‘壹’ 生物学发展是怎么样的
进入20世纪以后,在物理学和化学的影响和渗透下,生物学的发展逐渐由观察生命活动的现象深入到认识生命活动的本质,从而形成了一门全新的学科——分子生物学。其核心内容是通过对生物体的主要物质基础,特别是蛋白质、酶和核酸等生物大分子的结构和运动规律的研究来探讨生命现象的本质。
‘贰’ 生物学有哪些发展历程
“生物学”一词是由法国博物学家拉马克和德国博物学家特来维拉纳斯于1802年分别提出的。经过近200年的发展,生物学经历了一个从形态到结构、从现象到本质、从定性到定量、从简单到复杂的发展过程,而形成了一个具有多层次、多分支、多学科,系统而完整的科学体系。
现代生物学在不同层次(分子、细胞、个体和群体)上研究一切生物体的结构、功能、发生和发展的规律,及其与环境间的相互关系。生物学的研究,其目的在于阐明生命的本质,有效地控制生命活动和能动地加以改造、利用,使之为人类服务。由于生命科学的发展,特别是分子生物学、细胞遗传学、生物化学等基础研究,使生物学结束了描述阶段,而进入了模拟和试验技术的发展阶段,以帮助我们理解最基本的生命过程,在现代技术设备条件下,生物学取得了许多重大突破,从而为生物技术的发展奠定了坚实的基础。生物技术的发展,又推进了生命科学基础研究的进程,使生命科学从单纯说明和利用自然,跃上了改造和创造生命物质的新阶段。
生物工程的发展
(1)创建发酵原理:微生物学奠基人巴斯德在1857年提出的“在化学上不同的发酵是由生理上不同的生物所引起的”重要论断,为发酵技术的发展提供了坚实的理论基础;
(2)发明纯种培养技术:1881年,德国细菌学家科赫发明了营养明胶上划线以分离细菌纯种的方法,后在助手夫人的建议下改用更实用的琼脂来取代明胶,有力地推动了纯种分离技术的发展;1882年,丹麦的汉逊纯化了酵母菌,并把它广泛应用于酿酒行业上;
(3)发现酶及其催化功能:1897年,德国化学家布赫纳用磨碎酵母菌的细胞汁对葡萄糖进行酒精发酵获得成功,并由此开创了微生物生物化学和酶学研究的新纪元。
(4)建立深层通气培养技术:1942年,由于第二次世界大战中救护伤员的迫切需要,推动了青霉素深层液体发酵技术的发展,并导致在发酵工程中建立具有革命性和普遍意义的生物反应器技术;
(5)体外基因重组技术的问世:1973年,美国斯坦福大学医学院的科恩等人和旧金山大学医学院的博耶等人将大肠杆菌中两种不同特性的质粒片段用内切酶和连接酶进行剪切和拼接,获得了第一个重组质粒,然后通过转化技术将它引入大肠杆菌细胞中进行复制,并发现它能表达原先两个亲本质粒的遗传信息,从而开创了遗传工程的新纪元;
(6)固定化酶和固定化细胞技术的出现:日本的千畑一郎等于1969年首先将固定化氨基酰化酶应用于DL氨基酸的拆分工作,1973年,他又进一步利用固定化细胞连续生产L天冬氨酸,开创了固定化酶和固定化细胞工业应用的新局面;
(7)细胞和原生质体融合技术的建立:1962年,日本的冈田善雄利用仙台病毒的促融作用,首次诱导了艾氏腹水瘤细胞的融合,1974年,高国楠利用OEG(聚乙二醇)完成了植物细胞原生质体融合的实验,1979年,生达利用操作简便、快速和无毒的电脉冲技术完成了植物细胞原生质体的融合,从此,这类新兴的细胞融合技术就在动、植物和各种微生物新种的培育过程中发挥着越来越重要的作用。
‘叁’ 简述生物学的发展简史
‘肆’ 如何理解生物学的发展历史
生物学是从分子、细胞、机体乃至生态系统等不同层次研究生命现象的本质、生物的起源进化、遗传变异、生长发育等生命活动规律的科学。其包含的范畴相当广泛,包括形态学、微生物学、生态学、遗传学、分子生物学、免疫学、植物学、动物学、细胞生物学、环境化学等。生物学随着人类认识世界及科学技术的发展,大概经历了四个时期:萌芽时期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期。
1.萌芽时期
指人类产生(约300万年前)到阶级社会出现(约4000年前)之间的一段时期。这时人类处于石器时代,这一时期的人类还处于认识世界的阶段,原始人开始栽培植物、饲养动物,并有了原始的医术,这一切成为生物学发展的启蒙。
2.古代生物学
到了奴隶社会后期(约4000年前开始)和封建社会,人类进入了铁器时代。随着生产的发展,出现了原始的农业、牧业和医药业,有了生物知识的积累,植物学、动物学和解剖学进入搜集事实的阶段。在搜集的同时也进行了整理,被后人称为,古代生物学。古代生物学在欧洲以古希腊为中心,着名的学者有亚里士多德(研究形态学和分类学)和古罗马的盖仑(研究解剖学和生理学),他们的学说整整统治了生物学领域1000年。其中亚里士多德没有停留在搜集、观察和纯粹的自然描述上,而是进一步作出哲学概括。在解释生命现象时,亚里士多德同先辈们一样,认为有机体最初是从有机基质里产生的,无机的质料可以变成有机的生命。中国的古代生物学,则侧重研究农学和医药学。贾思褫(约480—550年)着有《齐民要术》,系统地总结了农牧业生产经验,提出了相关变异规律,首次提到根瘤菌的作用。沈括(1031—1095年)着有《梦溪笔谈》,该书中有关生物学的条目近百条,记载了生物的形态、分布等相关资料。
3.近代生物学
从15世纪下半叶到19世纪,这一时期科学技术得到巨大发展,特别是工业革命开始后,生物学进入了全面繁荣的时代。如细胞的发现,达尔文生物进化论的创立,孟德尔遗传学的提出。巴斯德和科赫等人奠定了微生物学的科学基础,并在工农业和医学上产生了巨大影响。17世纪建立起来的动物(包括人体)生理学到19世纪有了明显的进展,着名学者有弥勒、杜布瓦·雷蒙、谢切诺夫和巴甫洛夫等。由于萨克斯、普费弗和季米里亚捷夫的努力,植物生理学在理论上达到了系统化。胡克改进了显微镜的使用方法,发表了《显微镜学》,内载生物学史上最早的细胞结构图,并命名为“cell”。达尔文以博物学家的身份乘英国海军勘探船“贝格尔”号,经历了5年的环球旅行,之后出版了震动当时学术界的《物种起源》。该书从变异性、遗传性、生存竞争和适应性等方面论述了生物界的进化现象,提出了以自然选择、适者生存为基础的进化学说。孟德尔多年从事植物杂交试验研究,并在自然科学学会杂志发表了论文《植物杂交试验》,文中提出了遗传单位因子(现在称为“基因”)的概念,阐明了生物遗传的基本规律,即分离规律和自由组合定律(亦称独立分配定律),使生物学研究逐渐集中到分析生命活动的基本规律上,生物学的发展进入“实验生物学阶段”。巴斯德在实验中严格控制无菌条件,并用长曲颈瓶净化与无菌肉汁接触的空气,证实了肉汁腐败的原因是来自外界的微生物污染,澄清了“自然发生说”谬论,为微生物学奠定了基础。
4.现代生物学
20世纪的生物学属于现代生物学的范畴,随着科学技术的进一步发展,生物学向理论(包括生物进化)和实践((主要是植物育种)两个方面深入发展。与此同时,由于物理学、化学和数学对生物学的渗透及许多新的研究手段的应用,一些新的边缘学科如生物物理、生物数学应运而生,随着分子生物学和分子遗传学的发展及形态研究的深入,细胞学也进入分子水平,出现了细胞生物学。现代生物学正向微观和综合方向深入。宏观方面,从研究生物体的器官、整体到研究种群、群落和生物圈,生态学为典型代表。现代生态学是研究生物有机体与生活场所的相互关系的科学,亦有人称之为研究生物生存条件、生物与环境相互作用过程及规律的科学,其目的是指导人与生物圈,即自然资源与环境的协调发展。第二次世界大战以后,人类社会经济与科技飞速发展,工业废物、农药化肥残毒、交通工具尾气、城市垃圾等造成了环境污染,破坏了自然生态系统的自我调节和相对平衡。全球变暖、臭氧层破坏、水土流失、沙漠扩大、水源枯竭、气候异常、森林消失等生态危机都是人类不适当的活动造成的。根据生态学中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以人与自然协调关系为基础、高效和谐为方向,将生态应用于废水污水资源化处理、湖泊富营养化控制、作物种植、森林管理、盐场管理、水产养殖、土地改良、废弃地开发和资源再生等方面,收到了显着的效果。微观方面,如“细胞生物学”“分子生物学”“量子生物学”的发展,分子生物学为其中典型代表。现代分子生物学是通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面阐明各种生命现象本质的科学。其目的是在分子水平上,对细胞的活动、生长发育、消亡、物质和能量代谢、遗传、衰老等重要生命活动进行探索。分子生物学的研究关系到人类的方方面面。如不同种类生物间的亲缘关系,过去主要根据不同种类生物在形态构造上的异同确定,这对形态结构较为简单的生物如细菌就很困难。通过对不同种类生物的蛋白质或核酸分子的测定,可以克服上述困难,并能更客观地反映生物间的亲缘关系。分子生物学与医学、农业、生物工程等方面的关系十分密切。分子生物学的研究成果使不同生物体之间的基因转移成为可能,在农业上开辟了育种的新途径,在医学上有可能治疗某些遗传性疾病,在工业上形成了以基因工程为基础的新兴工业,从而有可能生产出许多用常规技术从天然来源无法得到或无法大量得到的生物制品。目前的克隆技术只是分子生物学的一个应用,可以想象未来随着研究的深入及分子生物学的进一步发展,人类的生活必将更美好。
综上所述,生物学发展经历了四个主要时期,即萌芽时期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期。21世纪不但要认识世界、改造世界,而且要保护世界,对生物学的深层探讨和研究必将会带来丰厚的社会、经济和生态效益,生物学正成为新的科技革命的重要推动力。然而无论累积了多少生物学知识,已知的与未知的相比,不过是沧海一粟。时代在演变,科学技术在发展,人类对世界的认识亦不断前进,随着历史的发展,生物学必将迎来崭新的篇章。
‘伍’ 生物学的发展分为哪几个阶段各个阶段有和特征
严格意义上的现代生物学,是从西方传到我国的.生物学是现代自然科学的一个重要分支,它的发展具有悠久的历史,大致可以分为以下四个阶段. 第一,实验生物学阶段.这个时期生物学知识主要是来自人们的日常生活和劳作经验,...
‘陆’ 生物学发展经历的三个阶段及其主要标志事件是什么
生命科学的发展经历了三个重要阶段:一、描述生物学:20世纪以前主要是对自然的观察和描述,是关于博物学和形态分类的研究。二、实验生物学:1900年孟德尔遗传规律的重新发现。三、分子生物学:1953年DNA分子双螺旋结构模型的建立。随着生物学理论与方法的不断发展,它的应用领域不断扩大。生物学的影响已突破上述传统的领域,而扩展到食品、化工、环境保护、能源和冶金工业等等方面。
‘柒’ 关于细胞的研究现代生物学已经发展到了什么程度
什么是细胞生物学 细胞生物学是研究细胞基本结构与功能和细胞生命活动规律的科学,是现代生命科学的重要基础学科。 现代生命科学的四大基础学科: 细胞生物学; 分子生物学; 神经生物学; 生态学 细胞生物学的主要研究内容 细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化 细胞工程 现代细胞生物学研究中的三大问题 细胞内的基因组是如何在时间与空间上有序表达的? 基因表达产物——蛋白与核酸、脂质、多糖及其复合物,它们是如何逐级装配成能行使生命活动的基本结构体系及各种的细胞器? 基因表达产物——活性因子与信号分子,这些因子是如何调节细胞最重要的生命过程的? 当前细胞基本生命活动研究的若干重大课题 染色体DNA与蛋白质相互作用关系——非组蛋白对基因组的作用 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其规律 细胞信号转导的研究 细胞间信号传递 受体与信号跨膜转导 细胞内信号传递途径 细胞结构体系的组装 遗传信息结构体系(蛋白质+核酸) 膜结构体系(蛋白质+脂质) 细胞骨架结构体系(蛋白质+蛋白质) 美国国立卫生研究院(NIH)目前全球研究最热门 三种疾病:癌症;心血管疾病;艾滋病、肝炎等传染病 五种方向:细胞周期调控;细胞凋亡;细胞衰老;信号转导;DNA的损伤与修复 SCI源期刊中细胞生物学的平均影响影子为4. 1。 医学细胞生物学 从医学角度研究人体细胞的形态结构与生命活动的规律,并探讨疾病发生、发展的细胞与分子机制,为增进健康、预防与治疗疾病奠定基础。主要作用: 认识疾病的机制 帮助疾病的诊断 应用疾病的治疗 促进医学的发展 细胞生物学学习的基本逻辑 结构与功能 基因与表型 信号与效应 趋同与分异 同源与同工 细胞生物学研究方法 细胞的观察:显微镜检术、细胞化学和免疫细胞化学技术、核素技术等。
‘捌’ 生物学的发展分那几个阶段各个阶段有何特征 还有特征
(一)描述性生物学阶段:1.19世纪30年代,德国植物学家施莱登、动物学家施旺提出细胞学说.2.1859年,英国生物学家达尔文出版《物种起源》.(二)实验生物学阶段:1900年,孟德尔遗传规律重新提出标志着实验生物学阶...
‘玖’ 生物学的发展分为哪几个阶段
严格意义上的现代生物学,是从西方传到我国的。生物学是现代自然科学的一个重要分支,它的发展具有悠久的历史,大致可以分为以下四个阶段。
第一,实验生物学阶段。
这个时期生物学知识主要是来自人们的日常生活和劳作经验,直到意大利文艺复兴时期(14~16世纪),生物学才开始有个重大的突破。
第二,经典生物学时期。
从17世纪到19世纪中期,随着欧洲工业革命的蓬勃发展,生物学逐渐从博物学中独立出来。经典生物学时期以分门别类、观察描述为主要特点,人们从多样性的生物世界寻找统一性的理论概括,这是生物学发展过程中第一次从分析到综合的阶段。
第三,分子生物学阶段。
1944年,美国生物学家艾弗里首次证明DNA是遗传物质。1953年,美国沃森,英国克里克提出DNA双螺旋结构模型。(标志着分子生物学阶段的开始)
第四,当代生物的发展方向。
以基因工程为核心的生物技术显现出强大的生命力,成为当今世界最令人瞩目的高新技术之一,是许多国家产业结构调整的战略重点。
(9)生物学发展到什么程度扩展阅读
学科分支
1、动物学领域:
动物学-动物生理学-解剖学-胚胎学-神经生物学-发育生物学-昆虫学-行为学-组织学
2、植物学领域:
植物学-植物病理学-藻类学-植物生理学
3、微生物学/免疫学领域:
微生物学-免疫学-病毒学
4、生物化学领域:
生物化学-蛋白质力学-糖类生化学-脂质生化学-代谢生化学
5、演化及生态学领域:
生态学-生物分布学-系统分类学-古生物学-演化论-分类学-演化生物学
6、现代生物技术学领域:
生物技术学-基因工程-酵素工程学-生物工程-代谢工程学-基因体学
7、细胞及分子生物学领域:
分子生物学- 细胞学-遗传学
8、生物物理领域:
生物物理学-结构生物学-生医光电学-医学工程
9、生物医学领域:
感染性疾病-毒理学-放射生物学-癌生物学
10、生物信息领域:
生物数学-仿生学-系统生物学
11、环境生物学领域:
大气生物学-生物地理学-海洋生物学-淡水生物学