国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

像生物學(xué)家一樣思考

2023-02-23 14:21:03付雷
科學(xué)導(dǎo)報 2023年10期
關(guān)鍵詞:尼安德特人生物學(xué)家

付雷

2020年以來的新冠肺炎疫情,讓越來越多的人意識到,生物學(xué)與人類生活是如此的密切相關(guān),又是如此的重要。引起新冠肺炎的生物究竟是什么樣的生物,這種生物有什么形態(tài)和結(jié)構(gòu)、是如何繁殖后代的,它們?yōu)槭裁匆约叭绾螌?dǎo)致人體患??;核酸檢測的原理是什么,為什么需要核酸檢測,如何保證核酸檢測結(jié)果的可靠性;人和人之間該如何保持社交距離,口罩為什么有用;為什么需要打疫苗,疫苗的本質(zhì)是什么、作用原理是什么,為什么需要打加強(qiáng)針或序貫接種……對于這些問題,都可以向生物學(xué)尋求答案。

不過,生物學(xué)的價值主要不是提供給人們這些知識或技術(shù),而是以理性思維為主要特征的思維方式。在這一方面,美國華盛頓大學(xué)圣路易斯分校生物學(xué)榮休教授喬治·B.約翰遜所著的《生物學(xué)的思維方式》一書為讀者提供了很好的一扇窗。讓我們從本書介紹的生命世界的特征和認(rèn)識方式兩個方面來管中窺豹。

就生命世界的特征而言,生物學(xué)的研究告訴我們,生命世界具有高度復(fù)雜性、多樣性和統(tǒng)一性。

生命世界的復(fù)雜性體現(xiàn)在很多方面,尤其是生命結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和生命過程的復(fù)雜性。以沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒為例,通過閱讀本書可以了解到,一般認(rèn)為生物與非生物的重要區(qū)別在于生物是由細(xì)胞構(gòu)成的,而病毒是沒有細(xì)胞的,只具有一部分生物屬性。

盡管病毒只有蛋白質(zhì)外殼和核酸核心,但在細(xì)節(jié)上仍有巨大差異。病毒要想繁衍,就需要先附著到宿主細(xì)胞上,然后將自身的核酸整合到宿主的基因組中,利用宿主的物質(zhì)和能量實(shí)現(xiàn)自身核酸和蛋白質(zhì)的擴(kuò)增,進(jìn)而組裝成新的病毒個體。病毒的核酸如果是RNA,還需要經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄為DNA的過程,這就更復(fù)雜了。除此之外,病毒的變異也非常復(fù)雜,能不斷產(chǎn)生新的病毒株,這就導(dǎo)致有時候藥物和疫苗并不能很好地發(fā)揮作用,科學(xué)家要持續(xù)地跟病毒賽跑。

新冠肺炎的病原體是一種逆轉(zhuǎn)錄病毒,人類正在研制各種抗病毒的藥物和疫苗,但幾年過去了仍未將其消滅,這足以說明其生命過程的復(fù)雜性。

生命世界的多樣性體現(xiàn)在遺傳的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性等多個層次,多樣性背后的機(jī)制是生物的遺傳、變異和自然選擇。

通過閱讀本書可以知道,有細(xì)胞的生物可以分為古細(xì)菌界、真細(xì)菌界、原生生物界、真菌界、植物界和動物界,界以下的分類階元包括門、綱、目、科、屬、種等。但這種分類更多是為了人類認(rèn)識和研究生物的方便,有些生物可能會介于兩類相近的生物之間,比如有的生物就很難說到底是植物還是動物。

眼蟲是一種單細(xì)胞真核生物,大約有1/3種類的眼蟲體內(nèi)有葉綠體可以實(shí)現(xiàn)完全自養(yǎng)。但有的眼蟲可能會在黑暗處變成異樣的——葉綠體變小甚至消失。如果讓這些眼蟲再回到有光的環(huán)境,幾個小時后它們可能又變綠了。盡管如此,眼蟲卻不能被看作是植物,因?yàn)樗鼈兪悄軌蜻\(yùn)動的。

盡管生命世界具有多樣性,但它們卻遵循著統(tǒng)一的生命法則。組成生命的大分子無非是碳水化合物、蛋白質(zhì)、核酸和脂質(zhì)等少數(shù)幾個大類,組成蛋白質(zhì)的氨基酸也只有20種左右,核酸只有脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)兩類,組成DNA的堿基也只有A、T、G、C四種。

不管是無細(xì)胞的病毒,還是有細(xì)胞的各種生物,都遵循中心法則,這就可以解釋為什么植食動物可以靠吃植物長大,新冠肺炎病毒為什么可以寄生在人體中并通過人與人的接觸而傳播。

如前所述,多樣的生命都有遺傳和變異現(xiàn)象,都要接受環(huán)境的選擇,經(jīng)過或長或短的篩選,新的物種也有可能會誕生。

以上是針對生命世界來說的。就生物學(xué)而言,細(xì)胞學(xué)說、基因論、遺傳學(xué)說和進(jìn)化論將整個生物學(xué)統(tǒng)一為一門自然學(xué)科。

就認(rèn)識世界的方式而言,作為自然科學(xué)重要組成部分的生物學(xué)給我們提供了獨(dú)特的視角,特別是以探究實(shí)踐為核心的思維方式。

在本書作者看來,科學(xué)是一種思維方式。面對與科學(xué)相關(guān)的日常生活或社會重大議題,科學(xué)家通常是怎么看的呢?

他們往往不是直接創(chuàng)立定律,而是在提出假設(shè)后,盡可能地收集相關(guān)數(shù)據(jù)作為證據(jù),使用各種方法分析數(shù)據(jù),頻繁地使用各種圖表,用以分析和呈現(xiàn)研究結(jié)果,最終形成可以檢驗(yàn)的解釋。這個調(diào)查和分析的過程,就是探究與實(shí)踐的過程,掌握了這些技能,人們距離像科學(xué)家那樣思考就更進(jìn)一步了。

在本書的“調(diào)查與分析”欄中,作者給出了大量的研究事例。2022年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒發(fā)給了瑞典著名生物學(xué)家、進(jìn)化遺傳學(xué)家斯萬特·帕博,因帕博對尼安德特人的基因組進(jìn)行了測序,而尼安德特人是當(dāng)今人類已滅絕的近親。

本書中呈現(xiàn)了一個相關(guān)的調(diào)查與研究分析事例。經(jīng)過化石對比分析,尼安德特人比智人的大腦容積更大,那是否暗示尼安德特人比我們更聰明呢?書中提供了南方古猿阿法種、能人、直立人、智人、尼安德特人等多種原始人類的頭蓋骨大小及其所處的歷史時期,以引導(dǎo)讀者分析,基于哪些證據(jù)可以作出比較合理的推斷。

生物學(xué)家認(rèn)識世界的方式絕不僅僅停留于對數(shù)據(jù)的分析,很多時候需要訴諸各種探究和實(shí)踐活動,比如觀察、實(shí)驗(yàn)、野外調(diào)查等,這些活動往往是可靠數(shù)據(jù)的來源。

本書在這方面也給讀者提供了豐富的事例。比如,美國加州理工學(xué)院的馬修·梅塞爾森和富蘭克林·斯塔爾如何通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證DNA復(fù)制的三種假說的可能性;達(dá)爾文的“貝格爾號”航行之旅;科學(xué)家通過雜交試驗(yàn)、雙胞胎研究、基因敲除技術(shù)等方法分析基因?qū)游锖腿祟愋袨榈挠绊懀鹊取?/p>

這些內(nèi)容向我們呈現(xiàn)了這樣一幅圖景,即生物學(xué)家認(rèn)識世界的思維方式是多元的,可以為我們提供豐富的異質(zhì)性信息,可以為人類認(rèn)識自然界和認(rèn)識自身提供強(qiáng)有力的證據(jù)。

像生物學(xué)家一樣思考,意味著以生物學(xué)家的思維方式來認(rèn)識自然界、認(rèn)識人類自身。為了幫助讀者更好實(shí)踐這一理念,本書精心設(shè)計(jì)了一系列學(xué)習(xí)欄目。

“作者角”欄目講述本書作者應(yīng)用生物學(xué)的思維方式認(rèn)識和處理日常生活的有趣故事;“今日生物學(xué)”聚焦DNA條形碼、種族和醫(yī)學(xué)、外來生物入侵、瀕危生物等當(dāng)下的生物學(xué)熱點(diǎn)話題;“生物學(xué)與保健”則圍繞體育運(yùn)動、日常飲食、基因保護(hù)、禽流感等流行病以及心臟病和癌癥等重大疾病的話題討論生物學(xué)與健康的關(guān)系;“深度觀察”則使讀者對重要生物學(xué)問題有更深刻的理解。

本書不僅可以作為社會大眾的生物學(xué)通識讀物,也可以作為高中生的大學(xué)先修教材。如果將其作為大學(xué)非生物學(xué)專業(yè)的通識教科書更有優(yōu)勢,因?yàn)樽髡卟坏诿恳徽略O(shè)計(jì)了學(xué)習(xí)目標(biāo)、關(guān)鍵學(xué)習(xí)結(jié)果、本章回顧、章節(jié)測驗(yàn)等欄目,還專門在開篇介紹了學(xué)習(xí)方法和將本書作為教科書的使用方式。除此之外,書中大量精美的插圖對于讀者理解復(fù)雜的生命過程也非常有幫助。

猜你喜歡
尼安德特人生物學(xué)家
諾貝爾獎得主斯萬特·佩博發(fā)現(xiàn)人類基因中存在著尼安德特人基因
英語文摘(2022年12期)2022-12-30 12:09:30
最后的尼安德特人
不吃蔬菜的因紐特人 北極圈
幼兒100(2021年10期)2021-04-25 12:33:08
電影攝影機(jī)
尼安德特人的鷹骨飾物
大自然探索(2019年9期)2019-12-13 07:25:02
異同
故事會(2018年4期)2018-03-01 15:22:45
穿越微生物王國之我的舅舅是古怪的生物學(xué)家
十幾歲(2016年7期)2016-04-22 03:30:24
關(guān)于尼安德特人你所不知的20件事
奧秘(2014年7期)2014-09-10 07:22:44
科學(xué)家的座右銘
中國青年(1982年2期)1982-08-28 05:46:00
拉萨市| 榆社县| 会昌县| 遂昌县| 长兴县| 苗栗市| 阳山县| 屯留县| 民县| 商南县| 武宁县| 芦山县| 香格里拉县| 宁海县| 丹江口市| 勐海县| 黔东| 凯里市| 江永县| 泰宁县| 灌云县| 太和县| 宁武县| 吉木乃县| 迭部县| 金川县| 乳山市| 满洲里市| 本溪| 明溪县| 广宁县| 江源县| 凤庆县| 沁水县| 舒城县| 益阳市| 三穗县| 什邡市| 蓝田县| 蓬安县| 广德县|