人造器官的未来——解决细胞间的“秘密战争”

正竞争,似乎是贯穿于生命演化进程的最重要的主题。早在1859年,达尔文就发表了著作《物种起源》,其核心思想之一就是"物竞天择",系统阐释生物个体间存在竞争,能适应者才能留存。生物个体之间存在竞争,那对于组成生物个体最基本的单位——细胞——而言,是否一样存在竞争呢?如果存在,不同物种之间的细胞竞争又是什么样的呢?     

演化时钟

物种分歧的速度有多快呢？分子生物学家如今已能够测出演化分歧的速度，并设计出一种演化时钟（或演化日历）来描述物种的改变。今日地球上血缘相近的物种，很明显地都来自共同的祖先。像马及斑马就是很好的例子。如果共同祖先的模样可以借南化石遗骸鉴定出来，就有可能合理且精确地推测出后代是何时开始分道扬镳的。分子生物学家都了解这件事，他们先指出各种化石现代的后裔，再分析它们身上所含的DNA及蛋白质，并比较它们之间的差异。     

翅膀：大自然赋予的生存法宝

正物竞天择,适者生存。达尔文认为,优胜劣汰是地球生物生存和演变的基本规则。几亿年来,很多古老的生物都已灭绝,有一些物种经过多重演化、繁衍生息后,却演化出不同种类的后代。研究表明,翅膀其实是大自然赋予动物延续生存的法宝,会飞的动物在演化和生存方面有诸多优势。在残酷的演化史中,大自然一次次创造出各种各样的翅膀,小到昆虫,大到翼龙,许多动物都从飞行中受益。     

数企鹅、拍鲸尾、采集“重口味”DNA——南极科考都做什么？

正2020年,国际环保组织和(美国)石溪大学的科学家一起开展了多项南极海洋生态环境研究。在南极的两个多月里,他们重访南极象岛,继1971年之后再次考察岛上帽带企鹅的种群现状;个体识别座头鲸、采集环境DNA,用科学手段了解南极的海洋生物多样性状况。比北极更偏僻荒凉的南极,其实是很多生物的家园。南极海域里生存着至少1万种海洋生物,其中许多物种仅在南大洋海域生存。     

基因检测无禁区？

英国政府用基因检测决定人种原籍的计划，有着科学瑕疵和道德疑虑，也对科学有潜在伤害。 一直以来，我们对于人类基因变异的了解仅止于外观的特征，像是发色与肤色。近年来，借助便宜迅速的基因排序与DNA微数组芯片技术，人口基因学家得以更有系统地记录这些变异。     

清风拂面来——与道金斯一席谈

在2005年4月30日，理查德·道金斯公开表明了自己无神论者的身份。他是全世界最著名的活着的无神论者，也是全世界最具争议的进化生物学家。道金斯于1976年出版的《自私的基因》一书，把他作为科学还原论的一个英俊、易怒的人性代表，推到了聚光灯下。这本书认为自然选择仅仅通过基因——而不是通过物种或者个体——发挥它的力量．     

最数字

8.2% 牛津大学的研究人员说，人类DNA的仅有8．2％是“起作用的”。其中，略多于1％的人类DNA与蛋白质合成有关，另外7％的人类DNA在不同的时间、不同的人体部位。参与激活和抑制给蛋白质编码的基因活动。     

与病原体共存

在谈论病原微生物的行为之前，有必要做一点小小的解释。繁衍造成的生物数量增长是指数形式的，“今人有五子不为多，子又有五子，大父未死而有二十五孙”。有限的自然资源无疑不能容许增长无限持续下去，指数的威力使得同一物种内部很快就产生了僧多粥少的生存斗争（与许多人可能产生的误解不同，这种内部竞争才是“为生存而斗争”的核心，物种之间的斗争反而不是）。能够更好地适应当时的气候、土壤、水源、其他生物影响等环境因素而存活下来的个体，有机会繁衍更多的后代，取得暂时的优势，反之则被淘汰掉。这就是自然选择。     

地外生命和外星人探测

六、人科物种的起源 人类的起源 关于人类的起源，古人类学家与上述生物学家对演化钟中展示的历程有不同的看法。     

揭示基因图谱

2000年6月26日，无疑是人类历史上值得庆贺的一天，这天美、英、德、日、法、中六国科学家宣布他们发现了人类基因的结构草图。那么，什么是基因，现代遗传科学家认为，基因是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达。不同人种之间头发、肤色、眼睛、鼻子等不同，是基因差异所致。一般认为人类只有一个基因组，大约有5万～10万个基因，分布排列着30亿个碱基对。所谓人类基因结构草图，就是对这30亿个碱基对进…     

基于遗传算法的设备布置优化算法

对设备布置问题,建立了多目标优化数学模型.为弥补当前的现场布置遗传算法在变异阶段的不足,将最优个体变异与随机变异相结合,设计了组合变异策略:首先变异最优个体,如果变异出更优的个体,则用新个体替换当前种群的最差个体;如果最优个体变异不成功,则随机选择一个个体执行随机变异.据此,提出了一种改进的遗传算法用于求解设备布置问题.仿真实验证明了组合变异策略能够在明显较短的时间内,取得与随机变异相当的最优布置结果.对比分析进一步验证了该算法的有效性.     

地外生命和外星人探测

九、人类是否还在进化?基因库和人类进化基因库是指在某个时间点上,物种所有存活个体含有的基因总和。根据基因库,科学家对人类是否还在进化,大致有两点看法:第一点,在道德和智力的提高方面,人类肯定还在进化     

《自私的基因》读者评论

刚看完了理查德·道金斯的《自私的基因》，与其说这是一本讲述遗传学的书，还不如说这是一部关于进化、行为和生物本质的书。在我看来，里面的观点比《凉人的假说》更惊人，认为生命的本质是基因，是那些核苷酸，是序列，而生物个体仅仅是这些东西制造出来发展、繁荣自身的工具；生物个体是会死亡的，然而基因是不朽的，流传千古的。另外，很多从传统生物个体进化理论看来很难解释的行为，如果从自私的基因角度来看就突然变得那么理所当然。     

宇宙和生命的进化

运动是宇宙万物的最基本属性，辩证法认为，事物在否定之否定中不断由低级形态向高级形态演化，这一进程遵循着从简单到复杂、从量变到质变的轨迹。 　生命的进化论最开始是 19世纪由达尔文等人在物种起源的研究中引进的，并且很快地按照其基本精神被推广到人类文化的各个领域，形成了“达尔文主义”。在物理学的研究中，科学家和哲学家康德则比达尔文更早地应用了演化的思想，最先提出太阳系是经过演化形成的观点。而在 20世纪，由于哈勃对宇宙膨胀的天文观测，由于时间在科学中被重新讨论，宇宙本身的演化已经占据了人们的心智。 　在宇宙…     

单目标概率约束规划的微种群免疫优化算法

针对无先验随机分布信息的单目标概率约束规划,探讨了微种群免疫优化算法。算法设计中,受危险理论启发设计微种群免疫优化算法进化框架;借助估计值的误差幅度,提出2个方法分别估计概率值和目标值;依据个体间的优劣关系,划分群体为3个类型子群协同进化;构建生命周期模型,设计自适应的交叉与变异概率、变异策略,结合交叉算子促进子群信息有效交流,并沿不同方向协同进化。数值实验统计结果说明:所提算法拥有良好的搜索效率、搜索效果及降噪能力,具有一定的竞争力和应用潜力。      

基因机器

生存机器最初是作为基因的贮藏器而存在的。它们的作用是消极的——仅仅是作为保护壁使基因得以抵御其敌手所发动的化学战以及意外的分子攻击。在古代，原始汤里大量存在的有机分子是它们赖以为生的“食料”。这些有机食物千百年来在阳光的有力影响下孳生繁殖，但随着这些食物的告罄，生存机器一度逍遥自在的生活也结束了。     

统一进化论

正如果没有拉马克的观点,达尔文的自然选择进化说是不完整的。现代生物学的统一主题大体上建立在查尔斯·达尔文的进化论上,即自然选择的过程。自然会选择最健康、适应力最强的生物体,让它们繁殖、生存。这个过程也被称为适应,很可能有助于个体生存的性状被当作自适性状。随着生物体变化,新变体茁壮成长,物种出现、进化。19世纪50年代,达尔文描述了自然选择的这种机制,当时人们还不了解潜在的分子机制。但是,在过去的一个     

基因的影响

基因是优秀的程序编制者，它们为本身的存在而编制程序。生活为它们的生存机器带来种种艰难险阻，在对付这一切艰难险阻时这个程序能够取得多大的成功就是判定这些基因优劣的根据。这种判断是冷酷无情的，     

简约之美

认为生命及其种种力量原来是被“造物主”注入到几种或者一种类型中去的，同时还认为在地球按照万有引力法则运行时，从刚开始如此简单的类型演化出如今最美丽和最奇妙的物种，而且这一演化过程还一直在进行着，这种生命观是极其壮丽的!达尔文在其巨著的末尾写下这样的话，无疑是为了再一次强调他整套理论的本质在于提示生物演化的实在性，     

复原恐龙

恐龙是近几个世纪以来科学家研究得最多的一种史前动物。它大约在2.2亿万年前出现于地球，并在侏罗纪完成爆炸性演化，由于物种大量分化，最终发展成为丰富的多样性的大种群，成为雄霸地球的生物。白垩纪末期恐龙突告消失，近几个世纪，随着世界各地挖掘恐龙化石工作的不断进行，恐龙的面目才逐渐为人们所认识。