为什么需要生物学思维下载

1. 我们为什么需要在中学阶段开设生物学课程

我们为什么需要在中学阶段开设生物学课程？

——先思考清楚价值，才能真的去追寻价值

一直在思考我们为什么需要在中学阶段开设生物学这门课程？

当然我们有很多高大上的合乎科学事实和教育规律的原因，但是可能是因为我们自身学识和认知的局限，并不能很好地理解或者说总觉得这样的解释不接地气。

但是最近我似乎有一点新的发现或者说想法。

我们作为生物教师，生物学作为一门最新兴的自然科学，明知道讲台下的学生大部分将来都不会从事生物相关工作，但是我们必须坚定不移地开设这门课程的很重要的一个原因是： 提高学生科学素养，提升整体国民素质。

通过对学生的教育，让他们接触科学理解科学相信科学。

这个看着依然很虚很高很空，举个接地气的例子。在疫情当下，防疫部门对运输线上的建材、牲口进行核酸检测，具备基本科学素养的人想到的应该是这是环境采样，因为病毒是可以附着在物体和环境中的，这个举措是十分必要的，是有价值的，是完全科学的。但是反观网络评论区，我们很容易发现，大部分或者说相当一部分都在群嘲，都觉得这样的防疫已经“变味了”，觉得是完全没有必要的。

所以简言之，我们需要通过教育通过科学剔除掉学生甚至国民身上那一部分地自以为是自诩聪明自鸣得意的想当然，取而代之的应当是对学术对科学对知识的敬畏和相信。应当是遇到问题时，首先用自己独立的思想、完善的人格来进行符合客观规律的、科学事实的思考，最终独立自主地得出结论，而不是让自己的偏见和自负、未经审视的他人的观点引领、左右自己，让无知成为自信。

当我们的学生、我们的国民都能够相信科学，都有独立的思考习惯和能力的时候。我们必然相信政府的决策会更加科学，人民的监督会更加完善，社会的发展会更加合乎客观规律，人们对决策的理解、支持和践行会指数上升。到这个时候，价值实现的个人本位和社会本位两个方向，我想是会很好的结合在一起的。

之前在网上看到的一个化学老师说的一个例子。我们中学为什么需要开设化学这门科学课程，你去问问那些偷排偷放的化工厂老板他们知道自己的行为对环境有污染吗，他们是知道的，但是具体污染有多大呢？他们就不知道了，或者说他们不愿意去相信这个污染最终会污染到自己身上。所以这就是中学化学开设的原因。

想到这里，我似乎有点明白了。中学生物学的开设目的，真的就是新课标提出的四大核心素养：生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。

通过生物学等一众学科的教育教学，让我们的学生、国民成为一个有知识涵养、有独立人格、尊重知识相信科学的 完整的人 。

2022年3月19日星期六

2. 人们为什么要学生物学呢

通过学生物可以了解动植物的结构，从而可以制新的品种，比如克隆技术、基因工程技术等等，对人类很大帮助，通过学生物既可以提高医学水平，也对寻找外星生命有着密不可分的作用。生物与人类生活的许多方面都有着非常密切的关系。

生物学作为一门基础科学，传统上一直是农学和医学的基础，涉及种植业、畜牧业、渔业、医疗、制药、卫生等等方面。随着生物学理论与方法的不断发展，应用领域不断扩大。生物学的影响已突破上述传统的领域，扩展到食品、化工、环境保护、能源和冶金工业等等方面。

(2)为什么需要生物学思维下载扩展阅读：

早期的生物学仅仅是对生物的形态和结构作宏观的描述。1665年英国R.胡克用他自制的复式单孔反射显微镜，观察软木片，看到软木是由他称为细胞的盒状小室组成的。从此生物学的观察和描述进入了显微领域。

但是在17世纪，人们还不能理解细胞这样的显微结构有何等重要意义。那时的显微镜未能消除使影像失真的色环，因而还不能清楚地辨认细胞结构。

3. 为什么要学习生物学学习生物学对我们有什么益处

为什么要学生物学呢？我认为有下面的理由：一是素质教育的需要。当今最为活跃的领域以信息工程、生物工程为代表，作为人类的一员，要研究自身发展规律，不然谈何得上改造世界、征服世界，今后你们不管从事任何工作，你的生活（衣吃住行）都离不开生物学，因此生物科学对于我们每一个人来说都非常重要。其二才是顺利地通过会考，证明我们的能力、实力，你们的努力将证明你不是现代的生物文盲。
生物是比较易学的，在你们所学的学科当中，我认为生物是最易学的，它与我们的生活息息相关，例如，如何减肥呢？我种树的成活率一定比你们的高，你们相信吗（生长素处理、剪叶、松土等）？大家经过学习生物学之后会学到很多有用的知识，并将对你们终生有用。
人们常说，语文是网络之母，数学是网络之父，生物则是网络的小儿子。初生小牛不怕虎，生物科学前程远大，发展潜力也很大，是一门边缘学科，你要是研究物理化学等我认为很难有所作为，而生物有待你进一步发现的领域很多，研究生物就很容易有所成就、有所突破，每年的nobel prize 都有生物方面获奖。
我对生物学美好前景的向往：我小时候就听到我奶奶讲这样的一个故事，古时候玉米并不是长成今天这个样子的，而是叶子是青菜，杆是甘蔗，顶上结的是水稻，中间结的是玉米，根底下结的芋头，当时粮食多得吃不完。后来，有一个懒人去收获粮食，太多了太难收了，就产生了畏难情绪，就发出咒骂，说以后不要长这么多了，你们都各长各的，于是就变成今天所见的农作物样子。听到这个故事后，我对这个懒人恨之入骨，因为自己的懒，害得我们今天温饱问题得不到解决！以前到底有不有这样的一种植物呢？肯定没有，但反映了劳动人民的美好愿望。但当生物科学发展了，这种愿望有可能变成现实！用基因工程就有可能做到这一点。
——若干年以后，我们可以想象，人们可以长命百岁了，那时，当你对自己身上某个器官不满意了，就对医生说，医生，我要换某个器官！现在做得到吗？如当我们将人的某个基因移植到猪的体内，猪的体内就含有人的基因了，我们就可以用猪的器官来换我们身体的某个器官而不产生排斥反应！
——大家知道，现在猪肉比较贵，如何提高猪肉的产量呢？我们可以这样想象，到未来某一天，我们可以把猪养得像大象一样大，有可能吗？用基因工程，将管大象大小的基因换到猪管大小的基因上，猪就有可能长得像大象一样大！
——若干年，我到饭店吃饭点菜时说：服务员，上一头牛！我吃得一头牛吗？这不是天方夜谭，也不是吹牛，用基因工程，将管青蛙大小的基因移植到牛的身体上，将牛管大小的基因除掉。牛就会长得象青蛙一样大，我吃像青蛙一样大的牛一定吃得完。
基因工程制造出来的生物可以超出我们的想象很多很多，现在说起来，这些现象好象离我们很远很远的，其实，基因工程离我们很近很近的。
你听说过转基因食品吗？你们到超市买花生油注意观察一下，为什么价格比较贵的油上面写着100%非转基因食品呢？我们国家每年从美国进口的许多大豆，大多是转基因大豆。其实，转基因食品已经进入到我们的生活中，只不过你们没有留意。那么，转基因食品对人体是有利还是有害的呢？这个问题的回答是仁者见仁，智都见智，科学上目前还没有定论，但转基因食品要让消费者有知情权，有选择的权利。
我们国家也有转基因植物——抗虫棉，昆虫吃了这种棉花的叶子就会死掉，从而减少农药的使用量，大幅度提高棉花的品质，这意义是多么重大！
还有好多-- 比如“非典”的战胜，“流感”的抵抗，“狂犬”的防治，无子蕃茄,多倍体草梅，矮杆抗锈病小麦，8倍体小黑麦，短腿安康羊等等…都是建立在生物学的基础上面的，所以学习生物是很有意义的。
上述这些，无一不与生物科学的发展密切相关，学习生物学对一个现代人来说是多么重要，从中学习还能提高大家的思维能力，学会获取各种信息，有利于大学学好别的学科也有重要意义。那么，什么是生物呢？生物与非生物有什么本质的区别呢？下面我们来学习生物的基本特征……
学生物是为了更好的认识我们自己，只有从本质上清楚认识了自我，我们才能更好的改造自己，适应这个多变的自然环境。通过认识生物，我们才可以更好地生存，有很多的生物是为我们不认识的，我们只有在不断学习生物的过程中积累知识经验，在学习中探究，在学习中发现，才能更好地改变这个世界。

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书名：为什么需要生物学思维

作者：[美] Samuel Arbesman

译者：贾拥民

豆瓣评分：6.5

出版社：湛庐文化/四川人民出版社

出版年份：2019-5-31

页数：188

内容简介：

● 人类的技术，从网站到交易系统，从城市基础设施到科学模型，甚至是为大型企业提供配套服务的供应链系统和物流系统，都已变得过于复杂且相互交错。为什么复杂的技术系统越来越难以理解了呢？我们应该如何看待这个复杂的世界呢？

● 生物学思维和物理学思维是理解世界的两种方式，而复杂的技术系统更接近生物学系统，因此用生物学思维理解技术系统是个不错的选择。

● 认识复杂系统的正确态度是：对于难以理解的事物，要努力克服我们的无知;一旦理解了某个事物，也不会认为它是理所当然的。谦卑之心，加上迭代的生物学思维，就是洞悉复杂世界的正确方式。

● 应该怎么看待这个越来越复杂的世界？复杂系统研究专家塞缪尔·阿贝斯曼用《为什么需要生物学思维》这本书为我们提供了一个洞悉复杂世界的思考方式，告诉我们不必害怕。

● 北京大学国家发展研究院教授、财新传媒学术顾问汪丁丁，《连线》创始主编、畅销书《失控》作者凯文·凯利，美国经济学家、乔治梅森大学经济学教授泰勒·考恩，美国数学家、康奈尔大学数学教授、畅销书《同步》作者斯蒂芬·斯托加茨等联袂推荐！

● 湛庐文化圣塔菲书系又一重磅新书！

作者简介：

● 复杂性科学研究专家、应用数学家、计算生物学家。

● 2008 年获得康奈尔大学计算生物学博士学位，现为哈佛大学医学院研究员，考夫曼基金会高级学者。

● 《纽约时报》《华尔街日报》《连线》《大西洋月刊》等特约撰稿人。

5. 100种思维模型-14.生物学思维

生物学是一门能打通很多跨界知识的学科。相比物理学等自然科学，生物学更深刻地揭示了世界的底层规律，其思想放之四海而皆准。用生物学思维理解世界，其实不过是回归人类生存状态的本来面目而已。

——傅盛

现在企业在做战略咨询规划的时候，经常要面对一个问题：环境因素极度复杂，该如何在这么复杂的现象中找到制定战略的规律呢？

最近研究生物学这个学科的发展史，对这个问题产生了新的看法，我发现，在生物学中找到的规律和在企业发展中找到的规律，经常有某种底层的相似。

实际上，生物现象是人类过去面对的最充满多样性和复杂性的模糊问题之一——生物之间有个体关系，有种群关系，还有生态圈关系，其中还有看不见的能量流、信息流关系，是一个高度复杂的网络系统。

如果我们能够理解人类是如何破解复杂生物系统奥秘的，就有助于启发我们理解生活中的复杂问题。

为了弄明白这个问题，我研究了生物学发展的历史后，发现生物学的奥秘得以揭开，是历经七次转折点，解决七大基本问题后才走到今天的。

这七个问题的提出以及相应的有效策略，都对我们理解和解决其它领域的复杂问题，有十分重要的借鉴意义。因此，理清生物学发展的脉络，也许能带来更多的思维启迪。

生物学(Biology),也称生命科学,是自然科学六大基础学科之一。研究生物的结构、功能、发生和发展的规律。七大基本问题构成了生物学的整体脉络：

（1）生物学发展遇到的第一个基本问题：面对复杂多样的生物世界如何展开研究？

代表事件：林奈开创生物学新的分类系统，林奈给生物群体分配户口过去人们对生物的研究就是“博物学”，说白了就是收集很多动植物，给它们起个名字。但这样人们面对的就是很多名字的动植物，情况依然很混乱。

直到博物学家林奈第一次做了一件令人惊叹的事情——他把数量庞大、各具特色的生物放在一起，进行了“有规律的分类、收纳”，给每个生物分了一个“户口”。

林奈开创生物学新的分类系统

通过分类，林奈让我们发现了生物个体之间是有很多相似性的。地球上现存的生物物种有二百多万种，其中有150万种已经被命名。

还有人估计：地球上已经灭绝的有1500万种，加起来有几千万种。十八世纪，林奈使用了“界、门、纲、目、科、属、种”七个主要“级别”分类方法，建立了生物分类系统。

而后三百年由林奈设定的分类和命名方法一直沿用至今。几千万种生物被人“一分为五”：原核生物界，原生生物界，植物界，动物界和真菌界。通过分类归纳，为进一步研究打下了基础。

（2）第二个基本问题：形成生物个体的基本单位是什么？

代表事件：列文虎克发现了组成生物个体的细胞

如果人类一直停留在生物的个体分类上，那么，到今天也只会有“博物学”，而不会有“生物学”。幸运的是，列文虎克天天磨眼镜片，意外磨出了显微镜。通过显微镜，列文虎克发现了细胞。要知道，过去人们对生物的理解，基本单位就是“个体”。结果，显微镜的出现，一下把我们认知生物的单位从“个体”拉到了“细胞”。

生物个体的基本单位

这是一个质的改变——因为一旦研究问题的基本单位发生变化，那么我们理解问题的角度就完全改变了。

（3）第三个基本问题：细胞和不同生物体之间的关系是什么？

代表事件：施莱登和施旺提出细胞学说，引发“生物起源”问题在细胞的视界被打开后，人们自然就想到一个问题：既然不同的生物看起来都是由相似的细胞组成的，那么有没有可能，所有的生物其实都是源自同一个起源呢（“万物同源”）？

这个问题一经提出，就给人们的大脑里植入了一张看不见的关系网，花花世界里的花鸟鱼虫立刻被看不见的细胞联系了起来。

（4）第四个基本问题：种类如此繁多的生物种群是如何产生的？

当人们在细胞层面纠缠太久，生物学陷入研究机体解剖和生理结构而停滞不前时，达尔文对生物学的发展做了一个重要的创新——引入了全新的思考视角。这个视角既不是常见的个体视角，也不是微观的细胞视角，相反，他从更高的宏观角度——生态系统的角度，物种和物种之间、物种和环境之间相互竞争的视角，推理出“物竞天择，适者生存”的生物演化规律。

这一下，人们第一次可以不借助任何外部假设（比如上帝），就能解释为什么本是同源的生物，最后也会发展出如此丰富多样的生命种类。

值得一提的是，自从达尔文提出“遗传变异，自然选择”的理论后，就开启了人类认识复杂系统的全新视角，它至今仍是人们解释复杂系统现象的重要思想工具。

（5）第五个基本问题：为什么生物体会产生变异？

代表事件：孟德尔发现遗传定律揭秘了物种个体间差异的原因。尽管达尔文自然选择理论解释了生物演化的机制，但是有一个问题一直困扰着他，就是物种为什么会“变异”。

这个问题被神奇的孟德尔大叔在生物个体的层面，用数豌豆的游戏破解了——人类认识豆子的历史有几千年了，可是只有孟德尔意识到通过数豆子能发现遗传规律，简直太厉害了。孟德尔的分离定律和自由组合定律终于解释了物种变异的原因——填补了达尔文解释的漏洞。

不过，新问题又产生了：那“遗传”又是如何进行的呢？

（6）第六个基本问题：遗传是如何进行的？

代表事件：沃森和克里克发现DNA双螺旋结构这个故事大家应该都熟悉了，沃森和克里克大胆提出生命复制的双螺旋模型，并在最新的科学技术下得以验证，这让人类第一次破解了DNA的奥秘。原来，遗传就是几个碱基对重新排列组合的打牌游戏。

（7）第七个基本问题：基因是如何起作用的？

到了这个阶段，人类发现，原来生命都是一些DNA的表达，而DNA又是化学元素。那么，如果我们用物理和化学方法重新调整基因序列，不就可以像上帝一样，创造新生命了吗？所以，今天我们看到的基因组技术专家，都是穿着大白褂和各种化学制剂打交道。

当然，基因组的系统远没有我们当初想的那么简单，这又是一个全新的、极为复杂的系统。目前在这个层面，人类似乎还没有找到新的“达尔文”。

随着人们对复杂系统的理解，以及人工智能算力的指数级增长，未来我们发现新的生物学底层规律，也是很有可能的。

以上生物学发展破解七大核心问题的过程，就构成了一部极简生物史。

然而，这都不重要。对我们真正重要的，不仅仅是知道一段历史，还能从中学到人类是如何破解一个复杂的问题，以及背后有什么通用的基本问题和解决思路值得我们借鉴。

人们可以从跨领域的知识里汲取能量，运用到新领域。我们就以从这个立志出发，简单总结一下生物学被破解的过程中人类用到的几个重要思维工具。

1．要理解复杂系统中的问题，就要学会从不同的视角切入

在生物学的形成中，人们从个体视角发展到种群视角，又发展到生态学视角（研究种群关系），最终构成了对生物现象的宏观理解。同时，人们也从个体视角，进入到微观细胞视角，再深入到DNA和基因视角，构成了对生物现象的微观理解。

这个过程可以总结为：抽离出来看宏观，再深入进去看微观。这种变换视角分析问题的方法极为重要，能够在思维切换中找到解决问题的突破口。

2．对复杂问题的理解，如果在一个维度下无法解决，可以通过增加维度来分析，只不过，这个过程往往需要更强大的技术做支持。没有发明显微镜就看不到细胞，也就没有后面一系列微观认知的突破。

另一方面技术也很重要，因为技术可以给我们打开描述和理解复杂系统的新维度。而我们对一个复杂问题，每增加一个维度的理解就多了一种接近问题本质的路径。可是，我们在遇到复杂问题的时候，往往会忽略引入新技术的重要性。技术的演化往往能不断带来思考维度的新变化。

3．对复杂问题的处理，要多去跨学科的领域汲取营养。

在生物学的发展历史上，多次体现这种跨领域交流带来认知突破的现象：细胞的发现与制造业技术发展密切相关；达尔文的进化论受到人口学专家马尔萨斯的启发；基因组技术就更不用说了，是和各个学科的进展密切相关的。

这种跨学科交流汲取的营养，不仅是技术融合的优势，还是思想启发的突破——太阳底下没有新鲜事，在我们这里的问题，在其他领域很可能已经有答案。

只是过去，我们正规学校的教育都是沿用着“专业分科”的思路，每个人只学习自己专业的知识。这就让我们大多数人的视野非常狭隘，导致我们难以主动把人类在其他领域上获得的成就及时地用到自己的问题上。

其实，很多时候，人们能够创造性地解决问题，都是从其他领域的解决方案中获得启发。而不同领域看似无关的问题，只要我们找到更底层的相似性，就能提炼出跨学科的基本问题。

通过研究这些基本问题在不同领域的解决方案，能够极大地开拓我们的眼界和思路，创造性地解决问题。因此，多花时间涉猎一些和自己专业看似不相关的领域，看似不相关的背后，却是人类智慧的相互融通。

通过寻找问题现象背后的相似性，在跨学科知识之间建立联系，提炼基本问题，就是我们把不同领域知识横向建立联系的关键。

6. 为什么要学习生命科学

生命科学史中蕴涵的教育价值是非常丰富的，对于实现课程目标具有独特的积极意义。归纳起来，生命科学史至少在以下几方面蕴含着不可多得的教育价值。
1、生命科学史是一部思想史。
它揭示了人们思考和解决生物学问题的思想历程。这些思想是受当时的文化背景和科学技术水平制约的，生物学新知识的产生，都需要首先从思想方法上有所突破。例如，“物种是演变的”思想的确立就是对“物种是不变的”思想的突破。人类对生命个体发育的探究历程也体现了思想方法上的突破。这些事实反映了思想氛围影响着人们对事物的认识，如果当时的思想氛围是不科学的，就会导致人们对事物的错误认识。反过来，人们通过对事物的科学探究，获得对事物的正确认识，又会改变人的思想，进而改变思想氛围，使人们对事物的认识产生一次飞跃。
生命科学史展示了科学家所处的时代背景，记录着科学家们的思想以及思想转变，而科学家们的思想以及思想转变与他们从事的科学探究是密切相关的。这对学习者形成正确的思想具有积极的教育意义。
2、生命科学史展示了生命科学各个学科形成的历史，它能够从整体上告诉我们各个学科是在解决什么问题的过程中发展起来的，还能告诉我们各个学科之间的联系。这有助于研究者发现尚未解决的问题和进一步需要解决的问题；有助于学习者建立知识点之间的联系，建构完整的知识结构。
例如，遗传学的建立和发展经历了细胞遗传学、群体遗传学、微生物遗传学和分子遗传学等阶段的发展。如果孟德尔没有运用数学知识，对数据进行统计分析，就不能发现遗传法则；如果没有细胞学的发展，萨顿和鲍维里就不能推测到遗传因子与染色体之间的联系；如果塔特姆不精通微生物知识，基因与酶之间的关系就不能建立起来，等等。总之，如果不依靠各方面的知识，就不可能打开解决问题的思路。
遗传学是在解决遗传的规律是什么、遗传物质是什么、遗传物质具有什么结构、遗传物质如何复制和如何控制多肽链的生成等一系列问题的过程中发展起来的，环环相扣，知识体系相当明晰。如果我们在学习中能够循着这样的线索展开，了解这一系列问题的解决过程，那么这一部分的知识结构就建构起来了，而且还可能联想到新的问题。
3、生命科学史揭示了自然科学的本质。自然科学从本质上表现出以下特征，即定量化、观察、实验、科学过程、在自我更正中完善和积累。
定量化的特点是将生命科学和数学结合在一起。孟德尔就是运用数学统计方法对实验数据进行统计分析，才发现分离和自由组合规律；如果没有群体遗传学家对群体进行研究，建立数学模型，那么自然选择学说的机制也许就不会被揭示。只有对不同环境下获得的大范围的样品进行遗传方差的统计分析，才能将遗传引起的变异与环境引起的变异区分开。精确的定量化使生命科学成为人们公认的真正意义上的科学。
观察与实验是生命科学的基石。通过实验来研究事物，特别是通过精确的对照实验来研究问题是自然科学的又一突出特征。在自然科学领域，实验是向自然界提出真正的、必须解决的问题，并且寻找答案的方法。实验方法首先在生理学领域得到运用。19世纪70、80 年代，萨克斯（1832－1897）领导的植物学派，对于生物学中实验方法的运用起了特别重要的作用。19世纪80年代，鲁（1850－1924）将实验方法引入原先注重描述性工作的胚胎学领域。通过胚胎学，实验方法又扩展到细胞学和遗传学，最后又扩展到进化论的研究中。到了20世纪30年代，大多数生物学领域，除古生物学和系统分类学，都采用了实验分析和物理、化学方法而取得新进展。
生命科学史显示了产生每个知识点的科学过程。例如，20世纪初，萨顿和鲍维里在孟德尔遗传学以及19世纪末在染色体的变化、体细胞与生殖细胞的分裂等方面的成果上，提出了染色体学说，即遗传因子可能就在染色体上。但是当时拿不出证据证明他们的观点。直到1910年，摩尔根通过一系列实验发现控制果蝇眼色的基因位于性染色体上，才证明了萨顿、鲍维里的假说。从“基因位于染色体上”这一知识点的形成过程，可以看到科学过程的步骤。
生命科学也是在自我更正的过程中积累和进步。达尔文建立的以自然选择为核心的进化论，人们在承认生物进化论的同时，却不愿意接受达尔文对进化原因进行臆想的方法，不满意达尔文对进化机制的解释。德弗里斯将实验方法引入对进化论的研究中，提出了“突变学说”，以此来解释达尔文的自然选择学说。在20世纪的头十年，得到生物学界的广泛接受。然而，1910年，果蝇遗传学的发展表明，果蝇群体中不断发生着突变，却没有产生物种的变化。1912至1915年细胞学的精确研究，沉重地打击了德弗里斯的学说，他所认为的大规模突变产生的性状实际上是已有性状的复杂重组。细胞遗传学，尤其是群体遗传学的建立，才阐明了自然选择的机制。40年代，在达尔文进化论的基础上，提出了综合进化论。在综合进化论盛行了30～40年之后，1968年，木村资生提出了“分子进化的中性学说”。1972年，埃尔德雷奇和S.J.古尔德提出了间断平衡论，引起了科学界的重视和研究。进化理论还在发展之中。
从进化论的发展可以看出，生命科学知识是科学家对前人的结论不断质疑、不断证实的基础上进行自我更正的过程中积累起来的。通过生命科学史，对培养研究者和学习者的批判性思维是有积极意义的，同时也能加深学习者正确认识绝对真理和相对真理的关系，从事实中提高哲学素养。
4、生命科学史就是前人探究生物学知识的科学过程史。每一个知识点的产生过程，就是一个探究的过程。总之，生命科学史中蕴涵了知识与过程的统一。（过程中包含着思维方式，如好奇心、求知欲、质疑、推理等；过程中包含着研究方法）。知识和过程是自然科学的两个维度，二者是统一的，不能割裂开来。没有知识做为基础，怎么能创新呢？
DNA双螺旋结构模型的建立，汇集了许多不同学科背景科学家的智慧，这正证明了知识是非常重要的，显然仅有沃森和克里克的知识也是办不到的。
值得注意的是，新课程改革以来，已经指出了重结论轻过程的弊端，并且提出“新课程把过程方法本身作为课程目标的重要组成部分，从而从课程目标的高度突出了过程方法的地位”。然而如果把“突出了过程方法的地位”理解为重过程而轻结论，也是极端错误的，因为过程与结论不是对立的。在生物教学中二者必须兼顾并且统一起来。学习生命科学史是能够把结论和过程方法兼顾统一起来的有效途径之一，这样做不仅有助于了解每个知识点的来龙去脉，而且从其中的一些典型事件中可以学习到前人的科学探究方法，而深受启发。
5、生命科学史展示了在探究知识的过程中，不仅有相同研究方向的人们之间的合作、而且有不同研究方向的人们之间的合作。
DNA双螺旋结构的问世充分说明了这一点。这个事实表明从事不同学科研究的人，掌握的知识和技术是不同的，而且不同学科背景的人有3不同的思维方式（尤其是玻尔、德尔布吕克和薛定谔的思想为遗传学研究注入新的活力，他们的思想对沃森和克里克造成了巨大的影响），他们的合作为解决问题提供了不同的思路，他们在解决问题中相互启发，相互补充，相互促进。同时共享了研究成果。
不同的教师也存在知识体系和经验的不同。尤其在知识爆炸的时代，知识更新的速度很快，老、中、青不同层次的教师的知识结构差别会更大，而教师之间的合作可以弥补这种差别。因此，在生物学教学过程中，不但生物学教师之间要合作，而且还要与其他学科的教师合作。同时也启发学生必须重视每一科的学习，只有这样才能为终身学习、生活和工作奠定良好的基础。
6、生命科学史展示了在探究知识的过程中科学家所持观点之间的碰撞和论争，在碰撞与论争中，知识得到不断的澄清。
例如，达尔文的自然选择学说发表不久，有人提出了“自然选择作用于哪一种变异”的问题，成为当时争论的焦点。达尔文认为选择主要作用于连续的变异类型上。早期的生物统计学家高尔顿（1822－1911）、皮尔逊（1857－1936），与达尔文的判断一致。到了19世纪末，贝特森用事实证明了环境呈现连续的变化，而生物的变异却是不连续的，这种不连续性受遗传的控制，而不是受环境控制的。1904年，在英国科学促进协会的会议上，贝特森与韦尔登进行了最后的争论，贝特森取得了胜利。
又如，针对由什么物质引起发酵的问题，李比希和巴斯德展开了争论。巴斯德提出酿酒中发酵是由于酵母细胞的存在，没有活细胞的存在，糖类是不可能变成酒精的。李比希坚持认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，这些物质只有在酵母细胞死亡并且裂解之后才能发挥作用。1897年，毕希纳用实验证明了李比希是对的。即使是伟大的巴斯德也有发生错误的时候。
这些事实给予我们的启示：在教学，尤其在生物学探究教学中，生生之间、师生之间和教师之间发生争论是正常的交流。新课程教学提倡这种交流，允许发表各自的观点，即便有错误也是正常的，关键是拿出证据去证实。
7、生命科学史展示了成功的实验与选择合适的实验对象是分不开的。
孟德尔选择了豌豆；摩尔根选择了果蝇；细胞学说的创始人施旺选用具有相似于植物细胞壁的动物脊索细胞和软骨细胞；贝尔登和鲍维里在研究细胞分裂时，选择了马蛔虫细胞；沃尔弗（1733－1794）采用植物组织做研究材料研究生物的生长发育，由植物向动物推广；比德尔和塔特姆最终选择了红色面包霉作为生化遗传学研究的材料；德尔布吕克、卢利亚和赫尔希组成着名的“噬菌体小组”，最终选择了病毒作为研究对象；瓦尔堡选择了正在进行细胞分裂的海胆卵进行呼吸速度的研究；悉尼·布雷内、罗伯特·霍维茨和约翰·苏尔斯顿[这三人是2002年诺贝尔生理医学奖获得者，最终选择了线虫来探索“程序性细胞死亡”的奥秘；科学家选择了拟南芥作为植物遗传研究的模式植物。
由以上事例说明了选择合适的研究对象对解决问题非常关键。这些事实给予我们的启示：其一，基础教育阶段生物新课程中的探究教学，也涉及到选择探究对象的问题，要解决好探究问题，必须先选择好探究对象。其二，培养师资的师范院校开设的生物实验课，实验内容都是计划好的，实验对象也是预先规定好的，只要照着做就可以，这是标准式的“食谱式”的实验，做实验仅仅是为了验证已被肯定了的现象或者是学习一种标准的实验程序。在这种模式下，学生对“实验”会有兴趣吗？培养的师资能够适应新课程的教学吗？关注科学家们筛选研究对象的做法，对于师资培养和进行生物学探究教学应该是有帮助的。
8、生命科学史呈现着科学家的科学态度、科学精神和科学世界观。科学态度就是实事求是。科学精神就是敢于怀疑、敢于求真、敢于创新。科学世界观就是要认识到世界是可知的，同时还要关注科技发展对社会的影响，养成负责任的态度。巴斯德（1822－1895）和伯格（1927—，DNA序列专家，1980年诺贝尔化学奖得主）的事迹充分体现了科学家的科学素养。生命科学史中记载着科学家的生平事迹，从中挖掘科学家的科学态度、科学精神和科学世界观，把它们渗透到生物学教学中，对于培养学生的生物学素养乃至科学素养和人文素养都具有积极的教育意义。

7. 为什么要在生物学课堂中重视科学思维

1.
要从揭示思维本质入手,努力培养科学的思维方法 思维是一种心理过程,它能反映现实对象的本质特征,揭示对象与相关现象之间的各种内在联系.科学思维品质的特点反映在思维过程中,往往表示出某些习惯性的思维方式或途径,统称为思维习惯.对于学生来说,是否领悟到科学思维的真谛,对其未来从事科学研究具有重要意义.例如在“生物进化学说”这一节的教学中,首先可

2.
要努力培养学生掌握理论与实践相结合的方法 在生物课堂教学中,当学生理解了生物学基本概念,切实掌握了生物学的知识体系后,还应注重引导学生灵活运用知识,解决实际问题,解决新信息题,这是一个从学习知识到灵活运用知识的深化过程,也是一个知识迁移过程,更是一个知识能动飞跃的重要表现.例如,在学习“环境对生物的影响”时,曾经做了一个试验,对两个教学班

3.
要重视过程教学,努力培养学生探求新知识的精神 在传统的教学中,学生使用的教材都是按生物科学理论体系框架结构而编写的,过分强调了教材的系统性、理论性,忽视了教材的实践性、可读性和趣味性.虽说新教材已弥补了这一缺陷,但人们却习惯于从概念、结论出发,按课本的知识体系循环教学.这就是通常所说的结论式教学.所谓“过程探索式”教学是指通过独具匠心。

8. 生物学思维~为什么需要生物学思维 ~33

  作者在本节开始探讨为何生物学思维成为了人类最主要的两种思维方式之一，与经典的物理学思维相比，生物学思维有哪些特点和优势。追求统一理论的物理学思维和专注多样性理论的生物学思维，看似互相独立，甚至相反，但作者觉得二者是可以结合的，即我们真正需要的是经过物理学思维锤炼的生物学思维。

复杂的技术系统更接近生物学系统，因此，用生物学思维思考复杂技术是个不错的选择。为了从整体上理解系统，我们也会忽略掉一些细节，这时，物理学思维才是首选。我们真正需要的是经过物理学思维锤炼的生物学思维。

17世纪中叶，一位名叫纳撒内尔·费尔法克斯的英国医生在科学杂志《哲学学报》上连续发表了几篇论文。费尔法克斯观察到一些很有趣的现象，并决定通过这些论文把他的发现告诉同时代的科学家们。

其中一篇论文的标题是《人类自然特性潜移默化的实例：无论是在人身上还是在野蛮人身上》。在这篇论文中，费尔法克斯讲述了一个40岁左右、习惯喝热啤酒的男人的故事。有一天，这个男人在喝了一杯冰镇啤酒后病倒了，并在几天内死去。费尔法克斯就此推测：人的胃很可能只能适应一定范围内的温度。费尔法克斯还写了一个女人的故事：每次听到雷声，她都会觉得恶心。不过，费尔法克斯没有去推测为什么雷声会对这个女人产生这样的影响，只是指出：“这位女士从孩提时代起就一直如此。”

我们现在知道，尽管费尔法克斯没能实现他的目标——从记录下来的这些观察结果和事实中总结出某种理论，但是他的观察本身就极具价值，至少这是“理解”的第一步。（记录各种现象也是科学研究的必要步骤呀）

在同一时期，年轻的牛顿正在思考物体如何移动，以及光线如何传播。牛顿于剑桥大学三一学院求学期间，一场瘟疫席卷了整个英国。为了预防疫情，剑桥大学临时闭校。于是，牛顿回到了家乡，在伍尔斯索普的农村生活了几年。也就是在那个时期，他对微积分、光学和行星运动规律等方面的研究取得了根本性的进展。他研究了数学推理和演算，还做了一些实验，比如为了分析颜色的性质而在自己的眼窝上插入一枚长针，以及观察苹果如何从树上掉下来，等等。与费尔法克斯一样，牛顿对观察所得的材料进行了分类和编目；不同的是，牛顿还总结出了一套支配物理世界的定律，并用数学公式将它们描述了出来。

在某种意义上，我们可以说，费尔法克斯和牛顿在同一时期、同一个国度所进行的不同研究，代表了两种理解宇宙复杂性的方法，而这两种方法还存在着竞争关系。（早些年科学界还是物理学思维一统天下呀，直到近代发现很多事物已经无法用经典理论解释，才有了生物学思维的迅速发展）

牛顿试图将观察到的所有不同事物都统一起来，也就是通过一组优雅的解释来简化世界的多变性和多样性。通常，他所利用的只是几个公式或定律而已。关于这一点，我们可以在牛顿发现的万有引力定律中看得非常清楚。这个极简公式反映了从物体坠落、潮涨汐落到行星运行等诸多现象的普遍规律。而在今天，物理学家之所以会孜孜不倦地探寻能够一统天下的万用理论，也是出于与牛顿相同的愿景，希望能够发现可以作为人类已知的、宇宙各方面基础的秩序；并让宇宙的每个组成部分都各归其位，将它们放在适当的位置上。科学家托马斯·亨利·赫胥黎有一句名言，“科学的巨大悲剧”是“一个丑陋的事实往往会杀死一个美丽的假说”。他的意思是，优雅的理论是科学的目标，当某个事物与优雅的理论相悖，或令理论复杂化时，科学便会遭遇最大的悲剧。（追求优雅可能是科学家和知识分子的思维倾向，但现实中很多事情确实又无法如此简化呀，互相并存吧）

费尔法克斯则放弃了对理论优雅性的追求，转而拥抱了多样性和复杂性。即使世界在一定程度上是混乱的，他也愿意接受，并为“又了解到新的细节”而欢欣鼓舞，哪怕这些细节很难立即被融入某个单一的理论框架中。（没有从众的科学家，在当时也是很厉害）有些人把他的方法戏称为“蝴蝶收藏家”式的方法，即收集多种多样的“蝴蝶”并加以描述。在这里，我们还能发现现代医生的影子，他们是费尔法克斯的智识后裔，为人体各个层级上的完美功能而啧啧惊叹，例如血液凝固过程中的复杂步骤、酶级联反应的复杂性质，等等；还有那些天文学家们，会为强大的太空望远镜所揭示的诸多星系类型而深深倾倒。（尊重客观事实，观察并记录，这种方法很适用于现代社会呀）

博物学家不可能赞同赫胥黎的抱怨，因为在他们看来，根本不存在所谓的“丑陋的事实”。所有的事实和知识都为我们提供了与这个奇妙世界有关的新信息，向我们展示着世界的复杂性和多样性。当事实不符合我们的心智模式时，完全不必为此而感到沮丧；相反，还应该为这种“意外”而感到由衷的高兴，然后去寻找能够解释这些“意外”的新方法。（反而感到高兴，厉害呀，人类科技进步就是靠这些乐观好奇的科学家）

物理学家弗里曼·戴森将牛顿的方法描述为古雅典时期的科学思维方式，并认为这种思维方式“强调思想和理论……试图找到可以将宇宙万物联系在一起的统一理论”。至于关注多样性的方法，戴森则认为，可以将它描述为工业革命时代的科学思维方式，“强调事实和事物，试图探索和拓展人类对自然多样性的认知”。例如，起源于曼彻斯特的英国工业革命。

戴森还进一步指出：这两种方法还有另一个不同之处，即生物学是多样性理论者的“领地”，而物理学则是统一理论者的“主场”。（确实如此，这两个学科的科学家截然不同）

我在这里把这两种方法分别称为生物学思维和物理学思维。在物理学中，人们通过统一和简化去观察各种现象的明显趋势，无论是在爱因斯坦、牛顿，还是麦克斯韦身上，都能看到这一点。众所周知，麦克斯韦给出了能解释电磁原理的公式。简化，甚至极简化，是物理学领域内广受尊崇的方法之一。（抽象思维能力是物理学家的必杀技呀）

生物学家通常更愿意接受多样性，并倾向于陈列大量事实，而不在意这些事实是否能用某个统一理论来解释。事实上，他们只需要有一个合适的小模型就可以了。当然，生物学理论也并非总是如此。例如达尔文的进化论，显然就是生物学中的一股统一力量；许多分子生物学家、以数理生物学为专业方向的应用数学家，以及许多研究其他领域的生物学家都倾心于此。

说到底，上述两种方法都是在探求具有普遍性的、有预测能力的理论。但是，这两种思维方式的推进方向是不同的，这种不同主要反映在它们对抽象化的相对容忍度上，而相对容忍度又取决于所研究系统的特性和复杂性。例如，利用数学公式抽象掉宏观层面上的细节，这种做法在物理学中几乎无处不在，但在生物学中却难觅踪影。（生物学是不放过任何细节呀，细节往往决定了很多关键性突破）

从下面这个古老的科学笑话中，我们可以清楚地看出这种区别。一位奶农为了提高产奶量雇用了两个顾问，一位是生物学家，另一位是物理学家。生物学家在考察了一周后，提交了一份详细的长达300多页的报告，写明了每头奶牛的产奶量具体取决于什么，例如天气情况、奶牛的大小和品种等。而且这位生物学家还向奶农保证，只要严格按照建议执行，奶牛的平均产奶量可增加3%至5%。而物理学家只考察了3个小时就回来了，然后宣称自己已经找到了一个能够适用所有奶牛的高效解决方案，并且可以将产奶量提高50%以上。奶农问：“那么，你说应该怎么做呢？”“好吧，”那个物理学家回答道，“首先，假设你有一头身体为球形的奶牛……”（哈哈哈哈，经典）

抽象化方法当然是有用的，但我们不能做出存在“球形奶牛”这种假设。当你把生物学层面上的细节都抽象掉之后，你不仅会丢失大量信息，而且最终还会对某些重要组成部分，比如边界情况，感到束手无策。生物学思维和物理学思维是解释世界的两种不同方法，适用于不同的系统，而且通常是互补的。（互补的思维，也是一个人思维成熟的表现，大脑里能容纳两个截然相反的事物/思维）

9. 为什么要选择生物学这个专业

为什么要选择生物学这个专业
专业分析
1）.优势
社会认可度高，对本专业有较高期望
知识范围广，生物学基础强，工科知识扎实，二者有机结合
基础扎实，应用广泛，可以很容易的转到生物科学方向或其他相关应用专业，比如食品科学，制药科学
理性思维强，善于分析问题解决问题；注重动手操作能力，可以进行独立课题实验，并提交专业论文
保研考研比率很大，很多学生有机会出国继续深造
】
2）.劣势
专业课设置不是很成熟，各学校参差不齐
生物科学专业课和工科知识学习均深度有限
所要求的科目较多，课业较重，想要学好学精必须投入大量精力，所以课余时间不是很充足
本科毕业工作前景不是十分明朗，相关就业领域要求更高学历

3）.机遇
培养高级科研和技术人才学科，出国比例大，各大有名高校都十分注重其发展
专业适用面广，易转专业，可以进一步学习上游的生命科学，也可以学习下游的实用工程学科。就业领域广泛，比如制药，食品，科研，或技术开发等
把先进高端的生命科学和应用联系起来，是非常火的专业，前景十分看好

4）.挑战
相对口专业要求更高学历，本科毕业后工作相对难找，为此很多学生进一步深造学习，就业的一般从事层次较低的技术工作或干脆放弃本专业而转行
如果有志与从事相关科研工作，需要培养扎实的钻研探索精神，并注重锻炼动手能力，进一步深造学习，定会成为该方面的高级科学人才。

10. 生物思维解决复杂问题的必要性

生物思维和物理思维是截然不同的，而且往往是互补的，它们是看待世界的方法，并且适用于不同类型的系统。”***我们应该如何看待复杂性？我们应该使用生物系统还是物理系统？答案当然是视情况而定。让您可以使用这两种工具非常重要。生物学系统通常比物理学中的系统更复杂。在物理学中，组件通常是相同的——例如，考虑一个只有气体粒子的系统，或者一个单一的整体材料，如钻石。除此之外，相互作用的类型通常可以在整个系统中保持一致，例如围绕行星运行的卫星。生物学是不同的，从生物学的思维方法中可以学到一些有意义的东西。在生物学中，有大量的成分类型，例如细胞中蛋白质的多样性或单个生物中不同类型的组织；例如，在研究蓝鲸的交配行为时，海洋生物学家可能不得不考虑从它们的 DNA 到海洋温度的方方面面。生物系统中的每个组成部分不仅各不相同，而且从整体中解脱出来也更加困难。例如，您可以观察阿米巴原虫的细胞核并尝试自行理解它，但您通常需要有机体的其余部分了解细胞核如何适应阿米巴原虫的运作，它如何提供核心遗传信息涉及整个细胞的许多功能。当谈到我们应该如何看待技术时， 在这里一个有趣的观点。随着技术的相互联系和复杂性的增加，它越来越像一个生物系统，而不是一个物理系统。还有另一个区别。生物系统与许多物理系统的不同之处在于它们有 历史 。生物会随着时间而进化。虽然物理学的物体显然不是凭空出现的——天体物理学家甚至谈论恒星的演化——但生物系统尤其受到演化压力的影响；事实上，这是它们的定义特征之一。由于这些复杂的 历史 路径，生物学的复杂结构具有它们的形式，这些路径在很长一段时间内受到众多因素的影响。通常，由于生物的复杂形式，任何微小的变化都会产生意想不到的影响，随着时间的推移发生的变化都是通过修补：以微小的方式修改系统以适应新环境。生物系统通常是进化到足以适应特定环境的黑客。它们远非自上而下设计的系统。并且为了适应不断变化的环境，它们很少是微型级别的最佳系统，更愿意为生存优化而不是任何一个特定属性。优化的不是个体的生存，而是物种的生存。技术可能看起来很强大，直到它们遇到一些轻微的干扰，从而导致灾难。同样的事情也可能发生在生物身上。例如，人类可以非常好地适应大量环境，但一个人基因组的微小变化可能导致侏儒症，而这种突变的两个副本总是会导致死亡。我们的规模和材料与粒子加速器或计算机网络不同，但这些系统在复杂性和脆弱性方面有着深刻的相似之处。注重细节和多样性的生物思维是处理复杂性的必要工具。因此，生物学家，尤其是野外生物学家研究生物体的巨大复杂多样性的方式，考虑到它们的进化轨迹，特别适合理解我们的技术。野外生物学家经常扮演博物学家的角色——收集、记录和分类他们在周围发现的东西——但更重要的是，当面对一个极其复杂的生态系统时，他们不会立即尝试从整体上理解它。相反，他们认识到他们一次只能研究这样一个系统的一小部分，即使不完美。例如，他们将研究少数物种的相互作用，而不是检查单个区域内的完整物种网络。野外生物学家非常清楚他们所做的假设，