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Unit1TheHumancomplex—ANever–failingSourceofWonderment“Inmyview,”wroteThomasJeffersonin1814,“noknowledgecanbemoresatisfactorytoamanthatofhisownframe,itsparts,theirfunctionsandactions.”DistinguishedthinkersbeforeandsinceJeffersonhaveheldthisbelief,butcuriously,itisnotonethattheaveragepersonwholeheartedlyshares.Man’sattitudetowardhisownbody—hissinglemostpreciouspossession—isdecidedlyambivalent.Atoneandthesametimeheisfascinatedbyitandfearfulofit,partlyinechoofancienttaboos,partlyintheconvictionthatthebodyistoocomplicatedtounderstand.“在我看来,”托马斯杰佛逊于1814年写道:“对人来说,没有什么知识会比了解自身的架构、部件、以及他们的功能和运动更能使他满足。”在杰佛逊前后的杰出思想家均持有这个观点,但激发人好奇心的是,这个观点并不为普罗大众所由衷地接受。人们对自己的身体(这个对他自身来说最为宝贵的财富)的态度其实是充满矛盾的。一方面,人们对身体感到非常着迷,另一方面,却又对其深感敬畏,这在一定程度上是受古代禁忌的影响,也在一定程度上反映了人们确信肉体过于复杂而难以理解。Thepossibleapproachestoastudyofthebodyarelegion.Tothecynic,thebodyisnomorethanatenementofclay;tothepoet,apalaceofthesoul;tothephysician,anall-too-ailinghulk.Thepsychiatristseesitasahousingforthemindandpersonality.Thegeneticistseesitasaperpetuatorofitsownkind.Thebiologistseesitasanorganismwhichcanalterthefutureasaresultoftheexperienceofthepast.研究人体的方法可谓纷繁多样。对愤世嫉俗者来说,人体贱如粘土陋室;对吟诗作赋者来说,人体尊如灵魂的宫殿;对内科医生来说,人体是脆弱多病的躯壳。精神病学家视其为理智和个性的居所。遗传学家当其为自我繁衍的机器。生物学家视其为能借过往的经验来改变未来的生命体。Allthespecializedscientificviewsofthebodyarevalid.All,however,muststartfromthesamepremise:anawarenessofthebody’sbasicstructureandfunctions—itsanatomyandphysiology.Andthebedrockprincipleofourpresentunderstandingofthebodyisthatalllivingmatteriscomposedofcellsbasicallysimilarinstructureandfunction.所有有关人体的专业科学的观点都是有依据的,然而,所有的这些都必须有同一个前提:那就是对研究人体的基本结构和功能的解剖学和生理学的认识。我们对身体的了解的基本原则是,所有生物都是由结构和功能基本相似的细胞构成的。ASwarmofTinySpecialistsStudiesofthecell—whatitis,whatitdoesandhowitreproducesitself—haverevealedittobeafantasticallycomplexworldinitself.Oneofthemajorwondersofthecellisthedisparitybetweenitsminutenessandtheprodigiousnessofitsactivity.Eachcellissotinythatmillionsofthemmaybefoundinahalf-inchcubeofhumanbodytissue.Yeteachcomprisesanalmostunimaginablybusychemicallaboratorywithahighlyordereddivisionoflabor.关于细胞的研究——细胞是什么,它是干什么的和如何复制的——已经表明细胞本身就是一个令人难以置信的复杂世界。细胞的一大精妙之处在于其体积之微细与其活性之大之间的反差。每个细胞是如此渺小,以至于在一个半英寸立方体大小的人体组织中可能发现数以万计的细胞。然而,每个细胞都堪比一个繁忙到难以想象的并有着高度的分工的化学实验室。Thecellhastwomainparts:anucleus,containingthegeneticmaterialdeoxyribonucleicacid(DNA),andasurroundingsemifluidcytoplasm.Boundingthecytoplasmisthecellmembrane,whichkeepsthecellcontentsinandundesirablematerialout,yetpermitspassageofbothpropernutrientsandwastes.Thenucleus—cellheadquarters—governsthemajoractivitiesofthecytoplasm;itsfinesthour,however,comesatreproductiontime,whenchromosomescontainingDNAsplit.Itisinthecytoplasm,thatthecell’sdaytodaybusinessiscarriedon.Eachofitsvariouscomponents,ororganelles,isaspecialistofsurpassingskill.Onetypebreaksdownthefoodgivenentrybythecellmembraneandconvertsitintoenergy.Anotherprovidesthesiteforthesynthesisofprotein—alongwithreproduction,amajorfunctionofmostcells.Anotherpackagesthemanufacturedproteinfortransportwhereverneededinthebody.细胞有两个主要部分:含有遗传物质脱氧核糖核酸(DNA)的细胞核,以及周围呈半流质的细胞质。包围着细胞质的是细胞膜,它包含着细胞内容物,并将不需要的物质隔离在外,然而它允许营养物质和代谢废物通过。细胞核——细胞的控制中心——调控细胞质的主要活动;然而,它最美妙的时刻是当细胞分裂时,包含DNA的染色体分裂繁殖。细胞日复一日的工作是在细胞质中完成的。各种组件或细胞器,都是一个个卓越的技术专家。其中一个功能是分解从细胞膜进入细胞的营养物质,并将其转化成能量。另一个功能是提供蛋白质合成的场所——伴随着细胞复制的全过程,这是大多数细胞的主要功能。再一个功能是加工包装制造的蛋白质,并将其运输到身体所需的各个部位。Tooperateefficiently,thecellthusrequiresspecifichelpfromthebodyasawhole:foodtoproviderawmaterialforthereleaseofenergy,oxygentohelpbreakdownthefood,watertotransportinorganicsubstanceslikecalciumandsodium.Onceitsneedsaresatisfied,thecellitselfprovidestheintricatemechanismformaintainingthebalanceessentialtokeepitinkilter—inshort,tokeepthebodyaliveandhealthy.为了工作的高效运行,细胞需要得到身体的特定的帮助,总的来说:食物提供可释放能量的原材料,氧气帮助分解食物,水用于运输无机物,比如钙、钠。一旦这些需要得到满足,细胞自身就会通过错综复杂的机制,来保持正常运作所必须的平衡确使身体处于正常状态——简而言之,就是保持身体的活力和健康。Cellssharecertaincommoncharacteristics,butmostofthebody'scellsdevelopspecializedfeaturesandabilities.Thecellsthatformbonecollectcalciumsalts;thesecellsarelockedtogetherinsolidchunks,immobile.Bycontrast,thewhitecellsoftheblood,whichfightoffinvadingbacteria,roamfreelyaboutthebody.Othercellsmakespecialchemicalsforthebody'suse—thehormonesproducedintheendocrineglands,orthedigestiveenzymespouredintotheintestinefromthepancreas.Stillothercellsformtheincrediblythinmembranesinthelungorkidneythatpermitthefilteringorexchangeofdissolvedbodyfuelsandwastes.细胞拥有一定的共性,但是大部分的人体细胞具有他们特化的特征和功能。那些构成骨的细胞能沉积钙盐,这些细胞连锁成坚固而无活动能力的块状固体。相比之下,血液中那些可以抵抗细菌侵略的白细胞,却能在身体内自由流动。某些细胞能产生特殊的化学物质供身体使用——如内分泌腺产生的激素,由胰腺分泌并进入肠道的消化酶。还有些细胞在肺或肾脏形成非常薄的膜,使其能够过滤或交换已被溶解的身体燃料和废物。Accordingtotheirparticularfeaturesandtheirintendedfunctions,cellsformdifferenttypesoftissue:bone,muscle,blood,nervetissue,connectivetissueandepithelium.Thecellsthatmakeupeachofthesearenotidentical,butbelongtogetherbyreasonofunderlyingsimilarities.根据它们各自的特点和所要求的功能,细胞形成不同种类的组织:骨、肌肉、血液、神经、结缔组织和上皮组织。构成这些组织的细胞是不同的,但因潜在的相似之处而同属一类。Forexample,thecellsofbowelmusclearerounderandshorterthanthelong,spindlycellsoflegmuscle,yetbothkindscontractforcefullywhenstimulatedbyachemicalorelectricalimpulse.Th
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