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利己学原理(1)
2020-06-27 | 阅:  转:  |  分享 
  
利己学原理

陈长民著

序言

我们知道,人们都不愿意听到其它人说自己自私,而人们又常常将“利己”与“自私”这两个概念混淆起来。也许,正是由于“利己”这一概念,容易与“自私”这一概念相混淆的缘故,尽管人们经常在自身利己性意识的驱使下去做事,经常利用其他人的利己性来达到自己的利己目的,但对人类利己性的公开研究资料却很少。

然而,存在于人类意识中的利己性,是促使人类对环境有关因素采取相应行为的最主要驱动因素,而且是决定行为结果的最主要因素之一。所以,人类利己性是推动人类社会运行的动力,是解开人类社会现象的一把必不可少的钥匙。

一个人类个体,只有对有关利己性的规律有较深刻的认识,才能透过社会现象,认识自己所处的社会环境的本质,才能基于对社会环境的本质认识,选择自己努力的方向,并较为准确地估算出成功的概率,也才能避免浪费青春,给人生少留遗憾。

一个经济企业,无论是制定内部规章制度还是制定对外策略,都必须充分利用有关利己性的规律,以最大限度地避免人的利己性对企业的有害作用,最大限度地发挥人的利己性对企业的有利作用,使企业立于不败之地。

同样,一个国家,如果能通过好的社会制度,把人的利己性对整个社会有利的一面发挥到极致,把人的利己性对整个社会的危害降到最低,使人的利己性对整个社会的总的有利作用与总的有害作用之差最大化,这样的社会制度必将发挥出人类群体的全部潜能,并使这一人类群体向高素质进化的进程明显加快,长期实行这种社会制度的国家,必将成为世界强国。

对于全人类来说,如果能够认识和利用人类利己性的相关规律,就能最大限度地利用人的利己性对人类有益的一面,最大限度地避免利己性对全人类有害的一面。这样就能最大限度地促进全人类发展,最大限度地避免人类自身因素造成全人类毁灭。

由此可见,人类有必要对利己性及其相关规律进行研究。本书是笔者对利己性及其相关规律多年研究结果的阐述,不奢求得到高回报,只希望能起到抛砖引玉的作用,从而有益于人类社会,尤其希望此书能使我们的子孙后代不再受制度之苦。

笔者认为,利己性是指生物对有害事物及有利事物做出的系统性反映及系统性反应,以及由系统性反映及系统性反应构成的映答功能所具有的有利于自身生存与繁衍的特性。我们将与利己性相关的规律,统称为利己规律。利己规律主要包括:生物利己性形成的客观必然性;利己性对人类和其它社会性高等动物的社会属性(包括正义性、利群性及利他性等属性)形成所起的决定作用;利己性在具体的社会制度下,决定社会群体的走向;利己性对社会性动物的群体制度要求等。

通过对利己规律的研究,我们会发现,人的利己性源自物质的衍变规律和生物进化规律,具有必然性。如果没有利己性,人类将无法生存及繁衍下去。社会制度的设计者若无视这一规律,最终必然导致社会群体崩溃甚至毁灭。

通过对利己性的研究,我们会发现,理性映答功能的利己性有损人利己性和非损人利己性之别。人的损人利己性是自私的和对人类社会有害的,是社会进步的阻力,所以它不但具有利己性,而且还具有反社会性;而非损人利己性不但不是自私的,还对人类社会有益,是社会进步的动力,所以它不但具有利己性,而且还具有社会性。人类社会群体,只有认识和利用这一规律,才能最大限度地避免损人利己性对社会的危害,最大限度地利用人的非损人利己性,来促进人类社会的发。因此,才能设计出对社会群体最有利的制度。否则,设计出来的制度将是扭曲的,最终也必然导致社会群体崩溃甚至毁灭。

通过对利己规律的研究,我们还会发现,杂乱无章的人类历史,蕴藏着客观必然性。

在原始社会,人们共同劳动,共同享有劳动成果,因此就存在“低能力者无偿占有高能力者的劳动成果”这样一种情况。因此,原始社会由狩猎采集时代,发展到种植养殖时代后,由于有了剩余劳动成果储存的条件,并且基本上脱离了肉食动物的威胁,因此,公有制解体,私有制产生也就成了必然。

在私有制的种植养殖社会,当损人利己性较强的人们,发现部落战争和豢养奴隶,不但能够抢占他人的土地,还能够通过无偿占有他们的劳动成果得到经济收益,能够通过侵害他人的人身权力得到精神上的满足时,就促成了奴隶社会制度。

由于奴隶社会存在着对他人劳动成果的剥夺,以及对他人人身权力的无情践踏等弊病,随着奴隶社会的演绎,在人们的非损人利己性、正义性作用下,尤其是在人类群体之间的竞争的作用下,奴隶制被资本主义制度取代也是必然的。

资本主义社会,由于人们对利己性及利己规律的认识仍然不够,对制度的设计仍然有缺陷,所以必然存在着资本所有者与官僚集团勾结,通过垄断经营,无偿占有他人部分劳动成果,进而侵害他人人身权力的情况,所以,在人类非损人利己性、正义性的作用下,尤其是在人类群体之间竞争的作用下,一个人身安全及非损人利己权力得到有效保护,损人利己性得到有效制约的社会制度终将会诞生。从经济角度来看,这样的制度,是在自然资源平均分配的基础上,通过纯自由市场定价,彻底实现按劳分配的制度。只有,制度不允许任何个人或团体,侵犯他人人身安全,干涉他人非损人利己权利,以及侵占他人劳动成果,人们之间的矛盾和冲突才能最小化。否则,随着科技的发展,人类能力的不断增强,将导致人类群体乃至全人类的灭亡。

人类个体之间及群体之间的矛盾,表面上看,可表现为经济矛盾、政治矛盾、民族矛盾以及宗教矛盾等,但实质上是都是损人利己与非损人利己之间的矛盾。如果绝大多数人对利己性及利己规律都有较深刻的认识,我们就能够通过对规则的修改,无限接近于“任何人类个体或群体,都无法从侵犯他人人身安全中得到满足,无法从侵犯他人劳动成果,以及对自然资源的拥有权中得到经济收益”,那么,就不会有人把时间和精力用到损人利己上,天下自然也就太平了。

正如中国古代哲学家杨朱所言,“人人不损一毫,人人不利天下,天下治矣!”。







2020年6月5日陈长民作于内蒙赤峰



目录

利己学原理 1

陈长民著 1

序言 1

上篇利己学基本原理 5

第1章相关概念 6

1.1事物、亲事物及子事物 6

1.2反映与反应 6

1.3主体与客体 7

1.4映答功能 7

1.5属性 7

1.6有利事物与有害事物 7

1.7有利因素及有害因素 8

第2章人的利己性反映及利己性反应 9

2.1利己感觉与客观感觉 9

2.2客观知觉与利己知觉 11

2.3利己思想 11

2.4利己动机 13

2.5利己行为 14

2.6人类利己性的物质基础 14

第3章反映及反应与生物诞生 15

3.1非生物反映及反应与非生物衍变 15

3.2特定反映及反应使非生物衍变为生物 17

第4章生物的反映及反应 20

4.1生物内环境与生物反映及反应 20

4.2基本反映及反应构成生命基本特征 21

4.2.1繁殖发育 21

4.2.2新陈代谢 26

4.2.3映答功能 27

4.2.3.1映答功能及相关概念 27

4.2.3.2映答功能的构成形式 28

4.2.3.3反映系统及反应系统 30

4.2.4生物基本特征的联系与区别 33

第5章反映及反应与生命的本质 33

第6章消化反映与吞噬反映的差异导致内共生进化 36

第7章害利组合与遗传物质互动导致生物进化 39

7.1害利组合及其动态性 39

7.2特殊反映及反应导致遗传物质改变 39

7.3害利组合对多细胞生物繁殖方式的选择 40

7.3.1有关的基础知识 41

7.3.2有性生殖过程 42

7.3.3同源重组与染色体重组的概念 43

7.3.4同源重组对基因形成和基因修改所起的作用 43

7.3.5染色体重组及同源重组对基因的重新组合作用 44

7.3.6多细胞生物其它繁殖(或生殖)方式的劣势 45

7.3.7二倍体有性生殖方式的优势 45

7.3.8结论 46

7.4遗传物质通过反映规律及反应规律决定生物性状 46

7.5害利组合与遗传物质的互动规律 47

7.5.1生物存汰线 47

7.5.2害利组合改变对生物进化的影响 48

7.5.3生物害利因素对生物进化的影响 50

7.5.6害利组合存汰线影响有害反应存汰线导致的生物进化 50

7.5.7结论 50

第8章生物在三个基本特征方面的进化 52

8.1生物繁殖发育的进化 52

8.2生物映答功能的进化 54

8.3新陈代谢方面的进化 59

第9章生物衍化的主要路径 62

9.1单细胞生物衍化为多细胞生物 62

9.2植物及多细胞真菌的衍化 64

9.3动物的衍化路径 65

第10章反映及反应与物质形态的互动结果 70

第11章利己性与社会性 73

11.1社会性及相关概念 73

11.2个体选择与群体选择 74

11.3情绪中枢的强迫作用 75

11.4情绪中枢与社会动物利己性 77

11.5信息交流能力 79

11.6情绪中枢与社会动物其它社会性 81

11.6.1利他性 81

11.6.2利群性 82

8.6.3正义性 84

8.6.4从众性或从权威性 85

8.6.5认知失调 87

11.7利己性与其它社会性的主次关系 88

第12章群体制度是社会群体的“基因组” 91

下篇利己学社会原理 93









上篇利己学基本原理



第1章相关概念

为了更好地完成此书,在接触正题以前,我首先借助一些词或词组,来表达本书后面要经常用到的与利己性相关的概念。这些词或词组都曾经出现过,都有原有解释。它们的原有解释,与我在本书要表达的概念,有相符之处,也有不符之处,对于相符之处,仍沿用了原有解释,对于不符之处,则进行了修改,或者重新定义。敬请读者在读此书时,把这些词或词组,暂时理解成本书所阐述的概念。

1.1事物、亲事物及子事物

事物是指客观存在的一切事和物。事是指物的改变。物是指物体,包括粒子和一切粒子组合。亲事物是指包含被研究事物的事物。例如,由于地球包含海洋,如果我们把海洋作为被研究事物,那么我们就可以把地球这一事物称为海洋这一事物的亲事物。子事物就是指构成被研究事物的事物。例如,如果我们把地球表层作为被研究的事物,那么海洋和陆地都是它的子事物。再如,微生物感染人体可以造成感染性疾病,感染性疾病就是由入侵的病源微生物、微生物的代谢产物、病变的组织和人体功能异常等构成;如果把感染性疾病作为事物进行研究,那么,入侵的病源微生物、微生物的代谢产物、病变的组织和人体功能异常都是子事物。

1.2反映与反应

一事物作用于另一事物,可以通过直接方式,也可以通过间接方式。所谓直接方式,就是通过直接接触,作用于另一事物。所谓间接方式,就是通过第三事物,作用于另一事物。例如,一事物通过发射或反射光波或声波,作用于另一事物,就是通过间接方式。作用,用作动词时,是指“对事物产生影响”;用作名词时,是指“对事物产生的影响”。但如果作用的对象是生物时,常常使用“刺激”一词。

简单事物受到其他事物作用时,首先会在外界能量的推动下,出现被动改变,并获得能量。这种改变,不但能表现出该简单事物本身的性质,而且还总是能以本身的改变,相对直接地表现出作用施加事物的性质,我们称之为该简单事物对作用施加事物的基本反映。基本反映并不是“简单事物受到其他事物作用”这件事的终结,还会在获得的能量的推动下,引起其主动改变。这种改变,虽然也能间接地表现出作用施加事物的性质,但主要表现的是事物本身的性质,是简单事物对作用施加事物做出的“回答”,我们称之为该事物对作用施加事物的基本反应。可见,简单事物在其它事物作用下,会出现两种改变,即基本反映和基本反应,而且,两者总是成对出现的。

生物把许多物质结合起来,从而,在受到刺激时,把许多对基本反映及基本反应,以一定方式结合起来,体现出刺激施加事物能够被该生物利用的性质。这个过程就是系统性反映;生物把许多物质结合起来,从而把许多对基本反映及基本反应以一定方式结合起来,构成对刺激施加事物的回答。这个过程,就是系统性反应。所以,生物作为一个统一的整体,在受到刺激时,也会出现两种改变,即系统性反映及系统性反应。但两者不一定成对出现。

总之,作为一个整体来接受作用或刺激的事物,在受到作用或刺激时,会发生两种改变:一种改变,主要是体现作用或刺激施加事物性质的改变;另一种改变,主要是体现受到作用或刺激的事物本身性质的改变,是对作用或刺激的“回答”。我们将前一种改变称为事物对刺激或作用施加事物的反映,将后一种改变称为事物对刺激或作用施加事物的反应。只不过,非生物的反映及反应,是成对的基本的反映及基本反应,而生物的反映及反应,分别是系统性反映及系统性反应。

1.3主体与客体

当我们研究一事物对另一事物的刺激或作用做出反映或反应时,就将做出反映或反应的一方定义为主体,而将被反映及被反应的一方定义为客体。之所以将主体定义为事物,而没有定义为人及其它高等动物,是因为,不光是人或其它高等动物能对其它事物的作用做出反映及反应,其他生物乃至非生物也能对其它事物的作用做出反映及反应。这里所说的另一事物,既可以是生物,也可以是非生物。主体和客体还可以是一个相同的承载者。例如,人能够对自身疾病做出反映及反应,疾病和人对疾病的反映及反应部分都存在于人体,这时候,就须要把疾病作为客体,人对疾病的反映及反应部分作为主体进行研究。当主体是生物时,客体甚至仅仅是自身状况的改变。例如,人和其它高等动物能够对体内状况进行调整,调整过程就是由系统性反映和系统性反应来完成。

1.4映答功能

映答功能是指简单事物或生物事物作为主体,在接受客体作用或刺激后,出现的反映及其引发的反应的合称。所谓简单事物是指以一个整体参与最简单反映及最简单反应的事物。简单事物作为主体受到客体作用作用后,出现一个基本反映;这个基本反映又引起一个与之相对应的基本反应。这一对基本反映及基本反应,共同构成该简单事物受到作用后的映答功能。简单事物的映答功能,可以称为基本映答功能。复杂事物由许多简单事物构成,复杂事物受到作用后,可以引起一连串成对的基本反映及基本反应。生物事物就是由许多简单事物构成的特殊复杂事物,是一个统一整体,它(他)能够把体内许多简单事物联合起来,构成反映系统及反应系统。在反映系统或反应系统中,第一个简单事物受到作用后,出现的一对基本反映及基本反应,引起第二个简单事物出现一对基本反映及基本反应;第二个简单事物的一对基本反映及基本反应,又引起第三个简单事物出现一对基本反映及基本反应……这些对基本反映及基本反应联合起来,就构成系统性反映或系统性反应。一个系统性反映的最后一对基本反映及基本反应,既可以引起一个系统性反应的第一对基本反映及基本反应,也可以引起另一个系统性反映的第一对基本反映及基本反应;而一个系统性反应的最后一对基本反映及基本反应,同样既可以引起一个系统性反应的第一对基本反映及基本反应,也可以引起另一个系统性反映的第一对基本反映及基本反应。这样,系统性反映与系统性反应按一定方式联合起来,就构成了生物的映答功能。生物的映答功能,也可以称为系统性映答功能。关于映答功能,后面我们还会详细论述。

1.5属性

属性是指事物本身的内部联系,或者该事物与周围事物的联系。例如,桃子的形状和颜色都是桃子的属性,但桃子的形状是桃子本身的性质,桃子的颜色却是桃子吸收和反射不同波长可见光的性质。之所以熟桃子有些部位是红色的,是因为这些部位以反射红色光为主,对其他颜色的光,则以吸收为主。

1.6有利事物与有害事物

对于非生物来说,有利于其结构的稳定,有利于其功能发挥的事物,就是其有利事物。例如,油能够使铁器免于被腐蚀,油就是铁器的有利事物。对于生物来说,有利于其生存和繁衍的事物就是其有利事物。例如,食物、水和氧气都是有利于动物生存的事物,因而,都是动物的有利事物;动物A以生物B为食,生物B就是动物A的有利事物;有性生殖生物的配偶双方,都对对方的繁衍有利,所以,互为有利事物。

对于非生物来说,不利于其结构稳定,不利于功能发挥的事物,就是其有害事物。例如,水和氧气能使铁器生锈,从而破坏其结构,不利于其功能的发挥。因而,水和氧气都是铁器的有害事物。对于生物来说,不利于其生存和繁衍的事物,就是其有害事物。例如,对生物产生毒性作用的事物,都是生物的有害事物;如果动物A以生物B为食,动物A威胁到生物B的生存,那么动物A就是生物B的有害事物;一夫多妻制动物雄性竞争对手之间,威胁到彼此的繁衍,所以互为有害事物。

但是,有利事物和有害事物必须得辩证地看待,有利事物超过一定量有可能会起有害作用;有害事物在一定限度内也可能起到有益作用。例如,糖、淀粉和脂肪都是人体所需要的供能物质,都是人体的有利事物,但摄入量超过一定限度,就会引起,糖尿病、高脂血症和心脑血管疾病;适当接触有害事物,可以提高人应对环境的能力。

1.7有利因素及有害因素

因素是指构成事物的要素、成分,或决定事物发展的原因、条件。例如,构成生命的物质就包括核酸、蛋白质、脂类和糖类等物质,因此,核酸、蛋白质、脂类和糖类等物质都是生命的构成因素;我们知道,欠发达国家经济发展缓慢的关键原因是缺乏公平竞争的经济环境,因此,缺乏公平竞争的经济环境是欠发达国家经济落后的关键因素。

有利因素是指有利于生物生存及繁衍的因素。有害因素是指不利于生物生存及繁衍的因素。因为它们也是客观存在的事或物,所以,它们其实就是有利事物及有害事物。但它们是生物进化的外部原因,所以在研究生物进化时,我们常称它们为有利因素及有害因素。

第2章人的利己性反映及利己性反应

利己性是指生物个体对于有害事物及有利事物的刺激,产生的系统性反映及系统性反应,以及由系统性反映及系统性反应共同构成的映答功能,具有有利于自身生存及繁衍的特性;是生物主体对“客体有害于还是有利于自身的生存或繁衍”这种特殊客体关系属性的正确反映及反应;是生物反映形式及反应形式与非生物反映形式及反应形式的根本区别所在。人是最高级生物,人之所以被称为最高级生物,就是因为人的特征性反映能力及反应能力远高于其它生物。人的特征性反映能力主要是由人的感觉、知觉和思想共同构成的;而人的特征性反应能力主要是由人的动机和行为共同构成的。而人的利己性反映,主要是指人的利己感觉、利己知觉和利己思想;而人的利己性反应,主要是指人的利己动机和利己行为。

2.1利己感觉与客观感觉

在清醒状态下,人的感觉器受到事物的相应刺激,产生神经冲动,经感觉传入通路,传入大脑的相应感觉中枢,就产生了对事物个别属性的系统性反映,这种反映就是感觉。例如,来自物体的可见光,经人眼处理,在视网膜上形成图像,被视网膜的视觉细胞接收及处理,转变成神经冲动,经视觉传入通路传到大脑皮质的视觉中枢,就形成了对物体形状、大小及颜色的系统性反映,这就是视觉;物体振动发出的声波,通过外耳道、鼓膜和听骨链传递至内耳,被耳蜗毛细胞接收、处理,转变为神经冲动,经听觉传入通路,传到大脑皮质听觉中枢,就形成了对物体振动频率及强度等性质的系统性反映,这就是听觉;物体散发到空气中的不同化学物质,能够刺激鼻腔中的嗅细胞,产生神经冲动,经嗅觉传入通路,传入大脑皮质的嗅觉中枢,就形成了对气体性质的系统性反映,这就是嗅觉;人进食时,食物或食物的分解产物刺激味蕾,产生神经冲动,经味觉传入通路传到大脑味觉中枢,形成对食物性质的系统性反映,这就是味觉;位于人内耳的平衡器(位觉器)还能感受其头部与地球引力方向的关系以及人自身运动速度改变,形成神经冲动,经运动觉平衡觉传入通路,传到大脑皮质的平衡觉运动觉中枢,产生的系统性反映,就是平衡觉和运动觉。人体表面满布密度不同、类型各异的感受器,能够感受多种外界刺激,产生神经冲动,经相应的神经传入通路,传到大脑皮质相应的感觉中枢,产生对各种不同刺激的系统性反映,从而形成触觉、温度觉、痛觉等感觉;人体内部还有无数的感受器,能够感受人体内部各种状况的刺激,形成神经冲动,经相应的感觉传入通路,传到大脑皮层的相应感觉中枢。于是就形成了各种反映人体内部状况的感觉,如肌腱的本体感觉、深部痛觉及腹胀等感觉。

根据针对客体属性的差异,可以将感觉分为两种。其中一种感觉是针对“客体对人的生存或繁衍有利还是有害”这种客体特殊属性的感觉。这种感觉是有规律的,那就是,人对于常见的有利于其自身生存或繁衍的因素产生的感觉,是各种各样的好受的感觉;对于常见的不利于其自身生存或繁衍的因素产生的感觉是各种各样的难受的感觉。例如,人对于环境中能生吃的物品,比如瓜果产生的嗅觉和味觉,是各不相同的好受感;对于只能做熟以后再吃的物品,比如米、面和肉类,在做熟以后,产生的嗅觉和味觉,也是各不相同的好受感;人的性感觉,也是一种令人愉悦的感觉;而受到各种不同的伤害,会出现各不相同的难受感,比如皮肤受到撕扯伤害,就会出现撕扯痛,而受到烧灼伤害,则会出现烧灼痛;甚至,刚刚面临受到伤害的风险,就会出现难受感,例如,当人离腐烂的动物尸体较近时,就有了被传播疾病的风险,这时产生的嗅觉是令人厌恶的恶臭感。不仅如此,人体内主要营养物质缺乏,也会出现相应的难受感,如食物缺乏会出现饿感,水缺乏会出现渴感,缺乏得到满足,会出现满足感,如饱感,过量则会出现不适,如食物过量出现的腹涨感。身体疾病也多会引起相应的难受感。这些感觉的出现,都是感觉系统长期进化的结果。它们能使主体在享受好受感觉的同时,满足主体的生存及繁衍所需;使主体在远离难受感觉的同时,避免受到损害;能避免主体所需的不足和过量;还能使主体减少运动或停止进食等加重疾病的因素,以避免主体疾病加重。总之,它们对于主体自身的生存及繁衍有利。所以,我们称反映“客体对主体的生存或繁衍有利还是有害”这种特殊属性的感觉为利己感觉。

高等动物也能形成感觉及知觉。设想一下,如果老虎、狮子和狼等肉食动物闻到或吃到肉的感觉是不好受的感觉,而闻到或吃到草的感觉是好受的感觉,那它们还会吃肉而不吃草吗!如果牛、马和鹿等草食性动物闻到和吃到草的感觉是难受的感觉,而闻到和吃到肉的感觉是好受的感觉,那它们还会吃草而不吃肉吗!

我们知道,腐肉是鬣狗和乌鸦的食物之一,如果鬣狗和乌鸦闻到和吃到腐肉的感觉与人闻到和吃到腐肉的感觉相同,那鬣狗和乌鸦还会吃腐肉吗!所以鬣狗和乌鸦闻到腐肉的感觉一定不是难受的感觉,而吃到腐肉的感觉一定是好受的感觉。同理,以其他动物或人的粪便为食的高等动物,闻到到这种粪便的感觉,一定不是难受的感觉,而吃到这种粪便的感觉一定是好受的感觉。

一个可重复的实验是,将鹅的食物中放进几小块生肉,然后用这种食物喂鹅,当鹅将肉吃进嘴里,就会马上将其甩出,并不停地甩嘴,说明鹅对生肉产生的味觉是难受的感觉。

可见,人和不同种类的高等动物,对于同一外界事物产生的利己感觉,可能差别极大,甚至完全相反。这是由于在漫长的进化过程中,自然选择和性选择使不同物种形成利己感觉的反映系统,带有足够多的不同的主体好恶因素所造成。

所以,作为针对客体本身的反映,人和其它高等动物的利己感觉具有主观性。但是,作为针对“客体有利于还是有害于主体的生存或繁衍”这种客体特殊属性的反映,利己感觉又具有客观性。实际上,正是这种相对主观性和相对客观性相结合,才使这种感觉具有了利己性。

另一种感觉是反映客体一般属性的感觉,这些属性不涉及主体与客体之间的关系。例如,在人听觉感觉器所能承受的声强范围内,听觉只是对客体发出的声波,这种客体一般属性的系统性反映,并不涉及“客体发出的声波对人有利还是有害”这种客体特殊属性;在人视觉感觉器所能承受的可见光强度范围内,视觉只是对来自客体的光波,这种客体一般属性的系统性反映,并不涉及“来自客体的光波对人有利还是有害”这种客体特殊属性;在一般情况下,触觉只是指主体通过触摸,对客体表面情况,这种客体一般属性的系统性反映,并不涉及“客体表面对主体有利还是有害”这种客体特殊属性。虽然任何对客体的反映,都有主体因素的影响,但由于产生这一类感觉的反映系统,不带有主体的好恶因素,因此,主体因素对这一类感觉影响不大。如果对人和其它高等动物这一类感觉进行研究,我们会发现,人和不同的高等动物对同一客体产生的这种感觉大同小异,或者说没有本质区别。也就是说,无论是人,还是高等动物,对客体一般属性的反映,都与实际情况很贴近。无论作为针对客体本身的反映,还是作为对客体一般属性的反映,它都是相对客观的。所以,我们将人和其它高等动物针对客体产生的反映客体一般属性的感觉,称为客观感觉。

2.2客观知觉与利己知觉

知觉是大脑把针对一事物的各种感觉综合到一起,形成的针对该事物的具体感性形象。

由于人对一些事物形成的感觉,只有客观感觉,没有利己感觉,使得人对这些事物形成的知觉也只有客观性,没有利己性。我们把没有利己感觉参与,只有客观感觉参与形成的知觉称为客观知觉。例如,在不借助仪器的情况下,人对月球的感觉,只有不同时间、不同天气情况下的视觉图像,所以,人对月球的知觉,也只能是“月有阴晴圆缺”,没有月球对人有利或有害的信息。也就是说,在不借助仪器的情况下,人对月球形成的知觉只有客观性,没有利己性,是客观知觉。

而人针对另一些事物形成的知觉,既有客观感觉参与,又有利己感觉参与,使得人针对这些事物形成的知觉,既反映了这些事物的各种一般属性,又反映了这些事物对人的生存繁衍有利还是有害这一特殊属性,是不但具有客观性,而且还具有利己性的知觉。这类知觉对人的生存和繁衍有利。所以,我们把有利己感觉参与形成的知觉,称为利己知觉。例如,人对桃子的感觉包括:人看到的桃子的形状、大小和颜色;闻到的熟透了的桃子散发出的诱人香气;触摸桃子产生的触觉;品尝到的桃子香甜的味道;吃桃子时,看到的桃子里面的状况;吃完了桃子后,看到的剩下的桃核的形状、大小和颜色等。把这些感觉综合到一起,就形成了人们对桃子的知觉。以上各种感觉中,人闻到的熟桃子的气味,吃桃子时产生的味觉,都是利己感觉。桃子的“诱人的香气”和“香甜的味道”使人产生“桃子好闻好吃”的感受,从而吸引人利用桃子内的营养物质,补充人体所需。所以,这些利己感觉使人对桃子的知觉有了利己性。而人对桃子其他的感觉,只是反映桃子和桃核各种一般属性的客观感觉,能够使人对桃子的认识加深,不涉及桃子对人有利还是有害这一问题,因此,只会使人们对桃子的知觉具有客观性。人对桃子的知觉是集利己性和客观性于一身的知觉,这种知觉有利于人利用桃子补充自身营养物质,所以,我们说人对桃子的知觉是一种利己知觉。

2.3利己思想

所有事物都以感觉的形式反映到人的头脑中,大脑把对每一事物的各种感觉综合,就形成了对各种事物的知觉。感觉和知觉都只是对事物现象的认识,我们称它们为感性认识。至于表象,只不过是大脑对感觉和知觉形成的记忆的再现,属于大脑记忆及再现能力的一部分,所以我没有将其列入感性认识。感性认识并不能把握事物的本质以及事物之间的内在联系。人的大脑能够把感性认识经过抽象思维,形成以概念、判断和推理的形式表达的对事物本质,以及事物之间内在联系的认识,我们称之为理性认识,也称之为思想。所以,思想或理性认识是以概念、判断和推理形式表达的,人对事物本质和事物之间内在联系的认识。这里所说的事物本质,主要是指事物内部子事物之间的联系;这里所说的事物之间的内在联系,是指事物与事物之间的联系,包括主体与其它事物的联系。人与其它事物的联系,包括其它事物对人类个体的影响,以及人类个体对其它事物的影响。其中,人类个体对其它事物的影响,包括人类个体的行为对其它事物的影响。人类个体的行为对其它事物的影响,又包括人类个体的行为,对其它人类个体的影响。

概念就是思维中枢通过使用抽象化的思维方式从头脑里的一群事物中提取出来的反映这群事物共同特性的思维单位。例如,水果这一概念就是从人对桃子、梨、苹果和芒果这一类物品的感性认识中,使用抽象化的方式提取出来的反映其共同特性的思维单位。桃子、梨、苹果和芒果等也是这样形成的概念,只不过是因为年代太久远了,以至于它们为什么叫桃子、梨、苹果和芒果等,而不叫其他的名字,或许我们已经无从知晓。“上方”是由所有“向上才能到达的地方”抽象出来的。“下方”是由所有“向下才能到达的地方”抽象出来的。“上去”是由所有“位置由低到高的行为”抽象出来的。“下去”是由所有“位置由高到低的行为”抽象出来的。“改变”是由所有“和原来不一样”或所有“使……和原来不一样”抽象出来的。同样,维生素、果酸、蛋白质、脂肪、糖、分子、原子、质子、中子、电子、货币、商品、手机、电脑、国家、阶级、走、跑、跳和打击等等,全是用同样方法形成的概念。总之,所有的词、词组、数字,甚至包括包括标点符号和加减符号在内的各种符号等都是概念。所以,概念是思维单位,是形成判断和推理的基础。

判断就是利用概念,揭示事物内部联系、事物与属性间联系,以及事物之间联系,从而判明或断定事物是什么或不是什么,是否具有某种属性的思维过程或思维结果。例如,“人的淋巴管与静脉相联通”就是一个揭示人体内部联系的判断;“地球是一个巨大的近球形物体”就是一个揭示事物与属性之间联系的判断;“食物和水是动物生存的必须物质”就是一个揭示事物之间联系的判断。

推理是从已有的判断得出新判断的思维过程或思维结果。例如,从“地球是一个巨大的近球形物体”这一判断,以及“海洋约占地球表面积的71%”这一判断,能够得出“海洋的表面不是平的,而是呈凸面镜形的”这一新的判断。这一的过程就是推理。

需要指出的是,人的生命是有限的,因而每个人的经历是有限的,而宇宙中的事物是无限的,所以,每个人都不可能亲自感知所有的事物,然后上升到理性认识。事实上,每个人能亲自感知的事物极少,大部分感性认识和理性认识,都是通过人的语音及文字交流能力,把来自外界,以语音和文字形式传播的知识,经大脑的思维过程,取舍而得到的。而且人大脑的思维功能并不是完美无缺的,它是在一系列非生物和生物因素综合作用下进化而来的,并且人和人的思维能力存在着差别,因此,思想(理性认识)虽然是对事物本质的认识,但并不一定是正确的认识,一部分是有局限性的相对正确的认识,另一部分甚至可能是错误的认识。

利己思想是人脑形成的,以利己概念、利己判断和利己推理表达的,对有害事物和有利事物的本质认识,以及有害事物和有利事物与人之间内在联系的认识。这种认识对人的生存和繁衍有利,故名。

利己概念是人脑通过使用抽象化的方式,从一群事物中提取出来的反应其与人的生存及繁衍相关的共同特性的思维单位。如有利事物就是通过使用抽象化的思维方式,从食物、水、衣服、住房、氧气和配偶等客观存在中提取出来的,反映其有利于人自身生存和繁衍这种共同特性的思维单位。同样,有害事物、生存、繁衍、娱乐、温暖、寒冷和炎热等都是这样形成的利己概念。

利己判断是揭示有害事物及有利事物与人之间内在联系,何种情况下发生联系的思维过程,它也是运用利己概念和非利己概念,判明或断定事物是否对人有害或有利,有何害或何利,在什么情况下有害或有利的思维结果。例如,“成熟的桃子含有人体所需的多种营养物质”这一判断揭示了桃子和人之间的内在联系,对人的生存有利,因而属于利己判断。

利己推理是从已有的判断得出新的利己判断的思维过程及思维结果。例如,一些科研人员为了弄清某种转基因食品对人是否有害,通常是先利用与人亲缘关系较近的动物进行实验。假设实验结果是这种转基因食品对该种动物有害,他们就从“实验动物与人的亲缘关系较近”和“该转基因食品对实验动物有害”这两个判断,得出“该转基因食品对人有害的可能性相当大”这一新的利己判断,这个过程就是利己推理。

当利己性反映处于利己感性认识阶段时,是某种感觉好受,主体喜欢引起这种感觉的事物,以及某种感觉难受,主体厌恶引起该种感觉的事物。而当利己性反映上升到利己理性认识即利己思想阶段时,是某一时间,某种情况下,某事物对自己、亲人或其他人有害或有利,有何害何利,有害有利的程度如何;以及由已有的判断推测出,某一时间,某种情况下,某事物对自己、亲人或其他人有害或有利,或可能有害或有利,有何害何利,有害或有利的程度如何。这是人类面对任何凶猛动物、剧毒动物、其他生物、恶劣的环境,做出最有利反应的基础。

可见,通过理性思维中枢的进化,使人的利己反映能够由利己感性认识阶段,上升为相对完善的利己理性认识(利己思想)阶段,是人类成为地球主宰的关键原因。也就是说,由于人能够形成相对完善的理性认识(思想),而高等动物只能形成萌芽状态的理性认识,所以,人类理性认识的利己性,远远强于高等动物理性认识的利己性。这是人类成为地球主宰的根本原因。

根据表现的方面不同,利己思想可以分类为物质利己思想、性利己思想、利后思想、地位利己思想和名誉利己思想等。物质利己思想是指物质生活资料或金钱方面的利己思想;性利己思想就是希望得到自己喜欢的异性的思想;利后思想就是希望自己有较多子孙后代,以及保护自己子孙后代的思想;地位利己思想就是是希望自己有较高社会地位的思想;名誉利己思想就是希望自己在社会中有较高声誉的思想。根据思想所导致的行为是否给其它人造成损害,利己思想可分为损人利己思想和非损人利己思想。损人利己思想是指通过损害所在群体中其它个体的利益及人身安全,以满足自身利益的思想。非损人利己思想是指在不损害所在群体中其它个体利益及人身安全的前提下,满足自身利益的思想。

2.4利己动机

动机是大脑针对某一件事情的形成的行为指令,是大脑形成的系统性反应,是与行为相连的意识形式,是感觉、知觉及思想与行为之间的枢纽,是人和其它高等动物反应的开始,也是人和其它高等动物反应的内在方式。动机可分为感性动机和理性动机。只有感性认识(感觉和知觉),而没有理性认识(或萌芽状态的理性认识)参与形成的动机,叫感性动机。在感性认识和理性认识(或萌芽状态的理性认识)共同参与下形成的动机,叫理性动机。感性动机一般会立刻传递给相应的行为中枢,从而马上引起相应的感性行为。理性动机分为不成熟的理性动机和成熟的理性动机。不成熟的理性动机如果未被大脑否定,就会被完善,直至转变为成熟的理性动机。成熟的理性动机会以若干神经冲动的形式,传导到若干行为中枢,最终引起相应的理性行为。人和其它高等动物理性动机的主要区别是,人的理性动机是相对完善的,而高等动物的理性动机是不完善的。理性动机和理性认识具有一定程度的对应性。

利己动机是指在利己感性认识及利己理性认识参与下,形成的动机,是针对有害事物及有利事物的有利于自身生存和繁衍的行为指令。利己动机可分为利己感性动机和利己理性动机。利己感性动机就是只有利己感性认识(利己感觉和利己知觉)而没有利己理性认识参与形成的动机。利己理性动机就是由利己感性认识和利己理性认识(萌芽状态的理性认识)参与形成的动机。利己理性动机,有的是不成熟的,有的是成熟的。不成熟的利己理性动机,经过思维中枢的加工,可以变为成熟的利己理性动机。成熟的利己理性动机会被行为中枢转化为行为指令,最终导致相应的利己行为。利己感性动机与利己感性认识具有对应性;利己理性动机与利己理性认识及相关的利己感性认识具有对应性。

2.5利己行为

在这里,行为特指在动机支配下人或其它高等动物的活动,是人或其它高等动物对事物反应的特征性的外在方式。行为可分为感性行为和理性行为。感性行为就是通常人们所说的下意识行为,是在感性动机支配下的行为。理性行为就是在理性动机支配下的行为,是有计划的行为。人的理性动机和理性行为共同构成最高级的物质反应形式。

动机被行为中枢转变为若干肌收缩指令和若干肌紧张指令,分别以若干神经冲动的形式,经锥体系和锥体外系,传到若干相应的运动反应系统的运动中枢,转变为若干相应的肌运动信号和若干相应的肌紧张信号,经若干相应的运动反应传出通路,传导到若干相应的运动反应终端(肌肉),从而引起若一部分肌肉收缩,另一部分肌肉处于及肌紧张状态,这些相互协调的肌收缩和肌紧张,就导致行为。

人和其它高等动物行为的主要区别是,人的理性行为远多于高等动物的理性行为,人的理性行为远高级于高等动物的理性行为

利己行为是指人或其它高等动物在利己动机支配下的有利于自己生存和繁衍的行为,是人或其它高等动物对有害事物及有利事物系统性反应的外在方式。利己行为也可分为利己感性行为和利己理性行为。在利己感性动机支配下的行为,就是利己感性行为。在利己理性动机支配下的行为就是利己理性行为。

人和其它高等动物利己行为的主要区别是,人的利己理性行为远多于高等动物的利己理性行为,人的利己理性行为远高级于高等动物的利己理性行为。因此,人的利己行为比高等动物的利己行为的利己性强得多。

2.6人类利己性的物质基础

我们将人类和其它高等动物产生感觉的物质系统,称为感觉系统。感觉系统的结构模式是:感觉器-感觉传入通路-感觉中枢。感觉中枢位于大脑。感觉器接受刺激后,就会在感觉中枢形成感觉。嗅觉、味觉、痛觉和性感觉等感觉之所以具有利己性,主要是相关有利事物及有害事物对感觉系统进行长期选择的结果。

知觉和感性动机是大脑感性思维中枢的功能,理性认识和理性动机是大脑理性思维中枢的功能。感性思维中枢和理性思维中枢共同构成大脑思维中枢。大脑有一个与思维中枢相伴行的结构,我们称之为情绪中枢。情绪中枢与思维中枢有着广泛的双向联系,甚至有可能与感觉中枢也有着双向联系。情绪中枢能够强迫思维中枢对其不同思维过程,特别是思维产物,产生主观体验。这些主观体验,被心理学界称为情绪的主观体验。某些知觉、理性认识和理性动机之所以具有利己性,还与情绪中枢强迫思维中枢产生的主观体验密不可分,我们称这类主观体验为利己性主观体验。利己性主观体验还能迫使思维中枢进行思索,以便把利己知觉转变成利己理性认识,把肤浅的利己理性认识转变为深邃的利己理性认识,乃至成熟的理性动机。大脑还有一些执行感性思维中枢和理性思维中枢行为指令的结构,我们称它们为行为中枢。这些行为指令是由感性思维中枢产生感性动机的结构和理性思维中枢产生理性动机的结构发出的。

我们称人类和其它高等动物产生运动的反应系统为运动反应系统。运动反应系统多得难以计数。它们的结构模式是:运动反应中枢-运动传出通路-运动反应终端(骨骼肌)。每个运动反应中枢接受许多行为中枢支配;每个行为中枢也同时支配许多运动反应中枢。当产生一个行为时,一个行为中枢临时与多个运动反应系统组成行为系统。行为系统忠实地执行着思维中枢发出的指令。

第3章反映及反应与生物诞生

人的感觉、知觉和思想,是人对物质世界的反映,人的动机和行为是人对物质世界的反应。但反映和反应并不是人类独有的,其它生物乃至非生物都能对事物的刺激或作用做出反映和反应。某些反映及反应能够导致物质性质改变,这时,旧物质就转变成了新物质;新物质形成以后,可以导致新的反映及反应出现,其中有些新的反映及反应又能导致物质性质发生改变,这时,新物质就转变成了更新的物质……生物正是物质世界这种螺旋式发展的产物。

3.1非生物反映及反应与非生物衍变

前面讲过,任何简单事物,在受到其他事物作用时,都必然首先在外界能量的推动下,引起该简单事物本身被动的有特异性的改变,并获得能量,这种改变,不但能表现出该简单事物本身的性质,还总是能相对直接地体现出作用施加事物的性质,我们称之为该简单事物对作用施加事物的基本反映。这些被动的改变,并非“该简单事物受到作用”这件事的终结,还会在获得的能量的推动下,引起一些继发的相对主动的有特异性的改变,这些继发改变虽然也能间接地体现出作用施加事物的某些特点,但主要表现出的是该简单事物自身的特性,是该简单事物本身对作用施加事物的“回答”,我们称之为该简单事物对作用施加事物的基本反应。

让两个篮球以一定的速度在光滑的冰面上正向相撞,接触面会出现瞬间弹性形变,球内的空气被压缩,空气分子间的排斥力加大,这是两球对互相作用作出的反映。随后,在排斥力的作用下,两球形变部位迅速恢复原貌,并相互把对方弹开,使两球的运动状态均发生改变,这是彼此对对方作用作出的反应。

将两个固有频率相同的音叉,固定在音叉固定架上,使音叉甲振动发声,音叉乙也会出现由弱到强的振动,并发出由弱到强的声波,直至振幅和声强达到某一数值以后不再增加。这时,使音叉甲停止振动,音叉乙还会继续振动,并发出声音。只不过这时音叉乙的振动和发出的声音都是逐渐由强到弱,直至声音消失、振动停止。这里,音叉乙随音叉甲的振动而出现逐渐增强的振动和发声,是音叉乙对音叉甲发出的声波的反映;而使音叉甲停止振动后,音叉乙自身出现逐渐衰减的振动及发声,则是对音叉甲声波作用的反应。

当给电炉通直流电时,在电场的作用下,电阻丝内的自由电子会发生定向移动,从负极流向正极,这是电炉电阻丝对外加电场的反映。自由电子流动时,与晶格发生碰撞,把电场释放的电能转变成热能和光能,结果电阻丝发热发光,这是电炉电阻丝对外加电场能量的反应。

把一小块金属钠放入盛有水的器皿中,金属钠将浮在水面上四处游动,并发出嘶嘶的响声,形状由不规则形变成闪亮的球形,体积逐渐缩小,直至消失。

在金属钠中,钠原子以金属键结合在一起。金属键是化学键的一种,主要在金属中存在,由许多自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸作用形成,由于电子的自由运动,金属键没有固定的方向,因而是非极性键。

水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成,氧原子和氢原子之间以极性共价键结合。也就是说,由于氧原子核对其最外层电子的吸引力大于氢原子核对其最外层电子的吸引力,所以,氢、氧原子结合成水分子时,在氢、氧原子核之间的排斥力,和它们对共用电子对的吸引力的共同作用下,氢氧之间的共用电子对偏向氧原子。水分子的两个极性共价键的夹角为104.5度角,这是原子核和高速运动的核外电子间电磁作用作用和万有引力作用的综合结果。

在这里,我们把钠作为反映及反应主体来分析金属钠与水分子之间的反映与反应。当金属钠与水分子的一个氢原子核(质子)相遇时,就会有一个金属钠的自由电子,受到氢原子核的吸引力大于钠离子晶格对它的吸引力。所以,这个自由电子将随着氢原子核在金属钠表面快速运动,这是单质钠对水分子中氢原子核电磁作用的反映。

当两个束缚了金属钠自由电子的氢原子在金属钠表面相遇时,就结合成为氢分子而脱离金属钠表面。这样,失去了两个自由电子的金属钠就带有两个单位的正电荷,从而吸引水与金属钠交界面已形成的两个氢氧根离子,并有两个钠离子与两个氢氧根离子以离子键结合成氢氧化钠而脱离金属钠表面,溶解在水中,并放出热量。这正是钠对水分子中氢原子核通过电磁作用夺走其电子的反应。

这种与主体相连的旧化学键的断裂,与主体相连的新化学键形成,从而导致主体参与构成的旧物质解体,参与构成的新物质形成的反应被称为化学反应。我们暂且把它所对应的反映称为化学反映。相应地,我们把前述没有新物质形成的反应称为物理反应,所对应的反映叫做物理反映。

元素是指具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子或离子的总称。到2012年为止,总共有118种元素被发现,其中94种存在于地球上。地球上的所有物质,包括人类都是由这94种元素中的一部分构成的。原子是由原子核以及与核内质子数相等的绕核高速运动的核外电子构成。原子核是由质子和中子在强相互作用下结合而成。普通的氢原子的原子核是特殊的原子核,仅仅是一个质子。质子是由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下结合而成,带一个单位正电荷。原子核的质子数目决定了该原子或离子属于哪一类元素,也决定了该元素的化学性质。中子是由两个下夸克和一个上夸克通过胶子在强相互作用下构成的,不带电荷。原子核的中子的数目决定了原子或离子属于该元素的哪一种同位素。如果没有中子,由于带正电荷质子间的排斥力,就难以形成除氢之外的其他元素。自由中子会衰变,半衰期为15分钟,衰变时释放一个电子和一个反中微子而成为质子(β衰变)。

氢的同位素重氢(氘)的原子核是由一个质子和一个中子构成的,超重氢(氚)是由一个质子和两个中子构成的。普通氦原子核是由两个质子和两个中子构成的,现时已知的氦同位素有八种。在超高温、高压下,氘或氚原子核由于获得了足够的动能,它们之间的距离就能够小于5飞米(fm)甚至达到1fm。当它们之间的距离小于4~5fm时,核力开始起作用,但当它们之间的距离为2~5fm时,核力是较弱的吸引力。只有当它们之间的距离在1~2fm时,核力才是较强的吸引力,它比质子间的电磁力强得多(约为电磁力的100倍),足以克服电磁力的排斥作用。这时它们就快速靠近,这是氘或氚核之间对核力的反映。最终,两核相撞,释放出多余的中子,融合成为普通氦核,同时放出巨大的能量,这是它们对核力的反应。这就是氢弹的爆炸原理。这种反应被称为核聚变反应,相应的,我们把它所对应的反映也可以暂且称为核聚变反映。

核聚变反映和核聚变反应不能不使我们联想到,宇宙形成之初,在极度高温、极度高压和其它一些未知条件下,上、下夸克和胶子之间,通过对它们之间的强相互作用的反映和反应,形成质子(即氢原子核)和中子。质子和中子还能够通过对它们之间强相互作用的反映和反应,形成一些含有中子的简单的原子核。含有中子的简单原子核再通过核聚变反映及核聚变反应而形成复杂的原子核,从而就形成了构成物质的所有元素的原子核。直到温度和压强下降到某一临界值以下,核聚变反应停止。

随着时间的推移,温度会进一步下降,当温度降到某一临界值以下时,带正电的原子核和带负电的电子,通过对它们之间的电磁作用发生反映和反应,使不同数量的电子被束缚在原子核周围做高速运动。我们知道,当被束缚在原子核周围的电子数与核内质子数相同时,组成的粒子团,称为原子,当被束缚在原子核周围的电子数与核内质子数不同时,组成的粒子团,称为离子。核外电子数小于核内质子数时称正离子或阳离子,核外电子数大于核内质子数时称负离子或阴离子。由于原子核与电子对于它们之间的电磁作用发生反映及反应时,物质尚呈气体状态,原子核和电子均处于分散状态,并且自由电子总数和原子核所带的正电荷总数相差不大,所以反应形成的物质,可能以电中性的气态原子为主。

化学家通常按照核内质子数多少,给原子排序。直观地理解,随着原子序数逐渐增加,原子的核内质子数与核外电子数同时逐渐增加,原子半径应该逐渐增大。但事实并非完全如此,而是元素随原子序数递增,其原子半径及性质呈现周期性变化,这就是元素周期律。按照这一规律,俄国化学家门捷列夫创制了元素周期表。把元素随原子序数递增出现每一次周期性变化的所有组成元素都排在一行中,称为一个周期。把不同周期中化学性质相似的元素都按顺序放在同一列中,称为一个族。这样,在同一族中,原子半径虽然随原子序数的增加而增大,但在同一周期中,原子半径随原子序数的增加非但不增大,反而减小。之所以出现这种现象,是由于原子核外电子的排布是分层的,由内向外依次被命名为K、L、M、N、O、P……层,各电子层最多容纳的电子数是2n2个(n表示电子层),最外层电子数不超过8个(K层是最外层时,最多不超过2个),次外层电子数目不超过18个,倒数第三层不超过32个。在同一族中,随着原子序数的增加,核外电子层数也在增加,因此半径增大。而在同一周期中,随着原子序数的增加,原子核内质子数和核外最外层电子数同时增加,而核外电子层数并不增加,所以原子核对最外层电子的吸引不但不减弱,反而增强。因此,在同一周期中,原子半径不但不随原子序数的增加而增大,反而随原子序数的增加而减小。由于同一周期不同种原子的原子核对最外层电子的吸引力不同,越靠近一个周期首端的原子,由于其原子核对最外层电子的吸引力越弱,因而越容易失去其最外层电子而成为正离子;越靠近一个周期尾端的原子,由于其原子核对最外层电子的吸引力越强,因而越容易夺取电子,使最外电子层达到或接近饱和状态而成为负离子;只有位于一个周期最尾端的惰性元素,因为各电子层均处于饱和状态,既不容易失去电子,也不容易得到电子,因此,最容易处于游离原子状态。

在宇宙形成时,当温度下降到一定程度,原子之间相遇。占绝大多数的非惰性元素的原子,由于其原子核对最外层电子的吸引能力不同,以及最外电子层电子数目不同,因而争夺其他原子最外层电子的能力不同,也就是与其他原子发生化学反映与反应的能力不同,结果,或是自身的最外层电子被其他原子所夺,或是夺取了其他原子的最外层电子,或是与其他原子共用最外层电子,从而与其他原子以离子键、共价键和金属键等化学键结合成化合物或单质。可见,构成整个地球的绝大多数物质,都是在一定条件下,无数的相同或不同的原子核和若干倍于原子核的无数的电子,通过对它们之间的电磁作用以及万有引力的作用,发生综合的、复杂的反映和反应形成的。气体、液体和固态物质,只不过是在不同温度范围内,原子核或原子核组合与电子的不同结合方式。溶液也只是一种在一定温度范围内,原子核组合与电子的结合方式。但大规模的无机物形成基本结束时,地球仍然温度较高,因而不允许有机物存在,有机物产生在地球冷却至常温或接近常温以后。

3.2特定反映及反应使非生物衍变为生物

米勒、尤里等许多科学家的实验证实,在闪电、火山爆发等自然条件下,存在于海洋、地表及空气中的小分子量无机物,如甲烷、氨、水蒸气、一氧化碳、氢气、磷酸、硫化氢和氰化氢等物质之间可以发生化学反映与化学反应,产生以碳这种原子量小,对最外层电子吸引力强,能够形成最多共价键的元素为骨架,结合氢、氮、氧、磷和硫等原子量小,容易和碳形成共价键的元素,构成比无机物大得多的小分子有机物。如嘌呤、嘧啶、单糖(其中包括核糖及脱氧核糖)、脂肪酸、类脂(磷脂、固醇类)、氨基酸、核苷酸和脱氧核苷酸等。霍洛维茨(Horowitz)合成多聚甘氨酸的化学实验初步证实,有机小分子物质之间,在一定条件下,也能在生物体外发生化学反映及化学反应,缩合成蛋白质、核糖核酸、脱氧核糖核酸、多糖、糖蛋白、脂蛋白及核蛋白等多种多样的有机高分子物质。

酶主要是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质。生物酶多得不可胜数。洗衣粉生产商将微生物产生的蛋白酶、脂肪酶及淀粉酶等加入到洗衣粉中,制成了加酶洗衣粉。在一定的水温和PH值下,加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶能够催化衣物中的蛋白质污渍降解成易溶于水的小分子肽;碱性脂肪酶能够催化甘油三酯污渍使之水解成容易被乳化的甘油二酯、甘油单酯和脂肪酸;淀粉酶能够催化淀粉使之水解,变成糊精或麦芽糖。科学实验证实,在特定环境下,脱氧核糖核酸(DNA)及核糖核酸(RNA)在体外能够进行复制及转录。这些说明,只要条件适宜,生物高分子物质即使在生物体外也能像在生物体内一样发挥作用。

病毒只能算是一种分子水平的半生物,它是以脱氧核糖核酸分子(DNA)或核糖核酸分子(RNA)为核心,外包一层蛋白质外壳(核壳)而构成,有的病毒在核壳外面另有一层由脂蛋白组成的膜(包膜)包围着。病毒只有通过感染过程进入其他生物细胞,才能表现出生物特征。根据感染对象不同,病毒可分为人和其它动物病毒、植物病毒和细菌病毒(噬菌体)等。病毒感染宿主的过程实际上就是病毒的脱氧核糖核酸分子(DNA)或核糖核酸分子(RNA)侵入活的宿主细胞,然后进行增值的过程。

噬菌体是专门以细菌为宿主的病毒,它是一个包裹着蛋白质外壳的脱氧核糖核酸分子或核糖核酸分子,大部分噬菌体还长有“尾巴”,用来将脱氧核糖核酸或核糖核酸注入宿主体内,超过95%已知的噬菌体核酸分子是双螺旋结构的DNA,余下的5%以RNA为遗传物质。以DNA噬菌体为例,噬菌体在侵染细菌时,一般是通过注射方式将其DNA注入菌体细胞中,衣壳则留在胞外。然后,噬菌体DNA在细菌细胞中利用细菌的物质和能量代谢微系统,在细菌细胞膜所创造的内环境下,复制出很多子代噬菌体DNA,并合成很多外壳蛋白质,重新组装成许多新的噬菌体,最后由于细菌体的溶解而被释放出来,再去侵染其他细菌。一旦离开了宿主细胞,噬菌体既不能生长,也不能复制。

亚病毒仅仅是一个具有浸染性的核糖核酸分子或蛋白质分子,包括类病毒,拟病毒和朊病毒。其中,类病毒是比病毒还简单的致病因子,它们没有蛋白质外壳保护,仅仅是游离的共价闭合环状单链RNA分子。类病毒专一性很强,通常感染高等植物,整合到植物的细胞核内进行复制,并使宿主致病或死亡。拟病毒也称为类类病毒,它也是一种环状单链RNA,它的侵染对象是植物病毒,被侵染的植物病毒被称为辅助病毒,拟病毒必须通过辅助病毒才能复制,单独的辅助病毒或拟病毒都不能使植物受到感染。朊病毒是具有浸染性的较小的蛋白质分子,能侵入动物和人体细胞内进行复制,并引起多种疾病。如疯牛病、羊瘙痒症等。

可见,无论病毒还是类病毒,在没有侵入生物活细胞以前,都只不过是一个包有外壳(病毒)或没有外壳(类病毒)的脱氧核糖核酸分子(DNA)或核糖核酸分子(RNA),都没有任何生命特征,所以,这时它们只是非生命状态的核酸复合物或核酸。一旦侵入宿主细胞,它们的核酸就与宿主细胞组成了具有新陈代谢、生殖等生命特征的新的特殊的生命体,所以,这时它们的核酸是处于生命状态的核酸。同样,朊病毒在没进入宿主细胞以前,是非生命状态的蛋白质小分子。进入宿主细胞以后,就与宿主细胞组成一个特殊生命体。所以,这时它是处于生命状态的蛋白质分子。

转基因技术是指从某种生物体中提取所需要的基因,经过修饰或不经过修饰,导入到目的生物体的基因组中,使之与该生物的基因进行组合,从而达到改造生物性状的目的。人类能够用化学方法合成的结晶牛胰岛素,它的结构、理化性质以及结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样,在牛体内能够表现出天然牛胰岛素所具有的所有生物活力。

生命的主要组成成分,如核酸和蛋白质(包括酶)等,在特定的体外环境下,能够表现出与在生物体内时相同的特性。非生命状态的核酸、蛋白质等分子可以成为生命的重要,甚至关键组成部分。这些事实说明,生命是物质特殊的组织形式和运动形式。

生物膜(包括细胞膜和细胞内膜)主要化学成分是脂类、蛋白质和糖类。以脂类和蛋白质为主,糖类只占极少量。其结构特点是以液态的脂质双分子层为基础构架,其中镶嵌着不同生理功能的蛋白质,后者属于球蛋白。在细胞膜外侧,有的蛋白质或脂质分子结合着糖链。生物膜的脂质主要为磷脂,包括卵磷脂和脑磷脂。卵磷脂和脑磷脂都是长杆状的双嗜性分子,即一端的磷酸和碱基是亲水性极性集团,另一端,两条脂肪烃链是疏水性非极性集团。在细胞膜的脂质双分子层骨架中,每个磷脂分子中由磷酸和碱基构成的集团,都朝向膜的外表面或内表面,而两条较长的脂肪烃链则在膜的内部两两相对。常温下,这些磷脂在细胞膜中是不断运动的,每一分子在每一秒内中可和其邻近的磷脂分子换位一百万次,也就是说,他们在本分子层面上的侧向运动极快,不过,它们极难做掉头运动或由一侧脂质层移到另一侧脂质层。科学家做过实验,当把脂质分子洒向平静的水面时,由于水分子也是极性分子,脂质分子的亲水集团将和水分子结合,疏水基团则受到排斥,于是在水相表面能够形成了一层亲水性集团朝向水面,而疏水性集团朝向空气的整齐排列的单分子层。这是脂质对平静水面的反应结果。当脂质分子在水溶液中被激烈扰动之后,脂质可以形成含水的囊状脂质膜,脂质膜中的脂质分子排列形式正是上述的那种双分子层。这是脂质对激烈扰动的水的反应结果。这种人工囊状脂质膜称为脂质小体。如果这种囊状脂质膜中结合了维持生命所需的各种蛋白质和糖类等物质,囊内溶液中又恰好有原核生物所具有的各种高分子物质,那么一个原核生物就诞生了。虽然在较短的时间内,这种可能性极小,但在上亿年甚至更长的时间内又是必然的。1977年美国伍兹霍海洋研究所对太平洋东部洋脊“硫化物烟囱”特殊生态系统的考察,为非生物转变成为生物提供了有利证据。

总之,在长达几亿年甚至十几亿年的时间中,特定的无机物,经特定的化学反映及化学反应,可以形成各种有机小分子物质;有机小分子物质,经特定的化学反映及化学反应可以形成各种有机高分子物质;特定的脂类、蛋白质及糖类,在水中经特定的反映及反应,终将会形成与细胞膜结构相同的含水囊状脂质膜;囊状脂质膜所含的水中,也终将会含有原始生命所必须的有机分子。所以,原始生命——原核生物,终将会因一系列特定的反映及反应而诞生。

第4章生物的反映及反应

复杂生物通过表面结构把自身与外界隔开,使生物体内的基本反映及基本反应与外界不同;通过一些结构把体内结构分隔成不同的部分,使体内不同的部分基本反映及基本反应各不相同;甚至通过细胞膜和细胞内膜,把生命的基本单位——细胞分隔成不同的部分,使各个部分的基本反映及基本反应各不相同。生物能够把各种基本反映及基本反应联合起来,构成生物的各种功能。透过生物的各种功能,我们就能发现生命的本质。

4.1生物内环境与生物反映及反应

从化石资料来看,原核生物出现于距今35亿年前,其结构类似于现在的细菌,仅仅是一个原核细胞,和真核细胞的主要区别是没有核膜、没有膜性细胞器膜,概括地说就是没有细胞内膜。细胞膜的脂质双分子层只能使二氧化碳和氧气等极少数物质通过,大多数物质通过细胞膜要靠膜上的蛋白质。细胞膜上的蛋白质,有的镶嵌在脂质双分子层的外侧,有的镶嵌在脂质双分子层的内侧,有的贯穿脂质双分子层。镶嵌在脂质双分子层外侧的蛋白质能够接受环境的刺激;镶嵌在脂质双分子层内侧的蛋白质多起着酶的作用;贯穿于脂质双分子层的蛋白质,对不能透过脂质双分子层的无机物和有机小分子物质,起着选择性透过的作用,甚至能通过耗能过程,把某些物质从浓度低的一侧泵入浓度高的一侧,从而维持着细胞膜内环境的相对稳定。在物质世界的发展中,细胞膜的出现是一次飞跃,它把细胞内容物同周围环分隔开来,它通过维持细胞膜内环境的稳定,不但使有机高分子物质的一级结构不容易受到损害,而且使高分子物质的二级、三级甚至四级结构都更容易保持在最适合生命活动需要的状态。避免有机高分子物质的一级结构受到损害,就是避免损害有机高分子物质一级结构的化学反应发生;使高分子物质的二级、三级甚至四级结构都保持在最适合生命活动所需要的状态,就是避免改变高分子物质二级、三级及四级结构的反应发生。这样,生命活动所需要的基本反映及基本反应才能顺利进行。

从以上阐述,我们得到结论:原核生物细胞膜所起的作用,就是通过控制细胞膜内环境,使对生物有利的反映及反应顺利进行,并且使对生命物质不利的反映及反应不容易发生。

随着原核生物的进化,出现了单细胞真核生物。真核生物不但有细胞膜,还出现了细胞内膜,将细胞内容物分割开来,于是有了细胞核和膜性细胞器。细胞膜和细胞内膜统称为生物膜。生物膜将真核生物细胞膜内环境分隔为一个细胞浆区域、一个细胞核区域和多个细胞器区域。这使得细胞浆、细胞核和细胞器中所发生的反映及反应互不干扰。

单细胞真核生物通过进化,就产生了多细胞原生生物、植物、多细胞真菌和动物等多细胞生物。多细胞生物通过特化的表皮,将生物的所有细胞囊括在内,并为生物细胞的生存,创造了适宜的环境。

可见,生物包括单细胞生物和多细胞生物,单细胞生物包括原核生物和单细胞真核生物,多细胞生物都是真核生物。也就是说,真核生物包括单细胞真核生物和多细胞生物。原核生物只有细胞膜,没有细胞内膜(简称胞内膜);真核生物既有细胞膜,又有细胞内膜。原核生物主要通过细胞膜,与外界隔开,使细胞内的基本反映及基本反应与外界的基本反映及基本反应出现了差别。真核生物通过胞内膜,把细胞分隔成许多部分,使每个部分的基本反映及基本反应各不相同。多细胞生物又通过表皮与外界隔开,使生物基本反映及基本反应,与非生物反映及反应出现了差别,为生命的基本单位——细胞创造了生存的环境,这一环境被生物学界称为细胞内环境,人和其它高等动物的内环境包括组织间液、脑脊液、淋巴液,以及血液等。相应的,我们把细胞膜内,细胞核和细胞器外的体液环境,称为细胞膜内环境,把细胞核内的体液环境,称为细胞核内环境。把细胞器内的体液环境,称为细胞器内环境。正是这些环境差别,使体外环境、细胞内环境、细胞膜内环境、细胞核内环境和细胞器内环境的基本反映及基本反应各有不同。

这样,生物就通过创造和维持不同的内环境,为不同的基本反映及基本反应创造相应的条件。

4.2基本反映及反应构成生命基本特征

生物的三个基本特征是繁殖发育、新陈代谢和映答功能。它们都是由最基本的反映及反应构成,每一个最基本的反映及反应的性质,都是由参与反映及反应的物质,以及在一定条件下,不同物质间的反映及反应规律决定的。

4.2.1繁殖发育

生物遗传物质——脱氧核糖核酸(DNA)总是与蛋白质处于结合状态,以保护其结构,并调节其长度及功能。在细胞分裂期,主要与小的碱性蛋白结合,使其长度被高度压缩;在分裂间期,除与小的碱性蛋白结合以外,还与调节蛋白质,以及酶处于结合状态。每条DNA及其结合的蛋白质共同构成了一条染色体。一个微视野区域内的一段DNA及其结合的蛋白质,构成染色质。染色体和染色质都因染色特性而得名。染色体有多种形态,以满足DNA的不同功能需要。光学显微镜下能看到的整条染色体,是细胞分裂期处于最高压缩程度的染色体。多数原核生物只有一条染色体,一般呈环状,其外没有核膜包被。真核生物通常有2至50条染色体,多呈线状或条状,有双层核膜将它们及相关物质与细胞内其它物质分开,从而形成了真正的细胞核。人类普通体细胞核有46条(或23对)染色体。任何生物及半生物的DNA都是由两条多脱氧核苷酸链构成的双螺旋结构。生物DNA每条多脱氧核苷酸链一般由近百万到几千万个脱氧核苷酸基构成。脱氧核苷酸基由磷酸基、脱氧核糖基和碱基三个部分构成。磷酸基和碱基均直接与脱氧核糖基相连。每一个脱氧核苷酸基的磷酸基,均与另一个脱氧核苷酸基的脱氧核糖基的其它位点相连接,于是就形成了脱氧核糖基和磷酸基相间隔的单链骨架,碱基则排列在单链骨架的内侧。这样连接成的单链是DNA的一级结构。

但由于脱氧核苷酸基的碱基有四种,分别是:腺嘌呤基(A)、鸟嘌呤基(G)、胞嘧啶基(C)和胸腺嘧啶基(T)。所以,脱氧核苷酸基也有四种,分别是:脱氧腺苷一磷酸(dAMP)基、脱氧鸟苷一磷酸(dGMP)基、脱氧胞苷一磷酸(dCMP)基和脱氧胸苷一磷酸(dTMP)基。如果,一条多脱氧核苷酸链上的任意一个脱氧核苷酸基,可以是以上四种脱氧核苷酸基的任意一种。那么,两个脱氧核苷酸基能构成的排列方式有4×4==42=16种,三个脱氧核苷酸基能构成的排列方式有4×4×4=43=64种,四个脱氧核苷酸基能构成的排列方式有4×4×4×4=44=256种,以此类推。一段很短的多脱氧核苷酸,仅仅因为单链内侧碱基的不同,就可以构成非常多的排列方式。这样,某些具有独特脱氧核苷酸排列顺序的多脱氧核苷酸区段,就能构成遗传密码。但是,DNA只是能够承载遗传信息还不够,还必须能够把承载的遗传信息传递给子代个体或子代细胞;并且还必须能够把遗传信息转化为具体的生物性状,承载的遗传信息才有意义。虽然DNA单链上的碱基排列顺序是没有规律的,但是,两条单链的对应碱基,则是按一定规律,连接在一起的。即腺嘌呤基(A)必须与胸腺嘧啶基(T)通过两个氢键连接在一起;鸟嘌呤基(G)必须与胞嘧啶基(C)借三个氢键连接在一起。这就是碱基互补配对规律。于是,两条单链内侧的碱基之间借氢键形成碱基对,从而使两条多核苷酸链稳固地并联起来,构成盘旋式楼梯样结构,这种双螺旋结构就是DNA的二级结构。通过碱基互补配对规律连接在一起的两个碱基称为互补碱基,通过碱基互补配对规律连接在一起的两条DNA单链,称为互补链。纵向范德华力进一步保证了双螺旋结构的稳定性。双螺旋的二级结构再与小的碱性蛋白,以及其它蛋白质结合成染色体。

碱基互补配对规律,不仅指导着DNA两条单链的连接,利用该规律和其它反映及反应规律,在DNA解旋酶、引物酶(一种特殊的RNA聚合酶)、腺苷三磷酸(ATP)、鸟苷三磷酸(GTP)、胞苷三磷酸(CTP)、尿苷三磷酸(UTP)、DNA聚合酶、校正外切酶、RNA酶H和DNA连接酶等物质的参与下,DNA能够以每一条单链为模板,以脱氧腺苷三磷酸(dATP)、脱氧鸟苷三磷酸(dGTP)、脱氧胞苷三磷酸(dCTP)和脱氧胸苷三磷酸(dTTP)四种脱氧核苷酸为底物,通过复杂的反映及反应过程,各自合成一条互补子链,于是就形成了两个子代的DNA,这就是DNA的半保留复制。在DNA复制的过程中,只是复制区段临时与小碱性蛋白分离,绝大部分区段仍与小碱性蛋白处于结合状态。通常情况下,经历过半保留复制的细胞,还会经历平均分配过程,使一个细胞变成两个均等的细胞。这个过程就是细胞分裂。在这一过程中,新复制出的DNA,和细胞其它物质一样,被平均分配到两个子代细胞。半保留复制和细胞分裂相结合是单细胞生物的最原始繁殖方式,也是多细胞生物的细胞增殖方式。通过DNA半保留复制和细胞分裂过程,单细胞生物实现了把一个亲体承载的遗传信息传递给两个子代个体的目的;多细胞生物实现了把一个母细胞(或亲细胞)承载的遗传信息传递给两个子细胞的目的。但由于DNA的嘧啶碱基和嘌呤碱基都有常见构型和稀有构型两种存在形式。当嘧啶碱基或嘌呤碱基以稀有构型存在时,就会出现碱基配对错误。所以半保留复制时,每添加10万个碱基,就插入一个错误的碱基,虽然生物都有校对和修复机制,但最终仍使半保留复制有百亿分之一至十亿分之一的错误率。这是生物变异的主要源泉,是生物进化的主要内因。

DNA不仅能通过碱基互补配对规律进行半保留复制,以实现遗传信息由一个DNA传递给两个DNA的目的,还能通过碱基互补配对规律把遗传信息传递给RNA。当我们很关注一段多脱氧核苷酸的排列顺序时,就称之为多脱氧核苷酸序列,或直接简称为序列。在RNA聚合酶、解旋酶等物质的参与下,以DNA单链中的一段多脱氧核苷酸序列为模板,以腺苷三磷酸(ATP)、鸟苷三磷酸(GTP)、胞苷三磷酸(CTP)和尿苷三磷酸(UTP)四种核糖核苷酸为底物,按照碱基互补配对规律,能够合成核糖核酸(RNA),这样,DNA上的信息就可传递到RNA分子上了,这一过程被称为转录。和DNA复制时所遵循碱基配互补对规律不同的是,转录时,尿苷三磷酸(UTP)以尿嘧啶基(U)代替胸腺嘧啶基(T)与腺嘌呤基(A)配对。原核生物合成的RNA主要有三类,即信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。真核生物的转录过程除了合成上述三种RNA以外,还合成前mRNA(pre-mRNA)和核内小RNA(snRNA)等类型RNA。

RNA都以单链的形式存在,mRNA携带着合成蛋白质的信息,在蛋白质合成时起模板作用。mRNA分子中相邻的三个核苷酸编成一组,在蛋白质合成时,代表某一种氨基酸或某种指令。生物学界,把mRNA链上决定一个氨基酸的相邻的三个核苷酸叫做一个密码子。tRNA是氨基酸的特异“搬运工具”,每个tRNA都有一个由三个核苷酸基排列成的反密码子,此反密码子可以遵循碱基配对规律与mRNA上对应的密码子相配合。rRNA能够和蛋白质结合成核糖体。核糖体是生物体的细胞器,是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所,被称为蛋白质的“装配机”。

mRNA、tRNA和核糖体三者相配合,在一些酶的参与下,能够把各种氨基酸按照mRNA所蕴藏的信息缩合成多肽链,这一过程叫做翻译。许多多肽链还需要经过加工、修饰过程,才能盘曲为二级结构或三级结构有生物功能的蛋白质。有的三级结构的蛋白质没有生物功能,须要作为一个亚基,与其它亚基结合成四级结构,才有生物功能。各种有生物功能的蛋白质再分别以酶的形式或直接参与与其它物质之间的反映及反应来构建生物体,或完成生物功能。

真核生物通过转录,形成的从DNA向蛋白质传递遗传信息的RNA,只有很少一部分是成品,即mRNA,大多数是半成品,称为前mRNA(pre-mRNA)。pre-mRNA经过剪接,才能成为mRNA。被剪掉的部分称为内含子,保留的部分称为外显子。所以,对应的DNA片段,也可以被分成内含子和外显子。但是,很多pre-mRNA可以通过不同的剪接方式形成不同的mRNA,有的前mRNA有几百种甚至几千种不同的剪接方式,能形成几百种甚至几千种不同的mRNA。所以,前mRNA上,用全部剪接方式都会被剪除的多核苷酸序列,才是完全不决定任何生物性状的前mRNA序列,我们可以称之为前mRNA的净内含子。只有一种剪接方式的前mRNA,其内含子就是净内含子。相应的,我们将前mRNA净内含子所对应的DNA上的多脱氧核苷酸序列,称为DNA的净内含子。而snRNA则与一些蛋白质共同参与对前mRNA的剪接过程。

蛋白质、tRNA、rRNA和snRNA都是直接参与决定生物性状的独立因素;而蛋白质或其前体,又是以mRNA为模板,经翻译过程而产生的。所以,DNA上,形成“mRNA、tRNA、rRNA和snRNA等直接参与决定生物性状的RNA”所必须的连续的或间断的DNA序列,都是独立参与决定生物性状的遗传因素。它们的结构改变了,就不能表达生物性状,或者使表达的生物性状发生改变。理论上,对于剪接形成的一个mRNA来说,DNA上内含子序列的改变,只能引起形成该mRNA的前mRNA的内含子序列改变,不会影响该mRNA的形成,也不会引起该mRNA序列的改变。所以,DNA上内含子序列不属于该mRNA对应的DNA决定因素,即使内含子是形成其它mRNA的序列,结果也一样。因此,我们将基因或遗传因子定义为:形成“直接参与决定生物性状的RNA”所必须的连续的或间断的DNA序列。由于pre-mRNA不参与决定生物性状,所以形成pre-mRNA的DNA序列不能被直接称为基因或遗传因子。但形成pre-mRNA的DNA序列却包括一个或多个基因,以及一个或多个内含子。所以,我们称形成pre-mRNA的DNA序列为复合基因。复合基因序列由基因序列和净内含子序列构成。只能形成一种mRNA的复合基因,称为复合单基因。能够形成两种或两种以上mRNA的复合基因,称为复合多基因。我们将DNA上记载着遗传信息的多脱氧核苷酸排列顺序,称为基因序列,将DNA上没有记载遗传信息的多脱氧核苷酸排列顺序,称为非基因序列。将DNA上构成外显子的多脱氧核苷酸序列,称为外显子序列。将DNA上构成内含子的多脱氧核苷酸排列顺序,称为内含子序列。将DNA上构成净内含子的多脱氧核苷酸序列,称为净内含子序列。外显子序列一定是基因序列,净内含子序列一定是非基因序列,复合单基因的内含子序列一定是非基因序列。而复合多基因的内含子序列,对于一个基因来说,可以是非基因序列;对于另一个基因来说,又可以是基因序列。一个复合单基因只包含一个不连续的基因,和填充其一个或多个间断处的内含子。一个复合多基因是由两个以上的复合单基因嵌合而成。

如果,起源于同一“染色体先辈”的两条染色体,它们的DNA,虽然经历了若干代衍变,仍然结构相似,基因数相同,基因位置相互对应,而且以同样的方式参与决定生物的同一系列性状,那么,我们就可以称这两条染色体的DNA具有同源性。我们可以称具有同源性的两条DNA为同源DNA。两条同源DNA各自与蛋白质结合构成的两条染色体,互称为同源染色体。同源染色体DNA之间,相互对应的基因称为等位基因。结构相同的等位基因之间,互称为等位同构基因;结构不同的等位基因之间,互称为等位异构基因。一个生物所有非同源染色体组合在一起,就涵盖了控制该生物所有性状的遗传信息,所以我们称之为一套染色体或一个染色体组。一套染色体或一个染色体组所包含的所有基因,实质上是一个生物的所有非等位基因的组合,能够控制该生物的所有性状。所以我们称之为一个基因组。一条DNA上的所有基因,就构成了一个基因小组。生物细胞中所含有的染色体的套数或基因组数,叫做细胞的倍性。生物一般体细胞中所含有的染色体的套数或基因组数,也叫做生物的倍性。只有一套染色体或只有一个基因组的就是单倍体,有两套染色体或有两个基因组的,叫二倍体,以此类推。超过两套染色体或超过两个基因组的,还可以统称为多倍体。人属于二倍体生物。

原核生物这种单细胞生物产生以后,就出现了一种新的物质产生方式,即一个原核生物通过DNA的半保留复制和细胞分裂相配合,变成两个原核生物,这种新物质产生方式被称为分裂繁殖或裂殖。任何生物产生新个体的过程,都可以称为繁殖。但是,繁殖包括两种情况:一种情况是,新个体的诞生,改变了亲体的关键结构,或破坏了亲体的完整性,所以,亲体(或母体)必然随之消亡;另一种情况是,新个体的诞生,不改变亲体的关键结构,不破坏亲体的完整性,所以,不必然导致其亲体(或母体)的消亡。而后者,通常被称为生殖。

实质上,分裂繁殖的半保留复制过程,是单细胞生物每一条染色体DNA的两条单链,分别按照碱基互补配对规律,各自合成一条互补子链。并且,一边合成互补子链,一边和小的碱性蛋白结合。这样,随着每一个DNA变成了两个DNA,每一条染色体也就变成了一双几乎相同的染色体。细胞分裂时,复制出的每一双染色体,分别进入两个不同的子细胞,同时亲细胞(或母细胞)消亡。所以,分裂繁殖不能称为分裂生殖。

原核生物进化为单细胞真核生物以后,分裂繁殖也成了单细胞真核生物的主要繁殖方式。有线粒体和叶绿体的真核生物出现以后,半保留复制与线粒体或叶绿体分裂相结合,就成了线粒体和叶绿体的增殖方式。线粒体和叶绿体的增殖,其实质与分裂繁殖相同。

单细胞生物除了分裂繁殖这种繁衍后代的方式以外,还进化出了出芽繁殖和有性繁殖(接合繁殖)这两种繁衍后代的方式。

出芽繁殖就是单细胞生物通过半保留复制,使所有染色体倍增,然后长出和自身相似的芽体,并将新复制出的每一双染色体的一半,以及细胞其它内容物的一小部分分给芽体,芽体脱落后成为新个体。出芽繁殖的实质,也与分裂繁殖相同。也就是说,经历过出芽繁殖以后的亲细胞(或母细胞)的DNA,已经不再是原来的亲细胞(或母细胞)的DNA了,而是和子细胞级别相同。所以不能将出芽繁殖称为出芽生殖。

有性繁殖(接合繁殖)是某些单细胞生物,如某些细菌、真菌和原生动物,以及绿藻等极少数多细胞生物的繁殖方式,其基本模式是通过两个细胞互相靠拢形成接合部位,通过接合部位,使两个细胞的染色体成为一个细胞的染色体,从而形成接合子,再由接合子产生新个体。有性繁殖(接合繁殖)的本质是将两个单细胞个体,或两个多细胞个体的两个细胞的染色体,放在一个细胞中,进行同源重组,然后再平均分配给两个细胞,来形成新个体的繁殖过程;单细胞生物的有性繁殖,在子细胞产生的同时,也必然伴随着亲细胞的消亡,多细胞生物的有性繁殖则否;有性繁殖包含着同源重组和染色体重组,关于同源重组和染色体重组,我们将在后面讨论。从以上阐述中,我们可以看出,有性繁殖(接合繁殖)同样不能称为有性生殖或接合生殖。

随着单细胞生物进化为多细胞生物,单细胞生物的分裂繁殖衍化为多细胞生物的细胞增殖方式。出芽繁殖和有性繁殖(接合繁殖)也不适合作为绝大多数多细胞生物的繁殖方式,若没有新的繁殖方式,现存的绝大多数多细胞生物是不会延续下来的。幸亏单细胞生物在衍化为多细胞生物的同时,也衍化出了许多生物繁殖方式,例如,断裂繁殖、芽体生殖、营养生殖、无性孢子生殖、有性生殖及单性生殖等。

断裂繁殖是指多细胞生物断裂成两段或多段,每一段发展为一个新个体的繁殖方式。由于断裂繁殖破坏了亲体(或母体)的完整性,所以不能将断裂繁殖称为断裂生殖。

出芽生殖是指多细胞生物成体,在一定部位长出与母体相似的芽体,芽体长到一定程度,与亲体脱离,发展成为一个新个体。由于出芽生殖没有破坏亲体(或母体)的完整性,所以,可以称其为生殖。

营养生殖是指植物的营养器官——根、茎或叶的一部分,与亲体脱离后,发育成为新个体的繁殖方式。营养生殖,实质是多细胞生物的一小部分营养器官脱离生物形成新个体。新个的体形成,没有破坏亲体的完整性,所以称其为生殖。

无性孢子生殖是多细胞生物亲体特化出的无性生殖细胞——孢子,孢子直接发育成为子代个体的繁殖方式。例如,孢子植物和多细胞真菌就能利用这种方式进行繁殖。无性孢子生殖,其实质是多细胞生物,用其某个细胞形成生殖细胞,生殖细胞再形成新个体。子代个体形成的同时,不伴随着亲体的消亡。所以,这种繁殖方式可以称为生殖。

有性生殖是指多细胞生物性成熟个体,特化出成熟的有性生殖细胞——配子,两个对应的配子融合为一个细胞——合子,再由合子发育为新个体的繁殖方式。由于有性生殖这种繁殖方式,在新个体产生的同时,没有破坏亲体的完整性,所以我们称其为生殖。有性生殖又分为同配生殖、异配生殖和卵式生殖。在同配生殖中,结合成合子的两个配子无差别;在异配生殖中,结合成合子的两个配子,一个是大配子,一个是小配子;在卵式生殖中,结合成合子的两个配子,一个是雌配子,即卵子,另一个是雄配子,即精子。有性生殖有两个本质特点。一个特点是成熟的多细胞生物,以一半同源染色体形成配子,两个个体的配子(一般情况)再结合成合子,由合子形成新个体,因此包含着染色体重组;另一个特点是,在配子形成的过程中,包含着同源重组。关于染色体重组和同源重组的详情,将在后面阐述。

单性生殖是指雌配子(卵子),在不受精的情况下,直接发育为新个体的繁殖方式。因此也叫孤雌生殖。单性生殖(孤雌生殖)的实质是成熟的雌性多细胞生物,以一半同源染色体形成雌性配子(卵子),由卵子形成雄性个体。由于单性生殖(孤雌生殖)同样没有破坏母体的完整性,所以我们称其为生殖。

发育就是萌发及生长,是指生命体在内外界因素的影响下,按照细胞内所蕴藏的遗传信息自我构建的过程。

前面讲过,在细胞分裂间期,DNA除与小的碱性蛋白相结合外,还与调节蛋白相结合。调节蛋白分两种:正调节蛋白或激活因子,负调节蛋白或抑制因子。前者促使基因转录,后者抑制基因转录。两种调节蛋白受细胞内、外两方面因素的调控,这样就能调控细胞的转录过程,从而调控生物的发育过程。

单细胞生物主要通过分裂繁殖繁衍后代,一个单细胞生物经过分裂繁殖产生两个子代个体,所以子代个体必然远远小于亲体。因此单细胞生物必须得有生长过程,这一生长过程,就是一种单细胞生物的发育。它是通过多基因转录实现的。之所以被称为多基因转录,而不是基因组全面转录,是因为在单细胞生物生长过程中有的基因并不表达。这些未表达的基因,须要一定的环境因素影响调节蛋白质,才能得到表达。例如,当大肠杆菌生存的环境中有葡萄糖时,编码乳糖酶的基因就不表达。但环境中只有乳糖而没有葡萄糖时,就会启动编码乳糖酶基因的转录过程,最终通过翻译形成乳糖酶。这其实是单细胞生物在外界因素调控下的一种局部发育过程。细胞DNA是与蛋白质结合成染色体的形式存在的,所以细胞DNA半保留复制以前,需要储备足够的与DNA结合的蛋白质,才能将加倍的DNA结合成染色体,这就需要启动转录与翻译过程,来完成相关蛋白质的制造。这是一种繁殖前的局部发育。

假如在细胞分裂过程中,不伴随着细胞膜生长,当我们把细胞考虑成球形时,母细胞(亲细胞)的细胞膜面积是S=4πR2=πD2,每个子细胞的细胞膜面积是s=4πr2=πd2,由于S=2s,所以,πD2=2πd2,经换算得到d≈0.7071D;母细胞的体积是V=4πR3/3=πD3/6,每个子细胞的体积是v=4πr3/3=πd3/6,由于V=2v,所以,πD3/6=2πd3/6,经换算得到d≈0.7937D,也就是说,按细胞膜的面积计算得到的子细胞直径,只有按体积折算所得到的子细胞直径的89%;如果细胞不是球形的而是其它形状的,仍可得到类似的数据。因此,在细胞分裂前或分裂时,必须得有细胞膜的局部发育,才能完成分裂过程。

多细胞生物的发育过程,由细胞分裂、分化和细胞生长过程构成。多细胞生物的基因都非常多,例如,人大约有两万个基因。通过遗传物质的改变,多细胞生物进化出了不同细胞表达不同基因组合的策略。例如,mRNA定位策略、细胞-细胞接触策略及分泌信号分子扩散传导策略。结果就是分裂间期,不同的细胞转录不同的基因组合,经不同的剪接、翻译和后续的反映及反应过程。使细胞的物质组成、结构和功能出现较大差别,最终细胞分裂、分化、生长为不同的细胞群,每个细胞群都是由许多形态、结构、功能相似的细胞,通过产生细胞间质联合在一起,构成组织;不同的组织结合起来,组成具有一定形态并完成一定生理功能的结构,构成器官;许多器官联系起来,成为能完成一系列连续性生理机能的体系,就是系统。这样,有组织分化的多细胞生物,就能以遗传信息为模板,利用物质间的反映规律及反应规律,将不成熟的生命体构建成为成熟的生命体。

实际上,繁殖过程一定包含着发育过程,发育过程,或者包含在繁殖过程当中,或者是繁殖过程的延续,所以,繁殖过程与发育过程是难以截然分开的。生物的繁殖发育过程,就是利用物质间的反映规律及反应规律,通过以DNA、RNA和蛋白质为中心的一系列复杂的反映及反应过程,先制造含有整套遗传信息和必要物质的生命结构,再把该结构,按照其蕴藏的遗传信息,构建成为一个成熟新个体的过程。繁殖发育也包括两种情况,一种情况是,生物形成子代个体的同时,改变了亲体的关键结构,或破坏了亲体的完整性,导致亲体必然随之消亡;另一种情况是,生物形成子代个体的同时,不改变亲体的关键结构,不破坏亲体的完整性,所以亲体不必然随之消亡。后一种情况也可称为生殖发育过程。

4.2.2新陈代谢

新陈代谢是指生物通过化学反应,实现自身与环境之间物质和能量交换,实现自身结构性物质的自我更新和能量转换的过程。新陈代谢包括合成代谢(同化作用)和分解代谢(异化作用)。

生物通过一系列有序的化学反应,使外界物质转变成为生物体内原料性物质,同时使外界能量成为体内原料性有机物化学能;以及使体内的原料性物质转变成自身的结构性物质,同时储存能量的过程,就是同化作用。生命体通过一系列有序的多化学反应,把自身旧结构性物质、受损的结构性物质及储能物质分解,把释放出的能量转变成生物供能物质(通常是ATP)的能量及热能,把不能再利用的物质及多余的热量排出到体外的过程,叫做异化作用。生物分解的旧结构性物质,就是指因生长发育要求,需要重建的物质。受损的结构性物质,是指被有害的化学反应、外伤、微生物及寄生生物等损害的结构性物质。储能物质是指碳水化合物。碳水化合物指糖原、脂肪、淀粉及纤维素。

生物的同化作用及异化作用都是由生物体内的酶及相关结构决定的。酶及有关结构改变了,相应的同化作用或异化作用也会发生改变,而生物的酶及相关结构,也是由遗传物质决定的。所以,与新陈代谢有关的遗传物质发生改变,相应的新陈代谢也会改变。

生物使外界现成有机物及其所蕴含的化学能,转变成为体内原料性有机物及其所蕴含的化学能,然后把原料性有机物及其它原料性物质,转变成自身结构性有机物,同时储存能量,这种同化作用方式,就是异养同化作用。通过异养同化作用方式生存的生物,叫做异养生物。由于有机物自然产生的速度极慢,根本无法满足生物需求,如果地球上的生物,全部是异养生物,那么,生物就会因有机物匮乏而灭绝。幸而某些生物通过遗传物质的改变,能够利用从外界获得的能量,将二氧化碳和水转变为原料性有机物,再将合成的原料性有机物转变成自身的结构性有机物,同时储存能量。这种利用外界能量和无机物自行制造有机物的同化作用方式,叫做自养同化作用。通过自养同化作用方式生存的生物,就是自养生物。以化学能为能量来源的自养同化作用,称为化能自养同化作用。以光能为能量来源的自养同化作用,称为光能自养同化作用。

由此可见,新陈代谢实质是生物把许多对不同的化学反映及化学反应联合起来,用来从外界获取物质和能量;用来排出废物和多余的热量;用来实现生物体结构的自我更新和能量转换的能力。

4.2.3映答功能

生物在生存及繁衍过程中,须要应对有害事物,须要利用有利事物,而且,须要纠正体内经常出现的异常状况。生物只有能够防御有害事物的损害作用,只有能够利用有利事物满足自身生存及繁衍需要,只有能够纠正自身的异常状况,才有可能生存及繁衍下去。生物是通过映答功能来应对有害事物,利用有利事物,并纠正自身的异常状况的。

4.2.3.1映答功能及相关概念

映答功能是指生物通过系统性反映,找出刺激施加事物的本质特点,通过系统性反应,针对刺激施加事物的本质特点做出回答的能力。系统性反映是指生物把若干物质有机地结合或联合起来,构成反映系统,从而把刺激引发的若干对基本反映及基本反应,有机地结合起来,形成对刺激施加事物的整体反映。系统性反应是指生物把若干物质有机地结合或联合起来,构成反应系统,从而把若干对基本反映及基本反应,有机地结合起来,形成对刺激施加事物的整体反应。系统性反映及系统性反应,通过一定方式联系起来,就构成了生物对刺激施加事物的映答功能。

有关于有害事物的系统性反映及系统性反应,按一定方式联系起来,就构成了对有害事物的映答功能,这种映答功能,能够使生物避免或消除有害事物对生物自身生存及繁衍的损害作用。这里所说的有害事物,不但包括生物体外的有害事物,还包括侵入生物体内,未被同质化的有害事物,以及生物体内的异质化的有害事物。所谓同质化,就是生物将非自身事物,通过一系列反映及反应变成了自身子事物。所谓异质化,就是自身子事物,经过一系列的反映及反应,变成了非自身事物。侵入生物体内未被同质化的有害事物,例如,侵入生物体内的致病半生物、微生物、寄生虫等,及其有害代谢产物和有害崩解产物,以及进入生物体内的异物和有害射线等。生物体内的异质化有害事物,例如生物体内的变性坏死组织及肿瘤等。

有关于有利事物的系统性反映及系统性反应,按一定方式联系起来,就构成了生物对有利事物的映答功能,这种映答功能,能够使生物利用有利事物,来满足自身生存繁衍所需。这里所说的有利事物,不但包括生物体外的有利事物,还包括进入生物体内,未被同质化的有利事物。例如,进入入生物体内的食物和有益微生物,及其有益分解产物和代谢产物线等。

生物对自身异常状况的系统性反映及系统性反应,按一定方式联合起来,就构成了对自身异常状况的映答功能。这种映答功能,能够纠正生物自身异常状况,以免对自身正常结构造成损害。所谓生物自身的异常状况,是指生物自身的某些状况,超出了正常范围,如果持续下去,就会造成生物结构损害,乃至危及生命。例如,人和其它高等动物的血糖、血钠、血钠、血钙、血氧分压、二氧化碳分压和血压等指标,只有在一定范围内,才不会对人和其它高等动物造成危害。如果上述指标长期超出正常范围,将会造成相关的结构损害,甚至死亡。所以上述指标超出正常范围,就属于生物自身的异常状况。正常情况下,人和其它高等动物有针对以上述异常状况的反映系统及反应系统,并以一定的方式结合起来,从而通过系统性反应和系统性反应构成的应答能力,使上述指标维持在正常范围内。生物自身可能出现的异常状况不计其数,所以,生物对自身异常状况的映答功能也难以计数。

从针对的事物来看,生物映答功能包括针对有害事物及有利事物的映答功能,以及针对自身异常状况的映答功能。生物对有害事物及有利事物的映答功能,和生物对自身异常状况的映答功能的共同特性,是对生物生存及繁衍的有益性。但生物对有害事物及有利事物的映答功能的有益性,是相对于非自身事物而言,有益于自身的生存与繁衍。因此,我们称这种有益性为利己性。而生物对自身异常状况的映答功能,是生物对自身异常状况的自我调整。因此,这种有益性表现为自我调整性,简称自调性。所以,从针对的事物来看,生物映答功能可以分为利己性映答功能和自调性映答功能。

4.2.3.2映答功能的构成形式

人和其它高等动物的感觉、知觉,人的理性认识(思想),以及高等动物萌芽状态的理性认识,都是独立性较强的系统性反映;人和其它高等动物的动机和行为都是独立性较强的系统性反应。这些系统性反映及系统性反应结合起来,就构成了生物的高级映答功能。向性、趋性、免疫应答和反射,都是由独立性较弱的系统性反映及系统性反应,按照固定的对应关系紧密结合起来,构成的生物低级映答功能。关于生物高级映答功能,我们在前面已经做了论述。下面我们阐述生物低级映答功能,并认识它们所包含的系统性反映及系统性反应。

向性,一般是指静止型生物对于有利事物的单向刺激或相关刺激,产生的系统性反映及系统性反应,构成的具有定向生长特性的映答功能。例如,植物的枝叶的向光性及植物根部的向地性(向地心方向生长)。其中,植物枝叶的向光性是植物对光波这一有利事物的单向刺激,产生的系统性反映和系统性反应,构成的映答功能。它有利于植物利用光能而又不至于灼伤枝叶。然而,植物根部的向地性,并不是对土壤中有利事物(营养物质)的刺激,产生的系统性反映及系统性反应,构成的映答功能,而是对地球引力这一与土壤中营养物质相关的单向刺激,产生的系统性反映及系统性反应,构成的映答功能。因为把植物放到失重环境,则根部不再向土壤生长,而是向四面八方生长。向地性有利于植物吸收土壤中的水分和营养物质。向性可分为向光性、向地性、向触性、向水性、向化性等类型

趋性是指有自由运动能力的生物,对环境中有利事物或有害事物的刺激或相关刺激,产生的系统性反映和系统性反应,构成的具有定向运动特性的映答功能。趋向有利事物称为正向趋性;远离有害事物称为负向趋性。前者如低等生物趋向食物和水,以及有性生殖的低等生物趋向繁殖对象;后者如草履虫远离高浓度盐水。根据刺激性质的不同,趋性可分为趋化性、趋氧性、趋光性、趋触性、趋渗透压性、趋湿性、趋地性、趋电性、趋温性、趋流性、趋音性等类型。

免疫应答,是指生物通过对非己事物的刺激,产生的免疫性系统性反映及免疫性系统性反应,构成的免疫性映答功能。所谓免疫性,就是指生物所具有的避免或消除疾病的特性。对非己事物产生免疫性系统性反映的过程,就是生物认识非己事物特点的过程。非己事物的特点,在免疫学中,被称为抗原。对非己事物产生的免疫性系统性反应的过程,就是利用非己事物的特点,产生具有特异性的对抗非己事物的有机分子和细胞的过程,即产生抗体和特异淋巴细胞的过程;以及利用抗体和特异淋巴细胞,在体内其它物质的配合下,预防非己事物侵入体内,或攻击已经进入体内的非己事物的过程。可见,将免疫应答称为免疫映答更为确切。

反射是指生物对于一个内在或外在事物的刺激,产生一次固定的系统性反映,以及一次与该系统性反映相对应的固定的系统性反应,共同构成的有益于自身生存及繁衍的映答功能。所谓内在事物,实际是指生物本身所固有的子事物,主要是指生物体内的异常状况;而外在事物,是指非生物本身,或其所固有的子事物,主要是指有害事物及有利事物。由于在反射过程中,刺激与系统性反映之间,以及系统性反映与系统性反应之间都有固定的对应关系,所以,刺激和产生的应答之间的关系也是有固定的。在物理学中,波在传播过程中达到两种媒质的界面后,以一定的角度关系返回原媒质的现象,叫做反射。生物反射功能的系统性反映与系统性反应之间的关系,类似于物理学中入射波与反射波之间的关系。这可能是促使法国学者笛卡尔用“反射”一词来命名这种生物功能的根本原因。生物的反射功能,都有有利于自身生存及繁衍的的特性,所以都具有有益性。但机体对外部事物刺激的引起的反射,其有利于自身生存及繁衍的特性,是相对于有害事物及有利事物而言的,所以这种有益性就是利己性;机体对内部事物刺激的反射功能,其有益性,是指这种反射功能能够把体内的异常状况纠正,所以这种有益性就是自调性。

实际上,向性和趋性都是由一些按时间顺序结合起来的一系列反射,构成的利己性本能;免疫应答(或免疫映答)功能,则是由免疫细胞、免疫有机分子和体液提供的一些免疫性反射,构成的利己性本能。

而条件反射是巴甫洛夫在实验的基础上提出来的概念,同时他将以前人们所称的反射改为非条件反射。他认为,条件反射是在一定条件下,在非条件反射的基础上,后天建立的反射。例如,每次给狗喂食,都会引起狗唾液分泌,这就是非条件反射;我们知道,按响电铃并不能引起狗唾液分泌,但若每次给狗喂食前,先按响电铃,如此若干次以后,只按响电铃,不给狗喂食,也会引起狗唾液分泌,这就是条件反射。但我认为,所谓的条件反射,只不过是被记忆的知觉引起的情绪中枢对植物神经系统的调节作用,不能说是一种反射。关于这种调节作用,我们将在后面进行讨论。

4.2.3.3反映系统及反应系统

生物对事物的系统性反映及系统性反应功能,都是由一系列联系起来的物质来完成的,我们将这一系列联系起来的物质,分别称为反映系统及反应系统。反映系统的组成结构,可以概括为:反映始端-传入通路-反映中枢这样一种模式;而反应系统的组成结构可以概括为:反应中枢-传出通路-反应终端这样一种模式。这里的反映始端,就是对反映系统中用来感受信号刺激并产生输入信号的所有物质的概括;传入通路,是对反映系统中,反映始端与反映中枢之间的所有输入信号传播路径的概括;反映中枢,是对反映系统中,用来接受输入信号,体现刺激或作用施加者的某些特点,并将体现结果转变为适当信号向下传递的所有物质的概括;反应中枢,是对反应系统中用来接受信号刺激,并将分析的结果转变为适当的输出信号的所有物质的概括;传出通路,是对反应系统中,反应中枢与反应终端之间的所有输出信号传播路径的概括;反应终端,是对反应系统中,接受输出信号,并产生反应结果的所有物质的概括。在神经性的反映系统及反应系统,反映始端就是感觉神经末梢、感受器或感觉器,但也可能是其它接受信号刺激,并将信号进行转变的结构。传入通路和传出通路,就是神经纤维、神经纤维束或神经;反映中枢和反应中枢,就是神经元胞体,或通过神经纤维连接起来的多个神经元;反应终端可以是平滑肌、心肌或骨骼肌,但也可能是产生反应的神经结构。

例如,向性反映系统就可以表示为:向性反映始端-向性传入通路-向性反映中枢;向性反应系统就可以表示为:向性反应中枢-向性传出通路-向性反应终端。趋性反映系统就可以表示为:趋性反映始端-趋性传入通路-趋性反映中枢;趋性反应系统就可以表示为:趋性反应中枢-趋性传出通路-趋性反应终端。反射反映系统将可以表示为:反射反映始端-反射传入通路-反射反映中枢;反射反应系统就可以表示为:反射反应中枢-反射传出通路-反射反应终端。甚至免疫应答的反映系统及反应系统也可以勉强用上述模式进行表示。低级反映系统与低级反应系统之间,是有明确对应关系的。即一个反映系统至少有一个固定的反应系统与之相对应,一个反应系统也至少有一个固定的反映系统与之相对应。反射的反映系统与其对应的固定的反应系统可以共同表示为:反射反映始端-反射传入通路-反射反映中枢-反射反应中枢-反射传出通路-反射反应终端,或反射反映始端-反射传入通路-反射中枢-反射传出通路-反射反应终端。这个结构被生物学界称为反射弧。

正如第二章所说,我们可以将人和其它高等动物产生感觉的反映系统称为感觉系统,将导致人和其它高等动物产生运动的反应系统称为运动反应系统。人和其它高等动物感觉系统的结构可以表示为:感觉器-感觉传入通路-感觉中枢这样一种模式;人和其它高等动物的运动反应系统的结构可以表示为:运动反应中枢-运动反应传出通路-运动反应终端(骨骼肌)这样一种模式。感觉系统,例如视觉系统、听觉系统、平衡觉系统、嗅觉系统等特殊感觉系统,以及难以计数的触觉系统、痛觉系统、肌腱本体感觉系统等一般感觉系统。运动反应系统也是多得难以计数,运动反应系统发生系统性反应的结果,要么是使肌肉收缩,要么是使肌肉维持一定程度的紧张度。由于任何行为都是在绝大多数肌肉维持一定程度的紧张度的情况下,通过很少一部分肌肉的收缩来完成的。所以,在一个行为中,运动反应系统可分为静运动反应系统和动运动反应系统,行为的性质是由动运动反应系统来确定的。没有动运动反应系统,就不能产生行为;没有静运动反应系统的配合,行为也会失败。人和其它高等动物的感觉系统和运动反应系统之间的关系不是固定的对应的关系,即不是一个感觉系统对应着一个或若干个固定的运动反应系统,而几乎是所有的感觉系统对应着所有的运动反应系统,而且它们的对应关系是灵活可变的,感觉系统和运动反应系统是通过脑连接在一起的。

人脑由端脑、间脑、中脑、后脑及延髓五个部分构成。端脑又称大脑。间脑由上丘脑、背侧丘脑、后丘脑、底丘脑和下丘脑构成。端脑和间脑共同构成前脑。后脑包括脑桥和小脑。中脑、脑桥和延髓合称为脑干。

端脑主要包括左右大脑半球,每个半球表面的灰质叫大脑皮质,皮质深部是白质,大脑白质中包藏着端脑的室腔和灰质核团,分别称为侧脑室和基底核。大脑皮质是由数以百亿计的神经元,通过其神经纤维构成,连接在一起,构成的复杂网络,左、右大脑皮质也通过许多神经纤维连接成为一个统一的整体。从功能上看,大脑皮质可分为感觉中枢、思维中枢、情绪中枢和行为中枢。根据针对事物的不同,感觉中枢可粗略地分为外部事物感觉中枢和内部事物感觉中枢。思维中枢可分为感性思维中枢和理性思维中枢。端脑白质主要由神经纤维排列而成,主要分为在左、右大脑皮质间传递信息的皮质间纤维,向大脑皮质的感觉中枢传递信息的传人纤维,和大脑皮质向低级中枢传递信息的传出纤维。皮质间神经纤维构成胼胝体。传人纤维可粗略地分为外部刺激传入纤维和内部刺激传人纤维,分别传人到外部事物感觉中枢和内部事物感觉中枢。传出纤维主要包括行为中枢传出纤维和情绪中枢传出纤维。行为中枢传出纤维包括锥体系传出纤维和锥体外系传出纤维。

感觉中枢是感觉系统的一部分,是形成外部事物感觉和自身事物感觉的反映中枢。感觉中枢与思维中枢有着广泛的联系,能够把形成的感觉信息以神经冲动的形式传给思维中枢。思维中枢能够把感觉上升为知觉,能够把感觉和知觉转变为感性动机,能够把感性认识上升为理性认识,能够通过感性认识和理性认识,形成理性动机。我们可将只能形成知觉和感性动机的思维中枢,称为感性思维中枢,将有抽象思维能力,能够形成理性认识和理性动机的思维中枢,称为理性思维中枢。其它高等动物与人的最主要区别,就是其它高等动物的理性思维中枢,远远不如人的理性思维中枢发达。思维中枢形成知觉和理性认识的过程,都属于系统性反映过程,而形成感性动机和理性动机的过程,都属于系统性反应过程。所以,无论是感性思维中枢,还是理性思维中枢,都是由许多反映系统及反应系统综合而成。思维中枢把形成的思维产物转变为神经冲动,传给情绪中枢,把形成的成熟动机,以神经冲动的形式传递给行为中枢。行为中枢能够将思维中枢的成熟动机转变为行为指令,行为指令分为两部分,即肌收缩指令和肌紧张指令,肌收缩指令通过锥体系传给一部分运动反应中枢,引起一部分肌肉收缩,肌紧张指令通过锥体外系传给许多运动反应中枢,维持肌紧张。许多肌肉处于肌紧张状态,一部分处于收缩状态,两者相配合就产生了行为。

情绪中枢是一个非常复杂的中枢神经结构,它与思维中枢相伴行,并与思维中枢之间有非常多的双向联系,甚至有可能与感觉中枢也存在着双向联系,它时刻监视着思维过程,并且能够对思维过程,特别是思维结果做出带有本身倾向性的“评价”。这种带有本身倾向性的“评价”反馈给思维中枢后,能够迫使思维中枢产生相应的感受,这些感受,就是情绪的主观体验。例如,思维中枢不但能产生关于有害事物的知觉和理性认识(或萌芽状态的理性认识),还会在情绪中枢的迫使下,产生“厌恶”或“恐惧”等感受;思维中枢不但产生关于有利事物的知觉和理性认识(或萌芽状态的理性认识),还会在情绪中枢的迫使下,产生“喜爱”这种感受;思维中枢不但能意识到“不公平的事情”,还会在情绪中枢的迫使下,产生“愤怒”这种感受;思维中枢不但能意识到其形成的理性动机完美或不完美,还在情绪中枢的迫使下,分别产生“满意”或“不满意”这两种感受。情绪的主观体验,或者迫使思维中枢把感性认识上升为理性认识;或者迫使思维中枢把感觉和知觉转变为感性动机;或者迫使思维中枢把感性认识和理性认识转变为理性动机;或者迫使思维中枢把不成熟的理性动机转变为成熟的理性动机;或者迫使思维中枢把成熟的理性动机传递给行为中枢,以便产生相应的行为。情绪中枢通过传出纤维与基底核及下丘脑等结构相连,从而,把这些带有本身倾向性的“评价”转变为神经冲动,向下传递。情绪中枢通过影响下丘脑,从而对植物神经系统起到调节作用,这种调节,可以为即将到来的行为做好准备;情绪中枢通过对植物神经系统的调节,能够影响瞳孔的大小,全身表面血管的收缩与舒张,竖毛肌的收缩与舒张,皮脂腺及汗腺的分泌;情绪中枢可能是通过传出纤维作用于纹状体,影响锥体外系,从而影响面部、四肢及躯干肌肉的紧张度的。情绪中枢通过影响瞳孔的大小,全身表面血管的收缩与舒张,竖毛肌的收缩与舒张,皮脂腺及汗腺的分泌,以及对骨骼肌肉紧张度的影响,能够形成面部表情、肢体表情和语音表情。这些表情,就是情绪的外在表现。情绪的外在表现,能够被其它个体的思维中枢解读。这样,人类或其它高等动物个体之间,就能利用思维中枢,与情绪的外在表现进行互动。这种互动,就构成了人类和高等动物的原始语言。原始语言是人类语言产生的基础。情绪中枢可能还有记忆功能。情绪中枢和思维中枢是难以完全分开的,但情绪中枢有一部分结构是相对独立的,这就是大脑边缘叶。边缘叶与杏仁体、隔区、下丘脑、背侧丘脑的前核群等结构连接起来,共同构成边缘系统。

当感觉器受到刺激,形成系统性反映,产生感觉时,行为系统既可以产生反应,出现相应的行为,也可以不产生反应,从而不出现相应的行为。例如,当毫无关联的视觉刺激或嗅觉刺激,作用于人和其它高等动物高等动物的视觉系统和嗅觉系统时,能够产生相应的视觉和嗅觉,但不会有任何行为系统做出相应的反应。这显然与反射存在着明显差别。

随着低等动物进化为高等动物,许多神经结构的反射反映系统都会通过上行传导通路向上延伸,到达大脑皮质对应的感觉中枢,形成对应的感觉。在这种情况下,感觉系统的模式就成了:反射反映始端-反射传入通路-反射反映中枢-上行传导通路-感觉中枢。这种感觉与其它感觉经思维中枢综合,同样形成相关的知觉。人和其它高等动物的反射反应系统,有的是运动性反射反应系统,有的是非运动性反应系统。运动性反射反应系统支配骨骼肌,发生系统性反应时,骨骼肌收缩,出现躯体或器官的运动,或者出现肌紧张。非运动性反射反应系统支配窦房结、心肌、血管平滑肌、眼平滑肌、内脏平滑肌和腺体平滑肌等。发生系统性反应时,产生的结果非常复杂,例如心率加快或减慢,心肌收缩力增强或减弱,血管收缩或舒张,瞳孔开大或缩小,支气管扩张或收缩,以及调节外分泌腺的排泄等等。总之就是调整器官或系统的功能。高等动物诞生以后,所有的运动性反射反应系统,也同时是运动反应系统,隶属于躯体运动神经系统,其反应中枢受行为中枢控制;所有的非运动性反射反应系统,隶属于植物神经系统(也称为自主神经系统或内脏神经系统),其反应中枢受下丘脑控制,下丘脑则受情绪中枢控制。

由于非运动性反射反应系统属于植物神经系统,刺激其反映系统的始端,不但能引起反射,刺激信号还可能通过反映系统向上延伸达到大脑皮质对应的感觉中枢,从而形成相应的感觉。该感觉,能够被思维中枢与相关的感觉一起综合为知觉。该知觉被情绪中枢检测到以后,还会通过下丘脑,向该反射反应中枢发出刺激信号,从而引起反射反应系统出现系统性反应。不仅如此,如果一个不相干的信号刺激产生的感觉,总是与该知觉有固定的时间上的联系,还能与该知觉关联到一起。因此,当该刺激信号单独引起感觉时,也会使前述知觉再现于思维中枢,从而被情绪中枢检测到,然后通过下丘脑对上述反射反应中枢发出刺激信号,最终引起上述反射反应中枢出现系统性反应。这就是巴布洛夫所称的条件反射的产生机理。例如,“高等动物进食,食物进入口腔后,引起唾液腺分泌”这一反射的反应系统,就属于植物神经系统。在这一反射过程中,食物刺激反射反映始端——味蕾,产生反射传人信号,通过反射传人通路,传人到反射反映中枢,再转变成传递给反射反应中枢的信号,反射反应中枢接受到反射反映中枢传来的信号后,再转变成反射传出信号,经反射传出通路,传递给反射反应终端——唾液腺,最终引起唾液分泌。反射反映中枢还通过上行传导通路,向味觉中枢发出信号,从而产生味觉,味觉与关于食物的视觉及嗅觉一起,被思维中枢综合为关于食物的知觉,该知觉被情绪中枢监测到以后,向下丘脑发出指令,下丘脑转而向反射反应中枢发出信号,通过反射反应系统的系统性反应,引起唾液分泌。当每次给高等动物喂食前,先按响电铃,电铃引起的听觉,就能与上述知觉联系起来。久而久之,如果单独按响电铃,就能使高等动物关于食物的知觉再现,情绪中枢监测到这种知觉后,就能通过下丘脑刺激该反射反应中枢,引起唾液分泌。

当反射反应系统属于躯体运动反应系统时,刺激其对应的反映系统的始端,同样能引起反射,刺激信号同样能通过反映系统向上延伸达到大脑皮质对应的感觉中枢,从而形成相应的感觉。该感觉,同样能被思维中枢与相关的感觉一起综合为知觉。但该知觉被情绪中枢检测到以后,不会通过下丘脑刺激该反射反应中枢,因此不会引起该反射反应系统出现系统性反应。因为该反射反应系统,实际上也是运动反应系统,不受下丘脑支配,而是受行为中枢支配。因此,无法建立所谓的条件反射。

每一个行为中枢,都与许多运动反应系统的运动反应中枢相连,从而支配着这些运动反应系统。每个行为中枢和它支配的所有运动反应系统,共同构成行为系统。行为系统受动机支配,也受情绪中枢影响。有什么样的动机,就有什么样的行为;有什么样的情绪,就有什么样的与行为系统相关的面部表情、肢体表情和语音表情。

4.2.4生物基本特征的联系与区别

综上所述,生物的三个基本特征都是由物质间的基本反映及基本反应组成或构成。繁殖发育功能的物质基础由新陈代谢功能来维护,繁殖发育过程中所需的物质、能量和化学反应,由陈代谢功能提供;繁殖发育所需要的调控功能由映答功能提供;整个过程的作用就是形成新个体和完善新个体的过程。新陈代谢功能的物质基础由生殖和发育功能构建;新陈代谢所需的调控功能由映答功能提供;其实质是把一系列化学反映及化学反应结合起来,用以从外界获得物质和能量,用以实现生命体的自我更新和能量转换,用以把废物和多余热量排出到体外。映答功能的物质基础由生殖发育功能构建;其结构和功能由新陈代谢功维护,映答过程所需要的物质、能量和化学反应,由新陈代谢功能提供;其实质是将许多基本反映及基本反应有机地结合起来,构成系统性反映,以抓住事物的特点,将许多基本的反映及反应有机地结合起来,构成系统性反应,针对事物的特点做出回答,其作用是防御有害事物,获取有利事物,以及调节机体的各种功能。

第5章反映及反应与生命的本质

原核生物是最简单的生物,但它仍具备生命的三个基本特征,即繁殖发育、新陈代谢和映答功能。生命的本质,是所有生物,包括最简单的生物,都具备的根本性质。既然如此,探讨生物本质,从原核生物入手,肯定能够使问题简化,也更容易抓住要害。

大环内酯类抗生素,比如红霉素、阿奇霉素等药物,能够渗透到革兰氏染色阳性细菌的细胞浆内,并与其核糖体的50s亚基可逆性结合,从而抑制其蛋白质合成,起到抑菌作用,所以被称为抑菌剂。然而,抑制细菌蛋白质合成,并非不能使其死亡。在医院,如果病人患有顽固的感染性疾病,常常进行体外细菌培养及药物敏感实验。通常是将细菌接种于培养皿中,培养24小时,就会在培养皿中形成肉眼可见的菌落。然后将含有各种抗生素的圆形小纸片,分散粘贴在培养皿中的菌落上,再培养24小时,就可以看结果了。如果这种小纸片有含大环内酯类抗生素的,我们常常会看到其周围出现一个或大或小的圆环,这个圆环就是细菌死亡造成的。抑制细菌蛋白质合成,却造成了革兰氏染色阳性细菌死亡。这个事实说明,细菌细胞内有对其结构起破坏作用的反应发生,或者有影响其功能正常发挥,最终导致其结构起破坏的反应发生,而在核糖体合成的蛋白质,恰好参与了对抗这些反应的反应。所以,抑制生物蛋白质合成,才会造成生物死亡。

革兰氏染色阳性细菌只是一种最简单的生物-原核生物。在常温下,任何生物体内的蛋白质合成完全停止,其体内都会有一些破坏其正常结构或导致其功能异常的基本反应发生,最终导致其死亡。我们将生物体发生的破坏其正常结构或导致其功能异常的基本反应,称为有害基本反应,将其对应的反映叫做有害基本反映。将生物体发生的对抗有害反应的基本反应,称为有利基本反应。将其对应的反映称为有利基本反映。有害基本反应,包括有害化学反应和有害非化学反应;相应的,有害基本反映包括有害化学反映和有害非化学反映。有利反应也包括有利化学反应和有利非化学反应;相应的,有利基本反映也包括有利化学反映和有利非化学反映。有害基本反应既可导致生物结构破坏,也可以导致生物功能异常;但若功能异常长时间不能得到纠正,也会导致结构破坏。

实际上,物质之间基本反映及基本反应是一种普遍现象,构成生命的物质参与各种基本反应的活性相当强,这些基本反应既有有利反应,也有有害反应。只不过,生物体内的有利反应远远多于有害反应。

就单细胞生物来说,虽然有细胞膜,甚至还可能有细胞壁等结构与外界隔开,但一些能够与体内物质发生有害反应的物质仍会透过细胞膜进入细胞内;某些在少量时无害的物质,如果过量进入,也会使细胞内发生有害反应;而且细胞膜和细胞壁本身也能与外界物质发生有害反应,如果细胞膜和细胞壁结构被破坏,细胞就会崩解;在常温下,即使参与有害反应的物质完全不从外界进入细胞内,细胞内需要的物质不过量进入细胞,细胞膜和细胞壁也不与外界发生有害反应,细胞内成分之间仍会发生少量的有害反应,这些有害反应如果不被有利反应抵消,最终仍会导致生物死亡。多细胞生物所含有的物质远多于单细胞生物,体内所发生的有害反应也远多于单细胞生物。

所以,生物必须利用有利反应来对抗有害反应,才能生存下去。生物体对抗有害反应引起的结构损害,主要是通过生物新陈代谢功能所包含的有利化学反应;生物体对抗有害反应引起的功能异常,主要是通过生物自调性映答功能。自调性映答功能又含有新陈代谢功能所包含的某些化学反应。

生物新陈代谢提供的物质和能量,能够参与生物功能异常的自我调整,以避免功能异常发展为结构破坏。或者说,生物新陈代谢提供的物质和能量,能够维持细胞内环境和细胞膜内环境的稳定,把体内的有害反应降到最低限度内。新陈代谢过程能够把体内某些有害物质变成无害物质,或者将其排出到体外。新陈代谢功能能够将内部有害反应损害的各种结构进行分解利用,将不能利用的有害物质排出到体外,并合成新结构来代替旧结构。另外,通过新陈代谢提供的物质和能量,还能够用于繁衍发育和映答功能。因此,生物要生存及繁衍下去,必须得进行新陈代谢。

生物要新陈代谢,必须得利用外界物质和能量。自养生物需要的物质有二氧化碳、水和无机盐等,需要的能量有光能和化学能等;异养生物需要的物质有现成有机物、水和无机盐等,需要的能量蕴含于现成有机物中;所有生物都需要一定的环境条件(如一定的温度和湿度等)。生物需要的这些物质及条件,就构成了生物的有利因素。环境中,还有危害生物的事物,这些物质有生物形式的,也有非生物形式的。它们构成了制约生物的有害因素。生物要生存下去,必须得通过系统性反映及系统性反应构成的利己映答功能,来利用有利因素,满足自身生存及繁衍所需;来避免有害因素的损害作用。另外,生物,尤其是复杂的生物,其繁殖发育功能,新陈代谢功能,以及对其它事物的映答功能,只有在生物自调性映答功能的精确调整下,才能正常进行。否则,某些有害反应会造成生物功能异常,最终导致结构损害,以至于生物不能生存繁殖下去。自调性映答功能是由系统性反映及系统性反应构成的生物对内部事物的映答功能。所以,生物必须得有利己性足够强的对其它事物的映答功能,以及足够高级的调整内部事物的映答功能,才能生存及繁衍下去。

绝大多数简单而低级的生物,都不能通过有利反应,完全永远抵消体内有害反应的损害作用。所有复杂而高级的生物,都不能通过有利反应,完全永远抵消体内有害反应的损害作用。即便某些简单生物都能通过有利反应,完全永远抵消内部有害反应的损害作用,如果不能繁衍生息,在外部有害因素,特别是在不断增强的生物有害因素的损害下,也会使其绝种。所以,生物必须要有足够强的繁殖发育能力,才能一直繁衍下去,并且不断进化及发展壮大。生物能够通过体内DNA中的基因所蕴含的遗传信息,记录和表达自己的每一个性状,能够通过生命物质之间的反映规律及反应规律构建子代个体,使生物得以繁衍下去。并且通过有利因素及有害因素这两类外界因素,与生物遗传物质这一内部因素互动,逐渐进化。

总之,融合生物新陈代谢、映答功能和繁殖发育过程中的反映及反应规律,我们就能产生对生命本质的认识。生命就是能够在新陈代谢、映答功能以及繁殖发育功能三者的配合下,能够对抗内部有害反应造成的结构损害和功能异常;能够抵御有害事物的损害作用,利用有利事物满足自身生存繁衍需要;能够通过特殊有机物,记录并展现自身的每一个性状,通过物质之间的反映及反应,来形成新个体的特殊物质存在方式。

第6章消化反映与吞噬反映的差异导致内共生进化

原核生物出现以后,经历了大约15亿年的漫长衍变过程,于20亿年前,产生了原生生物。原生生物是指单细胞真核生物和没有明显组织分化的多细胞真核生物,是最简单的真核生物。真核生物DNA与组蛋白结合,使其长度被高度压缩。与原核生物遗传物质裸露于胞浆形成的核区明显不同,由于真核生物进化出了细胞内膜系统,使其细胞遗传物质不再裸露于胞浆,而是通过两层细胞内膜(核膜)与细胞内其它物质隔开,从而形成了真正的细胞核,因此才有真核生物之称。细胞内膜同时也把细胞内具有不同结构和功能的物质分割开来,从而形成一些细胞器,如线粒体、叶绿体、内质网、中心体、高尔基体等。细胞内膜系统的出现,使不同的反映及反应被限定在不同的区域内,避免了不同反映及反应之间的互相干扰,使反映及反应变得高效而准确。

但单细胞真核生物与原核生物相比,最特别的改变并不是有了组蛋白,也不是有了细胞内膜系统,把细胞内容物分割为细胞核和细胞器,而是一些单细胞真核生物出现了特殊细胞器,这些细胞器有自己的DNA及独立的蛋白质合成装置——独立的核糖体,具有半自主性,能够以类似细菌分裂繁殖的方式进行增殖,甚至能对其周围环境变化做出反应,它们就是线粒体及叶绿体。

不光是线粒体和叶绿体的增殖方式与细菌繁殖方式相似,线粒体和叶绿体的DNA同细菌和蓝细菌的DNA也很相似,但同细胞核的DNA却有很大差别;线粒体和叶绿体核糖体的两个亚基大小分别与细菌和蓝细菌的一致,而小于真核生物核糖体的两个亚基;能够抑制原核生物核糖体蛋白质合成的抗生素,如氯霉素,也能抑制线粒体和叶绿体核糖体的蛋白质合成,而能够抑制真核生物蛋白质合成的抗生素,如放线菌酮,则对线粒体、叶绿体和原核生物的蛋白质合成均无抑制作用;另外,线粒体和叶绿体内、外膜之间的结构和分子组成存在着明显差别,外膜与其它细胞内膜比较一致,特别是和内质网膜很相似,内膜则分别同细菌和蓝细菌的细胞膜相似;更主要的是,蓝细菌的核糖体RNA(rRNA)不仅可以与蓝细菌本身的DNA杂交,而且还可与真核生物眼虫叶绿体的DNA杂交。总之,大量的依据均提示,线粒体和叶绿体极有可能起源于细胞内共生进化。单细胞真核生物草履虫的某些亚种与某些原核生物之间的细胞内共生现象,以及半原核生物半叶绿体的杆楯藻,生存于单细胞真核生物灰胞藻细胞内形成的内共生体,使人不得不相信内共生进化现象的存在。

原核生物诞生以后,在环境有利因素及有害因素的作用下,通过遗传物质的改变,逐渐演化出了各种类型的生物。其中最主要的三种生物是:有叶绿素等光合色素,能够利用光能,同化二氧化碳和水,制造有机物并释放氧气的原始蓝细菌,我们暂且称之为原蓝细菌;能够通过三羧酸循环和氧化磷酸化等代谢过程,将有机物彻底氧化供能的原始好氧细菌,我们暂且称之为原好氧细菌;还有体型远大于普通细菌,已有细胞内膜系统,将细胞内容物分割成细胞核和各种细胞器,有运动、吞噬和细胞内消化能力,类似变形虫,但无线粒体及叶绿体,不能进行有氧代谢,不能自行制造有机物的异养厌氧单细胞真核生物,我们暂且称这种生物为前变形虫。原蓝细菌虽然不一定是地球上出现的第一种自养生物,但却一定是第一种彻底解决地球上有机物匮乏的生物,而且还是第一种使地球大气中氧气含量显著增高的生物。原好氧细菌使生物对有机物中能量的利用率提高了十余倍,从而使生物的整体能力得到了大幅度提高。而前变形虫的出现,则使生物向复杂而高级进化成为可能。

前变形虫吞噬了原好氧细菌后,没有对其进行消化,就形成了二生物内共生体,在细胞内共生过程中,原好氧细菌在前变形虫体内不断进行分裂繁殖或增殖,并随前变形虫分裂繁殖不断分为均等的两群,历经漫长的适应过程,原好氧细菌演变成了前变形虫的线粒体,前变形虫与原好氧细菌共同衍变为原始的异养好氧单细胞真核生物,我们可以称之为原变形虫;前变形虫既吞噬了原好氧细菌,又吞噬了原蓝细菌,但均没有对二者进行消化,于是形成了三生物内共生体,在细胞内共生过程中,原好氧细菌和原蓝细菌在前变形虫体内不断进行二分裂繁殖或增殖,并随前变形虫的二分裂繁殖不断分为均等的两群,历经漫长的适应过程,原好氧细菌演变成了前变形虫的线粒体,原蓝细菌则衍变为前变形虫的叶绿体,三者共同衍变为原始的自养好氧单细胞真核生物,我们可以称之为原好氧藻。这两种情况,都属于细胞内共生进化,简称内共生进化。

我们以前变形虫为主体,来分析内共生现象的产生。当前变形虫接触到原好氧细菌或原蓝细菌时,受到原好氧细菌或原蓝细菌对其细胞膜的刺激,产生的系统性反映是“原好氧细菌或原蓝细菌是自己的食物”。于是,引发了相应的系统性反应,即将原好氧细菌或原蓝细菌吞入细胞内。这仅仅是前变形虫的吞噬机制对原好氧细菌或原蓝细菌的系统性反映及系统性反应。是否把已经吞噬的原好氧细菌或原蓝细菌当成食物消化,还要看消化机制的系统性反映及系统性反应。前变形虫的消化机制显然没有把原好氧细菌及原蓝细菌当成食物,于是就没有启动溶酶体等消化机制对它们进行消化。结果,当前变形虫仅吞噬了原好氧细菌,但没有将其消化时,前变形虫供给原好氧细菌所需要的营养,以及有机物无氧酵解的终产物和单质氧;原好氧菌则将无氧酵解的终产物彻底氧化,同时将产生的大量能量,储存在三磷酸腺苷(ATP)中,并将ATP回报给前变形虫。于是,二者形成了内共生体关系。当前变形虫既吞噬了原好氧细菌,也吞噬了原蓝细菌,但没有对它们进行消化时,通过同样的机制,前变形虫与原好氧细菌形成内共生关系;同样,前变形虫供给原蓝细菌丰富的二氧化碳、水和其所需的营养物质,原蓝细菌将其利用光能,同化二氧化碳和水制造的碳水化合物回报给前变形虫,二者也形成了内共生关系。于是,前变形虫和原好氧细菌及原蓝细菌三者也形成了内共生关系。

在前变形虫与原好氧细菌形成的二生物内共生体的漫长衍变过程中,原好氧细菌不能通过基因改变危害前变形虫,否则会被前变形虫通过系统性反映及反应机制消灭,于是前变形虫逐渐把原好氧细菌驯化为线粒体。而前变形虫也必须通过基因改变,进化出制约原好氧细菌危害它的系统性反映及反应机制,否则,就会被淘汰;而且,不能通过进化,危害对其有益的原好氧细菌,否则也容易被淘汰;另外,不需要再进化出有氧代谢所需要的酶系统。于是原好氧细菌也影响了前变形虫的进化方向,使之进化为异养单细胞真核生物除线粒体以外的那部分。最终,前变形虫和原好氧细菌演变为异养好氧单细胞真核生物——原变形虫。

在前变形虫和原好氧细菌及原蓝细菌组成的三生物内共生体的漫长衍变过程中,前变形虫除了通过与上述相同的机制,将原好氧细菌驯化为线粒体外,也通过同样的机制,将原蓝细菌驯化为叶绿体;同时,前变形虫也不再需要摄取现成有机物方面的进化,而只需要将碳水化合物转变为其它有机物方面的进化;另外,原好氧细菌和原蓝细菌之间也必须向和平共处的方向进化。于是,三者进化成为自养好氧单细胞真核生物——原好氧藻。

可见,前变形虫对原好氧细菌及原蓝细菌的摄取食物反映与消化食物反映的不一致性,导致了它们之间的细胞内共生现象,从而才有了内共生进化。至于前变形虫与原好氧细菌组成的两生物内共生体后,进化为原变形虫,以及前变形虫与原好氧细菌及原蓝细菌组成的三生物内共生体后,进化为原好氧藻,其具体进化过程,则遵循普通进化原理









第7章害利组合与遗传物质互动导致生物进化

内共生进化只不过是生物进化过程中的一种特殊情况。其余的生物进化现象,几乎都是有害因素及有利因素,与生物遗传物质,通过各种物质间的反映规律及反应规律互动,产生的结果。

7.1害利组合及其动态性

生物的生存环境,以有害因素及有利因素的方式制约着生物的生存与繁衍。有害因素及有利因素,既包括非生物因素,也包括生物因素。非生物有害因素,例如所研究生物的有毒无机物、自然灾害等。生物有害因素,例如以所研究生物为食的生物或能够制造所研究生物毒素的生物等。非生物有利因素,例如对大多数生物来说,水、阳光和单质氧等。生物有利因素,例如所研究动物的生物食物,以及能够为所研究生物创造有利环境的生物等。制约一种生物的所有有害因素及有利因素组合在一起,共同制约着该生物的的生存与繁衍。我们把制约生物所有的有害因素和有利因素形成的组合,称为制约该生物的害利组合。其实,制约生物的害利组合还包括病毒和类病毒等半生物,其作用类似于生物,我们可以将它们当成生物因素看待。

制约种群的害利组合,与制约种群内个体的害利组合是不完全相同的。制约个体的有害因素组合,还包括个体的种内竞争者。制约个体的有利因素组合还包括种内共同完成繁衍后代者和种内互助者。

在制约任何一种生物的害利组合中,无论是有害因素,还是有利因素,无论是非生物因素,还是生物因素,都是处在变化中的。不管是有害因素,还是有利因素,非生物因素的变化具有不确定性。而生物因素,随着生物种类由少到多,制约任何生物的生物有害因素及生物有利因素之和均由少变多;随着生物普遍由低级向高级,由简单向复杂进化,制约任何生物的生物有害因素及生物有利因素,对生物的制约作用则呈现增强的趋势。但随着受制约生物由低级向高级进化,制约它的有害因素呈现数量减少,制约作用减弱的趋势;制约它的有利因素则呈现数量增加,制约作用减弱的趋势。例如,在缺水环境的制约下,一些鱼类通过遗传物质的改变,进化成了肺鱼,进而进化成了两栖类动物,最终因进化成为爬行类动物,而能够完全生存在陆地,水中的有害因素及有利因素就再也不能对大多数爬行动物起制约作用了。再如,一些猛兽曾以猿人甚至原始人为食,但猿人进化为原始人,最后进化为智人以后,许多猛兽就不再能危害人类,它们的肉甚至能成为人的食物,它们的皮甚至能成为人的衣服,狼甚至能被人驯化成为狗,替人看家护院,或者供人玩耍。可见,制约任何生物的害利组合,都是动态的。

7.2特殊反映及反应导致遗传物质改变

虽然,通过复制过程,脱氧核糖核酸(DNA)一代一代忠实地传递着遗传信息,但这种忠实性是相对的。DNA上的嘌呤碱基和嘧啶碱基,都有常见构型和稀有构型两种存在方式,多以常见构型存在,罕以稀有构型存在。当DNA上的嘌呤碱基和嘧啶碱基以常见构型存在时,不会出现碱基配对错误;但当DNA上的嘌呤碱基和嘧啶碱基以稀有构型存在时,就会出现碱基配对错误。所以,DNA在复制时,平均毎添加10万个脱氧核糖核酸基,就会插入一个不正确的脱氧核糖核酸基。尽管生物体内有校正及修复机制发挥作用,但仍有相当多错误逃过检测,最终结果是,大约毎复制10亿至100亿个脱氧核糖核酸基出现一次错误。于是,就形成了一种,因碱基处于稀有构型状态,引发的遗传物质改变,这种自然突变是常见的遗传物质改变,是点突变的一种。点突变是DNA上单个脱氧核苷酸的改变,是最简单、最常见的一种遗传物质改变。

其实,在特殊化学物质和辐射等因素的作用下,通过生物体内特殊的反映及反应,会使DNA结构或数量发生各种各样的改变,这些遗传物质改变,被称为诱发突变。

在自然突变和诱发突变的共同作用下,人们通过符合逻辑的推理,能够想象到的任何遗传物质改变,在生物数十亿年漫长的进化过程中,应该都曾发生过。

例如,具有吞噬能力的单细胞真核生物,吞噬了某些原核生物,并且进行了消化,但DNA并没有被分解,而是得以保存,成为该种生物的DNA,或没有被彻底切分解成脱氧核苷酸,还存在数量不定,大小不等的小DNA,这些小DNA就有可能成为该种生物的DNA,或经过链接过程,成为该种生物的DNA。这样,就能使单细胞生物非同源染色体数目增加。倍性在二倍体以上的生物,相同或相似DNA可以在一代一代繁衍的过程中,经DNA结构改变,变得面目全非,从而使同源染色体的同源性消失,成为非同源染色体。一个DNA可以断裂为两个DNA,这样也可以使非同源染色体数量增加。

生物DNA能够通过单个或多个脱氧核苷酸的插入而变长,这样就能使染色体变长。生物具有DNA末端加长机制,加长机制可以使DNA链变长,经突变过程,无功能的加长末端可以变成有遗传功能的基因。这样也能使染色体变长。

单细胞生物DNA分子复制后,没有进行细胞分裂,或者没有经分裂平均分配给两个子代个体,而是传给了一个子代个体,从而使单细胞生物染色体倍增。单细胞生物通过接合繁殖,得到其它个体的染色体,但没有进行细胞分裂,或者没有及经细胞分裂过程把染色体传给两个子代个体,而是传给了一个子代个体。这样也能使单细胞生物染色体倍增。

我们知道,孢子,是具有无性孢子生殖这种繁殖方式的生物,特化出的无性生殖细胞。如果多细胞生物的孢子,染色体复制后没有分裂,或者没有经分裂分配给两个无性生殖细胞,而是传给了一个无性生殖细胞,这样就能使多细胞生物的染色体倍增。

因此,无论是单细胞生物,还是多细胞生物,单倍体生物都可以变成双倍体生物,双倍体生物也可以变成四倍体生物,依次类推。

总之,在漫长的生物进化过程中,历经无数次的繁衍,通过特殊DNA复制反应的累积,以及特殊因素作用于生物,导致的DNA特殊反应结果的累积,生物细胞内一个DNA可以变成多个DNA,短链DNA可以变成长链DNA,单倍体生物可以变成二倍体生物,甚至多倍体生物。当然,生物细胞内的DNA也可按相反方向转变。可见,DNA之间,以及DNA与其它物质之间的特殊反映及反应,导致了生物DNA结构和数量的改变。生物遗传物质改变的突出特点是无数可能性和没有方向性。

7.3害利组合对多细胞生物繁殖方式的选择

环境有利因素及有害因素所做成的害利组合,特别是生物有利因素及有害因素所做成的生物害利组合,对多细胞生物繁殖方式的选择,决定着生物的进化。所以,我们要研究生物进化,必先研究害利组合对多细胞生物繁殖方式的选择。

7.3.1有关的基础知识

我们知道,DNA单链上的多脱氧核苷酸的排列顺序能够构成遗传密码。当我们很关心多脱氧核苷酸的排列顺序时,我们就称之为多脱氧核苷酸序列。或简单地称之为序列。基因或遗传因子就是指形成“直接参与决定生物性状的RNA”所必须的连续的或间断的DNA序列。DNA上,记载着遗传信息的多脱氧核苷酸排列顺序,称为基因序列。DNA上,没有记载遗传信息的多脱氧核苷酸序列,称为非基因序列。DNA总是与蛋白质处于结合状态,每条DNA及其结合的蛋白质共同构成了一条染色体。某个微视野区域内的一段DNA及其结合的蛋白质,构成染色质。如果,起源于同一“染色体先辈”的两条染色体的DNA,虽然经历了若干代衍变,仍然结构相似,基因数相同,基因位置相互对应,而且以同样的方式参与决定生物的同样一系列性状,我们就说它们具有同源性。具有同源性的两条DNA互称为同源DNA。两个同源DNA分别与蛋白质结合构成的两条染色体,互称为同源染色体。以二倍体卵式生殖方式繁衍后代的生物,两条同源染色体,一条来自父方,一条来自母方。同源染色体DNA之间,相互对应的基因称为等位基因。结构相同的等位基因之间,互称为等位同构基因,结构不同的等位基因之间,互称为等位异构基因。一个生物所有非同源染色体组合在一起,就携带了控制该生物所有性状的遗传信息,所以我们称之为一套染色体或一个染色体组。遗传学家通常把一种生物的所有非同源染色体进行编号,以区分不同的非同源染色体。一套染色体或一个染色体组所携带的所有基因,实质上是一个生物的所有非等位基因的组合,能够控制该生物的所有性状,所以我们称之为一个基因组。生物细胞中所含有的染色体的套数,叫做细胞的倍性。生物普通体细胞中所含有的染色体的套数,也被称作生物的倍性。只有一套染色体或只有一个染色体组的,就是单倍体,有两套染色体或有两个染色体组的,叫做二倍体,以此类推。超过两套染色体,或超过两个染色体组的,还可以统称为多倍体。一个种群所有个体的全部染色体的总和,称为该群体的染色体库。一个种群所有个体的全部基因总和,称为该种群的基因库。

繁殖就是生物利用自身的遗传信息和物质间的反映规律及反应规律,产生子代个体的过程。繁殖包括两种情况,一种情况是,生物形成子代个体的同时,亲体的结构的完整性遭到破坏,因此亲体必然同时随之消亡;另一种情况是,生物形成子代个体的同时,亲体的结构的完整性没有遭到破坏,所以亲体不必然同时随之消亡。生殖是指不必然同时伴随着亲体消亡的生物产生子代个体的过程。因此,繁殖包含生殖。

半保留复制与细胞分裂相结合,是原核生物和单细胞真核生物的主要繁殖方式,叫做分裂繁殖或裂殖。前变形虫与原好氧细菌通过内共生进化,就衍变为有线粒体的单细胞真核生物——原变形虫;前变形虫与原好氧细菌及原蓝细菌通过内共生进化,就衍变为有线粒体和叶绿体的单细胞真核生物——原好氧藻。线粒体和叶绿体出现以后,半保留复制与线粒体及叶绿体器分裂相结合,成了真核生物线粒体和叶绿体的增殖方式。单细胞生物还进化出了出牙繁殖和有性繁殖(接合繁殖)。

通过遗传物质的改变,单细胞原生生物(单细胞真核生物)能够进化为多细胞原生生物;有线粒体和叶绿体的原始单细胞真核生物——原好氧藻能够进化为植物;只有线粒体的原始单细胞真核生物——原变形虫能够进化为动物和多细胞真菌。多细胞原生生物、植物、动物和多细胞真菌这些多细胞生物出现以后,半保留复制与细胞分裂相结合,产生的新细胞就结合在一起,成为组织。因此,半保留复制与细胞分裂相结合,衍变为多细胞生物的细胞增殖方式,而不再是繁殖方式。单细胞生物的出芽繁殖不适合作为多细胞生物的繁殖方式,有性繁殖方式(接合繁殖),也不适合作为大多数多细胞生物的繁殖方式。若没有其他的繁殖方式,大多数多细胞生物将无法繁衍下去。但单细胞生物在进化为多细胞生物时,也进化出了多种繁殖方式,例如,断裂繁殖、出芽生殖、营养生殖、无性孢子生殖、有性生殖及单性生殖等。断裂繁殖、出芽生殖和营养生殖都可以看成是由亲体的一部分发育成为一个新个体的繁殖方式,只不过断裂繁殖破坏了亲体的完整性,而出芽生殖和营养生殖都没有破坏亲体的完整性。因此,前者称为繁殖,后二者则称为生殖。无性孢子生殖是由亲体特化出的无性生殖细胞——孢子,直接发育成为子代个体的繁殖方式。有性生殖是指性成熟个体特化出成熟的有性生殖细胞——配子,两个对应的配子融合为一个细胞——合子,再由合子发育为新个体的繁殖方式。有性生殖包括同配生殖、异配生殖和卵式生殖。同配生殖是指性成熟个体只产生形态、大小和行为都相同的配子,由这样的两个配子先结合成合子,再由合子产生新个体。异配生殖是指性成熟个体产生两种配子,即大配子和小配子,大配子和小配子先结合为合子,再由合子产生新个体。卵式生殖是指性成熟个体产生两种配子,大配子富含营养物质,但没有运动能力,称为雌配子或卵子;小配子含有的营养物质很少,但运动能力极强,称为雄配子或精子;精子和卵子先结合为合子——受精卵,再由受精卵产生新个体。由于卵式生殖方式具有精子和卵子分工合作的优势,因而,占了有性生殖的绝大多数。单性生殖是指某些生物雌配子在不受精的情况下,直接发育为新个体的生殖方式。因此也叫孤雌生殖。而有性繁殖(接合繁殖)是单细胞生物,如某些细菌、真菌和原生动物,以及极少数多细胞生物,如绿藻的繁殖方式,其基本模式是通过两个细胞互相靠拢形成接合部位,通过接合部位,使两个细胞的染色体成为一个细胞的染色体,从而形成接合子,再由接合子产生新个体。利用有性繁殖(接合繁殖)方式繁殖后代的生物,绝大多数都是单细胞生物,单细胞生物经过接合繁殖,两个亲体都不复存在了,因此,这种繁殖方式不能叫生殖。

7.3.2有性生殖过程

有性生殖方式,无疑是生物众多繁殖方式中最重要的繁殖方式。因为绝大多数多细胞生物,都以有性生殖方式繁衍后代,所有高级生物都是以有性生殖方式繁衍后代,生命大爆发以来的每一时期的地球霸主,几乎都是以有性生殖方式中的二倍体卵式生殖方式繁衍后代。但是,生物的繁殖方式只不过是生物繁殖过程的表现形式,繁殖方式对生物种群遗传物质的长期影响,才是问题的根本。或者说,繁殖方式对种群遗传与变异微妙关系的长期影响,才是问题的根本。然而,我们通过认识有性生殖方式,能够发现这种繁殖方式所具有的特点,通过合乎规律的判断和推理过程,就能发现这种繁殖方式对生物种群遗传物质的长期影响,从而发现这种繁殖方式对种群遗传与变异微妙关系的长期影响。

以有性生殖方式繁衍后代的生物,绝大多数是二倍体生物,只有极少数是偶数倍的多倍体生物。配子来源于性原细胞(在卵式生殖中是指精原细胞及卵原细胞),其倍性和普通体细胞相同。性原细胞经历一次DNA复制,成熟为初级性母细胞(在卵式生殖中是指初级精母细胞及初级卵母细胞),初级性母细胞经第一次分裂,成为次级性母细胞(在卵式生殖中是指次级精母细胞及次级卵母细胞),次级性母细胞经第二次分裂,成为性细胞(在卵式生殖中是指精细胞及卵细胞),性细胞成熟后称为配子(在卵式生殖中是指精子及卵子)。由于从性原细胞到配子的衍变过程中,经历了一次DNA复制和两次连续的细胞分裂,使配子的染色体的套数,减少了一半。假如性原细胞为二倍体,配子就是单倍体。所以,这种细胞分裂过程,被称为减数分裂。

性原细胞的复制,是指按照碱基互补配对规律,每一个染色体DNA的两条互补链都各自合成一条新互补子链,于是,就形成了两个子代的染色体。也就是说,性原细胞的复制过程,和普通细胞的复制一样,属于半保留复制。复制完成以后,新形成的两条染色体暂且由着丝点连接在一起,叫做姐妹染色体,每个姐妹染色体包括两个姐妹染色单体。这样,性原细胞就变成了初级性母细胞。接下来,初级性母细胞同源染色体进行联会,即同源染色体的侧向精准配对,并形成一处或多处同源染色体单体之间的交叉,通过交叉,形成对应性的同源染色体单体间成分的交换。这样,就形成了同源DNA之间DNA片段的重新组合,这种重新组合被称为同源重组。紧接着,同源染色体分离,随后完成第一次细胞分裂,由一个初级性母细胞分裂为两个次级性母细胞。在第二次分裂中,每个次级性母细胞中的姐妹染色体自着丝点处分开,使两个姐妹染色单体分离,随着细胞分裂,进入不同的性细胞。这样,经过两次分裂,一个初级性母细胞就分裂为四个性细胞。性细胞经成熟过程,成为配子。在卵式生殖中,一个初级精母细胞经两次分裂,最终确实是形成四个精子;但一个初级卵母细胞经两次分裂,最终只形成一个成熟卵子,第一次和第二次分裂各形成一个极体,极体形成以后很快解体。

一般情况下,以有性生殖方式繁衍后代的生物,在生殖时,是两个个体各以一个配子,融合为一个合子;当两个对应配子融合为合子以后,染色体的倍性又恢复到普通体细胞状态;通过差异化的基因表达,合子分裂分化,最终发育为子代个体。

7.3.3同源重组与染色体重组的概念

有性生殖通过联会,形成同源染色体之间一处或多处对应位点的交叉,通过交叉,能够实现同源染色体之间,一段以上对应片段的交换,这种交换就构成了两段以上同源染色体片段的重新组合,这种重新组合被生物学界称为同源重组。性原细胞通过减数分裂过程形成配子,使配子的染色体套数,是普通体细胞染色体套数的1/2;两个不同的个体(一般情况),各以一个配子,结合为一个合子,使合子的倍性又恢复到体细胞状态。将上述两个过程合成一个过程来看,实质上就是两个成熟的个体,均把自己的所有同源染色体随机拿出一半,用来重新组建一个新个体的过程。这样,有性生殖方式就实现了不同个体之间染色体的重新组合,我们称之为染色体重组。同源重组和染色体重组是有性生殖和有性繁殖(接合繁殖)共有的两个特点,只不过两者在具体形式上存在着差别。原核生物进化为单细胞真核生物,单细胞真核生物进化为动物、植物和多细胞真菌,很可能都与有性繁殖(接合繁殖)有关。

7.3.4同源重组对基因形成和基因修改所起的作用

前面讲过,真核生物转录形成的从DNA向蛋白质传递遗传信息的RNA,只有少数是成品,即mRNA,多数是半成品,即前mRNA(pre-mRNA)。pre-mRNA经过剪接,才能成为mRNA。被剪掉的部分称为内含子,保留的部分称为外显子。所以,对应的DNA片段,也可以被分成内含子和外显子。但是,很多前mRNA可以通过不同的剪接方式形成不同的mRNA,有的前mRNA有几百种甚至几千种不同的剪接方式,能形成几百种甚至几千种不同的mRNA。所以,在pre-mRNA上,用全部剪接方式都会被剪除的多核苷酸序列,才是完全不决定任何生物性状的前mRNA序列,我们称之为pre-mRNA的净内含子。相应的,我们将pre-mRNA净内含子所对应的DNA片段,称为DNA的净内含子。

由于mRNA、tRNA、rRNA和核内小RNA(snRNA)都是直接独立参与决定生物性状RNA,因此,形成mRNA、tRNA、rRNA或snRNA所必须的DNA序列,都是独立参与决定生物性状的连续的或间断的DNA序列。所以我们称之为基因。而pre-mRNA对应的DNA序列,是基因序列与内含子序列构成的复合结构,所以我们可以称之为复合基因。只有一种剪接方式的前mRNA对应的DNA结构,称为复合单基因,有两种或两种以上剪接方式的前mRNA对应的DNA结构,称为复合多基因。其实,复合单基因是一个不连续的基因,间断处填充着内含子,而复合多基因是由多个复合单基因嵌合而成的。复合多基因中的两个基因,可能有共有序列,也可能没有共有序列。我们将有共有序列的两个或两个以上的基因之间的关系,称为连体关系,否则,就称为非连体关系。

生物DNA非基因序列所占的比例都很高,或基因序列所占的比例很低。而且,越是高级的生物,DNA非基因序列所占的比例越高,或基因序列所占的比例越低。例如,人的非基因序列,在所有DNA序列中占比高达98%,即使不算净内含子序列,仍占60%的比例,而基因序列仅占2%的比例。

从以上叙述中,我们知道,真核生物的多数基因是复合基因,复合基因是基因序列跨越一段或多段非基因序列(净内含子序列)形成的。人类全部DNA内的净内含子序列的总长度,约为全部基因序列总长度的20倍。也就是说,人类所有外显子序列,为了形成基因,跨越的非基因碱基序列(净内含子序列)的总长度,甚至超过了外显子序列总长度的20倍。所以,跨非基因序列形成基因,并不影响被跨越的非基因序列转变成其它基因的序列,这就大大增加了基因形成的概率。

生物在繁衍的过程中,非基因序列的改变,是不会导致生物被淘汰的,所以它们的改变是相对自由的。而一次同源重组,有可能把两个同源DNA的改变,重新组合到一个DNA上。当然也有可能把两个同源DNA非基因序列的改变重组到一个DNA非基因序列上。以有性生殖方式繁衍后代的二倍体生物,繁衍一代,就有可能把2个同源DNA非基因序列的改变重新组合到一个DNA上;繁衍二代,就有可能把2×2=22=4条同源DNA非基因序列的改变重新组合到一个DNA上;繁衍三代,就有可能把2×2×2=23=8条同源DNA非基因序列的变异重新组合到一个DNA上……繁衍n代,就有可能把2n条同源DNA非基因序列的改变重新组合到一个DNA上。总之,从长期来看,通过同源重组,有性生殖能够把生物种群DNA库中,多条甚至全部同源DNA的非基因序列的改变,通过同源重组,集中到一条DNA非基因序列上。所以,以有性生殖繁方式衍后代的多细胞生物,通过非基因序列的改变与同源重组相结合,使非基因序列衍变出新基因的速度,远远快于以非有性生殖方式繁衍后代的多细胞生物。

对于二倍体生物来说,如果在一对等位基因中,一个是被突变破坏的基因,另一个是没有被突变破坏的基因,那么,这种生物不仅能正常生存下去,还能将被突变破坏的基因遗传下去。我们将在生物体内遗传的被突变破坏的基因,称为损毁基因。而将对应的仍完好无损的基因,称为非损毁基因。因为靠有性生殖方式繁衍后代的生物,其损毁基因与对应的非损毁基因相伴出现时,生物仍能生存及繁衍下去。所以,就能实现损毁基因序列相对自由地改变,也能实现损毁基因与损毁基因之间,以及损毁基因与非损毁基因之间的同源重组。同样,通过同源重组,以有性生殖方式繁衍后代的生物,通过损毁基因序列的改变与同源重组相结合,使其损毁基因序列的改变速度,也远远快于同样情况下,以非有性生殖方式繁衍后代的生物。因而也就有可能更快地形成更有利于生物生存及繁衍的新等位基因。这样,以有性生殖方式繁衍后代的二倍体生物,就能通过损毁基因改变与同源重组相结合的方式,更快速地实现基因修改的目的。

总之,从长期来看,靠有性生殖方式繁衍后代的生物,通过同源重组,能够把种群内众多个体同源染色体DNA非基因序列和损毁基因序列的改变重新组合到一个个体,从而,就能更快地形成有利于生物生存与繁衍的新基因,更快速地把损毁基因修改成更有利于生物生存与繁衍的新等位异构基因。

7.3.5染色体重组及同源重组对基因的重新组合作用

以有性生殖方式繁衍后代的生物,通过染色体重组作用,繁衍一代,能够把2个个体的所有同源染色体随机拿出一半,组合成一个新个体;繁衍两代,就能把2×2=22=4个个体染色体随机组合;繁衍三代,就能把2×2×2=23=8个个体的染色体随机组合……繁衍n代就能把2n个个体的染色体随机组合。当n足够大时,向下遗传染色体的个体数,就远远超过了该种生物的染色体数。也就是说,每一条染色体,都很可能来自不同的个体。换句话说,从长期来看,以有性生殖方式繁衍后代的二倍体生物,通过染色体重组,能够实现个体的每一条染色体,在在种群内,独立遗传,随机组合。

以有性生殖方式繁衍后代的生物,通过同源重组,繁衍一代,形成的每一条染色体,都是由2条同源染色体片段重组形成的;繁衍两代,形成的每一条染色体,都是由2×2=22=4条同源染色体片段重组形成的;繁衍三代,形成的每一条染色体,都是由2×2×2=23=8条同源染色体片段重组形成的……繁衍n代,形成的每一条染色体,都是由2n条同源染色体的片段重组形成的。当n达到一定数值时,每一条染色体上的基因数,就远远小于重组该染色体的同源染色体数。也就是说,从长期来看一条染色体上的非等位基因,来自不同的同源染色体的可能性非常大。换句话说,从长期来看,通过同源重组,同一条染色体上所有非连体的非等位基因,都能够在种群内实现独立遗传,自由组合。甚至,由于连体基因的连体序列占比很低,以至于连体基因之间,也能在很大程度上实现独立遗传及自由组合。总之,从长期来看,有性生殖由于同源重组的存在,一条染色体上的基因之间,能够实现程度非常高的独立遗传,自由组合。

有性生殖,把染色体重组,和基因重组结合起来,就实现了大多数基因之间的独立遗传及自由组合。

基因的独立遗传及自由组合,既能把好的基因组合在一起,也能把不好的基因组合在一起。如果生物通过有性生殖把好的基因组合在一起,生存及繁衍下去的可能性就大,把不好的基因组合在一起,就容易被淘汰。长此以往,有性生殖就容易通过自然选择,把好的基因组合在一个个体。

7.3.6多细胞生物其它繁殖(或生殖)方式的劣势

以非有性生殖方式繁衍后代的多细胞生物,由于不存在同源重组,所以就无法把多个个体同源染色体非基因序列的改变重组到一个个体,也无法把多个个体同源染色体等位损毁基因的改变重组到一个个体,所以形成新基因和形成新等位异构基因的速度,都远远慢于以有性生殖方式繁衍后代的生物。以非有性生殖方式繁衍后代的多细胞生物,由于不存在染色体重组和同源重组,所以也不存在基因的独立遗传及自由组合,所以也无法把优质基因组合到一个个体。因此,以非有性生殖方式繁衍后代的生物,对环境中不断变化的有害因素及有利因素的适应能力,远远不及以有性生殖方式繁衍后代的生物。

7.3.7二倍体有性生殖方式的优势

以有性生殖方式繁衍后代的二倍体生物,具备以有性生殖方式繁衍后代生物的所有优点,同时又不至于像多倍体生物那样,由于过高的倍性,给细胞造成过重的负担。从而使二倍体有性生殖方式成为廉价的,在稳定遗传基础上,又具有快速变异性的繁衍方式。这使以二倍体有性生殖方式繁衍后代的生物,对环境动态害利组合适应性极强。寒武纪生命大爆发极有可能就是二倍体有性生殖方式的出现使然。

7.3.8结论

可见,正是由于害利组合,通过各种反映及反应规律,与生物遗传物质长期相互作用,选择了多细胞生物的二倍体非基因序列改变与同源重组相结合的最廉价的快速基因产生方式;选择了二倍体非损毁基因表达生物性状这种最廉价的基因显性表达方式,选择了损毁基因改变与同源重组相结合的最廉价的快速基因隐性修改方式;选择了染色体重组与同源重组共同造成的基因在种群内部独立遗传及自由组合这种生物遗传变异方式。因而就选择了多细胞生物的二倍体有性生殖方式。同时,还选择了以二倍体有性生殖方式繁衍后代的多细胞生物。最终,由这类生物进化出了高等动物和地球的统治者——人类。所以,才不但有了性利己本能,而且有了性利己感觉、性利己知觉、性利己思想、性利己感性动机、性利己理性动机、性利己感性行为和性利己理性行为。也才使爱情成了人类的永恒主题。

但是,有性生殖并不是毫无缺点,其主要缺点是:如果没有选择压力,通过染色体重组、同源重组与DNA改变相结合,也会使生物个体的优质基因变少。

7.4遗传物质通过反映规律及反应规律决定生物性状

无论是细胞分裂期,还是细胞分裂间期DNA均与小的碱性蛋白处于结合状态。在细胞分裂间期,DNA除了与小的碱性蛋白结合以外,还与调节蛋白结合。调节蛋白被分为两类:正调节蛋白或称激活因子,负调节蛋白或称抑制因子。两种调节蛋白均能识别基因上或基因附近的特异位点,激活因子增强或激活受调控基因的转录,抑制因子降低或消除相应基因的转录。转录就是以带有特定遗传讯息的DNA片段(基因或复合基因)为模板,按照碱基互补配对规律,合成具有相应核糖核苷酸基排列顺序的核糖核酸(RNA)的过程。转录是RNA的合成过程,更是将DNA所载有的基本遗传信息传递给RNA的过程。原核生物通过转录形成的RNA主要有:信使RNA(mRNA)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA);真核生物除了合成上述三种RNA以外,还合成前mRNA(pre-mRNA)和核内小RNA(snRNA)等RNA,pre-mRNA是由复合基因转录而成,是mRNA的前体,须要经过剪接过程,才能成为mRNA。由复合单基因转录而成的pre-mRNA只有一种剪接方式,形成一种mRNA。由复合多基因转录而成的pre-mRNA,有多种剪接方式,能形成多种mRNA。核内小RNA(snRNA)与蛋白质共同参与对pre-mRNA的剪接。剪接方式是可以调控的,在不同的细胞中响应不同的分子信号,能够得到不同的剪接产物,这是决定细胞分化的一种途径。rRNA与蛋白质结合成核糖体。在mRNA、tRNA和核糖体三者的配合下,按照mRNA所蕴藏的信息,能够将氨基酸缩合成相应的多肽链,这就是翻译。翻译是多肽链合成的过程,更是mRNA将基本遗传信息传递给多肽链的过程。许多多肽链还需要经过加工、修饰过程,才能盘曲为二级结构或三级结构的有生物功能的蛋白质。有的三级结构的蛋白质没有生物功能,须要作为一个亚基,与其它亚基结合成四级结构,才有生物功能。各种有生物功能的蛋白质再分别以酶的形式或直接参与与其它物质之间的反映及反应来构建生物体,或完成生物功能,从而决定生物性状。

以卵式生殖方式繁衍后代的多细胞生物,都是有组织分化的复杂生物。这些生物对生命体的构建,一般是从受精卵开始的,受精卵分裂产生的不同细胞,必须按一定顺序表达整个基因组中的不同基因组合,才能使不同的胚胎细胞,通过分裂增殖,分化为不同的组织。只有胚胎细胞分化为不同组织,才能形成器官乃至系统。

目前,生物学界已经发现了三种使细胞差异化表达基因组中不同基因组合的三种策略,它们是mRNA定位策略、细胞-细胞接触策略及分泌信号分子扩散传导策略。

mRNA定位策略就是利用受精卵细胞骨架内极性,使mRNA在细胞内不均匀分布,随着受精卵细胞分裂,不同的细胞就得到了不同量的mRNA分子。起这种作用的mRNA分子,通常是通过编码抑制因子或激活因子来调节转录过程的。一个细胞可以通过产生细胞外信号蛋白来影响周围细胞的基因表达,当这些信号蛋白合成后被置于细胞膜上时,可以作用于与其相接触细胞表面的相应受体,从而引发对特异的激活因子或抑制因子的调控,最终调控对应基因的转录,这就是细胞-细胞接触策略。如果这些信号蛋白分泌到细胞外基质中,会向周围扩散,信号蛋白能够作用于周围一定范围内细胞表面相应受体,或直接进入细胞内,然后通过调控特异的激活因子或抑制因子,来调节对应基因的转录,这就是分泌信号分子扩散传导策略。

通过上述三种策略,使受精卵分裂过程中产生的不同细胞,能够表达基因组中的不同基因组合,于是细胞就朝着不同的方向分化,最终发育为多种大小、形态、结构和物质成分都不同的细胞。形态相似、功能相同的一群细胞,通过产生细胞间质组合起来,就成为组织。多种组织结合起来,构成具有一定形态,并完成一定生理功能的结构,就成为器官。许多器官联系起来,成为能完成一系列连续性生理机能的体系,就构成了系统。最终,受精卵就生长发育为与其两个亲体或亲体之一具有相似性的成体。包括发育出成熟的生殖器官,产生性母细胞,性母细胞经减数分裂变为成熟的生殖细胞,这些特性都与其两个亲体之一相似。甚至两性交配及受精卵形成的过程都与它们的亲体类似。

以上阐述虽然远远不能说明纷繁复杂的生物构建子代个体的具体过程,但却能说明生物构建子代个体的基本原理。那就是,通过生命物质间的反映规律及反应规律,DNA决定RNA,RNA决定蛋白质,DNA、RNA、蛋白质及相关的生命物质共同构建了生物个体。所以,最终仍是DNA决定生物结构。不但以卵式生殖方式繁衍后代的生物如此,以其他繁殖方式繁衍后代的生物亦遵循此原理。

总之,所有生物都是以DNA所蕴藏的遗传信息为模板,利用生物体内一系列不同物质之间的特定反映规律及反应规律,通过以DNA、RNA和蛋白质为中心的一系列复杂的反映及反应过程,来构建新个体的。从而,遗传物质就通过反映及反应规律决定了生物性状。

7.5害利组合与遗传物质的互动规律

我们知道,生物的性状是由遗传物质决定的,生物遗传物质的改变,本来是没有方向性的。在任意一时刻,任何生物群体及个体的生存及繁衍,都要受到环境中非生物的有害因素及有利因素,以及生物的有害因素及有利因素制约。这些因素共同构成制约生物的害利组合。受制约生物群体中的任何个体,如果不适应这一害利组合,就要被淘汰,适应这一害利组合就能生存及繁衍下去。适应程度越高,生存及繁衍下去的可能性就越大,产生的后代也越多。也就是说害利组合,只为被制约生物设定了下线,而没有设定上线。这样,被制约生物,就能衍化出适应程度高于该下线的物种。这样的物种一定能成为制约许多其它生物的有害因素或有利因素。这样就会对被制约生物的制约程度增强。受制约物种,要么被淘汰,要么生存及繁衍能力增强而生存及繁衍下去。这些生存及繁衍能力增强的物种,又对受它们制约的物种的制约程度增强……,这样就形成了害利组合与受制约生物遗传物质的互动,使生物遗传物质的改变具有了方向性。本小节的内容就是研究这种互动规律的。

7.5.1生物存汰线

前面讲过,生物遗传物质改变的突出特点是无数可能性和没有方向性。然而,生物体内都程度不同地存在着有害基本反映及有害基本反应,生物体内的有害基本反应包括有害化学反应和有害非化学反应。生物体内的有害基本反应对生物造成的损害包括结构损害和功能异常。生物个体必须能预防或消除有害反应对自身造成结构损害,必须能够预防或消除有害反应对自身造成功能异常,才能生存及繁衍下去。如果生物个体对抗有害反应造成的结构损害和功能异常的能力过低,将无法生存及繁衍下去。这等于有害基本反应在生物个体生存繁衍下去与被淘汰之间,设了一个分界线,我们将这一分界线称为有害反应存汰线。有害反应存汰线与生物的复杂程度有关,生物越复杂,有害基本反应就越多,有害反应存汰线也就越高。生物是通过有利基本反映及有利基本反应来对抗有害基本反应造成的结构损害和功能异常的。生物体内的有利基本反应包括有利化学反应和有利非化学反应。生物体内有害反应造成的结构损害,主要由生物新陈代谢功能所包含的某些化学反映及化学反应来消除或预防的;生物体内的有害基本反应造成的功能异常,主要由生物自调性映答功能来消除或预防的。生物的自调性映答功能是一种由系统性反映及系统性反应构成的对自身功能异常的映答功能。生物新陈代谢功能及生物自调性映答功能都是由相关的物质及结构决定的。生物所有的物质及结构都主要是由生物遗传物质决定的。

生物个体还必须能够避免环境有害因素对自身生存和繁衍造成过重的损害,必须能够利用环境有利因素来满足自身生存和繁衍的需要,才能够生存及繁衍下去。这等于制约生物生存及繁衍的害利组合,也在生物个体生存繁衍下去与被淘汰之间,设了一个分界线,我们将这一分界线称为害利组合存汰线。如果生物个体抵御有害因素的能力,和利用有利因素的能力低于害利组合存汰线,也无法生存及繁衍下去。生物个体抵御有害因素的能力和利用有利因素的能力,主要是由生物对有害因素及有利因素的映答功能的高级程度决定的。生物对害利组合的映答功能,是由生物某些反映系统、反应系统提供的。生物反映系统、反应系统越高级,对其它事物做出反应时,利己性越强。生物个体抵御有害因素的能力和利用有利因素的能力,当然也与生物负责繁衍的系统,以及生物新陈代谢系统的高级程度有关。而所有这些系统及相关结构的高级程度最终也是由生物遗传物质决定的。

我们可以将有害反应存汰线与害利组合存汰线合称为生物存汰线。实际上,生物存汰线是对生物个体高级程度和利己性强弱的最低要求。通过遗传物质改变诞生的的新生物,其高级程度和利己性强弱,都必然程度不同地高于生物存汰线,才能生存及繁衍下去。

因此,生物存汰线使遗传物质的改变具有了方向性。

7.5.2害利组合改变对生物进化的影响

对任何生物起制约作用的害利组合,都处于变化之中。非生物因素及生物因素都在绝对地变化着,但变化的速度差别极大。甚至,在相对短的时间跨度内,有些因素可以近似地认为是静止的;有些因素的变化则相当大。在某一害利组合制约下的生物,也在变化着。在研究害利组合对生物的制约作用时,受制约生物的改变,也可以看成害利组合相对于受制约生物发生改变。

无论从短时间跨度还是长时间跨度来看,非生物因素的改变具有不确定性。从短时间跨度来看,生物因素的改变也具有不确定性;但从长时间跨度来看,生物因素的改变,是具有方向性的。从长时间跨度来看,生物因素改变的具体方向性,会随着我们接下来的讨论而明了。我们首先讨论在短时间跨度内,害利组合的改变,对生物进化的影响。

从短时间跨度来看,相对于受制约生物来说,害利组合的改变有两种情况:一种是害利组合变得对生物的生存及繁衍有利,它包括有害因素的力量变得相对弱小及数量相对减少,以及有利因素变得相对容易利用及数量增多;另一种是害利组合变得对生物的生存与繁衍不利,它包括有害因素的力量变得相对强大及数量增多,以及有利因素变得相对难以利用和数量减少。

当害利组合变得对生物的生存与繁衍有利时,生物就大量繁殖,使生物种群增大。生物种群增大会使物种出现有益及有害可遗传变异的时间缩短,或者,在同样的时间内,出现的有益及有害可遗传变异增多。但是,由于选择压力变小,以有性生殖方式繁衍后代的生物,变异出的新优秀性状,如果没有和其它生物形成隔离,也有可能通过同源重组使新性状消失。

反过来,被制约生物的种群增大,会消耗大量的有利因素,从而使有利因素的数量相对减少,以及生物有利因素防御能力增强,结果是被制约生物受到的制约作用增强。例如,对于陆地上干旱地区的生物来说,饮用水增多了,会使生物种群增大,生物种群增大,反过来又会使饮用水量变少;草增多,会引起草食动物增多,草食动物增多,反过来又会引起草的数量减少;草食动物增多,会使肉食性动物增多,肉食动物增多,反过来又会使草食动物数量减少,并且防御能力增强。

另外,被制约生物的种群增大,会使被制约生物的某些生物有害因素增多,结果是受制约生物的数量减少,防御有害因素的能力增强。例如,草是制约草食动物的有利因素,而肉食动物是制约草食动物的有害因素;草增多,会引起草食动物增多,草食动物增多,会引起肉食动物增多,肉食动物增多,反过来又会使草食动物减少,防御能力增强。

但是,上述规律并不是在任何情况下都成立的。例如,异养型原核生物通过遗传物质的改变,进化成为自养原核生物——原蓝细菌以后,由于能够利用光能将二氧化碳和水合成有机物,来满足自身需要,所以现成的有机物再也不是制约它们的有利因素,代之以阳光、二氧化碳和水。异养型原核生物进化成为原蓝细菌,使有利因素增多,所以,原蓝细菌得以大量繁殖。但在当时那种情况下,阳光、二氧化碳和水,都可以说是取之不尽,用之不竭。所以,在相当长的时间内,几乎不存在种群增大使这几种有利因素减少的情况。但却存在以原蓝细菌为食的生物种群增大的情况。也就是说它们的有害因素的数量确实增多了。当有利因素增多,使其种群增大时,位于食物链顶端的肉食动物,以及某些体型庞大的草食动物,一般不存在有害因素力量变强大的情况。但却存在有利因素数量减少的情况。例如,草食动物增多时,狮子和老虎等动物种群增大,但一般不会引起“以老虎和狮子为食的动物增多”这种情况,只会引起“草食动物减少”这种情况。但这些特殊情况,不影响生物衍化的结果。

当害利组合变得对生物的生存与繁衍不利时,避害能力强及利用有利因素能力强的个体就得以生存繁衍下去,避害能力弱及利用有利因素能力弱的生物就被淘汰。所以,当害利组合变得对一个生物不利时,若没有使它们灭绝,就会使它们变得利己性更强。如果害利组合变得对生物的生存及繁衍不利的部分,是制约多个物种的共有部分,并且这种改变达到一定程度,避害能力或利用有利因素能力弱的物种就有可能被淘汰,避害能力或利用有利因素能力强的物种就得以延续下去。所以,共同有害因素力量增强及数量增多,以及共同有利因素的防御力增强及数量减少,也能淘汰利己性弱而且低级的物种,保留利己性强而且高级的物种。可见,当害利组合对生物不利时,却能在总体上使生物进化得更高级,利己性更强。

如果,生物利己性的进化步伐,大于害利组合变得对生物不利的程度,或者由旧物种衍变出利己性更强更高级的物种,就会使害利组合变得对生物相对有利。此物种作为被制约物种,其衍变过程如前所述。

总之,从长时间跨度来看,害利组合变得对被制约生物有利,以及害利组合变得对被制约生物不利的情况会交替出现。每当害利组合变得对生物不利时,利己性弱而低级的生物就会被淘汰,生物就会变得利己性强而高级。

生物变得利己性强而高级以后,作为其它物种的生物有害因素或生物有利因素,对其它物种的制约作用,将在下面进行论述。

7.5.3生物害利因素对生物进化的影响

一个物种变得利己性强而且高级了,或者衍变出利己性更强更高级的新物种,这个物种作为其它物种的生物有害因素或生物有利因素,对其它物种所起的制约作用也会发生变化。具体情况如下:

如果物种A利用物种B这种有利因素的能力变得强而且高级了,那么,物种B防御物种A的能力,也只能相应地变强而且高级,才能生存及繁衍下去。否则就会被淘汰。如果物种A因防御物种B这种敌害的能力增强,变得利己性强而且高级了,而且物种A恰好是生物群体B的主要有利因素,那么,物种B利用物种A这种有利因素的能力也必须相应增强才能生存及繁衍下去。否则就有可能被淘汰。如果物种A变得利己性强而高级,是由于繁衍能力增强,或者由于利用非生物有利因素的能力增强,而物种A恰好是物种B的主要有利因素。那么,物种B先是群体增大,最终结果也是变得利己性强而且高级,进化过程如前所述。

可见,从长时间跨度来看,一个物种变得利己性更强而且更高级,或者衍变出一个利己性更强更高级的新物种,该物种总是使它所制约的那些生物群体,要么淘汰,要么变得利己性更强更高级。而这些利己性更强更高级的物种,又会使它们所制约的更多的物种要么淘汰,要么变得利己性更强更高级。

所以,制约任何物种害利组合中的生物因素,总是从有利于物种生存及繁衍,走向不利于物种生存及繁衍,再从不利于物种生存及繁衍,走向更高层次的有利于物种生存及繁衍,循环往复,以至无穷。结果是,害利组合与生物遗传物质互动,使生物沿着由利己性弱向利己性强,由低级向高级的方向进化。

7.5.6害利组合存汰线影响有害反应存汰线导致的生物进化

从时间跨度来看,在制约任何物种的害利组合中,生物因素总是处在由利己性弱向利己性强,由低级向高级进化过程中,所以,制约任何物种的害利组合存汰线总是在抬高。被制约生物要么被淘汰,要么随着害利组合存汰线的抬高,利己性由弱变强,结构由低级变高级而生存和繁衍下去。生物由利己性弱到利己性强,由低级到高级的过程,也是由简单到复杂的过程。生物变得复杂了,体内的反应就会增多。这种增多,不光是有利反应,也伴随着有害反应增多。有害反增多,就须要进化出新的有利反应来抵消这种有害反应。否则,生物就有可能被淘汰。因此,害利组合存汰线的逐渐抬高,会引起生物进化;生物进化又会引起有害反应存汰线逐渐抬高;有害反应存汰线逐渐抬高,就会使生物随之由低级向高级,由简单向复杂进化。

7.5.7结论

从长时间跨度来看,害利组合与生物遗传物质互动,总的结果是使生物由利己性弱向利己性强,由低级向高级,由简单向复杂进化。





第8章生物在三个基本特征方面的进化

繁殖发育、映答功能及新陈代谢,是生物的三个基本特征。生物的基本特征是生物区别于非生物的根本特点。生物虽然纷繁复杂,但在这三个方面的成功度,是生物能否生存繁衍下去的关键。

8.1生物繁殖发育的进化

前面讲过,繁殖就是生物利用自身遗传物质所载有的遗传信息和物质间的反映规律及反应规律,产生子代个体的过程。繁殖包括两种情况;一种情况是,生物形成子代个体的同时,改变了亲体的关键结构,或破坏了亲体的完整性,所以亲体必然随之消亡;另一种情况是,生物形成子代个体的同时,不改变亲体的关键结构,不破坏了亲体的完整性,所以亲体不必然随之消亡。生殖是指亲体不必然随之消亡的生物产生子代个体的过程。因此,生殖是生物的高级繁殖方式。对于一个物种来说,繁殖的本质问题,是遗传的稳定性问题、产生新基因的速度问题、原有基因的修改问题、优质基因的组合问题,以及繁殖效率和速度问题。繁殖方式的进化,实质上是遗传方式、变异方式和繁殖能力的进化。而发育是指生命体在内外界因素的影响下,按照细胞内所蕴藏的遗传信息自我构建的过程。对于一个物种来说,发育方面的进化,最主要的是组织分化策略的进化。繁殖和发育是难以截然分开的,而且它们的进化过程,同样都是通过害利组合与遗传物质的互动实现的。

当原核生物出现在地球上时,就出现了DNA半保留复制与细胞分裂相配合的繁殖方式,这种繁殖方式被称为分裂繁殖或裂殖。随着原核生物的繁衍,就开始了生物在繁殖发育方面的演绎。

原始的原核生物通过遗传物质的改变,就产生了至少两种新的繁殖方式,即出芽繁殖和有性繁殖(接合繁殖)。尽管单细胞生物的出芽繁殖被生物学界普遍称为出芽生殖,但其染色体的复制和分配,与分裂繁殖相比,并没有本质上的差别,因此不会引起生物进化加快。而有性繁殖(接合繁殖),虽然我称之为繁殖,但却能够进行同源重组,多条染色体的原核生物还能进行染色体重组。这样就能把众多个体同源染色体的非基因序列的改变组合到一起,使它们产生新基因的速度大幅度加快;如果是二倍体生物,还能通过非损毁基因表达生物性状的同时,对损毁基因进行重组,从而,快速实现基因修改,产生更多的等位异构基因;能以这种方式繁殖后代的生物,也实现了基因在种群内独立遗传,自由组合,因此,以接合繁殖方式繁衍后代的生物,通过害利组合与遗传物质互动,就能使优质基因组合到一起。所以,原核生物进化为单细胞真核生物,以及单细胞真核生物进化为植物、动物以及多细胞真菌,应该都与结合繁殖密不可分。

正是因为有性繁殖有以上优点,所以,前变形虫,这种具有游走、吞噬和细胞内消化能力,没有线粒体及叶绿体的厌氧异养单细胞真核生物,最有可能是由具有分裂繁殖和有性繁殖两种繁殖能力的厌氧异养原核生物进化而来的,并且,很可能同时保留着分裂繁殖和有性繁殖能力。原蓝细菌这种只有分裂繁殖能力的厌氧自养原核生物,以及原好氧细菌这种只有分裂繁殖能力的好氧异养原核生物的诞生,也有可能是由具有分裂繁殖和有性繁殖两种繁殖能力的异养厌氧原核生物进化而来的。

前变形虫吞噬了原好氧细菌,并与之通过内共生进化,衍变为异养好氧单细胞真核生物——原变形虫。原好氧细菌衍变成为原变形虫的线粒体,原好氧细菌的分裂繁殖方式,就衍变成为线粒体的增殖方式。原变形虫极有可能仍然保留着分裂繁殖和有性繁殖两种繁殖方式。

前变形虫吞噬了原蓝细菌和原好氧细菌,并且与它们通过内共生进化,衍变为自养好氧单细胞真核生物——原好氧藻。原蓝细菌衍变成原好氧藻的叶绿体,原好氧细菌衍变成原好氧藻的线粒体,原蓝细菌和原好氧细菌的分裂繁殖方式,也就衍变成为叶绿体和线粒体的增殖方式。原好氧藻也极有可能仍然保留着分裂繁殖方式和有性繁殖方式。

通过遗传物质的改变,单细胞原生生物,能够衍变为多细胞原生生物;有线粒体和叶绿体的单细胞真核生物——原好氧藻能够衍变为植物;只有线粒体的单细胞真核生物——原变形虫能够衍变为动物和多细胞真菌。单细胞生物衍变为多细胞生物以后,单细胞生物的分裂繁殖方式,就衍变为多细胞生物的细胞增殖方式。出芽繁殖不能作为多细胞生物的繁殖方式,有性繁殖(接合生殖)也不适合作为绝大多数多细胞生物的繁殖方式。若没有新的繁殖方式,绝大多数多细胞生物将无法繁衍下去。幸好单细胞生物在进化为多细胞生物的同时或之前也进化出多种多细胞生物的繁殖方式。例如断裂繁殖、出芽生殖、营养生殖、(无性)孢子生殖、有性生殖和单性生殖等繁殖方式。

其中,以有性生殖方式繁衍后代的多细胞生物物种,都有两个或者两个以上的偶数倍的基因组,具有遗传上的稳定性;而且能够通过同源重组,使物种形成新基因和修改基因的速度,远远快于以其它繁殖方式繁衍后代的多细胞生物物种;还能通过同源重组和染色体重组,在整个群体内实现大多数基因之间独立遗传,自由组合,从而,随着害利组合对劣质基因的淘汰作用,就能够把群体内的优质基因组合到一个个体。由于有性生殖具有遗传稳定性和变异快速性兼备的特性,对环境害利组合对适应性强。所以,以有性生殖方式繁衍后代的生物几乎占领了宏观生物界。

多细胞生物还演绎了各种倍性的生物。以有性生殖方式方式繁衍后代的二倍体生物,由于有两个染色体组,既保证了遗传的稳定性,又具有有性生殖的所有变异优势,而且还不会像多倍体那样,给细胞造成过重的负担和紊乱。结果,二倍体生物成了最重要的多细胞生物。

以有性生殖方式繁衍后代的生物,也演绎了三种配子形成和结合方式,即同配生殖、异配生殖和卵式生殖。结果卵式生殖因为卵子和精子分工协作,使这种生殖方式具有高效性,因而占了统治地位。

可见,正是由于环境害利组合,通过各种反映及反应规律与生物遗传物质互动,对于隐藏在各种繁殖方式背后的遗传方式、变异方式、生物倍性,以及配子分化程度的选择,才使宏观生物界,尤其是动物界,成了二倍体有性世界。结果使寒武大爆发以来,统治世界的生物,历来都是分为雌性两性的二倍体动物。

如果一个生物物种防御有害因素的能力比较弱,只要利用有利因素的能力和繁殖能力都很强,这个物种就会因为没有被淘汰的个体仍然很多,而得以延续下去。例如,大多数植物物种防御敌害能力都比较弱,但它们利用有利因素的能力都超强,而且能产生大量的种子,同时有各种使种子度过不良环境,以及使种子向远处播散的方法,因而得以大量延续下去,成为生物界主要的有机物制造和提供者。大多数多细胞真菌防御有害因素的能力比较弱,但它们利用有利因素的能力具有独到之处,而且都能产生大量的便于传播,能够度过各种不良环境的微小孢子,因此,这类生物物种才得以延续下去。许多防御敌害能力弱的动物物种,也都因利用有利因素的能力强,生殖能力强,得以延续下去。

如果一个生物物种防御有害因素的能力和利用有利因素的能力都强,即使繁殖能力很弱,也能延续下去。所以我们经常看到,一些利用有利因素的能力和防御有害因素的能力都强的生物,它们的生殖能力却很弱。但是,一旦有害因素的力量突然变得强大,生殖能力弱的物种,面临的极有可能是灭顶之灾。这很可能就是长毛象、巨型地懒和剑齿虎等动物灭绝的原因之一。

由此可见,生物繁殖能力的进化包括繁殖效率和速度的进化。生物繁殖效率的进化方向自然是高效;而在生物利用有利因素的能力足够强的前提下,生物繁殖速度与生物抵御有害因素的能力成反比。

害利组合与遗传物质互动,使生物在发育方面的主要进化成就是,衍化出了mRNA定位策略、细胞-细胞接触策略及分泌信号分子扩散传导策略等基因差异化表达的策略;以及衍化出了前mRNA剪接及其调控策略。于是,生物在发育时,才出现了组织、器官和系统的分化。

8.2生物映答功能的进化

无机物经过一系列特定的反映及反应,就衍变出原始的原核生物——原原核生物。原原核生物通过分裂繁殖,个体数量以1、2、22、23……2n……的形式繁衍下去,就形成了一个原原核生物群体。原原核生物只不过是能够独立生存的原核细胞,它是一个多分子体系,通过细胞膜与外界隔开。

我们知道,在繁衍的过程中,生物的遗传物质是会发生改变的,生物遗传物质的改变,具有无数可能性和没有方向性这两个特点。如果经历的时间足够长,这些改变积累起来,能够使生物形成新的基因。新基因形成以后,就会使生物体内的物质和结构发生改变。所以,随着原原核生物数量的不断增多,就形成了多种原原核生物群体。不同的原原核生物,就是一个不同的多分子体系。

前面讲过,简单事物在受到其他事物作用时,都必然首先引起该简单事物本身的某些被动的改变,这些改变,能够相对直接地体现出作用施加者的某些特点,当然也能表现出该简单事物本身的某些特征,这就是简单事物对作用的基本反映。这些被动的改变,还会引起该简单事物一些继发的主动改变,这些继发的主动的改变,虽然也能间接地表现出作用施加者的某些特点,但更主要的是,能够很好地表现出该简单事物本身的某些特性,是该简单事物在本身特性的作用下,对作用施加者做出的“回答”,这就是简单事物对作用的基本反应。

生物都是由多种物质组成的复杂体系,单细胞生物也不例外。对于一个复杂体系来说,能够引起其内部出现一连串成对的基本反映及基本反应的改变,就是改变源。位于体系外的改变源,称为外部改变源,位于体系内的改变源,称为内部改变源。生物在外部改变源或内部改变源的作用下,能够引起一对以上基本的反映及基本反应,我们把它们命名为第一对基本反映及基本反应。第一对基本反映及基本反应,能够引起一对以上的第二对基本反映及基本反应,第二对基本反映及基本反应,能够引起一对以上的第三对基本反映及基本反应,第三对基本反映及基本反应,能够引起一对以上的第四对基本反映及基本反应……这样,第1对基本反映及基本反应、第2对基本反映及基本反应、第三对基本反映及基本反应……第n对基本反映及基本反应……就链接在一起,构成了一个或多个,由多对基本的反映及反应组成的链条,我们称之为链条式变化。不同生物的物质体系不同,所以形成的链条式变化的结构和数量也不同。有的链条式变化对生物的生存及繁衍有利,我们称之为有益链条式变化,有的链条式变化对生物生存及繁衍不利,我们称之为有害链条式变化。这样,在受到改变源作用时,形成有益链条式变化多的生物,生存及繁衍下去的可能性就大;形成有害链条式变化的生物,被淘汰的可能性就大。生物一代一代繁衍下去,最终会使生物体内的链条式变化接近全部是有益链条式变化或无害的链条式变化。

生物体内这些有益链条式变化,有各种各样的功能。其中,用来与外界进行物质和能量交换,用来对自身结构进行自我更新和能量转换的化学的有益链条式变化,都属于生物新陈代谢功能;用来产生和完善新个体的有益链条式变化,都属于生物繁殖发育功能;用来对刺激施加事物做出系统性反映和系统性反应的有益链条式变化,以及单独用来对刺激施加事物做出系统性反映或单独用来对刺激施加事物做出系统性反应的有益链条式变化,都属于生物映答功能。

隶属于生物映答功能的一些有益链条式变化,有的是针对自身异常状况的,这样的有益链条式变化,属于自调性映答功能。有的是针对有害事物或有利事物的,或者针对与有害事物及有利事物相关的事物的,这样的有益链条式变化,属于本书要重点讲述的利己性映答功能。

有的生物有益链条式变化,分为前、后两半部分,前半部分能通过自身的变化体现出刺激施加者的某些重要特点,这就是简单的系统性反映;后半部分是在自身特性的作用下,对刺激施加者做出的“回答”,这就是简单的系统性反应;整个链条式变化,就完成了一次生物映答功能,这种映答功能就是简单的生物反射功能。完成上述有益链条式变化的所有物质,共同构成简单的反射弧。

原核生物和单细胞真核生物,都仅仅是一个细胞。所以,其反映系统及反应系统的构成物质,有很多是分子级别的物质,这些分子级别的物质,是以细胞液为媒介,与其它物质链接在一起。我们将靠生物体液体链接起来的反映系统及反应系统,分别称为液态反映系统及液态反应系统。多细胞生物出现以后,不但有分子靠体液链接起来,构成的液态反映系统及液态反应系统;还有分子和游离细胞靠体液链接起来,构成的液态反映系统及液态反应系统。例如,提供了人和其它高等动物免疫应答(或称免疫映答)的反映系统及反应系统,就是由免疫分子和免疫细胞靠体液链接起来,构成的液态反映系统及液态反应系统组成的。更重要的是,有细胞分化,形成了组织、器官和系统的多细胞生物,很多重要的反映系统及反应系统,已经是由细胞、组织及器官直接联系来,构成的固态反映系统及固态反应系统。动物的固态反映系统及固态反应系统,就是神经结构的反映系统及反应系统。当然,生物的反映系统及反应系统甚至还有由液态部分及固态部分共同构成的混合反映系统及混合反应系统。同样,生物的映答功能也有液态映答功能、固态映答功能和混合映答功能之分。

在前面,我们将反映系统的组成结构概括为:反映始端-传入通路-反映中枢,这样一种模式;而将反应系统的组成结构概括为:反应中枢-传出通路-反应终端,这样一种模式。用上述模式来概括非神经结构的反映系统及反应系统,特别是液态的和混合的反映系统及反应系统,虽然也能勉强说得过去,但却不免有点儿牵强。当动物进化出神经结构的固态的反映系统及反应系统后,与上述模式的吻合度就相当高了。

多细胞低等生物的系统性反映,和单细胞生物一样,总是会引起固定的系统性反应;多细胞低等生物的系统性反应,也和单细胞生物一样,总是由固定的系统性反映引起的。系统性反映与系统性反应,按固定的对应关系结合起来,构成的生物映答功能,就是生物的反射功能。系统性反映是反映系统的功能,系统性反应是反应系统的功能。一个反映系统与一个反应系统,按固定的对应关系直接连接起来,用以完成生物映答功能的结构,就是生物的反射弧。生物之所以会有反射功能,是因为反映系统与反应系统之间存在着固定的对应关系。生物的向性、趋性及免疫应答(或免疫映答),都是由于提供这些功能的反映系统与反应系统,存在着复杂的固定的对应关系。可以近似地认为,免疫应答(或称免疫映答)是一种由液态反映系统及液态反应系统组合在一起,提供的复杂的反射功能;而向性和趋性都是复杂的连续的反射过程。

低等动物神经结构的反射反映系统及反射反应系统,与非神经结构的反映系统及反射反应系统一样,是有明确对应关系的,即一个反映系统,一定直接连接着一个固定的反应系统;而一个反应系统,也一定有一个固定的反映系统与之直接相连接。如前所述,反射反映系统的模式可以写成:反射反映始端-反射传入通路-反射反映中枢,这样一种模式;而反射反应系统的模式可以写成:反射反应中枢-反射传出通路-反射反应终端,这样一种模式。反射反映系统与反射反应系统连接在一起,就构成了反射弧。最简单的神经结构的反射弧,就是单突触反射弧,由感受器、传人神经元、传出神经元和效应器连接构成。其中,传人神经元和传出神经元都是由胞体、周围突和中枢突构成。所以,单突触反射弧的基本结构是:感受器(神经末梢)-传人神经元周围突-传人神经元胞体-传人神经元中枢突-传出神经元中枢突-传出神经元胞体-传出神经元周围突-效应器。这种反射弧之所以被称为单突触反射弧,是因为它只有一个神经突触,即传入神经元中枢突和传出神经元中枢突形成的突触。“感受器-传人神经元周围突-传人神经元胞体”这一结构,就是单突触反射弧的反映系统。“传出神经元胞体-传出神经元周围突-效应器”这一结构,就是单突触反射弧的反应系统。它们通过“传人神经元中枢突-传出神经元中枢突”这一结构相连。刺激反射弧感受器引起的系统性反映及系统性反应,合在一起,就是反射,是低等动物主要的自我保护功能。

通过害利组合与动物遗传物质互动,会引起动物由低级向高级,由简单向复杂进化。动物的神经系统及其相关结构同样经历了由低级到高级,由简单到复杂的进化过程。下面我们就来阐述动物神经系统的进化过程。

随着害利组合与动物遗传物质互动,神经结构反射弧的数量不断增加,它们分化成能够造成躯体运动的反射弧和能够对自身功能进行自我调整的反射弧,我们分别称之为运动性反射弧和自调性反射弧。反射反映始端总的衍化趋势是:起初几乎均由神经末梢代替,衍变为由感受细胞来承担的越来越多;感受细胞数量沿着由少到多的趋势进化,形态沿着由单一化向多样化的趋势进化;其附属结构沿着从无到有,从简单到复杂的趋势进化;结果是,反映始端由感受器或感觉器来承担的越来越多。反射传导通路的神经纤维数量总的衍化趋势是:由一条神经纤维,衍化为由多条神经纤维并联起来,构成的神经束;由一条神经束,衍化为由多条神经束并联起来构成的神经;结构沿着由单一化到多样化的趋势进化;同时衍化出附属结构,以适应不同传导速度的要求。反射反映中枢和反射反应中枢总的衍化趋势是:由最简单的一个神经元胞体,向多个神经元连接成的网络衍变,其神经元数量沿着由少向多的趋势衍变,其形态沿着由单一化向多样化的趋势衍变,并衍变出间质细胞,间质细胞也衍化得越来越复杂。反映中枢与反应中枢之间的直接连接结构,也沿着由简单到复杂的趋势进化。自调性反射弧较运动性反射弧衍化得更为复杂。

重要的是,动物逐渐衍变出把所有自调性反射弧整合成统一整体的各级中枢神经结构,它们由下到上的顺序是脑桥生命中枢、下丘脑和情绪中枢等结构。它们都是由大量神经元连接成的复杂网络状中枢神经结构。其中,与心跳和呼吸有关的自调性反射弧,它们的反映中枢及反应中枢,分别通过上行传导通路和下行传导通路,与脑桥生命中枢相连,向脑桥生命中枢传递信息,并接受脑桥生命中枢的支配。其它调整性反射弧,它们的反映中枢及反应中枢,分别通过上行传导通路和下行传导通路与下丘脑相连,向下丘脑传递信息,并接受下丘脑支配。脑桥生命中枢也通过上行传导通路和下行传导通路,向下丘脑传递信息,并接受下丘脑的调节。下丘脑则通过上行传导通路和下行传导通路与情绪中枢相连接,向情绪中枢传递信息,并接受情绪中枢支配。从而,使自调性反射弧结合成一个统一的整体。所有的自调性反射弧与它们的各级中枢神经结构,如脑桥生命中枢、下丘脑和情绪中枢等结构,以及它们之间的连接通路合在一起,被统称为自主神经系统,或植物神经系统,或内脏神经系统。之所以有这些称呼,是因为该系统不受意识控制,动植物共有,并且内脏功能完全受该神经系统调整。

同样重要,甚至最为重要的是,动物逐渐衍变出“把所有运动性反射弧整合成统一整体”的各级中枢神经结构,它们最终进化为小脑,以及端脑的感觉中枢、思维中枢和行为中枢等结构。所有与身体平衡有关的运动性反射弧,它们的反映中枢及反应中枢,均分别通过上行传导通路和下行传导通路与小脑相连接,向小脑传递信息,并且受小脑调整,以维持身体平衡。

所有运动性反射弧的反映中枢,以及一部分调整性反射弧的反映中枢,通过上行传导通路,与端脑的相应的感觉中枢相连接。于是就形成了:感受器(或感觉器)-反射传入通路-反射反映中枢-上行传导通路-感觉中枢这样的感觉系统。所以,就形成了其它高等动物及人类能够体会到的系统性反映产物——感觉。其中,内部改变源刺激感觉系统引发的感觉,被称为内部事物感觉。外部改变源刺激感觉系统引发的感觉,被称为外部事物感觉。所以,感觉中枢也相应地被分为内部事物感觉中枢和外部事物感觉中枢。

我们知道,思维中枢分为感性思维中枢和理性思维中枢。所有的感觉中枢,均与感性思维中枢相连接。感性思维中枢能够把与每一件事物有关的各种感觉综合为知觉。感觉和知觉只是对事物表面现象的认识,被称为感性认识。感性思维中枢与理性思维中枢相连接,理性思维中枢能够把感觉和知觉,上升为以概念、判断和推理表达的关于事物本质和事物之间内在联系的认识。这种认识,被称为理性认识,人的理性认识也称为思想。感性思维中枢还能够把感觉和知觉转变为感性动机;理性思维中枢则能够把感性认识和理性认识转变为理性动机。感性思维中枢与理性思维中枢,均与行为中枢相连接。行为中枢能够把感性动机和理性动机转变为相应的行为指令。

行为中枢通过锥体系和锥体外系两种下行传导通路与运动性反射弧的反应中枢相连接,从而支配运动性反射弧的反应系统。来自行为中枢的行为指令,通过锥体系,作用于运动性反射弧的反应系统,引起的系统性反应结果是相应的骨骼肌收缩;通过锥体外系,作用于运动性反射弧的反应系统,引起的系统性反应结果是维持相应的骨骼肌的肌紧张。在肌肉收缩和肌紧张的配合下,就产生了相应的行为。这时,运动性反射弧的反应系统,就成了运动反应系统。

行为中枢还与小脑建立了双向连接,从而调节着身体平衡。

思维中枢与情绪中枢是紧密连接在一起的。情绪中枢时刻监视着思维中枢的一举一动,并按照自身的好恶,对每一个思维产物做出“评价”。这种“评价”能够作为一种指令,通过下丘脑,调节植物神经系统所控制的脏器和其它器官,为即将出现的行为做好准备。这是情绪中枢对器官的调节作用。这种“评价”反馈给思维中枢,会使思维中枢产生的相应的感受,这种感受就是情绪的主观体验。例如对有利事物的“喜爱”,对有害事物的“憎恶”或“恐惧”,对不公平事情的“愤怒”,以及对其形成的理性认识和理性动机的“满意”或“不满意”等。思维中枢的主观体验能迫使思维中枢将感性认识上升为理性认识;能够迫使理性思维中枢将不满意的理性认识转变为满意的理性认识;能迫使思维中枢将感性认识转变为感性动机;能迫使思维中枢将感性认识和理性认识转变为理性动机;能够迫使理性思维中枢将不成熟的理性动机转变为成熟的理性动机;还能迫使思维中枢将感性动机和成熟的理性动机传递给相应的行为中枢,从而产生相应的行为。情绪中枢对思维产物的“评价”,能够通过下丘脑调节植物神经,引起瞳孔、竖毛肌、皮脂腺、汗腺和皮肤血管发生改变;并且可能是通过纹状体等结构,影响锥体外系,从而影响面部、四肢和躯干的肌肉紧张度。这些改变被称为情绪的外在表现。情绪的外在表现能够被其它其它高等动物或人类个体解读,这样,就形成了其它高等动物或人类个体之间的最原始的信息交流能力。所以,情绪的外在表现是人类的原始语言。原始语言是人类语言产生的基础。

当然,高等动物的感觉系统,并不限于由反射弧的反映系统,通过上行传导通路与端脑的感觉中枢连接,而形成的感觉系统;高等动物的运动反应系统,也不限于运动性反射弧的反射反应系统,与行为中枢相连而转变成的运动反应系统。随着害利组合与遗传物质的互动,高等动物进化出了许多新的躯体感觉系统及内脏感觉系统,也进化出了许多新的运动反应系统。所以,其它高等动物和人的感觉系统也可以写成:感觉器-感觉传入通路-感觉中枢这样一种模式。同时,随着害利组合与遗传物质的互动,动物在进化出新的感觉系统及运动反应系统的同时,也进化出了必要的保护这些系统的新的反射弧。而以前进化出来的对高等动物已经没有保护作用的反射弧,则呈现逐渐退化的趋势。一个行为系统与它所支配的运动反应系统,甚至还包括它支配的小脑,共同构成行为系统。

随着害利组合与遗传物质互动,动物进化出脊椎,将重要的低级神经性反映中枢、反应中枢、它们之间的连接结构,以及它们与高级中枢之间的连接结构保护起来。所以,这些神经结构被合称为脊髓。并且,脊椎动物还进化出脑颅骨将感觉中枢、思维中枢、行为中枢、情绪中枢、下丘脑、脑桥生命中枢和小脑等神经性高级中枢,以及它们之间的连接结构,和它们与脊髓反映中枢及反应中枢的连接结构保护起来。这些神经结构,被统称为脑。这样,使低等动物就经过脊索动物阶段,进化为脊椎动物(高等动物)。

其它高等动物和人类的感觉系统、思维中枢、情绪中枢、行为中枢,以及运动反应系统,同样是由遗传物质决定的。遗传物质的改变,具有无数可能性和没有方向性这两个特点;但害利因素组合的选择却使生物遗传物质的改变有了方向性。通过害利组合与遗传物质互动,必须使其它高等动物和人的某些感觉系统,对有害事物的某些刺激,特别是有害刺激产生难受的感觉;必须使其它高等动物和人的某些感觉系统,对有利事物的某些刺激,特别是有利刺激,产生好受的感觉,其它高等动物和人才能生存及繁衍下去。必须使其它高等动物和人的某些感觉系统,对有害事物、有利事物及一般事物的某些一般刺激,产生的感觉与实际情况相符合,高等动物生存及繁衍下去的可能性才会大为增加。必须使其它高等动物和人的思维中枢的思维过程,与实际情况相符合,其它高等动物和人生存及繁衍下去的可能性才会大为增加。必须使其它高等动物和人的情绪中枢,迫使思维中枢对有害事物的知觉,产生“厌恶”或“恐惧”这种主观体验;必须使其它高等动物和人的情绪中枢,迫使思维中枢对有利事物的知觉,产生“喜爱”这种主观体验,其它高等动物和人才能生存及繁衍下去。必须使其它高等动物和人的情绪中枢,迫使思维中枢对有害事物的理性认识(或萌芽状态的理性认识),也产生“厌恶”或“恐惧”这种主观体验;必须使其它高等动物和人的情绪中枢,迫使思维中枢对有利事物的理性认识(或萌芽状态的理性认识),也产生“喜爱”这种主观体验,其它高等动物和人,生存及繁衍下去的可能性才会大为增加。必须使其它高等动物和人的情绪中枢,迫使思维中枢,对其形成的理性认识(或萌芽状态的理性认识)和理性动机(或萌芽状态的理性动机)产生“满意”或“不满意”这两种主观体验,其它高等动物和人生存及繁衍下去的可能性才会大为增加。必须使其它高等动物和人的行为中枢,及其所支配的运动反应系统,共同产生的行为,对其它高等动物和人的生存及繁衍有利,其它高等动物和人才能生存及繁衍下去。而且有利性越强,生存及繁衍下去的可能性也越大。所以,其它高等动物和人的利己感觉、客观感觉、利己知觉、客观知觉,利己性理性认识(或萌芽利己理性认识)、客观理性认识(或萌芽状态的客观理性认识)、利己性动机及利己行为的产生,是具有客观必然性的。

某些古猿类群体,没有飞翔能力,没有坚硬的外壳,没有强健的体魄,没有快速奔跑能力,没有尖牙利爪,没有产生剧毒的能力。总之,它们赖以生存的能力,主要是是智力和群体的配合能力。它们处在空中凶猛动物、陆地凶猛动物和有毒动物的夹击之下。它们只能以可利用的植物部分、无毒多细胞真菌及弱小动物为食,生存及繁衍下去,为此,它们常常受到有毒物质的威胁。这样一种特殊的害利组合,对它们的思维中枢及情绪中枢进行了残酷的选择,不断淘汰思维中枢低级的个体。历经漫长的害利组合与遗传物质互动,他们的思维中枢终于能够使用抽象化的思维方式,从头脑里的一群事物中,提取出反映其共同特性的思维单位,以形成概念;并且能够利用概念揭示事物内部联系、事物与属性间联系及事物之间联系,从而得出事物是什么或不是什么,是否具有某种属性的判断;以及能够从已有的判断,经推理过程得出新的判断。于是,思维中枢对事物的认识,就从现象上升到本质。这些高等动物也就从猿类进化为智人。智人的思维中枢对事物本质的认识,称为理性认识,或者称为思想。有理性认识参与形成的动机,称为理性动机。在理性动机支配下的行为,称为理性行为。正因为智人对事物的认识,由感性认识上升到理性认识,才使人们通过理性利己行为,战胜了所有能够威胁到人类的生物,成为地球的主宰。

所以,害利组合与遗传物质互动,使生物反映系统、反应系统,沿着由低级向高级,由简单向复杂,利己性弱向利己性强的方向进化,产生了感觉系统、行为系统和相对完善的思维中枢,最终诞生了理性思维中枢高度发达的生物——智人。

8.3新陈代谢方面的进化

前面讲过,新陈代谢实质是生物把许多不同的化学反应联合起来,用来从外界获取物质和能量;用来排出废物和多余物质;用来实现生物体自我更新和能量转换的能力。新陈代谢分为合成代谢(同化作用)和分解代谢(异化作用)。同化作用可分为异养同化作用和自养同化作用,据此,生物也分为异养生物和自养生物。分解代谢可分为无氧分解代谢(无氧代谢)和有氧分解代谢(有氧代谢)。据此,又可分为好氧生物和厌氧生物。

生物是通过基因控制酶和辅酶等物质的形成,就能把不同化学反应联合起来的,使物质沿着有利于生物生存及繁衍的方向衍变。我们可以将促成某一代谢过程的酶及辅酶等物质,统称为代谢促成系统。这样,遗传物质可以通过决定代谢促成系统,以决定新陈代谢过程,从而决定新陈代谢结果。

地球诞生并冷却下来之后,在一定的条件下,无机物通过化学反映及反应能够合成各种低分子有机物,低分子有机物通过化学反映及反应能够缩合为高分子有机物。某些高分子有机物、低分子有机物和无机物通过复杂的反映及反应,就衍变出原始的原核生物。我们将这种原始的原核生物称为原原核生物。原原核生物最有可能是异养生物,它们靠摄取自然形成的有机物进行合成代谢,靠DNA的半保留复制和二分裂繁殖来繁衍生息。由于有机物的自然合成过程是缓慢的,随着原原核生物的繁衍,将会出现有机物匮乏。但随着原原核生物的繁衍,遗传物质也在改变。某些原原核生物通过遗传物质的改变,最终在某个后代个体细胞膜内形成了许多类囊体,内含叶绿素和藻胆素,能够利用光能将二氧化碳和水转变成有机物,并放出氧气。这种同化作用方式叫产氧光合作用。导致产氧光合作用发生的这一系统,就是产氧光合作用促成系统。于是,原原核生物就衍变成蓝细菌的祖先——原蓝细菌。由于原蓝细菌能够通过光合作用制造有机物,因而,在有机物匮乏的情况下得以大量繁殖。原原核生物也通过遗传物质的改变,也进化出了光合细菌,光合细菌也能进行光合作用,但不产生氧气,所以是非产氧光合作用。因为光合细菌是利用光能同化二氧化碳和硫化氢制造有机物,随着大气中氧气浓度的增加,大气和水中硫化氢就减少甚至消失。所以光合细菌的生存及繁衍是受蓝细菌制约的。

原始大气中是没有氧气的,所以原原核生物的分解代谢方式只能是无氧代谢。无氧代谢对有机物化学能的利用率非常低。随着原蓝细菌的增多,大气中的氧气浓度越来越高。某些原原核生物,通过遗传物质的改变,最终使某个后代具有了完整的有氧代谢促成系统。这一体系能够把无氧分解代谢的产物彻底氧化成二氧化碳和水,并能将50%能量储存于生物供能物质(ATP),以备随时利用。这样,无氧分解代谢就进化为有氧分解代谢(简称有氧代谢),原原核生物就进化为原始的好养细菌——原好氧细菌。有氧代谢使原好氧细菌对有机物化学能的利用率,比原原核生物提高了十几倍。使原好氧细菌各方面的能力都得到大幅提高。所以原好氧细菌得以大量繁殖。

正是由于生物进化出了产氧性光合作用这种同化作用方式,彻底解决了有机物匮乏问题,地球上的生物才得以延续下去。正是由于生物进化出了产氧光合作用这种同化作用方式,地球表面才有了氧气,生物才进化出有氧代谢方式,有机物化学能的利用率才得到大幅提高,生物的各种能力也才得到大幅提高。正是由于进化出了产氧光合作用这种自养同化作用方式,和有氧代谢这种异化作用方式,原原核生物才进化成原兰细菌和原好氧细菌,才通过内共生进化诞生了真核生物的叶绿体和线粒体,也才进化出了植物、动物和多细胞真菌。所以,产氧光合作用和有氧代谢方式的出现是原核生物新陈代谢形式的两次飞跃。这两次飞跃,是害利组合与遗传物质互动的结果。

生物新陈代谢能力单独由低级到高级的进化,往往意味着生物所有能力的提高。所以,通过害利组合与遗传物质互动,自然会使生物新陈代谢能力单独由低级向高级,由简单向复杂进化,直至臻于完善。但生物新陈代谢能力的进化,并不是只有单独进化这一种方式。还有另一种进化方式,那就是伴随生物其它能力的进化而进化。

我们知道,只有利用联合起来的化学反应获取物质和能量的能力,能够满足生物对物质和能量的需求,生物才能生存及繁衍下去;只有利用联合起来的化学反应,排出废物和多余物质的能力,能够使废物和多余物质不至于对生物造成损害,生物才能生存及繁衍下去;只有利用联合起来的化学反应,实现自我更新和能量转换的能力,能够满足生物生物生长发育和抵抗有害反应的需要,生物才能生存及繁衍下去。换句话说,只有生物新陈代谢能力能够满足生物需要,生物才能生存及繁衍下去。否则,就会被淘汰。

随着生物由低级向高级,由简单向复杂进化,生物体内的新物质、新结构越来越多。因此,生物需要获取的物质种类越来越多,需要排出的废物及多余物质的种类越来越多,生物因生长发育所需要的自我更新种类越来越多,生物因体内有害反应的损害作用,所需要的自我更新种类也越来越多。所以,通过害利组合与遗传物质互动,生物由低级向高级,由简单向复杂进化时,生物利用联合起来的化学反应,获取物质和能量的能力,排出废物和多余物质的能力,实现自我更新和生物体内能量转换的能力只有随之由低级向高级,由简单向复杂进化,生物才能生存及繁衍下去。

总之,通过害利组合与生物遗传物质的互动,生物新陈代谢能力,既可以单独由低级向高级,由简单向复杂进化,也可以随着生物其它能力的进化,由低级向高级,由简单向复杂进化。





第9章生物衍化的主要路径

大约35亿年前,海洋及沿岸已积存了大量的天然有机物,可以说,构成最简单生物的有机物应有尽有。有机物之间,经过复杂的反映及反应,就诞生了第一个生物,它就是最原始的原核生物。按照事物发展的一般规律,该生物最有可能是靠获取现成的有机物生存。也就是说,它是异养生物。由于大气和水中几乎没有单质氧,所以其分解代谢方式,只能是无氧代谢。不须要单质氧就能生存及繁衍下去的生物被称为厌氧生物。因此,地球上诞生的第一个生物,应该是异养厌氧原核生物。

9.1单细胞生物衍化为多细胞生物

当第一个生物——最原始的原核生物诞生时,没有生物有害因素,当然也不存在生物有利因素,只有非生物有害因素及有利因素。非生物有害因素对其威胁很小,所以该生物就通过分裂繁殖,以1、2、22、23……2n……的形式繁衍下去,最终发展成为一个原核生物群体。我们称它们为原原核生物。

由于有机物的自然合成速度极慢,所以,随着时间的延续,原原核生物增多到某一数量以后,可利用的天然有机物就显得不足了。由于存在着有机物资源紧缺问题,个体之间开始争夺有限的天然有机物资源,所以,每个生物个体实际上都成了其它个体的生物有害因素。但是,随着时间的延续,原原核生物遗传物质也在改变着。通过生物遗传物质的改变,就出现了各种各样的原原核生物。

当大多数原核生物受制于天然有机物匮乏时,某些原原核生物,在不断繁衍的过程中,通过遗传物质的改变,使其某一后代个体具有了光合作用促成系统。由于该生物能够利用光能,将二氧化碳和水同化为有机物。这样,现成有机物就不再是制约其生存的有利因素,代之以阳光、二氧化碳和水。阳光、二氧化碳和水几乎都是取之不尽,用之不竭的。所以,该生物就通过分裂繁殖方式繁衍下去,迅速发展成为一个能够利用光合作用制造有机物的原核生物群体。它们是蓝细菌的祖先,我们将它们称为原蓝细菌。由于原蓝细菌进行光合作用时放出氧气,随着原蓝细菌的增多和时间的延续,结果使生物生存环境中富有单质氧。

一些原原核生物,通过遗传物质改变,使它们的某一后代个体进化出了有氧代谢促成系统。这一系统,能够通过三羧酸循环和氧化磷酸化等过程,将有机物无氧代谢产物彻底氧化成二氧化碳和水,并能将氧化过程中释放出的大量能量储存于生物供能物质三磷酸腺苷(ATP)中,以备生物利用。它就是最原始的好氧细菌。它通过将有机物彻底氧化,使生物利用有机物中能量的能力提高了十几倍。这使它们不但能够利用自身有机物无氧分解代谢产物,甚至能够利用其它生物排到环境中的无氧代谢产物。分解代谢能力的提高,甚至还使其所有的能力都大为提高。所以,该生物得以通过分裂繁殖,迅速衍变成为一个原始的好氧细菌群体。我们称它们为原好氧细菌。原好氧细菌大量出现以后,原蓝细菌消耗掉的二氧化碳,也得到了补充。

还有一些原原核生物通过遗传物质的改变,最终使它们的某个后代进化出了细胞内膜系统,将细胞内容物分割成细胞核和各种细胞器,而且还进化出了游走、吞噬和细胞内消化等能力。但由于它既没有光合作用促成系统,也没有有氧代谢促成系统,所以不能通过光合作用自行合成有机物,分解代谢方式是无氧代谢。但该生物不但能吞噬消化天然有机物,还能吞噬消化原核生物,这使它的有利因素大大增多了。因此,它就通过分裂繁殖,迅速发展成为一个原始的异养厌氧单细胞真核生物群体。由于这种生物的游走能力、吞噬能力、细胞内消化能力以及细胞形态类似于变形虫,只是没有线粒体,因此,我们可以称它们为前变形虫。

前变形虫通过遗传物质的改变,使其吞噬反映机制认为某些原好氧细菌是自己的食物,却使细胞内消化反映机制认为这些原好氧细菌不是自己的食物,所以才将原好氧细菌吞噬进胞浆中,但却没有启动细胞内消化机制对其进行消化。于是,前变形虫与原好氧细菌形成了二生物内共生体。通过内共生进化,这种二生物内共生体就衍变成为有线粒体的异养单细胞真核生物。它们是变形虫的祖先,我们称之为原变形虫。原好氧细菌则衍变成为原变形虫的线粒体。由于线粒体的出现,使原变形虫对有机物化学能的利用率远远高于前变形虫,所以原变形虫游走、吞噬及细胞内消化能力也会得到相应的增强。结果是,原变形虫得以大量繁殖。

前变形虫通过遗传物质的改变,使其吞噬反映机制认为某些原好氧细菌和原蓝细菌是自己的食物,却使其细胞内消化反映机制认为这些原好氧细菌和原蓝细菌不是自己的食物,所以才将原好氧细菌和原蓝细菌吞噬进胞浆中,但却没有启动细胞内消化机制对它们进行消化。于是,前变形虫、原好氧细菌和原蓝细菌形成了三生物内共生体。通过内共生进化,这种三生物内共生体就衍变成为既有线粒体又有叶绿体的单细胞真核生物,我们称之为原好氧藻。其中,原好氧细菌衍变为原好氧藻的线粒体,原蓝细菌衍变为原好氧藻的叶绿体。由于原好氧藻对有机物化学能的利用率远远高于前变形虫,制造有机物的能力远远强于原蓝细菌,又不会被原变形虫吞噬,所以得以大量的繁殖。

前变形虫与原好氧细菌,通过内共生进化,演化为原变形虫以后,仍然须要以原核生物或非生物有机物为食。或者说,原核生物或非生物有机物仍作为有利因素,对它们的生存和繁衍仍起到制约作用。原变形虫必然有的获取有机物的能力,是继续吞噬比自己小的生物或非生物有机物,然后将其消化为小分子有机物,加以利用。这种获取有机物的能力,可以称为吞噬及细胞内消化能力。原变形虫可能还有另一种获取有机物的能力,或者是有些原变形虫进化出了另一种获取有机物的能力。那就是分解非生物有机物,甚至分解生物,使其变成可利用的有机物,然后加以吸收利用。这种获取有机物的能力,可以称为细胞外消化及吸收能力。它们必须至少保留以上两种获取有机物能力中的一种,才能生存及繁衍下去。只要保留吞噬及细胞内消化能力的就是原变形虫。其它原生动物均由原变形虫衍变而来。吞噬及细胞内消化能力退化,只保留细胞外消化及吸收能力的,就衍变为原始的单细胞真菌。保留任何一种能力,就意味着构建其对应性状的遗传物质不能退化,否则生物就无法生存下去。这就是制约因素的所起的作用。

当前变形虫与原好氧细菌和原蓝细菌,通过内共生进化,演变为既有线粒体又有叶绿体的单细胞真核生物——原好氧藻以后,由于能够利用光能将二氧化碳和水,同化为有机物。所以,现成的有机物及原核生物就不再是它们的有利因素,因而就不再对它们的生存和繁衍具有制约作用。由于,生物遗传物质改变具有无数可能性,而且是没有方向性的。所以,构建原好氧藻吞噬及细胞内消化能力的遗传物质,就能够随着生物的一代一代繁殖而逐渐改变,最终使其吞噬及细胞内消化能力消失。这是不受原核生物和现成有机物这两种有利因素制约的必然结果。

虽然,被原变形虫作为“食物”的单细胞生物主要以分裂繁殖方式进行繁殖,繁殖速度极快。但是原变形虫等原生动物也可以通过分裂繁殖方式进行繁殖,而且体型和食量还有可能变得很大。如果原变形虫等原生动物过多,将会威胁到被原变形虫作为“食物”的单细胞生物的生存。但是遗传物质的改变是具有无数可能性的,曾经被原变形虫作为“食物”的单细胞生物,能够通过遗传物质的改变,进化出各种各样对付原变形虫等原生动物的办法。其中,产生抗生素,抑制或杀灭其它生物,就是一种行之有效的办法。单细胞生物,通过遗传物质的改变,提高抵御有害因素的能力,以及提高利用有利因素的能力的过程,是单细胞生物进化为各种各样的生物的过程,也是构建其利己性的过程。

一些没有走上成功单细胞生存繁衍之路,却能生存及繁衍下去的原始生物,甚至走得更远。它们通过遗传物质的改变,走上了成功的多细胞生存繁衍之路。其中,一些原好氧藻衍变成了原始的多细胞藻类和各种原始植物。一些原始单细胞真菌,也变成了原始多细胞真菌。原始的单细胞真核生物变为原始的多细胞藻类、植物和多细胞真菌以后,原变形虫,以及由原变形虫衍变而来的原始原生动物再也不能对它们的生存和繁衍构成威胁了。但是,原变形虫也可以通过遗传物质的改变,变为以原始的多细胞藻类、植物及多细胞真菌为食的多细胞生物——原始草食性动物。原变形虫和原始草食性动物还可以通过遗传物质的改变,进化为能够以动物为食的原始肉食动物和原始杂食动物。

9.2植物及多细胞真菌的衍化

学过生物学的人都知道,陆生多细胞生物均来自海洋。植物在陆地上出现之初,陆地上还没有动物。植物的有利因素是阳光、二氧化碳、水和无机盐等物质。这些有利因素充满空间、土壤和地表,且不存在躲避植物利用的情况。所以,植物个体的最佳生存策略是一部分深入地下,吸收土壤中的水分和营养物质;另一部分留在地上,接受阳光照射,以及吸收空气中的二氧化碳。这样,就能通过光合作用制造有机物了。剩下的关键问题就是植物的繁衍问题了,只要有超强的产生种子、散播种子和储存种子的能力,植物就能开疆拓土,并且生生不息地繁衍下去了。像在水中一样,随着陆地植物的增多及陆地植物新基因的逐渐形成,它们就在陆地上展开了对阳光使用权和土壤中营养物质使用权的争夺,并分化成为不同的植物物种。随着水中的动物通过遗传物质的改变,登上陆地,并在陆地上逐渐增多,它们又在应对动物方面进行了进化。例如,有些植物能够利用荆棘保护自身;有些植物通过坚硬的纤维,以及使自身不合动物的“胃口”,把自身保护起来;有些植物通过各种措施把主干和枝叶都保护起来,却利用自己超强的制造有机物能力为动物提供的可口食物,以吸引动物为其传播种子。这样,不同的植物,就通过不同的害利组合和遗传物质的互动,沿着不同的方向,由利己性弱向利己性强,由低级向高级,由简单向复杂进化。但是,它们始终是须要深入土壤中吸收营养物质,无法躲避动物的啃噬。所以,植物不可避免地成了动物的有机物制造厂。幸好许多植物除了具有超强的有机物制造能力,还有很强的自我保护能力,有超强的产生种子、散播种子和储存种子的能力,因而既维持了本种系的存在和发展,又使动物得以生存和繁衍下去。

多细胞真菌主要靠向外分泌酶来分解及吸收现成的有机物,以维持生存及繁衍,其营养体及子实体均不能自主运动。因此其防御有害因素的能力远不及动物。但是,它们进化出了超强的繁衍能力。具体地说,就是它们能大量地产生一种脱离亲本后能直接或间接发育成新个体的生殖细胞,叫做孢子。孢子有的能随风飘散,且能抵抗不良环境,有的能在水中游动。另外,有的多细胞真菌还能产生有毒物质或者使自身不合多数动物的口味,来加大生存概率。结果,多细胞真菌,在各种反映规律及反应规律的作用下,通过各自的害利组合与遗传物质互动,分别沿着腐生、寄生及共生之路,由利己性弱走向利己性强,由低级走向高级,由简单走向复杂。

9.3动物的衍化路径

动物是有明显组织、器官及系统分化,能自由运动,以其它生物为食的多细胞生物。动物和原生动物有着本质区。原生动物是一类缺少真正细胞壁,细胞通常无色,具有自由运动能力,并能吞噬营养物的单细胞真核生物。它们个体微小,大多数都需要显微镜才能看见。在生物五界系统分类中,动物自称一界,叫做动物界;而原生动物则属于原生生物界。

动物是异养生物,必须直接或间接依靠以植物为主的有机物制造者,才能生存及繁衍下去。海洋植物增多,会引起海洋植食性动物增多,海洋植食动物增多,又导致海洋肉食性动物增多。海洋植物及海洋动物增多以后,海洋多细胞生物之间的竞争变得激烈。于是导致海洋生物由利己性弱向利己性强,由低级向高级,由简单向复杂进化加速。因此就衍变出各种各样的海洋植物及海洋动物。

海洋植物同陆地植物一样,能够利用光能、二氧化碳和水制造大量有机物。海洋植物制造有机物的能力,足以满足海洋动物和它们自身的需求。只要再有超强的繁衍能力,生存及繁衍下去完全不成问题。而海洋动物则不同,海洋植食动物需要寻找及利用海洋植物,更需要躲避海洋肉食动物的袭击。海洋肉食动物则更难,因为它们的食物是海洋动物,海洋动物防御有害因素的能力,远远强于海洋植物。而且,海洋肉食动物也得防御其它海洋肉食动物的袭击。因而,一些海洋动物通过遗传物质的改变,幸运地进化出了硬壳。但这却改变了制约它们的害利组合,不利于它们进化出完善的反映系统及反应系统,更无法进化出完善的思维中枢。某些海洋动物并没有产生硬壳,而是朝向产生完善的反映系统、反应系统及思维中枢的方向进化,经脊索动物(例如文昌鱼)阶段,进化成最低级的脊椎动物——鱼类。

非洲肺鱼的存在,以及非洲肺鱼与两栖类动物性状的相似性,向人们昭示:原鱼类在缺水的环境下,鱼鳔进化成为肺的就生存及繁衍下来,从而进化为原肺鱼,原肺鱼又进化出原两栖类动物。生物学或化石方面的证据证明:原两栖类动物,通过制约它们生存及繁衍的害利组合,与它们的遗传物质互动,进化出了原爬行类动物,使脊椎动物能够完全脱离水中生活,成为真正的陆生脊椎动物。

植物是最早登上陆地的多细胞生物,因为在陆地上没有植物的情况下,多细胞异养生物是无法在陆地上生存的。所以,当原爬行类动物在陆地出现时,陆地上的植物很可能已经非常茂盛了。真菌和一些低等动物很可能也已经登上了陆地。但以植物为食,仍是原爬行类动物获取有机物的首选方式。因为,植物性食物比较充沛,原爬行动物当时又是陆地霸主,所以它们就在陆地上大量繁衍,使陆地上到处都是原爬行类动物。

按照纤维素的分布情况,可将植物粗略地分为低纤维素植物和高纤维素植物。简称低纤植物和高纤植物。高纤植物又可分为高纤维素部分和低纤维素部分。简称高纤部分和低纤部分。例如,高纤植物的果实和种子都属于低纤部分,而高纤植物的主干都属于高纤部分。高纤植物的绝大部分属于高纤部分,只有极少部分属于低纤部分。有些植食动物能够消化吸收植物纤维素,所以能够以高纤植物的高纤部分为食,我们将它们称为高纤植食动物。有些植食动物不能消化吸收植物纤维素,所以它们只能以某些低纤植物,或某些高纤植物的低纤部分为食,我们将它们称为低纤植食动物。

最早出现的原爬行动物,主要是低纤植食动物。它们只利用某些低纤植物和某些高纤植物的低纤部分,来满足自身对有机物的需求,不能利用高纤植物的高纤部分,来满足自身对有机物的需求。所以,随着原爬行动物的群体越来越庞大,可利用的低纤植物,和高纤植物的低纤部分越来越少。

然而,原爬行动物的遗传物质改变,同样是具有无数可能性的和没有方向性的。而且,原爬行动物的繁殖方式是有性生殖,具有同源重组和染色体重组优势。经过长期害利组合与爬行动物遗传物质互动,有的原爬行动物进化出了一整套最先进的消化系统。这套消化系统能够借助微生物消化吸收植物纤维素。所以,它们不仅能利用某些低纤植物,和某些高纤植物的低纤部分,而且还能够利用某些高纤植物的高纤部分来满足自身对有机物的需求。从而,由低纤植食动物进化为高纤植食动物。因为高纤植食爬行动物率先解决了食物短缺问题,所以不但能生存下来,而且还大量繁殖起来,并且在不同害利组合的制约下,分化为多个不同的种群。某些低纤植食爬行动物,由于进化出了利用高纤植物的低纤部分的特殊本领也得以生存及繁衍下去。

那些不厌恶以其它动物为食的低纤植食爬行动物也生存及繁衍下来,成了杂食爬行动物。随着可利用的低纤植物及高纤植物的低纤部分的逐渐减少,有些原杂食爬行动物,通过遗传物质的改变,逐渐衍变成为肉食爬行动物。其中,某些肉食爬行动物,甚至能以其它爬行动物为食,这使它们可利用的有利因素大增,因而,它们的种群不断壮大。并且,在不同害利组合的制约下,衍变为不同种类的肉食爬行动物物种。而那些厌恶以其它动物为食,又没有利用高纤植物低纤部分的低纤植食爬行动物物则被淘汰。

随着肉食爬行动物物种的增多和种群增大,那些体型小、力量小、运动能力弱、反映系统及反应系统不发达的高纤植食爬行动物,就不断被当做食物吃掉。当肉食爬行动物对高纤植食爬行动物的生存及繁衍构成威胁时,高纤植物是非常充裕的。于是,有一部分高纤植食爬行动物就向着体型大和防御能力强的方向进化,衍变为各种高纤植食性恐龙。一部分肉食爬行动物,除了向着进攻能力增强的方向进化以外,也朝向体型增大的方向进化,于是进化为各种肉食性恐龙。

虽然,恐龙身体通过进化变得巨大,可以使高纤植食性恐龙被肉食性恐龙吃掉的风险降低,也可以使肉食性恐龙捕获其它恐龙的胜算增大,但也使它们无法避免食量大的弱点。供植物生长的土地是有限的,相对于高纤植食性恐龙群体变得越来越庞大,植物所提供的食物就越来越捉襟见肘,甚至出现饥荒。随着高纤植食性恐龙由饥荒导致的防御有害因素的能力减弱,肉食性恐龙群体却变得越来越庞大。如果真的在这时出现小行星撞击地球事件,并且引起广泛的火山爆发及大量植物被毁,高纤植食性恐龙灭绝就已成定局。高纤植食性恐龙灭绝了,肉食性恐龙自然也难逃灭绝厄运。即使不出现“小行星撞击地球”这种大灾难,恐龙也迟早要灭绝的。其原因,除了高纤植食性恐龙的总食量,相对于地球植物总量来说,过于巨大,对能引起植物减少的灾难,耐受力太弱以外,还有另外一个原因,那就是高纤植食性恐龙和肉食性恐龙的生殖方式都是产生巨卵,然后孵化为恐龙。随着以恐龙卵为食的动物的增多,它们的命运就可想而知了。可见,虽然恐龙支配全球陆地生态系统达1.6亿年之久,但动物向体型巨大方向进化,只不过是大自然一种漫无目的的尝试。得出的结论是:向体型巨大的方向进化,是不可持续的。

原爬行动物,通过遗传物质的改变,除了衍变为各种高纤植食恐龙和肉食性恐龙外,还衍变为其它各种各样动物。其中就有翼龙、鸟类和哺乳动物。翼龙不是恐龙,而是一类会飞的爬行动物。它们的翼位于身体两侧与前肢之间,后面甚至可与后肢相连。是由皮肤、肌肉、与其它软组织构成的膜翼,而且皮肤外没有羽毛。在不飞行时,如果将这种翼与前肢完全折叠起来,使其不影响动物用后肢行走,时间长了会出现缺血。所以它们的翼只能处于非完全折叠状态,因而在不飞行时,行动笨拙,容易因受伤而失去飞行功能。这一点,同蝙蝠的翼几乎从不处于完全折叠状态类似。这就使它们无法在树上筑巢及产卵,而且由于在地面上行动不便,使它们难以将卵产在隐秘之处。以上原因应该都与翼龙这类会飞的爬行动物灭绝有关。

生物由爬行类衍化为鸟类,发生了许多突破性的改变。其中包括,心室由不完全分割到完全分割为左右心室的突破;体温由变温到恒温的突破;体表由鳞甲到皮肤加羽毛的突破等。鸟类与翼龙相比,更主要的优点是翼的突破。鸟类特化的前肢叫翅膀,翅膀上生有绒羽和翼羽。翅膀、绒羽和翼羽共同构成翅,或者叫翼。翼羽是用来辅助飞翔的,因此羽轴比较粗而且长,羽片也较宽。而且越靠近翅膀的外侧和后缘生长的翼羽,其羽轴越粗而且越长,羽片也越宽。翼羽的边缘还有小钩,以使翼羽之间能咬合在一起。由于,翼羽可以随着翅膀的收回而重叠,所以鸟类的翅能展开和收回,当收回时,鸟翼能很好地贴合在身体上,甚至能做到翼羽和体羽之间无缝衔接。这就几乎避免了鸟翼受伤的可能性,使得鸟类不但能在天空中飞翔,还能在树林中飞行。不但能在陆地上行走自如,甚至能在树枝上行走自如。所以,鸟类不但能在悬崖峭壁上搭窝产卵,而且能在树上搭窝产卵,因此鸟卵的安全性大增。鸟类凭借成功的飞行能力,使其防御有害因素的能力,获取有利因素的能力,以及繁衍能力都大大提高。原爬行动物通过遗传物质的改变进化为鸟类,是它们的幸运。但从从长时间跨度来看,却是它们后代的不幸。因为这改变了它们的害利组合,使它们的后代,失去了“在害利组合的压力下,向高智能方向进化”的机会。因此,它们终究与地球的霸主地位无缘。

生物由爬行类衍化为哺乳类动物也发生了许多突破性的改变。其中,也包括,心室由不完全分割到完全分割为左右心室的突破;以及体温由变温到恒温的突破。还包括体表由鳞甲到皮肤加体毛的突破。更重要的是,生殖发育方式由卵生到胎生加哺乳的突破。有些哺乳动物也进化出了飞翔功能,其中,蝙蝠是最成功的,它们不但进化出了能够飞行的翼,而且,它们还把发声系统和听觉系统一并进化成为超声探测定位系统,使它们可以在夜间飞行和捕食。然而,它们在翼的进化方面沿用了翼龙的进化方式,这使它们行动不便,而且容易使翼受伤。所以,它们在不飞行时,不得不用后肢把自己挂起来。久而久之,使它们几乎丧失了后肢的站立功能。总之,尽管它们有先进的超声探测定位系统,但它们的翼却是大自然又一次不成功的尝试。

按照食性的不同,可将哺乳动物分为植食性哺乳动物、肉食哺乳动物和杂食哺乳动物。植食哺乳动物是指专门以植物或真菌为食的哺乳动物。包括高纤植食哺乳动物和低纤植食哺乳动物。在两种植食性动物中,高纤植食哺乳动物是最重要的。因为它们不但能够利用易消化吸收的植物营养成分,而且能够把植物中含量最高的,而又不能被其它动物利用的有机物——纤维素消化吸收,转变为自身有机物。否则,动物界将会极度萎缩。高纤植食动物不但对动物界很重要,对整个生态系统都很重要。因为缺乏高纤植食性动物,正是现在森林火灾频发的根本原因之一。高纤植食恐龙灭绝以后,高纤植食哺乳动物就成为最重要的植食动物。肉食哺乳动物是指专门以动物为食的哺乳动物。杂食哺乳动物是指既以植物或真菌为食,又以动物为食的哺乳动物。

陆地上的植食哺乳动物的生物有利因素主要是植物;生物有害因素主要包括强肉食动物和强杂食动物。由于植物不能运动,所以对植食哺乳动物反映能力、反应能力特别是和思维能力的选择作用很弱。但生物有害因素对植食哺乳动物的反映能力、反应能力和思维能力有一定的选择压力。它们主要在生物有害因素的压力下由利己性弱向利己性强,由低级向高级,由简单向复杂进化。可见,植食哺乳动物,尤其是高纤植食哺乳动物,或者它们的祖先,通过遗传物质的改变,进化出了利用植物的特殊能力,使它们不受食物缺乏的困扰,这是它们的幸运之处。但也是它们的不幸之处,因为这种遗传物质的改变,也使制约它们的害利组合发生改变,以至于使它们沦为肉食动物甚至杂食动物的食物,还使它们与地球最高统治者的宝座无缘。

肉食哺乳动物的生物有利因素是主要包括弱植食动物、弱杂食动物和弱肉食动物;它们的生物有害因素主要是强肉食动物,甚至还包括强杂食动物。由于它们的有利因素是动物,动物是会逃跑或者向自己发起进攻击的,有的动物还有特殊的技能。例如兔子和老鼠会打洞;毒蛇还能喷出毒液攻击它们。所以生物有利因素对它们的选择压力,大于生物有害因素对它们的选择压力。它们在强的生物有利因素选择压力,及弱的生物有害因素的选择压力下,由利己性弱向利己性强,由低级向高级,由简单向复杂进化。肉食动物(包括肉食哺乳动物),通过遗传物质的改变进化出了捕食动物的特殊能力,这是它们的幸运之处。然而这种遗传物质的改变,也使害利组合对它们思维中枢的选择压力并不太大,因而它们注定与地球最高统治者宝座无缘,这是它们的不幸之处。

杂食性哺乳动物的生物有利因素主要包括植物、真菌、弱植食性动物、弱杂食性动物和弱肉食性动物;它们的有害因素主要包括强肉食性动物、强杂食性动物、有毒动物、有毒植物及有毒真菌。由于杂食性哺乳动物须要面对的有利因素和有害因素最多最强,它们不可能有对付每一种因素的特殊本能。这就须要它们有较强的反映能力和反应能力,特别是须要有较强的思维能力,才能生存及繁衍下去。所以,杂食性哺乳动物,通过选择作用都很强大的众多生物有利因素和众多生物有害因素,与遗传物质互动,选择了以反映系统及反应系统,特别是以思维中枢为重点的进化方向。逐渐由利己性弱向利己性强,由低级向高级,由简单向复杂方向进化。

在生物进化的过程中,长处往往变成短处,短处也往往变成长处。

蓝细菌能够制造有机物,这是它的长处。可是,正因为能够制造有机物,不需要获取现成有机物的能力,所以,才成了原生动物的主要食物。可见,蓝细菌制造有机物的长处,导致了它获取食物能力方面的短处。

前变形虫、原蓝细菌和原好氧细菌三者通过内共生进化,成为既能制造有机物,又能将有机物彻底氧化供能的单细胞真核生物——原好氧藻。前变形虫和原好氧细菌通过内共生进化,成为不能制造有机物,只能将有机物彻底氧化供能的单细胞真核生物——原变形虫。原好氧藻与原变形虫相比,有能够自行制造有机物的长处。但是,正因为能够自行制造有机物,不需要获取现成有机物的能力,所以,原好氧藻才成了动物的食物。而且从进化方向来看,它们也只能进化为动物和真菌的食物——植物。原变形虫不能自行制造有机物,这是它们的短处。正因为如此,它们以现成的有机物为食的能力才能保留下来。也正因为如此,它们只能进化为以植物为食的多细胞生物——动物和多细胞真菌。

正因为植物有自行制造有机物的长处,用不着获取现成有机物的能力。所以,它们才定居下来,成为动物的食物。正因为高纤植食性动物能够消化吸收植物的所有成分,用不着以其它动物为食,就能生存和繁衍下去,所以它们才成为肉食性动物主要食物。正因为有飞行能力的动物,能够轻而易举地逃避敌害和获取食物,用不着太强的思维能力,所以它们才无法成为地球的统治者。正因为猛兽有很强的捕食动物的能力,用不到太强大的思维能力,所以,它们也无法成为地球的统治者。正因为杂食性哺乳动物既无猛兽那种强大的捕食本领,也无纤食性动物那种利用植物高纤维素部分的本领,还没有剧毒动物、有甲动物及有刺动物那些防身本领,所以它们只能凭借理性思维能力、理性行为能力及合作能力来获取食物和防御敌害。因而最有希望成为地球的统治者。

灵长类动物正是这样的杂食动物。它们栖息在树上,四个爪进化得能抓握树枝,前爪还能抓握食物等物品,呈人手状;两个眼睛均位于头部前方,使它们视物有了立体感,能判断物体的远近,但后部的盲区却增大了;口和头颈部已经退化得不适合直接撕咬猎物了。它们没有任何特化的捕食本领,也没有消化吸收高纤维素植物部分的本领,所以,对于任何能果腹的东西,产生的嗅觉及味觉都必须是好受的,最起码不能是难受的感觉。如果哪个个体没有继承到掌管这种味觉的那一套基因,那么它和它所携带的基因将会被淘汰。它们的食物几乎包括能够得到的对它们的生存及繁衍有利的一切物质,比如说,水果、植物种子、植物嫩叶、真菌、昆虫、鸟蛋等,甚至还包括某些鸟类和其它小动物。能以这么多动、植物为食,靠某一特殊本领是无法做到的。只有靠思维能力、记忆能力、语言能力、手的运用能力、一般反映能力、一般反应能力、身体素质,以及个体之间的合作这些综合能力。但是,突出之处和有进化潜力之处,是思维能力、记忆能力、语言能力、手的运用能力和个体之间的合作能力。它们面对雄鹰、猛兽、巨蟒和有毒动植物的威胁,也要靠这些能力才能化险为夷。起初,它们完全处于劣势。因此,有些群体经历了残酷的淘汰过程,使思维能力、记忆能力、语言能力、手的运用能力和个体之间的合作能力不断进化,历经猿类、原始人类,最终进化成为地球的统治者——智人。

第10章反映及反应与物质形态的互动结果

在不同条件下,上、下夸克通过对它们之间的强相互作用的反映及反应,就形成了质子和中子。有了质子和中子,才可能有质子和中子之间的反映及反应。在特定条件下,质子和中子通过对它们之间的强相互作用的反映及反应,就形成了含有中子的简单原子核。有了含有中子的简单原子核,才有可能核聚变反映及核聚变核反应。在不同的特定条件下,不同的含有中子的简单的原子核,通过对它们之间的强相互作用的核聚变反映及核聚变反应,就形成了各种复杂的原子核。有了各种原子核,才可能有原子核和电子之间的反映及反应。当温度下降到特定范围内,不同的原子核和电子就对它们之间的电磁作用发生反映及反应,形成各种气态原子或离子。有了原子和离子,才可能有原子之间,离子之间,以及原子和离子之间的反映及反应。在从超高温过渡到常温的过程中,原子之间,离子之间,以及原子和离子之间就发生了反映及反应,形成各种无机物。有了无机物,才可能有无机物之间的各种反映及反应。一些简单的无机物,在特定的条件下,能够发生反映及反应,形成各种低分子有机物。有了低分子有机物,才可能有低分子有机物之间,低分子有机物和无机物之间的反映及反应。在特定条件下,一些低分子含碳有机物之间能够发生缩合反映及缩合反应,形成各种高分子有机物。有了高分子有机物,才可能有高分子有机物之间,高分子有机物和低分子有机物之间,高分子有机物和无机物之间的反映及反应。在特定的条件下,一些特定的高分子有机物、低分子有机物和无机物之间,能够发生综合的反映及反应,衍变为原始的原核生物——原原核生物。

非自身事物对生物体的某些作用,能够引起生物体内一系列成对的基本反映及基本反应。这种作用,称为外部刺激。生物体内部事物的改变,也能引起生物体内部发生一系列成对的基本反映及基本反应。这种作用,称为内部刺激。

在外部刺激及内部刺激的作用下,生物体内有益的化学反映及化学反应按一定顺序链接起来,有些能够帮助生物获得所需要的原料性物质;有些能够帮助生物分解旧结构性物质和受损的结构性物质,并提供供能物质;有些能够帮助生物合成所需的新结构性物质,同时存储能量;有些能够帮助生物排除废物。这些有益的化学反映及化学反应,按一定顺序联合起来,被统称为新陈代谢。在外部刺激及内部刺激的作用下,生物体内一系列以DNA、RNA和蛋白质为中心的有益的基本反映及基本反应结合起来,能够使生物形成新个体和完善新个体。这些有益的基本反映及基本反应被统称为繁殖发育功能。一些有益的基本反映及基本反应,有机地结合起来,能够形成对事物的整体反映或整体反应,这就是生物对事物的系统性反映及系统性反应。对事物的系统性反映及系统性反应按一定方式结合起来,就构成了生物对事物的映答功能。对自身功能异常这种内部刺激的映答功能,能够将生物功能调整至正常状态,从而有益于生物的生存与繁衍,我们称之为自调性映答功能;对有害事物及有利事物这两种外部刺激的映答功能,能够防御或消除有害事物的损害作用,能够利用有利事物,满足自身生存繁衍需要,我们称之为利己性映答功能。

有害事物对生物的刺激,引发的生物映答,只有能够使生物避免或消除有害事物的损害作用,生物才可能生存及繁衍下去;有利事物对生物的刺激,引发的生物映答,只有能够使生物利用有利因素满足自身生存及繁衍所需,生物才可能生存及繁衍下去。否则,就会被淘汰。生物体内的功能异常,只有被相应的映答功能及时纠正,生物才可能生存及繁衍下去,否则,也将会被淘汰。

生物的新陈代谢功能,只有能够满足生物对原料性物质及能量的需求;只有能够满足生物分解旧结构性物质及受损的结构性物质的需要;只有能够满足生物合成新结构性物质的需要;只有能够满足生物排除废物的需要,生物才可能生存及繁衍下去。否则,就会被淘汰。

生物的繁殖发育功能,只有在遗传稳定性的基础上,尽可能使其形成新基因的速度,修改旧基因的速度变快,尽可能使其优秀基因组合在一起的速度变快,其后代才可能更好地防御损害能力呈现变强趋势,种类呈现增加趋势的生物有害因素的损害作用;异养生物才可能更好地利用防御能力呈现增强趋势的生物有利因素。利用有利因素能力强,防御能力能力弱的生物,只有尽可能使其产生新个体的效率增高和速度变快,物种才可能延续下去。

生物的映答功能,新陈代谢功能和繁殖发育功能,都是由生物遗传物质决定的。生物遗传物质的改变,具有无数可能性和没有方向性这两个特点。也就是说,生物通过遗传物质的改变,既可能使这种改变的结果,有利于自身的生存及繁衍,而且其有利程度有可能相当大;也可能使这种改变的结果,不利于生物的生存及繁衍,而且其不利程度也有可能相当大。但是,制约生物生存及繁衍的害利组合为生物的生存与繁衍设立了一个下线,叫做害利组合存汰线;生物体内的有害反应也为生物的生存与繁衍设立了一个下线,叫做有害反应存汰线。物种的利己性映答功能必须程度不同地高于害利组合存汰线,才有可能生存繁衍下去;而每一物种又都是作为其它生物的有害因素或有利因素,制约着许多其它物种的生存与繁衍。所以,制约每一物种的害利组合存汰线都呈现抬高趋势,每一物种的利己性映答功能也呈现逐渐抬高趋势。生物在繁衍生息的过程中,后代利己性映答功能变强的过程,就是完成利己性映答功能的结构由低级变高级的过程,也是繁殖发育的结构和功能由低级变高级高级的过程。生物结构由低级变高级的过程,也是生物有害反应增多的过程。所以,害利组合存汰线逐渐抬高的过程,也是有害反应存汰线逐渐抬高的过程。有害反应增多,会使功能异常和结构损害增多。对于功能异常,生物往往需要生物建立新的自调性映答功能进行调整;对于结构损害,生物也往往需要生物建立新的新陈代谢功能,以分解受损结构,重建新结构。也就是说,生物自调性映答功能和新陈代谢能力,必须程度不同地高于有害反应存汰线才能生存繁衍下去。我们将害利组合存汰线和有害反应存汰线,合称为生物存汰线。有害反应存汰线随着害利组合存汰线的抬高而抬高,使整个生物存汰线都呈现逐渐抬高趋势。当生物通过遗传物质的改变,使其生存及繁殖能力低于生物存汰线时,生物就无法生存及繁殖下去。这就使得任何一种生物,在一代一代繁衍的过程中,总是通过遗传物质改变,使其生存及繁衍能力不同程度的高于生物存汰线,才能生存繁衍下去。所以,生物害利组合与生物遗传物质的互动的结果是:生物由利己性弱向利己性强,由低级向高级,由简单向复杂逐渐进化。

通过害利组合与生物遗传物质互动,原原核生物进化出原蓝细菌、原好氧细菌和前变形虫三种主要单细胞生物。

前变形虫与原好氧细菌及原蓝细菌通过内共生进化,衍变为有线粒体和叶绿体的单细胞真核生物——原需氧藻;前变形虫与原好氧细菌通过内共生进化,衍变为有线粒体单细胞真核生物——原变形虫。

通过害利组合与生物遗传物质互动,由原需氧藻衍化出各种植物;由原变形虫衍化出多细胞真菌和低等动物。有了低等动物,就有了低等动物的反射和趋性。

通过害利组合与生物遗传物质互动,低等动物由利己性弱向利己性强由低级向高级,由简单向复杂进化,结果就衍变出有感觉系统、感性思维中枢、不完善的理性思维中枢、情绪中枢、行为中枢和运动反应系统的高等动物。于是就有了高等动物的感觉、知觉、萌芽状态的理性认识、感性动机、理性动机、感性行为和不太高级的理性行为。也才有了高等动物的利己感觉、利己知觉、萌芽状态的利己理性认识、利己感性动机、利己理性动机、利己感性行为和不太高级的利己理性行为。

某些杂食性高等动物——猿类,在特殊害利组合的制约下,经历了特别残酷的选择,使其通过以理性思维中枢为主的继续进化,最终诞生了理性思维中枢相对完善的地球统治者——人类。有了人类,才有了人的感觉系统、感性思维中枢、相对完善的理性思维中枢、情绪中枢、行为中枢和运动反应系统。才有了人的感觉、知觉、相对完善的理性认识(思想)、感性动机、理性动机感性行为和理性行为。才有了人的利己感觉、利己知觉、利己思想、利己感性动机、利己理性动机、利己感性行为和利己理性行为。

所以,反映及反应与物质形态互动最终结果是,产生了最高级而且利己性最强的生物——人类。几乎每个人都具有利己性,其利己性的最低限度是,利己性和自身能力相结合,形成的利己能力足以使其生存及繁衍下去。而且,利己能力越强,生存及繁衍能力越强。否则,将会被淘汰。

第11章利己性与社会性

本章解释社会性(包括非损人利己性)和损人利己性,以及相关概念;论述个体选择与群体选择;提出“强迫机制理论”,顺便解释情绪及相关的心理现象;接下来,结合“自然选择理论”、“性选择理论”、“社会选择理论”及“群体选择理论”来解释利己性及各种社会性的产生机理,以及“非损人利己性”和“损人利己性”在其中所起的关键作用;最后论述社会性动物在“个体选择”及“群体选择”的作用下,若想长期生存繁衍下去,必须采取的社会选择制度。

11.1社会性及相关概念

社会是指许多同种高等动物(包括人类)个体之间,因生存繁衍需要,而结成的具有长期合作关系的高等动物共同体。社会群体是指因生存繁衍需要,而结成的具有长期合作关系的同种高等动物群体。按照个体之间是否具有长期合作关系,高等动物分为社会性高等动物和非社会性高等动物。社会性高等动物,简称社会动物,是指因具有互相帮助、共同防御敌害,共同获得食物等合作关系,因而以社会群体形式生存的高等动物。而非社会性高等动物,简称非社会动物,是指没有两性繁衍需求以外的合作关系,因而不以社会群体形式生存的高等动物。社会群体是靠个体的社会性来维系的。个体的社会性,是指有利于同种高等动物(包括人类)个体之间的长期合作,从而使高等动物结成社会群体的那些个体属性。个体的社会性包括非损人利己性、利他性、利群性、正义性、从众性、认知失调及信息交流能力等社会性高等动物属性。反社会性是促使社会解体的高等动物个体属性。

人类或其它高等动物个体的的理性认识(或萌芽状态的理性认识),不但包括对非自身事物的认识,还包括对自身感觉、知觉、情绪、动机和行为的认识,甚至包括对自己头脑中产生的理性认识的再认识。所以,理性认识已经能够分辨其利己理性行为是否对同种其它个体构成损害,而理性行为是由理性动机决定的,理性动机主要是由理性认识决定的。所以,人或其它高等动物个体的理性认识(或萌芽状态的理性认识)、理性动机和理性行为所具有的利己性,可分为非损人利己性和损人利己性两种。某些人或其它高等动物个体,明知道自己的某一理性行为会对其它同种个体造成损害,仍在不对其它同种个体做出完全补偿的前提下,使相应的理性动机得到执行,从而产生损害同种其它个体的理性行为。我们称这种个体属性为损人性。利己性也可以称为趋利避害性。所以,非损人利己性是指人类个体或其它高等动物个体的理性认识(或萌芽状态的理性认识)、理性动机和理性行为所具有的,以不对其它同种个体构成损害为前提,或者以完全弥补对其它同种个体的损害为前提的趋利避害特性。损人利己性是指人类个体或其它高等动物个体的理性认识(或萌芽状态的理性认识)、理性动机和理性行为所具有的,以对同种其它个体构成损害为前提的趋利避害的特性。如果人类个体或其它高等动物个体没有非损人利己性,就不会有结成社会的需求。因此,非损人利己性是人类个体或其它高等动物个体,结成社会的前提和基础。所以,非损人利己性不但具有利己性,而且还具有社会性。而损人利己性,是使社会解体的人类个体或其它高等动物个体属性。所以,它不但具有利己性,而且还具有反社会性。个体的数量、所有个体的最可用能力和个体之间的合作能力,共同决定了社会动物的群体能力。群体能力有强弱之别,群体能力越强的社会动物,其群体竞争能力越强。人之所以成为地球统治者,就是因为其群体能力最强。在个体数量和所有个体的最可用能力一定的前提下,群体能力强弱与个体的平均非损人利己性强弱成正比,与个体的平均损人利己性强弱成反比。当然,在个体数量和所有个体的最可用能力一定的前提下,群体能力强弱还与所有个体的其它社会性成正比关系。关于其它社会性的概念我们将在后面阐述。

11.2个体选择与群体选择

前面讲过,生物遗传物质的改变具有无数可能性,而且是没有方向性的。于是就形成了生物个体之间的差别。然而,生物个体面临的所有有害事物及所有有利事物共同构成的害利组合,使那些能够避免或消除有害事物的损害作用,能够利用有利事物满足自身生存及繁衍需要的生物个体得以生存及繁衍下去;使那些不能避免或消除有害事物损害作用,或不能利用有利事物满足自身生存及繁衍需要的生物个体被淘汰。这样,就构成了害利组合对生物个体的选择,我们称之为个体选择。社会动物所经历的个体选择,包括自然选择、性选择和社会选择。

首先,社会性动物都要接受非生物的有害事物及有利事物的选择,都要接受非同种生物个体及群体作为有害事物及有利事物的选择,都要接受同种非同一群体的其它个体或群体作为有害事物及有利事物的选择。社会性动物所经历的这些选择,都属于自然选择。

其次,社会性动物在成年后,要对异性个体感兴趣,并被异性个体所接受,才有可能将其基因遗传下去。社会性动物所经历的这种选择,属于性选择。

最后,由于社会性动物互相帮助,共同防御敌害,共同觅食,因而增大了每个个体的生存概率。但也是由于互相帮助、共同防御敌害,和共同觅食,使每个个体的单独生存能力都有所减弱。共同防御敌害,共同觅食,以及栖息在一起,就存在社会群体对每个个体的接受问题。如果一个个体的行为,被社会群体内的绝大多数个体厌恶,这个个体就被社会群体所不容。或者说,社会群体中的绝大多数其它个体,都成了该个体的有害事物。离开了群体,个体是难以生存及繁衍下去。于是,社会动物就比非社会动物多了一种选择方式,即社会群体中所有其它个体,作为有害事物或有利事物,对每个个体进行选择,我们把这种选择称为社会选择。通过社会群体中的所有其它个体,作为有害事物或有利事物,与群体内个体遗传物质互动,久而久之,就使社会性动物个体与非社会性动物个体产生了明显的差别;甚至会使同一物种不同社会群体的社会动物个体之间,产生明显的差别。

其实,当智人诞生以后,某些动物还经历了一种特殊个体选择,那就是智人对他们驯养的家畜或家禽个体的选择。我们把智人对他们驯养的家畜或家禽个体的选择,称为人为选择。人为选择不属于社会动物所应该经历的个体选择,并且与本章所要讨论的内容无关。但它与扭曲的社会群体中的个体,所经历的社会选择选择,有异曲同工之妙,所以我们将会在以后的章节中进行讨论。

我们知道,社会性动物还以社会群体的形式,接受害利组合的选择。这种害利组合,既包括非生物的有害事物及有利事物,也包括生物的有害事物及有利事物。这种害利组合的生物有害事物及生物有利事物,既包括生物个体,也包括社会群体。其中的社会群体,既包括不同种的社会群体,也包括同种的其它社会群体。在这种选择下,即使群体所包含的个体数量很多,所有个体的可用能力也很高,如果群体中个体之间的合作能力低于一定程度,也会导致群体能力低下,结果也往往是该社会群体被淘汰。我们把社会动物(包括人类)以社会群体的形式,接受害利组合选择的过程,称为群体选择。

同一种社会动物,不但不同的个体之间存在着差别,不同社会群体之间,由于个体数量、所有个体的最可用能力和个体之间合作能力存在着差别,也就形成了社会群体之间防御能力和觅食能力的差别。防御能力和觅食能力差的社会群体就容易被淘汰,防御能力和觅食能力强的社会群体,生存及繁衍下去的可能性就大。

对于社会动物来说,感觉、知觉、感性动机和感性行为的利己性,以及理性认识、理性动机及理性行为的非损人利己性,主要是由自然选择和性选择这两种个体选择方式决定的,几乎不受社会选择和群体选择影响。理性认识、理性动机及理性行为的损人利己性是由自然选择、性选择、社会选择和群体选择共同决定的;而其它社会性主要是由社会选择和群体选择共同决定的。从一定长度的时间跨度来看,社会选择不但使不同种的社会群体中,个体之间的损人利己性和不包括非损人利己性的社会性,产生了差别,而且也使同种的不同社会群体中,个体之间的损人利己性和不包括非损人利己性的社会性,产生了差别。但从相当长的时间跨度来看,如果一个社会群体的社会选择扭曲,使该社会群体的损人利己性过强,不包括非损人利己性的其它社会性过弱,以至于社会群体的生存能力降低到一定程度,就会通过群体选择而被淘汰。因此,可以断定,从一定长度的时间跨度来看,自然选择、性选择和社会选择,共同塑造了社会动物的损人利己性和不包括非损人利己性的社会性;从超长的时间跨度来看,则是自然选择、性选择、社会选择和群体选择共同塑造了社会动物的损人利己性和不包括非损人利己性的社会性。而且,时间跨度越长,群体选择所起的作用也越大。对于人类来说,自然选择、性选择和群体选择是无法改变的,而社会选择是可以通过改变社会制度来改变的。

那么,自然选择、性选择和社会选择这三种个体选择和群体选择是通过什么来决定社会动物的损人利己性、非损人利己性及其它社会性的呢?我认为,是通过选择大脑情绪中枢所产生的强迫作用来决定的

11.3情绪中枢的强迫作用

为什么很多人在做自己喜欢的事情时,总是心无旁骛,或乐此不疲?为什么有些人为了自身利益或某些感受,不惜背上骂名,甚至铤而走险?为什么有些人为了自身利益不肯损害其他人的利益?为什么有时毫不相干的人遇到危险时,也会有人舍命相救?为什么,在一个民族最危险的时刻,总会有人把自己的生命放到次要地位?为什么有些人为了自己心目中的真理,决不屈服,甚至不惜为此献出生命?为什么个体的想法和行为常常与大多数保持一致?为什么人们常常对自己做过的事情,或者对想做而没有做的事情懊悔不已?人的语言能力是如何形成的?

我认为,在高等动物(包括人)的大脑中,存在着对思维中枢有强迫作用的神经结构。这些对思维中枢有强迫作用的神经结构,通过神经纤维联系在一起,共同构成情绪中枢。为了了解这些强迫作用,我们有必要重温一下人脑的结构及相关的功能。

人脑由端脑、间脑、中脑、后脑及延髓五个部分构成。端脑又称大脑。间脑由上丘脑、背侧丘脑、后丘脑、底丘脑和下丘脑构成。端脑和间脑共同构成前脑。后脑包括脑桥和小脑。中脑、脑桥和延髓合称为脑干。

端脑主要包括左右大脑半球,每个半球表面的灰质叫大脑皮质,皮质深部是白质,大脑白质中包藏着端脑的室腔和灰质核团,分别称为侧脑室和基底核。大脑皮质是由数以百亿计的神经元,通过其神经纤维连接在一起,构成的复杂网络。左、右大脑皮质通过许多神经纤维连接成为一个统一的整体。从功能上看,大脑皮质可分为感觉中枢、思维中枢、情绪中枢和行为中枢。根据反映事物的不同,感觉中枢可粗略地分为外部事物感觉中枢和内部事物感觉中枢。思维中枢可分为感性思维中枢和理性思维中枢。端脑白质主要由神经纤维排列而成,分为在左、右大脑皮质间传递信息的皮质间纤维,向大脑皮质的感觉中枢传递信息的传人纤维,和大脑皮质向低级中枢传递信息的传出纤维。皮质间纤维构成胼胝体。传人纤维可粗略地分为外部刺激传入纤维和内部刺激传人纤维,分别传人到其外部事物感觉中枢和内部事物感觉中枢。传出纤维主要包括行为中枢传出纤维和情绪中枢传出纤维。行为中枢传出纤维包括锥体系传出纤维和锥体外系传出纤维。

感觉中枢是感觉系统的一部分,是形成对外部事物感觉和对自身事物感觉的反映中枢。感觉中枢与思维中枢有着广泛的联系,能够把形成的感觉信息以神经冲动的形式传给思维中枢。思维中枢能够把感觉综合为知觉,能够把感觉和知觉转变为感性动机,能够把感觉和知觉这两种感性认识上升为理性认识,能够通过感性认识和理性认识形成理性动机。我们可将只能形成知觉和感性动机的思维中枢,称为感性思维中枢,将有抽象思维能力,能够形成理性认识和理性动机的思维中枢,称为理性思维中枢。其它高等动物与人的主要区别,是其它高等动物的理性思维中枢,远远不如人的理性思维中枢发达。思维中枢形成知觉和理性认识的过程,都属于系统性反映过程;而形成感性动机和理性动机的过程,都属于系统性反应过程。所以,无论是感性思维中枢,还是理性思维中枢,都是由许多反映系统及反应系统综合而成。思维中枢把形成的思维产物(包括不成熟的和成熟的理性动机)转变为神经冲动,传给情绪中枢;把形成的成熟的理性动机,以神经冲动的形式传递给行为中枢。行为中枢能够将思维中枢的成熟动机转变为行为指令,行为指令分为两部分,即肌收缩指令和肌紧张指令。肌收缩指令通过锥体系,传给一部分运动反应中枢,引起一部分肌肉收缩;肌紧张指令通过锥体外系,传给许多运动反应中枢,以维持肌紧张。许多肌肉处于肌紧张状态,一部分部分处于收缩状态,两者相配合就产生了行为。

情绪中枢是一个非常复杂的中枢神经结构,它与思维中枢相伴行,并与思维中枢之间有非常多的双向联系,甚至与感觉中枢也可能有着双向联系。它时刻监视着思维过程,并且能够对思维过程,特别是思维结果做出带有本身倾向性的“评价”。这种带有本身倾向性的“评价”反馈给思维中枢后,能够迫使思维中枢产生相应的感受,这些感受,就是情绪的主观体验。例如,思维中枢不但产生关于有害事物的知觉和理性认识(或萌芽状态的理性认识),还会在情绪中枢的迫使下,产生“厌恶”或“恐惧”等感受;思维中枢不但产生关于有利事物的知觉和理性认识(或萌芽状态的理性认识),还会在情绪中枢的迫使下,产生“喜爱”这种主观体验;思维中枢不但能意识到“不公平的事情”,还会在情绪中枢的迫使下,产生“愤怒”这种主观体验;思维中枢不但能意识到其形成的理性动机完美或不完美,还在情绪中枢的迫使下,分别产生“满意”或“不满意”这两种主观体验。情绪的主观体验,或者迫使思维中枢把感性认识上升为理性认识;或者迫使思维中枢通过感觉和知觉形成感性动机;或者迫使思维中枢通过感性认识和理性认识形成理性动机;或者迫使思维中枢把不成熟的理性动机消除,或者迫使思维中枢把不成熟的理性动机转变为成熟的理性动机;或者迫使思维中枢把成熟的理性动机,以神经冲动的形式传递给行为中枢,以便产生相应的理性行为。情绪中枢通过传出纤维与基底核及下丘脑等结构相连,从而,把这些带有本身倾向性的“评价”转变为神经冲动,向下传递。情绪中枢通过影响下丘脑,从而对植物神经系统起到调节作用,这种调节作用,可以为即将到来的行为做好准备;情绪中枢通过对植物神经系统的调节,能够影响瞳孔的大小,全身表面血管的收缩与舒张,竖毛肌的收缩与舒张,皮脂腺及汗腺的分泌;情绪中枢可能是通过传出纤维作用于纹状体,影响锥体外系,从而影响面部、四肢及躯干肌肉的紧张度的。情绪中枢通过影响瞳孔的大小,全身表面血管的收缩与舒张,竖毛肌的收缩与舒张,皮脂腺及汗腺的分泌,以及对骨骼肌紧张度的影响,能够形成面部表情、肢体表情和语音表情。这些表情,就是情绪的外在表现。情绪的外在表现,能够被其它个体的思维中枢解读。这样,人类或高等动物个体之间,就能利用思维中枢与情绪的外在表现进行信息互动,这种信息互动,就构成了人类和高等动物的原始语言。原始语言是人类各种语言产生的基础。情绪中枢可能还有记忆功能。情绪中枢和思维中枢是难以完全分开的,但情绪中枢有一部分结构是相对独立的,这就是大脑边缘叶。边缘叶与杏仁体、隔区、下丘脑、背侧丘脑的前核群等结构连接起来,共同构成边缘系统。

可见,大脑的情绪中枢就是对思维中枢产生强迫作用的结构。它通过迫使思维中枢对知觉信息、理性认识信息和动机信息,产生不同倾向性、不同强度的主观体验,就赋予了不同的知觉信息、理性认识信息和动机信息不同的权重。从而迫使思维中枢按权重高低顺序,对知觉过的事物,理性认识,和不成熟的理性动机进行进一步思索。之所以人的注意力常常集中在某个问题上,从而做到心无旁骛或者乐此不疲,就是因为情绪中枢赋予思维中枢形成的关于这一问题的思维产物的权重超高使然。

本节开头提到的那些现象的后八项,虽然分别属于损人利己性、非损人利己性、利他性、利群性、正义性、从众性、认知失调和信息交流能力,而且它们之间的差别极大,甚至完全相反,但都是情绪中枢对思维中枢的强迫作用使然,或者与强迫作用有关。

而情绪中枢,也是在高等动物发育的过程中,根据其遗传物质提供的遗传信息构建的。这样,有害事物及有利事物就能通过与相关的遗传物质互动,来决定情绪中枢的结构了。从而也就决定了情绪中枢对思维中枢的强迫作用,同时也决定了情绪中枢对下丘脑和纹状体等神经结构所发出的指令。由于遗传物质的改变,是具有无数可能性和没有方向性的。因而,通过遗传物质的改变,完全可以使高等动物情绪中枢强迫思维中枢,使其对不同的思维产物产生的主观体验出现差异,以便把问题分主次逐一解决。如果对这种强迫机制,有利于高等动物个体及群体的生存与繁衍,当然会得以保留。

害利组合与遗传物质互动的过程,就是非生物物质、生物个体和生物社会群体,作为有害事物及有利事物对生物遗传物质进行连续选择的过程。在前面,我们将非生物、非同种生物个体、非同种生物社会群体、同种非同一社会群体的社会动物个体及群体作为有害事物及有利事物,对社会动物个体的选择,归结为自然选择;将同种异性个体作为繁衍方面的有利事物,对社会动物成熟个体的选择,归结为性选择;将同一社会群体的所有个体作为有害事物及有利事物,对每一个个体的选择归结为社会选择。自然选择、性选择和社会选择共同构成个体选择。如果一个社会群体的群体能力过弱,是难以长期生存繁衍下去。我们将社会动物以群体的形式接受害利组合的选择,归结为群体选择。下面,我们就结合前面讲过的知识,利用自然选择、性选择和社会选择这三种个体选择,以及群体选择对社会动物(包括人类)情绪中枢的决定作用,来讨论损人利己性利己性、非损人利己性、利他性、利群性、正义性、从众性、认知失调和信息交流能力的形成及作用。

11.4情绪中枢与社会动物利己性

高等动物(包括人类)具有代表性的反映形式,包括感觉、知觉和理性认识(或萌芽状态的理性认识);高等动物具有代表性的反应形式,包括动机和行为。感觉和知觉共同构成感性认识;理性认识(思想)是由概念、判断和推理构成。高等动物的动机可分为感性动机及理性动机;高等动物的行为可分为感性行为和理性行为。感性动机是高等动物的感性思维中枢根据感觉和知觉形成的动机;理性动机是高等动物的理性思维中枢根据感性认识和理性认识形成的动机。感性动机被相应的行为中枢执行后,就产生感性行为;成熟的理性动机被相应的行为中枢执行后,就产生理性行为。

感觉是感觉系统的产物,感觉系统的模式是:感觉器-感觉传导通路-感觉中枢。感觉系统对常见外部有害事物的某些刺激,特别是有害刺激,必然产生难受的感觉;对常见外部有利事物的某些刺激,特别是有利于高等动物生存及繁衍的刺激,必然产生好受的感觉。因为只有这样,才可能有利于高等动物自身的生存及繁衍,所以我们才称之为利己感觉。

高等动物的利己知觉,是感性思维中枢将关于某一外部有害事物或外部有利事物的全部利己感觉和客观感觉,综合在一起形成的知觉。其实,利己感觉包含在利己知觉之中,只是利己知觉具有利己性的原因之一。感性思维中枢与情绪中枢之间,具有非常多的双向联系。情绪中枢能够对知觉进行“评价”,这种“评价”能够迫使思维中枢,对有害事物的知觉,产生“厌恶”或“恐惧”等主观体验;能够迫使感性思维中枢,对外界有利事物的知觉,产生“喜爱”等主观体验。于是,情绪中枢就使利己知觉具有了主观好恶性。这种主观好恶性,首先迫使感性思维中枢,利用利己感觉和利己知觉,产生利己感性动机,利己感性动机向相应的行为中枢发出指令,产生利己感性行为,从而使主体远离有害事物,趋向有利事物。更重要的是,利己知觉的主观好恶性,还能通过感性思维中枢与理性思维中枢的联系,强迫理性思维中枢进行思考,从而使利己感性认识上升到利己理性认识。可见,情绪中枢强迫感性思维中枢对利己知觉所产生的主观好恶性,是使感觉和知觉所具有的利己性,转变为相应感性动机及感性行为利己性的必备条件;也是使利己感性认识,转变为利己理性认识的必备条件。所以,情绪中枢使利己知觉所具有的主观好恶性,是利己知觉具有利己性的更重要原因。我们将情绪中枢强迫感性思维中枢,对利己知觉产生主观好恶性的结构,称为情绪中枢知觉利己性强迫结构,简称知觉利己性强迫结构。

然而,感觉和知觉,属于感性认识,无法分辨“利己行为是否给同种其它个体造成损害”;并且,由利己感觉和利己知觉所引发的利己感性动机,以及利己感性动机引发的利己感性行为,都是瞬间完成的。所以,感觉、知觉、感性动机和感性行为的利己性,不能,也没有必要分为损人利己性和非损人利己性。

感觉的利己性,是自然选择和性选择对感觉系统长时间跨度选择的结果;而知觉和感性动机的利己性,是自然选择和性选择对感性思维中枢和相关情绪中枢长时间跨度选择的结果。感觉、知觉、感性动机和感性行为的利己性,是高等动物生存繁衍下去的必备条件和必然结果,不容改变。

利己理性认识(利己思想)是由利己概念、利己判断和利己推理构成。利己概念是关于有害事物及有利事物的概念;利己判断是关于有害事物及有利事物与自身关系的判断;利己推理是关于有害事物及有利事物与自身关系的推理。它们本身都具有有利于自身生存及繁衍的特性,也就是说它们本身都具有利己性。因此,由利己感性认识和利己理性认识所引发的利己理性动机及利己理性行为也具有利己性。情绪中枢与理性思维中枢有着更为广泛的双向联系,它迫使理性思维中枢对有关外部有害事物的利己理性认识,均产生令人不快的主观体验;迫使理性思维中枢,对有关外部有利事物的利己理性认识,均产生令人愉快的主观体验。可见,情绪中枢也使利己利己理性认识具有了主观好恶性。这些主观好恶性,能够迫使理性思维中枢进一步思索解决办法,直至产生成熟的理性动机,乃至产生相应的利己理性行为。所以,利己理性认识的主观好恶性,是由利己感性认识和利己理性认识产生利己理性动机,乃至利己理性行为的必备条件,是使利己理性认识、利己理性动机及利己理性行为具有利己性的更重要因素。情绪中枢迫使理性思维中枢对不成熟的理性动机产生“不满意”这种主观体验;迫使理性思维中枢对成熟的理性动机产生“满意”这种主观体验。这两种主观体验和对应的前述主观好恶性一起,促使不成熟的利己理性动机转变为成熟的利己理性动机;并且促使思维中枢将成熟的利己理性动机,转变成神经冲动,传递给相应的行为中枢,从而引起相应的利己理性行为。我们将情绪中枢强迫理性思维中枢对利己理性认识产生主观好恶性的结构,称为情绪中枢理性认识利己性强迫结构,简称理性认识利己性强迫结构。我们将情绪中枢强迫理性思维中枢对理性认识或理性动机产生满意性的结构,称为情绪中枢满意性强迫结构,简称满意性强迫结构。

理性思维中枢不但能够对有害事物、有利事物及一般事物形成理性认识,还能对自身和其它高等动物个体的感觉、知觉、动机和行为及其形成过程进行认识,甚至能够对自身和其它个体的理性认识及其认识过程,形成理性认识。“本身的理性行为,能否给同种其它个体造成损害”也属于高等动物(包括人类)的理性认识。由于理性认识已经能够预见自己的利己理性行为是否会给其它个体造成损害,而利己理性行为又是与相应的利己理性动机,乃至利己理性认识及利己感性认识相关联的,所以理性认识、理性动机和理性行为的利己性,都可以分为损人利己性和非损人利己性。

社会动物的理性认识、理性动机和理性行为的利己性,是自然选择、性选择和社会选择,这三种个体选择,对理性思维中枢和情绪中枢进行长时间跨度选择的结果,同时也是长时间跨度群体选择的结果。自然选择和性选择这两种个体选择方式,对思维中枢和情绪中枢的选择,只是使某些理性认识、理性动机和理性行为具有了利己性;不对理性认识、理性动机和理性行为的利己性是否具有损人性进行选择。因为只有这样,高等动物个体才能生存及繁衍下去。

社会选择这种个体选择方式,也是通过对社会动物的思维中枢及情绪中枢的选择,来选择其利己理性认识、利己理性动机及利己理性行为的利己性的。所不同的是,社会选择还能对利己理性认识、利己理性动机和利己理性行为是否具有损人性进行选择。具体情况,要视群体制度好坏来确定。好的群体制度,会使社会选择淘汰掉“对自己的损人利己理性认识、损人利己理性动机和损人利己行为,不产生'内疚'这种主观体验”的个体,从而使社会群体中的个体不容易出现损人利己行为;坏的群体制度,则不会使社会选择淘汰掉“对自己的损人利己理性认识、损人利己理性动机和损人利己行为,不产生'内疚'这种主观体验”的个体,从而使社会群体中的个体容易出现损人利己行为。我们将情绪中枢强迫思维中枢,对自己的损人利己认识、损人利己动机和损人利己行为,产生“内疚”这种主观体验的结构,称为情绪中枢损人利己性抑制结构,或简称损人利己性抑制结构。

之所以有些人为了自身利益或某些感受,不惜背上骂名,甚至铤而走险,与其情绪中枢损人利己性抑制结构的作用太弱或缺如有相当大的关系;之所以有些人为了自身利益不肯损害其他人的利益,与其情绪中枢损人利己性抑制结构的作用强有直接关系。

社会动物除了要接受社会选择,还要接受群体选择。由于理性认识、理性动机及理性行为的损人利己性,使社会群体的群体能力大为削弱,所以,群体选择则使“具有坏的群体制度”的社会群体被淘汰;使具有“好的群体制度”的群体得以生存及繁衍下去。

前面讲过,运动反应系统的模式是:运动反应中枢-运动反应传出通路-运动反应终端(骨骼肌)。每一个行为中枢,都与许多运动反应系统的运动反应中枢相连,从而支配着这些运动反应系统。每个行为中枢和它支配的所有运动反应系统,共同构成行为系统。行为系统受思维中枢产生的动机支配,也受情绪中枢影响。有什么样的动机,就有什么样的行为;有什么样的情绪,就有什么样的与行为系统相关的面部表情、肢体表情和语音表情。行为系统是自然选择、性选择和社会选择这三种个体选择的结果,也是群体选择的结果。

总之,自然选择和性选择使高等动物的感性映答和理性映答具有了利己性。但是,社会选择既可以使没有“情绪中枢损人利己性抑制结构”的个体被淘汰,也可以使没有“情绪中枢损人利己性抑制结构”的个体得以生存下去。所以,社会选择使理性映答的利己性被区分非损人利己性和损人利己性。而群体选择的结果是:保留损人利己性个体占比低的社会群体;淘汰损人利己性个体占比高的社会群体。所以,群体选择使理性映答功能的损人利己性无限减弱。

11.5信息交流能力

前面讲过,情绪中枢是一个非常复杂的中枢神经结构,它与思维中枢相伴行,并与思维中枢之间有非常多的双向联系,它时刻监视着思维过程,并且能够对思维过程,特别是思维结果做出带有本身倾向性的“评价”。这种带有本身倾向性的“评价”反馈给思维中枢后,能够迫使思维中枢产生相应的感受,这些感受,就是情绪的主观体验。情绪中枢还通过传出纤维与基底核及下丘脑等结构相连,从而,把这些带有本身倾向性的“评价”转变为神经冲动,向下传递。情绪中枢通过影响下丘脑,从而对植物神经系统起到调节作用,这种调节,可以为即将到来的行为做好准备;情绪中枢通过对植物神经系统的调节作用,能够影响瞳孔的大小,全身表浅血管的收缩与舒张,竖毛肌的收缩与舒张,皮脂腺及汗腺的分泌;情绪中枢还通过传出纤维作用于纹状体或其它基底核结构,影响锥体外系,从而影响面部肌肉、与发声有关的肌肉、四肢肌肉及躯干肌肉的紧张度的。情绪中枢通过影响瞳孔的大小,全身表浅血管的收缩与舒张,竖毛肌的收缩与舒张,皮脂腺及汗腺的分泌,以及对骨骼肌紧张度的影响,能够形成面部表情、肢体表情和语音表情。这些表情,就是情绪的外在表现。高等动物(包括人类)个体的思维中枢思考每一个问题时,情绪中枢都会强迫其产生一种对应的主观体验,同时向下丘脑和纹状体等结构发出指令,使该个体形成一种对应的外在表现。思维中枢思考的问题不同,产生的主观体验就不同,形成的外在表现也不同。所以,情绪的外在表现,能够被其它个体的思维中枢解读。这样,人类或高等动物个体之间,就能利用思维中枢与情绪的外在表现进行互动,这种互动是高等动物个体之间传递信息的最原始的方式,我们称之为人类和其它高等动物的情绪交流能力。情绪交流能力是高等动物(包括人类)的原始信息交流能力或称为原始的语言。原始语言是人类和其它高等动物各种非原始语言(非原始信息交流能力)产生的基础,也是新生个体学会非原始语言的基础。

例如,人类在情绪交流能力(最原始语言)的基础上,产生的非原始信息交流能力(非原始语言)主要包括:语言交流能力、文字交流能力、手势交流能力(手语)和旗语交流能力等信息交流能力。人的语言交流能力,就是个体甲通过语言行为,将按顺序排列在一起的一连串的不同声波传递给个体乙;个体乙通过听觉系统,形成一连串按顺序排列的不同听觉,个体乙的感性思维中枢把这一连串的听觉综合到一起,就形成了关于语言的特殊知觉。这种特殊知觉,经个体乙理性思维中枢分析,就知道了个体甲的语言行为所要传递的信息。同样,人的文字交流能力,就是个体甲通过呈现文字的行为,将许多文字及符号按顺序呈现给个体乙;个体乙的视觉系统就形成一连串按顺序排列的关于文字及符号的视觉,个体乙的感性思维中枢将这些视觉综合到一起,就形成了关于文字的特殊知觉,经个体乙理性思维中枢分析,就知道了个体甲呈现出来的文字所要表达的内容。高等动物的每一种非原始信息交流能力(非原始语言)都是在情绪交流能力(原始语言)的基础上,通过感觉系统、思维中枢、情绪中枢,行为中枢、运动反应系统和植物神经系统来完成的

信息交流能力是高等动物组成社会群体的前提和基础,而且在其它条件相同的情况下,社会性动物信息交流能力越强,其社会群体的群体能力也越强。也就是说,社会性动物的群体能力与信息交流能力成正比。

由于,遗传物质的改变是具有无数可能性的,而且是没有方向性的。通过遗传物质的改变,高等动物的外在表现即可以反映其思维过程及思维结果,也可以不反映其思维过程及思维结果。然而,非社会性高等动物接受着自然选择和性选择的制约,社会性高等动物(社会动物)不但接受着自然选择和性选择的制约,还接受着社会选择和群体选择的制约。如果高等动物的外在表现,不能反映其思维过程及思维结果,高等动物雌雄个体之间及母子之间就无法进行信息交流,那么,高等动物就难以生存及繁衍下去。更重要的是,如果高等动物的外在表现,不能反映其思维过程及思维结果,高等动物就无法结成社会群体,从而成为社会动物。不仅如此,如果社会动物个体的外在表现对其思维过程及思维结果的反映程度低下,在社会选择的作用下,这样的个体面临的结果,往往是难以生存及繁衍下去。如果一个社会动物群体中的所有个体,它们的外在表现,不能很好地反映它们的思维过程及思维结果,就会造成它们的非原始语言能力低下。那么这个社会群体在群体选择的作用下,面临的结果,往往是被淘汰。所以,高等动物(包括人类)的外在表现,必然反映其思维过程及思维结果,这也是测谎仪能够测谎的原因。

同样的原理,社会动物在自然选择、性选择和社会选择这三种个体选择和群体选择的作用下,它们的非原始语言能力只有变得越来越强,社会群体的群体能力才可能越来越强,社会群体生存繁衍下去的可能性才会越来越大。于是才产生了人类的非原始语言。

11.6情绪中枢与社会动物其它社会性

一般情况下,本书中所说的社会动物其它社会性是指除了非损人利己性及信息交流能力以外的社会性,包括利他性、利群性、正义性、从众性(从权威性)和认知失调等。

11.6.1利他性

利他性是指社会动物(包括人类)个体,即使在没有利己目的的前提下,其理性认识、理性动机及理性行为,仍然具有的维护同一社会群体中的其它个体,或同种其它个体利益及安全的特性。或者说,即使在没有利己目的的前提下,社会动物个体的理性映答功能,仍然具有的维护同一社会群体中的其它个体,或同种其它个体利益及安全的特性。我们把这样的映答功能,称为利他性理性映答,简称利他映答。利他性是大脑情绪中枢对理性思维中枢的某些强迫作用引发的。我们将社会动物情绪中枢引起利他性的强迫结构,称为情绪中枢利他强迫结构,简称利他强迫结构,将利他强迫结构迫使理性思维中枢对“其它个体需要帮助”的理性认识及相关的理性认识,产生的主观体验称为利他主观体验,简称利他体验。

那么,社会动物(包括人类)个体是怎样知道同种其它个体需要帮助的呢?一般情况下,社会动物个体通过视觉系统、听觉系统、嗅觉系统和触觉系统,能够对其它个体的情况产生视觉,能够对其它个体发出的声音产生听觉,能够对其它个体散发出来的化学物质产生嗅觉;触摸其它个体时,还能对其它个体的状况产生触觉。这些感觉都是客观感觉。感性思维中枢把这些客观感觉综合到一起,就形成了对其它个体的客观知觉。当同种其它个体需要帮助时,理性思维中枢把这种客观知觉与头脑中相关的理性认识结合起来,就能得出“其它个体需要帮助”的客观理性认识。

当同种其它个体,特别是同伴需要帮助时,许多社会动物个体的情绪中枢会强迫思维中枢对于这类理性认识产生“同情”或“怜悯”等利他性主观体验,简称利他体验。利他体验会迫使思维中枢进行思索,形成帮助同伴的利他理性认识(利他认识)及利他理性动机(利他动机),并迫使思维中枢将动机转变为相应的利他理性行为(利他行为)。于是,就完成了一次利他映答。人的利他认识,还可称为利他思想。

根据上面的叙述,我们会意识到,利他映答是由相关的客观感觉、客观知觉、客观理性认识,以及利他体验、利他认识、利他动机和利他行为构成。其中,导致利他映答的关键因素是情绪中枢利他强迫结构迫使理性思维中枢产生的利他体验。相关的客观感觉、客观知觉、客观理性认识,以及利他体验和利他认识,共同构成利他反映。利他动机和利他行为,共同构成利他反应。也就是说,利他映答是由利他反映和利他反应构成。

如果自己帮助了同伴,情绪中枢利他强迫结构,会强迫思维中枢对这种理性认识,产生“欣慰”或“快乐”等利他体验;如果“同伴需要帮助时,自己却没有帮助”,情绪中枢利他强迫结构会强迫理性思维中枢对这种理性认识产生“内疚”这种利他体验;如果“自己的某些行为,无意中损害了同伴的利益及安全”,产生的利他体验也是“内疚”。这些主观体验会迫使思维中枢进行思索,产生“应该帮助同伴和不应该损害同伴的利益及安全”这种利他认识,以及“应该向被自己损害的同伴道歉或补偿”的利他动机,并产生相应的利他行为。

各种利他认识结合起来,形成的“如何对待同伴”这种利他认识,是社会动物个体形成的对待同伴的道德准则。这种道德准则,除了能够对自身起到约束作用外,还能够对其它个体的利他性构成社会选择作用。

人类是社会动物,任何人类群体都有一定比例的利他性较强的个体。之所以,有时毫不相干的人遇到危险时,也会有人舍命相救,主要是因为利他体验及利他思想,当时在施救者的意识中,占了最高权重的结果。

达尔文在《人类的由来及性选择》一书中,列举了许多符合高等动物利他性的例子。例如,马彼此互啃痒处,牛彼此互舔痒处;猴彼此捉身上的寄生虫;当一群灰绿长尾猴冲过棘刺很多的丛林后,每个猴都在树枝上伸展肢体,另一只猴在旁边认真检查它的毛皮,把每一根棘刺都拔掉。达尔文还举了一个算得上利他性的少见例子。有一只鹰抓住了一只小长尾猴,由于这只小长尾猴紧紧握住树枝,没有能立即把它抓走;它高声呼助,这群猴的其它成员大声喧嚣,急来相救,把那只鹰团团围住,拔掉的羽毛如此之多,以致它不再想捕获猎物,而只得考虑如何溜之大吉了。

利他强迫结构也是由相关的遗传物质决定的。由于,遗传物质的改变,具有无数可能性和没有方向性这两个特点。通过遗传物质的改变,高等动物情绪中枢既可以形成他利他性强迫结构,也可以不形成利他性强迫结构。利他性强迫结构受社会选择和群体选择双重制约。好的群体制度所导致的社会选择作用,会使具有利他性强迫结构的个体更容易生存及繁衍下去,没有利他性强迫结构的个体生存及繁衍下去的可能性则变小;坏的群体制度则往往相反。由于具有利他性强迫结构的高等动物,更容易结成社会群体;而且利他性越强,社会群体的群体能力越强。所以,群体选择倾向于保留具有好群体制度的社会群体,淘汰具有坏群体制度的社会群体

然而,我们看到的社会动物利他行为,往往是利他认识和利他动机,与非损人利己认识和非损人利己动机综合在一起,导致的利他行为。或者说,社会动物的利他性往往是与社会动物非损人利己性密切联系起来的,社会动物的大多数利他认识和利他动机,都是在非损人利己认识及非损人利己动机参与下形成的。每一个社会群体的“社会动物个体对待同伴的道德准则”的形成,也有非损人利己认识及非损人利己动机的参与甚至主导。

例如,当某个同伴需要帮助时,自己帮助了该同伴,而自己需要帮助时,该同伴却袖手旁观”。在情绪中枢的强迫作用下,社会动物思维中枢对这种理性认识产生的主观体验是一定程度的“气愤”。这种主观体验,是情绪中枢迫使思维中枢对“利他认识与非损人利己认识结合在一起形成的综合性理性认识”的一种主观体验。这种主观体验会迫使思维中枢进行思索,从而形成“这个同伴道德有问题”的判断。甚至不再认为该个体是自己的同伴,并形成“不能再帮助该同种个体”的认识。并且有可能形成敌视这个同伴的理性认识、理性动机和理性行为。这样,构成了对其它成员的评价和社会选择作用。

11.6.2利群性

利群性是指社会动物(包括人类)个体,即使没有利己目的的前提下,其理性认识、理性动机及理性行为,仍具有维护其生存于其中的那个社会群体的利益及安全的特性。或者说,即使在没有利己目的的前提下,社会动物个体的某些理性映答功能,仍具有维护其生存于其中的那个社会群体的利益及安全的特性。我们把这样的映答功能,称为利群性理性映答,简称利群映答。利群性也是大脑情绪中枢对理性思维中枢的某些强迫作用引发的。我们将情绪中枢引发社会动物利群性的强迫结构,称为情绪中枢利群性强迫结构,简称利群强迫结构。当社会动物理性思维中枢意识到“社会群体利益或安全受到威胁或将要受到威胁”时,以及理性思维中枢出现于此相关的理性认识时,情绪中枢利群强迫结构会迫使思维中枢产生一类主观体验,我们将这类主观体验称为利群性主观体验,简称利群体验。

那么,社会动物是如何知道“社会群体利益或安全受到威胁或将要受到威胁”的呢?当然是通过相关的视觉、听觉、嗅觉和触觉等相关感觉,这些相关感觉被感性思维中枢综合在一起,就形成了相关的知觉。理性思维中枢利用已有的理性认识,对相关知觉进行思索就能形成“社会群体利益或安全受到威胁或将要受到威胁”等相关的理性认识。当社会群体利益或安全受到威胁时,利群强迫结构会迫使理性思维中枢对这种理性认识,产生的“气愤”或“悲愤”等利群体验。这种主观体验能够迫使思维中枢进行思索,形成相应的有利于社会群体利益及安全的理性认识,我们称之为利群性理性认识,简称利群认识。人类的利群认识,也可称为利群思想。在完备的利群认识基础上继续思索,能够形成有利于群体生存及繁衍的理性动机,我们称之为利群性理性动机,简称利群动机。利群体验还能迫使理性思维中枢将成熟的动机转化为维护社会群体利益及安全的理性行为,我们称之为利群理性行为,简称利群行为。

根据上面的叙述,我们会意识到,利群映答是由相关的客观感觉、客观知觉、客观理性认识,以及利群体验、利群认识、利群动机和利群行为构成。其中,导致利群映答的关键因素是情绪中枢利群强迫结构迫使理性思维中枢产生的利群体验。相关的客观感觉、客观知觉、客观理性认识,以及利群体验和利群认识,共同构成利群反映。利群动机和利群行为,共同构成利群反应。也就是说,利群映答是由利群反映和利群反应构成。

当社会群体利益及群体安全需要自己维护时,自己维护了群体利益,利群强迫结构会迫使思维中枢对这种理性认识产生“愉快”等主观体验;当社会群体利益及群体安全需要自己维护时,自己没有维护群体利益及群体安全,利群强迫结构会迫使思维中枢对这种理性认识产生“内疚”等主观体验。这些主观体验还会迫使思维中枢进行思索,形成“每一个成员都无权危害群体利益及安全”和“每一个成员都有责任维护群体利益及安全”这样的理性认识。这样的理性认识,是社会群体中个体的利群道德准则。利群道德准则不但具有自我约束作用,而且具有评价群体成员的作用,还能通过形成相应的理性动机及理性行为,对群体成员构成社会选择作用。

人类是社会动物,任何人类群体都有一定比例的利群性较强的个体。之所以在一个民族的最危险时刻,总会有人把自己的生命放到次要位置,就是人的利群性所起的作用。

达尔文在《人类的由来及性选择》一书中,也列举了许多符合高等动物利群性的例子。例如,当出现敌情时,高等动物能够利用全体都知晓的信号,彼此发出危险警告;当遇到危险时,北美野牛中的成年公牛,会把母牛和牛犊赶到牛群的当中,它们自己则在外围进行防卫;在埃塞俄比亚,当一群狒狒劫掠果园时,它们不做声地追随着领头的狒狒,如果有一只冒失的小狒狒竟然喧闹,别的狒狒就会给他一掌,教它安静和服从。

也是由于遗传物质的改变具有无数可能性和没有方向性这两个特点。高等动物既可以通过遗传物质的改变,使大脑情绪中枢形成利群强迫结构,也可以使大脑情绪中枢不形成利群性强迫结构。但是,社会动物个体的利群性受社会选择和群体选择双重选择制约,好的群体制度,其社会选择作用,使具有使具有利群强迫结构的个体生存及繁衍下去的可能性加大,使没有利群强迫结构的个体生存及繁衍下去的可能性变小;不好的群体制度,其社会选择作用则相反。由于利群性使社会群体的群体能力增强,所以,群体选择的结果是:保留前一种社会群体,淘汰后一种社会群体。

利群性与非损人利己性,以及与损人利己性有着密切的联系,关于这些,我们将在后面讨论。

8.6.3正义性

正义的“正”,可以解释为“不偏斜的”、“合于规律的”或“合于法则的。“义”可以解释为“道理”。“道理”就是“道之理”。“道”是指“规律”或“法则”。规律也叫法则,是事物之间的内在的本质的必然的联系,这种联系不断重复出现,在一定条件下经常起作用,并且决定着事物必然向着某种趋向发展。规律是客观存在的,是不以人们的意志为转移的,但人们能够通过反复实践认识它,利用它。“理”是指“纹理”或“条理”。可见,道理是对规律的诠释,而不是规律本身。因此,正义是对“规律”不带有偏见的解释。在一个社会群体,如果允许一个个体的利益及身体安全,被同一社会群体中任何其它个体或集团侵犯,那么,一般情况下,自身利益和安全受到威胁的个体,就不会为社会群体发挥出其最大的能力,这个社会群体的群体能力也就会因此而减弱。这是关于社会群体的一个最重要的规律。所以维护社会群体中,每一个个体的合法利益和安全,对于一个社会群体来说,是最正义的事。而群体中任何一个个体的利益及安全,都需要其它个体的正义性和非损人利己性来维护。所谓正义性,则是指高等动物(包括人类)个体的理性映答功能,具有重视规律,顺应规律,反对漠视规律和违背规律的特性。当然,这里的规律,是人或其它高等动物思维中的规律,有可能与现实中的规律,即“事物之间内在的、本质的必然的联系”不符。所以,有人将个体的正义性,称为“认死理”。但人头脑中反复经受住实践检验的规律,是无限接近于现实中的规律的。

正义性同样是大脑情绪中枢对理性思维中枢的强迫作用引起的。在情绪中枢的强迫作用下,当理性思维中枢意识到“自己明白了某些客观规律”时,对这种认知产生的主观体验是“高兴”;当意识到“自己没有弄明白某些客观规律”时,对这种认知产生的主观体验是“难过”或“沮丧”。这两种主观体验,会迫使理性思维中枢进行思索,以探索未知的客观规律。在情绪中枢的强迫作用下,理性思维中枢对于“尊重客观规律,按照客观规律办事”的情形,产生的主观体验也是“高兴”,对于“不尊重客观规律,不按客观规律办事”的情形,产生的主观体验是“难过”甚至“愤怒”。因此,当“不尊重客观规律,不按客观规律办事的情形”发生时,这类主观体验就会产生作用,迫使理性思维中枢思索,以形成相应的理性认识和理性动机,并迫使理性思维中枢将成熟的理性动机转化为相应的神经冲动,传递给对应的行为中枢,最终形成相应的行为,以对抗“不尊重客观规律,不按客观规律办事”的情形。

在情绪中枢的强迫作用下,理性思维中枢对“自己坚持尊重客观规律”的认知,产生的的主观体验是“高兴”;对“自己没有坚持尊重客观规律”的认知,产生的主观体验是“难过”。这两种主观体验迫使思维中枢进行思索,产生“自己应该坚持尊重客观规律”的原则性认识。

在情绪中枢的强迫作用下,理性思维中枢对于“尊重客观规律,按照事物客观规律办事的个体”产生的主观体验是“喜爱”或“欣赏”;对于“不尊重客观规律,不按照事物客观规律办事的个体”产生的主观体验是“厌恶”。以上两种主观体验,通过迫使理性思维中枢产生相应的理性认识及理性动机,乃至最终使行为系统产生相应的理性行为,从而,对社会群体中的个体,具有社会评价和社会选择作用。

我们将情绪中枢引发正义性的强迫结构,称为情绪中枢正义性强迫结构,或简称正义强迫结构。将正义强迫结构迫使思维中枢产生的主观体验,称为正义性主观体验,或简称正义体验。将正义性体验迫使理性思维中枢进行思索,形成的具有正义性的理性认识,称为正义性理性认识,或简称正义认识,人的正义性认识还可称为正义思想。我们将将理性思维中枢形成的具有正义性的理性动机,称为正义性理性动机,简称正义动机,将成熟的正义动机得到执行,产生的具有正义性的理性行为,称为正义性理性理性行为,简称正义行为。相关的感觉、知觉、理性认识、正义体验、正义认识、正义动机和正义行为,共同构成正义性映答。其中,相关的感觉、知觉、理性认识、正义体验和正义认识共同构成正义性反映;正义动机和正义行为共同构成正义性反应。所以,正义性映答是由正义性反映和正义性反应构成的。

正义认识对自身的行为具有规范作用,还具有对社会成员的正义性进行评价的作用。正义性映答具有维护社会群体正义的作用,和对社会群体中的个体进行社会选择的作用。

通俗点说,正义性是社会动物个体的一种“讲道理”的品质,是一种优秀品质。要想讲道理,必须先悟出道理或明白道理。而能悟出道理的个体,是智商特别高的个体;能明白道理的个体,也是智商非常高的个体。

正义性品质,能够阻止一个个体或集团侵犯另一个个体的利益及安全,因此,对社会群体的维系作用相当大;正义性能够通过提高群体对客观规律的认识,以及通过维护群体正义,使群体发展壮大,从而大大提高群体的生存及繁衍能力。具有正义性的个体占比高的社会群体,其子孙后代的智商会变得越来越高。

正是正义性品质,使有些人为了自己心目中的真理,决不屈服,甚至不惜为此献出生命。

尤瓦尔?赫拉利在他的《未来简史》一书中,写了这样一件事。灵长类动物学家弗兰斯?德瓦尔将两只卷尾猴关在两个相邻的笼子里,两只卷尾猴都能看到对方的一切活动。德瓦尔和同事将两个笼子里都放了一些小石头,训练猴子将石头交给研究人员。每次将一块石头交给研究人员,就会得到食物。一开始的奖励是一片黄瓜,两只猴子都高高兴兴地把黄瓜吃了。几轮之后,实验进入到下一阶段。这一次,第一只猴子交出石头以后,得到的是一颗葡萄。葡萄可比黄瓜美味多了。第二只猴子交出石头以后,拿到的却仍然是一片黄瓜。这只猴子之前拿到黄瓜时,还很高兴,但这次却火冒三丈。它拿到黄瓜之后,先是难以置信地看了看,接着是怒气冲冲地把黄瓜丢向研究人员,开始跳来跳去,大声尖叫。

这是卷尾猴这种社会动物的非损人利己性与正义性同时起作用的结果。

同样是由于遗传物质的改变具有无数可能性和没有方向性这两个特点。高等动物通过遗传物质的改变,既可以使其大脑情绪中枢形成正义强迫结构,也可以不使其大脑情绪中枢形成正义强迫结构。但大脑情绪中枢正义强迫结构,同时受自然选择、性选择、社会选择和群体选择制约。由于具有正义性的个体都是高智商个体,所以自然选择和性选择本身,都倾向于保留具有正义性的个体。

社会群体中,具有正义性的个体所占的比例,还受社会选择和群体选择的共同制约。在一个好的群体制度下,其社会选择作用,往往是淘汰没有正义性的个体,保留具有正义性的个体;而在一个坏的群体制度下,其社会选择作用,往往是淘汰有正义性的个体,保留没有正义性的个体。群体选择的结果则是是淘汰“具有坏的群体制度”的社会群体;保留“具有好的群体制度”的社会群体。

8.6.4从众性或从权威性

从众性是指人或其它社会动物个体,在不能确定自己对错的前提下,其理性认识、理性动机和行为常常与大多数成员保持一致的特性。或者说,从众性是指人或其它社会动物个体,在不能确定自己对错的前提下,其理性映答功能常常与大多数成员保持一致的特性。从众性的实质是从权威性。

从众性(从权威性)也是大脑情绪中枢对思维中枢的强迫作用使然。我们将情绪中枢引起从众性的强迫结构,称为情绪中枢从众性强迫结构,简称从众强迫结构。将从众强迫结构引起的主观体验,称为从众性主观体验,简称从众体验,将从众体验迫使理性思维中枢进行思索,产生的理性认识,称为从众理性理性认识,简称从众认识,将相应的理性动机,称为从众理性理性动机,简称从众动机,将相应的理性行为,称为从众性理性行为,简称从众行为。

那么,社会动物是怎样知道自己的理性认识、理性动机和理性行为,与同一社会群体中的其它个体不一致的呢?当然是通过视觉系统、听觉系统、嗅觉系统和触觉系统等感觉系统接受刺激形成的感觉,通过感性思维中枢形成的知觉,以及通过理性思维中枢形成的理性认识。社会动物感性思维中枢把对自己行为产生的视觉、听觉、嗅觉和触觉等感觉综合到一起,就形成对自己行为的知觉;把对其它个体行为的视觉、听觉、嗅觉和触觉等感觉综合到一起,就形成对其它个体行为的知觉。理性思维中枢把对自己行为形成的知觉与对其它个体行为形成的知觉进行比对,就能形成自己行为与其它个体行为差别的理性认识。信息交流能力强的社会动物,比如人类,还能够通过语言交流能力和文字交流能力知道自己的理性认识及理性动机与社会群体中其它个体理性认识及理性动机的差别。

当意识到“自己的理性认识、理性动机和理性行为偏离群体,而又不确定自己一定正确”时,大多数个体情绪中枢从众强迫结构,都会迫使思维中枢产生“孤独”、“不安”甚至“恐惧”等令人不适的主观体验;而当意识到“自己的理性认识、理性动机和理性行为与群体大多数个体保持一致,而又不确定自己一定正确”时,大多数个体的情绪中枢,都会强迫思维中枢产生“心安理得”这种主观体验。当意识到“某一个体的理性认识、理性动机及理性行为与群体内的大多数成员保持一致”时,社会群体中,大多数成员的情绪中枢都会强迫思维中枢产生“喜欢”这种主观体验。对于偏离者,大多数个体的情绪中枢都会强迫思维中枢产生“不屑”或“厌恶”等主观体验,这种主观体验,甚至能导致群体对偏离者的制裁行为。除非偏离者有特殊才能,并且被社会群体中大多数个体认可。那么,这个偏离者就成了引领者。所以,从本质上来看,从众性就是一种从权威性。

可见从众性映答是由相关的感觉、知觉、理性认识,以及从众体验、从众认识、从众动机和从众行为构成。其中,相关的感觉、知觉、理性认识,以及从众体验和从众认识,共同构成从众反映,从众动机和从众行为共同构成从众反应。从众反映及对应的从众反应共同构成从众映答。

从众性的意义,在于能够使群体保持一致,从而使群体能力增强;以及便于社会动物找到合适的异性个体,有利于高等动物繁衍。但是,从众性也有弱点,其弱点是能够被别有用心的个体所利用。比如在人类社会,金融大鳄总是利用总是利用投资者的从众性从中渔利。

从众映答也被称为羊群效应。心理学家曾经做过这样的实验,在羊群必经之路上,放一个适当大小的障碍物,前面的羊经过时,必须跳一下才能越过障碍物继续前行。但是,当羊群还没有全部通过障碍物时,就撤去障碍物,后面的羊经过障碍物曾经所在之处时,仍然要跳跃一下。

毫无疑问,高等动物通过遗传物质的改变,其情绪中枢既可以形成从众强迫结构,也可以不行成从众强迫结构。但是,在自然选择、性选择和社会选择这三种个体选择,以及群体选择的作用下,使许多社会动物具有了从众性。

8.6.5认知失调

认知是高等动物(包括人)思维中枢对事物的认识过程或认识结果,也是对认识进行再认识的过程或结果。高等动物的认识过程,是思维中枢对事物的知觉、理性认识和理性动机的形成过程;高等动物的认识结果,是思维中枢形成的知觉、理性认识和理性动机。社会动物认识的对象,包括自身、其它高等动物个体、自身所在的群体、其它高等动物群体以及其它事物。对自身的认识,包括但不限于对自己的感觉、知觉,理性认识,动机和行为的认识。对其它高等动物个体的认识,包括但不限于对其它个体的感觉、知觉、理性认识、动机和行为的认识。也就是说,认知,不但是对一般事物的认识过程或认识结果,而且是对其它高等动物感觉、知觉、理性认识,动机和行为的认识过程或认识结果;甚至是对自身感觉、知觉、理性认识、动机和行为的认识过程或认识结果。对自身认识进行认识的过程或结果,就是对自身认识进行再认识的过程或结果。当一个认知与另一个认知出现无法协调的矛盾时,就会产生一种令人不快的主观体验。这种现象,被心理学界称为认知失调。

中国有一句话,叫做“两害相权取其轻,两利相权取其重”。可见,在人或其它高等动物的头脑中,两个有害事情或两个有利事情,是可能存在着轻重的差别的。这个轻重差别,是由大脑情绪中枢对思维中枢的强迫作用的差别形成的。实际上,大脑情绪中枢对思维中枢形成的所有思维产物的强迫作用,经常存在着强弱差别。这样,情绪中枢就使思维中枢的产物,具有了不同的权重。思维中枢是按照权重高低的顺序,来处理事情的。但是,有时候,两个思维产物旗鼓相当,处理的办法却相互排斥。这样,一个认知与另一个认知就出现了难以协调的矛盾。“一个认知与另一个认知出现了难以协调的矛盾”本身也是一种理性认识。我们把这种理性认识,称为认知失调性理性认识,简称失调性认识。大脑情绪中枢对思维中枢失调性认识产生的主观体验,是一种令人不快的主观体验。我们将这种主观体验,称为认知失调性主观体验,简称失调体验。这就是认知失调的产生原理。高等动物出现认知失调后,同样伴随着面部表情、肢体表情和语音表情这些外在表现的改变。我们把与失调体验迫相伴随的面部表情、肢体表情和语音表情,称为失调表情。

失调体验能够迫使思维中枢继续思索。思索的结果,或者使两个认知的权重强弱出现了差别,从而使认知失调消除,并有可能产生相应的成熟的理性动机;或者是通过形成新动机新行为,修正自己以前的行为;或者是形成一种新的理性认识,用以以减轻或消除令人不快的主观体验。

思维中枢形成的认知,可以分为利己知觉、客观知觉、非损人利己理性认识(非损人利己认识)、损人利己理性认识(损人利己认识)、客观理性认识、利他理性认识(利他认识)、利群理性理性认识(利群认识)、正义理性理性认识(正义认识)、从众理性理性认识(从众认识)、认知失理性理性认识(失调认识)、利己感性动机、非损人利己理性动机(非损人利己动机)、损人利己理性动机(损人利己动机)、利他理性动机(利他动机)、利群理性动机(利群动机)、正义理性动机(正义动机)和从众理性动机(从众动机)等。其中,利己知觉、客观知觉和利己感性动机属于感性认知,其他的都属于理性认知。

认知失调既可以发生在一种理性认知之内的两个理性认知之间,也可以发生在两种理性认知之间的两个理性认知之间,还可以发生在多种理性认知之内的多个理性认知之间。但不能发生在感性认知之内或之间。确切地说,是发生在非损人利己认识、损人利己认识、客观理性认识、利他认识、利群认识、正义认识、从众认识、非损人利己动机、损人利己动机、利他动机、利群动机、正义动机和从众动机之内或之间。当然,这些理性认识,包括但不限于对其它个体及自身的感觉、知觉、理性认识、动机和行为的理性认识。

发生在损人利己认识之内的认知失调,具有反社会性;发生在损人利己认识和其它理性认识之间的认知失调,不管结果如何,都具有社会性。与损人利己认识无关的认知失调,都具有社会性。

例如,一个自私的人有可能产生两种权重相同的损人利己动机,这两种损人利己动机互相排斥,如果这样,就会使这个人纠结,这就是一种具有反社会性的认知失调。一个人可以产生损人利己动机,这一动机和自身的利他性、利群性、正义性和从众性认知之和旗鼓相当,作用相反,也会产生认知失调,无论最终结果如何,这种认知失调都具有社会性。一个具有正义性的人,有可能产生两种权重相同,各有利弊且互相排斥的正义动机,这个人就会为此而纠结,这是一种具有社会性的认知失调。一个人有可能形成一种利他动机,这一利他动机有违自己的利群性或正义性,这个人为此而纠结,这是一种具有社会性的认知失调。一个人产生两种权重相同,各有利弊且互相排斥的非损人利己动机,这个人为此而纠结,这也是一种具有社会性的认知失调。

具有社会性的认知失调,都程度不同地有利于高等动物(包括人)结成社会群体。具有反社会性的认知失调,则不利于高等动物(包括人类)结成社会群体。

11.7利己性与其它社会性的主次关系

高等动物(包括人类)的利己感觉、相关的客观感觉和利己知觉,共同构成利己感性认识。情绪中枢的感性认识利己性强迫结构,能够迫使感性思维中枢对利己知觉形成主观体验,我们称之为利己知觉主观体验,简称利己知觉体验。利己感觉、相关的客观感觉、利己知觉和利己知觉体验,共同构成利己感性反映;利己感性动机和利己感性行为,共同构成利己感性反应。利己感性反映和利己感性反应,共同构成高等动物的利己感性映答。可见,利己感性映答是由利己感觉、相关的客观感觉、利己知觉、利己知觉体验,以及利己感性动机和利己感性行为构成的高等动物具有利己性的映答功能。高等动物的感性映答功能,只有利己感性映答一种。

由于利己理性认识,是由利己感性认识,经理性思维中枢思索而成,也就是说,利己感性认识是利己理性认识的基础。情绪中枢的利己理性认识强迫结构,能够迫使理性思维中枢,对利己理性认识形成主观体验,我们称之为利己理性认识主观体验,简称利己理性体验。情绪中枢的相关结构,还能够强迫理性思维中枢对各种理性动机形成主观体验,我们称之为理性动机主观体验,简称动机体验。所以,利己感觉、相关的客观感觉、利己知觉、利己知觉体验、利己理性认识和利己理性体验,共同构成利己理性反映。利己理性动机、动机体验和利己理性行为共同构成利己理性反应。利己理性反映和利己理性反应共同构成高等动物的利己理性映答。可见,利己理性映答是由利己感觉、相关的客观感觉、利己知觉、利己知觉体验、利己理性认识、利己理性体验、利己理性动机、动机体验和利己理性行为共同构成的高等动物具有利己性的映答功能。高等动物的利己感性映答和利己理性映答共同构成高等动物具有代表性的利己映答功能。

但是,感性认识还不能反映出“自己的行为是否会给同种其它个体造成损害”。所以,感性映答功能的利己性,不能分为损人利己性和非损人利己性。而理性认识已经能够反映出“自己的行为是否会给同种其它个体造成损害”。所以,理性映答功能的利己性,可以分为损人利己性和非损人利己性。

可见,高等动物的利己性,包括感性映答的利己性和理性映答的利己性。理性映答的利己性又包括理性映答的非损人利己性和理性映答的损人利己性。

根据进化论原理,高等动物是由低等动物进化而来的;高等动物诞生之初,其理性思维能力不可能很强;高等动物的理性映答的非损人利己性,必须要强于一定程度,才能生存及繁衍下去;高等动物的损人利己性既可能很弱,也可能很强,但是,不可能强到危害周围同种其它个体安全这种程度,否则,会因为损害同种其它个体的安全,而导致这种高等动物灭绝。高等动物的损人利己性越强,就越不容易结成社会群体,所以,高等动物的损人利己性,具有反社会性。但是,高等动物的非损人利己性则不同,随着高等动物的理性思维能力的增强,它们会认识到,共同防御敌害,共同获取食物会提高它们生存繁衍下去的可能性,所以,高等动物非损人利己性,不但属于利己性,而且还具有社会性。

前面讲过,映答功能的其它社会性包括利他性、利群性、正义性、从众性和认知失调。

与利他性相关的感觉、知觉、理性认识,以及利他体验和利他理性认识,共同构成利他反映;利他动机、动机体验和利他行为共同构成利他反应。利他反映和利他反应共同构成利他映答。所以利他映答是由与利他性相关的感觉、知觉、理性认识,以及利他体验、利他理性认识,以及利他动机、动机体验和利他行为共同构成的具有利他性的理性映答功能。

与利群性相关的感觉、知觉、理性认识,以及利群体验和利群认识,共同构成利群反映;利群动机、动机体验和利群行为共同构成利群反应。利群反映和利群反应共同构成利群映答。所以利群映答是由与利群性相关的感觉、知觉、理性认识,以及利群体验、利群认识,以及利群动机、动机体验和利群行为共同构成的具有利群性的理性映答功能。

与正义性相关的感觉、知觉、理性认识,以及正义体验和正义认识,共同构成正义反映;正义动机、动机体验和正义行为共同构成正义反应。正义反映和正义反应共同构成正义映答。所以正义映答是由与正义性相关的感觉、知觉、理性认识,以及正义体验、正义认识,以及正义动机、动机体验和正义行为共同构成的具有正义性的理性映答功能。

从众性实际上就是从权威性,与从众性相关的感觉、知觉、理性认识,以及从众体验和从众认识,共同构成从众反映;从众动机、动机体验和从众行为共同构成从众反应。从众反映和从众反应共同构成从众映答。所以,从众映答是由与从众性相关的感觉、知觉、理性认识、从众体验、从众认识,以及从众动机、动机体验和从众行为共同构成的具有从众性的理性映答功能。

与认知失调相关的感觉、知觉、理性认识,以及失调体验和失调认识,共同构成失调反映;失调动机、动机体验和失调行为共同构成从众反应。失调反映和失调反应共同构成失调映答。所以,失调映答是由与失调性相关的感觉、知觉、理性认识,以及失调体验、失调认识,以及失调动机、动机体验和失调行为共同构成的具有失调性的理性映答功能。

高等动物感性映答功能的利己性,和理性映答功能的非损人利己性,是高等动物个体生存繁衍下去的前提和基础,假如没有感性映答功能的利己性,或没有理性映答功能的非损人利己性,任何高等动物都无法生存繁衍下去,社会性高等动物(社会动物)也不例外。假如所有高等动物都没有其它社会性,随着某些高等动物理性认识能力及信息交流能力达到一定程度,为了更好地生存繁衍下去,它们就可能通过所有个体的理性映答功能的非损人利己性,抑制每一个体理性映答功能的损人利己性,从而结成社会群体,成为社会动物。这种只有理性映答功能的非损人利己性和信息交流能力这两种基本社会性,而没有其它社会性的社会动物,在一代一代的生存繁衍过程中,能够在社会选择的作用下,通过遗传物质的改变,使情绪中枢产生损人利己性抑制结构而使它们的损人利己性逐渐减弱;通过遗传物质的改变,使情绪中枢产生利他强迫结构、利群强迫结构、正义强迫结构、从众强迫结构和社会性认知失调强迫结构逐步建立其它社会性,从而使该社会群体的群体能力进一步加强。从更长的时间跨度来看,随着社会动物的繁衍,社会群体逐渐增多,在群体选择的作用下,社会群体中个体的损人利己性会逐渐减弱,社会群体的其它社会性,还会进一步强化。

但是,假如社会动物只有其它社会性,而没有感性映答的利己性,和理性映答的非损人利己性,社会动物个体都将无法生存下去。

所以,尽管社会性动物理性映答的社会性,尤其是正义性非常重要,但与感性映答的利己性和理性映答的非损人利己性相比,仍处于从属地位。

第12章群体制度是社会群体的“基因组”

对于任何一个社会群体来说,每一个成员所接受的自然选择、性选择是无法控制的;社会群体所面临的群体选择也是无法控制的;与自然选择、性选择和群体选择不同的是,社会成员所面对的社会选择,是受群体制度控制的。所谓群体制度,就是要求群体成员共同遵守的行为准则。群体制度还能通过社会选择的作用,利用社会动物理性映答功能的非损人利己性,影响性选择。

通过对低等动物自然选择和性选择,产生了高等动物,于是就产生了高等动物感性映答功能的利己性,也产生了高等动物理性映答功能的非损人利己性和损人利己性。当高等动物,特别是不够强大的高等动物理性思维中枢和信息交流能力进化到一定程度时,他们就会认识到“结成社会群体更有利于它们的生存及繁衍”,于是它们就有结成社会群体的需求。然而,高等动物理性映答功能的非损人利己性,要求自身的安全不受其它同种个体的侵犯;要求与其它同种个体平均享有自然资源;要求自己获得的利益不被其它同种个体无偿占有。而高等动物理性映答功能的损人利己性,则希望无偿享有其它同种个体获得的利益;希望更多地享有自然资源;甚至在必要时,不惜危害其它成员的身体安全。显然,高等动物群体要想结成社会群体,成为社会动物,必须满足它们理性映答功能的非损人利己性要求;必须抑制它们理性映答功能的损人利己性。这样,“抑制自身理性映答功能的损人利己性,维护所有个体理性映答功能的非损人利己性”就成了每一个体必须遵守的行为准则。于是,它们的群体制度就诞生了,它们就由非社会性高等动物(非社会动物)转变成为社会性高等动物(社会动物)。如果有社会动物违背了这一准则,轻则受到群体的惩罚,重则被清除社会群体。

所以,理想化的群体制度,就是在社会群体内,完全限制住每一个成员理性映答功能的损人利己性,完全保护每一个成员理性映答功能的非损人利己性。其实质,就是使社会成员理性映答功能的损人利己性,在社会群体内完全失去对自身有益的作用,使社会成员理性映答功能的非损人利己性,充分发挥作用。

由于社会动物个体损人利己性的存在,也由于损人和非损人之间并不是泾渭分明的,社会动物的实际群体制度与上述理想化群体制度都程度不同地存在着差别。但是群体选择能够淘汰实际群体制度与理想化群体制度差距大的社会群体,保留实际群体制度与理想化群体制度差距小的社会群体。这样,就使社会动物的群体制度,逐渐接近于上述理想化的社会制度。并且,从长时间跨度来看,在社会选择和群体选择的共同作用下,在社会动物理性映答功能的非损人利己性发挥作用的前提下,使社会动物信息交流能力逐渐增强,并且逐渐衍变出了,利他性、利群性、正义性、从众性和社会性的认知失调性。

人类之所以能够战胜所有动物,一定与其当时的群体制度无限接近于上述理想化的群体制度有关。人类战胜所有动物以后,由于群体选择压力锐减,也由于群体变得越来越大,使人类群体制度朝向偏离上述理想化群体制度的方向发展。但随着人类这一物种的个体数量越来越多,人类群体之间的战争越来越频繁,群体选择又开始发挥作用,使人类又朝向上述理想化的群体制度迈进。

我们知道,生物遗传物质中的基因组决定着生物性状,生物性状决定着生物能否生存繁衍下去;生物遗传物质连同其基因组都是可以改变的,它们的改变是没有方向性的;朝向适合它们生存繁衍的方向改变,生物就能生存繁衍下去,否则就会被淘汰。

对于一个社会群体来说,其群体制度决定着“社会性状”,“社会性状”决定着社会群体能否生存繁衍下去;群体制度也是可以改变的,其改变同样是没有方向性的,朝向理想化群体制度衍变,社会群体就能生存繁衍下去,否则,就迟早会被淘汰。

所以,群体制度就是社会群体的“基因组”,如果一个社会群体不想被淘汰,必须改变其群体制度。

幸运的是,人类通过认识利己学基本原理,能够设计他们的群体制度,使他们的群体制度逐渐接近理想化的群体制度。使他们能够通过一些行为准则,严格限制住每一个成员理性映答功能的损人利己性,充分保护每一个成员理性映答功能的非损人利己性及人身权力。具体地说,就是通过选择群体制度,尽量接近于使每一个个体的人身权力完全不受侵犯;尽量接近于使每一个个体平等享有自然资源;尽量接近于使每一个个体的劳动成果不受侵犯。

从短时间跨度来看,只有这样,才能形成了社会群体成员之间的公平竞争,每一个成员才可能发挥自己的最大潜力,才能使大多数个体获得更多的生存繁衍资源;只有这样,才能使个体之间的合作更加紧密,才能使大多数个体的获得的劳动成果远远大于其单独采取行动所获得的劳动成果;只有这样,才能使社会群体的群体能力最大化。从长时间跨度来看,只有这样,损人利己性强,智商及其它能力低下,利他性、利群性,尤其是正义性弱的成员才能被淘汰;损人利己性弱,智商高,其它能力强,利他性、利群性,尤其是正义性强的成员才能大量生存及繁衍下去。其最终结果是:人类群体的平均智商越来越高,人的其它有用能力越来越强,人的利他性、利群性和正义性越来越强。只有实行这种社会制度的社会群体,才不会被其它人类社会群体淘汰。采用理想化群体制度的人类社会群体,不会有以剥削广大民众为生的利益集团,所以,如果有很多人类社会群体都采用理想化的群体制度,由于没有以剥削他人为生的利益集团从中作梗,这些人类社会群体就会融为一体,其它人类社会群体也会纷纷效仿。这样,就有可能消除人类战争造成全人类毁灭的风险。

理想化的群体制度,简单地说,就是每一个个体,都不为其它个体无偿付出。然而,其结果却不是社会群体分崩离析,而是个体之间更能够紧密合作,使社会群体发挥出最大的威力;他们的后代不但智商越来越高,和其它有用能力越来越强,就连理性映答功能的利他性、利群性和正义性也不是逐渐减弱,而是越来越强;采用理想化群体制度的人类社会群体之间,由于没有了以剥削广大民众为生的利益集团从中作梗,所以,很容易融合成为一个统一的整体。如果每个人类社会群体都采用了理想化的群体制度,就能消除人类战争。正如中国战国初期伟大的思想家、哲学家杨朱所言:“人人不损一毫,人人不利天下,天下治矣”。

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