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動物生物化學(xué)的定義精選(九篇)

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動物生物化學(xué)的定義

第1篇:動物生物化學(xué)的定義范文

關(guān)鍵詞;動物生物化學(xué);雙語教學(xué);雙語教材

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)29-0102-03

雙語的英文是Bilingual,直接的意思就是Twolanguages,根據(jù)英國著名的郎曼出版社出版的所《朗曼應(yīng)用語言學(xué)詞典》給的定義,譯成漢語即為:一個(gè)能運(yùn)用兩種語言的人,在他日常生活中能將一門外語和本族語基本等同地運(yùn)用于聽、說、讀、寫當(dāng)中。所謂的雙語人才就是指能熟練地運(yùn)用兩種語言進(jìn)行交際、工作、學(xué)習(xí)的人(百度,雙語教育)。雙語教學(xué),即用非母語進(jìn)行部分或全部非語言學(xué)科的教學(xué),雙語教學(xué)的“好處”是雙重性的,其一是獲取學(xué)科知識,其二是培養(yǎng)和提高學(xué)生運(yùn)用外語的能力。在中國,雙語教學(xué)是指除漢語外,用一門外Z作為課堂主要用語進(jìn)行學(xué)科教學(xué),絕大部分是用英語。其最主要的出發(fā)點(diǎn)是培養(yǎng)雙語人才。通過雙語教學(xué),能促進(jìn)學(xué)生結(jié)合專業(yè)知識強(qiáng)化對第二語言的學(xué)習(xí)和實(shí)際運(yùn)用能力,提高英語水平,提高接受國際先進(jìn)科技水平的速度,實(shí)現(xiàn)與國際接軌,增強(qiáng)國際競爭力,以滿足對專業(yè)雙語人才的急需。還可以更好地貫徹素質(zhì)教育,培養(yǎng)創(chuàng)新人才,滿足國家、地方和學(xué)生未來發(fā)展的需要按照2001年國家教育部提出實(shí)行雙語教學(xué)和學(xué)校建設(shè)國際一流農(nóng)業(yè)院校建設(shè)的要求及本國家精品課程建設(shè)的需要,本門課自2008年率先在本校動物健康與養(yǎng)殖強(qiáng)化班(金善寶班)實(shí)行雙語教學(xué),目前已趨于成熟。在開展此門課教學(xué)的過程中,我們利用承擔(dān)校教改項(xiàng)目研究的機(jī)會,積極開展本門課的教材建設(shè),嘗試編寫了《動物生物化學(xué)》簡明雙語教材并用于課堂,也于2016年用于本校留學(xué)生《動物生物化學(xué)》教學(xué),通過實(shí)踐,我們認(rèn)為該教材的使用大大提高了本門課的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量,也為教學(xué)教師提供了很大方便,取得了很好效果。現(xiàn)將整個(gè)的建設(shè)思路及實(shí)施整理如下短文,以與同行切磋,更好地改進(jìn)和完善。

一、《動物生物化學(xué)》課程簡介及地位

《動物生物化學(xué)》為高等農(nóng)業(yè)院校為動物類學(xué)生開設(shè)的專業(yè)必修課,是畜牧、獸醫(yī)和其他生命科學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的共同語言、工具和橋梁課程。本南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物生物化學(xué)課程是隸屬于獸醫(yī)學(xué)國家重點(diǎn)學(xué)科,農(nóng)業(yè)部動物生理生化重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室,面向本校動物類專業(yè)學(xué)生開設(shè)的一門專業(yè)必修課程。課程團(tuán)隊(duì)所教授的動物生物化學(xué)課程被評為南京農(nóng)業(yè)大學(xué)優(yōu)秀課程、江蘇省I類優(yōu)秀課程。2007年評為國家精品課程。2013年列為國家精品資源共享建設(shè)課程,2016年成為第一批國家精品資源共享課程。同時(shí),本課程團(tuán)隊(duì)也為“十一五”國家級重點(diǎn)規(guī)劃教材《動物生物化學(xué)》第4版和普通高等教育農(nóng)業(yè)部“十二五”規(guī)劃教材《動物生物化學(xué)》第5版主編單位。在教學(xué)和教材建設(shè)方面均處于同類課程領(lǐng)頭地位。

二、編寫雙語教材的必要性

2008年按照學(xué)校建設(shè)國際一流農(nóng)業(yè)院校建設(shè)的要求及本國家精品課程建設(shè)的需要,本門課被要求首先在動物健康與養(yǎng)殖強(qiáng)化班(金善寶班)實(shí)行雙語教學(xué)。起初,我們的意識中一直存在著是否應(yīng)為本科生開設(shè)雙語課程?于2009年,沒有相應(yīng)的教材或講義,我們只能借助于英文原版權(quán)威參考書開始了本門課的雙語教學(xué),基本上老師用英文PPT上課,學(xué)生拷貝老師的PPT,結(jié)合中文教材學(xué)習(xí),雙方都是為了完成任務(wù),沒有什么目標(biāo),感覺只是增加了教與學(xué)的語言和文字難度。但在教學(xué)的過程中,我們了解到至今國內(nèi)許多大學(xué)里(包括農(nóng)業(yè)院校)都在進(jìn)行著雙語課的教學(xué),包括個(gè)別學(xué)校也已經(jīng)在嘗試開設(shè)了《動物生物化學(xué)》雙語課程。我們認(rèn)為,有必要結(jié)合相應(yīng)的雙語教學(xué)來武裝自己的學(xué)生,以幫助學(xué)生們與國際接軌,為今后融入國際化打下一點(diǎn)基礎(chǔ)。為此,我們決定把動物生物化學(xué)這門課的雙語教學(xué)認(rèn)真的搞下去。隨后,我們開始認(rèn)真考慮如何上好這門雙語課程,也進(jìn)行了一些嘗試和探索,不斷完善和改進(jìn),至此我們已完成了6屆本科生和1屆留學(xué)生此門課的雙語或全英語教學(xué),摸索出一些可行的方法或建立了基本教學(xué)體系,課程的教學(xué)基本上已能順利完成,可以說已完成了適合自身農(nóng)業(yè)類動物學(xué)特點(diǎn)的《動物生物化學(xué)》理論教學(xué)英文PPT和與之配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)PPT教學(xué)課件,在3―5年的實(shí)踐教學(xué)中已趨于完善。在教學(xué)中我們也深深地感覺到今天的大學(xué)生英語聽、說、寫的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于過去時(shí)代的學(xué)生,用雙語進(jìn)行教學(xué)是可行的,但在教與學(xué)的過程中仍存在一些問題或不足,特別是合適的教材的缺乏,直接影響了教學(xué)的質(zhì)量和效果。其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.為了便于學(xué)生適應(yīng)教學(xué)和自學(xué),本門課在教學(xué)中仍以現(xiàn)有的《動物生物化學(xué)》(第5版,鄒思湘主編)為學(xué)習(xí)教材,整個(gè)的教學(xué)安排和計(jì)劃以此教材為基礎(chǔ),輔以英文PPT課堂教學(xué),學(xué)生實(shí)際上仍然以中文版教材進(jìn)行雙語課的學(xué)習(xí),甚至部分學(xué)生完全以中文教材學(xué)習(xí),不利于真正的英語提高或達(dá)到雙語教學(xué)的目的。如在考試中有些學(xué)生仍然不能看懂相關(guān)的英文題目,不清楚英語術(shù)語等。

2.教學(xué)中教師雖然以英文原版參考教材備課或教學(xué),也為學(xué)生推薦英文版參考教材。但一方面全世界沒有專門的動物生物化學(xué)教材或參考書,教師沒有非常合適的教學(xué)參考書;另一方面推薦給學(xué)生的原版英文參考書,學(xué)生無法購買,或者與教學(xué)內(nèi)容不是完全一致,教與學(xué)兩方面不能協(xié)調(diào),加大了教與學(xué)的難度,不利于搞好教學(xué)。

鑒于以上實(shí)際問題,我們以為搞好雙語教學(xué),編寫一本適合自身教學(xué)的教材對教師和學(xué)生都是極其必要的。

三、《動物生物化學(xué)》雙語教材現(xiàn)狀

1.原版生物化學(xué)教材。目前國外的原版英文教材包括《Lehninger principles of biochemsity》(7th edition Nelson and et al)等均屬于普通生物化學(xué),適合綜合院校使用,如國內(nèi)綜合院校開設(shè)《生物化學(xué)》多以原版《Lehninger principles of biochemsity》為教材。也是大多生物化學(xué)教師必備的教學(xué)參考書之一。

2.動物類原版生物化學(xué)教材。目前國內(nèi)乃至世界尚沒有一本專門的“動物生物化學(xué)”雙語教材或教科書,在國內(nèi)有開設(shè)《動物生物化學(xué)》雙語教學(xué)的學(xué)校均是用現(xiàn)有中文版動物生物化學(xué),結(jié)合國外原版教材備課講授,學(xué)生沒有相應(yīng)教材,以老師PPT作參考,課后以中文版教科書復(fù)習(xí),這樣的教學(xué),老師的勞動沒有得到應(yīng)有的回報(bào),取得的效果事倍功半,實(shí)施雙語教學(xué)的目標(biāo)很難實(shí)現(xiàn)?;谏鲜龅那闆r,我們有些大膽的想是否可以自己寫一本這樣的教材或參考書。于2014年本教研組結(jié)合校教改項(xiàng)目的資助,將教學(xué)中的教案和教學(xué)材料進(jìn)行了整理歸納,開始嘗試編寫出一本適合學(xué)生學(xué)習(xí)的雙語參考材料或簡明教材,以先供內(nèi)部學(xué)生學(xué)習(xí)使用,在使用中逐漸完善,是最終成為一本可以用于教學(xué)的教科書,以彌補(bǔ)國內(nèi)此門課雙語教學(xué)中缺乏教材的不足,提高教學(xué)的質(zhì)量和效果。

四、教材編寫內(nèi)容

我們于2008年首次開展此門課雙語教學(xué),2013年嘗試編寫了《動物生物化學(xué)》雙語教材,并用于教學(xué),效果良好。本教材以鄒思湘教授主編《動物生物化學(xué)》(第五版,2013年出版)為藍(lán)本,全書共分成四大部分。第一部分是靜態(tài)生物化學(xué)部分,包括生命有機(jī)體的化學(xué),蛋白質(zhì)、核酸、碳水化合物和生物膜與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn),共五章。第二部分是動物機(jī)體的中間代謝,即動態(tài)生物化學(xué)部分,包括生物催化劑―酶,糖代謝,生物氧化,脂類代謝,含氮小分子代謝和物質(zhì)代謝的調(diào)控共六章內(nèi)容。第三部分是遺傳分子核酸的功能,包括DNA復(fù)制,RNA合成,蛋白質(zhì)翻譯,基因表達(dá)的調(diào)控等四章內(nèi)容。第四部分,包含了動物主要組織機(jī)能的生物化學(xué)知識,這一部分在大多數(shù)院校是選講或?qū)W生自學(xué)的部分,本書不包括在內(nèi)。只包括前3部分,共16章內(nèi)容。為了便于學(xué)生學(xué)習(xí),其中的章節(jié)編排基本參照鄒思湘教授主編的《動物生物化學(xué)》(第五版),書中的不少插圖或文字主要引自該書和《Principles of Biochemistry-Lehninger》。

五、使用效果,存在問題及改進(jìn)設(shè)想

1.使用效果和存在問題。首先,2014年、2015年分別在本校動物健康與養(yǎng)殖強(qiáng)化班(金善寶班)《動物生物化學(xué)》雙語教學(xué)中試用,結(jié)合英文課堂教學(xué),大大提高或改善了教學(xué)效果,學(xué)生學(xué)習(xí)效果大大提高,本簡明教材的試用受到了學(xué)生好評和肯定。2016年首次用于留學(xué)生教學(xué),效果顯著??梢哉f幾年的教學(xué)實(shí)踐,對于雙語或留學(xué)生教學(xué),這本教材大大地改善了教學(xué),教與學(xué)兩個(gè)方面均明顯感到非常實(shí)用。但作為本門課教學(xué)的輔助教材是可行和有益的。其次,本簡明教程的試用為本國家精品課程的課程建設(shè)做出補(bǔ)充,為同類院校本門課的教學(xué)提供了參考,迄今為止本教材是目前國內(nèi)唯一的一本關(guān)于動物生物化學(xué)的雙語教學(xué)或參考資料;在農(nóng)業(yè)院校同行中得到了肯定,也已引起了相關(guān)出版社的關(guān)注,教材的正式出版已在計(jì)劃中。本動物生物化學(xué)雙語簡明教材已在2014年本校生化教學(xué)中初步試用,至此我們也已發(fā)現(xiàn)了一些問題,如可適當(dāng)配以中文解釋,教材中專業(yè)詞匯可以在每章或全教材最后增加中英文對照,更加便于學(xué)習(xí)等,也就是說還需進(jìn)一步完善。目前本教材僅在動物類金善寶實(shí)驗(yàn)班及留學(xué)生教學(xué)中使用,經(jīng)過幾年的不斷完善,可以擴(kuò)大使用范圍,如其他班級學(xué)生等,也可以與相關(guān)院校交流,以擴(kuò)大學(xué)生范圍,并不斷完善。

2.改進(jìn)設(shè)想及建議。首先,教材是教學(xué)的必要因素,任何一門課的教學(xué)都離不開配套的教材,尤其是適合或好的教材,雙語教學(xué)更是如此。但就目前國內(nèi)雙語課程的教學(xué)基本上都是采用相應(yīng)國外原版教材,基本上沒有自己的教材。而以國內(nèi)本土教學(xué)教師編寫或出版相應(yīng)的雙語教材還存在許多問題,首先是語言問題,其次是版權(quán)問題等。就目前雙語教學(xué)的現(xiàn)狀而言,教與學(xué)是可行的。但就本教材的編寫而言,作為一本具有出版可能的雙語教材路還很長,需要專業(yè)老師在內(nèi)容上嚴(yán)格組織,也需要英語專業(yè)人士對語言進(jìn)行嚴(yán)格推敲或把關(guān)。其次,要進(jìn)行或推廣雙語教學(xué),編寫出適合本專業(yè)學(xué)生的雙語教學(xué)教材是必須要解決的問題,應(yīng)組織學(xué)科骨干結(jié)合實(shí)踐優(yōu)勢,自行編寫適合我國國情的英語教材。有條件的學(xué)??梢猿闪iT的雙語教材編寫小組,或行業(yè)內(nèi)組織專職教師對原版的英文教材進(jìn)行改編,或直接編寫,編寫出適合本專業(yè)學(xué)生的雙語教學(xué)教材,這方面工作任重道遠(yuǎn),但勢在必行。

總之,當(dāng)今社會迅猛發(fā)展,雙語人才無疑是我國參與國際競爭的重要群要素。開展雙語教學(xué)勢在必行,對雙語教學(xué)的要求也越來越高。如何搞好雙語教學(xué)或雙語教育,雙語教材的建設(shè)是雙語教學(xué)中一個(gè)關(guān)鍵而又必須要解決的問題。本門課為國家精品課程,經(jīng)過多年的建設(shè)已處于國內(nèi)同類課程領(lǐng)先地位,具有一定的影響力和較強(qiáng)的示范性,為更好地發(fā)揮本國家精品課程的引領(lǐng)作用,我們嘗試自編了本雙語簡明教材,取得了一定的成效,但總的說來仍處于探索階段,我們的嘗試剛剛開始,我們將在今后的教學(xué)中不斷思索和探索,不斷完善,為雙語教學(xué)或教育的發(fā)展和逐步成熟貢獻(xiàn)我們的一份力量。

參考文獻(xiàn):

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[3]呂翠平,江小華,田艷霞,高俊玲.論高校專業(yè)基礎(chǔ)課雙語教學(xué)的英文簡讀教材模式[J].課程教育研究:新教師教學(xué),2013,(36).

第2篇:動物生物化學(xué)的定義范文

生存競爭是達(dá)爾文進(jìn)化論的支點(diǎn),它必然導(dǎo)致物種的生存條件趨向惡化,而這將使物種的生存壓力逐步加大并使得個(gè)別個(gè)體發(fā)生變異,成功的變異(適應(yīng)新條件能力的產(chǎn)生)將通過遺傳產(chǎn)生新的物種。這就是生存競爭條件下的自然選擇,其結(jié)果就是適者生存。

兩種變異機(jī)制

通過達(dá)爾文在《物種起源》中對變異的描述及我們的觀察,生物的變異并非僅由上述機(jī)制產(chǎn)生。

以生活在洞穴中的盲魚為例,眼睛的產(chǎn)生是符合前述機(jī)制的,在競爭壓力下,在某個(gè)物種的個(gè)別個(gè)體上變異出了感光細(xì)胞,該個(gè)體因此獲得了生存優(yōu)勢并遺傳開來,它就是所有眼睛的祖先。但失去眼睛的機(jī)制顯然不同。所有洞穴的盲魚都是在退居洞穴后失去的眼睛,因此,它們不可能是同一祖先使然。達(dá)爾文將此類退化變異歸因于“不使用的效果”,或是“可節(jié)約的部分”,但并未作出充分的機(jī)制上的闡述。

綜上所述,進(jìn)化是物種在生存條件變化的壓力下,其某些個(gè)體被迫作出的、且獲得成功的變異;退化則是物種的所有個(gè)體在生存條件變化下作出的主動調(diào)整。這是兩種性質(zhì)截然不同的變異機(jī)制。

非競爭條件下的自然選擇

遵循這一思路進(jìn)行觀察,我們可以發(fā)現(xiàn)客觀實(shí)際中存在著大量的退化現(xiàn)象,并且不僅限于達(dá)爾文所說的“部分”器官上,相當(dāng)多的是全方位的表達(dá)。

在自然條件下,全方位退化現(xiàn)象是少見的。因?yàn)橐话阏f來,生物若遇上有利的生存條件,便會使繁殖率上升,從而使生存條件惡化,但在一些不如海洋與大陸那樣具有充分競爭條件的海島上,我們還是可以見到這類生物的。比如,毛里求斯島上曾生活過的度度鳥,或是新西蘭的鵡等,除了不能飛行可以用“不使用的效果”解釋外,其共同特征還有體態(tài)臃腫、行動遲緩、反應(yīng)遲鈍,這顯然是一種全方位的退化,是在沒有生存競爭的條件下自然選擇的結(jié)果。

非生存競爭條件下發(fā)生的自然選擇,在人工環(huán)境下則比比皆是。達(dá)爾文在南美大陸用地質(zhì)化石與現(xiàn)存生物進(jìn)行的對比,及其在加拉帕戈斯群島對各個(gè)島嶼上生存的雀鳥鳥喙進(jìn)行的對比,是他思想中產(chǎn)生進(jìn)化論火花的打火石。生物演化是一個(gè)漫長的過程,很難從實(shí)驗(yàn)室中認(rèn)識到,因此,這樣的比較依然是我們認(rèn)識生物演化最有效的方法。

狗是人類馴化的第一種動物,它的祖先是狼,有證據(jù)顯示,馴化成功至少已有1.2萬年了。這就是說,狗沒生活在有競爭壓力的條件下已有相當(dāng)長的時(shí)間了。有資料顯示,眼下狗的腦容量只及狼的百分之七十。一個(gè)視頻介紹了東北一個(gè)地方的警犬隊(duì)進(jìn)行狼與警犬的后代的馴化情況,雜交的后代不但顯示出了比警犬更強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力;而且與警犬的當(dāng)家本領(lǐng)―嗅覺相比,也更為高強(qiáng);最令人刮目相看的是,當(dāng)警犬在執(zhí)行任務(wù)遇到困難時(shí),總是要求助、依賴于主人,而它則表現(xiàn)出頑強(qiáng)的獨(dú)立生存能力,不屈不撓,不達(dá)目的不罷休。

再看一下我們自己?;蜓芯勘砻?,我們的祖先來自東非大裂谷。從生存條件看,一直生活在那里的人類應(yīng)該最接近當(dāng)代人種的共同祖先。當(dāng)在奧運(yùn)會上看到肯尼亞選手包攬3000米障礙跑獎牌時(shí),我們眼前不禁浮現(xiàn)出非洲草原上的人們以馬拉松式的追逐使大羚羊氣竭而亡的情景。而我們呢?卻在田徑與大球類的基礎(chǔ)運(yùn)動項(xiàng)目上難以望黑白人種的項(xiàng)背。籃球好不容易出了個(gè)姚明(對我們所屬的人種來說可是前無古人啊,大概也是后無來者啦),正當(dāng)中國人都盼著他帶領(lǐng)火箭隊(duì)更上一層樓的時(shí)候,他卻因應(yīng)力性骨折問題退役了??煽匆豢纯票?,在NBA打球時(shí)間長于姚明,且?guī)缀趺恳粓霰荣惼渖眢w付出的代價(jià)都會大于姚明,有證據(jù)顯示黑種人的骨密度遠(yuǎn)高于我們,一般不會發(fā)生應(yīng)力性骨折,這是人種的差異,而這差異則是由他們經(jīng)歷的不同生存條件決定的。前些日曾有報(bào)道說加拿大的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人腦正在萎縮??梢詳嘌缘氖牵祟惖倪M(jìn)化早已停止,退化卻在進(jìn)行中,當(dāng)然不是說人類不可能再進(jìn)化,但那起碼需要等到下一次生存危機(jī)。

人類發(fā)明了農(nóng)業(yè),具有了穩(wěn)定的食物來源,并在此基礎(chǔ)上形成了越來越大的社會結(jié)構(gòu),聚落部落國家,以至全球化。一萬多年以來,人類逐步跨越了自然供給的界限(這意味著在自然意義上脫離生存競爭狀態(tài),進(jìn)入非生存競爭狀態(tài)),這不但極大地改變了人類的生存條件,而且極大地改變了人類自己,不但扭轉(zhuǎn)了人類的演化方向,而且形成了在此基礎(chǔ)上建立的底蘊(yùn)深厚的文化。凡事有利必有弊,這樣的退化會對人類的將來帶來極不利的影響,因?yàn)榈厍颦h(huán)境不可能長期保持穩(wěn)定,退化則意味著面對環(huán)境較大變化時(shí)適應(yīng)能力的降低,從而使被淘汰的風(fēng)險(xiǎn)增大。無論是生存競爭條件下的生命,還是非生存競爭條件下的生命,自然選擇都將發(fā)揮最終的裁決作用。

對適者生存的進(jìn)一步理解

穩(wěn)定者生存

適者生存只是穩(wěn)定者生存的特例而已。理查德•道金斯如是說,但并未就此觀點(diǎn)作深入闡述。

宇宙大爆炸是從在極高溫、極高密度下,由沒有任何形態(tài)只能稱之為能量的東西所構(gòu)成的一點(diǎn)開始的。隨著大爆炸的展開,在高溫高密度下降到一定水平時(shí),由能量轉(zhuǎn)化而成的亞原子粒子出現(xiàn)了,這便是物質(zhì)世界的起源。繼之,在一定條件下,亞原子粒子組合成了原子,在一定條件下原子組合成了分子,而后同樣分子組合成了包括生命在內(nèi)的宇宙萬物。由此可見,物質(zhì)世界的演化過程,實(shí)際上是由條件所主導(dǎo)的物質(zhì)不斷重新組合的過程,這可以有兩層意思:首先,條件規(guī)定了物質(zhì)如何重新組合及其時(shí)空屬性;再者,條件的穩(wěn)定造就了穩(wěn)定的組合,即物質(zhì)存在。

生命,作為物質(zhì)世界的組成部分,必然要符合條件決定物質(zhì)存在的規(guī)定性。穩(wěn)定者生存即是指在相應(yīng)穩(wěn)定條件下產(chǎn)生的生命形態(tài),因?yàn)樗欠€(wěn)定的組合而存在,維持既有組合即是被我們稱之為生命本能的所有生命形態(tài)的第一要務(wù)。所以,穩(wěn)定是生命存在的常態(tài)。但當(dāng)穩(wěn)定的生存條件變得不穩(wěn)定時(shí),適者生存的時(shí)機(jī)就到來了,因?yàn)闂l件的不穩(wěn)定必然使得既有組合不穩(wěn)定,意味著失去存在。所以,既有生命形態(tài)將被迫做出變異調(diào)整以適應(yīng)新條件,達(dá)成新的穩(wěn)定組合,這就是進(jìn)化。變異,實(shí)質(zhì)上就是改變既有組合,而無論是進(jìn)化還是退化,對生命存在來說都是偶發(fā)事件,一切取決于條件。因此說,生命的本質(zhì)是保守的,“沒有誰想進(jìn)化”,這是迫不得已的事。

達(dá)爾文認(rèn)為,影響生物變異的因素有二:外界條件與生物本性,并且認(rèn)為相比較生物本性更為重要,因?yàn)槲锓N并非獨(dú)立創(chuàng)造出來,而是從其他物種演變而來。根據(jù)條件決定存在這一唯物主義的根本命題,以及物質(zhì)均為宇宙大爆炸之初所創(chuàng)造,以后只是其如何組合演化的認(rèn)識,我們有必要對達(dá)爾文的認(rèn)識予以升華。首先,外界條件的提法在這里并不準(zhǔn)確。一個(gè)個(gè)體,其身外之物皆為外界,物種也是如此。但任何物體都是由比它更基礎(chǔ)的物體組合而成,所以這些更基礎(chǔ)物體的組合是否正常也會對所組成的物體產(chǎn)生影響,何況一些病毒或細(xì)菌就是以組成生物體的細(xì)胞為生存條件的。因此,內(nèi)外部條件的提法更為妥貼。

由此還可以引發(fā)另一觀點(diǎn):一般來說,越基礎(chǔ)的物體所適應(yīng)的條件越寬泛,越復(fù)雜的組合其所適應(yīng)的條件越狹窄,是一個(gè)金字塔的形態(tài)。物質(zhì)所適應(yīng)的條件越寬泛即意味著該物質(zhì)組合相對越穩(wěn)定,若宇宙因不斷膨脹而以撕裂告終,最后被撕裂的一定是亞原子粒子。地球的生命條件如不復(fù)存在,先滅絕的是復(fù)雜生命形態(tài),最后才是原始的單細(xì)胞生物。其次,達(dá)爾文的生物本性是指生物的性狀,毫無疑問,任何變異都是在既有基礎(chǔ)上進(jìn)行的,不然不可能有多樣性的生物。外界條件通過生物本性作用于生物變異,這與中國的老話,外因通過內(nèi)因起作用,是一個(gè)道理。但究其根本的話,生物本性也好,內(nèi)因也好,是如何而來的呢?進(jìn)化論的一個(gè)結(jié)論是:地球上的所有生命都有共同的祖先。這就是說最初所有生命是沒有本質(zhì)差異的,而我們現(xiàn)在看到的卻是眼花繚亂的多樣性。何以如此?看來唯一符合客觀實(shí)際的解釋,是因?yàn)榻?jīng)歷不同,是因?yàn)樗械奈锓N都有著不同生存條件的經(jīng)歷,可見不同的生存條件造就了不同的物種。所以,生物本性、內(nèi)因從本質(zhì)上講,只是生物以往所經(jīng)歷的生存條件影響的積累,外界條件作用于生物本性,從根本上講,不過是新的條件與既往條件影響積累的磨合而已。因此,要了解物種的演變歷史,要從了解它所經(jīng)歷的生存條件入手。與同源相比,演化的越多,說明其經(jīng)歷的越多;變化小,則說明其生存條件相對穩(wěn)定。掠食動物兇猛,是因?yàn)樗鼈儦v經(jīng)了更多的艱辛,不然不可能形成如此性狀。對此,我們應(yīng)更多寄望于分子生物學(xué)的發(fā)展,任何生存條件留下的痕跡都應(yīng)該在生命體的基因組合中找到。

生物化學(xué)反應(yīng)是自然選擇實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)

客觀世界物質(zhì)的基本組合方式可以這樣來表述:物理的化學(xué)的生物的社會的,即首先它們是不同性質(zhì)的;然后它們是有層級關(guān)系的,后面的組合方式是建立在前面的組合方式的基礎(chǔ)之上的。

自然選擇實(shí)質(zhì)就是條件選擇。生命體的本質(zhì)是生物化學(xué)體,即它以生物化學(xué)反應(yīng)來感受生存條件的變化并作出相應(yīng)調(diào)整,這是生命現(xiàn)象最本質(zhì)的特征,也是自然選擇得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。其實(shí),對于這種本質(zhì)特征,人人都會切身感受到:當(dāng)我們的生活遭遇困難或挫折時(shí),我們就會感受到壓力,身體就會產(chǎn)生相應(yīng)的不適,甚至生??;而當(dāng)我們的生活境遇好時(shí),我們就會感受到放松、快樂。當(dāng)然,多大的壓力或放松可以啟動自然選擇的機(jī)制,我們尚未可知,但可以肯定的是,條件變化所帶來的這些感受與反應(yīng)一定達(dá)到了影響既有組合的穩(wěn)定程度。而這種個(gè)體感受與反應(yīng)的強(qiáng)度在同一物種或種群內(nèi)顯然是不同的。我們甚至可以作出這樣合理的推斷:那些較弱的個(gè)體可能會在生存條件影響下率先產(chǎn)生變異,因?yàn)閺?qiáng)壯的個(gè)體意味著具有更強(qiáng)的維持既有組合的能力??梢?,進(jìn)化變異是一件相當(dāng)不容易的事。生存條件的壓力不能一時(shí)過大,那會直接徹底破壞既有的組合,使其沒有時(shí)間和條件來進(jìn)行適應(yīng)性的變異,滅絕事件都屬于此類。生存條件的壓力要逐步積累,使生命體產(chǎn)生退卻抵抗性變異,而新的生存條件再以自然淘汰的方式篩選出適應(yīng)自己的變異個(gè)體,使其存在下去。進(jìn)化不但是極苛刻的事件,只有極少數(shù)的個(gè)體能夠成功,還是極慘烈的事件,它就是由大量死亡來推動的。進(jìn)化就是一種災(zāi)變!災(zāi)越大,變也越大!

另一種變異――退化,是由于生命體在變化的條件下長期局部或整體感受到放松引發(fā)的反應(yīng)所致的組合改變。這類變異有兩種類型:一種是被達(dá)爾文稱之為“不使用的效果”的局部退化;一種是在生存條件向有利于生命體存在的方向持續(xù)發(fā)展而產(chǎn)生的全方位退化現(xiàn)象。與進(jìn)化相同的是,退化也是一個(gè)漸進(jìn)的、不斷加深的過程。不同的是,退化是某一物種或種群的全部個(gè)體主動做出的為減少對生存條件依賴程度的變異調(diào)整,其實(shí)質(zhì)就是在生存條件向更穩(wěn)定方向發(fā)展時(shí)降低既有組合的力度,這顯然也是一種適者生存的表現(xiàn),但卻和風(fēng)細(xì)雨、潛移默化,以至我們只能從自身的一些現(xiàn)象來認(rèn)識到自己的退化,骨質(zhì)疏松、糖尿病、高血脂之類的退化病越來越普遍等等。

穩(wěn)定者生存是物質(zhì)存在的規(guī)定性在生命領(lǐng)域的體現(xiàn),生物化學(xué)反應(yīng)則是在此基礎(chǔ)上顯現(xiàn)的生命特征。這兩點(diǎn)是生命體最本質(zhì)的現(xiàn)象,它們是其他生命體活動,包括新陳代謝與繁殖等得以進(jìn)行的前提和基礎(chǔ)。因此,生命體的基因組合必然會在最基礎(chǔ)、最核心的部位體現(xiàn)。

進(jìn)化論與人類的自我認(rèn)知

進(jìn)化論在人類的自我認(rèn)知史上具有分水嶺的意義?,F(xiàn)代智人與以前人類的本質(zhì)區(qū)別,在于現(xiàn)代智人進(jìn)化出了高級化的抽象思維能力??梢栽O(shè)想,具有了這種能力的人類在一個(gè)茫無所知、極艱難的條件下生存,若不給自己找到一個(gè)終極性的精神寄托的話,他們又如何邁出生活的每一步呢?因?yàn)槌橄笏季S會告訴他們,邁出這一步可能會碰上這樣的災(zāi)或那樣的害。抽象思維可以分為兩類:一類是整體上符合客觀實(shí)際的抽象,其結(jié)果就是真理,就是科學(xué);另一類是在整體上不符合客觀實(shí)際的抽象,這在人類文化中表現(xiàn)很多,突出的現(xiàn)象有宗教、藝術(shù)等。顯然,在對生存環(huán)境知之甚少的情況下,人們幾乎不可能作出在整體上符合客觀實(shí)際的抽象,因此作出宗教的選擇就成為不可避免,否則將難以生存。但是,從原始走來的人類,不但走過了農(nóng)業(yè)時(shí)代,而且走進(jìn)了工業(yè)時(shí)代,這樣的經(jīng)歷已然使人類對生存環(huán)境的認(rèn)知不斷深入,生活更是對這方面提出了越來越高的要求,這也在客觀上提出了將人類對自我的認(rèn)知恢復(fù)到自然本來面目的要求,進(jìn)化論應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)然,進(jìn)化論的產(chǎn)生不僅是人類自我認(rèn)知史的標(biāo)志性事件,它還為人類的自我認(rèn)知奠定了唯一科學(xué)的基礎(chǔ)。從長遠(yuǎn)看,對人類自我認(rèn)知的影響將無人出其右。

進(jìn)化論為人類正確進(jìn)行自我認(rèn)知建立了科學(xué)的視角。人類只是大自然極微小的組成部分,不可能不遵從自然界的規(guī)則而自立門戶,將人類放到自然界中去觀察、去認(rèn)識,是唯一科學(xué)的視角。自人類有史以來,人類就一直在喋喋不休地論是說非,但卻很少有什么服眾的結(jié)論,究其原因就在于人們都是從各自的視角去認(rèn)識人的問題的,“不識廬山真面目,只緣身在此山中”,落此窠臼之中,又如何得出科學(xué)的結(jié)論呢?

適者生存,即適應(yīng)條件者生存,這是徹底的唯物主義的表述。事實(shí)證明,對于人類認(rèn)知來說,唯物主義是唯一能夠經(jīng)受住實(shí)踐檢驗(yàn)的思想方法。

綜上所述,進(jìn)化論必將成為“兩種文化”的連接點(diǎn)。人類的知識本來該是同屬一門,即如何生存的學(xué)問。但歷史的原因卻使得自然科學(xué)門類與社會人文學(xué)門類走出了不同的發(fā)展路徑,以至于造成了各自獨(dú)立、互不往來的隔離局面,形成了不同的文化特色,被人稱為“兩種文化”。而打破隔離,將兩者連接起來,使社會人文學(xué)建立起科學(xué)的基礎(chǔ)、擺脫只知其然不知其所以然的尷尬境地,將人類的知識歸于一門,能擔(dān)此任者,則非進(jìn)化論莫屬。

第3篇:動物生物化學(xué)的定義范文

準(zhǔn)確地說:自20世紀(jì)80年代以來,我們已是處在一個(gè)信息爆炸的時(shí)代、一個(gè)知識經(jīng)濟(jì)的時(shí)代。有人還更形象地說:這是一個(gè)一“網(wǎng)”情深的時(shí)代;一個(gè)“網(wǎng)”事如歌的時(shí)代;一個(gè)無“網(wǎng)”而不勝的時(shí)代。的確,進(jìn)入20世紀(jì)的后期,我們已實(shí)實(shí)在在地處在了一個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代中。未來學(xué)家們又進(jìn)一步預(yù)言說:21世紀(jì)將是生物科技的時(shí)代,或者說是生命科學(xué)的時(shí)代。因?yàn)樯锛夹g(shù)和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展已向人們展現(xiàn)出了更加誘人前景,并使得將生物學(xué)和信息學(xué)結(jié)合起來的生物信息學(xué)的研究成為可能。運(yùn)用生物信息學(xué)的原理或機(jī)制去提示生命的奧秘,認(rèn)識和探討人類疾病的發(fā)生和發(fā)展及至康復(fù)等醫(yī)學(xué)問題,將是一個(gè)全新的課題,并有望開啟一個(gè)嶄新醫(yī)學(xué)時(shí)代。生物信息醫(yī)學(xué)的時(shí)代。這是一個(gè)將“物質(zhì)、能量和信息”三基元的思想用來指導(dǎo)醫(yī)學(xué)的研究和發(fā)展的新階段,是對現(xiàn)代醫(yī)學(xué)僅從人體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能(能量)或者注重從生物物理和生物化學(xué)的角度去認(rèn)識疾病和防治疾病方法的一種進(jìn)步和完善。換句話說:我們將從生理、生化和生物信息三方面去看待機(jī)體和生命,去認(rèn)識和防治疾病。這不正是我們傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)的“形、氣、神”理論的現(xiàn)代體現(xiàn)嗎?所以,我們認(rèn)為,21世紀(jì)的醫(yī)學(xué)發(fā)展趨勢將是以生物信息為主導(dǎo)的醫(yī)學(xué)新時(shí)代。

下面我想從4個(gè)方面來分析和探討一下,我們所提出的“生物信息醫(yī)學(xué)”形成的可能性或可行性。即:①現(xiàn)代高新科技發(fā)展所提供的時(shí)代科技背景;②信息時(shí)代新的哲學(xué)思想原則為之提供的認(rèn)識論和方法論;③生物信息醫(yī)學(xué)已存在的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀;④生物信息醫(yī)學(xué)未來的發(fā)展前景展望。

1生物信息醫(yī)學(xué)形成的時(shí)代背景――現(xiàn)代高新科技

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)的每一個(gè)新進(jìn)展都與當(dāng)時(shí)的科學(xué)研究和技術(shù)的支持是分不開的,在當(dāng)今蓬勃發(fā)展的醫(yī)學(xué)背后有現(xiàn)代高新技術(shù)強(qiáng)有力的支撐。

現(xiàn)代高新科技來自現(xiàn)代尖端科學(xué)的研究,所謂尖端科學(xué)就是人類探索自然界規(guī)律,攀登科學(xué)知識高峰的前沿。當(dāng)前,科學(xué)研究的最前沿主要可以歸結(jié)為以下幾個(gè)方面的問題,即物質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu),生命的本質(zhì)和演化,人類生存的環(huán)境,宇宙的起源和人類智力的奧秘。正是對在這些問題探索研究的過程中,人們不斷獲取尖端科學(xué)知識,并應(yīng)用這些知識,又進(jìn)一步開發(fā)出了如下高新科學(xué)技術(shù),即:①生命科學(xué)技術(shù)(或稱生物科學(xué)技術(shù))――對生命的本質(zhì)和演化的探索;②信息科學(xué)技術(shù)――對人類智力的探索;③軟科學(xué)技術(shù)(或稱管理科學(xué))――對人類智力的探索;④海洋科學(xué)技術(shù)――對生存環(huán)境的探索;⑤空間科學(xué)技術(shù)(或稱航空航天技術(shù))――對宇宙空間的探索;⑥環(huán)境科學(xué)技術(shù)――有益于環(huán)境的高新技術(shù);⑦新材料科學(xué)技術(shù)――對物質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)的探索;⑧新能源和可再生能源科學(xué)技術(shù)――對物質(zhì)的組成或結(jié)構(gòu)的探索。

這高新技術(shù)中,其中信息科學(xué)技術(shù)、生命科學(xué)技術(shù)和軟科學(xué)(管理科學(xué))是與人的生命和智力的探索直接相關(guān)的。自然也是與醫(yī)學(xué)是密切相關(guān)的科學(xué)和技術(shù)。海洋科學(xué)和空間科學(xué)及環(huán)境科學(xué),主要研究人類生存空間的拓展和生存環(huán)境的保護(hù),也是以人為本的。新材料科學(xué)和新能源及可再生能源科學(xué)則主要是為人類尋找更好的使用工具和動力資源,提高人類勞動效率和生存生活質(zhì)量。同時(shí),其新材料科學(xué)技術(shù)還將會為我們的醫(yī)學(xué)提供更精細(xì)和精密的診療儀器或技術(shù)手段。例如:納米技術(shù)可使我們造制出更加精細(xì)的檢測儀器,如:纖維鏡、胃鏡等,也可提供更精細(xì)手術(shù)器械等。

在現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)研究方法的特點(diǎn):一是研究更為深入,利用現(xiàn)代生物學(xué)先進(jìn)技術(shù),在核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子水平上闡述生命體的結(jié)構(gòu)和功能特征,并且利用基因技術(shù)使人們能夠設(shè)計(jì)和改變生物體特征;二是研究技術(shù)的綜合應(yīng)用,以往各學(xué)科單一的研究方法、系統(tǒng)正在被跨學(xué)科多水平的實(shí)驗(yàn)體系所取代,高水準(zhǔn)的研究一般都在整體、離體組織、細(xì)胞、分子多種水平上證實(shí)一種論點(diǎn);三是高新技術(shù)的發(fā)展完善,使得元損傷非侵入式研究越來越廣泛被采用,不僅可以在實(shí)驗(yàn)動物上得出與人更接近的結(jié)果,還能直接用于人體的研究;四是信息科學(xué)技術(shù)又為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)科學(xué)的研究提供了新的思路和方法。它使我們對生命體的認(rèn)識不再只考慮其物質(zhì)結(jié)構(gòu)和能量代謝兩個(gè)方面的問題,而是將生命體內(nèi)物質(zhì)、能量和信息三個(gè)基本要素都考慮進(jìn)來。目前,對于人體信息系統(tǒng)的組成、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及有關(guān)的分子家族、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程、細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞間通訊、神經(jīng)信息的傳遞、大腦信息的加工、處理等有了前所未有的詳細(xì)認(rèn)識。

因此,在這里我將重點(diǎn)介紹一下信息科學(xué)技術(shù)和生物科學(xué)技術(shù)。因?yàn)?,這兩項(xiàng)技術(shù)與我所提出的生物信息醫(yī)學(xué)是緊密相連的。

1.1信息科學(xué)技術(shù)

1.1.1信息的定義及本質(zhì)的討論:從20世紀(jì)中葉開始,對于信息的定義及其本質(zhì)的問題在世界范圍內(nèi)已引起了非常廣泛的討論,但仍未有一個(gè)定論。

其實(shí),信息現(xiàn)象十分古老,早在人類歷史發(fā)端以前,信息已存在于物質(zhì)世界。如陽光普照,星光燦爛,就是宇宙天體發(fā)出的信息,在人類社會誕生以后,信息不僅來自物質(zhì)世界,而且來自精神領(lǐng)域。人類認(rèn)識和改造客觀世界的過程,實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)信息過程。所以,人類自誕生以來,一直是在不斷地進(jìn)行信息的加工、傳遞、交流和利用等過程。

人類雖然很早并一直在接觸和利用信息,但對信息進(jìn)行有意識的科學(xué)闡析,都是20世紀(jì)以后的事。在此之前,我們對信息的認(rèn)識和理解,主要是指一些通知、報(bào)告、新聞消息、報(bào)道、情報(bào)、知識見聞、資料等,進(jìn)一步指思想、事實(shí)、思維、意念、資訊等,在通信科學(xué)發(fā)展的時(shí)代中是指信號、指令、代碼、數(shù)據(jù)、圖像等等。這些都是我們的日常可能接觸到的一些信息。。然而,從哲學(xué)的角度去深究信息的本質(zhì),是相當(dāng)艱難的,在學(xué)術(shù)上也一直是爭論不休的。這些爭論,始終是圍繞著信息同物質(zhì)、能源的關(guān)系,同認(rèn)識、意識的關(guān)系問題展開的。由于人們認(rèn)識上的差異以及觀察角度和采用方法的不同,各國學(xué)者在探索過程中,給“信息”下的定義已有四五十個(gè)之多,每種定義都有理性的面,但還沒有一個(gè)是定義在世界范圍內(nèi)得到公認(rèn)。不過,從這些討論中可以肯定的是:信息與物質(zhì)和能量一起共同構(gòu)成了人類可利用的三大基本資源要素。換句話說:整個(gè)世界(包括人體)是由物質(zhì)、能量和信息三大資源構(gòu)成的。信息論的創(chuàng)始人之一,美國學(xué)者唯納說過一句有名的話,他說:信息就是信息,它不是物質(zhì)也是能量;不承認(rèn)這一點(diǎn)的唯物論,在今天就不能存在下去。

隨著信息科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展與完善,相信人們一定會對信息的本質(zhì)作出一個(gè)比較全面的科學(xué)闡析。目前,對信息的單位已確定了用“比特”來表示。所謂的信息流也就是比特流。美國麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室主任尼古拉•尼葛洛龐帝先生說過:信息社會的基本要素不是原子,而是比特。比特與原子遵循著不同的安全法則。比特沒有重量,易于復(fù)制,可以以極快的速度傳播。它在傳播時(shí),時(shí)空障礙完全消失。而原子只能由有限的人使用,使用的人越多其價(jià)值越高。尼葛洛龐帝還說:“我覺得我們的法律就仿佛在甲板上吧達(dá)吧達(dá)掙扎的魚一樣。這些垂死的魚拼命喘著氣,因?yàn)閿?shù)字世界是個(gè)截然不同的地方。大多數(shù)法律都是為了原子的世界而不是比特的世界而制定的”??梢娦畔⑴c物質(zhì)和能量有著本質(zhì)的不同。另外信息網(wǎng)絡(luò)帶來的挑戰(zhàn),可能會更超出我們所有人的想象。所有這些都將有助于我們對“信息”的進(jìn)一步理解。對于信息的定義值得一提的有:《中國新聞實(shí)用大辭典》(人民日報(bào)出版社)從“實(shí)用”的角度,把“信息”表述為:一切事物的狀態(tài)和特征的反映。它普遍存在于自然界、人類社會以及人們的認(rèn)識和思維過程中。人類生活的世界是一個(gè)充滿信息的世界。另有一個(gè)比較通俗的說法:即認(rèn)為凡是人和動物通過眼睛、耳朵、鼻子、舌頭、身體、大腦接受到的外界事物及其變化,統(tǒng)統(tǒng)都含有信息。如五彩濱紛的圖畫、火車的鳴叫、香水的芬芳、蘋果的酸味、棒擊的疼痛、靈感的觸發(fā)等等。據(jù)專家統(tǒng)計(jì),一般來說,人類通過視覺獲得的信息占83%,通過聽覺獲得的信息占12%,而其余6%的信息通過嗅覺、觸覺和味覺獲得。然而,這些也只不過是指人體從外界接收或獲取的體外信息,只是機(jī)體信息中一個(gè)方面。而另一方面在生物體內(nèi)自身還有其信息的加工、處理、發(fā)出、傳輸、儲存和利用等過程。如大腦的思維、心理活動、神經(jīng)反射、激素調(diào)節(jié)、體液傳導(dǎo)、遺傳變異、氣功意念、經(jīng)絡(luò)傳感、細(xì)胞、組織的新陳代謝等等,都是一些重要的生物信息過程??梢?,“生物信息”的過程要比現(xiàn)在我們了解的“電子信息”處理的過程更為復(fù)雜。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)是建立在分子生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、組織胚胎學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)和生物化學(xué)的基礎(chǔ)上的。它注重的是機(jī)體不同部分之間的差異性,即每發(fā)現(xiàn)一個(gè)部分在結(jié)構(gòu)和功能上的不同,就給予這個(gè)部分一個(gè)命名,就成為一種新發(fā)現(xiàn)。這也正是科學(xué)界歷來所信奉的“結(jié)構(gòu)決定功能”的理論觀念。由于這種思想觀念的指導(dǎo),使人們對機(jī)體內(nèi)部各個(gè)部分都有了深刻的研究和了解,便于得到各部分之間的結(jié)構(gòu)方式和本質(zhì)差別,進(jìn)而了解其功能特征。然而,這種只從物質(zhì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)和功能(或能量)特征去認(rèn)識機(jī)體是不全面的,它忽視了生物體不同部分之間還有其信息的聯(lián)系和控制調(diào)節(jié)等特點(diǎn),即生物體內(nèi)的“信息調(diào)控機(jī)制”問題。因而,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也就遇到了許多理論難題和臨床疑點(diǎn)問題,這些問題也正是影響醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)全面發(fā)展的主要因素。因此,未來醫(yī)學(xué)則必須是建立在生物物理學(xué)(物質(zhì)結(jié)構(gòu)功能,即分子生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、組織胚胎學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)等)、生物化學(xué)(物質(zhì)和能量代謝)和生物信息學(xué)的基礎(chǔ)上。

1.1.2信息技術(shù)的發(fā)展歷程:在人類誕生之初――即最原始的人類,其信息交流可能主要是靠叫聲和動作手勢,進(jìn)而就有語言的產(chǎn)生,最后又有了文字符號,并進(jìn)一步又有印刷術(shù)的出現(xiàn)。緊接著又有書報(bào)、信件、郵遞員、信鴿等信息傳播工具或媒體,這些是古代信息傳播技術(shù)發(fā)展的一個(gè)基礎(chǔ)過程。到了近代,隨著電的發(fā)明和發(fā)展,利用電來傳遞信息的技術(shù)得以研究和發(fā)展。最初是電報(bào)、電傳,到了1876年3月10日,貝爾運(yùn)用電聲轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)明了電話,隨后又是有了無線電廣播、電影、電視的發(fā)睨。這些使人類的信息傳播技術(shù)產(chǎn)生的一個(gè)飛躍,是一次信息革命

進(jìn)入20世紀(jì)后,電話、無線電廣播、電影和電視得到了極大的發(fā)展和應(yīng)用。更有意義的是:20世紀(jì)上半葉又有了電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn),計(jì)算機(jī)改變了人類對信息儲存、加工、處理和復(fù)制的基本方式,也使傳統(tǒng)的印刷術(shù)發(fā)生了一場革命。使之告別了鉛與火,代之以光和電。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后,以Intemet為代表的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到了飛速的發(fā)展。它從最初的教育科研網(wǎng)絡(luò),逐漸發(fā)展成為商業(yè)和民用網(wǎng)絡(luò),并正在改變著我們工作和生活的各個(gè)方面??梢院敛豢浯蟮卣f,Intemet是自印刷術(shù)以來人類通信方面最大的變革。目前,Intemet與電話和電視并稱為三大通信網(wǎng)絡(luò)。從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(Intemet)的發(fā)展速度和趨勢來看,有可能以它為核心將“三網(wǎng)合而為一”。

1993年9月15日,美國政府了一個(gè)在全世界引起很大反響的文件,其文題是“國家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)行動計(jì)劃”。后來人們又通俗、生動而形象地把這個(gè)“行動計(jì)劃”稱作“信息高速公路”。緊接著全世界所有的工業(yè)發(fā)達(dá)國家和很多發(fā)展中國家都紛紛研究和制訂本國建設(shè)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的計(jì)劃。這就使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(Intemet)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的歷史階段。應(yīng)該說,這正是我們進(jìn)入信息化時(shí)代的一個(gè)標(biāo)志。當(dāng)然,這個(gè)時(shí)代是經(jīng)歷了由信息科學(xué)研究一信息技術(shù)革命一信息產(chǎn)業(yè)化、商品化一信息的社會化一信息化時(shí)代的過程,也差不多是經(jīng)歷了一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程。

在這個(gè)信息化時(shí)代,我們所有的人都可以感受它給我們帶來的快捷和便利。也更驚嘆它的發(fā)展速度以及其社會變化竟是如此變幻莫測。有一個(gè)著名的定律是美國貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的穆爾提出的,叫穆爾線性定律:他說一個(gè)硅片上的晶體管數(shù)量,按每18個(gè)月增加1倍的集成度的速度增長。目前,一塊計(jì)算機(jī)芯片上晶體管的集成度已達(dá)幾億個(gè)以上。據(jù)估計(jì),到2007年將達(dá)到2000億個(gè)晶體管。所以,有些學(xué)者說,在信息化時(shí)代,我們只能預(yù)測到5年(最多10年)以內(nèi)的發(fā)展情形,10年以后是很難以預(yù)料的,因其發(fā)展太快了。如果說20世紀(jì)末的信息時(shí)代是那么地變幻莫測,那么21世紀(jì)的生物科技時(shí)代,就更難以預(yù)測了。因?yàn)椋?1世紀(jì)人類的生存、生活、婚姻、家庭以及倫理、道德等方式都將有可能被重新定義或定位。你想想,可以將人進(jìn)行復(fù)制,并使生命延續(xù)的克隆技術(shù)已予示著將打破一切條條框框(這正是下面我將要介紹的生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及態(tài)勢)。

1.2生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢:生物技術(shù)應(yīng)該說不完全是一門新興學(xué)科,它包括傳統(tǒng)生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)兩部分。傳統(tǒng)的生物技術(shù)是舊有的制造醬油、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品等傳統(tǒng)工藝?,F(xiàn)代生物技術(shù)則是指20世紀(jì)70年代末80年代初發(fā)展起來的,以基因工程為核心,以DNA重組技術(shù)的建立為標(biāo)志的新興學(xué)科。目前我們所提的生物技術(shù)基本上是指現(xiàn)代生物技術(shù)。

現(xiàn)代生物技術(shù)包括:基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程以及生化工程等。.不久的將來也許還將有生物信息工程的誕生。

1.2.1基因工程:1944年Averg等科學(xué)家闡明了DNA是遺傳信息的攜帶者;1953年Wats。n和Crick提出了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,闡明了DNlA的半保留復(fù)制模式,從而開啟了分子生物學(xué)研究的新紀(jì)元;1961年M•Nirenberg等破譯了遺傳密碼,揭示了DNA編碼的遺傳信息如何傳遞給蛋白質(zhì)這一秘密;1972年Berg首先實(shí)現(xiàn)了DNA體外重組技術(shù),這標(biāo)志著生物技術(shù)的核心技術(shù)――基因工程技術(shù)的開始,它向人們提供了一種全新的技術(shù)手段,使人們可以按照意愿在試管內(nèi)切割DNA,分離基因,并經(jīng)重組后導(dǎo)人其他生物或細(xì)胞,藉以改造農(nóng)作物或畜牧品種;也可以直接導(dǎo)人人體內(nèi)進(jìn)行基因治療?;蛑委熤饕ㄖ苽湔;蛉〈z傳缺陷的基因,或者關(guān)閉異常表達(dá)的基因,或者降低異?;虻谋磉_(dá)強(qiáng)度。這樣可以對一些由于基因突變、缺失和異常表達(dá)所引起的疾病,如遺傳病、惡性腫瘤等有望達(dá)到較理想的治療效果。

根據(jù)基因工程技術(shù)而進(jìn)行的基因工程藥物的研究自20世紀(jì)70年末也已經(jīng)開始,如人工胰島素、干擾素、生長素類、白細(xì)胞介素類和肝炎疫苗等。一還有轉(zhuǎn)基因技術(shù)對人工選育優(yōu)良品種也取得了成功。其中克隆羊的成功為動物轉(zhuǎn)基因研究揭示了廣闊的前景(有關(guān)克隆技術(shù)在下面的細(xì)胞工程中介紹)。

1.2.2細(xì)胞工程技術(shù):所謂的細(xì)胞工程是指以細(xì)胞為基本單位,在體外條件下進(jìn)行培養(yǎng)、繁殖,或人為地使細(xì)胞某些生物學(xué)特性按人們的意愿發(fā)生改變,從而達(dá)到改變生物品種和創(chuàng)造新品種,加速繁育個(gè)體,或獲得某種有用的物質(zhì)的過程。在這里我重點(diǎn)介紹一下細(xì)胞核移植技術(shù)-克隆技術(shù)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,利用幼胚細(xì)胞核克隆哺乳動物的技術(shù)接近成熟。世界上許多國家和地區(qū),如美國、英國、新西蘭、中國、臺灣等紛紛報(bào)道成功克隆猴子、豬、綿羊、牛、山羊、兔等。不過最讓生物學(xué)家和全世界震驚的重大突破是英國PPL生物技術(shù)公司羅斯林(R。slin)研究所的維爾穆特(Wilmut)博士于1997年2月27日在世界著名權(quán)威雜志《Nature》上宣布的用乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核克隆出一只綿羊“多莉”(D。lly)的消息,“多莉”的誕生,既說明了體細(xì)胞核的遺傳信息的全能性,也翻開了人類以體細(xì)胞核竟相克隆哺乳動物的新篇章。僅僅過了一年半,1998年7月5日,日本人就喜迎來了叫作“能都”和“加賀”的兩頭克隆牛犢的降生。它們是用母牛輸卵管細(xì)胞的細(xì)胞核克隆成功的,幾乎與此同時(shí),一組科學(xué)家在美國檀香山宣布,他們已經(jīng)采用卵泡細(xì)胞的細(xì)胞核克隆成功的小鼠“卡繆麗娜”再克隆出了下一代。祖孫三代22只克隆鼠組成的大家庭具有完全一致的遺傳基因和信息。隨后,德國和韓國的科學(xué)家也相繼宣布用體細(xì)胞成功克隆出哺乳動物的消息??梢姡瑤讉€(gè)世紀(jì)以來人類夢寐以求的快速、大量繁殖純種動物的夙愿,在20世紀(jì)快要結(jié)束之前正在變成現(xiàn)實(shí)。

如果說1997年2月克隆“多莉”羊的新聞轟動了世界,一些人還是持懷疑態(tài)度的話,那么隨著“能都”和“加賀”等多頭克隆牛的問世以及克隆老鼠的再克隆成功,用體細(xì)胞而不是用早期胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核克隆的哺乳動物,已經(jīng)成了廣為科學(xué)界和普通群眾接受的事實(shí)。在此基礎(chǔ)上,克隆人已經(jīng)不再是科幻小說中的故事了。1998年初,美國哈佛大學(xué)的理查德•希德宣布了他的克隆人計(jì)劃,立即招來了全世界一浪高過一浪的反對呼聲,緊接著歐洲19國聯(lián)合簽署了禁止克隆人的協(xié)議,我國政府以及美、英、德、日也已明確表示反對。然而這位69歲的博士稱:克隆人“只不過是人類生育的另一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)”。他計(jì)劃把自己的體細(xì)胞核與捐獻(xiàn)者的卵相結(jié)合后,再將這個(gè)胚胎植入他妻子格洛麗亞的子宮中,以期生下他的復(fù)制品。目前全世界都以關(guān)切的目光注視著希德的舉動和美國政府的一些反應(yīng)。另據(jù)報(bào)道,韓國科學(xué)家已于最近克隆成功了人的早期胚胎,但攝于法律的約束,又主動將她銷毀了。正象核能的開發(fā)具有截然相反的作用那樣,人類對克隆自身已采取了十分慎重的嚴(yán)肅態(tài)度。

但是,科學(xué)的發(fā)展是無法阻擋,即便是法律最終也可能無能為力,它也只能為順應(yīng)科學(xué)的發(fā)展而變化或制訂新的條文,以此來對新生事物加以規(guī)范或約束,強(qiáng)制阻撓是愚蠢的。正如信息時(shí)代一樣對信息犯罪必須重新修訂法律條文。所以,克隆人最終還是會變成現(xiàn)實(shí)的。據(jù)了解,目前在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是允許可以克隆器官的,以便提供被人體易接受的一模一樣的器官移植。

總之,這項(xiàng)技術(shù)必將對21世紀(jì)的醫(yī)學(xué)科學(xué)、生命科學(xué)以及農(nóng)學(xué)等諸多領(lǐng)域產(chǎn)生重大的影響和變革。如果一旦被允許可以克隆人時(shí),那么,整個(gè)社會的形態(tài),生存和生活的方式都將發(fā)生變化,人與人之間的關(guān)系、婚姻、家庭和倫理道德等概念都將會被重新改寫或定義,因?yàn)?,一種新的生育方式將改變這一切。因此,21世紀(jì)的生命科學(xué)時(shí)代的確是人們難以預(yù)料的。

1.2.3生物信息學(xué)的萌生:隨著人類基因組計(jì)劃等大型國際項(xiàng)目的實(shí)施,以及生物技術(shù)和信息科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步研究和發(fā)展,一門新興的邊緣學(xué)科――生物信息學(xué)已應(yīng)運(yùn)而生。因?yàn)?,生物科技和信息科技等高新技術(shù)的發(fā)展已為生物信息學(xué)的研究、開發(fā)和利用提供了可能,并已成為當(dāng)前一個(gè)前沿領(lǐng)域和研究的熱點(diǎn)。

生物信息學(xué)是以核酸(DNA分子)、蛋白質(zhì)等生物大分子的信息密碼;細(xì)胞間的通訊;腦科學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);內(nèi)分泌激素的信使作用和免疫調(diào)節(jié),以及中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)學(xué)說和精氣神理論為主要研究對象。以數(shù)學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和仿生學(xué)為主要手段,以計(jì)算機(jī)硬件、軟件和通信網(wǎng)絡(luò)為主要工具,對浩如煙海的原始數(shù)據(jù)和紛繁復(fù)雜的生命信息進(jìn)行存儲、管理、注釋、加工、解讀,使之成為具有明確生物意義的生物信息。通過對生物信息的查詢、搜索、備份、比較、分析,從中獲取基因編碼、基因調(diào)控,核酸和蛋白質(zhì)的翻譯和其結(jié)構(gòu)功能關(guān)系,大腦的信息加工、處理機(jī)制、神經(jīng)信息的傳輸原理等等知識。在弄明白這些大量的生物信息的基礎(chǔ)上,再結(jié)合已有的生理、生化知識去探索生命的起源、生物的進(jìn)化、生命信息的傳輸調(diào)控機(jī)制、大腦的思維和神智;人類的疾病與康復(fù),以及細(xì)胞、器官和個(gè)體的發(fā)生、發(fā)育、衰亡等生命科學(xué)中的重大問題,搞清楚它們的基本規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系,是完全可能的。因此,生物信息學(xué)對21世紀(jì)的醫(yī)學(xué)科學(xué)和生命科學(xué)具有不可估量的奠基和推動作用。

高新技術(shù)的重要特征之一是學(xué)科的橫向滲透、縱向加深、綜合交錯(cuò)、發(fā)展迅速。所以,我們所提出的生物信息學(xué)也正是在現(xiàn)代多學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上橫向結(jié)合而產(chǎn)生的。它是生物學(xué)與信息學(xué),信息學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)等學(xué)科之間的相互交叉、相互滲透的一門邊緣學(xué)科。同樣,生物信息學(xué)又將與生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)進(jìn)行交叉和滲透,并進(jìn)一步形成生物信息醫(yī)學(xué)這門新興分支學(xué)科。它將促進(jìn)醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展,并有可能引發(fā)一場醫(yī)學(xué)革命,使我們步入生物信息醫(yī)學(xué)時(shí)代。雖然,我們目前尚不能作出一個(gè)比較完善的定義或解釋,但是,今天我們大家大概都不會否認(rèn),信息過程是生物體(人體)的一個(gè)重要過程。這一過程從根本上來說,是個(gè)體為了適應(yīng)機(jī)體內(nèi)、外瞬息萬變的各種環(huán)境。事實(shí)上,現(xiàn)代生物遺傳工程、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞工程學(xué)和克隆技術(shù),還有現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的腦科學(xué)研究、神經(jīng)生理學(xué)、內(nèi)分泌激素、免疫學(xué)、心理醫(yī)學(xué)和思維醫(yī)學(xué),以及我們祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的針灸學(xué)、經(jīng)絡(luò)學(xué)說、氣功和推拿按摩學(xué)等等,這些都已不同程度地揭示了機(jī)體內(nèi)的一些信息過程中內(nèi)涵。這些探討生命過程中的信息問題,對于了解生命的本質(zhì)、演化以及疾病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸等無疑是十分重要的。因此,我們有理由相信,生物信息醫(yī)學(xué)將成為21世紀(jì)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究和發(fā)展的主流。

2信息時(shí)代的哲學(xué)思想原則與方法

19世紀(jì)和20世紀(jì)初,我們把它稱為工業(yè)化的時(shí)代。在工業(yè)化時(shí)代,牛頓力學(xué)有力地支撐了對立統(tǒng)一的哲學(xué)思想原則,也使我國古代就已形成的“物生有兩,體分左右,皆有二也”的樸素“二元論”辯證法觀念找到了近代科學(xué)的解釋。然而,牛頓力學(xué)觀察的是兩個(gè)物體之間的相互作用,是以質(zhì)量和能量作為物質(zhì)的兩個(gè)本源特質(zhì)的。人們很容易理解,任何事物都有正反兩個(gè)方面,非此即彼,非我即敵的機(jī)械認(rèn)識論觀點(diǎn)就是這種思想方法的極端體現(xiàn)。

進(jìn)入20世紀(jì)后半葉,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展把人們推進(jìn)到了信息化時(shí)代,人們遇到的諸多問題已經(jīng)不可能在牛頓力學(xué)的單一因果鏈的思維平臺上獲得滿意的答案,除了對立雙方之間的力學(xué)作用之外,還必須考慮介質(zhì)或者環(huán)境變化的信息作用問題。對立雙方長期斗爭的結(jié)果并不總是一個(gè)吃掉另一個(gè),而往往是兩敗俱傷,由第三者或第三態(tài)主導(dǎo)局面。因此,信息時(shí)代的哲學(xué)思想原則應(yīng)該是至少要考慮三個(gè)最基本的要素而不是兩個(gè)。比如:物質(zhì)、能量和信息;元序、有序和自序;整體、局部和媒介;主體、對象和環(huán)境;正態(tài)、負(fù)態(tài)和零態(tài);宏觀、微觀和中觀等等?,F(xiàn)已知曉:物質(zhì)、能量和信息是人類可利用的三大基本的戰(zhàn)略資源。整個(gè)世界包括我們的人體,是由物質(zhì)、能量和信息三者所共同構(gòu)成的。因此,一位美國科學(xué)家曾經(jīng)說過這樣一首詩,他說:“沒有物質(zhì)的世界是一個(gè)虛無的世界;沒有能量的世界是一個(gè)死寂的世界;沒有信息的世界則是一個(gè)混亂的世界”。可見,物質(zhì)、能量和信息這三者是缺一不可。物質(zhì)可以被加工成材料,為工具準(zhǔn)備形體;能源可以被轉(zhuǎn)換為動力,為工具注入活力,驅(qū)動機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn);信息則可以被提煉成為知識和智慧,為工具和機(jī)器提供智能指令。在這三種資源之中,物質(zhì)相對直觀;信息資源相對抽象;而能量資源則介于兩者之間:人類認(rèn)識世界的規(guī)律是由直觀而至抽象,這就決定了一個(gè)極為有趣的生產(chǎn)力發(fā)展進(jìn)程。在農(nóng)業(yè)時(shí)代,人們主要利用物質(zhì)一種資源來制造人力工具(稱為一維工具、死工具),這種“物質(zhì)”又全部取之于自然環(huán)境;在工業(yè)時(shí)代,人類進(jìn)一步學(xué)會了高效地利用能量資源,并把它與材料結(jié)合起來制造動力工具(稱為二維工具、活工具)物質(zhì)和能量大顯身手、大出了風(fēng)頭,使我們看到了電燈代替油燈,汽車代替了馬車。到了信息化時(shí)代,人類又學(xué)會了利用信息資源,并把它與物質(zhì)和能量結(jié)合起來制造智能工具(稱為三維工具、聰明工具),也使我們看到計(jì)算機(jī)代替生產(chǎn)線上的工人。也因此在信息時(shí)代,大量的下崗和失業(yè)是在所難免的。

由此可見,人類的生產(chǎn)活動,實(shí)際上是通過能源的開采、運(yùn)輸和變換,作用于各種物質(zhì),使之發(fā)生物理的和化學(xué)的種種變化,使之成為人們所需要的各種產(chǎn)品。這種能量流和物質(zhì)流的結(jié)合程度,取決于信息流的注入程度。我們?nèi)祟惖尼t(yī)療實(shí)踐活動似乎也遵循了這一發(fā)展規(guī)律,在原始的農(nóng)業(yè)時(shí)代,人們的醫(yī)療手段主要是靠自然醫(yī)療和天然藥物醫(yī)療。那時(shí)只能憑借自然界的現(xiàn)有條件來同疾病作斗爭。到了工業(yè)時(shí)代,人類也就掌握了運(yùn)用化學(xué)藥物和切開手術(shù)醫(yī)療手段來戰(zhàn)勝疾病,這些正是將物質(zhì)和能量的結(jié)合利用。那么,到了信息化時(shí)代,人類也將會把信息導(dǎo)入醫(yī)療實(shí)踐活動,并把他作為一種新的診斷和治療手段,或與藥物和手術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用,使其醫(yī)療手段更加先進(jìn)和完善。在工業(yè)化時(shí)代,人類對自然資源的過度開采和大量索取,造成了有些資源短缺、物種的滅絕和環(huán)境的嚴(yán)重污染或破壞等,已使人類飽償大自然對人類的懲罰。同樣,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)由于大量使用化學(xué)藥物和手術(shù)切除或置換修補(bǔ),致使藥源性和醫(yī)源性疾病的發(fā)生和泛濫。也使人們也償?shù)娇囝^,并感到了恐慌。把生物信息資源導(dǎo)入醫(yī)療實(shí)踐,將很有可能改變這一不利局面。

我們知道,在生產(chǎn)力體系中,物質(zhì)、能量為實(shí)體因素,而信息是非實(shí)體因素。信息對物質(zhì)和能量起著結(jié)合和控制作用。沒有信息的參與,物質(zhì)和能量無法正常發(fā)揮作用,生產(chǎn)就混亂而無法進(jìn)行,除了這種“結(jié)合”和“控制”作用外,信息還起到放大或倍增作用――即信息可以憑借它“攜帶”的科技和經(jīng)濟(jì)知識、管理智慧,使物質(zhì)和能量十倍、百倍甚至千倍地產(chǎn)生效益。一旦人們掌握了新的技術(shù)信息和管理知識,就可以創(chuàng)造發(fā)明新的工具;利用新的能源,掌握控制先進(jìn)的生產(chǎn)程序,就可以十倍、百倍地提高勞動生產(chǎn)率。同樣的道理,將信息作為一種診斷和治療手段或要素參與醫(yī)療實(shí)踐,無疑將可以降低化學(xué)藥物的用量和手術(shù)的創(chuàng)傷使療效成倍的提高;甚至可以免去不必要的手術(shù)和化學(xué)藥物的應(yīng)用,使治療效果更加穩(wěn)定、可靠,副作用也更小。

總之,在信息時(shí)代,人們對信息的本質(zhì)和作用的認(rèn)識也越來越深刻。并受到廣泛的重視,傳統(tǒng)哲學(xué)的二元論思想原則已受到挑戰(zhàn)。一種以“物質(zhì)、能量和信息”三基元的哲學(xué)指導(dǎo)思想正在起著主導(dǎo)作用。這種新的哲學(xué)思想認(rèn)為:任何事物都是由三個(gè)具有正交完備性的最基本的要素構(gòu)成的,比如熱力學(xué)有三定律,機(jī)械學(xué)有三定律,生物學(xué)也有三定律(遺傳、變異、自然淘汰),現(xiàn)代交叉科學(xué)有老三論(控制論、信息論、系統(tǒng)論),新三論(協(xié)同論、突變論、耗散結(jié)構(gòu)論),有三個(gè)基本原理,彩色電視中有三基色原理,任何事物可能都是由物質(zhì)、能量和信息三個(gè)基本要素的完整體現(xiàn),任何事物(包括機(jī)體)的組織形態(tài)也可能都存在著無序、有序和自序這三種極端模式等等。這種“三基元論”的哲學(xué)指導(dǎo)思想原則,無疑將改變我們對所有自然科學(xué)的研究方法和認(rèn)識論觀點(diǎn)。

我們知道,西方近、現(xiàn)代自然科學(xué)受英國啟蒙科學(xué)家培根(R.Bac。n,1220~1292)的巨大影響,拋棄了古代科學(xué)家習(xí)慣使用的思辯方法,強(qiáng)調(diào)“實(shí)驗(yàn)方法”和“數(shù)學(xué)”的偉大作用,倡導(dǎo)一種直觀形象的思維方法或模式,采用一種實(shí)證方法來進(jìn)行驗(yàn)證。也就是我前面所提到的科學(xué)界所信奉的“結(jié)構(gòu)決定功能”科學(xué)思想觀念。因此,在18世紀(jì)以來,實(shí)驗(yàn)和觀察成為所有自然科學(xué)的主要研究途徑和人類認(rèn)識客觀世界的第一位的最重要實(shí)踐活動。并進(jìn)而將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推進(jìn)到一個(gè)很高的水平。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)(西醫(yī))正是在這種哲學(xué)指導(dǎo)思想和科學(xué)發(fā)展的背景下得以取得了巨大發(fā)展的。其思維模式是以具體(個(gè)體)的形象思維為主導(dǎo)的,即將其分割后進(jìn)行驗(yàn)證,運(yùn)用形象的邏輯推理的方式,來找到或發(fā)現(xiàn)有可能的因果關(guān)系。因此現(xiàn)代醫(yī)學(xué)(西醫(yī))較偏重于局部的組織結(jié)構(gòu)和功能的研究,而對于整體的宏觀信息調(diào)控的考慮則相對較少,如解剖學(xué)、細(xì)胞學(xué)、組織胚胎學(xué)、分子生物學(xué)、病理學(xué)、細(xì)菌學(xué)、生物化學(xué)等,這些學(xué)科都是從不同的角度,通過實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行研究和觀察。它注重和強(qiáng)調(diào)具體的人體物質(zhì)結(jié)構(gòu)和形態(tài)的存在形式。與此正好相反,我們傳統(tǒng)的中醫(yī)學(xué)卻仍然堅(jiān)守著古代哲學(xué)的思辯方法,即是從復(fù)雜的整體環(huán)境和現(xiàn)象中尋找規(guī)律,通過比類取象的方法,對物質(zhì)世界進(jìn)行一種抽象的概括或綜合歸納。因此,中醫(yī)學(xué)偏重于整體的宏觀研究和經(jīng)絡(luò)信息網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)機(jī)能,是以整體的、運(yùn)動的、辯證的觀點(diǎn)在活的機(jī)體上來認(rèn)識人體,依據(jù)“天人同理” 原理,采取比類取象的方法,以自然和社會的規(guī)律及現(xiàn)象來類比觀察人體與疾病。如中醫(yī)的陰陽五行學(xué)說、形氣神理論、天人合一理論、五運(yùn)六氣和臟象學(xué)說等,都是我國勞動人民在長期的生產(chǎn)和生活實(shí)踐中測天觀地、比類取象,并引伸到人體的生老病死中,以整體的抽象思維方式概括而成的。同樣,針灸學(xué)中的經(jīng)絡(luò)學(xué)說也是古人根據(jù)人體復(fù)雜的“氣”感和穴位效應(yīng)等機(jī)體信息變化現(xiàn)象而抽象概括描述出來的。

這兩種不同的思維模式也就導(dǎo)致中西醫(yī)兩種截然不同的理論體系?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)因拋棄了抽象的思辯方法,因而在認(rèn)識上就不夠全面了,這也是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不能完全取代傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)的原因。信息時(shí)代的“物質(zhì)、能量和信息”三基元論的哲學(xué)指導(dǎo)思想原則將使我們重新調(diào)整對人體的認(rèn)識方法和醫(yī)學(xué)的研究方法。前面說過,物質(zhì)是具體而形象,而信息相對抽象;能量則介于兩者之間。因此,西醫(yī)的形象思維和中醫(yī)的抽象思維模式都只能是認(rèn)識論的一個(gè)方面的,都有一定的片面性或局限性。如果將它們結(jié)合起來作為醫(yī)學(xué)的一種新的認(rèn)識研究方法,即形成第三種思維方法――維象思維模式,我想我們醫(yī)學(xué)的發(fā)展就會有較大的突破,中西醫(yī)兩種醫(yī)學(xué)也就可能真正結(jié)合到一起。我們所提出的生物信息醫(yī)學(xué)正是以這種新的哲學(xué)指導(dǎo)思想原則和維象思維模式為指導(dǎo),它將會使我們傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)的一些抽象理論和神奇的治療方法得以挖掘和科學(xué)的闡析。因此可以說,信息科技時(shí)代將是我們傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)得以振興和科學(xué)解析的時(shí)代。

3生物信息醫(yī)學(xué)存在的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀

3.1傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)中的信息醫(yī)療方法和思想:《靈樞•官能篇》日:“語徐而安靜,手巧而心審諦者,可使行針艾……緩節(jié)柔筋而心和調(diào)者,可使導(dǎo)引、行氣”。這就是說在傳統(tǒng)的針灸和按摩治療中,已體現(xiàn)出了一種樸素的信息醫(yī)療思想觀念。它對從事針灸的施術(shù)者(醫(yī)生)提出了要修心養(yǎng)性,語言和藹,施術(shù)時(shí)要安靜,注意意念集中,以便達(dá)到最佳的信息調(diào)節(jié)治療效果。對從事氣功推拿的要求是:應(yīng)加強(qiáng)修煉,使動作柔緩、心理調(diào)和,這也是強(qiáng)調(diào)意念信息的調(diào)理作用。還有針灸針的針柄也給了我們一個(gè)很好啟示,針柄上的“線圈”不應(yīng)單單只是為提插捻轉(zhuǎn)的方便而設(shè)計(jì)。這種金屬“線圈”還當(dāng)然具有接收和傳導(dǎo)生物信息的功能,它可接收術(shù)者的意念信息或外界環(huán)境的某些信號并傳導(dǎo)給被施術(shù)的病人體內(nèi)。從而達(dá)到一種生物信息的調(diào)節(jié)治療,因此針灸療法實(shí)質(zhì)上是一種信息刺激調(diào)節(jié)療法。所以,我們可以這樣來認(rèn)為:藥物治療主要是給機(jī)體補(bǔ)充“能量”以增強(qiáng)機(jī)體的抗病能力,是一種“能量”治療,而手術(shù)的切除、修補(bǔ)或置換是對機(jī)體物質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)的改變,是一種物質(zhì)治療方法。那么,針灸、推拿治療則主要是運(yùn)用信號刺激和傳輸而達(dá)到調(diào)節(jié)生物“信息”節(jié)律為目的的信息醫(yī)療思想和方法。這也正是這類療法的抽象神奇之所在,因信息的調(diào)控機(jī)制尚未被揭示,所以,只知其然而暫時(shí)不知其所以然。盡管針灸早已引起世界各國科學(xué)家的關(guān)注并成為研究的熱點(diǎn),但從信息論的角度來研究還只是近幾年的事。例如:隨著山東大學(xué)張穎清教授對生物全息律的發(fā)現(xiàn)和全息生物學(xué)的創(chuàng)立。針刺療法的信息映射傳輸反應(yīng)也從一定的程度上得到一些提示和發(fā)展,隨之也就有全息胚針灸學(xué)的出現(xiàn)。我們堅(jiān)信,隨著生物信息學(xué)的研究深入,針刺的治病和鎮(zhèn)痛機(jī)制將會得到科學(xué)的解釋和進(jìn)一步的發(fā)展。

不僅僅如此,我國勞動人民在醫(yī)療養(yǎng)生保健活動中,還積累和創(chuàng)造了其它很多寶貴的“信息療法”。如:心理療法、思維療法、物境療法、生物鐘療法、生理饑餓療法、睡眠療法、想象療法、信念療法、靜思療法、善美療法、閱讀療法、技藝療法、音唱療法、笑罵療法、暗示療法、音樂療法、幽默療法、認(rèn)識行為療法、精神分析療法。還有在臨床上經(jīng)常使用的氣功療法、埋線療法、刮痧療法、灸法等等。另外,在中醫(yī)診斷學(xué)中的切脈就是一種很抽象的“信息”診斷法,它是通過對脈搏的動態(tài)信息變化來進(jìn)行分析、推測和辯證診斷的。在中藥治療學(xué)中,是很強(qiáng)調(diào)中藥性味的歸經(jīng)和配伍的,其中藥味的甘、辛、苦、寒,其實(shí)就是一種可以傳輸給機(jī)體的信息,并通過經(jīng)絡(luò)信息網(wǎng)絡(luò)傳遞給所要治療的臟腑器官。而現(xiàn)代的中成藥幾乎是完全去掉了中藥的味,只取其性,因而其效果大打了折扣,所以對中藥進(jìn)行化學(xué)提純或深加工,并不一定是很理想的選擇。

中醫(yī)的經(jīng)絡(luò)學(xué)說一直是科學(xué)界關(guān)注和廣泛研究的課題,科學(xué)家一直試圖想找到它的物質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)??勺罱K所得到的不是神經(jīng),就是血管,要不就是網(wǎng)織的膠原纖維組織,根本沒有屬于經(jīng)絡(luò)自身的物質(zhì)結(jié)構(gòu)或組織,其實(shí),如果我們按照中醫(yī)學(xué)“天人同理”思想,將經(jīng)絡(luò)與現(xiàn)代的信息網(wǎng)絡(luò)類比,就不難明白,現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)是由不同的地域(局域網(wǎng))、系統(tǒng)網(wǎng)、有線網(wǎng)和元線網(wǎng)等通信子網(wǎng)互聯(lián)而成的一個(gè)很大而且開放的通信網(wǎng)絡(luò)。并且還有電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)等三大異質(zhì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它們的傳輸途徑和媒介有光纖傳輸、電纜傳輸、衛(wèi)星傳輸、地面微波接力傳遞等等,還可以互相轉(zhuǎn)換信號,如:模數(shù)或數(shù)模轉(zhuǎn)換等。我們的神經(jīng)系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng),就如同有線通信子網(wǎng),機(jī)體還存在一個(gè)無線通信子網(wǎng),如:內(nèi)分泌激素、免疫系統(tǒng)等。這些機(jī)體通信子網(wǎng)的互聯(lián)通訊就構(gòu)成了一個(gè)人體完整的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。所以,我們可以把經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)理解為神經(jīng)系統(tǒng)、血液循環(huán)系統(tǒng)、內(nèi)分泌激素、免疫系統(tǒng)、細(xì)胞間的聯(lián)系等組織、器官和系統(tǒng)的信息子網(wǎng)的互聯(lián),即人體信息的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

中醫(yī)的相生相克理論認(rèn)為,機(jī)體的五臟六腑、四肢百骸都存在著相互化生和相互制約的關(guān)系。中藥的配伍也存在其相生相克的關(guān)系。世界的萬事萬物都存在著相生相克的關(guān)系。所以,機(jī)體(個(gè)體)與機(jī)體之間也有一個(gè)相生相克的關(guān)系。這種相生相克其實(shí)就是一種生物信息的相互生成或互相沖突(干預(yù))。因而,在臨床醫(yī)療過程中,我們可能會發(fā)現(xiàn)這樣的一個(gè)現(xiàn)象:對同樣一個(gè)人,兩個(gè)針灸師采用的是同樣的施針方法,選擇的也是同樣的穴位,可是達(dá)到的效果卻不一樣。這種情況一般認(rèn)為是由于針灸師的臨床經(jīng)驗(yàn)不同而造成的。其實(shí)這里面也應(yīng)該存在一個(gè)機(jī)體之間生物信息的相生相克機(jī)制問題。如果一個(gè)針灸師的生物信息場與病人的信息場是相克的關(guān)系,那么他對病人進(jìn)行針刺信息調(diào)節(jié)治療,其效果肯定是不理想,甚至可能還會加重病情。同樣,施行氣功導(dǎo)引和推拿的醫(yī)師也存在這種現(xiàn)象。還有,同一名醫(yī)師,他在不同的時(shí)期行醫(yī),也可能表現(xiàn)出在不同時(shí)期雖然采用的診治方法一樣,但臨床診治效果卻不同。這可能是這名醫(yī)師在不同時(shí)期,因自身的身體狀況和精神因素變化而造成的生物信息動態(tài)變化所致。其一定時(shí)期的生物信息可能剛好與那些病人的生物信息場相生,所以治療效果好。而另外某一個(gè)時(shí)期的生物信息場不好,正好與病人相克,所以治療效果不佳。其實(shí),這也反應(yīng)了中醫(yī)學(xué)要求行醫(yī)者必需注意個(gè)人修練,保持心靜、氣調(diào)、神清的醫(yī)德思想境界。

中醫(yī)的臟象學(xué)說中的“象”是指什么?所謂“象”就是臟腑所表現(xiàn)出的動態(tài)的時(shí)空信息變化,即“時(shí)空信息花樣”。中醫(yī)學(xué)的“形、氣、神”正好與我們所說“物質(zhì)、能量和信息”是一一對應(yīng)的。只是中醫(yī)學(xué)缺乏對現(xiàn)代科學(xué)知識的引入,加之信息科學(xué)發(fā)展較晚,以致無法揭示“神志”的內(nèi)涵致使中醫(yī)學(xué)顯得有些神秘摸測,甚至有的人還對他的科學(xué)性表示懷疑。隨著生物信息學(xué)的研究和發(fā)展并逐步引入中醫(yī)學(xué)的研究中,相信一定會使中醫(yī)學(xué)重新大放光彩。

中國的氣功科學(xué)盡管還有不少疑點(diǎn),但確能強(qiáng)身治病,這是舉世公認(rèn)的。氣功強(qiáng)調(diào)“調(diào)心”、“調(diào)神”、“調(diào)息”、“以意領(lǐng)氣”、“意念觀想”等。這可能都是強(qiáng)調(diào)用意念和精神因素來調(diào)節(jié)或控制神經(jīng)、免疫、內(nèi)分泌等信息經(jīng)絡(luò)系統(tǒng),使其達(dá)到健身、治病和提高生活質(zhì)量的目的。在氣功文獻(xiàn)和氣功醫(yī)學(xué)實(shí)踐中,有跡象表明(當(dāng)然還不是證實(shí))大腦中想象的愿望、狀態(tài)、圖景、符號、口決、童趣,以及想象的動作、行為、刺激、過程等,都可通過經(jīng)絡(luò)信息系統(tǒng)的調(diào)控作用而影響人體生理活動,并可強(qiáng)身治病。這與西方醫(yī)學(xué)和心理學(xué)中的“摸擬情緒”影響免疫和內(nèi)分泌功能有著異曲同工之妙。

3.2現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中所體現(xiàn)出的信息醫(yī)療思想和方法:過去人們流行的觀點(diǎn)是“生命在于運(yùn)動”,并把死亡的標(biāo)志確定為以呼吸的停止、心臟的停跳為標(biāo)志。隨著近幾十年來腦科學(xué)的研究與發(fā)展,人們對于腦在整個(gè)機(jī)體中的重要地位的認(rèn)識已日益深刻。腦是人體的信息中樞,人體的各個(gè)組織、器官和系統(tǒng)都受它的調(diào)節(jié)和控制??茖W(xué)研究顯示,人類大腦工作時(shí),大腦的神經(jīng)細(xì)胞會從大腦以外的細(xì)胞那里搜集信息,并把這些信息綜合起來作出判斷,然后再輸出指令,讓人體的某些部位做出相應(yīng)的反應(yīng)。對于端起一杯咖啡這一簡單的動作,就需要幾百萬個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的協(xié)調(diào)工作。美國國立老年研究所使用計(jì)算機(jī)控制的電子顯微鏡測定,經(jīng)常用腦的老年人腦細(xì)胞比一些中年人還多。國外學(xué)者通過調(diào)查5000名已故的運(yùn)動員后發(fā)現(xiàn),他們當(dāng)中多數(shù)人的壽命短于一般人。美國學(xué)者馬勞斯在研究不同職業(yè)者的壽命時(shí)也發(fā)現(xiàn),超級球星和優(yōu)秀拳擊運(yùn)動員的壽命比學(xué)術(shù)上有成就的學(xué)者、專家平均短8~83歲,究其原因是因?yàn)殚L時(shí)間進(jìn)行劇烈運(yùn)動會使人體的新陳代謝長期處于旺盛狀態(tài),縮短了人體細(xì)胞分裂的周期,從而加快了機(jī)體器官組織的磨損與衰老。而經(jīng)常使用大腦的人,由于大腦的信息調(diào)控作用,使機(jī)體各部位的協(xié)調(diào)運(yùn)動,保持動靜平衡,進(jìn)而達(dá)到延年益壽。據(jù)此,有人將“生命在于運(yùn)動”的命題引伸為“生命在于腦運(yùn)動”。并且現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對死亡標(biāo)志作了新的認(rèn)定,即腦死亡是人死亡的主要標(biāo)志。因此,人體健康首先是應(yīng)該腦的健康和運(yùn)動。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也已充分地注意到了心理、精神和社會因素對健康和疾病的影響,例如:心理和精神因素對心臟病、高血壓、胃潰瘍、糖尿病和癌癥等均有很大影響。于是,就有了心理醫(yī)學(xué)、思維醫(yī)學(xué)和身心醫(yī)學(xué)的提法,并運(yùn)用心理療法來配合這些疾病的治療。對癌癥的病人一般不直接告知患者本人的患病情況,只告知其家人――這在醫(yī)學(xué)上稱為“善意的謊言”,目的是不要讓患者的心理負(fù)擔(dān)過重,否則,精神就會夸掉。身心醫(yī)學(xué)就是研究社會、心理和精神等因素與疾病發(fā)生與發(fā)展關(guān)系的一門醫(yī)學(xué)新學(xué)科。國外已有人證明,心理刺激可通過氧化自由基而損傷DNA。

人類文明在進(jìn)步的同時(shí)也給人類帶來了許多新的文明病。其中以“大腦信息”失控或失調(diào)所致的精神心理障礙性疾病最為突出。據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,全世界約有5億人患者有不同程度的精神錯(cuò)亂,有5200萬人患有嚴(yán)重精神病,約有1.5億人患神經(jīng)官能癥,3000萬人患癲癇。加上患有精神過敏癥和其它心理障礙的人數(shù),估計(jì)已占到總?cè)丝诘?0%以上。對于這些精神心理性疾病,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的藥物或手術(shù)療法已顯得力不從心了,只能采用心理療法或思維療法等信息調(diào)適方法,也有人把目光投向傳統(tǒng)的中醫(yī)、針灸、氣功等信息療法。從而也使我們看到了這些樸素的信息醫(yī)療方法對于現(xiàn)代文明病的攻克,顯示出了廣闊的發(fā)展前景。

在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的診斷學(xué)中,心電圖和腦電圖的檢測技術(shù),其實(shí)就是一種探觸大腦和心臟動態(tài)信息的檢測技術(shù);現(xiàn)代分子生物學(xué)已揭示了基因遺傳信息的編碼和控制蛋白質(zhì)合成的信息鏈板;腦科學(xué)的研究也從一定程度上揭示了大腦進(jìn)行信息搜集、加工、分析、處理并發(fā)出信息指令的部分原理;神經(jīng)生物學(xué)、內(nèi)分泌和免疫學(xué)則揭示了一部分機(jī)體信息交換、傳輸和產(chǎn)生反應(yīng)的機(jī)制。隨著生物信息學(xué)的研究和發(fā)展,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在上述這些研究領(lǐng)域一定會取得更大突破和進(jìn)展。

4生物信息醫(yī)學(xué)的發(fā)展前景

“電腦”是人們對電子計(jì)算機(jī)的俗稱,表現(xiàn)了人們的一種愿望――使計(jì)算機(jī)像人類大腦一樣工作。這種仿生技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,必將對腦科學(xué)和機(jī)體信息調(diào)控機(jī)制的研究產(chǎn)生巨大促進(jìn)作用。

迄今為止,科學(xué)家們已經(jīng)模擬出了神經(jīng)系統(tǒng)的一連串的活動規(guī)律,并據(jù)此編制出了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序;美、英科學(xué)家已合作成功研制出了世界上第一個(gè)硅神經(jīng)元――一種能夠模仿生物大腦細(xì)胞信息處理功能的微型芯片。這種面積只有01平方毫米的芯片的工作速度,比同樣大小的生物神經(jīng)細(xì)胞的工作速度還要快l00萬倍;與此同時(shí),日本三菱電機(jī)公司也已開發(fā)出了每秒可達(dá)800億次的神經(jīng)元芯片,這一成果把神經(jīng)元芯片記憶一個(gè)字符所需的時(shí)間縮短到了萬分之三秒。神經(jīng)細(xì)胞是神經(jīng)系統(tǒng)的基本單元,它采用電子工作方式。硅神經(jīng)元在模擬神經(jīng)細(xì)胞時(shí),其電子特性和神經(jīng)細(xì)胞一樣能夠獨(dú)立運(yùn)行,有自己的“行為規(guī)范”,不受控制者的“指揮”。因此,從理論上說,幾百萬個(gè)芯片就可以組成一個(gè)功能強(qiáng)大的“人造大腦”,科學(xué)家還研制成了生物芯片,生物芯片傳遞信息的速度比人類大腦還要快l00萬倍。同時(shí),當(dāng)芯片出現(xiàn)故障時(shí),它可以自我修補(bǔ),成為一種半永久性的器件。

神經(jīng)元芯片和生物芯片的獲得,為生物計(jì)算機(jī)――仿生電腦研究帶來了勃勃生機(jī)。而與之相關(guān)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)研究上的突破,更使生物計(jì)算機(jī)的研究大大向前推進(jìn)了一步。神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)是科學(xué)家們在神經(jīng)科學(xué)、心理生理學(xué)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展的,它具有聯(lián)想記憶、相似性識別和分類、誤差較正、時(shí)序保留和概括等功能。當(dāng)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)之間高度連接時(shí),會引起并行機(jī)制而使神經(jīng)元集團(tuán)具有獨(dú)特的計(jì)算性質(zhì),如同人腦的一些高級思維和信息處理或控制功能。試想,生物計(jì)算機(jī)技術(shù)對揭示人類的大腦和生物信息節(jié)律的調(diào)控機(jī)制將會起到多么關(guān)鍵的作用,對于大腦疾病、神經(jīng)官能癥、精神和心理障礙以及癲癇等疾病的有效診治,其為期難道還遠(yuǎn)嗎?

如今人們常常是,“談癌色變”因?yàn)榘┌Y的確困擾醫(yī)學(xué)很久了,盡管有了很多新藥的研究開發(fā)以及手術(shù)的改進(jìn),但這些并非是醫(yī)治癌癥的良方或萬全之策。在生物信息醫(yī)學(xué)時(shí)代,我們很有可能找到醫(yī)治它的良方,比如:依據(jù)生物信息原理,我們可以研究“修復(fù)”癌細(xì)胞缺損或變異的信息密碼技術(shù),也就是對癌細(xì)胞進(jìn)行“重新教育”使之“改邪歸正”,或者是恢復(fù)對癌癥等病灶的正常生物信息指令控制。這就好比怎樣平息一個(gè)“地區(qū)”的“獨(dú)立判亂”一樣,其武力解決(病灶切除)并非是上策,通過說服教育,使人心歸順,才能算得上對該地真正收復(fù)。另外,對于一些組織器官或系統(tǒng)的功能紊亂,可以使用模擬相應(yīng)的生物信息(信息編程)儀器或電子信息藥丸,并設(shè)法讓它進(jìn)入該信息系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,使之恢復(fù)其生物信息節(jié)律的平衡。這種同疾病作斗爭的方式的確如同“現(xiàn)代戰(zhàn)爭”(大家可能看過電視劇《突出重圍》……)。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,“電子信息戰(zhàn)”已越來越突出而重要,與常規(guī)武器和生化武器等的協(xié)同作用威力也是越來越大?!秾O子兵法》中云:“不戰(zhàn)而屈人之兵,乃上之上策也”。這不正是信息戰(zhàn)的偉大之處嗎。同樣,我們未來的醫(yī)療實(shí)踐,也必將是以生物信息調(diào)節(jié)為先導(dǎo),或?qū)⑿畔⒄{(diào)控、藥物治療及手術(shù)治療結(jié)合起來以達(dá)到協(xié)同作戰(zhàn)的最佳效果。所以,我們不難預(yù)想21世紀(jì)的醫(yī)療實(shí)踐將是一個(gè)更加先進(jìn)和完美的生物信息化的醫(yī)療時(shí)代,或者可以簡稱之為“信息醫(yī)學(xué)”時(shí)代。

第4篇:動物生物化學(xué)的定義范文

中國科普作協(xié)會員

澳大利亞昆士蘭大學(xué)高級訪問學(xué)者

營養(yǎng)大講堂的開場白

早在兩千多年前,醫(yī)學(xué)之父、古希臘的醫(yī)學(xué)家希波克拉底就說過:你就是由你所吃的食物塑造的。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和營養(yǎng)學(xué)的大量研究表明:對我們?nèi)梭w健康最直接、影響最大的是我們每天的飲食。飲食為我們提供了每日所需的營養(yǎng)素,從而保持人體各個(gè)系統(tǒng)、各個(gè)器官乃至各個(gè)細(xì)胞的正常生理活動。飲食為人體生命活動提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。如果我們吃的飲食不當(dāng),人體的生理活動就會產(chǎn)生各種障礙,疾病也就隨之發(fā)生了!

因此,我們可以斷言:飲食的營養(yǎng)決定了你的健康與壽命!

用當(dāng)代最流行的語言說:營養(yǎng)對健康最給力!

確實(shí)從個(gè)人而言,一日三餐的營養(yǎng)關(guān)系到每個(gè)人的健康與長壽,而從民族與國家而言,營養(yǎng)則關(guān)系到國民健康素質(zhì)與民族興衰的大事。為此,我國已先后開展了三次全國性國民營養(yǎng)與健康狀況的專項(xiàng)大調(diào)查。新近,由衛(wèi)生部開展的“2010年國民營養(yǎng)與健康狀況監(jiān)測”工作已在全國各省市正式啟動。四川省設(shè)七個(gè)點(diǎn),筆者所居住的成都市金牛區(qū)正是該項(xiàng)目的大城市調(diào)查區(qū)之一。業(yè)已深入我區(qū)調(diào)查了450戶,1000余居民,深入收集城市居民的營養(yǎng)與健康的信息,發(fā)現(xiàn)與找出食品影響居民營養(yǎng)健康的主要因素,從而提出可行的改善與控制措施。力爭在工作完成后,立即將監(jiān)測的數(shù)據(jù)與分析結(jié)果上報(bào)到衛(wèi)生部與國務(wù)院。又據(jù)悉,2010年11月23日衛(wèi)生部專門成立了營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)委員會。將在全國監(jiān)測與普查基礎(chǔ)上,訂出我國第一個(gè)(2011~2015年)中國居民膳食營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。今后可將以這一標(biāo)準(zhǔn)來診斷你營養(yǎng)是否缺乏的依據(jù)。

也許讀者會問,當(dāng)今的中國人在營養(yǎng)上還會有問題嗎?當(dāng)我們走進(jìn)任何一個(gè)大超市、菜市場、餐廳酒家,在那琳瑯滿目、目不暇接的食品面前,中國人還會有營養(yǎng)不良嗎?

其實(shí)問題也正出在這里。專家指出,營養(yǎng)不良應(yīng)當(dāng)包括營養(yǎng)不足、營養(yǎng)過剩及營養(yǎng)失衡。因?yàn)檫@三者都會對健康帶來明顯的隱患乃至損害!以四川為例,四川是豬肉養(yǎng)殖生產(chǎn)的大省,四川人的豬肉、動物內(nèi)臟、油脂的食用量為全國之最,四川人又特別愛吃臘肉、香腸,更增加了對健康的危險(xiǎn)因素……問題是由于營養(yǎng)知識極欠缺,營養(yǎng)意識很淡薄,盲目飲食的現(xiàn)象還相當(dāng)普遍。

當(dāng)代營養(yǎng)學(xué)告訴我們:“吃”不再是隨心所欲的個(gè)人行為,而是必須接受營養(yǎng)科學(xué)指導(dǎo)的社會行為。

正如我在上海醫(yī)學(xué)院的同班老同學(xué)――衛(wèi)生部首席健康教育專家洪昭光教授所言:吃好比好吃更重要!我們決不能違背營養(yǎng)學(xué)的科學(xué)規(guī)律,去貪圖嘴上的口福。須知,一味貪圖口福,將會把自己的健康喪失!

據(jù)全國的營養(yǎng)健康調(diào)查結(jié)果表明,國人由于畜肉類及油脂消費(fèi)過多,谷類食物消費(fèi)偏低。我國血脂異?;疾÷蕿?8.6%,人數(shù)已達(dá)1.6億人。高血壓患者也達(dá)到1.6億人之多。我國成人超重率達(dá)22.8%,肥胖率為7.1%,估計(jì)現(xiàn)在超重人數(shù)2億,而肥胖者為6000萬人之多。而更驚人的是大城市成人超重率及肥胖者已達(dá)到30%和12.3%。換言之,中國的三個(gè)城里人就有一個(gè)超重!而兒童中更有大量的胖墩在成長!

據(jù)中國《醫(yī)學(xué)論壇報(bào)》2010年11月18日報(bào)道:中國糖尿病患者數(shù)居全球之首。中國糖尿病患者數(shù)達(dá)9240萬人,治療費(fèi)用年耗1734億元,已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要障礙之一,而上述數(shù)字都還將繼續(xù)快速攀升!

讓我們從基礎(chǔ)營養(yǎng)說起

一、什么是營養(yǎng)?

“營養(yǎng)”作為一個(gè)名詞,人人皆知,但對它的確切定義卻未必準(zhǔn)確了解。“營”在漢字里是謀求的意思,“養(yǎng)”是養(yǎng)生或養(yǎng)身,兩個(gè)字合在一起應(yīng)當(dāng)是“謀求養(yǎng)生”的意思。確切地說,應(yīng)當(dāng)是“用食物或食物中的營養(yǎng)素謀求養(yǎng)生”。更確切的定義應(yīng)當(dāng)是:“機(jī)體通過進(jìn)食,經(jīng)過體內(nèi)消化、吸收和代謝,利用食物中對身體有益的物質(zhì)作為構(gòu)建機(jī)體組織器官、滿足生理功能和體力活動需要的過程?!?/p>

二、什么是營養(yǎng)素?

營養(yǎng)素是指人類通過攝入食物,從中獲得其生理活動所必需的各種營養(yǎng)成分。對人體必需的營養(yǎng)素有近50種之多,按傳統(tǒng)的分類方法將其分為:蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素、水和膳食纖維七大類。

其中蛋白質(zhì)、脂類、碳水化合物、水和膳食纖維,因需要量多,在膳食中所占比重大,稱為宏量營養(yǎng)素;礦物質(zhì)和維生素因需要量相對較少,稱為微量營養(yǎng)素。

營養(yǎng)素不能在體內(nèi)合成,而必需從食物中獲得,稱為“必需營養(yǎng)素”。其中包括九種氨基酸:異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸、組氨酸;兩種脂肪酸:亞油酸、α-亞麻酸;碳水化合物;七種常量元素:鉀、鈉、鈣、鎂、硫、磷、氯;八種微量元素:鐵、碘、鋅、硒、銅、鉻、鉬、鈷;14種維生素:維生素A、維生素D、維生素E、維生素K、維生素B1、維生素B2、維生素B6、維生素C、煙酸、泛酸、葉酸、維生素B12、膽堿、生物素;加上水等,共計(jì)40余種。

這些營養(yǎng)素在體內(nèi)有三方面功用:一是供給生活、勞動和組織細(xì)胞功能所需的能量; 二是提供人體的“建筑材料”,用以構(gòu)成和修補(bǔ)身體組織;三是提供調(diào)節(jié)物質(zhì),用以調(diào)節(jié)機(jī)體的生理功能。營養(yǎng)素是健康的物質(zhì)基礎(chǔ)。

三、食物的消化與吸收

食物一吃進(jìn)嘴里,消化過程就開始了。經(jīng)過咀嚼,唾液分泌,添加水分,在舌頭巧妙的活動下成了松軟的食團(tuán),隨即吞入食道,繼而滑進(jìn)胃。在胃里充分地蠕動,來來回回地?cái)嚢?,使食團(tuán)與胃酸和消化酶充分混合在一起。在胃里停留4到5個(gè)小時(shí)后,食物幾乎完全變成了清稀飯樣的半流質(zhì)――食糜,逐漸地流入小腸。這時(shí),流質(zhì)中的營養(yǎng)素在小腸里充分地吸收而進(jìn)入人體的血液。

剩下的湯湯水水的殘?jiān)凰腿氪竽c,在曲折的大腸里水分充分地被吸收以后,成了半固體的廢物――大便最終排出體外。

由此看來,全然自動化的機(jī)械性消化和化學(xué)性消化按部就班地進(jìn)行后,營養(yǎng)素就能在小腸充分地吸收,富含營養(yǎng)素的血液由門靜脈運(yùn)送到肝臟,然后把這些營養(yǎng)物輸送到身體各個(gè)部位,被充分地利用。

有個(gè)研究機(jī)構(gòu)設(shè)在盧森堡,設(shè)計(jì)出一個(gè)有七噸重的裝置,是由大量的工業(yè)管道和現(xiàn)代化電子自動調(diào)控的裝置組成,它能模擬人體消化系統(tǒng)將食物消化,它能吃,能消化,能吸收營養(yǎng)而后排出殘?jiān)D切┰瓉碓谖覀兦擅钊梭w的胃腸道中進(jìn)行的消化全過程,用工業(yè)化的現(xiàn)代化來模擬,卻需要七噸重的龐然大物才能完成!真使人咋舌!

五花八門的營養(yǎng)學(xué)

一、營養(yǎng)學(xué)

營養(yǎng)學(xué)是研究人體營養(yǎng)規(guī)律及其改善措施的科學(xué)。具體說就是研究人體對食物的利用與代謝規(guī)律及科學(xué)確定人體對營養(yǎng)素需要量的科學(xué)。研究內(nèi)容涉及人體對營養(yǎng)需要量、各類食品營養(yǎng)價(jià)值、不同人群的營養(yǎng)、營養(yǎng)與疾病、社區(qū)營養(yǎng)等諸多方面。營養(yǎng)學(xué)是一門研究食物、營養(yǎng)、人體、環(huán)境關(guān)系的綜合學(xué)科。

二、基礎(chǔ)營養(yǎng)學(xué)

基礎(chǔ)營養(yǎng)學(xué)主要研究人體的新陳代謝規(guī)律、不同營養(yǎng)系的生理功能、新陳代謝中營養(yǎng)素的相互關(guān)系和人體對營養(yǎng)素的需要量。包括以下各分支科學(xué):

1、營養(yǎng)能量學(xué)

通過人體代謝測定明確各種人群的能量消耗。根據(jù)其能量的需要量恰當(dāng)給予膳食的攝入量,并控制碳水化合物、脂類及蛋白質(zhì)三大產(chǎn)能營養(yǎng)素的供給比例,以求人體的能量平衡。

現(xiàn)今營養(yǎng)能量學(xué)的深入研究對控制運(yùn)動員體重、減肥或增體重都有現(xiàn)實(shí)意義。

2、食物營養(yǎng)學(xué)

現(xiàn)今通過生物化學(xué)的現(xiàn)代化測定與分析、已可以將人類的各種食物、動物性與植物性食品、調(diào)味品、營養(yǎng)強(qiáng)化食品乃至各種菜肴所含的各種營養(yǎng)素作出精確測定。從而為各種人群可提供精確的配餐、配食,以保證人體的營養(yǎng)素平衡。

3、保健食品營養(yǎng)學(xué)

自上世紀(jì)90年代以來,國內(nèi)外興起各種保健食品。保健食品又稱健康食品或功能性食品。2003年初已確定各種保健食品的分別具有以下27種:即(1)增強(qiáng)免疫力;(2)輔助降血脂;(3)輔助降血糖;(4)抗氧化;(5)輔助改善記憶;(6)緩解視疲勞;(7)促進(jìn)排鉛;(8)清咽;(9)輔助降血壓;(10)改善睡眠;(11)促進(jìn)泌乳;(12)緩解體力疲勞;(13)提高缺氧耐受力;(14)對輻射危害起保護(hù)功能;(15)減肥;(16)改善生長發(fā)育;(17)增加骨密度;(18)改善營養(yǎng)性貧血;(19)對化學(xué)性肝損傷的保護(hù)功能;(20)祛痤瘡;(21)祛黃褐斑;(22)改善皮膚水分;(23)改善皮膚油分;(24)調(diào)節(jié)腸道菌群;(25)促進(jìn)消化;(26)通便;(27)保護(hù)胃黏膜。

4、營養(yǎng)流行病學(xué)

5、營養(yǎng)免疫學(xué)

6、營養(yǎng)遺傳學(xué)

三、人群營養(yǎng)學(xué)

研究不同人群、人體不同年齡及各種不同環(huán)境下及各種生理活動情況下的營養(yǎng)需求。有孕婦營養(yǎng)學(xué)、乳母營養(yǎng)學(xué)、幼兒營養(yǎng)學(xué)、兒童少年?duì)I養(yǎng)學(xué)、老年?duì)I養(yǎng)學(xué)、高溫環(huán)境營養(yǎng)學(xué)、低溫環(huán)境營養(yǎng)學(xué)、高原營養(yǎng)學(xué)。

四、臨床營養(yǎng)學(xué)

臨床營養(yǎng)學(xué)是研究合理利用食物或營養(yǎng)素,以促進(jìn)青少年機(jī)體生長發(fā)育,增進(jìn)人體健康、提高功能、防治疾病和延緩衰老的綜合性生物科學(xué)。飲食營養(yǎng)和藥物對疾病的防治有異曲同工之妙,故醫(yī)院營養(yǎng)科又有“第二藥房”之美稱,并要求每個(gè)營養(yǎng)科要配備專業(yè)營養(yǎng)師。

對于神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、血液系統(tǒng)特別是心腦血管系統(tǒng)的病人,各種病種各有其代謝及病理特征,因此營養(yǎng)的供給要求與特點(diǎn)也各不相同。由于每天一日三餐在合理配餐及供應(yīng)膳食上遠(yuǎn)比藥房配藥物還要復(fù)雜,好在現(xiàn)在已應(yīng)用電腦軟件,在個(gè)性化配餐上不僅化繁為簡,而且能做到精確計(jì)算,還能有大量美味菜肴可供選擇,連病人也能做到既吃好,“好吃”!

膳食指南及平衡膳食寶塔

膳食指南是針對各國存在的營養(yǎng)問題而提出的一個(gè)通俗易懂的合理膳食的基本指導(dǎo)方針,是有效的營養(yǎng)宣傳普及材料,有益于指導(dǎo)居民采用平衡膳食,獲取合理營養(yǎng)和促進(jìn)身體健康。

《中國居民膳食指南》(2007)是中國營養(yǎng)學(xué)會根據(jù)營養(yǎng)學(xué)原理,在1997年《中國居民膳食指南》的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國居民目前膳食消費(fèi)和營養(yǎng)狀況制定的。其目的是幫助我國居民合理選擇食物,以改善人們的營養(yǎng)和健康狀況,減少或預(yù)防慢性疾病的發(fā)生,提高國民的健康素質(zhì)。

《中國居民膳食指南》(2007)適用于6歲以上的人群。根據(jù)該人群的生理特點(diǎn)和營養(yǎng)需要,并結(jié)合我國居民的膳食結(jié)構(gòu)特點(diǎn),制定了10條基礎(chǔ)原則。

1、食物多樣,谷類為主,粗細(xì)搭配:各種食物所含的營養(yǎng)成分不完全相同,平衡膳食必須由多種食物組成,才能達(dá)到合理營養(yǎng)、促進(jìn)健康的目的。

2、多吃蔬菜水果和薯類:推薦我國成年人每天吃蔬菜300~500g,最好深色蔬菜約占入一半,水果200~400g,并注意增加薯類的攝入。

3、每天吃奶類、大豆或其制品:建議每人每天飲奶300g或相當(dāng)量的奶制品。有高血脂和超重肥胖傾向者應(yīng)選擇減脂、低脂、脫脂奶及其制品。建議每人每日攝入30~50g大豆或相當(dāng)量的豆制品。

4、常吃適量的魚、禽、蛋和瘦肉:動物性食物與谷類或豆類食物搭配食用,可有效發(fā)揮蛋白質(zhì)的互補(bǔ)作用。

目前,我國部分城市居民食用動物性食物較多,尤其是食入的豬肉過多,應(yīng)調(diào)整肉食結(jié)構(gòu),適當(dāng)多吃魚、禽肉。

5、減少烹調(diào)油用量,堅(jiān)持清淡少鹽膳食:應(yīng)養(yǎng)成吃清淡少鹽膳食的習(xí)慣,建議每人每天烹調(diào)油用量不超過25g或30g,食鹽攝入量不超過6g,包括醬油、醬菜、醬中的食鹽量。

6、食不過量,天天運(yùn)動,保持健康體重:應(yīng)保持進(jìn)食量和運(yùn)動量的平衡,使能量能滿足機(jī)體需要,又不造成體內(nèi)能量過剩,使體重維持在適宜范圍。

7、三餐分配要合理,零食要適當(dāng):合理安排一日三餐的時(shí)間及食量進(jìn)餐定時(shí)定量。早餐提供的能量應(yīng)占全天總能量的25%~30%,午餐應(yīng)占30%~40%,晚餐應(yīng)占30%~40%。不暴飲暴食,不經(jīng)常在外就餐,盡可能與家人共同進(jìn)餐,并營造輕松愉快的就餐氛圍。零食作為一日三餐之外的營養(yǎng)補(bǔ)充,可以合理選用,但來自零食的能量應(yīng)計(jì)入全天能量攝入之中。

8、每天足量飲水,合理選擇飲料:在溫和氣候條件下生活的輕體力活動的成年人每日最少飲水1200ml(約6杯)。飲水最好選擇白開水。

多數(shù)飲料都含有一定量的糖,大量飲用特別是含糖量高的飲料,會在不經(jīng)意間攝入過多能量,造成體內(nèi)能量過剩。

9、如飲酒應(yīng)限量:若飲酒盡可能飲用低度酒,并控制在適當(dāng)?shù)南蘖恳韵?,建議成年男性一天飲用酒的乙醇量不超過25g,成年女性一天飲用酒的乙醇量不超過15g。孕婦和兒童青少年應(yīng)忌酒。

10、吃新鮮衛(wèi)生的食物:吃新鮮衛(wèi)生的食物是防止食源性疾病、實(shí)現(xiàn)食品安全的根本措施。