个复杂而神秘的过程，目前科学家们提出了多种理论来解释这一问题。
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生物基离我们究竟有多远？
作者：牛方
来源：《中国纺织》2014年第01期
有没有一种可能，使化学纤维脱离石油的束缚？当90%以上的化工产品依赖于日渐枯竭的石油资源时，每个人都迫切地想知道这个答案，于是，实验室多了一批身穿白大褂的科研人员。
现在，这个问题有了答案：化工领域中的新名词——“生物基”解决了化工制品依赖石油的被动。
生物基这一概念的适用领域非常广泛，在纺织界主要是生物基纤维。
目前生物基纤维已被列入国家战略性新兴产业重点发展领域，生物基产品及绿色能源问题已经成为世界科技领域的前沿。
在我国，生物基纤维虽然发展起步较晚，但是发展较为迅速。
目前行业内，PTT、海藻酸盐、PLA、PHA等生物基纤维已突破关键技术，大部分已经实现产业化，并成功传导至下游。
同一起点的赛跑
生物基纤维对于缓解世界石油资源不足所显露出的巨大潜力被各个国家所看好，美、日、欧洲等发达国家纷纷加入生物基纤维的角逐战。
近日，荷兰Avantium公司成功推出生物基PEF材料制成的T恤衫，日本东丽公司以美国Gevo公司合成的完全生物制备的对二甲苯为原料，在全球首次成功制备出完全由生物质为原料的PET纤维。
在中国，生物基纤维的发展也并不逊色。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员陈鹏在接受相关媒体记者采访时称：“与发达国家相比，我国在生物基化学纤维技术方面并不落后，甚至在个别领域有所领先，这也是有别于传统化纤产业的一个显著特征。
”中国化学纤维工业协会会长端小平也表示：“生物基纤维是今后化纤产业发展的重要方向，是唯一不落后于国外的新纤维品种，而且在未来有巨大的发展空间。
”
近年来，国内化纤企业在生物基领域有突出成绩的企业代表有，福建海兴材料科技有限公司、海斯摩尔生物科技有限公司等。
据悉，海兴科技和美国杜邦公司联合推出的高科技生物基弹性短纤维——舒弹丝已成功在家纺领域成功应用，被业内人士称之为“家纺材料的一大重要革新。
”
“生物基纤维带给整个纺织行业的是欣欣向荣的前景与潜力无穷的提升空间。
舒弹丝37%的原材料采用非石油的可再生生物质资源，减少了对石油和石化产品的依赖。
”海兴材料科技有限公司总经理张连京接受媒体采访时表示。
张连京称，舒弹丝中的玉米提取成分占30%，相比石化纤维，生产同样数量的舒弹丝可减少30%的能源消耗和63%的碳排放量。
而且，氨纶等化纤产品在很多领域都受限制，但舒弹丝无论是用于婴幼儿产品，抑或消费者是过敏体质，都不会产生任何问题，舒弹丝也通过了国际市场上最权威、影响最广泛的生态纺织品认证。
除了最近频繁亮相的舒弹丝外，近年来在纺织各大展会上还可以看到海斯摩尔生物科技有限公司的壳聚糖纤维。
据悉，壳聚糖纤维是一种从海洋生物中提取的新型功能性纤维材料，它以蟹壳、虾壳为原料，采用高科技，经提纯、溶解、纺丝而制得的动物再生纤维，其最大的优点就是抗菌，具有天然抑菌、快速止血、吸附螯合等功能，还具有生物相容性、生物安全性和生物可降解性，广泛应用于工业、医疗、纺织等领域。
目前，海斯摩尔“特种壳聚糖纤维布”已成功被航天工程“天宫一号”、“神舟八号”采用。
取得如此优异成绩的海斯摩尔，以项目“千吨级壳聚糖纤维产业化及应用关键技术”申报了2013年度“纺织之光”科技进步奖，并获得了一等奖，专家们一致认为：海斯摩尔总体技术已达到国际领先水平。
坚持到底就是胜利
生物基纤维由于其将原料的可持续性和产量的规模化完美结合，成为了未来化学纤维实现可持续发展必须要抓住的领域。
在《化纤“十二五”发展规划》中指出，“十二五”期间生物质纤维及其原料的发展的重点是：充分利用农作物废弃物和竹、麻、速生林及海洋生物资源等，开发新型生物质纤维材料，研发纤维材料绿色加工的新工艺、突破装备集成化技术，实现产业化生产。
根据规划，到2015年，新溶剂法纤维素纤维将实现万吨级产业化生产，生物质合成纤维发展到21万吨产能，生物基各类化纤原料产能发展到30万吨。
中国化纤协会会长端小平在接受记者采访时表示：“大力发展生物基化学纤维及原料的意义不只是实现化纤强国的途径，它的意义更在于：一是该技术的成果可以代替石油，从国家战略和安全考虑，可作为储备技术；二是生物基纤维及原料具有可再生和生物降解等特性，对环境友好，符合当下及未来绿色环保的发展潮流；三是该种类纤维具有超越常规纤维的性能，例如生物基PTT纤维综合了锦纶的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性及接近氨纶的弹性恢复能力，将各种化纤的优良性能集于一身，是当前国际市场最新开发的热门高分子材料之一。
”
当前，国家发改委、财政部、工业和信息化部、科技部、中科院等部门正在联合推动“国家生物基材料重大工程实施方案”，实施方案明确了行业的发展目标、产业规模增长目标、产业结构优化升级目标。
国家工信部消费品司副司长王伟在参加化纤协会行业内部会议时对生物基纤维的发展提出了几点建议：一是在组织实施专项时，要注重产业链的同步建设；二是在满足现有市场的开发与生产的同时，还要注重开拓新的应用领域；三是以企业为主体，注重产学研用的结合；四是注重创新能力建设，加强人才队伍的培养；五是项目实施前期要扎实基础工作。
行业发展生物基纤维，除了依靠政府支持外，企业自身的创新精神更加重要。
科研的道路漫长又曲折，但是坚持下来的都能够看到最美的风景。
据悉海斯摩尔的壳聚糖纤维项目2012年实现营业收入多达108547.01万元，实现年均利润总额15265.22万元，净利润11448.92万元。
该项目所开发出的面料、内衣、服饰已在全国20个省市，300多家连锁店广泛销售，止
血棉、急救纱布等产品已广泛应用在医疗卫生等领域。
其制品“特种壳聚糖纤维布”已在航天器材和内饰装饰批量应用。
此外，据悉该纤维在香烟过滤材料方面也有很好的应用，可谓前景广阔。
当化纤根深蒂固于石油原料时，没有人会想到有一天我们吃的甘蔗、玉米、蟹壳等这些食品会成为纤维原料，并最终为我们所用。
科技的力量改变了这个世界，将一切不可能化为现实。
现在看来，生物基纤维并非是海市蜃楼，虚无缥缈，它已经成为了实实在在的实物在市场进行推广。
但是同时我们也要看到，离理想彼岸的路依然很远，很艰辛，但是对面的一切却已不再模糊。