我们正处在一个飞速变革的时代

　　今天的婴儿，明天的世界：婴儿(2007)--大学毕业(2030) 。我们无法预知2030年的社会

　　我们面对的挑战是：要培养我们的儿童和学生，去面对今天的父母和老师无从预知的未来社会。美国前教育部长Richard Riley认为，必须教导现在的学生在毕业后：投入目前还不存在的工作， 使用根本还没有发明的科学技术，解决我们从未想象过的问题。

　　儿童早期发展（0-6岁）作为一个独立的概念提出来有以下理由：
（1）儿童早期发展是人一生的基础，其影响会延续到成年期，对儿童早期发展的投入，会获得最佳的效果和回报；
（2）胎儿和婴幼儿是个体生命的开始阶段，各个方面都尚未成熟，最需要特殊的关爱、保护和支持；
（3）生命科学和社会科学的研究进展，使我们有可能实施基于循证的对儿童早期发展的更有效的保障和促进。
近20年来，儿童早期发展的学科有了很大的进展，形成了“发育儿科学”等新的领域。这些进展在很大程度上受到系统科学、脑科学和生物信息学等重要学科进展的影响和推动，使儿童早期发展获得了新的理论指导和实证基础（Evidence-based approach）。

　　儿童发展是一门系统科学，具备复杂系统的所有特性和原理：
（1）儿童的生长发育是一个从简单到复杂的整体表征的突现过程，从一个幼小的个体发育成为一个成熟的 “社会人”，这是一个从量变到质变的过程。例如，脑认知功能的形成就是一个典型的整体突现过程。
（2）儿童的生长发育是一个开放的系统，既受到先天遗传因素的作用，即遗传信息的系统表达；同时，也受到环境因素的影响，依赖于同环境之间的物质交换，以及来自环境的信息和经验的作用。
（3）儿童的生长发育具有自组织和自适应的特性，这种自组织和自适应性构成了儿童发展的固有的潜力和内在的规律，因此，保障和促进儿童的生长发育，必须遵循生长发育的自然规律，充分发挥儿童自身所具备的潜力。
（4）儿童的生长发育是一个非线性的动态过程，既有连续性，又有阶段性，各个阶段有各自的发育内涵、特点和规律（成熟度），发育的每一步都会影响下一步的选择，从而形成儿童个体的发育轨迹，影响发展的趋向，并形成儿童发育的共性和个体的差异；
（5）儿童的生长发育是一个多维的综合的发展过程，包括硬件和软件的构建，以及体格、心理和社会能力等多个方面的协调发展，相互关联、相互影响、相互制约。
（6）儿童的生长发育是一个快速变化的过程，从而增加了儿童早期对内在因素和环境因素的敏感性。儿童发展的潜力和可塑性与年龄的增长成反比，早期的投入，可以获得更大的效益；而早期的损害，也会造成持久的难以康复的后果。

　　必须树立整体的动态的观念，认识和理解儿童发展的系统性和复杂性。

　　在讨论儿童生长发育过程中系统复杂性的课题時，我们要着重讨论一个儿童发育的新理论，即儿童发育的编程理论（Developmental programming）。
儿童发育过程的本质是一个从“无序”走向“有序”，且有序性不断增高的过程，这一过程可以归纳为“熵减优于熵增的过程”。首先提出生命过程熵减规律的是一位理论物理学家薛定谔（E.Schodinger），他在1944年写过一本至今仍有很大影响的著作：《WHAT IS LIFE》。这本书因为预言了基因的结构而闻名于世。同时，作者在书中还对生命的本质作过很多精辟的描述，并首次将“熵”的概念引用到生命科学中。这是对经典的科学体系的重大挑战。

　　发育从“无序”走向“有序”的过程可以抽象为“发育的编程”过程。

　　发育编程的原理：发育的过程包括硬件和软件的构建和成长。人体需要无数的软件，即程序，以实现全部的生命过程和生命活动，包括：组织器官的生成，代谢过程的调控，机体功能的形成等。所有的程序都是在发育过程中形成的，并取决于遗传和环境的作用。发育编程是综合遗传和环境因素，实现发育过程的程序化，使机体内部全部组成形成互相联系的复杂系统，从而形成全部的生命机能和表征 。（举例）发育编程是基于信息的动态过程，既需要遗传信息，也需要环境信息（经验和学习），体现了遗传和环境的统一：生物的发育编程是基因组遗传信息的系统表达，同时，也是基于学习和经验的对环境的系统建模。

　　发育通过编程实现系统化，系统的共性和差异性的突现构成了每个儿童发育的系统特征。这就是儿童内在的发育潜质和天性（Child’s inner nature）。儿童的发育潜质、个性和差异是人类发展的机遇和资源，而不是要去克服的问题。

　　脑科学的研究进展证明，生物编程的物质基础是神经网络、激素和生物介质构成的反馈系统和信号通路（Signaling pathway）。

　　脑和神经系统的发育经历着一个复杂的多维的过程，包括神经细胞的形成和增殖（neurulation and neuronation）、神经细胞的迁移和定位（migration）、神经纤维（轴突和树突）的分化和生长（neuronal differentiation and pathfinding）、突触的形成和裁剪（synaptogenesis and refining）以及神经胶质化和髓鞘化（gliagenesis and myelination）。神经生化研究还发现內分泌和生化过程在脑发育中的作用。所有这些，都依赖于基因和环境的作用，从而决定了脑的发育编程，包括认知、情感、行为和社会能力的发育。最初，神经细胞组成和突触的连接都处在一种无序的状态，即“混沌”状态（chaotic）。在遗传信息和环境信息的选择性作用下，神经细胞发生定向性迁移（神经元移行），突触连接发生选择性的增强或消失，从而形成了与遗传表征或环境信息模式相应的神经网络，胶质细胞的髓鞘化可能起到了对神经网络的稳定作用。神经元的定向移行、突触连接的选择性增强或消失和髓鞘化共同实现了神经系统内部的编程过程（也称为神经系统的“组织过程”）。神经网络通过激素、化学介质与靶器官构成反遗系统，发挥其调控的功能。

主要发育程序          发生的高峰时间
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原始神经胚形          妊娠  3-4周
前脑发育                2-3月
神经元增殖              3-4月
神经元移行              3-5月
  脑神经组织过程         5月-出生后数年
成髓鞘                出生-出生后数年

　　突触的可塑性是发育编程最重的机制，也是脑功能可塑性的重要机制。Huttenlocher首先提出了一个人脑皮质中突触生成和发育的模型，这可能是脑发育动态编程过程的一个重要的机制，其特点是突触先是快速增殖和过度生长，随之而来的是一个突触的选择性的减除和修剪期，使过多的突触数量逐渐减少到成人期的水平。

　　神经生化研究还发现生物介质的复杂作用。

　　已经发现种类繁多的生物介质：
1. 小分子神经介质：乙酰胆碱（Ach）、多巴胺、去甲肾上腺素、血清素、组胺、肾上腺素（E或A）等；
2. 氨基酸：γ-氨基丁酸、甘氨酸、谷氨酸（谷氨酸酯）、天门冬氨酸等；
3. 神经活性多肽：缓激肽、β-内啡呔、强啡呔、脑啡呔、胰岛素、降钙素、神经紧张素、胰高血糖素、生长抑素、（后叶）加压素、血管紧张素Ⅱ、（后叶）催产素、促甲状腺激素、催乳素、神经肽、睡眠肽、甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、生长激素释放激素、血管活性肠肽、胃泌素、本贝辛、等等；
4. 可溶性气体：一氧化氮、一氧化碳。