生物历史 生物历史

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发展史

在自然科学尚未发展的古代，人们对丰富多彩的生活感到困惑。他们往往把生命和无生命看作是两个完全不同、互不关联的领域，认为生命不受无生命物质运动规律的支配。

很多人还把各种生命现象归结为一种非物质的力量，即“生命力”的作用。

随着生物学的发展，这些毫无根据的猜想逐渐被抛弃，在现代生物学中没有一席之地。

20世纪以来，特别是20世纪40年代以来，生物学吸收了数学、物理、化学的成果，逐渐发展成为一门精确、定量、深入的分子水平的科学。

人们已经意识到生命是物质的运动形式。

生命的基本单位是细胞，细胞是由蛋白质、核酸、脂质等生物大分子组成的物质系统。

生命现象是物质、能量和信息在这个复杂系统中综合运动和传递的表现。

生命有许多无生命物质所没有的特征。

比如生命可以在常温常压下合成多种有机化合物，包括复杂的生物大分子；它可以利用环境中的物质，使体内的各种物质远远超过机器的生产效率，而不排放污染环境的有害物质；能高效存储和传输信息；自我调节功能和自我复制能力；个体发展和物种进化是以不可逆的方式进行的。

揭示生命过程中的机制具有重要的理论和实践意义。

现代生物学是一个庞大的知识体系，有许多分支。本文重点阐述了生物学研究的对象、分支、方法和意义。

生命的本质和生物发展史将分别在“生命”和“生物史”两个项目中描述。

生物学的各个分支都有各自的研究内容，相互依存，相互交叉。

另外，生命作为物质运动的一种形式，有其自身的生物学规律，同时又包含并遵循着物理和化学的规律。

因此，生物学与物理和化学密切相关。

分布在地球表面的生物是构成地球景观的重要因素。

所以生物学和地学也是相互渗透、相互交叉的。

早期生物学

主要是对自然的观察和描述，对自然历史和形态分类的研究。

所以生物学最早是按组划分学科的，比如植物学，动物学，微生物学。

因为生物物种的多样性，也因为人们对生物学的了解越来越多，学科的划分也越来越细致。一个学科往往需要分成几个学科。比如植物学可以分为藻学、苔藓学、蕨类学等等；动物学分为原动物学、昆虫学、鱼类学、鸟类学。微生物不是自然的生物群，而是人为的分裂。细菌、单细胞真菌、藻类、原生动物等所有微小生物都可以称为微生物，没有细胞形态的病毒也可以包含在微生物中。

所以微生物学又进一步分为细菌学、真菌学、病毒学等等。

按照生物类群划分学科，有利于从各个方面了解某个自然类群的生物学特性和规律性。

但无论具体对象是什么，研究的课题无非是分类、形态学、生理学、生物化学、生态学、遗传、进化等等。

为了强调按类型分类的学科不仅包括形态学和分类等经典内容，还包括其他过程和层次的内容，人们倾向于称植物学为植物生物学和动物学动物生物学。

生物学在地球历史上发展演变了约40亿年。

大约1500万个物种已经灭绝，它们的一些遗骸保存在地层中形成化石。

古生物专业通过化石研究地质历史中的生物学。早期的古生物学侧重于化石的分类和描述。近年来，生物学的各个分支被引入古生物学，产生了古生态学、古生物地理学等分支。

现在，建议用广义的古生物学来代替原本局限于化石分类描述的古生物学。

生物的类群如此之多，需要一门专门的学科来研究类群的划分，这就是分类学。

林奈时期的分类以物种不变性理论为指导，只根据一定的区分特征来划分类别，俗称人工分类。

现代分类是以进化论为基础的，根据物种的进化接近程度称为自然分类。

现代分类学不仅比较形态和结构，而且吸收生物化学和分子生物学的成果，在分子水平上进行比较，从而更深刻地揭示生物在进化中的相互关系。

现代分类学可以定义为研究生物系统分类及其进化关系的科学。

生物学有许多分支，根据生命运动的属性、特征或生命过程来划分。

形态学是生物学中研究动植物形态结构的学科。

在显微镜发明之前，形态学仅限于对动植物的宏观观察，如脊椎动物的大体解剖和比较解剖。

比较解剖学是研究脊椎动物物种结构异同的比较历史方法，从而找出这些物种的亲缘关系和历史发展。

显微镜发明后，相应地建立了组织学和细胞学。随着电子显微镜的使用，形态学深入到超微结构领域。

但是形态结构的研究不能完全脱离功能的研究。现在形态学已经跳出了简单描述的圈子，使用了各种先进的实验手段。

生理学是研究生物功能的学科，生理学的研究方法主要是实验。

根据研究对象分为植物生理学、动物生理学和细菌生理学。

植物生理学是在农业生产发展过程中建立起来的。

生理学也可以分为细胞生理学、器官生理学、个体生理学等。

早期的植物生理学多以种子植物为主。动物生理学也多与医学有关，以人、狗、兔、蛙为研究对象；后来逐渐扩展到低等生物的生理学研究，从而发展了比较生理学。

遗传论

它是研究生物性状的遗传和变异并阐明其规律的学科。

遗传学是在育种实践的推动下发展起来的。

孟德尔的遗传定律在1900年被重新发现，遗传学开始建立。

后来由于T.H .摩根等人的工作，建立了完整的细胞遗传学体系。

1953年，遗传物质DNA分子的结构被揭示，遗传学深入到分子水平。

1994年，中国科学院提出并发表了系统遗传学的概念、词汇和原理，包括基因组计划的进展，基因组、蛋白质组到代谢组的遗传信息传递，细胞信号传递和基因表达调控网络的研究。

现在，对遗传信息的传递和基因的调控机制已经逐渐了解。遗传学理论和技术在农业、工业和临床医学实践中发挥着重要作用，在生物学的所有分支中都占有重要地位。

生物学中的许多问题，如个体发育和生物进化的机制、物种的形成和种群的概念，都必须应用遗传学的成果来深入理解。

胚胎学

是研究生物个体发育的学科，原本属于形态学的范畴。

1859年达尔文进化论的发表极大地促进了胚胎学的研究。

19世纪下半叶，对胚胎发育和受精过程的形态学进行了详细而准确的描述。

此后，动物胚胎学从观察和描述发展到发育机制的实验研究，从而建立了实验胚胎学。

目前对个体发育的研究采用生化的方法，吸收分子生物学的成果，从分子水平进一步分析发育和性状分化的机制，将发育的研究从胚胎扩展到生物的整个生活史，形成发育生物学。

生态学

它是研究生物与生物之间以及生物与环境之间关系的学科。

研究范围包括个体、种群、群落、生态系统和生物圈。

揭示生态系统中食物链、生产力、能量流动和物质循环的相关规律不仅具有重要的理论意义，而且与人类生活密切相关。

生物圈是人类的家园。

人类的生产活动不断消耗自然资源，破坏自然环境。

特别是进入20世纪后，由于人口的快速增长和工业的快速发展，自然环境遭受了前所未有的破坏性影响。

保护资源和维护生态平衡是当前人类面临的紧迫任务。

生态学是环境科学的重要组成部分，所以也可以称为环境生物学。

人类生态学涉及人类社会，已经超越生物学，与社会科学相关。

生命活动包括物质变换与传递、能量变换与传递、信息传递。

因此，用物理、化学和数学的方法研究生命是必要的，也是有效的。

生物化学、生物物理学、生物数学等交叉学科就是这样产生的。

生物化学是研究生物物质化学组成和生物各种化学过程的学科，自20世纪以来发展迅速。

生物化学的成就提高了人们对生命本质的理解。

生物化学和分子生物学有区别，但也有相似之处。

一般来说，生物化学侧重于生命的化学过程，参与这一过程的试剂和产物，以及酶的作用机制。

比如在细胞呼吸、光合作用等过程中。，物质和能量的转化、传递和反馈机制是生物化学的研究内容。

分子生物学是从研究生物大分子的结构发展而来的，现在更多的还是研究生物大分子的结构与功能的关系，以及基因表达和调控的机制。

生物物理学是利用物理学的概念和方法研究生物的结构和功能，生命活动的物理和物理化学过程的学科。

早期的生物物理学研究始于生物发光和生物电。此后，随着生物学的发展，量子物理、信息论等新物理概念的介入，以及X射线衍射、光谱学、光谱学等新技术的运用，生物物理学的研究范围和水平得到了拓宽和深化。

一些重要的生命现象，如光合作用初始时刻捕获光能的反应，生物膜的结构和作用机制，都是生物物理学的研究课题。

生物大分子的晶体结构，量子生物学，生物控制论也属于生物物理学。

生物特征识别是数学和生物学相结合的产物。

其任务是用数学方法研究生物问题，研究生命过程的数学规律。

在早期，人们只使用统计学、几何学和一些初等分析方法对生物现象进行静态和定量分析。

20世纪20年代以后，人们开始建立数学模型来模拟各种生命过程。

目前，生物数学在生理学、遗传学、生态学、分类学等生物学的各个领域发挥着重要作用，使得这些领域的研究水平迅速提高。另一方面，生物数学本身已经发展成为解决生物问题的独立学科。

按方法划分的生物学学科有几个，如描述胚胎学、比较解剖学、实验形态学等。

按方法分类的学科，往往作为较低级别的分支，包含在上述按属性和类型分类的学科中。

生物世界是一个多层次的复杂系统。

为了揭示某一层次的规律及其与其他层次的关系，按层次划分的学科应运而生，并受到越来越多的关注。

分子生物学是一门在分子水平上研究生命过程的学科。

它的任务是从分子的结构和功能以及分子之间的相互作用来揭示各种生命过程的物质基础。

现代分子生物学的主要分支之一是分子遗传学，它研究遗传物质的复制、遗传信息的传递和表达及其调控。

细胞生物学是一门在细胞水平上研究生命过程的学科。早期细胞学侧重形态学描述。

后来细胞学吸收了分子生物学的成果，深入到超微结构的层面，主要研究细胞生长、代谢和遗传的生物学过程，然后细胞学发展到细胞生物学。

个体生物学是在个体水平上研究生命过程的学科。

在复合显微镜发明之前，生物学多集中于个体和器官系统。

研究个体过程，需要分析器官系统、细胞和分子的过程。

但个体过程不同于器官系统过程、细胞过程或分子过程的简单叠加。

个体过程中有一种自我调节和控制的机制。通过这种机制，高度复杂的生物体被整合成一个高度协调的统一体，并以协调的行为来应对外部因素的刺激。

个体生物学很早就建立了，一直到现在还是很重要的。

种群生物学研究生物种群的结构，种群中个体之间的关系，种群与环境的关系，种群的自我调节和遗传机制。

种群生物学和生态学有很大的重叠。其实种群生物学可以说是生态学的一个基础部分。

以上只是生物学的主要格局，实用学科比以上多。

比如随着人类的进入，宇宙生物学一直在发展。

再比如，随着实验精度的不断提高，对实验动物的要求越来越严格，无菌生物学和生态生物学的研究也因需要而建立起来。

总之，一些新学科在不断分化，一些学科在走向融合。

生物科的这种状况反映了生物学极其丰富的内容和生物学的蓬勃发展。

参考:百度百科