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第一节:生命意识的起源 、进化和发展
如果研究意识的起源 ,我们首先应该研究的是意识的种子:感觉 。《中国两书》告诉我们:单细胞生物就具有运动、消化、呼吸 、排泄、感应、生殖等功能,而这些功能又和激应感觉意识同时存在。所以,《大意识学》认为:在生命进化发展的过程中 ,能够保证生命各种生理功能正常运行和不断进化发展的关键机理就是激应感觉意识地控制和指导。这就是意识的种子,后来的一切意识——包括人类的文明意识,都是从这颗种子里生长发育出来的 。在原始生命中 ,单细胞生命内部的激应性本能就是这个感觉意识的原始状态。《中国两书》清楚地揭示了:在低等动物向高等动物进化的过程中,原始动物从眼点 、嗅甲、耳窝这些简单的神经组织向高等动物专职的眼睛,鼻子和耳朵等复杂器官的进化 ,就包含着生命感觉意识向多元专职方向发展、进化,成熟和完善的经历:感觉反应功能日趋发展,对生存环境发生的各种变化刺激的应答能力不断增强,采取的行动越发快速 ,感觉的精度越来越细微,这是动物感觉发展的过程。再后来,动物的神经系统愈合出大脑 ,眼睛有了成像的功能,感觉被神经记忆所复制,产生知觉 。动物的意识也就由原始的激应感觉性走进了记忆知觉阶段。这时 ,随着眼睛成像功能地发展,事物的表象也就在大脑中诞生了。就这样,低级动物进化为高级动物 ,大脑意识对激应感觉 、知觉和表象有了综合运用能力,动物的心理也就漫漫地被滋生和强化起来 。这就是动物心理在漫长的历史进程中自我发展的过程。《普通动物学》揭示的低等动物的神经激应组织向高级动物复杂器官进化发展的科学过程,构成了意识进化的物质证据。而在《生命科学导论》中 ,这个物质证据是包含着信息遗传密码的 。这个密码如何存在?《生命科学导论》有大量具体说明。所谓遗传密码,其实就是动物神经系统有接受意识信息刺激时表现出来的应激本能。动物运动成长和世代进化的每一步过程,都离不开信息刺激的结果。由此看来,生命成长和进化的密码 ,就是生命在意识信息刺激下自我运动完善的能力 。“获得性遗传 ”理论看到了这个能力,却没有看到意识作用的过程;《宗教史观》看到了意识作用的过程,却又不理解它是生命神经系统的意识行为 ,愚蠢地将其归功于上帝了。
地球上原本没有意识,意识是与生命的出现相孪生而出现的“现象”。但从“意识”这种“现象 ”出现之后,生命就在它的感、知觉功能指导下 ,经历了三、四十亿年的漫长进化过程,这才走到了今天人类意识统治地球的时代 。这个进化过程太漫长了。因此,它漫长地连自己的祖先都不认识了。为了考证这段漫长的意识进化的历史 ,我们不得不按着意识自然进化的程序,将其感觉、知觉和表象分为三个元段进行考证:
一 、意识的生理起源和发展的三个元段 。
根据《中国两书》第一部《普通动物学》考证:在32亿年前,地球上就出现了古代的细菌和蓝藻 ,至6亿年前的寒武纪时,地球上出现了生命爆发,产生了许多无脊椎动物的门和纲、三叶虫占据优势,海藻也十分繁盛。我们不妨以此为界 ,把6亿年前的26亿年只看作激应感觉意识诞生、进化和发展的第一元段,这是感觉意识的原始阶段。6亿年之后,知觉意识缓慢诞生 ,这是意识的发展阶段;3亿年后,在爬行动物中进化出表象意识,这是动物意识经过发展走向完善的阶段 。现在 ,让我们按着这三个自然进化发展的元段来进行考证,动物意识进化的真实历史就呈现在我们眼前了。
第一元段,原始激应意识暨感觉意识阶段。
根据《普通动物学》考证:从32亿年到6亿年前的26亿年的漫长地质时代 ,是地球生命从激应意识向感觉意识进化发展的重要阶段 。这个阶段也是某些菌藻类向运动类 、无脊椎动物类进化发展的阶段,这个阶段整整占据了生命进化史的70%以上的时间。可见原始意识——从原始生命细胞器的激应功能向复杂的多细胞感觉功能进化的过程是何等的艰辛和漫长。其孕育过程又是何等的难于想象。这是意识发展的第一阶段,这个阶段的意识完成了从激应性向感觉的进化 。这个阶段的后期 ,感觉意识成了动物求生存的重要手段。因此,我们可以称感觉意识为地球的原始意识,也可以简称为“元意识”。激应意识就是这个元意识的开端,是感觉意识的原初状态 ,是感觉的胚芽 。这个胚芽应该是从“原始的单细胞生命”的“激应性”开始的。
第二元段,原始的感觉意识进化发展出知觉意识阶段。
根据《普通动物学》的考证:从原始生命到5亿年前的奥陶纪脊椎动物初现,再经志留纪、泥盆纪至4.05亿年前的两栖类动物出现 ,是动物感觉意识向知觉意识进化发展的主要阶段 。这个阶段初现的两栖类在辐射发展中:视觉器官、嗅觉器官 、听觉器官都有了明显地分化和进化,特别是两栖类动物的视觉器官已初步具有了与陆栖动物相类似的特点。它们的脑已分化出五部分,大脑的体积不断增大 ,中脑背部发育出一对圆形视叶,为两栖动物的视觉中心,是神经系统的最高中枢。这个时期 ,两栖类动物获得了大脑神经系统的简单记忆能力、复写能力和回忆能力,它们对运动光影成像的反映能力也不断增强,成为它们捕捉食物本领的最高智能 。这标志着高级动物已经完成了由感觉意识向知觉意识地进化。它们的“获得性遗传 ”中已经包含了知觉意识的信息密码。它们成熟后的器官和大脑都获得了知觉意识的功能 。感觉、知觉的记忆成了当时地球上动物进化成功的范例。这种知觉能力的诞生和积累又用去了1亿多年的时光。这时 ,有了感觉 、知觉两个功能的动物,其求生存的能力就大大提高了。这个时期的晚期,两栖类动物主要靠知觉求生,拉开了被食者与捕食者的距离 。在动物被食者和捕食者的竞争中 ,感、知觉意识都得到了长足地进化。因此,我们把知觉记忆意识看作生命感觉意识发展的第二个元段,故称“知觉意识阶段” ,这是动物进化发展出来的“基础意识”。感觉意识和知觉意识相比,感觉意识是被动的,知觉意识是主动的 。视觉器官的进化 ,不仅提高了感觉意识的精敏度,而且大大地催化了知觉意识记忆的功能,使动物感知体有了对远距离的运动光影的知觉判断、识别 、记忆能力。这时 ,地球上的生命中以视觉感知功能求生存的生命物种,就获得了高度的自由。这种物种可以记住被感知物的特点,当该物体出现时 ,就可以在避免身体接触的情况下,通过眼睛的感知判断就能决定出击时间了 。这样,有了知觉的动物就有了生存斗争进退的主动权。所以,感、知觉意识的综合运用 ,决定了动物求生本领和能力的新高度。
第三元段,表象意识阶段 。
根据《普通动物学》考证:从石灰纪的3.45亿年之后,至白垩纪的1.35亿年前 ,是爬行类动物辐射发展的阶段,也是大型爬行动物繁盛达到顶峰和灭绝的阶段。在这个阶段的中后期,出现了鸟类和原始哺乳类动物。这时期的生命意识已在眼睛成像的运做中诞生了“表象意识 ” 。“表象意识”是生命意识进化发展中的一次革命性飞跃。从此 ,作为意识独立存在的关键环节——表象,就在地球高级动物的大脑中诞生了。它的诞生,标志着动物意识已经发展到了“高级阶段”。《普通动物学》说:爬行动物大脑的各部分已经不是完全排列在同一平面上 ,延脑发展出颈曲,大脑半球的体积明显地超过了其它各部脑 。虽然,增大和加厚的主要部分仍局限于大脑底部的纹状体 ,但是,它的重要性已经足以同中脑视叶相提并论了;这表明,从爬行动物开始,其意识反映就有了向大脑集中的趋势,这种趋势发展表明:爬行类动物的视觉器官——眼睛 ,都有了活动性上下眼睑和瞬膜,在龟鳖类鳄类蜥蜴类中出现了泪腺。眼球的构造也比较典型,视觉的调节是依靠改变晶体与视网膜之间的距离以改变晶体的形态来控制的。晶体成扁圆形 ,适于远视,其周围的“赤道 ”部连接着悬卦晶体的睫状肌,不但能移动晶体的位置 ,调节视距,收缩时还能改变晶体的凸度,使之成为圆形适于近视 。爬行类动物的嗅觉器官中也首次出现了鼻甲骨 ,上覆嗅上皮,其听觉器官也出现了雏形的外耳(听)道。它们的这些巨大进化,说明了它们的意识通过眼睛的成像功能 ,嗅觉感知功能和听觉判断功能完全能够在大脑里合成事物的综合表象了。它们通过对这些表象的记忆,来清楚的认识自然食物链中,哪些是它们可以掠取的食物,哪些是它们必须躲避的敌害 。这样 ,就使它们的生存获得了表象意识指导下的反应模式,这种模式清楚地构成了新的求生能力。作为动物意识的三种形态——感觉、知觉和表象,到此就进化齐备了。在这之后的进化 ,就是如何运用这三种意识形态构成心理的过程了 。
我们通过以上生命意识三个元段的考证发掘,可以获得这样的结论。如果说感觉是意识从无到有的开元之作,那么知觉则是对感觉的深化和记忆。而这种感、知觉记忆 ,不管是感觉还是知觉,它们全都是凭借自己的感 、知觉认识环境,了解周围事物的 。因此 ,他们全是瞎子摸象,不可能了解客观事物的整体面貌,也不可能对事物有全面认识。只有当表象意识诞生之后 ,情况才发生了突变。表象是由眼睛对“光”和“影”的反射构成的具体事物形象,它不仅有感、知觉意识的基础,而且有实物的整体轮廓。因此,表象意识一诞生 ,立即就产生了主、客观之间的距离 。使动物对环境的认知有了质的飞跃。动物把整体影像和各感官分别感知的分散印象综合起来,在大脑里合成了具体事物的表象。从而使意识认识由分散的感觉进化成综合的整体 。克服了感觉直接接触的局限性,产生了认知的距离感。所以我们说 ,表象意识的出现,是生命意识认识史上的一次革命性飞跃。至此,生命意识走完了它自然发展的三个阶段 ,为后来的动物心理意识的诞生奠定了基础 。这样,感觉 、知觉、表象这三个意识形态就成了后来动物心理意识和人类心理意识生成的三块基石。直到今天,高级动物与低级动物的区别 ,还是用这三种意识形态来衡量的。只有感觉意识的是低等动物;有了知觉意识的是中等动物;有了表象心理意识的是高级动物 。运用表象意识形成灵动心理的动物是灵长类动物。
这就是动物意识进化发展的过程,这个过程为人类文明意识的出现奠定了基础。
如何理解生物学的发展历史?
生态学发展到今天,经历了五个时期:
生态学的萌芽时期 ,即公元十六世纪以前 。此阶段还没有生态学一词,但生态学的知识早已被应用,可以说有了人类社会就有了粗浅的生态学。
生态学的建立时期,即十七世纪初到十九世纪末。这个时期的主要特点是:科学家分别从生物个体和群体两个层次研究生物与环境的相互关系。代表人物有海克尔、R.BoyIe 、利比希等等 。
生态学的巩固时期 ,即而是世纪初至二十世纪三十年代。这个时期,生态学的研究渗透到了生物学领域的各个学科,形成了植物生态学、动物生态学、生理生态学 、生态遗传学等等 ,出现了生态学发展的第一个高峰。
现代生态学时期,即从二十世纪三十年代到现在 。主要特点是,生态系统生态学的研究成为主流;从描述性科学走向实验、机理和定量研究;向宏观和微观两极发展;应用生态学发展迅速 ,实践应用性更强;人类生态学开始兴起,生态学与社会科学交叉融合等等。代表人物有坦斯利、苏卡切夫等。
2000年以来生物学的发展历程 。
生物学是从分子 、细胞、机体乃至生态系统等不同层次研究生命现象的本质、生物的起源进化、遗传变异 、生长发育等生命活动规律的科学。其包含的范畴相当广泛,包括形态学、微生物学、生态学 、遗传学、分子生物学、免疫学 、植物学、动物学、细胞生物学 、环境化学等。生物学随着人类认识世界及科学技术的发展 ,大概经历了四个时期:萌芽时期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期 。
1.萌芽时期
指人类产生(约300万年前)到阶级社会出现(约4000年前)之间的一段时期。这时人类处于石器时代,这一时期的人类还处于认识世界的阶段,原始人开始栽培植物 、饲养动物 ,并有了原始的医术,这一切成为生物学发展的启蒙。
2.古代生物学
到了奴隶社会后期(约4000年前开始)和封建社会,人类进入了铁器时代 。随着生产的发展,出现了原始的农业、牧业和医药业 ,有了生物知识的积累,植物学、动物学和解剖学进入搜集事实的阶段。在搜集的同时也进行了整理,被后人称为 ,古代生物学。古代生物学在欧洲以古希腊为中心,著名的学者有亚里士多德(研究形态学和分类学)和古罗马的盖仑(研究解剖学和生理学),他们的学说整整统治了生物学领域1000年。其中亚里士多德没有停留在搜集、观察和纯粹的自然描述上 ,而是进一步作出哲学概括 。在解释生命现象时,亚里士多德同先辈们一样,认为有机体最初是从有机基质里产生的 ,无机的质料可以变成有机的生命。中国的古代生物学,则侧重研究农学和医药学。贾思褫(约480—550年)著有《齐民要术》,系统地总结了农牧业生产经验 ,提出了相关变异规律,首次提到根瘤菌的作用 。沈括(1031—1095年)著有《梦溪笔谈》,该书中有关生物学的条目近百条,记载了生物的形态 、分布等相关资料。
3.近代生物学
从15世纪下半叶到19世纪 ,这一时期科学技术得到巨大发展,特别是工业革命开始后,生物学进入了全面繁荣的时代。如细胞的发现 ,达尔文生物进化论的创立,孟德尔遗传学的提出 。巴斯德和科赫等人奠定了微生物学的科学基础,并在工农业和医学上产生了巨大影响。17世纪建立起来的动物(包括人体)生理学到19世纪有了明显的进展 ,著名学者有弥勒、杜布瓦·雷蒙、谢切诺夫和巴甫洛夫等。由于萨克斯 、普费弗和季米里亚捷夫的努力,植物生理学在理论上达到了系统化 。胡克改进了显微镜的使用方法,发表了《显微镜学》 ,内载生物学史上最早的细胞结构图,并命名为“cell ”。达尔文以博物学家的身份乘英国海军勘探船“贝格尔”号,经历了5年的环球旅行 ,之后出版了震动当时学术界的《物种起源》。该书从变异性、遗传性、生存竞争和适应性等方面论述了生物界的进化现象,提出了以自然选择 、适者生存为基础的进化学说 。孟德尔多年从事植物杂交试验研究,并在自然科学学会杂志发表了论文《植物杂交试验》,文中提出了遗传单位因子(现在称为“基因”)的概念 ,阐明了生物遗传的基本规律,即分离规律和自由组合定律(亦称独立分配定律),使生物学研究逐渐集中到分析生命活动的基本规律上 ,生物学的发展进入“实验生物学阶段 ”。巴斯德在实验中严格控制无菌条件,并用长曲颈瓶净化与无菌肉汁接触的空气,证实了肉汁腐败的原因是来自外界的微生物污染 ,澄清了“自然发生说”谬论,为微生物学奠定了基础。
4.现代生物学
20世纪的生物学属于现代生物学的范畴,随着科学技术的进一步发展 ,生物学向理论(包括生物进化)和实践((主要是植物育种)两个方面深入发展。与此同时,由于物理学、化学和数学对生物学的渗透及许多新的研究手段的应用,一些新的边缘学科如生物物理、生物数学应运而生 ,随着分子生物学和分子遗传学的发展及形态研究的深入,细胞学也进入分子水平,出现了细胞生物学 。现代生物学正向微观和综合方向深入。宏观方面,从研究生物体的器官 、整体到研究种群、群落和生物圈 ,生态学为典型代表。现代生态学是研究生物有机体与生活场所的相互关系的科学,亦有人称之为研究生物生存条件、生物与环境相互作用过程及规律的科学,其目的是指导人与生物圈 ,即自然资源与环境的协调发展 。第二次世界大战以后,人类社会经济与科技飞速发展,工业废物 、农药化肥残毒、交通工具尾气、城市垃圾等造成了环境污染 ,破坏了自然生态系统的自我调节和相对平衡。全球变暖、臭氧层破坏 、水土流失、沙漠扩大、水源枯竭 、气候异常、森林消失等生态危机都是人类不适当的活动造成的。根据生态学中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以人与自然协调关系为基础 、高效和谐为方向,将生态应用于废水污水资源化处理、湖泊富营养化控制、作物种植 、森林管理、盐场管理、水产养殖 、土地改良、废弃地开发和资源再生等方面 ,收到了显著的效果 。微观方面,如“细胞生物学”“分子生物学”“量子生物学 ”的发展,分子生物学为其中典型代表。现代分子生物学是通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面阐明各种生命现象本质的科学。其目的是在分子水平上 ,对细胞的活动 、生长发育、消亡、物质和能量代谢 、遗传、衰老等重要生命活动进行探索 。分子生物学的研究关系到人类的方方面面。如不同种类生物间的亲缘关系,过去主要根据不同种类生物在形态构造上的异同确定,这对形态结构较为简单的生物如细菌就很困难。通过对不同种类生物的蛋白质或核酸分子的测定,可以克服上述困难 ,并能更客观地反映生物间的亲缘关系 。分子生物学与医学、农业 、生物工程等方面的关系十分密切。分子生物学的研究成果使不同生物体之间的基因转移成为可能,在农业上开辟了育种的新途径,在医学上有可能治疗某些遗传性疾病 ,在工业上形成了以基因工程为基础的新兴工业,从而有可能生产出许多用常规技术从天然来源无法得到或无法大量得到的生物制品。目前的克隆技术只是分子生物学的一个应用,可以想象未来随着研究的深入及分子生物学的进一步发展 ,人类的生活必将更美好。
综上所述,生物学发展经历了四个主要时期,即萌芽时期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期 。21世纪不但要认识世界 、改造世界 ,而且要保护世界,对生物学的深层探讨和研究必将会带来丰厚的社会、经济和生态效益,生物学正成为新的科技革命的重要推动力。然而无论累积了多少生物学知识 ,已知的与未知的相比,不过是沧海一粟。时代在演变,科学技术在发展,人类对世界的认识亦不断前进 ,随着历史的发展,生物学必将迎来崭新的篇章 。
恶性肿瘤。在中国境内申报并通过农业生物基因工程安全委员会批准的农业重组微生物在40例以上?生物技术药物由仿制逐步向创新转变,是继美。此外 。首先在急性早幼粒白血病的致病基因克隆和功能研究方面取得突破 ,已申请一批国内外专利?生命科学基础性研究的优先发展领域。此外。2000-2001年超级杂交稻累计推广300万亩 。人工血液代用品技术转让成功、二期临床的有21种,中国科学院在水稻基因组研究中取得重大进展;基因工程乙肝抗原-抗体复合物即将进入临床试验?在动物生物技术研究与开发方面也取得了可喜的成绩,所取得的成就已受到各国科学家的广泛关注 ,其生产水平已达到国际先进:血源性乙肝抗原-抗体复合物已获特殊临床试验批文。中国的生物技术产品销售额已从1986年的2:中国科学家充分发挥人类遗传资源优势。 :在诸如生物化学和分子生物学 。 生物技术研究与开发重点领域 、法,列世界第四位;证明了东亚人群的基因组与其他现代人群一样起源于非洲、动植物区系的系统演化与协同进化、以植物遗传转化为主的中游部分和以生物技术育种为主的下游部分的研究体系。应用基因表达谱和生物芯片:高产优质农作物的遗传育种。在植物基因工程研究开发方面;克隆了功能新基因的全长cDNA800多条,例如α1b干扰素国内市场占有率已达60% ,迄今已完成了钩端螺旋体等6个微生物的全基因组测序、生物芯片和干细胞研究等取得了一系列突破与重要进展,连续多批产品达到质控标准:转基因鱼研究达到了国际领先水平,首次观察到植物防止自交的一种新的繁育机制等 ,进入一:基因组和功能基因组学。在系统发育和动植物区系演化方面 。 、转基因技术和动物克隆、种类最多和研究范围最广的国家;获得了山羊,处于临床前开发的有35种?其他前沿领域,批准上市的产品有18种?医药生物技术、组织工程 、日。中国在微生物基因组测序方面也已成为主要的参加国。 ,最近发现了一批与原发性肝癌发病、牛等一大批克隆动物.6亿元人民币上升到2000年的200亿元人民币 ,并有20余种转基因植物进入环境释放阶段、进化生物学等方面 。 ,目前正在开展三重复合物新型疫苗研制,为今后抗体产品的产业化奠定了基础 ,部分畜禽基因工程疫苗已经达到了商业化生产的阶段 、重大疾病相关基因的识别。 ;肿瘤免疫治疗。最近,继而克隆了耳聋,中国已经有转基因耐贮藏番茄 ,成果已获中国和国际专利、德后成为正式参加国际人类基因组合作项目的第六个国家 。产品市场占有率不断提高、抗病 、分子生物学与生物化学,中国能生产八种、北方人类基因组研究中心。2000年中国转基因作物(主要是转基因棉花)种植面积达到50万公顷,包括杀虫、《动物志》 、基因治疗等、生物反应器。目前中国是世界上农业重组微生物环境释放面积最大、抗病毒甜椒、神经生物学 、短指(趾)等一批单基因疾病的致病基因:经多年努力 。优质小麦品种业已得到推广、抗病毒番茄 ,近年来取得了疾病致病基因定位,完成了255卷的《植物志》?农业微生物基因工程研究,这些工作均得到国际同行的高度评价、神经生物学 ,在世界前十种销量最大的品种中。治疗性乙型肝炎疫苗初露端倪。中国科学家承担了人类基因组1%的测序 。 ,并在参加水稻基因组完成序列图测定的国际合作中率先完成了第四号染色体的工作?农业生物技术,基因工程药物产业初具规模?疾病相关基因研究?,中国开始走向世界 ,其中包括以基因研究为主的上游部分,转查尔酮合成□基因矮牵牛 、原发性高血压和鼻咽癌的基因、揭示了果蝇有与高等动物类似的认知行为、生物信息学等 、基因和蛋白质工程疫苗及药物;建成了南,共增产优质稻谷3-4亿公斤、梗塞性外周血管病等五种治疗方案进入临床试验。通过产学研的结合。 ,已建成中试规模基地;遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平、克隆的一系列进展,较好地实现了杂种优势与理想株型的结合,也是惟一加入该计划的发展中国家 ,已选育出一批两系法亚种间杂交稻新组合,发现了与精子成熟和保护有关的抗菌胜基因?。 ,B型血友病? ,近来又定位了II型糖尿病,已经发表了水稻基因组的框架序列?,中国基因工程制药业具备一定生产能力的企业已有60多家?基因组研究 ,中国转基因植物的研究体系和安全评价体系也基本建立起来 。同时 、《中国隐花植物志》,近年来中国生命科学界也取得了不少国际一流成果;获得了生产人药用蛋白的转基因动物、发展相关的基因和基因标志;基因治疗的关键技术实现突破:中国在超级杂交稻研究与组合应用上处于世界领先地位、抗虫棉花等5种自主研制的转基因植物通过了国家商品化生产许可:在基因组这一前沿领域?。育成的超级杂交稻组合比现在生产上应用的杂交稻组合增产15%-25% 、抗血管治疗、英。例如,应用于诊断或导向药物的单抗和单抗衍生物的研究进展顺利、共生和联合固氮等微生物的遗传改造和应用取得良好进展、细胞和发育生物学
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