分子生物学的发展史精选(九篇)

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第1篇：分子生物学的发展史范文

农业的出现，是人类发展史上的第一次革命，也是区分新、旧石器时代的重要标志之一，它为人类社会从蒙昧、野蛮迈向文明奠定了坚实的基础。一般说来，农业革命主要包括栽培作物的产生和驯化动物的起源。系统探索家畜的起源，对于了解家畜发展史、揭示家畜对人类生活方式的影响至关重要。

众所周知，家猪Sus Scrofa Domesticus缘自野猪的驯化。目前，野猪主要分布在欧亚大陆的南部，即分布于欧洲、北非和亚洲中部天山山脉的欧洲野猪，分布于中国大陆、台湾、爪哇、苏门答腊和新几内亚的亚洲野猪。相比之下，家猪的分布范围要大得多，几乎遍及全世界，其品种也千差万别、多种多样。家猪与野猪在形态和习性上的差别明显，家猪的下颌骨、头骨和泪骨较短，犬齿退化，鼻部上移，颜面凹陷，面部加宽，后躯加长，体重增大，体幅变宽，胃肠发达，腹围增大。它们一般白天活动，黑夜休息，性情也颇为温顺。人们不禁要问，凶猛的野猪是如何驯化为形态、习性迥然不同的家猪呢？家猪起源于何时、何地？系单一起源，抑或多个起源呢？诸如此类，皆为学术界长期关注的问题。多年来，国内外学者从不同角度，孜孜以求地探索家猪的起源与驯化，业已取得颇为丰硕的成果，然而，诸如驯化之初，鉴别家猪和野猪等关键问题，至今仍茫然无绪。本文在评述前人工作的基础上，着重探讨上述关键问题，尝试提出新的思路，希望能有助于研究的深入。

动物考古学的证据

考古学诞生以来，发掘成果日新月异、层出不穷，为探索家畜起源提供了颇为翔实的实物资料。当前，探索家畜起源主要借助于动物考古学的研究成果。一般说来，判断考古遗址出土的动物骨骼是否为家畜，主要依据以下三个原则：1、基于骨骼形态学的判断，即通过观察和测量，比较骨骼、牙齿的尺寸、形状等特征信息，以区分家养动物和野生动物。2、考古遗址中某些动物经过了古代人类有意识的处理，可认为属于家养动物。3、把动物的年龄结构及骨骼形态上的反常现象与考古学分析有机地结合在一起进行判断。

据报道，世界上最早的家猪发现于安那托利亚东南部的Cayonu遗址土耳其之亚洲部分，其年代约距今9000年。我国迄今发现的最早家猪，一般认为是距今约8000年的河北省武安县磁山遗址。这一认识的根据如下：即1、该遗址窖穴中发现有完整猪骨，在其上面堆积着小米；2、绝大多数猪的年龄介于1－2岁间；3、猪上下臼齿的测量数据，与新石器后期遗址出土猪的数据相近；4、稳定碳同位素的分析表明，猪以C4类植物为主要食物，表明与饲养相关。

关于新石器时代家猪饲养的前提条件，袁靖先生认为有以下三条：1、传统狩猎获得的肉食已显不足，需要寻求新的肉食资源；2、居住环境周围存在着一定量的野猪，容易获得驯化对象；3、农产品有了一定的剩余，为家猪饲养提供了足够的饲料。由此可见，出土了许多猪骨的广西甑皮岩遗址距今约10000年，因不满足上述条件，故不能认为是家猪的发源地。与此同时，有关专家正在积极探讨河南舞阳贾湖遗址距今约9000年的出土猪骨，不久应有明确结论。

分子生物学的证据

借助分子生物学方法，是研究家猪起源的另一重要途径。分子生物学理论指出，长期的进化道路上，生物的DNA分子既保持着基本稳定的遗传，又容忍偶然变异的产生。显然，DNA分子的遗传稳定性，保证了亲代与子代之间的遗传连续性；而DNA的变异，又使得子代与亲代出现差异，导致了物种的进化。研究表明：突变导致的DNA中核苷酸序列的改变，与时间的累积成正比，即时间越长，DNA中核苷酸序列的改变越大。这种变化的速率是恒定的，两种生物分离的时间越长，其分子的差异则越大，这就是所谓的“分子钟”（molecular clock。这样，若探明现存物种DNA的核苷酸序列，便可望估计它们共同祖先的分离时间，即其物种的起源。由于动物体内的线粒体DNAmitochondrial DNA，简写为mtDNA具有母系遗传、变异速率快、拷贝数目多的特点，故常将其作为研究物种系统进化的首选。

Watanabe等首先利用限制性片断长度多态性restriction fragment length polymorphism，简称RFLP分析了家猪包括亚洲猪和欧洲猪、日本野猪的mtDNA限制性酶切图谱，结果发现亚洲猪和欧洲猪存在着很大的遗传差异，表明两者应有独立的起源。Huang等对29个中国地方猪种、1个欧洲猪种以及野猪的mtDNA也进行了RFLP分析，除证实了Watanabe的研究成果之外，还发现中国野猪与中国家猪更为接近，暗示着中国地方猪可能只有一个单一起源。Giuffra等测定了来自欧洲和亚洲野猪、家猪中mtDNA细胞色素b的全编码序列、mtDNA控制区的440碱基序列和三个核基因碱基序列，经系统发育分析后发现，一些家猪的mtDNA序列与欧洲野猪密切相关，而另外一些则与亚洲野猪密切相关，表明家猪应分别缘自欧洲和亚洲野猪的驯化。之后，蒋思文等对中国9个品种的140头猪的线粒体控制区440bp和细胞色素b基因798bp的作了系统发育分析，而Kijas等对中国梅山猪、瑞典长白猪以及两个欧洲野猪的mtDNA作了近全序列分析，其结果均证实了欧洲家猪和亚洲家猪分别起源于亚洲野猪和欧洲野猪，即现代家猪有着两个母系起源。

此外，各学者还利用“分子钟”理论估算了家猪的起源时间。Huang等首先根据哺乳类动物mtDNA每百万年2％的进化速率，估算出欧洲家猪和中国家猪可能在280000年前来自同一祖先。Giuffra等则认为两者分离的时间大约为500000年前。Jiang等的研究成果揭示了中国地方猪种和欧洲野猪的mtDNA序列变异发生在413000－875000年前，亚洲野猪的变异发生在7000－15600年以前，即亚洲家猪的驯化发生在7000－15600年前。Kijas等估计亚洲家猪与欧洲家猪的分离时间为90000年前。从以上数据可以看出，利用分子生物学推断出家猪的起源时间绝大多数远早于考古实物资料，其原因尚需进一步研究。需要指出的是，各项研究估算家猪起源时间的显著差异，与分子标记及核苷酸序列的不同选择密切相关。

中国国土辽阔，养猪历史悠久，各地气候和自然环境差异很大，形成了众多的中国猪种。研究指出，若按自然地理环境条件、社会经济条件以及外形、生态特点来考虑，中国家猪可以分为：华北型、华南型、华中型、江海型、西南型和高原型等六大类型。至于中国家猪的起源问题，兰宏等利用RFLP技术，分析了我国西南地区家猪和野猪的mtDNA，发现西南地区的家猪与当地野猪极为相近。而常青等对华东地区家猪和野猪的随机扩增多态DNARandom Amplified Polymophism DNA，简称RAPD作了分析，结果表明：长江下游江苏地区家猪的品种或类群内，变异幅度相对较小，群体的遗传趋异程度处于较低水平；而华东地区的家猪和野猪可能起源于一个共同的祖先。之后，Huang等和Jiang等的研究成果，均证实中国猪种的遗传资源缺乏，其暗示着中国家猪的单一起源，而各地猪种的不同表型应为人工长期选择的结果。

聚合酶链式反应polymerise Chain Reaction，简称PCR技术的出现和成熟，使人们可望通过古代猪骨DNA的分析，更直接地探索家猪的起源与进化。2002年，Watanobe等根据mtDNA控制区域的核苷酸序列分析，复原了日本冲绳岛考古遗址出土猪骨的DNA，并对其与现代野猪、琉球群岛、日本岛、亚洲大陆等地家猪之间的关系进行了探讨。他们指出，古代猪系东亚家猪血统，与琉球群岛的本地野猪相关；清水贝丘（shellmidden）遗址弥生－和平时代，Yayoi－Heian Period出土的猪，出现一个独特核苷酸的插入现象，表明其与琉球群岛的现代野猪有所不同，反映了在弥生－和平时代早期或更早一些时候，亚洲大陆的家猪已被引入到冲绳岛。综上所述，不难预见，随着分子生物学理论和技术的不断成熟，利用古代DNA技术，探索家畜起源及发展的工作必将日益增多。 转贴于

存在问题

无疑，家猪起源的研究业已取得了显著的成就，然而，随着研究的深入，新的问题也不断出现，需要进一步思考和探索。众所周知，野猪经驯化演变为家猪，其过程极其缓慢。而在驯化初期，家猪和野猪间，形态上几乎没有差别，甚至完全没有差别。欲鉴别这一时期的家猪和野猪，主要依赖于形态学研究的动物考古学显得无能为力。即便利用古代DNA技术，原则上也同样难显其能。这一点是最令人困惑的。此外，就目前而言，分子生物学的工作还主要集中在mtDNA方面。而mtDNA是一个单位点的分子标记，具有一定的片面性，难以揭示父系血统对后代基因的作用和影响。实际上，已有不少学者对此提出了质疑。

思 考

袁靖先生认为，人类获取肉食的模式，按时间先后可分为三种，即依赖型、初级开发型和开发型。早期，渔猎是肉食的主要来源，肉食的丰富程度与获取的难易，完全受环境资源的制约，这种获取肉食的模式称为依赖型。之后，除渔猎外，人们学会了某些动物的驯化，开拓了获取肉食的新资源。此时，肉食资源还主要以渔猎为主，原始畜牧业仍然居于辅助地位。这种模式被称为初级开发型。随着畜牧业的发展，渔猎的比例逐渐下降，人们的肉食来源发生了质的飞跃，即肉类的大部分来源于某种驯化家畜，周围环境野生动物已下降成为肉食的次要来源，人们将这种模式称为开发型。显而易见，家猪的起源应当发生在初级开发型阶段，即驯化的开始阶段。

Price认为，所谓驯化，就是经过不同世代的变异积累和环境诱发产生的发育变异之后，一大群动物逐步适应人类需求和封闭环境的过程。Bruford等的驯化定义为：改变动物或植物的遗传特征，使之更符合人类需求的过程。Diamond则认为，野生动物的驯化，需要满足以下条件：1、固定的食物来源；2、生长相当迅速；3、在封闭环境中繁殖；4、 性格柔顺；5、不易惊慌等。以上学者的意见，可将家畜的驯化条件归纳如下：1、动物在人类的干预下经过世代的积累；2、动物与人类的关系极为密切，其食物主要来自人类的供给。显然，如何采用科学方法判断这两个条件是否形成，当是探索家畜起源的关键所在。具体说来，有如下四种方法：

1、食性分析。相对而言，家猪的栖息环境较为狭窄，其食物的来源也十分稳定，并与饲养者的食物基本一致。因此，若以考古遗址出土猪骨为对象，分析它们的稳定同位素C、N和微量元素，了解它们的食性及其变化，并与先民们的食谱相比较，探讨两者之间的关系，可为家猪的起源提供重要的信息。

2、古代DNA研究。驯化初期，交通极为不便，文化交流颇为困难，猪只能近交繁殖。这样，利用RAPD、微卫星等多位点分子标记，可望捋清古代猪个体间的亲缘关系，进而探明它们的世代和谱系关系。无疑，若发现有三代关系，即可推断猪已驯化。

第2篇：分子生物学的发展史范文

1.1现代医学的时间划分

在欧洲,从15世纪后半叶文艺复兴起,以后的400年间为近代医学时期[1]。依据这种划分,从19世纪后半叶开始应为现代医学时期。

1.2现代医学的理论主体

近代医学的主要特点是采用了从生产实践中分化出来的实验这种特殊的实践形式,所以近代医学也称之为实验医学。实验医学是医学发展史上新的突破,是人类医学科学发展的方向[1]。因此可以说,现代医学理论最重要的核心组成部分仍是实验医学。

2关于医学研究基本形式的一般认识

医学有两种基本的认识形式:实验医学和经验医学。实验是为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动[2],是指科学上为阐明某一现象而创造特定的条件,以便观察它的变化和结果的过程[3]。经验通常指感觉经验,即感性认识。是人们在实践过程中,通过自己的肉体感官(眼、耳、鼻、舌、身)直接接触客观外界而获得的对各种事物的表面现象的初步认识。它的本原和内容都是客观的。人们总结经验使它上升为理性认识,是为了把握事物的本质,可以更正确地认识世界和改造世界[3]。我们理解,实验和经验都是人们认识事物的方法,在医学上表现为对人体研究的基本手段不同。经验医学是医学存在的原始形式和基础,其优点是人们可以通过自己的肉体感官去观察任何现象并进行总结,但经验医学受人体肉体感官认识能力的限制,无法透过事物的表面现象去探讨其物质变化的本质;而实验医学是医学研究的高级形式,其优点是可以利用各种现代化科技手段,把人们的认识延伸到肉体感官无法直接接触到的客观外界,但也存在缺点,实验医学的研究受医学实验各种特定条件等的限制,具有局限性。

3现代医学存在的自身缺陷

可以肯定地说,实验医学的研究方法是人类智能最光辉灿烂的结晶之一,其成就是卓越的,但在本文我们只谈其缺陷问题。我们认为,现代医学工作者过于依赖实验医学的研究方法,忽视了哲学的指导作用,因而逐渐地放弃了传统经验医学的可取之处,这种研究方法显然是不科学的,导致了其所建立的理论体系存在着非常明显的片面性和不完整性,造成了难以自我完善的自身缺陷。

4现代医学存在自身缺陷的哲学依据

哲学认为[4]:哲学便是世界观的学问,是世界观的理论体系。哲学作为世界观的学说,它同各门具体科学既有区别又有联系,并同各门具体科学一起共同组成人类知识的大厦。因此,哲学对于各门具体科学就有一般的指导作用,成为研究各门具体科学的世界观和方法论。只有将具体科学的研究工作和哲学的指导结合起来,才能促进科学和哲学的发展。从世界医学发展史上看,医学曾经与哲学互相依存不可分割,自实验医学诞生以后,医学发生了由经验到实验的历史转变,实验医学的优越性使人们的认识能力透过了生命的表面现象而渐渐深入到分子生物学水平。由于医学实验所创造的特定条件和所进行的一切操作或活动都要求必须具备无可置疑的可控性和重演性,因此,哲学在客观上的一般指导作用已越来越被淡化,哲学在目前的医学领域内实际上已没有发挥其应有的指导作用。而缺乏了哲学作指导,现代医学就不能正确认识实验医学的优点和其自身的局限性,不能合理地继承经验医学的优点,因而就不能用整体的、全面的观点去研究人,就不能把有形的物质形式与无形的意识范畴的研究统一起来。

5现代医学存在自身缺陷的医学依据

现代医学是以实验医学为主体而建立的,而实验医学对人仅进行了部分研究。

5.1在研究内容上缺乏全面性

5.1.1对意识的产生以及意识支配行为的机理缺乏深入的研究:现代医学承认意识的存在,但对意识的产生以及意识支配行为的机理研究相对较少。例如:在人的及卵子细胞内肯定不存在人的意识,但由受精卵发育成的婴儿却有了人的意识,在胚胎发育过程中人的意识是如何产生的?

5.1.2对意识作用的本质缺乏深刻的认识:现代医学虽然发现了意识对人体疾病和健康状况有一定的影响,但却未能加以重视,故而并未能对意识、心理、情绪等因素对人体解剖结构和生理机能的直接影响进行深入的探讨并阐明其机理。我们认为,人体之所以能成为一个完整的统一体,就是因为人具有意识,而人的意识是人体内具有能动作用的最高反应控制中心[5]。事实已证明,人的意识对人体的健康状况具有巨大的影响,但现代医学对这个问题的认识却比较肤浅。

5.1.3缺乏对人与社会、人与环境之间相互关系的研究:人与社会及环境时时刻刻都在发生着联系。要建立一个完整的医学体系,对这方面的研究就不能缺少,但现代医学显然没有重视这个问题。杜治政认为[6],现代医学必须加以改造的理由很简单:疾病被告知为多层次的来源,它有生物、分子和遗传方面的起源,也有社会、经济、文化方面的起源。

5.2在研究方向上缺乏整体性

人体结构具有以下两个特点:其一,具有相对独立的专职功能;其二,与机体的其他结构共同组成一个结构和功能的统一体。这就要求我们在进行医学研究过程中,必须正确处理人的整体和部分、全局和局部等各个方面的对立统一关系。而现代医学似乎把分科的精细与研究的深入当成了判断其科研成果是否先进的标准,这些医学工作者们常常忽视人体结构和功能的统一性,在科研工作中仅在自己分科狭小的、局限的领域内片面地追求纵深的认识,而缺乏横向的联系,并没有把自己的研究领域完全融入到人体这个统一体中。这种分科研究的结果根本不能全面完整地认识人。

6现代医学存在自身缺陷的根本原因

现代医学存在自身缺陷的根本原因主要表现在以下三个方面:

6.1没有认识到实验医学研究方法的局限性这主要受以下几个方面的限制:

6.1.1受实验医学本身认识方法的限制:实验医学研究要求所进行的一切实验必须具备科学的可控的重演性,因此,最能发挥实验医学研究优势的领域是对人体物质组成及其功能的研究。但问题是,人不仅具有物质属性,而且具有意识属性,意识本身并不就是物质。也就是说,意识现象的发生并没有具体的物质形态。实验医学对这些目前无法找到实验学依据的生命现象,就没有进行充分地进行研究。

6.1.2受实验医学分科体制和研究者认识能力的限制:实验医学由于分科体制过于精细,缺乏横向的联系,加上受研究者自身经历、哲学素质的限制,因此在目前还不能把人体内所有细胞之间可能的相互作用关系都研究到。

6.1.3受人体生命特征的限制:虽然人体也像是一部“机器”,但人体与没有生命的机器却具有根本的区别。对于任何一部机器,我们都可以随意拆卸或改换。对于人则不同,因为人是有意识有生命的,是一个功能和结构的统一体。

6.2没有认识到经验医学的存在价值我们认为,经验医学研究最大的优点有三个方面:(1)可以研究任何通过肉体感官所获得的生命现象;(2)可以分析所获得的生命现象之间的相互关系;(3)可以利用可靠的经验依据而得出正确的结论。现代医学一个最根深蒂固的错误观念就是认为只有通过“科学实验”研究所得出的结论才是可靠的,因而经验主义的认识在现代医学的理论体系内根本没有立足之地,这是以科学性自恃的现代医学理论最缺乏科学性的地方。

6.3忽视了哲学的指导作用

7现代医学存在自身缺陷的现象

现代医学在研究方法上存在的不科学现象,具体地表现在基础医学及临床医学研究的各个方面。

7.1在基础医学研究方面的自身缺陷

7.1.1不能完整认识细胞的各种结构功能状态:人体组成是以细胞为基本单位的,人体细胞在人体内生存并进行功能活动是受多种因素的调控和制约的。在细胞外,神经、甲状腺素、胰岛素、离子、肾上腺皮质激素等因素均可以对细胞的生命活动发挥作用;而在细胞内,各细胞器的功能活动必然要受到诸如基因突变等生理病理现象的影响。因此在理论上,人体细胞应该有三种基本的结构功能状态:(1)正常状态:人体细胞在正常工作状态下,在结构上相对稳定,各种制约因素都有一个相对稳定的可调控范围,即人体细胞可根据机体的整体需要,接受机体的整体调节,能够在一定的范围之内表现出各种生理的工作状态;(2)疾病状态:当人体细胞由于各种原因而发生了结构和机能的病理变化并有了相应的临床症状和体征时,细胞就处于疾病状态;(3)第三状态[1]:第三状态概念为:无病不等于健康,健康亦非仅仅无病。在健康与疾病状态之间存在着第三状态。但在实际上,现代医学却不能完整地认识细胞的这三种结构功能状态,尤其是第三状态。这是因为,现代医学仅仅在各分科领域内单方面地研究了各种因素对细胞的调节刺激作用,对于基因变化影响的研究也是单方面进行的,而事实上,这些因素对细胞发挥的作用并不是分开进行的,而经常是同时地、协同地进行的。正常状态下细胞的生命活动与这些因素的协同调控作用保持一种动态平衡。但现代医学没有把影响细胞功能和结构的各种因素综合起来,从而研究其对细胞的协同影响,更没能建立一个细胞与各种调控因素之间相互作用的动态平衡及失衡的理论。

7.1.2不能正确认识基因的具体作用:我们认为,基因工程,也就是重组DNA技术的理论基础并非无懈可击。这是因为:基因的化学本质是DNA。当细胞进行某些生命活动需要使用DNA时,其产物仅仅是某种蛋白质,而在这个过程中所产生的蛋白质在细胞内如何进一步加工处理,如何进行使用,并不能由DNA所决定,DNA只不过是蛋白质合成过程中被被动使用的遗传密码[5];其次,组成相应的表型的物质并不仅仅是蛋白质,还有许多其他物质如糖、脂肪等等,这些物质如何组成相应的表型,并不能仅仅由基因所决定。此外,在基因表达过程中尚有胚胎诱导、诱导物、激素等许多因素的参与,因此,现代医学认为受体细胞只要能改变其基因型,就应该能获得相应的表型,这种认识实际上是不确切的。

7.1.3未能建立一个完整统一的基础医学理论体系:现代医学对人体组成的功能研究视野深陷在微观的世界里,先把人体分成系统,再分成器官、组织和细胞而进行精细研究,没有从宏观角度出发,全面地探讨组成人体的60万亿个细胞在意识的调控下组成了一个怎样的多维立体结构,在这个多维的立体结构中人的意识、心、肝、脾、肺、肾、皮肤、毛发、舌、脉等所有组成之间究竟会有怎样的相互影响或相互制约关系。现代医学在病理研究方面仅描述了疾病发生物质变化的具体过程及其结果,而且尚不全面。例如,人体内甲状腺素、胰岛素、肾上腺皮质激素等对人脑细胞的作用是同时而且协同进行的,如果这些因素都发生了超常的改变,此时的人脑细胞会处于什么样的工作状态?

7.2在病因学研究方面存在的问题

现代医学对许多疾病的病因学认识未能全面地进行,没有研究某些疾病之所以发生的启动因素,有关病因学的探讨大多围绕疾病本身进行。其具体表现是:(1)没有深入地研究人的精神因素与疾病的关系;(2)重视了致病的局部因素,而忽略了致病整体因素;(3)缺乏对社会因素与人体疾病之间作用关系的认识。杜治政认为[6],由于疾病结构和病因结构的变化、慢性病、退行性疾病和老年病的增长,社会行为等因素愈来愈成为致病的重要原因;(4)缺乏对环境因素与人体疾病之间作用关系的认识。

7.3在临床医学诊查方面存在的自身缺陷

7.3.1对有明确外在原因所致的疾病,如外伤、传染病等,现代医学忽略了对人体整体损害程度的进一步检查。

7.3.2对于由机体功能状态失调而缓慢发生的疾病,现代医学在临床诊查方法上的问题是:(1)不能检测人体细胞的第三状态;(2)对于某些已患了某种疾病的病人,用现代医学的检查方法进行检查的结果也仅仅提示了其局部病变的一般情况,而忽视了或无能力探寻疾病之所以出现的内外环境。

7.4在临床治疗上存在的问题

7.4.1未能从人体的整体角度去治疗疾病:现代医学在临床治疗上常常只能是通过一些方法中断疾病的病理过程,而无法清除疾病的启动因素。(1)药物治疗常常是仅暂时地解除了导致某种疾病的局部环节,或是给机体以简单的支持治疗,因此,当药物治疗停止后,某些疾病常常是不可避免地出现复发;(2)手术治疗与仪器治疗只能在某种疾病发生以后进行,只能修缮机体的解剖或功能结构,或是去除了已患病组织,但其修复后的结构又处于新的机体失衡状态,而原有的诱发失衡状态未必得以改变,这有可能导致其他疾病出现或所治疾病的复发;(3)对目前世界上兴起的基因诊断和治疗,其理论基础正如本文所述并非无懈可击。

7.4.2未采取有效的方法最大限度地促进病变组织的愈合:治疗疾病的最终目的就是为使病变能够尽快得以修复,但现代医学对如何才能促进疾病的痊愈并没有进行进一步的认识。

第3篇：分子生物学的发展史范文

摘要我国现阶段教育总目标的要求对学生进行辩证唯物主义世界观的教育和爱国主义教育，以及学生的科学态度和良好习惯的培养，卫生健康教育。这也是生物学教学大纲规定的目的要求之一，学校负有提高学生社会主义思想觉悟，使学生有崇高理想和道德品质，以及培养学生辩证唯物主义世界观的任务，根据多年的教学经验，针对生物学教学教材内容，发掘其中爱国主义和辩证唯物主义教育因素，搜集有关方面的资料，对学生进行思想情感教育。

关键词生物学教学；思想情感；教育

我国新课程标准明确规定要对学生进行辩证唯物主义世界观和爱国主义教育，因而各科教学必须在传授知识的同时，有机地进行思想教育。在中学生物学教学内容里，有着丰富的爱国主义和辩证唯物主义教育因素，生物学教师也要把思想教育寓教育与教学中。

一、运用生物学知识对学生进行辩证唯物主义观点的教育

生物学是一门自然科学，在生物科学发展史中，曾经出现过形形的唯心主义理论，如目的论、特创论、物种不变论等，对生物和人体的种种现象作了歪曲的解释，影响了人们对生物作客观的正确的认识。对学生进行辩证唯物主义观点的教育，能使学生免受封建迷信思想的影响，以及各种资产阶级唯心主义思想的侵袭，使学生正确认识生物和人体的生命现象及其活动规律，更好掌握生物学基础知识，并逐渐形成辩证唯物主义世界观。结合教材可进行以下几方面的教育。

1.生物界的一切现象的产生都有其物质基础

地球上一切生物都是由细胞构成的，因此，一切生物都是由自然界最普通的元素所构成的，从而揭示了生物界与非生物界均统一于物质。分子生物学的研究，不仅从分子水平丰富了世界统一于物质的唯物论原理，而且还指出生命现象的物质基础是分子活动。因而通过对蛋白质、核酸等分于结构的研究，以及它们在生物体内的变化活动，可进一步认识生命现象的本质。

2.生物界的一切事物都是运动、发展、变化的

教师在讲述植物类群和动物类群时，使学生了解生物是从简单到复杂，从水生到陆生，从低等到高等不断进化发展的。种子植物由胚发育成具有根、茎、叶、花、果实、种子的植物体；昆虫的变态发育史；蛙的胚胎发育史；哺乳动物例如家兔从受精卵发育成胚胎，胎儿到成体等，使学生了解生物体都经历了由小到大，由幼体到成体的生长发育以至衰老死亡的过程。由此阐明生物界是不断变化发展的，而不是静止不变的。

3.生物界的一切活动都是受一定客观规律支配的

例如农作物的生长发育规律，昆虫的生活史，遗传的三大规律，基因控制性状的规律等。人们认识了生物界的客观规律，就能主动地按照人们的愿望，利用、改造、控制生物，为人类服务。

二、运用生物学教学对学生进行爱国主义、热爱科学的教育

1.讲解我国丰富的动植物资源，激发学生热爱祖国的思想情感

我国历史悠久，土地辽阔，地处寒、温、热带，蕴藏着丰富的动植物资源和珍贵的种类。这些资源既为人们衣、食、住、行等提供了必需的生活资源，也为工农业、医药卫生事业提供了宝贵的原料。如银杏、杉、珙桐、水杉等珍贵植物，有“活化石”之称的大熊猫、白鳍豚等我国特有的珍贵动物。通过讲解这些知识，激发学生热爱祖国的思想情感。

2.讲解我国作物栽培和动物饲养、医术医药方面的悠久历史和丰富的经验，培养学生民族自豪感

我国是研究、利用、驯化动物最早的国家之一，根据科学家考察，600多种经济作物中，起源于我国的占五分之一。我国是世界上水稻栽培最早的国家之一，禾本科稷、黍、粟等原产我国，大豆原产我国，很多柑橘类桃、梅、李、杏等原产我国，我国蔬菜更是举世闻名。猪的饲养，蚕桑的利用，家禽家畜的驯化也有悠久的历史。医药方面，明朝李时珍著的“本草纲目”是世界闻名的医学巨著。1千多年前名医华陀已经运用麻沸散为病人进行全身麻醉，施行外科手术。2千多年前，我国就有一部《内经》医书，对人体解剖病理诊断和防治疾病作了阐述。通过这些知识的学习，进一步培养学生的民族自豪感。

3.介绍我国现代生物科学的研究成果和发展动向，激起学生热爱生物科学，献身于生物学研究的理想

通过讲解我国在人工合成胰岛素、遗传工程、细胞杂交、优生优育、仿生学、环境保护、生态学等方面的研究成果及其展望，使学生认识生物学科与实现社会主义四个现代化的关系，从而明确学习目的，提高学习的自觉性和积极性。

三、利用生物学教学培养学生的科学态度及良好习惯

通过介绍生物科学的重要性，以及生动形象的直观教学，实验教学，观察动植物等课外活动的开展，培养学生学习生物学的兴趣。并从中发现生物学尖子学生，为培养和输送生物科学的研究人才作出贡献。还要在观察实验过程中，培养学生严谨求实的科学态度，不怕挫折、困难的探索精神，同学间互助友爱的协作精神，以及养成爱护实验仪器的良好习惯。

第4篇：分子生物学的发展史范文

【关键词】 生物化学；教学效果；方法

生物化学（与分子生物学）是一门重要的医学基础课，不仅是其它医学课程的重要基础，也是在预防、诊断、治疗、预后判断等各个环节中直接应用的重要工具，尤其是在近年来整个医学发展过程中，生物化学起着“领跑”的作用，更显得十分重要。因生物化学知识庞杂、名词繁多、内容抽象、进展迅速，历来是学生认为难学的一门课程。如何有针对性地运用适宜的教学方法，激发学习兴趣，并使讲授的知识利于理解、便于记忆，从而增强教学效果，是每一个生物化学教师需要思考的问题。笔者根据教学经验，在以讲授法为基础的教学中，采用以下一些方法，对于提高教学效果有一定的帮助作用。

1 精减教材法

教师不能将教材神圣化，而要根据教学的需要对教材内容进行取舍。精减教材可让思路更为清晰，内容更为简便，教学效果更好。

1.1 框架式教学法 框架式教学法告诉我们，每一个学科都有一个系统性、科学性的内在逻辑联系，都由一定的知识结构序列所组成，呈现出一定的规律性的框架形式[1]。学习生物化学要从整体上把握本学科知识体系，洞察各要素之间的内部联系，在头脑中形成框架，而不能纠缠于细枝末节。事实上大脑通常只把自己认为最重要、最感兴趣、刺激性最强的信息贮存下来，形成头脑中的记忆结构，需提取时也是首先从此记忆结构去搜寻相关信息。框架式教学法正是基于学科框架和记忆结构框架理论而展开的。教师在备课时应该对教材进行提炼与消化，通过归纳、合并甚至不惜舍弃部分叙述性内容，将这一框架体系整理出来，化繁为简。框架式教学注重从整体上把握学科体系的框架，注重系统性和内在联系。框架式教学也并非不讲具体内容，而是强调不能陷入具体结构式、反应过程的泥潭。当在头脑中构建好这种框架之后，其实更有助于对具体内容的理解，有助于学生知识体系的主动建构。

1.2 提要法 冗长的文字不利于记忆，在处理教材时，应用最凝炼的文字概括出主要内容以便记忆。比如，“酶有极高的催化效率”可概括为“高效性”，同样“酶的催化活性是可以调节的”可概括为“可调性”，鸟氨酸循环的过程概括为“鸟瓜精”，血糖“有三条来源和四条去路”概括为“来三去四”等等。

2 多方引趣法

学生认为生物化学枯燥而产生畏难情绪，这是学好生物化学的最大障碍。兴趣是最好的老师，如果能将生物化学课上得充满趣味，使学生建立学好生物化学的信心，则会收到事半功倍的效果。课堂教学中，教师要注意语言的艺术性和趣味性，用语要准确精炼、雅而不俗、妙趣横生而又贴近教材。这种能力不仅靠平时知识的积累、语言的锤炼，还要富有“教学机智”。具备了这一层次的能力，课堂上常会咳唾成珠，教学便成为一门艺术。

2.1 利用故事引起兴趣。生物化学发展史上有很多有趣的故事，我们平时要注意收集资料，当讲到相关内容时不妨穿来，既能引发学习兴趣，又能加深对知识本身的理解。例如讲维生素章节时可穿插维生素B1、维生素C的发现过程；讲双螺旋结构时可讲述威尔金斯和富兰克林的故事，并与沃森和克里克的研究作对比，探讨他们的得失。

2.2 比喻联想，激发兴趣。我们在讲授中可以把微观世界的分子比喻成宏观物体，把分子运动比喻成社会现象，甚至大胆科幻，以激发学生的兴趣。例如把酶的竞争性抑制说成是“江湖骗子假郎中，抑制剂把底物充，活性中心上了当，真正底物下了岗”；把蛋白质的生物合成过程比喻成“制造机器人”，在此过程中mRNA是“图纸”，tRNA是“搬运工”，核蛋白体是“车床”，各种氨基酸则是“零部件”。再如讲完ATP合酶的结构后，不妨展开联想：机体内有如此精密的天然“仪器”，我们能否研制出一些人造的“分子仪器”，钻进细胞去发挥作用。

2.3 谐音记忆，富有趣味。利用谐音字对相关知识进行概括处理后，往往形成新奇有趣的语句，记忆方便而且经久不忘。例如：8种必需氨基酸“异苯蛋赖苏色缬亮”，可用谐音记为“一笨蛋来宿舍歇凉”；细胞色素在呼吸链中排列的顺序为：bc1caa3 ，利用谐音记为“笔洗一洗，哎，散（了）”。

3 直观教学法

生物化学知识不仅是微观的而且具有“巨复杂性”，教师只凭语言描述和传统板书很难讲清楚，学生更听不明白。如果把部分内容形象化，就会大大降低学习的难度[2]。

3.1 运用多媒体、模型的展示，让学生能直接“看见”微观世界分子运动的过程。第四军医大学生物化学与分子生物学教研室制作了由100多个FLASH影片组成的动画库，内容涵盖了生物化学和分子生物学的主要内容。在课件中合理选用这些动画，效果十分明显。例如蛋白质生物合成，其过程十分复杂，若用传统教学方法，教师讲授和学生理解都较困难，因而成为一大难点。当采用动画进行演示时，学生感到一看就懂，记忆也深刻。

3.2 把相关内容联想成一定的形象，有助于记忆。例如DNA二级结构，我们可把它想象成旋转楼梯；DNA聚合酶的三维结构则如半闭合的右手[3]。有些名词本身就是根据其形态命名的，比如锌指、亮氨酸拉链等，教师更应抓住其形象特征进行讲解。

3.3 开展课堂实验，展示反应效果。分子的运动是看不见的，但是有些反应效果是可以直接观察到的，将这种结果展示出来常能给人留下深刻的印象。例如：酶的高效性可用小实验证明，糖或脂类在体内氧化释放出的大量能量与在体外燃烧时释放的热能相同，课堂上点燃薯片可让学生有直观感受。

4 歌诀记忆法

歌诀是指句式整齐而又押韵的文体，有的可称为诗歌，有的可称为“顺口溜”。这种形式在我国古代颇为多见，因其便于吟咏和记忆深受人们喜爱。有的中医典籍全书均以歌诀方式记载，医学类其它课程也有大量歌诀。生物化学专业教材难以改写成歌诀，但部分内容仍可一试。较成熟的有三羧酸循环、两种核酸成分比较、竞争性抑制、β氧化、双螺旋结构、苯丙氨酸和酪氨酸代谢、酮体、维生素B1、维生素B6、维生素A、维生素C等内容，在教学中应用效果颇佳。现举两首：（1）鸟氨酸循环：氨和碳根成甲酰，甲酰和鸟生瓜氨，精瓜鸟成循环，尿素生在精鸟间；（2）三羧酸循环：草酰乙酰成柠檬，柠檬又生a酮，琥酰琥酸延胡索，苹果落在草丛中。

5 联系实例法

生物化学是一门基础课，但它在生产生活中都有很多应用的实例。教师如果联系这些实例进行讲解，能使学生感到学有所用，从而学习的目的性更强，主动性更强。

5.1 联系临床 由刘新光、罗德生主编的案例版《生物化学》教材[4]，本着“不改变现在教学体制及核心内容，在教材中增加案例”的原则，在每章安排1～2个临床案例，结合每章生物化学知识解释发病机制、讨论治疗方案或药理作用。这些案例既贴近教学又密切结合临床，把不少知识融入生动的案例，避免了一味枯燥的理论。

5.2 联系科研前沿 生物化学是一门前沿学科，每年都有新的进展，在讲到相关知识时，教师若能将前沿知识深入浅出的予以介绍或插入与之相关的诺贝尔生理学或医学奖和化学奖的成果，则更能体现生物化学作为前沿学科、带头学科的地位，也可提高学习兴趣和科学兴趣。

5.3 联系现实生活 生物化学与生活密切相关，教师可选择学生感兴趣的话题引入教学，既能提高学习兴趣，也有利于生物化学知识的运用。

除此之外还有多种方法可供选择，如设疑法、归谬法、游戏法、头脑风暴法等。各种教学方法应灵活应用，既要避免照本宣科式的呆板教学，也要避免因一味追求形式而忽视了教学内容本身，反而造成教学效果不佳。

综上所述，生物化学教师应该通过思考、总结和学习，掌握一套适应于本学科特点的行之有效的教学方法，克服生物化学教学中的难关，充分调动学生的主观能动性，增强教学效果，提高教学质量。

参考文献

[1] 张春晶，高涵，冯丽，等.“框架式”教学法在生物化学理论课中的应用研究[J].中国现代医学杂志，2006，16（9）：1437-1439.

[2] 肖湘，贺加.几种常见的医学教学方法[J].西北医学教育，2007，15（4）：612-614.

第5篇：分子生物学的发展史范文

[关键词]理论层次 作用范围 演进

中图分类号：F061.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0290-01

二、从达尔文近代生物进化论到古尔德等的现代生物进化论，说明生物理论的层次性和演进性

达尔文进化论是19世纪最伟大的科学发现之一，是现代生物学的基石，它首次向世人勾画出生命由简单到复杂、由低级向高级发展的图式，为生命科学的研究和发展奠定了科学的基础，并重创了“神创论”。

达尔文的进化论对人类进步起了巨大的推动作用，在数千年的人类文明史和科学技术发展史上能起如此巨大作用的理论没有几个。生物进化论的创立，自然选择理论的传播，奠定了生命科学发展的基础，亦使人们的世界观产生了根本性的变化，它在今天显然还是有用的。然而，任何伟大学者及其显赫的理论都受到历史的局限，达尔文及其进化论也是这样。

达尔文进化论的核心是自然选择，以及与自然选择相关的生存竞争和渐变论。

达尔文认为一切生物都是由自然来进行选择的。但“自然选择”并不是唯一法则，近数十年的研究发现，进化是多渠道的，不但有（带方向性的）自然选择，而且也有中性选择。中性学说是在1968年由日本遗传学家木村资生首先提出，也叫分子进化中性学说。1969年，美国学者J.L.金和T.H.朱克斯用大量分子生物学实验和资料肯定了这一学说。该学说认为，生物在分子水平的大多数突变是中性的或近似中性的，它们既没有好坏利害之别，又没有适应和不适应之分，因此自然选择对它们不起作用。

“生存竞争”的理论是达尔文进化论自然选择学说的前提和基础。达尔文认为，动、植物界存在着十分剧烈的生存竞争。在这种竞争下，适者生存，不适者被淘汰；物种有利的变异将被保存下来，不利的变异则被淘汰，逐渐积累的有利变异结果形成了新种。“生存竞争”理论是达尔文对生命科学的又一个重大贡献。但是，生态学研究的深入，尤其是20世纪60年代以来生态系统的研究成果告诉人们：在自然界，任何物种或个体、任何一个种群和群落都处于一定的生态系统之中，既不存在脱离于生态系统的孤立物种和个体、种群和群落，也不存在脱离于生物物种和个体、种群和群落的生态系统。生态系统内的生物个体、物种、种群、群落的内部，以及它们之间，它们与环境的关系，不但有竞争，又有协同发展。达尔文只看到了生物的竞争，没有认识到它们之间的相互依赖，协同进化。我们知道，昆虫在寻花采蜜的时候，也为植物完成了授粉作用。在这一过程中，昆虫得到食物，花得以授粉，动物与植物彼此受益，相得益彰。这种相互依赖的关系有时甚至协同进化出令人惊讶的现象，动植物的一方仿佛完全是为了适应另一方而存在，如蝴蝶的口器刚好适合兰花的唇瓣，一些花筒的长度和形状恰巧与采蜜蜂鸟的喙相吻合。

英国地质学家赖尔的均变论对达尔文产生了重大影响，所以，达尔文一再宣称：“自然界没有飞跃”。他的观点是渐进的理论，即生物个体在长时间的演化中，经过自然选择，其微小的变异积累为显著的变异，于是形成新的物种或新的亚种。但事实上，30多亿年的生命演化史上爆发性发展的现象屡见不鲜，自然界和生物界的飞跃也是一个接一个。例如，被美国《纽约时报》列为20世纪最惊人的科学发现之一的我国云南的澄江动物群既是世界上目前所发现的保存最为完整的、古老的带壳后生动物群，亦是世界上公认的爆发性跃进的进化动物群。其实，类似澄江动物群代表的“寒武大爆发”那样的跃进性进化现象，在生命演化史上还有许多，如“埃迪亚卡拉大爆发”、“三叠大爆发”、“早第三纪大爆发”等。

生物经历了萌生、发展、壮大等过程之后，其最后的归宿则是灭亡。这是任何一种生物都逃脱不了的命运。达尔文只承认渐灭，不承认突灭。他在《物种起源》中说：“确信通常的世代演替没有一次中断过，没有任何激变曾使整个世界变成荒芜”，还认为承认突灭“是已经走进了神秘的领域，不再属于科学的领域”。

其实，自然界不单存在着达尔文所主张的渐灭，还存在着达尔文所不承认的突灭。即在较短时间内的生物整体性地灭亡，例如恐龙类动物在白垩纪末期整体地突然灭亡，也就是集群性绝灭。在漫长的生命演化历史上，生物整体性的突然灭亡（简称突灭）时有发生。自距今5.7亿年的寒武纪初以来，有人统计明显的生物突灭事件有15次。其中“奥陶大绝灭”、“泥盆大绝灭”、“二叠大绝灭”、“白垩大绝灭”4次事件是大家所公认的。例如，在“二叠大绝灭”事件中，仅海洋动物当时即绝灭了200多个科，海洋无脊椎动物当时约有700个属绝灭。

寒武纪大爆发是达尔文生前最困惑的一个科学问题，因为在这一时期，即在距今5.3亿到5.4亿年前，地球上突然出现了与该时期不相吻合的各种各样的、丰富的动物门类，所以他在《物种起源》的后记中说无法解释这一事实。

达尔文进化论的基本观点是“适者生存”，而瑞士籍华人许靖华院士（外籍院士）在他的《大灭绝》一书提出了“幸者生存”的观点，他认为决定生物生死存亡的是机遇，而不是优越性。因此，适者生存是存在的，机会也存在，必然也存在，都不能片面。情况往往是，生存的优势特征，在经过一段时间之后就有可能变成弱势。我们现在的人类，对自然的需求越来越多，就像恐龙时代的恐龙一样，如果真的极端环境来了，第一个进入绝灭的就可能是人类。

进化有偶然，也有必然。必然是因为它受物理、化学自然规律的调控。偶然往往是事物的初始状态。比如一个乒乓球从桌子上掉下来，由于有风力等因素，人们就很难预测它会掉在什么地点。两个乒乓球碰在一起，人们就更难判断它们的走向，这是一个复杂系统，有多种因素参与其中。但是，乒乓球一旦弹了起来，人们就看到了它的规律。生物进化也是这样，有偶然，也有必然。

进化是否只有一个方向，只是从简单到复杂、从低级到高级，有没有从复杂到简单、从高级到低级这种现象的发生？两种方向都有。比如说寄生虫，它是退化的。它的眼睛几乎没有什么用处，它不需要眼睛。由于它是喝流体的，牙齿它也不需要。

从今天的观点来看，达尔文的进化论存在诸多缺陷。

达尔文进化理论的一个重要缺陷是否认突变，他的自然选择解决不了突变问题。同时，达尔文也不了解遗传的内在机制，这条道路是由达尔文同时代的奥地利牧师、生物研究者孟德尔开创的。

鉴于大量新事实，美国科学家埃德雷奇和古尔德于1972年提出了一个全新的生物进化理论―――“间断平衡论”。该理论指出，生物的进化不像达尔文所强调的那种连续渐进的进化过程、线性进化模式和缓慢变异积累的新种形成作用，而是渐进与跃进交替的进化过程、间断平衡的进化模式，以及基因突变或地理隔离的成种作用。该理论较合理地解释了生命演化史上的很多记录，最为重要的一点是指出了生物界的进化不但有渐进，而且有跃进。达尔文的“自然界无飞跃”观点在理论上和实践上都是站不住的。

近几十年来出现了“进化论的综合”，这种综合不是反对整个进化论，而是对简单的自然选择学说和渐变论的挑战。

第6篇：分子生物学的发展史范文

1转化医学的兴起要求基础医学与临床医学的交互统一

现代医学发展出现了二律背反的态势:一方面，医学科学与技术发展迅猛，医学研究已经不满足于普通病理生理学的研究，而是继续探索分子病理机制，力求从基因水平对疾病进行诊断治疗;另一方面，随着人类寿命的延续，健康成为人们当下的第一医学需求，而老龄化社会中人类健康状况持续恶化，现代医学“诊断明确、治疗单一”的发展水平远远不能满足人类维系健康的需要。其中一个重要原因，就是传统教学中医学基础理论研究与临床实践之间存在难以逾越的鸿沟。转化医学是在当前医学教育体系“偏理论轻实践”的情形下应运而生的，其概念源自美国Science杂志1992年提出的“BenchtoBedside(B-to-B)”，即是寻求将基础研究成果尽快应用到临床实践的科学，目的就是消除理论研究与临床实践间的屏障。

作为一名医生成长的起点，医学教育应逐渐融入转化医学模式，即一方面需要适应医学发展的状况，另一方面更要体现医学发展的要求。而目前我国医学研究生的教育被严格划分为基础医学和临床医学。在基础医学的教学过程中，由于教学过程中对专业的具体强化，在理论授课时不重视与临床知识的呼应，容易导致理论知识和临床应用相互脱节的情况。而在临床教学过程中，重实用性轻理论的教学模式及对于临床与理论相结合的必要性的认识不足，常使学生“知其然而不知其所以然”，获得的往往是一些粗浅的治疗思路，而难以探寻疾病表象下隐藏的分子病理学机制，从临床工作中寻找突破点来进行未知科学理论的研究探索更无从谈起。在医学研究生的教育中，应重视基础医学和临床医学相结合，科研能力和实践能力有机结合，从而构建全新的教学模式，对于提高医学教学的效率、培养更多应用型人才具有积极的促进作用。

2在医学研究生教学工作中培养科研能力的方法

科研思路来自于临床，科研工作服务于临床。1810年德国柏林大学建立初始，即提出了著名的“洪堡精神”，即尊重学术自由和教学与科研相结合。这是洪堡的大学理念的核心，也是洪堡精神的实质所在。作者认为，在医学研究生培养过程中，也应充分贯彻该精神，达到科研和教学、实践的有机统一。作者结合多年的研究生培养经历与思考，提出了以下几个教学思路:(1)师生互动，开放式教学。在临床实践中，力求在以往教师授课、学生记录学习的教学模式基础上，逐渐重视和应用启发式教学法，对于疑难病例，与学生积极讨论其可能的发病机制，引导学生深入思考，联系基础医学理论，调动学生科研思路和深入挖掘的积极性。同时结合已有的实验基础，师生共同探讨，深入分析，结合理论知识引导学生解决临床问题。采用的方法主要有:启发式提问、开放式讨论、头脑风暴、角色模拟，同时利用多媒体、国外教学视频等，提高学生在科研方面的兴趣和思考能力，为进一步发掘有价值的科研问题从而深入研究打下坚实的基础。(2)组织文献学习及讨论，激励学生的科研兴趣。在临床实践过程中，不断接触新兴发展的科研技术和学科的新动向，对提高研究生的科研能力有很大的促进作用。组织文献学习可以尽可能增加学生互相接触的机会，并促使学生能主动追寻学科动向，树立适合自己的目标。应努力做到每位学生均能独立进行数次不同类型的完整的文献汇报，同时培养研究生的口头表达能力。文献阅读是促使科研思路提高的重要方法，主要阅读本专业国际上有影响的期刊文献，注意精读和泛读相结合，对于需要精读的文献应定期在学科或小组内交流，重点汇报作者为什么做这个工作，提出了什么问题或假说，为了验证这个假说是如何设计的，最终的结论是什么，从所读文献中自己得到了什么启发或体会等。一次完整的汇报过程可以使学生对科研思路有更直观的感受，并逐步形成科研惯性和自我促进的意识。(3)重视研究生团队的培养和合作精神。在研究生团队的培养过程中，团队成员各司其职而又互补渗透显得尤为重要。每个研究生有其独特的见解和兴趣点，团队中各成员的互补能更好地引导和开发其科研潜能，并增强其责任心，达到“1+1＞2”的作用。主要采用的方法有:设立科研小组，由一名成员担任小组长，带领组员进行一项完整的科研设计，从查阅文献、综述到设计实验方案，从实验技术的学习到实验结果记录和数据统计，贯彻完整科研流程和思路，并培养其独立撰写开题、中期和结题汇报的能力;积极召开组会或汇报会，每人定期汇报自己的课题进展情况并提出目前的困难及阻碍，团队成员互相探讨解决，以求培养团队互助合作的关系，达到提高团队科研能力、增强其感情和凝聚力的目的。(4)提供实验室，增加实验动物学、细胞生物学及分子生物学在临床科研设计中的比重。医学科研问题的解决方案是立足于病理学、病理生理学、组织学、病理学、细胞学和分子生物学复杂的验证过程，而在实验室的投入往往反映了一个学科研究深入的程度和研究生科研能力的水平。实验环境的提供、实验动物的购买、实验耗材的消耗、实验仪器的购买维护等均需耗费大量的人力、财力，但其对研究生科研能力的培养是不可替代的。

第7篇：分子生物学的发展史范文

近年来，随着信息技术的不断发展，医学生接受知识的途径变得更加宽广。随着细胞生物学、分子生物学等基础医学的快速发展，医学生对知识的需求已经不再局限于医学教科书，他们或从网络，或从期刊中接触较为前沿的基础医学知识[1]。因此，学生们迫切需要在临床教师授课过程中，将现在的临床知识与较为前沿的基础医学知识贯穿起来系统讲授。而临床医师在平时的学习中，往往更加注重临床知识，对基础医学知识的再学习较少。同时，他们在临床课程学习中，也经常提出与较为前沿的基础知识相关的临床问题，使得临床医师应当加强自身的基础医学知识再学习[2-3]。继续医学教育是临床教师获得知识的主要途径之一[4]。当前，我国的继续医学教育仍存在较多的问题[5]。在对医院临床医师的继续医学教育中，基础医学知识的教育比重相对较少[6-7]。

1 当前我国医学教育中，基础医学与临床医学知识缺乏有效统一

在医学发展中，基础医学与临床医学是相辅相成，互相促进的[8]。近年来，随着医学教学的改革，在基础医学与临床医学知识的统一方面也取得了一定的成绩，但还没有达到有机的结合。医学生具有双重身份，他们既是学生，又是未来的医生。由于基础医学教师对临床知识知之较少，因此在基础医学授课过程中，很难将基础知识与临床问题紧密联系起来。当医学生进入临床见习、实习阶段后，由于临床教师对较新的基础知识缺乏深入学习，因此不可避免应用故有的知识来解释疾病的发生发展，有的临床教师甚至回避基础知识，经常导致学生不能很好地将前面所学的基础知识与临床疾病的发生发展有机地统一起来。临床教师是医学生求学过程中接触的最后的教师，也是他们能否学以致用的重要决定者。临床教师在临床教学过程中，不仅仅是临床知识的传授，更应当是基础与临床知识统一体的传授与发展。因此，临床教师对基础医学知识的掌握程度在一定意义上决定了医学教学的成败。提高临床教师队伍基础医学知识水平是医学生的需要，是医学教学改革的需要，更是培养和造就合格医学人才的需要[9]。

2 继续医本文由收集整理学教育中基础医学继续教育所占比重较少

纵观当今针对临床医生的继续教育，不难发现，大多数是针对疾病的临床诊治，而少有关于疾病的发生、发展机制的探讨。关于疾病的发生、发展等方面的基础知识更多出现在科研报告以及文献中。医学的发展使学科分细化，不同学科医师对其他学科的了解也逐渐减少，尤其在大型的医院更是如此。虽然现在的职称等体系对临床医师掌握前沿知识方面起到了促进作用，但大多数临床医师仍缺乏对前沿基础医学知识的了解。在医院开展的继续医学教育中，多数为临床知识的再教育[10]。

3 临床医学与基础医学知识的相互统一是提高医学教学水平的关键

3.1 基础医学知识是临床医学发展的基础：回顾历史，临床医学研究的进步主要是源于基础医学研究的进展：16世纪，随着人体结构的揭示，解剖学开始出现并迅速发展；17世纪，血液循环的发现引起生理学的一次飞跃；18世纪，开始了实验研究；19世纪发现了细胞和细菌，而麻醉、无菌和灭菌则奠定了外科的基础；20世纪，药物研究及抗生素的应用有效地控制了传染病，正是由于基础医学研究的飞速发展，形成了目前的临床专科。基础医学在现代医学发展中起着关键的作用。临床医学中对疾病的认识和治疗是和基础医学知识密不可分的。

3.2 基础医学是临床医学研究发展的方向和保证：临床医学的发展以基础医学研究为基础，同时又为基础医学研究工作指明具体的方向，基础医学研究为临床医学研究提供有效的科学技术手段和理论研究基础，其最终目的就是要从本质上认清临床疾病的性质，从根本上找到疑难并征得诊断方法和治疗手段。

3.3 临床医学与基础医学有机统一结合是医学发展的有力保障：纵观医学科学的发展史，临床医学研究与基础医学研究一直是齐头并进的。从16世纪到20世纪，临床医学中疾病的研究工作一直是基础医学所必须优先解决的课题，用于基础医学研究的材料资源多数都来自于临床医学研究的长期积累，只有经过长时间、多角度、多途径的临床医学研究之后，才能得到真实的、有价值的临床资料，从而为基础医学研究发现和解决疾病的发生、发展问题提供强有力的保证。临床医学研究以基础医学研究为基础，反过来又推动了基础医学研究的发展。现代医学教育模式的发展对临床教师提出了新的要求，即要求其既要熟练掌握临床专业知识技能，又要了解相关的基础医学前沿知识。临床医学是最终将基础医学知识运用并检验的标准，只有真正做到临床与基础医学的统一结合，才能使现代临床医学健康快速发展[11]。

4 提高临床教师队伍基础医学知识水平的举措

4.1 深入理解认识：临床教师应在深入理解临床医学与基础医学的辩证统一关系基础上，不断用新的基础医学知识更新自己，用新的观点去理解并阐明疾病的发生、发展，并将其传授给医学生。在临床教学过程中，在传授学生临床知识技能的同时，还要将与疾病相关的基础医学知识融入其中，使医学生能够在临床学习过程中，将基础知识与临床知识紧密联系起来，使学生从细胞、基因、分子水平认识疾病诊治过程。培养学生脑、手结合，培养他们缜密的临床思维。

第8篇：分子生物学的发展史范文

[关键词]医学影像技术；发展；热点

The Past， Present and Future of Medical Imaging Technology and Equipment

Abstract： With progress of technology medical imaging technology makes considerable development and the position in the medical field will be even more important .this paper shows the developing process of medical imaging technology ，the achievement of medical imaging technology accomplished during the recent years and discuss what will be the next hot area.

Key words：medical imaging technology；develop；hot area

宇宙之万物，无不由分子组成。而组成分子的原子，则是由原子核和围绕原子核旋转的电子组成。人们通过对分子，原子的研究， 终于在1895年伦琴发现了X-ray，这是20世纪医学诊断学上最伟大的发现。X-RAY透视和摄影技术作为最早的医学影像技术，直到今天还是使用最普遍且有相当大的临床诊断价值的一种医学诊断方法。医学影像技术主要是应用工（程）学的概念及方法，并基于工（程）学原理发展起来的一种技术手段（包括原理、方法、装置及程序），其实医学影像技术还是医学物理的重要组成部分，它是用物理学的概念和方法及物理原理发展起来的先进技术手段。医学影像信息包括传统X线、CT、MRI、超声、同位素、电子内窥镜和手术摄影等影像信息。它们是窥测人体内部各组织，脏器的形态，功能及诊断疾病的重要方法。随着医疗卫生事业的发展，以胶片为主要方式的显示、存储、传递X-ray摄像技术已不能满足临床诊断和治疗发展的需求，医疗设备的数字化要求日益强烈，全数字化放射学、图像导引和远程放射医学将是放射医学影像发展的必然趋势。

1 传统摄影技术在摸索中进行

1.1 计算机X线摄影

X射线是发展最早的图像装置。它在医学上的应用使医生能观察到人体内部结构，这为医生进行疾病诊断提供了重要的信息。在1895年后的几十年中，X射线摄影技术有不少的发展，包括使用影像增强管、增感屏、旋转阳极X射线管及断层摄影等。但是，由于这种常规X射线成像技术是将三维人体结构显示在二维平面上，加之其对软组织的诊断能力差，使整个成像系统的性能受到限制。从50年代开始，医学成像技术进入一个革命性的发展时期，新的成像系统相继出现。70年代早期，由于计算机断层技术的出现使飞速发展的医学成像技术达到了一个高峰。到整个80年代，除了X射线以外，超声、磁共振、单光子、正电子等的断层成像技术和系统大量出现。这些方法各有所长，互相补充，能为医生做出确切诊断，提供愈来愈详细和精确的信息。在医院全部图像中X射线图像占80%，是目前医院图像的主要来源。在本世纪50年代以前，X射线机的结构简单，图像分辨率也较低。在50年代以后， 分辨率与清晰度得到了改善，而病人受照射剂量却减小了。时至今日，各种专用X射线机不断出现，X光电视设备正在逐步代替常规的X射线透视设备，它既减轻了医务人员的劳动强度，降低了病人的X线剂量；又为数字图像处理技术的应用创造了条件。随着计算机的发展数字成像技术越来越广泛地代替传统的屏片摄影现阶段，用于数字摄影的探测系统有以下几种: （1）存储荧光体增感屏[计算机X射线摄影系统（computer Radiography.CR）]。(2)硒鼓探测器。（3）以电荷耦合技术（charge Coupled Derices.CCD）为基础的探测器 。（4）平板探测器（Flat panel Detector）a:直接转换（非晶体硒）b：非直接转换（闪烁晶体）。这些系统实现了自动化、遥控化和明室化，减少了操作者的辐射损伤。

1.2 X-CT

CT的问世被公认为伦琴发现X射线以来的重大突破，因为他标志了医学影像设备与计算机相结合的里程碑。这种技术有两种模式，一种是所谓“先到断层成像”（FAT），另一种模式是“光子迁移成像”（PMI）。

1.3 磁共振成像

核磁共振成像，现称为磁共振成像。它无放射线损害，无骨性伪影，能多方面、多参数成像，有高度的软组织分辨能力，不需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点。

1.4 数字减影血管造影

它是利用计算机系统将造影部位注射造影剂的透视影像转换成数字形式贮存于记忆盘中，称作蒙片。然后将注入造影剂后的造影区的透视影像也转换成数字，并减去蒙片的数字，将剩余数字再转换成图像，即成为除去了注射造影剂前透视图像上所见的骨骼和软组织影像，剩下的只是清晰的纯血管造影像。

2 数字化摄影技术日臻完善

1981年6月在布鲁塞尔召开的第15届国际放射学会学术会议上，首次提出了数学化X线成像技术的物理概念及临床应用结果。使医学影像技术步入了数字化的新纪元。事实上，医学影像技术的数字化趋势在近10多年已渐趋明晰。时至1998年，体现国际医学影像技术最高水平的“北美放射学年会”，不论从学术报告及展览中均体现出医学影像设备的数字化是大势所趋。

数字X射线摄影的成像技术包括成像板技术、平行板检测技术和采用电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术。成像板技术是代替传统的胶片增感屏来照相，然后记录于胶片的一种方法。平行板检测技术又可分为直接和间接两种结构类型。直接FPT结构主要是由非品硒和薄膜半导体阵列构成的平板检测器。间接FPT结构主要是由闪烁体或荧光体层加具有光电二极管作用的非品硅层在加TFT阵列构成的平板检测器。电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术结构上包括可见光转换屏，光学系统和CCD或CMOS。

3 成像的快捷阅读

由于成像方法的改进，除了在成像质量方面有明显提高外，图像数量也急剧增加。例如随着多层CT的问世，每次CT检查的图像可多达千幅以上，因此，无法想象用传统方法能读取这些图像中蕴含的动态信息。这时在显示器上进行的“软阅读”正在逐渐显示出其无可比拟的优越性。软拷贝阅读是指在工作站图像显示屏上观察影像，就X线摄影而言这种阅读方式能充分利用数字影像大得多的动态范围，获取丰富的诊断信息。 4 PACS的广阔发展空间

随着计算机和网络技术的飞速发展，现有医学影像设备延续了几十年的数据采集和成像方式，已经远远无法满足现代医学的发展和临床医生的需求。PACS系统应运而生。PACS系统是图像的存储、传输和通讯系统，主要应用于医学影像图像和病人信息的实时采集、处理、存储、传输，并且可以与医院的医院信息管理系统放射信息管理系统等系统相连，实现整个医院的无胶片化、无纸化和资源共享，还可以利用网络技术实现远程会诊，或国际间的信息交流。PACS系统的产生标志着网络影像学和无胶片时代的到来。完整的PACS系统应包含影像采集系统，数据的存储、管理，数据传输系统，影像的分析和处理系统。数据采集系统是整个PACS系统的核心，是决定系统质量的关键部分，可将各种不同成像系统生成的图象采入计算机网络。由于医学图像的数据量非常大，数据存储方法的选择至关重要。光盘塔、磁带库、磁盘陈列等都是目前较好的存储方法。数据传输主要用于院内的急救、会诊，还有可以通过互联网、微波等技术，以数据的远距离传输，实现远程诊断。影像的分析和处理系统是临床医生、放射科医生直接使用的工具，它的功能和质量对于医生利用临床影像资源的效率起了决定作用。综上所述，PACS技术可分为三个阶段，（1）用户查找数据库；（2）数据查找设备；（3）图像信息与文本信息主动寻找用户。

5 新型技术----分子影像

随着医学影像技术的飞速发展，在今天已具有显微分辨能力，其可视范围已扩展至细胞、分子水平，从而改变了传统医学影像学只能显示解剖学及病理学改变的形态显像能力。由于与分子生物学等基础学科相互交叉融合，奠定了分子影像学的物质基础。Weissleder氏于1999年提出了分子影像学的概念：活体状态下在细胞及分子水平应用影像学对生物过程进行定性和定量研究。

分子成像的出现，为新的医学影像时代到来带来曙光。基因表达、治疗则为彻底治愈某些疾病提供可能，因此目前全世界都在致力于研究、开创分子影像与基因治疗，这就是21世纪的影像学。 新的医学影像的观察要超出目前的解剖学、病理学概念，要深入到组织的分子、原子中去。其关键是借助神奇的探针--即分子探针。到目前为止，分子影像学的成像技术主要包括MRI、核医学及光学成像技术。一些有识之士认为；由于诊治兼备的介入放射学已深入至分子生物学的层面，因此，分子影像学应包括分子水平的介入放射学研究。

6 学科的交叉结合

交叉学科、边缘学科是当今科学发展的趋势。影像技术学最邻近的学科应为影像诊断学。前者致力于解决信息的获取、存储、传输、管理及研发新的技术方法；后者则将信息与知识、经验结合，着重于信息的内容，根据影像做出正常解剖结构的辨认及病变的诊断。两者相辅相成，互为依托。所以，影像技术学的发展离不开影像诊断学更密切地沟通与结合将为提高、拓展原有成像方式及开辟新的成像方式做出有益的贡献。医用影像诊断装置用于详细地观察人体内部各器官的结构，找出病灶的位置毫克大小，有的还可以进行器官功能的判断 。还有医用影像诊断装备情况，已成了衡量医院现代化水平的标志。

7 浅谈医学影像技术的下一个热点

医疗保健事业在经济上的窘迫使得90年代以来，成为一个没有大规模推广一种新的影像技术的、相对沉寂的时期，延续了一些现有影像技术的发展，使得他们中至今还没有一种影像技术能对影像学产生巨大的影响。随着科技的发展，最近逐渐发展起来的一批有希望的影像技术。如：磁共振谱（MRS），正电子发射成像（PET）单光子发射成像（SPECT），阻抗成像（EIT）和光学成像（OCT或NRI）。他们有可能很快成为大规模应用的影像技术，将为脑、肺、乳房及其他部位的成像提供新的信息。

7.1 磁源成像

人体体内细胞膜内外的离子运动可形成生物电流。这种生物电流可产生磁现象，检测心脏或脑的生物电流产生的磁场可以得到心磁图或脑磁图。这类磁现象可反映出电子活动发生的深度，携带有人体组织和器官的大量信息。

7.2 PET和SPECT

单光子发射成像（SPECT）和正电子成像（PET）是核医学的两种CT技术。由于它们都是接受病人体内发射的射线成像，故统称为发射型计算机断层成像（ECT）。ECT依据核医学的放射性示踪原理进行体内诊断，要在人体中使用放射性核素。ECT存在的主要问题是空间分辨率低。最近的技术发展可能促进推广ECT的应用。

7.3 阻抗成像（EIT）

EIT是通过对人体加电压，测量在电极间流动的电流，得到组织电导率变化的图像。 目的在于形成对体内某点阻抗的估计。这种技术的优点是，所采用的电流对人体是无害的，因而对成像对象无任何限制。这种技术的时间分辨率很好，因而可连续监测实际的应用，已实现以视频帧速的医用EIT的实验样机。

7.4 光学成像（OTC或NIR）

近期的一些实质性的进展表明，光学成像有可能在最近几年内发展成为一种能真正用于临床的影像设备。它的优点是：光波长的辐射是非离子化的，因而对人体是无伤害的，可重复曝光；它们可区分那些在光波长下具有不同吸收与散射，但不能由其它技术识别的软组织；天然色团所特有的吸收使得能够获得功能信息。它正在开辟它的临床领域。

7.5 MRS

MRS是一种无创研究人体组织生理化的极有用的工具。它所得到的生化信息可与人体组织代谢相关联，并表明它正常组织的方式有差别。目前MRS还没有常规用于临床，但已有大量技术正在进行正式适用。

上述的几个先进的技术，究竟哪一个能成为医学影像技术的热点，我们认为应要有最大效益、安全和经济是最为重要的。在逝去的20世纪，医学影像技术经历了从孕育、成长到发展的过程，回顾过去可以断言它在防治人类疾病及延长平均寿命方面是功不可没的。在一切“以人类为本”的21世纪中，人们将继续用医学影像技术来为人们的健康服务。

参考文献

[1] 严汉民. 核医学影像设备的发展与临床应用[J]. 医疗设备信息，2003，18（8）：1—2、12

[2] 杨秀琼. 医用图像诊断装置进展[J]. 世界医疗器械，1995，1（1）：45—48、58

第9篇：分子生物学的发展史范文

自然科学研究是人类最富有创造力的社会活动，这一探索过程是科学工作者不断发现问题、提出问题和解决问题的过程。从某种意义上讲，自然科学发展史就是一部发现问题和解决问题的历史。科学研究活动作为一种探索和揭示自然界奥秘的过程，大体上可分为五个阶段：第一阶段是发现和提出问题；第二阶段是搜集有关该问题的感性材料或经验事实；第三阶段是对搜集到的经验事实进行分析整理；第四阶段是在整理经验事实的基础上提出有关科学假说，对有关经验事实进行统一解释，即解决原先提出的问题；第五阶段是对科学假说或解释进行严格检验或验证。科学研究过程的这五个阶段密切联系、环环相扣，并相互影响、相互作用，共同组成了自然科学的过程性系统。科学哲学家波普尔坚持认为，科学研究起始于问题，因为有了问题才能引发研究。当确定了所要研究的问题后，科学工作者为了解决问题，就要搜集尽可能多的感性材料或经验事实。众所周知，为了获取解决有关问题的经验事实，通常是运用观察和实验方法。实验方法之所以成为近代科学研究的重要手段，是因为它本质上是科学工作者运用人工方法“创造”自然现象。由于这些自然现象是科学工作者根据一定理论的指导有目的、有意识地“创造”出来的，所以它可以为科学工作者提供系统的、精确的、典型的、纯粹的、定向的、专业的经验事实，从而使他们获得科学研究所需的数量多、质量高的感性材料。事实上，今天科学研究所需的绝大部分感性材料或经验事实都是通过实验方法得到的。科学工作者获得了大量有关经验事实后，就必须运用归纳、演绎、分析、综合、分类、类比、比较等方法对之进行整理加工，然后在此基础上提出有关科学假说，对这些经验事实作统一解释和推演出有关结论（如定律、预言等）。那么，人们如何才能知道科学工作者提出的科学假说究竟是否正确呢？或者说，人们如何检验、判断科学假说的对错呢？不用说，只有通过经验对照加以检验或判断。如前所述，由于实验方法能够为科学工作者提供系统的、精确的、典型的、纯粹的、定向的、专业的经验事实，所以，今天绝大多数科学假说都要通过实验才能得到严格检验。科学史上这样的例子可以说是数不胜数。比如，生物界为什么总是遵循“种瓜得瓜，种豆得豆”的遗传规律，无一例外，这一遗传现象的背后原因究竟是什么？遗传学的先驱和奠基人奥地利科学家孟德尔首先发现并提出了这一人们司空见惯的问题，并着手进行解决。为了搜集解决这一问题所需的感性材料，孟德尔用豌豆做杂交遗传实验，并进行了长时间的观察，得到了系统、丰富的第一手科研材料。在此基础上孟德尔对所获得的这些感性材料进行了科学的比较、分类、分析、综合和归纳，最后，他得出了奠定生物遗传学的两大基本规律：孟德尔分离定律和孟德尔独立分配定律。这两大定律在后来分子生物学的发展中得到了充分验证，从而极大地推动了分子生物学的进步。20世纪美国生物学家摩尔根在他的基础上进行了进一步研究，并最终搞清楚了生物的遗传基因在生物遗传中的决定性作用。很显然，科学研究作为人类探索自然界活动的一种过程性系统，其五个组成部分是紧密联系、不可分割的，它们共同构成了一个有机整体。

二、作为社会文化组成部分的自然科学系统

“科学是一种文化过程。”［3］1因此，“作为一种文化现象，科学同其他文化现象一样，也表现出强烈的民族性”。从实际情况看也是如此。我们今天学习的科学（及其技术）是西方文化基因的产物，带有非常浓厚、明显的西方文化特色，就如同中医学是中国文化基因的产物，带有非常浓厚、明显的中国文化特色一样。中国人有目的、有意识、大规模地学习、引进、移植西方科学仅仅是从开始的，仅仅是基于“师夷长技以制夷”的考虑。既然科学是文化的一部分，那么它作为文化的一个子系统，其本身的各部分之间也是相互联系、相互影响、相互制约的，而且它必然与其相应的文化基因吻合，并且相互匹配、相互协调一致。从总体上看，科学作为一种文化现象，作为文化的一个子系统主要由三个部分组成：其一，价值观决定人们研究的目的和研究什么；其二，思维方式或哲学思想决定人们如何研究或用什么方法进行研究；其三，信仰信念决定人们研究的信心和如何看待其研究成果。之所以不同的科学形态之间存在重大差异或本质差异，正是由于自然科学作为一种文化子系统，其内部的基本文化要素，如人们的价值观、思维方式、信仰信念等方面存在重大差异。首先，价值观决定了人们是否研究、探索自然界奥秘或研究什么问题。以西方科学为例，其价值观因素主要包括两个方面：第一是古希腊人一开始就认为“求知是人类的本性”，因而探索自然界的奥秘、认识自然界，以达到驱除愚昧、满足人类好奇心的目的是最有价值、最有意义的事。正如亚里士多德所说，“他们探索哲理只是为想脱出愚昧，显然，他们为求知而从事学术，并无任何实用目的。”这就是说，古希腊人认为探索自然界本身就是目的，就是人类最值得做的事。第二是古希腊人认为只有认识了事物背后的原因才算认识了该事物，仅仅认识事物的表象，只是感性知识，只是经验，而感性知识或经验是不可靠的。留基伯最先提出了“因果原则———没有什么事情无缘无故而发生，一切事物的发生都有原因和必然性”。亚里士多德更明确地指出：“智慧就是有关某些原理和原因的知识”，因为“明白了原理和原因，其他一切由此可得明白”。正是在这种价值取向的引导下，从古希腊的自然哲学开始，直到文艺复兴后近代科学的诞生及发展，西方科学始终都把探索自然现象背后的原因作为研究的主要指向，因而随之也成了西方科学的本质和最主要特点。其次，思维方式决定了人们如何研究或通过什么方法、途径研究自然界。作为文化子系统的西方科学的思维方式因素主要表现在其形而上学基础和方法论两个主要方面。康德曾明确指出：“一切本义上的自然科学都需要一个纯粹的部分，在它上面可以建立起理性在其中所寻求的无可置疑的确定性。”在康德自己看来，这个作为基础的纯粹部分唯一地是作为形而上学的哲学。没有这些哲学思想作为科学的形而上学基础，科学将成为空中楼阁。方法论对西方科学的要求更为明显和重要。可想而知，进行科学研究如果不运用观察实验方法、数学方法、分析方法、分类方法、归纳方法、演绎方法、比较方法等适当的方法，科学将寸步难行。从科学史看，西方近代科学之所以从自然哲学体系中独立出来，并得到迅猛发展，正是这些科学方法的功绩。不言而喻，科学方法论本身就是哲学的一部分，正如所认为的，有什么样的世界观（哲学），就有什么样的方法论，同时方法论也最能体现出一个民族的人或一种文化模式的思维方法。再次，信仰信念决定了人们进行科学研究的信心。西方科学的信仰信念前提主要基于两类：一类是宗教的，另一类是世俗的。基督教认为，整个宇宙都是上帝创造的，因而是有序的、完美的、简单的、和谐的、有规律的。基督徒研究自然界本身就是对上帝的赞美和认识上帝的伟大。这就是说，“人们必须研究上帝的创造物以便更好地理解上帝本身”。实际上，西方绝大多数科学家集研究者和基督徒身份于一身，牛顿、哥白尼、孟德尔、爱因斯坦等都是如此。爱因斯坦甚至明确指出：“相信世界在本质上是有秩序的和可认识的这一信念，是一切科学工作的基础。这种信念是建筑在宗教感情上的。”西方人在研究探索自然界奥秘的世俗方面的信心来自于毕达哥拉斯学派的思想。毕达哥拉斯学派认为“数”是万物的本原，因为“数”是简单的、有序的、有规律的，所以整个宇宙也是简单的、有序的、有规律的。这种简单性、有序性和规律性可以用“数学”精确地表达、反映出来。毕达哥拉斯学派的这一观点直接影响了整个近代科学的发展过程，像哥白尼、开普勒、麦克斯韦、爱因斯坦等大科学家几乎都是虔诚的毕达哥拉斯主义者。总之，科学作为一种文化现象，作为文化的一个子系统，其内部的几乎一切要素都与文化基因，即人们的思维方式、价值观、信仰信念密切联系、相互吻合、相互协调，从而共同构成了一个有机的整体，使科学呈现出鲜明的文化特色。

三、作为社会活动领域的自然科学系统

作为一种社会活动领域的自然科学系统，主要包括三个组成部分：基础性研究、应用科学知识的实践和教育。这三个组成部分紧密关联、相互作用、相互影响，共同构成了自然科学这一社会性系统，并与其他社会子系统密切联系，相互协调一致，共同构成了整个社会系统。自然科学作为一种社会性系统或社会领域，基础性研究是其核心或基础。这是因为，自然科学系统之所以能够发挥社会生产力功能，能够推动社会物质文明和精神文明的进步，主要是由于它能够通过对自然界的认识成果来指导人们进行技术发明、技术创造，从而使人们更加有效地进行社会实践，而且能够通过揭示自然界的奥秘以达到驱除愚昧，满足人类求知的本性，使思想科学化的目的。从本质上看，科学的基础研究过程相当于科学家在进行着“创造”知识的活动，即“创造”出人类以前不知道或还“没有现实地存在”的知识，如牛顿“创造”出万有引力理论，麦克斯韦“创造”出电磁场理论等等。而技术实质上是“应用”知识。科学是对自然界的认识，技术则是对自然界的有效改造和利用，是社会实践。这就是作为社会活动领域的自然科学系统内科学与技术之间的本质关系。不过，科学家“创造”出来的关于自然界的知识要想得到应用或用来指导社会实践，就必须被大多数人所掌握，否则，科学知识的应用也仍然是一句空话。那么，如何才能做到科学知识被大多数人所掌握呢？不言而喻，必须通过教育，没有教育，自然科学系统既不能正常运行，也不能充分发挥其社会功能。因此，教育作为科学知识传承、应用的必要和唯一途径，必须包括在自然科学系统内。当然，把教育包含在自然科学社会性系统内并不仅仅是基于教育是科学知识传承和应用的必然要求的考虑。从现实情况看，作为自然科学社会性系统一部分的教育的主要功能是为了科学知识的传承和如何把科学家创造的知识应用于社会实践，变为推动经济发展或社会物质文明进步的杠杆，这就是国家普及教育、提高教育水平的主要目的。但教育的另一个重要功能是要培养出能够“创造”知识的科学家来。很显然，如果培养不出“创造”知识的科学家，自然科学系统“创造”不出新知识，那么知识的应用，即技术发明或技术创造就是一句空话，就是空中楼阁。所以说，教育作为自然科学社会性系统的一个组成部分，其重要功能有二：一是培养传承和应用科学知识的人；二是培养“创造”科学知识的人。这充分说明，自然科学与教育的关系十分密切，这正是我们通常都把“科教”作为一个词来使用和理解的重要原因。从以上的分析中我们不难看出，作为社会一个重要活动领域的自然科学社会性系统的三个组成部分，基础性研究（即关于自然界知识的“创造”活动）、应用科学知识的实践（即技术或对自然界的有效改造和利用）和教育（培养创造、传承、应用科学知识的人）是密切相关的，它们共同构成了一个不可分割的有机整体。

四、启示