現代生物學發展到什麼程度了

⑴ 現代生物學的發展

僅僅一個世紀的發展，基因科學就已成為可動搖人類生存基礎的一場革命，其巨大的創造力和破壞力使人們深切感受到其兩面性。不論基因科學的研究將朝哪方向發展，人類歷史都將因基因學而走向新的轉折點，即出現一個重新認識自我的開端。

德國《明鏡》周刊1月11日一期刊登著名生物化學家於爾根-內費時文章，眉題為＜發明的世紀＞，正題為《基因技術的革命》，摘要如下：

公歷2000年標志著人類歷史上一個轉折點――隨著基因技術革命的進行，它已動搖了人類自身生存的基礎。這一變革的目標是一個被克隆的植物、動物和隨時都有可能成為現實的克隆人的世界，一個人工繁殖的世界。那時，帶有可控制的和可操縱的遺傳本質的完美和理想的孩子降生已不再屬於偶然。

回顧本世紀基因技術的發展過程，我們會發現，20世紀的研究者們彷彿與魔鬼立了約以達到最終佔有創造力，人類在科研領域里那種浮士德式的探索精神還從未像現在這樣顯露無遺棗例如，將整個人類遺傳特徵解密的人類基因組項目這一全球科研的馬拉松始終吸引著人們的極大關注。

美國生物學家瓦爾特-吉爾伯特曾把人類基因的染色體組稱為自然科學的「聖杯」。現在，有人要碰這座「聖杯」，也反映出現代生物學進退兩難的境地和兩面性的特徵：一方面它許諾讓人們了解到人與自然在內心深處的結合，預言人類能戰勝某些疾病甚至戰勝死亡；而另一方面又以此威脅人的自由將結束和自然界將死亡就像自然界在幾十億年過程中幾番毀滅和再生那樣。人類正處在一個重新認識自我的開端。」

今天，在基因組項目的高技術殿堂，人們能看到許多吸引人的又令人震驚的專業成果，例如；人作為機器的僕人看著機器人和分析器怎樣將人的遺傳特徵解密少數幾位在基因研究的最前沿從事科學奴隸勞動的專家每天讀著成千上萬個遺傳物質的「字母」。用鋼做的機械臂去抓做實驗用的薄片或黴菌培養箱里的細菌和病毒提供培養基；用微型吸管滴出微量帶有人體不可見的遺傳物質碎片的溶液；特殊的凝膠在電場里將染色體組分離；掃描器和電腦每天不斷地、夜以繼日地分析利用已獲得的數據。

這些基因組織的化學組成部分用一大串字母來表示，也可以用一個字母簡稱。人類染色體組的排列順序填滿了大約一萬冊(每冊都有300頁)書。因此人的秘密也就不存在了。

遺傳學的誕生

奧地利原天主教神父、遺傳學家約翰·格雷戈爾-孟德爾(1822-1884年)曾將豌豆的不同變種雜交，並揭示出規律性。1865年，他發現遺傳基因原理，總結出分離規律和自由組合規律，為遺傳學提供了數學基礎，創立了孟德爾學派，由此成為「遺傳學之父」。

孟德爾的《植物雜交實驗》學術著作被許多國家共133個機構所收藏，但卻沒有引起應有的反響。虔誠的孟德爾信誓旦旦地說：「我的時代已經來到。」它確實到了，但卻是在他逝世16年後。

遺傳學的誕生准確地說是在1900年。孟德爾的著作被束之高閣30多年後，三位歐洲學者重新發現了孟德爾的理論。在此之前，世界顯然還沒有成熟到接受孟德爾的觀點。就連達爾文也不承認孟德爾的研究成果對他的進化論的意義。法國哲學家米歇爾-富科曾說：「孟德爾是一個十足的怪物。」

當孟德爾的《植物雜交試驗》再次出現時，時代已開始成熟地接受他的思想。緊接著在基因科學領域發生了爆炸性事件：荷蘭人胡戈-德弗里斯(1848-1935年)在他的實驗中發現遺傳特徵的重大變化，他稱之為「突變」。基因研究經歷了一個令人陶醉的繁榮時代。1910年，美國人托馬斯-亨特-摩根(1866-1945年)出版了他第一部關於果蠅實驗的首批成果。他不僅證明了孟德爾定律的正確性，而且還證實了長期存在的一種猜測，即藉助於顯微鏡能看到的在細胞核里呈小棍形狀結構的染色體就是基因的所在地。

生物學領域各種流派的繁衍當物理界靠愛因斯坦、普朗克和海森貝格等所取得的成就而光芒四射時，生物學家卻在本世紀的頭三分之一的時光內渾水摸魚，進行著激隊的派系斗爭。

首先達爾文的進化論就遭到許多人的強烈反對。當武斯特主教夫人看到達爾文1859年出版的《物種起源》時竟然說道：「讓我們希望這不是真的。即使是真的，也讓我們祈求它不被普遍承認！」

祈求是沒有用的。達爾文的進化論直至今天仍是生物學最重要的理論，它雖然受到長期的壓制，但梵蒂岡在l00多年後終於承認進化論是物種起源的模式。「強者生存」，這絕不是達爾文的初衷，達爾文也從來沒這么說過，但是，一個世紀以來它卻發展成改變社會的意識形態，即使這種叫法隱藏著強權社會的「社會達爾文主義」思想。但這更多的是達爾文表兄弗朗西斯-高爾頓(1822-1911年)的意思。此人在19世紀後期提出了一個改善人種的綱要，他稱之為「優生學」。

於是高爾頓被所有其他人看作怪人，其實他不過是別人早一些領會了時代精神。當他的理論自本世紀初在英語世界受到最大的擁護時，優生學在德國在第一次世界大戰結束之際已確立了完整的專業領域棗首先於1917年在德國精神病學研究所、然後1927年在柏林威廉皇帝人類學遺傳學和優生學研究所開辟了優生學專業，後者的主任歐根-菲舍爾同時也擔任德國種族衛生學學會的領導。早在希特勒在慕尼黑發動啤酒館暴動的1923年，該市的大學里就為優生學專業設了一個教授職位。當時流行一部專業性手冊叫《人類遺傳學和種族衛生學》，其作者之一就是歐根.菲舍爾。希特勒在坐牢期間曾讀過這本手冊，從中汲取了營養。歐根-菲舍爾的接班人奧特馬·馮·弗許爾男爵後來曾考慮讓自己的一個助手到奧斯威辛集中營去當醫生。而這個人正是約瑟夫-門格勒。有些國家實施「消極的優生學」措施，以防止「劣等」基因的傳播。希特勒在大選中通過大肆叫囂要消滅劣等民族也贏得不少選票。在20年代後期，美國有大約20多個州補充了絕育法。在執行方面，加利福尼亞州可謂急先鋒。在那裡，連殘疾人都被實施絕育。其數量比其他所有州都多。

在第三帝國，優生學得到了德國式的最徹底最堅決地貫徹：數十萬人按照加利福尼亞州的模式被施以絕育。種族主義狂熱最終把優生學上升為種族滅絕。在第二次世界大戰期間，估計有600多萬人被殺害，他們當中主要是猶太人，還有吉卜賽人、病人、殘疾人和持異見者。

在世界其他地區，優生學都有市場。不久前曾揭露出瑞典直到1976年還對弱智者實施絕育，日本甚至直到199 5年。在亞洲其他國家和地區，尤其是印度，一旦用超聲波檢查出是女孩的話就將胎兒打掉。

但是，弗朗西斯-高爾頓除了優生學外還給世界留下了另一份遺產：他以「自然對環境」的公式創造了行為遺傳學的基礎，這是一門研究人的特性例如智慧、嗜好、同性戀、甚至忠誠或篤信等的學問。高爾頓以此在20世紀的科學和社會發展史上確立了他的地位。作為德國優生學的一個重點，高爾頓理論的捍衛者們想證明人的性格特徵在很大程度上也是受遺傳特徵控制的。另一方面科學家們把從撫養到教育的所有非身體特徵都歸於環境影響。自20年代以來，行為主義在美國開始受到重視。美國心理學家伯赫斯-斯金納(1904-1990年)幾十年來一直是心理學界的權威，他認為人的行為幾乎隨意受積極和消極方面的影響，僅靠獎勵與懲罰就能將各種「偏離分子」棗從青少年違法者到精神病患者--帶回到正道上來。但是，在斯金納去世之前，他的思想體系已開始動搖，並走向極端。

同樣在20年代，比較行為研究也確立了基礎。來自維也納的生物學家康拉德-洛倫茨(1903一1989年)從1926年起就記錄下他認為有「特徵」的事物。洛倫茨對灰鵝進行了研究：他讓雛鵝以他自己為第一個參考人物，跟著他行進。1943年，洛倫茨在他發表的著作《可能經驗的固有形式》中對此作了描述。根據他的理論，甚至人都可以被動物當成模仿的父母。

長期以來，洛倫茨的理論一直證明綜合行為方式也是由基因決定的。這也成為今天再度盛行的生物學主義的支柱之一。生物學主義主張用生物學觀點觀察一切事物。1976年，英國人理查德-道金斯(1941年生)撰寫了一部現代生物學主義的基礎著作《自私的基因》，現在此書已成為經典著作。道金斯在書中把所有生物直至人都描述為其基因組的奴隸，其存在的唯一目的在於傳播基因。

30年代以來，生物學研究發生了戲劇性變化。分子生物學異軍突起，遺傳學家們發明了一系列來自微生物世界的「家畜」，這里的微生物特指單細胞真菌、細菌和病毒。這些簡單的微生物將使人們能在分子一級研究基因和遺傳學。

揭示DNA的奧秘

物理學家們在尋找新的有吸引力的課題，這也給生命研究帶來一股清風。物理學家馬克斯-德爾布呂克(1906-1981年)曾做過核裂變的發明者奧托，哈恩的助手。30年代初期，他在探訪柏林威廉皇帝研究所遺傳學部時遇到兩位研究射線量與果蠅突變頻繁程度之間的關聯的同事。他們三人在一起長期討論還一直相當抽象的孟德爾要素的本質。1935年，他們共同發表了他們的研究成果，書名叫《綠冊子》，因為它的封面是綠色的。其中內容包括在當時還從未聽說的一些想法，例如，突變可能是一個分子的變化，基因也不再是什麼神秘的東西了，而是一種物質的固定的單元，即遺傳物質，加拿大細菌學家奧斯瓦德-艾弗里(1877-1955年)1944年將其確認為脫氧核糖核酸(DNA)。

只由4個不同部分組成的DNA將怎樣承擔生命和遺傳的復雜任務呢？lg05年出生的德國生物化學家埃爾溫-沙加夫從納粹德國移居到了美國，後來此人成為基因科學最猛烈的批評者之一。1950年，他為問題的解決作出了關鍵性的貢獻：他發現4個組成部分的每兩個部分始終是等量的，每一個A就有一個T，每一個C就有一個G。DNA的「基礎」顯然是以雙數存在的。

奧地利物理學家埃爾溫-施羅丁格爾(1887?961年)以他的《關於波動力學的論文集》獲得1933年諾貝爾物理學獎，他就屬於早期半路出家殺入生物學界的其他學科專家。1944年，施羅丁格爾的一本小冊子《什麼是生命?》引起了很大的轟動。他在書中從純理論方面提出一種遺傳密碼。英國科學家弗朗西斯-克里克和莫里斯-威爾金斯(二人都生於1916年)認真閱讀了施羅丁格爾的《什麼是生命?》，後來獲得本世紀最重大的發明。

年輕的女物理化學家羅莎琳林德·富蘭克林(1921一1958年)在倫敦國王學院的威爾金斯實驗室藉助於倫琴射線進行DNA結構分析。弗朗西斯.克里克在劍橋同很有天才的美國生物學家詹姆斯-沃森(1928年生)開展會作。在他們第一次會面後不久，兩人就決心單獨研究DNA的結構棗這真是一個大膽的計劃。但是，他們的計劃也有明顯的缺點，沒有從化學方面對該分子進行更多地研究。利用已掌握的沙加夫的理論和富蘭克林的研究成果，克里克和沃森開始著手這方面的工作：他們以極大的熱情攢出一個高約兩米的雙螺旋模型，以此從化學方面來解釋孟德爾的理論。生物學研究再一次經歷認識上的飛躍。

但是，在發現：了DNA結構不久，人們也已經清楚地認識到基因的採集和翻譯的過程不能無控制地進行。法國人弗朗索瓦·雅各布(生於1920年)和雅克-莫諾(1910-1976年)1961年指出DNA的分子「開關」支配著基因在一個復雜的結構中保持活躍或不活躍的狀態。這是一個跟發現雙螺旋一樣有相似意義的突破。這一突破在本世紀最後四分之一時間內再次引發一場科學革命：基因技術。自70年代初以來，生物學家已經能從所有生物那裡提取DNA切片。生物學最終從一門想要理解生命的分析科學突變成一門能改變生命並創造新的生物的合成科學。

基因技術：進退兩難的境地和兩面性的特徵

醫學界在幾方面從基因研究中獲利，例如研製新的疫苗。諾貝爾醫學獎大部分都授予了(分子)生物學家、生物化學家和基因研究人員，而幾乎沒給過醫學專家，這不無道理。作為醫學進步的推動力量，生物學界也因此沒有像物理學界那樣自廣島原子彈爆炸以來長期受到批評。但近來警惕遺傳學家的行為的聲音越來越受到重視。

採用基因技術修改的植物，例如抗昆蟲玉米，轉基因動物，像巨型老鼠或諸如多莉這樣被克隆的生物的出現證明能以此種方式挽救某些生物的消失。像熱帶雨林這樣的生態系統在今天除了它對全球氣候的意義外還是潛在的可利用基因的巨大蓄水池。

《科學美國人》雜志已經預言基因研究的時代即將到來。今天，人們藉助於所謂的DNA切片已能同時研究上百個遺傳基質。美國惠普公司研製了一台儀器，只用10個這樣的切片就能採集整個人的遺傳物質。

基因的研究達到了這樣一個發展高度，幾年後，隨著對人類遺傳物質分析的結束，人們開始集中所有的手段對人的其他部分遺傳物質的優缺點進行有系統地研研究。

本世紀初，當優生學家要求根除「劣等」遺傳基質時，法國兒科醫生、遺傳學家讓一弗朗索瓦-馬泰就已警告防止「通過減少病人的方式來根除一種疾病的可能」。不久前在美國發現了矮小人種最常見特徵的基因，侏儒們作出了驚恐的反應：「他們要根除我們。」

現在，人們都希望下一代身體健康，這有可能形成一種嘲「強迫要求一個健康孩子」方向發展的自身動力。這雖不是有惡意的研究者的計劃或出於一些公司對利潤的追求，而更多的是迫於公眾的壓力。「健康」的概念擴展到其他領域的時間已為期不遠了。要說今後一兩代人不僅身體健康，而且連後代的胡貌差不多都可以准確地預告也沒多大害處。

1978年7月25日，人類歷史上第一個試管嬰兒路易斯·布朗的誕生標志著生物學的發展進入到一個新的階段。它給那些為自己不能生育而苦惱的父母們帶去了福音；通過移植他人捐獻的精於和卵子，不孕婦女也能懷上自己的孩子。

但是，生物學的發展也有其消極的一面：它容易為種族主義提供新的遺傳學方面的依據。例如，一些基因研究者們指出，在旅居德國的土耳其人中間存在某種能導致癌症的突變，而在本地的德國人身上卻很少出現這些突變。不難想像心懷不良的人在獲得此認識後會作何感想？

對新的遺傳學持批評態度的人總喜歡描繪出一幅可怕的景象：沒完沒了的測試、操縱和克隆、毫無感情的士兵、基因很完美的工廠工人……遺傳密碼使基因研究人員能深入到人們的內心深處；並給他們提供了操縱生命的工具。然而他們是否能使遺傳學朝好的研究方向發展還完全不能預料。

法國人弗朗西斯·雅可布在回顧本世紀遺傳學的發展時寫道：「老鼠、蒼蠅和人，我們是核酸和回憶、慾望和蛋白質的可疑的大雜燴。在即將結束的20世紀，我們在核酸和蚤白質方面進行了深入的研究。在新的21世紀，我們將把主要精力集中到對回憶和慾望的研究上。」

⑵ 生物學的發展分為哪幾個階段

嚴格意義上的現代生物學，是從西方傳到我國的。生物學是現代自然科學的一個重要分支，它的發展具有悠久的歷史，大致可以分為以下四個階段。

第一，實驗生物學階段。

這個時期生物學知識主要是來自人們的日常生活和勞作經驗，直到義大利文藝復興時期（14~16世紀），生物學才開始有個重大的突破。

第二，經典生物學時期。

從17世紀到19世紀中期，隨著歐洲工業革命的蓬勃發展，生物學逐漸從博物學中獨立出來。經典生物學時期以分門別類、觀察描述為主要特點，人們從多樣性的生物世界尋找統一性的理論概括，這是生物學發展過程中第一次從分析到綜合的階段。

第三，分子生物學階段。

1944年,美國生物學家艾弗里首次證明DNA是遺傳物質。1953年,美國沃森,英國克里克提出DNA雙螺旋結構模型。（標志著分子生物學階段的開始）

第四，當代生物的發展方向。

以基因工程為核心的生物技術顯現出強大的生命力,成為當今世界最令人矚目的高新技術之一，是許多國家產業結構調整的戰略重點。

(2)現代生物學發展到什麼程度了擴展閱讀

學科分支

1、動物學領域：

動物學-動物生理學-解剖學-胚胎學-神經生物學-發育生物學-昆蟲學-行為學-組織學

2、植物學領域：

植物學-植物病理學-藻類學-植物生理學

3、微生物學/免疫學領域：

微生物學-免疫學-病毒學

4、生物化學領域：

生物化學-蛋白質力學-糖類生化學-脂質生化學-代謝生化學

5、演化及生態學領域：

生態學-生物分布學-系統分類學-古生物學-演化論-分類學-演化生物學

6、現代生物技術學領域：

生物技術學-基因工程-酵素工程學-生物工程-代謝工程學-基因體學

7、細胞及分子生物學領域：

分子生物學- 細胞學-遺傳學

8、生物物理領域：

生物物理學-結構生物學-生醫光電學-醫學工程

9、生物醫學領域：

感染性疾病-毒理學-放射生物學-癌生物學

10、生物信息領域：

生物數學-仿生學-系統生物學

11、環境生物學領域：

大氣生物學-生物地理學-海洋生物學-淡水生物學

⑶ 生物學的發展分為哪幾個階段各個階段有和特徵 跪求答案 好人幫忙 謝謝

嚴格意義上的現代生物學，是從西方傳到我國的。生物學是現代自然科學的一個重要分支，它的發展具有悠久的歷史，大致可以分為以下四個階段。

第一，實驗生物學階段。這個時期生物學知識主要是來自人們的日常生活和勞作經驗，直到義大利文藝復興時期（14~16世紀），生物學才開始有個重大的突破。

第二，經典生物學時期。從17世紀到19世紀中期，隨著歐洲工業革命的蓬勃發展，生物學逐漸從博物學中獨立出來。經典生物學時期以分門別類、觀察描述為主要特點，人們從多樣性的生物世界尋找統一性的理論概括，這是生物學發展過程中第一次從分析到綜合的階段。1859年11月24日，偉大的生物學家達爾文的《物種起源》一書出版，生物進化成為整個科學界討論的中心話題和全社會共同關注的焦點，對生物學及其他有關學科的發展產生了巨大影響。

第三，從19世紀中期到20世紀中期大約100年的時間里，隨著數學、物理學、化學等學科的發展及其與生物學的交叉滲透，相繼取得一系列引人注目的成就。

第四，20世紀中期至今，隨著分子生物學的研究的確立和研究領域的拓展，生物學的發展從此進入了一個嶄新的、迅猛發展的分子生物學階段，一些列令人驚嘆的新成就接踵而來。以基因工程為核心的生物技術顯現出強大的生命力，成為當今世界最令人矚目的高新技術之一，是許多國家產業結構調整的戰略重點。1990年啟動的「人類基因組計劃」，於2000年宣告人類基因組工作框架已經測序完成，這部「生命天書」的破譯及其隨後的各種「組學」研究，使人類首次在分子水平上全面認識自我，無疑對生命科學的發展產生巨大的推動作用。

⑷ 生物學有哪些發展歷程

「生物學」一詞是由法國博物學家拉馬克和德國博物學家特來維拉納斯於1802年分別提出的。經過近200年的發展，生物學經歷了一個從形態到結構、從現象到本質、從定性到定量、從簡單到復雜的發展過程，而形成了一個具有多層次、多分支、多學科，系統而完整的科學體系。

現代生物學在不同層次（分子、細胞、個體和群體）上研究一切生物體的結構、功能、發生和發展的規律，及其與環境間的相互關系。生物學的研究，其目的在於闡明生命的本質，有效地控制生命活動和能動地加以改造、利用，使之為人類服務。由於生命科學的發展，特別是分子生物學、細胞遺傳學、生物化學等基礎研究，使生物學結束了描述階段，而進入了模擬和試驗技術的發展階段，以幫助我們理解最基本的生命過程，在現代技術設備條件下，生物學取得了許多重大突破，從而為生物技術的發展奠定了堅實的基礎。生物技術的發展，又推進了生命科學基礎研究的進程，使生命科學從單純說明和利用自然，躍上了改造和創造生命物質的新階段。

生物工程的發展

（1）創建發酵原理：微生物學奠基人巴斯德在1857年提出的「在化學上不同的發酵是由生理上不同的生物所引起的」重要論斷，為發酵技術的發展提供了堅實的理論基礎；

（2）發明純種培養技術：1881年，德國細菌學家科赫發明了營養明膠上劃線以分離細菌純種的方法，後在助手夫人的建議下改用更實用的瓊脂來取代明膠，有力地推動了純種分離技術的發展；1882年，丹麥的漢遜純化了酵母菌，並把它廣泛應用於釀酒行業上；

（3）發現酶及其催化功能：1897年，德國化學家布赫納用磨碎酵母菌的細胞汁對葡萄糖進行酒精發酵獲得成功，並由此開創了微生物生物化學和酶學研究的新紀元。

（4）建立深層通氣培養技術：1942年，由於第二次世界大戰中救護傷員的迫切需要，推動了青黴素深層液體發酵技術的發展，並導致在發酵工程中建立具有革命性和普遍意義的生物反應器技術；

（5）體外基因重組技術的問世：1973年，美國斯坦福大學醫學院的科恩等人和舊金山大學醫學院的博耶等人將大腸桿菌中兩種不同特性的質粒片段用內切酶和連接酶進行剪切和拼接，獲得了第一個重組質粒，然後通過轉化技術將它引入大腸桿菌細胞中進行復制，並發現它能表達原先兩個親本質粒的遺傳信息，從而開創了遺傳工程的新紀元；

（6）固定化酶和固定化細胞技術的出現：日本的千畑一郎等於1969年首先將固定化氨基醯化酶應用於DL氨基酸的拆分工作，1973年，他又進一步利用固定化細胞連續生產L天冬氨酸，開創了固定化酶和固定化細胞工業應用的新局面；

（7）細胞和原生質體融合技術的建立：1962年，日本的岡田善雄利用仙台病毒的促融作用，首次誘導了艾氏腹水瘤細胞的融合，1974年，高國楠利用OEG（聚乙二醇）完成了植物細胞原生質體融合的實驗，1979年，生達利用操作簡便、快速和無毒的電脈沖技術完成了植物細胞原生質體的融合，從此，這類新興的細胞融合技術就在動、植物和各種微生物新種的培育過程中發揮著越來越重要的作用。

⑸ 生物，宏觀領域已經發展到什麼水平

生物學
即生命科學(life science/biology)，概括地說，生物是研究生命現象和生命活動規律的科學。作為繼物理、化學之後又一高速發展的學科，正朝著宏觀和微觀兩個方向發展。宏觀觀方面已經發展到全球生態系統的研究；微觀方面則向著分子方向發展。生物學與眾多科學結合形成了種類繁多的邊緣科學，呈輻射狀發展。

生物學從最開始就有2個學派，一個叫博物學派，一個是實驗學派。博物學派以生態學為代表，實驗學派以遺傳學和分子生物學為代表。

目前國內外尚無明確一致的生命科學的定義。特別是對生命科學的范疇，即生命科學包括哪些學科沒有明確一致的說法。但一般認為，生命科學是將生命世界(living world)作為一個整體來研究的一個科學分支，研究活著的生物(living organisms)和生命過程(life processes)，包括生物科學(biological science)--即生物學(biology)及其分支即醫葯學、農林牧漁業、人類學、社會學等。生物學的分支有動物學、植物學、微生物學、解剖學、生理學、生物物理學、生物化學、細胞生物學、分子生物學、神經生物學、發育生物學、社會生物學等。生命科學中生物學及其分支是生物科學的基礎科學(basic science)或純科學(pure science)，醫葯學和農林牧漁業等是生物科學的應用科學(applied science)；很顯然，生物科學屬於自然科學，而人類學和社會學則屬於人文社會科學。所以生命科學的范疇是比較大的，包括了自然科學和社會科學兩大科學領域。但是，我國教育部1998年頒布的新的高等學校本科專業目錄的理工科部分中與上述生命科學自然科學部分有關的專業有生物學、生物學技術、醫學、葯學、農學等等，分別屬於基礎生物科學或應用生物科學范疇。

生物學是研究生物各個層次的種類、結構、功能、行為、發育和起源進化以及生物與周圍環境的關系的科學。人也是生物的一種，也是生物學的研究對象。

20世紀40年代以來，生物學吸收了數學、物理學和化學的成就，逐漸發展成一門精確的、定量的、深入到分子層次的科學。

人們已經認識的生命是物質的一種運動狀態。生命的基本單位是細胞，它是由蛋白質、核酸、脂類等生物大分子組成的物質系統。生命現象就是這一復雜系統中物質、能和信息三個量綜合運動與傳遞的表現。

生命有許多無生命物質所不具備的特性。比如：生命能夠在常溫常壓下合成多種有機化合物；能夠以遠遠超出機器的效率來利用環境中的物質和製造體內的各種物質；能以極高的效率儲存信息和傳遞信息；具有自我調節功能和自我復制能力；以不可逆的方式進行著個體發育和物種的演化等等。揭示生命過程中的機制具有巨大的理論和實踐意義。

生物學的研究對象

地球上現存的生物估計有200萬～450萬種；已經滅絕的種類更多，估計至少也有1500萬種。從北極到南極，從高山到深海，從冰雪覆蓋的凍原到高溫的礦泉，都有生物的存在。它們具有多種多樣的形態結構，它們的生活方式也變化多端。

從生物的基本結構單位——細胞的水平來考察，有的生物還不具備細胞形態；在已經具有細胞形態的生物中，有原核細胞構成的、有由真核細胞構成的；從組織結構看，有單細胞生物、多細胞生物。而多細胞生物又根據組織器官的分化和發展而分為多種類型；從營養方式來看，有光和自養、吸收異養、腐蝕性異養、吞食異養；從生物在生態系統的作用看，有生產者、消費者、分解者等等。

生物學家根據生物的發展歷史、形態結構特徵、營養方式以及它們在生態系統中的作用等，將生物分成若干界。現在比較通行的認識是將地球上的生物界劃分為五界：細菌、藍菌等原核生物是原核生物界；單細胞的真核生物是原生生物界；光和自養的植物界；吸收異養的真菌界；吞食異養的動物界。

病毒是一種非細胞生命形態，它由一個核酸長鏈和蛋白質外殼構成，病毒沒有自己的代謝機構，沒有酶系統。因此病毒離開了宿主細胞，就成了沒有任何生命活動、也不能獨立自我繁殖的化學物質。一旦進入宿主細胞後，它就可以利用細胞中的物質和能量以及復制、轉錄和轉譯的能力，按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產生和它一樣的新一代病毒。

病毒基因同其他生物的基因一樣，也可以發生突變和重組，因此也是可以演化的。因為病毒沒有獨立的代謝機構，不能獨立的繁殖，因此被認為是一種不完整的生命形態。近年來發現了比病毒還要簡單的類病毒，它是小的RNA分子，沒有蛋白質外殼，但它可以在動物身上造成疾病。這些不完整的生命形態的存在說明無生命與有生命之間沒有不可逾越的鴻溝。

原核細胞和真核細胞是細胞的兩大基本形態，它們反映了細胞進化的兩個階段。把具有細胞形態的生物劃分原核生物和真核生物，是現代生物學的一大進展。原核細胞的主要特徵是沒有線粒體、質體等模細胞器，染色體只是一個環狀的DNA分子，不含組蛋白及其它蛋白質，沒有核膜。原和生物主要是細菌。

真核細胞是結構更為復雜的細胞。它有線粒體等膜細胞器，有包以雙層膜的細胞核把核內的遺傳物質與細胞質分開。DNA是長鏈分子，獄卒蛋白以及其他蛋白合成染色體。這核細胞可以進行有絲分裂和減數分裂，分裂的結果是復制的染色體均等地分配到子細胞中。原生生物是最原始的真核生物。

植物是以光和自養為主要營養方式的真核生物。典型植物細胞都含有液泡核以纖維素為主要成分的細胞壁。細胞質中由進行光合作用的細胞器—葉綠體。植物的光合作用都是以水為電子供體的，光合自養是植物的主要營養方式，少數的高等植物是寄生的，還有更少數的植物能夠捕捉小昆蟲，進行異養吸收。

植物從單細胞綠藻到被子植物是沿著適應光合作用的的方向發展的。高等植物中發生了植物的根(固定和吸收器官)、莖(支持器官)、葉(光和器官)的分化。葉柄和眾多分支的莖支持片狀的葉向四面展開，以獲得最大的光照和吸收面積，細胞也逐漸分化成專門用於光合作用、輸導和覆蓋等各種組織。大多數植物的通過有性生殖，形成配子體和孢子體世代交替的生活史。植物是生態系統中最主要的生產者，也是地球上氧氣的主要來源。

真菌是以吸收為主要營養方式的真核生物。真菌有細胞壁，細胞壁含有幾丁質，也含有纖維素。幾丁質是一種含氨基葡萄糖的多糖，是昆蟲等動物骨骼的主要成分，植物細胞不含幾丁質。真菌沒有質體和光合色素。真菌的繁殖能力很強，繁殖方式多樣，主要是以無性或有性生殖產生的各種孢子作為繁殖單位。真菌分布非常廣泛，在生態系統中，真菌是重要的分解者。

動物是以吞食為營養方式的真核生物。吞食異養包括捕獲、吞食、消化和吸收等一些列復雜的過程。動物體的結構是沿著適應吞食異養的方向發展的。單細胞動物吞入食物後形成食物泡。食物在食物泡中被消化，然後透過膜而進入細胞質中，細胞質中溶酶體與之融合，就是細胞內消化。

多細胞動物在進化過程中，細胞內消化逐漸為細胞外消化所取代，食物被捕獲後在消化道內由消化腺分泌酶而被消化，消化後的小分子營養物經過消化道吸收，並通過環系循統輸送到身體的各種細胞中。

與此相適應，多細胞動物逐步形成了復雜的排泄系統、外呼吸系統以及復雜的感覺系統、神經系統、內分泌系統和運動系統等。在全部生物中，只有動物的身體構造發展到如此復雜的高級水平。在生態系統中，動物是有機食物的消費者。

在生命發展的早期，生態系統是由生產者和分解者組成的兩環系統。隨著真核生物特別是動物的產生和發展，兩環生態系統發展成有生產者、分解者和消費者所組成的三環系統。出現了今日豐富多彩的生物世界。

從類病毒、病毒到植物、動物，生物擁有眾多特徵鮮明的類型。各種類型之間又有一系列的中間環節，形成連續的譜系。同時由營養方式決定的三大進化方向，在生態系統中呈現出相互作用的空間關系。因而，進化既是時間過程，又是空間發展過程。生物從時間的歷史淵源和空間的生活關繫上都是一個整體。

⑹ 關於細胞的研究現代生物學已經發展到了什麼程度

什麼是細胞生物學 細胞生物學是研究細胞基本結構與功能和細胞生命活動規律的科學，是現代生命科學的重要基礎學科。 現代生命科學的四大基礎學科： 細胞生物學； 分子生物學； 神經生物學； 生態學 細胞生物學的主要研究內容 細胞核、染色體以及基因表達的研究 生物膜與細胞器的研究 細胞骨架體系的研究 細胞增殖及其調控 細胞分化及其調控 細胞的衰老與凋亡 細胞的起源與進化 細胞工程 現代細胞生物學研究中的三大問題 細胞內的基因組是如何在時間與空間上有序表達的？ 基因表達產物——蛋白與核酸、脂質、多糖及其復合物，它們是如何逐級裝配成能行使生命活動的基本結構體系及各種的細胞器？ 基因表達產物——活性因子與信號分子，這些因子是如何調節細胞最重要的生命過程的？ 當前細胞基本生命活動研究的若乾重大課題 染色體DNA與蛋白質相互作用關系——非組蛋白對基因組的作用 細胞增殖、分化、凋亡的相互關系及其規律 細胞信號轉導的研究 細胞間信號傳遞 受體與信號跨膜轉導 細胞內信號傳遞途徑 細胞結構體系的組裝 遺傳信息結構體系（蛋白質+核酸） 膜結構體系（蛋白質+脂質） 細胞骨架結構體系（蛋白質+蛋白質） 美國國立衛生研究院（NIH）目前全球研究最熱門 三種疾病：癌症；心血管疾病；艾滋病、肝炎等傳染病 五種方向：細胞周期調控；細胞凋亡；細胞衰老；信號轉導；DNA的損傷與修復 SCI源期刊中細胞生物學的平均影響影子為4. 1。 醫學細胞生物學 從醫學角度研究人體細胞的形態結構與生命活動的規律，並探討疾病發生、發展的細胞與分子機制，為增進健康、預防與治療疾病奠定基礎。主要作用： 認識疾病的機制 幫助疾病的診斷 應用疾病的治療 促進醫學的發展 細胞生物學學習的基本邏輯 結構與功能 基因與表型 信號與效應 趨同與分異 同源與同工 細胞生物學研究方法 細胞的觀察：顯微鏡檢術、細胞化學和免疫細胞化學技術、核素技術等。

⑺ 20世紀50年代後，生物學進入了什麼階段

20世紀特別是50年代以後，生物學同化學、物理學和數學相互交*滲透，取得了一系列劃時代的科學成就，使它躋身精確科學，成為當代成果最多和最吸引人的基礎學科之一。關於生命的研究，已經不只是生物學家的任務，也是物理學、化學家以及數學家興趣較大的領域。現在的生物學常被稱為「生命科學」，不僅因為它更深入到生命本質問題，還因為它是多學科的共同產物。在微觀方面生物學已經從細胞水平進入到分子水平去探索生命的本質。在宏觀方面生態學的發展已經成為綜合探討全球問題的環境科學的主要組成部分。

生物學的各個分支學科，包括分類學、生理學、進化論等，都取得了重要進展，然而促使生物學的面貌發生根本變化的主要分支學科則是遺傳學、生物化學和微生物學。遺傳學的研究從1900年孟德爾定律的再發現以後與細胞學相結合，隨之建立了基因論。到30年代，基因論已被公認是在生物個體水平和群體水平上研究性狀遺傳的指導理論。遺傳學也因而在生物學中甚至在整個科學中佔有重要地位。生物化學自1877年提取出離體的「釀酶（zymase）」以後，對生物體內新陳代謝的研究進展迅速，到40年代生物體內分解代謝途徑已基本闡明。同時，酶的本質和生物能的研究也有長足進展。對蛋白質、核酸、糖、脂肪等生命基本物質則不僅闡明其基本組分，並且開始了三維結構的探索。微生物學除了對黴菌、細菌繼續研究外，在20世紀30～40年代還闡明了病毒與噬菌體的本質。這 3個分支學科各自的發展和相互交*，為分子生物學的出現奠定了基礎。

第二次世界大戰以後,生物學發生了質的飛躍。1953年DNA雙螺旋結構的發現標志著分子生物學的誕生,也標志著生物學的探索開始進入了揭開生命之謎的大門。此後，遺傳密碼的破譯，重組DNA技術的建立,不僅創建起分子遺傳學，而且使腫瘤學和免疫學都在分子水平上取得突出成就。神經生物學，特別是在大腦的研究方面也都出現重大突破。可見，20世紀的生物學不僅直接影響著本身各分支學科的發展，而且對農學和醫學，甚至對方興未艾的產業革命已經和將要產生巨大的影響。科學史家普遍認為在20世紀50年代以後生物科學發生了一場革命。這場革命從其開辟新領域，從其對其他科學所產生的作用、從其對社會和人們思想的沖擊等方面來考察，其影響之大絕不遜色於20世紀前30年中發生的物理學革命。

20世紀生物學的迅速發展，受到社會經濟高速發展的有力支持，使生物學的研究能夠迅速大量的應用現代物理學、化學的原理、方法和精密儀器。這樣，生物學的定量研究逐漸得到發展。由於一些物理學家和數學家被吸引來探索生命之謎的未知領域，理論生物學這一新學科開始出現。理論生物學是主要用數、理、化方法研究各種生命現象的一個分支學科。早期的代表著作有奧地利L.von貝塔蘭菲的《理論生物學》(第一卷1932、第二卷1942);M.貝格納的《生物學的思想方法》(1959)等。

19世紀生物學主要在歐洲各國發展，特別是在英國、德國和法國。例如，英國的劍橋和牛津等幾所有悠久歷史和科學基礎的大學和皇家學會的學術活動；德國的格丁根、海德堡、柏林等多所大學和凱撒－威廉研究所所屬的生物實驗室；法國的巴黎大學和1888年在巴黎建立起來的巴斯德研究所以及俄國的聖彼得堡大學等。20世紀這種情況發生了很大的變化。這是因為：歐洲曾是兩次世界大戰的主要戰場；1933年希特勒法西斯專制統治德國，推行殘酷的排猶種族主義政策。迫使大批猶太血統的和反法西斯統治的德國科學家移居國外，其中大部分輾轉到了美國。美國的科學在第二次世界大戰後發展迅速，後來居上，成為世界科學的發展中心。生物學的情況也基本如此。美國本土的生物學家從19世紀末就已逐漸成長，經過20世紀30～40年代與歐洲各國，特別是德國大量移民生物學家的匯合，到20世紀後期無論從質量上或數量上來看美國的生物學都已居於領先地位。當然，上述歐洲國家經過戰後40年的恢復和發展，科學技術仍居世界前列。亞洲、南美一些國家也在積極開展這方面的研究。

下面，只介紹了在20世紀中發展較快和影響較大的幾個分支學科的簡要歷史輪廓。

在細胞水平上遺傳規律研究的發展 孟德爾規律的 再發現 1900年荷蘭的H.德·弗里斯、德國的C.E.科倫斯和奧地利的E.von切爾馬克3人先後分別再發現了孟德爾的遺傳規律，並查閱到了被淹沒在圖書館文獻中達35年之久的《植物雜交的實驗》原文，把它重新公諸於世。從此，G.J.孟德爾的發現得到了高度評價，他所發現的遺傳規律被稱為孟德爾定律，他本人被譽為現代遺傳學的奠基人。孟德爾定律再發現的1900年則標志著現代遺傳學的開始。H.德·弗里斯和C.E.科倫斯都是當時著名的植物學家，對植物雜交和遺傳頗有研究,E.von切爾馬克則是較年輕的植物育種學家。科學史界一般對前兩人的評價較高，尤其是對科倫斯；但無論如何，他們都以自己的工作為基礎，充分認識到孟德爾發現的意義。科倫斯曾說過，「再發現遠比不上孟德爾原來的發現，其份量要輕得多」。英國遺傳學家W.貝特森立即找到孟德爾的報告，於1901年譯成英文，從而促使它在英語國家中，更廣泛地傳播。

細胞遺傳學的建立 孟德爾定律再發現以後的年代中生物學家用許多其他動植物為材料進行了多方面的實驗驗證，結果表明孟德爾定律是動、植物界普遍遵循的遺傳規律。許多重要的遺傳學概念都是在1900～1910年間建立起來的。美國細胞學家W.S.薩頓於1902～1904年和德國的細胞學家T.H.博韋里都發現，在雌雄配子形成和受精過程中，染色體的行為同孟德爾假設的因子行為是平行的，從而提出孟德爾式的遺傳是以染色體為物質基礎的理論。英國的W.貝特森於1906年提出了遺傳學這一名詞，而且早在1902年他就提出了「雜合子」、「純合子」、「等位基因」等重要概念。H.德·弗里斯則提出「突變」的概念。丹麥生物學家W.L.約翰森建立了純系理論,並於1909年提出了「基因」、「基因型」、「表型」等名詞及概念。從1901～1905年美國細胞學家C.E.麥克朗、E.B.威爾遜和W.L.史蒂文斯等證明了動物細胞核有兩種粒子:一種含有副染色體(accessory chromosome)（或稱X染色體）；另一種則不含。認為性別就是由這種額外染色體決定的。E.B.威爾遜著的《在發育和遺傳中的細胞》於1896年初版，1900年再版，到1925年第3版時幾乎完全重寫,它對細胞遺傳學的發展起了積極的促進作用。

從1910年到30年代，主要由於美國遺傳學家T.H.摩爾根其學派的科學貢獻,建立起細胞遺傳學,豐富並發展了孟德爾定律。T.H.摩爾根與E.B.威爾遜是同事和密友。他得到威爾遜從學術到行政各方面的支持。摩爾根最初並不信服孟德爾定律，這一方面是出於胚胎學家的偏見，另一方面也因為他所觀察到的遺傳現象遠較孟德爾定律復雜。但他在細胞學和胚胎學基礎上,用果蠅為材料進行的大量雜交實驗，終於建立起細胞遺傳學或染色體遺傳學。1910年他發現了果蠅的白眼突變型總是同雄性相聯系的伴性遺傳現象，第一次用實驗證明遺傳白眼的「基因」是坐落在性染色體上的物質。以後他和他的合作者以及其他單位和國家的遺傳學家用果蠅作了大量的系統研究，表明不同的「基因」在遺傳過程中有「連鎖」現象，同源染色體之間有「交換」現象。他們的大量的雜交實驗證明基因在染色體上有固定的位置。通過在顯微鏡下對染色體的觀察和大量實驗數據的計算，找到各種基因在染色體上的相對位置(見連鎖和交換、基因定位)。1915年，摩爾根同他實驗室里的年輕學者A.H.斯特蒂文特、H.J.馬勒和C.B.布里奇斯合著的《孟德爾遺傳原理》一書的出版在學術界產生了相當大的影響。1927年H.J.馬勒用X射線人工誘發果蠅突變,這是第一個被公認的用人工方法改變基因的最有說服力的事例，開辟了遺傳研究和實際應用的廣闊前景。1933年，其他科學家發現了唾液腺細胞的巨大染色體。其後，布里奇斯在1938年繪制出近4000個基因的果蠅染色體圖。這些工作對基因論的確立提供了重要依據。

T.H.摩爾根於 1928年修訂了 1926年出版的《基因論》一書，把基因在遺傳學上的地位同原子、電子在物理學和化學上的地位相比，把基因論同物理學和化學的理論相比，說：「只有當這些理論能幫助我們作出特種數字的和定量的預測時,它們才有存在的價值,這便是基因論同以前許多生物學理論的主要區別。」這段話基本概括了30多年來遺傳學的成就。在結尾的一段話中，他提出了「基因是屬於有機分子一級」的問題，認為「基因之所以穩定是因為它代表著一個有機的化學實體。這是現在人們能夠作出的最簡單的假設，並且這項見解既然符合有關基因穩定性的已知實體，那麼，至少它不失為一個良好的試用假說」。這一預見在以後的科學發展中得到了證實。

細胞遺傳學在蘇聯等國一度被否定 正當遺傳學向前發展之際，在蘇聯，以農學家Т.Д.李森科為代表的一方,同以植物學家兼遺傳學家Н.И.瓦維洛夫為另一方,在1935年米丘林逝世之後展開了爭論。由於李森科得到政治上的支持，特別在1948年 8月全蘇列寧農業科學院會議後，G.J.孟德爾、A.魏斯曼、T.H.摩爾根的遺傳學說遭到全盤否定，並被戴上「反動的」、「唯心主義的」、「形而上學的」等政治帽子，同時下令停止了有關的教學和研究工作，有關遺傳學家的各種職務也都被撤掉。這種情況直到1964年才恢復正常。近30年的批判和否定，使蘇聯的遺傳學和有關學科從先進變為落後，並且同樣地影響了包括中國在內的許多社會主義國家。

20世紀前期生物大分子和代謝途徑研究的進展 對 生物大分子的認識 生物化學起源於19世紀的生理化學，發展於20世紀。起先，由於一些有機化學家對動植物化學的研究，開始認識了組成生命的重要物質——蛋白質、核酸、糖和脂肪的化學成分和部分結構。科學家們用了100多年的時間,到1940年才全部闡明了組成蛋白質的20種氨基酸。19世紀末、20世紀初，德國化學家E.菲舍爾和F.霍夫邁斯特先後分別提出蛋白質的結構是由肽鍵把各種氨基酸連接為長鏈的理論，並指出了天然氨基酸都是L系(左旋)的。但直到1929年,瑞典化學家T.斯韋德貝里用他自己發明的超速離心機進行了測定後才證明了蛋白質的大分子本質。1869年，J.F.米舍爾發現核酸以後，德國生化學家A.科塞爾和美籍俄裔的生化學家P.A.T.列文等從世紀交替時起到20世紀30年代，對核酸的結構作了系統的研究,發現核酸是由4種不同的含氮的雜環化合物（嘌呤和嘧啶的衍生物，通稱鹼基）同核糖、磷酸結合成核苷酸，然後再聚合為大分子。1929年P.A.T.列文發現，由於核糖含氧量不同,而有脫氧核糖核酸(DNA)與核糖核酸(RNA)之分。由於當時條件的局限,他根據不夠精確的測定，誤以為核酸中4種鹼基的含量相等,於1921年提出關於核酸結構的錯誤的「四核苷酸」假說，把復雜的核酸結構簡單化了。30年代這一假說被普遍接受，影響了人們揭示核酸作為生命物質的重要功能。直到40年代中期核酸在遺傳上的功能被肯定，才有人再次用剛建立不久的精確方法進行分析，發現四種鹼基含量並不完全相等。這才推翻了「四核苷酸」假說，有助於以後DNA雙螺旋結構模型的建立。

代謝基本途徑、酶和生物能本質的闡明 生物體內代謝途徑復雜多端，在20世紀前葉基本上闡明了糖、脂肪和蛋白質三種主要物質的分解代謝途徑。

⑻ 生物學的發展進入了一個什麼樣的時代

現代生物學開始轉向多元化，主要進步除了幫助相關學科的研究和進步，成績多集中於 生物多樣性 基因轉移 遺傳工程 遺傳多樣性 開發利用 分子生物 物種多樣性 聚合酶聯反應 DNA序列測定

⑼ 現今理論生物學的研究到達哪一步了當前最前沿的生物學科技是什麼

近40年來國際上眾多科學家研究生物能量沿蛋白質分子傳遞的機理、理論及其實驗驗證情況。生物能量傳遞理論是迅速發展的非線性科學和生命科學的交叉和結晶,是生命科學中第一個從微觀原子分子水平上建立起來的一個系統理論,也是分子生物學和復雜生命現象作定量描述的第一次試驗,從而引起了國際科學界極大和廣泛的關注。可以說,生物能量傳遞理論是生物學向理論生物學邁進的重要一步,它將推動生命科學從實驗生物學向理論生物學發展,不但可推動包括生物學、分子生物學、生物物理學、生物信息學、生物電磁學和電磁醫學等在內的生命科學的發展,而且能加快高分子物理、波譜學和現代物理儀器的發展步伐,其科學意義和應用價值很大。