為什麼需要生物學思維下載

1. 我們為什麼需要在中學階段開設生物學課程

我們為什麼需要在中學階段開設生物學課程？

——先思考清楚價值，才能真的去追尋價值

一直在思考我們為什麼需要在中學階段開設生物學這門課程？

當然我們有很多高大上的合乎科學事實和教育規律的原因，但是可能是因為我們自身學識和認知的局限，並不能很好地理解或者說總覺得這樣的解釋不接地氣。

但是最近我似乎有一點新的發現或者說想法。

我們作為生物教師，生物學作為一門最新興的自然科學，明知道講台下的學生大部分將來都不會從事生物相關工作，但是我們必須堅定不移地開設這門課程的很重要的一個原因是： 提高學生科學素養，提升整體國民素質。

通過對學生的教育，讓他們接觸科學理解科學相信科學。

這個看著依然很虛很高很空，舉個接地氣的例子。在疫情當下，防疫部門對運輸線上的建材、牲口進行核酸檢測，具備基本科學素養的人想到的應該是這是環境采樣，因為病毒是可以附著在物體和環境中的，這個舉措是十分必要的，是有價值的，是完全科學的。但是反觀網路評論區，我們很容易發現，大部分或者說相當一部分都在群嘲，都覺得這樣的防疫已經「變味了」，覺得是完全沒有必要的。

所以簡言之，我們需要通過教育通過科學剔除掉學生甚至國民身上那一部分地自以為是自詡聰明自鳴得意的想當然，取而代之的應當是對學術對科學對知識的敬畏和相信。應當是遇到問題時，首先用自己獨立的思想、完善的人格來進行符合客觀規律的、科學事實的思考，最終獨立自主地得出結論，而不是讓自己的偏見和自負、未經審視的他人的觀點引領、左右自己，讓無知成為自信。

當我們的學生、我們的國民都能夠相信科學，都有獨立的思考習慣和能力的時候。我們必然相信政府的決策會更加科學，人民的監督會更加完善，社會的發展會更加合乎客觀規律，人們對決策的理解、支持和踐行會指數上升。到這個時候，價值實現的個人本位和社會本位兩個方向，我想是會很好的結合在一起的。

之前在網上看到的一個化學老師說的一個例子。我們中學為什麼需要開設化學這門科學課程，你去問問那些偷排偷放的化工廠老闆他們知道自己的行為對環境有污染嗎，他們是知道的，但是具體污染有多大呢？他們就不知道了，或者說他們不願意去相信這個污染最終會污染到自己身上。所以這就是中學化學開設的原因。

想到這里，我似乎有點明白了。中學生物學的開設目的，真的就是新課標提出的四大核心素養：生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任。

通過生物學等一眾學科的教育教學，讓我們的學生、國民成為一個有知識涵養、有獨立人格、尊重知識相信科學的 完整的人 。

2022年3月19日星期六

2. 人們為什麼要學生物學呢

通過學生物可以了解動植物的結構，從而可以制新的品種，比如克隆技術、基因工程技術等等，對人類很大幫助，通過學生物既可以提高醫學水平，也對尋找外星生命有著密不可分的作用。生物與人類生活的許多方面都有著非常密切的關系。

生物學作為一門基礎科學，傳統上一直是農學和醫學的基礎，涉及種植業、畜牧業、漁業、醫療、制葯、衛生等等方面。隨著生物學理論與方法的不斷發展，應用領域不斷擴大。生物學的影響已突破上述傳統的領域，擴展到食品、化工、環境保護、能源和冶金工業等等方面。

(2)為什麼需要生物學思維下載擴展閱讀：

早期的生物學僅僅是對生物的形態和結構作宏觀的描述。1665年英國R.胡克用他自製的復式單孔反射顯微鏡，觀察軟木片，看到軟木是由他稱為細胞的盒狀小室組成的。從此生物學的觀察和描述進入了顯微領域。

但是在17世紀，人們還不能理解細胞這樣的顯微結構有何等重要意義。那時的顯微鏡未能消除使影像失真的色環，因而還不能清楚地辨認細胞結構。

3. 為什麼要學習生物學學習生物學對我們有什麼益處

為什麼要學生物學呢？我認為有下面的理由：一是素質教育的需要。當今最為活躍的領域以信息工程、生物工程為代表，作為人類的一員，要研究自身發展規律，不然談何得上改造世界、征服世界，今後你們不管從事任何工作，你的生活（衣吃住行）都離不開生物學，因此生物科學對於我們每一個人來說都非常重要。其二才是順利地通過會考，證明我們的能力、實力，你們的努力將證明你不是現代的生物文盲。
生物是比較易學的，在你們所學的學科當中，我認為生物是最易學的，它與我們的生活息息相關，例如，如何減肥呢？我種樹的成活率一定比你們的高，你們相信嗎（生長素處理、剪葉、鬆土等）？大家經過學習生物學之後會學到很多有用的知識，並將對你們終生有用。
人們常說，語文是網路之母，數學是網路之父，生物則是網路的小兒子。初生小牛不怕虎，生物科學前程遠大，發展潛力也很大，是一門邊緣學科，你要是研究物理化學等我認為很難有所作為，而生物有待你進一步發現的領域很多，研究生物就很容易有所成就、有所突破，每年的nobel prize 都有生物方面獲獎。
我對生物學美好前景的嚮往：我小時候就聽到我奶奶講這樣的一個故事，古時候玉米並不是長成今天這個樣子的，而是葉子是青菜，桿是甘蔗，頂上結的是水稻，中間結的是玉米，根底下結的芋頭，當時糧食多得吃不完。後來，有一個懶人去收獲糧食，太多了太難收了，就產生了畏難情緒，就發出咒罵，說以後不要長這么多了，你們都各長各的，於是就變成今天所見的農作物樣子。聽到這個故事後，我對這個懶人恨之入骨，因為自己的懶，害得我們今天溫飽問題得不到解決！以前到底有不有這樣的一種植物呢？肯定沒有，但反映了勞動人民的美好願望。但當生物科學發展了，這種願望有可能變成現實！用基因工程就有可能做到這一點。
——若干年以後，我們可以想像，人們可以長命百歲了，那時，當你對自己身上某個器官不滿意了，就對醫生說，醫生，我要換某個器官！現在做得到嗎？如當我們將人的某個基因移植到豬的體內，豬的體內就含有人的基因了，我們就可以用豬的器官來換我們身體的某個器官而不產生排斥反應！
——大家知道，現在豬肉比較貴，如何提高豬肉的產量呢？我們可以這樣想像，到未來某一天，我們可以把豬養得像大象一樣大，有可能嗎？用基因工程，將管大象大小的基因換到豬管大小的基因上，豬就有可能長得像大象一樣大！
——若干年，我到飯店吃飯點菜時說：服務員，上一頭牛！我吃得一頭牛嗎？這不是天方夜譚，也不是吹牛，用基因工程，將管青蛙大小的基因移植到牛的身體上，將牛管大小的基因除掉。牛就會長得象青蛙一樣大，我吃像青蛙一樣大的牛一定吃得完。
基因工程製造出來的生物可以超出我們的想像很多很多，現在說起來，這些現象好象離我們很遠很遠的，其實，基因工程離我們很近很近的。
你聽說過轉基因食品嗎？你們到超市買花生油注意觀察一下，為什麼價格比較貴的油上面寫著100%非轉基因食品呢？我們國家每年從美國進口的許多大豆，大多是轉基因大豆。其實，轉基因食品已經進入到我們的生活中，只不過你們沒有留意。那麼，轉基因食品對人體是有利還是有害的呢？這個問題的回答是仁者見仁，智都見智，科學上目前還沒有定論，但轉基因食品要讓消費者有知情權，有選擇的權利。
我們國家也有轉基因植物——抗蟲棉，昆蟲吃了這種棉花的葉子就會死掉，從而減少農葯的使用量，大幅度提高棉花的品質，這意義是多麼重大！
還有好多-- 比如「非典」的戰勝，「流感」的抵抗，「狂犬」的防治，無子蕃茄,多倍體草梅，矮桿抗銹病小麥，8倍體小黑麥，短腿安康羊等等…都是建立在生物學的基礎上面的，所以學習生物是很有意義的。
上述這些，無一不與生物科學的發展密切相關，學習生物學對一個現代人來說是多麼重要，從中學習還能提高大家的思維能力，學會獲取各種信息，有利於大學學好別的學科也有重要意義。那麼，什麼是生物呢？生物與非生物有什麼本質的區別呢？下面我們來學習生物的基本特徵……
學生物是為了更好的認識我們自己，只有從本質上清楚認識了自我，我們才能更好的改造自己，適應這個多變的自然環境。通過認識生物，我們才可以更好地生存，有很多的生物是為我們不認識的，我們只有在不斷學習生物的過程中積累知識經驗，在學習中探究，在學習中發現，才能更好地改變這個世界。

4. 《為什麼需要生物學思維》pdf下載在線閱讀，求百度網盤雲資源

《為什麼需要生物學思維》（[美] Samuel Arbesman）電子書網盤下載免費在線閱讀

鏈接：https://pan..com/s/1UkFzZyxU2J7b42asAg0WAw

書名：為什麼需要生物學思維

作者：[美] Samuel Arbesman

譯者：賈擁民

豆瓣評分：6.5

出版社：湛廬文化/四川人民出版社

出版年份：2019-5-31

頁數：188

內容簡介：

● 人類的技術，從網站到交易系統，從城市基礎設施到科學模型，甚至是為大型企業提供配套服務的供應鏈系統和物流系統，都已變得過於復雜且相互交錯。為什麼復雜的技術系統越來越難以理解了呢？我們應該如何看待這個復雜的世界呢？

● 生物學思維和物理學思維是理解世界的兩種方式，而復雜的技術系統更接近生物學系統，因此用生物學思維理解技術系統是個不錯的選擇。

● 認識復雜系統的正確態度是：對於難以理解的事物，要努力克服我們的無知;一旦理解了某個事物，也不會認為它是理所當然的。謙卑之心，加上迭代的生物學思維，就是洞悉復雜世界的正確方式。

● 應該怎麼看待這個越來越復雜的世界？復雜系統研究專家塞繆爾·阿貝斯曼用《為什麼需要生物學思維》這本書為我們提供了一個洞悉復雜世界的思考方式，告訴我們不必害怕。

● 北京大學國家發展研究院教授、財新傳媒學術顧問汪丁丁，《連線》創始主編、暢銷書《失控》作者凱文·凱利，美國經濟學家、喬治梅森大學經濟學教授泰勒·考恩，美國數學家、康奈爾大學數學教授、暢銷書《同步》作者斯蒂芬·斯托加茨等聯袂推薦！

● 湛廬文化聖塔菲書系又一重磅新書！

作者簡介：

● 復雜性科學研究專家、應用數學家、計算生物學家。

● 2008 年獲得康奈爾大學計算生物學博士學位，現為哈佛大學醫學院研究員，考夫曼基金會高級學者。

● 《紐約時報》《華爾街日報》《連線》《大西洋月刊》等特約撰稿人。

5. 100種思維模型-14.生物學思維

生物學是一門能打通很多跨界知識的學科。相比物理學等自然科學，生物學更深刻地揭示了世界的底層規律，其思想放之四海而皆準。用生物學思維理解世界，其實不過是回歸人類生存狀態的本來面目而已。

——傅盛

現在企業在做戰略咨詢規劃的時候，經常要面對一個問題：環境因素極度復雜，該如何在這么復雜的現象中找到制定戰略的規律呢？

最近研究生物學這個學科的發展史，對這個問題產生了新的看法，我發現，在生物學中找到的規律和在企業發展中找到的規律，經常有某種底層的相似。

實際上，生物現象是人類過去面對的最充滿多樣性和復雜性的模糊問題之一——生物之間有個體關系，有種群關系，還有生態圈關系，其中還有看不見的能量流、信息流關系，是一個高度復雜的網路系統。

如果我們能夠理解人類是如何破解復雜生物系統奧秘的，就有助於啟發我們理解生活中的復雜問題。

為了弄明白這個問題，我研究了生物學發展的歷史後，發現生物學的奧秘得以揭開，是歷經七次轉折點，解決七大基本問題後才走到今天的。

這七個問題的提出以及相應的有效策略，都對我們理解和解決其它領域的復雜問題，有十分重要的借鑒意義。因此，理清生物學發展的脈絡，也許能帶來更多的思維啟迪。

生物學(Biology),也稱生命科學,是自然科學六大基礎學科之一。研究生物的結構、功能、發生和發展的規律。七大基本問題構成了生物學的整體脈絡：

（1）生物學發展遇到的第一個基本問題：面對復雜多樣的生物世界如何展開研究？

代表事件：林奈開創生物學新的分類系統，林奈給生物群體分配戶口過去人們對生物的研究就是「博物學」，說白了就是收集很多動植物，給它們起個名字。但這樣人們面對的就是很多名字的動植物，情況依然很混亂。

直到博物學家林奈第一次做了一件令人驚嘆的事情——他把數量龐大、各具特色的生物放在一起，進行了「有規律的分類、收納」，給每個生物分了一個「戶口」。

林奈開創生物學新的分類系統

通過分類，林奈讓我們發現了生物個體之間是有很多相似性的。地球上現存的生物物種有二百多萬種，其中有150萬種已經被命名。

還有人估計：地球上已經滅絕的有1500萬種，加起來有幾千萬種。十八世紀，林奈使用了「界、門、綱、目、科、屬、種」七個主要「級別」分類方法，建立了生物分類系統。

而後三百年由林奈設定的分類和命名方法一直沿用至今。幾千萬種生物被人「一分為五」：原核生物界，原生生物界，植物界，動物界和真菌界。通過分類歸納，為進一步研究打下了基礎。

（2）第二個基本問題：形成生物個體的基本單位是什麼？

代表事件：列文虎克發現了組成生物個體的細胞

如果人類一直停留在生物的個體分類上，那麼，到今天也只會有「博物學」，而不會有「生物學」。幸運的是，列文虎克天天磨眼鏡片，意外磨出了顯微鏡。通過顯微鏡，列文虎克發現了細胞。要知道，過去人們對生物的理解，基本單位就是「個體」。結果，顯微鏡的出現，一下把我們認知生物的單位從「個體」拉到了「細胞」。

生物個體的基本單位

這是一個質的改變——因為一旦研究問題的基本單位發生變化，那麼我們理解問題的角度就完全改變了。

（3）第三個基本問題：細胞和不同生物體之間的關系是什麼？

代表事件：施萊登和施旺提出細胞學說，引發「生物起源」問題在細胞的視界被打開後，人們自然就想到一個問題：既然不同的生物看起來都是由相似的細胞組成的，那麼有沒有可能，所有的生物其實都是源自同一個起源呢（「萬物同源」）？

這個問題一經提出，就給人們的大腦里植入了一張看不見的關系網，花花世界裡的花鳥魚蟲立刻被看不見的細胞聯系了起來。

（4）第四個基本問題：種類如此繁多的生物種群是如何產生的？

當人們在細胞層面糾纏太久，生物學陷入研究機體解剖和生理結構而停滯不前時，達爾文對生物學的發展做了一個重要的創新——引入了全新的思考視角。這個視角既不是常見的個體視角，也不是微觀的細胞視角，相反，他從更高的宏觀角度——生態系統的角度，物種和物種之間、物種和環境之間相互競爭的視角，推理出「物競天擇，適者生存」的生物演化規律。

這一下，人們第一次可以不藉助任何外部假設（比如上帝），就能解釋為什麼本是同源的生物，最後也會發展出如此豐富多樣的生命種類。

值得一提的是，自從達爾文提出「遺傳變異，自然選擇」的理論後，就開啟了人類認識復雜系統的全新視角，它至今仍是人們解釋復雜系統現象的重要思想工具。

（5）第五個基本問題：為什麼生物體會產生變異？

代表事件：孟德爾發現遺傳定律揭秘了物種個體間差異的原因。盡管達爾文自然選擇理論解釋了生物演化的機制，但是有一個問題一直困擾著他，就是物種為什麼會「變異」。

這個問題被神奇的孟德爾大叔在生物個體的層面，用數豌豆的游戲破解了——人類認識豆子的歷史有幾千年了，可是只有孟德爾意識到通過數豆子能發現遺傳規律，簡直太厲害了。孟德爾的分離定律和自由組合定律終於解釋了物種變異的原因——填補了達爾文解釋的漏洞。

不過，新問題又產生了：那「遺傳」又是如何進行的呢？

（6）第六個基本問題：遺傳是如何進行的？

代表事件：沃森和克里克發現DNA雙螺旋結構這個故事大家應該都熟悉了，沃森和克里克大膽提出生命復制的雙螺旋模型，並在最新的科學技術下得以驗證，這讓人類第一次破解了DNA的奧秘。原來，遺傳就是幾個鹼基對重新排列組合的打牌游戲。

（7）第七個基本問題：基因是如何起作用的？

到了這個階段，人類發現，原來生命都是一些DNA的表達，而DNA又是化學元素。那麼，如果我們用物理和化學方法重新調整基因序列，不就可以像上帝一樣，創造新生命了嗎？所以，今天我們看到的基因組技術專家，都是穿著大白褂和各種化學制劑打交道。

當然，基因組的系統遠沒有我們當初想的那麼簡單，這又是一個全新的、極為復雜的系統。目前在這個層面，人類似乎還沒有找到新的「達爾文」。

隨著人們對復雜系統的理解，以及人工智慧算力的指數級增長，未來我們發現新的生物學底層規律，也是很有可能的。

以上生物學發展破解七大核心問題的過程，就構成了一部極簡生物史。

然而，這都不重要。對我們真正重要的，不僅僅是知道一段歷史，還能從中學到人類是如何破解一個復雜的問題，以及背後有什麼通用的基本問題和解決思路值得我們借鑒。

人們可以從跨領域的知識里汲取能量，運用到新領域。我們就以從這個立志出發，簡單總結一下生物學被破解的過程中人類用到的幾個重要思維工具。

1．要理解復雜系統中的問題，就要學會從不同的視角切入

在生物學的形成中，人們從個體視角發展到種群視角，又發展到生態學視角（研究種群關系），最終構成了對生物現象的宏觀理解。同時，人們也從個體視角，進入到微觀細胞視角，再深入到DNA和基因視角，構成了對生物現象的微觀理解。

這個過程可以總結為：抽離出來看宏觀，再深入進去看微觀。這種變換視角分析問題的方法極為重要，能夠在思維切換中找到解決問題的突破口。

2．對復雜問題的理解，如果在一個維度下無法解決，可以通過增加維度來分析，只不過，這個過程往往需要更強大的技術做支持。沒有發明顯微鏡就看不到細胞，也就沒有後面一系列微觀認知的突破。

另一方面技術也很重要，因為技術可以給我們打開描述和理解復雜系統的新維度。而我們對一個復雜問題，每增加一個維度的理解就多了一種接近問題本質的路徑。可是，我們在遇到復雜問題的時候，往往會忽略引入新技術的重要性。技術的演化往往能不斷帶來思考維度的新變化。

3．對復雜問題的處理，要多去跨學科的領域汲取營養。

在生物學的發展歷史上，多次體現這種跨領域交流帶來認知突破的現象：細胞的發現與製造業技術發展密切相關；達爾文的進化論受到人口學專家馬爾薩斯的啟發；基因組技術就更不用說了，是和各個學科的進展密切相關的。

這種跨學科交流汲取的營養，不僅是技術融合的優勢，還是思想啟發的突破——太陽底下沒有新鮮事，在我們這里的問題，在其他領域很可能已經有答案。

只是過去，我們正規學校的教育都是沿用著「專業分科」的思路，每個人只學習自己專業的知識。這就讓我們大多數人的視野非常狹隘，導致我們難以主動把人類在其他領域上獲得的成就及時地用到自己的問題上。

其實，很多時候，人們能夠創造性地解決問題，都是從其他領域的解決方案中獲得啟發。而不同領域看似無關的問題，只要我們找到更底層的相似性，就能提煉出跨學科的基本問題。

通過研究這些基本問題在不同領域的解決方案，能夠極大地開拓我們的眼界和思路，創造性地解決問題。因此，多花時間涉獵一些和自己專業看似不相關的領域，看似不相關的背後，卻是人類智慧的相互融通。

通過尋找問題現象背後的相似性，在跨學科知識之間建立聯系，提煉基本問題，就是我們把不同領域知識橫向建立聯系的關鍵。

6. 為什麼要學習生命科學

生命科學史中蘊涵的教育價值是非常豐富的，對於實現課程目標具有獨特的積極意義。歸納起來，生命科學史至少在以下幾方面蘊含著不可多得的教育價值。
1、生命科學史是一部思想史。
它揭示了人們思考和解決生物學問題的思想歷程。這些思想是受當時的文化背景和科學技術水平制約的，生物學新知識的產生，都需要首先從思想方法上有所突破。例如，「物種是演變的」思想的確立就是對「物種是不變的」思想的突破。人類對生命個體發育的探究歷程也體現了思想方法上的突破。這些事實反映了思想氛圍影響著人們對事物的認識，如果當時的思想氛圍是不科學的，就會導致人們對事物的錯誤認識。反過來，人們通過對事物的科學探究，獲得對事物的正確認識，又會改變人的思想，進而改變思想氛圍，使人們對事物的認識產生一次飛躍。
生命科學史展示了科學家所處的時代背景，記錄著科學家們的思想以及思想轉變，而科學家們的思想以及思想轉變與他們從事的科學探究是密切相關的。這對學習者形成正確的思想具有積極的教育意義。
2、生命科學史展示了生命科學各個學科形成的歷史，它能夠從整體上告訴我們各個學科是在解決什麼問題的過程中發展起來的，還能告訴我們各個學科之間的聯系。這有助於研究者發現尚未解決的問題和進一步需要解決的問題；有助於學習者建立知識點之間的聯系，建構完整的知識結構。
例如，遺傳學的建立和發展經歷了細胞遺傳學、群體遺傳學、微生物遺傳學和分子遺傳學等階段的發展。如果孟德爾沒有運用數學知識，對數據進行統計分析，就不能發現遺傳法則；如果沒有細胞學的發展，薩頓和鮑維里就不能推測到遺傳因子與染色體之間的聯系；如果塔特姆不精通微生物知識，基因與酶之間的關系就不能建立起來，等等。總之，如果不依靠各方面的知識，就不可能打開解決問題的思路。
遺傳學是在解決遺傳的規律是什麼、遺傳物質是什麼、遺傳物質具有什麼結構、遺傳物質如何復制和如何控制多肽鏈的生成等一系列問題的過程中發展起來的，環環相扣，知識體系相當明晰。如果我們在學習中能夠循著這樣的線索展開，了解這一系列問題的解決過程，那麼這一部分的知識結構就建構起來了，而且還可能聯想到新的問題。
3、生命科學史揭示了自然科學的本質。自然科學從本質上表現出以下特徵，即定量化、觀察、實驗、科學過程、在自我更正中完善和積累。
定量化的特點是將生命科學和數學結合在一起。孟德爾就是運用數學統計方法對實驗數據進行統計分析，才發現分離和自由組合規律；如果沒有群體遺傳學家對群體進行研究，建立數學模型，那麼自然選擇學說的機制也許就不會被揭示。只有對不同環境下獲得的大范圍的樣品進行遺傳方差的統計分析，才能將遺傳引起的變異與環境引起的變異區分開。精確的定量化使生命科學成為人們公認的真正意義上的科學。
觀察與實驗是生命科學的基石。通過實驗來研究事物，特別是通過精確的對照實驗來研究問題是自然科學的又一突出特徵。在自然科學領域，實驗是向自然界提出真正的、必須解決的問題，並且尋找答案的方法。實驗方法首先在生理學領域得到運用。19世紀70、80 年代，薩克斯（1832－1897）領導的植物學派，對於生物學中實驗方法的運用起了特別重要的作用。19世紀80年代，魯（1850－1924）將實驗方法引入原先注重描述性工作的胚胎學領域。通過胚胎學，實驗方法又擴展到細胞學和遺傳學，最後又擴展到進化論的研究中。到了20世紀30年代，大多數生物學領域，除古生物學和系統分類學，都採用了實驗分析和物理、化學方法而取得新進展。
生命科學史顯示了產生每個知識點的科學過程。例如，20世紀初，薩頓和鮑維里在孟德爾遺傳學以及19世紀末在染色體的變化、體細胞與生殖細胞的分裂等方面的成果上，提出了染色體學說，即遺傳因子可能就在染色體上。但是當時拿不出證據證明他們的觀點。直到1910年，摩爾根通過一系列實驗發現控制果蠅眼色的基因位於性染色體上，才證明了薩頓、鮑維里的假說。從「基因位於染色體上」這一知識點的形成過程，可以看到科學過程的步驟。
生命科學也是在自我更正的過程中積累和進步。達爾文建立的以自然選擇為核心的進化論，人們在承認生物進化論的同時，卻不願意接受達爾文對進化原因進行臆想的方法，不滿意達爾文對進化機制的解釋。德弗里斯將實驗方法引入對進化論的研究中，提出了「突變學說」，以此來解釋達爾文的自然選擇學說。在20世紀的頭十年，得到生物學界的廣泛接受。然而，1910年，果蠅遺傳學的發展表明，果蠅群體中不斷發生著突變，卻沒有產生物種的變化。1912至1915年細胞學的精確研究，沉重地打擊了德弗里斯的學說，他所認為的大規模突變產生的性狀實際上是已有性狀的復雜重組。細胞遺傳學，尤其是群體遺傳學的建立，才闡明了自然選擇的機制。40年代，在達爾文進化論的基礎上，提出了綜合進化論。在綜合進化論盛行了30～40年之後，1968年，木村資生提出了「分子進化的中性學說」。1972年，埃爾德雷奇和S.J.古爾德提出了間斷平衡論，引起了科學界的重視和研究。進化理論還在發展之中。
從進化論的發展可以看出，生命科學知識是科學家對前人的結論不斷質疑、不斷證實的基礎上進行自我更正的過程中積累起來的。通過生命科學史，對培養研究者和學習者的批判性思維是有積極意義的，同時也能加深學習者正確認識絕對真理和相對真理的關系，從事實中提高哲學素養。
4、生命科學史就是前人探究生物學知識的科學過程史。每一個知識點的產生過程，就是一個探究的過程。總之，生命科學史中蘊涵了知識與過程的統一。（過程中包含著思維方式，如好奇心、求知慾、質疑、推理等；過程中包含著研究方法）。知識和過程是自然科學的兩個維度，二者是統一的，不能割裂開來。沒有知識做為基礎，怎麼能創新呢？
DNA雙螺旋結構模型的建立，匯集了許多不同學科背景科學家的智慧，這正證明了知識是非常重要的，顯然僅有沃森和克里克的知識也是辦不到的。
值得注意的是，新課程改革以來，已經指出了重結論輕過程的弊端，並且提出「新課程把過程方法本身作為課程目標的重要組成部分，從而從課程目標的高度突出了過程方法的地位」。然而如果把「突出了過程方法的地位」理解為重過程而輕結論，也是極端錯誤的，因為過程與結論不是對立的。在生物教學中二者必須兼顧並且統一起來。學習生命科學史是能夠把結論和過程方法兼顧統一起來的有效途徑之一，這樣做不僅有助於了解每個知識點的來龍去脈，而且從其中的一些典型事件中可以學習到前人的科學探究方法，而深受啟發。
5、生命科學史展示了在探究知識的過程中，不僅有相同研究方向的人們之間的合作、而且有不同研究方向的人們之間的合作。
DNA雙螺旋結構的問世充分說明了這一點。這個事實表明從事不同學科研究的人，掌握的知識和技術是不同的，而且不同學科背景的人有3不同的思維方式（尤其是玻爾、德爾布呂克和薛定諤的思想為遺傳學研究注入新的活力，他們的思想對沃森和克里克造成了巨大的影響），他們的合作為解決問題提供了不同的思路，他們在解決問題中相互啟發，相互補充，相互促進。同時共享了研究成果。
不同的教師也存在知識體系和經驗的不同。尤其在知識爆炸的時代，知識更新的速度很快，老、中、青不同層次的教師的知識結構差別會更大，而教師之間的合作可以彌補這種差別。因此，在生物學教學過程中，不但生物學教師之間要合作，而且還要與其他學科的教師合作。同時也啟發學生必須重視每一科的學習，只有這樣才能為終身學習、生活和工作奠定良好的基礎。
6、生命科學史展示了在探究知識的過程中科學家所持觀點之間的碰撞和論爭，在碰撞與論爭中，知識得到不斷的澄清。
例如，達爾文的自然選擇學說發表不久，有人提出了「自然選擇作用於哪一種變異」的問題，成為當時爭論的焦點。達爾文認為選擇主要作用於連續的變異類型上。早期的生物統計學家高爾頓（1822－1911）、皮爾遜（1857－1936），與達爾文的判斷一致。到了19世紀末，貝特森用事實證明了環境呈現連續的變化，而生物的變異卻是不連續的，這種不連續性受遺傳的控制，而不是受環境控制的。1904年，在英國科學促進協會的會議上，貝特森與韋爾登進行了最後的爭論，貝特森取得了勝利。
又如，針對由什麼物質引起發酵的問題，李比希和巴斯德展開了爭論。巴斯德提出釀酒中發酵是由於酵母細胞的存在，沒有活細胞的存在，糖類是不可能變成酒精的。李比希堅持認為引起發酵的是酵母細胞中的某些物質，這些物質只有在酵母細胞死亡並且裂解之後才能發揮作用。1897年，畢希納用實驗證明了李比希是對的。即使是偉大的巴斯德也有發生錯誤的時候。
這些事實給予我們的啟示：在教學，尤其在生物學探究教學中，生生之間、師生之間和教師之間發生爭論是正常的交流。新課程教學提倡這種交流，允許發表各自的觀點，即便有錯誤也是正常的，關鍵是拿出證據去證實。
7、生命科學史展示了成功的實驗與選擇合適的實驗對象是分不開的。
孟德爾選擇了豌豆；摩爾根選擇了果蠅；細胞學說的創始人施旺選用具有相似於植物細胞壁的動物脊索細胞和軟骨細胞；貝爾登和鮑維里在研究細胞分裂時，選擇了馬蛔蟲細胞；沃爾弗（1733－1794）採用植物組織做研究材料研究生物的生長發育，由植物向動物推廣；比德爾和塔特姆最終選擇了紅色麵包霉作為生化遺傳學研究的材料；德爾布呂克、盧利亞和赫爾希組成著名的「噬菌體小組」，最終選擇了病毒作為研究對象；瓦爾堡選擇了正在進行細胞分裂的海膽卵進行呼吸速度的研究；悉尼·布雷內、羅伯特·霍維茨和約翰·蘇爾斯頓[這三人是2002年諾貝爾生理醫學獎獲得者，最終選擇了線蟲來探索「程序性細胞死亡」的奧秘；科學家選擇了擬南芥作為植物遺傳研究的模式植物。
由以上事例說明了選擇合適的研究對象對解決問題非常關鍵。這些事實給予我們的啟示：其一，基礎教育階段生物新課程中的探究教學，也涉及到選擇探究對象的問題，要解決好探究問題，必須先選擇好探究對象。其二，培養師資的師范院校開設的生物實驗課，實驗內容都是計劃好的，實驗對象也是預先規定好的，只要照著做就可以，這是標準式的「食譜式」的實驗，做實驗僅僅是為了驗證已被肯定了的現象或者是學習一種標準的實驗程序。在這種模式下，學生對「實驗」會有興趣嗎？培養的師資能夠適應新課程的教學嗎？關注科學家們篩選研究對象的做法，對於師資培養和進行生物學探究教學應該是有幫助的。
8、生命科學史呈現著科學家的科學態度、科學精神和科學世界觀。科學態度就是實事求是。科學精神就是敢於懷疑、敢於求真、敢於創新。科學世界觀就是要認識到世界是可知的，同時還要關注科技發展對社會的影響，養成負責任的態度。巴斯德（1822－1895）和伯格（1927—，DNA序列專家，1980年諾貝爾化學獎得主）的事跡充分體現了科學家的科學素養。生命科學史中記載著科學家的生平事跡，從中挖掘科學家的科學態度、科學精神和科學世界觀，把它們滲透到生物學教學中，對於培養學生的生物學素養乃至科學素養和人文素養都具有積極的教育意義。

7. 為什麼要在生物學課堂中重視科學思維

1.
要從揭示思維本質入手,努力培養科學的思維方法 思維是一種心理過程,它能反映現實對象的本質特徵,揭示對象與相關現象之間的各種內在聯系.科學思維品質的特點反映在思維過程中,往往表示出某些習慣性的思維方式或途徑,統稱為思維習慣.對於學生來說,是否領悟到科學思維的真諦,對其未來從事科學研究具有重要意義.例如在「生物進化學說」這一節的教學中,首先可

2.
要努力培養學生掌握理論與實踐相結合的方法 在生物課堂教學中,當學生理解了生物學基本概念,切實掌握了生物學的知識體系後,還應注重引導學生靈活運用知識,解決實際問題,解決新信息題,這是一個從學習知識到靈活運用知識的深化過程,也是一個知識遷移過程,更是一個知識能動飛躍的重要表現.例如,在學習「環境對生物的影響」時,曾經做了一個試驗,對兩個教學班

3.
要重視過程教學,努力培養學生探求新知識的精神 在傳統的教學中,學生使用的教材都是按生物科學理論體系框架結構而編寫的,過分強調了教材的系統性、理論性,忽視了教材的實踐性、可讀性和趣味性.雖說新教材已彌補了這一缺陷,但人們卻習慣於從概念、結論出發,按課本的知識體系循環教學.這就是通常所說的結論式教學.所謂「過程探索式」教學是指通過獨具匠心。

8. 生物學思維~為什麼需要生物學思維 ~33

  作者在本節開始探討為何生物學思維成為了人類最主要的兩種思維方式之一，與經典的物理學思維相比，生物學思維有哪些特點和優勢。追求統一理論的物理學思維和專注多樣性理論的生物學思維，看似互相獨立，甚至相反，但作者覺得二者是可以結合的，即我們真正需要的是經過物理學思維錘煉的生物學思維。

復雜的技術系統更接近生物學系統，因此，用生物學思維思考復雜技術是個不錯的選擇。為了從整體上理解系統，我們也會忽略掉一些細節，這時，物理學思維才是首選。我們真正需要的是經過物理學思維錘煉的生物學思維。

17世紀中葉，一位名叫納撒內爾·費爾法克斯的英國醫生在科學雜志《哲學學報》上連續發表了幾篇論文。費爾法克斯觀察到一些很有趣的現象，並決定通過這些論文把他的發現告訴同時代的科學家們。

其中一篇論文的標題是《人類自然特性潛移默化的實例：無論是在人身上還是在野蠻人身上》。在這篇論文中，費爾法克斯講述了一個40歲左右、習慣喝熱啤酒的男人的故事。有一天，這個男人在喝了一杯冰鎮啤酒後病倒了，並在幾天內死去。費爾法克斯就此推測：人的胃很可能只能適應一定范圍內的溫度。費爾法克斯還寫了一個女人的故事：每次聽到雷聲，她都會覺得惡心。不過，費爾法克斯沒有去推測為什麼雷聲會對這個女人產生這樣的影響，只是指出：「這位女士從孩提時代起就一直如此。」

我們現在知道，盡管費爾法克斯沒能實現他的目標——從記錄下來的這些觀察結果和事實中總結出某種理論，但是他的觀察本身就極具價值，至少這是「理解」的第一步。（記錄各種現象也是科學研究的必要步驟呀）

在同一時期，年輕的牛頓正在思考物體如何移動，以及光線如何傳播。牛頓於劍橋大學三一學院求學期間，一場瘟疫席捲了整個英國。為了預防疫情，劍橋大學臨時閉校。於是，牛頓回到了家鄉，在伍爾斯索普的農村生活了幾年。也就是在那個時期，他對微積分、光學和行星運動規律等方面的研究取得了根本性的進展。他研究了數學推理和演算，還做了一些實驗，比如為了分析顏色的性質而在自己的眼窩上插入一枚長針，以及觀察蘋果如何從樹上掉下來，等等。與費爾法克斯一樣，牛頓對觀察所得的材料進行了分類和編目；不同的是，牛頓還總結出了一套支配物理世界的定律，並用數學公式將它們描述了出來。

在某種意義上，我們可以說，費爾法克斯和牛頓在同一時期、同一個國度所進行的不同研究，代表了兩種理解宇宙復雜性的方法，而這兩種方法還存在著競爭關系。（早些年科學界還是物理學思維一統天下呀，直到近代發現很多事物已經無法用經典理論解釋，才有了生物學思維的迅速發展）

牛頓試圖將觀察到的所有不同事物都統一起來，也就是通過一組優雅的解釋來簡化世界的多變性和多樣性。通常，他所利用的只是幾個公式或定律而已。關於這一點，我們可以在牛頓發現的萬有引力定律中看得非常清楚。這個極簡公式反映了從物體墜落、潮漲汐落到行星運行等諸多現象的普遍規律。而在今天，物理學家之所以會孜孜不倦地探尋能夠一統天下的萬用理論，也是出於與牛頓相同的願景，希望能夠發現可以作為人類已知的、宇宙各方面基礎的秩序；並讓宇宙的每個組成部分都各歸其位，將它們放在適當的位置上。科學家托馬斯·亨利·赫胥黎有一句名言，「科學的巨大悲劇」是「一個醜陋的事實往往會殺死一個美麗的假說」。他的意思是，優雅的理論是科學的目標，當某個事物與優雅的理論相悖，或令理論復雜化時，科學便會遭遇最大的悲劇。（追求優雅可能是科學家和知識分子的思維傾向，但現實中很多事情確實又無法如此簡化呀，互相並存吧）

費爾法克斯則放棄了對理論優雅性的追求，轉而擁抱了多樣性和復雜性。即使世界在一定程度上是混亂的，他也願意接受，並為「又了解到新的細節」而歡欣鼓舞，哪怕這些細節很難立即被融入某個單一的理論框架中。（沒有從眾的科學家，在當時也是很厲害）有些人把他的方法戲稱為「蝴蝶收藏家」式的方法，即收集多種多樣的「蝴蝶」並加以描述。在這里，我們還能發現現代醫生的影子，他們是費爾法克斯的智識後裔，為人體各個層級上的完美功能而嘖嘖驚嘆，例如血液凝固過程中的復雜步驟、酶級聯反應的復雜性質，等等；還有那些天文學家們，會為強大的太空望遠鏡所揭示的諸多星系類型而深深傾倒。（尊重客觀事實，觀察並記錄，這種方法很適用於現代社會呀）

博物學家不可能贊同赫胥黎的抱怨，因為在他們看來，根本不存在所謂的「醜陋的事實」。所有的事實和知識都為我們提供了與這個奇妙世界有關的新信息，向我們展示著世界的復雜性和多樣性。當事實不符合我們的心智模式時，完全不必為此而感到沮喪；相反，還應該為這種「意外」而感到由衷的高興，然後去尋找能夠解釋這些「意外」的新方法。（反而感到高興，厲害呀，人類科技進步就是靠這些樂觀好奇的科學家）

物理學家弗里曼·戴森將牛頓的方法描述為古雅典時期的科學思維方式，並認為這種思維方式「強調思想和理論……試圖找到可以將宇宙萬物聯系在一起的統一理論」。至於關注多樣性的方法，戴森則認為，可以將它描述為工業革命時代的科學思維方式，「強調事實和事物，試圖探索和拓展人類對自然多樣性的認知」。例如，起源於曼徹斯特的英國工業革命。

戴森還進一步指出：這兩種方法還有另一個不同之處，即生物學是多樣性理論者的「領地」，而物理學則是統一理論者的「主場」。（確實如此，這兩個學科的科學家截然不同）

我在這里把這兩種方法分別稱為生物學思維和物理學思維。在物理學中，人們通過統一和簡化去觀察各種現象的明顯趨勢，無論是在愛因斯坦、牛頓，還是麥克斯韋身上，都能看到這一點。眾所周知，麥克斯韋給出了能解釋電磁原理的公式。簡化，甚至極簡化，是物理學領域內廣受尊崇的方法之一。（抽象思維能力是物理學家的必殺技呀）

生物學家通常更願意接受多樣性，並傾向於陳列大量事實，而不在意這些事實是否能用某個統一理論來解釋。事實上，他們只需要有一個合適的小模型就可以了。當然，生物學理論也並非總是如此。例如達爾文的進化論，顯然就是生物學中的一股統一力量；許多分子生物學家、以數理生物學為專業方向的應用數學家，以及許多研究其他領域的生物學家都傾心於此。

說到底，上述兩種方法都是在探求具有普遍性的、有預測能力的理論。但是，這兩種思維方式的推進方向是不同的，這種不同主要反映在它們對抽象化的相對容忍度上，而相對容忍度又取決於所研究系統的特性和復雜性。例如，利用數學公式抽象掉宏觀層面上的細節，這種做法在物理學中幾乎無處不在，但在生物學中卻難覓蹤影。（生物學是不放過任何細節呀，細節往往決定了很多關鍵性突破）

從下面這個古老的科學笑話中，我們可以清楚地看出這種區別。一位奶農為了提高產奶量僱用了兩個顧問，一位是生物學家，另一位是物理學家。生物學家在考察了一周後，提交了一份詳細的長達300多頁的報告，寫明了每頭奶牛的產奶量具體取決於什麼，例如天氣情況、奶牛的大小和品種等。而且這位生物學家還向奶農保證，只要嚴格按照建議執行，奶牛的平均產奶量可增加3%至5%。而物理學家只考察了3個小時就回來了，然後宣稱自己已經找到了一個能夠適用所有奶牛的高效解決方案，並且可以將產奶量提高50%以上。奶農問：「那麼，你說應該怎麼做呢？」「好吧，」那個物理學家回答道，「首先，假設你有一頭身體為球形的奶牛……」（哈哈哈哈，經典）

抽象化方法當然是有用的，但我們不能做出存在「球形奶牛」這種假設。當你把生物學層面上的細節都抽象掉之後，你不僅會丟失大量信息，而且最終還會對某些重要組成部分，比如邊界情況，感到束手無策。生物學思維和物理學思維是解釋世界的兩種不同方法，適用於不同的系統，而且通常是互補的。（互補的思維，也是一個人思維成熟的表現，大腦里能容納兩個截然相反的事物/思維）

9. 為什麼要選擇生物學這個專業

為什麼要選擇生物學這個專業
專業分析
1）.優勢
社會認可度高，對本專業有較高期望
知識范圍廣，生物學基礎強，工科知識扎實，二者有機結合
基礎扎實，應用廣泛，可以很容易的轉到生物科學方向或其他相關應用專業，比如食品科學，制葯科學
理性思維強，善於分析問題解決問題；注重動手操作能力，可以進行獨立課題實驗，並提交專業論文
保研考研比率很大，很多學生有機會出國繼續深造
】
2）.劣勢
專業課設置不是很成熟，各學校參差不齊
生物科學專業課和工科知識學習均深度有限
所要求的科目較多，課業較重，想要學好學精必須投入大量精力，所以課余時間不是很充足
本科畢業工作前景不是十分明朗，相關就業領域要求更高學歷

3）.機遇
培養高級科研和技術人才學科，出國比例大，各大有名高校都十分注重其發展
專業適用面廣，易轉專業，可以進一步學習上游的生命科學，也可以學習下游的實用工程學科。就業領域廣泛，比如制葯，食品，科研，或技術開發等
把先進高端的生命科學和應用聯系起來，是非常火的專業，前景十分看好

4）.挑戰
相對口專業要求更高學歷，本科畢業後工作相對難找，為此很多學生進一步深造學習，就業的一般從事層次較低的技術工作或乾脆放棄本專業而轉行
如果有志與從事相關科研工作，需要培養扎實的鑽研探索精神，並注重鍛煉動手能力，進一步深造學習，定會成為該方面的高級科學人才。

10. 生物思維解決復雜問題的必要性

生物思維和物理思維是截然不同的，而且往往是互補的，它們是看待世界的方法，並且適用於不同類型的系統。」***我們應該如何看待復雜性？我們應該使用生物系統還是物理系統？答案當然是視情況而定。讓您可以使用這兩種工具非常重要。生物學系統通常比物理學中的系統更復雜。在物理學中，組件通常是相同的——例如，考慮一個只有氣體粒子的系統，或者一個單一的整體材料，如鑽石。除此之外，相互作用的類型通常可以在整個系統中保持一致，例如圍繞行星運行的衛星。生物學是不同的，從生物學的思維方法中可以學到一些有意義的東西。在生物學中，有大量的成分類型，例如細胞中蛋白質的多樣性或單個生物中不同類型的組織；例如，在研究藍鯨的交配行為時，海洋生物學家可能不得不考慮從它們的 DNA 到海洋溫度的方方面面。生物系統中的每個組成部分不僅各不相同，而且從整體中解脫出來也更加困難。例如，您可以觀察阿米巴原蟲的細胞核並嘗試自行理解它，但您通常需要有機體的其餘部分了解細胞核如何適應阿米巴原蟲的運作，它如何提供核心遺傳信息涉及整個細胞的許多功能。當談到我們應該如何看待技術時， 在這里一個有趣的觀點。隨著技術的相互聯系和復雜性的增加，它越來越像一個生物系統，而不是一個物理系統。還有另一個區別。生物系統與許多物理系統的不同之處在於它們有 歷史 。生物會隨著時間而進化。雖然物理學的物體顯然不是憑空出現的——天體物理學家甚至談論恆星的演化——但生物系統尤其受到演化壓力的影響；事實上，這是它們的定義特徵之一。由於這些復雜的 歷史 路徑，生物學的復雜結構具有它們的形式，這些路徑在很長一段時間內受到眾多因素的影響。通常，由於生物的復雜形式，任何微小的變化都會產生意想不到的影響，隨著時間的推移發生的變化都是通過修補：以微小的方式修改系統以適應新環境。生物系統通常是進化到足以適應特定環境的黑客。它們遠非自上而下設計的系統。並且為了適應不斷變化的環境，它們很少是微型級別的最佳系統，更願意為生存優化而不是任何一個特定屬性。優化的不是個體的生存，而是物種的生存。技術可能看起來很強大，直到它們遇到一些輕微的干擾，從而導致災難。同樣的事情也可能發生在生物身上。例如，人類可以非常好地適應大量環境，但一個人基因組的微小變化可能導致侏儒症，而這種突變的兩個副本總是會導致死亡。我們的規模和材料與粒子加速器或計算機網路不同，但這些系統在復雜性和脆弱性方面有著深刻的相似之處。注重細節和多樣性的生物思維是處理復雜性的必要工具。因此，生物學家，尤其是野外生物學家研究生物體的巨大復雜多樣性的方式，考慮到它們的進化軌跡，特別適合理解我們的技術。野外生物學家經常扮演博物學家的角色——收集、記錄和分類他們在周圍發現的東西——但更重要的是，當面對一個極其復雜的生態系統時，他們不會立即嘗試從整體上理解它。相反，他們認識到他們一次只能研究這樣一個系統的一小部分，即使不完美。例如，他們將研究少數物種的相互作用，而不是檢查單個區域內的完整物種網路。野外生物學家非常清楚他們所做的假設，