生命玄機-生物卷

前言

　　1961年，我國社會生活中發(fā)生了一件令人難忘的事一大型科普讀物《十萬個為什么》出版發(fā)行。此后，這套書又多次修訂再版，累計印數超過1億冊，成為家喻戶曉的小百科全書式的科普讀物。　　《十萬個為什么》初版的時候，我正在上中學，同學們爭相閱讀的生動場面，至今歷歷在目。這套書提供的科技知識，深深印在小讀者的腦海里，使大家終生受益。不少人就是從讀這套書開始對科學技術產生濃厚興趣，并選擇考理工類大學、走科學技術之路的。每每回憶起這些往事，我便深切感到，科技的力量是多么巨大，科普工作是多么重要！　　然而，科普工作的春天，是隨著改革開放的腳步一同來到神州大地的。上世紀80年代以來，“發(fā)展經濟靠科技，科技進步靠人才，人才培養(yǎng)靠教育”逐步成為人們的共識；“科教興國”戰(zhàn)略、“人才強國”戰(zhàn)略深入人心；“學科學，用科學”的社會風氣日漸濃厚。各級各行各業(yè)、廣大干部群眾迫切要求加快科學技術普及的步伐?！　∵M入21世紀，我國的科普工作發(fā)展到了一個新階段。2002年6月29日，第九屆全國人民代表大會常務委員會第二十八次會議通過《中華人民共和國科學技術普及法））。2005年，《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》出臺。2006年2月，國務院頒布《全民科學素質行動計劃綱要（2006—2010—2020年）》。這三件大事，標志著提高全民科學技術素質已經擺上我國經濟社會發(fā)展的重要日程，科普工作已經納入法制的軌道。面對這樣一種新形勢，所有熱心科普工作的人們無不感到振奮和激動。　　在所有熱心科普工作的／人們當中，我算是比較熱心的一個。1991年11月到1997年12月，我在山東省濟寧市擔任主要領導職務。這個市被評為1997年度全國“科教興市”先進市，我被評為全國“科教興市”先進個人。2000年12月到2005年7月，我擔任中共山東省委副書記，積極推動市縣兩級“三館”（博物館、科技館、圖書館）建設，為科學技術普及做了一點工作，被授予中國科技館發(fā)展基金會第六屆啟明獎。實踐使我深深體會到，科普工作是發(fā)展先進生產力和先進文化、弘揚民族精神和提高全民族科學文化素質的重要手段，是每一位領導干部義不容辭的責任。　　科普創(chuàng)作是科普工作的基石。加強科普工作，必須大力繁榮科普創(chuàng)作。40年前，《十萬個為什么》應運而生，難道今天不應該產生一種新的科普讀物？于是，我便產生了編一套這類讀物的想法。就像當年哥倫布發(fā)現新大陸一樣，我的這種想法常使我激動不已，有時甚至夜不能寐。　　在所有熱心科普工作的人們當中，還有一個很有戰(zhàn)斗力的群體，這就是山東省科學技術協(xié)會。我關于編一套新的科普讀物的想法，首先得到他們的熱烈響應和積極支持。山東省科協(xié)是省委領導的人民團體之一，其主要任務，一是加強學術交流和學術思想創(chuàng)新，促進科技創(chuàng)新，推動科技成果向現實生產力轉化，加快產業(yè)化進程；二是大力普及科學技術知識，提高全民科學文化素質；三是搞好科學技術隊伍的自身建設，維護科技工作者的合法權益。山東省科協(xié)聯(lián)系的科技人員超過100萬人。省科協(xié)所屬的山東省老科技工作者協(xié)會，聯(lián)系離退休的科技工作者有65萬多人。這是我省科技工作的主力軍?！　≡谑∥?、省政府的領導下，省科協(xié)這些年的工作搞得有聲有色、富有成效。特別是大刀闊斧地開展城鄉(xiāng)科普工作，有效地提高了全民科學文化素質，有力地保證了經濟社會發(fā)展的需要。他們在財政部門的支持下，主要通過市場化運作，在短短兩年時間里，實現了全省科普宣傳欄“村村通”，受到農村廣大干部群眾的熱烈歡迎和高度評價?！　【帉懘笮涂破兆x物這件事，很快就列入省科協(xié)2005年的工作計劃。管華詩、陸巽生、孫培峰、燕翔、林兆謙等同志積極策劃并具體操作，同時，成立了由朱明同志具體負責的專門辦事機構，籌措了部分經費，從而使這樣一項浩繁的工程正式啟動起來。　　大家一致認為，這套叢書應當是一套自然科學技術普及讀物。它應當站在新世紀新起點上，適應新形勢新任務的要求，具備以下四個特點：第一，系統(tǒng)性。盡量體現自然科學原理的完整體系，避免零打碎敲。第二，實踐性。盡量涉及自然科學應用的各個領域，避免掛一漏萬。第三，先進性。盡量采用科學研究和技術進步的最新成果，電子信息、生物工程、新材料等高新技術要占較大篇幅。第四，可讀性。盡量做到深入淺出，通俗易懂?！　「鶕鲜鏊狞c要求，叢書設計了三大部分，共35卷。第一部分，自然科學原理，共6卷：數學、物理、化學、天文、地理、生物。第二部分，自然科學的應用，共2 4卷：涉及第一產業(yè)、第二產業(yè)、第三產業(yè)，從生產到生活，幾乎全面覆蓋。第三部分，綜合，共5卷：自然科學發(fā)展大事年鑒、古今中外科技名人、科學箴言、通俗科技發(fā)展史、探索自然奧秘?！　矔?000余萬字。從醞釀到出版，共用了不到兩年的時間。　　在如此短的時間內，完成如此浩繁又如此高標準嚴要求的編寫工作，必須舉全省之力，加強領導，細心組織，周到安排，通力合作，精益求精。主編是總指揮，負總責。常務副主編是具體指揮，具體負責。編委會辦公室處理日常事務。各承編單位調整工作計劃，抽調精兵強將，集中時間進行編寫。近幾年，我主持編寫了《齊魯歷史文化叢書》、《山東革命文化叢書》、《山東當代文化叢書》、《社會科學與您同行》、《誠信山東》等多套大型叢書，積累了一定的經驗?！蹲匀豢茖W向導叢書》的編寫工作，借鑒了前幾套叢書編寫的經驗，達到了一個新的水平?！　∵@套叢書的成功，還得益于中國科協(xié)的關懷鼓勵，得益于艾興、蔣民華等專家的指導幫助，得益于省委宣傳部、省財政廳、省新聞出版局、山東出版集團、山東科學技術出版社的大力支持。在此，一并表示感謝?！　∮捎谖覀兯接邢蓿秉c錯誤在所難免，望廣大讀者不吝指教?！　≈R的無限性與人的智力的有限性，是一對無法克服的矛盾。經過上下數千年全人類的共同努力，我們對自然科學、社會科學和人體自身的認識，仍然處于一個初級階段，離自由王國的境界仍然相當遙遠。但是我堅信，經過一代又一代人的不懈努力，我們離那個境界肯定會越來越近。而科普工作，就是接近那個境界的路、橋、船?！　⊥跣拗恰　?007年1月

內容概要

本書是一本面向廣大讀者尤其青少年的生物科普書籍，全書涵蓋了生物學科中的進化論、形態(tài)學、分類學、生理學、遺傳學、生態(tài)學、細胞學、發(fā)育生物學、分子生物學以及保護生物學等的核心內容。附圖102幅，圖文并茂，生動形象，易于接受。

書籍目錄

第一章 生命的起源與進化　一、生物進化問題的提出　　神創(chuàng)論　　人創(chuàng)論　　進化論　二、生物進化的事實　　進化現象　　地球演變與生物進化　　進化的歷程　　進化的實證　三、生物進化的機制　　遺傳與變異的本質　　進化的若干規(guī)律　　種群與進化　四、物種的形成　　物種的標準　　物種形成的機制　　物種形成的速度　　物種的滅絕　五、生命的起源　　地球的形成和演變　　化學進化　　生命起源的標志——細胞產生　　光合作用與真核細胞的起源　　多細胞生物的起源　六、人類的起源與進化　　靈長類的出現與進化　　南猿進化為人　　能人　　盲立人　　智人第二章 生物的結構與功能 　一、細胞的結構與功能　　細胞膜——細胞的門戶　　細胞質——細胞的家當　　細胞核——細胞的命根子　二、單細胞生物的結構與功能　　細菌——亦利亦害的微生物　　酵母菌——重要的發(fā)酵微生物　　衣藻——會游泳的植物　　眼蟲藻——像動物的植物　　草履蟲——滿身纖毛的“鞋形”動物　　變形蟲——變形求生的小動物　三、多細胞生物的結構與功能　　功能不同的植物六大器官　　繁簡不一的動物器官系統(tǒng)　四、人體的結構與功能　　運動系統(tǒng)——骨、骨聯(lián)結和骨骼肌組成的系統(tǒng)　　循環(huán)系統(tǒng)——血液和血管、淋巴和淋巴結、脾和扁桃體組成的系統(tǒng)　　消化系統(tǒng)——消化道和消化腺組成的系統(tǒng)　　呼吸系統(tǒng)——呼吸道和肺組成的系統(tǒng)　　泌尿系統(tǒng)——腎臟、輸尿管、膀胱和尿道組成的系統(tǒng)　　神經系統(tǒng)——腦、脊髓及其發(fā)出的神經組成的系統(tǒng)　　內分泌系統(tǒng)——分泌激素的腺體組成的系統(tǒng)　　生殖系統(tǒng)——睪丸和卵巢為主要性器官的系統(tǒng)　　人體是個充滿智慧光芒的小宇宙　　人類對自己身體的認識還遠未結束　五、非細胞生物的結構和功能　　病毒——核酸和蛋白質的組合體　　類病毒——只含核酸分子的另類生物　六、特種生物的結構和功能　　意料之外的深海生物　　設想中的外星生命第三章 生殖與發(fā)育　一、生殖的概念和意義　二、無性生殖　　自然無性生殖　　人工無性生殖　三、有性生殖　　動物的有性生殖　　植物的有性生殖　四、動物的發(fā)育　　卵裂　　囊胚　　原腸胚　　神經胚及各器官系統(tǒng)的形成　　胎膜與胎盤　　哺乳動物性別的形成　五、植物的發(fā)育　　根的發(fā)育　　莖的發(fā)育　　葉的發(fā)育　　花的發(fā)育　　種子的發(fā)育　　果實的發(fā)育第四章 生物與環(huán)境　一、生物與環(huán)境關系的基本規(guī)律　　環(huán)境、生境與生態(tài)因子　　生態(tài)因子作用于生物的特點　　不可忽視的限制因子　　耐受性法則與耐受生態(tài)學　二、環(huán)境塑造生物　　不同環(huán)境中的生物　　生物對環(huán)境的適應　三、生物改變環(huán)境　　生物與地球環(huán)境變遷　　綠色植物——環(huán)境衛(wèi)士　　神奇動物——環(huán)境魔術師　四、生物群落與群落生態(tài)　　生物群落基本知識　　陸地生物群落　　海洋生物群落　　淡水生物群落　　濕地生物群落　五、生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學　　生態(tài)系統(tǒng)的概念、特征與類型 　　生態(tài)系統(tǒng)的組成成分與基本結構　　食物鏈和食物網　　營養(yǎng)級與生態(tài)金字塔　　生態(tài)系統(tǒng)的能量流動　　生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)　　生態(tài)平衡與生態(tài)失衡第五章 生物多樣性及其保護 　一、生物多樣性概述　　生物多樣性定義及科學內涵　　生物多樣性的研究內容和方法　　生物多樣性的意義和價值　　生物多樣性與可持續(xù)發(fā)展　二、全球生物多樣性　　全球生物多樣性概況　　全球生物多樣性的喪失　三、中國生物多樣性　　中國生物多樣性現狀　　中國生物多樣性的特點　　中國生物多樣性受威脅現狀　四、生物多樣性受危原因　　人為直接致危　　人為間接致?！　≈袊锒鄻有允芪Ｔ颉∥濉⑸锒鄻有员Ｗo　　全球生物多樣性保護　　中國生物多樣性保護第六章 現代生命科學 　一、現代生命科學的進展　　生命體與生命科學研究　　生命科學史中的四大里程碑　二、生命科學的研究特點　三、生命科學的前沿領域　　人類基因組計劃與基因工業(yè)　　遺傳信息流“中心法則”的研究進展　　深入探索生命的起源與進化　　生物學研究技術的進展　　生物醫(yī)學中的兩大難題——腫瘤與艾滋病　四、生命科學的理論進展——新興學科　　生物信息學　　蛋白質組學　　功能基因組學　　納米生物學　　量子生物學　　統(tǒng)一（普通）生物學　　認知科學　　神經生物學　　環(huán)境生物學　　分子生物學　　細胞生物學　　發(fā)育生物學　　生態(tài)學　　仿生學　五、生物技術　　移花接木的基因工程　　神奇奧妙的細胞工程　　異彩紛呈的發(fā)酵工程　　前景廣闊的酶工程　　出神入化的生化工程　　再造生命的組織工程 　　生物技術的應用現狀與前景　六、人工生命與應用　　人工生命的概念、目標和任務　　人工生命的理論基礎　　人工生命的應用與前景參考文獻

章節(jié)摘錄

　　人體是個充滿智慧光芒的小宇宙　　人體八大系統(tǒng)的結構和功能雖各不相同，但進行生命活動時，它們是協(xié)調統(tǒng)一、互相配合的。例如，當我們劇烈運動時，不但全身骨骼肌的活動加強了，呼吸也加深加快，能夠吸人更多的氧，呼出更多的二氧化碳；同時，心跳也隨著加快，促進血液更快地循環(huán)，輸送給骨骼肌更多的養(yǎng)料和氧，運走更多的廢物。人體各個器官系統(tǒng)的協(xié)調活動，充分體現出人體是一個統(tǒng)一的整體。人體之所以成為一個統(tǒng)一的整體，是由于神經系統(tǒng)和體液（指細胞內外的液體）的調節(jié)作用，尤其是神經系統(tǒng)的調節(jié)作用?！　≡谔骄咳祟愖约荷眢w奧秘的過程里，人們可能會逐漸產生敬畏的感覺，敬畏大自然在創(chuàng)造人類身體時所作的種種精妙安排，讓身體的細胞、組織、器官、系統(tǒng)都能恰如其分地為維系個體的生命而共同努力?！　∶绹饪漆t(yī)生舍溫·努蘭先生說：“從我們對細胞的種種認識和其中猶如波濤洶涌的化學作用來看，雖然狀似混亂，卻有一個凌駕于一切之上的生命原則——為了生存。一個組織若是要活下去，組織內所有的活動就都不會背離求生的努力。為了使生命延續(xù)下去，各個組織之間不得不緊密合作，達到完美的協(xié)調。即使面臨最輕微的威脅，每個細胞也都會奮起抗敵，不只是為了保護自己，也是為了整體的安全與平衡，這種動力就是生存的本質?！薄　〉拇_如此，舉例來說：當我們的血管破裂時，結締組織纖維就會從斷端突出，血小板則會呼朋引伴成群結隊前來救援、防堵漏洞，同時身體還會釋放出一種激素使血管產生反射收縮的動作，抑制出血；心臟也會跟著加速跳動，使僅存的血液充分循環(huán)、利用，必要時周邊組織也得暫時忍耐缺血之苦，把血液留給片刻不可缺氧的腦部和心臟——縱使你放棄了生存的努力，你的身體還是不放棄，直到最后一刻。因此，生存的意志與其說是不愿與這個世界別離的意識，不如說是一種本能。　　然而，長期以來，在面對疾病時，大多數人都太輕視自己身體的本能，而高估了醫(yī)藥的能力。有專家告誡說：“若是我們忘卻身體對抗疾病的本能，而求助于針劑、藥物乃至手術，那不但辜負了身體的智慧，更助長了醫(yī)療環(huán)境的惡化，醫(yī)生拼命開藥來討好病人，病人動不動就依賴藥物，形成惡性循環(huán)，最后不但加重了保險制度的負擔，更會造成身體的負荷?！薄　∫虼?，我們必須牢固地樹立起這樣一種觀念：我們的身體絕不是一堆簡單的血肉，而是一個散發(fā)著智慧光芒的小宇宙。這個宇宙中的每一個細胞、組織和器官都把追求生存作為自己必須恪守的至高無上的生命原則?！　∪祟悓ψ约荷眢w的認識還遠未結束　　人體是復雜的，它既有看得見、摸得著的八大系統(tǒng)，也有看不見、摸不著的“無形之虛”。對于前者，是解剖學意義上的實際存在，沒有人會不承認它；對于后者，因為不存在實際意義上的解剖結構，所以要讓人們都來接受它，就會有許多困難?！　撜f，人體是虛實相益的結合體。作為無形之虛，經絡是一個范例?！　〗浗j是我們祖先體驗出來的，它既不是血管，也不是神經，是伏行分肉之間，深而不見的所謂“無形之虛”。相信它存在的人，只能是內在地相信著，無法把這個氣血的通道解剖給別人看。于是乎，便有人不相信起來?！　Υ擞斜匾峒爸形鞣轿幕牟町?。有人比較中西方文化，說中國傳統(tǒng)文化屬于“陰性文化”，西方現代科學屬于“陽性文化”。陰性文化有內向的思維趨向，通過體驗、直覺和自動調控來認識和把握世界。這種把握通常是可意會而不可言傳的，故與沒有體驗的人，也就是搞陽性文化的人難以溝通?！　∫驗楦汴栃晕幕娜瞬幌嘈?，而我們又言之鑿鑿，所以他們也就由不相信轉變?yōu)榕d致大發(fā)了。他們通過各種生物物理方法，測電阻、做聲學實驗、同位素示蹤，最后還真的把經絡給證實了。原來經絡是通過在低阻力的位置上讓組織液流速加快，由流速構成通道的，它沒有管道的實體，卻有著河流一樣的液體流動模式。也就是說，它自己沒有邊，靠與周邊的阻力差體現它的邊，真的很“陰性”?！　∑鋵?，今人不去做那些勞神費力的實驗，也是應該有理由相信經絡的存在的。因為我們常言，人體是一個對立統(tǒng)一的矛盾體：生命因對立而存在，因統(tǒng)一而和諧，因和諧而能生息不絕。也就是說，對立是生命生存的基礎。所以，人體既然有實，也就必然存虛。這就好比有陰就有陽，有上就有下，有頭就有尾，有左就有右，有內就有外一樣的簡單?！　∪祟愌芯孔陨韼浊?，似乎已經很了解自己了，其實不然?！　『邶埥∮袀€楊老先生（2005年時63歲），因心臟嚴重疾患，于幾年前做了心臟移植手術，換上了一個30多歲男子的健康心臟。術后，楊先生逐漸恢復了健康，并慢慢變得年輕起來，看上去也就是三四十歲的樣子。而且，性格也發(fā)生了變化。原來的楊先生衛(wèi)生觀念不強，不愛洗澡、不愛換衣服，現在卻變得十分講究，洗澡、洗腳、梳頭、照鏡子，樂此不疲，尤其是愛端詳自己的腳，并特別地愛吃零食?！　Q了心的楊先生就像換了個人，對此，醫(yī)學界做不出圓滿的解釋。心臟不就是一個“血泵”嗎？怎么會引發(fā)這許多的變化？中國協(xié)和醫(yī)科大學的一位學者說得好：“人體就是一個宇宙，包羅萬象，我們對它的認識還遠沒有結束，今天我們對它的認識，到了明天可能就是錯的?！薄　∥覀兪欠窨梢赃@樣想，為什么有許多疾病治不好，要么是對病因不清楚，要么就是沒有合適的藥物，要么就是我們對自身了解的不透徹，甚或是錯誤的。原來我們不是以為闌尾是沒有用處的結構嗎？后來的事實卻讓我們恍然大悟，它不但有用，而且用處極大，割掉它的人患癌癥的幾率會增大許多?！　　?/pre>








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