1.对利己性的初步解释

生物常常能够对环境中某些有利因素及有害因素的刺激产生反映，并做出相应的反应，我们称之为生物映答。利己性是指生物对环境中某些有利因素及有害因素的刺激产生的映答所具有的有利于自身生存及繁衍的特性。可见，利己性是使生物得以生存和繁衍下去的前提条件。存在于人类意识中的利己性，是促使人类对环境有关因素产生相应行为的最主要内因，而且是决定行为结果的最主要因素之一。人属于高等社会性动物，高等社会动物意识的利己性，有损人利己性和非损人利己性之别。高等社会动物的损人利己性是自私的和对社会群体有害的，是社会群体进步的阻力，是使社会群体解体的因素，所以它不但具有利己性，而且还具有反社会性；而高等社会性动物的非损人利己性不但不是自私的，还对社会群体有益，是社会群体进步的动力，是高等动物结成社会群体的前提和基础，也是高等动物形成社会性的基础，所以它不但具有利己性，而且还具有亲社会性。从长时间跨度来看，越是能够通过非损人利己性，限制损人利己性的人类群体，就越是能够逐渐发展壮大；反之，越是能够通过损人利己性，限制非损人利己性的人类群体，就越是能够逐渐萎缩，甚至灭绝。总之，人的利己性相关规律，是解开人类社会现象的一把必不可少的钥匙，如果能够认识和利用人类利己性及其相关规律，就能最大限度地利用人的利己性对全人类有益的一面，最大限度地避免人的利己性对全人类的有害一面。这样就能最大限度地促进全人类发展，最大限度地避免人类因自身因素造成全人类毁灭。

2.相关概念

为了完成对利己性及其相关规律的全面认识，在接触正题以前，我首先借助一些词或词组，来表达本书后面要经常用到的与利己性相关的概念。这些词或词组都曾经出现过，都有原有解释。它们的原有解释，与我在本书要表达的概念，有相符之处，也有不符之处，对于相符之处，仍沿用了原有解释，对于不符之处，则进行了修改，或者重新定义。敬请读者在读此书时，把这些词或词组，暂时理解成本书所阐述的概念。

2.1事物、亲事物及子事物

事物是指客观存在的一切事和物。事是指物的改变；物是指实体，包括粒子和一切粒子组合。粒子组合，包括所有非生物及生物，当然也包括人。亲事物是指包含被研究事物的事物。例如，由于地球包含海洋，如果我们把海洋作为被研究事物，那么我们就可以把地球这一事物称为海洋这一事物的亲事物。子事物就是指构成被研究事物的事物。例如，如果我们把地球表层作为被研究的事物，那么海洋和陆地都是它的子事物。再如，微生物感染人体可以造成感染性疾病，感染性疾病就是由入侵的病源微生物、微生物的代谢产物、病变的组织和人体功能异常等构成；如果把感染性疾病作为事物进行研究，那么，入侵的病源微生物、微生物的代谢产物、病变的组织和人体功能异常都是子事物。

2.2反映与反应

一事物作用于另一事物，可以通过直接方式，也可以通过间接方式。所谓直接方式，就是通过直接接触，作用于另一事物。所谓间接方式，就是通过第三事物，作用于另一事物。例如，一事物通过发射或反射光波或声波，作用于另一事物，就是通过间接方式。作用，用作动词时，是指“对事物产生影响”；用作名词时，是指“对事物产生的影响”。但如果作用的对象是生物时，常常使用“刺激”一词。

简单事物受到其他事物作用时，首先会在外界能量的推动下，出现被动改变，并获得能量。这种改变，不但能表现出该简单事物本身的性质，而且还总是能以本身的改变，相对直接地表现出作用施加事物的性质，我们称之为该简单事物对作用施加事物的基本反映。基本反映并不是“简单事物受到其他事物作用”这件事的终结，还会在获得的能量的推动下，引起其主动改变。这种改变，虽然也能间接地表现出作用施加事物的性质，但主要表现的是事物本身的性质，是简单事物对作用施加事物做出的“回答”，我们称之为该事物对作用施加事物的基本反应。可见，简单事物在其它事物作用下，会出现两种改变，即基本反映和基本反应，而且，两者总是成对出现的。

生物把许多物质结合起来，从而，在受到刺激时，把许多对基本反映及基本反应，以一定方式结合起来，体现出刺激施加事物能够被该生物利用，亦或是对对该生物有害等的性质。这个过程就是系统性反映；生物把许多物质结合起来，从而把许多对基本反映及基本反应以一定方式结合起来，还能构成对刺激施加事物的回答。这个过程，就是系统性反应。所以，生物作为一个统一的整体，在受到刺激时，也会出现两种改变，即系统性反映及系统性反应。但两者不一定成对出现。

总之，作为一个整体来接受作用或刺激的事物，在受到作用或刺激时，会发生两种改变：一种改变，主要是体现作用或刺激施加事物性质的改变；另一种改变，主要是体现受到作用或刺激的事物本身性质的改变，是对作用或刺激的“回答”。我们将前一种改变称为事物对刺激或作用施加事物的反映，将后一种改变称为事物对刺激或作用施加事物的反应。只不过，非生物的反映及反应，是成对的基本的反映及基本反应，而生物的反映及反应，分别是系统性反映及系统性反应。

2.3主体与客体

当我们研究一事物对另一事物的刺激或作用做出反映或反应时，就将做出反映或反应的一方定义为主体，而将被反映及被反应的一方定义为客体。之所以将主体定义为事物，而没有定义为人及其它高等动物，是因为，不光是人或其它高等动物能对其它事物的作用做出反映及反应，其他生物乃至非生物也能对其它事物的作用做出反映及反应。这里所说的另一事物，既可以是生物，也可以是非生物。主体和客体还可以是一个相同的承载者。例如，人能够对自身疾病做出反映及反应，疾病和人对疾病的反映及反应部分都存在于人体，这时候，就须要把疾病作为客体，人对疾病的反映及反应部分作为主体进行研究。当主体是生物时，客体甚至仅仅是自身状况的改变。例如，人和其它高等动物能够对体内状况进行调整，也能对人与地球的关系进行调整，调整过程就是由系统性反映和系统性反应来完成。

2.4映答功能

映答功能是指简单事物或生物事物作为主体，在接受客体作用或刺激后，出现的反映及其引发的反应的合称。所谓简单事物，是指以一个整体参与最简单反映及最简单反应的事物。简单事物作为主体受到客体作用作用后，出现一个基本反映；这个基本反映又引起一个与之相对应的基本反应。这一对基本反映及基本反应，共同构成该简单事物受到作用后的映答功能。简单事物的映答功能，可以称为基本映答功能。复杂事物由许多简单事物构成，复杂事物受到作用后，可以引起一连串成对的基本反映及基本反应。生物事物就是由许多简单事物构成的特殊复杂事物，是一个统一整体，它（他或她）能够把体内许多简单事物联合起来，构成反映系统及反应系统。在反映系统或反应系统中，第一个简单事物受到作用后，出现的一对基本反映及基本反应，引起第二个简单事物出现一对基本反映及基本反应；第二个简单事物的一对基本反映及基本反应，又引起第三个简单事物出现一对基本反映及基本反应……这些对基本反映及基本反应联合起来，就构成系统性反映或系统性反应。一个系统性反映的最后一对基本反映及基本反应，既可以引起一个系统性反应的第一对基本反映及基本反应，也可以引起另一个系统性反映的第一对基本反映及基本反应；而一个系统性反应的最后一对基本反映及基本反应，同样既可以引起一个系统性反应的第一对基本反映及基本反应，也可以引起另一个系统性反映的第一对基本反映及基本反应。系统性反映与系统性反应按一定方式联合起来，就构成了生物的映答功能。生物的映答功能，也可以称为系统性映答功能。关于映答功能，后面我们还会详细论述。

2.5属性

属性是指事物本身的内部联系，或者该事物与周围事物的联系的规律性认识。例如，桃子的形状和颜色都是桃子的属性，但桃子的形状是桃子本身的性质，桃子的颜色却是桃子吸收和反射不同波长可见光的性质。之所以熟桃子有些部位是红色的，是因为这些部位以反射红色光为主，对其他颜色的光，则以吸收为主。

2.6有利事物与有害事物

对于非生物来说，有利于其结构的稳定，有利于其功能发挥的事物，就是其有利事物。例如，油能够使铁器免于被腐蚀，油就是铁器的有利事物。对于生物来说，有利于其生存和繁衍的事物就是其有利事物。例如，食物、水和氧气都是有利于动物生存的事物，因而，都是动物的有利事物；动物A以生物B为食，生物B就是动物A的有利事物；有性生殖生物的配偶双方，都对对方的繁衍有利，所以，互为有利事物。

对于非生物来说，不利于其结构稳定，不利于功能发挥的事物，就是其有害事物。例如，水和氧气能使铁器生锈，从而破坏其结构，不利于其功能的发挥。因而，水和氧气都是铁器的有害事物。对于生物来说，不利于其生存和繁衍的事物，就是其有害事物。例如，对生物产生毒性作用的事物，都是生物的有害事物；如果动物A以生物B为食，动物A威胁到生物B的生存，那么动物A就是生物B的有害事物；一夫多妻制动物雄性竞争对手之间，威胁到彼此的繁衍，所以互为有害事物。

但是，有利事物和有害事物必须得辩证地看待，有利事物超过一定量有可能会起有害作用；有害事物在一定限度内也可能起到有益作用。例如，糖、淀粉和脂肪都是人体所需要的供能物质，都是人体的有利事物，但摄入量超过一定限度，就会引起，糖尿病、高脂血症和心脑血管疾病；适当接触有害事物，可以提高人应对环境的能力。

2.7生物的有利因素及有害因素

因素是指构成事物的要素、成分，或决定事物发展的原因、条件。例如，构成水的物质就包括氢元素和氧元素，因此，氢元素和氧元素都是水的构成因素；我们知道，欠发达国家经济发展缓慢的关键原因是缺乏公平竞争的经济环境，因此，缺乏公平竞争的经济环境是欠发达国家经济落后的关键因素。

生物的有利因素是指有利于生物生存及繁衍的因素。生物的有害因素是指不利于生物生存及繁衍的因素。因为它们也是客观存在的事或物，所以，它们其实就是生物的有利事物及有害事物。但它们是生物进化的外部原因，所以在研究生物进化时，我们常称它们为生物的有利因素及有害因素。

3.人的利己性反映及利己性反应

利己性是指生物个体对于有害事物及有利事物的刺激，产生的系统性反映及系统性反应，以及由系统性反映及系统性反应共同构成的映答功能，具有有利于自身生存及繁衍的特性；是生物作为主体对“客体有害于还是有利于主体自身的生存或繁衍”这种特殊客体关系属性的正确反映及反应；是生物反映形式及反应形式与非生物反映形式及反应形式的根本区别所在。人是最高级生物，人之所以被称为最高级生物，就是因为人的特征性反映能力及反应能力远高于其它生物。人的特征性反映能力主要是由人的感觉、知觉和思想共同构成的；人的特征性反应能力主要是由人的动机和行为共同构成的。人的利己性反映，主要是指人的利己感觉、利己知觉和利己思想；人的利己性反应，主要是指人的利己动机和利己行为。

3.1利己感觉与客观感觉

在清醒状态下，人的感觉器受到事物的相应刺激，产生神经冲动，经感觉传入通路，传入大脑的相应感觉中枢，就产生了对事物个别属性的系统性反映，这种反映就是感觉。例如，来自物体的可见光，经人眼处理，在视网膜上形成图像，被视网膜的视觉细胞接收及处理，转变成神经冲动，经视觉传入通路传到大脑皮质的视觉中枢，就形成了对物体形状、大小及颜色的系统性反映，这就是视觉；物体振动发出的声波，通过外耳道、鼓膜和听骨链传递至内耳，被耳蜗毛细胞接收、处理，转变为神经冲动，经听觉传入通路，传到大脑皮质听觉中枢，就形成了对物体振动频率及强度等性质的系统性反映，这就是听觉；物体散发到空气中的不同化学物质，能够刺激鼻腔中的嗅细胞，产生神经冲动，经嗅觉传入通路，传入大脑皮质的嗅觉中枢，就形成了对气体性质的系统性反映，这就是嗅觉；人进食时，食物或食物的分解产物刺激味蕾，产生神经冲动，经味觉传入通路传到大脑味觉中枢，形成对食物性质的系统性反映，这就是味觉；位于人内耳的平衡器（位觉器）还能感受其头部与地球引力方向的关系以及人自身运动速度改变，形成神经冲动，经平衡觉运动觉传入通路，传到大脑皮质的平衡觉运动觉中枢，产生的系统性反映，就是平衡觉和运动觉。人体表面满布密度不同、类型各异的感觉器，能够感受多种外界刺激，产生神经冲动，经相应的感觉传入通路，传到大脑皮质相应的感觉中枢，产生对各种不同刺激的系统性反映，从而形成触觉、温度觉、痛觉等感觉；人体内部还有无数的感受器，能够感受人体内部各种状况的刺激，形成神经冲动，经相应的感觉传入通路，传到大脑皮层的相应感觉中枢。于是就形成了各种反映人体内部状况的感觉，如肌腱的本体感觉、深部痛觉及腹胀等感觉。

根据针对客体属性的差异，可以将感觉分为两种。其中一种感觉是针对“客体对人的生存或繁衍有利还是有害”这种客体特殊属性的感觉。这种感觉是有规律的，那就是，人对于常见的有利于其自身生存或繁衍的因素产生的感觉，是各种各样的好受的感觉；对于常见的不利于其自身生存或繁衍的因素产生的感觉是各种各样的难受的感觉。例如，人对于环境中能生吃的物品，比如西瓜和水果产生的嗅觉和味觉，是各不相同的好受感觉；对于只能做熟以后再吃的物品，比如米、面和肉类，在做熟以后，产生的嗅觉和味觉，也是各不相同的好受感觉；人的性感觉，也是一种令人愉悦的感觉；而受到各种不同的伤害，会出现各不相同的难受感，比如皮肤受到撕扯伤害，就会出现撕扯痛，而受到烧灼伤害，则会出现烧灼痛；甚至，刚刚面临受到伤害的风险，就会出现难受感，例如，当人离腐烂的动物尸体较近时，就有了被传播疾病的风险，这时产生的嗅觉是令人厌恶的恶臭感觉。不仅如此，人体内主要营养物质缺乏，也会出现相应的难受感，如食物缺乏会出现饿感，水缺乏会出现渴感，缺乏得到满足，会出现满足感，如饱感，过量则会出现不适，如食物过量出现的腹涨感。身体疾病也多会引起相应的难受感。这些感觉的出现，都是感觉系统长期进化的结果。它们能使人类在享受好受感觉的同时，满足人类的生存及繁衍所需；使人类在远离难受感觉的同时，避免受到损害；能避免人类所需的不足和过量；还能使人类减少运动或停止进食等加重疾病的因素，以避免人类疾病加重。总之，它们对于人类自身的生存及繁衍有利。所以，我们称反映“客体对人类和其它高等动物的生存或繁衍有利还是有害”这种特殊属性的感觉为利己感觉。

像人一样，其它高等动物也能形成感觉及知觉。设想一下，如果老虎、狮子和狼等肉食动物闻到或吃到肉的感觉是不好受的感觉，而闻到或吃到草的感觉是好受的感觉，那它们还会吃肉而不吃草吗！如果牛、马和鹿等草食性动物闻到和吃到草的感觉是难受的感觉，而闻到和吃到肉的感觉是好受的感觉，那它们还会吃草而不吃肉吗！

我们知道，腐肉是鬣狗和乌鸦的食物之一，如果鬣狗和乌鸦闻到和吃到腐肉的感觉与人闻到和吃到腐肉的感觉相同，那鬣狗和乌鸦还会吃腐肉吗？所以鬣狗和乌鸦闻到腐肉的感觉一定不是难受的感觉，而吃到腐肉的感觉一定是好受的感觉。同理，以其他动物或人的粪便为食的高等动物，闻到到这种粪便的感觉，一定不是难受的感觉，而吃到这种粪便的感觉一定是好受的感觉。

一个可重复的实验是，将鹅的食物中放进几小块生肉，然后用这种食物喂鹅，当鹅将肉吃进嘴里，就会马上将其甩出，并不停地甩嘴，说明鹅对生肉产生的味觉是难受的感觉。

可见，不同种类的高等动物（包括人类），对于同一外界事物产生的利己感觉，可能差别极大，甚至完全相反。这是由于在漫长的进化过程中，有利因素及有害因素对高等动物的长期选择，使不同高等动物物种形成利己感觉的反映系统，带有足够多的不同的好恶性所造成。

所以，作为针对客体本身的反映，人和其它高等动物的利己感觉具有主观性。但是，作为针对“客体有利于还是有害于主体的生存或繁衍”这种客体特殊属性的反映，人和其它高等动物的利己感觉又具有客观性。实际上，正是这种相对主观性和相对客观性相结合，才使这种感觉具有了利己性。

另一种感觉是反映客体一般属性的感觉，这些属性不涉及主体与客体之间的关系。例如，在人听觉感觉器所能承受的声强范围内，听觉只是对客体发出的声波，这种客体一般属性的系统性反映，并不涉及“客体发出的声波对人有利还是有害”；在人视觉感觉器所能承受的可见光强度范围内，视觉只是对来自客体的光波，这种客体一般属性的系统性反映，并不涉及“来自客体的光波对人有利还是有害”这种客体特殊属性；在一般情况下，触觉只是指主体通过触摸，对客体表面情况，这种客体一般属性的系统性反映，并不涉及“客体对主体有利还是有害”这种客体特殊属性。虽然任何对客体的反映，都有主体因素的影响，但由于人类或其它高等动物产生这一类感觉的反映系统，不带有主体的好恶因素，因此，主体因素对这一类感觉影响不大。如果对人和其它高等动物这一类感觉进行研究，我们会发现，人和不同的高等动物对同一客体产生的这种感觉大同小异，或者说没有本质区别。也就是说，无论是人，还是高等动物，对客体一般属性的反映，都与实际情况很贴近。无论作为针对客体本身的反映，还是作为对客体一般属性的反映，它都是相对客观的。所以，我们将人和其它高等动物针对客体产生的反映客体一般属性的感觉，称为客观感觉。

3.2客观知觉与利己知觉  

知觉是大脑把针对一事物的各种感觉综合到一起，形成的针对该事物的具体感性形象。   

由于人对一些事物形成的感觉，只有客观感觉，没有利己感觉，使得人对这些事物形成的知觉也只有客观性，没有利己性。我们把没有利己感觉参与，只有客观感觉参与形成的知觉称为客观知觉。例如，在不借助仪器的情况下，人对月球的感觉，只有不同时间、不同天气情况下的视觉图像，所以，人对月球的知觉，也只能是“月有阴晴圆缺”，没有月球对人有利或有害的信息。也就是说，人对月球形成的知觉只有客观性，没有利己性，是客观知觉。

而人针对另一些事物形成的知觉，既有客观感觉参与，又有利己感觉参与，使得人针对这些事物形成的知觉，既反映了这些事物的各种一般属性，又反映了这些事物对人的生存繁衍有利还是有害这一特殊属性，是不但具有客观性，而且还具有利己性的知觉。这类知觉对人的生存和繁衍有利。所以，我们把有利己感觉参与形成的知觉，称为利己知觉。例如，人对桃子的感觉包括：人看到的桃子的形状、大小和颜色；闻到的熟透了的桃子散发出的诱人香气；触摸桃子产生的触觉；品尝到的桃子香甜的味道；吃桃子时，看到的桃子里面的状况；吃完了桃子后，看到的剩下的桃核的形状、大小和颜色等。把这些感觉综合到一起，就形成了人们对桃子的知觉。以上各种感觉中，人闻到的熟桃子的气味，吃桃子时产生的味觉，都是利己感觉。桃子的“诱人的香气”和“香甜的味道”使人产生“桃子好闻好吃”的感受，从而吸引人利用桃子内的营养物质，补充人体所需。所以，这些利己感觉使人对桃子的知觉有了利己性。而人对桃子其他的感觉，只是反映桃子和桃核各种一般属性的客观感觉，能够使人对桃子的认识加深，不涉及桃子对人有利还是有害这一问题，因此，只会使人们对桃子的知觉具有客观性。人对桃子的知觉是集利己性和客观性于一身的知觉，这种知觉有利于人利用桃子补充自身营养物质，所以，我们说人对桃子的知觉是一种利己知觉。

3.3利己思想

所有事物都以感觉的形式反映到人的头脑中，大脑把对每一事物的各种感觉综合，就形成了对各种事物的知觉。感觉和知觉都只是对事物现象的认识，我们称它们为感性认识。至于表象，只不过是大脑对感觉和知觉记忆的再现，属于大脑记忆及再现功能的一部分，所以我不将其列入感性认识的范畴。感性认识并不能把握事物的本质，事物之间的内在联系，以及事物与属性之间的联系。人的大脑能够把感性认识经过抽象思维，形成以概念、判断和推理的形式表达的对事物本质，事物之间内在联系，以及事物与属性之间联系的认识，我们称之为理性认识，也称之为思想。所以，思想或理性认识是以概念、判断和推理形式表达的，人对事物本质，事物之间内在联系，以及事物与属性之间联系的认识。这里所说的事物本质，主要是指事物内部子事物之间的联系；这里所说的事物之间的内在联系，是指事物与事物之间的联系，包括作为客体的事物与作为主体的人之间的联系，也包括作为客体人与作为主体的人之间的联系。因为我们也可以把任何生物（包括人）称为事物。

概念就是思维中枢通过使用抽象化的思维方式，从头脑里的一群事物中提取出来的反映这群事物共同特性的思维单位。例如，水果这一概念就是从人对桃子、梨、苹果和芒果这一类物品的感性认识中，使用抽象化的方式提取出来的反映其共同特性的思维单位。桃子、梨、苹果和芒果等也是这样形成的概念，只不过是因为年代太久远了，以至于它们为什么叫桃子、梨、苹果和芒果等，而不叫其他的名字，或许我们已经无从知晓。“上方”是由所有“向上才能到达的地方”抽象出来的。“下方”是由所有“向下才能到达的地方”抽象出来的。“上去”是由所有“位置由低到高的行为”抽象出来的。“下去”是由所有“位置由高到低的行为”抽象出来的。“改变”是由所有“和原来不一样”或所有“使……和原来不一样”抽象出来的。同样，维生素、果酸、蛋白质、脂肪、糖、分子、原子、质子、中子、电子、货币、商品、手机、电脑、国家、阶级、走、跑、跳和打击等等，全是用同样方法形成的概念。总之，所有的词、词组、数字，甚至包括包括标点符号和加减符号在内的各种符号等都是概念。所以，概念是思维单位，是形成判断和推理的基础。

判断就是利用概念，揭示事物内部联系，事物之间联系，以及事物与属性间联系，从而判明或断定事物是什么或不是什么，是否具有某种属性的思维过程或思维结果。例如，“人的淋巴管与静脉相联通”就是一个揭示人体内部联系的判断；“食物和水是动物生存的必须物质”就是一个揭示事物之间联系的判断；“地球是一个巨大的近球形物体”就是一个揭示事物与属性之间联系的判断。

推理是从已有的判断得出新判断的思维过程或思维结果。例如，从“地球是一个巨大的近球形物体”这一判断，以及“海洋约占地球表面积的71%”这一判断，能够得出“海洋的表面不是平的，而是呈凸面镜形的”这一新的判断。这一过程就是推理。

需要指出的是，人的生命是有限的，因而每个人的经历是有限的，而宇宙中的事物是无限的，所以，每个人都不可能亲自感知所有的事物，然后上升到理性认识。事实上，每个人能亲自感知的事物极少，大部分感性认识和理性认识，都是通过人的语音和文字等信息交流能力，把来自外界，以语音和文字等形式传播的知识，经大脑的思维过程，取舍而得到的。而且人大脑的思维功能并不是完美无缺的，它是在一系列非生物和生物因素综合作用下进化而来的，并且人和人的思维能力存在着差别，因此，思想（理性认识）虽然是对事物本质的认识，但并不一定是正确的认识，一部分是有局限性的相对正确的认识，另一部分甚至可能是错误的认识。

利己思想是人脑形成的，以利己概念、利己判断和利己推理表达的，对有害事物和有利事物的本质认识，以及有害事物和有利事物与人之间内在联系的认识。这种认识对人的生存和繁衍有利，故名。

利己概念是人脑通过使用抽象化的方式，从一群事物中提取出来的反应其与人的生存及繁衍相关的共同特性的思维单位。如有利事物就是通过使用抽象化的思维方式，从食物、水、衣服、住房、氧气和配偶等客观存在中提取出来的，反映其有利于人自身生存和繁衍这种共同特性的思维单位。同样，有害事物、生存、繁衍、娱乐、温暖、寒冷和炎热等都是这样形成的利己概念。

利己判断是揭示有害事物及有利事物与人之间内在联系，何种情况下发生联系的思维过程，它也是运用利己概念和非利己概念，判明或断定事物是否对人有害或有利，有何害或何利，在什么情况下有害或有利的思维结果。例如，“成熟的桃子含有人体所需的多种营养物质”这一判断揭示了桃子和人之间的内在联系，对人的生存有利，因而属于利己判断。

利己推理是从已有的判断得出新的利己判断的思维过程及思维结果。例如，一些科研人员为了弄清某种转基因食品对人是否有害，通常是先利用与人亲缘关系较近的动物进行实验。假设实验结果是这种转基因食品对该种动物有害，他们就从“实验动物与人的亲缘关系较近”和“该转基因食品对实验动物有害”这两个判断，得出“该转基因食品对人有害的可能性相当大”这一新的利己判断，这个过程就是利己推理。

当利己性反映处于利己感性认识阶段时，是某种感觉好受，主体喜欢引起这种感觉的事物，以及某种感觉难受，主体厌恶引起该种感觉的事物。而当利己性反映上升到利己理性认识即利己思想阶段时，是某一时间，某种情况下，某事物对自己、亲人或其他人有害或有利，有何害何利，有害有利的程度如何；以及由已有的判断推测出，某一时间，某种情况下，某事物对自己、亲人或其他人有害或有利，或可能有害或有利，有何害何利，有害或有利的程度如何。这是人类面对任何凶猛动物、剧毒动物、其他生物、恶劣的环境，做出最有利反应的基础。

可见，通过理性思维中枢的进化，使人的利己反映能够由利己感性认识阶段，上升为相对完善的利己理性认识（利己思想）阶段，是人类成为地球主宰的关键原因。也就是说，由于人能够形成相对完善的理性认识（思想），而高等动物只能形成萌芽状态的理性认识，所以，人类理性认识的利己性，远远强于高等动物理性认识的利己性。这是人类成为地球主宰的根本原因。

根据表现的方面不同，利己思想可以分类为物质利己思想、性利己思想、利后思想、地位利己思想和名誉利己思想等。物质利己思想是指物质生活资料或金钱方面的利己思想；性利己思想就是希望得到自己喜欢的异性的思想；利后思想就是希望自己有较多子孙后代，以及保护自己子孙后代的思想；地位利己思想就是希望自己有较高社会地位的思想；名誉利己思想，就是希望自己在社会中有较高声誉的思想。根据思想所导致的行为是否给其它人造成损害，利己思想可分为损人利己思想和非损人利己思想。损人利己思想是指通过损害所在群体中其它个体的利益及人身安全，以满足自身利益的思想。非损人利己思想是指在不损害所在群体中其它个体利益及人身安全的前提下，满足自身利益的思想。

3.4利己动机

动机是大脑针对某一件事情的形成的行为指令，是大脑形成的系统性反应，是直接导致行为的意识形式，是感觉、知觉及思想与行为之间的枢纽，是人和其它高等动物反应的开始，也是人和其它高等动物反应的内在方式。动机可分为感性动机和理性动机。只有感性认识（感觉和知觉），而没有理性认识（或萌芽状态的理性认识）参与形成的动机，叫感性动机。在感性认识和理性认识（或萌芽状态的理性认识）共同参与下形成的动机，叫理性动机。感性动机一般会立刻传递给相应的行为中枢，从而马上引起相应的感性行为。理性动机分为不成熟的理性动机和成熟的理性动机。不成熟的理性动机如果未被大脑否定，就会被完善，直至转变为成熟的理性动机。成熟的理性动机会以若干神经冲动的形式，传导到若干行为中枢，最终引起相应的理性行为。人和其它高等动物理性动机的主要区别是，人的理性动机是相对完善的，而其它高等动物的理性动机是不完善的。理性动机和理性认识具有一定程度的对应性。

利己动机是指在利己感性认识及利己理性认识参与下，形成的动机，是针对有害事物及有利事物的有利于自身生存和繁衍的行为指令。利己动机可分为利己感性动机和利己理性动机。利己感性动机就是只有利己感性认识（利己感觉和利己知觉）而没有利己理性认识参与形成的动机。利己理性动机就是由利己感性认识和利己理性认识（或萌芽状态的理性认识）共同参与形成的动机。利己理性动机，有的是不成熟的，有的是成熟的。不成熟的利己理性动机，经过思维中枢的加工，可以变为成熟的利己理性动机。成熟的利己理性动机会被行为中枢转化为行为指令，最终导致相应的利己行为。利己感性动机与相关的利己感性认识具有对应性；利己理性动机与相关的利己理性认识及相关的利己感性认识具有对应性。

3.5利己行为

在这里，行为特指在动机支配下人或其它高等动物的活动，是人或其它高等动物对事物反应的特征性的外在方式。行为可分为感性行为和理性行为。感性行为就是通常人们所说的下意识行为，是在感性动机支配下的行为。理性行为就是在理性动机支配下的行为，是有计划的行为。人的理性动机和理性行为共同构成最高级的物质反应形式。

动机被行为中枢转变为若干肌收缩指令和若干肌紧张指令，分别以若干神经冲动的形式，经锥体系和锥体外系，传到若干相应的运动反应系统的运动中枢，转变为若干相应的肌运动信号和若干相应的肌紧张信号，经若干相应的运动反应传出通路，传导到若干相应的运动反应终端（肌肉），从而引起若一部分肌肉收缩，另一部分肌肉处于及肌紧张状态，这些相互协调的肌收缩和肌紧张，就导致行为。

人和其它高等动物行为的主要区别是，人的理性行为远多于高等动物的理性行为，人的理性行为远高级于高等动物的理性行为

利己行为是指人或其它高等动物在利己动机支配下的有利于自己生存和繁衍的行为，是人或其它高等动物对有害事物及有利事物系统性反应的外在方式。利己行为也可分为利己感性行为和利己理性行为。在利己感性动机支配下的行为，就是利己感性行为。在利己理性动机支配下的行为就是利己理性行为。

人和其它高等动物利己行为的主要区别是，人的利己理性行为远多于高等动物的利己理性行为，人的利己理性行为远高级于高等动物的利己理性行为。因此，人的利己行为比高等动物的利己行为的利己性强得多。

4.人类利己性的物质基础

我们将人类和其它高等动物产生感觉的物质系统，称为感觉系统。感觉系统的结构模式是：感觉器-感觉传入通路-感觉中枢。感觉中枢位于大脑。感觉器接受刺激后，就会在感觉中枢形成感觉。如嗅觉、味觉、痛觉和性感觉等。我认为感觉之所以具有利己性，主要是外界有害事物及有利事物对感觉系统进行长期选择的结果。

知觉和感性动机是大脑感性思维中枢的功能，理性认识和理性动机是大脑理性思维中枢的功能。感性思维中枢和理性思维中枢共同构成大脑思维中枢。大脑有一个与思维中枢相伴行的结构，我们称之为情绪中枢。情绪中枢与思维中枢有着广泛的双向联系，甚至有可能与感觉中枢也有着双向联系。情绪中枢能够强迫思维中枢对其不同思维过程，特别是思维产物，产生主观体验。这些主观体验，被心理学界称为情绪的主观体验。思维中枢对外界有害事物及有利事物形成的知觉和理性认识之所以具有利己性，与情绪中枢强迫思维中枢对这一类认识产生的主观体验，具有主观好恶性密不可分。所以，我们称这类主观体验为利己主观体验。利己主观体验还能迫使思维中枢进行思索，以便利用利己感觉和知觉，形成利己理性认识，把肤浅的利己理性认识转升为深邃的利己理性认识，乃至形成成熟的理性动机。情绪中枢之所以能够迫使思维中枢形成利己主观体验，也是外界有害事物及有利事物对情绪中枢进行长期选择的结果。大脑还有一些执行感性思维中枢和理性思维中枢行为指令的结构，我们称它们为行为中枢。这些行为指令是由感性思维中枢产生感性动机的结构和理性思维中枢产生理性动机的结构发出的。

我们称人类和其它高等动物产生运动的反应系统为运动反应系统。运动反应系统多得难以计数。它们的结构模式是：运动反应中枢-运动传出通路-运动反应终端（骨骼肌）。每个运动反应中枢接受许多行为中枢支配；每个行为中枢也同时支配许多运动反应中枢。当产生一个行为时，一个行为中枢临时与多个运动反应系统组成行为系统。行为系统忠实地执行着思维中枢发出的行为指令。

在物质间反映规律及反应规律的作用下，通过物质间的反映及反应，使非生物由简单到复杂，结果产生了原核生物；通过有害事物和有利事物与生物之间的反映及反应，以及生物体内物质间反映及反应，使生物由由低级到高级，由简单到复杂衍变，最终产生了人类。有了人类，才有了人的感觉系统、思维中枢、情绪中枢、行为中枢和运动反应系统，才有了人的感性认识（包括感觉、知觉）、理性认识（思想）、动机（包括感性动机理性动机）和行为（包括感性行为和理性行为）；才有了人类由感觉、知觉、主观体验、感性动机、感性行为构成的感性映答功能，以及由感觉、知觉、理性认识、理性动机、主观体验和理性行为构成的理性映答功能；才有了人类由利己感觉、相关的客观感觉、利己知觉、利己知觉主观体验、利己感性动机和利己感性行为构成的利己感性映答功能，以及由利己感觉、相关的客观感觉、利己知觉、相关的客观知觉、利己理性认识、相关的客观理性认识、利己主观体验、利己理性动机、动机体验和利己理性行为构成的利己理性映答功能。这些正是接下来数个章节要阐述的内容。

5.人类的直接创造者是道

人类是怎样产生的？目前关于这个问题有两种观点：一种观点人为，人类是由上帝直接创造的；另一种观点认为，人是进化而来的。如果第一种观点是正确的，那么，我以后的的论述将无法继续，所以，我不得不先停下来，解决这个问题，然后，再继续以后的论述。

在老子所著的《道德经》中，有两章文字对解决这个问题有所裨益。其一是道德经第二十五章：有物混成，先天地生。寂兮寥兮，獨立不改，周行而不殆，可以為天下母。吾不知其名，字之曰道，強為之名曰大。大曰逝，逝曰遠，遠曰反。故道大，天大，地大，人亦大。域中有四大，而人居其一焉。人法地，地法天，天法道，道法自然。其二是《道德经》第四十二章：道生一，一生二，二生三，三生萬物。萬物負陰而抱陽，沖氣以為和。人之所惡，唯孤、寡、不穀，而王公以為稱。故物或損之而益，或益之而損。人之所教，我亦教之。強梁者不得其死，吾將以為教父。

可见，老子认为，在天地形成以前，就有一个带有规则的东西形成，老子不知道它叫什么，把它称为道，按着道的规则才形成了天和地，也形成了天地万事万物，包括人和其它生物。人类的社会实践证实，宇宙中的万事万物确实是按着一定规则形成，并且按着一定规则在不断变化着。所以 人们才能对宇宙万事万物进行研究，形成各种科学规律。可见，规律只是道的一部分或道一些表面现象。

我不知道有没有上帝，但我们可以把两种情况都假设了，看影响不影响道对万事万物形成及变化的决定作用。首先，我假设没有上帝，那么，道，自然是能按着它所蕴含的规则形成宇宙，形成宇宙非生物，生物乃至智慧生物——人；假如有上帝，那么，道就是上帝在创造宇宙之前，创造的蕴含规则的东西，以便用它来创造宇宙及宇宙中的万事万物（包括人和其它生物），既然上帝有创造人的工具——道，那么上帝就一定会用它的造人工具——道来造人，因为上帝不蠢。所以，无论有没有上帝，进化论都是正确的。也就是说，我对生物反映系统及反应系统的进化的分析可以继续下去了。

6.反映及反应与生物诞生

人的感觉、知觉和思想，是人对物质世界的反映，人的动机和行为是人对物质世界的反应。但反映和反应并不是人类独有的，其它生物乃至非生物都能对事物的刺激或作用做出反映和反应。某些反映及反应能够导致物质性质改变，这时，旧物质就转变成了新物质；新物质形成以后，可以导致新的反映及反应出现，其中有些新的反映及反应又能导致物质性质发生改变，这时，新物质就转变成了更新的物质……生物正是物质世界这种螺旋式发展的产物。

6.1非生物反映及反应与非生物衍变

前面讲过，任何简单事物，在受到其他事物作用时，都必然首先在外界能量的推动下，引起该简单事物本身被动的有特异性的改变，并获得能量，这种改变，不但能表现出该简单事物本身的性质，还总是能相对直接地体现出作用施加事物的性质，我们称之为该简单事物对作用施加事物的基本反映。这些被动的改变，并非“该简单事物受到作用”这件事的终结，还会在获得的能量的推动下，引起一些继发的相对主动的有特异性的改变，这些继发改变虽然也能间接地体现出作用施加事物的某些特点，但主要表现出的是该简单事物自身的特性，是该简单事物本身对作用施加事物的“回答”，我们称之为该简单事物对作用施加事物的基本反应。

让两个篮球以一定的速度在光滑的冰面上正向相撞，接触面会出现瞬间弹性形变，球内的空气被压缩，空气分子间的排斥力加大，这是两球对互相作用作出的反映。随后，在排斥力的作用下，两球形变部位迅速恢复原貌，并相互把对方弹开，使两球的运动状态均发生改变，这是彼此对对方作用作出的反应。 

将两个固有频率相同的音叉，固定在音叉固定架上，使音叉甲振动发声，音叉乙也会出现由弱到强的振动，并发出由弱到强的声波，直至振幅和声强达到某一数值以后不再增加。这时，使音叉甲停止振动，音叉乙还会继续振动，并发出声音。只不过这时音叉乙的振动和发出的声音都是逐渐由强到弱，直至声音消失、振动停止。这里，音叉乙随音叉甲的振动而出现逐渐增强的振动和发声，是音叉乙对音叉甲发出的声波的反映；而使音叉甲停止振动后，音叉乙自身出现逐渐衰减的振动及发声，则是对音叉甲声波作用的反应。

当给电炉通直流电时，在电场的作用下，电阻丝内的自由电子会发生定向移动，从负极流向正极，这是电炉电阻丝对外加电场的反映。自由电子流动时，与晶格发生碰撞，把电场释放的电能转变成热能和光能，结果电阻丝发热发光，这是电炉电阻丝对外加电场能量的反应。

把一小块金属钠放入盛有水的器皿中，金属钠将浮在水面上四处游动，并发出嘶嘶的响声，形状由不规则形变成闪亮的球形，体积逐渐缩小，直至消失。

在金属钠中，钠原子以金属键结合在一起。金属键是化学键的一种，主要在金属中存在，由许多自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸作用形成，由于电子的自由运动，金属键没有固定的方向，因而是非极性键。

水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成，氧原子和氢原子之间以极性共价键结合。也就是说，由于氧原子核对其最外层电子的吸引力大于氢原子核对其最外层电子的吸引力，所以，氢、氧原子结合成水分子时，在氢、氧原子核之间的排斥力，和它们对共用电子对的吸引力的共同作用下，氢氧之间的共用电子对偏向氧原子。水分子的两个极性共价键的夹角为104.5度角，这是原子核和高速运动的核外电子间电磁作用和万有引力作用的综合结果。

在这里，我们把钠作为反映及反应主体，来分析金属钠与水分子之间的反映与反应。当金属钠与水分子的一个氢原子核（质子）相遇时，就会有一个金属钠的自由电子，受到氢原子核的吸引力大于钠离子晶格对它的吸引力。所以，这个自由电子将随着氢原子核在金属钠表面快速运动，这是单质钠对水分子中氢原子核电磁作用的反映。

当两个束缚了金属钠自由电子的氢原子在金属钠表面相遇时，就结合成为氢分子而脱离金属钠表面。这样，失去了两个自由电子的金属钠就带有两个单位的正电荷，从而吸引水与金属钠交界面已形成的两个氢氧根离子，并有两个钠离子与两个氢氧根离子以离子键结合成氢氧化钠而脱离金属钠表面，溶解在水中，并放出热量。这正是钠对水分子中氢原子核通过电磁作用夺走其电子的反应。

这种与主体相连的旧化学键的断裂，与主体相连的新化学键形成，从而导致主体参与构成的旧物质解体，参与构成的新物质形成的反应被称为化学反应。我们暂且把它所对应的反映称为化学反映。相应地，我们把前述没有新物质形成的反应称为物理反应，所对应的反映叫做物理反映。

元素是指具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子或离子的总称。到2012年为止，总共有118种元素被发现，其中94种存在于地球上。地球上的所有物质，包括人类都是由这94种元素中的一部分构成的。原子是由原子核以及与核内质子数相等的绕核高速运动的核外电子构成。原子核是由质子和中子在强相互作用下结合而成。普通的氢原子的原子核是特殊的原子核，仅仅是一个质子。质子是由两个上夸克和一个下夸克通过胶子在强相互作用下结合而成，带一个单位正电荷。原子核的质子数目决定了该原子或离子属于哪一类元素，也决定了该元素的化学性质。中子是由两个下夸克和一个上夸克通过胶子在强相互作用下构成的，不带电荷。原子核的中子的数目决定了原子或离子属于该元素的哪一种同位素。如果没有中子，由于带正电荷质子间的排斥力，就难以形成除氢之外的其他元素。自由中子会衰变，半衰期为15分钟，衰变时释放一个电子和一个反中微子而成为质子（β衰变）。

氢的同位素重氢（氘）的原子核是由一个质子和一个中子构成的，超重氢（氚）是由一个质子和两个中子构成的。普通氦原子核是由两个质子和两个中子构成的，现时已知的氦同位素有八种。在超高温、高压下，氘或氚原子核由于获得了足够的动能，它们之间的距离就能够小于5飞米（fm）甚至达到1fm。当它们之间的距离小于4～5fm时，核力开始起作用，但当它们之间的距离为2～5fm时，核力是较弱的吸引力。只有当它们之间的距离在1～2fm时，核力才是较强的吸引力，它比质子间的电磁力强得多（约为电磁力的100倍），足以克服电磁力的排斥作用。这时它们就快速靠近，这是氘或氚核之间对核力的反映。最终，两核相撞，释放出多余的中子，融合成为普通氦核，同时放出巨大的能量，这是它们对核力的反应。这就是氢弹的爆炸原理。这种反应被称为核聚变反应，相应的，我们把它所对应的反映也可以暂且称为核聚变反映。

核聚变反映和核聚变反应不能不使我们联想到，宇宙形成之初，在极度高温、极度高压和其它一些未知条件下，上、下夸克和胶子之间，通过对它们之间的强相互作用的反映和反应，形成质子（即氢原子核）和中子。质子和中子还能够通过对它们之间强相互作用的反映和反应，形成一些含有中子的简单的原子核。含有中子的简单原子核再通过核聚变反映及核聚变反应而形成复杂的原子核，从而就形成了构成物质的所有元素的原子核。直到温度和压强下降到某一临界值以下，核聚变反应停止。

随着时间的推移，温度会进一步下降，当温度降到某一临界值以下时，带正电的原子核和带负电的电子，通过对它们之间的电磁作用发生反映和反应，使不同数量的电子被束缚在原子核周围做高速运动。我们知道，当被束缚在原子核周围的电子数与核内质子数相同时，组成的粒子团，称为原子，当被束缚在原子核周围的电子数与核内质子数不同时，组成的粒子团，称为离子。核外电子数小于核内质子数时称正离子或阳离子，核外电子数大于核内质子数时称负离子或阴离子。由于原子核与电子对于它们之间的电磁作用发生反映及反应时，物质尚呈气体状态，原子核和电子均处于分散状态，并且自由电子总数和原子核所带的正电荷总数相差不大，所以反应形成的物质，可能以电中性的气态原子为主。

化学家通常按照核内质子数多少，给原子排序。直观地理解，随着原子序数逐渐增加，原子的核内质子数与核外电子数同时逐渐增加，原子半径应该逐渐增大。但事实并非完全如此，而是元素随原子序数递增，其原子半径及性质呈现周期性变化，这就是元素周期律。按照这一规律，俄国化学家门捷列夫创制了元素周期表。把元素随原子序数递增出现每一次周期性变化的所有组成元素都排在一行中，称为一个周期。把不同周期中化学性质相似的元素都按顺序放在同一列中，称为一个族。这样，在同一族中，原子半径虽然随原子序数的增加而增大，但在同一周期中，原子半径随原子序数的增加非但不增大，反而减小。之所以出现这种现象，是由于原子核外电子的排布是分层的，由内向外依次被命名为K、L、M、N、O、P ……层，各电子层最多容纳的电子数是2n2个（n表示电子层），最外层电子数不超过8个（K 层是最外层时，最多不超过2个），次外层电子数目不超过18个，倒数第三层不超过32个。在同一族中，随着原子序数的增加，核外电子层数也在增加，因此半径增大。而在同一周期中，随着原子序数的增加，原子核内质子数和核外最外层电子数同时增加，而核外电子层数并不增加，所以原子核对最外层电子的吸引不但不减弱，反而增强。因此，在同一周期中，原子半径不但不随原子序数的增加而增大，反而随原子序数的增加而减小。由于同一周期不同种原子的原子核对最外层电子的吸引力不同，越靠近一个周期首端的原子，由于其原子核对最外层电子的吸引力越弱，因而越容易失去其最外层电子而成为正离子；越靠近一个周期尾端的原子，由于其原子核对最外层电子的吸引力越强，因而越容易夺取电子，使最外电子层达到或接近饱和状态而成为负离子；只有位于一个周期最尾端的惰性元素，因为各电子层均处于饱和状态，既不容易失去电子，也不容易得到电子，因此，最容易处于游离原子状态。

在宇宙形成时，当温度下降到一定程度，原子之间相遇。占绝大多数的非惰性元素的原子，由于其原子核对最外层电子的吸引能力不同，以及最外电子层电子数目不同，因而争夺其他原子最外层电子的能力不同，也就是与其他原子发生化学反映与反应的能力不同，结果，或是自身的最外层电子被其他原子所夺，或是夺取了其他原子的最外层电子，或是与其他原子共用最外层电子，从而与其他原子以离子键、共价键和金属键等化学键结合成化合物或单质。可见，构成整个地球的绝大多数物质，都是在一定条件下，无数的相同或不同的原子核和若干倍于原子核的无数的电子，通过对它们之间的电磁作用以及万有引力的作用，发生综合的、复杂的反映和反应形成的。气体、液体和固态物质，只不过是在不同温度范围内，原子核或原子核组合与电子的不同结合方式。溶液也只是一种在一定温度范围内，原子核组合与电子的结合方式。但大规模的无机物形成基本结束时，地球仍然温度较高，因而不允许有机物存在，有机物产生在地球冷却至常温或接近常温以后。

6.2特定反映及反应使非生物衍变为生物

米勒、尤里等许多科学家的实验证实，在闪电、火山爆发等自然条件下，存在于海洋、地表及空气中的小分子量无机物，如甲烷、氨、水蒸气、一氧化碳、氢气、磷酸、硫化氢和氰化氢等物质之间可以发生化学反映与化学反应，产生以碳这种原子量小，对最外层电子吸引力强，能够形成最多共价键的元素为骨架，结合氢、氮、氧、磷和硫等原子量小，容易和碳形成共价键的元素，构成比无机物大得多的小分子有机物。如嘌呤、嘧啶、单糖（其中包括核糖及脱氧核糖）、脂肪酸、类脂（磷脂、固醇类）、氨基酸、核苷酸和脱氧核苷酸等。霍洛维茨（Horowitz）合成多聚甘氨酸的化学实验初步证实，有机小分子物质之间，在一定条件下，也能在生物体外发生化学反映及化学反应，缩合成蛋白质、核糖核酸、脱氧核糖核酸、多糖、糖蛋白、脂蛋白及核蛋白等多种多样的有机高分子物质。

酶主要是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质。生物酶多得不可胜数。洗衣粉生产商将微生物产生的蛋白酶、脂肪酶及淀粉酶等加入到洗衣粉中，制成了加酶洗衣粉。在一定的水温和PH值下，加酶洗衣粉中的碱性蛋白酶能够催化衣物中的蛋白质污渍降解成易溶于水的小分子肽；碱性脂肪酶能够催化甘油三酯污渍使之水解成容易被乳化的甘油二酯、甘油单酯和脂肪酸；淀粉酶能够催化淀粉使之水解，变成糊精或麦芽糖。科学实验证实，在特定环境下，脱氧核糖核酸（DNA）及核糖核酸（RNA）在体外能够进行复制及转录。这些说明，只要条件适宜，生物高分子物质即使在生物体外也能像在生物体内一样发挥作用。

病毒只能算是一种分子水平的半生物，它是以脱氧核糖核酸分子（DNA）或核糖核酸分子（RNA）为核心，外包一层蛋白质外壳（核壳）而构成，有的病毒在核壳外面另有一层由脂蛋白组成的膜（包膜）包围着。病毒只有通过感染过程进入其他生物细胞，才能表现出生物特征。根据感染对象不同，病毒可分为人和其它动物病毒、植物病毒和细菌病毒（噬菌体）等。病毒感染宿主的过程实际上就是病毒的脱氧核糖核酸分子（DNA）或核糖核酸分子（RNA）侵入活的宿主细胞，然后进行增值的过程。

噬菌体是专门以细菌为宿主的病毒，它是一个包裹着蛋白质外壳的脱氧核糖核酸分子或核糖核酸分子，大部分噬菌体还长有“尾巴”，用来将脱氧核糖核酸或核糖核酸注入宿主体内，超过95%已知的噬菌体核酸分子是双螺旋结构的DNA，余下的5%以RNA为遗传物质。以DNA噬菌体为例，噬菌体在侵染细菌时，一般是通过注射方式将其DNA注入菌体细胞中，衣壳则留在胞外。然后，噬菌体DNA在细菌细胞中利用细菌的物质和能量代谢微系统，在细菌细胞膜所创造的内环境下，复制出很多子代噬菌体DNA，并合成很多外壳蛋白质，重新组装成许多新的噬菌体，最后由于细菌体的溶解而被释放出来，再去侵染其他细菌。一旦离开了宿主细胞，噬菌体既不能生长，也不能复制。

亚病毒仅仅是一个具有浸染性的核糖核酸分子或蛋白质分子，包括类病毒，拟病毒和朊病毒。其中，类病毒是比病毒还简单的致病因子，它们没有蛋白质外壳保护，仅仅是游离的共价闭合环状单链RNA分子。类病毒专一性很强，通常感染高等植物，整合到植物的细胞核内进行复制，并使宿主致病或死亡。拟病毒也称为类类病毒，它也是一种环状单链RNA，它的侵染对象是植物病毒，被侵染的植物病毒被称为辅助病毒，拟病毒必须通过辅助病毒才能复制，单独的辅助病毒或拟病毒都不能使植物受到感染。朊病毒是具有浸染性的较小的蛋白质分子，能侵入动物和人体细胞内进行复制，并引起多种疾病。如疯牛病、羊瘙痒症等。

可见，无论病毒还是类病毒，在没有侵入生物活细胞以前，都只不过是一个包有外壳（病毒）或没有外壳（类病毒)的脱氧核糖核酸分子（DNA）或核糖核酸分子（RNA），都没有任何生命特征，所以，这时它们只是非生命状态的核酸复合物或核酸。一旦侵入宿主细胞，它们的核酸就与宿主细胞组成了具有新陈代谢、生殖等生命特征的新的特殊的生命体，所以，这时它们的核酸是处于生命状态的核酸。同样，朊病毒在没进入宿主细胞以前，是非生命状态的蛋白质小分子。进入宿主细胞以后，就与宿主细胞组成一个特殊生命体。所以，这时它是处于生命状态的蛋白质分子。

转基因技术是指从某种生物体中提取所需要的基因，经过修饰或不经过修饰，导入到目的生物体的基因组中，使之与该生物的基因进行组合，从而达到改造生物性状的目的。人类能够用化学方法合成的结晶牛胰岛素，它的结构、理化性质以及结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样，在牛体内能够表现出天然牛胰岛素所具有的所有生物活力。

生命的主要组成成分，如核酸和蛋白质（包括酶）等，在特定的体外环境下，能够表现出与在生物体内时相同的特性。非生命状态的核酸、蛋白质等分子可以成为生命的重要，甚至关键组成部分。这些事实说明，生命是物质特殊的组织形式和运动形式。

生物膜（包括细胞膜和细胞内膜）主要化学成分是脂类、蛋白质和糖类。以脂类和蛋白质为主，糖类只占极少量。其结构特点是以液态的脂质双分子层为基础构架，其中镶嵌着不同生理功能的蛋白质，后者属于球蛋白。在细胞膜外侧，有的蛋白质或脂质分子结合着糖链。生物膜的脂质主要为磷脂，包括卵磷脂和脑磷脂。卵磷脂和脑磷脂都是长杆状的双嗜性分子，即一端的磷酸和碱基是亲水性极性集团，另一端，两条脂肪烃链是疏水性非极性集团。在细胞膜的脂质双分子层骨架中，每个磷脂分子中由磷酸和碱基构成的集团，都朝向膜的外表面或内表面，而两条较长的脂肪烃链则在膜的内部两两相对。常温下，这些磷脂在细胞膜中是不断运动的，每一分子在每一秒内中可和其邻近的磷脂分子换位一百万次，也就是说，他们在本分子层面上的侧向运动极快，不过，它们极难做掉头运动或由一侧脂质层移到另一侧脂质层。科学家做过实验，当把脂质分子洒向平静的水面时，由于水分子也是极性分子，脂质分子的亲水集团将和水分子结合，疏水基团则受到排斥，于是在水相表面能够形成了一层亲水性集团朝向水面，而疏水性集团朝向空气的整齐排列的单分子层。这是脂质对平静水面的反应结果。当脂质分子在水溶液中被激烈扰动之后，脂质可以形成含水的囊状脂质膜，脂质膜中的脂质分子排列形式正是上述的那种双分子层。这是脂质对激烈扰动的水的反应结果。这种人工囊状脂质膜称为脂质小体。如果这种囊状脂质膜中结合了维持生命所需的各种蛋白质和糖类等物质，囊内溶液中又恰好有原核生物所具有的各种高分子物质，那么一个原核生物就诞生了。虽然在较短的时间内，这种可能性极小，但在上亿年甚至更长的时间内又是必然的。1977年美国伍兹霍海洋研究所对太平洋东部洋脊“硫化物烟囱”特殊生态系统的考察，为非生物转变成为生物提供了有利证据。

总之，在长达几亿年甚至十几亿年的时间中，特定的无机物，经特定的化学反映及化学反应，可以形成各种有机小分子物质；有机小分子物质，经特定的化学反映及化学反应可以形成各种有机高分子物质；特定的脂类、蛋白质及糖类，在水中经特定的反映及反应，终将会形成与细胞膜结构相同的含水囊状脂质膜；囊状脂质膜所含的水中，也终将会含有原始生命所必须的有机分子。所以，原始生命——原核生物，终将会因一系列特定的反映及反应而诞生。

7. 生物的反映及反应

复杂生物通过表面结构把自身与外界隔开，使生物体内的基本反映及基本反应与外界不同；通过一些结构把体内结构分隔成不同的部分，使体内不同的部分基本反映及基本反应各不相同；甚至通过细胞膜和细胞内膜，把生命的基本单位——细胞分隔成不同的部分，使各个部分的基本反映及基本反应各不相同。生物能够把各种基本反映及基本反应联合起来，构成生物的各种功能。透过生物的各种功能，我们就能发现生命的本质。

7.1生物内环境与生物反映及反应

从化石资料来看，原核生物出现于距今35亿年前，其结构类似于现在的细菌，仅仅是一个原核细胞，和真核细胞的主要区别是没有核膜、没有膜性细胞器膜，概括地说就是没有细胞内膜。细胞膜的脂质双分子层只能使二氧化碳和氧气等极少数物质通过，大多数物质通过细胞膜要靠膜上的蛋白质。细胞膜上的蛋白质，有的镶嵌在脂质双分子层的外侧，有的镶嵌在脂质双分子层的内侧，有的贯穿脂质双分子层。镶嵌在脂质双分子层外侧的蛋白质能够接受环境的刺激；镶嵌在脂质双分子层内侧的蛋白质多起着酶的作用；贯穿于脂质双分子层的蛋白质，对不能透过脂质双分子层的无机物和有机小分子物质，起着选择性透过的作用，甚至能通过耗能过程，把某些物质从浓度低的一侧泵入浓度高的一侧，从而维持着细胞膜内环境的相对稳定。在物质世界的发展中，细胞膜的出现是一次飞跃，它把细胞内容物同周围环分隔开来，它通过维持细胞膜内环境的稳定，不但使有机高分子物质的一级结构不容易受到损害，而且使高分子物质的二级、三级甚至四级结构都更容易保持在最适合生命活动需要的状态。 避免有机高分子物质的一级结构受到损害，就是避免损害有机高分子物质一级结构的化学反应发生；使高分子物质的二级、三级甚至四级结构都保持在最适合生命活动所需要的状态，就是避免改变高分子物质二级、三级及四级结构的反应发生。这样，生命活动所需要的基本反映及基本反应才能顺利进行。

从以上阐述，我们得到结论：原核生物细胞膜所起的作用，就是通过控制细胞膜内环境，使对生物有利的反映及反应顺利进行，并且使对生命物质不利的反映及反应不容易发生。

随着原核生物的进化，出现了单细胞真核生物。真核生物不但有细胞膜，还出现了细胞内膜，将细胞内容物分割开来，于是有了细胞核和膜性细胞器。细胞膜和细胞内膜统称为生物膜。生物膜将真核生物细胞膜内环境分隔为一个细胞浆区域、一个细胞核区域和多个细胞器区域。这使得细胞浆、细胞核和细胞器中所发生的反映及反应互不干扰。

单细胞真核生物通过进化，就产生了多细胞原生生物、植物、多细胞真菌和动物等多细胞生物。多细胞生物通过特化的表皮，将生物的所有细胞囊括在内，并为生物细胞的生存，创造了适宜的环境。

可见，生物包括单细胞生物和多细胞生物，单细胞生物包括原核生物和单细胞真核生物，多细胞生物都是真核生物。也就是说，真核生物包括单细胞真核生物和多细胞生物。原核生物只有细胞膜，没有细胞内膜（简称胞内膜）；真核生物既有细胞膜，又有细胞内膜。原核生物主要通过细胞膜，与外界隔开，使细胞内的基本反映及基本反应与外界的基本反映及基本反应出现了差别。真核生物通过胞内膜，把细胞分隔成许多部分，使每个部分的基本反映及基本反应各不相同。多细胞生物又通过表皮与外界隔开，使生物基本反映及基本反应，与非生物反映及反应出现了差别，为生命的基本单位——细胞创造了生存的环境，这一环境被生物学界称为细胞内环境，人和其它高等动物的内环境包括组织间液、脑脊液、淋巴液，以及血液等。相应的，我们把细胞膜内，细胞核和细胞器外的体液环境，称为细胞膜内环境，把细胞核内的体液环境，称为细胞核内环境。把细胞器内的体液环境，称为细胞器内环境。正是这些环境差别，使体外环境、细胞内环境、细胞膜内环境、细胞核内环境和细胞器内环境的基本反映及基本反应各有不同。

这样，生物就通过创造和维持不同的内环境，为不同的基本反映及基本反应创造相应的条件。

7.2基本反映及反应构成生命基本特征

生物的三个基本特征是繁殖发育、新陈代谢和映答功能。它们都是由最基本的反映及反应构成，每一个最基本的反映及反应的性质，都是由参与反映及反应的物质，以及在一定条件下，不同物质间的反映及反应规律决定的。

7.2.1繁殖发育

生物遗传物质——脱氧核糖核酸（DNA）总是与蛋白质处于结合状态，以保护其结构，并调节其长度及功能。在细胞分裂期，主要与小的碱性蛋白结合，使其长度被高度压缩；在分裂间期，除与小的碱性蛋白结合以外，还与调节蛋白质，以及酶处于结合状态。每条DNA及其结合的蛋白质共同构成了一条染色体。一个微视野区域内的一段DNA及其结合的蛋白质，构成染色质。染色体和染色质都因染色特性而得名。染色体有多种形态，以满足DNA的不同功能需要。光学显微镜下能看到的整条染色体，是细胞分裂期处于最高压缩程度的染色体。多数原核生物只有一条染色体，一般呈环状，其外没有核膜包被。真核生物通常有2至50条染色体，多呈线状或条状，有双层核膜将它们及相关物质与细胞内其它物质分开，从而形成了真正的细胞核。人类普通体细胞核有46条（或23对）染色体。任何生物及半生物的DNA都是由两条多脱氧核苷酸链构成的双螺旋结构。生物DNA每条多脱氧核苷酸链一般由近百万到几千万个脱氧核苷酸基构成。脱氧核苷酸基由磷酸基、脱氧核糖基和碱基三个部分构成。磷酸基和碱基均直接与脱氧核糖基相连。每一个脱氧核苷酸基的磷酸基，均与另一个脱氧核苷酸基的脱氧核糖基的其它位点相连接，于是就形成了脱氧核糖基和磷酸基相间隔的单链骨架，碱基则排列在单链骨架的内侧。这样连接成的单链是DNA的一级结构。

但由于脱氧核苷酸基的碱基有四种，分别是：腺嘌呤基（A）、鸟嘌呤基（G）、胞嘧啶基（C）和胸腺嘧啶基（T）。所以，脱氧核苷酸基也有四种，分别是：脱氧腺苷一磷酸（dAMP）基、脱氧鸟苷一磷酸（dGMP）基、脱氧胞苷一磷酸（dCMP)基和脱氧胸苷一磷酸（dTMP)基。如果，一条多脱氧核苷酸链上的任意一个脱氧核苷酸基，可以是以上四种脱氧核苷酸基的任意一种。那么，两个脱氧核苷酸基能构成的排列方式有4×4＝＝42＝16种，三个脱氧核苷酸基能构成的排列方式有4×4×4＝43＝64种，四个脱氧核苷酸基能构成的排列方式有4×4×4×4＝44＝256种，以此类推。一段很短的多脱氧核苷酸，仅仅因为单链内侧碱基的不同，就可以构成非常多的排列方式。这样，某些具有独特脱氧核苷酸排列顺序的多脱氧核苷酸区段，就能构成遗传密码。但是，DNA只是能够承载遗传信息还不够，还必须能够把承载的遗传信息传递给子代个体或子代细胞；并且还必须能够把遗传信息翻译为具体的生物性状，承载的遗传信息才有意义。虽然DNA单链上的碱基排列顺序是没有规律的，但是，两条单链的对应碱基，则是按一定规律，连接在一起的。即腺嘌呤基（A）必须与胸腺嘧啶基（T）通过两个氢键连接在一起；鸟嘌呤基（G）必须与胞嘧啶基（C）借三个氢键连接在一起。这就是碱基互补配对规律。于是，两条单链内侧的碱基之间借氢键形成碱基对，从而使两条多核苷酸链稳固地并联起来，构成盘旋式楼梯样结构，这种双螺旋结构就是DNA的二级结构。通过碱基互补配对规律连接在一起的两个碱基称为互补碱基，通过碱基互补配对规律连接在一起的两条DNA单链，称为互补链。纵向范德华力进一步保证了双螺旋结构的稳定性。双螺旋的二级结构再与小的碱性蛋白，以及其它蛋白质结合成染色体。

碱基互补配对规律，不仅指导着DNA两条单链的连接，利用该规律和其它反映及反应规律，在DNA解旋酶、引物酶（一种特殊的RNA聚合酶）、腺苷三磷酸（ATP）、鸟苷三磷酸（GTP）、胞苷三磷酸（CTP）、尿苷三磷酸（UTP）、DNA聚合酶、校正外切酶、RNA酶H和DNA连接酶等物质的参与下，DNA能够以每一条单链为模板，以脱氧腺苷三磷酸(dATP)、脱氧鸟苷三磷酸(dGTP)、脱氧胞苷三磷酸（dCTP）和脱氧胸苷三磷酸（dTTP）四种脱氧核苷酸为底物，通过复杂的反映及反应过程，各自合成一条互补子链，于是就形成了两个子代的DNA，这就是DNA的半保留复制。在DNA复制的过程中，只是复制区段临时与小碱性蛋白分离，绝大部分区段仍与小碱性蛋白处于结合状态。通常情况下，经历过半保留复制的细胞，还会经历平均分配过程，使一个细胞变成两个均等的细胞。这个过程就是细胞分裂。在这一过程中，新复制出的DNA，和细胞其它物质一样，被平均分配到两个子代细胞。半保留复制和细胞分裂相结合是单细胞生物的最原始繁殖方式，也是多细胞生物的细胞增殖方式。通过DNA半保留复制和细胞分裂过程，单细胞生物实现了把一个亲体承载的遗传信息传递给两个子代个体的目的；多细胞生物实现了把一个母细胞（或亲细胞）承载的遗传信息传递给两个子细胞的目的。但由于DNA的嘧啶碱基和嘌呤碱基都有常见构型和稀有构型两种存在形式。当嘧啶碱基或嘌呤碱基以稀有构型存在时，就会出现碱基配对错误。所以半保留复制时，每添加10万个碱基，就插入一个错误的碱基，虽然生物都有校对和修复机制，但最终仍使半保留复制有百亿分之一至十亿分之一的错误率。这是生物变异的主要源泉，是生物进化的主要内因。

DNA不仅能通过碱基互补配对规律进行半保留复制，以实现遗传信息由一个DNA传递给两个DNA的目的，还能通过碱基互补配对规律把遗传信息传递给RNA。当我们很关注一段多脱氧核苷酸的排列顺序时，就称之为多脱氧核苷酸序列，或直接简称为序列。在RNA聚合酶、解旋酶等物质的参与下，以DNA单链中的一段多脱氧核苷酸序列为模板，以腺苷三磷酸（ATP）、鸟苷三磷酸（GTP）、胞苷三磷酸（CTP）和尿苷三磷酸（UTP）四种核糖核苷酸为底物，按照碱基互补配对规律，能够合成核糖核酸（RNA），这样，DNA上的信息就可传递到RNA分子上了，这一过程被称为转录。和DNA复制时所遵循碱基配互补对规律不同的是，转录时，尿苷三磷酸（UTP）以尿嘧啶基（U）代替胸腺嘧啶基(T)与腺嘌呤基（A）配对。原核生物合成的RNA主要有三类，即信使RNA(mRNA）、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。真核生物的转录过程除了合成上述三种RNA以外，还合成前mRNA(pre-mRNA)和核内小RNA(snRNA)等类型RNA。

RNA都以单链的形式存在，mRNA携带着合成蛋白质的信息，在蛋白质合成时起模板作用。mRNA分子中相邻的三个核苷酸编成一组，在蛋白质合成时，代表某一种氨基酸或某种指令。生物学界，把mRNA链上决定一个氨基酸的相邻的三个核苷酸叫做一个密码子。tRNA是氨基酸的特异“搬运工具”，每个tRNA都有一个由三个核苷酸基排列成的反密码子，此反密码子可以遵循碱基配对规律与mRNA上对应的密码子相配合。rRNA能够和蛋白质结合成核糖体。核糖体是生物体的细胞器，是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所，被称为蛋白质的“装配机”。

mRNA、tRNA和核糖体三者相配合，在一些酶的参与下，能够把各种氨基酸按照mRNA所蕴藏的信息缩合成多肽链，这一过程叫做翻译。许多多肽链还需要经过加工、修饰过程，才能盘曲为二级结构或三级结构有生物功能的蛋白质。有的三级结构的蛋白质没有生物功能，须要作为一个亚基，与其它亚基结合成四级结构，才有生物功能。各种有生物功能的蛋白质再分别以酶的形式或直接参与与其它物质之间的反映及反应来构建生物体，或完成生物功能。

真核生物通过转录，形成的从DNA向蛋白质传递遗传信息的RNA，只有很少一部分是成品，即mRNA，大多数是半成品，称为前mRNA(pre-mRNA)。pre-mRNA经过剪接，才能成为mRNA。被剪掉的部分称为内含子，保留的部分称为外显子。所以，对应的DNA片段，也可以被分成内含子和外显子。但是，很多pre-mRNA可以通过不同的剪接方式形成不同的mRNA，有的前mRNA有几百种甚至几千种不同的剪接方式，能形成几百种甚至几千种不同的mRNA。所以，前mRNA上，用全部剪接方式都会被剪除的多核苷酸序列，才是完全不决定任何生物性状的前mRNA序列，我们可以称之为前mRNA的净内含子。只有一种剪接方式的前mRNA，其内含子就是净内含子。相应的，我们将前mRNA净内含子所对应的DNA上的多脱氧核苷酸序列，称为DNA的净内含子。而snRNA则与一些蛋白质共同参与对前mRNA的剪接过程。

由于DNA是通过mRNA、tRNA、rRNA和snRNA这些独立因素来决定生物性状的，所以，DNA上，形成“mRNA、tRNA、rRNA和snRNA所必须的连续的或间断的DNA序列，都是独立参与决定生物性状的遗传因素。它们的结构改变了，就不能表达生物性状，或者使表达的生物性状发生改变。理论上，对于剪接形成的一个mRNA来说，DNA上内含子序列的改变，只能引起形成该mRNA的前mRNA的内含子序列改变，不会影响该mRNA的形成，也不会引起该mRNA序列的改变。所以，DNA上内含子序列不属于该mRNA对应的DNA决定因素，即使内含子是形成其它mRNA的序列，结果也一样。因此，我们将基因或遗传因子定义为：形成参与决定生物性状的RNA所必须的连续的或间断的DNA序列。由于pre-mRNA不参与决定生物性状，所以形成pre-mRNA的DNA序列不能被直接称为基因或遗传因子。但形成pre-mRNA的DNA序列却包括一个或多个基因，以及一个或多个内含子。所以，我们称形成pre-mRNA的DNA序列为复合基因。复合基因序列由基因序列和净内含子序列构成。只能形成一种mRNA的复合基因，称为复合单基因。能够形成两种或两种以上mRNA的复合基因，称为复合多基因。我们将DNA上记载着遗传信息的多脱氧核苷酸排列顺序，称为基因序列，将DNA上没有记载遗传信息的多脱氧核苷酸排列顺序，称为非基因序列。将DNA上构成外显子的多脱氧核苷酸序列，称为外显子序列。将DNA上构成内含子的多脱氧核苷酸排列顺序，称为内含子序列。将DNA上构成净内含子的多脱氧核苷酸序列，称为净内含子序列。外显子序列一定是基因序列，净内含子序列一定是非基因序列，复合单基因的内含子序列一定是非基因序列。而复合多基因的内含子序列，对于一个基因来说，可以是非基因序列；对于另一个基因来说，又可以是基因序列。一个复合单基因只包含一个不连续的基因，和填充其一个或多个间断处的内含子。一个复合多基因是由两个以上的复合单基因嵌合而成。

如果，起源于同一“染色体先辈”的两条染色体，它们的DNA，虽然经历了若干代衍变，仍然结构相似，基因数相同，基因位置相互对应，而且以同样的方式参与决定生物的同一系列性状，那么，我们就可以称这两条染色体的DNA具有同源性。我们可以称具有同源性的两条DNA为同源DNA。两条同源DNA各自与蛋白质结合构成的两条染色体，互称为同源染色体。同源染色体DNA之间，相互对应的基因称为等位基因。结构相同的等位基因之间，互称为等位同构基因；结构不同的等位基因之间，互称为等位异构基因。一个生物所有非同源染色体组合在一起，就涵盖了控制该生物所有性状的遗传信息，所以我们称之为一套染色体或一个染色体组。一套染色体或一个染色体组所包含的所有基因，实质上是一个生物的所有非等位基因的组合，能够控制该生物的所有性状。所以我们称之为一个基因组。一条DNA上的所有基因，就构成了一个基因小组。生物细胞中所含有的染色体的套数或基因组数，叫做细胞的倍性。生物一般体细胞中所含有的染色体的套数或基因组数，也叫做生物的倍性。只有一套染色体或只有一个基因组的就是单倍体，有两套染色体或有两个基因组的，叫二倍体，以此类推。超过两套染色体或超过两个基因组的，还可以统称为多倍体。人属于二倍体生物。

原核生物这种单细胞生物产生以后，就出现了一种新的物质产生方式，即一个原核生物通过DNA的半保留复制和细胞分裂相配合，变成两个原核生物，这种新物质产生方式被称为分裂繁殖或裂殖。任何生物产生新个体的过程，都可以称为繁殖。但是，繁殖包括两种情况：一种情况是，新个体的诞生，改变了亲体的关键结构，或破坏了亲体的完整性，所以，亲体（或母体）必然随之消亡；另一种情况是，新个体的诞生，不改变亲体的关键结构，不破坏亲体的完整性，所以，不必然导致其亲体（或母体）的消亡。而后者，通常被称为生殖。

实质上，分裂繁殖的半保留复制过程，是单细胞生物每一条染色体DNA的两条单链，分别按照碱基互补配对规律，各自合成一条互补子链。并且，一边合成互补子链，一边和小的碱性蛋白结合。这样，随着每一个DNA变成了两个DNA，每一条染色体也就变成了一双几乎相同的染色体。细胞分裂时，复制出的每一双染色体，分别进入两个不同的子细胞，同时亲细胞（或母细胞）消亡。所以，分裂繁殖不能称为分裂生殖。

原核生物进化为单细胞真核生物以后，分裂繁殖也成了单细胞真核生物的主要繁殖方式。有线粒体和叶绿体的真核生物出现以后，半保留复制与线粒体或叶绿体分裂相结合，就成了线粒体和叶绿体的增殖方式。线粒体和叶绿体的增殖，其实质与分裂繁殖相同。

单细胞生物除了分裂繁殖这种繁衍后代的方式以外，还进化出了出芽繁殖和有性繁殖（接合繁殖）这两种繁衍后代的方式。

出芽繁殖就是单细胞生物通过半保留复制，使所有染色体倍增，然后长出和自身相似的芽体，并将新复制出的每一双染色体的一半，以及细胞其它内容物的一小部分分给芽体，芽体脱落后成为新个体。出芽繁殖的实质，也与分裂繁殖相同。也就是说，经历过出芽繁殖以后的亲细胞（或母细胞）的DNA，已经不再是原来的亲细胞（或母细胞）的DNA了，而是和子细胞级别相同。所以不能将出芽繁殖称为出芽生殖。

有性繁殖（接合繁殖）是某些单细胞生物，如某些细菌、真菌和原生动物，以及绿藻等极少数多细胞生物的繁殖方式，其基本模式是通过两个细胞互相靠拢形成接合部位，通过接合部位，使两个细胞的染色体成为一个细胞的染色体，从而形成接合子，再由接合子产生新个体。有性繁殖（接合繁殖）的本质是将两个单细胞个体，或两个多细胞个体的两个细胞的染色体，放在一个细胞中，进行同源重组，然后再平均分配给两个细胞，来形成新个体的繁殖过程；单细胞生物的有性繁殖，在子细胞产生的同时，也必然伴随着亲细胞的消亡，多细胞生物的有性繁殖则否；有性繁殖包含着同源重组和染色体重组，关于同源重组和染色体重组，我们将在后面讨论。从以上阐述中，我们可以看出，有性繁殖（接合繁殖）同样不能称为有性生殖或接合生殖。

随着单细胞生物进化为多细胞生物，单细胞生物的分裂繁殖衍化为多细胞生物的细胞增殖方式。出芽繁殖和有性繁殖（接合繁殖）也不适合作为绝大多数多细胞生物的繁殖方式，若没有新的繁殖方式，现存的绝大多数多细胞生物是不会延续下来的。幸亏单细胞生物在衍化为多细胞生物的同时，也衍化出了许多生物繁殖方式，例如，断裂繁殖、芽体生殖、营养生殖、无性孢子生殖、有性生殖及单性生殖等。

断裂繁殖是指多细胞生物断裂成两段或多段，每一段发展为一个新个体的繁殖方式。由于断裂繁殖破坏了亲体（或母体）的完整性，所以不能将断裂繁殖称为断裂生殖。

出芽生殖是指多细胞生物成体，在一定部位长出与母体相似的芽体，芽体长到一定程度，与亲体脱离，发展成为一个新个体。由于出芽生殖没有破坏亲体（或母体）的完整性，所以，可以称其为生殖。

营养生殖是指植物的营养器官——根、茎或叶的一部分，与亲体脱离后，发育成为新个体的繁殖方式。营养生殖，实质是多细胞生物的一小部分营养器官脱离生物形成新个体。新个的体形成，没有破坏亲体的完整性，所以称其为生殖。

无性孢子生殖是多细胞生物亲体特化出的无性生殖细胞——孢子，孢子直接发育成为子代个体的繁殖方式。例如，孢子植物和多细胞真菌就能利用这种方式进行繁殖。无性孢子生殖，其实质是多细胞生物，用其某个细胞形成生殖细胞，生殖细胞再形成新个体。子代个体形成的同时，不伴随着亲体的消亡。所以，这种繁殖方式可以称为生殖。

有性生殖是指多细胞生物性成熟个体，特化出成熟的有性生殖细胞——配子，两个对应的配子融合为一个细胞——合子，再由合子发育为新个体的繁殖方式。由于有性生殖这种繁殖方式，在新个体产生的同时，没有破坏亲体的完整性，所以我们称其为生殖。有性生殖又分为同配生殖、异配生殖和卵式生殖。在同配生殖中，结合成合子的两个配子无差别；在异配生殖中，结合成合子的两个配子，一个是大配子，一个是小配子；在卵式生殖中，结合成合子的两个配子，一个是雌配子，即卵子，另一个是雄配子，即精子。有性生殖有两个本质特点。一个特点是成熟的多细胞生物，以一半同源染色体形成配子，两个个体的配子（一般情况）再结合成合子，由合子形成新个体，因此包含着染色体重组；另一个特点是，在配子形成的过程中，包含着同源重组。关于染色体重组和同源重组的详情，将在后面阐述。

单性生殖是指雌配子（卵子），在不受精的情况下，直接发育为新个体的繁殖方式。因此也叫孤雌生殖。单性生殖（孤雌生殖）的实质是成熟的雌性多细胞生物，以一半同源染色体形成雌性配子（卵子），由卵子形成雄性个体。由于单性生殖（孤雌生殖）同样没有破坏母体的完整性，所以我们称其为生殖。

发育就是萌发及生长，是指生命体在内外界因素的影响下，按照细胞内所蕴藏的遗传信息自我构建的过程。

前面讲过，在细胞分裂间期，DNA除与小的碱性蛋白相结合外，还与调节蛋白相结合。调节蛋白分两种：正调节蛋白或激活因子，负调节蛋白或抑制因子。前者促使基因转录，后者抑制基因转录。两种调节蛋白受细胞内、外两方面因素的调控，这样就能调控细胞的转录过程，从而调控生物的发育过程。

单细胞生物主要通过分裂繁殖繁衍后代，一个单细胞生物经过分裂繁殖产生两个子代个体，所以子代个体必然远远小于亲体。因此单细胞生物必须得有生长过程，这一生长过程，就是一种单细胞生物的发育。它是通过多基因转录实现的。之所以被称为多基因转录，而不是基因组全面转录，是因为在单细胞生物生长过程中有的基因并不表达。这些未表达的基因，须要一定的环境因素影响调节蛋白质，才能得到表达。例如，当大肠杆菌生存的环境中有葡萄糖时，编码乳糖酶的基因就不表达。但环境中只有乳糖而没有葡萄糖时，就会启动编码乳糖酶基因的转录过程，最终通过翻译形成乳糖酶。这其实是单细胞生物在外界因素调控下的一种局部发育过程。细胞DNA是与蛋白质结合成染色体的形式存在的，所以细胞DNA半保留复制以前，需要储备足够的与DNA结合的蛋白质，才能将加倍的DNA结合成染色体，这就需要启动转录与翻译过程，来完成相关蛋白质的制造。这是一种繁殖前的局部发育。

假如在细胞分裂过程中，不伴随着细胞膜生长，当我们把细胞考虑成球形时，母细胞（亲细胞）的细胞膜面积是S=4πR?=πD?，每个子细胞的细胞膜面积是s=4πr?=πd?，由于S＝2s，所以，πD?＝2πd?，经换算得到d≈0.7071D；母细胞的体积是V=4πR?/3＝πD?/6，每个子细胞的体积是v=4πr?/3=πd?/6，由于V＝2v，所以，πD?/6＝2πd?/6，经换算得到d≈0.7937D，也就是说，按细胞膜的面积计算得到的子细胞直径，只有按体积折算所得到的子细胞直径的89％；如果细胞不是球形的而是其它形状的，仍可得到类似的数据。因此，在细胞分裂前或分裂时，必须得有细胞膜的局部发育，才能完成分裂过程。

多细胞生物的发育过程，由细胞分裂、分化和细胞生长过程构成。多细胞生物的基因都非常多，例如，人大约有两万个基因。通过遗传物质的改变，多细胞生物进化出了不同细胞表达不同基因组合的策略。例如，mRNA定位策略、细胞-细胞接触策略及分泌信号分子扩散传导策略。结果就是分裂间期，不同的细胞转录不同的基因组合，经不同的剪接、翻译和后续的反映及反应过程。使细胞的物质组成、结构和功能出现较大差别，最终细胞分裂、分化、生长为不同的细胞群，每个细胞群都是由许多形态、结构、功能相似的细胞，通过产生细胞间质联合在一起，构成组织；不同的组织结合起来，组成具有一定形态并完成一定生理功能的结构，构成器官；许多器官联系起来，成为能完成一系列连续性生理机能的体系，就是系统。这样，有组织分化的多细胞生物，就能以遗传信息为模板，利用物质间的反映规律及反应规律，将不成熟的生命体构建成为成熟的生命体。

实际上，繁殖过程一定包含着发育过程，发育过程，或者包含在繁殖过程当中，或者是繁殖过程的延续，所以，繁殖过程与发育过程是难以截然分开的。生物的繁殖发育过程，就是利用物质间的反映规律及反应规律，通过以DNA、RNA和蛋白质为中心的一系列复杂的反映及反应过程，先制造含有整套遗传信息和必要物质的生命结构，再把该结构，按照其蕴藏的遗传信息，构建成为一个成熟新个体的过程。繁殖发育也包括两种情况，一种情况是，生物形成子代个体的同时，改变了亲体的关键结构，或破坏了亲体的完整性，导致亲体必然随之消亡；另一种情况是，生物形成子代个体的同时，不改变亲体的关键结构，不破坏亲体的完整性，所以亲体不必然随之消亡。后一种情况也可称为生殖发育过程。

7.2.2新陈代谢

新陈代谢是指生物通过化学反应，实现自身与环境之间物质和能量交换，实现自身结构性物质的自我更新和能量转换的过程。新陈代谢包括合成代谢（同化作用）和分解代谢（异化作用）。

生物通过一系列有序的化学反应，使外界物质转变成为生物体内原料性物质，同时使外界能量成为体内原料性有机物化学能；以及使体内的原料性物质转变成自身的结构性物质，同时储存能量的过程，就是同化作用。生命体通过一系列有序的多化学反应，把自身旧结构性物质、受损的结构性物质及储能物质分解，把释放出的能量转变成生物供能物质（通常是ATP）的能量及热能，把不能再利用的物质及多余的热量排出到体外的过程，叫做异化作用。生物分解的旧结构性物质，就是指因生长发育要求，需要重建的物质。受损的结构性物质，是指被有害的化学反应、外伤、微生物及寄生生物等损害的结构性物质。储能物质是指碳水化合物。碳水化合物指糖原、脂肪、淀粉及纤维素。

生物的同化作用及异化作用都是由生物体内的酶及相关结构决定的。酶及有关结构改变了，相应的同化作用或异化作用也会发生改变，而生物的酶及相关结构，也是由遗传物质决定的。所以，与新陈代谢有关的遗传物质发生改变，相应的新陈代谢也会改变。

生物使外界现成有机物及其所蕴含的化学能，转变成为体内原料性有机物及其所蕴含的化学能，然后把原料性有机物及其它原料性物质，转变成自身结构性有机物，同时储存能量，这种同化作用方式，就是异养同化作用。通过异养同化作用方式生存的生物，叫做异养生物。由于有机物自然产生的速度极慢，根本无法满足生物需求，如果地球上的生物，全部是异养生物，那么，生物就会因有机物匮乏而灭绝。幸而某些生物通过遗传物质的改变，能够利用从外界获得的能量，将二氧化碳和水转变为原料性有机物，再将合成的原料性有机物转变成自身的结构性有机物，同时储存能量。这种利用外界能量和无机物自行制造有机物的同化作用方式，叫做自养同化作用。通过自养同化作用方式生存的生物，就是自养生物。以化学能为能量来源的自养同化作用，称为化能自养同化作用。以光能为能量来源的自养同化作用，称为光能自养同化作用。

由此可见，新陈代谢实质是生物把许多对不同的化学反映及化学反应联合起来，用来从外界获取物质和能量；用来排出废物和多余的热量；用来实现生物体结构的自我更新和能量转换的能力。

7.2.3映答功能

生物在生存及繁衍过程中，须要应对有害事物，须要利用有利事物，而且，须要纠正体内经常出现的异常状况。生物只有能够防御有害事物的损害作用，只有能够利用有利事物满足自身生存及繁衍需要，只有能够纠正自身的异常状况，才有可能生存及繁衍下去。生物是通过映答功能来应对有害事物，利用有利事物，并纠正自身的异常状况的。

7.2.3.1映答功能及相关概念

映答功能是指生物通过系统性反映，找出刺激施加事物的本质特点，通过系统性反应，针对刺激施加事物的本质特点做出回答的能力。系统性反映是指生物把若干物质有机地结合或联合起来，构成反映系统，从而把刺激引发的若干对基本反映及基本反应，有机地结合起来，形成对刺激施加事物的整体反映。系统性反应是指生物把若干物质有机地结合或联合起来，构成反应系统，从而把若干对基本反映及基本反应，有机地结合起来，形成对刺激施加事物的整体反应。系统性反映及系统性反应，通过一定方式联系起来，就构成了生物对刺激施加事物的映答功能。

有关于有害事物的系统性反映及系统性反应，按一定方式联系起来，就构成了对有害事物的映答功能，这种映答功能，能够使生物避免或消除有害事物对生物自身生存及繁衍的损害作用。这里所说的有害事物，不但包括生物体外的有害事物，还包括侵入生物体内，未被同质化的有害事物，以及生物体内的异质化的有害事物。所谓同质化，就是生物将非自身事物，通过一系列反映及反应变成了自身子事物。所谓异质化，就是自身子事物，经过一系列的反映及反应，变成了非自身事物。侵入生物体内未被同质化的有害事物，例如，侵入生物体内的致病半生物、微生物、寄生虫等，及其有害代谢产物和有害崩解产物，以及进入生物体内的异物和有害射线等。生物体内的异质化有害事物，例如生物体内的变性坏死组织及肿瘤等。

有关于有利事物的系统性反映及系统性反应，按一定方式联系起来，就构成了生物对有利事物的映答功能，这种映答功能，能够使生物利用有利事物，来满足自身生存繁衍所需。这里所说的有利事物，不但包括生物体外的有利事物，还包括进入生物体内，未被同质化的有利事物。例如，进入入生物体内的食物和有益微生物，及其有益分解产物和代谢产物线等。

生物对自身异常状况的系统性反映及系统性反应，按一定方式联合起来，就构成了对自身异常状况的映答功能。这种映答功能，能够纠正生物自身异常状况，以免对自身正常结构造成损害。所谓生物自身的异常状况，是指生物自身的某些状况，超出了正常范围，如果持续下去，就会造成生物结构损害，乃至危及生命。例如，人和其它高等动物的血糖、血钠、血钠、血钙、血氧分压、二氧化碳分压和血压等指标，只有在一定范围内，才不会对人和其它高等动物造成危害。如果上述指标长期超出正常范围，将会造成相关的结构损害，甚至死亡。所以上述指标超出正常范围，就属于生物自身的异常状况。正常情况下，人和其它高等动物有针对以上述异常状况的反映系统及反应系统，并以一定的方式结合起来，从而通过系统性反应和系统性反应构成的应答能力，使上述指标维持在正常范围内。生物自身可能出现的异常状况不计其数，所以，生物对自身异常状况的映答功能也难以计数。

从针对的事物来看，生物映答功能包括针对有害事物及有利事物的映答功能，以及针对自身异常状况的映答功能。生物对有害事物及有利事物的映答功能，和生物对自身异常状况的映答功能的共同特性，是对生物生存及繁衍的有益性。但生物对有害事物及有利事物的映答功能的有益性，是相对于非自身事物而言，有益于自身的生存与繁衍。因此，我们称这种有益性为利己性。而生物对自身异常状况的映答功能，是生物对自身异常状况的自我调整。因此，这种有益性表现为自我调整性，简称自调性。所以，从针对的事物来看，生物映答功能可以分为利己性映答功能和自调性映答功能。

7.2.3.2映答功能的构成形式

人和其它高等动物的感觉、知觉，人的理性认识（思想），以及高等动物萌芽状态的理性认识，都是独立性较强的系统性反映；人和其它高等动物的动机和行为都是独立性较强的系统性反应。这些系统性反映及系统性反应结合起来，就构成了生物的高级映答功能。向性、趋性、免疫应答和反射，都是由独立性较弱的系统性反映及系统性反应，按照固定的对应关系紧密结合起来，构成的生物低级映答功能。关于生物高级映答功能，我们在前面已经做了论述。下面我们阐述生物低级映答功能，并认识它们所包含的系统性反映及系统性反应。

向性，一般是指静止型生物对于有利事物的单向刺激或相关刺激，产生的系统性反映及系统性反应，构成的具有定向生长特性的映答功能。例如，植物的枝叶的向光性及植物根部的向地性（向地心方向生长）。其中，植物枝叶的向光性是植物对光波这一有利事物的单向刺激，产生的系统性反映和系统性反应，构成的映答功能。它有利于植物利用光能而又不至于灼伤枝叶。然而，植物根部的向地性，并不是对土壤中有利事物（营养物质）的刺激，产生的系统性反映及系统性反应，构成的映答功能，而是对地球引力这一与土壤中营养物质相关的单向刺激，产生的系统性反映及系统性反应，构成的映答功能。因为把植物放到失重环境，则根部不再向土壤生长，而是向四面八方生长。向地性有利于植物吸收土壤中的水分和营养物质。向性可分为向光性、向地性、向触性、向水性、向化性等类型

趋性是指有自由运动能力的生物，对环境中有利事物或有害事物的刺激或相关刺激，产生的系统性反映和系统性反应，构成的具有定向运动特性的映答功能。趋向有利事物称为正向趋性；远离有害事物称为负向趋性。前者如低等生物趋向食物和水，以及有性生殖的低等生物趋向繁殖对象；后者如草履虫远离高浓度盐水。根据刺激性质的不同，趋性可分为趋化性、趋氧性、趋光性、趋触性、趋渗透压性、趋湿性、趋地性、趋电性、趋温性、趋流性、趋音性等类型。

免疫应答，是指生物通过对非己事物的刺激，产生的免疫性系统性反映及免疫性系统性反应，构成的免疫性映答功能。所谓免疫性，就是指生物所具有的避免或消除疾病的特性。对非己事物产生免疫性系统性反映的过程，就是生物认识非己事物特点的过程。非己事物的特点，在免疫学中，被称为抗原。对非己事物产生的免疫性系统性反应的过程，就是利用非己事物的特点，产生具有特异性的对抗非己事物的有机分子和细胞的过程，即产生抗体和特异淋巴细胞的过程；以及利用抗体和特异淋巴细胞，在体内其它物质的配合下，预防非己事物侵入体内，或攻击已经进入体内的非己事物的过程。可见，将免疫应答称为免疫映答更为确切。

反射是指生物对于一个内在或外在事物的刺激，产生一次固定的系统性反映，以及一次与该系统性反映相对应的固定的系统性反应，共同构成的有益于自身生存及繁衍的映答功能。所谓内在事物，实际是指生物本身所固有的子事物，主要是指生物体内的异常状况；而外在事物，是指非生物本身，或其所固有的子事物，主要是指有害事物及有利事物。由于在反射过程中，刺激与系统性反映之间，以及系统性反映与系统性反应之间都有固定的对应关系，所以，刺激和产生的应答之间的关系也是有固定的。在物理学中，波在传播过程中达到两种媒质的界面后，以一定的角度关系返回原媒质的现象，叫做反射。生物反射功能的系统性反映与系统性反应之间的关系，类似于物理学中入射波与反射波之间的关系。这可能是促使法国学者笛卡尔用“反射”一词来命名这种生物功能的根本原因。生物的反射功能，都有有利于自身生存及繁衍的的特性，所以都具有有益性。但机体对外部事物刺激的引起的反射，其有利于自身生存及繁衍的特性，是相对于有害事物及有利事物而言的，所以这种有益性就是利己性；机体对内部事物刺激的反射功能，其有益性，是指这种反射功能能够把体内的异常状况纠正，所以这种有益性就是自调性。

实际上，向性和趋性都是由一些按时间顺序结合起来的一系列反射，构成的利己性本能；免疫应答（或免疫映答）功能，则是由免疫细胞、免疫有机分子和体液提供的一些免疫性反射，构成的利己性本能。

而条件反射是巴甫洛夫在实验的基础上提出来的概念，同时他将以前人们所称的反射改为非条件反射。他认为，条件反射是在一定条件下，在非条件反射的基础上，后天建立的反射。例如，每次给狗喂食，都会引起狗唾液分泌，这就是非条件反射；我们知道，按响电铃并不能引起狗唾液分泌，但若每次给狗喂食前，先按响电铃，如此若干次以后，只按响电铃，不给狗喂食，也会引起狗唾液分泌，这就是条件反射。但我认为，所谓的条件反射，只不过是被记忆的知觉引起的情绪中枢对植物神经系统的调节作用，不能说是一种反射。关于这种调节作用，我们将在后面进行讨论。

7.2.3.3反映系统及反应系统

生物对事物的系统性反映及系统性反应功能，都是由一系列联系起来的物质来完成的，我们将这一系列联系起来的物质，分别称为反映系统及反应系统。反映系统的组成结构，可以概括为：反映始端-传入通路-反映中枢这样一种模式；而反应系统的组成结构可以概括为：反应中枢-传出通路-反应终端这样一种模式。这里的反映始端，就是对反映系统中用来感受信号刺激并产生输入信号的所有物质的概括；传入通路，是对反映系统中，反映始端与反映中枢之间的所有输入信号传播路径的概括；反映中枢，是对反映系统中，用来接受输入信号，体现刺激或作用施加者的某些特点，并将体现结果转变为适当信号向下传递的所有物质的概括；反应中枢，是对反应系统中用来接受信号刺激，并将分析的结果转变为适当的输出信号的所有物质的概括；传出通路，是对反应系统中，反应中枢与反应终端之间的所有输出信号传播路径的概括；反应终端，是对反应系统中，接受输出信号，并产生反应结果的所有物质的概括。在神经性的反映系统及反应系统，反映始端就是感觉神经末梢、感受器或感觉器，但也可能是其它接受信号刺激，并将信号进行转变的结构。传入通路和传出通路，就是神经纤维、神经纤维束或神经；反映中枢和反应中枢，就是神经元胞体，或通过神经纤维连接起来的多个神经元；反应终端可以是平滑肌、心肌或骨骼肌，但也可能是产生反应的神经结构。

例如，向性反映系统就可以表示为：向性反映始端-向性传入通路-向性反映中枢；向性反应系统就可以表示为：向性反应中枢-向性传出通路-向性反应终端。趋性反映系统就可以表示为：趋性反映始端-趋性传入通路-趋性反映中枢；趋性反应系统就可以表示为：趋性反应中枢-趋性传出通路-趋性反应终端。反射反映系统将可以表示为：反射反映始端-反射传入通路-反射反映中枢；反射反应系统就可以表示为：反射反应中枢-反射传出通路-反射反应终端。甚至免疫应答的反映系统及反应系统也可以勉强用上述模式进行表示。低级反映系统与低级反应系统之间，是有明确对应关系的。即一个反映系统至少有一个固定的反应系统与之相对应，一个反应系统也至少有一个固定的反映系统与之相对应。反射的反映系统与其对应的固定的反应系统可以共同表示为：反射反映始端-反射传入通路-反射反映中枢-反射反应中枢-反射传出通路-反射反应终端，或反射反映始端-反射传入通路-反射中枢-反射传出通路-反射反应终端。这个结构被生物学界称为反射弧。

正如第二章所说，我们可以将人和其它高等动物产生感觉的反映系统称为感觉系统，将导致人和其它高等动物产生运动的反应系统称为运动反应系统。人和其它高等动物感觉系统的结构可以表示为：感觉器-感觉传入通路-感觉中枢这样一种模式；人和其它高等动物的运动反应系统的结构可以表示为：运动反应中枢-运动反应传出通路-运动反应终端（骨骼肌）这样一种模式。感觉系统，例如视觉系统、听觉系统、平衡觉系统、嗅觉系统等特殊感觉系统，以及难以计数的触觉系统、痛觉系统、肌腱本体感觉系统等一般感觉系统。运动反应系统也是多得难以计数，运动反应系统发生系统性反应的结果，要么是使肌肉收缩，要么是使肌肉维持一定程度的紧张度。由于任何行为都是在绝大多数肌肉维持一定程度的紧张度的情况下，通过很少一部分肌肉的收缩来完成的。所以，在一个行为中，运动反应系统可分为静运动反应系统和动运动反应系统，行为的性质是由动运动反应系统来确定的。没有动运动反应系统，就不能产生行为；没有静运动反应系统的配合，行为也会失败。人和其它高等动物的感觉系统和运动反应系统之间的关系不是固定的对应的关系，即不是一个感觉系统对应着一个或若干个固定的运动反应系统，而几乎是所有的感觉系统对应着所有的运动反应系统，而且它们的对应关系是灵活可变的，感觉系统和运动反应系统是通过脑连接在一起的。

人脑由端脑、间脑、中脑、后脑及延髓五个部分构成。端脑又称大脑。间脑由上丘脑、背侧丘脑、后丘脑、底丘脑和下丘脑构成。端脑和间脑共同构成前脑。后脑包括脑桥和小脑。中脑、脑桥和延髓合称为脑干。

端脑主要包括左右大脑半球，每个半球表面的灰质叫大脑皮质，皮质深部是白质，大脑白质中包藏着端脑的室腔和灰质核团，分别称为侧脑室和基底核。大脑皮质是由数以百亿计的神经元，通过其神经纤维构成，连接在一起，构成的复杂网络，左、右大脑皮质也通过许多神经纤维连接成为一个统一的整体。从功能上看，大脑皮质可分为感觉中枢、思维中枢、情绪中枢和行为中枢。根据针对事物的不同，感觉中枢可粗略地分为外部事物感觉中枢和内部事物感觉中枢。思维中枢可分为感性思维中枢和理性思维中枢。端脑白质主要由神经纤维排列而成，主要分为在左、右大脑皮质间传递信息的皮质间纤维，向大脑皮质的感觉中枢传递信息的传人纤维，和大脑皮质向低级中枢传递信息的传出纤维。皮质间神经纤维构成胼胝体。传人纤维可粗略地分为外部刺激传入纤维和内部刺激传人纤维，分别传人到外部事物感觉中枢和内部事物感觉中枢。传出纤维主要包括行为中枢传出纤维和情绪中枢传出纤维。行为中枢传出纤维包括锥体系传出纤维和锥体外系传出纤维。

感觉中枢是感觉系统的一部分，是形成外部事物感觉和自身事物感觉的反映中枢。感觉中枢与思维中枢有着广泛的联系，能够把形成的感觉信息以神经冲动的形式传给思维中枢。思维中枢能够把感觉上升为知觉，能够把感觉和知觉转变为感性动机，能够把感性认识上升为理性认识，能够通过感性认识和理性认识，形成理性动机。我们可将只能形成知觉和感性动机的思维中枢，称为感性思维中枢，将有抽象思维能力，能够形成理性认识和理性动机的思维中枢，称为理性思维中枢。其它高等动物与人的最主要区别，就是其它高等动物的理性思维中枢，远远不如人的理性思维中枢发达。思维中枢形成知觉和理性认识的过程，都属于系统性反映过程，而形成感性动机和理性动机的过程，都属于系统性反应过程。所以，无论是感性思维中枢，还是理性思维中枢，都是由许多反映系统及反应系统综合而成。思维中枢把形成的思维产物转变为神经冲动，传给情绪中枢，把形成的成熟动机，以神经冲动的形式传递给行为中枢。行为中枢能够将思维中枢的成熟动机转变为行为指令，行为指令分为两部分，即肌收缩指令和肌紧张指令，肌收缩指令通过锥体系传给一部分运动反应中枢，引起一部分肌肉收缩，肌紧张指令通过锥体外系传给许多运动反应中枢，维持肌紧张。许多肌肉处于肌紧张状态，一部分处于收缩状态，两者相配合就产生了行为。

情绪中枢是一个非常复杂的中枢神经结构，它与思维中枢相伴行，并与思维中枢之间有非常多的双向联系，甚至有可能与感觉中枢也存在着双向联系，它时刻监视着思维过程，并且能够对思维过程，特别是思维结果做出带有本身倾向性的“评价”。这种带有本身倾向性的“评价”反馈给思维中枢后，能够迫使思维中枢产生相应的感受，这些感受，就是情绪的主观体验。例如，思维中枢不但能产生关于有害事物的知觉和理性认识（或萌芽状态的理性认识），还会在情绪中枢的迫使下，产生“厌恶”或“恐惧”等感受；思维中枢不但产生关于有利事物的知觉和理性认识（或萌芽状态的理性认识），还会在情绪中枢的迫使下，产生“喜爱”这种感受；思维中枢不但能意识到“不公平的事情”，还会在情绪中枢的迫使下，产生“愤怒”这种感受；思维中枢不但能意识到其形成的理性动机完美或不完美，还在情绪中枢的迫使下，分别产生“满意”或“不满意”这两种感受。情绪的主观体验，或者迫使思维中枢把感性认识上升为理性认识；或者迫使思维中枢把感觉和知觉转变为感性动机；或者迫使思维中枢把感性认识和理性认识转变为理性动机；或者迫使思维中枢把不成熟的理性动机转变为成熟的理性动机；或者迫使思维中枢把成熟的理性动机传递给行为中枢，以便产生相应的行为。情绪中枢通过传出纤维与基底核及下丘脑等结构相连，从而，把这些带有本身倾向性的“评价”转变为神经冲动，向下传递。情绪中枢通过影响下丘脑，从而对植物神经系统起到调节作用，这种调节，可以为即将到来的行为做好准备；情绪中枢通过对植物神经系统的调节，能够影响瞳孔的大小，全身表面血管的收缩与舒张，竖毛肌的收缩与舒张，皮脂腺及汗腺的分泌；情绪中枢可能是通过传出纤维作用于纹状体，影响锥体外系，从而影响面部、四肢及躯干肌肉的紧张度的。情绪中枢通过影响瞳孔的大小，全身表面血管的收缩与舒张，竖毛肌的收缩与舒张，皮脂腺及汗腺的分泌，以及对骨骼肌肉紧张度的影响，能够形成面部表情、肢体表情和语音表情。这些表情，就是情绪的外在表现。情绪的外在表现，能够被其它个体的思维中枢解读。这样，人类或其它高等动物个体之间，就能利用思维中枢，与情绪的外在表现进行互动。这种互动，就构成了人类和高等动物的原始语言。原始语言是人类语言产生的基础。情绪中枢可能还有记忆功能。情绪中枢和思维中枢是难以完全分开的，但情绪中枢有一部分结构是相对独立的，这就是大脑边缘叶。边缘叶与杏仁体、隔区、下丘脑、背侧丘脑的前核群等结构连接起来，共同构成边缘系统。

当感觉器受到刺激，形成系统性反映，产生感觉时，行为系统既可以产生反应，出现相应的行为，也可以不产生反应，从而不出现相应的行为。例如，当毫无关联的视觉刺激或嗅觉刺激，作用于人和其它高等动物高等动物的视觉系统和嗅觉系统时，能够产生相应的视觉和嗅觉，但不会有任何行为系统做出相应的反应。这显然与反射存在着明显差别。

随着低等动物进化为高等动物，许多神经结构的反射反映系统都会通过上行传导通路向上延伸，到达大脑皮质对应的感觉中枢，形成对应的感觉。在这种情况下，感觉系统的模式就成了：反射反映始端-反射传入通路-反射反映中枢-上行传导通路-感觉中枢。这种感觉与其它感觉经思维中枢综合，同样形成相关的知觉。人和其它高等动物的反射反应系统，有的是运动性反射反应系统，有的是非运动性反应系统。运动性反射反应系统支配骨骼肌，发生系统性反应时，骨骼肌收缩，出现躯体或器官的运动，或者出现肌紧张。非运动性反射反应系统支配窦房结、心肌、血管平滑肌、眼平滑肌、内脏平滑肌和腺体平滑肌等。发生系统性反应时，产生的结果非常复杂，例如心率加快或减慢，心肌收缩力增强或减弱，血管收缩或舒张，瞳孔开大或缩小，支气管扩张或收缩，以及调节外分泌腺的排泄等等。总之就是调整器官或系统的功能。高等动物诞生以后，所有的运动性反射反应系统，也同时是运动反应系统，隶属于躯体运动神经系统，其反应中枢受行为中枢控制；所有的非运动性反射反应系统，隶属于植物神经系统（也称为自主神经系统或内脏神经系统），其反应中枢受下丘脑控制，下丘脑则受情绪中枢控制。

由于非运动性反射反应系统属于植物神经系统，刺激其反映系统的始端，不但能引起反射，刺激信号还可能通过反映系统向上延伸达到大脑皮质对应的感觉中枢，从而形成相应的感觉。该感觉，能够被思维中枢与相关的感觉一起综合为知觉。该知觉被情绪中枢检测到以后，还会通过下丘脑，向该反射反应中枢发出刺激信号，从而引起反射反应系统出现系统性反应。不仅如此，如果一个不相干的信号刺激产生的感觉，总是与该知觉有固定的时间上的联系，还能与该知觉关联到一起。因此，当该刺激信号单独引起感觉时，也会使前述知觉再现于思维中枢，从而被情绪中枢检测到，然后通过下丘脑对上述反射反应中枢发出刺激信号，最终引起上述反射反应中枢出现系统性反应。这就是巴布洛夫所称的条件反射的产生机理。例如，“高等动物进食，食物进入口腔后，引起唾液腺分泌”这一反射的反应系统，就属于植物神经系统。在这一反射过程中，食物刺激反射反映始端——味蕾，产生反射传人信号，通过反射传人通路，传人到反射反映中枢，再转变成传递给反射反应中枢的信号，反射反应中枢接受到反射反映中枢传来的信号后，再转变成反射传出信号，经反射传出通路，传递给反射反应终端——唾液腺，最终引起唾液分泌。反射反映中枢还通过上行传导通路，向味觉中枢发出信号，从而产生味觉，味觉与关于食物的视觉及嗅觉一起，被思维中枢综合为关于食物的知觉，该知觉被情绪中枢监测到以后，向下丘脑发出指令，下丘脑转而向反射反应中枢发出信号，通过反射反应系统的系统性反应，引起唾液分泌。当每次给高等动物喂食前，先按响电铃，电铃引起的听觉，就能与上述知觉联系起来。久而久之，如果单独按响电铃，就能使高等动物关于食物的知觉再现，情绪中枢监测到这种知觉后，就能通过下丘脑刺激该反射反应中枢，引起唾液分泌。

当反射反应系统属于躯体运动反应系统时，刺激其对应的反映系统的始端，同样能引起反射，刺激信号同样能通过反映系统向上延伸达到大脑皮质对应的感觉中枢，从而形成相应的感觉。该感觉，同样能被思维中枢与相关的感觉一起综合为知觉。但该知觉被情绪中枢检测到以后，不会通过下丘脑刺激该反射反应中枢，因此不会引起该反射反应系统出现系统性反应。因为该反射反应系统，实际上也是运动反应系统，不受下丘脑支配，而是受行为中枢支配。因此，无法建立所谓的条件反射。

每一个行为中枢，都与许多运动反应系统的运动反应中枢相连，从而支配着这些运动反应系统。每个行为中枢和它支配的所有运动反应系统，共同构成行为系统。行为系统受动机支配，也受情绪中枢影响。有什么样的动机，就有什么样的行为；有什么样的情绪，就有什么样的与行为系统相关的面部表情、肢体表情和语音表情。

7.2.4生物基本特征的联系与区别

综上所述，生物的三个基本特征都是由物质间的基本反映及基本反应组成或构成。繁殖发育功能的物质基础由新陈代谢功能来维护，繁殖发育过程中所需的物质、能量和化学反应，由陈代谢功能提供；繁殖发育所需要的调控功能由映答功能提供；整个过程的作用就是形成新个体和完善新个体的过程。新陈代谢功能的物质基础由生殖和发育功能构建；新陈代谢所需的调控功能由映答功能提供；其实质是把一系列化学反映及化学反应结合起来，用以从外界获得物质和能量，用以实现生命体的自我更新和能量转换，用以把废物和多余热量排出到体外。映答功能的物质基础由生殖发育功能构建；其结构和功能由新陈代谢功维护，映答过程所需要的物质、能量和化学反应，由新陈代谢功能提供；其实质是将许多基本反映及基本反应有机地结合起来，构成系统性反映，以抓住事物的特点，将许多基本的反映及反应有机地结合起来，构成系统性反应，针对事物的特点做出回答，其作用是防御有害事物，获取有利事物，以及调节机体的各种功能。

8. 反映及反应与生命的本质

原核生物是最简单的生物，但它仍具备生命的三个基本特征，即繁殖发育、新陈代谢和映答功能。生命的本质，是所有生物，包括最简单的生物，都具备的根本性质。既然如此，探讨生物本质，从原核生物入手，肯定能够使问题简化，也更容易抓住要害。

大环内酯类抗生素，比如红霉素、阿奇霉素等药物，能够渗透到革兰氏染色阳性细菌的细胞浆内，并与其核糖体的50s亚基可逆性结合，从而抑制其蛋白质合成，起到抑菌作用，所以被称为抑菌剂。然而，抑制细菌蛋白质合成，并非不能使其死亡。在医院，如果病人患有顽固的感染性疾病，常常进行体外细菌培养及药物敏感实验。通常是将细菌接种于培养皿中，培养24小时，就会在培养皿中形成肉眼可见的菌落。然后将含有各种抗生素的圆形小纸片，分散粘贴在培养皿中的菌落上，再培养24小时，就可以看结果了。如果这种小纸片有含大环内酯类抗生素的，我们常常会看到其周围出现一个或大或小的圆环，这个圆环就是细菌死亡造成的。抑制细菌蛋白质合成，却造成了革兰氏染色阳性细菌死亡。这个事实说明，细菌细胞内有对其结构起破坏作用的反应发生，或者有影响其功能正常发挥，最终导致其结构起破坏的反应发生，而在核糖体合成的蛋白质，恰好参与了对抗这些反应的反应。所以，抑制生物蛋白质合成，才会造成生物死亡。

革兰氏染色阳性细菌只是一种最简单的生物-原核生物。在常温下，任何生物体内的蛋白质合成完全停止，其体内都会有一些破坏其正常结构或导致其功能异常的基本反应发生，最终导致其死亡。我们将生物体发生的破坏其正常结构或导致其功能异常的基本反应，称为有害基本反应，将其对应的反映叫做有害基本反映。将生物体发生的对抗有害反应的基本反应，称为有利基本反应。将其对应的反映称为有利基本反映。有害基本反应，包括有害化学反应和有害非化学反应；相应的，有害基本反映包括有害化学反映和有害非化学反映。有利反应也包括有利化学反应和有利非化学反应；相应的，有利基本反映也包括有利化学反映和有利非化学反映。有害基本反应既可导致生物结构破坏，也可以导致生物功能异常；但若功能异常长时间不能得到纠正，也会导致结构破坏。

实际上，物质之间基本反映及基本反应是一种普遍现象，构成生命的物质参与各种基本反应的活性相当强，这些基本反应既有有利反应，也有有害反应。只不过，生物体内的有利反应远远多于有害反应。

就单细胞生物来说，虽然有细胞膜，甚至还可能有细胞壁等结构与外界隔开，但一些能够与体内物质发生有害反应的物质仍会透过细胞膜进入细胞内；某些在少量时无害的物质，如果过量进入，也会使细胞内发生有害反应；而且细胞膜和细胞壁本身也能与外界物质发生有害反应，如果细胞膜和细胞壁结构被破坏，细胞就会崩解；在常温下，即使参与有害反应的物质完全不从外界进入细胞内，细胞内需要的物质不过量进入细胞，细胞膜和细胞壁也不与外界发生有害反应，细胞内成分之间仍会发生少量的有害反应，这些有害反应如果不被有利反应抵消，最终仍会导致生物死亡。多细胞生物所含有的物质远多于单细胞生物，体内所发生的有害反应也远多于单细胞生物。

所以，生物必须利用有利反应来对抗有害反应，才能生存下去。生物体对抗有害反应引起的结构损害，主要是通过生物新陈代谢功能所包含的有利化学反应；生物体对抗有害反应引起的功能异常，主要是通过生物自调性映答功能。自调性映答功能又含有新陈代谢功能所包含的某些化学反应。

生物新陈代谢提供的物质和能量，能够参与生物功能异常的自我调整，以避免功能异常发展为结构破坏。或者说，生物新陈代谢提供的物质和能量，能够维持细胞内环境和细胞膜内环境的稳定，把体内的有害反应降到最低限度内。新陈代谢过程能够把体内某些有害物质变成无害物质，或者将其排出到体外。新陈代谢功能能够将内部有害反应损害的各种结构进行分解利用，将不能利用的有害物质排出到体外，并合成新结构来代替旧结构。另外，通过新陈代谢提供的物质和能量，还能够用于繁衍发育和映答功能。因此，生物要生存及繁衍下去，必须得进行新陈代谢。

生物要新陈代谢，必须得利用外界物质和能量。自养生物需要的物质有二氧化碳、水和无机盐等，需要的能量有光能和化学能等；异养生物需要的物质有现成有机物、水和无机盐等，需要的能量蕴含于现成有机物中；所有生物都需要一定的环境条件（如一定的温度和湿度等）。生物需要的这些物质及条件，就构成了生物的有利因素。环境中，还有危害生物的事物，这些物质有生物形式的，也有非生物形式的。它们构成了制约生物的有害因素。生物要生存下去，必须得通过系统性反映及系统性反应构成的利己映答功能，来利用有利因素，满足自身生存及繁衍所需；来避免有害因素的损害作用。另外，生物，尤其是复杂的生物，其繁殖发育功能，新陈代谢功能，以及对其它事物的映答功能，只有在生物自调性映答功能的精确调整下，才能正常进行。否则，某些有害反应会造成生物功能异常，最终导致结构损害，以至于生物不能生存繁殖下去。自调性映答功能是由系统性反映及系统性反应构成的生物对内部事物的映答功能。所以，生物必须得有利己性足够强的对其它事物的映答功能，以及足够高级的调整内部事物的映答功能，才能生存及繁衍下去。

绝大多数简单而低级的生物，都不能通过有利反应，完全永远抵消体内有害反应的损害作用。所有复杂而高级的生物，都不能通过有利反应，完全永远抵消体内有害反应的损害作用。即便某些简单生物都能通过有利反应，完全永远抵消内部有害反应的损害作用，如果不能繁衍生息，在外部有害因素，特别是在不断增强的生物有害因素的损害下，也会使其绝种。所以，生物必须要有足够强的繁殖发育能力，才能一直繁衍下去，并且不断进化及发展壮大。生物能够通过体内DNA中的基因所蕴含的遗传信息，记录和表达自己的每一个性状，能够通过生命物质之间的反映规律及反应规律构建子代个体，使生物得以繁衍下去。并且通过有利因素及有害因素这两类外界因素，与生物遗传物质这一内部因素互动，逐渐进化。

总之，融合生物新陈代谢、映答功能和繁殖发育过程中的反映及反应规律，我们就能产生对生命本质的认识。生命就是能够在新陈代谢、映答功能以及繁殖发育功能三者的配合下，能够对抗内部有害反应造成的结构损害和功能异常；能够抵御有害事物的损害作用，利用有利事物满足自身生存繁衍需要；能够通过特殊有机物，记录并展现自身的每一个性状，通过物质之间的反映及反应，来形成新个体的特殊物质存在方式。

9.消化反映与吞噬反映的差异导致内共生进化

原核生物出现以后，经历了大约15亿年的漫长衍变过程，于20亿年前，产生了原生生物。原生生物是指单细胞真核生物和没有明显组织分化的多细胞真核生物，是最简单的真核生物。真核生物DNA与组蛋白结合，使其长度被高度压缩。与原核生物遗传物质裸露于胞浆形成的核区明显不同，由于真核生物进化出了细胞内膜系统，使其细胞遗传物质不再裸露于胞浆，而是通过两层细胞内膜（核膜）与细胞内其它物质隔开，从而形成了真正的细胞核，因此才有真核生物之称。细胞内膜同时也把细胞内具有不同结构和功能的物质分割开来，从而形成一些细胞器，如线粒体、叶绿体、内质网、中心体、高尔基体等。细胞内膜系统的出现，使不同的反映及反应被限定在不同的区域内，避免了不同反映及反应之间的互相干扰，使反映及反应变得高效而准确。

但单细胞真核生物与原核生物相比，最特别的改变并不是有了组蛋白，也不是有了细胞内膜系统，把细胞内容物分割为细胞核和细胞器，而是一些单细胞真核生物出现了特殊细胞器，这些细胞器有自己的DNA及独立的蛋白质合成装置——独立的核糖体，具有半自主性，能够以类似细菌分裂繁殖的方式进行增殖，甚至能对其周围环境变化做出反应，它们就是线粒体及叶绿体。

不光是线粒体和叶绿体的增殖方式与细菌繁殖方式相似，线粒体和叶绿体的DNA同细菌和蓝细菌的DNA也很相似，但同细胞核的DNA却有很大差别；线粒体和叶绿体核糖体的两个亚基大小分别与细菌和蓝细菌的一致，而小于真核生物核糖体的两个亚基；能够抑制原核生物核糖体蛋白质合成的抗生素，如氯霉素，也能抑制线粒体和叶绿体核糖体的蛋白质合成，而能够抑制真核生物蛋白质合成的抗生素，如放线菌酮，则对线粒体、叶绿体和原核生物的蛋白质合成均无抑制作用；另外，线粒体和叶绿体内、外膜之间的结构和分子组成存在着明显差别，外膜与其它细胞内膜比较一致，特别是和内质网膜很相似，内膜则分别同细菌和蓝细菌的细胞膜相似；更主要的是，蓝细菌的核糖体RNA（rRNA）不仅可以与蓝细菌本身的DNA杂交，而且还可与真核生物眼虫叶绿体的DNA杂交。总之，大量的依据均提示，线粒体和叶绿体极有可能起源于细胞内共生进化。单细胞真核生物草履虫的某些亚种与某些原核生物之间的细胞内共生现象，以及半原核生物半叶绿体的杆楯藻，生存于单细胞真核生物灰胞藻细胞内形成的内共生体，使人不得不相信内共生进化现象的存在。

原核生物诞生以后，在环境有利因素及有害因素的作用下，通过遗传物质的改变，逐渐演化出了各种类型的生物。其中最主要的三种生物是：有叶绿素等光合色素，能够利用光能，同化二氧化碳和水，制造有机物并释放氧气的原始蓝细菌，我们暂且称之为原蓝细菌；能够通过三羧酸循环和氧化磷酸化等代谢过程，将有机物彻底氧化供能的原始好氧细菌，我们暂且称之为原好氧细菌；还有体型远大于普通细菌，已有细胞内膜系统，将细胞内容物分割成细胞核和各种细胞器，有运动、吞噬和细胞内消化能力，类似变形虫，但无线粒体及叶绿体，不能进行有氧代谢，不能自行制造有机物的异养厌氧单细胞真核生物，我们暂且称这种生物为前变形虫。原蓝细菌虽然不一定是地球上出现的第一种自养生物，但却一定是第一种彻底解决地球上有机物匮乏的生物，而且还是第一种使地球大气中氧气含量显著增高的生物。原好氧细菌使生物对有机物中能量的利用率提高了十余倍，从而使生物的整体能力得到了大幅度提高。而前变形虫的出现，则使生物向复杂而高级进化成为可能。

前变形虫吞噬了原好氧细菌后,没有对其进行消化，就形成了二生物内共生体，在细胞内共生过程中,原好氧细菌在前变形虫体内不断进行分裂繁殖或增殖，并随前变形虫分裂繁殖不断分为均等的两群，历经漫长的适应过程，原好氧细菌演变成了前变形虫的线粒体，前变形虫与原好氧细菌共同衍变为原始的异养好氧单细胞真核生物，我们可以称之为原变形虫；前变形虫既吞噬了原好氧细菌，又吞噬了原蓝细菌，但均没有对二者进行消化，于是形成了三生物内共生体，在细胞内共生过程中，原好氧细菌和原蓝细菌在前变形虫体内不断进行二分裂繁殖或增殖，并随前变形虫的二分裂繁殖不断分为均等的两群，历经漫长的适应过程，原好氧细菌演变成了前变形虫的线粒体，原蓝细菌则衍变为前变形虫的叶绿体，三者共同衍变为原始的自养好氧单细胞真核生物，我们可以称之为原好氧藻。这两种情况，都属于细胞内共生进化，简称内共生进化。

我们以前变形虫为主体，来分析内共生现象的产生。当前变形虫接触到原好氧细菌或原蓝细菌时，受到原好氧细菌或原蓝细菌对其细胞膜的刺激，产生的系统性反映是“原好氧细菌或原蓝细菌是自己的食物”。于是，引发了相应的系统性反应，即将原好氧细菌或原蓝细菌吞入细胞内。这仅仅是前变形虫的吞噬机制对原好氧细菌或原蓝细菌的系统性反映及系统性反应。是否把已经吞噬的原好氧细菌或原蓝细菌当成食物消化，还要看消化机制的系统性反映及系统性反应。前变形虫的消化机制显然没有把原好氧细菌及原蓝细菌当成食物，于是就没有启动溶酶体等消化机制对它们进行消化。结果，当前变形虫仅吞噬了原好氧细菌，但没有将其消化时，前变形虫供给原好氧细菌所需要的营养，以及有机物无氧酵解的终产物和单质氧；原好氧菌则将无氧酵解的终产物彻底氧化，同时将产生的大量能量，储存在三磷酸腺苷（ATP）中，并将ATP回报给前变形虫。于是，二者形成了内共生体关系。当前变形虫既吞噬了原好氧细菌，也吞噬了原蓝细菌，但没有对它们进行消化时，通过同样的机制，前变形虫与原好氧细菌形成内共生关系；同样，前变形虫供给原蓝细菌丰富的二氧化碳、水和其所需的营养物质，原蓝细菌将其利用光能，同化二氧化碳和水制造的碳水化合物回报给前变形虫，二者也形成了内共生关系。于是，前变形虫和原好氧细菌及原蓝细菌三者也形成了内共生关系。

在前变形虫与原好氧细菌形成的二生物内共生体的漫长衍变过程中，原好氧细菌不能通过基因改变危害前变形虫，否则会被前变形虫通过系统性反映及反应机制消灭，于是前变形虫逐渐把原好氧细菌驯化为线粒体。而前变形虫也必须通过基因改变，进化出制约原好氧细菌危害它的系统性反映及反应机制，否则，就会被淘汰；而且，不能通过进化，危害对其有益的原好氧细菌，否则也容易被淘汰；另外，不需要再进化出有氧代谢所需要的酶系统。于是原好氧细菌也影响了前变形虫的进化方向，使之进化为异养单细胞真核生物除线粒体以外的那部分。最终，前变形虫和原好氧细菌演变为异养好氧单细胞真核生物——原变形虫。

在前变形虫和原好氧细菌及原蓝细菌组成的三生物内共生体的漫长衍变过程中，前变形虫除了通过与上述相同的机制，将原好氧细菌驯化为线粒体外，也通过同样的机制，将原蓝细菌驯化为叶绿体；同时，前变形虫也不再需要摄取现成有机物方面的进化，而只需要将碳水化合物转变为其它有机物方面的进化；另外，原好氧细菌和原蓝细菌之间也必须向和平共处的方向进化。于是，三者进化成为自养好氧单细胞真核生物——原好氧藻。

可见，前变形虫对原好氧细菌及原蓝细菌的摄取食物反映与消化食物反映的不一致性，导致了它们之间的细胞内共生现象，从而才有了内共生进化。至于前变形虫与原好氧细菌组成的两生物内共生体后，进化为原变形虫，以及前变形虫与原好氧细菌及原蓝细菌组成的三生物内共生体后，进化为原好氧藻，其具体进化过程，则遵循普通进化原理

10. 害利组合与遗传物质互动导致生物进化

内共生进化只不过是生物进化过程中的一种特殊情况。其余的生物进化现象，几乎都是有害因素及有利因素，与生物遗传物质，通过各种物质间的反映规律及反应规律互动，产生的结果。

10.1害利组合及其动态性

生物的生存环境，以有害因素及有利因素的方式制约着生物的生存与繁衍。有害因素及有利因素，既包括非生物因素，也包括生物因素。非生物有害因素，例如所研究生物的有毒无机物、自然灾害等。生物有害因素，例如以所研究生物为食的生物或能够制造所研究生物毒素的生物等。非生物有利因素，例如对大多数生物来说，水、阳光和单质氧等。生物有利因素，例如所研究动物的生物食物，以及能够为所研究生物创造有利环境的生物等。制约一种生物的所有有害因素及有利因素组合在一起，共同制约着该生物的的生存与繁衍。我们把制约生物所有的有害因素和有利因素形成的组合，称为制约该生物的害利组合。其实，制约生物的害利组合还包括病毒和类病毒等半生物，其作用类似于生物，我们可以将它们当成生物因素看待。

制约种群的害利组合，与制约种群内个体的害利组合是不完全相同的。制约个体的有害因素组合，还包括个体的种内竞争者。制约个体的有利因素组合还包括种内共同完成繁衍后代者和种内互助者。

在制约任何一种生物的害利组合中，无论是有害因素，还是有利因素，无论是非生物因素，还是生物因素，都是处在变化中的。不管是有害因素，还是有利因素，非生物因素的变化具有不确定性。而生物因素，随着生物种类由少到多，制约任何生物的生物有害因素及生物有利因素之和均由少变多；随着生物普遍由低级向高级，由简单向复杂进化，制约任何生物的生物有害因素及生物有利因素，对生物的制约作用则呈现增强的趋势。但随着受制约生物由低级向高级进化，制约它的有害因素呈现数量减少，制约作用减弱的趋势；制约它的有利因素则呈现数量增加，制约作用减弱的趋势。例如，在缺水环境的制约下，一些鱼类通过遗传物质的改变，进化成了肺鱼，进而进化成了两栖类动物，最终因进化成为爬行类动物，而能够完全生存在陆地，水中的有害因素及有利因素就再也不能对大多数爬行动物起制约作用了。再如，一些猛兽曾以猿人甚至原始人为食，但猿人进化为原始人，最后进化为智人以后，许多猛兽就不再能危害人类，它们的肉甚至能成为人的食物，它们的皮甚至能成为人的衣服，狼甚至能被人驯化成为狗，替人看家护院，或者供人玩耍。可见，制约任何生物的害利组合，都是动态的。

10.2特殊反映及反应导致遗传物质改变

虽然，通过复制过程，脱氧核糖核酸（DNA）一代一代忠实地传递着遗传信息，但这种忠实性是相对的。DNA上的嘌呤碱基和嘧啶碱基，都有常见构型和稀有构型两种存在方式，多以常见构型存在，罕以稀有构型存在。当DNA上的嘌呤碱基和嘧啶碱基以常见构型存在时，不会出现碱基配对错误；但当DNA上的嘌呤碱基和嘧啶碱基以稀有构型存在时，就会出现碱基配对错误。所以，DNA在复制时，平均毎添加10万个脱氧核糖核酸基，就会插入一个不正确的脱氧核糖核酸基。尽管生物体内有校正及修复机制发挥作用，但仍有相当多错误逃过检测，最终结果是，大约毎复制10亿至100亿个脱氧核糖核酸基出现一次错误。于是，就形成了一种，因碱基处于稀有构型状态，引发的遗传物质改变，这种自然突变是常见的遗传物质改变，是点突变的一种。点突变是DNA上单个脱氧核苷酸的改变，是最简单、最常见的一种遗传物质改变。

其实，在特殊化学物质和辐射等因素的作用下，通过生物体内特殊的反映及反应，会使DNA结构或数量发生各种各样的改变，这些遗传物质改变，被称为诱发突变。

在自然突变和诱发突变的共同作用下，人们通过符合逻辑的推理，能够想象到的任何遗传物质改变，在生物数十亿年漫长的进化过程中，应该都曾发生过。

例如，具有吞噬能力的单细胞真核生物，吞噬了某些原核生物，并且进行了消化，但DNA并没有被分解，而是得以保存，成为该种生物的DNA，或没有被彻底切分解成脱氧核苷酸，还存在数量不定，大小不等的小DNA，这些小DNA就有可能成为该种生物的DNA，或经过链接过程，成为该种生物的DNA。这样，就能使单细胞生物非同源染色体数目增加。倍性在二倍体以上的生物，相同或相似DNA可以在一代一代繁衍的过程中，经DNA结构改变，变得面目全非，从而使同源染色体的同源性消失，成为非同源染色体。一个DNA可以断裂为两个DNA，这样也可以使非同源染色体数量增加。

生物DNA能够通过单个或多个脱氧核苷酸的插入而变长，这样就能使染色体变长。生物具有DNA末端加长机制，加长机制可以使DNA链变长，经突变过程，无功能的加长末端可以变成有遗传功能的基因。这样也能使染色体变长。

单细胞生物DNA分子复制后，没有进行细胞分裂，或者没有经分裂平均分配给两个子代个体，而是传给了一个子代个体，从而使单细胞生物染色体倍增。单细胞生物通过接合繁殖，得到其它个体的染色体，但没有进行细胞分裂，或者没有及经细胞分裂过程把染色体传给两个子代个体，而是传给了一个子代个体。这样也能使单细胞生物染色体倍增。

我们知道，孢子，是具有无性孢子生殖这种繁殖方式的生物，特化出的无性生殖细胞。如果多细胞生物的孢子，染色体复制后没有分裂，或者没有经分裂分配给两个无性生殖细胞，而是传给了一个无性生殖细胞，这样就能使多细胞生物的染色体倍增。

因此，无论是单细胞生物，还是多细胞生物，单倍体生物都可以变成双倍体生物，双倍体生物也可以变成四倍体生物，依次类推。

总之，在漫长的生物进化过程中，历经无数次的繁衍，通过特殊DNA复制反应的累积，以及特殊因素作用于生物，导致的DNA特殊反应结果的累积，生物细胞内一个DNA可以变成多个DNA，短链DNA可以变成长链DNA，单倍体生物可以变成二倍体生物，甚至多倍体生物。当然，生物细胞内的DNA也可按相反方向转变。可见，DNA之间，以及DNA与其它物质之间的特殊反映及反应，导致了生物DNA结构和数量的改变。生物遗传物质改变的突出特点是无数可能性和没有方向性。

10.3害利组合对多细胞生物繁殖方式的选择

环境有利因素及有害因素所做成的害利组合，特别是生物有利因素及有害因素所做成的生物害利组合，对多细胞生物繁殖方式的选择，决定着多细胞生物的进化。所以，我们要研究多细胞生物进化，必先研究害利组合对多细胞生物繁殖方式的选择。

10.3.1有关的基础知识

我们知道，DNA单链上的多脱氧核苷酸的排列顺序能够构成遗传密码。当我们很关心多脱氧核苷酸的排列顺序时，我们就称之为多脱氧核苷酸序列。或简单地称之为序列。基因或遗传因子就是指形成“直接参与决定生物性状的RNA”所必须的连续的或间断的DNA序列。DNA上，记载着遗传信息的多脱氧核苷酸排列顺序，称为基因序列。DNA上，没有记载遗传信息的多脱氧核苷酸序列，称为非基因序列。DNA总是与蛋白质处于结合状态，每条DNA及其结合的蛋白质共同构成了一条染色体。某个微视野区域内的一段DNA及其结合的蛋白质，构成染色质。如果，起源于同一“染色体先辈”的两条染色体的DNA，虽然经历了若干代衍变，仍然结构相似，基因数相同，基因位置相互对应，而且以同样的方式参与决定生物的同样一系列性状，我们就说它们具有同源性。具有同源性的两条DNA互称为同源DNA。两个同源DNA分别与蛋白质结合构成的两条染色体，互称为同源染色体。以二倍体卵式生殖方式繁衍后代的生物，两条同源染色体，一条来自父方，一条来自母方。同源染色体DNA之间，相互对应的基因称为等位基因。结构相同的等位基因之间，互称为等位同构基因，结构不同的等位基因之间，互称为等位异构基因。一个生物所有非同源染色体组合在一起，就携带了控制该生物所有性状的遗传信息，所以我们称之为一套染色体或一个染色体组。遗传学家通常把一种生物的所有非同源染色体进行编号，以区分不同的非同源染色体。一套染色体或一个染色体组所携带的所有基因，实质上是一个生物的所有非等位基因的组合，能够控制该生物的所有性状，所以我们称之为一个基因组。生物细胞中所含有的染色体的套数，叫做细胞的倍性。生物普通体细胞中所含有的染色体的套数，也被称作生物的倍性。只有一套染色体或只有一个染色体组的，就是单倍体，有两套染色体或有两个染色体组的，叫做二倍体，以此类推。超过两套染色体，或超过两个染色体组的，还可以统称为多倍体。一个种群所有个体的全部染色体的总和，称为该群体的染色体库。一个种群所有个体的全部基因总和，称为该种群的基因库。

繁殖就是生物利用自身的遗传信息和物质间的反映规律及反应规律，产生子代个体的过程。繁殖包括两种情况，一种情况是，生物形成子代个体的同时，亲体的结构的完整性遭到破坏，因此亲体必然同时随之消亡；另一种情况是，生物形成子代个体的同时，亲体的结构的完整性没有遭到破坏，所以亲体不必然同时随之消亡。生殖是指不必然同时伴随着亲体消亡的生物产生子代个体的过程。因此，繁殖包含生殖。

半保留复制与细胞分裂相结合，是原核生物和单细胞真核生物的主要繁殖方式，叫做分裂繁殖或裂殖。前变形虫与原好氧细菌通过内共生进化，就衍变为有线粒体的单细胞真核生物——原变形虫；前变形虫与原好氧细菌及原蓝细菌通过内共生进化，就衍变为有线粒体和叶绿体的单细胞真核生物——原好氧藻。线粒体和叶绿体出现以后，半保留复制与线粒体及叶绿体器分裂相结合，成了真核生物线粒体和叶绿体的增殖方式。单细胞生物还进化出了出牙繁殖和有性繁殖（接合繁殖）。

通过遗传物质的改变，单细胞原生生物（单细胞真核生物）能够进化为多细胞原生生物；有线粒体和叶绿体的原始单细胞真核生物——原好氧藻能够进化为植物；只有线粒体的原始单细胞真核生物——原变形虫能够进化为动物和多细胞真菌。多细胞原生生物、植物、动物和多细胞真菌这些多细胞生物出现以后，半保留复制与细胞分裂相结合，产生的新细胞就结合在一起，成为组织。因此，半保留复制与细胞分裂相结合，衍变为多细胞生物的细胞增殖方式，而不再是繁殖方式。单细胞生物的出芽繁殖不适合作为多细胞生物的繁殖方式，有性繁殖方式（接合繁殖），也不适合作为大多数多细胞生物的繁殖方式。若没有其他的繁殖方式，大多数多细胞生物将无法繁衍下去。但单细胞生物在进化为多细胞生物时，也进化出了多种繁殖方式，例如，断裂繁殖、出芽生殖、营养生殖、无性孢子生殖、有性生殖及单性生殖等。断裂繁殖、出芽生殖和营养生殖都可以看成是由亲体的一部分发育成为一个新个体的繁殖方式，只不过断裂繁殖破坏了亲体的完整性，而出芽生殖和营养生殖都没有破坏亲体的完整性。因此，前者称为繁殖，后二者则称为生殖。无性孢子生殖是由亲体特化出的无性生殖细胞——孢子，直接发育成为子代个体的繁殖方式。有性生殖是指性成熟个体特化出成熟的有性生殖细胞——配子，两个对应的配子融合为一个细胞——合子，再由合子发育为新个体的繁殖方式。有性生殖包括同配生殖、异配生殖和卵式生殖。同配生殖是指性成熟个体只产生形态、大小和行为都相同的配子，由这样的两个配子先结合成合子，再由合子产生新个体。异配生殖是指性成熟个体产生两种配子，即大配子和小配子，大配子和小配子先结合为合子，再由合子产生新个体。卵式生殖是指性成熟个体产生两种配子，大配子富含营养物质，但没有运动能力，称为雌配子或卵子；小配子含有的营养物质很少，但运动能力极强，称为雄配子或精子；精子和卵子先结合为合子——受精卵，再由受精卵产生新个体。由于卵式生殖方式具有精子和卵子分工合作的优势，因而，占了有性生殖的绝大多数。单性生殖是指某些生物雌配子在不受精的情况下，直接发育为新个体的生殖方式。因此也叫孤雌生殖。而有性繁殖（接合繁殖）是单细胞生物，如某些细菌、真菌和原生动物，以及极少数多细胞生物，如绿藻的繁殖方式，其基本模式是通过两个细胞互相靠拢形成接合部位，通过接合部位，使两个细胞的染色体成为一个细胞的染色体，从而形成接合子，再由接合子产生新个体。利用有性繁殖（接合繁殖）方式繁殖后代的生物，绝大多数都是单细胞生物，单细胞生物经过接合繁殖，两个亲体都不复存在了，因此，这种繁殖方式不能叫生殖。

10.3.2有性生殖过程

有性生殖方式，无疑是生物众多繁殖方式中最重要的繁殖方式。因为绝大多数多细胞生物，都以有性生殖方式繁衍后代，所有高级生物都是以有性生殖方式繁衍后代，生命大爆发以来的每一时期的地球霸主，几乎都是以有性生殖方式中的二倍体卵式生殖方式繁衍后代。但是，生物的繁殖方式只不过是生物繁殖过程的表现形式，繁殖方式对生物种群遗传物质的长期影响，才是问题的根本。或者说，繁殖方式对种群遗传与变异微妙关系的长期影响，才是问题的根本。然而，我们通过认识有性生殖方式，能够发现这种繁殖方式所具有的特点，通过合乎规律的判断和推理过程，就能发现这种繁殖方式对生物种群遗传物质的长期影响，从而发现这种繁殖方式对种群遗传与变异微妙关系的长期影响。

以有性生殖方式繁衍后代的生物，绝大多数是二倍体生物，只有极少数是偶数倍的多倍体生物。配子来源于性原细胞（在卵式生殖中是指精原细胞及卵原细胞），其倍性和普通体细胞相同。性原细胞经历一次DNA复制，成熟为初级性母细胞（在卵式生殖中是指初级精母细胞及初级卵母细胞），初级性母细胞经第一次分裂，成为次级性母细胞（在卵式生殖中是指次级精母细胞及次级卵母细胞），次级性母细胞经第二次分裂，成为性细胞（在卵式生殖中是指精细胞及卵细胞），性细胞成熟后称为配子（在卵式生殖中是指精子及卵子）。由于从性原细胞到配子的衍变过程中，经历了一次DNA复制和两次连续的细胞分裂，使配子的染色体的套数，减少了一半。假如性原细胞为二倍体，配子就是单倍体。所以，这种细胞分裂过程，被称为减数分裂。

性原细胞的复制，是指按照碱基互补配对规律，每一个染色体DNA的两条互补链都各自合成一条新互补子链，于是，就形成了两个子代的染色体。也就是说，性原细胞的复制过程，和普通细胞的复制一样，属于半保留复制。复制完成以后，新形成的两条染色体暂且由着丝点连接在一起，叫做姐妹染色体，每个姐妹染色体包括两个姐妹染色单体。这样，性原细胞就变成了初级性母细胞。接下来，初级性母细胞同源染色体进行联会，即同源染色体的侧向精准配对，并形成一处或多处同源染色体单体之间的交叉，通过交叉，形成对应性的同源染色体单体间成分的交换。这样，就形成了同源DNA之间DNA片段的重新组合，这种重新组合被称为同源重组。紧接着，同源染色体分离，随后完成第一次细胞分裂，由一个初级性母细胞分裂为两个次级性母细胞。在第二次分裂中，每个次级性母细胞中的姐妹染色体自着丝点处分开，使两个姐妹染色单体分离，随着细胞分裂，进入不同的性细胞。这样，经过两次分裂，一个初级性母细胞就分裂为四个性细胞。性细胞经成熟过程，成为配子。在卵式生殖中，一个初级精母细胞经两次分裂，最终确实是形成四个精子；但一个初级卵母细胞经两次分裂，最终只形成一个成熟卵子，第一次和第二次分裂各形成一个极体，极体形成以后很快解体。

一般情况下，以有性生殖方式繁衍后代的生物，在生殖时，是两个个体各以一个配子，融合为一个合子；当两个对应配子融合为合子以后，染色体的倍性又恢复到普通体细胞状态；通过差异化的基因表达，合子分裂分化，最终发育为子代个体。

10.3.3同源重组与染色体重组的概念

有性生殖通过联会，形成同源染色体之间一处或多处对应位点的交叉，通过交叉，能够实现同源染色体之间，一段以上对应片段的交换，这种交换就构成了两段以上同源染色体片段的重新组合，这种重新组合被生物学界称为同源重组。性原细胞通过减数分裂过程形成配子，使配子的染色体套数，是普通体细胞染色体套数的1/2；两个不同的个体（一般情况），各以一个配子，结合为一个合子，使合子的倍性又恢复到体细胞状态。将上述两个过程合成一个过程来看，实质上就是两个成熟的个体，均把自己的所有同源染色体随机拿出一半，用来重新组建一个新个体的过程。这样，有性生殖方式就实现了不同个体之间染色体的重新组合，我们称之为染色体重组。同源重组和染色体重组是有性生殖和有性繁殖（接合繁殖）共有的两个特点，只不过两者在具体形式上存在着差别。原核生物进化为单细胞真核生物，单细胞真核生物进化为动物、植物和多细胞真菌，很可能都与有性繁殖（接合繁殖）有关。

10.3.4同源重组对基因形成和基因修改所起的作用

前面讲过，真核生物转录形成的从DNA向蛋白质传递遗传信息的RNA，只有少数是成品，即mRNA，多数是半成品，即前mRNA（pre-mRNA）。pre-mRNA经过剪接，才能成为mRNA。被剪掉的部分称为内含子，保留的部分称为外显子。所以，对应的DNA片段，也可以被分成内含子和外显子。但是，很多前mRNA可以通过不同的剪接方式形成不同的mRNA，有的前mRNA有几百种甚至几千种不同的剪接方式，能形成几百种甚至几千种不同的mRNA。所以，在pre-mRNA上，用全部剪接方式都会被剪除的多核苷酸序列，才是完全不决定任何生物性状的前mRNA序列，我们称之为pre-mRNA的净内含子。相应的，我们将pre-mRNA净内含子所对应的DNA片段，称为DNA的净内含子。

由于mRNA、tRNA、rRNA和核内小RNA(snRNA)都是直接独立参与决定生物性状RNA，因此，形成mRNA、tRNA、rRNA或snRNA所必须的DNA序列，都是独立参与决定生物性状的连续的或间断的DNA序列。所以我们称之为基因。而pre-mRNA对应的DNA序列，是基因序列与内含子序列构成的复合结构，所以我们可以称之为复合基因。只有一种剪接方式的前mRNA对应的DNA结构，称为复合单基因，有两种或两种以上剪接方式的前mRNA对应的DNA结构，称为复合多基因。其实，复合单基因是一个不连续的基因，间断处填充着内含子，而复合多基因是由多个复合单基因嵌合而成的。复合多基因中的两个基因，可能有共有序列，也可能没有共有序列。我们将有共有序列的两个或两个以上的基因之间的关系，称为连体关系，否则，就称为非连体关系。

生物DNA非基因序列所占的比例都很高，或基因序列所占的比例很低。而且，越是高级的生物，DNA非基因序列所占的比例越高，或基因序列所占的比例越低。例如，人的非基因序列，在所有DNA序列中占比高达98%，即使不算净内含子序列，仍占60%的比例，而基因序列仅占2%的比例。

从以上叙述中，我们知道，真核生物的多数基因是复合基因，复合基因是基因序列跨越一段或多段非基因序列（净内含子序列）形成的。人类全部DNA内的净内含子序列的总长度，约为全部基因序列总长度的20倍。也就是说，人类所有外显子序列，为了形成基因，跨越的非基因碱基序列（净内含子序列）的总长度，甚至超过了外显子序列总长度的20倍。所以，跨非基因序列形成基因，并不影响被跨越的非基因序列转变成其它基因的序列，这就大大增加了基因形成的概率。

生物在繁衍的过程中，非基因序列的改变，是不会导致生物被淘汰的，所以它们的改变是相对自由的。而一次同源重组，有可能把两个同源DNA的改变，重新组合到一个DNA上。当然也有可能把两个同源DNA非基因序列的改变重组到一个DNA非基因序列上。以有性生殖方式繁衍后代的二倍体生物，繁衍一代，就有可能把2个同源DNA非基因序列的改变重新组合到一个DNA上；繁衍二代，就有可能把2×2＝2?＝4条同源DNA非基因序列的改变重新组合到一个DNA上；繁衍三代，就有可能把2×2×2＝2?＝8条同源DNA非基因序列的变异重新组合到一个DNA上……繁衍n代，就有可能把2n条同源DNA非基因序列的改变重新组合到一个DNA上。总之，从长期来看，通过同源重组，有性生殖能够把生物种群DNA库中，多条甚至全部同源DNA的非基因序列的改变，通过同源重组，集中到一条DNA非基因序列上。所以，以有性生殖繁方式衍后代的多细胞生物，通过非基因序列的改变与同源重组相结合，使非基因序列衍变出新基因的速度，远远快于以非有性生殖方式繁衍后代的多细胞生物。

对于二倍体生物来说，如果在一对等位基因中，一个是被突变破坏的基因，另一个是没有被突变破坏的基因，那么，这种生物不仅能正常生存下去，还能将被突变破坏的基因遗传下去。我们将在生物体内遗传的被突变破坏的基因，称为损毁基因。而将对应的仍完好无损的基因，称为非损毁基因。因为靠有性生殖方式繁衍后代的生物，其损毁基因与对应的非损毁基因相伴出现时，生物仍能生存及繁衍下去。所以，就能实现损毁基因序列相对自由地改变，也能实现损毁基因与损毁基因之间，以及损毁基因与非损毁基因之间的同源重组。同样，通过同源重组，以有性生殖方式繁衍后代的生物，通过损毁基因序列的改变与同源重组相结合，使其损毁基因序列的改变速度，也远远快于同样情况下，以非有性生殖方式繁衍后代的生物。因而也就有可能更快地形成更有利于生物生存及繁衍的新等位基因。这样，以有性生殖方式繁衍后代的二倍体生物，就能通过损毁基因改变与同源重组相结合的方式，更快速地实现基因修改的目的。

总之，从长期来看，靠有性生殖方式繁衍后代的生物，通过同源重组，能够把种群内众多个体同源染色体DNA非基因序列和损毁基因序列的改变重新组合到一个个体，从而，就能更快地形成有利于生物生存与繁衍的新基因，更快速地把损毁基因修改成更有利于生物生存与繁衍的新等位异构基因。

10.3.5染色体重组及同源重组对基因的重新组合作用

以有性生殖方式繁衍后代的生物，通过染色体重组作用，繁衍一代，能够把2个个体的所有同源染色体随机拿出一半，组合成一个新个体；繁衍两代，就能把2×2＝2?＝4个个体染色体随机组合；繁衍三代，就能把2×2×2＝2?=8个个体的染色体随机组合……繁衍n代就能把2n个个体的染色体随机组合。当n足够大时，向下遗传染色体的个体数，就远远超过了该种生物的染色体数。也就是说，每一条染色体，都很可能来自不同的个体。换句话说，从长期来看，以有性生殖方式繁衍后代的二倍体生物，通过染色体重组，能够实现个体的每一条染色体，在在种群内，独立遗传，随机组合。

以有性生殖方式繁衍后代的生物，通过同源重组，繁衍一代，形成的每一条染色体，都是由2条同源染色体片段重组形成的；繁衍两代，形成的每一条染色体，都是由2×2＝2?＝4条同源染色体片段重组形成的；繁衍三代，形成的每一条染色体，都是由2×2×2＝2?＝8条同源染色体片段重组形成的……繁衍n代，形成的每一条染色体，都是由2n条同源染色体的片段重组形成的。当n达到一定数值时，每一条染色体上的基因数，就远远小于重组该染色体的同源染色体数。也就是说，从长期来看 一条染色体上的非等位基因，来自不同的同源染色体的可能性非常大。换句话说，从长期来看，通过同源重组，同一条染色体上所有非连体的非等位基因，都能够在种群内实现独立遗传，自由组合。甚至，由于连体基因的连体序列占比很低，以至于连体基因之间，也能在很大程度上实现独立遗传及自由组合。总之，从长期来看，有性生殖由于同源重组的存在，一条染色体上的基因之间，能够实现程度非常高的独立遗传，自由组合。

有性生殖，把染色体重组，和基因重组结合起来，就实现了大多数基因之间的独立遗传及自由组合。

基因的独立遗传及自由组合，既能把好的基因组合在一起，也能把不好的基因组合在一起。如果生物通过有性生殖把好的基因组合在一起，生存及繁衍下去的可能性就大，把不好的基因组合在一起，就容易被淘汰。长此以往，有性生殖就容易通过自然选择，把好的基因组合在一个个体。

10.3.6多细胞生物其它繁殖方式的劣势

以非有性生殖方式繁衍后代的多细胞生物，由于不存在同源重组，所以就无法把多个个体同源染色体非基因序列的改变重组到一个个体，也无法把多个个体同源染色体等位损毁基因的改变重组到一个个体，所以形成新基因和形成新等位异构基因的速度，都远远慢于以有性生殖方式繁衍后代的生物。以非有性生殖方式繁衍后代的多细胞生物，由于不存在染色体重组和同源重组，所以也不存在基因的独立遗传及自由组合，所以也无法把优质基因组合到一个个体。因此，以非有性生殖方式繁衍后代的生物，对环境中不断变化的有害因素及有利因素的适应能力，远远不及以有性生殖方式繁衍后代的生物。

10.3.7二倍体有性生殖方式的优势

以有性生殖方式繁衍后代的二倍体生物，具备以有性生殖方式繁衍后代生物的所有优点，同时又不至于像多倍体生物那样，由于过高的倍性，给细胞造成过重的负担。从而使二倍体有性生殖方式成为廉价的，在稳定遗传基础上，又具有快速变异性的繁衍方式。这使以二倍体有性生殖方式繁衍后代的生物，对环境动态害利组合适应性极强。寒武纪生命大爆发极有可能就是二倍体有性生殖方式的出现使然。

10.3.8结论

可见，正是由于害利组合，通过各种反映及反应规律，与生物遗传物质长期相互作用，选择了多细胞生物的二倍体非基因序列改变与同源重组相结合的最廉价的快速基因产生方式；选择了二倍体非损毁基因表达生物性状这种最廉价的基因显性表达方式，选择了损毁基因改变与同源重组相结合的最廉价的快速基因隐性修改方式；选择了染色体重组与同源重组共同造成的基因在种群内部独立遗传及自由组合这种生物遗传变异方式。因而就选择了多细胞生物的二倍体有性生殖方式。同时，还选择了以二倍体有性生殖方式繁衍后代的多细胞生物。最终，由这类生物进化出了高等动物和地球的统治者——人类。所以，才不但有了性利己本能，而且有了性利己感觉、性利己知觉、性利己思想、性利己感性动机、性利己理性动机、性利己感性行为和性利己理性行为。也才使爱情成了人类的永恒主题。

但是，有性生殖并不是毫无缺点，其主要缺点是：如果没有选择压力，通过染色体重组、同源重组与DNA改变相结合，也会使生物个体的优质基因变少。

10.4 遗传物质通过反映规律及反应规律决定生物性状

无论是细胞分裂期，还是细胞分裂间期DNA均与小的碱性蛋白处于结合状态。在细胞分裂间期，DNA除了与小的碱性蛋白结合以外，还与调节蛋白结合。调节蛋白被分为两类：正调节蛋白或称激活因子，负调节蛋白或称抑制因子。两种调节蛋白均能识别基因上或基因附近的特异位点，激活因子增强或激活受调控基因的转录，抑制因子降低或消除相应基因的转录。转录就是以带有特定遗传讯息的DNA片段（基因或复合基因）为模板，按照碱基互补配对规律，合成具有相应核糖核苷酸基排列顺序的核糖核酸（RNA）的过程。转录是RNA的合成过程，更是将DNA所载有的基本遗传信息传递给RNA的过程。原核生物通过转录形成的RNA主要有：信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体RNA（rRNA）；真核生物除了合成上述三种RNA以外，还合成前mRNA（pre-mRNA）和核内小RNA(snRNA)等RNA，pre-mRNA是由复合基因转录而成，是mRNA的前体，须要经过剪接过程，才能成为mRNA。由复合单基因转录而成的pre-mRNA只有一种剪接方式，形成一种mRNA。由复合多基因转录而成的pre-mRNA，有多种剪接方式，能形成多种mRNA。核内小RNA(snRNA)与蛋白质共同参与对pre-mRNA的剪接。剪接方式是可以调控的，在不同的细胞中响应不同的分子信号，能够得到不同的剪接产物，这是决定细胞分化的一种途径。rRNA与蛋白质结合成核糖体。在mRNA、tRNA和核糖体三者的配合下，按照mRNA所蕴藏的信息，能够将氨基酸缩合成相应的多肽链，这就是翻译。翻译是多肽链合成的过程，更是mRNA将基本遗传信息传递给多肽链的过程。许多多肽链还需要经过加工、修饰过程，才能盘曲为二级结构或三级结构的有生物功能的蛋白质。有的三级结构的蛋白质没有生物功能，须要作为一个亚基，与其它亚基结合成四级结构，才有生物功能。各种有生物功能的蛋白质再分别以酶的形式或直接参与与其它物质之间的反映及反应来构建生物体，或完成生物功能，从而决定生物性状。

以卵式生殖方式繁衍后代的多细胞生物，都是有组织分化的复杂生物。这些生物对生命体的构建，一般是从受精卵开始的，受精卵分裂产生的不同细胞，必须按一定顺序表达整个基因组中的不同基因组合，才能使不同的胚胎细胞，通过分裂增殖，分化为不同的组织。只有胚胎细胞分化为不同组织，才能形成器官乃至系统。

目前，生物学界已经发现了三种使细胞差异化表达基因组中不同基因组合的三种策略，它们是mRNA定位策略、细胞-细胞接触策略及分泌信号分子扩散传导策略。

mRNA定位策略就是利用受精卵细胞骨架内极性，使mRNA在细胞内不均匀分布，随着受精卵细胞分裂，不同的细胞就得到了不同量的mRNA分子。起这种作用的mRNA分子，通常是通过编码抑制因子或激活因子来调节转录过程的。一个细胞可以通过产生细胞外信号蛋白来影响周围细胞的基因表达，当这些信号蛋白合成后被置于细胞膜上时，可以作用于与其相接触细胞表面的相应受体，从而引发对特异的激活因子或抑制因子的调控，最终调控对应基因的转录，这就是细胞-细胞接触策略。如果这些信号蛋白分泌到细胞外基质中，会向周围扩散，信号蛋白能够作用于周围一定范围内细胞表面相应受体，或直接进入细胞内，然后通过调控特异的激活因子或抑制因子，来调节对应基因的转录，这就是分泌信号分子扩散传导策略。

通过上述三种策略，使受精卵分裂过程中产生的不同细胞，能够表达基因组中的不同基因组合，于是细胞就朝着不同的方向分化，最终发育为多种大小、形态、结构和物质成分都不同的细胞。形态相似、功能相同的一群细胞，通过产生细胞间质组合起来，就成为组织。多种组织结合起来，构成具有一定形态，并完成一定生理功能的结构，就成为器官。许多器官联系起来，成为能完成一系列连续性生理机能的体系，就构成了系统。最终，受精卵就生长发育为与其两个亲体或亲体之一具有相似性的成体。包括发育出成熟的生殖器官，产生性母细胞，性母细胞经减数分裂变为成熟的生殖细胞，这些特性都与其两个亲体之一相似。甚至两性交配及受精卵形成的过程都与它们的亲体类似。

以上阐述虽然远远不能说明纷繁复杂的生物构建子代个体的具体过程，但却能说明生物构建子代个体的基本原理。那就是，通过生命物质间的反映规律及反应规律，DNA决定RNA，RNA决定蛋白质，DNA、RNA、蛋白质及相关的生命物质共同构建了生物个体。所以，最终仍是DNA决定生物结构。不但以卵式生殖方式繁衍后代的生物如此，以其他繁殖方式繁衍后代的生物亦遵循此原理。

总之，所有生物都是以DNA所蕴藏的遗传信息为模板，利用生物体内一系列不同物质之间的特定反映规律及反应规律，通过以DNA、RNA和蛋白质为中心的一系列复杂的反映及反应过程，来构建新个体的。从而，遗传物质就通过反映及反应规律决定了生物性状。

10.5害利组合与遗传物质的互动规律

我们知道，生物的性状是由遗传物质决定的，生物遗传物质的改变，本来是没有方向性的。在任意一时刻，任何生物群体及个体的生存及繁衍，都要受到环境中非生物的有害因素及有利因素，以及生物的有害因素及有利因素制约。这些因素共同构成制约生物的害利组合。受制约生物群体中的任何个体，如果不适应这一害利组合，就要被淘汰，适应这一害利组合就能生存及繁衍下去。适应程度越高，生存及繁衍下去的可能性就越大，产生的后代也越多。也就是说害利组合，只为被制约生物设定了下线，而没有设定上线。这样，被制约生物，就能衍化出适应程度高于该下线的物种。这样的物种一定能成为制约许多其它生物的有害因素或有利因素。这样就会对被制约生物的制约程度增强。受制约物种，要么被淘汰，要么生存及繁衍能力增强而生存及繁衍下去。这些生存及繁衍能力增强的物种，又对受它们制约的物种的制约程度增强……，这样就形成了害利组合与受制约生物遗传物质的互动，使生物遗传物质的改变具有了方向性。本小节的内容就是研究这种互动规律的。

10.5.1生物存汰线

前面讲过，生物遗传物质改变的突出特点是无数可能性和没有方向性。然而，生物体内都程度不同地存在着有害基本反映及有害基本反应，生物体内的有害基本反应包括有害化学反应和有害非化学反应。生物体内的有害基本反应对生物造成的损害包括结构损害和功能异常。生物个体必须能预防或消除有害反应对自身造成结构损害，必须能够预防或消除有害反应对自身造成功能异常，才能生存及繁衍下去。如果生物个体对抗有害反应造成的结构损害和功能异常的能力过低，将无法生存及繁衍下去。这等于有害基本反应在生物个体生存繁衍下去与被淘汰之间，设了一个分界线，我们将这一分界线称为有害反应存汰线。有害反应存汰线与生物的复杂程度有关，生物越复杂，有害基本反应就越多，有害反应存汰线也就越高。生物是通过有利基本反映及有利基本反应来对抗有害基本反应造成的结构损害和功能异常的。生物体内的有利基本反应包括有利化学反应和有利非化学反应。生物体内有害反应造成的结构损害，主要由生物新陈代谢功能所包含的某些化学反映及化学反应来消除或预防的；生物体内的有害基本反应造成的功能异常，主要由生物自调性映答功能来消除或预防的。生物的自调性映答功能是一种由系统性反映及系统性反应构成的对自身功能异常的映答功能。生物新陈代谢功能及生物自调性映答功能都是由相关的物质及结构决定的。生物所有的物质及结构都主要是由生物遗传物质决定的。

生物个体还必须能够避免环境有害因素对自身生存和繁衍造成过重的损害，必须能够利用环境有利因素来满足自身生存和繁衍的需要，才能够生存及繁衍下去。这等于制约生物生存及繁衍的害利组合，也在生物个体生存繁衍下去与被淘汰之间，设了一个分界线，我们将这一分界线称为害利组合存汰线。如果生物个体抵御有害因素的能力，和利用有利因素的能力低于害利组合存汰线，也无法生存及繁衍下去。生物个体抵御有害因素的能力和利用有利因素的能力，主要是由生物对有害因素及有利因素的映答功能的高级程度决定的。生物对害利组合的映答功能，是由生物某些反映系统、反应系统提供的。生物反映系统、反应系统越高级，对其它事物做出反应时，利己性越强。生物个体抵御有害因素的能力和利用有利因素的能力，当然也与生物负责繁衍的系统，以及生物新陈代谢系统的高级程度有关。而所有这些系统及相关结构的高级程度最终也是由生物遗传物质决定的。

我们可以将有害反应存汰线与害利组合存汰线合称为生物存汰线。实际上，生物存汰线是对生物个体高级程度和利己性强弱的最低要求。通过遗传物质改变诞生的的新生物，其高级程度和利己性强弱，都必然程度不同地高于生物存汰线，才能生存及繁衍下去。

因此，生物存汰线使遗传物质的改变具有了方向性。

10.5.2害利组合改变对生物进化的影响

对任何生物起制约作用的害利组合，都处于变化之中。非生物因素及生物因素都在绝对地变化着，但变化的速度差别极大。甚至，在相对短的时间跨度内，有些因素可以近似地认为是静止的；有些因素的变化则相当大。在某一害利组合制约下的生物，也在变化着。在研究害利组合对生物的制约作用时，受制约生物的改变，也可以看成害利组合相对于受制约生物发生改变。

无论从短时间跨度还是长时间跨度来看，非生物因素的改变具有不确定性。从短时间跨度来看，生物因素的改变也具有不确定性；但从长时间跨度来看，生物因素的改变，是具有方向性的。从长时间跨度来看，生物因素改变的具体方向性，会随着我们接下来的讨论而明了。我们首先讨论在短时间跨度内，害利组合的改变，对生物进化的影响。

从短时间跨度来看，相对于受制约生物来说，害利组合的改变有两种情况：一种是害利组合变得对生物的生存及繁衍有利，它包括有害因素的力量变得相对弱小及数量相对减少，以及有利因素变得相对容易利用及数量增多；另一种是害利组合变得对生物的生存与繁衍不利，它包括有害因素的力量变得相对强大及数量增多，以及有利因素变得相对难以利用和数量减少。

当害利组合变得对生物的生存与繁衍有利时，生物就大量繁殖，使生物种群增大。生物种群增大会使物种出现有益及有害可遗传变异的时间缩短，或者，在同样的时间内，出现的有益及有害可遗传变异增多。但是，由于选择压力变小，以有性生殖方式繁衍后代的生物，变异出的新优秀性状，如果没有和其它生物形成隔离，也有可能通过同源重组使新性状消失。

反过来，被制约生物的种群增大，会消耗大量的有利因素，从而使有利因素的数量相对减少，以及生物有利因素防御能力增强，结果是被制约生物受到的制约作用增强。例如，对于陆地上干旱地区的生物来说，饮用水增多了，会使生物种群增大，生物种群增大，反过来又会使饮用水量变少；草增多，会引起草食动物增多，草食动物增多，反过来又会引起草的数量减少；草食动物增多，会使肉食性动物增多，肉食动物增多，反过来又会使草食动物数量减少，并且防御能力增强。

另外，被制约生物的种群增大，会使被制约生物的某些生物有害因素增多，结果是受制约生物的数量减少，防御有害因素的能力增强。例如，草是制约草食动物的有利因素，而肉食动物是制约草食动物的有害因素；草增多，会引起草食动物增多，草食动物增多，会引起肉食动物增多，肉食动物增多，反过来又会使草食动物减少，防御能力增强。

但是，上述规律并不是在任何情况下都成立的。例如，异养型原核生物通过遗传物质的改变，进化成为自养原核生物——原蓝细菌以后，由于能够利用光能将二氧化碳和水合成有机物，来满足自身需要，所以现成的有机物再也不是制约它们的有利因素，代之以阳光、二氧化碳和水。异养型原核生物进化成为原蓝细菌，使有利因素增多，所以，原蓝细菌得以大量繁殖。但在当时那种情况下，阳光、二氧化碳和水，都可以说是取之不尽，用之不竭。所以，在相当长的时间内，几乎不存在种群增大使这几种有利因素减少的情况。但却存在以原蓝细菌为食的生物种群增大的情况。也就是说它们的有害因素的数量确实增多了。当有利因素增多，使其种群增大时，位于食物链顶端的肉食动物，以及某些体型庞大的草食动物，一般不存在有害因素力量变强大的情况。但却存在有利因素数量减少的情况。例如，草食动物增多时，狮子和老虎等动物种群增大，但一般不会引起“以老虎和狮子为食的动物增多”这种情况，只会引起“草食动物减少”这种情况。但这些特殊情况，不影响生物衍化的结果。

当害利组合变得对生物的生存与繁衍不利时，避害能力强及利用有利因素能力强的个体就得以生存繁衍下去，避害能力弱及利用有利因素能力弱的生物就被淘汰。所以，当害利组合变得对一个生物不利时，若没有使它们灭绝，就会使它们变得利己性更强。如果害利组合变得对生物的生存及繁衍不利的部分，是制约多个物种的共有部分，并且这种改变达到一定程度，避害能力或利用有利因素能力弱的物种就有可能被淘汰，避害能力或利用有利因素能力强的物种就得以延续下去。所以，共同有害因素力量增强及数量增多，以及共同有利因素的防御力增强及数量减少，也能淘汰利己性弱而且低级的物种，保留利己性强而且高级的物种。可见，当害利组合对生物不利时，却能在总体上使生物进化得更高级，利己性更强。

如果，生物利己性的进化步伐，大于害利组合变得对生物不利的程度，或者由旧物种衍变出利己性更强更高级的物种，就会使害利组合变得对生物相对有利。此物种作为被制约物种，其衍变过程如前所述。

总之，从长时间跨度来看，害利组合变得对被制约生物有利，以及害利组合变得对被制约生物不利的情况会交替出现。每当害利组合变得对生物不利时，利己性弱而低级的生物就会被淘汰，生物就会变得利己性强而高级。

生物变得利己性强而高级以后，作为其它物种的生物有害因素或生物有利因素，对其它物种的制约作用，将在下面进行论述。

10.5.3生物害利因素对生物进化的影响

一个物种变得利己性强而且高级了，或者衍变出利己性更强更高级的新物种，这个物种作为其它物种的生物有害因素或生物有利因素，对其它物种所起的制约作用也会发生变化。具体情况如下：

如果物种A利用物种B这种有利因素的能力变得强而且高级了，那么，物种B防御物种A的能力，也只能相应地变强而且高级，才能生存及繁衍下去。否则就会被淘汰。如果物种A因防御物种B这种敌害的能力增强，变得利己性强而且高级了，而且物种A恰好是生物群体B的主要有利因素，那么，物种B利用物种A这种有利因素的能力也必须相应增强才能生存及繁衍下去。否则就有可能被淘汰。如果物种A变得利己性强而高级，是由于繁衍能力增强，或者由于利用非生物有利因素的能力增强，而物种A恰好是物种B的主要有利因素。那么，物种B先是群体增大，最终结果也是变得利己性强而且高级，进化过程如前所述。

可见，从长时间跨度来看，一个物种变得利己性更强而且更高级，或者衍变出一个利己性更强更高级的新物种，该物种总是使它所制约的那些生物群体，要么淘汰，要么变得利己性更强更高级。而这些利己性更强更高级的物种，又会使它们所制约的更多的物种要么淘汰，要么变得利己性更强更高级。

所以，制约任何物种害利组合中的生物因素，总是从有利于物种生存及繁衍，走向不利于物种生存及繁衍，再从不利于物种生存及繁衍，走向更高层次的有利于物种生存及繁衍，循环往复，以至无穷。结果是，害利组合与生物遗传物质互动，使生物沿着由利己性弱向利己性强，由低级向高级的方向进化。

10.5.6害利组合存汰线影响有害反应存汰线导致的生物进化

从时间跨度来看，在制约任何物种的害利组合中，生物因素总是处在由利己性弱向利己性强，由低级向高级进化过程中，所以，制约任何物种的害利组合存汰线总是在抬高。被制约生物要么被淘汰，要么随着害利组合存汰线的抬高，利己性由弱变强，结构由低级变高级而生存和繁衍下去。生物由利己性弱到利己性强，由低级到高级的过程，也是由简单到复杂的过程。生物变得复杂了，体内的反应就会增多。这种增多，不光是有利反应，也伴随着有害反应增多。有害反增多，就须要进化出新的有利反应来抵消这种有害反应。否则，生物就有可能被淘汰。因此，害利组合存汰线的逐渐抬高，会引起生物进化；生物进化又会引起有害反应存汰线逐渐抬高；有害反应存汰线逐渐抬高，就会使生物随之由低级向高级，由简单向复杂进化。

10.5.7结论

从长时间跨度来看，害利组合与生物遗传物质互动，总的结果是使生物由利己性弱向利己性强，由低级向高级，由简单向复杂进化。