显微镜下的生命现象

　　地球充满了无数的生物，从最简单的病毒、类病毒到菌藻、树草，从鱼虫鸟兽到复杂的人类，处处都可以察觉到生命的活动。不同的生物，虽然形态、生理特征和对环境的适应能力各不相同，但是都同样经历着生长、发育、衰老、死亡的变化，都具繁殖后代的能力。草长莺飞，花开花落，我们在感慨生命的奇迹时，不禁想要知道，生命是如何运作的？这是我们一直探索的问题。运用诸如光谱分析、同位素标记、X射线衍射、电子显微镜以及其它物理学、化学技术，我们正在揭开生命神秘的面纱……

　　1.骷髅城主

　　取图仪器：共聚焦荧光显微镜（60倍油镜）

　　软件处理：无

　　图片介绍：3T3细胞，GFP染色微管（绿色），Cy5标记纳米粒子（白色），透过共聚焦显微镜，我们可以看到正在分裂的细胞的两个细胞核构成了骷髅的两只眼睛，纳米粒子形成头骨。共聚焦显微镜是生命科学研究中非常重要的表征手段，通过荧光标记，我们可以实时、原位地观察各标记物的动态过程。通过研究纳米粒子在细胞中的运动过程，可以为纳米粒子作为药物载体等生物应用提供实验依据。

　　2.圣诞树与回家路

　　取图仪器：尼康荧光显微镜通过CCD连续收集图片

　　软件处理：ImageJ对两百张快照进行了叠加处理。

　　图片介绍：这是对小鼠脑血管进行的活体成像，通过加入荧光纳米球可以间接看到血流的方向和轨迹。血液的湍流，可以为我们提供血管壁的弹力等数据，为临床诊断某些疾病提供实验依据。将这些动态过程叠加起来就成为这样一张照片：圣诞夜，摇曳光闪的圣诞树旁，一条愈加明亮的回家路。仰望斑斑星空，远处灯火朦胧。这张照片是研究人员在圣诞节那天采集的，美丽的照片为他们带来了节日的问候。

　　3.仙人掌

　　取图仪器：蔡司体视显微镜 Discovery. V8

　　软件处理：AxiocamMRc 5(D) & Photoshop CS5

　　图片介绍：图片描述的是在显微镜下观察雾气中小液滴在仙人掌的簇状刺与绒毛的凝结行为。仙人掌在沙漠中依靠其针簇和绒毛进行雾气收集，获取所需水分。研究这种雾气收集的原理，可以帮助我们设计雾气中水分的收集装置，在清洁水日益减少的今天，这些研究显得日益重要。雾气中的小液滴凝结在仙人掌的针刺上，在显微镜下看，金灿灿带着珍珠光茫的小水滴点缀着半球形的刺簇。

　　4.生命的力量

　　取图仪器：FV1000-IX81激光扫描共聚焦显微镜（OLYMPUS）

　　软件处理：OLYMPUS FLUOVIEW 3.1，Photoshop

　　图片介绍：这是在荧光共聚焦显微镜下观察斑马鱼在孵化过程中体内某种生理物质的变化。用合成的特异性荧光探针与斑马鱼进行孵育，探针本身不发荧光，在斑马鱼体内的有待检测生理物质与探针反应，使探针荧光打开，从而实现荧光成像。图片为明场光学成像和荧光成像的叠加图，红色为荧光。

　　显微镜下，斑马鱼宝宝仿佛是打了滚，长长地伸了一个懒腰，但实际上，这个过程足足历经120个小时。生命的力量便是如此，似是不经意间，但细想下，其带来的震撼却深深地印在了人们的脑海里。由于斑马鱼的受精和发育都在母体外进行，胚胎发育时间短，因此在研究中常常将其作为模式生物，在细胞运动、突变识别、基因转移等多方面发挥着重要的作用。

　　结语

　　随着各种测试手段的发展，关于生命现象的微观世界越来越清晰地展现在我们面前。我们对于生物体的物质组成、物质代谢、结构与功能以及繁殖与遗传的研究愈加深入，这在医学、农业、工业及国防等领域都产生了积极的影响，甚至在探讨人口控制、世界食品供应、环境保护等社会性问题时都需要从生物化学的角度加以考虑和研究。