登陆注册
16444500000001

第1章 生命科学学科发展趋势如何?

生命科学是把有机体像动物、植物和人作为研究对象的各种学科的统称。生命科学主要分支有:植物学、微生物学、动物学、病毒学、人类学、古生物学、藻类学、昆虫学等。除了涵盖生物学之外,生命科学也包括医学、农学等应用科学中的生命问题。

生命科学是一门研究生命现象的学科。事实上自从有了人类的文明史,人们就开始了对生命现象的描述和记录,如原始的岩画,这些奇妙的生命现象吸引人们不断地观察和思考。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。生命科学的发展大致可以划分为三个主要的阶段:

生命科学的发展大致经历了哪些阶段?

从古代到16世纪左右是生命科学的准备和奠基时期;从16世纪到20世纪中叶是系统生命科学创立和发展的时期;20世纪中叶以后,生命科学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,从此进入“大科学”发展历史阶段。

现代生命科学系统的建立始于16世纪,这时的基本特征是人们对生命现象的研究植根于观察和实验的基础上,以生命为对象的生物分支学科相继建立,一个庞大的生命科学体系逐渐形成。

18世纪以后,随着自然科学全面蓬勃地发展,生命科学也取得了大的发展,生命科学重要的分支相继建立,其中以细胞学、进化论和遗传学为主要代表,构成了现代生命科学的基石。

分子生物学的建立是生命科学进入20世纪最伟大的成就。

20世纪生命科学最伟大的成就是什么?

成、基因表达和遗传控制为核心的分子生物学的思想和研究方法迅速地渗入到生命科学的各个领域,极大地推动了生命科学的发展。

1.生命科学建立的准备和奠基时期

在远古时期,人们对生命现象的认识往往与生产、生活以及宗教迷信活动(如古代木乃伊的制作)联系在一起,并由此积累着动物、植物和人体等方面的知识。到古希腊时期,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》一书中翔实、生动地记述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,并对生命现象作了许多深刻的思考。亚里士多德的《动物志》集中地反映了那个时代的特点,观察和哲学参半、描述和思辩混合。在这一时期,为以后系统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、草本的分类确定;希罗费罗斯、盖仑对人体解剖的研究等等。其后西方进入了漫长的中世纪的年代,科学的发展停滞不前。像古希腊那样的著作数量很少。

在中国,智慧的中国人民对动物、植物进行了大量的观察和分类研究,在生产医疗方面出现了大量技术书籍,例如贾思勰的《齐民要术》、李时珍的《本草纲目》等著作。但总体看,这些工作突出的是在生产和医疗中的应用,并没有形成真正的科学体系。

2.现代生命科学创立和分支发展时期

16世纪在观察和实验的基础上,以生命为对象的生物分支学科相继建立,逐渐形成一个大的生命科学体系。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(1514年~1564年)的名著《人体的结构》发表不仅标志着解剖学的建立,并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(1578年~1657年)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。

18世纪以后,随着自然科学全面蓬勃地发展,生命科学业进入它的辉煌发展阶段。生命科学重要的分支相继建立,其中以细胞学、进化论和遗传学为主要代表,构成了现代生命科学的基石。

1665年,英国科学家虎克(1636年~1702年)在他的《显微图谱》中第一次使用“细胞”一词。

现在一般认为细胞学创立于19世纪30年代,是由德国科学家施莱登(1804年~1881年)、施旺(1810年~1882年)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由细胞发育而来的细胞学说的基本内容。

林耐因他对现代生物分类系统建立的卓越贡献成为有史以来最伟大的生物分类学家。千姿百态的生物物种被科学地归纳在界、门、纲、目、科、属、种的秩序里。

林耐生物分类系统建立的更重要的意义还在于他直接地诱发了生物进化理论。在林耐当初建立生物分类体系时,企图表达的是精确地显现上帝造物的构思和成就。但是事与愿违,林耐生物分类系统中体现的各生物物种的相关性和物种由简单到复杂的“秩序”排列强烈地暗示了生物的进化现象。在法国马耶(1656年~1738年)、布丰(1744年~1829年)、拉马克(1744年~1829年)等人工作的基础上,1859年,英国著名的博物学家达尔文(1809年~1882年)的《物种起源》发表。

19世纪前后,生命科学的重大成就还包括其他一些重要的发现和分支学科的建立。解剖学和细胞学促使人们对生物发育现象的研究获得了长足的进步,并由此建立了实验胚胎学。胚胎学实现了对各种代表生物的形态发育过程的组织学和细胞学的研究,绘制了有史以来最精美的生物学图谱。新达尔文主义的创始人魏斯曼(1839年~1914年)关于生物发育的种质学说推动了遗传学的建立。

1856年,现代遗传学创始人孟德尔(1822年~1884年)在“布隆自然历史学会”上宣读了自己的豌豆杂交实验结果,遗憾的是其工作的价值被埋没了30多年。直到20世纪初,当孟德尔发现的生物遗传规律被几个人几乎同时再次试验证实时,才引起了人们的注意。为遗传学作出重大贡献的另一位伟大的遗传学家是美国的摩尔根(1866年~1945年)。20世纪10~20年代他用果蝇为实验材料确立了以孟德尔和摩尔根的名字共同命名的遗传学的分离、连锁和交换三大定律,并因此而荣获了1933年的诺贝尔奖。遗传学科学地解释了生物的遗传现象,将细胞学发现的染色体结构和进化论解释的生物进化现象联系起来,指出了遗传物质定位在染色体上而推动了DNA双螺旋结构合中心法则的发现,为分子生物学的建立奠定了基础。

3.生命科学的大发展时期

在19世纪中,法国科学家巴斯德(1822年~1895年)创立了微生物学。微生物学直接导致了医学疫苗的发明和免疫。学的建立,推动了生物化学的进展,并为分子生物学的出现准备了条件。生物化学的辉煌发展出现在20世纪的前叶到中叶,围绕能量和生物大分子物质代谢的研究,发现了生物以三磷酸循环卫枢纽的有着复杂超循环结构的代谢途径,和以电子传递和氧化磷酸化为中心的生物能量获取、利用的基本方式。

分子生物学的建立是生命科学进入20世纪最伟大的成就。遗传学的研究预示了生物遗传载体分子的存在,而DNA双螺旋结构的发现直接导致了对生物DNA-RNA-蛋白质中心法则的揭示。

生命科学有哪三个发展阶段?

人们因此探索到了生命运作的基础框架和生物世代更替的联系方式。从此,以基因组成、基因表达和遗传控制为核心的分子生物学的思想和研究方法迅速地深入到生命科学的各个领域,极大地推动了生命科学的发展。

同类推荐
  • 最新21世纪生活百科手册·赠言手册

    最新21世纪生活百科手册·赠言手册

    面对着壮阔的大海,让我们向您庄严宣誓:请放心吧,敬爱的老师!没有什么风浪能挡住我们青春的脚步!加减乘除,算不尽您作出的奉献!诗词歌赋,颂不完对您的崇敬!您用知识甘露,浇开我们理想的花朵;您用心灵清泉,润育我们情操的美果。在这不寻常的节日里,献上我们深深的祝福
  • 课堂上学不到的趣味科学·自然宇宙

    课堂上学不到的趣味科学·自然宇宙

    黑洞会“唱歌”,这是真的吗?恒星的位置是恒定不变的吗?金星的旋转方向为什么与其他星球不同?为什么冥王星被从太阳系中除名?为什么后半夜的流星比前半夜多?为什么两极地区没有地震发生?千奇百怪的大千世界到底有多少秘密?意想不到的答案通通都在书里!不信就翻翻看吧!
  • 教海点滴

    教海点滴

    本书既是“教学相长”,朝夕磨研的经验总结,也是长期教学实践中开拓创新的追求与探索,分为六辑,内容包括管理初探、教改管窥、《手工艺报》、电教实验、乡土地理等。
  • 探索未知-趣说绿色化学

    探索未知-趣说绿色化学

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 医疗:疾病克星

    医疗:疾病克星

    本书讲述的是药物与医疗技术发明发现背后那些鲜为人知而又令人着迷、展示伟大人性以及科学探索精神的故事。书中收集了大量的第一手资料和研究轶事,以及很多当今医学界的最新研究成果与信息,将其一一展现在读者的眼前。它是一本图文并茂的科普作品,适合广大青少年读者阅读。
热门推荐
  • 没有方向的河流

    没有方向的河流

    本书呈现的是个人情感世界的横切面。细腻而真实。海飞有着编剧、小说家、文学期刊主编等多重身份,他以忧伤和自语式的笔记,完成了一种对局部生命的零星追忆;波澜不惊的文字里,隐藏着无处不在的、对生命意义的哲学追问。从文学角度而言,倾向于小说化的语言特点,不急不缓的叙述风格,富有想象力的表达方式,是《没有方向的河流》的最大亮色。
  • 天机阁

    天机阁

    她,李若锦,年方十八,21世纪的大学生储备军,在开学报道当天被有变态古装控的亲亲妈咪拉去买衣服后就陷入了一段不可逃离的纠葛。偏僻的竹林,神秘的冉竹居,极端优雅的竹居主人…这一切都引领着她朝着一个陌生的方向走去…是万分之一的偶然还是命运的安排。她,李若锦,年方十五,天策王朝李丞相府唯一的嫡女,在净水庵带发修行十年,一朝回府,鸡犬不宁,温柔娴雅的闺中小姐摇身一变成了天策第一女纨绔……是本性的释放还是真我的回归。而他,年方十八,是远驻封地的德王之唯一嫡子,五岁时的一场灭族巨变使他天地间孤身一人,是什么让他在十六岁那年进驻天策都城,一手撑起德王府的家业,闲暇之余开设水利,改进商船,和议外族……回归两年,便已被百姓奉为天策第一公子…神秘的冉竹居,异世的天机阁,两者之间又有何关联,它们的主人又会是谁?她和他,究竟有着怎样的宿命纠缠,异世的两人又会谱写怎样一段缘浅缘深的旷世奇缘。
  • 转身说爱你

    转身说爱你

    生活中,有时候总是会有那么些奇遇。而当我遇见她,一切,似乎都开始转变……一个转身,一个微笑……然后,一辈子……
  • 一品侯爷

    一品侯爷

    隔壁老王穿越到平行时空的中国古代变成隔壁吴老二,正式开始他波澜壮阔的一生!从太监到侯爷,历经坎坷。从锦衣卫到大将军,磨难不断。“即使是天,也无法阻挡我!”
  • 军火召唤师

    军火召唤师

    神魔大陆上,万族林立,神魔族独尊大陆藐视众生,兽族规模庞大野心勃勃,海族统治海洋却对陆地觊觎极深,星族看破一切无欲无求,却似乎隐藏极深,唯我人族,寄人篱下飘忽不定,堪堪自保……面对日渐混乱的大陆,人族该何去何从?这究竟是人族崛起的大世,还是即将消亡的末日?本书一号书友群317665993欢迎各位加入一起来讨论情节哦。
  • 大精灵系统之我在异世抓皮卡

    大精灵系统之我在异世抓皮卡

    “什么你灵徒一级很厉害?”可是我的杰尼龟已经灵徒两级了。“你是初阶灵师,要给我当小弟?“抱歉我有一堆高阶灵师的灵兽小弟,你排不上号了。“什么,你是美女?”那我就勉为其难(偷笑)的收下你吧。自带大精灵系统的李小洛,泡清纯萝莉,搂极品御姐,带着千千万灵兽小弟在异世大陆称雄称霸,无所顾忌的嚣张人生。
  • 我们的向日葵

    我们的向日葵

    曾经的青春年少,曾经的美好年华。我们在单纯中成长,却又不得不被挑染的更加出色。平凡的高中女生,和一些平凡的高中生活。
  • 异界大召唤

    异界大召唤

    拥有一枚技能召唤之戒又是一个修习魔法的天才可怕的是,他还是一个堪称完美的神棍。。。——————————————————————“——是的,不能否认,他是一个有点无耻的神棍,但我们不能因此而否认他的纯洁,在他的身上无时不折射着充满了博爱的光辉,我们不妨把他称之为玛雅大陆的美德……”——————摘自鲁宾.西维尔《我和法神雷洛之间不得不说的故事》
  • 未世之魔焰

    未世之魔焰

    在刚刚过去的2012年,没有全球地震,没有太阳风暴,也没有火山喷发。所有人都认为世界末日不过是一场玩笑,但我们不知道世界末日只是晚来了几年。2020年年的在那一天,所有可怕的事情都全部袭来。在地球旁边突然出现了一个,巨大的异次元裂缝,一股恐怖的冲击扫荡地球。地球上的生物产生了变异进化,无数的变异生物袭击人类。人类进入了暗黑的血腥时代。但更可怕的事情还在后面,裂缝之中出现了一个血色骷髅大门。地狱之门。从大门之中出现了,无数科学不能解释的怪物。如果大家认为奶茶那里写的不好的话,欢迎来吐槽。o(≧v≦)o
  • 超能力昵称

    超能力昵称

    宅男林冰正在招聘网站上寻找工作,没想到好多年不曾联系的老同学突然分享给他一个未知网页,在这个网站上,使用不同的网名注册,将会得到不同的超能力,林冰的世界观瞬间崩塌了。【ps:本书企鹅群:539458111,欢迎各位acg爱好者加入!】