世界生物学发展史

世界生物学发展史
世界生物学发展史

世界生物学发展史

生物学的发展经历了萌芽期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期。

生物学发展的萌芽时期是指人类产生(约300万年前)到阶级社会出现(约4000 年)之间的一段时期。这时人类处于石器时代,原始人开始了栽培植物、饲养动物并有了原始的医术,这一切为生物学发展奠定了基础。

到了奴隶社会(约4000年前开始)和封建社会后期,人类进入了铁器时代。随着生产的发展,出现了原始的农业、牧业和医药业,有了生物知识的积累,植物学、动物学和解剖学还停留在搜集事实的阶段。但在搜集的同时也进行了整理,并被后人叫做所谓的古代生物学。古代的生物学在欧洲以古希腊为中心,著名的学者有亚里士多德研究(形态学和分类学)和古罗马的盖仑(研究解11 剖学和

生理学),他们的学说在生物学领域内整整统治了1000 年。中国的古代生物学,则侧重研究农学和医药学。

从15 世纪下半叶到18 世纪末是近代生物学的第一阶段,这一时期,在生物学研究中,主要的有维萨里等人的解剖学,哈维的生理学,林耐的分类学以及从18 世纪末并继续到19世纪初的拉马克等人的进化学说。

19 世纪的自然科学,进入了全面繁荣的时代。近代生物学的主要领域在19 世纪都获得重大进展。如细胞的发现,达尔文生物进化论的创立,孟德尔遗传学的提出。巴斯德和科赫等人奠定了微生物学的科学基础,并在工农业和医学上产生了巨大影响。17世纪建立起来的动物(包括人体)生理学到19 世纪有了明显的进展,著名学者有弥勒、杜布瓦·雷蒙、谢切诺夫和巴甫洛夫等人。由于萨克斯、普费弗和季米里亚捷夫的努力,使植物生理学在理论上达到了系统化。

20世纪的生物学即属于现代生物学的范畴,始于1900年孟德尔学说的重新发现。

此后,遗传学向理论(包括生物进化)和实践(主要是植物育种)两个方面深入发展。与此同时,由于物理学、化学和数学对生物学的渗透以及许多新的研究手段的应用,一些新的边缘学科如生物物理、生物数学应运而生。50 年代中期,由于华生和克里克等人的努力,产生了分子生物学。随着分子生物学和分子遗传学的发展以及形态研究的深入,细胞学也进入分子水平,出现了细胞生物学。20 世纪蓬勃发展的生态学在生物学中的地位日益增长。它的研究范围从群落扩大到生态系统,以至包括多种类型生态系统的综合考察和全球性的“生物圈”。它与地学、环境科学以及社会科学的结合,对生产和社会已产生重大的影响。此外另一门崭新的学科——神经生物学猛然崛起,人们愈来愈体会到神经系统,尤其是大脑的研究对生物学和人类发展的作用。20 世纪的进化论研究也有明显的突破,集中表现在对进化机制和微观层次规律的揭示方面。总之,现代生物学正向微观和综合方向深入。

亚里士多德

亚里士多德(Aristotle ,公元前384~公元前322),古希腊伟大的哲学家和科学家。亚里士多德的学识十分广博,他对哲学、逻辑学、心理学、自然科学、政治学、伦理学、修辞学和美学等都有研究,是古代知识的集大成者。在哲学上,他动摇于唯物主义和唯心主义之间,但最终却陷入唯心主义。在对科学的认识活动中,他将归纳法与演绎法的作用、关系作出了说明,提出科学研究的归纳一演绎法,但他更重视的是演绎法。他将科学分为三类:1. 理论的科学数学、自然科学、哲学;2.实践的科学伦理学、政治学、经济学、战略学、修辞学;3. 创造的科学即诗学。

在自然科学上,对物理学、生物分类学、解剖学和胚胎学等发表过许多好的见解。在生物科学中,亚里士多德没有停留在搜集、观察和纯粹的自然描述上,而是进一步作出哲学概括;在解释生命现象时,亚里士多德同他的先辈们一样,认为有机体最初是从有机基质里产生的,无机的质料可以变成有机的生命。亚里士多德将目的论引入生物学,直到达尔文的进化论创立以后才被社会所逐渐否定。但是,亚里士多德对生物界的认识、见解和研究,以及对后来生物学发展的

影响,是不可磨灭的。

维萨里

维萨里(Vesalius.A ,1514~1564),比利时解剖学家,人体解剖学的奠基人,现代医学的创始人之一。

维萨里出生于布鲁塞尔的医生家庭,年轻时就喜欢自然科学,于1533 年到

蒙彼利埃和巴黎等地学医。他对于巴黎大学的解剖课仍操在仆人之手的教学方法深感不满,于是他自己寻觅尸体进行解剖研究。1537 年,维萨里返回意大利担任帕多瓦大学的外科学和解剖学教授。在那里,他勇敢地推翻了在当时被视为经典的盖仑的解剖学基础理论,指出盖仑的记述只适用于动物,主要是猴子与猪,对于人体的论述不完善或是错误的。

1543 年,维萨里发表了划时代的《人体之构造》一书,在该著作中,维萨里第一次详细描述了静脉和人类心脏的解剖,以及纵隔和系膜的结构,纠正了盖仑关于肝、胆管、子宫和颔骨的解剖学上的错误,, 总之,《人体之构造》一书,纠正盖仑的错误约200 余处,给予人们全新的人体解剖知识。

维萨里在《人体之构造》一书的序言中提到医生必须要有解剖学知识,同时他反对由当时的市侩商来掌管医药,并指出医师地位低下是阻碍医学发展的原因;他提倡医师必须亲自操作解剖,亲自了解人体的结构。

维萨里的革新精神及先进方法,迅即赢得各国科学家的响应,他的“种子”洒遍了欧洲各国。从此解剖学得到了深入的发展,近代医学在这个基础上逐步形成。

哈维

哈维(William Harvey. W,1578~1657),英国医生,因发现和创立血液循环理论而著名。

哈维早年致力于古典医学著作的研究,发现先辈的著作中对于心脏及血液运动没有一个明晰的概念。他在意大利帕多瓦大学学习期间,法布里修发现的静脉瓣给他以深刻的影响。1616 年,在哈维的演讲手稿内,已形成了血液循环概念。但是,哈维未曾发表己见,为了使他的观点建立在事实的基础上,经过12 年的

努力,采用80 余种动物进行实验研究,最后,将他多年来的研究成果写成《心血运动论》,于1628 年公之于世。

哈维也是近代胚胎学的奠基人之一。他对动物在子宫内的发育进行了研究,并于1651 年发表《论动物的生殖》一书。

恩格斯对哈维的发现给予了高度的评价,他说:“哈维由于发现了血液循环而把生理学(人体生理学和动物生理学)确立为科学)。”

范?海尔蒙特

范?海尔蒙特(Van Helmont ,1577 ~1644),17 世纪医师兼化学家,化学医学派的创始人。

范?海尔蒙特是由炼金术过渡到近代化学的代表人物。他做过不少科学实验,并指出胃液是酸性的,胆汁是碱性的,这两种体液在十二指肠内中和;认为酸碱平衡失调是疾病的原因。范?海尔蒙特强调每一种疾病都有其特殊的起因、效果和部位,对于不同的疾病必须采用特殊的化学药物治疗。他相信人体的自然痊愈力,反对用内含多种成份的万灵药和放血疗法,主张用食疗方法。

范?海尔蒙特是气体化学的先驱,他是二氧化碳的发现者,首先创用“ gas” 一词,他在实验中广泛使用了天平秤,清楚地表述物质不灭定律,指出金属溶解于酸后并没有被消灭,可以用适当方法使之复原。他曾经测量小便的质量,发现热性病患者的小便密度较正常人大。他在小便中又发现两种固体盐,并在尿石患者的小便中测得固体物质。

范?海尔蒙特反对阿里士多德的四原素说,认为水是万物的元素。他对古代的传统思想,曾经进行了猛烈的批评。但是,他的理论并未建立在事实的基础上,其思想是唯心、唯灵论和经验的自然科学的混杂。

林耐

林耐(Carl von Linne ,1707 ~1778),瑞典博物学家,动、植物分类学和双名制命名法的创始人。

在分类学上,林耐采用阶梯等级分类法,将自然界分为“三界” ,即动物界、植物界和矿物界。界以下依次是纲、目、属、种,实现了分类范畴的统一。对植物界他以种为分类的最小单位,再根据花的数量、形状和位置分成属,并以雌蕊的数目决定某一植物应归的目,以雄蕊的数目确立应归入的纲,另总括隐花植物为一纲,构成所谓“林氏24 纲”。把动物界分为六个纲,即哺乳纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲和蠕虫纲。

林耐早在1753 年出版的《植物的种》和1758 年出版的《自然系统》第10 版中,已初步建立了对生物的“双名制命名法” ,即用二个拉丁字(或拉丁化形式)构成生物某一物种的名称。第一个字是属名,第二个字是种名,两者组成一个学名,后面还附有定名人的姓名。

林耐的分类法和命名法,使已知的各种生物可以排成一个有规则的系统,结束了过去生物学在分类命名上的混乱现象。这就为生物进化的研究打下了基础。

在物种起源问题上,最初他是一个神创论者。但他毕竟是伟大的科学家,在大量生物进化事实的冲击下,晚年他的神创论观点发生了动摇。在《自然系统》第10 版中,他删去了造物主创造的物种数目始终不变以及不能产生新物种的断言。

列文虎克

列文虎克(A.V.Leeuwenhoek,1632~1723),微生物学先驱,最早的显微镜制造家。荷兰人,工人家庭出身的列文虎克,当过布店学徒,开过洋货铺,他的许多研究工作都是在业余时间完成的。

列文虎克是当时最杰出的磨镜专家,他的显微镜能放大270 倍,因此,他发现了原虫和细菌,他从桶底的积水、胡椒水以及口腔、齿石、有机腐败物中均发现有微生物,并画出了微生物的主要形态:球形、杆形和螺旋形。

列文虎克在组织学上也有许多发现,他发现了毛细血管,观察到了红细胞的形态,并看到了红细胞的细胞核。列文虎克首先把医生哈姆所发现的精子向伦敦皇家学会报告,以后他又报道过鸡,青蛙,苍蝇等昆虫以及各种动物的精虫,并多次描述原虫交媾生殖。

列文虎克对于横纹肌、血管、牙齿、眼球水晶体、皮肤、骨胳的显微结构均作过研究报道。

列文虎克一生向伦敦皇家学会、法兰西学会以及朋友的报告自己发现的信件达375 份之多,为生物科学的成熟发展作出了杰出的贡献。

巴斯德

巴斯德(L.Pasteur ,1822~1895),十九世纪法国微生物学家和化学家。巴斯德年轻时在巴黎学习时,化学家杜马的一次学术演讲,对他产生了极大影响,

使他首先涉猎于化学研究领域,尤其对有机化合物旋光性的研究,为后人建立立体化学体系提供了理论基础。

同时,巴斯德观察到微生物在发酵及酒类变质中的作用,并提出加温灭菌的防腐方法,为近代消毒防腐提供了科学依据,奠定了工业微生物学和医学微生物学基础。

关于微生物来源的研究,巴斯德在实验中严格控制无菌条件,并以长曲颈瓶净化与

无菌肉汁接触的空气,证实了肉汁腐败的原因只能是来自外界的微生物污染,肉汁本身并不能产生细菌而致腐败,因此使根深蒂固的“自然发生说“谬误得到澄清。在巴斯德细菌学说启发下,外科医生重视手术后感染与细菌的关系,开始了外科消毒法,使术后感染率大大下降。

1865 年,巴斯德发现了蚕的病害起因于一种遗传性、寄生性感染——蚕孢子虫病,病原菌存在于蚕食的桑叶上,巴斯德指出必须消灭病蚕及病害桑叶,方能控制疾病蔓延。1868 年,他又发现了另一种致病微生物——炭疽杆菌,并证实它是引起炭疽病的唯一原因。除此以外,巴斯德发现并命名了葡萄球菌和链球菌,提出了传染病的细菌病原说。

19 世纪后期,巴斯德以极大的兴趣研究疾病的控制和预防,制成了炭疽菌苗和狂犬疫苗,开创了人工免疫治疗的先河,为实验免疫学奠定了基础。

1889 年,巴斯德研究所在巴黎成立,巴斯德任所长,直到1895 年逝世。

施莱登和施旺

施莱登(M.J.Schleiden ,1804~1881)和施旺(Th.Sch-wann,1810~1882)都是19 世纪德国的动、植物学家。

施莱登生于汉堡,是著名医家后裔。他十分热衷于植物学,在研究中,他发现了细胞核核仁,并提出了细胞增殖是一种以核仁为起点的结晶化的假说。1838 年,他发表报道,确认细胞是所有植物结构的基本生命单位,同时也是所有植物发展的最基本的个体。施莱登在实验观察及形成假说中,虽然有过谬误,但他对细胞深入的研究,为细胞学说的建立作出了贡献。

施旺,德国动植物学家。1839 年发表《动植物构造及生长相似性之显微研究》,论述了细胞结构是一切动物所具有的共同特性。他将施莱登与自己的发现概括起来,论证了

世界生物学史资料

世界生物学发展史 生物学的发展经历了萌芽期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期。 生物学发展的萌芽时期是指人类产生(约300万年前)到阶级社会出现(约4000年)之间的一段时期。这时人类处于石器时代,原始人开始了栽培植物、饲养动物并有了原始的医术,这一切为生物学发展奠定了基础。 到了奴隶社会(约4000年前开始)和封建社会后期,人类进入了铁器时代。随着生产的发展,出现了原始的农业、牧业和医药业,有了生物知识的积累,植物学、动物学和解剖学还停留在搜集事实的阶段。但在搜集的同时也进行了整理,并被后人叫做所谓的古代生物学。古代的生物学在欧洲以古希腊为中心,著名的学者有亚里士多德研究(形态学和分类学)和古罗马的盖仑(研究解11剖学和生理学),他们的学说在生物学领域内整整统治了1000年。中国的古代生物学,则侧重研究农学和医药学。 从15世纪下半叶到18世纪末是近代生物学的第一阶段,这一时期,在生物学研究中,主要的有维萨里等人的解剖学,哈维的生理学,林耐的分类学以及从18世纪末并继续到19世纪初的拉马克等人的进化学说。 19世纪的自然科学,进入了全面繁荣的时代。近代生物学的主要领域在19世纪都获得重大进展。如细胞的发现,达尔文生物进化论的创立,孟德尔遗传学的提出。巴斯德和科赫等人奠定了微生物学的科学基础,并在工农业和医学上产生了巨大影响。17世纪建立起来的动物(包括人体)生理学到19世纪有了明显的进展,著名学者有弥勒、杜布瓦·雷蒙、谢切诺夫和巴甫洛夫等人。由于萨克斯、普费弗和季米里亚捷夫的努力,使植物生理学在理论上达到了系统化。 20世纪的生物学即属于现代生物学的范畴,始于1900年孟德尔学说的重新发现。此后,遗传学向理论(包括生物进化)和实践(主要是植物育种)两个方面深入发展。与此同时,由于物理学、化学和数学对生物学的渗透以及许多新的研究手段的应用,一些新的边缘学科如生物物理、生物数学应运而生。50年代中期,由于华生和克里克等人的努力,产生了分子生物学。随着分子生物学和分子遗传学的发展以及形态研究的深入,细胞学也进入分子水平,出现了细胞生物学。20世纪蓬勃发展的生态学在生物学中的地位日益增长。它的研究范围从群落扩大到生态系统,以至包括多种类型生态系统的综合考察和全球性的“生物圈”。它与地学、环境科学以及社会科学的结合,对生产和社会已产生重大的影响。此外另一门崭新的学科——神经生物学猛然崛起,人们愈来愈体会到神经系统,尤其是大脑的研究对生物学和人类发展的作用。20世纪的进化论研究也有明显的突破,集中表现在对进化机制和微观层次规律的揭示方面。总之,现代生物学正向微观和综合方向深入。 诺贝尔生理学医学奖 诺贝尔(Nobel.A,1833~1896),瑞典化学家、发明家、企业家。因硝化炸药、无烟炸药等的发明和制造而著称。拥有发明专利355项以上。1895年立遗嘱,将其遗产作为基金,

分子生物学发展史之我感

分子生物学发展史之我感 19世纪后期到20世纪50年代,分子生物学完成了两大重点突破:确定了蛋白质是生命的主要基础物质;确定了生物遗传的物质是DNA。 1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型,这一发现犹如黎明中亮起的第一道曙光,照亮了隐藏在黑暗中的条条大路,为之后的一系列发现照明了方向,由此步入了分子生物学的建立和发展阶段。而后DNA半保留复制模型的确立,DNA作为模板转录RNA,RNA作为模板利用氨基酸合成蛋白质,RNA作为模板转录DNA。这些成果的发现共同建立了以中心法则为基础的分子生物学基本理论体系。 中心法则建立的这一过程大约花了近20年,是几代科学家辛苦专研的共同成果,个人觉得这个发展过程还是很飞速的。看分子生物学发展史,我觉得也是在看诺贝尔化学、生理和医学奖收获史。就以中心法则建立的这一过程来说,每走一小步都是一个突破,都极其重要,往往也标志着下一个突破的到来。没有DNA半保留复制方式的发现,没有RNA聚合酶的发现,就不会有转录的发现,再就不会有翻译等等的发现。这每一小步成果也都建立在科学家大胆创新的思维,合理的实验设计,共同合作和坚持不懈的反复实验基础之上。同时,在获得这一系列成果的过程中,科学家们也创造了更多的实验方法与新技术。这些新方法新技术往往推动一个学科的快速发展,甚至带来一个新的交叉学科。随着分子生物学的进一步发展,已经渗透到各个领域,分子结构生物学,分子细胞生物学,分子遗传学,分子发育生物学…… 20世纪70年代后,以基因工程技术的出现作为新的里程碑,标志人类从认识生命本质到迈出改造生命的步伐。在D.Baltimore、R.Dulbecco和H.M.Temin 发现肿瘤病毒与细胞遗传物质之间的相互作用,以及W.Arber、D.Nathans、H.O.mith发现限制性内切酶并荣获1978年诺贝尔生理或医学奖后,基因工程技术得到迅速发展。这得益于许多分子生物学新技术的不断涌现。M.R.Capecchi、O.Smithies和M.J.Evans凭借“基因打靶技术”共同分享了2007年度诺贝尔生理学或医学奖,“基因打靶”技术利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA 同源序列发生同源重组的性质,可以定向改造生物某一基因。借助这一从上世纪80年代发展起来的技术,人们得以按照预先设计的方式对生物遗传信息进行精细改造。可以瞄准某一特定基因,使其失去活性,进而研究该特定基因的功能。尽管“基因打靶”技术刚刚诞生20余年,全世界的科学家已经利用该技术先后对小鼠的上万个基因进行了精确研究。根据导致人类疾病的各种基因缺陷,科学家培育了超过500种存在不同基因变异的小鼠,这些变异小鼠对应的人类疾病包括心血管疾病、神经病变,糖尿病和癌症等。评委会认为,是因为其“开创了全新的研究领域”,为人类攻克某些疾病提供了药物试验的动物模型。我对这一技术印象深刻,不仅惊叹于它的革新,更惊叹于其实际应用功能。它在医学领域的应用或将攻克很多人类疾病,给医学进步带来很大利益。所以说,一个学科的发展往往能推动另一学科的发展,学科之间是有界限的,往往也是无界限的。除了基因打靶,更多的技术已经被发现或将要被发现。每一次的技术革新都在影响着人类生活,给人带来更多福祉。这也教诲我们在科研工作中要有发现的眼睛,创新的思维。 学习了分子生物学的发展历史,发现分子生物学是生命科学范围发展最迅速

地球与生物的进化详细史

生物进化史 一、冥古宙(地球形成——亿年前) .古地理 地球从亿年前形成,从一个炽热地岩浆球逐渐冷却固化(计算表明仅需亿年),出现原始地海洋、大气与陆地,但仍然是地质活动剧烈、火山喷发遍布、熔岩四处流淌,在亿年前到亿年前地球持续遭到了大量小行星与彗星地轰击.冥古宙在亿年前结束后,内太阳系不再有大规模撞击事件. 因为这个时期地岩石几乎没有保存到现在地(已知地地球最古老地岩石位于北美地台盖层地艾加斯塔片麻岩及西澳洲那瑞尔片麻岩层地杰克希尔斯部分),所以并没有正式地细分.但月岩从多亿年前就比较好地保存下来,因此月球地质年代地某些主要划分可参照用于地球地冥古宙划代.冥古宙地最后一个代对应为月球地质年代中地早雨海世,以月球地东海撞击事件为结束时间(约为亿年),这也是内太阳系地后期重轰击期地结束标志. 零散地锆石结晶沉积在西加拿大和西澳地杰克山中地沉积物里,对锆石地研究发现,液态水必然已存在了有四十四亿年之久,非常接近地球形成地时刻. .气候 在形成地球地物质当中,曾经存在过大量地水.在地球地形成时期,其质量比现在地小,水分子也就更容易挣脱重力.据推测,当时氢气和氦气在大气层中持续不断地逸散,然而,现时大气中高密度地稀有气体却相对缺乏,这表明,在早期大气层中可能发生过什么剧变. 有理论认为,在地球地年轻时期,它地一部分曾受过撞击而分裂,分裂出去地部分后来形成了月球.然而,在这种说法下,撞击应该会令一到两个大区域融化,现时地组成成份却与完全融化地假设并不相符,事实上也很难将巨大地岩石完全融化并混在一起.不过相当一部分地物质仍被此次撞击所蒸发,在这颗年轻地行星周围形成了一个由岩石蒸汽组成地大气层. 岩石蒸汽在两千年间逐渐凝固,留下了高温地易挥发物,之后有可能形成了一个混有氢气和水蒸气地高密度二氧化碳大气层.另外,尽管当时表面温度有℃,但液态地海洋依然能够存在,这得益于大气层带来地高气压.随着冷凝过程继续进行,海水通过溶解作用除去了大气中地大部分,不过其含量水平在新地层和地幔循环出现时产生了激烈地震荡. 二、太古宙(亿年前) .古地理 太古宙起始于内太阳系晚期重轰击期地结束,地球岩石开始稳定存在并可以保留到现在.太古宙结束于亿年前地大氧化事件,以甲烷为主地还原性地太古宙原始大气转变为氧气丰富地氧化性地元古宙大气,并导致了持续亿年地地球第一个冰期——休伦冰期. 太古宙形成地地壳厚度还不大,同时尚未进行充分地分异过程.由于地壳厚度较小,幔源物质容易沿裂隙上行,常有大规模地超基性、基性断裂喷溢活动.此外,也有频繁地中酸性岩浆活动和火山活动.多次地岩浆活动、构造运动使岩石变质很深,再加上缺少生物化石,给恢复古地理面貌和沉积环境造成很大困难. 在当今大陆壳地范围内,长期处于活动不稳定状态,陆表海占绝对优势. 在太古代中晚期,随着陆壳某些部分开始固结硬化,终于形成了稳定地基底地块——陆核.陆核地形成标志着地壳构造发展地第一大阶段地结束. 太古宙有多少次构造运动,目前研究地很不清楚.在世界范围内可能有次主要地构造运动,在中国比较确认地是太古宙晚期地阜平运动. 大约在亿年前,出现了目前已知最早地大陆——乌尔大陆(),它可能是当时地表上面积最

高考生物学史整理

高考生物学史整理 必修一 (一)细胞学说的建立和发展过程 1.1543年,比利时的维萨里发表《人体构造》,揭示了人体在器官水平的结构。 2.罗伯特虎克:英国人,细胞的发现者和命名者。1665年,他用显微镜观察植物的木栓组织,发现由许多规则的小室组成,并把“小室”称为cell——细胞。 3.列文虎克:荷兰人,他用自制的显微镜进行观察,对红细胞和动物精子进行了精确的描述。 4.19世纪30年代,德国植物学家施莱登(1804— 1881)和动物学家施旺(1810— 1882)提出了细胞学说,指出细胞是一切动植物结构的基本单位。恩格斯曾把细胞学说誉为19世纪自然科学三大发现之一。 5.魏尔肖:德国人,他在前人研究成果的基础上,总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。(二)生物膜流动镶嵌模型的探索历程 1.1895年,欧文顿发现脂质更容易通过细胞膜。提出假说:膜是由脂质组成的。 2.20世纪初,科学家的化学分析结果,指出膜主要由脂质和蛋白质组成。 3.1925年,两位荷兰科学家用丙酮从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,发现面积是细胞膜的2倍。提出假说:细胞膜中的磷脂是双层的 4.1959年,罗伯特森在电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构成。提出假说:生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构 5.1970年,科学家用荧光标记人和鼠的细胞膜并让两种细胞融合,放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。提出假说:细胞膜具有流动性 6.1972年,桑格和尼克森提出生物膜流动镶嵌模型,强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性,并为大多数人所接受。 (三)酶的发现史 1.斯帕兰札尼:意大利人,生理学家。1783年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用。 2.巴斯德:法国人,微生物学家,化学家,提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在,没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精。 3.李比希:德国人,化学家。认为引起发酵时酵母细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 4.毕希纳:德国人,化学家。他从酵母细胞中获得了含有酶的提取液,并用这种提取液成功地进行了酒精发酵。

世界生物学史之十三20世纪的生物学(精)

世界生物学史之十三: 20世纪的生物学 20世纪特别是50年代以后,生物学同化学、物理学和数学相互交叉渗透,取得了一系列划时代的科学成就,使它跻身精确科学,成为当代成果最多和最吸引人的基础学科之一。关于生命的研究,已经不只是生物学家的任务,也是物理学、化学家以及数学家兴趣较大的领域。现在的生物学常被称为“生命科学”,不仅因为它更深入到生命本质问题,还因为它是多学科的共同产物。在微观方面生物学已经从细胞水平进入到分子水平去探索生命的本质。在宏观方面生态学的发展已经成为综合探讨全球问题的环境科学的主要组成部分。 生物学的各个分支学科,包括分类学、生理学、进化论等,都取得了重要进展,然而促使生物学的面貌发生根本变化的主要分支学科则是遗传学、生物化学和微生物学。遗传学的研究从1900年孟德尔定律的再发现以后与细胞学相结合,随之建立了基因论。到30年代,基因论已被公认是在生物个体水平和群体水平上研究性状遗传的指导理论。遗传学也因而在生物学中甚至在整个科学中占有重要地位。生物化学自1877年提取出离体的“酿酶(zyma se)”以后,对生物体内新陈代谢的研究进展迅速,到40年代生物体内分解代谢途径已基本阐明。同时,酶的本质和生物能的研究也有长足进展。对蛋白质、核酸、糖、脂肪等生命基本物质则不仅阐明其基本组分,并且开始了三维结构的探索。微生物学除了对霉菌、细菌继续研究外,在20世纪30~40年代还阐明了病毒与噬菌体的本质。这3个分支学科各自的发展和相互交叉,为分子生物学的出现奠定了基础。 第二次世界大战以后,生物学发生了质的飞跃。1953年DNA双螺旋结构的发现标志着分子生物学的诞生,也标志着生物学的探索开始进入了揭开生命之谜的大门。此后,遗传密码的破译,重组DNA技术的建立,不仅创建起分子遗传学,而且使肿瘤学和免疫学都在分子水平上取得突出成就。神经生物学,特别是在大脑的研究方面也都出现重大突破。可见,2 0世纪的生物学不仅直接影响着本身各分支学科的发展,而且对农学和医学,甚至对方兴未艾的产业革命已经和将要产生巨大的影响。科学史家普遍认为在20世纪50年代以后生物科学发生了一场革命。这场革命从其开辟新领域,从其对其他科学所产生的作用、从其对社会和人们思想的冲击等方面来考察,其影响之大绝不逊色于20世纪前30年中发生的物理学革命。 20世纪生物学的迅速发展,受到社会经济高速发展的有力支持,使生物学的研究能够迅速大量的应用现代物理学、化学的原理、方法和精密仪器。这样,生物学的定量研究逐渐得到发展。由于一些物理学家和数学家被吸引来探索生命之谜的未知领域,理论生物学这一新学科开始出现。理论生物学是主要用数、理、化方法研究各种生命现象的一个分支学科。早期的代表著作有奥地利L.von贝塔兰菲的《理论生物学》(第一卷1932、第二卷1942);M.贝格纳的《生物学的思想方法》(1959)等。

分子生物学的研究及发展

分子生物学的应用及发展 摘要:本文在文献检索的基础上,对分子生物学的发展简史,基本原理,研究领域等作了简单介绍,阐述了分子生物学在人们日常生活中的应用并结合药学专业着重讨论了其在药学及中药开发发面的应用,并进一步对分子生物学未来的研究技术、方向和前景做了展望。 一前言 生物以能够复制自己而区别于非生物。生命现象最基本的特征是进行“自我更新”。进行“自我更新”体现了一种最高级和最复杂的运动状态。这种运动就是生物机体从环境中摄取物质和能量,以更新本身的物质组成,而山现生长、繁殖,在这样的过程中保证了将自身的特征传给历代;同时也不断地向环境输送一些物质和释放能量。在生物机体的组成物质中,防水分外,有各种无机盐类和各种有机化合物。其中生物大分子——核酸和蛋白质在进行自我更新运动中,以其功能的重要性占第一位。为探索生命现象的本质问题,产生了分子生物学这一学科[1]。 分子生物学(molecular biology)是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科,它是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学,是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域[2]。 分子生物学的最终目标是远大的,从产生基本细胞行为类型的各种分子的角度,来理解这五类行为类型:生长、分裂、分化、运动和相互作用。即分子生物学力图完整地描述细胞大分子的结构、功能和相互联系,从而理解细胞为什么要采取这种方式[3]。 分子生物学作为一门新兴的边缘学科。它的迅速发展及其在整个生命科学领域的广泛渗透和应用,促使人们对生物学等生命科学的认识从细胞水平进入分子水平。在农业、畜牧、林业、微生物学等领域发展十分迅速,如转基因动植物等。在医学领域,为医学诊断、治疗及新的疫苗、新药物研制等开辟了新的途径,使医学科学中原有的学科发生分化组合,医学分子生物学等新的学科分支不断产生,使医学科学发生了深刻的变革,不认识到这一点就很难跟上科学发展的步伐。 分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会,也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。 二分子生物学发展简史 分子生物学的发展大致可分为三个阶段[4-7]:

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高中生物科学发展史梳理 生物科学发展史既包括科学家对生命现象的研究过程,又包括科学家研究生命现象时所持有的不同观点和态度。下面是我为大家整理的高中生物科学发展史,希望对大家有所帮助! 高中生物科学发展史:必修一分子与细胞 1、虎克:英国人,细胞的发现者和命名者。1665年,他用显微镜观察植物的木栓组织,发现由许多规则的小室组成,并把"小室"称为cell——细胞。 2、列文虎克:荷兰人,他用自制的显微镜进行观察,对红细胞和动物精子进行了精确的描述。 3、19世纪30年代,德国植物学家施莱登(M.J.Sehleiden,18o4—1881)和动物学家施旺(T.Schwann,1810—1882)提出了细胞学说,指出细胞是一切动植物结构的基本单位。 4、维尔肖(R.L.C.Virchow):德国人,他在前人研究成果的基础上,总结出"细胞通过分裂产生新细胞"。 生物膜流动镶嵌模型涉及的科学家 5、欧文顿(E.Overton):1895年他曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行地上万次的试验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出了膜由脂质组成的假说。 6、罗伯特森(J. D. Robertson):1959年他在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构,结合其他科学家的工作,提出了生物膜结构的"单位膜"模型。

7、桑格(S. J. Singer )和尼克森:在"单位膜"模型的基础上提出"流动镶嵌模型"。强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性。为多数人所接受。 酶的发现涉及的科学家 8、斯帕兰札尼:意大利人,生理学家。1783年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用。 巴斯德:法国人,微生物学家,化学家,提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在,没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精。 9、李比希:德国人,化学家。认为引起发酵时酵母细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 10、毕希纳:德国人,化学家。他从酵母细胞中获得了含有酶的提取液,并用这种提取液成功地进行了酒精发酵。 11、萨姆纳:美国人,化学家。1926年,他从刀豆种子中提取到脲酶的结晶,并用多种方法证明脲酶是蛋白质。荣获1946年诺贝尔化学奖。 12、20世纪80年代,美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也有生物催化作用。 光合作用的发现涉及的科学家 13、1771年,英国科学家普里斯特利,通过实验发现植物可以更新空气。 14、1864年,德国科学家萨克斯,通过实验证明光合作用产生了淀粉。 15、 1880年,美国科学家恩格尔曼,通过实验证明叶绿体是植物进行光合作用的场所。 16、20世纪,30年代,美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)用

生物技术的发展史

生物技术的发展史 生物技术不完全是一门新兴学科,它包括传统生物技术和现代生物技术两部分。传统生物技术是指旧有的制造酱、醋、酒、面包、奶酪及其他食品的传统工艺。现代生物技术则是指70年代末80年代初发展起来的,以现代生物学研究成果为基础,以基因工程为核心的新兴学科。当前所称的生物技术基本上都是指现代生物技术。生物技术是指:应用生物或来自生物体的物质制造或改进一种商品的技术,其还包括改良有重要经济价值的植物与动物和利用微生物改良环境的技术。 当今世界各国综合国力的竞争,实际上是现代科学技术的竞争。现代生物技术被世界各国视为一种二十一世纪高新技术。我国早在1986年初制定的《高技术研究发展计划纲要》中就将生物技术列于航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术等高技术的首位。第一次技术革命,工业革命,解放人的双手;第二次技术革命,信息技术,扩展人的大脑;第三次技术革命,生物技术,改造生命本身。现代生物技术之所以会被世界各国如此重视和关注,是因为它是解决人类所面临的诸如食品短缺问题、健康问题、环境问题及资源问题的关键性技术;还因为它与理、工、医、农等科技的发展,与伦理、道德法律等社会问题都有着密切的关系,对国计民生将产生重大的影响。现代生物技术的主要内容包括:基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质(酶)工程,此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物、生物冶金、生物信息等技术。直接相关联的学科:分子生物学、微生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、化学工程学、医药学等。对人类和社会生活各方面影响最大的生物技术领域:农业生物技术、医药生物技术、环境生物技术、海洋生物技术。 现代生物技术使用了大量的现代化高精尖仪器。这些仪器全部都是由微机控制的、全自动化的。这就是现代微电子学和计算机技术与生物技术的结合和渗透。如超速离心机、电子显微镜、高效液相色谱、DNA合成仪、DNA序列分析仪等。没有这些结合和渗透,生物技术的研究就不可能深入到分子水平,也就不会有今天的现代生物技术。 现代生物技术的主要内容:疾病治疗--用于控制人类疾病的医药产品,包括抗生素、生物药品、基因治疗。快速而准确的诊断--临床检测与诊断,食品、环境与农业检测。农业、林业与园艺--新的农作物或动物的基因改造、保存,肥料,杀虫剂:如生物农药、生物肥料等。食品--扩大食品、饮料及营养素的来源:如单细胞蛋白等。环境--废物处理、生物净化及新能源。化学品--酶、DNA/RNA及特殊化学品、金属。设备--由生物技术生产的金属、生物反应器、计算机芯片及生物技术使用的设备等。 现代生物技术的发展:(1)提高农作物产量及其品质。培育抗逆的作物优良品系。 通过基因工程技术对生物进行基因转移,使生物体获得新的优良品性,称之为转基因技术。通过转基因技术获得的生物体称为转基因生物。至1994年全世界批准进行田间试验的转基因植物已达1467例,涉及的作物种类包括马铃薯、油菜、烟草、玉米、水稻、番茄、甜菜、棉花、大豆等。转基因性能包括抗除草剂、抗病毒、抗盐碱、抗旱、抗虫、抗病以及作物品质改良等。例如我国首创的两系法水稻杂交优势利用,已先培育出了具实用价值的梗型光敏核不育系N5047S、7001S等新品系,一般增产达10%以上,高产可达40%。国家杂交水稻工程技术中心袁隆平教授,1997年试种其培育的“超级杂交稻”3.6亩,平均亩产达884kg。1998年总理特批基金1000万元,用于支持该项研究的深化与推广。我国学者还将苏云金杆菌的Bt杀虫蛋白转入棉花,培育抗虫棉,对棉铃虫杀虫率高达80%以上。(2)植物种苗的工厂化生产;利用细胞工程技术对优良品种进行大量的快速无性繁殖,实现工业化生产。该项技术又称植物的微繁殖技术。植物细胞具有全能性,一个植物细胞有如一株潜在的植物。利用植物的这种特性,可以从植物的根、茎、叶、果、穗、胚珠、胚乳、官或组织取得一定量的细胞,在试管中培养这些细胞,使之生长成为所谓的愈伤组织;愈伤组织具有很强的繁殖能力,可在试管内大量繁殖。(3)提高粮食品质;生物技术除了可培育高产、抗逆、抗病虫害的新品系外,还可以培育品质好、营养价值高的作物新品系。例如美国威斯康星大学的学者将菜豆储藏蛋白基因转移到向日葵中,使用权向日葵种子含有菜豆储藏蛋白。利用转基因技术培育番茄可延缓其成熟变软,从而避免

(完整版)生物工程的发展简史

生物工程的发展简史 1 第一章绪论第一节生物工程的发展简史按照生物工程的定义.人类对生物工程的实践可迫溯到远古原始人类生活期间.为此,可把生物工程的发展分成三个时期:①传统生物技术时期;②近代生物工程的形成和发展时期;③现代生物工程时期。一、传统生物技术时期生物工程不是一门新学科,它是从传统生物技术发展来的。传统生物技术应该说从史前时代起就一直为人们所开发和利用并造福于人类.在西方,苏美尔人和巴比伦人在公元前6000 年就已开始啤酒发酵。古埃及人则在公元前4000 年就开始用经发酵的面团制作面包,在公元前20 世纪时已掌握了用裸麦制作“啤酒”的技巧。公元前25 世纪古巴尔于人开始制作酸奶;公元前20 世纪古亚述人已会用葡萄酿酒(葡萄实际上沾有酵母)。公元前17 世纪古西班牙人曾用类似目前细菌浸取铜矿的方法获取铜。在石器时代后期,我国人民就会利用谷物造酒,这是最早的发酵技术。荷兰人詹生(Z. Janssen)于1590 年制作了世界上最早的显微镜,其后1665 年英国的胡克(R. Hooke)也制作了显微镜,但都因放大倍数有限而无法观察到细菌和酵母。但胡克却观察到了霉菌,还观察到了植物切片中存在胞粒状物质,因而把它称为细胞(cell),此名称一直沿用至今。1676 年,荷兰人列文虎克(Leeuwen Hoe 幻用自磨的镜片制作显微镜,其放大倍数可近300 倍,并观察和描绘了杆菌、球菌、螺旋菌等微生物的图像,为人类进一步了解和研究微生物创造了条件.并为近代生物技术时期的降临做出了重大贡献。1838 年德国的施莱登(M一J. Schlwiden)和施旺(T. Schwan)共同ON 明了细胞是动植物的基本单位,因而成为细胞学的奠基人;1855 年微耳和R. Virchow 发现了新细胞是从原有细胞分离而形成的,即新细胞来自老细胞的事实;1858 年托劳贝(Trauhe)提出了发醉是靠酶的作用进行的概念;1859 年英国的达尔文《C. R. delvan)撰写了《物种起惊》一书,提出了以自然选择为基础的进化学说,并指出生命的基础是物质。自胡克从显微镜中观察到微生物到微生物学的诞生约经历了近200 年.受到人们思想观念、习惯势力、经济实力、生产方式等因素的制约。产业革命的浪潮当时还没卷入到食品、化工领域来。对发酵还习惯于作坊式生产。1866 年微生物学的莫基人,被称为微生物学之父的法国人巴斯德(L. Pasteur)以实验结果有力地摧毁了微生物的“自行发生论”。他首先证实了发酵是由微生物引起的,并建立了微生物的纯种培养技术,从而为发酵技术的发展提供了理论基础,使发酵技术纳人了科学的轨道。他提出了一种防止葡萄酒变酸的消毒法〔被称为巴斯德消毒法(Pasteurization),一般在60℃时维持一段时间以杀死食品、牛奶和饮料中的病原菌」;1857 年他明确地指出酒精是酵母细胞生命活动的产物,并在1863 年进一步指出所有的发酥都是微生物作用的结果,不同的微生物引起不同的发酵。1874 年丹麦人汉森(Hansan)在牛胃中提取了凝乳酶,1879 年发现了醋酸杆菌;1876 年德国的库尼(W. Kuhne)首创了"enzyme"一字,意即“在酵母中”;1881 年采用微生物生产乳酸; 1885 年开始用人工方法生产蘑菇;1897 年德国的毕希纳(E 一Buchner )发现被磨碎后的酵母细胞仍可进行酒精的发醉,并认为这是酶的作用,并于1907 年因此发现而获得诺贝尔化学奖,19 世纪末德国和法国一些城市开始用微生物处理污水. 细菌学的莫基人,德国的科赫(R. Koch)首先用染色法观察了细菌的形态;1881 年他与他的助手们发明了加人琼脂的固体培养基并利用它在平皿中以接种针醚上混合菌液在固体培养基表面上划线培养以获得单抱子菌落的方法,此方法一直被沿用至今,他的另一个杰出贡献是发现了结核菌,并因此获1905 年的诺贝尔生理学及医学奖.1914 年开始建立作为食品和饲料的酵母生产线;1915 年德国开发了面包酵母的生产线;1915 年

生物发展史(与高中课本配套)(免费)之欧阳数创编

生物科学发展史 生物科学发展史既包括科学家对生命现象的研究过程,又包括科学家研究生命现象时所持有的不同观点和态度;既包括生物学理论和方法的形成演变,又包括不同学科之间的联系、科学与社会的相互影响。在近几年的高考题中有关生物科学发展史中的一些实验设计思路、研究方法时有出现。预计今年高考理科综合中的最后2个生物大题有可能以生物科学发展史有背景出题。现就现行高中生物教材中有关生物科学发展的问题进行一次专题小节。 一、生物科学发展的三个阶段 1.描述性生物学阶段:20世纪以前 2.实验生物学阶段:1900年孟德尔遗传规律的重新发现——1953年 3.分子生物学阶段:1953年DNA分子双螺

旋结构模型的建立———— 二、生物科学研究的方法 1.观察法:生物科学研究最基本的方 法,也是从客观世界获得原始 的第一手材料的方法。观察包 括人的肉眼观察及放大镜、显 微镜观察。观察结果必须是可 以重复的。只有重复的结果才 是可检验的,从而才是可靠的 结果。 3.假说和实验:在观察中往往会发现问 题,为了要解释或解决这些问 题,一般是先是提出某种设想或 假说,然后设计实验来验证这个 设想或假设。 4.模型研究:常用的生物学模型有以下几种: ①生物模型:又叫模式生物,如大肠杆

菌、果蝇、小鼠等 ②机械和电子模型:如DNA双螺旋结构、 仿生学、人工智能等 ③抽象模型:如生态学、种群遗传学中的 数学方程等 三、高中教材中提到的有关生物科学发展史问题 必修本第一册 1.细胞学说:19世纪30年代,德国植物 学家施莱登和动物学家施旺提 出。指出细胞是一切动植物结构 的基本单位。(P3) 2.染色质:染色质这个名词最早是德国生 物学家瓦尔德尔提出来的,主要 是指细胞核内容易被碱性染料染 成深色的物质,因此叫做染色 质。(P32)

地球与生物的进化详细史

生物进化史 一、冥古宙(地球形成——38亿年前) 1.古地理 地球从46亿年前形成,从一个炽热的岩浆球逐渐冷却固化(计算表明仅需1亿年),出现原始的海洋、大气与陆地,但仍然是地质活动剧烈、火山喷发遍布、熔岩四处流淌,在41亿年前到38亿年前地球持续遭到了大量小行星与彗星的轰击。冥古宙在38亿年前结束后,内太阳系不再有大规模撞击事件。 因为这个时期的岩石几乎没有保存到现在的(已知的地球最古老的岩石位于北美地台盖层的艾加斯塔片麻岩及西澳洲那瑞尔片麻岩层的杰克希尔斯部分),所以并没有正式的细分。但月岩从40多亿年前就比较好的保存下来,因此月球地质年代的某些主要划分可参照用于地球的冥古宙划代。冥古宙的最后一个代对应为月球地质年代中的早雨海世,以月球的东海撞击事件为结束时间(约为38.4亿年),这也是内太阳系的后期重轰击期的结束标志。 零散的锆石结晶沉积在西加拿大和西澳的杰克山中的沉积物里,对锆石的研究发现,液态水必然已存在了有四十四亿年之久,非常接近地球形成的时刻。 2.气候 在形成地球的物质当中,曾经存在过大量的水。在地球的形成时期,其质量比现在的小,水分子也就更容易挣脱重力。据推测,当时氢气和氦气在大气层中持续不断地逸散,然而,现时大气中高密度的稀有气体却相对缺乏,这表明,在早期大气层中可能发生过什么剧变。 有理论认为,在地球的年轻时期,它的一部分曾受过撞击而分裂,分裂出去的部分后来形成了月球。然而,在这种说法下,撞击应该会令一到两个大区域融化,现时的组成成份却与完全融化的假设并不相符,事实上也很难将巨大的岩石完全融化并混在一起。不过相当一部分的物质仍被此次撞击所蒸发,在这颗年轻的行星周围形成了一个由岩石蒸汽组成的大气层。 岩石蒸汽在两千年间逐渐凝固,留下了高温的易挥发物,之后有可能形成了一个混有氢气和水蒸气的高密度二氧化碳大气层。另外,尽管当时表面温度有230℃,但液态的海洋依然能够存在,这得益于CO2大气层带来的高气压。随着冷凝过程继续进行,海水通过溶解作用除去了大气中的大部分CO2,不过其含量水平在新地层和地幔循环出现时产生了激烈的震荡。 二、太古宙(38-25亿年前) 1.古地理 太古宙起始于内太阳系晚期重轰击期的结束,地球岩石开始稳定存在并可以保留到现在。太古宙结束于25亿年前的大氧化事件,以甲烷为主的还原性的太古宙原始大气转变为氧气丰富的氧化性的元古宙大气,并导致了持续3亿年的地球第一个冰期——休伦冰期。 太古宙形成的地壳厚度还不大,同时尚未进行充分的分异过程。由于地壳厚度较小,幔源物质容易沿裂隙上行,常有大规模的超基性、基性断裂喷溢活动。此外,也有频繁的中酸性岩浆活动和火山活动。多次的岩浆活动、构造运动使岩石变质很深,再加上缺少生物化石,给恢复古地理面貌和沉积环境造成很大困难。 在当今大陆壳的范围内,长期处于活动不稳定状态,陆表海占绝对优势。在太古代中晚期,

生物化学发展简史

现代生物化学始于18、19世纪: 1828年,德国化学家弗里德里希·维勒从无机化合物氰化铵合成有机化合物尿素 1833年,法国化学家安塞姆·佩恩发现第一个酶——淀粉酶 1869年,瑞典生物学家弗雷德里希·米歇尔发现遗传物质——核素 1877年,霍佩-赛勒首次提出名词Biochemie,即英语中的Biochemistry 20世纪生物化学快速发展: 1902年,英国生理学家欧内斯特. 斯塔林首次提出“hormone”来表示激素 1912年,英国科学家霍普金斯发现食物辅助因子——维生素 1926年,德国科学家奥图·瓦伯格发现呼吸作用关键酶——细胞色素氧化酶 1926年,美国科学家J.B.萨姆纳(美国)首次分离提纯了脲酶 1902年,英国生理学家欧内斯特. 斯塔林首次提出“hormone”来表示激素 1912年,英国科学家霍普金斯发现食物辅助因子——维生素 1926年,德国科学家奥图·瓦伯格发现呼吸作用关键酶——细胞色素氧化酶 1926年,美国科学家J.B.萨姆纳(美国)首次分离提纯了脲酶 1902年,英国生理学家欧内斯特. 斯塔林首次提出“hormone”来表示激素 1912年,英国科学家霍普金斯发现食物辅助因子——维生素 1926年,德国科学家奥图·瓦伯格发现呼吸作用关键酶——细胞色素氧化酶 1926年,美国科学家J.B.萨姆纳(美国)首次分离提纯了脲酶 1940年代,糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化等重要生理生化途径被陆续阐明 20世纪50年代后生物化学标志性成就: 1953年,Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型 1958年,Crick提出“中心法则”;Sanger测定胰岛素分子结构 1960年代,Arber等发现限制性内切酶 1961年,Jacob和Monod提出“操纵子学说” 1966年,Nirenberg和Khorana破译遗传密码 1970年代,Termin和Baltimore发现反转录酶;Berg等成功进行了DNA体外重组;Coben 建立分子克隆体系 1980年,Sanger 确定DNA序列测定方法 1985年,Mulis建立聚合酶链式反应(PCR)技术 1995年,Fire和Mello阐明RNA干扰(RNAi)机制 1997年,第一只克隆羊诞生 2000年,人类基因组计划完成 我国科学家对生物化学的贡献 1930年代,吴宪教授首次提出蛋白变性理论、血液生化 1965年,中科院生化所与有机化学所人工合成有功能的蛋白质--牛胰岛素 1973年,X-射线分析出猪胰岛素空间结构 1983年,酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成( tRNAAla ) 2002年,水稻基因组

生化技术发展史

生化技术发展史 生化技术不完全是一门新兴学科,它包括传统生物技术和现代 生物技术两部分。传统生物技术是指旧有的制造酱、醋、酒、面包、奶酪及其他食品的传统工艺。现代生物技术则是指 70 年代末 80 年代初发展起来的,以现代生物学研究成果为基础,以基因工程 为核心的新兴学科。当前所称的生物技术基本上都是指现代生物技术。生物技术是指:应用生物或来自生物体的物质制造或改进一种 商品的技术,其还包括改良有重要经济价值的植物与动物和利用微 生物改良环境的技术。 当今世界各国综合国力的竞争,实际上是现代科学技术的竞争。现代生物技术被世界各国视为一种二十一世纪高新技术。我国早 在 1986 年初制定的《高技术研究发展计划纲要》中就将生物技 术列于航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术 和新材料技术等高技术的首位。第一次技术革命,工业革命,解放 人的双手;第二次技术革命,信息技术,扩展人的大脑;第三次技 术革命,生物技术,改造生命本身。现代生物技术之所以会被世界 各国如此重视和关注,是因为它是解决人类所面临的诸如食品短缺 问题、健康问题、环境问题及资源问题的关键性技术;还因为它与理、工、医、农等科技的发展,与伦理、道德法律等社会问题都有 着密切的关系,对国计民生将产生重大的影响。现代生物技术的主 要内容包括:基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质(酶)工程,此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害 化合物、生物冶金、生物信息等技术。直接相关联的学科:分子生 物学、微生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、化学工程学、 医药学等。对人类和社会生活各方面影响最大的生物技术领域:农 业生物技术、医药生物技术、环境生物技术、海洋生物技术。 现代生物技术使用了大量的现代化高精尖仪器。这些仪器全部 都是由微机控制的、全自动化的。这就是现代微电子学和计算机技 术与生物技术的结合和渗透。如超速离心机、电子显微镜、高效 液相色谱、DNA 合成仪、DNA 序列分析仪等。没有这些结合和渗透,生物技术的研究就不可能深入到分子水平,也就不会有今天的现代 生物技术。 现代生物技术的主要内容:疾病治疗:用于控制人类疾病的医 药产品,包括抗生素、生物药品、基因治疗。快速而准确的诊断: 临床检测与诊断,食品、环境与农业检测。农业、林业与园艺,新

微生物学发展简史

1、史前期(约8000 年前一1676 ) ,各国劳动人民,①未见细菌等微生物的个体;②凭 实践经验利用微生物是有益活进行酿酒、发面、制酱、娘醋、沤肥、轮作、治病等)。 在17世纪下半叶,荷兰学者吕文虎克用自制的简易显微镜亲眼观察到细菌个体之前,对于一门学科来说尚没形成。这个时期称为微生物学史前时期。在这个时期,实际上人们在生产与日常生活中积累了不少关于微生物作用的经验规律,并且应用这些规律,创造财富,减少和消灭病害。民间早已广泛应用的酿酒、制醋、发面、腌制酸菜泡菜、盐渍、蜜饯等等。古埃及人也早已掌握制作面包和配制果酒技术。这些都是人类在食品工艺中控制和应用微生物活动规律的典型例子。积肥、沤粪、翻土压青、豆类作物与其它作物的间作轮作,是人类在农业生产实践中控制和应用微生物生命活动规律的生产技术。种痘预防天花是人类控制和应用微生物生命活动规律在预防疾病保护健康方面的宝贵实践。尽管这些还没有上升为微生物学理论,但都是控制和应用微生物生命活动规律的实践活动。 2、初创期(1676 一1861 年),列文虎克,①自制单式显微镜,观察到细菌等微生物的个 体;②出于个人爱好对一些微生物进行形态描述。微生物的形态观察是从安东·列文虎克(Antony Van Leeuwenhock 1632-1732)发明的显微镜开始的,它是真正看见并描述微生物的第一人,他的显微镜在当时被认为是最精巧、最优良的单式显微镜,他利用能放大50~300倍的显微镜,清楚地看见了细菌和原生动物,而且还把观察结果报告给英国皇家学会,其中有详细的描述,并配有准确的插图。1695年,安东·列文虎克把自己积累的大量结果汇集在《安东·列文虎克所发现的自然界秘密》一书里。他的发现和描述首次揭示了一个崭新的生物世界——微生物世界。这在微生物学的发展史上具有划时代的意义。这是首次对微生物形态和个体的观察和记载。随后,其他研究者凭借显微镜对于其它微生物类群进行的观察和记载,充实和扩大了人类对微生物类群形态的视野。但是在其后相当长的时间内,对于微生物作用的规律仍一无所知。这个时期也称为微生物学的创始时期。 3、奠基期(1861 一1897 年),巴斯德,①微生物学开始建立;②创立了一整套独特的微生物学基本研究方法;③开始运用“实践―理论―实践”的思想方法开展研究; ④建立了许多应用性分支学科;⑤进入寻找人类动物病原菌的黄金时期。继列文虎克发现微生物世界以后的200年间,微生物学的研究基本上停留在形态描述和分门别类阶段。直到19世纪中期,以法国的巴斯德和德国的柯赫为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段,揭露了微生物是造成腐败发酵和人畜疾病的原因,

分子生物学发展简史准备和酝酿阶段现代分子生物学的建立和可编辑

分子生物学发展简史准备和酝酿阶段现代分子生物学的建 立和(可编辑) 分子生物学发展简史准备和酝酿阶段现代分子生物学 的建立和 药学分子生物学药学分子生物学 Pharmaceutical Molecular Biology Pharmaceutical生化教研室肖建英绪论 一、分子生物学与药学分子生物学 二、分子生物学发展的回顾 三、分子生物学和现代医药科学绪论 生命是什么生命是什么? ?? 医学和生命科学的永恒主题 ?? 医学和生命科学的永恒主题绪论 一、分子生物学与药学分子生物学 1. 分子生物学Molecular Biology的概念: 1. 分子生物学Molecular Biology的概念: 从分子水平研究生命现象的 科学,是现 代生命科学的“共同语言” 。核心内容是通过生物的物质基础?? 核酸、 蛋白质、酶等生物大分子的结构、功能及其相互作用等运动规律的研究来阐明生命分子基础 , 从而探讨生命的奥秘。绪论 2、分子生物学的产生与发展: 2、分子生物学的产生与发展:

生物学 生物化学 遗传学 细胞生物学 相互渗透进入细胞水平 生物物理学 相互促进 微生物学 20世纪中叶 有机化学 物理化学 生物学引入生物大分子 分子生物学绪论分子生物学的研究和发展轨迹分子生物学的研究和发 展轨迹 ?分子生物学不断地与其他学科进行深入的横 ?向联系和交叉融合 ? 分子、细胞、整体水平的研究得到和谐统一 ? 表型和基因型的关系得到客观准确解释分子生物学打破了学科的界线 分子生物学把各学科联系在一起病理学药理学 免疫学 生理学 绪论分子生物学与其他学科的结合分子生物学与其他学科的结合 临床医学 分子 生物学

生物学史(高中教材)

高中生物学史 江苏省黄桥中学戴波 必修一:分子与细胞 ----具有生物活性的结晶牛(一) 1965 年,我国科学家完成世界上第一个人工合成的蛋白质 胰岛素。 1953年,英国桑格测得牛胰岛素全部氨基酸的排列顺序 (二)细胞学说的建立和发展过程: 1、1665 年罗伯特虎克:英国人,细胞的发现者和命名者。1665 年,他用显微镜观察植物 的木栓组织,发现由许多规则的小室组成,并把“小室”称为cell——细胞。(看到的是只剩下细胞壁的死细胞) 2、17 世纪列文虎克:荷兰人,他用自制的放大镜进行观察,对红细胞和动物精子进行了精 确的描述。(看到的是活细胞,命名的是微生物) 3、19 世纪 30 年代,德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说,指出细胞是植 物结构的基本单位。恩格斯曾把细胞学说誉为19 世纪自然科学三大发现之一。(施莱登提出细胞是构成植物体的基本单位) 4、魏尔肖:德国人,他在前人研究成果的基础上,指出“细胞是先前细胞通过分裂产生, 细胞是一个相对独立的单位”。 (细胞通过分裂产生新细胞) 补充: 1543年,维萨里发表《人体结构》揭示人体在器官水平结构 比夏指出器官由低一层次的结构——组织构成 耐格里观察多种植物分生区新细胞形成,发现新细胞产生是细胞分裂的结果 (三)生物膜流动镶嵌模型的探索历程: 5、1895 年,欧文顿发现脂质更容易通过细胞膜。提出假说:膜是由脂质组成的。 6、20世 纪初,科学家的化学分析结果,指出膜主要由脂质和蛋白质组成。 7、1925 年,两位荷兰科学家用丙酮从细胞膜中提取脂质,铺成单层分子,发现面积是细胞 膜的 2 倍。得出结论:细胞膜中的磷脂是双层的 8、1959 年,罗伯特森在电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构成。 提出假说:生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构 9、1970 年,科学家用荧光标记人和鼠的细胞膜并让两种细胞融合,放置一段时间后发现两 种荧光抗体均匀分布。 提出假说:细胞膜具有流动性 10、 1972 年,桑格和尼克森提出生物膜流动镶嵌模型,强调膜的流动性和膜蛋白分布的不 对称性,并为大多数人所接受。 补充: 1988 年,美国阿格雷将构成水通道的蛋白质分离出来 1998 年,玫瑰麦金农测出钾离子的通道立体结构 (四)酶的发现史: 11、斯巴兰扎尼:意大利人,生理学家。 1783 年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用。 12、巴斯德:法国人,微生物学家,化学家,提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在,没有 活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精。 13、李比希:德国人,化学家。认为引起发酵时酵母细胞中的某些物质,但这些物质只有在 酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 14、毕希纳:德国人,化学家。他从酵母细胞中获得了含有酶的提取液,并用这种提取液成 功地进行了酒精发酵。他将这些物质成为酿酶。

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