现代生物学基础和进展
现代生物学进展自考重点

现代生物学进展自考重点20世纪80年代以来,随着计算机技术的广泛应用和基因工程的不断深入发展,生物信息学及其理论和方法进入了一个新的发展阶段。
生物学的研究对象从过去单一的植物或动物,逐渐发展到生命现象、生物分子和生态系统等许多领域,不仅包括了一个完整的生态过程,而且已成为影响人类社会发展、改变自然生态系统结构与功能结构及相互关系的一门重要学科。
生物学基本研究内容包括:(1)生命现象;(2)生物体细胞与分子;(3)遗传信息;(4)细胞结构与功能,包括生长发育,细胞分裂和分化等各过程及其对生物生产力、生存环境以及在生理功能中的作用。
(5甚至分子水平上或微观世界对生命现象做出解释或预测。
)上述内容是对人类社会历史,尤其是生物技术、经济管理等方面进行研究并作出贡献的学者的重要贡献。
1、生命现象生命现象包括生命体及其系统发生过程及其在生理活动中的作用。
生物体:包括细胞(包括动物)等在内的许多物质集合,它是人类生命活动不可缺少的部分。
生命诞生于地球上,我们所熟悉的一切生命存在都来自于自然生态系统。
我们能够直接接触到大自然是因为那里充满了生命;相反,许多无法直接接触到大自然的生命存在则是由于不能直接接触大自然自身所具有的生命基础结构与功能系统所造成的。
生命就是生物生存发展所必须具备的物质基础条件和一切生命活动所必需的环境条件。
生物是自然界最基本最活跃因素之一,而这些基本因素又都是决定我们生存与繁衍所必须具备的物质基础;其中又包括生命基本结构及其形成与发展所必须具备且决定生命存在基础结构因素等诸多因素。
生命现象包括许多已被我们认识到了但尚未被认识到或者在理解生命现象方面有很大局限性的因素(包括未被发现、尚未发现……等等),它们对生物学的发展以及社会经济的发展都具有很大地影响和作用。
2、生物体细胞与分子生物体是由生物细胞组成的,其细胞结构和功能受外部因素控制,有一定限度而复杂。
以哺乳动物为例,不同种类的器官都有多种功能。
现代生物学进展

现代生物学进展现代生物学是一门以探索和理解生命的复杂性为目的的科学,它研究有机体内部的分子、细胞、器官和系统之间的相互作用。
近年来,现代生物学取得了巨大的进步,在研究生物多样性、生物过程、表观遗传学和生物技术等方面都取得了重大突破。
首先,现代生物学在研究生物多样性方面取得了重大进展。
在人类如今可以把浩瀚宇宙当中每一种物种都归类分类的时代,科学家们对生物多样性的研究也取得了显著的成果。
科学家们不仅通过比较、分类、描述和计数的方式,研究出了各种物种的分布情况以及各物种之间的关系,而且还开展了基因组学、蛋白质组学和代谢组学等更深入的研究,用于揭示物种之间的深层次差异。
其次,现代生物学在研究生物过程方面也取得了重大进展。
科学家们研究了生物体内各种生理过程,比如激素的分泌、血液循环、新陈代谢和神经传导等,以及这些过程如何协调构成动物的行为,这些研究工作不仅有助于我们了解生物体,也有助于我们更加深入的理解动物的行为表现。
此外,现代生物学在表观遗传学方面也取得了重大进展。
表观遗传学研究的是基因表达的调控机制,包括DNA甲基化、RNA结合蛋白影响和micro RNA等。
这些研究可以帮助我们更好地理解基因表达水平的调节,从而更好地研究基因调控机制,以及如何影响疾病的发生以及疗效的改善。
最后,现代生物学在生物技术方面也取得了重大进展。
在这方面,科学家们研究了各种基因工程技术,比如基因克隆、CRISPR/Cas9基因编辑等,这些技术可以用于基因调控和治疗疾病。
此外,科学家们还探索了基于计算和机器学习的生物信息学,这有助于我们更好地理解和模拟生物体的性质,从而有效地开发更有效的治疗方法。
总而言之,现代生物学在近几十年来取得了巨大的进展,在生物多样性、生物过程、表观遗传学和生物技术等方面都取得了重大突破。
这些突破不仅更好地揭示了生物体的复杂性,也为我们更好地理解和治疗疾病提供了可能。
生物学研究的最新进展及未来发展趋势

生物学研究的最新进展及未来发展趋势近年来,生物学作为一门重要的基础科学,不仅得到了广泛的关注与研究,也取得了不少重要进展。
本文将从不同角度对生物学最新进展及未来发展趋势进行探讨与分析。
一、生物学领域的重要进展1. 基因编辑技术CRISPR-Cas9的兴起CRISPR-Cas9技术是一种基因编辑技术,经过近几年的迅速发展,已成为生物学领域的研究热点。
该技术利用目标DNA序列与一个开放的CRISPR序列相结合,以引导另一个酶Cas9直接对DNA进行剪切和编辑,在基因治疗、疾病研究等领域有重要的应用前景。
2. 单细胞测序技术和肠道菌群研究单细胞测序技术能够高效地揭示单个细胞在生物过程中的表达变化,为生物学领域的研究提供了新的工具和思路。
而肠道菌群研究则突破了人们对菌群在人体中所起作用的认识,通过对肠道菌群进行深入研究,确定了肠道菌群和身体健康之间的密切关系,在抗癌、肠道损伤修复等领域有广泛的应用前景。
3. 转录组学和蛋白组学的快速发展转录组学和蛋白组学技术成为了现代生物学研究重要的工具之一。
转录组学技术可以用于研究生物体在不同时期、不同环境下的基因表达及其变化规律,而蛋白组学技术可以对蛋白质组成及其功能进行初步研究,从而对生物学相关领域的研究提供了新思路和工具。
二、生物学未来的发展趋势1. 基因编辑技术的广泛应用随着CRISPR-Cas9技术等基因编辑技术的不断完善,基因治疗、植物育种、动物遗传改良等领域的研究将会得到更多的突破。
同时,基因编辑技术也将成为新药研发及医疗领域的一个重要方向,在社会生活和健康领域中发挥着重要作用。
2. 大数据和人工智能技术在生物学中的应用在生物学领域,随着DNA测序、转录组学、蛋白组学等测序技术的不断提高,所产生的大量数据将成为生物学研究中的重要数据来源。
大数据与人工智能技术的应用将加速生物学研究的进程,促进人们对生物学的认识和理解的不断提高。
3. 系统生物学的发展系统生物学是研究生物体内部组成和相互作用的综合性科学,一直是生物学研究的重要方向。
生物化学现代科学研究领域的发展情况

生物化学现代科学研究领域的发展情况生物化学作为一门综合化学与生物学的交叉学科,以研究生物体内物质组成、结构以及生物体内各种生物化学反应为主要研究对象。
随着科学技术的不断进步,生物化学在现代科学研究领域中的发展也得以飞速推进。
下面将从三个方面介绍生物化学现代科学研究领域的发展情况。
一、分子生物学和基因工程的发展分子生物学是生物化学的重要分支,它研究DNA、RNA以及蛋白质等生物大分子的结构、功能和相互关系。
随着基因工程技术的发展,人们能够通过基因的改变实现对生物体的控制和操纵,进一步揭示了生物体内各种生物化学反应的机制。
基因工程技术在医学、农业、工业等领域都有广泛的应用,例如通过基因治疗可以治疗一些遗传性疾病,通过转基因作物可以提高农作物的产量和抗病性,通过工程菌株可以合成其中一种特定的化合物等。
二、蛋白质科学的突破蛋白质是生物体内最基本的功能分子,它们参与了生物体内几乎所有的生命过程。
近年来,蛋白质科学取得了许多突破性进展。
首先,高通量蛋白质组学技术的出现使得研究者能够快速高效地研究蛋白质的表达、定量和功能等方面的问题。
其次,结构生物学的快速发展也为研究蛋白质的结构和功能提供了强有力的手段,例如通过X射线晶体学和核磁共振技术可以解析蛋白质的三维结构,从而深入了解其功能和相互作用。
此外,蛋白质工程技术的发展也使得人们能够设计和构造具有特定功能的蛋白质,在制药和生物制造等领域具有广阔的应用前景。
三、代谢组学和系统生物学的兴起代谢组学是研究生物体内代谢产物的定量和结构变化的科学,而系统生物学则是以系统化的视角研究生物体内各种生化反应的有机整合。
代谢组学和系统生物学的兴起使得我们能够更全面地了解生物体内的代谢网络和调控机制。
通过大规模测定代谢物的含量和表达水平,可以揭示代谢物与生物过程之间的关联,从而深入研究特定疾病的发生机制以及药物的作用方式。
代谢组学和系统生物学的应用在医学、健康领域以及农业和环境保护等方面具有巨大潜力。
现代生物学进展资料

现代生物学进展资料近代生物学发展的三个阶段:一)、描述性生物学阶段:19世纪30年代,德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出细胞学说,指出细胞是一切动植物结构的基本单位,为研究生物的结构、生理、生殖和发育等奠定了基础。
1859年,英国生物学家达尔文,出版了《物种起源》一书,科学地阐述了以自然选择学说为中心的生物进化理论,这是人类对生物界认识的伟大成就,给神创论和物种不变论以沉重的打击,在推动现代生物学的发展方面起了巨大作用。
二)、实验生物学阶段。
19世纪中后期,自然科学在物理学的带动下取得了较大的成就。
物理和化学的实验方法和研究成果也逐渐引进到生物科学的研究领域。
到1900年,随着孟德尔发现的遗传定律被重新提出,生物学迈进到第二阶段—实验生物学阶段。
在这个阶段中,生物学家更多地用实验手段和理化技术来考察生命过程,由于生物化学、细胞遗传学等分支学科不断涌现,使生物科学研究逐渐集中到分析生命活动的基本规律上来。
三)、分子生物学阶段:20世纪30年代以来,生物科学研究的主要目标是生物大分子——蛋白质和核酸上。
1944年,美国生物学家艾弗里用细菌作实验,第一次证明了DNA是遗传物质。
1953年,美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出了DNA分子双螺旋结构模型,这是20世纪生物科学最伟大的成就,标志着生物科学的发展进入了一个新阶段——-分子生物学阶段。
21世纪生命科学的研究进展和发展趋势20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。
很多科学家认为,在未来的自然科学中,生命科学将要成为带头学科,甚至预言21世纪是生物学世纪,虽然目前对这些论断还有不同看法,但勿庸置疑,在21世纪生命科学将继续蓬勃发展,生命科学对自然科学所起的巨大推动作用,决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学。
假如过去生命科学曾得益于引入物理学、化学和数学等学科的概念、方法与技术而得到长足的发展,那么,未来生命科学将以特有的方式向自然科学的其他学科进行积极的反馈与回报。
现代生物学基础

现代生物学基础现代生物学是研究生命现象和生命规律的科学,是对生物体结构、功能、发育和演化等方面进行综合研究的学科。
本文将从分子生物学、细胞生物学、遗传学、进化生物学和生态学等方面介绍现代生物学的基础知识。
一、分子生物学分子生物学研究生物体内的生物大分子结构、功能及其相互作用,主要包括DNA、RNA和蛋白质等分子的结构和功能。
DNA是生物体内储存遗传信息的分子,RNA则在遗传信息的转录和翻译过程中起着重要作用。
蛋白质是生物体内最重要的功能分子,广泛参与细胞内的各种生化反应。
分子生物学的研究内容涉及基因结构、DNA 复制、转录和翻译等过程,对于揭示生命的基本机制至关重要。
二、细胞生物学细胞是生物体的基本结构和功能单位,细胞生物学研究细胞的结构、功能和生理过程。
细胞内有各种细胞器,如细胞核、线粒体、高尔基体等,它们各自具有特定的结构和功能。
细胞内的物质运输、信号传导、细胞分裂和凋亡等过程,都是细胞生物学研究的重点。
细胞生物学的发展为其他生物学学科的研究提供了基础。
三、遗传学遗传学研究个体遗传信息的传递和表达,主要涉及基因的结构和功能、基因组的研究和基因突变等。
遗传学的研究方法包括遗传交叉、基因克隆和基因组测序等。
遗传学的发展为遗传疾病的诊断和治疗提供了重要的理论基础。
四、进化生物学进化生物学研究生物种群的遗传变异、演化和分化等过程。
进化生物学的核心理论是达尔文的进化论,通过自然选择和遗传变异等机制,解释了生物种群的多样性和演化。
进化生物学的研究内容包括物种形成、群体遗传结构和适应性进化等,对于揭示生物多样性的起源和演化具有重要意义。
五、生态学生态学研究生物与环境之间的相互关系,包括生物与生物之间、生物与环境之间的相互作用。
生态学的研究内容涉及物种多样性、生态系统结构和功能、生态位和生态适应等。
生态学不仅关注个体和种群的生态行为,还研究生态系统的稳定性和可持续发展等问题。
现代生物学基础涵盖了分子生物学、细胞生物学、遗传学、进化生物学和生态学等多个学科领域。
现代生物学发展历史论文

现代生物学发展历史论文
生物学作为一门学科已经有着悠久的历史。
然而,现代生物学的发展却是一个囊括多个学科、涵盖广泛领域的深刻变革过程。
本文将从生物学的历史发展角度探讨现代生物学的演变历程。
生物学的起源可以追溯到古代,古人对自然界的观察和研究奠定了生物学的基础。
随着科学技术的发展,18世纪和19世纪
是生物学发展的黄金时期。
达尔文的进化论和门德尔的遗传学理论为生物学奠定了理论基础。
20世纪以来,生物学迅速发展,分子生物学、细胞生物学、基因工程等学科的出现极大地推动了生物学的发展。
随着基因组学和生物信息学的兴起,生物学的研究逐渐深入到细胞和分子水平。
人类基因组计划的实施为人类疾病研究提供了重要数据。
生物技术的发展使得基因工程、细胞工程等成为可能,为生物学的应用提供了新的途径和方法。
生物学的多领域融合和互相渗透也成为现代生物学的一大特点。
生物学和化学、物理、计算机科学等学科之间的交叉融合推动了生物学研究的进一步发展。
现代生物学已经不再局限于研究个体生物,而是将目光拓展到了整个生态系统、生存环境和生物多样性。
在生物学发展的过程中,尊重生命、尊重自然、尊重科学方法是永恒的主题。
在面对日益严峻的环境问题和生物多样性保护挑战时,现代生物学有着重要的作用和责任。
只有通过科学研究和全球合作,我们才能更好地理解生命、保护生态环境,实
现人类与自然的和谐共存。
生物学的发展历程永无止境,我们期待着未来生物学的更多突破与创新。
生物科学的发展和当代生物学的进展

生物科学的发展和当代生物学的进展多姿多彩的生物,使地球上充满无限生机。
人类的生存和发展同各种各样的生物息息相关。
自古以来,人类就不断探索生物界的奥秘,从中获益良多,古代的人类在采集野果,从事渔猎和农业生产的过程中,逐步积累了动植物的知识;在防治疾病的过程中,逐步积累了医药知识。
我国在7000年前就开始种植水稻,在5000年前就开始养蚕,在商朝中期的甲骨文中,就有500多条关于疾病的记载。
贾思勰的《齐民要术》,李时的《本草纲目》等巨著,都反映记载了我国古代在农学和医药方面的研究成果。
从总体上看,在19世纪以前,生物学主要研究生物的形态,结构和分类,积累了大量的事实资料。
进入19世纪以后,科学技术水平提高,显微镜制作更加精良,使生物学全面迅速的发展,具体表现在寻找各种生命现象之间的内在联系,并且对积累起来的事实资料做出理论的概括。
19世纪30年代,德国植物学家施莱登(1804—1881)和动物学家施旺(1870—1882)提出了细胞学说,提出细胞是一切动植物结构的基本单位,为研究生物的结构、生理、生殖和发育等奠基了基础。
1859年,英国什生物学家达尔文(1809—1882)出版了《物种起源》一书,科学地阐述了以自然选择学说为中心的生物近代理论,这是人类对生物界认识的伟大成就,给神创论和不变论以沉重的打击,在推动现代生物学的发展方面起了巨大的作用,纵观20世纪以前的生物科技发展可以看出,在这一漫长的历史岁月中,生物科学的研究是以描述为主的,因而可称为描述性生物阶段。
19世纪中期后,自然科学在物理的带动下取得了较大的成就。
物理和化学的实验方法和研究成果也逐渐引进到生物科学的研究领域。
到1900年,随着孟德尔(1822—1844)发现的遗传定律被重新提出,生物学迈进了第二个阶段—实验生物学阶段。
20世纪30年代以后,生物科学研究的主要目标逐渐集中在与生命本质密切相关的大分子—蛋白质和核酸上。
1944年美国生物学家艾弗里(1877—1955)用细菌做实验材料,第一次证明了DNA是遗传物质。
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专题一生命科学导论1.1 生命科学的概念和研究内容1.1.1 生命和生命科学生命(life)的科学定义是什么?这是生命科学最基本的问题,也是长期以来备受争论和探讨的问题。
我们所居住的地球是生命的世界,充满着复杂而又丰富多彩的生命现象。
目前地球上已定名的生物种类约有200万种,实际上可能高达500万种。
地球上的生物种类繁多、形态各异、分布广泛、行为和习性千变万化。
根据魏特克(R. H. Whittaker, 1969)的“五界分类系统”,这些生物可分为动物界、植物界、原核生物界、真菌界和原生生物界。
如此复杂的生命现象使得很难给生命一个科学、完整的定义。
从物理学角度出发,生命可定义为“负熵”。
根据热力学第二定律,任何自发过程总是朝着使体系熵增加的方向变化。
而生命的演化过程总是朝着熵减少的方向进行,一旦负熵的增加趋近于零,生命将趋向终结,走向死亡。
现代生物学给生命下的定义为生物体所表现出来的自身繁殖、生长发育、新陈代谢、遗传变异以及对刺激产生反应等的复合现象。
这个定义把生命描述为生物的生命特性。
分子生物学给生命下的定义为由核酸和蛋白质等物质组成的分子体系,它具有不断繁殖后代以及对外界产生反应的能力。
这个定义把生命描述为分子体系和生命特性,是目前认为比较合理的定义。
生命现象虽然十分错综复杂,但在其中却并没有什么超越自然的因素。
它是客观世界的现象,因而可以认识,可以用科学方法进行探索并揭示其规律。
生命科学就是用来研究生命现象和规律的科学,它是自然科学的一个重要分支,研究包括从简单的生命(病毒)到最复杂的生物(人类)的各种动物、植物和微生物等生命物质的结构和功能、它们各自的发生和发展规律、生物之间以及生物与环境之间的相互关系。
生命科学的目的是阐明生命的本质,探讨其发生和发展的规律,以有效地控制生命活动和能动的加以利用,使之更好地为人类服务。
1.1.2 生命的基本特征地球上的生物种类繁多,物种间差异虽然很大,但有共性,即它们都有生命现象,服从于生命运动规律。
在整个生命活动过程中,贯穿了物质、能量和信息三者的变化、协调和统一,形成了有组织、有秩序的活动。
生命活动所具有的共同属性的外在表现称为生命特征,生命特征使得不同的生物体在生命本质上得到统一。
(1)分子体系的同一性从元素组成来讲,不同生物分子体系中的元素组某是一样的,其中C、H、O、N、P、S、Na、K等占了绝大部分。
从分子组成来讲,生物体的一个重要特征在于它们都含有生物大分子,如核酸、蛋白质、脂类、复合糖等,这些有机分子在各种生物中有着相同或相似的结构模式和功能。
例如,一切生物的遗传物质都是核酸,DNA和RNA都是由四种核苷酸组成,各种生物的遗传密码是统一的,蛋白质都是由20种氨基酸组成,各种生物都利用高能化合物(ATP)等。
从代谢途径来讲,所有生物(病毒除外,但其利用宿主的生命体系完成其生命过程)的物质代谢(如糖代谢、脂类代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢等)途径及其调节机制都是相同或相似的。
上述现象充分说明了各种生物之间分子体系的同一性。
(2)结构层次的有序性生物体在形态和分子层次上的结构具有高度的有序性。
生命的基本单位是细胞(病毒除外,但其需要在活的细胞内才能完成生命活动),细胞内的各结构单元都有特定的结构和功能,细胞内的遗传信息都遵循DNA→RNA→蛋白质的中心法则,细胞内生物信号转导的级联反应也是高度有序的。
生物界是一个多层次的有序结构,在细胞层次之上还有组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统等层次。
每一个层次中各结构单元,如器官系统中各器官、各器官中的各种组织,都有它们各自特定的功能和结构,它们的协调活动构成了复杂的生命系统。
(3)新陈代谢生物体在生命活动过程中与外界环境进行物质、能量、和信息的交换,使生命得以自我更新。
新陈代谢包括同化作用和分解作用。
生物体从外界摄取物质和能量,将它们转化成生命本身的物质和储存在化学键中的化学能的过程称为同化作用;生物体分解生命物质,将能量释放出来,供生命活动之用的过程称为分解作用。
新陈代谢是严整有序的过程,是一系列酶促化学反应所组成的反应网络。
新陈代谢是生命最基本的特征,是生命存在和生命活动赖以进行的基础。
(4)生长发育生物的生长与发育是建立在新陈代谢的基础上的。
生物体表现出体积和重量增加的过程称为生长,如一粒种子可以长成大树、千吨巨鲸来自一个受精卵。
在生长过程中,生物的细胞和组织不断分化,由营养生长转入生殖生长,最终进入衰老和死亡,这个过程称为发育。
生长和发育是始终伴随在一起的。
一个生物体的整个发育过程称为个体发育,而一个物种的发生和演化的历史称为系统发育。
虽然环境条件可以影响生物的生长和发育,但每种生物的生长和发育都是按照一定的尺寸X围、一定的模式和稳定的程序进行的。
(5)生殖、遗传与进化任何一个生物个体都不能长期存在,它们通过无性或有性生殖产生子代使生命得以延续,这一过程称为生殖。
生殖是生命延续的必要手段,也是生命最重要的特征之一。
子代与亲代在形态构造、生理机能上的相似现象称为遗传,而子代与亲代之间以及亲代各个体之间不会完全相同,总会有所差异,这种现象称为变异。
遗传是由生物的基因组信息决定的,通过遗传物种得以延续;伴随遗传信息的突变和重组,使得后代产生变异,通过变异新物种得以产生。
遗传和变异是生命进化的基础,正是两者的相互作用,形成了今天地球上庞大的生物体系。
(6)稳态、应激性和适应性所有的生物体、细胞、群落以至生态系统,在没有激烈的外界因素的影响下,都能通过自己特定的机制来保证体内稳态。
生物的稳态是相对的,当环境发生变化时,生物体能够随环境变化的刺激而发生相应的反应,以维持生物体内环境的相对稳定,这种能力称为应激性。
应激性包括感受刺激和反应两个过程,其结果是使生物趋利避害。
生物体通过在形态、结构、生理和行为上的主动变化,提高自己在逆境中的生存能力称为适应性。
适应性使该生物得以生存和延续,如果生物不能适应新的生活环境,自然选择就会发生作用,推动群体向更适应环境的方向进化。
1.1.3 生命科学的研究内容生命科学所研究的X围及其广泛而复杂,涉及各类生物的形态、结构、生命活动及其规律。
按生物类群或研究对象,生命科学可分为植物学、动物学、微生物学、病毒学、人类学、古生物学、藻类学、昆虫学、鱼类学、鸟类学等;按研究的生命现象或生命过程,可分为形态学、解剖学、组织学、胚胎学、细胞学、生理学、病理学、分类学、遗传学、生态学、进化学、免疫学等;按生物结构的层次,可分为种群生物学、细胞生物学、分子生物学、分子遗传学、量子生物学等。
生命科学与其他学科有着密切的关系,生命科学按其与其他学科的关系,分别形成了生物物理学、生物化学、生物数学、生物气候学、生物地理学、仿生学、放射生物学等交叉学科。
现代生命科学的核心学科包括生物化学、分子生物学、分子遗传学、组学、生物信息学、宏观生物学和系统生物学等。
现代生命科学的发展已在分子、亚细胞、细胞、组织和个体等不同层次上,揭示了生物的结构与功能的相互关系,从而使人们得以应用其研究成果对生物体进行不同层次的设计、控制、改造或模拟,这就是生物工程或生物技术。
现代生物工程包括基因工程、发酵工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程、抗体工程、组织工程等,其中基因工程为其核心内容。
1.2 生命科学发展简史应该说自从有了人类的文明史,就有了人们对生命现象的描述和记录(如原始的岩画),就开始了人们对奇妙的生命现象的观察和思考。
今天的生命科学是经过漫长的历史发展过程而逐步形成的。
作为一门重要的自然科学学科,生命科学的发展大致经历了三个主要的阶段:从人类诞生到16世纪左右,这是生命科学的准备和奠基时期;从16世纪到20世纪中叶是生命科学创立和发展的时期,这一阶段以自然科学各领域分支学科迅速建立为主要特点,与其他学科共同归纳为历史上的“小科学”的发展时期;20世纪中叶以后,生命科学随着各学科纵横交错发展的大趋势,出现了不同分支学科和跨学科间的大交汇、大渗透、大综合的局面,由此人们获得了进入“大科学”发展历史阶段的认识,即进入现代生命科学时期。
1.2.1 生命科学的准备和奠基时期在远古年代,人们对生命现象的认识常常是和与疾病斗争、农业牧业禽畜生产以及某迷信活动(如古代木乃伊的制作)等联系在一起的,由此人们积累了动物、植物和人类自身的解剖、生长、发育和繁殖等方面的知识。
到古希腊时期,人类已开始了对生命现象进行深入专题性的研究。
亚里士多德在《动物志》一书中详细地记载了他对动物解剖结构、生理习性、胚胎发育和生物类群的观察,并对生命现象作出了许多深刻的思考。
亚里士多德的观点和方法集中地反映了那个时代的特点,观察和哲学参半、描述和思辩混和。
在这一时期,为以后生命科学的建立作出重要贡献的还有:德奥弗拉斯特对植物乔木、灌木、草本分类的确定,著有《植物志》和《植物因由》;希罗费罗斯、盖仑对人体解剖的研究,等等。
同样,在中国古代就有神农尝百草的传说。
古代贾思勰的《齐民要术》、明代李时珍的《本草纲目》,以及历代花、竹、茶栽培和桑蚕技术书籍等,记录了大量对动物、植物的观察和分类研究结果。
从总体来看,对与人类生产、生活密切相关的植物、动物进行形态及其本性的描述和记载是这一时期最突出的特征,因此,真正的科学体系尚未形成。
1.2.2 生命科学的创立和发展时期目前,普遍认为现代生命科学系统的建立始于16世纪。
它的基本特征是人们对生命现象的研究牢固地植根于观察和实验的基础之上,以生命为对象的生物分支学科相继建立,逐渐形成一个庞大的生命科学体系。
现代生命科学可以说是从形态学创立开始的。
1453年,比利时医生维萨里(Andreas Vesalius,1514~1564)的名著《人体的结构》发表不仅标志着解剖学的建立,还直接推动了以血液循环研究为先导的生理分支学科的形成,其标志是1628年英国医生哈维(William Harvey,1578~1657)发表了他的名著《心血循环论》。
解剖学和生理学的建立为人们对生命现象的全面研究奠定了基础。
17世纪~19世纪中期,随着欧洲工业革命的蓬勃发展,生物学取得了飞速的发展,其重要特征就是从宏观世界进入微观世界。
1665年,胡克(Robert Hooke,1636~1702)在他的《显微图谱》中第一次使用“细胞”一词。
从此,对细胞的研究成为当时研究的热点。
现在一般认为细胞学创立于19世纪30年代,是由施莱登(Matthias Jacob Schleiden,1804~1881)、施旺(Theodor Schwann,1810~1882)以及稍后的数位生物学家共同完成的。
他们奠定了细胞是独立的生命单位、新细胞只能通过老细胞分裂繁殖产生,一切生物都是由细胞组成和发育而来的细胞学说的基本理论。