多细胞生物的起源范文
时间：2023-12-15 17:53:43
导语：如何才能写好一篇多细胞生物的起源，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
化石研究表明，地球上最早的生命迹象出现于35亿年前，主要是单细胞的原核生物。之后，地球生态似乎没有多大的变化。直到将近30亿年之后的寒武纪，也就是距今6亿年前，地球生物出现一次爆炸性演化，一下子出现许多多细胞生物，生物进化由此加速。几亿年内出现了我们现在熟知的包括恐龙在内的各种各样的生物。然而，不少人还是质疑这种爆炸式的生物演化，认为在那30亿年的时间内不应该只有单细胞生物，还有一些原始的多细胞生物。
质疑归质疑，科学研究讲求的是证据。近年来，科学家逐步发掘出了一些这样的证据。此前，科学家在非洲发现了20亿年前的卷曲藻化石，这是一种多细胞真核生物。2008年，法国国家科学研究中心和普瓦提埃大学的研究人员在非洲又有了新的发现。他们在加蓬发现了一块独特的生物化石。起初，化石研究人员根据生物的组织结构初步认为，该生物是多细胞真核生物，出现于6亿年前。然而，经过进一步的研究，研究人员发现这块化石的形成年代居然是21亿年前。是否是6亿年前的生物进入了21亿年前的石头呢？研究人员经过X射线扫描等进行进一步分析，发现这块化石的形成时间的确源于21亿年前，也就是说化石中的多细胞真核生物的确曾经生活在21亿年前。
这些罕见的古老生物化石长度在10厘米到12厘米之间，堪称“大化石”。这些化石的总量也很多，有250多个。目前，研究人员已经研究了其中的100多个，从中已经发现了多种形态比较类似的多细胞生物，这些生物应该是同一类多细胞生物，但是有多种。普瓦提埃大学的研究人员艾尔・阿尔瓦尼说：“从远处看，这些化石像是具有不规则边缘的花式饼干。从近处看，这些化石有扇贝状外缘和辐射状条纹。”在进一步的分析中，研究人员利用离子探测器对化石中硫同位素的成分进行了测定，并借助特殊设备绘制了标本的立体图像。结果显示，该生物化石正是多种组织的结合体，而不是一些研究人员猜测的那样是多个细菌堆砌起来的，这进一步证实了化石中的生物是多细胞生物。研究人员表示，这是迄今为止发现的最古老的多细胞真核生物，比之前的卷曲藻化石还要早1亿年。
篇2
动物进化进化树原生动物体腔脊索动物
1自然选择学说的提出
起初，1809年法国学者拉马克认为，环境能引起生物的变异，他提出了用进废退的理论，即常用的器官会愈发发达，少用或不用的器官变回衰退。同时他也认为进化是具有方向的。在当时科学还不完善的条件下，他的理论使人们重新认识了自然。直到19世纪中期，达尔文在《物种起源》一书中提到了自然选择的进化学说。他指出，生物进化是遗传、变异、选择三者综合作用的结果，所有生物都有共同的祖先，“自然选择”是生物进化的动力，所谓“适者生存”，适应环境的变异得以存活，繁殖后代，不能适应环境的变异则死亡，最终被自然淘汰。由于当时科学的局限性，达尔文学说的一些观点也存在某些缺陷，如其探讨的生物进化仅仅停留在个体水平、认为生存斗争是繁殖过剩引起的。
进化过程中，环境因子包括气候、土壤、植物与动物式中存在着相互作用，随着地壳的变化，板块的移动，局部的气候发生改变，地球上的植物和动物的密度也会随之受到影响。
2动物的进化特征
为了简明扼要地展示出生物之间的亲缘关系和进化历程，分类学家和进化论者将从简单到复杂、从低等到高等的各类生物放到一棵树状图的各个枝干上，这个树状图就叫做进化树，也叫谱系树。本文中，我们将按照进化树的层次进行分析。
2.1单细胞原生动物
对于原生动物的进化起点，学者们看法各有不同。但是原生动物是最原始的单细胞动物，虽然只有单个细胞，它具有一个动物具有的一切机能。原生动物的排泄依靠一种调节水分的胞器――伸缩泡，生殖主要为二裂生殖，也有的原生动物为出芽生殖。原生动物的众多分类中，有人认为最早出现的可能是原始肉足类，因为它的结构更加简单，没有基体和鞭毛，而且原始肉足类在没有原生动物存在时可以通过吞噬细菌、蓝藻等原核生物获取营养，在无颗粒型食物时，还可以通过渗透作用获得营养物质，也有人认为最早出现的是鞭毛纲并非肉足纲。
2.2中生动物和侧生动物――海绵动物
中生动物是最简单的多细胞动物，外层是具有纤毛单层体细胞，身体只有体细胞与生殖细胞的分化，体细胞行使营养细胞的功能，轴细胞具有繁殖功能。
侧生动物具有与其他多细胞动物不同的发育结构，它的皮层和胃层之间是中胶层，胃层由领鞭毛细胞组成，中胶层中由变形细胞和骨针。具有独特的水沟系统。
2.3真后生动物――2胚层辐射对称
动物发展到这个阶段，出现了两个胚层，体壁的外层来自胚胎发育时期的外胚层，内层来自胚胎发育时期的内胚层。出现了组织分化和简单的器官和网状神经系统。
多细胞的进化过程中，海绵动物可以是一类分支，那么在真后生动物中，腔肠动物是最为原始的一类。其中最简单的类群要数具有固着的水螅型和可以自由移动的水母型的水螅纲。而高等腔肠动物的发展也是朝着水螅型和水母型这两个方向进行的。
2.4从2胚层辐射对称到3胚层两侧对称
动物油2胚层低级阶段过渡到3胚层高级阶段时，具有神经中枢的头开始分化，并有明显的两侧对称，以及中胚层的出现以保证肌肉与其他内脏的发展。3胚层两侧对称动物一支为原口动物，另一支进化为后口动物。
2.5原口动物
2.5.1从无体腔到假体腔
扁形动物作为原口无体腔动物最原始的一类，仍然具有着不具，一些器官残留着辐射对称等原始特征。但是原始的神经系统开始出现，并有了感觉器官的发育。
假体腔是指体壁中胚层与内胚层消化管之间形成的体腔，充满液体或胶状物，腔内的液体和物质可以简单的流动循环，出现有口有的消化管，假体腔的出现在进化过程中具有一定的意义。它为体内器官系统的发展提供了空间，运动能力得到了明显增强，可以有效地输送营养物质和代谢产物。
2.5.2真体腔动物的进化
真体腔的出现是动物进化史上一个十分重要的现象，其中的软体动物就几乎具备所有的器官系统。软体动物从很大程度上与环节动物很相似，因为他们同具有真体腔和相似的循环系统与排泄器官，但他们体不分节、无成对的附肢，与环节动物还有很大异同，这主要因为软体动物门很大程度上向着减少活动的发面发展，因此，软体动物有与其他动物不同的独特的特征，例如厚重的贝壳。对于软体动物和环节动物的进化地位学术界主要有三种倾向。不论哪种观点，动物进化到环节动物时发育中产生了发达的真体腔，有明显的分节现象，这在动物演化过程中都具有十分重要的意义。环节动物身体同律分节，闭管式循环系统，后肾式排泄系统。循环系统、排泄系统、神经系统都是按体节重复排列的。
节肢动物是原口动物进化的顶端，身体演化出异律分节，有头、胸、腹三个部分，并有带关节的附肢，有翅、体表的几丁质外骨骼可以更好地保护身体。节肢动物还有多样性的呼吸排泄器官，水生种类用书腮呼吸，陆生则用书肺或器官呼吸。排泄器官有2种类型，一种是与后肾同源的腺体结构，一种是马氏管。节肢动物的口部有口器，是由若干附肢形成的。
节肢动物的最高级代表是昆虫纲，它们有发达的神经系统和感觉器官，并产生了翅这种独特的运动器官。并且由于条件不同，昆虫纲有了目的分化。
2.6后口动物
2.6.1棘皮动物
棘皮动物在进化中是一种特殊的动物，它与之前的无脊椎动物都不同，与原始的脊索动物相似，与半索动物有共同祖先。身体成五辐射对称，幼虫成两侧对称。体壁上有向外凸起的皮腮，还具有突出体表之外的棘、刺等结构。具有分散的神经系统。它的胚胎发育、体腔、骨骼的产生以及口与的形成都可以看出它与脊索动物的相似性，而完全不同于之前的无脊椎动物。
2.6.2从无脊椎动物到脊索动物
脊索动物是最高等的动物门类，包括尾索动物、头索动物和脊椎动物。其中，脊椎动物是神经系统发展最充分的动物，并演化成有自我意识的人。脊索动物由无脊椎动物进化而来，与棘皮动物和半索动物有亲缘关系。
脊索动物具有BIG THREE（三大特征）――背神经管、脊索和鳃裂。脊索纵贯背部，有支持作用，中空的神经中枢位于身体背部，心脏位于消化管腹面。
较低等的脊索动物，包括尾索动物和头索动物，尾索动物的幼体具有BIG THREE，脊索只在尾部，变态后脊索消失，成体具有被囊，以海鞘为代表。头索动物BIG THREE众生存在，并且脊索贯穿全身，无明显头部，以文昌鱼为代表。
长期以来，文昌鱼一直被认为与脊椎动物更为接近，但是随着研究的深入，包括基因组在内的越来越多的证据表明是尾索动物海鞘而并非文昌鱼更接近于脊椎动物，即便如此，有学者依旧坚持文昌鱼在进化中的中心地位，因此，对于文昌鱼和海鞘的进化地位还未有一个准确的答案。
2.6.3脊椎动物的进化
动物的进化一般要同时经历两种过程，一是从低等到高等、简单到复杂的进化；一是从水生到陆生的进化。脊椎动物的进化为“一分为二”的“镶嵌形式”的进化，即两种进化类别之间存在一种过渡动物同时具有进化后新的特征和进化前旧的特征，并且是新特征克服旧特征进行进化的。一般分为三个阶段，第一阶段是无颌类、鱼类水生动物的进化；第二阶段是由水生到陆生的进化，包括两栖动物和爬行动物的出现；第三阶段是高等脊椎恒温动物的进化。最终是人类的进化。
第一阶段无颌类进化到鱼类，最重要的特征是鱼类出现了可以咬合的上下颚和成对的附肢，而无颌类是没有上下颚和成对附肢的，只有一个圆形的口吸盘，以七鳃鳗为代表动物。是现存脊椎动物中最原始的一类。虽然已经出现了雏形的脊椎骨，但身体的支持结构仍然是脊索。而鱼类具有典型的脊柱，身体有头、躯干和尾的分化，以腮为呼吸器官，具有良好的渗透压调节机制。具有低等水生脊椎动物特有的特有的感觉器官――侧线，可以帮助鱼类取食、躲避天敌和求偶
第二阶段由水生到陆生的进化是脊椎动物进化过程中一个巨大的飞跃，两栖类是最早出现的四足动物，处于水生向陆生过渡的重要类群。它们幼体以腮呼吸，成体以肺呼吸，并以皮肤呼吸做辅助，因而体表湿润，皮肤多腺体和色素细胞，为适应陆地环境皮肤和骨骼肌肉系统进行了改造、出现呼吸的多样化感觉器官出现中耳，但水生幼体仍具有侧线。它们既具有陆生的脊椎动物的典型特征，又保留着水生脊椎动物的一些结构和功能。最早的两栖原始动物之一――鱼石螈对于人类认识陆生四足动物的起源和进化具有重要意义。
真正地陆生动物爬行动物在两栖类动物的基础上进一步进化，出现了重要的由壳保护的羊膜卵，并且在路上发育成成体，使脊椎动物完全脱离了在繁殖发育过程中对水环境的依赖。
第三阶段高等的脊椎动物出现，鸟类、哺乳类成为高等恒温脊椎动物，鸟类身体流线型，具表皮角质层衍生物（鳞片、羽毛），前肢化为翼，产大型羊膜卵，向空中飞翔方向发展。哺乳类胎生哺乳，表皮角质鞘，产生哺乳动物特有的3块听小骨和膈肌，具有高度发达的神经系统，可以很好地适应环境，哺乳动物中的灵长类最终进化成有思维能力，直立行走的人类。对于哺乳动物的起源，生物学家们证实哺乳动物的祖先早在1亿到8500万年就存在了，不过现存的哺乳动物的祖先经历了相当长一段时间才分化开的原因现在还不得而知。
进化在自然界中具有十分重要的意义，动物经过漫长的时代，经过环境选择，逐渐演化到今天的地位，虽然中间仍有许多未知，但人类对于起源与进化的研究从未停止，随着自然科学的不断前进发展，生物进化理论一定会越来越明确，出现一个历史性的统一。
参考文献：
[1]郝家胜.生物进化研究的回顾与展望[J].微体古生物学报，2003，20（3）：325-332.
[2]E.S.E.Hafez.动物适应性的原理（上）[M].
[3]彭奕欣.谈谈“动物进化系统树”[J].生物学通报，1985（6）：3.
[4]阎锡海.原生动物进化模糊问题研究[J].延安大学学报：自然科学版，2013，32（3）：58-60.
[5]施浒.无脊椎动物的进化历程[J].生物学杂志，1985（1）.
[6]肖家军，李华玲.环节动物和软体动物之间进化关系分析[J].生物学杂志，2008，25（5）：75-77.
[7]王磊，宿红艳，王昌留.海鞘与文昌鱼谁更接近脊椎动物的始祖[J].海洋湖沼通报，2010（1）：23-30.
[8]Gee，H.Careful with that amphioxus[J].Nature，2006，439（7079）：923-924.
[9]吴汝康.脊椎动物进化的过渡类型不是“合二而一”的[J].自然辩证法研究通讯，1965（1）：6.
篇3
【关键词】高中生物；细胞；功能；结构
相信大家对于生物都不陌生，因为生物与人们的生活息息相关，人本身就是一种动物，存在于生物研究的领域，生物从最为基本的结构，最基础的生命物质细胞开始研究，让人们清楚的了解现在的世界上的生命组成的物质，更加透彻的了解自己，了解世界，这就是生物的学习存在的意义。
生命之中充满无穷的奥秘，而生物的探索就为我们大家揭开了这些神秘的面纱，让我们能够看清生命的本质，了解花草树木，鱼虫，甚至是人类生命的意义。人是由无数个分工明确的细胞组成的，这些细胞无时无刻不在为人类的活动而运转，就算是人在睡觉的时候，还有很多的细胞都在不停的运转，有些细胞会在人死了之后停止运转，而有些细胞就算是失去了供养，还是能够继续生存下去。
生物根据细胞的多少可以分为单细胞，多细胞。单细胞生物一般都是结构极其的简单，凭着一个细胞就能够进行摄食，排泄，运动等活动，最为普遍的就是草履虫，草履虫是一种简单的单细胞生物，主要是生活在水中，现代生物学中经常通过研究草履虫来研究单细胞生物的特性。人是多细胞的生物，那人的细胞每天都在做什么，又是怎样分工明确的来让人实现学习，工作，吃饭等事情的。笔者结合高中生物的教材，为大家进行详细，通俗易懂的解答。
一、细胞是生物体结构和功能的基本单位，一切生命活动都离不开细胞
如果大家有高中生物的教材，打开目录的第一章就会看到这句话。细胞在生命中起着不可缺少的作用，生物体结构和功能都离不开细胞的实现，生命的活动更加不能够离开细胞。没有细胞就没有生命，而那些不具有细胞结构的病毒，也要依赖于宿主细胞才能够生存，可想而知，细胞对于生命的活动是多么的重要。
一个细胞就可以构成一种简单的生物体。在上亿万年前，据说地球上都是海洋的时候，人类还没有存在在这个世界上，那时地球上唯一的生命物质就是最简单的单细胞，现在在各大博物馆都可以找寻这些地球祖先的身影，虽然她们已经在地球的舞台上失去了身影，但是对于人们对细胞的研究有不可或缺的价值，她们是现代生命的基础，是想要了解细胞的科学家们的研究对象，而这些简单的细胞对于地球的发展，人们的出现和进步都有极其重要的作用。
二、细胞的组成，动物细胞植物细胞的区别
经过了上亿年的发展，地球上的恐龙灭绝了，活跃在地球上面的是具有高智商的人类。曾经的地球上都是海洋，存在的也只有海洋里面极为简单的单细胞生物，但是如今，地球仍是被海洋覆盖，但是几块陆地上面物种丰富，动物和植物都有千百万种，构成各种动物和植物的细胞也存在差异，但是因为具有相同的起源，动物细胞和植物细胞的差异也就不是很大。
动物细胞和植物细胞的主要区别在于植物细胞含有细胞壁，而动物细胞没有细胞壁，只有细胞膜，另外动物细胞中多了很多的细胞器，这些细胞器的存在是为了让动物能够更好的进行生活，而植物细胞的细胞构造相对简单，植物的生活就是进行光合作用和呼吸作用，因此植物细胞存在高尔基体，内质网，线粒体等为光合作用和呼吸作用而存在的细胞器。
而动物细胞则因种类不同，相对构造也就存在差别，比如说是动物红细胞，动物红细胞在动物的生命中起着不可或缺的作用，红细胞会根据动物体内进行自己的调节，这都是通过细胞器才能够实现的，因此动物细胞中含有不同的细胞器，但是无论是动物细胞还是植物细胞都含有固定的结构，比如说是细胞质，细胞膜，中心体等。
三、细胞构成的大世界
生命的结构层次是从细胞开始了，接下来是组织，器官，系统，进而到了个体，个体之后又是种群，多个种群生活在一起形成群落，群落组成生态系统，最后形成生物圈。细胞是最为基础的物质，单细胞的生物既可以说是细胞这个生命系统的，又可以说是个体这个系统。
生物中存在很多不可思议的现象，而人们如果不通过研究，仅凭主观臆断的话，就会出现很多的错误，比如说血液其实是属于组织的这个层次，很多的同学都喜欢把血液归为系统，而皮肤是器官，这也是同学们经常会犯错误的地方，皮肤是由组织构成的器官，而不是一个系统。种群的概念也是极易混淆，种群是一定区域内，同种生物个体的总和，而很多时候，人们总是会以为，在不同区域的同一种生物也是一个种群，因为生活的环境不同，所以物种产生的变异也就不同，就算是基因相同，形状也会发生诧异，因此就不可以再说是同一个种群了。
群落中包含了更多的物种，在一个群落之中，微生物也是属于这个群落，因此如果说一个池塘中的所有生物的话，就不能说是一个池塘中的所有的鱼，因为池塘中的生物还有微生物，悬浮生物，还有很多的小虾米之类的，这些都算是池塘中的生物，都含有在池塘这个群落之中。
四、人由无穷细胞构成
人是高等的生物，由无数个分工明确的细胞共同组成，这些细胞协调工作，构成了人的思考，学习，工作，娱乐等多项技能。而人所区别于其他的低等生物最为显著的特征就是人类有语言，人类可以凭借语言，凭借文字进行沟通，而其他的动物就不会出现这个特征，就算是和人比较接近的猿猴等，多无法写字。
篇4
论文摘要:多细胞生物中存在细胞竞争的行为早在1888年就已经提出，但直到1975年才被实验首次证实。最近对果绳进行的遗传分析，揭示了调节细胞竞争行为的基因 网络 ，并提出了程序性细胞竞争作为群体水平的细胞选择机制。细胞竞争对早期肿瘤形成的促进作用和对千细胞自我更新的重大意义，可为今后对器官功能退化、衰老及肿瘤的 治疗 和千细胞替代疗法的改进提供全新的实践模型。
0引言
多细胞生物中存在细胞竞争行为的可能性，争论了100多年。虽然首次实验证实在1975年就已实现，但直到最近完成的果蝇遗传分析中，才开始揭示调节细胞竞争行为的基因网络的存在，并提出了程序性细胞竞争作为群体水平的细胞选择机制，对组织器官质量和适合度的维持起到了重要的作用。超级竞争者的发现，使人们认识到细胞竞争可能对早期肿瘤的形成和干细胞的自我更新具有积极促进作用。
1细胞竞争理论的形成
早在1888年，wilhelm roux根据病理过程中经常观察到的一种组织的细胞人侵到其他组织的现象，引用达尔文的“适者生存”的理论，首次提出了细胞在个体发生中存在着为生存而斗争的观点。但他的观点遭到了大多数 科学 家的反对，他们认为，多细胞生物是个和谐的机体，不同类型的细胞应该彼此合作，而不是剧烈的竞争。20年后，ilya mechnikov在研究细胞吞噬作用中，也提出了细胞为了生存而进行持续斗争的可能性。santiago ramony cajal在研究神经系统的结构时明确提出:不同神经元在神经发生过程中，为了争夺空间和营养，必然存在细胞竞争的行为。随着20世纪50年代初神经营养因子的发现，神经元细胞在选择神经轴突生长路径的过程中存在细胞竞争的观点逐渐得到科学界的公认。
但是细胞竞争的观点一直很难得到实验证实，因为要从实验上区别一个细胞是竞争失败导致的死亡还是被动的非竞争性死亡甚至自杀死亡是很困难的。作为细胞竞争的实验条件，必须对两组实验细胞进行实时监控和比较，而且要证明一组细胞群体的减少是由于另一群细胞的存在而直接导致，只要给予足够长的混合培养时间，竟争优势的细胞群最终会全部取代弱势群体。
第一次细胞竞争的实验证实来自于1975年gine’ s morata和pedro ripon的果蝇突变体实验0他们巧妙的运用核糖体蛋白基因minutes的突变体，该基因的纯合子果蝇由于不能形成有功能的核糖体，造成蛋白合成停滞而导致个体死亡。杂合子果蝇能够存活，并且发育成正常的大小，但是它的发育时间延长了好几天，原因在于其缺乏完全有活性的核糖体。接着，他们把mi-nutes杂合子细胞和野生型细胞两群细胞进行混合培养，原先预计两群细胞不会以不同的增殖速率水平进行增殖。结果大大出乎意料，minutes杂合子细胞不仅以较慢的增殖速率进行倍增，而且在翅盘区，杂合子细胞逐渐死亡。后来证实是由于周围高增殖率野生型细胞的存在，杂合子细胞竞争失败而死亡扩现在，人们在果蝇上皮组织的发育中发现了许多的细胞竞争现象，并在其他动物如鸟类、爬行类、哺乳类的胚胎发生过程中也发现了类似现象。
2细胞竞争的群体选择模型
细胞竟争作为群体水平的细胞选择机制，目前的主要竟争选择模型如下:川(i)细胞群体中，当生长和存活因子数量有限时，只有那些摄取的生长因子信号水平在阑值以上的细胞才能获得生存，称为“w inner-takes-it-all"，该机制保证了亚最佳闭水平的细胞能够生存。(2)细胞群体中，当生长和存活因子数量无限时，群体中的所有细胞都能得到足够的存活信号水平。但是，不是所有的细胞都是实力均等的竞争者。细胞之间通过交流，进行各自存活信号水平的比较，对于低竞争力的细胞，会收到一个“you lose”的信号，结果是该细胞启动凋亡程序而最终死亡。该机制称为“you lose"，保证了最佳阑水平的细胞取代其他弱势细胞而获得生存。
最近，boris i. shraiman提出了一个全新的模型，他们建立了单层组织细胞不均一生长的数学模型，根据模型分析了其中的物理涵义，认为生长更快或更慢的细胞克隆经受一定的物理压力，局部压力对细胞的增殖速率产生一个积分反馈，致使低增殖率的细胞发生凋亡，从而稳定组织的均一性生长特性。
3细胞竞争的基因调节 网络
目前，细胞竞争的基因调节网络已经部分形成。在果蝇中，decapentaplegic ( dpp)作为调节或决定细胞竞争的生长因子和存活因子，是骨形态发生蛋白(bmp )的同源类似物，属于转化因子日超家族。dpp不仅控制着细胞竟争行为，同时也是最主要的组织和器官发育空间模式和大小的决定者。dpp作为配体首先与11型丝氨酸/苏氨酸受体激酶punt结合，随后i型受体tkv再结合到该复合体中，tkv发生磷酸化，活化的tkv激活受体调节的smad蛋白:mothers against dpp( mad)，磷酸化后的mad与辅助smad蛋白结合，形成信号中介体，从细胞质直接移位到细胞核中，与相应的组织特异性的靶基因中的效应元件结合，并与其他一些dna结合蛋白相互作用，从而调节靶基因的表达强度和丰度。
其中与细胞竞争行为直接相关联的靶基因之一为brinker( brk )，它作为外来dpp信号的内部执行者。当细胞摄取dpp信号水平高时，brk的表达就被抑制;而当dpp信号水平不足时，brk的表达水平就上升，进而激活c-jun氨基端蛋白激酶jnk , jnk激活c-jun和其它靶基因，最终导致细胞凋亡。·细胞摄取的dpp信号的水平受dpp合成分泌速率、细胞外基质对自由配基的鳌合度、细胞数目的变化及配基在胞吞转运过程中的命运(降解或再循环)等因素影响。
目前在大多数类型的细胞中，解释细胞凋亡的分子机制有两种:一种为外部途径，又称为受体途径，主要是由肿瘤坏死因子超家族受体介导;另一种为内部途径，又称为线粒体途径，主要由线粒体膜通透性发生改变，致使细胞色素c释放进人细胞质所致。两条途径最终都激活凋亡执行者半胧天冬蛋白酶3/6/7，进行细胞降解过程。对于细胞竟争失败者发生细胞凋亡的具体分子机制仍不清楚，但越来越多的实验结果倾向于内部途径。
4超级竞争与肿瘤干细胞
细胞竟争可以选择最佳质量的细胞，并可使组织的适合度达到最大化。最近在研究细胞竟争的过程中意外地发现了dmyc可以诱导细胞成为“超级竟争者”，并以其周围正常细胞凋亡的方式进行扩张、取代其位置，而细胞总数不会发生变化。可能是由于dmyc水平的升高，增强了细胞的翻译能力，使细胞更有能力主动摄取胞外生长和存活因子，从而获得竞争优势。
该现象很类似于早期癌的演变。在上皮细胞群中，一个原癌基因myc的复制、易位、过表达等事件均可使最初的转化细胞成功确立其生长优势，在一个局部的营养腔隙中，对生长和存活因子的竞争优势可以帮助前癌细胞群体扩大，而此时组织形态未见任何改变。超级竞争者遗传背景中发生的第二次突变(原癌基因或抑癌基因突变)很可能就启始了肿瘤的形成。
对超级竞争现象的研究，使人们对其在肿瘤干细胞中的作用产生了浓厚兴趣。目前，肿瘤干细胞在肿瘤起源中的肯定作用越来越受到重视。如果癌基因如myc诱导的细胞竟争可以在干细胞小生境中发生，那么，细胞竞争对高质量干细胞群体水平的维持将起到关键作用，最终会影响特异组织的修复和再生。
篇5
关键词：生命起源 无中生有 十二相属 龙
自从人类诞生的那天起，就一直面临着几个基本的问题：人类及生命是如何诞生的？人类生存的地球及宇宙是如何诞生的？人类赖以生存的宇宙怎样才能变得更加适合人类生存？虽然完备的答案是不会有的，然而探索者却注定要永远为之焦心和求索。
一.生命进化的历程及方向
生命起源被认为是二十一世纪人类面对的十大科技难题之一，达尔文创立的进化论，虽然今天已被人们普遍认识，然而进化论却并没能回答出比如象每类物种最初是如何产生的这样的问题。任何事物的发展由量变到质变，都有其深刻的哲学意义，在生命的进化历程中，同样体现着这种内涵。这一点在中国传统哲学思想中早已给出了答案，就是“无中生有”。用老子的话表达自然界进化的历程，即“道生一，一生二，二生三，三生万物”。生物在自然界的进化是以化学反应到单细胞的形成开始的。自然界被认为是原始大气加紫外线加闪电火花生成构成生命的基本物质氨基酸等，这一点1953年已被芝加哥大学尤里米勒实验证明。单细胞的产生，用老子的话，即“道生一”。从单细胞生物进化为多细胞联体，生物体为孢子繁殖、分裂繁殖，相似于“一生二”阶段。从联体到细胞分工，生物体进化到雌雄异体的有性繁殖，相似于“二生三”阶段。生物体在细胞分工到逐步形成器官雏形基础上进化为正式器官，动物体的构造发生了重大的进化，其生理构成产生了更为重大的飞跃。这一时期动物尚存至今的种类最多，相似于“三生万物”阶段。
以生理与功能的完善到智能时期，这时期的生物，由低级向高级进化。是从原始有头类、脊索动物，经鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类等层次进而进化为人类的过程。从古生物学来看，每一类生物在地球上从产生到自然灭绝要有一亿到一亿五千万年之久，而人类祖先在地球上的出现至今才两百五十万年。从生物形态，内脏结构，功能来看，每进化高一层次，都相应有明显的变化。最重要的表现是有新的器官或组织产生。首先，从鱼类进化为两栖类，两鳍转化为四只小腿。增加了脾、胃等器官，可以长时间离开水生活。两栖类进化为爬行类，头和身躯有明显的区分，由可转动的颈部相连，四只小腿进一步发展变长。增加了肺、大肠等器官，转为陆上生活，有较快的爬行速度。爬行类进化为哺乳类，除从卵生转为胎生并哺乳喂养外，四只小腿爬行转为四只腿支撑躯体完全离开地面。增加了肾、膀胱等器官，有较快的速度和较高的灵活性，出现了跑、跳、扑等功能。但从哺乳类进化为人类，除直立行走、思维与用手劳动等一些进化外，关键是还未演生出新的腑脏器官，在速度和灵活性等功能上，还处在哺乳动物之下。既然作为进化演生的新一类物种，应在各方面远胜于前一代才对。
在考查动物的进化史中，我们也许会得出这样的结论：人类应该产生出新的器官，使自身的功能产生质的飞跃，才能称之为成熟的人类，才算“真正的人”，即道家所谓的“真人”。然而万物之灵的人类，宇宙完成的体形结构是如此完美和协调，不可能再出现类似其他种群进化中所产生的普通意义上的有形器官，那究竟应该是怎么样的结构呢？很值得我们去深入地研究和探讨。
二.中华龙之谜及生命起源的新设想
自然界生命的进化反映着宇宙的演化过程，同样天文学家观察到宇宙是处于不停的运动之中的。今天，大部分的宇宙学家认为，宇宙大约是在100亿年之前，经过一次极为激烈的后逐渐形成的。今天的宇宙是由曾经历遥远的过去和走向无限的未来中，在反复进行诞生与老化的过程中形成的。虽然新的宇宙是由已消亡的宇宙剩下之混沌元素所构成，但是新的宇宙无论在质量和能量方面都比旧的宇宙要优良，是属于更为净化的宇宙。每次经过改良的宇宙，更适合于更进化的类群。地球的演化及各类生物种群的进化正反映了这样的情况。在已有的生物知识中，我们可以明显地看出每类生物都可以在其他种群中发现相似的部分，相差的级别越近，这种相似的影子便越清晰。观察一下脊椎动物的胚胎发育，他们初成形的一周，你简直难以分清那一个胚胎是鱼，那一个胚胎是人。人类的胎儿在母体中经历了整个自然界生命几十亿年的进化历程，这已成为人们的基本认识。生命的产生本身就是一个奇迹，如果用数学概率去计算的话，宇宙间产生生命的比率几乎是零，然而这种几乎不可能的事却在地球上发生了。如此丰富多彩的生命现象，令人迷惑的是，他们最初是如何形成的。达尔文创立了进化学说，却无力回答，最后一个（能变成人的）猴子是怎样变成第一个人的。如果我们相信，宇宙在不断的消亡与诞生中更为优良的话，地球上新生命的诞生亦正是如此。东方的圣贤已给出了答案，这便是“无中生有”的含义。这里的“无”，概念上并非是一无所有，而是所有有形物体的基础，是一切生命的源泉。现代的柯莱因照相技术已科学地验证，树叶在萌芽时就已形成了它在虚境中的成熟构形，这正是中华传统哲学中“无中生有”的深刻含义。中国古代把这种构形现象称作“拧保它表示生命力或赋予宇宙以生机的活力。作为中医基础的经络，就是人体内气的通道，人体中这种无形的经络的存在，是不争的事实。攀且恢窒”〉摹⑽薹ㄖ苯痈兄的物质形式，它存在于空间的每一处，并且可以凝聚成有形的物体。新儒学家张载说：“啪墼蚶朊鞯檬┒有形，挪痪墼蚶朊鞑坏檬┒无形。方其聚也，安得不谓之客？方其散也，安得邃谓之无？”我们翻开《圣经》就会发现，在《创世纪》中用神话的形式写着：“耶和华神用地上的尘土造人，将生气吹进他的鼻孔里，他就成了有灵的活人。”这里“生气”的含义即与“无”相同。印度古经典《唱赞奥义书》中亦有相似的说法：“太初唯是‘非有’，由‘非有’而‘有’生焉”。人类的产生是宇宙的骄傲，关于起源，现在我们可以这样大胆地设想：混沌状态的宇宙，在漫长的演化中，气聚则成形为浊为阴，气散则成无形为清为阳，用中医经典〈皇帝内经〉的话，即阳化气，阴成形。形成了有形的众多星体与无限的空间。幸运的地球在诞生的过程中，伴随着大量的水生成[天文学家最新发现，地球上的水，一部分可能来自宇宙空间]。水是生命的摇篮，由于地球的自转与地磁场的作用，在它的周围空间，不断产生着构成基本生命物质的虚境构形――正象树叶萌芽前的虚境构形一样，经过漫长的演变，“气聚而有形”，产生构成生命的基本物质。不论植物、动物都经历了由低级到高级的进化发展。而每一类新生命的诞生，首先是在虚境中完成其更进化的最优良的组合构形。在宇宙、自然漫长的演化过程中，幸运的人类虚境构形产生了，它自然集中了当时已有生物中最优秀的部分。中华民族自称是龙的传人，而龙又被描绘成具有多种动物最优秀部分的组合。起初，这个形象是变化的，直到汉代以后才固定下来，演变成了今天这种以马头、鹿角、蛇身、鹰爪、鱼尾等组合成的具体形象。无论西方人心中的上帝，还是中国人的圣物――龙、麒麟等，尽管形象千变万化，如果我们抛开一直探寻它们具体形象的迷局，就会发现它们只有形式上的差别，没有本质上的不同。有经验的历史研究者知道，神话与传说常常是诗话了的历史。是不是我们可以这样设想，生命的起源不正是这样一个“无中生有”的过程吗？
三.十二生肖之谜
人体被认为是包涵在宇宙这个超巨系统中的开放复杂巨系统〈钱学森语〉。只要生命存在，它就在不断发射和吸收与自身相吻合的能量信息。人体作为开放之巨系统，除了继承父系和母系这两大基本遗传信息外，还直接接收宇宙间大量的信息。人体的这种状态保持一生，并在出生时为最大。这种现象在神话和民间传说中，被描绘成孕妇在临产时等待神灵或星宿降世投胎后，婴儿才会出世。在民间至今人们相信“逢生“的现象。婴儿在离开母体的同时，也失去了作为保护与筛选信息屏障的母体。出生后，在突然呈开放的状态下，会大量接收新的能量信息，婴儿的一些习性会与最初接触的非家族成员的习性有许多相似点。正象民间所说：“生的不像看的像”。这是因为婴儿本体完全具有与自己有血缘关系人群的信息，故而会大量接收另一族系的新的能量信息。
由于人类的进化经历了整个自然界生命的进化历程，生命的诞生又是宇宙演化的结果。故而，人类有着相当宽的频谱带，能广泛吸收各种能量信息。它包括了无生命的自然与天体的信息，及有生命的动植物信息。这些信息能量籍由地球的自转，及磁场的螺旋状运动，形成了环绕地球旋转的信息海洋。一切生命的诞生，由于自身所保持的开放状态，都会被这无所不在的场所影响。所谓“龙生九子，其性不一”，说明人的诞生并没有因遗传的因素，使同胞兄弟姊妹具有完全一样的性格和智慧。正因为如此，才使得大自然如此丰富多彩，人类和整个自然界才能不断进化、繁荣和发展。
篇6
关键词 生物进化 活动教学 教学设计
中图分类号 G633.91 文献标志码 B
1 教材分析
“生物进化的历程”是鲁科版《生物》八年级下册第八单元“生物圈中生命的延续和发展”的第二节。是在探索生命的起源以后，继续探索生物进化的证据、历程。本节内容对于培养学生形成进化的基本观点和比较、归纳、推测等科学研究方法的学习和学科素养的形成上具有重要意义。本节课重点包括“生物进化的主要证据”“科学方法――比较法”“生物进化的历程”等。教学中，教师需要拓展内容的信息量大、知识点多，还涉及到学过的各种动植物分类知识。如何把本节抽象的知识变得生动有趣，让学生积极主动地投入课堂中，如何既能落实好课堂“双基”，又能够培养学科核心素养呢？笔者在教学中采用活动教学法，通过设计多种教学活动以激发学生的求知欲，让学生在活动中高效掌握知识。
2 教学目标
2.1 知识目标
举例说出生物进化的主要证据――化石；概述生物进化的主要历程。
2.2 能力目标
通过观察、比较和分析法，培养分析、解决问题的能力；通过“拼图”游戏，锻炼小组合作和探究能力。
2.3 情感、态度与价值观目标
通过对科学价值的认识，激发探索古生物学的兴趣；通过进化树的学习，进一步认同生物进化的观点。
3 教学重点、难点
生物进化的各种证据；掌握科学方法比较法的应用，训练逻辑思维能力。
4 教具准备
“生物进化的历程”科教视频、“三叶虫”和“鱼类”化石标本各12套、地层自制教具模型12套、古生物化石图片和空白地层图各12份、“生物进化树”贴图12套、孔子鸟复原图和爬行动物、现代鸟类相关知识小资料12份。
5 教学过程
5.1 视频激趣，导入新课
师：原始的生命在地球上诞生以后，大约经历35亿年的漫长时间才发展成为现在多姿多彩的生物界？原始的生命是如何进化发展的呢？在现实中能找到哪些证据呢？
教师播放科普类视频“生命进化的历程”，进而引导进入本节课――生物进化的历程。
教师用精彩、震撼的视频导入，激发学生的求知欲、探究欲望和学习热情。
5.2 设问导学，寻找证据
学生阅读教材，根据课件展示的教学目标进行自主学习，完成导学案自学反馈部分：① 什么是化石？化石在地层中有何分布规律？② 孔子鸟与爬行动物及现代鸟类在身体结构上有哪些相似点？③ 5种哺乳动物的前肢在骨的组成和排列上非常相似能说明什么？为何在形态和功能上又出现了差异？
学生在充分自学的基础上，能够独立完成部分导学案中的内容，但是对部分抽象知识点还存在很多疑惑。自学过程中，学生对整节知识有了大致的了解，同时对于个人有疑问的地方也埋下伏笔，激发学生进一步探究意识。
5.3 生成反馈，发现线索
小组成员交流后，由小组代表展示答案：化石是古生物在地层中的遗体、遗物或者遗迹。
教师追问：化石存在哪里？从而引导出地层的概念和形成过程。教师展示地层相关图片，进一步启发学生思考：地层的形成有何规律？
活动1：演示地层形成过程。小组交流并利用自制教具演示地层形成的过程。小组展示，教师再引导评价。
学生通过简单的教具演示活动，轻松突破抽象的知识，并得出结论：越古老的地层越分布在地底层，越年轻的地层越靠近表层。而化石正是随着岩石等沉积物形成于相应地质年代的地层中。最后，教师再引导学生根据地层中脊椎动物化石的分布图找出分布规律，进而推测出脊椎动物的进化顺序：古代鱼类古代两栖类古代爬行类古代哺乳类。
活动2：模拟考古――帮化石找“家”。教师发放古生物化石图片，学生扮演考古学家，小组交流各化石的特征并推测他们在地层中的顺序，并粘贴在相应的地层中。学生以“科考汇报”的形式进行展示汇报。
以上两个教学活动，一个让学生生成“地层”的概念，体验“地层”形成的过程；另一个让学生根据化石的特征推测它们位于哪个地层，再通过对地层中化石分布的顺序，进一步引导学生得出脊椎动物的大致进化顺序。
活动3：资料分析，纵向比^。小组发放阅读资料，教师引导学生比较孔子鸟、远古爬行类和鸟类，回答问题：通过比较，孔子鸟化石为鸟类的起源提供了哪些线索呢？学生讨论思考得出：孔子鸟是古代爬行动物向古代鸟类进化的中间过渡类型。现代鸟类是由古代爬行动物中的一支进化来。
这个小活动既能解决学生对于鸟类起源的疑惑，又进一步完善了脊柱动物的进化历程；同时也锻炼了学生观察、比较和逻辑推断能力，激发了学生学有所获的成就感。
活动4：图片观察，横向比较。学生观察5种哺乳类动物上肢（图2），思考：它们为何形态不一，但在骨的排列和组成却如此相似？教师引导学生思考并推测：哺乳类动物具有着共同的原始祖先。在进化过程中，这些动物适应了不同的生活环境，这些同源器官逐渐出现了形态和功能上的改变。
活动5：列表比较、判断生物间亲缘关系远近。教师出示表1，引导学生分析人类与其他生物细胞色素C在氨基酸排列顺序的差异，并找出规律。学生交流展示，教师引导：和人类亲缘关系越近的生物，它们细胞色素c和人类的差别越小。反之，亲缘关系越远，细胞色素c和人类差别越大。
活动6：“考考你――帮动物找‘亲戚’”。教师设置情景：科学家在一个与外界隔绝的山谷中发现一种未知的神秘动物。为了确定它的进化位置，科学家比较了这种动物与几种不同的生物的核酸序列。学生分析、比较表格中的数据后得出答案。
活动4和活动5分别运用图片和表格进一步丰富了生物进化的其他证据。活动4用哺乳类动物的上肢骨进行比较分析，引导出核心概念――同源器官，进而推断出：哺乳类拥有共同祖先。活动5则通过表格引导学生分析、比较数据，从而引导学生学会判断生物间亲缘关系的远近。活动6通过情景设置，锻炼学生分析、比较技能和实际应用能力。
5.4 小结线索，生成方法
教师带领学生梳理以上获得的种种线索：通过地层中化石的纵向比较，推测出脊椎动物的进化过程：古代鱼类古代两栖类古代爬行类古代鸟类和哺乳类。通过对哺乳类动物解剖生理学的横向比较，推测出哺乳类动物具有共同祖先，同时适应不同的环境，也发生着不同的进化。通过不同生物在大分子蛋白或者核酸的分子生物学上的比较，推测出生物之间亲缘关系的远近和进化位置。
在这些过程中，学生也获得了科学方法――比较法的学习。利用比较法，可以把握事物之间的内在联系，认识事物的本质。
通过以上种种证据线索和比较法的运用，教师结合学生学过的动植物类群的特征，启发学生推测生物进化的大体历程。
5.5 合作交流，推测历程
“贴图竞赛”活动（图3）：活动前，教师对各小组提前作出要求：① 将各种生物类群的名字剪下来，由组长组织组员讨论，并尝试结合各种生物的特点，按照它们的进化顺序粘在“进化树”上。② 仔细阅读、讨论进化树，小组复述动物、植物的主要进化历程。③ 进一步讨论，归纳出生物进化总体趋势。
活动中，教师参与小组讨论，引导、点拨、激励小组进行充分思考，选择优秀小组代表进行投影展示，并扮演“小小解说家”进行讲解，再由其他同学进行补充、评价。
最后，教师汇总学生的推测成果：从形态结构分析生物进化趋势由单细胞到多细胞；从生活环境分析生物进化趋势由水生到陆生；从进化等级分析生物进化趋势由低等到高等。
本h节中学生不仅仅回忆了各种动植物的特征，而且也锻炼学会使用科学比较法，讨论交流并归纳，推测出生物进化的历程。此过程同时也锻炼了学生的理性思维能力和科学探究能力。
5.6 知识梳理，构建网络
学生畅谈本节课的收获，教师做出评价和总结：我们不仅获得了很多进化相关的证据：化石证据、解剖生物学、分子生物学等；并通过科学研究方法――比较法的应用，再运用比较、归纳，最终推测出了生物进化的大致历程和生物进化的大体趋势。
情感教育：对待生物共同生活的环境的态度：生物要适应环境、更要保护环境；对待地球上有共同起源的生物：人类要尊重生命，与他们和谐共处！
5.7 板书设计（图4）
5.8 堂清检测，红笔纠错
学生完成部分精选习题，优秀学生充当“小老师”，批改小组其他同学习题。针对有疑问的题目，小组代表展示，教师评价、引导，并得出正确答案。
5.9 拓展延伸，技能训练
教师播放恐龙灭绝的视频资料，展示两种灭绝的假说。学生从教材中列好的证据中，判断哪些证据支持假说A或者假说B。教师评价并激发学生立志做一名科学探索者，为自己赞同的假说寻找更多证据，为古生物学研究，做出自己贡献。
技能训练不仅能够让学生学会区分“假说”和“事实”两个概念，而且对于学生科学研究素养的形成具有很好的锻炼作用。
6 教学反思
6.1 思路清晰，环环相扣
笔者采用“先学而后教，以学定教”的教学策略，在教学环节设计上环环相扣，包括“设问导学”“生成反馈”“合作交流”“知识梳理”“堂清检测”“拓展延伸”等，环节中再加以“小组合作”“小结线索”等形式突破重难点。同时，笔者按照发现证据、分析证据、归纳推测的教学思路，引导学生作为“考古学家”“古生物研究专家”“未来的科学家”等不同角色参与多种教学活动，非常高效地完成本堂课的教学任务。
篇7
关键词 文化哲学细胞分裂有性生殖
中国古老的文化哲学典籍《老子》中就有关于生命规律的论述，《老子》又名《道德经》、《德道经》，是讲述关于天道和人道的玄妙至理。《道德经》第四十二章说：“道生一，一生二，二生三，三生万物，万物负阴而抱阳，冲气以为和。”[1]讲的是天道至理，可以看做是万物生命演化繁衍的至理。
一、“道生一”的规律
何谓道？道在哲学上可看做是“无”和“规律”。宇宙间没有出现的事物是“无”，但在这无中蕴含着“有”的规律。《易经》中说：“形而上者谓之道，形而下者谓之器。”形而上在哲学中指的是那些无形或未成形的东西，形而下指的是有形或已经成形的东西，道是形而上的无形的规律，器是形而下的有形的事物。
“一”是事物的最初形式，是“有”，但其发展并没有固定的方向，只是在外界条件成熟下的一种“萌芽”，是一个开始。相当于《易经》中的“太极”，由无极而太极，是由无到有的过程。太极之理最为玄妙，最简单的一个初始本源却蕴含着整个宇宙苍生的诸多规律。北宋哲学家邵雍说：“一者，数之始而非数也。”（《皇极经世书・观物外篇上》）“一”并不是一个数字，而是数字的开始，万物的开始。邵雍之子邵伯温解释“一”说：“天地万物莫不以一为本，原于一而衍之为万，穷天下之数复归于一。一者何也？天地之心也，造化之原也。”（《宋元学案・百源学案》）最稚嫩、最单纯、最简单的一个雏形，却拥有着巨大的能量，在生物中就相当于干细胞。
道生一的规律就可以看做是生命出现的最原始方式，当外界条件满足于生命形成的条件后，这一规律便呈现出来，进而出现了原始的单细胞生物。地球之初，天地混沌，没有生命。但随着时间的推移，地球环境发生了变化，出现了符合生命形成的条件，特别是蛋白质形成之后，最原始的生命形成了，这就是一个从无到有的过程。不管是厌氧型细菌，还是单细胞生物，不管是陆上的还是水中的，所有的生命的远祖都曾经历了一次从无到有的过程。原始大气中生命的最初原料，在太阳的紫外线、放射线、火山活动、陨石冲击、雷电等自然能源的长期作用下，大气中的甲烷、氨、二氧化碳、氢、水等生成了氨基酸、嘌呤、嘧啶、核糖等有机小分子。这些有机小分子是形成原始生命的基本粒子。经过长时间的演变，产生了生物大分子――蛋白质和核酸。然后随着地球上自然条件的演变，生物大分子进一步演变成能进行自我复制、可以新陈代谢的原始生命。
生物化学家米勒模拟原始地球条件，把地球原始大气的主要成分甲烷、氨、氢和水蒸气混合并进行放电实验，结果产生了氨基酸、脂肪酸、糖、尿素、嘌呤、嘧啶等简单有机分子的生命物质。这是生命起源研究的一次重大突破，通过实验证实地球生命起源的一个假说：在早期地球环境中，原始大气中的无机物可以形成有机物，有机物可以发展为生物大分子。
后来，科学家们仿效米勒的模拟实验，合成出大量与生命有关的有机分子。如嘌呤、嘧啶、核糖核苷酸、脱氧核糖核苷酸、脂肪酸等多种重要的生物大分子。越来越多的实验证据支持化学进化论：地球上的生命是由非生命物质经过长期演化而来。
二、“一生二”的规律
《易经・系辞上》中说：“易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦。”[2]太极在这里就相当于“一”的位置，而《易经》中的这种成卦规律，是一种二分方法，符合万事万物“一生二”的规律。
“一”在这里是初始的意思，是一个独立体，是一个最原始的生命，是万物的开端，没有数字意义。而“二”则是两个互为对应的本体，两者有着相对、相近、相同的特征，具备了数字的内涵。周敦颐《太极图说》：“无极而太极，太极动而生阳，动极而静，静而生阴，静极复动，一动一静，互为其根，分阴分阳，两仪立焉。”就是说由无到有，有后成性，性动而变阴阳，阴阳是万事万物相对的两面，相互转化，由一而生。邵雍说：太极一也，不动，生二，二则神也。“二”由“一”而生，一中蕴含着二，经过外在环境的变化，适时蜕变为二。张载在《正蒙・参两》中说：“一物两体，气也；一故神，（自注：两在故不测）两故化，（自注：推行于一）此天之所以参也。”这里的“两体”指阴阳两个对立面，前一个“一”是一个物体，后一个“一”指对立面的统一；“神”指气化运动的潜能，“两”指对立面，“化”指阴阳相互作用引起的变化。“一故神”是说有对立面的统一，才有运动的性能；“两在故不测”是说，由于统一体中存在着对立面，所以其运动的性能神秘莫测。“两故化”是说有对立面才有运动变化的过程，其自注“推行于一”是说，对立面的相互作用存在于统一体中。所以，因二存在于一中，而生出二。这一哲学，在生物学中更是随处可见。
首先，分裂生长。细胞学说的创立，打破了动植物之间的界限，植物和动物都拥有相同的基本组织结构细胞，而生命体的成长壮大也是因为细胞具有分裂功能，由一个细胞分裂成两个，不断重复的细胞分裂，使生命体不断壮大，最后形成各式各样不同功能和性状的生命体征。细胞的分裂生长模式是一种最为典型的“一生二”的生长方式。
其次，分离再生。分离再生主要指一些动物和植物，生命体具有再生能力，即一部分从母体脱落后，母体与脱落体都能独自继续生长，最后成长为与母体一样的体征。在动物界，低等动物有些是靠无性生殖来繁殖的，还有些动物雌雄共体，也具有很强的再生能力，如蚯蚓、水螅或涡虫被横切为两段，可分别再生，成为两个独立个体。植物在繁殖中更鲜明地体现分离繁殖的特征，植物的枝条与母体分离后仍具有独立生长的能力，如：分离繁殖、压条繁殖、插杆繁殖、嫁接繁殖都可以看做是一种“一生二”的繁殖方式。
再次，分裂繁殖。指生物体在正常情况下，由生命本体分裂出来的个体，脱落于母体后形成的新生命。出芽生殖，酵母菌在母体的一个部位上长出芽体，芽体长大后从母体脱落，成为与母体一样的新个体。孢子生殖，真菌和一些植物，产生无性生殖的细胞――孢子，在适宜的环境下，孢子萌发长出新个体。如：青霉、曲霉、衣藻、苔藓。营养生殖，马铃薯的块茎、草莓的匍匐茎等植物体的营养器官（根、茎、叶）的一部分，从母体脱落后，能够发育成为一个新的个体。
三、“二生三”的规律
“二”是一个数词，代表两个，是增多的含义，在量上有一个增进；同时也是一个代词，指相对的两个或两方面，两者相互运动、冲撞、相交、矛盾，而这种运动之后，就产生了“三”。张载说：“两体者，虚实也，动静也，聚散也，清浊也，其究一而已。”任何事物都是“一”与“二”的矛盾统一体，对立和统一是不可分割的，统一体中具有对立面，对立面又存在统一体之中。“三”不是数量三的本意，其有两层含义，第一是新生事物，由二而生成的不同于“一生二”的新个体。第二是多的意思，是万事万物的高级繁殖方式，含有发展的含义。如果说“一生二”是量变，那么“二生三”是质变。如果说“一生二”是无性生殖，那么“二生三”就是有性生殖。
“三”代表着一种新的子代，也代表着所有的各式各样的子代。在“道生一，一生二，二生三，三生万物，万物负阴而抱阳，冲气以为和”中，万物附阴而抱阳，即阐释“道生一，一生二”之理，任何一个事物或生命，都含有阴阳两个方面，也能分化出阴和阳两个个体。而“冲气以为和”则是阐释“二生三，三生万物”的道理，二生三之理便是冲气以为和，也就是阴阳相交，产生的平衡和发展。在生物学中可以理解为有性生殖，产生的子代就是“三”。
在动物界，高级动物几乎都是通过有性生殖来繁衍后代的，通过雄性和雌性的合体，来达到受精，产生下一代。有性生殖是通过生殖细胞的结合而产生新生命的生殖方式。通常生物的生长过程中包括二倍体时期与单倍体时期的交替。二倍体细胞通过减数分裂来产生单倍体细胞，可称为雌雄配子或卵细胞和；单倍体细胞通过受精形成新的二倍体细胞。
接合生殖是一种低级生物的有性生殖。多细胞生物及单细胞生物群体由特化的单倍体细胞“配子”进行融合生殖。细菌的接合生殖是两个菌体通过暂时形成的原生质桥单向地转移遗传信息：供体（雄体）部分染色体可以转移到受体（雌体）的细胞中并进行基因重组，这种连接是最原始的接合生殖。原生动物的接合生殖多见于纤毛虫类，按接合子的形态又分为两类：第一，同配接合，接合子的形态相同。接合时双方暂时融合，小核在减数分裂后进行交换，相互受精后分开，如尾草履虫。第二，异配接合，在进行接合生殖前，虫体先有一次不均等分裂，分成大接合子和小接合子，大接合子固着，小接合子自由游泳，小接合子找到大接合子后就牢固地附着在上面并开始接合，小接合子被大接合子吸收。异配生殖有两种类型：第一，生理异配生殖，参加结合的配子型不同，但形态上并无区别，相同型的配子间不发生结合，不同型的配子相互结合，如衣藻中的少数种类，这种异配生殖是最原始类型。第二，形态异配生殖，参加结合的配子大小和性表现不同。大的不活泼是雌配子，小的活泼是雄配子，有了性别在形态上的分化。在原生动物和单细胞植物等低级生物中，所有个体或营养细胞都可能直接转变为配子或产生配子，而在高等动物中，生殖细胞是由动物的性腺生长产生的。另外还存在一种特殊生物的配子可不经融合而单独发育为新个体，为单性生殖，如蜜蜂、蚂蚁的雄性是未经受精的卵细胞长成的，属于“一生二”的范畴了。
四、三生万物
“三”除了表示不同于“二”的量变特征外，另一层含义是“多”。道生一，一生二，二生三的所有结果都属于“三”的范畴。三是各类成熟的个体的总和，有这个“三”就可以产生万事万物了。三为简约稳固之数，冲气之后的状态，如生活中的三角形、三足鼎等。同时“三”又是一个简约变数，冲气之后形成的新的初始，也就是三，含有运化万物的道理，如生活中的口号：1、2、3开始。1和2是不动的，3则变动。“一”和“三”的区别是，“一”是一种抽象的万物初始，“三”是一种具象的万物综合。“一动一静，天地之妙欤？一动一静之间，天地之至妙欤？一动一静之间者，非动非静，而主乎动静，所谓太极也。”（《宋元学案・百源学案》）太极就是有极，就是“一”，这种动静之间而产生的至妙之理，由“一”而主，归于“三”终。“三生万物”是玄而又玄，众妙之门。尤其高级动物的生命演化，即便是现在仍能找到进化的痕迹。
万物演化都属于三生万物的规律，其包罗万象，复杂而神秘，现仅以几种动物和人的生命从胚胎的形成过程为例，做一个管窥探讨。胎儿的形成与其他动物的形成区别不大，不管是鱼类、鸟类、爬行类，还是哺乳类，在胚胎形成发育过程中，都有相通之处，但有各自不同。18世纪晚期，欧洲政府和医学界将健康和数量众多的人口看做是一个社会井然有序、颇具竞争力的国度所必不可少的，于是，新建医院会向未婚先孕的女性提供各方面的照顾。这些机构增加了解剖学家接触胚胎和胎儿标本的机会，最终令他们制作出诸如此类的图像。来自于赫克尔后来编写的一本书，描写了从鱼到人的脊椎动物胚胎在三个发育阶段的进程，用以说明人和动物胚胎的相似之处。
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参考文献
[1] 邱进之.道法自然.成都：四川教育出版社，1996.
篇8
近十年来，以导致肿瘤发生的基因产物作为靶分子而设计、筛选出的新的治疗用药物，称之为靶分子药物（Molecular Targeting Drugs），逐渐用于肿瘤的治疗。从临床应用的角度，应该说到了上世纪90年代末期才取得了实质性的进展，癌症的基础生物学研究现在已经被有效地应用到了临床治疗上。近年来在临床治疗方面取得的令人鼓舞人心的结果，为以病因机制为基础的肿瘤治疗带来了曙光。这些靶分子药物在临床上的成功应用在癌症的治疗历史上具有里程碑的意义。
鉴于癌症的靶分子治疗涉及到分子生物学，免疫学，药物化学，生物化学等多学科的有机联系，其内容庞杂，难以在此一一详述，所以本文以近年来被美国FDA批准上市的新抗癌药为主线，主要概述抗体或配体导向的靶向治疗新进展。
一、抗癌药物的研究概况
据估计，到2005年整个抗癌药的市场总额将达到320亿美元。尽管市场的需求很大，但是涉及法律和技术等诸多因素仍然影响着抗癌药的进展。目前，在美国总共有90多个抗癌药已被批准用于临床，涵盖了从1949年到2005年被批准的抗癌药。在1991年有126个抗癌药物在研发阶段，而2001年有513个抗癌药化合物处于开发阶段。处于试验阶段的药物中，有40%的化合物是针对新的靶点或机制；有70%的靶点是全新的抗癌药物靶分子。在1996-2001年期间，被批准的抗癌药中仅有9个新的靶分子用于抗癌药的新靶点。在2003年，处于临床Ⅲ期试验的抗癌药中，有15个新的靶分子被作为抗癌药的新靶点。按照作用靶点和作用机制，上市的抗肿瘤药主要针对下列靶分子：
1、以细胞表面分子为靶分子的配体靶向治疗（Ligand-Targeted Therapeutics in Anticancer Therapy, LTTs）
2、 针对信号传导分子而设计的抗癌药
3、 转录因子（Transcription factor）作为抗癌药的靶分子
4、 以抗炎症为机制的抗肿瘤药（Anti-cancer therapeutics based on anti-inflammatory）
5、 以抗血管增生为机制的抗肿瘤药（anti-tumor therapeutics based on anti-agiogenesis）
6、 以细胞骨架蛋白为靶点的抗肿瘤药物
7、 以DNA拓扑酶（Topoisomerase）为靶点的抗肿瘤药
8、 其它，如基因外疗法药物等，随着研究的进展，将有新的作用靶点的抗癌药用于临床治疗。
鉴于篇幅的限制，本文主要概述抗体或配体导向的肿瘤靶向治疗新进展。
二、抗体或配体导向的肿瘤靶向治疗新进展
肿瘤细胞起源于不同的组织类型，所以和正常组织在许多方面难以区分。理想的抗肿瘤药物应当特异地杀伤肿瘤细胞而对正常组织细胞的毒性很低。许多细胞表面受体或分子选择性地高表达在某些特定组织类型的癌细胞表面。有些受体与相应的自然配体结合后，其受体被激活并启动一系列与癌细胞增殖有关的信号传导反应。针对此类分子，一方面可应用针对自然配体的抗体来中和自然配体并阻断其与受体的结合，另一方面也可用受体的抗体阻断其与自然配体的结合，从而有效抑制癌细胞的增值。这些针对表面受体或自然配体的抗体统称为导向配体。有些导向配体也可选用重组蛋白，其氨基酸序列和自然配体相似但不能激活其表面受体或激活后其信号传导反应和癌细胞的增殖无关。我们可以在此类导向配体上标记有肿瘤杀伤作用的同位素或免疫毒素等，或者把表达免疫毒素的基因和配体重组蛋白的基因连接产生一个包含有能和受体结合的配体序列和免疫毒素蛋白序列的重组蛋白，从而特异的杀伤癌细胞。除此之外，有些细胞表面分子并没有相应的自然配体但和特定的肿瘤组织类型相关，如癌细胞表面相关抗原或血液/淋巴系统癌细胞表面的CD分子等，我们可应用标记有同位素或免疫毒素的相应抗体，从而选择性的杀伤肿瘤细胞。
配体导向（LTTs）策略有很多，包括放射免疫疗法（Radioimmunotherapy）、免疫毒素疗法（Immunotoxic）、免疫结合法（Immunoconjugates）、和免疫多聚体（Immunopolymers）等，本文在此不对其策略进行一一描述。选用的导向配体仍然以抗体为主，包括单克隆抗体，双抗 (2个Fab各针对一个特异的抗原)，人-鼠嵌合抗体（Chemeric mAb），人源化抗体等等。后两种抗体的Fc段用人抗体的Fc段取代鼠抗体的Fc段，可以极大的降低针对鼠抗Fc段的免疫反应。在FDA批准的以配体导向（LTTs）为策略的抗癌药物中，目前有针对CD20的同位素标记的两个抗体药物，一个针对CD33和免疫毒素结合的抗体药物，一个含有白介素-2（IL-2）序列和白喉毒素序列的重组蛋白，和五个没有任何标记的人-鼠嵌合抗体（Chemeric mAb）即抗- CD20，抗-CD52，抗-VEGF, 抗-EGFR1和抗-Her2抗体。其中抗-VEGF, 抗-EGFR1和抗-Her2抗体将在后面的小节中叙述（见表1）。
表1：针对8个靶分子的9个配体导向药物被批准用于肿瘤的治疗
1、抗CD20抗体: CD20是一个人B细胞分化抗原（B-lymphocyte-restricted differentiationantigen, Bp35）。CD20表达在未成熟与成熟的B淋巴细胞（pre-B and mature B lymphocytes）表面，但不表达在造血干细胞、正常浆细胞、pro-B 细胞和其他正常组织上。90% 多的B细胞非何杰金氏淋巴瘤（Non-Hodgkin’s Lymphoma, NHL）表达CD20， 所以与非何杰金氏淋巴瘤和其它B细胞分化性疾病（B-cell Lymphoproliferative diseases）密切相关。
2、抗CD33抗体：CD33抗原是一种唾液酸依赖的黏附蛋白，在80%的急性白血病（acute myeloid leukemia, AML）病人的leukemic blasts上表达。CD33也表达在正常的和恶变的骨髓集落形成细胞（myeloid colony-forming cells），但不表达在多能干造血干细胞和非造血干细胞上。
和免疫毒素calicheamicin结合的抗CD33抗体（Gemtuzumab Ozogamicin，商标名，Mylotarg）由Wyeth-Ayerst公司研制，于2000年5月由FDA批准上市。 Mylotarg的抗体部分在细胞表面和CD33形成复合物，内在化以后在溶酶体内释放calicheamicin。释放的calicheamicin可结合到双螺旋DNA的浅凹槽（minor groove），从而导致DNA的双连断裂和巴细胞死亡。Mylotarg 被批准用于60岁以上的且CD33阳性的急性白血病（AML）患者或不适于其它细胞毒药物的同类病人。
3、抗CD52抗体： CD52 广泛的表达在T、B淋巴细胞表面，也在大多数单核细胞、巨噬细胞和NK细胞表面表达，但没有发现在红细胞和造血干细胞表面表达。
4、白介素-2（IL-2）和白喉毒素的重组蛋白（通用名Denileukin diftitox, 商品名Ontak）：重组蛋白含有白喉毒素387个氨基酸和白介素-2（IL-2）133个氨基酸。重组蛋白在大肠杆菌中表达，其分子量为58 kD。白介素-2（IL-2）能结合到白介素-2受体，使得Ontak中的白喉毒素部分特异的杀死表达白介素-2受体的细胞。Ontak由Seragren,Inc公司研制，于1999年2月被FDA批准用于Cutaneous T-cell Lymphoma（皮肤性T-细胞淋巴瘤）的治疗。皮肤性T-细胞淋巴瘤是一种罕见的肿瘤，它不但影响白细胞也导致皮肤的损害。
5、以表皮生长因子受体（EGFR）为靶分子的单克隆抗体
A. Erbitnx: 是针对EGFR1的人源化单抗，由Imclone Systems公司研制，于2004年2月由FDA批准用于EGFR-表达的、发生转移的结肠癌，特别是对Irinotecan产生抗药性的结肠癌。
篇9
世界微循环研究领域的前缘正在向前推进，其范围也以加速度向外扩展，成为现代科学揭示生命系统分子水平奥秘的尖端学科，是基础与应用的生物医学科学中不可缺少的一部分。使这一特殊领域得以进一步辉煌的重要因素之一是来自基础与临床的研究者在自己的研究实践中认识到了微循环的重要性并正在积极投身其中，利用分子生物学、细胞生物学、化学、物理和工程学的大量工具和分析手段，由此入手而开始解开在过去被认为非常复杂的难题。微循环信息独特而丰富，它是任何动物活体组织不可缺少的组成部分，并且是活体细胞与外部环境之间独特的物质交流途径。
世界微循环领域的起源可以追溯至几百年前。Malpighi和Leuwenhock用简易的显微镜进行观察，第一次描述了血液在相对纤细的毛细管中川流不息的情景。这些显微镜下看到的血管一开始被形容为类似一种田间灌溉的渠道。事实上，很长一段时间里科学家们还不能肯定它们是血管还是组织间隙。这些具有独立功能呈树枝状分布的血管，其周围的分枝当时仅被认为是微血管对局部损伤或发炎作出反应时的产物。
两种方法学的进展促进了对微循环血流动力学的了解。本世纪70和80年代应用电子显微镜使人们清晰地观察到这些小血管壁中的细胞（内皮细胞、平滑肌细胞、周细胞）内构造和它们的细胞器。近一段时期，细胞培养技术和特殊的免疫学探针的发展为揭示生物化学和生物物理学与多细胞组织的关系及对生命结构的选择性自我改建开辟了广阔前景。人体活体显微镜及计算机图像检测分析系列用最有力的证据证明了末梢血管床在大多数疾病及衰老过程中起着原动或从动的作用。
本世纪50年代首次统一了该领域使用的名词——微循环（microcirculation）。早在1880年，Claude Bernard已经认识到对于多细胞组织的生理组成，其本质的也是首要的问题是保持稳定的内环境。在这内环境中实质细胞得以完成它们的功能性活动，Walter B．Cannon在《人的智慧》一书中涉及到了一个最基本的问题，即神经系统的自主性，并提出了“内环境稳定”（homeostasis）一词，强调保护组织完整和内平衡的绝对必要性。显然，末梢血管床是完成这一重要功能的基本园地。某些类型的局部反馈是必需的，它不仅能保障稳定的组织环境，而且是在人体代谢活动中重新调整血液、组织液的机理之所在。
有关血液与组织间液体交换的定性概念首先是由Ludwin于1861年提出，后来又经Starling进行了详细说明。那时，末梢血管床的行为引起病理学家们的兴趣，有关组织中血液控制的细节与选择性分配大多是推理性的。直到20世纪二三十年代August Krough所做的经典性贡献才将人们的注意力集中到组织灌注上来。
被应用相关的基础学科，如工程学、物理学和化学的原理和工具进行研究之后，微血管研究的方向和重点有过多次改变。然而，在能够进行动态测量微血管行为之前，只能根据疾病的早期现象和这些学科发生表面的相互联系。
毛细血管（capillary）一词由原意为头状的拉丁词capilla衍生而来，一开始用来表示所有口径特别细小的血管，这些构成毛细血管网状组织的狭窄通道样排列看上去类似一系列灌溉渠道，靠动脉端血流闸门的闭合使之充满血流。
电子显微镜的出现带来了许多传统显微镜无法得到的高分辨率信息，但它们对微血液动力学研究的意义仍然有限。近几年分子生物学发展的选择性免疫学探针和体外培养技术成为揭示微血管系统中细胞组织功能性活动的极好工具，今天我们综合来自不同基本学科的丰富信息，将结构与功能结合起来，就能把它们组织成一幅栩栩如生的、美丽的画卷。
心血管系统的末端微血管在显微镜下可描述为互不关联的有机单元，网络是各种组织所需营养的送达地点，是抵御外来不良作用的重要阵地，是保持体内温度的关键自然因子。它也紧密包含在受创伤组织的再生或重组中，它既是脑、肝、脾、肾和各类腺体处理各自特殊物质的环境，也是循环系统的重要组成部分，通过与局部控制的对抗以达到中心控制的平衡。最后，它还能适应并改建末梢毛细血管的自然结构，体现了人及动物集体应激非常条件和抵御衰老及疾病挑战的巨大潜在功能。
如果拿研究者60或70年前 讨论的问题与现状作个对比，不仅我们今天仍面临同样的课题，而且许多早先抛弃的概念仍具有挑战性。
本世纪早些时期，科学家们的思路受August Krogh所做工作的支配。这位丹麦生理学家因他在该领域的创先性研究而获诺贝尔奖。他的研究着重认识到局部控制的重要性，并把他的概念建立在对组织供氧能力的调节需要上。他针对骨骼肌建立的Krogh柱面模型以毛细血管空间排列为基础，使交换物质从血液向实质组织细胞扩散时呈最佳变化梯度。Krogh阐述的操作机理，在稳态条件下机体能自动地有选择性地减少开放的毛细血管数量，而在肌肉运作时根据需要增加开放的毛细血管。
之后，法国胚胎学家Charles Rouget提出，毛细血管网络可以被认为是血管系统中尚未完全成熟的一部分，在生命期间有进一步完善的潜力，通过电子显微镜扫描已经证实在大多数毛细血管基底膜中有多分支的周细胞存在，这种细胞可使毛细血管内腔变形。
Rouget的研究和推论建立了使微循环结构得到进一步发展的基本概念，并对大量衰老过程和血管生成的研究产生了影响。目前的研究已经表明微循环网络不单纯以静态的结构存在，而且能为保持血管-组织的内环境稳定而做一连串的随机改建，以应激可能出现的破坏性变化的一种极具独特活力的器官单位。美国那句古老的谚语“你和你的动脉一样老”也许应改为“你和你的微循环一样老”。
活体显微镜方法学的不断更新使科学家们能够观察到越来越多的哺乳动物的活体组织，并发现当骨骼肌增大工作负荷时，充满血液流动的毛细血管数量确实增加了近10倍，从而进一步证实了Krough的推理。
综上所述，过去的研究已经证明，微循环的主要功能之一是能够为适应组织中实质细胞代谢活动的增加而增加血流量，这种调节意味着存在一些反馈活动来控制那些在两种可能性连续影响下的血管，最接近末梢血管床的输入枝血管，其功能意义介乎大循环（系统循环）与微循环（局部循环）之间。这儿要强调的一点是这一区域的动脉枝连续地受到系统和局部控制机制的影响。与大循环有关的调节作用受神经系统支配，以保持中心血压，而对于微循环系统则通过控制组织灌注来满足代谢活动的需要。虽然两种方式的作用汇于一身，其作用方向却不尽相同，甚至在疾病状态下是相互冲突的。
微循环系指大循环中的游离血管进入每一器官之后的循环部分。它由微动脉、前毛细血管、真毛细血管网、后毛细血管及微静脉组成。在微动脉壁上有较密布的平滑肌细胞，在前、后毛细血管中，平滑肌分布稀疏，呈束状，环抱着它们，又称前、后毛细血管括约肌，起闸门作用，在真毛细血管壁中却没有平滑肌细胞，其管壁仅由一层内皮细胞构筑。微血管平滑肌的基本特性之一是这些细胞保持在部分紧张或松弛状态，这种被部分激发的状态可比喻成是肌肉的紧张度。这是一种变化着的动力，不仅决定着血流的导通或阻隔，而且决定着对其他物理化学刺激的反应强度。神经系统强加于供给动脉的紧张性是为了将系统血压保持在一定范围。另外，来自局部环境的因素直接作用于更末梢的小血管，或增强或减弱平滑肌细胞的反应状态，这种一分为二的作用对调节效应细胞反应状态的部分性介入甚至可以压倒中枢刺激。
血液运载物质与组织间隙的物质交换假设是一种被动过程，其中微血管壁内皮屏障的作用像一个滤过器，使选择性的交换物质通过假设的众多的“孔”或水性通道。这种功能反映内皮细胞与其他细胞肯定有重要不同，或者存在其他特殊的结构。
对隔开组织间隙与血流的屏障进行详细的超微结构分析，揭示出几种自然通道的存在，应该加以区别对待。形成称为内皮膜的内皮细胞镶嵌体，排列在由一层糖蛋白组成的内表面和由一层无定形的基底膜组成的外表面中，尽管已经进一步论证存在一些自然通道使物质穿过内皮细胞移动，内皮交换的复杂性仍在随着人们的目光变敏锐而增加。 转贴于
早期对上皮膜可透性的大体研究提出了物质从这些细胞邻近的表面之间敏捷地移动穿过多细胞屏障的可能性。最近几年通过电子显微镜观察发现，表面上溶在一起的邻近的内皮细胞之间保持着50～100埃区域的间隔，足够保证物质分子的传递。
内皮细胞的状态是关键因素。毛细血管内层和基底膜被内皮细胞结合起来，相邻内皮细胞之间的接触或紧或松，很大程度上由这些细胞的调节来规定。有充分证据证明局部区域因素能以一种指定方式影响细胞间关系，并以此改变内皮传输屏障的交换，这种反馈承担着对机体受到严重干扰时的局部适应任务。
最近对保持邻近细胞表面胞间制约作用力的研究表明，这一特征可通过决定细胞形状的F-肌纤蛋白的内部细胞骨架的动因来改变。这一外观与交换之间的相关性是由20年代Landis提出的，他研究了穿过单支毛细血管的液体移动，首次对血管壁液体通透性进行了定量估算，并证实了Starling在1890年提出的关于在胶体渗透压与静水压之间保持着一种平衡的假说。后来的研究者们则采用更精巧的途径包括对整个附加物的连续称重来测量液体的得与失，以及藉此了解流体静水压与胶体渗透压的相互作用。
通过电子显微镜得到的数据还揭示，大量内皮小泡是物质传递潜在的交通工具，并已有研究证明经这一结构类型可完成大分子移动。然而，大量胞质交通工具的分布使一些研究者提出这些90埃的链泡能排列成一个相当大的毛孔系统，对其传递的动态过程正在研究中。
沿着微循环发展史，我们把注意力转向人体。大多数从动物实验得到的信息能用于探索人体的问题。与动物相比，人体微循环测量的障碍之一是能作为详细研究的部位有限。
活体微循环显微镜作为研究人体微循环动态变化的实用工具在国外开始于30年代。皮肤、眼球结膜、手指的甲皱区域较薄且相对较透明是特别适合的观察位置。在这些部位可以长时间观察和记录大量的真毛细血管回路和血流状态。但在早期、微循环作为临床工具的主要不利之处是受到技术上的限制，其各指标在本质上只是描述性的。David是这一研究的先驱，他最先描述了高血压患者甲皱微循环的变化特征。
我国最早的微循环研究开始于临床，陆道培等于1961年首次报道了应用毛细血管镜对40例正常人及20例再生障碍性贫血患者甲皱微循环的研究，描述了毛细血管襻的轮廓、长短、密疏及形状。陈文杰等1962年在对再生障碍性贫血出血机制的研究中，除对甲皱毛细血管襻进行了形态的描述外，还对其机能（脆性、通透性）进行了检测。1964年，李志山，陈文杰首次系统地介绍了甲皱皮肤微循环的检查方法，同时介绍了13项检查指标及其相对正常值。13项指标是： ① 管襻一般外观；② 管襻数目；③ 管襻长度；④ 管襻畸型；⑤ 管襻直径；⑥ 襻顶宽度；⑦ 管襻周围渗出点；⑧ 毛细血管压及指侧小动脉压；⑨ 管襻内血流速度；⑩血流状态；管襻对针刺的反应；对束臂刺激反应；二次出血检查。以上工作为我国临床微循环的研究起了奠基作用。
1965年，在祝寿河、华光与阎田玉领导的抢救流脑患儿的合作项目中，修瑞娟应用甲皱微循环研究方法日夜连续检测了58例流行性脑脊髓膜炎患儿的甲皱微循环各指标的动态变化，自患儿入院追踪至患儿痊愈或死亡，同时由陈祥银等测定这些患儿体内生物胺的变化。发现患儿甲皱微循环的变化与生物胺的变化密切相关，还发现不同临床类型（普通型、脑型、皮肤型、肺型）患儿的甲皱微循环表现及变化也不同。该研究首次在世界上发现了微循环自律运动的激活对改善人体各器官及组织急性缺血的重要作用并应用微循环指标协助临床治疗，取得了显著的疗效。1971年，修瑞娟在肺心病微循环障碍动物模型实验研究之先又将甲皱微循环的观测指标应用到肺心病患者，在临床观测中设正常对照组和哮喘病、慢性支气管炎、风心病、冠心病对照组，发现肺心病患者微循环变化的特点是血流缓慢及管襻痉挛，对寒冷刺激特别敏感。这一阶段对甲皱微循环的深入研究，一方面证明该指标在不同疾病或同一疾病的不同阶段具有不同的表现特点，在判定病情、指导临床治疗和判断预后方面具有重要的临床价值。通过急性脑膜炎患儿甲皱微循环昼夜连续检测、发现微血管自律运动在病情转化中的动态表现及其重要性。与此同时，也发现甲皱微循环各项指标的变化没有严格的特异性，管径的收缩和扩张、流速的降低或血流淤滞、管襻形态的异常以及微栓子的形成等等，在许多疾病中都可以有类似的表现，即使在正常人中甲皱微循环的各项指标间也存在较大差异。在疾病的发病过程中以及疾病治疗的前后进行自身对照较异体对照更为有价值。从本质上看，甲皱管襻只是微循环的真毛细血管网部分，而不是皮肤微循环的全部，也不是体内其他器官功能的唯一代表。因此绝对不能单纯依据某人某时刻的甲皱微循环检测对其健康状态下结论，甲皱微循环检测只是一项辅助指标。1980年至1982年，修瑞娟将上述临床及实验研究在美国及欧洲进行了报告，并发表在国际学术杂志上，首次将我国的临床微循环研究介绍给了西方国家。
随着宇航高科技的出现和发展，加州理工学院的Wayland等接触了医学的理工学者们决定将他们精细的专业知识应用于探索人体功能。于是，微循环系统的研究被选为突破口。70年代初期电子细胞计数器、微血流流速测量仪、微血管管径图像剪切测量仪、微血管自律运动的频谱分析技术相继出现。时代性的技术革新将微循环的研究推向蓬勃发展的新阶段。我国广大微循环研究工作者应用微血液动力学、生物流变学和临床血液流变学、活体微循环和大循环显微电视同步检测技术、计算机数据及图像处理技术、无创伤临床研究和检测系统等一系列方法，对微血管的正常功能及其障碍从临床到实验室做了大量的研究，对休克、糖尿病、脑卒中、冠心病、高血压、肿瘤等疾病发病机理和防治作了进一步阐明。这些成绩使我国的微循环研究在国际上独树一帜。
当前，细胞生物学及分子生物学技术的应用使微血管功能的研究向纵深开拓。如从组织培养角度来研究大鼠主动脉环的新生末梢微血管在无血清培养基中的生长；应用肝素、FGF和VEGF等生长因子来研究其对心脏侧支微血管血液循环状况的改善作用；从血管生理学角度，研究微血管内皮源性的EDHF（内皮源性超极化因子）作用于微血管平滑肌细胞产生超极化作用，促进血管舒张、以减弱血管壁对一些缩血管活性物质的反应性；应用显微缩时录像等技术从宏观和微观研究微血管的自律运动的机制和微血管壁内皮细胞的有丝分裂的动态过程。动脉粥样硬化、冠心病患者体内循环内皮细胞及其凋亡机制也正在深入阐明。
篇10
关键词：主动适应被动适应自然选择社会选择可持续发展
从1859年达尔文的《物种起源》出版至今，由于对进化论的理解不深，因而出现了2种极端现象：一是生物进化中的自然主义倾向，即忽视社会选择的巨大作用，仅仅将生物进化归结为自然选择作用的结果；二是绝对的人类中心主义倾向，过分夸大社会选择的作用，而低估了自然选择在生物进化中的作用。
目前，全球生物多样性的减少和生态环境的不断恶化，使我们必须把大尺度上的生物进化和小尺度上的人类可持续发展结合起来，才能把生物多样性保护落实到人类的生产生活实践活动中，保证人类的各种行为不偏离可持续发展的轨道，使人类走上真正的可持续发展之路。因此，笔者从一个全新的角度来探索生物的进化和人类可持续发展的问题，旨在为生物进化大背景下人类的可持续发展研究奠定基础。
1生物进化与生物的适应
达尔文在《物种起源》中阐明了生命是进化的产物，现代的生物是在长期进化过程中发展起来的，给神创论以巨大打击，使生物学摆脱了神学的羁绊…。达尔文认为由于随机变异的产生和自然选择的作用，适应的变异被保留了下来，而不适应的变异则被淘汰。因此，自然选择的过程，就是生存斗争及适者生存的过程，适应是生物进化的最终结果。
进化论及进化生物学的研究发现多细胞生物起源于单细胞生物，结构复杂的生命体总是源于结构简单的生命体。据此，部分学者认为进化就是指事物由低级到高级的变化发展过程。生物的进化就是生物体由低级到高级、从简单到复杂的前进发展过程，其中存在着一个从低级到高级的方向性，这和达尔文对生物进化这一基本问题的理解是相背的，这是人类中心说的判定标准在生物进化论中的体现。即使现代的进化观也并未认为“进化就是革命性的进步”，而把“进化”定义为“进化是生物适应性的改变和生物群体多样性的变化”，和达尔文的进化理论一致，在进化理论中坚持了彻底的唯物主义，是达尔文整个进化理论体系和现代进化观的奠基石。
适应是生物进化的最终结果。生物的进化是生物物种的趋异化过程，是生物的随机变异和自然选择的过程。自然选择是对随机的多种变异的选择，大自然为选择者，而随机的各种变异成为被选择的对象，被大自然最终所选择的那种变异就得以保存下来，而同一物种中的其他变异就被淘汰，得以保存的变异就是适应大自然的。可见，生物物种产生的各种变异，无论是变异的程度上、方向上，还是变异范围的大小、数目的多少上，都是随机的、不定向的，但又是客观存在的。而大自然的选择相对于物种的变异来看，却是有一定方向的。自然选择的方向性和物种变异的随机性，客观上就决定了生物对自然的适应是一种被动的过程，生物体在结构、功能上对自然的适应都是自然选择的结果。生物对自然的适应性总是滞后于自然对生物物种的选择性，也就是说，生物物种对环境的适应是相对的、暂时的、有条件的，而不适应才是绝对的、永恒的。这就从根本上澄清了达尔文自然选择理论和现代进化论所基于的客观事实，在进化论中坚持了彻底的唯物主义，划清了进化论和神创论的界限。
2自然选择与社会选择
生存斗争及适者生存的过程就是自然选择的过程。除此之外，还有另外1种选择——社会选择也与生物的进化密切相关。伴随着人类社会工业文明的开始，现代工业和现代农业的日新月异，市场经济和资源环境私有制的全球化浪潮的冲击，加上当代生物工程技术的飞速发展，人类对生物界的改造力度越来越大，表现在一些物种逐渐消失；一些物种数量急剧减少，成为濒危物种；一些物种地理分布区域大幅度缩小；一些物种生活习性及部分性状发生改变；不时有新品种出现等现象，表明人类的社会实践活动对生物物种的演化具有不可低估的选择作用，这种选择称为社会选择。社会选择是人类主动适应自然环境的表现和手段，是人类为了求得自身的生存和发展，更好地适应自然的一种必然。从本质上说，人类的农业生产、工业生产和科学实践活动等都是人类自主选择的结果，无论是农业生产还是工业生产以及科学实践活动等人类行为的发生发展和演化等各个方面都属于社会选择的范畴。
事实证明，现在人类社会选择的力量的确是越来越强大，无论是对自然的改造力还是对自然的破坏力都超过了人类发展历史上的任何一个时期。但是，人类、人类社会本身以及社会选择等都是自然选择的结果，都是在自然选择的基础上发挥效能的。在一定程度上，社会选择是人类社会对自然选择作用的一种应答和反映，可以看作是生物与环境相互联系、相互作用的一个典型。但社会选择一经发生后，便有其独立作用的一面，可以和自然选择作用一道共同作用于生物的进化过程。
自然选择和社会选择的辩证关系表现在：一方面，当二者一致时，社会选择对自然选择起到了促进和加速的正向作用，使自然选择的力度、范围、时效得以加强，而自然选择使社会选择的目标得以快速实现，二者互相促进，共同加速生物物种的演化。另一方面，当二者不一致时，有3种情况：①当自然选择的力量大于社会选择时，生物物种的演化由自然选择所控制，社会选择在一定程度上被抑制，自然选择成为了社会选择的阻力。这种现象在人类的动植物新品种的选育过程中表现得最为明显。②当二者力量近于相等时，自然选择和社会选择都在自己一定的范围内作用，社会选择的目标停留在研究成果阶段，无法有效推广和应用，而自然选择也以其自身的作用规律对生物进行着选择。③当自然选择的力量小于社会选择时，社会选择的结果在自然界中得以快速体现，自然所固有的一些平衡体系被打破，自然选择的方向被改变，社会选择在一定时空范围内控制着生物的演化。
2种选择的相互作用是一个动态的过程。从人类社会诞生起，2种选择过程都直接或间接地贯穿在每一个具体的物种的演化过程当中。但是，社会选择的对象、原始材料和最终归宿都统一在自然界当中，社会选择无论多么强大。都必须以自然选择为基础。因此，正确的做法是在尊重自然和自然规律的前提下，充分发挥社会选择对生物和环境的再创造作用，同时利用社会选择来抑制或从根本上扭转对人类或自然界(如物种多样性及生态环境等)都不利的自然选择，或减缓各种对物种多样性、生态系统的平衡具有毁灭性打击的自然灾害等，降低灾害对自然环境的破坏力，保护生物的多样性。
3社会选择与可持续发展的关系
可持续发展本质上是人类的一种社会性选择，是一种非常理智的自主性选择，同时也是人类主动适应不断变化的自然环境的一种机制，是一种实现长期自我演化的策略和手段。可持续发展战略的实施使人类的现代化工业和现代化农业以及现代科学实践活动等各个方面的发展都有了正确的方向，把人类的社会选择和人类对自然环境的主动适应都有机地统一在可持续发展这个大框架下，使人类的社会选择和主动适应终于走上了“有法可依”和“有法必依”的道路，从而实现了人类在自己的演化历史上第一次按自己所设计的演化模式去谋求自身的生存和发展。
人类的可持续发展问题本质上转化为人类的社会选择和大自然的自然选择二者间的关系问题，但这种相互关系无论是从时间、空间维度还是二者间力量强弱的对比情况来看，都是不对称的。从生物进化的时空尺度上来看，人类必须充分发挥自己所特有的主动适应力来确保社会选择在最大时空尺度上与大自然的自然选择相适应，人类才可能实现自身的可持续发展以实现长期的自主演化。
从纯生物学的观点来看，自然和自然选择都不会支持人类在社会经济文化等领域内发展水平的全方位提高，因为这意味着人类作为一个生物学种群，将占有越来越多的物质和能量，因而会剥夺其他物种生存和演化的机会，这与生物界的演化趋势相背离。因此，在生物进化的大背景下，人类要实现自身的可持续发展还需要全人类长期的艰苦努力，还必须同时处理好进化、适应和选择等重大问题，只有这样人类的可持续发展才能落到实处。
综上所述，生物的进化、适应和大自然的选择以及人类的可持续发展，都统一在生命的演化过程中。进化是生物适应自然的结果，适应是选择的结果，而选择是自然界所固有的属性。换句话说，进化、适应和选择都是自然界所固有的运动规律在生物物种演化过程中的体现，是物种演化过程中3个最重要的环节。人类的社会选择和可持续发展必须以此为前提，才能正确地发挥作用，为人类造福。