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人民版高中必修三教师教学用书专题7—2

时间:2009-10-18 17:27:36  来源:人民版
 

(六)史学动态

 

科学与宗教的关系是近代自然科学诞生以来一直倍受关注的问题。(英)W.C.丹皮尔在《科学史及其与哲学和宗教的关系》(广西师范大学出版社,2001)一书中写道:

 

当我们尝试叙述科学的现状与将来展望时,一部同哲学和宗教联系起来的科学史,于我们实大有助益。实际上,如果没有初步的历史研究,而要叙述科学的现状和展望未来,这种企图是否有价值,颇属疑问。研究具体科学问题的人,或许不需要历史,但如果要想了解科学自身更深的意义及其与人类思想及活动的其他学科的关系,人们对科学发展的历史,就必须有所了解。

 

科学的成就是尽人皆知的。它在工程、工业、医药方面的实际应用,对于现代国家生活的影响也日益增大。如果世人真的愚顽凶恶而允许另一次大战发生,则科学在毁灭性武器方面的滥用,将使文化受到灾难的威胁。纯粹科学,正在从原子的小宇宙,以至漩涡星云和星系的可见的大宇宙,改进及扩充我们对于自然界的模型。这模型中旧有部分的关系,日益明了,新的部分陆续增加,增加速度之快,几乎使大胆的建筑家都没有时间把它们安插在旧的结构之内。当前进的步子稍微慢下来的时候,未来的一代,就能像上一代一样,把这座大厦统一规划,加以完成。至于现在的一代,则因急忙过甚,无暇及此了。

 

中世纪的人,力求达到知识的完全的合理的协调,把这当作是哲学及宗教的目标,而且大部分人都以为在托马斯•阿奎那的经院哲学的综合中做到这一步。伽利略与牛顿的物理学,推翻了这个自成系统的知识体系;科学采取了建立在力学基础上的常识性实在论的态度,而且被用来证明机械决定论的哲学。同时在日常生活中,人们仍保持一种牢不可破的信念,以为他们是自主的机体,只受自己的自由意志的支配。许多人想把这两个相反的观点调和起来,然而,都归于失败。不得已,他们只好取其一而舍其一,或暂时兼取二者,以待将来的发展。

 

然后,如我们所说的,哲学家们已经开始明白,科学只能阐明实在的某几方面,只能绘出平面的图形,作为自然模型的轮廓。科学正是由于它自己的定义、公理和基本的假设,必然是机械的与决定论的。……科学必须承认宗教经验在心理方面的有效性。很明显,在有些人看来,对于上帝的神秘而直接的了解,正像他们对于人格的自觉,或对于外界的知觉一样真实。正是这个通神的感觉及其所引起的敬畏与崇拜,构成了宗教——对于一般人来说,仅仅是灵感到来的瞬刻所看见的幻境,但对于圣徒来说则是一种与生命气息同样正常、无所不在、永远存在的经验。我们无须,而实际也不能明定上帝的定义为何。凡认识上帝的人,也用不着要定义。

 

软弱的人性需要偶像以表现其幻觉,创设教仪,接受教义,神学或甚至神话。这些体系,可真可假,但是宗教本身并不随任何一套教义而存废。教义受到历史、哲学或科学的批判,常常被批判得体无完肤,然而真正的宗教是一种更深奥的东西——建立在直接经验这一块不可动摇的磐石之上。有些人也许是色盲,但可以看见旭日东升的光辉的,也大有人在。有些人也许没有宗教感觉,但在上帝的超越荣光之中,生育长养与之俱在者,也大有人在。

 

对于大多数人来说,某种教义是宗教生活不可缺少的。……不幸,在每一种变革刚刚开始的时候,宗教总是起来反对。如怀德海所说:“宗教如果不用与科学一样的精神接受变革,它就不能恢复其固有的权威。宗教的原理或可永存,但此种原理的表现,需要不断的发展。……宗教思想可以发展为愈来愈精确的表现,摈除外来的偶像;而宗教与科学的互相作用,就是促进这种发展的一个重要因素。” ……科学的知识与科学思想的方式,虽有助于基本的宗教,但与若干宗教信徒的心理颇不相合。……但是还有一个方法,可以把必要的思想自由与承认人类的宗教需要结合起来。我们未尝不可把科学与宗教两者的根本要义(在每人觉得自然的方式下)同时予以承认,而静待时间去解决其矛盾。有意识地或下意识地抱这种态度的人,实较一般所设想的为多。我们可以用逻辑的与历史的理由来为这种态度辩护。从现代人类学与心理学看来,祭礼与教仪先于教义,也比教义更重要,而其本身也具有更大的精神价值。依此理论,如果一个教堂有一庄严而高尚的祈祷仪式,就无需斤斤计较这一仪式所代表的准确教义。教义会慢慢地、稍迟一步地使自己适应于各个时代不断变迁的观点。

 

   ……不顾世人的无知、愚蠢与任性,自伽利略时代以来科学方法确已攻占了一个又一个阵地。从力学到物理学,从物理学到生物学,从生物学到心理学,科学都能渐渐地适应其不熟悉的领域。研究好像永无止境,有人说得好:知识之球愈大,则其与未知界接触之面也愈大。……牛顿曾说:“自然哲学的任务,是从现象中求论证,……从结果中求原因,直到我们求得其最初的原因为止。这个最初的原因肯定不是机械的。”

 

二、追寻生命的起源

 

(一)     教学目标

 

【内容标准】

简述进化论的主要观点,概括科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。

【知识与能力】

了解人类对生命起源认识的基本历程。

了解在生命起源问题上科学与宗教的区别,了解人类认识不断提高是科学进步的结果和表现。

通过学习能用正确的观念解释生命的起源,形成科学的世界观和认识世界的能力。

【过程与方法】

通过学习能用相对客观和真实的关于生命的认识,去批驳通过多种渠道获得的艺术化、故事化,甚至是被歪曲、被伪造的关于生命起源的认识。

 

【情感、态度与价值观】

通过本课学习,引导学生关注生命,激发学生探索生命起源和发展奥秘的兴趣。

通过人类对生命认识的相关知识的初步了解,培养崇尚科学的精神,反对伪科学和愚昧,为科学进步不惜奉献自己的精力和智慧。

 

 

 

(二)教学内容分析

 

●关于生命起源的探讨是人类文明史发展中一直受到关注的问题,因为认识水平和地理环境及文化传统的差异,人类对这一问题的认识存在极大的差异,这些差异成为学生学习这一课的重大障碍。“我们从哪里来?我们要到哪里去?”一直是困扰人类和我们各自个体人生的难题。本课用实证和实验调查的方法回答了人类生命起源的问题,讲述了近代以来随着科技的进步人类对生命起源认识不断加深的过程,讲述了生命科学突破神学桎棝,揭示生命发展演变的规律及其对人类生产生活的影响。

 

●教材介绍了古代关于生命起源的传说,叙述了林耐、哈维、巴斯德、达尔文和赫胥黎在探索生命起源和生命科学规律中的重大贡献,分析了随着科技的进步和人类认识水平的发展,在有关生命问题的认识上进步的原因。

 

课本从千年话题——谁创造了万物、近代生命科学的成果、达尔文和进化论、造物主的落寞四个重要问题,讲述了人类对生命起源和生命发展规律认识加深的过程:

 

【千年话题——谁创造了万物】介绍了这个至今悬而未决的问题的一些观点。

 

人们很早就在思考各种生物是怎样来的?西方神学认为各种生物是按上帝的旨意和计划创造出来的,各地也有不同的传说。至今,仍在探讨之中。人们逐渐形成两种倾向性的认识,一种认为生命起源于其他星体,后来才被带到地球上来;另一种认为生命起源于地球自身的演化过程,由无机物C、H、O、N等元素逐步演变而形成。有关生物起源不断有新理论诞生。

 

【近代生命科学的成果】介绍了分类学、细胞学说和和微生物学发展三个问题

 

1、以林耐为代表,着重研究群体,主要运用观察和分类的方法。人们开始真正按照物种的亲缘关系,对动植物材料进行重新整理,为以后进化论的产生打下了基础。2、以哈维为代表,着重研究个体。哈维运用解剖和实验的方法,建立了血液循环理论。导致细胞学得以建立。细胞学首次科学地触及了生命运动的过程。有了细胞学,比较解剖学、生理学和胚胎学便获得了坚实的基础,机体生长及其结构的秘密被揭开了。3、法国科学家巴斯德为微生物学奠定了基础。他发明的巴氏消毒法广泛应用。他的研究还促进了细菌学和免疫学的发展。

 

【达尔文和进化论】介绍了达尔文进化论的主要观点。

 

在拉马克理论的基础上,达尔文创立进化论。1831年,达尔文作为博物学家参加了“贝格尔”号军舰的五年环球考察。由于达尔文具有敏锐的洞察力和持之以恒的精神,他做出惊人的发现。1859年,达尔文的巨著《物种起源》出版。他用大量事实论证了自然界中生物的物种是不断进化的,不断从低级向高级发展。自然界进化的规则是生存竞争,通过自然选择,最适者生存下来。

 

【造物主的落寞】介绍了进化论使生命科学摆脱神学控制的重要意义。

 

达尔文的进化论给上帝创造万物说以致命的一击。它证明了今天的整个有机界——植物、动物,包括人在内,都是延续亿万年的发展过程的产物。达尔文还提出人类起源于古猿。1860年,达尔文学派的代表人物赫胥黎在牛津大不列颠学会上与威尔伯福斯主教展开了一场著名的大辩论,讨论的焦点是《物种起源》一书。这场辩论以进化论者的胜利告终。1863年,赫胥黎发表《人类在自然界中的位置》,促进了进化论的传播。

 

●本课的重点和难点。

 

重点:1、近代生命科学成果。

 

2、进化论的主要观点。

 

难点:纠正传说和民俗中关于生命起源的伪科学观点,分析科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源,学会用正确的观点和实证说明有关生命起源的问题认识上的偏差。

 

 

 

(三)问题解答

 

【想一想】

 

古代没有形成真正科学而系统的生物学的原因有哪些?其中主要的原因是什么?

 

原因有:人们对自然的认识有限;生产力发展水平底;神学、宗教、传说对人们思想的束缚;近代科学认识和方法还未出现。其中主要原因是生产力水平低下,人们受宗教神学的影响。

 

【想一想】

 

达尔文写作《物种起源》,给我们的启发有哪些?达尔文在考察中得出的结论和林耐的结论有什么不同?

 

启发:要具有敏锐的洞察力和持之以恒的精神。不同:林耐认为生物是神创的,因此物种是不变的。达尔文则认为自然界生物的物种是不断进化的,不断从低级向高级发展。自然界进化的规则是生存竞争,通过自然选择,最适者生存下来。

 

【议一议】

 

有人说,17世纪的牛顿把“造物主(神)”从无生命现象的研究领域驱逐出去了,19世纪的达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。这种说法对吗?结合所学知识谈谈你的理由。

 

提示:对。说明理由时要联系牛顿和达尔文的成就给神学的打击。如进化论给上帝创造万物说以致命一击。它证明了今天的整个有机界——植物、动物,包括人在内,都是延续亿万年的发展过程的产物。

 

【自我测评】

 

达尔文进化论的核心观点是什么?进化论是怎样传入我国的?产生了什么影响?

 

核心观点是:自然界生物的物种是不断进化的,不断从低级向高级发展。自然界进化的规则是生存竞争,通过自然选择,最适者生存下来。

 

1894年,严复翻译《天演论》在《国闻报》的增刊上发表,系统地介绍了进化论。进化论传入中国,震动了中国的思想界,对维新变法运动和新文化运动起了巨大的推动作用。

 

【阅读与思考】

 

上面两段文字反映了什么历史现象?你是怎样看待的?

 

反映的是达尔文进化论从出版后到20世纪以来遭到巨大的抵制。

 

从中可以看出:当时宗教习惯的影响很大;科学的发展是艰难而曲折的;要学会分辨真理,相信科学。

 

从时代背景分析,你认为上面两段文字反映的历史现象是否存在差别?为什么?

 

有差别。材料二中所表现的反对和抵制较之材料一要小一些。随着时代发展,科学在进步。

 

(四)教学评价建议

 

评价目标

 

了解学生用科学知识批驳错误观点的能力。

 

评价方法

 

观察法或交流讨论法、学习成果档案法。

 

评价过程

 

观察学生在活动中的表现,对其参与的积极性和参与活动后认识上的发展变化作出评价。

结合学生的生活学习实际进行讨论、交流,注意发挥评价的导向性功能,引导学生明确发展自己的方向。增强学生对科学方法和科学精神的认识,形成正确的认识自然和人类自身的观念和方法,培养学生尊重科学、热爱科学的情感。

 

评价总结

 

要求教师在评价时鼓励学生大胆发挥自己的想象能力,对生命起源提出自己的猜测,鼓励学生去寻找实证来说明自己的猜想,发挥评价的激励作用。

 

 

 

(五)历史问题注释

 

【女娲】

 

是中国神话中的创世女神。女娲神话的内容主要有两方面:一个造人。传说女娲揉黄色泥土创造了人类。后来因为繁忙便引绳入泥浆拖拉甩动,飞溅的泥点变成很多的人(见后汉应劭《风俗通义》)。另一个补天。补天的神话最早见于《淮南子·览冥》。传说上古时候,不知道由于什么原因,忽然发生了一场自然界的大灾变,天崩地裂,大火燃烧,洪水泛滥,恶禽猛兽残害人民。女娲就熔炼五色石块去修补苍天;用四根大柱把天撑起来,还杀死兴风作浪的黑龙,以拯救人民;把芦苇烧成灰堵住了滔天的洪水。补天神话的中心内容之一在于治水,她可算是中国神话传说中最早的治水英雄。还有传说女娲曾经作过笙簧,替人类建立了婚姻制度。总的说来,女娲是原始社会母系氏族时期流传下来的一位伟大女神的形象,她和伏羲结合以后,两人分别成了汉族的“人祖爷”和“人祖奶”。

 

【生命起源化石记录】

 

地球的年龄约为46亿年。已知地球上最古老的沉积岩是格陵兰西南部伊苏瓦(ISUWA)地区的沉积岩,年龄约为38亿年。在这种沉积岩中发现了一些有机物的微结构。这些微结构已经证明是在水面放电时产生的。1978—1980年间,澳大利亚学者格罗夫斯等连续报道了在澳洲西部诺思波尔地区瓦拉伍纳群(Warawoona Group)地层亿年前燧石中发现了一些丝状微体化石。如果能证明它们不是后来侵入的,那么至少在此5亿年前生命已在地球上出现了。

 

【阿那克西曼德】

 

约公元前6世纪时的古希腊哲学家。他认为世界万物产生于一种没有固定形态和性质的物质,称为“无定论”(aperion),由此产生热与冷、形成水,再形成土、空气和火。他提出生命是在泥土内自然发生的,最初产生动物和植物,以后产生人;原始水生生物经过蜕变(类似昆虫幼虫的蜕皮)而变成陆地生物。最初的人像鱼,生活在水中,以后脱去鱼的外皮,到陆地上生活。

 

【林耐】

 

林耐(1707—1778年),瑞典博物学家,现代生物分类学的奠基人。1707年出生于瑞典斯莫兰省。自小喜欢花草,8岁时就有“小植物学家”的绰号。1727年起,先后在隆德大学和乌普萨拉大学学医。1735年获得医学博士学位,1735—1738年游学丹麦、德国、荷兰、英国、法国诸国,是他一生中最重要的时期。1738年回国,先当开业医生,1741年起在乌普萨拉大学任教。在荷兰时他将所著的《自然系统》的第一版于1735年出版,仅7印张14页,基本上是一个动物、植物和矿物的名录,其著名的“植物24纲系”即首次发表在这里。他所提出的分类系统虽属人为分类系统,与自然分类系统相距甚远,但因便于检索,故深受当时学界欢迎,由此名声大振。他的重要著作《植物种志》,始作于1746年,历6年始告完成,于1753年出版,该书奠定了近代植物分类学的基础。《自然系统》在多次再版过程中,不断地大量增补和修订,在1758年刊行的第10版,已经扩展为1384页的巨著,在这一版中,他首次对动物分类采用“双名法”,成为近代动物分类学的起点。他将动物分为哺乳、鸟、两栖、鱼、昆虫、及蠕虫等6纲;界下设纲、目、属、种4阶元(尚无“门”及“科”级阶元)。他一生的最大贡献是确立了生物分类的双名法,而且鉴定并命名了数以万计的动物、植物物种,结束了分类命名混乱的局面,大促进了科学分类学的发展。一生共有著述约180种。他受宗教的影响,相信上帝创造万物,认为物种不变;后在长期实践中看到了物种数目渐增的现象,晚年看法有所改变,在1768年出版的《自然系统》的第12版中,删去了有关“种不会变”的论述。

 

【哈维】

 

哈维(1578—1657年),英国医生、生理学家、解剖学家和胚胎学家。1578年4月1日生于肯特郡的福克斯通。1597年获大学学士学位。一年后去意大利帕杜阿大学学医,1602年获博士学位。回英国后在伦敦行医,1609年起任圣巴塞洛缪医院医生,1618—1647年任英王詹姆士一世和查理一世的御医。1615—1656年还在皇家内科学院讲过外科学。

 

他在1616年写的解剖学讲稿中,就接受了心脏最重要功能是输送血液到动脉的新观点。1628年,他以拉丁文出版的心动论即动物心脏和血液运动的解剖学研究一书,总结了他多年的研究成果。首先,他通过计算血液量推断血液必然是循环不已的。如果心室容量为56.8克,心跳每分钟72次,则1小时由心脏压出的血液应为(72×56.8×60)245376克,合540磅(约合245克),相当于人体重量的3、4倍,这是不可能的,由此断定血液在体内是循环的。其次,他用带子结扎手臂并用手指压迫静脉,发现远心端鼓起来而近心端却瘪下去,结合从解剖上看到的静脉瓣膜的方向,确认:血液循环的途径是从心脏经动脉流到静脉再流回心脏的。此外,通过解剖和活体观察,他发现动物心脏象水泵,收缩时把血液压出来,舒张时心脏又充满了血液,显见血液循环的动力在于心脏的机械作用。于是他提出了新的血液循环理论,彻底否定了统治1000多年的盖伦关于心血运动的错误看法,为近代生理学和医学的发展奠定了基础。

 

他从1616年起就开始了胚胎学的研究,1651年出版的动物生殖研究一书,包括他对家禽(卵生动物的代表)和鹿(胎生动物的代表)等动物生殖方面的观察。他较前人更准确的逐日描述了鸡胚的发育,并在交配和怀胎的不同时期,解剖了大量雌鹿的子宫,取得了前所未有的资料。他猜测血液和心脏是胚胎最初形成的部分。他主张渐成论,认为卵是动物的原基。但他所指的卵,只是某种具有潜在生命的有形物质。

 

哈维对动物的活体解剖、精确观察和实验分析以及数学计算方法、引入机械的定量概念等方面,都在前人之上,所以被公认为近代生物学的先驱。

 

 

 

【列文虎克】

 

列文虎克(1632~1723年),荷兰显微镜学家、微生物学的开拓者。1632年10月24日生,1723年8月26日卒,生卒地均在荷兰的代尔伏特。幼年没有受过正规教育。1648年到阿姆斯特丹一家布店当学徒。20岁时回到代尔伏特自营绸布店。中年以后被代尔伏特市长指派做市政事务工作。这种工作收入不少,又很轻松,使他有较充裕的时间从事他自幼就喜爱的磨透镜工作,并用之观察自然界的细微物体。由于勤奋及本人特有的天赋,他磨制的透镜远远超过其同时代人。他制造的放大镜及简单的显微镜,形式很多;透镜的材料有玻璃、宝石、钻石等。他一生磨制了400多个透镜。他的遗物中有一架简单的透镜,其放大竟达270倍。

 

他对于在放大镜下所展示的显微世界非常有兴趣。他观察的对象非常广泛,有晶体、矿物、植物、动物、微生物、污水等等。1674年他开始观察细菌和原生生物,即他所谓的“非常微小的动物”。他还测算了它们的大小。1677年他首次描述了昆虫、狗和人的精子。1684年他准确地描述了红细胞,证明马尔皮基推测的毛细血管是真实存在的。1702年他在细心观察了轮虫以后,指出在所有露天积水中都可以找到微生物,因为这些微生物附着在微尘中、漂浮于空中并且随风转移。他追踪观察了许多低等生物和昆虫的生活史,证明他们都自卵孵出,并经历了幼虫等阶段,而不是从沙子、河泥或露水中自然发生的。

 

他通过友人的介绍和英国皇家学会建立了联系,自1673——1723年曾将他的发现陆续以通信的方式报告给学会,其中大多数都发表在皇家学会哲学学报上;由他提供的第一幅细菌绘图也在1683年该学报上刊出。他于1680年被选为该学会的会员。他是第一个用放大镜看到细菌和原生动物的人。尽管他缺乏正规的训练,但他对肉眼看不到的微小世界的细致观察、精确描述和众多的惊人发现,对18世纪和19世纪处期细菌学和原生动物学研究的发展,起了奠基作用。他根据用简单显微镜所看到的微生物而绘制的图像,今天看来依然是正确的。由于基础知识薄弱,是他所报道的内容仅限于观察到的一些事实,未能上升为理论。他的现微镜制法也由于保密,有些至今还是未解之迷。他制造的透镜小者只有针头那样大。适当的透镜配合起来最大的放大倍数可达300倍。他的划时代的细致观察,使他举世闻名。许多名人(包括英国女王、俄国的彼得大帝)都曾访问过他。

 

【细胞学的奠基】

 

研究细胞的结构和功能的生物学分支学科。细胞是组成有机体的形态和功能的基本单位,自身又是由许多部分构成的。关于结构的研究不仅要知道它是由哪些部分构成的,而且要进一步搞清每个部分的组成。相应地,关于功能不仅要知道细胞作为一个整体的功能,而且要了解各部分在功能上的相互关系。有机体的生理功能和一切生命现象都是以细胞为基础表达的。因此,不论对有机体的遗传、发育以及生理机能的了解,还是对于作为医疗基础的病理学、药理学等以及农业的育种等,细胞学都至关重要。绝大多数细胞都非常微小,超出人的视力极限。观察细胞必须用显微镜。但是,在认识到细胞的客观存在之前,还无法知道在显微镜下观察到的对象就是细胞。所以1677年列文虎克用自己制造的简单显微镜观察到动物“精虫”时,并不知道这是一个细胞。细胞(cell,源于拉丁文cella,愿意为空隙、小室)一词是1667年胡克在观察软木塞的切片时,看到软木中含有一个个小室而以之命名的。其实这些小室并不是活的结构,而是细胞壁所构成的空隙,但细胞这个词就此沿用下来。在细胞学的启蒙时期,用简单显微镜虽然也观察到许多细小的物体——例如细菌、纤毛虫等,但目的主要是观察一些发育现象,例如蝴蝶的变态,精子和卵子的结构等。由于受当时的显微镜的局限,观察不够精确,加上宗教信念的束缚,这些观察结果反而支持了先成的教条。有人声称在精子中看到了具体而微小的“小人”,认为由此发展成将来的个体——唯精论者;也有人认为“小人”——存在于卵子中——唯卵论者。先成论著影响持续了100多年,阻碍了人们在胡克的基础上对细胞进一步了解,直到1827年,贝尔发现哺乳类的卵子,才开始对细胞本身进行认真的观察。在这前后研制出的无色差物镜,引进洋红(carmine)苏木精作为使细胞核着色的染料以及切片机和切片技术的初创,都为对细胞进行更精细的观察创造了有利条件。

 

对细胞研究起了巨大推动作用的是施莱登和施旺。前者在1838年描述了细胞是在一种粘液状的母质中经过一种像是结晶样的过程产生的,而且首先产生出核(还发现核仁)。他并且把植物看作细胞的共同体,就好像水螅虫的群体一样。在他启发下施旺坚信动物、植物都是由细胞构成的。他积累了大量事实,指出二者在结构和生长中的一致性,于1839年提出细胞学说。与此同时,捷克动物生理学家浦肯野提出原生质的概念;德国动物学家西德尔博(1845)断定原生动物都是单细胞的。德国病理学家菲尔肖(1855年)研究结缔组织的基础上提出“一切细胞来自细胞”的名言,并且创立了细胞病理学。德国动物学家舒尔策在1861年对细胞下了定义:“细胞是一团具有一切生命特征的原生质,细胞核处于其中。”

 

【施莱登】

 

施莱登(1804~1881年),德国植物学家,细胞学说的创始人之一。1804年生于汉堡。早年在海德堡学习法律,并在汉堡做过律师。因对植物学有浓厚的兴趣而攻习植物学,于1831年毕业于耶鲁大学。1850年任耶鲁大学植物学教授。当时植物学界流行的研究是形态学分类学,而他则通过研究植物显微镜下的结构来描述和命名新种。自17世纪胡克把在显微镜下看到的木栓薄片中的小室为“细胞”以来,不少学者对许多动物、植物的显微结构都进行过描述,但并未引出规律性的概念。施莱登根据他多年在显微镜下观察植物组织结构的结果,认为在任何植物体中,细胞是结构的基本成分;低等植物由单个细胞构成,高等植物则由许多细胞组成。1838年发表著名的《植物发生论》一文,提出了上述观点。德国动物学家施旺将概念扩展到动物界。“细胞学说”被恩格斯誉为19世纪自然科学三大发现之一,对生物科学的发展起了巨大促进作用。他是首先接受达尔文进化论的德国生物学家之一。

 

 

 

【施旺】

 

施旺(1810~1882年),德国动物学家和生理学家。1810年出生于诺伊斯。开创了现代组织学并是细胞学说的创立人之一。1834年获博士学位。1834—1839年是他在科研工作中最富创新的年代。他研究发现了胃中与消化有关的物质——胃蛋白酶,这是从动物组织提出的第一个酶。他设计了实验来测计荷载相同重量的肌肉受到相同刺激时收缩长度的变化,并对收缩强度与刺激强度进行比较借助物理方法显示生理功能,为生理学研究开辟了新的定量途径。他通过实验认识到洒精发酵与酵母的代谢有关。有机物的腐烂是由于活的有机体(微生物)的代谢的结果。并且首先使用“代谢作用”(metabolism)一词。他的重大贡献是1839年发表的《动植物结构和生长一致性的显微研究》。他受植物学家施莱登的影响,认为脊索细胞(或软骨细胞)与植物细胞有相似性,并认为细胞是各种组织的基本单位,所以有不同形状都是由于细胞分化的结果。因此,基本单位虽然在生理上完全不同,却可能是根据同一法则发育而来的。他和施莱登共同奠定了细胞学说的基础。1839年以后,由于发酵的见解而受到当时权威人士的攻击,使他的处境十分困难,长期处于忧虑和抑郁状态。后来巴斯德的实验才证明他的见解是正确的。1839—1848年在卢万大学任生理学教授,发现胆导管的实验方法,研究胆汁在消化中的作用,认为消化道中不能没有胆汁。1848年在列日大学任生理学教授,为这个日益兴旺的工业区发展了一系列煤矿用的排水和急救设备。

 

【巴斯德】

 

巴斯德(1822—1895年),法国微生物学家、化学家。1822年生于法国多勒。1845年在巴黎高级师范学校获硕士学位,1847年获博士学位。先后在巴黎大学等多所大学任教。1862年当选为法国科学院院士,1882年当选为法兰西学院院士。1888—1895年任巴斯德研究所所长。他创立了发酵的生物学理论,发展了制醋的标准化工艺;建立了巴斯德消毒法;找出了威胁法国桑蚕业的病原体蚕微粒子;在实验室中培养出炭疽杆菌,研究了病原菌的性质;分离出鸡霍乱菌;找到了预防狂犬病的疫苗, 这一研究成果被誉为“科学纪录中最杰出的一项”。

 

【达尔文和进化论】

 

1858年7月1日C.R.达尔文通过20多年的辛勤工作终于在伦敦林耐学会上宣读了他的关于物种起源的论文,与他同时宣读的另一篇结论相同的论文是由一位研究马来群岛动植物的学者A.R.华莱士提出的。后人称他们的自然选择学说为达尔文——华莱士学说。达尔文在1859年出版的《物种起源》一书中系统阐述了他的进化学说其核心自然选择原理的大意如下:生物都有繁殖过剩的倾向,而生存空间和食物是有限的,所以生物必须“为生存而斗争”。在同一种群中的个体存在变异,那些具有能适应环境的有利变异的个体将存活下来,并繁殖后代,不具有有利变异的个体就被淘汰。如果自然条件的变化是有方向的,则历史过程中,经过长期的自然选择,微小的变异就得到积累而成为显著的变异。由此可能导致亚种和新种的形成。

 

达尔文的进化理论,从生物与环境相互作用的观点出发,认为生物的变异、遗传和自然选择作用能导致生物的适应性改变。它由于有充分的科学事实作依据,所以能经受时间的考验,对学术界产生深远的影响。他的学说也有弱点:一是受当时的“融合遗传”的影响,二是过分强调生物进化的渐变性。

 

 

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