高中生物教材中的科学家

邹承鲁，中国生物化学界的泰斗，有人甚至发过这样的评论。在中国，学生化的只要一提起邹承鲁，几乎没人不知无人不晓。之所以赢得这样的赞誉，是由于邹承鲁在上个世纪60年代作为主要参与者之一，完成了人工合成牛胰岛素的研制工作。这一重大发现，当时在国际上的影响，丝毫不亚于中国引爆了第一颗原子弹，从而成为人工改造生命的一个重要里程碑。主持人：人工合成胰岛素是在1965年研制成功的，你还记得最后测定的那一天，也就是在实验室成功那一刻的情景吗？邹承鲁：当然记得，最后的实验是在一个房间里进行的，因为房间小，所以参加这个工作的人没有很多。主持人：当时有几个人呢？邹承鲁：当时只允许三个人进那个屋，其他人都在外头等，等他们里头实验成功了，门开一个缝，跑出来就说成功了，那么大家都跳起来了。解说：在40年前蛋白质的合成，哪怕像是像胰岛素这样的一个仅含51个氨基酸残疾的小蛋白也是件令人生畏的事，因此人工合成牛胰岛素的重要性是不言而喻的。主持人：当时的新闻报道是这样说的，人工合成胰岛素它重要的价值，就是在于它是世界上第一次打破了生命与非生病的界限，是由实验室代替了生命体，那么当时在实验室里，你是做了多少次的实验？主持人：工作完成后，也就是一年以后，诺贝尔奖化学委员会化学组组长Tiselius，刚好来华访问，那么当时他说过一句话，给您的印象非常深刻，你们可以从教科书中知道怎么造原子弹，但是你们绝不可能从教科书中学会人工合成胰岛素，这样的评价应该说非常高的，当时人们很自然把他来访与物色诺贝尔奖候选人联系在一起，我想知道你当时有没有想过，这项研究成果有可能获得诺贝尔奖？中国科学院资深院士、第三世界科学院院士，著名生物化学家邹承鲁11月23日凌晨5时22分因病在北京逝世，享年83岁。邹承鲁1923年5月17日生于山东省青岛市，祖籍江苏无锡。1941年，他毕业于由天津迁到重庆的南开中学高中部；同年，考入设在昆明的由北京大学、清华大学、南开大学三校联合组成的西南联合大学，就读于化学系。1946年，在招考英庚款公费出国留学生的考试中，他以第一名的优异成绩被录取。赴英后，师从英国剑桥大学著名生物化学家D基林(Keilin)教授。1951年，邹承鲁获英国剑桥大学生物化学博士学位。1951年回国后与王应睐及汪静英合作纯化了琥珀酸脱氢酶，并发现其辅基为与蛋白部分共价结合的FAD。此外，他们对呼吸链及其他酶系也进行了一系列的工作，为我国酶学及呼吸链的研究奠定了良好基础。1958年，他参加发起人工合成胰岛素工作，并负责胰岛素A和B链的拆合。这项工作的完成确定了胰岛素全合成的路线，为胰岛素的人工合成做出了重要贡献。1、法国的比夏指出：指出器官是由低一层次的结构——“组织”构成。一、细胞学说建立的过程2、1665英国人虎克用自己设计与制造的显微镜（放大倍数为40-140倍)观察了软木的薄片，第一次描述了植物细胞的构造，并首次用拉丁文cella（小室)这个词来对“细胞”命名。他既是细胞的发现者，也是命名者。3、1680荷兰人列文虎克，首次观察到活细胞，观察过原生动物、人类精子、鲑鱼的红细胞、牙垢中的细菌等用列文虎克制作的显微镜观察到的人血涂片列文虎克关于甲壳虫眼睛的一封信中的插图列文虎克一生中制造了491架显微镜，当时的手工艺人对自己的技艺是保密的，公开了自己的饭碗就保不住了。虽然显微镜制造并不是列文虎克的谋生之道，但是他依然保持了艺人的传统，秘不示人。不过有那么多得意之作和新发现，不找个人分享实在是心里憋得难受，因此列文虎克对自己的朋友格拉夫敞开了大门。格拉夫是一位医生兼解剖学家，还是英国皇家学会的通讯会员。他看到玲琅满目的显微镜，以及显微镜下的奇妙世界，格拉夫震惊了。他明白这些是了不起的发明和发现，立刻鼓励列文虎克将自己的观察记录整理出来，寄给英国皇家学会发表。在好友的劝说下，列文虎克终于同意将自己的发明和发现公之于众。1673年的一天，英国皇家学会收到了寄自荷兰的观察记录，作者是列文虎克，文章的名字是《列文虎克用自制的显微镜，观察皮肤、肉类以及蜜蜂和其他虫类的若干记录》。面对一个陌生的“学者”和一篇名字拗口的学术文章，学会的专家们带着轻视的态度开始阅读观察记录。令他们惊奇的是，这篇文章记录的内容是从未有人深入研究的微观世界，作者对显微镜下的活体的描写生动有趣：“大量难以相信的各种不同的、极小的‘狄尔肯’……它们活动相当优美，它们来回地转动，也向前和向一旁转动……”“啊！看来这是一项非常有价值的研究成果。”学会专家们开始重视起来。然而文章最后的结论惊呆了各位专家，作者宣称“一个粗糙沙粒中有100万个这种小东西；而在一滴水中，‘狄尔肯’不仅能够生长良好，而且能活跃地繁殖——能够寄生大约270多万个‘狄尔肯’”。这太令人难以置信了。经过严格地检验，皇家学会的会员们发现，列文虎克那些看似荒诞不经的“狄尔肯”故事，在微观世界里竟然都是真实的。这样，实验报告得到了承认，并译成英文发表在皇家学会的刊物上。列文虎克不久被接纳为英国皇家学会的正式会员。这个默默无闻的荷兰平民，一下子成为欧洲的知名科学家。他发现的“狄尔肯”（拉丁文中“细小活泼的物体”的意思）就是后来人们常说的微生物。列文虎克并没有陶醉在巨大的荣誉之中，他还是一如既往地把自己关在屋子里，用显微镜记录微观世界里发生的故事。1675年，雨水成了列文虎克的观察对象，他描述到：“我用4天的时间，观察了雨水中的小生物，我很感兴趣的是，这些小生物远比直接用肉眼所看到的东西要小到万分之一……这些小生物在运动的时候，头部会伸出两只小角，并不断地活动……如果把这些小生物放在蛆的旁边，它就好像是一匹高头大马旁边的一只小小的蜜蜂……”。雨水中的小生物其实就是原生动物。1683年，牙垢成了列文虎克关注的对象，他发现人口腔中竟然躲藏着许多“小动物”，它们像蛇一样用优美的弯曲姿势运动。他惊叹地记录道：“在人的口腔的牙垢中生活的动物，比整个荷兰王国的居民还要多。”这就是人类第一次观察到细菌时发出的感叹。1723年，91岁的列文虎克在弥留之际，将自己制作的部分、放大镜，以及精良仪器的制作秘诀，赠送给了英国皇家学会。一个普通的看门人，用自己持久的好奇心、执着勤奋的精神和微薄的收入，开辟出一片崭新的科学研究天地，他的故事永远值得后辈人牢记在心，仔细寻味。施莱登施旺4、19世纪30年代德国人施莱登、施旺提出“细胞学说”意义：它揭示了细胞结构的统一性和生物体结构的统一性。施莱登（MatthiasJakobSchleiden1804.04.05－1881.06.23）德国植物学家，细胞学说的创始人之一。生于汉堡，卒于法兰克福。1824～1827年在海德堡学习法律，并在汉堡作过律师。因对植物学有浓厚兴趣而攻习植物学，于1831年毕业于耶拿大学。1850年任耶拿大学植物学教授。当时植物学界流行的研究是形态分类学，而他则通过研究植物显微镜下的结构来描述和命名新种。自17世纪胡克把在显微镜下看到的木栓薄片中的小室称为“细胞”以来不少学者对许多动，植物的显微结构都进行过描述，但并未引出规律性的概念。施莱登根据他多年在显微镜下观察植物组织结构的结果，认为在任何植物体中，细胞是结构的基本成分；低等植物由单个细胞构成，高等植物则由许多细胞组成。1838年，他发表了著名的《植物发生论》一文，提出了上述观点。该文刊登在1838年出版的《米勒氏解剖学和生理学文集》上。德国动物学家施万将此概念扩展到动物界，从而形成了所有植物和动物均由细胞构成这一科学概念即“细胞学说”，并首次载于1839年发表的施万所著的《动物和植物的结构与生长的一致性的显微研究》一文中。“细胞学说”被恩格斯誉为19世纪自然科学三大发现之一，对生物科学的发展起了巨大的促进作用。施莱登也认识到细胞核的重要性，并观察到细胞核与细胞分裂有关。他还描述过细胞中活跃的物质运动，即现在所说的原生质川流运动。他是首先接受达尔文进化论的德国生物学家之一。5、1858年德国的魏尔肖：细胞通过分裂产生新细胞。1821年10月13日生于波美拉尼亚湾的希费本(即现在波兰的斯维得温)。1843年获柏林大学医学博士。1849年起他担任维尔茨堡大学病理学教授，在德国植物学家施莱登（Schleiden）、动物学家施旺(Schwann)的细胞学说影响下，系统论述了细胞病理学理论，强调“细胞皆源于细胞”，所有的疾病都是细胞的疾病，与当时占统治地位的体液病理学决裂，极大地推动了病理学的发展，对疾病的诊断治疗具有不可估量的影响。1858年，他的《细胞病理学》出版，成为医学的经典。二、对生物膜结构的探索历程1、1895年欧文顿：发现脂质更容易通过细胞膜，膜是由“脂质”组成的。2、20世纪初分离出哺乳动物红细胞膜主要化学成分分析，得出膜的主要化学成分是“蛋白质和脂质”。3、1925年荷兰科学家实验：从细胞膜中提取脂质，在水面上铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍，提出假说：细胞膜中的磷脂是双层的。4、20世纪40年代，有学者推测蛋白质是覆盖在“磷脂双分子层”的两侧。5、1959年罗伯特森实验：提出生物膜是由“蛋白质---脂质---蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构。6、1970年实验：将人和鼠的细胞膜用不同的荧光抗体标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。提出假说：细胞膜具有流动性。7、1972年桑格和尼克森提出：“流动镶嵌模型”三、酶的发现1.巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。2.1875年巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个细胞。3.同年李比希（德、化学家）：酵母细胞死亡并裂解释放出某种物质，引起发酵。6.20世纪80年代，美国科学家切赫与奥特曼：少数RNA具有生物催化功能。4.同年毕希纳（德、化学家）：获得不含酵母细胞的提取液，但未能分离鉴定出酶。5.1926年美、科学家萨姆纳：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质。四、光合作用的探究历程1、1771年英国科学家普里斯特利发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠不容易窒息而死，证明：植物可以更新空气。2、1779年荷兰医生英格豪斯，做了500多次实验，发现普里斯特利的实验只有在阳光下才能成功。3、1785年，由于空气组成的发现，人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。4、1845年，德国科学家梅耶根据能量守恒和转化定律指出，植物进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来。5、1864年,德国科学家萨克斯把绿叶放在暗处理的绿色叶片一半暴光，另一半遮光（半叶法）。过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化，曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明：绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。6、1880年，德国科学家恩吉尔曼把水绵和好氧型细菌放在没有空气的黑暗环境中，用极细的光束照射水绵。证明：叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，氧是叶绿体释放出来的。7、1939年代美国科学家鲁宾卡门采用放射性同位素标记法研究了光合作用，追踪水中的氧和二氧化碳中的氧。第一组相植物提供H218O和CO2，释放的是18O2；第二组提供H2O和C18O，释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。8、20世纪40年代，美国科学家卡尔文用放射性同位素方法标记14C做实验：探明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳。1831年毕业于剑桥大学后，他的老师亨斯洛推荐他以“博物学家”的身份参加同年12月27日英国海军“小猎犬号”舰环绕世界的科学考察航行。于1836年10月2日返抵英国。他在随“小猎犬号”(theBeagle)环球旅行时，随身带了几只鸟，为了喂养这些鸟，又在船舱中种了一种叫草芦的草。船舱很暗，只有窗户透射进阳光，达尔文注意到，草的幼苗向窗户的方向弯曲、生长。但后来几十年间，达尔文忙着创建进化论，直到其晚年，才着手进行一系列实验研究向光性的问题，在1880年出版的《植物的运动力》一书中总结了这些实验结果。达尔文是用草的种子做这些实验的。草的种子