发刊词
10大元素
驱动生命活动的进行：
物质、能量、自我复制、细胞、细胞间大分工
构成智慧的基石：
感觉、学习、社交、自我意识、自由意志
生命科学的世界观和方法
01 进化：生命的主人
在生命科学的视角里，人类是演化的产物；人类自己能主导和控制的东西其实很少
02 逆转进化：人类命运的拐点
基因编辑：重写生命密码（对人体遗传物质进行修改和设计）
移植记忆：创造智慧
对抗死亡：永生的顾盼（节食与换血已经被证明能够有效延长生物的寿命）
03 从“博物学思维”到“生物学思维”
一般来说，快速理解一门学科最好的方法是，找到这种理解方式的基本出发点
经典物理学出发点，牛顿力学
古典经济学出发点，供求规律
本门课程：寻找生命科学出发点
博物学思维：分门别类地研究生命现象，但不追问生命活动的底层逻辑
生物学思维：跳出细节，抛开生命现象表层的纷繁多样，试图找到普遍规律
生命元素
一、物质
04 理解生命，需要多大的脑洞
问题：如果让你从无到有创造一个新的你出来，什么东西是必不可少的？？
05 烧瓶里的原始地球
仅仅利用水（模拟海洋）和大气（甲烷、按期、氢气模拟原始地球大气）的成分，在烧瓶底下加热，模拟原始海洋的高温，在短短一周之内，就能在一个小烧瓶里，生产出几种氨基酸
二、能量
06 生命以负熵为生
活着就是对抗热力学第二定律（薛定谔 《生命是什么》 生命以负熵为生）
吃东西或者晒太阳这种日常行为，其实是生命体在完成一个崇高的使命——吸取能量，对抗热力学第二定律，维持生命现象
07 能量之源：葡萄糖
问题：生命赖以生存的负熵，是如何具体推动生命活动的？
葡萄糖的两个明显优势：
- 葡萄糖的分子结构稳定，一旦被制造出来，在地球生命体内部，可以储存相当长的一段时间；制造葡萄糖的原料又极容易获得
- 存储的能量很容易提取
葡萄糖：C6H12O6
当发生化学反应的时候，葡萄糖分子中的氧原子、氢原子和碳原子被强行分开，这个时候需要能量；分开之后这些原子又能重新组合起来形成新的化学物质，这个过程释放能量；只要第二步释放的能量超过第一步，加和的结果就是能释放多余的能量；比如分解产生乳酸、酒精或二氧化碳和水，在这些过程中，多少不一的能量就被释放出来，驱动生命活动
我们吃饭 --> 转化成葡萄糖作为能量存储起来，等待身体的调用 --> 跑步健身时，消耗葡萄糖释放能量，变成肌肉收缩的利器
08 能量货币：ATP
问题：身体如何调用能力，变成力气呢？
ATP：三磷酸腺苷（高能量状态）
ADP：二磷酸腺苷（三磷酸腺苷脱去一个磷酸基团，低能量状态，脱去一个磷酸基团时，蕴含在分子内部的化学能就被释放出来）
ATP货币如何使用？
例子：1个葡萄糖分子分解成2个乳酸分子，这个化学反应释放出的能量，正好能用来生产2个ATP（若彻底分解成二氧化碳和水，最多能生产几十个ATP）。生产出来的ATP用来干什么？
在身体需要合成蛋白质的时候，每安装1个氨基酸，需要4个能量货币。就这样，能量之源葡萄糖通过ATP这种能量货币，就和生命活动紧密联系在一起，有了ATP，能量交互能变得非常方便
09 细胞内的水电站：ATP合成酶
问题：每个葡萄糖分子，彻底分解到底能用来生产多少个ATP？
抽水蓄能电站的工作原理：白天需要电的时候，水流持续发现；晚上电富裕的时候，用电重新泵水
按照米切尔的模型，可以想象，细胞里必须得有一些东西能够形成物理屏障，就像水坝挡住水流一样，阻挡住某种物质的流动，这样才能存储势能；在这一层物理屏障的两侧，肯定存在巨大的物质浓度差别，就像水坝的坝体内外，水位差可能有上百米。
科学家发现在细胞内产生ATP的地方：一个叫做线粒体的细胞器，它的膜厚度只有5纳米，而这层膜的两侧，氢离子，也就是质子的浓度差别及其显著，以至于跨越5纳米，电压的差别机油150毫伏，换算一下，这个电压的强度赶上闪电的电压了
直接证据：约翰·沃克利用x射线衍射的方法，获得了蛋白质机器的立体结构
总结：生命活动是怎么样利用能量的
第一步，合成葡萄糖储能。生物体利用自然界的能量，比如太阳能，合成重要的能量储备物质葡萄糖，作为生物电池，随时待命
第二步，能量转移给ATP。当生物活动需要能量的时候，葡萄糖能够被分解，释放的能量被用来生成能量货币ATP
第三步，ATP释放能量。能量货币ATP，能够为几乎所有生命活动直接提供能源
10 生命来自热泉口
问题：生命为什么选择用水力发电站这种方式来制造能量货币呢
本章总结
（C）既然葡萄糖可以产生能量，为什么还需要“中介”ATP？
ATP存储能量的单位更小，生产能量的化学反应更容易发生
ATP与ADP之间极易发生相互转化，从而完成能量的释放和存储，这个过程循环进行，似的能量生成和利用更高效
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