生物学术语的解释
生物学,简称生物学,是自然科学的六大基础学科之一。研究生物的结构、功能、发生和发展。以及生物与周围环境的关系。生物学起源于自然史,经历了实验生物学和分子生物学,进入了系统生物学时期。
一、学科分类
生物分类学是生物学的一个分支,研究生物分类的方法和原理。分类是指遵循分类学的原则和方法,对各类生物进行命名和分级。瑞典生物学家林奈给生物命名后,后来的生物学家用域、界、门、纲、目、科、属、种来分类。顶界,惠塔克提出的五界,被很多人接受;它们是动物界、原生动物界、真菌界、植物界和动物界。从最高的“界”到“种”,级别越低,所属生物的特征越相似。* * *有七大类,分别是:门、科、属、种。
二、研究意义
生物学与人类生活的许多方面密切相关。生物学作为一门基础科学,传统上是农学和医学的基础,涉及农业、畜牧业、渔业、医疗、药学、卫生等。随着生物学理论和方法的不断发展,其应用领域也在不断扩大。生物的影响已经突破了上述传统领域,延伸到食品、化工、环保、能源和冶金行业等等。如果考虑仿生学,也影响到电子技术和信息技术。
人口、粮食、环境和能源是举世瞩目的全球性问题。世界人口年增长率约为20%,每35年人口将翻一番。地球上的人口正以前所未有的速度增长。人口问题是一个社会问题,也是一个生态问题。人们必须对人类与环境之间的复杂关系进行彻底的定量研究,从而对地球和人类的命运有清醒的认识,从而学会控制自己,使人口保持在合理的数量。生物学应该也可能在这方面做出自己的贡献。内分泌学和生殖生物学的成就导致了口服避孕药的发明,促进了计划生育在世界范围内的普及。在人口问题上,除了数量的快速增长,遗传病也严重威胁着人口的质量。有资料显示,新生儿患各种遗传病的比例在3% ~ 10.5%之间。在我国一些山区,智力低下者占2% ~ 3%,有的地区更是超过10%。揭示遗传疾病的成因,并找到控制和征服遗传疾病的方法,无疑是生物学的另一项重要任务。进行家系分析,确定患者是否有遗传病,为患者提供有益的遗传指导和建议;通过对胎儿脱屑细胞的染色体分析和各种酶的生化分析,可以诊断出未来的宝宝是否有先天性遗传疾病。这些方法可以避免或减少遗传病婴儿的出生,从而减轻家庭和社会的沉重负担。将基因工程应用于遗传病的治疗,称为基因治疗,在实验动物中对几种遗传病的基因治疗已经取得了一些进展。随着基因工程技术的发展,基因治疗将为控制和治疗人类遗传病开辟广阔的前景。
与人口问题密切相关的是粮食问题。粮食短缺是发展中国家长期没有解决的严重问题。目前,世界上有数亿人营养不良。到21世纪初,粮食产量每年至少要增加3% ~ 8%才能改善粮食短缺。人类食物的最终来源是植物的光合作用,但在陆地上扩大农业生产的土地面积是有限的,增加食物产量的主要途径是改良植物本身。过去,生物学为科学农业的发展和“绿色革命”做出了巨大贡献。今天,人类通过基因工程和细胞工程,在一定限度内定向改造植物,培育出优质、高产、抗旱、耐寒、耐涝、耐盐碱、抗病虫害的优良品种,已经不是不现实的梦想。突破了植物基因工程的一些关键技术,获得了一些转基因植物。此外,富含蛋白质的藻类、细菌或真菌被用于大规模培养,从中获得单细胞蛋白质。由于基因工程的成功运用和大规模连续发酵工程的技术经验,单细胞蛋白技术取得了重大突破。氨基酸是蛋白质的单体,植物蛋白往往缺乏一些必需氨基酸。如果在食物中添加某些氨基酸,植物蛋白的生物价值会大大提高。微生物发酵、固定化细胞或固定化酶生产氨基酸已逐渐形成一个相对完整的体系。可以预计,氨基酸的产生将在营养不良中发挥越来越重要的作用。现代生物学成就与食品工业的结合,使食品工业成为一个新兴的产业并蓬勃发展。
20世纪对人与自然关系的研究,唤起了人们对赖以生存的生态环境的关注。大量工业废水、废气和固体废物排放,农业农药和除草剂的广泛使用,污染了大面积的土地和水域,威胁着人类的生产和生活。这就要求人们更加深入地研究生物圈物质和能量循环的生态学规律,并将这些规律正确地应用于人类的经济生活和其他社会生活中,使生物体更好地为人类服务。现代生物学证明,微生物的生物催化活性极其广泛。通过富集培养可以找到降解几乎任何有毒有机物的微生物,通过基因工程等技术可以不断提高其降解能力。因此,降解微生物及其酶制剂成为消除污染的有力手段。利用微生物控制害虫,部分替代污染严重的有机农药,也大有可为。尽快在农业上运用生物防治、生物固氮等新技术,改变农业过分依赖石化工业的局面,是关系到自然生态平衡恢复和农业发展大趋势的大事。消耗大量资源的传统农业必然向以生物科技为基础的生态农业转变。
化学能(石油、煤等)的储量。)世界上的资源总是有限的,总有一天会耗尽。因此,自然界中的可再生生物资源(生物质)再次受到关注。自然界中的生物质大部分是纤维素、半纤维素和木质素。通过结合化学、物理和生物方法,纤维素可以转化为酒精并用作能源。据估计,到20世纪末,世界上大约35%的汽车将使用生物质(酒精)。沼气是另一种利用生物质开发能源的产品。中国和印度在农村废物厌氧发酵生产沼气方面取得了显著成就。世界上已经出现了采用固定化细胞技术的工业化沼气厌氧反应器。一些单细胞藻类含有与原油结构相似的油,可高达总重量的70%。这是另一种非凡的可再生生物能源。太阳能是人类可以利用的最强大的能源,而生物光合作用是固定太阳能的最重要方式。可以预见,用生物学的理论和方法解决能源问题是大有可为的。
此外,对人口、粮食、环境、能源等问题的综合研究,以及对这些问题的各种综合解决方案的农业生态工程的兴起,最终将发展新的和大规模的现代农业。
仅从人口、粮食、环境、能源问题和生物学之间的关系来看,上述描述仍然是不够的。但可以看出,生物学的发展与人类的未来息息相关。