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生命起源和演化

时间:2023-10-08 10:25:04

导语:在生命起源和演化的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。

生命起源和演化

第1篇

抛去神话传说的部分,从演化(进化)的历程和本质来看,人就是从动物演化而来。只不过,从低等动物到高等动物,再到灵长类动物,并从灵长类动物演化为人,经历了约5亿年,而且人是从鱼演化而来。显然,这一从鱼到人演化的科学结论比神话传说中的蛇修炼(进化)到人经历了更长的时间,如果以蛇这类爬行类动物演化到人的时间来计算,没有5亿年那么长,也就是2~3亿年。

过去,已经有不少论文和著作阐述了从鱼到人的漫长历程,现在另一本书《征程:从鱼到人的生命之旅》(以下简称《征程》)更是用9个大转折证明人是从鱼进化而来。

从鱼到人的进化大致要经历下面的阶段:

脊梁骨的起源

距今3亿多年前,有一群肉鳍鱼类偶然爬上陆地,演化成像大鲵一样的古代两栖类;在石炭纪末,某支古代两栖类又演化出爬行动物;在距今2亿多年前爬行类中的一支成功演

化出像老鼠一样的哺乳类祖先;约6500万年前,白垩纪恐龙灭绝后,哺乳类动物中的一支演化成猿;距今约600万~700万年前,终于演化出了人类。

从鱼到人的历程要经过9个大事件,或9个精彩的转折,第一个大转折就是脊梁骨的起源。在现代人类和多数脊椎动物中,每个脊椎都由两部分组成:椎体和神经弓。研究人员在中国云南澄江的古生物群(距今5.7亿年)发现的化石表明,盲鳗和七鳃鳗是最原始的现生脊椎动物,它们还没有椎体,只有一个柱状的、被称为脊索的结构支撑身体。

化石显示,发育完全的骨质脊椎是在志留纪的时候从两个关系密切的类群中独立演化而来,即辐鳍鱼类(包括多数现生鱼类)和肉鳍鱼类(包括肺鱼和总鳍鱼),它们具有包含真正骨质的脊椎。辐鳍鱼类和肉鳍鱼类又是从盲鳗和七鳃鳗,经历盔甲鱼类、有颌鱼类、各种盾皮鱼类、软骨鱼类、硬骨鱼类演化而来。

颌骨的出现

演化上的第二个大转折是脊椎动物颌骨的出现。直到志留纪之前,脊椎动物还没有演化出“颌”。到了志留纪,在中国云南曲靖距今4.23亿年的潇湘动物群中发现了世界上独一无二的有颌脊椎动物化石。其中,一种被命名为钝齿宏颌鱼的硬骨鱼,是目前为止志留纪最大的脊椎动物。钝齿宏颌鱼属原始肉鳍鱼类,体长可达1.2米,由于演化出了颌和牙,其牙齿适应捕食带硬壳的猎物,可能在食物链中占据较高的位置。

颌的作用不只是捕食,如咬穿猎物喉咙、切碎研磨植物、从海水中过滤藻类等,同时可用来啃咬和反抗捕食者。这也让有颌鱼类向前演化拥有了更好的基石。

鱼儿离开水

演化上的第三个大转折是鱼儿离开水。中国的俗语称,鱼儿离不开水,指的是到了陌生环境的人无法生存。但是,在演化史上,到了泥盆纪,陆陆续续有一些鱼类尝试着离开水到另一个世界――陆地去求生。不过,唯一真正适应和征服了陆地环境的,只有肉鳍鱼类。因为,它们在寻觅新大陆时做好了准备,拥有了强健有力的“肉质的鳍”和能够呼吸空气的肺。例如,早期的弹涂鱼具有在陆地上呼吸的一定能力,并且能用胸鳍支撑身体在陆地上移动。

但是,早期的四足动物――肉鳍鱼类的四肢很可能更多的是用于游泳而不是行走。在宁夏中宁县石峡沟发现了距今约3.55亿年泥盆纪时期的中国螈化石后,研究人员才确信,这是即将离开水的奇怪鱼类。这一成果也由中国科学院古脊椎动物与古人类研究所朱敏博士、赵文金博士与英国自然博物馆阿尔伯格博士等人发表在2002年12月出版的英国《自然》杂志上。

先有蛋后有鸡

演化上的第四个大转折是先有蛋后有鸡。先有蛋还是先有鸡的争论一直困扰着人们,然而从鱼到人的演化证实,先有蛋后有鸡一点没错。四足动物诞生于泥盆纪晚期,到了石炭纪早期的中段,它们中的一些已经能在陆地上自如行走了,但是,它们繁衍仍需回到水中,或至少是在潮湿的环境,因为四足动物产下的是有胶质“外衣”的软卵,没有真正硬的外壳,不能保护卵,所以需要把卵产在水中或潮湿的环境。为了适应陆地的繁衍,登陆的四足动物演化出了以“羊膜卵”来繁衍后代,这种卵被包裹在4层膜结构的襁褓中,包括卵黄囊、尿囊、绒毛膜和羊膜,从而能保护卵。

化石记录中最早的羊膜卵属于蜥脚型恐龙,在三叠纪、侏罗纪交界时期的阿根廷、南非和中国都发现了羊膜卵。三叠纪晚期的恐龙化石见于云南的禄丰盆地等极少数地区,侏罗纪时期的恐龙化石在四川、云南和贵州都有发现,白垩纪时期的恐龙化石则多出现于中国北方的内蒙古、黑龙江和山东等地。在位于贵州西南部关岭县新铺乡的关岭生物群(形成于距

今约2.2亿年的晚三叠纪时期),就有鱼龙、海龙和J齿龙。

这些恐龙的蛋就是羊膜卵的一种,人们每天早上吃的鸡蛋也属于羊膜卵的一种,而乌龟、蛇和鳄鱼等爬行动物的蛋也都属于羊膜卵。从演化过程看,羊膜卵的出现远早于任何一种像鸡的动物的出现。但是,和硬壳的鸡蛋不同的是,早期羊膜卵的卵壳大概是革质的。

重返海洋

演化上的第五个大转折是重返海洋。在演化的历史上,羊膜动物从海洋到达陆地,但后来,又有很多羊膜动物部分或完全转变为海生的生活方式,反演了早期四足动物逐渐向陆地演化的历史,也多多少少证实了美国科学家查尔斯・达文波特提出的一个观点,即人类存在一个“爱海基因”,尽管在人类中没有获得验证,但在羊膜动物的进化中存在这种现象。最先回到海洋中的羊膜动物是中龙,它们生活在二叠纪早期,属于一个被称为“副爬行动物”的爬行动物支系,其中的大部分成员都是陆生动物。

一种在贵州发现的肿肋龙――胡氏贵州龙的化石就表明,它是三叠纪时代重返海洋的羊膜动物。羊膜动物已经适应了陆地挑战,它们的卵也能在陆地上正常发育,却为何要重返海洋。科学家的解释是,好像与泥盆纪晚期的(海生)脊椎动物为了让自己捕食陆生的节肢动物,同时避开水生的竞争者和捕食者而登上陆地一样,若干年后,那些后石炭纪的羊膜动物同样可以为了吃到海鲜,并避开陆生的敌人而返回海洋。

哺乳动物的悄然兴起

演化上的第六个大转折是哺乳动物的悄然兴起。在脊椎动物演化进程中最突出、最壮观的参与者当属哺乳动物,这其中就有演化为人类的胎盘类哺乳动物。在地质年代上,新生代被称为“哺乳动物的时代”。虽然真正的哺乳动物在距今1.6亿年的侏罗纪中期就出现了,但是直到约6500万年前的恐龙灭绝后,哺乳动物才在脊椎动物的演化历程中开始占据显要的位置。

现代哺乳动物包含3个主要的类群,卵生的单孔类、有育儿袋的有袋类和人类所属的有胎盘类。哺乳动物与其他脊椎动物最重要的不同是,其颅骨和下颌骨的连接关节由鳞骨和齿骨构成。在进化中,脊椎动物的齿骨因越变越大而与鳞骨碰到一起,从而促成了一个新的颌关节――齿骨鳞骨关节的形成。摩根齿兽和中国尖齿兽(生活在中国云南禄丰盆地下禄丰组深红层侏罗纪早期)都具有这种新型的颌关节,但齿骨后骨仍然存在,关节骨也仍然与方骨相连。它们的另外特征是,具有毛发、体温相对高且稳定、雌性能产奶并哺乳幼崽。在中生代末期的动物大灭绝后,摩根齿兽和中国尖齿兽成为脊椎动物演化过程中的主角。

飞上蓝天

演化上的第七个大转折是飞上蓝天。在脊椎动物的演化历史上,真正的飞行只出现过3次,分别是蝙蝠、鸟类和翼龙。能演化出飞向蓝天的技能既需要适宜的器官――翅膀,又需要飞行的技术――翱翔。这就是通过滑翔与振翅的交替方式来减少飞行能耗,或者利用合适的气流来保持长时间的滑翔而不必扇动翅膀。第一个能飞行的脊椎动物是翼龙,在新疆白垩纪早期发现的一种翼

手龙类――魏氏准噶尔翼龙化石就证明,在中国的生物演化中,出现了飞上蓝天的演化事件。

生物能够飞上蓝天意味着,它们打破了重力的束缚,并且能躲避捕食者,还能在树梢等远离地面的地方栖息和觅食,以及当本地生活环境变得艰难之时而去寻找“更绿的”栖息地,由此获得了更多的生存空间,也演化出了新的生活方式。

羽毛的产生

演化上的第八个大转折是羽毛的产生。从演化的角度看,羽毛具体产生的时间很难确定。在现代脊椎动物中,只有鸟类才有羽毛,没有羽毛,鸟类将无法飞上天。然而,化石记录清晰地显示,羽毛最初与飞行无关。支持这一结论的化石证据来自热河生物群(生活在中生代晚期,分布于中国北方、蒙古、西伯利亚以及朝鲜和日本等东亚地区的一个繁盛的生物群,中国辽西地区是研究热河生物群的经典地区),最初源于1996年原始中华龙鸟的发现、描述和命名。中华龙鸟是一种小恐龙,其化石标本上保存的成簇成束的丝状物只能被解释为一种早期的绒羽。这也证明,鸟类的祖先是恐龙。

但是,恐龙要羽毛来干什么?一个可能性是,这些如绒毛状覆盖于大多数皮肤表面的羽毛的作用是为了保温。后来,羽状的羽毛仅见于窃蛋龙类、恐爪龙类和鸟类。羽尾龙就是热河生物群中原始的窃蛋龙类,在手部、前臂和尾部拥有真正的羽毛。从这些情况来看,演化中翅膀的形成不仅仅用翔,还会用来保持平衡,如现代的不会飞的鸵鸟在奔跑时的动作。

人类的黎明

演化上的第九个大转折是人类的黎明。最近几十年,越来越多的证据,特别是遗传学的证据显示,人类与非洲的现生猿类――黑猩猩的亲缘关系特别近。人类与黑猩猩的共同祖先可能生活在距今500万~700万年前,人与黑猩猩的共同祖先(从这个祖先演化出了人类和黑猩猩)更像黑猩猩而不像人。换句话说,在脊椎动物的演化历程中人类很晚才从猿类中演化出来,但不是从任何现生的类人猿演化出来的。黑猩猩的两大类――黑猩猩和倭黑猩猩都生活在非洲,所以查尔斯・达尔文在《人类的由来》一书中提出,人类早期的祖先也很可能生活在“黑色大陆”。

现在更多的证据证明,这个假说是对的。从黑猩猩的共同祖先分化出来的最早期的人族成员包括原初人土根种、撒海尔人乍得种、地猿始祖种,以及比地猿始祖种稍晚的、生活在距今约440万年前的地猿卡达巴种。除了撒海尔人来自中北非的乍得,其他人类家族的早期成员都生活在东非的肯尼亚和埃塞俄比亚。

大约25万年前,非洲古老型的人类演化出了解剖学意义上的现代智人。这些人中至今还有一些留在了非洲,并分化为现今所见的很多不同的少数民族部落;其他一些则迁徙到欧亚大陆,并逐渐分布到全世界。在此过程中,他们与当地的尼安德特人或其他存在的人类种群可能有一定的杂交。

殊途同归的证明

在《征程》之前,也有很多关于进化的著作,比较起来,该书与其他著作有相似和相同的描述,例如比较著名的有美国的尼尔・舒宾所

著的《你是怎么来的──35亿年的人体之旅》。舒宾和他的团队花了6年时间于2004年7月初,在北极的埃尔斯米尔岛发现了证明从鱼类过渡到两栖类的鱼――提克。提克是因纽特语“提塔利克鱼”的简称,意为大型淡水鱼,这是一个兼具水生和陆生动物特点的鱼化石。

提克像鱼一样,背后有鳞,还有带蹼的鳍。但像早期的陆生动物一样,它有一个扁平的头和脖子。如果往鳍里看,可以看到对应于上肢的骨骼、前肢骨,还有手腕的一部分。它的关节也在那里,这是一条长着肩膀、肘关节和腕关节的鱼。所有这一切都藏在带蹼的鳍里面。

这个化石的意义在于,它确认了古生物学上的一个推断:提克不仅是两个不同物种之间的过渡,而且是在地球历史中正确的年代和正确的远古环境中找到的。它隐藏于3.75亿年前的远古的溪流中形成的岩石。

这个证明从鱼到人演化的化石与《征程》一书提供的化石证明极其相似,即第二个大转折和第三个大转折的出现――脊椎动物颌骨的出现和鱼儿离开水。本文前面提到在中国云南曲靖距今4.23亿年的潇湘动物群中发现了有颌脊椎动物化石,其中一种是钝齿宏颌鱼,这似乎与提克的演化年代和性质一样。

由此也证明,在世界其他地方,如中国,生物的演化有相似、相同的历程。中国有大量天赐的、可观的化石记录,从寒武纪的生命大爆发到中生代带羽毛的恐龙化石,能帮助人们一点点还原出脊椎动物的演化历史。中国脊椎动物的演化并不是独立发生的,它们其实是这个星球上更大规模的动物演化的一个缩影。

人类进化两种假说的交锋

人类起源目前有两种假说,一是“非洲起源说”,二是“多地区起源说”。前者认为,现代人类起源于20万~25万年前的非洲,然后在大约10万年前走出非洲,并完全取代了其他地区的古人种。这一取代过程未伴随明显的与原住人群的基因交流。由此,非洲以外的直立人和早期智人都是人类演化树上的旁枝,地球上所有现生人群均为非洲晚期智人的后裔。

后者认为,现代人是在4个地区出现并连续进化,而且在各个地区之间都有基因交流。史前的进化史描写完全不清楚。直到现在,人们对生物演化史中祖先的起源问题还不能下一个确凿无疑的结论。现代人类起源的地点、时间、各人类种群间的谱系关系,甚至还包括迁徙,一切的细节都并不充分,零星的化石发现还无法做出定论。

《征程》一书在人类的黎明这一大转折中尽管引用了中国科学院院士吴新智的多地区起源说,但显然采用和认同非洲起源说。尽管“北京人”是在中国境内发现的早期人类,但是,研究人员对“北京人”的定论还不确定。“北京人”在分类学中被归入人属,在脊椎动物演化的大军中,应属于我们现代人类的一部分。但如果他们生活在今天,很难讲是否应把他们视为“人类”,还是仅仅作为某种独特的、似人灵长类动物。

第2篇

前言

第一部分 ABC-STORM 哲学宇宙模型中的概念

1. 定义

2. A的由来

3. 宇宙原始汤的由来

第二部分 ABC-STORM 哲学宇宙模型

第三部分 ABC-STORM哲学宇宙模型的进一步解释

1. A(黑宇宙)

2. B(亮宇宙)

3. C(智慧)

4. STORM (风暴)

5. 原始汤(Primordial Soup)

6. 生命时间(life time)

第四部分 宇宙哲学(Cosmology)

1. 对于宇宙哲学的认识

2. ‘完美无原因’宇宙理论(Perfection-no-reason cosmic theory )

第五部分 结束语

前言:

哲学首先要讨论的是宇宙起源问题。ABC-STORM 哲学宇宙模型在某种意义上也是‘存在与意识’模型。创立一个哲学宇宙模型是哲学人的‘千年梦想’。因为哲学首先要回答宇宙起源与本质问题,所以过去和现在都无法做到。我的努力是把可能性揉和在这个模型中。大爆炸理论是现在比较流行的理论,如同生命起源学说一样,本身还存在着缺陷。你可以从ABC-STORM 哲学模型中看到,大爆炸理论的中心—奇点(Singularity)仅是我们现在宇宙形成的可能性中的一个特例或者说一种可能性。尽管红移现象(red-shift)和宇宙微波背景辐射(cosmic microwave background radiation)支持了大爆炸理论,但同样的观测现在和今后也会支持其他的理论。

ABC-STORM 哲学宇宙模型是在目前科学条件下研制出的。它反映着当代自然科学发展的部分状况。我在ABC-STORM 哲学宇宙模型中尽可能多地综合了比较流行的观点,使大家可以直观地进行比较和判断。

ABC-STORM 哲学宇宙模型的突出的优越性就是这个哲学宇宙模型反映了关于宇宙起源,生命起源,物质起源,意识,物质,宇宙时间之间的关系与发生的可能性。另外,‘宇宙的原始参照状态’,‘物质视界’与‘宇宙原始汤’的概念也为我们研究物质起源和现今的宇宙提供了更多的思考课题。

ABC-STORM 哲学宇宙模型不是‘大统一’(theory of everything)的思想方法,仅希望通过这个模型给大家提供一个思考和交流的平台。人类的思想是深奥无比的,就算科学家发现了制约宇宙规律的统一理论,它将最终改变我们对宇宙的认识,但它不能统一我们的思想。

ABC-STORM 哲学宇宙模型中的不足之出,它没有肯定宇宙是如何起源的,它仅告诉了我们可能性。你可能会从这个模型中找到最终的答案。

我在‘宇宙哲学’这部分主要谈我的思考。我很简洁地回答了很多前沿的问题,也具体地阐明了一些理论和思想。我把文章设计成‘适合所有对宇宙哲学感兴趣的人’。 希望能引发你更多的思考。我这里简单概括一下这篇文章的主要特点:

 提出一个哲学宇宙模型。

 提供宇宙原始参照状态(A)。

 提出宇宙原始汤概念

 指出大爆炸(Big-Bang)理论中‘奇点’(Singularity)仅是A的一种表现形态。

 提出‘完美无原因’宇宙理论。

 回答‘宇宙真理’包涵的内容。

 对宇宙哲学的目标和应包括哪些科学领域(学科)提出建议。

有了生命就有了智慧。人类是至今发现的最有智慧的生命体。人类自从出现在地球上,就一直没有间断过对宇宙和自身的探索。这种探求真理的精神是我们文明发展的伟大动力。尽管人类目前对宇宙和自身所知依然甚少,摆在我们前面的路还将会很长。只要我们的思想不枯萎,智慧的光芒就会永远照亮全宇宙。

第一部分 ABC-STORM 哲学宇宙模型中的概念

1. 定义

1.1 A:即‘黑宇宙’状态,也称为可生成物质的宇宙状态。

1.2 B:即‘亮宇宙’状态,也称为有物质的宇宙状态。

1.3 C:即‘智慧’状态, 也称为地球智慧状态。

1.4 STORM(风暴):意指某种力量导致目前秩序的巨大动荡。

ABC-STORM 模型中有3种‘风暴’:宇宙风暴,地球风暴和头脑风暴。宇宙风暴表示物质的起源过程;地球风暴表示生命起源过程;头脑风暴表示思维和思维的产生过程。

1.5 原始汤(Primordial Soup)

 宇宙原始汤:物质起源和演化所需的原始环境。

 生命原始汤:生命起源和演化所需的原始环境。

1.6 物质视界(matter horizon):普通物质存在的起点。

1.7 生命时间(life time)

 TU:宇宙时间。

 TA:A的生命时间。

 TB:B的生命时间。

 TC:C的生命时间。

 TM:人类的生命时间。

2. A(黑宇宙-Black universe)的由来

大多数科学家确信我们现在的宇宙—B,起源于大约137亿年前。可以肯定的是,很久以前B(亮宇宙)来源于一个不同的宇宙状态—X,即B≠X。因为B是‘亮宇宙’状态,另外,B是有物质的宇宙状态。而B≠X,所以X一定是个‘不亮’的宇宙状态,也可以说X是一个可生成物质的宇宙状态,即X=A。结论是:B来源于A。我也称A为‘上帝的黑房子’。如果能证明A不存在,那将是人类的惊喜。

3. 宇宙原始汤(Primordial Soup of the universe)的由来

由于B来源于A,也就是说B中的物质一定起源于A。那么A中一定存在‘物质起源和演化所需的原始环境’,即A中存在‘宇宙原始汤’。

第三部分 ABC-STORM 哲学宇宙模型的进一步解释

1. A(黑宇宙)--Black universe

 A就像我们睡着时一样,我给它取了一个有趣的名字‘上帝的黑房子’。

 A是宇宙的最原始状态。

 A中存在着变化,孕育着‘革命’。

 A有3种存在形态:

1. A无穷小。这就是‘大爆炸’理论中的‘奇点’概念。

2. A无穷大。宇宙无起始,但B有起始。

3. A有大小范围,但无边界。可认为是一种拓扑形状。

研究宇宙起源,事实上是对A的这三种变化的不同解释。

2. B(亮宇宙)--light universe

 B就像我们睡醒时,天可能还没亮,但不久我们就看见了太阳的光线。

 发光体与普通物质产生。

 B可能经过n次规模不等的‘宇宙风暴’才到今天这般。离我们最近的一次大规模的‘宇宙风暴’大约发生在137亿前左右。

 B中时刻发生规模不等的‘风暴’。B中物质的产生是可再发生性的(recurrent),(就像从A到B的过程)小到基本粒子,大到恒星,星系。

 产生生命元素并产生生命。

 B的3种表现范围

1.B>A

宇宙在膨胀,也可称‘开放’(open)宇宙 状态。

2.B

宇宙在坍缩,也可称‘封闭’(close)宇宙状态。

3.B=A

宇宙均衡状态,也可称‘正好’(flat)。

A的存在为‘临界密度’观点提供了一个参考平台。

3.

C(智慧)

生命产生的过程可以说是智慧生成的过程。

 C是B中生命产生的结果。

 产生意识。

 C对A,B认知。这是我们对宇宙的认知过程,哲学上就是存在与意识的关系。

 C对C的认知。本质上是自我认知过程。

4.

风暴(STORM)

4.1 宇宙风暴

宇宙风暴导致了从A到B的变化。下面列出几种可能的宇宙风暴。

 大爆炸(big-bang)。特指大爆炸理论,这是A无穷小时的情况。

 扰动(fluctuation)。

有科学家认为宇宙是由多次扰动产生的,而不是一次大爆炸的结果,也有人提出平行宇宙或多重宇宙说。

我这里给出一个扰动‘公式’。ZnΣXn=B(物质部分)。Z是Zone的简写。Xn为A中扰动点。Xn为Zn的核心。Zn中可能产生基本粒子,恒星等普通物质,Zn最终可能形成星系。这个公式可以看成是对‘小规模’扰动的描述,这种‘小规模’扰动可以发生在宇宙进化过程中的任何时候。

 冷热聚合力。

其论点是物质通过冷热平衡变化产生。直观描述为:

0=(+1)+(-1) 其中A为绝对零(Zero),+1为无限热能量,

-1为无限冷能量。

 其他。

4.2 地球风暴(earth storm)

地球风暴导致了生命体的出现。下面列出几种地球风暴。

 闪电

 火山爆发(包括海底火山爆发)

 宇宙射线,太阳紫外线

 其他

4.3 头脑风暴(brain storm)

头脑风暴是指我们的思维。

5.

原始汤(Primordial Soup)

5.1 宇宙原始汤(Primordial Soup of Universe)

下面列出几种可能:

 暗物质(dark matter)和暗能量(dark energy)

科学家愈来愈多地认为宇宙中存在着暗物质和暗能量,甚至推断普通物占4%,暗物质占23%,暗能量占73%,但尚无法证明暗物质和暗能量的构成。一些科学家认为暗物质和暗能量是宇宙最原始或固有的‘东西’。暗能量也被认为是‘宇宙常量-拉姆达’(Cosmic Constant—λ)。

 冷热能量

假设A是由无限热能量和无限冷能量组成。

 弦(string)

‘弦理论’认为宇宙万物并不是由点状粒子组成,而是由几乎无穷小,可振动的一维弦组成。包括超弦子和其他物质基元学说。

 其他

5.2 生命原始汤(Primordial Soup of Life)

地球生命是B演化过程中的一部分。地球生命起源和演化所需的基本元素来源于B。生命起源学说分地外起源(extra-terrestrial origin)和地内起源,但不论怎样,生命演化最终离不开地球。‘有机汤’(Soup Theory)理论是被广泛接受的地球生命起源学说。

6.

生命时间(Life Time)

6.1 TU 即宇宙时间

不管什么理论,都不能否认宇宙从古至今存在着一条时间线的概念。

我们知道宇宙有过去和现在,正是由于有这样的变化才有了宇宙时间。

6.2 TA 即黑宇宙生命时间

TA存在了多久,我们现在还无法知道。或许无限长,也许很短暂。对TA的追溯就像对A的追溯一样,最终还会回到A。一首古老的东方民谣,开始的第一句:混沌之初,不记年。这或许是现在对TA理解的有益观点。

6.3 TB 即亮宇宙生命时间

有的科学家计算出我们现在的宇宙起始于~137亿年前,这也就是TB的起始时间。不过有的观测小组声称发现过200亿前的星体。总之,对于TB的推算就像生物学家寻找我们祖先的化石一样有趣。

6.4 TC 即地球‘智慧’生命时间

科学家发现的最早有生命迹象的化石年龄大约是35-38亿年。

6.5 TM 即人类生命时间

有的理论认为现代人类可能是10万至15万年前开始演化的。一般认为是14万至29万年。由古猿进化成人的学说,其发现最早的古猿化石年龄大约350-450万年。

上面为你介绍了ABC-STORM 哲学宇宙模型。它不同于一般的物理模型,它的意义在于你可以通过这个模型更直观地了解到现在流行的起源理论的观点;还有助于你加深对客观世界和自身的理解。主流理论能合理地解释较多的现象,但实质上也是一种假说。理论的优点不仅是解释了多少对的东西,更重要的是,它会让人找到更对的东西。哲学就是这样一种理论。

第四部分 宇宙哲学(Cosmology)

1. 对于宇宙哲学的认识

看到‘宇宙’(Universe or Cosmos)一词,普遍会联想到恒星,黑洞或星系,这是因为我们现在听到和看到的关于宇宙哲学的宣传大多数来源于‘天体物理学家’,实事上,对宇宙哲学的探讨历史上包括了无数的哲学家,宗教人士和科学家。我认为宇宙哲学的研究范围不应该仅是大尺度的概念,正如研究宇宙离不开量子力学;同样它也不是‘包罗万象’的哲学,比如说生活中的夫妻吵架,也就是说,宇宙哲学不要成为‘天体物理学家’的俱乐部,暂时也不必把经济学纳入。哲学家没有必要去知道宇宙是用什么数学公式表达的,而只需要了解这些公式计算出的结果。科学家也不必担心自己被划分为什么主义,而只需要懂得哲学中包括许多有用的思想和方法。

人类最有智慧的发明之一是哲学,难怪古希腊人称哲学是‘智慧的朋友’。哲学是系统的思想,它在人类文明的行进过程中提醒和启迪着我们,可以说任何领域都离不开哲学。没有哲学思想的文化,带来的是浅薄的行动;多元的哲学思想体系,其结果就是文明的快速,健康地发展。宇宙哲学是研究宇宙科学的头,宇宙哲学的建立是朝着揭开宇宙奥秘迈出的重大一步,使对宇宙的研究摆脱了‘蒙着眼睛,去抓黑洞里的财宝。’的尴尬局面。

宇宙哲学离不开生命科学和思维科学。人本身就是一个‘小宇宙’,生命科学的研究同样是解开宇宙之迷的一把钥匙。另外,对于至今无法解开的无数宇宙迷团,不应只归咎于现代的科学技术,而是因为我们的思维使我们偏离了正确的轨道。科学发展的历史告诉我们,时代要求我们要有开明和广阔的思想。所谓开明的思想就是,你相信地球是平的,当有人说是圆的时候,你会尊重他的观点;广阔的思想是指相信地球可能是平的,也可能是方的。当然,首先是要有思想。

我们现在的理论,学科像天上的星星一样多,它们有的组织成太阳系,有的能组织更大的星系。对于自然的宇宙来说,每颗星或星系都可有可无,也不存在谁比谁优越,但对于人类来说太阳系是不可缺少的,是我们的出发点和基础。宇宙哲学的一个目标就是 首先找到组织成太阳系的星体。我认为,有几颗星是可以观测到的,比如天体物理学,量子力学,生命科学,思维科学和哲学。当然,我们不能忘了组成太阳系的‘基本元素’-数学,物理学和化学等。

谈到宇宙哲学,正如电子有正、负一样,我们无法避免创造论。创造论是我们人类文明进程中的重要组织部分。创造论者对生命起源的论述也是很有说服力的。从创造论的观点,生命本身是智慧的产物,并认为如此复杂而完美的大脑和人体结构,以及上千万种各式各样的生物,如果解释为极其偶然产生,而后又由一个单细胞进化而来,似乎难以令人置信。考古生物学上,至今也没能找到生物进化过程中的中间环节的有力证据,而创造论者相信,一个新种群应当是突然大量出现,这样的证据倒是有不少发现。再者,创造论者还表示,从遗传学角度,基因突变对物种的破坏作用大于向好的方向发展。当然,相信创造论会使我们放弃许多探索的努力。把创造论当成一种令人尊敬的学说或思想会为我们对宇宙和生命起源的研究提供更广的思考和想象空间。宗教并不像‘人死后上天堂’这么简单,它解释了许多宇宙中或我们生活中的现象,它的最终答案是创造;而科学的答案是公式,观测和实验的结果。科学现在还无法解释许多根本性的问题;如何验证一个科学理论目前也面临着问题,是实证,还是证伪,还是其他方法,现在还在争论。本质上,宗教和科学理论都是建立在假设基础上的,宗教也有一套自己的实证体系,只不过现在还没有人看到上帝。宗教和科学对我们的生活影响同样是巨大的,宗教与科学历史上都有过错事,现在科学家对宇宙的认识也不能肯定自己一定是对的,因为得出的理论都是局部和临时的。重要的是我们要有思想和信念。人类探索宇宙起源,解释宇宙中各种各样的现象,了解宇宙的本质,这是我们寻求真理的过程。宇宙真理,我认为包括以下几个内容:

a. 创造或自然发生。即宇宙与人类起源问题。

b. 存在与现象的解释。即宇宙与宇宙中的规律性问题。

c. 宇宙的定义与本质。即哲学上的宇宙概念问题。

d. 宇宙与人类命运问题。

哲学家,科学家,宗教人士,还有许多思想者都试图回答‘宇宙真理’,但大部分不能自圆其说,或只是解释了其中一部分。寻求宇宙真理,我认为就是宇宙哲学的目标,这个过程还将伴随人类很长,很长的时间,我们过去和现在走的仅是这条路上开始不久的一段距离。我们知道要描述一个概念的定义或本质(例如,宇宙的概念)应该包括它所有的组成。宇宙的组成不仅有物质部分,它还有非物质(non-matter) 部分,例如空间,时间,意识。传统上,科学的发展是围绕‘物质概念’展开的;而对宇宙中非物质部分的研究相对进展较慢,例如我们一直没有弄清空间,时间和意识的本质。可喜的是我们已有了思维科学的研究,困难的是我们必须用思维来研究思维。

哲学同样是方法论。实证主义似乎成了科学研究方法的代名词。天文学家还有一个反感的词汇是‘工具主义’。天体物理学家对建立‘数学模型,预言,证伪’这种思维方法更感兴趣,我没有反对这种对局部问题形之有效的方法。目前,在对宇宙各领域的探索中,各个科研小组都有一套自己的方法。我想说的是,宇宙哲学应该在方法论方面有更多的注意力,或许可以避免错上加错。经常的情况是:思维方式的偏差比科学观测的偏差更容易使我们远离宇宙的真谛。量子的不确定性原理或许反映了我们的思想和观测的不确定性。这就是为什么总是有新理论代替旧理论的原因。

对于宇宙的未来,现在主流理论的预测大都是悲观的。‘大坍缩’(Big Crunch)和‘大撕裂’(Big Rip)的观念已经充满在大众的头脑中。这些理论给出的乐观概念似乎宇宙还有几百亿年的生存时间,而对于人类的命运来说,这与明天灭亡没有什么区别。科学是不讲感情的,而宇宙却以某种方式一直眷爱着人类。没有人不赞叹宇宙和生命的完美,这使我想一句谚语:结果好就一切都好。(All is well that ends well.)

2. ‘完美无原因’宇宙理论(Perfection-no-reason cosmic theory)

 宇宙本身就是完美

 完美才有规律和秩序

 完美不需要原因

 完美产生于完美

宇宙深处蕴含着一种信息——完美。完美是宇宙所固有,宇宙‘完美无原因’的演化过程中从来没有做过错事(wrong doings)。我们可以问宇宙为什么会这般,也可以发现规律,但我们无法找到是谁发明了规律。‘完美无原因’宇宙理论为你解答这些难题提供了一个答案。我们是宇宙的产物,人本身是完美的,不完美的是我们的思想和行动,这或许就是宇宙的智慧。

创造论对上帝存在理由的推理主要依据是‘完美产生于完美’,如果有一天我们发现上帝与我们在一起,那的确是我们的万幸。

‘完美无原因’理论仅是对理解宇宙提供了一种解释,但我依然渴望能够看到更科学的答案。

第3篇

关键词:地球化学;发展简史;发展前景

文章编号:978-7-5369-4434-3(2012)03-215-02

与生俱来的好奇心,是人类观察和认识世界的动力,关注地球以及宇宙的人们已经发现:地球及整个宇宙都是由永恒运动的物质构成的。地球内部的不稳定核素自发地进行衰变,其所释放的能量是地球物质运动的主要能源,它们足以引发岩石熔融、岩浆活动、火山喷溢,以及全球性的构造运动等各种作用过程,而地球化学面对的就是这样一个经历了几十亿年发展变动,至今仍在持续演化的地球。

一、地球化学的内涵

地球化学是研究地壳、地球以及太阳系各层次天体的化学组成、化学作用与化学演化的科学,它研究地球乃至宇宙中元素与核素的起源、分布、相互作用、迁移与聚集的规律与演化历史。地球化学脱胎于地质学和化学,并与其它相邻学科(如大气科学、海洋科学、空间科学、环境科学、天文学、物理学、生物学等)相互渗透与结合,产生了一系列分支学科,建立了自己的理论系统,构成了完整的学科体系,完善了一整套研究方法,与地质学、地球物理学和大地测量学一起成为固体地球科学的四大支柱学科。地球化学既肩负着解决当代地球科学面临的基本问题―天体、地球、生命、人类及元素的起源与演化的重大使命,又有责任为人类社会提供充足的、可持续发展的能源、矿产资源和良好的生存环境。

二、地球化学发展简史

地球化学产生于20世纪,但是地球化学的萌芽思想却源远流长。大致在20世纪40年代末期和50年代初期,地球化学才发展成为一种独立成型的学科,地球化学的发展大致经历的三个主要阶段:

(一)经典地球化学阶段

20世纪40年代第二次世界大战之前,着重研究元素的丰度、分布和迁移,研究的手段主要是无机化学、晶体化学和分析化学的方法。美国化学家克拉克是地球化学的奠基者,他着重研究化学元素在地壳当中的分布和丰度。俄罗斯矿物学家维尔纳茨基开创了生物地球化学和同位素地球化学研究领域,发表《地球化学概论》一书。挪威地质学家戈尔德施密特开创了微量元素地球化学的研究,指出了微量元素在矿物和岩石中的存在形式和分布规律。

(二)近代地球化学阶段

20世纪第二次世界大战之后,随着各项科学技术(宇航技术、高温高压实验技术、核物理探测技术等)的发展,地球化学的研究领域不断扩展,朝着地球内部和宇宙空间发展,形成了以地幔为研究对象的深部地球化学和研究陨石、月球、宇宙尘的宇宙化学。除研究元素以外,还发展和注重同位素研究,建立了同位素地球化学。在研究手段上更加注意了物理化学的热力学和动力学的理论和方法,发展了各种地球化学的模式研究,形成了地球化学全面发展的新时期。

(三)现代地球化学阶段

20世纪70年代以来,地球化学进入了现代地球化学发展阶段,现代地球化学中各种精密、灵敏、高效的分析技术不断引入,微区、微量分析(X光荧光分析、等离子光量计、精密质谱仪、电子探针等)和实验模拟技术不断得到改进;随宇航、超深钻、深海探测等研究的进展,人类得以更全面深入地观察和认识地球;基础科学成果的引入和广泛运用,提高了地球化学的理解能力和认识深度;电子计算机的普及及电子技术的不断提升,使地球化学“正在进入一个对自然过程进行全面、广泛的数字模拟的阶段;在解决与人类息息相关的诸如矿产资源、能源、环境以及地震问题方面地球化学提供了重要途径,做出了实际成果。

三、地球化学的发展前景

(一)由经验性转向理论化、由定性研究转向定向研究

地球化学已有可能将对地壳和地幔中化学作用的研究与模拟实验研究相结合,即将逆向研究与正向研究相结合;不断引用相邻学科的最新理论和技术,使地球化学研究继续由定性研究向定向研究发展。

(二)对同一科学问题进行综合探索

为避免单项研究造成的结论的多解性,研究正在向与地球化学科学系统内其他学科及其相邻学科间密切结合的方向发展,即重视对同一科学问题进行综合探索。

(三)积极参与重大科学问题的研究

以地球化学理论、方法的不断发展为支持,地球化学参与重大科学问题研究的能力不断增强。如已积极参与地球和生命的起源、地幔柱的活动、地球动力学、造山带形成、地壳和大气圈的形成和演化等重大基础性课题的研究等。

(四)为全球变化研究和生态环境保护提供理论依据

通过对海洋沉积物、冰芯、黄土―古土壤、泥炭和树轮等对象元素和同位素组成的测定,可以恢复古气候和古环境的演变;通过多种地球化学示踪剂的研究,可以阐明元素的生物地球化学循环的机制、过程和速率;进一步识别全球变化中自然作用和人类活动的份额。

(五)为人类社会的可持续发展提供新的洁净能源与矿产资源

天然气水合物将是21世纪最具有开发利用前景的新能源。天然气水合物的地球化学特征、形成环境、找矿与勘探的地球化学标志、开发与利用的地球化学研究,将是地球化学在新世纪的重大任务。寻找大型、超大型矿床和矿产密集区,开发利用丰富的海水和海底矿产资源,发现和利用各种岩石、矿物、元素和同位素的资源和特殊性能,不断满足人类社会日益增长的广泛需求,地球化学任重而道远。

(六)进一步增强防灾减灾和人群健康的社会功能

地球化学独特的研究思路与预测方法,对各种地质灾害和工程灾害的成因、演化过程及其预警发挥了重要作用。今后还将为地震监测与预报、火山喷发与预警、泥石流与滑坡的预防和治理、大型工程稳定性研究等方面作出新贡献。地球化学环境与人类的健康与疾病的关系,一直是地球化学研究中备受关注的领域,生物地球化学省某些元素丰度的异常与地方病的成因联系,已进行过深入系统的调查和综合治理研究。进一步研究不同的生物地球化学省形成过程中化学元素的迁移转化规律、赋存状态与形态及元素转化动力学,因地制宜地采取改造生物地球化学食物链等防治对策,为地方病的防治提供科学依据。

参考文献:

[1]欧阳自远主编.中国矿物学岩石学地球化学研究新进展[M].兰州:兰州大学出版社,1994.

[2]陈道公,支霞臣,杨海涛.地球化学[M].合肥:中国科技大学出版社,1994.

[3]傅家谟,秦匡宗主编.干酪根地球化学[M].广州:广东科技出版社,1995.

[4]欧阳自远主编.行星地球的形成和演化[J].地质地球化学,1995,(5).

[5]欧阳自远,倪集众,项仁杰主编.地球化学:历史、现状和发展趋势[M].北京:原子能出版社,1996.

第4篇

关键词:人类起源;裂谷学说;劳动创造学说;突变选择学说

以前小时候对于人类的起源和发展主要是通过祖辈或者是父辈给我们讲述,大多是一些不切实际的神话传说,对于年幼的我们对此却记忆深刻,长大后对人类的起源进行系统的学习,才发现原来人类的起源还和生物学有关系,虽然到现在我们还是不能够对此全面的了解其中全部的细节,但是我国的研究学者们还是在一些关键性问题上取得了重大的突破,主要的人类进化是通过南方猿人、能人、直立人和智人这四个发展阶段谱线进行。

一、捏土造人

首先是女娲造人,在上述中说道小时候祖辈通过讲故事的形式告诉我们都人类的起源,主要是通过泥土造人的的形式,这也是一则神话故事,在埃及的神话故事中则是说哈奴母作为鹿面神在陶器厂中创造了人类,在这之后赫脱女生将这些陶器泥人赋予了生命,因此有了生命体,是人类的最先起源。

二、裂谷学说

裂谷学说的由来主要是现代的科学家普遍认为,非洲是人类起源的唯一发源地,因为所有相关的人类物种化石都是通过非洲所发现的,这种说法我还是比较认可的,何谓裂谷学说主要是指非洲的东非大裂谷地区是我国人类发源和活动比较频繁的地区,我国最早的直立人的化石就是在这个地区发现的,后来的长者智人的头骨化石的又一发现更是为非洲人类的发源地提供了有力的证据支撑。而作为人类起源的最开始的地方,是什么原因导致人类起源在这区域,我也对此进行了了解,根据资料显示是由于东非大裂谷的特殊的地质运动,促就了猿人不得不离开树林,进行直立行走活动,经过不断地演化,促进人类的出现。

三、劳动创造学说

1.对于劳动创造学说得提出,主要是通过达尔文的生物进化论,这一知识我们咋初中的时候就对此有了简单的了解。经过生物进化论,人们也开始相信了人类是生物通过不断进化的产物,提出了现代的人类和类人猿两者之间有共同的祖先。从理论上将人类分为三个阶段,即古猿阶段、类人猿阶段和制造了利用工具的阶段。我们在初中时老师讲述在1859年的时候,英国的科学家达尔文的《物种起源》学说中就对提出了生物是从简单到复杂,从低级到高级不断演化而来的,但是在这项学说中没有对人和生物之间的本质做出区分。直到再1876年的时候恩格斯在《劳动在从猿到人转变过程中的作用》一文中才对此做出明确的划分,主要是指出了人类从动物中脱离出来的主要分界线是劳动,随着这些知识的不断深化,在大致上可以勾勒出人类起源和发展的线索。

2.以人类进行劳动作为人类起源的线索,对于人类起源地就被认为是欧洲,其中又特别是西欧地区,对于这种说法,我了解到的是:许多的科学家认为现代的人类起源是从开始制造工具和使用工具作为前提。但是需要注意的是我们在进行人类起源时需要明确的知道人类只有一个生物物种,只有一个最开始的祖先进行讨论人类的最初起源。自从在1924年的非洲找到了第一个幼年的南猿头骨的之后的70个年间,陆续的构建了相关化石的一个完整的体系,因此多数的古人类学家还是认为人类的起源地在非洲的可能性比较大。

四、突变选择学说

1.对于突变选择学说是现在近几年讨论比较激烈并且争议也比较大的人类起源学说。我对此也抱有怀疑的态度。突变x择学说就是现代我们所说的外星论为代表,对于外星论这也不是第一次出现了,在佛教中就有记载人是通过阿卫或罗从天上下来游玩,由于吃太胖,不能够飞回去,只能够留在地球上,现在听起来,我还是会有听神话故事的感觉。外星论在国外的影响比较大,人们想象出了很多外星人的外形、容貌等情况的刻画,对于现代国外的外星电影,这我们应该不陌生,甚至还有人称自己见过UFO,在1947年的时候还有人声称在新墨西哥地区有一架UFO发生了坠毁,美国军方还在其中发现了外星人的尸体,同时还对此进行了解剖,无论这是否是事实,可以确定的是,外星论已经在人们的心底留下了深刻的印象。

2.对于外星论我们可以自行进行想象,如果我们是从外星人进化而来,那么外星人的生命又是从何处而来呢。对于人类的起源的研究和讨论我们就又回到了原地,我国对此的研究主要是立足于地球,从地球上的相关科学发展来对人类的起源来自外星进行论证,我国的雷元星先生在《人类的科学》中提到行星只是人类进行生存的一座大房子,由于行星轨道的变化就不再适合人类的居住,人就会迁移到另外的行星,那么地球最终就会走向灭亡的道路,因此外星论不能够解决人类起源的问题。对此还需要我们现展的科学技术和更多的人类科学者对此进行研究,最终将谜底揭开。

结语:

在本文对于人类起源的最新进展的研究中,通过我对儿时最初的从祖父的神话故事中对人类起源学说的最早意识,然后渐渐在长大学习的过程中对于现代人们进行人类起源的不同定论和研究的了解和分析。对于人类发展的三种不同学说的主要类容和支撑这一理论的证据支撑点进行了解,促使我也对人类的起源发展有了一个系统的认识和框架的建立。在文章中的三个方面关于人类起源的学说,我的观点还是靠近于劳动创造学说中人类的起源,除此之外,现代还涌现出了许多对于人类起源的其他学说,但是由于缺乏理论事实支撑,后来不了了之,有一定的理论支点的还是裂谷传说和劳动创造学说这两种,相信在将来的某一天,对于这一知识,我们终将会对此得出一致的答案。

参考文献:

[1]王聪慧.中日开辟神话和人类起源神话的研究[D]中国海洋大学,2013.

[2]邓晓芒.人类起源新论:从哲学的角度看(上)[J].湖北社会科学,2015,(7):88-99.

[3]邓晓芒.人类起源新论:从哲学角度看(下)[J].湖北社会科学,2015,(8):94-105.

第5篇

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。

第6篇

不知你注意到了没有,我们干什么事都想获得自由。自由的工作,自由的生活,自由的学习。而人类为之不懈努力奋斗追求的也还是自由。有诗为证:“生命诚可贵,爱情价更高,若为自由故,二者皆可抛!”。为什么大家这么迷恋自由呢?原因很简单:解脱了。通俗一点的解释就是想怎么干就怎么干,想何时干就何时干!那自由起源自何时呢?人类文明之初,不对,生命之初,也不对,据我猜测就应该起源自宇宙起源大爆炸的瞬间,因为在那一刻,时间,空间,物质,历史诞生了,而有了这些载体,自由才应运而生了。在那之后,宇宙在加速膨胀至今仍未停歇,而最初的基本粒子也在自由自在的四处活动,碰撞,在某些极端的条件下产生更重的粒子直至产生组成今天地球上一切生命及物体、星球及一切的全部基本物质粒子。由此可见自由并非生命体专享,而生命也是一种物体,只不过是一种能做许多复杂运动的物体而已。

物质世界为了自由,运动“拼博”了140多亿年才产生了今天的光辉灿烂的宇宙,才产生了地球及在上面活动的不可思义的物体——生命。而生命中的姣姣者——人类,也是历经几百万年的奋斗演化才创造了今天的五彩斑斓的世界和高级的智力。一切的一切,都因自由而起,也因自由而终!这后半句有些人可能不太能理解,其实你想想,人类再聪明,时间再漫长,而物质的自由运动是无人可挡的,所有的星球,包括最后一颗适合人类居住的星球也有衰老和毁灭的那一天,到那一天就算人类不死,也无立足之地了,所以说星球都终将灭亡,而人类最终也难逃劫难,庆幸的是这一切都是非常久远的以后的事了,我们这一代哪怕是下一万代都不会因此而发愁的。不过想想这一切,自由面前真是成也萧何,败也萧何啊!

自由从字面上理解就是自然而然的顺由,人要自然而然的顺由自己发展,人是物质啊,而有生命的和无生命的物质都会自然而然的顺由其本质规律发展的,这是无人可挡的,无论你多么春风得意也别妄下海口说:“我命由我不由天!”,想想吧,你全身上下大大小小哪一块不是由物质构成的啊,而有哪种物质不属于天即大自然呢,所以真的只能说无命不由天啊!认命吧,老老实实顺应天理,据本(依据本质)而为吧!只有这样,你才会少走弯路,少生报怨,尽快实现你的人生价值的!

有句话叫:“不自由,毋宁死!”,是的,想自由吗?先看看此文吧,先理解它吧!

第7篇

竞赛命题的主要依据

1.国际生物学竞赛(IBO)的理论纲要(《生物学通报》,1994.10)。

2.《中学生奥林匹克竞赛·生物学》(高信曾主编,中央民族大学出版社)和《中学生物学奥林匹克竞赛辅导》(吴相钰、刘恩山等编译,湖南教育出版社)《高中生物学大纲》供试验用(国家教委基础教育司编订,人民教育出版)。

范围和要求

理论部分

第一部分

植物解剖、生理(重点是种子植物)和分类(20%)

一、种子植物形态解剖

(一)植物组织1.植物组织的概念和类型2.分生组织3.成熟组织4.组织系统5.维管组织和维管束

(二)种子和幼苗1.种子的结构和类型2.种子的萌发和幼苗的形成

(三)种子植物的营养器官1.根的结构(内皮层)2.茎的结构(维管束)3.叶的结构与气孔功能4.根、茎、叶的变态

(四)种子植物的繁殖器官1.花的结构2.种子和果实的形成

二、植物生理

(一)植物的水分代谢1.植物吸水的部位及方式2.植物细胞渗透吸水原理(水势)3.植物体内水分的散失4.外界条件对蒸腾作用的影响5.蒸腾作用原理在生产上的应用

(二)植物的矿质代谢1.植物必需的矿质元素及其主要生理作用2.根吸收矿质元素的过程3.植物根系吸收矿质元素的特点4.植物体内无机养料的同化5.矿质元素在植物体内的运输和利用

(三)植物的光合作用1.光合作用的概念及其重大意义2.光合作用的场所和光合色素3.光合作用的全过程(光系统Ⅰ和光系统Ⅱ)4.C[,3]和C[,4]植物的比较(光呼吸)5.绿色植物与光合细菌的光合作用的比较6.外界条件对光合作用的影响(饱和点、补偿点)7.光合作用的原理在农业生产中的应用

(四)植物体内物质的运输

(五)抗逆生理(抗旱、抗寒等)

(六)植物的呼吸作用1.呼吸作用的类型和过程2.植物体各部分的呼吸强度比较3.外界条件对呼吸作用的影响4.呼吸作用的生理意义5.呼吸作用的原理在农业生产中的应用6.呼吸作用与光合作用的关系

(七)植物生命活动的调节1.生长素类2.赤霉素类3.细胞分裂素类4.脱落酸5.乙烯

(八)植物开花的机理及其应用1.植物的花前成熟2.低温和花诱导3.光周期和花诱导4.春化和光周期理论在生产中的应用5.其他条件对植物开花的影响

(九)植物的生长、发育和生殖1.顶端分生组织和形成层2.无性生殖、有性生殖3.双受精作用、胚的发育和胚乳的发育4.种子植物、蕨类植物和苔藓的世代交替(生活史)

三、植物系统分类(了解到科、目、纲、亚门和门)

(一)藻类植物1.蓝藻门2.绿藻门3.红藻门4.褐藻门

(二)菌类植物1.细菌门2.粘菌门3.真菌门

(三)地衣植物

(四)苔藓植物1.概述2.苔纲3.藓纲

(五)蕨类植物1.概述2.石松亚门3.木贼亚门4.真蕨亚门5.蕨类植物的起源与演化6.蕨类植物的经济价值

(六)种子植物——裸子植物1.概述2.裸子植物分类3.苏铁纲4.银杏纲5.松柏纲6.裸子植物的起源与演化

(七)种子植物——被子植物1.概述2.双子叶植物纲和单子叶植物纲的10个重点科(十字花科、豆料、菊科、蔷薇科、锦葵科、茄科、葫芦科、芸香科、禾本科、百合科等的特征及花程式、花图式)3.被子植物的起源与系统发育

第二部分

动物分类、形态、解剖和生理(20%

)

一、动物分类、形态与解剖(重点是无脊椎动物)

(一)原生动物门1.主要特征2.草履虫3.分类(鞭毛纲、肉足纲、孢子纲、纤毛纲)

(二)多孔动物门1.主要特征2.海绵

(三)腔肠动物门1.主要特征2.水螅3.分类(水螅纲、钵水母纲、珊瑚纲)

(四)扁形动物门1.主要特征2.分类(涡虫纲、吸虫纲、绦虫纲)

(五)线形动物门1.主要特征2.分类(线虫纲、轮虫纲)

(六)环节动物门1.主要特征2.环毛蚓3.分类(多毛纲、寡毛纲、蛭纲)

(七)软体动物门1.主要特征2.无齿蚌3.分类(双神经纲、腹足纲、瓣鳃纲、头足纲)

第8篇

一.心性实体:以“血气心知”为存在基础

戴震反对宋儒把“性”分为“天命之性”和“气质之性”,认为“性”不是二分的,而是一元的,“血气心知”就是“性”的实体,即戴震所谓“血气心知,性之实体也”。[1]“性”不是空疏超然之“性”,而是建构在“血气心知”基础之上的“性”;“性”不是来自“虚”,而是来自“实”。戴震在《读孟子论性》、《读易系辞论性》以及在其“正人心之要”的着作《孟子字义疏证》中,都用大量篇幅多层次多角度地论述了有关人性的思想,提出了其系统的自然人性思想,深刻揭示了人性的自然本质和价值内涵,成为中国传统人性理论学说的集大成者。

人与人性问题是自远古以来人类社会不断追寻和探讨的人生问题之一。在中国思想发展史上,对人与人性问题的探讨可以说是构成中国博大思想文化的核心内容和基石。戴震作为中国传统文化的最后一位思想大师,在其义理之学思想体系中,也必然十分重视对人与人性问题的研究和探讨。那么,戴震是如何看待“人”的呢?在戴震所处的时代,“康乾盛世”掩盖下的是封建制度日益走向解体,各种弊端日渐显露,封建体制下的“人”越来越成为一种异己的力量,尽管有明清之际涌起的一股人文主义、个性解放思潮,但这股思潮很快即成为空谷足音,成为一种历史的绝响。尤其是程朱理学的盛行与肆虐,对“人”的压制和摧残到了无以复加的程度,作为“最为天下贵”、“万物之灵”的“人”,作为社会构成主体的“人”,在外在道德规范及封建礼教的束缚重压下,人的最起码的权利受到了严重的挑战。政治高压、文化专制及思想言论的禁锢,人的地位、价值、尊严被剥夺殆尽,“人”成为连禽兽不如的无生命的躯壳,以至于“以理杀人”而人却麻木不仁、毫不自觉;徽州地区成千上万的烈女烈妇、贞节牌坊[2]可以说是封建制度残害人性、理学“以理杀人”的最有代表性的铁证。或许戴震所目睹的这一切,促使了他在人及人性问题方面的觉醒? 泊偈顾昀炊匀擞肴诵晕侍獾淖巫翁角蟆4髡鹱魑晃皇掷硇缘乃枷爰遥魑晃还刈⑷死嘧陨砻说乃枷爰遥娑浴叭恕钡闹种直揖晨觯哂幸斐G逍训娜鲜丁K诙浴叭恕钡睦纷纯黾跋执孀纯鼋辛松钌畹乃伎己螅战杓死飞稀耙匀宋尽彼枷氲木指戳恕叭恕痹谧匀唤绾蜕缁嶂械挠τ形恢煤图壑担驯怀讨炫で说摹叭恕狈旁诶硇缘奶炱缴嫌枰灾匦律笫印4髡鸢选叭恕倍ㄎ辉诖笞匀坏牟镎庖徊忝嫔希衔叭恕弊魑匀唤绲淖槌刹糠郑胱匀唤缫谎男纬珊筒际抢丛从谧匀唤缫跹粑逍械拿茉硕6匀说睦丛吹奈侍馍希髡鹞闪艘酝枷爰业囊恍┙焦鄣悖阉扇胱约旱淖匀蝗诵月鄣睦砺劭蚣苤小5牵幸坏惚匦胫该鳎捎诖髡鹚枷肭昂蟊浠艽螅虼耍髡鸲匀擞胪蛭锏钠鹪次侍猓煌逼谟胁煌谋硎觯选捌薄ⅰ耙跹粑逍小薄?nbsp;“天道”、“天地”、“太极”等表述为世界万物及人类存在的终极本原(详见第三章),戴震关于人与万物起源的说法,尽管侧重点不同,说法各异,但有一点是共同的一以贯之的,那就是他把人与万物产生的根源归结到了外在的“气”或“阴阳五行”,归结到了外在的自然界,这样,戴震就在人的起源问题上坚持了正确的观点,从而与程朱理学理一元论的观点严格划清了界限。

戴震对人的起源问题的阐释是与他在天道自然领域里主张的元气实体论与元气一元论的观点相吻合的。戴震虽然在当时已大量接触西方自然科学知识,并对中国传统的自然科学思想有深刻的领会和研究,但他对自然现象的理解以及对人的起源、本质等的解释仍没有摆脱直观朴素的特点,仍不能做出科学准确的解释。因为自然现象的复杂性远非用“气”或“阴阳五行”就可涵盖,人类生命之谜的揭示也远不像戴震所描述的那样简单、那样直观,可以说,人类自然生命的进化经历了一个从化学过程到生物进化阶段的演化过程。尽管戴震的解释与现代科学还十分遥远,但他毕竟从一个侧面把握了人类起源的一个方面,并且是最重要的方面,枣即人类是从自然界演化来的,自然界的矛盾运动变化是人的存在的基础。这就是戴震在他的时代对人的起源理论所能做的重要贡献。

戴震不但认为“气”或“阴阳五行”的运动变化是构成人与万物起源的终极原因,而且对构成人与万物起源终极原因的过程进行了描述。他认为,人与万物的起源是由于“气”或“阴阳五行”内部矛盾运动的结果,“在气化,分言之曰阴阳,又分之曰五行,又分之,则阴阳五行杂糅万变,是以及其流形,不特品类不同,而一类之中又复不同”。[3] 戴震还从“形以前”、“形以后”来分析说明人与万物的产生,他说:“气化之于品物,则形而上下之分也。形乃品物之谓,非气化之谓。”,“形谓已成形质,形而上犹曰形以前,形而下犹曰形以后。”[4] 在戴震看来,“形以前”是指一种“未成形质”的状态;“形以后”是指一种“已成形质”的状态,戴震的这一提法,是他针对程朱的世界二分法枣即“形而上”、“形而下”而言的,是他对“气”或“阴阳五行” 内部矛盾运动所做的一种理性说明。戴震还认为,人与万物的产生来自于自然界的矛盾运动,但人与万物的产生不是一蹴而就的,而是经历了一个漫长演化的过程,这一过程有生有灭,它是“气”或“阴阳五行”聚散消长的结果。可以看出,戴震的这种认识明显受到了张载“气聚为万物,散为太虚”思想的影响。戴震认为,自然界的一切包括人类都处在不断产生、不断消亡之中,“散之还天地,萃之成人物。与天地通者生,与天地隔者死”。[5] 但戴震却不同意张载以“太虚”喻指自然界的观点,以为这种喻指与佛老思想很难划清界限。很显然,戴震在人的起源问题上是以“气本论”来反对程朱理学的“理本论”或陆王心学的“心本论”,以恢复“人”在自然、社会中的崇高地位为根本目的,因而不但具有符合人类认识特点的进步意义,而且具有高扬人的价值与尊严的思想启蒙的一般特征。

戴震还进一步认为,人与万物不但来源于自然界的矛盾运动,是产生事物千差万别的原因,而且还是人与万物产生智能差别的原因,他说:“凡分形气于父母,即为分于阴阳五行,人物以类滋生,皆气化之自然。”[6]“人之为人,舍气禀气质,将以何者谓之人哉?”[7] 戴震从人与物(除人之外一切有生命的物种)皆有“知觉”、“精爽”的角度来说明问题,他首先肯定人与物具有共性,这种共性表现在人与物之生都本之于阴阳五行,他说:“阴阳五行之运而不已,天地之气化也,人物之生生本乎是,由其分而有之不齐,是以成性各殊。知觉运动者,统乎生之全言之也,由其成性各殊,是以本之以生,见乎知觉运动也亦殊。”[8] 在戴震看来,人与物所共同具有的“知觉运动”,都是阴阳五行之气在运动变化过程中形成的,人>:请记住我站域名/

第9篇

1水稻演化

水稻演化过程中选择的主体是人以外的生物和非生物的自然条件,进化的方向取决于自然选择,目的是保存和积累对生物种群的生存和繁殖有利的变异[3].按照目前的分类系统,水稻属于被子植物(又称有花植物或雌蕊植物)的单子叶植物纲禾本科(Gramineae,Poaceae).美国古植物学家Axelord认为大约在二叠纪至三叠纪时,由于季节性的干旱气候,被子植物形成于冈瓦那(Gondwana)大陆的热带高原开阔的季风区.也有人指出,被子植物在中生代早期就已经从裸子植物的谱系中分出,在三叠纪至侏罗纪时演化缓慢,直至前白垩纪才开始大分化[4].全新世早、中期东亚季风区气候存在千百年级的剧烈波动,古水稻在这个时期开始了起源与驯化过程[5].自然进化的原因是自然发生的突变和基因重组.例如在减数分裂(meiosis)的过程中,第一次分裂(meiosisⅠ)时同源染色体的配对与随机分离以及在第二次分裂(meiosisⅡ)时姐妹染色单体的随机分离都伴随着基因重组的发生.这样在生物进化的过程中,既维持了遗传物质的稳定性,又增强了子代适应环境的能力.这个过程十分漫长,创造一个新的变种平均需要几万年至几十万年.稻的驯化(domestication)是人类早期的栽培技术,这种情况或许在植物栽培开始时就已经不自觉地发生了.现在全世界稻属(Oryza)之下的种(species),经过定名并得到认可的约有20—25个.其中栽培稻只有两个种,即亚洲栽培稻(OryzasativaL.)和非洲栽培稻(Oryzaglaberrima).其余都是野生稻种.普通野生稻是多年生以宿根繁殖为主,也能开花有性繁殖.另外,也有一年生野生稻(Oryzanivara)以种子繁殖为主.野生稻的茎段再生力很强,种子生产力则很弱,种子落粒和休眠性很强,发芽不一致,一般为异花授粉.栽培稻则相反,茎段再生力很弱,种子生产力则很强,种子不容易落粒,休眠性弱,发芽整齐,通常为自花授粉.张德慈主张由多年生野生稻演化为一年生野生稻,再驯化成栽培稻.HikoichiOka等主张多年生野生稻直接驯化为栽培稻,一年生野生稻则是多年生野生稻和栽培稻的杂交所形成.其后,YoshioSano等发现了多年生和一年生野生稻之间的中间型野生稻,因而提出了栽培稻来自中间型野生稻的观点.野生稻种子在人造的田地里播种繁殖,通过栽培压力(cultivationpressure)的作用,性状逐渐发生了变化,也发生了籼稻与粳稻、水稻与陆稻的分化.从播种到收获的反复过程,野生稻变得更加适应人类生产和生活的需要,从而形成了今天的栽培稻[6].通常认为,稻的驯化是在从印度到中国这块广大地区所完成的连续的分散进行过程.栽培稻的起源地必须具备的条件包括:普通野生稻的存在,原始古栽培稻的发现,适于水稻生长发育的自然生态环境和人类的稻米文化证据[7].在综合生物学、地理学、考古学、古气候学、历史学等学科的研究基础上,中国栽培稻的起源地大体概括为华南起源说、云南起源说、长江中下游说和长江中游———淮河上游说[8].稻的驯化是一种初步的、缓慢的作物遗传改良过程,一般需要几千年,甚至上万年才能达到效果.

2现代水稻栽培技术

植物栽培(plantbreeding)实际上就是植物的人工进化.这种栽培方式主要是通过各种诱变手段,提高突变频率和按人类需要促成各种在自然界很难、甚至不可能发生的基因重组,乃至通过生物技术导入一些外源基因,丰富进化的资源.随着技术手段的不断进步,人工进化可在短短几年、十几年中创造出若干个新的生物类型或新品种[3]2.植物栽培的方式包括选择栽培、倍性栽培、抗逆栽培、诱变栽培、杂交栽培和基因工程栽培等方法.本文主要讨论在水稻栽培方面几种常用的技术.

2.1诱变栽培水稻

诱变栽培(inducedmutationbreeding)是利用理化因素诱发生物体变异,再通过选择培育成新品种的方法,包括物理诱变、化学诱变和空间技术诱变等形式.国外曾经诱变成功超级矮秆早熟水稻品种“黎明”,我国也曾通过诱变技术自育成功水稻品种“原早丰”.变异的产生,归根到底是遗传物质的改变,包括染色体畸变、易位、碱基序列改变等情况,甚至还会造成细胞质遗传物质突变.诱变栽培水稻过程,一般应根据种子的处理状态(干种子、浸种或萌动种子)选择诱变剂量,理论上处理的群体应大于10000株.诱变处理的种子称为M1,通常M1的变异为隐性,因此M1不必选择淘汰,全部留种.隐性突变经一代自交至M2即可显现出来,应仔细鉴定全部不正常的植株,从中选育出有经济价值的突变株留种.将M3分株采种,进一步分离选择,确定该突变是否可以遗传.最终将M4中的优良“株系”中进一步选择,从而得到水稻新品种.空间技术栽培是利用返回式卫星或高空气球等将水稻种子送至相应空间环境,在诱变作用下产生有益的变异.空间技术栽培具有变异广,遗传稳定的特点,出现大粒、高产、抗病等有利突变的几率高,能为选育优良种质提供丰富的资源[3]183-199.

2.2杂交水稻

20世纪以来,尽管水稻的栽培技术不断进步,但杂交栽培仍然是最主要的栽培技术.杂交水稻(hybridrice)技术无疑是水稻栽培发展历史上最具革命性的技术,此项技术大大提高了水稻的产量,保障了粮食安全,造福于世界人民.杂交栽培(crossbreeding)是指通过不同种间杂交创造新变异,并对杂种后代进行培育、选择以育成新品种的方法.杂种优势(heterosis)指杂交子代在生长活力、环境适应性、繁殖能力和个体大小等方面都优于双亲均值的现象.我国在发现花粉败育型不育材料的基础上,转育出一批雄性不育系,实现了杂交水稻的三系(雄性不育系、保持系和恢复系)配套.雄性不育系雄蕊的发育退化或败育,经保持系授粉后,仍可获得雄性不育植株;而经恢复系授粉后,其后代又恢复了可育性[9].在揭示了光周期和温度对两用核不育系育性转换影响的基础上,我国科研工作者提出了光温敏雄性不育系选择的策略并于20世纪80年代末成功选育出了两系杂交稻[10,11].2.3转基因水稻转基因水稻(transgenicrice)技术是依托于突飞猛进的生命科学而发展起来的植物基因工程技术.20世纪80年代后期,正当杂交水稻蓬勃发展的时候,水稻的遗传转化技术才初步建立起来.研究人员以水稻原生质体为受体,采用PEG(聚乙二醇)介导的电击法外源基因导入到水稻中并获得再生植株.时隔不久,运用基因枪进行转化的方法也在水稻中获得成功[12].1993年,通过农杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)介导的方法获得了转基因水稻植株,这种方法也成为其后水稻遗传转化的主要方法.农杆菌介导法首先根据外源基因(如苏云金芽胞杆菌Bt蛋白基因)构建植物表达载体,然后通过农杆菌介导转化水稻幼胚或成熟胚的愈伤组织,经进一步抗性筛选后,最终得到转基因植株[13].目前,转基因水稻在抗病虫、抗旱、营养高效利用、优质、高产以及抗除草剂等几大重要性状改良的研究方面均取得了重要的进展.

3讨论