《动物的光学进化与神功》_精选优秀范文十篇
动物的光学进化与神功
动物的光学进化与神功
范文一：动物的光学进化与神功就像当初人类认为地球上只有自己是可以进行创作劳动的高级生物一样，我们一直骄傲地认为，只有我们做到了让光随心所欲地为我所用，似乎对于光的控制是一项独一无二的人类壮举。其实，动物对光线的理解与应用一点不比我们差，客观地说，它们才是自然界的光学大师，它们早就懂得如何控制色彩和光的运动。比如，孔雀开屏，炫耀尾羽，是通过其羽毛上的一些细微的沟槽结构把太阳的光波逐一分解，并分类成各种色带；南美洲大闪蝶发出的绚烂的蓝光是源于一种相应的光学设计。这种昆虫翅膀上的鳞片间隔有致，使得红色光波消失。通过这样的过滤，我们眼睛所能见到的光波呈现出铁蓝色。甚至连维纳斯花篮――一种海绵――最为原始的动物之一――也拥有一套复杂的控制光的本领，它的骨架就是一个光导网络，将其身体核心部位的光散射到其身体的表面。这些应对手段说明，动物对光线的理解与应用完全是漫长的进化使然，是严酷的、优胜劣汰的自然规律在起作用。雄孔雀靠精美的羽毛来突出自己并赢得配偶，如果它不能够引起雌孔雀的注意，它就不能繁殖后代，延续基因；有着强烈领地意识的南美洲大闪蝶也许是通过闪耀其色彩来警告它的同类离远点儿，并以此来守卫自己的食物和配偶。生物学家对于维纳斯花篮所拥有的独特的活体光纤系统的作用，仍然迷惑不解，有一种理论认为这种海绵的透明结构是吸收发光的共生微生物所发出的光亮，并且将收集到的光亮集中到一套微型的聚光灯网，以此来吸引其猎物。面对这些生物操纵光的本领，就是造诣颇深的光学家也会肃然起敬。如利用孔雀羽毛上的沟槽结构分离光的原理，科学家发现了衍射光栅――一种由19世纪的物理学家约瑟夫?冯?弗隆霍亚发明的，用来分辨太阳光属性的工具；受维纳斯花篮的骨架传导光的启迪，科学家制造出了现代光纤；研究南美大闪蝶，通过有选择地添加或减少某些光的波长来生成色彩的原理，物理学家设计出了可与之相比的材料――光子能带隙晶体，并且正在尝试把它们用于电话交换机、太阳能电池和天线，取得了超乎预想的神奇效果。目前，权威的光学家把研究的焦点集中在模仿南美洲大闪蝶的翅膀上，这是个非常棘手的难题，科学家们尚未搞清光学结构如此复杂的东西。南美洲大闪蝶的翅膀呈绚丽的蓝色，但是，近距离观察显示，其内在的色彩其实呈黯淡的灰褐色。这种双重性表明，大闪蝶的颜色并非像玫瑰所含的那种化学色素形成的那样，因为玫瑰的花瓣完全吸收了蓝色和绿色的光，只留下红色成分反馈给人类的眼睛。南美大闪蝶的蓝色则产生于一套完全不同的机制，它的翅膀有着可以发挥衍射光栅作用的结构，其表面排列着整齐的沟槽，沟槽间隔的大小和可见光的波长一致。飞翔在阳光下的南美大闪蝶是那么明亮夺目，以至于1公里以外的人都能看到它。但科学家还不知道它为什么需要那么艳丽的蓝色，在某种机制的作用下，这种明快的蓝色不但不会随着时间的推移而褪色，相反会越来越鲜明，这是再高明的科学家也制造不出的颜色。原文地址：
范文二：《恒力做功与物体动能变化》实验的改进【摘 要】在分析了有关资料并结合自己的实验研究基础上，对我校高中现阶段物理教科书（司南版必修二）《恒力做功与物体动能变化》进行了理论研究并针对实验的缺点进行了改进。【关键词】动能定理；高中物理实验；实验改进0 前言高一下学期物理实验 “恒力做功与动能改变的关系”这个实验的结果误差很大而且步骤很繁琐。也是困扰物理教师的一个难题。于是我和学生进行了一系列的研究，我们找了不同版本的教材，除了《司南版》只看到《粤教版》有这个实验，但它的实验方法也有缺陷。我们又查找了相关资料未见对此实验的改进学生和老师的齐心协力下终于做出了比较理想的实验装置。我们的研究过程如下：1 研究方法1.1 资料收集法在万方数据库和百度等网站上搜索和查询有关“恒力做功与动能改变的关系”实验版本和类似实验改进的研究。1.2 实验法自己动手，对不同版本的“恒力做功与动能改变的关系”的实验进行实验，发现其中存在的众多问题。一一想出改进的方法。1.3 对比法将我们设计的实验与各个版本现有的实验数据进行比较，最终证明自己设计的实验更能说明恒力做功与动能改变的关系。2 研究过程2.1查找其他版本有关实验资料人教版：没有相关实验，只有直接探究“功与速度变化的关系”实验：沪教版：这个实验得出的数据计算出来的速度是比较精确的，实验中使用了光电门，不需要平衡摩擦力了，但数据的处理还是比较烦琐，不足之处是这一套仪器成本比较高做分组实验的话不是每个学校都有条件。若是采用“探究加速度与力、质量的关系”中的方法，则需要平衡摩擦力，这样就给实验增加了难度，还要求砝码的质量要远大于滑块的质量。粤教版：粤教版的实验探究指导能让学生在问题的提示下，将实验探究过程很好的体验一下，该实验方案和“验证机械能守恒”方案类似，对于自由下落的数据处理，学生有前面的基础应该不难完成。司南版：原理与沪教版如出一辙，这个实验需要平衡摩擦力，这一点是很难做到的，平衡不好会给实验带来很大的误差，跟预想的结论相差较远，而且数据的处理也需要很复杂的计算。用砝码的重力代替对滑块的拉力也是有条件的，是一种理想近似，也会对实验产生较大的误差。综上，我们针对使用范围比较广泛的司南版和粤教版的实验进行了实验并对实验的优缺点进行了讨论。2.2各版本实验器材粤教版的实验器材：铁架台、打点计时器、纸带夹、纸带、重锤、天平。司南版的实验器材：长木板、打点计时器、小车、砝码、钩码、小木块、纸带、细线、天平。我设计的实验器材：2.2.1测滑动摩擦因数装置：木板、布条。（自己动手制作的）2.2.2基本实验装置：铁架台、打点计时器、纸带夹、纸带、重锤、测滑动摩擦装置、天平。2.3 对不同版本的方案进行实验2.3.1粤教版步骤：①用天平测出重锤的质量；②将实验器材如图安装；③将重锤拉到距离打点计时器最近的位置，先打开打点计时器开关，然后放下重锤，令其自由下落；④分析纸带，收集数据；⑤得出结论。实验缺陷分析：2.3.1.1纸带穿过打点计时器时摩擦不可避免，但我们一般情况下都忽略不计，这也形成了实验误差的一个来源。2.3.1.2此实验要想获得多组数据就要改变重物的质量，现有实验器材无法很方便的改变重物的质量，所以无法获得多组数据。2.3.2司南版（由于沪教版与司南版原理相似，所以以司南版为例）步骤：①用天平测出重锤的质量；②将实验器材如图安装；③将小车放在一端带有定滑轮的平板上，把平板不带滑轮的一端垫高，在小车后面挂一条纸带，穿过打点计时器，让小车没有牵引力的情况下下滑，同时开启打点计时器；④分析小车不受牵引力时打下的纸带，观察它上面的点之间的距离是否相等，若不相等，则重新进行步骤（若相等，则进行下一步）；⑤将小车放在一端带有定滑轮的平板上，在小车后面挂一条纸带，穿过打点计时器，另一端挂上钩码，开启打点计时器，放开小车令其下滑；⑥改变钩码的质量，多做几组实验；⑦记录数据，对数据进行分析；⑧得出结论。表格三数据仍验证了表格二的结论。但第二组数据说明即使我们最大可能的平衡摩擦力，它的误差也会随着M的增大而增大，但实验要求我们M要远远大与m。而m太小系统仪器也有摩擦，使m无法拉动小车M，所以很多同学往往都在平衡摩擦力过程中，导致实验很大误差。总结如下：2.3.2.1反复的平衡摩擦力，浪费了大量的上课时间并且浪费纸带。（因为每一次判断是否把摩擦力平衡都要打纸带，直到看到纸带上的点间距大致相等。）2.3.2.2实验中老师在讲时要求小车的质量M要远远大于所挂钩码的质量m。远远大于是一个比较模糊的概念，究竟怎样才叫远远大于呢？所以不管怎样，在实验中都不可避免的造成了很大的误差。2.3.2.3在用纸带穿过打点计时器时，细绳绕过定滑轮时，纸带与打点计时器和定滑轮之间也有一定的摩擦，如果m太轻就使纸带无法克服这些摩擦不能运动但要满足M远远大于m，m又不能太大这也不可避免的增大了误差。综合以上因素，很多同学在做完实验进行数据分析时，都感觉这个实验误差太大，甚至对结论产生质疑，使实验达不到很好的效果。2.4提出实验改进方案，动手实验2.4.1 原理：我设计的实验是利用重锤的重力与纸带受到的动摩擦力的合力充当恒力，通过改变纸带受到的动摩擦力改变恒力，由此可得到多组数据。
　　f阻=uN；G=mg；F恒=G-2f阻通过改变压力N从而改变F恒，以获得多组数据。我们将整个实验转移到铁架台上。重锤下落时，纸带由于被两块夹板夹住，受到一个摩擦力，通过我设计的测动摩擦力，可以得到一个确切的动摩擦力大小，进而可算出恒力大小。运用公式W=Fs便可求出恒力做的功。通过打点计时器并分析纸带可得出重锤的速度，运用公式Ek=（1/2）mV^2 可求出动能的变化△EK。最后比较W与△EK的大小便可得出恒力做功与动能变化的关系。2.4.2 测动摩擦力的装置：如图1，夹板2固定在铁架台上，夹板1被弹簧测力计水平拉着，纸带穿在两夹板之间，弹簧测力计的示数便是纸带受到的压力N。实验前测出夹板与纸带的动摩擦系数，由公式可得出摩擦力。2.4.3示意图（见图2）2.44 实验步骤：①测出测摩擦力装置与纸带间的动摩擦系数；②用天平测出重锤的质量；③将装置如图安装；④调节弹簧测力计的示数并记下；⑤将重锤拉到距离打点计时器最近的位置，先打开打点计时器开关，然后放下重锤，令其自由下落；⑥改变弹簧测力计的示数，多测几组数据；⑦记录数据，对数据进行分析；⑧得出结论。2.4.5 注意事项①纸带由于与测动摩擦力的装置是双面接触，所以纸带受到的摩擦力有两个；②由于纸带后半段未与测动摩擦力的装置接触，所以后半段不受动摩擦力，后半段纸带不能用于分析。3 实验的优点3.1不需像司南版实验那样平衡摩擦力，所以更加方便和节省纸带3.2误差只由空气阻力与纸带和打点计时器接触时产生的动摩擦力影响，所以误差小。3.3重锤受到的恒力可控可调，所以可以得到多组数据，更有利于实验的探究，而不仅仅停留于验证的水平上3.4实验数据清晰明了，相对司南版计算量较小。4 展望我们设计的实验方案不仅可以获得多组数据，也可以很大程度的减小误差。若以后得到采纳，批量生产，动摩擦因数可以在仪器上直接给出，这样可以更方便和规范。参考文献：[1]韩峰.“多版本教材探究动能定理实验的处理对比分析”（枣庄山亭区教研室）.[2]束炳如.何润伟.物理，2005[3]廖伯琴.物理探究式教学设计与案例分析，2003.[4]廖伯琴.普通高中课程标准实验教科书.物理，2004.阅读详情：
范文三：神奇的“光合动物”地球上的生命是依靠太阳的能量生存的，而光合作用是惟一能捕捉此能量的重要生物功能。所谓光合作用就是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素，在光的照射下，将水、二氧化碳转化为有机物。在这个世界上有没有“光合动物”呢？未来人们能否依赖那些无需进食的“光合动物”来缓解食物短缺的危机呢？水生“光合动物”水生“光合动物”？这个想法听起来很可笑，但大自然却并不觉得这有什么不可以，因为它已经向我们提供了一些有趣的“范本”——依赖阳光生存的“光合动物”。这些动物用光合作用获取“食物”，其中有为人们所熟悉的热带珊瑚、海绵、海葵、海鞘、水螅以及一些双壳类动物，这些动物都能部分地从太阳那里获取能量。事实上，“光合动物”早就在为人类提供食物了，例如巨人蚌，它们出现在人类的餐桌上至少已有十万年的历史了。在这份动物名单上没有脊椎动物，然而事情正在发生变化。科学家们很早就发现有些两栖动物卯的黏稠物质上生长着一些藻类，这些藻以两栖动物胚胎的废弃物为食物，同时又为这些胚胎提供氧气，藻和胚胎在这里相互受益，形成了一种完美的“双赢”局面。现在人们又发现一种螈走得更远。雌性的斑点真螈将藻细胞储存在它们的输卵管里，有些还附着在它们的卵上；更不可思议的是，这些藻并不是仅仅在卵外生长，它们也进入到了蝾螈正在发展着的胚胎细胞中，消耗能量的线粒体簇环绕着这些藻细胞，它们贪婪地吸取着藻细胞上的糖和氧。动物们的光合“策略”由此看来，动物们似乎并不是不懂得“光合作用”，但它们为什么不像植物那样喜欢这种生活方式呢？有些科学家说，这是因为对于大多数动物来说，“光合作用”不是一个划算的“买卖”，付出超出了所得；对于这种吃力不讨好的事，进化是不会认可的。但也有一些科学家持不同的看法。可以肯定的是，一些“光合动物”已经适应了呆在阳光下的生活方式，其中的一些，例如水螅和水母甚至为了接受阳光而进化出了半透明的身体；还有一些，例如海葵、珊瑚进化出了类似植物的枝状结构：扁形虫、一些海蛤蝓也有了扁平的、像树叶一样的形状。这些都是为了最大限度地接收阳光，并从阳光中得到能量。但动物的光合作用面临着很多障碍，例如，即使成年的斑点真螈能用光合作用从阳光中获得一些能量，它们由此而承载的风险也是不容忽视的，这个风险就是它们白天必须暴露在阳光下。这是一种在生存竞争中得不偿失的行为，所以进化不会让它走得更远。也许最不可思议的光合作用存在于巨人蚌的身体中，尽管这种动物有很厚的壳和相对较小的身体表面，但巨人蚌依然能够仅仅依靠阳光就存活10个月。科学家认为，巨人蚌的这种本领表明它们一开始就懂得从光合作用那里获得益处，否则它们很难进化出这样的能力来。会出现“光合鱼”吗？对于动物来说，采用光合的生活方式就好比在海滩上晒日光浴，弄不好也会受到阳光的伤害。阳光中的紫外线是动物们面临的一大难题，对陆生动物尤其如此，假如它们整天呆在阳光下就很容易受到紫外线的伤害，这也是为什么“光合动物”都是水生动物的主要原因。另一个动物们面临的问题是，要保持和维护“光合”的机制，动物们不得不在身体结构上做出妥协以便同时拥有两套“工具”，这样它们就能够既“光合”也进食。由此看来，培养“光合鱼”就没有想象中的那么简单了，因为这首先必须让鱼充分地暴露在阳光下，还需要它们有倾向于透明的皮和鳞，以便阳光能照进体内细胞中。这种鱼还必须能抵制紫外线。即使如此，它们也只能生活在热带地区，那里有充足的阳光、清澈的水和稳定的气温。不过这样的观点也只是着眼于眼前的科技而言的，假如人类的基因科学在未来有了大踏步的发展，那就保不准会发生什么事了。也许真有一天我们会拥有一种奇妙的“光合鱼”，到那时，你只需打开电灯就可以喂饱你的宠物鱼了。阅读详情：
范文四：神奇的“光合动物”地球上的生命是依靠太阳的能量生存的，而光合作用是唯一能捕捉此能量的重要生物途径。光合作用是植物、藻类和某些细菌利用叶绿素，在光的照射下，将水、二氧化碳转化为有机物。这个世界上有没有“光合动物”呢？未来人们能否依赖那些无需进食的“光合动物”来缓解食物短缺的危机呢？水生“光合动物”这个想法听起来很可笑，但大自然却并不觉得这有什么不可以，因为它已经向我们提供了一些有趣的“范本”――依赖阳光生存的“光合动物”。这些动物用光合作用获取“食物”，其中有为人们所熟悉的热带珊瑚、海绵、海葵、海鞘、水螅以及一些双壳类动物，这些动物都能部分地从太阳那里获取能量。事实上，“光合动物”早就在为人类提供食物了，例如巨人蚌，它们出现在人类的餐桌上至少已有十万年的历史了。“光合动物”的外表和行为是不是很像植物呢？其实并非如此。很多“光合动物”是行动自如的，例如“光合”扁形虫，它们的身长可超过15毫米，在很多地方都有大量存在，再比如倒立水母和海蛞蝓，它们也依赖阳光获得能量。在这份动物名单上没有脊椎动物，然而事情正在发生变化。科学家们很早就发现有些两栖动物卵的黏稠物质上生长着一些藻类，这些藻以两栖动物胚胎的废弃物为食物，同时又为这些胚胎提供氧气，藻和胚胎在这里相互受益，形成了一种完美的“双赢”局面。现在人们又发现一种螈走得更远。雌性的斑点真螈将藻细胞储存在它们的输卵管里，有些还附着在它们的卵上，更不可思议的是，这些藻并不是仅仅在卵外生长，它们也进入到了蝾螈正在发展着的胚胎细胞中，消耗能量的线粒体簇环绕着这些藻细胞，它们贪婪地吸取着藻细胞上的糖和氧。科学家们还没有肯定蝾螈胚胎是在从藻上获取食物，而且看上去成年的蝾螈也不大可能从藻那里“讨生活”，它们整天呆在苔藓和石块下，皮肤也很黑，不大容易被阳光穿透。不过这种现象毕竟显示，“光合”过程出现在了一种脊椎动物身上，尽管这个过程可能仅仅只占整个生命周期的一个短小部分。动物们的光合“策略”由此看来，动物们似乎并不是不懂得“光合作用”，但它们为什么不像植物那样喜欢这种生活方式呢？有些科学家说，这是因为对于大多数动物来说，“光合作用”不是一个划算的“买卖”，付出超出了所得，对于这种吃力不讨好的事，进化是不会认可的。但也有一些科学家持不同的看法。可以肯定的是，一些“光合动物”已经适应了呆在阳光下的生活方式，其中的一些，例如水螅和水母甚至为了接受阳光进化出了半透明的身体；还有一些，例如海葵、珊瑚进化出了类似植物的枝状结构；扁形虫、一些海蛤蝓也有了扁平的，像树叶一样的形状。这些都是为了最大限度地接收阳光，并从阳光中得到能量。但动物的光合作用面临着很多障碍，例如，即使成年的斑点真螈能用光合作用从阳光中获得一些能量，它们由此而承载的风险也是不容忽视的，这个风险就是它们白天必须暴露在阳光下，这是一种在生存竞争中得不偿失的行为，所以进化不会让它走得更远。即便如此，光合作用依然在动物中有限地存在着，眼斑多叶鳃海天牛整天把身子埋在沙中，它们的光合细胞存在于皮下，它们的身体也不是枝状和扁平的，但它们还是从光合作用中得到了益处。一些海绵拥有硅质的骨骼，这种骨骼的作用很像光纤电缆，阳光被这种“光缆”传导到了海绵体内的细胞中。也许最不可思议的光合作用存在于巨人蚌的身体中，尽管这种动物有很厚的壳和相对较小的身体表面，但巨人蚌依然能够仅仅依靠阳光就存活10个月。科学家认为，巨人蚌的这种本领表明它们一开始就懂得从光合作用那里获得益处，否则它们很难进化出这样的能力来。事实上，人们已经在一些双壳类、贝类和蛤蝓的身体中发现了一些藻类，它们是依赖能穿透贝壳的低强度阳光存活的，而它们的“主人”则依赖这些藻类获得一部分食物。获取叶绿体光合作用是一种把光线转变成能量的机制，在植物中，这种机制来自叶绿体，它是蓝藻细菌的产物，是植物的祖先在25亿年前吸收蓝藻细菌的结果。对植物而言，当蓝藻细菌转变成叶绿体时，大部分蓝藻细菌的基因也进入到了植物的基因组中，这其中就包括一些维持叶绿体正常工作所需的基因。然而动物的祖先没有叶绿体，动物们必须设法自己获取它。“光合”海蛞蝓靠吞食藻类获取叶绿体，这些叶绿体进入到它们的内脏细胞中，而那些内脏又向树枝一样延伸到海蛞蝓身体中的各个部分，于是海蛞蝓便有了很大的接收阳光的表面积，为捕捉阳光提供了便利。但海蛞蝓并没有维持叶绿体正常工作所需的基因，所以它们必须经常更换叶绿体，每几天，或者每几个星期就要更换一次。奇怪的是，在这方面翠绿的绿叶海蛞蝓却是个例外，成年的绿叶海蛞蝓通过食用一种特殊的藻类获取叶绿体，它们进食一次能维持10个月的生存所需。有科学家推测，绿叶海蛞蝓也许已经获得了控制叶绿体正常工作所需的一些基因，不过这种观点还没有得到证实。会出现“光合鱼”吗？对于动物来说，采用光合的生活方式就好比在海滩上晒日光浴，弄不好也会受到阳光的伤害。阳光中的紫外线是动物们面临的一大难题，对陆生动物尤其如此，假若它们整天呆在阳光下就很容易受到紫外线的伤害，这也是为什么“光合动物”都是水生动物的主要原因。另一个动物们面临的问题是，要保持和维护“光合”的机制，动物们不得不在身体结构上做出妥协以便同时拥有两套“工具”，这样它们就能够既“光合”也进食。例如“光合”海葵就拥有长短两种触须，长的用于晚上捕食，而那包含着藻类的短触须则用于捕获阳光。对于绝大多数动物来说，这种机体上的改变十分艰难，而更为艰难的是，即使有了这种改变也并不意味着万事大吉，许多动物还需要改变它们的生活方式和生理结构，而在这种改变的过程中，动物们的生存能力会降低，存活的机率会下降。由此看来，培养“光合鱼”就没有想象中的那么简单了，因为这首先必须让鱼充分地暴露在阳光下，还需要它们有倾向于透明的皮和鳞，以便阳光能照进体内细胞中,这种鱼还必须能抵制紫外线。即使如此，它们也只能生活在热带地区，那里有充足的阳光，清澈的水和稳定的气温。更何况，绝大多数“光合动物”只能从它们的光合过程中得到一些速成的碳水化合物，而蛋白质、维生素和矿物质则必须来自于进食，所以科学家们认为，“光合鱼”即使真的能够成为现实，对改善人类的饮食也没有多大的意义。不过这样的观点也只是着眼于眼前的科技而言的，假若人类的基因科学在未来有了大踏步的发展，那就保不准会发生什么事了。也许真有一天我们会拥有一种奇妙的“光合鱼”，到那时，你只需打开电灯就可以喂饱你的宠物鱼了。【责任编辑】庞云阅读详情：
范文五：植物与动物的协同进化动植物之间的协同进化摘要：通常协同进化是指一个物种(或种群)的遗传结构由于回应于另一个物种(或种群) 遗传结构的变化而发生的相应改变。广义的理解，协同进化是相互作用的物种之间的互惠进化。生物之间、特别是植物与草食动物之间的协同适应与进化，已经成为生物进化、生态、遗传等学科十分关注的问题，可能成为生物学中各学科研究的交汇点或结点。作者具体阐述了：(1)生物之间协同进化的研究意义，包括对生物学与生态学的价值；(2)生物之间协同进化研究的限制或困难，诸如时间、研究对象、进化等级尺度和研究方法的限制；(3)植物与草食动物之间协同进化的主要研究对象( 系统)，即昆虫传粉系统、昆虫诱导植物反应系统、种子散布系统、以及大型草食动物采食与植物反应系统；(4)植物与草食动物之间协同进化的主要研究内容，包括适应特征(性状)——物种的可塑性，以及适应机制——物种适应过程与策略两个方面；(5)植物与草食动物之间协同进化研究的存在问题及研究方向。关键词：协同进化；协同适应；植物；草食动物。1、协同进化的概念与研究意义自然界中，作为生态系统中主要生物成分的动物与植物之间的关系，体现于它们之间相互制约与相互依存的协同进化(coevolution)[1，2]。一方面，植物为了逃避各类草食动物的采食而形成防卫性的形态结构，以及生理生态适应机制；另一方面，动物为了获取最大净营养(食物)，通过优化采食、增大解剖与生理特征的可塑性，以提高其适合(fitness)[3]。大量野外观察与实验都已表明，动植物之间所表现的相互拮抗与互惠特征(antagonistic and mutualistic traits)是同时出现的，而且随着自然历史的发展，它们之间可能达到一定程度的“默契”，以维系生态系统的稳定与进化[2]。协同进化这一概念最早是Ehrlich 和Raven 在研究蝶类与植物之间的作用关系时提出的[3]。Janzen 曾给以定义，一个物种的某一特性反应于另一个物种的某一特性而进化，后者的特征同样回应于前者的特征而进化[4]。进一步理解，协同进化是指一个物种(或种群)的遗传结构由于回应于另一个物种(或种群)遗传结构的变化而发生的相应改变。近年来人们对协同进化概念的外延又有扩展理解，即不仅存在物种之间的协同，也有生物与环境之间的协同，那么协同进化又是在生态上密切相关联的进化[5]。作为自然界生物进化的一个重要方面，物种间协同进化的研究已经成为生物学家们聚焦的新领域。协同进化的研究内容主要是在生物与生物之间的相互关系上开展，而这种相互关系始终是生态学研究的核心问题之一；同时，说明物种间相互适应、以及共同进化的机制也需要从物种(或种群)的遗传基础上分析解释，因为生物进化的本质是物种遗传结构或生物世代间基因频率随时间而改变的结果[6，7]；此外，迄今对自然界协同进化现象与过程的观察与实验都表明，物种间协同进化存在于多个生物水平(个体、种群、基因等)。因此，协同进化的研究能将生态学与遗传学有机地密切联系在一起。实际上，生物学家们已经认识到，任何单一生物学科或单一层次理论都不可能充分地、有效地、客观地解释生物协同进化。协同进化的研究可能成为生物学中各学科研究的交汇点或结点(endpoint)[5]。物种间协同进化的研究，从生态学角度看，具有突出的意义。首先，自然界中的生物种通过协同进化可以导致新的协同物种形成，或者说，物种与基因多样性的形成与保持可以通过协同进化实现，由此能够深入理解和发展生物多样性理论[5，8]；其次，由于物种间协同进化的形式直接表现为生态系统中物种间生态关系(寄生、竞争、捕食等)，那么通过协同进化的研究，可以在明晰物种间作用关系的基础上，分析群落与生态系统的稳定性以及生态功能过程；最后，通过对自然界协同进化过程中物种的适应特征与行为变化分析，可以解释物种在不同环境中( 生物与非生物的，具有梯度选择压力的)的生态适应对策[7，9]。2、协同进化的研究限制或困难协同进化的研究极其困难而复杂。第一，协同进化过程十分漫长，人们所见的无论是动物还是植物的进化特征与表现，都是生物经过若干年的适应而产生的部分或整个种群遗传组成的系列不可逆变化的结果[10，11]，试图通过数年的操纵性实验(manipulativeexperiments)检验某种进化特征是十分困难的，这一领域的研究首先受到时间尺度的限制；第二，动植物之间协同进化包括植物组分与动物组分两个方面，研究时必须同时考证它们的若干特征，但是有些特征至今还难以定论(如特化)[11]；第三，动植物之间协同进化存在等级尺度(hierarchy scale)[12]，协同进化特征反映于种群、个体与遗传几个水平，协同进化既有形态、生理过程也有行为与生态过程，这些水平之间相互交织，甚至动植物协同适应与进化特征是在不同水平上的对应，由此为解释协同进化机制增加了复杂性；第四，研究方法的局限性，现在对协同进化的研究一般采用自然比较方法与操纵实验方法，前者是在自然状态的梯度环境、特别是极端环境下，通过物种的表型(phenotype)与基因型(genotype)的改变，即进化的结果推断协同进化的历史；后者是在人为控制的某种实验条件下(模拟自然)，对可能协同进化的物种适应进化机制探索，而两种方法的研究效率并不能令人满意。尽管如此，人们对动植物之间的协同进化研究仍然表现出极大的兴趣。如果自然界或生态系统中物种间协同进化是一个普遍的历史事实，那么，需要进一步研究协同进化对于生物之间是互利还是拮抗?协同进化的对称性如何(相互选择的程度)?物种协同进化对群落与生态系统的稳定性贡献如何?协同进化过程中物种表型如何适应变化，以及基因型如何与环境互作?实现物种协同进化，物种在生物学的各个水平都采取何种有效的生存策略，等。3、植物与动物之间协同进化的研究对象目前对动植物之间协同进化的研究，从研究对象来看，主要集中在下列4个系统(均由草食动物与植物构成)：( 1) 昆虫传粉系统(insect pollination system)自然界中80%以上被子植物的传粉是由动物、特别是昆虫完成[13]。传粉是动物获得营养，植物实现繁殖的过程。这方面研究主要是针对蜜峰、甲虫、蝴蝶在双子叶植物之间的花粉传递作用[ 14～16]。( 2) 昆虫诱导植物反应系统(inducedresponsesystem of plant by insect)昆虫采食植物后，可以迅速诱导植物启动其防御机制，象蝴蝶、毛虫幼虫，蛾等昆虫采食诱导烟、萝卜、黄瓜、甘蓝、玉米、山杨等植物产生挥发性化合物或次生代谢物[17，18]。迄今已有100个以上这种诱导反应系统的研究报道[19，20]。( 3) 种子散布系统(seed dispersal system)被子植物大多以种子进行扩散繁殖，这一过程如果有昆虫、鸟类与大型草食动物(包括啮齿动物)等动物作为媒介，就存在对种子形态、生理与数量的选择[15，21]。( 4) 大型草食动物采食与植物反应系统(large herbivoreforaging-plant responsesystem)尽管大型草食动物与可食植物之间的相互关系受到强烈的人为生产的影响，但是它们之间相互选择与适应进化的研究仍具有很高科学价值。近年已有关于牛、马、羊等对草本与木本植物采食而引起的植物生理特征与性状可塑性(plasticity)改变、以及动物的行为适应对策的研究[22～25]。实际上，进化生态学家对昆虫诱导植物反应系统的关注程度与研究兴趣是最强，对昆虫传粉系统与种子散布系统的研究越来越少；同时，对大型草食动物采食与植物反应系统和植物与菌物寄生系统的研究日趋活跃。显然，对协同进化的研究主要受到时间与方法的局限。从物种适应与进化的反应看，昆虫与寄生菌类的世代周期短，结构相对简单，其表型与基因型变化快，易于观测分析。但是，基于协同进化在自然界的普遍性与研究的科学价值，对草食动物采食与植物反应系统等更广泛的对象进行研究是必要的。4、协同进化研究存在的问题与展望动植物之间协同进化研究已经奠定了初步基础，特别是在物种可塑性、昆虫诱导植物化学防卫、以及动物采食行为理论等方面有一定进展。从整体来说还存在许多问题：第一，适合度是刻画植物或动物在适应进化中的关键参数，这一参数仍没有准确的定量表达；第二，以往对动植物之间适应进化研究，主要集中在有限的对象与单一水平或尺度上， 由此所获得的认识并不完整；第三，动植物之间协同进化过程中，还存在另一条进化途径--植物对生境的协同适应，实际上自然界中两种途径交织发生，至少应在研究动植物之间的协同进化时，将不同生境作为必需的研究背景。事实上，迄今在有关植物协同于生境的适应进化研究更深入，例如发现了植物对干旱与寒冷生境的基因改变[97]，然而以往的研究几乎都没有同时考虑这一问题；第四，对动植物之间协同进化的研究，还很少涉猎遗传或分子生物学的问题。物种的遗传背景、以及表型与遗传型之间关系的确定[98]，必将为解释动物、植物的适应特征与协同进化机制提供深层的解释基础。参考文献：[5]张昀。生物进化。北京：北京大学出版社，1998。[9]张大勇。理论生态学研究。北京：高等教育出版社与施普林格出版社，2000。[13]李绍文。生态生物化学。北京：北京大学出版社，2001。[51]娄永根，程家安。虫害诱导的植物挥发物：基本特性、生态功能及释放机制。生态学报， )：。[86]王德利，程志茹。放牧家畜的采食行为理论研究。现代草业科学进展(中国国际草业发展大会论文集)，草业科学，2002(增刊)：114～121。[98]祖元刚，孙梅，康乐。分子生态学的理论、方法与应用。北京：高等教育出版社与施普林格出版社，1999。阅读详情：
范文六：“光催化之父”带你走进神奇的化学世界你想走进一个充满神奇的科学世界吗？你想找一本有趣的科普读物吗？《太阳和光催化剂的故事》无疑是你最好的选择。在这本书中，日本科普绘本的先驱加古里子用喜闻乐见的漫画形式讲述了享有“光催化之父”称号的藤岛昭教授的科学研究。当你打开这本书的时候，就会走进光催化剂的科学世界，和藤岛昭教授一起去探索它的神奇。光催化剂是20世纪70年代被当时还是研究生的藤岛昭发现的。他在一次实验中对放入水中的氧化钛光电极进行光照时发现水被分解成氧气和氢气。这是人类第一次像植物一样把光能转化成化学能。由于当时正值石油危机，人们迫切需要寻求新的能源，这一发现立刻受到全世界的关注，并将这一现象称为“本多·藤岛效应”（Honda FujishimaEffect）。虽然科学家们在随后的研究中发现二氧化钛光催化所产生的氢量不足以作为能源使用，但是这一效应却在自清洁材料、空气净化等许多与我们日常生活密切相关的领域得到广泛应用。藤岛昭教授在本书中，通过多个简单易懂的小实验，向我们展示了光催化剂的神奇。你仔细观察过蒲公英吗？蒲公英也是向阳花，清晨，随着太阳缓缓升起，蒲公英的花序竞相绽放。自然是那么神奇，这些神奇都在你的身边。对自然现象的每一次观察都有可能成为你和伟大科学发现的一次邂逅。我向小朋友们推荐这本图书，希望它能为你们开启一扇通向科学殿堂的大门！我们的藤岛老师刘丽勤 顾忠泽众所周知，能源、环境与我们的日常生活息息相关，光催化是一种在能源和环境领域有着重要应用前景的绿色技术。如今，光催化技术已被广泛应用于污水处理、空气净化、自清洁材料等领域，为改善我们的生活环境作出了积极的贡献。多年来，“光催化之父”藤岛昭教授一直关注和思考着这样的问题：很多孩子从小就立志长大要当一名科学家，探索科学的奥秘，如何向儿童传授科学知识，深入浅出地解答他们在生活中遇到的问题，如“天为什么是蓝色的？云为什么是白色的？”从而激发他们对科学探索的热情。于是这位享誉世界的大科学家、国际著名的光化学科学家开始投身于儿童科普事业，他不仅经常为孩子们做科普讲座，还于2010年特意为孩子们创作了《太阳和光催化剂的故事》一书。这本科普绘本带领小朋友走进光催化剂的科学世界，探索它的神奇，通过墨水的消色、玻璃的光洁度变化，以及油污去除等一系列生动而有趣的实验，展示了他40年来的系列研究成果，并深入浅出地讲述了光催化现象及其应用和未来的发展前景。藤岛昭教授认为，科普读物对于青少年，尤其是对于儿童成长所起的作用是举足轻重、不可或缺的。科学家在实验室工作，但科学并不仅仅发生在实验室里。善《冰冰的POPs日记》一书，作者从一个9岁男孩冰冰的认知角度出发，通过日记的形式，记录了他的听闻认识、深入了解，以及宣传防范抵制POPs（持久性有机污染物）的学习和生活历程。冰冰参加了少年科考队的南极考察让，使他接触到一个非常特别的名词——POPs，他逐渐认识和了解了POPs的相关知识，包括POPs的危害、持久性，长距离迁移和生物累积性等基本特性，还有人类社会可实践的应对举措。根据小学生阶段读者的阅读习惯，故事的展开和科学知识的阐述以日记的形式呈现，简单易懂，生动地展示了故事主人公的心理活动，进而引起小读者的共鸣。全彩图书配有大量可爱、生动的插图，图文并茂，烘托故事情节，增加了图书的趣味性和美观性。日记展示的内容均是小学生日常生活中不可缺少的环节，便于读者联系现实生活，将科学理论自然融入实际应用。于观察自然，努力探索未知，科学发现其实离我们并非遥不可及。桃李不言，下自成蹊。作为欧洲科学院院士、中国工程院外籍院士，藤岛昭教授不仅是一位长期从事教育和科研的世界著名科学家，也是一位质朴随和、正直热情、治学严谨、令人尊敬的老师。儿时读过的《藤野先生》一文给我们留下了深刻的印象，藤岛昭教授和鲁迅笔下的藤野先生一样，对他的学生们倾注了无私的爱，用他的学识和人格魅力，培养和影响了一大批优秀的中国学生。今天，藤岛昭教授等本书著译者希望通过这样一本科普读物，将中国更多的少年儿童引入科学的殿堂，为中国的科普事业作出贡献。在春江水暖之际，我们完成了本书的翻译工作。在此，我们对藤岛昭教授表示深深的感谢，也感谢对本书出版给予大力支持的科学普及出版社和北京市科学技术协会。阅读详情：
范文七：脑功能与消化道功能互动的研究进展【摘要】大脑和胃肠道之间双向的神经连接，具有多种生理功能。内脏传人神经纤维投射到中枢神经系统的躯体、情感和认知中枢，对各种刺激产生反应；另一方面，中枢神经系统能够抑制或易化传人的伤害性信号、动力功能、分泌功能或炎症。胃肠道与中枢神经系统通过双向的信息传递而相互制约。中枢神经系统通过传入神经元感知胃肠道状态，也能通过肠神经系统中的传出神经调控消化功能。本文就脑功能与消化道功能互动等方面的进展进行综述。【关键词】 脑功能；消化道功能；脑-肠肽；功能区胃肠道是机体内唯一由中枢神经、肠神经、自主神经系统共同支配的器官。既有感觉功能．也有运动功能。周围神经内大量传入神经接受内脏各感受器的信息，传导至脊髓及延髓等各级中枢，在相应的中枢进行整合，并将信息传至相应效应器。1脑-肠肽的调控作用脑-肠肽是认知和情感中枢与神经内分泌、肠神经系统和免疫系统相联系的双向交通通路的分子基础。外在刺激与内在信息通过神经链接与高级神经中枢相连，以影响胃肠感觉、动力和分泌等；心理、精神异常可通过中枢神经／胃肠神经通路，破坏边缘系统与下丘脑间相互平衡，使交感神经兴奋，迷走神经张力及环形肌收缩力降低，胃收缩频率和传导速度减慢，抑制胃动力，引起胃运动减弱，导致胃肠动力障碍。中枢神经系统与胃肠收缩之间解剖链接的调节是通过脑肠肽来完成的。脑肠肽不仅存在于胃肠道内，也存在于中枢神经系统内， P物质是第一个被发现的脑-肠肽。除P物质外还发现血管活性肠肽(V1P)、5-羟色胺(5-HT)、胆囊收缩素(CCK)、促生长素(ghrelin)等调节肽也分别存在于脑和胃肠道内。1.1瘦素(1eptin)是新发现的脑肠肽，由下丘脑和黏膜主细胞分泌。其功能是控制摄食抑制胃排空。最近研究表明，空腹消化间期，血中瘦素浓度很低。而当进餐后消化期运动血中瘦素水平迅速升高，若用抗瘦素血清可以阻断这一作用，证明瘦素是启动消化期胃运动的激素[1]，瘦素受体存在于下丘脑，还广泛存在于中枢神经系统以外的器官。1.2促生长素(Ghrelin) 是新发现的一种脑肠肽，由下丘脑与胃黏膜合成与分泌。循环中的促生长素包括酰基化促生长素和非酰基化促生长素。当促生长素与其特异性受体结合具有调节生长激素分泌、摄食和能量平衡。影响神经内分泌以及胃肠功能等多种生物学作用。Ghrelin与胃动素在结构上及功能上具有相关性．可以刺激胃肠道的运动。对于胃排空障碍的患者，发现其体内总的激素水平或Ghrelin的水平下降[2]。促生长素在餐后不适症状中可能起重要作用。1.3降钙素基因相关肽(calcitoningene-related peptide，CGRP)肠神经系统的内源性神经元和外源性传人神经外周末梢均发现有CGRP存在。静脉应用CGRP能产生类似伤害性扩张诱发的胃痛觉过敏．而CGRP的拮抗剂能逆转伤害性扩张或CGRP对胃痛觉过敏的诱导作用 [3]。同时CGRP在中枢的延髓和胸髓也发挥对内脏感觉的作用。2脑肠肽与胃肠道疾病2.1功能性消化不良功能性消化不良（functional dyspepsia，FD）是一组常见的功能性胃肠道疾病。是持续或反复发作的上腹部不适或疼痛，可包括餐后饱胀、早饱、恶心、呕吐等非器质性症状。FD作为临床常见的一种症候群，其发生与胃肠动力障碍密切相关，临床上FD患者胃动素水平在空腹及餐后明显降低，胃泌素和生长抑素则明显升高；FD患者在较低的扩张压力下即可激活颞上回、脑岛、杏仁核、眶额皮质、小脑等与内脏痛有关的痛觉中枢。且其激活程度较健康人更高 [4]。提示FD患者的内脏高敏感也可能与大脑皮层内脏感觉处理功能异常有关。2.2肠易激综合征(irritable bowel syndrome，IBS)是以腹痛或腹部不适及大便性状、习惯改变为特点的慢性功能性肠道病变。发病机制至今尚未完全阐明，但已知可能的致病机制与脑肠轴功能紊乱、胃肠激素（脑肠肽）失调等因素有关，其病因涉及人体内局部器官乃至中枢脑-肠轴和社会、心理、情感的多因素环节 [5]。这种高度敏感性是由于内脏躯体集合机制所引起，内脏和躯体感觉都是通过脊髓背根的神经节和神经束来传导的，这里是神经交换的地方。任何外周产生的内脏高度敏感性可以随即诱导产生在相应躯体皮区的高度敏感性，因此中枢对躯体刺激的反应形式的变化实际上反映了从外周增加了的感觉信号输入。IBS的这种变化的大脑反应形式并不是对内脏刺激所特有的 [6]。脑内许多区域和核团均参与了胃肠道运动的调节，但主要集中在边缘系统，包括围绕脑室周围的结构――穹窿、杏仁体、扣带回及下丘脑。3应用脑功能性磁共振成像技术研究脑-肠轴脑功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)是20世纪90年代出现的一项研究活体神经细胞活动的新技术，其将高分辨率磁共振成像技术和神经活动相结合，是目前人们所掌握的唯一无侵入、无创伤、可精确定位的人脑高级功能研究手段。近年来，fMRI技术已成为脑功能活动研究的热点。人们指出岛叶皮质的集合区域是内脏皮质 [7]。可能帮助调节机体对紧张的内脏应答。额前皮质被认为在疼痛感觉上施加了更高的执行功能。一系列的脑区域如躯体疼痛的处理区域，如扣带回、岛叶、额前皮质和颅底、丘脑、下丘脑、脑干和小脑这些主要的躯体疼痛处理区域的个别结构在处理各种疼痛起到特定的作用，其中脑岛叶和额前皮质是主要的内脏感觉处理区域 [8]。李兆申等 [9]的研究表明，食管酸灌注刺激在非糜烂性反流病(NERD)内脏高敏的患者中脑功能区激活范围较广泛，包括单侧或双侧第Ⅱ躯体感觉皮质(SⅡ)、第1躯体感觉皮质(S I)、前额叶皮质(右侧为主)、眶额回皮质、岛叶皮质、运动区、辅助运动区、前扣带回、后扣带回、楔前叶、杏仁体、腹侧纹状体、丘脑、小脑等，其中双侧SⅡ、右前额叶皮质、运动区、辅助运动区、岛叶皮质、杏仁体、腹侧纹状体和小脑的最大信号增加幅度显著增高。霍清萍等 [10]对18例腹泻型IBS患者采用自身配对对照的方法，运用功能磁共振成像技术对中药调肝运脾方治疗IBS与脑肠轴功能间关系进行了研究。观察了IBS患者在直肠刺激时脑内扣带回前皮层、脑岛皮层、前额叶皮层和丘脑兴奋区域激活面积的变化，为研究调肝运脾方对IBS患者脑-肠轴及其调节机制功能紊乱的干预提供了较为客观的依据。参考文献[1] 王礼建，周吕，袁勃，等．瘦素对大鼠胃运动的调节作用[J]．中华医学杂志，)：．[2] Lee K J，Cha D Y，Cheon S J，el a1．Plasma ghrelin levels and theirrelationship with gastric emptying inpatients with dysmotility-like functionaldyspepsia[J]．Digestion，)：58-63．[3] 章菲菲，莫剑忠，吕有灵，等．CGRP在大鼠胃痛觉过敏形成机制中的作用[J]．世界华人消化杂志，)：．[4] Vandenberghe J，Dupont P，Van Oudenhove L，et a1．Regional cerebral blood flow during gastric balloon distention in functionaldyspepsia[J]．Gastroenterology，)：．[5] Bradley LA．Pathophysiologic Mechanisms of Fibromyalgia and its Related Disorders[J]．J Clin Psychiatry，)：6-13．[6] Mayer EA，Bradesi S，Chang L，et a1．Functional G1 Disorder from Animal Models to Drug Development [J]．Gut，)：384-404．[7]Bruining DH，Loftus EV Jr．Technology Insight：New Techniques for Imaging the Gut in Patients with IBD[J]．Clin Pract Gastroenterol Hepatol，)：154-161．[8] Rijnierse A，Nijkamp FP，Kraneveld AD．Mast Cellsand Nerves Tickle in the Tummy：Implications Forinflammatory Bowel Disease and Irritable Bowelsyndrome[J]．Pharmacol Ther，)：207-235．[9] 李兆申，杨 敏，徐晓蓉，等．应用功能性磁共振成像技术研究非糜烂性反流病患者食管酸灌注时大脑功能活动模式的变化[J]．胃肠病学，)：454．阅读详情：
范文八：动物的结构与功能(学生)动物的结构与功能SY M苗素英 副教授 生命科学学院 动物学研究室 Mail：miaosy@mail. Tel：, 生物的分界植物界 动物界 真菌界 真细菌界 古细菌界 原生生物界SY M真细菌域 古细菌域 真核生物域Woese等1990，三域六界系统域 分类等级和命名法反映亲缘关系真核生物域 动物界 脊索动物门 哺乳纲 灵长目 猩猩科 黑猩猩属 黑猩猩种界 门 纲智人种 Homo sapiensSY M目 科 属 种动物界的主要动物门类原生动物门SY M海绵动物门 腔肠动物门 扁形动物门 线虫动物门 软体动物门 环节动物门 节肢动物门 棘皮动物门 脊索动物门单细胞动物还是多细胞动物？ 是否有胚层和组织分化？是否对称？ 两胚层还是三胚层、两侧对称还是 辐射对称？原生动物海绵动物SY M腔肠动物是否有体腔？真体腔还是假体腔？ 扁形动物原口动物还是后口动物？ 线虫动物 是否分节、外骨骼？SY M SY M是否有脊索？环节动物SY M软体动物棘皮动物 节肢动物脊索动物1 动物体的基本结构1.1 动物的对称类型 1.1 动物的对称类型无对称——变形虫 球状辐射对称——放射虫 辐射对称——腔肠动物 两侧对称——扁形动物等SY M无对称的变形虫SY M球状（辐射）对称 辐射对称SY M辐射对称的海蜇SY M两侧对称身体具有明显的背腹、前 后之分。背司保护，腹司 运动，感官和神经系统的 渐集中于前端，运动有不 定向变为定向。两侧对称使动物对外界环 境的反应更迅速和准确， 动作更敏捷，也是动物从 水生到陆生的基本条件之 一。SY M1.2 动物的胚层 1.2 动物的胚层两胚层动物——腔肠动物门 三胚层动物——扁形动物及以上门类外胚层 中胶层 内胚层SY M外胚层 中胚层 内胚层1.3 动物的体腔类型 1.3 动物的体腔类型体腔：指消化管与体壁之间的腔。 无脊椎动物的体腔：扁形动物以下，无任何形式的体腔； 线虫动物为原体腔（假体腔）； 环节动物以上均具有真体腔（有的类群 较发达，有的退化）。 假体腔：是胚胎时的囊胚腔，外面以中胚层的肌肉为界，里 MS 面以内胚层的消化道管壁上皮层为界。 真体腔：是中胚层之内的腔，内外都由中胚层产生的体腔上 皮所包裹。Y无体腔 扁形动物 线虫动物 环节动物等SY M内胚层 中胚层 外胚层SY M假体腔SY M真体腔1.4 动物的分节 1.4 动物的分节不分节的动物——原生动物 海绵动物 腔肠动物 线虫动物 软体动物披发虫SY M分节的动物——环节动物及以上不分节的动物水螅SY M水螅血吸虫SY M中山医学院 陈心陶教授分节现象同律分节 分节使动物身体各部分的 分工更加精细，对环境的 适应能力也进一步加强。异律分节SY M1.5 动物头部的形成 1.5 动物头部的形成头部的出现伴随着神经和感官的集 中，有利于这些组织和器官的发 展，使运动从不定向到定向，提高 了动物对环境的应变能力。SY M涡虫头部出现于扁形动物，以后的动物 中，运动能力差或不运动的动物， 头部退化。1.6 动物的骨骼化 1.6 动物的骨骼化无脊椎动物的外骨骼SY M罗氏沼虾SY M功能：支持、运动和保护的功能，是动 功能： 物结构复杂化的基础。 演化：从无到有，从外骨骼到内骨骼。 演化：虎螺SY M爬行类的外骨骼脊 椎 动 物 的 内 骨 骼SY M1.7 动物的细胞组成 1.7 动物的细胞组成单细胞动物——原生动物门 多细胞动物——除原生动物门以外 的其它动物门类SY MSY M草履虫1.8 动物的组织分化 1.8 动物的组织分化没有组织分化的动物 ——原生动物门、海绵动物门 有组织分化的动物 ——腔肠动物门及以后的所有动 物门类SY M海绵SY MSY M上皮组织（epithelial tissue）通常分布在动物体表面或体内各种管、腔、囊状器官的临界 面，由—层或多层上皮细胞紧密排列而成，细胞间有少量细胞 间质，具有保护、吸收、分泌、感觉等功能。结缔组织（connective tissue）由较少的细胞和较多的细胞间质组成，细胞分散于间质中，细 SY 胞间质包括纤维与含糖类较多的基质。包括疏松结缔组织、致 M 密结缔组织、脂肪组织、软骨与骨组织、血液等。具有营养、 保护、修复和联系、支持等功能。肌肉组织（ muscle tissue ）由肌细胞和结缔组织组成。肌细胞细长，呈纤维状，称肌纤 维，具收缩力，机体各种动作都靠肌肉的收缩与松弛来实现。神经组织（ nervous tissue ）主要由神经细胞和神经胶质细胞构成。神经细胞能感受刺激， SY M 产生兴奋，传导兴奋。神经胶质细胞有多种，主要对神经细胞 起支持、保护、营养和修补作用。神经组织构成神经系统，以 协调全身的生理机能活动，使成统一整体。1.9 动物的器官系统分化 1.9 动物的器官系统分化皮肤系统 骨骼系统 肌肉系统 循环系统 免疫系统 呼吸系统 消化系统 排泄系统 生殖系统 神经系统 内分泌系统动物的器官由不同类型的组织综合构成，具有一定形态和生理特征。 在形态上有相似特征的许多器官构成系统，能完成某一连续性的生理机能。SY M哺 乳 动 物 的 皮 肤 器 官找一找：构成皮肤器官的组织？动物体的基本结构及其发展进化趋势2 动物身体的基本功能2 动物身体的基本功能2.1 动物身体的保护、支持和运动 2.2 动物的排泄和体内水盐平衡的调节 2.3 动物的循环、呼吸、淋巴和免疫 2.4 动物的消化与吸收 2.5 动物的神经调节Y S 2.6 动物的激素、分泌和调控 2.7 动物的繁殖M2.1.1 皮肤及皮肤的衍生物 2.1.1 皮肤及皮肤的衍生物原生动物中，其细胞膜即相当于其它动物的皮肤，起保护作 用，并使身体保持一定的形状。如眼虫。SY M眼虫多细胞无脊椎动物的皮肤仅有一层表皮构成。有些动物的表皮 外会有由表皮分泌的外壳（表皮衍生物）包围，以起到保护和 支持作用。如蛔虫的角质层、虾的甲壳、贝的石灰质壳等。 蟹的皮肤切面蛔虫SY MSY M脊椎动物的皮肤由表皮和真皮组成。不仅有保护 功能，还能防止水份蒸发、感觉、分泌、排泄、 呼吸、调节体温等功能。 脊椎动物皮肤具多种衍生物，如鳞片、毛、甲、 蹄、角、皮肤腺等。SY M2.1.2 骨骼支持系统 2.1.2 骨骼支持系统流体静力骨骼原生动物、蠕虫、腔肠动物、环节动物 等体内是一个被液体充满的囊，即为流 体静力骨骼。没有固定的形状，但也不 能被压缩。外骨骼动物表皮（外胚层）分泌形成的以几丁质或碳酸钙为主要 成分的外壳。如节肢动物的外骨骼及软体动物的贝壳，可 以附着肌肉，完成运动。 多数具外骨骼的动物需蜕皮。SY M缢蛏内骨骼SY M脊椎动物具有的由中胚层形成的位 于体内的骨骼，由软骨和硬骨构 成，起支持作用，还可与肌肉协同 作用产生运动。问：内骨骼与外骨骼的区别？脊椎动物的骨骼基本组成：软骨 硬骨 中轴骨骼：头骨、脊柱、胸廓 附肢骨骼：肢骨及其带骨SY M基本功能：支持；保护；运动；造血；维持矿物质平衡2.1.3 肌肉与运动方式 2.1.3 肌肉与运动方式变形运动指伪足的运动形 式，由原生质的 流动形成的。如 变形虫。SY M鞭毛及纤毛的运动鞭毛——摆动 纤毛——波动草履虫的纤毛SY M眼虫的鞭毛肌肉运动较低等的无脊椎动物的 肌肉多分布于表皮下构 成体壁，体壁肌肉的收 缩可引起液体囊（流体 静力骨骼）形状的改变 而完成运动。SY M蚯蚓的运动背孔 背血管 背腺 背肠系膜 肠上排泄管 肠上皮 肠壁环肌 肠壁纵肌 脏体腔膜角质膜 表皮层SY M刚毛 纵肌 壁体腔膜 盲道 体腔 肠腔SY M环肌 腹肠系膜腹血管 腹神经节神经下血管蚯蚓的横切面节肢动物的肌肉与运动SY M脊椎动物的肌肉与运动SY MSY M2.2.1 排泄器官与排泄方式 2.2.1 排泄器官与排泄方式无脊椎动物的排泄器官之一——伸缩泡伸缩泡是原生动物及少数海绵动物的排泄器官SY M伸缩泡扁形动物和假体腔动物的排泄器官。原 肾 型无 脊 椎 动 物 的 排泄 器 官 之 二SY M—— ——无脊椎动物的排泄器官之三——后肾型SY M蚯蚓的后肾型排泄器官SY M蚯 蚓 后 肾 型 排 泄 管 的 排 泄 机 理无脊椎动物的排泄器官之四——马氏管SY M马氏管排泄及以尿酸为主要排泄物 的方式是昆虫之所以能在陆地上如 此繁盛的重要原因之一。脊椎动物的排泄器官脊椎动物的排泄器官不分散，而是集中 形成肾脏结构。皮质部 髓质部SY M输尿管肾单位: 肾小体+肾小管人体排泄系统基本组成：SY M肾脏（泌尿）、输尿管（导 尿）、膀胱（储尿）和尿道基本功能：排泄代谢废物，参与水分、盐分和酸碱 平衡的调节，维持有机体内 环境的稳定。排泄方式动物的含氮废物排出三种方式：氨、尿素、尿酸 其中：水生动物——以氨为主 水陆两栖动物——以尿素为主 陆生动物——以尿酸为主 SYM问：人的含氮废物是以方式排出的？排泄方式动物的含氮废物排出方式及占总量的百分比%环境 水生 生物 海葵 乌贼 水生昆虫 淡水鱼 从水到陆 蝌蚪 蛙 蜗牛 陆生 陆生昆虫 蛇 鸟 氨 52.7 67 90 74 78 8 4 0 9 3 10 20 80 84 0 尿素 4 2 尿酸SY M2 92 89 872.2.2 体内水盐平衡的调节 2.2.2 体内水盐平衡的调节陆生动物的主要方法：饮水 陆生动物的主要方法： 防止体表水分蒸发 排泄系统调节 水生动物的主要方法：伸缩泡 水生动物的主要方法： 等渗 排泄调节 经口摄入 吸收、分泌SY M——淡水硬骨鱼的渗透调节 肾脏排出多余的水，重吸收NaCl 鳃部吸盐细胞吸收NaCl 食物摄取NaClSY M——海水硬骨鱼的渗透调节吞入海水 鳃部泌盐细胞排NaCl 肾脏排MgSO4 、排水减少 随粪便排出MgSO4SY M——软骨鱼的渗透调节血液中保持约2%的尿素2.3.1 动物的血液循环系统 2.3.1 动物的血液循环系统无脊椎动物的血液循环系统 无循环系统的动物：腔肠、扁形、线虫动物、小型甲壳类等。 最早的循环系统：出现于三胚层无体腔的纽形动物门。没有心 脏，流向不定。 真正的循环系统：出现于真体腔动物中，开始于软体动物和环节 SY M 动物。有心脏、流向确定。循环方式：开管循环——如昆虫、甲壳类等 闭管循环——如蚯蚓等 无脊椎动物循环系统的复杂程度与呼吸系统成反比脊椎动物的血液循环系统基本组成： 血液——血浆、血细胞 心脏——心房、心室 血管——动脉、动脉、微血管 基本功能： 运输物质；抵御疾病；调节体温。SY M两栖类心脏结构——二心房一心室颈动脉弓 体动脉弓 通往肺皮动脉 肺皮动脉弓肺动脉 肺静脉回心 左心房 静脉窦 右心房 房室孔螺旋瓣 右心房 动脉圆锥SY M鱼类、爬行类、鸟类、哺乳类的心脏结构？心室动脉与静脉血管SY M脊椎动物血液循环方式：单循环：心房 心室 血管 动脉 动脉 鳃 肺 组织 血管 身体组织 静脉 心房 静脉 静脉 心脏 心脏 双循环：肺循环：心脏 体循环：心脏SY M圆口类和鱼类 单循环两栖类和爬行类 不完全双循环鸟类和哺乳类 完全双循环2.3.2 动物的呼吸 2.3.2 动物的呼吸呼吸色素SY M呼吸器官较小的动物——没有专门的呼吸器官。 如原生动物、腔肠动物、扁形动物等。 较大的动物——扩大气体交换表面积， 进而形成呼吸器官，并往往有一些增强 呼吸功能的结构方式。水生动物的呼吸器官通常向外折叠。 水生动物 陆生动物的呼吸器官通常向内折叠，避 陆生动物 免体内水分的损失。SY M一种管栖多毛类的鳃SY M鲎的呼吸器官——书鳃SY M昆 虫 的 呼 吸 器 官—— —— 气 管鳃丝 鳃耙鳃耙鳃小片SY M鳃弓 鳃弓 气体交换面积大 壁薄（2层细胞） 丰富的毛细血管 逆流循环鳃小片 水流方向鱼类的呼吸器官——鳃水环境中最有效的呼吸器官血流方向鳃丝鸟类的肺和气囊气囊式呼吸系统结构和独 特的呼吸方式——双重呼吸， 与飞翔生活所需的高氧消耗相 适应。 气囊除帮助呼吸外，还可 减轻身体比重，减少飞翔是肌 肉间和内脏间的摩擦，还是快 速热代谢的冷却系统。 肺的结构为管道系统。SY MSY M2.3.3 动物的淋巴系统与免疫 2.3.3 动物的淋巴系统与免疫 淋巴系统基本组成： 淋巴、淋巴管、淋巴器官 淋巴器官——脾、扁桃腺、胸 腺、淋巴结 基本功能：回收组织中的多余组 基本功能： 织液，调节内环境稳定；清除异 物，抵御疾病；造血、储血，调 节血量（脾）。SY M动物的免疫SY M2.4.1 动物的消化方式 2.4.1 动物的消化方式原生动物、海绵动物 ——细胞内消化腔肠动物及以上 ——出现消化腔或消化道， 开始细胞外消化SY M细胞内消化2.4.2 动物的消化道结构和功能 2.4.2 动物的消化道结构和功能腔肠动物、扁形动物——不完全消化道 线虫动物及以上——完全消化道，并逐渐分化 软体动物——消化道进一步分化，出现消化腺线虫SY M水螅涡虫昆虫咽 气管 食道 肝 胆囊 胃 空肠家兔消化道 家兔消化道消化道 口脾 十二指肠 胰腺 回肠 蚓突 圆小囊 结肠 盲肠肠系膜SY M咽 食道 胃直肠肠 肛门肛门SY M SY M小肠——消化和吸收的主要部位2.4.2 动物的消化腺 2.4.2 动物的消化腺淀粉酶 蛋白酶、 凝乳酶（成体无） 无SY M淀粉酶、蛋白酶、 脂肪酶 麦芽糖酶、肠肽 酶、乳糖酶、蔗糖 酶、脂肪酶2.4.3 动物的摄食 2.4.3 动物的摄食吞噬作用SY M SY MSY M SY M藤壶的捕食双壳类的滤食SY M圆口纲 七鳃鳗的摄食SY MAnus七鳃鳗SY M鱼类的摄食SY MSY M蛇的吞食哺乳动物的摄食SY MSY M鲸与鲸须哺乳动物的异型齿2.5 动物的神经调控 2.5 动物的神经调控无脊椎动物的中枢神经 ——从无到有 ——从弥散神经系统到梯式神经系统再到链式神经系统 弥散神经——腔肠动物Y SM梯式神经——扁形动物、线虫动物 链式神经——环节动物、节肢动物SY MSY M背神经管脊索SY M咽鳃裂 肛后尾 Post-anal tail脊索动物的神经中枢——背神经管由背神经管前端分化出的五部脑——端、间、中、小、延脑 后端分化中枢神经的的脊髓部分间脑 端脑 嗅脑 大脑 中脑 小脑SY MSY M延脑鳄鱼（Alligator）的五部脑脊椎动物脑的演化SY M SY M SY M脊椎动物的神经系统基本组成：中枢神经系统——脑和脊髓 周围神经系统——脑神经 脊神经 植物性神经 感觉器官——皮肤感受器、侧线器 听觉、平衡、视觉、 味觉、嗅觉器等基本功能：协调身体与外界环境的统一；协调体内活动的统一。脊椎动物神经和感官主要特点比较圆口纲大脑脑皮 —鱼纲古脑皮两栖纲古脑皮 原脑皮 10对 1对嗅囊 有 有 晶体位置 晶体凸度爬行纲古脑皮 原脑皮 新脑皮 12对鸟纲古脑皮 原脑皮 新脑皮 12对哺乳纲古脑皮 原脑皮 新脑皮 12对 1对嗅囊 鼻甲骨发达 无脑神经* 嗅觉 侧线 眼睑眼腺 视觉调节10对 1个嗅囊 有 无 —10对 1对嗅囊 有 无 晶体位置 晶体凸度 圆 内耳1对嗅囊 1对嗅囊 鼻甲骨出现 不发达 无 有 晶体位置 晶体凸度 无 有晶体位置 晶体凸度 角膜凸度 内耳 中耳 外耳SY M 晶体位置扁 内耳 中耳 外耳有晶体凸度晶体形状 听觉— 内耳内耳 中耳内耳 中耳 外耳* Ⅺ.副神经、Ⅻ.舌下神经均为运动神经，分别控制内脏和体壁运动。半规管鲨鱼的内耳SY M瓶状囊椭圆囊球状囊鲨鱼蛙SY M爬行类哺乳类槌骨 砧骨 镫骨SY M视网膜结构SY M视锥细胞 视杆细胞演化趋势：视锥增加，辨色能力加强。2.6 动物的内分泌调控 2.6 动物的内分泌调控内分泌及其调控普遍存在于脊椎和无脊椎动物中。内分泌腺是不具导管的腺体，其分泌的活性物质（即激素） 是随血液循环运送到身体组织 的。SY MSY M昆虫的内分泌及调控脊椎动物内分泌系统 基本组成：脑垂体、甲状腺、甲状旁腺、胰 岛、肾上腺、性腺、胸腺等。SY M基本功能：调节机体内环境的稳定、代谢、生长发育、繁 殖、行为。2.7 动物的繁殖 2.7 动物的繁殖无性繁殖 有性繁殖SY M卵生 卵胎生 胎生SY MSY M脊椎动物生殖系统前列腺 输精管 阴茎 精巢基本组成：卵巢 输卵管 子宫 阴道基本功能：维持性征； 产生生殖细胞； 延续物种SY M动物各器官系统的基本结构和基本功能及 SY M 其演化发展趋势。阅读详情：
范文九：科学精神与热爱生命_动物世界_人与自然_的一种解读_朱光烈电视节目跨文化交流科学精神与热爱生命—《动物世界》、《人与自然》的一种解读——朱光烈说，你别看这只老鼠如此之大，这只虫子如昆虫们的“法布尔世界”昆虫在屏幕上的花瓣上爬着，花瓣上滚动着露水，昆虫的身子上发着荧光似的光，紫的、红的、黑的……背上的硬壳张开了，下面展开了乳白色的、柔软的、比蝉翼还要薄的翅膀，它迅速飞了起来；许多昆虫在作爱，雄的爬在雌的身上，各种各样的昆虫；画外音告诉我们，这是金龟子，它六月份才开始寻找食物和配偶，但是，花丛中却有守株待兔者在等待着它；一只身上染着红黑相间花纹的甲虫爬将过来，画外音又说，这是马里金甲虫，它身上的花纹是一种保护色，这种颜色很象是一种具有巨毒的植物，令许多马里金甲虫的天敌不感接近它；屏幕上出现了正在迅速掘土的昆虫，画外音说，他们是昆虫中的大力士，可以移动比它们身体重得多的物体，可以穿透坚硬的东西；一个硕大的死老鼠躺在土地上，肚皮向着我们，那样子不知道是滑稽还是可悲，一个小小的昆虫正在死老鼠的身子下面迅速的挖掘着，画外音此之小，虫子却正在把这只老鼠埋进土里，然后在老鼠身上下上自己的卵，腐化它的后代。……婆娑的叶子，五颜六色的花朵，黑色的土地，弄不清的五颜六色的甲虫们在一个不知道谁家的花园里不断地演出着纷嚷复杂的、无尽的话剧。他们是不是和我们一样，也在不断地说着话，唱着歌？好像是，你看，它们不是显得很快乐吗？只是我们听不到他们的笑声和说话声罢了。人不是昆虫，你怎么可以认定他们不会说，不会唱呢？蟋蟀就会唱歌。这是《动物世界?花园里的神秘世界》所呈现给我们的世界。看起来，那里只会有质朴的竞争，不会有阴险的算计!那里还会有无穷无尽的故事。这档节目使我想起了一个人，他是著名的生物学家叫法布尔，法国人，生活在一百年以前。他是一位昆虫学家。他很敬重达尔文，但又不赞成达尔文的进化论。他说：“微小的生命，述说着他们的快乐，使我忘记了!中国电视!星辰的美景。那些天眼，向下看着我，静静的，冷冷的，但不能打动我内在的心弦。为什么？他们缺少大秘密———生活。我的蟋蟀，我因为和你在一起所以我感到生命的蓬勃，这是我们躯体内的活力；这就是我为什么不看天上的星辰，而将我的注意力集中于你们的夜歌了！一个活的微点———最小最小的有生命的一粒，——能够知道快—乐和痛苦，比无限大的单纯的物质，更能引起我的无穷兴趣。”法布尔的研究方法不是当时以及后来盛行的对于生物的解剖和分类，而是田野实验方法，在野地里对于昆虫进行大量的实地观察，观察他们的习性和本能。在一般人看来使人恶心的蛆虫，在法布尔看来也是可爱的。蛆，把世界上的脏物包括人的尸体加以净化，使世界保持清洁。蛆虫的风韵尾部的冠冕一开一合，仿佛一片娇媚的海葵。只有大自然的大生命，才能给我们真正的大美大净的观念，人类所谓的美丑、脏净只是人类的一种偏见。法布尔的著作是《昆虫记》，关于写这本书的动因，他说他不只是为那些对本能感兴趣的学者和哲学家而写，他要张扬爱生命的生命意识，希望年轻一代爱昆虫，爱生命，爱人类。《动物世界》开播已经!得“科学的发展从此便大踏步前进”（马克思）；布鲁诺支持和坚持了哥白尼的日心学说和无神论，认为世界上一切物质都是由“单子”组成的，由于坚持他的科学观点被天主教宗教裁判所处以火刑；达尔文为了科学经过五年航海旅行，对于地球各地的动物植物进行了大量的收集、观察，之后又经过长期研究，创立了以自然选择、适者生存为基础的进化论，成为近代科学、哲学和马克思主义的基础；居里夫人将自己的一生献给了放射性研究，她用了#年的时间，在极其简陋的条件下，日以继夜的工作，并且不顾放射线对于身体的伤害，终于换来了多种放射性物质的发现和电子的发现。由于长期受到放射线的照射，她患上了白血病去世。这些大科学家一生都没有什么功利性追求，他们所追求的只是对于世界形而上的认识，并且为此献出了他们的一切。远古人类生活在大自然环境中，大自然一方面为远古人类提供了生存的取之不尽的物质条件，一方面又时常给人类带来种种灾难，神奇与敬畏是远古人类对于大自然的基本感知。在这种基本感知的笼罩之下，远古人类开始了对于大自然的观察、研究，这种研究并没有功利性目的，也没有分化出各门学科，其中典型的是古希腊人的科学，研究“试图寻求有关宇宙的性质、真理的问题以及人生的意义和目的等一切问题的答案”（菲利普?李?拉尔夫等：《世界第文明史》，中文版商务印书馆$%%%年版，在以上科学家那!!&页）。我们可以看到，里科学研究也只是一种对于形而上的追求。这个传统直到现在还体现在科学的基础研究领域里，我们不能设想坐在轮椅上、说话都极其不便的霍金研究宇宙科学是为了改善他自己或者我们人类的生活。正是这种非功利追求才导致了基础科学的发科学的非功利追求在西方科学发展的历史上，有数不清为科学献身的人，哥白尼以“四个九年”的时间，用自己制造的仪器进行天文观察，提出了日心说，即地球是围绕着太阳转的学说，反对托勒密的地心说，即太阳是围绕着地球转的学说。他的日心学不仅创造了一个巨大的学说，改变了人类传统的宇宙认识，而且创造了近代自然科学的基本方法，使#$电视节目跨文化交流展，基础科学不断地开辟了我们对于世界认识的新道路，与此同时，一切实用科学和技术才有可能发展起来的。没有非功利性的形而上追求，就没有科学以及技术的发展。对于科学精神有不同的理解，有的人把自然的客观性和有规律可寻这样的观念当作科学精神（见吴国盛；《科学的历程》，湖南科学技术出版社!我们人类都是平等的伙伴，她对于黑猩猩充满了同情和深深的爱。中央电视台的一位编导曾经听过古道尔的演说，他去年写道，现在)爱因斯坦有句名言：爱好是最好的老师。爱因斯坦还说过，他没有特殊的天赋，只有强烈的好奇心，谁要是体验不到它，他无疑于行尸走肉，他的眼睛是模糊不清的。爱好也就是对于研究对象的热爱。这种爱好和好奇心可以升化为宗教精神。还是爱因斯坦说的“：我没有找到一个比‘宗教的’这个词更好的词来表达我对实在的理性本质的信赖”。宗教精神是一种生命体验。韦伯说过，任何人如果不能认定他的灵魂的命运取决他能否在这篇草稿的这一段里作出正确的推测，那么他还是离学术远一点为好，他对学问将永远不会有所谓“个人体验”，没有这种圈外人嗤之以鼻的“陶醉感”，你将永远没有从事学术工作的召唤。所有这些：爱好（对于研究对象的热——宗教精神———生命体爱）——好奇心——验———陶醉感都构成了科学精神的前结构，正是它们支撑着非功利追求的科学精神与献身精神，而热爱自然、热爱生命是其中的根本。古道尔的传奇经历为这样的逻辑做了最好的注释。我们从《动物世界》里可以看到的就是这种热爱自然、热爱生命的精神。热爱自然，热爱生命我记得中央电视台的《人与自然》中曾经播过英国科学家珍?古道尔在非洲考察黑猩猩活动的纪录片。古道尔家境贫寒，连一辆自行车都买不起。她没有上大学，在&’岁的那一年，打工五个月，攒了一点钱，远离英国的亲人，只身来到非洲进入丛林，一个人与黑猩猩做伴，亲密无间，相互交谈，矢志不移地观察、研究黑猩猩，传达人类对于黑猩猩的善意和关注，如此长达&$年之久。她的研究震撼了世界。当古道尔进入森林的时候，非洲的黑猩猩还有!$$万只，由于人类对于黑猩猩栖息地的破坏，现在只有&(万只。在古道尔的内心里，黑猩猩与!中国电视!转化为技术的实用，造就了今天科学对于我们缺少什么几年前中国学术界和科学界有一场争鸣，争鸣的论题是中国古代有没有科学。许多人认为中国既然有四大发明，中国古代已经有了属于自已的科学是毫无问题的。另一种意见认为，科学是不求功利的对于形而上的追求，中国虽然有四大发明，但是中国人过于追求实用了，四大发明都停留在实用阶段而没有发展到对于非功利的形而上追求阶段，没有发展出具有体系的科学理论，也就是没有发展到科学阶段。中国历史上也出过徐霞客那样的非功利的科学追求者，但是，由于传统文化的影响，徐霞客这样的人出现的太少，没有成为气候。与这种情况不同，西方自文艺复兴以来创造了大量的科学，开始是数、理、化，接着是天、地、生，现在已经发展成数以千计的学科。虽然在许多方面中国对于世界的科学发展作出了贡献，但是，在这些通行于世界的学科中没有古代中国人创造的任何学科，现代中国人是不是创造了什么学科我不知道，如果有恐怕也是极少的。与西方的科学精神相比，与西方创造的大量的学科相比，与西方出现过大量开创性的科学家相比，中国在科学领域里不能不说贡献太小了，这正是近代以来中国社会发展落后的重要原因之一。直到现在中国人对于写文章对于搞研究总是还要问一问“这有什么用”的“根本”问题。中国的“理论联系实际”，好箭要“有的放矢”地射出去，这样的价值趋向在战争环境里是完全可以理解的，可悲的是至今这种唯实用论是非的观念仍然渗透到了几乎每一个中国人的血液里，成为不证自明的公理。当然，在多数情况下关注实用是对的!但是，正是不求实用的科学精神才造就了科学事业的发展，并人类发展的不可估量的贡献。无用才能造就大用，有用终究不能换来大用。我们极需科学精神和热爱自然的精神中国从鸦片战争以来，就开始了向西方学习的过程。洋务运动是从技术层面上向西方学习的。建立了一些近代意义上的工厂，但是很快都破产了；戊戌变法想从政体层面上解决问题，但是百日维新在血醒的镇压下而失败；辛亥革命是想走西方共和民主的道路，但是也很快失败。然后才有了五四运动，五四运动是因为中国知识分子在各种道路都走不通的条件下，发现了中国落后的根本原因是文化观念上的落后，中国要走向强大，必须要首先改造传统文化，就是首先要进行文化启蒙。五四运动的口号就是科学与民主，提倡科学精神和民主精神，可见科学精神对于中国的现代化进程是多么的重要。这个任务至今仍然没有完成，科学精神的普遍匮乏就说明了这个问题。因此，宣传科学精神就是对五四运动的延续，就是在建设社会主义精神文明，在建设先进文化。今天世界已经进入到了人本时代，人的精神空前凸显，先进文化的先导意义空前重要，从这个视角我们可以看到科学精神的宣传和培育对于现代化发展的根本意义。二战以来日本曾经有过辉煌的经济发展，但是从$电视节目跨文化交流略不再有效，必须调整发展策略。新的发展策略是开拓性的，要依靠自己的原创性创新走自己的路才能取得快速的发展。这是一个很大的转型，很艰难，所以日本长达十多年经济发展不振（郑理《：日本“哭穷”的背后的实情》《，南方周末》!越来越多的科学家研究表明，人类生态环境的破坏已经严重地威胁着人类的生存，人类已经到了生死攸关的地步，如果我们的视线仍然都集中在了物质主义和技术实用主义之上，人类将无出路可言。但是停止科学技术的发展是不可能的，学科技术是一把双刃剑，对于人类利弊互见，人类没有别的出路，只能发扬科学技术对于人类有利的一面，抑制科学技术对于人类不利的一面，以寻找自己的出路。从科学技术发展的历史经验来看，我们也只能通过发扬科学精神抑制技术主义去寻求人类的这种出路。因此，宣传和培育热爱自然、热爱生命、非功利的形而上追求的科学精神，具有更加宏大的现实意义。《动物世界》的开发我们中国的观众都喜欢《动物世界》和应当引导观众不光是以好奇的、好玩的哪怕是审美的心情去欣赏它们，我们更要以学习科学精神的需要去发现它们，从而帮助观众热爱自然，热爱生命，培育非功利的献身于科学研究以及其他事业的精神状态。培育科学精神不仅仅是科学家的需要，整个人类都是需要的。当前社会发展空前迅猛，如果整个社会都只知道功利性的追求，就会失去社会发展的方向，引发极大的混乱，是极其危险的。只有非功利性的追求才可能寻找出超越现代性带来的人类生存危机的道路。在今天，明白什么是科学精神应当是中国人精神生活的第一要务。这里涉及到许多问题，需要从各个领域做工作，而中央电视台国际部的《动物世界》《、人与自然》已经坚持了!（责编崔进）但是，我想我们$#日转载北京《百姓》月刊!!阅读详情：
范文十：动物拳王的盖世神功事情的真相是，肇事者正是那只像螳螂一样的小虾。这种虾正式名称叫孔雀螳螂虾，简称螳螂虾。那么，这家伙怎么如此厉害，竟能够在厚厚的玻璃上凿出洞来？它哪里来得那么大的力量？一对铁拳 所向披靡螳螂虾是一种生活在热带海洋里的动物，一般只有10厘米长，外表鲜艳。它有一对鲜红的前肢，粗壮有力，前端形成一对拳头形状。正是这一对拳头，让动物们望而生畏。利用高速摄像机和力量传感器，科学家了解到，螳螂虾在水中以12～23米/秒的速度挥动铁拳，产生的瞬间冲击力可达1500牛顿。这个力量相当于它自身重量的2500倍，差不多是两个成年人的标准体重之和。纵观动物界，没有别的动物在水中能以这么快的速度挥动肢体；更没有哪种动物在一次挥动中产生的冲击力能超过自身体重这么多倍，所以螳螂虾是动物界当之无愧的拳王。如果拿冲力除以拳头的接触面积，螳螂虾的铁拳瞬间产生的压强相当于0.22口径的手枪射出的一颗子弹。了解了这一点，你就不奇怪它的拳头何以能够击穿厚厚的玻璃了。正像人类的拳击手靠打拳谋生一样，螳螂虾也靠它的铁拳挣饭吃。那些海里的蛤类和蜗牛，把身子藏在壳里自以为很安全，但遇到螳螂虾，几拳砸下去，它们的壳很快就被击碎了；此外，遇到比较呆笨的小鱼，螳螂虾一拳就可以在它们的脑袋上打出个透明窟窿来。这些可怜虫自然都成了螳螂虾的腹中餐。气穴给铁拳助威在水中以如此快的速度挥拳头跟在空气中挥拳头，除了水的阻力要大得多外，还有一点不同，在水中快速挥拳头，因拳头与水摩擦，瞬间产生的高温能将周围的水气化，形成微小的气泡，当这些气泡破裂时，释放出的能量足以产生激波甚至闪光，这一现象叫气穴效应。对于螳螂虾而言，在击打中气穴可以给它的铁拳助威。科学家发现，在螳螂虾的每一次击打中，最后形成的冲击力事实上是两股力量之和：一股力来自前肢的挥动；另一股力则来自气穴效应产生的激波。尽管有激波的添助，但螳螂虾能在水中以12～23米/秒的速度挥动拳头，这个力量本身就大得不可思议。那么，这个力量从何而来呢？这个问题至今还没有完全搞清楚。铁拳有三个重要结构关于螳螂虾，还有一个更让人感兴趣的问题，那就是它的铁拳为何那么坚硬？科学家最近通过X射线对螳螂虾的前肢进行了扫描。扫描显示，螳螂虾的前肢上有三个重要结构。第一个重要结构叫“击打区”，位于其拳面最外层。这是一层由钙化物形成的大鼓包，这种化合物也常见于我们的骨骼中，具有极强的硬度，相当于工业上合成的硬度最大的矿物金刚砂和氧化锆的硬度的两倍以上。值得一提的是，金刚砂和氧化锆都需要在1500度以上的高温下才能合成，而螳螂虾的铁拳却是在常温下自然形成的。击打区里面裹着的是相对比较柔软的结构，是一个由无数有机纤维管按层排列形成的冲击力缓冲区，可以有效地吸收激波。在电子显微镜下，尽管每一层有机纤维管是平行排列的，但层与层之间朝向稍有变化。这样排列的好处是，即便某一层出现了裂缝，裂缝也不容易顺势延伸到别的层上去，这对于自我保护至关重要。最后一个构造是韧带，其作用就好比拳击手用胶带把拳击套紧粘在腕上一样。螳螂虾铁拳的这一巧妙构造，对于未来人类设计更轻便、抗弹本领更强的防弹衣和头盔具有很大的启发意义。阅读详情：