【管理教学类】中小学生课堂故事博览幻化的生命—生命化学的故事.pdf

前言
我们赖以生存的地球,乃至整个宇宙都是由物质构成的世界。在人类文
明史上,这个由百种元素构成的形形色色的物质世界,已经掀开了她神秘的
面纱,展现了她绚丽多姿、千变万幻的面容⋯⋯
生命,从我们人类自身,到我们的远亲猿猴,到水中的游鱼和天上的飞
鸟,到山上的花木和海中的水藻,甚至到我们“视而不见”的微小病菌,也
是由物质构成的。生物的生命力来自于和我们的生存环境几乎一样庞大的元
素家族,有名声显赫的碳()、氢()、氧()、氮()等元素,占了
生命体的%,含量巨大;而硫()、磷()、***()、钙()、钠
()、钾()、镁()、铁()等元素,则仅占了生命体的约%不
到;尤其是铜()、锌()、钴()、锰()、钼()、碘()、
***()等元素。在生命体内含量更是微乎其微,但它们却是生命的存在和发
展必不可少的,因此我们称它们是微量元素。
当然,这些元素并不是像积木玩具一样简单堆砌混和就形成了你、我、
他、它,在生物体内,我们极少见到它们的本来面目,见到的往往是它们形
形色色的化合物。有小小的无机分子或离子,如水(H2O),盐等小不点,
有组成特异的有机物分子,更有形状特异、功能特殊的天然高分子,如核酸、
蛋白质、糖类等⋯⋯生命便是这些化学物质按照自然规律的导演,在不同的
时间和不同的地点幻化出不同的角色,而这些纷繁复杂的变化又协调成一个
整体,从无到有,从简单的生命到复杂的生命,从产生到发展再到衰亡⋯⋯
在人类无尽的探索中,我们渐渐在幻化无穷的生命中认清了它们的形体,辨
出了它们在生命故事中扮演的种种角色。生命,从化学物质的角度上,也在
人类的智慧面前掀开了它神秘的面纱⋯⋯
然而,认识自己并不像认识别人那么容易,简单生物体的生命之谜完全
揭开尚需时日,“高人一等”的我们人类自己,未解之谜尚层出不穷,生命
的陷阱——疾病又时时威胁着我们短暂的生命。认识生命,是为了让生命之
花更加绚丽;我们期望的,不正是在不久的将来,我们能生活在像童话世界
一般美好的阳光下么?于是,一方面依靠着人类与病魔的几千年抗争中积累
的经验,一方面又充分利用着当今最新的科技发明和理论成果,药物化学家
们在生命的特殊领域里向生命的误区发起了强劲有力的冲锋。生命之花盛开
不败,也在这场人与病魔的斗争中看见了一线曙光,虽然仅仅是有限的一线,
却蕴含了人们对生命美好的无限希望⋯⋯
什么才算生命
物质是普遍存在的,天上的浮云、尘土,地下的土壤、岩石,有形的砂
粒、石块,无形的空气、氢气,各种各样的形体,多种不同的物理状态,还
有七彩缤纷的颜色,各种特别的变化,这些便是物质在运动变化中显示出来
的形式的多样性。在人类对物质的认识过程中,一度也曾为这些多变的形式
所迷惑,不过人类最终抓住了它的宏观微观的本质:质量、原子与分子组合,
从而由宏观到微观都建立了物质的完整认知体系。
什么是生命?这个问题与“什么是物质”一样,有一个从变化中寻找规
律,从形式中寻求本质,从表面的宏观的深入到微观的过程。人类是生命体,
可是人类虽有组织器官等形体上的大同之处,但同样有性别、年龄、肤色等
巨大的差别;我们也知道各种动物、成千上万种植物乃至微生物都是生命体,
因为它们同人类一样都有产生、生长、衰老及消亡的生长历程。然而不说人
类与渺小得“视而不见”的微生物无法寻觅共同之处,且不说好动好跳有丰
富的喜怒哀乐七情六欲的人类与“呆板”的植物难有共同之处,就是人类与
动物相比较,人类与我们的近亲猿猴比较,差异巨大,这,又能告诉我们生
命究竟是什么吗?
生命也是普遍存在的,生命的现象也是丰富多采形式多样的。人类从古
自今追寻着生命的足迹,也与大自然进行着生存斗争,然而,一样又一样,
一批又一批各种各样的东西进入了“生命”的范畴,生命现象也愈发幻化出
多姿多彩,“生命到底是什么”的问题却始终未能得到完满的回答。
在对生命活动的宏观形体及宏观变化过程进行了经验性的探索之后,近
代科学技术的发展,终于使人类对生命本质的寻觅从宏观转变为微观研究成
为可能。从群体到个体,从个体到个体的器官、组织,再到细胞、进而深入
到生命最基本的单位——细胞的内部世界。就在这时,人类对最简单的生物
——连细胞结构都不具备的生物——病毒的研究,终于揭开了生命的本源之
谜。
年,俄国植物学家伊万诺夫斯基在研究烟草的花叶病时发现,当把
花叶病侵染的烟叶绞出的汁液涂在别的正常生长的烟叶上时,花叶病便能侵
染被涂抹的烟叶。他为了排除当时了解的最小生物细菌侵染的可能性,便用
细菌过滤器过滤了病叶的汁液,去除所有细菌,然后再涂抹正常烟叶,结果
新叶还是得了花叶病。花叶病的病原是比细菌还小的生物,伊万诺夫斯