用耗散结构理论对莫高窟园林用水的分析

通过莫高窟园林用水的调查,发现平均灌溉量为8366mm,远高于敦煌农田的灌水量2250mm,并且全部通过土壤表面蒸发和植物蒸腾耗散掉了.这就出现了一个实际用水量很高的地方,它仍然表现为缺水的悖逆现象.而且也远大于以水面为基础当地的耗散量2486mm.应用 Penman的蒸散指数、Thornthwaite的蒸散指数、Holdridge生命地带指标等进行比较研究,结果仍然不能解释莫高窟存在的现象.通过对于莫高窟的温度、光照、湿度、风速、热量、土壤结构、浇灌方式等与水分耗散有关的因子进行深入的调查与分析后,发现这个现象与耗散结构理论相吻合.应用耗散结构理论解释了在莫高窟园林用水中存在的一个似非而是的问题.水的耗散结构理论对西北干旱地区的水资源利用有重要意义.应用耗散结构理论与前人对水分耗散方面的研究并不矛盾,完全可以在这一理论指导下统一起来,有望建立起统一的水分耗散应用模型.同时对与耗散结构理论相关的熵问题进行了探讨,认为这个问题与时间问题一样,是认识的主体——人的心理错觉,并没有物质上的实质.     

耗散结构理论与农田杂草系统控制策略初探

一、农田杂草系统控制与耗散结构理论耗散结构理论阐明了一个开放系统由混沌无序向有序态进化的过程和规律。生态系统属耗散结构已得到论证。作为农田生态系统,在开放性、非平衡性、相干性和随机涨落机制四方面,与自然生态系统相似,均满足耗散结构的构成条件,因此,农田生态系统也属耗散结构。农田杂草防除实质上是农田生态系统的调     

生命现象与化学耗散结构

在简单介绍了耗散结构理论的基础上,探讨了生命现象与耗散结构之间的联系,阐述了用化学耗散结构理论解释各种生物有序现象(如生物形态和生物振荡)和生物进化现象的可能性。强调了生命科学与非生命科学相结合的重要性。     

生态系统与耗散结构

1977年,比利时著名科学家伊·普里高津成功地提出耗散结构理论,荣获了诺贝尔奖。普里高津的理论告诉我们:“一个远离平衡态的复杂系统,各元素的作用具有非线性特点,正是这种非线性的相关机制,导致了大量离子的协同动作,突变而产生有序结构。”普里高津的耗散结构理论,研究系统怎样从混沌无序的动态向稳定有序的结构组织演化及其规律,故也称为非平衡系统自组织理论。这一系统理论的奇葩,对于生态系统的深入研究将起到不可估量的作用。同时,这一理论使我们对生态     

耗散结构、等级系统理论与生态系统

耗散结构理论与其他热力学概念一起,可以解释生态学中的许多现象。生态系统是耗散系统,用耗散结构理论来分析和讨论生态平衡等问题更为合理、准确。等级系统理论是为理解和研究高度复杂系统而发展起来的系统理论。等级系统理论为研究生态系统的行为和特征提供了客观的、适用的概念构架和实践指南,并为生态系统科学的统一性理论的形成开辟了广阔前景。本文拟就耗散结构理论和等级系统理论的主要内容及其在生态学中的应用作一介绍和讨论。     

耗散结构,等级系统理论与生态系统

耗散结构理论与其他热力学概念一起,可以解释生态学中的许多现象。生态系统是耗散系统,用耗散结构理论来分析和讨论生态平衡等问题更为合理、准确。等级系统理论是为理解和研究高度复杂系统而发展起来的系统理论。等级系统理论为研究生态系统的行为和特征提供了客观的、适用的概念构架和实践指南,并为生态系统科学的统一性理论的形成开辟了广阔前景。本文拟就耗散结构理论和等级系统理论的主要内容及其在生态学中的应用作一介绍和讨论。     

森林生态系统发展和植物种群变化的热力学过程

随着生态学的发展,人们对自然生态系统的认识逐渐从对自然现象的记录、描述,发展为对机制的系统认识。热力学定律为人们提供了认识系统发展规律的理论基础,但在生态系统中的应用还处于起步阶段。基于前人关于生态系统可用能的研究。探讨了森林生态系统和植物种群变化的热力学过程。在生态系统水平上,把可用能耗散分为了植物耗散和环境耗散两个部分,并探讨了这两个过程之间的关系。第一次明确地提出蒸散是植物耗散的主要部分。在植物种群水平上,“可用能储存”与“可用能耗散”是决定植物竞争力的关键因子,在同一区域相同条件下,拥有更大可用能耗散能力的物种应当被优先选择。因此,群落中的优势物种应当比同层次的伴生种具有相对高的生长速度和更强的蒸腾能力。研究试图在热力学理论体系与实际生态系统的生理生态过程之间建立了纽带和桥梁,为开展森林生态系统的健康评估、深刻认识植物与环境的关系、以及评价物种竞争能力提供新的理论视野。     

非平衡态热力学与植物生理学

非平衡态热力学做为经典热力学的延伸,近十几年来取得了飞速的发展,其标志就是耗散结构理论的建立。热力学虽属于宏观物理学的一部份,但是,它的概念和方法已远远超出了物理学的范畴,化学、生物学、社会科学都可以找到它的应用。正因为如此,非平衡态热力学正以任何学科都无法比拟的作用改变着许多学科的面貌,使人们对许多演化现     

耗散结构理论在医院学科建设中的应用思考

基于耗散结构的特征分析,阐释医院学科建设符合耗散结构的开放性、远离平衡态、非线性相互作用和涨落的四大特点。提出面对不断变化着的外部环境, 医院学科建设应遵循耗散结构形成的特征,采取开放式思维、差异化定位,及时把握和充分利用各种非线性作用下的涨落, 积极创造各种有利于学科形成和健康发展的条件,推动学科建设不断地进化与发展。

     

生物大分子的自复制和耗散结构的形成

近代的理论生物学指出,生命是结构和功能上高度有序的自复制和自组织的系统。为了解释生命须得首先澄清生命秩序的意义。按照平衡态热力学理论,物质结构的形成仅能在充分低的温度下实现,形成之后就与环境独立,例如晶体。因此,它不能用解释生命秩序的形成和演化。生命结构是个非平衡的动力体系,它在常温下不断地与外界交换着物质和能量,自我复制和自我组织。因为此种结构是在远离平衡态依靠耗散过程而形成和维持的,故命名为耗散结构。但是,耗散结构在无机界也大有存在,例如著名的B(?)nard现象。那么,生命体的耗散结构的形成有何深刻的特征呢?据比     

进化论系列讲座（二十九） 最小熵产生原理

<正>前文说到，薛定谔《生命是什么》一书中论述的三个观点后来发展为理论生物学的三个方向——理论分子生物学、量子生物学和耗散结构理论。本篇就来谈谈耗散结构理论的曲折发展过程。这个理论的横空出世不仅给进化论提供了物理学背书，而且将进化的思想拓展到生物学之外更加广阔的领域。     

基于学科知识迭代背景下医学微生物学教学内容中的若干问题探讨与对策分析

随着医学学科的发展和技术的创新,医学微生物学学科知识也不断发展更新。本文对目前医学院校医学微生物学课程教学在面对微生物前沿理念和知识冲击中存在的若干问题进行了剖析,包括对微生物群与宿主健康的新认识、微生物分类的演变、对微生物结构的更新认识,以及器官系统主线和生物学分类主线的知识体系存在的矛盾等。同时也探讨了通过调整重构教学内容、应用多元化教学方法,引入器官系统主线并存等作为可能的解决对策。在新医科的大背景下,医学微生物学课程教学内容的改革势在必行,以适应学科发展并助力人才培养目标的实现。     

谈使用基础理论设计课程标准与教材

现代科学技术的发展产生了新型的综合性基础理论，他们是信息论、控制论、系统论、耗散结构论、协同论和突变论。其中，前三者被称做“旧三论”，后三者被称做“新三论”。就笔者所看到的研究课程标准与构建教材体系的依据中，相对缺乏对现有基础理论的研究，是本文提出一些新观点的背景。在这里，我们以现有的高中生物课程标准与人教版教材为例，来谈谈使用基础理论设计课程标准与教材的一些设想。     

光辉历程 恢弘篇章 ——纪念中国科学院生物物理研究所成立60周年

正生物物理学是用物理学的概念和方法研究生物的结构与功能、研究生命活动的物理和物理化学过程的学科.开展生物物理学研究,使人们对生命现象和过程的认识也更加深入,为发展生物学开辟了广阔前景.20世纪50年代,生物物理学尚是一门新兴的边缘学科,在新中国还是空白.新中国经济建设和国防建设全面展开,对科学     

思考·尝试·探索

众所周知,近30多年来,生物科学有了长足的进步。由于社会的需求和生物学自身已有一个多世纪的研究积累,特别是近数十年中物理学、化学、数学和技术科学的许多新理论、新概念,以及由此发展起来的新实验技术、方法和仪器的应用,大大加速了它的发展。分子生物学就是多学科的理论和方法渗透结出的硕果。它的产生使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段,并带动生物学众多的分支学科向分子水平发展;同时,它也给其它学科的     

机械工程师应从事遗传工程研究

如果我们定义生物工程是这样一门学科:它为如们要求提供工程学知识,(1)发展新的、改进的保健装置; (2)提高我们对生命系统的认识;(3)应用生物学的新成果扩大和生产新产品,并估计相应的工业生产规模。     

叶绿体PSⅡ光能耗散机制的研究进展

植物的光合作用包括光能固定和过剩光能的耗散两个方面,在光能耗散方面,除了人们以前所认识的光呼吸、Mehler反应等生化机制外,近几年人们发现在光合系统Ⅱ（PSⅡ）复合体内还存在三种光能耗散方式：a．围绕PSⅡ的电子循环;b．与类囊体膜的能量化和叶黄素循环有关的热耗散;c与PSⅡ反应中心异质化及D1蛋白修复循环有关的能量耗散机制．     

分子进化研究：Ⅱ.5SrRNA序列的分形与分子进化的关系

本文根据分形理论的原理和方法,在对现行的计算核酸序列分维的方法进行修改的基础上,对各类生物的80余种5SrRNA序列的分维进行了计算,并结合耗散结构理论就其分维与分子进化的关系问题进行了研究和探讨。作者认为,5SrRNA序列的分维与其分子进化间的关系是一种复杂的非线性关系,在分子进化的过程中,序列的分维表现为随机涨落。     

山地景观生态学研究进展

山地环境对全球变化的高度敏感性及其在陆地淡水资源与生物资源方面的巨大影响,推动山地景观生态学迅猛发展。在系统分析2000年以来山地景观生态学文献计量基础上,针对山地景观生态学主要学科方向与科学问题,以山地垂直带谱结构分布模式与形成机制,山地景观生态功能的分布格局与驱动因素,山地景观生态结构与格局对全球变化的响应等三大领域为重点,综述了自2000年以来的主要研究进展和取得的新认识,归纳了每个领域现阶段存在的主要前沿问题。围绕上述山地景观生态学重点领域,提出了山地景观生态学未来重点发展的6个研究方向:全球山地环境变化综合观测网络与方法、山地多维景观生态格局与时空变化规律及其驱动机制、整合景观生态学方法的林线动态与机制研究、山地生物生产力和物种多样性变化与模拟、景观生态水碳耦合循环变化与影响、山地垂直带谱结构理论与模式等,为进一步推动山地景观生态学发展、准确理解山地环境对全球变化的响应规律及其影响提供理论参考。     

在植物教学中进行爱国主义教育的几个实例

几年来我们在生物教学中注意进行了爱国主义教育,尤其是从1950年采用了以米丘林生物科学为基础的新课本以後,使我们对爱国主义教育的目的、方针和内容,在认识上更加明确了。因为新课本是建立在马克思列宁主义理论基础上的,是用辩证唯物主义的观点来解释生物的生活现象与规律的。教材的内容具有高度的思想性与政治性,对进行爱国主义教育,给予了极优越有利的条件。因此,我们必须充分注意发掘教材内爱国主义的精神,并搜集有关的具体材料,增强爱国主义教育的效果。现在我仅把在课内教学中