现代生命科学的发展时期
18世纪以后,随着自然科学的全面蓬勃发展,生命科学产业进入了辉煌的发展阶段。生命科学的重要分支相继建立,其中细胞学、进化论和遗传学是主要代表,构成了现代生命科学的基石。
1665年,罗伯特·胡克(1636 ~ 1702)在他的微体解剖学中首次使用了“细胞”一词。
一般认为细胞学创立于19年的30年代,由施莱登(1804 ~ 1881)和王石(1810 ~ 188)创立。他们奠定了细胞是独立的生命单位,新细胞只能通过旧细胞的分裂和繁殖产生,一切生物都是由细胞组成和发展而来的细胞学说的基本内容。
林奈成为历史上最伟大的分类学家,是因为他对现代生物分类系统的建立做出了杰出的贡献。按照界、门、纲、目、科、属和种的顺序科学地总结了各种生物物种。林奈生物分类体系的建立更重要的意义在于,他直接归纳了生物进化论。当林奈最初建立生物分类系统时,他试图准确地表达上帝创造的思想和成就。然而,事与愿违的是,林奈生物分类体系中体现的生物物种的相关性和物种由简单到复杂的强烈“秩序”安排,是生物的进化现象。在马耶(伯努瓦的Mailler,1656 ~ 1738),布冯(拉马克伯爵1744 ~ 1829)拉马克(Chavalier de Lamarck 1744 ~ 1829)。1859年,查尔斯·达尔文(1809 ~ 1882)出版了《物种起源》。
19世纪前后,生命科学的伟大成就包括其他重要发现和分支学科的建立。解剖学和细胞学在研究生物发育现象方面取得了很大进展,并由此建立了实验胚胎学。胚胎学实现了对各种代表性生物形态发育过程的组织学和细胞学研究,绘制了有史以来最精美的生物图谱。魏斯曼(1839 ~ 1914)的种质理论促进了遗传学的建立。
1856年,现代遗传学奠基人格雷戈尔·孟德尔(1822 ~ 1884)在布鲁姆自然史学会宣读了他的豌豆杂交实验结果。不幸的是,他的作品价值已经被触动了30多年。直到20世纪初,孟德尔发现的生物遗传规律被几个人同时证实,才引起人们的关注。另一位对遗传学做出巨大贡献的伟大遗传学家是托马斯·亨特·摩根(1866 ~ 1945)。2002年10 ~ 20年代,他建立了以孟德尔和摩尔根命名的风景点遗传学分离、连锁和交换三定律,并以1933获得诺贝尔奖。遗传学科学地解释了生物遗传现象,将细胞学发现的染色体结构与进化论解释的生物进化现象联系起来,指出遗传物质位于染色体上,促进了DNA双螺旋结构对中规律的发现,为分子生物学的建立奠定了基础。
19世纪,法国科学家路易·帕斯特(1822 ~ 1895)创立了微生物学。微生物学直接导致了医学疫苗的发明和免疫学的建立,促进了生物化学的进步,为分子生物学的出现准备了条件。从第一叶到20世纪中叶,生物化学出现了辉煌的发展。通过对能量和生物大分子代谢的研究,发现具有复杂超循环结构的代谢途径以三磷酸循环为中心,获取和利用生物能量的基本途径以电子转移和氧化磷酸化为中心。
分子生物学的建立是20世纪生命科学的最大成就。遗传学研究表明生物遗传载体分子的存在,DNA双螺旋结构的发现(J.D.Watson,F.Crick,1953)直接导致了生物DNA-RNA-蛋白质中心法则的揭示。因此,人们探索了生命运行的基本框架和生物世代更替的联系方式。此后,以基因组成、基因表达和基因控制为核心的分子生物学思想和研究方法迅速渗透到生命科学的各个领域,极大地推动了生命科学的发展。