【文章內(nèi)容簡介】 中，每個細(xì)胞、每個組織、器官都隨時間而發(fā)展變化，它在任何一個特定時間的狀態(tài)都是本身發(fā)育的結(jié)果。生物個體發(fā)育是按一定的生長模式進(jìn)行的穩(wěn)定過程。個體發(fā)育的概念對單細(xì)胞生物和病毒在原則上也是適用的。單細(xì)胞生物從一代到下一代經(jīng)歷一定的細(xì)胞周期，病毒的發(fā)育也要經(jīng)歷遺傳物質(zhì)的復(fù)制，結(jié)構(gòu)蛋白的合成以及病毒顆粒的裝配過程。因此，所有的生物都有各自的按一定規(guī)律進(jìn)行的生活史。　　對于個體發(fā)育規(guī)律的認(rèn)識，經(jīng)歷了漫長的過程?！栋l(fā)生論》，對雞胚的發(fā)育過程作了較為詳細(xì)的描述。，指出胚胎組織和器官的發(fā)生是以內(nèi)、中、外三個胚層為出發(fā)點(diǎn)的。20世紀(jì)初，證明了胚胎發(fā)育是通過各部分的相互作用而完成的，現(xiàn)代生物學(xué)證明，個體發(fā)育是由遺傳信息所控制的，不論是在分子層次上，還是在細(xì)胞、組織、個體層次上，發(fā)育的基本模式都是由基因決定的。　　進(jìn)化　《物種起源》的出版，創(chuàng)立了以自然選擇為基礎(chǔ)的生物進(jìn)化論。進(jìn)化是普遍的生物學(xué)現(xiàn)象。每個細(xì)胞、每種生物都有自己的演變歷史，都在隨著時間的發(fā)展而變化，它們目前的狀態(tài)是它們本身進(jìn)化演變的結(jié)果。進(jìn)化導(dǎo)致物種的分化，生物不再被認(rèn)為是一大堆彼此毫無聯(lián)系的、偶然的、“神造的”不變的物種。生物世界是一個統(tǒng)一的自然譜系，各種生物，歸根結(jié)底，都來自一個最原始的生命類型。生物不僅有一個復(fù)雜的縱深層次（從生物圈到生物大分子），它還具有個體發(fā)育歷史和種系進(jìn)化歷史，有一個極廣闊的歷史橫幅。　　生態(tài)系統(tǒng)中的相互關(guān)系　在自然界里，生物的個體總是組成種群，不同的種群彼此相互依賴，相互作用形成群落。群落和它所在的無生命環(huán)境組成了生物地理復(fù)合體──生態(tài)系統(tǒng)。在生態(tài)系統(tǒng)中，不同的種群具有不同的功能和作用。譬如，綠色植物是生產(chǎn)者，它能利用日光能制造食物；動物包括人在內(nèi)是消費(fèi)者；細(xì)菌和真菌是分解者。生物彼此之間以及它們和環(huán)境之間的相互關(guān)系決定了生態(tài)系統(tǒng)所具有的性質(zhì)和特點(diǎn)。任何一個生物，它的外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能，生活習(xí)性和行為，同它在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和地位總是相對適應(yīng)的。這種適應(yīng)是長期演變的結(jié)果，是自然選擇的結(jié)果?！　「鶕?jù)上面這些敘述，不難看到，盡管生物世界存在驚人的多樣性，但所有的生物都有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)，遵循共同的規(guī)律。生物就是這樣的一個統(tǒng)一而又多樣的物質(zhì)世界。因而，生物學(xué)也就是一個統(tǒng)一而又十分豐富的知識領(lǐng)域。　　　　　　　　　 研究方法　　生物學(xué)的一些基本研究方法──觀察描述的方法、比較的方法和實(shí)驗的方法等是在生物學(xué)發(fā)展進(jìn)程中逐步形成的。在生物學(xué)的發(fā)展史上，這些方法依次興起，成為一定時期的主要研究手段。現(xiàn)在，這些方法綜合而成現(xiàn)代生物學(xué)研究方法體系?！　∮^察描述的方法 在17世紀(jì)，近代自然科學(xué)發(fā)展的早期，生物學(xué)的研究方法同物理學(xué)研究方法大不相同。物理學(xué)研究的是物體可測量的性質(zhì)，即時間、運(yùn)動和質(zhì)量。物理學(xué)把數(shù)學(xué)應(yīng)用于研究物理現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這些量之間存在著相互關(guān)系，并用演繹法推算出這些關(guān)系的后果。生物學(xué)的研究則是考察那些將不同生物區(qū)別開來的、往往是不可測量的性質(zhì)。生物學(xué)用描述的方法來記錄這些性質(zhì)，再用歸納法，將這些不同性質(zhì)的生物歸并成不同的類群。18世紀(jì)，由于新大陸的開拓和許多探險家的活動，生物學(xué)記錄的物種幾倍、幾十倍地增長，于是生物分類學(xué)首先發(fā)展起來。生物分類學(xué)者搜集物種進(jìn)行鑒別、整理，描述的方法獲得巨大發(fā)展。要明確地鑒別不同物種就必須用統(tǒng)一的、規(guī)范的術(shù)語為物種命名，這又需要對各種各樣形態(tài)的器官作細(xì)致的分類，并制定規(guī)范的術(shù)語為器官命名。這一繁重的術(shù)語制定工作。人們使用這些比較精確的描述方法收集了大量動、植物分類學(xué)材料及形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)的材料?！　”容^的方法　18世紀(jì)下半葉，生物學(xué)不僅積累了大量分類學(xué)材料，而且積累了許多形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)的材料。在這種情況下，僅僅作分類研究已經(jīng)不夠了，需要全面地考察物種的各種性狀，分析不同物種之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)，將它們歸并成自然的類群。比較的方法便被應(yīng)用于生物學(xué)。　　運(yùn)用比較的方法研究生物，是力求從物種之間的類似性找到生物的結(jié)構(gòu)模式、原型甚至某種共同的結(jié)構(gòu)單元。，是用比較方法研究生物學(xué)問題的著名學(xué)者。用比較的方法研究生物，愈來愈深刻地揭示動物和植物結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性，勢必觸及各個不同類型生物的起源問題。19世紀(jì)中葉，達(dá)爾文的進(jìn)化論戰(zhàn)勝了特創(chuàng)論和物種不變論。進(jìn)化論的勝利又給比較的方法以巨大的影響。早期的比較，還僅僅是靜態(tài)的共時的比較，在進(jìn)化論確立后，比較就成為動態(tài)的歷史的比較了?，F(xiàn)存的任何一個物種以及生物的任何一種形態(tài)，都是長期進(jìn)化的產(chǎn)物，因而用比較的方法，從歷史發(fā)展的角度去考察，是十分必要的?！　≡缙诘纳飳W(xué)僅僅是對生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)作宏觀的描述。，觀察軟木片，看到軟木是由他稱為細(xì)胞的盒狀小室組成的。從此，生物學(xué)的觀察和描述進(jìn)入了顯微領(lǐng)域。但是在17世紀(jì)，人們還不能理解細(xì)胞這樣的顯微結(jié)構(gòu)有何等重要意義。那時的顯微鏡未能消除使影像失真的色環(huán)，因而還不能清楚地辨認(rèn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)。19世紀(jì)30年代，消色差顯微鏡問世，使人們得以觀察到細(xì)胞的內(nèi)部情況。1838～1839年施萊登和施萬的細(xì)胞學(xué)說提出：細(xì)胞是一切動植物結(jié)構(gòu)的基本單位。比較形態(tài)學(xué)者和比較解剖學(xué)者多年來苦心探求生物的基本結(jié)構(gòu)單元，終于有了結(jié)果。細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞學(xué)說的建立是觀察和描述深入到顯微領(lǐng)域所獲得的成果，也是比較方法研究的一個重要成果。　　實(shí)驗的方法　前面提到的觀察和描述的方法有時也要對研究對象作某些處理，但這只是為了更好地觀察自然發(fā)生的現(xiàn)象，而不是要考察這種處理所引起的效應(yīng)。實(shí)驗方法則是人為地干預(yù)、控制所研究的對象，并通過這種干預(yù)和控制所造成的效應(yīng)來研究對象的某種屬性。實(shí)驗的方法是自然科學(xué)研究中最重要的方法之一。17世紀(jì)前后生物學(xué)中出現(xiàn)了最早的一批生物學(xué)實(shí)驗。然而在那時，生物學(xué)的實(shí)驗并沒有發(fā)展起來，這是因為物理學(xué)、化學(xué)還沒有為生物學(xué)實(shí)驗準(zhǔn)備好條件，活力論還占統(tǒng)治地位。很多人甚至認(rèn)為，用實(shí)驗的方法研究生物學(xué)只能起很小的作用。　　到了19世紀(jì)，物理學(xué)、化學(xué)比較成熟了，生物學(xué)實(shí)驗就有了堅實(shí)的基礎(chǔ)，因而首先是生理學(xué)，然后是細(xì)菌學(xué)和生物化學(xué)相繼成為明確的實(shí)驗性的學(xué)科。19世紀(jì)80年代，實(shí)驗方法進(jìn)一步被應(yīng)用到了胚胎學(xué)，細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)等學(xué)科。到了20世紀(jì)30年代，除了古生物學(xué)等少數(shù)學(xué)科，大多數(shù)的生物學(xué)領(lǐng)域都因為應(yīng)用了實(shí)驗方法而取得新進(jìn)展?！　?shí)驗方法當(dāng)然包含著對研究對象進(jìn)行某種處理，然而更重要的則是它的思維方式。用實(shí)驗的方法研究某一生命過程，要求根據(jù)已有事實(shí)提出假說，并根據(jù)假說推導(dǎo)出一個可以用實(shí)驗檢驗的預(yù)測，然后進(jìn)行實(shí)驗，如果實(shí)驗結(jié)果符合預(yù)測，就說明假說是正確的。在這里，假說必須是可以用實(shí)驗加以驗證的，而且只有經(jīng)過實(shí)驗的檢驗，假說才可能上升為學(xué)說或理論。實(shí)驗方法的使用大大加強(qiáng)了研究工作的精確性。19世紀(jì)以來，實(shí)驗方法成為生物學(xué)主要的研究方法后，生物學(xué)發(fā)生巨大變化，成為精確的實(shí)驗科學(xué)?！　?0世紀(jì)，實(shí)驗方法獲得巨大發(fā)展，然而單純觀察或描述方法，仍然是生物學(xué)的基本研究方法。生物體具有多層次的復(fù)雜的形態(tài)結(jié)構(gòu)。每一個歷史時期都有形態(tài)描述的任務(wù)。20世紀(jì)30年代出現(xiàn)了電子顯微鏡，使觀察和描述深入到超微世界。人們通過電子顯微鏡看到了枝原體和病毒，也看到了細(xì)胞器的超微結(jié)構(gòu)。由于細(xì)胞是生命的最小單位，是生命活動的最小的系統(tǒng)，因而揭示它構(gòu)造上的細(xì)節(jié)，對揭示生命的本質(zhì)具有重大的意義?！　”容^的方法在20世紀(jì)也有新的進(jìn)展，它已經(jīng)不限于生物體的宏觀形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較，而是深入到不同屬種的蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子化學(xué)結(jié)構(gòu)的比較，如不同物種的細(xì)胞色素 C的化學(xué)結(jié)構(gòu)的測定和比較。根據(jù)其差異程度可以對物種的親緣關(guān)系給出定量的估計?！　∩飳W(xué)實(shí)驗技術(shù)在20世紀(jì)突飛猛進(jìn)。隨著現(xiàn)代物理學(xué)、化學(xué)的發(fā)展，生物學(xué)新的實(shí)驗方法紛紛出現(xiàn)。層析、分光光度法、電泳、超速離心、同位素示蹤、X 射線衍射分析、示波器、激光、電子計算機(jī)等相繼應(yīng)用于生物學(xué)研究。細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞融合、基因操作、單克隆抗體、酶和細(xì)胞固定化以及連續(xù)發(fā)酵等新技術(shù)紛紛建立，使生物學(xué)實(shí)驗