生物学思想发展的历史

『壹』 发育生物学的发展历史

从发展的历史来看，发育生物学是一门既古老又年轻的学科。它是在胚胎学的基础上发 展起来的，起源于上世纪五十年代，在上世纪七十年代才正式形成一个独立的学科，从叙述胚胎学、比较胚胎学及实验胚胎学发展为化学胚胎学及分子胚胎学的过程中逐渐形成的一门新的学科，也是上述这些学科的综合和进一步的发展。
八十年代起，由于遗传学、细胞生物学、分子生物学等学科的发展，大量新的研究方法的应用，发育生物学取得了巨大的进展。这门学科的研究内容发展到配子的发生和形成；受精过程；细胞分化及形态形成，包括发育过程中不同细胞群如何按照一定的时间顺序及空间关系有序地重新配置、特化、进而产生出各种细胞类型，最终器官表型特征的出现和特殊功能的建立；基因在不同发育时期的表达、控制与调节，基因型和表型表达之间的因果关系；发育过程中细胞核与细胞质的关系、细胞间的相互关系以及外界因素对胚胎发育的影响。其中细胞分化是发育生物学中的核心问题。
发育生物学从学术思想上可追溯到19世纪末期。W.鲁创立的所谓发育机制学的学科，就提出要研究有机体建成的原因和因子以及这些因子的作用方式。而且这学科是要追究形态建成功能的产生、维持和衰退的原因。可见他已经注意到个体发育中相互关系的实质，而且他所理解的个体发育也不限于胚胎时期。由于当时的科学水平，W.鲁所赋予这个学科的使命是无法实现的。W.鲁之后的实验胚胎学在条件许可之下，主要致力于胚胎各部分的发育潜能、器官原基的决定，在决定过程中邻近组织的影响，或者说主要集中在胚胎的组织与细胞之间的相互影响和它们如何组排，从这方面分析和了解胚胎发育，但却忽略了对发育机理的追索。
直到40年代，由于组织化学、生物化学的渗透，发展起化学胚胎学，希望由发育中的化学变化了解发育。这在实质上是从另一个侧面叙述胚胎发育。这一个发展阶段为以后的发育生物学创造了条件，使得胚胎学家较容易地接受来自分子生物学和分子遗传学的影响。
尽管在实验胚胎学的早期曾经探讨过细胞核在发育中的作用，如T.H.博韦里曾经指出染色体在发育中的重要作用，并且不断有涉及遗传与发育的工作，但是由于证实了核的全能性以及关于镶嵌型卵子的研究，细胞质在发育中的重要性更受到重视。占相当比重的关于器官发育的研究，始终未考虑细胞核的作用。直到分子遗传学和分子生物学确定了遗传物质的性质和构造，发现了遗传密码，揭露出蛋白质合成的机制，才使人们认真考虑基因在发育中的作用，以及细胞分化的机制──在产生出构成有机体的各种细胞类型的过程中，基因是怎样地被控制的。在这基础上逐渐形成了发育生物学。
由于认识到，外表相去甚远的植物和动物在发育上有很多共同点，有些简单的有机体（如藻类和粘菌）是研究细胞分化的非常有利的模式系统，发育的过程不仅仅出现在一个有机体的胚胎发生期间，而且出现在整个生命期间的各个阶段，这就使发育生物学研究的对象和范围远比实验胚胎学扩大了。

『贰』 需要一份生物学发展史

在自然科学还没有发展的古代，人们对生物的五光十色、绚丽多彩迷惑不解，他们往往把生命和无生命看成是截然不同、没有联系的两个领域，认为生命不服从于无生命物质的运动规律。不少人还将各种生命现象归结为一种非物质的力，即“活力”的作用。这些无根据的臆测，随着生物学的发展而逐渐被抛弃，在现代生物学中已经没有立足之地了。
20世纪特别是40年代以来，生物学吸收了数学、物理学和化学等的成就，逐渐发展成一门精确的、定量的、深入到分子层次的科学。人们已经认识到生命是物质的一种运动形态。生命的基本单位是细胞，它是由蛋白质、核酸、脂质等生物大分子组成的物质系统。生命现象就是这一复杂系统中物质、能和信息三个量综合运动与传递的表现。生命有许多为无生命物质所不具备的特性。例如，生命能够在常温、常压下合成多种有机化合物，包括复杂的生物大分子；能够以远远超出机器的生产效率来利用环境中的物质和能制造体内的各种物质，而不排放污染环境的有害物质；能以极高的效率储存信息和传递信息；具有自我调节功能和自我复制能力；以不可逆的方式进行着个体发育和物种的演化等等。揭露生命过程中的机制具有巨大的理论和实践意义。
现代生物学是一个有众多分支的庞大的知识体系，本文着重说明生物学研究的对象、分科、方法和意义。关于生命的本质和生物学发展的历史，将分别在“生命”、“生物学史”等条目中阐述。

在17世纪，近代自然科学发展的早期，生物学的研究方法同物理学研究方法大不相同。物理学研究的是物体可测量的性质，即时间、运动和质量。物理学把数学应用于研究物理现象，发现这些量之间存在着相互关系，并用演绎法推算出这些关系的后果。生物学的研究则是考察那些将不同生物区别开来的、往往是不可测量的性质。生物学用描述的方法来记录这些性质，再用归纳法，将这些不同性质的生物归并成不同的类群。18世纪，由于新大陆的开拓和许多探险家的活动，生物学记录的物种几倍、几十倍地增长，于是生物分类学首先发展起来。生物分类学者搜集物种进行鉴别、整理，描述的方法获得巨大发展。要明确地鉴别不同物种就必须用统一的、规范的术语为物种命名，这又需要对各种各样形态的器官作细致的分类，并制定规范的术语为器官命名。这一繁重的术语制定工作，主要是C.von林奈完成的。人们使用这些比较精确的描述方法收集了大量动、植物分类学材料及形态学和解剖学的材料。
18世纪下半叶，生物学不仅积累了大量分类学材料，而且积累了许多形态学、解剖学、生理学的材料。在这种情况下，仅仅作分类研究已经不够了，需要全面地考察物种的各种性状，分析不同物种之间的差异点和共同点，将它们归并成自然的类群。比较的方法便被应用于生物学。
早期的生物学仅仅是对生物的形态和结构作宏观的描述。1665年英国R.胡克用他自制的复式显微镜，观察软木片，看到软木是由他称为细胞的盒状小室组成的。从此，生物学的观察和描述进入了显微领域。但是在17世纪，人们还不能理解细胞这样的显微结构有何等重要意义。那时的显微镜未能消除使影像失真的色环，因而还不能清楚地辨认细胞结构。19世纪30年代，消色差显微镜问世，使人们得以观察到细胞的内部情况。1838～1839年施莱登和施万的细胞学说提出：细胞是一切动植物结构的基本单位。比较形态学者和比较解剖学者多年来苦心探求生物的基本结构单元，终于有了结果。细胞的发现和细胞学说的建立是观察和描述深入到显微领域所获得的成果，也是比较方法研究的一个重要成果。
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，然后是细菌学和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，细胞学和遗传学等学科。到了20世纪30年代，除了古生物学等少数学科，大多数的生物学领域都因为应用了实验方法而取得新进展。
系统科学源自对还原论、机械论反身提出的有机体、综合哲学，从C.贝尔纳与W.B.坎农揭示生物的稳态现象、维纳与艾什比的控制论到贝塔郎菲的一般系统论，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年代系统遗传学及系统医药学、系统生物工程的概念发表。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，形成“omics”系统生物学与计算系统生物学的发展，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

『叁』 生物学的由来，说一下为什么

20世纪40年代以来，人们为了找出生命不服从于无生命物质的运动规律，吸收了数学、物理学专和属化学等的成就，逐渐发展成一门精确的、定量的、深入到分子层次的科学，就是后来的生物学。

人们通过生物学认识到生命是物质的一种运动形态。生命的基本单位是细胞，它是由蛋白质、核酸、脂质等生物大分子组成的物质系统，生命现象就是这一复杂系统中物质、能和信息三个量综合运动与传递的表现。生命有许多为无生命物质所不具备的特性。

(3)生物学思想发展的历史扩展阅读：

生物学最早是按类群划分学科的，如植物学、动物学、微生物学等。由于生物种类的多样性，也由于人们对生物学的了解越来越多，学科的划分也就越来越细，一门学科往往要再划分为若干学科。

例如植物学可划分为藻类学、苔藓植物学、蕨类植物学等；动物学划分为原生动物学、昆虫学、鱼类学、鸟类学等；微生物不是一个自然的生物类群，只是一个人为的划分，一切微小的生物如细菌以及单细胞真菌、藻类、原生动物都可称为微生物，不具细胞形态的病毒也可列入微生物之中。

因而微生物学进一步分为细菌学、真菌学、病毒学等。

参考资料来源：网络——生物学

『肆』 生物的进化历史

一切生命形态发生、发展的演变过程。“进化”一词来源于拉丁文evolution，原义为“展开”，一般用以指事物的逐渐变化、发展，由一种状态过渡到另一种状态。1762年，瑞士学者邦尼特最先将此词应用于生物学中。
进化思想的发展 古代人们在栽培植物和驯养动物的生产实践中，积累了关于生物的形态、构造和生活习性的知识，注意到生物机体的变化以及生物与环境的关系，逐步形成了朴素的生物进化思想。古希腊的亚里士多德通过对他那个时代有关动物的知识的系统整理，把540种动物按性状的异同分为有血的和无血的两大群,每群之下又分为若干类。他进一步提出生物等级即生物阶梯的观念,认为自然界所有生物形成一个连续的系列,即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列。中国战国时期汇集的《尔雅》一书记载了生物类型的变化；汉初的《淮南子》一书，不仅对动植物作了初步分类，而且提出各类生物是由其原始类型发展而来的。
近代科学诞生以前，进化思想发展缓慢，当时广为流行的是神创论和物种不变论。这种观点直到18世纪仍在生物学中占统治地位，其代表人物是瑞典植物学家C.von 林耐（1707～1778）。他所提出的分类系统虽然有助于揭示生物物种之间的历史联系，但他却把物种看作是上帝创造的不可改变的产物。随着生产和科学的发展，积累了许多新的与物种不变相矛盾的事实。在大量事实的影响下，甚至像林耐这样坚定的神创论者，在晚年也不得不承认由于杂交的结果能产生新种。和林耐的观点相反，法国学者G.L.L.布丰(1707～1788)相信物种是变化的，现代的动物是少数原始类型的后代。他把有机体与居住环境联系起来，认为气候、食物和人的驯养等因素可引起动物性状的变异。1809年,另一位法国学者J.-B.de拉马克(1744～1829)在其《动物学哲学》中，用环境作用的影响、器官的用进废退和获得性的遗传等原理解释生物进化过程，创立了第一个比较严整的进化理论。1859年C.R.达尔文发表《物种起源》一书，论证了地球上现存的生物都由共同祖先发展而来，它们之间有亲缘关系，并提出自然选择学说以说明进化的原因，从而创立了科学的进化理论，揭示了生物发展的历史规律。
19世纪80年代以来，以A.魏斯曼(1834～1914)为代表的新达尔文主义,把种质论和自然选择学说相结合,丰富了达尔文的进化理论。20世纪30年代以来，以T.杜布尚斯基(1906～1975)等人为代表的综合进化论综合了细胞遗传学、群体遗传学以及古生物学等学科的成就，进一步发展了以自然选择为核心的进化理论。60年代末，日本学者木村资生等人提出中性学说，又在分子水平上揭示了进化的某些特征，补充、丰富了进化论。
进化的进步性 地球上的生命，从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物，从原核生物进化为真核单细胞生物，然后按照不同方向发展，出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物，最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物，从原始多细胞动物到出现脊索动物，进而演化出高等脊索动物——脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类，从中分化出哺乳类和鸟类，哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物，这就是人。
生物界的历史发展表明，生物进化是从水生到陆生、从简单到复杂、从低等到高等的过程，从中呈现出一种进步性发展的趋势。一般说来，进化过程的进步具有如下特征：
①在生物界的前进运动中，可以看到不同层次的形态结构的逐步复杂化和完善化；与此相应，生理功能也愈益专门化，效能亦逐步增高。
②从总体上看，遗传信息量随着生物的进化而逐步增加。
③内环境调控的不断完善及对环境分析能力和反应方式的发展，加强了机体对外界环境的自主性，扩大了活动范围。
生物进化的道路是曲折的，表现出种种特殊的复杂情况。除进步性发展外，生物界中还存在特化和退化现象。特化不同于全面的生物学的完善化，它是生物对某种环境条件的特异适应。这种进化方向有利于一个方面的发展却减少了其他方面的适应性，如马由多趾演变为适于奔跑的单蹄。当环境条件变化时，高度特化的生物类型往往由于不能适应而灭绝，如爱尔兰鹿，由于过分发达的角对生存弊多利少，以至终于灭绝。对寄生或固着生活方式的适应，也可使机体某些器官和生理功能趋向退化。如有一种深海寄生鱼，雄体寄生在雌体上，雄体消化器官退化，唯有精巢特别膨大，以保证种族繁衍。
有些研究者对进化的进步性表示怀疑，认为进步性不是进化的基本特征，也不是进化的本质。科学研究证明，进化不全都引起进步，进化过程中也有退化，但从有机界总的进化过程看，进步性发展是进化的主流和本质。
进化的方式 生物界各个物种和类群的进化，是通过不同方式进行的。物种形成（小进化）主要有两种方式：一种是渐进式形成，即由一个种逐渐演变为另一个或多个新种；另一种是爆发式形成,即多倍化种形成,这种方式在有性生殖的动物中很少发生，但在植物的进化中却相当普遍，世界上约有一半左右的植物种是通过染色体数目的突然改变而产生的多倍体。物类形成（大进化）常常表现为爆发式的进化过程，从而使旧的类型和类群被迅速发展起来的新生的类型和类群所替代。
渐进进化是达尔文进化论的一个基本概念。达尔文认为，在生存斗争中，由适应的变异逐渐积累就会发展为显著的变异而导致新种的形成。因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用，所以不能产生巨大的或突然的变化，它只能通过短且慢的步骤发生作用”。与达尔文的主张相反，早期遗传学家如荷兰的H.de弗里斯等相信，新种可由大的不连续变异即突变直接产生，并把这种方式看作是进化变化的主要源泉，认为自然选择对生物的进化不起积极作用。现代进化论坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用,强调进化是群体在长时期的遗传上的变化,认为通过突变（基因突变和染色体畸变）或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用，整个群体的基因组成就会发生变化，造成生殖隔离，演变为不同物种。20世纪70年代以来，一些古生物学者根据化石记录中显示出的进化间隙,提出间断平衡学说,代替传统的渐进观点。他们认为物种长期处于变化很小的静态平衡状态，由于某种原因，这种平衡会突然被打断，在较短时间内迅速成为新种。
生物的进化既包含有缓慢的渐进，也包含有急剧的跃进；既是连续的，又是间断的。整个进化过程表现为渐进与跃进、连续与间断的辩证统一。

『伍』 近代生物学发展历程

施莱登与施旺的细胞学说，为生命科学的研究奠定了基础
拉马克提出“用进废退”“获得性遗传”，早期的生物进化思想开始形成
达尔文提出生物进化论，开创了生物科学发展的新时代

『陆』 科学思想的发展经历了哪几个明显的阶段每个阶段的典型特征是什么

请参考:

《中国科学技术史》

作者：（英）李约瑟

成书时间：1952年

类别：科技史

版本推荐：科学出版社版

书海领航

《中国科学技术史》是李约瑟教授的煌煌巨著。如果你想了解中国古代的科学技术，就必须读这部书；如果你想了解中国古代文化的灿烂成就，就必须读这部书；如果你想了解中国古代对世界文化的贡献，就必须读这部书。

我们国家本来是有编纂历史的伟大传统的，但近代以来，我国科技落后了，有志之士急于赶上先进的西方，把精力大都投在学习、应用现代科技上，对本民族传统的整理未免就拖延下来。因为语言及文化的相对关系，中国人了解西方，相对于西方人了解中国，要广泛与深刻，相信随着时间的推移和研究的深入，中国人也可以写出自己的站在全球历史上的科技史。李约瑟在全书的序言里，站在一个西方研究者的角度，列出了写这么一部中国科技史的条件，共有6条：（1）有一定科学素养，并从事多年实用研究；（2）熟悉欧洲科学史；（3）熟悉欧洲历史；（4）作为科学家体验中国人的生活；（5）能阅读中文文献；（6）得到中国学者的指导。李约瑟不无骄傲地说，这些难得的条件在他身上都具备了。他在中国呆过一段时间，并与许多中国一流的学者建立了友谊，比如李四光、竺可桢、华罗庚等等。这些都为他的工作提供了莫大的便利。

从以上的叙述可以看出，本书有两个显而易见的优点：第一，在全球视野中对中国科学技术史的考察；第二，最大限度地搜集了中文文献资料。如果你是一个科技史作者，中国人难在第一点，西方人难在第二点。这两个难点在一部书中都得到解决，立刻就成了无可比拟的优点。我们就能看到中国古代在科技上取得了多么伟大光辉的成就，这些成就与当时的世界其它文明相比，显示出何种意义。

李约瑟是剑桥大学教授，英国皇家学会会员、英中了解协会会长。因为这部著作，他的名字逐渐为每一个真正关注中国的人所熟知，所赞颂。

内容梗概

《中国科学技术史》是一部真正的巨著。全书共分七卷，内容包括我国有史以来的地理和历史情况（第一卷）、科学思想的发生和发展（第二卷）、数学、天文学、地学（第三卷）、物理学、工程技术（第四卷）、化学、化工（第五卷）、生物学、农业、医药（第六卷）以及这些学科得到发展的社会背景（第七卷）。仅仅以各分卷的主题情况看，这部书就称得上是中国古代科学技术的网络全书。

但作者不愿在这里就停下探索的步伐，他还讨论了中国哲学中科学思想的发生和发展问题。他认为，中国人已经用自己的历史证明了，中国人在较早时期至少是和希腊人一样善于推测大自然的法则。中国没有产生亚里士多德那样的人物，只是因为阻碍现代科学技术在中国发展的那些抑制因素，早在中国可能产生亚里士多德那样的人物以前，就已经开始起作用了。虽然中国人总是运用原始型的理论与假说，但那些经验性的发现和发明，还是对世界的历史产生了深远的影响。这是因为中国人很善于计划并能进行有用的实验来进一步改良技术。很清楚的一个事实是，中国社会发展技术的有利条件虽然少于文艺复兴以后的欧洲社会，但中国古代，却取得了比古代地中海地区奴隶制的城邦文化或封建时代的欧洲文明大得多的发展。欧洲从中国汲取去的技术极为丰富多彩，可是在公元后头14个世纪中，欧洲人往往完全不知道这些技术的来源。

在欧洲人看来——中国也同样——我们所面对的是一系列惊人的科学创始精神，突出的技术成就和善于思考的洞察力。既然如此，为什么现代科学，亦即经得起全世界考验、并得到合理的普遍赞扬的伽利略、哈维、牛顿的传统，是在地中海和大西洋沿岸发展起来，而不是在中国或亚洲其他任何地方得到发展呢？李约瑟在全书的最后部分提出了这个问题的讨论。

在第一卷的第五、第六两章里，李约瑟对中国古代科技史描述了一个大致的轮廓。第五章是先秦时期，在史前时期主要讲了农作物和劳动工具，一些家畜、家禽的驯养。商、周时期主要讲了青铜器、铁器的制作。第六章内容是全国统一的帝国，从秦开始到明末耶稣会传教士的东来。概述了这1800年的历史及科技，这一工作是在一种全球史观的背景下进行的。李约瑟考察中国的具体的科技史料时，发现它们的焦点往往在宋代。不管在应用科学方面或在纯粹科学方面都是如此。特别应该提到的是水利工程的改进以及它们的扩大应用，如闸门和新的测量仪器等。在宋代，至少有496项水利工程收到了效果，而唐代只有91项。在建筑方面，李诫在公元1100年所著的《营造法式》是中国建筑工程的经典著作。宋朝的代数学达到了古代中国的最高峰。最重要的，对人类作出最大贡献的还是化学，它是在唐代道观里不知名的实验室里开展起来的，现在终于的确出了成果：火药成了有用的武器——宋金之战便是它的第一个试验场。最迟在公元1000年左右，宋朝人就已经用弩炮来发射出“炸弹”了。在公元1040年左右写的《武经总要》这一巨著中，就已确定了“火药”这一名称，并且记载了抛射武器、毒气和信号弹、喷火器以及其它新发明的迅速发展。

另一项伟大发明——活字印刷术，也出现在这一时期，沈括在《梦溪笔谈》里详细记载了它的发明人及工作原理。而《梦溪笔谈》正是一部伟大的科技著作，科学的内容占全书五分之三，包括许多天文学、数学以及化石方面的记载，还包括凸雕地图和制图方面的注意事项、冶金方法的描述以及占很大篇幅的生物学观察。中国古代的另外一项伟大发明，也在这部书里有了最早的描述，那就是罗盘。

如果说中国古代有具有独特特色的一种学科，并且在现代还有发展的话，那就是中医学及药物学。从第一个大医生扁鹊，第一部医书《黄帝内经》开始的中医传统，划过了一条明亮夺目的轨迹，到明朝出现了一个总结性的人物李时珍，他的《本草纲目》，无疑是明朝最伟大的科学成就。李约瑟指出，李时珍在和伽利略—凡萨利乌斯（16世纪德国名医，现代解剖学的奠基人）的科学运动完全隔离的情况下取得如此辉煌的成就，这对任何人来说都是难能可贵的。《本草纲目》共62卷，详细叙述了约一千种植物和一千种动物，并说明它们在药用上的价值和可能具有的价值。他还非常精确地讨论了蒸馏法及其历史、预防天花的牛痘接种、水银、碘、高岭土和其他物质在治疗中的用途等等。

总体来说，李约瑟这部《中国科学技术史》是一项开创性的工作，向全世界说明了古代中国人的聪明智慧对人类文明的发展作出了多么巨大的贡献。

精彩篇章推荐

对具体学科在历史上的情况感兴趣的读者，可以按我们在内容梗概中的说明选读相应的分卷。试图了解一般情况的读者，我们推荐以下章节。

第一卷第一章，序言 本书写作的缘由和科学史的写作方法。

第五、六章，历史概述 中国科技史概述。

第七章，中国和欧洲之间传播科学思想和各种技术的情况 作者反驳了形形色色的“传播论”，论证了中国人的独立发明和发现。

精彩语言辑录

△没有一个民族或一个多民族集体曾经垄断过对科学发展所作出的贡献。

△中国所能提供的古代原始资料比任何其它东方国家、也确实比大多数西方国家都要丰富。

△中国则是全世界最伟大的有编纂历史传统的国家之一。

△罗马的文化在劳动人民中的根基是如此之浅，以致不能抵御这一变化。相反的，即使在汉代中国，文化也已深深地植根在广大的农民大众之间。

△过去，中国是和外界有接触的，但是，这种接触从来没有多到足以影响它所特有的文化以及科学的格调。

『柒』 现代生物学的发展

仅仅一个世纪的发展，基因科学就已成为可动摇人类生存基础的一场革命，其巨大的创造力和破坏力使人们深切感受到其两面性。不论基因科学的研究将朝哪方向发展，人类历史都将因基因学而走向新的转折点，即出现一个重新认识自我的开端。

德国《明镜》周刊1月11日一期刊登著名生物化学家于尔根-内费时文章，眉题为＜发明的世纪＞，正题为《基因技术的革命》，摘要如下：

公历2000年标志着人类历史上一个转折点――随着基因技术革命的进行，它已动摇了人类自身生存的基础。这一变革的目标是一个被克隆的植物、动物和随时都有可能成为现实的克隆人的世界，一个人工繁殖的世界。那时，带有可控制的和可操纵的遗传本质的完美和理想的孩子降生已不再属于偶然。

回顾本世纪基因技术的发展过程，我们会发现，20世纪的研究者们仿佛与魔鬼立了约以达到最终占有创造力，人类在科研领域里那种浮士德式的探索精神还从未像现在这样显露无遗枣例如，将整个人类遗传特征解密的人类基因组项目这一全球科研的马拉松始终吸引着人们的极大关注。

美国生物学家瓦尔特-吉尔伯特曾把人类基因的染色体组称为自然科学的“圣杯”。现在，有人要碰这座“圣杯”，也反映出现代生物学进退两难的境地和两面性的特征：一方面它许诺让人们了解到人与自然在内心深处的结合，预言人类能战胜某些疾病甚至战胜死亡；而另一方面又以此威胁人的自由将结束和自然界将死亡就像自然界在几十亿年过程中几番毁灭和再生那样。人类正处在一个重新认识自我的开端。”

今天，在基因组项目的高技术殿堂，人们能看到许多吸引人的又令人震惊的专业成果，例如；人作为机器的仆人看着机器人和分析器怎样将人的遗传特征解密少数几位在基因研究的最前沿从事科学奴隶劳动的专家每天读着成千上万个遗传物质的“字母”。用钢做的机械臂去抓做实验用的薄片或霉菌培养箱里的细菌和病毒提供培养基；用微型吸管滴出微量带有人体不可见的遗传物质碎片的溶液；特殊的凝胶在电场里将染色体组分离；扫描器和电脑每天不断地、夜以继日地分析利用已获得的数据。

这些基因组织的化学组成部分用一大串字母来表示，也可以用一个字母简称。人类染色体组的排列顺序填满了大约一万册(每册都有300页)书。因此人的秘密也就不存在了。

遗传学的诞生

奥地利原天主教神父、遗传学家约翰·格雷戈尔-孟德尔(1822-1884年)曾将豌豆的不同变种杂交，并揭示出规律性。1865年，他发现遗传基因原理，总结出分离规律和自由组合规律，为遗传学提供了数学基础，创立了孟德尔学派，由此成为“遗传学之父”。

孟德尔的《植物杂交实验》学术著作被许多国家共133个机构所收藏，但却没有引起应有的反响。虔诚的孟德尔信誓旦旦地说：“我的时代已经来到。”它确实到了，但却是在他逝世16年后。

遗传学的诞生准确地说是在1900年。孟德尔的著作被束之高阁30多年后，三位欧洲学者重新发现了孟德尔的理论。在此之前，世界显然还没有成熟到接受孟德尔的观点。就连达尔文也不承认孟德尔的研究成果对他的进化论的意义。法国哲学家米歇尔-富科曾说：“孟德尔是一个十足的怪物。”

当孟德尔的《植物杂交试验》再次出现时，时代已开始成熟地接受他的思想。紧接着在基因科学领域发生了爆炸性事件：荷兰人胡戈-德弗里斯(1848-1935年)在他的实验中发现遗传特征的重大变化，他称之为“突变”。基因研究经历了一个令人陶醉的繁荣时代。1910年，美国人托马斯-亨特-摩根(1866-1945年)出版了他第一部关于果蝇实验的首批成果。他不仅证明了孟德尔定律的正确性，而且还证实了长期存在的一种猜测，即借助于显微镜能看到的在细胞核里呈小棍形状结构的染色体就是基因的所在地。

生物学领域各种流派的繁衍当物理界靠爱因斯坦、普朗克和海森贝格等所取得的成就而光芒四射时，生物学家却在本世纪的头三分之一的时光内浑水摸鱼，进行着激队的派系斗争。

首先达尔文的进化论就遭到许多人的强烈反对。当武斯特主教夫人看到达尔文1859年出版的《物种起源》时竟然说道：“让我们希望这不是真的。即使是真的，也让我们祈求它不被普遍承认！”

祈求是没有用的。达尔文的进化论直至今天仍是生物学最重要的理论，它虽然受到长期的压制，但梵蒂冈在l00多年后终于承认进化论是物种起源的模式。“强者生存”，这绝不是达尔文的初衷，达尔文也从来没这么说过，但是，一个世纪以来它却发展成改变社会的意识形态，即使这种叫法隐藏着强权社会的“社会达尔文主义”思想。但这更多的是达尔文表兄弗朗西斯-高尔顿(1822-1911年)的意思。此人在19世纪后期提出了一个改善人种的纲要，他称之为“优生学”。

于是高尔顿被所有其他人看作怪人，其实他不过是别人早一些领会了时代精神。当他的理论自本世纪初在英语世界受到最大的拥护时，优生学在德国在第一次世界大战结束之际已确立了完整的专业领域枣首先于1917年在德国精神病学研究所、然后1927年在柏林威廉皇帝人类学遗传学和优生学研究所开辟了优生学专业，后者的主任欧根-菲舍尔同时也担任德国种族卫生学学会的领导。早在希特勒在慕尼黑发动啤酒馆暴动的1923年，该市的大学里就为优生学专业设了一个教授职位。当时流行一部专业性手册叫《人类遗传学和种族卫生学》，其作者之一就是欧根.菲舍尔。希特勒在坐牢期间曾读过这本手册，从中汲取了营养。欧根-菲舍尔的接班人奥特马·冯·弗许尔男爵后来曾考虑让自己的一个助手到奥斯威辛集中营去当医生。而这个人正是约瑟夫-门格勒。有些国家实施“消极的优生学”措施，以防止“劣等”基因的传播。希特勒在大选中通过大肆叫嚣要消灭劣等民族也赢得不少选票。在20年代后期，美国有大约20多个州补充了绝育法。在执行方面，加利福尼亚州可谓急先锋。在那里，连残疾人都被实施绝育。其数量比其他所有州都多。

在第三帝国，优生学得到了德国式的最彻底最坚决地贯彻：数十万人按照加利福尼亚州的模式被施以绝育。种族主义狂热最终把优生学上升为种族灭绝。在第二次世界大战期间，估计有600多万人被杀害，他们当中主要是犹太人，还有吉卜赛人、病人、残疾人和持异见者。

在世界其他地区，优生学都有市场。不久前曾揭露出瑞典直到1976年还对弱智者实施绝育，日本甚至直到199 5年。在亚洲其他国家和地区，尤其是印度，一旦用超声波检查出是女孩的话就将胎儿打掉。

但是，弗朗西斯-高尔顿除了优生学外还给世界留下了另一份遗产：他以“自然对环境”的公式创造了行为遗传学的基础，这是一门研究人的特性例如智慧、嗜好、同性恋、甚至忠诚或笃信等的学问。高尔顿以此在20世纪的科学和社会发展史上确立了他的地位。作为德国优生学的一个重点，高尔顿理论的捍卫者们想证明人的性格特征在很大程度上也是受遗传特征控制的。另一方面科学家们把从抚养到教育的所有非身体特征都归于环境影响。自20年代以来，行为主义在美国开始受到重视。美国心理学家伯赫斯-斯金纳(1904-1990年)几十年来一直是心理学界的权威，他认为人的行为几乎随意受积极和消极方面的影响，仅靠奖励与惩罚就能将各种“偏离分子”枣从青少年违法者到精神病患者--带回到正道上来。但是，在斯金纳去世之前，他的思想体系已开始动摇，并走向极端。

同样在20年代，比较行为研究也确立了基础。来自维也纳的生物学家康拉德-洛伦茨(1903一1989年)从1926年起就记录下他认为有“特征”的事物。洛伦茨对灰鹅进行了研究：他让雏鹅以他自己为第一个参考人物，跟着他行进。1943年，洛伦茨在他发表的著作《可能经验的固有形式》中对此作了描述。根据他的理论，甚至人都可以被动物当成模仿的父母。

长期以来，洛伦茨的理论一直证明综合行为方式也是由基因决定的。这也成为今天再度盛行的生物学主义的支柱之一。生物学主义主张用生物学观点观察一切事物。1976年，英国人理查德-道金斯(1941年生)撰写了一部现代生物学主义的基础著作《自私的基因》，现在此书已成为经典著作。道金斯在书中把所有生物直至人都描述为其基因组的奴隶，其存在的唯一目的在于传播基因。

30年代以来，生物学研究发生了戏剧性变化。分子生物学异军突起，遗传学家们发明了一系列来自微生物世界的“家畜”，这里的微生物特指单细胞真菌、细菌和病毒。这些简单的微生物将使人们能在分子一级研究基因和遗传学。

揭示DNA的奥秘

物理学家们在寻找新的有吸引力的课题，这也给生命研究带来一股清风。物理学家马克斯-德尔布吕克(1906-1981年)曾做过核裂变的发明者奥托，哈恩的助手。30年代初期，他在探访柏林威廉皇帝研究所遗传学部时遇到两位研究射线量与果蝇突变频繁程度之间的关联的同事。他们三人在一起长期讨论还一直相当抽象的孟德尔要素的本质。1935年，他们共同发表了他们的研究成果，书名叫《绿册子》，因为它的封面是绿色的。其中内容包括在当时还从未听说的一些想法，例如，突变可能是一个分子的变化，基因也不再是什么神秘的东西了，而是一种物质的固定的单元，即遗传物质，加拿大细菌学家奥斯瓦德-艾弗里(1877-1955年)1944年将其确认为脱氧核糖核酸(DNA)。

只由4个不同部分组成的DNA将怎样承担生命和遗传的复杂任务呢？lg05年出生的德国生物化学家埃尔温-沙加夫从纳粹德国移居到了美国，后来此人成为基因科学最猛烈的批评者之一。1950年，他为问题的解决作出了关键性的贡献：他发现4个组成部分的每两个部分始终是等量的，每一个A就有一个T，每一个C就有一个G。DNA的“基础”显然是以双数存在的。

奥地利物理学家埃尔温-施罗丁格尔(1887?961年)以他的《关于波动力学的论文集》获得1933年诺贝尔物理学奖，他就属于早期半路出家杀入生物学界的其他学科专家。1944年，施罗丁格尔的一本小册子《什么是生命?》引起了很大的轰动。他在书中从纯理论方面提出一种遗传密码。英国科学家弗朗西斯-克里克和莫里斯-威尔金斯(二人都生于1916年)认真阅读了施罗丁格尔的《什么是生命?》，后来获得本世纪最重大的发明。

年轻的女物理化学家罗莎琳林德·富兰克林(1921一1958年)在伦敦国王学院的威尔金斯实验室借助于伦琴射线进行DNA结构分析。弗朗西斯.克里克在剑桥同很有天才的美国生物学家詹姆斯-沃森(1928年生)开展会作。在他们第一次会面后不久，两人就决心单独研究DNA的结构枣这真是一个大胆的计划。但是，他们的计划也有明显的缺点，没有从化学方面对该分子进行更多地研究。利用已掌握的沙加夫的理论和富兰克林的研究成果，克里克和沃森开始着手这方面的工作：他们以极大的热情攒出一个高约两米的双螺旋模型，以此从化学方面来解释孟德尔的理论。生物学研究再一次经历认识上的飞跃。

但是，在发现：了DNA结构不久，人们也已经清楚地认识到基因的采集和翻译的过程不能无控制地进行。法国人弗朗索瓦·雅各布(生于1920年)和雅克-莫诺(1910-1976年)1961年指出DNA的分子“开关”支配着基因在一个复杂的结构中保持活跃或不活跃的状态。这是一个跟发现双螺旋一样有相似意义的突破。这一突破在本世纪最后四分之一时间内再次引发一场科学革命：基因技术。自70年代初以来，生物学家已经能从所有生物那里提取DNA切片。生物学最终从一门想要理解生命的分析科学突变成一门能改变生命并创造新的生物的合成科学。

基因技术：进退两难的境地和两面性的特征

医学界在几方面从基因研究中获利，例如研制新的疫苗。诺贝尔医学奖大部分都授予了(分子)生物学家、生物化学家和基因研究人员，而几乎没给过医学专家，这不无道理。作为医学进步的推动力量，生物学界也因此没有像物理学界那样自广岛原子弹爆炸以来长期受到批评。但近来警惕遗传学家的行为的声音越来越受到重视。

采用基因技术修改的植物，例如抗昆虫玉米，转基因动物，像巨型老鼠或诸如多莉这样被克隆的生物的出现证明能以此种方式挽救某些生物的消失。像热带雨林这样的生态系统在今天除了它对全球气候的意义外还是潜在的可利用基因的巨大蓄水池。

《科学美国人》杂志已经预言基因研究的时代即将到来。今天，人们借助于所谓的DNA切片已能同时研究上百个遗传基质。美国惠普公司研制了一台仪器，只用10个这样的切片就能采集整个人的遗传物质。

基因的研究达到了这样一个发展高度，几年后，随着对人类遗传物质分析的结束，人们开始集中所有的手段对人的其他部分遗传物质的优缺点进行有系统地研研究。

本世纪初，当优生学家要求根除“劣等”遗传基质时，法国儿科医生、遗传学家让一弗朗索瓦-马泰就已警告防止“通过减少病人的方式来根除一种疾病的可能”。不久前在美国发现了矮小人种最常见特征的基因，侏儒们作出了惊恐的反应：“他们要根除我们。”

现在，人们都希望下一代身体健康，这有可能形成一种嘲“强迫要求一个健康孩子”方向发展的自身动力。这虽不是有恶意的研究者的计划或出于一些公司对利润的追求，而更多的是迫于公众的压力。“健康”的概念扩展到其他领域的时间已为期不远了。要说今后一两代人不仅身体健康，而且连后代的胡貌差不多都可以准确地预告也没多大害处。

1978年7月25日，人类历史上第一个试管婴儿路易斯·布朗的诞生标志着生物学的发展进入到一个新的阶段。它给那些为自己不能生育而苦恼的父母们带去了福音；通过移植他人捐献的精于和卵子，不孕妇女也能怀上自己的孩子。

但是，生物学的发展也有其消极的一面：它容易为种族主义提供新的遗传学方面的依据。例如，一些基因研究者们指出，在旅居德国的土耳其人中间存在某种能导致癌症的突变，而在本地的德国人身上却很少出现这些突变。不难想象心怀不良的人在获得此认识后会作何感想？

对新的遗传学持批评态度的人总喜欢描绘出一幅可怕的景象：没完没了的测试、操纵和克隆、毫无感情的士兵、基因很完美的工厂工人……遗传密码使基因研究人员能深入到人们的内心深处；并给他们提供了操纵生命的工具。然而他们是否能使遗传学朝好的研究方向发展还完全不能预料。

法国人弗朗西斯·雅可布在回顾本世纪遗传学的发展时写道：“老鼠、苍蝇和人，我们是核酸和回忆、欲望和蛋白质的可疑的大杂烩。在即将结束的20世纪，我们在核酸和蚤白质方面进行了深入的研究。在新的21世纪，我们将把主要精力集中到对回忆和欲望的研究上。”

『捌』 生物进化的主要历程

一切生命形态发生、发展的演变过程。“进化”一词来源于拉丁文evolutio，原义为“展开”，一般用以指事物的逐渐变化、发展，由一种状态过渡到另一种状态。1762年，瑞士学者邦尼特最先将此词应用于生物学中。

进化思想的发展 古代人们在栽培植物和驯养动物的生产实践中，积累了关于生物的形态、构造和生活习性的知识，注意到生物机体的变化以及生物与环境的关系，逐步形成了朴素的生物进化思想。古希腊的亚里士多德通过对他那个时代有关动物的知识的系统整理，把540种动物按性状的异同分为有血的和无血的两大群,每群之下又分为若干类。他进一步提出生物等级即生物阶梯的观念,认为自然界所有生物形成一个连续的系列,即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列。中国战国时期汇集的《尔雅》一书记载了生物类型的变化；汉初的《淮南子》一书，不仅对动植物作了初步分类，而且提出各类生物是由其原始类型发展而来的。

近代科学诞生以前，进化思想发展缓慢，当时广为流行的是神创论和物种不变论。这种观点直到18世纪仍在生物学中占统治地位，其代表人物是瑞典植物学家C.von 林耐（1707～1778）。他所提出的分类系统虽然有助于揭示生物物种之间的历史联系，但他却把物种看作是上帝创造的不可改变的产物。随着生产和科学的发展，积累了许多新的与物种不变相矛盾的事实。在大量事实的影响下，甚至象林耐这样坚定的神创论者，在晚年也不得不承认由于杂交的结果能产生新种。和林耐的观点相反，法国学者G.L.L.布丰(1707～1788)相信物种是变化的，现代的动物是少数原始类型的后代。他把有机体与居住环境联系起来，认为气候、食物和人的驯养等因素可引起动物性状的变异。1809年,另一位法国学者J.-B.de拉马克(1744～1829)在其《动物学哲学》中，用环境作用的影响、器官的用进废退和获得性的遗传等原理解释生物进化过程，创立了第一个比较严整的进化理论。1859年C.R.达尔文发表《物种起源》一书，论证了地球上现存的生物都由共同祖先发展而来，它们之间有亲缘关系，并提出自然选择学说以说明进化的原因，从而创立了科学的进化理论，揭示了生物发展的历史规律。

19世纪80年代以来，以A.魏斯曼(1834～1914)为代表的新达尔文主义,把种质论和自然选择学说相结合,丰富了达尔文的进化理论。20世纪30年代以来，以T.杜布尚斯基(1906～1975)等人为代表的综合进化论综合了细胞遗传学、群体遗传学以及古生物学等学科的成就，进一步发展了以自然选择为核心的进化理论。60年代末，日本学者木村资生等人提出中性学说，又在分子水平上揭示了进化的某些特征，补充、丰富了进化论。

进化的进步性 地球上的生命，从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物，从原核生物进化为真核单细胞生物，然后按照不同方向发展，出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物，最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物，从原始多细胞动物到出现脊索动物，进而演化出高等脊索动物——脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类，从中分化出哺乳类和鸟类，哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物，这就是人。

生物界的历史发展表明，生物进化是从水生到陆生、从简单到复杂、从低等到高等的过程，从中呈现出一种进步性发展的趋势。一般说来，进化过程的进步具有如下特征：①在生物界的前进运动中，可以看到不同层次的形态结构的逐步复杂化和完善化；与此相应，生理功能也愈益专门化，效能亦逐步增高。②从总体上看，遗传信息量随着生物的进化而逐步增加。③内环境调控的不断完善及对环境分析能力和反应方式的发展，加强了机体对外界环境的自主性，扩大了活动范围。

生物进化的道路是曲折的，表现出种种特殊的复杂情况。除进步性发展外，生物界中还存在特化和退化现象。特化不同于全面的生物学的完善化，它是生物对某种环境条件的特异适应。这种进化方向有利于一个方面的发展却减少了其他方面的适应性，如马由多趾演变为适于奔跑的单蹄。当环境条件变化时，高度特化的生物类型往往由于不能适应而灭绝，如爱尔兰鹿，由于过分发达的角对生存弊多利少，以至终于灭绝。对寄生或固着生活方式的适应，也可使机体某些器官和生理功能趋向退化。如有一种深海寄生鱼，雄体寄生在雌体上，雄体消化器官退化，唯有精巢特别膨大，以保证种族繁衍。

有些研究者对进化的进步性表示怀疑，认为进步性不是进化的基本特征，也不是进化的本质。科学研究证明，进化不全都引起进步，进化过程中也有退化，但从有机界总的进化过程看，进步性发展是进化的主流和本质。

进化的方式 生物界各个物种和类群的进化，是通过不同方式进行的。物种形成（小进化）主要有两种方式：一种是渐进式形成，即由一个种逐渐演变为另一个或多个新种；另一种是爆发式形成,即多倍化种形成,这种方式在有性生殖的动物中很少发生，但在植物的进化中却相当普遍，世界上约有一半左右的植物种是通过染色体数目的突然改变而产生的多倍体。物类形成（大进化）常常表现为爆发式的进化过程，从而使旧的类型和类群被迅速发展起来的新生的类型和类群所替代。

渐进进化是达尔文进化论的一个基本概念。达尔文认为，在生存斗争中，由适应的变异逐渐积累就会发展为显著的变异而导致新种的形成。因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用，所以不能产生巨大的或突然的变化，它只能通过短且慢的步骤发生作用”。与达尔文的主张相反，早期遗传学家如荷兰的H.de弗里斯等相信，新种可由大的不连续变异即突变直接产生，并把这种方式看作是进化变化的主要源泉，认为自然选择对生物的进化不起积极作用。现代进化论坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用,强调进化是群体在长时期的遗传上的变化,认为通过突变（基因突变和染色体畸变）或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用，整个群体的基因组成就会发生变化，造成生殖隔离，演变为不同物种。20世纪70年代以来，一些古生物学者根据化石记录中显示出的进化间隙,提出间断平衡学说,代替传统的渐进观点。他们认为物种长期处于变化很小的静态平衡状态，由于某种原因，这种平衡会突然被打断，在较短时间内迅速成为新种。

生物的进化既包含有缓慢的渐进，也包含有急剧的跃进；既是连续的，又是间断的。整个进化过程表现为渐进与跃进、连续与间断的辩证统一。

『玖』 生物进化的思想发展

古代人们在栽培植物和驯养动物的生产实践中，积累了关于生物的形态、构造和生活习性的知识，注意到生物机体的变化以及生物与环境的关系，逐步形成了朴素的生物进化思想。古希腊的亚里士多德通过对他那个时代有关动物的知识的系统整理，把540种动物按性状的异同分为有血的和无血的两大群，每群之下又分为若干类。他进一步提出生物等级即生物阶梯的观念，认为自然界所有生物形成一个连续的系列，即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列；中国战国时期汇集的《尔雅》一书记载了生物类型的变化；汉初的《淮南子》一书，不仅对动植物作了初步分类，而且提出各类生物是由其原始类型发展而来的。
近代科学诞生以前，进化思想发展缓慢，当时广为流行的是神创论和物种不变论。这种观点直到18世纪仍在生物学中占统治地位，其代表人物是瑞典植物学家C.von林奈（1707～1778）。他所提出的分类系统虽然有助于揭示生物物种之间的历史联系，但他却把物种看作是上帝创造的不可改变的产物。随着生产和科学的发展，积累了许多新的与物种不变相矛盾的事实。在大量事实的影响下，甚至像林奈这样坚定的神创论者，在晚年也不得不承认由于杂交的结果能产生新种。 1859年，C.R.达尔文发表《物种起源》一书，论证了地球上现存的生物都由共同祖先发展而来，它们之间有亲缘关系，并提出自然选择学说以说明进化的原因，从而创立了科学的进化理论，揭示了生物发展的历史规律 。
19世纪80年代以来，以A.魏斯曼(1834～1914)为代表的新达尔文主义把种质论和自然选择学说相结合，丰富了达尔文的进化理论。20世纪30年代以来，以T.杜布尚斯基(1906～1975)等人为代表的综合进化论综合了细胞遗传学、群体遗传学以及古生物学等学科的成就，进一步发展了以自然选择为核心的进化理论。60年代末，日本学者木村资生等人提出中性学说，又在分子水平上揭示了进化的某些特征，补充、丰富了进化论 。
进化的进步性：地球上的生命，从最原始的无细胞结构状态进化为有细胞结构的原核生物，从原核生物进化为真核单细胞生物，然后按照不同方向发展，出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物，最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物，从原始多细胞动物到出现脊索动物，进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类，从中分化出哺乳类和鸟类，哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物，这就是人。