生命科学/生物学，一般来说，生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学。继物理和化学之后，它正在向宏观和微观两个方向发展。宏观视角已发展到全球生态系统的研究；微观方面向分子方向发展。生物学与许多学科相结合，形成多种边缘科学，呈放射状发展。 从一开始，生物学就有两个流派，一个叫自然历史，另一个叫实验。自然学派以生态学为代表，实验学派以遗传学和分子生物学为代表。 自20世纪40年代以来，生物学已经发展成为一门精确的、定量的科学，深入到分子水平，吸收了数学、物理和化学的成就。 生物学家根据生物的发展历史、形态和结构特征、营养模式以及它们在生态系统中的作用将它们分为几个王国。现在人们普遍认为，地球上的生物界分为五大界：细菌、蓝藻等原核生物属于原核生物；单细胞真核生物是原生生物；光合和自养植物界；吸收异养菌的真菌王国；吞食异养动物。 病毒是一种非细胞生命形式，它由长核酸链和蛋白质外壳组成，病毒没有自己的代谢机制，没有酶系统。所以病毒以化学物质的形式离开宿主细胞，没有任何活性，也没有自己繁殖的能力。一旦进入宿主细胞，它就可以利用细胞的物质和能量，以及它的复制、转录和翻译能力，根据自己核酸中包含的遗传信息，产生和自己一样的新一代病毒。 像其他生物体的基因一样，病毒基因可以突变和重组，因此可以进化。由于病毒没有独立的代谢机制，不能独立繁殖，因此被认为是一种不完整的生命形式。近年来，甚至更简单的类病毒也被发现。它们是没有蛋白质外壳的小RNA分子，但它们能引起动物疾病。这些不完整的生命形式的存在表明，在无生命和有生命之间没有不可逾越的鸿沟。 原核细胞和真核细胞是细胞的两种基本形态，它们反映了细胞进化的两个阶段。细胞生物分为原核生物和真核生物是现代生物学的一大进步。原核细胞的主要特征是它们没有线粒体、质体和其他模质细胞器。染色体只是一个环状的DNA分子，它不含组蛋白和其他蛋白质，也没有核膜。原始的和活的有机体主要是细菌。 真核细胞是更复杂的细胞。它有膜质细胞器，如线粒体，细胞核包裹在双层膜中，将细胞核中的遗传物质与细胞质分开。DNA是一长串分子、狱吏蛋白和其他构成染色体的蛋白质。这些核细胞可以进行有丝分裂和减数分裂，这导致在子细胞中重复染色体的均匀分布。原生生物是最原始的真核生物。 植物是一种以光养和自养为主要营养方式的真核生物。典型的植物细胞包括细胞壁和主要由纤维素组成的液泡核。细胞质由叶绿体组成，叶绿体是进行光合作用的细胞器。植物光合作用以水为电子供体，光合自养是植物的主要营养方式。少数高等植物是寄生的，甚至更少的植物可以捕捉小昆虫进行异养吸收。 植物从单细胞藻类到被子植物的进化是沿着适应光合作用的路线进行的。在高等植物中，根(固定和吸收器官)、茎(支持器官)和叶(光和器官)发生分化。叶柄和众多的分枝茎支撑着四面展开的片状叶子，以获得最大的光照和吸收面积，细胞逐渐分化成各种专门用于光合作用、运输和覆盖的组织。大多数植物通过有性繁殖有配子体和孢子体交替的生命周期。植物是生态系统的主要生产者，也是地球上氧气的主要来源。 真菌是一种以吸收为主要营养方式的真核生物。真菌有细胞壁，细胞壁含有几丁质，也含有纤维素。几丁质是一种含有葡萄糖胺的多糖，是昆虫等动物骨骼的主要成分。植物细胞不含几丁质。真菌缺乏质体和光合色素。真菌具有很强的繁殖能力和多种繁殖方式，主要以无性繁殖或有性繁殖的各种孢子为生殖单位。真菌分布广泛，是生态系统中重要的分解者。 动物是真核生物，吃东西是为了营养。吞噬异养涉及一系列复杂的过程，如捕获、摄取、消化和吸收。动物的身体结构是沿着适应吞噬异养的方向发展的。食物气泡是单细胞动物吞下食物时形成的。食物在食物囊泡中被消化，然后穿过细胞膜进入细胞质，在那里溶酶体与食物融合，这是细胞内消化。 在多细胞动物的进化过程中，细胞内消化逐渐被细胞外消化所取代。食物被捕获后，由消化道中消化腺分泌的酶消化。消化后，小分子营养物质被消化道吸收，并通过循环系统输送到体内的各个细胞。 据此，多细胞动物逐渐形成了复杂的排泄系统、外呼吸系统和复杂的感觉系统、神经系统、内分泌系统和运动系统。在所有生物中，只有动物发展出如此高级的生理复杂性。在生态系统中，动物是有机食品的消费者。 在生命早期，生态系统是一个由生产者和分解物组成的双环系统。随着真核生物特别是动物的出现和发展，双环生态系统发展成为由生产者、分解剂和消费者组成的三环系统。今天出现了丰富多彩的生活世界。 从类病毒和病毒到植物和动物，有许多不同类型的生物。这些类型之间有一系列的中间联系，形成了一个连续的谱系。同时，由营养模式决定的三个进化方向显示了生态系统中相互作用的空间关系。因此，进化是一个时间和空间的过程。从时间的历史本源和空间的生存关系来看，生物是一个整体。 生物学特性 生物不仅种类繁多，而且具有一些共同的特征和属性。 构成生物体的生物大分子的结构和功能原则上是相同的。例如，各种生物体中蛋白质的单体是氨基酸，而氨基酸只有大约20个品种，其功能对所有生物体都是相同的；基本的代谢途径在不同的生物体中是相同的等等。这就是生化同一性。身份深刻地揭示了生物的统一性。 生物有多层的结构模式。除病毒外，所有生物都是由细胞组成的，细胞是由大量原子和分子组成的异质系统。 从结构上讲，细胞是一个由蛋白质、核酸、脂质、多糖等组成的动态多分子系统。从信息论的角度看，细胞是遗传信息和代谢信息的传递系统。从化学的角度来看，细胞是由小分子组成的复杂大分子；从热力学上讲，细胞是远离平衡的开放系统。 除了细胞，活的有机体还有其他的结构单位。细胞下面是细胞器、分子、原子，细胞上面是组织、器官、器官系统、个体、生态系统、生物圈等等。生物体的各种结构单位根据其复杂性和各层次之间的关系排列成一系列的层次。这就是结构层次。有许多属性和规律出现在较高的层次，而不存在于较低的层次。 还有许多其他的，如生物体的秩序和耗散结构，生物体的稳定性，生命的连续性，个体发生，生物体的进化，生态系统中的相互关系，等等。 所有这些都表明，尽管生物世界有着惊人的多样性，但所有生物都有一个共同的物质基础，并遵循共同的规律。生物就是这样一个统一而多样的物质世界。 生物学和其他学科一样，根据自己的研究对象也有一些基本的研究方法，观察描述方法、比较方法、实验方法等，也有自己的特点。生物学既需要精确的实验分析，又需要对生命有一个整体和系统的看法，它已经积累了关于生命系统及其各个层面组成部分的丰富信息。目前，对生命系统规律的定量理论研究已经提上了议事日程。系统理论作为一种新的研究方法，将受到越来越多的关注。 生物学的一个分支 早期生物学主要是观察和描述自然，研究自然历史和形态分类。因此，生物学首先被划分为不同的学科，如植物学、动物学、生物学等。由于生物物种的多样性，也由于人们对生物学的了解越来越多，学科的划分也越来越细致，一门学科往往被划分为几个学科。 按生物类群划分学科，有利于从各个方面了解自然类群的生物学特征和规律。但无论研究对象是什么，都是分类学、形态学、生理学、生化学、生态学、遗传学、进化学等。 生物在地球的历史上有着悠久的发展史。大约有1500万种生物已经灭绝，它们的遗骸被保存在地层中形成化石。古生物学专门通过化石研究历史生物； 生物的分类群是如此的多样化，以至于需要一门专门的学科来研究分类群的分类，从而产生了分类学； 形态学是生物学中对动植物形态结构的研究。随着显微镜的使用，形态学进一步进入超微结构领域，并相应地建立了组织学和细胞学。 生理学是一门研究生物功能的学科，其研究方法以实验为主。 遗传学是研究生物性状的遗传和变异，阐明其规律的一门学科。 胚胎学是研究生物体发育的学科。 生态学是研究生物与生物之间以及生物与环境之间关系的学科。研究范围包括个体、种群、群落、生态系统和生物圈。揭示生态系统中食物链、生产力、能量流和物质循环的相关规律； 生物化学是研究生物物质的化学组成和生物的各种化学过程的一门学科。自20世纪以来，它发展迅速。生物化学方面的成就提高了人们对生命本质的认识。生物化学侧重于研究生命的化学过程、参与这一过程的物质和产物以及酶的作用机制。分子生物学是从对生物大分子结构的研究发展起来的，目前更侧重于研究生物大分子的结构与功能之间的关系，以及基因表达、调控等方面的机制。 生物物理学是用物理学的概念和方法研究生物的结构、生命活动的物理和化学过程的一门学科。早期的生物物理学研究是从生物发光、生物电等问题出发的。随着生物学和物理学的发展以及新概念的出现和介入，生物物理学的研究范围和水平不断深化和拓宽。产生了量子生物学、生物大分子晶体结构和生物控制论。 生物数学是数学与生物学的结合，它的任务是研究生命过程中的数学规律。 生物世界是一个多层次的复杂系统。为了揭示一个层次的规律及其与其他层次的关系，按层次划分的学科应运而生，并越来越受到人们的关注。例如：分子生物学、细胞生物学、个体生物学、群体生物学等。 简而言之，生物学中的一些新学科正在分化，而另一些正在融合。这种情况反映了生物学内容的丰富，也反映了生物学的蓬勃发展。 学习生物学意味着什么 生物与人类生活的许多方面密切相关。生物学作为一门基础科学，传统上是农业和医学的基础，涵盖农业、畜牧业、水产养殖、医学、制药、卫生等领域。随着生物学理论和方法的不断进步，其应用领域也在不断扩大。现在，生物学的影响已经扩展到食品、化工、环保、能源、冶金等领域。如果考虑到仿生学因素，它也影响着机械、电子技术、信息技术等许多领域的发展。 生物学分支学科 植物学、孢粉学、动物学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、生物分类学、习惯科学、生理学、细菌学、微生物生理学、微生物遗传学、土壤微生物学、细胞学、细胞化学、细胞遗传学、免疫学、胚胎学、优生学、生物成因生物学、遗传学、分子遗传学、生态学、仿生学、生物学物理物理学、生物力学、生物力学、生物声学、生物化学、生物数学