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现代生物学 4、生态学研究的热点 * * 一、生物学是既古老又年轻的科学 2)、1859年，英国生物学家达尔文，出版了《物种起源》一书,科学地阐述了以自然选择学说为中心的生物进化理论,这是人类对生物界认识的伟大成就，给神创论和物种不变论以沉重的打击，在推动现代生物学的发展方面起了巨大作用。 近代生物学发展的三个阶段：描述、实验、分子生物学。 一)、描述性生物学阶段： 1)、19世纪30年代，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位，为研究生物的结构、生理、生殖和发育等奠定了基础。 二）、实验生物学阶段。 19世纪中后期，自然科学在物理学的带动下取得了较大的成就。物理和化学的实验方法和研究成果也逐渐引进到生物科学的研究领域。到1900年，随着孟德尔发现的遗传定律被重新提出，生物学迈进到第二阶段—实验生物学阶段。在这个阶段中，生物学家更多地用实验手段和理化技术来考察生命过程，由于生物化学、细胞遗传学等分支学科不断涌现，使生物科学研究逐渐集中到分析生命活动的基本规律上来。 三）、分子生物学阶段： 20世纪30年代以来，生物科学研究的主要目标是生物大分子——蛋白质和核酸上。 1944年，美国生物学家艾弗里用细菌作实验，第一次证明了DNA是遗传物质。 1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出了DNA分子双螺旋结构模型(图5)，这是20世纪生物科学最伟大的成就，标志着生物科学的发展进入了一个新阶段——-分子生物学阶段。 二、当代生物科学的新进展： 生物科学已经从基本上是静态的、以形态描述与分析为主的学科演化发展成动态的、以实验为基础的定量的学科。为表达其鲜明的时代特征，人们将其称为生命科学。 当今的生命科学正从分化走向综合，其特征是对分子、细胞、组织、器官及整体的全方位的综合研究。如果说，20世纪生物学是分化的世纪，那么21世纪生命科学将从分化走向综合。 目前，生命科学正向微观、宏观两个方向纵深发展，生物技术的应用前景也非常广阔。 一）、宏观方面 生态学研究人类生存的大环境，已成为生命科学中最为活跃的研究方向之一。其范畴扩展到对整个生物圈的研究。 1：生物圈的概念： 地球上由各种生物和它们地生活环境所组成的环绕地球表面的圈层。 生物圈的组成 大气圈的底部 水圈的全部 岩石圈的上部 以前人们对生物圈缺少认识和关心，对其中的森林乱砍滥伐，对草原随意开垦，对各种动物乱捕滥杀，并把大量的废物以及有毒物质任意倾倒和排放，致使这个大环境遭到严重破坏和污染，生物圈面临崩溃的危险。 人们感到21世纪人类面临的首要问题就是人类的生存和发展。人类生存的惟一家园是地球。人在地球上生活离不开地球的环境条件和其他各种生物，因此，人要生存下去并得到持续发展，必须爱护地球，关爱其他生物，保持人与自然的和谐发展。 目前面临的人口、环境、能源、污染、水土流失……这一系列困扰人类的问题，在一个局部范围内都是不可能得到解决的，只有把地球看作一个整体来研究，才有可能获得突破性进展。 2、为什么当今世界特别重视生物圈的研究? 　　地球是人类唯一的家园。让我们一起来保护我们的家园。 　　这，就是黄河上游的黄土高原！一个人类不能居住，鸟儿无处做窝，连蚯蚓也找不出几条的地方。　　在两千多年前，这里根本就不是这个样子，那时这里林木茂盛，山青水秀，是一个富饶美丽的地方。　　她成为现在这个样子，完全是人类造成的，是大自然对人类掠夺式开发自然资源的无情的报复！　　 3、挽救危机： 早在1971年联合国就制定了“人与生物圈”的研究计划，谋求协调人与生物圈的关系，合理地开发和利用生物资源，维护和改善自然环境，化害为利，逐步创造出一个适合人类和各种生物生存的美好环境。 根据这种思想，国外一些学者提出“地球村”、“地球飞船”等想法，说明地球是一个大家庭。这种意识不仅在自然科学，而且在社会科学、文化道德等方面都会产生深远的影响。 目前关于生物圈的模拟研究，无论是美国建造的“生物圈2号”，还是日本搞的“第二个生物圈计划”，都想建造一个完全封闭的“小地球”，但经过多年实验最终失败。由此说明，在目前条件下，人类还无法模拟出类似地球可供人类长期生存的生态环境，地球是人类唯一的家园。 　　右图是美国科学家于1984年开始兴建的“生物圈Ⅱ号”实验室，1993年1月建成后8位科学家入住里面欲通过自己生产各种生存所需在里面生活两年，结果才过了一年多一点就因里面 氧气减少、粮食减产不得不撤出。　　该实验说明，在目前技术条件下要在生物圈之外建一个适于人类生活的生态系统是非常困