上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称：生物技术与人类课程号：BL913班级号：1702116 姓名：刘伟 学号：517021910121专业：机械工程 阅读与理解 题目编号 3 得分 序 阅读文章名称 1 A new hominin foot from Ethiopia shows multiple Pliocene bipedal adaptations 2 Additive threats from pathogens,climate and land-use change for global amphibian diversity 3 Causes,consequences and ethics 4 Changing Arctic Ocean freshwater pathways 5 Clonal evolution in relapsed acute myeloid leukaemia revealed by whole-genome sequencing 6 Comparing the yields of organic and conventional agriculture 7 Consequences of changing 8 Ecology drives a global network of gene exchange connecting the human microbiome 9 Emerging fungal threats to animal,plant and ecosystem health 10 Evolution of increased complexity in a molecular machine 11 Genetic contribution to stability and change in intelligence from childhood to old age 12 Getting the measure of biodiversity 13 Global patterns in biodiversity 14 Global warming preceded by increasing carbon dioxide concentrations during the last deglaciation 15 Insights into hominid evolution from the gorilla genome sequence 16 Prediction mutation outcome from early stochastic variation in genetic interaction partners 17 Rapid evolutionary divergence and ecotypic diversification of germination behavior in weedy rice populations 18 Recent contribution of glaciers and ice caps to sea level rise 19 Regeneration of whole fertile plants from 30000-y-old fruit tissue buried in Siberian permafrost 20 Reversal of cocaine-evoked synaptic potentiation resets drug-induced adaptive behaviour 21 Stability and complexity in model ecosystems 22 Stability criteria for complex ecosystems 23 Systematic conservation planning 24 The diversity-stability debate 25 The Medicago genome provides insight into the evolution of rhizobial symbioses 26 Twenty-first-century warming of a large Antarctic ice-shelf cavity by a redirected coastal current 27 Will a Large Complex System be Stable
上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称： 生物技术与人类 课程号： BI 913 班级号：F1702116 姓名：刘伟 学号：517021910121 专业：机械工程 阅读与理解 题目编号 3 得分 序 号 阅读文章名称 1 A new hominin foot from Ethiopia shows multiple Pliocene bipedal adaptations 2 Additive threats from pathogens, climate and land-use change for global amphibian diversity 3 Causes, consequences and ethics 4 Changing Arctic Ocean freshwater pathways 5 Clonal evolution in relapsed acute myeloid leukaemia revealed by whole-genome sequencing 6 Comparing the yields of organic and conventional agriculture 7 Consequences of changing 8 Ecology drives a global network of gene exchange connecting the human microbiome 9 Emerging fungal threats to animal,plant and ecosystem health 10 Evolution of increased complexity in a molecular machine 11 Genetic contribution to stability and change in intelligence from childhood to old age 12 Getting the measure of biodiversity 13 Global patterns in biodiversity 14 Global warming preceded by increasing carbon dioxide concentrations during the last deglaciation 15 Insights into hominid evolution from the gorilla genome sequence 16 Prediction mutation outcome from early stochastic variation in genetic interaction partners 17 Rapid evolutionary divergence and ecotypic diversification of germination behavior in weedy rice populations 18 Recent contribution of glaciers and ice caps to sea level rise 19 Regeneration of whole fertile plants from 30000-y-old fruit tissue buried in Siberian permafrost 20 Reversal of cocaine-evoked synaptic potentiation resets drug-induced adaptive behaviour 21 Stability and complexity in model ecosystems 22 Stability criteria for complex ecosystems 23 Systematic conservation planning 24 The diversity–stability debate 25 The Medicago genome provides insight into the evolution of rhizobial symbioses 26 Twenty-first-century warming of a large Antarctic ice-shelf cavity by a redirected coastal current 27 Will a Large Complex System be Stable
David Tilman.Causes,consequences and ethics of biodiversity Nature,2000,405:208-211 中文题目：生物多样性的成因、影响及道德规范 姓名：刘伟 单位：上海交通大学机械与动力工程学院 邮政编码：200240 前言 地球上为何存在如此巨大的物种多样性？这对人类来说仍是一个谜题，而这个 谜题的答案或许能够解释为什么生物多样性能够影响生态系统的功能以及这一过 程是如何进行的。我们或许可以通过量化生物在处理环境胁迫时面临的权衡来寻 找答案。此外，社会对生物多样性丧失的反应也涉及权衡，详尽阐述这些内容对 于发展更为明智的环境伦理和政策至关重要。 背景知识 “生物多样性”(Biodiversity)一词在1986年被提出，为生物的多样性 (Biological diversity)的简称，最早是指对地球上所有植物、动物、真菌及 微生物物种种类的清查。此后，生物多样性在学术上的定义被扩充及所有生态系 统中活生物体的变异性，它涵盖了所有从基因、个体、物种、种群、群落、生态 系统到地景等各种层次的生命型式。另外，广泛定义上亦指各式各样的生命相互 依赖著复杂、紧密而脆弱的关系，生活在不同形式的人文及自然系统中，也就是 人和万物生生不息在地球的生物圈共荣共存。 在《保护生物学》一书中，蒋志刚等(1997)给生物多样性所下的定义为：” 生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综 合，包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的 复杂的生态系统”。① 生物多样性的价值包括为人类提供食物、药物、工业原料、燃料，提供生态系 统服务，以及供娱乐、艺术欣赏等。这些价值大致可以分为直接价值和间接价值 两类，除此有时也包括潜在价值，即尚未被发掘的价值。 生物多样性包括三个层面：遗传多样性（基因多样性）、物种多样性、生态系 统多样性。⑧ (1)遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。一般所指的 遗传多样性是指种内的遗传多样性，即种内个体之间或一个群体内不同个体的遗
David Tilman. Causes, consequences and ethics of biodiversity. Nature,2000,405:208-211 中文题目：生物多样性的成因、影响及道德规范 姓名：刘伟 单位：上海交通大学机械与动力工程学院 邮政编码：200240 前言 地球上为何存在如此巨大的物种多样性？这对人类来说仍是一个谜题，而这个 谜题的答案或许能够解释为什么生物多样性能够影响生态系统的功能以及这一过 程是如何进行的。我们或许可以通过量化生物在处理环境胁迫时面临的权衡来寻 找答案。此外，社会对生物多样性丧失的反应也涉及权衡，详尽阐述这些内容对 于发展更为明智的环境伦理和政策至关重要。 背景知识 “生物多样性”（Biodiversity）一词在 1986 年被提出，为生物的多样性 （Biological diversity）的简称，最早是指对地球上所有植物、动物、真菌及 微生物物种种类的清查。此后，生物多样性在学术上的定义被扩充及所有生态系 统中活生物体的变异性，它涵盖了所有从基因、个体、物种、种群、群落、生态 系统到地景等各种层次的生命型式。另外，广泛定义上亦指各式各样的生命相互 依赖著复杂、紧密而脆弱的关系，生活在不同形式的人文及自然系统中，也就是 人和万物生生不息在地球的生物圈共荣共存。 在《保护生物学》一书中，蒋志刚等（1997）给生物多样性所下的定义为：" 生物多样性是生物及其环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的综 合，包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境形成的 复杂的生态系统"。 ① 生物多样性的价值包括为人类提供食物、药物、工业原料、燃料，提供生态系 统服务，以及供娱乐、艺术欣赏等。这些价值大致可以分为直接价值和间接价值 两类，除此有时也包括潜在价值，即尚未被发掘的价值。 生物多样性包括三个层面：遗传多样性（基因多样性）、物种多样性、生态系 统多样性。 ② （1）遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的总和。一般所指的 遗传多样性是指种内的遗传多样性，即种内个体之间或一个群体内不同个体的遗
传变异总和。 (2)物种多样性是指动物、植物和微生物种类的丰富性，它只计算给定地区 的不同物种数量。 (3)生态系统多样性指的是一个地区的生态多样化程度。 世界人口无节制地增长、工业化进程不断地加速、人类消费水平无约束地提高， 带来了森林大量砍伐生物多样性急剧减少大气C02浓度不断提高、不少发展中国家 粮食短缺等等各种各样的恶果。因此，生物多样性保护、全球变化以及可持续发 展已成为国际关注的3个热点。这3个问题的研究又相互联系相互交叉，例如农业 问题，就与3个方面都有密切的相关。生物多样性的保护及持续利用问题自从1992 年联合国环境与发展大会上《生物多样性公约》签署后，已引起世界各国政府及 各界人士的重视。⑧ 文章亮点 一、说理清晰、简明扼要。 本文从大处落笔，明确分析了生物多样性与人类现今的复杂关系。全文没有 使用任何公式，较少使用专业性词汇，非常便于非专业人士学习。作者采取他人 实验结果与理论推理相结合的方式，引用同期论文如Gaston对生物多样性模式及 其解释的总结：引用前人论文如Maddison对世界经济的相关统计结果。并让这些 引用内容很好地为观点服务，使得论理清晰。 二、将生物学与经济学巧妙结合。 文章中很多段落都是将生物多样性与经济现象作类比，用人们较为熟悉的内 容来帮助读者理解抽象的生物学概念，例如在“共存与生态系统功能”中，为了 描述生态系统中开放竞争的地位，作者描述为自然中存在市场经济，极大增强了 文章的可读性。此外这种写作方法也很好地与文章主题中生物多样性与道德规范 相呼应，即自然科学与人文、社会科学的相似与矛盾之处，很好地引发读者思考。 三、图文并茂。 这篇文章用了很大的空间放置插图，虽然仅有两幅，但信息量很大，尤其是 图二，图a给出了一个简单的模型一一“谷仓上的雪球模型”来研究生态位分化 与共存的问题；图b利用函数图像清晰地描述了植物种类丰富度与生物量的关系， 非常直观。 四、文章中心明确，论述连贯
传变异总和。 （2）物种多样性是指动物、植物和微生物种类的丰富性，它只计算给定地区 的不同物种数量。 （3）生态系统多样性指的是一个地区的生态多样化程度。 世界人口无节制地增长、工业化进程不断地加速、人类消费水平无约束地提高， 带来了森林大量砍伐生物多样性急剧减少大气 CO2浓度不断提高、不少发展中国家 粮食短缺等等各种各样的恶果。因此，生物多样性保护、全球变化以及可持续发 展已成为国际关注的 3 个热点。这 3 个问题的研究又相互联系相互交叉,例如农业 问题，就与 3 个方面都有密切的相关。生物多样性的保护及持续利用问题自从 1992 年联合国环境与发展大会上《生物多样性公约》签署后，已引起世界各国政府及 各界人士的重视。 ③ 文章亮点 一、说理清晰、简明扼要。 本文从大处落笔，明确分析了生物多样性与人类现今的复杂关系。全文没有 使用任何公式，较少使用专业性词汇，非常便于非专业人士学习。作者采取他人 实验结果与理论推理相结合的方式，引用同期论文如 Gaston 对生物多样性模式及 其解释的总结；引用前人论文如 Maddison 对世界经济的相关统计结果。并让这些 引用内容很好地为观点服务，使得论理清晰。 二、将生物学与经济学巧妙结合。 文章中很多段落都是将生物多样性与经济现象作类比，用人们较为熟悉的内 容来帮助读者理解抽象的生物学概念，例如在“共存与生态系统功能”中，为了 描述生态系统中开放竞争的地位，作者描述为自然中存在市场经济，极大增强了 文章的可读性。此外这种写作方法也很好地与文章主题中生物多样性与道德规范 相呼应，即自然科学与人文、社会科学的相似与矛盾之处，很好地引发读者思考。 三、图文并茂。 这篇文章用了很大的空间放置插图，虽然仅有两幅，但信息量很大，尤其是 图二，图 a 给出了一个简单的模型——“谷仓上的雪球模型”来研究生态位分化 与共存的问题；图 b 利用函数图像清晰地描述了植物种类丰富度与生物量的关系， 非常直观。 四、文章中心明确，论述连贯
文中出现频率最高的词语是trade--offs,并往往与balance结合，比如在“共 存与生态系统功能”部分，作者连用4个balance来指出物种共存原因，说服力 极强，在最后部分，他将权衡转移到人类与自然，当下利益与长远利益之间，就 此表达自己观点，为了更好地满足人类的发展，我们必须做到量化，对多种利益 进行考量，而科学在这一过程以及政策伦理的发展中也必将起到无法替代的作用。 读后感 作为一名机械类的学生，我原本认为自己永远都不会再与生物学前沿相接触， 但通过这门通识课程，我完整地阅读并理解了一篇nature文章。非常感谢周老师 给我提供这次机会。 我始终相信，对于生命、自然的向往是每个人的本能，而且了解得越多，这 种渴望就会越强烈。我们身边的一切，是那么的自然，但若仔细推敲又是那么的 不可思议。正是这种感觉的存在，我们习惯了天地间的一切，并认为它们都是理 所当然，而几万年来人类对自然、对土地的敬畏也渐渐地淡化、消失。为了自身 利益，人类不断地从自然汲取，让原本稳定的生态遭到了巨大破坏。在过去的2 亿年中自然界每27年就有一种植物物种从地球上消失，每世纪有90多种脊椎动物 灭绝。随着人类活动的加剧，物种灭绝的速度不断加快，现在物种灭绝的速度是自 然灭绝速度的1000倍，很多物种未被订名即已灭绝，大量的基因丧失，不同类型的 生态系统面积锐减。④自然孕育人类，却毁于人类，这何尝不是一种悲哀啊。 庆幸的是，各国已经认识到事态的严重性，并采取措施加以弥补。1992年6 月联合国在巴西召开了环境与发展大会(UNCE0)。在这次会议上通过了《生物多 样性公约》，同时有150多个国家政府的首脑在《公约》上签字。通过包括遗传资 源的获取和利用以及技术转让和生物安全等议题，该公约试图阐述生物多样性的 所有细节。通过创造为发展中国家提供资助的机制，以帮助他们履行公约。该公约 试图达到一种平衡，即发达国家和发展中国家之间付出与获得的平衡。 生物多样性对生态系统有着巨大的影响。一般来说，更大的多样性可以带来 更强的植物群落生产力、更好的营养保持、更强的生态系统稳定性：而较低的多 样性会使生态系统更具变数，难以维持稳定。人们对生物多样性的看法在十年间 发生了根本性的变化，正如作者的研究结果“多数研究表明生物多样性与生态系 统的稳定性呈正相关”，短短几年的众多实验推动着人类向着了解生物多样性迈出 了一步又一步，例如为了研究陆地生态系统中生产力高、组成复杂的森林生态系
文中出现频率最高的词语是 trade-offs，并往往与 balance 结合，比如在“共 存与生态系统功能”部分，作者连用 4 个 balance 来指出物种共存原因，说服力 极强，在最后部分，他将权衡转移到人类与自然，当下利益与长远利益之间，就 此表达自己观点，为了更好地满足人类的发展，我们必须做到量化，对多种利益 进行考量，而科学在这一过程以及政策伦理的发展中也必将起到无法替代的作用。 读后感 作为一名机械类的学生，我原本认为自己永远都不会再与生物学前沿相接触， 但通过这门通识课程，我完整地阅读并理解了一篇 nature 文章。非常感谢周老师 给我提供这次机会。 我始终相信，对于生命、自然的向往是每个人的本能，而且了解得越多，这 种渴望就会越强烈。我们身边的一切，是那么的自然，但若仔细推敲又是那么的 不可思议。正是这种感觉的存在，我们习惯了天地间的一切，并认为它们都是理 所当然，而几万年来人类对自然、对土地的敬畏也渐渐地淡化、消失。为了自身 利益，人类不断地从自然汲取，让原本稳定的生态遭到了巨大破坏。在过去的 2 亿年中自然界每 27 年就有一种植物物种从地球上消失,每世纪有 90 多种脊椎动物 灭绝。随着人类活动的加剧,物种灭绝的速度不断加快,现在物种灭绝的速度是自 然灭绝速度的 1000 倍，很多物种未被订名即已灭绝,大量的基因丧失,不同类型的 生态系统面积锐减。 ④自然孕育人类，却毁于人类，这何尝不是一种悲哀啊。 庆幸的是，各国已经认识到事态的严重性，并采取措施加以弥补。1992 年 6 月联合国在巴西召开了环境与发展大会（UNCEO）。在这次会议上通过了《生物多 样性公约》,同时有 150 多个国家政府的首脑在《公约》上签字。通过包括遗传资 源的获取和利用以及技术转让和生物安全等议题,该公约试图阐述生物多样性的 所有细节。通过创造为发展中国家提供资助的机制,以帮助他们履行公约。该公约 试图达到一种平衡,即发达国家和发展中国家之间付出与获得的平衡。 生物多样性对生态系统有着巨大的影响。一般来说，更大的多样性可以带来 更强的植物群落生产力、更好的营养保持、更强的生态系统稳定性；而较低的多 样性会使生态系统更具变数，难以维持稳定。人们对生物多样性的看法在十年间 发生了根本性的变化，正如作者的研究结果“多数研究表明生物多样性与生态系 统的稳定性呈正相关”，短短几年的众多实验推动着人类向着了解生物多样性迈出 了一步又一步，例如为了研究陆地生态系统中生产力高、组成复杂的森林生态系
统，第一个森林生物多样性的生态系统功能实验样地于1999年在芬兰建立®，很 好地推动了生物多样性与生态系统功能研究向大尺度发展。 在生态伦理方面，传统的人类中心主义认为，人类以外的大自然事物，只有 在满足人类个体的特别需求时候才具有价值，对于其他生物的关怀也仅限于直接 有益于人类的生物。但在发展过程中，人类逐渐意识到人类对环境的破坏将危及 人类的生存，也开始反思自己的立场，并致力于维护地球生态系统的稳定和平衡。 由此形成了生物平等主义、生态整体主义等。科学的生态伦理观对于生物多样性 的保护是必要的，但生态伦理要与人的实践有机结合，同时要注重人的主观能动 性的发挥。只有这样，才能对生物多样性进行有效的保护。© 虽然科学将在生物多样性的保护中发挥至关重要的作用，但这并不意味着保 护生物多样性仅仅与政府、科学家有关，它是我们每一个人类的责任。希望这种 较为浅显、具有教育功能的论文能够得到进一步的宣传，让更多人看到，共同投 身到维护生物多样性，维持生态系统平衡与稳定的事业中。 最后，再次感谢周老师为我们提供的机会。通过这次学习，我认识到，其实 前沿距离我们并不遥远，只要投入足够多的时间与精力，我们有能力理解名家学 者的思想。更重要的是，我们应将得到的思想传递给他人，让更多人理解生物， 并推动它的发展。 参考文献 ①蒋志刚.保护生物学M).浙江科学技术出版社，1997. ②生物多样性的主要组成中国林业新闻网2012-02-06 陈灵芝，钱迎倩生物多样性科学前沿，生态学报1997,17(6)：565~572 ©马克平，钱迎倩全球生物多样性保护与持续利用的纲领性文件一一《生物多样性公约》 介绍，《科学与社会》，1995(1)：56-60 ⑤马克平生物多样性与生态系统功能的实验研究，《生物多样性》，2013,21(3)：247-248 ⑥刘海龙生态伦理与生物多样性保护，《南京林业大学学报（人文社会科学版）》，2011,11 (2):30-34
统，第一个森林生物多样性的生态系统功能实验样地于 1999 年在芬兰建立 ⑤，很 好地推动了生物多样性与生态系统功能研究向大尺度发展。 在生态伦理方面，传统的人类中心主义认为，人类以外的大自然事物，只有 在满足人类个体的特别需求时候才具有价值，对于其他生物的关怀也仅限于直接 有益于人类的生物。但在发展过程中，人类逐渐意识到人类对环境的破坏将危及 人类的生存，也开始反思自己的立场，并致力于维护地球生态系统的稳定和平衡。 由此形成了生物平等主义、生态整体主义等。科学的生态伦理观对于生物多样性 的保护是必要的，但生态伦理要与人的实践有机结合，同时要注重人的主观能动 性的发挥。只有这样，才能对生物多样性进行有效的保护。 ⑥ 虽然科学将在生物多样性的保护中发挥至关重要的作用，但这并不意味着保 护生物多样性仅仅与政府、科学家有关，它是我们每一个人类的责任。希望这种 较为浅显、具有教育功能的论文能够得到进一步的宣传，让更多人看到，共同投 身到维护生物多样性，维持生态系统平衡与稳定的事业中。 最后，再次感谢周老师为我们提供的机会。通过这次学习，我认识到，其实 前沿距离我们并不遥远，只要投入足够多的时间与精力，我们有能力理解名家学 者的思想。更重要的是，我们应将得到的思想传递给他人，让更多人理解生物， 并推动它的发展。 参考文献 ① 蒋志刚. 保护生物学[M]. 浙江科学技术出版社, 1997. ② 生物多样性的主要组成 中国林业新闻网 2012-02-06. ③ 陈灵芝，钱迎倩 生物多样性科学前沿, 生态学报 1997, 17(6): 565~572. ④ 马克平，钱迎倩 全球生物多样性保护与持续利用的纲领性文件——《生物多样性公约》 介绍, 《科学与社会》, 1995 (1) :56-60 ⑤ 马克平 生物多样性与生态系统功能的实验研究, 《生物多样性》 , 2013 , 21 (3) :247-248 ⑥ 刘海龙 生态伦理与生物多样性保护, 《南京林业大学学报(人文社会科学版)》 , 2011 , 11 (2) :30-34