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院士1课堂 | 小细胞也有大学问

日期(qi):2024-11-01 来源: 作者(zhe): 浏览:
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小小的细胞(bao)(bao)可以构成复杂(za)生命(ming)个(ge)体(ti),细胞(bao)(bao)学(xue)(xue)说也是现代生物(wu)学(xue)(xue)的重要(yao)基石。10月31日,中国科学(xue)(xue)院生物(wu)物(wu)理研究(jiu)所(suo)张宏院士(shi)来到(dao)南京一中,带来第38期(qi)“院士(shi)1课堂”讲座“细胞(bao)(bao)——搭(da)建生命(ming)体(ti)的积(ji)木”。

以积木(mu)(mu)类比细(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao),张宏院(yuan)士(shi)从(cong)小小的(de)(de)积木(mu)(mu)引入话题,积木(mu)(mu)可以拼出各(ge)式建筑模(mo)型,生动形(xing)(xing)象地说(shuo)明了简单(dan)的(de)(de)细(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)也能构建出复杂的(de)(de)生命体系。张院(yuan)士(shi)带领(ling)大家回顾细(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)学说(shuo)的(de)(de)发(fa)展(zhan)过程,从(cong)1543年比利时科学家维萨里的(de)(de)人(ren)(ren)体构造研究(jiu),到(dao)(dao)1665年罗伯(bo)特·虎克首次观察到(dao)(dao)细(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao),再到(dao)(dao)1838-1839年间(jian)施莱登和(he)施旺(wang)分别提(ti)出植物和(he)动物 均由(you)细(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)构成的(de)(de)观点(dian),最(zui)终(zhong)形(xing)(xing)成了现(xian)代生物学的(de)(de)三大基石之一——细(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)学说(shuo)。张院(yuan)士(shi)通过诺贝尔奖(jiang)得主的(de)(de)事迹(ji),进一步阐述了细(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)生物学领(ling)域(yu)的(de)(de)各(ge)项(xiang)重要突破。如1974年的(de)(de)诺贝尔生理学或(huo)医学奖(jiang)授予了阿尔伯(bo)特·克劳德等(deng)三人(ren)(ren),以表(biao)彰他(ta)们在(zai)细(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)结构及功能方面的(de)(de)研究(jiu)。此(ci)外,他(ta)还提(ti)到(dao)(dao)了细(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)示踪术、超分辨(bian)率荧光显微(wei)技术等(deng)方面的(de)(de)研究(jiu),这些成就极大地推动了人(ren)(ren)们对(dui)细(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)内部结构和(he)功能的(de)(de)认识。

酵母、果蝇、小鼠……这些(xie)人(ren)们熟悉的(de)(de)(de)实(shi)验动物(wu),是(shi)怎么被细(xi)胞实(shi)验选(xuan)中的(de)(de)(de)呢?为了更(geng)好地理解复杂的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)系统,科学(xue)家们通(tong)常会选(xuan)择一些(xie)结(jie)构简单(dan)、生(sheng)(sheng)(sheng)命周期(qi)短、易于操作(zuo)的(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)作(zuo)为研究对(dui)象,即(ji)模式生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)。他(ta)列举了几种常用(yong)的(de)(de)(de)模式生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu),并详(xiang)细(xi)介绍了每一种生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)特点(dian)及其(qi)在生(sheng)(sheng)(sheng)命科学(xue)研究中的(de)(de)(de)应用(yong)价(jia)值。张(zhang)院士特别讲述了自己多年从事秀(xiu)丽隐杆(gan)线(xian)虫(chong)(chong)研究的(de)(de)(de)经历。他(ta)提到线(xian)虫(chong)(chong)的(de)(de)(de)结(jie)构十分简单(dan),成(cheng)虫(chong)(chong)通(tong)体透明,3天一代繁殖(zhi)周期(qi),959个细(xi)胞拥有清晰完整的(de)(de)(de)细(xi)胞族谱,是(shi)研究细(xi)胞凋亡、基因(yin)功能等生(sheng)(sheng)(sheng)命科学(xue)问题(ti)的(de)(de)(de)理想选(xuan)择。虽然(ran)“人(ren)虫(chong)(chong)有别”,但是(shi)线(xian)虫(chong)(chong)研究中 所(suo)发现的(de)(de)(de)一些(xie)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)学(xue)机制,在人(ren)类身上也被证实(shi)存在。

对(dui)线虫局部(bu)细节进行深入探究(jiu),与之相关的研究(jiu)多(duo)次(ci)获得诺贝尔(er)奖。天(tian)下大事,必作于(yu)细。张(zhang)宏院士也由(you)此(ci)告诉学(xue)生们:科(ke)学(xue)研究(jiu)要从(cong)简单(dan)处着手,机遇偏(pian)爱有(you)准备的头脑。正如(ru)生物体(ti)感受(shou)到(dao)饥饿(e)时(shi)会通过(guo)进食(shi)来补(bu)充营养增加能量(liang)一样,当细胞处于(yu)饥饿(e)状态或其它应激(ji)条(tiao)件时(shi),会通过(guo)吞噬(shi)掉(diao)自(zi)己(ji)一部(bu)分的策略来应对(dui)各种胁迫。这种自(zi)己(ji)吃(chi)自(zi)己(ji)的过(guo)程(cheng)称作细胞自(zi)噬(shi)。

自噬还起到细胞清道夫的作用,可以清除细胞里累积(ji)的有害蛋白聚集(ji)体(ti)和受(shou)损细(xi)胞器,以(yi)维持细(xi)胞的稳态平衡。但同(tong)时(shi),自(zi)噬异(yi)常则会引起多种疾(ji)病,如老年痴呆(dai)等(deng)神经退行性疾(ji)病的发生(sheng)发展都(dou)与自(zi)噬异(yi)常密切相关(guan)。日常生(sheng)活中人们可以(yi)有效利用自(zi)噬。2019年新英格兰杂志(zhi)发表了一份(fen)研究,发现轻断食会诱导自(zi)噬,12小时(shi)后(hou)身体(ti)开始分(fen)解(jie)脂肪并(bing)降低(di)细(xi)胞代谢(xie)率,由此进行身材管理和延(yan)缓衰老。这也是诺贝尔(er)奖(jiang)认证的长寿抗衰自(zi)然疗法。

精彩的讲(jiang)座(zuo)不(bu)仅(jin)普及生命科(ke)学(xue)(xue)(xue)知识(shi),更(geng)让同(tong)学(xue)(xue)(xue)们(men)(men)认识(shi)到了科(ke)学(xue)(xue)(xue)研(yan)究的严谨性和(he)一(yi)丝不(bu)苟的科(ke)学(xue)(xue)(xue)家精神,激发(fa)了大家对(dui)生命科(ke)学(xue)(xue)(xue)的兴趣(qu)与热情(qing)。互(hu)动环节,同(tong)学(xue)(xue)(xue)们(men)(men)踊跃发(fa)言,张宏院士连连夸赞一(yi)中(zhong)学(xue)(xue)(xue)生 思维敏捷(jie),善于拓展思考(kao)。讲(jiang)座(zuo)结束,张宏院士为同(tong)学(xue)(xue)(xue)们(men)(men)签字(zi)(zi)寄(ji)语。“怀揣梦想,砥砺(li)前行”,这八个字(zi)(zi)来(lai)鼓励崇文学(xue)(xue)(xue)子乘风破浪,保持好(hao)奇心与热爱,在科(ke)学(xue)(xue)(xue)的道(dao)路上勇敢前进。一(yi)场精彩的讲(jiang)座(zuo),张宏院士为同(tong)学(xue)(xue)(xue)们(men)(men)展示了小细胞(bao)里的大学(xue)(xue)(xue)问,生命科(ke)学(xue)(xue)(xue)是无穷无尽的,细胞(bao)学(xue)(xue)(xue)说(shuo)更(geng)与我们(men)(men)的身体(ti)健(jian)康(kang)紧密相(xiang)连。未(wei)来(lai),更(geng)多生命的奥秘等待同(tong)学(xue)(xue)(xue)们(men)(men)去(qu)(qu)探索,去(qu)(qu)发(fa)现!

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