生物學概要

生物學是研究生命的科學。它把許多課題，如細胞理論、進化論、能量處理、自我調節、遺傳與繼承，融合為一個連貫的領域，形成一門科學。它從多個不同的層次進行研究；從細胞的分子理論到動植物的解剖與生理學，再到群體的進化論。

地球上的生命早在37億年之前就出現了，具有無盡的多樣性。可到底什麽是生命？這個問題並不傻。病毒具有一些生命特征，可以攻擊活的有機體，也可以繁殖，但算不得真正意義上的生命。生物學試圖回答這些問題：（1）活體具有哪些共同性質？（2）對於一個活體，怎麽找出其結構的組織層次？（3）如何把各種各樣的有機體組織起來，以便人們更好地理解它們？

所有活著的有機體都具有以下9個關鍵特征或功能，由此可以給出生命的定義。（1）秩序性。有機體都具有高度組織化的、協調的結構，由一個或多個細胞組成。（2）敏感性，對環境可以作出反應。（3）可以再生。（4）可成長並且發展。（5）適應性。（6）規範化可調節。（7）體內平衡。能夠維持內部狀態在一個較小的、幾乎常態的範圍內，而無關環境的變化。（8）可進行能量處置。（9）可進化。生物的多樣性正是因為有進化，也就是從舊品種到新品種逐漸地改良。病毒是活的，但不是由細胞構成的，不能生長，不能產生自己的能量，也不能保持在一個穩定的狀態。

科學包括醫學研究，最早的起源可以追溯到公元前3000-1200年的古埃及和美索不達米亞（Mesopotamia）；他們的認知進入到了並形成了古希臘的經典自然哲學。古希臘哲學家亞裏士多德（Aristotle, 384-322 BCE）對生物知識貢獻良多；他的著作《動物史》顯示了自然主義傾向，一些經驗著作揭示了生物的隨意性和多樣性。中世紀的伊斯蘭學者，如al-Jahiz (781–869), Al-Dīnawarī (828–896)著述了植物學，Rhazes (865–925)寫了解剖學和生理學；他們對醫藥學的研究尤其突出。

在荷蘭微生物學家Anton van Leeuwenhoek（1632-1723）極大地改善顯微鏡後，生物學取得了快速的發展。從此，人們發現了精子、細菌、滴蟲，還有數不盡的微生物。Jan Swammerdam的研究發展了昆蟲學，以及微生物解剖和染色的技術。微觀測量上的進展，還對生物學的思想方法產生了深刻的影響。在1838年，Matthias Schleiden (1804-1881), Theodor Schwann (1810-1882), Rudolf Virchow (1821-1902) 等人提出了細胞理論，包含三條要旨：

1. 細胞是一切有機體的基本組成單元；
2. 單個細胞具有生命的所有特征；
3. 任何細胞都是從其它細胞分裂而來。

一種細胞連在一起，形成一個完成特定功能的組織；組織組合而成器官；器官組合而成係統，比如消化係統、循環係統、神經係統；諸多係統再整合成為一個有機體，如人體。細胞的構成真正地體現了功能與形式的互相支配。為了低能耗且高效，細胞要實現最大化的表麵積與體積之比值；因為表麵是化學反應的場所，也是能量/廢物進出的通道。

麵對一個生態係統的多樣性，生物學家們需要把所有的生命形式分類，從原核細胞（單一無膜無核細胞）機體，如古細菌、細菌，到真核細胞生物，如原生生物、真菌、植物和動物。1735年，Carl Linnaeus發表了一部基本的自然分類學；並在1750年代為他所知道的所有物種引進了科學名稱。Georges-Louis Leclerc, 和Comte de Buffon，把物種看作一些人工範疇，而生命體具有可塑性。盡管他們反對進化論，還是建議了共同傳承的可能性。

最早對進化做嚴肅思考的是Jean-Baptiste Lamarck （1744-1829）；他在1809年發表了《動物哲學》。他認為進化是環境壓力對動物本性影響的結果；一個器官使用得越頻繁越強烈，它就會變得越複雜越高效，從而讓動物適應環境。Lamarck相信，這些獲得的特征可以傳給下一代，而且，下一代還會進一步發展和完善。

是英國自然學家Charles Darwin（1809-1882）結合Humboldt，Lyell的地質生物方法，Malthus的群體增長理論，還有他本人的大量對自然的觀察（出海到美洲及非洲考察），在1842年寫出了第一版的《物種起源》。他基於自然選擇的觀點，成功地提出了進化論。Alfred Russel Wallace（1823-1913）也獨立得出了同樣的結論。現如今，達爾文的理論已經成了生物科學的中心公理。

現代基因學始於奧地利和尚Gregor Mendel（1822-1884）。1865年，他在文章"Versuche über Pflanzenhybriden" ("Experiments on Plant Hybridization")中，概述了生物傳承的原則。這些原則的重要性，直到20世紀初，當進化論與基因學統一之後才顯示出來。在1940年代，Alfred Hershey 和 Martha Chase所做的一係列實驗表明，染色體中的一些小段DNA，攜帶了關於生物特征的信息；這些含有密碼子的小段現被稱為基因。在1953年，James Watson 和 Francis Crick發現了DNA的雙螺旋結構；自此，生物學進入了分子時代。

1990，地球人啟動了《人類基因工程》，目的是要表示出人類的基因序列，把生物學的知識用人體各器官的分子功能表示出來。該項目已於2003年基本完成，還有進一步的分析有待發表。這些成就，有利也有弊。DNA分子，其結構可以人工改變，基因編碼就此而生；道義上的憂慮也就沒了止境。

生物學是自然科學發展的巔峰。它既是日常生活的必不可少，又是新興科學的指路明燈。不懂生理的人生是不完善的。現代人的學習過程應當是語言、數學、物理、化學、計算機、生物；前五科都是工具，生物學才是目的。接下去可能是神學—一種非自然科學；盡管有人不信神，但許多人是信神的；沒有信仰的人生是可憐的。

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老師，您好，

請問您是在加拿大嗎？在加拿大的哪個城市？

我很想認識您，請問您的聯係方式？