- 相關(guān)推薦
生命科學(xué)概論論文（精選7篇）
生命科學(xué)是以生命為研究對象的科學(xué)和技術(shù)的總稱(chēng)，它是研究生命活動(dòng)及其規律的科學(xué)，并涉及到醫學(xué)、農學(xué)、健康、環(huán)境等領(lǐng)域。以下是小編整理的生命科學(xué)概論論文，你知道怎么寫(xiě)嗎？
生命科學(xué)概論論文 篇1
當前，由于人類(lèi)認識水平的提升，各個(gè)學(xué)科有了很大的發(fā)展，但是對于生命科學(xué)，還處于起步階段，人類(lèi)對于生命的研究還有許多未知領(lǐng)域，還需要不斷地探索，在探索的過(guò)程中，有必要生命科學(xué)和生物科學(xué)結合起來(lái)，這兩門(mén)學(xué)科有許多是共同的，結合起來(lái)可以提升研究的效果，有助于實(shí)現研究上的突破。
1、生命科學(xué)史的作用
人類(lèi)的存在就是生命的存在，對于生命的研究需要有科學(xué)的態(tài)度，從生命科學(xué)的歷史可以看出，先前的科學(xué)家對于生命科學(xué)的研究會(huì )將生物科學(xué)中的基礎知識作為載體，以研究學(xué)科歷史的發(fā)展進(jìn)程為線(xiàn)索，這個(gè)過(guò)程實(shí)現了科學(xué)、思想和歷史的有效融合，在一體化的研究過(guò)程中突出科學(xué)的演變和發(fā)展，突出生命學(xué)理論的思想基礎，發(fā)展歷程和經(jīng)過(guò)的漫長(cháng)道路，研究過(guò)程中滲透著(zhù)科學(xué)思想和哲學(xué)思想；生命科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程中基本概念也發(fā)生了轉變，生命科學(xué)的內容更加豐富。在生命科學(xué)的研究過(guò)程中，可以看到研究方法、工作方法。而方法中凝聚力思想。在生命科學(xué)不斷發(fā)展的進(jìn)程中，人類(lèi)對生命的看法也在發(fā)生變化。從歷史中可以看出生命科學(xué)的起源，可以看出這門(mén)學(xué)科的價(jià)值，可以分析出對社會(huì )進(jìn)步的推動(dòng)作用。研究歷史離不開(kāi)歷史的推動(dòng)者，科學(xué)史中可以看出生命科學(xué)家的貢獻，而后人更是可以借鑒研究的成功經(jīng)驗以及失敗后的經(jīng)驗教訓。歷史研究表明，科學(xué)研究含有哲學(xué)思想和方法論。生命科學(xué)的進(jìn)程是人類(lèi)歷史發(fā)展的重要組成部分，有著(zhù)巨大的影響力，科學(xué)的性質(zhì)就是知識，科學(xué)推動(dòng)國家發(fā)展和進(jìn)步。當前高科技的發(fā)展離不開(kāi)生命科學(xué)的發(fā)展，生命科學(xué)史在生命科學(xué)研究中占有重要地位。生命科學(xué)也是其它學(xué)科發(fā)展的基礎。生命科學(xué)的發(fā)展會(huì )為其它學(xué)科的發(fā)展提供推動(dòng)力。生命科學(xué)的發(fā)展可以促進(jìn)社會(huì )的發(fā)展，加快社會(huì )發(fā)展的步伐。我們的生命如何才能合理，如何才會(huì )更為人性化的發(fā)展，對于這些問(wèn)題的答案，必須要進(jìn)行相應的生命科學(xué)研究。從科學(xué)的本質(zhì)可以看到，生命科學(xué)的根本就是對生命的尊重，對生命價(jià)值的肯定�？茖W(xué)研究要具備科學(xué)方法和知識的積累，對生命現象研究可助于了解生命的產(chǎn)生和發(fā)展，可以對生命進(jìn)行科學(xué)合理的解釋。對生命的本質(zhì)加以深入的理解，研究成果可以促進(jìn)社會(huì )的進(jìn)步。研究生命科學(xué)可以提升科學(xué)界的整體發(fā)展進(jìn)程，生命科學(xué)會(huì )影響到社會(huì )的發(fā)展速度，會(huì )影響到發(fā)展方向。研究生命科學(xué)是人類(lèi)在發(fā)展過(guò)程中需要直接面對的問(wèn)題，掌握了生命科學(xué)，就會(huì )掌握人類(lèi)的發(fā)展根本。
2、生命科學(xué)史和生物科學(xué)的共同作用
研究生命科學(xué)需要以生命物質(zhì)為基礎，以此為基礎進(jìn)行研究，在遠古時(shí)代人類(lèi)對生命物質(zhì)的研究就結合了生命與生物，通過(guò)長(cháng)久研究發(fā)現了生物對生命的促進(jìn)作用。人類(lèi)對自然界生物的探索認識，意識到生命和生物的相互作用，雖然受科學(xué)技術(shù)的限制，在認識上還比較落后，也沒(méi)有形成專(zhuān)業(yè)化的學(xué)科，但是通過(guò)對生命和生物的研究結果已經(jīng)作用于當前人類(lèi)的生活，特別是對生命的研究，僅對社會(huì )的發(fā)展和進(jìn)步起到了推動(dòng)作用，使得人們的生存質(zhì)量得以提高，生活中的更加關(guān)注生命與生物，同時(shí)也擴大了人類(lèi)的認識領(lǐng)域。生命和生物有效的結合人類(lèi)科學(xué)發(fā)展史中重要里程碑，標志著(zhù)歷史性進(jìn)步。生命科學(xué)和生物科學(xué)的結合擴大的知識體系，不是簡(jiǎn)單的知識相互疊加，而更多的是對本質(zhì)的研究與探索，在更深意義上對自然科學(xué)進(jìn)行完善，是學(xué)術(shù)上的.融合。生命和生物的共同研究會(huì )對知識的結構進(jìn)行改變，會(huì )更加注重對根本的探索，生命和生物知識需要系統的完善，系統的完善有助于兩個(gè)學(xué)科實(shí)現融合的整體研究，研究更加具有方向性，研究更加具有整體性。進(jìn)行生命和生物的整體研究時(shí)，要注重知識的體系，需要以嚴謹的治學(xué)態(tài)度對生命和生物知識進(jìn)行綜合性的分析，發(fā)現相互的關(guān)聯(lián)，這樣才能保證研究成果獲得提升，以實(shí)現研究的突破性進(jìn)展。生命和生物的有效結合具有非常廣闊的應用前景，目前研究應用于農業(yè)、生物科學(xué)和制藥領(lǐng)域，但是隨著(zhù)研究的深入，研究成果的應用領(lǐng)域會(huì )不斷擴大。生命和生物的融合會(huì )推動(dòng)其它學(xué)科的發(fā)展，提升科技的整體水平，社會(huì )經(jīng)濟也會(huì )受益，研究成果可以轉化為生產(chǎn)力，推動(dòng)經(jīng)濟的發(fā)展。在當前社會(huì )轉型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，生命和生物的融合會(huì )推動(dòng)社會(huì )的發(fā)展，拉動(dòng)經(jīng)濟的增長(cháng)。生命和生物在技術(shù)突破會(huì )改變當前社會(huì )的發(fā)展結構。當前部分研究成果應用于實(shí)際，比如轉基因技術(shù)在生物育種的應用，此外還有克隆技術(shù)和生物芯片等。而當前重點(diǎn)研究的蛋白質(zhì)組技術(shù)將會(huì )帶動(dòng)大批產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，技術(shù)上的突破可以更好的服務(wù)于人類(lèi)�，F在人類(lèi)健康已經(jīng)實(shí)現了產(chǎn)業(yè)化，這也是生命和生物學(xué)技術(shù)發(fā)展的結果。未來(lái)，人類(lèi)的健康會(huì )更多的得益于生命和生物技術(shù)的發(fā)展。
3、結語(yǔ)
生命科學(xué)史是人類(lèi)生命發(fā)展的歷史，生物科學(xué)可以正確認識生物的存在，當前社會(huì )在快速發(fā)展，這兩個(gè)學(xué)科的融合研究可以更好的認識生命，認識生物，可以在深層次上取得突破，有助于人類(lèi)科學(xué)的進(jìn)步。當前生命和生物的結合對社會(huì )的發(fā)展起到了推動(dòng)作用，技術(shù)的發(fā)展實(shí)現了人類(lèi)深層次的認知，也推動(dòng)了人類(lèi)的發(fā)展。
生命科學(xué)概論論文 篇2
一、對生命科學(xué)的認識和思考
現代社會(huì )科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，極大地推進(jìn)了人類(lèi)社會(huì )的進(jìn)步，而生命科學(xué)領(lǐng)域更是尤為突出，生命科學(xué)的進(jìn)展給我們的生活帶來(lái)了天翻地覆的變化。生命科學(xué)與生物技術(shù)早已成為當今最為活躍的科技領(lǐng)域之一，人類(lèi)對生命活動(dòng)基本規律的認知水平達到前所未有的程度，其地位和作為是不言而喻的，它是當今在全球范圍內最受關(guān)注的基礎自然科學(xué)。
大千？生命世界，數以百萬(wàn)計的不同物種雖然在形態(tài)結構和行為活動(dòng)上表現得千差萬(wàn)別，但生物世界中最本質(zhì)的東西卻是高度一致的。構成生命的化學(xué)元素和生命大分子在化學(xué)組成都是由C、H、O、N、P、S等化學(xué)元素和4種核苷酸、20種氨基酸、糖類(lèi)、脂肪等基礎生物大分子組成，這些成分是生命構建和一切生命活動(dòng)得以進(jìn)行的基礎；所有生物體都能夠進(jìn)行新陳代謝，并在新陳代謝過(guò)程中不斷的生長(cháng)；所有生物體都能夠進(jìn)行繁殖產(chǎn)生后代，由于受基因控制和基因改變的影響，生命的繁殖表現出高度的遺傳和變異特性。
細胞是生命存在的最基本形式，是一切生命活動(dòng)的基礎，被稱(chēng)為生命的基本結構單位和功能單位。
從宏觀(guān)角度看，地球上的生物構成了一個(gè)復雜的生態(tài)系統，在這個(gè)系統中，生物之間相互依賴(lài)、相互制約。生命科學(xué)是一門(mén)歷史悠久的學(xué)科。在人類(lèi)文明的初期，人們就注意到了生命與非生命的區別，并對生物進(jìn)行觀(guān)察、描述，收集整理了大量的材料。17世紀前，由于科學(xué)技術(shù)水平的限制和神學(xué)對人們思想的影響，古老的生物學(xué)始終停留在觀(guān)察和描述階段。直至20世紀以來(lái)伴隨物理化學(xué)等有關(guān)學(xué)科的發(fā)展生命科學(xué)的一些基本概念和理論建立起來(lái)了。20世紀后半葉，隨著(zhù)分子生物學(xué)的興起，生命科學(xué)的發(fā)展獲得了前所未有的速度，一方面傳統生物學(xué)的學(xué)科分支進(jìn)一步深化、細化，另一方面學(xué)科間的交叉進(jìn)一步加強。20世紀70年代以后，以生物工程、克隆技術(shù)、PRC技術(shù)等為主要內容的現代生物技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展
二、生命科學(xué)與社會(huì )發(fā)展
生命科學(xué)是一門(mén)神圣的學(xué)科，社會(huì )的發(fā)展離不開(kāi)生命科學(xué)。
醫學(xué)領(lǐng)域：1929—1943年，青霉素的發(fā)現，拯救了二戰后期幾百萬(wàn)人的生命，抗生素的廣泛使用。
遺傳學(xué)領(lǐng)域：1953年，沃森和克里克首次提出DNA雙螺旋結構，揭開(kāi)了遺傳的神秘面紗。
生命科學(xué)領(lǐng)域：1997年2月，首例哺乳動(dòng)物――克隆綿羊“多莉”的誕生；農業(yè)領(lǐng)域：轉基因棉的研制成功，害蟲(chóng)防治的突破發(fā)展。
環(huán)境領(lǐng)域：“超級菌”的研制成功，極大程度上解決了海上石油污染的問(wèn)題。
目前，社會(huì )上出現了很多種復雜的疾病，例如糖尿病、心臟病等，光靠有限的醫學(xué)藥物是遠遠不夠的，好多人因此丟失了生命，基因工程的出現給醫學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)了曙光，科學(xué)家們利用基因工程生產(chǎn)出某些特殊的基因和世界上難找的蛋白質(zhì)，比如說(shuō)，科學(xué)家利用轉入轉胰島素基因的大腸桿菌來(lái)生產(chǎn)人們所需要的大量胰島素，大大縮短了胰島素的生產(chǎn)周期，治愈了更多的胰島素病人�；蚬こ踢�生產(chǎn)出了大量的基因產(chǎn)品，如人的生長(cháng)激素、干擾素、白細胞介素—2等，對人類(lèi)的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。
三、生命科學(xué)與我們的`生活
進(jìn)入二十世紀八十年代，生命科學(xué)更使勢不可擋，雄居影響當代人生活的四大科學(xué)之首，目前，生命科學(xué)已經(jīng)成為21世紀當之無(wú)愧的帶頭學(xué)科。國際核心期刊論文發(fā)表生物學(xué)占著(zhù)越來(lái)越多的比例，世界優(yōu)秀科技成果評選總不會(huì )離開(kāi)生物學(xué)的最新成果，無(wú)論從這些還是從對人類(lèi)生活及思想的影響來(lái)看，生命科學(xué)都是當今世界科學(xué)研究的核心，最為炙手可熱的領(lǐng)域
以下一些生活中的案例來(lái)說(shuō)明生命科學(xué)對我們生活的影響：
在山東，醫學(xué)專(zhuān)家為60歲的劉為榮換了心臟。我國自上世紀80年代末開(kāi)始做心臟移植手術(shù)以來(lái)，劉為榮是年齡最大的“換心人”，現在他像正常人一樣安排起居。
在上海，上海生物制品研究所生產(chǎn)出第一批高質(zhì)量的新流感裂解疫苗。流感裂解疫苗不僅接種保護效果好，而且臨床副反應極少，適合各種年齡段的人群接種，最受市場(chǎng)青睞。
在日本，東京齒科醫科大學(xué)和大日本印刷公司借助特殊的印刷技術(shù)，成功培育出與人體血管原來(lái)形狀相同的毛細血管，有望用于治療心肌梗塞。
在美國，其國家人類(lèi)基因研究所宣布，他們已繪制成功首張狗基因測序草圖，顯示狗與人類(lèi)的基因數量大致相同。這一成果有助于人類(lèi)對與基因相關(guān)的疑難病癥的研究。
在新加坡，科研人員發(fā)現經(jīng)高溫和超聲波加工處理后的動(dòng)物骨骼植入人體后，可能不會(huì )發(fā)生感染或排斥反應，這為異體骨骼移植帶來(lái)了新希望。
在韓國，研究人員首次培育成功轉基因熒光雞，使轉基因雞蛋在食品、制藥等領(lǐng)域的大規模應用進(jìn)了一步。
以上這些告訴我們，生命科學(xué)就是為我們的生活服務(wù)的，它的出現和發(fā)展就是為了使我們的生活更加美好。
諸如此類(lèi)，生命科學(xué)可以解決的事情還有很多，只要是生活中能想到的方方面面，都能見(jiàn)到生命科學(xué)的蹤影。
也許會(huì )有人問(wèn)，生命科學(xué)現在的作用已經(jīng)真么大了，那未來(lái)呢？未來(lái)又會(huì )怎樣？我們可以盡情展開(kāi)我們的想象。也許所有以前神話(huà)里的事情，將來(lái)都會(huì )發(fā)生，也許我們會(huì )生出一雙翅膀，能像鳥(niǎo)兒一樣在天空飛翔；也許我們能像魚(yú)一樣在水里自由呼吸；也許我們都能長(cháng)生不老，永遠保持年輕；也許……總之，這一切都將隨著(zhù)生命科學(xué)的不斷發(fā)展，逐步實(shí)現。
生命科學(xué)概論論文 篇3
摘要：
作者通過(guò)云平臺和移動(dòng)終端深度融合，將智慧課堂教學(xué)模式應用于“生命科學(xué)概論”課程的教學(xué)中，實(shí)現了課堂教學(xué)決策數據化、資源獲取智能化、師生互動(dòng)多維化、教師評價(jià)實(shí)時(shí)化。本課堂實(shí)踐表明，通過(guò)運用智慧課堂教學(xué)模式，實(shí)現了課堂內外教學(xué)資源的整合，有助于增強學(xué)生的互動(dòng)性、參與性與自主性，激發(fā)了學(xué)習興趣，有效地提高了知識的掌握程度。
關(guān)鍵詞：
云技術(shù)；移動(dòng)終端；智慧課堂；互動(dòng)式教學(xué)
● 前言
在“大數據+人工智能+移動(dòng)終端”時(shí)代背景下，如何構建基于“云+端”技術(shù)的智慧課堂，使“低頭族”變成“興趣族”，是目前教育界一個(gè)緊迫的任務(wù)。智慧課堂是信息技術(shù)與教育深度融合的產(chǎn)物，是以培養創(chuàng )新型人才為目標，以大數據挖掘、人工智能分析為基礎，實(shí)施課前資源智能推送、課中實(shí)時(shí)交流互動(dòng)、課后學(xué)情分析與評價(jià)等學(xué)習活動(dòng)，進(jìn)行學(xué)習過(guò)程記錄與多元智能評價(jià)的新型教學(xué)策略。[1]醫學(xué)實(shí)驗技術(shù)專(zhuān)業(yè)作為筆者所在學(xué)校新設立的專(zhuān)業(yè)，具有專(zhuān)業(yè)新、課程新、培養任務(wù)新的特點(diǎn)，更應該與時(shí)俱進(jìn)，筆者通過(guò)在該專(zhuān)業(yè)“生命科學(xué)概論”課程中構建移動(dòng)端的智慧課堂，利用網(wǎng)絡(luò )云平臺，采用多維互動(dòng)式教學(xué)方法，以期打造一個(gè)智能、高效的課堂教學(xué)模式。
● “云+端”智慧課堂的特點(diǎn)
智慧課堂可提供多維的互動(dòng)形式，如師生之間、生生之間、人與技術(shù)、人與資源等，其特點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面。[2]
�、儋Y源智能推送。智慧課堂可以為學(xué)習者提供豐富多樣的媒體資源，包括教學(xué)大綱、電子教案、微課視頻、圖片和網(wǎng)頁(yè)等，還可以根據學(xué)生的個(gè)性化特點(diǎn)和差異，對不同的學(xué)生推送有針對性的學(xué)習資料，使得學(xué)生得以鞏固比較薄弱的環(huán)節，提高學(xué)習效率。
�、趯�(shí)時(shí)交流互動(dòng)。智慧課堂的最大特點(diǎn)是實(shí)現了師生之間和學(xué)生之間的實(shí)時(shí)交流互動(dòng)。例如討論組，師生都可以在需要時(shí)發(fā)表意見(jiàn)，提出問(wèn)題，教師或學(xué)生可以實(shí)時(shí)解答，使課堂教學(xué)得到延伸。
�、墼u價(jià)即時(shí)反饋。智慧課堂教學(xué)中可以采取綜合的學(xué)習評價(jià)體系，這個(gè)評價(jià)貫穿了教學(xué)的全過(guò)程，包括課前預習測評與反饋、課堂上實(shí)時(shí)的教學(xué)反饋與評價(jià)以及課后作業(yè)的跟蹤。全方位的反饋評價(jià)不僅可以使教師很好地掌握學(xué)生的學(xué)習動(dòng)態(tài)與學(xué)習感受，還使課堂評價(jià)形成了完備的評價(jià)體系。
�、芙虒W(xué)決策支持。智慧課堂所生成的評價(jià)資源、學(xué)生學(xué)習習慣、視頻觀(guān)看、資料下載等數據都可以成為數據挖掘的基礎數據，對學(xué)生學(xué)習的全過(guò)程進(jìn)行總結并以數據化或圖形化的.方式呈現出來(lái)。教師就可以依靠數據挖掘的結果精準地掌握學(xué)情，及時(shí)調整授課內容和教學(xué)重點(diǎn)等。
● 智慧課堂在“生命科學(xué)概論”課程中的應用
生命科學(xué)概論是研究生命現象和規律的一門(mén)基礎科學(xué)，它包含生物學(xué)的多個(gè)分支學(xué)科，是生物學(xué)的一個(gè)縮影和通論。課程內容包括生物大分子、細胞形態(tài)結構、新陳代謝、信息傳遞、遺傳變異、動(dòng)植物與微生物類(lèi)群、生物多樣性、生態(tài)與環(huán)境等模塊。其目的是讓學(xué)生了解整個(gè)生物界和生命科學(xué)的概況，加強對生命科學(xué)基本概念和內在聯(lián)系與規律的學(xué)習，提高學(xué)生主動(dòng)探索生命奧秘的積極性。
1.課前預習環(huán)節
教師一方面根據本章節內容，進(jìn)行學(xué)情分析，包括本章節的基本知識點(diǎn)、重難點(diǎn)分析，本章節與上下章節之間知識連貫性分析，學(xué)生的學(xué)習行為習慣分析等，從而確定本章的教學(xué)目標及最佳教學(xué)方法，如啟發(fā)式、討論式、小組合作式、案例式等，并提前準備好若干討論話(huà)題及隨堂測驗題目。另一方面，根據教學(xué)目標提前向學(xué)生推送本章節的教學(xué)資源，如課件、視頻、動(dòng)畫(huà)、圖片及微課等，讓學(xué)生對課程內容進(jìn)行預習。在生命科學(xué)概論中，每一章節筆者都會(huì )精心挑選并上傳視頻、動(dòng)畫(huà)，幫助學(xué)生進(jìn)行重難點(diǎn)解析，如神經(jīng)元的動(dòng)作電位、靜息電位是如何產(chǎn)生的、引起基因突變的原因、植物形態(tài)結構等。學(xué)生可以在任何時(shí)間自由觀(guān)看，提高了學(xué)習興趣。
2.課中學(xué)習環(huán)節
首先，在開(kāi)始階段學(xué)生自主介紹課前預習的有關(guān)內容，變被動(dòng)學(xué)習為主動(dòng)學(xué)習。教師則可以從中了解學(xué)生在預習中理解不透的一些知識點(diǎn)，從而在后續講解過(guò)程中重點(diǎn)闡述這些疑難點(diǎn)。其次，在授課過(guò)程中，教師可以穿插布置一些隨堂測驗題目，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )云平臺即時(shí)推送到每個(gè)學(xué)生的手機端。測驗題目以客觀(guān)題目為主，學(xué)生提交后，云平臺可以進(jìn)行自動(dòng)批改和結果反饋。教師則根據課堂測驗反饋結果和數據統計分析，快速找出學(xué)生對知識掌握的薄弱點(diǎn)，并進(jìn)行問(wèn)題辨析，通過(guò)智慧課堂的互動(dòng)交流解決學(xué)生遇到的問(wèn)題。[3]針對課堂互動(dòng)，教師既可以借助平臺的互動(dòng)功能，如設置搶答環(huán)節，對回答較好的學(xué)生加1～2分，計入平時(shí)分，也可以布置分組任務(wù)，引導學(xué)生開(kāi)展分組探究，并要求小組討論后提交成果及展示發(fā)言，還可以穿插布置熱點(diǎn)話(huà)題進(jìn)行討論等。另外，教師還可以讓學(xué)生通過(guò)手機端提交自己的見(jiàn)解，并將反饋結果集中投屏到大屏幕上，先由學(xué)生互評，再由教師集中點(diǎn)評，這樣既活躍了課堂氣氛，又使學(xué)生進(jìn)一步理解了知識點(diǎn)。
3.課后復習環(huán)節
每次課結束后，教師可以布置個(gè)性化線(xiàn)上作業(yè)，即根據每個(gè)學(xué)生在課堂學(xué)習中的表現和知識掌握程度進(jìn)行個(gè)性化推送。學(xué)生則通過(guò)移動(dòng)終端在限定時(shí)間內完成線(xiàn)上作業(yè)并提交�？陀^(guān)題由系統自動(dòng)批改，主觀(guān)題由教師給出分數或等級。教師可以根據每次作業(yè)分數了解學(xué)生對知識的掌握情況，并采取針對性的課后指導，如利用學(xué)習通錄制微課、小視頻等推送給學(xué)生，方便學(xué)生隨時(shí)隨地復習。另外，教師還可以利用平臺自帶的班級聊天群，與學(xué)生展開(kāi)線(xiàn)上討論與交流，如哪些不良的生活方式會(huì )導致基因突變的發(fā)生等。通過(guò)對話(huà)題的討論，大家也會(huì )改正一些不良的生活習慣。
● 智慧課堂應用效果分析
1.將“低頭族”變成“興趣族”
在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，部分學(xué)生沉迷于網(wǎng)絡(luò )游戲、淘寶購物、娛樂(lè )視頻等，成為“低頭族”。因此，如何充分利用移動(dòng)終端設備，把學(xué)生的興趣轉移到學(xué)習中來(lái)，一直是高校管理者的困惑。在“云+端”智慧課堂教學(xué)模式下，學(xué)生無(wú)論在課前、課中或課后都需利用移動(dòng)終端登錄云課堂APP，自主學(xué)習課件、參與討論、在線(xiàn)測試、小組互動(dòng)、觀(guān)看微課視頻，以及查收教師布置的任務(wù)等。移動(dòng)智能設備不再只是網(wǎng)絡(luò )游戲、娛樂(lè )八卦的平臺，而是資源搜索、視頻制作、自主學(xué)習、小組討論、在線(xiàn)測試的有效工具，使學(xué)習變得更有“興趣”。[4]
2.將教師的“獨角戲”變成師生“共唱戲”
在“云+端”智慧課堂教學(xué)模式下，教師不再是課堂的主角，也改變了過(guò)去“一言堂”的局面，其身份有了很大轉變，主要起到課堂組織、指導、答疑、點(diǎn)評、總結的作用。學(xué)生則成為完成課堂教學(xué)任務(wù)的主角，通過(guò)利用移動(dòng)終端進(jìn)行資源搜集、課件學(xué)習、視頻制作、小組討論、測試反饋等一系列活動(dòng)，學(xué)生的課堂參與度大大提高，自主性得到增強。
3.課堂交流更活躍，互動(dòng)多維化
學(xué)生在“云+端”智慧課堂充分地發(fā)言或互動(dòng)，形成多維度互動(dòng)教學(xué)形式。例如，課堂中設置的搶答、投票環(huán)節，每位學(xué)生都十分踴躍地參與；在課堂中討論環(huán)節，很多學(xué)生都利用手機將回答內容滾動(dòng)投屏到教室大屏幕上，這樣有利于相互比較、相互交流。在課后聊天交流區，每當有學(xué)生提出疑問(wèn)時(shí)，其他同學(xué)都會(huì )積極地幫忙解答，這樣也促成了學(xué)生的相互提升。
4.學(xué)習個(gè)性化，資源和數據獲取便捷化
“云+端”智慧課堂手機端APP可隨時(shí)上傳和下載教學(xué)資源，教師可對教學(xué)資源庫進(jìn)行資源優(yōu)化。學(xué)生可以在A(yíng)PP上反復查閱課件、觀(guān)看視頻。教師則可以便捷地記錄學(xué)生的作業(yè)成績(jì)，并對討論發(fā)言積極者進(jìn)行評分。另外，作業(yè)庫記錄了學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中遇到的共性問(wèn)題，教師能更加全面地分析學(xué)生對課程內容的掌握程度。
● 結語(yǔ)
實(shí)施“云+端”智慧課堂教學(xué)模式，是信息化時(shí)代對教學(xué)提出的要求，也是以后課堂改革發(fā)展的重要方向。但該教學(xué)模式使教師的準備工作量增加了，如制作微課、下載視頻，或制作動(dòng)畫(huà)、發(fā)布教學(xué)資源等，并且要求教師必須具備良好的課堂活動(dòng)設計能力、活動(dòng)現場(chǎng)的把控能力，這也是對高校教師提出的重要挑戰。
參考文獻：
[1]何良靜.智慧課堂下高等院校教學(xué)模式的研究[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報,2018,34(09): 68-70.
[2]方宜霞.“云·智慧課堂”教學(xué)模式的實(shí)踐探索--以“商業(yè)銀行綜合柜臺業(yè)務(wù)”為例[J].科教文匯,2019(05):114-116.
[3]邵煒茜,馬岳.智慧課堂在高校環(huán)境設計專(zhuān)業(yè)中的教學(xué)模式研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報:漢文哲學(xué)社會(huì )科學(xué)版,2019,40(03):132-134.
[4]劉穎,蔣拓,王兆丹.基于移動(dòng)端的智慧課堂混合式教學(xué)模式的研究與實(shí)踐[J].課程教育研究,2019(16):36-37.
生命科學(xué)概論論文 篇4
一、“通識教育”與生命科學(xué)教育
1、“通識教育”理念的認識
通識教育是指對所有大學(xué)生普遍進(jìn)行的有關(guān)共同內容的教育，包括基礎性科學(xué)知識的傳授、公民意識的養成、健全人性的熏陶以及一些非專(zhuān)業(yè)性的實(shí)際能力的培養。其目的在于：培養學(xué)生具有廣博的科學(xué)基礎和文化背景，提高學(xué)生的價(jià)值觀(guān)念、歷史視野、認知風(fēng)格和創(chuàng )新能力。使學(xué)生能夠創(chuàng )造知識、自我更新、適應社會(huì )多種職業(yè)需求和社會(huì )環(huán)境的變化，從而實(shí)現個(gè)人的最高價(jià)值。
我國現行的本科教育過(guò)分注重專(zhuān)業(yè)知識和技能的培養，已不適應現代社會(huì )知識面廣、適應力強、具有思辨和創(chuàng )新能力人才的要求。因而注重能力、方法和性情培養的通識教育日益受到我國高等教育界的普遍關(guān)注。專(zhuān)業(yè)教育與通識教育結合，培養現代社會(huì )所需要的高素質(zhì)人才，已成為高等教育發(fā)展的必然選擇。
2、生命科學(xué)教育是通識教育的重要領(lǐng)域
目前困擾人類(lèi)生存和發(fā)展的諸多重大問(wèn)題：人口膨脹、糧食不足、環(huán)境污染日益嚴重、能源短缺、生態(tài)平衡失調、疑難疾病等的解決均寄希望于生命科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步。生命科學(xué)已成為自然科學(xué)向前飛速發(fā)展的帶頭學(xué)科，它與物理學(xué)、化學(xué)、數學(xué)、計算機科學(xué)等學(xué)科緊密相關(guān)。如：人類(lèi)基因組計劃和基因芯片的研究，要求計算機技術(shù)、化學(xué)、物理等各個(gè)領(lǐng)域的知識和理論的融合；在化學(xué)工程領(lǐng)域，化學(xué)合成過(guò)程中可以引入生物催化等。人類(lèi)基因組的解讀改變我們對生命整體的認識，生命中最基本的生、老、病、死將重新在基因組研究的剖析下體現其隱密性，這對未來(lái)社會(huì )各個(gè)層面的發(fā)展不論是工程、法律、經(jīng)濟等學(xué)科均將產(chǎn)生重大的影響。生命科學(xué)不僅拓寬了傳統學(xué)科的理論和技術(shù)，同時(shí)生命科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)了自然科學(xué)的學(xué)科交叉及邊緣學(xué)科的空前發(fā)展。生命科學(xué)類(lèi)通識教育的開(kāi)展，對完善學(xué)生知識結構，培養具有現代生命科學(xué)意識的綜合人才發(fā)揮重要作用，生命科學(xué)教育是通識教育的重要領(lǐng)域，高等教育中生命科學(xué)通識教育勢在必行。
二、生命科學(xué)通識教育現狀
通識教育作為一種教育理念近年來(lái)逐漸被我國教育界所接受和認同，國內的一些知名高校開(kāi)始著(zhù)手實(shí)施通識教育，并開(kāi)展了現代生命科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域專(zhuān)業(yè)及通識的訓練，全國已有幾十所高校開(kāi)設了非生物類(lèi)本科生“生命科學(xué)導論”或“普通生物學(xué)”或“生物工程概論”等生物學(xué)課程，編寫(xiě)出版了不同類(lèi)型的適用于非生物類(lèi)不同層次類(lèi)型生物學(xué)課程教學(xué)的多種教材、系列課程教學(xué)大綱及網(wǎng)絡(luò )課程和普及讀物，以滿(mǎn)足不同層次學(xué)生的需求。但仍有相當部分普通高校在生命科學(xué)通識教育特別是非生物專(zhuān)業(yè)生命科學(xué)的通識教育的認識和實(shí)施上存在許多片面和不足。我校生命科學(xué)通識教育在生物專(zhuān)業(yè)中處于剛剛起步階段，仍有許多值得探究和改進(jìn)的地方，而非生物專(zhuān)業(yè)中的生命科學(xué)通識教育仍然沒(méi)有啟動(dòng)，如何在“通識教育理念下開(kāi)展生命科學(xué)教育，實(shí)現面向全體學(xué)生的生命科學(xué)通識教育是一個(gè)值得探討的問(wèn)題。
三、“通識教育”理念下如何開(kāi)展生命科學(xué)教育
1、根據生源特點(diǎn)，設定相應教學(xué)目標
通識教育課程要求的是一種基礎性的、普適性的課程內容，強調對基本原理與基本方法的學(xué)習。因為學(xué)生學(xué)習的知識越基礎，接受新知識的能力、解決新問(wèn)題的能力就越強。不應把過(guò)多的應用性課程和專(zhuān)業(yè)性較強的課程列入通識課程中。因此，對高校生命科學(xué)通識課的教學(xué)目標定位如下：通過(guò)學(xué)習，不僅讓學(xué)生了解生命科學(xué)的發(fā)展歷史、研究領(lǐng)域、研究手段和研究成果，還要讓他們深入了解某些熱點(diǎn)研究領(lǐng)域的最新成就和進(jìn)展以及生命科學(xué)和其他學(xué)科的相互交叉、相互滲透，從而激發(fā)學(xué)生對生命科學(xué)的求知熱情和探索興趣，拓寬知識面，幫助和促進(jìn)學(xué)生形成一種科學(xué)的`、理性的思維方式，培養他們具備科學(xué)的思想和方法處理和解決學(xué)習中碰到的難題。
面對與生命科學(xué)關(guān)系比較密切的理工科專(zhuān)業(yè)本科生，生命科學(xué)作為一門(mén)基礎課程，其課程目標在于使非生命科學(xué)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的理科學(xué)生掌握生命科學(xué)基本知識和愿理，拓寬知識領(lǐng)域，完善知識結構，開(kāi)闊思路，培養科學(xué)思維能力和創(chuàng )新精神，提高整體素質(zhì)；激發(fā)對生命科學(xué)的興趣和創(chuàng )造性火花，從各自的領(lǐng)域出發(fā)尋找與生命科學(xué)的交叉點(diǎn)，探索生命科學(xué)的奧秘；特別是增強多學(xué)科交叉與滲透的意識，為跨學(xué)科學(xué)習和研究奠定基礎，以利于成長(cháng)為適應未來(lái)社會(huì )需要的跨學(xué)科高層次的人才。面向文科各專(zhuān)業(yè)以及部分理科專(zhuān)業(yè)的本科生，生命科學(xué)作為供全校學(xué)生選修的一門(mén)文化素質(zhì)課程，其課程目標是拓寬學(xué)生的知識面，改善知識結構，提高綜合素質(zhì)，適應未來(lái)社會(huì )的需要，并為商界、新聞界、法學(xué)界和其他領(lǐng)域決策層儲備高素質(zhì)、復合型和創(chuàng )新型的人才；同時(shí)，通過(guò)了解人類(lèi)自身、了解人類(lèi)與環(huán)境的關(guān)系，建立科學(xué)的世界觀(guān)，增強現代健康意識，升華人格。
2、根據教學(xué)目標選擇教學(xué)內容
根據以上教學(xué)目標，在教學(xué)內容的選擇上，既要使生命科學(xué)的系統知識與21世紀生命科學(xué)的重大學(xué)科方向和領(lǐng)域、面臨的重大理論和應用問(wèn)題以及解決這些問(wèn)題所需的技術(shù)和方法等學(xué)生感興趣的熱點(diǎn)問(wèn)題有機地結合，又要增強多學(xué)科交叉與滲透的意識，為跨學(xué)科學(xué)習和研究奠定基礎。不同專(zhuān)業(yè)、不同年級的學(xué)生有著(zhù)不同的背景和基礎，因此，對講授的內容就要求不同，可供開(kāi)設的相關(guān)課程有：生物學(xué)與人類(lèi)文明、生物技術(shù)、基因工程、人體生物學(xué)、疾病與保健、觀(guān)賞動(dòng)物養殖、生態(tài)與環(huán)保、環(huán)境保護與人類(lèi)生存和發(fā)展、人體奧秘、營(yíng)養與健康、性科學(xué)與性教育、生物倫理、庭園藝學(xué)、室院花卉、微生物與人類(lèi)健康、生物史、遺傳與優(yōu)生、家庭小藥房、生理心理學(xué)、昆蟲(chóng)與人類(lèi)、生物進(jìn)化論、生物學(xué)前沿、動(dòng)物世界、生物學(xué)方法論、花卉欣賞與養護、人口問(wèn)題講座、遺傳與健康、植物葉貼藝術(shù)與標本制做、生物科學(xué)技術(shù)及實(shí)驗，等等。多模式地開(kāi)設生命科學(xué)通識課，不僅可以滿(mǎn)足學(xué)生對不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域知識的渴求，更可以豐富他們的專(zhuān)業(yè)知識。
3、改進(jìn)傳統教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)習興趣
通識教育要求教師傳授給學(xué)生的并不僅是死板的知識與技能，而是傳授他們正確的科學(xué)觀(guān)和思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的邏輯方式，提高他們的知識視野與科學(xué)素養，努力培養他們的思維方式、洞察力、智慧和探索精神。為突出生命科學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，在教學(xué)上可以多采取系列講座方式，根據不同的教學(xué)目標選擇其中相關(guān)內容，然后將講授內容分為幾個(gè)部分，每部分又分為幾個(gè)專(zhuān)題，每部分有各自的中心，各個(gè)專(zhuān)題前后之間相互聯(lián)系，又各自相對獨立。在傳授方式上，多開(kāi)設一些研討班形式的課程，使課程本身成為教師與學(xué)生合作開(kāi)展探究知識的過(guò)程，保持學(xué)生與教師之間的良好溝通，在民主、自由的課堂中，激發(fā)學(xué)習興趣，才能更好地達到通識教育的目的。另外要采用多媒體教學(xué)方式，大量增加動(dòng)畫(huà)和音像教學(xué)的比例，盡可能展現生命科學(xué)豐富多彩的一面。通過(guò)多種教學(xué)手段相互補充，使學(xué)生對一些陌生的生命科學(xué)概念、生物技術(shù)的原理和操作、生命科學(xué)的微觀(guān)現象和生命進(jìn)化歷程等有更直觀(guān)的認識。
4、提供多種形式的考核方法
課程考核具有成績(jì)檢測、信息反饋、導向激勵等多項功能。生命科學(xué)通識教育應強調多層面、多方式和多層標準，重視綜合素質(zhì)與知識運用的考核。多種形式的考核方法對生命科學(xué)通識教育的開(kāi)展起很大的促進(jìn)作用�？晒﹪L試的方法有：筆試與實(shí)驗操作相結合，期中考核與平時(shí)成績(jì)相結合，開(kāi)卷與閉卷相結合等多種形式的考核方法；另外，作業(yè)、課堂提問(wèn)、小組答辯賽、課程小論文以及對本課程提出建設性建議等均可作為平時(shí)成績(jì)考核方面。靈活多樣化的考核方式避免了學(xué)生為考試而學(xué)習的被動(dòng)狀態(tài)，有效檢測并促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習激情，從而實(shí)現生命科學(xué)通識教育的最終目標。
生命科學(xué)概論論文 篇5
摘要：
隨著(zhù)經(jīng)濟與科學(xué)的發(fā)展，生命科學(xué)在生活的各個(gè)方面都不乏它的身影。生物科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了人類(lèi)經(jīng)濟的快速前進(jìn)。在物質(zhì)多元化的今天，人們的生活也越來(lái)越不能缺乏生物科學(xué)的指引。生物對人的生活息息相關(guān)，生物作為整個(gè)生命過(guò)程的重要的參與者和決策者，對整個(gè)人類(lèi)社會(huì )的發(fā)展有著(zhù)重要的有著(zhù)重要的指導意義。在物質(zhì)高速發(fā)展的今天，我們人類(lèi)社會(huì )的進(jìn)步與發(fā)展更離不開(kāi)生物的參與。生命科學(xué)概論就是從這一環(huán)節出發(fā)，從生物學(xué)的角度告訴我們，人類(lèi)社會(huì )的發(fā)展離不開(kāi)生物的息息相伴。生命科學(xué)概論通過(guò)細胞的癌變、微生物學(xué)基礎、生物資源、生物多樣性、血液與淋巴、遺傳病、生物能源、生物倫理學(xué)、疫苗等章節并將其中的理論知識貫穿于教學(xué)視頻中，讓我們對生物這一門(mén)學(xué)科的理解更為深刻。生命科學(xué)概論中對生物的研究出促進(jìn)了生物學(xué)以及人類(lèi)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，將生物學(xué)更進(jìn)一步的為我們人類(lèi)做出貢獻。
關(guān)鍵詞：
生物科學(xué) 人類(lèi)社會(huì ) 經(jīng)濟 多樣性 科學(xué) 科學(xué)技術(shù)
正文:生命科學(xué)概論生命科學(xué)概論通過(guò)細胞的癌變、微生物學(xué)基礎、生物資源、生物多樣性、血液與淋巴、遺傳病、生物能源、生物倫理學(xué)、疫苗等章節以及視頻教學(xué)講訴了生物學(xué)對人類(lèi)社會(huì )發(fā)展所起的不可磨滅的作用。
1、細胞的癌變
細胞的癌變是指在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，大多數細胞能夠正常完成細胞分化。但是，有的細胞由于受到致癌因子的作用，不能正常完成細胞分化，因而變成了不受機體控制的、連續進(jìn)行分裂的惡性增殖細胞，這種細胞就是癌細胞。細胞的畸形分化，與癌細胞的產(chǎn)生有直接關(guān)系。在我們人類(lèi)社會(huì )，癌癥的存在是普遍的，癌癥的存在和發(fā)生與我們生活的環(huán)境是有著(zhù)密切的聯(lián)系的。生活在環(huán)境較好的.地區的人患癌癥的幾率就相對較小，反之亦然 。當然，癌細胞的轉化也與我們的心理活動(dòng)存在著(zhù)密切的聯(lián)系�？梢哉f(shuō)，癌細胞是與生俱來(lái)的得。只是它只會(huì )在適當的時(shí)機用基因所表達出來(lái)而已。
癌細胞與正常細胞相比有三大特征：
1、癌細胞的形態(tài)結構發(fā)生了變化 。
2、能夠無(wú)限增殖。
3、癌細胞的表面也發(fā)生了變化。
由癌細胞的這三大特征就可以看出來(lái)癌細胞對我們人類(lèi)來(lái)說(shuō)是一個(gè)多么可怕的存在。由于細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得細胞彼此之間的黏著(zhù)性減小，因而容易移動(dòng)，轉移至其他組織或器官中分裂，生長(cháng)。癌細胞轉移是患者死亡的重要原因。為防止正常細胞的癌變，應盡量避免接觸各種致癌物質(zhì)，還要保持健康的心態(tài)，注意增強體制，養成良好的生活習慣。
癌細胞的致癌因子主要分為內因和外因兩種。外因主要為：物理致癌因子，化學(xué)致癌因子和病毒致癌因子。內因主要是人和動(dòng)物體內普遍存在原癌基因，正常處于抑制狀態(tài)。原癌基因一旦被激活，就有可能發(fā)生癌變。 所以，要預防癌癥的發(fā)生，我們就必須從自己做起，養成良好的生活習慣，杜絕癌癥在自己體內的發(fā)生。
2、微生物學(xué)的基礎
微生物是包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動(dòng)物、顯微藻類(lèi)等在內的一大類(lèi)生物群體，它個(gè)體微小，卻與人類(lèi)生活關(guān)系密切。涵蓋了有益有害的眾多種類(lèi)，廣泛涉及健康、食品、醫藥、工農業(yè)、環(huán)保等諸多領(lǐng)域。從它的定義我們就可以了解到微生物的存在是普遍的。微生物個(gè)體微小，結構簡(jiǎn)單，通常要用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物，統稱(chēng)為微生物。微生物包括細菌、病毒、霉菌、酵母菌等。
微生物是地球上普遍存在的群體，它們有著(zhù)自己的特點(diǎn)、共性以及類(lèi)群。微生物的特點(diǎn)主要為個(gè)體微小、構造簡(jiǎn)單、進(jìn)化地位低、大多依靠有機物維持生命。微生物的共性主要為體積小，面積大；吸收多，轉化快 ；生長(cháng)旺，繁殖快；適應強，易變異；分布廣，種類(lèi)多。類(lèi)群為細菌、病毒、真菌、放線(xiàn)菌、立次克體、支原體、衣原體、螺旋體。
微生物千姿百態(tài)，有些是腐敗性的，即引起食品氣味和組織結構發(fā)生不良變化。當然有些微生物是有益的，它們可用來(lái)生產(chǎn)如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物能夠致病，能夠造成食品、布匹、皮革等發(fā)霉腐爛，但微生物也有有益的一面。最早是弗萊明從青霉素抑制其它細菌的生長(cháng)中發(fā)現了青霉素，這對醫藥界來(lái)講是一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)現。后來(lái)大量的抗生素從放線(xiàn)菌等的代謝產(chǎn)物中篩選出來(lái)�？股氐氖褂迷诘诙问澜绱髴鹬型炀攘藷o(wú)數人的生命。一些微生物被廣泛應用于工業(yè)發(fā)酵，生產(chǎn)乙醇、食品及各種酶制劑等；一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等，并且可再生資源的潛力極大，稱(chēng)為環(huán)保微生物；還有一些能在極端環(huán)境中生存的微生物，例如：高溫、低溫、高鹽、高堿以及高輻射等普通生命體不能生存的環(huán)境，依然存在著(zhù)一部分微生物等等�？瓷先�，我們發(fā)現的微生物已經(jīng)很多，但實(shí)際上由于培養方式等技術(shù)手段的限制，人類(lèi)現今發(fā)現的微生物還只占自然界中存在的微生物的很少一部分。
微生物對人類(lèi)另一個(gè)最重要的影響之一是導致傳染病的流行。在人類(lèi)疾病中有50%是由病毒引起。世界衛生組織公布資料顯示：傳染病的發(fā)病率和病死率在所有疾病中占據第一位。微生物導致人類(lèi)疾病的歷史，也就是人類(lèi)與之不斷斗爭的歷史。在疾病的預防和治療方面，人類(lèi)取得了長(cháng)足的進(jìn)展，但是新現和再現的微生物感染還是不斷發(fā)生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療藥物。一些疾病的致病機制并不清楚。大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力，使許多菌株發(fā)生變異，導致耐藥性的產(chǎn)生，人類(lèi)健康受到新的威脅。一些分節段的病毒之間可以通過(guò)重組或重配發(fā)生變異，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都與前次導致感染的株型發(fā)生了變異，這種快速的變異給疫苗的設計和治療造成了很大的障礙。而耐藥性結核桿菌的出現使原本已近控制住的結核感染又在世界范圍內猖獗起來(lái)。
3、生物資源
生物資源是自然資源的有機組成部分，是指生物圈中對人類(lèi)具有一定經(jīng)濟價(jià)值的動(dòng)物、植物、微生物有機體以及由它們所組成的生物群落。生物資源包括基因、物種以及生態(tài)系統三個(gè)層次，對人類(lèi)具有一定的現實(shí)和潛在價(jià)值，它們是地球上生物多樣性的物質(zhì)體現。自然界中存在的生物種類(lèi)繁多、形態(tài)各異、結構千差萬(wàn)別，分布極其廣泛，對環(huán)境的適應能力強，如平原、丘陵、高山、高原、草原、荒漠、淡水、海洋等都有生物的分布。目前已經(jīng)鑒定的生物物種約有200萬(wàn)種，據估計，在自然界中生活著(zhù)的生物約有2000～5000萬(wàn)種。它們在人類(lèi)的生活中占有非常重要的地位，人類(lèi)的一切需要如衣、食、住、行、衛生保健等都離不開(kāi)生物資源。此外，它們還能提供工業(yè)原料以及維持自然生態(tài)系統穩定。地球是人類(lèi)賴(lài)以生存的家園，是人類(lèi)的棲身之所、衣食之源。所以我們人類(lèi)更應該好好保護地球的生物資源，合理的加以利用，以維護我們賴(lài)以生存的家園。
生物資源包括動(dòng)物資源、植物資源和微生物資源三大類(lèi)，在三大大類(lèi)廣布于我們所生活的世界，并對我們的生活與發(fā)展有著(zhù)舉足輕重的影響。
生命科學(xué)概論論文 篇6
【摘要】
在人類(lèi)的歷史上，計算機的誕生和發(fā)展無(wú)疑有著(zhù)舉足輕重的地位。計算機水平的每一次提升都會(huì )帶給社會(huì )巨大的推動(dòng)。雖然我們一直在努力，希望計算機的性能越來(lái)越強，但是現在的計算機的某些技術(shù)已經(jīng)達到了極限，不可能再提高了。所以，尋找另一個(gè)提高的方向已十分必要�，F在，生物計算機理論的提出和誕生給人們帶來(lái)了新的的希望。如果有朝一日生物計算機能夠普及，那這將會(huì )是計算機發(fā)展史上的一個(gè)重大突破。
【關(guān)鍵詞】
生物計算機 DNA 神經(jīng)元 芯片
【正文】
一、計算機的發(fā)展
人們通常所說(shuō)的計算機，是指電子數字計算機。一般認為，世界上第一臺數字式電子計算機誕生于1946年2月，它是美國賓夕法尼亞大學(xué)物理學(xué)家莫克利（J.Mauchly）和工程師�？颂兀↗.P.Eckert）等人共同開(kāi)發(fā)的電子數值積分計算機（Electronic Numerical Integrator And Calculator，簡(jiǎn)稱(chēng)ENIAC）。ENIAC雖是第一臺正式投入運行的電子計算機，但它不具備現代計算機“存儲程序”的思想。1946年6月，馮·諾依曼博士發(fā)表了“電子計算機裝置邏輯結構初探”論文，并設計出第一臺“存儲程序”的離散變量自動(dòng)電子計算機（The Electronic Discrete Variable Automatic Computer，簡(jiǎn)稱(chēng)EDVAC）�！�1】
自馮·諾依曼設計的EDVAC計算機始，直到今天我們用芯片制作的多媒體計算機為止，電腦一代又一代，都沒(méi)能夠跳出“諾依曼機”的體系結構。馮·諾依曼為現代計算機的發(fā)展指明了方向。但是，隨著(zhù)生物計算機、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機的發(fā)展，“諾依曼機”一統天下的格局已經(jīng)被打破�！�2】
二、生物計算機的誕生
1994年，一位加州科學(xué)家首次使用試管中的DNA來(lái)解一道簡(jiǎn)單的數學(xué)題，從而產(chǎn)生了利用DNA來(lái)儲存和處理信息的創(chuàng )意。這一創(chuàng )意也為計算機帶來(lái)了新的課題與發(fā)展方向�？茖W(xué)家們在研究中發(fā)現，仿生學(xué)同樣可以應用到計算機領(lǐng)域中。通過(guò)對生物組織體的研究，發(fā)現組織體是由無(wú)數的細胞組成，細胞由水、鹽、蛋白質(zhì)和核酸等有機物組成。而有些有機物中的蛋白質(zhì)分子像開(kāi)關(guān)一樣，具有開(kāi)與關(guān)的功能。因此，人類(lèi)可以利用遺傳工程技術(shù)，仿制出這種蛋白質(zhì)分子，用來(lái)作為元件制成計算機，科學(xué)家把這種計算機叫做生物計算機�！�3】
計算機工業(yè)在近幾十年內飛速發(fā)展，然而目前，晶體管的密度已經(jīng)達到當前所用技術(shù)的理論極限。所以，人們在不斷地尋找新的計算機結構。另外，人們在研究人工智能的同時(shí)，借鑒生物界的各種處理問(wèn)題的方式，提出了一些生物計算機的模型，部分模型已經(jīng)解決了一些經(jīng)典計算機難以解決的問(wèn)題�！�4】
三、生物計算機的優(yōu)良特性
生物計算機目前主要有以下幾類(lèi)：生物分子或超分子芯片；自動(dòng)機模型；仿生算法；生物化學(xué)反應算法。其中自動(dòng)機模型以自動(dòng)理論為基礎，致力于尋找新的計算機模式，特別是特殊用途的非數值計算機模式。目前研究的熱點(diǎn)集中在基本生物現象的類(lèi)比，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )、免疫網(wǎng)絡(luò )、細胞自動(dòng)機等。不同自動(dòng)機的區別主要是網(wǎng)絡(luò )內部連接的差異，其基本的特征是集體計算，或稱(chēng)為集體主義，在非數值計算、模擬、識別方面有極大的潛力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )系統模擬大腦的工作方式，由大量簡(jiǎn)單的神經(jīng)元廣泛相互連接而成，形成一種拓撲結構。大腦具有相當高級的信息處理能力。與傳統計算機模型相比，大腦具有如下特征：首先是大規模并行的處理能力；其次是大腦具有很強的“容錯性”和聯(lián)想功能；第三是大腦具有很強的自適應能性和自組織性。在這些方面，目前的傳統計算機模型是難于實(shí)現的�！�5】
生物計算機的主要原材料是生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子，并以此作為生物芯片。生物元件比硅芯片上的電子元件要小很多，甚至可以小到幾十億分之一米，而且生物芯片本身具有天然獨特的立體化結構，其密度要比平面型的硅集成電路高五個(gè)數量級。如讓幾萬(wàn)億個(gè)DNA分子在某種酶的作用下進(jìn)行化學(xué)反應就能使生物計算機同時(shí)運行幾十億次。
生物計算機芯片本身還具有并行處理的功能，其運算速度要比當今最新一代的計算機快10萬(wàn)倍，能量消耗僅相當于普通計算機的十億分之一，存儲信息的空間僅占百億億分之一。生物芯片一旦出現故障，可以進(jìn)行自我修復，所以具有自愈能力。生物計算機具有生物活性，能夠和人體的組織有機結合起來(lái)，尤其是與大腦和神經(jīng)系統相連。這樣，生物計算機就可直接接受大腦的綜合指揮，成為人腦的輔助裝置或擴充部分，并能由人體細胞吸收營(yíng)養補充能量，因而不需要外界能源。它將成為能植入人體內，幫助人類(lèi)學(xué)習、思考、創(chuàng )造、發(fā)明的最理想的伙伴。另外，由于生物芯片內流動(dòng)電子間碰撞的可能性極小，幾乎不存在電阻，所以生物計算機的能耗極小�！�6】
四、我國的生物計算機
我國的首臺生物計算機，是由上海交通大學(xué)生命科學(xué)研究中心和中科院上海生命科學(xué)院營(yíng)養科學(xué)研究合作完成的，實(shí)驗中工作人員把自動(dòng)機與表面DNA計算結合到了一起。這在我國屬首次，相關(guān)論文發(fā)表在中國《科學(xué)通報》第49卷第1期的英文版上。據介紹，這一DNA計算機采用雙色熒光標記對輸入與輸出分子進(jìn)行同時(shí)檢測，用測序儀對自動(dòng)運行過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，用磁珠表面反應法固化反應提高可控性操作技術(shù)等，以至于最終在一定程度上完成模擬電子計算機處理0和1信號的功能。將來(lái)通過(guò)計算芯片技術(shù)，把電子計算機的計算功能進(jìn)行本質(zhì)上的提升，在理論上和潛在的應用上都有重大意義�！�7】
五、生物計算機的功能
生物計算機不僅有很好的性能，而且它的功能也十分強大。生物計算機既然是用一個(gè)個(gè)分子構成的，那么它的體積就可以達到分子尺寸的水平，甚至注入人的血液內，達到“人機一體化”，檢測人體的情況。l998年英國雷丁大學(xué)的科學(xué)家凱文·沃爾威克把一塊芯片植入他的左手臂，這個(gè)芯片從此將他個(gè)人和電腦網(wǎng)絡(luò )連在一起。在接下來(lái)的九天里，當他步入教學(xué)主樓,無(wú)需出示身份證,大門(mén)的電腦就根據他手臂上芯片傳遞的信息認出了他，芯片還替他打開(kāi)了實(shí)驗室的自動(dòng)門(mén)，幫他開(kāi)燈。美國EMV公司在研究能夠幫助盲人重現光明的生物集成電路時(shí)，就用以蛋白質(zhì)為基礎的.生物微器件植入盲人眼球后部，利用胚胎神經(jīng)細胞作為橋梁，同大腦視覺(jué)皮層聯(lián)系起來(lái)，使盲人恢復“視力”。通過(guò)生物計算機，病人可以把自己的病情通過(guò)芯片傳給醫生體內的芯片,永遠不擔心病例丟失，病情講不清楚�！�8】
六、生物計算機的發(fā)展前景
目前電腦的發(fā)展方向，一是使用生物芯片，二是使用量子器件。它們的工作原理與目前使用的電腦有本質(zhì)上的不同。生物芯片的原理是在分子水平上，與生物學(xué)水平一致；而量子器件的原理是在更微觀(guān)的原子、光子層次水平上。生物芯片也稱(chēng)為分子芯片，其元件大小都在分子尺度內，而生物計算機的關(guān)鍵在于DNA大分子操作的問(wèn)題上�，F有的計算機基本構件是開(kāi)關(guān)元件，要制造生物計算機需要有開(kāi)關(guān)元件的有機分子，即DNA分子。美國科學(xué)家埃德曼指出：DNA分子中含有大量的遺傳密碼，分子之間在某種酶的作用下完成生物化學(xué)反應，從一種基因代碼變?yōu)榱硪环N基因代碼，反應前的基因代碼作為輸入數據，反應后的基因代碼作為運算結果。2000年美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分�？茖W(xué)家根據生物大分子的不同形態(tài)，成功研制了DNA電腦的分子開(kāi)關(guān)�！�9】
目前，DNA計算機已經(jīng)可以對赫姆震茲等數學(xué)問(wèn)題求解。預計在10到15年內就可能制造出與微電子芯片相融合的高級DNA計算機。DNA計算機可以實(shí)現超大規模并行運算，運算速度極快，幾天的運算量就相當于目前世界上所有計算機問(wèn)世以來(lái)的總運算量，11立方米的DNA溶液的存儲容量可以超過(guò)目前世界上所有計算機的存儲量。而且DNA計算機耗能極少，只有一臺普通計算機的l0億分之一。它可以實(shí)現現有計算機無(wú)法實(shí)現的模糊推理功能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )運算功能，使真正的智能計算機得以實(shí)現。目前美、日、德等國科學(xué)家正在研制一種在微電子芯片上生長(cháng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的方法，希望研制出一種具有生命力的智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，并將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的神經(jīng)元與計算機芯片連接起來(lái),用計算機來(lái)控制芯片上的神經(jīng)元，進(jìn)而達到控制動(dòng)物的神經(jīng)元。
現在，生物計算機僅處于起步階段。但不論如何，DNA計算機的提出，拓寬了人們的視野，啟發(fā)人們用算法的觀(guān)念研究生命，并向眾多領(lǐng)域提出了挑戰。要想真正進(jìn)入實(shí)用階段還需要更多的時(shí)間和科學(xué)家更多的艱辛探索�！�10】
【參考文獻】
【1】中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所,電子計算機的誕生,計算機發(fā)展史,2011年版.
【2】孫宏濱,胡美鑫,關(guān)于生物計算機的思考,知識經(jīng)濟,2009年8期.
【3】J.N Corsellis,A.KH.Miller,Aunals of Human Biology,1977年9月22日.
【4】孫宏濱,胡美鑫,關(guān)于生物計算機的思考,知識經(jīng)濟,2009年8期.【5】Scientific American,神經(jīng)元計算機,2003年3月.
【6】黃俞成,生物計算機,北京電子,2006年2月.
【7】劉軍,首臺計算機,首都醫藥,2004年4期.
【8】楊寶華,孫中濤,關(guān)于生物計算機技術(shù)研究的思考,仿生技術(shù)推動(dòng)下的計算機發(fā)展生產(chǎn)率系統,2002年1期.
【9】曹來(lái)發(fā),生物電腦最新進(jìn)展,科技情報開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟,2005年12期.
【10】殷海濱,第六代計算機,中學(xué)生物學(xué),2007年8期.
生命科學(xué)概論論文 篇7
生命科學(xué)哲學(xué)（Philosophy Of Biological Science）是本世紀六七十年代興起的一股科學(xué)哲學(xué)思潮，雖然它的興起主要是以本世紀50年代以后生命科學(xué)的蓬勃發(fā)展為基礎，但從事生命科學(xué)哲學(xué)研究的哲學(xué)家們并不局限于把他們的哲學(xué)看作是一門(mén)部門(mén)哲學(xué)，而是更進(jìn)一步，把他們的哲學(xué)看作是科學(xué)哲學(xué)的新范式：一種與傳統的根植于物理科學(xué)之上的科學(xué)哲學(xué)相對的新的科學(xué)哲學(xué)。
因此，當代人們提到生命科學(xué)哲學(xué)就有兩層含義。狹義地講，生命科學(xué)哲學(xué)是關(guān)于生物學(xué)的哲學(xué)，主要研究生命的本質(zhì)、生物學(xué)的理論結構、概念框架、一般方法等問(wèn)題。換句話(huà)說(shuō)，生命科學(xué)哲學(xué)就是關(guān)于生命的本體論、認識論和方法論的哲學(xué)學(xué)科。在此意義上，“生命科學(xué)哲學(xué)”即是“生物學(xué)哲學(xué)”，它是科學(xué)哲學(xué)的一個(gè)子學(xué)科。廣義地講，生命科學(xué)哲學(xué)是科學(xué)哲學(xué)的新思潮。傳統的科學(xué)哲學(xué)究其根本，都是以物理科學(xué)（包括物理學(xué)和化學(xué)等學(xué)科）為根據的，所以新哲學(xué)家們把這種哲學(xué)稱(chēng)之為物理科學(xué)哲學(xué)（Philosophy Of Physical Science）。新哲學(xué)則主要是以生命科學(xué)為基礎而又兼顧物理科學(xué)。所以為了突出新哲學(xué)與傳統哲學(xué)的不同，一些哲學(xué)家把這種新哲學(xué)稱(chēng)之為生命科學(xué)哲學(xué)。
1.生命科學(xué)哲學(xué)興起的背景
自然科學(xué)是哲學(xué)的基礎，任何一種哲學(xué)的產(chǎn)生都與當時(shí)的科學(xué)背景密切相關(guān)。近代科學(xué)是從1543年開(kāi)始的，雖然這一年出版的兩本偉大著(zhù)作中的一本——維薩里的《人體的構造》是生物學(xué)的一個(gè)分支，可是其后的一百多年，生物學(xué)并沒(méi)有突飛猛進(jìn)的發(fā)展，而運動(dòng)學(xué)和力學(xué)卻首先得以快速發(fā)展。1687年，牛頓的《自然哲學(xué)的數學(xué)原理》出版，使經(jīng)典力學(xué)這座宏偉大廈最終落成。此后，物理科學(xué)的其它學(xué)科也都先后發(fā)展起來(lái)并逐步成熟。與此相對，生物學(xué)在牛頓時(shí)代尚處于孕育時(shí)期，用恩格斯的話(huà)說(shuō)就是“還處于搜集材料的階段”，牛頓的物理革命在當時(shí)并沒(méi)有引起生物學(xué)的革命性變革。生物學(xué)思想的重大革新是在19世紀和20世紀才開(kāi)始產(chǎn)生的。因此，當科學(xué)哲學(xué)在17世紀和18世紀開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的時(shí)候，或者說(shuō)，當培根、笛卡爾、萊布尼茲和康德論述科學(xué)和科學(xué)方法時(shí)，完全是以物理科學(xué)為基礎的。在這種情況下，物理科學(xué)的思想和方法自然成了評判一切科學(xué)的標準，大多數哲學(xué)家理所當然地把物理科學(xué)看作是科學(xué)的標準范式，認為一旦理解了物理科學(xué)，就能理解其它任何科學(xué)。盡管早在19世紀中葉，達爾文就曾說(shuō)過(guò)生物學(xué)的成就將會(huì )使哲學(xué)出現新繁盛，可是19世紀的科學(xué)哲學(xué)仍然完全根植于物理科學(xué)之中，不論是第一代實(shí)證主義（孔德）還是第二代實(shí)證主義（馬赫），他們關(guān)于科學(xué)的本質(zhì)，科學(xué)的理論結構和概念框架、科學(xué)方法等等的論述，完全是以經(jīng)典物理學(xué)為依據的。進(jìn)入20世紀，實(shí)證主義發(fā)展到了它的第三代——邏輯實(shí)證主義。正如提出這種理論的核心人物所說(shuō)，邏輯實(shí)證主義主要依據的自然科學(xué)理論是數理邏輯和20世紀初誕生的相對論和量子力學(xué)。面對這種情況， 著(zhù)名的生物學(xué)家和哲學(xué)家恩斯特·邁爾（ErnstMayr）不無(wú)遺憾地說(shuō)：“自從伽利略、笛卡爾、牛頓以來(lái)直到20世紀中葉，科學(xué)哲學(xué)一直由邏輯學(xué)、數學(xué)和物理學(xué)所左右達數百年之久”( 〔2〕.piv)。
然而，本世紀中葉以后，由于傳統科學(xué)哲學(xué)的自身危機以及分子生物學(xué)革命和綜合進(jìn)化論的革新，使哲學(xué)家們開(kāi)始轉向對生物學(xué)的哲學(xué)概括，以便從生物學(xué)中找出科學(xué)的新范式，于是，有關(guān)生物學(xué)的哲學(xué)思考成為西方科學(xué)哲學(xué)討論的一個(gè)最熱點(diǎn)的領(lǐng)域之一。在這種討論中，生物學(xué)哲學(xué)作為一門(mén)學(xué)科逐步成熟。
我們先從傳統科學(xué)哲學(xué)的危機談起，傳統科學(xué)哲學(xué)有三個(gè)主要的教條：一是分析命題和綜合命題的區分，認為自然科學(xué)的命題是綜合命題；第二是還原論，“即認為每一個(gè)有意義的陳述都等值于某種以指稱(chēng)直接經(jīng)驗的名詞為基礎的邏輯構造”；第三是演繹的解釋理論，認為科學(xué)解釋就是推理，一個(gè)需要解釋的對象，只要它能從一些規律性陳述和一些前提條件中推導出來(lái)，它就得到了解釋。其中第二點(diǎn)是邏輯實(shí)證主義的中心命題，這個(gè)命題換個(gè)說(shuō)法就是認為，在科學(xué)中，觀(guān)察（或經(jīng)驗）和理論是可以完全分開(kāi)的，科學(xué)的本質(zhì)就以經(jīng)驗為基礎建立科學(xué)理論，科學(xué)理論的正確與否就是看它能否得到證實(shí)�？蛟凇督�(jīng)驗論的兩個(gè)教條》中已對這種經(jīng)驗與理論的二分法以及第二個(gè)教條進(jìn)行了批評。不過(guò)，決定性的批判則來(lái)自波普爾。波普爾認為，從邏輯的角度看，完全證實(shí)是不可能的，然而反過(guò)來(lái)，證偽卻是可能的。由此，波普爾提出了證偽主義的科學(xué)綱領(lǐng)：科學(xué)的標志不在于它的可證實(shí)性，而在于它的可證偽性。由于波普爾的工作，科學(xué)哲學(xué)開(kāi)始發(fā)生一個(gè)重大的轉變：從研究科學(xué)理論的靜態(tài)結構轉向研究科學(xué)理論的歷時(shí)結構。于是庫恩的范式論、拉卡托斯的研究綱領(lǐng)方法論、費耶阿本德的無(wú)政府主義方法論等科學(xué)哲學(xué)理論相繼出現，使傳統的科學(xué)哲學(xué)出現嚴重的危機。
我們再從生物學(xué)本身的發(fā)展看。自從1953年沃森（J.D.Watson）和克里克（F.H.C.Crick）認定DNA的雙螺旋結構以來(lái)，生物學(xué)便跨進(jìn)了飛速發(fā)展的`新時(shí)代。短短十多年的時(shí)間，遺傳密碼就得以破譯，基因的作用機理也弄清楚，遺傳工程亦開(kāi)始實(shí)施。同時(shí)，由于新知識的滲透和綜合，生物學(xué)的一些古老的學(xué)科，如進(jìn)化論、胚胎學(xué)、分類(lèi)學(xué)等也面貌一新。一時(shí)間，世界范圍內出現了一股研究生物學(xué)的熱潮，生物學(xué)成為繼相對論和量子力學(xué)革命以來(lái)發(fā)展最快，成就最多的學(xué)科。生物學(xué)的這些革命性發(fā)展自然引起越來(lái)越多的哲學(xué)家對它的關(guān)注。他們或者利用生物學(xué)的成就重新評價(jià)以往科學(xué)哲學(xué)的適當性，或者從生物學(xué)中總結出獨特的認識論、方法論和本體論問(wèn)題。
傳統科學(xué)哲學(xué)的危機以及生物學(xué)的持續發(fā)展因此使生命科學(xué)哲學(xué)成為當代科學(xué)哲學(xué)研究中的最激動(dòng)人心的領(lǐng)域。各種論文和論著(zhù)大量涌現。1985年，在一些哲學(xué)家和生物學(xué)家的努力下，一本專(zhuān)門(mén)討論生命科學(xué)哲學(xué)的雜志——《生物學(xué)與哲學(xué)》也在西方創(chuàng )刊。作為一股新的科學(xué)哲學(xué)思潮的生命科學(xué)哲學(xué)就是在70年代興起的，在80年代和90年代，這門(mén)學(xué)科逐步成熟并不斷發(fā)展。
2.自主論和分支論：當代生命科學(xué)哲學(xué)的兩大派別
近來(lái)西方出版的幾乎所有生物學(xué)哲學(xué)的著(zhù)作都以生物學(xué)在科學(xué)體系中占有什么位置，或者說(shuō)生物學(xué)與物理科學(xué)相比有什么不同這個(gè)問(wèn)題作為開(kāi)篇。按照羅森伯格的說(shuō)法，生物學(xué)和物理科學(xué)的關(guān)系問(wèn)題是“生物學(xué)哲學(xué)的中心問(wèn)題”。在此，我們可以換個(gè)說(shuō)法，把這一問(wèn)題看作是生物學(xué)哲學(xué)的基本問(wèn)題，因為，第一，這一問(wèn)題是任何一個(gè)生物學(xué)哲學(xué)家必須首先提出并要作出回答的問(wèn)題�！吧飳W(xué)與其它自然科學(xué)是否不同和怎樣不同是生物學(xué)哲學(xué)… …所面對的最突出、最明顯、經(jīng)常被提出、爭議最多的問(wèn)題”(〔3〕. P13)。第二，對這一問(wèn)題的不同回答方式及結果，決定著(zhù)生物學(xué)哲學(xué)討論的幾乎所有其它問(wèn)題的回答方式及結果。生物學(xué)家和哲學(xué)家提出的有關(guān)生物學(xué)的邏輯的、認識論、本體論和方法論的較具體問(wèn)題幾乎都是圍繞這一問(wèn)題展開(kāi)的，比如還原論與突現論的爭論，關(guān)于社會(huì )生物學(xué)科學(xué)性爭論，心身關(guān)系的爭論等等都是如此。第三，對于生物學(xué)家和生物學(xué)哲學(xué)家來(lái)說(shuō)，對這一問(wèn)題的不同回答反映了他們對生物學(xué)應當前進(jìn)的方向的不同看法。生物學(xué)的研究應當采取什么樣的方法？未來(lái)生物學(xué)的重點(diǎn)在什么地方？對生物學(xué)和物理學(xué)關(guān)系問(wèn)題的不同回答，直接關(guān)系到對這些問(wèn)題的看法。
關(guān)于生物學(xué)的地位或者說(shuō)生物學(xué)與物理科學(xué)關(guān)系的爭論一直在兩對立的派別之間進(jìn)行，這兩個(gè)派別，一個(gè)可稱(chēng)之為分支論，一個(gè)可稱(chēng)之為自主論。分支論認為，生物學(xué)在原理和方法上與物理科學(xué)并沒(méi)有什么不同，而且未來(lái)的研究到了一定的時(shí)候會(huì )將整個(gè)生物學(xué)還原為物理科學(xué)。與之相對，自主論則認為生物學(xué)理所當然地是一門(mén)自主的科學(xué)，因為它研究的對象、它的概念結構和方法論與物理科學(xué)根本不同。
聯(lián)系到前面提到的生命科學(xué)哲學(xué)興起的背景，我們就可以看出，分支論和自主論實(shí)際上是對傳統科學(xué)哲學(xué)危機和生物學(xué)迅速發(fā)展的兩種不同的反映。
從科學(xué)哲學(xué)的轉折來(lái)看，本世紀五十年代后，由于波普爾的批判，科學(xué)哲學(xué)從邏輯實(shí)證主義走向與之相對的歷史主義。然而，并不是所有的哲學(xué)家都在這種轉折中追隨波普爾、庫恩等人放棄了實(shí)證主義，相反，有許多哲學(xué)家仍然堅持實(shí)證主義的基本原則，只是在細節上對實(shí)證主義作了不同程度的修改。 這些哲學(xué)家有人把他們稱(chēng)作后實(shí)證主義者（Postpositivist）。后實(shí)證主義的基本觀(guān)點(diǎn)是：
�。�1）科學(xué)是通過(guò)建立越來(lái)越普遍的經(jīng)實(shí)驗驗證并具有解釋能力的經(jīng)驗概括發(fā)展的，這些經(jīng)驗概括進(jìn)一步被組織到更普遍的理論中去以更加擴展和加深這些概括的解釋的統一性和預言的精確性；
�。�2）科學(xué)解釋就是要把被解釋的對象歸并到普遍的規律或定律之下，因此，任何科學(xué)都需要規律或定律或至少是可改進(jìn)的概括；
�。�3）科學(xué)需要規律或定律還因為實(shí)踐的預言和控制也是依據規律或定律做出的。沒(méi)有規律或定律，不僅解釋是不可能的，預言和控制就更不可能。
�。�4）不同的學(xué)科有不同的發(fā)現、規律和理論，但所有這些發(fā)現、 規律和理論將最終組成一個(gè)連貫的理論階梯，在這個(gè)理論階梯中，可從最基本的物理學(xué)的理論和規律出發(fā)推演出所有其它學(xué)科的理論和規律，即所有的學(xué)科最終可統一于物理學(xué)。
當然后實(shí)證主義的觀(guān)點(diǎn)并不僅是我們所列的這些，但對我們的問(wèn)題這已足夠。很顯然，后實(shí)證主義的這些觀(guān)點(diǎn)只不過(guò)是對實(shí)證主義的進(jìn)一步修正而已，它們的基礎仍然是物理科學(xué)。在生物學(xué)的驚人發(fā)展面前，這樣的關(guān)于科學(xué)本性的結論適合生物學(xué)嗎？
很顯然，從生物學(xué)目前的狀況看，它還不能立刻地，明顯地滿(mǎn)足后實(shí)證主義的描述。生物學(xué)目前還不象物理科學(xué)那樣有許多簡(jiǎn)單、精確、相互聯(lián)結并具有解釋和預言能力的定律或規律；它的許多發(fā)現和描述語(yǔ)言與物理學(xué)和化學(xué)的發(fā)現和語(yǔ)言很少聯(lián)系；它研究的模型系統的普遍性也是有限的。所有這些特征使它成為驗證后實(shí)證主義科學(xué)哲學(xué)的很好的場(chǎng)所。這些不同是表面的、暫時(shí)的，還是本質(zhì)的、永恒的呢？
于是，在哲學(xué)家中間，生物學(xué)與物理學(xué)是否不同和怎樣不同的問(wèn)題，就變?yōu)樯飳W(xué)是否和怎樣與后實(shí)證主義的哲學(xué)圖景相符合的問(wèn)題�；卮鹣喾系恼軐W(xué)家，就竭力從生物學(xué)中尋找材料證明后實(shí)證主義哲學(xué)圖景的普遍性，并竭力證明生物學(xué)與物理學(xué)的上述差別是暫時(shí)性的�；卮鸩幌喾系恼軐W(xué)家則相反，他們從生物學(xué)尋找材料反對后實(shí)證主義的哲學(xué)思想，并竭力表明，生物學(xué)與物理學(xué)差別是永遠不會(huì )消失的。
以上是分支論和自主論爭論的哲學(xué)根源——后實(shí)證主義和反實(shí)證主義（antipositivism）。分支論和自主論的爭論還有其科學(xué)自身發(fā)展的依據。
本世紀中葉以后，生物學(xué)中最激動(dòng)人心的事件就是分子生物學(xué)的革命。由于這一革命，生物學(xué)的許多現象都可根據DNA 分子的結構得到解釋。分子生物學(xué)的成功使許多生物學(xué)家以及哲學(xué)家堅信，生物學(xué)的所有現象最終都可以根據它們組成部分的物理化學(xué)規律完全得到說(shuō)明，物理學(xué)和化學(xué)的方法完全適合生物學(xué)研究。DNA 雙螺旋結構發(fā)現者之一克里克就斷言：“生物學(xué)當代運動(dòng)的最終目標事實(shí)上就是根據物理學(xué)和有機化學(xué)解釋生物學(xué)。對于這一點(diǎn)有很多理由。因為化學(xué)和物理學(xué)的相關(guān)部分……量子力學(xué)與我們關(guān)于化學(xué)的經(jīng)驗知識一起，表明能為我們提供建立生物學(xué)的確定性基礎，這與牛頓力學(xué)……為比如機械工程提供基礎是同樣的方式�！�(〔4〕.P10)
物理學(xué)和化學(xué)之所以能為生物學(xué)提供一個(gè)“確定性基礎，”在這些人看來(lái)，是因為生物體最終是由物理材料——運動(dòng)中的分子和原子組成的。這些分子和原子在生物體中被聚集在不同的組織水平上，一些水平甚至能避開(kāi)其它水平自主地活動(dòng)，但是最終都是物理學(xué)和化學(xué)的產(chǎn)物。因而克里克說(shuō)：“最終人們希望生物學(xué)的整體可根據比它低的水平進(jìn)而正好從原子水平得到解釋”。(〔4〕P.12)
既然生物有機體可以從其組成部分的物理特性和化學(xué)特性得到解釋?zhuān)赃@些生物學(xué)家和哲學(xué)家繼續斷言，整個(gè)生物學(xué)最終將變?yōu)槲锢韺W(xué)和化學(xué)的一個(gè)分支。
這些生物學(xué)家和哲學(xué)家就是我們所說(shuō)的分支論者，概括起來(lái)，他們認為：“生物學(xué)最好能成為物理科學(xué)的一個(gè)分支，一個(gè)能夠通過(guò)運用物理科學(xué)方法，現在特別是物理學(xué)和有機化學(xué)的方法發(fā)展的獨立分支”。(〔3〕P16)他們把分子生物學(xué)作為用物理學(xué)和化學(xué)研究生物學(xué)的最成功的范例，因此，對他們來(lái)說(shuō)，生物學(xué)的其余部分都應象分子生物學(xué)一樣，主動(dòng)地與物理化學(xué)靠近。目前，生物學(xué)和物理科學(xué)之間仍然存在著(zhù)很大差別，有許多生命現象還不能用物理學(xué)和化學(xué)解釋?zhuān)麄冋J為，隨著(zhù)生物學(xué)和物理學(xué)的發(fā)展，最終都可以用物理學(xué)和化學(xué)來(lái)解釋。
然而，除了分子生物學(xué)之外，群體遺傳學(xué)、綜合進(jìn)化論、生態(tài)學(xué)、行為學(xué)、分類(lèi)學(xué)等生物學(xué)學(xué)科在本世紀也得到了革命性發(fā)展，“都顯示空前繁榮，茁壯成長(cháng)”。這些學(xué)科都有其本身的詞匯，方法論和概念結構，與其它學(xué)科特別是物理科學(xué)很少聯(lián)系或只有最少的接觸。因此，面對分支論的挑戰，從事這些學(xué)科研究的生物學(xué)家以及從這些學(xué)科搜集材料的哲學(xué)家就認為，盡管物理學(xué)和化學(xué)方法在生物學(xué)研究中曾取得過(guò)振奮人心的成績(jì)，但是物理學(xué)和化學(xué)的方法并不能完全適合生物學(xué)的主題內容。他們認為“生物學(xué)真正重要的目標以及獲得這些目標的適當方法，與其它科學(xué)的目標和方法是如此不同，以致于生物學(xué)的理論和實(shí)踐必須與物理學(xué)和理論實(shí)踐保持持續的隔離�！�(〔3〕.p16) 這些生物學(xué)家和哲學(xué)家就是自主論者。根據他們的觀(guān)點(diǎn)，生物學(xué)追尋的是回答物理學(xué)不能回答的問(wèn)題，因而生物學(xué)必須運用物理學(xué)提供不了的方法和手段，當然，生物學(xué)也可自由地借用物理學(xué)的理論和方法，但它不能僅僅簡(jiǎn)單地靠借用發(fā)展，它必須形成自己的方法。生物學(xué)運用物理學(xué)方法在某些方面能夠取得成績(jì)，但生物學(xué)若運用自己獨立的方法則會(huì )取得更大更明顯的成就。分支論與后實(shí)證主義的觀(guān)點(diǎn)是一致的，但在自主論者看來(lái)，后實(shí)證主義從物理學(xué)中得出的科學(xué)圖景對生物學(xué)來(lái)說(shuō)是完全錯誤的。生物學(xué)當然是一門(mén)自主的學(xué)科，后實(shí)證主義那種建立在物理科學(xué)基礎之上的科學(xué)統一觀(guān)念會(huì )使生物學(xué)走向迷途，并阻礙生物學(xué)的快速發(fā)展。
除了分子生物學(xué)以及宏觀(guān)生物學(xué)自身研究特點(diǎn)、研究方法使一些人支持分支論、一些人支持自主論外，未來(lái)生物學(xué)研究的重點(diǎn)在哪一個(gè)方面，也是人們支持分支論或自主論的重要原因，或者說(shuō)是動(dòng)機。著(zhù)名生物學(xué)家和哲學(xué)家恩斯特·邁爾曾說(shuō)：“許多物理學(xué)家堅信全部生物學(xué)的見(jiàn)解都能歸結為物理學(xué)的定律，這種情況使許多生物學(xué)家為了自衛而主張生物學(xué)的自主性，很自然，不只是物理學(xué)家，而且信奉本質(zhì)論的哲學(xué)家也極力反對這種生物學(xué)的解放運動(dòng)，但是這種解放運動(dòng)在最近幾十年不斷增強了力量。物理科學(xué)的原則，理論和定律是不是能說(shuō)明生物科學(xué)中的每件事呢？生物學(xué)至少部分的是不是自主的科學(xué)呢？對于這些問(wèn)題的冷靜討論，由于物理科學(xué)和生物科學(xué)明顯的對抗情緒，甚至是互相敵對的情緒，就成為非常困難的事情。許多人曾經(jīng)想把各門(mén)科學(xué)分類(lèi)排列，把數學(xué)（或者特別把幾何學(xué)）規定為科學(xué)的皇后。在為爭取各項榮譽(yù)如諾貝爾獎金、政府及大學(xué)的預算、職位以及在非科學(xué)家中的普遍聲望的競爭中，這種對立變得非常表面化了”。(〔1〕.pp37—38) 從邁爾的話(huà)里我們可以看出，生物學(xué)家支持或反對生物學(xué)自主性的一個(gè)重要原因是為自己從事的職業(yè)的重要性作辯護。
3.爭論問(wèn)題的展開(kāi)
圍繞“生物學(xué)和物理學(xué)是否不同和怎樣不同這個(gè)基本問(wèn)題，自主論和分支論展開(kāi)了一系列的爭論。從爭論問(wèn)題的普遍性程度看，主要有以下幾個(gè)不同層次的問(wèn)題：
首先，最普遍的一個(gè)問(wèn)題是生物學(xué)和物理學(xué)研究的目標或戰略是否相同的問(wèn)題。自主論認為，在生物學(xué)和物理學(xué)的基本研究戰略中存在如下一個(gè)明顯的差別：物理科學(xué)的解釋框架是機械論的，而生物學(xué)的解釋框架則是有目的的、目的論的或功能的。這里所說(shuō)的機械論廣義地說(shuō)是指這樣一種觀(guān)點(diǎn)：一個(gè)系統的行為是通過(guò)它的組成部分的牛頓性質(zhì)——位置和動(dòng)量（或它們的其它替代量）決定的，一個(gè)機械（力學(xué)）系統的行為是該系統組成部分的位置和動(dòng)量數值的數學(xué)函數。物理科學(xué)對其需要解釋的現象都是通過(guò)擴展這些力學(xué)概念及建立這種數學(xué)函數解釋的。生物學(xué)的解釋框架則與此不同，主要是目的論的。這里所說(shuō)的目的論是指通過(guò)尋求系統的目標、功能、需要來(lái)解釋系統的行為。生物學(xué)在解釋生物現象時(shí)不是通過(guò)尋求構成生命系統的力學(xué)行為來(lái)完成，而是通過(guò)發(fā)現整個(gè)系統以及它的組成部分服務(wù)的目標、功能或需要來(lái)解釋。這就是說(shuō)，生物學(xué)解釋主要依靠的是對生物系統服務(wù)目標的正確辯別，而在物理科學(xué)中，沒(méi)有目標、目的、功能、需要等概念的位置和空間。因此，生物學(xué)和物理科學(xué)研究的總體目標就不相同：一個(gè)通過(guò)把現象分解成它的組成部分的力學(xué)行為來(lái)解釋?zhuān)硪粋�(gè)則通過(guò)在一個(gè)給定的現象中辯別出一個(gè)功能網(wǎng)絡(luò )來(lái)解釋。在這種情況下，兩個(gè)領(lǐng)域的基本研究戰略就必然不同。
分支論者也承認物理科學(xué)與生物科學(xué)在解釋方式上存在這種差別，但與自主論者相反，他們認為這種差別是表面的，是可以排除的。
爭論的第二層次的問(wèn)題是關(guān)于生物學(xué)和物理科學(xué)中理論的本性、數目和關(guān)系問(wèn)題。物理科學(xué)的研究對象可區分出不同的層次，對不同層次對象的研究可形成不同的理論，發(fā)展出不同的學(xué)科分支。這些不同的學(xué)科分支和理論可能是獨立研究、獨立建立的，然而，在物理科學(xué)中已達到這樣一種水平，不同層次的理論可以邏輯地、數學(xué)地整合在一起。力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、量子力學(xué)、相對論以及化學(xué)鍵理論、化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論、平衡常數理論等，都如此緊緊地連結在一起，以致于我們可以把這些理論從更基本的到派生的加以分類(lèi)，然后用基本的解釋派生的，并且可以根據一個(gè)領(lǐng)域的理論新進(jìn)展預測另一個(gè)領(lǐng)域理論發(fā)展的情況。相比之下，生物科學(xué)中的各種理論間的聯(lián)系就沒(méi)有這么緊密。進(jìn)化論、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、古生物學(xué)、胚胎學(xué)、發(fā)育學(xué)、生理學(xué)等等學(xué)科都有其自身的理論，但這些理論之間的聯(lián)系，并不象物理科學(xué)那樣可以形成演繹關(guān)系，可以數學(xué)地整合在一起。舉例來(lái)說(shuō)，進(jìn)化論對生物學(xué)的地位，就象牛頓力學(xué)對物理學(xué)的地位一樣重要，然而，它們的理論結構卻大不一樣。牛頓力學(xué)本身的定律可用數學(xué)公式表示，其定律之間可形成嚴密的推理關(guān)系，其理論體系可用公理化方法建立，而進(jìn)化論的理論內容只能定性描述而不能數學(xué)化，盡管有人試圖對進(jìn)化論也作公理化處理。通過(guò)牛頓力學(xué)可以推演出物理科學(xué)其它領(lǐng)域的一系列理論，而通過(guò)自然選擇理論卻推不出比如分類(lèi)學(xué)、古生物學(xué)、形態(tài)學(xué)、胚胎學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)中的有關(guān)理論，盡管有人說(shuō)自然選擇理論統一了這些學(xué)科。面對生物科學(xué)與物理科學(xué)理論本性、數目和關(guān)系的這些差別，自主論認為，這反映了生物科學(xué)自身的獨特特點(diǎn)，說(shuō)明生物學(xué)是一門(mén)自主的科學(xué)，而分支論則認為這種差別是暫性的，這表明生物學(xué)在目前還不是一門(mén)特別完善的科學(xué)，隨著(zhù)生物學(xué)的發(fā)展，這種差別將最終消失。
爭論的第三層次的問(wèn)題是關(guān)于生物學(xué)中是否存在規律以及規律的形式問(wèn)題。一般說(shuō)來(lái)，物理科學(xué)的理論是由一系列規律或定律經(jīng)整合或演繹構成的。因此，傳統科學(xué)哲學(xué)都把規律或定律看作是科學(xué)理論的象征，認為任何一門(mén)科學(xué)都應有自己獨特的規律或定律。生命科學(xué)理論范式的形成，使一些人對此發(fā)生了懷疑。生物科學(xué)的理論是由規律或定律構成的嗎？在當前的爭論中，一些自主論者提出了否定意見(jiàn)，認為在生命科學(xué)中并不存在規律，他們認為規律或定律的觀(guān)念是傳統科學(xué)哲學(xué)的偏見(jiàn)，新哲學(xué)應摒棄這種偏見(jiàn)。生物學(xué)若沒(méi)有規律，生物學(xué)如何存在和發(fā)展呢？這些人認為在生物科學(xué)的理論結構中概念起著(zhù)中心地位，生物學(xué)的發(fā)展表現在概念含義的擴展和新概念的提出。不過(guò)，也有一些自主論者象分支論者一樣承認生物學(xué)中存在規律，但他們同時(shí)又認為，這種規律是獨特的，與物理科學(xué)的規律相比，不僅在內容上而且在形式上都是不同的。這些自主論者認為，物理科學(xué)的規律反映的是推挽式的（push—pull）因果機制一個(gè)在先的原因產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)結果，而生物學(xué)的規律描述的卻是生物目標、目的或功能與為了得到它們的生物系統之間的關(guān)系。目標和它解釋的行為之間的關(guān)系不是物理意義上的因果關(guān)系，因為在物理科學(xué)中，在后的目標不能解釋產(chǎn)生它的事件，但在生物學(xué)中，先在事件是由目標解釋的。因此，物理科學(xué)中的規律是因果性的，而生物科學(xué)中的規律則是功能性的或目的論的。反對這一點(diǎn)的分支論者長(cháng)期以來(lái)一直試圖分析自主論者所說(shuō)的規律的意義，以便它們也能在非目的論的概括下被表達。分支論者認為，生命現象不過(guò)是物理現象的一個(gè)復雜的種類(lèi)，所以對生物學(xué)現象的描述與對物理現象的描述就沒(méi)有什么種類(lèi)上或本質(zhì)上的區別。對他們來(lái)說(shuō)，目的論描述或者是物理規律的方便省略，或者是通向另外的用物理規律對生命現象作更精確的描述的中轉站。
爭論的第四個(gè)層次的問(wèn)題是關(guān)于一些只在生物學(xué)中出現而不在物理科學(xué)中出現的概念和語(yǔ)詞的含義的爭論。比如關(guān)于生物學(xué)和物理學(xué)研究戰略差別的重大爭論 目的論和因果關(guān)系的爭論必然要涉及到一些概念，象“適合”、“適應”、“競爭”、“掠奪”、“擬態(tài)”等。在分子生物學(xué)中，人們毫無(wú)顧忌地使用象“識別”、“密碼”、“錯誤”等概念。這些概念都是目的論的概念，在物理學(xué)中是不存在的。它們能被轉譯成沒(méi)有目的論的概念嗎？它們在生物學(xué)中的存在是否說(shuō)明生物學(xué)有嚴重錯誤的內容？這些都是值得深入思考的問(wèn)題。
總之，圍繞生物學(xué)哲學(xué)的基本問(wèn)題，哲學(xué)家們在從整體研究綱領(lǐng)、目標直到個(gè)體概念四個(gè)不同層面的具體問(wèn)題展開(kāi)自己的討論，這些問(wèn)題即互相區別又互相聯(lián)系，使生物學(xué)哲學(xué)從總體上既表現出內容上的多樣性，又表現出統一性。
參考文獻
〔1〕邁爾著(zhù),劉jùn＠①jùn＠①等譯,《生物學(xué)思想的發(fā)展》,湖南教育出版社,1990年版.
〔2〕邁爾著(zhù),涂長(cháng)晟等譯,《生物學(xué)哲學(xué)》,遼寧教育出版社, 1993年版.
〔3〕A. Roseberg, The Structure of Biological Science CambridgeUniversity Press, 1985
〔4〕.F.Crick, Of Molecules and Men. Seattle:University ofWashington Press, 1966
【生命科學(xué)概論論文】相關(guān)文章：
生命科學(xué)的論文07-02
生命科學(xué)的論文【推薦】07-03
生命科學(xué)最新研究論文12-09
全科醫學(xué)概論論文01-01
生命科學(xué)的論文[精品15篇]07-05
【精】生命科學(xué)的論文15篇07-07
生命科學(xué)導論論文3000字02-25
土木工程概論論文06-03
土木工程概論的論文05-19