1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖。2、目录:目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。4、关键词或主题词:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。5、论文正文:(1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容:a.提出-论点;b.分析问题-论据和论证;c.解决问题-论证与步骤;d.结论。6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期):作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是:(1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。(2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
一般来说,引言占整篇论文正文字数的10%,以4000字的论文来说,可以写成三个段落,共400字。
1、提供背景信息在引言的开头要先让读者准备好后续会看到的详细信息,所以一开始的几句话会比较概括。
2、介绍你的研究的明确主题,说明它的重要性从上面的范例中,我们可以看到作者开始谈到关于研究的明确主题。那么接着下来,你就可以带进一些统计数据,阐述该主题的重要性,或是该问题的严重性。
3、提及过去曾经尝试过解决或回答该研究问题的工作。
4、以明确的研究目标结尾。
电子竞技运动有两个基本元素:电子、竞技。在电子竞技运动的概念中,“电子”是其方式和手段,指这项运动是借助信息技术为核心的各种软硬件以及由其营造的环境来进行,这类似于传统体育运动项目中相应的器材和场地。我们知道,任何一项体育运动,都需要相应的器材和场地,比如篮球运动有篮球和篮球场,田径有标枪、跳高架和跑道、沙坑等等。在电子竞技运动中,这一切都是依赖信息技术来实现。这是电子竞技运动有别于传统体育的根本不同。“竞技”则指的是其体育的本质特性,即对抗、比赛。作为一个体育项目,对抗、比赛是最基本的特征,这也是电子竞技运动有别于其他电子游戏特别是网络游戏的主要不同。电子竞技运动有多种分类和项目,但共同的核心一定是对抗、比赛。需要说明的是,体育的比赛特征,具有可定量、可重复、精确比较的特点,作为一项运动项目,具有高度的技巧性、国家有关电子竞技的文件规律性,选手的技战术水平,必须通过严格的训练和实践来提高。电子竞技运动作为一个体育项目,还有一个必不可少的基本特征,那就是统一的竞赛规则,以及在这样的规则保障下进行公平、公开、公正的比赛。从这样的理解我们来尝试阐述电子竞技运动的概念:电子竞技运动是以信息技术为核心的软硬件设备为器械、在信息技术营造的虚拟环境中、在统一的竞赛规则下进行的对抗性益智电子游戏运动。电子竞技运动作为一项体育项目,可以锻炼和提高参与者的思维能力、反应能力、协调能力、团队精神和毅力,以及对现代信息社会的适应能力,从而促进其全面发展。正是因为电子竞技运动这样的内涵和功能,国家体育总局才根据形势发展的需要,将之列为中国正式开展的第99个体育项目。(注:现已重新定义为第78项体育运动.)[编辑本段]二.电子竞技与网络游戏的区别电子竞技运动和网络游戏都属于广义的电子游戏的范畴。电子竞技运动与网络游戏是两个不同的概念,他们从性质、方式、项目等等各个方面,都有较大的不同。首先从性质上看,电子竞技运动是体育项目,网络游戏是娱乐游戏,这是两者本质的不同。网络游戏的目的和方式是建立一个虚拟的世界,在这个世界里的所有玩家都像是生活一个全新的社会里,这个社会有它自己的各种“法律”,生活在这个社会里的玩家必须要遵守这些法律。网络游戏完整继承了RPG的最关键的升级系统和俗称布娃娃的武器装备系统,玩家通过这些系统来体会自己角色的成长快乐,自娱自乐。所以从本质上说,网络游戏是以追求感受为目的的模拟和角色扮演,相对而言并不十分重视或者需要游戏的技巧。而电子竞技则接近于那些传统的体育项目,对抗性和竞技性是它的特点。它有着可定量、可重复、精确比较的体育比赛特征,游戏的方式是对抗和比赛,有统一的规则和相同的技术手段,这与体育比赛中的技、战术完全一样。选手通过日常刻苦的、近乎于枯燥的训练,提高自己与电子设备等这些比赛器械相关的速度、反应和配合等等综合能力和素质,依靠技巧和技战术水平的发挥,争取在对抗中获得胜利和好成绩。其实简单地说,电子竞技运动是一项体育项目,只不过其器械、比赛环境等等是通过信息技术来实现的而已。这是其与网络游戏最本质的区别。从技术层面上看,两者所依托的网络环境或者说载体不同,网络游戏是完全建立在国际互联网上的,它离开了互联网,根本就无法存在。而电子竞技运动所依赖的是局域网环境,甚至可以是两台电脑的直接联接,互联网只是电子竞技运动用来训练或娱乐的一种手段而已。另外,两者对软件的依赖、赢利手段和运营方式等等也不同。网络游戏很大程度受软件商的约束,通过近三年来的市场实践,已经摸索出了一套完整的赢利模式。游戏开发商负责开发游戏,而运营商负责运营,玩家按照游戏时间付费,产生赢利后由开发商和运营商按一定比例分成。而电子竞技基本上不受游戏软件的制约,游戏开发商负责开发游戏,并委托发行公司发行,玩家通过购买游戏一次性付费,便可进行电子竞技的娱乐和比赛。这样电子竞技比赛的组织者能否获得利润与游戏的开发商与发行公司并没有直接关系,这也造成两者在平台构建和与平台的关系上也有较大不同。把电子竞技运动列为正式体育项目,纳入体育比赛和体育产业的轨道,必然更加突出其体育的特性,加剧电子竞技运动和网络游戏分别朝不同的发展方向发展。但是,电子竞技运动与网络游戏虽然不同,但两者本身及其产业,都是信息技术的产物,不同之中有着许多相同之处。如何处理这两者之间的关系,是电子竞技运动发展所必须面对的一个重要问题。从目前中国的现状来看,网络游戏由于起步较早,玩家群体较大,已经形成了一个非常大的市场,商业模式和产业链都已经比较成熟和清晰。中国电子竞技运动尚处在起步阶段,比赛模式、赛事品牌、商业模式和产业链等等,都在摸索之中。不管对项目还是对产业,电子竞技运动与网络游戏都应该朝着各得其所、相得益彰而努力,事实上,庞大的网络游戏基础对电子竞技运动的开展不无裨益,而电子竞技运动的健康发展,对网络游戏的发展同样有着促进和推动作用。当然,现在所说的电子竞技运动和网络游戏的不同,是一个历史的观点,用发展的眼光看,电子竞技运动与网络游戏并不是决然分开、一成不变。从理论和实践上说,网络游戏经过发展,在补充和强化了体育的特性后,其中一些类型可能转化发展成为新的电子竞技运动项目。
论文引言模板写法如下:
1、提供背景信息,在引言的开头要先让读者准备好后续会看到的详细信息,所以一开始的几句话会比较概括。
2、介绍你的研究的明确主题,说明它的重要性,接着下来,你就可以带进一些统计数据,阐述该主题的重要性,或是该问题的严重性。
3、提及过去曾经尝试过解决或回答该研究问题的工作,一篇研究论文的引言是没有空间进行正式的文献综述的,但可以指出早先的相关研究,说明你的研究跟过去有什么不一样。
4、差异的部分可能很简单,你可能重复一样的实验,但使用不同的有机质,或是用更大更多样的样本,加上使用更先进的分析设备来详述研究,或是采用非常不同的地域设定。
5、以明确的研究目标结尾,要注意,引言的这个部分要提供非常明确的信息,例如引言的开始部分可能已经提到控制疟疾的重要性,那么在引言总结的段落就可以说明使用了什么控制手段,使用哪些指标进行评估。同时,不要太过详细,因为更细节的部分要放在材料与方法里。
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影片《青红>是由导演王小帅导演的, 影片讲述的是一个移迁家庭的故事,它发生在上个世纪六十年代初期的农村,影片给人的感觉是朴素、真实、自然,淳厚的生活,宁静、清淡。 导演在“门”上匠心独运,别出心裁, 影片中的第一场冲突就是在以门框为背景的画面中发生的;老吴正在帮助手风琴教师辅导儿子练琴,这个举动也是老昊打算回上海老家的诸多举措之一。老吴用眼睛的余光发现了女儿要溜出去同“小草根”约会。他立刻拦住了她,镜头中父女二人各自镶嵌在一个门框上,一个要出去,一个坚决拦住不让出去,两个人进行了第一场严肃的谈判,这是作为影片开始时的一个标志性的门。“门”打开了,我们便知道了在这扇普通的门里发生了什么事,对青红而言,不让出门,不过是一次甜蜜的约会泡汤,而对父亲而言,事情要严重的多,门框仿佛是女儿命运的分界线。如果允许她跨出去,不仅女儿的一切都完了,他们返回上海的梦想也化为泡影。 在小珍同吕军私奔了以后,老吴担心青红步她的后尘。因此,对青红的看管更加严厉。于是,门框换成了窗框,坐在铁栏杆窗棂里的青红侧影更像是监狱中的囚犯,失去了所有的自由,而站在父亲的立场上,他也有诸多的无可奈何,也可以说是不得已而为之。 与老吴家形成对比的是有关小珍的一系列镜头:导演几乎把影片中仅有的亮色调全给了小珍。小珍家所居住的房屋应该和青红家的差不多,而由于灯光的处理,使得小珍的房间显得宽敞明亮,当吕军骑自行车载着小珍的时候,灯光晃动,镜头也晃动,似乎暗示着小珍的堕落。 在一个昏暗凌晨,影片里出现了最怕的一个“门框”的镜头,门框里边空空荡荡,一无所有,一盏孤灯照着呆呆站立的老吴,这是他苦心期待到来的日子,但是当这一天到来的时候却没有欢喜,只有苦涩。 导演运用了大量的全景拍摄和跟踪拍摄。在拍摄方式和画面处理技巧上笔墨不多。全景拍摄易于直观的描述影片,有时也起到对比的作用。在影片开始的广播体操拍摄、街道、家中父亲的训斥等都是全景。跟踪拍摄,令观众的眼睛能紧随事情发展的运动状态,增强了真实感,也渲染了气氛。在父亲跟在青红后面是运用了长时间的跟踪拍摄逐渐让观众进入了情境,也为之开始紧张。拉近了与观众的距离。总的来说这是一部我认为比较成功的电影《青红》这部电影表达了第六代导演对边缘人的关注,表现了他们的工作、生活、爱情,表现了对现实的关注和批判。一定程度上也代表了王小帅的英式风格特征,为中国电影增加了新的元素。
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在PowerPoint中,演示文稿和幻灯片这两个概念还是有些差别的,利用PowerPoint做出来的东西就叫演示文稿,它是一个文件。而演示文稿中的每一页就叫幻灯片,每张幻灯片都是演示文稿中既相互独立又相互联系的内容。利用它可以更生动直观地表达内容,图表和文字都能够清晰,快速地呈现出来。可以插入图画,动画,备注和讲义等丰富的内容。目前常用的电子文档幻灯片的制作软件有微软公司的OFFICE软件和金山公司的WPS软件。
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一般每个学校都有各自的毕业论文格式要求的,你最好上你们学校的网站上查看有没有相关的通知。给你看一下我们的要求:1.本科毕业论文(设计)版式 软件排版用微软Word软件排式,用A4 纸(297×210)纵向排式,文字从左至右通栏横排、打印。 页面设置页边距为上, 下, 左, 右2 cm,装订线0,页眉边距为,页脚边距为。 行间距固定值20磅 2.本科毕业论文(设计)文字排式(包括中英文标题、正文文字、引文、注文、中英文摘要、中英文关键词)论文题目、专业、学生和指导教师、摘要、主题词等排式论文题目排式用小2~3号字,字体选用标宋(或黑体),居中排。论文题目的文字字数较少或较多时,按“标题长度与转行”规定处理。“专业”、“学生”和“指导教师”等排式“专业”选用楷体4号字,排在论文(设计)题目的正下方,与论文(设计)题目之间空1行,居中排。“学生 □□□”与“指导教师 □□□”排为一行,选用楷体4号字,排在“专业”下方,与“专业”之间空1行,居中排。如有多位教师,可用“,”号间隔。摘要排式摘要以摘录或缩编的方式复述本论文主要内容。要求:概括地、不加注释地摘录本论文的研究目的、方法、结果和结论;或简洁的介绍本论文阐述的主要内容及取得的进展。编写摘要应注意:客观反映原文内容,不得简单地重复题名中已有的信息,要着重反映论文的新内容和特别强调的观点。摘要宜采用第三人称过去式的写法(如“对……进行了研究”,“综述了……”等;不应写成“本文”、“我校……”等)。摘要不分段,以400字左右为宜。选用5号楷体字;“摘要”两字加黑。主题词(关键词)排式主题词是表达论文主要内容的词或词组,是论文的重要检索点。主题词一般由3~5个词或词组组成。主题词直接从论文题目或论文正文中抽取。主题词在摘要后另起一行排。主题词的字级、字体和排式与“摘要”的相同。主题词与摘要之间不空行;主题词与正文之间空1行。正文排式一律横排,通栏,文字选用小4号宋体。标题排式标题可分为章(一级)、节(二级)、小节(三级)等。最小一级标题的字级应与正文文字的字级相同。标题的字级、字体(如标题级别较多,可在3号字与小4号之间用技术处理的方法区别,如加黑或不加黑)一级标题用小3号字,字体选用标宋黑体;二级标题用4号字,字体选用4号宋体加粗(或黑体);三级标题用小4号字,字体选用楷体;最末一级标题用小4号字,字体选用宋体加黑(或黑体)。标题占行一级标题文字上下各空一行;居中排;二级标题的上面空一行,居中排;三级标题及其以下标题上下不空行,居左排。在两级标题连排的情况下,可省1~2行。标题长度与转行标题文字较多时,可按密排标题方式处理,即字与字之间不加间空。标题文字少时,可按疏排标题方式处理,即在字与字之间加间空。间空一般是两字间空两字,三字间空一字,四字间空半字,五字及五字以下不间空。标题文字长度占两行或两行以上的,可按多行标题方式处理,即应转行。标题转行:在标题文字的行长超过主体文字4/5行长的情况下,必须转行,转行标题文字居中排。标题转行不能割裂词义,如人名、地名、国名等,专有名词不能断开,虚词、术语、符号等不能转为下一行的第一字。在有副标题的情况下,应注意主题与副标题的关系与比例。引文排式短句引文排式:与主体文字相同。大段引文排式:整段引文,另段起排,每行行头、行尾均缩进两格。引文上、下应各空一行。引文应变体。引文行头、行尾不加引号。诗歌等第一行的行头可后退四格或更多。表格排式表格用字的字级用5号字(宋体);表头(即表格名称)用5号黑体。每一表格应统一编号,该编号应在正文中相应处标明。表格宽度不能超过版心。续表(即一页未排完,下一页接着排的表)应在接排面的表上方加“续表”或“表×(续)”等字样,如续表不止一页,则需加上“续表一”等字样。如表格较大,也可用B4纸制成横表,按A4规格折叠后,装订入册。图片排式手绘图、摄影照片、计算机制作图、印刷品等彩色、黑白图照均应清晰、清楚、准确,层次丰富。图片裁切或遮幅后不能造成不良效果。图片的长度和宽度不能超过版心尺寸。目录排式目录中的标题不能超过三级。一级标题用小3~4号字;二级标题用4~小4号字;三级标题用小4号字。标题字体按由重到轻的原则选择。如一级标题用4黑,二级用4号字,三级用小4号字。标题文字居左,页码居右,之间用连续三连点连接。标题需转行的,转行后的标题文字应缩进1字处理。 书眉排式“四川大学本科毕业论文” 或“四川大学本科毕业设计”用5号字居左排,论文题目或设计题目用5号字居右排;书眉与正文之间用下划线分隔。 页码排式用5号字排在页脚居中。 序言和后记排式字级与正文相同。字体可选用仿宋体或楷体等。版心宽度可略小于正文版心宽度。附录排式附录应标明序号,各附录依次编排。如“附录1”排在版心左上角。“附录”用四号黑体字。附录文字的字级用5号字。 3.本科毕业论文(设计)参考文献的著录要求 文科类各学院对论文(设计)的引、注、参考文献的著录要求,由各学院根据学科特点自行制订统一、规范的具体要求,并报教务处备案。理工医各专业毕业论文(设计)参考文献著录要求:引用资料、文献,均应说明来源。著录引文的参考文献采用顺序编码制。顺序编码制:按文章正文部分(包括图、表及其说明)引用文献的先后顺序连续编码。编码置于方括号中,用上标的形式(置于右上角),直接放在引文之后(如[1];[15,18];[25-26])。 专著著录要求、格式专著著录格式主要责任者者.书名.其他责任者.版本.出版地:出版者,出版年:页次例1:刘少奇.论共产党员的修养.修订2版.北京:人民出版社,1962:76例2:中国科学院南京土壤研究所西沙群岛考察组.我国西沙群岛的土壤和乌粪矿.北京:科学出版社,专著中析出的文献著录格式 析出责任者.析出题名. 析出其他责任者.见:原文献责任者.原文献题目.版本.出版地:出版者,出版年.在原文献中的位置例1:黄蕴慧.国际矿物学研究的动向.见:程裕淇等编.世界地质科技发展动向.北京:地质出版社,1982:38- 连续出版物(期刊)著录要求、格式析出责任(著)者. 析出题(篇)名. 析出其他责任者.原文献题名(刊名),版本.在原文献中的位置 例1:李四光.地壳构造与地壳运动.中国科学,1973(4):400-429例2:赵均宇.略论辛亥革命前后的章太炎.光明日报,1977-03-24(4) 会议录、论文集、论文汇编著录要求、格式著者.题(篇)名.In(见):整篇文献的编者姓名ed.( 多编者用eds.),文集名,会议名,会址,开会年,出版地:出版者,出版年:页次 学术报告著录要求、格式著者.题(篇)名.报告题名,编号,出版地:出版者,出版年:页次 学位论文著录要求、格式著者.题(篇)名.学位授予单位,编号或缩微制品序号,年 专利文献著录要求、格式专利申请者.专利题名.专利国别,专利文献种类,专利号.出版日期其他私人通讯和未发表著作一般不能作为参考文献引用,如必须要引用时,应标明通讯人或著者的姓名、题(篇)名、地址和年、月、日。
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生物科学和健康随着生物科学的发展,生物科学对社会的影响越来越大,同样的对于健康的影响也不可小视。这主要表现在以下几个方面: 1、影响人们的思想观念,如进化的思想和生态学思想正在被越来越多的人所接受。 2、促进社会生产力的提高,如生物技术产业正在形成一个新兴产业;农业生产力因生物科学技术的应用而显著提高。 3、随着生物科学的发展,将会有越来越多的人从事与生物学有关的职业。 4、促进人们提高健康水平和生活质量,延长寿命。 5、影响人们的思维方式,如生态学的发展促进人们的整体性思维;随着脑科学的发展,生物科学技术将有助于改进人类的思维。 6、对人类社会的伦理道德体系产生冲击,如试管婴儿、器官移植、人基因的人工改造等,都会对人类社会现有的伦理道德体系产生挑战。 7、生物科学技术的发展对社会和自然界也可能产生负面影响,如转基因生物的大量生产改造物种的天然基因库,可能会影响生物圈的稳定性。 从这么多的方面可以看出,生物科学在我们现在社会的影响范围之广,作用之大,是体现了这个学科的重要性。本文主要简单谈谈生物科学和健康的联系。后面待续……给你发EMAIL吧
生命科学是通过分子遗传学为主的研究生命活动规律、生命的本质、生命的发育规律,以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。下面是由我整理的生命科学学术论文,谢谢你的阅读。
有机化学与生命科学的关系
摘 要:有机化学在生命科学发展中起着理论基础,研究工具,阐明本质的重要作用,它们有着密切的关系。本文从有机化学的发展与生命科学,有机化学的主要研究成果与生命科学,有机化学研究的任务与生命科学,三个方面说明有机化学课程与生命科学中的关系。
关键词:有机化学;生命科学;关系
有机化学是生命科学的基础,有机化合物是构成生物体的主要物质,生物体中各种有机化合物的结构、性质以及它们在生物体内的的合成、分解、转化、代谢无不以有机化学为基础。有机化学产品正越来越多地应用于农业。如农药(杀虫剂、杀菌剂、除草剂)、植物生长调节剂、化肥、农膜等保证了农业生产;兽医药、饲料添加剂促进了畜牧业生产。要正确地使用,必须了解这些有机化合物的组成、性质和生理功能。但是,目前有些学校的生命科学专业越来约忽视有机化学课程,课时越来越少,这样对学生的进一步学习不利,比如生物化学、分子生物学等后续课程的学习。本文将从有机化学的发展与生命科学,有机化学的主要研究成果与生命科学,有机化学研究的任务与生命科学,三个方面说明有机化学课程与生命科学中的关系。希望能引起从事生命科学专业人对有机化学的重视。
1. 有机化学的发展与生命科学有密切的关系
有机化学就其最初的意义而言,是生物物质的化学。1807年,J. F. Yon Berzilius首先把从活细胞中获得的化合物命名为有机化合物。那时人们对生命现象的本质还没有认识,因而便赋予有机化合物一种神秘的色彩,许多化学家认为有机物是不可能用人工的方法合成的,它们是“生命力”所创造的。但是1828年,F. Wohler从无机物氰酸铵制得了尿素,否定了关于“生命力”的假说,可以说是化学家第一次干预了生命科学。
随后有机化学的发展主要集中在有机物的结构研究和合成方法上,较少关心它们的生物功能。尽管如此,许多化学家的研究成果还是成为了生命科学发展过程的里程碑。比如,19世纪中叶,I. Pasteur关于左旋和右旋酒石酸经典式的研究,导致70年代Vanthof和LeBel碳原子四面体构型学说的建立,它是生命分子结构不对称性的基础。E. Fischer对碳水化合物立体化学和肽合成化学的贡献是这两大类重要的生命分子化学的奠基石。20世纪50年代,A. Todd建立的核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的化学结构,为Vatson-Crick DNA双螺旋结构的提出铺平了道路。60年代H. G. Khorana开创的磷酸二酯法合成寡核苷酸,不但证明了DNA上每三个碱基组成一个三联体密码子编码一个氨基酸从而提出了一套遗传密码,而且也开始了人工合成DNA的研究。化学家也将用化学小分子和化学工具研究生命体系。1985年H. Smith和K. Mullis发明了聚合酶链式反应(PCR)从而使分子生物学在技术上有了一个突破和飞跃。1988年SchrEiber在做靶向合成(TOS)天然产物FK506时发现FK506的结合蛋白FKBP12。1991年他们又利用小分子探针FK506和Cyclosporin发现他们可以抑制磷酸化酶神经组蛋白Calcineuin的活性。同时发现了可以生成FKBP-12-FK506神经组蛋白复合物和cyclophilin-cyclospolin-calcineulin的复合物。这些小分子同时与两个蛋白结合,而表现出的生物活性也是细胞内信号传导通路的分子基础。1992年,SchrEIber在美国《化学与工程新闻》发表了题为“用有机化学的原理探索细胞学”的论文,确信生命的过程就是生物体中化学变化过程[1-3]。
总之,有机化学理论上和实践上的成就为现代生物学的诞生和发展打下了坚实的基础。价键理论、构象学说、反应机理等成为解释生化反应的有力手段,蛋白质和核酸的组成和结构研究,顺序测定方法的建立,合成方法的创建,酶催化机制的研究,模拟酶的合成的化学模型的建立,小分子探针技术,单分子激发的技术,单分子操作的技术等重大成就,为现代生物学及生物技术开辟了道路。有机化学与生物问题的密切结合是推动生命科学发展的有力柱,也将人们对生命过程的了解提高到一个新的层次[4, 5]。
2. 一百多年来,有机化学的最高科学成果—— 诺贝尔化学奖综览
1901-2010年共110年,除去8年未授奖外,共授化学奖102项,其中有机化学方面得化学奖65项,占整个化学奖的。碳水化合物、光合作用得研究共8项;蛋白质、酶和核酸方面得研究共18项;甾族化合物、维生素和生物碱方面研究共8项;其它方面共31项。其中与生物相关的占34项。占有机化学的。由此可以看出有机化学与生命科学有着密不可分的关系。
3. 有机化学研究的任务与生命科学的关系
有机化学研究的主要任务是分离提纯、物理有机化学、合成。分离提纯即分离、提取自然界存在的各种有机物,测定它们的结构和性质,以便加以利用。物理有机化学是研究有机物结构与性质间的关系、反应经历的途径、影响反应的因素等,以便控制反应向我们需要的方向进行。合成是在确定了分子结构并对许多有机化合物的反应有相当了解的基础上,以由石油或煤焦油中取得的许多简单有机物为原料,通过各种反应,合成我们所需要的自然界存在的,或者自然界不存在的全新的有机物[6]。
有机化合物的分离提纯与生命科学
有机化学的分离提纯与生命科学的关系主要体现在两个方面,一是天然有机化学,二是分离与分析。
天然有机化学是研究动植物(包括海洋、陆地和微生物的次级代谢产物)及生物体内源性生理活性物质的有机化学。目的是希望发掘有生理活性的天然化合物,作为发展新药先导化合物,或者直接用于临床或为农业生产服务。天然有机化学的发展与国民经济有密切的联带关系,对于开发新型药物、新型农药至关重要。我国自然资源非常丰富,又有几千年传统防治疾病的经验积累,在我国大力发展天然有机化学的研究有着非常现实的意义。对内源性生理活性物质的发现及其生理活性研究,又开辟了天然有机化学研究的新领域。充分利用开发我国动植物资源包括海洋生物资源,努力开拓新的生理活性物质,为国民经济服务是天然有机化学的重要任务。
分离提纯和分析的紧密结合是有机分析的一大特点。在生命科学中也涉及到复杂系统的痕量或微量的有机物分离分析问题,比如生物活性物质的提取和分析等。气相色谱的发展是高效分离的突破口,而高效气相色谱和高效液相色谱是现代分离技术的基础。在气相色谱中新型高选择性的耐高温固定相(如手性固定相和异构体选择性分离的固定相)仍是比较活跃的研究领域。液相色谱中选择性色谱柱和选择性流动相
的应用发展是今后若干年中的主攻方面。细径柱的合理开发,多维色谱以及以色谱为主的系统分析网络将使复杂系统有机痕量物质的分离和分析跃上新的台阶。超临界流体色谱,包括毛细管柱超临界流体色谱是正在发展中的新技术。毛细管电泳是生命科学日益发展的情况下产生的新型的高效技术,在蛋白质和核酸的分离方面已显出极大的威力,是有很强发展活力的新领域。核磁共振波谱技术在谱仪性能和测量方法上有了巨大的进步,其中二维方法的发展已成为解决结构问题最主要的物理方法。NMR今后的发展趋势是如何得到更多的相关信息、简化图谱、提高检测灵敏度和发展三维核磁共振技术。质谱技术最突出的进步是新的解析电离技术的发展。随着接口技术的进步,联用技术的应用面更扩大,效果更为提高。这将使质谱成为生命科学中的一个崭新的研究手段。
物理有机化学与生命科学
物理有机化学主要是通过现代物理实验方法与理论计算方法研究有机分子结构及其物理、化学性能之间的关系,阐明有机化学的反应机理。生命科学中的物理有机化学研究,包括主——客体化学中的模拟酶催化反应,主体分子提供的微环境可控制反应,主体分子对客体分子的识别作用以及疏水亲脂作用等都是具有重要理论意义的研究领域。量子有机化学由静态向动态方向的发展是当前物理有机化学的重要组成,分子力学方法在有机分子结构与构象的研究方面有着非常乐观的发展前景。我国化学家蒋锡夔院士等发表了题为“物理有机化学前沿领域两个重要方面——有机分子簇集和自由基化学的研究”的论文,提出了可用物理有机化学方法解决生命科学的难题。
有机合成与生命科学
有机合成也与生命科学有着密切的关系。在与生命科学的联系中,金属有机化学和元素有机化学是最为活跃的领域之一。比如,有机磷化合物在农药、医药、萃取剂等方面以及有机合成化学中都有重要的应用。开展有生物活性的有机磷化合物的研究,在生命科学研究中也具有极为重要的意义。近年生物有机硅化合物以及有机硅化合物在有机合成中的应用有新的迅速发展。在基础和应用基础研究方面,硅烯、硅宾、硅的3d空轨道化学和多硅烷的研究是当今有机硅化学重要研究课题。有机硅化合物在有机合成中特别在天然有机物的合成中占有重要的地位。
无论从有机化学的发展、有机化学的研究成果和有机化学研究的任务来看,有机化学课程在生命科学中都起着理论基础,研究工具,阐明本质的重要作用。因此在生命科学中要加强有机化学的学习。
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毫无疑问,生命科学与化学有着密不可分的联系,我甚至认为生命科学就是用化学来解释生命。然而,仅仅知道一种物质的化学成分是远远不够的,结构才是其功能的基础。我们知道,构成元素相同的物质,由于结构不同,可能在功能上就相去甚远:左、右旋光物质的不同生理作用就是一个很好的例子。但是,我们不能孤立地来阐述生命科学与结构化学的关系,也就是说不能把生命科学看成一块,再把结构化学看成另一块,然后再说明他们间千丝万缕的联系;我认为,结构化学与生命科学是揉合在一起的,很多结构化学家在生命科学领域就有不凡的建树。鲍林就是以化学向生物学渗透的先驱者,他不仅进行了大分子研究,还对镰刀形细胞贫血分子病和大脑化学进行了大量的研究。然而我认为,最能体现结构化学与生命科学揉合一体的历史故事,就是鲍林与沃森和克里克关于DNA结构之争。在这个过程中,我们无法定义他们到底是化学家还是生物学家。而且,结构化学的知识不仅为他们建立模型提供了理论支持,而且在帮助他们判别真理与谬误、为他们的结论提供事实支持等方面起到了至关重要的作用。从这个故事中我们不仅可以看出,解决DNA结构这个世界性的生命科学课题,是许多化学家、物理学家、晶体学家、生化学家共同努力的结果,而且能受到许多在科学研究上的启发。在多学科交叉渗透的今天,我们更不能仅仅只重视专业课的学习,必须同时汲取其他学科的知识,为将来的研究打下基础。在一九二四年以前,没有一个人真正懂得DNA的重要性。但就在那一年,科学家罗伯特·福尔根发现了一种方法能将DNA染成淡紫色。在这种方法的帮助下,科学家们发现DNA仅存在于细胞核中。到了一九三一年,科学家乔基姆·哈默林用实验证明了植物长成什么样子完全取决于细胞核。随后的一切实验事实都表明,发出遗传信息的正是细胞核里的DNA。于是,在美洲和欧、亚、非三洲各试验室里的人们都开始研究这个问题。在美国,著名的化学家莱纳斯·鲍林开始了对DNA的研究。在剑桥大学的卡文迪斯实验室里,英国人弗朗西斯·克里克和美国人詹姆斯·沃森也着手进行对奇异的DNA结构的探索。这是一场用结构化学来解释生命科学的竞赛,也是“一个远方传奇大力士被两个无名小卒砍倒的故事”。虽然我们已经知道了这场竞赛的结果,但我认为,这一探索的过程更让人留下深刻的印象。我将双方的研究进行了一些对比,确实从中学到了一些东西,希望和大家一起探讨。一、双方的开端:当时的鲍林已经是化学界的“权威”,他致力于蛋白质的研究。1951年夏天,鲍林开始深入研究有关DNA的材料,并常常找人讨论。他认为,与蛋白质相比,弄清DNA的结构不会很难,“这算不上一个最为紧迫的问题”。DNA在重量上是染色体的一种重要成分,但蛋白质也一样。大多数学者认为,蛋白质部分最有可能包含着遗传的信息。相对而言,DNA似乎就比较简单了,它很可能只是一种结构性的成分,只是用来帮助染色体折叠和打开的。鲍林就这样认为。在1952年初,几乎所有重要的遗传学学者都持这一种观点。我们可以看看后来鲍林自己的话:“我以前就知道DNA是一种遗传物质的论点,然而我没有接受这一论点。你们知道,那时我正热衷于蛋白质的研究,我认为蛋白质最有可能是遗传物质,不可能是核酸 当然,核酸也有作用。在我著述的有关核酸的文字材料中,我总会提到核蛋白的概念。当时,我考虑得更多的是蛋白质,而不是核酸。”虽然如此,鲍林还是着手研究DNA的结构。此时,他需要清晰的DNA X光照片,他曾先后写信给相片持有者物理学家威尔金斯(英国)及其上司,但均遭拒绝。1951年11月,《美国化学学会学报》上刊登了一篇论述DNA结构的文章。鲍林据其深厚的结构化学基础,一下子就看出这篇文章的结果是错的;同时,此事刺激了他开始思考DNA是如何构筑起来的问题。鲍林设想,如果碱基朝外,那么螺旋的内核就应当是由磷酸堆积起来的。磷酸聚集在中间,碱基朝外,这与X射线的资料是“吻合”的。在鲍林的头脑中,DNA结构的问题就已经转化为如何将磷酸堆积在一起的问题了。我们现在知道,鲍林的这一开端是错的,并最终使他败给了沃森和克里克。另外还必须一提的是,鲍林对DNA研究总是被各种事务打断,使他曾多次中断自己的思路。是否是因为鲍林没能看到威尔金斯的相片而导致他的失败呢?暂且不回答这个问题,我们先来看看沃森和克里克是如何开始的。在战争期间,克里克原来是从事武器方面研究的。后来他决定研究生物。于是他到剑桥大学学习分子学。至于沃森,他本来就一直在研究DNA。他到剑桥大学是为了对此作进一步的研究。他们都是热心探索的人。“沃·克组合”相对于鲍林的地位可以说是“一个在天,一个在地”,他们并没有引起人们多大的重视,也没有引起鲍林的注意。他们就凭着一股劲和对目标的执着追求开始了他们的研究。还必须提到的是另外两位对他们的成功起着至关重要的作用的人:一位是上文提到的物理学家威尔金斯,另一位是青年女晶体学家罗莎琳德·富兰克林。他们拍出了非常漂亮的DNA X光照片,不仅启发了沃森和克里克,而且为他们的发现提供了佐证。鲍林颇为自信,感到自己有能力解开DNA之谜。唯一的问题是,会不会有人抢先取得胜果,但是,他不会把这一点真正放在心上。他认为威尔金斯和富兰克林两人(更不用说沃森和克里克了),没有谁有足够的化学基础对鲍林产生严重的威胁。二、对对手的不同看法:鲍林是自负的,他不相信有人能够在他之前发现DNA的结构,特别是他认为没有人有他那样深厚的化学功底。他“知道”, 沃森是一个好学生,但因成绩还不够突出,因而他到加州理工学院当研究生的申请未被批准。克里克已经三十五六岁了,还在读研究生,年龄是大了一些。况且,卡迪文斯实验室的科学家们至今尚未在任何竞赛中打败过鲍林。甚至有人认为,沃森和克里克看上去就像是一对“杂耍演员”。而沃森和克里克则不同。对于年方19的沃森来说,鲍林是一位值得仿效的榜样。在卢瓦蒙会议上,沃森就是围聚在鲍林身边的人之一,他十分用心地听了鲍林的讲话。克里克开始并不是鲍林的崇拜者,他是鲍林的竞争对手,因为鲍林曾用阿尔法螺旋表明他们的一篇关于蛋白质结构的论文漏洞百出,让克里克承受了由此而来的屈辱。从此,克里克借鉴了鲍林的研究方法。说实话,他们对鲍林这位怪杰都极为佩服。更重要的是,他们两人都互相倾慕,他们可谓是天生一对。相对于鲍林来说,沃森和克里克谦逊多了。三、研究方法及进程:鲍林首先想到DNA的结构可能是螺旋型,因为其他构型与他所看到和掌握的照片资料不相符合。但他认为,DNA是由三条链互相缠绕在一起,磷酸处于中央的位置。之后,他的工作重点就聚焦于找出磷酸分子在中央合理的排列方法。虽然他知道自己提出的构型不能完美地符合实验测算得出的数据和X光衍射照片,但他认为这些都只是细枝末节的东西,就像他发现蛋白质阿尔法螺旋一样 开始的时候也有难以解释的数据,他大胆地将之忽略,而其后的事实证明了他这种策略是明智的。另外,鲍林有些急于求成,他希望能够尽快地发表相关文章,抢在其他科学家之前,宣布自己再次成功地解决了又一世界性的难题。于是,他很快地发表了他“发现”的DNA结构。鲍林将自己的论文也寄给了沃森和克里克。他们两人虚惊了一场,因为他们发现,鲍林设想的这种构型是他们最初设想的结果,当时他们将这一结果给晶体学家富兰克林看的时候,被她以充足的论据否认,因为水容量问题与这种构型严重不符。也正是因为这次错误,他们两人被认为不适合研究DNA构型问题,被拆散到不同的课题组,从事别的研究。但沃森和克里克并没有就此放弃,他们仍然私下坚持不懈地进行研究和探索。他们在研究方法上一直就有共识:与其推导出复杂的数学模型,直接而又明确地解释X光的衍射结果,还不如借助化学常识构筑结构的一个模型。正如沃森所说,他们决定“仿效鲍林,并在他本人发起的这场竞赛中将他击败”。富兰克林的批评已经促使他们将磷酸放到了分子的外侧;又受到奥地利生物化学家切加夫的启示,得知内侧各对碱基之间存在着一一对应的关系。他们开始设想,在螺旋中,嘌呤和嘧啶以某种方式挨次排列在分子中心下部。之后,他们看到了富兰克林最新的DNA照片,不仅使他们确认了DNA是一种螺旋,而且他们得到了几个主要参数。由此,他们开始着手制造模型,通过不懈的努力,最终获得了成功。可以看出,不论是成功者还是失败者,他们都用了一种结构化学中重要的研究方法 建模。同时,沃森和克里克不仅受到了多学科领域的科学家的启示和帮助,而且他们自己都承认,他们的研究方法来源于伟大的化学家 鲍林。由此可见,生命科学是集多学科,特别是化学的大成所在,他与化学,乃至物理、数学的揉合可见一斑。为什么鲍林会失败?鲍林有着深厚的化学知识作为自己研究的基础。照常理而言,成功的应该是他,但他为什么输给了沃森和克里克呢?鲍林输在浮躁和自负上。他急于求成,因为DNA是当时最大的课题,他要去抢占这一高地。他没有把研究的准备工作做好就想碰碰自己的运气了。同时,他顺利解决阿尔法螺旋给他套上了成功的光环,他的确是世界上解决巨分子结构的最佳人选,但他也从此染上了自负的恶习,他以为自己不再需要做别人需要做的那些研究的准备工作了。他过于相信自己的直觉和运气,结果输掉了这场大比拼。沃森和克里克为什么会成功?其实这个问题的答案从前面的叙述中都可以看出,但我觉得最重要的一点是不懈的思索与踏实的努力。克里克不就是在因头疼而不得不休息,却又忍不住开始计算时找到了有关DNA结构的答案吗?他们虽然被拆散到两个不同的研究小组,但仍然踏实地合作与工作,正是这样,幸运之神才降临在他们的头上。另外还有一点,就是他们没有放过看似微不足道的东西。奥地利生物化学家切加夫将碱基一一对应的关系同样告诉了鲍林,但却没有得到鲍林的重视,而沃森和克里克并没有放过这一点,而最终获得启发,找到了DNA的正确结构。结构化学与生命科学的揉合已无需多说,我相信这种相互融合在将来会愈演愈烈。最后我想总结的是有关鲍林的研究方法,毕竟沃森与克里克的成功也来源于此,相信它对所有的科研者都会有所帮助:鲍林的研究方法实验研究和理论探讨相结合鲍林比一般的化学研究生掌握了更多的数学和物理学知识。他一方面是重视实验,强调经验知识;另一方面又深信化学结构问题可以通过应用现代物理学的理论来解决。他常采用半经验的方法:既有根据物理学基本原理进行的演绎推导或论证,又有对实验资料的归纳,二者互相补充。 量子力学与化学经验相结合鲍林在总结过去对离子半径的研究时曾指出:“应用量子力学可以近似计算……但是,这种理论计算是十分复杂的,需要很大的工作量;因此,从化学方面考虑,最好有一套经验或半经验的离子半径数据……”他的主要做法是:不断提出新的概念,利用它来概括实验资料和总结化学结构规律。发展简单的理论。努力把量子力学的研究成果转译成化学家的习用语言。采用移植方法 开拓边缘学科鲍林不断把结构化学的理论和实验方法移植到生物学、医学以及核物理的研究中去。他按照自己的专长不断地把新的理论原理和新的实验方法移植于另一领域,解决新的研究课题,努力开拓新的边缘学科地带。这是他五十多年来研究成果绵绵不断的重要原因。直觉和模型方法在鲍林的研究工作中,直觉的运用占有非常突出的地位。无论是鲍林本人还是别人对他的评述都常常提到直觉。综合起来大致有以下表现:1.是与数学计算不同的一种寻求答案的方式。2.一种好奇心,它引起鲍林对某个科学课题的注意,并直接领悟到有可能用经验的方式来解答它。3.和想象一样,“不能归结为仅仅采用通常的逻辑规则和过程”,它和某种“深邃的洞察力”有关。4.鲍林对一个晶体的结构的确定,分为两步:一是推测,二是证实。这种“推测”,或者是鲍林本人自称的“随机方法”也在直觉之列。5.“借助于对化学事实的非凡记忆”,是“经过实践”养成的。从整体看待世界 从实践对待科学鲍林作为一位自然科学家,物质世界的统一性对于他来说似乎是不言而喻的。鲍林重视理论思维,并不完全同意实证主义的见解。他强调自己“是纯粹从实践的方面对待科学;可以说是实用地对待科学。”贯穿鲍林研究方法中的极其宝贵的思想正是这种“从实践的方面对待科学”的态度。