- 相關(guān)推薦
生命科學概論論文（精選7篇）
生命科學是以生命為研究對象的科學和技術(shù)的總稱，它是研究生命活動及其規(guī)律的科學，并涉及到醫(yī)學、農(nóng)學、健康、環(huán)境等領(lǐng)域。以下是小編整理的生命科學概論論文，你知道怎么寫嗎？
生命科學概論論文 篇1
當前，由于人類認識水平的提升，各個學科有了很大的發(fā)展，但是對于生命科學，還處于起步階段，人類對于生命的研究還有許多未知領(lǐng)域，還需要不斷地探索，在探索的過程中，有必要生命科學和生物科學結(jié)合起來，這兩門學科有許多是共同的，結(jié)合起來可以提升研究的效果，有助于實現(xiàn)研究上的突破。
1、生命科學史的作用
人類的存在就是生命的存在，對于生命的研究需要有科學的態(tài)度，從生命科學的歷史可以看出，先前的科學家對于生命科學的研究會將生物科學中的基礎(chǔ)知識作為載體，以研究學科歷史的發(fā)展進程為線索，這個過程實現(xiàn)了科學、思想和歷史的有效融合，在一體化的研究過程中突出科學的演變和發(fā)展，突出生命學理論的思想基礎(chǔ)，發(fā)展歷程和經(jīng)過的漫長道路，研究過程中滲透著科學思想和哲學思想；生命科學的發(fā)展進程中基本概念也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，生命科學的內(nèi)容更加豐富。在生命科學的研究過程中，可以看到研究方法、工作方法。而方法中凝聚力思想。在生命科學不斷發(fā)展的進程中，人類對生命的看法也在發(fā)生變化。從歷史中可以看出生命科學的起源，可以看出這門學科的價值，可以分析出對社會進步的推動作用。研究歷史離不開歷史的推動者，科學史中可以看出生命科學家的貢獻，而后人更是可以借鑒研究的成功經(jīng)驗以及失敗后的經(jīng)驗教訓。歷史研究表明，科學研究含有哲學思想和方法論。生命科學的進程是人類歷史發(fā)展的重要組成部分，有著巨大的影響力，科學的性質(zhì)就是知識，科學推動國家發(fā)展和進步。當前高科技的發(fā)展離不開生命科學的發(fā)展，生命科學史在生命科學研究中占有重要地位。生命科學也是其它學科發(fā)展的基礎(chǔ)。生命科學的發(fā)展會為其它學科的發(fā)展提供推動力。生命科學的發(fā)展可以促進社會的發(fā)展，加快社會發(fā)展的步伐。我們的生命如何才能合理，如何才會更為人性化的發(fā)展，對于這些問題的答案，必須要進行相應的生命科學研究。從科學的本質(zhì)可以看到，生命科學的根本就是對生命的尊重，對生命價值的肯定。科學研究要具備科學方法和知識的積累，對生命現(xiàn)象研究可助于了解生命的產(chǎn)生和發(fā)展，可以對生命進行科學合理的解釋。對生命的本質(zhì)加以深入的理解，研究成果可以促進社會的進步。研究生命科學可以提升科學界的整體發(fā)展進程，生命科學會影響到社會的發(fā)展速度，會影響到發(fā)展方向。研究生命科學是人類在發(fā)展過程中需要直接面對的問題，掌握了生命科學，就會掌握人類的發(fā)展根本。
2、生命科學史和生物科學的共同作用
研究生命科學需要以生命物質(zhì)為基礎(chǔ)，以此為基礎(chǔ)進行研究，在遠古時代人類對生命物質(zhì)的研究就結(jié)合了生命與生物，通過長久研究發(fā)現(xiàn)了生物對生命的促進作用。人類對自然界生物的探索認識，意識到生命和生物的相互作用，雖然受科學技術(shù)的限制，在認識上還比較落后，也沒有形成專業(yè)化的學科，但是通過對生命和生物的研究結(jié)果已經(jīng)作用于當前人類的生活，特別是對生命的研究，僅對社會的發(fā)展和進步起到了推動作用，使得人們的生存質(zhì)量得以提高，生活中的更加關(guān)注生命與生物，同時也擴大了人類的認識領(lǐng)域。生命和生物有效的結(jié)合人類科學發(fā)展史中重要里程碑，標志著歷史性進步。生命科學和生物科學的結(jié)合擴大的知識體系，不是簡單的知識相互疊加，而更多的是對本質(zhì)的研究與探索，在更深意義上對自然科學進行完善，是學術(shù)上的.融合。生命和生物的共同研究會對知識的結(jié)構(gòu)進行改變，會更加注重對根本的探索，生命和生物知識需要系統(tǒng)的完善，系統(tǒng)的完善有助于兩個學科實現(xiàn)融合的整體研究，研究更加具有方向性，研究更加具有整體性。進行生命和生物的整體研究時，要注重知識的體系，需要以嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度對生命和生物知識進行綜合性的分析，發(fā)現(xiàn)相互的關(guān)聯(lián)，這樣才能保證研究成果獲得提升，以實現(xiàn)研究的突破性進展。生命和生物的有效結(jié)合具有非常廣闊的應用前景，目前研究應用于農(nóng)業(yè)、生物科學和制藥領(lǐng)域，但是隨著研究的深入，研究成果的應用領(lǐng)域會不斷擴大。生命和生物的融合會推動其它學科的發(fā)展，提升科技的整體水平，社會經(jīng)濟也會受益，研究成果可以轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，推動經(jīng)濟的發(fā)展。在當前社會轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時期，生命和生物的融合會推動社會的發(fā)展，拉動經(jīng)濟的增長。生命和生物在技術(shù)突破會改變當前社會的發(fā)展結(jié)構(gòu)。當前部分研究成果應用于實際，比如轉(zhuǎn)基因技術(shù)在生物育種的應用，此外還有克隆技術(shù)和生物芯片等。而當前重點研究的蛋白質(zhì)組技術(shù)將會帶動大批產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，技術(shù)上的突破可以更好的服務(wù)于人類�，F(xiàn)在人類健康已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，這也是生命和生物學技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。未來，人類的健康會更多的得益于生命和生物技術(shù)的發(fā)展。
3、結(jié)語
生命科學史是人類生命發(fā)展的歷史，生物科學可以正確認識生物的存在，當前社會在快速發(fā)展，這兩個學科的融合研究可以更好的認識生命，認識生物，可以在深層次上取得突破，有助于人類科學的進步。當前生命和生物的結(jié)合對社會的發(fā)展起到了推動作用，技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)了人類深層次的認知，也推動了人類的發(fā)展。
生命科學概論論文 篇2
一、對生命科學的認識和思考
現(xiàn)代社會科學技術(shù)的飛速發(fā)展，極大地推進了人類社會的進步，而生命科學領(lǐng)域更是尤為突出，生命科學的進展給我們的生活帶來了天翻地覆的變化。生命科學與生物技術(shù)早已成為當今最為活躍的科技領(lǐng)域之一，人類對生命活動基本規(guī)律的認知水平達到前所未有的程度，其地位和作為是不言而喻的，它是當今在全球范圍內(nèi)最受關(guān)注的基礎(chǔ)自然科學。
大千？生命世界，數(shù)以百萬計的不同物種雖然在形態(tài)結(jié)構(gòu)和行為活動上表現(xiàn)得千差萬別，但生物世界中最本質(zhì)的東西卻是高度一致的。構(gòu)成生命的化學元素和生命大分子在化學組成都是由C、H、O、N、P、S等化學元素和4種核苷酸、20種氨基酸、糖類、脂肪等基礎(chǔ)生物大分子組成，這些成分是生命構(gòu)建和一切生命活動得以進行的基礎(chǔ)；所有生物體都能夠進行新陳代謝，并在新陳代謝過程中不斷的生長；所有生物體都能夠進行繁殖產(chǎn)生后代，由于受基因控制和基因改變的影響，生命的繁殖表現(xiàn)出高度的遺傳和變異特性。
細胞是生命存在的最基本形式，是一切生命活動的基礎(chǔ)，被稱為生命的基本結(jié)構(gòu)單位和功能單位。
從宏觀角度看，地球上的生物構(gòu)成了一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，生物之間相互依賴、相互制約。生命科學是一門歷史悠久的學科。在人類文明的初期，人們就注意到了生命與非生命的區(qū)別，并對生物進行觀察、描述，收集整理了大量的材料。17世紀前，由于科學技術(shù)水平的限制和神學對人們思想的影響，古老的生物學始終停留在觀察和描述階段。直至20世紀以來伴隨物理化學等有關(guān)學科的發(fā)展生命科學的一些基本概念和理論建立起來了。20世紀后半葉，隨著分子生物學的興起，生命科學的發(fā)展獲得了前所未有的速度，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)生物學的學科分支進一步深化、細化，另一方面學科間的交叉進一步加強。20世紀70年代以后，以生物工程、克隆技術(shù)、PRC技術(shù)等為主要內(nèi)容的現(xiàn)代生物技術(shù)取得突飛猛進的發(fā)展
二、生命科學與社會發(fā)展
生命科學是一門神圣的學科，社會的發(fā)展離不開生命科學。
醫(yī)學領(lǐng)域：1929—1943年，青霉素的發(fā)現(xiàn)，拯救了二戰(zhàn)后期幾百萬人的生命，抗生素的廣泛使用。
遺傳學領(lǐng)域：1953年，沃森和克里克首次提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，揭開了遺傳的神秘面紗。
生命科學領(lǐng)域：1997年2月，首例哺乳動物――克隆綿羊“多莉”的誕生；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域：轉(zhuǎn)基因棉的研制成功，害蟲防治的突破發(fā)展。
環(huán)境領(lǐng)域：“超級菌”的研制成功，極大程度上解決了海上石油污染的問題。
目前，社會上出現(xiàn)了很多種復雜的疾病，例如糖尿病、心臟病等，光靠有限的醫(yī)學藥物是遠遠不夠的，好多人因此丟失了生命，基因工程的出現(xiàn)給醫(yī)學領(lǐng)域帶來了曙光，科學家們利用基因工程生產(chǎn)出某些特殊的基因和世界上難找的蛋白質(zhì)，比如說，科學家利用轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)胰島素基因的大腸桿菌來生產(chǎn)人們所需要的大量胰島素，大大縮短了胰島素的生產(chǎn)周期，治愈了更多的胰島素病人。基因工程還生產(chǎn)出了大量的基因產(chǎn)品，如人的生長激素、干擾素、白細胞介素—2等，對人類的發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。
三、生命科學與我們的`生活
進入二十世紀八十年代，生命科學更使勢不可擋，雄居影響當代人生活的四大科學之首，目前，生命科學已經(jīng)成為21世紀當之無愧的帶頭學科。國際核心期刊論文發(fā)表生物學占著越來越多的比例，世界優(yōu)秀科技成果評選總不會離開生物學的最新成果，無論從這些還是從對人類生活及思想的影響來看，生命科學都是當今世界科學研究的核心，最為炙手可熱的領(lǐng)域
以下一些生活中的案例來說明生命科學對我們生活的影響：
在山東，醫(yī)學專家為60歲的劉為榮換了心臟。我國自上世紀80年代末開始做心臟移植手術(shù)以來，劉為榮是年齡最大的“換心人”，現(xiàn)在他像正常人一樣安排起居。
在上海，上海生物制品研究所生產(chǎn)出第一批高質(zhì)量的新流感裂解疫苗。流感裂解疫苗不僅接種保護效果好，而且臨床副反應極少，適合各種年齡段的人群接種，最受市場青睞。
在日本，東京齒科醫(yī)科大學和大日本印刷公司借助特殊的印刷技術(shù)，成功培育出與人體血管原來形狀相同的毛細血管，有望用于治療心肌梗塞。
在美國，其國家人類基因研究所宣布，他們已繪制成功首張狗基因測序草圖，顯示狗與人類的基因數(shù)量大致相同。這一成果有助于人類對與基因相關(guān)的疑難病癥的研究。
在新加坡，科研人員發(fā)現(xiàn)經(jīng)高溫和超聲波加工處理后的動物骨骼植入人體后，可能不會發(fā)生感染或排斥反應，這為異體骨骼移植帶來了新希望。
在韓國，研究人員首次培育成功轉(zhuǎn)基因熒光雞，使轉(zhuǎn)基因雞蛋在食品、制藥等領(lǐng)域的大規(guī)模應用進了一步。
以上這些告訴我們，生命科學就是為我們的生活服務(wù)的，它的出現(xiàn)和發(fā)展就是為了使我們的生活更加美好。
諸如此類，生命科學可以解決的事情還有很多，只要是生活中能想到的方方面面，都能見到生命科學的蹤影。
也許會有人問，生命科學現(xiàn)在的作用已經(jīng)真么大了，那未來呢？未來又會怎樣？我們可以盡情展開我們的想象。也許所有以前神話里的事情，將來都會發(fā)生，也許我們會生出一雙翅膀，能像鳥兒一樣在天空飛翔；也許我們能像魚一樣在水里自由呼吸；也許我們都能長生不老，永遠保持年輕；也許……總之，這一切都將隨著生命科學的不斷發(fā)展，逐步實現(xiàn)。
生命科學概論論文 篇3
摘要：
作者通過云平臺和移動終端深度融合，將智慧課堂教學模式應用于“生命科學概論”課程的教學中，實現(xiàn)了課堂教學決策數(shù)據(jù)化、資源獲取智能化、師生互動多維化、教師評價實時化。本課堂實踐表明，通過運用智慧課堂教學模式，實現(xiàn)了課堂內(nèi)外教學資源的整合，有助于增強學生的互動性、參與性與自主性，激發(fā)了學習興趣，有效地提高了知識的掌握程度。
關(guān)鍵詞：
云技術(shù)；移動終端；智慧課堂；互動式教學
● 前言
在“大數(shù)據(jù)+人工智能+移動終端”時代背景下，如何構(gòu)建基于“云+端”技術(shù)的智慧課堂，使“低頭族”變成“興趣族”，是目前教育界一個緊迫的任務(wù)。智慧課堂是信息技術(shù)與教育深度融合的產(chǎn)物，是以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標，以大數(shù)據(jù)挖掘、人工智能分析為基礎(chǔ)，實施課前資源智能推送、課中實時交流互動、課后學情分析與評價等學習活動，進行學習過程記錄與多元智能評價的新型教學策略。[1]醫(yī)學實驗技術(shù)專業(yè)作為筆者所在學校新設(shè)立的專業(yè)，具有專業(yè)新、課程新、培養(yǎng)任務(wù)新的特點，更應該與時俱進，筆者通過在該專業(yè)“生命科學概論”課程中構(gòu)建移動端的智慧課堂，利用網(wǎng)絡(luò)云平臺，采用多維互動式教學方法，以期打造一個智能、高效的課堂教學模式。
● “云+端”智慧課堂的特點
智慧課堂可提供多維的互動形式，如師生之間、生生之間、人與技術(shù)、人與資源等，其特點包括以下幾個方面。[2]
①資源智能推送。智慧課堂可以為學習者提供豐富多樣的媒體資源，包括教學大綱、電子教案、微課視頻、圖片和網(wǎng)頁等，還可以根據(jù)學生的個性化特點和差異，對不同的學生推送有針對性的學習資料，使得學生得以鞏固比較薄弱的環(huán)節(jié)，提高學習效率。
�、趯崟r交流互動。智慧課堂的最大特點是實現(xiàn)了師生之間和學生之間的實時交流互動。例如討論組，師生都可以在需要時發(fā)表意見，提出問題，教師或?qū)W生可以實時解答，使課堂教學得到延伸。
�、墼u價即時反饋。智慧課堂教學中可以采取綜合的學習評價體系，這個評價貫穿了教學的全過程，包括課前預習測評與反饋、課堂上實時的教學反饋與評價以及課后作業(yè)的跟蹤。全方位的反饋評價不僅可以使教師很好地掌握學生的學習動態(tài)與學習感受，還使課堂評價形成了完備的評價體系。
�、芙虒W決策支持。智慧課堂所生成的評價資源、學生學習習慣、視頻觀看、資料下載等數(shù)據(jù)都可以成為數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對學生學習的全過程進行總結(jié)并以數(shù)據(jù)化或圖形化的.方式呈現(xiàn)出來。教師就可以依靠數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果精準地掌握學情，及時調(diào)整授課內(nèi)容和教學重點等。
● 智慧課堂在“生命科學概論”課程中的應用
生命科學概論是研究生命現(xiàn)象和規(guī)律的一門基礎(chǔ)科學，它包含生物學的多個分支學科，是生物學的一個縮影和通論。課程內(nèi)容包括生物大分子、細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)、新陳代謝、信息傳遞、遺傳變異、動植物與微生物類群、生物多樣性、生態(tài)與環(huán)境等模塊。其目的是讓學生了解整個生物界和生命科學的概況，加強對生命科學基本概念和內(nèi)在聯(lián)系與規(guī)律的學習，提高學生主動探索生命奧秘的積極性。
1.課前預習環(huán)節(jié)
教師一方面根據(jù)本章節(jié)內(nèi)容，進行學情分析，包括本章節(jié)的基本知識點、重難點分析，本章節(jié)與上下章節(jié)之間知識連貫性分析，學生的學習行為習慣分析等，從而確定本章的教學目標及最佳教學方法，如啟發(fā)式、討論式、小組合作式、案例式等，并提前準備好若干討論話題及隨堂測驗題目。另一方面，根據(jù)教學目標提前向?qū)W生推送本章節(jié)的教學資源，如課件、視頻、動畫、圖片及微課等，讓學生對課程內(nèi)容進行預習。在生命科學概論中，每一章節(jié)筆者都會精心挑選并上傳視頻、動畫，幫助學生進行重難點解析，如神經(jīng)元的動作電位、靜息電位是如何產(chǎn)生的、引起基因突變的原因、植物形態(tài)結(jié)構(gòu)等。學生可以在任何時間自由觀看，提高了學習興趣。
2.課中學習環(huán)節(jié)
首先，在開始階段學生自主介紹課前預習的有關(guān)內(nèi)容，變被動學習為主動學習。教師則可以從中了解學生在預習中理解不透的一些知識點，從而在后續(xù)講解過程中重點闡述這些疑難點。其次，在授課過程中，教師可以穿插布置一些隨堂測驗題目，通過網(wǎng)絡(luò)云平臺即時推送到每個學生的手機端。測驗題目以客觀題目為主，學生提交后，云平臺可以進行自動批改和結(jié)果反饋。教師則根據(jù)課堂測驗反饋結(jié)果和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，快速找出學生對知識掌握的薄弱點，并進行問題辨析，通過智慧課堂的互動交流解決學生遇到的問題。[3]針對課堂互動，教師既可以借助平臺的互動功能，如設(shè)置搶答環(huán)節(jié)，對回答較好的學生加1～2分，計入平時分，也可以布置分組任務(wù)，引導學生開展分組探究，并要求小組討論后提交成果及展示發(fā)言，還可以穿插布置熱點話題進行討論等。另外，教師還可以讓學生通過手機端提交自己的見解，并將反饋結(jié)果集中投屏到大屏幕上，先由學生互評，再由教師集中點評，這樣既活躍了課堂氣氛，又使學生進一步理解了知識點。
3.課后復習環(huán)節(jié)
每次課結(jié)束后，教師可以布置個性化線上作業(yè)，即根據(jù)每個學生在課堂學習中的表現(xiàn)和知識掌握程度進行個性化推送。學生則通過移動終端在限定時間內(nèi)完成線上作業(yè)并提交�？陀^題由系統(tǒng)自動批改，主觀題由教師給出分數(shù)或等級。教師可以根據(jù)每次作業(yè)分數(shù)了解學生對知識的掌握情況，并采取針對性的課后指導，如利用學習通錄制微課、小視頻等推送給學生，方便學生隨時隨地復習。另外，教師還可以利用平臺自帶的班級聊天群，與學生展開線上討論與交流，如哪些不良的生活方式會導致基因突變的發(fā)生等。通過對話題的討論，大家也會改正一些不良的生活習慣。
● 智慧課堂應用效果分析
1.將“低頭族”變成“興趣族”
在互聯(lián)網(wǎng)時代，部分學生沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲、淘寶購物、娛樂視頻等，成為“低頭族”。因此，如何充分利用移動終端設(shè)備，把學生的興趣轉(zhuǎn)移到學習中來，一直是高校管理者的困惑。在“云+端”智慧課堂教學模式下，學生無論在課前、課中或課后都需利用移動終端登錄云課堂APP，自主學習課件、參與討論、在線測試、小組互動、觀看微課視頻，以及查收教師布置的任務(wù)等。移動智能設(shè)備不再只是網(wǎng)絡(luò)游戲、娛樂八卦的平臺，而是資源搜索、視頻制作、自主學習、小組討論、在線測試的有效工具，使學習變得更有“興趣”。[4]
2.將教師的“獨角戲”變成師生“共唱戲”
在“云+端”智慧課堂教學模式下，教師不再是課堂的主角，也改變了過去“一言堂”的局面，其身份有了很大轉(zhuǎn)變，主要起到課堂組織、指導、答疑、點評、總結(jié)的作用。學生則成為完成課堂教學任務(wù)的主角，通過利用移動終端進行資源搜集、課件學習、視頻制作、小組討論、測試反饋等一系列活動，學生的課堂參與度大大提高，自主性得到增強。
3.課堂交流更活躍，互動多維化
學生在“云+端”智慧課堂充分地發(fā)言或互動，形成多維度互動教學形式。例如，課堂中設(shè)置的搶答、投票環(huán)節(jié)，每位學生都十分踴躍地參與；在課堂中討論環(huán)節(jié)，很多學生都利用手機將回答內(nèi)容滾動投屏到教室大屏幕上，這樣有利于相互比較、相互交流。在課后聊天交流區(qū)，每當有學生提出疑問時，其他同學都會積極地幫忙解答，這樣也促成了學生的相互提升。
4.學習個性化，資源和數(shù)據(jù)獲取便捷化
“云+端”智慧課堂手機端APP可隨時上傳和下載教學資源，教師可對教學資源庫進行資源優(yōu)化。學生可以在APP上反復查閱課件、觀看視頻。教師則可以便捷地記錄學生的作業(yè)成績，并對討論發(fā)言積極者進行評分。另外，作業(yè)庫記錄了學生在學習過程中遇到的共性問題，教師能更加全面地分析學生對課程內(nèi)容的掌握程度。
● 結(jié)語
實施“云+端”智慧課堂教學模式，是信息化時代對教學提出的要求，也是以后課堂改革發(fā)展的重要方向。但該教學模式使教師的準備工作量增加了，如制作微課、下載視頻，或制作動畫、發(fā)布教學資源等，并且要求教師必須具備良好的課堂活動設(shè)計能力、活動現(xiàn)場的把控能力，這也是對高校教師提出的重要挑戰(zhàn)。
參考文獻：
[1]何良靜.智慧課堂下高等院校教學模式的研究[J].吉林工程技術(shù)師范學院學報,2018,34(09): 68-70.
[2]方宜霞.“云·智慧課堂”教學模式的實踐探索--以“商業(yè)銀行綜合柜臺業(yè)務(wù)”為例[J].科教文匯,2019(05):114-116.
[3]邵煒茜,馬岳.智慧課堂在高校環(huán)境設(shè)計專業(yè)中的教學模式研究[J].赤峰學院學報:漢文哲學社會科學版,2019,40(03):132-134.
[4]劉穎,蔣拓,王兆丹.基于移動端的智慧課堂混合式教學模式的研究與實踐[J].課程教育研究,2019(16):36-37.
生命科學概論論文 篇4
一、“通識教育”與生命科學教育
1、“通識教育”理念的認識
通識教育是指對所有大學生普遍進行的有關(guān)共同內(nèi)容的教育，包括基礎(chǔ)性科學知識的傳授、公民意識的養(yǎng)成、健全人性的熏陶以及一些非專業(yè)性的實際能力的培養(yǎng)。其目的在于：培養(yǎng)學生具有廣博的科學基礎(chǔ)和文化背景，提高學生的價值觀念、歷史視野、認知風格和創(chuàng)新能力。使學生能夠創(chuàng)造知識、自我更新、適應社會多種職業(yè)需求和社會環(huán)境的變化，從而實現(xiàn)個人的最高價值。
我國現(xiàn)行的本科教育過分注重專業(yè)知識和技能的培養(yǎng)，已不適應現(xiàn)代社會知識面廣、適應力強、具有思辨和創(chuàng)新能力人才的要求。因而注重能力、方法和性情培養(yǎng)的通識教育日益受到我國高等教育界的普遍關(guān)注。專業(yè)教育與通識教育結(jié)合，培養(yǎng)現(xiàn)代社會所需要的高素質(zhì)人才，已成為高等教育發(fā)展的必然選擇。
2、生命科學教育是通識教育的重要領(lǐng)域
目前困擾人類生存和發(fā)展的諸多重大問題：人口膨脹、糧食不足、環(huán)境污染日益嚴重、能源短缺、生態(tài)平衡失調(diào)、疑難疾病等的解決均寄希望于生命科學和技術(shù)的進步。生命科學已成為自然科學向前飛速發(fā)展的帶頭學科，它與物理學、化學、數(shù)學、計算機科學等學科緊密相關(guān)。如：人類基因組計劃和基因芯片的研究，要求計算機技術(shù)、化學、物理等各個領(lǐng)域的知識和理論的融合；在化學工程領(lǐng)域，化學合成過程中可以引入生物催化等。人類基因組的解讀改變我們對生命整體的認識，生命中最基本的生、老、病、死將重新在基因組研究的剖析下體現(xiàn)其隱密性，這對未來社會各個層面的發(fā)展不論是工程、法律、經(jīng)濟等學科均將產(chǎn)生重大的影響。生命科學不僅拓寬了傳統(tǒng)學科的理論和技術(shù)，同時生命科學技術(shù)的發(fā)展也帶動了自然科學的學科交叉及邊緣學科的空前發(fā)展。生命科學類通識教育的開展，對完善學生知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)具有現(xiàn)代生命科學意識的綜合人才發(fā)揮重要作用，生命科學教育是通識教育的重要領(lǐng)域，高等教育中生命科學通識教育勢在必行。
二、生命科學通識教育現(xiàn)狀
通識教育作為一種教育理念近年來逐漸被我國教育界所接受和認同，國內(nèi)的一些知名高校開始著手實施通識教育，并開展了現(xiàn)代生命科學相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)及通識的訓練，全國已有幾十所高校開設(shè)了非生物類本科生“生命科學導論”或“普通生物學”或“生物工程概論”等生物學課程，編寫出版了不同類型的適用于非生物類不同層次類型生物學課程教學的多種教材、系列課程教學大綱及網(wǎng)絡(luò)課程和普及讀物，以滿足不同層次學生的需求。但仍有相當部分普通高校在生命科學通識教育特別是非生物專業(yè)生命科學的通識教育的認識和實施上存在許多片面和不足。我校生命科學通識教育在生物專業(yè)中處于剛剛起步階段，仍有許多值得探究和改進的地方，而非生物專業(yè)中的生命科學通識教育仍然沒有啟動，如何在“通識教育理念下開展生命科學教育，實現(xiàn)面向全體學生的生命科學通識教育是一個值得探討的問題。
三、“通識教育”理念下如何開展生命科學教育
1、根據(jù)生源特點，設(shè)定相應教學目標
通識教育課程要求的是一種基礎(chǔ)性的、普適性的課程內(nèi)容，強調(diào)對基本原理與基本方法的學習。因為學生學習的知識越基礎(chǔ)，接受新知識的能力、解決新問題的能力就越強。不應把過多的應用性課程和專業(yè)性較強的課程列入通識課程中。因此，對高校生命科學通識課的教學目標定位如下：通過學習，不僅讓學生了解生命科學的發(fā)展歷史、研究領(lǐng)域、研究手段和研究成果，還要讓他們深入了解某些熱點研究領(lǐng)域的最新成就和進展以及生命科學和其他學科的相互交叉、相互滲透，從而激發(fā)學生對生命科學的求知熱情和探索興趣，拓寬知識面，幫助和促進學生形成一種科學的`、理性的思維方式，培養(yǎng)他們具備科學的思想和方法處理和解決學習中碰到的難題。
面對與生命科學關(guān)系比較密切的理工科專業(yè)本科生，生命科學作為一門基礎(chǔ)課程，其課程目標在于使非生命科學類專業(yè)的理科學生掌握生命科學基本知識和愿理，拓寬知識領(lǐng)域，完善知識結(jié)構(gòu)，開闊思路，培養(yǎng)科學思維能力和創(chuàng)新精神，提高整體素質(zhì)；激發(fā)對生命科學的興趣和創(chuàng)造性火花，從各自的領(lǐng)域出發(fā)尋找與生命科學的交叉點，探索生命科學的奧秘；特別是增強多學科交叉與滲透的意識，為跨學科學習和研究奠定基礎(chǔ)，以利于成長為適應未來社會需要的跨學科高層次的人才。面向文科各專業(yè)以及部分理科專業(yè)的本科生，生命科學作為供全校學生選修的一門文化素質(zhì)課程，其課程目標是拓寬學生的知識面，改善知識結(jié)構(gòu)，提高綜合素質(zhì)，適應未來社會的需要，并為商界、新聞界、法學界和其他領(lǐng)域決策層儲備高素質(zhì)、復合型和創(chuàng)新型的人才；同時，通過了解人類自身、了解人類與環(huán)境的關(guān)系，建立科學的世界觀，增強現(xiàn)代健康意識，升華人格。
2、根據(jù)教學目標選擇教學內(nèi)容
根據(jù)以上教學目標，在教學內(nèi)容的選擇上，既要使生命科學的系統(tǒng)知識與21世紀生命科學的重大學科方向和領(lǐng)域、面臨的重大理論和應用問題以及解決這些問題所需的技術(shù)和方法等學生感興趣的熱點問題有機地結(jié)合，又要增強多學科交叉與滲透的意識，為跨學科學習和研究奠定基礎(chǔ)。不同專業(yè)、不同年級的學生有著不同的背景和基礎(chǔ)，因此，對講授的內(nèi)容就要求不同，可供開設(shè)的相關(guān)課程有：生物學與人類文明、生物技術(shù)、基因工程、人體生物學、疾病與保健、觀賞動物養(yǎng)殖、生態(tài)與環(huán)保、環(huán)境保護與人類生存和發(fā)展、人體奧秘、營養(yǎng)與健康、性科學與性教育、生物倫理、庭園藝學、室院花卉、微生物與人類健康、生物史、遺傳與優(yōu)生、家庭小藥房、生理心理學、昆蟲與人類、生物進化論、生物學前沿、動物世界、生物學方法論、花卉欣賞與養(yǎng)護、人口問題講座、遺傳與健康、植物葉貼藝術(shù)與標本制做、生物科學技術(shù)及實驗，等等。多模式地開設(shè)生命科學通識課，不僅可以滿足學生對不同專業(yè)領(lǐng)域知識的渴求，更可以豐富他們的專業(yè)知識。
3、改進傳統(tǒng)教學方法，激發(fā)學習興趣
通識教育要求教師傳授給學生的并不僅是死板的知識與技能，而是傳授他們正確的科學觀和思考問題、解決問題的邏輯方式，提高他們的知識視野與科學素養(yǎng)，努力培養(yǎng)他們的思維方式、洞察力、智慧和探索精神。為突出生命科學的學科特點，在教學上可以多采取系列講座方式，根據(jù)不同的教學目標選擇其中相關(guān)內(nèi)容，然后將講授內(nèi)容分為幾個部分，每部分又分為幾個專題，每部分有各自的中心，各個專題前后之間相互聯(lián)系，又各自相對獨立。在傳授方式上，多開設(shè)一些研討班形式的課程，使課程本身成為教師與學生合作開展探究知識的過程，保持學生與教師之間的良好溝通，在民主、自由的課堂中，激發(fā)學習興趣，才能更好地達到通識教育的目的。另外要采用多媒體教學方式，大量增加動畫和音像教學的比例，盡可能展現(xiàn)生命科學豐富多彩的一面。通過多種教學手段相互補充，使學生對一些陌生的生命科學概念、生物技術(shù)的原理和操作、生命科學的微觀現(xiàn)象和生命進化歷程等有更直觀的認識。
4、提供多種形式的考核方法
課程考核具有成績檢測、信息反饋、導向激勵等多項功能。生命科學通識教育應強調(diào)多層面、多方式和多層標準，重視綜合素質(zhì)與知識運用的考核。多種形式的考核方法對生命科學通識教育的開展起很大的促進作用。可供嘗試的方法有：筆試與實驗操作相結(jié)合，期中考核與平時成績相結(jié)合，開卷與閉卷相結(jié)合等多種形式的考核方法；另外，作業(yè)、課堂提問、小組答辯賽、課程小論文以及對本課程提出建設(shè)性建議等均可作為平時成績考核方面。靈活多樣化的考核方式避免了學生為考試而學習的被動狀態(tài)，有效檢測并促進學生自主學習激情，從而實現(xiàn)生命科學通識教育的最終目標。
生命科學概論論文 篇5
摘要：
隨著經(jīng)濟與科學的發(fā)展，生命科學在生活的各個方面都不乏它的身影。生物科學技術(shù)的發(fā)展也推動了人類經(jīng)濟的快速前進。在物質(zhì)多元化的今天，人們的生活也越來越不能缺乏生物科學的指引。生物對人的生活息息相關(guān)，生物作為整個生命過程的重要的參與者和決策者，對整個人類社會的發(fā)展有著重要的有著重要的指導意義。在物質(zhì)高速發(fā)展的今天，我們?nèi)祟惿鐣倪M步與發(fā)展更離不開生物的參與。生命科學概論就是從這一環(huán)節(jié)出發(fā)，從生物學的角度告訴我們，人類社會的發(fā)展離不開生物的息息相伴。生命科學概論通過細胞的癌變、微生物學基礎(chǔ)、生物資源、生物多樣性、血液與淋巴、遺傳病、生物能源、生物倫理學、疫苗等章節(jié)并將其中的理論知識貫穿于教學視頻中，讓我們對生物這一門學科的理解更為深刻。生命科學概論中對生物的研究出促進了生物學以及人類社會經(jīng)濟的發(fā)展，將生物學更進一步的為我們?nèi)祟愖龀鲐暙I。
關(guān)鍵詞：
生物科學 人類社會 經(jīng)濟 多樣性 科學 科學技術(shù)
正文:生命科學概論生命科學概論通過細胞的癌變、微生物學基礎(chǔ)、生物資源、生物多樣性、血液與淋巴、遺傳病、生物能源、生物倫理學、疫苗等章節(jié)以及視頻教學講訴了生物學對人類社會發(fā)展所起的不可磨滅的作用。
1、細胞的癌變
細胞的癌變是指在個體發(fā)育過程中，大多數(shù)細胞能夠正常完成細胞分化。但是，有的細胞由于受到致癌因子的作用，不能正常完成細胞分化，因而變成了不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞，這種細胞就是癌細胞。細胞的畸形分化，與癌細胞的產(chǎn)生有直接關(guān)系。在我們?nèi)祟惿鐣�，癌癥的存在是普遍的，癌癥的存在和發(fā)生與我們生活的環(huán)境是有著密切的聯(lián)系的。生活在環(huán)境較好的.地區(qū)的人患癌癥的幾率就相對較小，反之亦然 。當然，癌細胞的轉(zhuǎn)化也與我們的心理活動存在著密切的聯(lián)系�？梢哉f，癌細胞是與生俱來的得。只是它只會在適當?shù)臅r機用基因所表達出來而已。
癌細胞與正常細胞相比有三大特征：
1、癌細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化 。
2、能夠無限增殖。
3、癌細胞的表面也發(fā)生了變化。
由癌細胞的這三大特征就可以看出來癌細胞對我們?nèi)祟悂碚f是一個多么可怕的存在。由于細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得細胞彼此之間的黏著性減小，因而容易移動，轉(zhuǎn)移至其他組織或器官中分裂，生長。癌細胞轉(zhuǎn)移是患者死亡的重要原因。為防止正常細胞的癌變，應盡量避免接觸各種致癌物質(zhì)，還要保持健康的心態(tài)，注意增強體制，養(yǎng)成良好的生活習慣。
癌細胞的致癌因子主要分為內(nèi)因和外因兩種。外因主要為：物理致癌因子，化學致癌因子和病毒致癌因子。內(nèi)因主要是人和動物體內(nèi)普遍存在原癌基因，正常處于抑制狀態(tài)。原癌基因一旦被激活，就有可能發(fā)生癌變。 所以，要預防癌癥的發(fā)生，我們就必須從自己做起，養(yǎng)成良好的生活習慣，杜絕癌癥在自己體內(nèi)的發(fā)生。
2、微生物學的基礎(chǔ)
微生物是包括細菌、病毒、真菌以及一些小型的原生動物、顯微藻類等在內(nèi)的一大類生物群體，它個體微小，卻與人類生活關(guān)系密切。涵蓋了有益有害的眾多種類，廣泛涉及健康、食品、醫(yī)藥、工農(nóng)業(yè)、環(huán)保等諸多領(lǐng)域。從它的定義我們就可以了解到微生物的存在是普遍的。微生物個體微小，結(jié)構(gòu)簡單，通常要用光學顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物，統(tǒng)稱為微生物。微生物包括細菌、病毒、霉菌、酵母菌等。
微生物是地球上普遍存在的群體，它們有著自己的特點、共性以及類群。微生物的特點主要為個體微小、構(gòu)造簡單、進化地位低、大多依靠有機物維持生命。微生物的共性主要為體積小，面積大；吸收多，轉(zhuǎn)化快 ；生長旺，繁殖快；適應強，易變異；分布廣，種類多。類群為細菌、病毒、真菌、放線菌、立次克體、支原體、衣原體、螺旋體。
微生物千姿百態(tài)，有些是腐敗性的，即引起食品氣味和組織結(jié)構(gòu)發(fā)生不良變化。當然有些微生物是有益的，它們可用來生產(chǎn)如奶酪，面包，泡菜，啤酒和葡萄酒。微生物能夠致病，能夠造成食品、布匹、皮革等發(fā)霉腐爛，但微生物也有有益的一面。最早是弗萊明從青霉素抑制其它細菌的生長中發(fā)現(xiàn)了青霉素，這對醫(yī)藥界來講是一個劃時代的發(fā)現(xiàn)。后來大量的抗生素從放線菌等的代謝產(chǎn)物中篩選出來�？股氐氖褂迷诘诙问澜绱髴�(zhàn)中挽救了無數(shù)人的生命。一些微生物被廣泛應用于工業(yè)發(fā)酵，生產(chǎn)乙醇、食品及各種酶制劑等；一部分微生物能夠降解塑料、處理廢水廢氣等等，并且可再生資源的潛力極大，稱為環(huán)保微生物；還有一些能在極端環(huán)境中生存的微生物，例如：高溫、低溫、高鹽、高堿以及高輻射等普通生命體不能生存的環(huán)境，依然存在著一部分微生物等等。看上去，我們發(fā)現(xiàn)的微生物已經(jīng)很多，但實際上由于培養(yǎng)方式等技術(shù)手段的限制，人類現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的微生物還只占自然界中存在的微生物的很少一部分。
微生物對人類另一個最重要的影響之一是導致傳染病的流行。在人類疾病中有50%是由病毒引起。世界衛(wèi)生組織公布資料顯示：傳染病的發(fā)病率和病死率在所有疾病中占據(jù)第一位。微生物導致人類疾病的歷史，也就是人類與之不斷斗爭的歷史。在疾病的預防和治療方面，人類取得了長足的進展，但是新現(xiàn)和再現(xiàn)的微生物感染還是不斷發(fā)生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治療藥物。一些疾病的致病機制并不清楚。大量的廣譜抗生素的濫用造成了強大的選擇壓力，使許多菌株發(fā)生變異，導致耐藥性的產(chǎn)生，人類健康受到新的威脅。一些分節(jié)段的病毒之間可以通過重組或重配發(fā)生變異，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都與前次導致感染的株型發(fā)生了變異，這種快速的變異給疫苗的設(shè)計和治療造成了很大的障礙。而耐藥性結(jié)核桿菌的出現(xiàn)使原本已近控制住的結(jié)核感染又在世界范圍內(nèi)猖獗起來。
3、生物資源
生物資源是自然資源的有機組成部分，是指生物圈中對人類具有一定經(jīng)濟價值的動物、植物、微生物有機體以及由它們所組成的生物群落。生物資源包括基因、物種以及生態(tài)系統(tǒng)三個層次，對人類具有一定的現(xiàn)實和潛在價值，它們是地球上生物多樣性的物質(zhì)體現(xiàn)。自然界中存在的生物種類繁多、形態(tài)各異、結(jié)構(gòu)千差萬別，分布極其廣泛，對環(huán)境的適應能力強，如平原、丘陵、高山、高原、草原、荒漠、淡水、海洋等都有生物的分布。目前已經(jīng)鑒定的生物物種約有200萬種，據(jù)估計，在自然界中生活著的生物約有2000～5000萬種。它們在人類的生活中占有非常重要的地位，人類的一切需要如衣、食、住、行、衛(wèi)生保健等都離不開生物資源。此外，它們還能提供工業(yè)原料以及維持自然生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。地球是人類賴以生存的家園，是人類的棲身之所、衣食之源。所以我們?nèi)祟惛鼞摵煤帽Ｗo地球的生物資源，合理的加以利用，以維護我們賴以生存的家園。
生物資源包括動物資源、植物資源和微生物資源三大類，在三大大類廣布于我們所生活的世界，并對我們的生活與發(fā)展有著舉足輕重的影響。
生命科學概論論文 篇6
【摘要】
在人類的歷史上，計算機的誕生和發(fā)展無疑有著舉足輕重的地位。計算機水平的每一次提升都會帶給社會巨大的推動。雖然我們一直在努力，希望計算機的性能越來越強，但是現(xiàn)在的計算機的某些技術(shù)已經(jīng)達到了極限，不可能再提高了。所以，尋找另一個提高的方向已十分必要�，F(xiàn)在，生物計算機理論的提出和誕生給人們帶來了新的的希望。如果有朝一日生物計算機能夠普及，那這將會是計算機發(fā)展史上的一個重大突破。
【關(guān)鍵詞】
生物計算機 DNA 神經(jīng)元 芯片
【正文】
一、計算機的發(fā)展
人們通常所說的計算機，是指電子數(shù)字計算機。一般認為，世界上第一臺數(shù)字式電子計算機誕生于1946年2月，它是美國賓夕法尼亞大學物理學家莫克利（J.Mauchly）和工程師�？颂兀↗.P.Eckert）等人共同開發(fā)的電子數(shù)值積分計算機（Electronic Numerical Integrator And Calculator，簡稱ENIAC）。ENIAC雖是第一臺正式投入運行的電子計算機，但它不具備現(xiàn)代計算機“存儲程序”的思想。1946年6月，馮·諾依曼博士發(fā)表了“電子計算機裝置邏輯結(jié)構(gòu)初探”論文，并設(shè)計出第一臺“存儲程序”的離散變量自動電子計算機（The Electronic Discrete Variable Automatic Computer，簡稱EDVAC）�！�1】
自馮·諾依曼設(shè)計的EDVAC計算機始，直到今天我們用芯片制作的多媒體計算機為止，電腦一代又一代，都沒能夠跳出“諾依曼機”的體系結(jié)構(gòu)。馮·諾依曼為現(xiàn)代計算機的發(fā)展指明了方向。但是，隨著生物計算機、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機的發(fā)展，“諾依曼機”一統(tǒng)天下的格局已經(jīng)被打破�！�2】
二、生物計算機的誕生
1994年，一位加州科學家首次使用試管中的DNA來解一道簡單的數(shù)學題，從而產(chǎn)生了利用DNA來儲存和處理信息的創(chuàng)意。這一創(chuàng)意也為計算機帶來了新的課題與發(fā)展方向。科學家們在研究中發(fā)現(xiàn)，仿生學同樣可以應用到計算機領(lǐng)域中。通過對生物組織體的研究，發(fā)現(xiàn)組織體是由無數(shù)的細胞組成，細胞由水、鹽、蛋白質(zhì)和核酸等有機物組成。而有些有機物中的蛋白質(zhì)分子像開關(guān)一樣，具有開與關(guān)的功能。因此，人類可以利用遺傳工程技術(shù)，仿制出這種蛋白質(zhì)分子，用來作為元件制成計算機，科學家把這種計算機叫做生物計算機�！�3】
計算機工業(yè)在近幾十年內(nèi)飛速發(fā)展，然而目前，晶體管的密度已經(jīng)達到當前所用技術(shù)的理論極限。所以，人們在不斷地尋找新的計算機結(jié)構(gòu)。另外，人們在研究人工智能的同時，借鑒生物界的各種處理問題的方式，提出了一些生物計算機的模型，部分模型已經(jīng)解決了一些經(jīng)典計算機難以解決的問題。【4】
三、生物計算機的優(yōu)良特性
生物計算機目前主要有以下幾類：生物分子或超分子芯片；自動機模型；仿生算法；生物化學反應算法。其中自動機模型以自動理論為基礎(chǔ)，致力于尋找新的計算機模式，特別是特殊用途的非數(shù)值計算機模式。目前研究的熱點集中在基本生物現(xiàn)象的類比，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、免疫網(wǎng)絡(luò)、細胞自動機等。不同自動機的區(qū)別主要是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部連接的差異，其基本的特征是集體計算，或稱為集體主義，在非數(shù)值計算、模擬、識別方面有極大的潛力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模擬大腦的工作方式，由大量簡單的神經(jīng)元廣泛相互連接而成，形成一種拓撲結(jié)構(gòu)。大腦具有相當高級的信息處理能力。與傳統(tǒng)計算機模型相比，大腦具有如下特征：首先是大規(guī)模并行的處理能力；其次是大腦具有很強的“容錯性”和聯(lián)想功能；第三是大腦具有很強的自適應能性和自組織性。在這些方面，目前的傳統(tǒng)計算機模型是難于實現(xiàn)的�！�5】
生物計算機的主要原材料是生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子，并以此作為生物芯片。生物元件比硅芯片上的電子元件要小很多，甚至可以小到幾十億分之一米，而且生物芯片本身具有天然獨特的立體化結(jié)構(gòu)，其密度要比平面型的硅集成電路高五個數(shù)量級。如讓幾萬億個DNA分子在某種酶的作用下進行化學反應就能使生物計算機同時運行幾十億次。
生物計算機芯片本身還具有并行處理的功能，其運算速度要比當今最新一代的計算機快10萬倍，能量消耗僅相當于普通計算機的十億分之一，存儲信息的空間僅占百億億分之一。生物芯片一旦出現(xiàn)故障，可以進行自我修復，所以具有自愈能力。生物計算機具有生物活性，能夠和人體的組織有機結(jié)合起來，尤其是與大腦和神經(jīng)系統(tǒng)相連。這樣，生物計算機就可直接接受大腦的綜合指揮，成為人腦的輔助裝置或擴充部分，并能由人體細胞吸收營養(yǎng)補充能量，因而不需要外界能源。它將成為能植入人體內(nèi)，幫助人類學習、思考、創(chuàng)造、發(fā)明的最理想的伙伴。另外，由于生物芯片內(nèi)流動電子間碰撞的可能性極小，幾乎不存在電阻，所以生物計算機的能耗極小�！�6】
四、我國的生物計算機
我國的首臺生物計算機，是由上海交通大學生命科學研究中心和中科院上海生命科學院營養(yǎng)科學研究合作完成的，實驗中工作人員把自動機與表面DNA計算結(jié)合到了一起。這在我國屬首次，相關(guān)論文發(fā)表在中國《科學通報》第49卷第1期的英文版上。據(jù)介紹，這一DNA計算機采用雙色熒光標記對輸入與輸出分子進行同時檢測，用測序儀對自動運行過程進行實時監(jiān)測，用磁珠表面反應法固化反應提高可控性操作技術(shù)等，以至于最終在一定程度上完成模擬電子計算機處理0和1信號的功能。將來通過計算芯片技術(shù)，把電子計算機的計算功能進行本質(zhì)上的提升，在理論上和潛在的應用上都有重大意義。【7】
五、生物計算機的功能
生物計算機不僅有很好的性能，而且它的功能也十分強大。生物計算機既然是用一個個分子構(gòu)成的，那么它的體積就可以達到分子尺寸的水平，甚至注入人的血液內(nèi)，達到“人機一體化”，檢測人體的情況。l998年英國雷丁大學的科學家凱文·沃爾威克把一塊芯片植入他的左手臂，這個芯片從此將他個人和電腦網(wǎng)絡(luò)連在一起。在接下來的九天里，當他步入教學主樓,無需出示身份證,大門的電腦就根據(jù)他手臂上芯片傳遞的信息認出了他，芯片還替他打開了實驗室的自動門，幫他開燈。美國EMV公司在研究能夠幫助盲人重現(xiàn)光明的生物集成電路時，就用以蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的.生物微器件植入盲人眼球后部，利用胚胎神經(jīng)細胞作為橋梁，同大腦視覺皮層聯(lián)系起來，使盲人恢復“視力”。通過生物計算機，病人可以把自己的病情通過芯片傳給醫(yī)生體內(nèi)的芯片,永遠不擔心病例丟失，病情講不清楚�！�8】
六、生物計算機的發(fā)展前景
目前電腦的發(fā)展方向，一是使用生物芯片，二是使用量子器件。它們的工作原理與目前使用的電腦有本質(zhì)上的不同。生物芯片的原理是在分子水平上，與生物學水平一致；而量子器件的原理是在更微觀的原子、光子層次水平上。生物芯片也稱為分子芯片，其元件大小都在分子尺度內(nèi)，而生物計算機的關(guān)鍵在于DNA大分子操作的問題上。現(xiàn)有的計算機基本構(gòu)件是開關(guān)元件，要制造生物計算機需要有開關(guān)元件的有機分子，即DNA分子。美國科學家埃德曼指出：DNA分子中含有大量的遺傳密碼，分子之間在某種酶的作用下完成生物化學反應，從一種基因代碼變?yōu)榱硪环N基因代碼，反應前的基因代碼作為輸入數(shù)據(jù)，反應后的基因代碼作為運算結(jié)果。2000年美國加利福尼亞大學洛杉磯分�？茖W家根據(jù)生物大分子的不同形態(tài)，成功研制了DNA電腦的分子開關(guān)�！�9】
目前，DNA計算機已經(jīng)可以對赫姆震茲等數(shù)學問題求解。預計在10到15年內(nèi)就可能制造出與微電子芯片相融合的高級DNA計算機。DNA計算機可以實現(xiàn)超大規(guī)模并行運算，運算速度極快，幾天的運算量就相當于目前世界上所有計算機問世以來的總運算量，11立方米的DNA溶液的存儲容量可以超過目前世界上所有計算機的存儲量。而且DNA計算機耗能極少，只有一臺普通計算機的l0億分之一。它可以實現(xiàn)現(xiàn)有計算機無法實現(xiàn)的模糊推理功能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運算功能，使真正的智能計算機得以實現(xiàn)。目前美、日、德等國科學家正在研制一種在微電子芯片上生長神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，希望研制出一種具有生命力的智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)元與計算機芯片連接起來,用計算機來控制芯片上的神經(jīng)元，進而達到控制動物的神經(jīng)元。
現(xiàn)在，生物計算機僅處于起步階段。但不論如何，DNA計算機的提出，拓寬了人們的視野，啟發(fā)人們用算法的觀念研究生命，并向眾多領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。要想真正進入實用階段還需要更多的時間和科學家更多的艱辛探索。【10】
【參考文獻】
【1】中國科學院計算技術(shù)研究所,電子計算機的誕生,計算機發(fā)展史,2011年版.
【2】孫宏濱,胡美鑫,關(guān)于生物計算機的思考,知識經(jīng)濟,2009年8期.
【3】J.N Corsellis,A.KH.Miller,Aunals of Human Biology,1977年9月22日.
【4】孫宏濱,胡美鑫,關(guān)于生物計算機的思考,知識經(jīng)濟,2009年8期.【5】Scientific American,神經(jīng)元計算機,2003年3月.
【6】黃俞成,生物計算機,北京電子,2006年2月.
【7】劉軍,首臺計算機,首都醫(yī)藥,2004年4期.
【8】楊寶華,孫中濤,關(guān)于生物計算機技術(shù)研究的思考,仿生技術(shù)推動下的計算機發(fā)展生產(chǎn)率系統(tǒng),2002年1期.
【9】曹來發(fā),生物電腦最新進展,科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2005年12期.
【10】殷海濱,第六代計算機,中學生物學,2007年8期.
生命科學概論論文 篇7
生命科學哲學（Philosophy Of Biological Science）是本世紀六七十年代興起的一股科學哲學思潮，雖然它的興起主要是以本世紀50年代以后生命科學的蓬勃發(fā)展為基礎(chǔ)，但從事生命科學哲學研究的哲學家們并不局限于把他們的哲學看作是一門部門哲學，而是更進一步，把他們的哲學看作是科學哲學的新范式：一種與傳統(tǒng)的根植于物理科學之上的科學哲學相對的新的科學哲學。
因此，當代人們提到生命科學哲學就有兩層含義。狹義地講，生命科學哲學是關(guān)于生物學的哲學，主要研究生命的本質(zhì)、生物學的理論結(jié)構(gòu)、概念框架、一般方法等問題。換句話說，生命科學哲學就是關(guān)于生命的本體論、認識論和方法論的哲學學科。在此意義上，“生命科學哲學”即是“生物學哲學”，它是科學哲學的一個子學科。廣義地講，生命科學哲學是科學哲學的新思潮。傳統(tǒng)的科學哲學究其根本，都是以物理科學（包括物理學和化學等學科）為根據(jù)的，所以新哲學家們把這種哲學稱之為物理科學哲學（Philosophy Of Physical Science）。新哲學則主要是以生命科學為基礎(chǔ)而又兼顧物理科學。所以為了突出新哲學與傳統(tǒng)哲學的不同，一些哲學家把這種新哲學稱之為生命科學哲學。
1.生命科學哲學興起的背景
自然科學是哲學的基礎(chǔ)，任何一種哲學的產(chǎn)生都與當時的科學背景密切相關(guān)。近代科學是從1543年開始的，雖然這一年出版的兩本偉大著作中的一本——維薩里的《人體的構(gòu)造》是生物學的一個分支，可是其后的一百多年，生物學并沒有突飛猛進的發(fā)展，而運動學和力學卻首先得以快速發(fā)展。1687年，牛頓的《自然哲學的數(shù)學原理》出版，使經(jīng)典力學這座宏偉大廈最終落成。此后，物理科學的其它學科也都先后發(fā)展起來并逐步成熟。與此相對，生物學在牛頓時代尚處于孕育時期，用恩格斯的話說就是“還處于搜集材料的階段”，牛頓的物理革命在當時并沒有引起生物學的革命性變革。生物學思想的重大革新是在19世紀和20世紀才開始產(chǎn)生的。因此，當科學哲學在17世紀和18世紀開始發(fā)展起來的時候，或者說，當培根、笛卡爾、萊布尼茲和康德論述科學和科學方法時，完全是以物理科學為基礎(chǔ)的。在這種情況下，物理科學的思想和方法自然成了評判一切科學的標準，大多數(shù)哲學家理所當然地把物理科學看作是科學的標準范式，認為一旦理解了物理科學，就能理解其它任何科學。盡管早在19世紀中葉，達爾文就曾說過生物學的成就將會使哲學出現(xiàn)新繁盛，可是19世紀的科學哲學仍然完全根植于物理科學之中，不論是第一代實證主義（孔德）還是第二代實證主義（馬赫），他們關(guān)于科學的本質(zhì)，科學的理論結(jié)構(gòu)和概念框架、科學方法等等的論述，完全是以經(jīng)典物理學為依據(jù)的。進入20世紀，實證主義發(fā)展到了它的第三代——邏輯實證主義。正如提出這種理論的核心人物所說，邏輯實證主義主要依據(jù)的自然科學理論是數(shù)理邏輯和20世紀初誕生的相對論和量子力學。面對這種情況， 著名的生物學家和哲學家恩斯特·邁爾（ErnstMayr）不無遺憾地說：“自從伽利略、笛卡爾、牛頓以來直到20世紀中葉，科學哲學一直由邏輯學、數(shù)學和物理學所左右達數(shù)百年之久”( 〔2〕.piv)。
然而，本世紀中葉以后，由于傳統(tǒng)科學哲學的自身危機以及分子生物學革命和綜合進化論的革新，使哲學家們開始轉(zhuǎn)向?qū)ι飳W的哲學概括，以便從生物學中找出科學的新范式，于是，有關(guān)生物學的哲學思考成為西方科學哲學討論的一個最熱點的領(lǐng)域之一。在這種討論中，生物學哲學作為一門學科逐步成熟。
我們先從傳統(tǒng)科學哲學的危機談起，傳統(tǒng)科學哲學有三個主要的教條：一是分析命題和綜合命題的區(qū)分，認為自然科學的命題是綜合命題；第二是還原論，“即認為每一個有意義的陳述都等值于某種以指稱直接經(jīng)驗的名詞為基礎(chǔ)的邏輯構(gòu)造”；第三是演繹的解釋理論，認為科學解釋就是推理，一個需要解釋的對象，只要它能從一些規(guī)律性陳述和一些前提條件中推導出來，它就得到了解釋。其中第二點是邏輯實證主義的中心命題，這個命題換個說法就是認為，在科學中，觀察（或經(jīng)驗）和理論是可以完全分開的，科學的本質(zhì)就以經(jīng)驗為基礎(chǔ)建立科學理論，科學理論的正確與否就是看它能否得到證實�？蛟凇督�(jīng)驗論的兩個教條》中已對這種經(jīng)驗與理論的二分法以及第二個教條進行了批評。不過，決定性的批判則來自波普爾。波普爾認為，從邏輯的角度看，完全證實是不可能的，然而反過來，證偽卻是可能的。由此，波普爾提出了證偽主義的科學綱領(lǐng)：科學的標志不在于它的可證實性，而在于它的可證偽性。由于波普爾的工作，科學哲學開始發(fā)生一個重大的轉(zhuǎn)變：從研究科學理論的靜態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向研究科學理論的歷時結(jié)構(gòu)。于是庫恩的范式論、拉卡托斯的研究綱領(lǐng)方法論、費耶阿本德的無政府主義方法論等科學哲學理論相繼出現(xiàn)，使傳統(tǒng)的科學哲學出現(xiàn)嚴重的危機。
我們再從生物學本身的發(fā)展看。自從1953年沃森（J.D.Watson）和克里克（F.H.C.Crick）認定DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)以來，生物學便跨進了飛速發(fā)展的`新時代。短短十多年的時間，遺傳密碼就得以破譯，基因的作用機理也弄清楚，遺傳工程亦開始實施。同時，由于新知識的滲透和綜合，生物學的一些古老的學科，如進化論、胚胎學、分類學等也面貌一新。一時間，世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了一股研究生物學的熱潮，生物學成為繼相對論和量子力學革命以來發(fā)展最快，成就最多的學科。生物學的這些革命性發(fā)展自然引起越來越多的哲學家對它的關(guān)注。他們或者利用生物學的成就重新評價以往科學哲學的適當性，或者從生物學中總結(jié)出獨特的認識論、方法論和本體論問題。
傳統(tǒng)科學哲學的危機以及生物學的持續(xù)發(fā)展因此使生命科學哲學成為當代科學哲學研究中的最激動人心的領(lǐng)域。各種論文和論著大量涌現(xiàn)。1985年，在一些哲學家和生物學家的努力下，一本專門討論生命科學哲學的雜志——《生物學與哲學》也在西方創(chuàng)刊。作為一股新的科學哲學思潮的生命科學哲學就是在70年代興起的，在80年代和90年代，這門學科逐步成熟并不斷發(fā)展。
2.自主論和分支論：當代生命科學哲學的兩大派別
近來西方出版的幾乎所有生物學哲學的著作都以生物學在科學體系中占有什么位置，或者說生物學與物理科學相比有什么不同這個問題作為開篇。按照羅森伯格的說法，生物學和物理科學的關(guān)系問題是“生物學哲學的中心問題”。在此，我們可以換個說法，把這一問題看作是生物學哲學的基本問題，因為，第一，這一問題是任何一個生物學哲學家必須首先提出并要作出回答的問題�！吧飳W與其它自然科學是否不同和怎樣不同是生物學哲學… …所面對的最突出、最明顯、經(jīng)常被提出、爭議最多的問題”(〔3〕. P13)。第二，對這一問題的不同回答方式及結(jié)果，決定著生物學哲學討論的幾乎所有其它問題的回答方式及結(jié)果。生物學家和哲學家提出的有關(guān)生物學的邏輯的、認識論、本體論和方法論的較具體問題幾乎都是圍繞這一問題展開的，比如還原論與突現(xiàn)論的爭論，關(guān)于社會生物學科學性爭論，心身關(guān)系的爭論等等都是如此。第三，對于生物學家和生物學哲學家來說，對這一問題的不同回答反映了他們對生物學應當前進的方向的不同看法。生物學的研究應當采取什么樣的方法？未來生物學的重點在什么地方？對生物學和物理學關(guān)系問題的不同回答，直接關(guān)系到對這些問題的看法。
關(guān)于生物學的地位或者說生物學與物理科學關(guān)系的爭論一直在兩對立的派別之間進行，這兩個派別，一個可稱之為分支論，一個可稱之為自主論。分支論認為，生物學在原理和方法上與物理科學并沒有什么不同，而且未來的研究到了一定的時候會將整個生物學還原為物理科學。與之相對，自主論則認為生物學理所當然地是一門自主的科學，因為它研究的對象、它的概念結(jié)構(gòu)和方法論與物理科學根本不同。
聯(lián)系到前面提到的生命科學哲學興起的背景，我們就可以看出，分支論和自主論實際上是對傳統(tǒng)科學哲學危機和生物學迅速發(fā)展的兩種不同的反映。
從科學哲學的轉(zhuǎn)折來看，本世紀五十年代后，由于波普爾的批判，科學哲學從邏輯實證主義走向與之相對的歷史主義。然而，并不是所有的哲學家都在這種轉(zhuǎn)折中追隨波普爾、庫恩等人放棄了實證主義，相反，有許多哲學家仍然堅持實證主義的基本原則，只是在細節(jié)上對實證主義作了不同程度的修改。 這些哲學家有人把他們稱作后實證主義者（Postpositivist）。后實證主義的基本觀點是：
�。�1）科學是通過建立越來越普遍的經(jīng)實驗驗證并具有解釋能力的經(jīng)驗概括發(fā)展的，這些經(jīng)驗概括進一步被組織到更普遍的理論中去以更加擴展和加深這些概括的解釋的統(tǒng)一性和預言的精確性；
（2）科學解釋就是要把被解釋的對象歸并到普遍的規(guī)律或定律之下，因此，任何科學都需要規(guī)律或定律或至少是可改進的概括；
�。�3）科學需要規(guī)律或定律還因為實踐的預言和控制也是依據(jù)規(guī)律或定律做出的。沒有規(guī)律或定律，不僅解釋是不可能的，預言和控制就更不可能。
�。�4）不同的學科有不同的發(fā)現(xiàn)、規(guī)律和理論，但所有這些發(fā)現(xiàn)、 規(guī)律和理論將最終組成一個連貫的理論階梯，在這個理論階梯中，可從最基本的物理學的理論和規(guī)律出發(fā)推演出所有其它學科的理論和規(guī)律，即所有的學科最終可統(tǒng)一于物理學。
當然后實證主義的觀點并不僅是我們所列的這些，但對我們的問題這已足夠。很顯然，后實證主義的這些觀點只不過是對實證主義的進一步修正而已，它們的基礎(chǔ)仍然是物理科學。在生物學的驚人發(fā)展面前，這樣的關(guān)于科學本性的結(jié)論適合生物學嗎？
很顯然，從生物學目前的狀況看，它還不能立刻地，明顯地滿足后實證主義的描述。生物學目前還不象物理科學那樣有許多簡單、精確、相互聯(lián)結(jié)并具有解釋和預言能力的定律或規(guī)律；它的許多發(fā)現(xiàn)和描述語言與物理學和化學的發(fā)現(xiàn)和語言很少聯(lián)系；它研究的模型系統(tǒng)的普遍性也是有限的。所有這些特征使它成為驗證后實證主義科學哲學的很好的場所。這些不同是表面的、暫時的，還是本質(zhì)的、永恒的呢？
于是，在哲學家中間，生物學與物理學是否不同和怎樣不同的問題，就變?yōu)樯飳W是否和怎樣與后實證主義的哲學圖景相符合的問題�；卮鹣喾系恼軐W家，就竭力從生物學中尋找材料證明后實證主義哲學圖景的普遍性，并竭力證明生物學與物理學的上述差別是暫時性的�；卮鸩幌喾系恼軐W家則相反，他們從生物學尋找材料反對后實證主義的哲學思想，并竭力表明，生物學與物理學差別是永遠不會消失的。
以上是分支論和自主論爭論的哲學根源——后實證主義和反實證主義（antipositivism）。分支論和自主論的爭論還有其科學自身發(fā)展的依據(jù)。
本世紀中葉以后，生物學中最激動人心的事件就是分子生物學的革命。由于這一革命，生物學的許多現(xiàn)象都可根據(jù)DNA 分子的結(jié)構(gòu)得到解釋。分子生物學的成功使許多生物學家以及哲學家堅信，生物學的所有現(xiàn)象最終都可以根據(jù)它們組成部分的物理化學規(guī)律完全得到說明，物理學和化學的方法完全適合生物學研究。DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者之一克里克就斷言：“生物學當代運動的最終目標事實上就是根據(jù)物理學和有機化學解釋生物學。對于這一點有很多理由。因為化學和物理學的相關(guān)部分……量子力學與我們關(guān)于化學的經(jīng)驗知識一起，表明能為我們提供建立生物學的確定性基礎(chǔ)，這與牛頓力學……為比如機械工程提供基礎(chǔ)是同樣的方式�！�(〔4〕.P10)
物理學和化學之所以能為生物學提供一個“確定性基礎(chǔ)，”在這些人看來，是因為生物體最終是由物理材料——運動中的分子和原子組成的。這些分子和原子在生物體中被聚集在不同的組織水平上，一些水平甚至能避開其它水平自主地活動，但是最終都是物理學和化學的產(chǎn)物。因而克里克說：“最終人們希望生物學的整體可根據(jù)比它低的水平進而正好從原子水平得到解釋”。(〔4〕P.12)
既然生物有機體可以從其組成部分的物理特性和化學特性得到解釋，所以這些生物學家和哲學家繼續(xù)斷言，整個生物學最終將變?yōu)槲锢韺W和化學的一個分支。
這些生物學家和哲學家就是我們所說的分支論者，概括起來，他們認為：“生物學最好能成為物理科學的一個分支，一個能夠通過運用物理科學方法，現(xiàn)在特別是物理學和有機化學的方法發(fā)展的獨立分支”。(〔3〕P16)他們把分子生物學作為用物理學和化學研究生物學的最成功的范例，因此，對他們來說，生物學的其余部分都應象分子生物學一樣，主動地與物理化學靠近。目前，生物學和物理科學之間仍然存在著很大差別，有許多生命現(xiàn)象還不能用物理學和化學解釋，但他們認為，隨著生物學和物理學的發(fā)展，最終都可以用物理學和化學來解釋。
然而，除了分子生物學之外，群體遺傳學、綜合進化論、生態(tài)學、行為學、分類學等生物學學科在本世紀也得到了革命性發(fā)展，“都顯示空前繁榮，茁壯成長”。這些學科都有其本身的詞匯，方法論和概念結(jié)構(gòu)，與其它學科特別是物理科學很少聯(lián)系或只有最少的接觸。因此，面對分支論的挑戰(zhàn)，從事這些學科研究的生物學家以及從這些學科搜集材料的哲學家就認為，盡管物理學和化學方法在生物學研究中曾取得過振奮人心的成績，但是物理學和化學的方法并不能完全適合生物學的主題內(nèi)容。他們認為“生物學真正重要的目標以及獲得這些目標的適當方法，與其它科學的目標和方法是如此不同，以致于生物學的理論和實踐必須與物理學和理論實踐保持持續(xù)的隔離。”(〔3〕.p16) 這些生物學家和哲學家就是自主論者。根據(jù)他們的觀點，生物學追尋的是回答物理學不能回答的問題，因而生物學必須運用物理學提供不了的方法和手段，當然，生物學也可自由地借用物理學的理論和方法，但它不能僅僅簡單地靠借用發(fā)展，它必須形成自己的方法。生物學運用物理學方法在某些方面能夠取得成績，但生物學若運用自己獨立的方法則會取得更大更明顯的成就。分支論與后實證主義的觀點是一致的，但在自主論者看來，后實證主義從物理學中得出的科學圖景對生物學來說是完全錯誤的。生物學當然是一門自主的學科，后實證主義那種建立在物理科學基礎(chǔ)之上的科學統(tǒng)一觀念會使生物學走向迷途，并阻礙生物學的快速發(fā)展。
除了分子生物學以及宏觀生物學自身研究特點、研究方法使一些人支持分支論、一些人支持自主論外，未來生物學研究的重點在哪一個方面，也是人們支持分支論或自主論的重要原因，或者說是動機。著名生物學家和哲學家恩斯特·邁爾曾說：“許多物理學家堅信全部生物學的見解都能歸結(jié)為物理學的定律，這種情況使許多生物學家為了自衛(wèi)而主張生物學的自主性，很自然，不只是物理學家，而且信奉本質(zhì)論的哲學家也極力反對這種生物學的解放運動，但是這種解放運動在最近幾十年不斷增強了力量。物理科學的原則，理論和定律是不是能說明生物科學中的每件事呢？生物學至少部分的是不是自主的科學呢？對于這些問題的冷靜討論，由于物理科學和生物科學明顯的對抗情緒，甚至是互相敵對的情緒，就成為非常困難的事情。許多人曾經(jīng)想把各門科學分類排列，把數(shù)學（或者特別把幾何學）規(guī)定為科學的皇后。在為爭取各項榮譽如諾貝爾獎金、政府及大學的預算、職位以及在非科學家中的普遍聲望的競爭中，這種對立變得非常表面化了”。(〔1〕.pp37—38) 從邁爾的話里我們可以看出，生物學家支持或反對生物學自主性的一個重要原因是為自己從事的職業(yè)的重要性作辯護。
3.爭論問題的展開
圍繞“生物學和物理學是否不同和怎樣不同這個基本問題，自主論和分支論展開了一系列的爭論。從爭論問題的普遍性程度看，主要有以下幾個不同層次的問題：
首先，最普遍的一個問題是生物學和物理學研究的目標或戰(zhàn)略是否相同的問題。自主論認為，在生物學和物理學的基本研究戰(zhàn)略中存在如下一個明顯的差別：物理科學的解釋框架是機械論的，而生物學的解釋框架則是有目的的、目的論的或功能的。這里所說的機械論廣義地說是指這樣一種觀點：一個系統(tǒng)的行為是通過它的組成部分的牛頓性質(zhì)——位置和動量（或它們的其它替代量）決定的，一個機械（力學）系統(tǒng)的行為是該系統(tǒng)組成部分的位置和動量數(shù)值的數(shù)學函數(shù)。物理科學對其需要解釋的現(xiàn)象都是通過擴展這些力學概念及建立這種數(shù)學函數(shù)解釋的。生物學的解釋框架則與此不同，主要是目的論的。這里所說的目的論是指通過尋求系統(tǒng)的目標、功能、需要來解釋系統(tǒng)的行為。生物學在解釋生物現(xiàn)象時不是通過尋求構(gòu)成生命系統(tǒng)的力學行為來完成，而是通過發(fā)現(xiàn)整個系統(tǒng)以及它的組成部分服務(wù)的目標、功能或需要來解釋。這就是說，生物學解釋主要依靠的是對生物系統(tǒng)服務(wù)目標的正確辯別，而在物理科學中，沒有目標、目的、功能、需要等概念的位置和空間。因此，生物學和物理科學研究的總體目標就不相同：一個通過把現(xiàn)象分解成它的組成部分的力學行為來解釋，另一個則通過在一個給定的現(xiàn)象中辯別出一個功能網(wǎng)絡(luò)來解釋。在這種情況下，兩個領(lǐng)域的基本研究戰(zhàn)略就必然不同。
分支論者也承認物理科學與生物科學在解釋方式上存在這種差別，但與自主論者相反，他們認為這種差別是表面的，是可以排除的。
爭論的第二層次的問題是關(guān)于生物學和物理科學中理論的本性、數(shù)目和關(guān)系問題。物理科學的研究對象可區(qū)分出不同的層次，對不同層次對象的研究可形成不同的理論，發(fā)展出不同的學科分支。這些不同的學科分支和理論可能是獨立研究、獨立建立的，然而，在物理科學中已達到這樣一種水平，不同層次的理論可以邏輯地、數(shù)學地整合在一起。力學、光學、熱學、電磁學、量子力學、相對論以及化學鍵理論、化學動力學理論、平衡常數(shù)理論等，都如此緊緊地連結(jié)在一起，以致于我們可以把這些理論從更基本的到派生的加以分類，然后用基本的解釋派生的，并且可以根據(jù)一個領(lǐng)域的理論新進展預測另一個領(lǐng)域理論發(fā)展的情況。相比之下，生物科學中的各種理論間的聯(lián)系就沒有這么緊密。進化論、遺傳學、生態(tài)學、古生物學、胚胎學、發(fā)育學、生理學等等學科都有其自身的理論，但這些理論之間的聯(lián)系，并不象物理科學那樣可以形成演繹關(guān)系，可以數(shù)學地整合在一起。舉例來說，進化論對生物學的地位，就象牛頓力學對物理學的地位一樣重要，然而，它們的理論結(jié)構(gòu)卻大不一樣。牛頓力學本身的定律可用數(shù)學公式表示，其定律之間可形成嚴密的推理關(guān)系，其理論體系可用公理化方法建立，而進化論的理論內(nèi)容只能定性描述而不能數(shù)學化，盡管有人試圖對進化論也作公理化處理。通過牛頓力學可以推演出物理科學其它領(lǐng)域的一系列理論，而通過自然選擇理論卻推不出比如分類學、古生物學、形態(tài)學、胚胎學、生態(tài)學、遺傳學中的有關(guān)理論，盡管有人說自然選擇理論統(tǒng)一了這些學科。面對生物科學與物理科學理論本性、數(shù)目和關(guān)系的這些差別，自主論認為，這反映了生物科學自身的獨特特點，說明生物學是一門自主的科學，而分支論則認為這種差別是暫性的，這表明生物學在目前還不是一門特別完善的科學，隨著生物學的發(fā)展，這種差別將最終消失。
爭論的第三層次的問題是關(guān)于生物學中是否存在規(guī)律以及規(guī)律的形式問題。一般說來，物理科學的理論是由一系列規(guī)律或定律經(jīng)整合或演繹構(gòu)成的。因此，傳統(tǒng)科學哲學都把規(guī)律或定律看作是科學理論的象征，認為任何一門科學都應有自己獨特的規(guī)律或定律。生命科學理論范式的形成，使一些人對此發(fā)生了懷疑。生物科學的理論是由規(guī)律或定律構(gòu)成的嗎？在當前的爭論中，一些自主論者提出了否定意見，認為在生命科學中并不存在規(guī)律，他們認為規(guī)律或定律的觀念是傳統(tǒng)科學哲學的偏見，新哲學應摒棄這種偏見。生物學若沒有規(guī)律，生物學如何存在和發(fā)展呢？這些人認為在生物科學的理論結(jié)構(gòu)中概念起著中心地位，生物學的發(fā)展表現(xiàn)在概念含義的擴展和新概念的提出。不過，也有一些自主論者象分支論者一樣承認生物學中存在規(guī)律，但他們同時又認為，這種規(guī)律是獨特的，與物理科學的規(guī)律相比，不僅在內(nèi)容上而且在形式上都是不同的。這些自主論者認為，物理科學的規(guī)律反映的是推挽式的（push—pull）因果機制一個在先的原因產(chǎn)生一個或多個結(jié)果，而生物學的規(guī)律描述的卻是生物目標、目的或功能與為了得到它們的生物系統(tǒng)之間的關(guān)系。目標和它解釋的行為之間的關(guān)系不是物理意義上的因果關(guān)系，因為在物理科學中，在后的目標不能解釋產(chǎn)生它的事件，但在生物學中，先在事件是由目標解釋的。因此，物理科學中的規(guī)律是因果性的，而生物科學中的規(guī)律則是功能性的或目的論的。反對這一點的分支論者長期以來一直試圖分析自主論者所說的規(guī)律的意義，以便它們也能在非目的論的概括下被表達。分支論者認為，生命現(xiàn)象不過是物理現(xiàn)象的一個復雜的種類，所以對生物學現(xiàn)象的描述與對物理現(xiàn)象的描述就沒有什么種類上或本質(zhì)上的區(qū)別。對他們來說，目的論描述或者是物理規(guī)律的方便省略，或者是通向另外的用物理規(guī)律對生命現(xiàn)象作更精確的描述的中轉(zhuǎn)站。
爭論的第四個層次的問題是關(guān)于一些只在生物學中出現(xiàn)而不在物理科學中出現(xiàn)的概念和語詞的含義的爭論。比如關(guān)于生物學和物理學研究戰(zhàn)略差別的重大爭論 目的論和因果關(guān)系的爭論必然要涉及到一些概念，象“適合”、“適應”、“競爭”、“掠奪”、“擬態(tài)”等。在分子生物學中，人們毫無顧忌地使用象“識別”、“密碼”、“錯誤”等概念。這些概念都是目的論的概念，在物理學中是不存在的。它們能被轉(zhuǎn)譯成沒有目的論的概念嗎？它們在生物學中的存在是否說明生物學有嚴重錯誤的內(nèi)容？這些都是值得深入思考的問題。
總之，圍繞生物學哲學的基本問題，哲學家們在從整體研究綱領(lǐng)、目標直到個體概念四個不同層面的具體問題展開自己的討論，這些問題即互相區(qū)別又互相聯(lián)系，使生物學哲學從總體上既表現(xiàn)出內(nèi)容上的多樣性，又表現(xiàn)出統(tǒng)一性。
參考文獻
〔1〕邁爾著,劉jùn＠①jùn＠①等譯,《生物學思想的發(fā)展》,湖南教育出版社,1990年版.
〔2〕邁爾著,涂長晟等譯,《生物學哲學》,遼寧教育出版社, 1993年版.
〔3〕A. Roseberg, The Structure of Biological Science CambridgeUniversity Press, 1985
〔4〕.F.Crick, Of Molecules and Men. Seattle:University ofWashington Press, 1966
【生命科學概論論文】相關(guān)文章：
生命科學的論文07-02
生命科學的論文【推薦】07-03
生命科學最新研究論文12-09
全科醫(yī)學概論論文01-01
生命科學的論文[精品15篇]07-05
【精】生命科學的論文15篇07-07
生命科學導論論文3000字02-25
土木工程概論論文06-03
土木工程概論的論文05-19