細胞生物學(xué)群落層面的知識進化模型

李淑萍　劉福林　宋唯一　劉丹

摘 要：選擇細胞生物學(xué)發(fā)展史文獻，采用內(nèi)容分析法，提出了細胞生物學(xué)群落層面知識進化的動力與模型，即細胞生物學(xué)群落層面，借助知識個體遷入、人腦認識改變、內(nèi)部環(huán)境變化、外部條件改變、研究人員工作五類動力因素的協(xié)同作用，通過細胞時期、古典細胞學(xué)時期、實驗細胞學(xué)時期、細胞生物學(xué)時期等四個時期的依次形成與發(fā)展，及時處理著細胞生物學(xué)群落內(nèi)部與外部的變化，推動著細胞生物學(xué)群落層面的知識進化，進化路徑遞進是其突出特征。該模型揭示了細胞生物學(xué)群落層面的知識進化機制，為解決一流學(xué)科建設(shè)問題提供了新理論，適用于中等內(nèi)容尺度的原生學(xué)科建設(shè)。

關(guān)鍵詞：細胞生物學(xué) 知識進化動力 知識進化機制 內(nèi)容分析法 學(xué)科建設(shè)

中圖分類號：G302 文獻標志碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（b）-0202-03

Abstract：By selecting references for the history of cellular biological development and adopting the methods of content analysis， driving forces for knowledge evolution at the level of cytological communities are handled， and model for knowledge evolution at the level of cellular biological communities are constructed， namely at the level of cellular biological communities， by use of the coordinated effects of such 5 driving forces as immigration of knowledge individuals， alterations of the recognitions in human brains， changes in internal environments， changes in external environments， and work of researchers， and through the alternative formation and development of such 4 periods as cellular period， period of classic cytology， period of experimental cytology and period of cellular biology， changes inside and outside the communities of cellular biology are timely handled， which propels knowledge evolution at the level of the communities of cellular biology and is prominently characterized by the progression of evolutionary paths. This model reveals the mechanism for knowledge evolution at the level of cellular biological communities， provides new theories for the solution of the issues concerning the first-rate disciplinary construction， and can be applied into the construction of original disciplines with middle-scale contents.

Key Words：Cellular Biology； Driving Forces of Knowledge Evolution； Knowledge evolution mechanism； Method of Content Analysis； Disciplinary Construction

細胞生物學(xué)起源于細胞的原始發(fā)現(xiàn)，由細胞時期、古典細胞學(xué)時期、實驗細胞學(xué)時期依次發(fā)展而成[1]。細胞生物學(xué)在全球具有重大的知識創(chuàng)新影響力，涌現(xiàn)出了眾多的諾貝爾獎獲得者，恩格斯曾把細胞學(xué)說譽為19世紀自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一[2]。因此，細胞生物學(xué)群落層面的知識進化是一種有代表性的典型類型，揭示其知識進化機制具有重大的應(yīng)用價值與科學(xué)意義。目前，相關(guān)研究存在的問題是沒有破解細胞生物學(xué)群落層面的知識進化動力是五類動力因素的協(xié)同作用，因而，細胞生物學(xué)群落層面的知識進化機制未被破解?；谝陨戏治?，該文選擇細胞生物學(xué)發(fā)展史文獻[1-8]，采用內(nèi)容分析法即通過對文獻內(nèi)容所含信息量及其變化的分析達到透過現(xiàn)象看本質(zhì)[9]，提出了細胞生物學(xué)群落層面知識進化的動力與模型。該模型揭示了細胞生物學(xué)群落層面的知識進化機制，為解決一流學(xué)科建設(shè)問題提供了新理論，適用于中等內(nèi)容尺度的原生學(xué)科建設(shè)。

1 細胞生物學(xué)群落層面的知識進化動力分析

首先，細胞時期形成與發(fā)展的動力包括5個方面。（1）知識個體的遷入。主要表現(xiàn)在1665年英國物理學(xué)家羅伯特·胡克首先引入并應(yīng)用顯微鏡，觀察了軟木薄切片，發(fā)現(xiàn)了許多很小的、與蜂窩相似的小室，他將這種小室命名為細胞，開啟了細胞時期。（2）人腦認識的改變。主要表現(xiàn)在首次認識到微觀細胞的存在，打破了人類思想上的局限性，改變了人類幾千年來的認識。（3）內(nèi)部環(huán)境的變化。主要表現(xiàn)在研究人員具有了使用顯微鏡探索生物結(jié)構(gòu)奧秘的興趣與熱情。（4）外部條件的變化。主要表現(xiàn)在細胞的發(fā)現(xiàn)轟動了當時的英國學(xué)術(shù)界，英國皇家學(xué)會與官方均認可。（5）研究人員的工作。主要表現(xiàn)在羅伯特·胡克、列文·虎克、格魯、馬爾比基、布朗等相關(guān)人員的研究工作?？傊陨?類動力因素的協(xié)同作用，推動著細胞時期的形成與發(fā)展。例如，列文·虎克用自制顯微鏡對多種活細胞進行了大量觀察并首次描繪出骨細胞與橫紋肌細胞圖。該時期延續(xù)至1837年，稱為先鋒期。

其次，古典細胞學(xué)時期形成與發(fā)展的動力包括5個方面。（1）知識個體的遷入。主要表現(xiàn)在1838年施萊登與施旺首次引入并應(yīng)用歸納法與解剖觀察比較法，基于細胞時期的研究成果，提出了細胞學(xué)說，開啟了古典細胞學(xué)時期。（2）人腦認識的改變。主要表現(xiàn)在首次認識到細胞的統(tǒng)一性和生物體的統(tǒng)一性，推翻了分割動植物界的巨大屏障，對生物結(jié)構(gòu)的認識由器官層次進入到細胞層次。（3）內(nèi)部環(huán)境的變化。主要表現(xiàn)在研究人員完全從生命科學(xué)的角度解釋生命的基本結(jié)構(gòu)。（4）外部條件的變化。主要表現(xiàn)在恩格斯對細胞學(xué)說的高度評價、諾貝爾獎金的設(shè)立、以及胚胎學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)和其他學(xué)科的技術(shù)與方法都發(fā)生了較大變化。（5）研究人員的工作。主要表現(xiàn)在施萊登、施旺、魏爾肖、施特拉斯布格爾等相關(guān)人員的研究工作。總之，以上5類動力因素的協(xié)同作用，推動著古典細胞學(xué)時期的形成與發(fā)展。例如，魏爾肖提出了“一切細胞來自細胞”的著名論斷，完善了細胞學(xué)說；施特拉斯布格爾連續(xù)在兩種植物中發(fā)現(xiàn)了物種染色體數(shù)目恒定的規(guī)律。該時期延續(xù)至1875年，稱為發(fā)展期Ⅰ。

第三，實驗細胞學(xué)時期形成與發(fā)展的動力包括5個方面。（1）知識個體的遷入。主要表現(xiàn)在1876年赫特維吉首次引入并采用實驗方法，基于古典細胞學(xué)時期的研究成果，研究了海膽和蛔蟲卵發(fā)育中的核質(zhì)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了受精后兩個親本細胞核合并的現(xiàn)象，開啟了實驗細胞學(xué)時期。（2）人腦認識的改變。主要表現(xiàn)在首次認識到生物學(xué)的基礎(chǔ)在于研究細胞的特性、結(jié)構(gòu)和機能，扭轉(zhuǎn)了古典細胞學(xué)時期忽視細胞質(zhì)研究的狀況。（3）內(nèi)部環(huán)境的變化。主要表現(xiàn)在研究人員廣泛應(yīng)用實驗手段、生物化學(xué)分析方法以及電子顯微鏡，研究細胞學(xué)的一些根本問題，開辟了一些新方向與領(lǐng)域，形成了一些重要分支。（4）外部條件的變化。主要表現(xiàn)在離心技術(shù)的建立和發(fā)展，以及電子顯微鏡的誕生與進步。（5）研究人員的工作。主要表現(xiàn)在赫特維吉、J. von Suchs、高爾基等相關(guān)人員的研究工作。總之，以上5類動力因素的協(xié)同作用，推動著實驗細胞學(xué)時期的形成與發(fā)展。例如，科學(xué)家們相繼發(fā)現(xiàn)了線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和溶酶體等細胞器的精細結(jié)構(gòu)和功能，以及細胞內(nèi)的大分子結(jié)構(gòu)體制是細胞內(nèi)各種代謝功能的基礎(chǔ)。該時期延續(xù)至1964年，稱為發(fā)展期Ⅱ。

第四，細胞生物學(xué)時期形成與發(fā)展的動力包括5個方面。（1）知識個體的遷入。主要表現(xiàn)在1965年布洛貝爾等一批細胞學(xué)科學(xué)家們引入并應(yīng)用分子遺傳學(xué)技術(shù)，基于實驗細胞學(xué)時期的研究成果，確立了細胞生物學(xué)，開啟了細胞生物學(xué)時期。（2）人腦認識的改變。主要表現(xiàn)在首次認識到細胞表達的機理來自分子層面，分子與生物個體之間存在聯(lián)系。（3）內(nèi)部環(huán)境的變化。主要表現(xiàn)在研究人員在顯微水平、亞顯微水平和分子水平3個層次上研究細胞的結(jié)構(gòu)、功能和各種生命規(guī)律。（4）外部條件的變化。主要表現(xiàn)在設(shè)備、技術(shù)與思想都發(fā)生了巨大變化。（5）研究人員的工作。主要表現(xiàn)在布洛貝爾、De Robertis、 S. B. Prusiner等相關(guān)人員的研究工作。總之，以上5類動力因素的協(xié)同作用，推動著細胞生物學(xué)時期的形成與發(fā)展。例如，洛克菲勒大學(xué)細胞生物學(xué)系的專家們連續(xù)發(fā)現(xiàn)了細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)通道等。該時期延續(xù)至今，稱為頂極期。目前，細胞生物學(xué)仍處于自我發(fā)展與完善的頂極期。

2 研究結(jié)論

綜上所述，細胞生物學(xué)群落層面的知識進化動力是知識個體遷入、人腦認識改變、內(nèi)部環(huán)境變化、外部條件改變、研究人員工作五類動力因素的協(xié)同作用。據(jù)此，該文創(chuàng)建了細胞生物學(xué)群落層面的知識進化模型，即細胞生物學(xué)群落層面，借助知識個體遷入、人腦認識改變、內(nèi)部環(huán)境變化、外部條件改變、研究人員工作五類動力因素的協(xié)同作用，通過細胞時期、古典細胞學(xué)時期、實驗細胞學(xué)時期、細胞生物學(xué)時期等四個時期的依次形成與發(fā)展，及時處理著細胞生物學(xué)群落內(nèi)部與外部的變化，推動著細胞生物學(xué)群落層面的知識進化，進化路徑遞進是其突出特征（如圖1）。結(jié)果是內(nèi)容格局逐期增大，其中，細胞時期是觀察不同類型的細胞、古典細胞學(xué)時期是觀察細胞內(nèi)部的形態(tài)結(jié)構(gòu)、實驗細胞學(xué)時期是分析細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、細胞生物學(xué)時期是從細胞的角度研究生物學(xué)。該模型揭示了細胞生物學(xué)群落層面的知識進化機制，為解決一流學(xué)科建設(shè)問題提供了新理論，適用于中等內(nèi)容尺度的原生學(xué)科建設(shè)。又由于，學(xué)科尺度層次的知識系統(tǒng)（如細胞生物學(xué)）是知識群落[10]，知識群落是科學(xué)學(xué)研究的前沿問題[11]。因此，細胞生物學(xué)群落層面的知識進化模型，在學(xué)科方面為建構(gòu)知識群落層面的促進型進化機制提供了檢驗案例，意義重大。

參考文獻

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