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Dawei Li , Prof. daweili@sjtu.edu.cn Office: 34204744 TA: Robert Chen Office: 34205436. Shanghai Jiao Tong University Core General Course. Genes and Human 7-8 sensing the world. 7. How Genes Sense Their Environment?. 2014/10/7. 1. 1.

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Presentation Transcript

  1. Dawei Li , Prof. daweili@sjtu.edu.cn Office: 34204744 TA: Robert Chen Office: 34205436 Shanghai Jiao Tong University Core General Course Genes and Human 7-8 sensing the world 7. How Genes Sense Their Environment? 2014/10/7 1 1

  2. Dawei Li , Prof. daweili@sjtu.edu.cn Office: 34204744 TA: Robert Chen Office: 34205436 Sense and Results 1. Sensing the world: The only standard is the practical results 感知世界：实践是检验真理的唯一标准 2. Sensing the environment is for surviving and spread 感知世界是生命繁衍的需要 3. The Neuron system is the only choice for effective sensing 神经元是多细胞动物的必然选择 4. Brain is the information processing center for higher animals 脑是高等生物的信息处理中心 2014/10/7 1 2

  3. 1. Sense the world：The only standard is the results Nature Laws Over Human Rules：The relation between the human interpretation and the facts 人类抽象思维不能代替和改变客观存在，人类可以不断认识客观世界 抽象思维 客观存在

  4. 抽象思维的检验标准是实践 人脑的抽象思维与真实世界不存在的抽象维度 哪些是自然界不存在的抽象维度？ Abstract Thinking: Ability and Trap

  5. 2、感知世界是生命繁衍的需要 脑的感受不能改变事实 决定生死的判断： 狩猎者与猎物 错误认知世界的代价是什么

  6. Life, Environment and Reaction 向光运动的绿藻：感光的眼点+反应的鞭毛 单细胞绿藻-衣藻 能量：叶绿体 浮在水中的绿藻 鞭毛 反应 收缩泡 感光：眼点 +3500万年 多细胞-团藻 2亿年前 多细胞生物的 高效运行

  7. 3、神经元是多细胞动物的必然选择 提高感知到运动反应的效率-动物神经产生的必要性 团藻 衣藻 海绵幼虫 环节动物幼虫

  8. 生物对环境更全面的认知和更有效的反应 神经元的产生：神经网络的早期进化 –感知与反应 神经元进化在远距离信号传递中的作用：对环境信号的高效感受与反应 感受细胞 反应细胞 感受/反应细胞 增强反应细胞 反应细胞 感受细胞 无反应细胞 《Origin and early evolution of neural circuits for the control ofciliary locomotion》 Gáspár Jékely Proc. R. Soc. B 2011 278, 914-922 first published online 1 December 2010

  9. 神经元是多细胞动物的必然选择 对多信号的长距离综合反应 对单一信号就近简单反应 低等动物 进化 无神经元 神经元 神经树突使生命对环境更全面地感知和更有效地反应

  10. 4、脑是高等生物的信息处理中心 正确的信息处理生死攸关：从第一条神经到最简单的脑 神经细胞示意图 线虫：302个神经细胞形成 “脑” 生长的蜗牛神经细胞显示复杂的触突链接

  11. 复杂的信号-最优的反应：从最简单的脑到最复杂的脑复杂的信号-最优的反应：从最简单的脑到最复杂的脑 线虫脑：302 个神经元，人脑：一千亿个神经元，一百万亿个链接 形成自我意识 不同基因在线虫神经元的表达 人脑的神经元网络 不同基因在线虫头部神经元表达 线虫有302个神经元：链接这302个神经元足以保持线虫的正常生命活动：感知环境、作出决定、对身体发出指令。 不同的颜色是不同基因产物 2011年一月《Scientific America》：“一百万亿个链接：对大脑细微结构的探索与定位的新努力”介绍对人脑研究的进展

  12. 不完整的感知与判断 环境感知的远距离传输与信息整合 人的嗅觉与味觉： 生死攸关的感知与反应

  13. 实践是检验真理的唯一标准：不完整感知与判断实践是检验真理的唯一标准：不完整感知与判断 电信号 人的听觉系统的不完整性、 不直接性和真实的因果关系： 真实声源 真实特征 声波

  14. 生命感知环境的唯一目的是生存：不存在，没必要“全面”生命感知环境的唯一目的是生存：不存在，没必要“全面” 蝙蝠的超声波感知 ：回声 人视网膜锥状细胞 对颜色的识别 蛇的红外感知：热源 红外凹陷 鼻孔

  15. 感知的重要性和必然性：感知-判断-反应-生存-繁衍感知的重要性和必然性：感知-判断-反应-生存-繁衍 • 感知与判断是生与死的抉择 非洲旱季和雨季 交替形成动物迁徙

  16. 经验与知识积累是人类社会基因传递的关键保障 区别不是基因 而是科学知识积累 西班牙军队对土著大屠杀 哥伦布入侵美洲大陆 收到土著欢迎

  17. 科学、严谨、务实是人类社会发展的必然趋势 • 感知的目的是判断 • 判断的目地是反应 • 反应的标准是后果 • 后果的赌注是生存

  18. 正确感知、处理信号并作出反应：结果是唯一评判标准 感受器对信号的远距离传输和 脑对复杂信号的综合处理 和远距离指令 蒙特利尔购物中心的大食代 ？ ？ 光信号 化学信号 触觉信号 听觉信号 体内信号 经验信息

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