分子生物学定义精选(九篇)

第1篇：分子生物学定义范文

关键词：唯物主义；唯心主义；混合主义

中图分类号：B015 文献标识码：A 文章编号：1006-4117（2012）02-0242-01

唯物主义和唯心主义是两种相对立的哲学基本派别。它对思维与存在，精神与物质的关系问题做出的回答。唯物主义是哲学上的两大基本派别之一，与唯心主义对立的理论体系。在哲学基本问题上主张物质第一性，精神第二性，世界统一于物质，精神是物质的产物和反映的哲学派别。它承认外部世界，承认物质存在于人们的意识之外，并且不依赖于人们的意识。 唯物主义是在实践的基础上，并在与唯心主义的斗争中产生和发展起来的。唯物主义在反对唯心主义和宗教迷信的斗争中，总是与自然科学紧密联系着的，总是与无神论相结合的。一般地说，在哲学史上，唯物主义反映代表生产力发展方向的进步阶级、阶层的利益，是进步阶级、阶层的思想体系和理论武器。唯物主义发展的水平是与社会实践的发展水平、科学技术的进步程度相联系的。唯物主义是在实践的基础上，并在与唯心主义的斗争中产生和发展起来的。唯物主义在反对唯心主义和宗教迷信的斗争中，总是与自然科学紧密联系着的，总是与无神论相结合的。但是并不是所有的问题都必须划分为两大阵营，也并不是所有的问题都可以划分为唯物主义阵营和唯心主义阵营。唯物主义和唯心主义是两大基本的哲学派别，但却不是唯一的两种。也就是说并不是所有的问题不是唯物主义就是唯心主义，唯物主义和唯心主义并不是一种非此即彼的关系。

老子提出“道”的概念，成为道家思想中的重要概念。老子提出“道可道，非常道。名可名，非常名。”在老子看来，道是天地万物的根源，是天地万物的母亲，天地之始。老子提出道是玄牝，是万物之门，是万物最初的根源。那么道究竟是什么的时候，老子认为道是可以说出来的东西，但却不是一般那样说出来的。道是可以命名的，但却不是一般的命名。老子又说“道生一，一生二，而生三，三生万物。万物负阴而抱阳，冲气以为和。”在这里，道生一是道立于一，二指的是阴阳二气，三指的是阴阳两气活动而形成的和谐状态。老子提出道是天地万物所走过的路，道是天地万物所展开的过程。那么老子的道是属于唯心主义还是唯物主义呢？老子的道是指一种方向，过程，规律，是指实实在在的万物的根源，道存在的这个事实在老子的意识之前，从这个角度来说是唯物的。但是“道”这个概念是老子提出来的，老子的意识在道这个概念之前，也就是说意识决定物质，那么老子的道是属于唯心主义范畴。那么老子的道是属于唯物主义还是唯心主义呢？我们无法肯定老子的道是属于唯物主义还是唯心主义，因为它的界限是不明确的。

在传统认为伊奥尼亚的米利都学派属于朴素的唯物主义。米利都学派有三位代表人物：泰勒斯，阿纳克西曼德，阿那克西米尼。泰勒斯主张世界的本源是水，阿那克西米尼认为世界的本源是气，因此，他们都肯定物质在先，物质决定意识，所以他们可以划分为唯物主义。阿纳克西曼德认为世界本源是不定者或者无限者。首先他和泰勒斯一样认为世界的本源是物质的，因此可以把它看成是唯物主义的派别，是朴素唯物主义的代表。但是，他同时认为万物的本源是一种没有固定形态的原始物，也就是“无限者”。他认为这个无限者是不生不灭，无穷无尽，无边无际的。所以这种不定者又是他主观提出的，实际却不存在。因此我们也可以把它划分为唯心主义范畴。那么，我们究竟可以把他划分为哪个范畴是无法确定的。

像老子的道和阿纳克西曼德的无限者的概念，我们既可以把它划分为唯物主义范畴，也可以把它划分为唯心主义范畴。这就造成了哲学上的悖论或者走入二元论的困境。那么这种毫不明确的划分等于说他们既不是唯物主义唯心主义。那么这样划分为唯心主义和唯心主义究竟有没有意义呢？我认为简单的划分唯物主义还是唯心主义是不够全面的。很多问题是无法明确划分唯物主义还是唯心主义，在唯物主义和唯心主义中间是有一种“混合主义”存在。“混合主义”可以看成一种无法被明确界定为唯物主义和唯心主义的范畴或者说是既可以归于唯物主义又可以归于唯心主义的范畴。传统的哲学体系中唯物主义和唯心主义往往被认为是包含所有的问题范畴，但是事实是许多问题的无法界定对于传统的哲学派别的划分引起了质疑。我认为，无论是唯物主义和唯心主义还是混合主义，实践需要才是符合哲学派别划分的基本准则。

作者单位：浙江师范大学

作者简介：任义（1990-），男，安徽芜湖人，浙江师范大学，研究方向:思想政治教育；赵博（1992-），河南新乡人，浙江师范大学。研究方向：社会工作。

第2篇：分子生物学定义范文

大气颗粒物（particulate mater）是指大气中固态或液态的悬浮性物质。其来源有自然源和人为源两个方面，前者主要来自地面扬尘、海水溅沫蒸发而成的盐粒、火山喷发的散落物、森林火灾产生的烟尘，以及生物释放的花粉、菌类孢子和微生物等；后者主要来自燃料燃烧、冶炼、粉碎、筛分、输送、爆破、农药喷洒等工农业生产过程，以及人们生活活动等排放的大气颗粒物。

大气颗粒物主要是自然过程产生的，但在局部地区（如人口集中的大城市和工矿区），人类活动释放的大气颗粒物较多，并成为这些地区大气污染的首要污染物。因此，大气颗粒物受到人们日益广泛的关注。但是，其分类和命名至今尚无统一的标准和方法。本文试就这一问题进行一点探讨，以供研究参考。

一分类与定义大气颗粒物的大小、形状和性质各异，按其特性、测量方法和研究目的等不同，有多种分类和描述方法。就大气颗粒物粒径的描述来说，可因测量方法不同而表述为光学等效直径、体积等效直径、空气动力学等效直径等。其中空气动力学等效直径较常用，即在气流中，如果待测大气颗粒物与一个有单位密度的球形颗粒物的空气动力学效应相同，则这个球形颗粒物的直径就被定义为待测颗粒物的空气动力学等效直径（本文所采用的大气颗粒物的直径数据，均为空气动力学等效直径）。而大气颗粒物的分类和定义，常见的则有以下几种：

1.按物理状态分类

按大气颗粒物的物理状态分类，可分为固态、液态和固液混合态颗粒物。

固态大气颗粒物主要是烟（smoke）和粉尘（dust）。烟是指燃烧过程产生的或燃烧产生的气体转化形成的颗粒物，其粒径为0.01～1μm（微米）；粉尘是指工业生产中的破碎和运转作业所产生的颗粒物，其粒径大于1μm。也有学者认为，粉尘是指1～75μm的大气颗粒物，而小于1μm的粉尘称为亚微粉尘[1]。

液态大气颗粒物主要是雾（fog）和雾尘或尘雾（dust fog）。雾是大量微小水滴或冰晶形成的悬浮体系，按其对大气能见度的影响可分为浓雾和轻雾，其粒径分别小于10μm和大于40μm。尘雾是工业生产中的过饱和蒸气为凝结核凝聚，以及化学反应和液体喷雾所形成的悬浮体系。一般认为尘雾的粒径小于10μm[1]。

固液混合态颗粒物主要是烟尘（flue dust），是指燃烧、冶炼等工业生产过程中释放的尘粒为凝结核所形成的烟、雾混合体系，其粒径一般小于1μm。

2.按沉降特性分类

按大气颗粒物的沉降特性分类，可分为降尘（dustfall）和飘尘（floating dust）。

降尘是指在重力作用下能较快沉降的大气颗粒物，其粒径大于30μm以上，自然沉降速度一般在1cm/s以上。也有学者认为，粒径10μm以上的大气颗粒物，均能在较短时期内沉降，如粒径为10μm的颗粒物，其沉降速度为0.3cm/s左右，因此，将10μm以上的大气颗粒物统称为降尘。飘尘是指能在相当长的时期内漂浮在大气中的颗粒物，其粒径小于10μm，自然沉降很难，有的需要数月或数年的时间[2]。

3.按粒径大小分类

大气颗粒物的粒径与其沉降速度密切相关。一般情况下，颗粒物粒径越小，沉降速度越慢；反之，则越快。因此，大气颗粒物按粒径大小分类与其沉降特性相混合，形成降尘（dustfall）、飘尘（floating dust）、细粒子（fine particle ；fine particulate matter）、超细粒子（ultrafine particle； ultrafine particulate matter）等术语概念[3]。其中细粒子、超细粒子分别指粒径小于2.5μm和0.1μm的大气颗粒物。也有学者将大气颗粒物按其粒径分为粗粒子（coarse particle）和细粒子两大类，将粒径大于2.5μm的大气颗粒物统称为粗粒子。

4.按可进入呼吸系统的粒径范围分类

不同粒径的大气颗粒物可进入和沉积于呼吸系统的不同部位，并以此为依据，引入了可吸入颗粒物（inhalable particles）的概念。国际标准化组织建议可吸入颗粒物的粒径定义为小于或等于10μm的粒子，有关研究资料说明，可吸入颗粒物中，粒径大于5μm的多阻留于上呼吸道；粒径小于5μm的可进入下呼吸道，并在气管、支气管和肺泡中滞留或沉积，尤其是粒径小于2.5μm的颗粒物，可进入肺泡中，对人体造成的危害尤为严重[4-5]。

5.按其他特性分类

仍有多种分类和命名，如大气颗粒物按其主要成分，分为有机、无机和生物性颗粒物；按其物理化学性状在大气环境中的变化分为一次颗粒物和二次颗粒物。一次颗粒物是指自然或人类活动直接释放到大气中的颗粒物；二次颗粒物是指进入大气中的颗粒物通过化学反应或物理化学过程转化形成的颗粒物。此外，大气颗粒物还可以按其吸湿性，分为吸湿性、亲水性和非吸湿性、憎水性大气颗粒物；按大气颗粒物的形成状态，分为分散性、凝聚性大气颗粒物；按大气颗粒物的粒度模态，分为爱根核模、积聚核模和粗粒子模等。

二原则与方法大气颗粒物的各种粒子，按其分类和定义进行命名，须满足专有名词术语的基本要求。一般说来，其命名主要应具有单义性和科学性。其命名方法主要是在这一专业的知识体系，运用系统性原理进行全面、统一的分析研究，并按系统性原则确定其命名。

1.关于术语的单义性和科学性

专有术语所表达的概念应具有特定含义和准确的语义范围。它不仅应与相近的术语概念相区别，在其专业范围内具有单义性；而且其定义所标记的概念应反映其本质特征，其知识内容具有科学性。比如在大气颗粒物研究中，粒径大于10μm的颗粒物称为降尘，小于10μm的称为飘尘，其语义范围是准确的。当然，从定义科学性和完整性考虑，将降尘定义为“粒径大于10μm，自然沉降速率0.3cm/s以上的大气颗粒物”，将飘尘定义为“粒径小于10μm，自然沉降速率0.3cm/s以下的大气颗粒物”，不仅反映了降尘和飘尘的本质差异，而且揭示了降尘和飘尘所存在的现象的不同，有利于强化降尘和飘尘与其定义的联系，是一个科学、完整的定义。

中国在1982年首次颁布的《大气环境质量标准》中，将大气环境的飘尘浓度限值作为大气环境质量的参考标准。在1996年修订的《环境空气质量标准》中，将飘尘改称为可吸入颗粒物（inhalable particles）作为正式标准。此后，飘尘和可吸入颗粒物在一些文献中被作为同义词或术语，笔者认为是不准确的。实际上，飘尘和可吸入颗粒物尽管都是指粒径小于10μm的颗粒物，但前者所涵盖的知识内容是能较长时间内飘浮于大气中的颗粒物，而后者则是指能进入人类呼吸系统的颗粒物，其概念是不应混淆的。当然，有些术语可用于不同专业范围，如描述大气颗粒物的烟和雾等术语，虽然同属于描述大气颗粒物的物理状态的术语，但这些术语，在其他专业领域也被使用，这是常见的术语现象，并不会因此而损害其单义性，也不会因此而影响其概念的科学性。

2.术语的系统性命名

在一个学科或知识门类中，每个术语的地位和命名，只有在其专业范围的概念体系中，依据其本质特性进行统一的区分，才能加以规定。在大气颗粒物研究的专业范围内，如按大气颗粒物的粒径大小这一本质特征分类和命名，分为降尘、飘尘，或是分为粗粒子、细粒子，都是符合系统性的统一分类和命名原则的。而将其分为降尘和可吸入颗粒物，或分为可吸入颗粒物和细粒子，显然是把不同分类方法所确定的术语混编在一起，是不具有术语的系统性，也不利于知识概念体系的标记[6]。

三问题与思考在大气颗粒物研究中，人们从各自的研究角度采用不同分类方法，确定和使用不同的术语，这是无可非议的。但在实际应用仍存在一些值得探讨的问题，主要是：

1.术语的系统结构问题

一个学科或知识门类，其知识概念是通过相应的术语为载体进行规范的。知识概念系统和结构，也相应形成术语的系统和结构。例如，大气颗粒物按其粒径大小，采用超粗粒子、粗粒子、细粒子和超细粒子等术语来描述和标记，就是按统一的分类原则，形成的科学术语系统和结构。在环境科学领域，为定量定性描述和评价大气环境质量，选用总悬浮颗粒物（total suspended particulate）、可吸入颗粒物和细粒子等术语，并分别记为TSP、IP（或PM10）和PM2.5等。其中TSP是指悬浮于大气中各种不同粒径的颗粒物的总称。是用标准大容量颗粒采样器（流量1.1～1.7m3/min）在采样效率接近100%滤膜上采集已知体积的颗粒物，在恒温恒湿条件下，称量采样前后采样膜质量变化，从而确定采集到的颗粒物质量，再除以采样体积，求得大气颗粒物的质量浓度，这一数据通常被称为总悬浮颗粒物。其粒径在100μm以下，多数在10μm以下。PM10和PM2.5则是用于反映大气颗粒物污染的典型状况。一般情况下，城市大气颗粒物按体积或质量分布，在粒径10μm左右处有一个峰值，主要是地面扬尘和工业粉尘造成的；在粒径2.5μm之后，还有峰值，主要是燃料燃烧及其转化过程产生的颗粒物。从大气环境质量监测和评价角度，选用TSP、PM10、PM2.5等为参数，能较好地反映大气环境质量特性。但从大气颗粒物分类和命名的角度来说，总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、细粒子等术语，是运用不同分类方法所定义的术语，不能形成并不应用于描述大气颗粒物的术语系统结构的。

此外，在大气颗粒物研究中，即使是按系统性和统一性原则对其进行分类和命名，也会形成术语系统结构不完整的问题。例如，按颗粒物沉降特性分类命名，如果将降尘粒径规定为大于30μm的粒子，将飘尘粒径规定为小于10μm的粒子，那么，粒径为10～30μm的粒子，也需要确定一个术语予以标记。否则，也不能形成完整的术语系统结构。

2.术语的层次结构问题

一个学科或知识门类，其知识概念的层次结构，也相应决定了其术语的地位和层次。例如，在大气颗粒物的研究中，引入了可吸入颗粒物这一术语，其含义可认为是可吸入呼吸道（包括鼻、咽、喉、气管、支气管等）和肺（包括肺叶支气管、肺段支气管、细支气管、呼吸性细支气管、肺泡道、肺泡等）的颗粒物的总称。如果再引入可入肺颗粒物这一术语，并将其定义为粒径小于2.5μm的颗粒物，那么也应引入可入呼吸道颗粒物这一术语，并将其定义为粒径为2.5～10μm的颗粒物。显然，这两个术语属于同一层次，并同位于可吸入颗粒物的下一层次的。也就是说，可吸入颗粒物和可入肺颗粒物、可入呼吸道颗粒物是地位不同的、具有层次结构的术语概念。

四结语大气颗粒物是大气环境的重要组成部分，它不仅影响人体健康和造成大气污染危害，而且直接参与大气的干沉降、湿沉降（雨、雪、霜、雾等）过程和大气的化学反应和变化。另一方面，大气颗粒物能够吸收或散射太阳光，使大气能见度降低，削弱太阳辐射，影响环境热平衡，进而导致环境温度和生态系统的变化。因此，大气颗粒物的研究成为大气科学和环境科学研究的热点领域，尤其是关于大气颗粒物的浓度和化学组分的测定，其来源和归宿的研究以及产生的环境效应和危害的探索，受到各国科学家高度关注。与此同时，有关大气颗粒物的一些原有的术语被更多人所认识，一些新的术语也接踵进入人们的视野。因此，构建科学的大气颗粒物术语体系，已成为一项亟待强化的基础理论研究工作。本文所谈的内容，只是一点学习心得，不妥之处敬请专家和读者指正。

参 考 文 献

[1]环境科学编委会. 中国大百科全书. 环境科学[M]. 北京：中国大百科全书出版社，1983.

[2]林肇信.大气污染控制工程[M]. 北京：高等教育出版社，1991.

[3]唐孝炎. 大气环境化学[M]. 北京：高等教育出版社，2006.

[4]向晓东. 气溶胶科学技术基础[M]. 北京：中国环境科学出版社，2012.

第3篇：分子生物学定义范文

谈在中学化学教学中的辩证唯物主义思想的渗透 孙嘉敏 摘要： 知识经济的到来，对教育提出了新的课题。为培养出具有高素质的创新人才，作者在教学实践中进行了长期探索。本文从课堂教学和实验教学两个方面论述了在中学化学教学中对学生进行辩证唯物主义思想教育一些切实可行的方法。 关键词： 辩证唯物主义教育;  世界物质性;  对立统一规律;      实验教学；自然渗透          中学化学教学就其所涉及到的化学基本概念、理论、原理和定律来说,其本身就蕴含着丰富的辩证唯物主义思想。因此,通过化学教学向学生进行辩证唯物主义教育不仅是必要的,也是可能的。九年义务教育全日制初中化学教学大纲中明确要求：教师可结合物质的结构、分类、性质、化学反应的条件以及变化规律等内容的讲授,对学生进行辩证唯物主义观点的教育。帮助学生破除迷信,树立起科学的世界观。使他们初步具备识别伪科学的能力。 向学生进行辩证唯物主义教育,将有助于学生认识能力和学习质量的提高。它能给学生提供一种科学信念,即客观世界是可以认识的,人们有能力把握自然规律。有了这种信念,学生的思想就会受到鼓舞和激励,促使他们解放思想,在探索自然界的奥秘中,敢于披荆斩棘,开拓进取。作为一名教师,在教学中有目的地将辩证唯物主义的思想寓于化学教学中,培养学生树立起科学的世界观,从而真正做到既教书、又育人之目的。 一、“世界物质性”和“物质运动的永恒性”教育 (1) 静止是相对的运动是绝对的 辩证唯物主义认为：世界的本质是物质的。地球上的一切客观物体都是由百余种化学元素所组成，即使是生物体的化学成分也仅仅是碳、氢、氧、氮等为数不多的元素。从19世纪开始，人类对自然界的认识从宏观深入到微观，认识到原子也是可分的。自20世纪30年代以来，科学工作者不断发现了一系列新的微观粒子，但这些基本粒子仍不是最小的，它们还有其自身的层次结构。同时还认为：运动是物质的存在方式和根本属性，“没有运动的物质和没有物质的运动是同样不可想像的”。任何形式的物质运动都有其主体和运动方式，所以人们认识物质，就是认识物质的运动形式，物质的不同运动形式构成了不同学科的研究对象。 初学化学者一般兴趣都比较浓厚,求知欲较强。对五彩缤纷的化学变化情趣盎然。然而,当他们遇到一些比较抽象的概念时,又往往感到枯燥乏味。因此,要处理好这个问题,教师可以把抽象的理论与直观的化学实验有机地结合起来,使学生自然地接受辩证唯物主义思想。例如,初三化学第一章千变万化的化学世界,学生自然最先想知道的就是化学是研究什么的？教师可以通过一系列的演示实验和分子照片吸引学生并得出结论,即世界是物质的,化学就是研究物质的组成、结构、性质、变化以及合成的。这样,学生很自觉地就接受了世界的物质性这一唯物主义思想。又如,在讨论化学变化的实质时,通过实验中的发光、放热、产生气体、生成沉淀等现象,揭示了分子破裂,原子重排而生成新的物质。总结出世界上的物质都是在不断地发展变化着、运动着。通过分子、原子总是在不停运动这一性质,使学生进一步认识到,任何物质都不是一成不变的,事物总是在发展、变化的。静止是相对的运动是绝对的这一辩证思想。 (2)质量互变教育 众所周知,事物的变化有一个由量变到质变的过程。为了使学生认识这一理论,笔者在讲分子一节时,对这一观点进行了有意渗透。分子的定义是“保持物质化学性质的最小微粒”。为了帮助学生掌握这一比较抽象的理论,笔者用一根粉笔,设想把它无限分割,同时指出,当我们把它分割到最后一个分子时,它还保持着原物质的化学性质。假如我们继续分割,破坏了最后一个分子时,是否还保持原物质的化学性质呢？学生会很快答出,这时就不能保持原来物质的化学性质了。通过这个形象的比喻,引导学生深刻理解了分子定义,又从中向学生进行了由量变到质变的辩证思想。同时指出,任何事物都可能由量的变化达到质的飞跃。使学生对事物的质变上升到理论性的认识。 又如,在讲核外电子排布的初步知识时,在向学生揭示元素的性质,尤其是化学性质与它们的原子最外层电子数目的关系时,笔者也采用了从量变到质变这一辩证思想作为基础。强调指出,正是由于元素原子最外层电子数目的改变,导致其化学性质发生改变。通过讲述这些知识,使学生懂得了物质的量变达到一定限度,就会引起质变,没有量变也就没有质变这一辩证法则。 二、对立统一的辩证观点教育 对立统一规律是唯物辩证法最根本的规律。对立与统一是矛盾双方相互关系的两方面的不同倾向。对立统一规律普遍存在于一切物质、现象、和过程的本身之中。教师的任务在于能通过化学教学向学生揭示矛盾的普遍性,使学生会用矛盾的观点观察一切、分析一切,找出解决矛盾的方法。在初中化学教材中, 对立统一的观点,可以说俯拾皆是,如化合与分解、溶解与结晶、得电子与失电子、阴离子与阳离子、化学反应的吸热与放热、饱和溶液与不饱和溶液的相互转化等。这些内容都生动地揭示了自然界中对立统一的基本观点。 例如：讲原子结构时,强调原子是原子核和电子的对立统一体。原子核与核外电子之间相互吸引,这是原子内部的吸引因素, 原子内部的排斥作用,有来自电子之间的静电斥力,也有电子高速绕核运动的离心力。 又如：在讲氧化----还原反应的概念时,运用了“对立统一”规律的观点,使初中学生从得氧和失氧的初步认识中,上升到生动的辩证认识的方法,指出,氧化反应与还原反应是矛盾的双方,又构成一个整体。氧化反应与还原反应同时发生,双方各以对方作为自已存在的前题。没有氧化,也就无还原,二者既对立,又统一,并在一定的条件下又可以相互转化。这样,不仅使学生对氧化反应和还原反应有了比较深刻的理解,又使学生树立了全面地、辩证地看待一切事物的观点。从而使他们增强了用矛盾的观点观察、分析和解决问题的能力。 三、实践是认识的基础和检验真理的标准教育 (1) 重视学生分组实验的实践活动 人们对物质世界的认识是在实践的基础上产生和发展的，所以说实践对认识具有决定性的作用。人们在对自然界的性质和规律的逐步认识的过程中，积累了大量的经验性知识，并在此基础上创立和发展了各门自然科学，科学就是在实践需要的推动下发展起来的。 初中化学实验,基本上是验证性的实验。因此,组织好学生的分组实验,是对学生进行实践是检验真理教育的重要内容。例如：讲了氧气的实验室制法,学生去实验室做实验的兴趣非常浓厚,作为教师要积极呵护学生的积极性,并不失时机的对学生进行实践是认识的基础教育,使学生懂得,科学上的一个重要定理或结论,都是前人通过多次的实践活动,由实践到认识.由认识再到实践,多次反复甚致多次失败,最后才得出的结果。如氧气的发现。人们只有在实践中才能产生认识，才能对研究的对象由不知到知，由知之不多到知之较多，由片面到全面。只有通过实践才能将认识事物的可能性变为现实，感知其现象，揭示其本质。从而使学生树立起实践是检验真理的唯一标准这一唯物主义思想。 (2) 做好演示实验 教师的演示实验是学生获得知识,认识世界的一个重要途径,也是向学生进行辩证唯物主义教育的最好时机。例如：在讲“质量守恒定律”一节内容时，教师先向学生提出问题。物质能量守恒，而在发生化学变化前后的总质量是否守恒？想要探索这个问题必须通过实验来得出结论。这时，教师的演示实验是学生最关注的。因此，可同学生共同设计实验方案，除教材上的两个实验之外，还应补充实验，如蜡烛燃烧。通过实验结果的分析归纳，使学生认识到参加化学反应前后各物质的总质量相等的结论。而有些化学反应由于产生的气体散逸，(蜡烛燃烧)造成质量不守恒的假象，要学会去伪存真，去粗取精。用科学的头脑去思考问题。这样，使学生懂得认识是从实践中来，而得到的认识必须通过分析、归纳辩别真伪上升到理论。再通过正确的理论去指导实践。 综上所述，初中化学是学生学习的启蒙阶段，也正是对学生进行唯物主义教育的最好时机，而化学教材本身包含着丰富的辩证唯物主义思想内容。作为教师，不仅是科学知识的传播者，同时也担负着培养和造就21世纪人材的神圣使命。因此，教师应在教学中自觉地运用辩证唯物主义的观点、方法去分析化学教材，并以辩证唯物主义的观点、方法去指导学生。教育者必先受教育，这是教师向学生进行辩证唯物主义思想教育的前提。 在化学教学中向学生进行辩证唯物主义思想教育，必须抓好“双基”这个基础，处理好化学基础知识、基本技能教学与辩证唯物主义思想教育的对立统一关系。只有打好“双基”这个基础，才有利于向学生进行辩证唯物主义思想教育。 教学中，针对教材进行思想教育，不能生搬硬套、顾此失彼。应寓思想教育于科学教学之中，通过教学中的自然渗透，使学生易于接受，学之有趣，品之有味。从而达到教育目的。  参考文献 [1]刘知新，化学教学论[M], 北京：高等教育出版社，1990.3 [2]教育部,  年义务教育全日制初中化学教学大纲[M],人民教育出版社,2000.8 [3]南开大学,哲学学习问答[M],天津人民出版社,1978.4                                                    2003.3.9             谈在中学化学教学中的 辩证唯物主义思想的渗透          开滦十中  孙嘉敏      2002年11月        

第4篇：分子生物学定义范文

关键字：术语，术语定义，语义相似度，领域聚类

中图分类号：H083;N04 文献标识码：A 文章编号：1673-8578(2011)01-0014-05

Cluster Research on Term Definition

ZHANG Rong

Abstract: Domain clustering of term definition is a relatively new research topic. In this research, we took bottomup hierarchical clustering method for semantic similarity calculation based on HowNet, and selected clusterspecific characteristics based on words with different contribution to clustering and stopused words constructing domain cluster. Our results realized the domain cluster of term definition, and achieved a desired experimental result.

Keywords: term, term definition, semantic similarity, domain clustering

一 前言

新事物、新概念的出现带来了大量的术语及术语定义。对术语定义进行分类加工，按领域划分为不同的类别，有利于领域学科专家建立领域术语数据库，以及系统地研究领域术语之间的概念层次关系、语义关系，提高术语检索的准确率与知识的系统化加工的效率。

由于术语在领域之间的相互借用，使得有些术语可以在多个应用领域被使用，这些术语在不同的领域具有不同的义项。以“病毒”这一术语为例，“病毒”可以是生物领域的“病毒”，也可以是计算机领域的“病毒”，而两个领域的“病毒”显然是不同的义项，当有若干条“病毒”定义时，如何从中鉴别出哪些是生物领域的病毒定义，哪些是计算机领域的病毒定义，需要人工的参与。我们以几组同名术语定义为例来阐述术语定义领域聚类的必要性。例如：

1.病毒

病毒是一种可以在其他生物体间传播并感染生物体的微小生物,一般包含核酸以及外壳蛋白，有些动物的病毒的外面也偶尔覆盖一层细胞膜。

计算机病毒是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据,影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序。

2.防火墙

防火墙：用于将因特网的子网与因特网的其余部分相离，以达到网络和信息安全效果的软件或硬体设施。

防火墙：两所房子之间或者一所房屋的两个部分之间的厚而高的墙，可以防止火灾蔓延。

3.蠕虫

蠕虫是指一种可以不断复制自己并在网络中传播的程序。

蠕虫是无脊椎动物的一大类，构造比腔肠动物复杂，身体长行，左右对称，质柔软，没有骨骼，没有脚。

4.树

树是指生成语法采用的一种二维图形表示，能方便地显示由一组规则生成句子的内部层级结构。

树是木本植物的统称。

例1中的“病毒”分别是生物领域的术语和计算机领域的术语；例2中的“防火墙”分别是计算机领域的术语和建筑领域的术语；例3中的“蠕虫”是属于计算机领域的术语和生物领域的术语；例4中的“树”分别是计算机领域的术语和通用领域的词语。

在领域数据库的构建和用户的使用过程中，有必要将这些定义区分开来。通过聚类将计算机科学术语聚合在一起，将生物学术语聚合在一起。但是当待处理的数据足够庞大时，人工将这些术语定义进行领域分类，将耗费大量的人力、物力，因此本文提出了计算机自动处理的术语定义的领域聚类方法。

二 术语定义聚类的流程

聚类是知识发现的重要方法，通过聚类，能够发现事物的内部规律和特征。聚类没有事先预定的类别，类别数在聚类过程中自动生成，无需人工标注和预先训练分类器。聚类作为一种无监督的机器学习方法，具有较高的灵活性和自动化处理能力[1]。本文聚类的具体过程如下图所示：

三 特征项选取

术语定义集，由汉语词法分析器ICTCLAS进行分词和词性标注，进入特征项选取阶段。术语定义聚类的过程是将相似的一组定义归为一类，如何将术语定义的文本内容转换成计算机可处理的形式，从而用于计算定义之间的相似度是整个聚类过程的关键。

本文通过将术语定义用词与普通文本用词对比发现，术语定义中的名词与普通文本中的名词具有很大的差别。在领域的判别过程中，定义句子中的名词起到的支持作用最大。考察其他词性的词语在两种文体上用词的区别，发现术语定义中的动词与普通文本中的动词的差别相对较小一些，但依然具有领域的区分度，应该作为聚类的特征，这些词性对术语定义的领域所属类别的判定，也起到了一定的贡献作用。形容词、副词对领域聚类的贡献度不大，不作为聚类的特征。

1.名词的领域区分度

术语定义的领域分类，也就是将被定义的术语做一个领域分类，被定义项属于什么领域，那么该术语定义就属于什么领域。术语在词性上大都是名词或者名词短语。定义句子中的名词对区分被定义项属于哪个领域具有最大的支持度。比如：

“卵磷脂是血管的清道夫：能将附着在血管壁上的胆固醇，中性脂肪乳化成微粒子，溶于血液中并运回肝脏而被代谢，从而改善血清脂质，清除过氧化物，使血液中胆固醇及中性脂肪含量降低，防止由胆固醇引起的血管内膜损伤。”

“胆固醇是体内最丰富的固醇类化合物，它既作为细胞生物膜的构成成分，又是类固醇类激素、胆汁酸及维生素d的前体物质。”

“核酸是细胞内的生物大分子，是细胞的核心物质，由脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)组成。”

上面三个定义中的“血管”“肝脏”“细胞”“生物”“分子”“维生素”等词对领域聚类起到了绝对的支持作用。

2.动词的领域区分度：

“语音信号处理是指语音信号输入计算机后对其进行分析处理的过程，语音通过话筒转换成电信号，再经放大或转换变成数字信号，用模式分类方法分析和识别这些信号。”

“二值化是指把一组数据按一定的规则映射为0或1的过程。”

“汉字信息处理是指用计算机对汉字表示的信息进行操作和加工，如汉字的输入、存储、识别、生成和输出等。”

上面三个句子中的动词“输入”“分析”“处理”“转化”“识别”“映射”“操作”“加工”“存储”“生成”“输出”对领域类型判别，起到了支持作用。

连词、介词和虚词对领域聚类几乎不起任何的作用，因此也可以认定，这些词性的词不具有领域区分度。

另外，还有一些词语不具有领域区分度，比如“所谓”“也就是”等等，这些作为停用词存在。

由于本文的目的是将术语定义按照领域聚类，所以特征项的选取，与普通文本聚类有所区别。我们通过停用词过滤以及定义用词的词性过滤将对领域聚类贡献极小的词语过滤掉，不参与到聚类的计算。

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四 定义相似度的计算

术语定义领域聚类的本质就是通过计算术语定义之间的句子相似度，将句子相似度高的术语定义划分为一类，将相似度低的句子划分到不同的类。相似度是一个很复杂的概念，不同应用领域对相似度有不同的界定。相似度计算的常用方法有基于向量空间模型的TF/IDF方法以及基于语义的方法。向量空间模型的方法把文本看成为词的线性序列，不考虑词语之间的相互关系，不对语句进行语法结构分析，只考虑了利用句子的表层信息；而基于语义的方法则是对文本进行语义分析，属于深层结构分析法[2]。

本文的聚类方法是基于语义相似度，在计算相似度的过程中，将句子作为一个词语的集合进行处理。这样句子的相似度计算就转化为集合之间的相似度计算。本文采用刘群的集合相似度的计算方法[3]来计算句子的相似度：

输入：待聚类的定义集合（n个定义）

1） 初始化成n类使每个类包含一个定义；

2） 计算所有n个类两两之间的相似度；

3） 找出相似度最大的两个类合并成一个类，n=n-1；

4） 重复步骤2、3直到最大的相似度小于设定的阈值或最后只有一类时停止。

六 聚类结果分析

术语定义的聚类实验结果使用准确率来进行评价，用公式表示如下：

P=聚类正确的定义数目要聚类的定义总数×100%（公式4-5）

本文从中国标准化研究院提供的术语数据库语料中随机抽取1000条术语定义来做实验，聚类结果被分为19类，其中被正确分类的术语定义778条。实验的聚类正确率为77.8%。

本文选用知网作为术语定义领域聚类的知识库是因为知网里具有大量区分不同领域的义原。例如：commercial|商、medical|医、computer|电脑、education|教育、weather|天象、politics|政、information|信息、agricultural|农、industrial|工、AnimalHuman|动物、animate|生物、chemical|化学物、material|材料、vehicle|交通工具、MusicTool|乐器、machine|机器、music|音乐、sport|体育、law|律法等。这些义原对定义的领域区分与判别起到了很大的支持作用。

实验中我们也发现使用知网进行领域聚类的局限性。由于知网使用的义原的个数为2200个，但是它所涵盖的词语达65 000条，概念达80 000多。义原的个数远远小于词语和概念的个数，这样就出现多个概念之间共用同一个义原的情况，影响了领域聚类的准确度。

我们以“phenomena|现象”这个义原为例进行分析，包含该义原的词语有：白色恐怖、雹灾、饱嗝儿、暴洪、悲欢离合、弊病、表面现象、兵荒马乱、病虫害、波谱、擦网球、差错、车流、春寒等。显而易见，在聚类的过程中，这些词语由于共用一个“phenomena|现象”义原，而且该义原在大多数情况下属于第一基本义原，被赋予了一个较高的权重，通过词语的相似度计算，这些词语之间容易获得较大的相似度。由于句子的相似度是建立在词语相似度基础之上，进而又影响到句子的相似度计算，影响了聚类的结果。

同时知网中部分词语的义原描述不够详尽，无法提供对领域聚类的足够支持。例如，飓风只有一个义原描述“wind|风”；泥石流同样只有一个义原描述“stone|土石”。这两个词语属于自然现象，但知网的知识库却不能提供领域聚类的支持。

词条的完备性也会产生一定的影响，由于术语定义中包含的术语较多，有些词语未被知识库所收录，中文是一个开放集合，知网也并不能涵盖所有词语。可见一个知识库的构建是项非常艰巨的工作，同时它的构建总会受一些主观因素的影响。因此，借助知识库进行自然语言处理的相关工作既有可操作性又有其局限性。

七 结束语

术语定义的领域聚类的研究相对来说是一个新课题。定义的自动聚类有助于系统化地研究某个特定领域的术语以及术语定义的词汇、句法，以及语义的内在固有规律。对领域术语库的建设、领域知识的提取与研究具有一定的理论意义和应用价值。将同属于一个领域类别的术语定义划分到一类，不仅可以自动区分开不同领域的同名术语，而且可以集中得到一批同领域的术语定义，对特定领域的术语研究提供了方便。术语定义聚类与通常的文本聚类、句子聚类不同，本文通过考察不同词类对于领域区分程度的差异，作为聚类领域特征的选取准则，将不具有领域区分程度的词类排除在聚类计算过程之外，通过自底而上的层级聚类的方法，有效地解决了术语定义的领域聚类问题。

参 考 文 献

[1]赵世奇,刘挺,李生.一种基于主题的文本聚类方法[J].中文信息学报,2007(2):58-61.

[2]赵妍妍,秦兵.基于多特征融合的句子相似度计算[G]. 全国第八届计算语言学联合学术会议(JSCL-2005).2005:168-174.

[3]刘群,李素建.基于知网的词汇语义相似度计算[J].Computational Linguistics and Chinese Language Processing，2002,7(2):59-76.

[4][EB/OL]省略.

[5]许石,樊孝忠,张锋.基于知网的语义相关度计算[J].北京理工大学学报,2005(5):411-414.

第5篇：分子生物学定义范文

关键词：概念教学过程模型障碍策略

人们认识事物时，把事物的属性及其相互关系，经分析、比较、综合等作用，概括地、定型地代表一个物体、动作、性质、状况等的抽象的共同观念叫做概念。因此，概念是客观事物本质属性在人脑中的反映。化学概念是反映物质在化学运动中的固有属性的一种思维形式，它是化学知识的基本元素和重要组成部分，是掌握物质变化规律的基础，也是深刻理解化学原理的基础，对培养学生的能力起着重要的作用。

在实际教学中，有些化学概念学生容易学习，有些则非常难学，教师使用相同或相似的方法进行不同的化学概念教学时，取得的效果相差甚远。如“物质的量”及其单位“摩尔”的学习，教师觉得难教、学生觉得非常难学。化学概念的建立应该具有一般的基本过程，我们试图从化学概念的基本特征和建立概念的心理过程中寻找化学概念有效教学的策略，使得学生能够有效地学习化学概念，从而促进化学的有效学习。

1概念学习的特征

概念的学习过程是“反映事物本质属性的共同观念”在人的大脑中从无到有的过程，因此，有必要全面认识概念及其建立的过程，即概念的特征和概念建立的心理过程。

1.1概念的特征

1.1.1内涵和外延

任何一个概念都有它明确的内涵和外延。

内涵是指概念所反映的事物的本质属性，通常是通过下定义的方法来表示的，如“物质的量”的定义是“含有一定数目粒子的集体”，给概念下定义是对事物的本质属性的认识在一定阶段上的总结。概念不仅对所反映的事物的本质属性有质的规定性，有些概念还具有量的规定性。因此，一般来说，概念既可以用文字或语言的形式来表述，有些概念还可以用数学公式予以定量阐述，如“物质的量”又可定义为“n=N/NA”。

外延是指概念所涉及的范围和条件。如“物质的量”的外延是“含有一定数目粒子”这一本质属性的粒子集体的类型，如分子、原子、离子（或原子团）、电子、质子、中子等。

1.1.2客观和可测

概念是从客观事物中概括和抽象出来的，它反映了客观事物的本质属性和内在联系，因此，具有客观性。如“物质的量”是客观存在的不同类型的粒子的集体。

同时具有质和量两个规定性的概念叫物理量。一切物理量都能被测量，用仪器进行直接的测量，用公式进行间接的计算，还可以通过测量其他物理量进行间接的测量。如“物质的量”的测量，可以通过间接测量质量、气体体积等方法进行。

1.1.3抽象和精细

一个概念能够反映出大量形形的物质的共同属性，因而具有高度的概括性和抽象性，它超脱了具体的现象而说明了事物的本质。一个被抽象的概念，还可派生出新的概念，称为概念的多重抽象性。如“物质的量”可派生出“摩尔质量”、“气体摩尔体积”和“物质的量浓度”等。

客观事物的方方面面的属性，表面上看来有些属性是相似或相近的，但用不同的概念能够把这些属性精确地区分开。例如，“量”是人们生活中经常使用的一个含混概念，人们说“量”的多少，可能是质量、体积、纯度、质量分数等等。然而，概念却能准确地区分它们。

1.1.4发展和变化

概念是在科学实践中逐步形成和发展起来的，一个概念的内涵是否正确，外延是否恰当都要用实践来检验，并随着科学实践的深入发展而不断得到补充、修正和重构。原子的概念从德谟克里特提出，经历了“实心球模型—布丁模型—行星模型—卢瑟福模型—分层模型—原子核模型—电子云模型”。由此可见，科学发展的历史，也是概念产生和发展的历史，同时也应该成为概念学习发展的过程。

1.1.5联系和结构

概念和概念之间虽然可以进行精确的区分，但它们之间并不是孤立的，它们之间存在着直接的或间接的联系，其主要形式是从属和并列。在从属关系中，下位概念从属于上位概念，如氧化还原反应与氧化反应的关系，氧化还原反应属于上位概念，而氧化反应属于下位概念。氧化还原反应的学习是在氧化反应和还原反应学习之后进行的，称为上位学习；反之，在具有上位概念的情况下学习下位概念称为下位学习。并列关系指的是概念与概念间既不产生从属关系，也不产生总括关系，但相互之间具有潜在的联系，如质量与物质的量等。

1.2概念学习的过程

关于人的认识的发展过程，列宁曾做过这样的概括：“从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践，这就是认识真理、认识客观存在的辩证的途径”。认知心理学认为，形成概念是人在认识事物的过程中积极主动地进行概括、推理、提出假设，并将这一假设应用于日后遇到的事例中加以检验。由此可知，概念的形成是以感觉、直觉和表象为基础的，以分析、综合、抽象、概括、系统化和具体化为主要思维活动，从个别到一般、从具体到抽象、从现象到本质的认识过程。因此，可以将学生概念学习的过程划分为：

1.2.1感知现象

感知是由于环境对感官的刺激引起的事物的整体属性在人脑中的反映，属于认知过程中的感性阶段，概念学习的感知来自于客观环境（对客观事物的生活经验）和教育环境（教材、图片、模型、录像和实验等）。但要注意的是：人的知觉系统摄取和加工外部环境信息的能力是有限的，应该对刺激进行选择和过滤；同时感知受到人的需要、愿望、兴趣、以往经验（前概念）的影响。

1.2.2思维加工

思维是人脑对客观事物的间接的和概括的反映，主要包含抽象和概括两个过程：抽象就是在思想上区别某种事物的本质属性和非本质属性，从而抽取本质属性；概括则是将某种事物的本质属性推广到同类事物中去。这一过程依赖于各种思维方法的综合运用。不同概念的形成，其思维方法不尽相同，最基本的有：①分析概括一类事物的共同属性和本质特征，如化学反应、糖类、蛋白质；②抽取物质的某一属性，得出表征物质某种性质的量，如相对分子质量、相对原子质量、摩尔质量、气体摩尔体积；③用理想化的方法进行科学抽象，如理想气体、分子模型、原子模型；④概念的组合及发展，如摩尔质量（质量和物质的量）、气体摩尔体积（物质的量和气体体积）、物质的量浓度（物质的量和溶液体积）；此外，还有运用演绎、类比及等效的方法等。

1.2.3形成概念

形成定义是形成概念的认知活动的最高境界，也是进一步理解概念的基本依据。

概念的定义方法一般有：①属加种差，如酸性氧化物是在其属概念——氧化物的基础上进行的；②操作定义，如摩尔质量是将物质的质量与物质的量的比值这一数学操作进行定义的；③外延定义，对于外延边界清楚的集合概念，若能举出他的全部外延，就可以下肯定外延的定义，如不饱和溶液，就是指没有达到饱和状态的溶液。

理解概念主要从以下三个方面考察：①明确引入概念的原因；②明确概念的内涵和外延；③了解概念与相关概念之间的区别和联系。

1.2.4重构认知

新概念形成后，如果不能与原有认知结构建立起意义联系，在一定程度上意味着概念没有真正建立。认知结构的重构，主要是使头脑中散乱的现象和事实、概念、理论形成秩序，使头脑中的化学知识得以扩展、更新或重构，这一过程是由同化和顺应使认知结构达到新的平衡的过程。

2概念学习的障碍

中学生的逻辑思维正处在由经验型向理论型发展的阶段，思维的品质不够健全，使得他们在学习概念时存在着一定的困难，可能形成各种学习障碍。我们认为，中学生概念学习的障碍主要表现为与概念学习四个心理过程相对应的四个方面：

2.1感性认识不足

感性材料是形成和掌握概念的前提和必要条件，感性认识不足是概念学习的主要障碍之一。例如，如果没有观察过化学反应，就不能掌握化学变化。用以表征物质特殊性质的概念，如“物质的量”是对含有6.02×1023个粒子的集合体的抽象，远离人们的日常生活经验，不能找到直接的感性材料，从而导致了学习障碍。

2.2思维方法不当

概念的学习是在获得足够多的感性材料后，利用各种思维方法形成科学的概念。没有掌握建立科学概念的正确思维方法和思维过程，是概念学习的又一障碍。如果在建立概念过程中不能运用分析、综合、比较、分类、类比、抽象、概括、推理判断以及理想化等思维方法和思维过程，就很难使感性认识上升到理性认识，即形成的概念只能处于浅表的感性层次。

2.3定势思维影响

长期的思维实践中，每个人都形成了自己惯用的、格式化的思考模式，当面临现实问题时，我们能不假思索地把它纳入特定的思维框架，并沿着特定的思路对它们进行思考和处理，即思维定势。思维定势的益处是用来处理日常事务和一般性问题，能驾轻就熟，得心应手。然而，思维定势的弊端在面临新情况、新问题而需要开拓创新时，就会变成“思维枷锁”，阻碍新观念、新点子的构想，同时也阻碍了对新知识的吸收。正如法国生物学家贝尔纳所说的：“妨碍人们学习的最大障碍，并不是未知的东西，而是已知的东西。”学习“物质的量”时，按照汉语习惯，“物质的量”相对于“物质的质”而言，通常理解为“物质（宏观或微观）的多少”，这与科学的含义有很大的差别。

2.4相关概念干扰

概念之间既有联系、又有区别，学生常常不能区分相邻、相近的概念，这是相关概念干扰的表现之一。如物质的量与质量、物质的量与它的单位摩尔、摩尔质量与相对分子质量、物质的量浓度与溶质的质量分数等概念间的关系是学生概念学习中常见的混淆点。

相关概念干扰的表现之二是前概念的干扰。学习科学概念前，学生已经从日常生活或以前的学习中积累了不少与概念有关的感性经验，对客观事物有了一定的认识，形成了一定的概念，其中有些是片面的、错误的，从而干扰了科学概念的形成。

3教学模型的构建

根据奥苏贝尔的同化说，知识的获得过程是以文字或其它符号表征的意义同学习者认知结构中原有相关的观念（包括表象、概念或命题）相联系并发生相互作用后，转化为个体的意义的过程，即知识掌握过程是材料的逻辑意义与学生的原有认知结构中的原有观念相互作用，从而产生个体心理意义的过程。结合概念学习的心理过程，从更普遍的意义上构建化学概念教学的过程模型（表1）：

由上述的全新概念“摩尔”和导出概念“摩尔质量”的教学实例中可以反映出，在具体概念的教学中均可以采用概念教学的基本过程模型进行教学。

4概念教学的策略

根据上述关于概念建立的心理过程和概念教学的过程模型的讨论，我们可以得出与概念教学过程相适应的解决策略。

4.1形象直观演示，获得感性知识

通过运用生动的直观形象，如观察实验(演示实验或学生实验)、图表和模型、计算机模拟动画等，让学生从中了解有关某概念的部分信息，获得有关概念的感性认识，为认知结构中接纳和理解这一概念奠定基础。在获得感性认识的基础上，指导学生自觉地将观察到的宏观现象与物质的微观变化联系起来思考，进而从微观角度加深对概念的理解。

然而，由于人的感知系统的容量有限，教学中应精选直观教学的内容，尽可能采用最常见、最易得、最经济和最形象的直观内容，从而确保学生对感性知识的有效获取。

4.2分析特征信息，抽象相关信息

在教学情境中，有意提供一系列与概念相关的信息，进行辨别、提取和概括。然后从部分事例中已确认的特征信息入手分析各类事例，逐步舍弃干扰信息，使特征信息的精度和准度提高，在此基础上，将有关特征以一定的方式联系组合起来，构成概念的抽象定义。在这一过程中，关键要指导学生的思维方法和思维过程。

对特征信息进行抽象，有助于用语言清晰准确地表述和有序地记忆这些特征，这就成为学生掌握概念的前提和关键。

4.3准确表述内涵，清晰界定外延

引导学生将与某概念有关的本质特征组合起来，用语言或文字形式加以概括和提炼，即表述，可分为具体性表述和定义性表述，具体性的表述“口语化”特征明显，所反映的信息一目了然，把握比较容易；而定义性表述则更能反映概念的丰富内涵，文字简练、表达精确、逻辑性强。如化学键是相邻原子间强烈的相互作用。

概念的外延常常通过定义中反映特征信息的关键词来限制。如化学键概念定义中的“相邻”、“强烈”。

4.4深化发展概念，形成概念系统

人的思想是由现象到本质、由肤浅到深刻不断深化、以至无穷的过程。人的认识不断深化，必然促使概念不断发展。如氧化还原反应概念学习经历“氧的得失—化合价升降—电子转移”的过程，从而使概念及其相关概念的定义趋于完善。这说明概念是发展和变化的，因此，在具体教学中，应尊重学生的认知水平，恰如其分地描述和表达不同阶段的概念。

学习心理学认为，一个重要概念，是在概念的系统中形成和发展的。引导学生利用认知结构中原有的、适当的概念系统来接纳和学习新概念是十分必要的。其主要方法是：将新概念与认知结构中的适当概念相联系，并促进对新概念的关键属性或定义的理解；将新概念与原有概念进行精确分化，找出它们之间的相同、相似和相异之处；将相关的概念融会贯通，组成整体结构，便于记忆和运用。

通过以上论述，可以认为在概念教学中均可以采用上述构建的概念教学的过程模型来设计并组织教学，但教学的原则是因材施教，教学的标准是有效教学。我们认为，应从学习内容、学习者和教育者三方面思考和探讨“因材施教”中的“材”：具体概念的教学过程模型不是唯一的、固定的，它应随着教学体系、教学内容的变化而变化，它应随着学生年龄、学习能力的变化而变化，它还应随着教师的教学风格与教学资源的变化而变化。但不管选择何种教学过程，概念教学都应具有某些共同特征和基本过程，都应遵循有效教学的目标。

参考文献

林海斌1梁凌志21．温岭市温中双语学校，浙江台州3175002．温岭市新河中学，浙江台州317502

[1]胡卫平.中学科学教学心理学，北京：北京教育出版社，1999

[2]陈至为，贾秀英.中学科学教育，杭州：浙江大学出版社，2001

第6篇：分子生物学定义范文

我自己是学化学的，从事学化学、教化学、研究化学也几十年了，但现在似乎有点儿不太认得了。我觉得世纪之交，大家要重新有一个认识，认识学科本位的问题。

一门科学的内涵和定义至少有四个属性：

整体和局部性科学是一个复杂的知识体系，好比一块蛋糕。为了便于研究，要把它切成大、中、小块。首先切成自然科学、技术科学和社会科学三大块。在自然科学中，又有许多切法。一种传统的切法是分为物理学、化学、生物学、天文学、地理学等一级学科。近年来又有切成物质科学、生命科学、地球科学、信息科学、材料科学、能源科学、生态环境科学、纳米科学、认知科学、系统科学等的分类方法。化学是从科学整体中分割开来的一个局部，它和整体必然有千丝万缕的联系。这是它的第一个属性。

学科之间的关联和交叉如果把科学整体看成一条大河，那么按照各门科学研究的对象由简单到复杂，可以分为上游、中游和下游。数学、物理学是上游科学，化学是中游科学，生命科学、社会科学等是下游科学。上游科学研究的对象比较简单，但研究的深度很大。下游科学的研究对象比较复杂，除了用本门科学的方法以外，如果借用上游科学的理论和方法，往往可以收到事半功倍之效。所以“移上游科学之花，可以接下游科学之木”。具有上游科学的深厚基础的科学家，如果把上游科学的花，移植到下游科学，往往能取得突破性的成就。例如1994年诺贝尔经济奖授予纳什，他在1950年得数学博士学位，1951-1958年任美国麻省理工学院数学讲师、副教授，后转而研究经济学，把数学中概率论之花，移到经济学中来，提出预测经济发展趋势的博弈论，因而获得诺贝尔经济奖。

发展性化学的内涵随时代前进而改变。在19世纪，恩格斯认为化学是原子的科学(参见《自然辩证法》)，因为化学是研究化学变化，即改变原子的组合和排布，而原子本身不变的科学。到了20世纪，人们认为化学是研究分子的科学，因为在这100年中，在《美国化学文摘》上登录的天然和人工合成的分子和化合物的数目已从1900年的55万种，增加到1999年12月31日的2340万种。没有别的科学能像化学那样制造出如此众多的新分子、新物质。现在世纪之交，我们大家深深感受到化学的研究对象和研究内容大大扩充了，研究方法大大深化和延伸了，所以21世纪的化学是研究泛分子的科学。

定义的多维性一门科学的定义，按照从简单到详细的程度可以分为：(1)一维定义或X-定义，X是指研究对象。(2)二维定义或XY-定义。Y是指研究的内容。(3)三维定义或XYZ-定义。Z是指研究方法。(4)四维定义或WXYZ定义，W是指研究的目的。(5)多维定义或全息定义。一门科学的全息定义还要说明它的发展趋势、与其他科学的交叉、世纪难题和突破口等等。这样才能对这门科学有全面的了解。下面以化学为例加以说明。

化学的一维定义

21世纪的化学是研究泛分子的科学。泛分子的名词是仿照泛太平洋会议等提出的。泛分子是泛指21世纪化学的研究对象。它可以分为以下十个层次：(1)原子层次，(2)分子片层次，(3)结构单元层次，(4)分子层次，(5)超分子层次，(6)高分子层次，(7)生物分子和活分子层次，(8)纳米分子和纳米聚集体层次，(9)原子和分子的宏观聚集体层次，(10)复杂分子体系及其组装体的层次。

化学的二维定义化学是研究X对象的Y内容的科学。具体地说，就是：化学是研究原子、分子片、结构单元、分子、高分子、原子分子团簇、原子分子的激发态、过渡态、吸附态、超分子、生物大分子、分子和原子的各种不同维数、不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态，直到分子材料、分子器件和分子机器的合成和反应，制备、剪裁和组装，分离和分析，结构和构象，粒度和形貌，物理和化学性能，生理和生物活性及其输运和调控的作用机制，以及上述各方面的规律，相互关系和应用的自然科学。

化学的三维定义化学是用Z方法研究X对象的Y内容的科学。化学的研究方法和它的研究对象及研究内容一样，也是随时代的前进而发展的。在19世纪，化学主要是实验的科学，它的研究方法主要是实验方法。到了20世纪下半叶，随着量子化学在化学中的应用，化学不再是纯粹的实验科学了，它的研究方法有实验和理论。现在21世纪又将增加第三种方法，即模型和计算机虚拟的方法。化学的四维定义化学是用Z方法研究X对象的Y内容以达到W目的的科学。化学的目的和其他科学技术一样是认识世界和改造世界，但现在应该增加一个“保护世界”。化学和化学工业在保护世界而不是破坏地球这一伟大任务中要发挥特别重要的作用。造成污染的传统化学向绿色化学的转变是必然的趋势。21世纪的化工企业的信条是五个“为了”和五个“关心”：为了社会而关心环保;为了职工而关心安全、健康和福利;为了顾客而关心质量、声誉和商标;为了发展而关心创新;为了股东而关心效益。

化学的多维定义———21世纪化学研究的五大趋势

1、更加重视国家目标，更加重视不同学科之间的交叉和融合在世纪之交，中国和世界各国政府都更加重视国家目标，在加强基础研究的同时，要求化学更多地来改造世界，更多地渗透到与下述十个科学郡的交叉和融合：1数理科学，2生命科学，3材料科学，4能源科学，5地球和生态环境科学，6信息科学，7纳米科学技术，8工程技术科学，9系统科学，10哲学和社会科学。这是化学发展成为研究泛分子的大化学的根本原因。所以培养21世纪的化学家要有宽广的知识面，多学科的基础。

2、理论和实验更加密切结合

1998年，诺贝尔化学奖授予W.Kohn和J.A.Plple。颁奖公告说：“量子化学已经发展成为广大化学家所使用的工具，将化学带入一个新时代，在这个新时代里实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质。化学不再是纯粹的实验科学了。”所以在21世纪，理论和计算方法的应用将大大加强，理论和实验更加密切结合。

3、在研究方法和手段上，更加重视尺度效应

20世纪的化学已重视宏观和微观的结合，21世纪将更加重视介乎两者之间的纳米尺度，并注意到从小的原子、分子组装成大的纳米分子，以至微型分子机器。

4、合成化学的新方法层出不穷合成化学始终是化学的根本任务，21世纪的合成化学将从化合物的经典合成方法扩展到包含组装等在内的广义合成，目的在于得到能实际应用的分子器件和组装体。合成方法的十化：芯片化，组合化，模板化，定向化，设计化，基因工程化，自组装化，手性化，原子经济化，绿色化。化学实验室的微型化和超微型化：节能、节材料、节时间、减少污染。从单个化合物的合成、分离、分析及性能测试的手工操作方法，发展到成千上万个化合物的同时合成，在未分离的条件下，进行性能测试，从而筛选出我们需要的化合物(例如药物)的组合化学方法。

5、分析化学已发展成为分析科学分析化学已吸收了大量物理方法、生物学方法、电子学和信息科学的方法，发展成为分析科学，应用范围也大大拓宽了。分析方法的十化：微型化芯片化、仿生化、在线化、实时化、原位化、在体化、智能化信息化、高灵敏化、高选择性化、单原子化和单分子化。单分子光谱、单分子检测，搬运和调控的技术受到重视。分离和分析方法的连用，合成和分离方法的连用，合成、分离和分析方法的三连用。

化学的多维定义———21世纪化学的四大难题(中长期)(从略)

第7篇：分子生物学定义范文

[关键词] 庄子；道；怀疑主义；相对主义

Abstract：Zhuangzi，standing on the position of relativism and taking skepticism as a method，clears up the obstacles of cognition by way of relativism and also offers a mysterious method to explain the highest noumenon，“original substance “ of “Tao”from four aspects，i.e.，the limitation of subjective ability understanding ，the subjectivity of criterion understanding ，the change of targets understanding and dilemma of expression. The theoretical pillar of Zhuangzi’s unfettered ideality is based on his epistemology which is also regarded as his methodology of how to realize the unfettered ideality from fate obedience.

Key words：Zhuangzi；Tao；Skepticism；Relativism

一个哲人在追寻他的精神家园时总是与他当时的历史境遇有关。庄子生活在一个战争频发，性命朝不保夕的时代。面对世道的昏暗和死生的无常，乱世中的庄子感到了人生的虚妄。此外，当时的诸子百家，在学术上各执一己之见，以己为是、以彼为非，展开了激烈的争辩，而且这些学术争论常常和政治斗争交织在一起，庄子对此深感厌恶。他认为这些认识论上的独断论严重破坏了人们心灵上的宁静，加速了昏暗世界的“沉沦”。“儒墨毕起，于是乎喜怒相疑，愚知相欺，善否相非，诞信相讥，而天下衰矣。”(《在宥》)[1]274如何打破诸子百家的独断论，庄子站在相对主义的立场上，以怀疑主义为手段，发展了其独特的认识论。庄子的认识论包括两个方面，一方面是对人所从事的认识活动之障碍作了怀疑主义和相对主义的揭示，另一方面是对此认识困境作了相对主义和神秘主义的解决。

一、认识活动障碍的揭示

1.认识主体能力之局限

认识是作为主体的人观念地掌握客体的一种对象性活动，人的认识除了要有所依待的对象外，还需凭借主体的认识能力，“闻以有知知者也，未闻以无知知者也。”(《人间世》)[1]117这里所谓“有知”与“无知”的“知”就是“智”，指主体的认识能力。而人作为认识主体，具有自然属性和社会属性，庄子认为人的认识能力在本性上是亏缺不全的，其认识能力受到属于自身内部条件和外部条件的限制而有一定的局限性。“夫精粗者，期于有形者也；无形者，数之所不能分也。”(《秋水》)[1]418这告诉我们，人的认知能力所能达到的极限只能是“物粗”等“有形”的现象领域，而至于不属于“精粗”范围的无形的“物之质”的领域则是人的理智所不能达到的。庄子充分意识到人在存在论意义上的渺小、孤独、无助。在他看来，个人的生命是短暂的，心智的能力是有限的，而认识对象无穷，人生在世之时与宇宙的无限过程相比微不足道：“计人之所知，不若其所不知；其生之时，不若未生之时，以其至小求穷其之大之域，是故迷乱而不能自得也。”(《秋水》) [1]416所以人们不应企望能够认识世界，而应放弃一切认知活动。

2.认识标准的主观性

庄子认为认识的标准是难以确定的，这是因为认识标准是因人而异的，是主观的。由于个人的立场、角度的不同，要想建立一个共同认可的标准，十分困难。人们在进行判断时，往往会只依据个人自我为判断是非的标准，且常常习惯于“同于己者为是之，异于己者为非之。”(《寓言》)[1]728故是非根本无法分辨清楚。扩展来看，人类在与他物之间，又常会持执人类中心主义的观点，庄子以相对主义为基础，打破异类不比的原则，把作为认识主体的人同其他类生物都当作认识的主体同等看待，用其对同一对象的不同好恶和反应来否定人们用以检验是非的感觉经验标准，从而说明是非根本无法得到检验。“民湿寝则腰疾偏死，鳅然乎哉?木处则……四者孰知天下之正色哉?”(《齐物论》)[1]80庄子用人和动物对“正处”、“正味”、“正色”各以自己的感觉嗜好定取舍，来比喻利害、是非没有一个共同的标准和可靠的尺度，彼此间是没有高下之分的。以自己的“成心”为师法，所以儒家有儒家的是非，墨家有墨家的是非，他们又各以对方所非为是，以对方所是为非，究竟谁是谁非，是辩论不清楚的，也是无法判断的，庄子的“辩无胜”就揭示出在一个充满皆是皆非的相对性的世界里，论辩的双方都偏于一曲，它们需要第三者做出仲裁，而第三者的仲裁的结果是否可靠，这又需要另一个人做出判断，而另一个人的结论是否可靠又需要另一个人做出判决，这样就产生无穷的循环，谁是谁非最终仍不能确定。

3.认识对象之变易性

作为认识对象的外在客观事物一直都处于变易流转之中，它们如白驹过隙一样，始终变动着，所以对事物的认识人们是无法区分清楚的。“物之生也，若骤若驰，无动而不变，无时而不移。”(《秋水》)[1]425认识的确定性要有所待的对象才能产生，但所待的对象却是变化无定，那么确定性的认识显然无从判断，这个观点在《齐物论》中得到了更明确地体现：“物无非彼，物无非是……虽然，方生方死，方死方生；方可方不可，方不可方可；因是因非，因非因是。”(《齐物论》)[1]54庄子在此向我们表明事物是随生随灭、没有停止的。由于对象的变化不息，永不停留在一定状态，一切对待的关系也变幻不定。这颇类似于古希腊哲学家赫拉克利特的“一切皆流，无物常住”的观点。万化如长流，所有的认识关系常处在转变中，因此价值判断产生了无穷的相对性，故人的认识是不可能的，不可靠的。

4.言说之困境

庄子认为，由于事物变动不居，人们的言说不能揭示事物的本然的真相，言说的话语是对事物“真”相的遮蔽，也许人的言说就像鸟鸣一样，没有什么意义。“夫言非吹也，言者有言，其所言者特未定也。果有言邪?其未尝有言邪?其以为异于口彀音，亦有辩乎，其无辩乎?”(《齐物论》)[1]49言说和吹风不同，言说必“有所待”，即言有指向某个对象的意图。人们的认识只有与对象符合才是正确的，但是这个所言者本身却是变易不定、瞬息万变的，而表达这个“所言者”的概念却是静止的、僵死的，当我们说“什么”(言)的时候，这个“什么”(所言)已经变了。所以在庄子看来，要用概念语言来表达事物是不可能的，即语言不能揭示其“真”，因为概念语言反映事物总要求有一一对应的相对静止关系，而事物的变化却是绝对的。

人的言说不仅不能反映一般客观事物的真，更不能准确表达“道”。庄子吸收了老子论“道”的观念，且对“道”又作了前所未有的升华与神化，使“道”上升到了类似于西方传统意义上的形而上学本体论的高度。“夫道，有情有信……先天地生而不为久，长于上古而不为老。”(《大宗师》)[1]181 “道”生天生地，却不是万物本身，而是天之所以高，地之所以广，日月之所以行，万物之所以昌的那个“所以是”。但庄子的“道”又不完全同于西方哲学意义上的本体论。东郭子问“道”就说明在庄子这里“道”不仅是“物物者”，而且是“每下愈况”、“无所不在”，既先于物又在物之中，这个“物物者”在共时态中主宰物 。作为万物本源性的道是大全，是一，具有无形性、超越性，这是人的言语无法把握的。“夫道未始有封，言未始有常”，(《齐物论》)[1]74道是无限的，不可穷尽的，不能分割，而人的语言概念总是进行抽象，总是有一定的外延，需把具体事物分割开来把握，而道一经分割，就有了界限，那就不是整体了。所以，人们用抽象概念、语言是无法把握具体的道。“道不可言，言而非也﹗知形形之不形乎﹗道不当名。”(《知北游》)[1]580

庄子通过以上四个方面对人类认识困境作了相对主义的揭示，告诉人们：是非不可区分，“道”不可言，我们所获得的只能是一些相对性的意见，而非终极性的真相。在庄子的认识论中，“认知的相对性是在起点就被充分揭示了的，相对主义成了庄子观察、对待自然、社会、人生各个领域内具体事物的立场和态度的认识论的基础。”[2]275

二、认识困境的消解

庄子在揭示人认识活动障碍时，把人的认识活动区分为两个完全不同的层次：一是对事物现象认识，即“小知”；一是对“道”的把握，即“真知”。与此对应，在如何消解障碍时，他提供了不同的方法。用相对主义消解获得“小知”之障碍，保持心之宁静，其最终目的是用神秘主义去达到 “道”的真知境界。

1.“小知”障碍之消解

在庄子看来，万物殊性，不同的人作为不同的判断主体对这些本性殊异的万物会厚此薄彼，从而滋生是非问题。如何消除这些矛盾?庄子提出了“齐一万物”，物之所以可齐，是因为它们的存在是不真实的，都没有质的规定性，不要将它们看作不同的东西，相反倒可以把它们完全等同起来。“天地一指也，万物一马也。可乎可，不可乎不可……道通为一，其分也，成也；其成也，毁也。凡物无成与毁，复通为一。”(《齐物论》)[1]59任何事物从表面上说，都有然与不然，可与不可两方面，这些形形色色的事物的区别，都是人们给它们贴标签，起名字的结果，若以道的眼光来看都是一样的，万物是“一指”、“一马”。从事物的发展变化来看也有同样的情况。一个事物的分，对它自己来说是毁，而对新事物来说是成，而总体的物无成与毁。庄子用相对主义的方法泯除和兼容事物之间观念上的界限和实际的对立，他认为：“天下莫大于秋毫之末，而泰山为小……天地与我并生，而万物为一。”(《齐物论》) [1]59万物都和我们同生于无，都与我们同为一体。事物的贵贱、大小、功用之有无，全都取决于观察认识的角度与立场，若从道的角度看，这些区别是不存在的。于是圣人便游心于虚无的道，天人合一，可见，齐万物乃是精神自由的开始。

庄子由齐万物进而齐是非。由于每个人会对各种事物进行区分取舍，从而导致是非纷扰、争辩无度乃至人心不宁，所以他还须齐是非，也即须齐“物论”。人们曾经讨论《齐物论》这一标题究竟是“齐物”之论，还是齐“物论”?其实，这两者并无矛盾，它既齐“物论”，也“齐物”论。著名学者钟泰说：“‘齐物论’者，齐物之不齐，齐论之不齐也。言论先及物者，论之有是非、然否……”[3]

2.体道之方

庄子以相对主义为基础去怀疑人类正常的认知活动，导致了不可知论。但庄子又不同于一般的怀疑论者和不可知论者，在求 “真知”的活动中，他却并不怀疑绝对“道”的存在，也不怀疑直觉体验的作用，他甚至通过很多寓言故事告诉我们直觉体验是认识“道”的途径。庄子虽然说“道不可言”，却没有说“道不可知”。冯友兰说：“庄周认为道不是用知识所能知道的，这并不是说，道不可能知。这是说，道不可能用一般的知识知。必须否定一切的知识，才能‘知道’。”[4]414冯先生的看法无疑精湛。庄子虽说过：“道不可言”，可他的“道”又离不开言，他具体通过“卮言”、“重言”、“寓言”这三种言说方式去言“道”，庄子陷入了“道”的言说悖论。如何超越这个不能言却又不能不言的困境从而实现对“道”的认识，获得大知、真知?庄子认为只有“忘言”，只有通过 “心斋”、“坐忘”、“见独”等方法。何谓“心斋”? “若一志，无听之以耳而听之以心，无听之以心而听之以气，……虚而待物者也。唯道集虚，虚者，心斋也。”(《人间世》) [1]117要达到虚静，必须抛弃耳目心思，纯凭神秘之直觉体验。“斋”就是内省的工夫，主要是对贪欲和智巧做洗净的工夫。要“体道”，除了“心斋”之方，庄子还讲了“坐忘”。坐忘就是“堕肢体，黜聪明，离形去知，同于大通。”(《大宗师》)[1]205同于大通即与道为一，要与道为一就必须抛弃感官和思虑，这种境界，实也即一种直觉的认识，是一种个人与最高存在合为一体的神秘体验。徐复观指出：“在坐忘的境界中，以‘忘知’最为枢要。忘知是忘掉分解性的、概念性的知识活动。”[5]“坐忘”境界，也可称之为“见独”，庄子通过“见独”对体道的过程和感受描绘的最为清晰。“南伯子葵问乎女偊曰：‘子之年长矣，而色若孺子，何也?’曰：‘吾闻道矣。’南伯子葵曰：‘道可得学邪?’曰：‘恶!恶可﹗……吾犹守而告之参日……无古今，而后能入于不死不生。”(《大宗师》)[1]183 “见独”即是忘怀一切以后对道的直接体认，这种体验也就是身心俱忘，物我不分，在想象中与道或宇宙融为绝对和谐的一体 。“上与造物者游，而下与外死生，无终始者为友。”(《天下》) [1]884所以，见独既是直觉主义的真知，也是神秘主义的体验。

在此我们看到庄子把“我之外”的客观性的、本体论的道转换为“我之内”的主观性的经验范围内的道，他在“与道为一，与天地为一”的精神境界中的到了莫大的精神自由。可庄子在他自己构筑的道的世界里停滞不前，并以此作为自己人生的最高境界，庄子之“道”观念“抑制了庄子认识论沿着相对主义所固有的经验论性质的、不可知论方向的发展，阻止了庄子相对主义所包含的怀疑论因素向近代怀疑论所显示的那个方向跳跃。”[2]283

通过庄子对认识活动障碍的揭示及提供的消除之方，我们认为，庄子超越一切逻辑差别的逻辑观念，在一定意义上是正确的，因为是非、善恶都不是绝对的。他提出的观点对当时独断论者起了矫正作用，启发人们对既有的理论体系乃至意识形态大胆怀疑，并不断进行新的探索。可我们也看到，庄子的这种怀疑与批判却又走到了另一个极端，他把相对主义发展到了绝对主义，即根本否定了一切“万物”之别、“是非”之异有客观的标准和依据。庄子虽区分了小知和大知，但他拒绝用语言、逻辑对事物进行切割划分、反对破坏天然的“混沌”，否定具有普遍意义的“公是”的存在。这便潜藏着一种消解人类逻辑本身的危险，而实践告诉我们，逻辑的作用主要在于辩伪和区别事物。这与中国古代哲学中人生论与认识论相一致的传统是合而为一的。庄子的相对主义认识论是从怀疑主义开始亦以怀疑主义终结，但其怀疑不是为了纯粹的否定，不是去揭示关于世界最后的根源本质，而是把人放在自然之中，使人如何在自然的万化中运用直觉主义安顿自己的生命，从而开辟高度的人生境界，这在中外哲学史上都是独具特色的。庄子的这种独特的认识论对中国以后哲学的发展—“重人生而轻自然，长于伦理而轻视逻辑”的传统产生了重大影响。直至现在，在形式逻辑基础上发展起来的科学和理性仍然是我们中国人需要补上的一课。

[参考文献]

[1] 陈鼓应.庄子今注今译[M].北京：中华书局，2001.

[2] 崔大华.庄学研究[M].北京：人民出版社，1992.

[3] 钟 泰.庄子发微[M].上海：上海古籍出版社，1988：26.

[4] 冯友兰.中国哲学史新编[M].北京：人民出版社，1998：414.

第8篇：分子生物学定义范文

    中心法则作为分子生物学最基本、最重要的理论之一，对当代分子生物学的发展起到了极大地推动作用。然而，在分子生物学领域，自其产生到现在一直存在着很多争议。作为一个科学假设的中心法则，对其进行系统的语义分析有益于这一理论的意义澄清。那么在什么样的一个基底上对其进行语义分析？我们认为这一基底应该是语境论。

    结构学、生物化学和信息学路线是一直较为公认的分子生物学研究中三条主要的路线。[1]中心法则的产生是以生化——信息学方法为基础的。其产生的模式是假说演绎的，即先利用有限的证据提出一个假说，然后根据假说演绎出若干理论，最后等待证据检验所演绎的结论，其过程是假说——演绎——检验。伴随着分子生物学的不断发展，这一演绎——检验的过程不断循环往复。正是在这种循环往复的过程中，中心法则的语形发生着不断地转变。同时，在此过程中，不断有新的生物学概念的提出，不断有新旧生物学概念的更替。在这里既包括新的概念的提出及其所被赋予的特定意义，又包括同一概念在不同的研究范围中所包含的不同的生物学意义。也就是说，在这一过程中中心法则的语义不断地发生变迁，而这种变迁是在分子生物学纵向语境的不断变化中实现的。

    1　中心法则的语义变迁

    自克里克在1958年提出中心法则至今，中心法则已经经过了半个多世纪的丰富和发展。我们可以将其发展的整个过程大致分为三个阶段：克里克最初提出的经典的中心法则；20世纪70—80年代被修正和丰富的中心法则；20世纪末基因组及后基因组时代下的中心法则。

    最初被克里克描述的中心法则如图1所示。

    

    图1　最初被克里克描述的中心法则图

    箭头表示在三大类生物大分子DNA、RNA和蛋白质间信息传递或流动所有可能的方向。它揭示了生命遗传信息的流动方向或传递规律。结合当时的理论背景和认识论背景，克里克对所描述的中心法则做了进一步的分析，最终提出了中心法则最初的基本形式：

    

    上式描述了由碱基→氨基酸→蛋白质这一基本过程。对这一过程中代码的语义分析，必然无法脱离整个理论的语义结构。因为，在以上所描述的过程中，任意一次结构的上升，都必然会伴随着其代码的语义调整。在中心法则中，碱基位于一个基础的层面，成为生物学解释与物理、化学解释的纽带。例如，在化学中GAA是作为氨基乙酸的代码，然而，在生物学中，它却表示对应于谷氨酸的遗传密码。当我们对其结构上升，多个连续的三联体碱基序列自然也就对应多个连续的氨基酸序列。当碱基序列发生变化时，也就必然地导致氨基酸序列发生变化。有序列的碱基链和氨基酸链又分别构成了DNA和蛋白质。自此，就构成了最初的中心法则：蛋白质作为生物性状形成的工作分子是由构成DNA的碱基序列所决定，我们把这种碱基序列称之为遗传信息。同时，由于当时生物学理论背景及研究对象的限制，自然决定了中心法则从DNA到RNA到蛋白质严格的单程信息流路线，以及从DNA序列到RNA序列到蛋白质氨基酸序列严格的共线性。

    由上可以得到，单一的碱基符号的语义形成是在中心法则整个的语义结构中实现的，碱基序列在生物学语境中的语义表达同样也无法脱离中心法则的语义结构。而整个中心法则的语义实现又是在当时特定的语境下完成。也就是说，特定语境的确立，决定了中心法则的语义解释，确定了中心法则在当时语境下的解释伸缩度。

    随着分子生物学的发展，1970年Temin等在RNA病毒中发现了RNA逆转录酶，说明了RNA到DNA逆向转录的可能性。[2]之后，又有人发现细胞核里的DNA还可以直接转译到细胞质的核糖体上，不需要通过RNA即可以控制蛋白质的合成。[3]此时，中心法则被修正为如图2所示。

    

    图2　修正后的中心法则图

    而中心法则的语义解释，也就由之前的“严格的单程式”变迁为一种“中途单程式”。从20世纪70年代开始，分子生物学家对真核生物进行了大量的研究，发现了基因上存在的非编码序列，从而产生了内含子与外显子的区别。20世纪80年代末，分子生物学家又报道了多种RNA编辑的类型。这些都说明了蛋白质序列在DNA序列上的非连续性及非对应性。这又要求中心法则的语义解释由之前的“严格共线性”转变为“非共线性”。这都是由于分子生物学纵向语境的变化，导致了中心法则语义边界的改变，从而使其语义的解释范围及解释伸缩度发生改变。理论背景及认识论背景的不同，便造成了中心法则概念的语义扩张。这种语义的扩张通过再语境化的功能，继而又成为其它生物学理论的语义语境。中心法则的理论发展，就是在这种语境转变，或者说是再语境化的过程中不断实现其语义转变。

    在分子生物学中，还有非DNA分子模板(如细胞模板、糖原以及一些细胞级的非分子模板)、朊病毒等的出现。虽然，这些只是出现在离体实验中，应只属于尚未定论的科学预测。但是，它们强力说明着：在生物系统中，信息流的传递是多元和多层次的，它们在细胞中构成了一个精密的时空框架，中心法则仅仅只是这些信息流中的一条或者说是一条主流；在中心法则的信息流中，非DNA编码的渗入，使得DNA仅作为DNA编码的一个起点，而不是遗传信息流的唯一源头；同时，在信息流的传递过程中，非模板式的序列加工，使得信息流并不是模板流。[4]这些似乎对中心法则都构成了严峻的挑战。然而，我们并不能抹杀它的合理性地位。中心法则的提出是以当时病毒、细菌的实验材料为依据。它所指出的DNA、RNA、蛋白质间的信息传递是符合分子生物法则的。鉴于当时理论背景和认识论背景的限制，我们应该是在其三大分子的框架性语境下对其进行语义解释。当分子生物学推进到真核细胞时，中心法则的信息流其实已经处于另一个完全不同的时空框架中，这时我们应对其进行语境下降，在单个基因层面或者是更低的层面对其进行语义解释。而面对当代基因组语义研究的问题，或许我们还要对其进行语境上升，在基因组层面、细胞层面甚至是更高的层面对其进行语义解释。

    综上所述，对中心法则的语义解释应该放在分子生物学发展的纵向语境下进行。中心法则的语义变迁就是在这一纵向发展过程中，一次次不断地语境化与再语境化的过程中实现的。同时，我们对中心法 则的语义理解也还必须在一种横向的特定的语境下进行，而不是仅仅只在分子生物信息较窄的概念下进行。只有这样才不会导致中心法则的语义局限性。而作为科学理论的中心法则语义被局限，自然会导致其作为研究方法的意义局限性。这也就引出了本文接下来所要谈论的一个问题：在传统意义下，作为研究方法的中心法则的意义及其局限性。

    2　作为研究方法的中心法则的意义及其局限性

    中心法则是一个关于DNA、RNA、蛋白质三大分子的信息传递的科学理论。在它的解释之下，信息不能由蛋白质向下传递到DNA，而是DNA被转录成RNA，RNA再翻译成蛋白质。更进一步讲是，“信息从DNA向上传递到RNA、蛋白质，进而延伸到细胞、多细胞系统”。[5]然而，不仅于此，中心法则还作为一种研究的方法，被用于许多研究计划，用以解决基因组的语义问题。

    基因组研究的核心问题是研究作为生命系统发展和运行基础的基因组调节网络的意义。一个基因组意义的理论问题便是一个基因组语义问题。部分地讲，这种语义是将基因组序列转化成系统性意义的语义代码。由于生物系统是在不同层次被组织，所以一个基因组的语义会由于该序列片段所处的本体论、功能及组织层次的不同而产生不同的语义联想意义。因此，如何获得一个基因组语义的元理论问题便成为基因组和蛋白质组研究的战略问题。

    目前，许多关于基因组研究的方法论都是遵循一种自下而上的策略。这种研究的方法正是受到了中心法则的启示。也就是说，中心法则为还原论者研究基因组提供了方法论基础。这种还原论方法论的前提是，在我们要进一步了解下一个层次的信息时，我们必须在理论上和实际中都要对每一个更低、更微观层面的信息和本体论的知识有所把握。这就好比说，当我们要获得一个蛋白质的结构时，我们首先要掌握构成这一蛋白质的氨基酸信息，再获得核酸信息。然而，即便是掌握了基本的核酸信息，由于基因和细胞网络设计一系列的相互作用的部分，而使得从核酸到蛋白质信息的过程特别复杂。

    一个以中心法则为方法的研究项目，最大的弱点是其惊人的复杂度。这种自下而上的还原论策略存在的问题是，寻找到一个解决路径的搜索空间非常巨大。在计算机科学中，解决一个问题的关键往往就在于能够解决这个问题的可能路径的空间。这样一系列的可能路径被称为搜索空间。一个问题的一种解决方法就是一个路径在这样一种搜索空间中实现一个目标或解决。一些问题拥有巨大的搜索空间，从而使得其在实际层面上几乎不可能被解决。在计算机科学中讲，这就是所谓的NP——complete问题。[6]这些问题的复杂程度，足以使现阶段最快的计算机瘫痪。基因组和细胞网络的研究正是面临这样的问题，它们涉及成千上万的相互作用的部分。遵循一种自下而上的策略进行研究，必然在其过程中呈现出一系列的NP——complete问题。

    然而，在实际的研究过程中，研究者形成的研究策略都是依据关于更高层次的生物信息的知识。“即使在平常的实验决策和实验设计中，研究者的行为都是在一个关于现象的系统知识，即一个更高层次的语境中进行的。”[7]在这些系统问题的研究过程中，研究者预先假设这些知识可以对他的研究和实验设计提供一个更宽的方向。更为重要的是，这样就使得这个研究有了其自身的意义。这种高层次、系统性的信息给出了这个研究或实验为什么要进行的理由。

    这种知识在人工智能的研究领域被称为启发性知识。启发性知识被定义为可以减少搜索空间的信息。因此，在这种情况下，科学家就利用这种启发性的、系统层面的生物学知识，去减少那些非正式的、直觉的、先验的搜索空间，从而来解决他的问题。在我们所说的基因组语义的问题中，启发性信息可以减少基因组语义的搜索空间，可以减少基因代码可能解释的空间。

    例如，在信息的传递方面，根据中心法则，信息是不能从蛋白质到RNA再到DNA向下传递的。然而，在系统层面，信息可以从蛋白质向下传递到DNA。细胞信号就是一个例子。正是由于一系列的蛋白质与蛋白质的相互作用，蛋白质与RNA的相互作用，导致了DNA转录的被激活。因此，从系统层面来讲，中心法则仅仅介绍了细胞信息系统中许多种可能的信息传递路径中的一种。实际上，存在细胞内的信息传递路径和细胞间的信息传递路径。这些路径构成了细胞内及细胞间的信息传递网。然而，它们又都是通过细胞的基因组信息来组织着细胞内和细胞间的信息传递。

    所以，我们必须有意识地去区分作为科学理论的中心法则和作为研究的方法的中心法则。否则，我们就有可能错误地提前认为，由于信息不能向下传递，我们就不能自上而下地由高层次的信息得到低层次的信息。多细胞以及单细胞中信息传递的二元性，就使得基因组语义的研究策略，跳出了传统意义下中心法则的局限性。

    现阶段关于基因组理论的大部分研究，都是遵循传统意义下的中心法则，在一个严格的自下而上研究策略下进行的。替代这种研究策略，我们主张同时考虑一种自上而下的互补性策略。我们认为，一种能够整合高层面的系统层面与低层面的基因组信息层面的研究策略，对于解决基因组语义问题是非常必要的。传统意义下的中心法则对于基因组语义研究已经不再是充足的组织模式。那么是否存在一种路径，在细胞和多细胞的语境下，利用高层次的系统信息去理解基因组？我们认为是存在的。正如上文所言，这时候我们就需要对传统意义下的中心法则进行语境上升，在细胞与多细胞的层面对其进行语义理解。同时，在方法论层面，我们也就同样可以尝试一种自上而下的研究范式，来补充之前的严格的自下而上的方法论研究策略。

    3　中心法则方法论意义研究的新路径

    什么是一个自上而下的研究策略？

    在一个自上而下的研究策略下，我们可以在抽象概念的层面来讨论多细胞的发展过程。在抽象概念层面的讨论，可以使我们获得更多关于系统层面的现象。假设有一个软件系统，并且在这个软件系统中可以设计一个人工基因组，同时在这个系统中该基因组可以产生一个人工有机体。然后，我们可以使这个人工基因组尽可能地模仿自然基因组的主要的系统属性。比如，该系统是否能够模拟多细胞的发展、细胞信号的传递等？在该系统中进行特定位点的基因突变，是否能得到自然基因组下的相似效果，如畸形发展、癌变等？这一系列问题的实现，就 使得我们可以确认该系统能够反映自然基因组的一些基本特征。然而，我们可能需要一种更为精确的相关性。但是，如果我们能够使得人工基因组与自然基因组相关联，那么我们就得到了从一个基因组翻译到另一个基因组的开端。如图3所示。

    

    图3　基因组翻译模拟图

    图3所模拟的是生物体内的基因组和计算机系统中多细胞有机体之间的关系。图中的“翻译关系”指的是计算机系统及生物体系统中基因组之间的“句法关系”。中间的“语义关系”表示的是用计算机系统中的多细胞有机体语言翻译出生物体中的基因组。下面的“一致性关系”应该包括系统之间暂时的和动态的形态学之间的一致性。

    这就好比将英语翻译成汉语。我们需要知道这些被翻译的单词是什么，如何在句子中使它们相关联。这就是语言中的句法。但是，首先我们需要知道语言的语义。也只有当两段话的意思相同的时候，对于一个词、一句话或者一段话的翻译才是充分的。

    这样我们就通过计算机代码的语义获得了基因组的语义。然而，在这个过程中，并不妨碍我们同时使用自下而上的研究策略。“在人工智能中，合并自上而下和自下而上的研究路径是较优的研究策略之一。当两种研究路径，分别自上而下与自下而上在中间合并时，便形成了一种解决路径。”[8]

    在这里需要注意的是，无论是低层次的本体论层面(如生物化学)，还是高层次的关于信息和本体论的层面，对于研究生物过程而言，没有哪一种是固有的更为优越的。关于细胞和多细胞现象的正确的高层面的信息，没有必要一定要被还原成更低层面的本体论视角。很多情况下，高层面的系统知识反而能够帮助我们限定研究的搜索空间，促进我们去理解更低层面的生物过程。因此，对于一个系统不同层面信息的理解，能够使我们获得更多、更全面的关于该系统的知识。

    所以，在细胞或者多细胞系统的层面，中心法则可以被简单的描述为：基因组→蛋白质组。我们也没有必要必须将其还原到DNA转录和翻译的层面。

    4　结语

    随着分子生物学的发展，其理论在不断地远离经验。在这样的一个背景下，如何去构造、理解和解释分子生物学，语义分析成为一种十分重要的科学方法。首先，“语义分析方法本身作为语义学方法论，在科学哲学中的运用是‘中性’的，这个方法本身并不必然地导向实在论或反实在论，而是为某种合理的科学哲学的立场提供有效的方法论的论证。”[9]“语义分析方法在例如科学实在论等传统问题的研究上具有超越性，在一个整体语境范围内其方法更具基础性；其次，作为科学表述形式的规则与其理论自身架构是息息相关的，这种关联充分体现在理论表述的语义结构之上，对其逻辑合理性的分析就是对理论真理性的最佳验证；第三，生物学理论表述的多元化特征使得语义分析应用更加具有灵活性。”[10]

    正如中心法则，其语义的实现无法脱离其整个理论的语义结构。在整个理论中，每一次结构的上升或者下降，都会带来其代码的语义调整。同时，生物体是一个多层次的、有组织的、结构复杂的系统，在这个不同层次被组织的复杂系统中，任何一个代码的语义都会由于其指称实体所处的本体论、功能及组织层次的不同，而产生不同的语义联想意义。因此，对中心法则进行语义研究是有益于其意义澄清及理论分析的。然而，这种语义研究应该在分子生物学发展的纵向语境下进行。因为，中心法则的语义变迁正是在分子生物学纵向发展的语境化与再语境化得过程中实现的。同时，我们也只有在某种特定的语境下对中心法则进行语义解释，才不会导致其语义的局限性。

第9篇：分子生物学定义范文

在现行初中化学教材中，有许多精炼的化学概念，这些概念是用简练的语言高度概括出来的，常包括定义、原理、反应规律等。其中每一个字、词、每一句话、每一个注释都是经过反复推敲并有其特定的意义，以保证概念的完整性和科学性。化学概念是学习化学必须掌握的基础知识，准确地理解概念对于学好化学是十分重要的。初中学生的阅读和理解能力都有待培养和提高，因此，在教学过程中讲清概念，把好这一关是非常重要和必要的。

一、联系生活，从实际出发辨析概念

根据新课标的要求，化学教学要注重联系生活实际，培养学生学化学用化学的意识。例如日常生活中的食物腐败和瓷碗破碎等变化究竟是物理变化还是化学变化呢？教师可以联系生活实际分析，食物腐败之前可以供食用，腐败之后不能食用。为什么食物腐败之后不能食用呢，引导学生得出食物腐败过程中有新物质生成，所以该变化属于化学变化；瓷碗破碎之前是陶瓷，瓷碗破碎之后还是陶瓷，只不过它的形状发生了变化，所以该变化是物理变化。从而得出物理变化和化学变化的本质区别为有无新物质生成。

二、注重实验，用实验引出概念

在实际教学中，教师要通过演示实验来集中学生的注意力，并对现象分析，要引导学生正确地推理，来形成化学基本概念。例如，在讲化学变化与物理变化两个概念时，教师可以用剪刀将纸剪碎和将纸点燃的两个小实验来证明。教师可以边演示边提问，让学生充分思考：在两个对比实验中变与不变的是什么？这两种变化有什么不同？看起来这是一个极为简单的实验，学生在观察变与不变的现象时能回答出以下两点：剪纸的过程中纸的形状变了，但纸还是纸，没有变；纸燃烧过程中，纸由白色变成灰黑色灰，灰不是纸。通过总结、举例练习，明确物理变化、化学变化概念的意义，了解二者的区别和联系。在应用实验引出概念的教学中更要重视学生实验的直接体验。

三、抓住关键字词，讲清概念含义

化学概念有着极强的严密性和准确性，教师在教学过程中，要充分把握化学概念的特点，要及时纠正某些用词不当及概念认识上的错误，这样，既可以使学生深刻领会概念的含义，还有利于培养学生严密的逻辑思维习惯。例如，在讲"单质"与"化合物"这两个概念时，一定要强调概念中的"纯净物"三个字。因为单质或化合物首先应是一种纯净物，即是由一种物质组成的，然后再根据它们组成元素种类的多少来判断其是单质或者是化合物，否则学生就容易错将一些物质如金刚石、石墨的混合物看成是单质（因它们就是由同种元素组成的物质），同时又可误将食盐水等混合物看成是化合物（因它们就是由不同种元素组成的物质）。

四、解剖概念内容，帮助学生理解

化学概念不仅用词严密，而且非常精炼，教师在教学过程中，要对一些含义比较深刻，内容又比较复杂的概念进行剖析、讲解，以帮助学生加深对概念的理解和掌握。如"溶解度"概念一直是初中化学的一大难点，不仅定义的句子比较长，而且涉及的知识也较多，学生往往难于理解。因此在讲解过程中，若将组成溶解度的四句话剖析开来，效果就大不一样了。其一，强调要在一定温度的条件下；其二，指明溶剂的量为100g；其三，一定要达到饱和状态；其四，指出在满足上述各条件时，溶质所溶解的克数。这四个限制性句式构成了溶解度的定义，缺一不可。

五、加强引导，注重概念的内涵与外延

紧扣概念，弄清概念的内涵与外延，既有助于学生理解概念，又有助于拓展学生的思维视野。如人教版初中化学教材P48关于"盐"定义为组成里含有金属离子和酸根离子的化合物。学生根据定义可能无法判断NH4NO3、NH4Cl等物质是否为盐。对此，教师可以将盐的定义延伸拓展一下，组成里含有金属离子或铵根离子和酸根离子的化合物叫做盐，以后学生再遇到这类问题就不会困惑了。另外，复分解反应发生的条件为生成物中有沉淀或气体或水生成时复分解反应才能发生。在介绍侯氏制碱法时，学生无法理解：NaCl+NH4HCO3=NaHCO3+NH4Cl的反应类型。如果教师将复分解反应发生的条件延伸为：生成物中有沉淀或气体或水或难电离的物质或溶解度更小的物质生成时复分解反应才能发生，学生便很容易理解了。

六、正确辨析，注意概念之间的区别

物质分类一直是近几年中考考查的重点和热点，考查的方式灵活多样，题型背景层出不穷，混合物和纯净物辨析区分更是许多省市命题考查的热点。对此，教师在教学中应引导学生正确辨析，注意概念之间的区别。如"纯净物"只有一种物质组成，有固定的性质，有固定的化学式。"混合物"至少有两种成分，每种成分都保持各自的性质，而且每种成分之间没有发生化学反应，通常没有固定的化学式。据此学生结合自己的化学认知结构便可以正确区分纯净物和混合物了。

七、系统分类，注意概念之间的联系

化学概念虽多，也是一个个地形成的，要善于引导学生将概念逐步系统归类，突出重点，抓住关键。例如，在学习了原子、分子、元素、单质、化合物这几个概念后，总结这几个概念的区别与联系，突出元素在这几个概念中的主导地位，揭示这几个概念的从属关系、组成与构成关系、宏观与微观的关系。

八、强化训练，加强学习后的知识巩固

在讲授每一个概念后，注意整理一些相应的练习题，让学生思考回答。例如，学习溶液、悬浊液、乳浊液的概念后，为使学生能根据实验得出概念的意义，正确的区分这三种混合物，列出下列混合物，让学生区分：①石灰乳，②牛奶，③敌敌畏乳油，④敌敌畏与水的混合液，⑤敌敌畏的酒精溶液，⑥把二氧化碳通入澄清石灰水后的液体，⑦白磷与二硫化碳溶液，⑧食醋，⑨石灰沙浆，⑩爆鸣气。学生回答后，根据掌握程度进行讲评、分析、纠正错误。还有混合物、纯净物、单质、化合物等概念，都可以适当安排这样的巩固性习题，对学生掌握、深化基本概念是行之有效的。

总之，在进行化学概念的教学中，要抓住每个概念中反映事物本质属性的词、句子以及相关特征，把概念讲清楚，讲透彻，搞清概念的内涵和外延。这样，对培养学生的阅读能力，提高理解能力和增强学习能力都是大有帮助的。以上是笔者在教学过程中对初中化学概念教学的初探，其中的错误和不妥之处在所难免。但笔者意在抛砖引玉，希望更多广大一线教育工作者在教学之余将教学心得、经验撰稿成文，以飨读者，以达取长补短、共同进步，形成不分地域的教学研讨氛围。

参考文献