目前为止十大最重要的生物学发现
发布时间:2017-10-27 10:40:04         阅读量:478         来源:未知        
1.看不见

1675年以前,人们认为唯一存在的生物就是他们能看到的。那一年,一个名叫安东尼·范·吕文胡克(Antony van Leeuwenhoek)的荷兰布商通过自制显微镜对峙发现了微生物世界。Van Leeuwenhoek是第一个看到细菌的人,细菌被描述为在任何地方和各地移动的小动物都会发现。他发现一个以前看不见的宇宙,不仅使人们的世界观进入到了里面,也为微生物引起疾病的理解奠定了基础。


2.发现青霉素,第一种抗生素


亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)在1928年发现了青霉素的抗菌性能,人们在防治细菌感染方面很少有工具。弗莱明正在研究一些葡萄球菌菌株,当他的一些培养皿被青霉菌霉菌污染时。对于弗莱明的惊喜,无论青霉菌在培养皿上生长何处,霉菌都能抑制葡萄球菌的生长。

从模具中纯化复方青霉素,首次用于治疗二战期间士兵感染。战后不久,“奇迹药”被用来治疗广大市民的感染,另外还有一些发现其他抗生素的比赛。


3.保护人们免受天花


接种的人对天花,麻疹和腮腺炎等疾病起源于中国古代的想法是真实的吗?中国的治疗师将从天花幸存者身上取出的疤痕粉碎成粉末,并将这种灰尘吹进患者的鼻孔。总体而言,这些古老的治疗者实际上是接种患者,以防止疾病的蔓延。

这种做法为1796年开发了第一种针对天花的疫苗的Edward Jenner博士的后期工作奠定了基础。天花疫苗非常有效,医生能够彻底根除人类的这种疾病。想象一下:一场杀死了数百万人的疾病完全消失了。(现在,使用相同的策略,可以非常接近根除脊髓灰质炎!)


4.定义DNA结构


詹姆斯·沃森(James Watson)和弗朗西斯·克里克(Francis Crick)知道如何在DNA分子的结构中捕获代码,打开了对DNA如何携带蛋白质蓝图的了解。他们提出DNA由两个相反方向运行的核苷酸链组成,并通过氮基之间的氢键连在一起。使用金属板代表基地,他们建立了几乎立即被接受为正确的DNA的巨型模型。


5.寻找和打击有缺陷的基因


1989年8月24日,科学家们宣布了他们发现遗传性疾病的第一个已知病因:他们从染色体7上的一个基因发现了一个微小的缺失,导致致命的遗传疾病囊性纤维化。遗传缺陷的鉴定,认识到这种缺陷导致疾病,打开了基因研究的闸门。

自那以来,已经发现其他疾病如亨廷顿氏病,遗传型乳腺癌,镰状细胞性贫血,唐氏综合征,泰沙病,血友病和肌营养不良症的基因。这些疾病的遗传测试可用于检测未出生的婴儿是否有缺陷的基因,或者两个潜在的父母是否可能产生受影响的婴儿。并且知道导致这些疾病的原因使得研究人员能够专注于可能治愈疾病的方法。


6.发现现代遗传学原理


19世纪中叶的奥地利僧侣,格雷戈尔·门德尔(Gregor Mendel)用豌豆植物进行遗传基础研究,作为遗传概念的基础。因为豌豆植物有许多容易观察的特征 - 平滑的豌豆和皱纹的豌豆,高大的植物和短的植物等等 - 孟德尔能够观察交配花粉和种植各种豌豆植物的结果。
通过他的实验,孟德尔能够确定遗传因素从父母转移到后代,在后代保持不变,从而再次传给下一代。虽然他的工作是在发现DNA和染色体之前完成的,但是孟德尔最初定义的优势,隔离和独立分类的遗传原则仍然被使用到今天。
演变自然选择理论
查尔斯·达尔文对加拉帕戈斯群岛的巨型龟和雀科的研究导致了他著名的自然选择理论(也称为“适者生存”),他在1859年出版的题为“物种起源”的书中发表。达尔文理论的要点是,具有更好地适应其生活条件的特征的生物体更有可能生存和繁殖,将其特征传给子孙后代。
这些更适合的变体往往在给定的区域中茁壮成长,而同一物种的不太合适的变化不会很好或刚刚死亡。因此,随着时间的推移,在给定地区的生物群体中看到的特征可能会改变。达尔文自然选择理论的重要性今天可以在抗生素抗性细菌株的演变中看到。

7.制定细胞理论


在1839年,动物学家西奥多·施万(Sodor Schwann)和植物学家马蒂亚斯·施莱登(Matthias Schleiden)正在一个关于他们研究的晚宴上发言。由于施莱登描述了他一直在研究的植物细胞,与动物细胞的相似性西奥多·施万感到震惊。两种细胞之间的相似性导致细胞理论的形成,其中包括三个主要思想:
所有的生物都是由细胞制成的。
细胞是生物中最小的单位。

所有细胞来自预先存在的细胞。


9.用PCR扩增DNA


1983年,Kary Mullis发现了聚合酶链反应(PCR),这是一个允许科学家制作大量DNA分子的过程,然后他们可以学习。今天使用PCR的用途:
制作大量DNA进行测序
从非常小的样品中寻找和分析DNA用于取证
检测人体样品中致病微生物的存在

生产许多遗传工程基因


10.用CRISPR编辑DNA


法国微生物学家Emmanuelle Charpentier对一种奇怪重复的称为CRISPR的DNA感兴趣,细菌用于防御病毒。她的工作导致了细菌脓链球菌中的RNA分子与这片DNA相互作用的突破。然后,Charpentier与美国生物学家Jennifer Doudna合作,两名科学家弄清楚RNA,DNA和一种称为cas9的蛋白质如何在细菌中产生非常有针对性的基因编辑系统。
细菌使用这种基因编辑系统来保存病毒DNA代码的副本,以便他们能够防御未来遇到的病毒。但这个发现的真正原因是因为世界各地的科学家正在探索如何使用这种细菌基因编辑系统来编辑其他物种的基因。
可能性是巨大的(有些是可怕的),但是一个主要的希望是,科学家将能够使用这个系统来代替有缺陷的基因与正常的遗传疾病。虽然这个发现是最新的,但我们相信,将来我们会听到更多关于CRISPR的信息。