生物界急需哪些成果?

最早的生物学实验出现在17世纪前后的生物学中,如英国生理学家W·哈维的血液循环实验和J·b·范·赫尔穆特的柳树生长实验。到了19世纪,物理和化学更加成熟,生物实验有了坚实的基础,于是首先是生理学,然后是细菌学和生物化学成为明确的实验学科。从65438年到80年代,实验方法进一步应用于胚胎学、细胞学和遗传学。系统方法论系统科学源于对还原论和机械论的反思而提出的有机体和综合哲学。从C·伯纳德和W·B·坎农对生物稳态现象的揭示,维纳和阿什比的控制论,到伯塔·朗菲的一般系统论,建立了最早的系统心理学,系统生态学和系统生理学相继建立和发展,系统论、生物学、系统生物学等概念在20世纪七八十年代问世。从香农的信息论到I .普里戈津的耗散结构理论,生命被视为一个自组织系统。随着细胞生物学、生物化学和分子生物学的发展,Egan提出了细胞和分子水平讨论的超循环理论,中国科学院曾邦哲的系统遗传学在90年代发表了系统医学和系统生物工程的概念。随着基因组计划和生物信息学的发展,高通定量生物技术和生物计算软件设计的应用带来了系统生物学的新时代,国际和国内的系统生物学研究机构纷纷成立,进入了系统生物学时代。

地球上大约有50万种植物,1.5万种动物。现存的动物只有原始地球上的十分之一。各种生物不仅维持着自然界的可持续发展,也是人类生存和发展的基本条件。

寿命是生物的基本参数之一。有些生物只能活一天,而有些生物,比如某些植物,却可以活上千年。细胞衰老对于决定生物体、细菌、病毒甚至朊病毒的寿命非常重要。目前科学界普遍认为,细胞染色体末端的特殊DNA序列——端粒,与细胞的寿命有很大关系。正常情况下,每次细胞分裂,端粒都会变短。随着端粒的逐渐缩短,最终造成染色体DNA中段对细胞生命活动有意义的DNA序列的缺失。因为此时正常的生理活动无法继续,细胞会经历一个由自己控制的程序性死亡——凋亡。此外,肿瘤细胞中的端粒结构通常不会缩短,这也是肿瘤细胞可以无限制分裂的原因之一。

长期以来,边界是生物科学分类中的最高范畴。当初人们只把生物分为动物和植物两个境界。微生物被发现后,在很长一段时间内也被划分为动物或植物:活性微生物被划分为动物,色素(藻类)或细菌被划分为植物,有的甚至被同时放入两个领域。后来,没有细胞核的细菌分离成一个世界,然后真菌从植物世界中分离出来,成为一个独立的世界,最后古细菌自立门户。

最新的遗传学研究发现,这种分类并不十分正确,因此域被引入作为生物的最高类别。现存的生物分为无细胞域、真核生物域或原核生物域,没有形成细胞核的生物(细菌和古细菌)分为原核生物。只有在真核生物中才会有界限的划分。真核生物分为四个界:原生动物、真菌、植物和动物。

有九个界:类病毒、病毒、古细菌、细菌、蓝藻、原生动物、真菌、植物和动物。

细胞的化学成分主要是指构成细胞的各种化合物。这些化合物包括无机物和有机物。一般来说,含烃化合物及其衍生物称为有机物(碳酸盐除外),如淀粉、氨基酸、氨基酸盐、核酸等。无机物主要是水、无机盐和气态元素。活细胞中各种物质含量由少到多的正常顺序是:糖类和核酸(占1~1.5%)、无机盐(占1~1.5%)、脂类(占1~2%)和蛋白质(占7 ~ 2%)。

在栽培植物和驯养动物的生产实践中,古人积累了关于生物的形态、结构和生活习性的知识,注意到生物的变化以及生物与环境的关系,逐渐形成了简单的生物进化思想。古希腊的亚里士多德系统地整理了他那个时代关于动物的知识,将540种动物分为有血和无血两大类,每一类又分为若干类。他进一步提出了生物等级的概念,即生物阶梯,认为自然界的一切生物形成了一个连续的系列,即从植物到人逐渐完善的直线系列。中国战国时期收藏的《尔雅》一书,记载了生物类型的变化。汉初的《淮南子》不仅对动植物进行了初步的分类,而且提出了各种生物都是由原始类型发展而来的。

克隆技术是生物技术领域划时代的突破。随着克隆羊多利在英国的诞生,全世界的人们都非常重视它。科学家认为,它预示着“人类将在21世纪全面进入克隆时代”。多莉已于4月成功产下第一只小羊,1998,这表明由成熟细胞克隆的绵羊可以怀孕并足月,产下健康的小羊。

克隆多莉的科学家说,克隆能产生健康的后代,这对核移植技术的商业化很重要。采用克隆技术的好处是:它可以加快改良牲畜的繁殖,这可能会导致畜牧业的一场革命;能培育出一批批优质牛羊品种,满足人们的需求;可以拯救濒危野生动物,维护生态平衡;可以批量生产很多医疗领域人们迫切需要的珍贵药物。此外,利用克隆技术,可以克隆植物的细胞、组织或器官,改变过去“靠天吃饭”的传统农业。总之,在世纪之交,成都的科技发展将改变人类的生存环境,极大地造福人类。

《礼记》:“土若贫,草木不生,水若烦,鱼鳖不生,气若弱,生物不成。”唐元珍《含风夕》诗说:“生命本来有限,安胜于石。”邹韬奋《关于问题的一般回答》:“你们都知道,一切生物都离不开环境。”

《庄子·人间》:“夫养虎,不知也,不敢带生物,杀之而怒之。”李晴窦《扬州画舫录·小秦淮录》:“平时入市,见一物而付之。没钱就双手合十,顶礼膜拜,都是基于见生物就放的心愿。”

《荀子·礼记》:“天可以为造物,而不能辨物;地可以载人,但治不了人。”韩栋中书《春秋故事·杨尊尹蓓》:“爱生,严于成,乐于生,哀于死,志在天。”《明史·外国传·琉球》:“天地以生物为心,帝王可绝人!”也指种植农作物。宋明·应星《天工开物·锤打》:“一切统治大地的生物,都用锄头和锄头。”

宋于文宝《吹剑奇缘集》:“唐柳元八十岁,身强体壮。人们问他,说,但他没有使用空气来冷却的东西和煮熟的生物...但他是一个没有烟火的生物。”

大约公元前15000年在随后的5000年里,法国人在拉斯考克斯制作了洞穴壁画,这表明我们的祖先一直在观察生物世界。这些画中有野牛、鹿和其他动物。

大约在公元前2650年,证实了埃及医生伊姆霍特普从自然现象中寻找疾病的原因。

大约公元前2000年,在尼罗河流域发现的纸莎草文件已经记录了治疗创伤和疾病的信息。

约公元前65438+公元前0750年,巴比伦国王汉谟拉比制定了与医疗实践有关的法律,并刻在石柱上。这些法律详细规定了费用和对治疗失误的严厉处罚,如因治疗事故导致65,438+0名患者死亡而导致双手截肢。

大约公元前1500年,中国养蚕制作精美的衣服。农民将装有蚂蚁的袋子放在柑橘树上,以保护水果免受昆虫侵害——这是使用生物防治的最早记录。

大约在公元前802年,欧洲首先从亚洲引进并种植了玫瑰树。

公元前570年,古希腊哲学家阿纳克尔·西曼德(Anacker Simande)提出,动物首先产生于水中,然后成为陆地动物。

公元前500年,艾菲斯的赫拉克利特提出对立力量之间的紧张关系对生命至关重要。此外,他认为火是基本元素。

大约公元前460年后的90多年里,希腊医生希波克拉底在希腊科斯岛上生活和教学。

在二十世纪,人类对生活有了新的看法。生物学家的主要精力已经从捕捉和区分新物种转移到研究生物的内在奥秘;通过在显微镜下观察各种细胞,然后进入其中,我们开始了解组成它的各种分子。基于现有的生物现象知识,科学家们探索它们如何与生命机制相呼应。从此,生命的传承之谜被人类一点一点揭开,人工基因食品开始出现,对人类健康的威胁越来越小。生物学使人类在与自然的斗争中,在努力控制自己的生命规律中,看到了曙光。