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生物智能:第二节 医学

生物智能:第二节 医学

作者: 岑子哥 | 来源:发表于2021-06-24 01:32 被阅读0次

    生命之旅

    人的平均寿命大概在70-80岁之间,在这平均不到一百年的时间里,我们人类完成了一趟奇妙的生命之旅,虽然每个人的故事可能略有不同,但是从生命的角度来说却大同小异。

    虽然现在的科技很先进,但是我们仍然摆脱不了肉体凡胎。一个小小的受精卵在娘胎里慢慢地长大,经过将近十月的漫长而又快速的生长后,才将我们生养下来,正式出生之后我们才开始在懵懂之中茁壮成长。

    人体是一个奇妙的生物机器, 有些器官和功能自出生之日起就已经发育成熟,比如呼吸、吮吸、眨眼和游泳。

    还有些器官虽然在胎儿时期就开始工作,但是更多的时候是需要在出生以后才能逐渐成熟的,比如听觉,虽然胎儿时期就已有了听力,也能对成人对他说话的声音做出反应,但是明显要等到小孩满月以后才能够做出让父母惊讶的反应。小孩随着月龄的增长,听觉能力也逐步提高,到2个月时,已能听出声音的方向,能安静地倾听周围的声音,到了3个月时,听力有了明显的发展,在听到声音后,头能转向声音的方向,并表现出极大的兴趣。

    和听觉相比视觉虽然发展的较晚,但是视觉却在人类未来发生着举足轻重的作用,一般正常人70%以上的信息是由视觉构成的。

    新生儿刚出生时,其实对光线就会有反应了,但是由于眼睛发育并不完全,视觉结构、视神经尚未成熟。他能追着眼前的物体看,但视野只有45度左右,视力也只有成人的1/30。而且只能追视水平方向和眼前篮球大小的人或物。新生儿偏爱注视较复杂的形状和亲人的脸庞,以及鲜明的对比色。大概在孩子满月后,已具有注视能力了,一般会注视抱他的人,不过还是无法持续太久,眼球容易失去协调性。三个月后宝宝的视野已经可达180度,也可看到自己的手,也能够感觉到“自己身体”的存在,比如慢慢的他就可以对镜子修整自己的衣服。

    新生儿半年以后,视网膜已有很好的发育,能由近看远,再由远看近,并且有了立体的感觉,甚至能够配合手去抓东西。

    一岁的时候已经可以判断事物的远近,并且快速追踪移动的物体,等到三岁的时候视觉基本发育成熟,这时候的小孩的视力已经和我们人正常差不多了。

    小孩大概三岁的时候,可以从环境里学会每一项生存必备之技能,包括走路,甚至是为自我意识以及说话。

    五岁的小孩基本上就可以掌握一门语法结构了,当然这里的语法结构指的是母语。

    八岁的小孩大脑已经基本发育成熟,等到十岁的时候淋巴系统器官:如淋巴结、胸腺等免疫器官逐渐发育成熟。

    而十六岁时,几乎就是一个大人了,这时候的身体器官虽然仍然在继续发育,但是速度明显缓慢不少。人类大脑则几乎要等到28岁才算完全发育成熟。

    三十五岁以后人体开始逐渐退化,不过随着科技的先进,人体的退化时间开始变得越来越长。

    这大概就是每个人可能面临的情况,但是并不是说所有的人发展的时间表都一致,个别人的个别器官有可能发展的不一样的。这种差异性构成了多种多样的人类。

    细胞

    当我们研究一个人是由什么构成的时候,我们大致会想到一些主要的器官,当我们继续在研究这些器官是由什么构成的时候,可能有些人会告诉我们是细胞。

    细胞就像一个个小机器人一样,他们每时每刻,都会你的身体中进行着不厌其烦的工作直至死亡。这场起源于几十亿年前的工作现今仍然在我们每个的体内发生。

    细胞的种类和功能各不相同,你可以把你的身体想象成一个大城市,然后城市里面该有什么你的身体里面就有什么,比如你的身体里面也有白细胞这样的警察,也有病毒细胞这样破坏者,同时还有司机这样的运输细胞,甚至还有专门处理“互联网信息”的神经细胞。每个细胞都很重要,缺一不可。比如有一种类似齿轮的葡萄糖转运细胞,就是专门负责把营养中的葡萄糖提取出来并输送给其他器官(主要是大脑),如果没有这些葡萄糖转运细胞,那么人的大脑就会陷入瘫痪,直至死亡。

    如果你的想象力足够丰富,你完全可以把你的现实世界搬到你的身体里面去,因为人体这个世界真的是太伟大,太神奇了,尤其是我们以一个细胞的角度进行观察的时候。

    或许你会说,既然如此我就要我的身体里都是好细胞好了,为什么还有那些病毒细胞呢?病毒——一个神奇的存在,看似没有生命,事实上却并不如此,相反它目标明确,战斗力顽强,有团队合作的战斗模式,利用敌人,充满了智慧。它一步步进入细胞,目的只有一个,控制细胞为自己所用,这个最自私的生物用尽一切办法来达到自己的目的——破坏细胞,同时将自己的遗传物质传递下去,繁衍自己的后代。

    当然它们的目的往往没那么容易就达成,因为人体有相较之下更加完备的免疫系统来对抗它。从抗体到吞噬细胞,再到细胞内的免疫物质,精准应对,面对病毒敌人的层层侵入,免疫系统分阶段的战争方式,一批批的消灭敌人,更容易赢得战争的胜利。即使有的时候让狡猾的病毒有可乘之机,但绝大多数病毒难逃免疫系统的反击,相应的,最终的绝大多数战争以病毒失败而告终。正邪的对抗从生命的最初就已开始,病毒与细胞之间战斗永不停息。病毒与细胞之间的这场对抗经过了漫长岁月,这样的对抗塑造了我们,促成了我们的进化。双方都在不断提升自己,而这就是一种共同演化吧。

    其实从某种意义上说病毒就是一种生命,正是由于有了病毒的存在,我们才能够让我们的身体不断适应新的环境。细胞和人一样也是在这种不断的对抗中成长起来的。

    细胞像人一样也有生老病死,每个细胞都在不停地进行着新陈代谢,在一定的范围内可以不断地生长。细胞的出生是通过分裂来进行的。那么活细胞为什么不能无限地长大而需要进行分裂呢?

    这是因为细胞的生长要受到细胞核与细胞质以及细胞表面积与体积比限制,细胞要通过它的表面不断地和周围环境或邻近细胞进行物质交换,这样它就必须有足够的表面积,否则它的代谢作用就很难进行。当细胞的体积由于生长而逐步增大时,细胞表面积和体积的比例就会变得越来越小,导致表面积不够,使细胞内部和外界的物质交换适应不了细胞的需要,这就会引起细胞的分裂,以恢复其原来的表面积与体积的适宜比例。

    再者,细胞分裂可维持细胞核与细胞质体积之间的平衡状态,细胞质中的生理、生化过程都受到细胞核中遗传信息的指引和控制。因此,当细胞质的体积增长太大时,细胞核对这样大范围的细胞质的调控作用就会相对地减少,以致造成核、质的不平衡,从而引起细胞分裂,以恢复其细胞核与细胞质体积之间的稳定状态,有人曾做过这样的实验:当人工培养的变形虫快要分裂的时候,把它的细胞质切去一大块,这个变形虫就不再分裂.等它长大起来又要分裂的时候,又切去一块,它也不再分裂,但如果让其继续生长,体积达到一定大小时,它又会分裂开来。

    神经细胞

    讲到生物智能,几乎所有人都绕不开神经细胞,神经细胞主要包括神经元和神经胶质细胞。虽然神经元形态与功能多种多样,但结构上大致都可分成细胞体和突起两部分。突起又分树突和轴突两种。轴突往往很长,由细胞的轴丘分出,其直径均匀,开始一段称为始段,离开胞体若干距离后是髓鞘,也叫神经纤维,习惯上把神经纤维分为有髓纤维与无髓纤维两种,实际上所谓无髓纤维也有一薄层髓鞘,并非完全无髓鞘。

    神经元是一种高度分化的细胞,是神经系统的基本结构和功能单位之一,它具有感受刺激和传导兴奋的功能。

    通常认为神经元是高等动物神经系统的结构单位和功能单位。神经系统中含有大量的神经元,据估计,人类中枢神经系统中约含1000亿个神经元,仅大脑皮层中就约有140亿。

    神经元描述:神经细胞呈三角形或多角形,可以分为树突、轴突和胞体这三个区域。

    胞体的大小差异很大,小的直径仅5~6微米,大的可达100微米以上。突起的形态、数量和长短也很不相同。树突多呈树状分支,它可接受刺激并将冲动传向胞体;轴突呈细索状,末端常有分支,称轴突终末,轴突将冲动从胞体传向终末。通常一个神经元有一个至多个树突,但轴突只有一条。神经元的胞体越大,其轴突越长。

    神经元是脑的主要成分,神经元通过各个神经元的信息交换,实现脑的分析与输出功能。

    神经元按照用途分为三种:输入神经,传出神经,和连接神经。它们之间一般有以下分工。

    (1)输入区,就一个运动神经元来讲,胞体或树突膜上的受体是接受传入信息的输入区,该区可以产生突触后电位。

    (2)整合区,众多的突触后电位在此发生总和,并且当达到阈电位时在此首先产生动作电位。

    (3)冲动传导区,轴突属于传导冲动区, 动作电位以不衰减的方式传向所支配的靶器官。

    (4)输出区,轴突末梢的突触小体则是信息输出区,神经递质在此通过胞吐方式加以释放。

    其实神经细胞之间的信息传递是一种生物电,主要是通过Na+进行的,但是它的传播的速度却比电子的速度慢了不少,大概是5~120m/s。

    总的来说人的整个发育过程就是一个神经系统不断完善的过程,人类虽然可以没有某个具体器官但是不能没有神经系统。

    神经细胞如图1-2-2所示。

    图1-2-2 神经细胞

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