工农兵
第1楼2009/10/11
化学女杰
如果说:17世纪的化学巨匠是波义耳;18世纪的化学巨匠是拉瓦锡和道尔顿;19世纪的化学巨匠是门捷列夫;那么,20世纪的化学巨匠则是居里夫人。
居里夫人的名字叫玛丽·斯可罗多夫斯卡,本是一位波兰姑娘。
她在法国巴黎毕业以后,和法国青年物理学家皮埃尔·居里结婚,于是人们称她为居里夫人。
居里夫妇毕生的主要功绩,可以用两个字来来概括——镭和钋。
早在1898年4月12日,法国科学院就发表了居里夫人的报告:“……有两种铀矿,沥青铀矿和辉铜矿,放射性要比纯铀强得多。这种现象极为值得注意。我认为,在这两种矿物中,很可能含有一种比铀的放射性强得多的新元素。”
居里认为妻子的这一见解极为重要,马上放下自己手头关于物理学的研究课题,而参加妻子的发现新元素的工作。
可是,法国科学院的许多科学家对此表示怀疑:“你们先把这种元素拿给我们看,我们才能相信。”
就在这年7月,居里夫妇向法国科学院报告:“我们从沥青铀矿提取的物质中,发现含有一种尚未发现金属元素,它的性质与铋相近……我们提议把它叫做钋,纪念我们两人之一的祖国。”
居里夫人的祖国是波兰。钋的拉丁文原文为Polonium,即“波兰”的意思。
同年12月,居里夫妇又和贝蒙一起向法国科学院报告:“在放射性的新物质中含有一种新元素,我们提议把它叫做镭。这种新元素的放射性非常强烈。”
镭的拉丁文为Radium,意即“射线”(Radius)。
紧接着,居里夫妇花费4年多时间,历尽艰辛,从沥青铀矿中提取镭和钋。在沥青铀矿中,只含有一千万分之一的镭,一百亿分之一的钋!
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第2楼2009/10/11
4个春秋过去了,居里夫妇从1吨沥青铀矿中,终于提取到0.1克金属镭!
居里夫妇没有正规的实验室。他们在一间本来是贮藏室的破房子里工作。春天的雨,夏日的骄阳,秋天的沙尘,寒冬的朔风,使居里夫妇历尽千辛万苦。一位科学家当时看到居里夫妇的“实验室”,叹道:“这简直是一所类似于马厩,又如同马铃薯窖般简陋!”
“自古雄才多磨难”。居里夫妇正是在磨难中的成为一代化学巨匠。
1903年,居里夫妇荣获诺贝尔奖金。在这样幸福的时候,居里夫妇在想什么呢?
他们说:“我们毫不感到需要奖金,我们最需要的是一间实验室!”
1906年,居里不幸被一辆马车撞死。居里夫人坚强地一人做两人的事。在1910年,她终于提取到纯净的金属镭。
1911年,居里夫人第二次荣获诺贝尔奖金。她,被人们誉为“化学女杰”、“镭的母亲”。
有人劝她申请关于制取镭的专利,这样可以成为百万富翁。居里夫人毫不犹豫地把提炼的方法公开发表了。她非常深刻地说:“镭是一种元素,它属于人民所有,任何人不能拿它来发财致富。”
固然,居里夫人在化学上的成说,主要在于发现了镭和钋。但是,作为一位科学家,她以自己高尚的科学道德,光彩照人,成为后人的楷模。
爱因斯坦在悼念居里夫人时,曾非常确切地评论居里夫人一生的功绩:
“在像居里夫人这样一位祟高人物结束她的一生的时候,我们不要仅仅满足于回忆她的工作成果对人类已经作出的贡献。第一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面还要大。即使是后者,它们取决于品格的程度,也远超过通常所认为的那样。”
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第3楼2009/10/12
一氧化氮与生命科学
一氧化氮(Nitric oxide)是大家早已熟悉的一个小分子,长期以来,在生命科学中一直没有引起人们的注意。但是,80年代末,科学家发现,一氧化氮在各种生化过程中,起着关键的作用,具有神奇的生理调节功能。
对一氧化氮的研究,迅速发展成为一门目前最活跃的生命科学前沿领域。
近期的研究已表明,一氧化氮具有免疫调节、神经传递、血压生理调控和血小板凝聚的抑制等生理功能。在许多组织中,尽管其真正的释放量目前尚难于检测,但已确知会释放出不同浓度的一氧比氮,且浓度的变化与机体的生理机能紧密相关。许多疾病,包括基因突变(癌变,动脉硬化等)和生物机体中毒等,可能是一氧化氮的释放或调节的不正常引起的。进一步的研究还发明,一些药物可以通过新陈代谢来调节一氧化氮的生理机能,使其变成有益的分子,清除机体内有害的代谢物,鉴于一氧化氮的神奇生理调节作用,一旦其神秘的调节机理被科学家们所揭开,人们就可以开发与一氧化氮相关的药物,来治疗许多人类至今无法攻克的顽症,例如高血压、偏头痛、动脉硬化,甚至癌症。可见,与一氧化氮相关的药物,其潜在的价值是巨大的。现在许多国际上有名的药物生产厂家,竞相在这一研究领域,投入大量的人力物力,以期在激烈的竞争中,占领有利的位置。
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第4楼2009/10/12
生命科学的迅速发展,主要标志是由宏观描述开始向分子水平和生命过程的研究,它的特点是学科交叉,正如诺贝尔奖获得者Arthur Kornberg教授谈到:“分子生物学己突破到细胞化学的边界,但缺少化学方法和训练是不可能打开这个穹窿的。”随着学科交叉的不断发展,化学成了生命科学强有力的工具,化学测量和方法是解析一氧化氮问题关键的一个组成部分。
在生命体系中,细胞释放的一氧化氮量是很少的,平均每个细胞仅释放1~200attomol(1attomol=10-18mol).如何现场定性和定量检测一氧化氮,向化学家们提出了艰巨而开拓性的任务,首先,Wennmalm等报导了把一氧化氮和牛血清白蛋白共价结合,然后用色谱柱分离,间接测量了一氧化氮的浓度。另外,化学荧光法、质谱、紫外-可见分光法等测量一氧化氮的报导也相继出现,然而,最引人注目的是采用电化学方法测量一氧化氮的报导,特别是卟啉修饰和1,2苯二胺修饰碳纤维微电极,就是该方法成功的两个例子。电化学方法测量一氧化氮具有许多优点,首先,使用的碳纤维电极直径小至2~6um,可以对单细胞进行测量;其次,该方法有极高的灵敏度和强抗干扰能力,其检测下限可达到nM(1nM=10-9mol/L),足于检测单细胞释放的一氧化氮;再次,该方法响应时间低于10毫秒,可以对细胞释放的一氧化氮进入连续、现场的退踪,且在测量中不会破坏细胞,这种方法已广泛的应用于组织和细胞中一氧化氮的研究,有力地推动了这一领域的研究进展。
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第5楼2009/10/12
尽管某些一氧化氮的特殊功能已被确证。但是,科学家们对其神秘的生物化学特性却仍知之甚少,目前的研究已证明,一氧化氮有3种状态存在于生物体系中,包括阳离子形式(NO+)、自由基形式(NO.)和阴离子形式(NO-)。对生物体系中3种形式的不同性质和反应活性的深入研究,可以帮助人们理解其神奇的生理功能。一氧化氮容易和过渡金属离子,包括一些金属蛋白结合形成化合物。它与血红蛋白的相互作用,已得到广泛的研究。L-精氨酸在一氧化氮合成酶的催化下释放一氧化氮,其化学和生理过程十分复杂,值得人们更深入研究。
总之,一氧化氮在生物体系中的许多特殊生理功能,已被科学家们所证实。尽管这一领域仍有许多问题等着人们更进一步的深入研究,但是,一氧化氮作为打开神秘生命科学大门的一把钥匙,为人类展示了十分美好的前景。