一个体细胞是如何变成整株植物的等

一个体细胞是如何变成整株植物的等

◆一个体细胞是如何变成整株植物的◆

在某种意义上，植物似乎比动物有更大的灵活性。植物的体细胞不需要繁琐的体细胞核移植技术，就能重新变成植物胚胎细胞。科学家很早就已经开始利用植物的这种性质。用一小块植物组织，在实验室里就能培养出可以供一片森林使用的幼苗。但是为什么植物细胞有这样的灵活性？

◆我们能把化学自我装配推进多远◆

在某种意义上，化学家是最喜欢发明的一群人，因为他们总是不断制造出新型的分子。今天的化学家已经能制造出很复杂的化学结构，那么，他们能让这项工作变得既简单又复杂吗？也就是说，让原料——原子自己“装配”成复杂的结构，就像生命所表现出来的那种自我装配的特性。已经有一些化学自我装配的实例，例如制造类似细胞膜的双层膜结构。但是更高级的自我装配，例如自下而上地制造集成电路，仍然是一个梦想。

◆为什么人类的基因这么少◆

2003年，当人类基因组计划完成的时候，生物学家惊奇地发现人类的基因数量比原先估计的少。是的，人只有大约2.5万个基因，而原来认为应该有10万个。相比之下，一种非常简单的生物——线虫也有2万个基因，而水稻的基因数量则是人类的一倍。科学家认为，基因组运作的方式应该比以前认为的更加灵活和复杂，他们正在探寻这些少用基因多办事的分子机制。

◆什么决定了物种多样性◆

这是一个充满生命的行星，但是并非每一个角落的生命都同样繁荣。一些地区居住的物种的数量超过其他地区。热带比寒带拥有更多的物种。为什么会出现这种情况？仅仅是因为热带比寒带更热？科学家认为，生物和环境之间的相互作用对多样性起着关键的作用。当然，还有其他一些改变多样性的力量，例如捕食和被捕食的关系。但是，科学家首先面临的问题是如何获取关于全球物种多样性的基础数据——到底有多少种生物在那儿？

◆如何从大量的生物学数据中得到全景◆

生命是如此的复杂，以至于几乎每一位生物学家都只能在一个很小的领域进行探索。尽管在每一个领域都产生了大量的描述性的数据。但是科学家是否能够从这些海量的数据中得出一个整体的概念，例如生物是如何运作的。系统生物学这门正在形成的学科为回答这些问题提供了一些希望。它试图把生物学的各个分支联系起来，利用数学、工程和计算机科学的方法让生物学更加量化。不过，现在还没有人知道这些方法是否能够最终让科学家理解生物运作的整体图景。

◆记忆是如何存取的◆

美好的记忆、悲伤的记忆、解方程技巧的记忆、英语单词的记忆，毫无疑问，它们都储存在我们的大脑中。但是它们具体在什么部位？上个世纪50年代，科学家发现大脑中的海马区在存储信息的过程中扮演着至关重要的角色——如果切除掉海马区，那么以前的记忆就会一同消失。但是海马区的神经细胞如何把信息固定下来？科学家发现一些分子参与到了记忆的形成中。此外，神经细胞突触的形成也与记忆相关联。但是，科学家目前于记忆的运作机制的了解还不够——而这一机制对于理解我们自身是非常重要的。

◆我们可以选择性地关闭一些免疫应答吗◆

在今天，器官移植已经成了一种常见的手术，但是医生和病人面对的一个大麻烦在一定程度上仍然存在：免疫排斥反应。病人的免疫系统有可能把移植的器官当作“非我族类”进行攻击，让手术功亏一篑。为了防止这种情况发生，医生要仔细挑选供体器官，而有的病人需要终生服用免疫抑制类药物——这显然不是个好主意。科学家已经找到了几种可能的方法，既让免疫系统正常工作，又不会排斥移植器官，但是要实现临床应用，还需要很长的时间。

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