堂课科学技术哲学-疾病与演化.pptVIP

生物心理社会生态模式？,疾病与演化,第一节 演化论基础,演化（evolution）： 作为一种世界观，演化是指世界是可变的，这种变化不是循环往复的，而是沿时间之矢进行的持续的变化。,当应用于有机界时，演化是指生物物种既不是特别创造的，也不是固定不变的，而是在时间的进程中发生了改变，新物种从老物种中相继产生。,演化是“生物种群的适应性和多样性的改变”，也即，“每一个种群中的个体所经历的从一代到另一代所发生的遗传更新”。 Ernst Mayr (1904-2005),达尔文演化论（Darwinism）： 演化是事实（evolution as such） 共同由来（common decent） 渐进主义（gradualism） 物种多样化（multiplication of species） 自然选择（Natural Selection）,查尔斯 达尔文 （Charles Darwin，18091882） On the Origin of Species by Means of Natural Selection Or the Preservation of Favored Races in the Struggle for Life （1859）,1840,The Beagle Voyage（1831.121836.10）,1831.121836.10 随贝格尔号环球航行 1837.3 成为进化论者 1838.9 发现自然选择原理 1844 完成关于自然选择原理的论文 1856 开始写作关于物种起源的书 1858 联合论文在林奈学会上被宣读 1859 发表物种起源,在马尔萨斯说出这句话之前，还没有人想 到过这种重大的抑制。 达尔文，笔记本，1838年9月28日 如果人口不受限制的话，每25年就会翻一 倍，或者以几何速度增长。 马尔萨斯，人口学原理，1798,在我进行了15个月的系统探索之后，我为 了消遣，偶然阅读了马尔萨斯论人口的 书，这时，通过长期对于动植物习性的观 察，我已经可以接受无处不存在着生存斗 争的观点了，我突然想到，在这种情况 下，有利的变异会得到保存，不利的变异 会遭到淘汰。于是我至少得出了一种用来 说明原理的理论。 达尔文，自传，1876,事实1： 群体潜在的指数增长 事实2： 群体具有稳定性 事实3： 生存资源有限 推论1： 个体间存在着生存斗争,自然选择理论的解释模型,推论1： 个体间存在着生存斗争 事实4： 个体具有独特性 事实5： 许多个体变异是可遗传的 推论2： 生存和繁殖差异，即自然选择 推论3： 经过许多代：演化,自 然 选 择 的 解 释 模 型,“在达尔文之前，所有关于历史性变化的理论都是转型的（transformational）。也就是说，因为系统中的每一个成员在其生活史中都经历了一个个体的转型，所以系统被看作在时间中经历了变化。拉马克的演化理论是转型的：按照这个理论，物种之所以发生改变，乃是因为物种内的每一个有机体都经历了同样的改变。现代自然科学中转型理论的一个例子是宇宙的演化，宇宙的演化是其中每一颗恒星的演化。关于人类历史的理论都是转型的。,与这些关于变化的转变理论相对照，达尔文提出了一个变异的（variational）原则。整体中的不同个体成员在某些性质上彼此相区别，通过这些不同类型的比例发生变化，这个系统就演化了。所以整体的性质发生变化，并不伴随着个体成员的任何连续的变化。这样，一种变异，也就是空间中对象之间的差异，就发生了质变，变成了时间中的变异。”,勒沃汀 Richard C. Lewontin (1929- ) 现代著名进化生物学家 哈佛大学比较动物学博物馆,自然选择（Natural Selection）： 在每一世代中，一对父母的成千上万后代中 的少数个体生存下来和能够繁殖，是因为这 些个体恰巧具有在其一生所遇到的一套环境 条件下对它们来说是有利的特征组合。,自然选择的两个步骤：,新的遗传变异随机产生 少数子代个体的遗传变异被保留,随机性 偶然性 没有长期目标 没有进步倾向 不能导致尽善尽美,Hardy-Weinberg equilibrium 如果没有突变、自然选择、迁移或偶然因素的作用，种群基因库的基因频率不会发生改变。 如果由于上述原因发生了改变，则此群体就演化了。,人类事务？,疾病与健康？,第二节 达尔文医学,一、Darwinian Medicine： 依据达尔文演化论的观点来理解人类疾病起因的一种医学理论。,Randolph Nesse (1948- ) psychiatrist professor of psychology founder of the University of Michigan Evolution and Human Adaptation Program,George Williams (1926-2010) evolutionary biologist the State University of New York,George Williams & Randolph Nesse, The Dawn of Darwinian Medicine (Q Rev. Biol. 66: 1-22, 1991) George Williams & Randolph Nesse, Evolution and Healing: The New Science of Darwinian Medicine (Weidenfeld and Nicolson, 1995, UK edition) Why We Get Sick (New York: Time Books 1995, US edition) Stephen C. Stearns, Stanley B. Eaton, etc.,Gaurav Bhatia & Alkes Price, Genome-wide Comparison of African-Ancestry Populations from CARe and Other Cohorts Reveals Signals of Natural Selection (American Journal of Human Genetics, Sept. 9, 2011),Proximate cause Ultimate cause 近因（how?） 远因（why?）,二、主要观点： 1. 人是自然选择所推动的生命演化的产物，是一个精致与脆弱的结合体，具有对疾病的易感性（Evolutionary explanations for our vulnerability to disease）。,人体结构“设计不当”与疾病 阑尾、食管气管的交叉、盲点,2. 尝试首先从“适应”角度思考生命现象，疾病的很多表现其实是复杂的适应，具有选择优势（The adaptationist program）。 fever, iron deficiency, cough, etc.,镰状细胞贫血病和疟疾 sickle-cell anemia & malaria,杂合子优势 Heterozygous advantage,3. 很多疾病的高发与环境及生活方式的快速改变密切相关（The mismatch hypothesis: the Pleistocene epoch and the modern environment）。 石器时代（180万年到1万年前）： 狩猎采集,EEA (the environment of evolutionary adaptedness): the Pleistocence era. arteriosclerosis, stroke, obesity, hypertension, breast / ovarian cancer, etc. backward looking explanations,4. 人类与病原体处于演化的军备竞赛之中，胜负未卜（A forward looking view）。 Antibiotic resistance in bacteria hospital-acquired diseases,青霉素和耐药菌株,Co-existence,三、反思与启示：,用整体的、生态的观念反思现代医学“对症下药，症去病除”的模式； 为我们在今后医