無“微”不至 科學(xué)儀器探索生物的奧秘

近日，美媒稱，一項(xiàng)進(jìn)行了十年的地球深部碳觀測(cè)計(jì)劃(DCO)，正在向人們?cè)V說——想要目睹地球上更多未知的生命形態(tài)，還需要向地底深處挖掘。據(jù)地球深部碳觀測(cè)計(jì)劃的研究人員估算，地表之下碳生物數(shù)量(絕大部分尚待發(fā)現(xiàn))差不多是地球人類總和的300至400倍，而其中大部分正在地表與地心之間這個(gè)惡劣的生存環(huán)境中不斷地進(jìn)化。

事實(shí)上，無論是自然還是生命，對(duì)于人類而言，都充滿了未知，也正因如此，探索人類探尋生命的腳步也從未停止。而在眾多科學(xué)儀器的幫助下，人類探索生命的步伐也早已踏入了微觀領(lǐng)域。

顯微鏡 人類向微觀世界邁出的一大步

提到微觀領(lǐng)域的生命研究，顯微鏡是永恒的話題之一。許多文獻(xiàn)上將顯微鏡的出現(xiàn)，定義為人類開始涉及原子領(lǐng)域，其很大一部分原因在于，顯微鏡讓人們開始逐漸接觸一個(gè)與眾不同的世界，看到了前所未有的微小細(xì)節(jié)以及大量的微小動(dòng)物。

換言之，在探究生物的道路上，顯微鏡的出現(xiàn)一方面讓人們有了進(jìn)一步觀察動(dòng)物皮毛組織、血液細(xì)胞等肉眼無法觀察到的細(xì)節(jié)的可能；另一方面，它讓人們接觸到了更多的形態(tài)各異，在傳統(tǒng)觀念看來匪夷所思的生物。

而當(dāng)人類成功的邁出第一步之后，后面的道路就會(huì)越走越遠(yuǎn)。為了研究顯微鏡下生物的細(xì)節(jié)，為了探究是不是存在更加細(xì)微渺小的生物，人類開始追求顯微鏡的進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)展到現(xiàn)在，顯微鏡的種類變得十分豐富，除了沿用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和原理的光學(xué)顯微鏡外，還出現(xiàn)了放大效果更加顯著，并且結(jié)合其他技術(shù)增加觀察效果的電子顯微鏡，以及便于工作和記錄使用的數(shù)碼顯微鏡。

質(zhì)譜 生命科學(xué)的指南針

提到生命科學(xué)，另一個(gè)要提的話題就是蛋白質(zhì)組學(xué)。針對(duì)蛋白質(zhì)和基因組的研究，一方面是在探索生命活動(dòng)的規(guī)律，另一方面也是在推進(jìn)與生物健康等相關(guān)項(xiàng)目的研究。

而蛋白質(zhì)組學(xué)的研究，離不開生物質(zhì)譜技術(shù)的支持。生物質(zhì)譜在研究蛋白質(zhì)的時(shí)候，可以為研究者的分析帶去便利，其特點(diǎn)就是靈敏度高、選擇性強(qiáng)、準(zhǔn)確性好。通過現(xiàn)代生物質(zhì)譜技術(shù)，我們可以較為準(zhǔn)確快速的得到寡聚核苷酸的分子質(zhì)量以及序列信息，并通過這些信息，進(jìn)一步的研究生命科學(xué)。

而質(zhì)譜真正強(qiáng)大的地方不僅僅在于其本身，更重要的一點(diǎn)是他可以和其他儀器進(jìn)行聯(lián)用，從而獲得更加優(yōu)質(zhì)的測(cè)量體驗(yàn)。目前較為常見的色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，就是將氣相色譜或者液相色譜作為質(zhì)譜的分離項(xiàng)，將色譜獨(dú)特的分離能力結(jié)合到質(zhì)譜上，讓質(zhì)譜獨(dú)到的分析能力可以得到更好的發(fā)揮。

質(zhì)譜儀對(duì)于生命科學(xué)的研究雖然有時(shí)候只是其中的一部分，并非直接去觀察一種生物的整體，但往往為有關(guān)的生命科學(xué)起到了指南針的作用。