序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇生物學論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

判斷是對思維對象有所斷定的一種思維形式，生命科學往往要對研究對象的特征、性質、規律等作出斷定，對這一類知識的學習稱之為判斷學習。應用邏輯上的充足理由律來學習判斷，既有利于培養求真、追根究底的科學精神和鉆研精神，又有利于知識的融會貫通，還有利于促進知識與生活、生產實踐的相互聯系。充足理由律的基本內容是:在論證過程中，一個判斷被確定為真，總是有理由的。因此，在學習判斷時，學習者應該追問如下問題:證明該判斷的證據(包括已被證實的科學事實、已為科學所證明的定理、定律、原理)有哪些?運用證據論證觀點的推理過程怎樣?論證過程中使用了哪些邏輯方法?這些邏輯方法得出的結論是或然的還是必然的?如果教材沒有給出證據和論證過程，學習者應該積極主動地去尋找。在邏輯學上，將推理分為演繹推理、歸納推理和類比推理。歸納推理和類比推理得出的結論是或然的;演繹推理得出的結論是必然的(許多邏輯學書籍將前提與結論有必然聯系的推理均稱為演繹推理)。故最有說服力的論證方法是運用科學知識進行演繹推理。因此，學習判斷時最好是弄清其中所涉及的科學原理，多追問幾個“為什么”。例如，用斯圖爾德的組織培養實驗證明“高度分化的植物細胞具有全能性”，該論證使用的是不完全歸納推理，結論是或然的。學習者如果用充足理由律學習時認識這一點，就會追問“為什么高度分化的植物細胞仍然具有全能性?”如果進一步探究該問題，就能對細胞分化和細胞全能性的知識融會貫通。在尋找事實證據時，有時需要將判斷作為假說來看待，用假說演繹法推出關于事實的結論。例如，學習“體溫調節”時，可作如下推理用以尋找環境溫度高或劇烈運動時皮膚血管舒張的證據:如果皮膚血管舒張，則皮膚血流量增加、面色紅潤。面色紅潤這一事實是大家所熟知的，它是支持判斷的有力證據。

2過程學習策略

學習生物學過程時，要在圖文結合閱讀的基礎上看圖說話，然后在腦海中想象過程、建構表象。更高層次的學習還應包括分析過程中各環節之間的因果聯系，針對各環節分析影響過程的諸多因素，完成從感性到理性的飛躍。例如，學習“減數分裂”時，按上述策略分析就會發現，同源染色體的聯會是同源染色體分排在赤道板兩側的保障，而同源染色體在減Ⅰ中期的排列以及紡錘體的存在又保證了同源染色體的分離，同源染色體的分離導致配子中染色體數量減半但又擁有一個完整的染色體組、攜帶有本物種生長發育所需的整套的遺傳信息。因此，凡影響紡錘體形成的因素(如低溫、秋水仙素)均可導致同源染色體不能分離，凡影響同源染色體正常聯會的因素(如染色體的數量及結構變異)均影響配子攜帶的遺傳信息，進而可能影響配子的可育性。

3實驗和技術學習策略

實驗和技術學習時，一方面要追問每一個操作步驟的目的和原理;另一方面要將有關實驗和技術操作步驟的文字描述轉換成簡潔的流程圖并想象自己操作的畫面。如果教材是以圖解形式說明操作步驟的，則應認真讀圖，既注意大的步驟，又注意圖中的細節。

4科學史學習策略

科學史學習時，首先要還原到當時的研究背景，弄清要解決的問題是什么、研究的思路是什么、研究的過程和方法(包括實驗方法)是什么、研究結果和結論是什么，或者弄清科學家提出的觀點是什么、論據是什么、論證過程是什么、意義是什么;然后站在今天的知識層面和技術高度進行評價，從實驗材料、研究對象、研究思路、研究方法(包括實驗方法)、推理過程等角度分析研究的得與失、成功之處與局限之處，或者分析論據是否充足真實、是否可以由已有的論據充分地論證觀點、推理過程是必然的還是或然的。最后，在分析局限性和不足的基礎上提出改進措施，提出新的觀點和設想。例如，學習拉馬克的進化觀點時，用現代遺傳學知識進行分析和評價就會發現，雖然存在著理論證據和許多事實證據證明生物個體“用進廢退”的現象是客觀存在的，但用進廢退獲得的性狀是定向變異，定向變異是不可遺傳的，因而在進化上是沒有意義的。因此，不能用個體身上“用進廢退”的事實證明“用進廢退和獲得性遺傳是生物進化的原因”。

5主題學習策略

篇(2)

1.1假基因轉錄物作為ceRNA假基因是一類具有與其功能基因序列相似，通常情況下不具有蛋白質翻譯功能的基因，翻譯過程因提前終止密碼子、移碼突變、插入或缺失而中斷。假基因在基因組中一直被認為是垃圾基因，但隨著研究的深入，發現假基因能通過多個機制促進或抑制其同源基因的表達，增強或抑制其生物功能，其中包括假基因的轉錄物能作為ceRNA吸附miRNA。假基因的轉錄物可以作為理想的ceRNA，是由于它們具有很多與其同源基因相同的MRE。例如，許多在PTEN3′UTR上的保守MRE，也出現在PTEN的假基因PTENP1的轉錄物中，并且過表達PTENP1的3′UTR，并以Dicer依賴的方式上調PTEN的表達水平，這暗示PTENP1轉錄物通過與PTENmRNA競爭共同的miRNA，從而調節PTEN的表達。假基因的轉錄物在ceRNA調控中作為miRNA分子海綿(Sponge)，其作用可被功能化。由于假基因的同源基因可能是關鍵致病基因（如腫瘤抑制基因或癌基因），通過ceRNA調節，假基因也能在病理過程中發揮一定作用。如PTEN的假基因PTENP1，與PTEN一樣具有抑制腫瘤的特性，并在一些人類腫瘤中選擇性缺失。對其他假基因的研究發現，過表達KRAS的假基因KRAS1P的3′UTR，能增加KRAS轉錄物的表達，并加速細胞的增殖速度，影響腫瘤的發生。對干細胞多效轉錄因子OCT4的研究發現，其假基因OCT4-pg4在肝癌中被異常激活，且其表達水平與OCT4呈正相關。由于OCT4和OCT4-pg4都能被miR-145作用，因此OCT4-pg4作為天然的miR-145海綿保護OCT4免受miR-145的作用，使OCT4的蛋白表達水平升高，從而促進肝癌細胞的生長和腫瘤的發生。此外，整合子復合物亞基6（Integratorcomplexsubunit6,INTS6）相關假基因INTS6P1能與INTS6競爭結合miR-17-5p，發揮抑癌作用。以上研究表明，假基因在基因組中并非無關緊要，其通過ceRNA的作用方式調節其同源編碼基因的表達，進而在癌癥相關的病理過程中發揮著重要的作用。

1.2lncRNA作為ceRNAlncRNA是一類長度大于200nt、由RNA聚合酶Ⅱ或Ⅲ轉錄、保守性較低的非編碼RNA，并且其轉錄物可通過多種調節機制參與生物學過程。目前已發現超過10000種lncRNA可能具有潛在的ceRNA特性，許多研究已經證實lncRNA作為miRNA和mRNA的競爭平臺，在病理和生理相關過程中發揮重要作用。研究發現，一些異常表達的疾病特異性的lncRNA通過ceRNA介導的相互作用在癌癥的進程中產生深遠影響。在對lncRNA-BGL3的研究中發現，其與PTEN競爭結合miR-17、miR-93、miR-20a、miR-20b、miR-106a和miR-106b，并影響PTEN的表達水平及其下游PI3K/AKT信號通路，進而影響Bcr-Abl的轉化過程和腫瘤的生成。同樣，lncRNA-HLUC在肝癌樣本和細胞系中表達顯著上調。對HLUC上調的多個機制研究中發現，其ceRNA特性是一個復雜的自動環路的一部分：HLUC作為分子海綿抑制miR-372的表達和活性，從而減少miR-372對cAMP依賴性蛋白激酶A催化亞基β（cAMP-dependentproteinkinaseAcatalyticsubunitβ,PRKACB）的抑制作用，而PRKACB能誘導cAMP反應結合蛋白（cAMPresponseelementbindingprotein,CREB）的磷酸化，在肝癌中提高CREB依賴的HULC表達上調。這些研究表明，lncRNA作為ceRNA在相關信號通路和環路中發揮作用，影響癌癥的進程。除了在癌癥進程中的作用，lncRNA亦可作為ceRNA在一些生理過程中發揮重要作用。如內源性lncRNALinc-MD1以ceRNA的方式調控肌肉分化的過程。Linc-MD1能分別結合miR-133和miR-135，從而與它們的靶基因——決定因子樣蛋白-1（Mastermind-likeprotein1,MAML1）和肌細胞特異性增強因子2C（Myocyte-specificenhancerfactor2C,MEF2C）產生競爭性效應。在對另一個lncRNA——H19的研究中發現，其不僅作為let-7的分子海綿調節let-7的表達，而且使let-7的靶基因HGMA2和Dicer在蛋白水平表達上調。由于let-7的表達通常與細胞的分化狀態相關[，在小鼠肌源性細胞C2H2中的研究中發現H19的缺失與過表達let-7產生的效果一致，均可顯著增加肌球蛋白重鏈(Myosinheavychain,MHC)和肌細胞生成素（Myogenin,MyoG）的表達，從而加速肌肉分化。以上lncRNA作為ceRNA在肌肉分化中的作用說明lncRNA以ceRNA角色參與生長發育調節，也可能在其他生物學過程中發揮作用。

1.3CircRNA作為ceRNACircRNA是一類由特殊的選擇性剪切產生的非編碼RNA，與線性RNA不同的是：circRNA呈封閉環狀結構，不受RNA外切酶的影響，表達更穩定。研究表明，某些特殊的circRNA分子富含miRNA結合位點，在細胞中起到miRNA海綿的作用，進而解除miRNA對其靶基因的抑制作用，升高靶基因的表達水平，是一類高效率的ceRNA[34]。如小腦變性相關蛋白1反義鏈（Cerebellardegeneration-relatedprotein1antisense,CDR1as）包含63個保守的miR-7結合位點，該circRNA在細胞中和miRNA效應物密集地結合，能有效地解除miR-7對其靶基因的抑制作用，升高靶基因的表達水平。在斑馬魚(Daniorerio)模型中（本身不表達CDR1as），表達CDR1as與敲除miR-7有類似的效果，都能損傷斑馬魚中腦的發育。研究發現，miR-7作為關鍵調節因子廣泛參與癌癥途徑，如抑制在乳腺癌、膠質瘤等癌癥中表達顯著上調的信號激酶P21激活激酶1（P21-activatedkinase1,Pak1）的表達；miR-7也能通過作用α-突觸白（α-synuclein）編碼的mRNA3′UTR，抑制其表達。這些研究暗示CDR1as因其ceRNA特性能有效地吸附miR-7，可能是神經元功能的調節因子，也可能是神經系統疾病和癌癥治療的潛在靶點。Capel等對另一個已知環狀RNA性別決定區域Y(Sex-determiningregionY,Sry)的RNA研究發現，該RNA含有16個miR-138的結合位點，利用靶點分析實驗和免疫共沉淀實驗證實該環狀RNA能作為miR-138的分子海綿，抑制miR-138的表達。同時，Granados-Riveron等進一步研究發現Sry的正義鏈轉錄物和其反義鏈轉錄物類似，也能發生環化并作為miR-138的分子海綿起作用。目前結合最新生物信息學工具和相關實驗技術在基因組中發現成千上萬種circRNA在特定組織或特定發育階段穩定表達，這暗示circRNA在基因組中的含量很豐富，并非RNA選擇性剪接產生的隨機物，它在一定程度上可能參與基因的表達調控。如利用RNA轉錄組測序（RNAsequence,RNA-seq）數據分析果蠅circRNA的生物合成和功能，發現其circRNA上含有大量保守的miRNA結合位點。結果顯示circRNA作為潛在的高效ceRNA分子，對其進一步的生物學功能研究具有重要意義。以上非編碼RNA作為ceRNA及其生物學功能見表2。

2ceRNA的調節

目前，許多研究已表明ceRNA之間的相互作用，但對于哪些因素可能會影響某個RNA分子發揮其ceRNA功能仍不清楚。我們推測構成ceRNA調控網絡的各個組分的數量級、RNA3′UTR的變化以及RNA結合蛋白（RNAbindingprotein,RBP）的作用都有可能對ceRNA構成的調控網絡產生重要的影響。

2.1ceRNA、miRNA和MRE的數量ceRNA和miRNA的表達水平會影響ceRNA網絡的交互作用。當總的轉錄物數量遠遠超過miRNA數量時，整體的ceRNA關系很弱，因為只有數量有限的miRNA起抑制作用。相反，當miRNA的數量遠大于ceRNA分子數量時，交互作用不太可能發生，因為轉錄物都處于被抑制的狀態。因此，交互調節可能發生在一個所有ceRNA和miRNA數量在近似數量級的網絡中。Kumar等利用RNA-seq分析得到HMGA2和TGFBR3的轉錄物表達水平相似，并且共同結合的let-7家族成員的總表達水平與HMGA2和TGFBR3的表達水平在一個數量級，這進一步用實驗證明最佳的ceRNA對話可能發生在miRNA與ceRNA轉錄物豐度一致的情況下。此外ceRNA間共同的MRE數量也會影響ceRNA調節。為了驗證這一假設，Ala等[44]構建了一個實驗模型：該模型由10個ceRNA和10個miRNA共同組成，但并不是所有的ceRNA都能被這10個miRNA作用。研究發現，當增加其中某一個特定ceRNA表達時，含有更多MRE的RNA表達會顯著上升，而對于不含有共同MRE的其他RNA則幾乎沒有作用。由此說明單個RNA所含MRE的數量也可能決定其在ceRNA調控網絡中的作用。

2.23′UTR的變化目前對于ceRNA的研究主要是基于miRNA作用于RNA的3′UTR而引發的分子間競爭所導致的相互調控。因此，RNA分子3′UTR的變化會影響ceRNA調控。研究發現，RNA剪接和聚腺苷酸化這兩個過程會影響RNA的3′UTR。RNA的剪接會影響分子的穩定性也會減少或增加3′UTR上miRNA的結合位點，聚腺苷酸化常使編碼基因轉錄出更短的3′UTR。對于3′UTR變短的轉錄物，一方面，直接靶向它的miRNA會減少；另一方面，它作為ceRNA調節其他轉錄物的能力也將減弱。Mayr等在研究中發現，3′UTR變短的轉錄物上一些miRNA的結合位點消失。miRNA既可以使mRNA降解，也可以抑制mRNA的翻譯。在不同組織和基因間的實驗發現，3′UTR變短的轉錄物的穩定性更強，并且編碼更多的蛋白質。因此，無論是3′UTR上序列的變化還是長度的變化，都可能影響ceRNA發揮其功能。

2.3RBP與miRNA間的相互影響RBP在許多轉錄后過程中起著重要作用，包括影響RNA剪接、穩定性、轉運和翻譯。RNA間除了相互競爭共同的miRNA，也可能競爭共同的RBP。這兩個調節過程可能不是分開的，它們之間也存在著內在的聯系[17]。RBP不僅與miRNA通過競爭或合作結合特異性位點影響它們靶向的mRNA表達，還可能由于RBP的結合導致RNA二級結構的改變，從而改變了miRNA的結合位點。由于RBPHuR發現得較早，在這方面的研究較多。研究發現RBPHuR和miRNA之間的競爭通常能增強基因的表達，如HuR分別與miR-122、miR-548c、miR-494、miR-16和miR-331-3p競爭結合陽離子氨基酸轉運蛋白1、拓撲異構酶Ⅱα(TopoisomeraseIIalpha,TOP2A)、核仁素（Nucleolin,NCL）、環氧合酶-2（Cyclooxygenase-2,COX2）和ERBB2的mRNA，抑制相應miRNA作用于這些mRNA，從而促進mRNA合成；而HuR和miRNA間的結合通常降低它們靶向mRNA的表達，如HuR能作用C-MYCmRNA3′UTR，上調其表達，但當HuR與let-7的RNA誘導的沉默復合體（RNA-inducedsilencingcomplex,RISC）作用時，會抑制C-MYC的表達[56]。上述研究說明，RBP可能通過與miRNA相互影響，進而在ceRNA網絡產生影響。

3結語

篇(3)

    2靈活多樣,結合臨床,增強學生的主觀能動性

    教學方法的選擇應根據不同的認知對象、不同的學科、同一學科的不同內容從而選擇不同的方法,但不管采取何種教學方法,關鍵在于把課上活,充分調動學生參與教學的積極性。因而根據教學內容的不同,我們采取了多種教學方法。如對于細菌的形態和結構這一章節內容,采用直觀的多媒體教學可以讓學生形象地看到各種細菌的形態、基本結構及特殊結構;在細菌各論部分,選取部分教學單元由學生自主教學。教師事先根據教學目的、教學內容提出授課提綱、學習重點及難點并確定人員分組。小組成員細致分工、相互協作,在課后完成資料素材收集及教學課件的準備。在此期間,教師與學生進行充分溝通,及時為學生排疑解惑,引導學生在教學大綱的框架下安排課堂講授內容,并傳授講課技巧及注意事項。同時設計《學生自主學習實踐評價標準》,由學生從教學內容安排、課件制作、語言表達等多方面互相進行評議、分析和總結,教師最后進行點評總結。這種教學方式一方面活躍了課堂氣氛,加深學生對所學知識的理解,增強了學生的團隊意識,另一方面也可以讓教師在與學生的互動中、從學生獨特的視角中發現許多平時不會思索的問題;在學習引起人類疾病的常見病毒這一部分內容時,采取專題討論方式進行學習。專題討論式學習由教師提出專題,分組學生在本專題內提出應深入討論的問題,查資料,作綜述,課堂進行討論。例如“人類免疫缺陷病毒”的討論式教學,學生提出一系列問題,如HIV-1感染的分子機制及免疫反應、T細胞功能受損的疾病、HIV疫苗的研究等,經過討論,不僅全面完成了教學內容,而且為學生提供了一次“綜述訓練”的機會,教學效果令人滿意。此外,作為一門與臨床學科關系十分緊密的基礎課程,我們在教學過程中十分注重微生物學知識的臨床應用,采用PBL教學法將臨床病例分析引入課堂討論教學,由病引入菌,菌中解析病,菌病結合,解除病菌。如此,在整個講授過程中就將病原微生物的生物學特性、致病物質與致病機制、檢查及防治原則講解清楚。

    3反映前沿,開闊視野,培養學生創新能力

    在教學過程中,既要將教材中最基本、最核心的理論知識傳授給學生,為學生自主學習打下堅實的基礎,同時要補充一些開拓性、時代性和應用性較強的學科前沿內容。如微生物的耐藥性這一章節,我們為學生播放與耐藥機制相關的視頻和短片,引導學生就微生物耐藥機制的產生及防控進行積極的討論,鼓勵學生查閱耐藥機制最新的高質量學術論文并就學習心得進行討論交流,取得了良好的效果。此外,在授課過程中結合教研室老師的科研方向,為學生講授該領域的研究進展,如人體微生態學與免疫性疾病的相關性研究進展、新出現的傳染病病原體、流行性感冒病毒的研究進展等教材中鮮有介紹的前沿動態,從而啟迪學生思維,拓寬學生的知識面。同時鼓勵學生積極參與教師的科研課題,通過進行科學實驗研究進一步激發學生學習微生物學的興趣及愛好,培養學生發現問題、解決問題的能力和創新能力,全面提高學生綜合素質。

篇(4)

采用菌絲生長速率法，將供試藥劑分別配成含有效成分l000、500、100、50、10、5、1和0．5μg／mL的溶液，分別吸取2mL加入裝有18mL的PDA培養基的三角瓶中，混勻后倒入培養皿中。藥劑濃度被稀釋為100、50、10、5、l、0．5、0．1和0．05μg／mL，以無菌水平板為對照，每處理重復6次。將直徑5mm菌苔接種到含藥平板上，每皿1塊，25℃恒溫箱內培養，6d后用十字交叉法測定各處理菌落直徑，計算抑制生長率。抑制生長率（％）＝［（對照菌落直徑－處理菌落直徑）／（對照菌落直徑－菌餅直徑）］×100。通過菌絲生長抑制概率值和藥劑濃度對數值之間的線性回歸分析，求出各藥劑對菌株的有效抑制中濃度（EC50值）［5］。試驗數據均由SAS數據處理工作平臺統計分析。

2結果與分析

2．1病原菌生物學特性觀察

2．1．1溫度和pH值影響

試驗結果看出，在PDA培養基上檳榔炭疽菌菌絲生長的溫度范圍是10～40℃，最適生長溫度25～30℃，低于5℃或高于40℃均不能正常生長。該菌在15～30℃均能產孢，最適產孢溫度25℃，產孢量最多。pH值4～11時檳榔炭疽菌在PDA培養基上均能生長和產孢，菌絲最適生長pH值6～7，pH值大于4的條件適宜產孢，pH值＝6產孢量最大（見表1）。pH值對菌絲生長和產孢的影響一致，酸性偏堿的條件適宜病菌的生長和產孢。

2．1．2不同碳源、氮源的影響

試驗結果看出，不同碳源培養基上，檳榔炭疽菌菌落生長及產孢量明顯不同。7種供試碳源的菌絲生長均優于對照，除D－半乳糖外，其他碳源的菌落直徑均大于對照，說明碳源對檳榔炭疽菌菌絲生長具有促進作用。海藻糖的菌落直徑最大，長滿整個平板，且菌絲生長旺盛；其次為可溶性淀粉，菌絲生長茂密。碳源對檳榔炭疽菌的產孢量影響差異較大。除可溶性淀粉、D－果糖、甘露醇的產孢量大于對照外，其他供試碳源的產孢量均低于對照。可溶性淀粉的產孢量最大，D－果糖次之。8種供試碳源中，可溶性淀粉適合檳榔炭疽菌生長和產孢，可作為檳榔炭疽菌的培養碳源。不同氮源對檳榔炭疽病菌菌落生長及產孢的影響差別較大。以硝酸鉀和脲為氮源時，菌落生長最快，菌絲生長旺盛，且產孢量也最大；硝酸鈉培養基的菌落生長旺盛，但不產孢。以硫酸銨、氯化銨、硝酸銨為氮源的菌絲生長及產孢均明顯受到抑制。在無氮培養基上，菌落直徑最大，但菌絲極少，接近透明且不利于產孢（見表2）。

2．2殺菌劑的抑制作用

試驗結果看出，6種殺菌劑對檳榔炭疽病菌菌絲生長的抑制作用差異較大（見表3，圖1）。咪鮮胺抑制作用最強，其次為苯甲•丙環唑，代森錳鋅、十三嗎啉的抑制作用較弱，不適用于防治檳榔炭疽病；甲基托布津、多菌靈對檳榔炭疽菌基本上無抑制作用，不能用于防治檳榔炭疽病。

3結論與討論

篇(5)

論文內容要求：

①立意新穎、論點鮮明、內容健康積極；②層次分明、文字簡練、語言流暢；③具有真實性、科學性、實用性；④資料翔實、數據可靠、論據充分、結論準確；⑤突出報到研究成果和教學經驗，具有較高的學術價值和交流價值。

論文標題要求：

論文標題是論文的中心論點，是對論文內容的高度概括，簡明確切反映論文的特定內容，字數以不超過20字為宜，一般不用副標題。如：《在初中生物教學中滲透生態道德教育》(生物學教學，2010.7期)。但也有極少數論文標題字數超過20字符的，如：《“制作并觀察洋蔥表皮細胞臨時裝片”實驗中的細節問題》(教育與探索，2010.6期)。

對作者姓名、工作單位、郵編書寫的要求：

作者姓名、工作單位、郵編書寫在標題下方，工作單位要寫明省、市、縣。

論文摘要要求：

摘要是介紹作者的研究內容、研究方法、研究過程，研究的目的、意義，要求簡明扼要。一般字數要求100～200字。經驗介紹、心得體會的論文一般不要求寫摘要，科研項目的研究成果報告、調查分析報告的論文必須寫摘要。如《參與式課堂教學實踐中存在的問題及策略探討》一文的摘要：學習是學生主動建構知識的過程。參與式課堂教學就是學生在課堂上自主學習、合作學習、探究學習，主動建構知識的過程。筆者對參與式課堂教學中存在問題的粗淺探討，目的是進一步完善參與式教學模式，更好地發揮參與式教學的教育功能，提高課堂教學效率。

論文關鍵詞要求：

關鍵詞是表述論文中心論點的核心詞語，一般要求3～6個。如《科學史教育在生物學課堂教學中的作用》一文的關鍵詞：科學史教育生物課堂教學作用。

論文正文要求：

論文的正文是對中心論點的論證。根據論文的內容，有的論文有引語、正文、結語。

1引語。引語又叫引言，介紹撰寫論文的背景、原因或目的、作用，是論文內容的過渡。如：《新課標下生物學課程的評課》一文的引語：評課就是有關專家、領導或其他教師對上課教師一節課堂教學的總體評價，是對教師教學水平、教學能力、教育藝術的綜合評價。評課是校本教研、校際交流、觀摩課、教學比賽、教學檢查等教學活動常采用的一種評價方式。

傳統的評課往往是重結果、輕過程；重智力、輕情感；重選拔、輕發展；重定理、輕定性；重垂直評價、輕橫向評價。

傳統的課堂評價注重于對教師自身能力的評價，如教師的組織教學、教態、語言表達，知識的科學性、重難點的突破，各教學環節的時間分配以及教學板書設計等方面的評價。簡單地說，就是對教師在課堂教學中“自編、自導、自演”能力的評價。而作為學習的主體——學生，在課堂教學中的表現、作用、地位則被忽視。一節課結束，學生究竟學到了什么，在課堂中表現怎樣，是否積極、主動參與教學過程，則沒有引起評課者的重視。評課者盯著的只是教師，學生成為課堂教學中的配角，成為教師上課的一種襯托。

新課改教育理念的轉變，對課堂教學評價發生了根本性的改變。新課程改革的課堂評價是要求教師把著眼點放在發現和發展學生多方面的潛能上，幫助學生提高自我效能感，全面促進學生的發展。

2論文的結構層次。根據論文內容的不同，有的論文中心論點包含幾個分論點，每個分論點屬同一級標題，稱為一級標題。一級標題下的小標題稱為二級標題，以此類推。論文的一級標題不宜超過7個，一般來說以3～5個為宜。論文標題層次的劃分，一般不宜超過4級。標題層次的表示方法有下列2種方式：

第1級標題——1第1級標題——一

第2級標題——1.1第2級標題——(二)

第3級標題——1.1.1第3級標題——1

第4級標題——1.1.1.1第4級標題——(1)

現以《觀察植物細胞結構的一種理想替代材料——火蔥》(教育與探索，2009.12期)一文的結構層次說明如下：

1火蔥的分類地位及生物學特征-------一級標題

2火蔥作為觀察植物細胞結構實驗材料的優點----一級標題

2.1實驗效果好---------------------------二級標題

2.1.1物像清晰-----------------------------三級標題

2.1.2染色效果好--------------------------三級標題

2.1.3細胞膜、細胞壁容易辨認--------三級標題

2.1.4細胞核顯目。------------------------三級標題

2.1.5細胞質、液泡清晰可見-------------三級標題

2.2操作方便--------------------------------二級標題

2.2.1個體大小恰當--------------------三級標題

2.2.2下表皮易剝離--------------------三級標題

2.2.3易染色------------------------------三級標題

2.2.4制片容易-----------------------------三級標題

2.3材料獲取容易--------------------------二級標題

2.4經濟實惠-------------------------------二級標題

3火蔥與洋蔥實驗效果的對比-----------一級標題

3.1相同點----------------------------------二級標題

3.2不同點----------------------------------二級標題

3.2.1染色效果---------------------------三級標題

3.2.2細胞膜-----------------------------三級標題

3.2.3細胞質-------------------------------三級標題

3.2.4液泡----------------------------------三級標題

3.2.5細胞核-------------------------------三級標題

3結語。結語是對論文內容的歸納和總結，起到前呼后應、畫龍點睛的作用。如《生物學課程資源的開發利用》一文的結語：總之，生物學課程資源的種類十分豐富，有著廣闊的開發利用前景，生物學教師對生物學課程資源的合理開發利用，能夠提高學生對生物學科的學習興趣、學習熱情，能夠促進學生多方面潛能的發展，有效促進生物學課堂教學。

字體、字號、字數要求

論文的標題一般用宋體，正文用宋體、仿宋、楷體等字體。標題的字號根據字數確定，一般用一號或小一號、二號；作者姓名、工作單位、郵編用小四號；摘要、關鍵詞用五號；一級標題用四號字、加粗；二級標題、三級標題、四級標題、正文用小四號；參考文獻用五號。不同的刊物對論文的字數要求不同，論文的字數一般要求在1500～4000字。1500～3000字的短小精悍的論文最受歡迎，論文字數要求不十分嚴格。

參考范文：

加強生物學交叉學科對生物學名的重視和規范化

摘要：針對一些生物學交叉學科對物種學名不重視和使用不規范的現象，文章給予了總結和評價，并從“教”和“用”兩方面提出改進措施和建議，以期能夠引起各相關領域從專業教學到學術研究中的足夠重視，并在今后的實踐和應用過程中能夠正確、規范的使用物種學名。文中給出了一些與人類生活息息相關物種名稱的中拉對照。

關鍵詞：雙名法；教學；基礎研究；學術期刊；學術論文

中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：1674-9324（2016）39-0080-03

在一些生物學交叉學科中，有關物種學名的使用一直以來都不受重視，不用、錯用、混用及不規范使用的現象比較突出，最典型的如醫學、藥學、食品科學等。其主要原因來自相關學科在基礎教學上、論文撰寫中以及一些學術期刊在學術論文要求上沒有對物種學名引起重視，由此極易造成科學研究、學術交流及論文撰寫過程中相關實驗材料或研究對象的混淆或模糊不清。

本著“教”與“用”相結合的原則，文章對物種學名在使用過程中出現的問題進行了深入分析和總結，并提出了一些改進措施和建議，最后給出了一些與人類生活息息相關物種名稱的中拉對照，以期能夠引起各相關領域從專業教學到學術研究中的足夠重視，并在今后的實踐和應用過程中能夠正確、規范的使用物種學名。

一、為什么要使用科學名稱

不同國家、不同民族、不同地區，由于語言、文化背景、風俗等差異，對于同一種生物可能有很多不同的名稱或叫法，這就需要在全世界范圍內有一個統一標準，用來避免交流和使用過程中引起不必要的混亂。為此，生物學家一直探尋世界通用的生物命名法，一直都沒有形成統一的意見，直到1735年，瑞典著名植物學家林奈（CarolusLinnaeus，1707-1778）在《自然系統》（SystemaNaturae）一書中正式提出科學的命名法——雙名法（binomialnomenclature），此問題才得以解決。雙名法采用拉丁文雙名制最初開始于定植物學名，拉丁文是當時歐洲流行的書面文字，變化少，比用英、法等文字記述物種更容易被各國科學家接受并廣泛應用于各種生物的命名[1]。

二、學名使用過程中存在的一些問題

科研學術中，學名的使用常出現的問題概括起來有：（1）學名不用或省略；（2）同物異名；（3）拼寫錯誤；（4）不規范名稱；（5）鑒定錯誤。

1.學名不用或省略。除了極少數約定俗成的物種，其學名可以省略外，其他情況下都是不能省略的，以求達成共識。尤其是實驗材料、研究對象等，其學名更是不能省略。極少數的例外，如：人HomosapiensL.，1758，因當今人類只有一個物種，也沒有其他分類階元（infraspecificname），不存在名稱混亂的問題，這種情況下就可以省略。

2.同物異名（synonym）。任何一個物種，其正確的學名只可能有一個，其他都是同物異名（synonym）或無效名稱（invalidname）[2，3]。由于分類地位的不完善或認識的局限性，研究過程中物種的學名常常被修訂（revised），而最后一次被合法修訂的學名才是其正確的學名。因此，物種的學名要及時更新最新的分類系統及文獻數據。同物異名是物種學名比較常見的問題。

3.拼寫錯誤。這類錯誤屬人為造成的，只要認真細致一般都可以避免，但卻很常見。然而字母拼寫錯誤導致的后果常使物種學名無根可尋，所以要盡可能避免。一些作者常復制粘貼以往文獻或網絡（如百度、搜狗等）上的學名，卻不去考證信息來源是否正確可靠，通常會一錯再錯，另外在復制粘貼過程中由于格式的不一樣也很容易出錯。

4.不規范名稱。學名不規范使用是最普遍的現象，表現出對科學的不嚴謹態度。一個規范的拉丁學名除了屬名（斜體，有且僅有首字母大寫）和種加詞（斜體，小寫）外，命名人（正體，有且僅有首字母大寫）或（最初命名人）+最后一次修訂人必不可少。一些習慣上的用法，如動物的學名常只保留最初的發表年代，植物的學名常不加發表或修訂年代，而真菌卻常只保留最后一次發表或修訂年代。另外要特別注意括號的正確使用，屬名及命名人的縮寫以及一些三名法的使用等，具體可參照表1執行，也可參考《國際動物命名法規》[2]和《InternationalCodeofNomenclatureforAlgae，Fungi，andPlants（MelbourneCode）》[3]或者常思敏（2008）[4]。學名的不規范不僅僅是作者的問題，很多期刊都表現出不重要或不嚴謹的態度，應予以糾正。

5.鑒定錯誤。物種學名鑒定錯誤屬常見現象，一般不容易發現或無從考證，有時候通過文獻中提供的信息（形態描述、圖片、生物學信息等）才能發現。這類問題最容易出現在交叉學科中，常常導致“誰都不知道，一直錯下去”的局面。實驗材料以及研究對象的學名錯誤往往會產生比較嚴重的后果，所以在這方面一定要慎重。

三、怎樣正確、規范使用物種學名

結合多年來生物學研究與實踐中的一些經驗，現給出一些具體的措施和建議，以期為正確、規范使用物種的拉丁學名提供參考和借鑒。

1.重視基礎學科教學。生物學及其各交叉學科都要從專業基礎教學的層面上重視雙名法及其使用的，這不僅僅是學生沒學好，更重要的是教師沒教好。在這方面，生物科學類、農學、林學、植保類、園藝學、生物地理學等比較重視，而醫學、藥學、食品科學類、環境科學類、生物工程（技術）甚至生態學都明顯欠缺或不重視。

2.鼓勵學科之間的合作與交流。自然科學的不同學科在研究對象上、側重點上、研究方法與手段上以及習慣上都難免會出現分歧，重要的是要協調一致，達成共識，沒有合作與交流，就會被孤立。

3.分類學是一門嚴謹的學科，沒有一個全能的分類學家，甚至跨類群的專家都寥寥無幾。對物種鑒定要保持高度的嚴謹性和責任感，這一點要向我國老一輩分類學家們學習。

4.各類自然科學學術期刊應嚴格把關科研論文中生物學名的使用和規范問題。對此，相關醫學、食品科學類期刊需要引起足夠的重視。

5.目前很多權威信息機構都提供了相關物種的名稱檢索系統。如：http：//gbif.org/species，http：//catalogueoflife.org/col/search/scientific，http：//indexfungorum.org/，等。在此我們推薦使用：CatalogueofLife（http：//gbif.org/species/search？dataset_key=

7ddf754f-d193-4cc9-b351-99906754a03b），該網站綜合了全球幾大重要物種名稱檢索系統的信息，能提供最新以及最全面的分類學數據。

6.為了使用方便，表1給出了常見的、與人類息息相關的且學名容易忽視的一些物種名稱的中拉對照，主要包括六畜、家禽、經濟農作物及一些常見食、藥用真菌，涉及動物、植物和真菌三個類群，以供參考和查閱。

四、結語

生物學正深刻影響著人類的生存、健康以及可持續發展，生物學早已經滲透到自然科學的各個領域中，因此人們常說21世紀是生命科學的世紀。筆者撰寫此文，希望能夠引起生物學及其交叉學科、相關學術期刊、科研人員等對物種學名在教學上和使用過程中的足夠重視，以提高我國基礎生物學研究水平并能更好的開展國際合作與交流。

參考文獻：

[1]何家慶.經典分類學的時代契合——紀念林奈誕辰300周年[J].科學，2007，59（5）：49-52.

[2]國際生物科學協會.國際動物命名法規[M].第四版.卜文俊，鄭樂怡，譯，宋大祥，校.北京：科學出版社，2007.

[3]McNeillJ，BarrieFR，BuckWR，etal.InternationalCodeofNomenclatureforAlgae，Fungi，andPlants（MelbourneCode）[M].[RegnumVegetabileno.154]K？觟nigstein：KoeltzScientificBooks，2012.

[4]常思敏.生物學名規范表達中常見問題分析[J].中國科技期刊研究，2008，19（4）：683-386.

[5]張大中，黃愛華.鯽魚種類及各自的特點[J].漁業致富指南，2012，（7）：29-31.

[6]吳興亮，宋斌，趙友興，等.中國藥用靈芝及名稱使用商榷[J].貴州科學，2013，31（1）：1-17.

篇(6)

一、“自然”對“意義”的遮蔽

人生活在兩重世界中，即自然本體世界與自由的意義或價值世界，人的本性到底是從人的自然世界去找尋還是應該從人的意義世界去找尋，這在哲學上一直是爭執不下的問題。在倫理學中也長期存在著關于自然和意義（或價值、精神）的爭論，當代生物倫理學的出現，同這些爭論是分不開的。關于這個問題，主要有三種有代表性的回答：一種觀點認為人的理性和精神是人之為人的關鍵，人的自然屬性和欲望是理性限制和統治的對象。所以應從人的精神合理性本質出發，通過對人的感性肉體欲望的抑制來盡量限制感官的要求，如人的激情、沖動、欲望、需要等，以達到理性戰勝感性的要求，從而實現人的道德理想、價值和德行。這一觀點是建立在靈魂統治身體這一認識基礎之上的。這種哲學倫理學傳統從蘇格拉底、柏拉圖開始，后經過斯多葛學派和基督教倫理學的拓展，一直到康德的以實踐理性為基礎的道義倫理學的傳統，他們都主張從人的理性本質出發來設定道德規范。第二種觀點與之相對，它從人的自然本性出發，把人的自然需求當作人的本質，它充分肯定人的感望的正當合理性，把人的精神和理性看作滿足感求的手段和工具，因此把尋求快樂幸福作為人的價值理想和人追求的最高目標，他們甚至把一切能夠帶來快樂和幸福的東西稱之為“善”。這種學派從伊壁鳩魯的快樂主義后經文藝復興時期對人的感性需求的高揚一直到近代的功利主義。另外一種觀點以尼采為代表，他認為身體和靈魂，人的自然與精神是人的有機體中同樣有根據的、對抗的力量，他們相互挑戰并激發出最高的成就。他把人的身體稱為“偉大的理性”，并試圖由此理解精神性的東西在自然中就有其根源，他從自然中獲得其生命沖力。尼采為此援引達爾文的自然選擇理論。他看到這種自然進化的過程不僅僅是通過自然進化的選擇和適應機制來規定的，而且在本質上也是通過這種由自然進化而來的精神形式所規定的。他試圖借用黑格爾的辯證法思想來整合達爾文的進化論，把生命體的進化作為一種身體和精神的辯證法加以理解。在這種辯證法中，自然和理性不是相互壓迫，而是相互挑戰。隨著尼采的影響日益增長以及現代自然科學的迅猛發展，建立在上帝創造基礎上的古典的人類圖景終于實現了向建立在進化論基礎上的進化生物學綱領的轉變。這場轉變從根本上說就是在對倫理學的討論中引入了生物學，試圖從生物的角度對倫理學的有關問題做出說明。建立在生物學基礎上的人性論和人類圖景直接構成了生物倫理學討論道德問題的基礎和出發點。這種理論對倫理學提出的一個難題是：怎樣找尋人的意義和自由？既然人是徹頭徹尾的的“生物人”，人是自然進化的結果，并且繼續處在進化之中，他并沒有作為“創化的王冠”而達到終極狀態。這樣人作為自然的出生不再可以被當作神圣生物的肖像，并由此也不再具有自由人格，而是被理解為從純粹的偶然事件中演化而來的，那么，人的意義世界只有通過自身生產創造才能產生。它只有通過行動賦予它的生命以一種價值。但是，倘若他只是進化的產物，其因果機制可能完全支配著他，以至于自由只是一種純粹的幻想。生物倫理學不僅顛覆了傳統倫理學的基礎和人類圖景，并且在這個過程中，它還徹底埋沒了人的精神和意義世界。[5]（P379-380）事實上，人與一般動物不同，人不僅具有生物性，是自然世界的一部分；人還具有社會性、反思性和創造性，在自然世界的基礎上，他還能創造一個意義世界、價值世界。在意義世界中，人能按照自己的愿望，使自身從本能和現實環境中超越出來，通過自身創造性的實踐活動打破生命本能和現實規定性的關系束縛，使自己的存在獲得開放的、應然的和生成的性質，意義的存在是人之為人的根本，誠如赫舍爾所說，“人的存在從來不是純粹的存在；他總是牽涉到意義。意義的向度（dimension）是做人所固有的，正如空間的向度對于恒星和石頭來說是固有的一樣”[6]（P46）。如果沒有意義，人只是一個客觀的、有限的存在，是“一條在卵石和土地上蠕動的蟲”，或是“一個在無邊無際的浩渺宇宙中盲目浮游的生物”[7]（P18），如果人只是生物性的生命，則與禽獸昆蟲并沒有本質的差異，那么這種存在不足以貴稱為人的生命。只有不同于動物屬性的意義世界的構建才能凸顯人性的尊嚴。生活在意義世界中，追求價值是人不同于動物的獨特的生活方式。動物是單一自然性的存在，而人具有二重化的存在結構，生活在“雙向度世界”充滿張力的否定性結構中。一方面，人是自然的一部分，在其身上始終稟賦“物性”，但另一方面，人的意義向度又要自身從這種自然中超越出來，做一個“真正的人”，意義意味著超越，不尋求意義的生物人只是一個“未完成的人”。正如當代政治理論家米歇爾•諾威克所說：“人是地球上唯一不盲目、本能地遵循他們自己本性規律的動物，而是愿意自由地選擇遵循本性規律。只有人感到自由地做、或不做他們應當作的事情的樂趣”[8]（P22）人無時無刻不為超越自身生存的動物性、有限性、偶然性和受動性的愿望所驅使，無時無刻不在內心激蕩著一種趨向自由的力量、熱情和憧憬，在此意義上，馬克思說人“不僅僅是自然存在物，而且是人的自然存在物，也就是說，是為自身而存在著的存在物，因而是類存在物”[9]（P169）。人的這種自我超越，自我創造，永遠向未來敞開的本性就集結在“意義”這一概念之中，這也是人的獨特的價值本性所在，在這種意義世界中，人可以在有限中達到無限，在必然中把握自由，人“雖然充滿勞績，但還詩意地安居于大地之上”[10]（P91），在這種意義世界中人獲得終極價值依托，獲得自身安身立命的基礎。人拒絕接受既定的“事實”，他總是生活在“遠鄉”，生活在“未來”的牽引之中，正是這種對理想和自由世界的絕對指向性，變成了人類超拔自身的強大動力，引導人走上了不斷解放自身的歷程，意義成為人存在的基礎和本性，成如赫舍爾所說“正是意義照亮了人的存在”[11]（P48），正是意義和價值對人的這種特殊功用，千百年來的文人學者一直致力于對意義世界的構建。意義不是一種客觀實存，“意義意味著一種不能被歸結為物質關系或不能被感覺器官感覺到的狀態”[12]（P50），它要求人類克服自身所固有的生物性傾向，它是人類對實存和定在的超越。生物倫理學把人看作一個純粹生物性的存在，他們從一種生物性的人類圖景出發，把人的社會屬性、人的意義的存在和與此相關的價值稟賦都從其考慮中剔除掉了，把人的自然生物性看作是人的道德價值的來源和基礎。似乎自然的存在涵蓋了人的全部存在狀態，意義世界在道德的行為方式中沒有留下什么痕跡，它以人的自然本體世界性完全遮蔽了人的自由的意義世界。事實上，人的生物性非但不是作為價值的源泉和根基，相反它是被超越和揚棄的對象。包括道德在內的人的意義世界不是從人的生物屬性中產生的，而是由人類超越本體的主觀價值賦予的。

二“、物”對“人”的消解

人和物是兩種不同的存在，物受單純的自然法則的支配，它的運行直接為自然律所支配，動物之所以如此行動，并不是因為他們在人類生活中看到了一種必須無條件加以維護的善，而是因為它們不可能采取別的行動：他們的行動是自然規定好了的；人的存在不是完全有自然法則支配的，道德法則或“法”而不是自然法則構成人存在的法則，它現實地體現為人類所締造的超越本體世界的意義世界。人的理性本質是意志自由，他不為一切定在所束縛，突破自然法則而使自然委質于意志，締造自由世界是人不同于物的特性所在。康德口中傳頌的名言：“兩樣東西，我對他們越是堅持不斷地思考，越是有更新更大的訝異和敬畏充滿了我的心靈，這就是在我頭上星斗森羅的天空和在我心中的道德規律”[13]（P16），也從側面我們揭示了二者的不同，在康德看來，自然規律主要對物起作用，而對人起作用的規律是道德規律，但從自然規律來看，“那數不清的世界把我當作一個動物，而消滅了我的重要性，這個動物被暫時賦予了生命，誰也不知道什么時候，又把構成自身的質料歸還給所居住的行星，這行星不過是蒼茫宇宙中的一粒灰塵。”[14]（P16-17）。而從道德規律來看“它無限地提高了我作為一個理智東西的價值。道德規律向我展示一個獨立于動物性，以至獨立于整個感性世界的生活。道德規律向我昭示，人的存在使命決不受這個生命和條件的限制，它將伸向無限。有理性東西的一切行動都必須以道德規律為基礎，正如全部現象都以自然為基礎一樣”[15]（P17）。雖然人在一定意義上人也必須尊重客觀規律，人作為現實的存在，自然本體構成其不可或缺的前提，但正如赫舍爾所說，人在本質上不是一個純粹客觀的存在，他的本質是意志自由。人不甘為自然定在所束縛，不是被動地接受客觀規律的支配，而是通過實踐理性在自然基礎之上締造一個自由的意義世界，實現對現實客觀定在的超越。人的自然性雖然是人存在的基礎，但是它相對于人的本質而言是不自由，是人存在的有限性，是應被揚棄和否定的對象。倫理道德就是這樣一種對人的自然定在進行揚棄的基本形式，它通過自由意志對自然感性的揚棄使人擺脫物的奴役和束縛，使人超越自己的客觀定在而獲得解放，獲得自由。這正是人與物相區別的本質所在。卡西爾曾經說過，“我們絕不可能用探測物理事物的本性的方法來發現人的本性。物理事物可以根據它們的客觀屬性來描述，但是人卻只能根據他的意識來描述和定義。[16]（P8）生物倫理學好象不了解這一點，它從生物學的意義人去認識和定義人，把人看作是受自然法則趨勢和奴役的純粹客觀的存在，完全抹殺和漠視人的能動性和創造性，把人看作與一般動物無異的有機組織，在他們看來，人是遵循自然法則即自然機械作用的因果律，是由本體層面的自然機械規律所主宰和支配的存在。生物倫理學也承認倫理道德的存在，但在他們那里，道德不再是人的自由意志的主觀價值賦予，而完全成了人的生物機體的一種生理機能（生命倫理學），或是由人的遺傳基因決定的（進化倫理學），并且斷定人的一切道德責任、道德行為都是由生物學因素決定的，在這里，人的自由意志再也沒有任何立足之地，人完全成了生物學因素的奴隸，所有的道德行為都被還原為“自然”，道德規律變成了純粹的生物學規律，而不再是處在實踐理性基礎之上的自由規律，既然人的一切行為都是由生理規律所支配，人就是完全委身于自然的存在。這樣生物倫理學完全混淆了人與動物的不同存在方式，與動物一樣，人成為自然法則的載體和呈現者，在他們的視野中，真正意義上的人消失了，人完全被降低到動物的層次，這時毋寧說人就是一般的物。既然人是由無法抗拒的客觀規律決定的生物性的存在，他的行為必然沒有絲毫背離和偏差地遵循既定的客觀規律，他永遠無法掙脫自然法則的束縛而獲得自由，人作為完全由生物規律所決定的客觀定在，也不可能擁有任何意志自由，這樣也不必為自己的任何行為負責。對意志自由的否認，就意味著對道德責任的消解。道德責任是以責任主體的自由為前提的。如果人的一切都是被某種客觀的無法抗拒的因素決定的，自身沒有任何選擇的余地和空間，那么它就無需為自己的行為負責，這樣個體就取得了道德的豁免權，再談論道德責任就變得毫無意義了。而生物倫理學的錯誤正在于它在一種決定論的基礎上討論人的道德和道德責任，他恰恰是把人的道德責任置于被客觀因素決定的生物基礎上，這樣一種立論基礎和自然主義思考方法，從一開始就彰顯了其實踐的虛妄性，并且注定它在理論上也不可能有任何建樹而只不過是為學界徒增一些聒噪罷了。

作者：高月蘭

篇(7)

盡管肌體對應外部的感受系統繁多、各部分組織及器官復雜多樣,但這些神經系統進入腦內后布局合理、活動有序.如腦干中來自不同部位的7種神經系統,因運動和感受功能不同進一步細分為19個腦神經核,并分別對應于肌體各運動和感知組織及器官[4].這些神經核團或許運用振蕩頻率的差異進行功能分類或區域劃分.上述5部分假設模型基于以下的理由提出:首先,早在20多年前,德國的有關研究人員首先在貓的視皮層觀察到振蕩現象[8-9].之后,其他研究人員在貓、免、猴的視、聽、海馬等不同部位都發現了振蕩現象.實驗發現,神經元發出的脈沖并不隨機出現,而是和皮層局域的振蕩“同步”發放.這些振蕩波并不很規則,而更像一個隨手畫出的粗糙的波.當使用2個電極作記錄時,場電位還存在同位相振蕩現象[10-11].也有實驗表明,同步振蕩可以出現在大腦兩半球皮質之間[12].對于振蕩現象,許多人認為感覺通道中對同一物體的不同特征敏感的神經元,可能通過40Hz的同步振蕩把它們整合(捆綁)起來,形成一個完整的物體概念[13-20].Crick與科赫合作研究視覺意識時還將這一觀點進一步推廣,認為這些與γ振蕩(35~75Hz)同步發放,可能與視覺覺知的神經相關聯[21].近年來,運用功能磁共振成像(fMRI)等技術,神經同步振蕩現象在認知以及記憶等方面也有著廣泛的研究[22-24].其次,腦干中的復雜結構是神經解剖學一直未找到合理解釋的一個謎.位于腦干的網狀結構在神經系統中發揮的功能和作用,早在10多年前就已引起許多研究者的關注,他們中的大部分人認為:所有的感覺神經都有分支通向網狀結構,網狀結構對于“喚醒”大腦皮層的功能起重要的作用,所以網狀結構對意識起重要作用[25].現有的醫學教課書都將腦干稱之為神經中樞區域,分布于肌體全身的12對神經,包括視神經進入大腦后幾乎無一例外地終止于各自的一個神經核團,對于這些神經核團均稱其為特異結構或稱“疑核”.第三,長期以來,在醫療實踐中被習以為常的腦電圖測定中的某些怪現象,也可在本假設模型中獲得解釋.視網膜獲取的電信號經外側膝狀核振蕩后,形成的電波向外發送:眼睛一睜,15~25Hz的β腦電波立即出現;眼睛閉合,視網膜信號消失,神經核的振蕩也就停止,電波頻率重又回到8~12Hz的α波.而困倦或睡眠狀態,電波頻率就落在1~4Hz的δ頻率段[1],這是肌體對外的神經感受器停止工作后,其所對應的所有神經核團不再需要發送電波的顯著跡象.1~4Hz是肌體自身活動所形成的神經核發放的電波頻率段.電荷振蕩產生電磁波是物理學的基本特性之一,通過同步振蕩形成電波符合生物進化規律.人體從外部采集的大量信息,進入大腦后不再存在任何介質可用于電信號傳導.覆蓋在頂部的端腦與脊髓延伸的腦干之間,所有神經系統均不具備足以傳導大量信息的連接介質.信號的形成、傳遞和加工必須在生物學的范疇內考慮.而許多研究者在實驗和理論上提出的腦內信息多次傳遞折返形成意識的理論模型,明顯地違背生物學中細胞保持穩定這一法則,將意識研究引到不可知論之中.需要特別說明的是:視網膜就是一個接收電波(人類可接收的波長為380~780nm[6])信號的神經組織.本模型提出的腦干中“特性不明”的網狀結構接收電波信息只是換了個位置,僅是一個“同位等效”的邏輯推理,最終當然需要實驗加以證明.

2意識功能區感知神經活動原理及其物理學依據

從臨床實踐中已知,腦干網狀結構受到損傷會導致不同程度的意識障礙,甚至深度昏迷,一些鎮靜藥物就是通過阻滯該系統傳入通路而達到鎮靜[4].某些患者因腫瘤治療,為了處理腫瘤的惡性擴散,作為最后一種方案切除腫瘤所在的整個左半球大腦,沒有遺留下任何大腦皮層.手術導致了最嚴重的全面失語癥.但病人的核心意識未受損傷,不只是清醒和有注意力,有時還能使用手勢表達問題,主導情緒與當時的情景非常協調[26].

2.1網狀結構具有意識感知功能的擬合特性

腦干中的網狀神經結構不僅在解剖學上符合意識功能區的最佳位置布局選擇,而且其結構特點也非常有規律性:(1)神經元胞體形狀和大小各異,小的只有12~14μm,大的可達90μm,這些細胞被纖維分隔成許多小群,核團不易辨認.(2)纖維來源和走向縱橫交錯.(3)纖維聯系廣泛,平均每個神經元表面有7000~8000個突觸[4].網狀結構中的每個尺寸的神經細胞分別對應一個固定的電波頻率范圍起作用,正像視網膜中每個神經元可捕獲一種固定波長的光波一樣.網狀結構的布局形式非常擬合于同時接收不同頻率組合的電波信號.

2.2從視網膜接收到意識感知的信號轉換

為了證明意識和記憶是2個獨立的功能區,現以視覺系統的意識形成為例進行分析.視網膜上約有60種不同類型細胞,1億個左右視桿細胞和500萬個視錐細胞[1],眼睛一睜開,視網膜通過3條通路約150萬根神經節細胞的軸突每秒大約輸出1000萬bit以上的視覺信息[1],大量信息傳輸的下一站是外側膝狀核,之后沒有下一站,通過神經纖維介質傳導的電信號就此終斷.神經解剖中還有小部分纖維走向由視網膜出發后不經過外側膝狀核而與腦內上丘和頂蓋前區等組織相連,稱為視第2通路[6].這種信息通路很容易被理解為腦內各神經組織活動時起同步觸發器作用.大腦該如何處理視網膜源源不斷的信號,并最終形成視圖意識？外側膝狀核通過有節律(如25Hz)的振蕩活動將電信號進行整合,以特定頻率向外發送電波信號.電波進入意識感知區后,腦干部位的網狀神經結構中廣泛分布的大量12~90μm大小不同的神經元正好對應這一由視圖轉換后的電波信號,眾多獲得對應波長感知的神經元組合形成的綜合感受就是眼前的一幅圖景.這種視圖感知意識也可以看成從視網膜到腦干網狀結構的信號轉換和神經元功能轉換,相當于一種映射.外側膝狀核振蕩頻率25Hz是一個待定值,筆者采用電影發展史上的經驗數據,即電影放映速度從每秒16禎到24禎改進后,畫面的軸動(俗稱卓別琳動作)現象消失,動作變得流暢.外側膝狀核每隔40ms(1000ms/25)發送1次電波恰似一個速度開關,將自然界3×105km•s-1的光速(電磁波)轉換成生物學意義上的神經元的機械運動速度.外側膝狀核振蕩電波除了被網狀結構感知,同時也被大腦皮層記憶神經元接收.如果大腦皮層記憶神經元中已儲存了相同的視圖信息,則電波信號與記憶神經元之間因同頻諧振的特性使得記憶神經元被激活,即同頻諧振波幅疊加的物理學特性確保了發送信號與儲存類同信息的神經元達到了準確無誤對接.被激活的記憶神經元轉而又向外發送電波,皮層記憶神經元發送的電波信息讓意識區網狀結構神經元感知到曾經有過的體驗—–熟悉.如果電波信息完全是新的,即視覺畫面從未見過,則電波所含的內容成為新的一個記憶事件儲存.

3大腦皮層記憶神經元的信息儲存原理及其生物學依據

3.1基于模型假設的記憶信息儲存原理

生命誕生初期,記憶神經元的原始狀態可形象地認為“空白”.當意識感知到的電波同樣作用于“空白”神經元時,腦內的神經化學遞質與電波共同作用改變了神經元的結構,比如增加了許多樹突和樹棘,這就形成了神經元記憶儲存的最初架構.神經元的結構改變并不符合“生命活動的最高目標是保持結構穩定”這一鐵的規則,在電子顯微鏡下可以發現,一個單細胞的生命體也以最大的努力保持內部平衡以達到生命的延續.穩定和平衡是神經元的最大目標,也是生命活動的最大任務[26].被增生樹突樹棘的神經元處于不穩定狀態,恢復原狀的活動使神經元產生了與記憶儲存時類同的電波信號.初始階段,神經元活動強度較大,其產生的信號強度也大,所以剛形成的記憶很容易得到恢復,且回憶的準確度也高.隨著時間推移,神經元慢慢降低活動強度,產生的信號變弱,部分增生的樹突或樹棘丟失了,但電波的總體架構沒有變,能模糊記得某件事,而不那么準確.時間無限延長后,神經元恢復原狀的成功率增加,直至基本復原,我們小時候的大量記憶事件就是這樣被遺忘了.心理學上的記憶曲線變化規律符合神經元樹突樹棘增生和丟失的生物學機制過程,人類在實踐中歸納出的經驗是可以用科學的內在規律進行解釋的.被改變結構的神經元若再次受到同樣的意識電波作用,神經元的結構改變將被強化,多次被改變被強化就成了新的穩定結構.樹突棘具有可塑性,在學習過程中可能發生新的樹突棘[7].比如你新認識的朋友,再次相遇,二三次及以后的意識電波作用在同一神經元上,神經元會增加許多新的樹棘和分叉的樹突,甚至還發現與別的神經元新增加“突觸”,即一個神經元的軸突或樹突與后一個神經元的樹突形成突觸相連,因為新的記憶事件慢慢成為老的記憶事件后,信息的容量擴大了,記憶的細節豐富了,內容拓展了.大腦回憶的事件總是相關聯的內容一起出現,這是記憶神經元發放時,通過同步振蕩確保了以“突觸”相關聯的神經元在時間次序上起到先后排隊作用.此外,與原有事件相關的內容總是容易記住.心理學實驗中強調有意義的事件或關聯性的事件一起記憶效率更高就是這種生物學機制的作用.時間推移造成記憶模糊總是發生在細節內容方面,即樹突樹棘的丟失.記憶的初始架構非常重要,如大家知道一個人成長初期的啟蒙教育很重要,一個好的行為習慣也是從入門教育開始.這些被人們普遍認可的規律背后就是記憶神經元初始架構形成的不可改變性的生物學機制.

3.2記憶儲存的生物學依據

為了進一步解釋筆者的假設模型,從神經解剖學的角度比對神經元結構的許多固有特性,可進一步說明記憶儲存的生物學特性.一個胞體直徑5~150μm的神經元,平均表面約有6000~10000個棘[7],不同種類的神經元的樹突形態和大小各不相同、一般樹突從胞體的發起部較寬,其后分支和變細,長度不等,一般較短.樹突上最突出的特征是帶有大小不同的伸出物,稱為樹突棘,可呈細長形體、蘑菇形、粗短形等不同形狀.樹突棘極大地擴展了樹突與其他神經元形成接觸的機會,且在學習記憶過程中樹突樹棘會有數量和形狀上的變化[6].另外,20世紀70年代,紐約A1bertEinstein醫學院的Purpura等發現了樹突結構的重要的線索.他們用高爾基染色法研究智障兒童的腦,發現其神經元的樹突結構發生了明顯的改變.智障兒童的樹突上少了很多樹突棘,而僅有的少量樹突棘又異常細長.進一步觀察發現,樹突棘改變的程度與智力遲鈍的程度成正相關.Purpura指出智障兒童的樹突棘與正常胎兒的樹突觸棘非常相似[27].

3.3記憶信息處在不斷變化中

意識形成的電波結構組合每一單位時間都在變化,因此記憶神經元的結構也隨之變化.如果按照現代信息儲存概念,一個人一生中形成的天量數據幾乎很難用任何人造的設備可以完整儲存.自然進化恰恰在關鍵的時候出乎預料.記憶神經元的儲存方式與意識當下形成的電波,在電波的框架結構(電波頻率組合及次序)相似性上解決了難題.當后一個意識電波形成的框架結構與記憶神經元中已儲存電波的框架結構相似度比較高時,新的電波就在原有記憶神經元或神經元組合上找到了“歸宿”.新電波與原儲存電波之間的差異部分,通過樹突樹棘的增生就輕易地解決了記憶儲存的擴容.

3.4記憶信息的恢復原理

意識電波與記憶神經元之間運用物理學中的諧振原理很容易地解決了現代信息技術中很難解決的尋址速度難題.人們用無線收音機很容易在浩翰無邊的空間找到自己需要的廣播電臺,相同的原理,一個儲存了信息的神經元就是一臺固定頻率組合的收發機,下一次只要大腦中出現同樣的電波,對應的神經元就會立即動作—–接收,接收到的電波信息與儲存的信息不完全相同,故樹突樹棘又有新的變化;變化又產生了新的不穩定,之后神經元就轉為反對變形活動—–發送.用傳統的概念表述就是神經元被激活,被激活(被變形)的神經元一定會比其他神經元發放更高電位的信號.大腦的這種機制確保了意識的高效率工作,在茫茫人海中,無論你走到哪里,當你偶遇老同學時會不假思索地叫出對方的稱呼,并感知到老同學與你相處時的幾乎所有的經歷,此時意識概念和意識閃念都在起作用,如果相遇者是曾經戀愛過的男女朋友,此時或許你的心跳會突然加快,臉色跟著變化,肌體內形成的是一種意識體驗.就在見到老同學的當下,你的記憶神經元的儲存信息也在變化,比如老同學頭發白了,人老了.所以意識當下的電波結構在化學神經遞質的共同作用下,又一次對同一個單位的記憶神經元進行新的結構改變,如樹突或樹棘又在增加.而這次新增的記憶信息容易保存,原因就在儲存老同學的神經元早已成為一種新的穩定結構,不再向“空白”復原,這就成了永久記憶.

3.5記憶儲存與“小人圖”的關系

記憶神經元不僅儲存下大腦活動時的顯性意識,如你的所有生活經歷,它還儲存了肌體活動形成的固有的動作習慣信息(傳統上稱為無意識活動),應該稱為隱性意識.Penfield繪制的“小人圖”就是肌體各部位動作信息儲存的對應位置.“小人圖”中手和頭部,尤其嘴唇所占空間面積特別大[28],就是因為肌體在長期的生活經歷中過多地活動了這2個部位保留下來的記憶儲存.可以預言,一個因意外事故造成上肢被截,日后學會用腳干活,尤其學會用腳做針線活、彈鋼琴者,其“小人圖”中腳對應的皮層空間位置一定很大,而手則很小.個體成長期間學會走路、學會用筷子、用手與腳干各種高難度的事,均是經過長期反復練習后,動作對應的電信號被儲存到皮層記憶神經元,之后在日常生活中方可運用自如.跳水、體操等各種技巧性動作的運動員在極短的時間內將一個非常復雜的動作做得完美無缺,正是通過長期的訓練,這一連串動作電波組合被記憶神經元穩定地儲存下來,之后才能夠達到各關節協調自如.臨床實踐中,醫學專家已把意識與記憶的工作原理很好地運用在患者身上了.央視《走近科學》(2013-11-11)曾介紹北京武警總醫院神經科醫生運用大腦干細胞移植技術成功將一些下肢無法站立的腦癱患者治愈,并讓其學會走路.大腦干細胞移植并獲得增生確保了下肢運動神經形成的電信號有了儲存的位置.而帕金森疾病則是患者對應的記憶神經元功能降低,致使以往儲存的信息不能獲得穩定的發放.目前醫學上采用一種電子信號發生器—–電子藥,通過導線將一定的頻率信號送至大腦皮層相應位置,剌激記憶神經元,這種強制神經元工作的治療方法,在初期階段已顯示出非常好的效果.

4意識與記憶之間的互動關系