生物的定义及其取代型式课件.ppt

1、生命現象裡的機械性：生物的定義生命現象裡的機械性：生物的定義及其取代型式。及其取代型式。離婁下、第十九章離婁下、第十九章 孟子曰：人之所以異於禽獸者幾希孟子曰：人之所以異於禽獸者幾希 1楊倍昌楊倍昌Marc Chagall http:/ on the method of rightly conducting ones reason and of seeking truth in the sciences.(1637)Translated by Bennett J,2007.http:/ date:2016/01/12.觀點決定人對現象的解讀方式觀點決定人對現象的解讀方式n春秋僖公十六年春秋僖公

2、十六年：“隕石於宋五，隕石於宋五，是月，六鷁退飛，過宋都。是月，六鷁退飛，過宋都。”(BC 634)n杜預注杜預注:鷁水鳥高飛遇風而退。鷁水鳥高飛遇風而退。n史記宋微子世家史記宋微子世家:六鶂退蜚風疾也。六鶂退蜚風疾也。雪鶚雪鶚幾千年前幾千年前5王陽明王陽明(1474-1544)，名守仁，字伯名守仁，字伯安，浙江餘姚人。晚年愛越城東南安，浙江餘姚人。晚年愛越城東南二十里之會稽山陽明洞，築室以居，二十里之會稽山陽明洞，築室以居，自號陽明子，學者乃稱陽明先生。自號陽明子，學者乃稱陽明先生。二十一歲參加鄉試，中了之後赴京二十一歲參加鄉試，中了之後赴京師師。格竹子，格了七天，道理格竹子，格了七天，道理

3、沒領悟出來，反而生了一場病。於沒領悟出來，反而生了一場病。於是他從此轉為研究辭章之學。是他從此轉為研究辭章之學。王陽明想要王陽明想要”格物至知格物至知”的內容的內容是什麼？是什麼？方法學局限了人的眼界方法學局限了人的眼界67看見：背負著世界觀的行動看見：背負著世界觀的行動(同一個身體，不同的描述同一個身體，不同的描述)89http:/webvision.med.utah.edu/Psych1.html心成了理智所在！心成了理智所在！有生之後，資腦髓以藏受、有生之後，資腦髓以藏受、人之智愚係腦之清濁方以智，人之智愚係腦之清濁方以智，物理小識物理小識 (明清之際明清之際)10時珍曰時珍曰：鼻氣通於

4、天。天者，頭也、肺也。肺開竅於鼻氣通於天。天者，頭也、肺也。肺開竅於鼻，而陽明胃脈環鼻而上行。鼻，而陽明胃脈環鼻而上行。腦為元神之府腦為元神之府，而鼻為，而鼻為命門之竅。人之中氣不足，清陽不升，則頭為之傾，命門之竅。人之中氣不足，清陽不升，則頭為之傾，九竅為之不利。辛夷之辛溫走氣而入肺，其體輕浮，九竅為之不利。辛夷之辛溫走氣而入肺，其體輕浮，能助胃中清陽上行通於天。所以能溫中，治頭面目鼻。能助胃中清陽上行通於天。所以能溫中，治頭面目鼻。本草綱目本草綱目 明明萬曆六年萬曆六年 李時珍李時珍(西元西元1578年年)木部第三十四卷 木之一 辛夷11靈機記性不在心在腦一段，本不當說，縱然能說，必不能行

5、。欲不說，有許多病，人、不知、言靈、前，歸併一根，入心，由心左轉出，過肺入脊，名曰衛總管，前通氣府、精道，後通脊，上、通兩肩，中通兩腎，下通兩腿，此管乃存元氣與津液之所。氣之出入，由心所過，心乃出入、氣之道路，何能生靈機，貯記性。靈機記性在腦者，因飲食生氣血，長肌肉，精汁之清者，化、而為髓，由脊骨上行入腦，名曰腦髓。盛腦髓者，名曰髓海。其上之骨，名曰天靈蓋。兩耳通、腦，所聽之聲歸於腦。腦氣虛，腦縮小。腦氣與耳竅之氣不接，故耳虛聾，耳竅通腦之道路中、若有阻滯，故耳實聾。兩目即腦汁所生，兩目系如綫，長於腦，所見之物歸於腦，瞳人白色，、是腦汁下注，名曰腦汁入目。鼻通於腦，所聞香臭歸於腦。腦受風熱，腦

6、汁從鼻流出，涕濁氣、臭，名曰腦漏。看小兒初生時，腦未全，囟門軟，目不靈動，耳不知聽，鼻不知聞，舌不言。至周歲，腦漸生，囟門漸長，耳稍知聽，目稍有靈動，鼻微知香臭，舌能言一二字。至三、四歲。腦髓漸滿，囟門長全，耳能聽，目有靈動，鼻知香臭，言語成句。所以小兒無記性者，腦髓未、滿；高年無記性者，腦髓漸空。李時珍曰：腦為元神之府。金正希曰：人之記性皆在腦中。卷上腦髓說屬性：卷上腦髓說屬性：12略13自然的知識如何獲得？自然的知識如何獲得？文化的共相與差異如何產生？文化的共相與差異如何產生？古人的知識如何過度到現在古人的知識如何過度到現在?誰在思考？誰在思考？誰在思考？誰的思考？誰在思考？誰的思考？Lu

7、dwik Fleck(1896-1961)was a Polish and Israeli physician and biologist who did important work in epidemic typhus in Lww,Poland and in the 1930s developed the concepts of the Denkstil(thought style)and the Denkkollektiv(thought collective).Thomas Kuhn 1922-1996)was an American physicist,historian and

8、philosopher of science whose controversial 1962 book”The Structure of Scientific Revolutions”described the power of paradigm.1415生物學是一種物質化、感官經驗、生物學是一種物質化、感官經驗、剛性推理的思維方法所建立的學問。剛性推理的思維方法所建立的學問。曾經曾經在中國文化裡的觀念在中國文化裡的觀念:自然史自然史大戴禮記夏小正:中國夏朝，動物習性的記載。河南安陽殷墓出土蠶絹，西元前1200年前。1000BC，中國周朝詩經上記有植物名稱一百餘種，動物名稱二百多種。周禮:把

9、生物分為動、植物二大類，各細分為五類。400BC，山海經:近百種藥物。400BC，內經記載氣血循環現象和屍體解剖。300BC，中國爾雅注釋了詩經中的草木蟲魚鳥獸。100BC，前漢後期的汜勝之書，是中國現存最早的一部農書，旱地農業耕作知識和多種農作物的技術。400AD，扁鵲難經有人體解剖、人體生理、氣血循環理論、病理、療法等記載。16形具而神生荀子，天論篇形具而神生荀子，天論篇人死神滅楊泉，物理論人死神滅楊泉，物理論(魏晉之際魏晉之際)二氣交感，化生萬物，萬物生生而變二氣交感，化生萬物，萬物生生而變化變窮焉。惟人也得其秀而最靈周敦化變窮焉。惟人也得其秀而最靈周敦頤，太極圖說（宋頤，太極圖說（宋

10、9601279）幾曾何時幾曾何時，唯物的觀點與自然脫節唯物的觀點與自然脫節?為什為什麼要與自然脫節麼要與自然脫節?那麼漂亮的說詞，對人的知識有什麼用？其中缺了什麼？那麼漂亮的說詞，對人的知識有什麼用？其中缺了什麼？17生物學案例裡的同工異曲生物學案例裡的同工異曲;異曲而成就不一樣的後果異曲而成就不一樣的後果在美國在美國 Boston 的的 Benjamin Waterhouse 在由英國取得牛痘病毒後在由英國取得牛痘病毒後，為了為了證明免疫效用證明免疫效用，於於1800 年七月以自家人為種痘對象年七月以自家人為種痘對象，並且大膽的讓他的並且大膽的讓他的小孩與天花病源接觸。於小孩與天花病源接觸。

11、於1801送了一些送了一些 Jenner 的牛痘疫苗給當時的的牛痘疫苗給當時的 Tomas Jefferson 總統總統，並替他家人及鄰居接種這些疫苗。並替他家人及鄰居接種這些疫苗。(虛空的內容虛空的內容)一八五年（清嘉慶十年），種牛痘法由澳門葡萄牙商人傳入我國一八五年（清嘉慶十年），種牛痘法由澳門葡萄牙商人傳入我國。牛痘。牛痘疫苗傳入中國時疫苗傳入中國時，在當年儒醫於引種牛痘法在當年儒醫於引種牛痘法，所採用的手段則是以較玄所採用的手段則是以較玄奇高明的說詞來告知大眾。奇高明的說詞來告知大眾。“牛在畜屬土牛在畜屬土，在卦屬昆在卦屬昆，土緩而和土緩而和，其性順其性順也也，啖百草能解諸毒啖百草能解

12、諸毒，非如人有飲食之患非如人有飲食之患，七情之火七情之火”(廖育群廖育群:歧黃醫歧黃醫道道,頁頁239)。(高明高明、堵塞的知識堵塞的知識，替代古有的人痘法，替代古有的人痘法)181800,道爾敦道爾敦1890,Thomson+Rutherford愛因斯坦 General Relativity:1915 我的好奇：因什麼事，讓西方科學風起雲湧？我的好奇：因什麼事，讓西方科學風起雲湧？Molecular structure of protein by Linus Paulin;1954巴斯德,1822-1895,醫林改錯(1830)1919我要斗膽下結論：中國不曾有科學，因為根據中國人的價值我要

13、斗膽下結論：中國不曾有科學，因為根據中國人的價值標準，中國不需要科學。標準，中國不需要科學。.中國的哲學家不需要科學中國的哲學家不需要科學的確定性，因為它們想知道的只是自己。的確定性，因為它們想知道的只是自己。馮友蘭馮友蘭,1922自己是什麼自己是什麼?不要隨便斗膽說同情，不要任意自大與自卑。不要隨便斗膽說同情，不要任意自大與自卑。楊倍昌楊倍昌,200520有些鬼話不必太在意有些鬼話不必太在意!21 你有機會改變自己的視野你有機會改變自己的視野嗎？嗎？科學史的研究是不是一種科學史的研究是不是一種找出解答的方法找出解答的方法?你自己在你自己在 想什麼想什麼?22生物:life formn生物(生

14、命)是什麼？n生物 從哪裡來？n生物 的組成是什麼？n生物 如何運作？觀點會決定人的作為觀點會決定人的作為:以現代生物科學知識為基礎的論述以現代生物科學知識為基礎的論述23生命的定義生命的定義:的說法的說法目前在中學教育中目前在中學教育中,我們用鋪陳方式來教學生我們用鋪陳方式來教學生教科書教科書2.生物學生物學,周民治譯周民治譯,高立圖書公司高立圖書公司,1999.生物是高度複雜且有組織化的個體生物體由細胞組成 生物需要利用能量生物與其同種個體繁衍下一代 生物依照內部遺傳指令，進行所有生命活動 生物會發育及生長 生物對刺激有感應 生物會進行多樣化的化學反-新陳代謝 生物體內環境會維持在一個恆定

15、的狀態 24另外一種另外一種的說法的說法牛頓科學研習百科牛頓科學研習百科,生命生命,牛頓出版公司牛頓出版公司,1993生長(長高,長壯)運動(體能活動)形態(固定的形狀)遺傳(下一代出生)感應(對刺激反應)代謝(食物在體內轉換能量)2526Atomphysikalisches Modell der Mutation(A model of genetic mutation based on atomic physics)The concept of the gene began as an abstract one,independent of physics and chemistry,unt

16、il it was linked to chromosomes and later to parts of chromosomes,which were estimated to be of molecular size.Max Delbrueck(1906-1981)one of the founding fathers of modern genetics中國傳統文化中很不熟悉的提問方式：中國傳統文化中很不熟悉的提問方式：27在一個生命有機體的空間範圍內，在空間上和時間上發生的事在一個生命有機體的空間範圍內，在空間上和時間上發生的事件，如何用物理學和化學來解釋？件，如何用物理學和化學來解釋

17、？雖然當前的物理學和化學還雖然當前的物理學和化學還無法解釋這些問題，這決不可以成為懷疑生命事件能用物理學和無法解釋這些問題，這決不可以成為懷疑生命事件能用物理學和化學來解釋的理由。化學來解釋的理由。20世紀，生命科學的主流見解世紀，生命科學的主流見解28Erwin Schrdinger,1887 1961幾乎各方面，生命都是在分子層次上進行的。如果不理解分子，幾乎各方面，生命都是在分子層次上進行的。如果不理解分子，我們對生命本身的理解是非常粗略的。除非在分子層級上得到證我們對生命本身的理解是非常粗略的。除非在分子層級上得到證實，所有的作法都不可信。實，所有的作法都不可信。Francis Cri

18、ck(1916-2004)What is life?1948:45 reviews 1979:120 references;65 reviewsWe are faced with a mechanism entirely different from the probabilistic ones of physics.中文本：生命是什麼中文本：生命是什麼?貓頭鷹出版社，貓頭鷹出版社，(2000)網路本：網路本：http:/whatislife.stanford.edu/LoCo_files/What-is-Life.pdf29Erwin Schrdinger,1887 1961中國傳統文化中很

19、不熟悉的提問方式中國傳統文化中很不熟悉的提問方式!你是否跨越你是否跨越 Erwin Schdinger 的提問方式及廣度的提問方式及廣度？第一章第一章：古典物理學家對這個主題的探討：古典物理學家對這個主題的探討第二章第二章：遺傳機制：遺傳機制第三章第三章：突變：突變第四章第四章：量子力學的證據：量子力學的證據第五章第五章：對：對 M.Delbrueck 模型的討論和檢驗模型的討論和檢驗第六章第六章：有序，無序和熵：有序，無序和熵第七章第七章：生命是以物理學定律為基礎的嗎？：生命是以物理學定律為基礎的嗎？30幾種詮釋生命的方式：幾種詮釋生命的方式：變動與恆定的生物性變動與恆定的生物性31Clas

20、sical medicine taught that the human body was governed by four fluids or humors,each tied to one of the prime elements.The four elements were earth,air,fire,and water;the four humors were black bile,blood,yellow bile,and phlegm.Illness was presumed to be the result of an imbalance in the humors.Thus

21、,since illness is the result of imbalance,the key treatments often involved trying to rid the body of the excess of certain humors(由亞理士多德到蓋倫醫學由亞理士多德到蓋倫醫學).http:/spider.georgetowncollege.edu/english/allen/humors.htm1.The Humorima(素樸的機械論想法素樸的機械論想法)3233陳恒安:從生物科學發展史看生物學與生物技術。南華通識教育研究 2004,1:81-94Jacques

22、 de Vaucanson 1709-1782Andreas Vesalius1514-1564最早的希臘機械論者是Empedokles 和Demokritos。他們所提出的原理是物質的元素本身是自動自發的，它自己可以發展成宇宙。也就是說，它用不著有理性的、精神性的東西。2.由生機論由生機論(vitalism)到機械論到機械論(mechanism)3.生機生機論之死論之死n1668 Francesco Redis Experiments on the generation of insects,nothing arise spontaneously.(The first experiment

23、with proper control)nLazzaro Spallazani,1729-1799,showed that a broth could be sterilized by heat.nIn 1862,Louis Pasteur sterilized broths in special swan-necked flasks.Francesco Redi生命與無生命，各自獨立，不互相往來生命與無生命，各自獨立，不互相往來34Louis PasteurIn 1828,Whler converted ammonium cyanate to urea(an inorganic to org

24、anic conversion without living cells)simply by heating.There was nothing superchemical or supernatural about living things,they obeyed the laws of chemistry.(How similar it is to Schrdinger!)Friedrich Whler(1800-1882)http:/www.library.upenn.edu/etext/smith).4.生命與無生命互通生命與無生命互通35In 1953,Stanley L.Mill

25、er and Harold C.Urey,working at the University of Chicago,conducted an experiment which would change the approach of scientific investigation into the origin of life.這種問題有多重要？The creationhttp:/www.chem.duke.edu/%7Ejds/cruise_chem/Exobiology/miller.html365.合成生物合成生物1828年年,Friedrich Wohler 由無機物合成尿素由無機物

26、合成尿素1845年年,Herman Kolbe 由元素合成醋酸由元素合成醋酸1981年年,David Baltimore 由由RNA 轉錄合成具有感染性的病毒轉錄合成具有感染性的病毒2002年年,合成合成 polio virus(without nature template,7741bp)2003年年,14天之內合成天之內合成 174,5386bp.37n秋水：物之生也，若驟若馳，無動而不變，無時而不移，何為乎何不為乎，夫固將自化。知北遊：有先天地生者物邪?物物者非物。物出不得先物也，猶其有物也。猶其有物也，無已。n天瑞：烏足之根為蠐螬(音曹)，其葉為胡蝶。胡蝶，胥也化而為蟲千日，化而為鳥。

27、鷂(音躍)之為鸇，鸇(音沾)之為布穀，布穀久復為鷂也。.久竹生青甯，青甯生程，程生馬，馬生人，人又反入於機。萬物皆出於機，皆入於機。6.生命與無生命可區分，但是互相流動。生命與無生命可區分，但是互相流動。38強調流動，能帶來什麼新的科學想像強調流動，能帶來什麼新的科學想像?39跨過生物學的範疇之後，跨過生物學的範疇之後，生命的想像是什麼生命的想像是什麼?智慧與人工智慧智慧與人工智慧nTuring test(區別另一個房間內與自己對話的是電腦還是人？)n人造物能否具備心智?但是,心智是什麼？n我們是否還要問生物(生命)是什麼？http:/www.turing.org.uk/turing/1912

28、-195440電腦能被視為一種生物嗎？電腦能被視為一種生物嗎？by Kemeny JG他提出六個標準作為審視生物定義的一部分：n一、新陳代謝，一種通過化學變化作用去產生能量的能力。n二、移動力（並非一致的標準）。n三、生殖能力在生物學家指的是DNA具有延續力（continuity）。n四、個別存在。n五、具有智力（思考與思想溝通的能力）。n六、它是自然的產品，正巧與人工化的產品相反。以上述的標準來檢驗電腦，他的結論是：不管懷疑的人接受與否，現代電腦有思考、記憶，和外界交通的能力，有了這些能力，電腦像其他生物一樣，足夠和人類建立共生（symbiosis）的關係。41那是生物嗎那是生物嗎?（cyb

29、org）The cyborg cybernetic organism,deliberately incorporates exogenous components extending the self-regulating control function of the organism in order to adapt it to new environments.42那不是生物嗎那不是生物嗎?Meart takes the basic components of the brain(isolated neurons)attaches them to a mechanical body t

30、hrough the mediation of a digital processing engine to attempt and create an entity that will seemingly evolve,learn and become conditioned to express its growth experiences through art activity.43完整性：完整性：我們能走多遠？要走多遠？我們能走多遠？要走多遠？As such,Improved by nature selectionArtificial improvement Cyber-organismModern cannibal44攻殼機動隊攻殼機動隊，Ghost in the Shell