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生命聚合体 第二章第2节9,10 ,11
lefeng 2009-2-10 16:07
2.2.9 生命聚合体内部的分工程度 生命聚合体的组成单元有着明显的分工。越是复杂的生命聚合体,组成单元的分工越多。生命聚合体内部的分工程度表征着生命聚合体的复杂程度和进化程度。而智能水平高、功能多的生命聚合体内部的组成单元分工程度也高。根据统计分析,生命聚合体的分工程度与组成单元的智能水平大致有如下的关系: 设生命聚合体的分工程度为 D ;聚合体内组成单元数量为 N ;组成单元的智能水平为 H ( H 是智能商数,在 0 到 1 之间)。 则有 D = N H 这个公式说明了组成单元智能水平越高,而且组成单元数量大的生命聚合体,其内部组成单元的分工程度也高。这也提示我们,在开发新的机器人时,其组成单元应既有一致性,又有可分工执行不同功能的特性。 这个公式也验证了达尔文在一百多年前的推断:越是高级的生物,其组成部分的专业化程度越高。 2.2.10 生命聚合体的共生现象 生命聚合体内部和外部都存在着共生现象。我在后面的多个章节里也会谈到一些共生现象。例如有些蚂蚁的群体会饲养蚜虫,甚至把蚜虫当成群体中的一员,帮助它们搬家、抚育后代,当然蚜虫也不像其它的昆虫害怕蚂蚁,而是和它们默契的生活,为蚂蚁家族提供蜜露。科摩多龙有一种特殊的捕食本领,它虽然体型庞大,但很少费力去杀死大型动物,而是在咬伤动物以后,尾随着观察,在动物倒地以后才去吃掉它。科摩多龙不是因为嘴里有毒液,而是它的唾液中有上百种致命的细菌和病毒,它们是靠这种细菌武器来捕食的。 图 2-15 大肠杆菌 人也是共生物,人体肠道内、口腔里都存在着多种细菌,这些细菌参与食物的分解,并且是多种营养物质,包括一些维生素的生产者。如果人们滥用抗菌素杀死了这些细菌,就会造成营养的缺乏和失调。一些长期使用抗菌素的人会体质变得很差就是破坏了共生环境造成的。 共生体之间也有正常的相互制约机制,例如人肠道内的大肠杆菌,平时保持着平衡状态,利用人吃的食物,为人类生产某些氨基酸和维生素。大肠杆菌是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌。但如果人体因为某些原因发生状态变化,它侵入人体一些部位时,可引起感染,如腹膜炎、胆囊炎、膀胱炎及腹泻等。感染可能是致命性的,尤其是对孩子及老人。 共生的生物虽然不能看做是生命聚合体的组成单元,但有些共生现象对生物的生存具有重要的作用,而且共生现象在生物中也是一个普遍的现象。 2.2.11 整体和个体的关系 整体的功能可以大于个体,也可以小于个体。 整体可以在某些方面优于个体,也可以在某些方面劣于个体。 反过来说,个体有时在某些方面会优于整体,但也在某些方面劣于整体。 整体是否优于个体取决于整体的组织和控制情况。 系统的最优化大小要根据组织和控制水平来确定。 越是大的系统越需要分成一些相对独立的部分和层次。 在生物的进化过程中,远古时期曾经出现过许多巨大的动物,如巨大的恐龙,猛犸象,犀牛,甚至有巨大的蜻蜓。但后来除了还有巨大的鲸鱼、鲨鱼等海洋动物外,陆地上的巨大动物几乎都灭绝了。这可以解释为环境选择的结果,但为什么后来的生物不再向巨大体积发展也有其内在的原因,跟我后面将介绍的智能进化有关。 由于生物存在着相当高的智能水平,或者说是组织水平,所以总的来说,生命聚合体优于单细胞生物。
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生命聚合体 第二章第2节7,8
lefeng 2009-2-10 16:06
2.2.7 学习功能是生命聚合体的基本属性 人类社会通常把喜欢学习看成是一种美德,把善于学习看成是一个人的优点。但生命聚合体的学习功能对生命聚合体的生存的确具有十分重要的意义。生命聚合体的学习功能也可以算是生命存在的基本条件之一。有的人会认为学习功能只是对生物进化才有作用,这是不全面的看法。 生物的学习功能是生物智能控制系统的基本属性之一 ,所以说,学习功能是伴随着生命的必然附着物,没有学习功能的生命也是难以长期生存的。 1983 年,西蒙( H. Simon )对学习定义如下:能够让系统在执行同一任务或同类的另外一个任务时比前一次执行得更好的任何改变。从事专家系统研究的人们认为,学习就是知识获取。也有的观点认为,学习是对客观经验表示的构造或修改。客观经验包括对外界事物的感受,以及内部的思考过程,学习系统就是通过这种感受和内部的思考过程来获取对客观世界的认识。从认识论的观点看,学习是事物规律的发 现过程。 这些有关学习的定义各有所长,有些只是学习现象的一种可能结果,人们对学习的认识也是在发展的。 学习的本质是什么?学习就是获取某些信息、对其进行加工存贮,并能利用这些信息。 一个系统如何才能算具有学习功能呢?答案是比较简单的,一般的智能控制系统都是有学习功能的。一个能接受信息、存储信息、并利用信息的系统就是具有学习功能的系统。当然,这种学习能力有大有小,有强有弱。 根据生命聚合体理论,因为生命聚合体都具有带有记忆功能的智能控制系统,所以学习功能是生命聚合体的基本属性之一。正常生存的生物都是具有学习功能的,这也是生物能进化的原因之一。 根据生命聚合体理论,生物智能控制系统有显性的和非显性的,因此生物的学习也有两种,一种是显性的,即有意识的;另一种是非显性的,即无意识的。 由于生物的智慧是如此之高,从某种意义上说,我们人类今天的科学研究只是一种学习,是向生物自己的智慧在学习,学习生物所掌握的宇宙知识,把生物所具有宇宙知识用某些方法挖掘出来。 以前有的人认为某些生物智能低下,不具备学习能力,这是错误的。凡是能正常生存的生物都具有学习能力,只是这种学习能力有强有弱,有的偏向于某一方面,在某个方面学习能力强,而在其它方面学习能力弱。这也给人类的教育开拓了领域,不同的生命聚合体在学习方面有所不同,有其适合自身的学习强项领域,所谓因人施教是极有道理的。在找出每一种生物的学习强项后,找出教育的方法,可以对任何生物实施教育。 我在后面将会讲到,在机器人的研究中,真正的机器人还必须是能够学习的,能够积累信息并加以利用的。否则那种机器人就只是一个机器,而不能算机器生物。 2.2.8 生命和生命体的问题 其实我想先不在这里讲什么是生命,而是想先讲什么是 生命体 这个问题。完备的生命体是具有生命聚合体四项基本功能的物质聚集体。即具有资源系统(环境利用系统)、防卫系统、繁衍(或再建)系统、智能控制系统这四种功能系统的物质团。不论这种物质团是化学的,或是机械的,或是电子系统的,只要同时具备了生命聚合体的这四项基本功能,我们都可以把他(她、它)称为是有生命的物体,即生命体。在这个意义上说,我们承认机械生命和电子生命。 对具有生命聚合体四项基本功能的机器人,我们才认为它是真正的机器生物。也只有这样的机器生物才能真正地挑战自然,甚至向人类挑战。 如果说得更具体些,那么,自然界的细菌、病毒、细胞、动物、植物都是有生命的,或者说是生命体。生物都是生命体。而金属、矿物、盐、糖等物体当然不是生命体。尿素、胰岛素、一般的蛋白质、氨基酸、树脂是有机化合物,也不是生命体。 目前世界上的电脑也不具备生命聚合体的四种基本功能,所以它们都不能称为是生命体。目前世界上的机器人也没有一个具备生命聚合体这四种基本功能,所以它们也不是生命体,把他们叫做机器人那是一种夸张。它们仍然只是一部在某些方面有些像人的机器而已。但以后的电脑或机器人可能会具有生命聚合体的四种基本功能,以后是可能产生机器生命的。 再讲讲什么是生命的问题。 19 世纪下半叶,恩格斯对生命下过一个定义: 生命是蛋白体的存在方式,这个存在方式的基本因素在于和它周围的外部自然界的不断地新陈代谢,而且这种新陈代谢一停止,生命就随之停止,结果便是蛋白质的分解。 恩格斯的生命定义在一定程度上揭示了生命的物质基础,即具有新陈代谢功能的蛋白体。这种定义把生命固定在蛋白质上,反映了当时的科学成果。 对于什么是生命这个问题,在信息时代的一种观点是:一个可以不断复制、并能在变异和自然选择作用下产生进化的单位就是生命。无论它是 DNA 分子、细胞、还是计算机代码。按照这种标准,人们的确可以在计算机中创造出能够自我复制、自我进化的计算机程序体来。例如曾经研究过的四个模型: Tierra, Avida, Ameoba, Autolife 。据说有一个实验,有人做了一组会不断变化的程序代码,当这些代码在电脑中运行了五千多万次的时候,产生了一组可以自我复制的程序代码。这好像生命可以在适当的环境下,在不断的运动中产生。 从这种关于 生命 的 定义 来看,计算机病毒倒很像是一种有生命的东西,但它们不是物质聚集体,它们是非物质的,因此不是生命体,也许真的可以看成是一种幽灵。这种幽灵也是需要载体才能起作用的,而且这个载体还必须是正在运转着的电脑。 生命的定义可以比较简单,只要能进行自我复制的东西就可以看作是有生命的。生命真是像人们说的灵魂一样,但这个灵魂出鞘就意味着生命体的死亡。 不完备生命体 。不完备生命体是指部分缺失生命聚合体四个基本功能系统的生命体。 也许有些人会说只要是能运动的东西就是生命。我的看法是,只是能运动的东西不能都看作是有生命的。汽车、飞机都能运动,但它们不是有生命的,也不是生命体。 也有人说那阉割过的动物虽然不能生育繁衍了,但也是生命啊!是的,那也是生命,但是它们的繁衍自建功能部分被破坏了,是不完备的生命体。其实,对这样的生物运用现代技术手段,还是可以繁衍的。 有人说实验室里有缺失了免疫能力的老鼠,它们也是生命啊!是的,它们是生命体。它们相当部分地缺失免疫系统,它们难以在自然界中长期生存,它们是不完备生命体。其实这些老鼠只是部分地缺失了防卫功能,一般没有完全丢失防卫系统功能。不完备生命体的存在不影响我们对生命体的定义。
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生命聚合体 第二章第2节5,6
lefeng 2009-2-10 16:04
2.2.5 植物具有智能和思维 对于动物具有思维,也许大多数人都愿意相信。有思维,就会有情感,人类是世界上少数会笑的动物,但不是惟一懂得欢乐的动物。所有的动物都有欢乐的天性,这从很多小动物欢乐地奔跑和嬉戏中就能够看出来。 但是,植物也有智能,植物也有思维。这对一般人来说却不那么能感觉到。其实,如果不借助技术手段,别人在想什么,你都不是随时能知道的。在目前技术条件下,所用的技术手段也还不足以直接了解到别人的思维内容。 有一次我到海南南部的一个黎族村落去考察,为了拍到村落的全貌,我们爬上了村口的一座小山。在山坡上看到一棵奇特的小树。 这树的特点是中间有一段特别粗,走近仔细看,原来是树的中间缠了一段藤,可能这树觉得不舒服,就在开始缠紧的位置使劲长粗,最后终于把缠绕的藤给胀断了。这是自然界的绞杀与反绞杀现象。这当时使我想起电影《刘三姐》里关于藤缠树的歌词,看来藤缠树不总是代表着亲密,也有产生斗争的时候。我也查过一些资料,发现介绍一种植物绞杀另一种植物的报道比较多,而这种反绞杀现象却很少有报道。后来我一直在称赞这棵树的做法,而且奇怪树为什么会这么聪明呢?怎么能聪明到采取自己在身体的某个部位长粗来胀断对手呢? 图 2-11 树的中间长粗,把缠的藤给胀断了。 下面是一篇报道,来源 : : 新华网 新华网北京 4 月 24 日 电: 一些 植物学家 称, 他们 通过研究发现,植物具有解决问题的能力,这表明植物也有智力。 英国 《焦点》月刊 4 月号刊登文章说,植物面临挑战时表现出聪明举动的一个很好的例子,就是它们遭到动物攻击时的反应。例如,金合欢树会产生一种味道不好的丹宁酸以阻止动物啃食自己,被啃食过的金合欢树叶会释放一种气味,周围其他金合欢树会识别出这种气体,从而在捕食者到来前释放出丹宁酸。 英国爱丁堡大学 植物学家托尼 特里瓦弗斯是植物智能观的主要支持者,他说: 动物身上被许多人认为聪明的举动也能在植物的行为中看到。智力通常被定义为解决问题的能力,而植物也有。 牛津 大学 的科琳 凯利进行了一项长达 15 年的研究,这一研究显示出植物具有解决问题的能力。凯利将寄生植物菟丝子移植到营养状况不同的山楂树上。 图 2-12 寄生植物菟丝子 结果发现,菟丝子更喜欢缠绕在营养状况好的宿主上,而拒绝营养状况差的宿主。凯利称,菟丝子在从宿主身上吸取养料之前就显示出了这种接受和拒绝的反应。它具有解决问题的能力,能够选出哪个宿主值得去缠绕,哪个不值得。 特里瓦弗斯说: 在植物细胞中一定进行着某种思考,但我们不知道这是怎么完成的。植物能够对环境进行评估,这意味着它们的行为比人们意识到的要复杂得多。 那么,我们为什么直到现在才意识到植物比我们认为的要能干得多呢?特里瓦弗斯说: 主要因为植物活动起来比我们要慢得多。因为我们通常看不到它们在生长,所以很难想到它们能够行动,更不用说有智力了。 另一个原因是,人们研究植物的地方通常是在温室或花园里。特里瓦弗斯称: 如果我要观察狮子的智力水平,最不可能去的地方就是动物园,因为在那儿,它们能做的就是睡和吃。你得给植物提供一个富有挑战性的环境,来诱发它们的智力。 大约在几万年以前,人类的祖先通过知识的积累,加快了进化的步伐,使人类从动物界脱颖而出。近代一些社会学者们把人与一般的动物划清了界限。但事实上,人和动物的共同生物本质还是没有变的。关于什么是思维也有着各种各样的定义,当然,在人类社会里,大百科全书和词典往往是目前状态下的依据,但是搞研究的人不应该忘记,这些依据在几百年间是有着变化和不同的,恐怕也不能说 1 万年以后的人们仍然会用 1960 年代某部词典的定义。我们的观点是:广义的思维就是一种智能的表现。关于思维的定义我们将在生命聚合体理论与哲学这一章里详细讨论,因为在那一章里还要讨论思维的物理基础,而不是像文科学者们凭主观感受来定义思维的。 我们这里讲植物具有智能和思维,不是仅从自然界观察到的某些现象来判断,也是根据生命聚合体的基本理论推断的。按照生命聚合体的基本理论,能长期生存的生命聚合体一定具有四个基本功能组成部分,这些组成部分中就有智能控制系统。植物是由细胞组成的,细胞是有智能的,由它们按照有规律、有分工、有控制系统组成的高级系统一定具有更高一级的智能,这种智能的宏观表现就是思维。 有些素食主义者是以不杀生的慈善思想来解释他们的行为,他们不杀生是指不杀动物,而对植物还是要吃的。其实植物也是一种有生命的生物。麦子、稻谷是生物,番薯、土豆是生物,白菜、萝卜也是生物,苹果和香蕉同样是生物,要是完全彻底地不杀生,那恐怕就要饿肚子了。 2.2.6 植物的免疫系统 根据生命聚合体的理论,可以长期正常生存的生命聚合体必然具有防卫系统,这种防卫系统在生物体内就是免疫系统。植物也是生物,植物也有免疫系统。关于植物免疫系统这个问题其实科学家们也早有研究,但这种研究比对动物免疫系统的研究要晚,研究的工作也还不够完善,所以我们在这里仍有必要讲一讲植物也具有免疫系统的问题。根据生命聚合体理论我们可以对植物的免疫体系进行更为有目的性的研究。 以下是一篇摘自《生物通讯》的报道: 植物有着高效的保护自身免受细菌和真菌侵染的防御机制。 在 2 月 28 日期的《自然》杂志上,研究人员揭示了植物病原体防御机制的分子基础。这个研究结果有望用于培育出更强壮的作物。我们识别出植物细胞内的一个关键分子通路。研究的主要作者、麻萨诸塞州综合医院,分子生物学部的博士说:我们发现如果激活叶子中的这个通路,叶子抗细菌和真菌等病原体的能力就会大大增加。 Sheen 表示,植物有着高效而复杂的免疫系统。作用类似人体肌肤的厚厚的表皮细胞壁就是它们的第一道防线。如果病原体能够穿越这道天然屏障,如通过伤口侵入细胞,病原体通常也会被植物细胞表面或内部的受体识别出来。富含亮氨酸重复单位( Leucine-rich repeat , LRR )的受体激酶就是植物中最具代表性的病原体识别受体之一。这个受体激酶能够识别细菌病原体一个维持细菌运动的叫做鞭毛蛋白的结构。 许多细菌病原体的鞭毛蛋白上都有一个保守区,植物因而能够通过受体激酶非常有效地识别出细菌病原体。 Sheen 解释说。鉴于动植物免疫系统的高度保守性和相似性,通过 LRR 受体,细菌鞭毛蛋白也能够诱发哺乳动物的天然免疫应答。 当植物受体结合鞭毛蛋白后,接下来就要发生一系列复杂的细胞反应,这些反应将导致关键免疫应答基因的表达。植物细胞中的受体引发通过转录因子激活基因表达的信号传导级联反应。 Sheen 说。这些转录因子尤其可能诱发产生某些植物信号,这些信号打开更多与植物防御机制直接相关的下游基因, Sheen 解释说。 整个过程是一套复杂的级联反应, Sheen 和她的同事正在继续揭示其中的秘密。我们正在研究与此级联反应有关的下游基因。最终的结果看来就是,植物能够产生多种具有抗微生物性能的蛋白、酶和化学物质等。她说。 Sheen 补充说,研究的最终目标是利用研究成果对植物进行改造使之具有更强的病原体抵抗力。 其实关于动物和植物的共同生物特性问题在中国古代就为中医们所注意,有一种叫做淫羊藿的植物,含有性激素。古时人们在小羊长成以后希望它们能加速繁殖,于是就给羊吃这种叫做淫羊藿的植物,羊吃了以后就会发情交配。这种植物被中医们用来治疗人的性能力问题,上千年以来的实践表明,这种植物对人体的作用也是肯定的。近代的科学研究表明,许多植物的激素对动物也有一定的作用,一些动物的激素,对植物也有作用。 用于动物的麻醉药对植物也能起相同的作用。大家都知道正常的含羞草叶子一触就会害羞地合拢。 但是科学家用麻醉动物的乙醚和氯仿这两种气体对含羞草进行麻醉后,结果,再去触碰它时,含羞草竟然麻木的一动也不动,直到麻醉作用消失后,它才又变得敏感而害羞了。 图 2-13 含羞草的叶子 图 2-14 触碰后的含羞草叶子合拢了 不仅是含羞草,其它许多植物也都会被麻醉,只不过它们有些平时并不能动,所以只从表面上看不出来。经试验,某种水生植物被麻醉后,光合作用就会暂停,在水中不再冒泡,待麻醉作用消失后,才会又慢慢开始冒泡。 对植物免疫机制的研究可以帮助我们找到新的办法来对抗某些疾病。有些动物难以克服的微生物却可以被某些植物轻松地克服。 对植物免疫机制的研究还可以改进生物制药技术。人们可以利用植物进一步拓宽抗生素的生产源,在某霉素、某菌素之外还可以有某植物抗生素。
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生命聚合体 第二章第2节3,4
lefeng 2009-2-10 16:00
2.2.3 思维和智能的关系 思维是智能的高级表现形式,而智能是思维基本组成部分,智能和思维是紧密相关的。从广义上看,智能和思维是一种事物侧重面不同的表述。思维是信息的一种有序运动方式。思维可以存在于生命聚合体,生命聚合体是思维的载体。 根据思维和智能的关系,有智能的物体或系统就有思维。有的人可能会有疑问,一个智能控制器,例如常见的恒温控制器,它有思维吗?答案是有的,一种温度控制方式就包含着一种思维,就包含着一定的智能信息。因此, 任何生物都是有思维的,包括细菌和细胞。因为任何生物都有智能控制系统,而且能保证资源系统、防卫系统、和繁衍系统正常工作的智能一定相当高。 我在后面的第六章《生命聚合体理论与哲学》里会讲到思维有宏观和微观表现,思维是一系列微观领域里智能活动的宏观表现。 关于任何生物都是有思维的这个问题一定会引起许多争论,由于本章的重点在于提出问题,所以关于思维的详细讨论将放在本书后面有关哲学的那个章节里。我在后面的章节里会谈到没有语言的思维,思维的基础和微观形式等问题。 由于思维通常都不是很简单的就能被感知的,所以一个人不太容易知道别人或别的生物在想什么,这就容易导致一些人的主观性,使他们不愿意接受别人的思维或更不愿意承认其它生物的思维。也许今后可以发明出感知思维的仪器,那时就可以方便地测定某个生物的思维情况了。这种仪器应该是能按照思维的非语言形式来工作的,能够兼容非语言形式思维的设备才能保证兼容思维的各种形式。 一位教师曾经讲过一个故事,他说他讲课的时候为了让同学们记住两点间最短的距离是直线这个道理,就会说一个俏皮话,他说狗都懂得这个道理,不信你在狗面前拿个肉包子扔出去,狗肯定直奔那个包子跑过去,而不会绕着弯跑。没有语言的狗是如何思维的? 2.2.4 思维不是只存在于大脑里 一般都认为动物的思维存在于大脑中,某些低等动物,例如昆虫,使用脊索思维。而我这里要说明的是,我所说的思维系统不是都在大脑里,不仅指昆虫等低等动物,也包括哺乳动物和人类。 许多动物在发展过程中,逐步地把控制系统集中到脑部,使得大脑成为了思维的中心。但原来分散在动物身体其它部位的控制系统也并没有完全失去作用。中国古代有句话叫心之官则思,意思是心脏这个器官的功能是思考的。但后来人们全面研究了人体以后,得出大脑是思考器官的结论。这个结论是用现代科学方法观察和实验后得出的,也是正确的,是人类进化中组成单元专业化的结果。但不等于说人体的其他部位或器官没有参与思考,例如脊髓,这个动物最早的智能控制中心。在国外,人们对心脏移植者的跟踪观察中就发现,许多被移植者都会出现移植者生前的心理特点,或者说思维特点,这说明了身体除头脑外的其它器官对思维是有影响的。 植物是没有大脑的,植物的控制系统就是分布在以树干和树根为主的部位。植物是一种生命聚合体,所以植物也有智能控制系统,因此植物也有思维。我们后面将会进一步说到植物也有思维的问题。 我们提出思维并不只存在于大脑之中这个命题,并不是要否认大脑的作用,而是要人们对生物的智能和思维有更广泛的认识。生物在进化中,越来越复杂的体系结构使得专业化的,采用集中控制的系统越来越重要,因此脊髓的顶端,作为控制中心,得到了长足的发展,形成了大脑。我们在后面的,关于生命聚合体理论和社会学的讨论中,会进一步说明根据生命聚合体理论,社会的进步也必然引起社会的分工和专业化,这是生命聚合体发展的规律,未来的社会里仍然存在着分工,集中控制和专业化都是必然的,社会的思维既存在于社会的首脑机关中,也存在于组成这个社会的各个单元中。这个问题我们在后面的章节会专门讨论的。
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生命聚合体 第二章第2节1,2
lefeng 2009-2-10 15:58
2.2 有关生命聚合体的一些重要结论 2.2.1 生命聚合体的基本组成单元具有智能 生命聚合体的基本组成单元具有智能控制系统,而且这种智能已经相当高。 生命聚合体通过对基本单元的组合,可以构成更高级的智能系统。 对于大多数生物来说,它们的基本组成单元是细胞。所以说,细胞是具有智能的。以下是一则报道: 据新华社洛杉矶 2006 年 4 月 27 日 电(记者 陈勇) 美国普林斯顿大学和加州理工学院研究人员 27 日报告说,他们成功地使大量转基因细胞对外界信息作出精确反应,生成不同色彩的图案。普林斯顿大学助理教授罗恩 魏斯领导的一个研究小组在大肠杆菌的基因组中插入了一段用荧光反映外界信号物质浓度的基因。当信号物质浓度高时,大肠杆菌会发出绿色荧光,信号物质浓度低时,细菌会产生红色荧光。研究人员在最新一期《自然》杂志上发表论文说,这一成果的意义在于,将来可以通过转基因技术操纵成千上万的细胞,在程序控制下聪明地完成各种任务,比如探测危险物质、在人体内建造或维护组织器官。 由于细胞的微小,它们的活动我们平时看不见,所以很长时间里,人们对细胞的智能缺乏足够的观察和认识,但根据生命聚合体组成的研究表明,生命聚合体的基本组成单元如果没有足够的智能,那它们是难以组成高级的、复杂的、精巧的生命聚合体的。曾经有人把能够使用和制造工具作为人与动物区分的标准,后来生物学家们发现了许多动物会使用工具的事例,所以现在已经不再用这种标准来判断人和动物了。其实细胞也会制造和使用工具,许多酶就是细胞制造并使用的工具,比如蛋白酶就像剪刀一样可以切碎一些蛋白质链条,淀粉酶则可以打碎淀粉分子。这些微小的工具你看不到它,但细胞们却在经常制造和使用着,不能否认它们的存在。 根据细胞具有智能这一重要结论,后面在进行关于机器人和人工智能的讨论中,我们会指出发展制造机器人时,应该研究具有足够智能的,较小的机器人组成单元,再由这些组成单元组成大的聚合体机器人。这些组成单元的进步和机器人的进步是密切相关的。 做为某个整体的组成单元,在细胞里还包含了构成整体的全套基本信息,这对细胞的控制和整体的协调极为重要,也对生物的繁衍和修复极为重要。这样整体在控制信息可以大大减少的情况下使细胞按照分工工作。 实际上,曾经进行过大系统控制研究的人知道,当系统特别庞大复杂时,控制系统就必须转向终端也具有智能部件的组成方式,以前的简单非智能部件控制系统在大系统里可能会发生严重的故障或存在控制上的困难。 2.2.2 没有语言的信息交流 虽然这并不是一个新发现的问题,但自从人类发明使用语言以后,特别是文字以后,对其依赖性的增强,使得人类作为一种生物所具有的原始信息交流方法大大地被削弱了。以至于甚至有些学者都不承认非语言的信息交流了,或者认为非语言的信息交流是十分低级的,不能进行大量信息交流,是不能实现高等智能控制的。 其实非语言信息交流对生物是十分重要的。世界上千千万万的生物在生存中都使用着非语言的信息交流手段。研究过计算机信息格式的人都知道,表达图象和声音的信息量要比表达文字的信息量大得多,而人脑中保存的大量信息都是以图象、声音、感觉等信息为基础的,其实千百万年以来,生物的大脑就已经发展成十分适合保存这样的信息,所以现在你要求某个一般的人背诵一段文字时,往往会比让他(她)形象地记住某件事还难。 由于细胞很小,它们之间的信息交流不能为人们轻易地看见,所以目前我们对细胞的信息交流手段和方法还处于知之甚少的情况。一些科学家在电子显微镜下看到细胞间具有热烈的、化学分子级的交流运动就感到很振奋。但这对些交流的详细过程目前却还缺少详细的认识。而这种认识可能比破译古埃及的文字还具有实用意义。 生物的非语言信息交流还可以完成一些复杂的行为控制。我看到过一个电视片,里面有一群黑猩猩,大约有一百多只,为了争夺另一块领地,他们把群内年轻力壮的黑猩猩组织起来,先侦察地形,了解敌情,然后有组织地分工,实施偷袭包围,最后取得一场族群战争的胜利。我不能确定黑猩猩是否有完备的语言,但他们的行动却组织得如此精确,配合得如此良好,令人惊叹。他们是靠什么手段来进行组织这场战争的呢?他们一定有着可靠实用的信息交流手段,使参加行动的黑猩猩个个心领神会,分工合作,配合良好。 在其它的动物种群中也有类似的信息交流情况。例如蚁群、蜂群、狼群、狮群等。甚至非同类动物之间也是可以交流的。 我有一次到海南南部的农村考察,在一座村落里随处可以看见鸡、猪、狗、鸭、鹅等家禽家畜,都是放养的。鸡和猪居多,而且多是一窝一窝的。大部分母鸡都带着一群自己的小鸡,小鸡们在一起觅食,也不时互相打闹,遇到情况就一起跟着母鸡转移。猪也是这样,许多母猪都带着几只小猪,小猪们像小孩一样打闹嬉戏。这里的猪都是小种的花猪,大的一般只有八、九十厘米长。可能就是当年 东坡 先生诗里五日一见花猪肉,十日一遇黄鸡粥。的那种猪。我还看到一群四只小猪,在草丛里跑来跑去,每只都只有我的巴掌那么大,那小巧的模样看的我心理直发痒,真想抱到手里把玩一下,但它们跑的飞快,抓不着。 这些动物们不仅能和平相处,而且关系还很不错,可以算得上好邻居。这里的猪和鸡合作的很好,看到外来者就摆出一副一致对外的架势。 图 2-9 这里的猪和鸡合作的很好,看到外 来者就摆出一致对外的架势。 我这里要再强调的是,这种非语言的信息交流功能决不可低估。他们对于生物的生存具有十分重要的意义。也许有一天,我们有效地掌握了各种生物的非语言信息交流技术后,人类就可以与各种生物交流感情,进行对话了,弄清楚许多人们所不知道的事物,没准儿人们还可以控制整个生物界呢。 生物的非语言信息交流技术应该成为一门专门的学科,值得人们大力去研究和发展。
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生命聚合体 第二章第1节 4 生命聚合体的智能控制系统
lefeng 2009-2-10 15:54
2.1.4 生命聚合体的智能控制系统 生物是一架复杂的机器,前面讲过的三大基本功能系统都必须在精确的控制调节下才能保持正常运行。我曾经研究过自动控制系统,我想,凡是研究制造过自动控制系统的人对这一点的体会都会很深刻。 生命聚合体内存在着一套复杂精确的智能控制系统。或者说,具有智能控制系统,这也是生命聚合体的基本属性之一。 根据系统分析的方法,我们假设待分析的系统是一个黑盒子,我们看不到里面的详细结构,但我们可以根据输入事件 x 和输出响应 y 来判断系统的功能或特性 F 。 输入事件x 系统功能F输出响应Y 图 2-6 系统模型 用数学的函数表达方式就是: y = F ( x ) 大量的事件表明,生物系统的 F 具有智能控制系统的特性,或者说生物的控制系统是一种智能控制系统,因为它具有存贮记忆功能,并采用以策略方式工作为主的控制系统。 根据控制论的观点,有目的的反馈控制系统或有目的的条件反射系统就是自动控制系统。而大量自动控制器有目的的组合工作,即按策略工作,并具有记忆功能和策略追朔能力,就可以构成智能控制系统。智能控制系统是有存储记忆能力和分析判断能力的自动控制系统。 我们可以观察到生物有许多这样的系统特性。例如,猫的眼睛可以根据光的强弱自动调节瞳孔的大小,狗看到食物会分泌口水,人在天热的时候会出汗来降温,蚊子嗅到汗味就会来叮咬,羚羊看到狮子就会逃跑,候鸟会按照路线迁徙,等等。又比如,人经过学习和训练以后可以骑着自行车行动,可以驾驶汽车到达需要的目标,人这时就起着一套自动控制器的作用,而且人作为这种自动控制器充分体现了人的智能程度,所以直到现在科学家都还没有制造出廉价的自动驾驶仪器可以在各种复杂情况下完全取代人安全可靠地开车。人和动物的这些功能中都包含着存贮记忆功能。我们可以根据这些输入和输出的事件判断出生物这个黑盒子里存在着高级的智能控制系统。 智能自动控制系统的特点 在于 它能根据环境的某些变化决定和调整自己的行为﹐它所接受和处理的 信息 具有随机性﹐必然要突破那种排除偶然性的拉普拉斯决定论的局限性。智能控制系统是自动控制系统的高级形式,它有信息存贮和分析部件、执行部件。电脑都具有存贮和分析部件,所以通常由电脑组成的自动控制系统会被称为智能控制系统。生物体内的自动控制系统一般都表现为具有智能的控制系统,生物体内都存在信息的存贮、分析和执行部件。 生命聚合体的智能控制系统有显性的和非显性的两种。显性的智能控制是指有意识的行为控制,而非显性的智能控制是指无意识的机能和肌体控制。 显性智能控制系统和非显性智能控制系统是生物智能控制系统在不同层次上的表示。一般来说非显性智能控制系统属于生物控制系统的底层,而显性智能控制系统属于生物控制系统的上层。 显性智能控制系统 非显性智能控制系统 图 2-7 智能控制系统的组成 生命聚合体的显性智能控制系统主要由包括动物的大脑或昆虫的某些非大脑的思维器官来组成,它可以在有意识的状态下帮助生物分析生存中遇到的问题和提供行为解决的方法。例如,前面提到的生物遇到其他生物攻击或者遇到自然灾害时会有意识的进行防卫和躲避这种功能。生命聚合体的显性智能控制系统是高级生物所具有的基本特征,是动物进化程度的较高级表现。显性智能控制系统会产生意识,这是生物信息系统中的一种高级运动方式。清晨一觉醒来,你可能就已经意识到太阳已经升起,听到一些鸟儿在枝头欢快的鸣叫,甚至清新的空气轻拂你的面颊,你会感到一种舒适感。换句话说,你是有意识的。什么是意识?这个复杂的话题从一开始就困扰着科学界。最近,神经学家才把意识作为一门现实的研究课题。我们在后面的章节里会再次详细讨论意识和思维的问题。 但是,生物的许多机能控制是在非意识的情况下进行的。 生命聚合体的非显性智能控制系统是生命聚合体内无主观意识下的自动调节系统,例如体温的调节,血压的调节、血糖的调节,激素的分泌调节,瞳孔大小的调节等等,生物的一般条件反射系统是属于无意识的调节系统。前面章节介绍过的生物免疫系统也是一种非显性智能调节系统,生物体内对异常微生物的捕杀,一般并不受主观意识控制。 非显性智能控制系统对生命聚合体有极其重要的意义。许多生物对自己体内的这些功能机理还没有清楚的认识,即使是人也是这样。人类生存了几百万年,但直到近几百年才知道有血压、血糖、激素等概念,对于血糖、血压、激素的研究和控制也只是近几百年来的事,但实际上这些功能已经对生物适应环境,生存和发展起了几千万年的作用了。所以,可以说生物的非显性智能控制系统在许多方面比现在人们有意识的知识还要聪明。非显性智能控制系统的经验和知识已经积累了几十亿年,而人类显性智能控制系统的知识大多数只有几千年,毕竟在发明语言文字等有效的体外信息记录方式以后,对有意识的知识积累才起到了重要的作用。 再举个生物学家们注意了几百年的例子:动物的某些器官如果经常使用就会发达,而长期不用则会萎缩。达尔文就注意到,鸵鸟体重比较大,所以不利于飞翔,因此它长期靠腿的高速运动来生存,它的腿的肌肉就特别发达。而鸵鸟长期不用翅膀,则其翅膀变得相对于身体来说是相当小了。 图 2-8 鸵鸟具有粗壮的腿和相对较小的翅膀 我们人类如果经常劳动和锻炼就会使肌肉发达,而长期不劳动或锻炼的人,肌肉就比较弱小。达尔文还曾经举过一个事例,有一种盲目动物,叫做洞鼠( Neotoma ),西 利曼 教授( Prof.Silliman )曾经在距一个地洞口里半英里的地下捉到了两只洞鼠,可见它们并非住在极深的处所,它们的两只眼睛大而有光,但并没有视力;这种动物,据西 利曼 教授告诉说,当被放在逐渐加强的光线下,大约一个月后,就能朦眬地辨认面前的东西了。 但是,我们和动物们都不能靠意志去控制自己的身体肌肉应该如何生长,血压应该达到什么数值,某种激素应该分泌多少。而我们和动物的健康身体内却有着聪明的行为,时时保持着激素的正常分泌,血压和血糖尽可能地维持到正常值,健康的孩子会按照一定的规律成长,避免长成巨人或侏儒。这种聪明的行为就是生物体内非显性智能控制系统调节的结果。我们自以为聪明的,显性的智能控制系统可以产生有意识的行为,比如战斗、逃跑、争论、劳作等行为,但生物却不让意念能随意地控制生物的某些东西,例如,最基本的结构,体内器官的基本运动状态,等等。其实这种控制更重要,更不可缺少。生物的一些基本系统结构是生命生存的基础,需要相对稳定和独立的控制,生物把这种功能留给了非显性的智能控制系统。另外,从控制量和信息量来说,生物体内的许多化学控制都是相当复杂的工作,据从生物学家那里了解到的信息,一般人体内有三万多种生化物质,这些物质有的需要调节控制,有的参与调节控制,控制的过程涉及到复杂的生物化学知识,如果这些过程都交给意识或思维去感知和控制,那这意识或思维的负担实在太重了。所以生物巧妙地发展了自身的智能控制系统,把许多基本控制功能交给了非显性的智能控制系统。 从生理上看,显性智能控制系统主要存在于大脑中,而非显性智能控制系统广泛存在于生物的各个组成部分中。这和生命聚合体理论中确定生命聚合体基本组成单元具有智能的结论相一致。中国中医理论中主要强调五脏六腑的作用,却对大脑的作用谈的不多,这也是古人看到了非显性智能控制系统的重要作用,而把产生显性智能控制的主要器官 大脑对身体的作用归纳到了脊髓里,中医说:脑是髓之海。 解放军总医院的一位老专家 赵霖 就讲到腹脑的概念,他看到了人的腹部是由大量的细胞组成,必然包含着大量的智能,只是这种智能不容易被意识感受到,但却是实实在在的在起作用。可以说,生物的组成部件有它们各自的智能,肝藏有肝脏的智能,胃有胃的智能,它们组合成的腹部就有腹脑的智能,生物体内智能是广泛存在的。 在这里我们好像把生物的智能控制系统分成了两层,一层是非显性智能控制系统,在底层,是基础;另一层是显性智能控制系统,在上面一层,它是底层系统的组合工作方式或高级工作方式。这两层在生物体内是紧密联系的,所以互相也会产生影响。比如,人的情绪会影响到一些内分泌的变化,例如有些人紧张时会出汗。三国时,曹操的军队在行军途中天热缺水,士兵们口渴难解,曹操在马上向前虚指一下,说前面有一片酸梅树林,士兵们听到此话,想起又酸又涩的梅子,口中生出口水,解了一时之渴,后来成了望梅止渴的成语。这也说明了上层的意识对底层的分泌系统有一定的影响。但这种影响有些是有限的或间接的,或是介于有意识和无意识之间的。一些气功练习者,试图用意念来控制自己身体的某些部分,已经被大量实验证明是不太可靠和效果有限的。而且从生命聚合体的理论来看,我们现在知道生物们已经十分聪明地屏蔽了智能控制系统上层对底层的许多直接影响,这也是有用和有实际意义的。 一般来说,非显性智能控制系统是由个体的(指基本组成单元,例如细胞的)、部分的、底层的、非中心组件的智能形成的。显性智能控制系统则是由宏观的、整体的、高层的、属于中心控制部分的智能形成的。 这就是我们的结论:生物体内智能广泛存在,生物智能存在着分层现象。生物体内具有多层智能的表现。 有些人怀疑微生物的智能作用,其实微生物也有着相当高的智能。看看细菌和病毒的发展和变异,细菌会对抗生素产生抗药性,病毒会通过变异来对抗免疫系统的攻击,他们不是傻瓜,不会一成不变地等待着死亡。细菌和病毒也有着智能,虽然我们对这种智能还没有清楚的了解,但细菌和病毒体内潜移默化的防御功能却是比得上当今世界任何自动控制系统的。为什么人类在攻克爱滋病的道路上走的如此困难,其原因之一就是爱滋病病毒似乎是一种进化了的、具有很强智能的病毒,它的变异快而巧妙,使人们很难用一种杀灭病毒的药物制服它,后来人们发明了鸡尾酒疗法,用几种到十几种杀灭病毒的药物联合对付它,也只能取得有限的疗效,而且药物多了,产生的副作用也多,在身体上和经济上都让人难以承受。我们在对艾滋病的斗争中,应该把艾滋病病毒看成一种有高度智能的病毒,在这个基础上来研究制定对付它的办法。 对生物的研究中,人们对细胞内的信息和控制执行系统还缺乏完整的了解,目前虽然已经有学者观察到了 DNA 的自我复制过程,并找到一些激发 DNA 自我复制的化学物质,但这种了解可以说还是在一些表面现象上,细胞内的智能控制系统实在是太小了,它应该是在分子组件的水平上,对细胞内智能控制系统的研究应该是下一步生物学研究的重要课题。 在高等动物体内,细胞内所包含的信息也十分全面,对于一个孤立的细胞,它只是像一个缺少某些工具的聪明人,它一旦和周围的细胞及环境有效地组合起来,就能发挥出它的聪明才智,显示出巨大的威力。我后面会介绍到,细胞也有一些工具,例如各种酶。 根据生命聚合体理论,人体是一套复杂的自动控制网络系统,或者说是一套复杂的计算机网络系统,它的每一个细胞都是一台微型计算机,而不是以前有些人认为的细胞只是一个存贮单元。人体的各个脏器既是某种功能系统,又是相对独立的功能集群和控制集群,也有着相对独立的智能。人体内存在着大量的、复杂的通信系统,其中包括以神经系统和经络系统组成的骨干通信线路。人体控制系统普遍使用着网络计算功能,大脑是具有高级网络计算功能的控制中心。 根据生命聚合体研究表明,任何生物体都不是简单的,即使是一个虫子或一个细菌,它们所具有的功能和智能都不是简单的,都是相当复杂的。我在 1990 年代从事微型计算机开发工作时碰到一些外行人,他们在看到打开的机箱时几乎都会说:电脑里面挺简单的,他们觉得里面就是一块电路板和几个连接起来的组件。但如果让他们看到一台 1960 年代生产的小型计算机,看到那庞大的身躯和里面成堆的电子元件,他们又几乎都会说:啊,计算机真复杂啊!其实懂行的人都知道,现在的微型计算机比那 1960 年代的小型计算机功能强大得多,电路(包括大规模集成电路内部)的复杂程度也高得多。就像阳光卫视在一个介绍科学历史的节目里说的:不要以为一切都那么简单。对虫子和细胞了解的不够多的人,就不知道虫子和细胞的复杂,就像一些外行人看医学和人体一样,他们也觉得挺简单的。 非显性智能系统在动物的进化中起着十分重要的作用,后面我们将会提到生物具有许多十分奇妙的功能,例如变色龙的变色功能是如何得来的,用基因遗传学说和自然选择的进化论都不能令人信服地解释这种目的性极强,而又十分复杂的进化原因,而生物的智能进化才是生物的主要进化方式,这种进化是在无意识的,然而又是十分聪明能干的非显性智能控制系统的控制下完成的。 非显性智能控制系统可以主动地完成生物繁衍过程的基因复制和基因建设工作。 也就是说生物的繁衍过程不是简单机械的过程,是有一个控制系统作用下的复杂过程,而生物的这个控制系统是智能控制系统,必然伴随着生物智能控制系统的许多特性。 但我后面也会讲到,生物智能系统是会犯错误的,象人一样,你以为你很聪明了,但很难保证你绝对不犯错误。
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生命聚合体 第二章第1节 3 生命聚合体的繁衍系统
lefeng 2009-2-10 15:51
2.1.3 生命聚合体的繁衍系统 生命聚合体的繁衍功能对物种的长期存在有着重大的作用和意义。 生命体的繁衍是生命能够长期存在的基本原因。生命体的生生不息才保证了生物有可能进化,分支,形成丰富多彩的生物世界。虽然可以说不能繁衍后代的生物也是可以存在一时的,但这种生物一旦死亡,就会消失,就失去了意义。 自然界中,生命聚合体繁衍功能的实现有着许多不同的方法。从宏观上看,有无性繁殖和有性繁殖,有细胞的分裂繁殖方式,有辅乳动物的胎生繁殖方式,还有某些生物的卵生繁殖,植物的种子繁殖,孢子繁殖,分蘖繁殖,等等。但是从微观上看,生命聚合体的繁衍功能有本质上相同的方式 复制。 生命聚合体繁衍时一般都要先复制一个具有生物结构信息的单元体,这个单元体内应具有组成生物结构的全部信息,这个单元体也具有生物生存的基本结构和功能,它自身也是能够发展的,并且能利用外部条件进行发展。受精卵会变成胚胎,胚胎会长大,变成下一代的生物。而低级的细胞则在内部先进行基因和细胞核的复制,复制完成后分裂成两个细胞,也就完成了自身的繁衍功能。 能够进行自身繁衍的机器人才是真正具有生物特性的机器人,当然,这种繁衍自建功能一定是十分复杂和精密的,人类目前研制的机器人还差的很远。这种具有繁衍自建功能的机器人可以脱离人类社会而长期生存。如果我们把这种机器人发射到人类还难以生存的星球上去,让他们在那里开发建设,并自身繁衍,会是一件有特殊意义,而又是十分奇妙的事情。人们当然指望这些机器人能为人类服务,像狗或马一样。但如果你把一群狗放到一个与世隔绝的地方,让它生活繁衍几代后,恐怕就难保它们还会忠实地为人类服务。而对于机器人,也许可以让他们把为人类服务的信息长期保留在软件或硬件中,使它们的后代不忘祖先的传统。等到若干年以后,人类的后代到那个星球去,见到机器人的后代时会是怎样的一副情景啊!
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生命聚合体 第二章第1节 2 生命聚合体的防卫系统
lefeng 2009-2-10 15:49
2.1.2 生命聚合体的防卫系统 防卫系统是生命聚合体保持生存的必要系统。防卫系统的功能包括对来自生命聚合体外部的伤害的防护和在生命聚合体内部的防护。 生命聚合体的防卫系统包括显性的宏观防卫功能,非显性的微观防御系统。 显性的宏观防卫功能是生物智能控制系统的一种功能,生物遇到其他生物攻击或着遇到自然灾害时会有意识的进行防卫和躲避。生物自身对这种防卫有明显的意识,也容易理解它的意义。离散型生命聚合体也有明显的防卫系统,例如人类社会的国家防御体系,军队、警察、国家安全部门等。在动物世界中,蚁群中的兵蚁体系,鸟群中的哨兵和卫兵等。 生命聚合体除了具有显性的宏观防卫能力以外,还有身体内部非显性的微观防御系统,动物的免疫系统就是主要的体内防御系统。 防卫系统的基本工作原理是识别异己,消灭异己。 图 2-3 巨噬细胞正在抓住并吞噬大肠杆菌 图 2-4 免疫细胞正在围攻一个癌细胞(白色的是免疫细胞,中间哪个大球体是癌细胞。) 非显性的微观防御系统 免疫系统帮助生物自动地克服微生物的攻击,例如克服细菌和病毒对生物体的侵害,也对自己内部的异化份子进行监测和剿灭。例如,人类的免疫系统对防止癌症就有重要的作用,而癌证是由人体内部的异化细胞造成的,免疫系统在正常时能随时监测和消灭这些异化细胞,保持人的健康。 生命聚合体的防卫系统对生物的正常生存是必要的。在自然界,没有防卫能力的生物很快就会被外部或内部的有害生物所消灭,所以,没有防卫系统的生物是不能长期生存的。由此可以推论,不论是大的或小的生命聚合体也都必须有其防卫系统,才能长期生存。国家必须有防卫系统,特别是大的国家必须注意国防体系的建立,而内部的免疫系统 国家安全和警察系统也必须建立和维持正常运转,防止和消灭国家外部的入侵分子和内部的叛乱分子、犯罪分子。 从聚合体存在的理论看,桃花园式的,或乌托邦式的社会主义社会,都是不能长期存在的。某些空想社会主义者设想的没有军队和警察的社会,仅靠人人自觉是无法保证这个社会可以长期正常生存的。即使全世界统一成一个国家,也同样需要对外(对外星球或宇宙空间物质的入侵)和对内进行防卫,也会有防卫和安全体系。而且越是大的、复杂的社会,越需要具有良好的防卫系统。 附录 2 :免疫细胞 附录2 免疫系统 抗原是指能刺激人或动物机体产生 抗体 或发生特异性反应的物质,例如细菌、病毒、变异细胞等。免疫细胞主要是指能识别抗原,产生免疫应答的淋巴细胞、粒细胞、肥大细胞、抗原呈递细胞及单核吞噬细胞等细胞。 (一)淋巴细胞 淋巴细胞是体内分布广泛、种类繁多的细胞群体。根据淋巴细胞的发生部位、形态结构和生理功能,现多将淋巴细胞分为四种类型。 ( 1 )胸腺依赖淋巴细胞:简称 T 细胞,是由胸腺内的淋巴干细胞分化而成,占外周血液淋巴细胞总数的 75 %~ 80 %。 T 细胞体积较小,核呈圆形,常在一侧有小凹陷。在抗原刺激下, T 细胞经过分裂增殖,形成效应性 T 细胞,具有杀伤靶细胞(一般指细菌或变异细胞)的能力。 T细胞产生的免疫应答是细胞免疫,细胞免疫的形式主要有两种:一种是破坏靶细胞膜,直接杀伤靶细胞;另一种是释放淋巴因子,淋巴因子多为肽类物质,现已知有 20 多种,如淋巴毒素、淋巴细胞生长因子、巨噬细胞活化因子、 - 干扰素等,不同的淋巴因子作用不同,最终使免疫效应扩大和增强。 ( 2 )骨髓依赖淋巴细胞:简称B细胞,由骨髓中的淋巴干细胞分化而成,占血中淋巴细胞总数的 10 %~ 15 %。细胞体积比 T 淋巴细胞略大,表面有较多微绒毛。当 B 细胞受到抗原刺激后,增殖分化为浆细胞。浆细胞可合成和分泌抗体(免疫球蛋白)。通过抗体与抗原结合,可中和毒素,抑制细菌或靶细胞的代谢,溶解靶细胞,并促进巨噬细胞吞噬抗原。由 B 细胞产生的免疫应答称为体液免疫。 ( 3 )杀伤性淋巴细胞,称为 K 细胞,是骨髓中的淋巴干细胞分化发育而成,是中型淋巴细胞,其直径约为 9 ~ 12m 。胞质内有溶酶体和分泌颗粒。 K 细胞膜上有 Fc 受体,当抗体与靶细胞(抗原)结合时, K 细胞以 Fc 受体与具有特异性抗体的 Fc 端相结合,使靶细胞迅速失去活性,而杀伤靶细胞。 K 细胞主要攻击比微生物大的靶细胞,可以是病毒感染的细胞,对肿瘤细胞也有明确的杀伤作用,在异体移植病人的外周血中 K 细胞增多,说明 K 细胞也参与排斥反应。 ( 4 )自然杀伤性淋巴细胞:简称 NK 细胞,是由骨髓中淋巴细胞分化而来。 NK 细胞是大淋巴细胞,平均直径为 12 ~ 15m ,故又称大颗粒淋巴细胞。核呈卵圆形。在细胞表面有短小的微绒毛。 NK 细胞不需抗原激活,不需抗体的协助,可直接杀伤靶细胞,例如被病毒感染的细胞和肿瘤细胞, NK 细胞的这种抗感染和抗肿瘤的杀伤作用是广谱的。所 NK 细胞是非特异性杀伤靶细胞的重要成分,是消灭癌细胞的第一道防线。 (二)抗原呈递细胞   抗原呈递细胞是具有捕获有害微生物,并将抗原呈递给淋巴细胞、起传递抗原作用的细胞,也统称为免疫的辅佐细胞。此类细胞包括: ① 巨噬细胞,它能吞噬、消化处理抗原,经溶酶体酶消化、分解成抗原复合物,传递给淋巴细胞引起免疫反应。 图 2-5 巨噬细胞正在吞噬一个死亡的红血球 同时,巨噬细胞还能分泌生物活性物质,如白细胞介素 Ⅰ 和干扰素,参与调节免疫功能。 ② 交错突细胞,分布在脾、淋巴结和淋巴组织中的 T 细胞区,细胞周围有许多辅助性 T 细胞,此种细胞有许多分支状突起,突起相互交错,核呈分叶形;它能呈递抗原给邻近的 T 细胞,引起细胞免疫应答。 ③ 微皱褶细胞,简称M细胞,主要分布于回肠集合淋巴小结顶端上发和扁桃体隐窝上皮内。M细胞的主要形态结构特征是上皮表面无微绒毛,而是有许多由细胞膜形成的小嵴,高约 100 ~ 300nm ,在M细胞的基底面有淋巴细胞,两者之间有一小间隙, M 细胞从小胞腔和口腔转运抗原到淋巴组织,这是抗原到淋巴组织的特殊途径,从而引起免疫应答反应。 ④ 朗格汉斯细胞:是分布于皮肤表皮棘层细胞之间的一种多突起的细胞,细胞从胞体向周围伸出较粗的突起,各类突起又分出许多树技状的细突起,突起末端膨大,增大了朗格汉斯细胞的表面积。细胞质内有一种呈网球拍形的特殊颗粒,称为朗格汉斯颗粒;颗粒内含有酸性和碱性磷酸酶,这种颗粒具有消化和传递抗原的功能。朗格汉斯细胞能识别、捕获、结合和处理侵人皮肤的异物,并将抗原传递给 T 细胞,参与免疫应答,是皮肤免疫功能的重要细胞。在接触性过敏、病毒感染和肿瘤的患者,朗格汉斯细胞及其胞质内的朗格汉斯颗粒往往增多。 (三)免疫应答过程 从抗原激活淋巴细胞到清除抗原的全过程即为免疫应答。主要经过三个连续的阶段,即感应阶段、增值分化阶段和效应阶段。 ① 感应阶段,主要是识别和处理抗原的过程,如来自血流的抗原进人脾,来自皮下、粘膜的抗原进入毛细淋巴管,引流至淋巴结,继之进行免疫应答。多数抗原物质需经过抗原呈递细胞处理,如巨噬细胞,可吞噬抗原,经溶酶体融合,消化分解,仍保留其抗原性,即形成抗原抗体复合物,转移浓集于细胞表面,供淋巴细胞识别。同时巨噬细胞再激活 B 细胞; ② 增殖分化阶段,被抗原激活的 T 细胞和 B 细胞转化为淋巴母细胞,继而发生一系列的分裂增殖和分化,结果产生两类细胞:一类是效应细胞,它是失去分裂能力的细胞,大量效应细胞可增强体内快速清除抗原的能力;另一类是记忆细胞,它是经过分化又转人静息期的小淋巴细胞,在体内可长期存活,如遇到相应的特异性抗原时,能迅速增殖形成大量效应细胞,使机体长期保持对该抗原的免疫能力;接种预防疫苗可使体内产生大量记忆细胞。 ③ 效应阶段,效应细胞或抗体经淋巴管道或血液循环流至全身各部位,至病灶附近清除抗原,在疾病转愈期,效应细胞增多,抗体量增多,促使杀伤或溶解靶细胞,抗体中的抗体与抗原结合后,使之易被巨噬细胞吞噬,在这一阶段,体内的免疫能力充分增强和提高。 本书编者按:以上介绍的只是人体免疫系统中的一部分。人体免疫系统还有其它的许多细胞,例如除淋巴细胞外,参与免疫应答的细胞还有浆细胞、粒细胞、肥大细胞、抗原呈递细胞及单核吞噬细胞等等,限于本书的主题和篇幅,就不多介绍了。但仅从这一点介绍,我们就可以看到生物体内的防御系统有着多么复杂的组成,这些组成单元又是何等的聪明和机敏,值得我们仔细地研究。
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生命聚合体 第二章第1节 第二章 生命聚合体特性研究
lefeng 2009-2-10 15:47
第二章 生命聚合体特性研究 第二章 生命聚合体特性研究 生命聚合体有着一些共同存在的基本特性。首先,生命聚合体具有一些基本的组成系统或功能系统,经过归纳,它们可以分为四个基本功能系统,分别是: 生命聚合体的资源系统,生命聚合体的防卫系统,生命聚合体的繁衍(或再建)功能系统,生命聚合体的智能控制系统 。没有这些系统,生命聚合体就不能长期生存。我在本书的后面甚至用这些系统作为特征来定义生物或生命体,这是因为这些系统对自然界中长期生存的生物是必不可少的。也请读者注意,我在这里用了长期生存这句话,也就是说将某些特定环境下可以短期生存的情况除开,这并不影响我们对一般生命聚合体或生物的研究,现代数学理论也允许排除某些特例后得到的一般性结论具有普适性。 资源系统 防卫系统 繁衍(再建)系统 智能控制系统 图 2-1 生命聚合体的四个基本组成功能系统 下面将对这些生命聚合体的基本功能系统分别进行介绍。 2.1 2.1 生命聚合体的基本组成系统 2.1.1 生命聚合体的资源系统 生物的生存需要能量、水、 空气 和构建自身及繁育后代的材料。生命聚合体的资源系统为生物提供上述这些物质。有些物质不能为生物直接利用,所以,生命聚合体的资源系统中还包含着一些加工系统,对一些可以被加工后利用的物质进行加工,然后再传输给生物需要的器官,所以生命聚合体的资源系统还包括物质的加工和转运传输系统。在对物质资源利用过程中,还需要将加工和利用后的废物排出。如果没有有效地排出废物,废物就会阻滞生物体内的正常转运传输过程,引起中毒或其它问题。 生物的消化系统 就是 一套复杂的物质加工系统和废料处理系统。生物的消化系统会对物质会进行复杂的物理加工和化学加工。比如人,吃东西时先用手对食物进行初步的加工,然后送到口里,牙齿和舌头对食物进行粉碎和搅拌,口水和口内微生物对食物进行一些化学和生物化学的处理,口腔的粘膜也能吸收一点有用的成分,但这种吸收比较少,大部分是送到胃里。送到胃里以后,胃再次对食物进行研磨搅拌,也是物理加工。胃液对食物再次进行生物化学处理,送到小肠后,肠液和肠道微生物对食物进行生物加工,同时小肠也是主要的吸收系统,对各种营养物质进行吸收,然后送到大肠,大肠里的肠液和肠道微生物继续对食物进行加工,大肠也是吸收系统,对各种需要的物质吸收后,将剩余的物质,大部分应该是无法利用的废弃物,也包括人体其它部分利用后的废弃物,定时地排出体外。这样复杂的系统也是由细胞巧妙地分工构建而成的。 总的来说,生命 聚合体 的资源系统一般包含有以下这些功能系统,它们是:能量提供系统,材料提供系统,运输传送(输入和排出)系统,检验和加工系统,废物处理系统。在这些系统里面还包含有我在后面会专门详细讨论的智能控制调节系统。 运输传送系统 检验和加工系统 废物处理系统 能量提供系统 材料提供系统 图 2-2 资源系统的主要组成部分 任何生物都具有资源系统,小到一个细胞,大到一个人,一个动物,一棵植物,都有资源系统。细胞要利用周围的物质产生营养,维持正常功能和分裂繁衍。一棵植物要利用水、肥料、矿物质、阳光、空气才能成长。人没有水、空气、食品这些物质就不能生存。 离散型的生命聚合体也具有类似的特征,例如蜂群,它们有大量的工蜂从事采蜜,采花粉,采水,加工等工作,资源系统是维持蜂群正常的重要系统。再例如国家,也存在各种物资的生产体系,加工体系和运输体系。这些体系给国家提供各种能源和物资,使国家得到正常的运转和建设发展,这些供给系统如果出了问题也会影响到国家的生存状态。垃圾和废水处理系统也是不可缺少的,否则一个城市或一个村庄,垃圾遍地,污水横流,这个城市或村庄也是不能正常长期生存的,对国家的生存和发展也会造成恶劣的影响。 从宏观上看,一个国家像一个人一样,如果要健壮,就必须各方面健壮协调地发展。缺少营养而过瘦和某些营养过剩而肥胖都是不好的。
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生命聚合体 第一章附录1
lefeng 2009-2-10 15:45
附录 1 :水螅的故事 附录1 水螅 在有水的稻田中,或在池塘和小溪流的水草间,有着一种小小的水生物,它们的名字叫水螅。 水螅一般附着在水草上,它的身体细到像针一般,只有几毫米长;它的身体像条橡皮管,底下是蒙住的,上端有一个口,口旁生着六条或更多的触手。 图 1-1 水螅 据历史上的记载,这些小生物被人看见,是在 1702 年。当时有一个荷兰人,他的名字叫列文虎克( Leeuwenhoek )。在显微镜发明后,他就用简单的显微镜,找了许多东西来观察,特别是在看池水的样本时,看见了许多小东西,水螅便是其中之一。但是它被人详细地研究却是在 1740 年以后。那时有一个日内瓦人叫特兰勃利,在海牙当家庭教师,在海牙附近的乡下池沼里,因寻找寻水生昆虫而看见了水螅。开始,他把它当成是一株小植物,把它的触手当成是一朵花。他知道植物中有些是会动的,例如含羞草。水螅若是小植物会运动,自然没有什么奇异。他把它取回,养在玻璃缸里。但是水螅不但会运动,并且会移动。它会弯下身去,用生触手的一端吸住支持物,一面提起基部,这样移动一点距离,再固着于另一处。特兰勃利看见它在玻璃缸内移动了,于是觉得它不是植物,一定是动物。他又做了一个试验,把水螅直切为两段,经过一段时间,他看见下半截的上端生出触手,变成一个完全的水螅。他不晓得动物会有这样强的再生力,单知道植物是会出芽生枝的,所以这种现象,使他相信水螅是植物。又有一回,他看见水螅捕食一个小水蚤,所以他又认为它是动物。有一次,他看见它抽出芽来,又以为它是植物。又有一次,他看见它生出一个卵,他又以为它是动物。水螅究竟是植物还是动物呢?特兰勃利的心中盘旋着,充满疑惑。后来特兰勃利拿了些水螅送给当时有名的自然科学家罗慕尔去辨认。罗慕尔即时便断定它们是动物,并且给起了个名字,叫它浦利泼( PulyP ),这字从希腊文出来,意思是多足,早先是称呼乌贼鱼用过的。 到近年,浦利泼之名在动物学书上还常常见到,但它的含义已有所不同。今日水螅的学名是希得拉( Hydra ),这名字是根据希腊神话中的林娜所起,原本是指希腊神话中的九头怪物,斩去一头能再长出一个来,后来为赫克利斯( Hercules ,希腊神话中的一个英雄)所杀掉。这象征着水螅所具有的强大再生能力。 特兰勃利细致地观察了水螅。看它怎样从体侧突起芽头,芽头怎样生出触手,怎样脱落之后成为一个新个体,又怎样在近基部的体侧突起来,成为一个临时的卵巢,产生一个卵。上部的体侧突起来,成为一个临时的精巢,产出精子。同个体的卵子和精子偶然也会合并。又观察那些卵如何发育为新个体。 图 1-2 水螅的生殖系统 特兰勃利的试验不止是简单的观察,他还把一个水螅直劈为四条,经过一段时间,每条变成了一个完全的水螅,他还把它切成几片,拼合起来,做成一个七个头的水螅。他又用硬毛,抵住基部向里推,一直从口推出去,把它管状的身子翻转,外面翻在里面,但是水螅仍然能生活。关于这一点,据后来所知,如果你把水螅体外面翻进里面,在你没有看见的时候,它照旧会翻成原状的。如用硬毛贯穿着,翻不过去时,翻进去的外层就渐渐消失,再从口旁生出一层外层来,把翻出在外的内层遮没,经过这样的改造后,内层仍旧生在内面,可见水螅的细胞们对身体生长的控制能力之强。 但也有特兰勃利没有看见的现象。现在人已知道水螅的触手上有一群群的刺丝胞,能射出一种小标枪,射中水蚤,水蚤就会麻痹,如果是更弱小的小虫就可能会死去。特兰勃利就没有看见这标枪,但他看见水螅吃水蚤或昆虫的小幼虫,而鱼和鼓虫却不愿意吃水螅,咬一咬便吐掉。从前使特兰勃利迷惑过的水螅为什么有的是褐色,有的是绿色的问题,近来也已知道了一点。绿水螅体中的绿色不是它自己固有的颜色,而是生活在它的体中的一种小绿藻。如果把绿水螅的卵放在暗处发育起来,在没有小绿藻加入时,就成为白水媳,并不出现绿色。在这样的小动物体内还有其它生物住着,这是共生现象,也是有点奇特的事。 现在,水螅的生活史已经知道得很明白了,它和薮技虫、水母之类为同类,是腔肠动物的一种。这类动物大多数都生活在海里,只有少数移住到淡水中。只是很可惜,培养者虽极注意培养水螅,可是少有水螅在水缸中能够生活到两年以上的。如生活在自然中,它生命大概还要长,培养缸中的环境缩短了它的生命。 水螅的生殖方法有两种: ① 无性生殖,常出现在春、夏两季。由身体长出芽体,芽体逐渐长大后脱离母体,附着发育成另一个新水螅; ② 有性生殖,多数为雌雄同体。在夏、秋季之间产生性器官。精巢通常位于近口端,呈锥状,生殖细胞经成熟分裂生出许多精子;卵巢位于同体近基盘一端,呈球状,每个卵巢中只有一粒卵,成熟后凸出体表。虽然是雌雄同体的种类,但也须经异体受精。通常精子离开母体,游至另一个体的卵巢受精,经过多次卵裂,发育成原肠胚。原肠胚外有二重膜包裹,外层为角质壳,呈刺状或盔状,内层为胶质膜。以后脱离母体,沉入池底。它能经受干旱和冰冷的恶劣环境,待冬季过后,破壳而出,发育为新的水螅体。
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生命聚合体 第一章第2节 研究生命聚合体的意义
lefeng 2009-2-10 15:42
1.2 研究生命聚合体的意义 地球上的生物基本上都是以生命聚合体的形式存在和发展,对于单细胞的细菌和没有细胞结构的病毒,它们也往往是群居生活的。这些生命聚合体有着共同的特性,共同的生存和运动规律,代表着世界上物质的高级运动形态 生命。 根据控制论或信息论中黑盒子的概念,我们把各种生命聚合体都看成一个个的黑盒子,且不管它的内部组成结构如何,而是通过测试或观察它们的外在表现,我们可以找出它们共同存在的一些基本特性。 通过研究各种生命聚合体,找出它们的共同特点和生存规律,这些特点和规律包括生命聚合体组成的特点和规律,生命聚合体发展进化的特点和规律,生命聚合体克服各种问题的特点和规律等等,根据这些特点和规律,可以有效地指导我们更好地开展科学研究,改善生存条件,解决人类和生物界的许多重大问题。 有一些研究也是十分有意思的,比如动物是生命聚合体,国家也是生命聚合体,由于他们有着一些生命聚合体共同的生存规律,我们就可以根据动物的某些特性来揭示一个社会也应具备某种特性。比如说,未来社会是什么样?这个问题,我们可以根据生命聚合体的组成原理来指出:因为生命聚合体必须具有资源系统、安全防卫系统、繁育(再建)功能、智能控制管理这四种基本功能系统。所以 未来社会仍然必须具有生产供给系统、安全防卫系统、生育教育功能、智能控制管理这四种基本功能系统 。因此,空想社会主义者设想的没有警察、没有军队等防御系统的社会是不能长期存在的。极端民主主义者梦想的,人人自由平等,没有统一控制机构的社会也是不能长期存在的。 根据生命聚合体理论,高级的生命聚合体内部必然存在着分工,未来社会是更高级的社会,必然存在着社会分工,而且分工会更多,更精细。这些问题本来是一种政治问题或社会科学的问题,但在我们的研究中,它却是一个生命聚合体普遍存在的科学现象。 生命聚合体研究对医学领域也有十分重要的意义。根据生命聚合体理论对生物生存机理的分析,既可以从另一种角度验证和肯定一些已经有的医学原理,又可以为开创新的医学方法提供思路。比如关于癌症的治疗问题,与上面一段所用的思路相反,可以用社会这种生命聚合体的某些特点和规律来类比和指导人体的研究。癌细胞是由正常的细胞变异形成的,根据生命聚合体理论会要求人们找出癌细胞这种生命聚合体内部叛乱分子产生的原因,然后从多个方面,多种方法来医治它。比如除了传统的镇压叛乱分子的化疗、放疗、免疫疗法,以及清除叛乱分子的手术疗法外,还可以采用招安改造叛乱分子的方法,比如细胞信息疗法、体内环境疗法等新手段。 生命聚合体理论指出,细胞可以通过控制变成器官细胞,器官细胞可以通过控制长成器官。解决了控制方法,就可以生成我们需要的任何器官。今后,人类出生时就可以保留一些细胞,在适当的时机培养成各种器官,而用自己的细胞培养的器官最适合自己,人类的器官移植将变得容易和普及。甚至一条腿失去了,可以通过控制再培养出一条真正的腿。根据生命聚合体理论可以提出许多医学的新思路。 在机器人制造领域,也是生命聚合体理论可以发挥重要作用的领域。根据生命聚合体组成要素的原理,可以指出机器人要成为真正的人应该向那些方面发展。根据高级生命聚合体是由基本智能组成单元构成的思想,生命聚合体理论指出了发展高级机器人应该从制造有效的小型机器人组成单元来着手的思想。生命聚合体理论还指出高级机器人应该有高效率的学习能力这一重要特性,所以要特别注重做好机器人的学习功能。 当然,按照生命聚合体理论制造出来的机器人,那是真正的机器生物,可以独立生存,如果不注意控制,可能真的会引发机器人和人类的战争呢! 生命聚合体理论对生命起源和生物进化的探讨也十分有意义。达尔文的生物进化论,孟德尔的遗传学,基因学说和分子生物学,他们都在某些方面解释了生物进化和变化的原因,但他们都难以令人信服地解释生物极强的有目标进化现象。比如说,变色龙是怎么会获得那么巧妙的变色功能呢?人类为什么要分成男女呢?雄孔雀为什么会长出美丽的,有眼睛图案的羽毛呢?他们的祖先是怎样使自己的基因里具有这种能力的呢?这些问题都是现有生物进化理论难以圆说的。 生命聚合体理论从生物的非显性智能控制系统来说明这些生物学中困惑,提出了智能进化的理论,并根据生物智能控制系统的特点,指出了智能进化所具有的阶段性或波动性特点,合理地解释了生物大爆发的原因。新的进化理论将对生物科学和社会科学产生重大的意义。 生命聚合体理论与系统生物学有相似之处,它们都突破了分子生物学的一些概念,更加注意到生物的整体性,更加注意到基因、生物的基本组成体这些微观领域的特性与整体特性之间的关系。生命聚合体理论是结合系统论、信息论、控制论等非生命科学理论对生命现象进行的研究探讨,而且,生命聚合体理论的研究是跨学科的。生命聚合体研究的生命不只是生物的生命,而且对机器人的机器生命、人工生命、社会和国家生命这些泛指的生命现象也进行研究,并且这些研究也不局限于生物基本结构这些底层问题,而对这些生命体的高级活动现象,例如思维和意识、社会发展规律等问题也进行类比研究。 生命聚合体理论对许多学科都具有重要的意义,如前面提到的生物学、医学、人工智能、社会科学等学科,还在哲学、伦理学、仿生学、宇宙科学等方面也都有重要的意义。 通过对生命聚合体的研究,我们可以看到生物的基本组成要素,可以探索生命的起源,可以为创造生命探索方法和道路,也可以探索生命存在的原因,研究生命生存的意义,社会的发展方向,如何更好地生存,开辟人类社会的新天地。所以说,生命聚合体概念是与你息息相关的科学新概念。
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生命聚合体 第一章第1节 什么是生命聚合体?
lefeng 2009-2-10 15:39
自然界的动物、植物都是生命聚合体。一个人是由细胞构成的,每一个细胞都是一个小的生命单元,它们也是活体,它们聚合起来,分担着各自的工作任务,构成人的全部功能,这些细胞作为一个整体在自然界中生存着,运动着。所以,你也是生命聚合体。我们从宏观上看这是一个人,从微观上看,这是一群细胞的紧密聚合体。猫、狗、树木、花草也是如此一类的生命聚合体。 有一种小生物叫水螅,它是由一个个单体细胞或一组组细胞颗粒群构成一个管状的生物体,这些细胞在生长中进行了分工,有的成为基底,紧紧地抓住水草或礁石,有的形成了管状开口,可以捕捉水中生物,有的形成了消化器官,负责消化捕捉到的食物。水螅群体还有 共肉的特点:某些 水螅 整个群体的消化循环腔(共肉腔)是相连通的。群体中任何一个水螅体捕食消化后,养分可通过消化循环腔输送给这个聚合体的其它部分或其他个体。 这种生物还有一种奇特之处在于,如果有一个水螅断裂成几节,每一节在适当的环境下都会生成一个新的,完整的水螅。 许许多多的生物都是奇妙的生命聚合体,水螅是这样,我们人类和动物、植物也是这样。一般的动物、植物是由细胞组成的。每个细胞也是一个生命体,也可以说是一种生命聚合体的基本组成单元。在生存中,细胞受到生物控制信息的作用,这种控制信息有遗传的,也有通过某种交流方式获得的,细胞按照不同的分工组成各种功能细胞和器官,在整体协调下完成生物体的构建和生存活动。这种由一些基本组成单元紧凑地组成的生命聚合体被称为紧密型生命聚合体。 世界上还有一种离散型的生命聚合体,像蜂群、蚁群都是这种离散型的生命聚合体。比如说一个蜜蜂群,他们由一只只蜜蜂组成,每个蜜蜂都是这个蜂群的一个基本组成单元。这些蜜蜂也分担着各自的任务,但他们同时也要作为一个整体在自然界生存着。一只蜜蜂离开了群体,就像一个离开人体的细胞,也就不能长期正常的生存。蜂群也像一个人那样,也有着诞生、发展和衰老的过程。 国家也是一种离散型的生命聚合体。国家的基本生物单元是每个人,他们按照一定的相互联系和控制方式组成了一个整体。从宏观上看,国家也像蜂群、蚁群一样,有着整体的功能,有着个体的分工,甚至她也像人一样,有着自己的特点和个性。 其实,即使是紧密型的生命聚合体,也有一些接近于离散方式的组成单元,科学家在发现微生物的初期就观察到了这种现象,人类和许多动物身体里都有运动细胞,白血球就是一种没有固定位置的运动细胞,它会随着血液和体液四处运动。干细胞也是一种可以根据需要运动到某个位置,然后在那里安家落户,向某个专业方向发展的细胞。 生命聚合体是由一些小的生物单元以紧密的,或离散的方式聚合而成,具有高级整体功能的物体。 生命聚合体现象代表着世界上物质的高级运动形式生物的广泛存在形式。 对于单细胞的细菌和没有完整细胞结构的病毒,它们往往是群居生活的,它们的群体是离散型的生命聚合体。它们的个体,可以看成是生命聚合体的基本组成单元,也是生命聚合体的一个组成部分。 生命聚合体的基本组成单元也是一个生命体,例如生物体内的细胞,因为它是生命聚合体的一个成员或一个部分,所以它也是我们研究生命聚合体时的重要研究对象。就像化学研究里的分子,一般的分子多数是由多个原子所组成的,但也有一个原子的分子。 现在的研究发现,有些细胞内也包含有一些更小的生命体,例如细胞中的一个重要部件 线粒体内就含有 DNA ,而且据说这种 DNA 是只遗传自母亲的。 生命聚合体是分层次的,可以看成是有:基因、病毒和细胞、生物的器官、生物的系统、生物个体、生物种群、部落或群落、国家和社会,这样一些层次。而这些层次的总和又回归到生物这个概念上。 生命聚合体的理论重点在于研究各种层次的共同特性。
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生命聚合体 目录
lefeng 2009-2-10 15:36
目 录 第一章 与你有关的科学 ... 1 生命聚合体 ... 1 1.1 什么是生命聚合体? ... 1 1.2 研究生命聚合体的意义 ... 3 附录1 :水螅的故事 ... 7 第二章 生命聚合体特性研究 ... 13 2.1 生命聚合体的基本组成系统 ... 14 2.1.1 生命聚合体的资源系统 ... 14 2.1.2 生命聚合体的防卫系统。 ... 16 附录2 :免疫细胞 ... 19 2.1.3 生命聚合体的繁衍系统 ... 24 2.1.4 生命聚合体的智能控制系统 ... 25 附录3 :智能控制系统 ... 35 2.2 有关生命聚合体的一些重要结论 ... 41 2.2.1 生命聚合体的基本组成单元具有智能 ... 41 2.2.2 没有语言的信息交流 ... 43 2.2.3 思维和智能的关系 ... 47 2.2.4 思维不是只存在于大脑里 ... 48 2.2.5 植物具有智能和思维 ... 51 2.2.6 植物的免疫系统 ... 55 2.2.7 学习功能是生命聚合体的基本属性 ... 60 2.2.8 生命和生命体的问题 ... 62 2.2.9 生命聚合体内部的分工程度 ... 64 2.2.10 生命聚合体的共生现象 ... 65 2.2.11 整体和个体的关系 ... 67 第三章 生命聚合体理论与生物的起源和进化问题 ... 68 3.1 对细胞的认识 ... 72 3.2 从单细胞生物向多细胞生物的进化 ... 86 3.3 生物的有目标进化 ... 87 3.4 生物进化的根本原因 ... 94 3.4.1 智能进化 ... 94 3.4.2 外力导致的基因变异不是进化 的主要原因 ... 108 3.4.3 自然选择只是进化的外因 ... 111 3.5 智能进化的特性 ... 112 3.6 不能不提到的新进化论 ... 117 3.7 进化与稳定 ... 121 3.8 孟婆汤现象 ... 127 3.9 本能是什么? ... 129 3.10 再谈谈生命的起源 ... 134 第四章 达尔文进化论的谬误 ... 139 4.1 达尔文的局限 ... 139 4.2 缺失证据 ... 140 4.3 自然选择是进化的主要原因吗 ? . 144 4.4 机械的外因论 ... 159 4.5 既存在生存竞争,又存在生存协作 ... 161 4.6 现代综合进化论的失误 ... 164 4.7 对几则报道的批判 ... 168 4.7.1 关于蜥蜴的报道 ... 168 4.7.2 关于蝴蝶的报道 ... 172 4.7.3 是化石的中间证据吗? ... 176 4.7.4 澄江动物群的疑问 ... 179 第五章 生命聚合体理论和机器人的研究发展 ... 189 5.1 机器人的组成 ... 189 5.2 机器人的生活 ... 190 5.3 机器人的社会 ... 191 第六章 生命聚合体理论与哲学 ... 195 6.1 关于思维的定义问题 ... 198 6.2 思维与语言的关系 ... 202 6.3 思维存在微观现象和宏观现象 ... 204 6.4 物质和精神的问 题应该更新了 ... 206 6.5 生和死的规律 ... 208 第七章 生命聚合体理论和社会学 ... 217 7.1 未来社会是什么样? ... 218 7.2 社会如何 进 化? ... 219 7.3 如何减少社会里的犯罪分子? ... 220 7.4 改革创新和尊重传统的问题 ... 221 7.5 基因的安全保密问题 ... 222 7.6 社会与信息 ... 223 7.7 构建和谐社会 ... 224 第八章 生命聚合体理论和人生 ... 228 编后记:我们是否很科学? ... 234 参考文献 ... 236
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生命聚合体 前言
lefeng 2009-2-10 15:33
前 言 人、自然界的动物、植物都是由一些微小的单元 细胞构成的,细胞本身也是一种生命体,可以运动、吸收营养和繁殖。世界上有很多由生命体聚合而成的事物,除了人、动物、植物等生物之外,还有由这些生物的群体构成的整体结构组织,例如蚁群、蜂群、鱼群,直至人类群体组成的社会,对这些聚合体进行大量的分析研究,发现这些事物有着一些共同的特性,也有着一些共同的运动规律,我们把这样一些事物称为生命聚合体现象。 生命聚合体是由一些小的生物单元以紧密的,或离散的方式聚合而成的,具有高级整体功能的物体。生命聚合体现象代表着世界上生物最广泛存在的形式。 本书用系统论、控制论、信息论、协同论的观点和方法,归纳总结出了生命聚合体必须具有的四大基本特征功能系统,它们是:资源系统、防卫系统、繁殖系统、智能控制系统。只有具备了这些系统的生命聚合体,或者说是这样的生命体才能在自然界中长期生存。 通过对生命聚合体的研究,我们发现这种研究具有统一现代生物科学和社会科学的世界观,开创生命科学研究、医学研究、社会学研究、人工智能等多个学科领域里的新方法、新思路的作用。对揭示生物进化的奥秘,社会发展的趋势,人类生存的意义,甚至于医疗保健的正确方法等许多方面都有实际的意义。 本书的主要贡献表现在以下几个方面: 1. 指出了具有生物的三项基本功能 即 资源系统、防卫系统、繁殖系统的系统,必定具有智能控制系统,而且具有相当高的智能。指出了生物智能控制系统在生物中的普遍存在和构成方式。建立了显性智能控制系统和非显性智能控制系统的重要概念。分析了生物从低层的生化调节到高层的思维等大量智能现象以及它们之间的相互作用关系。 2. 发展完备了进化论。本书在自然选择进化和基因变异进化的基础上,根据自然界大量存在的有目标进化现象,依据控制论的思想,提出了智能进化的观点和理论。智能进化的观点解决了自然选择进化和基因变异进化所忽略的进化内因问题,可以有效地解释大量自然选择进化论和基因变异进化理论所难以圆满解释的问题,完备了进化论,形成了新的、更完整的科学进化学说。 3. 系统地批判了达尔文主义的进化论,指出了达尔文进化论的历史局限,达尔文进化论缺乏证据和科学验证,自然选择只是进化的外因,自然选择也不是进化的主要原因,现代综合进化论存在失误的问题。 4. 应用生命聚合体的研究方法,对社会学、人工智能、医学、哲学等领域的一些重大问题提出了新的见解。例如: 在社会学方面指出了未来社会具有的组成结构和特点,屏弃了不切实际的空想社会主义,肯定了构建和谐社会的意义。 在人工智能和人造生命方面,进一步明确了生命体的定义,指出真正的人造生命应该具有的特性,并提出制造具有生命意义的机器人应当从制造小的智能部件着手这一思路。 在医学方面提出了如何从生命聚合体角度看待生物体和治疗方法,提出了开创新的、树立整体观的医疗方法和技术途径。 在哲学方面,根据生命聚合体的组成特点,按照信息论的思想定义了思维的概念,提出了思维的微观形式和宏观形式等问题。 可以相信,本书对于目前的自然科学和社会科学研究具有创新和启发的意义。 在此,向给予我支持的牛桂萍、陈荣平、郭晓波等人表示衷心的感谢!
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达尔文和《物种起源》
热度 1 cunyp 2009-1-14 23:59
题记:2009年是达 尔文诞辰200周年和《物种起源》发表150周年。最近的一期Science,Nature都推出了专刊,纪念达尔文年The Year of Darwin。自从严复翻译了英国生物学家赫胥黎的《天演论》,并于1897年12月天津出版,从此,演化理论随着外国列强的炮火传播到中国。为了纪念一 个人或事,总要给自己以后的工作学习来些指导。入门不久,斗胆写一小篇也来ldquo;启发一下rdquo;。还有,听过几次吴仲义老师的报告和自己心得体会,觉得 Evolution翻译为ldquo;演化rdquo;要比ldquo;进化rdquo;更贴切一些,在此和大家一起商酌。 达尔文 达尔文 ( Charles Robert Darwin ,1809年2月12日-1882年4月19日)1809年2月12日出生在英国的一个小城镇的医学世家。他的祖父和父亲都是当地很有名望的医生,达尔文16岁时便被父亲送到爱丁堡大学学医,并希望他将来继承祖业。在爱丁堡大学学医的达 尔文对医学不感兴趣,经常到野外采集动植物标本。他父亲认为达尔文不务正业,决定把他送到剑桥大学学神学,希望达尔文能在基督教义的约束下,能收心成为一 个ldquo;尊贵的牧师rdquo;。当年徐霞客就是对功名失望,转而行走天下,为后世留下许多精美的游记。看来历史上的许多事件的发生有点偶然性。 1831 年,达尔文从剑桥大学毕业后,在老师的推荐下参加了ldquo;贝格尔rdquo;号的环球旅行。这次不同寻常考察的见闻和采集的标本对达尔文以后的学术思想具有有决定性意的 意义。对采集标本和各地的动植物的仔细比较和观察中,达尔文发现了大量的物种变异的事实,这使得他对《圣经》的关于物种起源的说法产生了怀 疑,进而形成了ldquo;物种是可变的rdquo;的观点。由此,他逐步摆脱了神创论的束缚,坚定地走上了相信科学和追求真理的道路。 达尔文的意识到自己观点很难在宗教压力下公开传播和主张,一旦发表会视为异端,并引发攻击,达尔文生前一直对基督教保持沉默的态度,只 在起给家人看的回忆性自传中表达了他对神学的厌恶。为了潜心研究和写作,达尔文放弃了待遇丰厚的牧师职位,在家人的资助下,独立研究。后来,达尔文移居到伦敦郊外的唐屋(Down House),在那里潜心生物学,完成了《物种起源》、《家养动物和培育植物的变异》、《人类起源和性选择》、《人类和动物情感的表达》等划时代的巨著。 达尔文的学术论文很少,但写了大量的书来阐述他关于演化的观点,并在他的朋友圈里分享他的发现和观点,地理学家赖尔和植物学家胡克,以及后来甘愿成为ldquo;达尔文的牧犬rdquo;的赫胥黎(达尔文物种起源的自然选择理论的忠实拥护者,许 多场合和大主教辩论,演化理论的主强悍的捍卫者)都是他研究理论的忠实听众和拥护者。他们都读过达尔文有关自然选择的手稿,在他们的建议和催促下,达尔文 把自己的手稿整理成论文和书。 晚年的达尔文深受疾病的折磨,在1882年4月19日下午4点,达尔文在夫人爱玛的怀里停止了呼吸。鉴于达尔文对英国学术的世界范围内的影响,之后,达尔文迁葬到伦敦威斯敏斯特寺院中堂的北廊,与杰出的科学家牛顿葬在同一个地方。 物种起源 Origin of Species 1858年,达尔文在读到华莱士关于自然选择的论文后和朋友的劝说下,他决定把他的手稿压缩成一篇学术论文,并和华莱士的论文同时发表在1859年 林耐学会的会刊上。学术论文在公众中的影响力甚微,在赖尔和胡克的催促下,达尔文在同年发表了《物种起源》(也是压缩版,出版的篇幅只有他准备手稿的三分 之一左右)。1859年11月24日,《物种起源》第一版印了1250本,在一天之内全部售罄,在社会上掀起了轩然大波!这种销售速度可能只有后来的《时 间简史》才能与之相比。由此可见,学术的观点给公众讲明白,才能形成社会思潮!虽然每一个读者未必认同人是由猴子演化而来的,我们是生活在一个不断膨胀的 宇宙中,但演化的思想、宇宙的概念却应在每一个受过基本教育的知识体系中普适概念。 在1859年前后,科学界已经有了大量的物种演化证据:林耐的系统学、解剖比较、退化器官、胚胎发育和生物地理分布理论。大量生物演化的事实为一些 勇于冲破宗教教义的束缚的人提供机会。在18世纪中期,法国博物学家布丰就提出生物物种是可变的观点,并大胆地推测所有的动物都来自同一祖先。但布丰在巨 大的社会压力下,被迫宣布放弃他的观点,因此未能进一步作深入研究,影响不大。随后的更勇敢的法国博物学家拉马克对演化理论提出了更激进和系统的演化理 论。拉马克提出:生物界是一个从最简单、最原始的微生物 按次序演化到最复杂、最高等的人类的阶梯的过程,并且这个过程一直在继续。ldquo;用进废退rdquo;是拉马克学说的核心。虽然拉马克有些观点被后来的实验证明是错的或 不完整的,但他的研究方法和思想给达尔文以及华来士等人的演化思想创造了很好的条件。 《物种起源》是达尔文的第一部巨著。在这部著作中,达尔文第一次把生物学建立在科学的基础上,一科学的论据和演化思想推翻了神创论和物种不变 的理论,让西方科学从神学的理论舒服下,用科学的方法俩重生审视人类自己和科学的本原,是人类的事思想在科学领域第一次解放。达尔文在书中提出:生命由 一个共同祖先演化而来,从简单到复杂,从低级到高级,在自选选择作用下逐渐演化的过程。《物种起源》发表后,物种可变的演化思想和ldquo;物竞天择,适者生存rdquo; 的演化论已为学术界、 思想界公认为19世纪自然科学的三大发现之一。经过经150年的发展,演化论已经深入渗透生物学的各个领域,正如ldquo;新综合论rdquo;的大师杜布赞斯说的 ldquo;Nothing in Biology Makes Sense Exceptin the Light of Evolutionldquo;(毕达哥拉斯也有ldquo;一切皆数rdquo;的理念)。 《物种起源》的发表于是为生物的研究提供了一个崭新的视角和开创崭新的学科。 今日的演化理论 生物演化可以分成三个层次:微观演化(生物群体中基因频率的改变)、新物种形成和宏观演化(从 一个类型到另一个类型的跃变,比如从鱼类进化到两栖类)。ldquo;现代综合学说rdquo;很好地解释了微观演化和新物种形成,并认为由微观演化和新种形成的研究所得的结 果可以进一 步推广到宏观演化。 1960s,以日本学者Motoo Kimura为首的ldquo;分子演化中性学说rdquo;阵营对自然选择在物种群体演化过程中的作用提出质疑,在分子演化水平找到负自然选择了大量演化证据。1980s, 自然选择学派也在分子水平也找到了一些受到自然选择作用的演化例子(这些例子相比中性理论的要少得多),为基因组水平的自然选择提供了新的理论和分子证 据。现代地质学的发展也不断地为宏观水平的演化理论完善提供了化石的证据。中性学派和自然选择学派的论战还没休止:自然选择在宏观水平的有着很强的说服 力,这一被化石证据,物种变化,新基因的形成等领域 ;分子演化的中性理论在微观水平也有许多成功的解释。随着基因组学时代到来、统计学方法的进展和就算性能的飞速进步,我们期待代着新时代的达尔文理论在基 因水平能有更好的综合。 《物种起源》精彩篇章 幻想创造条件以使一种生物具有超出其他生物的优势,固然是个好主意,但实际上我们却找不到任何 具体操作的办法,这使我们懂得,我们对一切生物间的相互关系知之甚少。我们非常清楚生物间关系的信念是必要的也是难做到的。我们能够做到的是牢牢记住:每 一种生物都在努力以几何级数增加其个体的数目;每一生物在生命的某一时期,在某一年中的某个季节,在每一代或间隔一定时期,都不得不为生存而斗争,而且都 会遭到重大毁灭。说到生存斗争,我们不必为之感到恐惧,死亡的来临通常是迅速的,而强壮、健康、幸运的生物不但能生存下去,而且必能繁衍下去。 (多谢网友指正,这里的胡克是十九世纪最重要的植物学家mdash;约瑟夫middot;胡克(Joseph Hookei,1817mdash;1911),我把他和另一个罗伯特middot;胡克(Robert Hooke,1635.7.18mdash;1703.3.3)混淆了。罗伯特middot;胡克是第一个观测到细 胞结构的人,他的对光学的学说被同时代的牛顿压了近一个世纪。 再次向大家道歉!) --------- Nature: Darwin200 http://www.nature.com/news/specials/darwin/index.html Science:9 January 2009: Origins http://www.sciencemag.org/darwin/ --- 达尔文51岁,在发表《物种起源》之后不久的照片(来自wiki) (来自Science) (form Nature) N. SPENCER(form Nature) Left to right: Mustafa Akyol, Mel Greaves, Niles Eldredge, Per-Edvin Persson, Patricia Adair Gowaty, Masatoshi Nei, Michael Lynch, Ulrich Kutschera, Randolph Nesse, Ismail Serageldin. The Origin of Species http://www.literature.org/authors/darwin-charles/the-origin-of-species/
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达尔文与物种起源
李丕鹏 2008-11-30 01:35
查理士 达尔文( Charles Darwin )( 1809 1882 )是英国博物学家和生物学家,进化论的奠基人。以关于生物进化的理论专著《物种起源》而闻名于世,达尔文的进化论与细胞学说和能量守恒与转化定律被恩格斯认为是 19 世纪自然科学的三大发现。 今年11月是达尔文发表《物种起源》150年,明年2月是达尔文诞辰200年。 探索进化足迹的巨人达尔文 达尔文是 19 世纪英国杰出的生物学家,也正是他找到了生物发展的规律,成为进化论的奠基人,他的《物种起源》对近代生物科学产生了巨大而深远的影响,具有划时代的意义。 1809 年 2 月 12 日 出生在英国的施鲁斯伯里。祖父和父亲都是当地的名医,家里希望他将来继承祖业, 16 岁时便被父亲送到爱丁堡大学学医。 因为达尔文无意学医,进到医学院后,他仍然经常到野外采集动植物标本。父亲认为他游手好闲、不务正业,一怒之下,于 1828 年又送他到剑桥大学,改学神学,希望他将来成为一个尊贵的牧师。 1831 年他毕业后就参加了测量考察舰贝格尔号历时 5 年的环球旅行。这对达尔文是有决定意义的 5 年。南美洲等地大量的物种变异的事实,使他对《圣经》产生了怀疑。通过对采集到的各种动物标本和化石进行比较和分析,他进而认识到物种是可变的。由此,他逐步摆脱了神创论的束缚,坚定地走上了相信科学和追求真理的道路。 1828 年的一天,在伦敦郊外的一片树林里,一位大学生围着一棵老树转悠。突然,他发现在将要脱落的树皮下,有虫子在里边蠕动,便急忙剥开树皮,发现两只奇特的甲虫,正急速地向前爬去。这位大学生马上左右开弓抓在手里,兴奋地观看起来。正在这时,树皮里又跳出一只甲虫,大学生措手不及,迅即把手里的甲虫藏到嘴里,伸手又把第三只甲虫抓到。看着这些奇怪的甲虫,大学生真有点爱不释手,只顾得意地欣赏手中的甲虫,早把嘴里的哪只给忘记了。嘴里的那只甲虫憋得受不了啦,便放出一股辛辣的毒汁,把这大学生的舌头蜇得又麻又痛。他这才想起口中的甲虫,张口把它吐到手里。然后,不顾口中的疼痛,得意洋洋地向市内的剑桥大学走去。这个大学生就是达尔文。后来,人们为了纪念他首先发现的这种甲虫,就把它命为达尔文。 1831 年,达尔文从剑桥大学毕业。他放弃了待遇丰厚的牧师职业,依然热衷于自己的自然科学研究。这年 12 月,英国政府组织了贝格尔号军舰的环球考察,达尔文经人推荐,以博物学家的身份,自费搭船,开始了漫长而又艰苦的环球考察活动。 达尔文每到一地总要进行认真的考察研究,采访当地的居民,有时请他们当向导,爬山涉水,采集矿物和动植物标本,挖掘生物化石,发现了许多没有记载的新物种。他白天收集谷类岩石标本、动物化石,晚上又忙着记录收集经过。 1832 年 1 月,贝格尔号停泊在大西洋中佛得角群岛的圣地亚哥岛。水兵们都去考察海水的流向。达尔文和他的助手背起背包,拿着地质锤,爬到山上去收集岩石标本。 在考察过程中,达尔文根据物种的变化,整日思考着一个问题:自然界的奇花异树,人类万物究意是怎么产生的?他们为什么会千变万化?彼此之间有什么联系?这些问题在脑海里越来越深刻,逐渐使他对神创论和物种不变论产生了怀疑。 1832 年 2 月底,贝格尔号到达巴西,达尔文上岸考察,向船长提出要攀登南美洲的安第斯山。当他们爬到海拔 4000 多米的高山上时,达尔文意外地在山顶上发现了贝壳化石。达尔文非常吃惊,他心中想到:海底的贝壳怎么会跑到高山上了呢?经过反复思索,他终于明白了地壳升降的道理。达尔文脑海中一阵翻腾,对自己的猜想有了更进一步的认识:物种不是一成不变的,而是随着客观条件的不同而相应变异! 后来,达尔文又随船横渡太平洋,经过澳大利亚,越过印度洋,绕过好望角,于 1836 年 10 月回到英国。在历时五年的环球考察中,达尔文积累了大量的资料。回国之后,他一面整理这些资料,一面又深入实践,同时,查阅大量书籍,为他的生物进化理论寻找根据。 1842 年,他第一次写出《物种起源》的简要提纲。 1859 年 11 月达尔文经过 20 多年研究而写成的科学巨著《物种起源》终于出版了。在这部书里,达尔文旗帜鲜明地提出了进化论的思想,说明物种是在不断的变化之中,是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。 这部著作的问世,第一次把生物学建立在完全科学的基础上,以全新的生物进化思想,推翻了神创论和物种不变的理论。《物种起源》是达尔文进化论的代表作,标志着进化论的正式确立。 《物种起源》的出版,在欧洲乃至整个世界都引起轰动。它沉重地打击了神权统治的根基,从反动教会到封建御用文人都狂怒了。他们群起攻之,诬蔑达尔文的学说亵渎圣灵,触犯君权神授天理有失人类尊严。与此相反,以赫胥黎为代表的进步学者,积极宣传和捍卫达尔文主义。指出:进化论轰开了人们的思想禁锢,启发和教育人们从宗教迷信的束缚下解放出来。 紧接着,达尔文又开始他的第二部巨著《动物和植物在家养下的变异》的写作,以不可争辩的事实和严谨的科学论断,进一步阐述他的进化论观点,提出物种的变异和遗传、生物的生存斗争和自然选择的重要论点,并很快出版这部巨著。晚年的达尔文,尽管体弱多病,但他以惊人的毅力,顽强地坚持进行科学研究和写作,连续出版了《人类的由来》等很多著作。 达尔文本人认为他一生中主要的乐趣和唯一的事业 , 是他的科学著作。还有一些在旅行中直接考察得到的最重要的科学成果,如:达尔文本人所写的著名的《考察日记》和《贝格尔号地质学》、《贝格尔号的动物学》等。在他的著作中,具有特别重大历史意义的是《物种起源》,表明达尔文的进化论思想和自然选择理论的逐步发展过程。《物种起源》的出版是一件具有世界意义的大事,因为《物种起源》的出版标志着十九世纪绝大多数有学问的人对生物界和人类在生物界中的地位的看法发生了深刻的变化。 《物种起源》的出版,引起造化论者和具有目的论情绪的科学家们(而这些人却是占绝大多数)对达尔文学说的猛烈攻击,也引起维护达尔文主义的相应斗争,积极参加这一斗争的除达尔文本人外还有进步的博物学家;他们到处都成为达尔文学说的热烈拥护者。 达尔文是一位不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人。在《物种起源》发表以后的 20 年里,他始终没有中断过科学工作。 1876 年,他写成的《植物界异花受精和自花受精的效果》一书,就是经过长期大量实验的结果。书中提出的异花受精一般是有利的结论,已在农业育种中广泛应用。到了晚年,达尔文心脏病严重,但他仍坚持科学工作。就在去世前两天,他还带着重病去记录实验情况。 1882 年 4 月 19 日 ,这位伟大的生物学家逝世了。由于达尔文一生对生物科学作出划时代的贡献,人们将他葬在伦敦威斯敏斯特寺院中堂的北廊,和杰出的科学家牛顿葬在同一个地方。 录自 http://news.xinhuanet.com/st/2005-04/19/content_2849168.htm ,略有改动 《 Nature 》 special issue Darwin 200: Beyond the origin February 2009 sees the 200th anniversary of the birth of Charles Robert Darwin and November 2009 the 150th anniversary of the publication of his great work, On the Origin of Species. In the intervening two centuries, no single scientist has matched Darwin s impact on the sciences, politics, religion, philosophy and art. This issue of Nature brings together news, research and analysis of Darwin , his life, his science and his legacy. Darwin saw the eye so complex and seemingly useless with any of its components part-formed as an obstacle to the acceptance of natural selection. Today we know it as one of evolution s crowning glories celebrated with a fold-out pictorial feature and current research that refers right back to the protoeyes hypothesized by Darwin. In later writings (Descent of Man ,1871), Darwin touched on a topic that still divides evolutionary biologists group selection. Does natural selection work for individuals against the interests of the group? Or is such thinking a historical mistake? We report on the debate and why it is important , and review a landmark book on the superorgansims of the insect world, where the group looms large . Extinction comes with the evolutionary territory. But is it for ever? With the publication of the genome sequence of the long-gone woolly mammoth , some researchers are even claiming that mammoths will one day be recreated . Biologists tend to see evolved living systems as finely tuned machines, prone to failure if one component is faulty. But, as Tanguy Chouard reveals, this is not what happens in the real world . Plenty for biologists to celebrate and plenty of places to do it: we have trawled the world for events commemorating Darwin s life and works and trawled the publishers lists for books doing the same . Not quite everybody will be in celebratory mood. The scientists we spoke to mostly are , but past celebrations have had to tread carefully . The Darwin-related content from this issue and extra online-only material can be accessed via: www.nature.com/darwin. Cover graphic: Jonathan Williams
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现在的猴子还能变成人吗?
热度 2 wangdh 2008-9-2 01:30
现在的猴子还能变成人吗? 王德华 既然根据达尔文的理论,我们人类是从猴子 ( 实际上是类人猿 ) 变来的,那您说现在的猴子还能变成人吗? 首先需要说明,如果您压根就不相信达尔文的进化论,您就无法理解人类的进化过程。如果您不相信进化论,也就没有了讨论的基础。 达尔文进化论有以下几个核心内容: 1. 物种是可变的 。我们看到的现有的所有物种都是从其他物种变来的。在生物进化史上,一个物种可以变成另一个新的物种。 2. 所有的生物都有一个共同的祖先 。生物化学的研究成果已经很明确揭示了所有的生物在分子水平上都存在高度的一致性。分子生物学的研究成果也表明所有的生物使用的是同一套遗传密码。 3. 促进生物进化的主要动力是自然选择 (Natural selection) 。 4. 生物的进化过程是一个 渐变 的过程。 生物与环境之间的关系是密不可分的。一切生物的生理、形态解剖和行为学特征,以及分子和基因组学等特征,都必须适应环境的变化和挑战。在自然选择的作用下,面对 变化着的外界 环境,生物会产生基因频率的改变以适应变化着的环境,这样就促进了生物的进化。 生物的进化有没有一个特定的方向和目标呢?生物必须适应变化着的环境条件才能生存和繁殖。但是从现有的研究结果看,环境条件的变化从总体上看是没有方向性的,这样的话,生物的进化从长远的观点来看也应该是没有方向性的。也就是说,在生物与环境之间的漫长协调过程中,进化在发生着。生物的一切变化都是为了适应环境条件的改变。当今世界上的生物都是适应环境的结果。 既然生物进化没有一个特点的方向, 人类也不是生物进化过程中的必然产物。任何生物的产生都是由于环境条件剧变的无数次偶然事件的结果。人类是生物中的一员(灵长类),自然也是无数次偶然事件的结果。 当然自然选择在形成生物的适应性时,并不是从无到有一步完成的,而是一点一点逐渐修饰和改造完成的,这就是说生物进化是一个渐变的过程。因此, 人类产生完全是一个偶然事件 ,这个事件的完成经历了漫长的过程。人类存活到今天,真是不容易。 那么现在的猴子还能否变成人呢?答案自然是否定的。那些偶然事件怎么产生呢?这个漫长的进化过程怎么能重复呢?因此如果有人问: 为什么现在的猴子不能变成人呢?可以肯定的说,这个人不懂达尔文的 进化论,或者曲解了达尔文的进化论。 四十多亿年的进化时间,生命来之不易,人类进化到今天更是不易。最近又见到报端关于年轻人轻生的报道,也听到全球变暖已经威胁到北极熊等生命的生存的消息。珍惜生命,保护环境,您说重要不? (说明:文中有些材料是根据我以前的读书笔记整理的,没有记录文献的详细出处,抱歉!) (王德华 2008.9.1 ) (图片来自网络,特此说明和致谢)
个人分类: 科普随笔|24135 次阅读|31 个评论
达尔文自传的译本分析――以序言为例
zhangjiuqing 2008-7-29 11:17
(这是一篇旧文章,曾发在网上,未发表在报刊媒体上。) 达尔文自传的译本分析――以序言为例     查尔斯?达尔文(Charles Darwin,1809~1882)是世界上著名的生物学家,他的进化理论极大地影响了一百多年来世界的科学和社会思想的发展。达尔文的自传也是名人自传中的佳作,一百多年来被译成各种文字出版发行。一个没有读过达尔文自传的人是无法了解达尔文的。   1 关于达尔文的自传   达尔文从1876年5月28日开始写作《我的思想和性格的回忆录(Recollections of the development of my mind and character)》,每天午后写一个小时左右,8月3日写完。后来在1878年和1881年,作了一些补充和修改;最后又在1881年5月1日,续写《补记》。达尔文于1882年4月19日去世。在他逝世5年后的1887年,他的儿子法朗士(Francis Darwin)删除其中一些被认为是家庭内琐事和有损达尔文死后名声的章节,以《自传》为题,把它编印在《达尔文生平及其书信集(Life and Letters of Charles Darwin)》三卷本中; 1929年,以《达尔文自传》为书名出版独立的单册。删去部分达四分之一之多,主要包括达尔文对家庭成员、朋友的评价和他的宗教观念。1957年,苏联生物学家索波里根据达尔文的《回忆录》原稿,第一次把未删的抄本译成俄文,出版单行本册。1958年,达尔文的孙女诺拉?巴洛(Nora Balow),根据另一全抄本编辑出版了《达尔文自传(The Autobiography of Charles Darwin)》,并加添重要的附录。1974年,英国动物学家加文?德贝尔(Gavin De Beer)根据诺拉的版本和詹姆土?金斯利核对原稿全本后的校订意见而修正,编辑出版《达尔文和赫胥黎自传》。   2 关于达尔文自传的中译版本   1982年之前中国出版的版本有 (1)1917年,周太玄翻译,连载在《学生杂志》第四卷第一期、第三期和第七期。(2)1935年,张孟闻翻译,北平钟山书局山版;(3)1935年,周韵铎翻译,上海世界书局出版;(4)1939午,全巨荪翻译,上海商务印书馆出版。除《自传》删改本外,还有法朗士的附录两篇;(5)1947年,苏桥翻译,上海生活书店出版。以后又在另外几个出版社再版;(6)1957年,叶笃庄和孟光裕合译《达尔文生平及书信集》(第一卷第二章 自传),北京三联书店出版。以后又在其他出版社再版。这些版本都是根据法郎士的删节本翻译的。1982年,毕黎翻译了诺拉?巴洛编辑的《达尔文自传(未删本)》,增加了若干注释和附录,以《达尔文回忆录》为名,由商务印书馆出版。这是国内最完整的、最全面的达尔文自传版本,被多次重印。1998年曾向阳也根据法郎士的删节本翻译了《达尔文自传》,由江苏文艺出版社出版。   3 不同版本的译文-以序言为例   在文章的序言部分,达尔文以非常简短的语言,清楚地交待了自己写作的缘由、意义、方式和风格。作者因德国记者之邀请而写回忆录,但他认为把它写下来留给子孙后代阅读是很有意思的。他表明自己年岁已高,心态平和,因此以死者的角度出发就不会掩饰自己的缺点,也不会特别在意文章的风格体裁。   尽管不同的版本文字略有区别,但序言的英文原文是相同的:①A German Editor having written to me for an account of the development of my mind and character with some sketch of my autobiography, I have thought that the attempt would amuse me, and might possibly interest my children or their children. ②I know that it would have interested me greatly to have read even so short and dull a sketch of the mind of my grandfather, written by himself, and what he thought and did, and how he worked. ③I have attempted to write the following account of myself, as if I were a dead man in another world looking back at my own life. Nor have I found this difficult, for life is nearly over with me. I have taken no pains about my style of writing.(带圈数字为笔者为便于分析所加,下同)   以下译文1到译文5是5本不同的中译本中对序言的翻译文本。   译文1来自周韵铎翻译的《达尔文自传》:①一位德国记者来信,约我写一篇专述我的精神与性格之发展而含有自传性质的素描文字,这一种笔墨的尝试,我颇以为不仅足以使我自己欢娱,或许还足以引起我的孩子们及他们的孩子们的兴趣,也说不定。②尝记得我的祖父在世的时候,他也会自撰过一篇素描文字,叙述自己的精神、思想、事业以及工作方法,虽略嫌短小而欠生动,然而确会引起过我很大的兴趣的。③如今,我试作如下的自传,这正与在阴间中的死人回顾其生平的情形相仿佛。这事我并不感到困难,因为我的生涯是快要终结的了。至于用笔方面,我也不费劲道的了。   译文2来自全巨荪翻译的《达尔文传》:①一个德国的编辑人,写信向我要关于我的思想和性格发展的经过,以及我生平杂记之类。我想这件事情倒很有趣味,或许连我的后代子孙也会感到有意思。②我记得我是怎样的快乐,当我读了我父亲自己写的一些随笔,虽然那些文章写得很短而晦涩,但是明白地告诉了人家关于他所想的做的和如何做的。③我满想把我自己的写出来,好像一个已经死了的人回头想到自己的生平。这件事于我并不难办到,因为生命似乎不久就要完结。我现在所写的文字,是不拘什么格式的。   译文3来自苏桥翻译的《达尔文自传》:①一位德国的编辑曾经要我写一篇关于我的思想和性格的发展经过,附带讲一点我的生平。我觉得这种工作很足以自娱,而且还可以让我的子女以及他们的子女感到兴趣的。②我知道我一定会感到极大的兴趣,如果我能够读到我的祖父的自述,叙述他的思想、他的所思所为以及他如何工作。③我现在准备把我的生平写在下面,有如我是一个已死的人回顾自己的过去。我并不觉得这是一桩困难的工作,因为我已是垂死的老人。对于我的行文的风格,我也不加注意。   译文4来自叶笃庄、孟光裕翻译的《达尔文生平及书信集》(第一卷): ①有一个德国编辑来信要我写一篇文章,叙述我的思想和性格的发展,并略微谈一谈我的生平,我曾想到这个工作对于我将是一种消遣,并且可能使我的孩子们和他们的孩子们感到兴趣。②如果我能读到我祖父自己写出的关于他的回忆、他所想的和所做的事情和他的工作方法的略记,哪怕是很短的和很不清楚的,我知道也会使我大感兴趣。③我试着把我的自述写在下面,就像我是在另一世界中的一个死去的人来回顾自己的生平。我觉得这也不难,因为我的生命几乎就要结束了。对于文章的体裁,我没有费力讲求。   译文5来自毕黎翻译的《达尔文回忆录》:①一位德国编辑来信,要我写述自己的思想和性格的发展以及生平简史;我认为,这种写作尝试,对我是一种消遣,也可能使自己的后代子孙们感到兴趣。②我想,要是自己的祖父亲手写过他的思想概要,讲述他想到些什么,做了些什么,以及他的工作怎样做法,即使写得简短而且晦涩,那么我也会津津有味地去阅读它的。③我尝试用下面的方式来写一篇自传,就是:好象使我自身处在另一个世界,却回头来把自己当做是一个亡故的人来写他的传记。我觉得,这也不算是一件难事,因为我现在已经是风烛残年,距死不远。我完全不必顾虑到它的文体优劣了。   4 对译文的比较分析   同样的一段文章,不同的版本对这段文字的翻译也不尽相同,有的甚至出入很大。下面将对此进行简单的分析。   第①句,译文1把英文中的editor译为了记者,其余译文都译为 编辑。editor英文释义为 person who prepares another persons writing for publication esp. in a newspaper or other periodical 、 person who directs writing of newspaper or news programmer,即尤指在报刊上为别人的文章出版做准备的人、指导报刊写作的主编或者新闻专栏的主笔,显然不是reporter(报纸新闻记者)或者journalist(期刊新闻记者),尽管有的记者也承担编辑的任务。很遗憾的是,这个德国编辑到底是谁,具体做什么工作,没有历史纪录。译文1中也说不定几个字也属多余。译文2和译文5对my children or their children进行了意译,为自己的后代子孙;而译文1、3、4都进行了直译,为我的孩子们和他们的孩子们。意译既简洁又不失原意,是较好的译法。   第②句,原文是一个虚拟语句,这在译文3、4、5中得到了体现。译文1译得模棱两可。译文2则完全译错了,把它当成了一个过去时,而且把grandfather 错成了父亲。在达尔文的有关传记中,我们不曾发现他的父亲或者祖父写过自传性质的文章。还有dull一词,译词各不相同,如欠生动、晦涩、 很不清楚。译文3则漏译了even so short and dull。对照上文, dull应是不生动、枯燥无味,这和第一句感到有趣相吻合。因此, even so short and dull译为即使短且无趣为好。   第③句,也以一个虚拟的假设开始,表明了作者写作的视角、方法和态度。这段文字的几个译本似乎都不能令人满意,普遍的原因是过于拘泥于原文的直译。例如,as if I were a dead man in another world looking back at my own life的译文都显得啰嗦,不如译为有如逝者回首自己的一生来得简洁。另一个著名科学家爱因斯坦在应人之邀写作自述时,也有类似的表述:我已经 67岁了,坐在这里,为的是要写点类似自己的讣告那样的东西。   5 结语   对同一段文字,不同译者的翻译各有千秋,但也存在不同的缺陷。一篇精准的译文可能需要很多人的共同努力,去粗取精,才能臻于完善。后来的译本,如能吸取前面的版本的精华,也会达到相同的效果,但这会留下抄袭他人译文的嫌疑,这是后来的译文不一定会超越原来的译文的客观原因之一。 (该文同时贴在 www.casted.org.cn/blog )
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从达尔文到木村资生
热度 7 lhy8848 2008-7-6 18:22
生物进化理论到目前只有几座丰碑供人瞻仰: 建立了进化理论先河的鼻祖达尔文(公平来说还应该包括华莱士); 遗传学先驱孟德尔; 染色体双螺旋结构及基因理论奠基者沃森与克里克; 中性漂移理论创建者木村资生。 记住这几个人,生物进化与遗传的最粗的脉络就有了。 研究这个名单,发现一个有趣的现象,这 5 个人里面,除了沃森、木村资生属于科班生物学家出身,其余可能仅只算是有特殊爱好的局外人,而且木村资生取得成果,主要归功于其深厚的数学功底。达尔文毕业于神学院,对于他的父亲来说,对这个孩子最大的期望就是成为一个好牧师,达尔文热爱自然科学的各个方面,尤其在动植物方面。孟德尔则是个擅长数学和象棋的神父,他的著名的豌豆遗传试验,是在修道院的花园里完成的。对于现代分子生物学家来说,沃森与克里克是神的代名词, 1951 年开始来自美国的年轻的生物学博士沃森与来自英国的倒霉的物理学未毕业的博士克里克相会在卡文迪什实验室,前者固持着 DNA 是真正的遗传物质(这与当时学界普遍认为蛋白质是遗传物质相悖),后者则在茫然中受到沃森的诱惑,转行到生物学领域,这造就了一对黄金组合。他们无论其中哪一个人,似乎都完全没有成功的希望,然而短短几个月后,伟大的思想诞生了。之所以说是思想而不是发现,因为很多设想当时的实验条件还不能验证他们的理论,他们得到的赞誉与疑虑都同样的多,到 1962 年争议没有了,这一年的诺贝尔生物医学奖颁发给他们。木村资生对很多人来说是个陌生的名字,但是他的中性漂移学说,是自达尔文创立生物进化学说以来,唯一一个能够被科学界所普遍认可的另外一种生物进化途径,在分子生物学领域得到很多验证。木村资生的理论走了其他生物学家都没有走的方向,他在生物遗传学研究中,引入了高等数学中的偏微分和数理统计,将生物学研究导入量化分析阶段,得到崭新的结论。 公允地说,这些里程碑式的人物,从生物学素养上来说,即使与同时代的受到良好专业教育的人相比,他们也不是最突出的,更何况其中个别人甚至之前都没有涉猎过生物学领域。比如克里克,这个物理学博士都没有毕业的天才,学界公认他对于基因理论的创建要远高于沃森,他提出了中心法则,在没有实验验证的情况下,大胆预测了 tRNA 的存在与功能,他有些象总跑在真象前面的火炬手,指引着众人关注焦点及研究的方向,他甚至提出了后人评价为比自然创造更完美的基因密码体系,虽然后来被证明是错误的,但是他的天才洞见赢得了广泛的赞誉,成为生物学历史上传奇般的人物。 为什么是他们而不是其他更合格的候选者走上了阶段的顶峰?这也是我读这些史实曾经疑惑的地方。我了解其他学科的发展史,比如物理的,数学的,甚至还有一些哲学方面的,在那些学科里,似乎老天还是很公平地眷顾那些学养丰富的攀登者,能够让其中的佼佼者登上峰顶,但是生物学的峰顶似乎都是由跨学科的人来完成登顶的,仅仅用巧合来解释不能服人。从古希腊神殿上那句:“人啊,认识你自己!” 到技术高度发展的现在,人类对自己,对自己所处的生物界的认识还是处于很朦胧的状态,即使深入到生物分子领域,我们所面临的困境一点也没有减少。那些精巧绝伦的分子设计,复杂系统的和谐运作,时时都在困扰着深喑其中的人,自然进化能达至如此巧妙的境地,令人不可思议,这是目前任何一个理论所不能完美解释的,这里是人类认识的一个洼地。 西方科学的发展,滥觞于文艺复兴时代自然哲学的分化,其特征方法论就是从繁复的现象中,解析抽象出简化的甚至理想化的条件,从中发现统一的运动规律,集大成者就是经典物理学。这成了科学发展的定式,它一直很好用,甚至有些科学家不无骄傲地宣称,世界是解析式的。但是情况变得不那么乐观了,随着人类进入复杂系统的研究,解析式的方法变得不再灵光,尤其在生物学领域,经历了生物的种属分类研究之后,相当长一段时间,人类看待生物都是单独的个体,只是横向上具有一定的相关性。达尔文的进化论将生物的关联性从广度上的关联,进一步上推到深度关联,和时间维度上的大统一,这种思想属于科学,但是更具有哲学的色彩。孟德尔的遗传理论修正了达尔文的进化论,将进化理论引入到遗传这个色彩丰富的新天地,这种思想是真正革命性的。克里克的中心法则奠定了分子生物遗传的基础,他证明了孟德尔理论的正确性,并将对遗传物质的研究变成了数码形式的遗传密码与性状表达之间关联性的研究,这是真正的飞跃。中性漂移学说则试图揭示基因遗传变异的根源。全部这些理论的提出都是宽广视野下的审视,得出这些结论需要的不是对于细部无休止的追问,而是将大问题纳入到宏大的场景下思考的结果,这些东西没有一个是过度解析研究的结果。克里克的经历是最典型的例证,克里克无论从物理学还是生物学领域都谈不上是精英型的人物,他最大的优势是广博的爱好和大胆而合情理的预测,他的工作方法就是找到灵感,他的工作素材就是前人的工作结论,他做的就是把这些素材拼合起来,进行合理推测,想象出一个能够将这些东西统一到一个体系内的理论,并将得到的理论用新的实验来验证。沃森与克里克的工作效率是惊人的,想想看,刚刚加入这个传奇组合里,克里克还是生物学的门外汉,而从他们合作算起,短短几个月内,他们就已经得到正确的答案,只是因为要核实完善这些答案,他们又用了 2 年的时间。 现象就在那里,看你怎样归纳。包括木村在内,很多细节性的东西已经被善于解析的人做的很好了,不同的是,那些人得到的结论严谨而缺少延展性和关联性,反而在这些里程碑式的人物眼里,所有的结论应该为某一个大目标服务,这个大目标就是生物的进化。眼界的不同造就了不同的境界。解析性的研究固然重要,而且将永远是科学研究的一个根本,但是对于生物这样一个复杂系统而言,最重要的是如何评价分析自己和已有的其他相关例证,没有一个高远的视野来审视结论,其结果必然是解析式的。 现代分子生物学的研究已经进入到很广的领域,分子测序工作已经是一个相对简单的工作,大量的生物实验结果从来没有像今天这样丰富多彩而且受到广泛的关注,不过最关键的问题还是象蒙娜丽莎的微笑一样隐藏在表象之下。这其中包括两个令人困惑的大问题: 意识与记忆的发生原理,以及与进化的关系 中性漂移学说与达尔文选择学说的矛盾。 已有的生物学发现是否能够回答这些问题?象克里克那样,至少我们应该能够猜出来几分。
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人体审美生物学著作《丑陋的孔雀》序
wangdh 2008-4-9 20:31
孔雀丑陋吗?见过孔雀开屏的人自然不会相信,看过著名舞蹈家杨丽萍的孔雀舞的人,更不会相信。孔雀怎么会丑陋呢?没有人相信的,谁不赞美孔雀的美丽呢。但放在我面前的这部著作竟赫然写着《丑陋的孔雀》,作者是我的朋友姜永进。 早就听说姜永进的著作《丑陋的孔雀》要出版了,也一直在盼着能早些读到这部作品(虽然早就读过电子版)。前几天突然接到他的电话,说是要我给他的书写点东西。我很清楚忌为人序的道理,但心里却很愿意、也很希望能写点东西,可真正要动笔了,心里却没有底了。突然感觉到自己知识的贫乏甚至无知。东凑西拼,写成了这篇文字。 先说说作者吧。我认识姜永进二十多年了。他为人善良,处世传统,孤傲清高,不善言谈,思维独特,才气飞扬。说他不善言谈,是与你不熟悉的时候,只是淡淡的笑;说他孤傲清高,只是一种感觉,那是骨子里的。说他思维独特,什么事情从他嘴里说出来,味就是不一样,有酸的,也有苦的,似乎甜的少。他的心很细,记得当年托他从北京寄一盒同仁堂的药,由于是玻璃小瓶装,一盒有十个小瓶。他竞将四五盒所有的小瓶都用卫生纸仔细缠绕包裹后,再放回原来的盒里。等从邮局收到药,打开盒的那一刻,你会有种无名的感动,鼻子酸酸的。当然他的心也很粗,粗到自己兜里多少钱,他也不知道,是花掉了还是丢了,他不清楚。他心气很高,但喜欢逆来顺受。他的外语水平很高,口语和阅读能力极强,同事评价说他的英文比中文讲的好。他涉猎文献广泛,有着深厚的动物行为学和生态学的知识功底。他曾与日本和美国学者进行过长时间的合作研究,也到过太平洋彼岸和大西洋彼岸学习和访问。这些经历都是他深厚的行为学和生态学功底的基础。他的才气是溢出来的,读完《丑陋的孔雀》,你自然有评价。他早在 1996 年发表在《自然与人》上的文章《地灵何以人杰》,曾获得第八届全国十家科普期刊科普创作一等奖。 这部书的前前后后我是知道一些的。姜永进为此付出了很多,以至 于连 博士学位都放弃了。我们在庆幸读到这部著作的同时,也很惋惜学界少了一位很有才华很有发展潜能的学人。姜永进在研究生阶段的专业是动物行为生态学,研究的是青藏高原上一种叫甘肃鼠兔的小型兔类的野外行为学,主要观察这种小动物的活动距离和范围(学术上称巢区或家域),活动节律,家族内成员之间的相互关系和家族之间的相互关系,以及在繁殖季节寻找配偶、交配活动、哺乳育幼等行为。记得当时他一个人身披墨绿色雨衣,头戴灰白色伞状的太阳帽,天天游荡在辽阔的草原上。他标记了研究区域内所有的鼠兔,对这些草原上的精灵无比熟悉,能很快辨别出每一个个体。曾看到他坐在草地上休息,鼠兔就在他身边毫无顾虑的取食,还时不时舔舔他的手。只要鼠兔活动,他就跟踪,然后用红色竹筷子插在地上,以标记动物出没的地点。为了观察晚上鼠兔的活动,他头戴灯盔,整夜守在动物的洞口旁。青海高原上昼夜温差很大,草原的夜静得让人心颤,时不时藏獒的吼叫声又让人胆寒。茫茫草原上,一个人白天黑夜在一个固定的区域内不停地溜达、游荡,这就有了姜大侠的绰号。他的硕士学位论文很出色,部分研究结果用英文发表在了国内的《兽类学报》上。这篇文章受到了美国和日本科学家很高的赞赏,至今也还是一篇质量很高的野外行为生态学论文。我还听他讲过在静谧的夜色草原上迷路的经历。为了躲避狼的袭击,他用毛巾将脖子围起来,塞上石子,防止喉部被袭击,然后双手攥着石头,在茫茫夜色中寻找着回驻地的路。不巧进入藏獒的领地,他利用自己的行为学知识,与藏獒对峙,后安全脱险。 促成这本书的写作,大概还是在他的博士阶段。他读了博士之后,有段时间在北京学习。记得当时他常常骑着一辆破旧的自行车到北京图书馆(现在的国家图书馆)查阅文献资料。当时我也在北京师范大学攻读博士学位,他住在中关村。我们经常在一起讨论一些问题。再后来,我到了位于中关村的中国科学院动物研究所做博士后研究人员,这样就有更多的机会与他在一起了。更巧的是,我们俩有段时间还在同一个办公室,所以对他的思想和学问了解的就多了些。那时的他就很着迷人类行为的一些话题,经常对一些社会问题和人类的行为表现发表一些见解,并试着用进化生物学的理论进行一些解释。我当时就对他的一些观点很感兴趣,感叹他思考问题的特殊视角,虽然知道人类的行为学特征是很复杂的,尤其是人的生物性和社会性合在一起就更不容易理出一个头绪来了。 当时关于人类行为进化的研究不是很多,学术著作很难见到。关于人类行为中最吸引人的当数性行为了。记得中国人民大学的一位教授敢于从社会学的角度研究国人的性行为,曾有文章和著作出版。当时国内也翻译出版了性学大师金西的《人类男性性行为》和《人类女性性行为》等经典著作。这些著作是通过问卷调查的方式,科学地分析了人类性行为的一些模式和在各类人群中的分布情况,并没有涉及到性行为的起源和进化问题。在当时也有些翻译出版的著作如波伏娃的《女人 ── 第二性》和莫里斯 (Desmond Morris) 的《裸猿》等,涉及到了女性的生理和人类性行为的进化等问题。当然北京图书馆的一些学术期刊如《行为生态学和社会生物学》,是专门刊登动物或灵长类(包括人类)的行为学研究论文的,姜永进当时时常去阅读这些刊物。从他的著作中所引用的资料尚可看到这些痕迹。 再说说这部著作。作者称,这部著作主要有三个目的,一是让国人了解人类社会行为的生物学基础,二是让国人重新认识进化论,三是分析审美的生物学基础。讨论审美的生物学起源与发展,是本书的根本意图。在这本书里,姜永进依据社会生物学的基础理论,用通俗的语言、生动直观的描述、广泛的比较和严密的推论,深入浅出地阐释了人体美的进化史和人类性行为的社会生物学涵义, 向我们讲述了从毛茸茸的猿猴到冰清玉洁的女体,不是神话;人类体型的进化史就是生殖利益的竞争史;女人的进化过程是欺骗和夸张的过程;男人的进化过程则是竞争和精子竞争的过程,最后得出了欺骗导致和谐、夸张产生美、残疾有利于生殖这一所谓的生命界的审美起源的结论。真是语不惊人誓不休! 在这部著作中,作者以其超凡的思维和笔锋,用进化生物学的观点分析了男女差异、种族差异、配偶选择、攻击与服从、处女膜禁忌、同性恋、偷情、恋父、精子竞争等等问题,分析了为什么楚王好细腰, 为什么情人眼里出西施, 为什么男人喜欢漂亮的女性,女性喜欢强壮的男人?为什么女人羞羞答答,男人争强好胜?为什么鲜花经常会插在牛粪上? 尽管作者力图用通俗易懂的语言进行描述,但我觉得要真正理解书中所涉及到的内容和相关的理论,达尔文和进化生物学的一些基本思想是需要了解和具备的。达尔文,这位伟大的生物学家,奠定了进化生物学的理论基础。 1859 年出版了他的旷世之作《物种起源》,这标志着进化论的诞生。这部著作的核心思想是,物种是可变的,生物是不断进化的;自然选择是生物进化的动力。在生存竞争中,生存能力强的物种会有更多的机会生存和产生较多的后代,使种族得以繁衍下去;生存能力弱的个体则逐渐被淘汰。这就是所谓的 适者生存 。这个过程的结果是使一个生物物种由于适应环境条件而逐渐发生了变化,这个过程就称为自然选择。 物竞天择、适者生存的理论和思想现已普遍为人们所接受,也已经渗透到人文和社会科学等领域。 达尔文的《人类的由来和性选择》和《人和动物的表情》等著作也对人们的思想产生了很大的影响。除了自然选择外,达尔文还论述了另一种选择,叫性选择。就说孔雀吧,雄孔雀那长而华丽的尾巴就是性选择的结果。雄孔雀开屏时,展示其美丽的大尾巴,能吸引雌孔雀,这样就增加了交配和繁殖的机会,基因传下去的可能性就增加了。由于雌孔雀喜欢选择有着美丽大尾巴的雄孔雀做配偶或交配对象,这样一代一代选择下去,雄孔雀的尾巴就越来越大,这就是性选择的结果。实际上,从自然选择的角度看,雄孔雀的大尾巴在进化上是不好理解的,由于大而华丽的尾巴会严重影响孔雀的取食和逃避天敌的能力,成为生存的累赘和负担(这被称作残缺的美)。但是我们也知道,任何生物的两大基本功能是生存和繁衍,基因的传递和家族的延续是每一个生物体的责任。 繁殖需要性,性是生物界的主题,也是人类永恒的主题。但我们对人类性行为的了解却浅显得可怜。就说炫耀这种重要的性行为,我们都知道,在鸟类中,喜欢炫耀的是有着华丽羽毛的雄鸟,鸟类世界是雄鸟争夺雌鸟的世界;而在我们人类社会,喜欢炫耀的却是女性,我们会看到她们衣着花枝招展,描眉隆胸,翘首弄姿,矫揉造作。人类社会似乎是一个女人争夺男人的社会。 在人类的进化史上,我们人类的许多特征和生理现象,我们至今也不是很容易理解。如女性性成熟后乳房的隆起和永久性下垂;人类排卵具有隐蔽性;人类进行性活动时具有隐蔽性特征;男性在射精的那一刹那,神经完全失去控制,甚至丧失意识;人类女性已经没有明显的发情期,可以随时接受性活动;人类的性活动已经与繁殖功能脱节,似乎娱乐的成分占了主体;在灵长类中,人类男性的生殖器是最大的,人类女性的乳房是最大的等等,这些特征和现象与动物界中其他动物是截然不同的。尽管我们可以用现代生物学和生理学知识,解释乳房的发育过程、排卵的过程和射精的机制等等,但是要问一个为什么 , 我们就哑然了。对这些问题的理解和解释,就需要进化生物学理论的帮助。被誉为世界上最伟大的进化生物学家的迈尔( Ernst Mayr )说过进化是生物学中最重要的概念。如果不考虑进化的话,对生物学中任何为什么的问题都无法得出确切的答案。 另一位著名进化生物学家和遗传学家杜布赞斯基 (Theodosius Dobzhansky) 也有句名言,如果没有进化论之光,生物学的一切便毫无意义 ( Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution )。 写到这里有必要提及几位科学家。这些科学家在动物和人类社会行为的进化分析方面作出了突出贡献。爱德华 威尔逊( Edward O. Wilson )是美国著名的生物学家,被称为大自然的猎人,通过多年的知识积累,于 1975 年出版了《社会生物学 ── 新的综合》这部骇世之作。 社会生物学的一个基本方法,是将其他生物的社会行为与人类的行为做比较。 威尔逊认为从蚂蚁到大猩猩的各种动物的社会行为都有生物上的基础,并把这个观点推广至人类。他认为,从战争到利他主义的许多人类行为,也有其生物学基础。就是这些社会生物学理论,被认为是宣扬生物决定论,在美国的思想界掀起了轩然大波。哈佛大学由他的同事组织的 社会生物学讨论小组 ,对他的理论进行了猛烈抨击,他为此还在一次演讲会上被极端分子泼了冷水。威尔逊开创了研究动物社会行为及其进化机理的先河。科学发展到今天,情况已完全不同了,社会生物学发展迅速,新的发现和著作不断涌现,如人们已经发现了 性选择与繁殖基因的分子进化之间的联系,也发现了一个基因可以控制一种行为的神经生物学证据,还发现了同一个体的精子之间竟然具有协作精神,在灵长类中发现虐待子女竟然会殃及到孙子辈等等。《丑陋的孔雀》这部著作就较好地体现了社会生物学的思想、理论和方法。 另一位是道金斯( Richard Dawkins ),被称为达尔文的猎犬,他是英国牛津大学的动物行为学家。 1976 年出版名著《自私的基因》。在这部著作中他告诉我们基因是最自私的,所有生命的繁衍、进化,都是基因为求自身的生存和传递而发生的结果。进一步讲,我们人类只不过是机器人的化身,控制这个机器人的是基因。这部著作可以使我们懂得基因是生物赖以发展进化的基础,可以帮助我们理解动物行为和生命自身的本质。道金斯在书中提出了弥母( Meme )的概念,解释说弥母是意识的单元,是能够一代一代进化、综合和传递的信念。这个概念与威尔逊的文化基因的概念相类似。 还有一位科学家是 戴蒙德 ( Jared Diamond ),他是美国加州大学洛杉机分校医学院的生理学教授。他是专门研究消化系统的吸收作用的,但他同时又涉足野外生物学的研究。横跨实验生理学和野外生物学两个领域,并且都获得了极大的成功,这在科学史上是罕见的,如他于 1973 年由于生理学的突出贡献而当选为美国艺术与科学院院士, 1979 年由于种群生物学的成绩当选美国国家科学院院士, 1988 年由于进化生物学的贡献当选美国哲学学院院士。他的科普著作《第三种猩猩》、 《性趣探秘-人类性的进化》等,以自然史 (Natural history) 的视角探讨了人类行为的进化,并产生了较大的影响。 说到精子竞争,贝克 (Robin Baker) 的贡献是不能不提的。只要雌性与多个雄性交配,体内有两个以上雄性的精子,就会产生精子竞争。 1995 年贝克与同事贝里斯 (Mark Bellis) 合作出版了 《人类的精子竞争》一书,引起较大反响和争议。 1996 年贝克出版了科普著作《精子战争》,在书中讲述了(人类)性行为并非是一项以繁殖为目的共同事业,性行为其实是一种竞技,是一种女性蒙骗男性的游戏,正像男性也欺骗女性一样。贝克认为性进化的主要力量就是精子竞争。 性的确是一场传递自己的基因的战争。 再回到《丑陋的孔雀》这部著作上来。读这部著作,你会发现姜永进的语言很幽默、很诙谐,也很尖刻和武断,如研究人类穿上裤子之后所发生的事情,那叫历史学;研究在此之前的事情,那叫生物学或古生物学 对于人类的行为,脱了裤子做事,那叫兽性;穿着裤子做事,那叫德性。 在感叹他语言的犀利和精辟的同时,也会很自然考虑兽性和德性、兽行和德行。还有在论及强奸现象时,他认为 在大部分的强奸事件中,女子的反抗是有限度的。如果她拼死反抗到底,大部分的强奸事件就会以未遂告终 正常的女子都有通奸欲望,不管这些观点和推论是否正确,是否有生物学根据,这恐怕引起一些质疑和反对声是很难免的,人们会问媒体报端报道的那么多的受害少女难道她们骨子里都是性欲狂?谁让我们人类具备生物和社会两重性呢。 美国生物学家桑希尔( Randy Thornhill )和人类学家帕尔默( Craig T. Palmer ) 在 2000 年联合出版了《强奸的自然史》,书中解释说强奸是一种自然行为,是男人的本能,是男人用于传播基因的一种生殖策略,这个观点理所当然引起了众怒。现在看强奸应该属于一种变态行为,作为自然的生殖行为是缺乏根据的。 他的语言也很美,如如果说西方少女是高傲挺拔的天鹅,那么东方少女则是娇羞妩媚的孔雀;芭蕾舞开绷立直,孔雀舞婀娜多姿 ;本能不压抑,不文明。本能被压抑,变形。从人类变态的身体,就注定了人类的文明 ; 出家的和尚想着还原世俗的险恶,天上的仙子期待降世苦难的人间。空虚无助的灵魂在寻求高尚的寄托,哪怕是绝望的冬日的葡萄架。每一个生命都是一个奇迹,因为生命真是偶然的产物,所以我们要感谢父母;每一次爱情都是一个奇迹,因为爱情真是偶然的产物,所以我们要感谢上帝 。 读起来真是一种享受,享受他语言魅力的同时,也带给我们很多哲学上的思考。 我曾在他的个人网页上留言,看凤凰卫视节目李敖有话说,很欣赏李敖将高雅深邃的历史文化知识与他那粗俗尖刻的语言相结合,让人想听他讲话,但又担心着什么 ,读《丑陋的孔雀》,感觉是知识和理论的丰厚与大众平民的理解相结合,感慨作者的用心和功底。读文化学者余秋雨的书,感叹他深厚的文化底蕴,读《丑陋的孔雀》,感叹作者对进化论与行为根源分析的深度。 《丑陋的孔雀》全书分为 3 个部分,每一部分都很精彩,读后都会有耳目一新的感觉。要说我最喜欢的还是第一部分。这一部分作者对于男性和女性的第二性征的功能进化分析得很深刻,虽然我对有些观点不是很赞同。这一部分也最能反映作者思考问题的深度,分析问题那视角的独特和知识的深厚。第二部分作者从不同角度,试图阐述人类性行为的进化特征。性行为是复杂的,包含着众多的因素,有社会的、文化的、生物的等多方面的因素。第三部分作者分析了本能的起源和含义,涉及到了宗教这个复杂的领域。 作者第一部分完成于 1994 年,看起来一气呵成,整体感比较好。第二部分在组织结构上似乎还有加工的余地。第三部分,我感觉内容与性选择的主题有些距离,涉足宗教的起源和进化虽是作者深刻而大胆的思考,但问题太大太复杂,科学与宗教有时又很难统一,读后不容易形成一个整体的思想框架。我到更愿意将其看作是对本能这个主题的一些思考。应该指出的是,文化与基因的相互作用和共同进化是很复杂的,对一些问题(如非洲女性的滚圆肥臀及其男性的性取向)的理解进行跨文化、跨社会的分析是必要的。尽管分离人的生物性和社会性不是很容易,但在论述过程中,适当加以区分,对于读者理解书中的一些问题是很有帮助的,也会避免一些争议。 作者为了这部著作的出版,很早以前曾联系过出版社,尽管出版社很赏识书中的内容,但在当时似乎出版这样的著作不合时宜。现在国人接受这样的著作应该是没有什么问题了,对一些问题的研究和分析也不应该成为禁区。当今的人体摄影比比皆是,网络上美女照片泛滥,为了吸引网民的眼球,在审美和情色之间打擦边球。有些年轻人甚至女星拍露点写真集,大学生也敢于涉足裸体行为艺术。电视上也在直播数不清的模特儿大赛、中 华 小姐大赛、世界小姐大赛等等。国内的书店里也可以见到中译本的贝克的《精子战争》和《婴儿战争》、莫里斯的《男人和女人的自然史》、《人这种动物》和《人类动物园》,马古利斯和萨甘 (Lyn Margulis and Dorion Sagan) 的《神秘的舞蹈-人类性行为的演化》、戴蒙德的《第三种猩猩》和《性趣探秘-人类性的进化》、以及波茨和肖特 (Malcolm Pott and Roger Short) 的《自亚当和夏娃以来-人类性行为的进化》等著作。这些著作都是以达尔文的自然选择和性选择理论,阐述人类行为的生物学基础。 《丑陋的孔雀》是国内第一部具有原创性的社会生物学科普著作。写作风格虽然奔放,但态度非常严肃。作者独辟蹊径,思想深邃,思人之所未思,言人之不能言。书中的内容和观点都有较大的冲击力和震撼力。 读《丑陋的孔雀》这本书,需要心静。只要你静下心来,耐心跟着作者的思绪去阅读,去思考,你定会有原来是这样啊、作者怎么这么说呢等等的感叹和疑问,或者有啊,说得太好了!、分析得真妙!等等的认同。你会在感叹他思想的冲击力和文字的吸引力的同时,了解社会生物学,了解我们人类自己的进化。你会对孔雀有新的理解,对我们人类的审美观念有新的理解。实际上我们人类是最复杂的动物,无论怎样,我们是无法超脱我们用人类的思维去分析我们人类本身。我们还必须牢记这一点:人类是一种文化动物。人类的行为不仅被先天的生物本能所决定,而且也受到后天的文化和社会等诸多因素的影响。 最后我还想说,如果读者试图在这部著作中找点情色的内容,或者是黄的内容,或者赤裸裸的性描写,您会失望的。尽管书中有些观点过于新颖和独特,过于偏颇和武断,但我还是要说这是一部很严肃的科普性的学术著作。作者当年在这个国内几乎还是一个无人区的领域内进行了一些探索,十几年前就思考了十二亿人中不知有几人在思考的人类审美的生物学起源问题。如果您对社会生物学感兴趣,对进化生物学感兴趣,希望了解人类社会行为的生物学基础,建议您一定读读这部著作,定会大有收获的。 让我们随着悠扬的葫芦丝音乐, 再一次欣赏美丽的孔雀舞。我们真的要感谢孔雀,感谢她带给我们的思考。我们更要感谢写孔雀的人,是他使我们重新审视孔雀。祝愿这只《丑陋的孔雀》跳出更美更迷人的舞蹈! 王德华 2006 年 11 月 6 日 于北京中关村 (说明:此书已经由山东人民出版社出版。更多信息参见《丑陋的孔雀》网页)
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