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1、生命现象里的机械生物的定义及其取代型式 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望MarcChagallhttp:/ 比興：由下而上的理解(詩歌)n知識的判斷n絕對主義 vs 相對主義n知識的內容n物性實體 vs 互動關係16你自己在想什麼?17生物:life formn生物(生命)是什麼？n生物 從哪裡來？n生物 的組成是什麼？n生物 如何運作？觀點會決定人的作為觀點會決定人的作為:以現代生物科學知識為基礎的論述以現代生物科學知識為基礎的論述18生命的定義生
2、命的定義:的說法的說法目前在中學教育中目前在中學教育中,我們用鋪陳方式來教學生我們用鋪陳方式來教學生教科書教科書2.生物學生物學,周民治譯周民治譯,高立圖書公司高立圖書公司,1999.n生物是高度複雜且有組織化的個體n生物體由細胞組成 n生物需要利用能量n生物與其同種個體繁衍下一代 n生物依照內部遺傳指令，進行所有生命活動 n生物會發育及生長 n生物對刺激有感應 n生物會進行多樣化的化學反-新陳代謝 n生物體內環境會維持在一個恆定的狀態19或者：另外一種的說法的說法牛頓科學研習百科,生命,牛頓出版公司,1993n生長(長高,長壯)n運動(體能活動)n形態(固定的形狀)n遺傳(下一代出生)n感應
3、(對刺激反應)n代謝(食物在體內轉換能量)20AtomphysikalischesModellderMutation(Amodelofgeneticmutationbasedonatomicphysics)nTheconceptofthegenebeganasanabstractone,independentofphysicsandchemistry,untilitwaslinkedtochromosomesandlatertopartsofchromosomes,whichwereestimatedtobeofmolecularsize.MaxDelbrueck(1906-1981)oneo
4、fthefoundingfathersofmoderngenetics中國傳統很不熟悉的提問方式：中國傳統很不熟悉的提問方式：21Whatislife?1948:45reviews1979:120references;65reviewsWearefacedwithamechanismentirelydifferentfromtheprobabilisticonesofphysics.中文本：生命是什麼?貓頭鷹出版社，(2000)網路本：http:/whatislife.stanford.edu/LoCo_files/What-is-Life.pdf22在一個生命有機體的空間範圍內，在空間上和時
5、間上發生的事件，在一個生命有機體的空間範圍內，在空間上和時間上發生的事件，如何用物理學和化學來解釋？如何用物理學和化學來解釋？ErwinSchrdinger,18871961在一個生命有機體的空間範圍內，在一個生命有機體的空間範圍內，在空間上和時間上發生的事件，如在空間上和時間上發生的事件，如何用物理學和化學來解釋？何用物理學和化學來解釋？-Whatislife生命科學的特性是什麼？生命科學的特性是什麼？23ErwinSchrdinger,18871961你是否跨越你是否跨越ErwinSchoedinger的提問方式及廣度的提問方式及廣度？n第一章第一章：古典物理學家對這個主題的探討：古典物理
6、學家對這個主題的探討n第二章第二章：遺傳機制：遺傳機制n第三章第三章：突變：突變n第四章第四章：量子力學的證據：量子力學的證據n第五章第五章：對：對 M.Delbrueck模型的討論和檢驗模型的討論和檢驗n第六章第六章：有序，無序和熵：有序，無序和熵n第七章第七章：生命是以物理學定律為基礎的嗎？：生命是以物理學定律為基礎的嗎？24幾種詮釋生命的方式25這樣的想法是從那裡來的這樣的想法是從那裡來的？如何發展？如何發展？26由生機論(vitalism)到機械論(mechanism)陳恒安:從生物科學發展史看生物學與生物技術。南華通識教育研究2004,1:81-94JacquesdeVaucanso
7、n1709-1782AndreasVesalius1514-1564最早的希臘機械論者是Empedokles和Demokritos。他們所提出的原理是物質的元素本身是自動自發的，它自己可以發展成宇宙。也就是說，它用不著有理性的、精神性的東西。An Aristotelian proof of the definition of the soul(Based on Aquinas,In De Anima,lb.2,lc.2.)他在說什麼？他在說什麼？http:/www.fordham.edu/gsas/phil/klima/medphil/soul.htm1.Thesoulistheprincip
8、leoflife,i.e.,thatonaccountofwhichwhateverlivesisalive.(Nominaldefinitionofsoul,specifyingwhatweshouldmeanbythename,eventhoughwemaynotknowwhatsortofthingitistowhichthisnameaccordingtothissignificationapplies.)2.Butforalivingbodytoliveisforittoexistsimpliciter(i.e.,withoutqualification).(Clearfromthe
9、factthatbirthanddeathareforlivingthingstobeginandtoceasetobe.)3.Therefore,thesoulisthatonaccountofwhichalivingbeingexists simpliciter.(Conclusionof1and2.)4.Butthatonaccountwhichsomethingexists simpliciterisitssubstantialform.(Nominaldefinitionofsubstantialform.)5.Therefore,thesoulisthesubstantialfor
10、mofalivingbody.(Conclusionof3and4.Thisisthequidditativedefinitionofthesoul,whichsayswhatsortofthingitistowhichthenamesoulappliesinthesignificationexpressedbyitsnominaldefinitionin1.)27Classicalmedicinetaughtthatthehumanbodywasgovernedbyfourfluidsorhumors,eachtiedtooneoftheprimeelements.Thefourelemen
11、tswereearth,air,fire,andwater;thefourhumorswereblackbile,blood,yellowbile,andphlegm.Illnesswaspresumedtobetheresultofanimbalanceinthehumors.Thus,sinceillnessistheresultofimbalance,thekeytreatmentsofteninvolvedtryingtoridthebodyoftheexcessofcertainhumors(蓋倫醫學的基礎蓋倫醫學的基礎).http:/spider.georgetowncollege
12、.edu/english/allen/humors.htmTheHumorima(素樸的機械論想法素樸的機械論想法)28Death of Vitalismn1668FrancescoRedisExperimentsonthegenerationofinsects,nothingarisespontaneously.(Thefirstexperimentwithpropercontrol)nLazzaroSpallazani,1729-1799,showedthatabrothcouldbesterilizedbyheat.nIn1862,LouisPasteursterilizedbroths
13、inspecialswan-neckedflasks.FrancescoRedi生命與無生命，各自獨立，不互相往來29nIn1828,Whlerconvertedammoniumcyanatetourea(aninorganictoorganicconversionwithoutlivingcells)simplybyheating.nTherewasnothingsuperchemicalorsupernaturalaboutlivingthings,theyobeyedthelawsofchemistry.(HowsimilaritistoSchrdinger!)FriedrichWhle
14、r(1800-1882)Photo from the the University of Pennsylvania Library,CETI(Center for Electronic Text and Image)(at http:/www.library.upenn.edu/etext/smith).生命與無生命互通30In1953,StanleyL.MillerandHaroldC.Urey,workingattheUniversityofChicago,conductedanexperimentwhichwouldchangetheapproachofscientificinvesti
15、gationintotheoriginoflife.這種問題有多重要？Thecreationhttp:/www.chem.duke.edu/%7Ejds/cruise_chem/Exobiology/miller.html生命與無生命互通31還有有那些理解生命的方式？還有有那些理解生命的方式？(為什麼要用這種方式？為什麼要用這種方式？)山海經是東周時代的產物，裡頭的怪物早被當時之人所知。當時是巫者和方士的時代，到了漢代崇尚仙人，追求長生不老，怪物的類型也逐漸發生變化。漢代仙人被稱為羽人，漢墓雕刻上常見兩臂或雙肩有羽翼的人，三角臉、長勾鼻，容貌不似中原人氏。漢墓上常充滿了怪物雕刻，但基本上還是山
16、海經裡的生物，只不過更著重於長有羽翼的怪物。九頭蛇相繇九頭蛇相繇(音堯音堯)戰神蚩尤戰神蚩尤山海經:http:/staff.whsh.tc.edu.tw/huanyin/sanhai.php32孔子繫辭傳n天一地二，天三地四，天五地六，天七地八，天九地十。天數五。地數五，五位相得而各有合。天數二十有五，地數三十，凡天地之數五十有五。此所以成變化而行鬼神也。n陰陽不測之謂神。生命與無生命不必區分33莊子莊子n秋水：物之生也，若驟若馳，無動而不變，無時而不移，何為乎何不為乎，夫固將自化。知北遊：有先天地生者物邪?物物者非物。物出不得先物也，猶其有物也。猶其有物也，無已。n天瑞：烏足之根為蠐螬(音曹
17、)，其葉為胡蝶。胡蝶，胥也化而為蟲千日，化而為鳥。鷂(音躍)之為鸇，鸇(音沾)之為布穀，布穀久復為鷂也。.久竹生青甯，青甯生程，程生馬，馬生人，人又反入於機。萬物皆出於機，皆入於機。列子列子生命與無生命可區分，但是互相流動生命與無生命可區分，但是互相流動34朱熹朱熹(1130-1200)n五行之生也，各一其行。無極之真，二五之真，妙合而凝。乾道成男，坤道成女，二氣交感，化生萬物。萬物生生，而變化無窮焉。惟人也得其秀而最靈。形既生矣，神發知矣。五性感動，而善惡分，萬事出矣。聖人定之以中正仁義而主靜，立人極焉。故聖人與天地合其德，日月合其明，四時合其序，鬼神合其吉凶。Adegenerationof
18、naturalism?(生物在那裡？)35完全不同的情趣及思維完全不同的情趣及思維n為什麼要強調物質論?難道是神怪太多嗎?n王弼（226-249）三國魏:聖人體無言有?虛偽的話?36合成生物合成生物n1828年年,FriedrichWohler由無機物合成尿素由無機物合成尿素n1845年年,HermanKolbe由元素合成醋酸由元素合成醋酸n1981年年,DavidBaltimore由由RNA轉錄合成具有感染性的病毒轉錄合成具有感染性的病毒n2002年年,合成合成poliovirus(withoutnaturetemplate,7741bp)n2003年年,14天之內合成天之內合成174,53
19、86bp.在薛丁格在薛丁格(after1961)之後：生命與無生命互通之後：生命與無生命互通37智慧與人工智慧智慧與人工智慧nTuringtest(區別另一個房間內與自己對話的是電腦還是人？)n人造物能否具備心智?但是,心智是什麼？n我們是否還要問生物(生命)是什麼？http:/www.turing.org.uk/turing/1912-195438電腦能被視為一種生物嗎？by Kemeny JG）人與電腦他提出六個標準作為審視生物定義的一部分：n一、新陳代謝，一種通過化學變化作用去產生能量的能力。n二、移動力（並非一致的標準）。n三、生殖能力在生物學家指的是DNA具有延續力（continui
20、ty）。n四、個別存在。n五、具有智力（思考與思想溝通的能力）。n六、它是自然的產品，正巧與人工化的產品相反。以上述的標準來檢驗電腦，他的結論是：不管懷疑的人接受與否，現代電腦有思考、記憶，和外界交通的能力，有了這些能力，電腦像其他生物一樣，足夠和人類建立共生（symbiosis）的關係。39n由亞理士多德到薛丁格，完成以機械性來解釋生命的企圖。nTuning之後，你要用什麼新立場來看待生命？n你自己？n生命的討論可以跨越個體的界限嗎？LewisThomas:一個細胞的告白(TheFragileSpecies)40那是生物嗎那是生物嗎?（cyborg）Thecyborgcyberneticor
21、ganism,deliberatelyincorporatesexogenouscomponentsextendingtheself-regulatingcontrolfunctionoftheorganisminordertoadaptittonewenvironments.41那不是生物嗎那不是生物嗎?Mearttakesthebasiccomponentsofthebrain(isolatedneurons)attachesthemtoamechanicalbodythroughthemediationofadigitalprocessingenginetoattemptandcreateanentitythatwillseeminglyevolve,learnandbecomeconditionedtoexpressitsgrowthexperiencesthroughartactivity.42完整性完整性,我們能走多遠？我們能走多遠？nAssuch,nImprovedbynatureselectionnArtificialimprovementnCyber-organismnModerncannibal43