出品：科普中國制作：中國科學院化學研究所團委、青年志願者協會、研究生會　　　付梅芳 孫春霖 李 君 鞠 婕 萬瓊瓊監制：中國科學院計算機網絡信息中心

地球充滿了無數的生物，從最簡單的病毒、類病毒到菌藻、樹草，從魚蟲鳥獸到複雜的人類，處處都可以察覺到生命的活動。不同的生物，雖然形态、生理特征和對環境的适應能力各不相同，但是都同樣經曆着生長、發育、衰老、死亡的變化，都具繁殖後代的能力。草長莺飛，花開花落，我們在感慨生命的奇迹時，不禁想要知道，生命是如何運作的？這是我們一直探索的問題。運用諸如光譜分析、同位素标記、X射線衍射、電子顯微鏡以及其它物理學、化學技術，我們正在揭開生命神秘的面紗……

1.骷髅城主

取圖儀器：共聚焦熒光顯微鏡（60倍油鏡）

軟件處理：無

圖片介紹：3T3細胞，GFP染色微管（綠色），Cy5标記納米粒子（白色），透過共聚焦顯微鏡，我們可以看到正在分裂的細胞的兩個細胞核構成了骷髅的兩隻眼睛，納米粒子形成頭骨。共聚焦顯微鏡是生命科學研究中非常重要的表征手段，通過熒光标記，我們可以實時、原位地觀察各标記物的動态過程。通過研究納米粒子在細胞中的運動過程，可以為納米粒子作為藥物載體等生物應用提供實驗依據。

2.聖誕樹與回家路

取圖儀器：尼康熒光顯微鏡通過CCD連續收集圖片

軟件處理：ImageJ對兩百張快照進行了疊加處理。

圖片介紹：這是對小鼠腦血管進行的活體成像，通過加入熒光納米球可以間接看到血流的方向和軌迹。血液的湍流，可以為我們提供血管壁的彈力等數據，為臨床診斷某些疾病提供實驗依據。将這些動态過程疊加起來就成為這樣一張照片：聖誕夜，搖曳光閃的聖誕樹旁，一條愈加明亮的回家路。仰望斑斑星空，遠處燈火朦胧。這張照片是研究人員在聖誕節那天采集的，美麗的照片為他們帶來了節日的問候。

3.仙人掌

取圖儀器：蔡司體視顯微鏡 Discovery. V8

軟件處理：AxiocamMRc 5(D) & Photoshop CS5

圖片介紹：圖片描述的是在顯微鏡下觀察霧氣中小液滴在仙人掌的簇狀刺與絨毛的凝結行為。仙人掌在沙漠中依靠其針簇和絨毛進行霧氣收集，獲取所需水分。研究這種霧氣收集的原理，可以幫助我們設計霧氣中水分的收集裝置，在清潔水日益減少的今天，這些研究顯得日益重要。霧氣中的小液滴凝結在仙人掌的針刺上，在顯微鏡下看，金燦燦帶着珍珠光茫的小水滴點綴着半球形的刺簇。

4.生命的力量

取圖儀器：FV1000-IX81激光掃描共聚焦顯微鏡（OLYMPUS）

軟件處理：OLYMPUS FLUOVIEW 3.1，Photoshop

圖片介紹：這是在熒光共聚焦顯微鏡下觀察斑馬魚在孵化過程中體内某種生理物質的變化。用合成的特異性熒光探針與斑馬魚進行孵育，探針本身不發熒光，在斑馬魚體内的有待檢測生理物質與探針反應，使探針熒光打開，從而實現熒光成像。圖片為明場光學成像和熒光成像的疊加圖，紅色為熒光。

顯微鏡下，斑馬魚寶寶仿佛是打了滾，長長地伸了一個懶腰，但實際上，這個過程足足曆經120個小時。生命的力量便是如此，似是不經意間，但細想下，其帶來的震撼卻深深地印在了人們的腦海裡。由于斑馬魚的受精和發育都在母體外進行，胚胎發育時間短，因此在研究中常常将其作為模式生物，在細胞運動、突變識别、基因轉移等多方面發揮着重要的作用。

結語

随着各種測試手段的發展，關于生命現象的微觀世界越來越清晰地展現在我們面前。我們對于生物體的物質組成、物質代謝、結構與功能以及繁殖與遺傳的研究愈加深入，這在醫學、農業、工業及國防等領域都産生了積極的影響，甚至在探讨人口控制、世界食品供應、環境保護等社會性問題時都需要從生物化學的角度加以考慮和研究。

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