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我们将细胞智能定义为细胞根据环境状况采取有利于生存的应变能力。所有生物体都有智能,不同生物体的智能高低不同。生存是生物体通过物质和能量代谢维持自身形态和功能的动态行为。由于体细胞处于多细胞生物体中,接触到的是主要是内环境,细胞智能与生物体内环境密切相关。细胞智能在生物体中表现为生存能力和协同能力,生物体的智能包含对细胞智能的继承和生物体组织突现的能力。如果没有细胞智能,生物体的智能很难产生,而仅仅依靠细胞智能,生物体的智能将是非常原始的。
7 w- G$ E }; v, P" F3 W0 | 细胞能够维持自身的生命活动和应变活动,能够对环境变化和自身经历产生记忆,能够改变自身的形态、功能、敏感性,能够采取主动行为,能够与周围细胞或组织协同活动。我们将细胞行为分为:能量活动(能量物质的摄取、转化、储存、消耗)、生产活动(制造蛋白质等物质、合成细胞器、合成细胞内各种中间工具)、修复活动(平衡细胞质内和个腔室的化学组成、补充和稳定膜结构、分解和排出废物和毒素、修复DNA损伤)、周期生命活动(细胞发育、分裂、分化、凋亡)、外部交流活动(信号发送、信号传递、信号响应、协同行为)。
( w8 o8 M% t: K! c; i细胞智能的分级。( j* \" P) n; G, |* U1 O" Q3 w
1、 维持生存是细胞的基本功能,不同细胞的生存能力不同,任何细胞只能生存在一定的环境下,单细胞生物生存条件比较宽松,生存状态比较原始,不能有效规避环境变迁,通过大量繁殖维持种系存活。3 J: X8 g7 w# S
2、 变异行为。对于环境的变迁,只有通过变异才能适应和生存下来。基因变异是种系分化的原动力。/ H7 A3 Z5 ]8 C/ y1 |
3、 环境应变行为。根据环境变化,产生适应性变化,表现为体积、形态、内部化学组成、内部细胞器构成、基因表达等变化。应变比变异更敏捷。, l- t0 C7 k; D# b' o
4、 协同自律行为。参与整体调控,能接受外部信号调控产生适应性应变,应变或分化为具体功能组织的细胞,能够产生一系列行为履行特定功能。这是社会化行为特征,即类似于人从一个自然人成长为一个社会人,进入社会角色。
- o$ d Z+ _# m+ K4 b 细胞智能与组织功能发生。多细胞生物体中的细胞是职能化的细胞(即使是干细胞也是职能化的细胞),独立生存能力退化,协同生存能力提高,细胞通过分工协作共同组成生物体,以生物体形式生存。因此多细胞生物的体细胞具有一系列独特的特点:分化性(能接受调控分化为某些固定类型的组织细胞)、调控性(具有种属密码系统、能够接受调控、能够发出调控信号)、自律性(主动响应调控、履行规范化行为、生命的自限性、接受凋亡指令)。细胞很容易接受调控进入角色,并形成功能化组织。
j0 g' W# V% Q$ x. ~) i 生物体多级调控体系。生物体由大量细胞和细胞外组织共同构成,形成多级递进的体系,而生物体生存的根本就是有效调控。相对细胞而言,巨大的生物体需要功能分化和组织协调,需要经过多级组织分工协作才能形成足够强大的功能,而在每一级和跨级都需要灵活的调控。生物是自然形成的,生物体的调控是经过生存考验的。生物体最终依靠的是细胞智能。! i) B r' K7 `0 Y- ^
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