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1 ( 上 卷 )

2 老 师 的 话 代 序 这 本 论 文 集 完 全 是 由 同 学 们 自 己 整 理 制 作 的, 封 面 把 我 作 为 指 导 老 师 不 太 恰 当, 因 为 同 学 们 都 是 选 取 自 己 感 兴 趣 的 题 目 进 行 独 立 研 究 并 撰 写 的, 教 师 的 作 用 仅 仅 是 在 课 堂 教 学 中 多 多 鼓 励, 并 没 有 参 与 到 同 学 们 的 研 究 与 写 作 过 程 之 中, 完 全 谈 不 上 指 导 况 且, 对 于 同 学 们 第 一 次 充 满 热 情 的 论 文 写 作 而 言, 教 师 的 指 导 可 能 会 变 成 一 种 不 经 意 的 干 扰, 干 扰 同 学 们 的 选 题 和 写 作 另 外, 过 于 严 格 的 要 求 可 能 会 消 减 同 学 们 研 究 的 激 情 和 冲 动, 而 这 种 激 情 和 冲 动 在 科 学 探 索 中 却 是 最 宝 贵 的 原 动 力 可 喜 的 是, 同 学 们 的 论 文 虽 然 在 书 写 格 式 参 考 文 献 引 用 论 述 严 密 性 等 方 面 存 在 不 少 问 题, 但 是 内 容 涉 及 多 个 学 科 领 域, 也 没 有 受 到 实 用 主 义 的 影 响, 体 现 出 同 学 们 极 其 活 跃 的 研 究 思 路 这 样, 这 本 论 文 集 实 际 上 成 了 同 学 们 各 种 思 想 交 汇 的 场 所, 愿 同 学 们 通 过 这 本 论 文 集 碰 撞 出 思 想 的 火 花, 点 燃 科 学 探 索 的 火 炬 感 谢 学 校 领 导 和 生 命 科 学 学 院 教 学 部 的 支 持 学 科 入 门 学 习 指 导 任 课 教 师 彭 兴 跃 2009 年 5 月 4 日

3 目 录 ( 上 ) 4 白 旎 神 经 发 生 11 毕 雅 兰 论 冰 河 时 期 形 成 原 因 15 陈 剑 峰 我 们 为 什 么 会 做 梦? 19 陈 进 寰 有 关 科 学 理 论 的 几 点 思 考 22 陈 涛 人 死 后 意 识 将 何 去 何 从 25 陈 天 驰 朊 病 毒 与 朊 病 毒 疾 病 29 陈 贤 龙 地 球 温 室 效 应 及 其 防 治 31 池 晨 关 于 电 磁 炮 以 及 类 似 兵 器 在 未 来 战 争 中 运 用 的 合 理 性 讨 论 36 慈 宇 What is the universe made of? 41 崔 玉 洁 Why do we sleep? 47 邓 伟 脾 脏 人 体 的 清 道 夫 52 刁 礼 福 苹 果 嫁 接 问 题 56 范 旭 华 Why do we dream? 59 范 雪 怡 How do prion diseases work? 65 冯 娟 娟 Are there earthquake precursors that can lead to useful predictions? 73 符 瞾 What Causes Schizophrenia73 79 付 正 世 界 末 日? 地 球 磁 场 反 转 真 相 解 密 81 盖 冰 欣 自 闭 症 是 有 什 么 导 致 的? 84 高 俊 是 否 有 可 帮 助 做 出 有 用 预 测 的 地 震 前 兆 87 古 丽 努 尔 人 为 什 么 会 做 梦 90 郭 晓 翔 浅 谈 鸟 类 迁 徙 能 力 94 何 曦 有 助 于 地 震 预 报 的 前 兆 99 何 吓 俤 细 胞 的 衰 老 102 侯 瑾 瑜 由 双 胞 胎 心 电 感 应 到 量 子 理 论 的 超 光 速 通 信 107 胡 乃 文 人 睡 觉 为 什 么 要 做 梦? 109 黄 冬 云 论 人 为 什 么 会 做 梦 112 黄 国 龙 未 来 世 界 的 能 源 结 构 117 黄 姣 婧 我 们 为 什 么 会 做 梦 121 黄 茜 IS THERE OR WAS THERE LIFE ELSEWHERE IN THE SOLARSYSTEN? 128 黄 晓 峰 What is all that junk doing in our genomes 135 吉 敏 Why do we sleep? 139 蒋 清 雯 意 识 的 生 物 学 基 础 141 金 汉 地 球 温 室 可 以 有 多 热 144 康 杨 What is the biological basis of conciousness? 154 兰 颖 How does a single somatic cell become a whole plant? 155 李 添 霞 浅 谈 梦 158 栗 健 伦 探 索 外 星 生 命 161 梁 爽 什 么 原 因 导 致 了 精 神 分 裂 164 廖 杨 洁 Why do we dream? 2

4 171 林 成 贤 时 间 之 箭 174 林 顿 Why do we dream? 180 林 建 益 人 为 什 么 要 睡 觉??? 183 林 筱 岚 时 光 幻 想 185 林 兆 太 阳 系 内 的 生 命 187 刘 瑞 虹 梦 因 189 刘 维 佳 癌 症 是 控 制 还 是 治 愈 192 刘 洋 Are we alone in the universe? 193 刘 运 佳 How do organs and whole orgnisms know when to stop growing? 196 柳 立 捷 What cause ice age 199 吕 行 可 以 取 代 石 油 的 能 源 204 罗 薇 娜 Why must we sleep? 208 罗 周 卿 意 识 到 生 物 学 基 础 220 牟 采 红 我 们 为 什 么 要 睡 眠 和 什 么 是 睡 眠 222 彭 珍 妮 Everbody Needs Sleep the brief introduction to Sleep 228 关 亚 楠 政 治 与 经 济 自 由 233 靳 瑞 朋 友, 你 在 哪? 237 马 硕 Why do we sleep 3

5 神 经 发 生 厦 门 大 学 生 命 科 学 学 院 2008 级 2 班 白 旎 摘 要 : 脊 椎 动 物 的 中 枢 神 经 系 统 起 源 于 早 期 胚 胎 背 部 表 面 的 长 条 状 细 胞 带 这 个 细 胞 带 向 内 收 缩 并 卷 曲 形 成 神 经 管 当 神 经 胚 形 成 时, 神 经 管 背 侧 的 一 群 细 胞 与 神 经 管 分 离, 形 成 沿 身 体 纵 轴 的 一 条 细 胞 带, 这 就 是 神 经 脊 所 有 的 感 觉 神 经 纤 维 外 周 自 主 神 经 纤 维 和 雪 旺 氏 细 胞 都 起 源 于 神 经 岋 ; 神 经 系 统 所 有 其 他 细 胞 都 起 源 于 神 经 管 神 经 系 统 发 育 可 以 分 为 四 个 阶 段 : 神 经 发 生 神 经 迁 移 突 触 生 长 突 触 形 成 本 文 主 要 讨 论 神 经 发 生 的 过 程 关 键 词 : 神 经 发 生 外 胚 层 基 因 调 节 因 子 受 精 30h 后, 受 精 卵 发 生 第 一 次 分 裂 受 精 48h 后 发 生 第 二 次 分 裂 成 为 4 个 细 胞 受 精 约 3 天 发 生 第 三 次 分 裂, 成 为 8 个 细 胞 从 受 精 卵 到 形 成 神 经 系 统 原 基 的 发 育 经 历 受 精 卵 卵 裂 囊 胚 原 肠 胚 外 胚 层 神 经 层 神 经 系 统 元 基 的 发 育 过 程 神 经 发 生 : 神 经 前 体 细 胞 经 过 分 裂 和 增 殖 去 产 生 神 经 系 统 组 构 的 材 料 体 轴 的 建 立 生 物 体 在 神 经 系 统 发 育 之 前 先 要 建 立 体 轴 及 分 节 19 世 纪 和 20 世 纪 对 脑 发 育 的 研 究 清 楚 表 明 : 位 置 永 远 是 一 个 重 要 的 因 素 早 期 胚 胎 移 植 的 实 验 证 明, 移 植 的 器 官 和 组 织 的 发 育 会 受 到 其 所 在 位 置 的 强 烈 影 响, 身 体 各 处 都 存 在 一 种 梯 度 关 系, 特 别 是 沿 着 身 体 的 前 后 纵 轴 (A P), 其 梯 度 关 系 尤 为 明 显 科 学 家 以 果 蝇 早 期 胚 胎 为 材 料 研 究, 分 离 两 大 类 控 制 发 育 的 基 因 : 一 类 为 控 制 躯 体 坐 标 建 立 的 母 源 基 因 ( 胚 胎 中 仅 来 自 于 雌 性 的 基 因 ), 另 一 类 为 影 响 分 节 的 基 因 目 前 发 现 母 源 基 因 中 影 响 前 后 轴 的 基 因 有 建 立 卵 母 细 胞 前 端 的 bicoid 产 生 尾 端 的 nanos 和 负 责 控 制 集 体 端 部 群 的 基 因 tarso 和 caudal bicoid 蛋 白 在 细 胞 中 建 了 一 种 扩 散 的 扩 散 的 浓 度 梯 度, 前 端 浓 度 最 高, 而 nanos 蛋 白 正 相 反,tarso 受 体 被 配 基 占 据 后 能 介 导 身 体 末 端 结 构 顶 节 和 尾 节 的 形 成 母 源 基 因 中 影 响 背 腹 轴 的 基 因 为 dorsal 和 toll 果 蝇 胚 胎 发 育 的 格 局 化 是 通 过 调 节 因 子 以 级 联 方 式 相 互 作 用 得 以 实 现 的 从 主 轴 上 看, 果 蝇 的 身 体 有 复 杂 的 组 建 构 成, 这 些 主 件 终 将 发 育 为 体 节 果 蝇 合 胞 体 囊 胚 层 ( 果 蝇 卵 最 初 1 次 核 分 裂 时 没 有 膜 的 形 成, 使 得 数 千 个 核 进 入 单 一 的 细 胞 质 中, 这 些 核 最 终 转 至 边 缘 形 成 合 胞 体 囊 胚 层 ) 中, 胚 胎 细 胞 产 生 许 多 调 控 因 子, 这 些 因 子 在 空 间 上 被 限 制 在 一 定 的 表 达 区 内 现 已 分 离 出 25 个 参 与 未 来 体 节 建 构 的 基 因, 主 要 有 : 缝 隙 基 因 配 对 法 则 基 因 体 节 计 划 基 因 母 源 效 应 基 因 启 动 体 轴 的 建 立 后 诱 导 合 子 缝 隙 基 因 的 表 达, 对 胚 胎 进 行 分 割 ; 在 母 源 效 应 基 因 和 缝 隙 基 因 的 作 用 下, 通 过 配 对 法 则 基 因 启 动 分 节 过 程 ; 分 节 极 性 基 因 启 动 真 正 的 分 解 并 将 节 段 划 分 为 更 小 的 单 位 ; 最 后, 同 源 异 型 基 因 定 义 体 节 的 个 体 一 致 性 昆 虫 和 脊 椎 动 物 中 的 早 期 形 态 发 生 机 制 可 能 是 保 守 的 脊 椎 动 物 体 轴 建 立 与 分 节 与 果 蝇 胚 胎 相 似 脊 椎 动 物 中 枢 神 经 系 统 中 的 A P 轴 尽 力 于 神 经 配 形 成 之 前 神 经 外 胚 层 或 神 经 板 在 潜 在 的 中 胚 层 ( 包 括 脊 索 ) 的 信 号 诱 导 下 从 周 围 外 胚 层 中 分 化 出 来 A P 轴 建 立 的 同 时, 背 腹 (D V) 和 内 外 (M L) 梯 度 也 同 时 建 立 之 后 来 自 脊 索 的 垂 直 信 号 诱 导 深 尽 管 底 板 的 分 化, 接 着 底 板 信 号 通 过 神 经 4

6 管 的 细 胞 层 向 上 扩 散, 诱 导 运 动 神 经 元 中 间 神 经 元 和 顶 板 的 分 化 神 经 管 发 育 早 期 的 任 何 时 间 的 基 因 表 达 都 可 能 依 赖 于 D V 和 M L 轴 梯 度 参 与 神 经 分 化 的 主 要 两 种 基 因 在 研 究 果 蝇 胚 胎 时 发 现 过 两 个 同 源 突 变 ( 某 些 东 西 变 成 了 另 一 些 东 西 的 相 似 物 ):bx 突 变 和 antp 突 变 bx 突 变 使 果 蝇 第 三 胸 节 和 第 二 胸 节 节 相 似, 具 有 一 对 短 小 的 翅 膀 而 无 平 衡 棒 Antp 突 变 是 一 个 头 节 转 化 为 胸 节, 长 出 一 对 足 而 不 是 不 是 触 角 bx 和 antp 是 由 几 个 基 因 组 成 的 复 合 物 中 的 成 员, 对 这 两 个 复 合 物 进 行 克 隆 和 DNA 测 序 分 析, 发 现 这 两 个 复 合 物 都 含 有 一 段 相 当 类 似 的 180bp 序 列, 后 来 将 这 段 序 列 称 为 同 源 盒 应 用 果 蝇 的 同 源 盒 序 列 作 为 分 子 探 针, 在 许 多 组 织 中 ( 包 括 人 的 组 织 ) 发 现 了 类 似 的 碱 基 序 列, 通 过 原 位 杂 交 技 术 在 脊 椎 动 物 中 检 测 到 的 这 些 同 源 基 因 称 为 HOX 基 因 Hox 基 因 簇 决 定 了 菱 脑 原 节 ( 菱 脑 隆 起 的 每 一 对 原 节 称 为 菱 脑 原 节, 与 临 近 的 鳃 弓 相 联 系 ) 的 特 化 性 质 菱 脑 原 节 的 节 段 特 征 有 : 许 多 神 经 上 皮 相 当 活 跃 的 增 殖 活 动 发 生 在 菱 脑 原 节 的 中 央, 而 在 相 邻 两 原 节 的 边 界 处 则 降 到 低 水 平 一 个 菱 脑 原 节 中 发 育 的 神 经 结 合 成 一 些 共 同 可 与 其 他 原 节 中 相 区 别 的 表 面 分 子 同 一 菱 脑 原 节 中 的 细 胞 能 够 通 过 缝 隙 连 接 进 行 通 讯, 但 不 同 菱 脑 原 节 中 的 细 胞 却 不 能 进 行 通 讯 交 替 的 菱 脑 原 节 之 间 的 沟 限 制 了 发 运 中 运 动 神 经 元 群 的 迁 移 和 神 经 产 生, 而 神 经 元 的 产 生 受 交 替 的 了 菱 脑 原 节 的 限 制 在 正 常 发 育 过 程 中, 所 有 小 鼠 的 hox 基 因 簇 大 多 数 3' 端 成 员 都 在 胚 胎 发 育 的 9.5d 出 现 表 达 来 控 制 菱 脑 原 节 的 表 型 对 头 部 发 育 比 较 重 要 的 基 因 同 时 具 有 缝 隙 基 因 和 同 源 基 因 的 特 性, 后 者 是 能 够 启 动 决 定 节 段 特 性 的 基 因 在 hox 基 因 沿 A P 建 立 了 神 经 管 节 段 表 型 之 后, 神 经 胚 胎 发 育 的 下 一 步 将 是 启 动 神 经 元 的 分 化 发 育 过 程 中 出 现 的 决 定 复 杂 神 经 网 络 形 成 的 参 与 时 空 表 达 的 调 节 成 分 涉 及 到 大 量 的 决 定 神 经 元 表 型 发 育 调 节 基 因 它 们 是 一 个 大 的 基 因 家 族, 称 为 形 态 决 定 基 因, 它 们 在 神 经 分 化 中 发 挥 着 重 要 的 调 节 作 用,POU 与 hox 家 族 相 比, 它 们 主 要 在 哺 乳 动 物 的 前 脑 发 挥 作 用 脊 椎 动 物 的 神 经 元 起 源 于 脑 室 的 室 管 膜 增 殖 区 所 有 已 知 的 pou 转 录 都 发 生 于 增 殖 区 的 某 一 时 刻, 一 些 特 定 的 转 录 将 被 限 制 到 某 些 特 定 的 神 经 元 例 如,brn 3 与 起 源 于 神 经 山 脊 的 感 觉 神 经 结 细 胞 有 关, 而 来 自 brn 1 和 brn 2 的 转 录 被 发 现 存 在 于 大 脑 的 所 有 部 分 和 小 脑 中 Brn 5 是 被 证 明 的 POU 蛋 白 域, 它 在 大 脑 皮 层 Ⅳ 中 的 表 达 极 为 显 著, 而 brn 3B 却 在 视 网 膜 神 经 节 细 胞 群 中 的 一 个 亚 群 众 有 表 达 通 过 POU 基 因 编 码 的 POU 域 和 hox 蛋 白 都 具 有 转 录 因 子 的 作 用, 它 们 能 够 控 制 特 异 神 经 表 型 的 分 化 通 过 12 或 更 多 的 Pou 基 因 编 码 的 转 录 因 子 以 不 同 的 方 式 诱 导 大 量 的 神 经 表 型 的 表 达 在 20 世 纪 后 期 随 着 现 代 分 子 生 物 学 的 应 用,, 发 现 神 经 转 录 因 子 的 主 要 作 用 是 关 闭 基 因 的 表 达 而 不 是 开 启 这 些 基 因, 从 多 能 神 经 干 细 胞 开 始, 就 决 定 了 成 熟 哺 乳 动 物 脑 中 大 量 不 同 的 功 能 神 经 元 的 形 成 脑 发 育 的 遗 传 控 制 时 一 种 负 反 馈, 而 不 是 正 反 馈 神 经 决 定 神 经 系 统 的 产 生 仅 仅 是 神 经 决 定 和 分 化 的 一 系 列 步 骤 中 的 一 个 例 子 这 种 分 化 最 终 决 定 机 体 中 器 官 的 产 生 类 型 受 精 卵 分 裂 形 成 胚 胎, 一 些 子 代 细 胞 定 向 形 成 内 部 器 官, 肌 肉 或 皮 肤 在 晚 出 现 的 一 组 细 胞 中, 进 一 步 分 化 的 亚 细 胞 群 形 成 了 神 经 系 统 中 的 神 经 元 和 神 经 胶 质 细 胞 这 种 形 成 靶 细 胞 的 过 程 叫 形 态 决 定, 形 成 神 经 四 通 的 过 程 称 为 神 经 决 定 神 经 系 统 起 源 于 外 胚 层 的 神 经 外 胚 层 外 胚 层 发 育 成 神 经 组 织 的 时 间 是 原 肠 5

7 胚 期, 同 时 中 胚 层 的 细 胞 也 向 内 迁 移 到 外 胚 层 的 下 方 中 胚 层 细 胞 向 叠 加 在 它 上 面 的 细 胞 发 出 信 号, 诱 导 形 成 神 经 板 神 经 板 将 来 发 育 成 神 经 系 统, 这 个 过 程 被 称 为 神 经 诱 导 中 胚 层 的 脊 索 决 定 身 体 发 育 的 长 轴 位 于 脊 索 上 面 的 外 胚 层 将 被 诱 导 发 育 成 神 经 外 胚 层, 它 在 神 经 发 生 重 发 挥 着 特 殊 的 重 要 的 作 用 原 肠 胚 时 期 开 始 时, 如 果 外 胚 层 的 一 小 片 被 移 走, 而 被 移 走 背 唇 的 这 个 部 位 在 原 肠 胚 时 期 是 将 发 育 成 脊 索 的 当 这 片 组 织 被 移 植 到 另 一 片 早 期 胚 胎 中 时, 它 将 产 生 第 二 条 脊 索 ( 在 不 该 产 生 的 地 方 产 生 ) 脊 索 能 够 将 产 生 皮 肤 细 胞 的 外 胚 层 层 诱 导 产 生 神 经 组 织, 那 从 脊 索 扩 散 到 它 上 面 外 胚 层 的 诱 导 信 号 是 什 么 呢? 推 测 诱 导 分 子 可 能 已 两 条 途 径 进 行 传 递 信 息 : 一 种 是 位 于 脊 索 出 的 潜 在 中 胚 层 细 胞 释 放 的 信 号 分 子 扩 散 到 外 胚 层, 并 与 外 胚 层 上 的 特 异 受 体 分 子 结 合, 激 活 产 生 神 经 元 的 细 胞 内 信 号 按 这 种 诱 导 机 制 没 有 被 激 活 的 细 胞 将 发 育 成 非 神 经 组 织 第 二 种 途 径 是 神 经 板 下 的 中 胚 层 细 胞 释 放 一 种 抑 制 信 号, 抑 制 外 胚 层 发 育 成 神 经 组 织 按 这 种 抑 制 机 制, 对 外 胚 层 来 说, 神 经 决 定 是 一 种 缺 省 状 态, 它 通 过 中 胚 层 产 生 的 抑 制 因 子, 形 成 一 条 抑 制 非 神 经 发 育 的 有 效 途 径. 抑 制 机 制 可 能 以 下 列 方 式 发 挥 作 用 内 胚 层 释 放 一 种 活 化 素 蛋 白, 它 能 通 过 前 原 肠 胚 时 期 的 北 郊 诱 导 中 胚 层 的 形 成 如 果 在 原 肠 胚 发 育 之 前 将 其 背 角 组 织 的 外 胚 层 分 离, 并 将 其 进 行 组 织 培 养, 经 苯 丙 酸 诺 龙 处 理 后, 能 够 化 学 性 诱 导 产 生 中 胚 层 在 原 肠 胚 期 间, 随 着 中 胚 层 的 发 育 并 向 内 迁 移, 脊 索 细 胞 释 放 一 种 follistatin 蛋 白 它 能 与 活 化 素 结 合 并 抑 制 其 活 性 因 此, 在 释 放 follistatin 的 脊 索 附 近, 火 化 素 的 浓 度 降 低 了, 是 处 于 脊 索 上 方 的 外 胚 层 细 胞 很 少 与 活 化 素 接 触, 从 而 转 向 它 们 的 缺 省 发 育 状 态, 即 转 向 神 经 发 育 通 路, 因 而 神 经 板 获 得 正 常 发 育 目 前 认 为 可 能 具 有 诱 导 因 子 作 用 的 还 有 杯 状 蛋 白 这 个 蛋 白 同 样 由 脊 索 细 胞 合 成 和 释 放, 能 引 起 外 胚 层 中 神 经 基 因 的 表 达 杯 状 蛋 白 被 注 入 蛙 的 胚 胎 后 能 引 起 蛙 头 和 脑 的 过 度 发 育 神 经 增 殖 神 经 管 的 前 体 细 胞 最 终 将 产 生 中 枢 神 经 系 统 中 的 全 部 神 经 元 和 神 经 胶 质 细 胞 在 人 脑 中, 神 经 管 单 层 细 胞 由 开 始 的 几 微 米 厚 成 为 最 后 的 几 毫 米 厚 神 经 管 仲 的 细 胞 增 殖 时 不 均 匀 的, 新 产 生 的 神 经 有 总 是 位 于 神 经 管 的 内 表 面 管 腔 最 后 形 成 脑 室 和 脊 髓 的 中 央 管 因 此, 能 产 生 新 的 神 经 元 的 特 异 神 经 管 区 域 被 称 为 室 管 膜 区 瓦 噢 最 精 辟 神 经 系 统 中 的 神 经 元 起 源 与 中 枢 神 经 完 全 不 同 当 神 经 沟 的 褶 沿 胚 胎 被 中 线 汇 聚 彼 此 黏 附 融 合 形 成 空 的 神 经 管 时, 处 于 边 缘 的 神 经 外 胚 层 细 胞 脱 落 并 形 成 了 神 经 山 脊 神 经 山 脊 中 的 前 体 细 胞 直 接 向 外 迁 移 形 成 外 周 结 构, 当 到 达 发 育 机 体 中 的 靶 区 时, 形 成 完 全 成 熟 的 神 经 元 与 此 相 对 照, 在 中 枢 神 经 系 统 中 分 裂 的 前 体 细 胞 通 常 限 制 在 室 管 膜 区 中, 形 成 不 成 熟 的 具 有 分 裂 能 力 的 神 经 元 前 体 细 胞, 然 后 从 那 里 开 到 达 脑 和 脊 髓 中 相 应 的 靶 区 神 经 元 数 量 的 控 制 胚 胎 在 组 建 形 成 神 经 系 统 时, 必 须 控 制 各 种 细 胞 分 化 的 数 量, 细 胞 分 化 数 量 的 控 制 可 以 通 过 不 同 的 阶 段 和 途 径 来 实 现 : 前 体 细 胞 产 生 的 数 量, 前 体 细 胞 在 分 化 前 的 分 裂 次 数, 控 制 分 化 细 胞 的 数 量 果 蝇 中 枢 神 经 系 统 中 的 神 经 母 细 胞 源 于 腹 区 外 胚 层 的 一 层 上 皮 细 胞 内 实 验 表 明, 如 果 用 激 光 束 去 除 一 个 新 生 的 神 经 母 细 胞, 它 周 围 的 未 分 化 的 外 胚 层 细 胞 中 将 会 有 一 个 来 取 代 它 的 位 置, 这 表 明 许 多 外 胚 层 细 胞 都 有 形 成 神 经 母 细 胞 的 潜 6

8 能 在 正 常 情 况 下, 当 外 胚 层 细 胞 与 其 临 近 的 神 经 母 细 胞 接 触 时, 被 抑 制 而 不 能 向 神 经 母 细 胞 的 方 向 分 化 而 不 能 形 成 神 经 母 细 胞 当 旁 侧 抑 制 功 能 出 现 缺 失 突 变 时, 则 本 应 发 育 成 上 皮 母 细 胞 的 外 胚 层 细 胞 发 育 出 过 多 的 神 经 母 细 胞, 使 胚 胎 不 能 正 常 发 育 具 有 限 制 神 经 母 细 胞 发 育 数 量 功 能 的 基 因 被 称 为 神 经 性 基 因 它 们 能 够 编 码 细 胞 细 胞 间 相 互 作 用 子 与 内 在 的 增 殖 限 制 力 共 同 决 定 了 细 胞 数 量 的 控 制 细 胞 分 化 时 间 的 控 制 胚 胎 发 育 过 程 中, 细 胞 的 分 化 必 须 按 一 个 精 确 的 时 间 表 来 进 行, 保 证 必 要 的 细 胞 细 胞 间 相 互 作 用 能 的 膜 蛋 白, 这 种 膜 蛋 白 对 于 细 胞 间 字 能 够 互 作 用 的 旁 侧 抑 制 是 相 当 重 要 的 目 前 发 现 一 种 big brain 的 神 经 性 基 因, 它 的 功 能 是 使 旁 侧 抑 制 信 号 从 一 个 细 胞 传 到 另 一 个 细 胞 而 神 经 性 基 因 notch 能 阻 止 外 胚 层 细 胞 变 成 神 经 母 细 胞, 对 旁 侧 抑 制 信 号 的 传 递 也 有 重 要 作 用 notch 基 因 编 码 一 种 存 在 于 细 胞 表 面 的 跨 膜 蛋 白, 由 一 个 大 的 胞 浆 域, 一 个 跨 膜 段 和 一 个 大 的 胞 外 域 它 的 包 外 域 有 一 些 重 复 序 列 : 保 守 的 半 胱 氨 酸 之 间 插 入 一 些 保 守 性 较 差 的 氨 基 酸, 而 半 胱 氨 酸 之 间 的 距 离 保 持 不 变 这 种 重 复 序 列 是 蛋 白 结 合 位 点 的 一 部 分,notch 蛋 白 的 功 能 可 能 与 结 合 其 相 邻 细 胞 上 的 蛋 白 有 关 Delta 是 异 发 现 的 与 notch 同 源 的 另 一 个 神 经 性 基 因 Notch 和 delta 彼 此 可 以 直 接 相 互 作 用 实 验 证 明 :delta 突 变 产 生 的 变 形 可 被 notch 是 党 的 弥 补 性 突 变 所 克 服 Notch 和 delta 的 作 用 就 像 一 对 受 体 - 配 基 或 细 胞 黏 附 分 子 所 发 挥 的 功 能 一 样, 来 介 导 细 胞 - 细 胞 间 的 相 互 作 用 神 经 性 基 因 并 不 能 直 接 控 制 最 终 产 生 的 神 经 元 数 量, 但 能 通 过 限 制 神 经 母 细 胞 数 量 来 达 到 对 细 胞 数 量 的 控 制 这 些 基 因 可 能 决 定 着 抑 制 信 号 的 的 作 用 范 围 和 浓 度, 因 而 控 制 着 旁 侧 抑 制 旁 侧 抑 制 很 可 能 是 神 经 发 育 过 程 中 控 制 神 经 元 数 量 的 一 个 普 遍 机 制 一 些 特 异 的 调 节 因 子 也 能 影 响 产 生 的 神 经 元 数 量, 它 们 可 能 通 过 影 响 祖 先 细 胞 的 分 化 来 控 制 不 同 类 型 神 经 元 的 数 量 对 视 细 胞 02A 祖 先 细 胞 亚 育 过 程 的 研 究 中 发 现, 某 些 生 长 调 节 因 在 非 常 准 确 的 时 间 内 发 生 在 对 大 鼠 02A 祖 先 细 胞 的 研 究 中 发 现,02A 祖 先 细 胞 在 大 鼠 出 生 前 后 产 生 少 突 胶 质 细 胞, 但 直 到 出 生 后 第 二 周 才 开 始 产 生 Ⅱ 型 星 型 细 胞 如 果 将 17d 胚 胎 的 视 神 经 在 缺 乏 有 丝 分 裂 原 条 件 下 培 养, 发 现 02A 祖 先 细 胞 会 过 早 地 分 化 成 少 突 胶 质 细 胞 如 果 加 入 血 小 板 源 生 长 因 子 (PDGF,02A 祖 先 细 胞 的 一 个 重 要 的 有 丝 分 裂 原 ) 则 可 延 迟 分 化, 说 明 PDGF 对 02A 祖 先 细 胞 分 裂 有 重 要 影 响 在 胚 胎 发 育 中, 一 个 祖 先 细 胞 的 后 代 总 是 分 裂 到 相 同 次 数 后 就 自 动 分 化 在 上 述 例 子 中, 少 突 胶 质 细 胞 产 生 的 时 间 取 决 于 对 PDGF 反 应 性 丧 失 的 时 间, 这 个 时 间 可 能 受 体 内 生 物 钟 的 精 确 控 制, 也 可 能 受 其 他 因 子 的 控 制 有 证 据 表 明,Ⅱ 型 星 型 胶 质 细 胞 的 分 化 时 间 受 细 胞 外 因 子 的 控 制 一 种 睫 状 肌 神 经 营 养 因 子 (CNTF) 可 与 细 胞 外 基 质 有 关 的 信 号 一 起, 诱 导 02A 祖 先 细 胞 发 育 成 Ⅱ 型 星 型 细 胞 Ⅱ 型 星 型 胶 质 细 胞 的 分 化 时 间 取 决 于 CNTF 在 视 神 经 中 出 现 的 时 间, 例 如, 取 自 胚 胎 视 神 经 的 02A 祖 先 细 胞 在 体 外 接 触 到 纯 化 的 CNTF 后, 可 过 早 地 分 化 成 Ⅱ 型 星 型 胶 质 细 胞 CNTF 样 活 性 在 出 生 后 的 第 二 周 首 次 出 现 于 视 神 经 中, 这 与 Ⅱ 型 星 型 胶 质 细 胞 的 分 化 起 始 时 间 是 一 致 的 与 视 神 经 中 情 况 不 同 的 是, 脊 椎 动 物 视 网 膜 中 光 感 受 器 出 现 的 时 间 取 决 于 其 7

9 祖 先 细 胞 何 时 获 得 对 诱 导 信 号 的 反 应 能 力 脊 椎 动 物 视 网 膜 中 的 不 同 类 型 没 有 明 显 的 家 系, 它 们 来 自 多 潜 能 前 体 细 胞 然 而 在 哺 乳 动 物 的 视 网 膜 内, 这 些 视 觉 细 胞 却 按 固 定 的 时 间 表 出 现, 大 多 数 视 杆 细 胞 出 现 在 出 生 时 期, 为 了 确 定 控 制 视 杆 细 胞 出 现 时 间 的 因 素, 实 验 中 将 标 记 的 胚 胎 视 网 膜 前 体 细 胞 与 大 量 新 生 儿 的 视 网 膜 细 胞 混 在 一 起 培 养, 胚 胎 前 体 细 胞 则 产 生 大 量 的 视 杆 细 胞, 它 提 示 新 生 儿 视 网 膜 内 存 在 视 杆 细 胞 产 生 的 诱 导 信 号, 但 很 明 显, 视 杆 细 胞 的 发 育 时 间 与 视 网 膜 前 体 细 胞 获 得 这 种 诱 导 信 号 产 生 反 应 能 力 的 时 间 有 关 神 经 元 的 凋 亡 在 神 经 系 统 的 生 长 发 育 过 程 中, 细 胞 的 分 裂 生 长 分 化 和 细 胞 死 亡 的 精 确 配 合 起 着 重 要 的 作 用 在 周 围 和 中 枢 神 经 系 统 中, 甚 至 有 超 过 一 半 以 上 的 神 经 元 在 发 育 中 死 亡 神 经 元 发 育 死 亡 过 程 被 认 为 是 一 种 主 动 的 过 程,Lockshin 和 Williams 称 之 为 程 序 化 细 胞 死 亡 (PCD) 神 经 元 在 竞 争 有 限 的 神 经 营 养 因 子 过 程 中, 在 特 定 的 部 位 和 特 定 的 时 间 会 按 自 身 的 程 序 死 亡 PCD 在 调 节 细 胞 增 殖 过 程 中 发 挥 重 要 作 用 细 胞 的 这 种 死 亡 有 着 独 特 的 形 态 学 和 生 物 化 学 特 征 : 染 色 质 浓 缩 核 酸 内 切 酶 将 核 小 体 DNA 裂 解 为 160~180bp 片 段, 其 电 泳 图 谱 呈 梯 形 ; 细 胞 呈 泡 状 外 突 形 成 具 包 膜 的 凋 亡 小 体 Kerr 将 这 些 变 现 称 为 细 胞 凋 亡 在 大 多 数 情 况 下, 神 经 元 死 亡 的 主 要 原 因 并 不 是 由 于 这 些 神 经 元 自 身 有 某 些 缺 陷, 它 们 和 正 常 存 活 下 来 的 神 经 元 一 样 也 能 经 历 分 化 过 程 并 接 受 突 出 前 的 传 入, 成 功 地 将 轴 突 生 长 至 恰 当 的 靶 部 位 神 经 元 死 亡 的 主 要 作 用 是 使 神 经 元 和 巴 斯 堡 群 体 得 数 目 相 匹 配, 因 而 一 定 会 存 在 一 种 能 够 调 节 突 出 前 后 神 经 元 的 比 例 的 机 制 发 育 过 程 中 神 经 元 的 产 生, 很 可 能 在 进 化 上 为 选 择 新 的 通 路 提 供 了 条 件 靶 区 域 的 大 小 在 调 节 支 配 它 的 神 经 元 的 寿 命 方 面 起 着 重 要 的 作 用 实 验 证 据 表 明 : 如 果 某 一 特 定 神 经 元 群 的 靶 组 织 在 其 神 经 元 迁 移 到 达 前 被 移 走, 那 么 85%~90% 的 神 经 元 将 会 死 亡, 而 在 正 常 发 育 中 通 常 只 有 50%~60% 的 神 经 元 会 死 亡 如 果 给 予 额 外 的 靶 组 织, 那 么 有 20%~70% 的 神 经 元 可 以 活 下 来 神 经 元 之 间 的 竞 争 能 影 响 它 们 的 存 活 例 如 将 虹 膜 组 织 移 植 导 演 的 前 房, 发 现 交 感 神 经 会 长 出 比 正 常 多 8 倍 的 轴 突 分 支, 这 种 移 植 实 验 产 生 了 一 个 级 联 效 应, 大 的 靶 组 织 会 获 得 较 多 数 目 的 神 经 元 支 配, 这 些 神 经 元 也 会 反 过 来 为 它 们 的 突 出 前 部 分 提 供 较 大 的 靶 群 神 经 元 的 存 活 也 受 其 接 受 的 突 出 前 传 入 神 经 的 影 响 切 断 传 入 神 经 后 将 导 致 突 出 后 神 经 的 萎 缩 脊 椎 动 物 神 经 系 统 中 不 同 部 分 的 神 经 元 凋 亡 的 时 间 和 程 度 有 一 定 差 别 鸡 脊 髓 运 动 神 经 神 经 元 凋 亡 的 时 间 出 现 在 胚 胎 发 育 (E) 的 6.5~7.5d, 大 鼠 为 15; 鼠 的 多 巴 胺 能 神 经 元 出 现 于 E21d, 随 后 有 两 次 凋 亡 期, 即 在 E6d 和 14d 时, 后 一 次 的 高 峰 期 恰 好 是 在 其 靶 结 构 内 依 赖 于 NTSs 的 突 出 形 成 时 期 ; 大 鼠 视 网 膜 节 前 细 胞 在 出 生 后 的 前 5d 凋 亡 数 量 达 到 70%, 脑 桥 核 蓝 斑 红 核 和 海 马 主 体 结 构 则 无 明 显 的 细 胞 凋 亡 细 胞 凋 亡 与 某 些 基 因 有 关 从 线 虫 到 哺 乳 动 物 均 发 现 有 细 胞 希 望 基 因 线 虫 主 要 死 亡 基 因 为 ced-3 和 ded-4 Ced-3 编 码 的 ced-3 蛋 白 酶 序 列 与 哺 乳 动 物 的 白 细 胞 介 素 -1β 转 化 酶 同 源, 使 半 胱 氨 酸 蛋 白 酶 另 外 发 现 存 活 基 因 具 有 抑 制 死 亡 基 因 的 作 用, 能 保 护 神 经 元 及 其 它 细 胞 的 存 活 触 发 细 胞 死 亡 的 受 体 主 要 是 肿 瘤 坏 死 因 子 THF/NGF 受 体 超 家 族 成 员, 如 TNFR1 Fas/Apo-1/p75(NTR) DR-3/WSL-1/Apo-3 DR-4 DR-5 等 它 们 通 过 8

10 其 胞 外 结 构 与 和 相 应 的 死 亡 配 基 或 因 子 相 结 合, 触 发 死 亡 受 体 包 内 结 构 域 产 生 死 亡 信 号, 传 递 给 胞 质 中 的 信 号 分 子 ; 或 通 过 细 胞 表 面 另 一 类 接 到 病 毒 经 如 细 胞 导 致 细 胞 的 死 亡 激 素 影 响 神 经 系 统 发 育 神 经 系 统 在 动 物 整 个 生 命 周 期 都 存 在 不 同 程 度 的 可 塑 性 神 经 系 统 的 可 塑 性 包 括 神 经 元 数 量 的 变 化 功 能 的 补 偿 神 经 突 触 数 量 的 变 化 神 经 和 团 体 积 和 神 经 通 路 的 改 变 及 代 偿 性 修 复 等 激 素 类 物 质 参 与 了 中 枢 神 经 可 塑 性 的 调 控 许 多 动 物 中 枢 神 经 系 统 存 在 明 显 的 性 双 态 性 Raisman 和 Field 发 现, 哺 乳 动 物 控 制 下 丘 脑 视 前 区 的 神 经 联 系 方 式 在 雌 雄 动 物 中 是 不 一 样 的 从 杏 仁 核 到 视 前 区 终 纹 的 神 经 传 入 在 雌 鼠 易 于 形 成 树 突 树 突 棘 状 突 触 联 系, 在 雄 鼠 中 医 树 突 轴 突 联 系 为 主 性 双 态 性 不 仅 体 现 在 神 经 组 织 的 结 构 方 面, 近 年 的 研 究 发 现 在 细 胞 和 分 子 水 平 上 也 表 现 出 性 双 态 性 例 如 一 夫 一 妻 制 的 草 原 田 鼠 和 非 一 夫 一 妻 制 的 草 原 田 鼠 中, 一 些 神 经 递 质 如 加 压 催 产 性 激 素 及 多 巴 胺 等, 在 其 发 育 的 不 同 时 期 都 存 在 表 达 和 分 布 的 差 异 鸟 类 鸣 禽 具 有 非 凡 的 鸣 唱 行 为, 这 与 它 们 具 有 发 达 的 控 制 发 声 的 神 经 核 团 有 关 鸟 类 在 鸣 唱 行 为 上 具 有 明 显 的 双 态 性, 一 般 只 有 雄 鸟 鸣 唱 鸣 禽 前 脑 存 在 控 制 学 习 发 声 的 重 要 核 团, 它 接 受 来 自 听 中 枢 的 神 经 投 射, 并 发 出 纤 维 到 前 脑 的 另 外 两 个 与 发 声 有 重 要 联 系 的 古 纹 状 体 粗 核 (RA) 和 X 区 在 一 定 年 龄 的 鸣 禽 中, 雄 性 RA 的 体 积 是 雌 性 的 3 倍, 雄 性 树 突 的 平 均 长 度 超 过 雌 性 的 13%, 雄 性 每 个 神 经 元 占 有 的 体 积 大 于 雌 性, 因 而 雄 性 发 声 核 团 中 神 经 元 占 有 的 空 间 比 雌 性 大 那 么 性 双 态 性 是 怎 么 样 形 成 的? 可 以 翻 转 吗? 在 一 系 列 实 验 中, 人 们 证 明 雄 激 素 或 雌 激 素 能 够 影 响 鸣 禽 的 一 些 双 态 性 现 象 在 金 丝 雀 脑 中 [3H]- 睾 酮 来 进 行 标 记, 发 现 在 发 生 控 制 核 团 中 标 记 细 胞 的 密 度 在 雌 雄 之 间 并 不 存 在 差 异, 标 记 细 胞 大 小 也 无 性 双 态 性 但 由 于 雄 鸟 的 发 声 控 制 核 团 大 于 雄 鸟, 因 而 标 记 细 胞 总 数 雄 鸟 大 于 雌 鸟 由 此 可 推 断 鸣 唱 能 力 的 大 小 与 其 发 生 控 制 核 团 中 性 激 素 敏 感 细 胞 总 数 相 关 (Brenowitz,1996), 去 势 的 雌 性 成 年 金 丝 雀 用 生 理 浓 度 的 睾 酮 处 理 后, 也 出 现 了 鸣 唱 行 为, 而 且 其 RA 核 团 的 树 突 大 小 类 似 于 正 常 雄 性 这 说 明 睾 酮 能 在 成 年 鸣 禽 脑 中, 诱 导 树 突 的 生 长, 并 进 而 影 响 鸣 唱 行 为 (Nottebohm,1981;Norrebohm,1976) 但 只 有 当 雌 鸟 刚 孵 出 时 就 用 雌 二 醇 处 理, 成 年 后 在 包 埋 二 氢 睾 酮, 这 种 雌 鸟 才 会 出 现 正 常 雄 鸟 的 鸣 叫 (Nordeen,1985) 鸣 禽 鸣 唱 系 统 的 雄 性 化 要 求 有 雄 激 素 作 用, 但 其 必 须 与 雌 激 素 协 同 作 用 (Schlinger 等,1991) 研 究 还 发 现, 雌 激 素 对 斑 胸 草 雀 鸣 唱 控 制 系 统 的 作 用 有 一 个 临 界 期, 大 约 在 出 生 后 头 几 个 星 期 内, 如 超 过 临 界 期, 雌 激 素 作 用 降 低 甚 至 无 作 用 (Nottebohm,1985) 那 么 性 激 素 是 通 过 何 种 方 式 影 响 鸟 类 发 声 控 制 核 团 双 态 性 呢? 激 素 是 通 过 调 节 神 经 元 的 发 生 迁 移 死 亡 和 突 触 形 成 来 影 响 鸟 类 发 声 鸣 唱 系 统 的 性 双 态 性 在 斑 胸 草 雀 的 研 究 中 发 现 雌 激 素 能 阻 止 RA 神 经 元 的 死 亡 (Konishi 等,1987), 推 测 雌 二 醇 阻 值 神 经 元 细 胞 死 亡 的 作 用 至 少 发 生 在 新 生 神 经 元 产 生 迁 移 并 最 终 形 成 通 路 联 系 之 后 (Burek 等,1995) 一 些 发 声 控 制 核 团 的 性 双 态 性 实 在 神 经 元 完 成 迁 移 之 后 很 久 才 出 现, 但 控 制 发 生 的 高 级 核 团 HVC, 其 3H 标 记 的 神 经 元 数 量 在 迁 移 分 化 是 已 经 有 性 别 差 异, 这 说 明, 对 HVC 来 说, 雌 激 素 作 用 的 临 界 期 是 在 HVC 建 立 投 射 之 前, 甚 至 在 它 们 到 达 HVC 以 前 性 激 素 影 响 核 团 数 目 的 变 化 也 可 通 过 影 响 神 经 元 发 生 来 进 行 在 斑 胸 草 雀, 雌 激 素 能 具 有 使 性 双 态 性 的 核 团 中 新 生 神 经 元 数 目 增 加 (Burek,1994) 发 现 斑 胸 草 雀 脑 中 的 雌 激 素 受 体 只 存 在 HVC 中, 而 且 形 成 一 条 明 显 的 具 有 雌 激 素 受 体 的 细 胞 9

11 带, 这 条 带 靠 近 神 经 元 发 生 的 热 点 室 带 区, 这 表 明 雌 激 素 受 体 细 胞 可 能 依 赖 于 性 激 素 水 平 控 制 四 女 生 神 经 元 的 存 活 分 化 以 及 迁 移 同 时 性 激 素 也 调 节 与 这 些 新 生 神 经 元 相 关 的 突 触 形 成 或 消 除 神 经 元 系 在 实 验 条 件 下, 培 养 的 细 胞 具 有 无 限 繁 殖 能 力, 能 无 限 地 传 代, 这 种 细 胞 被 称 之 为 细 胞 系 在 神 经 系 统 发 育 中, 有 时 一 个 细 胞 能 产 生 一 种 神 经 元, 有 的 却 能 产 生 多 种 不 同 的 神 经 元 对 细 胞 系 的 研 究 能 够 为 我 们 揭 示 神 经 系 统 的 发 育 提 供 准 确 的 线 索 例 如, 线 虫 中 的 一 些 特 定 神 经 元 是 从 一 个 完 全 固 定 的 细 胞 分 裂 程 序 发 育 产 生 的, 它 提 示 我 们 这 些 定 向 发 育 的 细 胞, 或 是 取 决 于 自 主 的 发 育 过 程, 或 是 与 周 围 环 境 因 子 或 细 胞 间 相 互 作 用 有 关 脊 椎 动 物 神 经 系 统 发 育 通 常 是 不 定 向 的, 发 育 的 结 果 通 常 与 细 胞 在 胚 胎 中 的 位 置 有 关, 而 不 是 与 它 的 祖 先 有 关 脊 椎 动 物 神 经 系 统 中 的 某 些 前 体 细 胞 可 衍 生 出 许 多 无 明 确 家 系 的 细 胞, 但 细 胞 系 在 限 制 细 胞 发 育 的 命 运 方 面 的 确 发 挥 着 重 要 作 用 所 有 在 特 定 脑 区 形 成 的 神 经 元 都 起 源 于 其 前 体 细 胞 在 特 意 时 间 分 裂 不 同 的 神 经 元 都 以 一 个 固 定 的 顺 序 发 育, 这 种 顺 序 被 认 为 是 神 经 系 统 的 一 种 遗 传 程 序 当 神 经 前 体 细 胞 开 始 分 裂 时, 针 对 特 异 神 经 元 类 型 的 程 序 序 列 的 调 节 基 因 被 激 活 或 被 关 闭 不 同 调 节 基 因 的 表 达 还 遵 循 一 定 的 空 间 模 式, 例 如 在 发 育 的 某 一 个 特 定 时 间, 前 体 细 胞 在 前 脑 中 产 生 的 一 些 不 成 熟 的 神 经 元 可 进 入 大 脑 皮 层 的 深 层, 此 时 菱 脑 部 位 产 生 的 不 成 熟 神 经 元 可 进 入 小 脑 前 脑 和 菱 脑 的 细 胞 出 现 了 不 同 的 调 节 基 因 表 达, 分 别 决 定 皮 层 神 经 元 和 小 脑 神 经 元 的 命 运 环 境 对 神 经 分 化 的 影 响 除 了 重 要 的 遗 传 因 子 外, 环 境 因 子 也 对 神 经 系 统 发 育 发 挥 重 要 作 用, 在 早 期 遗 传 开 关 是 一 个 前 体 细 胞 发 育 成 特 殊 的 细 胞 系 后, 这 个 细 胞 系 通 常 变 成 成 体 中 几 个 不 同 潜 在 细 胞 类 型 的 一 个 特 异 细 胞 类 型 的 选 择 很 大 程 度 上 依 赖 于 环 境 因 子 例 如 自 主 神 经 系 统 的 两 种 分 支 神 经 元 都 起 源 于 神 经 山 脊 细 胞 : 神 经 山 脊 上 部 产 生 副 交 感 神 经, 以 乙 酰 胆 碱 为 递 质 ; 中 部 产 生 副 交 感 神 经, 形 成 以 释 放 去 甲 肾 上 腺 素 为 递 质 的 突 触 若 将 神 经 山 脊 的 交 感 和 副 交 感 神 经 分 别 从 发 育 中 的 胚 胎 分 离, 移 植 到 另 一 受 体 胚 胎 的 相 反 位 置, 接 受 翻 转 移 植 的 胚 胎 能 保 持 正 常 的 发 育 模 式 因 此 神 经 迁 移 的 模 式, 不 仅 通 过 遗 传 程 序 得 到 控 制, 前 体 细 胞 所 处 的 细 胞 环 境 和 细 胞 分 泌 的 神 经 递 质 的 类 型, 也 决 定 神 经 元 迁 移 的 模 式 总 之, 神 经 系 统 的 发 育 受 到 各 种 因 素 的 影 响, 遗 传 物 质 给 出 了 神 经 系 统 发 育 的 框 架, 细 胞 的 位 置 和 外 界 刺 激 对 神 经 发 生 有 重 大 影 响 参 考 资 料 1 细 胞 及 分 子 神 经 生 物 学 ( 左 明 雪 高 等 教 育 出 版 社 ) 2 神 经 解 剖 生 理 学 ( 孙 久 荣 北 京 大 学 出 版 社 ) 3 发 育 生 物 学 ( 樊 圻 昶 白 书 农 高 等 教 育 出 版 社 ) 4 发 育 生 物 学 ( 张 卫 红 高 声 教 育 出 版 社 ) 10

12 论 冰 河 时 期 形 成 原 因 厦 门 大 学 生 命 科 学 学 院 2008 级 4 班 毕 雅 兰 引 言 对 于 这 个 话 题 可 以 说 是 兴 趣 已 久, 借 这 个 机 会 更 让 我 查 找 了 很 多 感 兴 趣 的 文 献, 对 冰 河 时 期 以 及 几 个 重 要 的 与 其 形 成 有 关 的 假 说 有 了 较 为 详 细 的 了 解 其 中 众 多 的 是 以 英 文 所 编 译 的, 就 此 我 也 尽 力 用 我 自 己 的 拙 劣 的 水 平 翻 译 过 来 了 而 对 于 一 些 较 为 专 业 的 文 献 ( 例 如 后 面 的 几 个 关 于 支 持 Snowball Earth hypothesis 的 论 据 ) 也 是 请 教 了 一 些 同 学 才 得 以 完 成 的 概 要 冰 河 时 期 是 地 球 气 候 沉 于 长 期 低 迷 极 地 冰 川 覆 盖 大 陆 的 一 个 时 期, 由 冰 川 扩 展 现 象 导 致 冰 河 时 期 时 间 可 以 维 持 超 过 100 万 年, 地 球 形 成 以 来 冰 河 时 期 曾 出 现 过 11 次, 上 一 个 冰 河 时 期 称 为 大 冰 河 时 代, 发 生 于 距 今 18,000 年 前, 结 束 于 10,000 年 前, 当 时 地 球 约 三 分 之 一 的 陆 地 被 覆 盖 在 240 米 厚 的 冰 层 下 大 冰 期 地 球 史 上 主 要 有 四 次 的 大 冰 期 其 中 8 亿 ~ 6 亿 年 前 的 成 冰 纪 可 能 是 地 球 史 上 最 严 峻 的 冰 期, 当 时 可 能 整 个 地 球 都 被 冰 层 所 覆 盖 而 该 冰 期 的 结 束 可 能 间 接 促 成 了 后 来 的 寒 武 纪 生 命 大 爆 发 Karoo 名 称 年 代 ( 年 ) 纪 代 3 千 万 年 前 至 今 第 三 纪 新 生 代 3 亿 6 千 万 年 前 至 2 亿 6 千 万 年 前 Andean-Saharan 4 亿 5 千 万 年 前 至 4 亿 2 千 万 年 前 11 石 炭 纪 和 二 叠 纪 奥 陶 纪 和 志 留 纪 古 生 代 古 生 代 Cryogenian 8 亿 年 前 至 6 亿 3 千 5 百 万 年 前 成 冰 纪 元 古 宙 Huronian 24 亿 年 前 至 21 亿 年 前 成 铁 纪 和 层 侵 纪 元 古 宙 更 新 世 冰 期 距 离 现 代 较 近 的 更 新 世 冰 期 的 间 冰 期 约 为 4 万 年, 而 后 缩 短 为 1 万 年 上 一 次 冰 河 期 是 约 1 万 年 前 名 称 间 冰 期 / 冰 期 年 代 ( 年 ) MIS 世 间 冰 期 1 万 2 千 年 前 至 今 MIS1 全 新 世

13 Würm 冰 河 期 11 万 年 前 至 1 万 2 千 年 前 MIS2-4 & 5a-d Riss-Würm 间 冰 期 13 万 年 前 至 11 万 年 前 MIS5e Riss 冰 河 期 20 万 年 前 至 13 万 年 前 MIS6 Mindel-Riss 间 冰 期 (s) 30/38 万 年 前 至 20 万 年 前 Mindel 冰 河 期 (s) 45 万 5 千 年 前 至 30/38 万 年 前 Günz-Mindel 间 冰 期 (s) 62 万 年 前 至 45 万 5 千 年 前 Günz 冰 河 期 68 万 年 前 至 62 万 年 前 Waalian 间 冰 期 54 万 年 前 至 47 万 年 前 Donau II 冰 河 期 55 万 年 前 至 54 万 年 前 Tiglian Donau I 间 冰 期 冰 河 期 58 万 5 千 年 前 至 55 万 年 前 60 万 年 前 至 58 万 5 千 年 前 12 MIS7 Pastonian interglacial 间 冰 期 80 万 年 前 至 60 万 年 前 MIS63 Pre-Pastonian glaciation 冰 河 期 130 万 年 前 至 80 万 年 前 更 新 世 Bramertonian 间 冰 期 155 万 年 前 至 130 万 年 前 Interglacial 冰 河 时 期 形 成 的 原 因 形 成 大 冰 河 时 期 (the large-scale ice age) 和 更 新 世 冰 期 (the smaller ebb and flow of glacial interglacial periods) 的 主 要 原 因 现 在 仍 然 是 颇 有 争 议 的, 但 是 几 个 一 致 的 重 要 因 素 有 : 大 气 的 组 成 ( 主 要 集 中 在 二 氧 化 碳 和 甲 烷 );Milankovitch cycles ; 构 造 板 块 (tectonic plates) 的 运 动 所 导 致 的 相 关 变 化 和 地 球 表 面 的 海 洋 运 动 ( 包 括 海 洋 对 流 等 ); 地 月 轨 道 动 力 学 ; 和 大 陨 星 的 冲 击 突 发 火 山 作 用 等 等 下 面 就 我 自 己 理 解 简 略 说 明 : 一. 大 气 成 分 改 变 导 致 冰 河 时 期 的 形 成 此 流 观 点 是 由 William Ruddiman 和 Maureen Raymo 等 人 首 先 提 出 来 的 他 们 的 观 点 认 为 是 由 于 西 藏 和 科 罗 拉 多 平 原 的 强 力 吸 收 二 氧 化 碳 的 原 因,( 原 文 是 引 用 immense CO 2 "scrubbers") 导 致 二 氧 化 碳 的 大 量 减 少 有 证 据 表 明 在 冰 河 世 纪 发 生 之 前 都 有 二 氧 化 碳 的 急 遽 减 少, 并 且 由 二 氧 化 碳 的 大 量 回 升 结 束 这 类 假 说 所 著 名 的 就 是 俗 称 的 雪 球 假 说 (Snowball Earth hypothesis) 该 假 说 认 为 在 新 元 古 代 时 候 曾 经 发 生 过 一 次 严 重 的 冰 川, 以 至 于 地 球 上 的 海 洋 全 部 被 冻 结, 仅 仅 在 厚 达 两 公 里 的 冰 层 下 存 有 少 量 因 地 热 而 融 化 的 液 态 水 这 个 假 说 已 经 提 出 有 几 十 年 了 加 州 理 工 学 院 地 质 教 授 Joseph Kirschvinck 于 1992

14 年 首 度 使 用 雪 球 地 球 这 个 词 从 那 以 后 该 假 说 得 到 了 哈 佛 大 学 地 质 教 授 Paul F. Hoffman 及 其 同 事 Daniel P. Schrag 的 大 力 支 持 和 完 善 从 1960 年 代 以 来, 人 们 就 假 想 地 球 诸 大 陆 曾 经 遭 受 过 一 次 严 重 的 冰 冻, 时 间 是 迄 今 约 7.5 亿 到 5.8 亿 年 前 这 个 时 期 地 史 上 称 为 冰 冻 期 后 来 古 生 物 学 家 W. Brian Harland 指 出 该 时 期 的 冰 渍 沉 积 物 遍 布 全 球, 并 提 出 那 个 时 候 全 球 冰 封 的 观 点 由 冰 渍 残 留 地 点 的 广 布, 该 理 论 认 为 地 球 曾 经 一 度 被 全 部 冰 冻 起 来 然 而 这 个 过 程 的 机 理 却 不 明 有 一 种 理 论 认 为 当 时 由 于 冰 川 的 延 伸, 导 致 部 分 陆 地 被 冰 面 覆 盖, 从 而 延 缓 了 岩 石 的 风 化 过 程 ( 岩 石 风 化 是 会 吸 收 二 氧 化 碳 的 ), 导 致 温 室 效 应 增 强 火 山 活 动 不 断 地 产 生 二 氧 化 碳, 于 是 冰 川 到 一 定 时 候 会 停 止 蔓 延 由 于 当 时 超 大 陆 集 中 在 赤 道 附 近, 陆 地 表 面 冰 川 很 难 被 全 部 覆 盖 日 积 月 累, 当 风 化 过 程 慢 慢 消 耗 完 温 室 气 体 后, 冰 川 开 始 肆 无 忌 惮 地 蔓 延 开 来, 直 到 全 球 冻 结 彼 时, 整 个 地 球 表 面 全 部 被 冰 川 覆 盖 日 照 辐 射 被 白 雪 皑 皑 的 地 球 反 射 回 太 空, 地 球 一 片 冰 冷 由 于 水 汽 蒸 腾 作 用 被 大 幅 减 少, 大 气 变 得 无 比 干 燥 当 时 大 气 中 唯 一 的 温 室 气 体 就 是 水 汽 本 身, 高 高 在 上 的 则 是 令 人 炫 目 的 阳 光 证 据 : 1. 光 合 作 用 参 与 者 的 缺 乏 海 水 里 含 有 两 种 碳 同 位 素 : 碳 12 和 碳 13 在 生 化 过 程 中, 生 物 体 优 先 利 用 较 轻 的 碳 12, 这 就 使 海 洋 里 的 光 合 作 用 参 与 者 比 如 原 生 生 物 和 海 藻 一 类 慢 慢 地 排 空 了 碳 13 同 位 素 假 如 海 洋 里 存 在 光 合 作 用 参 与 者, 那 么 这 些 光 合 作 用 参 与 者 死 亡 后 形 成 的 有 机 质 沉 积 里 碳 13 的 含 量 就 会 比 较 低, 而 从 海 水 里 析 出 的 碳 酸 盐 沉 积 物 里 碳 13 含 量 就 会 相 对 较 高 研 究 发 现, 在 理 论 所 指 的 那 段 时 间 内 形 成 的 海 水 碳 酸 盐 沉 积 物 里 碳 13 的 平 均 含 量 非 常 明 显 地 比 其 他 正 常 时 期 沉 积 物 的 低 这 就 支 持 了 雪 球 地 球 理 论, 因 为 这 说 明 当 时 冰 封 大 地 的 条 件 下, 几 乎 所 有 的 光 合 作 用 参 与 者 都 被 严 寒 冻 死 了 2. 带 状 铁 构 造 带 在 地 球 富 氧 大 气 里, 自 然 界 的 铁 一 般 会 被 氧 化 为 三 价 态 的 氧 化 铁 沉 积 下 来 形 成 带 状 铁 矿 石 只 有 在 缺 氧 的 条 件 下 铁 才 能 形 成 二 价 态 的 氧 化 亚 铁 矿 石 由 于 氧 化 亚 铁 矿 发 现 只 存 在 于 与 雪 球 地 球 对 应 的 地 质 年 代 里, 这 就 又 进 一 步 支 持 了 雪 球 地 球 理 论 的 正 确 易 溶 于 水 的 亚 铁 盐 遇 到 空 气 里 的 氧 气 会 被 氧 化 成 易 水 解 的 铁 盐, 进 而 形 成 难 溶 的 氧 化 铁 从 水 里 沉 淀 出 来 这 个 过 程 使 多 达 20 倍 于 现 存 大 气 层 氧 气 的 氧 被 带 状 铁 沉 积 封 锁 在 岩 石 里 地 球 上 的 铁 矿 都 是 在 寒 武 纪 前 形 成 的 在 寒 武 纪 后 的 显 生 宇 地 层 中 鲜 有 铁 矿 存 在 支 持 者 们 认 为 氧 气 在 大 气 层 里 是 不 稳 定 的, 因 为 有 太 多 的 反 应 可 以 消 耗 氧 气, 主 要 是 铁 和 硅 的 氧 化 过 程 要 维 持 大 气 层 氧 气 的 含 量, 必 须 依 靠 来 自 生 物 圈 源 源 不 断 的 氧 气 供 给 雪 球 地 球 时 期, 冰 冻 杀 死 了 大 多 数 生 物, 造 成 氧 气 逐 渐 减 少 甚 至 消 失, 这 就 使 氧 化 亚 铁 矿 能 够 得 以 形 成 反 对 者 们 认 为 雪 球 地 球 时 期 生 命 不 可 能 幸 存 下 来, 然 而 事 实 上 没 有 发 生 生 命 彻 底 灭 绝 支 持 者 们 反 驳 道, 在 海 洋 的 深 处 完 全 有 可 能 存 在 厌 氧 和 低 耗 氧 微 生 物 群 落 存 在, 依 靠 地 热 维 生 而 幸 存 下 来 除 此 之 外 还 有 一 种 可 能, 在 远 离 大 陆 的 海 面 可 能 会 存 在 少 量 未 冻 结 的 水 域, 庇 护 着 一 些 好 氧 生 物 群 落 另 外 在 赤 道 附 近 也 会 有 一 些 地 区 的 水 在 白 天 融 化 形 成 水 洼, 晚 上 则 重 新 冻 结 起 来 3. 碳 酸 盐 壳 岩 石 13

15 据 估 计, 当 时 大 气 层 二 氧 化 碳 浓 度 需 要 达 到 比 现 在 高 350 倍 的 程 度 才 能 形 成 足 够 的 温 室 效 应 把 冰 川 融 化 但 这 个 浓 度 是 可 以 积 累 起 来 的, 因 为 当 时 主 要 消 耗 二 氧 化 碳 的 过 程 是 硅 酸 盐 岩 石 的 风 化 过 程, 冰 川 覆 盖 了 岩 石, 阻 止 了 岩 石 的 风 化, 于 是 大 气 层 二 氧 化 碳 就 能 逐 渐 积 累 到 很 高 的 浓 度 很 可 能 由 于 火 山 作 用 的 缘 故, 大 气 层 二 氧 化 碳 浓 度 逐 渐 增 加, 最 后 在 赤 道 附 近 出 现 了 一 条 无 冰 的 水 域 这 条 水 域 通 过 吸 收 太 阳 辐 射, 融 化 了 更 多 的 冰 川, 更 多 的 水 域 又 吸 收 了 更 多 了 太 阳 辐 射, 如 此 反 复 与 此 同 时, 二 氧 化 碳 浓 度 的 增 加 为 蓝 藻 生 物 提 供 了 充 足 的 食 物 蓝 藻 通 过 光 合 作 用 释 放 出 氧 气, 使 大 气 层 氧 气 浓 度 迅 速 升 高, 这 最 终 导 致 了 寒 武 纪 生 命 大 爆 发, 产 生 了 新 的 多 细 胞 生 命 体 在 短 短 1000 年 的 时 间 里, 雪 球 地 球 得 以 解 冻, 而 大 气 层 二 氧 化 碳 和 氧 气 正 常 水 平 的 恢 复 则 花 了 比 这 更 长 的 时 间 刚 开 始 大 气 层 二 氧 化 碳 浓 度 仍 然 比 正 常 值 高 出 100 倍 雨 水 的 洗 刷 作 用 转 移 了 大 量 的 大 气 层 二 氧 化 碳 二 氧 化 碳 被 溶 解 转 化 为 碳 酸, 碳 酸 进 一 步 腐 蚀 硅 酸 盐 岩 石, 形 成 的 碳 酸 盐 沉 淀 被 冲 入 大 海, 变 为 海 底 的 沉 积 岩 最 后, 二 氧 化 碳 浓 度 降 至 最 低, 地 球 温 度 下 降, 海 水 开 始 结 冰, 一 切 重 又 开 始 循 环, 直 到 Rodina 超 大 陆 瓦 解 为 止 然 而 该 假 说 的 麻 烦 在 于, 尽 管 全 球 遍 布 冰 川 痕 迹, 但 是 在 赤 道 地 区 除 了 高 山 地 区 外 找 不 到 冰 川 痕 迹 板 块 构 造 学 说 使 得 这 种 冰 川 分 布 的 不 连 续 性 显 得 更 加 扑 朔 迷 离 总 而 言 之, 雪 球 地 球 理 论 就 是 综 合 了 7 亿 到 6 亿 多 年 前 留 下 的 诸 多 地 热 证 据 而 得 出 的 一 个 理 论 二. 地 球 轨 道 的 改 变 (Milankovitch cycles) 米 兰 柯 维 奇 假 说 的 基 本 思 想 就 是 地 球 最 为 行 星 的 一 员, 它 所 处 的 位 置 形 态 和 与 太 阳 的 关 系 会 影 响 到 达 地 表 的 太 阳 辐 射 量 并 且 现 在 已 有 3 个 确 认 的 变 量 : 地 球 轨 道 的 偏 心 率 岁 差 和 黄 赤 道 交 角 ( 它 们 都 具 有 周 期 性 变 化 ) 地 球 绕 太 阳 所 运 行 的 轨 道 是 一 个 椭 圆, 椭 圆 的 偏 心 率 越 大, 季 节 长 度 的 差 别 也 相 对 变 大 然 而 轨 道 从 一 个 正 圆 变 为 椭 圆, 然 后 再 回 复 为 一 个 正 圆, 这 一 过 程 约 需 9.6 万 年 岁 差 即 春 分 点 和 秋 分 点 的 进 动 地 球 自 转 轴 象 陀 螺 似 地 晃 动, 就 是 进 动, 进 动 轴 是 地 球 轨 道 面 的 垂 线, 在 天 球 上 指 向 南 北 黄 极, 其 周 期 2.1 万 年 而 黄 赤 道 交 角 的 变 化, 振 动 于 21 39'~24 36' 间, 交 角 越 大, 冬 夏 差 别 越 大 然 而 这 一 假 说 的 缺 陷 在 于 它 能 产 生 的 气 温 差 别 最 多 1~2, 这 与 第 四 纪 冰 盖 进 退 的 巨 大 规 模 不 相 匹 配 但 是 近 年 从 深 海 海 底 钻 芯, 以 同 位 素 方 法 测 得 的 冷 暖 交 替 演 变, 及 一 些 珊 瑚 礁 阶 地 ( 巴 巴 多 斯 等 地 ) 判 断 出 来 的 海 平 面 变 化 等 曲 线, 与 上 述 计 算 得 出 的 变 化 曲 线 相 关 甚 好 故 地 球 轨 道 的 变 化 被 认 为 是 冰 期 的 起 搏 器 海 底 钻 芯 表 明 有 10 万 年 4.3 万 年 和 1.9~2.4 万 年 的 周 期 波 动 最 长 的 周 期 为 9 万 年, 正 是 地 转 轨 道 偏 心 率 的 周 期 说 明 天 文 假 说 能 够 说 明 一 些 长 期 的 环 境 要 素 的 变 化 根 据 克 罗 尔 米 兰 柯 维 奇 (Croll-Milankovich) 模 式 所 产 生 的 周 期 性 事 件 的 序 列, 对 于 冰 后 期 的 气 候 振 动 太 长, 对 冰 期 这 样 巨 大 规 模 的 变 化 又 太 短 且 把 高 纬 冰 川 扩 展 归 诸 日 射 变 化, 从 冰 川 质 量 平 衡 的 观 点 来 看 不 太 合 理, 因 现 代 观 测 证 实 极 区 的 降 水 增 加 所 起 作 用 更 大 以 米 氏 假 说 为 基 础 计 算 出 来 的 日 射 变 化 不 过 百 分 之 几, 即 使 这 一 机 制 只 起 启 动 的 效 应, 还 必 需 其 它 因 子 来 加 强 它 然 而 就 这 几 种 主 流 的 观 点 我 个 人 认 为 他 们 的 影 响 是 相 互 存 在 的, 在 根 本 上 我 猜 测 冰 河 时 代 的 形 成 他 们 都 起 到 了 不 可 磨 灭 的 作 用 即 各 种 假 说 并 不 是 相 互 对 立 的, 而 在 某 种 意 义 上 有 的 甚 至 是 可 以 相 互 找 到 证 据 来 互 相 证 明 的 例 如 上 面 我 所 解 释 的 大 气 组 成 成 分 改 变 的 假 说 和 另 一 种 理 论 : 活 跃 的 火 山 爆 发 和 一 些 大 陨 石 的 冲 击 ( the impact of relatively large meteorites, and volcanism including 14

16 eruptions of supervolcanoes.) 在 某 种 意 义 上 后 者 就 可 以 解 释 前 面 的 原 因 即 正 是 由 于 这 些 不 明 的 地 表 和 地 外 活 动, 也 直 接 或 间 接 的 促 进 了 大 气 成 分 的 改 变 另 外, 像 地 月 轨 道 动 力 学 也 是 可 以 对 于 大 规 模 的 海 洋 对 流 等 产 生 影 响 就 我 现 在 的 知 识 而 言 个 人 认 为 这 几 个 著 名 的 假 说 在 并 没 有 相 互 冲 突 的 前 提 下 是 可 以 都 成 立 的, 然 而 对 于 自 己, 我 更 喜 欢 也 更 信 服 Snowball Earth hypothesis, 虽 然 目 前 还 有 一 定 缺 陷, 但 人 类 对 于 知 识 的 认 知 本 身 就 是 一 个 不 断 探 索 不 断 发 现 不 断 完 善 的 过 程 参 考 资 料 1. Vincent, W.F. (2000). "Life on Snowball Earth" 2. McKay, C.P. (2000). "Thickness of tropical ice and photosynthesis on a snowball Earth" 3. Meert, J.G.; Torsvik, T.H. (2004). "Paleomagnetic Constraints on Neoproterozoic Snowball Earth Continental Reconstructions". 4. Smith, A.G.; Pickering, K.T. (2003). "Oceanic gateways as a critical factor to initiate icehouse Earth". 5. Hoffman, P.F.; Kaufman, A.J., Halverson, G.P., Schrag, D.P. ( ). "A Neoproterozoic Snowball Earth". 6. Hoffman, P.F. (2005). "On Cryogenian (Neoproterozoic) ice-sheet dynamics and the limitations of the glacial sedimentary record". 7. Pierrehumbert, R.T. (2004). "High levels of atmospheric carbon dioxide necessary for the termination of global glaciation". 8. 网 络 的 文 献 我 们 为 什 么 会 做 梦? 厦 门 大 学 生 命 科 学 学 院 2008 级 2 班 陈 剑 锋 前 言 : 要 写 梦 我 们 就 不 能 不 写 睡 眠, 我 们 一 生 约 有 百 分 之 三 十 的 时 间 在 睡 眠 中 度 过, 睡 眠 中 又 有 百 分 之 二 十 五 左 右 的 时 间 在 做 梦 这 也 就 是 说, 常 人 一 生 有 二 十 至 二 十 五 年 在 睡 眠, 五 至 七 年 在 做 梦 我 们 似 乎 需 要 睡 眠, 也 同 样 需 要 做 梦 人 们 每 次 一 开 始 做 梦 就 把 他 们 唤 醒 的 话, 就 有 可 能 阻 止 他 们 做 梦 不 过, 除 非 根 本 不 让 他 们 睡 眠, 否 则 要 他 们 不 做 梦 就 会 越 来 越 困 难 关 键 字 : 梦 的 产 生 做 梦 的 机 理 梦 的 作 用 对 梦 的 认 识 的 发 展 : 15

17 在 科 学 不 发 展 的 人 类 初 期 文 化, 无 论 中 外 都 把 梦 与 鬼 神 灵 魂 相 联 系, 认 为 做 梦 是 梦 神 支 配 的, 或 说 是 人 在 睡 眠 时 灵 魂 在 活 动 我 国 的 中 医 则 是 认 为 梦 是 人 体 脏 腑 盛 衰 无 度 阴 阳 平 衡 失 调 影 响 了 心 灵, 而 在 睡 眠 中 产 生 的 幻 影 我 国 民 间 更 是 有 了 著 作 周 公 解 梦 在 欧 洲 精 神 学 家 则 认 为 梦 是 一 种 潜 意 识 在 睡 眠 时 的 流 露 后 来 对 梦 的 认 识 又 有 了 系 统 的 发 展, 从 17 世 纪 开 始, 人 们 对 梦 开 始 有 了 严 谨 的 科 学 研 究 1886 年, 梦 学 专 家 罗 伯 特 认 为, 人 在 一 天 的 活 动 中 有 意 或 无 意 地 接 触 到 无 数 的 信 息, 必 须 经 过 做 梦 把 这 些 信 息 释 放 一 部 分, 这 就 是 著 名 的 做 梦 是 为 了 忘 记 的 理 论, 这 个 理 论 在 一 百 年 后 的 1980 年 代 又 开 始 重 新 流 行 在 罗 伯 特 以 后 不 久, 又 出 现 了 弗 洛 伊 德 心 理 学 解 梦 理 论, 弗 洛 伊 德 认 为, 人 不 停 地 产 生 着 愿 望 和 欲 望, 这 些 愿 望 和 欲 望 在 梦 中 通 过 各 种 伪 装 和 变 形 表 现 和 释 放 出 来, 这 样 才 不 会 闯 入 人 的 意 识, 把 人 弄 醒, 也 就 是 说 梦 能 够 帮 助 人 排 除 意 识 体 系 无 法 接 受 的 那 些 愿 望 和 欲 望, 是 保 护 睡 眠 的 卫 士 弗 洛 伊 德 的 理 论 从 本 世 纪 初 一 直 流 行 到 60 年 代, 后 来 世 界 上 对 梦 的 研 究 慢 慢 地 离 开 心 理 学 领 域, 进 入 生 物 学 实 验 室, 做 梦 从 此 被 视 为 是 一 种 生 物 现 象 法 国 里 昂 梦 学 实 验 室 的 神 经 生 物 学 家 米 歇 尔 儒 韦 是 梦 学 研 究 的 国 际 知 名 专 家, 儒 韦 1959 年 把 有 梦 定 义 为 反 常 睡 眠 他 通 过 脑 电 图 测 试 发 现, 人 每 隔 90 分 钟 就 有 5~20 分 钟 的 有 梦 睡 眠, 仪 器 屏 幕 上 反 映 的 信 号 不 同, 显 示 了 人 在 睡 眠 中 大 脑 活 动 的 变 化 如 果 在 脑 电 图 的 电 波 上 显 示 无 梦 睡 眠 时 把 接 受 测 试 的 人 唤 醒, 他 会 说 没 有 任 何 梦 境 ; 假 如 在 显 示 有 梦 睡 眠 时 唤 醒 他, 他 会 记 得 刚 刚 做 的 梦 此 外, 研 究 人 员 采 用 X 线 断 层 摄 像 仪 测 试 发 现, 大 脑 在 有 梦 睡 眠 阶 段 的 图 像 接 近 于 清 醒 时 的 图 像 有 趣 的 是, 研 究 人 员 用 仪 器 进 行 测 试 发 现, 做 梦 不 是 人 类 特 有 的 现 象, 鸟 类 和 所 有 的 哺 乳 类 动 物 也 都 会 做 梦 现 今 对 梦 的 解 释 : 做 梦 这 种 现 象 是 大 脑 皮 层 某 些 部 位 仍 存 在 一 定 的 兴 奋 性 活 动, 外 界 或 体 内 的 微 弱 刺 激 到 达 中 枢 与 这 些 部 位 发 生 联 系 时 就 产 生 了 梦 人 为 什 么 会 做 梦 人 睡 眠 时, 神 经 细 胞 被 广 泛 抑 制, 然 而 这 个 抑 制 过 程 是 不 完 全 的 因 此, 大 脑 皮 层 的 某 些 神 经 还 处 于 兴 奋 状 态, 从 而 产 生 了 梦 可 见, 梦 境 是 在 大 脑 皮 层 少 数 细 胞 活 动 的 情 况 下 发 生 的 如 果 少 数 细 胞 的 活 动, 失 去 了 觉 醒 状 态 时 的 整 个 大 脑 皮 层 的 控 制 和 调 节, 记 忆 中 某 些 片 段 就 不 受 约 束 地 复 活, 那 么 人 就 会 产 生 千 奇 百 怪 的 梦 如 果 在 睡 眠 中, 少 数 处 于 兴 奋 状 态 的 细 胞 是 大 脑 皮 层 某 些 与 语 言 或 运 动 有 关 的 神 经 细 胞, 那 么, 就 会 出 现 人 们 通 常 所 见 的 说 梦 话 梦 游 等 现 象 后 又 进 而 认 识 到, 梦 主 要 是 在 眼 快 动 时 期 出 现 的 一 种 必 然 的 主 动 的 生 理 过 程 并 且 还 证 明 正 常 的 16

18 梦 境 活 动 是 保 持 机 体 正 常 生 命 活 动 的 重 要 因 素 之 一 由 于 人 在 梦 中 以 右 大 脑 半 球 活 动 占 优 势, 而 觉 醒 后 则 以 左 侧 大 脑 半 球 占 优 势, 在 机 体 24 小 时 昼 夜 活 动 过 程 中, 使 醒 与 梦 交 替 出 现, 可 以 达 到 神 经 调 节 和 精 神 活 动 的 动 态 平 衡 因 此, 梦 是 协 调 人 体 心 理 世 界 平 衡 的 一 种 方 式, 特 别 是 对 人 的 注 意 力 情 绪 和 认 识 活 动 有 较 明 显 的 作 用 无 梦 睡 眠 不 仅 质 量 不 好, 而 且 还 是 大 脑 受 损 害 或 有 病 的 一 种 征 兆 最 近 的 研 究 成 果 亦 证 实 了 这 个 观 点, 即 梦 是 大 脑 调 节 中 心 平 衡 机 体 各 种 功 能 的 结 果, 梦 是 大 脑 健 康 发 育 和 维 持 正 常 思 维 的 需 要 倘 若 大 脑 调 节 中 心 受 损, 就 形 成 不 了 梦, 或 仅 出 现 一 些 残 缺 不 全 的 梦 境 片 断 梦 的 潜 意 识 论 如 今 有 了 较 为 详 细 的 说 明 : 白 天, 人 的 显 意 识 ( 经 验 意 识 ) 来 指 挥 人 对 外 界 的 信 息 作 出 反 应 整 个 过 程 是 这 样 : 肌 体 意 识 听 觉, 视 觉, 嗅 觉, 味 觉, 触 觉 等 将 外 部 的 信 息 收 集 起 来, 传 递 给 潜 意 识, 潜 意 识 将 它 们 处 理, 存 储, 分 类 后, 再 传 递 到 显 意 识 所 对 应 的 点, 由 这 个 显 意 识 点 来 发 出 应 对 的 指 令, 再 经 过 潜 意 识 传 递 给 肌 体 意 识, 由 肌 体 意 识 指 挥 肌 体 作 出 反 应 行 为 在 这 期 间, 潜 意 识 处 于 半 蛰 伏 状 态, 不 主 动 参 与 对 信 息 判 断, 反 应 但 有 时 会 例 外 就 是 我 们 说 的 冥 想 状 态 我 们 有 目 的 性 地 给 大 脑 压 力, 让 它 发 出 生 物 电 流 强 行 打 开 潜 意 识 让 潜 意 识 开 始 工 作 夜 晚, 人 的 肌 体 意 识 中 的 自 查 系 统 开 始 工 作 显 意 识 和 潜 意 识 基 本 退 出 工 作 状 态 此 时 人 主 要 是 将 肌 体 在 白 天 运 动 时 受 到 的 损 伤 进 行 修 复 并 检 查 自 身 器 官 的 运 作 是 否 正 常 如 果 发 生 异 常 情 况, 肌 体 意 识 会 自 我 处 理 当 肌 体 意 识 处 理 不 了, 就 会 向 潜 意 识 发 出 强 大 的 生 物 电 流, 要 求 潜 意 识 参 与 工 作 通 过 以 上 的 表 述, 我 们 可 以 得 出 梦 是 由 于 生 理 压 力 或 心 理 压 力 强 行 打 开 潜 意 识 的 结 果 梦 境 是 一 些 信 息 经 过 潜 意 识 接 收, 查 询 存 储 库, 并 分 析 处 理, 得 出 结 论, 再 传 送 给 显 意 识 相 关 链 接 的 点, 但 显 意 识 只 对 即 时 的 外 部 信 息 作 出 指 令, 所 以 显 意 识 认 为 这 是 不 真 实 的 不 会 发 出 指 令, 只 会 将 这 些 结 论 记 忆 在 相 关 的 点 潜 意 识 得 不 到 显 意 识 的 回 应 时, 又 在 压 力 作 用 下, 不 得 不 打 开 幻 觉 区 域, 让 所 有 结 论 以 影 象 的 方 式 表 现 出 来, 以 类 似 真 实 环 境 的 影 象 来 减 轻 压 力 对 大 脑 损 伤 梦 是 在 人 的 睡 眠 中 尤 其 是 在 快 速 眼 动 睡 眠 时 期 神 经 活 动 的 结 果, 梦 也 是 一 种 心 理 活 动, 是 意 识 的 某 一 个 层 面 活 动 的 结 果 按 照 弗 洛 伊 德 的 说 法, 人 的 无 意 识 中 包 含 了 大 量 的 观 念 想 法 欲 望 和 冲 动 等, 17

19 这 些 观 念 和 想 法, 因 为 与 社 会 伦 理 道 德 冲 突 而 平 时 被 压 抑 在 无 意 识 中, 个 体 无 法 察 觉 到 弗 洛 伊 德 把 人 的 心 理 比 做 一 座 冰 山, 人 的 意 识 是 冰 山 露 出 水 面 的 一 角, 无 意 识 则 是 水 面 之 下 的 部 分 人 的 意 识 之 中 的 内 容 虽 然 无 法 意 识 到, 但 可 以 通 过 这 样 那 样 的 途 径 泄 露 出 来, 其 中 一 个 重 要 途 径 就 是 梦 无 论 如 何, 梦 总 是 由 一 些 刺 激 引 起 一 些 神 经 细 胞 活 动 的 结 果, 只 不 过 它 不 能 被 清 楚 地 觉 察, 也 不 能 控 制 自 己 梦 的 作 用 : 科 学 工 作 者 做 了 一 些 阻 断 人 做 梦 的 实 验 即 当 睡 眠 者 一 出 现 做 梦 的 脑 电 波 时, 就 立 即 被 唤 醒, 不 让 其 梦 境 继 续, 如 此 反 复 进 行, 结 果 发 现 对 梦 的 剥 夺, 会 导 致 人 体 一 系 列 生 理 异 常, 如 血 压 脉 搏 体 温 以 及 皮 肤 的 电 反 应 能 力 均 有 增 高 的 趋 势, 植 物 神 经 系 统 机 能 有 所 减 弱, 同 时 还 会 引 起 人 的 一 系 列 不 良 心 理 反 应, 如 出 现 焦 虑 不 安 紧 张 易 怒 感 知 幻 觉 记 忆 障 碍 定 向 障 碍 等 显 而 易 见, 正 常 的 梦 境 活 动, 是 保 证 机 体 正 常 活 力 的 重 要 因 素 之 一 有 助 于 脑 功 能 的 恢 复 和 加 强 : 几 乎 所 有 的 人 在 熟 睡 时 都 会 有 梦 境 出 现 做 梦 能 使 脑 的 内 部 产 生 极 为 活 跃 的 化 学 反 应, 使 脑 细 胞 的 蛋 白 质 合 成 和 更 新 达 到 高 峰, 而 迅 速 流 过 的 血 液 则 带 来 氧 气 和 养 料, 并 把 废 物 运 走, 为 来 日 投 入 新 的 活 动 打 下 基 础 可 见, 梦 有 助 于 脑 功 能 的 恢 复 和 加 强 能 给 人 带 来 愉 快 的 回 忆 : 脑 中 的 一 部 分 细 胞 在 醒 时 不 起 作 用, 但 当 入 睡 时, 这 些 细 胞 反 而 活 跃, 于 是 形 成 了 梦 梦 能 给 人 带 来 愉 快 的 回 忆, 锻 炼 脑 的 功 能 日 本 山 梨 大 学 发 现, 适 当 做 梦 还 可 延 年 益 寿 ; 做 甜 密 的 美 梦, 常 给 人 带 来 愉 快 舒 适 轻 松 等 美 好 的 感 受, 使 人 头 脑 清 醒 思 维 活 动 增 强, 这 有 助 于 消 化 和 身 心 健 康, 对 稳 定 人 们 情 绪, 促 进 和 提 高 人 的 智 慧 活 动 能 力, 萌 发 灵 感 和 创 造 性 思 维 都 有 所 裨 益 难 怪 有 些 国 家 和 地 区 的 人, 将 祝 您 做 一 个 美 梦 作 为 睡 前 问 安 的 一 句 口 头 禅 能 给 人 传 递 疾 病 的 早 期 信 号 : 有 些 疾 病 在 没 有 发 生 之 前, 常 常 预 先 以 做 梦 的 形 式 表 现 出 来 尤 其 是 做 恶 梦, 恶 梦 虽 然 能 使 人 不 愉 快, 还 会 干 扰 睡 眠, 影 响 大 脑 的 功 能 活 动 这 往 往 是 癌 症 和 其 他 一 些 疾 病 的 早 期 信 号, 尤 其 是 经 常 反 复 地 做 一 些 内 容 大 致 相 同 的 恶 梦, 则 可 能 是 明 显 的 疾 病 迹 象, 并 可 揭 示 将 要 发 生 的 病 变 部 位 性 质 和 轻 重 程 度 有 梦 睡 眠 可 延 长 人 们 的 寿 命 : 近 代 研 究 表 明, 婴 幼 儿 在 每 天 长 时 间 的 睡 眠 中, 有 50% 左 右 的 时 间 是 在 做 梦 这 些 梦 的 内 容 是 什 么, 至 今 仍 然 是 一 个 不 解 之 迷 但 人 们 认 为, 如 果 婴 儿 睡 眠 时 眼 球 迅 速 转 动, 那 就 表 明 他 们 是 在 把 自 己 醒 着 时 感 觉 的 大 量 刺 激 储 存 在 记 忆 里 老 年 人 的 有 梦 睡 眠 却 大 大 减 少, 每 晚 不 过 1 小 时 左 右 如 果 计 算 一 下, 无 梦 睡 眠 在 人 的 一 生 中 相 对 地 保 持 不 变, 从 出 生 时 的 8 小 时 到 老 年 时 的 6 小 时 ; 而 有 梦 睡 眠 却 变 化 很 大 若 能 设 法 增 加 有 梦 睡 眠 时 间, 便 可 延 长 寿 命 有 助 于 人 们 的 创 造 性 思 维 : 18

20 弗 洛 伊 德 说 : 梦 境 不 仅 具 有 复 制 的 功 能, 而 且 具 有 创 新 的 功 能 著 名 化 学 家 门 捷 列 夫 在 睡 梦 中 清 楚 地 看 到 了 元 素 周 期 表, 使 各 种 元 素 得 以 按 最 佳 方 式 排 列 德 国 化 学 家 凯 库 勒 长 期 瞑 思 苦 想 苯 的 结 构, 有 一 天 在 梦 中 想 到 了, 从 而 为 芳 香 族 化 学 研 究 奠 定 了 基 础 弗 来 明 梦 中 发 现 青 霉 素 ; 爱 迪 生 梦 中 发 明 电 灯 泡 ; 余 CB2E 南 在 梦 中 完 成 的 广 州 那 座 富 有 中 国 气 派 的 白 天 鹅 宾 馆 的 构 思 许 多 人 都 想 通 过 减 少 睡 眠 来 成 为 天 才 许 多 人 都 有 这 样 的 体 验 : 瞑 思 苦 想 不 得 其 解 的 问 题 会 在 梦 中 找 到 答 案, 难 以 记 忆 的 东 西 会 在 梦 中 记 忆 犹 新 这 就 使 人 联 想 到, 做 梦 是 否 会 有 益 于 人 的 智 力 科 学 研 究 表 明, 有 梦 的 快 动 眼 睡 眠 有 益 于 记 忆 能 阻 止 大 脑 对 新 知 识 的 遗 忘, 有 助 于 人 们 的 创 造 性 思 维 有 助 于 稳 定 人 们 的 精 神 状 态 : 有 人 认 为 : 睡 眠 的 作 用 在 于 做 梦, 并 且 认 为 有 梦 睡 眠 很 重 要 有 人 做 过 剥 夺 有 梦 睡 眠 试 验, 在 有 梦 睡 眠 时 把 受 试 者 唤 醒 ( 以 眼 球 快 速 运 动 或 脑 电 波 变 快 为 指 标 ), 然 后 再 让 他 睡 ; 于 是, 他 又 经 过 无 梦 睡 眠 阶 段 进 而 转 入 有 梦 阶 段 ; 此 时 再 将 他 唤 醒, 这 样 就 又 剥 夺 了 他 的 有 梦 睡 眠 这 样 长 久 下 去, 他 就 会 出 现 精 神 失 常, 甚 至 神 经 错 乱, 可 见 有 梦 睡 眠 有 助 于 稳 定 人 们 的 精 神 状 态 对 梦 的 研 究 我 觉 得 可 以 延 伸 到 如 何 进 入 人 的 梦 里 面, 可 能 这 有 点 科 幻, 但 我 觉 得 这 可 能 对 一 些 疾 病 的 治 疗 有 特 效, 比 如 说 精 神 方 面 的 治 疗, 在 梦 中 对 病 人 的 心 理 进 行 疏 导 我 在 想 是 不 是 也 可 以 把 噩 梦 变 成 一 种 犯 罪 的 惩 罚, 并 且 加 深 他 们 对 恐 惧 感 的 反 映 及 印 象, 这 可 以 成 为 一 种 绿 色 刑 罚 参 考 资 料 1. 谈 睡 说 梦 赵 克 健 张 立 云 编 著 中 国 医 药 科 技 出 版 社 1994 年 1 月 2. 梦 梅 芙 恩 尼 斯 珍 妮 弗 帕 克 著 李 长 山 译 3. 生 活 读 书 新 知 三 联 书 店 2003 年 1 月 4. 睡 眠 与 做 梦 雅 各 布 恩 普 森 生 活 读 书 新 知 三 联 书 店 2005 年 10 月 5. 睡 眠 和 梦 的 奥 秘 罗 忠 悃 著 中 国 食 品 出 版 社 1992 年 5 月 有 关 科 学 理 论 的 几 点 思 考 厦 门 大 学 生 命 科 学 学 院 2008 级 3 班 陈 进 寰 19

21 摘 要 : 本 文 较 为 初 浅 地 从 哲 学 的 角 度, 结 合 相 关 科 学 史 实, 先 论 述 了 理 论 的 一 般 特 征, 接 着 分 析 了 对 优 秀 理 论 的 理 解 问 题, 最 后 对 于 学 术 界 上 存 在 的 关 于 理 论 的 实 体 问 题 作 了 一 些 较 浅 的 讨 论 关 键 词 : 理 论 的 一 般 特 征 对 优 秀 理 论 的 理 解 理 论 实 体 引 言 : 我 们 已 经 初 步 或 较 深 入 地 学 习 了 不 少 的 理 论, 但 也 许 还 普 遍 缺 乏 对 理 论 本 身 的 哲 学 思 考 与 认 识 笔 者 在 学 习 并 查 阅 相 关 资 料 后 有 些 许 体 会, 于 此 权 以 抛 砖 引 玉 1. 理 论 的 一 般 特 征 当 对 某 一 类 现 象 的 研 究 已 揭 示 出 一 个 能 以 经 验 定 律 的 形 式 表 示 的 齐 一 性 系 统 时, 理 论 通 常 就 被 引 入 了 于 是 理 论 设 法 解 释 这 些 规 律 性 并 且 一 般 地 对 于 所 讨 论 的 现 象 提 供 一 个 比 较 深 入 精 确 的 理 解 为 此, 理 论 将 那 些 现 象 看 作 可 认 为 是 隐 藏 在 他 们 后 面 和 下 面 的 实 体 和 过 程 的 表 现 这 些 实 体 和 过 程 被 假 定 为 受 特 有 的 理 论 原 理 所 支 配, 然 后 借 助 这 些 理 论 原 理 解 释 已 发 现 大 的 经 验 齐 一 性 并 常 预 见 类 似 的 规 律 性 例 如, 拖 勒 密 体 系 和 哥 白 尼 体 系 试 图 借 助 关 于 天 文 宇 宙 的 结 构 及 天 体 的 实 际 运 动 的 适 当 假 定 来 说 明 观 察 到 的 天 体 表 现 运 动 光 的 微 粒 理 论 和 光 的 波 动 理 论 借 助 于 某 些 基 本 的 过 程 来 说 明 光 的 性 质 把 为 直 线 传 播 定 律 反 射 定 律 折 射 定 律 所 表 现 的 早 先 建 立 起 来 的 气 一 性 解 释 为 假 定 基 本 过 程 所 遵 循 的 基 本 规 律 作 用 的 结 果 如 光 束 从 空 气 进 入 玻 璃 的 折 射 在 惠 更 斯 的 波 动 理 论 中 被 解 释 为 广 播 在 密 度 较 大 的 介 质 中 运 动 减 慢 的 结 果 另 一 例 子 是 气 体 运 动 理 论 给 用 各 种 各 样 的 经 验 建 立 起 来 的 规 律 性 提 供 了 解 释 把 气 体 运 动 解 释 为 基 本 的 分 子 和 原 子 现 象 中 的 统 计 规 律 性 的 宏 观 表 现 一 个 理 论 所 断 定 的 基 本 实 体 和 过 程 及 所 假 定 的 支 配 他 们 的 定 律 必 须 用 适 当 的 明 晰 性 和 精 确 性 加 以 说 明, 否 则 这 个 理 论 就 不 可 能 在 科 学 上 有 用 可 用 新 活 力 论 关 于 生 命 现 象 的 概 念 为 例 来 说 明 这 一 点 科 学 理 论 所 做 出 的 关 于 基 本 过 程 的 假 定 必 须 明 确 足 以 允 许 我 们 对 于 理 论 所 要 解 释 的 现 象 推 得 特 定 的 内 涵 新 活 力 论 在 这 方 面 失 败 了 新 活 力 论 的 不 适 当 不 是 起 因 于 把 隐 德 来 西 解 释 为 看 不 见 摸 不 着 的 非 物 质 行 动 者 的 情 况 对 此, 只 要 将 它 与 借 助 牛 顿 理 论 对 行 星 和 月 球 与 运 动 的 规 律 性 加 以 对 照 就 会 明 白 这 两 种 说 明 都 乞 灵 与 非 物 质 动 因, 但 牛 顿 的 理 论 包 括 了 在 万 有 引 力 定 律 和 运 动 定 律 中 的 具 体 假 定 正 是 这 一 特 征 赋 予 它 解 释 力 以 解 释 以 观 察 到 的 齐 一 性 并 作 出 预 见 和 回 溯 如 哈 雷 用 这 个 理 论 预 言 在 1682 年 观 察 到 的 彗 星 将 于 1759 年 反 回 并 认 出 它 就 是 1066 年 以 来 其 出 现 以 被 记 录 了 六 的 那 颗 彗 星 以 后 人 们 根 据 天 王 星 轨 道 不 规 则 性 发 现 了 冥 王 星, 又 根 据 海 王 星 轨 道 不 规 则 性 发 现 了 冥 王 星, 在 这 些 发 现 中 这 个 理 论 起 了 惊 人 的 解 释 和 预 见 作 用 2. 对 优 秀 理 论 的 理 解 原 则 上 的 可 检 验 性 及 解 释 性 含 义 随 十 分 重 要, 但 只 是 科 学 理 论 所 必 须 满 足 的 最 起 码 的 必 要 条 件, 一 个 理 论 满 足 了 他 们 仍 未 必 是 好 的 理 论 一 个 好 的 理 论 的 显 著 特 征 不 能 用 非 常 精 确 的 术 语 来 描 述 在 一 个 因 建 立 了 经 验 定 律 而 已 达 到 某 种 程 度 的 理 解 的 研 究 领 域, 一 个 好 的 理 论 将 会 加 深 并 拓 展 这 种 理 解 首 先 这 样 的 一 个 理 论 为 非 常 多 样 的 现 象 提 供 了 系 统 的 统 一 的 说 明 它 把 所 有 这 些 现 想 都 追 溯 到 同 样 的 基 本 过 程, 并 把 其 显 示 的 各 种 经 验 的 齐 一 性 描 述 为 一 组 共 同 的 基 本 定 律 的 表 现 例 如 几 位 多 样 的 经 验 规 律 性 ( 如 自 由 落 体 单 摆 月 球 行 星 彗 星 双 星 人 造 卫 星 的 运 动, 潮 汐 等 所 显 现 出 来 的 那 些 规 律 性 ) 都 被 牛 顿 的 万 有 引 力 定 律 和 运 动 理 论 的 基 原 理 说 明 了 气 体 运 动 理 论 也 以 类 似 的 方 式 将 多 种 多 样 的 经 验 齐 一 性 呈 现 为 在 分 子 随 机 运 动 中 某 些 基 本 概 率 一 致 性 的 表 20

22 现 一 种 好 的 理 论 也 会 以 一 种 不 同 的 方 式 来 加 深 我 们 的 理 解, 即 表 明 它 所 打 算 解 释 的 先 前 表 述 的 经 验 定 律 不 是 严 格 地 和 毫 无 例 外 地 成 立 的, 而 只 是 近 视 地 在 一 定 有 限 应 用 范 围 内 成 立 的 如 牛 顿 关 于 行 星 运 动 的 理 论 说 明 开 普 勒 定 律 只 是 近 视 地 成 立 并 解 释 了 为 什 么 是 这 样 的 同 理 牛 顿 理 论 将 伽 利 略 的 自 由 落 体 定 律 解 释 为 只 是 在 万 有 引 力 作 用 下 运 动 基 本 定 律 的 一 种 特 殊 表 现, 但 也 表 明 这 ( 即 使 运 用 于 真 空 的 自 由 落 体 是 ) 只 是 近 视 地 成 立 其 理 由 之 一 是 在 伽 利 略 的 公 式 中 自 由 落 体 的 加 速 度 为 一 常 数, 而 在 牛 顿 的 万 有 引 力 定 律 中, 作 用 于 自 由 落 体 的 力 随 着 它 与 低 薪 的 距 离 的 缩 短 而 增 大 类 似 的 意 见 也 适 用 于 从 波 动 光 学 的 主 要 观 点 看 几 何 光 学 定 律 一 个 好 的 理 论 也 会 通 过 预 见 和 解 释 当 理 论 提 出 时 还 不 知 道 的 现 象 来 扩 展 我 们 的 见 识 和 理 解 例 如, 托 里 拆 利 的 大 气 层 的 概 念 导 致 帕 斯 卡 作 出 随 着 离 水 平 面 的 高 度 增 加 气 压 计 的 水 银 柱 将 会 缩 短 的 预 见 ; 爱 因 斯 坦 的 广 义 相 对 论 不 仅 说 明 了 已 知 的 水 星 轨 道 的 缓 慢 旋 转, 而 且 遇 见 了 光 现 在 引 力 场 中 的 弯 曲, 这 是 一 个 后 来 为 天 文 侧 量 证 实 了 的 预 言 麦 克 斯 韦 电 磁 理 论 蕴 涵 着 电 磁 波 的 存 在 并 遇 见 了 它 们 传 播 的 重 要 特 征 这 些 蕴 含 后 来 为 赫 兹 的 工 作 确 证, 它 们 除 了 其 他 应 用 外, 提 供 了 无 线 电 传 输 技 术 的 基 础 3. 理 论 实 体 自 然 科 学 已 通 过 深 入 到 熟 悉 的 经 验 现 象 水 平 以 下, 达 到 了 深 远 的 洞 察 力, 所 以 毫 不 奇 怪, 有 些 思 想 家 把 已 被 证 实 的 理 论 所 假 定 的 基 本 的 结 构 力 量 和 过 程 视 为 世 界 的 唯 一 实 在 的 组 成 成 分 这 就 是 爱 丁 顿 在 他 的 物 理 世 界 的 性 质 一 书 引 起 争 议 的 导 言 中 表 达 的 观 点 但 有 些 科 学 家 和 科 学 哲 学 家 的 观 点 与 之 正 好 相 反 大 体 上 他 们 否 认 理 论 实 体 的 存 在 这 种 一 般 观 点 有 两 种 不 同 形 式 并 根 据 不 同 理 由 反 对 理 论 实 体 存 在 的 一 种 论 证 是 这 样 的 : 任 何 经 验 的 发 现 在 原 则 上 都 可 以 包 容 在 许 多 不 同 的 理 论 内 所 以 若 一 组 经 验 上 确 定 了 的 若 干 有 关 物 理 自 变 量 与 因 变 量 的 相 关 值 用 途 中 的 点 来 表 示, 这 些 点 可 以 用 许 多 不 同 的 曲 线 加 以 联 结 ; 每 一 曲 线 均 表 示 一 个 试 探 性 的 理 论 类 似 的 评 论 也 可 用 于 理 论 可 当 两 个 可 供 选 择 的 理 论 同 样 说 明 一 组 给 定 的 经 验 现 象, 则 弱 承 认 其 中 一 个 理 论 所 假 定 的 理 论 实 体 真 实 存 在 的 话, 也 必 须 承 认 其 他 理 论 所 假 定 的 不 同 的 理 论 实 体 亦 真 实 存 在 由 此 可 推 出 任 何 一 个 可 供 选 择 的 理 论 所 假 定 的 实 体 都 不 可 能 是 真 实 存 在 的 可 是 这 种 论 证 也 会 迫 使 我 们 说 当 我 们 仿 佛 听 到 窗 外 猫 叫 时, 切 不 可 假 定 真 实 的 存 在 着 一 只 猫, 因 为 这 声 音 也 可 以 用 另 一 假 说 ( 如 有 孩 子 在 模 仿 猫 叫 来 游 戏 ) 来 说 明 但 显 然, 我 们 有 方 法 可 以 查 明 到 底 哪 个 假 定 是 正 确 的 ; 因 为 除 了 解 释 声 音 外 两 种 说 明 都 有 我 们 能 检 验 的 其 他 不 同 的 蕴 含 同 样 的, 两 个 光 学 理 论 有 不 同 的 蕴 涵 运 用 这 些 蕴 含 就 能 检 验 并 已 检 验 了 这 些 理 论 诚 然, 我 们 永 远 不 能 确 定 地 证 实 : 某 一 理 论 是 真 的, 它 所 假 定 的 实 体 是 实 在 的 但 这 并 不 是 揭 露 我 们 关 于 理 论 实 体 的 主 张 的 一 个 特 有 漏 洞, 而 是 注 意 到 所 有 经 验 知 识 的 一 个 普 遍 特 征 另 一 种 论 证 简 言 之 如 下 : 科 研 的 目 的 说 到 底 就 是 要 对 在 感 觉 经 验 中 所 遇 到 的 事 实 现 象 提 供 一 个 系 统 的 和 连 贯 的 说 明, 并 且 科 学 的 解 释 性 假 定 应 该 严 格 地 只 涉 及 这 样 一 些 实 体 与 过 程, 他 们 至 少 是 潜 在 的 事 实, 可 潜 在 的 作 用 于 人 的 感 官 而 旨 在 深 入 到 经 验 现 象 后 面 的 假 说 和 理 论 之 多 可 能 是 有 用 的 形 式 手 段 而 不 能 宣 称 代 表 物 理 世 界 的 某 些 方 面 据 此, 著 名 物 理 学 者 哲 学 家 马 赫 等 坚 持 认 为 物 质 的 原 子 论 为 描 述 某 些 事 实 提 供 了 一 个 数 学 模 型 但 不 能 称 之 为 物 理 的 实 在 21

23 但 是, 若 科 学 家 因 而 把 自 己 限 制 于 只 去 研 究 可 观 察 的 现 象, 它 就 几 乎 不 可 能 去 表 述 任 何 精 确 的 普 遍 的 解 释 性 的 定 律, 而 后 者 却 可 以 通 过 如 分 子 原 子 等 这 样 的 基 本 实 体 来 表 述 可 见, 将 理 论 所 假 定 的 实 体 是 为 虚 构 而 加 以 摒 弃 是 不 理 性 的 因 此, 综 上 可 以 推 出 这 样 的 结 论 : 一 个 理 论 所 假 定 的 理 论 实 体 的 存 在 与 否 是 可 以 并 且 应 该 通 过 一 些 相 关 方 法 措 施 进 行 检 验 的 小 结 : 本 文 笔 者 学 习 并 参 考 引 用 了 不 少 资 料 ( 包 括 上 课 时 的 记 录 等 ) 科 学 是 伟 大 而 美 丽 的, 但 她 需 要 与 哲 学 同 行, 作 为 初 级 的 学 习 者 努 力 多 认 真 学 习 哲 学 知 识 是 必 要 的, 希 望 同 学 们 都 能 爱 思 考, 爱 哲 学 参 考 资 料 1. 大 学 物 理 学 王 少 杰 顾 牧 等 主 编 同 济 大 学 出 版 社 2. 物 理 化 学 山 东 大 学 出 版 社 3. 普 通 生 物 学 陈 阅 增 等 主 编 高 等 教 育 出 版 社 4. 全 部 知 识 学 的 基 础 ( 德 ) 费 希 特 著 商 务 印 书 馆 5. 物 理 世 界 的 性 质 爱 丁 顿 著 剑 桥 大 学 出 版 社 6. 哲 学 和 科 学 实 在 论 斯 马 特 著 纽 约 : 人 文 科 学 出 版 社 7. 科 学 的 结 构 奈 格 尔 著 纽 约 人 死 后 意 识 将 何 去 何 从 厦 门 大 学 生 命 科 学 学 院 2008 级 3 班 陈 涛 内 容 摘 要 : 每 个 人 生 前 都 有 一 个 自 我 意 识, 这 个 自 我 意 识 控 制 着 我 们 的 日 常 行 为 我 们 都 必 须 面 对 的 一 个 问 题 就 是 死 亡, 但 是, 当 人 死 后 这 个 意 识 是 否 还 会 继 续 存 在 呢, 人 是 否 还 能 感 受 到 这 个 世 界 的 变 化 呢 我 们 需 要 一 个 讨 论, 也 许 这 不 能 得 出 真 正 的 结 果 关 键 词 : 死 亡, 意 识, 生 命 或 许 每 个 人 都 曾 想 过 这 么 一 个 问 题 : 我 们 生 前 都 有 一 个 自 我 意 识, 但 如 果 我 们 死 了 以 后 呢, 我 们 的 意 识 还 会 继 续 存 在 吗? 想 这 么 具 有 宗 教 色 彩 的 问 题 也 许 不 是 很 好, 但 是 人 们 都 必 须 去 面 对 死 亡, 由 于 人 们 都 不 知 道 死 亡 后 是 什 么 样 子 的, 所 以 人 们 都 害 怕 死 亡 人 死 后, 难 道 真 的 就 是 永 远 都 没 有 意 识 的 吗? 什 么 也 不 想 吗? 相 对 于 死 亡, 有 思 维 的 生 存 又 是 那 么 的 奇 妙, 相 差 为 什 么 会 那 么 远? 相 当 于 永 恒 都 是 无 意 识, 而 在 一 段 时 间 内 有 意 识, 太 令 人 难 以 想 象 了 难 道 只 有 死 后 的 人 才 知 道 吗? 并 且 死 后 的 人 永 远 也 不 可 以 告 诉 活 着 的 人, 这 将 是 一 个 永 远 无 法 在 人 类 世 界 解 开 的 谜 吗? 用 相 对 论 说, 生 和 死 是 相 对 的, 我 们 活 着, 会 去 想 死 后 的 感 觉, 而 死 后 又 会 去 想 如 果 生 的 感 觉. 那 么 死 后 想 生 的 感 觉 是 现 在 我 们 这 样 的 话, 那 个 这 样 想 的 死 人 会 是 在 什 么 样 的 情 况 下? 这 就 是 死 后 的 感 觉! 就 像 一 道 数 学 解 方 程 题, 需 要 的 是 足 22

24 够 的 条 件, 而 条 件 就 是 你 的 生 活! 死 亡 并 不 神 秘, 只 是 经 过 人 们 胡 思 乱 想 后, 自 己 给 自 己 设 的 似 乎 很 难 解 释 的 迷 在 生 物 学 上, 生 物 的 死 亡 只 不 过 是 细 胞 老 化 死 亡 的 过 程, 众 所 周 知, 正 常 细 胞 是 不 能 无 限 分 裂 的, 当 细 胞 分 裂 到 一 定 程 度 就 会 慢 慢 老 化 死 亡, 宏 观 上 表 现 为 变 老 死 亡 人 死 后 神 经 细 胞 已 死 亡, 无 神 经 就 不 会 有 感 觉, 所 以 说 死 后 人 的 感 觉 本 质 是 个 错 误 的 说 法 但 是, 英 国 学 者 最 近 完 成 了 全 世 界 第 一 项 关 于 " 濒 死 经 验 " 的 科 学 研 究, 发 现 人 的 意 识, 即 一 般 所 谓 的 灵 魂, 在 大 脑 停 止 活 动 后 继 续 存 在 这 项 研 究 发 现, 四 名 死 里 逃 生 的 病 患 所 共 有 的 濒 死 经 验 包 括 宁 静 喜 乐 的 感 觉, 时 间 迅 速 流 逝, 感 官 的 感 受 更 为 强 烈, 不 再 察 觉 到 身 体 的 存 在, 看 到 一 道 强 光, 进 入 另 一 个 世 界, 遇 到 一 个 神 秘 的 灵 体, 以 及 到 了 一 个 " 有 去 无 回 " 的 地 方 预 料 这 项 研 究 将 引 发 一 个 长 久 以 来 教 会 与 科 学 界 争 论 不 休 的 问 题 :" 死 后 的 生 命 " 真 的 存 在 吗? 许 多 批 评 濒 死 经 验 的 学 者 认 为, 濒 死 经 验 是 脑 部 因 缺 氧 而 导 致 功 能 崩 溃 瓦 解 的 后 果 但 是 费 维 克 与 帕 尼 亚 表 示, 这 四 名 濒 死 经 验 的 受 试 者 都 没 有 经 历 脑 部 缺 氧 的 状 态, 所 以 脑 部 缺 氧 应 不 是 濒 死 经 验 的 原 因 另 有 学 者 认 为, 濒 死 经 验 是 病 人 死 前 因 医 生 给 予 不 寻 常 的 药 物 组 合 而 产 生 的 后 果 但 是 费 维 克 与 帕 尼 亚 说, 这 些 病 人 在 医 院 接 受 的 复 苏 过 程 完 全 相 同, 因 而 排 除 药 物 影 响 的 因 素 不 过 他 们 仍 然 强 调, 未 来 科 学 界 有 需 要 对 濒 死 经 验 进 行 更 多 的 研 究 帕 尼 亚 表 示, 这 四 人 经 历 到 超 出 医 学 界 预 料 的 经 验, 他 们 的 脑 部 当 时 不 应 具 有 保 持 神 智 清 楚 的 过 程 与 形 成 持 久 记 忆 的 能 力, 所 以 这 项 研 究 可 能 为 以 下 问 题 提 供 了 一 个 答 案, 那 就 是 心 智 与 意 识 究 竟 是 脑 部 制 造 的 成 果, 还 是 脑 部 只 是 心 智 的 某 种 媒 介, 而 心 智 是 独 立 存 在 于 脑 部 之 外 的 东 西 费 维 克 指 出, 如 果 心 智 与 大 脑 是 独 立 存 在 的 两 种 东 西, 那 么 意 识 就 可 能 在 死 后 继 续 存 在, 而 人 类 的 灵 魂 亦 有 可 能 存 在, 宇 宙 也 有 可 能 是 一 种 有 意 义 有 目 的 的 存 在, 而 不 是 随 机 发 生 的 结 果 从 宗 教 来 说, 宗 教 都 有 所 说 的 天 国, 西 天 极 乐 世 界 之 类 的 地 方, 这 是 人 类 害 怕 死 亡, 希 望 自 己 死 后 意 识 还 继 续 存 在 而 产 生 的 一 系 列 的 想 象, 而 且 随 之 产 生 的 就 是 轮 回 转 世, 佛 家 有 六 道 轮 回 : 天 人 道, 阿 修 罗 道, 人 道, 牲 畜 道, 地 狱 道, 饿 鬼 道 也 就 是 说 我 们 或 许 有 前 世, 也 可 能 有 来 生, 但 是, 我 们 前 世 的 记 忆 会 因 轮 回 而 磨 灭 也 许 我 们 会 进 入 一 种 永 恒 的 状 态, 再 没 有 所 谓 的 生 死, 永 久 的 进 入 一 种 睡 着 但 不 做 梦 的 状 态! 再 没 有 时 间 的 概 念 一 秒 就 是 永 久, 永 久 也 是 转 瞬! 时 间 的 无 限! 人 类 有 没 有 灵 魂, 这 是 判 定 是 不 是 宗 教 的 理 论 基 础, 认 为 人 类 有 灵 魂 的 群 体, 是 相 信 上 帝 相 信 宗 教 的 人, 特 别 是 唯 物 主 义 者, 反 对 这 个 理 论, 认 为 物 质 是 第 一 性 的, 意 识 是 第 二 性 的, 人 的 思 想 是 一 种 意 识 形 态 领 域 内 的 东 西, 同 样 人 的 灵 魂 也 是 意 识 中 的 一 部 分, 它 不 是 物 质 的, 不 是 物 质 的 内 容, 在 自 然 界 中 只 能 以 意 识 形 态 的 形 式 存 在, 绝 不 能 以 物 质 的 形 式 存 在, 随 着 光 子 是 物 质 基 本 粒 子 研 究 的 深 入, 表 明 了 人 的 思 想 也 是 一 种 光 子 信 息, 也 是 一 种 物 质, 可 以 在 自 然 界 中 存 在 传 播 甚 至 是 遗 传, 由 于 相 信 了 人 的 思 想 是 一 种 物 质, 同 样 相 信 了 人 是 有 灵 魂 的, 不 是 人 死 后 才 有 灵 魂, 而 是 人 活 着 的 时 候 就 有 灵 魂, 死 后 的 灵 魂, 是 人 体 活 着 的 时 候 灵 魂 的 传 播 说 人 类 的 思 想 是 一 种 物 质 的 理 论 依 据, 主 要 是 人 的 思 想 并 不 是 自 己 独 立 产 生 的, 而 是 人 类 的 光 子 信 息, 与 环 境 的 光 子 信 息 相 互 作 用 之 后 才 能 产 生 思 想, 两 种 物 质 的 内 容 相 互 作 用 之 后, 只 能 产 生 另 一 种 物 质, 并 不 是 其 它 形 式 的 意 识 形 态, 只 是 人 类 思 想 在 单 位 时 间 内, 与 环 境 作 用 的 光 子 能 量 非 常 少, 以 致 于 人 类 用 许 多 23

25 仪 器, 也 测 不 出 思 想 灵 魂 的 能 量 强 度, 长 期 以 来, 让 人 类 认 为 思 想 不 是 一 种 物 质, 而 是 以 意 识 形 态 的 形 式 存 在 于 自 然 界 之 中, 将 思 想 排 除 在 物 质 形 态 之 外 另 一 个 认 为 思 想 灵 魂 是 物 质 的 理 由 是 所 有 物 质, 由 于 都 要 与 环 境 相 互 作 用 光 子 信 息, 才 能 显 示 自 己 的 质 量 和 能 量, 哪 么 所 有 物 质 都 是 有 运 动 惯 性 的, 同 时 具 有 保 持 自 己 独 立 个 性 的 惯 性, 也 就 是 说 你 要 物 质 改 变 运 动 状 态, 一 定 要 给 物 质 一 定 的 作 用 力 ; 或 者 说 你 要 改 变 物 质 的 组 成, 改 变 光 子 信 息 内 部 组 合, 物 质 都 有 一 定 的 阻 力, 这 个 阻 力 表 现 为 自 己 内 部 有 光 子 信 息 的 传 递, 尽 可 能 阻 碍 环 境 对 自 己 的 改 变 思 想 同 样 有 运 动 惯 性, 和 保 持 自 己 独 立 个 性 的 惯 性 说 人 的 思 想 可 以 遗 传, 这 是 很 多 人 不 相 信 的 内 容, 思 想 是 物 质, 当 一 个 人 有 了 一 定 的 思 想 之 后, 这 个 人 的 思 想 内 容, 就 是 以 光 子 信 息 的 形 式 存 在 于 人 体 之 中, 只 是 这 些 光 子 信 息 与 环 境 作 用 光 子 信 息 能 量 强 度 非 常 少, 这 种 思 想 在 自 然 界 存 在 的 时 间 特 别 长, 因 为 思 想 这 种 物 质 是 以 暗 物 质 的 形 式 存 在 的, 单 位 时 间 内 与 环 境 作 用 的 光 子 信 息 能 量 强 度 小, 单 位 时 间 内 自 己 的 光 子 信 息 改 变 量 比 较 小, 自 己 的 自 然 寿 命 特 别 长 比 如 一 位 物 理 科 学 家, 有 一 种 物 理 思 想, 在 它 的 后 代 的 体 内 与 有 这 种 思 想, 只 是 这 种 思 想 物 质 内 容, 所 占 的 比 例 非 常 少, 只 有 在 今 后 的 环 境 中 培 养 才 能 将 这 种 思 想 体 现 出 来, 就 是 说 物 理 科 学 家 的 后 代, 容 易 对 物 理 感 兴 趣 举 一 个 猫 与 老 鼠 的 例 子, 让 猫 生 下 小 猫 之 后, 从 不 让 小 猫 看 到 成 年 猫 看 到 吃 老 鼠 的 现 象, 这 个 小 猫 长 大 以 后, 也 不 会 轻 易 以 老 鼠 为 食 物, 但 是 容 易 培 养 猫 爱 吃 老 鼠 的 现 象, 这 就 是 思 想 遗 传 的 生 活 实 例 特 别 是 人 活 着 的 时 候, 有 自 己 的 思 想 有 自 己 的 灵 魂, 如 果 人 的 思 想 灵 魂 是 物 质 的, 人 死 后 他 有 思 想 灵 魂 到 哪 里 去 了, 只 有 找 到 它 的 去 处 才 能 让 人 们 相 信 思 想 与 灵 魂 是 物 质 的, 首 先 要 知 道 一 个 基 本 问 题, 人 的 灵 魂 并 不 是 在 死 之 后 才 出 现 的, 而 是 在 活 着 的 时 候, 人 的 灵 魂 就 是 存 在 的, 当 人 死 后, 人 的 思 想 与 灵 魂 这 种 物 质 可 以 有 二 个 去 处, 一 它 仍 然 留 在 体 内, 因 为 思 想 与 灵 魂 是 以 暗 物 质 的 形 式 存 在 的, 当 人 死 后, 用 解 剖 的 手 段 是 不 能 发 现 人 的 思 想 与 灵 魂 这 一 类 物 质, 就 像 是 人 体 的 经 络 系 统, 在 人 体 活 着 的 时 候, 它 是 人 体 的 传 递 光 子 信 息 的 通 道, 当 人 体 死 后, 活 体 的 光 子 信 息 消 失 了, 转 变 成 了 死 人 的 光 子 信 息 了, 原 来 的 光 子 信 息 通 道 存 在, 但 是 它 是 暗 物 质, 用 解 剖 的 手 段 是 无 法 找 到 的 二 由 于 人 体 在 死 时, 有 一 个 光 子 信 息 转 化 的 过 程, 是 突 然 消 失, 思 想 与 灵 魂 在 死 亡 过 程 中 向 空 间 传 播 的 能 量 强 度 要 大 一 些 无 论 是 以 何 中 形 式 存 在 的 思 想 与 灵 魂, 它 们 都 是 以 暗 物 质 的 形 式 存 在 的, 与 环 境 作 用 的 光 子 信 息 能 量 要 少 很 多 人 的 神 经 传 导 是 以 局 部 电 流 的 形 式 传 导 的, 或 许 在 将 来 的 某 一 天, 人 们 可 以 将 自 己 的 意 识 导 入 电 脑 中, 如 科 幻 片 中 那 样, 人 虽 然 没 有 身 体, 但 却 能 感 知 外 面 的 世 界 当 然, 这 也 可 能 是 一 个 不 可 能 完 成 的 研 究 参 考 资 料

26 朊 病 毒 与 朊 病 毒 疾 病 厦 门 大 学 生 命 科 学 院 2008 级 4 班 陈 天 驰 摘 要 : 朊 病 毒 作 为 引 起 动 物 和 人 类 朊 病 毒 相 关 疾 病 的 病 原 体, 从 上 世 纪 初 起 就 受 到 人 们 的 高 度 关 注 本 文 联 系 朊 病 毒 的 发 现 与 研 究 进 展, 结 合 几 种 常 见 朊 病 毒 疾 病 就 其 结 构 致 病 机 理 增 殖 方 式 等 做 了 阐 述 关 键 词 : 朊 病 毒 唯 蛋 白 质 假 说 PrPC PrPSc 朊 病 毒 疾 病 1. 朊 病 毒 发 现 小 史 朊 病 毒 的 发 现 源 于 对 多 种 奇 异 的 神 经 系 统 疾 病 的 发 现 和 研 究 第 一 种 被 发 现 的 朊 病 毒 疾 病 是 羊 瘙 痒 病, 患 病 的 羊 其 症 状 为 : 丧 失 协 调 性 站 立 不 稳 烦 躁 不 安 奇 痒 难 熬, 直 至 瘫 痪 死 亡 后 来 又 在 人 类 中 发 现 了 4 种 与 其 病 理 症 状 相 似 的 疾 病 : 库 鲁 病 (Kuru), 克 - 雅 氏 症 (Creutzfeldt-Jacob disease,cjd), 杰 - 斯 - 史 三 氏 综 合 征 (Gerstmann-Strausser-Sheinker syndrome,gss), 致 死 性 家 族 性 失 眠 (fatal familiainsomnia,ffi) 最 轰 动 的 还 当 属 1996 年 春 天 疯 牛 病 在 英 国 以 至 于 全 世 界 引 起 的 一 场 空 前 的 恐 慌, 甚 至 引 发 了 政 治 与 经 济 的 动 荡, 一 时 间 人 们 谈 牛 色 变 最 初 为 了 探 究 致 病 原 的 性 质, 研 究 人 员 检 测 了 羊 瘙 痒 病 病 脑 匀 浆 对 实 验 动 物 的 致 病 能 力 发 现 感 染 因 子 可 以 通 过 滤 器, 有 点 象 病 毒 但 与 大 多 病 毒 不 同, 福 尔 马 林 处 理 并 不 能 使 之 完 全 失 活 1966 年,Alper 发 现 感 染 物 质 对 254nm 紫 外 线 照 射 不 敏 感 而 对 237nm 紫 外 线 敏 感 这 提 示 感 染 可 能 不 涉 及 核 酸, 而 可 能 是 蛋 白 质 由 于 这 种 推 断 不 符 合 当 时 的 一 般 认 识, 也 缺 乏 有 力 的 实 验 支 持, 因 而 没 有 得 到 认 同, 甚 至 被 视 为 异 端 邪 说 在 朊 病 毒 的 发 现 中 做 出 卓 越 贡 献 的 是 美 国 加 州 大 学 旧 金 山 分 校 的 生 物 化 学 家 斯 坦 利 普 鲁 辛 纳 (Stanley B.P Prusiner) 1972 年, 斯 坦 利 的 一 位 病 人 死 于 克 雅 氏 症, 促 使 他 研 究 这 类 疾 病 文 献 表 明 羊 瘙 痒 病 克 - 雅 氏 症 和 库 鲁 病 都 能 通 过 病 脑 传 播 传 染 原 因 往 往 被 归 咎 于 一 种 缓 发 性 病 毒, 然 而 没 有 人 分 离 出 这 种 病 毒 经 过 10 年 努 力, 斯 坦 利 与 同 事 在 1982 年 从 仓 鼠 脑 中 浓 缩 了 瘙 痒 病 原 成 分 浓 缩 成 分 的 活 性 可 被 蛋 白 酶 K 二 乙 酰 焦 碳 酸 尿 素 酚 和 SDS 等 失 活, 但 不 能 被 核 酸 酶 E 或 紫 外 线 照 射 破 坏, 这 些 都 是 蛋 白 质 的 典 型 特 征, 所 以 斯 坦 利 称 之 为 prion 这 个 成 份 中 只 含 一 种 蛋 白 质, 称 为 朊 病 毒 蛋 白 (prion protein,prp) [1] 斯 坦 利 因 此 被 授 予 了 1997 年 的 诺 贝 尔 生 理 学 与 医 学 奖 2. 朊 病 毒 的 定 义 与 唯 蛋 白 质 假 说 斯 坦 利 普 鲁 辛 纳 给 朊 病 毒 所 下 的 定 义 是 : 朊 病 毒 是 不 被 大 多 数 修 饰 核 酸 的 方 法 灭 活 的 蛋 白 质 传 染 性 颗 粒 (proteinaceous infectious particle; 缩 写 为 prion, 于 n 前 加 o, 以 on 示 名 词 后 缀 ) [2] 现 今 的 朊 病 毒 假 说 是 唯 蛋 白 质 说, 认 为 朊 病 毒 是 一 种 蛋 白 质, 不 含 核 酸, 分 子 量 33kD~35kD, 抗 蛋 白 酶 的 PrPS 是 其 唯 一 ( 或 主 要 ) 成 分 ; 它 是 宿 主 PrP 基 因 编 码 的 蛋 白 PrPC 经 翻 译 后 修 饰 构 象 改 变 形 成, 在 朊 病 毒 病 病 理 发 生 中 起 主 导 作 用, 其 复 制 和 分 离 物 ( 或 毒 株 ) 的 不 同 特 性 都 由 其 自 身 和 宿 主 PrPC 相 互 作 用 决 定, 而 不 依 赖 于 任 何 核 酸 在 病 毒 分 类 上, 近 年 来 已 25