生物学

华佗百科,全民书写的医学百科全书!
跳转至: 导航搜索
Escherichia coli Tree fern
Goliath beetle Gazelle
生物学研究各种生命(顺时针从左上角开始) 大肠杆菌蕨类植物瞪羚甲虫类

生物学或称生命科学生物科学,是一门由经验主义出发,广泛的研究生命的所有面向之自然科学,内容包括生命起源演化构造发育、功能、行为、与环境的互动关系等。生物学之英文“Biology”源于拉丁文。Bio意为生命,-logy意为学问,合并为“研究生命的学问”。1802年法国博物学拉马克最早提出这个名词。生物学内各领域之间彼此高度连结,与其它学科亦有密切关系。

历史

现代生物学基础

现代生物学的五大基础,也是主要的研究方向:[1]

研究概况

生物学家从很多面向研究生物,因此产生很多研究领域。例如:

生物学本身不断的快速发展,与其他学科的关联整合也越来越多。一大原因是分子生物学在近代突飞猛进,终于导致人类基因序列定序完成。由此,为了解读大量的基因资讯,促成了基因组学。为了探究基因和蛋白质的交互作用,开创出蛋白质组学。这些新的研究领域帮助解决疾病、粮食、环境生态等问题。其众多的资讯则需要新的电脑算法来处理。

结构

生理

演化

分类与命名

  • 分类:生物学对物种的分类,由上而下有 8 个层级。任一物种同时在这 8 个层级有其位置和名称。

它们是(Domain)、(Kingdom)、(phylum)、(class)、(order)、(family)、(genus)、(species)[2]

  • 命名:所有的物种都有其独特的一个学名,全球认可共通(除了学术上的分类争议以外),不因地区或国家而不同。

双名法是学名的命名方法,英文为 Binomial Nomenclature。它给每个物种订立两个文字,前字是该物种的属(genus)名,后字是它的种小名 (种加词),两者合为种名。除了前字须首字母大写,其余字母都要小写。一般使用拉丁文,或以其他语言词作语源,再加上拉丁化后缀。例如中国近来发现的恐龙,有些学名是用中文拼音做语源的。

有些物种因为环境隔绝或发生突变,必须再往下细分出亚种(subspecies)。为了方便区别,科学界给亚种设计一套 三名法,英文为 Trinomial Nomenclature。

环境

研究方法

生物学家对于生命现象的研究通常采用观察实验的方法,通常这两种方法是一起使用的。

  • 观察是按生物的物理性状来描述生物的状况。通常是先对其外形及行为进行观察和描述,再把生物体解剖借助光学仪器对其内部结构进行观察。观察是多种多样的,有个体的观察也有群体的观察;有静态的观察也有动态的观察;有相同种类的观察也有不同种类的对比观察。
  • 实验是人为地改变一些条件来观测生物的变化和反应,以探究生命内在的因果关系,是认识生命活动的方法。

实验方法是人为地干预、控制所研究的对象,并通过这种干预和控制所造成的效应来研究对象的某种属性。17世纪前后生物学中出现了最早的一批生物学实验,如英国生理学家W.哈维关于血液循环的实验,J.B.van黑尔蒙特关于柳树生长的实验等。到了19世纪物理学化学比较成熟了,生物学实验就有了坚实的基础,因而首先是生理学,然后是细菌学生物化学相继成为明确的实验性的学科。19世纪80年代,实验方法进一步被应用到了胚胎学细胞学遗传学等学科。

  • 系统的方法 系统科学源自对还原论、机械论反省提出的有机体、综合哲学,从C.贝尔纳W.B.坎农揭示生物的稳态现象、维纳艾什比的控制论到贝塔郎菲的一般系统论,最早建立的是系统心理学系统生态学系统生理学等先后建立与发展,20世纪70-80年代系统论与生物学、系统生物学等概念发表。从香农信息论到I.普里戈津的耗散结构理论,将生命看作自组织化系统。细胞生物学、生化与分子生物学发展,艾根提出细胞、分子水平探讨的超循环理论,20世纪90年代中科院曾邦哲的系统遗传学及系统医药学、系统生物工程概念发表。随着基因组计划、生物信息学发展,高通量生物技术、生物计算软件设计的应用,带来系统生物学新的时期,国际、国内系统生物学研究机构建立而进入系统生物学时代。

生物学主要分支

参考文献

出处

  1. ^ Avila, Vernon L. Biology: investigating life on earth. Boston: Jones and Bartlett. 1995: 11—18. ISBN 0-86720-942-9. 
  2. ^ Vienna Code, 2006.,Article 3,此处补注阶层的拉丁名,括弧内前者为拉丁文,后为英文,相同者不另列出:界 (regnum, kingdom), 门(divisio or phylum, division or phylum), 纲 (classis, class), 目 (ordo, order), 科 (familia, family), 属 (genus), 种 (species)。参阅国际植物命名法规
  3. ^ [Bold, H. C. et al. 1987.],p. 2. 此处或有与其他学门重复,且Bold强调,这些学门很难完全地分开,研究者属于纯科学或应用科学,可能会因时间不同而有不同程度的转变。

书目

  • McNeill, J. et al. 2006. International Code of Botanical Nomenclature (Vienna Code). Regnum Vegetabile 146. A.R.G. Gantner Verlag KG. ISBN 0080-0694
  • Bold, H. C. et al. 1987. Morphology of plants and fungi, 5th ed. NY: HarperCollins Publisher. 912 pp. ISBN 0-06-040839-1

延伸阅读

  • Lynn Margulis: Five Kingdoms: An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth, 3rd ed., St. Martin's Press, 1997, paperback, ISBN 0-8050-7252-7 (There are numerous other editions)
  • Neil Campbell, Biology: Concepts & Connections (4th edition), Benjamin-Cummings Publishing Company, 2002, hardcover, 781 pages, ISBN 0-8053-6627-X A college-level textbook.

外部链接

参见