文档介绍：从生物教学中得到的启示
近年来,随着人们对生命现象复杂性的认识逐渐深入,对生命本质从各个角度进行了重新思考。在生命的各种描述性、实体性及功能性定义等基础上,又有人提出了生命的信息定义。该定义从信息论角度阐发了生命系统的本质属性、从生物教学中得到的启示
近年来,随着人们对生命现象复杂性的认识逐渐深入,对生命本质从各个角度进行了重新思考。在生命的各种描述性、实体性及功能性定义等基础上,又有人提出了生命的信息定义。该定义从信息论角度阐发了生命系统的本质属性、生命对环境的适应与进化的本质,它将有利于人们重新认识生命,对于高中生物教学也将具有启示作用。
1对生命本质的不断探索与生命的信息定义
生命究竟是什么?这是一个很难下定义的概念。高中生物教材在绪论中借助于形形色色的生命形式列出了生命的六大基本特征,包括新陈代谢、生物体特有的组成与结构、应激性、生长发育与生殖、遗传变异与进化、生物对环境的适应性等。这种对生命的描述性定义虽然容易理解,但是并不能真正体现出生命的最本质属性。长期以来,许多哲学家、生命科学研究者都试图给生命下一个更能反映其本质属性的抽象性定义,当今许多生物哲学家都把生命本质问题作为其著述立说的主要论题之一。作为高中生物教师更应当对生命的本质定义有所了解和认识。
近年来有人从信息论角度对生命进行了剖析,认为生命的本质在于生长和繁殖过程中信息的传递作用。该定义强调两点:①强调生命的本质在于它是一个信息系统,是一个能够通过自我复制与自我繁殖不断地传递信息的系统;②强调生命的出发点不是个体,而是群体,生物群体具有无限度地不断适应新环境的特征。该定义启示我们,任何生命机体之所以表现出生命,其根源在于其系统中信息的不断传递和系统与环境之间的信息交流。事实上,大量证据表明生命过程本质上就是信息传递过程。
2生命机体是一个复杂的信息网络系统
随着分子生物学的发展,人们发现在生物机体内部,细胞与细胞之间、细胞内部各大分子之间普遍存在着信息流动,这种信息流动与环境的信息流动相互协调,从而构成了机体内环境的动态平衡――稳态的形成。高等动物尤其是人类机体内的信息网络系统主要是由神经系统、内分泌系统和免疫系统构成,其信息传递过程大致如下所示。
首先是细胞外的信息分子,包括神经递质、激素、细胞调节因子等,它们构成了第一信使,作用于细胞之间,传递各种信息,调节着机体发生、发展、生存和死亡;其次是受体系统,细胞接受信息具有选择性及特异性,其关键在于细胞膜上与信息分子特异性结合的蛋白质,即受体;第三是第二信使,当第一信使与其相应受体结合之后,在细胞膜上各种酶的作用下产生出许多有活性的小分子化合物,如c―AMP、c―GMP、Ca2+、NO等,它们构成了专门在细胞内起调节作用的第二信使;接着第二信使将信息继续输送,逐级放大,引发一系列特异性反应,在细胞内激活一系列特异性激酶,每一个激酶又有多种底物,由此引发出千变万化的生理效应。这些信号在传递过程中出现的信息量多少以及信息传递通道是否畅通等等,都直接影响调控的正常或失常,并与各种疾病的产生直接相关。
从信息角度看生物进化,进化实质就是生物遗传信息在一代又一代的传递过程中所产生的变化。它同时体现出环境信息对于生物遗传信息的选择与协调。由于人们认识到生物繁殖的