系統論視閾下的內環境穩態

【摘 要】本文在簡介系統論基本觀點的基礎上，基于系統論對內環境穩態進行分析，以期為學界更深入地理解內環境穩態和進行內環境穩態教學提供一個新思路。

【關鍵詞】系統論 內環境穩態 開放系統平衡態 系統穩定性原理

【中圖分類號】G632.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）14-0190-02

系統論作為繼相對論和量子力學之后又一次“改變了世界的科學圖景和當代科學家的思維方式”的新理論，被廣泛應用在自然科學、人文科學和社會科學中，使人們的思維角度發生了很大變化。相比較而言，系統論在生物學中的運用是系統論在高中各學科中運用的典范，大至生物圈小至細胞的相關知識都充分體現了系統論的基本觀點。本文嘗試運用系統論的基本觀點對內環境穩態進行分析，以期對學界更深入地理解內環境穩態和進行內環境穩態教學有所啟示。

一 系統論的基本觀點

系統論是指以系統為研究對象的科學理論。系統是由一些要素通過相互作用、相互關聯、相互制約而組成的具有一定功能的整體。每一個系統都是由許多相互聯系、相互制約的子系統構成的整體，每個子系統又都由各要素構成，系統中的諸多要素必須相互影響、相互作用、有機結合、和諧有序，才能使整個系統保持正常運轉。系統是一切事物的存在方式之一，因而一切事物都可以用系統觀點來考察，用系統方法來描述。與系統相對應的另一概念是環境。廣義地講，一個系統之外的一切事物或系統的總和，稱為該系統的環境。環境意識或環境觀念是系統思想的重要內容，環境分析是系統分析不可或缺的一個環節。每個具體的系統都是從普遍聯系的客觀事物網中相對地劃分出來的，與外部事物有千絲萬縷的聯系，有要素或子系統與外部的直接聯系，更有系統作為整體與外部的聯系。這種聯系對于形成系統特有的規定性是必要且重要的，稱為系統的外部規定性。系統的完整規定性由內部規定性和外部規定性共同構成。

二 系統論視閾下的內環境穩態

基于上述系統論的基本觀點，在充分挖掘內環境穩態表述中的系統觀的基礎上可以運用系統穩定性原理對內環境穩態進行更為深入的理解，從環境對開放系統平衡態影響的角度對內環境穩態的移動情況進行分析。

1.內環境穩態的概念——開放系統平衡態

人教版高中生物必修3首先在介紹體內細胞和細胞外液的基礎上給出了內環境的定義：為了區別個體生活的外界環境，人們把這個由細胞外液構成的液體環境叫做內環境。教材在介紹內環境及內環境的動態變化等知識后給出了穩態的定義：生理學家把正常機體通過調節作用，使各個器官、系統協調活動，共同維持內環境的相對穩定狀態叫做穩態。

開放性是指一個系統如果與環境有物質、能量、信息（或者至少其中之一）方面的變換，它就不再是孤立的系統，而是開放性的系統。任何系統都是開放的，即系統與環境之間、系統與系統之間、系統內部各子系統之間，都必須不斷進行物質、能量、信息的交流。平衡態是指系統狀態不僅不隨時間變化，而且系統內部空間各處的狀態變量取值也完全相同的狀態。如果把上述定義的內環境當做一個系統來處理，細胞和外環境共同構成該系統的環境。內環境系統與環境（包括細胞和外環境）有物質、能量和信息的交換，是一個開放系統；在沒有受到環境影響的情況下，正常機體通過調節作用使各個器官、系統協調活動共同維持著內環境相對穩定的狀態，且內環境系統內部空間各處的狀態變量取值也完全相同，即系統處于平衡態。

2.內環境穩態的解釋——系統穩定性原理

系統的穩定性原理指的是，在外界作用下開放系統具有一定的自我穩定能力，能夠在一定范圍內自我調節，從而保持和恢復原來的有序狀態，保持和恢復原有的結構和功能。當環境引起系統內部平衡改變時，系統又通過自我調節恢復到原初穩定狀態的趨勢，即系統具有“阻礙”引起系統改變的因素而維持原系統平衡的趨勢。在內環境穩態中，內環境系統所處環境（細胞和外環境）與內環境系統存在的物質、能量、信息的交換就是“外部事物（環境）”對內環境系統的影響，正常機體通過調節作用使各個器官、系統協調活動共同維持內環境的相對穩定狀態的行為就是系統穩定性原理的具體體現。

3.內環境穩態的移動——環境對系統平衡態的影響

外部的變化或多或少會影響到系統，改變系統與外部事物的聯系方式，往往還會改變系統內部組分的聯系方式，甚至會改變組分本身，包括增加或除掉某些組分。內環境是“由細胞外液構成的液體環境”，它同時在與細胞和外環境不斷進行著物質、能量和信息的交換。細胞和外環境的變化必然會或多或少影響到內環境系統。如果發生交換的程度在內環境系統能夠自我調節的“一定范圍”內，雖然內環境系統的平衡態會被打破并發生移動，但由系統穩定性原理可知，通過正常機體調節作用使各個器官、系統協調出能夠共同維持內環境的相對穩定狀態。如果發生交換的程度超出了內環境系統能夠自我調節的“一定范圍”，內環境穩態就會遭到破壞。

三 結束語

系統論作為一門橫貫科學理論，它的基本原理對教育科學研究同樣具有指導意義。基于系統論對內環境穩態進行分析，為我們更深入地理解內環境穩態和進行內環境穩態教學均有一定的指導意義。

參考文獻

[1]陳偉、謝鐵麗.系統學習法的學習方法指導——基于系統論的學習方法指導[J].學園（教育科研），2012（11）：93～94

[2]許國志.系統科學[M].上海：上海科技教育出版社，2000：17

[3]朱正威、趙占良.生物3必修穩態與環境（第2版）[M].北京：人民教育出版社，2007：3，8

[4]譚璐、姜璐.系統科學導論[M].北京：北京師范大學出版社，2009：25

[5]魏宏森、曾國屏.系統論——系統科學哲學[M].北京：清華大學出版社，1995：255

[6]苗東升.系統科學精要（第3版）[M].北京：中國人民大學出版社，2010：26

〔責任編輯：肖薇〕