生命是如何产生的?数千年来,人类一直在寻求这个问题的超自然答案。但在 20 世纪初,人们开始用科学术语来解决这个问题。路易斯·巴斯德驳斥了生命可以在任何特定时间自发产生的观点,查尔斯·达尔文提出了一个绝妙的理论来解释物种是如何通过自然选择逐渐进化的。有机物不再是生命的专属产物,而是可以通过非生物方式合成。生命的出现似乎只不过是我们宇宙物质历史中一个非常特殊的转变,它导致了或多或少复杂的分子系统出现新的特性。在 21 世纪初,生命起源研究是一个快速发展的领域,本质上是跨学科的,其优势在于结合了各种方法。第一种是“自下而上”的方法,主要由天体物理学、化学和地质学主导。通过研究物质的规律、原子和分子的合成及其相互作用以及化石记录中过去生命的痕迹,科学家试图确定生命开始所需的条件,无论是在地球还是其他地方。另一方面,生物学遵循“自上而下”的方法,从我们所知的“生命”回溯到生物体最后共同祖先中存在的最小分子和特性集。挑战在于在实验室中从这些最初的构建块重建生命。这些方法的融合有助于将前生命化学与第一个生命系统联系起来,从而最终解开我们起源的奥秘。
II. 专业经历 副教授 2018 年 7 月 – 至今 化学与生物分子工程系 计算机科学系(兼职) 约翰霍普金斯大学 助理教授 2011 年 9 月 – 至今 化学与生物分子工程系 计算机科学系(兼职) 约翰霍普金斯大学 米勒研究员 2008 年 9 月 – 2011 年 8 月 物理系(赞助人:Jan Liphardt) 加州大学伯克利分校 博士后学者 2007 年 6 月 – 2008 年 8 月 计算机科学系(赞助人:Erik Winfree) 加州理工学院 III.奖项与荣誉 总统早期职业科学家和工程师奖 (PECASE) 2019 年 DARPA 主任奖学金 2018 年 约翰霍普金斯大学催化剂奖 2017 年 DARPA 青年教师奖 2016 年 DOE 早期职业奖 2016 年 最佳论文奖 DNA 计算和分子编程,DNA20 2014(与研究生 Dominic Scalise 合作,共 30 篇论文) NSF CAREER 奖 2013 年 图灵百年学者奖 2012 年 米勒研究所博士后奖学金 2008 年 Sherwood Chang 生命起源学生优秀奖 2008 年 优秀学生论文奖,DNA 计算 12 2006
●tz jia *,†,k chandru *,†等。膜的聚酯微圆将作为生命起源的原始室。PNA,116(32),15830-15835(2019)。●K Chandru,TZ Jia等。结构多样的异种生物学单体的益生元低聚和自组装。科学报告,10,17560(2020)。●TP Fraccia†,TZ Jia†。液晶凝聚力由短双链DNA和阳离子肽组成。acs na no,14(11),15071-15082(2020)。●TZ JIA *等。nv bapat,将碱性字母羟基酸残基掺入原始聚酯微螺旋体中进行RNA分离。Biomacromolecules,22(4),1484-1493(2021)。●M Sithamparam,N satthiyasilan,C Chen,TZ Jia *,K Chandru *。一种基于材料的花粉假说:聚合物凝胶和无膜液滴的潜力。生物聚合物,113,E23486(2022)。●R Afrin等。[inply tz jia *]。脱水温度和单体手性对原始聚酯合成和微副组装的影响。大分子化学与物理学,223(23),2200235(2022)。●C Chen*等。[inply tz jia *]。光谱和生物物理方法确定原始无膜聚酯微滴的差异盐摄取。小方法,2300119(2023)。
• 识别有机化合物的非生物来源(生命起源前化学和早期地球环境,PCE3,https://www.prebioticchem.org/) • 大分子的合成和功能以及生命的起源(PCE3,https://www.prebioticchem.org/) • 早期生命和日益复杂的生命(LIFE,https://www.lifercn.org/) • 生命与物理环境的共同进化(LIFE,https://www.lifercn.org/) • 识别、探索和描述宜居性和生物特征的环境(生命检测网络,NfoLD,https://www.nfold.org/;海洋世界网络,NOW,https://oceanworlds.space/) • 构建可居住世界(海洋世界网络,NOW,https://oceanworlds.space/;以及系外行星系统科学联盟,NExSS;https://nexss.info/) 这些研究主题由五个受社区启发的目标统一起来作为天体生物学项目的核心支柱,它们仍然是至关重要的:促进跨学科科学,加强 NASA 的任务,促进行星管理,增强社会兴趣,激励子孙后代。信息请求。在提交此文件时,NASA 的天体生物学项目正在准备一份信息请求 (RFI),以寻求广泛的社区意见,以制定即将出台的 2025 年 NASA 天体生物学十年研究、探索和综合进步战略 (NASA-DARES 2025)。该战略将通过建立一个全面的框架来塑造 NASA 天体生物学的未来,该框架将正式确立天体生物学作为 NASA 科学研究和任务组合的跨领域支柱的新兴角色——这一主题正在成为
自去年 12 月以来的四个月里,人们通过微波无线电发射发现了一系列太空分子。首先是伯克利的研究小组发现了氨(Cheung, AC, Rank, DM, Townes, CH, Thornton, DD 和 Welch, WJ,Phys. Rev. Lett., 21, 1701; 1968),然后是同一个团队发现了水(Nature, 221, 626; 1969),现在,更令人惊讶的是,位于西弗吉尼亚州格林班克的国家射电天文台的 L. E. Snyder、D. Buhl、B. Zuckerman 和 P. Palmer 发现了甲醛(Phys. Rev. Lett., 22; 1969)。麻省理工学院的一个小组也一直在使用阿雷西博望远镜寻找硫氢化物的信号,但迄今为止没有成功(Meeks, ML, Gordon, MA, and Litvak, MM, Science, 163, 173; 1969)。无论如何,伯克利团队在哈特克里克天文台发现来自氨和水的信号,一定是受到了 C. Townes 教授的影响。Townes 教授最近从麻省理工学院搬到了伯克利,似乎把他对微波频谱的兴趣也带了过来。显然,这种热情已经蔓延到了西弗吉尼亚州,在那里,用 140 英尺望远镜调查的 23 个来源中,有 15 个发现了甲醛 (HCHO)。12 月之前,唯一从无线电发射中在太空中发现的分子是羟基自由基,它是 1963 年在麻省理工学院发现的。到目前为止,所有被探测到的分子辐射都来自星系的低温区域,因此这些信号不仅仅是好奇。低温区域是尘埃和气体云,据信它们正在收缩成恒星和行星系统。除了射电测量有望提供恒星形成过程中分子浓度和温度的估计值外,还可能揭示原始大气的成分,从而揭示生命的起源。甲醛的发现被认为意义重大,因为它间接证明了低温星际云中存在甲烷。不幸的是,似乎没有希望通过射电辐射在太空中探测到甲烷,而甲烷是生命起源所必需的化学物质之一,但射电天文学现在有可能至少部分回答氨、水和甲烷等物质最初是如何出现在原始大气中的问题。这就引出了一个问题:这些分子是如何在太空中形成的。星际尘埃粒子是冷云的重要组成部分,它们可能会促进一种过程,如果原子碰撞占主导地位,这种过程发生的可能性就会小得多。
版权所有:John Gowdy 和 Lisi Krall,2024 您可以在 http://rwer.wordpress.com/comments-on-rwer-issue-no-108/ 上对本文发表评论 简介 自 1970 年代以来,稳定状态经济 (SSE) 的概念一直是可持续发展辩论的核心 (Daly, 1973, 1977)。 尤其是在北美,生态经济学与 SSE 有着强烈的联系。 其最著名的倡导者 Herman Daly 使用这一概念对经济增长进行了雄辩的批评,帮助建立了生态经济学的基础。 他孜孜不倦地普及经济增长对人类福祉和自然 ZRUOd 的不利影响。 如果不研究它的创造论核心,我们就无法完全理解 aUgXe WhaW DaO\¶ 对 SSE 的表述。 1 在许多文章中,包括一篇他死后在本期刊上发表的文章(Daly,2022),他对进化和进化理论的既定事实提出了虚假的主张。他的观点没有任何可靠的证据或相关科学文献的参考。戴利拒绝接受当代进化生物学的基本理解及其对生命起源和人类在生物圈中地位的自然主义(非超自然)解释。对戴利来说,接受新达尔文主义 2 进化论就等于接受一种极端观点,即我们周围的世界是严格预先确定的,没有人类能动性和目的的空间。这个想法是他制定 SSE 的出发点。他认为,走出这种僵局的方法是拒绝新达尔文主义唯物主义,接受一种价值体系,这种价值体系将提供一种客观评价不同 VWaWeV Rf Whe ZRUOd aQd gXide SROic\ 的方法。 IQ DaO\¶V YieZ, RbjecWiYe YaOXe iV giYeQ b\ JXdeR -基督教和这个系统 Rf YaOXe ZiOO Oead WR Whe VWead\ VWaWe。每一个 cRPSRQeQW Rf DaO\¶V fUaPeZRUN iV 都是有问题的,连接它们的逻辑也是如此。几十年来,Daly 在许多出版物中都支持这些观点(Daly,1977、1995、1999、2002、2013b、2019、2022)。AOWhRXgh he dReV QRW XVe Whe WeUP,DaO\ adYRcaWeV ³iQWeOOigeQW deVigQ´ aV aQ aOWeUQaWiYe WR eYROXWiRQaU\ 生物学。他认为,如果没有神的干预,生命就不可能从非生命中起源,同样,人类的思想(意识、智力、灵魂)也无法用科学来解释,必须 aOVR 是 Whe UeVXOW Rf diYiQe iQWeUYeQWiRQ。 DaO\ XVeV WheVe cOaiPV WR aWWacN ³PaWeUiaOiVW QaWXUaOiVP´ aV a
简介:从无序的非生物系统到有组织的分子结构的转变对我们理解热力学提出了重大挑战。尽管第二定律规定熵普遍增加,但表现出高分子复杂性的局部区域(例如生命早期涉及的区域)表明某些环境可以保持持续的偏离平衡状态。揭示促成这些转变的物理条件和机制对于解释生命起源前化学的出现和更广泛的自组织系统现象至关重要。在这里,我们对纳米裂缝网络可能产生的自调节富含热水的环境和量子隧穿介导的有机物合成增加的潜力进行了初步评估。我们还提出了一个初步的理论框架,该框架结合了多种形式的熵,以开发一种方法来独立追踪不确定性和无序属性,这些属性可能会推动由无生源论所暗示的新兴复杂性。纳米裂缝中的热自调节:维持宜居性:在纳米级裂缝中,水的热导率偏离其本体值 0.6 Wm -1 K -1 ,在三个范围内表现出类似阈值的转变:60 °C 以下:在矿物表面附近形成以刚性氢键为特征的冰状层,降低至 0.2–0.4 Wm -1 K -1 。60–100 °C:这些刚性层的部分破坏和与矿物晶格的声子耦合增加升至 0.3–0.6 Wm -1 K -1 。在这个中间范围内,该系统实现了一种自我热调节或“优先稳定性”,因为增量加热仅破坏了氢键网络的一部分,同时保留了足够的结构以防止完全转变为纯声子主导的传导。 100 °C 以上:结构化水的分解导致主要由声子驱动的热传输,推高至 0.6 Wm -1 K -1 以上,并接近 150– 200 °C(1.5–2 eV)时的键降解阈值。减半会使温度减半和加倍。较低的温度会使区域更长时间保持高温,促进高活化能反应并稳定冰状网络。局部加热会破坏 H 键晶格,形成保持秩序的反馈回路。这些非平衡条件产生不同的温度-时间曲线,从而实现原本无法接近的途径。我们注意到,关于水在纳米级裂缝中降低的热导率(0.3–0.6 Wm -1 K -1 )、连续热模型的有效性以及在纳米尺度上水的导热系数降低(0.3–0.6 Wm -1 K -1 )仍然存在不确定性。