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朱欽士,四川省成都市人。1968年畢業(yè)于北京大學(xué)生物學(xué)系生物化學(xué)專業(yè)。1984年獲得荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)生物化學(xué)博士學(xué)位。1984年至1986年在中國科學(xué)院生物物理研究所酶學(xué)和生物能學(xué)實(shí)驗(yàn)室工作,同時任碩士研究生導(dǎo)師。1986年到美國西弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)系做博士后研究。1987年到1991年在洛杉磯兒童醫(yī)院從事基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究。1991年至2009年在美國南加州大學(xué)從事研究工作。退休前為南加州大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和分子生物學(xué)系副教授。
研究領(lǐng)域包括生物能,酶的結(jié)構(gòu)和功能,蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn),癌癥與染色體,神經(jīng)遞質(zhì),基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制,以及肝臟解毒系統(tǒng)。

祖宗何處尋

朱欽士
2011年06月28日
我們尊敬父母,因?yàn)楦改附o與我們生命,撫育我們長大。我們也懷念祖先,不僅是因?yàn)槲覀兊难}從他們而來,我們也繼承了他們建立的國家,物質(zhì)文明和精神文明。
作為人類,我們總想知道自己的發(fā)源地(現(xiàn)在認(rèn)為是非洲),何時與其它的靈長類分道揚(yáng)鑣。
再往前,從生物進(jìn)化的順序反回去,我們可以追溯到哺乳動物,到爬行動物,到兩棲類動物,到魚類,到脊椎動物,到軟體動物,到腔腸動物,再到單細(xì)胞生物。   
再往前,我們還可以探索生命的起源,如何從地球上的簡單分子演化出生命。   
再往前,我們還可以研究 我們的太陽系是如何形成的,地球是如何形成的。   
人類的好奇心永遠(yuǎn)是無窮無盡。那再往前呢?   
那就要考察組成我們的太陽系,我們的地球,和我們身體的元素是從哪里來的。這才是我們最根本的祖宗。沒有這些元素,我們的地球無法形成,更不會有我們。有點(diǎn)悲哀的是,形成這些元素的祖宗已經(jīng)去向不明。   
要知道這個祖宗的來歷,就得從宇宙的形成說起。   
在那神秘的宇宙大爆炸之后,由基本粒子組成的高溫高壓的“粥”逐漸冷卻,形成原子。這個時候宇宙的主要成分就是氫。由于這團(tuán)粥里面微小的不均勻,濃度稍高的地方就開始把周圍的氫氣吸過來,使自己的質(zhì)量增大,從而吸引更多的氫。這樣,這些地方氣體的濃度越來越大,最后形成星球。   
在這些星球內(nèi)部,由于重力作用形成的巨大壓力和隨之而來的高溫,熱核反應(yīng)發(fā)生了。4個氫原子(1)聚合變成氦(4)。(括弧里的數(shù)字是原子量,也即核子的數(shù)量)。這是個釋能反應(yīng)。我們的太陽就是依靠這個反應(yīng)來發(fā)光發(fā)熱的。   
如果星球的質(zhì)量小于三個太陽的質(zhì)量,反應(yīng)到此就停止了。所以我們的太陽是造不出地球上除氦以外的各種元素的。組成我們身體的元素也不可能由太陽產(chǎn)生。   
如果星球的質(zhì)量大于三個太陽質(zhì)量,星球的內(nèi)部就有更高的溫度和壓力,就可以進(jìn)行“氦燃燒”。兩個氦原子融合變成鈹(8)。再加一個氦原子,就變成碳(12)。   
如果星球的質(zhì)量大于8個太陽質(zhì)量,碳還會“燃燒”。不過這不是化學(xué)反應(yīng),而是熱核反應(yīng)。每次加上一個氦。由于氦是以阿爾法粒子(脫掉電子的氦原子核)的形式加上去的,這個過程叫阿爾法作用。   
經(jīng)過阿爾法作用,碳可以依次變成氧(16),氖(20),鎂(24),硅(28)。   
如果星球的質(zhì)量再大,大于11個太陽質(zhì)量,這個過程還會進(jìn)行下去,形成硫(32),氬(36),鈣(40),鈦(44),鉻(48),鐵(52),直至鎳(56)。   
所有這些步驟都是釋能反應(yīng)。星球內(nèi)部也因此變得更熱,有利于進(jìn)一步反應(yīng)的發(fā)生。   
到了這一步,原子已經(jīng)達(dá)到最大束縛能。再進(jìn)一步的反應(yīng)就不再釋出能量,而是消耗能量了。更重的元素只能在更重的星球內(nèi)部,或超新星爆發(fā)時才能形成。這些重元素分裂時反而放出能量,這就是鈾原子彈的工作原理。   
所以我們在地球上看見的石頭(主要是硅酸鹽)是我們的太陽系造不出來的。組成生物(包括我們自己)的主要元素碳,氧,氮,硫,磷,鈣,都不是我們的太陽生產(chǎn)的。是過去比太陽大得多的星球死亡時,將這些元素噴灑到太空中,成為我們的太陽系形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。所以我們隨便拿起一塊石頭,那里面的元素都比太陽的年齡老。同樣,我們身上的元素也比我們的太陽歷史悠久。   星球不是要把全部氫燃料耗凈才死亡。熱核反應(yīng)主要在星球的核心進(jìn)行(因?yàn)槟抢锏臏囟群蛪毫ψ罡撸?。超新星爆發(fā)時,噴撒到周圍空間的物質(zhì)主要還是氫,可以再形成星球,再次燃燒。我們的太陽就是這樣第二代或第三代星球。   
星球死亡以后,根據(jù)它們的質(zhì)量,可以形成白矮星(原子破碎,但電子質(zhì)子還在),中子星(電子和質(zhì)子被壓到一起變?yōu)橹凶樱┖秃诙矗ㄖ凶右膊淮嬖诹耍?  
那我們的祖宗現(xiàn)在是白矮星,是中子星,還是黑洞?它現(xiàn)在在哪里?   別說祖宗,就是太陽的兄弟姐妹,現(xiàn)在也都不見蹤影。星球一般是成團(tuán)產(chǎn)生的,彼此的組成,質(zhì)量,年齡都差不多。但環(huán)顧四周,已經(jīng)看不見與我們的太陽類似的星球。據(jù)天文學(xué)家說,這個星團(tuán)早被銀河系的巨大引力扯開,成為一條環(huán)繞銀河系中心旋轉(zhuǎn)的弧線了。   
就是這樣,天文學(xué)家還在尋找這些兄弟姐妹們。人類總是怕孤獨(dú)啊!但我們的祖宗,恐怕是找不到了。因?yàn)樗麄儾话l(fā)光(黑洞),或極少發(fā)光(中子星或白矮星),所以很難觀測到。 就是有辦法觀測到,也很難知道那就是我們的祖宗。   
更復(fù)雜的是,太陽系里面的塵埃(被認(rèn)為是太陽和行星形成后的殘留物,可以從它們來研究太陽系的起源)的組成和年齡并不相同,所以它們可能來自不止一個星球。
那我們的祖宗到底是誰?我們想謝你(因?yàn)闆]有你,就沒有我們),也找不到地方?。?