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發(fā)育生物學(xué)研究方向范文1
1.基本概念很重要
分子生物學(xué)中有很多名詞會(huì)讓初學(xué)者感到不可理喻,有的學(xué)生即使對(duì)其有專業(yè)感覺也很難把它說清楚,這直接導(dǎo)致學(xué)生分子生物學(xué)學(xué)習(xí)障礙的產(chǎn)生。所以老師要做的第一件事就是向?qū)W生教授概念,澄清概念和鑒別概念。(1)教授概念如果這個(gè)概念是學(xué)生在其他科目中沒有接觸到的全新概念,老師就需要對(duì)其給出一個(gè)鮮明準(zhǔn)確的定義,這點(diǎn)是每個(gè)老師都應(yīng)該做到的,比較常規(guī),此略。(2)澄清概念主要指的是幫助學(xué)生理順概念間的相互關(guān)系。例如:染色體,染色質(zhì),核小體,螺線管,超螺線管,DNA(RNA),蛋白質(zhì)這一組名詞,我們應(yīng)該掌握他們的內(nèi)在聯(lián)系。染色體是由DNA(RNA)和蛋白質(zhì)組成的。染色體的基本組成單位是核小體,一個(gè)個(gè)核小體成串排列在染色質(zhì)細(xì)絲上。核小體是DNA(RNA)纏繞在八聚體蛋白被壓縮成1/7的結(jié)果,核小體纏繞成螺線管又壓縮了1/6,進(jìn)一步壓縮成1/40的超螺線管,超螺線管再壓縮到1/5成為染色單體。可以看到染色體,染色質(zhì),核小體,螺線管,超螺線管的組成都是DNA(RNA)和蛋白質(zhì),只不過在不同情況下存在不同形態(tài)而對(duì)應(yīng)不同名稱而已。對(duì)于很多同學(xué)來講,這種概念的澄清是非常必要的。(3)鑒別概念剛才說的是同一物質(zhì)不同形態(tài)的名稱問題,這里指的就是完全一樣的內(nèi)涵對(duì)應(yīng)不同名字的問題。例如:在真核生物基因表達(dá)調(diào)控內(nèi)容中,通用型轉(zhuǎn)錄因子與一般輔助因子,同源域與同源盒等等,雖然說法不同但表示相同的內(nèi)容。這些情況如果老師對(duì)學(xué)生缺乏交待,會(huì)造成大部分學(xué)生概念認(rèn)識(shí)上的混亂。如果在分子生物學(xué)授課過程中能夠使學(xué)生對(duì)基本概念有一個(gè)清晰明確地認(rèn)識(shí),后續(xù)的教學(xué)任務(wù)才有望順利完成。
2.建立知識(shí)體系
以比較權(quán)威的分子生物學(xué)教材——北京大學(xué)教授朱玉賢的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》——為例,分子生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容分以下章節(jié):染色體與DNA;從DNA到RNA;從mRNA到蛋白質(zhì);分子生物學(xué)研究法;原核基因表達(dá)調(diào)控模式;真核基因表達(dá)調(diào)控規(guī)律;疾病與人類健康;基因與發(fā)育;基因組與比較基因組學(xué)。分子生物學(xué)的核心基礎(chǔ)知識(shí)集中體現(xiàn)在前六部分,后面內(nèi)容更多的是前面知識(shí)的綜合運(yùn)用。當(dāng)課程進(jìn)行到真核基因表達(dá)調(diào)控規(guī)律一般內(nèi)容的時(shí)候,筆者會(huì)幫助學(xué)生回首前面的所有內(nèi)容,并將其納入到此為止揭示出的理論框架中來,即真核基因表達(dá)調(diào)控的核心內(nèi)容是順式作用元件與反式調(diào)控因子之間相互作用的過程。這說明什么呢?DNA經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯生成蛋白質(zhì),真核基因表達(dá)調(diào)控是蛋白質(zhì)因子與DNA序列間作用,原核生物雖以操縱子為模型來講述其調(diào)控過程,但實(shí)際上也是通過蛋白質(zhì)因子與DNA的作用來完成的。雖然真核生物與原核生物各個(gè)方面存在很多不同,但我們看到了其大同的一面,這樣我們就可以把有關(guān)DNA,蛋白質(zhì)以及一切從不同角度對(duì)真原核生物表達(dá)調(diào)控進(jìn)行描述或分類的內(nèi)容都鑲嵌到這個(gè)框架相應(yīng)的位置上。如果學(xué)生做到了這一點(diǎn),他會(huì)有豁然開朗,別有洞天之感,分子生物學(xué)理論學(xué)習(xí)道路上的一切陰霾就此消散。至于基因治療,發(fā)育生物學(xué),免疫學(xué)等是在此基礎(chǔ)上結(jié)合其他課程內(nèi)容,對(duì)分子生物學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用,研究方向相對(duì)獨(dú)立,只要學(xué)生有了前面的知識(shí)框架基礎(chǔ),再來看這些內(nèi)容,會(huì)多少找到用公式原理解應(yīng)用題的感覺。在筆者的分子生物學(xué)理論教學(xué)過程中,一直把知識(shí)體系的建立放在重中之重的位置,這比要求學(xué)生掌握很多細(xì)節(jié)知識(shí)更重要。
3.培養(yǎng)學(xué)生用哲學(xué)方式看問題
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關(guān)鍵詞:花生;含硫肥料;肥效;產(chǎn)量;產(chǎn)投比
中圖分類號(hào):S143.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1674-0432(2014)-06-24-1
含硫肥料是一類多功能復(fù)合型肥料,現(xiàn)已在國內(nèi)外廣范推廣使用,硫是植物生長所需的第四大元素,僅次于N、P、K,和磷的需求量幾乎相當(dāng)。在農(nóng)作物生長發(fā)育過程中,有很多重要的功用,比如可以促進(jìn)作物生長,增強(qiáng)植物對(duì)疾病、干旱和寒冷的耐受性,在提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)上有獨(dú)特的功效。通過開展硫包衣尿素、硫包衣復(fù)合肥等含硫肥料田間試驗(yàn)示范,總結(jié)提出科學(xué)使用技術(shù),為大面積推廣應(yīng)用提供依據(jù)。
1 試驗(yàn)材料
供試肥料:硫包衣尿素,普通復(fù)合肥(15-15-15≥45 %,不含硫),磷酸二銨,60%氯化鉀,普通尿素(46-0-0≥46%),硫包衣復(fù)合肥(15-15-10≥40 %);供試作物及品種:花生,花育25;栽培方式:露地栽培;試驗(yàn)地點(diǎn):聊城市茌平縣賈寨鄉(xiāng);土壤基本情況(見表1);試驗(yàn)時(shí)間:2013.5.26~2013.9.20。
表1 試驗(yàn)地塊土壤情況
2 試驗(yàn)處理
試驗(yàn)采用同大田對(duì)比的方法,設(shè)4個(gè)處理、不設(shè)重復(fù),各處理面積1畝。處理1:當(dāng)?shù)鼗ㄉ扑]施肥、處理2:硫包衣尿素3.75公斤 +普通尿素13公斤+16%過磷酸鈣 47公斤+60%氯化鉀12.5公斤、處理3:硫包衣尿素7.5公斤 +普通尿素9.8公斤+16%過磷酸鈣 47公斤+60%氯化鉀12.5公斤、處理4:硫包復(fù)合肥57公斤。
當(dāng)?shù)鼗ㄉ扑]施肥為基施普通復(fù)合肥(15-15-15≥45%) 50公斤/畝(不含硫),在揚(yáng)花初期追施復(fù)合肥(15-15-15≥45%) 15公斤/畝。處理2、3、4中肥料按要求混合均勻作基肥在播種前一次性撒施,在揚(yáng)花初期處理2、3、4和當(dāng)?shù)鼗ㄉ扑]施肥同期等量追施復(fù)合肥(15-15-15≥45%)15公斤/畝。
3 田間管理
2013年 5月24日澆水,25日整地施肥,26日播種。8月10日,噴施750倍液高效氯氰菊酯一次防治棉鈴蟲,9月20日進(jìn)行收獲測(cè)產(chǎn)。
4 結(jié)果與分析
4.1 對(duì)抗病性及生物學(xué)性狀的影響
對(duì)抗病性影響。根據(jù)田間表現(xiàn),處理3花生莖稈粗壯、葉色濃綠,明顯好于其他處理,葉斑病的病葉率和病株率明顯輕于其他處理。通過觀察,對(duì)于花生葉斑病的抗性順序依次為:處理3>處理4>處理1>處理2。說明施用含硫肥料可促進(jìn)花生生長,明顯增強(qiáng)花生的抗病能力;對(duì)生物學(xué)性狀的影響。收獲時(shí),對(duì)聊城市茌平縣賈寨鄉(xiāng)試驗(yàn)點(diǎn)每處理取10個(gè)點(diǎn),每點(diǎn)取10株進(jìn)行主莖高度、側(cè)枝長度、主莖現(xiàn)存葉片數(shù)、分枝數(shù)、單株果數(shù)的單果數(shù)、雙果數(shù)進(jìn)行調(diào)查,并進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算整理(見表2)。主莖高度依次為處理1>處理2>處理3>處理4;側(cè)枝長依次為:處理1>處理3>處理4>處理2。收獲時(shí)主莖現(xiàn)存葉片數(shù)多少依次為:處理3>處理4>處理1>處理2,分枝數(shù)多少依次為:處理3>處理4>處理1>處理2。在含硫肥料處理中,處理2、3、4單株果樹,以處理3總量最多。從該地塊花生的綜合性狀表現(xiàn)看,處理3是較優(yōu)配方。
表2 各處理小區(qū)花生生物學(xué)性狀表
4.2 投入產(chǎn)出比
通過實(shí)際計(jì)產(chǎn),花生按前三年市場(chǎng)平均價(jià)格5.0元/公斤計(jì)算,處理3的花生產(chǎn)量最高,經(jīng)濟(jì)效益最好,產(chǎn)量達(dá)到361.33公斤/畝,產(chǎn)值達(dá)到1806.65元/畝,比處理1增加經(jīng)濟(jì)效益202元/畝,投入產(chǎn)出比為1:10.04(見表3)。
表3 花生投入產(chǎn)出比
5 結(jié)語
通過觀察抗葉斑病依次順序?yàn)椋禾幚?>處理4>處理1>處理2。施用含硫肥料對(duì)增強(qiáng)花生的抗病能力有明顯效果;通過對(duì)花生主莖高度、側(cè)枝長度、主莖現(xiàn)存葉片數(shù)、分枝數(shù)、單株果數(shù)的單果數(shù)、雙果數(shù)進(jìn)行分析,不同處理之間,表現(xiàn)存在差別,針對(duì)該地塊在含硫配方中,處理3是較優(yōu)配方;通過實(shí)際計(jì)產(chǎn),在該試驗(yàn)四個(gè)處理中,處理3的花生產(chǎn)量最高,經(jīng)濟(jì)效益最好,產(chǎn)量達(dá)到361.33公斤/畝,產(chǎn)值達(dá)到1806.65元/畝,比處理1當(dāng)?shù)鼗ㄉ扑]施肥增加經(jīng)濟(jì)效益202元/畝,投入產(chǎn)出比為1∶10.04。
發(fā)育生物學(xué)研究方向范文3
早在1806年,奈特就指出重力指導(dǎo)著植物的器官生長,植物的根總是執(zhí)著地指向大地,叫正向重性生長;而芽會(huì)穿透土壤使莖葉在空間展開,即負(fù)向重性生長。通過這一過程,植物在地上和地下爭(zhēng)取生存空間,以獲得賴以生存的陽光、養(yǎng)份和水等資源。正是由于莖向上的生長,植物的果實(shí)、種子才能遠(yuǎn)離地面的潮濕,避免了腐爛。在經(jīng)受狂風(fēng)暴雨后,倒伏的植物也會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)因重力的作用而重新向
達(dá)爾文未破解的謎題
達(dá)爾文早就注意到了“根朝下,莖朝上”的現(xiàn)象,但他并沒有弄清楚其中的奧秘。科學(xué)家繼續(xù)探索,對(duì)植物向重性的原因逐漸有了一定的線索。他們發(fā)現(xiàn)植物感受重力有4個(gè)階段,其中包括感受(植物感受環(huán)境刺敫)、轉(zhuǎn)換(將生物物理信號(hào)轉(zhuǎn)化為生物化學(xué)信號(hào))、傳導(dǎo)(將信號(hào)從感受部位傳送到發(fā)生向重性彎曲部位)、反應(yīng)(不對(duì)稱生長導(dǎo)致生長方向的改變)等。
雖然人們常認(rèn)為植物是沒有知
覺的,但是它也有感受重力刺激的妙招。早在100多年前,奧地利植物學(xué)家哈伯蘭特就提出淀粉體平衡石假說,給出了答案。并不是植物所有的器官都能感受到重力,它有感受敏感區(qū),比如離根尖約1.5~2.0毫米的根冠,離莖端約1毫米的一段嫩組織以及其他尚未失去生長機(jī)能的節(jié)間、胚軸、花軸等。
地球給出重力信號(hào)后,根冠柱狀細(xì)胞的淀粉體便感受到了,從而發(fā)生沉降作用。這些淀粉體被命名為平衡石,含平衡石的細(xì)胞被稱作平衡細(xì)胞。在植物莖中也有平衡細(xì)胞,它們是圍繞脈管系統(tǒng)的內(nèi)皮層細(xì)胞。自從該假說被提出以來,雖然引起人們廣泛爭(zhēng)議,但現(xiàn)在依然有大量新的證據(jù)支持該假說。
比如說根冠切除實(shí)驗(yàn),當(dāng)根冠被人為切除,即使有重力刺激,根卻不能向下彎曲生長。再比如,某些擬南芥突變體莖中的內(nèi)皮層細(xì)胞若不能正常發(fā)育,莖的向重性彎曲也就被抑制了。
感受到重力信號(hào)以后,第二步就是將生物物理信號(hào)轉(zhuǎn)化為生物化學(xué)信號(hào)。
有人提出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)參與了這一過程。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)膜上封閉的網(wǎng)狀管道系統(tǒng),也是鈣離子的一個(gè)貯存庫。當(dāng)植物受到重力刺激后,淀粉體發(fā)生位移,改變了淀粉粒對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的壓力,誘導(dǎo)了鈣離子從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)流向細(xì)胞貢,這樣,重力的刺激就轉(zhuǎn)化成鈣離子的濃度變化了。美國俄亥俄州立大學(xué)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),植物在彎曲生長的過程中,無論是根冠下側(cè)部位還是芽的上側(cè)部位,都存在著高含量的鈣離子。
也有實(shí)驗(yàn)顯示,在莖早期重力信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中,也有鈣離子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑上游信號(hào)分子―三磷酸肌醇的參與。因?yàn)椋麄円匝帑湹娜~枕為實(shí)驗(yàn)材料,發(fā)現(xiàn)受到重力刺激后,三磷酸肌醇產(chǎn)生分布也發(fā)生了變化。
向重性反應(yīng)的第三個(gè)步驟是將信號(hào)從感受部位到發(fā)生向重性彎曲部位的信號(hào)傳輸,這個(gè)過程涉及了生長素的參與。
我們先來看―下喬羅尼和溫特的生長素學(xué)說。生長素主要在幼嫩莖尖部位合成,隨之被送到根尖特定的部位并富集起來。然后生長素側(cè)向地被重新分配到其他區(qū)域并在那里調(diào)節(jié)細(xì)胞的伸長。但是當(dāng)植物的根受到重力刺激(改變生長方向90°時(shí),生長素被優(yōu)先運(yùn)輸?shù)礁南聜?cè)伸長區(qū),形成一個(gè)生長素分配上的濃度梯度,并在此部位起作用促使根尖向下彎曲。
也有實(shí)驗(yàn)證明在植物的向重性反應(yīng)中赤霉素也發(fā)生了不對(duì)稱分布.有人用帶有放射性標(biāo)記的赤霉素的前體處理玉米,然后將生長3周的玉米放平,12小時(shí)后在節(jié)間和葉鞘基部等區(qū)段的下半部積累了較多的活性赤霉素,上半部積累了較少的活性赤霉素。科研人員用燕麥也做了類似的實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),燕麥放平僅僅1個(gè)小時(shí)后,赤霉素在莖的上下兩部分就發(fā)生了不均衡分布。
生長激素的濃度差異,勢(shì)必會(huì)造成細(xì)胞生長速度的不同。根發(fā)生向重彎曲的部位在伸長區(qū),水平根的上部生長比下部快,從而導(dǎo)致根向下生長。平放莖的上半部的生長比下半部的生長慢,所以造成了莖向上彎曲。
空間科學(xué)和植物向重性
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類的活動(dòng)擴(kuò)大到了地球外的太空,那是一個(gè)微重力或零重力的環(huán)境。植物在地球引力的束縛下生長了千萬年,如果離開地球,進(jìn)入太空,植物還能正常生長嗎?
科研人員通過對(duì)太空中或者模擬微重力環(huán)境里植物的觀察發(fā)現(xiàn),植物一旦被帶進(jìn)微重力環(huán)境,生長就失去了重力方向的引導(dǎo),如果再?zèng)]有其他如光等單向外界因素的刺激,就會(huì)出現(xiàn)在隨機(jī)方向上的生長,這種情況和我們?cè)诘孛嫔峡吹降默F(xiàn)象大為不同。
在微重力條件下,由于植物根部或莖部的重力感受器接收不到重力方向的信號(hào)而發(fā)揮不了作用,即無法調(diào)控鈣離子、三磷酸肌醇、生長素等在含量和分布上的定向變化,從而影響植物細(xì)胞的生理生化功能導(dǎo)致植物生長發(fā)育的變化。
人類要走出地球,就必須建立生物再生式生命支持系統(tǒng)。但是,地球上的生物是在適應(yīng)地球重力的環(huán)境中進(jìn)化而來的。要建立太空人工生物圈,就必須認(rèn)識(shí)太空失重環(huán)境對(duì)植物的影響,這也是空間生命科學(xué)中最受關(guān)注的課題。美國航空航天局在21世紀(jì)的空間生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究戰(zhàn)略中,就將植物向重性及其機(jī)理研究列為首選課題。同時(shí),現(xiàn)代人類剛剛獲得的在太空中有別于地球的微重力環(huán)境,也為認(rèn)識(shí)重力的生物學(xué)意義提供了機(jī)遇。
人們認(rèn)識(shí)植物的向重性已達(dá)兩個(gè)世紀(jì),其間從未中斷對(duì)其機(jī)理的研究。現(xiàn)在分子生物學(xué)的研究結(jié)果也支持兩個(gè)最具生命力的假說,即平衡石假說和喬羅尼一溫特假說,同時(shí)也開啟了對(duì)平衡石移動(dòng)到生長素不對(duì)稱分布之間各環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)研究。同時(shí),生長素進(jìn)一步調(diào)控不對(duì)稱生長產(chǎn)生向重性彎曲的機(jī)理研究也越來越深入。伴隨著生物學(xué)研究技術(shù)上的進(jìn)步,以及空間飛行實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)的增加和方法上的改進(jìn),必將進(jìn)一步推動(dòng)重力生物學(xué)的發(fā)展。
作者簡(jiǎn)介
發(fā)育生物學(xué)研究方向范文4
引言
在真核細(xì)胞和真核生物的有絲分裂以及減數(shù)分裂過程中,染色體和DNA的數(shù)量變化曲線規(guī)律貫穿了整個(gè)生物學(xué)的始終,因此成為遺傳學(xué)以及細(xì)胞生物學(xué)甚至分子生物學(xué)等學(xué)科的重點(diǎn)研究方向,也是我們將來學(xué)習(xí)生命科學(xué)的基礎(chǔ)。本文主要從有絲分裂過程中染色體和DNA 數(shù)量變化分析、核質(zhì)分裂不同步時(shí),染色體、DNA的數(shù)量變化曲線分析以及細(xì)胞核內(nèi)染色體、DNA的數(shù)量變化規(guī)律分析等三個(gè)方面進(jìn)行闡明論述。
一、有絲分裂過程中染色體和DNA數(shù)量變化曲線
在有絲分裂中,染色體以及DNA的數(shù)量變化從根本上能夠影響到真核細(xì)胞的生長、發(fā)育以及繁衍。圖1與圖2為高中生物《必修1分子與細(xì)胞》中畫出的有絲分裂過程中染色體和DNA的數(shù)量變化曲線。
二、核質(zhì)分裂不同步時(shí),染色體、DNA的數(shù)量變化曲線分析
通過學(xué)習(xí)與查閱資料可以發(fā)現(xiàn),并不是所有的真核細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂時(shí),細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核都能夠同時(shí)完成有絲分裂這一完整的過程。很多時(shí)候,大多數(shù)真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核在分裂過程中并不是同步的。眾所周知,細(xì)胞周期的劃分是具有一定階段性和時(shí)間性的,因此,根據(jù)細(xì)胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化情況來看,細(xì)胞周期分為細(xì)胞間期、細(xì)胞分裂前期、細(xì)胞分裂中期、細(xì)胞分裂后期、細(xì)胞分裂末期等幾個(gè)階段。而細(xì)胞一旦開始分裂,就會(huì)持續(xù)地產(chǎn)生細(xì)胞前期、中期、后期和末期幾種不同形態(tài),直至細(xì)胞完全分裂結(jié)束,而這即為整個(gè)分裂期過渡到分裂間期的過程。由此可見,這一系列發(fā)生的變化都集合于真核細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi),也就是我們前面所說的細(xì)胞的核分裂過程。因?yàn)榧?xì)胞的細(xì)胞核是由真核細(xì)胞所完成一系列的遺傳發(fā)育過程的,并且其也是生物進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所,這就造成了對(duì)于細(xì)胞的有絲分裂,人們籠統(tǒng)地認(rèn)為細(xì)胞核的分裂就是整個(gè)細(xì)胞周期進(jìn)行的唯一目的。
其實(shí),除此之外,細(xì)胞的胞質(zhì)分裂也是一種重要的有絲分裂過程。當(dāng)細(xì)胞核完成分裂之后,細(xì)胞質(zhì)也要進(jìn)行相應(yīng)的分裂,以確保細(xì)胞分裂產(chǎn)生的新細(xì)胞具有完整的細(xì)胞骨架以及細(xì)胞膜等原生質(zhì)層,使得新細(xì)胞能夠成為一個(gè)分裂完成的完整細(xì)胞體,進(jìn)而成長為完整的子細(xì)胞。而這些都需要在核分裂結(jié)束后,細(xì)胞質(zhì)去完成與實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樾碌淖蛹?xì)胞并不具有自己分裂與產(chǎn)生新的子細(xì)胞的功能,所以需要相應(yīng)的細(xì)胞質(zhì)與蛋白質(zhì)去融合,進(jìn)而成為完整的原生質(zhì)層。圖3為細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂且核質(zhì)分裂并不同步時(shí),該細(xì)胞的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中染色體和DNA的數(shù)量變化曲線。
圖3
三、細(xì)胞核內(nèi)染色體、DNA的數(shù)量變化規(guī)律分析
在生物體內(nèi),細(xì)胞核是整個(gè)細(xì)胞體系中最為重要的中樞系統(tǒng),為整個(gè)細(xì)胞的分裂復(fù)制過程提供相應(yīng)的能量,同時(shí)也為細(xì)胞質(zhì)的分裂過程傳達(dá)最高的“指示”。可以說,細(xì)胞核的分裂掌控了整個(gè)細(xì)胞分裂周期的流程與規(guī)律。但是仍然需要注意的是,在細(xì)胞分裂末期時(shí),細(xì)胞產(chǎn)生的變化會(huì)對(duì)細(xì)胞核中染色體以及DNA數(shù)量產(chǎn)生較大的影響。因?yàn)樵诩?xì)胞分裂末期,細(xì)胞內(nèi)的情況是最為復(fù)雜的,這時(shí)的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)已經(jīng)完成了整個(gè)分裂的過程,細(xì)胞核以及細(xì)胞的原生質(zhì)層已經(jīng)完全獨(dú)立分裂成了兩個(gè)全新的子細(xì)胞。也就是說,整個(gè)真核細(xì)胞的分裂周期已經(jīng)進(jìn)入了尾聲。但是,讓我們驚奇的是,這時(shí)的兩個(gè)新子細(xì)胞還是連接在一起的,也就是說,這些子細(xì)胞并沒有完全地分離斷裂開來成為兩個(gè)獨(dú)立的子細(xì)胞,而是緊密連接在一起的。所以,要格外注意這時(shí)細(xì)胞核內(nèi)染色體、DNA的數(shù)量變化規(guī)律,其具體變化曲線如圖4所示。
圖4 細(xì)胞分裂周期細(xì)胞核內(nèi)染色體、DNA的數(shù)量變化曲線
四、結(jié)語
細(xì)胞分裂包括了有絲分裂和減數(shù)分裂,而有絲分裂又占據(jù)了大多數(shù)細(xì)胞分裂的主要?dú)v程。因此,全面了解有絲分裂的整個(gè)過程,對(duì)于我們學(xué)習(xí)細(xì)胞分裂乃至整個(gè)生物學(xué)科都有著巨大的意義。
【參考文獻(xiàn)】
發(fā)育生物學(xué)研究方向范文5
1 生物學(xué)哲學(xué)的再定位
費(fèi)爾巴哈在談到哲學(xué)的改造時(shí)說過:“哲學(xué)必須重新與自然科學(xué)結(jié)合,自然科學(xué)必須重新與哲學(xué)結(jié)合”。這是一種“建立在相互需要和內(nèi)在必然性上面的結(jié)合”。〔1〕自然科學(xué)構(gòu)成了哲學(xué)的基礎(chǔ), 生物科學(xué)是這個(gè)基礎(chǔ)中不可或缺的組成部分。如同所有其他科學(xué)一樣,生物科學(xué)也深深受到哲學(xué)的理論思維和方法的影響。生物學(xué)哲學(xué)作為連結(jié)哲學(xué)與生物學(xué)的橋梁和中介,對(duì)二者的重新結(jié)合起著十分重要的作用。從學(xué)科建設(shè)的角度看,這門學(xué)科的存在和發(fā)展,既須以實(shí)證科學(xué)知識(shí)特別是生物科學(xué)的知識(shí)材料為基礎(chǔ),跟上現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐;又要汲取哲學(xué)研究的積極成果,適應(yīng)當(dāng)代哲學(xué)變革的需要。
就學(xué)科性質(zhì)而言,一般認(rèn)為生物學(xué)哲學(xué)屬于科學(xué)哲學(xué)體系中的一個(gè)分支學(xué)科。《大英百科全書》第15版所列《自然哲學(xué)》條目將關(guān)于自然的實(shí)際特征問題作為實(shí)在來進(jìn)行考察,并分為物理學(xué)哲學(xué)和生物學(xué)哲學(xué)兩個(gè)部門。不過這里對(duì)“自然哲學(xué)”一詞的使用,有別于以往的傳統(tǒng)自然哲學(xué),而是“作為對(duì)科學(xué)哲學(xué)的補(bǔ)充”。如所周知,西方科學(xué)哲學(xué)是以科學(xué)為研究對(duì)象,主要論述科學(xué)的認(rèn)識(shí)論和方法論問題。維也納學(xué)派的創(chuàng)立者M(jìn).石里克的自然哲學(xué)也是作為一種科學(xué)哲學(xué),一種探討哲理的科學(xué)方法。他申明自然哲學(xué)的任務(wù)在于解釋自然科學(xué)命題的意義,自然哲學(xué)是一種旨在考察自然定律的意義的活動(dòng)。在其自然哲學(xué)講稿中關(guān)于生物哲學(xué)的分析,便是從有機(jī)自然現(xiàn)象也一定要由定律來描述這一點(diǎn)出發(fā),來討論生物學(xué)中的機(jī)械論與活力論問題。
在科學(xué)哲學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中,除了一般科學(xué)哲學(xué),還興起了特定學(xué)科的科學(xué)哲學(xué),自本世紀(jì)初以來主要是物理科學(xué)哲學(xué)。傳統(tǒng)的科學(xué)哲學(xué)帶有片面的物理主義傾向,認(rèn)為運(yùn)用物理方法能夠?qū)@個(gè)世界作出絕對(duì)完全的描述,世界上發(fā)生的每一事件均可用物理語言來描述。物理主義最熱烈的倡導(dǎo)者、分析哲學(xué)的主要代表人物之一的R.卡爾納普聲言:“如果根據(jù)物理語言的普遍性,把物理語言用作科學(xué)的系統(tǒng)語言,那么,所有的科學(xué)都會(huì)成為物理學(xué)。……實(shí)際上只有一種客體,那就是物理事件。在這物理事件范圍內(nèi),規(guī)律是無所不包的”。〔2 〕石里克也同意物理主義的觀點(diǎn),他僅僅基于量的方面的考慮而得出結(jié)論:“對(duì)于自然哲學(xué)而言,有機(jī)體不過就是一些特殊的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),它們被包含在物理世界圖像的完美和諧的秩序之中”。〔3〕
傳統(tǒng)的科學(xué)哲學(xué)把研究重點(diǎn)放在物理學(xué)的定律和理論上,把它們看作科學(xué)的結(jié)構(gòu)和邏輯的范例。之所以這樣是有其深遠(yuǎn)的科學(xué)背景的。自牛頓實(shí)現(xiàn)了力學(xué)中第一次偉大綜合,此后,經(jīng)典物理學(xué)的各個(gè)分支日趨完善,牛頓的機(jī)械綱領(lǐng)左右了近代科學(xué)和哲學(xué)的發(fā)展。本世紀(jì)初以相對(duì)論和量子力學(xué)的建立為標(biāo)志的物理學(xué)革命,是物理學(xué)發(fā)展中的重大突破,也是對(duì)科學(xué)哲學(xué)的有力推動(dòng)。邏輯經(jīng)驗(yàn)主義的主要代表H.萊辛巴赫所著《量子力學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)》一書,就是通過對(duì)量子力學(xué)的科學(xué)成果的分析,闡釋了他關(guān)于知識(shí)的性質(zhì)、客觀實(shí)在以及因果性等問題的見解。多年來,科學(xué)哲學(xué)的研究植根于邏輯學(xué)、數(shù)學(xué)及物理學(xué)定律,重視對(duì)物理理論的分析而忽略了生物學(xué)。正如在科學(xué)哲學(xué)家的視野內(nèi),有機(jī)生命及其進(jìn)化只不過是世界科學(xué)圖景中的一個(gè)次要因素;在科學(xué)哲學(xué)的殿堂中,生物學(xué)哲學(xué)也是處于比較次要的從屬的地位。這種狀況只是到本世紀(jì)中葉以后才開始改觀。隨著分子生物學(xué)所取得一系列新進(jìn)展,導(dǎo)致了生物學(xué)的革命,生命科學(xué)作為最激動(dòng)人心的科學(xué)領(lǐng)域躍居到自然科學(xué)的前沿,對(duì)現(xiàn)代整個(gè)自然科學(xué)和哲學(xué)的影響也日益顯著。由于引入數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科的理論、方法和新的技術(shù)手段,現(xiàn)代生物學(xué)的研究領(lǐng)域得以向微觀和宏觀層次不斷延伸擴(kuò)大,并愈來愈趨向系統(tǒng)的復(fù)雜性,向揭開物質(zhì)世界最復(fù)雜最高級(jí)的系統(tǒng)——大腦的奧秘進(jìn)軍。生物學(xué)研究的課題愈來愈帶有根本性,當(dāng)今自然科學(xué)的研究重點(diǎn)正在轉(zhuǎn)向研究生命本身。對(duì)生命現(xiàn)象的深入探索,增強(qiáng)了人們對(duì)生物學(xué)的哲學(xué)興趣,并促使科學(xué)哲學(xué)向新的研究方向轉(zhuǎn)變。在這方面,現(xiàn)代綜合進(jìn)化論的主要建筑師之一E.邁爾作出了開創(chuàng)性的工作,他致力于建立生物學(xué)的新哲學(xué),強(qiáng)調(diào)這樣一種新的科學(xué)哲學(xué)必須放棄對(duì)僵化的本質(zhì)論和決定論的依附,必須將科學(xué)概念加以擴(kuò)展、不僅包括物理科學(xué)的而且還包括生物科學(xué)的原理和概念。
傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)還帶有專注于純科學(xué)領(lǐng)域的局限。國外學(xué)術(shù)界在討論醫(yī)學(xué)哲學(xué)與科學(xué)哲學(xué)的關(guān)系這一論題時(shí),已有學(xué)者指出,從歷史上看,科學(xué)哲學(xué)家往往不到自然科學(xué)領(lǐng)域外面去尋找對(duì)科學(xué)的定律、解釋和理論的洞察力以確定理論演變的進(jìn)程,而是將自己限制于純科學(xué)形式中,一直忽視和輕視象工程學(xué)、農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)這樣的應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域。同時(shí)由于傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)僅僅局限于從“內(nèi)部”考察科學(xué),忽視了科學(xué)技術(shù)與社會(huì)之間的互動(dòng)關(guān)系,這種狹窄的科學(xué)觀不可能得出真正有洞察力的答案。傳統(tǒng)科學(xué)哲學(xué)在研究視野上的這些缺陷,對(duì)后來興起的生物學(xué)哲學(xué)也產(chǎn)生了某種程度的影響。
固然,科學(xué)哲學(xué)主要是把科學(xué)作為知識(shí)體系,對(duì)之進(jìn)行認(rèn)識(shí)論和方法論的研究,但是認(rèn)識(shí)的最終目的不是知識(shí)本身,而是改造世界的實(shí)踐活動(dòng)。對(duì)科學(xué)的哲學(xué)反思也不能脫離它所固有的實(shí)踐本性。在科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)走向一體化的現(xiàn)時(shí)代,尤有必要拓寬科學(xué)哲學(xué)的領(lǐng)域,開展實(shí)用性的或應(yīng)用性的研究,并將科學(xué)哲學(xué)研究同科技發(fā)展的社會(huì)研究結(jié)合起來。作為實(shí)用科學(xué)的農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)與作為基礎(chǔ)科學(xué)的生物學(xué)之間的聯(lián)系極其密切,它們都屬于生命科學(xué)的范疇。在生命科學(xué)哲學(xué)領(lǐng)域內(nèi),理應(yīng)包括對(duì)這些應(yīng)用學(xué)科的理論和實(shí)踐的哲學(xué)研究。以分子生物學(xué)為依托的生物技術(shù),將成為醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)的主導(dǎo)技術(shù),并將引起醫(yī)學(xué)革命和第三次農(nóng)業(yè)革命。生物技術(shù)的“每一個(gè)創(chuàng)新,每一個(gè)技術(shù)妙舉,每一個(gè)概念上的困難的解決,都使得需要一種確定的生物學(xué)哲學(xué)變得更加顯著,并且目前正在朝向這個(gè)目標(biāo)發(fā)展”。〔4〕
21世紀(jì)將是生物學(xué)世紀(jì)。可以預(yù)期,未來世紀(jì)生命科學(xué)的巨大進(jìn)展及其革命性變化,必然要求生物學(xué)哲學(xué)在已有研究基礎(chǔ)上,無論從理論框架到研究內(nèi)容到論題范圍都要有所突破。要盡力吸收、消化生命科學(xué)的最新成就,以正確的世界觀和方法論為指導(dǎo)作出新的哲學(xué)概括,提出新的理論觀點(diǎn)及發(fā)展生物科學(xué)技術(shù)的戰(zhàn)略選擇,這些可謂生物學(xué)哲學(xué)學(xué)科建設(shè)的題中應(yīng)有之義。
2 拓展和深化生物學(xué)發(fā)展新形勢(shì)下的生物學(xué)哲學(xué)研究
以下試從生物科學(xué)發(fā)展的規(guī)律性、生物學(xué)規(guī)律與物理規(guī)律的關(guān)系以及生物學(xué)規(guī)律與社會(huì)規(guī)律的關(guān)系三方面談點(diǎn)淺見。
(1)“自然科學(xué)現(xiàn)在已發(fā)展到如此程度, 以致它再也不能逃避辯證的綜合了”。〔5〕恩格斯在上個(gè)世紀(jì)80年代作出的這一論斷, 揭示了辯證思維對(duì)于了解科學(xué)事實(shí)的辯證性質(zhì)的必要性,這也為后來自然科學(xué)本身的發(fā)展所證實(shí)。
近現(xiàn)代自然科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)是由經(jīng)驗(yàn)分析進(jìn)到辯證綜合,這在生物學(xué)的發(fā)展中表現(xiàn)得十分明顯。自本世紀(jì)二、三十年代起,在生物學(xué)范圍內(nèi)開始出現(xiàn)一些學(xué)科的綜合趨勢(shì)。早期的兩大綜合,一個(gè)是以胚胎學(xué)為中心,將之與細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)和生物化學(xué)綜合起來,形成統(tǒng)一的發(fā)育觀點(diǎn);另一個(gè)是以進(jìn)化論為中心,將達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說與群體遺傳學(xué)相結(jié)合,發(fā)展為一個(gè)有巨大闡明力的學(xué)說,即現(xiàn)代綜合進(jìn)化論。進(jìn)化的綜合范式取得了富有建設(shè)性的成果,如邁爾所說,是在有關(guān)的學(xué)科之間找到了一種共同語言并澄清了許多進(jìn)化問題和作為其基礎(chǔ)的各種概念。但是這一范式仍是不完善的,還有不少尚未解決的問題。它不僅受到一些批評(píng)家的非難和質(zhì)疑,就是在達(dá)爾文主義者之間也依然存在某些意見分歧。更完全的綜合始于本世紀(jì)50年代中后期誕生的分子生物學(xué),它是生物化學(xué)、微生物學(xué)和遺傳學(xué)等學(xué)科相互融合的產(chǎn)物,其主要目標(biāo)之一是試圖將大量的生物功能與分子水平上發(fā)生的事件聯(lián)系起來。分子生物學(xué)的核心——分子遺傳學(xué),在信息大分子的結(jié)構(gòu)、功能及相互關(guān)系的基礎(chǔ)上來研究生物的遺傳與變異。按照生物學(xué)史家G.E.艾倫的說法,J.沃森和F.克里克的工作,把信息學(xué)派、結(jié)構(gòu)學(xué)派和生化學(xué)派對(duì)遺傳(甚至擴(kuò)展到整個(gè)生物學(xué))的問題的研究統(tǒng)一起來了。作為一個(gè)新的遺傳學(xué)范式,分子遺傳學(xué)的范式補(bǔ)充和修正了(不是取代)進(jìn)化綜合范式,推動(dòng)了關(guān)于進(jìn)化過程中基因的變化和調(diào)節(jié)機(jī)制等問題的研究。著眼于分子水平上的進(jìn)化的中性學(xué)說同著眼于表型進(jìn)化的自然選擇學(xué)說,也應(yīng)看作是一種互補(bǔ)關(guān)系而非互相否定。現(xiàn)代分子生物學(xué)在進(jìn)化研究方面的認(rèn)識(shí)成果向人們昭示,一種完整的進(jìn)化理論的建立,期待著傳統(tǒng)的進(jìn)化生物學(xué)與分子生物學(xué)實(shí)現(xiàn)新的綜合。更進(jìn)一步看,生物進(jìn)化是種系發(fā)生和個(gè)體發(fā)育的辯證統(tǒng)一過程,對(duì)進(jìn)化的深層認(rèn)識(shí),必須解開發(fā)育之謎這個(gè)世紀(jì)難題,以闡明個(gè)體發(fā)育中基因在多層次水平上的程序控制機(jī)理。由于分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)的結(jié)合,把發(fā)育生物學(xué)推向前臺(tái),將成為21世紀(jì)生命科學(xué)的新主角。據(jù)中科院未來生物學(xué)預(yù)測(cè)研究組預(yù)測(cè),在分子水平上使遺傳、發(fā)育和進(jìn)化的統(tǒng)一成為可能,這將是未來生物學(xué)的主要理論任務(wù)之一。由這三者統(tǒng)一所導(dǎo)致的理論大綜合,蘊(yùn)含著豐富的哲學(xué)思想。從哲學(xué)認(rèn)識(shí)論和方法論上對(duì)之進(jìn)行理論概括,也應(yīng)成為未來生物學(xué)哲學(xué)的主要理論任務(wù)之一。
“分久必合”。生物學(xué)中的這種綜合趨勢(shì)還在繼續(xù)。一些生物學(xué)家預(yù)言,面向21世紀(jì)的生命科學(xué),必然是各學(xué)科相互滲透與相互交融的“大生物學(xué)”時(shí)代。“大生物學(xué)”要求辯證地綜合與不同組織水平相關(guān)的各門學(xué)科所積累的科學(xué)事實(shí),建立起一般的生命理論,發(fā)展統(tǒng)一的生物學(xué)原理。多種學(xué)科的綜合,反映了生物現(xiàn)象的相互聯(lián)系和科學(xué)概念、方法論準(zhǔn)則的統(tǒng)一。結(jié)合生物學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)展的內(nèi)在邏輯的考察,對(duì)生物學(xué)理論的相互關(guān)系(特別是理論的概念結(jié)構(gòu)之間的轉(zhuǎn)換、理論范式的確立和更替)進(jìn)行哲學(xué)分析,能為我們提供有關(guān)生物科學(xué)發(fā)展規(guī)律性的新的認(rèn)識(shí)。
(2)在生物學(xué)哲學(xué)的討論中, 爭(zhēng)議較多而且也是懸而未決的一個(gè)理論問題是關(guān)于生物學(xué)的自主性問題。具體言之,生物學(xué)的概念與規(guī)律能否在某種意義上“還原”為物理學(xué)和化學(xué)的概念與規(guī)律?生物學(xué)家運(yùn)用的解釋型式(例如歷史的解釋或目的論的解釋)在物理科學(xué)中是否相宜?在生物系統(tǒng)中顯示的某些現(xiàn)象是否也在無機(jī)系統(tǒng)中顯現(xiàn)或有重大差異?等等這樣一些有關(guān)生物學(xué)和物理學(xué)的聯(lián)系究竟是什么的問題, 被A. 羅森伯格稱之為“生物學(xué)哲學(xué)的中心問題”(《生物科學(xué)的結(jié)構(gòu)》)。根據(jù)對(duì)這個(gè)問題的不同回答而形成了“自主論”與“分支論”兩派涇渭分明的理論觀點(diǎn)。這種分野在歷史上的表現(xiàn)形式是活力論與機(jī)械論的對(duì)立,在現(xiàn)代則主要是所謂反還原論與還原論的爭(zhēng)論。
從本體論方面說,討論物理化學(xué)的實(shí)體和過程是否構(gòu)成所有生命現(xiàn)象的基礎(chǔ),這實(shí)質(zhì)上就是高級(jí)運(yùn)動(dòng)形式與低級(jí)運(yùn)動(dòng)形式的相互關(guān)系問題。如果把生命運(yùn)動(dòng)形式同物理化學(xué)的運(yùn)動(dòng)形式混同起來,甚至完全否定生命運(yùn)動(dòng)在質(zhì)上的特殊性,這種本體論上的極端還原論傾向在哲學(xué)上和生物學(xué)上都是不可取的。相反,如果把生命運(yùn)動(dòng)的獨(dú)特性絕對(duì)化,忽視其與其他運(yùn)動(dòng)形式之間的包容關(guān)系和發(fā)生學(xué)聯(lián)系,這種傾向同樣是不可取的。以辯證唯物主義的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式觀為指南,依據(jù)科學(xué)認(rèn)識(shí)的新成果,將能通過闡明生命運(yùn)動(dòng)和低級(jí)運(yùn)動(dòng)形式存在的聯(lián)系和連續(xù)性而更深入地揭示其本質(zhì)。
從方法論方面說,在生物學(xué)中通過把復(fù)雜現(xiàn)象分解為更為簡(jiǎn)單的組成部分進(jìn)行研究,最終在物理化學(xué)層次上——分子層次上——作出說明,這也即還原論作為方法論的功能。分子生物學(xué)正是運(yùn)用物理化學(xué)的還原方法來分析生命活動(dòng)的基本過程,才獲得了劃時(shí)代的成就。這被譽(yù)為還原論的勝利。但是也要看到,生物學(xué)中還原方法的應(yīng)用是有其局限性的。研究表明,生物體是一個(gè)多層次的、有組織的、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng),其中各個(gè)組成部分和整體具有多方面的相互作用。生物體的整體性不能建筑在來自于各個(gè)部分的分子碎片之上,分子參與組織的整體,它們的轉(zhuǎn)移和復(fù)制是整體的全部功能的結(jié)果。本世紀(jì)下半葉以來系統(tǒng)科學(xué)和非線性科學(xué)的發(fā)展,為探索生命系統(tǒng)的復(fù)雜性提供了新的科學(xué)思想和科學(xué)方法。還原論方式的自下而上的決定原則即較低層次決定較高層次的原則,同系統(tǒng)整體思維方式的自上而下的決定原則即較高層次決定較低層次的原則,二者既相互對(duì)立又相互依賴,它反映了部分與整體的辯證法。合理地結(jié)合這兩種決定原則,應(yīng)是生物學(xué)進(jìn)一步闡明生命機(jī)制及其規(guī)律性的研究戰(zhàn)略。
(3)在當(dāng)代, 從自然科學(xué)奔向社會(huì)科學(xué)的強(qiáng)大潮流已成為不可遏止之勢(shì)。由于生物學(xué)革命對(duì)自然和人類社會(huì)生活產(chǎn)生的廣泛影響,凸顯了人的自然基礎(chǔ)和社會(huì)基礎(chǔ)的統(tǒng)一問題。與此相應(yīng),生物科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的綜合性研究也成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。加拿大哲學(xué)家M.魯斯在其《生物學(xué)哲學(xué)》一書中宣稱,未來的社會(huì)科學(xué)將和生物學(xué)結(jié)合起來,社會(huì)學(xué)將把生物學(xué)的成果包括在自己的理論中,研究這種結(jié)合會(huì)提供許多有意義的東西。從現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展可以看到,生物科學(xué)領(lǐng)域的一些學(xué)科(如遺傳學(xué)、動(dòng)物行為學(xué)、生態(tài)學(xué)等)與社會(huì)學(xué)、人類學(xué)、倫理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)及政治學(xué)等學(xué)科的滲透、融合,不僅加深了人們對(duì)自然界和人類自身的認(rèn)識(shí),同時(shí)也啟迪了對(duì)生物學(xué)規(guī)律和社會(huì)規(guī)律二者相互關(guān)系的哲學(xué)思考。如生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)作為生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)交叉發(fā)展起來的一門邊緣學(xué)科,主要是闡明生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互作用所形成的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和發(fā)展的客觀規(guī)律。而生物政治學(xué)則旨在用生物學(xué)的概念、原理和方法來研究政治行為,借以探索社會(huì)政治生活的本質(zhì)及其規(guī)律。在橫跨生物科學(xué)與社會(huì)科學(xué)的眾多交叉學(xué)科中,1975年由美國動(dòng)物學(xué)家E.威爾遜在其巨著《社會(huì)生物學(xué):新的綜合》中所倡導(dǎo)并加以重新解釋的社會(huì)生物學(xué)引起了很大反響。這是一門系統(tǒng)研究一切動(dòng)物(包括人類在內(nèi))的社會(huì)行為的生物學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)科,其核心在于承認(rèn)基因是遺傳和自然選擇的基本單位,一切社會(huì)行為均有其特殊的遺傳結(jié)構(gòu)。威爾遜和C.拉姆斯登還進(jìn)行了更為廣泛的概括,在他們所著《基因、理性和變化》(1981)中提出基因—文化互作進(jìn)化論,認(rèn)為整個(gè)人類文化領(lǐng)域在一定程度上依賴于遺傳控制。學(xué)術(shù)界對(duì)社會(huì)生物學(xué)褒貶不一,圍繞它所提出的人類行為的遺傳決定問題展開了激烈的爭(zhēng)論。這場(chǎng)爭(zhēng)論遠(yuǎn)未完結(jié),它所涉及的生物進(jìn)化與文化進(jìn)化的關(guān)系、社會(huì)生物學(xué)的哲學(xué)意義以及如何正確評(píng)價(jià)這一學(xué)說等問題也是生物學(xué)哲學(xué)研究的課題。
生物學(xué)與社會(huì)相互作用的一個(gè)引人注目的方面,表現(xiàn)為生物技術(shù)研究對(duì)倫理觀的沖擊和基因工程的社會(huì)控制及其倫理調(diào)節(jié)。生命科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,在造福人類的同時(shí)也引發(fā)出許多社會(huì)倫理問題,向傳統(tǒng)的倫理道德觀念提出了新的挑戰(zhàn)。舉醫(yī)學(xué)領(lǐng)域來說,由于醫(yī)學(xué)技術(shù)以人作為直接作用對(duì)象,它所引發(fā)的倫理問題更為突出。自本世紀(jì)六、七十年代以來,國外醫(yī)學(xué)界關(guān)于死亡標(biāo)準(zhǔn)、器官移植、安樂死、重組DNA 技術(shù)以及人工生育技術(shù)種種問題的倫理學(xué)爭(zhēng)論,無不反映了傳統(tǒng)倫理觀的困惑和人類面臨的倫理學(xué)上的選擇。在當(dāng)代新科技革命條件下,隨著生物高技術(shù)的發(fā)展,不斷涌現(xiàn)出新的倫理道德難題。被稱為生物學(xué)領(lǐng)域的第一“大科學(xué)”的人類基因組工程,無疑會(huì)深化人類對(duì)自身結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí),但這項(xiàng)研究也將面臨與倫理觀念相悖的嚴(yán)峻形勢(shì)。例如,由檢測(cè)基因產(chǎn)生的侵犯?jìng)€(gè)人健康隱私權(quán)問題。當(dāng)今在世界范圍內(nèi)受到廣泛關(guān)注的克隆綿羊“多利”的出世,更是激起了一場(chǎng)有關(guān)其應(yīng)用前景和倫理意義的大爭(zhēng)論。人能否克隆?在人身上重現(xiàn)這一成就或者創(chuàng)造新的生命形式(如人獸混合體)是否合乎倫理?未來的生命科學(xué)技術(shù)怎樣與社會(huì)協(xié)調(diào)?是否應(yīng)該著手進(jìn)行人種改造的選擇?站在生物學(xué)哲學(xué)的高度,我們將如何回答這些問題?
參考文獻(xiàn)
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發(fā)育生物學(xué)研究方向范文6
1“三要素”假說的理論
何謂藥性,從字面意義來講,即藥物的性質(zhì)、屬性。藥性一詞,最早見于《神農(nóng)本草經(jīng)?序列》:“藥性有宜丸者,宜散者,宜水煮者,宜酒漬者,宜煎膏者,亦有一物兼宜者,亦有不可入酒湯者,并隨藥性,不得違越。”這是指藥物適宜制劑類型的性質(zhì)。中醫(yī)理論中藥性所涵蓋的范圍很廣,其核心內(nèi)容包括氣味、歸經(jīng)、升降浮沉、配伍禁忌等等。那么,如此龐大繁雜而又系統(tǒng)完整的藥性理論是從何而來的呢?通常的說法,藥性理論是先民們?cè)陂L期與自然疾病的斗爭(zhēng)中,通過無數(shù)次的實(shí)踐積累而成。2007年國家基礎(chǔ)發(fā)展研究計(jì)劃(973計(jì)劃)將中藥藥性理論現(xiàn)代研究列入中醫(yī)理論專項(xiàng)研究的重點(diǎn)支持方向,強(qiáng)調(diào)在中醫(yī)理論指導(dǎo)下,運(yùn)用多學(xué)科手段和方法,以中藥性味理論為核心,重點(diǎn)研究藥性的物質(zhì)基礎(chǔ)及其運(yùn)用規(guī)律,揭示中藥藥性理論的科學(xué)內(nèi)涵。如何進(jìn)行有中藥應(yīng)用特點(diǎn)的藥性實(shí)質(zhì)研究,已經(jīng)成為中藥學(xué)術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。張冰等根據(jù)當(dāng)前中藥藥性理論研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,認(rèn)為藥性不僅涉及藥物化學(xué)成分,又包括了中藥活性成分在特定機(jī)體狀態(tài)下的綜合生物學(xué)效應(yīng)。據(jù)此提出了中藥藥性構(gòu)成“三要素”的新研究理念,即應(yīng)從藥性與化學(xué)成分、機(jī)體狀態(tài)以及生物學(xué)效應(yīng)“三要素”及其間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行整體系統(tǒng)探討。藥性表述的假說:“中藥藥性是中藥作用于不同狀態(tài)機(jī)體的、與化學(xué)成分相關(guān)的生物學(xué)效應(yīng)的概括和歸納”。基于此假說,本文將對(duì)丹參的藥性的做一淺述。
2丹參的藥性分析
本草考證丹參為唇形科鼠尾草屬植物丹參的干燥根和根莖,本品形似人參,皮丹而肉紫,故又名大紅袍、紅根、赤參、紫丹參、血參等,是我國常用的中藥之一。丹參藥用歷史悠久,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》:“丹參味苦微寒;主心腹邪氣,腸鳴幽幽如走水,寒熱聚,破除瘕,止煩滿,益氣。”列為上品。但該書中未見有對(duì)丹參形態(tài)、分布、生境等方面的描述。
2.1“三要素”假說――藥性與化學(xué)成分要素
丹參味苦、性微寒,歸心、肝二經(jīng)。具有活血化淤,涼血消腫,清心除煩的功效。在《中華人民共和國藥典》2005年版中收載,丹參功效為祛淤止痛、活血通經(jīng)、清心除煩,用于月經(jīng)不調(diào),經(jīng)閉痛經(jīng),瘕積聚,胸腹刺痛,熱痹腫痛,瘡瘍腫痛,心煩不眠,肝脾腫大,心絞痛等癥。丹參植物為多年生草本,全株密被長柔毛及腺毛,觸手有粘性。根肥壯,外皮磚紅色。羽狀復(fù)葉對(duì)生;小葉3~5片,卵圓形或橢圓狀卵形,上面有皺,下面毛較密。輪傘花序組成假總狀花序;花萼二唇形;花冠紫色,管內(nèi)有毛環(huán),上唇略呈盔狀,下唇3裂;能育雄蕊2,藥室為一長而柔軟的藥隔所遠(yuǎn)隔,上端的藥室發(fā)育,在下端的藥室不發(fā)育,小堅(jiān)果長圓形,廣泛分布于我國華北、華東、中南、西北等,西南部分省區(qū)也有分布。
丹參中的化學(xué)成分主要分為兩類:脂溶性的二萜醌類化合物和水溶性的酚酸類成分。自從20世紀(jì)30年代,日本學(xué)者中尾萬三首次從丹參中分離得到丹參酮類成分到現(xiàn)在已經(jīng)有70多年的歷史,從丹參及其同屬植物中已經(jīng)分離得到幾十種丹參酮類化合物。丹酚酸是從丹參中提取的一類既有咖啡酰縮酚酸結(jié)構(gòu)又有新木脂素骨架的水溶性成分。最早發(fā)現(xiàn)的是丹參素,是各種丹酚酸的基本化學(xué)結(jié)構(gòu),丹酚酸類化合物還包括丹酚酸A、B、C、D、E、F、G、H、I,迷迭香酸,紫草酸等。它們都具有很強(qiáng)的抗脂質(zhì)過氧化和清除自由基作用,其中含量最高的兩個(gè)成分丹酚酸A(SalA)和丹酚酸B(SalB)活性最強(qiáng),對(duì)脂質(zhì)過氧化引起的細(xì)胞膜損傷有明顯的保護(hù)作用。近年的研究進(jìn)一步表明,丹酚酸在抗肝肝損傷、抗動(dòng)脈粥樣硬化及細(xì)胞凋亡等方面也有著顯著活性。
2.2“三要素”假說――機(jī)體狀態(tài)及生物學(xué)效應(yīng)
丹參酮是丹參發(fā)揮抗腫瘤作用的主要活性成分,近年來,不少學(xué)者用分子生物學(xué)的方法研究了丹參酮的抗腫瘤作用,結(jié)果表明丹參酮是通過對(duì)各種腫瘤細(xì)胞的殺傷、誘導(dǎo)分化及誘導(dǎo)凋亡等機(jī)制來發(fā)揮作用的。
(1)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用
Ryu SY等從丹參根部提取物中分離出18種活性成分,它們對(duì)5種人腫瘤細(xì)胞系均有細(xì)胞毒作用,這5種腫瘤細(xì)胞株分別是A549(非小細(xì)胞癌)、SK-OV-3(卵巢癌)、SK-Mel-2(黑色素瘤)、XF498(中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤)和HCT-15(結(jié)腸癌)。用這18種活性成分處理上述細(xì)胞48 h后,每種腫瘤細(xì)胞系的增殖均顯著受到抑制。
(2)對(duì)腫瘤細(xì)胞的誘導(dǎo)分化作用
袁淑蘭等在體外細(xì)胞培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,通過細(xì)胞形態(tài)學(xué)、細(xì)胞增殖動(dòng)力學(xué)、癌基因的表達(dá)及裸鼠成瘤性的研究,觀察了丹參酮Ⅱ-A對(duì)人宮頸癌細(xì)胞株(ME180)的體外誘導(dǎo)分化作用,并以全反式維甲酸(ATRA)作對(duì)照。結(jié)果表明經(jīng)無毒劑量的丹參酮Ⅱ-A和A-TRA處理后,細(xì)胞形態(tài)趨向良性分化,生長減慢,集落形成率和3H-TdR摻入率明顯降低,細(xì)胞RNA斑點(diǎn)雜交發(fā)現(xiàn),其C-myc、Ha-ras癌基因表達(dá)明顯降低,在裸鼠上的成瘤時(shí)間延長,成瘤能力明顯降低。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理丹參酮Ⅱ-A和A-TRA對(duì)ME180細(xì)胞均具有較好的誘導(dǎo)分化作用,兩者差異無顯著意義。推測(cè)丹參酮Ⅱ-A對(duì)ME180細(xì)胞的誘導(dǎo)分化作用機(jī)制可能是對(duì)細(xì)胞增殖有關(guān)的癌基因表達(dá)的抑制。
(3)抗炎
過去眾多的臨床和實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,丹參酮對(duì)炎癥的第一、第二期以及急性和亞急性炎癥有良好療效。在炎癥第一期模型上,對(duì)組胺所致毛細(xì)血管通透性增高有明顯的抑制作用;對(duì)蛋清、角叉菜膠和右旋糖苷所致急性關(guān)節(jié)腫脹有抑制作用。在炎癥第二期模型上,對(duì)明膠所小自鼠的白細(xì)胞游走有明顯的抑制作用;對(duì)亞急性甲醛性關(guān)節(jié)腫脹有明顯的抑制作用。近年來,有學(xué)者對(duì)其抗炎作用機(jī)制進(jìn)行了深入的研究。
由以上的論述可見,通過對(duì)“三要素”分析丹參的藥性,得出丹參的起作用的物質(zhì)基礎(chǔ)是它的有效成分,可以針對(duì)不同的病態(tài)機(jī)體做出不同的藥效,可以是殺死癌細(xì)胞,可以誘導(dǎo)癌細(xì)胞分化等不同的功效,最終生物體的反應(yīng)就是康復(fù)。因此丹參的藥性滿足“三要素”理論。