生物學與美

(江蘇省如東縣新光中學 226409)

新課標將“態度、情感、價值觀”列為三維目標之一，而這一目標中的許多內容可涵蓋為“審美教育”。追根溯源，美學是哲學的一個分支，但就美學的存在方式和內容來講，生物科學中所含美學素材、原理最為豐富。因為生命運動是物質運動的最高形式，生物種類最為豐富，“多樣即資源”。自然選擇決定了生命運動之高等，它和生物多樣性一起決定了生物科學中美學素材、原理的豐富性。正如翟中和院士所言：我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設計出的任何智能電腦更精巧!所以，每一種生物都是大自然億萬年精雕細琢的工藝品寶庫中萬里挑一的精品，它比璀璨奪目的鉆石更為難得，更具誘惑力。顆顆生靈猶如滿天繁星，令人向往，思緒萬千，都是美的化身、美的結晶。

1 生物科學中的自然美

各種生物，以其豐富的色彩、形狀、聲音、行為等給人以強烈的視、聽、嗅、觸覺等感官沖擊和心靈的震撼。不必說爭奇斗艷的鮮花，郁郁蔥蔥的樹林，碧綠如茵的芳草，翩翩起舞的蝴蝶，搏擊長空的雄鷹，奔跑如飛的獵豹；不必說數十噸之巨的藍鯨打鬧于大海時的雷霆萬鈞之勢，充滿靈性和神秘的海豚正與沖浪者追逐嬉戲，珊瑚正在海底孜孜不倦，似乎不把大海填滿決不收兵；不必說大雁南飛時隊形的整齊、協調、和諧而又富于變化，羊群恬靜地棲息于草原，如朵朵白云嵌于藍天；也不必說虎嘯、猿啼、馬嘶、獅吼、狼嚎、犬吠，管它是“美聲”、“通俗”還是“民族”，聲聲皆美；更不用說動物之首席代表——人，古今中外誰能淋漓盡致地寫出人之美麗?如果你難得親近自然，只要看一看詩人、畫家筆下的生物世界，就會發現生物的外在美是何等豐富多彩：“兩個黃鸝鳴翠柳，一行白鷺上青天”；“春色滿園關不住，一枝紅杏出墻來”；“蟬鳴林愈靜，鳥鳴山更幽”；徐悲鴻的馬瀟灑奔放、開拓進??；齊白石的蝦晶瑩剔透、栩栩如生；鄭板橋的竹姿態萬千、堅忍不拔……

總之，生物體的形體美、行為美、動態美、韻律美、本能美以及生物體的和諧美、適應美，無不為我們展示出一幅生動感人的美麗畫卷。生物教師要充分挖掘和運用生物科學中的美學原理和素材，潛移默化地引導學生更好地感受美、鑒賞美、表達美、創造美，促使學生更好地理解生命的美好和神圣，進而更好地珍惜生命、熱愛生命、探索生命。

2 生物科學中的科學美

科學是真與美的統一，科學美是美的一種高級形式。生物之科學美，將使人們“混亂之中見和諧”、“復雜之中見簡潔”、“多樣之中見統一”，其體現方式可分為科學事實美、科學理論美和科學實驗美。

2．1科學事實美

正如物理學家用生動的語言描繪核裂變過程，天文學家探視“光年”之遙的宇宙深處一樣，達爾文心中的一草一木都是活生生的，都是有人格、有情感的東西，目光所及之處，都是“一幅雖不清晰但卻無限美好的圖象”。如：葉在莖稈上的排列，雖有對生、互生、輪生之別，但自上而下互不遮擋，形成鑲嵌式模型，使每一張葉都能接受充足的陽光；蜂巢的建筑工藝，是任何建筑工程教授都難以完成的發明創造；微觀的生物細胞，多數人只知道它可分為膜、質、核等，可誰知其內更有數不清的奇妙“機關”，共同完成物質的進出、取舍，細胞的分裂、分化，基因的表達調控等，一切生命運動最終都得在細胞中有條不紊地實施。一個生物細胞便如同一座現代化的文明城市，從軍事防御到能源交通，從人員社會分工到外貿交流乃至垃圾處理，都是那么周全和恰到好處，其美妙難以用語言加以描繪。

又如：初中生物學教材介紹，植物根尖分根冠、生長點、伸長區、根毛區4個部分，它們各具特征，各司其職。教學中僅僅停留于此，學生所獲得的將是間斷的、靜態的認識。因此，教師要引導學生分析、感悟4部分結構間互動、互變、互為因果的深層次關系，使學生初步構建起：結構與功能統一，功能與環境統一的生物學思想，乃至“存在即合理”的哲學萌芽。

2．2科學理論美

科學的目的在于揭示事物的規律性。生物界在外觀上紛繁復雜、雜亂無章，但實質上卻和諧統一。生物科學就是要揭示生物界的統一與和諧。一種生物理論，如果發現并反映出生物界的和諧、統一，它便是“真”與“美”的統一，就是科學的最高境界?！凹毎麑W說”的提出“使得有機的、有生命的自然產物的研究——比較解剖學、生理學和胚胎學才獲得了鞏固的基礎”。

生物學中形態與結構的統一、結構與功能的統一、功能與環境的統一，不僅解釋了許多生物現象，如：同源器官、同功器官、痕跡器官等，更為我們探尋生物未知世界提供了許多科學預見。如同門捷列夫元素周期律，使人們對原子結構與化學性質的關系的認識豁然開朗，而一提起“適者生存、物競天擇”，我們立刻想起老虎隨時準備清除食草動物中的每一個不良基因攜帶者，而食草動物又毫不猶豫地淘汰肉食動物中的“懶漢”，它們嚴守同一定律，相互激勵，相互監督，共同維持著森林的“可持續發展”。印度野牛明知征途遙遠而艱險，也毫不猶豫地勇往直前，幾十年如一日，生命不息，奔騰不止，追隨著大自然的韻律，用自己的鐵騎在大地上奏響了生命的音符。

系統進化理論告訴人們，生物由低等到高等、由簡單到復雜進化發展，這就不難解釋水螅輻射對稱、具網狀神經系統，而人兩側對稱、具中樞神經系統。蚯蚓、魚、青蛙、鳥，其心臟由一室遞增為四室，其肺從無到有，從簡單到復雜。恩格斯把細胞學說、能量轉化與守恒定律、達爾文進化論并列為19世紀自然科學的“三大發現”，因為它們大大推進了人類對整個自然界的認識，有力地促進了自然科學、倫理學和哲學的進步。

2．3科學實驗美

科學實驗美是指實驗的理論基礎和指導思想的先進性，實驗手段、實驗工具的新穎性和創造性，對實驗現象、結果的分析、思辨的科學性，更包括實驗工作者不墨守陳規、不迷信權威的探險精神。孟德爾通過豌豆雜交試驗得出顆粒遺傳的結論，證明了遺傳物質的不融合，在繁殖傳代中可分離并重新組合。摩爾根通過果蠅“連鎖遺傳”的研究，于1926年發表了他的名著《基因論》。生物工程研究中，從細胞的分離、破碎、抽提到電泳、層析、印跡等，無不令人稱奇叫絕。生理學中，生物電現象的研究，從一開始就同電學、電化學的研究以及電子學測量和控制儀器的應用密切相關。每一項科學理論的形成和進步都是建立在實驗基礎之上的，一次成功的實驗，如同為萬丈高峰的攀登者鋪設了一塊階石。

3 生物科學中的社會美

生物的社會美，首先在于生物與生物、生物與環境間的相互依存、相互制約的動態平衡之美。一個生態系統由非生物物質能量、生產者、消費者和分解者組成。它們間時刻不停地進行著物質循環、能量流動和信息交流。世界得以維持和發展，理由只有簡單的兩個字——平衡。在生物課堂上，教師和學生可共同領略生物界物種之繁多，數量之龐大；共同體會著它們間無大小、強弱、高低、貴賤之分，各有一片自由的天地讓其盡情發揮其社會價值；共同感悟著大自然的兼容并蓄、民主自由。

生物的社會美，還在于生物對人類社會物質上的直接供給。據統計，僅小麥、水稻、玉米三種作物就提供了人類所需糧食的70％以上，各種家禽、家畜、海產為人類提供了必要的蛋白質，各種蔬菜、水果、菌類為人類日常生活所必需。中國有記載的藥用植物約有5000種，常用的約有1000種。很多動物已被人類作為主要的藥物，如水蛭素是珍貴的抗凝血劑，蜂毒治療關節炎，蛇毒可控制高血壓。

生物的社會美，更在于生物給人類以科學借鑒、精神熏陶、思想啟迪，促進人類社會的自我完善和進步。蛙眼對靜止的物體幾乎視而不見，對運動著的物體特別敏感；蝙蝠視覺退化，但進化出先進的超聲波回聲定位系統。人們已將這些原理應用于雷達。在羅馬尼亞的一塊玉米地下，科學家發現了一個洞穴，里面生活著48種動物，其中有33種是從來沒有見過的動物種類。這是一個永遠生活在黑暗中的生物群體，這些動物是從巖石中獲取能量，它們需要的營養元素氧是從巖石縫隙滲入地下的。這一發現引起航天專家的興趣。研究火星生命的專家認為，火星上的生命有可能存在于類似于這樣的洞穴中。據推算，火星上的生命可能出現在3億年之前，那時的火星是溫暖而潮濕的。如果火星上的生命繼續存在的話，有可能早已轉入地下，因為火星的地表以下仍可能存在液態的水。到過黃山的人們無不為置身于懸崖峭壁、扎根巖縫之中的黃山松所折服，無不感嘆生命之可貴與偉大。我們的工作、生活難免有困難和挫折，但只要“咬定青山不放松”，就沒有解決不了的問題。老虎雖猛，但它們在打斗中很少傷及對方；眼鏡蛇在相互對抗中本可輕而易舉地噴出毒液消滅對方，但它們誰也不會這樣做，只是用自己的頸部將對方的頸部壓到地面為止。勝者擔當起“民族”興亡之重任，敗者“退居二線”“發揮余熱”。它們間的斗爭都是為了種族的延續和發展，而不是“痛打落水狗”，也不是“將階級斗爭進行到底”。

在生物教學中，教師可將這些美學原理和素材有機組織起來，適時、適度地引導滲透，努力讓學生構建起：科學生物觀、社會生物觀、人文生物觀，使學生在了解生命現象和生命活動規律的同時，得以科學借鑒、精神熏陶、思想啟迪，促使其人生觀、世界觀的完善和進步。

注：“本文中所涉及的表格、注解、公式等請以PDF格式閱讀原文?！?/p>