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1、如果你长了翅膀,生物界的系统工程,有人说如果自己长了翅膀就可以飞了；也有说如果长了鱼鳃可以潜水了真的有了这些特征，是否你的愿望就能成真呢？,在准备起跳前，请考虑如下问题。,如果用两只手挥动类似翅膀的东西，你觉得你能挥几下？如果不用手，那怎么挥呢？ 飞行时手脚摆成什么姿势比较合适？ 高空空气稀薄，你不担心缺氧吗？ 高海拔气温低，你不怕冷吗？ 你飞行时是看前面还是看下面？如果看前面，你的脖子能维持姿势多少时间？如果看下面，你不担心飞机等撞上来吗？ 你怎么调整方向？ 飞行过程中你能辨别地面物体吗？尤其如果你是近视眼 ,没有考虑过的话，奉劝还是暂时别当“鸟人”了。鸟类的飞行能力是一项系统工程！,配套设
2、施不完善者，请勿模仿！,必备的配套设施硬件篇,身体呈流线型减少空气阻力 前肢特化成翼 具有气囊结构，增加体内空气容量；气囊还有减轻身体比重，调节体温等作用 发达的胸肌占整个体重的1/5 主要骨骼多为中空，坚而轻，以减体重 血液中数目众多的红血球 心脏机能强大 眼睛既能远视又可近观 吃得多，消化得也特别快,必备的配套设施软件篇,光靠蛮力扇翅膀飞翔？你out了 信天翁飞行时几乎完全依靠风力滑翔而不耗费自身的能量，翅膀几乎无需扇动。 火烈鸟生着一双长腿，通过奔跑帮助获得升力。 很多水鸟都先在水中奔跑，然后沿着水面低空飞行，水面的气垫作用支持了它们的身躯。,如此复杂的设施和技术，只是加了一对翅膀的你还
3、想尝试展翅翱翔吗？,同样，长了鱼鳃也不见得就能潜水，看鱼类潜水是怎样的系统工程。,体形普遍为纺锤形，避免头尾过重而下沉 鱼鳍在游泳中有重要作用 鳔能调节鱼体比重，帮助浮沉 表皮有几层，其间分布粘液细胞，减少摩擦和保护机体。 鳞片的排列便于行动和保护鱼体 横纹肌分节现象明显 具有发达的中轴与附肢骨骼 侧线可测定方向和感知水流，内耳起听觉和平衡鱼体作用 无上下眼睑和泪腺,之所以产生只要长了翅膀就可以飞的错误认识，是因为没有认识到生物体是一个复杂而完整的系统，孤立地看到鸟类飞行时扇翅膀的动作，忽略了从整体上把握鸟类飞行的原理。,系统的定义与特性,整体性，由两个或以上要素组成，且整体产生单个要素没有的
4、功能。 相关性，系统的要素之间、要素与整体之间、整体与环境之间有一定的联系。 目的性，系统要素之间的联系与作用产生一定的功能。 适应性，系统可随环境的改变而改变其原有结构和功能。,生物体是否符合这些条件呢？,细胞水平：细胞膜，细胞质和细胞核相互配合，彼此制约，缺一不可，实现生理功能。 多细胞生物体：生物体各细胞各器官协调运行，保证生物体的生存。 生物体与环境：地球上全部生物与周围的理化环境组成生物圈。非生物环境，包括温度、水、空气、光照等等，与生物存活息戚相关，同时生物体对周围环境在一定程度上有影响。 生物体与周围生物之间的关系：生物体的生存与周围的其他生物关系密切，既存在竞争关系，如食物链；
5、也存在合作关系。,显然，生物体符合系统的各种定义和条件。,忽视生物系统性的危害有些是很具体而且现实的。,德国早期人工林多为单一树种的纯林，其目的是尽快获取木材，让森林速生丰产。这一德国模式被各国效仿。 然而，人工林在生物学上不稳定的问题随后突显出来，这表现在3个方面：一是病虫害严重，控制困难；二是抵御不正常气候能力弱，易遭受风灾、雪压危害；三是地力容易衰退，尤其是针叶人工林。 据报道，1990年11月的一场风灾，使德国西部14的森林(170万hm2)受害。20世纪80年代大片森林因酸雨侵袭出现猝死，尤以云杉和冷杉人工林的损失最大。 欧洲到其他地区，凡效仿德国模式造林的都遭到了同样的损失，尤其是
6、引进国外树种恶果尤重。 有人总结到，德国200年的林业史让人看到了速生集约林的命运：病虫害抢救砍伐劣质木材木材跌价。,痛定思痛的德国林业开始反思森林培育的道路。人们想起了100多年前提出的近自然林业理论。近自然林业理论的一个重要特征，就是把森林看成一个整体，看作多种生物及其环境相互依存、相互作用的生态系统，应采用整体途径进行森林经营(经营一个生态系统而不只是林木)。,在这方面科学家有时也不比一般人高明。曾经盛行只要破解了基因组就可以彻底理解生物体的思想，其实组成系统的细胞、基因、蛋白质等只能作为系统的一个元素，无法表现出整个“系统”的行为。基因和翅膀在这个方面是一样的，只能是系统的部分，不是全
7、部。,这种状况是因为一直以来，人们在研究生物体时仅仅采取还原论方法，分别对系统的单个组成元素进行独立的分析研究。还原论的研究已经取得了大量成就，但对生物体整体的行为却很难给出系统、圆满的解释。生命科学还没有形成一套完善的理论来描述生物体系统具有的纷繁复杂性。,堪称现实中的“盲人摸象”,2000-2003年，国际上终于形成了较完整的现代系统生物科学体系。生物系统的概念是指从系统论的角度与观念来看生物体与生物界，将生物不同层次的结构体系看做“系统”，1999年曾邦哲将农业与生态系统的生物系统科学重新定义为分子、细胞、器官和生态各层次生物系统的系统论和实验、计算方法的系统生物科学研究体系。,在宏观方
8、面，生态学作为生命科学分支，对人类生存的环境系统进行研究，已成为生命科学中最为活跃的研究领域之一。特别是20世纪后期，生命科学的宏观研究不仅是传统生态学的范畴，而且扩展到对整个生物目的研究。 在微观方面，细胞生物学、分子生物学和神经生物学的研究发展非常迅速。这些领域都重视系统思想，比如从单个大分子结构研究转向大分子体系研究；关于细胞功能开始重视细胞中各种结构的相互联系及彼此如何协调一致完成整体功能。,目前的系统生物学研究还只是初步使用动力学建模方法来定量描述系统的动态演化行为，这种方法对简单巨系统是适用的，但是在运用到复杂适应性系统时就会表现出很多的局限性，有很多问题就不能解决。所以如何运用系统思想深刻全面地研究生物体仍然是一个亟待探索的领域。,
