生物学告诉你,我是谁
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全新
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作者鲍志娇编著
出版社黑龙江教育出版社
ISBN9787531671152
出版时间2013-10
装帧平装
开本16开
定价33元
货号8095481
上书时间2024-12-30
商品详情
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目录
第一章 生物学发展的蒙昧期
—描述性生物学阶段
从远古到17世纪,生物学发展十分缓慢。直到17世纪下半叶,显微镜被发明,生物学才开始第一个重要阶段。至19世纪前,人们通过对细胞的研究,获得了动植物机体的结构单位,对生命终于有了最初的了解。
生物学是什么—生命科学概述
1.神农尝百草
为后世积累生物学经验
2.生物学创始人亚里士多德
第一次给生物分类
3.解剖猕猴的盖伦
建立血液运动理论
4.拉齐斯的绝招
协调生物与环境的关系
5.跋涉在荒芜的学科领域
创造出“生物学”这一名词
“我”从哪里来—生命的起源
6.从盘古开天辟地
追溯生命的起源
7.腐草化萤
代表生命自然发生说
8.腐肉生蛆
是最早的验证性实验
生命的基础—分子与细胞
9.从神秘的豆苗
看生物分子的螺旋结构
10.军舰鸟的海盗行径
说明细胞带电
11.带领学生盗墓偷尸体
为血液循环的发现开辟道路
12.坐在秤里的科学家
称量生物代谢
13.胡克得罪了牛顿
导致细胞的发现被遗忘
14.用瓦盆栽柳树
推断水是生命的主要成分
15.一个长达百年的实验探索
带来光合作用
最美丽的科学—植物生物学
16.华佗开发药用植物
进入植物生物学领域
17.乡村牧师的儿子林奈
确定现代物种分类法
200多年的研究—动物生物学
18.“春蚕到死丝方尽”
道出生命的基本特征
19.苦命人格斯耐
创作划时代巨著《动物史》
20.小丑鱼与海葵
上演生物的共生
21.能爬树的弹涂鱼
凸显生物多样性
看不见的隐秘家族—微生物
22.贾思勰撰写《齐民要术》
记录了古人对微生物的理解
23.哥伦布的航海壮举
带回了病毒
24.看门人列文虎克
第一个发现微生物
25.实验室里煮肉汤
煮出了小生命
26.杀死微生物
揭开一个神秘世界
从低级到高级的成长—生物的进化
27.海岛上的象龟
为进化论贡献力量
28.孔雀的尾巴
是个关于演变的故事
第二章 生物学发展的深入期
—实验生物学阶段
从19世纪中叶到20世纪中叶,生物学研究逐渐由表及里。人们使用各种仪器、工具,进行生物学实验,深入地探索生命活动的内在规律。由此衍生出新的交叉分支学科,包括生理学、生物化学、生物物理学等。
自然科学中的重要方法—生物学实验
29.“解剖花朵”的歌德
用比较法研究生物学
30.夜遇怪物的居维叶
推进古生物学发展
31.鹅颈瓶实验证明:
“生命来源于生命”
32.想要自杀的律师
成为“植物学之父”
33.观察蝌蚪的施旺
看到细胞有“核”
34.骑自行车的糟老头
发现高尔基体
35.神秘僧侣从医
开启遗传病新篇章
36.斑点蛾的命运
显示环境与生物相依存
37.好运气的萨克斯
奠定植物实验生理学
38.澳大利亚人与野兔的战争
成为自然选择范例
39.剧作家半路改行
提出内环境概念
40.童心不泯的法布尔
使昆虫学走向辉煌
41.飞蛾扑火的习性
反映独特的生物学特征
42.从曹操到巴甫洛夫
揭示条件反射的意义
43.美丽如花的细菌
让“科赫法则”问世
44.载入史册的两只小蚊子
传达生物危害性
45.感谢青霉素
伤兵可以安然回家
46.给胚芽起个名字
带出生物优生学
47.一巴掌拍下去
拍出一段生物史
48.给A狗、B狗、C狗动手术
造就生理学奇迹
49.种豌豆的神父
种出现代遗传学
50.白眼睛还是红眼睛
由染色体决定
51.李森克诬陷老师为间谍
阻碍生物学发展
52.跨越第二次世界大战的研究
使光合碳循环问世
精子与卵子的相遇—生殖与发育
53.从伏羲的降生
思考精子与卵子的发生问题
54.小肉球诞生后稷
象征不同的生殖形式
55.谈恋爱的鱼
揭秘性激素
第三章 生物学发展的创造期
—分子生物学阶段
分子生物学阶段是指从分子水平上研究生命本质。研究对象包括:遗传信息的传递,基因的结构、复制、转录,细胞信号的转导等。这是生物学史上的创造性发展阶段,为我们深刻地认识生命带来前所未有的机会。
活泼的染色体—遗传与变异
56.一夜间出现3个DNA结构发现者
开创生物学史上伟大里程碑
57.一次自杀事件
源于利他主义
58.“不受欢迎的家伙”
提出社会生物学
59.凝视玉米的女生物学家
发现会跳舞的基因
60.盛开的黑色花朵
昭示生物变异法则
61.萧伯纳拒婚
蕴含基因重组的问题
62.彗星带来生命
演绎宇宙胚种说
63.深海中有沸水,沸水中有生命
揭示化学进化说
64.人与鼠的疯狂大战
是基因突变的结果
65.留恋花草的木村资生
提出“中性学说”
66.受嘲笑的实习医生
发现螺旋菌生长在胃中
67.一起关于艾滋病的官司
揭开病毒的奥秘
第四章 生物学发展的多元期
—多学科交叉阶段
生物科学正在向着惊人的深度和广度进军,它显示出领先科学的趋势,吸引了更多的研究者投入其中,致力于揭开生命之谜,利用和改造生物。它的宏观方向包括环境污染、资源短缺等,微观方向包括基因技术、发酵工程等。
谁在适应,谁在占领—生态与环境
68.孙思邈保护野生虎
登上生态金字塔
69.被割鳍的大白鲨
显示生态位被破坏
70.全球气温升高0.56℃
生物圈受重大影响
71.狼有什么用
是重要的生态平衡问题
72.海洋深处的烟囱
深化生态学研究
73.食肉的植物
揭露罕见的生物秘密
神奇的革命—生物技术
74.玄奥的惊弓之鸟
涉及神经生物学
75.汉朝抗击匈奴
遭遇历史上最早的细菌战
76.西汉的“鸟人”
懂得仿生学原理
77.北魏人对根的研究
显现出超前的生化工程意识
78.北宋的接种法
堪称免疫学雏形
79.李时珍深夜盗果
盗来生物活性物质
80.制造海藻丛林
利用海洋生物
81.被刺瞎双眼的蝙蝠
启发人类研究超音波
82.有毒的磺胺
考验微生物工程
83.一个人在深山
倡导绿色革命
84.不能直立行走的医学博士
催生酶工程
85.“没出息”的人
推动分子生物学的创立
86.与世隔绝的人
隐藏着核酸的秘密
87.见证爱情的四叶草
也见证了转基因技术
88.召开国际环保大会
寻找生物能源
内容摘要
解剖猕猴的盖伦,建立血液运动理论
人体解剖学主要研究人体形态结构,属于生物学的形态学范畴。世界上最早的人体解剖学,出现在我国的战国时期,距今2000多年。战国人所著《内经》中,明确提出“解剖”一词。
在我国战国时期,出现了一本很专业的书,名叫《内经》。它是集体创作的结果,里面记载了古代外科手术,以及胃、心、肺、脾、肾等内脏名称、大小及位置等。其中,《内经》中提到的很多名称,仍为现代解剖学所沿用。
与《内经》问世差不多同一时期,在西方,为探索生命的隐秘世界,也出现了初级解剖学。
公元前280年左右,古希腊出现了两个表现特异的手术外科医生。这两个医生认为,由于人体会出现疼痛和疾病,所以,他们有必要切开身体,检查和研究内脏。于是,二人把活人给解剖了。
被开刀的人,是监狱里的罪犯。当时,还没有发明麻药,他们被紧紧捆住,只能眼睁睁看着身体被左一刀右一刀地割开,看着鲜血喷涌而出,几乎被吓死。
医生也感觉到一些恐惧,但更多的却是好奇。在微弱的烛光中,他们聚精会神,见到了从未见过的景象:怦怦跳动的心脏,颤颤蠕动的肠子,上下运动的呼吸肌……
用活人做实验品——世界上再也没有比这更残忍的事了。不过,两位医生并不觉得自己没有人道精神,他们自己不疼,很看得开,觉得解剖罪犯是帮助罪犯赎罪。
通过解剖活人,古希腊人在40年中对生物学的发现,远远超过接下来的几个世纪。他们识别出十二指肠,对脊髓进行了研究,了解到神经、胆管和眼睛的大致结构,还确定了大脑就是人体智力活动的中枢。
等到盖伦出现后,解剖术迎来鼎盛时期。
盖伦于公元前129年出生,17岁时跟随一位精通解剖学的医生学习,获得创伤外科的经验。后来,他把伤口称为是“进入身体的窗”。
29岁时,盖伦想要到罗马斗兽场工作,为角斗士们治疗。为了竞聘成功,他特意举办了一次公开表演,把一只猴子的内脏取出来,又放回去,完整地缝合。凭着这一手,他战胜了其他的求职者。
古罗马禁止解剖人,盖伦便把动物作为研究对象。为了成为伟大的解剖学家,他成了动物们的杀手——他到处搜买动物,用手和刀子在动物体内摸摸戳戳、东拉西拽。
盖伦最爱购买猕猴,因为猕猴在各方面与人最相近。无论是身体特征、面部表情,还是凄楚的眼神。
由于长期与角斗士们生活在一起,角斗士的表演给了盖伦一个启发。他想,他也可以把恐怖的解剖变成艺术的表演,以此来宣扬自己的理论和手术,让更多的人了解他所从事的工作是开创性的。
于是,盖伦在罗马广场搭起台子,招呼人们来参观他切开猴子的手术。
当时的手术刀粗糙、原始,很钝,不像现在的手术刀那样锋利、灵巧。因此,每次开刀时,盖伦都会把猕猴的脸背对观众,免得观众看到猕猴龇牙咧嘴的痛苦表情,会产生同情之心,扰乱他的展示。
有些时候,盖伦买不到猕猴,就用猪或羊来代替。他更喜欢猪,因为猪的嚎叫声比较大,持续时间比较长,可以吸引来更多的人。
手术开始后,他把猪绑到桌子上,对人们说他要让猪的后腿瘫痪。在人们疑惑的目光中,他像魔术师一样把刀子插入猪的脊髓,切断神经。猪的后腿果然不听使唤了。
接着,他又使用同样的方法,让猪的前腿也失去控制。
这时,猪还活着。他又切上一刀,猪彻底不动弹了,转眼死去。
人们惊奇万分,鼓掌欢呼。盖伦则优雅地擦去刀子上的鲜血,礼貌地鞠躬,殷勤地点头示意,款款谢幕。
盖伦名声大震,被罗马皇帝召入宫廷,担任私人医生。
通过活体实验,盖伦发现了胸肌、横膈膜与呼吸运动的关系,以及喉返神经与发声的关系。他还建立了血液运动理论,并著有《解剖学纲要》16卷及《人体各部分的功能》等。
不过,盖伦的许多研究,都存在错误。因为他的实验对象都是动物,而不是人体,他所描述的子宫是狗的,他所指出的肾脏位置是猪的,他所描述的拇指是猴的。
尽管如此,盖伦与亚里士多德的学说,还是统治了生物学领域整整1000年。
后来,17世纪时,有一个名叫威廉?哈维的英国医生,挺身而出,指出盖伦的某些学说不正确。
哈维在实验中发现,如果心室中有56.8克血液、心跳为每分钟72次的话,那么,在一个小时内,从心脏泵出的血液是245.4千克。这个数值,几乎是成人体重的3~4倍。如此大的血量,决不可能是静脉能储存的。它只能说明:血液是在循环流淌。
在做捆绑手臂、中断血流的实验时,哈维还发现,动脉血和静脉血流向不同,完全相反。
而在盖伦的理论中,血液却是呈单程的直线往返运动,就像潮汐一样涨落,只朝着一个方向运动。
哈维综合自己的其他发现,撰写了论文《动物的心脏和血液的运动》,否定了盖伦的血液论。
哈维的成果,为生物学的发展贡献了力量。但倒霉的是,由于盖伦的光辉还笼罩着世界,所以,这个勇敢的医生被诬赖成精神病人。直到他郁闷地死后,他的主张才得到认可。
趣味小知识
中国古代在内脏解剖测量方面非常精准。先秦文献《灵枢经?肠胃》中记载:食道与肠的长度比值为1:36。而近代解剖学家斯巴德兹给出的比值是1:37。二者几乎相等。
拉齐斯的绝招,协调生物与环境的关系
生物与环境,是一种密切而活跃的关系。环境改变生物,生物也改变环境。前者带来的结果是:生物适应环境;后者带来的结果是:生物占领环境。因此,生物史的发展过程,就是一连串的适应、一连串的占领。
有一个人,在他短暂的一生中,创造了多个“世界第一”,但却很少有人知道:
他第一个使用动物的肠子去缝合人的伤口。他还可爱地给这种方法取了个名字:串线法。当然,他也第一个发现,肠线能被吸收到身体组织中。
他第一个把天花和麻疹区分出来。他写了《天花与麻疹》的论文,最早论述了这两种疾病。
他第一个注意到,同样的药,在不同的地方口服,疗效竟然不一样!
他第一个提出,在推广新药前,应当先做实验,以便及时发现药物是否有毒性。至于做实验的对象,那就只好委屈动物们了。
他第一个发现,疾病是不“老实”的,是会遗传的!
他第一个研究出,引起过敏性鼻炎的罪魁祸首,原来是玫瑰花的香味!
他第一个使用了汞制剂,拓展了水银的用途。
他就是阿拉伯医学家拉齐斯。
这位伟大的科学家,在涉足医学领域之前,还是一位出色的化学家、哲学家。他在40岁时,还热情洋溢地弹奏、吟唱,像个快活的小伙子。
从医后,他依旧保持和悦的本色,这使他得以从妇人和药商那里搜集到大量的民间医学资料。经过实验总结,他将其应用到临床上。
拉齐斯极为聪慧,对于掌握的知识,总是能够灵活地“摆弄”。
一次,巴格达要建一家医院,请拉齐斯帮忙选址。拉齐斯当即答应。
他的选址方式别出心裁,出人意外——他让人在城里的多个地方都挂上肉,然后,不管了。
众人满心疑惑,议论纷纷。他却一声不吭。
几天过去了,悬挂的肉都已腐烂,但腐烂程度各不相同。
拉齐斯让人确定哪一块肉的腐烂程度最轻、保存较好。然后,他宣布,这块肉所悬挂的地方,就是医院应当建立的地方。
为什么呢?
原因是,腐烂程度浅的肉,说明此处通风条件好,不利于细菌滋生繁衍。而医院服务于病人,必然要追求无菌的环境。
在当时的世界上,细菌能传染疾病的现象还不为人所知,拉齐斯第一个发现了这种现象,因此,他才有了离奇的挂肉之举,以便选择良好的环境。
正如拉齐斯所想,环境在生物系统中的确十分重要。
简单地说,生物若想生存,必然离不开食物,而食物,必然也离不开环境。
无论是高等生物,还是低等生物;无论是自养生物,还是它养生物;无论是人类,还是动物、植物,或是微生物;哪一个,能活在真空里呢?哪一个,能脱离与环境的关系呢?
毋庸置疑,所有的生物都要不停地和周围环境交换物质、交换能量,才能确保自己活下来。
环境是生物的营养来源,生物的生长、发育、繁殖,与环境息息相关。
生物必须存在于环境中,环境也因此而形成。
拉齐斯正是认识到生物与环境的这种相互关系,所以才创造了不凡的成果。
拉齐斯一生勤奋,他撰写了很多著作。其中的《医学集成》,类似百科全书,足足用去他15年的时间。书中收录了希腊、波斯、印度、中国的医学成就,对外科、儿科、传染科等多种疾病的产生、治疗,也都做了说明。
这本书曾在欧洲引起一股热潮。书商们把它作为畅销书,抢着翻印,一度比盖伦的医书还要抢手。
拉齐斯是个自信的人,他认为自己很有思想,不过,他更认为,他的科学成就比他的思想更胜一筹。
趣味小知识
非洲羚羊总是小口采食刺槐叶,且边走边吃。若是它们在同一棵树上或同一个地方猛吃的话,刺槐会产生丹宁酸,并与蛋白质、消化酶结合,形成难溶复合物,危害羚羊。
跋涉在荒芜的学科领域,创造出“生物学”这一名词
生物学是研究生命的科学。它探讨生命现象的本质、生命发生与发展的规律。也就是说,它的研究对象,是“活的”。诸如“石头”等非生物,不在研究范畴内。“生物学”一词,由拉马克发明。
拉马克是个法国人,精力充沛,激情四溢,兴趣广泛到难以计数的程度。
他涉足了多种领域中,不停地游荡,仿佛生活就是为了不停地跳来跳去。
他一度五体投地的信仰耶稣,但时隔不久,他就厌烦了,在耶稣学院里度日如年。于是,他提早结束了他所认为的生不如死的生活。
后来,一场战争爆发了,他的父亲走上战场,惨烈地战死在炮火中。他热泪横流,悲痛欲绝,追随父亲的遗迹,走向战场。
这时的拉马克,表现出他顽强、坚毅而勇敢的性格,他不畏强敌,艰苦奋战,成为军营里的一个小小传奇。
然而,命运总爱急转弯,正当拉马克准备大显身手时,他患上了淋巴腺炎,被撤出军队,回到巴黎治疗。
退伍后,拉马克生活困顿,依靠军队的补贴勉强维持生活。夜间,他遥望满天繁星,梦想着,自己若能成为伽利略一样的科学家也不错啊。
当然,天亮后,他不再延续科学家之梦,而是到银行找到了份工作。银行的工作得心应手,他又梦想着成为一个金融家。
闲暇时,拉马克偶然地接触到音乐,并学习了小提琴。他又陶醉地想,可以做一个音乐家呀。
拉马克的哥哥对音乐家不感兴趣,劝他学医,因为医生的社会地位很高。拉马克那颗年轻的心又激动起来,立刻积极准备,考取了巴黎高等医学院。
可是,入学没几天,他又对医学失去了兴趣。
他迷失了,不知何去何从。
就在这时,他遇见了即将改变他一生的人——法国博物学家布丰。
布丰欣赏拉马克的活跃思想,经常邀请拉马克一起探讨关于生物学的问题。在布丰的循循诱导下,拉马克走上生物学之路。
拉马克的好运,不止于此。一天,正在植物园研究生物的拉马克,巧遇了法国启蒙运动的先驱卢梭。二人相谈甚欢,相见恨晚,成为一生的挚友。
与卢梭的深入接触,让拉马克更加坚定了探索生物世界的决心。他以惊人的毅力,花费近10年时间,创作出生物学巨著《法国植物志》,对各种植物的形状、特征进行了详细准确的描述,并提出自己的生物观。
一本书造就了一个人。拉马克自此在法国生物学界占据了一席之地。经由布丰提名,他很快进入法国科学院植物学部,成为院士。
1978年,拉马克的研究方向过渡到动物学领域。
由于动物界的研究尚处于较低水平,无脊椎动物领域竟然没有人涉及。对于这一片荒芜之地,很多科学家都望而却步,避之甚远。
拉马克知难而进,决定在充满荆棘的领域中,开垦出成果。
他主动申请研究这一领域。院士们或摇头,或叹息,但他执著向前。
经过不懈努力,拉马克第一次提出了“无脊椎动物”一次,将动物划分为无脊椎动物和脊椎动物,创立了无脊椎动物学。
1808年,拉马克系统阐述了生物进化的理论,为他后来发展完整的生物进化学说奠定了基础。
随着研究逐渐深入,拉马克意识到生物演化的规律,把脊椎动物分为:鱼类、爬虫类、鸟类和哺乳类。
他郑重地说,世间万物不是神创造的,而是由其他物种变异演化的。环境是物种演变的主要原因,生物生存的本能决定了物种变异。在这个过程中,低等生物转化为高等生物。
拉马克提出的“用进废退”和“获得性遗传”原则,作为理论说明。
“用进废退”的含义是:生物的某个器官使用频率越高,就越强壮;若长时间不使用,则功能衰退。
以长颈鹿为例。长颈鹿活动在干旱的非洲时,地面上几乎没有青草。长颈鹿为了饱腹,不得不伸长脖子去吞食树上的叶子。日久年深,长颈鹿的前肢和脖子逐渐变长。
“获得性遗传”便由此产生——在长时间的活动中所形成的后天的身体特征,可以通过一代代繁衍而保存下来。
正是因为“获得性遗传”,长颈鹿才得以把新的性状遗传给了后代,致使每个“新生儿”在出生时就能拱出它们那小吊塔似的长脖子来。
拉马克的理论受到质疑,人们激烈地抨击他,因为多数人都认为动物是创造出来的,而不是进化出来的。
拉马克毫无畏惧,坚持真理,并且发明出“生物学”一词。为此,他遭到了沉重的迫害。
他依旧不屈不挠。他说,科学工作给了我温暖、纯洁、乐趣,足以弥补那些乱麻般的苦恼。
在冷漠与唾弃中,在贫穷与病痛中,拉马克坚定地走着自己的科学之路。
暮年时,他双目失明,但仍不放弃研究。
当这位进化论先驱在饥寒交迫中凄凉地死去时,他那伟大的思想却留存下来,为达尔文的进化论提供了理论基础。
媒体评论
总序
我是谁?生命从哪里来?
地球为什么不停地旋转,而我们却不会像晕船一样“晕地球”?世界为什么会是这个样子?它的本质是什么?
……
所有的这些未知,都是自然科学的研究范畴。
自然科学形成于文明的源头。远古时期,世界一片混沌、荒蛮,人类为了生存,与自然界展开斗争,对自然现象进行观察、记录、研究,逐渐掌握丰富的知识。这种系统的认识,就形成了自然科学。包括生物学、地理学、物理学、化学、数学在内的学科,都属于自然科学。
作为现代化技术萌芽的土壤,这些学科推动了文明的脚步。可以说,学科发展史也是生产力的创造史。它不仅能改变一个人的生活—使人出类拔萃,还能改变一个国家的命运—使国家强大,在国际竞争中处于主导地位。
学习自然科学知识,探索自然奥秘,是人类亟须面对的问题。否则,就难以解决现实中的困扰、难题,比如全球变暖等。
系列丛书《学科的发展》共计五册,通过一则则小故事,分别对以上提到的五种学科进行全景式的呈现。
丛书强调历史感,以学科发展的各个阶段为主线,循着年代向前推进。在铺陈历史远景的同时,注重细节的挖掘,使内容既严谨,又活泼。
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读者会真切可感地认识到,在自己的空间之外,还有更广阔、更深邃的自然科学世界,从而更加理解、热爱生活,积极地追求精彩人生。
沿着生命的轨迹,跨越几亿年的时空,进入古老而年轻的科学领域。那里,有爱偷懒的细胞,有爱跳舞的基因;有“隐者”似的元素,有“小偷”般的微粒;有神奇的力,有神秘的光;有迷人的公式,有完美的方程……
当我们凝视美丽的动植物时,当我们倾听沧桑而动听的河流时,当我们仰望璀璨的星体时,当我们思索莫测的宇宙时……当我们有任何一丝迷惑时,都不妨打开这套丛书。它就似一个显微镜,透过那些镜片似的小故事,可以清晰地看到最细微的形成与演变。
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