生物学史简述

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生物学是从分子、细胞、机体乃至生态系统等不同层次研究生命现象的本质、生物的起源进化、遗传变异、生长发育等生命活动规律的科学.其包含的范畴相当广泛,包括形态学、微生物学、生态学、遗传学、分子生物学、免疫学、植物学、动物学、细胞生物学、环境化学等.生物学随着人类认识世界及科学技术的发展,大概经历了四个时期：萌芽时期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期.

1.萌芽时期

指人类产生（约300万年前）到阶级社会出现（约4000年前）之间的一段时期.这时人类处于石器时代,这一时期的人类还处于认识世界的阶段,原始人开始栽培植物、饲养动物,并有了原始的医术,这一切成为生物学发展的启蒙.

2.古代生物学

到了奴隶社会后期（约4000年前开始）和封建社会,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、动物学和解剖学进入搜集事实的阶段.在搜集的同时也进行了整理,被后人称为,古代生物学.古代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（研究解剖学和生理学）,他们的学说整整统治了生物学领域1000年.其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.中国的古代生物学,则侧重研究农学和医药学.贾思勰（约480—550年）著有《齐民要术》,系统地总结了农牧业生产经验,提出了相关变异规律,首次提到根瘤菌的作用.沈括（1031—1095年）著有《梦溪笔谈》,该书中有关生物学的条目近百条,记载了生物的形态、分布等相关资料.

3.近代生物学

从15世纪下半叶到19世纪,这一时期科学技术得到巨大发展,特别是工业革命开始后,生物学进入了全面繁荣的时代.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.由于萨克斯、普费弗和季米里亚捷夫的努力,植物生理学在理论上达到了系统化.胡克改进了显微镜的使用方法,发表了《显微镜学》,内载生物学史上最早的细胞结构图,并命名为“cell”.达尔文以博物学家的身份乘英国海军勘探船“贝格尔”号,经历了5年的环球旅行,之后出版了震动当时学术界的《物种起源》.该书从变异性、遗传性、生存竞争和适应性等方面论述了生物界的进化现象,提出了以自然选择、适者生存为基础的进化学说.孟德尔多年从事植物杂交试验研究,并在自然科学学会杂志发表了论文《植物杂交试验》,文中提出了遗传单位因子（现在称为“基因”）的概念,阐明了生物遗传的基本规律,即分离规律和自由组合定律（亦称独立分配定律）,使生物学研究逐渐集中到分析生命活动的基本规律上,生物学的发展进入“实验生物学阶段”.巴斯德在实验中严格控制无菌条件,并用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是来自外界的微生物污染,澄清了“自然发生说”谬论,为微生物学奠定了基础.

4.现代生物学

20世纪的生物学属于现代生物学的范畴,随着科学技术的进一步发展,生物学向理论（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,随着分子生物学和分子遗传学的发展及形态研究的深入,细胞学也进入分子水平,出现了细胞生物学.现代生物学正向微观和综合方向深入.宏观方面,从研究生物体的器官、整体到研究种群、群落和生物圈,生态学为典型代表.现代生态学是研究生物有机体与生活场所的相互关系的科学,亦有人称之为研究生物生存条件、生物与环境相互作用过程及规律的科学,其目的是指导人与生物圈,即自然资源与环境的协调发展.第二次世界大战以后,人类社会经济与科技飞速发展,工业废物、农药化肥残毒、交通工具尾气、城市垃圾等造成了环境污染,破坏了自然生态系统的自我调节和相对平衡.全球变暖、臭氧层破坏、水土流失、沙漠扩大、水源枯竭、气候异常、森林消失等生态危机都是人类不适当的活动造成的.根据生态学中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以人与自然协调关系为基础、高效和谐为方向,将生态应用于废水污水资源化处理、湖泊富营养化控制、作物种植、森林管理、盐场管理、水产养殖、土地改良、废弃地开发和资源再生等方面,收到了显著的效果.微观方面,如“细胞生物学”“分子生物学”“量子生物学”的发展,分子生物学为其中典型代表.现代分子生物学是通过研究生物大分子（核酸、蛋白质）的结构、功能和生物合成等方面阐明各种生命现象本质的科学.其目的是在分子水平上,对细胞的活动、生长发育、消亡、物质和能量代谢、遗传、衰老等重要生命活动进行探索.分子生物学的研究关系到人类的方方面面.如不同种类生物间的亲缘关系,过去主要根据不同种类生物在形态构造上的异同确定,这对形态结构较为简单的生物如细菌就很困难.通过对不同种类生物的蛋白质或核酸分子的测定,可以克服上述困难,并能更客观地反映生物间的亲缘关系.分子生物学与医学、农业、生物工程等方面的关系十分密切.分子生物学的研究成果使不同生物体之间的基因转移成为可能,在农业上开辟了育种的新途径,在医学上有可能治疗某些遗传性疾病,在工业上形成了以基因工程为基础的新兴工业,从而有可能生产出许多用常规技术从天然来源无法得到或无法大量得到的生物制品.目前的克隆技术只是分子生物学的一个应用,可以想象未来随着研究的深入及分子生物学的进一步发展,人类的生活必将更美好.

综上所述,生物学发展经历了四个主要时期,即萌芽时期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期.21世纪不但要认识世界、改造世界,而且要保护世界,对生物学的深层探讨和研究必将会带来丰厚的社会、经济和生态效益,生物学正成为新的科技革命的重要推动力.然而无论累积了多少生物学知识,已知的与未知的相比,不过是沧海一粟.时代在演变,科学技术在发展,人类对世界的认识亦不断前进,随着历史的发展,生物学必将迎来崭新的篇章.