从中国哲学体悟多细胞生物的演化

生物的多细胞化是早期地球生命演化的重要阶段之一,是生物"快速"进入多细胞组织水平并发生种系大分化的前奏。尽管人类对于多细胞生物的演化仍然不甚明了,但透过2000多年前的老子哲学,仍可体悟和窥探到万物演变之机趣。在多细胞生物演化过程中,早期地球生命与地球环境合二为一,共依共存,互为因果,在动态变化过程中,不断创进、分化、复杂化,绵延相继,在"动"中显现生机和活力。     

生物的辐射演化和绝灭事件

任何生物在其绝灭之前都会程度不同地发生辐射演化,这种辐射演化是由多种因素引起的。辐射演化的结果不仅使生物增强了对环境的适应能力,也增加了对环境的专属性和依赖性,进而也增大了其绝灭的可能性。地质历史时期生物发展的历史,充分体现了生物辐射演化和绝灭事件之间的密切联系。     

生物基因突变的熵增加与癌症关系的探讨

研究了熵增加原理与生物基因突变及癌症的内在联系,提出了生命是起源于太阳光子第一推动的想法及其相应的癌症新防治思路,这也是基于科学的食物分级,且符合中医大医治未病的思想,有利于有关慢性病和癌症防治知识普及。熵增加原理导致了基因突变,促使生物体发生变异或导致癌症的出现,本文通过分析生物多聚体熵函数具有的特性,多聚体的熵力在确定的小范围内成为稳定生物结构的因数,引入最大可能熵、有序因子和有序区间等特征量来描述生命体及其环境的系统稳定性,使得我们对生命起源、变化及其可能癌变的防治有新的认识,丰富了人们在生命起源和生物演化方面的物理学知识,可为有关科学研究提供参考。     

化石亟待保护,保护需要良知

化石是大自然遗留给人类,让后人认识生物及自身演化规律的宝贵财富。化石是保存在岩石中的生物体,它们虽然失去了鲜活的生命,却依然蕴含着生命起源与演化的秘密。人类认识生物和自身演化     

生物地球化学省学说的基本问题

 生物圈是地球发展与演化的必然产物 ,人和动植物在相当长的进化过程中与自然环境形成了协调统一的关系 ,生物与自然环境是有机联系的统一体。在物质组成上有机体和其生存的环境是一种共轭关系 ,研究表明 ,活质、植物和人体的化学元素平均丰度的增减变化趋势与地壳、土壤、海水的化学元素平均丰度的增减变化趋势基本上是一致的［１］。生物圈的有机界与无机界的相互联系是通过元素的生物地球化学过程实现的。因此研究元素生物地球化学问题对阐明有机体的化学元素组成、生物圈化学元素的迁移过程与形式、生命与无机环境相互联系的动态生物地球化学平衡具有重要意义。     

我国自然科学领域中首部生物地球化学方面的系统性论著《生物地球化学》面世

由中山大学王将克、常弘、廖金凤等编著的《生物地球化学》一书,于１９９９年５月由广东科技出版社出版．该书的出版获得广东省优秀科技专著出版基金会的资助．生物地球化学近一个世纪以来已逐渐发展为成熟的地质学、生物学和环境科学的基础理论学科．本书的内容包括地球表层,尤其是生物圈中的生物有机体及其产物（或称生物有机化合物和生物元素）与其周围环境之间的地球化学作用、物质循环、能量转换和演化规律等。其范围涉及生命的起源、地球的演化、矿产资源、全球变化、人类与环境、农业等．本书的特点是根据科学分类学的基本原则和地…     

遗迹学：时间和空间上生物与环境的相互作用

 近年来,地球生物学作为一门研究生命系统与地球环境系统相互作用和协同演化的科学,作为地球科学与生命科学结合形成的新兴交叉学科,受到了越来越多的关注,影响也越来越大。近5年,代表地球生物学核心思想--生物与环境的协同演化的研究成果,已经在国际重要刊物如Nature、Science、Nature Geoscience、PNAS、Geology、Geobiology上发表。     

埃迪卡拉纪末期管状动物的“大辐射”

"寒武纪大爆发"是生物演化史上最重要的事件之一,现生动物的绝大多数门类在短短的两千万年的时间里"突然"出现,这一事件奠定了显生宙生物演化的基础。普遍认为以软躯体为代表的埃迪卡拉生物群是生命进化中"失败"的尝试,与显生宙生物之间没有明确的亲缘关系。文中通过对新元古代管状化石记录的系统梳理,基于对高家山生物群中大量管状动物化石类群如Cloudina,Sinotubulites,Conotubus,Gaojiashania,Shaanxilithes及可能的Anabarites等的较为系统的厘定和形态学复原,提出在埃迪卡拉纪,与典型埃迪卡拉软躯体生物群演化相对应,在新元古代末期,早期动物的进化史上存在着管状动物的大辐射,它们形态复杂,生物构型多样,个体大小差异悬殊,生活方式繁杂,代表了地球生命史上一次重大的生物革新事件,并且其中部分生物成为寒武演化生物群的先驱。该文将这一辐射演化事件称为管状动物的"大辐射",它开启了显生宙生命演化的序幕。     

生物分子的手性与观控相对论

本分析了生物分子手性的起源，提出了一种新的看法，即非平衡态可诱导产生手性（在分支点的对称破缺），而非对称性又造成了新的非平衡态，生命就是在这种非平衡态中延续发展的，生命的结构物质，在不对称中，在时间箭头的方向上不可逆地产生着，发展着，演化着，这一演化过程是一个结构和功能不断调整，不断适应的观控相对统一体。     

生物的起源与灭绝新探

生物的起源与灭绝一直是古生物学研究的重要内容之一，它既是一个古老的问本文作者黔羽枝化石距今４亿多年中奥陶世的一种腕足类化石题，也是一个迄今尚未完全解决的科学问题。人类对于生命起源的思索，有史可考的，可追溯到７０００多年前原始人类的图腾崇拜：一种最原始的思辩，如半坡文化中的“寓人于鱼”。３０００多年前，在中国与两河流域分别产生了唯心主义的神创论。直到１８７１年，查尔斯达尔文提出了进化理论，在整个自然科学界引发了一场彻底的思想革新，毫不留情地把神从科学界驱逐出去，但这幅生命演化的蓝图只是勾勒出了框架…     

生命的起源与高压生命科学

自发现海底热泉以来,科学家对深海热泉的地质结构、化学成分、生物群落、生物代谢过程等进行了深入的研究.海底热液周围呈现了和地球表面完全不同的生态环境,在暗无阳光的深海区域,嗜热细菌完全依靠化学能量生存繁殖,而热液中其他生物则以嗜热细菌为食,形成了繁茂独特的生态系统.和地表常压环境相比,在高压热液条件下,更容易聚合生成有机大分子,且有机大分子更稳定、化学反应活性更强,形成更多样化的生命体.越来越多的科学家推测原始的生命大分子可能起源于海底热液系统.本文在综述了有关"超高压热液生命"研究文献的基础上,提出采用高压生物系统,研究在高压状态下生物发育生长的适宜条件,探索生物可能出现的新化学反应和新生物性状,进一步揭示新的生命进化规律.     

原核生物中心法则形成过程的逻辑分析

对生命早期原核细胞内遗传信息传递法则的形成过程进行推演是一项值得探索的工作. 基于地球诞生初期所可能存在的理化条件及演化,提出了生物小分子产生的化学必然性以及籍此促使生物大分子产生并呈现生命端倪的逻辑必然性. 在提出不同原始反应之间维持相对平衡观点的基础上,分析了产生结构相对稳定、对体系危害程度小的生物大分子以及大分子聚集体的成因及重要意义,阐释了囊泡（类细胞结构）的形成机制与意义;基于模板反应,提出了“软模板”（即mRNA）与“硬合成装置”（即核糖体）进行蛋白质合成时的相互筛选（即柔-刚对接模型）以及多种RNA参与蛋白质生物合成的成因,籍此提出了囊泡内因长期演化所导致的“弱遗传关系”的模型. 同时,也从逻辑学的视角分析了DNA与RNA形成先后的问题、蛋白质与核酸形成先后问题、病毒进化与细胞进化之关系等关乎生命起源与进化的重要科学问题. 最后,对生命起源的逻辑、生命现象的重新定义等问题进行了讨论.      

系统论在生物礁古生态研究中的应用

本文运用系统论的方法,分析了川西北地区早中志留世生物礁系统的组成基本单元。根据耗散结构原理解释了该区生物礁系统的演化机理及其环境对该礁系统所产生的正负效应。     

生物源气溶胶的研究进展

生物源气溶胶是生物在其生长、代谢和降解等生命过程中向大气环境直接释放的或释放的气态组分转化生成的颗粒。其组成以碳质有机物为主,包括氮、硫等杂原子化学组分,因此该过程是相关组分生物地球化学循环的重要环节。生物源有机气溶胶对大气的物理和化学特性以及人类健康乃至全球气候都具有重要的影响,其作为气溶胶的重要组成越来越被广泛关注。本文根据国内外的研究结果,总结了生物源气溶胶的化学组分和形成机理,分析了其时空分布特征和成因,探讨了生物源气溶胶的气候和健康效应以及观测方法,指出生物源气溶胶研究中存在的问题并提出建议。     

生命形成的有序性探讨

从生命起源的系统演化及生物的个体发育两方面,运用普利高津耗散结构的自组织理论分析了液晶态在生命启动中可能的作用途径,对生命的形成提出了几点新认识,并从分子生物学及太极八卦的统一物场思路的角度对中心法则做出新的解释.     

熵和生物的演化

生物的发生、发展和灭亡,总是与生物的熵变(dS)密切相关的。当dS>0时,生物解体;dS=0时,生物保持原有的稳定状态;dS<0时,则出现新的有序的耗散结构。生物的熵变所引起的涨落决定了生物演化表现为由于涨落回归而保持的长期稳定性及涨落导致的短时间内的成种作用。从生物熵的变化解释了地质记录上中间过渡类型的缺失、辐射,活化石和生物大量绝灭等现象。     

大数据绘制出高分辨率的生物多样性演变历史

生命起源与演化是世界十大科学之谜之一.在地球历史中曾发生过多次重大的生态系统和环境突变[1-2],部分是由于地外因素,如小行星撞击地球导致了地球生态系统的灾难性破坏与恐龙等的灭绝,但更多的是由于地球自身环境的变化直接或间接地破坏了海陆生态系统,从而导致地球生物的消亡[3-4].     

基于生物遗传模型的微电网电流保护整定方法

传统微电网电流保护整定方法存在失效率高的问题,因此,提出一种基于生物遗传模型的微电网电流保护整定方法,介绍了微电网电流保护装置硬件结构,分析了测频电路和A/D转换电路。通过演化算法对微电网电流保护进行整定,依据"自然选择"构建"生物遗传"模型对微电网电流进行整定优化,在微电网电流短路故障中,利用电力系统的模型反馈设定初始值,经"自然选择"将初始值进化成最优值。给出演化计算在电流短路故障中的参数优化模型。实验结果表明,采用本文方法对微电网电流保护整定优化后,微电网失效率降低,可靠性增强。     

江西崇义客家梯田系统生物多样性特征与演化分析

农业生物多样性的研究和保护已成为全球生物多样性研究和保护的重点领域之一。优越的自然条件和800年的农耕历史使崇义客家梯田系统范围内形成了种类繁多、特色鲜明的动植物资源。为了探讨崇义客家梯田范围内的农业生物多样性现状,为管理和保护当地的农业文化遗产提供依据,通过文献调查、野外调查和Simpson优势度指数(D)、G-F指数等研究方法对崇义梯田系统的生物多样性及其演化进行了分析。结果表明:崇义梯田系统及其辐射范围内具有丰富的农业生物多样性,该区形成了森林、村庄、梯田、水系有机结合而成的"四度同构"山地农业体系;另外,从演化趋势看,传统作物品种与野生珍稀物种流失严重,生物多样性面临重大挑战。崇义客家梯田生物多样性特征及演化的了解能极大促进崇义客家梯田系统世界农业文化遗产的申报。     

生命教育在生物教学中的渗透

生物课程的特点决定了它在生命教育中发挥着其他课程无可比拟的作用。本文首先简单阐述生命教育的意义,然后从教师的言传身教、课堂渗透等方面探讨了生命教育的实施策略。在生物教学中可以把生命教育渗透到各部分相关知识内容中,在让学生了解有关生命科学知识的同时,着重培养学生的情感、态度、价值观,使学生养成良好的行为习惯,逐渐引导学生从爱惜自己的生命开始,扩展到关爱自然,关爱他人,关爱社会。本文希望通过对生命教育相关内容的探讨,引导教师重新思考生命的意义,最终促使完整的以人的发展为目的的教育得以落实。