前 言 生命是人类知识范围内最富于魅力的现象，自古至今人类都在不断探索 生命的奥秘，并从中得到无穷的乐趣。 生物学正是以生命为研究对象的科学，是研究动物、植物和微生物的科 学。随着现代科学技术的发展，生物学也得到了飞跃发展。目前，生物学正 在进一步向微观与宏观两个方面发展，从而出现许多新的分支学科，如微观 方面有分子细胞学、分子生物学、分子遗传学等；宏观方面有生态学等。专 家们普遍认为，21 世纪是生命科学为带头学科的世纪，21 世纪将是生物学的 世纪。在未来30 年内，生物学的一些研究领域 （如生物工程、人工智能等） 将取得突破性的进展，并对其它学科乃至整个社会、经济发展发挥重大作用。 本书从新奇的动物、植物、微生物趣闻出发，向读者介绍了有关生物学的基 础知识，并且反映了当今生物学发展的新领域，如细胞生物学、生态学、社 会生物学、动物行为学等。由于时间仓促，书中不免出现不妥及错误之处， 敬请广大读者指正。 主编：孙悦华 中国科学院动物研究所
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1 月 1 日 脑的探索 人体内最神秘的器官，就属人的大脑了。其实，人脑的构造并不象肾脏 或肝脏那么复杂，但是它却可以思考，是人体的总司令部。人脑中生理作用 和化学变化的过程到底是怎样的呢？这是科学家们从未放弃的研究课题。一 些科学家认为：脑研究很可能是自然科学中的最后一个堡垒。为此，美国国 会决定命名 “1990年 1月1 日开始的十年为脑的十年”。 神经和肌肉的电活动早在一百多年前就发现了，而脑的电活动发现较 晚，脑电图的出现则在1934年，它是人类在脑研究方面的一个巨大突破，直 至现在仍是探索大脑奥秘的重要手段。科学家最近发现，人在思考问题的时 候，大脑的头骨部位有特殊的缓慢电脑波，并释放份量极轻微的化学物质。 例如氨基酸之类的物质在人脑的某些部位，影响着人类的睡眠、饮食、性欲 以及各种生理活动。 对人脑的电波探测，现在一般采用电子学的遥控原理，犹如汽车或飞机 使用的无线电通讯一样。科学家把脑刺激接收器置于脑部的皮肤下面，它可 以感应由皮肤传达的信息。对于脑电波，人们最感兴趣的是希望通过它知道 “一个人在想什么”。脑电图方面的研究已取得一些进展，科学家发现人在 接受各种刺激及做某些动作时，脑电波会出现不同的变化，这些变化很细致， 一般方法难以显示，只有通过电子计算机的多次叠加才能显示出来。根据对 这些变化的研究，已经可以通过脑电图判别一个人是在注意看东西，还是在 想做某个动作或是在思考问题等。但这与知道 “一个人在想什么”还有不小 的距离。 从理论上讲，通过脑电波和脑内部的化学效应，可以操纵人类的行为， 改变人类的情感。例如可以把一个残暴凶恶的人变得慈祥而温和。但是，脑 电波的刺激并不能供应知识和技能，人的思想、观念、偏见、信仰和习惯等， 都是在童年早期由感觉输入的。 有关人脑语言功能的研究也取得了一些新的进展。其中克利斯托弗现象 引起了科学家的普遍兴趣和争议，现年31 岁的克利斯托弗是一位“笨拙”的 学者，他生性腼腆，不善交际，不能与人长时间交谈，甚至连自己的日常生 活都难以料理。测试表明：他的非语言性智商只有65。然而，克利斯托弗却 通晓 16种语言，是一个极有天赋的翻译家。这一现象支持了这样一种观点： 人脑有一个独立的器官系统进行语言控制。 一些科学家认为：人脑有处理语言的特殊区域，而且这一区域在人脑中 的位置并不一致，大多数人的特殊语言区在左脑，也有些人在右脑，另一些 人则两侧都有。实验还表明：在人脑中用母语表述事物的特殊区域，要比用 后学语言表述的区域更为紧密，后学语言的脑部细胞呈松散状态。 另外，近年来在神经元以及神经递质、视觉信息加工、神经网络及神经 计算机、大脑皮层的功能定位和脑化学等方面的研究也取得了引人注目的成 果。相信到2000 年，科学家们会奉献给人类更多有关大脑的奥秘。