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無“微”不至 科學儀器探索生物的奧秘

時間:2018-12-26 作者:中國化工儀器 閱讀:4233

近日,美媒稱,一項進行了十年的地球深部碳觀測計劃(DCO),正在向人們訴說——想要目睹地球上更多未知的生命形態(tài),還需要向地底深處挖掘。據(jù)地球深部碳觀測計劃的研究人員估算,地表之下碳生物數(shù)量(絕大部分尚待發(fā)現(xiàn))差不多是地球人類總和的300至400倍,而其中大部分正在地表與地心之間這個惡劣的生存環(huán)境中不斷地進化。

事實上,無論是自然還是生命,對于人類而言,都充滿了未知,也正因如此,探索人類探尋生命的腳步也從未停止。而在眾多科學儀器的幫助下,人類探索生命的步伐也早已踏入了微觀領(lǐng)域。

顯微鏡 人類向微觀世界邁出的一大步

提到微觀領(lǐng)域的生命研究,顯微鏡是永恒的話題之一。許多文獻上將顯微鏡的出現(xiàn),定義為人類開始涉及原子領(lǐng)域,其很大一部分原因在于,顯微鏡讓人們開始逐漸接觸一個與眾不同的世界,看到了前所未有的微小細節(jié)以及大量的微小動物。

換言之,在探究生物的道路上,顯微鏡的出現(xiàn)一方面讓人們有了進一步觀察動物皮毛組織、血液細胞等肉眼無法觀察到的細節(jié)的可能;另一方面,它讓人們接觸到了更多的形態(tài)各異,在傳統(tǒng)觀念看來匪夷所思的生物。

而當人類成功的邁出第一步之后,后面的道路就會越走越遠。為了研究顯微鏡下生物的細節(jié),為了探究是不是存在更加細微渺小的生物,人類開始追求顯微鏡的進一步發(fā)展。

發(fā)展到現(xiàn)在,顯微鏡的種類變得十分豐富,除了沿用傳統(tǒng)設(shè)計和原理的光學顯微鏡外,還出現(xiàn)了放大效果更加顯著,并且結(jié)合其他技術(shù)增加觀察效果的電子顯微鏡,以及便于工作和記錄使用的數(shù)碼顯微鏡。

質(zhì)譜 生命科學的指南針

提到生命科學,另一個要提的話題就是蛋白質(zhì)組學。針對蛋白質(zhì)和基因組的研究,一方面是在探索生命活動的規(guī)律,另一方面也是在推進與生物健康等相關(guān)項目的研究。

而蛋白質(zhì)組學的研究,離不開生物質(zhì)譜技術(shù)的支持。生物質(zhì)譜在研究蛋白質(zhì)的時候,可以為研究者的分析帶去便利,其特點就是靈敏度高、選擇性強、準確性好。通過現(xiàn)代生物質(zhì)譜技術(shù),我們可以較為準確快速的得到寡聚核苷酸的分子質(zhì)量以及序列信息,并通過這些信息,進一步的研究生命科學。

而質(zhì)譜真正強大的地方不僅僅在于其本身,更重要的一點是他可以和其他儀器進行聯(lián)用,從而獲得更加優(yōu)質(zhì)的測量體驗。目前較為常見的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),就是將氣相色譜或者液相色譜作為質(zhì)譜的分離項,將色譜獨特的分離能力結(jié)合到質(zhì)譜上,讓質(zhì)譜獨到的分析能力可以得到更好的發(fā)揮。

質(zhì)譜儀對于生命科學的研究雖然有時候只是其中的一部分,并非直接去觀察一種生物的整體,但往往為有關(guān)的生命科學起到了指南針的作用。

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