怎樣把一部電影裝進蚊子身體里?
今日8分鐘聽讀1200字
你將學到一個生活知識
同學們大家好,我是象爸。
今天跟大家講個新聞,開始之前大家先看一個短視頻。
大家現在是不是一頭霧水,有點懵?
視頻這麼模糊,也沒啥意思,為什麼讓我們看呢?
別急,我慢慢講給你聽,聽完你就知道這段視頻有多牛了。
先給大家講個背景知識:
大家平常在電腦上看到的所有視頻都是先存在一個東西里,存視頻的東西有哪些呢?
可能是一個DVD光碟,大家都見過,就是下面圖片里這個。
wisegeek.com
還有可能是你的電腦和手機。
爸爸可能事先已經把視頻存在了電腦或者手機的硬碟里,需要的時候找到那個視頻文件,點開就能播放了。
硬碟是電腦和手機里的一個零件,電腦和手機里所有的信息,比如:你和爸爸媽媽旅遊的照片、你喜歡的鹿晗唱的歌、你愛看的電影等,都存儲在硬碟里。
下面就是電腦硬碟的照片。
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但是剛才那個視頻跟你電腦里的信息可不一樣,它曾經被「存儲」在了一個活著的細菌里!
大家看到的,是從細菌里「取出來」的視頻播放出的畫面。
下面圖片就是存放視頻的那種細菌在顯微鏡下的樣子,它叫大腸桿菌。
cdc.gov
現在你知道這個視頻有多厲害吧?
過去我們把圖片和視頻存在光碟和硬碟里,那些都是工業產品,是死的。
現在科學家竟然能把圖片和視頻存在細菌里,那可是活的生物啊!
今天我就給大家講講科學家是怎麼把視頻存儲到生物體內的。
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準確得說,這個視頻是被「寫」在細菌的DNA里。
為什麼是「寫」呢,DNA難道是一張紙,可以寫字嗎?
當然不是。
我們都知道所有的物質都是由分子構成的,DNA也是一種分子。但是這種分子長相比較奇特,像一個很長很長的旋轉的梯子,就是下面圖片這樣。
msecnd.net
我以前給大家講過:
地球上所有的生物都有自己的DNA。
不僅如此,每一種生物都是按照自己DNA的命令和引導生長而成的。
也就是說DNA是「製造」所有生物的「圖紙」。
工人在建房子的時候,一定要按照一張圖紙來工作,否則根本不知道房頂應該造多大,門應該安裝在什麼位置。
同樣的道理,地球上所有的生物都是按照自己DNA的指引生長的:我們身邊的大樹、家裡的寵物狗、遠古的恐龍等,都是這樣。
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DNA只是一個分子,用肉眼根本看不見。
一個小小的分子是怎樣完成這麼複雜的工作呢?
要回答這個問題就要先講另外一種分子——氨基酸。
大家一定要記清楚這個名字,它非常重要。所有的生物身體里都有好多好多氨基酸。
氨基酸是「製造」所有生物必須的最基本的物質。
這句話怎麼理解呢?
大家玩過樂高吧?只要你有足夠多的樂高積木塊,你就可以拼出任何你能想到的東西:從一座房子到一個宇宙飛船,從一隻小貓到一個藍鯨。
氨基酸就相當於樂高的小積木塊,地球上所有的生命都是用它拼成的。
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氨基酸總共只有20種,每一種的形狀都不一樣,換句話說所有的生命都是用這20種氨基酸拼接成的。
哈,你是不是越來越感覺生命就像樂高遊戲了?
那麼氨基酸怎麼拼接呢?
大家仔細聽哈,這一段很神奇。
好多個不同種類的氨基酸分子拼接在一起能夠拼成一個蛋白質分子;
蛋白質分子再和水以及其它物質結合在一起,Duang!!就成了有生命的細胞;
好多個不同種類的細胞長在一起就成了生命組織。
哎,什麼是生命組織?
舉個簡單的例子:
媽媽炒菜前切的豬肉片就是豬的肌肉組織;
如果上面有肥肉那就還有脂肪組織;
如果再帶塊皮那就還有豬的皮膚組織。
這些組織長在一起就成了人體器官。
心啦、肺啦、肝啦、肌肉啦、骨骼啦這些器官我給大家講過的器官,都是組織長在一起形成的。
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構成生命體的蛋白質分子有好幾百萬種,每一種蛋白質分子的形狀都不一樣。
如果氨基酸拼接在一起的時候拼錯了,拼成的蛋白質形狀不對,這個蛋白質就不能用,就無法造出有生命的細胞。
那麼,是誰來決定用20種氨基酸中的哪幾種,每種用多少個來拼成那幾百萬種不同的蛋白質分子,而且還不能出錯呢?
是DNA。
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DNA用自己的「身體」來引導不同種的氨基酸分子拼接在一起構成蛋白質。
我剛才講了DNA就像一個長梯子,每一個生物的細胞裡面都有DNA。
DNA雖然長,看起來挺複雜的,但是組成它的化學物質非常簡單,只有4種。
就像下面圖片里的一樣,我們可以4個字母來代表它。
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大家注意看哈,如果我們把DNA從中間劈開,再把所有這些字母連起來是不是像一段用英文寫成的文字?
這些文字有什麼用呢?大家聽我繼續說。
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每一個生物的細胞裡面都有DNA,它們蜷成一團,呆在細胞核里,就像一坨麵條。
細胞核就是細胞中間的那一塊東西。
細胞里除了細胞核以外其它的東西都叫細胞質。
細胞質裡面漂浮這好多好多「樂高積木塊」大家還記得是什麼嗎?對了,這些積木塊叫氨基酸。
細胞核里除了有DNA以外,還有一些特殊的物質,名字我就不跟大家說了,這些物質能夠部分複製DNA。
什麼意思呢?它們只複製了梯子的一半,而且只複製了一段。
這一段叫做RNA,也就是說RNA是把DNA從中間劈開,然後剪成小段的樣子。
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RNA被複制好後會鑽出細胞核進入細胞質。
剛才我說了細胞質里有什麼啊?對了,有像樂高積木一樣的的氨基酸。
我剛才沒告訴大家,細胞質里還有一個東西叫核糖體,這個核糖體可了不得了,它就像專業拼積木的「機器」。
這個機器怎麼工作呢?
它首先會把RNA吞進自己的身體里,然後它開始讀RNA上面的字母,每次只讀三個字母。
每讀一次,它就會從周圍的氨基酸分子中選一個粘在自己身上。
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讀到不同的字母組合,它粘到自己身上的氨基酸分子就不同。
粘到它身上的這些氨基酸分子自己會拼接在一起,每當核糖體讀完一段RNA的時候就會有好多個氨基酸拼接在一起,這樣就組成了一個蛋白質。
然後好多蛋白質粘在一起長成了組織,組織粘在一起長成了器官,器官長在一起就成了生物體,比如我們自己的身體。
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好了,聽到這裡大家應該已經明白"什麼是DNA","為什麼說DNA是『組裝』生命的圖紙」這兩個問題了。
如果你還不太明白怎麼辦?
好辦,你再從頭重新聽一遍。
如果還聽不懂怎麼辦?叫上爸爸媽媽一起再聽一遍。
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接下來我繼續講故事開始時提出的問題,怎樣把一個視頻「寫」進DNA里?
剛才我說了用4個不同的字母代表組成DNA的四種不同的化學物質,那麼這些字母就會組成一段長長的文字。
多長呢?每一個DNA可以翻譯成300萬個不同的字母。
如果把這些字母印在紙上,簡直就是一本書。
那麼這本書怎麼用來存儲視頻呢?
我先來說說,電腦和手機的硬碟里是怎麼存視頻的。
其實存儲在硬碟里的視頻只是一大堆數字,而且這一大堆數字都是由0和1兩個數字組成的。
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電腦和手機之所以能夠播放視頻是因為:
電腦和手機能夠讀懂存在硬碟里的這一大堆0和1組成的數字,然後把它們翻譯成一幅一幅不同的圖畫,這些圖畫在屏幕上連續播放就成了視頻。
聽到這裡有些同學一定想到了:
把0和1轉換成DNA裡面那4個字母不就可以在DNA裡面「寫」視頻了嗎?
然後再製造一個機器把寫在DNA里的好多個字母翻譯成一幅一幅的圖像,連續播放不就成了視頻嗎?
恭喜你同學,你們的想法跟科學家一模一樣,他們就是這麼做的,而且已經成功了。
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故事開始時我給大家看的那個視頻左邊一半就是「寫」在DNA里的視頻,右邊一半是用一個機器翻譯、播放出來的。
大家仔細觀察會發現兩個視頻幾乎一樣,但是還有些細微的差異。
因為這個技術還不夠完美,不完美的主要原因是:它是存在活著的細菌體內的DNA里的,難度比較大。
其實,在今年2月,美國哥倫比亞大學的科學家已經把一部拍攝於120多年前的法國電影「寫」進了死去的生物的DNA里,然後用機器翻譯,完美的播放出來。
大家點開下面這個視頻看看你喜不喜歡這部「寫」進DNA的小電影,它的名字叫《火車到站啦!》
好了,這個新聞就給大家講完了。
今天我要問大家的問題是:
你覺得未來科學家能不能把知識「寫」進我們人腦細胞的DNA里?
如果你覺得能,你願意讓別人給你的腦細胞里「寫」知識嗎?為什麼?
請大家跟爸爸媽媽商量一下,把你們的結果用留言發給我,我會把精彩的留言公布出來。
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