Talaan ng nilalaman
Pagkilala
Paunang salita
pagpapakilala
Chapter 1: Mga Aral Mula sa Pinggan ng Petri: Sa Papuri Ng Mga Smart Cell At Matalinong Mag-aaral
Chapter 2: Ito ay Ang Kapaligiran, Bobo
Chapter 3: Ang Magical Membrane
Chapter 4: The New Phsyics: Pagtanim ng Parehong Mga Paa Matibay Sa Manipis na Hangin
Chapter 5: Biology Ng Paniniwala
Chapter 6: Paglago At Proteksyon
Chapter 7: Malasakit Pagiging Magulang: Mga Magulang Bilang Mga Genetic Engineer
Epilogo: Diwa At Agham
adenda
KABANATA 1
Mga Aralin Mula sa Petri Dish: Sa Papuri ng Mga Smart Cell at Matalinong Mag-aaral
Kaguluhan sa Paraiso
Sa aking pangalawang araw sa Caribbean, habang nakatayo ako sa harap ng higit sa isang daang kitang-kita na mga mag-aaral na medikal, bigla kong napagtanto na hindi lahat ay tiningnan ang isla bilang isang kanlungan na maayos. Para sa mga estudyanteng kinakabahan, ang Montserrat ay hindi mapayapa makatakas ngunit isang huling-kanal na pagkakataon upang mapagtanto ang kanilang mga pangarap na maging doktor.
Ang aking klase ay heograpiyang homogenous, karamihan ay mga mag-aaral na Amerikano mula sa East Coast, ngunit mayroong lahat ng mga lahi at edad, kasama ang isang 67-taong-gulang na retirado na sabik na gumawa ng higit pa sa kanyang buhay. Ang kanilang mga pinagmulan ay pantay na magkakaiba-iba — mga dating guro ng elementarya, mga accountant, musikero, isang madre at kahit isang smuggler sa droga.
Sa kabila ng lahat ng pagkakaiba, nagbahagi ang mga mag-aaral ng dalawang katangian. Una, nabigo silang magtagumpay sa proseso ng pagpili ng mapagkumpitensyang napunan ang limitadong bilang ng mga posisyon sa mga paaralang medikal sa Amerika. Dalawa, sila ay "strivers" na naglalayong maging mga doktor - hindi sila tanggihan ng pagkakataon na patunayan ang kanilang mga kwalipikasyon. Karamihan ay nagastos ang kanilang pagtipid sa buhay o nilagyan ng indentura ang kanilang mga sarili upang mabayaran ang matrikula at labis na gastos sa pamumuhay sa labas ng bansa. Maraming natagpuan ang kanilang sarili na ganap na nag-iisa sa kauna-unahang pagkakataon sa kanilang buhay, na naiwan ang kanilang mga pamilya at mga kaibigan at mga mahal sa buhay. Nagtitiis sila sa pinaka-hindi matiis na kalagayan sa pamumuhay sa campus na iyon. Gayunpaman sa lahat ng mga sagabal at mga logro na nakasalansan laban sa kanila, hindi sila napigilan mula sa kanilang pakikipagsapalaran para sa isang medikal na degree.
Sa gayon, totoo na hanggang sa oras ng aming unang klase na magkasama. Bago ang aking pagdating, ang mga mag-aaral ay nagkaroon ng tatlong magkakaibang propesor ng histology / cell biology. Ang unang lektor ay naiwan ang mga mag-aaral sa hirap nang tumugon siya sa ilang personal na isyu sa pamamagitan ng pag-bolting mula sa isla ng tatlong linggo hanggang sa semestre. Sa maikling pagkakasunud-sunod, natagpuan ng paaralan ang isang angkop na kapalit na nagtangkang kunin ang mga piraso; sa kasamaang palad nagpiyansa siya makalipas ang tatlong linggo dahil nagkasakit siya. Sa nagdaang dalawang linggo ang isang miyembro ng guro, na responsable para sa isa pang larangan ng pag-aaral, ay nagbabasa ng mga kabanata mula sa isang aklat sa klase. Malinaw na inip nito ang mga mag-aaral sa kamatayan, ngunit ang paaralan ay nakakatupad ng isang direktiba upang magbigay ng isang tinukoy na bilang ng mga oras ng panayam para sa kurso. Ang mga kinakailangang pang-akademiko na itinakda ng mga Amerikanong medikal na tagasuri ay kailangang matugunan upang makapagsanay ang mga nagtapos ng paaralan sa mga Estado.
Sa ikaapat na pagkakataon sa semestre na iyon, ang mga pagod na mag-aaral ay nakinig sa isang bagong propesor. Binigay ko sa kanila ang aking background at ang aking mga inaasahan para sa kurso. Nilinaw ko na kahit na nasa isang banyagang bansa kami, hindi ko aasahan ang mas kaunti sa kanila kaysa sa inaasahan mula sa aking mga mag-aaral sa Wisconsin. Hindi rin nila ako gugustuhin, sapagkat upang ma-sertipikahan, lahat ng mga doktor ay kailangang pumasa sa parehong mga Medical Board, saan man sila pumunta sa medikal na paaralan. Pagkatapos ay hinugot ko ang isang puno ng mga pagsusulit mula sa aking maleta at sinabi sa mga mag-aaral na binibigyan ko sila ng isang pagsusulit sa pagsusuri sa sarili. Ang kalagitnaan ng sem ay lumipas lamang at inaasahan kong maging pamilyar sila sa kalahati ng kinakailangang materyal sa kurso. Ang pagsubok na aking naabot sa unang araw ng kurso ay binubuo ng 20 mga katanungan na kinuha nang direkta mula sa University of Wisconsin histology midterm exam.
Ang silid-aralan ay nakamamatay nang tahimik sa unang sampung minuto ng panahon ng pagsubok. Pagkatapos ay kinakabahan ang pag-fidget ng isa sa mga mag-aaral nang isa-isa, mas mabilis kaysa sa pagkalat ng nakamamatay na Ebola virus. Sa oras na ang dalawampung minuto na inilaan para sa pagsusulit ay natapos na, ang gulat ng mata at mata ay napahawak sa klase. Nang sinabi ko, "Itigil," ang tumigil na pagkabalisa ng kaba ay sumabog sa pagkasira ng isang daang nasasabik na pag-uusap. Pinatahimik ko ang klase at sinimulang basahin sa kanila ang mga sagot. Ang unang lima o anim na sagot ay natutugunan ng mahinahon na mga buntong hininga. Matapos kong maabot ang ikasampung katanungan, ang bawat kasunod na sagot ay sinundan ng mga matitinding paghihikbi. Ang pinakamataas na iskor sa klase ay sampung tamang sagot, na sinusundan ng maraming mag-aaral na sumagot ng pitong tama; na may hula, karamihan sa natitira ay nakakuha ng kahit isa o dalawang tamang sagot.
Nang tumingin ako sa klase, sinalubong ako ng mga nakapirming mukha, shell-shock. Ang mga "strivers" ay natagpuan ang kanilang mga sarili sa likod ng malaking walong bola. Sa likod ng mahigit sa kalahating sem, kailangan nilang muling simulan ang kurso. Ang isang madilim na kadiliman ay nagwagi sa mga mag-aaral, na karamihan sa mga ito ay nagtapak na ng tubig sa kanilang iba pa, napakahirap na kurso sa medikal na paaralan. Sa loob ng ilang sandali, ang kanilang kadiliman ay naging tahimik na kawalan ng pag-asa. Sa matinding katahimikan, tinignan ko ang mga estudyante at tumingin sila sa akin. Naranasan ko ang isang panloob na sakit - ang klase ay sama-sama sa isa sa mga larawan ng Greenpeace ng malapad na mata na mga selyo ng sanggol bago pa man mamatay ang mga negosyanteng balahibo ng balahibo.
Kumalabog ang puso ko. Marahil ang salt air at matamis na samyo ay nakagawa sa akin ng higit na magnanimous. Sa anumang kaso, hindi inaasahan, natagpuan ko ang aking sarili na nagpapahayag na gagawin kong aking personal na pangako na makita na ang bawat mag-aaral ay ganap na handa para sa pangwakas na pagsusulit, kung mangako sila sa pagbibigay ng pagtutugma ng mga pagsisikap. Kapag napagtanto nila na ako ay tunay na nakatuon sa kanilang tagumpay, kita ko ang mga ilaw na nag-iilaw sa kanilang dati nang gulat na mga mata.
Pakiramdam tulad ng isang walang paltos na coach na nagbabago sa koponan para sa Big Game, sinabi ko sa kanila na sa palagay ko sila ay kasing talino ng mga mag-aaral na tinuro ko sa States. Sinabi ko sa kanila na naniniwala ako na ang kanilang mga kapantay sa Estado ay mas may husay sa pagsasaulo ng kabisaduhin, ang kalidad na nagbibigay-daan sa kanilang puntos na mas mahusay sa mga pagsusulit sa pagpasok sa medikal na kolehiyo. Sinubukan ko rin ng husto upang kumbinsihin sila na ang histology at cell biology ay hindi mahirap na intelektwal na mga kurso. Ipinaliwanag ko na sa lahat ng kagandahan nito, ang kalikasan ay gumagamit ng napakasimpleng mga prinsipyo sa pagpapatakbo. Sa halip na kabisaduhin ko lang ang mga katotohanan at pigura, ipinangako kong magkakaroon sila ng pag-unawa sa mga cell dahil magpapakita ako ng mga simpleng prinsipyo sa tuktok ng mga simpleng prinsipyo. Nag-alok ako na magbigay ng karagdagang mga panayam sa gabi, na magbubuwis sa kanilang lakas matapos ang kanilang matagal nang panayam at mga araw na naka-pack. Ang mga mag-aaral ay pumped pagkatapos ng aking sampung minutong pep talk. Nang natapos ang tagal ay lumusot sila mula sa silid-aralan na humihilik ng apoy, tinutukoy na hindi sila mabubugbog ng system.
Pagkaalis ng mga mag-aaral, lumubog ang laki ng pangako na ginawa ko. Nagsimula akong mag-alinlangan. Alam ko na ang isang makabuluhang bilang ng mga mag-aaral ay tunay na hindi kwalipikado na pumapasok sa medikal na paaralan. Maraming iba pa ay may kakayahang mag-aaral na ang mga pinagmulan ay hindi inihanda ang mga ito para sa hamon. Natatakot ako na ang aking idyll na isla ay mabulok sa isang frenetic, matagal na pag-aaral ng akademiko na magtatapos sa pagkabigo para sa aking mga mag-aaral at para sa akin bilang kanilang guro. Sinimulan kong isipin ang tungkol sa aking trabaho sa Wisconsin, at biglang nagsimula itong maging madali. Sa Wisconsin, nagbigay lamang ako ng walong mga lektura mula sa humigit-kumulang na 50 na bumubuo sa kursong histology / cell biology. Mayroong limang miyembro ng Kagawaran ng Anatomy na nagbahagi ng pagkarga ng lektura. Siyempre responsable ako para sa materyal sa lahat ng mga lektura dahil kasali ako sa kanilang mga kasamang session ng laboratoryo. Magiging handa ako upang sagutin ang lahat ng mga katanungan na nauugnay sa kurso na tinanong ng mga mag-aaral. Ngunit ang pag-alam sa materyal at paglalahad ng mga lektura sa materyal ay hindi pareho!
Nagkaroon ako ng isang tatlong araw na katapusan ng linggo upang makipagbuno sa sitwasyong nilikha ko para sa aking sarili. Kung nahaharap ako sa isang krisis tulad ng sa bahay na ito, ang aking uri ng pagkatao ay naisasagawa ako mula sa mga salawikain na mga chandelier. Kapansin-pansin, habang nakaupo ako sa tabi ng pool, pinapanood ang paglubog ng araw sa Caribbean, ang potensyal na angst ay naging morphed sa isang kapanapanabik na pakikipagsapalaran. Nagsimula akong maganyak tungkol sa katotohanang sa kauna-unahang pagkakataon sa aking karera sa pagtuturo, responsable lamang ako para sa pangunahing kurso na ito at malaya sa pagkakaroon ng pagsunod sa istilo at mga paghihigpit sa nilalaman ng mga programang itinuro ng pangkat.
Mga Cell Bilang Miniature Human
Tulad ng naging resulta, ang kursong histology na iyon ang pinaka-nakapagpapasigla at malalim na intelektuwal na panahon ng aking karera sa akademiko. Libre upang turuan ang kurso sa paraang nais kong turuan ito, nagsimula ako sa isang bagong paraan ng pagsakop sa materyal, isang diskarte na naging gumagala sa utak ko ng maraming taon. Ako ay nabighani sa ideya na ang pagsasaalang-alang sa mga cell bilang "maliit na tao" ay gagawing mas madaling maunawaan ang kanilang pisyolohiya at pag-uugali. Habang pinagnilayan ko ang isang bagong istraktura para sa kurso, nasasabik ako. Ang ideya ng magkakapatong na cell at biology ng tao ay muling nagbigay ng inspirasyon para sa agham na naramdaman ko noong bata pa ako. Naranasan ko pa rin ang sigasig sa aking laboratoryo sa pagsasaliksik, kahit na hindi noong ako ay nalakip sa mga detalyeng pang-administratibo ng pagiging isang tenured na miyembro ng guro, kabilang ang walang katapusang pagpupulong at kung ano para sa akin ang mga nagpahirap na partido ng guro.
Ako ay madaling kapitan ng pag-iisip ng mga cell bilang tulad ng tao dahil, pagkatapos ng mga taon sa likod ng isang mikroskopyo, ako ay naging mapagpakumbaba ng pagiging kumplikado at kapangyarihan ng kung ano sa una ay lilitaw na maging isang anatomically simple, paglipat ng mga bloke sa isang pinggan ng Petri. Maaari mong malaman sa paaralan ang mga pangunahing sangkap ng isang cell: ang nucleus na naglalaman ng materyal na genetiko, ang mitochondria na gumagawa ng enerhiya, ang proteksiyon na lamad sa labas ng gilid, at ang cytoplasm sa pagitan. Ngunit sa loob ng mga ito ng anatomically simpleng hitsura ng mga cell ay isang kumplikadong mundo; ang mga matalinong cell na ito ay gumagamit ng mga teknolohiya na hindi pa nauunawaan ng mga siyentista.
Ang kuru-kuro ng mga cell bilang maliit na tao na aking pinag-iisipan ay maituturing na erehe ng karamihan sa mga biologist. Sinusubukang ipaliwanag ang likas na katangian ng anumang hindi tao sa pamamagitan ng pag-uugnay nito sa pag-uugali ng tao ay tinatawag na anthropomorphism. Ang "totoo" na mga siyentista ay isinasaalang-alang ang anthropomorphism na isang bagay ng isang mortal na kasalanan at pinatalsik ang mga siyentipiko na sadyang ginagamit ito sa kanilang gawain.
Gayunpaman, naniniwala ako kahit na lumalabas ako sa orthodoxy para sa isang magandang kadahilanan. Sinusubukan ng mga biologist na magkaroon ng pang-agham na pag-unawa sa pamamagitan ng pagmamasid sa kalikasan at pagbuo ng isang teorya kung paano gumagana ang mga bagay. Pagkatapos ay nagdidisenyo sila ng mga eksperimento upang subukan ang kanilang mga ideya. Sa pamamagitan ng pangangailangan, ang pagkuha ng teorya at pagdidisenyo ng mga eksperimento ay nangangailangan ng siyentista na "isipin" kung paano isinasagawa ng isang cell o ibang nabubuhay na organismo ang buhay nito. Ang paglalapat ng mga "pantao" na solusyon, ibig sabihin, isang pananaw ng tao sa paglutas ng mga misteryo ng biology, awtomatikong ginagawang nagkasala ng mga anthropomorphizing sa mga siyentipikong ito. Hindi mahalaga kung paano mo ito pinutol, ang biological science ay nakabatay sa ilang antas sa pagiging makatao ng paksa.
Sa totoo lang, naniniwala ako na ang hindi nakasulat na pagbabawal sa anthropomorphism ay isang outmode labi ng Dark Ages nang tanggihan ng mga awtoridad ng relihiyon ang anumang direktang ugnayan na mayroon sa pagitan ng mga tao at ng iba pang mga nilikha ng Diyos. Habang nakikita ko ang halaga ng konsepto kapag sinubukan ng mga tao na anthropomorphize ng isang bombilya, isang radyo o isang pocketknife, hindi ko ito nakikita bilang isang wastong pagpuna kapag inilalapat ito sa mga nabubuhay na organismo. Ang mga tao ay mga multicellular na organismo - kailangan nating likas na magbahagi ng mga pangunahing pattern ng pag-uugali sa ating sariling mga cell.
Gayunpaman, alam ko na tumatagal ng isang pagbabago sa pang-unawa upang makilala ang parallel. Kasaysayan, ang aming paniniwala sa Judeo-Christian ay humantong sa amin na isipin iyon we ay ang mga matalinong nilalang na nilikha sa isang hiwalay at natatanging proseso mula sa lahat ng iba pang mga halaman at hayop. Ang pagtingin na ito ay tinitingnan namin ang aming mga ilong sa mas mababang mga nilalang bilang mga di-matalinong form ng buhay, lalo na ang mga organismo sa mas mababang mga evolutionary rung ng buhay.
Walang maaaring maging mas malayo sa katotohanan. Kapag napansin natin ang ibang mga tao bilang mga indibidwal na nilalang o nakikita ang ating mga sarili sa salamin bilang isang indibidwal na organismo, sa isang kahulugan, kami ay tama, hindi bababa sa pananaw ng aming antas ng pagmamasid. Gayunpaman, kung ibababa kita sa laki ng isang indibidwal na cell upang makita mo ang iyong katawan mula sa pananaw na iyon, mag-aalok ito ng isang bagong bagong pagtingin sa mundo. Kapag tumingin ka pabalik sa iyong sarili mula sa pananaw na iyon hindi mo makikita ang iyong sarili bilang isang solong nilalang. Makikita mo ang iyong sarili bilang isang mataong komunidad na higit sa 50 trilyong indibidwal na mga cell.