复旦大学刘学礼生命科学史笔记课件要点 暑期版

题，华莱士和达尔文同时进行发表。但是华莱士将这个观点让给了达尔文， 并将达尔文的观点称为达尔文主义，成为一段科学史上的一段美谈。 ● 神创论，目的论（上帝创造每一种生物都是有目的），物种不变论（林奈） 围攻自然选择学说 ● 1860.6.30 赫胥黎和牛津论战，在牛津博物馆开展了一次公开的大辩论。赫 胥黎VS牛津主教威尔伯福“人究竟是从哪里来的？”最终以科学战胜宗教宣 告结束 ● 《申报》（1871.5）：西博士大蕴（darwin）创立种源说；严复《天演论》 （1898）——物竞天择、适者生存（将其引入到政治中，带有强烈的社会 达尔文主义色彩）； 取名：胡适、杨天择、孙竞存 进化论在中国很受欢迎。1796琴纳《关于牛痘的病因研究》被拒绝发表， 压力很大。康德指其为用畜牲身上的东西玷污神圣的人体。 然而接种牛痘的方法在中国很受欢迎。（中国早已有接种牛痘的基础，将 天花患者的脏衣给别人穿；把将要痊愈的患者身上的痂取下来磨成粉对着 初患者的鼻子吹） 很多传播生物学思想的是社会学家、哲学家。 ● 列宁的评价：达尔文推翻了那种把动植物种看作彼此毫无联系的、偶然的、 “神造的”、不变的东西的观点，第一次把生物学放在完全科学的基础上。 ● 马克思、恩格斯的评价：生物进化论“证明了自然界的历史发展”，为自然 界的历史观“提供了自然史的基础”。 ● 在遗传方面存在漏洞。 中国近代生物学领袖：秉志，胡先骕、林可胜 （七）揭示遗传奥秘 遗传的研究在19世纪得到重视 1.孟德尔之前对遗传问题的研究 ● 莫佩蒂伊——对多指形状的遗传研究（认为遗传通过一种粒子seed传递） ● 克尔罗伊特——动植物杂交试验研究 去雄、人工传粉、套袋 达尔文肯定了遗传的物质基础，但错误认为了遗传对象，他认为人的全身 都是遗传物质 2.经典遗传性研究
翻译成“细胞”的中国人） 观察软木切片，观察到的是死掉的植物细胞的细 胞壁。 ● 1838年植物学家施莱登发表《论植物的发生》 ● 1839年动物学家施旺发表《关于动植物的结构与生长的一致性的显微研 究》 科学的保密与合作 类比的思想方法：施旺由植物具有细胞核推测出动物也有细胞核 跨学科的知识：类比的需要。 已知是探索未知的基础，有时也是我们探索未知的障碍。 ● 评价：细胞学说的发现使“从前不可理解的奇迹，现在已经表现为一个过 程。这个过程是依据一切多细胞的机体本质上所共同的规模进行的”。（恩 格斯） 对生物的研究开始统一； 2.生物进化理论（莫伯丢、布丰（第一次提出物种是可变的，但是相信神创 论）、拉马克、达尔文） 达尔文是神学院的学生。1831年，达尔文作为一名博物学者，一手拿《圣 经》，一手拿《地质学原理》（提出地质渐变论），乘上“贝格尔号”军舰出海 人生有很多的转折点，“运”，只是我们没有发现、没有抓住！ 达尔文观察5年发现生物进化很重要的一点是自然选择（残翅昆虫）。他 花了20多年的时间写进化论。比他大20岁的表姐（妻子）是虔诚的基督教教徒
分类学的需求引导他研究胚胎、深入本质。了解生命从人类自身开始，先
分类
哲学思想
生物分类思想
柏拉图：
客观唯心主义 两分类原则
亚里士多德： 主观唯心主义 综合各种性状，
尤其是繁殖方式
2.古代中Hale Waihona Puke Baidu的生物学
中国古代没有宗教和科学，儒教强调入世，不属于宗教。儒教鼓励人们研究自
然，但研究自然是为了人道服务的。收敛性思维V.S.发散性思维，中国人更适
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它只允许上腔的血液流到下腔，而不允许倒流。哈维接着研究静脉 与动脉的区别，他发现动脉壁较厚，具有收缩和扩张的功能；而静 脉壁较薄，里 面的瓣膜使得血液只能单向流向心脏。结合心脏的结 构，这意味着生物体内的血液是单向流动的。为了证实这一点，哈 维做了一个活体结扎实验，证明了盖仑学说的静脉系统双向潮汐运 动的观点是错误的。哈维的另一个定量实验更否定了盖仑的理论。 他进行心脏解剖时，计算心脏搏动72次计算，得出大量的血不可能 马上由摄人体内的食物供给，肝脏在这样短的时间内也决不可能造 出这么多的血液。惟一的解释就是体内血液是循环流动的。
个体→种群→生物圈
● 博物学（植物、动物、矿物）－> 植物学／动物性－> 生物学－> 生物科
学－>生物科学（医学、农学）－>生命科学
● 林奈：1735年《自然系统》；1753年，双名命名法。
● 拉马克：1809年《动物哲学》，创造了生物学（biologie）这个词；在生物
学中最早对无脊椎动物进行研究；第一个提出了系统的进化理论，两个基
● 博雷利（医学物理学派奠基人）：对肌肉的研究（《动物的运动》） ■ 利用几何学，特别是力学，研究肌肉的收缩方式。定量的研究人的上下 颚的力量。
2.对生命的化学研究 当时还原论的物理学派和化学派是对立的。物理学派：机械论，偏向唯 物主义；化学派：活力论，偏向唯心主义。
● 巴拉塞尔苏斯（医学化学派奠基人）：医药 将生理过程当作化学过程研究 ■ 科学与迷信集于一身。强调化学的作用，坚持比例明确的药物，反对草 药。强调在化学中定量的分析，影响了赫尔蒙托。
合收敛性思维，西方人适合发散性思维，发散性思维适合科学的发展。西方发
展出了“原子论”，中国发展出王充的《论衡》：“元气论”。
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偏重实用，纯粹的生物学研究很少。 文化上关注人与人之间的关系，为人文服务 本草著作、农书、园艺书、地方动植物志书（成就主要在分类和形态研究） 李时珍的《本草纲目》（根据植物的形态、用途分类，和同时代的西方林奈的 分类水平不相上下。） 吴其浚的《植物名实图考》（不是从实用的角度研究植物，而是源自于对植物 本身的兴趣，中国自身近代植物学的萌芽，不过不久就因为西方思想的传播被 埋没了。传统植物学发展的最高峰） 王清任的《医林改错》（创新性，人的记忆在脑而不在心） 中国真正的医学研究是在近代产生的 （三）近代科学革命与血液循环理论的建立 ● 时代背景：文艺复兴（将人性从神性中解放出来，通过雕塑表现人身之
（四）还原论的生命研究 1.对生命的物理学研究 ● 笛卡尔：哲学方法（机械论、形而上学）理性思辨
■ 代表作：《动物是机器》 ■ 在物理学方面研究钟表，在数学方面引入变量，在哲学上提出了很多观
点“我思故我在”。非常强调演绎的方式。 ◆ 归纳：经验论，经验主义的错误；演绎：唯理论，教条主义的错误。
● 哈维：科学方法（实验和定量） ■ 证实了血循环，完全建立在确凿的实验结果之上。 ■ 马尔比基：在显微镜下发现了毛细血管，最终证明了肺循环。
应归功于贝尔纳的论文，都在别人的名下出版问世了，……他一直由于缺乏’面
壁十年’的恒心而蒙受了损失”。后人就将这种现象成为贝尔纳效应。
在微生物领域，首先提出病毒是一种蛋白颗粒，而不是“有毒的液体”。
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在科学史领域，留下一本巨著《历史上的科学》，特色：关注科学的发展与社 会的关系。 在社会学领域，留下一本科学社会学奠基之作《科学的社会功能》。
美，通过文学歌颂人性之美） ● 达芬奇：研究了人的心脏，提出人的心脏有4个室，发现了心瓣膜，猜测心
瓣膜的作用是防止血液倒流。利用蜡研究了人的脑室。重要思想：最早明 确的提出不以古典为师，应该以自然为师，最好的研究方法是实验，提出 理论联系实际，为近代生物学开启了成功的道路。达芬奇的思想影响了哥 白尼从一个神职人员转变为一个科学家。 ● 大宇宙（天体）——反对托勒密地心说学说 ■ 哥白尼：1543.5.24《天体运行论》（日心说） ■ 伽利略：1632《对话录》 ■ 牛顿：1687《自然哲学的数学原理》 ● 小宇宙（人体）——反对盖伦医学理论 ■ 维萨里（近代解剖学奠基人）：《人体的构造》（1543.8.1） 因反对盖伦医学，被教会判处死刑，后改判去耶路撒冷朝圣。 ■ 塞尔维特：1553《基督教的复兴》——小循环的发现
本观点：第一个：用经非退，第二个：后天获得的性状是可以遗传的。
● 达尔文：1859年《物种起源》；进化论（重点）“物竞天择，适者生存”；人
类对于生物进化的影响。
● 沃森、克里克：1953年《DNA的结构》
你是否相信在地球之外存在生命？
生命的基本特征：自我复制。而不是繁殖。
世界分为宏观世界，微观世界、宇观世界。
通用型：遗传密码的通用性。
你是否相信现在仍在发生生物的进化，从无机物到有机物？
心脏：血液的动力器官，内分泌器官（心纳素）
逻辑方法：比较，分类，类比
分类 人为分类
自然分类 ԫ̵ኞ޸ᑀ਍ጱܲ‫ݥ‬᫪ୄ
（一）医学和农业实践经验是生物学知识的源泉
从实践开始，科学和经验不能划等号。
● 科学家与常人的不同之处：洞察力、好奇心、想象力、智慧和技巧
● 赫尔蒙脱：柳树实验 继承人，定量实验 ■ 对发酵作出研究，提出酵素。
● von哈勒：胆汁对脂肪很有消化作用
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● 雷奥米尔：胃液 ● 斯巴兰扎尼：胃液、肉汤灭菌实验（生命不可能从非生命的物质中产生） ● 博蒙特（美国生理学之父）：胃瘘研究
■ 迈克尔孙（美国第一个获得诺贝尔物理学奖的人） （五）对胚胎发育问题的探讨 1.古希腊亚里士多德的研究——渐成论
把眼光伸向自然
● 恩培多克勒（临床医生，医术高超，最早研究人的呼吸）：“四元素说”
（来自于古印度的“四大”学说：水、火、风、土）——水、火、气、土
■ 肌肉——1土：1水：1气：1火
■ 骨头——1土：1水：2火
■ 神经——1土：2水：1火
■ “爱”（吸引）与“恨”（排斥）→宇宙间最基本的矛盾
（2）亚里士多德的生物学研究
（二）古代的生物学研究
1.古希腊的生物学研究
（1）古希腊自然哲学（用哲学来研究自然，“科学问题的哲学解”）中对生命起
源和生物进化问题的探讨
● “米利都学派”主要代表人物：泰勒斯（第一个哲学家，第一个科学家，“万
事万物是由水构成的”）→阿那克西曼德（最早提出关于“无限”的概念；现
存最早的世界地图的作者）→阿那克西米尼（提出“万事万物是由气构成 的”）→毕达哥拉斯ҁԆୟᔰᷣԆԎ҅‫ݍ‬੒णᙩ҅ւय़ጱහ਍ਹ҂
● 相关著作： ■ 《人体的构造》：近代解剖学的奠基之作。共7卷，分骨骼系统、肌肉 系统、脉管系统、神经系统、腹部和生殖器官系统、胸部和内脏器官、 脑和脑垂体及眼睛。 ■ 《基督教的复兴》：用6页左右的篇幅描述了他发现的血液小循环（肺 循环），书中还涉及法律、政治、宗教、天文、物理、医学等一系列重 大问题。
● “J·D·贝尔纳现象”——原式思想发动机 《历史上的科学》、《科学的社会
功能》
提出问题比解决问题更重要。——爱因斯坦
英国学者贝尔纳是一位著名科学天才，但贝尔纳一生未能获得诺贝尔奖金。有
一种公认的回答是“他总是喜欢提出一个题目，抛出一个思想，首先自己涉足一
番，然后，就留给他人去创造出最后的成果。全世界有许许多多的其原始思想
苏格拉底→柏拉图→亚里士多德
● 研究了500多种生物，亲自解剖过50多种动物。著作有《动物志》、《动物
的运动》、《动物的繁殖》等
● 创立了“种”和“属”的概念
● 给出了生物分离等级观念：虱类→蠕虫→鱼类→两栖类→爬行类→鸟类→
哺乳类→人（存在错误：爬行类→哺乳类，但是整体呈现从简单到复杂的
趋势）
● 解释生物生殖：形式因（雄性）、质料因（雌性） ● 胚胎学之父，胚胎发育是预成还是渐成的？亚里士多德支持渐成论。
西班牙医生塞尔维特（1511--1553）经过实验研究发现血液从右心室 经肺动脉进人肺，再由肺静脉返回左心室，这一发现称为肺循环。 塞尔维特朝发现血液循环的道路上迈出了第一步。他的这一发现首 先发表在1553年秘密出版的《基督教的复兴》一书中。塞尔维特的 发现触犯了当时被教会奉为权威的盖仑学说。他在1553年被宗教法 庭判处火刑，被活活烧死，而且他在被烧死之前还被残酷地烤了两 个小时。 ■ 哈维（近代生理学之父）：1628《心血运动论》——血液循环学说的建 立 哈维曾对40余种动物进行了活体心脏解剖、结扎、灌注等实验，同 时还做了大量的人的尸体解剖。他积累了很多观察和实验记录的材 料，并开始怀疑盖仑的血液运动理论。他准备在前辈先驱者研究的 基础上，创立血液循环理论。哈维深入地研究了心脏的结构和功能， 他发现心脏的左右两边各分为两个腔，上下腔之间有一个瓣膜相隔，
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达尔文过于注重生物的渐变，在两个不同的生物之间需要找到一种过渡生 物，忽略了生物的突变，例如恐龙的灭绝。 ● 生命科学史上的两次革命，一是达尔文生物进化论，二是沃森、克里克
DNA结构的确立 ● 1831-1836年，“贝格尔号”军舰，自然选择，人工选择
大熊猫不灭绝。主人花很多钱为自己的狗配种 ● 华莱士即将完成的作品和法尔文自然选择的基本观点如出一辙。就这个主
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● 生命科学（生物学）：既研究生命体的生命活动的现象、本质、规律，又
研究生命之间、生命与环境之间的相互关系
● 生命世界：多样性与一致性的辩证统一
● 生命系统：多层次、非线性、高度有序性、开放的、具有耗散结构、远离
平衡态的复杂系统
● 层次结构：基本粒子（量子）→原子→分子→细胞→组织→器官→系统→
大量使用鸡胚。 2.近代预成论：精源论、卵源论 错误理论和主观的观察 代表人物：马尔比基（发现毛细血管）、斯旺麦丹、列文虎克（微生物的最早 发现者）、哈克素克（宣称：通过显微镜的观察，在精子的头部有小人，最终 陷入上帝创造论） 3.沃尔弗、贝尔、海克尔（生物重演律，高等动物发育的过程要经过与低等动 物发育相似的过程，相同的性状先出现，特殊的性状后出现。个体的发育历史 和由同一起源所产生的生物群的发展历史，个体发育史是系统发展史的简单而 迅速的重演。）的新渐成论向预成论的挑战 4.新的预成论与渐成论之争：受精卵的各个部分各自发育成什么是否是确定好 的 （六）生物学的大综合 1.细胞学说（胡克、施莱登、施旺） ● 1665年，英国胡克发现细胞（cell，本意为空室）（李善兰是第一个将cell