小小的細胞可以構成復雜生命個體,細胞學說也是現代生物學的重要基石。10月31日,中國科學院生物物理研究所張宏院士來到南京一中,帶來第38期“院士1課堂”講座“細胞——搭建生命體的積木”。細胞學說是...
小小的細胞可以構成復雜生命個體,細胞學說也是現代生物學的重要基石。10月31日,中國科學院生物物理研究所張宏院士來到南京一中,帶來第38期“院士1課堂”講座“細胞——搭建生命體的積木”。
細胞學說是現代生物學的三大基石之一
以積木類比細胞,張宏院士從小小的積木引入話題,積木可以拼出各式建筑模型,生動形象地說明了簡單的細胞也能構建出復雜的生命體系。
張院士帶領大家回顧細胞學說的發展過程,從1543年比利時科學家維薩里的人體構造研究,到1665年羅伯特·虎克首次觀察到細胞,再到1838-1839年間施萊登和施旺分別提出植物和動物均由細胞構成的觀點,最終形成了現代生物學的三大基石之一——細胞學說。
張院士通過諾貝爾獎得主的事跡,進一步闡述了細胞生物學領域的各項重要突破。如1974年的諾貝爾生理學或醫學獎授予了阿爾伯特·克勞德等三人,以表彰他們在細胞結構及功能方面的研究。此外,他還提到了細胞示蹤術、超分辨率熒光顯微技術等方面的研究,這些成就極大地推動了人們對細胞內部結構和功能的認識。
科學研究從簡單處著手
酵母、果蠅、小鼠……這些人們熟悉的實驗動物,是怎么被細胞實驗選中的呢?為了更好地理解復雜的生物系統,科學家們通常會選擇一些結構簡單、生命周期短、易于操作的生物作為研究對象,即模式生物。他列舉了幾種常用的模式生物,并詳細介紹了每一種生物的特點及其在生命科學研究中的應用價值。
張院士特別講述了自己多年從事秀麗隱桿線蟲研究的經歷。他提到線蟲的結構十分簡單,成蟲通體透明,
3天一代繁殖周期,959個細胞擁有清晰完整的細胞族譜,是研究細胞凋亡、基因功能等生命科學問題的理想選擇。
雖然“人蟲有別”,但是線蟲研究中 所發現的一些生物學機制,在人類身上也被證實存在。
天下大事,必作于細。張宏院士也由此告訴學生們:科學研究要從簡單處著手,機遇偏愛有準備的頭腦。
神奇的細胞自噬
正如生物體感受到饑餓時,會通過進食來補充營養增加能量一樣,當細胞處于饑餓狀態或其它應激條件時,會通過吞噬掉自己一部分的策略,來應對各種脅迫。這種自己吃自己的過程稱作細胞自噬。
自噬還起到細胞清道夫的作用,可以清除細胞里累積的有害蛋白聚集體和受損細胞器,以維持細胞的穩態平衡。但同時,自噬異常則會引起多種疾病,如老年癡呆等神經退行性疾病的發生發展都與自噬異常密切相關。
日常生活中人們可以有效利用自噬。2019年新英格蘭雜志發表了一份研究,發現輕斷食會誘導自噬,12小時后身體開始分解脂肪并降低細胞代謝率,由此進行身材管理和延緩衰老。這也是諾貝爾獎認證的長壽抗衰自然療法。
院士寄語:懷揣夢想 砥礪前行
精彩的講座不僅普及生命科學知識,更讓同學們認識到了科學研究的嚴謹性和一絲不茍的科學家精神,激發了大家對生命科學的興趣與熱情?;迎h節,同學們踴躍發言,張宏院士連連夸贊一中學生 思維敏捷,善于拓展思考。
講座結束,張宏院士為同學們簽字寄語。“懷揣夢想,砥礪前行?!边@八個字來鼓勵崇文學子乘風破浪,保持好奇心與熱愛,在科學的道路上勇敢前進。
張宏院士寄語崇文學子
南京一中黨委書記朱焱為張宏院士 頒發“崇文導師”聘書
一場精彩的講座,張宏院士為同學們展示了小細胞里的大學問,生命科學是無窮無盡的,細胞學說更與我們的身體健康緊密相連。未來,更多生命的奧秘等待同學們去探索,去發現!
通訊員 蘭倩怡 揚子晚報/紫牛新聞 王穎
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