在22年的时间里，找到了隐藏的DNA片段，然后也破译了2亿个DNA碱基里面缺失的内容，找到了2000多个新基因，这些基因占到了人类基因组织的8%。
题目：人类基因组计///作者///院系：///年级：///学号：摘要：人类基因组计划由美、英、日、中、德、法等国参加进行了人体基因作图，测定人体全部DNA序列创建计算机分析管理系统，检验相关的伦理、法律及社会问题，进而通过转录物组学和蛋白质组学等相关技术对基因表达谱、基因突变进行分析，可获得与疾病相关基因的信息。在揭示人类发展历史，基因治疗，农作物绿色革命，DNA鉴定方面具有深远影响。关键字：人类基因组计划正文：人类基因组计划人类基因组计划于20世纪80年代提出，由国际合作组织包括有美、英、日、中、德、法等国参加进行了人体基因作图，测定人体23对染色体由3×109核苷酸组成的全部DNA序列，于2000年完成了人类基因组“工作框架图”。2001年公布了人类基因组图谱及初步分析结果。其研究内容还包括创建计算机分析管理系统，检验相关的伦理、法律及社会问题，进而通过转录物组学和蛋白质组学等相关技术对基因表达谱、基因突变进行分析，可获得与疾病相关基因的信息。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。人类基因组计划在二十多年的时间里取得了较大进展。人类基因组计划最早在1985年由诺贝尔奖获得者，美国的杜尔贝克Renato Dulbecoo提出。最初目的是完成人类基因组全长约30亿个核苷酸的碱基序列测定，阐明所有人类基因并确定其在染色体上的位置，从而破译全部的人类遗传基因。1986年3月7日，杜尔贝克在《科学》杂志上发表了一篇题为“癌症研究的转折点——测定人类基因组序列”的文章，指出癌症和其它疾病的发生都与基因有关，并提出测定人类整个基因组序列的途径和重要意义。1988年美国能源部和国家卫生研究院率先在美国开展人类基因组计划，并经国会批准由政府给予资助。此后，成立了一个国际间的合作机构——人类基因组织(Human Genome Organization)，由多个国家筹集资金和科研力量，积极参加这一国际性研究计划。1990年10月，国际人类基因组计划正式启动，预计用15年时间，投资30亿美元，完成30亿对碱基的测序，并对所有基因(当时预计为8万～10万个)进行绘图和排序。全球性人类基因组计划有美国、英国、日本、法国、德国和中国六个国家负责，其中美国承担了全部任务的54%，英国33%，日本7%，法国，德国，中国于1999年9月获准加入人类基因组计划并承担了1%的测序任务，即3号染色体断臂自D3S3610标志至端粒区段约3000万个碱基的全序列测定。中国1993年启动了相关研究项目，相继在上海和北京成立了国家人类基因组南、北两个中心，并承担人类基因组计划中1%的测序任务。经过多个国家的科学家的共同协作，人类终于在20世纪90年代完成了对自身基因组测序的初步工作。2003年6月，中、美、日、德、法、英等六国科学家宣布首次绘成人类基因组“工作框架图”。2003年4月14日，中、美、日、德、法、英等六国科学家宣布人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的所有目标全部实现。2004年，人类基因组完成测序；2005年，人类X染色体测序工作基本完成，并公布了该染色体基因草图。HGP的主要任务是人类的DNA测序，包括下图所示的四张谱图，此外还有测序技术、人类基因组序列变异、功能基因组技术、比较基因组学、社会、法律、伦理研究、生物信息学和计算生物学、教育培训等目的。1、遗传图谱（genetic map）又称连锁图谱(linkage map)，这是根据基因或遗传标记之间的交换重组值来确定它们在染色体上的相对距离、位置的图谱。其图距单位是厘摩（coml），以纪念现代遗传学奠基人摩尔根。遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。意义：6000多个遗传标记已经能够把人的基因组分成6000多个区域，使得连锁分析法可以找到某一致病的或表现型的基因与某一标记邻近（紧密连锁）的证据，这样可把这一基因定位于这一已知区域，再对基因进行分离和研究。对于疾病而言，找基因和分析基因是个关键。2、物理图谱（physical map）物理图谱是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息，它是通过对构成基因组的DNA分子进行测定而绘制的。绘制物理图谱的目的是把有关基因的遗传信息及其在每条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来。DNA物理图谱是指DNA链的限制性酶切片段的排列顺序，即酶切片段在DNA链上的定位。因限制性内切酶在DNA链上的切口是以特异序列为基础的，核苷酸序列不同的DNA，经酶切后就会产生不同长度的DNA片段，由此而构成独特的酶切图谱。因此，DNA物理图谱是DNA分子结构的特征之一。DNA是很大的分子，由限制酶产生的用于测序反应的DNA片段只是其中的极小部分，这些片段在DNA链中所处的位置关系是应该首先解决的问题，故DNA物理图谱是顺序测定的基础,也可理解为指导DNA测序的蓝图。广义地说，DNA测序从物理图谱制作开始，它是测序工作的第一步。制作DNA物理图谱的方法有多种，这里选择一种常用的简便方法──标记片段的部分酶解法，来说明图谱制作原理。用部分酶解法测定DNA物理图谱包括二个基本步骤：(1)完全降解 (2)部分降解3、序列图谱（sequence map）随着遗传图谱和物理图谱的完成，测序就成为重中之重的工作。DNA序列分析技术是一个包括制备DNA片段化及碱基分析、DNA信息翻译的多阶段的过程。通过测序得到基因组的序列图谱。4、基因图谱（DNA map）基因图谱是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。在人类基因组中鉴别出占具2%~5%长度的全部基因的位置、结构与功能，最主要的方法是通过基因的表达产物mRNA反追到染色体的位置。原理基因图谱的意义在于它能有效地反应在正常或受控条件中表达的全基因的时空图。通过这张图可以了解某一基因在不同时间不同组织、不同水平的表达；也可以了解一种组织中不同时间、不同基因中不同水平的表达，还可以了解某一特定时间、不同组织中的不同基因不同水平的表达。人类基因组计划的实施具有重大意义和影响。第一，揭示人类发展历史破译生命密码的人类基因组计划有助于人们对基因的表达调控有更深入的了解。同时，人类基因组图谱对揭示人类发展、进化的历史具有重要意义。对进化的研究，不再建立在假说的基础上，利用比较基因组学，通过研究古代DNA，可揭示生命进化的奥秘以及古今生物的联系，帮助人们更好地认识人类在自然界中的地位。第二，基因治疗获得人类全部基因序列将有助于人类认识许多遗传疾病以及癌症等疾病的致病机理，为分子诊断、基因治疗等新方法提供理论依据。在不远的将来，根据每个人DNA序列的差异，可了解不同个体对疾病的抵抗力，依照每个人的“基因特点”对症下药，这便是21世纪的医学——个体化医学。更重要的是，通过基因治疗，不但可预防当事人日后发生疾病，还可预防其后代发生同样的疾病。第三，基因工程药物研究基因工程药物，是重组DNA的表达产物。广义的说，凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的，都可以成为基因工程药物。基因技术应用于制药工业，可以生产出高效、高产、廉价、不再苦口的防治疾病的新药物，从而引起制药工业的革命性变革。对于肝炎、心血管疾病、肿瘤、艾滋病等目前尚无良药可治的重大疑难病，人们对生物工程寄予厚望，期待基因工程技术生产出有效地治疗药物。第四，农作物的绿色革命科学家们在利用基因工程技术改良农作物方面已取得重大进展，基因技术的突破使科学家们得以用传统育种专家难以想象的方式改良农作物。例如，基因技术可以使农作物自己释放出杀虫剂，可以使农作物种植在旱地或盐碱地上，或者生产出营养更丰富的食品。科学家们还在开发可以生产出能够防病的疫苗和食品的农作物。基因技术也使开发农作物新品种的时间大为缩短。利用传统的育种方法，需要七、八年时间才能培育出一个新的植物品种，基因工程技术使研究人员可以将任何一种基因注入到一种植物中，从而培育出一种全新的农作物品种，时间则缩短一半。第五，DNA鉴定DNA鉴定已经给法医科学和犯罪司法系统带来了一场革命。DNA已经成为无数审判中的关键证据，帮助警察和法庭鉴别暴力犯罪中的罪犯，而且可信度非常高。它能够确定犯罪的人，同时也能够证明误判的人无罪。不仅如此，DNA鉴定还可以用于帮助寻找失踪的人、谋杀或事故中的受害者；还可以用于证明或否认父子关系。第六，转基因动物随着基因工程技术的飞速发展及其在动物上的应用，转基因动物的发展呈现出一片“大好形势”。比如基因育种能提供高产优质抗病的“超级动物”；基因工程疫苗为畜牧业节省了大笔开支；通过转基因动物进行器官移植。人类基因组的重要性由以上的事实我们可以看出，要想解开人类自身的秘密，就要从破解基因的密码做起。对人类基因的了解和掌控，也将对人类物种的进化、人类社会的进步产生强大推动作用。通过对人类基因已知和未知领域的探索，可以找到更好的基因更有利人类进步的基因，人类社会将从本质上发生突破性的飞越。因此我们可以说，这项耗资大耗时长的人类基因组计划确实是非常必要而且永世受益的。对于生物学界来说这可能是很小的一步，但对人类社会来说却是非常大的一步。尽管该计划已宣告完成，但该计划尚未得出令人满意的人类基因图谱，因此，科学工作者们对人类基因组的探索研究仍在紧张的进行中。希望在不久的将来，人类能解开基因的面纱，了解它掌控它，给人类社会带来无穷的财富。参考文献：1、章波《人类基因研究报告》重庆出版社 2006年版2、钱俊生、孔伟、卢大振《生命是什么》中共中央党校出版社2000年12月版3、C.丹尼斯、R.加拉格尔、.沃森 序《人类基因组 我们的DNA》科学出版社2003年4月版4、杨业洲、陈廉《人类基因组计划》实用妇产科杂志2001年1月第17期 (Journal of Practical Obstetrics and Gynecology 2001 January )5、参考资料：《科学》（Science）
因为这个难题是科学家一直探索的问题，他的发现对以后的研究有很大的帮助。
完整人类基因组首次被破译，此次都解开了哪些谜底？下面就我们来针对这个问题进行一番探讨，希望这些内容能够帮到有需要的朋友们。
全世界顶级期刊《Science》（科学）杂志今天凌晨连射6篇毕业论文汇报，发布了人类基因组转录组测序的最新消息：国家人类基因组研究中心(NHGRI)构成的端粒到端粒(T2T)联盟科学团队，根据新的技术性科学研究出世界第一个详细的、无空隙的人类基因组序列，初次表明了相对高度同样的节段反复基因组地区以及在人类基因组中的基因变异。
这也是对规范人类参照基因组，即2013年公布的参照基因组序列（GRCh38）的“重要更新”，提升了以前成条性染色体上掩藏的DNA片段，破解了丢失的大概2亿次DNA碱基对及其2000好几个新遗传基因——占人类基因组的8%。
这篇科研成果极其重要。科技人员揭露的详细人类基因组序列，是全球最繁杂的迷题之一，这一科学研究促使人类第一次见到最完全的、无空隙的DNA碱基基因序列，针对人类掌握基因组基因变异的全谱，及其一些病症的基因遗传奉献尤为重要，可能促进与癌病、高危儿和老化有关的研究分析与科学发展趋势。
与此同时，这也是《Science》创刊141年以来，初次在同一期杂志期刊中连射6篇毕业论文揭露人类基因组研究。
人类基因组由超出60亿次单独的DNA碱基、大概2-3万只蛋白编号遗传基因（全部遗传基因仍没有统一回答）构成，与黑猩猩等别的灵长类动物的数目类似，遍布在23对性染色体上。为了更好地载入数以万计的基因组，科学家们最先将全部的DNA链切割成好几百到好几千个单位长度的DNA片段。随后用转录组测序设备载入每一个精彩片段中的每个碱基，科学家们尝试依照合理的次序拼装这种精彩片段，如同拼接一个错综复杂的拼图图片。
本科研成果的重要进度，实际上是运用了新的技术装备——英国牛津纳米孔技术公司和太平洋生物科学公司生产制造的快速迭代的高通量测序设备。
早在2017年，国家人类基因组研究中心(NHGRI)责任人AdamPhillippy（亚当·菲利皮），及其加州大学圣克鲁兹分校(UCSC)的凯伦·米加意识到，新的纳米孔机器完成了一次精确载入100万只DNA碱基的工作能力，可以为最后处理基因组难题打开了大门口。
华大集团CEO尹烨曾表明，实际上，今日人类进入了性命时期，大家关注的则是本身的遗传基因和身心健康，为此就将去融合物理学全球、信息内容全球和性命全球。
在应用领域持续扩宽，转录组测序工作能力进一步加强的一同推动作用下，全世界高通量测序领域市场份额将持续提高，中国遗传基因领域市场容量尽管与全世界头部企业差别比较大，可是在中国内地销售市场中依然占有比较大的优点，将来要想提升国际性市场占有率，还需进一步加强技术研发，发展方向具备较大的想像室内空间。
人类基因组研究的目的不只是为了读出全部的DNA序列，更重要的是读懂每个基因的功能，每个基因与某种疾病的种种关系，真正对生命进行系统地科学解码，从此达到从根本上了解认识生命的起源、种间、个体间的差异的原因，疾病产生的得机制以及长寿、衰老等困扰着人类的最基本的生命现象目的。对人类疾病基因研究的贡献人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息。对于单基因病，采用“定位克隆”和“定位候选克隆”的全新思路，导致了亨廷顿舞蹈病、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病基因的发现，为这些疾病的基因诊断和基因治疗奠定了基础。对于心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病（老年性痴呆、精神分裂症）、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重点。 健康相关研究是HGP的重要组成部分，1997年相继提出：“肿瘤基因组解剖计划”“环境基因组学计划”。对医学的贡献基因诊断、基因治疗和基于基因组知识的治疗、基于基因组信息的疾病预防、疾病易感基因的识别、风险人群生活方式、环境因子的干预。对生物技术的贡献（1）基因工程药物 分泌蛋白（多肽激素，生长因子，趋化因子，凝血和抗凝血因子等）及其受体。 （2）诊断和研究试剂产业 基因和抗体试剂盒、诊断和研究用生物芯片、疾病和筛药模型。对细胞、胚胎、组织工程的推动胚胎和成年期干细胞、克隆技术、器官再造。对制药工业的贡献筛选药物的靶点：与组合化学和天然化合物分离技术结合，建立高通量的受体、酶结合试验以知识为基础的药物设计：基因蛋白产物的高级结构分析、预测、模拟—药物作用“口袋”。 个体化的药物治疗：药物基因组学。对社会经济的重要影响生物产业与信息产业是一个国家的两大经济支柱；发现新功能基因的社会和经济效益；转基因食品；转基因药物。对生物进化研究的影响生物的进化史，都刻写在各基因组的“天书”上；草履虫是人的亲戚——13亿年；人是由300～400万年前的一种猴子进化来的；人类第一次“走出非洲”——200万年的古猿；人类的“夏娃”来自于非洲，距今20万年——第二次“走出非洲”？基因组计划为人类基因组的研究提供了大量的信息。通过功能基因组学的研究，人类最终将能够了解哪些进化机制已经确实发生，并考虑进化过程还能够有哪些新的潜能。
建议说清楚一些
人类基因组计划明确的内容
题目：人类基因组计///作者///院系：///年级：///学号：摘要：人类基因组计划由美、英、日、中、德、法等国参加进行了人体基因作图，测定人体全部DNA序列创建计算机分析管理系统，检验相关的伦理、法律及社会问题，进而通过转录物组学和蛋白质组学等相关技术对基因表达谱、基因突变进行分析，可获得与疾病相关基因的信息。在揭示人类发展历史，基因治疗，农作物绿色革命，DNA鉴定方面具有深远影响。关键字：人类基因组计划正文：人类基因组计划人类基因组计划于20世纪80年代提出，由国际合作组织包括有美、英、日、中、德、法等国参加进行了人体基因作图，测定人体23对染色体由3×109核苷酸组成的全部DNA序列，于2000年完成了人类基因组“工作框架图”。2001年公布了人类基因组图谱及初步分析结果。其研究内容还包括创建计算机分析管理系统，检验相关的伦理、法律及社会问题，进而通过转录物组学和蛋白质组学等相关技术对基因表达谱、基因突变进行分析，可获得与疾病相关基因的信息。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。人类基因组计划在二十多年的时间里取得了较大进展。人类基因组计划最早在1985年由诺贝尔奖获得者，美国的杜尔贝克Renato Dulbecoo提出。最初目的是完成人类基因组全长约30亿个核苷酸的碱基序列测定，阐明所有人类基因并确定其在染色体上的位置，从而破译全部的人类遗传基因。1986年3月7日，杜尔贝克在《科学》杂志上发表了一篇题为“癌症研究的转折点——测定人类基因组序列”的文章，指出癌症和其它疾病的发生都与基因有关，并提出测定人类整个基因组序列的途径和重要意义。1988年美国能源部和国家卫生研究院率先在美国开展人类基因组计划，并经国会批准由政府给予资助。此后，成立了一个国际间的合作机构——人类基因组织(Human Genome Organization)，由多个国家筹集资金和科研力量，积极参加这一国际性研究计划。1990年10月，国际人类基因组计划正式启动，预计用15年时间，投资30亿美元，完成30亿对碱基的测序，并对所有基因(当时预计为8万～10万个)进行绘图和排序。全球性人类基因组计划有美国、英国、日本、法国、德国和中国六个国家负责，其中美国承担了全部任务的54%，英国33%，日本7%，法国，德国，中国于1999年9月获准加入人类基因组计划并承担了1%的测序任务，即3号染色体断臂自D3S3610标志至端粒区段约3000万个碱基的全序列测定。中国1993年启动了相关研究项目，相继在上海和北京成立了国家人类基因组南、北两个中心，并承担人类基因组计划中1%的测序任务。经过多个国家的科学家的共同协作，人类终于在20世纪90年代完成了对自身基因组测序的初步工作。2003年6月，中、美、日、德、法、英等六国科学家宣布首次绘成人类基因组“工作框架图”。2003年4月14日，中、美、日、德、法、英等六国科学家宣布人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划的所有目标全部实现。2004年，人类基因组完成测序；2005年，人类X染色体测序工作基本完成，并公布了该染色体基因草图。HGP的主要任务是人类的DNA测序，包括下图所示的四张谱图，此外还有测序技术、人类基因组序列变异、功能基因组技术、比较基因组学、社会、法律、伦理研究、生物信息学和计算生物学、教育培训等目的。1、遗传图谱（genetic map）又称连锁图谱(linkage map)，这是根据基因或遗传标记之间的交换重组值来确定它们在染色体上的相对距离、位置的图谱。其图距单位是厘摩（coml），以纪念现代遗传学奠基人摩尔根。遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。意义：6000多个遗传标记已经能够把人的基因组分成6000多个区域，使得连锁分析法可以找到某一致病的或表现型的基因与某一标记邻近（紧密连锁）的证据，这样可把这一基因定位于这一已知区域，再对基因进行分离和研究。对于疾病而言，找基因和分析基因是个关键。2、物理图谱（physical map）物理图谱是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息，它是通过对构成基因组的DNA分子进行测定而绘制的。绘制物理图谱的目的是把有关基因的遗传信息及其在每条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来。DNA物理图谱是指DNA链的限制性酶切片段的排列顺序，即酶切片段在DNA链上的定位。因限制性内切酶在DNA链上的切口是以特异序列为基础的，核苷酸序列不同的DNA，经酶切后就会产生不同长度的DNA片段，由此而构成独特的酶切图谱。因此，DNA物理图谱是DNA分子结构的特征之一。DNA是很大的分子，由限制酶产生的用于测序反应的DNA片段只是其中的极小部分，这些片段在DNA链中所处的位置关系是应该首先解决的问题，故DNA物理图谱是顺序测定的基础,也可理解为指导DNA测序的蓝图。广义地说，DNA测序从物理图谱制作开始，它是测序工作的第一步。制作DNA物理图谱的方法有多种，这里选择一种常用的简便方法──标记片段的部分酶解法，来说明图谱制作原理。用部分酶解法测定DNA物理图谱包括二个基本步骤：(1)完全降解 (2)部分降解3、序列图谱（sequence map）随着遗传图谱和物理图谱的完成，测序就成为重中之重的工作。DNA序列分析技术是一个包括制备DNA片段化及碱基分析、DNA信息翻译的多阶段的过程。通过测序得到基因组的序列图谱。4、基因图谱（DNA map）基因图谱是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。在人类基因组中鉴别出占具2%~5%长度的全部基因的位置、结构与功能，最主要的方法是通过基因的表达产物mRNA反追到染色体的位置。原理基因图谱的意义在于它能有效地反应在正常或受控条件中表达的全基因的时空图。通过这张图可以了解某一基因在不同时间不同组织、不同水平的表达；也可以了解一种组织中不同时间、不同基因中不同水平的表达，还可以了解某一特定时间、不同组织中的不同基因不同水平的表达。人类基因组计划的实施具有重大意义和影响。第一，揭示人类发展历史破译生命密码的人类基因组计划有助于人们对基因的表达调控有更深入的了解。同时，人类基因组图谱对揭示人类发展、进化的历史具有重要意义。对进化的研究，不再建立在假说的基础上，利用比较基因组学，通过研究古代DNA，可揭示生命进化的奥秘以及古今生物的联系，帮助人们更好地认识人类在自然界中的地位。第二，基因治疗获得人类全部基因序列将有助于人类认识许多遗传疾病以及癌症等疾病的致病机理，为分子诊断、基因治疗等新方法提供理论依据。在不远的将来，根据每个人DNA序列的差异，可了解不同个体对疾病的抵抗力，依照每个人的“基因特点”对症下药，这便是21世纪的医学——个体化医学。更重要的是，通过基因治疗，不但可预防当事人日后发生疾病，还可预防其后代发生同样的疾病。第三，基因工程药物研究基因工程药物，是重组DNA的表达产物。广义的说，凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的，都可以成为基因工程药物。基因技术应用于制药工业，可以生产出高效、高产、廉价、不再苦口的防治疾病的新药物，从而引起制药工业的革命性变革。对于肝炎、心血管疾病、肿瘤、艾滋病等目前尚无良药可治的重大疑难病，人们对生物工程寄予厚望，期待基因工程技术生产出有效地治疗药物。第四，农作物的绿色革命科学家们在利用基因工程技术改良农作物方面已取得重大进展，基因技术的突破使科学家们得以用传统育种专家难以想象的方式改良农作物。例如，基因技术可以使农作物自己释放出杀虫剂，可以使农作物种植在旱地或盐碱地上，或者生产出营养更丰富的食品。科学家们还在开发可以生产出能够防病的疫苗和食品的农作物。基因技术也使开发农作物新品种的时间大为缩短。利用传统的育种方法，需要七、八年时间才能培育出一个新的植物品种，基因工程技术使研究人员可以将任何一种基因注入到一种植物中，从而培育出一种全新的农作物品种，时间则缩短一半。第五，DNA鉴定DNA鉴定已经给法医科学和犯罪司法系统带来了一场革命。DNA已经成为无数审判中的关键证据，帮助警察和法庭鉴别暴力犯罪中的罪犯，而且可信度非常高。它能够确定犯罪的人，同时也能够证明误判的人无罪。不仅如此，DNA鉴定还可以用于帮助寻找失踪的人、谋杀或事故中的受害者；还可以用于证明或否认父子关系。第六，转基因动物随着基因工程技术的飞速发展及其在动物上的应用，转基因动物的发展呈现出一片“大好形势”。比如基因育种能提供高产优质抗病的“超级动物”；基因工程疫苗为畜牧业节省了大笔开支；通过转基因动物进行器官移植。人类基因组的重要性由以上的事实我们可以看出，要想解开人类自身的秘密，就要从破解基因的密码做起。对人类基因的了解和掌控，也将对人类物种的进化、人类社会的进步产生强大推动作用。通过对人类基因已知和未知领域的探索，可以找到更好的基因更有利人类进步的基因，人类社会将从本质上发生突破性的飞越。因此我们可以说，这项耗资大耗时长的人类基因组计划确实是非常必要而且永世受益的。对于生物学界来说这可能是很小的一步，但对人类社会来说却是非常大的一步。尽管该计划已宣告完成，但该计划尚未得出令人满意的人类基因图谱，因此，科学工作者们对人类基因组的探索研究仍在紧张的进行中。希望在不久的将来，人类能解开基因的面纱，了解它掌控它，给人类社会带来无穷的财富。参考文献：1、章波《人类基因研究报告》重庆出版社 2006年版2、钱俊生、孔伟、卢大振《生命是什么》中共中央党校出版社2000年12月版3、C.丹尼斯、R.加拉格尔、.沃森 序《人类基因组 我们的DNA》科学出版社2003年4月版4、杨业洲、陈廉《人类基因组计划》实用妇产科杂志2001年1月第17期 (Journal of Practical Obstetrics and Gynecology 2001 January )5、参考资料：《科学》（Science）
李宝键教授在“展望21世纪的生命科学”一文中谈到基因组研究计划研究重要性时，引用《Scinence》上“第三次技术命革”中的一句话：“下一个传大时代将是基因组革命时代，它正处于初期阶段。”在当前的研究水平上，只要涉及生命体重要现象的课题，几乎离不开对基因及其作用的分析。2000年6月26日，英美两国首脑会同公私两大人基因组测序集团向世人正式宣告，人基因组的工作草图已绘制完成。科学家把这作为生命科学进入新时代的标志，即后基因组时代(post-genome era)。因此有必要对基因组及其研究内容和进展作一个了解。1基因组学及其研究内容基因组(GENOME)一词是1920年Winkles从GENes和chromosOMEs组成的，用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念。1953年Watson和Crick发现DNA双螺旋结构，标志分子生物学的诞生，随着各学科的发展，当前生物学研究进入新的进代，在生物大分子水平上将不同的研究技术和手段有机的结合以攻克生物学难题。基因组研究可以理解为：(1)基因表达概况研究，即比较不同组织和不同发育阶段、正常状态与疾病状态，以及体外培养的细胞中基因表达模式的差异，技术包括传统的RTPCR，RNase保护试验，RNA印迹杂交，但是其不足是一次只能做一个。新的高通量表达分析方法包括微点阵(microarrary)，基因表达序列分析(serial analysis of gene expression，SAGE)，DNA芯片(DNA chip)等；(2)基因产物-蛋白质功能研究，包括单个基因的蛋白质体外表达方法，以及蛋白质组研究；(3)蛋白质与蛋白质相互作用的研究，利用酵母双杂交系统，单杂交系统(one-hybrid system)，三杂交系统(thrdee-hybrid system)以及反向杂交系统(reverse hybrid system)等。1986年美国科学家Thomas Roderick提出了基因组学(Genomics)，指对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录图谱)，核苷酸序列分析，基因定位和基因功能分析的一门科学。因此，基因组研究应该包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学(structural genomics)和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学(functional genomics)。结构基因组学代表基因组分析的早期阶段，以建立生物体高分辨率遗传、物理和转录图谱为主。功能基因组学代表基因分析的新阶段，是利用结构基因组学提供的信息系统地研究基因功能，它以高通量、大规模实验方法以及统计与计算机分析为特征。随着1990年人类基因组计划(Human Genome Project，HGP)的实施并取得巨大成就，同时模式生物(model organisms)基因组计划也在进行，并先后完成了几个物种的序列分析，研究重心从开始揭示生命的所有遗传信息转移到从分子整体水平对功能的研究上。第一个标志是功能基因组学的产生，第二个标志是蛋白质组学(proteome)的兴起。2 结构基因组学研究内容结构基因组学(structural genomics)是基因组学的一个重要组成部分和研究领域，它是一门通过基因作图、核苷酸序列分析确定基因组成、基因定位的科学。遗传信息在染色体上，但染色体不能直接用来测序，必须将基因组这一巨大的研究对象进行分解，使之成为较易操作的小的结构区域，这个过程就是基因作图。根据使用的标志和手段不同，作图有三种类型，即构建生物体基因组高分辨率的遗传图谱、物理图谱、转录图谱。遗传图谱通过遗传重组所得到的基因在具体染色体上线性排列图称为遗传连锁图。它是通过计算连锁的遗传标志之间的重组频率，确定他们的相对距离，一般用厘摩(cM，即每次减数分裂的重组频率为1%)来表示。绘制遗传连锁图的方法有很多，但是在DNA多态性技术未开发时，鉴定的连锁图很少，随着DNA多态性的开发，使得可利用的遗传标志数目迅速扩增。早期使用的多态性标志有RFLP(限制性酶切片段长度多态性)、RAPD(随机引物扩增多态性DNA)、AFLP(扩增片段长度多态性)；80年代后出现的有STR(短串联重复序列，又称微卫星)DNA遗传多态性分析和90年代发展的SNP(单个核苷酸的多态性)分析。物理图谱物理图谱是利用限制性内切酶将染色体切成片段，再根据重叠序列确定片段间连接顺序，以及遗传标志之间物理距离［碱基对(bp)或千碱基(kb)或兆碱基(Mb)的图谱。以人类基因组物理图谱为例，它包括两层含义，一是获得分布于整个基因组30 000个序列标志位点(STS，其定义是染色体定位明确且可用PCR扩增的单拷贝序列)。将获得的目的基因的cDNA克隆，进行测序，确定两端的cDNA序列，约200bp，设计合成引物，并分别利用cDNA和基因组DNA作模板扩增；比较并纯化特异带；利用STS制备放射性探针与基因组进行原位杂交，使每隔100kb就有一个标志；二是在此基础上构建覆盖每条染色体的大片段：首先是构建数百kb的YAC(酵母人工染色体)，对YAC进行作图，得到重叠的YAC连续克隆系，被称为低精度物理作图，然后在几十个kb的DNA片段水平上进行，将YAC随机切割后装入粘粒的作图称为高精度物理作图.转录图谱利用EST作为标记所构建的分子遗传图谱被称为转录图谱。通过从cDNA文库中随机条区的克隆进行测序所获得的部分 cDNA的5＇或3＇端序列称为表达序列标签(EST)，一般长300～500bp左右。一般说，mRNA的3＇ 端非翻译区(3＇-UTR)是代表每个基因的比较特异的序列，将对应于3＇-UTR的EST序列进行RH定位，即可构成由基因组成的STS图。截止到1998年12月底，在美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库中分布的植物EST的数目总和已达几万条，所测定的人基因组的EST达180万条以上。这些EST不仅为基因组遗传图谱的构建提供了大量的分子标记，而且来自不同组织和器官的EST也为基因的功能研究提供了有价值的信息。此外，EST计划还为基因的鉴定提供了候选基因(candidantes)。其不足之处在于通过随机测序有时难以获得那些低丰度表达的基因和那些在特殊环境条件下(如生物胁迫和非生物胁迫)诱导表达的基因。因此，为了弥补EST计划的不足，必须开展基因组测序。通过分析基因组序列能够获得基因组结构的完整信息，如基因在染色体上的排列顺序，基因间的间隔区结构，启动子的结构以及内含子的分布等。3功能基因组学研究功能基因组学(functional genomics)又往往被称为后基因组学(postgenomics)，它利用结构基因组所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。这是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入基因组动态的生物学功能学研究。研究内容包括基因功能发现、基因表达分析及突变检测。基因的功能包括：生物学功能，如作为蛋白质激酶对特异蛋白质进行磷酸化修饰；细胞学功能，如参与细胞间和细胞内信号传递途径；发育上功能，如参与形态建成等采用的手段包括经典的减法杂交，差示筛选，cDNA代表差异分析以及mRNA差异显示等，但这些技术不能对基因进行全面系统的分析。新的技术应运而生，包括基因表达的系统分析，cDNA微阵列，DNA芯片等。鉴定基因功能最有效的方法是观察基因表达被阻断或增加后在细胞和整体水平所产生的表型变异，因此需要建立模式生物体。比较基因组学(Comparative Genomics)是基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。利用模式生物基因组与人类基因组之间编码顺序上和结构上的同源性，克隆人类疾病基因，揭示基因功能和疾病分子机制，阐明物种进化关系，及基因组的内在结构。目前从模式生物基因组研究中得出一些规律：模式生物基因组一般比较小，但编码基因的比例较高，重复顺序和非编码顺序较少；其G+C%比较高；内含子和外显子的结构组织比较保守，剪切位点在多种生物中一致；DNA 冗余，即重复；绝大多数的核心生物功能由相当数量的orthologous蛋白承担；Synteny连锁的同源基因在不同的基因组中有相同的连锁关系等。模式生物基因组研究揭示了人类疾病基因的功能，利用基因顺序上的同源性克隆人类疾病基因，利用模式生物实验系统上的优越性，在人类基因组研究中的应用比较作图分析复杂性状，加深对基因组结构的认识。 此外，可利用诱变技术测定未知基因，基因组多样性以及生物信息学（Bioinformatics）的应用。4蛋白质组学研究基因是遗传信息的携带者，而全部生物功能的执行者却是蛋白质，它有自身的活动规律，因而仅仅从基因的角度来研究是远远不够的，必须研究由基因转录和翻译出蛋白质的过程，才能真正揭示生命的活动规律，由此产生了研究细胞内蛋白质组成及其活动规律的新兴学科——蛋白质组学（proteomics）。蛋白质组（proteome）是由澳大利亚Macquarie大学的Wilkins和Williams于1994首先提出，并见于1995年7月的“Electrophonesis”上，指全部基因表达的全部蛋白质及其存在方式，是一个基因、一个细胞或组织所表达的全部蛋白质成分，蛋白质组学是对不同时间和空间发挥功能的特定蛋白质群体的研究。它从蛋白质水平上探索蛋白质作用模式、功能机理、调节控制以及蛋白质群体内相互作用，为临床诊断、病理研究、药物筛选、药物开发、新陈代谢途径等提供理论依据和基础。 蛋白质组学旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式，内容包括鉴定蛋白质表达、存在方式（修饰形式）、结构、功能和相互作用方式等。它不同于传统的蛋白质学科，是在生物体或其细胞的整体蛋白质水平上进行的，从一个机体或一个细胞的蛋白质整体活动来揭示生命规律。但由于蛋白质具有多样性和可变性，复杂性，低表达蛋白质难以检测等，应该明确其研究的艰难性。总体上研究可以分为两个方面：对蛋白质表达模式（或蛋白质组成）研究，对蛋白质功能模式（目前集中在蛋白质相互作用网络关系）研究。对蛋白质组研究可以提供如下信息：从基因序列预测的基因产物是否以及何时被翻译；基因产物的相对浓度；翻译后被修饰的程度等。由于蛋白质数目小于基因组中开放阅读框（ORF, open reading frame）数目，因此提出功能蛋白质组学（functional proteomics），功能蛋白质指在特定时间、特定环境和试验条件下基因组活跃表达的蛋白质，只是总蛋白质组的一部分。功能蛋白质组学研究是位于对个别蛋白质的传统蛋白质研究和以全部蛋白质为研究对象的蛋白质研究之间的层次，是细胞内与某个功能有关或某种条件下的一群蛋白质。对蛋白质组成分析鉴定，要求对蛋白质进行表征化，即分离、鉴定图谱化，包括两个步骤：蛋白质分离和鉴定。双向凝胶电泳（2-DGE）和质谱（MS）是主要的技术。近年来，有关技术和生物信息学在不断并迅速开发和发展中。蛋白质组研究技术体系包括：样品制备；双向聚丙烯酰胺凝胶电泳（two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis,2-D PAGE）；蛋白质的染色；凝胶图像分析；蛋白质分析；蛋白质组数据库。其中三大关键是：双向凝胶电泳技术、质谱鉴定、计算机图像数据处理与蛋白质数据库。5与基因组学相关学科诞生随着基因组学研究的不断深入，人类有望揭示生命物质世界的各种前所未知的规律，完全揭开生命之谜，进而驾驶生命，使之为人类的社会经济服务。基因组研究和其它学科研究交叉，促进一些学科诞生，如营养基因组学（nutritional genomics），环境基因组学（environmental genomics），药物基因组学（phamarcogenomics），病理基因组学（pathogenomics），生殖基因组学(reproductive genomics)，群体基因组学(population genomics)等。其中，生物信息学正成为备受关注的新型产业的支撑点。生物信息学是以生物大分子为研究，以计算机为工具，运用数学和信息科学的观点、理论和方法去研究生命现象、组织和分析呈指数级增长的生物信息数据的一门科学。研究重点体现在基因组学和蛋白质两个方面。首先是研究遗传物质的载体DNA及其编码的大分子量物质，以计算机为工具，研究各种学科交叉的生物信息学的方法，找出其规律性，进而发展出适合它的各种软件，对逐步增长的DNA 和蛋白质的序列和结构进行收集、整理、发布、提取、加工、分析和发现。由数据库、计算机网络和应用软件三大部分组成。其关注的研究热点包括：序列对比，基因识别和DNA序列分析，蛋白质结构预测，分子进化，数据库中知识发现（Knowledge Discovery in Database, KDD）。这一领域的重大科学问题有：继续进行数据库的建立和优化；研究数据库的新理论、新技术、新软件；进行若干重要算法的比较分析；进行人类基因组的信息结构分析；从生物信息数据出发开展遗传密码起源和生物进化研究；培养生物信息专业人员，建立国家生物医学数据库和服务系统［5］。20世纪末生物学数据的大量积累将导致新的理论发现或重大科学发现。生物信息学是基于数据库与知识发现的研究，对生命科学带来革命性的变化，对医药、卫生、食品、农业等产业产生巨大的影响。邹承鲁教授在谈论21世纪的生命科学时讲到，生物学在20世纪已取得巨大的发展，数理科学广泛而又深刻地深入生物学的结果在新的高度上揭示了生命的奥妙，全面改变了生物学的面貌。生物学不仅是当前自然科学发展的热点，进入21世纪后将仍然如此。科学家称21世纪是信息时代。生物科学和信息科学结合，无疑是多个学科发展的必然结果。
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自己参考这些！ 微生物(microorganism简称microbe)是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在，无处不有”，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。 一般地，在中国大陆地区的教科书中，均将微生物划分为以下8大类：细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。 能引起人和动物致病的微生物叫病源微生物有八大类： 1.真菌:引起皮肤病。深部组织上感染。 2放线菌：皮肤，伤口感染。 3螺旋体：皮肤病，血液感染 如梅毒，钩端螺旋体病。 4细菌：皮肤病化脓，上呼吸道感染 ，泌尿道感染，食物中毒，败血压症，急性传染病等。 5立克次氏体：斑疹伤寒等。 6衣原体：沙眼，泌尿生殖道感染。 7病毒：肝炎，乙型脑炎，麻疹，艾滋病等。 8支原体：肺炎，尿路感染。 生物界的微生物达几万种，大多数对人类有益，只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病，在特定环境下能引起感染称条件致病菌。 能引起食品变质，腐败，正因为它们分解自然界的物体，才能完成大自然的物质循环。 有些人误将真菌当作细菌，是一种比较普遍的误解。尤其以80年代以前未受过系统生物学教育者。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。也就是一滴牛奶中可有含有50 亿个细菌。 微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收，菌群在这些过程中发挥的作用，以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调，就会引起腹泻。 随着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息，将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性，对于传统微生物学来说是一场革命。 以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿，而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制，发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗，开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物，将对有效地控制新老传染病的流行，促进医疗健康事业的迅速发展和壮大! 从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物（特别是细菌）资源，1994年美国发起了微生物基因组研究计划（MGP）。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因，不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识，更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品，包括：接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造，促进新型菌株的构建和传统菌株的改造，全面促进微生物工业时代的来临。 工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等；某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂；另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程，对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因，然后对菌株加以改造，使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究，将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因，经基因工程改造，实现新的工程菌株的构建，简化生产步骤，降低生产成本，继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究，不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因，并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造，同时推动现代生物技术的迅速发展。 农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策 据资料统计，全球每年因病害导致的农作物减产可高达20％，其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外，似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究，认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。 经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物，例如：胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案，可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类，除了杀虫剂能阻断其生活周期以外，只能通过遗传学研究找到毒力相关因子，寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。 环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物 在全面推进经济发展的同时，滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化，提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大，微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物；还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质，并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究，在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下，有选择性的加以利用，例如找到不同污染物降解的关键基因，将其在某一菌株中组合，构建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同时降解不同的环境污染物质，极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究，以期找到其降解有机物的关键基因，为开发及利用确定目标。 极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大 在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物，又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。 有一种嗜极菌，它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活，而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段，但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限，建立新的技术手段，使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶，可在极端环境下行使功能，将极大地拓展酶的应用空间，是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础，例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径，其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大。
恐龙解释一：网络上经常把像貌不好的女孩子叫“恐龙”。解释二：中生代的一种生物。详细说明如下恐龙…是出现于二亿四千五百万年前，并繁荣于六千五百万年前结束之中生代的爬虫类。恐龙在某一时期突然消失，成为地球生物进化史上的一个谜，这个迷至今仍无人能解。地球过去的生物，均被记录在化石之中。中生代的地层中，即曾发现许多恐龙的化石。其中可以见到大量或呈现各式各样形状的骨骼。但是，在紧接着的新生代地层中，却完全看不到恐龙的化石。由此推知恐龙在中生代时一起灭绝了。关于恐龙绝种的真正原因，自古以来即众说纷云，但都没有一个一定的论点，因此到目前为止仍究是一个未解的谜题，在此仅将一些较为人所知的说法分述如下：一.陨石碰撞说：距今六千五百万年前，一颗巨大的陨石曾撞击地球，使得君临地球长达一亿数千万年的恐龙绝种。此理论是由加州大学柏克莱分校的路易．阿尔巴列斯博士等四位科学家所提出的。这一颗巨大的陨石，直径大约十公里。因撞击而造成的火山口地形，直径达两百公里。因撞击而产生的能量，若换算成黄色火药，则相当于一百万亿吨（megaton）。粉尘经由大气层扩散至成层圈。导致地球持续了数个月的黑暗状态。在这段期间中，以恐龙为首的许多生物都因之而绝种。二.彗星碰撞说：「彗星碰撞说」是以古生物学者—— 戴维 ． 劳普以及约翰．塞普柯斯基发表的「古生物的绝种是每两千六百万年发生一次」论点为开端而产生的。路易．阿尔巴勒兹将这个论点及自己的理论送给天体物理学者—查理．谬拉，后来谬拉就认为是由于太阳的半星复仇女神星的引力，周期性地把彗星推向地球的缘故。三.造山运动说：在白垩纪末期发生的造山运动使得沼泽干涸，许多以沼泽为家的恐龙就无法再生活下去。因为气后变化，植物也改变了，食草性的恐龙不能适应新的食物，而相继灭绝。草食性恐龙灭绝，肉食性恐龙也失去了依持，结果也灭绝了。此一灭绝过程，持续了1,000—2,000万年。到了白垩纪末期，终至在地球上绝迹。四.气候变动说：由于板块移动的结果，海流产生改变，更引起气候巨幅的改变。严寒的气候使植物死亡，恐龙缺乏食物而导致了灭亡。五.火山喷火说：因为火山的爆发，二氧化碳大量喷出，造成地球急激的温室效应，使得食物死亡。而且，火山喷火使得盐素大量释出，臭氧层破裂，有害的紫外线照射地球表面，造成生物灭亡。六.海洋潮退说：根据巴克的说法，海洋潮退，陆地接壤时，生物彼此相接触，因而造成某种类的生物绝种。例如袋鼠，袋鼠能在欧洲这种岛屿大陆上生存，但在南美大陆上遇见别种动物就宣告灭亡。除了这种吃与被吃的关系以外，还有疾病与寄生虫等的传染问题。七.温血动物说：有些人认为恐龙是温血性动物，因此可能禁不起白垩纪晚期的寒冷天候而导致无法存活。因为即使恐龙是温血性，体温仍然不高，可能和现生树獭的体温差不多，而要维持这样的体温，也只能生存在热带气候区。同时恐龙的呼吸器官并不完善，不能充分补给氧，而它们又没有厚毛避免体温丧失，却容易从其长尾和长脚上丧失大量热量。温血动物和冷血动物不一样的地方，就是如果体温降到一定的范围之下，就要消耗体能以提高体温，身体也就很快地变得虚弱。它们过于庞大的体驱，不能进入洞中避寒，所以如果寒冷的日子持续几天，可能就会因为耗尽体力而遭到冻死的命运。八.自相残杀说：有人认为造成恐龙灭绝的真正原因是因为它们自相残杀的结果——肉食性恐龙以草食恐龙为食，肉食恐龙增加，草食恐龙自然越来越少，最后终于消失，肉食恐龙因无肉可食，就自相残杀，最后终于同归于尽。九.压迫学说：恐龙的数目急增，在植物有限的情况下，造成了草食性恐龙的灭绝，接着靠食用草食性恐龙为生的肉食性恐龙也因为食物的不足而跟着死亡。(疑点：何以恐龙会在历经了长达约两亿年的生态平衡之后突然增加？为此学说成立的重要关键，也直接地造成了许多学者对恐龙异常增产的原因检讨。)十.哺乳类犯人说：在中生代后半，已有哺乳类的祖先生存。根据化石的记录，当时的哺乳类体型甚小，数量也十分有限，直到白垩纪的后期，数量才开始急速增加。推测它们属于以昆虫等为主食的杂食性，这些小型哺乳类发现恐龙的卵之后，即不断取而食之。(本人意见：真的是如此吗？如果哺乳类战胜了恐龙，那么随着哺乳类化石的增加，恐龙的化石应逐渐减少才对，但事实上并没有出现这种化石交替的现象。在其它书的记载，哺乳类化石真正的增加，是在恐龙的时代终了之后。而且，恐龙的化石是在突然之间消失。因此，恐龙被哺乳类消灭之说是不能成立的。)十一.种的老化说：认为恐龙由于繁荣期间长达一亿数千万年，使得肉体过于巨体化。而且，角和其它骨骼也出现异常发达的现象，因此在生活上产生极大的不便，终于导致绝种。恐龙中最具代表性的雷龙，体长二十五公尺，体重达三十吨，由于体型过于庞大，使动作迟钝而丧失了生活能力。另外，三角龙等则因不断巨大化的三只角以及保护头部的骨骼等部位异常发达，反而走向自灭之途。(本人意见：并非所有的恐龙体型都如此庞大，也有体长仅一公尺左右的小恐龙。另外，也有骨骼像鹿一般，能够轻快奔跑的恐龙。但为什么这种恐龙也同时绝种了呢？而且，异常发达的骨骼等部位，在冷血动物体内，推测能够吸收外界的温度，也能放出体内的热，以调节身体的温度，具有非常有利的功能。由此，我对于恐龙因种的老化而绝种的说法表示怀疑。)十二.生物碱学说：这种学说认为恐龙所生存的最后时期—亦即白垩纪，开始出现显花植物，其中某些种类含有有毒的生物碱，恐龙因大量摄食，引起中毒而死亡。因为，哺乳类能够藉味觉和嗅觉来分辨有毒的植物，但是恐龙却没有这种能力。不过，含有生物碱的植物并非突然出现于白垩纪后期，在恐龙绝种的五百万年前已经可以见到。此学说未说明何以恐龙在这段期间内仍能生存。除了上述的十二种说法之外，还有「传染病」、「来自宇宙的放射线或超新星的爆炸」「未乘上诺亚方舟」、「太阳系震动说」等较鲜为人知的说法，至于那一个才是最好的说法，全凭各人的想法，并没有一定的对与错，毕竟恐龙灭亡之谜还没有真正解开呀！最古老的爬虫类化石可追溯至古生代之『宾西法尼亚纪』（31000万年前—27500万年前）。追本溯源，当系由两栖类演化而来。两栖类的卵需在水中能始发育。爬虫类演化出卵壳，可阻止水分散发。此一重大改革，使得爬虫类可以离开水生活。到22500万年前到6500万年前的中生代，爬虫类成了地球上的支配者，故中生代又称爬虫类时代。大型爬虫类恐龙即出现于中生代早期。草食性的梁龙和雷龙，是最大的陆栖动物。霸王龙是肉食性恐龙。另有生活在海中的鱼龙及生活于空中的翼龙等。爬虫类在地球上繁荣了约1亿5千万年左右。这个时代的动物中，最为大家所熟知的就是恐龙。人们一提到恐龙，眼前就会浮现出一只巨大而凶暴的动物，其实恐龙中亦有小巧且温驯的小恐龙。恐龙属脊椎动物爬虫类，曾产于中生代之陆上沼泽，中颈及尾皆长。后肢比前肢长且有尾。其中有数种好食肉，数种好食草，体概巨大，可认为陆生动物中之最大者。其体格在下等之种类，有似最古之鳄及喙头类，在高等之种类略与鸟类相似。研究恐龙，全凭化石。古生物学家以其化石，推论其形态及习性。根据古生物学家的研究，恐龙就像现生的动物一样：有大的，有小的；有的以两条腿走路；有的以四条腿走路；有的吃植物，有的吃动物；有的皮肤光滑，有的皮肤上有鳞或骨板。其共同相似之处是：所有的恐龙，脑子都很小，蛋下在陆地上（所有的爬虫类都是如此）。（1）雷龙：有些恐龙的身躯十分庞大，像雷龙就是一个例子。在侏罗纪时，地球上的气候温暖而潮湿，到处都有青葱的森林，因为这些丰富的植物性食物，带来了草食性恐龙的繁荣，雷龙在这个时后也活跃于现在北美洲的平原上。雷龙的体重约在三十五公吨到五十公吨之间，它那粗壮的腿，有如树干一样；长长的脖子，直立起来有七层楼房那样高，可以说是地球有始最大的动物。雷龙的身体虽然大得惊人，性情却很温和，平时以温带森林中的植物为食，有时会走入沼泽里，由于水具有浮力，可以减轻它身体的沉重负担，同时也能躲避像异特龙般凶暴的肉食性恐龙的攻击。（2）三觭龙：剑龙和角龙身上的骨板和骨片，只能用做被动的防卫，而没办法做还击，到了觭龙出现，情势才逐渐改观。三觭龙是觭龙中体积最大的，头上长着两只长矛似的角，另外一只角突起于眼睛和鼻孔之间。这样尖锐的武器，连最可怕的肉食恐龙都要让它三分。（3）剑龙：出现于一亿五千万年前的剑龙，它最大的特征就是背部耸起的两排骨板，以及尾巴上生着尖棘。剑龙是草食性的恐龙，行动缓慢，它身上的骨板和尾巴上的尖棘，便成了躲避肉食性恐龙最好的防卫了。（4）甲龙：剑龙身上有骨板保护，但骨板遮不到的地方，仍然易受攻击。当剑龙逐渐绝迹，全身披着骨板的甲龙（犰狳龙）便代之而起。甲龙好像刀枪不入的坦克车，连霸王龙对它也无可奈何。（5）霸王龙：霸王龙(暴龙)是肉食性恐龙中最大也是最残暴的，霸王龙出现的时间已经是恐龙时代的最末期，距离现在大约八千万年前。霸王龙的身体高达十四公尺，体重大约十公吨，它的后脚十分粗大强壮，甚至能各自撑起一只犀牛。从霸王龙的化石发现，它的每一颗牙齿，都大如一个成人的手掌，即使是眼睛也比人头还大。虽然身体大部份都大得惊人，但是霸王龙的一对前肢却是既小又短，短得甚至于没有办法把食物送入口中，凶手龙也和霸王龙有相同的习性，是很凶猛的动物。［6］鸭冠龙：鸭冠龙与霸王龙一样，出现于恐龙时代的末期。鸭冠龙最特别的地方在头部，它那扁而长的颚骨，像鸭的嘴巴，所以有了鸭冠龙这样的名字。过去人们以为鸭冠龙的生活与鸭子相似，是在水中游泳，并且以水中植物为生。后来科学家研究鸭冠龙化石的时候发现，它们并不是吃水草为生的，而是以岸上的树木为食物，鹅冠龙也有同样的习性。谁最先发现了恐龙曼特尔夫妇在英国南部的苏塞克斯郡有一个叫做刘易斯的小地方。180年前，这里曾经住着一位名叫曼特尔的乡村医生。这位曼特尔先生对大自然充满了好奇心，特别喜爱收集和研究化石。行医治病之余，他常常带着妻子一起爬山涉水去寻找和采集化石，足迹踏遍了周围有岩层出露的沟沟坎坎。久而久之，曼特尔夫人也成了一位“自然之友”和化石采集高手。禽龙1822年3月的一天，天气非常的寒冷，可是曼特尔先生还是照常出门去给病人看病。夫人在家里等着丈夫回来，心理总是惦记着他会不会着凉。后来，曼特尔夫人实在坐不住了，就带上一件丈夫的衣服出门向着他出诊的方向去迎接他。她走在一条正修建的公路上，公路两旁新开凿出的陡壁暴露出一层层的岩石。她习惯性地边走边观察两边新裸露出来的岩层，忽然，一些亮晶晶的东西引起了她的注意。“这是什么东西呢？”她一面自言自语，一面走上前去仔细观看。哇！原来是一些样子奇特的动物牙齿化石。这些化石牙齿太大了，曼特尔夫人从来没有见到过这么大的牙齿。发现的兴奋使得曼特尔夫人忘记了给丈夫送衣服这件事。她小心翼翼地把这些化石从岩层中取出来带回了家里。晚些时候，曼特尔先生回到了家中。当夫人将新采集到的化石呈现在他眼前的时候，他惊呆了。他见过许许多多远古动物的化石牙齿，可是没有一种能够与这么大、这么奇特的牙齿相似。在随后不久，曼特尔先生又在发现化石的地点附近找到了许多这样的牙齿化石以及相关的骨骼化石。为了弄清这些化石到底属于什么动物，曼特尔先生把这些化石带给了法国博物学家居维叶，请这位当时在全世界都是最有名的学者给予鉴定。说实在的，居维叶也从来没有见过这类化石，而他读过的所有的由前辈科学家撰写的书籍和论文中也从来没有提到过这种化石。不过，居维叶还是根据他掌握的相当丰富的动物学知识做了一个判断，他认为牙齿是犀牛的，骨骼是河马的，它们的年代都不会太古老。曼特尔先生对居维叶的鉴定非常怀疑，他认为居维叶的结论太草率了。他决定继续考证。从此，只要一有机会，他就到各地的博物馆去对比标本、查阅数据。两年后的一天，他偶然结识了一位在伦敦皇家学院博物馆工作的博物学家，此人当时正在研究一种生活在中美洲的现代蜥蜴——鬣蜥。于是，曼特尔先生就带着那些化石来到伦敦皇家学院博物馆，与博物学家收集的鬣蜥的牙齿相对比，结果发现两者非常地相似。喜出望外的曼特尔先生就此得出结论，认为这些化石属于一种与鬣蜥同类、但是已经绝灭了的古代爬行动物，并把它命名为“鬣蜥的牙齿”。后来，随着发现的化石材料越来越多，人类对这些远古动物的认识也越来越深入，我们知道所谓的“鬣蜥的牙齿”这种动物实际上是种类繁多的恐龙家族的一员；它确实与鬣蜥一样属于爬行动物，但是它与真正的鬣蜥的亲缘关系比起与其它种的恐龙的关系还要远呢！但是，按照生物命名法则，这种最早被科学地记录下来的恐龙的种名的拉丁文字并没有变，依然是“鬣蜥的牙齿”的意思。不过，它的中文名称则被译成为禽龙。因此请记住：禽龙是科学史上最早记载的恐龙。同时，别忘了曼特尔这个名字以及他那位热爱大自然的妻子。谁最先发现了恐龙普洛特-加龙省-加龙省的故事曼特尔夫人发现恐龙的故事确实很浪漫，曼特尔先生又能够以一种严谨求实的态度来探索恐龙的归属问题，确实是迈出了人类科学地研究恐龙、认识恐龙的第一步。但是在历史上，人类早就发现过恐龙的化石，只不过是当时由于知识水平有限，还不能对这些化石进行正确的解释而已。早在1000多年前我国的晋朝时代，四川省五城县就发现过恐龙化石。但是，当时的人们并不知道那是恐龙的遗骸，而是把它们当作是传说中的龙所遗留下来的骨头。英国里丁大学的一位名叫哈士尔特德的研究人员根据一部历史小说《米尔根先生的妻子》中发现的线索，经过很长时间的研究，翻阅了大量的资料，最近宣布他终于发现了如下的事实：1677年，一个叫普洛特-加龙省-加龙省的英国人编写了一本关于牛津郡的自然历史书。在这本书里，普洛特-加龙省-加龙省描述了一件发现于卡罗维拉教区的一个采石场中的巨大的腿骨化石。普洛特-加龙省-加龙省为这块化石画了一张很好的插图，并指出这个大腿骨即不是牛的，也不是马或大象的，而是属于一种比它们还大的巨人的。虽然普洛特-加龙省-加龙省没有认识到这块化石是恐龙的，甚至也没有把它与爬行动物联系起来，但是他用文字记载和用插图描绘的这块标本已经被后来的古生物学家鉴定是一种叫做巨齿龙的恐龙的大腿骨，而这块化石的发现比曼特尔夫妇发现禽龙早出145年。因此，哈士尔特德认为，普洛特-加龙省-加龙省应该是恐龙化石的第一个发现者和记录者。“恐龙”之名的由来实际上，人类发现恐龙化石的历史肯定是由来已久。早在曼特尔夫妇发现禽龙之前，欧洲人早就知道地下埋藏有许多奇形怪状的巨大骨骼化石。但是，当时人们并不知道它们的确切归属，因此一直误认为是“巨人的遗骸”。至于我们中国人，早在2000多年前就开始采集地下出土的大型古动物化石入药，并把这些化石叫做“龙骨”。谁能肯定，这“龙骨”之名与恐龙化石的发现就没有联系吗？鹦鹉嘴龙但是，直到曼特尔夫妇发现了禽龙并与鬣蜥进行了对比，科学界才初步确定了这是一种类似于蜥蜴的、早已灭绝的爬行动物。因此，随后发现的新类型的恐龙以及其它一些古老的爬行动物，名称全都和蜥蜴有关，例如“像鲸鱼的蜥蜴”、“森林的蜥蜴”等等。同时，由于最初引起人们注意的这些远古动物化石，往往个体巨大、奇形怪状，着实令人恐怖。随着这些令人恐怖而类似于蜥蜴的远古动物的化石不断被发现和发掘，它们的种类积累得越来越多，许多博物学家已经开始意识到它们在动物分类学上应该自成一体。到了1842年，英国古生物学家欧文爵士用拉丁文给它们创造了一个名称，这个拉丁文由两个词根组成，前面的词根意思就是“恐怖的”，后面的词根意思就是“蜥蜴”。从此，“恐怖的蜥蜴”就成了这一大类彼此有一定的亲缘关系、但是却表现得形形色色的爬行动物的统称。我们中国人则既有想象力又有概括力，把这个拉丁名翻译成了“恐龙”。马门溪龙现在我们知道，恐龙家族中确实有许多令人恐怖的庞然大物，但是也有一些小巧可爱的“小东西”。如果你到北京动物园西边不远的中国古动物馆去看一看，从身长不足1米的鹦鹉嘴龙到身长达22米的马门溪龙，大小不一、形态各异的各种恐龙一定会使你对恐龙世界有一个更为全面的了解。现在我们还知道，恐龙根本就不是蜥蜴。它们虽然都属于爬行动物，但是在门类繁杂的爬行动物大家族中，恐龙与蜥蜴的亲缘关系相差得还相当远呢！从灵巧的始盗龙到残暴的霸王龙——食肉的兽脚类恐龙侏罗纪早期的霸主——双 龙1942年，在美国亚利桑那州的侏罗纪早期地层中发现了一种体形较大的兽脚类恐龙，因为其头顶上有一对薄薄的V字形骨质 ，科学家把它命名为双 龙。双 龙双 龙的身体较为粗壮，头骨高大，颚骨发达，嘴裂很大，满嘴的牙齿像锋利的小刀子一样，牙齿的前后边缘上还有小的锯齿，这些特征显示它可以撕碎任何捕获到的猎物，然后将大块的肉吞进腹中。此外，双 龙的头骨上在眼睛后面的部位都有孔，这些孔使为了更好地附着那些牵动颚骨的肌肉用的，因此双 龙撕咬的力量一定非常强大。科学家推测，双 龙可能是侏罗纪早期生态系统中最残暴、最凶猛的食肉动物。双 龙与古脚类恐龙埋藏在一起双 龙的后肢粗壮有力，脚上长有利爪，可以用来捕捉、撕裂猎物。2亿年前左右的那段时光里，双 龙经常出没在河流湖泊间的高地上或丛林间，追捕着各种各样的素食动物。它们也可能喜欢孤独地生活，有时也可能会隐蔽在不易被发觉的地方等待时机偷袭猎物，甚至它们还可能像现代的鬣狗一样以由于各种原因死去的动物的尸体和腐肉为食。我国在云南省晋宁县也发现过双 龙的化石。1987年8月，云南省昆明市博物馆恐龙发掘队在晋宁县夕阳乡发掘出了一具属于古脚类的云南龙的化石。不径而走的消息吸引了四面八方的老百姓前来观看。这里的老百姓都是彝族同胞，他们从来没有听说过什么恐龙。但是当他们看到一块块化石的时候，一些人觉得这种骨头形状的石头似曾相识。有的人告诉发掘队说，在夕阳乡的木杆榔村的山坡上也见过这样的石头。发掘队跟随着报信的人来到木杆榔村，那里果然有一串恐龙的脊椎骨出露在一个小冲沟里。他们决定在这里进行发掘。几天后，一个触目惊心的场景出现了。原来这里竟然有两条恐龙！而且，是两条完整的恐龙骨架扭在一起，其中一条是古脚类恐龙，而另一条却是食肉的双 龙，后者的大嘴正好咬在前者的尾椎骨上。科学家根据化石的这种埋藏状况推测，这两条恐龙的死因可能有两种：一是它们在一场你死我活的搏斗中两败俱伤而双双死去；再一种可能就是古脚类恐龙已经死去多日，尸体上的肉已经腐败变质了，而饥肠辘辘的兽脚类只管填饱肚子，没想到却因吃了腐败变质的古脚类恐龙肉而中毒身死。从二者平静的姿势来看，后一种可能性甚至更大些。中国双 龙是侏罗纪早期最大的食肉恐龙，身长将近4米，嘴巴又尖又长。它的上颚的前部有一个裂凹，使得前上颚骨能够活动。科学家推测，它最喜欢吃的大概是其它动物的内脏，因为它的尖嘴可以伸进动物尸体的腹腔中，而头顶上那两块薄板状的冠状 可以在头伸进尸体的腹腔时起到支撑腔壁的作用。双 龙也是环特提斯海动物群的成员之一，因此全世界发现的种类都大同小异。它们的化石在现代的南极洲也有发现，说明现在冰天雪地的南极洲在当时可是一个温暖的恐龙天大绝灭恐龙化石被发现近年了，一个个新的种类被不断地发现，一批批科学家对它们的研究乐此不彼，一代代少年儿童和他们的家长们对这些神秘的远古生物产生着强烈的兴趣。这是为什么呢？中生代末大绝灭这是因为，许许多多的恐龙与我们人类相比实在是太大了，让我们每个人都不得不思考，它们为什么会长那么大呢？还因为，恐龙的种类如此繁多，样子那么千奇百怪，不由得使我们想知道，恐龙这个庞大的家族到底有多少成员？还有一个更为重要的原因，那就是那么多曾经浩浩荡荡、生气勃勃地生活在地球上的恐龙为什么一个不留地从地球上消失了，没有留下它们的后代，却为我们留下了一个难解的谜。这个谜永远激发着我们去探索、去求知。现在我们知道，恐龙灭绝的时间是在距今6500万年前。而且在那个时候，不仅统治了地球达一亿多年的各种恐龙全部绝灭了，同样悲惨的命运还同时降临到了地球上的陆地、海洋和天空中生活的很多种其它的生物。在这次灾难中绝灭的还有蛇颈龙等海洋爬行动物，有翼龙等会飞的爬行动物，有彩蜥等恐龙的陆生爬行动物亲戚，有菊石、箭石等海洋无脊椎动物；至于海洋中的微型浮游动植物，钙质浮游有孔虫和钙质微型浮游植物也几乎被一扫而光。经过这场大劫难，当时地球上大约50%的生物属和几乎75%的生物种从地球上永远地消失了。这真是一场大绝灭、大灾难。大绝灭的结果使得在距今6500万年这个时间的前后，地球上生物世界的面貌发生了根本性的巨变。这场大绝灭标志着中生代的结束，地球的地质历史从此进入了一个新的时代——新生代。科学家们经过不懈的努力，分析研究了到目前为止可以发现的所有线索，提出了解释这一大绝灭现象的各种理论。但是至今，关于这场大绝灭的原因仍然没有找到一个百分之百正确的答案。也许，这样的答案等待着你来寻找。以下，我们将陆续地介绍一些关于恐龙大绝灭原因的理论和学说，即向你介绍一些最基本的背景知识，也希望能够对你发现更好的解释提供一些启发。小行星撞击理论1980年在一个科学讨论会上，美国地质学家阿尔瓦雷茨等人根据他们的研究成果，形象生动地宣讲了一段发生在距今6500万年前的惊心动魄的故事：一个阳光灿烂的下午，烈日照耀下的热带灌木林中，许多不同种类和形态的恐龙平静地像往常一样或在湖边漫步，或在水中觅食；在森林的边缘，一只刚刚孵完卵的鸭嘴龙正在蛋巢边来回踱步；在一片开阔的原野上，一只霸王龙正准备扑向一只巨大的三角龙……突然，一声从来没有听到过的巨响打破了这个宁静的世界。一个直径几公里大的流星猛烈地撞到地球上。这一撞可不得了，相当于几万个原子弹威力的爆炸在顷刻间发生。这是一颗不期而至的小行星，与地球碰撞后产生的撞击力可达1015吨TNT炸药爆炸所产生的能量。卷着尘埃的一个巨大的蘑菇云迅速升起，直冲天空，而后弥散开来，最后把整个地球都笼罩在里面。很快，恐龙就彼此看不见了，因为黑云遮天蔽日，白天也没有了阳光。这种恐怖的状况持续了一两年。植物的光合作用中断了，因而大量枯萎、死亡。吃植物的素食恐龙因此相继死去。以后，吃肉的恐龙也由于失去了食物而灭绝了。这段故事是小行星小行星撞击地球造成恐龙大绝灭学说的精华。后来不断地被许多科学家给予支持。有些科学家甚至认为地球在这个时期不仅经历了一次较大的行星撞击，而且还接连受到了许多次小一些、但是依然严重威胁生命的小行星撞击，其中可以证实的在加勒比海和美国的衣阿华州发现的行星撞击的痕迹。这一假说的证据还来自于在世界各地发现的6500万年前的沉积物中存在的一种氨基酸。这种氨基酸含有大量的铱元素，大量地存在于某些天体里，在地球上却根本不应该存在。这层富含铱元素的地层在北美洲、欧洲和澳大利亚的许多地区都被先后发现，在我国西藏的冈巴地区几年前也发现了这层含铱层。有的科学家认为，这次爆炸使所有恐龙都灭绝了。但是也有一些科学家认为，只有70%的恐龙在当时灭绝，其它的一些恐龙种类则勉强地躲过了劫难，可是在随后的几百万年里又逐渐绝灭了。这后一种说法并不是没有道理，因为在6500万年前的这次事件以后形成的地层里，仍有一些恐龙骨骼被发现。例如，美国新墨西哥洲6000万年前上下的地层中就曾经发现了恐龙的残骸。在阿拉斯加新生代的冻土带里，也发现过三角龙的化石。这些现象似乎说明，在这次小行星撞击地球引起的大爆炸以后，仍然有一些恐龙挣扎着生活了几百万年的时间，最后才因为不适应新的气候和新的环境而最终相继灭绝。最新理论——大规模海底火山爆发意大利著名物理学家安东尼奥-齐基基最近提出，造成恐龙大绝灭的原因很可能是大规模的海底火山爆发。齐基基教授认为，白垩纪末期，地球上在海洋底下发生了一系列大规模的火山爆发，从而，影响了海水的热平衡，并进而引起了陆地气候的变化，因此影响了需要大量食物维生的恐龙等动物的生存。他的理由是，现代海底火山爆发对海洋和大气产生的影响是众所周知的，只是其影响程度比起6500万年前发生的海底火山爆发的程度小多了。齐基基教授认为，过去，科学界对海底火山爆发的情况了解得很少，现在需要对这种严重影响地球环境的
恐龙 解释一：网络上经常把像貌不好的女孩子叫“恐龙”。解释二：中生代的一种生物。详细说明如下恐龙…是出现于二亿四千五百万年前，并繁荣于六千五百万年前结束之中生代的爬虫类。恐龙在某一时期突然消失，成为地球生物进化史上的一个谜，这个迷至今仍无人能解。地球过去的生物，均被记录在化石之中。中生代的地层中，即曾发现许多恐龙的化石。其中可以见到大量或呈现各式各样形状的骨骼。但是，在紧接着的新生代地层中，却完全看不到恐龙的化石。由此推知恐龙在中生代时一起灭绝了。关于恐龙绝种的真正原因，自古以来即众说纷云，但都没有一个一定的论点，因此到目前为止仍究是一个未解的谜题，在此仅将一些较为人所知的说法分述如下：一.陨石碰撞说： 距今六千五百万年前，一颗巨大的陨石曾撞击地球，使得君临地球长达一亿数千万年的恐龙绝种。此理论是由加州大学柏克莱分校的路易．阿尔巴列斯博士等四位科学家所提出的。 这一颗巨大的陨石，直径大约十公里。因撞击而造成的火山口地形，直径达两百公里。因撞击而产生的能量，若换算成黄色火药，则相当于一百万亿吨（megaton）。粉尘经由大气层扩散至成层圈。导致地球持续了数个月的黑暗状态。在这段期间中，以恐龙为首的许多生物都因之而绝种。二.彗星碰撞说： 「彗星碰撞说」是以古生物学者—— 戴维 ． 劳普以及约翰．塞普柯斯基发表的「古生物的绝种是每两千六百万年发生一次」论点为开端而产生的。路易．阿尔巴勒兹将这个论点及自己的理论送给天体物理学者—查理．谬拉，后来谬拉就认为是由于太阳的半星复仇女神星的引力，周期性地把彗星推向地球的缘故。三.造山运动说： 在白垩纪末期发生的造山运动使得沼泽干涸，许多以沼泽为家的恐龙就无法再生活下去。因为气后变化，植物也改变了，食草性的恐龙不能适应新的食物，而相继灭绝。草食性恐龙灭绝，肉食性恐龙也失去了依持，结果也灭绝了。此一灭绝过程，持续了1,000—2,000万年。到了白垩纪末期，终至在地球上绝迹。四.气候变动说： 由于板块移动的结果，海流产生改变，更引起气候巨幅的改变。严寒的气候使植物死亡，恐龙缺乏食物而导致了灭亡。五.火山喷火说：因为火山的爆发，二氧化碳大量喷出，造成地球急激的温室效应，使得食物死亡。而且，火山喷火使得盐素大量释出，臭氧层破裂，有害的紫外线照射地球表面，造成生物灭亡。六.海洋潮退说： 根据巴克的说法，海洋潮退，陆地接壤时，生物彼此相接触，因而造成某种类的生物绝种。例如袋鼠，袋鼠能在欧洲这种岛屿大陆上生存，但在南美大陆上遇见别种动物就宣告灭亡。 除了这种吃与被吃的关系以外，还有疾病与寄生虫等的传染问题。七.温血动物说： 有些人认为恐龙是温血性动物，因此可能禁不起白垩纪晚期的寒冷天候而导致无法存活。因为即使恐龙是温血性，体温仍然不高，可能和现生树獭的体温差不多，而要维持这样的体温，也只能生存在热带气候区。同时恐龙的呼吸器官并不完善，不能充分补给氧，而它们又没有厚毛避免体温丧失，却容易从其长尾和长脚上丧失大量热量。温血动物和冷血动物不一样的地方，就是如果体温降到一定的范围之下，就要消耗体能以提高体温，身体也就很快地变得虚弱。它们过于庞大的体驱，不能进入洞中避寒，所以如果寒冷的日子持续几天，可能就会因为耗尽体力而遭到冻死的命运。八.自相残杀说： 有人认为造成恐龙灭绝的真正原因是因为它们自相残杀的结果——肉食性恐龙以草食恐龙为食，肉食恐龙增加，草食恐龙自然越来越少，最后终于消失，肉食恐龙因无肉可食，就自相残杀，最后终于同归于尽。九.压迫学说： 恐龙的数目急增，在植物有限的情况下，造成了草食性恐龙的灭绝，接着靠食用草食性恐龙为生的肉食性恐龙也因为食物的不足而跟着死亡。(疑点：何以恐龙会在历经了长达约两亿年的生态平衡之后突然增加？为此学说成立的重要关键，也直接地造成了许多学者对恐龙异常增产的原因检讨。)十.哺乳类犯人说： 在中生代后半，已有哺乳类的祖先生存。根据化石的记录，当时的哺乳类体型甚小，数量也十分有限，直到白垩纪的后期，数量才开始急速增加。推测它们属于以昆虫等为主食的杂食性，这些小型哺乳类发现恐龙的卵之后，即不断取而食之。 (本人意见：真的是如此吗？如果哺乳类战胜了恐龙，那么随着哺乳类化石的增加，恐龙的化石应逐渐减少才对，但事实上并没有出现这种化石交替的现象。在其它书的记载，哺乳类化石真正的增加，是在恐龙的时代终了之后。而且，恐龙的化石是在突然之间消失。因此，恐龙被哺乳类消灭之说是不能成立的。)十一.种的老化说： 认为恐龙由于繁荣期间长达一亿数千万年，使得肉体过于巨体化。而且，角和其它骨骼也出现异常发达的现象，因此在生活上产生极大的不便，终于导致绝种。 恐龙中最具代表性的雷龙，体长二十五公尺，体重达三十吨，由于体型过于庞大，使动作迟钝而丧失了生活能力。另外，三角龙等则因不断巨大化的三只角以及保护头部的骨骼等部位异常发达，反而走向自灭之途。(本人意见：并非所有的恐龙体型都如此庞大，也有体长仅一公尺左右的小恐龙。另外，也有骨骼像鹿一般，能够轻快奔跑的恐龙。但为什么这种恐龙也同时绝种了呢？而且，异常发达的骨骼等部位，在冷血动物体内，推测能够吸收外界的温度，也能放出体内的热，以调节身体的温度，具有非常有利的功能。由此，我对于恐龙因种的老化而绝种的说法表示怀疑。)十二.生物碱学说： 这种学说认为恐龙所生存的最后时期—亦即白垩纪，开始出现显花植物，其中某些种类含有有毒的生物碱，恐龙因大量摄食，引起中毒而死亡。因为，哺乳类能够藉味觉和嗅觉来分辨有毒的植物，但是恐龙却没有这种能力。 不过，含有生物碱的植物并非突然出现于白垩纪后期，在恐龙绝种的五百万年前已经可以见到。此学说未说明何以恐龙在这段期间内仍能生存。 除了上述的十二种说法之外，还有「传染病」、「来自宇宙的放射线或超新星的爆炸」「未乘上诺亚方舟」、「太阳系震动说」等较鲜为人知的说法，至于那一个才是最好的说法，全凭各人的想法，并没有一定的对与错，毕竟恐龙灭亡之谜还没有真正解开呀！最古老的爬虫类化石可追溯至古生代之『宾西法尼亚纪』（31000万年前—27500万年前）。追本溯源，当系由两栖类演化而来。两栖类的卵需在水中能始发育。爬虫类演化出卵壳，可阻止水分散发。此一重大改革，使得爬虫类可以离开水生活。 到22500万年前到6500万年前的中生代，爬虫类成了地球上的支配者，故中生代又称爬虫类时代。大型爬虫类恐龙即出现于中生代早期。草食性的梁龙和雷龙，是最大的陆栖动物。霸王龙是肉食性恐龙。另有生活在海中的鱼龙及生活于空中的翼龙等。 爬虫类在地球上繁荣了约1亿5千万年左右。这个时代的动物中，最为大家所熟知的就是恐龙。人们一提到恐龙，眼前就会浮现出一只巨大而凶暴的动物，其实恐龙中亦有小巧且温驯的小恐龙。 恐龙属脊椎动物爬虫类，曾产于中生代之陆上沼泽，中颈及尾皆长。后肢比前肢长且有尾。其中有数种好食肉，数种好食草，体概巨大，可认为陆生动物中之最大者。其体格在下等之种类，有似最古之鳄及喙头类，在高等之种类略与鸟类相似。 研究恐龙，全凭化石。古生物学家以其化石，推论其形态及习性。根据古生物学家的研究，恐龙就像现生的动物一样：有大的，有小的；有的以两条腿走路；有的以四条腿走路；有的吃植物，有的吃动物；有的皮肤光滑，有的皮肤上有鳞或骨板。其共同相似之处是：所有的恐龙，脑子都很小，蛋下在陆地上（所有的爬虫类都是如此）。（1）雷龙： 有些恐龙的身躯十分庞大，像雷龙就是一个例子。在侏罗纪时，地球上的气候温暖而潮湿，到处都有青葱的森林，因为这些丰富的植物性食物，带来了草食性恐龙的繁荣，雷龙在这个时后也活跃于现在北美洲的平原上。 雷龙的体重约在三十五公吨到五十公吨之间，它那粗壮的腿，有如树干一样；长长的脖子，直立起来有七层楼房那样高，可以说是地球有始最大的动物。雷龙的身体虽然大得惊人，性情却很温和，平时以温带森林中的植物为食，有时会走入沼泽里，由于水具有浮力，可以减轻它身体的沉重负担，同时也能躲避像异特龙般凶暴的肉食性恐龙的攻击。 （2）三觭龙： 剑龙和角龙身上的骨板和骨片，只能用做被动的防卫，而没办法做还击，到了觭龙出现，情势才逐渐改观。三觭龙是觭龙中体积最大的，头上长着两只长矛似的角，另外一只角突起于眼睛和鼻孔之间。这样尖锐的武器，连最可怕的肉食恐龙都要让它三分。 （3）剑龙： 出现于一亿五千万年前的剑龙，它最大的特征就是背部耸起的两排骨板，以及尾巴上生着尖棘。剑龙是草食性的恐龙，行动缓慢，它身上的骨板和尾巴上的尖棘，便成了躲避肉食性恐龙最好的防卫了。 （4）甲龙： 剑龙身上有骨板保护，但骨板遮不到的地方，仍然易受攻击。当剑龙逐渐绝迹，全身披着骨板的甲龙（犰狳龙）便代之而起。甲龙好像刀枪不入的坦克车，连霸王龙对它也无可奈何。 （5）霸王龙： 霸王龙(暴龙)是肉食性恐龙中最大也是最残暴的，霸王龙出现的时间已经是恐龙时代的最末期，距离现在大约八千万年前。霸王龙的身体高达十四公尺，体重大约十公吨，它的后脚十分粗大强壮，甚至能各自撑起一只犀牛。 从霸王龙的化石发现，它的每一颗牙齿，都大如一个成人的手掌，即使是眼睛也比人头还大。虽然身体大部份都大得惊人，但是霸王龙的一对前肢却是既小又短，短得甚至于没有办法把食物送入口中，凶手龙也和霸王龙有相同的习性，是很凶猛的动物。 ［6］鸭冠龙： 鸭冠龙与霸王龙一样，出现于恐龙时代的末期。鸭冠龙最特别的地方在头部，它那扁而长的颚骨，像鸭的嘴巴，所以有了鸭冠龙这样的名字。过去人们以为鸭冠龙的生活与鸭子相似，是在水中游泳，并且以水中植物为生。后来科学家研究鸭冠龙化石的时候发现，它们并不是吃水草为生的，而是以岸上的树木为食物，鹅冠龙也有同样的习性。 谁最先发现了恐龙曼特尔夫妇 在英国南部的苏塞克斯郡有一个叫做刘易斯的小地方。180年前，这里曾经住着一位名叫曼特尔的乡村医生。这位曼特尔先生对大自然充满了好奇心，特别喜爱收集和研究化石。行医治病之余，他常常带着妻子一起爬山涉水去寻找和采集化石，足迹踏遍了周围有岩层出露的沟沟坎坎。久而久之，曼特尔夫人也成了一位“自然之友”和化石采集高手。禽龙 1822年3月的一天，天气非常的寒冷，可是曼特尔先生还是照常出门去给病人看病。夫人在家里等着丈夫回来，心理总是惦记着他会不会着凉。后来，曼特尔夫人实在坐不住了，就带上一件丈夫的衣服出门向着他出诊的方向去迎接他。她走在一条正修建的公路上，公路两旁新开凿出的陡壁暴露出一层层的岩石。她习惯性地边走边观察两边新裸露出来的岩层，忽然，一些亮晶晶的东西引起了她的注意。“这是什么东西呢？”她一面自言自语，一面走上前去仔细观看。哇！原来是一些样子奇特的动物牙齿化石。这些化石牙齿太大了，曼特尔夫人从来没有见到过这么大的牙齿。发现的兴奋使得曼特尔夫人忘记了给丈夫送衣服这件事。她小心翼翼地把这些化石从岩层中取出来带回了家里。 晚些时候，曼特尔先生回到了家中。当夫人将新采集到的化石呈现在他眼前的时候，他惊呆了。他见过许许多多远古动物的化石牙齿，可是没有一种能够与这么大、这么奇特的牙齿相似。 在随后不久，曼特尔先生又在发现化石的地点附近找到了许多这样的牙齿化石以及相关的骨骼化石。为了弄清这些化石到底属于什么动物，曼特尔先生把这些化石带给了法国博物学家居维叶，请这位当时在全世界都是最有名的学者给予鉴定。 说实在的，居维叶也从来没有见过这类化石，而他读过的所有的由前辈科学家撰写的书籍和论文中也从来没有提到过这种化石。不过，居维叶还是根据他掌握的相当丰富的动物学知识做了一个判断，他认为牙齿是犀牛的，骨骼是河马的，它们的年代都不会太古老。 曼特尔先生对居维叶的鉴定非常怀疑，他认为居维叶的结论太草率了。他决定继续考证。从此，只要一有机会，他就到各地的博物馆去对比标本、查阅数据。 两年后的一天，他偶然结识了一位在伦敦皇家学院博物馆工作的博物学家，此人当时正在研究一种生活在中美洲的现代蜥蜴——鬣蜥。于是，曼特尔先生就带着那些化石来到伦敦皇家学院博物馆，与博物学家收集的鬣蜥的牙齿相对比，结果发现两者非常地相似。喜出望外的曼特尔先生就此得出结论，认为这些化石属于一种与鬣蜥同类、但是已经绝灭了的古代爬行动物，并把它命名为“鬣蜥的牙齿”。 后来，随着发现的化石材料越来越多，人类对这些远古动物的认识也越来越深入，我们知道所谓的“鬣蜥的牙齿”这种动物实际上是种类繁多的恐龙家族的一员；它确实与鬣蜥一样属于爬行动物，但是它与真正的鬣蜥的亲缘关系比起与其它种的恐龙的关系还要远呢！但是，按照生物命名法则，这种最早被科学地记录下来的恐龙的种名的拉丁文字并没有变，依然是“鬣蜥的牙齿”的意思。不过，它的中文名称则被译成为禽龙。 因此请记住：禽龙是科学史上最早记载的恐龙。同时，别忘了曼特尔这个名字以及他那位热爱大自然的妻子。谁最先发现了恐龙普洛特-加龙省-加龙省的故事 曼特尔夫人发现恐龙的故事确实很浪漫，曼特尔先生又能够以一种严谨求实的态度来探索恐龙的归属问题，确实是迈出了人类科学地研究恐龙、认识恐龙的第一步。 但是在历史上，人类早就发现过恐龙的化石，只不过是当时由于知识水平有限，还不能对这些化石进行正确的解释而已。 早在1000多年前我国的晋朝时代，四川省五城县就发现过恐龙化石。但是，当时的人们并不知道那是恐龙的遗骸，而是把它们当作是传说中的龙所遗留下来的骨头。 英国里丁大学的一位名叫哈士尔特德的研究人员根据一部历史小说《米尔根先生的妻子》中发现的线索，经过很长时间的研究，翻阅了大量的资料，最近宣布他终于发现了如下的事实：1677年，一个叫普洛特-加龙省-加龙省的英国人编写了一本关于牛津郡的自然历史书。在这本书里，普洛特-加龙省-加龙省描述了一件发现于卡罗维拉教区的一个采石场中的巨大的腿骨化石。普洛特-加龙省-加龙省为这块化石画了一张很好的插图，并指出这个大腿骨即不是牛的，也不是马或大象的，而是属于一种比它们还大的巨人的。 虽然普洛特-加龙省-加龙省没有认识到这块化石是恐龙的，甚至也没有把它与爬行动物联系起来，但是他用文字记载和用插图描绘的这块标本已经被后来的古生物学家鉴定是一种叫做巨齿龙的恐龙的大腿骨，而这块化石的发现比曼特尔夫妇发现禽龙早出145年。因此，哈士尔特德认为，普洛特-加龙省-加龙省应该是恐龙化石的第一个发现者和记录者。“恐龙”之名的由来 实际上，人类发现恐龙化石的历史肯定是由来已久。早在曼特尔夫妇发现禽龙之前，欧洲人早就知道地下埋藏有许多奇形怪状的巨大骨骼化石。但是，当时人们并不知道它们的确切归属，因此一直误认为是“巨人的遗骸”。至于我们中国人，早在2000多年前就开始采集地下出土的大型古动物化石入药，并把这些化石叫做“龙骨”。谁能肯定，这“龙骨”之名与恐龙化石的发现就没有联系吗？鹦鹉嘴龙 但是，直到曼特尔夫妇发现了禽龙并与鬣蜥进行了对比，科学界才初步确定了这是一种类似于蜥蜴的、早已灭绝的爬行动物。因此，随后发现的新类型的恐龙以及其它一些古老的爬行动物，名称全都和蜥蜴有关，例如“像鲸鱼的蜥蜴”、“森林的蜥蜴”等等。同时，由于最初引起人们注意的这些远古动物化石，往往个体巨大、奇形怪状，着实令人恐怖。 随着这些令人恐怖而类似于蜥蜴的远古动物的化石不断被发现和发掘，它们的种类积累得越来越多，许多博物学家已经开始意识到它们在动物分类学上应该自成一体。到了1842年，英国古生物学家欧文爵士用拉丁文给它们创造了一个名称，这个拉丁文由两个词根组成，前面的词根意思就是“恐怖的”，后面的词根意思就是“蜥蜴”。从此，“恐怖的蜥蜴”就成了这一大类彼此有一定的亲缘关系、但是却表现得形形色色的爬行动物的统称。我们中国人则既有想象力又有概括力，把这个拉丁名翻译成了“恐龙”。马门溪龙 现在我们知道，恐龙家族中确实有许多令人恐怖的庞然大物，但是也有一些小巧可爱的“小东西”。如果你到北京动物园西边不远的中国古动物馆去看一看，从身长不足1米的鹦鹉嘴龙到身长达22米的马门溪龙，大小不一、形态各异的各种恐龙一定会使你对恐龙世界有一个更为全面的了解。 现在我们还知道，恐龙根本就不是蜥蜴。它们虽然都属于爬行动物，但是在门类繁杂的爬行动物大家族中，恐龙与蜥蜴的亲缘关系相差得还相当远呢！从灵巧的始盗龙到残暴的霸王龙——食肉的兽脚类恐龙侏罗纪早期的霸主——双 龙 1942年，在美国亚利桑那州的侏罗纪早期地层中发现了一种体形较大的兽脚类恐龙，因为其头顶上有一对薄薄的V字形骨质 ，科学家把它命名为双 龙。双 龙 双 龙的身体较为粗壮，头骨高大，颚骨发达，嘴裂很大，满嘴的牙齿像锋利的小刀子一样，牙齿的前后边缘上还有小的锯齿，这些特征显示它可以撕碎任何捕获到的猎物，然后将大块的肉吞进腹中。此外，双 龙的头骨上在眼睛后面的部位都有孔，这些孔使为了更好地附着那些牵动颚骨的肌肉用的，因此双 龙撕咬的力量一定非常强大。科学家推测，双 龙可能是侏罗纪早期生态系统中最残暴、最凶猛的食肉动物。双 龙与古脚类恐龙埋藏在一起 双 龙的后肢粗壮有力，脚上长有利爪，可以用来捕捉、撕裂猎物。2亿年前左右的那段时光里，双 龙经常出没在河流湖泊间的高地上或丛林间，追捕着各种各样的素食动物。它们也可能喜欢孤独地生活，有时也可能会隐蔽在不易被发觉的地方等待时机偷袭猎物，甚至它们还可能像现代的鬣狗一样以由于各种原因死去的动物的尸体和腐肉为食。 我国在云南省晋宁县也发现过双 龙的化石。 1987年8月，云南省昆明市博物馆恐龙发掘队在晋宁县夕阳乡发掘出了一具属于古脚类的云南龙的化石。不径而走的消息吸引了四面八方的老百姓前来观看。这里的老百姓都是彝族同胞，他们从来没有听说过什么恐龙。但是当他们看到一块块化石的时候，一些人觉得这种骨头形状的石头似曾相识。有的人告诉发掘队说，在夕阳乡的木杆榔村的山坡上也见过这样的石头。 发掘队跟随着报信的人来到木杆榔村，那里果然有一串恐龙的脊椎骨出露在一个小冲沟里。他们决定在这里进行发掘。几天后，一个触目惊心的场景出现了。原来这里竟然有两条恐龙！而且，是两条完整的恐龙骨架扭在一起，其中一条是古脚类恐龙，而另一条却是食肉的双 龙，后者的大嘴正好咬在前者的尾椎骨上。科学家根据化石的这种埋藏状况推测，这两条恐龙的死因可能有两种：一是它们在一场你死我活的搏斗中两败俱伤而双双死去；再一种可能就是古脚类恐龙已经死去多日，尸体上的肉已经腐败变质了，而饥肠辘辘的兽脚类只管填饱肚子，没想到却因吃了腐败变质的古脚类恐龙肉而中毒身死。从二者平静的姿势来看，后一种可能性甚至更大些。 中国双 龙是侏罗纪早期最大的食肉恐龙，身长将近4米，嘴巴又尖又长。它的上颚的前部有一个裂凹，使得前上颚骨能够活动。科学家推测，它最喜欢吃的大概是其它动物的内脏，因为它的尖嘴可以伸进动物尸体的腹腔中，而头顶上那两块薄板状的冠状 可以在头伸进尸体的腹腔时起到支撑腔壁的作用。 双 龙也是环特提斯海动物群的成员之一，因此全世界发现的种类都大同小异。它们的化石在现代的南极洲也有发现，说明现在冰天雪地的南极洲在当时可是一个温暖的恐龙天大绝灭 恐龙化石被发现近年了，一个个新的种类被不断地发现，一批批科学家对它们的研究乐此不彼，一代代少年儿童和他们的家长们对这些神秘的远古生物产生着强烈的兴趣。这是为什么呢？中生代末大绝灭 这是因为，许许多多的恐龙与我们人类相比实在是太大了，让我们每个人都不得不思考，它们为什么会长那么大呢？还因为，恐龙的种类如此繁多，样子那么千奇百怪，不由得使我们想知道，恐龙这个庞大的家族到底有多少成员？ 还有一个更为重要的原因，那就是那么多曾经浩浩荡荡、生气勃勃地生活在地球上的恐龙为什么一个不留地从地球上消失了，没有留下它们的后代，却为我们留下了一个难解的谜。这个谜永远激发着我们去探索、去求知。 现在我们知道，恐龙灭绝的时间是在距今6500万年前。而且在那个时候，不仅统治了地球达一亿多年的各种恐龙全部绝灭了，同样悲惨的命运还同时降临到了地球上的陆地、海洋和天空中生活的很多种其它的生物。在这次灾难中绝灭的还有蛇颈龙等海洋爬行动物，有翼龙等会飞的爬行动物，有彩蜥等恐龙的陆生爬行动物亲戚，有菊石、箭石等海洋无脊椎动物；至于海洋中的微型浮游动植物，钙质浮游有孔虫和钙质微型浮游植物也几乎被一扫而光。经过这场大劫难，当时地球上大约50%的生物属和几乎75%的生物种从地球上永远地消失了。 这真是一场大绝灭、大灾难。大绝灭的结果使得在距今6500万年这个时间的前后，地球上生物世界的面貌发生了根本性的巨变。这场大绝灭标志着中生代的结束，地球的地质历史从此进入了一个新的时代——新生代。 科学家们经过不懈的努力，分析研究了到目前为止可以发现的所有线索，提出了解释这一大绝灭现象的各种理论。但是至今，关于这场大绝灭的原因仍然没有找到一个百分之百正确的答案。 也许，这样的答案等待着你来寻找。 以下，我们将陆续地介绍一些关于恐龙大绝灭原因的理论和学说，即向你介绍一些最基本的背景知识，也希望能够对你发现更好的解释提供一些启发。小行星撞击理论1980年在一个科学讨论会上，美国地质学家阿尔瓦雷茨等人根据他们的研究成果，形象生动地宣讲了一段发生在距今6500万年前的惊心动魄的故事：一个阳光灿烂的下午，烈日照耀下的热带灌木林中，许多不同种类和形态的恐龙平静地像往常一样或在湖边漫步，或在水中觅食；在森林的边缘，一只刚刚孵完卵的鸭嘴龙正在蛋巢边来回踱步；在一片开阔的原野上，一只霸王龙正准备扑向一只巨大的三角龙……突然，一声从来没有听到过的巨响打破了这个宁静的世界。一个直径几公里大的流星猛烈地撞到地球上。这一撞可不得了，相当于几万个原子弹威力的爆炸在顷刻间发生。这是一颗不期而至的小行星，与地球碰撞后产生的撞击力可达1015吨TNT炸药爆炸所产生的能量。卷着尘埃的一个巨大的蘑菇云迅速升起，直冲天空，而后弥散开来，最后把整个地球都笼罩在里面。很快，恐龙就彼此看不见了，因为黑云遮天蔽日，白天也没有了阳光。这种恐怖的状况持续了一两年。植物的光合作用中断了，因而大量枯萎、死亡。吃植物的素食恐龙因此相继死去。以后，吃肉的恐龙也由于失去了食物而灭绝了。这段故事是小行星小行星撞击地球造成恐龙大绝灭学说的精华。后来不断地被许多科学家给予支持。有些科学家甚至认为地球在这个时期不仅经历了一次较大的行星撞击，而且还接连受到了许多次小一些、但是依然严重威胁生命的小行星撞击，其中可以证实的在加勒比海和美国的衣阿华州发现的行星撞击的痕迹。这一假说的证据还来自于在世界各地发现的6500万年前的沉积物中存在的一种氨基酸。这种氨基酸含有大量的铱元素，大量地存在于某些天体里，在地球上却根本不应该存在。这层富含铱元素的地层在北美洲、欧洲和澳大利亚的许多地区都被先后发现，在我国西藏的冈巴地区几年前也发现了这层含铱层。有的科学家认为，这次爆炸使所有恐龙都灭绝了。但是也有一些科学家认为，只有70%的恐龙在当时灭绝，其它的一些恐龙种类则勉强地躲过了劫难，可是在随后的几百万年里又逐渐绝灭了。这后一种说法并不是没有道理，因为在6500万年前的这次事件以后形成的地层里，仍有一些恐龙骨骼被发现。例如，美国新墨西哥洲6000万年前上下的地层中就曾经发现了恐龙的残骸。在阿拉斯加新生代的冻土带里，也发现过三角龙的化石。这些现象似乎说明，在这次小行星撞击地球引起的大爆炸以后，仍然有一些恐龙挣扎着生活了几百万年的时间，最后才因为不适应新的气候和新的环境而最终相继灭绝。最新理论——大规模海底火山爆发意大利著名物理学家安东尼奥-齐基基最近提出，造成恐龙大绝灭的原因很可能是大规模的海底火山爆发。齐基基教授认为，白垩纪末期，地球上在海洋底下发生了一系列大规模的火山爆发，从而，影响了海水的热平衡，并进而引起了陆地气候的变化，因此影响了需要大量食物维生的恐龙等动物的生存。他的理由是，现代海底火山爆发对海洋和大气产生的影响是众所周知的，只是其影响程度比起6500万年前发生的海底火山爆发的程度小多了。齐基基教授认为，过去，科学界对海底火山爆发的情况了解得很少，现在需要对这种严重影响地球环境的
关于恐龙灭绝的假说 对于恐龙的灭绝，科学家至少提出了九十多种比较有道理的假说。 有一种比较普遍的观点认为，恐龙的大规模死亡或灭绝跟地壳运动和地球气候变迁很有关系。中生代末期，地壳上长出很多山来，沼泽被毁灭了。地下的气候也发生了变化，出现了冷热季节的交替。这样一来，像恐龙这样的冷血动物就变得不能适应了，气候变冷体温就跟着下降，忍受不住寒冷就会死亡。它们的呼吸器官只适于对付湿热的空气。却对付不了变得又干又热的空气。由于气候的改变，原来很茂盛的蕨类等裸子植物绝迹了，代之以能开花结果的被子植物一到冬天，万物凋零，恐龙的食物出现了全面恐慌。在新的环境面前，在漫长的进化过程中身体构造已经定型的恐龙，只能走上灭绝的道路。而能够进行冬眠的蛇，蜥蜴类，身上长毛能御寒并能躲进山洞避寒的小型哺乳类动物和鸟类，却得以保存下来。 与以上观点相类似的一种学说认为，恐龙的灭绝与大陆漂移有直接关系。恐龙刚刚出现时，就生活在一块古陆地上，那里是恐龙的乐园。可是到了侏罗纪，古陆开始分裂，并且开始漂向不同方向，由于大陆漂移，在白垩纪晚期，恐龙生活的环境发生了巨大的变化，气温逐渐下降，没有御寒装备和生理机能的恐龙只能坐以待毙，全部灭绝了。 科学界里还有一种主张认为，恐龙是因为陨石降落而灭绝的，这种主张被称为陨石说，有的科学家推测，天外某颗小行星以每秒40公里的速度陨落到大海里，4秒钟后即出现海底深坑，海水升温的蒸气柱高达40公里，其后5公里高的海浪与陨石气化微尘袭击全球。此时，极地雪融，植物毁灭，恐龙被埋入泥沙土中。当然，这颗陨星也可能落在陆地上，那会给地球上的生物带来更严重的毁灭。这种假设目前还缺乏证据，如果地球上曾经发生过这种事，应该能在地球表面找到一个极其巨大的陨石坑才对。 还有些科学家推测，坠落到地球上的陨星不是一颗，而是成千上万颗，像聚雨一样。这些陨星虽然小，但每一颗的威力都胜过几颗原子弹，集中到一起就不难造成地球上生物的全面灭绝。 有些天文学家提出了超新星爆炸说。超新星是指那些光耀夺目，并且旋即殒灭的星体。 构成它们的星核物质的温度和密度，由于超出了星体本身容许的界限而突然爆炸，并出现了散发强烈的光线，宇宙线和X射线的现象，这就是超新星爆炸。爆炸时放出的X射线产生出相当于高的能量，相当于10个太阳，使地球表面上的气温骤增。因此地表面刮起了大型的台风和强烈的暴风，由暴风从地表卷起的高温空气在高处形成冰云，遮住阳光，已经习惯于热带生活的恐龙不耐严寒，于是就灭绝了。 有一些生物学家认为，恐龙是因为食物中毒而灭绝的。恐龙吃的蕨类、苏铁、银杏、松柏等植物都是不会开花的植物，这些植物对恐龙不会有多大的影响，但是，后来却出现了有花植物，这些有花植物中所含有的生物碱具有很大的毒性。恐龙又是“大肚汉”，吃的非常多，所以就等于恐龙集体“服毒自杀”了。 在中国的自贡地区曾发现过大量的恐龙化石，被誉为“恐龙之乡”，外国人羡慕地称中国是“恐龙财主”。专家们在用孢粉分析，沉积相分析，光谱分析等方法对这里的恐龙化石进行研究后，发现这些化石砷含量超过了100PPM。由此他们认为，这些恐龙是因为吃了有毒性食物而暴死的。 除此之外，科学家们对恐龙的灭绝还提出了各种各样的假设。有人认为，由于当时哺乳类大量增加，它们脑子机灵，动作敏捷，使行动迟缓而脑子又不发达的恐龙难以抢夺到食物。同时，它们又把不善于保护后代的恐龙的蛋都当成了美味佳肴。恐龙蛋被它们偷吃光了，恐龙也就灭绝了。 有人认为，当时地球上频繁发生火山爆发，火山灰不仅严重污染了空气，而且长年累月地遮住了阳光，从而使生态环境发生了突变，氧气缺乏，没有降雨，沼泽、山川干涸，植物灭绝，在如此恶劣的环境里，恐龙便死光了。 法国科学家德迪特不甘落后，也对恐龙灭绝的原因提出了自己独特的解释。他认为，恐龙这种巨型动物每天要吃掉大量食物且不断放屁，向空气中释放大量的甲烷气体。由于恐龙太多，生存时间又长，它们放的屁就对臭氧层造成破坏，进而造成毁灭性气候。 国外一个研究小组对恐龙作了20年的研究后，得出一个惊人结论：外星人消灭了恐龙。 前苏联古人类学家巴罗诺夫说：“6000万年前外星人公开猎取恐龙，并在几千年中消灭了这种动物。恐龙与鸟类有关，而非从前人们所认为的与爬虫有关。对外星人来说，它们只是巨大的味道好极了的鸡，每年要猎走好几百吨肉，这种肉在那里成了名贵物品。四年前，北极地区发现的恐龙墓场也证实他的理论。在那里，成千上万的恐龙头骨上，有尖利的，像被激光设施切割后留下的痕迹。有迹象显示，外星人曾将恐龙运到他们的星球作为家畜来饲养，可能那时他们已意识到恐龙濒临绝种了”。世界其他的古人类家，有不少也同意巴罗诺夫的研究报告。一个英国专家说“由于我们在地球上也有同样的行为-----过分的狩猎，使许多动物绝种。我认为他的理论也是讲得过的”。古人类学家们决定去北极岛的屠宰场看看。
有些恐龙具备非常奇特的头形，例如头上长出怪异凸出物或骨质突起—它们可能呈现小块、肿块、新月、棘刺或头盔状。这些古怪头形和现生爬行动物、鸟类或哺乳动物身上的特殊构造或鲜艳彩斑一样，具有吸引目光的作用。它们醒目的造型，可能是用以吸引异性、吓退敌人或表达自己心情好坏。此外，头部的骨质突起也是防卫或攻击武器，可以当作天然安全帽或坚硬的冲撞工具。众多奇形怪状的头颅中，最别具一格的要数鸭嘴龙类的头。
模式生物基因组研究揭示了人类疾病基因的功能，利用基因顺序上的同源性克隆人类疾病基因，利用模式生物实验系统上的优越性，在人类基因组研究中的应用比较作图分析复杂性状，加深对基因组结构的认识。“一个物种的不同器官之间的差异要比与另一物种的同一器官之间的差异大的多。”相似性 (similarity)同源性 (homology)直系同源 (orthology)旁系同源 (paralogy)直系同源与旁系同源直系同源的序列因物种形成（speciation）而被区分开（separated）：若一个基因原先存在于某个物种，而该物种分化为了两个物种，那么新物种中的基因是直系同源的；旁系同源的序列因基因复制（gene duplication）而被区分开（separated）：若生物体中的某个基因被复制了，那么两个副本序列就是旁系同源的。直系同源的一对序列称为直系同源体（orthologs），旁系同源的一对序列称为旁系同源体（paralogs）。直系同源体通常有相同或相似的功能，但对旁系同源体则不一定：由于缺乏原始的自然选择的力量，复制出的基因副本可以自由的变异并获得新的功能。
微生物 微生物(microorganism简称microbe)是包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活密切相关。微生物在自然界中可谓“无处不在，无处不有”，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。 原核：细菌、放线菌、螺旋体、支原体、立克次氏体、衣原体。 真核：真菌、藻类、原生动物。 非细胞类：病毒和亚病毒。 微生物一般地，在中国大陆地区的教科书中，均将微生物划分为以下8大类：细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次体、支原体、衣原体、螺旋体。 微生物的定义 一切肉眼看不见的或看不清的微小生物的总称 1 特点: 个体微小,一般<。 构造简单,有单细胞的,简单多细胞的,非细胞的 进化地位低。 2 分类 原核类: 三菌,三体 。 真核类: 真菌,原生动物,显微藻类。 非细胞类: 病毒,亚病毒 ( 类病毒,拟病毒,朊病毒) 3 五大共性: 体积小,面积大 吸收多,转化快 生长旺,繁殖快 适应强,易变异 分布广,种类多 二、微生物的类群 1 细菌: (1)定义:一类细胞细短,结构简单,胞壁坚韧,多以二分裂方式繁殖和水生性强的原核生物 (2)分布:温暖,潮湿和富含有机质的地方 (3)结构:主要是单细胞的原核生物,有球形,杆形,螺旋形 细胞壁 基本结构 细胞膜 细胞质 结构 拟核 鞭毛 特殊结构 荚膜 芽孢 (4)繁殖: 主要以二分裂方式进行繁殖的 (5)菌落: 单个细菌用肉眼是看不见的,当单个或少数细菌在固体培养基啊行大量繁殖时,便会形成一个肉眼可见的,具有一定形态结构的子细胞群落. 菌落是菌种鉴定的重要依据.不同种类的细菌菌落的大小,形状光泽度颜色硬度透明毒都不同. 2 放线菌 (1)定义:一类主要成菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强的原核生物 (2)分布:含水量较低,有机物较丰富的,呈微碱性的土壤中 (3)形态构造:主要由菌丝组成,包括基内菌丝和气生菌丝(部分气生菌丝可以成熟分化为孢子丝,产生孢子) (4)繁殖:通过形成无性孢子的形式进行无性繁殖 无性繁殖 有性繁殖 (5)菌落:在固体培养基上:干燥,不透明,表面呈致密的丝绒状,彩色干粉 3 病毒 (1) 定义:一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的”非细胞生物”,但是它的生存必须依赖于活细胞. (2)结构: (3)大小: 一般直径在100nm左右 最大的病毒直径为200nm的牛痘病毒 最小的病毒直径为28nm的脊髓灰质炎病毒 (4)增殖:以 噬菌体为例: 吸附 侵入 增殖 装配 释放 第二节微生物的营养 一、微生物的化学组成 C,H,O,N,P,S以及其他元素 二、微生物的营养物质 1 水和无机盐 2 碳源:凡能为微生物提供生长繁殖所需碳元素的营养物质 来源 作用 3氮源:凡能为微生物提供所必需氮元素的营养物质 来源 作用:主要用于合成蛋白质,核酸以及含氮的代谢产物 4 能源:能为微生物生命活动提供最初能源来源的营养物质或辐射能 根据碳源和能源分类: 5生长因子:微生物生长不可缺少的微量有机物 能引起人和动物致病的微生物叫病源微生物有八大类： 1.真菌:引起皮肤病。深部组织上感染。 2放线菌：皮肤，伤口感染。 3螺旋体：皮肤病，血液感染 如梅毒，钩端螺旋体病。 4细菌：皮肤病化脓，上呼吸道感染 ，泌尿道感染，食物中毒，败血压症，急性传染病等。 5立克次氏体：斑疹伤寒等。 6衣原体：沙眼，泌尿生殖道感染。 7病毒：肝炎，乙型脑炎，麻疹，艾滋病等。 8支原体：肺炎，尿路感染。 生物界的微生物达几万种，大多数对人类有益，只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病，在特定环境下能引起感染称条件致病菌。 能引起食品变质，腐败，正因为它们分解自然界的物体，才能完成大自然的物质循环。 有些人误将真菌当作细菌，是一种比较普遍的误解。尤其以80年代以前未受过系统生物学教育者。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物千姿百态，有些是腐败性的，即引起食品气味和组织结构发生不良变化。当然有些微生物是有益的，它们可用来生产如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。比如中等大小的细菌，1000个叠加在一起只有句号那么大。想像一下一滴牛奶，每毫升腐败的牛奶中约有5千万个细菌，或者讲每夸脱牛奶中细菌总数约为50亿。也就是一滴牛奶中可有含有50 亿个细菌。 微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 微生物间的相互作用机制也相当奥秘。例如健康人肠道中即有大量细菌存在，称正常菌群，其中包含的细菌种类高达上百种。在肠道环境中这些细菌相互依存，互惠共生。食物、有毒物质甚至药物的分解与吸收，菌群在这些过程中发挥的作用，以及细菌之间的相互作用机制还不明了。一旦菌群失调，就会引起腹泻。 随着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。因此阐明生物体基因组携带的遗传信息，将大大有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性，对于传统微生物学来说是一场革命。 以人类基因组计划为代表的生物体基因组研究成为整个生命科学研究的前沿，而微生物基因组研究又是其中的重要分支。世界权威性杂志《科学》曾将微生物基因组研究评为世界重大科学进展之一。通过基因组研究揭示微生物的遗传机制，发现重要的功能基因并在此基础上发展疫苗，开发新型抗病毒、抗细菌、真菌药物，将对有效地控制新老传染病的流行，促进医疗健康事业的迅速发展和壮大! 从分子水平上对微生物进行基因组研究为探索微生物个体以及群体间作用的奥秘提供了新的线索和思路。为了充分开发微生物（特别是细菌）资源，1994年美国发起了微生物基因组研究计划（MGP）。通过研究完整的基因组信息开发和利用微生物重要的功能基因，不仅能够加深对微生物的致病机制、重要代谢和调控机制的认识，更能在此基础上发展一系列与我们的生活密切相关的基因工程产品，包括：接种用的疫苗、治疗用的新药、诊断试剂和应用于工农业生产的各种酶制剂等等。通过基因工程方法的改造，促进新型菌株的构建和传统菌株的改造，全面促进微生物工业时代的来临。 工业微生物涉及食品、制药、冶金、采矿、石油、皮革、轻化工等多种行业。通过微生物发酵途径生产抗生素、丁醇、维生素C以及一些风味食品的制备等；某些特殊微生物酶参与皮革脱毛、冶金、采油采矿等生产过程，甚至直接作为洗衣粉等的添加剂；另外还有一些微生物的代谢产物可以作为天然的微生物杀虫剂广泛应用于农业生产。通过对枯草芽孢杆菌的基因组研究，发现了一系列与抗生素及重要工业用酶的产生相关的基因。乳酸杆菌作为一种重要的微生态调节剂参与食品发酵过程，对其进行的基因组学研究将有利于找到关键的功能基因，然后对菌株加以改造，使其更适于工业化的生产过程。国内维生素C两步发酵法生产过程中的关键菌株氧化葡萄糖酸杆菌的基因组研究，将在基因组测序完成的前提下找到与维生素C生产相关的重要代谢功能基因，经基因工程改造，实现新的工程菌株的构建，简化生产步骤，降低生产成本，继而实现经济效益的大幅度提升。对工业微生物开展的基因组研究，不断发现新的特殊酶基因及重要代谢过程和代谢产物生成相关的功能基因，并将其应用于生产以及传统工业、工艺的改造，同时推动现代生物技术的迅速发展。 农业微生物基因组研究认清致病机制发展控制病害的新对策 据资料统计，全球每年因病害导致的农作物减产可高达20％，其中植物的细菌性病害最为严重。除了培植在遗传上对病害有抗性的品种以及加强园艺管理外，似乎没有更好的病害防治策略。因此积极开展某些植物致病微生物的基因组研究，认清其致病机制并由此发展控制病害的新对策显得十分紧迫。 经济作物柑橘的致病菌是国际上第一个发表了全序列的植物致病微生物。还有一些在分类学、生理学和经济价值上非常重要的农业微生物，例如：胡萝卜欧文氏菌、植物致病性假单胞菌以及我国正在开展的黄单胞菌的研究等正在进行之中。日前植物固氮根瘤菌的全序列也刚刚测定完成。借鉴已经较为成熟的从人类病原微生物的基因组学信息筛选治疗性药物的方案，可以尝试性地应用到植物病原体上。特别像柑橘的致病菌这种需要昆虫媒介才能完成生活周期的种类，除了杀虫剂能阻断其生活周期以外，只能通过遗传学研究找到毒力相关因子，寻找抗性靶位以发展更有效的控制对策。固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。 环境保护微生物基因组研究找到关键基因降解不同污染物 在全面推进经济发展的同时，滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化，提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大，微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物可降解塑料、甲苯等有机物；还能处理工业废水中的磷酸盐、含硫废气以及土壤的改良等。微生物能够分解纤维素等物质，并促进资源的再生利用。对这些微生物开展的基因组研究，在深入了解特殊代谢过程的遗传背景的前提下，有选择性的加以利用，例如找到不同污染物降解的关键基因，将其在某一菌株中组合，构建高效能的基因工程菌株，一菌多用，可同时降解不同的环境污染物质，极大发挥其改善环境、排除污染的潜力。美国基因组研究所结合生物芯片方法对微生物进行了特殊条件下的表达谱的研究，以期找到其降解有机物的关键基因，为开发及利用确定目标。 极端环境微生物基因组研究深入认识生命本质应用潜力极大 在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物，又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性，极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性，加深对生命本质的认识。 有一种嗜极菌，它能够暴露于数千倍强度的辐射下仍能存活，而人类一个剂量强度就会死亡。该细菌的染色体在接受几百万拉德a射线后粉碎为数百个片段，但能在一天内将其恢复。研究其DNA修复机制对于发展在辐射污染区进行环境的生物治理非常有意义。开发利用嗜极菌的极限特性可以突破当前生物技术领域中的一些局限，建立新的技术手段，使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶，可在极端环境下行使功能，将极大地拓展酶的应用空间，是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础，例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代生物技术优势的重要途径，其在新酶、新药开发及环境整治方面应用潜力极大。 微生物在整个生命世界中的地位! 当人类在发现和研究微生物之前，把一切生物分成截然不同的两大界－动物界和植物界。随着人们对微生物认识的逐步深化，从两界系统经历过三界系统、四界系统、五界系统甚至六界系统，直到70年代后期，美国人Woese等发现了地球上的第三生命形式－古菌，才导致了生命三域学说的诞生。该学说认为生命是由古菌域（Archaea）、细菌域（Bacteria）和真核生物域（Eucarya）所构成。在图示“生物的系统进化树”中，左侧的黄色分枝是细菌域；中间的褐色和紫色分枝是古菌域；右侧的绿色分枝是真核生物域。 古菌域包括嗜泉古菌界（Crenarchaeota）、广域古菌界（Euryarchaeota）和初生古菌界（Korarchaeota）；细菌域包括细菌、放线菌、蓝细菌和各种除古菌以外的其它原核生物；真核生物域包括真菌、原生生物、动物和植物。除动物和植物以外，其它绝大多数生物都属微生物范畴。由此可见，微生物在生物界级分类中占有特殊重要的地位。 生命进化一直是人们关注的热点。Brown等依据平行同源基因构建的“Cenancestor”生命进化树，认为生命的共同祖先Cenancestor是一个原生物。原生物在进化过程中产生两个分支，一个是原核生物（细菌和古菌），一个是原真核生物，在之后的进化过程中细菌和古菌首先向不同的方向进化，然后原真核生物经吞食一个古菌，并由古菌的DNA取代寄主的RNA基因组而产生真核生物。 从进化的角度，微生物是一切生物的老前辈。如果把地球的年龄比喻为一年的话，则微生物约在3月20日诞生，而人类约在12月31日下午7时许出现在地球上。赞同92| 评论
秋海棠属（ Begonia ）是世界上物种多样性最为丰富的类群之一，是全球维管植物物种数量排名前十的大属，种类超过2,000种。近日，由 深圳市仙湖植物园与深圳华大生命科学研究院 牵头完成秋海棠属植物基因组研究，在植物学领域国际权威刊物《新植物学家》（ New Phytologist ）（IF=）发表题为“ Genomes shed light on the evolution of Begonia, a mega-diverse genus ”的研究成果。 此项研究的测序及组装数据已存储于国家基因库生命大数据平台（CNGBdb），项目编号为： CNP0001056 。 秋海棠属植物主要分布于热带及亚热带地区，多数种类生活在阴湿的环境，属于典型的阴生植物。此外，秋海棠属植物叶型、叶斑变化多样，花色丰富，兼观叶与观花于一身，观赏价值极高， 是现今最具应用价值的园艺观赏花卉之一。 研究团队完成桑寄生状秋海棠（ Begonia loranthoides ）、铁十字秋海棠（ Begonia masoniana ）、黑武士秋海棠（ Begonia darthvaderiana ）、和盾叶秋海棠（ Begonia peltatifolia ）4种秋海棠属植物全基因组组装，并完成了74个全球代表性的种类的浅层基因组测序。组装结果显示，4个物种基因组大小介于331 Mb ~ 799 Mb，基因数量介于22,059~23,444之间，BUSCO评估均达到91%以上， 高质量的基因组组装为秋海棠属植物功能基因组学研究以及分子育种培育新优品种提供重要的参考。 该研究还发现，秋海棠属祖先在大约三千五百万年前（35 MYA）经历了一次特有的全基因组加倍事件（WGD），该事件对秋海棠属植物多样性演化和耐阴适应性具有重要贡献。WGD发生后，很多与光合作用及能量代谢相关的基因得以保留与富集，并且发现与红光、蓝光及紫外光接收有关的受体基因（PHOT、CYR1/2、PHY及UVR8）均保留了多个拷贝，且部分已经发生了的功能分化，这对秋海棠属植物适应阴生环境、提高光合利用率具有重要意义。研究发现转座子（TE）在秋海棠属植物基因组中占有很大比例，且种间特异性较高；不同种之间活跃的TE的类型与数量均存在明显的差异。TE在功能基因启动子及内含子等不同位置插入的模式及数量在不同物种间存在明显的差异，且偏向插入到一些与胁迫反应相关的基因，揭示了TE与秋海棠物种的形成及适应性关系十分密切。此外，杂交与基因渐渗对秋海棠属植物多样化形成具有相当贡献度，尤其在美洲分布的类群，祖先可能发生了多次杂交事件。 该研究成果为揭示秋海棠属植物多样性形成及适应性进化提供了新的见解，并为秋海棠属植物后基因组学研究提供了重要的参考。 仙湖植物园植物研究中心李凌飞博士、董珊珊博士、李娜以及华大生命科学研究院陈晓丽博士、方东明副研究员、郭兴博士为论文共同第一作者。另外，爱丁堡皇家植物园、西双版纳植物园、南宁植物园、上海辰山植物园、新加波植物园、中国科学院植物研究所、昆明植物园、福建农林大学、南京农业大学、华南农业大学、广东省农科院、佛罗里达大学、比利时根特大学等国内外多个科研院校合作者参与该研究。华大生命科学研究院刘欢研究员和仙湖植物园张寿洲研究员为共同通讯作者。相关工作得到了国家重点研发计划项目、深圳市城管局科研项目等资金的支持。参考文献：