（1）生物學(xué)是研究生命的科學(xué)，至今已有數百年歷史，人類(lèi)對生命的認識水平正在不斷提高
生物學(xué)一詞是法國科學(xué)家拉馬克和德國科學(xué)家特來(lái)維拉納斯于1802年分別提出的。生物學(xué)在不同層次上研究一切生物體的結構、功能、發(fā)生和發(fā)展的規律，及其與環(huán)境間的相互關(guān)系。其目的在于闡明生命的本質(zhì)，對生命活動(dòng)有效控制和加以改造、利用，使之為人類(lèi)服務(wù)。
生物學(xué)經(jīng)歷了漫長(cháng)的發(fā)展過(guò)程，形成了系統而完整的科學(xué)體系，進(jìn)入了模擬和試驗技術(shù)階段，幫助我們理解最基本的生命過(guò)程。
西方生物學(xué)在15世紀文藝復興運動(dòng)后得到較快發(fā)展。16世紀中期，比利時(shí)醫生維薩留斯奠定了人體解剖學(xué)的基礎；17世紀上半葉，英國醫生哈維發(fā)現了血液循環(huán)；荷蘭的列文虎克在17世紀后期發(fā)現了微生物世界；18世紀時(shí)瑞典的林奈建立了生物的科學(xué)分類(lèi)法，創(chuàng )立了雙名命名法。19世紀后，生物學(xué)獲得了快速的發(fā)展，其中最主要的有施萊登和施旺,建立的細胞學(xué)說(shuō)；微爾和提出了細胞病理學(xué)說(shuō)；達爾文1859年發(fā)表了不朽名著(zhù)《物種起源》，奠定了科學(xué)進(jìn)化論的基礎，1900年孟德?tīng)栠z傳定律的重新發(fā)現，等等。由于這些重大進(jìn)展，使生物學(xué)從原來(lái)的描述性學(xué)科發(fā)展成一門(mén)實(shí)驗性的學(xué)科。自20世紀50年代以來(lái)，由于自然科學(xué)新成就在生物學(xué)研究中的廣泛應用，更使生物學(xué)的研究逐步深入到分子結構與功能水平，從靜態(tài)觀(guān)察發(fā)展到對生命活動(dòng)過(guò)程的分析和測定。1953年由沃森和克里克兩人提出了遺傳物質(zhì)脫氧核糖核酸（DNA）的雙螺旋結構模型，從此，把整個(gè)生物學(xué)研究推進(jìn)到分子生物學(xué)的新階段。到了70年代，一門(mén)由分子生物學(xué)與實(shí)踐密切聯(lián)系的新學(xué)科——生物過(guò)程學(xué)脫穎而出，它標志著(zhù)生物學(xué)理論與實(shí)踐結合的最新成果，為人類(lèi)更有效地利用和能動(dòng)地改造生物界提供了銳利武器。
列文虎克 林奈 施萊登 施旺 維薩留斯 哈維
（2）生物學(xué)的里程碑：從19世紀的進(jìn)化論到20世紀的基因工程
*達爾文提出的生物進(jìn)化論成為震驚世界的大事，譽(yù)為19世紀自然科學(xué)的三大發(fā)現之一
19世紀中葉，達爾文對野生和家養的動(dòng)植物進(jìn)行了調查研究，總結出以自然選擇為中心的進(jìn)化學(xué)說(shuō)，使生物學(xué)有了突破性的發(fā)展。
地球上生存著(zhù)幾百萬(wàn)種動(dòng)物和植物。它們究竟是從哪里來(lái)的呢？有人說(shuō)是上帝創(chuàng )造的；有人說(shuō)是天生就有的；也有人說(shuō)，是逐步進(jìn)化發(fā)展而來(lái)的。19世紀英國偉大的博物學(xué)家達爾文第一次科學(xué)地回答了這個(gè)問(wèn)題。他認為：生物是從簡(jiǎn)單到復雜、從低級到高級逐步發(fā)展而來(lái)的。生物在進(jìn)化過(guò)程中不斷地進(jìn)行著(zhù)生存斗爭，進(jìn)行著(zhù)自然選擇。這一進(jìn)化理論合理地解釋了自然界中生物的進(jìn)化發(fā)展過(guò)程，因此被稱(chēng)為19世紀自然科學(xué)的三大發(fā)現之一。在達爾文時(shí)代以前的老觀(guān)念是：物種是不變的，各個(gè)物種間互不關(guān)聯(lián)，彼此沒(méi)有血統關(guān)系。而達爾文在對大量生物現象進(jìn)行考察之后，認為物種是可變的，而且不同的物種有共同的祖先。達爾文得出了這樣一個(gè)重要結論：某個(gè)物種只要條件比其他物種優(yōu)越，哪怕是略見(jiàn)優(yōu)越，也會(huì )有很好的機會(huì )生存下來(lái)，并且繁殖后代。這就是著(zhù)名的“自然選擇”理論。達爾文的偉大著(zhù)作《物種起源》于1859年出版，達爾文十分詳盡地解釋了生命世界中一向無(wú)法闡明的相似和差異的情形。他指出生命只有一種祖先，因為生命都起源于一個(gè)原始細胞的開(kāi)端。1871年達爾文又出版了《人類(lèi)的由來(lái)》一書(shū)，提出了人是由低等動(dòng)物漸次演變后，有類(lèi)人猿進(jìn)化而來(lái)的觀(guān)點(diǎn)。如今這一觀(guān)點(diǎn)早已為全世界所接受，成為人盡皆知的常識。
*赫胥黎發(fā)表《人類(lèi)在自然界的位置》
1863英國博物學(xué)家赫胥黎出版了《人類(lèi)在自然界的位置》一書(shū)，首先提出人類(lèi)起源這一重大問(wèn)題，并特別強調人類(lèi)是由猿進(jìn)化而來(lái)的觀(guān)點(diǎn)?！度祟?lèi)在自然界的位置》的出版，不但首先提出了人猿同組論，而且確定了人類(lèi)在動(dòng)物界的位置，從此賦予人類(lèi)起源的科學(xué)性。他的研究畢竟為后人探索人類(lèi)起源問(wèn)題提供了可靠的依據。
*19世紀30年代德國植物學(xué)家施萊登創(chuàng )立了細胞學(xué)說(shuō)，系統地描述了細胞的結構和作用
在18和19世紀，許多科學(xué)家都在研究細胞方面有所貢獻，但是細胞學(xué)說(shuō)的最后確立者則是德國植物學(xué)家施萊登和施旺。1838年施萊登發(fā)表了《植物發(fā)生論》一文，引用了布朗關(guān)于細胞核與細胞發(fā)育時(shí)二者間存在特殊相應關(guān)系的說(shuō)法，認為細胞核是“植物細胞普遍存在的基本結構”，植物體中每個(gè)細胞，“一方面是獨立的，進(jìn)行自身發(fā)展生活；另一方面則是附屬的，是作為植物整體的一個(gè)組成部分而生活著(zhù)”。
1839年德國生理學(xué)家施旺發(fā)表關(guān)于細胞的著(zhù)作，進(jìn)一步完善了施萊登的細胞學(xué)說(shuō)，他發(fā)表了《關(guān)于動(dòng)植物結構和生長(cháng)相似性的顯微研究》一文，把施萊登的植物的基本結構是細胞的觀(guān)點(diǎn)推廣到了動(dòng)物界，并指出動(dòng)植物發(fā)育的共同普遍規律，這一觀(guān)點(diǎn)在生物史上具有劃時(shí)代的意義。細胞學(xué)說(shuō)對于生物學(xué)的重要性如同原子學(xué)說(shuō)對于化學(xué)和物理學(xué)。
*孟德?tīng)柕陌l(fā)現與遺傳基因
1865年孟德?tīng)柛鶕叭说墓ぷ骱退约哼M(jìn)行8年的豌豆雜交試驗，發(fā)現了自然界中遺傳與變異的奧秘，提出了遺傳因子分離和重組的假設，為遺傳學(xué)作為一門(mén)獨立學(xué)科的出現揭開(kāi)了序幕。
孟德?tīng)柦⑾到y的遺傳學(xué)說(shuō)，提出了遺傳學(xué)第一和第二定律。生物體表現出來(lái)的大小、高矮、顏色等形狀，是人們感覺(jué)到的表面現象，而這些現象的重復出現一定有某些內在的原因。孟德?tīng)柊堰@種決定性狀的內在原因稱(chēng)為“遺傳因子”。他明確指出，生物體的每種形狀是由兩個(gè)遺傳因子決定的。當決定某一形狀的兩個(gè)因子完全一樣時(shí)，遺傳因子的組合方式叫純組合，即純種；如果兩個(gè)遺傳因子只是相似，那么遺傳因子的組合就是雜種。孟德?tīng)栒J為每個(gè)生殖細胞中只有一對遺傳因子中的一個(gè)，成對遺傳因子在生物體形成生殖細胞時(shí)必然分離，被稱(chēng)作遺傳學(xué)第一定律，即“分離定律”。孟德?tīng)枌⒏鲗虻莫毩⒎蛛x和不同對基因的自由組合稱(chēng)為遺傳學(xué)第二定律，即“自由組合定律”或“獨立分配規律”，也就是說(shuō)生物體在形成生殖細胞時(shí)，每一對遺傳因子都要分離，這些一對一對的遺傳因子分離后就不在有任何關(guān)系，再次組合時(shí)可以和原來(lái)并不是一對的遺傳因子自由搭配，進(jìn)入同一個(gè)生殖細胞中。
孟德?tīng)柋豢茖W(xué)界發(fā)現后，遺傳學(xué)迅速成為生物學(xué)家們的研究熱點(diǎn)?？茖W(xué)界認為“遺傳因子”概念使用不方便，“基因”這一名稱(chēng)更能反映出事物的本質(zhì)，意思是最基本的因子。1909年丹麥植物學(xué)家和遺傳學(xué)家威爾海姆·約翰森提出術(shù)語(yǔ)“基因”，將“gangenes”簡(jiǎn)化為“gene（基因）”。
*1874年瑞士化學(xué)家米歇爾發(fā)現核酸，揭示了基因的本質(zhì)，首次分離出DNA，現在，人們稱(chēng)米歇爾發(fā)現的物質(zhì)為脫氧核糖核酸（DNA），它作為染色體的一個(gè)組成部分而存在于細胞核內，是生物的遺傳物質(zhì)，攜帶著(zhù)遺傳信息。
*弗萊明觀(guān)察到細胞有絲分裂
弗萊明(Flemish Walther，1843-1905)，德國解剖學(xué)家、細胞遺傳的奠基人。他是世界上首位觀(guān)察并系統描述正常的細胞分裂（有絲分裂）中細胞核內染色體行為的科學(xué)家，被譽(yù)為細胞遺傳學(xué)的奠基人。19世紀70年代，細胞學(xué)家掌握了給細胞染色的技術(shù)，弗萊明就是這方面的先導者，他把不同階段殺死的細胞用這些染料著(zhù)色來(lái)制成一系列的切片，再用顯微鏡觀(guān)察，就能清楚地看到細胞分裂時(shí)核內連續發(fā)生的變化。他證明了絲狀物（后稱(chēng)染色體）有絲分裂為生長(cháng)、更新提供新的細胞，因此對生命有著(zhù)重要意義。1882年弗萊明出版了其歷史性著(zhù)作《細胞物質(zhì)、核和細胞分裂》，描述細胞分裂的過(guò)程。弗萊明在遺傳學(xué)方面的工作直到20年后孟德?tīng)栠z傳原理得到承認時(shí)才受到充分重視。
*英國醫生加羅德觀(guān)察到遺傳性疾病，發(fā)現酶對基因有影響，然而，加羅德關(guān)于遺傳物質(zhì)控制體內特殊蛋白質(zhì)的直接作用的研究直到20世紀50年代才被人們理解。鑒于他對科學(xué)的貢獻，人們將加羅德尊為“化學(xué)遺傳性之父”。
摩爾根（1866-1945）美國胚胎學(xué)家、遺傳學(xué)家。1928年他和同事以果蠅為實(shí)驗材料，創(chuàng )立基因學(xué)說(shuō)。
*1911年美國生物學(xué)家摩爾根闡明關(guān)于基因的學(xué)說(shuō)
摩爾根發(fā)現生物遺傳基因的確在生殖細胞的染色體上，而且發(fā)現基因在每條染色體內是直線(xiàn)排列的。染色體可以自由組合，而排在一條染色體上的基因是不能自由組合的。染色體好比是鏈條，基因好比構成鏈條的鏈環(huán)，鏈環(huán)總跟著(zhù)鏈條跑，也就是說(shuō)，基因總是隨著(zhù)染色體走的。摩爾根把這種特點(diǎn)稱(chēng)為基因的“連鎖”。由于同源染色體的斷離與結合，而產(chǎn)生了基因的“交換”。連鎖和交換定律，是摩爾根發(fā)現的遺傳學(xué)第三定律，他因此創(chuàng )立了著(zhù)名的基因學(xué)說(shuō)，揭示了基因是組成染色體的遺傳單位，它能控制遺傳性狀的發(fā)育，也是突變、重組、交換的基本單位。染色體好比傳遞基因的接力棒，它永不停息地從上一代傳往下一代。摩爾根是現代遺傳學(xué)的奠基者，他通過(guò)著(zhù)名的果蠅實(shí)驗，證明并發(fā)展了孟德?tīng)栠z傳學(xué)理論。他認為染色體是遺傳性狀傳遞機制的物質(zhì)基礎，而基因是組成染色體的遺傳單位，基因的突變會(huì )導致生物體遺傳特性發(fā)生變化。1933年，摩爾根因為對基因的研究成果而獲得了諾貝爾醫學(xué)和生理學(xué)獎。
*1941年美國生物學(xué)家比德?tīng)柡退啬纷C明酶有控制基因的作用，認為一個(gè)基因的功能相當于一個(gè)特定的蛋白質(zhì)（酶），基因和酶的特性是同一序列的，每一基因突變都影響著(zhù)酶的活性，于是在1946年提出了“一個(gè)基因一個(gè)酶”的假說(shuō)，奠定了基因和酶之間控制關(guān)系的概念，開(kāi)創(chuàng )了現代生物化學(xué)遺傳學(xué)。1958年比德?tīng)柡退啬帆@得諾貝爾生理學(xué)和醫學(xué)獎。
比德?tīng)? 塔特姆
*建立DNA雙螺旋結構模型，克里克和沃森完成了一個(gè)劃時(shí)代的創(chuàng )舉
20世紀40年代末，關(guān)于核酸的結構和功能的研究日益引起學(xué)術(shù)界的重視，有多種學(xué)科的科學(xué)家投入到對DNA結構和功能的探索之中，形成了生化學(xué)派、信息學(xué)派和結構學(xué)派等不同研究方向。
比德?tīng)柡退啬返?#8220;一個(gè)基因一個(gè)酶”的假說(shuō)；50年代初，英國科學(xué)家威爾金斯等用X射線(xiàn)衍射技術(shù)研究DNA結構，意識到DNA是一種螺旋結構；女物理學(xué)家富蘭克林在1951年底拍到了一張十分清晰的DNA的X射線(xiàn)衍射照片。
1952年英國劍橋卡文迪什實(shí)驗室的生物化學(xué)家克里克，與美國青年生物學(xué)家詹姆斯.沃森，合作研究DNA結構，試圖揭示和闡明遺傳信息的結構基礎。1953年他們宣布研究發(fā)現：DNA是由兩條核苷酸鏈組成的雙螺旋結構。他們在實(shí)驗室中搭建了一個(gè)DNA雙螺旋模型，正確地反應出DNA的分子結構。同年在英國科學(xué)雜志《自然》發(fā)表了三篇文章，將這一成果公諸于世。從此，遺傳學(xué)的歷史和生物學(xué)的歷史都從細胞階段進(jìn)入了分子階段。DNA雙螺旋結構完美地說(shuō)明了遺傳物質(zhì)的遺傳、生化和結構的主要特征，由此他們獲得了1962年的諾貝爾醫學(xué)和生理學(xué)獎。
*科學(xué)家詳細描述了DNA的復制過(guò)程，生命有遺傳之謎已經(jīng)被破解
生命是一個(gè)不斷復制和進(jìn)化的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程起始于DNA的復制，它已被科學(xué)家所掌握。DNA在復制時(shí)，首先雙螺旋逐漸解開(kāi)，借助特殊的酶，以每條母鏈為模板，合成一條與它互補的子鏈。這就如同仿造樓梯一樣，先把兩扶手拆開(kāi)作模板，用原料按模板原樣各造一條扶手，然后配成兩條雙扶手螺旋形樓梯。DNA就是按照這種方式一份一份地復制，從而保證了父輩的密碼像拷貝一樣準確無(wú)誤地傳給子孫。至此，千百年來(lái)一直困擾人們的遺傳之謎被解開(kāi)了。
