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编号： B1906姓名：王鹏博 班级： F1503017学号：515030910407专业：电子信息与电气工程学院 阅读与理解 题目编号 12 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 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
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 课程编号： BI 906 姓名： 王鹏博 班级： F1503017 学号： 515030910407 专业：电子信息与电气工程学院 阅读与理解 题目编号 12 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
Getting the measure of biodiversity 中文题目：推动生物多样性的措施 姓名：王鹏博 单位：电子信息与电气工程学院邮编：200240 一.背景介绍。 由论文我们得知，生物多样性是从基因水平对所有生态系统的总和。我们大体可以看成 是遗传的多样性。于此同时，我们人类的很多行为正在破坏者自然环境，这直接的或者间接 地导致了生物多样性的减少。对于我们人类而言，我们希望能够用尽可能全面的测量出生物 的多样性，但不可否认的是生物多样性的测量十分复杂和麻烦，我们应该更加密切地关注生 态环境和生物多样性被破坏的现状并且采取有效的保护措施，同时大力发展更多的方法测量 生物的多样性。 我们可以来看看生物多样性的含义：生物多样性(biodiversity)是指生物中的多样化和变 异性以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生 态系统。生物多样性可以分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性3个层次。遗传多 样性指地球上生物个体中所包含的遗传信息之总和：物种多样性指地球上生物有机体的多样 化：生态系统多样性涉及的是生物圈中生物群落、生境与生态过程的多样化。 测定多样性的公式很多，这里仅我们这里仅选取其中几种有代表性的作以说明。以下则 是常用的一些测量指数： 1.丰富度指数 由于群落中物种的总数与样本含量有关，所以这类指数应跟定为可比较的。生态学上用过 的丰富度指数很多，现举几例。 (1)Gleason(1922)指数： D=S/InA 式中A为单位面积，S为群落中的物种数目。 (2)Margalef(1951,1957,1958)指数： D=(S-1)/inN 式中S为群落中的总种数，N为观察到的个体总数（随样本大小而增减）。 2.多样性指数 多样性指数是反映丰富度和均匀度的综合指标。应指出的是，应用多样性指数时，具低丰 富度和高均匀度的群落与具高丰富度与低均匀度的群落，可能得到相同的多样性指数。下面 是两个最著名的计算公式：
Getting the measure of biodiversity 中文题目：推动生物多样性的措施 姓名：王鹏博 单位：电子信息与电气工程学院 邮编：200240 一.背景介绍。 由论文我们得知，生物多样性是从基因水平对所有生态系统的总和。我们大体可以看成 是遗传的多样性。于此同时，我们人类的很多行为正在破坏者自然环境，这直接的或者间接 地导致了生物多样性的减少。对于我们人类而言，我们希望能够用尽可能全面的测量出生物 的多样性，但不可否认的是生物多样性的测量十分复杂和麻烦，我们应该更加密切地关注生 态环境和生物多样性被破坏的现状并且采取有效的保护措施，同时大力发展更多的方法测量 生物的多样性。 我们可以来看看生物多样性的含义：生物多样性（biodiversity）是指生物中的多样化和变 异性以及物种生境的生态复杂性，它包括植物、动物和微生物的所有种及其组成的群落和生 态系统。生物多样性可以分为遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性 3 个层次。遗传多 样性指地球上生物个体中所包含的遗传信息之总和；物种多样性指地球上生物有机体的多样 化；生态系统多样性涉及的是生物圈中生物群落、生境与生态过程的多样化。 测定多样性的公式很多，这里仅我们这里仅选取其中几种有代表性的作以说明。以下则 是常用的一些测量指数： 1. 丰富度指数 由于群落中物种的总数与样本含量有关，所以这类指数应跟定为可比较的。生态学上用过 的丰富度指数很多，现举几例。 （1）Gleason（1922）指数： 式中 A 为单位面积，S 为群落中的物种数目。 （2）Margalef（1951， 1957， 1958）指数： 式中 S 为群落中的总种数，N 为观察到的个体总数（随样本大小而增减）。 2. 多样性指数 多样性指数是反映丰富度和均匀度的综合指标。应指出的是，应用多样性指数时，具低丰 富度和高均匀度的群落与具高丰富度与低均匀度的群落，可能得到相同的多样性指数。下面 是两个最著名的计算公式：
(1)辛普森多样性指数(Simpson's diversity index) 辛普森在1949年提出过这样的问题：在无限大小的群落中，随机取样得到同样的两个标 本，它们的概率是什么呢？如在加拿大北部森林中，随机采取两株树标本，属同一个种的概 率就很高。相反，如在热带雨林随机取样，两株树同一种的概率很低，他从这个想法出发得 出多样性指数。用公式表示为： 辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率 =1-随机取样的两个个体属于同种的概率 设种ⅰ的个体数占群落中总个体数的比例为P,那么，随机取种ⅰ两个个体的联合概率就 为。如果我们将群落中全部种的概率合起来，就可得到辛普森指数D,即 D=1->P2 i-1 式中，S为物种数目。 辛普森多样性指数的最低值是0，最高值是(1-1/s)。前一种情况出现在全部个体均属于 一个种的时候，后一种情况出现在每个个体分别属于不同种的时候。 例如，甲群落中A、B两个种的个体数分别为99和1，而乙群落中A、B两个种的个体数 均为50，按辛普森多样性指数计算，则甲、乙两群落的多样性指数分别为： D1=1-∑N,02=1-(991/100)2+111002)=0.0198 i-l D2=1- ∑(N:1N)2=1-{(501100)2+(501100)2)=0.5000 1 乙群落的多样性高于甲群落。造成这两个群落多样性差异的主要原因是种的不均匀性，从 丰富度来看，两个群落是一样的，但均匀度不同。 (2)香农-威纳指数(Shannon-Weiner index) 信息论中熵的公式原来是表示信息的紊乱和不确定程度的，我们也可以用来描述种的个体 出现的紊乱和不确定性，信息量越大，不确定性也越大，因而多样性也就越高。其计算公式 为： H=∑1og2 il 式中S为物种数目，Pi为属于种ⅰ的个体在全部个体中的比例，H为物种的多样性指数。 公式中对数的底可取2，e和10，但单位不同，分别为nit,bit和dit。若仍以上述甲、乙两群 落为例计算，则
（1）辛普森多样性指数（Simpson's diversity index） 辛普森在 1949 年提出过这样的问题：在无限大小的群落中，随机取样得到同样的两个标 本，它们的概率是什么呢？如在加拿大北部森林中，随机采取两株树标本，属同一个种的概 率就很高。相反，如在热带雨林随机取样，两株树同一种的概率很低，他从这个想法出发得 出多样性指数。用公式表示为： 辛普森多样性指数=随机取样的两个个体属于不同种的概率 =1-随机取样的两个个体属于同种的概率 设种 i 的个体数占群落中总个体数的比例为 Pi，那么，随机取种 i 两个个体的联合概率就 为 。如果我们将群落中全部种的概率合起来，就可得到辛普森指数 D，即 式中，S 为物种数目。 辛普森多样性指数的最低值是 0，最高值是（1-1／s）。前一种情况出现在全部个体均属于 一个种的时候，后一种情况出现在每个个体分别属于不同种的时候。 例如，甲群落中 A、B 两个种的个体数分别为 99 和 1，而乙群落中 A、B 两个种的个体数 均为 50，按辛普森多样性指数计算，则甲、乙两群落的多样性指数分别为： 乙群落的多样性高于甲群落。造成这两个群落多样性差异的主要原因是种的不均匀性，从 丰富度来看，两个群落是一样的，但均匀度不同。 （2）香农-威纳指数（Shannon-Weiner index） 信息论中熵的公式原来是表示信息的紊乱和不确定程度的，我们也可以用来描述种的个体 出现的紊乱和不确定性，信息量越大，不确定性也越大，因而多样性也就越高。其计算公式 为： 式中 S 为物种数目，Pi 为属于种 i 的个体在全部个体中的比例，H 为物种的多样性指数。 公式中对数的底可取 2，e 和 10，但单位不同，分别为 nit，bit 和 dit。若仍以上述甲、乙两群 落为例计算，则
H1=-∑P4og2P=-(0.99×1og20.99+0.01×log20.01)=0.081t i-1 2 H2=-∑P,1og2B=-(0.50×1og20.50+0.50×1og20.50)=1.00it 可见，乙群落的多样性更高一些，这与用辛普森指数计算的结果是一致的。 香农-威纳指数包含两个因素：其一是种类数目，即丰富度：其二是种类中个体分配上的 均匀性(evenness)。种类数目越多，多样性越大；同样，种类之间个体分配的均匀性增加也 会使多样性提高。 保护生物多样性的意义： 生物多样性是地球生命经过几十亿年发展进化的结果，是人类赖以生存和持续发展的物 质基础。它提供人类所有的食物和木材、纤维、油料、橡胶等重要的工业原料。中医药绝大 部分来自生物，截至目前，直接和间接用于医药的生物己超过3万种。可以说，保护生物多 样性就等于保护了人类生存和社会发展的基石，保护了人类文化多样性基础，就是保护人类 自身。 我国生态破坏问题还相当突出，主要表现在以下几个方面：生态环境退化的趋势还没有 得到根本遏制：各种开发建设的人为破坏仍在继续，物种生存面临着严重威胁：外来入侵物 种危害日趋严重：生物遗传资源流失问题突出，保护和管理不到位：西部地区生物多样性急 需采取抢救性保护措施。 二创新点 本文以生动形象的例子和图示向我们解释了生物多样性是什么，改变了我们一般的想 法，使读者能够更加清晰明了的懂得作者说的是什么。并且还介绍了测如何测量生物多样性， 呼吁了我们要对生物多样性进行保护，还向我们揭露了生物多样性遇到的很多问题。这些问 题有些是我们可能很难去做到的，还有部分是我们人类自己造成的。我们要对这些改变承担 起相应的责任，并且改变我们或者发展技术去攻克这些问题，当然大自然本身也有很多我们 不懂的东西需要我们去了解，我们对很多东西的认识还远远不够。尽管我们己经取得了一些 成就，但是还有很长的路要走。作者还适当的对我们现在的生物科技与伦理方面有一些涉及， 将社会伦理与科技发展还有国家政策等问题相结合，深入立体的展示出我们现在所面临的问 题。 三.我的感想 通读文章，我感受颇深。地球上的生物多样性是指全部的有机体和物种、他们的无限的 基因变异、他们的无限的栖息地和生态系统的混合。这正是地球上亿年以来进化的结果。我 们人类社会的发展真正快速的，对生态环境产生影响的知识这短短的两百多年。我们的科技 不断发展，也渐渐的对生物界有了一些认识，产生了对生物多样性的心理上的、伦理道德上 的价值观。对于生物多样性，好说我们可以做到能够多么大力的帮助其发展，但至少我们可 以做到一点，那就是保护生物的多样性。我认为最重要的便是对生物的保护，尤其在我们这 样一个地大物博的国家。因为生物的保护就是对他们自身所带基因的保护，这个是最直接的， 最便捷的保护方式，而且这还间接的要求了我们对于生态环境的保护，毕竞没有了生态环境 生物的生存也就无从谈起了。但是我们又同样能了解到，人类活动对生物多样性产生了很多 负面的影响，我们必须要尽力避免。我们到处伐树，带出开垦土地，一点点压缩着本应该属 于动物们的生存环境。我们还吃各种各样的动物，我们甚至把有的动物吃成看濒危保护动物
可见，乙群落的多样性更高一些，这与用辛普森指数计算的结果是一致的。 香农-威纳指数包含两个因素：其一是种类数目，即丰富度；其二是种类中个体分配上的 均匀性（evenness）。种类数目越多，多样性越大；同样，种类之间个体分配的均匀性增加也 会使多样性提高。 保护生物多样性的意义： 生物多样性是地球生命经过几十亿年发展进化的结果，是人类赖以生存和持续发展的物 质基础。它提供人类所有的食物和木材、纤维、油料、橡胶等重要的工业原料。中医药绝大 部分来自生物，截至目前，直接和间接用于医药的生物已超过３万种。可以说，保护生物多 样性就等于保护了人类生存和社会发展的基石，保护了人类文化多样性基础，就是保护人类 自身。 我国生态破坏问题还相当突出，主要表现在以下几个方面：生态环境退化的趋势还没有 得到根本遏制；各种开发建设的人为破坏仍在继续，物种生存面临着严重威胁；外来入侵物 种危害日趋严重；生物遗传资源流失问题突出，保护和管理不到位；西部地区生物多样性急 需采取抢救性保护措施。 二.创新点 本文以生动形象的例子和图示向我们解释了生物多样性是什么，改变了我们一般的想 法，使读者能够更加清晰明了的懂得作者说的是什么。并且还介绍了测如何测量生物多样性， 呼吁了我们要对生物多样性进行保护，还向我们揭露了生物多样性遇到的很多问题。这些问 题有些是我们可能很难去做到的，还有部分是我们人类自己造成的。我们要对这些改变承担 起相应的责任，并且改变我们或者发展技术去攻克这些问题，当然大自然本身也有很多我们 不懂的东西需要我们去了解，我们对很多东西的认识还远远不够。尽管我们已经取得了一些 成就，但是还有很长的路要走。作者还适当的对我们现在的生物科技与伦理方面有一些涉及， 将社会伦理与科技发展还有国家政策等问题相结合，深入立体的展示出我们现在所面临的问 题。三. 我的感想 通读文章，我感受颇深。地球上的生物多样性是指全部的有机体和物种、他们的无限的 基因变异、他们的无限的栖息地和生态系统的混合。这正是地球上亿年以来进化的结果。我 们人类社会的发展真正快速的，对生态环境产生影响的知识这短短的两百多年。我们的科技 不断发展，也渐渐的对生物界有了一些认识，产生了对生物多样性的心理上的、伦理道德上 的价值观。对于生物多样性，好说我们可以做到能够多么大力的帮助其发展，但至少我们可 以做到一点，那就是保护生物的多样性。我认为最重要的便是对生物的保护，尤其在我们这 样一个地大物博的国家。因为生物的保护就是对他们自身所带基因的保护，这个是最直接的， 最便捷的保护方式，而且这还间接的要求了我们对于生态环境的保护，毕竟没有了生态环境 生物的生存也就无从谈起了。但是我们又同样能了解到，人类活动对生物多样性产生了很多 负面的影响，我们必须要尽力避免。我们到处伐树，带出开垦土地，一点点压缩着本应该属 于动物们的生存环境。我们还吃各种各样的动物，我们甚至把有的动物吃成看濒危保护动物
我们不断地让动物的栖息地丧失和片断化或岛屿化，对于林业和农业过度单一化，不断地引 入外来物种造成物种入侵。这都是我们现在对生态环境的破坏。 我们国家是地球上生物多样性最丰富的国家之一。国土辽阔，海域宽广，自然条件复杂 多样，再加上古老的地质历史，孕育了极其丰富的植物、动物和微生物物种，拥有纷繁多彩 的生态组合，是全球12个多样性十分丰富的国家之一。不但野生物种和生态系统类型众多， 而且具有繁多的栽培植物和家养动物品种及其野生近缘种。于此同时呢，我国生物特有属、 特有种多，动植物区系起源古老，珍稀物种丰富。这本身是我国的一大优势，但是随着我国 经济发展的前进，我们发现我们的绿地少了，环境变差了，越来越多的动物变成了濒危保护 动物，这真的是我们想要的吗。我们又对大自然做了些什么。 其实，只要人类不去占领原来生物的生存空间，不去破坏生态平衡，让大自然的生物有 维持它原有的平衡的就好。我们需要严格我们自己的行为，改变错误的观念，重新树立正确 的科学的生态伦理观念。 我们需要承认生物多样性有内在的价值人类活动必须遵循生态规律，人类应当履行保护 生物多样性的责任，遵循生物多样性保护和经济发展相协调的准则，白虎生物多样性必须依 据科学技术。 为了可持续发展，人类在保护生物多样性方面应该采取的措施有：树立适度发展的思想， 建立适当妥协的行为模式，培养保护生物多样性的公众意识，完善保护生物多样性的政策， 制定相关的法律法规，加强国际合作，加强生物多样性持续利用的科学、技术研究，确立合 理的资源管理计划、防止环境污染。 虽然这些工作都不是顷刻间就能完成的，但我们一定要树立这个意识，从现在开始，做 好对生物多样性的保护。 最后我想说，在这次的阅读理解中，我学到了很多知识。我了解到了生物多样性的概念， 真正自己看完了一篇学术论文，还学会了如何总结作者的观点，如何找出作者的创新点以及 产生自己的思考。另外还让我学会了如何去查找相关的论文文献，获得了更多的知识，也获 得了获取知识的途径。最后，感谢来书在完成这次作业上给予的帮助。 参考文献： [1]张景慧，黄永梅.生物多样性与稳定性机制研究进展U].生态学报，2016，(13)：3859-3870. [2]武建勇，薛达元，赵富伟，王艳杰.中国生物多样性调查与保护研究进展).生态与农村环 境学报，2013，(02：146-151 [3)马建章，戎可，程鲲.中国生物多样性就地保护的研究与实践).生物多样 性，2012，(05：551-558. [4]黎燕琼，郑绍伟，龚固堂，陈俊华，朱志芳，吴雪仙，慕长龙.生物多样性研究进展).四川林 业科技，2011，(0412-19. [5]李延梅，牛栋，张志强，曲建升.国际生物多样性研究科学计划与热点述评U.生态学 报，2009，(04：2115-2123
我们不断地让动物的栖息地丧失和片断化或岛屿化，对于林业和农业过度单一化，不断地引 入外来物种造成物种入侵。这都是我们现在对生态环境的破坏。 我们国家是地球上生物多样性最丰富的国家之一。国土辽阔，海域宽广，自然条件复杂 多样，再加上古老的地质历史，孕育了极其丰富的植物、动物和微生物物种，拥有纷繁多彩 的生态组合，是全球 12 个多样性十分丰富的国家之一。不但野生物种和生态系统类型众多， 而且具有繁多的栽培植物和家养动物品种及其野生近缘种。于此同时呢，我国生物特有属、 特有种多，动植物区系起源古老，珍稀物种丰富。这本身是我国的一大优势，但是随着我国 经济发展的前进，我们发现我们的绿地少了，环境变差了，越来越多的动物变成了濒危保护 动物，这真的是我们想要的吗。我们又对大自然做了些什么。 其实，只要人类不去占领原来生物的生存空间，不去破坏生态平衡，让大自然的生物有 维持它原有的平衡的就好。我们需要严格我们自己的行为，改变错误的观念，重新树立正确 的科学的生态伦理观念。 我们需要承认生物多样性有内在的价值人类活动必须遵循生态规律，人类应当履行保护 生物多样性的责任，遵循生物多样性保护和经济发展相协调的准则，白虎生物多样性必须依 据科学技术。 为了可持续发展，人类在保护生物多样性方面应该采取的措施有：树立适度发展的思想， 建立适当妥协的行为模式，培养保护生物多样性的公众意识，完善保护生物多样性的政策， 制定相关的法律法规，加强国际合作，加强生物多样性持续利用的科学、技术研究，确立合 理的资源管理计划、防止环境污染。 虽然这些工作都不是顷刻间就能完成的，但我们一定要树立这个意识，从现在开始，做 好对生物多样性的保护。 最后我想说，在这次的阅读理解中，我学到了很多知识。我了解到了生物多样性的概念， 真正自己看完了一篇学术论文，还学会了如何总结作者的观点，如何找出作者的创新点以及 产生自己的思考。另外还让我学会了如何去查找相关的论文文献，获得了更多的知识，也获 得了获取知识的途径。最后，感谢来书在完成这次作业上给予的帮助。 参考文献： [1]张景慧,黄永梅. 生物多样性与稳定性机制研究进展[J]. 生态学报,2016,(13):3859-3870. [2]武建勇,薛达元,赵富伟,王艳杰. 中国生物多样性调查与保护研究进展[J]. 生态与农村环 境学报,2013,(02):146-151. [3] 马 建 章 , 戎 可 , 程 鲲 . 中 国 生 物 多 样 性 就 地 保 护 的 研 究 与 实 践 [J]. 生 物 多 样 性,2012,(05):551-558. [4]黎燕琼,郑绍伟,龚固堂,陈俊华,朱志芳,吴雪仙,慕长龙. 生物多样性研究进展[J]. 四川林 业科技,2011,(04):12-19. [5]李延梅,牛栋,张志强,曲建升. 国际生物多样性研究科学计划与热点述评[J]. 生态学 报,2009,(04):2115-2123
