教案设计 葛州坝工地夜景第2课_百度文库
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教案设计 葛州坝工地夜景第2课
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宜昌行（下）——实拍游轮过葛州坝船闸
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&&& 宜昌行（上）拍了些三峡大坝和西陵峡风光。这集拍的是游轮过葛州坝船闸的实景。大凡修建水利枢纽，都要在江河航道上筑坝拦水，这样坝上坝下的水位就形成巨大落差。在此情形下，如何不影响通航，这就离不开船闸了。形象地说，船只过船闸，就好比乘“水位电梯”。船只先驶进一个特定的有前后闸门并具注水排水设施的闸室，然后将闸门紧闭。如从上游过坝到下游，就将闸室内的水逐渐排出，使闸室内的水位缓缓下降，直至与坝下水位持平，就象电梯从高处下降到一楼，这时再开启闸门，船只就可从闸室驶出，进入河道。船只如从下游过坝到上游，则采用相反操作，即船只进闸后，向闸室内注水，直至闸室内水位与坝上水位持平，然后开启闸门，船只就象乘电梯一样到了坝上。船闸起源于中国，应用于全世界。三峡工程五级船闸的提升总高度和级数为世界第一，可惜这次去宜昌没机会体验，但葛州坝船闸也是世界上有名的巨型船闸，此次过闸，亲身体验水落船低的情景，也是一桩幸事。实拍记录，向大家作一介绍。
1P：游轮从西陵峡顺江而下，前方即到长江干流上兴建的第一座大型水利水电工程——葛州坝水利枢纽。
器材:&[]&&:Unknown (-1)时间: 15:07:55&&快门:1/1000&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&
2P：轮船沿三江航道驶向船闸。
器材:&[]&&镜头:Unknown (-1)时间: 15:09:52&&快门:1/640&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&
3P：葛州坝三号船闸扑面而来。
器材:&[]&&镜头:Unknown 6-30mm时间: 15:10:26&&快门:1/500&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&
4P：轮船驶进闸门。
器材:&[]时间: 15:11:04&&快门:1/800&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&
5P：进入闸室。
器材:&[]&&镜头:Unknown 6-30mm时间: 15:12:46&&快门:1/320&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&
6P：前后闸门紧闭。
器材:&[]&&镜头:Unknown 6-30mm时间: 15:13:16&&快门:1/250&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&
7P：排水系统启动，轮船在闸室内开始下降。
器材:&[]&&镜头:Unknown (-1)时间: 15:22:16&&快门:1/500&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&
8P：从甲板上可以清晰地观察水位下降。
器材:&[]&&镜头:Unknown (-1)时间: 15:28:26&&快门:1/60&&光圈:F/2.8&&焦距:6毫米&&感光度:250&&9P：轮船象乘坐慢速电梯缓缓下降。
器材:&[]&&镜头:Unknown (-1)时间: 15:38:01&&快门:1/500&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&
10：三号船闸有效长×宽＝120×18米，能通过3000吨级以下的客货轮。
器材:&[]&&镜头:Unknown 6-30mm时间: 15:38:24&&快门:1/500&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&
11P：葛州坝共有“两线三闸”，即大江航线的1号船闸和三江航线的2、3号船闸。三个船闸均为一级船闸，设计最大水头27米。
器材:&[]&&镜头:Unknown (-1)时间: 15:32:54&&快门:1/60&&光圈:F/2.8&&焦距:6毫米&&感光度:100&&
12P：上下闸首设人字形工作门，由四连杆轮盘式启闭机。器材:&[]&&镜头:Unknown (-1)时间: 15:31:16&&快门:1/60&&光圈:F/2.8&&焦距:6毫米&&感光度:100&&
13P：闸内水位已与闸外持平，闸门开始打开。
器材:&[]&&镜头:Unknown 6-30mm时间: 15:33:10&&快门:1/60&&光圈:F/2.8&&焦距:6毫米&&感光度:160&&
14P：闸门缓缓开启。
器材:&[]&&镜头:Unknown 6-30mm时间: 15:33:35&&快门:1/60&&光圈:F/3.2&&焦距:6毫米&&感光度:80&&
15P：闸内外的水位持平。
器材:&[]&&镜头:Unknown 6-30mm时间: 15:34:56&&快门:1/400&&光圈:F/4.0&&焦距:6毫米&&感光度:80&&
16P：三号船闸上下闸首人字门单扇门叶的长×宽×厚分别为12×11×1.7米和33×11×1.7米。
器材:&[]&&镜头:Unknown (-1)时间: 15:36:21&&快门:1/320&&光圈:F/4.0&&焦距:6毫米&&感光度:80&&
17P：闸室水印清晰可见。
器材:&[]&&镜头:Unknown 6-30mm时间: 15:37:52&&快门:1/250&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&
18P：游轮开始出闸。
器材:&[]&&镜头:Unknown 6-30mm时间: 15:38:51&&快门:1/640&&光圈:F/4.0&&焦距:6毫米&&感光度:80&&19P：驶出闸口。
器材:&[]&&镜头:Unknown (-1)时间: 15:39:16&&快门:1/400&&光圈:F/4.0&&焦距:6毫米&&感光度:80&&20P：进入宜昌市内平缓河道。
器材:&[]&&镜头:Unknown (-1)时间: 15:41:44&&快门:1/500&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&21P：前方是宜昌夷陵长江大桥。
器材:&[]&&镜头:Unknown (-1)时间: 15:53:02&&快门:1/400&&光圈:F/4.0&&焦距:8毫米&&感光度:80&&22P：游轮将从桥下驶过。
23P：穿桥而过。
器材:&[]&&镜头:Unknown 6-30mm时间: 15:59:06&&快门:1/500&&光圈:F/4.0&&焦距:6毫米&&感光度:80&&24P：转眼之间，大桥已在船后。
器材:&[]&&镜头:Unknown 6-30mm时间: 15:59:29&&快门:1/500&&光圈:F/4.0&&焦距:6毫米&&感光度:80&&25P：游轮停靠宜昌码头，结束了这次旅行。
器材:&[]&&镜头:Unknown (-1)时间: 16:03:16&&快门:1/320&&光圈:F/4.0&&焦距:6毫米&&感光度:80&&
&&&&&&&&&&&&&&&&
拍得漂亮！
清晰完整的船闸通过程序，我在过船闸时却在睡觉，哈哈错过了好机会。欣赏支持好友！
对 楼主 谷雨溪 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝随好友镜头畅游葛洲坝，画面大气，很有震撼力，支持好友！
过船闸的时间很长吧，好友纪录了全过程，让我们大开眼界。另外葛州坝当年采用的是卧式电机，所以总高度不高，看起来没那么雄伟。但葛州坝还是全国最大的。
移步换景，场面雄伟，气势震撼，欣赏佳作
对 楼主 谷雨溪 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝难得一见的经历，随着好友过船闸，真好
好友记录的过船闸过程比亲身经历的还要清晰！再游葛洲坝！
欣赏学习！
对 第1楼 yuqing818 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝感谢好友首席鼓励!
对 第2楼 怡然摄影 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝过船闸的时间确可小睡一觉，好友洒脱，呵呵！感谢好友欣赏支持！祝好友新年快乐！
对 第3楼 苍松 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝感谢好友点评支持！祝好友新年快乐！
对 第4楼 呼吸123 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝过船闸的时间大约四十分钟。好友对葛州坝等水利枢纽很熟悉啊！感谢好友的补充介绍和专业点评！祝好友新年快乐！
对 第5楼 高原 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝好友过奖了！多谢好友点评欣赏！祝好友新年快乐！
对 第6楼 G行天下 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝好友点评中肯。这组片子拍得不是很好，如好友所说，也算是一种经历的记录，所以才发上来。多谢好友加分鼓励！祝好友新年快乐！
对 第7楼 秋枫始黄 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝自己觉得不是很理想，只是一种记录吧。多谢好友点评欣赏鼓励！祝好友新年快乐！
精彩纪实，欣赏支持好友佳作了！
对 第15楼 大头文 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝多谢好友点评支持！祝好友新年快乐！
对 楼主 谷雨溪 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝大坝拍的很壮观，还没这个经历，随好友镜头游历了。谢谢共享。
对 第17楼 虚幻翁 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝自己不是很满意.只是一种记录吧.多谢好友点评和加分鼓励!祝好友新春快乐!
对 第18楼 湖边人家 说：＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝多谢好友欣赏支持!祝好友新春快乐!
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其他第三方号登录袁传宓，生物学家，南京大学生物系教授（已故），这是怹女儿的纪念文：&br&&br&&br&&br&一步三回头&br&我小的时候不知道鱼会生病，鸟会中毒，小孩子会死。但是我的父亲知道。他是一个生物学家。后来我父亲死了。我父亲的学生告诉我，长江的鱼不能吃了；在江边白茅上飞著的鸟儿，飞著飞著就摔下来死了，是铅中毒；在长江边出生的孩子，小小的年纪就得了肝癌。&br&&br&在人们还没有反映过来为什么的时候，那条从天际流进诗里和画里的长江，突然丧失了衬托落霞孤骛的闲情逸志；突然关闭了博揽千帆万木的宽阔胸怀。长江，突然变成了我们的“敌人”。&br&&br&在我最近一次回到江南的时候，我看见长江浑黄的水闷声不响地流著，象一个固执的老人，拖著一根扭曲的桃木拐棍，怨恨地从他的不肖子孙门前走过，再也不回头了。&br&&br&这时候，我感到，我必须告诉长江和长江边的不肖子孙我父亲的故事。我父亲到死对长江都是一步三回头。我希望等到人们总算懂得该向自然谢罪的那一天，会想起我的这些故事。&br&&br&1、鱼的故事&br&&br&我父亲死在美国的亚里桑那州。他去世之前，我和我弟弟带著他旅行了一次。这是他一生最后一次旅行。他拍了很多他感兴趣的照片。回来后，他把这些照片一一贴在他的影集上，每张照片下还写上一两句话。象是笔记。每次，我翻开他这本最后旅行的影集，看著他拍的这些照片，他写在这些照片下的那些句子，就变成了一张张退了色的老照片插了进来，讲著一些关于父亲的故事。&br&&br&譬如说，影集的第一页，贴著两张父亲在夏威夷阿拉乌玛海湾，用防水照相机在水下拍的鱼儿。那些红黄相间的热带鱼，身体扁扁的，象蒲扇，在海里煽动起一圈圈碧蓝的波纹，那波纹象一习习快活的小风，鼓动著旁边两根褐色的海草。热带鱼在水草间平静地游逸，逍遥自在。&br&&br&父亲在这两张照片下写著：“鱼，鱼，长江葛州坝的鱼是要到上游产卵的。”&br&&br&父亲象很多老人一样到美国来看望他的儿女。没来之前想我和弟弟想得很热切。才到一天，就说：“我最多只能呆一个月，我有很多重要的事情要回去做呢。”我和我弟弟说：“您都退休了，那些重要的事情让您的研究生做去吧。”父亲说，“研究生威性不够，没人听他们的。”我和弟弟就笑，“您威性高，谁听您的？”父亲唉声叹气。但过了一分钟，又坚决地说：“长江鱼儿回游的时候，我一定要走。”&br&&br&长江鱼儿回游的时候，我父亲从来都是要走的。这个规矩从70年代长江上建了葛州坝开始。我记得我父亲的朋友老谷穿著一双肥大的黑棉鞋，坐在我写字时坐的小凳子上狼吞虎咽地吃一碗蛋炒饭，父亲穿一件灰色的破棉袄唉声叹气地在小客厅转来转去。&br&&br&“坝上的过鱼道没有用?”父亲问。&br&&br&“没用。”老谷说。&br&&br&“鱼不从过鱼道走?”父亲问。&br&&br&“不走。”老谷说。&br&&br&“下游的鱼上不去了?”父亲又问。&br&&br&“我刚从葛洲坝来。鱼都停在那里呢。”老谷说。&br&&br&“造坝前，我早就跟他们说了，鱼不听人的命令的，鱼有鱼的规矩。”父亲说。&br&&br&“葛洲坝的人还以为他们今年渔业大丰收呢。正抓鱼苗上坛腌呢。”老谷说。&br&&br&“你快吃，吃了我们就走。”父亲说。&br&&br&我当时不知道他们要到哪里去，只觉得他们惶惶不安。象两个赶著救火的救火员。后来我知道了他们带著三个研究生去了葛州坝，在那“过鱼道”前想尽了办法，长江的鱼儿终於没能懂得人的语言，也看不明白指向“过鱼道”的路标，一条条傻呼呼地停在坝的下游，等著大坝开恩为它们让条生路。&br&&br&最后，父亲和老谷这两个鱼类生物学教授只好带著研究生用最原始的水桶把那些只认本能的鱼儿一桶一桶运过坝去。并且，从此之后，年年到了鱼儿回游的时候，他们都要带著研究生去拉鱼兄弟一把，把鱼儿们运过坝去。这叫做“科研”工作。鱼儿每年都得回游，於是我父亲就得了这么一份永不能退休的“科研”工作。&br&&br&我父亲死在长江三峡大坝蓄水之前。要不然，他又会再多一个永不能退休的“科研”工作。我父亲说，“我们这些教授，做的只能是亡羊补牢的工作。“羊”没亡的时候，你再喊再叫也没人听。”&br&&br&我们是一个非常功利的民族，而且是只要眼前功利的民族。我们可以把属於我们子孙的资源提前拿来快快地挥霍掉或糟蹋掉。我们喜欢子孙满堂，可是我们的关爱最多沿及到孙子辈就嘎然而止。至於我们的曾孙，重孙有没有太阳和月亮，清风和蓝天，我们脚一蹬，眼睛一闭，眼不见心不烦。我们还大大咧咧地嘲笑杞人忧天。天怎么会塌下来呢？真是庸人自扰之。我们的这种好感觉来得无根无据，却理直气壮。&br&&br&偏巧，我父亲就是这么一个忧天的杞人。只是比杞人还多了一个愚公移山的本领——带领徒孙一年一年移鱼不止。&br&&br&2、鸭子的故事&br&父亲影集的第二页，贴的是一群鸭子的照片。那时候，我们在地图上看见有一个叫“天鹅湖”的地方。我们就带著父亲去了。我们在一片无边无际的玉米地里开了三个小时的车，然后，就钻进了这片树林。没有风，一根根老藤静静地从树枝上挂下来，象还静止在远古的时间多年不刮的胡须，非常祥和地垂到满地的腐叶上。我们找到了这个“天鹅湖”。湖里其实并没有天鹅，却停了满满的一湖鸭子。一个挨一个，远看密密麻麻，象一个个灰色的小跳蚤。我们的狗想到湖边去喝水，一湖的鸭子突然吼叫起来，象士兵一样朝我们的狗列队游过来，保卫它们的领域。父亲哈哈大笑，拍了这张鸭子的照片。&br&&br&在这张照片底下，他写了：“鸭子，上海浦东的鸭子是长江污染的证明。”&br&&br&从七十年代末起，人们发现上海浦东，崇明岛一带肝癌的发病率非常高。父亲有个很好的研究生，叫黄成，是孤儿。父母都得肝癌死了。父亲时常给他一些零花钱。他们家有兄妹五个，相亲相爱，住在上海浦东地区。这个研究生读书期间，大哥也死了，还是肝癌。人们不知道原因。父亲就带著几个研究生开始了调查，研究为什么上海浦东地区肝癌发病率高。&br&&br&父亲选择研究在长江下游生活的鸭子。那一段时间，不停地有一些鸭子被送到我们家来。家里小小的厨房，全是鸭屎味。我和弟弟踮著脚，捏著鼻子到厨房去找零食吃，什么油球，麻糕上都带著鸭屎臭。我妈跟我父亲吵，叫他把这些鸭子弄走。我父亲说：“弄到哪里去，总不能弄到大学办公室里养吧。”&br&&br&后来研究鸭子的结果出来的，上海浦东，崇明岛一带的鸭子活到两年以上的多半都得了肝癌。结论很明显：长江下游水质严重污染。&br&&br&1989年我父亲带著一个黑皮箱，去美国参加“国际水资源环保大会”。我和他的研究生黄成送他上飞机。他的黑皮箱里装著详细的长江下游流域水资源污染状况的证据和研究报告。父亲身穿著崭新的西装。那西装的裤腿高高卷到膝盖，脚下还蹬著一双解放鞋。我和黄成要求再三，要他把西装的裤腿放下来，换上皮鞋。他说：“我整天在长江水里泡著，就习惯这样。”他就这样上了飞机。哪里象个教授。地道一个长江上的渔民。父亲半辈子都在长江上闯荡，象武打小说里的一条江湖好汉，替那些不能保护自己的长江水资源打抱不平。&br&&br&父亲从美国开会回来，并不高兴。他说：“其他国家和地区的报告，谈完污染就谈拯治措施。我报告完了污染，别人就问：你们国家的拯治措施是什么？我没法回答。我们没有。”那会是在十几年前开的。那时候环境保护还没有被中国人当作一回重要的事情。重要的事情在八，九十年代是挣钱。人们热衷于把自己的小家装璜得漂漂亮亮。一出小家门，门庭过道再脏也可以看不见。谁还会去管如何清理那些流到长江里，让鸭子得肝癌的东西。&br&&br&去年，我在一个偶尔的机会碰见了父亲的研究生黄成。他到美国来短期访问。我问他：你好吗？他说：我来之前刚到上海去了一趟。我的最小的妹妹得肝癌去世了。於是，我们俩都同时怀念起我的父亲。黄成回忆起我父亲写过的许多论文，做过的许多报告。那些论文和报告早早地就把长江水生资源的污染与危机呼吁出来了。不幸的是，在父亲有生之年，中国的社会先是只重视与天奋斗，与地奋斗，把人对自然的无知夸张成统治自然的权威；后来，社会又变成了是只重视向天要钱，向地要钱，把人的对自然的讹诈当做是从自然得来的财富。父亲象唐佶柯德，带著他的“潘安”——几个衷心耿耿的研究生，向社会——这个转起来就不容易停的大风车宣战，到死都一直在孤军奋战。&br&&br&3、船的故事&br&&br&父亲影集的第三页，是我们在卡罗拉多河划船的照片。我和弟弟怕父亲在美国寂寞，怀念他在长江上的浪漫漂泊，决定带他到卡罗拉多河上去划船。卡罗拉多河水是浅绿色的，我们的小机动船是象牙色的，父亲高高兴兴地戴著渔民的草帽，把西装裤腿高高地卷过膝盖，笑眯眯地架著方向盘，象是回到了老家。象牙色的小机动船在水面上滑过，溅起高高低低的水珠，象一只灵巧的溜冰鞋在晶滢的水面上划过一道白色的印子。我记得当时，有一只麻雀一样的小鸟飞来停在船头，我弟弟就喂它面包吃。小鸟并不怕人，居然大大方方地走到我们放食物的椅子上自己招待起自己来。父亲感叹不已，说：“这种人和动物之间的信任不知要花多少代才能在中国建立。我们江南的麻雀见了人就象见了魔鬼一样。”我当然是很能理解父亲的意思。单靠几个科学家是拯救不了中国的动物危机和环境污染的。父亲在开船，他让我把他和小鸟还有船都照下来。&br&&br&父亲在这张照片下写道：“要教育长江流域的老百姓。”&br&上海浦东的鸭子证明了长江被污染了后，我父亲就长年在长江的水域奔忙。他和他的研究生半年半年地住在渔民的船上收集资料。我和弟弟当时还小，就想混上渔船，到长江太湖溜达一圈。放暑假的时候，父亲带我去过一次。我记得我去的那条渔船很小，睡在后仓里，连我的腿都伸不直。一泡臭尿得憋到天黑，才能把屁股撅得高高地站在船沿上尿。那时候正是渔讯，船白天黑夜在水上颠簸。我父亲他们天不亮就起来在渔民打到的鱼堆里乱翻。他们把一些鱼作成切片，放在显微镜下面看。说是有些鱼脊椎弯了，有些鱼身上带血点，还有些鱼数量大减。我在船上，百无聊奈，吃了一个星期没盐没油的鱼煮饭。下了地，连走路都象只青蛙，只会一颠一跳。后来，我再没有兴趣混上渔船玩了。我弟弟还混上去过一次。那次他们去的是太湖，船也大一点。我弟弟回来连说：“差点淹死，差点淹死。”以后也再不要去了。但是我父亲他们却从来没有间断过，一年又一年，到鱼汛的时候必走。紧密关注著长江流域的各种水生资源变化。后来他们干脆租了渔民的船，跟著鱼儿到处跑。从长江下游，一直到四川重庆，从太湖,一直到陂阳湖。他们跑遍了长江流域，年年如此，不管刮风下雨。他们也收集长江流域变了形的鸟，有一只麻雀类的鸟长了三个翅膀，第三个翅膀很小，象小孩子衣服上被扯破的小口袋。我和弟弟看著好玩，父亲说，这种变异可能也跟污染有关。&br&&br&后来，父亲在N大学的办公室里堆满了大大小小污染变形鱼和其它长江流域常见动物的标本。我有时候到父亲的办公室去，看见这么多被污染鱼和动物的标本，真不知道该说什么好。父亲和他的同事，研究生讨论起这些被污染鱼和动物，一个个的表情如兵临城下一般凝重。可长江沿岸的造纸厂和印刷厂依然往长江里排含铅的污水；肺结核病院和精神病院依然往长江里扔废弃的药品。父亲他们这些无权无势的知识分子到底能干什么呢？我甚至嘲笑父亲：“您的污染鱼和动物不到威胁国家政权稳定的时候，您那些对策都不会有人用的。”&br&&br&父亲依然故我地在长江上忙碌。后来我发现父亲这样做其实是为了一种精神，这种精神是父亲生命的意义。这种精神不可以用&献身&或&热爱&等形容词来描述。这种精神是一种冷静的理性，是一种负责任。是一种不仅仅对自己负责，而且对子孙后代负责，不仅仅对今天的发展负责，而且对人类所生存的地球的未来负责的精神。这是一种科学和人文的精神。为了这样一种科学和人文的精神，父亲和他们那一代知识分子忍辱负重，在最没有科学和人文精神的年代，做了许多直到今天，才被人们看出其重要意义的事情。&br&&br&4、父亲追悼会的故事&br&&br&父亲影集里的最后一张照片，是父亲追悼会的照片。那不是父亲贴上去的，是母亲贴上去的。母亲在照片下写了一行字：“相濡以沫，不如相忘於江湖。”取的是庄子《大宗师》里两条鱼的典故。小水塘里的水干涸了，最后的两条鱼往对方身上互相吐著水沫，以求一点湿润。人们感叹这是多伟大的爱情呀！可是对鱼来讲，还不如让它们快活地游在大江大湖里，而互相根本不用惦记著好。生死一别，父亲回归自然。&br&&br&象其他许多中国贫穷而执著的中年知识分子一样，父亲突然英年早逝了。那时候，他从那次最后的旅行回来不久。因为长江鱼儿回游的季节就快到了，他回中国的飞机票都卖好了。却终未能成行。父亲去世前几天全身的皮肤躁痒，后来突然胃出血，吐血不止。等救护车开到我们家的时候，父亲已经过去了。除了这本影集和每张照片下写的几行对长江恋恋不忘的句子，他没有遗言。&br&&br&医生告诉我们他的死因可能是铅中毒。母亲什么话也没有说，在长江鱼儿回游的季节快到来之前带著父亲的骨灰按时回中国去了。父亲就这样回到了长江边。&br&&br&父亲在美国对长江是一步三回头地依念，他的追悼会当然是应该在江南故里开。可母亲带著父亲的骨灰回到南京后，父亲系里的系主任非常愧疚地对母亲说：因为他们的书记倒期货，暗自动用了系里的钱。结果钱全砸进去赔了。连教授讲师当年的奖金都发不出，实在拿不出钱来给父亲开追悼会。结果，父亲的研究生黄成来了，当时就捐了三百块钱为父亲开追悼会，接著老谷也捐了，其他父亲的同事和学生都捐了钱。母亲哭了。&br&&br&父亲的追悼会是在长江边开的，除了他的同事和学生，还有很多渔民。在追悼会上父亲的生平被连续起来：&br&父亲叫袁传宓，出身在江南的一个极富裕地主家庭，毕业于金陵大学。以后在N大学生物系工作了一辈子。他年轻的时候非常洋派，打领带，说英文，绝不是后来连西装都不会穿的&渔民&。他还会瞒著母亲把我和弟弟带到鸡鸣酒家楼上的西餐店去吃一份牛排。后来，文化大革命了，他下了农村，在农村养了几年猪。他跟所有改造好的知识分子一样，非常努力地把自己脑袋里祖宗八代的非无产阶级意识当作残渣剩汁统统抖落出来清洗干净，然后紧密地和工农打成一片。七十年代，一有正常工作的机会，他就全力为长江的环境保护奔走，呼喊，直到死亡。这就是父亲的一生。很简单。父亲他们那一代知识分子，似乎没有内心世界，他们的内心世界都得公开于众的。唯一还属于他们私人的就是一种根植于中国优秀知识分子良心中的科学和人文精神。这是父亲生命的支点。&br&&br&父亲的故事讲完了。长江的故事还没有完，也许永远也不会完。最近老谷寄给我一份当地的报纸，上面报导了一个渔民捕到了一只长江珍稀动物白鲟。报道里谈到，从渔民到科学家，大家都为抢救这只白鲟尽力。老谷看完之后，一定要他的儿子把这篇报道拿到我父亲的坟上去烧，以告慰父亲在天之灵。又因为长江里第一只白鲟是我父亲发现并命名的。那家报纸要我谈谈如果我父亲看见人们对珍稀动物如此关爱的事迹后会怎么想。这时候，父亲已经去世九年了。终於，那种父亲一代知识分子所坚持的科学和人文的精神开始成为民众意识了。我父亲会怎么想呢？&br&&br&我想，父亲大概会说：“相濡以沫，不如相忘於江湖。”&br&&br&父亲的科学家职业，让他能够比许多人看得远一点。与其到动物频临危机了，才来赞美人类对动物的关爱，不如不要干扰动物，让它们和我们人类一样，也在地球上有一个位置，过它们和平的生活。地球不是我们人类独霸的，长江里的鱼儿有权力拒绝人类对它们的指挥或关爱。让动物按照它们各自物种的本能自由地生活，我想这可能是父亲会替鱼儿，鸟儿，鸭子，白鲟发表的独立宣言。&br&&br&---&br&&br&如今白鲟已经基本可以确定灭绝了。
袁传宓，生物学家，南京大学生物系教授（已故），这是怹女儿的纪念文： 一步三回头 我小的时候不知道鱼会生病，鸟会中毒，小孩子会死。但是我的父亲知道。他是一个生物学家。后来我父亲死了。我父亲的学生告诉我，长江的鱼不能吃了；在江边白茅上飞著的鸟儿…
&p&有句政治不正确的话不知当讲不当讲，因为越来越多的证据显示，爸爸（而不是妈妈）小时候的经历，甚至于爷爷小时候的经历，都会通过可遗传的方式留给子代，而且不是Y染色体这么简单哦～&/p&&p&嗯很多人肯定已经知道了，我是要说表观遗传学。（先上观点：&b&母亲对孩子表观遗传修饰的影响，通常是把怀孕阶段环境的影响传给下一代，而对于父亲，他自小所受环境的影响，都会通过小蝌蚪传给下一代!&/b&）&/p&&br&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-de1be66ca770_b.png& data-rawwidth=&763& data-rawheight=&330& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&763& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-de1be66ca770_r.png&&&/figure&&p&&b&↑↑克里克和中心法则↑&/b&&/p&&p&高中生物讲过中心法则，我们知道遗传信息回储存在DNA中，通过转录流向RNA，再通过翻译流向蛋白质，蛋白质是生命活动主要的执行者。&/p&&p&但是呢，越来越多的研究都表明，遗传物质上的化学修饰，包含了和遗传信息一样重要的调控信息，对生物的发育，分化甚至疾病衰老癌变都有着重要的作用。&/p&&p&而且，这些写在“字缝”里的信息，是可以遗传给下一代的。这种遗传物质序列之外的可遗传的信息，就是“表观遗传学”信息。&/p&&p&其实呢，表观遗传学就是生物对遗传法则的一个适应过程。达尔文告诉我们，遗传物质的变异是非定向的，随机产生的突变是否适应环境，要靠自然选择来决定。这个过程其实是蛮低效的，&b&极端情况下，那些不适应环境的变异，是无法留下后代，把自己的基因传递下去的&/b&，那他这一辈子不就是全然浪费了么。&/p&&p&然而，虽然DNA序列的变异是自己所不能控制的，即便能控制，你也不知道会带来怎样的表型结果，可是，遗传物质的化学修饰，往往就是由环境所决定的，可以看作是生物对环境适应的结果，如果可以把这些修饰，也就是表观遗传信息传给下一代，那他不是从出生起，就更适应环境了么？&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-511f93e1812e5ebcee1a6b60ece8d927_b.png& data-rawwidth=&506& data-rawheight=&414& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&506& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-511f93e1812e5ebcee1a6b60ece8d927_r.png&&&/figure&&p&( &i&Cell&/i&, Volume &a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.sciencedirect.com/science/journal//4& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&151, Issue 4&i class=&icon-external&&&/i&&/a&, 9 November 2012, Pages 702-708)&/p&&p&那上边讲了这么多表观遗传，它和题主的问题有什么关系呢？关系就在于——&b&母亲对孩子表观遗传修饰的影响，通常是把怀孕阶段环境的影响传给下一代，而对于父亲，他自小所受环境的影响，都会通过小蝌蚪传给下一代!&/b&&/p&&p&在小鼠实验里，如果鼠爸从小用低蛋白的食物喂养，用正常食物喂养的鼠孩子一生都会受代谢疾病的困扰，但是鼠妈小时候捱过的饿，则不会有相同的影响。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-afae080aed4f87ffc2d0dd70_b.png& data-rawwidth=&200& data-rawheight=&150& class=&content_image& width=&200&&&/figure&&p&&b&↑UMASS的Oliver J. Rando教授，一直致力于研究父系表观遗传的重要作用&/b&&/p&&p&这是为什么呢？在生命进化的漫长历史中，环境的变化一般是比较平缓的，亲代如果处在营养不良的条件下，子代有巨大的可能也会营养不良。那生物的策略就是，用表观遗传信息把这个消息告诉子代，让他提前做好准备……这时候如果用正常的食物投喂它，反倒是营养过剩的结果了。&/p&&p&那有小伙伴要说了，表观遗传信息在胚胎阶段不是要重编程么？亲代的表观遗传信息是怎么逃过那些橡皮擦的呢？原来，精子偷偷把一些tRNA的碎片tsRNA传给了下一代，实验表明，很可能是这些RNA碎片（以及上面的修饰）充当了表观遗传信息的信使。&/p&&p&另一方面，如果鼠爸比是用高脂肪食物喂养的，子代也会一生受代谢疾病的困扰，这方面除了精子的tRNA碎片，应该还有其它的影响方式。&/p&&p&说一点体外话。&/p&&p&有一个有意思的事情，很多小伙伴应该都知道Overkalix实验，Overkalix是瑞典北极圈附近的一个小镇，在瑞典还没阔起来的时候，那个地方经常会因为天气的原因导致饥荒，政府在当地进行了详细而持续的统计，记录了当地粮食收成以及居民膳食的情况。后来人们从这些统计，以及当地土生居民后裔的调查发现，&b&如果爷爷（而不是奶奶）在小的时候吃的很多（overfeed），那他的孙子患代谢疾病的风险就会增加&/b&。&/p&&p&对Overkalix的其它统计结果还有，&b&如果爸爸十一、二岁之前就开始抽烟（before teenage），那它的孩子长大后超重的风险就会高很多&/b&。&/p&&p&其实呢，对于中国来说，60年那一代人简直是好得不能再好的低蛋白饮食样本了，而他们的子代，也就是我们，又是这许多年来第一代没挨过饿的中国人，为什么我们的父母饱受代谢疾病的困扰，为什么我们身边的人年纪轻轻就三高，为什么我们喝点凉水就长膘？是因为我们吃的太好了？恐怕爸爸们小时候挨过的饿，如今已经影响到我们了吧。&b&妈妈不是没挨饿，而是从现有的研究结果看，并没有一个通道能把它的影响传递给子代~~&/b&当然，（由于某些非科学的原因？）似乎到现在还没有研究者用实验和统计数据正面回答这个问题。&/p&
有句政治不正确的话不知当讲不当讲，因为越来越多的证据显示，爸爸（而不是妈妈）小时候的经历，甚至于爷爷小时候的经历，都会通过可遗传的方式留给子代，而且不是Y染色体这么简单哦～嗯很多人肯定已经知道了，我是要说表观遗传学。（先上观点：母亲对孩子…
&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-d8eee3104_b.jpg& data-rawwidth=&550& data-rawheight=&411& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&550& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-d8eee3104_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&p& 大家好，我是神经科学专业的在读博士生。这两周会发两篇生物方面的文章：《病毒史记——噬菌体的发现》和《病毒史记——Delbrück大帝》。&/p&
&p&非原创声明：这两篇文章都是我的一个好朋友写的。他目前是微软某部门一只大程序猿，因为我写科普的号召在工作之余因为热爱和兴趣写了几篇分子生物学的科普，后来因为个人原因暂时搁置。而前几篇中我觉得这两篇写的很好，仅发在一堆程序猿的朋友圈可能没有价值最大化，所以秉着传播受益的态度加之他不玩知乎，所以我代他发表在干货满满（日常求稿）的生物科普专栏哈哈。如果大家有问题或是评论，我会转发给他。希望能对大家有所帮助！&/p&&/blockquote&
&p&噬菌体是这个星球上&b&数量最多，种类最多，分布最广&/b&的一种细菌病毒。它们统治的世界版图可能比习大，普京，川普三个老大统治的版图加起来还要大的多。它和细菌相爱相杀，共同谱写了跨越几十亿年的辉煌的单细胞生物进化的伟大爱情。先放一张示意图看它长什么样子。&/p&
&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-24bbebbb63c_b.jpg& data-rawwidth=&276& data-rawheight=&183& class=&content_image& width=&276&&&/figure&&p&上图就是噬菌体（略有一些…猥琐），它的基本结构是一个&b&蛋白质的外壳包裹着一条核酸&/b&，它正在把自己的遗传物质（核酸）注入到细菌里面，以便利用细菌的生命机器拼命复制自己，最后把细菌的资源耗尽释放出无数个自己的子孙。&/p&&p&【初遇】&br&&/p&
&p&具有传奇色彩的科学家&b&Ernest Hanbury Hankin&/b&在研究印度的霍乱发生时候发现了一个有趣的现象，恒河里的水能够治疗霍乱，Ernest 采了恒河的水样，反复试验，发现这个过程是可以重复的。他用当时最好的过滤装置（能够过滤掉大部分细菌）对这些水样进行过滤，发现这些水样的对抗霍乱的效应不能被过滤掉，Ernest发表了自己的发现，他认为恒河的水里有对抗霍乱弧菌的物质，并且这些物质不能够被过滤掉，这被认为是噬菌体和人类的第一次接触。&/p&&p&【怀疑】&/p&
&p&1915年，担任Brown Institute for Animals 所长的&b&Frederick
W.Twort&/b&和他的弟弟多年来都在试图寻找牛痘病毒（vaccina
virus）的变异株，这种变异株可以在活细胞外复制（事实上这根本是徒劳，是不可能的）。他把天花病毒接种到一个琼脂培养基上。虽然没有看到天发病毒的复制，但是细菌污染物却在培养基上长得很快。Frederick继续培养并注意到，一些细菌菌落显示出透明的样子。他被这种现象吸引，他把这些透明的菌落挑到另外一块干净的培养基上，发现这些细菌也没有再长出菌落。这时他已经把天花病毒忘到了九霄云外，他被这种奇妙的现象深深吸引，他接着用透明化的菌落去接种到正常菌落上，发现这些透明化的菌落能够杀死正常的菌落，即把正常菌落透明化，他把这种透明化的菌落用一个过滤器过滤，稀释到100万倍，但是这些物质仍然能够杀死正常的菌落，把正常菌落透明化。特沃特发表了一篇描述这种现象的短文，认为对他所观察的结果的解释是存在一种酶，能够杀死细菌，杀死细菌后还会产生这种酶。虽然Frederick不愿意承认这是一种新生物，但是他的工作鉴定出了噬菌体的所有特性，但是他的工作很快被第一次世界大战中断，没有继续下去。&/p&&p&【相识】&/p&
&p&加拿大籍的微生物学家&b&Felix d&/b&&b&’&/b&&b&Herelle&/b& 在1915年时时正在巴黎的巴斯德研究所工作，法国的一个骑兵中队被一场严重的志贺菌感染引发的痢疾造成了毁灭性的打击。Felix d’Herelle对患者的粪便进行过滤，很快从过滤的乳状液中分离志贺菌，并加以培养。德赫雷尔偶然观察到清楚的圆点，上面没有长出任何细菌。他把这些东西称为plaques。Felix跟踪观察一名患者的整个感染过程，希望看到plaques何时出现。他发现患者的病情在感染后的第四天开始好转。Felix在1917年三月发表文章，他比Frederick更肯定他发现了一种新生物，这种生物能够感染和杀死细菌。&/p&
&p&这三个人的工作开始让这种细菌病毒噬菌体进入人类的视野，噬菌体的发现为后来遗传学和分子生物学的发展准备了一个完美的模式生物，它让很多科学家以它作为模式生物获得了分子生物学上的重要发现，并且获得了诺贝尔奖[1]。虽然这几位发现噬菌体的过程有点狗血：Ernest 是一个多才多艺的大侠一样科学家，他发现了噬菌体的“存在”，但没有深入追踪噬菌体对抗细菌的完整感染过程；Frederick发现了噬菌体的完整感染过程，但是他并不相信他是一个新的生物，而认为这是一个酶，直到Felix d’Herelle才肯定了噬菌体是一个新的生物。 但是正是他们偶然的好奇心，Ernest当时拯救了很多印度的普通民众，也让这个对人类来说最重要的病毒走进了科学的视野。&/p&&br&&p&#参考资料#&br&&/p&&p&[1]如研究λ噬菌体的限制与修饰现象的本质而获得诺贝尔奖的Werner Arber。&/p&&p&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Werner_Arber& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Werner Arber - Wikipedia&/a&&/p&&p&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.linkedin.com/pulse/42--werner-arber-1929-discover-of-restriction-endonucleases& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Werner Arber有关限制性核酸内切酶的发现&/a&&br&&/p&&p&[2] Mark Ptashne.基因开关（第一版）.化学工业出版社. (2006)&br&&/p&&p&[3]Horace Freeland Judso.创世纪的第八天.（第一版）.上海科学技术出版社. (2005)&/p&
大家好，我是神经科学专业的在读博士生。这两周会发两篇生物方面的文章：《病毒史记——噬菌体的发现》和《病毒史记——Delbrück大帝》。
非原创声明：这两篇文章都是我的一个好朋友写的。他目前是微软某部门一只大程序猿，因为我写科普的号召在工作之余…
&p&&b&人体内&u&酮体生成&/u&（Ketogenesis）的发生与否取决于人体对糖类的利用情况&/b&：&/p&&ul&&li&当身体有&b&足够的糖类&/b&作为能量时，&u&葡萄糖&/u&被完全氧化为二氧化碳，&u&乙酰辅酶A&/u&在此过程中是中间产物，在&u&三羧酸循环&/u&-&u&氧化磷酸化&/u&中转化为ATP里的化学能。&/li&&li&当体内&b&糖类过剩&/b&时，一些葡萄糖被完全氧化，而另一些葡萄糖以&u&糖原&/u&的形式储存起来或被转化为&u&脂肪酸&/u&。&/li&&li&当体内&b&糖类过少&/b&时，肝脏将脂肪降解成乙酰辅酶A，此时乙酰辅酶A无法进入三羧酸循环，因为三羧酸循环的中间产物被&u&葡萄糖异生&/u&（Gluconeogenesis）抽调过去用于合成葡萄糖（葡萄糖异生也是主要发生在肝脏的代谢途径），逐渐积累的乙酰辅酶A进入酮体生成途径产生&u&酮体&/u&并送出肝脏。&/li&&/ul&&p&除肝脏外的其他器官可以通过降解酮体产生乙酰辅酶A用于供能。&/p&&p&&b&但酮体的利用过程还有另一层意义：保守葡萄糖不被耗竭&/b&；其机制是：酮体在靶器官中分解产生大量乙酰辅酶A，后者可阻断丙酮酸脱氢酶复合体，保守更多丙酮酸；作为糖酵解的产物丙酮酸，又进一步抑制糖酵解作用，从而降低了葡萄糖降解速率。&/p&&p&&figure&&img data-rawheight=&448& data-rawwidth=&998& src=&http://pic3.zhimg.com/cbcd6c77bfeeab40a13d96_b.png& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&998& data-original=&http://pic3.zhimg.com/cbcd6c77bfeeab40a13d96_r.png&&&/figure&&b&一般认为，与脂肪酸相比，人在应急的情况下用葡萄糖作为供能物质更加有优势：葡萄糖不仅供能速度快，且能在没有氧气的情况下分解。所以在进化过程中，更倾向于在代谢调控网络中加入这一机制，让人倾向于保守更多的葡萄糖用于保命。&/b&&/p&
人体内酮体生成（Ketogenesis）的发生与否取决于人体对糖类的利用情况：当身体有足够的糖类作为能量时，葡萄糖被完全氧化为二氧化碳，乙酰辅酶A在此过程中是中间产物，在三羧酸循环-氧化磷酸化中转化为ATP里的化学能。当体内糖类过剩时，一些葡萄糖被完全氧…
&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-6d251c3c0dedac4ff98ff1f7_b.jpg& data-rawwidth=&1000& data-rawheight=&667& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1000& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-6d251c3c0dedac4ff98ff1f7_r.jpg&&&/figure&&p&&b&前言&/b&&/p&&p&提起“克隆”、“载体构建”这两个词，似乎总会同时提到“限制性内切酶”。没错，在过去数十年，用限制性内切酶产生黏性末端，并通过碱基互补配对，连接两个甚至更多片段的克隆方法，是载体构建的经典方案。&/p&&p&近年来，“无缝克隆”逐渐受到科学家的欢迎。相比之下，无缝克隆操作更加简单，灵活性更强，同时几乎不受序列的限制，一次可定向组装高达10个片段的dsDNA。这篇文章将带大家认识无缝克隆的原理、优势和应用。&/p&&p&&b&一、无缝克隆的原理&/b&&/p&&p&首先要强调的是，无缝克隆有两个主要的流派：Gibson assembly和Golden
Gate assembly。由于Golden Gate assembly依赖于Type
IIS限制性DNA内切酶（如BsaI，BbsI等），一旦载体不携带相应的识别序列，这种方法就走不通了。而假设通过PCR引入Type IIS内切酶识别序列，那便不是真正意义上的“无缝”了。&b&&u&因此本文所提的“无缝克隆”，特指&/u&&/b&&b&&u&Gibson assembly流，不涉及任何Golden
Gate及其他流派。&/u&&/b&&/p&&p&目前，无缝克隆比较著名的商品化名字有NEB家的Gibson Assembly和NEBuilder HiFi DNA Assembly，Clontech家的In-Fusion，以及Invitrogen家的GeneArt等。但无论叫什么名字，其基本原理都和早期的Gibson assembly的是一样的。&/p&&p&与传统的双酶切克隆一般，无缝克隆同样需要依赖于dsDNA的黏性末端进行互补配对，并利用DNA连接酶催化形成磷酸二酯键修复缺口（nick）。但是，无缝克隆并不使用“内切酶”来制造黏性末端，而是通过“外切酶”来产生的。&/p&&p&&i&（&/i&&i&Tips
1：“内切酶”是在核酸链内部进行“一刀两断”剪切的酶，而“外切酶”是在核酸链的末端、即外部进行“逐个碱基”剪切的酶）&/i&&/p&&p&在无缝克隆中使用的外切酶是T5核酸外切酶，它能沿着5’→3’方向，降解dsDNA，从而产生黏性末端。&/p&&p&&i&（&/i&&i&Tips
2：T5外切酶同时具有ssDNA外切酶活性，但并不降解超螺旋dsDNA。）&/i&&/p&&p&读到这里大家应该能想到，假设要拼接的两个片段的末端，是一模一样的碱基序列，那么通过T5外切酶，就能产生几乎一致的黏性末端了。没错，无缝克隆的原理便是如此。如下图所示，假如我们需要将3个片段按照1→2→3的顺序拼接起来，只需要保证1的末尾和2的开头，以及2的末尾和3的开头，具有同样的序列即可（我们可称之为同源臂）。这个同源臂序列，并不是额外添加进去的，而是载体或者拼接片段本身携带的。也就是说，我们可以通过PCR的方法，在外源拼接片段的两端加上线性化载体的序列即可。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-eecf1fe0abe56_b.jpg& data-rawwidth=&964& data-rawheight=&916& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&964& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-eecf1fe0abe56_r.jpg&&&/figure&&p&但是，T5外切酶并不能保证将每一个片段的5’末端都降解成一样长的黏性末端，退火之后，极可能存在缺失的碱基。这时候，就需要借助DNA聚合酶，也就是我们平时用于PCR扩增的酶进行修复。最后一步，便是借助Taq DNA连接酶，催化形成磷酸二酯键，将所有缺口补齐。&/p&&p&有心的读者会发现，假设T5外切酶一直降解dsDNA的5’末端，岂不是最终会将其变成ssDNA？这样如何进行下游的拼接？难道仅仅依靠DNA聚合酶的5’→3’合成双链的反应与之竞争？&/p&&p&无缝克隆的另一高明之处，就是利用高温。T5外切酶的最适温度是37℃，然而无缝克隆是在50℃下进行的，加之添加的酶单位较少，因此整个反应体系很快便会失去外切的活性，而DNA聚合酶的活性得以维持。而为了保证DNA连接反应顺利进行，无缝克隆采用的是热稳定的Taq
DNA连接酶，而非传统的T4 DNA连接酶。同时，为了保证黏性末端能够在50℃下进行互补配对，同源臂的长度一般&15 bp。&/p&&p&&b&二、无缝克隆的优势&/b&&/p&&p&不受片段序列的限制、实现任意组装，是无缝克隆的最大优势。&/p&&p&传统的酶切克隆，需要克隆载体的多克隆位点携带可用的单一酶切位点。假如这些酶切位点在外源片段之中同时存在，克隆就会受到限制。而无缝克隆不依赖于限制性内切酶，仅靠同源臂进行互补配对。因此每次进行片段拼接时，仅需通过引物制作同源臂，而不需要像以往一般仔细地检查PCR出来的外源片段内部是否同时会被内切酶消化。与此同时，我们也不再需要购买各式各样的内切酶，只要一个试剂盒就可解决所有克隆实验。
&/p&&p&无缝克隆第二个优点是可以同时无缝地拼接多个片段。传统的酶切克隆，由于酶切位点有限，我们能组装的片段数量是有限的。同时，由于酶切位点之间存在着一定的空间距离，片段与片段之间不可避免地会产生间隔，或者说“缝隙”。此外，酶切克隆通常一次只能拼接2-3个片段。随着拼接片段的增多，传统方案的效率会急剧降低，通常只能分多次拼接。&/p&&p&&i&（&/i&&i&Tips
3：过去有一种提高酶切连接多片段的方法，是在连接后，在载体和外源片段的边界上设计引物，进行一轮PCR，扩出全长连接产物，跑胶纯化后再进行二次连接。然而这种方法耗时耗力，且长片段的PCR容易突变或失败，同时PCR的引物还引入了更多的无意义序列。）&/i&&/p&&p&而无缝克隆可轻松拼接4-5个片段，最高可达10个，而且只需要将所有片段混在一个管子里，进行一步反应。&/p&&p&节省时间，是无缝克隆的第三个优势。传统的酶切克隆，首先需要进行PCR，胶回收，然后酶切载体和外源片段，再过柱纯化，随后连接，最后转化。而如果需要进行多片段组装，部分步骤还需重复几轮。每多一个片段，可能要多花费三天到一周的实验时间。而无缝克隆仅需PCR和胶回收，随后即可直接进行多片段拼接。拼接10个片段所花的时间，跟拼接2个片段的几乎是一样短的。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-d76dc6b784d9563afe204d_b.jpg& data-rawwidth=&906& data-rawheight=&643& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&906& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-d76dc6b784d9563afe204d_r.jpg&&&/figure&&p&&b&三、应用举例&/b&&/p&&p&&b&&u&例一：无缝克隆在&/u&&/b&&b&&u&CRISPR中的应用。&/u&&/b&&/p&&p&CRISPR介导的基因敲除依赖于Cas9等内切酶，以及帮助内切酶定位到指定位点的gRNA。在一个细胞系中同时敲除多个基因，虽可以通过转染多个gRNA表达载体来实现，但这种方案存在随机性，并不能保证每个细胞都能获得所有的gRNA载体。而通过无缝克隆，我们可将多个U6启动子和gRNA序列（包括spacer和scaffold）元件串联起来，实现一个质粒表达多个gRNA。&/p&&p&&i&（&/i&&i&Tips
4：目前还有其他多种multiplex CRISPR的方案，各有优缺点。请自行查阅文献，本文不赘述。）&/i&&/p&&p&基因定点敲入（knock-in），需要在打靶区域DNA产生双链断裂，并以含有上下游两段同源臂外加插入基因序列的供体作为修复模板，实现外源序列的插入。简而言之，供体质粒需要含有5’同源臂 + 插入序列 + 3’同源臂，以及基本质粒骨架（含有ori、抗性基因等基本元件，方便生产供体质粒）共计4个部分构成（见下图）。通过无缝克隆，我们可以轻松地将这4部分片段通过一步反应拼接出来。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-35d5b9fc9bb6eeedd9b5c7_b.jpg& data-rawwidth=&974& data-rawheight=&774& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&974& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-35d5b9fc9bb6eeedd9b5c7_r.jpg&&&/figure&&p&&b&&u&例二：用无缝克隆构建多顺反子表达载体。&/u&&/b&&/p&&p&将EGFRvIII基因、P2A多顺反子元件、iRFP720基因拼接到pLVX-TetOne载体中（如下图），实现Tet-on诱导表达EGFRvIII基因，同时还能表达iRFP720基因，用于小动物活体荧光成像。&/p&&p&&i&（&/i&&i&Tips
5：有关多顺反子元件的介绍，请阅读本专栏的另一篇文章 &a href=&https://zhuanlan.zhihu.com/p/?refer=bioandchill& class=&internal&&多顺反子表达元件——一次满足你N个愿望&/a&）&/i&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-d1f961a9bd0e8e69c57cbd9ba90cbab5_b.jpg& data-rawwidth=&1022& data-rawheight=&702& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1022& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-d1f961a9bd0e8e69c57cbd9ba90cbab5_r.jpg&&&/figure&&p&假如使用双酶切克隆，你会发现，只有AgeI和BstZ17I酶切位点可用于EGFRvIII基因克隆，因为另外两个酶切位点同时存在于该基因内部。而P2A元件和iRFP720基因必须和EGFRvIII基因处于同一个读码框，我们没有办法使用AgeI进行后续的克隆了。&/p&&p&本司机的做法是，直接用PCR构建出各个部件，然后通过无缝克隆一步组装。这几个部件分别是：&/p&&p&1、pLVX-TetOne载体的一半；&/p&&p&2、pLVX-TetOne载体的另一半；&/p&&p&3、EGFRvIII；&/p&&p&4、P2A + iRFP720。&/p&&p&将pLVX-TetOne通过PCR拆成两半的原因是：质粒超过8 kb，直接通过PCR线性化整个质粒的突变几率，比扩增两个4 kb的片段要略高一些。同时，由于两个4
kb片段在跑琼脂糖时，可以和8 kb的环状PCR模板区分开来，因此可以直接切胶回收，而不需预先进行DpnI去除环状质粒，即可实现零背景的转化。&/p&&p&（&i&Tips 6：线性化质粒也可以通过单酶切或双酶切来实现。&/i&）&/p&&p&P2A元件非常短，仅有66 bp，很可能被T5外切酶彻底降解。不过，我们只需通过两轮PCR，在扩增iRFP720基因的上游引物的5’端引入部分P2A序列（每次引入33个碱基），即可获得P2A
+ iRFP部件。&/p&&p&&i&（&/i&&i&Tips
7：有关无缝克隆的引物设计，可直接使用所购试剂盒厂家的线上工具。我个人比较喜欢用NEBuilder HiFi
DNA Assembly，传送门 &/i&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//nebuilder.neb.com/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&NEBuilder Assembly Tool&/a&&i&。使用之前，可以用&/i&&i&Word等文本编辑软件，将所要拼接的序列按5’→3’依次排好，用不同颜色区分标注，然后再挨个粘贴到线上设计工具中即可。此外，该试剂盒似乎通过调整酶浓度和buffer的离子浓度，克服了T5外切酶对ssDNA的活性，从而可以用ssDNA
oligo桥接任何dsDNA片段。具体内容请参考NEB公司的宣传页面。）&/i&&/p&&p&&b&四、目前存在的问题&/b&&/p&&p&吹了半天，无缝克隆其实也不是完美的。细心的读者可能已经发现，前面提到，P2A太短无法直接拼接。是的，无缝克隆目前无法组装小片段，因其可能会被T5外切酶彻底降解。Addgene blog指出，用于Gibson assembly的片段最好不低于200 bp，而NEB官方的线上设计软件，强制输入片段的长度必须大于75
bp，并提示最好不低于110 bp。&/p&&p&（注：NEBuilder试剂盒号称可用短至60
nt的单链oligo桥接两个dsDNA，或者在桥接的同时在两者之间引入短片段，而其他试剂盒做不到，具体机制正如前文所提的T5外切酶对ssDNA的活性。但本人并未亲测是否真实可靠。）&/p&&p&其次，由于无缝克隆依然依赖于前后两条同源臂黏性末端的互补配对，假设黏性末端内部恰好形成了稳定的二级结构（如发夹结构），无缝克隆的效率便会显著降低。虽然这只是个概率的问题，但万一实验失败，在洗完脸后，不妨检查一下同源臂及临近序列会不会产生稳定的二级结构。（注意：反应温度是50℃，也不算低了，通常只有脸太脏的时候才会这么倒霉。）&/p&&p&最后，无缝克隆中所使用的连接酶，是有所谓的“保真性”的。DNA连接酶所实现的功能，是催化形成磷酸二酯键，将两个脱氧核苷酸连接起来。这同时也意味着，我们并不希望见到，含有错配互补序列的片段，也被连接起来。经典酶切克隆法使用的是保真度低、即对错配容忍度极高的T4
DNA连接酶。但由于酶切克隆所产生的黏性末端是完全一致的，因此基本不可能出现问题。而无缝克隆虽然借助了序列完全一致的同源臂，但T5外切酶并不能保证仅消化同源臂的部分。再加上在互补配对时，长链黏性末端极易随机产生不完美的配对，因此导致拼接错误。DNA连接酶的保真度，是由酶的类型，以及反应条件（温度、缓冲液pH、盐强度等）决定的。不同无缝克隆试剂盒的厂家，可能有不同的配方，至于哪个最适合你，就只能靠自己摸索了。而至于DNA聚合酶的保真性，由于需要合成的碱基数少，并非传统的PCR应用，因此一般不会在这个环节翻车。&/p&
前言提起“克隆”、“载体构建”这两个词，似乎总会同时提到“限制性内切酶”。没错，在过去数十年，用限制性内切酶产生黏性末端，并通过碱基互补配对，连接两个甚至更多片段的克隆方法，是载体构建的经典方案。近年来，“无缝克隆”逐渐受到科学家的欢迎。…
&p&这次雾霾看起来挺严重的。&/p&&br&&p&不然我也不会在 24 小时里答了三道和雾霾相关的题目。&/p&&br&&p&之前评论里有人说:「丁香医生最近已经高产似母猪了」。&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-70f2baa2b83d1d5e28583_b.jpg& data-rawwidth=&387& data-rawheight=&254& class=&content_image& width=&387&&&/figure&&p&好了，我知道，就算我哭的像个一百多斤的孩子你们也不会换。&/p&&br&&p&还是接着科普吧。&/p&&br&&p&其实雾霾天中充斥的各种悬浮物，虽然都是有害物质，但它们并不全都是 PM2.5。&/p&&p&按照悬浮物颗粒的空气动力学直径可以这样划分：&/p&&br&&ul&&li&&b&尺寸大于 10 微米&/b&的（大概是一根头发直径的 1 / 5～1 / 7 粗细的样子），它们基本被截留在鼻咽部，会随着鼻涕、喷嚏排出体外，对人体影响较小；&/li&&li&&b&尺寸在 5 微米 ～ 10 微米&/b&之间的，大部分会随着咳嗽时支气管纤毛的摆动以咳痰的形式排出体外，对人体健康损害有限；&/li&&li&&b&尺寸小于 5 微米&/b&的悬浮颗粒，它们会进入细支气管和肺泡。&/li&&/ul&&br&&p&而我们所谓的 PM2.5 就是直径小于 2.5 微米的悬浮颗粒，它们尺寸更小，更容易进入肺泡。&/p&&br&&p&PM2.5 是大量有害物质的载体，会把诸如苯并芘、重金属、病原微生物等带入肺泡。&/p&&br&&p&它们到达肺泡后，人体自身的系统会对其进行一部分清理，这里就要提到一种白细胞：&b&「巨噬细胞」&/b&。&/p&&br&&p&看名字就知道它是吃货了。&/p&&br&&p&进入肺泡的一部分有害物质可被巨噬细胞吞噬清除，但是这样的清除并不能把所有有害物质全部清理干净。&/p&&br&&p&总是有一部分会沉积在肺部，它们会导致局部的肺部炎症，损害肺脏。&/p&&br&&p&而那些没被清除的有害物质，还有一部分可以通过肺泡毛细血管屏障入血，从而进一步损害心脏、中枢神经等身体其他部分。&/p&&br&&p&所以，回到问题所说。&/p&&br&&p&那些进入肺泡的 PM2.5，&b&一部分被清理了，一部分沉积在肺部，还有一部分进入了血液。&/b&&/p&&br&&p&因为有害物质非常小，对于人体自身的免疫系统无法清理的部分，现有医学手段还很难做到完全清理。&/p&&br&&p&尤其是对于入血的那一部分，再想将其驱赶出来，从理论上来说，很难实现，而实际上，目前，也没有研究出有效的方法。&/p&&br&&p&所以，&b&避免吸入才是预防雾霾对身体造成损害的关键&/b&。&/p&&br&&p&我知道，看到这你们都会失望。&/p&&br&&p&所以，尽情哭吧。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-6bdb6da8c990f9009499e_b.jpg& data-rawwidth=&595& data-rawheight=&350& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&595& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-6bdb6da8c990f9009499e_r.jpg&&&/figure&&p&哭完各回各家各找各妈，好好过个周末吧。&/p&&br&&br&&p&内容参考丁香医生科普文章：&/p&&p&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//dxy.com/column/4225%3Ffrom%3Dzh& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&雾霾会导致肺癌吗？ - 丁香医生&i class=&icon-external&&&/i&&/a& - 作者：&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//dxy.com/column/author/boluo& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&菠萝 &i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/p&&p&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//dxy.com/column/3121%3Ffrom%3Dzh& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&雾霾天，猪血清肺靠谱吗？ - 丁香医生&i class=&icon-external&&&/i&&/a& - 作者：&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//dxy.com/column/author/jinbeibei1& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&金贝贝&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/p&&p&&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//dxy.com/column/7957%3Ffrom%3Dzh& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&雾霾与吸烟，哪个危害更严重？ - 丁香医生&i class=&icon-external&&&/i&&/a& - 作者：&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//dxy.com/column/author/haoxiaoma& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&郝小马 &i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/p&&br&&p&想在线询问医生健康问题？&/p&&p&想知道家庭用药有哪些规范？ &/p&&p&想看更多健康科普文章？ &/p&&p&下个丁香医生 App 吧 &/p&&p&只要戳下这里：&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//app.dxy.cn/advertisement/64.htm& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&应用中心-丁香医生&i class=&icon-external&&&/i&&/a& &/p&&p&身体上的问题，来问丁香医生 &/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-0766ebffbe11f23bc226f40_b.png& data-rawwidth=&950& data-rawheight=&380& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&950& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-0766ebffbe11f23bc226f40_r.png&&&/figure&
这次雾霾看起来挺严重的。 不然我也不会在 24 小时里答了三道和雾霾相关的题目。 之前评论里有人说:「丁香医生最近已经高产似母猪了」。好了，我知道，就算我哭的像个一百多斤的孩子你们也不会换。 还是接着科普吧。 其实雾霾天中充斥的各种悬浮物，虽然都…
&p&显然是维生素片啊。&/p&&p&记得就在几年前，还有一位权威循循善诱地教导我：每天服用维生素片，你就百病不侵了。当时，他引用了某个学术界大牛的名字，说此大牛生个感冒什么的小病，从来不吃药，只吃维生素片就够了。他信誓旦旦地说，只要每天补充维生素，可能连癌症都不会得。&/p&&p&当我问他这个大牛是谁时，他支支吾吾地表示，只记得是一位美国科学家。当时出于对他的信任，我一直相信了他的话，并且时不时地就会去超市买一点维生素片。不过我比较懒，经常会忘记吃，再后来就放弃了……现在想想，这未尝不是一种幸运。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-aaeafe114bc_b.jpg& data-rawwidth=&992& data-rawheight=&558& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&992& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-aaeafe114bc_r.jpg&&&/figure&&br&&p&那位权威所说的大牛确有其人，名叫&b&莱纳斯·鲍林（Linus Pauling）&/b&。&/p&&p&鲍林是美国著名的化学家，量子化学和结构生物学的先驱者之一。他在1939年时，出版了化学史上有着划时代意义的《化学键的本质》，这本书以量子力学的角度，阐述了化学键的形成过程，并指出化学键其本质是原子轨道重新组合后所产生的电磁力，这种观点也影响了我们的化学课本。&/p&&p&&b&正是凭借这一研究，莱纳斯·鲍林获得了1954年的诺贝尔化学奖，&/b&他在共振理论和生物大分子结构方面的研究，也有着相当的成就。他甚至和爱因斯坦等人一道，被评为20世纪全球最杰出的科学家。因此称他为学术大牛，是一点问题没有的。何况他还在战后因反对核弹在地面测试的行动而获得诺贝尔和平奖，成为史上仅有的获得不同诺贝尔奖项的两人之一（哦附带一提，另一位是为居里夫人……）&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-248c9edf33be037fcca5e03c_b.png& data-rawwidth=&630& data-rawheight=&250& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&630& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-248c9edf33be037fcca5e03c_r.png&&&/figure&&br&&p&然而就是这位科学界大牛不知出于什么原因，在获得诺奖后就开始潜心研究维生素C的作用。从他65岁那年开始，&b&他就每天给自己早餐中的橙汁添加维生素C，并且日复一日从不间断。&/b&他的这种举动简直就好比给可口可乐里加糖，每天他都服用超大剂量的维生素C。他全心全意地相信这种习惯可以帮助他对抗老化。&/p&&p&鲍林根据自己多年的研究，并在1970年出版了 &b&《如何活得更久且感觉更好》（How To Live Longer and Feel Better）&/b& 一书。&b&这本书的核心观点有两个：1. 每天服用1000毫克或更多的维生素C可以预防感冒。2. 维生素C可以抗病毒。&/b&&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-d19a13f5b744aad7cdcd4_b.jpg& data-rawwidth=&328& data-rawheight=&500& class=&content_image& width=&328&&&/figure&&br&&p&因为有诺贝尔得主大V鲍林的背书，这本书的权威性在当时毋庸置疑，销量出乎意料地好，&b&并且读者好评如潮，此书还被评为当年的美国最佳科普图书。&/b&在这本书的第二版中，他将流感也列入了可以简单治愈的清单。当上世纪80年代艾滋病在美国开始传播时，他声称维生素C也能治愈此病。&/p&&p&1979年时，鲍林再接再厉，他和苏格兰籍的癌症专家伊万·卡梅伦博士（Dr.
Ewan Cameron）合作出版了&b&《癌症和维生素C》&/b&一书。此书建议，&b&每个癌症患者每天应当服用10克或更多的维生素C，并建议癌症患者“尽可能早地开始服用大剂量维生素C，以此作为常规治疗的辅助手段”。&/b&他俩还宣称：“我们相信这种简单的方法，将能够十分显著地改善癌症治疗的结果。”&/p&&p&1992年时，鲍林的见解被刊登在《时代杂志》的封面上，并以“维生素的真正力量”为标题，他的主张已经家喻户晓。&b&鲍林声称维生素C可以治愈心血管疾病、白内障，甚至是癌症。而且更加激动人心的是，他还认为维生素可以摆脱人体老化的正常规律。&/b&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-8c784c6b19de60b02c5c4cc_b.jpg& data-rawwidth=&400& data-rawheight=&527& class=&content_image& width=&400&&&/figure&&br&&p&因为鲍林的鼎鼎大名，在那个年代，多种维生素保健品和其他膳食补充剂形成了一股销售热潮。这股热潮至今还没有消退，在任何保健品货架上，你都能看到一堆类似的产品。&/p&&p&鲍林还写过一些有关健康长寿的书。在书中他形成了自己的理论，认为人每天都必须服用维生素C至少6克至18克，并且一天也不能间断。&/p&&blockquote&他还认为，不管你现在年龄多大，每天服用最佳量的维生素（逐步增加维生素C用量），都是有益的。他说：“从青年或中年时开始，适当地服用维生素和其他营养物质，进行一些健身运动，能使寿命延长25年至35年”。“如果你已进入老年，服用适当的维生素并进行一些健身运动，可以期望使衰老进程减慢，延长寿命15年或20年。”他的超大剂量服用维生素C可以益寿的观点自然又一次被医学界所拒绝。&/blockquote&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-5c3cdec69e1_b.jpg& data-rawwidth=&850& data-rawheight=&400& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&850& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-5c3cdec69e1_r.jpg&&&/figure&&br&&p&鲍林如此相信维生素C的作用，是因为在他的理论思想看来，&b&维生素C是一种抗氧化剂，也就是生物体内的一种能减缓或防止氧化作用的分子。他坚信，通过服用维生素C这样的抗氧化剂，就可以中和体内一种叫自由基（free-radicals）的高反应性分子。&/b&在他看来，自由基是导致人类衰老和产生疾病的罪魁祸首。&/p&&p&他的这种理念也并非无中生有，它源自于1956年加州大学伯克利分校唐纳医疗物理学实验室（the Donner Laboratory of Medical Physics）的邓汉姆o哈尔曼（Denham Harman）所提出的观点：即自由基可以导致细胞恶化，产生疾病并最终令人走向老化。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-56e92ffbf6c0_b.png& data-rawwidth=&433& data-rawheight=&362& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&433& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-56e92ffbf6c0_r.png&&&/figure&&br&&p&那么，他们说的到底有没有道理呢？&/p&&p&让我们回顾下生物课上学过的，生物体内的氧化反应吧……我们知道，氧化反应是一种使电子从物质转移到氧化剂（失去电子）的化学反应。&b&虽然地球上大部分的生物需要氧气来维持新陈代谢，但同时氧气也是一种高反应活性的分子，可以通过产生活性氧物质破坏生物体。&/b&&/p&&p&而生物体的新陈代谢中， 氧化作用是指通过线粒体的内膜，食物和氧气被转化成水、二氧化碳和能量的过程。这也就是线粒体的呼吸作用，一种为所有复杂生命体提供能量的机制。 &/p&&p&&b&在呼吸作用时，还需要让带负电荷的电子保持连续流动，这也就是线粒体呼吸链的电子传递系统。&/b&这种系统就好像一道电子组成的水流，电子不断向下流动并驱动一系列的水车。这种电子传递由四个膜蛋白复合物所维持，每一种都嵌入在线粒体的内膜之中，并为最终生成物的制造提供能源。&/p&&p&然而这个过程并不完美，&b&在线粒体呼吸链的电子传递中，会有一部分电子被泄漏出来&/b&（泄漏原因和线粒体的功能下降，氧利用不足有关）。&b&泄漏了的电子会跳出正常的电子传递链，直接将其周围的氧分子还原生成超氧化阴离子（O2。-）。&/b&这也就是自由基，一种具有不成对电子的原子或基团。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-4dfad59612ee3e_b.jpg& data-rawwidth=&700& data-rawheight=&400& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&700& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-4dfad59612ee3e_r.jpg&&&/figure&&br&&p&活性强大的自由基具有极强的氧化性，也极不稳定。为了恢复其稳定性，自由基会对其周围的结构造成破坏，从诸如DNA和蛋白质的重要分子中将电子撕裂出来，以平衡其自身的电荷。 虽然这种规模小到不可思议，但自由基会导致DNA氧化、修饰、甚至产生断裂，改变蛋白质功能，还可能使细胞磷脂膜分子中高度不饱和脂肪酸氧化生成脂质，引起生物膜损伤。&/p&&p&总而言之，在过去的研究中（主要来自于哈尔曼）认为，&b&自由基的产生会对我们的整个身体带来恶果，它们会导致突变，使人老化并产生与老化有关的疾病，比如癌症。&/b&&/p&&p&从自由基被发现与衰老和疾病有联系后不久，它们便被人们视为应该从我们身体中清除出去的敌人。例如，在1972年时哈尔曼就如此写道：“生物体中自由基的减少，可能会导致生物降解速率下降，使人的寿命更长也更健康。”&/p&&p&因此，鲍林也坚信，通过服用维生素C这样的抗氧化剂，就可以杀灭人体中的自由基，让人变得更加健康长寿。&b&他的这一理论看来有理有据，造成了风靡一时的维生素C补充剂热销。&/b&&/p&&p&&i&下图生动地说明了自由基（中）和抗氧化剂（右）的作用。&/i&&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-6f3e710cf6d241c39cd3aa_b.png& data-rawwidth=&4000& data-rawheight=&1500& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&4000& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-6f3e710cf6d241c39cd3aa_r.png&&&/figure&&br&&p&但事实又是否如此呢？&/p&&p&多年来，并没有足够的科学研究支持维生素C和许多其他膳食补充剂真的有用。&b&后来更多的研究证明，鲍林的想法不仅被证明是错误的，而且最终被证明是危险的。&/b&他在橙汁中每加入一份维生素C，不仅不能帮助他变得长寿，反而会严重损害他的健康。&/p&&p&为了验证抗氧化剂的作用，医学界进行了大量的临床双盲对照实验。通过找到一批年龄相仿、生活习惯相近的受试者，将他们分成对照组。 其中一组成员会接收到进行测试用的补充剂，而另一组则会收到安慰剂。&/p&&p&大量双盲试验的结果令人感到震惊。&/p&&p&1993年时，一项从80年代就开始在中国进行的双盲试验结束了。所有29133名受试者全部都是烟民，但只有其中的一些被给予了β-胡萝卜素补充剂（维生素A的前体，也是一种抗氧化剂）。&b&然而就在得到补充剂的该组中，肺癌的发病率竟然增加了16%。&/b&&/p&&p&&i&数据来源： Blot WJ, Li J, Taylor PR, et al. Nutrition intervention trials in Linxian, China: supplementation with specific vitamin/mineral combinations, cancer incidence, and disease-specific mortality in the general population. J Natl Cancer Inst. ):.
&/i&&/p&&p&在针对美国绝经后妇女的临床试验中，也发现了类似的结果。她们每天服用叶酸（多种维生素B族）并持续了10年后，&b&与没有服用补充剂的妇女相比，患上乳腺癌的风险却增加了20%。&/b&&/p&&p&&i&数据来源：National Institutes of Health, National Center for Complementary and Alternative Medicine (NCAM). Antioxidants Supplements for Health: An Introduction. Retrieved on May 1, 2012. &/i&&/p&&p&在1994年发表的一项关于1000多名重度吸烟者的研究，甚至不得不在两年前提前终止。因为在仅仅为时四年的β-胡萝卜素和维生素E补充之后，&b&受试者的肺癌发病率居然增加了28%，而死亡率更是增加了17%。&/b&&/p&&p&&i&数据来源：Heinonen OP, Huttunen JK, Albanes D, et al. The effect of vitamin E and beta carotene on the incidence of lung cancer and other cancers in male smokers. N Engl J Med. ):. &/i&&/p&&p&这些并不是微不足道的数字。在1996年的吸烟者临床试验中，与服用安慰剂的受试者相比，每年服用这两种补充剂的受试者中都会有20人死亡。而四年的试验，就相当于有80多人死亡。因此试验不得不立刻结束，研究人员发表了论文，认为应当阻止人们服用维生素。&/p&&p&而2007年从美国国家癌症研究所（the US National Cancer Institute）发表的一项研究发现，&b&服用多种维生素的男性，比未服用多种维生素的男性的死亡率高两倍。&/b&2011年，一项对35533名健康男性的类似研究发现，&b&对于维生素E和硒的补充，使患上前列腺癌的概率增加了17%。&/b&&/p&&p&数据来源：&a href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//www.cancer.gov/types/prostate/research/select-trial-results-qa& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Selenium and Vitamin E Cancer Prevention Trial (SELECT): Questions and Answers&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-d075afcde86d069a67c9d76_b.jpg& data-rawwidth=&863& data-rawheight=&711& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&863& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-d075afcde86d069a67c9d76_r.jpg&&&/figure&&br&&p&2012年时，医学人士统计了27项临床试验，并据此了评估各种抗氧化剂的疗效。&/p&&p&这27项研究中，只有7项研究报告显示，服用维生素补充剂可以带来一些健康益处，包括降低冠心病和胰腺癌的风险。另外10项研究中没有发现补充剂有任何好处，就好像所有的病人只是吃了糖丸一样（当然他们吃的并不是）。另有十项研究发现，许多患者在服用维生素补充剂后的状态比以前更加严重，包括肺癌和乳腺癌等疾病发病率增加。&/p&&p&&b&赤裸裸的数据告诉我们，维生素补充剂非但不是包治百病的良药，而且如果不妥善使用，甚至会带来严重的危害。&/b&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-3eb143bbfb5_b.jpg& data-rawwidth=&834& data-rawheight=&365& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&834& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-3eb143bbfb5_r.jpg&&&/figure&&br&&p&这到底是为什么呢？&/p&&p&&b&因为，维生素类的抗氧化剂， 其实是一把双刃剑。&/b& &/p&&p&就拿鲍林的最爱维生素C来讲，在正确的剂量下，维生素C通过接受自由基中的自由电子来中和它。它就好比是一个无畏的战士，以牺牲自身受到打击来保护人体内的细胞免遭伤害。然而，也正是通过接受电子，维生素C本身就会产生自由基，它反而能够造成细胞膜、蛋白质和DNA的损伤。&/p&&p&事实上，维生素类的抗氧化剂其实有着有害的一面。&b&而且，随着越来越多的证据表明，自由基本身对我们的健康至关重要，抗氧化剂有益的一面也并不是总能提供益处。&/b&&/p&&p&现代医学研究证明了，自由基并不是恶魔，相反，它对人体有着重要的作用。自由基通常化身为将信号从细胞的一个区域发送到另一个区域的分子信使。在细胞生长时，在细胞分裂成两部分时，以及当细胞死亡时，自由基都会起到一种相当于调制的作用。&b&在细胞生命的每一个阶段，自由基都是至关重要的。&/b&&/p&&p&如果没有它们，细胞将持续不受控制地生长和分裂，同时，这也意味着一个词：癌症。&/p&&p&&b&如果没有自由基，人体自身也更容易受到来自外界的感染。&/b&当来自有害的细菌或病毒的应激时，自由基会本能地以更高的数量生成。作为响应，我们免疫系统的防御先锋——巨噬细胞（macrophages）和淋巴细胞（lymphocytes）就会开始进行分裂并试图解决问题。如果问题来自于某种病菌，它们就会吞噬掉它。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-fd02bd274bf5eb4155e86_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&427& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-fd02bd274bf5eb4155e86_r.jpg&&&/figure&&br&&p&但是，此时病菌们只是被困住，并没有被真正杀死。为了终结它们，自由基就会作为杀手登场了。在免疫细胞内，自由基发挥着自己那臭名昭著的功能：破坏和杀灭，入侵的病菌最终会被它们撕裂。&/p&&p&因此，&b&人体从来都不能离开自由基的存在，也进化出了完整的系统来制约和平衡它们&/b&，这就好比火是危险的，但人类依然学会了如何掌控它一样。&/p&&p&从地球上的生物开始选择呼吸氧气这种毒气开始，经过数十亿年的进化，终于形成了一整套由抗氧化的代谢产物和酶构成的复杂系统，通过有抗氧化作用的代谢中间体和产物与酶之间的协同配合，使得DNA、蛋白质和脂类免受氧化损伤。&/p&&p&抗氧化作用主要分两类，一是阻止活性氧物质的产生，二是在这些活性氧物质对细胞重要成分造成损伤之前，及时地清除它们。&b&换言之，生物抗氧化系统并不是将自由基等氧化性物质简单地彻底清除，而是将它们保持在适当的水平。&/b&&/p&&p&&b&因此，服用维生素补充剂来清除自由基，是一件非常不合理的行为。&/b&&/p&&p&虽然维生素对于健康的生活而言至关重要，但除非医生要求你进行补充（比如明显存在缺乏某种特定抗氧化剂的生理缺陷），否则自行服用维生素补充剂并不会帮助你变得健康长寿。&/p&&p&毕竟，从健康饮食中，你就可以获取各种所需的维生素。现代医学研究已经证明，&b&补充维生素最好的选择，就是从水果蔬菜等食物中获得，因为它们所含有的各种抗氧化剂混合物可以共同发挥作用&/b&（虽然其原理至今还存在争议）。&/p&&p&嗯，多吃水果和蔬菜吧~&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-fedb594081bdc25f1894_b.jpg& data-rawwidth=&960& data-rawheight=&525& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&960& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-fedb594081bdc25f1894_r.jpg&&&/figure&&br&&p&最后，莱纳斯·鲍林自己就死于胰腺癌，虽然，他活了93岁。如果他不每天补充维生素片，或许他是不是还能多活10年？&/p&&p&最最后，大过年的还辛苦写长答案不容易……看完并点赞的同学们，祝你们身体健康、长命百岁~~&/p&
显然是维生素片啊。记得就在几年前，还有一位权威循循善诱地教导我：每天服用维生素片，你就百病不侵了。当时，他引用了某个学术界大牛的名字，说此大牛生个感冒什么的小病，从来不吃药，只吃维生素片就够了。他信誓旦旦地说，只要每天补充维生素，可能连癌…
让我来找找……这是胰蛋白酶的基因，合成点胰蛋白酶原出来。&br&这个是……啊，肠激酶基因，很好，合成点。&br&那边有个钙离子，游过去，给胰蛋白酶原肠激酶释放出来，激活胰蛋白酶，水解一个“孙子”的细胞膜蛋白。&br&哦，不，是兄弟，也可能是姐妹，管它呢，反正他废了。&br&&br&麻痹，线粒体有点少啊，多储备一点，以后肯定用的上。&br&&br&嘿嘿，葡萄糖~嘿嘿，果糖~&br&&br&不行，尾巴太短了，搞点磷脂弄个大尾巴，刚才弄得线粒体全塞进去。&br&&br&差不多了吧，为了防止意外，多合成点顶体酶放在高尔基体里面吧。&br&&br&卧槽，开始了开始了，做好准备……&br&&br&冲冲冲冲冲冲啊！！！！！&br&&br&卧槽，那是什么！！！&br&那是？那是唾液淀粉酶？？&br&&br&谢谢大家在我第399个回答给了这么多赞，求关注谢谢，本人常年化学生物黑，最喜欢一本正经胡说八道~
让我来找找……这是胰蛋白酶的基因，合成点胰蛋白酶原出来。 这个是……啊，肠激酶基因，很好，合成点。 那边有个钙离子，游过去，给胰蛋白酶原肠激酶释放出来，激活胰蛋白酶，水解一个“孙子”的细胞膜蛋白。 哦，不，是兄弟，也可能是姐妹，管它呢，反正…
&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-06e00d90d67f0acf15ddd0af_b.jpg& data-rawwidth=&550& data-rawheight=&355& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&550& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-06e00d90d67f0acf15ddd0af_r.jpg&&&/figure&&blockquote&&p&&i&诞生于日的“克隆羊”多莉，曾被美国《科学》杂志评为“1997年世界十大科技进步”的第一项，也是当年最引人瞩目的国际新闻之一。科学家认为，“多莉”的诞生标志着生物技术新时代的来临。&/i&&/p&&p&&i&如今，科学家已开始利用基因编辑技术改造猪的器官，结合克隆动物技术培育能够为人类捐献器官的猪，用以治疗一些晚期器官功能衰竭疾病。&/i&&/p&&/blockquote&&p&&b&1
猪是人类器官 最理想的供体对象&/b&&/p&&p&自20世纪80年代免疫抑制药物应用以来，临床器官移植就成为晚期器官功能衰竭的首选治疗手段。但器官来源在全世界范围内一直存在严重短缺的问题，人们便想到可以从动物身上来寻找相关器官来源。无论从伦理学、繁殖特性、传染病风险、器官大小和生理学等多方面考虑，猪都是人类器官最理想的供体对象。&/p&&p&只是，猪器官植入人体，存在的一个最大障碍是超急性排斥反应。因此，避免该反应便是异种器官移植的关键。&/p&&p&最初，人们试图通过一般的转基因技术，生产能降低或掩盖半乳糖基转移酶活性的转基因猪，但效果不明显。只有培育出完全不含 α-Gal 的转基因猪，才能彻底消除这种排斥反应。&/p&&p&&figure&&img src=&http://pic4.zhimg.com/v2-de7ca97d848bbd56c4bd47de862784ef_b.jpg& data-rawwidth=&550& data-rawheight=&352& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&550& data-original=&http://pic4.zhimg.com/v2-de7ca97d848bbd56c4bd47de862784ef_r.jpg&&&/figure&&i&美国培育出的转基因猪&/i&&/p&&p&自从2002年，赖良学所在的美国研究团队克服了体细胞基因打靶技术和体细胞核移植技术两大技术障碍，成功获得世界首例“半乳糖基转移酶基因敲除的克隆猪”。&/p&&p&随后十几年里，科学家们在“半乳糖苷转移酶双基因敲除猪”的基础上，对猪开展了多基因修饰，以降低人体对猪器官的免疫排斥，猪器官在非人灵长类动物体内的存活时间也越来越长。&/p&&figure&&img src=&http://pic1.zhimg.com/v2-705df09a777de7a1163c_b.jpg& data-rawwidth=&500& data-rawheight=&382& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&500& data-original=&http://pic1.zhimg.com/v2-705df09a777de7a1163c_r.jpg&&&/figure&&p&今年4月， &i&Nature Communications &/i&发表了美国国家卫生研究院异种猪心脏移植的突破性进展。该研究小组在“半乳糖苷转移酶基因敲除纯合子猪”的基础上，又获得了一种“三基因修饰转基因猪”。&/p&&p&科学家将该转基因猪的心脏移植到狒狒体内，辅助抗体药物治疗，最终使异种猪心脏在狒狒体内平均存活298天，其中一只活了945天，创造了异种器官移植的新纪录。&/p&&p&在异种移植领域有一个共识是，如果猪器官在狒狒身上能够存活一年，就可以开展猪器官的人体移植实验。因此，猪心脏移植入人体的临床实验指日可待。&/p&&p&&b&2 异种胰岛移植或最先应用临床&/b&&/p&&blockquote&&p&&i&&b&上世纪20年代&/b&&/i&&/p&&p&&i&科学家在狗的身上发现了胰岛素和能够产生胰岛素的胰岛，就觉得它非常有趣——平时不活跃，但一旦周围环境中葡萄糖浓度提升，胰岛就会分泌胰岛素来调控身体各个器官和组织代谢、分解葡萄糖。有了这一理论的支撑，生物医药界、化学界一直在为糖尿病患者寻找最合适的胰岛素来源。&/i&&/p&&p&&b&&i&上世纪50年代&/i&&/b&&/p&&p&&i&英国科学家最早测定了牛胰岛素的全部氨基酸序列，开辟了人类认识蛋白质分子化学结构的道路。&/i&&/p&&p&&i&日，中国科学家人工合成了具有全部生物活力的结晶牛胰岛素，它是第一个在实验室中用人工方法合成的蛋白质。但牛的胰岛素与人类自身胰岛素存在着三个氨基酸的差异，因此效价较低，用于治疗时需要更大的剂量，且更容易产生药物依赖(胰岛素越打越多)。&/i&&/p&&p&&b&&i&21世纪&/i&&/b&&/p&&p&&i&这个时候，生物医学技术，已经能够直接产业化生产人胰岛素。但即便是产生出了足够剂量的胰岛素，依然存在着诸多问题。比如使用短效胰岛素，吃了饭就要打一针；长效胰岛素，需要一天打两针，等等。而且患者患病越久，使用的剂量往往越大。所以，从捐献者处获得人类胰岛进行移植，早在1977年就开始尝试了。&/i&&/p&&p&&i&截至2012年，全世界一共有1400人接受了人胰岛同种异体移植，但移植成功率也就只有58%的水平。胰岛移植本身在技术上没有什么难度，与其他器官移植如肝移植、肾移植相比，胰岛移植属于细胞移植，移植风险也相对微小