2010年2月24日 星期三

像植物的原生生物:多細胞藻類(下)

生物學的歷史93


徐弘毅:


1.     在長期物競天擇的演化壓力下,生物的求生本能發展出不同的繁衍後代的模式,因此分為較低等的藻類、較高階的植物或動物;


2.  人類也是一樣,在社會環境與自然環境的演化壓力下,發揮各種求生本能,權貴教育後代的求生本能是,下面的人一定要崇拜自己、效忠自己的派系、消滅所有可能的敵人,但是大師帶領的重點是學生一定要瞭解自己,改善自己,追求社會正義,哪一種族群更能通過歷史的考驗呢?


3.  《孟子》公孫丑問孟軻先生說:「請問老師的摒除私利欲望,和告子的摒除私利欲望,有什麼差別?可以說來聽聽嗎?」


4.  孟軻先生說:「告子曾經說過,聽一個人講話,沒什麼學問、內容,就不必再想他的內心狀況;如果一個人的內心沒有理性、沒有嚴密的思考能力,就不必再想他有沒有勇氣;這是告子摒除私利欲望的二個觀察點。」


5.  孟軻先生說:「一個人的內心沒有理性、沒有嚴密的思考邏輯,就不必再想他有沒有勇氣,這樣的推理是對的;但是要從一個人的講話內容,來推測他的內心狀況,這樣有點粗糙,不大對;


6.  一個人有沒有立志、有沒有信仰?那才是他能不能產生勇氣的關鍵。勇氣,要透過身體來實現;但是立志與信仰要先足夠,人的勇氣才會跟著充實,所以說一個人要先保持立志與信仰,才不會情緒失控,胡亂發洩勇氣。」


7.  公孫丑問說:「既然立志與信仰要先做到,勇氣才跟著出現;又說,一個人要保持立志與信仰,才不會情緒失控,胡亂發洩勇氣,這到底是什麼道理?」


8.  孟軻先生說:「立志專一,就會引發勇氣;勇氣專一,就會讓自己的立志產生行動力。譬如跌倒的人,都是因為走得太急躁,因為那個勇氣攪亂了他內心的理性與平衡。」


9.     公孫丑問說:「請問老師,您是以什麼專長來培養勇氣呢?」


10.  孟軻先生說:「我的功夫跟告子不大一樣,我知道言語的界限,而我擅長培養強烈的社會正義感的勇氣。」(《孟子‧公孫丑》「敢問夫子之不動心……」~「善養吾浩然之氣」


11.  我們可以從一個人的言論內容,判斷出一個人的專業知識程度、理性程度、邏輯思考的嚴密性。但是問題是,有些人滿腹學問,不善於表達,他的口才不好,所以,光從一個人的言論內容,無法完全地來推測一個人的內在美如何,對嗎?


12.  但是如果一個人的內心狀態,確實是不大理性,邏輯混亂矛盾,他能夠具備什麼樣程度的勇氣,來挑戰現實環境的困難呢?


13.  當一個人立定志向,專心地學習專業技能,為了人生理想而忍耐一切的學習障礙與現實生活的困境,他的勇氣才能夠逐漸地被磨練出來。當一個人勇氣愈來愈充足的時候,他也會愈來愈想要練習看看,把他的所學拿來發揮;愈來愈熟練的話,勇氣就會愈來愈增加。最後專業技能成熟,那他參與社會競爭的勇氣,也會非常地夠。


14.  一個人如果沒有明確的或志向的時候,情緒不容易控制,勇氣也會胡亂地發洩,甚至會變成暴力的行為,因為他的身心不協調、不理性。


15.  但是一個人所立定的志向、理想放在什麼地方呢?稱霸天下,還是維護社會正義?


16.  孟子很想把公孫丑訓練成曾子;但是公孫丑心中隱約覺得,告子在摒除私欲上好像比孟子厲害一些。


17.  孟子說的是,也許告子確實可以摒除私利欲望,但是對社會大眾有什麼貢獻?就像許多住在山上的出家人一樣,他們一輩子摒除私慾,對社會正義、對人權有什麼幫助?


18.  要摒除私利與欲望,需要極大的勇氣,但是這種勇氣還可以再提升,用來維護社會正義,幫助社會弱勢,讓權貴尊重基本人權。


19.  公孫丑為什麼沒有辦法分辨告子與孟子的差別?孟子已經講清楚,他跟告子最大的差別是「立志」的問題,而公孫丑竟然忽略,可見得公孫丑是一個從來不立志的人,他的人生沒有太偉大的志向,他應該都是經常想著,如何攀龍附鳳,雞犬升天,對不對?所以他才會忽略了「立志」這回事。


20.  有些人口才不好,所以不大會講話,他就沒有學問嗎?所以,口才不好,不一定沒有學問。告子認為說話沒內容的人,一定肚子沒墨水,孟子沒有這麼想,顯然,孟子的人生閱歷比告子豐富,他看到了一個人口才的界限。


21.  孟子一聽公孫丑講話就知道,他是個沒有學問的人,當然,也就沒有勇氣去挑戰人生種種的困難,因此,他大概也只能當一隻雞犬。但是孟子有一個非常大的勇氣,對孟子個人的人生來講,是極大的挑戰,他想把公孫丑訓練成曾子。


22.  孟子的這個志向,實在太偉大了,孟子的確沒有族群歧視,他準備有教無類,準備雖千萬人吾往矣。


 

像植物的原生生物:多細胞藻類(上)

生物學的歷史92


1.     原生生物界有二門藻類褐藻紅藻),裡面的成員基本上是「多細胞multicellular」。它們被歸為原生生物,因為身上組織沒有什麼分化,也就是說,身上的每個細胞彼此都差不多。


2.     藻類是水生的,從周遭的媒介中獲取水、氧氣、營養,甚至靠水的浮力來支撐身體。因為它們沒有「木質部」或「韌皮部」組織,所以也沒有特化出來的根、莖、葉;整個植物體是由單一組織組成,稱為「葉狀體thallus」。


3.     褐藻和紅藻是各自獨立演化的,彼此沒有近親關係,雖然它們有許多共通的特徵。另外有一種藻類「綠藻Chlorophyta,這一門藻類有許多成員是「多細胞」。不過,綠藻跟陸上植物在演化上有近親關係,因此也被歸類為植物門。


4.     大部分的藻類既能「有性生殖」,又能「無性生殖」,不同的藻類,各有不同的生命週期,以下是各種藻類的各個生命週期:


5.     比較原始的藻類,它們的有性生殖生命週期中,大部分的時間是「單倍體haploid(注:單倍體,只有每一對染色體的其中一個染色體,也就是只有父母細胞的一半基因)


6.     在「單倍體」階段,「葉狀體」(注)會透過有絲分裂,製造出「單倍體」的「配子」。(注:「葉狀體」是製造配子的植物,稱為「配子體gametophyte」。)


7.     2個配子,結合製造出「雙倍體 接合子diploid zygote(相當於「受精卵」、有2倍的基因);接合子很快地減數分裂成「單倍體」的「生殖細胞」,稱為孢子spores


8.     然後,每個「孢子」成長為單倍體的「配子體」,整個生命週期就此完成。


9.     在這樣的生命週期中,藻類多數的時間是「單倍體」。唯一的雙倍體階段「接合子」是非常短暫的。


10.  多數非常原始的「像植物的原生生物」和「真菌」的特徵是,生命絕大部分的時間都是單倍體,很明顯地,這就是古老生命的狀態。


11.  有很多「多細胞藻類」和大部分的「植物」,它們的有性生命週期是較為複雜的,包括「單倍體」多細胞階段,和「雙倍體」多細胞階段。生命週期如下:



12.  單倍體的多細胞「葉狀體」(配子體),其中某些細胞「有絲分裂」產生「配子gametes」。2個成對的配子結合成雙倍體的「接合子zygotes」(等同「受精卵」)。


13.  經過發芽成長,接合子有絲分裂,製造出雙倍體的多細胞「葉狀體」,稱為「孢子體sporophyte」(製造孢子的植物)。


14.  最後孢子體上的「孢子囊sporangia」裡面的生殖細胞,進行減數分裂,製造出「單倍體」的「孢子」,而孢子又有絲分裂成單倍體的多細胞「配子體」。


15.  這種生命週期,稱為「世代交替alternation of generations」,意思是有機體從單倍體多細胞階段(配子體gametophyte,轉換成雙倍體的多細胞階段(孢子體sporophyte)


16.  世代交替alternation of generations」生命週期,出現在絕大部分的多細胞藻類和所有的陸上植物


17.  動物和極少數的多細胞藻類的生命週期是,「雙倍體」的有機體直接減數分裂,製造出「配子」。


18.  在這個循環裡,「雙倍體」多細胞有機體中的某些細胞會減數分裂,製造出「單倍體」的「配子」,然後配子結合形成「雙倍體」的「接合子zygote」(等同受精卵),雙倍體的「接合子」接著成長為新的「雙倍體」有機體。


19.  這三種生命週期都展現在藻類族群上。大部分的單細胞藻類,展現出比較原始的生命週期(第一種),大部分的多細胞藻類,生命週期是「世代交替」的型式。極少數的藻類(褐藻)的生命週期,是直接以減數分裂製造「配子」。(翻譯編寫Carol H. McFadden, William T. Keeton的《Biology-An Exploration of Life生物學》)

2010年2月21日 星期日

蘇聯的領袖 (六)

智慧學啟迪73


1.      杜思妥也夫斯基:善良的人總喜歡把人往好處想,總是把人想得比實際上更好,總愛誇大他們的好處。對於這樣的人來說,以後的幻滅是很難過的;在他們覺得自己負有責任時,就更難過了。


2.      杜思妥也夫斯基:要正直地生活,別想入非非,要誠實地工作,才能前程遠大。


3.      蘇霍姆林斯基:善良的品格與「美」有著不可分割的聯繫。


4.      托爾斯泰:沒有單純、善良和真實,就沒有偉大。生活中的「善」愈多,生活本身的「情趣」也愈多,二者水乳交融,相輔相成。


5.      托爾斯泰:認為「美」就是善,這完全是一種錯覺。


6.      屠格涅夫:不會寬容別人的人,是不配受到別人寬容的


7.      高爾基:心中一直保持著對人的關心和尊重,使我避免了一些重大悲劇的發生。


8.      蘇霍姆林斯基:「寬容」產生的道德上的震動,比「責罰」產生的要強烈得多。


9.      邦達列夫:誰能諒解人,誰就能拯救人


10.  托爾斯泰:忍耐和時間,是我的勇士和英雄。


11.  庫爾尼雪夫斯基:一個人想成為有價值的人,做一切事情,總必須要有耐心


 




李鈞震:何謂寬容?訓練人類養成服從「真理」的習慣。只是「過程」很艱辛。


李鈞震1.25.2009



 


 

溫度的意義(四)


化學原理啟迪88


徐弘毅:


1.      一部汽車平均油耗29.01km/L,消耗掉5L的油料,代表這部車子走了29.01km/L×5L=145.05km


2.      一個裝滿氣體的容器,「每莫耳」粒子帶給容器每單位體積的「壓力」是「P」,容器的總「體積」是「V」,代表氣體粒子帶給容器的「整體壓力」是「P×V」。


3.      平均「每莫耳」粒子帶給容器的「整體壓力」:「P×V/n。每莫耳的整體壓力來自於粒子的「平均動能KE」,但不等於粒子的「平均動能KE」。為什麼?


注:平均動能,把粒子每次撞擊的動能加起來再平均的數值。


4.      第一、粒子的「平均動能」1/2mu²粒子在無限的空間中活動的能量,沒有撞擊到任何使它反彈的牆壁,「壓力」是粒子的「平均動能」與「容器牆壁」互動的結果。


5.      所以,因為容器的「整體壓力」,是粒子的「平均動能」與容器牆壁「反作用力」加在一起的結果,所以,整體壓力要除二「÷2,才能還原出一部分「平均動能」的樣貌。


6.      第二、粒子在三度空間移動,因此,粒子每次撞擊牆壁的那1點,實際上是由3個互相垂直的「速率與方向」的力量組成的「交集點」,等於是對3面互相垂直的牆壁施加力量;容器所感覺到的壓力,是平均每1個與牆壁垂直的速率與方向的力。


7.      所以,容器每莫耳粒子的「整體壓力」,要乘三「×3」,才能再還原出「平均動能」的另一部分樣貌。


8.      容器從每莫耳粒子感受到的「整體壓力」是PV/n,還要再「除二÷2」並「乘三×3」,才是「平均動能KE」,簡寫如下:


3/2(PV/n)=KEavg (PV/n)=2/3(KE)avg


9.      容器裡的粒子的「溫度T」與「平均動能KE」的關係,首先,把粒子抽象的溫度,轉換成具體的粒子對容器施加的「總體壓力」,這要用到「常數R」。


10.  「常數R」是1莫耳粒子「溫度T」與「容器體積V、壓力P」之間的比例關係R0.08206 L atm K¯¹ mol¯¹是經過實驗與推算出來的數值。所以,RTPV/n


11.  我們已經知道,「總體壓力PV/n」,還要再「除二÷2」並「乘三×3」,才是「平均動能KE」,同樣的道理,「總體壓力RT」也要再「除二÷2」並「乘三×3」,才是「平均動能KE」:


3/2RTKE avg RT=2/3KE


12.  這個公式也證明,溫度愈高,氣體粒子的動能愈強;溫度愈低,氣體粒子的動能愈弱。


 


校正啟事:


1.      化學原理啟迪77《量化的分子動力模型(三)》重新修正第5點、第6點,Uy誤寫為Uz


2.      化學原理啟迪82 《量化的分子動力模型(六)~2》的重新修正第11點、第13點「PV」的定義,與第16點。


 


 


 


溫度的意義(三)


化學原理啟迪87


徐弘毅:


1.      我們做許多實驗,觀察到氣體粒子的「體積」、「壓力」、「溫度」、「數量」的變化,彼此有比例關係,目的是什麼?想了解氣體粒子的真實面貌。


2.      「壓力」×「體積」P×V是常數,意思是同一個容器裡的氣體粒子,在溫度一樣的情況下,不管壓力怎麼變、體積怎麼變,相乘之後的數值是固定的,這是什麼意思?


3.      粒子的質量、數量、量能(能量),並沒有在體積縮小、變大的過程中,消失或突然增加,同樣地,也沒有因為壓力變大或變小的過程中,消失或突然增加。也就是粒子的「質量守恆」、「能量守恆」。


4.      所以,氣體粒子體積縮小的時候壓力變大,或體積增加的時候壓力變小,這是粒子從一種能量的形式,轉變成另一個能量的形式。變化的過程是什麼?我們必須先對「壓力」與「體積」下定義。


5.      壓力,是限制粒子活動的「牆壁」,感覺到的粒子的撞擊力量;體積,是每個粒子維持運動慣性的空間。


6.      假設在一個夠大的容器空間裡,氣體粒子彼此之間沒有碰撞,也不會互相吸引或排斥,它們會按照慣性的速率與方向,持續進行直線運動,一直到碰上容器的牆壁阻擋,才開始改變。


7.      粒子運動受到容器阻擋後,速率一路下降為零,然後因為牆壁的反作用力反彈,速率又從零上升為「原本的移動速率」,但是「方向」相反了;牆壁的「力」改變粒子運動方向,改變粒子的慣性。


8.      粒子在容器內,按照慣性的速率與方向直線運動,能量形式是「動能1/2mu²(注),粒子維持慣性運動的空間(注),就是氣體「體積」。


注:m是「質量」,u是「速率」。


注:因為在相同溫度、相同壓力下,氣體粒子的動能幾乎一樣,每顆粒子維持慣性佔據的空間幾乎一樣,所以會產生「同體積的氣體,含有相同的粒子數」的現象。


9.      粒子在容器牆壁的能量形式,從直線運動的「動能」,轉換成「作用力」與「反作用力」;這二股力量相加,就是氣體「壓力」。


注:因為原本的速率減緩又恢復的過程,是一種加速度;質量×加速度=力。


10.  「體積」與「壓力」都是粒子的「動能」,能量互相轉換的現象。「溫度」和「體積」的關係成比例,也是粒子的「動能」,能量互相轉換的現象。粒子的數量與體積的關係成比例,是粒子的「動能」轉換的現象(粒子數量增加,就是粒子的總質量增加,而動能包含質量)


11.  粒子的「動能」是貫穿這一切氣體現象的主軸。