生物學發展史簡述

生物學是從分子、細胞、機體乃至生態系統等不同層次研究生命現象的本質、生物的起源進化、遺傳變異、生長發育等生命活動規律的科學。其包含的范疇相當廣泛，包括形態學、微生物學、生態學、遺傳學、分子生物學、免疫學、植物學、動物學、細胞生物學、環境化學等。生物學隨著人類認識世界及科學技術的發展，大概經歷了四個時期：萌芽時期 、古代生物學時期、近代生物學時期和現代生物學時期。

1.萌芽時期

指人類產生（約300萬年前）到階級社會出現（約4000年前）之間的一段時期。這時人類處于石器時代，這一時期的人類還處于認識世界的階段，原始人開始栽培植物、飼養動物，并有了原始的醫術，這一切成為生物學發展的啟蒙。

2.古代生物學

到了奴隸社會后期（約4000年前開始）和封建社會，人類進入了鐵器時代。隨著生產的發展，出現了原始的農業、牧業和醫藥業，有了生物知識的積累，植物學、動物學和解剖學進入搜集事實的階段。在搜集的同時也進行了整理，被后人稱為，古代生物學。古代生物學在歐洲以古希臘為中心，著名的學者有亞里士多德（研究形態學和分類學）和古羅馬的蓋侖（研究解剖學和生理學），他們的學說整整統治了生物學領域1000年。其中亞里士多德沒有停留在搜集、觀察和純粹的自然描述上，而是進一步作出哲學概括。在解釋生命現象時，亞里士多德同先輩們一樣，認為有機體最初是從有機基質里產生的，無機的質料可以變成有機的生命。中國的古代生物學，則側重研究農學和醫藥學。賈思勰（約480—550年）著有《齊民要術》，系統地總結了農牧業生產經驗，提出了相關變異規律，首次提到根瘤菌的作用。沈括（1031—1095年）著有《夢溪筆談》，該書中有關生物學的條目近百條，記載了生物的形態、分布等相關資料。

3.近代生物學

從15世紀下半葉到19世紀，這一時期科學技術得到巨大發展，特別是工業革命開始后，生物學進入了全面繁榮的時代。如細胞的發現，達爾文生物進化論的創立，孟德爾遺傳學的提出。巴斯德和科赫等人奠定了微生物學的科學基礎，并在工農業和醫學上產生了巨大影響。17世紀建立起來的動物（包括人體）生理學到19世紀有了明顯的進展，著名學者有彌勒、杜布瓦·雷蒙、謝切諾夫和巴甫洛夫等。由于薩克斯、普費弗和季米里亞捷夫的努力，植物生理學在理論上達到了系統化。胡克改進了顯微鏡的使用方法，發表了《顯微鏡學》，內載生物學史上最早的細胞結構圖，并命名為“cell”。達爾文以博物學家的身份乘英國海軍勘探船“貝格爾”號，經歷了5年的環球旅行，之后出版了震動當時學術界的《物種起源》。該書從變異性、遺傳性、生存競爭和適應性等方面論述了生物界的進化現象，提出了以自然選擇、適者生存為基礎的進化學說。孟德爾多年從事植物雜交試驗研究，并在自然科學學會雜志發表了論文《植物雜交試驗》，文中提出了遺傳單位因子（現在稱為“基因”）的概念，闡明了生物遺傳的基本規律，即分離規律和自由組合定律（亦稱獨立分配定律），使生物學研究逐漸集中到分析生命活動的基本規律上，生物學的發展進入“實驗生物學階段”。巴斯德在實驗中嚴格控制無菌條件，并用長曲頸瓶凈化與無菌肉汁接觸的空氣，證實了肉汁腐敗的原因是來自外界的微生物污染，澄清了“自然發生說”謬論，為微生物學奠定了基礎。

4.現代生物學

20世紀的生物學屬于現代生物學的范疇，隨著科學技術的進一步發展，生物學向理論（包括生物進化）和實踐（主要是植物育種）兩個方面深入發展。與此同時，由于物理學、化學和數學對生物學的滲透及許多新的研究手段的應用，一些新的邊緣學科如生物物理、生物數學應運而生，隨著分子生物學和分子遺傳學的發展及形態研究的深入，細胞學也進入分子水平，出現了細胞生物學。現代生物學正向微觀和綜合方向深入。宏觀方面，從研究生物體的器官、整體到研究種群、群落和生物圈，生態學為典型代表。現代生態學是研究生物有機體與生活場所的相互關系的科學，亦有人稱之為研究生物生存條件、生物與環境相互作用過程及規律的科學，其目的是指導人與生物圈，即自然資源與環境的協調發展。第二次世界大戰以后，人類社會經濟與科技飛速發展，工業廢物、農藥化肥殘毒、交通工具尾氣、城市垃圾等造成了環境污染，破壞了自然生態系統的自我調節和相對平衡。全球變暖、臭氧層破壞、水土流失、沙漠擴大、水源枯竭、氣候異常、森林消失等生態危機都是人類不適當的活動造成的。根據生態學中物種共生、物質再生循環及結構與功能協調等原則，以人與自然協調關系為基礎、高效和諧為方向，將生態應用于廢水污水資源化處理、湖泊富營養化控制、作物種植、森林管理、鹽場管理、水產養殖、土地改良、廢棄地開發和資源再生等方面，收到了顯著的效果。微觀方面，如“細胞生物學”“分子生物學”“量子生物學”的發展，分子生物學為其中典型代表。現代分子生物學是通過研究生物大分子（核酸、蛋白質）的結構、功能和生物合成等方面闡明各種生命現象本質的科學。其目的是在分子水平上，對細胞的活動、生長發育、消亡、物質和能量代謝、遺傳、衰老等重要生命活動進行探索。分子生物學的研究關系到人類的方方面面。如不同種類生物間的親緣關系，過去主要根據不同種類生物在形態構造上的異同確定，這對形態結構較為簡單的生物如細菌就很困難。通過對不同種類生物的蛋白質或核酸分子的測定，可以克服上述困難，并能更客觀地反映生物間的親緣關系。分子生物學與醫學、農業、生物工程等方面的關系十分密切。分子生物學的研究成果使不同生物體之間的基因轉移成為可能，在農業上開辟了育種的新途徑，在醫學上有可能治療某些遺傳性疾病，在工業上形成了以基因工程為基礎的新興工業，從而有可能生產出許多用常規技術從天然來源無法得到或無法大量得到的生物制品。目前的克隆技術只是分子生物學的一個應用，可以想象未來隨著研究的深入及分子生物學的進一步發展，人類的生活必將更美好。

綜上所述，生物學發展經歷了四個主要時期，即萌芽時期 、古代生物學時期、近代生物學時期和現代生物學時期。21世紀不但要認識世界、改造世界，而且要保護世界，對生物學的深層探討和研究必將會帶來豐厚的社會、經濟和生態效益，生物學正成為新的科技革命的重要推動力。然而無論累積了多少生物學知識，已知的與未知的相比，不過是滄海一粟。時代在演變，科學技術在發展，人類對世界的認識亦不斷前進，隨著歷史的發展，生物學必將迎來嶄新的篇章。