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生态学概念范文1
[关键词]生态文明;经济理性;经济价值;生态理性;生态价值
[中图分类号]X171.1 [文献标识码]A [文章编号]1005-3115(2013)08-0143-05
工业文明与资本主义社会形态历经300余年演化,日益涌现出其自身无法调和的系统性矛盾。生态文明与社会主义社会形态的显现,正是人类为更好地确保其自身类存在而不懈探索出路的行动写照。生态理性、生态伦理与生态价值是生态文明内涵的三个主干概念。其中,生态文明范域的生态理性与生态价值概念是对工业文明范式的经济理性与经济价值概念的辩证否定。择要进论,诚如卢卡奇社会存在本体论的命题所言,自然是一个社会范畴,自然本体只不过是社会本体的前史。本文着重讨论的生态价值不仅基于价值的主体性和历史性,而且基于价值的社会性。生态文明范域内生于自然限制退缩与劳动社会性增强这对矛盾;特别是在工业文明与资本主义社会形态中,人类劳动能力因科学技术的日新月异和资本的全球扩张而得到空前发展,劳动目的设定的实现程度依此同比大幅提高。这使得人类在为高楼大厦和先进技术等劳动成果欢欣雀跃之时,却触动了自身赖以生存的地球母亲之“奶酪”——环境恶化和极端气候等生态系统性问题正在不断拷问着人类生存发展的底线。由是观之,生态价值所映射的自然生态环境问题根源于经济价值指向的人化自然,却又高于人化自然,是一个十足的社会问题;生态价值与经济价值及主导二者价值判断的生态理性与经济理性之辩证关系在21世纪不仅是生态经济学研究的基本场域,更是一个关乎人类生死存亡和发展前途的根本性问题。
一、资本主义话语范畴中的经济理性与经济价值
资本主义范畴的经济理性是近代经济学鼻祖英国亚当·斯密1776年在《国富论》中提出的。斯密凭着自己对人性的观察,认为每个从事经济活动的人都是“经济人”,都有理性的利己之心,主观上的利己心在“看不见的手”的指挥下展开竞争,客观上推进社会财富的增长,使整个社会福利增加。“理性经济人”的论点成为近现代西方经济学的逻辑支撑点和方法论原则。①经济学对理性范畴的运用,采取了一种简捷的方法,即借用其他学科对理性的定义和解释,主要是在分析假设前提上来考察完全理性或有限理性。②进而言之,人的生存需要与利益的存在使人的发展有了驱动机制,经济活动的动力性主要还是由利益取向的最大化来呈现的,而利益取向又时时由人的需要指数的不断增长、人们对生存质量的不断寻求所掌控。驱动机制的形成往往使经济活动显示出过程性与结构性的统一,而最终由效率指数来展示其结果。③由此足见,经济理性是指社会经济生活中人们以经济效益最大化为指向的价值理念。第一,从主体角度讲,经济理性是单一主体,是一种更接近于人的本能的理性,只重视人们的需要,是人类中心主义的反映。第二,从价值角度讲,经济理性是看重交换价值,在交换中追求利润的最大化。第三,从目的合理性角度讲,经济理性是支配目的合理的工具理性,它主要是选择有效的手段去达到既定的目标,是可以精确计算与预先算计的。④总而言之,这种经济理性及其所主导的经济价值内生于资本主义社会形态范畴,集中体现着资本增殖的本性;在康德和黑格尔哲学中,这种所谓的经济理性是不够格的理性,其外显的现实效应就是直接危及到人类自身的安全与幸福的系统性生态环境恶化。
进而论之,要想深入理解主导当今世界发展的不够格的经济理性,准确理解从资本主义范畴的经济理性到社会主义范域生态理性的逻辑发展,必须认真探考理性这个哲学概念的外延与内涵。任何概念都是具体的和历史的,脱离历史和现实的所谓概念只能算作描述性语词。由于篇幅所限,本文略去理性概念从柏拉图起始的溯源性讨论,直接汲取工业文明与资本主义社会形态孕育的两位哲学巨匠康德和黑格尔对理性概念的研究成果,用以扼要说明资本主义范畴经济理性被社会主义范域生态理性取代的历史必然性。
康德认为,在实践理性范围内,人们常常在“普通的道德理性知识”的指引下追求自己的幸福。这种道德理性知识不但包括日常生活中的健全常识,也包括来自各门具体科学的有益的观念。但当人们运用它来追求幸福时,发现自己会陷入更多的烦恼之中,而那些接受“单纯的自然本能的引导”的人,反倒觉得自己获得了更多的实在的幸福。在进行这样的比较以后,人们也会自然而然地产生某种程度上的“理性恨”。但这里的“理性恨”的对象是普通的道德理性知识;尽管这种道德理性知识也包含着来自各门具体科学的某些知识,但并不专指这些知识。总之,一方面,康德批判了实践理性范围内的“理性恨”现象,因为它诱使人们退向“单纯的自然本能”,即退向非严格理性的生活态度和生活方式;另一方面,康德又揭示了这种“理性恨”的积极意义,因为它暗含着这样的思想,即普通的道德理性知识和幸福观念都不足以承担起准确地引导人们行为的重任,而准确的引导乃是“哲学的道德理性知识”,即康德在《实践理性批判》中强调的(纯粹理性的)绝对命令和道德法则。⑤
相较而言,黑格尔话语体系中的理性是通过现象与本质、有限与无限、有条件与无条件、部分与总体的辩证关系来把握这些超验的、无限的、总体性的对象,即理念或自在之物的。⑥其“理性”内涵有两层含义:一是与“精神现象”或“意识形态”是同义语的“理性”;二是结合历史发展,涉及许多道德伦理问题的“理性”。因而在黑格尔那里,“理性”既与意识发展阶段密切相关,同时又表现为一种方法,即历史的、辩证的方法。黑格尔的理性概念具有特殊的批判性即自我否定性。理性的这种“自我否定性”表现为概念的运动原则,在黑格尔那里,这个原则被叫做概念辩证法。⑦诚如康德研究所示,理性真正伟大的使命是用来探索和实现理念(即灵魂、世界-自由、上帝这三大理念)的,而不是用来追求日常生活中的幸福的。⑧资本主义范畴的经济理性实际上只是康德话语体系里的“理性恨”,因为这种经济理性诱使人们退向“单纯的自然本能”。黑格尔更是在《精神现象学》上卷理性的确定性与真理性论述中指出理性的自我意识通过自身的活动而实现:理性自我意识的直向运动即伦理世界,理性自我意识的反向运动即道德世界。虽然马克思后来在《1844年经济学哲学手稿》里批判黑格尔的“被抽象化和固定化的自我,就是作为抽象的利己主义者的人,就是在自己的纯粹抽象中被提升到思维的利己主义”。⑨但是,黑格尔将伦理与道德内涵纳入理性概念的本质规定,是对柏拉图“理性,是灵魂中最高贵的因素”这一哲学命题的系统展开与深化。一旦考虑伦理和道德问题,资本主义范畴的经济理性便难以立足,扬弃以资本增殖为终极目的设定的经济价值负面效应便据此具备了逻辑与历史的合理性。
总之,康德话语体系里的“理性恨”概念以及黑格尔将理性自我意识指向伦理与道德世界的理论构建对我们研究从资本主义范畴经济理性到社会主义范域生态理性的创造性转化过程具有重要的枢纽价值与环节意义。
二、社会主义话语范域中的生态理性与生态价值
随着工业文明与资本主义社会形态由盛到衰的历史转变,人类对生态危机、生存危机和人与自然关系的认识也在不断深化。理性观照,人类正在资本主导的社会形态中以国度性、区域性和国际性组织的形式,借助舆论、政策、国策、外交以及法律等手段,不遗余力地调整人与自然的关系。然而,我们应该辩证地认识到,这一社会现象其实在反复重申着这样一个真理:工业文明与资本主义社会形态所包容的积极因素释放殆尽的时际已经到来,新的产业革命与新的社会形态取代现有工业革命成果与资本主义社会形态已经无法避免。回到现实,生态文明与社会主义社会形态业已不期而遇,并以生态社会主义为名,在欧美绿色运动与生态运动中产生并发展成为一种重要的社会思潮。具而言之,生态社会主义起源于20世纪70年代,到90年代逐渐成为一个异军崛起的社会主义思潮和流派。生态社会主义的基本点是将生态主义世界观引入社会主义理论;生态社会主义者认为,由于资本主义制度是造成当代全球性生态危机的罪魁祸首,因此,他们主张只有彻底废除资本主义制度,建立生态社会主义社会,才能从根本上解决生态危机,拯救人类的生存环境。生态社会主义的政策主要有:主张社会公正和自然界的公正,主张基层民主和非暴力,主张建立生态经济,其国际主张同样依据其生态学、社会责任感、基层民主和非暴力原则。生态史观同社会主义的耦合绝非偶然,生态社会主义的主张是生态理性、生态伦理与生态史观合理内核的外化,生态经济学由此应运而生,这其中蕴涵着深刻的哲学与历史必然性。
择要进论,生态理性是资本主义经济理性自我否定的结果,是资本主义社会形态旧事物中孕育生长出的社会主义社会形态新事物之萌芽。一方面,倘若没有危及人类生死存亡的工业文明与资本主义社会形态系统性矛盾的显现,也就不会生成生态理性、生态伦理和生态史观的概念;另一方面,倘若没有社会主义思想以及承载这种思想的社会主义社会形态作支撑,生态文明的核心——生态价值亦将停留在萌芽状态因而无法得以充分实现。不同于传统的推理或决策模型只注重认识过程的有序性和连贯性,关注认知过程是否符合内部标准即逻辑规则,生态理性观把认识方式与环境信息结构的适配性作为判断认识合理性的标准。⑩进而言之,生态学有一种不同的理性,它使我们知道经济活动的效能是有限的,它依赖于经济外部的条件。尤其是,它使我们发现,超出一定的限度之后,试图克服相对匮乏的经济上的努力造成了绝对的、不可克服的匮乏。但结果是消极的,生产造成的破坏比它所创造的更多。当经济活动侵害了原始的生态圈的平衡或破坏了不可再生的自然资源时,就会发生这种颠倒现象。生态学无疑是从另一侧面揭示出了资本主义制度下经济理性的内在矛盾,即在追求更多、更快的利润时忽视了造成利润的外在自然条件的损耗,它必然引起新一轮的能源、资源的竞争,而竞争在追逐利润、资本的欲望下不断扩大,愈演愈烈,自然资源的不断减损不但没有使竞争的脚步放慢,反而加剧了竞争,结果造成一种不可再生、不可挽回的局面,资源的严重匮乏打破了生产的企图,人类进步最终沦为空话。11由此可见,生态理性、生态伦理和生态史观的历史任务主要是批判工业文明和资本主义社会形态的内在桎梏,进而超越资本增殖为主要目的的资本主义经济发展模式与社会形态,在全新的社会主义社会形态中高扬生态理性,确立生态伦理,端正生态史观,实现生态价值。
三、生态价值是对经济价值的辩证否定和积极扬弃
人类活动总是以一定的价值观为指导的。从一定意义上讲,人类社会的全部成就及其问题都根源于一定形式的价值观念。因此,从本质上看,建立生态经济、解决环境问题必须树立统一的生态价值观念。利用市场激励机制建立生态经济,在经济层面上,需要建立环境资源产权制度;在政治层面上,需要政府以强制力保障产权的自由转让;在伦理层面上,需要确立生态价值观。这三者之间并行不悖,而且缺一不可。12生态理性主导的生态价值体系内生于资本主义社会形态、生产方式和生活方式的内在矛盾性,从其诞生的第一天起,就天然具有批判资本主义经济伦理与价值观念的社会主义性质。特别是在资本主义不断出现体系性危机,人类社会第四次工业革命(以知识集成和绿色新能源产业为主导的工业革命)和第三次社会形态大变革(囊括生态文明全部内涵的社会主义社会形态)已现端倪的21世纪10年代,探讨社会主义范域生态价值与资本主义范式经济价值之间的辩证关系,是扬弃资本主义工业经济体系,构建包含资本主义工业经济体系一切合理因素的社会主义生态经济体系的必要一环。
概念具有积累性。抽象的理论概念皆来源于具体的历史与现实,脱离具体社会形态和历史演进的概念讨论只能是坏的抽象。生态价值不是抽象的凭空产生的概念,而是在具体的工业文明与资本主义社会形态中对既有经济价值概念的辩证否定,是继承了经济价值合理内核的崭新概念。生态学思想只具有相对的有效性,它们必须吻合于并扎根于它们所处的时代。13只有通过认识经常变化的过去——人类与自然总是一个统一整体的过去——我们才能在并不完善的人类理性帮助下,发现哪些是我们认为有价值的,而哪些又是我们该防备的。14本文将生态价值与经济价值置于不同文明范式和相异社会形态中展开论述,力求逻辑与历史在具体、整体和时空三个向度上实现内在的统一。
辩证察视,生态价值与经济价值两大概念之间有着不可分割的联系性,同时又存在质的差别性。社会主义社会形态范域的生态伦理使我们能更清楚地看到,经济制度的道德性取决于两个因素:是否有利于增进人与自然作为一个有机和谐整体的生态系的善;是否有利于增进人类社会自身作为一个完整的生态系所要求的善。15然而,资本主义制度下的生态只能是技术上的开放,无法改变的是危机背后的原因,因为改变就是反对资本主义制度本身。因此,这种制度下的生态观充其量也只是利益扩大化的帮凶,而不是救世主,这样的生态化解决的不只是暂时的危机,很快新的危机便会出现,当人类解决问题的速度远远小于危机出现的速度,适度的崩盘便可想而知。16以经济理性为出发点的传统经济学,以人类为自然万物的主宰,认为自然界除了满足人的欲求之外,再没有其他价值。经济理性把人的财富积累和物质消费视为最高价值,以大量占有高档奢侈消费品为荣耀,置自然资源的枯竭于不顾。大规模的生产对自然界大规模采伐,大规模的消费对自然界大规模排废,构成对自然界的大规模戕害。与经济理性不同的是,生态理性把生态系统视为母系统,把经济系统视为子系统,视大自然为万物之母、人类之母。生态理性承认人类是万物之长、万物之灵,承认人在自然系统中的卓越地位,但不承认人类是万物的主宰。人类要想从大自然那里获取生存、发展所需的使用价值,就必须保全和养育自然万物的生态价值。因此,生态理性强调把人类的物质欲望及对自然的改造、干预限制在能为生态系统承受和恢复的范围之内。经济活动须得考虑生态环境的规模约束,在经济系统的吞吐量保持常量和较小增量的情况下,改变自身的结构和功能,从而维护生态系统的结构和功能。17上述这些论点皆属于生态理路。与资本主义社会形态的话语主体对全球气候及环境问题的认识不同,社会主义社会形态的话语主体继承了马克思和卢卡奇的理论精华,将社会主义范域的生态价值概念牢牢构建在资本主义社会形态话语主体刻意遮蔽的社会性基础上,从而深刻揭示并批判了资本主义经济价值的内在桎梏与单向度,进而积极全面地扬弃了资本主义经济价值及由其衍生出的资本主义生态伦理。
生态者认为,人类社会是一个生态系统,作为其构成要素的精神内容使人类社会比其他任何生态系统都更为复杂。在这个系统中,作为主体的人对环境的适应是人在改造客体、改造实践方式以及改造主体自身的过程中实现的主动适应。无论对主体、客体还是实践方式的成功改造,都是以人对相应对象的正确认识为前提的。18人与自然必然不是简单的结合,人和自然只有在一种“正当”关系之下的相互成就才能造就真实的人类社会,才能在这样一种人类社会中凸显人对自然作出生态化的努力,即不单一追求自然的采伐的利已层面,更要顾及在双方关系中自然的可持续发展与人性的合力彰显、适时的发展。无论是高兹还是马克思都看到了资本主义的不合理发展就是人性持续退化的根源,人性的退化又不单单表现在人性被物性遮蔽的事实,更重要的,人性的异化已经由一种被动形态转向主动趋势。而生态理性的提出恰恰为一切异化的根源得以回归应然的尺度提供了可能。生态理性秉持着“更多不一定更好”的原则,就是要求人类在处理人与自然、人与人之间关系时,量度而行,以“关系性”的维度为大方向,不以一方的利益高于另一方为原则的“求和”,这种“求和”也正是生态理性的根本目的。19与此形成鲜明对照的是,资本主义社会形态的话语主体片面认为:“自然之被破坏、环境问题之产生,究其根源,是传统伦理学的狭隘和偏执性所致。因为在传统伦理学的视野中,除人类以外的非人类生物被认为是不具备主体资格的,只有人才具有道德权利,才是道德关怀的惟一对象。生态中心主义认为,正是传统伦理学的这种狭隘和偏执性导致了人类对非人类生物的冷漠和残忍,导致了人类对大自然的粗暴奴役和无情破坏。基于此,生态中心主义指出,把道德关怀的界限固定在人类的范围内是不合理的,传统伦理学必须突破对人的偏爱,把道德义务的范围扩展到人之外的其他存在物上去,‘设定’人与自然之间的‘伦理关系’,承认其他生物物种的‘道德权利’。即不仅要对人类讲道德,而且也要对非人类生物讲道德,并认为只有这样,人类保护自然、维护生态平衡才会有确定的基础和内在动力”。20这种生态中心主义论具有极大的真理遮蔽性和意识形态迷惑性;其主要采用的方法还是资本主义社会形态在萌芽和上升时期的理论代言人们曾经使用过的对抗上帝观念的自然观念,其根本目的是避免人们把全球性的生态环境问题之矛头指向资本主义社会形态本身。
然而,诚如沃勒斯坦对“发展”概念的批判——他指出“发展”这一概念只不过是“工业革命”这一概念的简单变种而已。基于此,他强调时空多元性对社会学科研究的重要性——“时空”不仅是纯内生变量而且还是我们理解社会结构和历史变迁的关键所在。21通观历史,发展是间断性的质变,而非连续性的量变,可持续发展概念在哲学语境中是值得商榷的。要而言之,资本主义社会形态和生产方式所孕育的经济价值看似合理,实际上却是资本所有者借可持续发展之名,潜在认同更多就是更好的资本积累逻辑,实质为资本所有者精心编织的为资本增殖服务的观念系统与游戏规则。更进一步,卢卡奇研究指出:“劳动的事实和它的结果在社会存在中造成了一个完全特殊的结构。因为,虽然一个目的性设定的全部产物是因果地产生和起作用的,以致它们的目的论起源似乎在效果中被消除了,但它们却具有仅仅是社会性的特征”。 22鉴于此,研究全球性生态环境问题必须要到主导人类生存发展的资本主义社会形态与生产方式中去寻求原因。反之,生态价值只有在打破国际经济政治旧秩序的社会主义社会形态全球体系中才能得以真正彰显;同时,也只有在全世界劳动者联合的理性作支撑的社会主义社会形态全球体系中才能生成完全意义上的生态经济。
[注 释]
①17姜亦华:《用生态理性匡正经济理性》,《红旗文稿》,2012年第8期。
②何大安:《行为经济人有限理性的实现程度》,《中国社会科学》,2004年第4期。
③盖光:《生态文化与经济生态结构》,《鄱阳湖学刊》,2011年第6期。
④王若宇、冯颜利:《从经济理性到生态理性:生态文明建设的理念创新》,《自然辩证法研究》,2011年第7期。
⑤⑥⑧俞吾金:《从康德的“理性恨”到黑格尔的“理性的狡计”》,《哲学研究》,2010年第8期。
⑦陈爱华:《黑格尔理性概念的自我否定性》,《江苏社会科学》,2010年第5期。
⑨马克思:《1844年经济学哲学手稿》,人民出版社1985年版,第121页。
⑩18唐本钰:《论生态理性》,《济南大学学报》,2004年第3期。
111619韩秋红、杨赫姣:《高兹的生态理性——社会主义的另一种阐释》,《当代世界与社会主义》,2011年第2期。
12费平、卢风:《生态经济与市场激励机制》,《常德师范学院学报》,2003年第4期。
1314唐纳德·沃斯特:《自然的经济体系——生态思想史》,商务印书馆2007年版,第489页。
15田海平:《应当确立经济伦理的生态理念》,《吉首大学学报》,2001年第4期。
20王云霞:《生态中心主义与生态之比较及启示》,《思想战线》,2012年第2期。
21伊曼纽尔·沃勒斯坦:《否思社会科学——19世纪范式的局限》,生活·读书·新知三联书店2008年版,第3页。
22卢卡奇:《关于社会存在的本体论(上卷)——社会存在本体论引论》,重庆出版社1993年版,第701页。
[参考文献]
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生态学概念范文2
近年来,台湾生物科学推动的方向仍以探讨生命现象的基础研究为主,研究范畴涉及由分子至个体层级探讨生命现象的运作到生物与自然的交互作用。自2012年起,台湾科技主管部门资助生物科学专题研究计划除了原有的生物生化及分子生物、动物及植物等三个学科外,又增加一门仿生学。
根据近日台湾科技主管部门下属“生命科学研究推动中心”发表的报告,2015年岛内共有346项生物科学类个人型研究计划提出申请,其中有191项属于生物化学领域,67项属于动物学领域,53项属于植物学领域,12项属于仿生学领域,申请计划的通过率平均为42%。
目前台湾生物科W基础研究重点包括:分子及细胞生物学、蛋白质的结构与功能、细胞核结构与功能研究、细胞互动与信息传递、发育生物学、遗传与生物发育、神经与认知科学、植物生长与发育、生物逆境学、动/植物与环境之互动、动/植物及微生物生化及代谢体体学、蛋白体及基因学、化学生物学、醣类科学、结构生物学及分子生物物理学等,大体而言尚能与国际研究发展趋势接轨,论文品质也不断提升,进步明显。
在生物多样性领域,2015年台湾科技主管部门共资助计划174项,其中一般型研究计划有121项、整合型计划6项(含29个子计划)、双边对外合作研究计划3项(均为台俄合作)和两岸合作研究计划8项。补助的计划中与分子遗传、基因和天然物开发相关的有55项,系统分类及亲缘地理的计划有45项,生态研究的计划则有49项。整体而言,学门的及质量都有提升。
来自台湾科技主管部门下属“生命科学研究推动中心”的报告承认,近年来由于岛内大学师资人数/研究人口大幅增加,使得研究计划申请件数暴增,令一些极具潜力的计划在激烈竞争下,失去获得台湾科技主管部门资助的机会。此外,不乏新人在超过新人阶段后即因竞争不过研究成果优秀的资深老师而落败。目前除了台湾中研院的研究员外,一般学校教师若无法获得台湾科技主管部门计划补助,即立即失去所有资源,使研究无法继续进行,研究生也顿失依靠,不但重挫未来人才的培育系统,也造成这些研究人力浪费。
如今,生物科学的发展越来越依赖高科技生物研究仪器与分析技术,包括先进的高通量测序仪、高解析液相层析仪、介面分子高定义分析质谱仪系统、X光绕射仪、蛋白质晶体筛选仪、代谢体核心实验室与影像分析核心实验室等。2009年起,台湾科技主管部门为配合“生技起飞钻石行动方案”,特专门公开征求岛内公立大学提出充实生物科技研究共用仪器设备的申请,共补助岛内23所高校,大幅提升了台湾生物科技的国际竞争力。
与10年前比,台湾生物科学研究有明显进步,相当多的实验室都能够稳定做出扎实的研究,每年有数量稳定的在各领域的重要期刊上。部分实验室近年来研究成果丰硕,在国际上具有重要地位,陆续有在顶尖期刊上。这些论文大部分出自中央研究院的实验室与研究型大学。
台湾生物科学研究项目中,不少已获得科技整合创新结果。例如开发新一代高通量测量蛋白质降解速率技术,建立崭新的药物开发平台;利用纳米线对离子浓度变化的敏感性,开发以往技术所无法达成的技术平台,使研究人员在神经细胞膜上可通透钾离子的相关通道开启时,便可探测到钾离子的出现,并测得其实际浓度。此相关研究除有助了解神经兴奋活性的机转外,更可应用于相关疾病如癞痫等的研究,解出植物焦磷酸水解酶蛋白分子结构。该成果除了让科学家了解植物代谢物再利用的机制,也可应用在也具有焦磷酸水解酶的破伤风杆菌、牙周病菌及螺旋杆菌等病原菌的抗菌标靶药物的研发。
在经济效益方面,台湾生物科学研究课题中,不乏具有许多成果具商品化价值,例如提高农作物硝酸盐吸收力,研发能抵抗病原菌的作物,建立崭新的药物开发平台,培育抗病毒种虾病,开发原菌前标靶药物等。
此外,部分成果也可提升人类的福祉,例如植物的硝酸盐感应机制的研究成果,有助于农业育种,或是利用转基因技术来改良作物竞争硝酸盐的能力;解析人类病理与生理作用机制,如老化相关的问题;说明胎儿防御与母体ABO血型不相容而产生溶血症的分子机制;探究细胞自噬作用与癌症或神经退化等人类疾病的关联性等。
代表性成果
近年台湾科学家在生物科学取得代表性成果有:
小核仁RNA是一类小型RNA分子,可引导核糖体RNA或小核RNA的化学修饰(如甲基化);这些化学修饰可以影响核糖体以及剪接体的活性。2008年,台湾中研院植物暨微生物学所研究团队在进行资料库分析时发现,小核仁RNA的两端最常有相对应小型RNA分子的出现。他们根据这个发现,发展出一个生物资讯运算法则,用以注解阿拉伯芥中的小核仁RNA基因家族。该研究成果显示,有效分析小型RNA资料库可以应用于发现新的小核仁RNA基因,并且可以增进现有小核仁RNA基因注解的正确性。
鳃为鱼类因应酸碱及盐度变化的主要器官。鳃上一群特化的离子调节细胞――富粒线体细胞则负担了主要的离子运输功能。近年来,台湾中研院细胞与个体生物学所研究人员以斑马鱼为研究对象,在稍早的研究中发现,斑马鱼的皮肤及鳃上存在3型离子调节细胞,分别是富钠钾泵细胞(NaR细胞)、富氢泵细胞(HR细胞)及钠氯共同运输蛋白细胞(NCC细胞)。其中HR细胞负责氢离子的排除,因而被认为与酸性环境的适应有关。2009年,他们针对果蝇转录因子在斑马鱼中的同源基因(zgcm2),研究其在斑马鱼HR细胞分化及功能调节中所扮演的角色,发现不但氢泵的表现受到抑制,斑马鱼表皮的HR细胞也完全消失;此外,体表的氢离子浓度也随之下降,证明zgcm2的弱化抑制了HR细胞的分化及生理功能。本研究首次证明斑马鱼成体细胞受到酸性环境刺激时,通过与胚胎发育时期相同的细胞分化机制进行生理功能调节。
水稻是唯一耐水淹的主要作物,但是分子机制一直未被了解。2009年,中研院分子生物所余淑美发现“蛋白激酶”(CIPK15)为调控水稻耐水淹的关键基因。当水稻种子在水淹状态下,将缺氧信息传递到CIPK15,接着再调控细胞内具有监测能量多寡及感应逆境的多功能蛋白激酶(SnRK1A),然后通过糖信息传递途径在水稻种子内大量制造淀粉水解酶,将淀粉转化成糖,同时大量制造酒精脱氢酶,将糖发酵产生能量,使种子有足够碳水化合物及能量而能够在水中发芽。俟小苗快速生长至水面可以呼吸更多空气后,根部以同样原理制造碳水化合物及能量,而使植株可在半淹水稻田中生长。其他谷类作物及杂草并无这些能力,因此无法在水中发芽及生长。这个发现揭开数千年来所有谷类作物中,只有水稻种子可在水中发芽及成长的秘密,对于目前全球种植水稻以水淹方式防治杂草,以及其他耐淹水作物的育种都有重大影响。
肥胖不但造成个人罹患心脏及糖尿等慢性疾病的机会,也耗费掉大量医疗资源。不少尝试减肥,常发现其努力减去的体重会在短期内恢复。为了进一步探讨复胖的生理原因,2011年,中研院分子生物所研究人员利用线虫动物模式并设计一连串体内实验,进而证明复胖是与脂肪组织的代谢能力被引发有关。研究发现,类胰岛素生长因子及其信息传递链在受到饥饿压力时能激发细胞内生物合成效率,被激发的生合成效率将促使细胞在重新获得能量时,能够快速制造并储存脂肪,故能在较短的时间内,囤积比原本储存量更多的脂肪,造成再次制造储存的脂肪超过原先因饥饿所流失的量。
酵母菌因应不同的h境逆境会引发一个全面性的基因表现变化,称为“环境逆境反应”,这对于生物个体的存活非常重要,并且进而能对于不同的逆境压力达到保护细胞活性的作用。2013年,台湾中研院植物与微生物研究所罗瞪发现,组蛋白去甲基酶Rph1参与许多环境压力逆境反应相关基因的表现,主要机制是通过直接结合启动子区域作为转录抑制因子。在许多Rph1调控的基因启动子都可以发现类似逆境反应序列(STRE)的辨认序列5'-CCCCTWA-3',在DNA损伤和氧化压力的逆境下,Rph1会离开染色质以促使转录活化因子启动基因表现。此研究结果证实组蛋白去甲基酶Rph1作为转录抑制因子的调节作用,并显示Rph1可能扮演着多种逆境讯号的调节柩纽,帮助细胞有效地因应不同的环境逆境。
2012年,台湾中研院生物多样中心王忠信藉由红火蚁基因的研究,发现在红火蚁的基因中,有一段含有600个以上基因的区域,无法进行基因重组,此区域被称为“超级基因”,而此“超级基因”所在的染色体即为“社群染色体”,其特性与人类的两种性染色体X与Y十分相近;也就是说,个体的表征与行为,会由其染色体的组合(XX或XY)来决定。单蚁后族群的个体仅带有一种社群染色体(如雌性的XX染色体),而多蚁后族群中的个体则带有两种社群染色体(如雄性的XY染色体)。这些不同社群染色体的组合,造成了单蚁后或多蚁后族群中的蚁后与工蚁的行为与特征的差异。
光是植物生长环境中相当重要的因子之一。植物可以通过不同光敏素的光接受体来感受自然环境中光的波长、强度、方向和光周期,调控从种子萌发到开花结果的整个植物生长发育。2013年,台湾大学植物科学研究所吴克强以模式植物阿拉伯芥为研究对象,探讨植物组蛋白去乙酰化酵素HDACs参与调控植物生长发育的分子机制,发现组蛋白去乙酰化酵素HDA15可以和光敏素结合因子其中之一的PIF3结合,调控下游基因表现。在黑暗情况下,PIF3会结合在其调控的基因启动子,并和HDA15结合,通过HDA15的去乙酰化作用将该基因染色质上的乙酰基移除,抑制该基因表现。光照后,光敏素会进入细胞核和PIF3结合,促使PIF3快速被蛋白酶体分解,同时HDA15也会离开该基因,进而促进基因表现活化,包括叶绿素生合成以及光合作用。这些结果显示植物叶片的发育受到表观遗传的调控,产生各种不同型态的叶片外观。
中山大学江友中以多基因分析苏铁属亚洲分布的东方苏铁组、韦德苏铁组和叉叶苏铁组种化历程研究,利用AFLP全基因组扫描技术和多基因序列矩阵进行遗传混杂程度评估,发现各个物种间具有一定比例的共有性遗传组成,显示物种间因为共享祖先多型性或是种化后仍有基因交流未中断现象所造成,物种分歧时间与第四纪更新世冰河时期时间交迭,推测由此环境变迁导致物种迁移、灭绝与扩散。台东苏铁与琉球苏铁二物种与祖先物种的有效族群大小差异显著,显示二物种在种化后应经历瓶颈效应,造成有效族群下降现象,基因交流方向为由琉球苏铁流向台东苏铁,显示此二物种在物种形成后因持续的基因交流现象导致至今仍维持并系群亲缘关系。
成功大学李亚夫开展行为适应与翼手目群聚结构的功能性研究,以恒春半岛低海拔热带林区栖息的食虫性蝙蝠群聚为对象,期间更增加实验地,跨海到日本西表岛收集岛上3种食虫性蝙蝠资料,研究这些蝙蝠种类在体型、翼形、头颅形态、使用超音波结构的特质等一些重要生态形值上的差异,并与其飞行模式、觅食方法、食性、环境选择连结,探讨蝙蝠超音波的演化适应,并分析评估恒春半岛低海拔热带林中二种定频蝙蝠(蹄鼻蝠与叶鼻蝠)对于栖地利用的弹性以及对边缘栖地的敏感度。
台湾海洋大学林绣美开展海洋红藻海索面目分子亲源关系、囊果胚胎发育和生物地理学研究,利用分子序列分析以及囊果胚胎发育比较,发现粉枝藻科的藻种多样性较过去的纪录高出许多。目前的研究成果已陆续发表,包括来自台湾粉枝藻科的4个新属以及3个台湾新纪录种以及5~10种有待正式发表的疑是世界新种。截至目前,台湾粉枝藻科藻种多样性已增加至15属30种以上。此研究除了在增进海藻多样性在台湾的分布及藻种丰富度之外,也由粉枝藻科藻种多样性的研究证明,台湾红藻多样性的分布热点主要为台湾南部屏东县车城乡海口村至东南方的风吹沙沿海的浅海区和在东南方的离岛兰屿。研究成果除了在学术上证明台湾海藻相为西太平洋的热带区的分布热点之外,也可作为规划海洋保育区政策的参考。
生物多样性
在生物多样性方面,台湾科技主管部门下属“生命科学研究推动中心”每年都会规划不同的研究重点。例如2012年的研究重点以珊瑚礁为主,在台湾海域划出5个生物多样性热点。2013年的研究重点则主要是针对陆域动物。目前台湾陆域动物的分布资料中较详细的为鸟类、蛙类、爬虫类和蝶类,从这四大类动物先分析潜在的热点地区,资料分析现正进行中。资料分析完成后将邀请岛内相关动物类群的专家学者举行陆域动物生物多样性热点制定会议,以求能达成共识,制定至少3个陆域动物的生物多样性热点。在陆域动物生物多样性热点订定后,将以相同模式推动陆域植物生物多样性热点的工作。
由台湾科技主管部门与农业主管部门所补助中研院生物多样性中心建立“台湾生物多样性资讯网”(TaiBIF)、“台湾物种名录”(TaiCOL)及“台湾生命大百科”(TaiEOL),以推动跨“部会”生物多样性资料的搜集与整合为目标,同时也采用国际惯用资料库标本、资讯通讯协定与软件工具,分别与GBIF(全球生物多样性)、COL(世界物种名录)及EOL(生命大百科)等国际组织进行交流和实质合作,目前已取得的重要成果包括:
“台湾生物多样性资讯网”(TaiBIF)为GBIF台湾节点之一,负责推动及整合台湾生物多样性资料并与国际进行资讯交换及接轨。在导入Darwincore、TAPIR及IPT后已完成跨“部会”的资讯基础建设,并整合台湾大部分标本馆资料及机构的生态调查资料,目前共有8个资料提供者、32个资料集及251万份资料可在TaiBIF网站提供查询。
“台湾物种名录”(TaiCOL)迄今已收录病毒495种、细菌1439种、古菌6种、原生生物1359种、原藻1944种、真菌6232种、植物8545种、动物36824种,总计1+7界、59门、143纲、667目、3,260科、18,989属、56,844种,外加76,185份同种异名,大致上已经涵盖台湾地区大部分的物种,目前仍在持续增修中。
自2012年9月TaiBIF团队与EOL签订合作备忘录后,截至2014年8月,TaiEOL已提供中文解说2,827种与照片资料2,850份,同时邀请EOL资讯小组组长Nathan Wilson来台演讲,并讨论双方定期资料交换的格式与运作。目前繁体中文界面已于10月正式上线,日后将规划持续翻译EOL网站中与计划推广及生物多样性相关的内容。TaiEOL网站目前已累计收录文字资料11,403种及照片15,518张。
“台湾生命大百科”(TaiEOL)收录台湾物种中文解说资料与各种与物种相关之多媒体资料,已于2011年10月与国际EOL正式签约合作。2014年TaiEOL提供台湾鱼类资料库2,827种鱼类解说与2,850张鱼类照片给EOL,已经可以网上查询,资料也得以通过国际平台与世界各国和地区专家民众交流。
台湾作为GBIF的会员之一,长期耕耘与参与相关的活动,配合GBIF建立区域支持能力,从2012年起陆续办理“亚太地区工作坊”,有机会促成与邻近国家和地区更多实质交流合作。
2013年编纂完成并正式出版的生物志共2册,包括《台湾藤壶志II》和《台湾真菌志》第二版,共包括有1620种,在先前累积的基础上更进一步增进对台湾各类生物资源的了解。各册生物志除了提供各类群生物的正式学名、中文名、异名、形态描述、鉴别特征、地理分布等基本资料外,并附有绘图或彩色照片,且提供目前已知最新的生物学资讯,以方便比对并提供作为生物多样性及相关领域研究及应用之参考,具有非常重要的应用价值。
在开展生态复育方面,台湾研究人员正在研究废弃盐田的生态复育策略。以台江公园盐田文化村为例,在台南市七股区至安平区海堤沿线进行植物族群组成调查,总计维管束植物63科、206属、325种,其中以禾本科(45种)、豆科(44种)、菊科(31种)、莎草科(23种)及大戟科(21种),占总数的一半,区域内包括数量稀少的流苏菜、老虎心及变叶立牵牛等,范围内包含多处农耕地及废弃耕地,发现外来种及归化种族群种类显著增加,如菊科的红花、大戟科的蓖麻、豆科的刺轴含羞草等。这项研究还提供了该区域内适合种植植物的建议。
另外,台湾研究人员还开展森林多样性对于土壤微生物族群结构的影响调查,已确定全台湾森林土壤微生物多样性监测地点,并在后龙海岸林、桶后溪针阔叶林、鸳鸯湖桧木林、莲华池试验林、塔塔加森林及草原、合欢山森林及草原等各处样区,采用16SrRNA基因库和焦磷酸测序技术比较各生态系土壤微生物的族群结构,并藉由生物多样性资讯交换机制与各类或各机构数据库的建立与整合,定期增修补充各项数据库的内容。迄今以基因库技术共获得3,436条序列,以焦磷酸测序技术则获得252,800条序列。
未来台湾科技主管部门除继续鼓励研究人员在既有基础上进行个人(自由)型前瞻创新研究外,也将积极推动尖端计划、跨领域整合型计划及任务型导向计划,针对重要生物议题如微型核醣核酸调控基因网络及其在生理与病理上的功能角色、正常生理及逆境/疾病生理状况下的细胞代谢体学、逆境生物学及其基因调控网络、神经及认知科学等进行深入研究。
台湾科技主管部门下属“生命科学研究推动中心”发表的报告认为,台湾的研究人员薪资比日、韩、新加坡与香港等地要低许多,不利于台湾争取国际级杰出人才。与日、韩等国相比,台湾投入生物科学发展的经费相对偏低。台湾在研究经费的增幅跟不上研究人口的增幅,造成研究经费普遍不足。加上岛内近年来广设大学,需要许多师资,使得许多年轻人才尚未积累足够的经验与独立研究能力,就可以获得教职,也因此导致台湾一些年轻研究人员缺乏国际经验,研究竞争力薄弱。
在亚洲,台湾的基础生物学研究远远落后于日本,比起韩国及中国大陆的科学提升速度,台湾也不及。这种现象若持续发生,将会影响台湾在这方面的竞争力与发展空间。
近年来岛内学生赴海外深造的比例降低,间接影向岛内研究人才的国际视野及国际交流活动,降低学术竞争力。相比于临近亚洲国家和地区积极国际化的现况,台湾国际化脚步程度偏低。特别是在生物多样性研究方面,台湾得天独厚,位于全球生物多样性最高的地区,且四面环海具有高山深海,故生物多样性丰富且涵盖多样区系的生物,且约四分之一的物种为台湾所特有,全球重要生态系统几乎都可以在台湾发现,包括珊瑚礁、红树林、海草床、舄湖、海底热泉、深海、湿地、湖泊、溪流、高山寒原、高山箭竹草原、阔叶林、热带季风林与农田等,因此台湾在环境可持续及生态学的学术研究具有创新以及与国际竞争的条件。但也因生物多样性十分高,需要很多不同生物类群的分类学家才能彻底了解台湾的物种多样性。
在生物多样性研究的三个层次中,分子遗传和陆域生态岛内的研究人力充足,唯分类学和海洋生态的研究人力较为缺乏。分学是传统科学,但因为历史因素,岛内分类人才在1945年后才开始培养;虽然一度人才济济,但在上世纪90年代生物科技兴起后,很少有年轻学生愿意投入分类学研究,以致目前岛内分类人才青黄不接,使得台湾的丰富生物多样性目前仍普遍了解不足,并有后继研究乏力的情况发生。
至于生态系多样性研究,台湾陆域的传统生态学家众多,且不少大专院校开设有相关系所,故生态人才传承培育较无问题,唯岛内海洋生态的研究起步较晚,研究人才较为短缺。
另外,生物多样性科学着重跨领域和不同层次的整合,台湾目前跨领域的生态系模拟、生态与功能性基因及计算基因学的人才都普遍匮乏;且岛内分类和生态学者对分子遗传分析及基因科学和技术的理解不多,直接涉入的更少,也缺乏与基因相关学者沟通的机会,导致失去运用分子遗传基因学知识的机会,这也是提升台湾生物多样性研究极待解决的问题。
生态学概念范文3
论文关键词:硬件系统,固态硬盘,改造教学机房
教学用计算机的升级换代一直是学校固态资产投入的重要组成部分。一般一个机房的硬件大概使用(3-4)年的时间,按规律就要报费。通过研究发现,硬盘一直是制约电脑整体性能的最大瓶颈,可以利用现在广泛使用的固态硬盘来代替原有的机械硬盘,最大程度的提高系统、常用软件的运行速度。例:一标准教学用机房(06年购入),配置:处理器:赛扬336-2.8G,内存:512MB,硬盘80G 5400转,显卡、声卡集成。计划升级硬盘为金士顿 SSD 32G V系列SV100S2D/32G固态硬盘台式机套装。市场报价:390元、50台。技术特点:传输接口— SATA 1.5 Gb/秒及 3.0 Gb/秒、存储容量*— 32GB、尺寸— 69.85mm x 100mm x 9.5 mm、重量— 78 克、连续读取速度—32GB – 160MB/秒读取,连续写入速度—32GB – 70MB/秒写入。
固态硬盘(Solid State Disk、IDE FLASH DISK)是由控制单元和存储单元(FLASH芯片)组成,简单的说就是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同,.在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。
固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存(FLASH芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质。
固态硬盘的优点
1.启动快:没有电机加速旋转的过程。
2.读取延迟小:不用磁头,快速随机读取,读延迟极小。根据相关测试:两台主流电脑在同样配置的电脑下,搭载固态硬盘的笔记本从开机到出现桌面一共只用了18秒,而搭载传统硬盘的笔记本总共用了31秒,两者几乎有将近一半的差距。
3.碎片不影响读取时间:相对固定的读取时间。由于寻址时间与数据存储位置无关,因此磁盘碎片不会影响读取时间。
4.写入速度快:基于DRAM的固态硬盘写入速度极快。
5.无噪音:因为没有机械马达和风扇,工作时噪音值为0分贝。某些高端或大容量产品装有风扇,因此仍会产生噪音。
6.发热量较低:低容量的基于闪存的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低,但高端或大容量产品能耗会较高。
7.不会发生机械故障:内部不存在任何机械活动部件,不会发生机械故障,也不怕碰撞、冲击、振动。这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用,而且在电脑发生意外掉落或与硬物碰撞时能够将数据丢失的可能性降到最小。
8.工作温度范围更大:典型的硬盘驱动器只能在5到55℃范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70℃工作,一些工业级的固态硬盘还可在-40~85℃,甚至更大的温度范围下工作(e.g: RunCore军工级产品温度为-55~135℃)。
9.体积小重量轻:低容量的固态硬盘比同容量硬盘体积小、重量轻。但这一优势随容量增大而逐渐减弱。直至256GB,固态硬盘仍比相同容量的普通硬盘轻。
10.抗震动:比起传统硬盘,固态硬盘抗震能力要强很多,使得数据能更加安全地保存。
体验速度的感觉固态硬盘性能测试
和众多SSD系列产品一样,稍带剧齿状的直线,性能稳定,最终成绩显示平均值为83.7MB/s,较现时最快的2.5英寸硬盘希捷7200.2 200GB和日立 7K200 200GB的50多MB/s均超过50%以上,而0.2毫秒的寻道时间更是比上述两者快出数十倍。
HD Tune测试截图
Sandra 2008 SP1的硬盘读性能测试:同样是一条较为平稳的直线,成绩为86.62MB/s,与HD Tune的成绩相差很小,也从另外一个侧面说明HD Tune是侧重于硬盘的读性能。
Sandra 2008 SP1测试截图(1)
Sandra 2008 SP1的硬盘写性能测试:相对平稳,成绩超过100MB/s,不但比现时最快的笔记本硬盘远远超出,还令现时主流的台式机硬盘汗颜,这个优异的写性能,确实是SSD产品的一大特色。
Sandra 2008 SP1测试截图(2)
Sandra 2008 SP1的文件系统性能测试:成绩85.05MB/s,从对比图来看,比台式机硬盘中的希捷SATA300 320GB要快,而寻道时间则是那些台式机硬盘根本无法比拟的。
Sandra 2008 SP1测试截图(3)
HDTach测试截图
HD Tach测试:平均读取成绩80.9MB/s,很是平稳的直线,与其它软件的读性能测试相差不大。
生态学概念范文4
关键词:信息技术;教育生态学;课堂生态;课堂生态环境
中国分类号:G434
一、问题的提出
2003年教育部颁发了《普通高中技术课程标准(实验)》,拉开了信息技术课程改革的序幕,但是中小学信息技术课堂上出现的零碎、重复、无序、低效等问题日益凸显[1],比如课堂中出现的“只见技术不见人”,其典型的教学场面就是:“教师就某一应用软件的功能从头到尾详细介绍、演示,然后再要求学生从头开始演示一遍”[2]。信息技术课堂环境的建设对于教学起到良好的作用,相关的研究中提到:信息技术课多数为上机操作课,“有限的空间和高密度摆放的电脑,使得机房多种污染并存”[3]。基于以上信息技术课堂中出现的问题,传统的信息技术教学现状很令人担忧,从学校层面到师生层面出现了很多“非生态”的现象,因此构建信息技术生态课堂环境,用教育生态学的视角来研究信息技术课堂教学,不是对传统信息技术课堂教学的全盘否定,而是克服信息技术课程教学中的不利因素或环节,是对传统信息技术课堂进行改善。
二、教育生态学的基本理论
1、教育生态学的相关理论
教育生态学,是教育学与生态学的交叉新兴边缘学科,于20世纪60―70年代在英美等国家兴起。1932年美国教育社会学家沃勒(W.Waller)正式在教育领域中提出了“课堂生态学”的概念[4]。1966年英国学者阿什比(E .Ashby)在英国、印度、和非洲大学的比较研究中提出了“高等教育生态学”的概念[5]。70年代,多伊尔(W.Doyle)和庞德(G.Ponder)从“教学研究的一个被人忽视的维度”[6]来倡导课堂生态研究,课堂生态研究的相关成果又相继呈现,教育生态学的创始人劳伦斯.雷克明正式提出了“教育生态学”这个术语。
2、课堂生态的概念
关于课堂生态的概念界定清晰程度,国外的研究比较模糊,相反,国内的界定则比较清晰。作为最有影响的课堂生态学家多伊尔在其提倡课堂生态的研究范式时候,就给出了课堂生态的定义。他认为:“因为学习发生的每一个背景中都包含了一位学习者,一位教师,一个背景和学习的信息……因此,学习发生在一个生态系统之中”[7] 从国内来看,虽然研究者们给出的课堂生态概念的准确性有待商榷,但从概念界定来说,因为明确了课堂生态的属概念、本质特征和构成的因素,所以,对于课堂生态的概念界定还是很清晰、明了的。下面是关于国内课堂生态的三种具有代表性的定义:
窦福良:“课堂生态系统是在一定时空内由教室中的学生与其教学环境之间的相互作用、相互影响而构成的基本系统。由此,课堂生态系统包括教师、学生和环境三部分,三种生态因子既相互独立又相互作用,共同完成生态学的基本功能―育人”[8]。
沈双一和陈春梅:“课堂教学生态系统是在一定的教学时空内,以课程教学为中心的教师、学生和教学环境相互影响、相互作用的具有信息传递功能的统一体”[9]。
孙芙蓉:“从课堂生态研究对象和内容方面定义课堂生态。课堂生态的研究对象是研究课堂的各个组成部分之间即课堂内有机体和其周围环境的相互关系(包括非生物环境和生物环境),研究的内容包括课堂生态系统的结构、功能和形态以及对于结构和功能的优化与调控”[10]。
综上所述,国内学者对于“课堂生态”的界定都基本一致:认为课堂是一个生态系统,该生态系统包括教师、学生和环境三部分,它们之间相互独立又相互影响,并且共同构成了了一个有机的生态整体。
三、信息技术生态课堂的组成要素
课堂的组成要素主要包括了教师、学生和环境。信息技术生态课堂也包含这三种要素,在信息技术生态课堂中,课堂生态主体间、主体与环境间存在着各种各样的生态联系,它们共同使信息技术课堂变成有机共同体。按照人类生态学的环境分类方式,可以把信息技术生态课堂的环境分为三类:信息技术课堂的物理环境、信息技术课堂的社会环境以及信息技术课堂的规范环境。
四、信息技术生态课堂的构建
信息技术课堂是一种特殊的课堂,各要素存在着复杂的关系,假如要使信息技术课堂内部关系发生质的变化,就要通过自身的努力,建立反观性对话、非对抗性讨论,进行自主合作探究、小组协同开展问题探究,改变单向的知识传授关系,把课堂还给学生,使学生与老师在信息技术课堂成为合作的探究者和平等对话者。构建信息技术生态课堂,实质上就是构建一种和谐的环境来支持教学的开展,也可以说让师生成为平等的生态主体,培养学生学习信息技术的创造能力、实践能力,提高学生的信息素质,最终让信息技术课堂充满活力。
五、结语
信息技术生态课堂构建的重点是环境与主体之间的交互、主体与主体之间的交互。环境与主体间的交互就是构造一种和谐的课堂氛围,要主体能够适应环境来展开教学;主体间的交互包括学生个体与教师个体间的个别指导、学生群体与教师群体组成的学习共同体、教师个体与教师群体的交流讨论、学生个体与学生群体间的小组合作以及教师群体面对学生群体的集体教学等。总之,要从传统单一的“教―学”模式向多样性的学习方式转变,变学生的被动学习为主动地建构式的学习,培养学生良好地信息素养,使信息技术课堂变得生动有趣。
参考文献:
[1]李树培,王荣良.信息技术课程核心价值探析[J].中国电化教育,2013,(3):7
[2]王世军.我国中小学信息技术课程:历程与归因[D].长春:东北师范大学,2006
[3]管志毅.中学信息技术教师边缘化生存状态研究[D].长沙:湖南师范大学,2007
[4]Waller,W.The Sociology of Teaching,1932,p.161
[5]Ashby,E. Universities:British,Indian,African:a Study in the Ecology of Higher Education,1966
[6][7]W.Doyle&G.Ponder. Classroom Ecology:Some Concerns about a Neglected Dimension of Research on Teaching .Contemporary Education,1975,46(3)
[8]窦福良.课堂生态及其管理策略研究[D].济南:山东师范大学,2003
生态学概念范文5
关键词:生态学;问题教学法;课堂教学;师生互动
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:16749944(2013)12029302
1引言
生态学是研究地球生命系统与环境系统之间相互作用的一门科学,具有强的应用性与交叉性等特点[1~3]。作为生物、环境类相关专业的一门重要课程,生态学授课质量与教学效果对专业人才培养具有重要影响。生态学课程内容具有开放性、交叉性、应用性强等特点,传统教学模式无法满足现代生态学教学需要[4~6],因此有必要对现有的教学内容、教学方法与教学手段等进行改革和调整,以充分满足和适应本学科的迅猛发展以及培养高素质创新人才的现实需要[4]。
笔者结合生态学课程特点,在课堂教学中引入问题教学法,以科学阐释生态学问题与现象,讲解生态学的基本概念与原理,取得良好效果。
2问题教学法的概念和特点
2.1问题教学法的基本概念
问题教学法是指教师在教学过程中,以问题为中心,以学生为主体,进行创造性教学的一种方法[5],即将知识点以问题的形式呈现在学生的面前,让学生在寻求,探索解决问题的思维活动中,掌握知识、发展智力、培养技能,进而培养学生自己发现问题解决问题的能力。在问题教学法实施过程中,教师有意地创设问题情境,组织学生开展探索活动,与此同时,锻炼学生的思维逻辑能力。由此可见,科学创设情境是问题教学法的重要基础,合理设计问题则是有效引导学生展开思考与讨论的关键。
2.2问题教学法的主要特点
问题教学法的突出特点就是把知识点转化为一系列的问题,用问题来组织教学,让学生在解决问题的过程中,提高对教学概念和知识的认识,从而养成发现问题、分析问题和解决问题的习惯,并加深对知识的产生、发展过程以及知识结构和运用规律的理解。问题教学法强调把对问题的质疑权交给学生,利用其好奇与探索的心理,调动他们的思维积极性和主动性,增强他们观察问题、分析问题和解决问题的欲望,从而挖掘学生综合潜能和提高自主学习的能力。
3问题教学法在生态学教学中的应用
生态学内容广泛、领域繁多,涵盖基础、应用等多个方面内容,又涉及诸多层次与生态阶元[6],单纯依靠教师讲授教学效果往往不明显。问题教学法以问题为载体贯穿教学过程,使学生在设问和释问的过程中萌生自主学习的动机和欲望,进而逐渐养成自主学习的习惯,并在实践中不断优化自主学习、提高自主学习能力的一种教学方法。问题教学法充分体现学生的主体地位,能有效地激发学生自主学习的主动性和积极性。在生态学教学过程中,问题教学法的引入与实践很好地促进了课堂教学质量的提高。
3.1突出全球变化的时代背景,合理设计科学问题
全球变化(Global change)是指在人口增长和人类活动的影响与驱动下,导致大气成分和土地利用、土地覆盖变化,最终引起全球气候变化、生物多样性丧失以及土地荒漠化的过程。全球变化不仅仅是气候变化,它是由大范围的人类活动造成的全球环境变化组成的。因此,现代生态学问题需要在这一大背景下去阐释和考量。在生态学教学过程中,通过电影《后天》、《A Convenient Truth》的介绍,为学生创设出特定情境,引导学生关注全球变化尤其是气候变化、极端天气事件等实际问题,组织展开讨论,最后由教师对问题讨论情况进行总结,归纳并揭示相关生态学规律与本质。
同时,因现代生态学关注的重点是“社会—经济—自然”复合生态系统,人类活动在此变化过程中发挥了至为关键的作用,因此在农业生态学、城市生态学等内容讲授时,分别向学生提出了生态农业、城市化等当前热点问题,引发热烈讨论,取得了良好的教学效果。
3.2结合区域热点问题,引发学生思考与讨论
滨州市位于黄河三角洲腹地,其生态环境具有典型的三角洲特色。而黄河三角洲地处渤海南部的黄河入海口沿岸地区,在环渤海地区发展中具有重要的战略地位。国家高度重视黄河三角洲可持续发展,在国民经济和社会发展“十五”计划、“十一五”规划纲要中明确要求这一地区大力发展高效生态经济。国务院于2009年11月23日正式批复《黄河三角洲高效生态经济区发展规划》,中国三大三角洲之一的黄河三角洲地区的发展上升为国家战略,成为国家区域协调发展战略的重要组成部分。基于这一国家战略的实施,在生态学教学过程中,若干区域生态热点问题向学生展示,并引发积极思考与热烈讨论。如在讲授湿地生态系统相关内容时,结合黄河三角洲滨海滩涂资源开发与保护实际,以图片、新闻报道等素材为核心,组织学生展开专题讨论,并结合相关研究文献系统阐述有关概念与科学原理。
3.3关注现实生态问题,激发学生学习动力与学习兴趣
问题教学法有效运用的一个重要前提,就是要求教师有丰富的教学素材和资料储备。如课前搜集整理山东省境内国家级自然保护区有关资料,特别注意将黄河三角洲地区两个重要自然保护区资料进行整理汇总,以备教学需要。在讲授生态系统恢复重建相关内容时,以位于滨州市无棣县境内的贝壳堤岛与湿地国家级自然保护区为例,通过贝壳堤岛近20年来的植被变化动态,通过展示不同时期的贝壳堤岛生态系统与植被图片,引发学生对生态系统退化与恢复重建的思考与讨论,让学生深刻认识由于人类活动的强烈干扰,自然生态系统会发生剧烈变化,同时理解植被群落的演替过程受群落内外部因素的综合影响。这样的问题设计与讨论过程,不仅让学生全面深刻地认识到人类活动对生态系统的影响,而且能够有效地激发学生学习生态学知识、培养应用能力的动力与兴趣。
3.4以问题为核心,培养学生逻辑思维能力
在全球变化的背景下,地球环境和人类社会可持续发展是现代生态学体系中的核心主题。在讲授可持续发展相关内容时,列举“生物圈二号”试验,引出地球环境系统与生命系统的协同进化这一问题,组织学生展开讨论,积极发表自己的观点,并从这一试验的过程与结果等方面总结经验与启示,更深入地引导学生反思自然生态系统对人类生存的基础性和不可替代性。在这一教学过程中,一方面培养学生文献检索、资料查阅的基本能力,同时也通过让学生从认识表象到揭示问题内在本质一步一步进行剖析,锻炼和提高学生的逻辑思维能力。
综上,在生态学课堂教学过程中,将问题教学法应用于教学实践,充分发挥教师主导作用,注重做好设计问题、创设情境以及合理切入、组织讨论和揭示规律、释疑解惑等各个环节,通过对问题的引入、讨论、解答,阐释生态学基本概念与原理,取得了良好的教学效果。
4结语
问题教学法的突出特点,在于能够切实激发学生的学习动力与探究兴趣,提高了学生发现问题、分析问题及解决问题的能力。在问题教学法应用于生态学教学的过程中,教师的作用十分关键。一方面要跳出传统教学模式的窠臼,合理发挥主导作用,又要注意“适度”、“适时”、“适当”、“适法”地对学生加以引导和点拨[7],才能真正发挥好问题教学法的固有作用,让学生通过对问题的思考和讨论掌握生态学基本原理,并锻炼和提高应用能力。如何更好地运用问题教学法,发挥其在生态学教学中的功能优势,有待于广大教学工作者在今后的教学实践中不断改进和实现。
参考文献:
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[2] 戈峰.现代生态学[M].北京:科学出版社,2002.
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[4] 耿红.生态学教学改革的几点思考[J].安徽农学通报,2008,14(13):190~191.
[5] 张桂萍,茹文明,金山,等.生态学教学过程中的问题教学模式[J].忻州师范学院学报,2011,27 (2): 100~101.
生态学概念范文6
关键词:景观生态学、城市绿地系统、斑块廊道基质
中图分类号:P901 文献标识码:A 文章编号:
随着社会经济的迅猛发展,人们生活水平日益提高,对生活的居住条件的要求也越来越高。一直以来,人们不断地为改善城市环境做努力,但在城市总体发展上仍然赶不上城市中人工环境与自然关系失衡的步伐。由于人口源源不断的向城市集聚,城市中原有的生态平衡关系被极大地改造或破坏,环境问题逐步恶化,污染、噪音、拥挤等都充斥着我们的周围。因此,人们对城市的景观设计问题也越来越重视,开始明白运用植物比人工大坝更能有效地防治水土流失;微生物比化学品更能持久地维持水体干净。这些都是人们对自然和文化的一种全新的认识。
1景观生态学的概念
1.1 景观生态学的概念
“景观生态学”一词的概念是由德国著名生物地理学家特罗尔首次提出的。经过四十多年的发展,其经历了思想酝酿阶段(德国著名地理学家E.纳夫称之为史前阶段,时间是19-20世纪30年代)、概念形成阶段(1939年)、深入研究阶段(20世纪80年代)、应用阶段(20世纪90年代)等四个阶段,至今已发展成为一个新型的综合学科,其内涵和外延已相当广泛。
景观生态学是以地理学和生态学为基础,以整个景观为研究对象,重点研究景观的景观单元的类型组成、空间格局及其生态学过程相互作用的综合性学科。强调空间格局,生态学过程与尺度之间的相互作用是景观生态学研究的核心所在。内容概括为:①景观结构:即景观组成单元的类型、多样性及其空间关系;②景观功能:即景观结构与生态过程的相互作用, 或景观结构单元之间的相互作用;③景观动态:即景观在结构和功能方面随时间推移发生的变化。四是,景观规划与管理,即根据景观结构、功能和动态及其相互作用,制定景观恢复、保护、建设和管理的计划和规划,确定相应的目标、对策。
1.2 “斑块-廊道-基质”理论
斑块-廊道-基质理论是景观生态学中对景观结构的描述,是将景观要素分为斑块、廊道、基质3种基本类型,来描述景观的组成、结构、格局、功能及其动态变化,并将景观规划管理看作对这3类成分的调节和控制。
斑块是外观上与周围环境明显不同的非线性的地表区域,具有相对同质性,是构成景观的基本结构和功能单元。其大小、数量、形状和格局都有特定的生态学意义;廊道是指景观中与相邻两侧环境不同的线性或带状结构。类型有河流保护型廊道、生物保护型廊道、环境防护型廊道和游憩使用型廊道等;基质是景观中范围最大、连接度最好,在很大程度上决定着景观的性质,对景观动态起着主导作用的景观要素,它控制影响着生境斑块之间的物质、能量交换,控制整个景观的连接度,从而影响斑块之间的迁移。
2 城市绿地系统的概念
城市绿地系统是指由城市中各种类型和规模的绿化用地组成的具有较强生态服务功能的绿色斑块与廊道系统。
城市绿地系统包括各种类型和规模的城市绿化用地, 其整体应当是一个结构完整的系统, 并在城市中承担着改善城市生态环境、满足居民休闲娱乐要求、组织城市景观、美化环境和防灾避灾等职能。现在的绿地系统往往与城市开放空间的概念相结合, 将城市的绿化用地、广场、道路系统、文物古迹、娱乐设施、风景名胜区和自然保护区等因素统一考虑。不同的系统结构会产生不同的系统功效, 绿地系统的整体功效应当大于各个绿地功效之和,合理的城市绿地系统结构是相对稳定而长久的。
3 景观生态学对城市绿地系统规划设计中的应用
用景观生态学的斑块-廊道-基质原理来研究城市绿地系统的规划设计,使城市的绿地景观符合生态学意义,有助于解决城市资源、环境和社会发展等问题。
景观生态学理论认为:从区域范围角度看,城市就是一个典型的人工干扰斑块;在较小尺度上,城市作为一个景观单元,是由基质、廊道、斑块等结构要素而构成。在其中,各要素之间通过一定的流动产生联系和相互作用,在空间上构成特定的分布组合形式,共同完成生态系统所承担的生产、生活及还原自净等功能。绿地系统规划中包含有城市公园、植物风景区等各类绿色斑块,以及各类作为环境资源走廊和种植走廊的江、湖、河岸绿带或其他防护绿带。在一定的区域内,各种绿带如林荫道、沿河绿带、防护林带等绿色走廊互相交叉相连,形成绿色网络,起到基质的作用,充分发挥着其动态控制能力。
其一,利用景观生态学斑块理论,依照面积大小,将城市内各类绿地斑块进行合理调整。大中型的绿色斑块作为城市的“绿肺”,具有多种的生态功能;小型的绿色斑块作为大中型绿色斑块的补充,可作为物种迁移和再定居的“踏脚石”,改善城市景观的视觉效果,提高城市景观的异质性。三种类型的绿色斑块相对均匀的分布在城市绿地系统中,使得物种呈现多样性,其物质、能量和生物的有效循环和流动,构建成一个完善的生态循环系统,最大程度上发挥其生态效益。因此,在城市绿地系统的规划中,应尽可能增加城市中绿地斑块的数量,修建不同功能、不同大小的公园、游园;加强对居住小区的绿地斑块的合理规划;保证城郊自然风景区、森林等大型绿地斑块不被破坏,与城郊农地共同形成城市的生态保护区。
其二,城市绿地系统中线型绿地主要由城市道路系统、防护林带、滨河绿带等组成,其除具有改善小气候的作用外,还起到分割屏障,连通的作用。在进行城市绿地廊道设计中,应根据地形及其他条件,在城市各组团以及不同功能区之间建设一定规模的绿化隔离带,特别是工业区与居住区之间,必须尽可能的建设一定宽度的防护林带,作为城市防尘、防噪、防污、治污的绿色生态屏障。连通性好的城市绿色廊道能在夏天引入凉风;冬季能防止寒风的侵袭。所以在城市绿地系统中,绿色廊道必须成网状分布,连成一个系统。
其三,根据景观生态学基质理论,基质作为占面积最大、连接度最强、对景观控制作用也最强的景观要素,它控制影响着生境斑块之间的物质、能量交换,控制整个景观的连接度,从而影响斑块之间物种的迁移。在城市绿地系统规划设计中,通过提高各类绿地的品质和连接度,加强绿地的建设,合理调整块状绿地、绿带(廊) 与基质的空间布局,促进能量、物质和生物的正常循环和流动,形成一个完善的城市绿地系统,并借助绿廊将城市内部的绿地与城郊的自然环境有机地联系起来, 这不仅有利于城镇空气库存与外界的交流, 引入外界的新鲜空气, 缓解热岛效应, 改善城镇气候, 而且可以保护环境并促进动植物物种的多样性,保持自然群落的连续性, 从而实现人与自然的共生与和谐相处。
四.结语
顺应时代的发展, 通过城市空间环境的合理组织, 使得景观生态学与相关学科相互融合、相互借鉴,营造一个符合生态良性循环、与外部空间有机联系、内部布局合理、景观和谐的城市生态系统, 兼顾经济效益、社会效益和生态效益, 并朝着健康的持续发展之路不断前行。景观生态学理念应当成为城市绿地系统规划设计中的重要组成部分贯穿始终。
参考文献:
傅伯杰,陈利顶,马克明等.景观生态学原理及应用[M].北京:科学出版社,2001.
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邬建国.景观生态学——概念与理论[J].生态学杂志,2000.