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1707610610 诚然,机遇并非命运。认知到偶发事件有助于打造个人个性的差异,这并非意味着每个生命都是预先设定好的、不存在自由意志。通过生物和社会文化作用而意外生成的人格,即使在成熟期,对其修改的方法依旧很多。虽说如此,最初数十年期间,引领大脑发育的偶发事件,其残留的影响还是会很久远。
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1707610612 在思索某个特定的个性时,意识到机遇对构建个性会起到至关重要的作用,是大有裨益的。认识到机遇对我们个体差异的重要性,并不仅仅是拨开部分迷雾而已,还可以通过与我们共享生命的芸芸众生,增进彼此间的理解和情感,获得道德的硕果。
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1707610617 世界因何美妙而优雅地运行 这一切有关正电荷粒子的运动的基本原理再简单不过了,但上帝就存在于复杂的细节和优雅的重建过程之中。
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1707610619 The underlying principle—movement of positively charged particles—was simple, but God resided in the complex details and the elegant reconstruction.
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1707610621 ——贾雷德·戴蒙德(Jared Diamond)
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1707610627 世界因何美妙而优雅地运行 130THE ORIGINS OF BIOLOGICAL ELECTRICITY生物电的起源
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1707610629 Jared Diamond 贾雷德·戴蒙德
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1707610631 加州大学洛杉矶分校医学院生理学教授。以生理学开始其科学生涯,进而研究进化生物学和生物地理学。著有《枪炮、疾病与钢铁》《第三种黑猩猩》等。
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1707610633 我 所心仪的深邃、美妙又优雅的阐释是对动物和植物如何生成生物电这个问题的解答,这是由英国生理学家艾伦·霍奇金(Alan Hodgkin)和安德鲁·赫胥黎于1952年提出的,由于该项贡献,他们获得了1962年诺贝尔生理学或医学奖。
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1707610635 一个多世纪以来,人们已经知道,动物的神经、肌肉以及其他某些动物的器官和少数的植物能够产生电。大部分的电力是不到一伏特的低压电。不过,电鳗串联起6 000片肌肉薄膜,可产生600伏特的电流,足以杀死它们的猎物,让涉水而过的马休克。甚至在我读研究生时,因为研究电鳗发电,我由于过于专注思考其生理机制而忘了其危险性,体验了触电的感觉。
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1707610637 电流涉及带电粒子的运动。灯泡和电力网中这些带电粒子是带负电荷的电子。那么在生物系统中又是什么呢?早在一个世纪前,德国生理学家尤利乌斯·伯恩斯坦(Julius Bernstein)首先想到,负责生物电的带电粒子不是电子,而是带正电荷的离子。
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1707610639 霍奇金和赫胥黎在20世纪30年代末期开启了决定性的实验。他们希望能够发现,静止的神经细胞薄膜在放电时,由于失去对带正电荷钾离子的选择渗透性,电压暂时会降到零。但结果令他们大吃一惊,他们发现,神经电压不仅变成零,神经薄膜变得具有无差别渗透性,实际上电压极性也出现了反转,这种状况需要某些特别的阐释。当时希特勒入侵了波兰,霍奇金和赫胥黎在随后的6年间,利用他们对电的理解,为英军建造了雷达。
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1707610641 到了1945年,他们二人恢复了之前的实验,利用在鱿鱼背上发现的、大到足以插入电极的巨大神经,来测量神经薄膜的电压。他们证实了战争之前的惊人发现,神经电压确实具有极性反转,而这种反转会沿着神经传输构成电脉冲。在一系列定义“优雅”这个词的实验中,他们人为地在神经薄膜两端用不同程度的钳制电压,测量从薄膜进出的电流,并将其作为每种程度电压钳制后的时间函数,之后将电压测量的结果转换为带正电荷钾离子渗透性的变化,再将带正电荷的钠离子转化为电压和时间的函数,最后由这个与时间、电压相关的渗透性变化,重新构建整个电脉冲过程。今天,生理学的学生只需要一个下午的时间,就可以用他们的台式电脑,完成必要的计算来重建工作电位。在现代电脑时代出现之前的1952年,赫胥黎不得不辛辛苦苦地用台式计算器进行计算,这花了他将近一个月的时间才做完一个神经脉冲的计算。
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1707610643 霍奇金和赫胥黎于1952年发表在英国《生理学期刊》(Journal of Physiology)的4篇论文,以排山倒海之势详细解读了钠离子、钾离子的转移以及重建神经脉冲,当时的科学界几乎瞬间被其征服。正离子(不是带负电的电子)渗透性的变化,使得神经元可传达电脉冲,不仅让肌肉可以传达启动收缩的电脉冲,也让神经与肌肉结合处传达电脉冲,从而使神经启动肌肉;正离子也让神经之间的结合处也就是突触传达电脉冲,从而使一个神经元启动另一个神经元;让感觉器官产生电脉冲,将光、声音和触觉转化为电能,使得大脑和神经产生功能。这意味着,霍奇金和赫胥黎所揭示的动物电能达到启动的效果,使得我们可以阅读这一页、思考这一页、翻开这一页、发出长吁短叹、反思有关Edge网站的问题,并做出所有涉及运动、感觉和思想的事情。而这一切有关正电荷粒子的运动的基本原理再简单不过了,但上帝就存在于复杂的细节和优雅的重建过程之中。
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1707610654 世界因何美妙而优雅地运行 131METABOLIC SYNDROME: CELL ENERGY ADAPTATIONS IN A TOXIC WORLD代谢综合征:毒性环境里的细胞能量适应性
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1707610656 比阿特丽斯·戈洛姆(Baetrice Golomb)
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1707610658 加州大学圣迭戈分校医学教授。
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