从生物学角度认识什么是生命

从生物学角度认识什么是生命Biologicalandtechnologicalscalescompared社会支持基础科学的研究，并不只是为了满足科学家的好奇心，纳税人都有权利来分享这些知识。追求实用的同时，非科学家也不要忘了，知识本身也是无价之宝，并不一定要有特别的用途，因为人类天生就充满了好奇心。拿到研究经费的科学家，正是替我们作寻找答案的工作；当他们获得新发现时，我们也不禁要跟他们一起欢呼。科学的成果，就像交响乐、诗赋、绘画、或其他伟大的作品一样，滋润并升华了我们的生命。

出自：『序-知识是无价之宝，一粒细胞见世界，伦司柏格着，涂可欣译，第一～二页，天下远见出版社股份有限公司，2005年。』一粒细胞见世界作者-伦斯伯格序言精华伦斯伯格生命的组织层级灰头飞狐不是狐生命的组织层级生态系层级(尤加利森林)群聚层级(尤加利森林)族群层级个体层级系统层级器官层级组织层级细胞层级分子层级DanielViannaMr.Rocks探索生物科学

(DiscoveryScience)提出具重复性观察与测量数据诠释自然现象由假说推动的科学

(Hypothesis–DrivenScience)对一个问题提出可能的答案(假说)，再设计实验以测试假说的正确性生物科学研究方法二大主流灰头飞狐与幼狐生命科学的研究方法观察提出问题提出假说推论进行实验以测试假说的正确性实验结果与预期结果一致，再测试更多的推论以确立假说的正确性。实验结果与预期结果不一致，提出假说及推论，再测试之。观察:我的手电筒不亮了！问题:为什么手电筒不会亮？假说:手电筒的电池已经没电了。推论:更换电池后，手电筒会亮。实验:更换新的电池。预期结果:手电筒应该会亮！生物科学的研究例子:斑马蜘蛛与雪莓蝇斑马蜘蛛(ajumpingspider)雪莓蝇观察:当竞争者存在时，斑马蜘蛛会摇摆牠们的脚。某些特定的蝇类，当斑马蜘蛛接近牠们时，牠们也会摇摆他们的翅膀，并且其翅膀上的花色样式很像斑马蜘蛛的脚。问题:

蝇类翅膀的花色样式其功能为何？而其摇摆行为的功能又为何？假说：

翅膀的花色及摇摆翅膀的行为会增加蝇类的生存机会。推论：

假若这个假说是对的。实验：

将实验组中蝇类的翅膀用染剂全染(以致于没有花色)。预期结果：那么斑马蜘蛛猛扑到实验组蝇类的频率会高过对照组的正常蝇类。蜘蛛跳到蝇体上之百分比对照组实验组

细菌类群（DomainBacteria）（真细菌）

古菌类群（DomainArchaea）（古细菌）

共同始祖（Universalancestor）

真核类群（DomainEukarya）（真核生物）原生生物动物真菌植物生物有那些形式？细菌(细菌界)：原核生物古细菌(古细菌界)：原核生物Halobacteriasp.strainNRC-1,eachcellabout5μminlength.-古细菌古首次发现了在极端环境下，如火山温泉古细菌首次在极端环境下被发现，如火山温泉蕈(真菌)：真核生物原生生物：真核生物植物/动物：真核生物树獭的习性(影片2’33)

生命的共同特征我天生就好奇，喜欢有所解释。如果你想对生命有所解释，就一定得从生命的分子基础着手。Iwasborncurious.Ilikedexplanations.Andsoifyouwantedanexplanationforlife,ithadtobeaboutthemolecularbasisforlife.JamesD.Watson在自然的情况下，只有活细胞才能合成糖类、脂类、蛋白质和核酸，所以是生命现象特有的分子细胞以此四类有机分子为基础，经由代谢作用制造出细胞结构与功能有关的有机化合物细胞内所有分子所产生的化学反应的总合即产生命现象生命分子使用显微镜让我们得以窥睨细胞的世界生命的基本单位─细胞

一种原生生物-Afreshwaterparameciumunderphasecontrastillumination.

SQPSPRR:roundshapeP:polymorphousshapeSP:spindleshapeSQ:squamousshape黑角舞蛾细胞之基本形态动物细胞真核细胞胞器依功能分为四类细胞生命现象细胞的四大类胞器形成工作团队，大家协力工作产生了细胞的生命现象。细胞是产生生命现象的最小单位。人体的细胞(影片5’48)细胞分裂与增殖什么是我们的遗传物质？NewYorkStateDepartmentofHealth1952年AlfredHershey和MarthaChase的实验华森(JamesD.Watson)克里克(FrancisH.C.Crick)罗莎琳‧法兰克林的第51号DNA照片是公认「有史以来拍得最漂亮的X光绕射相片之一」。照片在她不知情之下，辗转传道华森手上，他一眼便了解这是DNA螺旋的明证。1953年，华森与克里克解开双螺旋结构，史上称之为20世纪生物学最重大的发现之一。克里克曾如此说明：「我们之所以能摸索出DNA的结构，是基于韦尔金斯、法兰克林以及与他们合作的人员所提供的X光绕射相片……」。1962年，华森、克里克与威尔金斯荣获诺贝尔生理医学奖。但无人知晓罗莎琳的贡献。1958年罗莎琳卵巢癌早逝，此事她也从未为自己辩解。迟至1968年，华森在其自传《双螺旋》讲述这段历史。当代中相关的科学家各自都对解开双螺旋结构存在不同的贡献，科学家彼此间的互动，亦值得借镜。罗莎琳‧法兰克林(RosalindElsieFranklin)DNA是双股核酸分子形成双螺旋结构(Doublehelix)局部化学结构丝带模型计算机模型DNA复制不易犯错具有侦错、修正系统DNA(影片2'16)转录作用转译作用核酸语言蛋白质语言蛋白质合成作用细胞核粗糙内质网溶解小体细胞膜高尔基氏体核糖体多核糖体将遗传讯息由DNA传到RNA将遗传讯息由RNA传到蛋白质基因核酸语言vs蛋白质语言核酸语言DNA语言是由ATGC四个字母(代表四种核苷酸)编写，每三个字母组成一个字，所以可以写出43(64个字)由这64个字编写出一大本书，内容都是指令讯息，指导细胞进行所有反应，以产生生命现象蛋白质语言藉由信差分子(messengerRNA)，DNA将其指令讯息传给蛋白质，决定每一蛋白质的胺基酸排列次序，进而决定其功能(将核酸语言转变为蛋白质语言)蛋白质由20种胺基酸聚合而成，因此蛋白质语言是用20个字母编写(每一字母代表一种胺基酸)，每一种蛋白质都有其特有的胺基酸排列次序蛋白质是指令的执行者，构筑细胞及发挥细胞生理、生化功能突变(mutation)正常基因硷基替代硷基删除镰刀形红血球正常双凹圆盘形红血球演化与天择适者生存突变：演化原动力所有生物的共同特征有秩序：所有的生物皆具有复杂的组织性。具调节性：生物体的调节机制可使其内在环境维持在恒定状态(homeostasis)。生长与发育能量利用对于环境的感应能力具生殖能力：所有生物皆有其独特DNA，且DNA可以进行精确复制。演化能力：从四十亿年前生命诞生开始，演化的改变一直是生命独特的中心特征。人类的”生”

(影片8'15)思考