生命科学若干领域研究进展刘广发厦大生命科学学院教授教育部中小学教材审定委员liugfls@xmu.edu.cn2主要内容：生命起源和人造细胞；人类起源与迁徙；转基因生物及其争论；干细胞研究进展；3生命起源和人造细胞41953年美国学者米勒模仿原始大气以无机物合成小分子有机物5生命诞生——化学起源说无机小分子有机小分子生物大分子与外界分隔的有机多聚体能自我复制的有机多聚体6宇宙胚种说•太空中已发现约40种有机小分子，包括大量的左旋异缬氨酸；•借助陨石或彗星落入地球？7陨石中发现硅藻化石2012年12月一场流星雨坠落在斯里兰卡境内。一块5cm直径的陨石被发现并送到英国卡迪夫大学。这块陨石具有多孔状结构，密度低于地球上任何地方的岩石；英国科学家钱德拉-维克拉玛辛通过显微镜观察发现其中遍布着类似地球海洋中硅藻化石；他说：“这项发现证实了生命起源于外太空，我们都是外星生命，我们拥有宇宙生命基因！”该研究是支持彗星有生源说的“强有力证据”。839亿年前小行星撞地球可能促进生命繁盛对于地球生命的起源，有科学家提出了新的看法：39亿年前一颗像爱尔兰岛大小的小行星撞击地球并剧烈爆炸，使地球上的生命迅速繁盛起来。9宇宙“脏雪球”撞击促成生命发生《自然-地球科学》，2013-9-15英国伦敦帝国理工学院的泽塔·马丁斯(ZitaMartins)等将冰以及一些在彗星、土星的冰冻卫星上被观察到或被认为应当存在的简单有机化合物与冰雪混合，随后用钢珠以每秒7km的极高速轰击这个“脏雪球”；结果发现产生了几种氨基酸，包括D和L丙氨酸。本结果显示，太阳系中冰物质之间的撞击事件在合成组成生命物质方面可能起着非常关键性的作用。102013年2月15日，俄罗斯车里雅宾斯克地区上空的陨石雨造成超过400人受伤2013年10月16日，从俄罗斯车里雅宾斯克切巴尔库尔湖里打捞出陨石11生命源于黏土——女娲造人（2013-11-11）美国康奈尔大学生物工程师称，黏土形成的水凝胶对生物分子和生化反应起到了禁锢和保护作用。在这些空间里化学物可能发生了复杂的反应，从而形成了蛋白质、（脱氧）核糖核酸以及最终生成活细胞的各种系统。最终发育出将活细胞包裹的细胞膜。12海底“烟囱”是有机生命体的摇篮？海底火山周围粘土含有各种构成复杂有机分子的化学物质。甲醇与其它有机化合物能够长时间聚集在粘土中，并能在相对较短的时间内溢到海水中形成富含有机物的“营养汤”。13最古老的酶•最古老的酶是RNA聚合酶，可能是在“RNA世界”时代出现的。按照现代理论，地球上最早的生命体开始于RNA分子的繁殖。最早的活生物是RNA生物，没有蛋白质和DNA。RNA分子具有保留遗传信息和现在蛋白质完成的功能；•RNA生物在获得了合成多肽的能力后，RNA聚合酶的功能就逐渐转向蛋白质，由蛋白质履行催化的功能。14生命起源于冰川•2011年英国剑桥分子生物学实验室的菲利普·霍利戈尔（PhilippHolliger）等合成了能够复制96个RNA的RNA酶，他们发现这样的酶在寒冷环境里工作得更好。•2013年他们制备的RNA大酶长达202个核苷酸，能够自我编码和复制，能够催化产生206个核苷酸长度的RNA，即使在-17℃的环境下也能工作。15生命源于高盐蛋白(PNAS,2013-04-12)生物体内的蛋白由20种氨基酸组成。其中10种氨基酸生成于生物合成途径，而另外10种可以直接由化学反应合成。在生物出现之前，蛋白是否可以由这后10种氨基酸构成？美国佛罗里达州立大学医学院的MichaelBlaber教授领导的一项研究成功地用后10种氨基酸合成了由12个氨基酸构成的短肽，这些短肽进一步自发装配成为可折叠的复杂蛋白结构，将可能为地球上出现的首个生命体提供代谢活性。这些蛋白呈酸性，且需要高盐环境来进行折叠。原始细胞诞生示意图磷脂单分子层折叠磷脂双分子层包裹原始细胞模式细胞膜细胞质DNA蛋白质世界上第一个细胞应该是厌氧的原核异养单细胞17奥巴林的团聚体和福克斯的微球体18生命体诞生的三个前提源源不断的能源供给；具有相当浓度的各种有机分子和一定的催化剂；要有细胞膜的包裹；19生命体所需最小基因组•1977年Sanger等率先获得噬菌体ΦX174的全基因组序列；•1995年.J.CraigVenter等测出拥有最小基...
