第一节 生命科学的发展

    一、生命科学的研究对象

    大量著作：春秋战国的《诗经》中记有

    生物学( ，它既研究生命体的 )是研究生命的科学，所以又称生命科学(

    生命活动现象及其本质，又研究生命与环境之间的相互关系。

    新陈代谢，生长、发育和繁殖，应激性和适应性，遗传变异和进化

    地球是一个富于生命多样性的巨大星球，地球上形形色色生物千差万别的生命活动表

    现为生命的基本特征

    等。而这些生命现象又反映了生命世界是物质世界，生命系统是一个多层次、非线性的、高

    度有序的、开放的、具有耗散特征、远离平衡态的复杂系统；生命运动是最高级最复杂的物质

    运动，整个生命运动过程中贯穿着物质、能量和信息三者的变化、协调和统一。无论从生命

    的基本物质组成，还是从生命活动的分子基础上，都反映了生命本质的高度一致性，生命多

    样性和生命本质的一致性的辩证统一是生物进化的结果。

    二、生命科学发展概况

    生命科学是一门历史悠久的学科，大体起源于古代，形成于近代，高度发展于现代。

    远古时期原始人以采集和狩猎为生，后来转向农牧业生产。在实践中，他们看到天体的

    变幻，接触到形形色色的动、植物，看生物的生生死死，于是产生了万物皆变的带有朴素唯物

    主义思想性质的生命观。又由于当时生产力极为低下，人们对变化莫测的生命现象无法解

    释，因而又产生了万物有灵的原始宗教观念。

    千年前农业已达相当高水平，世纪以前，在生命科学形成和发展上，以我国和古希腊最为突出，产生和发展了以农

    千年 学和医学为主体的实用生物学。我国不仅约

    前已发展原始畜牧业，千 多种动物和

    千多年前已开始室内养蚕，牛痘的应用比西方早八百多年；而且有

    多种植物，西汉的《尔雅》载有

    绪 论世纪生命科学突出的成就是一些分支学科如解剖学、生理学、分类

    多种动、植物，并作了初步分类；北魏的《齐民要求》系统全面地总结了公元

    种药物；明代著名学者李时珍的《本草纲目》共

    世纪前我国农

    业技术上的成就，是我国古代的一部农业百科全书；宋元时期的《梦溪笔谈》除了生物分类、形态地理分布、驯养等生物学知识外，还有许多关于解剖学、生理学及医药方面的资料，为

    “中国科学史上的坐标”；秦汉时的《黄帝内经》较系统地论述了人体的结构和生理，介绍了疾

    病有关知识；汉代的《神农本草经》记载了

    种，李时珍的分类和进化思想使之成为林耐和达尔文之前生物学界的巨人。 载药物)和希波克拉德

    种动物进行了分类；希

    西方，古希腊在生物学方面贡献最突出的是亚里士多德(。亚里士多德在大量观察和解剖动物的基础上，对

    波克拉德已认识到疾病是由环境和生活条件引起的，而不是灵魂所致。古罗马的卢克莱修)明确提出生物是自然的产物，而非神造。

    世纪以前主要反映在医学(包括药物学)和农学 所以，从生命科学的重要成就来看，方面，具有经验性和适用性特点，通常采用直观描述、分类、解剖等方法，使形态分类、解剖学

    知识得到迅速发展。

    世纪到 从 世纪，处于封建制度统治下的欧洲，科学成了神学的奴仆，一切学术都不

    发达，是其科学文化的黑暗时代。)用科学方法解剖

    世纪以后，随着欧洲文艺复兴运动和资本主义的迅速发展，真正的实验自然科学以

    崭新的风貌出现于世，生命科学也有了新的发展。例如，维萨里()发现了血液循环，并将力学和化学定量实验引入 人体，为解剖学奠定了基础；哈维()用自制显微镜观察并首次描述了细胞，打开)建立了第一个科学的生物分类系统，创立了生物命

    研究之中，奠定了生理学基础；胡克(

    了生物微观世界的大门；林耐(

    名的双名制，从而确立了生物界的秩序，为分类学成为一门独立的学科奠定了基础；沃尔弗

    借助于实验技术研究了鸡胚发育，提出了胚胎的渐成论，建立了科学的胚胎学；拉马

    克( )提出了物种进化的思想等。

    总的来说，世纪以后生命科学的发展才逐渐被摒弃。

    学、胚胎学等的先后建立和发展。其主要研究方法是解剖、观察和实验，以及比较、类比和归

    纳法；物理、数学和化学的理论和方法逐渐引进生物学领域，生命科学沿着实验科学发展的

    道路迅速发展。但在学术观点上，唯心主义仍占统治地位，尤其是“特创论”和“物种不变论”

    较流行，这些观点随着)和施旺(

    世纪是科学的世纪，生命科学也得到全面发展，其中最重大的进展是细胞学说、进化)创立细胞学说，指出细胞是一切生 论和遗传学的建立。施莱登(

    提出的遗传理论揭

    物体构造和功能的基本单位，在细胞水平上说明了生物基本结构的一致性。达尔文确立的

    生物进化学说，科学地论证了物种是变化的，生物是进化的，阐明了生物进化的机制，推翻了

    唯心主义形而上学的“特创论”、“物种不变论”等对生物学的长期统治，第一次把生物学放在

    完全的科学基础上，达尔文也因此成为科学上的巨人。孟德尔

    示了生物遗传的基本规律，并且充分地把数量统计方法运用到生物学中，推动了生物学朝着

    精密化方向发展。所以人们通常称以上三个理论为现代生命科学的三大基石。

    世纪，特别是 年代以后随着现代物理、化学、数学、计算机新理论和方法的广泛深

    刻地渗入，带来了生命科学的巨大变革和发展，生命科学已从静态的、定性描述性学科向动三、现代生命科学的发展趋势和发展热点展望

    (一)现代生命科学的发展趋势及其特点

    态的、精确定量学科转化，实验生物学走向了全面发展的新阶段。

    年孟德尔遗传学原理的重新发现和证实，揭开了现代遗传学的序幕。

    根(

    年摩尔)基因论的提出，标志着现代遗传学的正式建立。摩尔根遗传学在胚胎学和进化

    论之间架起了桥梁，直接推动了细胞学的发展，促使生物学研究从细胞水平向分子水平过

    渡，并为生物学实现新的大综合奠定了基础。

    年比德尔( 学及分子遗传学的诞生打下了基础。

    年赫希(

    因一个酶”的学说，把基因与蛋白质的功能结合起来。

    料进行实验，以及

    的载体。二战期间德尔布吕克()和克里克(

    与增殖特性的定量研究，从学术思想及组织上为分子生物学的诞生作了极其重要的准备。

    年沃森( )建立 双螺旋分子结构模型，奠定了分子生物学的

    基础，以此为突破口，开创了从分子水平上阐明生命活动本质的新纪元。此后，生命界中分

    子运动规律的核心，即“中心法则”的提出，生命界统一的遗传密码的破译等，从分子水平上

    证实了生命界统一的发展联系，于是生命科学进入了分子生物学新时代。

    分子生物学作为当代生命科学的生长点，已渗入到生命科学各个分支领域，随之派生出

    一系列新兴学科，如分子细胞生物学、分子神经生物学、分子结构生物学、分子分类学、分子

    发育生物学、分子病毒学等等，把各个层次的生命活动有机联系起来，多学科综合地从本质

    上去探讨生命活动的规律，从而开辟了现代生命科学的全新局面。另一方面，获得成功，开创了基因工程。

    年重组

    年代以后，以基因工程为主体的生物技术作为高技术

    产业在世界范围内兴起，生物技术转化为强大生产力已展示出广阔的应用前景。

    年

    年开

    月胜利完成了工 始的现代生命科学中最宏伟的研究项目“人类基因组计划”，已于

    作草图的绘制，目前进展顺利令人振奋。在宏观生物学方面，现代生态学已发展成以人类为

    研究主体的、多层次的综合性学科，在解决影响人类发展的全球问题上，正发挥着越来越重

    要的作用。

    世纪已取得举世瞩目的巨大进展，现代生命科学已全面进入 总之，现代生命科学在

    大科学发展阶段，并正以领先自然科学的态势，向着前所未有的深度和广度迅速地发展。

    根据当代自然科学发展的大趋势和 世纪生命科学迅猛发展的背景 ......