生物科學(xué)簡(jiǎn)稱(chēng)生物學(xué)，研究生物的結(jié)構(gòu)、生理行為和生物起源、進(jìn)化與遺傳發(fā)育等，經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)生物科學(xué)、分子生物學(xué)和系統(tǒng)生物科學(xué)等發(fā)展時(shí)期。
簡(jiǎn)介
生物科學(xué)是一門(mén)前沿的邊緣學(xué)科，要想在此有成就，深造是難免的。
生物科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，研究生命活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。一般大學(xué)都設(shè)在生命科學(xué)院內(nèi)，與生物技術(shù)，生物工程是兄弟專(zhuān)業(yè)。其專(zhuān)業(yè)涉及面相當(dāng)廣，包括植物學(xué)，動(dòng)物學(xué)，微生物學(xué)，神經(jīng)學(xué)，生理學(xué)，組織學(xué)，解剖學(xué)等等。
本專(zhuān)業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)生物科學(xué)方面的基本理論、基本知識(shí)，受到基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，具有較好的科學(xué)素養(yǎng)及一定的教學(xué)、科研能力。培養(yǎng)具備生物科學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能，能在科研機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校及企事業(yè)單位等從事科學(xué)研究、教學(xué)工作及管理工作的生物科學(xué)高級(jí)專(zhuān)門(mén)人才。
畢業(yè)生應(yīng)該獲得以下幾方面的知識(shí)和能力編輯
1. 掌握數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等方面的基本理論和基本知識(shí)；
2．掌握動(dòng)物生物學(xué)、植物生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、分子生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等方面的基 本理論、基本知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能；
3．了解相近專(zhuān)業(yè)的-般原理和知識(shí)；
4．了解國(guó)家科技政策、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等有關(guān)政策和法規(guī)；
5．了解生物科學(xué)的理論前沿、應(yīng)用前景和最新發(fā)展動(dòng)態(tài)；
6．掌握資料查詢(xún)、文獻(xiàn)檢索及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法；具有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，歸納、整理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，撰寫(xiě)論文，參與學(xué)術(shù)交流的能力。
主干學(xué)科
普通生物學(xué) 生物化學(xué) 分子生物學(xué) 細(xì)胞生物學(xué)
主要課程
植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)及分析化學(xué)、人體組織解剖學(xué)、人體及動(dòng)物生理學(xué)、物理學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、植物生理學(xué)、基因工程、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、水生生物學(xué)、環(huán)境工程、神經(jīng)生物學(xué)等。
主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)
包括野外實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文等，一般安排10～20周。
主要實(shí)驗(yàn)
動(dòng)物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、植物生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等。
修學(xué)年限
4年
授予學(xué)位
理學(xué)學(xué)士
相關(guān)專(zhuān)業(yè)
生物技術(shù)、生物信息學(xué)、生物信息技術(shù)、生物科學(xué)與生物技術(shù)、動(dòng)植物檢疫、生物化學(xué)與分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)信息學(xué)、動(dòng)物生物技術(shù)、生物資源科學(xué)、生物安全
現(xiàn)代生物科學(xué)
現(xiàn)代生物科學(xué)(生物工程)是指對(duì)生物有機(jī)體在分子、細(xì)胞或個(gè)體水平上通過(guò)一定的技術(shù)手段進(jìn)行設(shè)計(jì)操作，為達(dá)到目的和需要，以改良物種質(zhì)量和生命大分子特性或生產(chǎn)特殊用途的生命大分子物質(zhì)等。包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程，其中基因工程為核心技術(shù)。由于生物技術(shù)將會(huì)為解決人類(lèi)面臨的重大問(wèn)題如糧食、健康、環(huán)境、能源等開(kāi)辟?gòu)V闊的前景，它與計(jì)算器微電子技術(shù)、新材料、新能源、航天技術(shù)等被列為高科技，被認(rèn)為是21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)的核心。目前生物技術(shù)最活躍的應(yīng)用領(lǐng)域是生物醫(yī)藥行業(yè)，生物制藥被投資者認(rèn)為是成長(zhǎng)性最高的產(chǎn)業(yè)之一。世界各大醫(yī)藥企業(yè)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，紛紛投入巨額資金，開(kāi)發(fā)生物藥品，展開(kāi)了面向21世紀(jì)的空前激烈競(jìng)爭(zhēng)。
生物技術(shù)的發(fā)展可以劃分為三個(gè)不同的階段：傳統(tǒng)生物技術(shù)、近代生物技術(shù)、現(xiàn)代生物技術(shù)。傳統(tǒng)生物技術(shù)的技術(shù)特征是釀造技術(shù)，近代生物技術(shù)的技術(shù)特征是微生物發(fā)酵技術(shù)，現(xiàn)代生物技術(shù)的技術(shù)特征就是以基因工程為首要標(biāo)志。本文所說(shuō)的生物技術(shù)，是指現(xiàn)代生物技術(shù)，也可稱(chēng)之為生物工程?，F(xiàn)代生物技術(shù)在70年代開(kāi)始異軍突起，近一、二十年來(lái)發(fā)展極為神速。它與微電子技術(shù)、新材料技術(shù)和新能源技術(shù)并列為影響未來(lái)國(guó)計(jì)民生的四大科學(xué)技術(shù)支柱，被認(rèn)為是21世紀(jì)世界知識(shí)經(jīng)濟(jì)的核心。
生物技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，主要包括醫(yī)藥衛(wèi)生、食品輕工、農(nóng)牧漁業(yè)、能源工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、冶金工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等幾個(gè)方面。其中醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域是現(xiàn)代生物技術(shù)最先登上的舞臺(tái)，也是目前應(yīng)用最廣泛、成效最顯著、發(fā)展最迅速、潛力也最大的一個(gè)領(lǐng)域。
應(yīng)用
生物技術(shù)在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用主要有以下三個(gè)方面：
1、是解決了過(guò)去用常規(guī)方法不能生產(chǎn)或者生產(chǎn)成本特別昂貴的藥品的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出了一大批新的特效藥物，如胰島素、干擾素（IFN）、白細(xì)胞介素-2（IL-2）、組織血纖維蛋白溶酶原激活因子（TPA）、腫瘤壞死因子（TNF）、集落刺激因子（CSF）、人生長(zhǎng)激素（HGH）、表皮生長(zhǎng)因子（EGF）等等，這些藥品可以分別用以防治諸如腫瘤、心腦肺血管、遺傳性、免疫性、內(nèi)分泌等嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康的疑難病癥，而且在避免毒副作用方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)藥品。
2、是研制出了一些靈敏度高、性能專(zhuān)一、實(shí)用性強(qiáng)的臨床診斷新設(shè)備，如體外診斷試劑、免疫診斷試劑盒等，并找到了某些疑難病癥的發(fā)病原理和醫(yī)治的嶄新方法。我國(guó)的單克隆抗體診斷試劑市場(chǎng)前景良好。
3、是基因工程疫苗、菌苗的研制成功直至大規(guī)模生產(chǎn)為人類(lèi)抵制傳染病的侵襲，確保整個(gè)群體的優(yōu)生優(yōu)育展示了美好的前景。我國(guó)開(kāi)發(fā)重點(diǎn)是乙肝基因疫苗。
現(xiàn)代生物技術(shù)以再生的生物資源為原料生產(chǎn)生物藥品，從而可獲得過(guò)去難以得到的足夠數(shù)量用于臨床的研究與治療。如1克胰島素（h-Insulin）要從7.5公斤新鮮豬或牛胰臟組織中提取得到，而目前世界上糖尿病患者有6000萬(wàn)人，每人每年約需1克胰島素，這樣總計(jì)需從45億公斤新鮮胰臟中提取，這實(shí)際上辦不到的，而生物技術(shù)則很容易解決這一難題，利用基因工程的"工程菌"生產(chǎn)1克胰島素，只需20升發(fā)酵液，它的價(jià)值是不能用金錢(qián)來(lái)計(jì)算的。
生物科學(xué)的發(fā)展
古代的人們?cè)诓杉肮氖聺O獵和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，逐步積累了動(dòng)植物的知識(shí)；在防治疾病的過(guò)程中，逐步積累了醫(yī)藥知識(shí)。從總體看，在19世紀(jì)以前，生物科學(xué)主要是研究生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和分類(lèi)，積累了大量的事實(shí)資料。進(jìn)入19世紀(jì)以后，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，顯微鏡制造更加精良，促使生物學(xué)全面發(fā)展，具體表現(xiàn)在尋找各種生命現(xiàn)象之間的內(nèi)在聯(lián)系，并且對(duì)積累起來(lái)的事實(shí)資料做出理論的概括，在細(xì)胞學(xué)、古生物學(xué)、比較解剖學(xué)、比較胚胎學(xué)等方面都取得了進(jìn)展。
19世紀(jì)30年代，德國(guó)植物學(xué)家施來(lái)登和動(dòng)物學(xué)家施望提出了細(xì)胞學(xué)說(shuō)，指出細(xì)胞是一切動(dòng)植物結(jié)構(gòu)的基本單位，為研究生物的結(jié)構(gòu)、生理、生殖和發(fā)育等奠定了基礎(chǔ)。
1859年英國(guó)生物學(xué)家達(dá)爾文（1809—1882）出版了《物種起源》一書(shū)，科學(xué)地闡述了以自然選擇學(xué)說(shuō)為中心的生物進(jìn)化理論，這是人類(lèi)對(duì)生物界認(rèn)識(shí)的偉大成就，給神創(chuàng)論和物種不變論以沉重的打擊，在推動(dòng)現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展方面起了巨大的作用?？v觀20世紀(jì)以前的生物科學(xué)的研究是以描述為主的，因而可以成為描述性生物學(xué)階段。
19世紀(jì)中后期，自然科學(xué)在物理學(xué)的帶動(dòng)下取得了較大的成就。物理和化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和研究成果也逐漸引進(jìn)到生物學(xué)的研究領(lǐng)域。到1900年，隨著孟德?tīng)枺?822—1884）發(fā)現(xiàn)的遺傳定律被重新提出，生物學(xué)邁進(jìn)了第二階段——實(shí)驗(yàn)生物學(xué)階段。在這個(gè)階段中，生物學(xué)家更多地用實(shí)驗(yàn)手段和和理化技術(shù)來(lái)考察生命過(guò)程，由于生物化學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)等分支學(xué)科不斷涌現(xiàn)，使生物科學(xué)研究逐漸集中到分析生命活動(dòng)的基本規(guī)律上來(lái)。20世紀(jì)30年代以來(lái)，生物科學(xué)研究的主要目標(biāo)逐漸集中在與生命本質(zhì)密切相關(guān)的生物大分子——蛋白質(zhì)和核酸上，1944年，美國(guó)生物學(xué)家艾菲里用細(xì)菌做實(shí)驗(yàn)材料，第一次證明了DNA是遺傳物質(zhì)，1953年，美國(guó)科學(xué)家沃森和英國(guó)科學(xué)家克里克共同提出了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，這是20世紀(jì)生物科學(xué)最偉大的成就，標(biāo)志著生物科學(xué)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新階段——分子生物階段。
在分子生物學(xué)的帶動(dòng)下，生物科學(xué)的眾多分支學(xué)科都迅猛發(fā)展，取得了以系列劃時(shí)代的巨大成就，是生命學(xué)成為當(dāng)代成果最多和最吸引人的學(xué)科之一。
研究對(duì)象
地球上現(xiàn)存的生物估計(jì)有200萬(wàn)～450萬(wàn)種；已經(jīng)滅絕的種類(lèi)更多，估計(jì)至少也有1500萬(wàn)種。從北極到南極，從高山到深海，從冰雪覆蓋的凍原到高溫的礦泉，都有生物存在。它們具有多種多樣的形態(tài)結(jié)構(gòu)，它們的生活方式也變化多端。從生物的基本結(jié)構(gòu)單位──細(xì)胞的水平來(lái)考察，有的生物尚不具備細(xì)胞形態(tài)，在已具有細(xì)胞形態(tài)的生物中，有的由原核細(xì)胞構(gòu)成，有的由真核細(xì)胞構(gòu)成。從組織結(jié)構(gòu)水平來(lái)看，有的是單生的或群體的單細(xì)胞生物，有的是多細(xì)胞生物，而多細(xì)胞生物又可根據(jù)組織器官的分化和發(fā)展而分為多種類(lèi)型。從營(yíng)養(yǎng)方式來(lái)看，有的是光合自養(yǎng)，有的是吸收異養(yǎng)或腐食性異養(yǎng)，有的是吞食異養(yǎng)。從生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用來(lái)看，有的是有機(jī)食物的生產(chǎn)者，有的是消費(fèi)者，有的是分解者，等等。生物科學(xué)家根據(jù)生物的發(fā)展歷史、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征、營(yíng)養(yǎng)方式以及它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的作用等，將生物分為若干界。當(dāng)前比較通行的是美國(guó)R.H.惠特克于1969年提出的5界系統(tǒng)。他將細(xì)菌、藍(lán)菌等原核生物劃為原核生物界，將單細(xì)胞的真核生物劃為原生生物界，將多細(xì)胞的真核生物按營(yíng)養(yǎng)方式劃分為營(yíng)光合自養(yǎng)的植物界、營(yíng)吸收異養(yǎng)的真菌界和營(yíng)吞食異養(yǎng)的動(dòng)物界。中國(guó)生物科學(xué)家陳世驤于1979年提出6界系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)由非細(xì)胞總界、原核總界和真核總界3個(gè)總界組成，代表生物進(jìn)化的3個(gè)階段。非細(xì)胞總界中只有1界，即病毒界。原核總界分為細(xì)菌界和藍(lán)菌界。真核總界包括植物界、真菌界和動(dòng)物界，它們代表真核生物進(jìn)化的3條主要路線。
非細(xì)胞生命形態(tài)
病毒不具備細(xì)胞形態(tài)，由一個(gè)核酸長(zhǎng)鏈和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成。
根據(jù)組成核酸的核苷酸數(shù)目計(jì)算，每一病毒顆粒的基因最多不過(guò)300個(gè)。寄生于細(xì)菌的病毒稱(chēng)為噬菌體。病毒沒(méi)有自己的代謝機(jī)構(gòu)，沒(méi)有酶系統(tǒng)，也不能產(chǎn)生腺苷三磷酸（ATP）。因此病毒離開(kāi)了寄主細(xì)胞，就成了沒(méi)有任何生命活動(dòng)，也不能獨(dú)立地自我繁殖的化學(xué)物質(zhì)。只有在進(jìn)入寄主細(xì)胞之后，它才可以利用活細(xì)胞中的物質(zhì)和能，以及復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯的全套裝備，按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產(chǎn)生和它一樣的新一代病毒。病毒基因同其他生物的基因一樣，也可以發(fā)生突變和重組，因而也是能夠演化的。由于病毒沒(méi)有獨(dú)立的代謝機(jī)構(gòu)，也不能獨(dú)立地繁殖，因而被認(rèn)為是一種不完整的生命形態(tài)。關(guān)于病毒的起源，有人認(rèn)為病毒是由于寄生生活而高度退化的生物；有人認(rèn)為病毒是從真核細(xì)胞脫離下來(lái)的一部分核酸和蛋白質(zhì)顆粒；更多的人認(rèn)為病毒是細(xì)胞形態(tài)發(fā)生以前的更低級(jí)的生命形態(tài)。近年發(fā)現(xiàn)了比病毒還要簡(jiǎn)單的類(lèi)病毒，它是小的RNA分子，沒(méi)有蛋白質(zhì)外殼。另外還發(fā)現(xiàn)一類(lèi)只有蛋白質(zhì)卻沒(méi)有核酸的朊粒，它可以在哺乳動(dòng)物身上造成慢性疾病。這些不完整的生命形態(tài)的存在縮小了無(wú)生命與生命之間的距離，說(shuō)明無(wú)生命與生命之間沒(méi)有不可逾越的鴻溝。因此，在原核生物之下，另辟一界，即病毒界是比較合理的。
原核生物
原核細(xì)胞和真核細(xì)胞是細(xì)胞的兩大基本類(lèi)型，它們反映細(xì)胞進(jìn)化的兩個(gè)階段。把具有細(xì)胞形態(tài)的生物劃分為原核生物和真核生物，是現(xiàn)代生物科學(xué)的一大進(jìn)展。原核細(xì)胞的主要特征是沒(méi)有線粒體、質(zhì)體等膜細(xì)胞器，染色體只是一個(gè)環(huán)狀的DNA分子，不含組蛋白及其他蛋白質(zhì)，沒(méi)有核膜。原核生物包括細(xì)菌和藍(lán)菌，它們都是單生的或群體的單細(xì)胞生物。細(xì)菌是只有通過(guò)顯微鏡才能看到的原核生物。大多數(shù)細(xì)菌都有細(xì)胞壁，其主要成分是肽聚糖而不是纖維素。細(xì)菌的主要營(yíng)養(yǎng)方式是吸收異養(yǎng)，它分泌水解酶到體外，將大分子的有機(jī)物分解為小分子，然后將小分子營(yíng)養(yǎng)物吸收到體內(nèi)。細(xì)菌在地球上幾乎無(wú)處不在，它們繁殖得很快，數(shù)量極大，在生態(tài)系統(tǒng)中是重要的分解者，在自然界的氮素循環(huán)和其他元素循環(huán)中起著重要作用（見(jiàn)土壤礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化）。有些細(xì)菌能使無(wú)機(jī)物氧化，從中取得能來(lái)制造食物；有些細(xì)菌含有細(xì)菌葉綠素，能進(jìn)行光合作用。但是細(xì)菌光合作用的電子供體不是水而是其他化合物如硫化氫等。所以細(xì)菌的光合作用是不產(chǎn)氧的光合作用。細(xì)菌的繁殖為無(wú)性繁殖，在某些種類(lèi)中存在兩個(gè)細(xì)胞間交換遺傳物質(zhì)的一種原始的有性過(guò)程──細(xì)菌接合。
枝原體、立克次氏體和衣原體均屬細(xì)菌。枝原體無(wú)細(xì)胞壁，細(xì)胞非常微小，甚至比某些大的病毒粒還小，能通過(guò)細(xì)菌濾器，是能夠獨(dú)立地進(jìn)行生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)的最小的生命形態(tài)。立克次氏體的酶系統(tǒng)不完全，它只能氧化谷氨酸，而不能氧化葡萄糖或有機(jī)酸以產(chǎn)生ATP。衣原體沒(méi)有能量代謝系統(tǒng)，不能制造ATP。大多數(shù)立克次氏體和衣原體不能獨(dú)立地進(jìn)行代謝活動(dòng)，被認(rèn)為是介于細(xì)菌和病毒之間的生物。
藍(lán)菌是行光合自養(yǎng)的原核生物，是單生的，或群體的，也有多細(xì)胞的。和細(xì)菌一樣，藍(lán)菌細(xì)胞壁的主要成分也是肽聚糖，細(xì)胞也沒(méi)有核膜和細(xì)胞器，如線粒體、高爾基器、葉綠體等。但藍(lán)菌細(xì)胞有由膜組成的光合片層，這是細(xì)菌所沒(méi)有的。藍(lán)菌含有葉綠素a，這是高等植物也含有的而為細(xì)菌所沒(méi)有的一種葉綠素。藍(lán)菌還含有類(lèi)胡蘿卜素和藍(lán)色色素──藻藍(lán)蛋白，某些種還有紅色色素──藻紅蛋白，這些光合色素分布于質(zhì)膜和光合片層上。藍(lán)菌的光合作用和綠色植物的光合作用一樣，用于還原CO2產(chǎn)生的H+，因而伴隨著有機(jī)物的合成還產(chǎn)生分子氧，這和光合細(xì)菌的光合作用截然不同。
最早的生命是在無(wú)游離氧的還原性大氣環(huán)境中發(fā)生的（見(jiàn)生命起源），所以它們應(yīng)該是厭氧的，又是異養(yǎng)的。從厭氧到好氧，從異養(yǎng)到自養(yǎng)，是進(jìn)化史上的兩個(gè)重大突破。藍(lán)菌光合作用使地球大氣從缺氧變?yōu)橛醒?，這樣就改變了整個(gè)生態(tài)環(huán)境，為好氧生物的發(fā)生創(chuàng)造了條件，為生物進(jìn)化展開(kāi)了新的前景。在現(xiàn)代地球生態(tài)系統(tǒng)中，藍(lán)菌仍然是生產(chǎn)者之一。
近年發(fā)現(xiàn)的原綠藻，含葉綠素a、葉綠素b和類(lèi)胡蘿卜素。從它們的光合色素的組成以及它們的細(xì)胞結(jié)構(gòu)來(lái)看，很像綠藻和高等植物的葉綠體，因此受到生物科學(xué)家的重視。真核生物和原核細(xì)胞相比，真核細(xì)胞是結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的細(xì)胞。它有線粒體等各種膜細(xì)胞器，有圍以雙層膜的細(xì)胞核，把位于核內(nèi)的遺傳物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)。DNA為長(zhǎng)鏈分子，與組蛋白以及其他蛋白結(jié)合而成染色體。真核細(xì)胞的分裂為有絲分裂和減數(shù)分裂，分裂的結(jié)果使復(fù)制的染色體均等地分配到子細(xì)胞中去。
原生生物是最原始的真核生物。原生生物的原始性不但表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)水平上，即停留在單細(xì)胞或其群體的水平，不分化成組織；也表現(xiàn)在營(yíng)養(yǎng)方式的多樣性上。原生生物有自養(yǎng)的、異養(yǎng)的和混合營(yíng)養(yǎng)的。例如，眼蟲(chóng)能進(jìn)行光合作用，也能吸收溶解于水中的有機(jī)物。金黃滴蟲(chóng)除自養(yǎng)和腐食性營(yíng)養(yǎng)外，還能和動(dòng)物一樣吞食有機(jī)食物顆粒。所以這些生物還沒(méi)有明確地分化為動(dòng)物、植物或真菌。根據(jù)這些特性，R.H.惠特克吸收上世紀(jì)E.?？藸柕囊庖?jiàn)，將原生生物列為他的5界系統(tǒng)中的1界，即原生生物界。但是有些科學(xué)家主張撤銷(xiāo)這1界，他們的理由是原生生物界所包含的生物種類(lèi)過(guò)于龐雜，大部分原生生物顯然可以歸入動(dòng)物、植物或者真菌，那些處于中間狀態(tài)的原生生物也不難使用分類(lèi)學(xué)的分析方法適當(dāng)?shù)卮_定歸屬。
植物是以光合自養(yǎng)為主要營(yíng)養(yǎng)方式的真核生物。典型的植物細(xì)胞都含有液泡和以纖維素為主要成分的細(xì)胞壁。細(xì)胞質(zhì)中有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器即含有光合色素的質(zhì)體──葉綠體。綠藻和高等植物的葉綠體中除葉綠素a外，還有葉綠素b。多種水生藻類(lèi)，因輔助光合色素的組成不同，而呈現(xiàn)出不同的顏色。植物的光合作用都是以水為電子供體的，因而都是放氧的。光合自養(yǎng)是植物界的主要營(yíng)養(yǎng)方式，只有某些低等的單細(xì)胞藻類(lèi)，進(jìn)行混合營(yíng)養(yǎng)。少數(shù)高等植物是寄生的，行次生的吸收異養(yǎng)，還有很少數(shù)高等植物能夠捕捉小昆蟲(chóng)，進(jìn)行吸收異養(yǎng)。植物界從單細(xì)胞綠藻到被子植物是沿著適應(yīng)光合作用的方向發(fā)展的。在高等植物中植物體發(fā)生了光合器官(葉)、支持器官(莖)以及用于固定和吸收的器官（根）的分化。葉柄和眾多分枝的莖支持片狀的葉向四面展開(kāi)，以獲得最大的光照和吸收CO2的面積。細(xì)胞也逐步分化形成專(zhuān)門(mén)用于光合作用、輸導(dǎo)和覆蓋等各種組織。大多數(shù)植物的生殖是有性生殖，形成配子體和孢子體世代交替的生活史。在高等植物中，孢子體不斷發(fā)展分化，而配子體則趨于簡(jiǎn)化。植物是生態(tài)系統(tǒng)中最主要的生產(chǎn)者，也是地球上氧氣的主要來(lái)源。
真菌是以吸收為主要營(yíng)養(yǎng)方式的真核生物。
真菌的細(xì)胞有細(xì)胞壁，至少在生活史的某一階段是如此。細(xì)胞壁多含幾丁質(zhì)，也有含纖維素的。幾丁質(zhì)是一種含氨基葡萄糖的多糖，是昆蟲(chóng)等動(dòng)物骨骼的主要成分，植物細(xì)胞壁從無(wú)幾丁質(zhì)。真菌細(xì)胞沒(méi)有質(zhì)體和光合色素。少數(shù)真菌是單細(xì)胞的，如酵母菌。多細(xì)胞真菌的基本構(gòu)造是分枝或不分枝的菌絲。一整團(tuán)菌絲叫菌絲體。有的菌絲以橫隔分成多個(gè)細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞有一個(gè)或多個(gè)核，有的菌絲無(wú)橫隔而成為多核體。菌絲有吸收水分和養(yǎng)料的機(jī)能。菌絲體常疏松如蛛網(wǎng)，以擴(kuò)大吸收面積。真菌的繁殖能力很強(qiáng)，繁殖方式多樣，主要是以無(wú)性或有性生殖產(chǎn)生的各種孢子作為繁殖單位。真菌分布非常廣泛。在生態(tài)系統(tǒng)中，真菌是重要的分解者，分解作用的范圍也許比細(xì)菌還要大一些。
粘菌是一種特殊的真菌。它的生活史中有一段是真菌性的，而另一段則是動(dòng)物性的，其結(jié)構(gòu)、行為和取食方法與變形蟲(chóng)相似。粘菌被認(rèn)為是介于真菌和動(dòng)物之間的生物。動(dòng)物是以吞食為營(yíng)養(yǎng)方式的真核生物。吞食異養(yǎng)包括捕獲、吞食、消化和吸收等一系列復(fù)雜的過(guò)程。動(dòng)物體的結(jié)構(gòu)是沿著適應(yīng)吞食異養(yǎng)的方向發(fā)展的。單細(xì)胞動(dòng)物吞入食物后形成食物泡。食物在食物泡中被消化，然后透過(guò)膜而進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞質(zhì)中溶酶體與之融合，是為細(xì)胞內(nèi)消化。多細(xì)胞動(dòng)物在進(jìn)化過(guò)程中，細(xì)胞內(nèi)消化逐漸為細(xì)胞外消化所取代，食物被捕獲后在消化道內(nèi)由消化腺分泌酶而被消化，消化后的小分子營(yíng)養(yǎng)物經(jīng)消化道吸收，并通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)而被輸送給身體各部的細(xì)胞。與此相適應(yīng)，多細(xì)胞動(dòng)物逐步形成了復(fù)雜的排泄系統(tǒng)、進(jìn)行氣體交換的外呼吸系統(tǒng)以及復(fù)雜的感覺(jué)器官、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等。神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等組成了復(fù)雜的自我調(diào)節(jié)和自我控制的機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)和控制著全部生理過(guò)程。在全部生物中，只有動(dòng)物的身體構(gòu)造發(fā)展到如此復(fù)雜的高級(jí)水平。在生態(tài)系統(tǒng)中，動(dòng)物是有機(jī)食物的消費(fèi)者。在生命發(fā)展的早期，即在地球上只有藍(lán)菌和細(xì)菌時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)是由生產(chǎn)者和分解者組成的兩環(huán)系統(tǒng)。隨著真核生物特別是動(dòng)物的產(chǎn)生和發(fā)展，兩環(huán)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展成由生產(chǎn)者、分解者和消費(fèi)者所組成的三環(huán)系統(tǒng)。出現(xiàn)了今日豐富多彩的生物世界。
從類(lèi)病毒、病毒到植物、動(dòng)物，生物擁有眾多特征鮮明的類(lèi)型。各種類(lèi)型之間又有一系列中間環(huán)節(jié)，形成連續(xù)的譜系。同時(shí)由營(yíng)養(yǎng)方式?jīng)Q定的三大進(jìn)化方向，在生態(tài)系統(tǒng)中呈現(xiàn)出相互作用的空間關(guān)系。因而，進(jìn)化既是時(shí)間過(guò)程，又是空間發(fā)展過(guò)程。生物從時(shí)間的歷史淵源和空間的生活關(guān)系來(lái)講，都是一個(gè)整體。
研究方法
生物科學(xué)的一些基本研究方法──觀察描述的方法、比較的方法和實(shí)驗(yàn)的方法等是在生物科學(xué)發(fā)展進(jìn)程中逐步形成的。在生物科學(xué)的發(fā)展史上，這些方法依次興起，成為一定時(shí)期的主要研究手段?，F(xiàn)在，這些方法綜合而成現(xiàn)代生物科學(xué)研究方法體系。觀察描述的方法在17世紀(jì)，近代自然科學(xué)發(fā)展的早期，生物科學(xué)的研究方法同物理學(xué)研究方法大不相同。物理學(xué)研究的是物體可測(cè)量的性質(zhì)，即時(shí)間、運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量。物理學(xué)把數(shù)學(xué)應(yīng)用于研究物理現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這些量之間存在著相互關(guān)系，并用演繹法推算出這些關(guān)系的后果。生物科學(xué)的研究則是考察那些將不同生物區(qū)別開(kāi)來(lái)的、往往是不可測(cè)量的性質(zhì)。生物科學(xué)用描述的方法來(lái)記錄這些性質(zhì)，再用歸納法，將這些不同性質(zhì)的生物歸并成不同的類(lèi)群。18世紀(jì)，由于新大陸的開(kāi)拓和許多探險(xiǎn)家的活動(dòng)，生物科學(xué)記錄的物種幾倍、幾十倍地增長(zhǎng)，于是生物分類(lèi)學(xué)首先發(fā)展起來(lái)。生物分類(lèi)學(xué)者搜集物種進(jìn)行鑒別、整理，描述的方法獲得巨大發(fā)展。要明確地鑒別不同物種就必須用統(tǒng)一的、規(guī)范的術(shù)語(yǔ)為物種命名，這又需要對(duì)各種各樣形態(tài)的器官作細(xì)致的分類(lèi)，并制定規(guī)范的術(shù)語(yǔ)為器官命名。這一繁重的術(shù)語(yǔ)制定工作，主要是C.von林奈完成的。人們使用這些比較精確的描述方法收集了大量動(dòng)、植物分類(lèi)學(xué)材料及形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)的材料。
比較的方法。18世紀(jì)下半葉，生物科學(xué)不僅積累了大量分類(lèi)學(xué)材料，而且積累了許多形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)的材料。在這種情況下，僅僅作分類(lèi)研究已經(jīng)不夠了，需要全面地考察物種的各種性狀，分析不同物種之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)，將它們歸并成自然的類(lèi)群。比較的方法便被應(yīng)用于生物科學(xué)。
運(yùn)用比較的方法研究生物，是力求從物種之間的類(lèi)似性找到生物的結(jié)構(gòu)模式、原型甚至某種共同的結(jié)構(gòu)單元。G.居維葉在動(dòng)物學(xué)方面，J.W.von歌德在植物學(xué)方面，是用比較方法研究生物科學(xué)問(wèn)題的著名學(xué)者。用比較的方法研究生物，愈來(lái)愈深刻地揭示動(dòng)物和植物結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性，勢(shì)必觸及各個(gè)不同類(lèi)型生物的起源問(wèn)題。19世紀(jì)中葉，達(dá)爾文的進(jìn)化論戰(zhàn)勝了特創(chuàng)論和物種不變論。進(jìn)化論的勝利又給比較的方法以巨大的影響。早期的比較，還僅僅是靜態(tài)的共時(shí)的比較，在進(jìn)化論確立后，比較就成為動(dòng)態(tài)的歷史的比較了?，F(xiàn)存的任何一個(gè)物種以及生物的任何一種形態(tài)，都是長(zhǎng)期進(jìn)化的產(chǎn)物，因而用比較的方法，從歷史發(fā)展的角度去考察，是十分必要的。早期的生物科學(xué)僅僅是對(duì)生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)作宏觀的描述。1665年英國(guó)R.胡克用他自制的復(fù)式顯微鏡，觀察軟木片，看到軟木是由他稱(chēng)為細(xì)胞的盒狀小室組成的。從此，生物科學(xué)的觀察和描述進(jìn)入了顯微領(lǐng)域。但是在17世紀(jì)，人們還不能理解細(xì)胞這樣的顯微結(jié)構(gòu)有何等重要意義。那時(shí)的顯微鏡未能消除使影像失真的色環(huán)，因而還不能清楚地辨認(rèn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)。19世紀(jì)30年代，消色差顯微鏡問(wèn)世，使人們得以觀察到細(xì)胞的內(nèi)部情況。1838～1839年施萊登和施萬(wàn)的細(xì)胞學(xué)說(shuō)提出：細(xì)胞是一切動(dòng)植物結(jié)構(gòu)的基本單位。比較形態(tài)學(xué)者和比較解剖學(xué)者多年來(lái)苦心探求生物的基本結(jié)構(gòu)單元，終于有了結(jié)果。細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立是觀察和描述深入到顯微領(lǐng)域所獲得的成果，也是比較方法研究的一個(gè)重要成果。
2：實(shí)驗(yàn)的方法前面提到的觀察和描述的方法有時(shí)也要對(duì)研究對(duì)象作某些處理，但這只是為了更好地觀察自然發(fā)生的現(xiàn)象，而不是要考察這種處理所引起的效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)方法則是人為地干預(yù)、控制所研究的對(duì)象，并通過(guò)這種干預(yù)和控制所造成的效應(yīng)來(lái)研究對(duì)象的某種屬性。實(shí)驗(yàn)的方法是自然科學(xué)研究中最重要的方法之一。17世紀(jì)前后生物科學(xué)中出現(xiàn)了最早的一批生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)，如英國(guó)生理學(xué)家W.哈維關(guān)于血液循環(huán)的實(shí)驗(yàn)，J.B.van黑爾蒙特關(guān)于柳樹(shù)生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)等。然而在那時(shí)，生物科學(xué)的實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有發(fā)展起來(lái)，這是因?yàn)槲锢韺W(xué)、化學(xué)還沒(méi)有為生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備好條件，活力論還占統(tǒng)治地位。很多人甚至認(rèn)為，用實(shí)驗(yàn)的方法研究生物科學(xué)只能起很小的作用。
到了19世紀(jì)，物理學(xué)、化學(xué)比較成熟了，生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)就有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因而首先是生理學(xué)，然后是細(xì)菌學(xué)和生物化學(xué)相繼成為明確的實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科。19世紀(jì)80年代，實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)一步被應(yīng)用到了胚胎學(xué)，細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)等學(xué)科。到了20世紀(jì)30年代，除了古生物科學(xué)等少數(shù)學(xué)科，大多數(shù)的生物科學(xué)領(lǐng)域都因?yàn)閼?yīng)用了實(shí)驗(yàn)方法而取得新進(jìn)展。
實(shí)驗(yàn)方法當(dāng)然包含著對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行某種處理，然而更重要的則是它的思維方式。用實(shí)驗(yàn)的方法研究某一生命過(guò)程，要求根據(jù)已有事實(shí)提出假說(shuō)，并根據(jù)假說(shuō)推導(dǎo)出一個(gè)可以用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的預(yù)測(cè)，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合預(yù)測(cè)，就說(shuō)明假說(shuō)是正確的。在這里，假說(shuō)必須是可以用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證的，而且只有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，假說(shuō)才可能上升為學(xué)說(shuō)或理論。實(shí)驗(yàn)方法的使用大大加強(qiáng)了研究工作的精確性。19世紀(jì)以來(lái)，實(shí)驗(yàn)方法成為生物科學(xué)主要的研究方法后，生物科學(xué)發(fā)生巨大變化，成為精確的實(shí)驗(yàn)科學(xué)。
20世紀(jì)，實(shí)驗(yàn)方法獲得巨大發(fā)展，然而單純觀察或描述方法，仍然是生物科學(xué)的基本研究方法。生物體具有多層次的復(fù)雜的形態(tài)結(jié)構(gòu)。每一個(gè)歷史時(shí)期都有形態(tài)描述的任務(wù)。20世紀(jì)30年代出現(xiàn)了電子顯微鏡，使觀察和描述深入到超微世界。人們通過(guò)電子顯微鏡看到了枝原體和病毒，也看到了細(xì)胞器的超微結(jié)構(gòu)。由于細(xì)胞是生命的最小單位，是生命活動(dòng)的最小的系統(tǒng)，因而揭示它構(gòu)造上的細(xì)節(jié)，對(duì)揭示生命的本質(zhì)具有重大的意義。
比較的方法在20世紀(jì)也有新的進(jìn)展，它已經(jīng)不限于生物體的宏觀形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較，而是深入到不同屬種的蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的比較，如不同物種的細(xì)胞色素C的化學(xué)結(jié)構(gòu)的測(cè)定和比較。根據(jù)其差異程度可以對(duì)物種的親緣關(guān)系給出定量的估計(jì)。
電泳
生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)在20世紀(jì)突飛猛進(jìn)。隨著現(xiàn)代物理學(xué)、化學(xué)的發(fā)展，生物科學(xué)新的實(shí)驗(yàn)方法紛紛出現(xiàn)。層析、分光光度法、電泳、超速離心、同位素示蹤、X射線衍射分析、示波器、激光、電子計(jì)算機(jī)等相繼應(yīng)用于生物科學(xué)研究。細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合、基因操作、單克隆抗體、酶和細(xì)胞固定化以及連續(xù)發(fā)酵等新技術(shù)紛紛建立，使生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)條件的控制更為有效、嚴(yán)格，觀察和測(cè)量更為精密，這就有可能詳盡地探索生物體內(nèi)物質(zhì)的、能的和信息的動(dòng)態(tài)過(guò)程。生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展使生物科學(xué)取得一系列輝煌的成就。由新型的實(shí)驗(yàn)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的生物工程，包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程，已經(jīng)成為當(dāng)代新技術(shù)革命的重要內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)研究往往帶有分析的性質(zhì)。生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)分析已經(jīng)深入到分子的層次，生物大分子本身并不具有生命屬性，只有這些生物大分子形成細(xì)胞這樣復(fù)雜的系統(tǒng)，才表現(xiàn)出生命的活動(dòng)。沒(méi)有活的分子，只有活的系統(tǒng)。在每一個(gè)層次上，新的生物科學(xué)規(guī)律總是作為系統(tǒng)的和整體的規(guī)律而出現(xiàn)的。對(duì)于生物科學(xué)來(lái)說(shuō)，既需要有精確的實(shí)驗(yàn)分析，又需要從整體和系統(tǒng)的角度來(lái)觀察生命。1924～1928年L.von貝塔蘭菲提出系統(tǒng)論思想，認(rèn)為一切生物是時(shí)空上有限的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的一種自然系統(tǒng)。1932～1934年，他提出用數(shù)學(xué)和數(shù)學(xué)模型來(lái)研究生物科學(xué)。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，系統(tǒng)論取得了很大發(fā)展，涌現(xiàn)出許多定量處理系統(tǒng)問(wèn)題的數(shù)學(xué)理論。生物科學(xué)也積累了大量關(guān)于各個(gè)層次生命系統(tǒng)及其組成成分的實(shí)驗(yàn)資料，系統(tǒng)論方法將作為新的研究方法而受到人們的重視。
學(xué)科分類(lèi)
生物科學(xué)的分支學(xué)科各有一定的研究?jī)?nèi)容而又相互依賴(lài)、互相交叉。此外，生命作為一種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)，有它自己的生物科學(xué)規(guī)律，同時(shí)又包含并遵循物理和化學(xué)的規(guī)律。因此，生物科學(xué)同物理學(xué)、化學(xué)有著密切的關(guān)系。生物分布于地球表面，是構(gòu)成地球景觀的重要因素。因此，生物科學(xué)和地學(xué)也是互相滲透、互相交叉的。早期的生物科學(xué)主要是對(duì)自然的觀察和描述，是關(guān)于博物學(xué)和形態(tài)分類(lèi)的研究。所以生物科學(xué)最早是按類(lèi)群劃分學(xué)科的，如植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物科學(xué)等。由于生物種類(lèi)的多樣性，也由于人們對(duì)生物科學(xué)的了解越來(lái)越多，學(xué)科的劃分也就越來(lái)越細(xì)，一門(mén)學(xué)科往往要再劃分為若干學(xué)科，例如植物學(xué)可劃分為藻類(lèi)學(xué)、苔蘚植物學(xué)、蕨類(lèi)植物學(xué)等；動(dòng)物學(xué)劃分為原生動(dòng)物學(xué)、昆蟲(chóng)學(xué)、魚(yú)類(lèi)學(xué)、鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)等；微生物不是一個(gè)自然的生物類(lèi)群，只是一個(gè)人為的劃分，一切微小的生物如細(xì)菌以及單細(xì)胞真菌、藻類(lèi)、原生動(dòng)物都可稱(chēng)為微生物，不具細(xì)胞形態(tài)的病毒也可列入微生物之中。因而微生物科學(xué)進(jìn)一步分為細(xì)菌學(xué)、真菌學(xué)、病毒學(xué)等。
按生物類(lèi)群劃分學(xué)科，有利于從各個(gè)側(cè)面認(rèn)識(shí)某一個(gè)自然類(lèi)群的生物特點(diǎn)和規(guī)律性。但無(wú)論具體對(duì)象是什么，研究課題都不外分類(lèi)、形態(tài)、生理、生化、生態(tài)、遺傳、進(jìn)化等方面。為了強(qiáng)調(diào)按類(lèi)型劃分的學(xué)科已經(jīng)不僅包括形態(tài)、分類(lèi)等比較經(jīng)典的內(nèi)容，而且包括其他各個(gè)過(guò)程和各種層次的內(nèi)容，人們傾向于把植物學(xué)稱(chēng)為植物生物科學(xué)，把動(dòng)物學(xué)稱(chēng)為動(dòng)物生物科學(xué)。
生物在地球歷史中有著40億年左右的發(fā)展進(jìn)化歷程。大約有1500萬(wàn)種生物已經(jīng)絕滅，它們的一些遺骸保存在地層中形成化石。古生物科學(xué)專(zhuān)門(mén)通過(guò)化石研究地質(zhì)歷史中的生物，早期古生物科學(xué)多偏重于對(duì)化石的分類(lèi)和描述，近年來(lái)生物科學(xué)領(lǐng)域的各個(gè)分支學(xué)科被引入古生物科學(xué)，相繼產(chǎn)生古生態(tài)學(xué)、古生物地理學(xué)等分支學(xué)科?，F(xiàn)在有人建議，以廣義的古生物生物科學(xué)代替原來(lái)限于對(duì)化石進(jìn)行分類(lèi)描述的古生物科學(xué)。
生物的類(lèi)群是如此的繁多，需要一個(gè)專(zhuān)門(mén)的學(xué)科來(lái)研究類(lèi)群的劃分，這個(gè)學(xué)科就是分類(lèi)學(xué)。林奈時(shí)期的分類(lèi)以物種不變論為指導(dǎo)思想，只是根據(jù)某幾個(gè)鑒別特征來(lái)劃分門(mén)類(lèi)，習(xí)稱(chēng)人為分類(lèi)?，F(xiàn)代的分類(lèi)是以進(jìn)化論為指導(dǎo)思想，根據(jù)物種在進(jìn)化上的親疏遠(yuǎn)近進(jìn)行分類(lèi)，通稱(chēng)自然分類(lèi)。現(xiàn)代分類(lèi)學(xué)不僅進(jìn)行形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較，而且吸收生物化學(xué)及分子生物科學(xué)的成就，進(jìn)行分子層次的比較，從而更深刻揭示生物在進(jìn)化中的相互關(guān)系?，F(xiàn)代分類(lèi)學(xué)可定義為研究生物的系統(tǒng)分類(lèi)和生物在進(jìn)化上相互關(guān)系的科學(xué)。
生物科學(xué)中有很多分支學(xué)科是按照生命運(yùn)動(dòng)所具有的屬性、特征或者生命過(guò)程來(lái)劃分的。形態(tài)學(xué)是生物科學(xué)中研究動(dòng)、植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的學(xué)科。在顯微鏡發(fā)明之前，形態(tài)學(xué)只限于對(duì)動(dòng)、植物的宏觀的觀察，如人體解剖學(xué)、脊椎動(dòng)物比較解剖學(xué)等。比較解剖學(xué)是用比較的和歷史的方法研究脊椎動(dòng)物各門(mén)類(lèi)在結(jié)構(gòu)上的相似與差異，從而找出這些門(mén)類(lèi)的親緣關(guān)系和歷史發(fā)展。顯微鏡發(fā)明之后，組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)也就相應(yīng)地建立起來(lái)，電子顯微鏡的使用，使形態(tài)學(xué)又深入到超微結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域。但是形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究不能完全脫離機(jī)能的研究，現(xiàn)在的形態(tài)學(xué)早已跳出單純描述的圈子，而使用各種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段了。
生理學(xué)是研究生物機(jī)能的學(xué)科，生理學(xué)的研究方法是以實(shí)驗(yàn)為主。按研究對(duì)象又分為植物生理學(xué)、動(dòng)物生理學(xué)和細(xì)菌生理學(xué)。植物生理學(xué)是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中建立起來(lái)的。生理學(xué)也可按生物的結(jié)構(gòu)層次分為細(xì)胞生理學(xué)、器官生理學(xué)、個(gè)體生理學(xué)等。在早期，植物生理學(xué)多以種子植物為研究對(duì)象；動(dòng)物生理學(xué)也大多聯(lián)系醫(yī)學(xué)而以人、狗、兔、蛙等為研究對(duì)象；以后才逐漸擴(kuò)展到低等生物的生理學(xué)研究，這樣就發(fā)展了比較生理學(xué)。
遺傳學(xué)是研究生物性狀的遺傳和變異，闡明其規(guī)律的學(xué)科。遺傳學(xué)是在育種實(shí)踐的推動(dòng)下發(fā)展起來(lái)的。1900年孟德?tīng)柕倪z傳定律被重新發(fā)現(xiàn)，遺傳學(xué)開(kāi)始建立起來(lái)。以后，由于T.H.摩爾根等人的工作，建成了完整的細(xì)胞遺傳學(xué)體系。1953年，遺傳物質(zhì)DNA分子的結(jié)構(gòu)被揭示，遺傳學(xué)深入到分子水平。現(xiàn)在，遺傳信息的傳遞、基因的調(diào)控機(jī)制已逐漸被了解，遺傳學(xué)理論和技術(shù)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐中都在發(fā)揮作用，同時(shí)在生物科學(xué)的各分支學(xué)科中占有重要的位置。生物科學(xué)的許多問(wèn)題，如生物的個(gè)體發(fā)育和生物進(jìn)化的機(jī)制，物種的形成以及種群概念等都必須應(yīng)用遺傳學(xué)的成就來(lái)求得更深入的理解。
胚胎學(xué)是研究生物個(gè)體發(fā)育的學(xué)科，原屬形態(tài)學(xué)范圍。1859年達(dá)爾文進(jìn)化論的發(fā)表大大推動(dòng)了胚胎學(xué)的研究。19世紀(jì)下半葉，胚胎發(fā)育以及受精過(guò)程的形態(tài)學(xué)都有了詳細(xì)精確的描述。此后，動(dòng)物胚胎學(xué)從觀察描述發(fā)展到用實(shí)驗(yàn)方法研究發(fā)育的機(jī)制，從而建立了實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)?，F(xiàn)在，個(gè)體發(fā)育的研究采用生物化學(xué)方法，吸收分子生物科學(xué)成就，進(jìn)一步從分子水平分析發(fā)育和性狀分化的機(jī)制，并把關(guān)于發(fā)育的研究從胚胎擴(kuò)展到生物的整個(gè)生活史，形成發(fā)育生物科學(xué)。
生態(tài)學(xué)是研究生物與生物之間以及生物與環(huán)境之間的關(guān)系的學(xué)科。研究范圍包括個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)以及生物圈等層次。揭示生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈、生產(chǎn)力、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的有關(guān)規(guī)律，不但具有重要的理論意義，而且同人類(lèi)生活密切相關(guān)。生物圈是人類(lèi)的家園。人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)不斷地消耗天然資源，破壞自然環(huán)境。特別是進(jìn)入20世紀(jì)以后，由于人口急劇增長(zhǎng)，工業(yè)飛速發(fā)展，自然環(huán)境遭到空前未有的破壞性沖擊。保護(hù)資源、保持生態(tài)平衡是人類(lèi)當(dāng)前刻不容緩的任務(wù)。生態(tài)學(xué)是環(huán)境科學(xué)的一個(gè)重要組成成分，所以也可稱(chēng)環(huán)境生物科學(xué)。人類(lèi)生態(tài)學(xué)涉及人類(lèi)社會(huì)，它已超越了生物科學(xué)范圍，而同社會(huì)科學(xué)相關(guān)聯(lián)。
生命活動(dòng)不外物質(zhì)轉(zhuǎn)化和傳遞、能的轉(zhuǎn)化和傳遞以及信息的傳遞三個(gè)方面。因此，用物理的、化學(xué)的以及數(shù)學(xué)的手段研究生命是必要的，也是十分有效的。交叉學(xué)科如生物化學(xué)、生物物理學(xué)、生物數(shù)學(xué)就是這樣產(chǎn)生的。
生物化學(xué)是研究生命物質(zhì)的化學(xué)組成和生物體各種化學(xué)過(guò)程的學(xué)科，是進(jìn)入20世紀(jì)以后迅速發(fā)展起來(lái)的一門(mén)學(xué)科。生物化學(xué)的成就提高了人們對(duì)生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。生物化學(xué)和分子生物科學(xué)的內(nèi)容有區(qū)別，但也有相同之處。一般說(shuō)來(lái)，生物化學(xué)側(cè)重于生命的化學(xué)過(guò)程、參與這一過(guò)程的作用物、產(chǎn)品以及酶的作用機(jī)制的研究。例如在細(xì)胞呼吸、光合作用等過(guò)程中物質(zhì)和能的轉(zhuǎn)換、傳遞和反饋機(jī)制都是生物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容。分子生物科學(xué)是從研究生物大分子的結(jié)構(gòu)發(fā)展起來(lái)的，現(xiàn)在更多的仍是研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、以及基因表達(dá)、調(diào)控等方面的機(jī)制問(wèn)題。
生物物理學(xué)是用物理學(xué)的概念和方法研究生物的結(jié)構(gòu)和功能、研究生命活動(dòng)的物理和物理化學(xué)過(guò)程的學(xué)科。早期生物物理學(xué)的研究是從生物發(fā)光、生物電等問(wèn)題開(kāi)始的，此后隨著生物科學(xué)的發(fā)展，物理學(xué)新概念，如量子物理、信息論等的介入和新技術(shù)如X衍射、光譜、波譜等的使用，生物物理的研究范圍和水平不斷加寬加深。一些重要的生命現(xiàn)象如光合作用的原初瞬間捕捉光能的反應(yīng)，生物膜的結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制等都是生物物理學(xué)的研究課題。生物大分子晶體結(jié)構(gòu)、量子生物科學(xué)以及生物控制論等也都屬于生物物理學(xué)的范圍。
生物數(shù)學(xué)是數(shù)學(xué)和生物科學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物。它的任務(wù)是用數(shù)學(xué)的方法研究生物科學(xué)問(wèn)題，研究生命過(guò)程的數(shù)學(xué)規(guī)律。早期，人們只是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)、幾何學(xué)和一些初等的解析方法對(duì)生物現(xiàn)象做靜止的、定量的分析。20世紀(jì)20年代以后，人們開(kāi)始建立數(shù)學(xué)模型，模擬各種生命過(guò)程?，F(xiàn)在生物數(shù)學(xué)在生物科學(xué)各領(lǐng)域如生理學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、分類(lèi)學(xué)等領(lǐng)域中都起著重要的作用，使這些領(lǐng)域的研究水平迅速提高，另一方面，生物數(shù)學(xué)本身也在解決生物科學(xué)問(wèn)題中發(fā)展成一獨(dú)立的學(xué)科。
有少數(shù)生物科學(xué)科是按方法來(lái)劃分的，如描述胚胎學(xué)、比較解剖學(xué)、實(shí)驗(yàn)形態(tài)學(xué)等。按方法劃分的學(xué)科，往往作為更低一級(jí)的分支學(xué)科，被包括在上述按屬性和類(lèi)型劃分的學(xué)科中。
生物界是一個(gè)多層次的復(fù)雜系統(tǒng)。為了揭示某一層次的規(guī)律以及和其他層次的關(guān)系，出現(xiàn)了按層次劃分的學(xué)科并且愈來(lái)愈受人們的重視。
分子生物科學(xué)是研究分子層次的生命過(guò)程的學(xué)科。它的任務(wù)在于從分子的結(jié)構(gòu)與功能以及分子之間的相互作用去揭示各種生命過(guò)程的物質(zhì)基礎(chǔ)?，F(xiàn)代分子生物科學(xué)的一個(gè)主要分科是分子遺傳學(xué)，它研究遺傳物質(zhì)的復(fù)制、遺傳信息的傳遞、表達(dá)及其調(diào)節(jié)控制問(wèn)題等。
細(xì)胞生物科學(xué)是研究細(xì)胞層次生命過(guò)程的學(xué)科，早期稱(chēng)細(xì)胞學(xué)是以形態(tài)描述為主的。以后，細(xì)胞學(xué)吸收了分子生物科學(xué)的成就，深入到超微結(jié)構(gòu)的水平，主要研究細(xì)胞的生長(zhǎng)、代謝和遺傳等生物科學(xué)過(guò)程，細(xì)胞學(xué)也就發(fā)展成細(xì)胞生物科學(xué)了。
個(gè)體生物科學(xué)是研究個(gè)體層次生命過(guò)程的學(xué)科。在復(fù)式顯微鏡發(fā)明之前，生物科學(xué)大都是以個(gè)體和器官系統(tǒng)為研究對(duì)象的。研究個(gè)體的過(guò)程有必要分析組成這一過(guò)程的器官系統(tǒng)過(guò)程、細(xì)胞過(guò)程和分子過(guò)程。但是個(gè)體的過(guò)程又不同于器官系統(tǒng)過(guò)程、細(xì)胞過(guò)程或分子過(guò)程的簡(jiǎn)單相加。個(gè)體的過(guò)程存在著自我調(diào)節(jié)控制的機(jī)制，通過(guò)這一機(jī)制，高度復(fù)雜的有機(jī)體整合為高度協(xié)調(diào)的統(tǒng)一體，以協(xié)調(diào)一致的行為反應(yīng)于外界因素的刺激。個(gè)體生物科學(xué)建立得很早，直到現(xiàn)在，仍是十分重要的。
種群生物科學(xué)是研究生物種群的結(jié)構(gòu)、種群中個(gè)體間的相互關(guān)系、種群與環(huán)境的關(guān)系以及種群的自我調(diào)節(jié)和遺傳機(jī)制等。種群生物科學(xué)和生態(tài)學(xué)是有很大重疊的，種群生物科學(xué)可以說(shuō)是生態(tài)學(xué)的一個(gè)基本部分。
以上所述，還僅僅是當(dāng)前生物科學(xué)分科的主要格局，實(shí)際的學(xué)科比上述的還要多。例如，隨著人類(lèi)的進(jìn)入太空，宇宙生物科學(xué)已在發(fā)展之中。又如隨著實(shí)驗(yàn)精確度的不斷提高，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的要求也越來(lái)越嚴(yán)，研究無(wú)菌生物和悉生態(tài)的悉生生物科學(xué)也由于需要而建立起來(lái)?？傊恍┬碌膶W(xué)科不斷地分化出來(lái)，一些學(xué)科又在走向融合。生物科學(xué)分科的這種局面，反映了生物科學(xué)極其豐富的內(nèi)容，也反映了生物科學(xué)蓬勃發(fā)展的景象。
研究意義
生物與人類(lèi)生活的許多方面都有著非常密切的關(guān)系。生物科學(xué)作為一門(mén)基礎(chǔ)科學(xué)，傳統(tǒng)上一直是農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)，涉及種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、醫(yī)療、制藥、衛(wèi)生等等方面。隨著生物科學(xué)理論與方法的不斷發(fā)展，它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大?，F(xiàn)在，生物科學(xué)的影響已突破上述傳統(tǒng)的領(lǐng)域，而擴(kuò)展到食品、化工、環(huán)境保護(hù)、能源和冶金工業(yè)等等方面。如果考慮到仿生學(xué)，它還影響到電子技術(shù)和信息技術(shù)。
人口、食物、環(huán)境、能源問(wèn)題是當(dāng)前舉世矚目的全球性問(wèn)題。目前，世界人口每年的增長(zhǎng)率約20%，大約每過(guò)35年，人口就會(huì)增加一倍。地球上的人口正以前所未有的速度激增著。人口問(wèn)題是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題，也是一個(gè)生態(tài)學(xué)問(wèn)題。人們必須對(duì)人類(lèi)及環(huán)境的錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系進(jìn)行周密的定量的研究，才能對(duì)地球、對(duì)人類(lèi)的命運(yùn)有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，從而學(xué)會(huì)自己控制自己，使人口數(shù)量維持在一個(gè)合理的數(shù)字上。在這方面生物科學(xué)應(yīng)該而且可能做出自己的貢獻(xiàn)。內(nèi)分泌學(xué)和生殖生物科學(xué)的成就導(dǎo)致口服避孕藥的發(fā)明，已促進(jìn)了計(jì)劃生育在世界范圍內(nèi)的推廣。在人口問(wèn)題中，除了數(shù)量激增以外，遺傳病也嚴(yán)重威脅人口質(zhì)量。一些資料表明，新生兒中各種遺傳病患者所占的比例在3%～10.5%之間。在中國(guó)的部分山區(qū)，智力不全者占2%～3%，個(gè)別地區(qū)達(dá)10%以上。揭示產(chǎn)生遺傳病的原因，找到控制和征服遺傳病的途徑無(wú)疑是生物科學(xué)又一重要任務(wù)。目前，進(jìn)行家系分析以確定患者是否患有遺傳病，對(duì)患者提出有益的遺傳指導(dǎo)和勸告；通過(guò)對(duì)胎兒的脫屑細(xì)胞進(jìn)行染色體分析和各種酶的生化分析，以診斷未來(lái)的嬰兒是否有先天性遺傳性疾病。這些方法都能避免或減少患有遺傳病嬰兒的出生，以減輕家庭和社會(huì)的沉重負(fù)擔(dān)。將基因工程應(yīng)用于遺傳病的治療稱(chēng)為基因治療，在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上對(duì)幾種遺傳病的基因治療已取得一些進(jìn)展。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，基因治療將為控制和治療人類(lèi)遺傳病開(kāi)辟?gòu)V闊的前景。
食物匱乏是發(fā)展中國(guó)家長(zhǎng)期以來(lái)未能解決的嚴(yán)重問(wèn)題，當(dāng)前世界上有幾億人口處于營(yíng)養(yǎng)不良狀態(tài)。從目前到21世紀(jì)初，糧食生產(chǎn)至少每年要增長(zhǎng)3%～8%才能使食物短缺狀況有所改善。人類(lèi)食物的最終來(lái)源是植物的光合作用，但在陸地上擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地面積是有限的，增加食物產(chǎn)量的主要道路是改進(jìn)植物本身。過(guò)去，在發(fā)展科學(xué)的農(nóng)業(yè)和“綠色革命”方面，生物科學(xué)已做出巨大的貢獻(xiàn)。今天，人類(lèi)在一定限度內(nèi)定向改造植物，用基因工程、細(xì)胞工程培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗旱、抗寒、抗?jié)?、抗鹽堿、抗病蟲(chóng)害的優(yōu)良品種已經(jīng)不是不切實(shí)際的遐想。近年來(lái)，植物基因工程的一些關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)有所突破，得到了一些轉(zhuǎn)基因植物。此外，利用富含蛋白質(zhì)的藻類(lèi)、細(xì)菌或真菌，進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，并從中獲得單細(xì)胞蛋白質(zhì)。由于成功地利用了基因工程并取得了大規(guī)模連續(xù)發(fā)酵工程的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，單細(xì)胞蛋白技術(shù)已經(jīng)取得了重大突破。氨基酸是蛋白質(zhì)的單體，植物蛋白往往缺少某幾種人體必需的氨基酸，如果在食品中添加某種氨基酸，將會(huì)大大提高植物蛋白的生物科學(xué)價(jià)值。目前，用微生物發(fā)酵、固定化細(xì)胞或固定化酶技術(shù)生產(chǎn)氨基酸，已經(jīng)逐步形成比較完整的體系，可以預(yù)料，氨基酸生產(chǎn)將在營(yíng)養(yǎng)不良問(wèn)題上發(fā)揮日益重要的作用?，F(xiàn)代生物科學(xué)成就和食品工業(yè)相結(jié)合，已使食品工業(yè)成為新興的產(chǎn)業(yè)而蓬勃地發(fā)展起來(lái)。
20世紀(jì)生態(tài)學(xué)關(guān)于人與自然關(guān)系的研究，喚醒人類(lèi)重視賴(lài)以生存的生態(tài)環(huán)境。工業(yè)廢水、廢氣和固體廢物的大量排放，農(nóng)用殺蟲(chóng)劑、除莠劑的廣泛使用，使大面積的土地和水域受到污染，威脅著人類(lèi)生產(chǎn)和生活。這就要求人們更深入地研究生物圈中物質(zhì)和能的循環(huán)的生態(tài)學(xué)規(guī)律，并在人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)生活以及其他社會(huì)生活中，正確的運(yùn)用這些規(guī)律，使生物能夠更好地為人類(lèi)服務(wù)。現(xiàn)代生物科學(xué)證明，微生物所具有的生物催化活性是極為廣泛的，利用富集培養(yǎng)法幾乎可以找到降解任何一種含毒有機(jī)化合物的微生物，利用基因工程等技術(shù)還可以不斷提高它們的降解作用。因此，有降解作用的微生物及其酶制劑就成為消除污染的有力手段。利用微生物防治害蟲(chóng)，以部分代替嚴(yán)重污染的有機(jī)殺蟲(chóng)劑也是大有前途的。在農(nóng)業(yè)中盡快使用生物防治、生物固氮等新技術(shù)，改變農(nóng)業(yè)過(guò)分依賴(lài)石油化工的局面，這是關(guān)系到恢復(fù)自然生態(tài)平衡的大事，也是農(nóng)業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨。大量消耗資源的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)必將向以生物科學(xué)和技術(shù)為基礎(chǔ)的生態(tài)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變
全世界的化工能源（石油、煤等）貯備總是有限的，總有一天會(huì)枯竭。因此，自然界中可再生的生物資源(生物量)又重新被人所重視。自然界中的生物量大多是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。將化學(xué)的、物理的和生物科學(xué)的方法結(jié)合起來(lái)加工，就可以把纖維素轉(zhuǎn)化為酒精，用作能源。有人估計(jì)，到20世紀(jì)末全世界的汽車(chē)約有35%將使用生物量（酒精）。沼氣是利用生物量開(kāi)發(fā)能源的另一產(chǎn)品。中國(guó)和印度利用農(nóng)村廢料進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣已作出顯著成績(jī)。世界上已經(jīng)出現(xiàn)了利用固相化細(xì)胞技術(shù)的工業(yè)化沼氣厭氧反應(yīng)器。一些單細(xì)胞藻類(lèi)中含有與原油結(jié)構(gòu)類(lèi)似的油類(lèi)，而且可高達(dá)總重的70%，這是另一個(gè)引人注目的可再生的生物能源。太陽(yáng)能是人類(lèi)可以利用的最強(qiáng)大的能源，而生物的光合作用則是將太陽(yáng)能固定下來(lái)的最主要的途徑，可以預(yù)測(cè)，利用生物科學(xué)的理論和方法解決能源問(wèn)題是大有希望的。
此外，對(duì)人口、食物、環(huán)境、能源等問(wèn)題進(jìn)行綜合研究，開(kāi)創(chuàng)各種綜合解決這些問(wèn)題的方法的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的興起，最終將發(fā)展新的、大規(guī)模的近代化農(nóng)業(yè)。由此可以看到，生物科學(xué)的發(fā)展和人類(lèi)的未來(lái)息息相關(guān)。
最新進(jìn)展
20世紀(jì)70年代以來(lái)，生物科學(xué)的新進(jìn)展，新成就層出不窮。從總體上看，當(dāng)代生物科學(xué)主要朝著微觀和宏觀兩個(gè)方面發(fā)展：在微觀方面，生物學(xué)已經(jīng)從細(xì)胞水平進(jìn)入到分子水平去探索生命的本質(zhì)；在宏觀方面，生態(tài)學(xué)的發(fā)展正在為解決全球性的資源和環(huán)境等問(wèn)題發(fā)揮著重要作用。
生物工程方面生物工程（也叫生物技術(shù)）是生物科學(xué)與工程技術(shù)有機(jī)結(jié)合而興起的一門(mén)綜合性的科學(xué)技術(shù)。也就是說(shuō)，它是以生物科學(xué)為基礎(chǔ)，運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)原理和工程技術(shù)手段來(lái)加工或改造生物材料，如DNA、蛋白質(zhì)、染色體、細(xì)胞等，從而生產(chǎn)出人類(lèi)所需要的生物或生物制品。生物工程在近些年來(lái)迅猛發(fā)展，碩果累累。
生物工程在醫(yī)藥方面有著廣泛的應(yīng)用。例如，長(zhǎng)期以來(lái)，預(yù)防乙型肝炎的疫苗是從乙肝病毒攜帶者的血液中提取和研制的，這樣的疫苗生產(chǎn)周期長(zhǎng)，產(chǎn)量低，價(jià)格昂貴?，F(xiàn)在，采用生物工程的方法，將乙肝病毒中的有關(guān)基因分離出來(lái)，引人細(xì)菌的細(xì)胞中，再采用發(fā)酵的方法，或者引人哺乳動(dòng)物的細(xì)胞中，再采用細(xì)胞培養(yǎng)的方法，就能讓細(xì)菌或哺乳動(dòng)物的細(xì)胞生產(chǎn)出大量的疫苗。中國(guó)研制的生物工程乙肝疫苗已經(jīng)在1992年投放市場(chǎng)，在預(yù)防乙型肝炎中發(fā)揮了重要作用。除乙肝疫苗以外，還有抑制病毒在細(xì)胞內(nèi)增殖的干擾素等多種生物工程藥物已經(jīng)問(wèn)世。知道，人類(lèi)的許多疾病都與基因有關(guān)。在基因水平上對(duì)人類(lèi)的疾病進(jìn)行診斷和治療，是科學(xué)家們正在探求的另一個(gè)重大課題。為了弄清人類(lèi)約10萬(wàn)個(gè)基因的結(jié)構(gòu)和功能，美國(guó)從1988年開(kāi)始實(shí)施“人類(lèi)基因組計(jì)劃”，目前這項(xiàng)研究已經(jīng)成為國(guó)際間合作的一項(xiàng)重大科研課題。
生物工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用前景更為誘人，1988年，中國(guó)科學(xué)家人工合成了抗黃瓜花葉病毒的基因，并且將這種基因?qū)藷煵莸茸魑锏募?xì)胞中，得到了抵抗病毒能力很強(qiáng)的作物新系，1989年，中國(guó)科學(xué)家成功地將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)缩庺~(yú)的受精卵中，培育成轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)。與非轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)相比，轉(zhuǎn)基因鯉魚(yú)的生長(zhǎng)速度明顯加快，1993年，中國(guó)研制的兩系法雜交水稻開(kāi)始大面積試種，與原來(lái)普遍種植的三系法雜交水稻相比，平均每公頃增產(chǎn)15%，1995年，中國(guó)科學(xué)家將某種細(xì)菌的抗蟲(chóng)基因?qū)嗣藁ǎ嘤隽丝姑掴徬x(chóng)效果明顯的棉花新品種。
生物工程在開(kāi)發(fā)能源和環(huán)境保護(hù)等方面同樣有著廣泛的應(yīng)用。知道，煤炭、石油等能源終將枯竭，目前全世界已經(jīng)面臨著能源危機(jī)。使用煤炭、石油等能源，還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此，科學(xué)家們正在努力探索開(kāi)發(fā)新的能源，其中很重要的一個(gè)方面就是用生物工程開(kāi)發(fā)生物能源。美國(guó)科學(xué)家在1978年成功地培育出能直接生產(chǎn)能源物質(zhì)的植物新品種——“石油草”，這種植物的莖稈被割開(kāi)后，就會(huì)流出白色乳狀的液體，經(jīng)提煉就得到石油。在利用細(xì)菌治理石油污染方面，由于石油中的不同組成成分往往需要用不同的細(xì)菌來(lái)分解，科學(xué)家就將不同細(xì)菌的基因分離出來(lái)，集中到一種細(xì)菌內(nèi)，從而得到了“超級(jí)菌”。這種“超級(jí)菌”分解石油的速度比普通細(xì)菌快得多，凈化石油污染的能力得到明顯的提高。
生態(tài)學(xué)方面生態(tài)學(xué)是研究生物與其生存環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。20世紀(jì)60年代以來(lái)，人類(lèi)社會(huì)面臨的人口爆炸、環(huán)境污染、資源匱乏、能源短缺和糧食危機(jī)等問(wèn)題日益突出。要解決這些問(wèn)題，都離不開(kāi)生態(tài)學(xué)。因此，生態(tài)學(xué)的研究受到高度重視，并且取得了顯著的進(jìn)展。生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的基本原理，已經(jīng)成為人類(lèi)謀求與大自然和諧共處、實(shí)現(xiàn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的理論基礎(chǔ)；運(yùn)用生態(tài)學(xué)原理，中國(guó)推行生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)，已經(jīng)取得了令人矚目的成就，涌現(xiàn)了一批生態(tài)村、生態(tài)農(nóng)場(chǎng)和生態(tài)林場(chǎng)，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展積累了經(jīng)驗(yàn)。例如，安徽省穎上縣小張莊，生態(tài)環(huán)境惡劣，旱澇災(zāi)害頻繁，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)單一，糧食產(chǎn)量很低。70年代中期，小張莊開(kāi)始進(jìn)行生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)，整治土地，興修水利，大力營(yíng)造防護(hù)林，使當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境得到了明顯改善。小張莊在大力發(fā)展種植業(yè)和林業(yè)的同時(shí)，還利用當(dāng)?shù)氐娘暡葙Y源和魚(yú)塘，大力發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)。養(yǎng)殖業(yè)為農(nóng)田提供了大量的有機(jī)肥，從而改良了土壤。這個(gè)村還利用人畜糞便生產(chǎn)沼氣，發(fā)展沼氣能源。沼氣池的渣液用來(lái)喂養(yǎng)魚(yú)，塘泥肥田，從而建立起了良性循環(huán)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。
生物科學(xué)除了在生物工程和生態(tài)學(xué)領(lǐng)域以外，在其他許多領(lǐng)域也取得了令人鼓舞的進(jìn)展，向人們展示出美好的前景。例如，腦科學(xué)的研究已經(jīng)深入到分子水平，這不僅對(duì)腦病的防治和智力的開(kāi)發(fā)有重要意義，而且將為研究生物計(jì)算機(jī)提供理論基礎(chǔ)。光合作用和生物固氮的研究，細(xì)胞生物學(xué)的研究，等等，也都獲得一系列的成就，在21世紀(jì)將會(huì)有更大的發(fā)展。由于生物科學(xué)的迅猛發(fā)展和它對(duì)人類(lèi)社會(huì)所產(chǎn)生的巨大影響，許多科學(xué)家都認(rèn)為，生物科學(xué)將是21世紀(jì)領(lǐng)先的學(xué)科之一。
學(xué)科精英編輯
WladyslawTaczanowski(1819-1890)，波蘭人動(dòng)物學(xué)家
CoenraadJacob·Temminck(1778-1858)，荷蘭動(dòng)物學(xué)家
彼得·GustafTengmalm(1754-1803)，瑞典博物學(xué)家
Theophrastus，生物科學(xué)家
JohannesThiele，(1860-1935)，德國(guó)動(dòng)物學(xué)家和malacologist
卡爾·彼得·Thunberg，(1743-1828)，瑞典博物學(xué)家
Samuel·Tickell(1811-1875)，英國(guó)的鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家
約翰·Torrey，(1796-1873)，美國(guó)植物學(xué)家，第一個(gè)專(zhuān)家在新世界里
約瑟夫·PittondeTournefort(1656-1708)，法國(guó)植物學(xué)家
亨利貝克Tristram(1822-1906)，英國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家
羅伯特·Trivers，(被負(fù)擔(dān)1943)，演變生物科學(xué)家
Bernard·Tucker(1901-1950)，英國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家
MarmadukeTunstall(1743-1790)英國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家
露絲·特納，海洋生物科學(xué)家
V
阿奇里斯·Valenciennes，(1794-1865)，法國(guó)動(dòng)物學(xué)家
FranciscoVarela，(1946-2001)智利生物科學(xué)家
尼古拉·Vavilov，蘇聯(lián)植物學(xué)家
Craig·Venter，生物科學(xué)家
Edouard·Verreaux(1810-1868)，法國(guó)博物學(xué)家
朱爾斯·Verreaux(1807-1873)法國(guó)植物學(xué)家和鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家
路易斯·吉恩·Pierre·Vieillot(1748-1831)，法國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家
Nicholas·AylwardVigors1785-1840)，愛(ài)爾蘭動(dòng)物學(xué)家
Rudolf·Virchow，(1821-1902)，德國(guó)生物科學(xué)家
KarelVoous(1920-2002)，荷蘭鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家
W
Johann·Georg·Wagler(1800-1832)，德國(guó)爬蟲(chóng)學(xué)家
查爾斯·Waterton，(1782-1865)，英國(guó)博物學(xué)家
詹姆斯·D.華森，(出生1928)，諾貝爾得獎(jiǎng)的生物科學(xué)家，DNA分子的結(jié)構(gòu)的co發(fā)現(xiàn)者
Alfred·羅素華萊士，(1823-1913)，英國(guó)的博物學(xué)家和生物科學(xué)家
菲利普BarkerWebb(1793-1854)，英國(guó)植物學(xué)家
八月Weismann，(1834-1914)，德國(guó)生物科學(xué)家
Gilbert白色(1720-1795)，英國(guó)博物學(xué)家
約翰白(外科醫(yī)生)(c1756-1832)英國(guó)植物學(xué)家
FrancisWillughby(1635-1672)，英國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家&魚(yú)類(lèi)學(xué)家
亞歷山大·威爾遜，(1766-1813)，蘇格蘭美國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)家
E.A.威爾遜(1872-1912)，英國(guó)博物學(xué)家
愛(ài)德華·O.威爾遜、美國(guó)sociobiology的myrmecologist和父親
卡爾·Woese，美國(guó)微生物科學(xué)家
Sewall懷特，(1889-1988)，生物科學(xué)家
X
約翰·XantusdeVesey(1825-1894)，美國(guó)動(dòng)物學(xué)家
Y
威廉Yarrell，(1784-1856)，英國(guó)博物學(xué)家
Z
Floyd·Zaiger，(1926年-)，果子遺傳學(xué)
Eberhard八月Wilhelm·馮Zimmermann，(1743年-1815)，德國(guó)動(dòng)物學(xué)家
開(kāi)設(shè)學(xué)校
遵義師范學(xué)院
黔南民族師范學(xué)院
蘭州大學(xué)
廈門(mén)大學(xué)
山東大學(xué)
四川師范大學(xué)
遼寧師范大學(xué)
江西師范大學(xué)
中山大學(xué)
北京大學(xué)
武漢大學(xué)
重慶師范大學(xué)
延安大學(xué)
蘇州大學(xué)
上海交通大學(xué)
