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提到生物学实验室,同学们会想到什么?《蓝精灵》里格格巫的屋子?化学药剂混合的奇隆味道,形状古怪的玻璃瓶冒着各种颜色的气体,还有药物加热时的嘶嘶声响?或是生化危机电影里的恐怖实验室,穿着白大褂,戴着防毒面具,甚至连眼睛也戴着隔离眼罩的研究人员……
今天,就让我们跟随生物化学研究专家,掀起生物化学实验室的神秘面纱,为你解开心中的好奇。
神秘实验室不神秘
瞧,古老又端庄的实验大楼,却掩饰不住神秘的气息。咱们赶紧去探个究竟吧!
走进实验室,看到很多穿着白大褂的人正在操作台前忙碌着。你不会误以为是走进医院了吧。其实,研究人员实验时穿上白大褂,一是为了实验室整体的整洁,同时也是为了满足实验室环境和操作的要求,还可以保护自己的衣服不被污染。
惊叹实验室的整洁之后,你会注意到实验室操作台上那一排排实验架,上面堆满了瓶瓶罐罐,瓶子和罐子里盛着红红绿绿的各种试剂,有固体的,也有液体的。
科研人员正在利用这些颜色鲜艳的试剂,进行生物学实验和生命现象的探究。实验操作中的很多试剂是有毒的,所以一定要安全谨慎操作,比如带上一次性手套和口罩。这样才能保证研究人员的安全和健康。
有一些实验甚至要全副武装才能上阵。要知道,细菌病毒可不是闹着玩的,很有可能会因此而感染生病。瞧,研究专家正在无菌环境下观察细菌。
无菌操作,就是将实验限制于无菌操作台中,既防止细菌污染环境,也防止实验环境中漂浮的细菌互相污染,或细菌过度繁殖影响实验效果。
生物化学和分子生物学实验室是操作精密实验的场所,比如细胞、纳米粒等,这些都是肉眼很难看到的,所以最重要的就是认真仔细,严格遵照实验要求进行操作。其中,显微镜就是必不可少的,它就是专家们的“眼睛”。
生物化学研究内容
亲密接触了生物化学实验室,你肯定奇怪,生物化学研究专家们每天和这些瓶瓶罐罐打交道,他们都在做些什么研究呢?
说到“生物化学”,大家可能会想到一些恐怖电影或电脑游戏,顾名思义,生物化学是研究生物体中的化学进程的一门学科,就是运用化学的理论和方法研究生命物质的一门交叉学科。其主要任务是了解生物的化学组成、结构及生命过程中各种化学变化。研究的对象主要是细胞内各组分,如蛋白质、糖类、脂类、核酸等生物大分子的结构和功能。比如,我们吃的水果进人体内会怎样消化吸收,将发生怎样的变化。生物化学是生物学当中很重要的一个分支领域,也是几乎所有与生命相关的专业的必修课,里面既有生物学知识也有化学知识。
原来如此,难怪我们在实验室只看到穿着白大褂的研究专家们在那些瓶瓶罐罐前左看右看、上看下看,而没有发现实验对象――生物的影子,原来它们都是些很难用肉眼观察的细胞级小不点。
通过生物化学解决生物难题
生物化学听起来好像离我们实际生活很远,是一门非常高深的学科,但实际上,这门学科与医学、农业、某些工业和国防部门等都密切相关。举一个大家都熟知的例子,比如我们生病时,可能会用到抗生素。在人类与疾病斗争的历史上,抗生素的发现开创了化疗药物的新时代,而这些药物的发现、获取以及在体内机制的研究等,都是生物化学的功劳。还有我们注射用的疫苗,也是生物化学的研究领域。
既然是与不一样的小不点们打交道,实验操作中有很多步骤都要借助特殊的仪器来完成,有些是大块头,也有一些是小不点,但它们的作用可不容小觑。OK,一起去认识认识吧!
微波炉?小烤箱?
这是什么?微波炉、小烤箱?都不是,它叫离心机,顾名思义,就是靠着高速旋转,产生离心力将固体和液体分离的装置。每分钟转数高达上万转。为了保证安全,离心机的外壁都很坚固,大型离心机的外壁都和坦克车的装甲一样厚。
电话机?电报机?
这个黑色的家伙叫做PCR(就是利用DNA聚合酶对特定基因进行体外大量合成)仪,专门用来做PCR实验的,这是生物化学和分子生物学最常做的实验内容。1995年,美国科学家Mulis凭借此技术,获得了诺贝尔化学奖。PCR技术广泛地应用于生命科学研究、食品卫生、医疗、法医及环境监测等诸多方面,比如我们熟知的亲子鉴定就要用到这个仪器。
消毒柜?电冰箱?
这个有点像冰箱的家伙,是生物化学实验中常用到的培养箱,通过温度控制对微生物或是动植物进行培养。大多数培养箱都保持在适宜的温度。就如同袋鼠妈妈的育儿袋,可以让脆弱的生命获得良好的生长环境。
压力器?
这个让你叫不上名字的“小枪”,叫微量移液器,是生物化学实验室最常用的仪器设备,科研人员一般叫它为“枪”,是转移微小容量液体的工具。如果需要几微升实验试剂,就用它来精确量取。不同的“枪”量取不同容积的液体。
电子秤?
这次你终于与正确答案靠近了一些,没错,它就是电子天平,与普通的电子秤原理基本一致,不过能称量细微物体的质量,比如微克、纳克。试试,它可以告诉你,你的一根头发究竟有多重。厉害吧?
不一样的生物化学研究乐趣
要说起生物化学的乐趣,那可不是简单的一两句话能表达的,需要自己切身去体会与感受。大自然如此神奇,创造的生物又是如此精密,当我们深入到分子水平的时候,会发现很多以前没有发现的“奇迹”。当那些只有纳米级别的蛋白质或者是DNA,通过我们的亲手操作,展现在显微镜下,亲眼看到其中复杂又美妙的结构,那是多么令人震撼呀,我们会不由自主地感叹大自然的神奇与伟大。如果我们能成为整个世界和历史上第一个发现生命新奥秘的人,这种乐趣和成就,就是支持你继续研究的最大动力。
显微镜下的美妙人体结构
哇,精彩的微观世界,是否已经激起你将来成为生物化学研究专家的兴趣。那就从现在开始,认真观察生活,多动脑筋,仔细体会,多问几个为什么,想一想我们身体日常的生理活动,其中发生了哪些变化,这些变化有什么意义和价值;其次要更多地了解自己身体的秘密,培养研究兴趣,比如你吃进去的食物是怎样消化的,喝进去的水怎么转变成汗水排出来的等当然,多看相关的科普书籍也是必不可少的,从司空见惯的现象人手,深入思考,透过外表看本质,不断锻炼自己生物化学方面的思维方式和研究技能。OK,梦想从此刻起步!