古蛋白质研究在考古学中的应用_王宁

生命科学中的蛋白质研究与功能解析蛋白质是生命体内最为重要的大分子之一，也是生命活动的基础。

在生命科学领域，蛋白质的研究和功能解析一直是一项重要的任务。

本文将介绍蛋白质研究的意义以及常用的研究方法，同时探讨蛋白质的功能解析对于生命科学的重要性。

一、蛋白质研究的意义蛋白质承担着生物体内大部分的生物学功能，包括酶催化、物质运输、细胞信号传递、细胞骨架构建等。

通过研究蛋白质的结构和功能，可以深入理解生命活动的本质，并且为药物研发、疾病诊断和治疗等提供重要的基础。

二、蛋白质研究的方法1. 蛋白质的纯化与分析蛋白质研究的第一步是将蛋白质从复杂的生物样品中纯化出来，常用的方法包括离心、柱层析和电泳等。

在蛋白质纯化之后，可以利用各种分析技术进行进一步的研究，如质谱分析、结构分析和功能分析等。

2. 蛋白质的结构研究蛋白质的结构研究对于了解蛋白质的功能至关重要。

X射线晶体学是一种常用的蛋白质结构研究方法，通过测定蛋白质的晶体衍射图案来确定其原子分布。

此外，核磁共振和电子显微镜等技术也可以用于蛋白质的结构研究。

3. 蛋白质的功能研究蛋白质的功能研究是生命科学中的一个重要领域。

常用的功能研究方法包括酶活性测定、互作蛋白筛选、基因敲除和功能恢复等。

利用这些方法，可以揭示蛋白质在生物体内的功能机制，为疾病的治疗和新药的开发提供指导。

三、蛋白质功能解析的重要性蛋白质功能解析对于生命科学的研究具有重要的意义。

首先，蛋白质是生物体内所有生物学过程的基础，了解蛋白质的功能机制可以深入理解生命的本质。

其次，蛋白质的功能异常与许多疾病的发生发展密切相关，解析蛋白质的功能可以为疾病的治疗提供新的靶点。

此外，蛋白质功能解析还可以为农业科学和环境科学等领域的研究提供重要的参考。

综上所述，蛋白质研究与功能解析在生命科学中扮演着重要角色。

通过蛋白质的纯化、结构分析和功能研究等方法，我们可以深入了解蛋白质的结构和功能，为生物学进一步的研究提供基础。

蛋白质的发现及历史研究来源： 时间：2010-3-6 字体大小：大中小发现过程人们对蛋白质重要性的认识经历了一个漫长的历程。

1742年Beccari将面粉团不断用水洗去淀粉，分离出麦麸，实际上就是谷蛋白之一。

1841年Liebig发表了分析蛋白质的文章。

此后于1883JohnKjedahl测定蛋白质含量的分析方法，为应用。

随后，氨基酸也被发现。

年E.Fischer测定了氨基酸的化学结构，测定了肽键的性质。

在1927年，J.B.Summer种蛋白质。

然后，上世纪50J.B.Summermi描述胰岛素的氨基酸顺序DNA、RNA1953年F.Crick和J.Watson描述了DNA分子结构。

建造具有特定氨基酸顺序的特定蛋白质。

蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年发现的。

他观察到有生命的东西离开了蛋白质就不能生存。

蛋白质是生物体内一种极重要的高分子有机物，占人体干重的54%。

蛋白质主要由氨基酸组成，因氨基酸的组合排列不同而组成各种类型的蛋白质。

人体中估计有10万种以上的蛋白质。

生命是物质运动的高级形式，这种运动方式是通过蛋白质来实现的，所以蛋白质有极其重要的生物学意义。

人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质。

生命运动需要蛋白质，也离不开蛋白质。

人体内的一些生理活性物质如胺类、神经递质、多肽类激素、抗体、酶、核蛋白以及细胞膜上、血液中起“载体”作用的蛋白都离不开蛋白质，蛋白质它对调节生理功能，维持新陈代谢起着极其重要的作用。

人体运动系统中肌肉的成分以及肌肉在收缩、作功、完成动作过程中的代谢无不与蛋白质有关，离开了蛋白质，体育锻炼就无从谈起。

在生物学中，蛋白质被解释为是由氨基酸借肽键联接起来形成的多肽，然后由多肽连接起来形成的物质。

通俗易懂些说，它就是构成人体组织器官的支架和主要物质，在人体生命活动中，起着重要作用，可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。

每天的饮食中蛋白质主要存在于瘦肉、蛋类、豆类及鱼类中。

蛋白质晶体学研究进展及应用近年来，蛋白质晶体学在生物科学中的应用日益广泛，并且取得了很大的进展。

蛋白质晶体学研究主要是从结晶开始，通过晶体的结构分析来研究蛋白质的结构和作用方式。

本文将从蛋白质晶体学的研究方法、研究进展以及应用方面进行阐述。

一、蛋白质晶体学的研究方法蛋白质晶体学是一门多学科交叉的学科，包括生物学、物理学、化学等多学科知识。

蛋白质晶体学的研究方法主要可以分为四个步骤：蛋白质的制备、结晶、晶体成像以及晶体的结构分析。

其中，蛋白质的制备是整个研究的基础，只有获得高质量的蛋白质才能进行后续的结晶和分析工作。

蛋白质的结晶是整个研究的核心，实现高质量晶体的制备对于晶体学研究来说至关重要。

目前，人们已经掌握了很多结晶技术，如溶液结晶、气相扩散结晶、界面结晶等。

结晶过程十分复杂，需要对溶剂、pH值等因素进行调控，才能得到晶体。

同时，这些晶体还需要经过很长时间的优化处理，才能达到高质量的结晶。

晶体成像则是对蛋白质晶体结构的直接观察。

目前，人们可以通过X射线晶体学、电子晶体学、光学显微镜等多种技术进行晶体成像。

其中，X射线晶体学是最常用的成像技术，它可以通过测量X射线的散射模式来分析蛋白质晶体结构。

晶体结构分析是蛋白质晶体学研究的重要环节，通过分析晶体中各个原子之间的相互作用关系，可以推导出蛋白质分子的三维结构。

这项工作通常需要借助高端的计算机技术和复杂的算法来处理众多的数据。

晶体结构分析为研究蛋白质的结构和功能提供了非常有力的工具。

二、蛋白质晶体学的研究进展随着生物科学的发展，蛋白质晶体学的研究也得到了极大的加强。

目前，科学家已经成功地解决了许多重要蛋白质的晶体结构，如转录因子、酶、膜蛋白等。

同时，人们也探索出了很多新的研究方法和技术，如二维晶体学、脂质晶体学等。

这些方法对于研究一些重要蛋白质的结构和功能具有很大的潜力。

在蛋白质晶体学研究中，最具突破性的是X射线自由电子激光技术（XFELs），这项技术可以生成高能量的X射线，并实现非常快速的成像。

我国古代昆虫蛋白质的利用
我国古代昆虫蛋白质的利用主要是用于医疗、营养、饲料和其他营养品的添加剂。

昆虫蛋白质通常由抗菌成分组成，有助于抵抗肠道病毒、细菌和真菌等，可以改善消化系统，增强机体免疫力，有助于预防各种疾病的发生，如流行性疾病、感冒、肠道病毒感染等。

另外，昆虫蛋白质也可以用于制作医疗保健产品，主要用于抗癌、补血补肾以及治疗肠道、痛风等疾病。

此外，因为昆虫蛋白质中含有大量的营养成分，因此它也可以用于食品营养添加剂，以提升食品营养价值，如调味料、冰淇淋、面包等。

昆虫蛋白质还可以用于饲料添加剂，增强家畜的抵抗力，提高其生长发育的速度。

研究与技术丝绸JOURNAL OF SILK蛋白质组学在皮质文物物种鉴别中的应用Application of proteomics in species identification of cortical cultural relics由笑颖1,杨海亮2,刘轩赫1,郑海玲2,周㊀旸1,2(1.浙江理工大学纺织科学与工程学院(国际丝绸学院),杭州310018;2.中国丝绸博物馆,杭州310002)摘要:古代皮质文物在历经漫长的埋葬后,往往出现严重的劣化现象,如颜色变黑㊁手感发硬,并且由于埋葬环境的影响,这些皮质文物还时常伴有一些污染物,使得利用常规检测手段对皮质文物进行物种鉴别时准确性较差㊂蛋白质组学技术具有所需样品少㊁灵敏度高㊁特异性强的特点,非常适用于古代皮质文物的物种鉴别㊂本文将皮质文物按常见的用途分类,分为羊皮纸㊁皮革服饰㊁动物胶黏合剂及膜金属线,总结了国内外利用蛋白质组学技术对皮质文物进行物种鉴别的方法与应用,并介绍了一些针对皮质文物中胶原蛋白微损/无损的提取方法㊂关键词:皮质文物;皮革;蛋白质组学;胶原蛋白;羊皮纸;动物胶;膜金属线中图分类号:TS 512㊀㊀㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀㊀㊀文章编号:10017003(2023)01004910引用页码:011107DOI :10.3969/j.issn.1001-7003.2023.01.007收稿日期:20220419;修回日期:20221201基金项目:国家重点研发计划项目(2022YFF 0904100);浙江省文物局科技保护资金项目(2022001)作者简介:由笑颖(1997),女,硕士研究生,研究方向为纺织考古与文物保护㊂通信作者:周旸,研究馆员,564949101@ ㊂㊀㊀皮革是皮质文物的主要部分㊂皮革是经脱毛和鞣制等物理㊁化学加工工序所得到的不易腐烂的动物皮[1]㊂人类早在远古时期就开始对皮革进行开发利用,皮革制品广泛应用于人类生活㊁生产中㊂皮革的使用在中国有着悠久的历史,主要应用于生产生活㊁军事文化和宗教祭祀等方面[2]㊂中国各地考古发掘工作出土的皮质文物种类繁多,诸如帐篷㊁皮服㊁皮鞋㊁皮手套㊁皮囊㊁皮甲胄㊁皮盾牌等,极具地方特色[3]㊂早在春秋时期,齐国一部官书 ‘考工记“就记述了齐国关于手工业各个工种的设计规范和制造工艺[4]㊂早年湖北随县擂鼓墩一号墓出土的大量战国初年的皮甲胄,是研究当时最新科技成果及最高工艺水平的典型代表[5]㊂而国外皮质文物主要包括羊皮纸㊁羊皮书和羊皮卷等,羊皮纸曾一度成为希腊和拉丁国家及整个近东和中东地区的首选书写材料,直到公元13世纪,羊皮纸仍然是欧洲拜占庭和斯拉夫地区的优秀写作材料[6-7]㊂这些珍贵的皮质文物是人类在认识和改造自然过程中留下的宝贵财富,记载着人类历史的发展,见证了社会文明的进步,它们对于研究古代皮革制作工艺㊁历史自然环境㊁文化发展水平有着重要意义㊂由于皮革是一种天然高分子材料,出土文物往往会受到埋藏环境的影响,胶原蛋白分解形成不同程度的糟朽降解,使得一些常规检测分析方法如表面分析㊁光谱分析㊁波谱分析㊁色谱分析㊁热分析等难以进行物种鉴别,或者检测鉴定结果不够准确[8]㊂如文物皮革由于内部水分和脂质大量流失,胶原纤维严重变形,颗粒层毛孔消失,难以使用表面显微镜观察进行鉴别;红外光谱表征缺乏特异性,难以可靠鉴定同类型材质[9],且对于皮质文物来说,只能表征皮革一级构象,材质如果老化严重,红外吸收的强度会大幅减弱,导致影响检测结果㊂也有其他技术方法应用于蛋白类文物的物种鉴别,如使用DNA 分析方法鉴别纺织品中的动物毛纤维物种来源[10],但由于皮质文物经历降解老化后DNA 极度脆弱,可提取的内源性DNA 降低到检测水平以下,导致此法难以实行㊂相比较而言,皮质文物中的胶原蛋白降解比DNA 缓慢得多,胶原蛋白的主要结构保存得更为稳定,而蛋白质组学分析作为一种新兴检测方法,具有灵敏度高,特异性强的特点,能更加精准有效地对皮质文物进行检测鉴别[11-12]㊂本文从蛋白质组学理论基础出发,对古代皮质文物的物种鉴别方面的方法做总结,以期为同行提供参考㊂1㊀皮质文物的结构组成皮质文物的主要部分是皮革,皮革是由生皮经过不同的鞣制方法加工而成[13]㊂生皮由毛层和皮层组成,皮层包括表皮层㊁真皮层和皮下组织㊂在制革过程中,由于表Vol.60㊀No.1Application of proteomics in species identification of cortical cultural relics皮层和皮下组织会阻碍处理剂向真皮层渗透,通常在加工前将表皮层和皮下组织去除㊂因此,真皮层是皮革的主体㊂真皮层的主要结构是胶原纤维,胶原纤维的成分是胶原蛋白,动物皮中的胶原蛋白以Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白为主,组成这些胶原蛋白的元素有C㊁H㊁O㊁N㊁S㊂微观上,构成胶原蛋白的多肽链以 Gly-X-Y 结构形式的重复排列为特征,其中甘氨酸含量最高,几乎占了整个胶原蛋白氨基酸含量的1/3,且通常X为脯氨酸(Pro),Y为羟脯氨酸(Hyp),这两种氨基酸是胶原蛋白的特征氨基酸[14-15]㊂如图1所示,胶原蛋白由2条α1链和1条α2链组成三股螺旋结构[16],肽链之间形成氢键,氢键是维持胶原分子三股螺旋结构的主要作用力[17],这样的结构使得胶原蛋白具有很强的拉伸性能[18]㊂而后单根胶原纤维侧向聚集形成纤维束,纤维束纵横交织,形成立体网状结构,使皮革具有优良的强度和延展性㊂图1㊀胶原纤维结构Fig.1㊀Structure of collagen fibers但是,古代皮质文物存放至今,包括经由鞣制处理的皮革和未经鞣制的羊皮纸等,由于受到不稳定的储存环境的影响,皮质早已发生劣化,如图2所示㊂皮革中的水分和脂质流失,胶原蛋白发生氧化和水解,分子链间的氢键受到破坏,分子的空间结构遭到破坏,胶原蛋白三股螺旋结构的稳定性发生不可逆转变,胶原纤维的网状结构难以维持,表现在外观上则是表面颜色发黑,手感变硬,皮革也变得易脆易裂易损坏㊂正是这些微观㊁宏观上的变化,导致使用传统方法对古代皮质文物进行物种鉴别变得十分困难,而事实上,在21世纪初蛋白质组学就首次应用于考古动物纤维,自从将蛋白质组学引入考古和文化遗产研究以来,蛋白质组学分析对越来越多的古代基质和材料进行了更好的表征[19],特别是在鉴定其起源物种方面㊂图2㊀劣化的皮质文物Fig.2㊀Deteriorated cortical cultural relics2㊀皮质文物蛋白质组学技术正如DNA一样,蛋白质具有庞大的信息库,携带着生命活动的重要信息㊂1995年Wasinger等首次提出 蛋白质组 的概念,蛋白质组是指由一个基因组,或一个细胞㊁组织表达的所有蛋白质㊂蛋白质组学是一门研究蛋白质的科学,包括蛋白质的识别㊁量化和蛋白质的修饰研究[20],蛋白质组学的研究内容主要包括两个方面,即蛋白质的表达模式和蛋白质的功能模式[21]㊂蛋白质表达模式研究是蛋白质组学研究的基础内容,包括蛋白质氨基酸序列分析㊁空间结构的解析及特定条件下某一材料细胞或组织中所有蛋白质的表征问题㊂近年来,针对古代蛋白质检测提出了 古蛋白质组学(Pale-proteomics) 的概念[22],与其他蛋白质组学研究领域相比,古蛋白质组学面临着样品珍贵量少㊁样品劣化分解等挑战㊂同时蛋白质组学具有特异性强㊁灵敏度高的特点,在古代皮质文物物种来源鉴别上十分有优势㊂蛋白质组学主要的检测过程分为三部分:蛋白质组的提取和分离㊁生物质谱检测及蛋白数据库对比与分析㊂2.1㊀皮质文物蛋白质组的微量提取方法蛋白质本身具有高度的生物特征性,不同生物㊁组织所具有的蛋白质组具有明显差异,皮质文物中的胶原蛋白即便是经过数千年的埋藏㊁糟朽,其降解后的肽链片段㊁小分子仍具有特异性,是作为生物物种检测鉴定的重要依据㊂从试验待测样品中提取蛋白质是进行蛋白质组分析的先决条件,胶原蛋白提取的效率与纯度会对后续的检测鉴定产生重大影响㊂因此,使用蛋白质组学对皮质文物进行物种鉴定,首先的步骤就是从皮质文物中进行胶原蛋白的提取㊂目前常见的胶原蛋白提取方法包括酸提取法[23]㊁碱提取法[24]㊁盐提取法[25]㊁酶提取法[26]和复合提取法[27],都是针对现代皮革废料再利用及明胶工业生产,并不适合珍贵稀少的古代样品㊂从皮质文物中提取胶原蛋白需要开发一种小样本量的分析方法,目前,一些国外的研究已经研发了微损甚至无损地从古代文物中获取蛋白质的方式,表1对主要方法进行了总结归纳㊂第60卷㊀第1期蛋白质组学在皮质文物物种鉴别中的应用表1㊀微损/无损的胶原蛋白提取方法Tab.1㊀Micro/non-destructive collagen extraction methods功能化薄膜黏附法制备功能化薄膜无损地从样品表面吸附胶原蛋白无损提取羊皮纸㊁动物胶黏合剂静电摩擦吸附法PVC橡皮擦在皮革表面摩擦产生的静电可吸附胶原蛋白无损提取,只适合表面提取羊皮纸2.1.1㊀微损研磨法微损研磨法相对而言操作比较简便,是对皮革文物损伤较小的胶原蛋白提取方法,Kumazawa等[28]将传统碱提取法与研磨法对比,使用锉刀从鳄鱼皮表带边缘削锉100μg粉末使用0.5μg胰蛋白酶水解,提取的蛋白质成功进行了表征,这说明样品的微量提取对试验结果的准确性并没有产生影响㊂其实早前Caroline等[29]就研发了一种较为成熟的专用于微量提取样品中蛋白质的商业试剂盒,使用一次性合成树脂充分研磨样品的1%三氟乙酸酸化水溶液,再辅助使用超声装置来提取蛋白质,这种合成树脂十分精细,可将样品损失降到最低㊂这种通过研磨从皮质文物中获得蛋白质的方法,适合对各类皮革文物进行胶原蛋白的提取㊂2.1.2㊀功能化薄膜黏附法功能化薄膜黏附法指的是一种使用功能化薄膜无损地从样品表面吸附蛋白质的方法,该方法以乙酸乙酯(EVA)作为AG501混合强阳离子/阴离子交换树脂和C8树脂混合颗粒的黏合剂,而后将熔融态的EVA㊁树脂混合物以薄膜形式挤出,使用超纯水对薄膜进行润湿后便可接触样品表面进行蛋白质提取㊂D Amato等[30]使用这种方法从包括羊皮纸在内的多种材质的书籍表面吸附提取蛋白质进行质谱分析㊂Barberis等[31]也使用这种方法从巴黎制造厂(公元14世纪初)的稀有涂漆皮革棺材样品和托斯卡纳木制圣物箱中成功识别出黏合剂㊂这种方法对皮质文物的损伤几不可查,但由于它依靠从皮革表面黏附蛋白质,一般较为适合保存较为完好的羊皮纸㊁皮革制品或者绘画涂层下的动物胶黏合剂㊂2.1.3㊀静电摩擦吸附法静电摩擦吸附法原理是利用PVC橡皮擦在皮革表面摩擦产生的静电对皮革表层蛋白质可产生静电吸附,从而完成从基材表面吸附提取蛋白质㊂用固相PVC聚合物上的静电分子萃取,蛋白质在室温下即可保存在PVC聚合物废料上,无需进一步储存㊂该方法对皮革文物是无损伤的,且取样方便㊁成本低,不需要专业设备或存储㊁无需人工制品即可采集样本㊂Fiddyment等[32]首次使用这种方法对72本袖珍圣经的羊皮纸进行取样检测分析㊂但这种方法主要可以吸附的是皮革文物表面上的蛋白质,因此比较适用于羊皮纸类的文物进行取样㊂2.2㊀蛋白质组学物种鉴定检测方法目前,蛋白质组学的鉴定方法主要包括基于质谱的肽质量指纹图谱分析和串联质谱肽测序[33],检测流程如图3所示㊂图3㊀质谱检测流程示意Fig.3㊀Schematic diagram of mass spectrometry detection process 2.2.1㊀肽质量指纹图谱分析肽质量指纹图谱(Peptide mass fingerprinting,PMF)是一种简单㊁快速且相对有效的鉴定蛋白质组成的方法㊂基于质谱的动物考古学ZooMS(Zooarchaeology by Mass Spectrometry)作为PMF的一种重要形式,目前已广泛用于胶原蛋白材料(皮革㊁羊皮纸㊁象牙等)的识别鉴定[34]㊂将从复杂样品中提取出的胶原蛋白质组使用胰蛋白酶水解消化,使之水解成一系列肽段,这些肽段具有唯一性,再利用质谱测定所有肽段的质量,产生的质谱图是离子相对丰度随m/z值变化的曲线图,收集数据形成胶原蛋白质组的肽质量指纹[35]㊂当使用肽质量指纹图谱进行皮革文物物种鉴定的时候,需要将未知样品的图谱与肽质量图谱数据库进行对比匹配,标定特异性序列从而完成鉴别㊂Buckley等[36]利用胶原蛋白-肽质量指纹图谱方法,通过使用胰蛋白酶提取骨骼㊁牙齿等部位的胶原蛋白进行分析检测,对土耳其东南部多穆兹特佩新石器时代遗址的111个动物遗骸成功进行了分类鉴定,这为从皮质文物中提取胶原蛋白进行物种鉴别提供了方法㊂他们在此之前通过与标准样品Vol.60㊀No.1Application of proteomics in species identification of cortical cultural relics制备C18柱的相互作用,曾成功重复分离出能对绵羊和山羊胶原蛋白进行区分的单个胶原蛋白肽[37]㊂而在此次试验中,他们采用了一种更为简单的替代方法,使用固相萃取(SPE) C18移液管尖端分离肽,分离程度虽然低于之前使用的方法,但可以产生更多分类群的肽标记物,从而做到不仅可以区分绵羊和山羊,还可以区分包括人类在内的许多其他分类群㊂Yuki等[38]利用蛋白质组学,通过LC-MS法在多反应监测模式下监测6种I型胶原胰肽段,以是否存在标记肽的模式对6种动物(牛㊁马㊁猪㊁羊㊁山羊和鹿)皮革成功进行了动物源识别㊂2.2.2㊀串联质谱肽测序相对于肽质量指纹图谱这种简便快速的鉴别方法而言,胶原蛋白的识别取决于对分离出的肽相对分子质量的准确测量,而实际上有的肽段本身或在质谱仪的测量过程中有可能是残缺的㊁碎片化的㊂基于串联质谱的肽测序方法除了可以对肽段的确切氨基酸序列进行定性,还可以通过对样品中肽段碎片化产生的片段离子进行进一步修饰而获得氨基酸序列[39]㊂与PMF制备样品的过程相似,MS/MS只是在分析工作流程上有所不同㊂作为对蛋白质类文物物种准确鉴别的补充手段,Chambery 等[40]开发了一种基于LC-ESI/Q-q-TOF串联质谱法的改进程序,用于鉴定蛋白质黏合剂的生物学来源㊂使用TPCK处理的胰蛋白酶溶液对还原和烷基化的混合物进行酶水解,然后将混合物在37ħ下孵育过夜消化㊂使用配备电喷雾电离源的四极杆飞行时间(ESI-Q-q-TOF)质谱仪进行质谱分析,在Q-TOF质谱仪上获取电喷雾质谱和串联MS/MS数据㊂对MS/MS试验进行数据导向分析,并对照Swiss-Prot数据库搜索处理的MS/MS光谱以进行蛋白质鉴定㊂试验识别出3种蛋清蛋白,此外,在样品中还鉴定出了αS1和β酪蛋白肽,且串联质谱法能够很好地区分绵羊和山羊α酪蛋白㊂3㊀蛋白质组学在皮质文物上的应用3.1㊀羊皮纸两千多年以来,羊皮纸一直是西方常用的书写材料㊂羊皮纸是由一些常见的动物皮(绵羊皮㊁山羊皮和牛皮)不经鞣制只进行物理机械加工制得的㊂过去对于这些羊皮纸的材质鉴别依赖于利用观察触摸及参考当时当地饲养动物的方法进行判断,而使用蛋白质组学的方法从根本上解决了这一问题㊂Toniolo等[41]使用蛋白质组学检测了一本拉丁语圣经副本书页的物种来源,这本圣经有 马可波罗的圣经 之称,它是历史上唯一一本经丝绸之路辗转在中国停留400余年,最终安全返回欧洲的圣经㊂由于圣经的纸张非常薄,每张厚度仅有80μm,因此当时中世纪历史文学家声称,这本圣经使用的羊皮纸是由小羔羊皮制作而成的㊂而实验室利用nLC/ESI/ LTQ MS/MS检测纸张边缘获得的胰蛋白酶消化肽,在NCBInr数据库中搜索,分析得出其中产生的8种特征蛋白均属于黄牛属种,虽然片段中未能找到最为关键的可直接断定种属的PEGQESTTDQETT(绵羊)㊁PEGQESPTDQETT(牛)的特异性肽序列,但也足以说明这本圣经的羊皮纸实际是从小牛身上获得的㊂袖珍圣经是公元13世纪‘巴黎圣经“中最重要的子群之一,因其体积足够小,便于运输广受欢迎,超细的羊皮纸是这种圣经最常用的制作材料㊂Fiddyment等[32]使用无损肽质量指纹方法分析了72本袖珍圣经的皮质来源,共分析了220对开本㊂在这些对开本中,68%羊皮纸来源是小牛,26%是山羊,6%是绵羊㊂这项研究首次报告了利用摩擦电无损提取蛋白质,且从PVC取样中获得的蛋白质与使用实际羊皮纸碎片中的相同㊂Doherty等[42]对公元16 20世纪645个由羊皮纸制成的法律契约书进行物种鉴定,通过ZooMS确定其中622个羊皮纸物种来源为绵羊,剩下23个样本由于缺乏诊断肽无法确定究竟来源于绵羊或山羊,结合当地历史文献可基本认为当时绝大多数法律契约书的羊皮纸由绵羊皮制成㊂Kirby 等[43]使用PMF识别文物材料中的胶原蛋白㊂他们借鉴Buckley通过肽标记物鉴别胶原蛋白的方法,以此为基础,从阿拉斯加历史皮划艇和‘古兰经“羊皮纸的样本中分离出肽标记物,并结合光谱分析,对文物软组织中的胶原蛋白进行识别㊂蛋白质组学鉴定证实超细羊皮纸不一定像以前假设的那样由新生或薄皮动物(兔子㊁松鼠)制得,它们可以通过从几个不同物种的成熟动物皮中获得㊂3.2㊀皮革服饰公元19世纪以来,人们一直尝试鉴别所发现的古代皮革服饰的物种来源,确认皮革的物种来源,对于研究古代畜牧业的起源发展及相关制造行业有重大意义㊂但古代皮革服饰受恶劣埋藏环境的影响往往难以妥善保存,且经过鞣制的皮革更加难以辨认物种,有时其物种的识别还依赖于对皮革上毛发的形态学特征鉴别,但是这些毛发发生降解后,形态结构发生改变,使得鉴别难以施行[44]㊂目前,使用基于高通量的蛋白质组学方法对皮革服饰进行物种鉴定成为一种可靠的方式㊂对皮革衣饰的研究可以揭示有关人类历史的重要特征㊂1991年在阿尔卑斯山的冰层中发现了一具新石器时代的木乃伊Oetzi,由于温度极低,他的身体和衣服都保存得十分完好㊂Hollemeyer等[45]使用PMF的方法对Oetzi的外套,裤子和鞋进行了蛋白质组学分析㊂收集来自古代样本和参考物种的第60卷㊀第1期蛋白质组学在皮质文物物种鉴别中的应用PMF,参考物种主要选自阿尔卑斯山周围,可以相互比较避免误差㊂经检测得出,Oetzi的绑腿中来自犬科动物物种,鞋面皮革来自马鹿,绑腿是由山羊皮制成,鞋底和箭袋的闭合襟翼由牛皮制成,外套则是由绵羊皮和羚羊皮制成㊂丹麦在泥炭沼泽中发现了一批保存完好的公元前920年至公元前775年的古代皮革服装,Brandt等[46]使用基于质谱(MS)的肽测序方法将12个考古皮革样品进行分析匹配,与肽质量指纹图谱的方法不同,肽测序方法旨在识别完整提取的古代蛋白质组,无需提前选择特定的参比对照物㊂得到的质谱图在nrNCBI蛋白质数据库中进行BLAST搜索,所有的匹配结果再根据皮革的特性,如地理来源等进行物种最终确定㊂由于山羊和绵羊的蛋白质组十分相近,以往的检测难以精确区别这两个物种,此次试验还检测到了文献中提及的稀有的用于区别山羊和绵羊的特异性肽,如图4[46]所示㊂最终结果显示,有两个皮革样本来源为牛,六个样本来源为绵羊,三个来源为山羊㊂同时,试验还将基于MS的肽测序方法与显微镜观察法进行比较,更加说明了蛋白质组学的可靠性㊂3.3㊀动物胶黏合剂天然黏合剂早在旧石器时代就已经开始使用,随着社会生产力的发展,黏合剂的使用解决了生产由不同材料组成物体的问题,克服了单一组分生产的技术限制,是生产制造水平的一个重要突破[47]㊂古代常用的黏合剂主要包括动物胶㊁蛋清蛋黄㊁酪蛋白㊁树胶树脂㊁沥青㊁焦油㊁淀粉等㊂其中动物胶黏合剂是古时常用的黏合剂,主要通过煮沸动物皮或鱼皮获得,胶原蛋白高温水解转化为明胶[48]㊂最常见的分析黏合剂图4㊀Ⅰ型胶原α2(COL1A2)绵羊/山羊诊断肽的串联MS谱Fig.4㊀Tandem MS spectra of identification of the typeⅠalpha-2collagen(COL1A2)sheep/goat diagnostic peptideVol.60㊀No.1Application of proteomics in species identification of cortical cultural relics的方法是与质谱仪联用的色谱法[49],但是这种方法对于鉴定蛋白质类黏合剂仍然较为困难,而基于高分辨率的蛋白质组学鉴定方法具有高灵敏度和高准确性,利用较少的样品量便可以确定黏合剂的物种来源㊂2009年,在瑞士新石器时代(约公元前4000年)遗址发现了一把表面装饰有树皮条的弓,这把弓包裹在形成厌氧条件的沉积物中,得以保存完好㊂为了确定树皮条的固定材料是兽胶还是鱼胶,Bleicher等[50]利用基于液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)的古代蛋白质组学测序方法检测可能残留的蛋白痕迹,他们将采集的树皮条下的小木片作为试验样品,清洗去除杂质后用HCl温和水解提取蛋白质,再使用测序级胰蛋白酶将蛋白质水解成肽片段,将获得的胰蛋白酶肽固定在C18级尖端上,最后通过在线纳米流反相C18液相色谱-串联质谱分析肽混合物㊂根据所得的MS/MS图谱确定氨基酸序列为SGETGASGPGFVGEK,从而确定此序列物种来源为牛㊂最终结果表明,有4/5的序列检测为胶原蛋白,且主要为Ⅲ型胶原蛋白,最有可能的来源物种为牛和当地物种Ovicaprids㊂同时,古代蛋白质测序表明,早在公元前4000年,当地人就可以使用简单的化学方法提取生产动物皮黏合剂,这是第一次利用蛋白质组学方法溯源史前环境中的生产活动㊂小河墓地位于中国西北部塔克拉玛干沙漠孔雀河以南约60km处,该地区气候干燥,为蛋白质类有机物的保存提供了有利条件㊂该墓地出土了许多木杖,木杖顶部的正面开了两个槽,用于镶嵌两个骨雕塑,背面粘贴羽毛[51]㊂由于骨雕脱落露出了木杖上的淡黄色黏合剂,Rao等[52]利用蛋白质组学技术确定黏合剂的物种来源㊂取10mg的黏合剂样品进行蛋白质提取,将上清液加载到凝胶上进行凝胶电泳,使用胰蛋白酶进行凝胶内消化水解,将提取的溶液真空干燥并冷冻保存,以便通过LC-MS/MS进一步鉴定㊂在NCBInr数据库搜索对比,结果如表2所示,黏合剂的主要蛋白质为牛胶原α1(Ⅰ)链前体和α2(Ⅰ)链前体,且所识别的Ⅰ型胶原α1中的GPPGSAGSPGKGLNGLPGPIGPPGPR(位置1141-1167)和α2中的IGQPGAVGPAGIR(位置1066-1078)序列为牛的特异性肽,证实了此黏合剂为动物胶,物种来源为牛㊂这是迄今为止在中国发现的最古老的动物胶黏合剂㊂表2㊀小河墓地出土黏合剂中鉴定出的牛特异性肽Tab.2㊀Bovine specific peptides identified from adhesives in Xiaohe Cemeteryaα1(Ⅰ型胶原)链前体牛NP_001029211.1GPPGSAGSPGKGLNGLPGPIGPPGPR1141-11673.4㊀膜金属线在中世纪时期,膜金属线是欧洲纺织品中使用最多的装饰金属线㊂大多数膜金属线以动物皮革或者膜组织作为基底,然后镀以金属或使用黏合剂黏附上金属制得㊂它们因灵活轻便且价格低廉,一度成为西亚纺织品上最常见的金属线[53]㊂识别金属线中的膜基底对中世纪膜金属线的起源㊁生产技术和使用价值有重大意义,但纺织品经年劣化对金属线基底的物种鉴别带来困难,形态学方法几乎无法鉴别,DNA 扩增技术由于数据库的局限只能识别少数的物种[54]㊂相比较而言,蛋白质组学在金属线基底物种鉴别方面有无可比拟的优越性㊂Popowich等[55]使用蛋白质组学的方法对公元14世纪意大利纺织品上的膜金属线进行基底的物种鉴别㊂为了测试蛋白质组学对古代样品的适用性,维也纳应用艺术大学(奥地利)还从猪腹膜和牛肠中制备了两个系列参比标准品,分别提取蛋白质,并使用纳米LC-Orbitrap-MS/MS法进行分析,检测到Ⅰ型胶原α1(COL1A1)㊁Ⅰ型胶原α2(COL1A2)丰度最高,其次是Ⅲ型胶原α1(COL3A1)㊂对古代样品进行检测,与公开序列的UniProt数据库进行匹配,分离鉴定出特异性胶原肽,其中检测出的来自牛的COL1A1㊁COL1A2和COL3A1肽数量最多(分别为45㊁42和38个肽),最终确定线是由牛的肠或胃膜制成㊂同样的,Cheung等[56]通过蛋白质组学的方法测试了20世纪初6顶中国传统儿童帽的11个金属线样品,鉴定显示金属线基底为绵羊皮或山羊皮,同时还检测出将金属黏到羊皮基底上的动物胶为鱼皮胶㊂4㊀结㊀论利用蛋白质组学对国内外皮质文物进行检测鉴定主要分为三个流程:从皮质文物中提取胶原蛋白,利用基于质谱的蛋白质组学技术对胶原蛋白进行定性或定量检测分析,将获得的肽在蛋白质数据库中进行对比匹配以获得肽段序列等相关信息㊂目前,已经有一些较为成熟的从皮质文物中无损或微损地提取胶原蛋白的方法,如研磨法㊁功能化薄膜黏附法㊁静电摩擦法,能在确保试验结果准确的前提下,尽可能地降低对皮质文物的损坏㊂基于质谱的蛋白质组检测方法主要有肽质量指纹图谱法和串联质谱肽测序法,两者各有长短,前者更为简便,后者更为精确㊂皮质文物按照常见的用途分为四大类,分别是羊皮纸㊁皮革服饰㊁动物胶黏合剂和以皮革为基底的膜。

蛋白质的研究历程蛋白质是生物体内最重要的有机分子之一，扮演着许多关键生物学功能的角色。

对蛋白质的研究历程可以追溯到19世纪，当时科学家们开始探索组成生物体的基本化学成分。

在1838年，荷兰科学家荷克斯首次发现了蛋白质这个概念，并将其命名为“蛋白质”（protein），源自希腊语中“首要”的意思。

他将蛋白质定义为在热水中可溶于硫酸和盐酸的物质。

随后的几十年里，科学家们开始研究蛋白质的结构和功能。

1898年，荷兰化学家卢瑟福发现了蛋白质是由氨基酸构成的，每个氨基酸都含有氨基和羧基。

这项发现奠定了后续研究的基础。

随着技术的发展，科学家们能够更深入地研究蛋白质的结构。

1951年，英国科学家保罗·克鲁格等人首次提出了蛋白质的空间结构模型，即螺旋结构和折叠结构的组合。

这一模型为后来的蛋白质研究提供了指导。

20世纪中叶，发展起来的核磁共振和X射线晶体学技术使得科学家们能够直接观察蛋白质的结构。

1958年，美国科学家马克斯·佩里茨、约翰·肯普利和弗雷德里克·桑格尔等人通过X射线晶体学确定了胰岛素的三维结构，首次揭示了蛋白质的空间构型。

随后，科学家们在蛋白质研究领域取得了许多突破。

1972年，克里斯蒂安·安夫斯特首次提出了“蛋白质折叠的熵驱动模型”，解释了蛋白质在折叠过程中的动力学。

这项发现对于理解蛋白质的稳定性和功能至关重要。

随着基因工程和蛋白质工程的发展，科学家们能够通过改变蛋白质的氨基酸序列来设计新的蛋白质，这为医学和工业领域提供了许多潜在应用。

近年来，蛋白质工程领域的研究不断取得突破，例如通过改变蛋白质的结构和功能来开发新的药物和材料。

总的来说，蛋白质的研究历程经历了从发现到理解其结构和功能的不断深入的过程。

通过不断创新和技术进步，科学家们对蛋白质的认识不断拓展，为未来的研究和应用提供了广阔的可能性。

蛋白质科学的研究进展蛋白质是生命体的基本组成部分，也是生命体内最为复杂、多样化、功能最为复杂的大型分子。

蛋白质科学的研究进展，一直是生命科学领域中的一个热门话题。

在过去的几十年中，随着科技的发展，人们对蛋白质科学的认识和研究也呈现出了飞速的发展。

一、蛋白质的基本特征蛋白质是由氨基酸作为基本单元组成的大分子，生命体内的蛋白质种类非常多，不同的蛋白质具有不同的结构和功能。

蛋白质的基本特征包括：复杂多样性、稳定可靠性、高效可控性和高度专一性。

这些特征使得蛋白质在生命体内有着非常重要的作用，是调节、控制、催化、储存、传递、结构支撑等生理事件的重要参与者。

二、蛋白质科学的发展历程早在19世纪末，斯里那瓦萨·拉马努金在研究酶的过程中，首次提出了蛋白质的概念。

20世纪初期，生命科学领域的一系列重要发现（比如格里菲斯实验，居里夫人的放射性研究等）催生了分子生物学的诞生。

分子生物学引领着蛋白质科学的发展，50年代以后，用于研究蛋白质结构的技术逐渐成熟，比如X射线晶体学和核磁共振等技术，这些技术开启了蛋白质科学的新纪元。

在20世纪70年代和80年代，随着基因工程技术的兴起，人们可以更高效地合成和分离蛋白质。

同时，蛋白质能够通过再生医学进行临床治疗，比如内源性蛋白质的治疗、蛋白质药物研发等。

三、蛋白质科学的研究进展1. 蛋白质结构研究蛋白质的结构与功能密切相关，因此蛋白质结构研究一直是蛋白质科学的核心问题。

在过去，人们通过X射线晶体学和核磁共振技术等方法，研究了蛋白质结构的空间组织。

随着计算机技术的快速发展，人们可以进行计算模拟，预测未知蛋白质的结构，这种方法称为蛋白质二级结构预测。

近年来，人们还研究了蛋白质的准晶体结构，在结构的分辨率方面取得了良好的进展。

2. 蛋白质的功能研究蛋白质的功能多种多样，只有在研究其功能的同时才能更好地理解其结构与构象，并发掘蛋白质的潜在可能。

以方法学而言，化学工程、免疫技术、生物化学等学科的不断深入和发展，为蛋白质功能研究提供了有效的技术手段。

2024届贵州省安顺市高三一模金卷生物试题分项解析版考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。

2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。

3．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。

)1．材料的选取与处理以及检测试剂的选用是实验成功的关键性因素。

下列叙述中正确的是（）A．用黑藻叶片进行探究植物细胞的吸水和失水的实验时，叶绿体会干扰实验现象的观察B．在探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用的实验中，可选用碘液对实验结果进行检测C．在检测生物组织中的还原糖和检测生物组织中的蛋白质的实验中，均要使用CuSO4溶液且作用相同D．在探究酵母细胞呼吸方式的实验中，可根据溴麝香草酚蓝水溶液变黄的时间长短，来检测CO2的产生情况2．如图表示某高等植物细胞内的三种“基质”。

下列叙述中不正确的是A．①②③中都含有RNA，①②中还含有少量的DNA，但③中没有DNAB．①②③中都能发生能量转换，都能将ADP转化为ATPC．①②③中都含有较多的自由水D．①中可以消耗CO2，②③中可以产生CO23．如图所示，通常当血压偏低时，血管紧张素原在相应酶催化下，转变为生物活性较低的血管紧张素Ⅰ，进而转变成血管紧张素Ⅱ，引起血管强烈收缩，使血压升高到正常水平。

以下叙述不正确．．．的是A．血管紧张素原、肾素和血管紧张素转换酶均在核糖体上合成B．血管紧张素Ⅰ是十肽化合物、血管紧张素Ⅱ含有7个肽键C．血管紧张素Ⅰ和血管紧张素Ⅱ均能与斐林试剂产生紫色反应D．利用血管紧张素转换酶的抑制剂可使高血压患者降低血压4．野生型金黄色葡萄球菌对青霉素敏感，将它接种到青霉素浓度为0.1单位/cm3的培养基上，大多数菌株死亡，极少数菌株能存活下来。

存活下来的菌株经过不断选育，最后可以获得能生长在青霉素浓度为250单位/cm3的培养基上的细菌品系。

哈民忙哈遗址人和动物骨骼的C、N稳定同位素分析作者：来源：《大众考古》2022年第05期穷物理哈民忙哈遗址人和动物骨骼的C、N稳定同位素分析哈民忙哈遗址是迄今为止内蒙古乃至东北地区发现面积最大的一处史前聚落遗址。

研究者对遗址87例人骨与18例动物骨骼进行了C、N稳定同位素分析。

结果显示，陆生野生动物的食物結构主要基于C3植物类食物和少量的C4农作物，而犬科动物则体现出家养动物的食谱特性：食物主要依赖C4食物和人类食物残羹。

C4类粟黍农作物和以此饲喂的动物是遗址先民的主要食物来源，其中粟黍农作物在食物结构中的地位尤其重要。

遗址先民中女性摄入相对较多的粟黍和相对较少的肉类，与男性在食物结构上存在显著差异。

遗址中农耕、家畜饲养是先民最重要的经济行为，狩猎、渔猎和采集是生业的重要补充。

（张全超、孙语泽、侯亮亮、吉平、朱永刚，《人类学学报》2022年第2期）豫东地区仰韶时期的原始农业豫东地区是史前中原文化系统、海岱文化系统等的中介地带，由于这里地处黄泛区且人口密集，史前遗址或被掩埋在地下数米深处，或位于岗地、堌堆之上，后期破坏严重，目前缺乏相关植物考古资料，对史前农业发展的认识并不清晰。

此研究对河南项城贾庄和后高老家遗址开展浮选，获取了仰韶时代中期的炭化植物遗存，其中炭化植物种子主要包括粟、黍、水稻三种农作物和狗尾草属、马唐属、稗属、黍亚科等野生植物，可食用野生植物的核壳来自菱属、芡实、柿属、栎属、桃属等。

农作物及典型田间伴生杂草遗存的量化结果显示，两处遗址仰韶时代中期的农作物结构以粟、黍为主，水稻的比重很低，具备黄淮地区稻粟兼作农业的地域性和时代特征。

多种可食用野生植物遗存显示了植物性食物资源的多样性。

各类植物遗存的绝对数量和出土概率表明，农业在生业经济中占据主体地位，采集野生植物仍然是先民获取植物性食物资源的重要方式。

（程至杰、齐鸣、曾令园、张居中、杨玉璋、李全立，《人类学学报》2022年第1期）黑水国遗址墓葬古DNA：汉代戍边移民和现代汉族父系完全一致复旦大学一个研究团队在《基因研究前沿》杂志上发表了一项汉代河西走廊地区戍边移民的新研究。

蛋白质在科研中的地位蛋白质是生命的基石，扮演着无可替代的角色。

它们是构建细胞和组织的基本组成部分，也是许多生物过程的关键参与者。

因此，在科研领域中，蛋白质的地位不可忽视。

蛋白质在生物学研究中扮演着至关重要的角色。

研究人员通过研究蛋白质的结构和功能，可以深入了解生物体内的各种生物过程。

例如，通过研究蛋白质的折叠和结构，科学家们可以揭示蛋白质的功能以及其在疾病发生和发展过程中的作用。

此外，蛋白质还可以作为药物研发的靶点，通过调控蛋白质的功能来治疗各种疾病。

蛋白质在食品科学中也发挥着重要作用。

蛋白质是食物中的重要营养成分，对人体的生长发育和维持健康起着至关重要的作用。

科学家们通过研究蛋白质的结构和功能，可以改进食品的营养价值和口感。

例如，他们可以通过改良蛋白质的结构来提高食品的营养价值，或者通过改变蛋白质的性质来改善食品的质地和口感。

蛋白质在药物研发和生物工程领域也发挥着重要作用。

蛋白质是许多药物的靶点，科学家们通过研究蛋白质的结构和功能，可以设计出更加有效和安全的药物。

同时，蛋白质也是许多生物工程中的重要组成部分，例如制造生物材料或合成生物燃料。

通过改变蛋白质的结构和功能，科学家们可以创造出具有特定性能的新材料，并推动技术的发展。

蛋白质在科研中的地位不可低估。

它们是生命的基础，对于人类的健康和发展起着重要作用。

通过深入研究蛋白质的结构和功能，我们可以更好地理解生物体内的各种生物过程，并开发出更加高效和安全的药物。

同时，蛋白质在食品科学和生物工程领域的应用也是不可或缺的。

因此，蛋白质在科研中的地位至关重要，其研究和应用将为人类的生活和健康带来巨大的益处。

蚕丝蛋白在医学中的应用研究进展蚕丝蛋白是一种天然的蛋白质，在中国古代就已经被用来制作丝绸，而如今，随着科技的不断进步，人们逐渐发现了蚕丝蛋白在医学上的潜在价值，成为了医学研究的热点之一。

本文将从蚕丝蛋白的特性、生产方式以及在医学中的应用研究进展等方面进行论述。

一、蚕丝蛋白的特性蚕丝蛋白是一种高分子量的纤维蛋白质，具有优异的生物活性，且其化学成分和物理特性与人体的胶原蛋白极其类似。

蚕丝蛋白含有丰富的氨基酸，其中甘氨酸（Gly）、丝氨酸（Ser）、谷氨酸（Glu）和赖氨酸（Lys）等氨基酸含量较高。

此外，蚕丝蛋白还具有良好的生物相容性和低毒性，有助于减轻人体的免疫反应，因此广泛应用于医学领域。

二、蚕丝蛋白的生产方式蚕丝蛋白是由蚕蛹发育过程中分泌的唾液腺分泌物制成，因此其获取过程需要从蚕卵孵化开始，经历多个步骤才能制得。

一般而言，生产过程可以分为蚕丝成长、取丝、净丝以及加工等阶段。

取丝的过程是将取得的蚕茧浸泡在溶液中，利用溶剂煮沸来使其蛋白质发生部分水解，形成溶液，这个溶液中含有大量的不同分子量的蛋白质，可通过离心等方法将其分离，得到纯化的蚕丝蛋白。

三、蚕丝蛋白在医学中的应用研究进展由于其良好的生物相容性以及优异的物理和化学特性，蚕丝蛋白在医学领域得到广泛的应用。

其中，比较重要的应用领域包括组织工程、药物缓释、皮肤修复、生物传感器等方面。

1、组织工程方面在组织工程中，蚕丝蛋白可以作为生物材料用于支持和促进细胞生长，早在20世纪80年代，就已经有学者报道了他们首次使用蚕丝蛋白纤维支撑生长皮肤组织的实验现象。

此外，许多研究者利用蚕丝蛋白制成的支架、纳米纤维膜可以作为细胞准直和生物反应器使用。

2、药物缓释方面除了用于组织工程之外，蚕丝蛋白还可以被用来制备药物缓释微球。

将药物浸泡在蚕丝蛋白溶液中，制备成微粒，然后将其固定在某些载体上，如凝胶、树脂、微孔聚合物等，可以制成延长药物释放时间的微球，并可用于肝癌、肿瘤等药物缓释领域。

中国古代彩绘文物常用蛋白类胶结材料的红外光谱分析汇报人：日期:contents •引言•彩绘文物及蛋白类胶结材料概述•红外光谱分析原理与方法•彩绘文物中蛋白类胶结材料红外光谱特征•基于红外光谱数据解析彩绘文物制作工艺及保存状态•结论与展望目录01如兔皮胶、牛皮胶等，由动物皮、骨、筋等熬制而成。

动物胶蛋清鱼鳔胶古代彩绘工艺中常用蛋清作为胶粘剂，将颜料与载体牢固结合。

由鱼鳔加工制成，具有较高的粘性和韧性。

030201彩绘文物常用蛋白类胶结材料种类利用物质对红外光的吸收特性进行定性和定量分析的方法。

红外光谱法红外光谱反映分子内部官能团或化学键的振动情况。

官能团振动不同物质在红外光谱上呈现出特定的吸收峰。

特征吸收峰红外光谱分析原理动物胶和蛋清中的蛋白质含有酰胺基团，其红外光谱在1650-1550cm^-1范围内出现特征吸收峰。

酰胺基团特征峰鱼鳔胶中的羟基和羧基在红外光谱上分别在3400-3200cm^-1和1720-1700cm^-1范围内出现特征吸收峰。

羟基和羧基特征峰彩绘文物中使用的某些动物胶可能含有酯基，其红外光谱在1740-1720cm^-1范围内出现特征吸收峰。

酯基特征峰彩绘文物中蛋白类胶结材料的红外光谱特征分析彩绘工艺红外光谱分析可以揭示彩绘文物制作过程中使用的胶粘剂和绘画材料的组合情况，从而推测出当时的彩绘工艺。

评估文物保存状况通过对彩绘文物中蛋白类胶结材料的红外光谱分析，可以了解其老化、降解和变质情况，为文物保护提供科学依据。

鉴别胶结材料种类通过对红外光谱特征峰的识别，可以判断彩绘文物中使用的蛋白类胶结材料的种类。

红外光谱分析在彩绘文物鉴定中的应用02引言1 2 3中国古代彩绘文物是文化遗产的重要组成部分，对其进行科学分析和保护具有重要意义。

彩绘文物保护彩绘文物中使用的胶结材料是影响其保存状况的关键因素之一，因此深入研究胶结材料的成分和性质对文物保护至关重要。

胶结材料研究红外光谱技术是一种非破坏性分析手段，可用于鉴定彩绘文物中胶结材料的类型和性质，为文物保护提供科学依据。

2005年全国优秀博士学位论文名单（按学科排列）学科门类一级学科名称作者姓名指导教师论文题目学校名称哲学哲学康中乾刘文英有无之辨－魏晋玄学本体思想再解读南开大学经济学理论经济学曹利群周立群转轨时期中国农业经济组织的演进南开大学王曦舒元中国转型经济总需求分析：微观基础与总量运行中山大学应用经济学卜永祥秦宛顺人民币汇率的决定及汇率变动的宏观效应北京大学刘晓越刘起运中国年度宏观经济计量模型与模拟分析研究中国人民大学法学法学白建军储槐植罪刑均衡实证研究北京大学李力曾宪义清代民间契约中的法律--民事习惯法视角下的理论构建中国人民大学教育学教育学李政涛叶澜教育生活中的表演——人类行为表演性的教育学考察华东师范大学心理学刘电芝黄希庭小学儿童数学学习策略的发展与加工机制研究西南师范大学文学中国语言文学李怡王富仁“日本体验”与中国现代文学的发生北京师范大学意西微萨·阿错曾晓渝汉、藏语言在“倒话”中的混合及语言深度接触研究南开大学王德胜曾繁仁宗白华美学思想研究山东大学唐贤清蒋冀聘<<朱子语类>>副词研究湖南师范大学口腔医学郭继华樊明文靶向融合防龋DNA疫苗的研制与动物实验研究武汉大学药学李建农蒋建东新型微管蛋白配体3-溴代丙酰胺甲酰脲的抗肿瘤作用与分子机理中国协和医科大学缪泽鸿丁键沙尔威辛抗肿瘤多药耐药分子机制及耐药特性研究中科院（上海药物研究所）军事学军事思想及军事历史毛新宇刘国语毛泽东战略进攻思想研究军事科学院管理学管理科学与工程周永务杨善林物流系统的库存控制模型与方法研究合肥工业大学工商管理雷光勇郭道扬会计契约论中南财经政法大学2006年全国优秀博士学位论文名单（按学科排列）学科门类一级学科名称作者姓名指导教师论文题目学校名称哲学哲学徐英瑾俞吾金维特根斯坦哲学转型期中的“现象学”之谜复旦大学刘怀玉张异宾现代日常生活批判道路的开拓与探索——列斐伏尔哲学思想研究南京大学经济学理论经济学梁琦刘厚俊产业集聚论南京大学实验研究药学周家国关永源ClC-3蛋白与血管平滑肌细胞容积调节性氯通道的关系及其对Ca 2+ 运动的影响中山大学张彦张志荣基于扩散、膨胀和渗透泵机理的定时脉冲给药系统研究四川大学李蓉涛孙汉董五种五味子属药用植物及东紫苏化学成分和生物活性研究中国科学院昆明植物研究所军事学军事思想及军事历史孙科佳张伊宁论中国特色的军事变革国防大学军队指挥学范淑琴韩文报指数和在密码学中的应用-环上序列的随机性和本原多项式系数分布解放军信息工程大学管理学管理科学与工程马卫民徐寅峰第三方物流配送优化问题及其竞争策略研究西安交通大学农林经济管理谭砚文李崇光中国棉花生产波动研究华中农业大学2007年全国优秀博士学位论文名单（按学科排列）学科门类一级学科名称作者姓名指导教师论文题目学校名称哲学哲学刘永谋刘大椿福柯的主体解构之旅——从知识考古学到“人之死” 中国人民大学董德利杨宝峰心血管、肿瘤及胃肠道钾通道的药理学意义研究哈尔滨医科大学陆伟蒋新国阳离子白蛋白结合聚乙二醇-聚乳酸纳米粒的脑内递药研究复旦大学军事学战略学张继禹葛振峰水下制权战略研究军事科学院管理学☆管理科学与工程余乐安汪寿阳基于TEI@I方法论框架下外汇汇率与国际原油价格波动预测研究中国科学院数学与系统科学研究院工商管理曾庆生陈信元国家控股、超额雇员与公司价值——一项基于中国证券市场的实证研究上海财经大学图书馆、情报与档案管理杜佳马费成中国国家信息政策法规体系构成研究——基于“国家信息政策法规数据库”的实证分析武汉大学2008年全国优秀博士学位论文名单（按学科排列）学科门类一级学科名称作者姓名指导教师姓名论文题目学位授予单位名称哲学哲学圣凯赖永海摄论学派研究南京大学工商管理 许启发 张世英 基于时间序列矩属性的金融波动模型研究天津大学 农林经济管理司 伟王秀清 全球化背景下的中国糖业：价格、成本与技术效率中国农业大学2009年全国优秀博士学位论文名单（按学科排列）学科门类一级学科名称 作者姓名指导教师姓名论文题目学位授予单位名称哲学哲学 谢永康 王南湜 形而上学的批判与拯救--阿多诺否定辩证法的逻辑和影响南开大学 经济学理论经济学付文林 沈坤荣财政分权、财政竞争的经济绩效研究南京大学应用经济学梁云芳 高铁梅我国经济转轨时期房地产增长周期波动--特征、成因和结构变化的计量分析 东北财经大学杨子晖 陈浪南政策工具的挤出效应与挤入效应研究中山大学 法学法学于文轩 王灿发 生物安全立法研究 中国政法大学 政治学 尹继武 宋新宁 社会认知与联盟信任形成 中国人民大学教育学教育学郄海霞 王英杰 美国研究型大学与城市互动机制研究北京师范大学心理学罗 倩彭聃龄不同情绪义的词的"阈下启动"效应的认知神经机制研究。

蛋白质家族在生物学中的应用及其意义生物学是指对生物体及其组成部分、各个方面的生命过程进行学科研究的一门自然科学学科。

在生物学的领域中，蛋白质家族起到了非常重要的作用，成为了生物学研究的热点之一。

在本文中，我们将从蛋白质家族在生物学中的应用及其意义两方面来探究一下这一话题。

蛋白质家族在生物学中的应用蛋白质是生命活动的重要成分，是构成细胞的基本元素。

蛋白质家族是具有相似序列、结构和功能特征的一大组蛋白质。

在生物学的研究中，蛋白质家族被广泛应用于许多领域，如生物物理学、遗传学、生物化学等。

1. 蛋白质家族在分子生物学领域的应用分子生物学研究的是生物体内分子间相互作用，其中蛋白质是重要的研究对象之一。

蛋白质家族在这个领域中有着广泛的应用。

例如，细胞信号转导途径是研究家族分子的热门领域之一，家族分子之间的相互作用可以影响细胞的生长、分化和凋亡等过程。

蛋白质家族的研究有助于我们了解细胞信号转导的机制，进而寻找治疗疾病的新方法。

2. 蛋白质家族在基因表达领域的应用基因表达是指生物体在特定条件下将基因信息转化为蛋白质的过程。

蛋白质家族在基因表达中扮演着重要的角色，例如可以帮助我们了解基因调控的机制，从而研究基因表达障碍导致的疾病。

此外，蛋白质家族在癌症等疾病的诊断和治疗中也有广泛的应用，通过对蛋白质表达谱的分析可以发现疾病相关的标志物，指导治疗。

3. 蛋白质家族在生态学领域的应用生态学是研究生物体与环境相互关系的学科。

在生态学中，蛋白质家族可以通过对特定生物体的基因组序列分析，来研究不同生物之间的相似性和差异性，以及它们与环境的相互作用。

这意味着蛋白质家族的研究可以帮助我们更好地了解不同生态系统的演化和适应性。

蛋白质家族在生物学中的意义除了在生物学研究中的广泛应用之外，蛋白质家族也具有非常重要的意义。

1. 蛋白质家族有助于我们了解物种的演化物种的演化是生物学研究的核心内容之一。

蛋白质家族可以帮助我们了解不同物种的演化历程，因为在演化过程中，蛋白质家族的数量和功能都会发生改变。

!中国科技史杂志"第!"卷##$##年$第!期%!-.,.$6!"#$"%&#'#()*+&,-.)+/"#0%'/)+1).23%#&3#,&4!#3"&)-)51'()*+!"##$##$,)+!专题 科技考古与古代科技史研究的结合秦并蜀的铜冶金考古解读以成都出土烟荷包钺为例王睿哲&&#'王'宁"'李'佩"'杨' "'罗武干# #&+中国科学院古脊椎动物与古人类研究所中国科学院脊椎动物演化与人类起源重点实验室&北京&$$$!!( #+中国科学院大学人文学院考古学与人类学系&北京&$$$!-("+成都文物考古研究院&成都6&$$7#$摘'要'众多历史及考古学者都对秦并蜀这一重要历史事件进行了深入研究&然而&罕见从铜冶金考古视角对秦并蜀进行解读的工作'故迄今我们并不清楚秦并蜀这一重要历史事件对蜀地青铜手工业是否产生了影响及其具体的影响方式如何'为了探讨此问题&本文利用/光成像+合金成分及金相显微组织等分析方法&对成都地区出土-件战国中期至西汉早期铜钺进行系统研究'结果显示&秦并蜀前铜钺的锡含量在&#U &7U之间&铅含量在$U &$U之间&其范铸成型后又经过热锻等形变加工处理&且銎部与刃部的铸后加工处理方式存在差异(而秦并蜀后铜钺的锡含量为"U &"U&铅含量为7U #"U&其铸造过程中多使用垫片&且成型后不再进行热加工与冷加工'可见&秦并蜀前后铜钺的合金配比+加工工艺及铸造技术都发生了转变'本文还进一步分析了产生这种变化的原因'关键词'秦并蜀'铜钺'/光成像'成分分析'金相中图分类号',$-#34%.文献标识码'5''''文章编号'&67"8&!!&##$##$$!8$!-.8&#"!引言秦并巴蜀#公元前"&6年$是巴蜀古史及秦帝国史上一次重要的历史事件'秦兼并'''收稿日期%#$#&8&#8#-(修回日期%#$##8$%8#"'''作者简介%王睿哲&&--7年生&中国科学院古脊椎动物与古人类研究所+中国科学院大学人文学院考古学与人类学系硕士研究生&研究方向为科技考古(王宁&&-%$年生&成都文物考古研究院副研究馆员&研究方向为文物保护(李佩&&-%7年生&成都文物考古研究院馆员&研究方向为先秦考古(杨 &&--$年生&成都文物考古研究院馆员&研究方向为文物保护(通讯作者%罗武干&&-%&年生&中国科学院大学人文学院考古学与人类学系副教授&研究方向为科技考古''''基金项目%国家社科基金冷门绝学研究专项#项目编号%#$(h/S$&%$(北京市社会科学基金青年学术带头人项目#项目编号%#&O2W$!6$(中央高校基本科研业务费专项资金资助#项目编号%V#V2$-&$/#$'中'国'科'技'史'杂'志!"卷6-!巴蜀后&一方面使得巴蜀地区在政治+经济+文化等方面得到发展(另一方面也使巴蜀地区成为秦统一中国事业的基地&为秦帝国的形成奠定了基础-&.'众多学者对秦并巴蜀这一重要历史事件进行了深入研究'有研究对比了秦并巴蜀前后&巴蜀地区的政治制度+经济形态+社会结构+军事形势及农业与手工业技术等方面的异同-#.(也有研究专注于探讨秦并巴蜀后&巴蜀文化的变迁及其与中原文化的融合互动-",..(还有学者分析了秦兼并巴蜀后&在巴蜀地区所推行的治理制度创新&及其对巴蜀社会的影响-6.'可见&历史及考古学家们已对秦并巴蜀历史事件进行了全方位+多视角的深度解读'晚期巴蜀青铜器的冶金考古研究也备受关注'研究人员分别对巴蜀地区东周至汉代青铜器的主量元素成分-7,&".+同位素-&",&6.及微量元素特征-&!,&6.进行了分析&探讨了其合金配比+加工工艺及矿料来源等问题'同时&也对巴蜀青铜兵器表面特殊的斑纹工艺进行了系统分析&揭示了晚期巴蜀青铜文化的特色-&#.'调研已有文献可知&前期工作多关注巴蜀地区出土东周时期青铜器的冶金考古研究&而对秦人入主巴蜀地区之后的青铜器冶金考古研究关注较少'特别是&罕见从冶金考古视角对比分析秦并巴蜀这一重要时间节点前后巴蜀地区青铜冶金工业的发展与当时的现状'加之&几乎不见有关秦并巴蜀后巴蜀青铜工业的文献记载'因此&至今我们并不清楚秦并巴蜀这一重要历史事件对巴蜀地区青铜手工业是否产生了影响'其具体的影响如何/是合金技术的变化还是加工工艺的转变&抑或是青铜工业管理制度的变革/为了探讨以上问题&本文对成都出土战国中期至西汉早期时代特征明确的典型)烟荷包钺*进行了取样&并开展了/光成像+金相显微观察与合金成分分析&考察自战国中期至西汉早期该地区铜钺制作技术的演进'在此基础上&结合前人的研究成果&探讨秦并巴蜀对蜀地铜工业的影响&以期从铜冶金考古视角对秦并蜀历史事件进行解读'#!样品背景与分析方法#%"!样品背景本文所取九件)烟荷包钺*均来自成都地区&其中两件取自青白江区民强村墓群&7件取自青羊区光华村街墓群')烟荷包钺*是典型巴蜀式器物&外形具有竖銎+颈肩分化+长身有腰+端刃等特点-&7.'多数学者认为烟荷包铜钺为兵器&也有学者提出有可能作为农具使用-&7,&-.'烟荷包钺最早出现于春秋晚期&使用时间历经春秋至汉代&是典型巴蜀式器物中年代特征最明显的器物之一-&-.'结合墓葬年代与铜钺的类型学特征可判断本文所分析-件样品的年代%来自民强村的两件铜钺#编号为#$&%1i N N.%&+#$&%1i N N7%#$年代下限不晚于战国晚期早段&应属于战国中期(而来自光华村街七件铜钺年代上限不早于战国晚期&应属于战国晚期至西汉初期'样品照片见图&&背景信息及取样部位见表&'需要说明的是&本文的年代划分标准主要参考向明文的论述&以秦灭巴蜀之年#公元前"&6年$为战国晚期起始年&之前的战国时期均分为二&分属战国早+中期'秦代范围为公元前##&,前#$7年'西汉初期以刘邦王巴+蜀+汉中之年#公元前#$6年$为起始&以汉武帝元狩五年#公元前&&%年$为终止-#$.''!期王睿哲等 秦并蜀的铜冶金考古解读以成都出土烟荷包钺为例图&'铜钺实物照片与/光成像分析结果注 图中圆圈标明区域为垫片7-!中'国'科'技'史'杂'志!"卷表"!铜钺合金成分3K LM K N3分析结果出土编号及年代实验编号取样部位元素含量#Z<U$1G XD P@5E材质#$&%1i N N.%& #战国中期$N9$&刃部%.+.-&#+66&+7.$ N9$#銎口%.+6-&#+6#&+6-$#$&%1i N N7%# #战国中期$N9$"刃部%.+&"&"+.$&+"7$N9$!銎口%!+&7&!+#.&+.%$1G8XD#$&71i/N.-%& #战国晚期$S9$&刃部77+"6&&+.$&&+&!$ S9$#銎口7.+!.&&+-%&#+.7$#$&71i/N7&%& #战国晚期至秦$S9$"刃部%&+#%&&+$.7+66$ S9$!銎口%&+!%&$+7-7+7#$#$&71i/N6$%!#战国晚期至秦$S9$.銎口7&+.&&$+&&&%+"%$#$&71i/N.6%# #西汉初$S9$6刃部%$+!.7+!-&#+$6&+7" S9$7銎口%#+%#7+$#&$+&6&+7$#$&71i/N.7%& #西汉初$S9$%刃部77+!"&"+$!-+."$ S9$-銎口%&+&"&#+"!6+.#$#$&71i/N.%%-#西汉初$S9&$刃部7-+-$"+"-&6+7&&+!-S9&&銎口7%+"6"+!%&%+&6&+!$#$&71i/N6"%# #西汉初$S9&#銎口7"+$&!+.!##+!.$1G8XD8P@#%#!分析方法利用9R*)D N S"#.型高频恒压固定式/射线无损检测系统对本文所取铜钺样品进行/光成像分析&以探讨此批铜钺的铸造质量+銎腔形状及垫片设置等信息'所有样品测试电流为#I5&测试时间为6$E'分别从-件铜钺的銎口和刃部取一小部分基体样品&经镶样+磨抛后&运用d V a XX V(0&%型扫描电镜及附带的0R H)F?/8N5/,.$N N#型/射线能谱仪&在高真空模式加速电压为#$B(+测量时间.$E的情况下对样品进行显微形貌观察和微区能谱无标样定性成分分析'分析时避开锈蚀区域&选取较小的放大倍数&使扫描面积尽可能大&并在样品的不同部位进行测试&取平均值以使测试误差最小化'利用5R C)a I A K;F5#I型金相显微镜观察样品的显微组织'先在显微镜下观察样品未腐蚀之前的夹杂物分布+锈蚀状况及加工缺陷等情况&再利用6U的三氯化铁盐酸酒精溶液侵蚀样品&进行金相组织观察'%-!'!期王睿哲等%秦并蜀的铜冶金考古解读%以成都出土烟荷包钺为例--! $!实验结果$%"!&光成像分析根据样品的/光成像分析结果#图&$可知&民强村两件铜钺钺身前半段为铜实心&銎腔为圆柱体&可见其腔体所占空间较小&而钺身实心部位较多'光华村街7件铜钺的銎腔则近乎填充了整个钺身&钺身实心部位所占空间很小'其中光华街村有.件铜钺&在其钺身部位可观察到两处颜色偏暗四边形方块区域#编号分别为#$&71i/N.-%&+#$&71i/N7&%&+#$&71i/N6$%!+#$&71i/N.6%#和#$&71i/N.%% -$'已有研究指出&由于铜质垫片与周边器物本体材质不同#一般垫片的铜含量高&而锡+铅含量低$&其对/射线的吸收能力较器物本体要弱&且垫片在埋藏过程中的锈蚀程度较大&这进一步降低了其对/射线的吸收能力&从而使得垫片与周边器物本体有明暗的差异-#&.'可见&这.件铜钺应该是铸造过程中使用了垫片#图&中用圆圈标出区域为垫片$'$%#!合金成分分析由样品的成分分析结果#表&$可知&根据目前学术界普遍采用的铜合金元素含量#U的划分标准-##.&所分析的-件样品中有锡青铜两件和铅锡青铜7件'其中民强村两件铜钺均为锡青铜&铜含量在%"U,%6U之间&锡含量在&#U,&!U之间&铅含量在&+!U,&+%U之间'光华村街7件铜钺均为铅锡青铜&铜含量在7&U,%#U之间&锡含量在"U,&"U之间&铅含量在7U,#"U之间'另外&光华村街两件铜钺中含有少量的砷#编号分别为#$&71i/N.6%#和#$&71i/N.%%-$&其砷含量均在#U以下&应是铜料中的杂质元素'$%$!金相组织分析结果金相分析是研究金属材料内部组织和微观结构最重要的方法&其在古代金属文物的制作技术+加工工艺等分析中具有不可替代的作用'考虑到铜钺的不同部位可能存在不同的加工工艺&本工作对大部分铜钺的刃部和銎口都分别进行了相应的取样分析'由于编号为#$&71i/N6$%!和#$&71i/N6"%#的两件铜钺锈蚀较为严重&其只在銎口部位残存金属基体&故对这两件铜钺只在銎口处进行了取样分析'样品的典型金相组织观察结果如图#和表#所示&战国晚期至西汉初期7件铜钺刃部和銎口金相组织一致&故在表中未分开描述'根据分析结果可知&样品金相组织可分为铸造+铸后热锻+铸后热锻并经冷加工三类'其中光华村街墓地出土7件样品均显现为铸造金相'民强村墓地出土两件铜钺均显示为形变金相&且其銎口与刃部金相组织存在差异&表现为%銎口为典型的等轴晶及孪晶组织&说明銎口为铸后热锻(而刃部则存在形变的等轴晶及孪晶晶粒&且可见夹杂物沿着加工方向产生定向性形变&说明刃部为铸后热锻并经冷加工而成'中'国'科'技'史'杂'志!"卷图#'铜钺典型金相显微相组织表#!铜钺金相组织观察结果出土编号实验编号金相组织描述加工方式#$&%1i N N.%&N9$&基体为铜锡"再结晶等轴晶及孪晶&晶粒细碎&铅颗粒+硫化物夹杂分布于晶界&晶内有较多滑移线&可见晶粒弯曲&存在较多加工孔洞'铸造后热锻再经冷加工N9$#基体为铜锡"再结晶等轴晶及孪晶&晶粒大小较为均匀&铅颗粒+硫化物夹杂分布于晶界&存在较多加工孔洞'铸造后热锻$$.'!期王睿哲等%秦并蜀的铜冶金考古解读%以成都出土烟荷包钺为例续表#出土编号实验编号金相组织描述加工方式#$&%1i N N7%#N9$"基体为铜锡"再结晶等轴晶及孪晶&晶粒细碎&存在大量滑移带&可见晶粒弯曲&铅颗粒+硫化物夹杂有沿加工方向拉长现象&存在较多加工孔洞'铸造后热锻再经冷加工N9$!样品右侧显示为"固溶体等轴晶&左侧显示为再结晶的"等轴晶及孪晶&铅颗粒+硫化物夹杂分布于晶界&样品加工量不均匀&存在较多加工孔洞'铸造后热锻#$&71i/N.-%&基体为"固溶体树枝晶&晶间分布形态较小多角状#"m#$共析组织&铅颗粒与硫化物均匀分布其中'#$&71i/N7&%&基体为"固溶体树枝晶&偏析明显&晶间分布形态较小多角状共析组织&铅颗粒及硫化物均匀分布其中'#$&71i/N6$%!基体为"固溶体树枝晶&#"m#$共析组织细小'铅分布不均匀&小颗粒铅沿枝晶分布&大颗粒球状+椭球状铅颗粒集中分布&可见硫化物夹杂'#$&71i/N.6%#基体为"固溶体树枝晶&白色部位是富砷偏析&条状和多角状铅颗粒分布其中&可见灰色硫化物夹杂'#$&71i/N.7%&基体为"固溶体树枝晶&偏析明显&枝晶间分布大量#"m#$共析组织&铅分布不均匀&有小颗粒铅和大颗粒球状铅分布其中&可见硫化物夹杂'#$&71i/N.%%-基体为"固溶体树枝晶&白色部位是富砷偏析&条状和多角状铅颗粒分布其中&可见硫化物夹杂'#$&71i/N6"%#基体为"固溶体树枝晶&铅颗粒较大&分布较为均匀&可见硫化物夹杂&不见#"m#$共析组织'铸造'!讨论'%"!秦并巴蜀前后成都平原铜钺的技术特征'%"%"!战国中期铜钺技术特征迄今为止&关于巴蜀文化出土铜钺的研究工作相对较少&且多集中于重庆及附近的巴文化区域'目前已对巴文化峡江地区出土的"-件战国时期铜钺进行了科技分析&而已分析的成都平原出土战国时期铜钺只有&#件'已分析的"-件峡江地区战国时期铜钺中&有锡青铜7件&铅锡青铜"#件(经金相分析的"!件峡江地区战国时期铜钺中&&7件为典型铸造显微组织+&#件铸后经热处理+&件为热锻组织+!件为热锻及冷加工组织'具体研究为&魏国锋等对重庆万州大坪墓群出土的&件铜钺进行了分析&结果显示其铜含量为%$U+锡含量为&7+%U+铅含量#+#U&系铸造后经过热处理-&&.(姚智辉对云阳李家坝遗址出土的&&件铜钺进行分析&结果显示其中有#件锡青铜+-件铅锡青铜&其中.件为铸造组织+!件铸后经过加热+&件经热冷加&$.中'国'科'技'史'杂'志!"卷工而成+&件为热锻组织-&#.(杨小刚对出土于万州大坪墓群+涪陵小田溪墓群+云阳李家坝遗址和开县余家坝等遗址出土的#7件铜钺进行了分析&结果显示这批铜钺锡含量为6+!U,##+6U+铅含量为$+&"U,&6+!U&对其中##件铜钺銎口的金相分析结果显示&#件为铸造组织+7件铸后经过热处理+"件为热锻及冷加工组织-&".'已分析的&#件成都平原战国时期铜钺中&有锡青铜#件&铅锡青铜&$件(经金相分析的6件成都平原战国时期铜钺均为典型铸造组织'具体研究为&何堂坤对成都郊区出土的&件铜钺进行了分析&结果显示其铜含量为%#+#U+锡含量为&$+6U+铅含量为6+#U&系典型铸造显微组织-%.(黎海超等分析了百寿路出土的.件铜钺&结果显示其锡含量为&&+"U,!.+.U+铅含量为#+-U,%+6U&均为铸造显微组织-&!&&..(曾中懋分析了6件出土于新都马家+峨眉符溪+犍为罗城+绵竹清道的铜钺&结果显示这批铜钺铜含量为7&+7U,%"+.U+锡含量为&$+.U,&6+!U+铅含量为$+!"U,-+#U&其中#件为锡青铜+!件为铅锡青铜--.'以上经过分析的.&件巴蜀地区铜钺中&可确定属于秦并蜀前成都平原的样品有"件#均出土于战国中期墓葬$&其分析结果如表"所示'结合本文所做两件战国中期铜钺的成分数据可知&经过科技分析的.件成都平原出土战国中期铜钺中&"件为锡青铜+#件是铅锡青铜&锡含量在&#U,&7U之间&铅含量在$U,&$U之间'根据O+Q A D?E)D-#".和\+2+1>A E;-#!.的研究可知&战国中期铜钺对应的布氏硬度在&$$,&7.Q M之间&延伸率在&$U,"$U之间&抗拉强度在#7!,"7$,^I I#之间&具有较高的硬度和抗拉强度&符合兵器的使用性能'表$!已发表战国中期铜钺合金成分分析结果 "O实验编号出土地点元素含量#Z<U$1G XD P@材质&&!%%7新都马家7&+7"&!+%#-+#!1G8XD8P@&&!%6&新都马家77+#-&!+$$6+.!1G8XD8P@N!&绵竹清道%$+--&6+!&$+!"1G8XD迄今为止&已进行金相分析的秦并蜀前的铜钺样品为两件&均来自本文'结果表明&其銎口均为典型的等轴晶及孪晶组织&而刃部则为存在形变的等轴晶及孪晶晶粒'说明其銎口经过热锻处理&而刃部则经历了热锻及冷加工过程'通过宏观观察并结合/光成像分析结果可知&两件战国中期铜钺钺身两侧都有范线痕迹&銎腔为圆柱体&应是使用了双面范合范置内芯浇注成型'综合以上分析结果可知&此两件铜钺在浇注成型后&又在銎口和刃部进行了热锻处理'通过热锻可以消除或减少铸造孔洞&使组织致密&从而改善合金的硬度和强度&特别是降低其脆性-#..'刃部的晶粒相较于銎口更为细碎且存在定向性形变&表明刃部在热锻后又经过冷加工处理&从而进一步提升了刃部的机械性能' '%"%#!战国晚期至西汉初期铜钺技术特征由于多数已分析的晚期巴蜀文化铜钺样品年代为战国到秦汉时期&且已发表文章中所给年代范围跨度比较大&很难确定较为精确的年代'已经分析的.&件巴蜀地区铜钺中&目前还没有可确定属于秦并蜀后成都平原铜钺的科技分析数据以资对比'本文分析#$.'!期王睿哲等%秦并蜀的铜冶金考古解读%以成都出土烟荷包钺为例的光华村街出土7件战国晚期至西汉初期铜钺均为铅锡青铜&铜含量在7&U ,%#U 之间&锡含量在"U ,&"U 之间&铅含量在7U ,#"U 之间'通过锡铅含量箱式图#图"$可知&战国中期铜钺锡含量在&#U ,&7U 之间&平均值为&!+".U &铅含量在$U ,&$U 之间&平均值为"+%%U (战国晚期至西汉初期铜钺锡含量在",&"U 之间&平均值为%+6.U &多数铜钺#占比%6U $锡含量低于&#U &铅含量在7U ,#"U 之间&平均值为&"+7-U &多数铜钺#占比7&U $铅含量大于&$U '相比于秦并蜀前#战国中期$&秦并蜀之后#战国晚期至西汉初期$铜钺的锡含量降低而铅含量升高&且秦并蜀后铜钺的锡+铅含量波动范围增大'根据O +Q A D?E )D -#".和\+2+1>A E ;-#!.的研究可知&战国晚期至西汉初期铜钺的布氏硬度在6$,&#$QM 之间&延伸率在&$U ,#$U 之间&抗拉强度在&.#,#7!,^I I #之间'可见&秦并蜀后&蜀地铜钺的硬度+延伸率与抗拉强度都大幅度降低&显然已难以满足作为兵器的使用性能要求'图"'铜钺锡铅含量箱式图迄今为止&已进行金相分析的秦并蜀后的铜钺样品为7件&均来自本文'结果表明&其銎口及刃部均为典型的铸造显微组织'通过宏观观察并结合/光成像分析结果可知&光华村街7件铜钺钺身两侧都有范线痕迹&銎腔内有泥芯残留&銎腔近乎填充整个钺身&说明铜钺在制作时使用了双面合范置内芯铸造成型'相比于秦并蜀前&铜钺的銎腔体积扩大&这样一来使得铸造一件铜钺所用金属原料减少&但也降低了其牢固程度'同时&还在.件铜钺钺身上发现有垫片的存在&这可能与秦并蜀后铜钺銎腔体积变大+钺体变薄有关'已有研究指出&使用垫片可以起到控制壁厚和定位的作用-#&.''%"%$!小结综合类型学及上述分析结果可知&秦并蜀之后&蜀地铜钺在器型+合金配比和制作工艺等方面都发生了转变'在器型上&弧腰渐折渐上移&腰部以下渐成圆形-&-.'钺身由前半段为铜实心+銎腔为圆柱形到钺身前半段全部变为銎腔&使得銎腔几乎填充整个钺身(合金配比上&锡含量降低而铅含量升高&且锡+铅含量波动范围增加(在制作工艺上&沿用了双面合范置内芯的铸造方式&但是多在内外范间采用垫片固定&相比于战国中期&秦并蜀后&铜钺在铸造成型后不再在刃部进行热锻和冷加工'秦并蜀前后&铜钺合金配比以及"$.中'国'科'技'史'杂'志!"卷!$.制作工艺的转变使得其硬度+延伸率与抗拉强度降低&使其难以满足作为兵器的使用性能要求''%#!秦并巴蜀前后铜钺制作技术转变的原因'%#%"!周边文化兵器合金技术的影响战国时期各国之间的交流与往来频繁&巴蜀与秦+楚相邻&巴蜀文化中除自身因素外&秦+楚的因素是很强烈的&受到中原文化的影响更是由来已久-#6.'秦并巴蜀后&秦文化对巴蜀地区的影响加深-#7.'在秦并巴蜀至秦末一百余年的时间里&为巩固对巴蜀地区的统治&持续进行了移民活动-#.'随着人口流动与文化交流的加剧&蜀地铜钺的制作技术是否是受到了周边地区的铜兵器技术影响呢/通过对比分析目前已有的江陵地区-#%.+胶东地区-#-.+秦俑坑-"$.和长治分水岭东周墓地-"&.等战国时期多个区域出土兵器的成分分析数据可知&战国时期巴蜀文化圈周边区域出土兵器锡含量多在&.U,#$U之间&部分高达#$U,#.U&铅含量多在.U以下&合金配比相对稳定&偏向于高锡低铅的特征&这一合金技术特征与成都地区铜钺锡含量降低而铅含量升高的变化不符'因此&秦并蜀前后成都地区铜钺的合金配比变化应该不是受周边文化兵器合金技术的影响''%#%#!秦对蜀地改造的影响秦并蜀后&为了争取蜀地社会对秦统治的认同和拥护&选择了渐进式的改造模式&在各项政策的制定上表现得既宽容又灵活-"#.'这在一定程度上稳定了民心&缓解了秦人与蜀人之间的矛盾&为蜀地平稳过渡创造了良好的政治氛围-6.'虽然目前关于秦入蜀后&对蜀地实行何种军事政策及有关铜钺等铜兵器的管理方式还不甚明晰&但很可能蜀地的原有军事组织力量在秦并蜀之后极度地削弱了&加上相对和平稳定的政治与社会环境&从而使得蜀地不再像战国中期之前需要同时面对巴+秦+楚等周边各国的强大兵力压力&其对铜钺等兵器的需求降低&且不再在意铜钺等兵器的机械性能是否符合其实际使用要求'另外&秦并巴蜀后铜钺銎腔几乎占据整个钺身所体现的用料减少情况&可能与秦对蜀地铜矿资源的掠夺有关'!战国策"记载%)夫蜀&西辟之国也00取其地&足以广国也(得其财&足以富民'*从中可以看出&秦举兵蜀的动机之一是)取其财以富民缮兵*-6.'秦在攻占蜀地后&又在蜀郡设立)东工*&为秦生产兵器等用具-"".'这样一来&生产蜀式兵器的原料急剧减少&从而降低了蜀式兵器的制作要求'因此&很可能秦并蜀以后&铜钺不再作为实用性的兵器&而更偏向于作为明器使用'随着巴蜀文化的衰落&铜钺的象征意义加重'直至西汉中期&蜀文化基本上完全被汉文化融合-"!.&蜀地铜钺也就退出历史舞台了' .!结语本文在充分调研已有晚期巴蜀文化出土铜钺科技分析的基础上&通过对成都地区出土器型及时代已明确的铜钺的系统科技分析&首次从铜冶金考古角度对秦并蜀这一重要历史事件进行了初步解读&并获得了以下两方面重要认识'#&$秦并巴蜀前后蜀地铜钺的合金配比+加工工艺及铸造技术都发生了变化'秦并巴蜀后&铜钺的铅含量明显升高&且铅+锡含量不稳定(器物均为铸造而成&且成型后不再对刃部及銎口进行形变加工处理(铸造时多使用垫片&且銎腔占据整个钺身而不再在钺身。

生命科学中蛋白质功能的多层次研究一、背景介绍生命科学研究的一个重要领域是蛋白质的功能研究。

蛋白质是生命活动中不可或缺的基础分子，具有丰富多样的功能。

在生命活动的过程中，蛋白质通过三维结构的变化和与其他分子的相互作用实现其功能。

了解蛋白质的功能及其调控机制，对于生命科学的发展和疾病治疗都具有重要的意义。

在蛋白质功能研究中，利用多层次的方法进行研究是十分必要的。

二、分子层面的研究方法在蛋白质功能研究中，分子层面的研究方法被广泛采用。

主要包括蛋白质结构分析、功能研究和相互作用研究。

其中，蛋白质结构分析是一个关键的步骤。

通过X射线晶体lography和核磁共振技术等方法，可以得到蛋白质的三维结构信息。

得到蛋白质结构信息后，可以进行结构功能研究。

这些方法可以帮助我们理解蛋白质的功能原理、调控机制以及抗体和药物的作用。

三、细胞层面的研究方法细胞层面的研究方法主要包括蛋白质定位研究和蛋白质相互作用研究。

在蛋白质定位研究中，利用细胞免疫化学以及原位杂交等方法可以对蛋白质在细胞中的定位和分布情况进行研究。

在蛋白质相互作用研究中，利用酵母双杂交等方法可以发现蛋白质相互作用的生物学过程。

这些方法可以帮助我们深入了解蛋白质在细胞内的作用及其参与的生物学过程。

四、组织水平的研究方法组织层面的研究方法主要包括蛋白质组学和组织芯片技术。

蛋白质组学是利用高通量质谱技术对组织和细胞中的蛋白质进行定量和鉴定的方法。

组织芯片技术是将大量的cDNA探针或抗体底物固定在芯片上，以此来研究大规模的蛋白质表达和分布。

这些方法可以帮助我们揭示蛋白质参与的生物学过程以及其在生理和病理状态下的变化。

五、应用层面的研究方法应用层面的研究方法主要包括蛋白质药物研究和蛋白质诊断技术。

蛋白质药物研究是利用蛋白质的结构和相互作用信息来设计和开发药物的方法。

蛋白质诊断技术是利用蛋白质作为诊断标志物的方法。

这些方法可以帮助我们开发新的药物和诊断手段，从而更好地促进生命科学的发展。

提到考古，可能大多人脑海中浮现的是一群专家围绕在一堆骨头周围，通过简单拼凑、粗略测量，给我们提供关于遥远祖先的第一印象。

但这只是表面的研究，即使是采用高分辨率的仪器对这些骨头进行扫描，研究人员也只能根据他们能看到的结构和形状来进行研究。

而随着科技的进步，人们掌握了对古DNA的提取和测序之法，以惊人速度推动着考古发现的进展。

数万年前乃至数十万年前的基因组可以被读取，这项成果曾帮我们证实了人类家谱的新成员——丹尼索瓦人的存在，并揭示了现代人类是如何与他们以及尼安德特人进行杂交繁殖的历史。

但是，DNA是脆弱的，容易受微生物污染和随时间的推移而降解消失。

即使是在理想的环境下，能留存下来的古DNA也不会超过100万年。

如今，科学家发现，复杂折叠的蛋白质也可以应用于考古研究分析，它具有与骨骼化石一样历久弥坚的寿命，但比古DNA能保留更长的时间。

因此，古蛋白质也会成为我们解开过去秘密的一把钥匙。

大显身手的古蛋白质对古蛋白质的研究是一个新兴的跨学科领域，已经在考古学中大显身手：2016年，英国科学家们通过对骨头中常见的胶原蛋白进行识别，从考古遗址中挖掘出的2000多个细小而难以辨认的各种动物骨骼碎片中，科学家鉴定出尼安德特人的骨骼，因为胶原蛋白序列在不同动物之间的排列方式有细微的不同；另一个例子是加拿大考古学家在约旦的一个沙漠绿洲中发现了旧石器时代人类利用工具的直接证据，该证据就是25万年前屠宰动物残留在石器工具上的蛋白质。

科学家还可以通过对共同或相似的蛋白质的研究来建立进化系谱图，从而给我们提供物种之间的关系，而有些方面可能是古DNA无法告诉我们的。

比如从霸王龙骨骼中提取的古蛋白质，为恐龙与鸟类具有亲缘关系这一理论提供了依据，而这些古生物的DNA很难在化石中保存下来。

我们体内的每一个细胞都有相同的基因，同一个人身上的肝细胞和神经元细胞，两者的DNA一样，但细胞本身却千差万别，因为它们由不同的蛋白质组成。

如果把DNA 比作一本包含所有内容的百科全书，蛋白质则像是依据全书编写出来的各个学科的教科书，两者有差别，但也有很深的联系，所以我们也能通过蛋白质去鉴定物种。