自然科学概论(三)生命科学--绪论.ppt

2011/1/26,自然科学概论（三）生命科学,生 命 科学,第一章 绪 论,生命科学是研究生命现象和生命活动规律的一门科学，是自然科学体系中一个非常重要的组成部分。 地球上的物质可分为两类，有生命的为生物，又称为生命体或有机体;无生命的一类为非生物。 XX学时,第一节 生 命,一、生物和非生物的联系和区别 联系：生命是物质的高级存在形式。生物和非生物都是物质存在的实体，都有体积和重量，都是由某些共同的元素组成，都是自己的运动规律。 生物不能脱离非生物而独立生存，生物和非生物始终在相互作用，相互影响，不停地进行物质、能力和信息的交换。 区别：生物具有生命，具有自我繁殖、生长发育、新陈代谢、遗传变异以及对刺激作出反应等特征表现，但生命的单一特征表现在非生物中也可能存在。 但是生物的生命表现是非生物不可能存在的一种复合现象，生物与非生物间有本质的区别。,二、现代生命观,（一）根据生命形态的表面特征归纳的生命定义 定义1：生命是一个具有与环境进行物质交换、生长发育、新陈代谢、遗传变异和应激性等特征的物质系统。 （二）从生命物质的微观构成的共性来概括生命定义 定义2：生命是由核酸和蛋白质特别是酶的相互作用产生的，可以不断繁殖的物质反馈循环系统。,（三）生态学的生命观,就目前所知，生命活动只见于地球表面的地上20km以下、地下15km以上的生物圈内。 在生物圈内，有的生物具有叶绿体，能进行光合作用，如：绿色植物、蓝藻和部分细菌等，称为自养生物；还有一些生物没有叶绿体，不能进行光合作用，只能依靠取食自养生物或其他生物而生存，如：真菌、动物和大多数细菌等，称为异养生物。 生态学把生命看作为生物圈内种种不可逆物质循环运动网络的交点和中心环节，生态学的生命观阐明了生命的外部条件及其在自然界所处的地位，但却没有指明生命本质的特点和生命的微观机制。,（四） 生物物理学的生命观,活动生命体是个开发的系统，它与外界具有物质能量的交换，生命体实际上市重环境中取得食物形式的低熵物质和能量，把它们转化为高熵状态，并把废物排出体外，从而保持自身比环境更低的熵，也就是维持自身的有序状态。,第二节 生命科学概述,一、自然科学是研究自然界的物质运动变化规律的学问，根据内容和性质，自然科学分成基础科学和应用科学两大类。基础科学包括数学、物理学、化学、天文学、地理学和生命科学。 宇宙、物质、生命是当前自然科学研究的三大基本领域。 自然科学又称现代生物科学，与传统生物学相比，研究的内容更为深入和扩大。生命科学不仅仅研究植物、动物、微生物和人体的生命活动规律，还研究小至生物大分子的基因行为，大至地球表面生物圈的动态变化，甚至还探究玄古生命的发生和宇宙中生命存在的种种奥秘。可以说生命科学研究一切与生命有关的现象。,二、 生命科学与人类,生命科学是与人类关系最密切的科学之一。 人类的生活和生产同各种生物的生命活动密切相关，动物、植物和它们的产品是人类生存的物质基础。所以，生命科学可为人类获得必需的生活资料和生存条件，提供了最直接的科学理论和知识。 生命科学是农业、工业和医药的科学基础。,三、 生命科学的发展和趋势,19世纪前，生命科学的前身生物学主要是研究生物的形态、结构和分类。 19世纪，实验生物学的建立，生物学家开始应用实验手段开展研究，并在比较解剖学、细胞学、胚胎学和古生物学等领域取得了巨大进步。 1938年施莱登和施旺共同建立了细胞学说。 1959年达尔文建立的以自然选择学说为中心的科学进化论。 孟德尔奠定的遗传学理论基础。 20世纪以来，物理、化学的渗透，使遗传学、生物化学和微生物等领域取得重大突破。,生命科学发展趋势,一、对核酸、蛋白质和酶的结构和功能研究深入到分子水平，揭示了生物新陈代谢、能量代谢、神经传导、激素调控等的作用机制，大大推进了对生命本质的认识。 二、分子生物学将继续保持领头学科的地位，带动整个生命科学的全面发展。 三、数学、物理、化学等学科与生命科学进一步相互交叉、渗透和相互促进，边缘学科将更迅速发展。 四、生态系统研究进一步发展到人与生物圈关系的研究，宏观与微观两方面研究将继续深入，互相补充，互相促进。 五、先进的技术和手段将广泛应用于生命科学领域。,四、生命科学的分科,个体生物学科 基础性研究学科 综合性新兴学科,专科生物学：原生动物学、昆虫学、贝类学、鱼类学、鸟类学、哺乳动物学、人类学、藻类学、真菌学、细菌学、种子植物学、孢子植物学,专门分类学：昆虫分类学、种子植物学,动物形态解剖学、胚胎学、组织学,研究动、植物器官生命活动规律的学科：动物生理学、植物生理学、病理学等。,遗传学,1.细胞生物学 3.古生物学 2.进化论 4.分子生物学,1.生物化学 2.生物物理学 3生物数学 4.生态学 5.物候学 6.免疫学 7.生物工程学 8.人体科学 9.放射生物学 10.