環境的概念

生物圈與環境

地球和生命都是宇宙的產物。大約150億年前宇宙發生了大爆炸，產生的氣體和塵埃逐漸聚積。在46億年以前形成了地球，又經6億年後大體確定了地球的地殼結構。地球上的無機物經過化學反應，在36億年前形成了有機物質，並逐漸演化出大分子和細胞。最初的生物是靠有機物為生的異養細菌。當時地球上沒有氧氣屬還原性環境，大約在30億年前出現了能進行簡單光合作用、分解水並放出氧氣的藍藻。由於其大量繁殖，又經5億年後地球大氣中氧氣逐漸增加，轉變為氧化型的環境。地球在15億年前出現了喜氧生物，這就是現代生命的祖先。幾十億年的進化過程中生命由單細胞到多細胞，由低級到高級，發展到300多萬種動植物(已滅絕的也有300多萬種)。在300萬年前出現了現代人，所以地球和人類都是宇宙的產物，一切生命都起源於環境中的無機元素。

無機環境創造了生命，生命又改造了環境。地球在原始狀態是由毫無生機的岩石礦物和水組成，在光、溫度和水分影響下自然風化成碎塊細粒，其中的無機元素釋放出來，隨水遷移、沉積，稱為原生環境的地質大循環。自從有了生命情況就改變了，生物吸收利用並分解岩石礦物元素加速了風化過程，同時生物及其遺體又改變了無機環境的組成，形成了土壤，元素進入了生物小循環。環境充滿了生機，稱之為次生環境。而人類活動對環境的影響更日益廣泛而深刻。陸地生物(主要是森林)吸收積累地殼元素的數量和遷移速率比地質風化速率高24．1倍；人類工業采礦、燃燒引起元素遷移的速率比地質風化速率要高出4。6倍；農業生產、砍伐森林和造成的水土流失等引起元素遷移的速率比地質風化高2．1倍。其中陸地生物是吸收、活化了環境元素又在原地積累，保護了環境資源，屬良性循環。而人類不合理的工農業活動卻在造成環境和資源的破壞。

生物圈是人類活動的空間。雖然生物和人類活動對環境的影響是廣泛而深刻的，但是活動範圍從地球來講還是有限的，絕大多數生物集中在地表和水麵100米以內，所以科學家把大氣圈的平流層下層、岩石圈、土壤圈和水圈的上層這一有著生命活動、充滿生機而厚度不一的地球表層稱為“生物圈”。恩格斯在《自然辨證法》中指出：“動物僅僅利用外部自然界，單純地以自己的存在使自然界改變，而人則通過他所作出的改變來使自然界為自己的目的服務，來支配自然。”所以現在又把“生物圈”稱為“人類圈”或“智慧圈”。這就是人類活動的空間和環境的整體，沒有這環境就沒有生命和人類。為了子孫萬代，人類活動必須符合自然規律，要合理開發利用和保護環境資源，否則“要警惕大自然的報複”，因人類賴以生存的地球隻有一個。

“天人合一”論

要了解環境元素與人體健康的關係，最基礎的是環境與生命的關係。恩格斯說：“我們對自然界的整個統治，是在於我們比其他一切動物強，能夠認識和正確運用自然規律。”這就是我國三千年前《易經》提倡的“推天道，以明人事”，即推廣運用所發現的自然規律(天道)以指導人類活動，解決實際問題(人事)。

《黃帝內經》是我國傳統中醫學的理論基礎，是二千多年前由《易經)發展而來的。 “天人合一”就是其指導思想，“天”指廣義的包括宇宙、地球的環境，明確環境和一切生命及人是個統一的整體。這包括了“天人共通”和“天人相應”兩條規律。

“天人共通”律。宇宙—地球—生物圈就是“天”，是大天地，生物和人是小天地。盡管現象不同，但存在著共通的規律。“人生於地，懸命於天，天地合氣，命之曰人”。現代科學證明了這一真理，亦更容易具體理解了一切生命和人都起源於地球表層的無機元素，沒有特定的生態環境(天)和無機元素的物質基礎(地)的“天地合氣”就沒有人類。本世紀證明地球和宇宙物質的統一性，從宇宙到最簡單生命體中的物質——元素都是統一的、共同的，而元素的理化性質及相互間變化都遵循元素周期律。

“天人相應”律。“人以天地之氣生，四時之法成”，“人能應四時者，天地為之父母”，“從其氣則和，違其氣則病”。現代科學日益證明二千多年前對環境與生命基本關係綜述的科學內涵，說明生命起源於特定的生態條件和元素環境，在進化過程中形成了生命體各自的基本化學組成，並通過遺傳基因固定傳遞給後代。在生存環境發生變化和與原來起源環境有差異的情況下，應其變化的則“從其氣則和”，否則“違其氣則病”。這正是現代“適者生存”的生物進化論的基礎。

“內、外環境”和“內穩態機製”

上世紀末，法國生理學家貝納德提出，外環境(無機環境或大宇宙)和內環境(生物體內體液循環係統即小宇宙)是生命的兩個環境。雖然內環境對於外環境是獨立的，生命機製是多種多樣的，但隻有一個目標，就是保持內環境中生活條件的穩定，這是維持生命的首要條件。從這點入手才能找出健康、疾病和死亡的機製。

本世紀20年代，美國生理學家卡能進一步明確，內外環境是相互作用的，外環境的微小變化會引起內環境的強烈反應。而生物體有自我調節的機製，通過複雜的生理協調活動來抵禦各種外環境變化的衝擊，以維持一種既有變化但又相對穩定的狀態——內穩態。這種保證正常生命健康的生理協調功能稱為“內穩態調節機製”。

內穩態調節機製的作用方式基本是兩種。一是當外環境元素過多時抵製其過量攝入體內，抵製不住時就加大排泄量排出體外或儲存在生物體“倉庫”內，以避免或減少傷害；當外環境元素缺乏時，內環境就加大吸收量或從體內調動“庫”存，釋放所缺乏的元素。二是加快或減緩生命活動過程的速度，如作物的“陡長”或“蹲苗”。這就是生物和人通過“內穩態調節機製”抵禦外環境元素過多(豐)或過少(缺)變化，以維持正常生命活動的辦法。當調節機製能力足以適應這些變化，就“從其氣則和”而健康、生存和進化；否則就“違其氣則病”或退化、死亡、物種淘汰。