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生物化學發明

發布時間:2021-03-06 23:07:33

『壹』 20世紀生物化學哪些人獲得了諾貝爾獎

歷屆諾貝爾生物學或醫學獎得主及其獲獎理由(上)

年份 得主 國籍 獲獎理由

1901年 埃米爾·阿道夫·馮·貝林 (德國) 利用血清療法治療白喉

1902年 Ronald Ross (英國) 關於瘧疾的研究

1903年 Niels Ryberg Finsen (丹麥) 利用光輻射治療狼瘡

1904年 巴甫洛夫 (俄國) 在神經生理學方面,提出了著名的條件反射和信號學說

1905年 R.柯赫 (德國) 關於結核方面的研究和發現

1906年 C.高爾基 (義大利)

桑地牙哥·拉蒙卡哈 (西班牙) 關於神經系統結構的研究

1907年 Charles Louis Alphonse Laveran(法國) 發現原生動物在引起疾病中的作用

1908年 Ilya Ilyich Mechnikov (俄國)

Paul Ehrlich (德國) 關於免疫方面的研究

1909年 Emil Theodor Kocher (瑞士) 關於甲狀腺生理學,病理學和外科學方面的研究

1910年 艾布瑞契·科塞爾(Albrecht Kossel,德國) 關於細胞化學尤其是蛋白質和核酸方面的研究

1911年 Allvar Gullstrand (瑞典) 關於眼睛屈光學方面的研究

1912年 Alexis Carrel (法國) 關於血管縫合以及血管和器官移植方面的研究

1913年 Charles Robert Richet (法國) 關於過敏反應的研究

1914年 Robert Bárány (奧地利) 關於內耳前庭裝置生理學及病理學方面的研究

1915年 未頒獎,獎金劃撥到生理醫學獎專門的基金上

1916年 未頒獎,獎金劃撥到生理醫學獎專門的基金上

1917年 未頒獎,獎金劃撥到生理醫學獎專門的基金上

1918年 未頒獎,獎金劃撥到生理醫學獎專門的基金上

1919年 朱勒·博爾德 (比利時) 關於免疫方面的研究

1920年 Schack August Steenberg Krogh(丹麥) 發現毛細血管運動的調節機制

1921年 未頒獎,獎金劃撥到生理醫學獎專門的基金上

1922年 Archibald Vivian Hill (英國)

Otto Fritz Meyerhof (德國) 關於肌肉發熱方面的研究 發現肌肉中耗氧與乳酸代謝之間相關性

1923年 弗雷德里克·格蘭特·班廷 (加拿大)

John James Richard Macleod(加拿大) 發現胰島素

1924年 Willem Einthoven (荷蘭) 發現心電圖的機理

1925年 未頒獎,獎金劃撥到生理醫學獎專門的基金上

1926年 Johannes Andreas Grib Fibiger(丹麥) 發現鼠癌(Spiroptera carcinoma)

1927年 Julius Wagner-Jauregg (奧地利) 發現利用接種瘧疾原蟲治療麻痹性痴呆症

1928年 Charles Jules Henri Nicolle(法國) 關於斑疹傷寒的研究

1929年 克里斯蒂安·艾克曼 (荷蘭)

Frederick Gowland Hopkins (英國) 發現抗神經炎維生素;發現促進生長的維生素

1930年 Karl Landsteiner (奧地利) 發現人類血型

1931年 Otto Heinrich Warburg (德國) 發現呼吸酶的性質和作用方式

1932年 Charles Scott Sherrington (英國)

Edgar Douglas Adrian (英國) 關於神經功能方面的發現

1933年 托馬斯·摩爾根 (美國) 發現染色體在遺傳中的作用

1934年 George Hoyt Whipple (美國)

George Richards Minot (美國)

William Parry Murphy (美國) 發現治療貧血的肝臟療法

1935年 Hans Spemann (德國) 發現胚胎發育中的organizer effect

1936年 Henry Hallett Dale (英國)

Otto Loewi (奧地利) 發現神經沖動的化學傳遞

1937年 Albert Szent-Gy?rgyi von Nagyrapolt

(匈牙利) 關於生物氧化過程方面的發現,尤其是維生素C和丁烯二酸的催化作用

1938年 海門斯(Corneille Jean Fran?ois Heymans)(比利時) 發現頸動脈竇和主動脈在呼吸調節中的機理

1939年 Gerhard Domagk (德國) 發現磺胺類葯物Prontosil的抗菌作用

1940年 未頒獎,獎金中的三分之一劃撥到主基金,另外三分之二劃撥到生理醫學獎的專門基金

1941年 未頒獎,獎金中的三分之一劃撥到主基金,另外三分之二劃撥到生理醫學獎的專門基金

1942年 未頒獎,獎金中的三分之一劃撥到主基金,另外三分之二劃撥到生理醫學獎的專門基金

1943年 Henrik Carl Peter Dam (丹麥)

Edward Adelbert Doisy (美國) 發現維生素K;發現維生素K的化學性質

1944年 Joseph Erlanger (美國)

Herbert Spencer Gasser (美國) 發現單一的神經纖維具有高度分化的功能

1945年 亞歷山大·弗萊明 (英國)

E.B.錢恩(英國)

Howard Walter Florey (澳大利亞) 發現青黴素及其在治療各種傳染病中效果

1946年 Hermann Joseph Muller (美國) 發現X射線誘導突變

1947年 卡爾·斐迪南·科里 (美國)

吉蒂·黛麗莎·柯里 (美國)

Bernardo Alberto Houssay(阿根廷) ◆發現糖代謝中的酶促反應;發現腦下垂體前葉激素在糖代謝中的部分作用

1948年 保羅·赫爾曼·穆勒 (瑞士) 發現高效殺蟲劑DDT

1949年 Walter Rudolf Hess (瑞士)

Antonio Caetano De Abreu Freire Egas Moniz(葡萄牙)發現間腦的對內臟的調節功能;發現腦白質切除手術對某些心理疾病的治療效果

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1950年 Edward Calvin Kendall (美國)

Tadeus Reichstein (瑞士)

Philip Showalter Hench (美國) 發現腎上腺皮質激素及其結構和生理效應

1951年 Max Theiler (南非) 發現黃熱病疫苗

1952年 Selman Abraham Waksman (美國) 發現鏈黴素,第一種有效的結核病菌抗生素

1953年 Hans Adolf Krebs (英國)

Fritz Albert Lipmann (英國) 發現檸檬酸循環;發現輔酶A及其作為中間體在代謝中的重要作用

1954年 John Franklin Enders (美國)

Thomas Huckle Weller (美國)

Frederick Chapman Robbins(美國) 發現脊髓灰質炎病毒的能夠在各種組織培養基上生長

1955年 Axel Hugo Theodor Theorell(瑞典) 關於氧化酶性質及其作用機制的研究

1956年 安德烈·弗雷德里克·考南德(美國)

沃納·福斯曼 (德國)

迪肯森·威廉·理查茲 (美國) 發明心臟導管術以及循環系統的病理學研究

1957年 Daniel Bovet (義大利) 發現並合成抗組胺,尤其是其對血管和骨骼肌的作用

1958年 George Wells Beadle (美國)

Edward Lawrie Tatum (美國)

Joshua Lederberg (美國) 發現基因受到特定化學過程的調控;發現細菌遺傳物質及基因重組現象

1959年 Severo Ochoa (美國)

Arthur Kornberg (美國) 發現RNA和DNA的生物合成機制

1960年 Frank Macfarlane Burnet(澳大利亞)

Peter Brian Medawar (英國) 發現獲得性免疫耐受性

1961年 Georg von Békésy (美國) 發現耳蝸刺激的物理機制

1962年 佛朗西斯·克里克 (英國)

詹姆斯·沃森 (美國)

摩里斯?威爾金斯 (英國) 發現核酸結構及其對信息傳遞的重要性

1963年 John Carew Eccles (澳大利亞)

Alan Lloyd Hodgkin (英國)

Andrew Fielding Huxley (英國) 發現與神經興奮和抑制有關的離子機構

1964年 Konrad Bloch (美國)

Feodor Lynen (德國) 發現膽固醇和脂肪酸的代謝調控機制

1965年 Fran?ois Jacob (法國)

André Lwoff (法國)

Jacques Monod (法國) 發現酶和病毒合成的基因調節

1966年 Peyton Rous (美國)

Charles Brenton Huggins (美國) 發現腫瘤誘導病毒;發現前列腺癌的激素療法

1967年 Ragnar Granit (瑞典)

Haldan Keffer Hartline (美國)

George Wald (美國) 關於眼睛視覺過程中的生理和化學機制研究

1968年 Robert W. Holley (美國)

Har Gobind Khorana (美國)

Marshall W. Nirenberg (美國) 闡明遺傳密碼及其在蛋白質合成中的作用

1969年 Max Delbrück (美國)

Alfred D. Hershey (美國)

Salvador E. Luria (美國) 發現病毒的復制機制和遺傳結構

1970年 Bernard Katz (英國)

Ulf von Euler (瑞典)

Julius Axelrod (美國) 發現神經末梢的體液傳遞物質及其貯藏、釋放、失活機理

1971年 Earl W. Sutherland, Jr.(美國) 發現激素的作用機制

1972年 傑拉爾德·埃德爾曼(美國)

Rodney R. Porter (英國) 發現抗體的化學結構

1973年 Karl von Frisch (奧地利)

康拉德·洛倫茲 (奧地利)

Nikolaas Tinbergen(英國) 發現動物個體及群體的行為模式

1974年 Albert Claude (比利時)

Christian de Duve (比利時)

George E. Palade (美國) 關於細胞結構和功能的相關發現

1975年 David Baltimore (美國)

Renato Dulbecco (美國)

Howard Martin Temin(美國) 發現腫瘤病毒與細胞遺傳物質之間的相互作用

1976年 Baruch S. Blumberg (美國)

D. Carleton Gajsek(美國) 發現傳染病產生和傳播的新機制

1977年 Roger Guillemin (美國)

Andrew V. Schally (美國)

羅莎琳·蘇斯曼·雅洛 (美國) 發現大腦分泌的多肽類激素;開發多肽類激素的放射免疫分析法

1978年 Werner Arber (瑞士)

Daniel Nathans (美國)

Hamilton O. Smith (美國) 發現限制酶及其在分子遺傳學方面的應用

1979年 Allan M. Cormack (美國)

Godfrey N. Hounsfield(英國) 開發計算機輔助的X射線斷層成像儀

1980年 巴茹·貝納塞拉夫 (美國)

讓·多塞 (法國)

喬治·斯內爾 (美國) 發現細胞表面調節免疫反應的遺傳基礎

1981年 Roger W. Sperry (美國)

David H. Hubel (美國)

Torsten N. Wiesel (瑞典) 發現大腦左右半球的功能差異;關於視覺系統的信息處理研究

1982年 Sune K. Bergstr?m (瑞典)

Bengt I. Samuelsson (瑞典)

John R. Vane (英國) 發現前列腺素及相關的生物活性物質

1983年 巴巴拉·麥克林托克 (美國) 發現可移動的基因

1984年 Niels K. Jerne (丹麥)

Georges J.F. K?hler (德國)

César Milstein (英國) 關於免疫控制機制理論的研究以及開發制備單克隆抗體

1985年 Michael S. Brown (美國)

Joseph L. Goldstein (美國) 關於膽固醇代謝調控的研究

1986年 Stanley Cohen (美國)

Rita Levi-Montalcini(義大利) 發現生長因子

1987年 利根川進 (日本) 發現抗體多樣性的遺傳學原理

1988年 James W. Black (英國)

Gertrude B. Elion (美國)

George H. Hitchings (美國) 關於葯物研發相關原理的研究

1989年 畢曉普 (美國)

瓦慕斯 (美國) 發現逆轉錄病毒原癌基因(oncogene)在細胞中的產生

1990年 默里 (美國)

托馬斯 (美國) 關於人體器官和細胞移植的研究

1991年 內爾 (德國)

薩克曼 (德國) 發現細胞膜上離子通道的功能

1992年 費希爾 (美國)

克雷布斯 (美國) 關於蛋白質可逆磷酸化作為一種生物調節機制的研究

1993年 羅伯茨 (美國)

夏普 (美國) 發現split genes【分裂基因?】

1994年 吉爾曼 (美國)

Martin Rodbell (美國) 發現G-蛋白及其在細胞信號傳導中的作用

1995年 Edward B. Lewis (美國)

Christiane Nüsslein-Volhard(德國)

Eric F. Wieschaus (美國) 發現早期胚胎發育中的遺傳調控機理

1996年 Peter C. Doherty (澳大利亞)

Rolf M. Zinkernagel (瑞士) 發現細胞中介的免疫保護特性

1997年 Stanley B. Prusiner (美國) 發現新的蛋白致病因子朊蛋白

1998年 Robert F. Furchgott (美國)

Louis J. Ignarro (美國)

Ferid Murad, (美國) 發現一氧化氮在心臟血管中的信號傳遞功能

1999年 Günter Blobel (美國) 發現蛋白質具有內在信號物質控制其運送到細胞內的特定位置

2000年 Arvid Carlsson (瑞典)

Paul Greengard (美國)

Eric R. Kandel (美國) 關於神經系統信號傳導方面的研究

2001年 Leland H. Hartwell (美國)

R. Timothy Hunt (英國)

Paul M. Nurse (英國) 發現細胞周期中的關鍵調節因子

2002年 Sydney Brenner (英國)

H. Robert Horvitz (美國)

John E. Sulston (英國) 發現器官發育和細胞程序性細胞死亡(細胞程序化凋亡)的遺傳調控機理

2003年 Paul Lauterbur (美國)

Peter Mansfield (英國) 關於核磁共振成像的研究

2004年 理查德·阿克塞爾 (美國)

琳達·巴克 (美國) 關於嗅覺的研究

2005年 Barry J. Marshall (澳大利亞)

J. Robin Warren (澳大利亞) 發現了幽門螺旋桿菌以及該細菌對消化性潰瘍病的致病機理

2006年 Andrew Z. Fire (美國)

Craig C. Mello (美國) 發現了RNA干擾現象-雙鏈DNA的沉默機理。

2007年 馬里奧·卡佩基、奧利弗·史密斯(美國)

馬釘埃文斯(英國)

表彰他們在「基因靶向」技術方面的突出貢獻。

2008年 HaraldzurHausen (德國)

Fran?oiseBarré-Sinoussi(法國)

LucMontagnier (法國)發現人乳突淋瘤病引發子宮頸癌;發現人類免疫缺陷病毒

2009年 Elizabeth H.Blackburn (美國)

Carol W.Greider (美國)

Jack W.Szostak (美國)發現端粒和端粒酶保護染色體的機理

2010年羅伯特·愛德華茲 (英國)創立體外受精技術

2011年布魯斯·博伊特勒

朱爾斯·霍夫曼 (法國)

拉爾夫·斯坦曼 (加拿大)發現了免疫系統激活的關鍵原理

2012年 山中伸彌 (日本)

約翰·格登 (英國)細胞核重新編程

2013年 詹姆斯·羅斯曼 (美國)

蘭迪·謝克曼 (美國)

托馬斯·祖德霍夫 (德國)發現細胞的囊泡運輸調控機制

『貳』 列舉幾位世界著名生物化學家及他們的簡介(最好是在世的,華人優先)。

一:獲得諾貝爾化學獎的生物化學家:

1.奧爾特曼(S.Altman) (1939-)
奧爾特曼(S.Altman) 美國人,因發現RNA的生物催化作用而獲1989年化學獎.
1978年和1981年奧爾特曼與切赫分別發現了核糖核酸(RNA)自身具有的生物催化作用,這項研究不僅為探索RNA的復制能力提供了線索,而且說明了最早的生命物質是同時具有生物催化功能和遺傳功能的RNA,打破了蛋白質是生物起源的定論。

2.切赫(T.R.Cech) (1947-)
切赫(T.R.Cech)美國人,因發現RNA的生物催化作用而與奧爾特曼共同獲得1989年諾貝爾化學獎.
他們獨立地發現核糖核酸(RNA)不僅像過去所設想的那樣僅被動地傳遞遺傳信息,還起酶的作用,能催化細胞內的為生命所必需的化學反應.在他們的發現之前,人們認為只有蛋白質才能起酶的作用.他最先證明RNA分子能催化化學反應,並於1982年公布其研究結果.1983年證實RNA的這種酶活動.

3.史密斯(M.Smith) (1932-2000)
加拿大科學家史密斯由於發明了重新編組DNA的「寡聚核苷酸定點突變」法,即定向基因的「定向誘變」而獲得了1993年諾貝爾獎。該技術能夠改變遺傳物質中的遺傳信息,是生物工程中最重要的技術。
這種方法首先是拚接正常的基因,使之改變為病毒DNA的單鏈形式,然後基因的另外小片斷可以在實驗室里合成,除了變異的基因外,人工合成的基因片斷和正常基因的相對應部分分列成行,猶如拉鏈的兩條邊,全部戴在病毒上。第二個DNA鏈的其餘部分完全可以製作,形成雙螺旋,帶有這種雜種的DNA病毒感染了細菌,再生的蛋白質就是變異性的,不過可以病選和測試,用這項技術可以改變有機體的基因,特別是穀物基因,改善它們的農藝特點。
利用史密斯的技術可以改變洗滌劑中酶的氨基酸殘基(橘紅色),提高酶的穩定性。

4.穆利斯(K.B.Mullis) (1944-)
美國科學家穆利斯(K.B.Mullis) 發明了高效復制DNA片段的「聚合酶鏈式反應(PCR)」方法,於1993年獲獎。利用該技術可從極其微量的樣品中大量生產DNA分子,使基因工程又獲得了一個新的工具。
85年穆利斯發明了「聚合酶鏈反應」的技術,由於這項技術問世,能使許多專家把一個稀少的DNA樣品復製成千百萬個,用以檢測人體細胞中艾滋病病毒,診斷基因缺陷,可以從犯罪的現場,搜集部分血和頭發進行指紋圖譜的鑒定。這項技術也可以從礦物質里製造大量的DNA分子,方法簡便,操作靈活。
整個過程是把需要的化合物質倒在試管內,通過多次循環,不斷地加熱和降溫。在反應過程中,再加兩種配料,一是一對合成的短DNA片段,附在需要基因的兩端作「引子」;第二個配料是酶,當試管加熱後,DNA的雙螺旋分為兩個鏈,每個鏈出現「信息」,降溫時,「引子」能自動尋找他們的DNA樣品的互補蛋白質,並把它們合起來,這樣的技術可以說是革命性的基因工程。
科學家已經成功地用PCR方法對一個2000萬年前被埋在琥珀中的昆蟲的遺傳物質進行了擴增。

5.6.7.
分別是:
1997年
因斯.斯寇(Jens C.Skou) (1918-)
1997年化學獎授予保羅.波耶爾(美國)、約翰.沃克(英國)、因斯.斯寇(丹麥)三位科學家,表彰他們在生命的能量貨幣--腺三磷的研究上的突破。
因斯.斯寇最早描述了離子泵——一個驅使離子通過細胞膜定向轉運的酶,這是所有的活細胞中的一種基本的機制。自那以後,實驗證明細胞中存在好幾種類似的離子泵。他發現了鈉離子、鉀離子-腺三磷酶——一種維持細胞中鈉離子和鉀離子平衡的酶。細胞內鈉離子濃度比周圍體液中低,而鉀離子濃度則比周圍體液中高。鈉離子、鉀離子-腺三磷酶以及其他的離子泵在我們體內必須不斷地工作。如果它們停止工作、我們的細胞就會膨脹起來,甚至脹破,我們立即就會失去知覺。驅動離子泵需要大量的能量——人體產生的腺三磷中,約三分之一用於離子泵的活動。

約翰.沃克(John E.Walker) (1941-)
約翰.沃克與另兩位科學家同獲得1997年諾貝爾化學獎。約翰.沃克把腺三磷製成結晶,以便研究它的結構細節。他證實了波耶爾關於腺三磷怎樣合成的提法,即「分子機器」,是正確的。1981年約翰.沃克測定了編碼組成腺三磷合成酶的蛋白質基因(DNA).

保羅.波耶爾(Panl D.Boyer) (1918-)
1997年化學獎授予保羅.波耶爾(美國)、約翰.沃克(英國)、因斯.斯寇(丹麥)三位科學家,表彰他們在生命的能量貨幣--腺三磷的研究上的突破。保羅.波耶爾與約翰.沃克闡明了腺三磷體合成酶是怎樣製造腺三磷的。在葉綠體膜、線粒體膜以及細菌的質膜中都可發現腺三磷合成酶。膜兩側氫離子濃度差驅動腺三磷合成酶合成腺三磷。
保羅.波耶爾運用化學方法提出了腺三磷合成酶的功能機制,腺三磷合成酶像一個由α亞基和β亞基交替組成的圓柱體。在圓柱體中間還有一個不對稱的γ亞基。當γ亞基轉動時(每秒100轉),會引起β亞基結構的變化。保羅.波耶爾把這些不同的結構稱為開放結構、鬆散結構和緊密結構。

8.9.10
2001年
威廉·諾爾斯(W.S.Knowles) (1917-)
2001年諾貝爾化學獎授予美國科學家威廉·諾爾斯、日本科學家野依良治和美國科學家巴里·夏普雷斯,以表彰他們在不對稱合成方面所取得的成績,三位化學獎獲得者的發現則為合成具有新特性的分子和物質開創了一個全新的研究領域。現在,像抗生素、消炎葯和心臟病葯物等,都是根據他們的研究成果製造出來的。
瑞典皇家科學院的新聞公報說,許多化合物的結構都是對映性的,好像人的左右手一樣,這被稱作手性。而葯物中也存在這種特性,在有些葯物成份里只有一部分有治療作用,而另一部分沒有葯效甚至有毒副作用。這些葯是消旋體,它的左旋與右旋共生在同一分子結構中。在歐洲發生過妊娠婦女服用沒有經過拆分的消旋體葯物作為鎮痛葯或止咳葯,而導致大量胚胎畸形的"反應停"慘劇,使人們認識到將消旋體葯物拆分的重要性。2001年的化學獎得主就是在這方面做出了重要貢獻。他們使用一種對映體試劑或催化劑,把分子中沒有作用的一部分剔除,只利用有效用的一部分,就像分開人的左右手一樣,分開左旋和右旋體,再把有效的對映體作為新的葯物,這稱作不對稱合成。
諾爾斯的貢獻是在1968年發現可以使用過渡金屬來對手性分子進行氫化反應,以獲得具有所需特定鏡像形態的手性分子。他的研究成果很快便轉化成工業產品,如治療帕金森氏症的葯L-DOPA就是根據諾爾斯的研究成果製造出來的。
1968年,諾爾斯發現了用過渡金屬進行對映性催化氫化的新方法,並最終獲得了有效的對映體。他的研究被迅速應用於一種治療帕金森症葯物的生產。後來,野依良治進一步發展了對映性氫化催化劑。夏普雷斯則因發現了另一種催化方法——氧化催化而獲獎。他們的發現開拓了分子合成的新領域,對學術研究和新葯研製都具有非常重要的意義。其成果已被應用到心血管葯、抗生素、激素、抗癌葯及中樞神經系統類葯物的研製上。現在,手性葯物的療效是原來葯物的幾倍甚至幾十倍,在合成中引入生物轉化已成為制葯工業中的關鍵技術。
諾爾斯與野依良治分享諾貝爾化學獎一半的獎金。夏普雷斯現為美國斯克里普斯研究學院化學教授,將獲得另一半獎金。

野依良治(R.Noyori) (1938-)
2001年諾貝爾化學獎授予美國科學家威廉·諾爾斯、日本科學家野依良治和美國科學家巴里·夏普雷斯,以表彰他們在不對稱合成方面所取得的成績。
瑞典皇家科學院的新聞公報說,許多化合物的結構都是對映性的,好像人的左右手一樣,這被稱作手性。而葯物中也存在這種特性,在有些葯物成份里只有一部分有治療作用,而另一部分沒有葯效甚至有毒副作用。這些葯是消旋體,它的左旋與右旋共生在同一分子結構中。在歐洲發生過妊娠婦女服用沒有經過拆分的消旋體葯物作為鎮痛葯或止咳葯,而導致大量胚胎畸形的"反應停"慘劇,使人們認識到將消旋體葯物拆分的重要性。2001年的化學獎得主就是在這方面做出了重要貢獻。他們使用一種對映體試劑或催化劑,把分子中沒有作用的一部分剔除,只利用有效用的一部分,就像分開人的左右手一樣,分開左旋和右旋體,再把有效的對映體作為新的葯物,這稱作不對稱合成。
1968年,諾爾斯發現了用過渡金屬進行對映性催化氫化的新方法,並最終獲得了有效的對映體。他的研究被迅速應用於一種治療帕金森症葯物的生產。後來,野依良至進一步發展了對映性氫

二:以下為自1985年以來歷年諾貝爾醫學獎得主名單:

2006年:

安德魯-費里(美國)

克拉格-米洛(美國)

2005年:

巴里-馬歇爾(澳大利亞)

羅賓-沃倫(澳大利亞)

2004年:

理查德-阿克塞爾(美國)

琳達-巴克(美國)

2003年:

保羅-勞特伯(美國)

皮特-曼斯菲爾德(英國)

2002年:

羅伯特-霍威茨(美國)

約翰-薩爾斯頓(英國)

悉尼-布瑞納(南非/英國)

2001年:

勒蘭德-霍特維爾(瑞典)

保羅-格林加德(美國)

艾里克-坎德爾(美國)

1999年:

古恩特-布勞貝爾(德國/美國)

1998年:

羅伯特-弗切哥特(美國)

路易斯-因格納羅(美國)

弗里德-穆拉德(美國)

1997年:

斯坦利-普魯西納(美國)

1996年:

皮特-多赫蒂(澳大利亞)

洛夫-金克納格爾(瑞士)

1995年:

愛德華-劉易斯(美國)

克里斯蒂納-沃爾哈德(德國)

艾里克-威斯喬斯(美國)

1994年:

阿爾弗雷德-吉爾曼(美國)

馬丁-羅德貝爾(美國)

1993年:

里卡德-羅伯茨(英國)

菲利浦-夏普(英國)

1992年:

艾德蒙德-弗斯切(美國/瑞士)

愛德文-克裡布斯(美國)

1991年:

尤因-納赫(德國)

伯特-薩科曼(德國)

1990年:

約瑟夫-穆雷(美國)

唐納-托馬斯(美國)

1989年:

米切爾-畢西普(美國)

哈羅德-瓦姆斯(美國)

1988年:

詹姆斯-布萊克(英國)

哥土德-埃里昂(美國)

喬治-希汀斯(美國)

1987年:

Susumu Tonegawa(日本)

1986年:

斯坦利-科恩(美國)

里塔-列維-蒙塔西納(義大利)

1985年:

米切爾-布朗(美國)

約瑟夫-戈德斯坦恩(美國)
參考資料:很多

『叄』 獲得諾貝爾獎的生物化學家有哪些

獲得諾貝爾獎的生物化學家有雅各布斯·亨里克斯·范托夫、威廉·拉姆齊、阿道夫·馮·拜爾、歐內斯特·盧瑟福、瑪麗·居里、里夏德·維爾施泰特、卡爾·博施、哈羅德·尤里、彼得·德拜,等等。

一、雅各布斯·亨里克斯·范托夫

雅各布斯·亨里克斯·范托夫(荷蘭語:Jacobus Henricus van 't Hoff,1852年8月30日-1911年3月11日),生於荷蘭鹿特丹,逝於德國柏林,荷蘭化學家。

1901年由於「發現了溶液中的化學動力學法則和滲透壓規律以及對立體化學和化學平衡理論作出的貢獻」,成為第一位諾貝爾化學獎的獲得者。

二、威廉·拉姆齊

拉姆齊最初研究有機化學,後來研究物理化學。在1874~1880年,主要從事吡啶及其衍生物的研究,並於1877年合成了吡啶。1880~1894年,主要研究液體的蒸氣壓、臨界狀態及表面張力與溫度的關系。1894年他和瑞利合作,發現氬。

1895年他將釔鈾礦置於硫酸中加熱,得到一種新惰性氣體,並和W.克魯克斯一起用光譜確定為元素氦,從而第一次在地球上找到所謂「太陽元素」。

拉姆齊研究了氦和氬的性質,指出它們在周期系中屬於新的一族,並預言這一族中存在著其他元素。1898年他分餾液態空氣時發現了三種新的稀有氣體元素,命名為氖、氪、氙。1903年他和F.索迪證明鐳能產生氦。

1910年他和W.格雷測定了氡的原子量,並確定了氡在周期系中的位置。拉姆齊因發現空氣中的稀有氣體元素並確定其在周期系中的位置而獲得1904年諾貝爾化學獎。

三、阿道夫·馮·拜爾

阿道夫·馮·貝耶爾(Adolf Von Baeyer,1835—1917年)德國有機化學家,1835年10月31日生於柏林。由於合成靛藍,對有機染料和芳香族化合物的研究作出重要貢獻,獲得1905年諾貝爾化學獎。

四、歐內斯特·盧瑟福

歐內斯特·盧瑟福(英語:Ernest Rutherford,1st Baron Rutherford of Nelson,1871年8月30日-1937年10月19日),英國著名物理學家,知名為原子核物理學之父。學術界公認他為繼法拉第之後最偉大的實驗物理學家。

盧瑟福首先提出放射性半衰期的概念,證實放射性涉及從一個元素到另一個元素的嬗變。他又將放射性物質按照貫穿能力分類為α射線與β射線,並且證實前者就是氦離子。因為「對元素蛻變以及放射化學的研究」,他榮獲1908年諾貝爾化學獎。

五、瑪麗·居里

瑪麗·居里(Marie Curie,1867年11月7日—1934年7月4日),出生於華沙,世稱「居里夫人」,全名瑪麗亞·斯克沃多夫斯卡·居里(Maria Skłodowska Curie),法國著名波蘭裔科學家、物理學家、化學家。

1903年,居里夫婦和貝克勒爾由於對放射性的研究而共同獲得諾貝爾物理學獎 ,1911年,因發現元素釙和鐳再次獲得諾貝爾化學獎,因而成為世界上第一個兩獲諾貝爾獎的人。

居里夫人的成就包括開創了放射性理論、發明分離放射性同位素技術、發現兩種新元素釙和鐳。在她的指導下,人們第一次將放射性同位素用於治療癌症。由於長期接觸放射性物質,居里夫人於1934年7月3日因惡性白血病逝世。

『肆』 生物的啟示與發明創造的哪些

仿生學一詞是1960年由美國斯蒂爾根據拉丁文「bios」(生命方式的意思)和字尾「nlc」(「具有……的性質」的意思)構成的。他認為「仿生學是研究以模仿生物系統的方式、或是以具有生物系統特徵的方式、或是以類似於生物系統方式工作的系統的科學」。盡管人類在文明進化中不斷從生物界受到新的啟示,但仿生學的誕生,一般以1960年全美第一屆仿生學討論會的召開為標志。

仿生學的研究范圍主要包括:力學仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等。

力學仿生,是研究並模仿生物體大體結構與精細結構的靜力學性質,以及生物體各組成部分在體內相對運動和生物體在環境中運動的動力學性質。例如,建築上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建築,模仿股骨結構建造的立柱,既消除應力特別集中的區域,又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結構,把人工海豚皮包敷在船艦外殼上,可減少航行揣流,提高航速;

分子仿生,是研究與模擬生物體中酶的催化作用、生物膜的選擇性、通透性、生物大分子或其類似物的分析和合成等。例如,在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學結構後,合成了一種類似有機化合物,在田間捕蟲籠中用千萬分之一微克,便可誘殺雄蟲;

能量仿生,是研究與模仿生物電器官生物發光、肌肉直接把化學能轉換成機械能等生物體中的能量轉換過程;

信息與控制仿生,是研究與模擬感覺器官、神經元與神經網路、以及高級中樞的智能活動等方面生物體中的信息處理過程。例如根據象鼻蟲視動反應製成的「自相關測速儀」可測定飛機著陸速度。根據鱟復眼視網膜側抑制網路的工作原理,研製成功可增強圖像輪廓、提高反差、從而有助於模糊目標檢測的—些裝置。已建立的神經元模型達100種以上,並在此基礎上構造出新型計算機。

模仿人類學習過程,製造出一種稱為「感知機」的機器,它可以通過訓練,改變元件之間聯系的權重來進行學習,從而能實現模式識別。此外,它還研究與模擬體內穩態,運動控制、動物的定向與導航等生物系統中的控制機制,以及人-機系統的仿生學方面。

某些文獻中,把分子仿生與能量仿生的部分內容稱為化學仿生,而把信息和控制仿生的部分內容稱為神經仿生。

仿生學的范圍很廣,信息與控制仿生是一個主要領域。一方面由於自動化向智能控制發展的需要,另一方面是由於生物科學已發展到這樣一個階段,使研究大腦已成為對神經科學最大的挑戰。人工智慧和智能機器人研究的仿生學方面——生物模式識別的研究,大腦學習記憶和思維過程的研究與模擬,生物體中控制的可靠性和協調問題等——是仿生學研究的主攻方面。

控制與信息仿生和生物控制論關系密切。兩者都研究生物系統中的控制和信息過程,都運用生物系統的模型。但前者的目的主要是構造實用人造硬體系統;而生物控制論則從控制論的一般原理,從技術科學的理論出發,為生物行為尋求解釋。

最廣泛地運用類比、模擬和模型方法是仿生學研究方法的突出特點。其目的不在於直接復制每一個細節,而是要理解生物系統的工作原理,以實現特定功能為中心目的。—般認為,在仿生學研究中存在下列三個相關的方面:生物原型、數學模型和硬體模型。前者是基礎,後者是目的,而數學模型則是兩者之間必不可少的橋梁。

由於生物系統的復雜性,搞清某種生物系統的機制需要相當長的研究周期,而且解決實際問題需要多學科長時間的密切協作,這是限制仿生學發展速度的主要原因。

其他生物學分支學科

生物學概述、植物學、孢粉學、動物學、微生物學、細胞生物學、分子生物學、生物分類學、習性學、生理學、細菌學、微生物生理學、微生物遺傳學、土壤微生物學、細胞學、細胞化學、細胞遺傳學、免疫學、胚胎學、優生學、悉生生物學、遺傳學、分子遺傳學、生態學、仿生學、生物物理學、生物力學、生物力能學、生物聲學、生物化學、生物數學

附:部分「仿生學」實例
蒼蠅與宇宙飛船

令人討厭的蒼蠅,與宏偉的航天事業似乎風馬牛不相及,但仿生學卻把它們緊密地聯系起來了。

蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭污穢的地方,都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅並沒有「鼻子」,它靠什麼來充當嗅覺的呢? 原來,蒼蠅的「鼻子」——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。

每個「鼻子」只有一個「鼻孔」與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入「鼻孔」,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖,送往大腦。大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同,就可區別出不同氣味的物質。因此,蒼蠅的觸角像是一台靈敏的氣體分析儀。

仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的「探頭」不是金屬,而是活的蒼蠅。就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引導出來的神經電信號經電子線路放大後,送給分析器;分析器一經發現氣味物質的信號,便能發出警報。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。

這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體。利用這種原理,還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。

從螢火蟲到人工冷光

自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼。那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。

在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」。

在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高。因此,生物光是一種人類理想的光。

科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部。這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成。發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質。在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光。螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程。

早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化。近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈。由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。

現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。

電魚與伏特電池

自然界中有許多生物都能產生電,僅僅是魚類就有500餘種 。人們將這些能放電的魚,統稱為「電魚」。

各種電魚放電的本領各不相同。放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏;非洲電鯰能產生350伏的電壓;電鰻能產生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物。

電魚放電的奧秘究竟在哪裡?經過對電魚的解剖研究, 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。由於電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。電鰻的發電器呈棱形,位於尾部脊椎兩側的肌肉中;電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體,位於皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個電板產生的電壓很微弱,但由於電板很多,產生的電壓就很大了。

電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣。19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏打電池。因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。

水母的順風耳

「燕子低飛行將雨,蟬鳴雨中天放晴。」生物的行為與天氣的變化有一定關系。沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海,就預示著風暴即將來臨。

水母,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動物,早在5億年前,它就漂浮在海洋里了。這種低等動物有預測風暴的本能,每當風暴來臨前,它就游向大海避難去了。

原來,在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波 (頻率為每秒8—13次),總是風暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到,小小的水母卻很敏感。仿生學家發現,水母的耳朵的共振腔里長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石,當風暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時,聽石就剌激球壁上的神經感受器,於是水母就聽到了正在來臨的風暴的隆隆聲。

仿生學家仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,相當精確地模擬了水母感受次聲波的器官。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上,當接受到風暴的次聲波時,可令旋轉360°的喇叭自行停止旋轉,它所指的方向,就是風暴前進的方向;指示器上的讀數即可告知風暴的強度。這種預測儀能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。
參考資料:http://www.njbxjy.net/blog/hby/more.asp?name=hbyzw&id=4228

『伍』 生物化學的重大發現有哪些

你好,我是在讀大三學生,是在大二修的生物化學,由於這是很厚的一本書,這是我在書找的一些資料,希望對你有用(由於很繁雜,所以只簡略寫了):1907年,E.Fisher提出蛋白質由氨基酸組成,並組成多肽。1897,E.Suchner發現酶具有催化活性,1902,E.Fischer合成糖和嘌呤衍生物,1907,E.Buchner發現無細胞酵母液發酵現象,1923,加拿大F.G.Banting發現胰島素,1929,F.G.Hopkins發現促進生長的維生素,1931,O.H.Warburg發現呼吸酶及作用方式。1939,A.Butenandt發現了性激素,1948,A.W.K.Tiselius發明了電泳技術並發現血清蛋白的組分。1952,S.A.Waksman發現鏈黴素,1954,Linus Pauling美國,發現a螺旋,1962,J.D.Waton ,Crick,提出DNA雙螺旋結構,等等……還有很多,打外國人的名字好麻煩吖,如果還不夠的話請講哦~~還很多,大部分都獲得諾貝爾獎的

『陸』 生化武器誰發明的

發明生化武器的人德國,芥子氣

『柒』 人類從哪些生物身上得到啟示發明了什麼

一、蝙蝠與雷達

蝙蝠會釋放出一種超聲波,這種聲波遇見物體時就會反彈回來,而人類聽不見。雷達就是根據蝙蝠的這種特性發明出來的。在各種地方都會用到雷達,例如:飛機、航空等。

二、振動陀螺儀

根據蒼蠅嗅覺器官的結構和功能,仿製成一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的「探頭」不是金屬,而是活的蒼蠅。

就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引導出來的神經電信號經電子線路放大後,送給分析器;分析器一經發現氣味物質的信號,便能發出警報。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。

三、蝴蝶與仿生

科學家通過對蝴蝶色彩的研究,為軍事防禦帶來了極大的裨益。在二戰期間,德軍包圍了列寧格勒,企圖用轟炸機摧毀其軍事目標和其他防禦設施。

蘇聯昆蟲學家施萬維奇根據當時 人們對偽裝缺乏認識的情況,提出利用蝴蝶的色彩在花叢中不易被發現的道理,在軍事設施上覆蓋蝴蝶花紋般的偽裝。

因此,盡管德軍費盡心機,但列寧格勒的軍事基地仍安然無恙,為贏得最後的勝利奠定了堅實的基礎。根據同樣的原理,後來人們還生產出了迷彩服,大大減少了戰斗中的傷亡。

四、伏特電池

電魚放電的奧秘究竟在哪裡?經過對電魚的解剖研究, 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器官是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。

由於電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。電鰻的發電器呈棱形,位於尾部脊椎兩側的肌肉中。

電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體,位於皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個電板產生的電壓很微弱,但由於電板很多,產生的電壓就很大了。

電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣。19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏特電池。

因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。

五、蜂類與仿生

蜂巢由一個個排列整齊的六稜柱形小 蜂房組成,每個小蜂房的底部由3個相同的菱形組成,這些結構與近代數學家精確計算出來的——菱形鈍角109。28』,銳角70。32』完全相同,是最節省 材料的結構,且容量大、極堅固,令許多專家贊嘆不止。

人們仿其構造用各種材料製成蜂巢式夾層結構板,強度大、重量輕、不易傳導聲和熱,是建築及製造航天飛 機、宇宙飛船、人造衛星等的理想材料。

蜜蜂復眼的每個單眼中相鄰地排列著對偏振光方向十分敏感的偏振片,可利用太陽准確定位。科學家據此原理研製成功了偏振光導航儀,早已廣泛用於航海事業中。

『捌』 人類從哪些生物中得到啟示,發明了什麼東西(沒有發明的)

仿生學一詞是1960年由美國斯蒂爾根據拉丁文「bios」(生命方式的意思)和字尾「」(「具有……的性質」的意思)構成的。他認為「仿生學是研究以模仿生物系統的方式、或是以具有生物系統特徵的方式、或是以類似於生物系統方式工作的系統的科學」。盡管人類在文明進化中不斷從生物界受到新的啟示,但仿生學的誕生,一般以1960年全美第一屆仿生學討論會的召開為標志。

仿生學的研究范圍主要包括:力學仿生、分子仿生、能量仿生、信息與控制仿生等。

力學仿生,是研究並模仿生物體大體結構與精細結構的靜力學性質,以及生物體各組成部分在體內相對運動和生物體在環境中運動的動力學性質。例如,建築上模仿貝殼修造的大跨度薄殼建築,模仿股骨結構建造的立柱,既消除應力特別集中的區域,又可用最少的建材承受最大的載荷。軍事上模仿海豚皮膚的溝槽結構,把人工海豚皮包敷在船艦外殼上,可減少航行揣流,提高航速;

分子仿生,是研究與模擬生物體中酶的催化作用、生物膜的選擇性、通透性、生物大分子或其類似物的分析和合成等。例如,在搞清森林害蟲舞毒蛾性引誘激素的化學結構後,合成了一種類似有機化合物,在田間捕蟲籠中用千萬分之一微克,便可誘殺雄蟲;

能量仿生,是研究與模仿生物電器官生物發光、肌肉直接把化學能轉換成機械能等生物體中的能量轉換過程;

信息與控制仿生,是研究與模擬感覺器官、神經元與神經網路、以及高級中樞的智能活動等方面生物體中的信息處理過程。例如根據象鼻蟲視動反應製成的「自相關測速儀」可測定飛機著陸速度。根據鱟復眼視網膜側抑制網路的工作原理,研製成功可增強圖像輪廓、提高反差、從而有助於模糊目標檢測的—些裝置。已建立的神經元模型達100種以上,並在此基礎上構造出新型計算機。

模仿人類學習過程,製造出一種稱為「感知機」的機器,它可以通過訓練,改變元件之間聯系的權重來進行學習,從而能實現模式識別。此外,它還研究與模擬體內穩態,運動控制、動物的定向與導航等生物系統中的控制機制,以及人-機系統的仿生學方面。

某些文獻中,把分子仿生與能量仿生的部分內容稱為化學仿生,而把信息和控制仿生的部分內容稱為神經仿生。

仿生學的范圍很廣,信息與控制仿生是一個主要領域。一方面由於自動化向智能控制發展的需要,另一方面是由於生物科學已發展到這樣一個階段,使研究大腦已成為對神經科學最大的挑戰。人工智慧和智能機器人研究的仿生學方面——生物模式識別的研究,大腦學習記憶和思維過程的研究與模擬,生物體中控制的可靠性和協調問題等——是仿生學研究的主攻方面。

控制與信息仿生和生物控制論關系密切。兩者都研究生物系統中的控制和信息過程,都運用生物系統的模型。但前者的目的主要是構造實用人造硬體系統;而生物控制論則從控制論的一般原理,從技術科學的理論出發,為生物行為尋求解釋。

最廣泛地運用類比、模擬和模型方法是仿生學研究方法的突出特點。其目的不在於直接復制每一個細節,而是要理解生物系統的工作原理,以實現特定功能為中心目的。—般認為,在仿生學研究中存在下列三個相關的方面:生物原型、數學模型和硬體模型。前者是基礎,後者是目的,而數學模型則是兩者之間必不可少的橋梁。

由於生物系統的復雜性,搞清某種生物系統的機制需要相當長的研究周期,而且解決實際問題需要多學科長時間的密切協作,這是限制仿生學發展速度的主要原因。

其他生物學分支學科

生物學概述、植物學、孢粉學、動物學、微生物學、細胞生物學、分子生物學、生物分類學、習性學、生理學、細菌學、微生物生理學、微生物遺傳學、土壤微生物學、細胞學、細胞化學、細胞遺傳學、免疫學、胚胎學、優生學、悉生生物學、遺傳學、分子遺傳學、生態學、仿生學、生物物理學、生物力學、生物力能學、生物聲學、生物化學、生物數學

附:部分「仿生學」實例
蒼蠅與宇宙飛船

令人討厭的蒼蠅,與宏偉的航天事業似乎風馬牛不相及,但仿生學卻把它們緊密地聯系起來了。

蒼蠅是聲名狼藉的「逐臭之夫」,凡是腥臭污穢的地方,都有它們的蹤跡。蒼蠅的嗅覺特別靈敏,遠在幾千米外的氣味也能嗅到。但是蒼蠅並沒有「鼻子」,它靠什麼來充當嗅覺的呢? 原來,蒼蠅的「鼻子」——嗅覺感受器分布在頭部的一對觸角上。

每個「鼻子」只有一個「鼻孔」與外界相通,內含上百個嗅覺神經細胞。若有氣味進入「鼻孔」,這些神經立即把氣味刺激轉變成神經電脈沖,送往大腦。大腦根據不同氣味物質所產生的神經電脈沖的不同,就可區別出不同氣味的物質。因此,蒼蠅的觸角像是一台靈敏的氣體分析儀。

仿生學家由此得到啟發,根據蒼蠅嗅覺器的結構和功能,仿製成功一種十分奇特的小型氣體分析儀。這種儀器的「探頭」不是金屬,而是活的蒼蠅。就是把非常纖細的微電極插到蒼蠅的嗅覺神經上,將引導出來的神經電信號經電子線路放大後,送給分析器;分析器一經發現氣味物質的信號,便能發出警報。這種儀器已經被安裝在宇宙飛船的座艙里,用來檢測艙內氣體的成分。

這種小型氣體分析儀,也可測量潛水艇和礦井裡的有害氣體。利用這種原理,還可用來改進計算機的輸入裝置和有關氣體色層分析儀的結構原理中。

從螢火蟲到人工冷光

自從人類發明了電燈,生活變得方便、豐富多了。但電燈只能將電能的很少一部分轉變成可見光,其餘大部分都以熱能的形式浪費掉了,而且電燈的熱射線有害於人眼。那麼,有沒有隻發光不發熱的光源呢? 人類又把目光投向了大自然。

在自然界中,有許多生物都能發光,如細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等,而且這些動物發出的光都不產生熱,所以又被稱為「冷光」。

在眾多的發光動物中,螢火蟲是其中的一類。螢火蟲約有1 500種,它們發出的冷光的顏色有黃綠色、橙色,光的亮度也各不相同。螢火蟲發出冷光不僅具有很高的發光效率,而且發出的冷光一般都很柔和,很適合人類的眼睛,光的強度也比較高。因此,生物光是一種人類理想的光。

科學家研究發現,螢火蟲的發光器位於腹部。這個發光器由發光層、透明層和反射層三部分組成。發光層擁有幾千個發光細胞,它們都含有熒光素和熒光酶兩種物質。在熒光酶的作用下,熒光素在細胞內水分的參與下,與氧化合便發出熒光。螢火蟲的發光,實質上是把化學能轉變成光能的過程。

早在40年代,人們根據對螢火蟲的研究,創造了日光燈,使人類的照明光源發生了很大變化。近年來,科學家先是從螢火蟲的發光器中分離出了純熒光素,後來又分離出了熒光酶,接著,又用化學方法人工合成了熒光素。由熒光素、熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當閃光燈。由於這種光沒有電源,不會產生磁場,因而可以在生物光源的照明下,做清除磁性水雷等工作。

現在,人們已能用摻和某些化學物質的方法得到類似生物光的冷光,作為安全照明用。

電魚與伏特電池

自然界中有許多生物都能產生電,僅僅是魚類就有500餘種 。人們將這些能放電的魚,統稱為「電魚」。

各種電魚放電的本領各不相同。放電能力最強的是電鰩、電鯰和電鰻。中等大小的電鰩能產生70伏左右的電壓,而非洲電鰩能產生的電壓高達220伏;非洲電鯰能產生350伏的電壓;電鰻能產生500伏的電壓,有一種南美洲電鰻竟能產生高達880伏的電壓,稱得上電擊冠軍,據說它能擊斃像馬那樣的大動物。

電魚放電的奧秘究竟在哪裡?經過對電魚的解剖研究, 終於發現在電魚體內有一種奇特的發電器官。這些發電器是由許多叫電板或電盤的半透明的盤形細胞構成的。由於電魚的種類不同,所以發電器的形狀、位置、電板數都不一樣。電鰻的發電器呈棱形,位於尾部脊椎兩側的肌肉中;電鰩的發電器形似扁平的腎臟,排列在身體中線兩側,共有200萬塊電板;電鯰的發電器起源於某種腺體,位於皮膚與肌肉之間,約有500萬塊電板。單個電板產生的電壓很微弱,但由於電板很多,產生的電壓就很大了。

電魚這種非凡的本領,引起了人們極大的興趣。19世紀初,義大利物理學家伏特,以電魚發電器官為模型,設計出世界上最早的伏打電池。因為這種電池是根據電魚的天然發電器設計的,所以把它叫做「人造電器官」。對電魚的研究,還給人們這樣的啟示:如果能成功地模仿電魚的發電器官,那麼,船舶和潛水艇等的動力問題便能得到很好的解決。

水母的順風耳

「燕子低飛行將雨,蟬鳴雨中天放晴。」生物的行為與天氣的變化有一定關系。沿海漁民都知道,生活在沿岸的魚和水母成批地游向大海,就預示著風暴即將來臨。

水母,又叫海蜇,是一種古老的腔腸動物,早在5億年前,它就漂浮在海洋里了。這種低等動物有預測風暴的本能,每當風暴來臨前,它就游向大海避難去了。

原來,在藍色的海洋上,由空氣和波浪摩擦而產生的次聲波 (頻率為每秒8—13次),總是風暴來臨的前奏曲。這種次聲波人耳無法聽到,小小的水母卻很敏感。仿生學家發現,水母的耳朵的共振腔里長著一個細柄,柄上有個小球,球內有塊小小的聽石,當風暴前的次聲波沖擊水母耳中的聽石時,聽石就剌激球壁上的神經感受器,於是水母就聽到了正在來臨的風暴的隆隆聲。

仿生學家仿照水母耳朵的結構和功能,設計了水母耳風暴預測儀,相當精確地模擬了水母感受次聲波的器官。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上,當接受到風暴的次聲波時,可令旋轉360°的喇叭自行停止旋轉,它所指的方向,就是風暴前進的方向;指示器上的讀數即可告知風暴的強度。這種預測儀能提前15小時對風暴作出預報,對航海和漁業的安全都有重要意義。

『玖』 哪個國家先發明生化武器

元朝攻打歐洲的時候就曾經把得瘟疫而死的人用投石機拋入城內,引起歐洲的大瘟疫,死了無數人,應該算是早期的生化武器了

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