《生物学研究法》课程的作业设计.doc

《生物学研究法》课程的作业设计 1、你是如何理解生物学研究的两种基本方法的？（20分） 生物学研究从大体上分为两种基本方法，即还原法和整体法。还原法侧重于从微观角度出发，而整体法侧重于从宏观出发。 还原法的理论依据是世界物质的统一性。从哲学角度看，多样的世界万物是有统一性本质的，这个统一性本质是物质，物质是不依赖于意识的在时间和空间中有规律地运动着的客观存在。从我们的科学角度看，世界万物都是由微粒构成的，构成物质的微粒有分子、原子和离子。还原法指的是生命现象的研究可以分解成较低层次来进行，可以从分子或原子的水平来寻找生命现象的复杂程度进行解释。另外还有两个有力证据来支持还原法的可行性：1.高级的生命现象就是从低级生命现象进化而来的。2.高级的生命现象中包含了低级生命现象的运动形态。 分子生物学是还原法运用于科学研究的产物之一，是从分子水平上研究生命现象物质基础的学科。研究细胞成分的物理、化学的性质和变化以及这些性质和变化与生命现象的关系，如遗传信息的传递，基因的结构、复制、转录、翻译、表达调控和表达产物的生理功能，以及细胞信号的转导等。在应用方面，生物膜能量转换原理的阐明，将有助于解决全球性的能源问题。了解酶的催化原理就能更有针对性地进行酶的人工模拟，设计出化学工业上广泛使用的新催化剂，从而给化学工业带来一场革命。分子生物学在生物工程技术中也起了巨大的作用，1973年重组DNA技术的成功，为基因工程的发展铺平了道路。80年代以来，已经采用基因工程技术，把高等动物的一些基因引入单细胞生物，用发酵方法生产干扰素、多种多肽激素和疫苗等。基因工程的进一步发展将为定向培育动、植物和微生物良种以及有效地控制和治疗一些人类遗传性疾病提供根本性的解决途径。从基因调控的角度研究细胞癌变也已经取得不少进展。使得最近半个世纪兴起的以分子生物学为核心的现代生命科学，为增进人类健康，促进社会发展提供了前所未有的前景，从而成为当前自然科学各领域中最为活跃，发展最为迅速的领先学科。这些都说明了还原法在生物研究中的可行性、科学性、先进性，我们要继续发展还原法。然而，还原法也有一定局限性。它容易使人们的思维限制在狭隘的方面和领域，把生命的相互联系人为地割裂开来。而且一些生命现象无法用还原法解释：进化问题、物种起源等。还原法还有一定的思维缺陷。比如，人是由无数细胞构成的，但你把一个完整人的所有活动都等同于单独细胞的活动，忽略了人的活动是由所有组成其个体的所有细胞的整体协调活动的结果是不正确的，而且整体的运动规律和单独细胞的运动规律是完全不同的，因为它们在适应的是不同的环境。 整体法是将已有的关于生物的各个部分（或方面）的认识联结在一起，以形成对生物属性的整体性认识的思维方法。例如，成熟植物细胞是否发生渗透作用需要两个条件，其中之一是必须有半透膜，有些人对成熟植物细胞是否有半透膜不理解。其实我们可以把细胞膜、液泡膜以及这两层之间的细胞质看做一个整体当做一层，因为细胞具有选择透性，液泡膜具有选择透性，所以这个整体（原生质层）就具有选择透性，也就相当于一层半透膜。整体法的基本依据是：1.生命现象的复杂性，生命运动是物质运动的最高形式。2.每一个生命现象总是受到众多的（不是单一的）因素的影响和调控。 整体法的出现，形成了完整的对生命本质和运动规律的认识，促进生物学科的快速发展。例如在生态学上建立了限制因子定律，指出生态因子低于最低状态时，生理现象全部停止，在最适状态下，显示了生理现象的最大观测值，最大状态之上时，生理现象又停止。促进生物学科的快速发展。但是，由于整体法是对物质的整体性认识，所以对生命现象中一些细节问题的理解有缺陷。而且整体法需要各个方面的知识来支持，需要全面的资料，要是某一方面出了问题也会影响到整体。 如上所述，还原法和整体法各有利弊，所以正确的、辩证的生物学研究思维方法应该是还原法和整体法的有机结合。现在科学发展表明，许多宇宙奥秘源于整体的涌现性，还原法无法解释这类宇宙奥秘，因为真正的整体涌现性在整体被分解为部分是已不复存在。而人类的社会实践也越来越大型化、复杂化，特别是人类社会面临的一系列全球问题的形成，也突出强调要从整体上认识和处理问题。但是，我们并不能由此得出还原法在复杂性科学研究中过时的结论，因为没有逻辑上的理由表明在复杂系统中还原是不可能的；相反，却有理由表明它是可能的。所以我们要把还原法和整体法有机结合，各自发挥他们的优势，克服它们的缺陷，以实现辩证的统一。 2、结合实际例子，说明怎样进行有效地生物学观察。（20分） 第一要坚持客观性原则。这就要求我们限制和消除观察者主观的可变因素，其中重要的条件是实验结果必须用标准的方法进行重演，次数越多，越能显示客观性。科学观察要求以正确反映客观事物本质的理论为指导。要有良好的工作作风