問世間何謂「生命」？
1-5-2013
自然科學博物館科學教育組主任劉德祥先生，為了提升科教組內導覽人員的素質，每個月一次的為科教組的夥伴們「充電」，用心良苦，精神感人。
一年多來，劉主任幾乎都在加強夥伴們有關生命科學廳展場的內容，因為他是美國賓州大學(University of Pennsylvania)的生態博士，當然選擇從自己熟悉的領域開始，這樣的安排合乎情理。
我也陸續去充了幾次電，至於效果如何呢？恕我賣個關子；或是用佛家的說法佛曰：「不可說，不可說。」
這兩天突然有個衝動，很想去請教劉主任，您一直在強調「生命科學廳展場」很重要，那麼請問您到底甚麼是「生命」呢？這不是生命科學廳展場開宗明義的第一章嗎？，在基礎也不過了，最是該讓夥伴們先將根基打好。
聽說劉主任認真負責到，特地為導覽夥伴們安排了一段「Office Hour」─討論問題時間。可是自己並非導覽義工，資格不符合，名不正則言不順也。
於是求人不如求己，這幾天花了些時間，將書架上若干本的大學用生命科學教科書，全都請下架來好好的複習了一遍，綜合各家之言，寫了以下的文章，現POSTED上網，就教於各方臥虎藏龍的高手專家們，以科學的角度，這樣定義「生命」還可以嗎？是否還有需要補充加強的地方？
一、何謂生物？
圖1.中畫的都是生物：傳統上將生物分成五個界(Kindoms)：Animals(動物界)；Plants(植物界)；Fungi(真菌界)；Protists(原生生物界)；Monera(原核生物界─指細菌、藍綠藻)，最近因分子生物學的突飛猛進，也帶動了分類學的分歧，於是不只五界說而已，三領域說(Three
Domain Theory)；六界說；八界說，都可在教科書上看到，似乎又開啟了一個分類的「春秋戰國時代」。
圖1. 根據Cornell University的懷塔克教授(Dr.Whittaker)，將生物分成五個界(Kindoms)。
二、生命的特徵：
1.
特定的體制(Specific Organization)
病毒是不是生物都還有得爭議，所以將它除外。細菌和原生界已有一些胞器，而多細胞的生物都有特定的體制。
體制是指：
胞器(organelles)→細胞(cells)→組織(tissues)→ 器官(organs)→系統(systems)→個體(organism)
圖2. 動植物界甚至真菌界，某些原生界的多細胞生物(像大團藻，Volvox)，都有特定的體制。
如是指動物，體制也可用來表示：
(1) 幅射對稱─例如刺細胞動物門、櫛板動物門為幅射對稱的體制。
(2) 兩側對稱─扁型動物門以上均為兩側對稱的體制。
2.
新陳代謝(Metabolism)
細胞內一切化學活動的總和，稱為新陳代謝作用。又分成：
(1)同化作用：合成體質作用。
(2)異化作用：分解體質作用。
試以葡萄糖(Glucose)的新陳代謝為例：
圖3. 圖左是從飲食中獲取澱粉(Starch)、肝醣(Glycogen)、雙糖(Disaccharides)─主要是蔗糖、乳糖、麥芽糖三種或單糖(Monosaccharides)─主要是葡萄糖(glucose)、果糖(fructose)以及半乳糖(galactose)三種，接下來消化吸收進入動物體後，或經粒線體合成ATP，此即為異化作用。或是重新合成為肝醣(Glycogen)儲存於肝臟和骨骼肌，此即為同化作用。
3.
恆定性(Homeostasis)
動物能經由內分泌系統以及自主神經系統(ANS)之調節，以維持內在環境的恆定現象。例如體溫之恆定、體液之恆定、血糖之恆定、血鈣的恆定、血液pH值的恆定…。
圖4. 恆溫動物能經由內分泌系統以及自主神經(ANS)之協調，影響皮膚、肌肉器官以及消化、循環、呼吸和泌尿等系統，共同作用而維持體溫的恆定性。
4.
運動(Movement)
(1)動物為了覓食以及求偶等而運動。
(2)植物外表看起來不動，其實植物體內進行著各種形式的運動，將水份、礦物質經由木質部送到莖葉，以及將葉片光合作用形成的養份送往根莖。
圖5. 雖然年年遷息的動物數量會有些波動，專家估計約有140萬頭黑尾牛羚(Connochaetes taurinus)、40萬隻湯姆森瞪羚(Gazella thomsoni)、20萬頭斑馬(Equus
burchelli)，參與一年一度的大遷徙。為的是跟隨逐漸北移的降雨，也意謂著逐漸北移的草原─典型的逐水草而遷徙。
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最近和內人一起看了〈美國國家地理雜誌頻道〉，花了兩年半時間拍攝，於2010年11月首映的五集影集《大遷徙》《Great Migrations》。
科博館曾在2010/12/03～2011/03/06於芸芸眾生展場放映過，可惜沒作宣傳，感覺放映所收到的效果不彰。
影片一開始壯觀的風景、悠揚的音樂，再加上簡短有力的旁白，光是看了開頭，差一點讓我這生命科學的老兵，老淚縱橫。現在將其中第一句旁白送給網友們分享：
『The strong instinct to move, is
the strong instinct to survive, and to survive, creature must keep on to
move, and they must multiply.』注意到沒，這段英文還押韻呢！
接著我們再來談生命的下一個特徵─MULTIPLY(生殖繁衍後代)。
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5.
生殖(Reproduction)
(1)無性生殖─沒有減數分裂以及受精作用的生殖。
(2)有性生殖─具有減數分裂以及受精作用的生殖。
6.
生長(Growth)
7.
感應(Responsiveness)
(1)生物對周圍環境的刺激(stimuli)會產生反應(response)稱為感應。
圖6. 膝跳反射(Knee Jerk)就是一種反應。
8.
適應(Adaption)
(1)生物具有適應環境的能力，才能在時時變化的環境中生存。
圖7. 棲所(Habitat)位於墨西哥和巴拿馬地區的透明翅蝶(Glass
wing Butterfly)是一種翅膀大部份透明的蝴蝶，又名「玻璃翅蝴蝶」，牠的翅脈之間的組織是透明的，因為翅膀的薄膜上既無色彩亦無麟片，因此可以清楚看穿翅膀背面的東西。透明翅蝶如此的「適應環境」是讓牠不易被天敵發現。
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