地球形成于约46亿年前,而当前发现的,历史最为久远的生命化石存在于约35亿年前。这种小小的,来自于海底热泉中的微生物如何形成,我们不得而知。
但我们可以想象的是,地球见证了无数生命的演化:它们塑造细胞结构,细胞分化成各类形态,组合出各种组织器官,成为多细胞生命,这无数物而人类,作为一个年轻的物种,正在努力探索着生命的规则。这条探索的路径,就是生物科学的发展史。
生物学的进化树
生物科学在不同院校中有着不同偏好的命名,包括biology, life sciences, biological sciences等,这样一些名字是可以划上约等号的,同属于自然科学的一支,而并没有本质的区别。
真正与这些有着区分的专业是biological engineering——也就是属于工科范畴的生物工程。前后两者的区别与其他科学和工程学科的区别一样,科学更关注自然规律的探索,而工程更关注生活生产上的技术应用。我们今天关注的内容更多在于生物科学(biological sciences)专业。
Nature biology某期封面
作为自然科学,生物科学或者说生命科学所囊括的范围越发广泛:宏观角度可以大到生态学(ecology),微观角度可以小到生物化学(biochemistry)。这一专业几乎研究与生物有关的一切:起源、演化、分布、构造、发育、功能、行为、与环境的相互关系等等。
PART 1专业分支
生物科学属于自然科学下的一个大类,而它本身的专业分支十分繁杂,每个国家,甚至每个院校都有着自己的分类习惯。这里我们使用一种更直观的规律来看“一部分”的生物科学分支。
自然科学的分支
生态学Ecology
01
生物科学下“尺度最大”的分支可能就是生态学。它是一门研究生物与其周围环境相互关系的科学。
“周围环境”这个说法的不确定性,决定了生态学的宏观程度:小的周围环境可以是一个水坑或一个花园,而最大的周围环境可以大到生物圈——地球上所有生态系统的总和。
生态学的学习与研究者关注的其中一个方向就是生物多样性,这又会包括遗传、物种与生态的多样性。
生理学Physiology
02
相比于生态学,生理学的研究尺度就要小一些了。生理学研究者的目光就集中到了种群中的某一个个体上。它会研究某个生物体的结构与组成部分,以及体内的生理活动等。
The Journal of Physiology 某期封面
如果要追根溯源的话,甚至可以一直追到遥远的古希腊时期:亚里士多德与克劳狄乌斯·盖伦的体液学说和对解剖学的贡献,使得他们成为了生理学史上的先驱者。
现代的生理学还会区分到动物生理学和植物生理学两大类。当然,人类生理学其实也有被提出,作为一个单独的分支。
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