1972 年诺贝尔生理医学奖的获得者 埃德尔曼(Gerald MEdelman) 在意识问题的研究上做了最实质性的工作,提出了一个运用神经元群体来解释大脑工作的整体(global)理论—— 神经达尔文主义 ,或称为 神经元群体选择理论 。 在描述大脑如何处理外界信息和新信号的方面存在有两个理论,一个理论认为大脑如同计算机或图灵机,另一理论则是基于群体思想的理论。埃德尔曼倾向于后者,因为他认为群体思想在决定大脑是如何处理个体大脑的众多变异的方面上是很重要的。这种变异真的存在于所有的结构和功能层次中。由于所处的环境不同,不同的个体有不同的遗传、不同的后天秩序(epigenetic sequences)、不同的肢体反应和不断变化的环境中的不同经验,结果导致在神经元化学物质、网络结构、突触强度、记忆和价值系统所控制的激励模式等方面都有巨大变异,最终使人与人之间在“意识流”的内容和类型上有着明显的不同。杰出的神经科学家 Karl Lashiley 在评论个体神经系统的可变性时,就承认自己还没有做好充分的准备来解释如此多的变异的存在。即使大脑展示了很多一般模式而没有显示这些变异,它们也不能仅仅当作噪音处理掉,因为这些变异太多,而且存在于很多组织层次诸如分子、细胞和回路(circuits)等中。进化完全不可能像一道计算机程序处理噪音一样设计出多重纠错代码来保护大脑中阻止变异产生的模式。面对神经系统多变性的另一种基本方式是认为变异是普遍存在的。假设每个个体大脑的局部不同构成了变异群体。在这种情况下,假如某些价值约束或某些适宜性的限制得以满足,那么即使在不可预测的情况下,这样一个变异群体的选择同样会产生相应的模式,这就是所谓的“适者生存”。 “神经元群体选择理论”理论有三大信条: (1)发育选择(Developmental selection) :“在神经元解剖结构建立的早期,发育的神经元之间的联结模式中发生后天变异,这些变异在每个由无数变异的回路或神经元群体组成的脑区中产生“节目单”(repertoires)。在胚胎发育和胎儿阶段,突触上变异的产生就源于这样一个事实:一起放电的神经元串连在一起(neurons that fire together wire together)。”也就是说,“一个物种中的个体发育的早期,一开始,大脑解剖结构的形成显然受到基因和遗传的制约,但是,在胚胎发育的早期阶段开始,随着每个个体的发育,体细胞选择在各个层次的突触之间建立大量联结。例如,在发育过程中,神经元向各个方向延伸了大量的分枝,这些分枝产生了个体中联结模式的大量多变性并产生一个大量神经回路的极其多样的节目单(即产生了许多不同的神经回路)。在这之后,神经元根据它们放电活动的模式而加强或减弱彼此之间的联结:一起放电的神经元串连在一起。结果,同一个群体中的神经元彼此的联结要比不同群中的神经元之间的联结密切得多。”这样就形成了大量具有不同功能的神经元群体。 (2)经验性选择(Experiential selection) :“这种选择交叠于发育选择的早期阶段并在此后延续终身。行为经验使得神经元群体的节目单中出现突触选择过程。例如,大脑中对应于手指触觉输入的映射区会随着使用的手指的数量的多寡而改变其边界。之所以产生这种变化是因为在局部联结起来的神经元群体内部以及这些神经元群体之间的突触强度有些得到加强,另一些则被减弱,但是其神经元解剖结构并没有发生什么变化。”也就是说,大量突触强度的积极的与消极的变异源于通过行为输入的外界环境的变化。这种选择过程受到弥散性价值系统活动的制约。弥散性价值系统是一种上行系统,它随时准备将发生的重要事件通知整个脑。 (3)再进入(Reentry) :“在发育过程中,大量的交互联结被局部的和全局的建立,这就为映射区之间通过交互式纤维传递信号提供了基础。再进入就是大脑的各个分离映射区之间沿大量并行解剖联结(绝大多数都是交互的)不断进行着的并行、递归信号的传递过程。”大脑各个映射区(maps)的选择性事件之间的相关性就是由再进入的动态过程产生的。再进入有助于不同脑区活动的时空协调即再进入使得不同脑区内神经元群体的活动同步化,并把它们绑定成一些能给出协调一致的输出信息的回路。因此,再进入是使各种各样的感觉事件和运动事件的时空协调得以发生的核心机制。 简言之,发育选择造成极其多种多样的回路集合,神经元通过紧密互联形成的神经元群体是脑内神经联结的结构和功能模式的选择性活动主体,这里,高级大脑的选择单位不再是个体的神经元而是神经元群体。经验性选择使得突触群体之间的联结强度发生变化。通过价值系统的约束,其中的一些路径比另一些路径更有优势。受价值系统约束的突触群体联结强度的变异选择源于作为输入信息的行为经验的变化。在再进入过程中,再进入的信号沿着分布各处的神经元群体之间的交互联结传递以确保各个脑区中的神经元群体活动的时空相关性。由此可知,“发育选择和经验性选择为伴随着意识状态的分布式神经元状态的巨大多样性和分化性提供了基础,而再进入则使这些状态的整体性成为可能。”神经元群体选择理论的这三个信条一起形成一个选择系统。 埃德尔曼通过对脑的神经解剖结构的研究,发现有些区域与意识的产生有关,但是这些结构并不是意识场所。意识是一种过程,他的产生需要这些区域的活动,但是更重要的是“再进入”。它是形成意识的关键,由再进入相互作用联结的神经元群体是高级大脑中的选择单元。
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读《达尔文》有感
英国博物学家,进化论的奠基人。1831—1836年,他以博物学家的身份,参加了英国派遣的环球航行,做了五年的科学考察。在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集,经过综合探讨,形成了生物进化的概念。1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》。书中用大量资料证明了形形色色的生物都不是上帝创造的,而是在遗传、变异、生存斗争中和自然选择中,由简单到复杂,由低等到高等,不断发展变化的,提出了生物进化论学说,从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一(其他两个是细胞学说,能量守恒和转化定律)。达尔文主义和孟德尔主义的开始融合,是在孟德尔定律被重新发现之后二十年的事。这一次不是一个科学巨人的孤身奋战,而是群星灿烂了。在这些伟大的科学家中,最重要的是英国人费歇(R A Fisher)、荷尔登(JBSHaldne)和美国人莱特(S Wright)。他们从理论上证明了,达尔文主义和孟德尔主义不仅不互相冲突,而且相辅相成。那些在野外做观察研究的生物统计学家所获得的进化论数据,都可以从遗传学原理推导出来。在孟德尔遗传学的基础上,自然选择可以完满地解释生物的适应性进化,根本不需要拉马克主义(拉马克主义这时候也已被证明是不可能的)。孟德尔遗传学正是达尔文梦寐以求的遗传学!这些理论研究工作,是在1918年开始,而在三十年代初基本完成的。1930年,费歇发表了《自然选择的遗传理论》;1931年,莱特发表了《孟德尔群体中的进化》;1932年,荷尔登发表了《进化的动力》。这三本经典著作,构成了现代进化论的理论基础。
但是这些理论研究,涉及到复杂的数学计算,不是一般的生物学家们所能理解的。而且只有理论没有实验,也很难被生物学家们所接受。因此,他们的研究工作,对当时的生物学界并没有产生太大的影响。直到生物学界出现了另一位伟大的科学家,他不仅有耐心去弄懂这些繁琐的数学计算,而且用实验来验证这些计算,他就是俄国出身的美国遗传学家杜布赞斯基(T Dobzhansky)。杜布赞斯基师从俄国遗传学家契特维里科夫(S Chetverikov)研究果蝇遗传学,1927年移民到美国(两年后他的老师被苏维埃政府逮捕,实验室被关闭)。他与莱特合作,以果蝇为实验材料证实了莱特的理论工作。1937年,杜布赞斯基发表了《遗传学和物种起源》。在这部继《物种起源》之后最为重要的进化论论著中,杜布赞斯基在理论上和实验上统一了自然选择学说和孟德尔遗传学,对博物学家和实验生物学家产生了巨大的影响,刺激了各个领域的生物学家都投身到进化论的研究当中来达尔文自己把《物种起源》称为“一部长篇争辩”,它论证了两个问题:第一,物种是可变的,生物是进化的。当时绝大部分读了《物种起源》的生物学家都很快地接受了这个事实,进化论从此取代神创论,成为生物学研究的基石。即使是在当时,有关生物是否进化的辩论,也主要是在生物学家和基督教传道士之间,而不是在生物学界内部进行的。第二,自然选择是生物进化的动力。当时的生物学家对接受这一点犹豫不决,因为自然选择学说在当时存在着三大困难。
第一,是缺少过渡型化石。按照自然选择学说,生物进化是一个在环境的选择下,逐渐地发生改变的过程,因此在旧种和新种之间,在旧类和新类之间,应该存在过渡形态,而这只能在化石中寻找。在当时已发现的化石标本中,找不到一具可视为过渡型的。达尔文认为这是由于化石记录不完全,并相信进一步的寻找将会发现一些过渡型化石。确实地,在《物种起源》发表两年后,从爬行类到鸟类的过渡型始祖鸟出土了,以后各种各样的过渡型化石纷纷被发现,最著名的莫过于从猿到人的猿人化石。在现在被称为过渡型的化石已有上千种,但是与已知的几百万种化石相比,仍然显得非常稀少。这有两方面的原因。一方面,生物化石都是偶然形成的,因此化石记录必然非常不完全;另一方面,按照现在流行的“间断平衡”假说,生物在进化时,往往是在很长时间的稳定之后,在短时间内完成向新种的进化,因此过渡形态更加难以形成化石。
第二,是地球的年龄问题。既然自然选择学说认为生物进化是一个逐渐改变的过程,它就需要无比漫长的时间。达尔文认为这个过程至少需要几亿、十几亿年。但是当时物理学界的泰斗威廉·汤姆逊(即开尔文勋爵,一个神创论者)用热力学的方法证明地球只有一亿年的历史,而只有最近的最多两千万年地球才冷却到能够让生命生存。对于物理学家的挑战,达尔文无法反击,只能说“我确信有一天世界将被发现比汤姆逊所计算而得的还要古老”。我们今天已知道达尔文是对的,而汤姆逊算错了,现在的地质学界公认地球有四十几亿年的历史,而至少在三十亿年前生命就已诞生。但是在当时,在地球的年龄问题上,人们显然更倾向于相信物理学权威。
第三个困难是最致命的:达尔文找不到一个合理的遗传机理来解释自然选择。当时的生物学界普遍相信所谓“融合遗传”:父方和母方的性状融合在一起遗传给子代。这似乎是很显然的,白人和黑人结婚生的子女的肤色总是介于黑白之间。汤姆逊的学生、苏格兰工程师简金(F Jenkin) 据此指出:一个优良的变异会很快地被众多劣等的变异融合、稀释掉,而无法象自然选择学说所说的那样在后代保存、扩散开来,就象一个白人到一个非洲黑人部落结婚生子,几代以后他的后代就会完全变成了黑人。达尔文虽然从动植物培养中知道一个优良的性状是可以被保留下来的,但是他没有一套合理的遗传理论来反驳简金。达尔文被迫做出让步,承认用进废退的拉马克主义也是成立的,可以用来补充自然选择学说。事实上,在达尔文逝世(1882年)前后,生物学界普遍接受拉马克主义,而怀疑自然选择学说。
如果达尔文知道奥地利遗传学家孟德尔的实验,就不会在遗传问题上陷入绝境了。孟德尔在1865年就已经发现了基因的分离定律和独立分配定律。生物遗传并不融合,而是以基因为单位分离地传递,随机地组合。因此,只要群体足够大,在没有外来因素(比如自然选择)的影响时,一个遗传性状就不会消失(肤色的融合是几对基因作用下的表面现象)。在自然选择的作用下,一个优良的基因能够增加其在群体中的频率,并逐渐扩散到整个群体。
很显然,孟德尔主义正是达尔文所需要的遗传理论。可惜,孟德尔的发现被当时的科学界完全忽视了。具有讽刺意味的是,当孟德尔主义在1900年被重新发现时,遗传学家们却认为它宣告了达尔文主义的死亡,在他们看来,随机的基因突变,而不是自然选择,才是生物进化的真正动力。只有一些在野外观察动植物行为的生物统计学家仍然信奉达尔文主义,因为他们所观察到的生物对环境的奇妙适应性,是无法用随机的突变来解释的。
目前对达尔文进化论的质疑有哪些?
品味完一本名著后,相信大家都增长了不少见闻,写一份读后感,记录收获与付出吧。你想好怎么写读后感了吗?下面是我收集整理的读《达尔文》有感,仅供参考,希望能够帮助到大家。
读《达尔文》有感1
暑假里,我读了《生命之树—达尔文的一生》。这本书用图画加文字的方式描绘了达尔文的一生。
《生命之树》讲述了科学家达尔文童年的成长故事以及他后来创立进化论的过程。达尔文不愿听从父亲的安排,他喜欢骑马、打猎、钓鱼、散步、采集标本、做实验。达尔文通过多年的研究观察,用进化论将所有的生命物种联系在一起,这是人类科学史和思想史的一次伟大飞跃。
从《生命之树》中,我们可以看到,一项伟大的科学发现被大家认可,是件多么不容易的事,科学家每时每刻都经受着头脑、身体、和心灵的考验。
达尔文是一个观察力十分敏锐的科学家,他对自然环境中生物细致的观察非常值得我学习。我小时候就很喜欢观察动物、植物,还饲养过螳螂、壁虎等动物。我对研究动物的生活习性很感兴趣,也看过不少相关的书。向着自己感兴趣的方向发展,达尔文取得了成功。我想我也要努力沿着自己感兴趣的道路前进,兴趣是最好的老师。当然我也要学习达尔文不怕吃苦、不怕困难的精神,遇到挫折不能轻言放弃。同时我必须认真学好足够的理论知识,并且与实践相结合,以实现我的理想,期待着能为人类发展做出贡献。我当然还有一些别的理想,在成长过程中,我的想法也可能会发生改变,但达尔文永远是我最尊敬最崇拜的一位科学家。
读《达尔文》有感2
今天,我看了一则故事,讲的是达尔文,一个十九世纪英国著名的`生物学家,他从小就喜欢生物,每天一放学,他就到花园里去,一会儿捉蝴蝶,一会儿掏鸟蛋,一会儿趴在地上看蚂蚁搬家。大自然成了他的大课堂,开阔了他的眼界。 达尔文读大学时,最喜爱到野外去采集标本。一天,他发现有两只稀有的甲虫,他喜出望外,用两手各抓一只。之后,他又发现了第三种稀有的甲虫,他舍不得放走手中的甲虫,便把抓在手的甲虫放在嘴里,腾出手去抓第三只甲虫,可没想到嘴里的那只甲虫射出一股极辛辣的汁液,灼痛了他,一张嘴,甲虫便落地跑掉了,再看第三只甲虫,也逃得无影无踪了。
为了这件事,他难过了好几天。 我不禁想起了发生在自己身上的一件事。去年暑假里,我去奶奶家里玩,把自己养在家里的小乌龟让妈妈保养,当我回到家里的时候,却发现小乌龟死了,我便去找妈妈,妈妈说:“我上班去的时候把窗子关了,可能它被热死了。” 因为这件事,我足足哭了两三天,我和小乌龟已经在一起生活了一年多了,没了它我还真不习惯了,因此,妈妈又给我买了一只。 我想热爱大自然是孩子的天性,也是生活的真谛,只有你全身心地去爱自然,你才会感觉到这个世界是多么可爱,也只有热爱它们,我们才能更好地热爱生活,去发现,去创造。
读《达尔文》有感3
19世纪美国有一位著名的生物学家,他就是生物进化论的创立者:查理达尔文。
幼年时,达尔文非常喜欢研究果树和花卉的栽培技术。1831年,21岁的的达尔文从剑桥大学毕业,他以极大的热情;以生物学家的身份登上了海军勘探船“贝格号”。开始了环球考察。
大自然中的生物,吸引了达尔文。在途径百得群岛时,达尔文为了观察生物,冒着雨、顶着风。两眼一动不动,仔细地观察,了解了500多种甲虫,发现了200种甲虫不会飞。
达尔文为了编写《生物起源》不知经过了多少风风雨雨。1829年11月24日,一部划时代的巨著—《生物起源》终于问世了。
每当我走在公园,在写作,或者在听人们谈《生物起源》时,达尔文那认真思考的背影仿佛就出现在我的眼前。这使我想起了古今中外的名人。在他们在成功的背后有我们想不到的付出。李时珍是明代著名的医学家。他从小聪明能干,常跟着父亲上山采药。下山时,他一直拿着医学书看,经常会与父亲走失。李时珍长大后为了编写《本草纲目》又四处奔波。在他老年后,一本为现代化的中医做出贡献的——《本草纲目》终于问世。科学家爱迪生说过“天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的血汗”。要知道李时珍在成功的背后又付出了多少呢,还有陈景润、爱迪生、张衡……
可见:有了付出,才会有收获。
读《达尔文》有感4
在假期里,我读了一本书,名字叫《达尔文》。书中有一个有趣的故事,名字叫”帮坏蛋说话”。
主要内容是:达尔文小时候在学校上学。一天,老师给他们讲了一则寓言故事:一只鸟病了,有一只小猫想吃它,就装扮成医生来到小鸟家门口,小鸟发现猫钻出口罩的胡须,没有开门,小猫只好悄悄地走了。
老师对大家说:”这则寓言故事告诉我们什么道理?”达尔文说:”做一件事要达到目的,必须考虑周全。”老师说:”是说坏人常常会以伪善的面目出现,我们要多加警惕。”达尔文说:”因为小猫吃小鸟,小鸟是弱者,应该替小鸟说话。可小猫在挨饿,它也得吃东西。”老师一听生气了,大声说:”你是非不分。”达尔文说:”小鸟吃虫子,小鸟是不是坏蛋?老虎吃小猫,小猫是弱者,这时小猫又成了什么人?动物间吃与被吃都是为了生存,谈不上好坏之分。”老师听他这么一说,也就不生气了。
读完这个故事,我认为发生矛盾时,站在别人的立场想想,也许误会就会解除。
读《达尔文》有感5
今天我怀着激动的心情,把一直放在书架上的《达尔文》拿了下来,然而等我把这本书读完以后,心情更是久久不能平静。
查尔斯·罗伯特·达尔文出生于英国一个富裕的医生家庭,他谢绝了父亲给他安排的人生,而选择了艰苦的生物学作为他的人生道路。经历了五年的环球旅行,达尔文对他采集到所有的、各种各样的动物标本和化石进行了分析,发现了一个巨大的秘密——物种是可以变化的,于是他发表了巨著——《物种起源》。他说:“我不把一切生物看做特别的创造物,而看着某些少数生物的直系后代,我完全相信,物种不是不变的。”然后他就延伸出来”人是由猿猴变的,而不是上帝造的。”的理论,在当时一片反对声中,他一直坚持着自己的想法,提出了进化论。
真理有时是掌握在少数人手里的,不要随波逐流。有一次我在英语课堂上答题,老师说:“答A的同学请举手”有70%的人都举手了,我的答案是D,当我看见选A的同学那么多,我犹豫了,但一想到有人曾说过:”真理有时是掌握在少数人手里的”,我还是坚持自已想法吧。”答B的举手!”有25%的人举手了。”答题C的举手!”没有一个人举手。”答D举手!”我和另外几名同学举起了手,最后老师公布正确答案是D,哇,我对了!
达尔文之所以敢提出进化论,是因为他通过不懈的努力得出的科学理论和敢于坚持自己的观点,不随波逐流,这让我更加坚信,真理有时是掌握在少数人手里的!
先上论点和立场,达尔文进化论是有重大缺陷,但又如何?科学就是在不断否定自我中前进的,如果一个100多年前提出的科学理论没有缺陷,那才是不正常的。没有缺陷,不容置疑的那是宗教。其实进化论(演化论)有很多种不同学说,达尔文的进化论仅是其中一种,而且甚至都算不上开山鼻祖。比如拉马克就比达尔文还早提出生物是逐渐演化成现今模样而非因为是神创而一成不变,要知道这在当时可算是非常离经叛道的说法。当然,现在是个中学生就知道拉马克的“用进废退”的获得性遗传学说是错误的(其实,达尔文也没有否定获得性遗传,此外表观遗传学也在研究获得性遗传,只不过这是与拉马克无关的另外一个故事),但在当时,拉马克学说可算是非常有进步意义的。达尔文演化论最大的一个漏洞就是“寒武纪生命大爆发”:在寒武纪之前的地层中,只发现了简单的原核生物,但紧接着在短短2000万年之内,地球上同时蹦出了一系列与现代动物形态基本相同的动物,连达尔文自己都觉得无法自圆其说。所以,后人提出了很多新学说来对达尔文的演化论进行修正,下面我介绍几个比较有名的学说。
1、新达尔文主义:最有名的代表性人物就是孟德尔,魏斯曼和摩尔根。(排名不分先后,大神们地下有知,不要出来咬我)孟德尔提出了性状分离,魏斯曼用切断尾巴的小鼠证伪了获得性遗传,摩尔根用果蝇证实了染色体携带遗传物质,这些应该都在中学生物课中讲授过(这点求证,我中学毕业的比较早,教材和现在不一样,只是讲课时看本科生都知道这些,所以猜他们中学时学过),我就不多啰嗦了。新达尔文主义最大的贡献就是把遗传和自然选择结合起来,但是也有很大缺陷,限于当时的认知水平,他们只在个体水平上研究演化。
2、综合进化论或曰现代达尔文主义: 综合进化论的主要观点有:彻底否定获得性遗传、强调进化的渐进性、认为进化是群体而非个体现象、将物种看作是一个生殖隔离的种群、肯定了自然选择的压倒一切的重要性、认为进化的速度和方向几乎完全是由自然选择所决定等。
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