微生物世界的生日 3
1固氮考古 3
1.1了解我们的宇宙和星球 4
1.1.1地球 5
1.1.2地质 6
1.1.3地貌 7
1.1.4氧气：生物的双刃剑 9
1.1.5钼是大功臣 10
1.2生命的起源 12
1.2.1生命起源的化学进化过程 12
1.2.2石猴的演说 14
1.3生物进化 15
1.3.1地球上早期生命的形态与特性 16
1.3.2生物进化思想 17
1.3.3遗传进化理论中的一些概念 19
1.3.4生物的发展 22
1.4人类的进化及其对环境的影响 23
1.4.1人类的进化 23
1.4.2人类活动对环境的影响 26
1.5固氮菌的起源与进化 31
1.5.1固氮作用的基本条件 32
1.5.2固氮菌的种类 32
1.5.3固氮菌的分类 39
1.5.4固氮菌的进化 47
固氮之钟 51
2固氮酶及相关研究进展 51
2.1固氮酶的结构 51
2.1.1固氮酶的nif基因簇 51
2.1.2固氮酶的装配复杂性及其作用和调控机制 63
2.1.3固氮酶铁钼辅因子的生物合成 67
2.2固氮与固氮酶相关研究进展 70
2.2.1根瘤菌与豆科植物的共生固氮模式 71
2.2.2固氮结瘤与花的发育相关蛋白质的研究 72
2.2.3固氮与光合作用中一些相关酶蛋白的研究 72
2.2.4在非豆科植物中直接转入固氮基因的努力 72
2.2.5非传统固氮酶的出现及一些预测性研究 77
2.3固氮酶研究进展及存在问题 79
光合之钟 85
3固氮比较生物学 85
3.1谁是先行者：固氮与光合 85
3.2固氮酶比较 90
3.3固氮酶与DPOR、 LPOR比较 92
3.3.1固氮酶与DPOR 92
3.3.2 DPOR与COR 94
3.3.3 DPOR与LPOR 95
3.3.4固氮酶、DPOR及LPOR的生物进化 99
3.4固氮酶的科学预测 101
植物之钟 107
4固氮酶转化工程 107
4.1固氮酶基因的获得 107
4.2细胞器的选择 108
4.3转化方法——叶绿体转化技术 109
4.3.1叶绿体基因组的特点 110
4.3.2叶绿体的遗传转化 110
未来之钟 123
5新世纪、新观念、新理论、新目标 123
5.1与固氮酶相关的科学问题 123
5.1.1与固氮酶相关的化学问题 123
5.1.2与固氮酶相关的生物学问题 127
5.1.3植物生长发育与能量的问题 130
5.2几个潜在突破口的分析 132
5.2.1自主固氮叶绿体-Nitroplastid 132
5.2.2自主固氮线粒体 136
5.2.3非豆科植物共生固氮 136
5.2.4设计和探究“光能固氮酶” 139
参考文献 145
附录一 地球地质年代表 181
附录二 微生物分类表 193
附录三 植物分类表 202
附录四 国际固氮会议与固氮实验室 213
附录五 国际光合作用会议与叶绿体工程实验室 217
致谢（Acknowledgements） 220
跋 221
Postscript 222