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113917030413Liuxueli1130@163.com第一个系统提出生物进化论的是拉马克界门纲目科属种从《红楼梦》中的动植物聊聊“通识教育”动植物种类：301种动物115种，分属55个科如：鹿科、鸭科、雉科、猫科植物186种，分属75个科如：蔷薇科、禾本科、伞形科、唇形科林黛玉绛珠草（即露珠草）柳叶菜科谷蓼属薛宝钗“蘅芜君，冷美人”蘅芜（即杜蘅）马兜铃科细辛属“合欢酒”合欢，豆科苯环的发现凯库乐梦中梦见了蛇，苯的结构是环状的，涉及到认知的心理问题，在大学读的是建筑系，但也是他长期研究的成果莫诺“白天的科学”“晚上的科学”科学美学、认知论爱因斯坦十分重视逻辑，整个世界是简单的、对称的、和谐的，四种相互作用可以用相同的方程式世界是无限多样的，但又是统一的，人类的知识本来就是一个整体勾勒生命科学史的基本线索一、生命科学的研究对象生命科学（生物学）：既研究生命体的生命活动的现象、本质、规律，又研究生命之间、生命与环境之间的相互关系生命世界：多样性与一致性的辩证统一（动物150多万种，其中昆虫100多万种，植物50多万种）（知了昆虫一定是六个脚的，分为头部、胸部和尾部，本来是有1500多万种，要保卫生物多样性“保卫生物学”）（海洋中还有没有更多生命？红海等原始环境中有没有原始生命？地球之外还有没有生命？康德认为存在的）生命系统：多层次、非线性、高度有序性、开放的、具有耗散结构（物理学理论，从无序到有序，熵值的提高）、远离平衡态的复杂系统层次结构：基本粒子→原子→分子→细胞→组织→器官→系统→个体→种群→生物圈主流是分子生物学64个遗传密码子DNAmRNAP一个密码子由三个核苷酸构成，决定一个氨基酸DNA的核质存在问题童第周、牛满江运用文昌鱼21944年DNA是遗传物质Avery发现佳乐弗宇宙大爆炸学说找到了越来越多的事实验证如氦元素28%生命科学）生物科学（医学、农学生物学动物学植物学矿物）博物学（植物、动物、的结构》《年沃森、克里克《物种起源》年达尔文《动物学哲学》年拉马克《自然系统》年林耐DNA-1953--1859--1809--1735-/西方近代物种不变论的首创者是林耐系统提出生物进化理论的是法国的拉马克用进废退达尔文的生物进化论是第一个完全将生物进化建立在科学的基础上的——列宁达尔文发现不仅是物种选择，也有人工选择（狗的物种越来越丰富）第一次革命：达尔文第二次革命：1954年沃森克里克DNA双螺旋结构孟德斯鸠：一个人如果发现自己身上的缺点，是一件愉悦的事情，不要把科学家看得非常纯洁二、生命科学的历史轮廓（一）医学和农业实践经验是生物学知识的源泉科学与经验不能划等号科学家与常人的不同之处：洞察力、好奇心、想象力、智慧和技巧他们都是提出问题的人爱因斯坦说“提出问题比解决问题更加重要”科学史是围绕英雄写的，但是我们不能忘记无名英雄“J·D·贝尔纳现象”——原式思想发动机《历史上的科学》、《科学的社会功能》（JD贝尔纳在微生物学中提出病毒是可结晶的蛋白，不是液体）（二）古代的生物学研究1.古希腊的生物学研究（1）古希腊自然哲学中对生命起源和生物进化问题的探讨“米利都学派”主要代表人物：泰勒斯（万事万物的源头是水，生命是多样而又统一的）→阿那克西曼德→阿那克西米尼把眼光伸向自然恩培多克勒：“四元素说”——水、火、气、土肌肉——1土：1水：1气：1火骨头——1土：1水：2火神经——1土：2水：1火“爱”（吸引）与“恨”（排斥）→宇宙间最基本的矛盾爱的结合长久存在，产生恨则最终分解印度：人是由四种物质构成的水、火、风、地（2）亚里士多德的生物学研究研究了500多种生物，亲自解剖过50多种动物。著作有《动物志》、《动物的运动》、《动物的繁殖》等创立了“种”和“属”的概念，给出了生物分离等级观念（虱类→蠕虫→鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→哺乳类→人）解释生物生殖：形式因、质料因（雄性提供了发育的形式即性别分类学的需求引导他研究胚胎、深入本质。了解生命从人类自身开始，先分类亚里士多德“我爱我的老师，但我更爱真理”32.古代中国的生物学偏重实用文化上关注人与人之间的关系，为人文服务本草著作、农书、园艺书、地方动植物志书：李时珍的《本草纲目》、吴其浚的《植物名实图考》（传统植物学发展的最高峰）、王清任的《医林改错》（人的记忆在脑而不在心）（三）近代科学革命与血液循环理论的建立时代背景：文艺复兴思想解放科学革命大宇宙（天体）——反对托勒密学说哥白尼：1543.5.24《天体运行论》（日心说）托勒密的地心说被教会利用，但是我们并不能因此否认托勒密的重大贡献以及日心说的重要价值，哥白尼死的那天也是“日心说”发表的一天伽利略：《对话录》牛顿：1687《自然哲学的数学原理》小宇宙（人体）——反对盖伦医学理论（P4/5）维萨里（近代解剖学奠基人）：《人体的构造》（1543.8.1）塞尔维特：《基督教的复兴》——小循环的发现哈维（近代生理学奠基人）：1628《心血运动论》——血液循环学说的建立盖伦限于思想束缚，只能解剖动物来类推人体，有许多漏洞相关著作：《人体的构造》：共7卷，分骨骼系统、肌肉系统、脉管系统、神经系统、腹部和生殖器官系统、胸部和内脏器官、脑和脑垂体及眼睛。“我在这里并不是无故挑剔盖伦的缺点，相反，我肯定盖伦是一位大解剖学家，他解剖过很多动物，但限于条件，就是没有解剖过人体，以致造成许多错误。在一门简单的解剖课程中，我能指出他200多处错误。但我还是尊重他。——《人体的构造》《基督教的复兴》：用6页左右的篇幅描述了他发现的血液小循环（肺循环），书中还涉及法律、政治、宗教、天文、物理、医学等一系列重大问题。1553年塞尔维特出版，其中用6页左右的篇幅描述了他发现的血液小循环（肺循环）。书中还广泛涉及法律、政治、宗教、天文、物理、医学等一系列重大问题。肺循环：血液由右心室经肺动脉进入肺静脉，与这里的空气相混合后，流入左心室。1553年10月27日被处以死刑科学在最初都是以神学的方式出现的《心血运动论》近代生理学之父—哈维在哈维公开演讲血液循环学说（1615年）13年后的1628年，他的著作《心血运动论》在德国法兰克福出版，不是发现而是证实了血循环学说哈维：提供了实验、数学的方法，最早倡导用定量的方法血液循环：从右心室输出的静脉血经过肺部变为动脉血，然后通过左心房进入左心室；从左心室搏出的动脉血沿动脉到达全身，然后再沿静脉4回到心脏。在动脉和静脉的末端必定有一种微小的通道把两者联结起来。（毛细血管）（四）还原论的生命研究1.对生命的物理学研究笛卡尔：哲学方法（机械论）理性思辨二元论的代表人物，所有的二元论最后都走向了唯心的一元论哈维：科学方法（实验和定量）博雷利（医学物理学派奠基人）：对肌肉的研究（《动物的运动》）2.对生命的化学研究巴拉塞尔苏斯（医学化学派奠基人）：医药将生理过程当作化学过程研究既对立又统一人体的生理过程也就是炼金过程左旋和右旋酒石酸赫尔蒙脱：柳树实验继承人，定量实验物理学转向化学哈勒：胆汁雷奥米尔：胃液斯巴兰扎尼：胃液、肉汤灭菌实验博蒙特（美国生理学之父）：胃瘘研究（五）对胚胎发育问题的探讨1.古希腊亚里士多德的研究——渐成论2.近代预成论：精源论、卵源论错误理论和主观的观察代表人物：马尔比基（发现毛细血管）、斯旺麦丹、列文虎克（微生物的最早发现者）、哈克素克3.沃尔弗、贝尔（生物发生律、海克尔（生物重演律）的新渐成论向预成论的挑战4.新的预成论与渐成论之争：受精卵的各个部分各自发育成什么是否是确定好的（六）生物学的大综合1.细胞学说（胡克、施莱登、施旺）1665年，英国胡克发现细胞（cell，本意为空室）（李善兰是第一个将cell翻译成“细胞”的中国人）观察软木切片1838年植物学家施莱登发表《论植物的发生》1839年动物学家施旺发表《关于动植物的结构与生长的一致性的显微研究》科学的保密与合作类比思想，是或然性的推理，已知是探索未知的基础，也是探索未知的障碍类比的思想方法：施旺由植物具有细胞核推测出动物也有细胞核卢瑟福也运用类比世界是和谐的是一个整体原子行星模型鳄鱼雕像：永不回头作为一个实验物理学家，他仍然注意理论思维，也十分擅长教育查德维克发现中子：同时借鉴了导师卢瑟福的猜想和居里的射线研究已知是探索未知的基础，有时也是牢笼评价：细胞学说的发现使“从前不可理解的奇迹，现在已经表现为一个过程。这个过程是依据一切多细胞的机体本质上所共同的规模进行的”。（恩格斯）对生物的研究开始统一共同的物质基础生物学史上两次革命：近代：达尔文的进化论现代：1953年沃森克里克ＤＮＡ双螺旋结构2.达尔文的生物进化理论莫泊丢、布丰、拉马克、达尔文5达尔文一手拿《圣经》，一手拿《地质学原理》，乘上“贝格尔号”军舰出海！人生有很多的转折点，只是我们没有发现、没有抓住！达尔文观察5年发现生物进化很重要的一点是自然选择（残翅昆虫）。他花了20多年的时间写进化论。比他大20岁的表姐（妻子）是虔诚的基督教教徒现在的动物的特点都集中在过去某一种生物的化石上华莱士后来抢先提出进化论，在基本思想方面如出一辙，成为美谈恩格斯：“藐视辩证法是要受到惩罚的”“自然科学家总要受到哲学的支配”生命科学史上的两次革命，一是达尔文生物进化论，二是沃森、克里克DNA结构的确立1831-1836年，“贝格尔号”军舰，自然选择，人工选择大熊猫不灭绝。主人花很多钱为自己的狗配种神创论，目的论，物种不变论围攻自然选择学说赫胥黎和牛津论战赫胥黎VS牛津主教威尔伯福“人究竟是从哪里来的？”最终以科学战胜宗教宣告结束赫胥黎自称达尔文的狗《申报》（1871.5）：西博士大蕴创立种源说；严复《天演论》（1898）——物竞天择、适者生存（将其引入到政治中，带有强烈的反动的社会达尔文主义）；取名：胡适、杨天择、孙竞存进化论在中国很受欢迎。1796琴纳《关于牛痘的病因研究》被拒绝发表，压力很大。康德指其为用畜牲身上的东西玷污神圣的人体。然而接种牛痘的方法在中国很受欢迎。（中国早已有接种牛痘的基础，把将要痊愈的患者身上的痂取下来磨成粉对着初患者的鼻子吹）很多传播生物学思想的是社会学家、哲学家。列宁的评价：达尔文推翻了那种把动植物种看作彼此毫无联系的、偶然的、“神造的”、不变的东西的观点，第一次把生物学放在完全科学的基础上。（七）揭示遗传奥秘遗传的研究在18世纪得到重视1.孟德尔之前对遗传问题的研究莫佩蒂伊——对多指形状的遗传研究克尔罗伊特——动植物杂交试验研究人工去雄、套袋达尔文肯定了遗传的物质基础，但错误认为了遗传对象，他认为人的全身都是遗传物质2.经典遗传性研究1865.2.8孟德尔把8年的研究成果进行了宣讲，第二年在布隆科学学会杂志上发表孟德尔将文章寄给了两个人（达尔文和耐格里），但未受重视（大人物对小人物的压制）孟德尔被埋没了35年，直到1900年三个不同地区几乎同时发表了和孟德尔观点相似的文章，被称为“孟德尔定律再发现”这三个人没有优先权，由此可见信息的重要性任何一个科学理论都有一个成熟的过程，超越时代的观点反而不被接受孟德尔个人原因：一生只有3篇互不相干的文章，实在太少。身处修道院，地位不受重视孟德尔（分离定律、自由组合定律）方法：选材好；6单因子实验方法；受牛顿等人机械论的影响，采用了单因子变量法假说演绎法；数学统计方法摩尔根（连锁互换定律）（八）分子生物学的诞生和发展达尔文之后的又一次生物学革命科学研究转入分子水平，研究蛋白质、核算等。将物理、化学等理论和技术引入结构学派生化学派信息学派三、生命科学的分科19世纪和以前建立的分科有：植物学、动物学、分类学、微生物学、人类学、真菌学、形态学、解剖学、组织学、古生物学、生理学、胚胎学、进化论、病理学等等20世纪建立的分科和分支学科，包括边缘学科有：遗传学、实验动物学、生态学、病毒学、生物地理学、生物化学等等中国第一人：中国植物学第一人：胡