生物控制論

　　幼教網(wǎng)整理了關(guān)于幼兒軍事科學(xué)《生物控制論》，希望對(duì)幼兒學(xué)習(xí)有所幫助，僅供參考。

　　我們知道，工程自動(dòng)控制系統(tǒng)可以無需人的直接干預(yù)而完成各種生產(chǎn)任務(wù)，這是由于其內(nèi)部有完善的通訊和反饋控制機(jī)制。同樣，大千世界中存在數(shù)百萬種生物，在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中，沿著從無序到有序、從低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展途徑，在其體內(nèi)形成了復(fù)雜精巧的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使得生物能在千變?nèi)f化的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中生存和發(fā)展。自然界中每一種生物都能按照自己的方法，適應(yīng)各自所處的環(huán)境，就像一部部最靈巧的自動(dòng)機(jī)器。正是由于自動(dòng)機(jī)器和生物都具有反饋控制的共性，人們創(chuàng)立了生物控制論這一嶄新的邊緣學(xué)科，其基本思想就是根據(jù)控制論的思想和方法，研究生物體各部分以及生物體內(nèi)與周圍環(huán)境之間的信息傳遞、加工和自動(dòng)調(diào)節(jié)規(guī)律，以及有關(guān)生物醫(yī)學(xué)的信息加工和控制問題。

　　生物體的結(jié)構(gòu)是多層次的，由亞細(xì)胞、細(xì)胞到器官和整體，每一層次都有其特殊的調(diào)節(jié)和控制方式。而且，地球上現(xiàn)存的數(shù)百萬種生物，它們的控制和處理形式又千差萬別。因此，生物控制論研究的范圍是極其廣泛的，它既為生物醫(yī)學(xué)服務(wù)，也為工程技術(shù)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。一方面，利用控制論的理論與方法可解決生物學(xué)中的問題，為深入了解生物醫(yī)學(xué)的原理以及解決生物醫(yī)學(xué)中的實(shí)際問題提供新的方法與工具；另一方面，通過對(duì)光怪陸離的生物世界中各種生物控制和信息處理原理的研究，反過來又為新的工程技術(shù)設(shè)計(jì)提供新的思路。人們?cè)谶@兩方面都已做了大量的工作。

　　在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，很需要控制論這樣的跨學(xué)科的理論和研究方法。由于生物系統(tǒng)十分復(fù)雜，大部分還處于疑謎階段。比如動(dòng)物和人的腦系統(tǒng)，它是當(dāng)前生物科學(xué)的重大研究課題。研究感覺信息加工的機(jī)理，探索學(xué)習(xí)和記憶的奧秘，都要研究這個(gè)系統(tǒng)。腦與感覺器官都具有巨大的信息處理能力和靈活性，它們不斷接受、傳遞、加工和儲(chǔ)存信息，并對(duì)身體各部分發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令。據(jù)估計(jì)，人的大腦皮層約有100～1000億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，這些細(xì)胞通常被稱為神經(jīng)元，神經(jīng)元是腦內(nèi)信息處理的基本單元。每一個(gè)神經(jīng)元通過稱為“突觸”的樹枝狀通道，從數(shù)以千計(jì)的其他神經(jīng)元接受輸入信號(hào)，又對(duì)其他許多神經(jīng)元提供輸出，因而神經(jīng)元之間的聯(lián)系網(wǎng)呈犬牙交錯(cuò)的立體分布。神經(jīng)元通常有兩種基本狀態(tài)：興奮與抑制，決定于神經(jīng)元從突觸接受到的神經(jīng)脈沖。神經(jīng)元所傳遞的信號(hào)是在千分之一秒的時(shí)間內(nèi)完成的局部電位變化。當(dāng)大腦皮層中的神經(jīng)元興奮而載有外界有關(guān)信息時(shí)，通過神經(jīng)元內(nèi)部與外部的化學(xué)物質(zhì)的作用，信號(hào)從一個(gè)神經(jīng)元傳遞到另一個(gè)神經(jīng)元，最后由大腦中有關(guān)神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行綜合處理，將它們變成所需要的決策，并對(duì)外界的各種刺激作出反應(yīng)。大腦真不愧為自然界中最高級(jí)的、最復(fù)雜的信息加工與調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)之一。

　　除了對(duì)人腦研究以外，應(yīng)用控制論解決生理學(xué)問題也取得了重要進(jìn)展。

　　記得前些年有一家外國報(bào)紙報(bào)道說用遺傳工程的方法育成了“牛肉西紅柿’，這種新型西紅柿體較硬，而且有牛肉的味道。該報(bào)道立刻引起強(qiáng)烈反響，各國報(bào)紙紛紛轉(zhuǎn)載，事后才知道這是在“愚人節(jié)”登出的玩笑的新聞。如果在20年前有人杜撰這樣一條消息，恐怕誰也不相信，而今天居然連科學(xué)家都跟著“上當(dāng)”了。這的確說明遺傳工程的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)人們對(duì)生物生長(zhǎng)的控制和調(diào)節(jié)，獲得各種優(yōu)良運(yùn)行和植物的愿望，帶來了新的曙光。尤其是遺傳工程近年來的一系列驚人成果更是引起了世人的極大關(guān)注和廣泛興趣。

　　1982年，美國科學(xué)家把大白鼠的生長(zhǎng)激素的基因植入小白鼠的受精卵中，結(jié)果培育出來的小白鼠長(zhǎng)得非常大，它的照片被各雜志競(jìng)相刊登，使這只“超級(jí)小鼠”成了轟動(dòng)一時(shí)的動(dòng)物名星。很自然地人們立刻聯(lián)想到，如果將此項(xiàng)技術(shù)成功地用于漁業(yè)和畜牧業(yè)，我們不就可以獲得個(gè)體大、生長(zhǎng)快、價(jià)格便宜的“超級(jí)魚”、“超級(jí)雞”、“超級(jí)鴨”、“超級(jí)豬、牛、羊”了嗎!

　　同樣，如果用類似的技術(shù)把豆類的固氮基因轉(zhuǎn)移到水稻、小麥等農(nóng)作物的細(xì)胞中，那么每一棵植物都成了小的“天然化肥廠”，不用再施化肥而獲高產(chǎn)；如果把抗病蟲害的基因移植到農(nóng)作物體內(nèi)，則不需要噴灑農(nóng)藥而獲豐收。到那時(shí)，我們的環(huán)境必將更優(yōu)美，身體會(huì)更加健康。

 

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