生物學(xué)
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生物學(xué)是自然科學(xué)的一個(gè)門類。研究生物的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律。以及生物與周圍環(huán)境的關(guān)系等的科學(xué)。
目錄 |
文字介紹
生物學(xué)：shēng wù xué
英文：biology
學(xué)科簡(jiǎn)介
生物學(xué)定義：生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象和生物活動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。
據(jù)研究對(duì)象分為動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、古生物學(xué)等；依研究?jī)?nèi)容，分為分類學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、進(jìn)化生物學(xué)、生態(tài)學(xué)等；從方法論分為實(shí)驗(yàn)生物學(xué)與系統(tǒng)生物學(xué)等體系?！ ?/p>
發(fā)展歷史
在自然科學(xué)還沒(méi)有發(fā)展的古代，人們對(duì)生物的五光十色、絢麗多彩迷惑不解，他們往往把生命和無(wú)生命看成是截然不同、沒(méi)有聯(lián)系的兩個(gè)領(lǐng)域，認(rèn)為生命不服從于無(wú)生命物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。不少人還將各種生命現(xiàn)象歸結(jié)為一種非物質(zhì)的力，即“活力”的作用。這些無(wú)根據(jù)的臆測(cè)，隨著生物學(xué)的發(fā)展而逐漸被拋棄，在現(xiàn)代生物學(xué)中已經(jīng)沒(méi)有立足之地了。
20世紀(jì)特別是40年代以來(lái)，生物學(xué)吸收了數(shù)學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)等的成就，逐漸發(fā)展成一門精確的、定量的、深入到分子層次的科學(xué)。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到生命是物質(zhì)的一種運(yùn)動(dòng)形態(tài)。生命的基本單位是細(xì)胞，它是由蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等生物大分子組成的物質(zhì)系統(tǒng)。生命現(xiàn)象就是這一復(fù)雜系統(tǒng)中物質(zhì)、能和信息三個(gè)量綜合運(yùn)動(dòng)與傳遞的表現(xiàn)。生命有許多為無(wú)生命物質(zhì)所不具備的特性。例如，生命能夠在常溫、常壓下合成多種有機(jī)化合物，包括復(fù)雜的生物大分子；能夠以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出機(jī)器的生產(chǎn)效率來(lái)利用環(huán)境中的物質(zhì)和能制造體內(nèi)的各種物質(zhì)，而不排放污染環(huán)境的有害物質(zhì)；能以極高的效率儲(chǔ)存信息和傳遞信息；具有自我調(diào)節(jié)功能和自我復(fù)制能力；以不可逆的方式進(jìn)行著個(gè)體發(fā)育和物種的演化等等。揭露生命過(guò)程中的機(jī)制具有巨大的理論和實(shí)踐意義。
現(xiàn)代生物學(xué)是一個(gè)有眾多分支的龐大的知識(shí)體系，本文著重說(shuō)明生物學(xué)研究的對(duì)象、分科、方法和意義。關(guān)于生命的本質(zhì)和生物學(xué)發(fā)展的歷史，將分別在“生命”、“生物學(xué)史”等條目中闡述?！ ?/p>
研究對(duì)象
地球上現(xiàn)存的生物估計(jì)有200萬(wàn)～450萬(wàn)種；已經(jīng)滅絕的種類更多，估計(jì)至少也有1500萬(wàn)種。從北極到南極，從高山到深海，從冰雪覆蓋的凍原到高溫的礦泉，都有生物存在。它們具有多種多樣的形態(tài)結(jié)構(gòu)，它們的生活方式也變化多端。從生物的基本結(jié)構(gòu)單位──細(xì)胞的水平來(lái)考察，有的生物尚不具備細(xì)胞形態(tài)，在已具有細(xì)胞形態(tài)的生物中，有的由原核細(xì)胞構(gòu)成，有的由真核細(xì)胞構(gòu)成。從組織結(jié)構(gòu)水平來(lái)看，有的是單生的或群體的單細(xì)胞生物，有的是多細(xì)胞生物，而多細(xì)胞生物又可根據(jù)組織器官的分化和發(fā)展而分為多種類型。從營(yíng)養(yǎng)方式來(lái)看，有的是光合自養(yǎng)，有的是吸收異養(yǎng)或腐食性異養(yǎng)，有的是吞食異養(yǎng)。從生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用來(lái)看，有的是有機(jī)食物的生產(chǎn)者，有的是消費(fèi)者，有的是分解者，等等。生物學(xué)家根據(jù)生物的發(fā)展歷史、形態(tài)結(jié)構(gòu)特征、營(yíng)養(yǎng)方式以及它們?cè)谏鷳B(tài)系統(tǒng)中的作用等，將生物分為若干界。當(dāng)前比較通行的是美國(guó)R.H.惠特克于1969年提出的 5界系統(tǒng)。他將細(xì)菌、藍(lán)菌等原核生物劃為原核生物界，將單細(xì)胞的真核生物劃為原生生物界，將多細(xì)胞的真核生物按營(yíng)養(yǎng)方式劃分為營(yíng)光合自養(yǎng)的植物界、營(yíng)吸收異養(yǎng)的真菌界和營(yíng)吞食異養(yǎng)的動(dòng)物界。中國(guó)生物學(xué)家陳世驤于1979年提出 6界系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)由非細(xì)胞總界、原核總界和真核總界3個(gè)總界組成，代表生物進(jìn)化的3個(gè)階段。非細(xì)胞總界中只有1界，即病毒界。原核總界分為細(xì)菌界和藍(lán)菌界。真核總界包括植物界、真菌界和動(dòng)物界，它們代表真核生物進(jìn)化的3條主要路線。
生物的分類
1：非細(xì)胞生命形態(tài) 病毒不具備細(xì)胞形態(tài)，由一個(gè)核酸長(zhǎng)鏈和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成（核酸長(zhǎng)鏈包括RNA與DNA,病毒復(fù)制時(shí)有DNA的直接進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,而含有RNA的病毒需要進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄成DNA后在進(jìn)行復(fù)制）。根據(jù)組成核酸的核苷酸數(shù)目計(jì)算，每一病毒顆粒的基因最多不過(guò) 300個(gè)。寄生于細(xì)菌的病毒稱為噬菌體。病毒沒(méi)有自己的代謝機(jī)構(gòu)，沒(méi)有酶系統(tǒng)，也不能產(chǎn)生腺苷三磷酸（ATP）。因此病毒離開(kāi)了寄主細(xì)胞，就成了沒(méi)有任何生命活動(dòng)，也不能獨(dú)立地自我繁殖的化學(xué)物質(zhì)。只有在進(jìn)入寄主細(xì)胞之后，它才可以利用活細(xì)胞中的物質(zhì)和能，以及復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯的全套裝備，按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產(chǎn)生和它一樣的新一代病毒。病毒基因同其他生物的基因一樣，也可以發(fā)生突變和重組，因而也是能夠演化的。
由于病毒沒(méi)有獨(dú)立的代謝機(jī)構(gòu)，也不能獨(dú)立地繁殖，因而被認(rèn)為是一種不完整的生命形態(tài)。關(guān)于病毒的起源，有人認(rèn)為病毒是由于寄生生活而高度退化的生物；有人認(rèn)為病毒是從真核細(xì)胞脫離下來(lái)的一部分核酸和蛋白質(zhì)顆粒；更多的人認(rèn)為病毒是細(xì)胞形態(tài)發(fā)生以前的更低級(jí)的生命形態(tài)。近年發(fā)現(xiàn)了比病毒還要簡(jiǎn)單的類病毒，它是小的RNA 分子，沒(méi)有蛋白質(zhì)外殼。另外還發(fā)現(xiàn)一類只有蛋白質(zhì)卻沒(méi)有核酸的朊粒，它可以在哺乳動(dòng)物身上造成慢性疾病。這些不完整的生命形態(tài)的存在縮小了無(wú)生命與生命之間的距離，說(shuō)明無(wú)生命與生命之間沒(méi)有不可逾越的鴻溝。因此，在原核生物之下，另辟一界，即病毒界是比較合理的。
2：原核生物 原核細(xì)胞和真核細(xì)胞是細(xì)胞的兩大基本類型，它們反映細(xì)胞進(jìn)化的兩個(gè)階段。把具有細(xì)胞形態(tài)的生物劃分為原核生物和真核生物，是現(xiàn)代生物學(xué)的一大進(jìn)展。原核細(xì)胞的主要特征是沒(méi)有線粒體、質(zhì)體等膜細(xì)胞器，染色體只是一個(gè)環(huán)狀的DNA分子，不含組蛋白及其他蛋白質(zhì)，沒(méi)有核膜。原核生物包括細(xì)菌和藍(lán)菌，它們都是單生的或群體的單細(xì)胞生物。
細(xì)菌是只有通過(guò)顯微鏡才能看到的原核生物。大多數(shù)細(xì)菌都有細(xì)胞壁，其主要成分是肽聚糖而不是纖維素。細(xì)菌的主要營(yíng)養(yǎng)方式是吸收異養(yǎng)，它分泌水解酶到體外，將大分子的有機(jī)物分解為小分子，然后將小分子營(yíng)養(yǎng)物吸收到體內(nèi)。細(xì)菌在地球上幾乎無(wú)處不在，它們繁殖得很快，數(shù)量極大，在生態(tài)系統(tǒng)中是重要的分解者，在自然界的氮素循環(huán)和其他元素循環(huán)中起著重要作用（見(jiàn)土壤礦物質(zhì)轉(zhuǎn)化）。有些細(xì)菌能使無(wú)機(jī)物氧化，從中取得能來(lái)制造食物；有些細(xì)菌含有細(xì)菌葉綠素，能進(jìn)行光合作用。但是細(xì)菌光合作用的電子供體不是水而是其他化合物如硫化氫等。所以細(xì)菌的光合作用是不產(chǎn)氧的光合作用。細(xì)菌的繁殖為無(wú)性繁殖，在某些種類中存在兩個(gè)細(xì)胞間交換遺傳物質(zhì)的一種原始的有性過(guò)程──細(xì)菌接合。
支原體、立克次氏體和衣原體均屬細(xì)菌。原支體無(wú)細(xì)胞壁，細(xì)胞非常微小，甚至比某些大的病毒粒還小，能通過(guò)細(xì)菌濾器，是能夠獨(dú)立地進(jìn)行生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)的最小的生命形態(tài)。立克次氏體的酶系統(tǒng)不完全，它只能氧化谷氨酸，而不能氧化葡萄糖或有機(jī)酸以產(chǎn)生ATP。衣原體沒(méi)有能量代謝系統(tǒng)，不能制造ATP。大多數(shù)立克次氏體和衣原體不能獨(dú)立地進(jìn)行代謝活動(dòng)，被認(rèn)為是介于細(xì)菌和病毒之間的生物。
藍(lán)藻是行光合自養(yǎng)的原核生物，是單生的，或群體的，也有多細(xì)胞的。和細(xì)菌一樣，藍(lán)藻細(xì)胞壁的主要成分也是肽聚糖，細(xì)胞也沒(méi)有核膜和細(xì)胞器，如線粒體、高爾基器、葉綠體等。但藍(lán)藻細(xì)胞有由膜組成的光合片層，這是細(xì)菌所沒(méi)有的。、藍(lán)藻含有葉綠素a，這是高等植物也含有的而為細(xì)菌所沒(méi)有的一種葉綠素。藍(lán)藻還含有類胡蘿卜素和藍(lán)色色素──藻藍(lán)蛋白，某些種還有紅色色素──藻紅蛋白，這些光合色素分布于質(zhì)膜和光合片層上。藍(lán)藻的光合作用和綠色植物的光合作用一樣，用于還原CO2產(chǎn)生的H+，因而伴隨著有機(jī)物的合成還產(chǎn)生分子氧，這和光合細(xì)菌的光合作用截然不同。
最早的生命是在無(wú)游離氧的還原性大氣環(huán)境中發(fā)生的（見(jiàn)生命起源），所以它們應(yīng)該是厭氧的，又是異養(yǎng)的。從厭氧到好氧，從異養(yǎng)到自養(yǎng)，是進(jìn)化史上的兩個(gè)重大突破。藍(lán)菌光合作用使地球大氣從缺氧變?yōu)橛醒酰@樣就改變了整個(gè)生態(tài)環(huán)境，為好氧生物的發(fā)生創(chuàng)造了條件，為生物進(jìn)化展開(kāi)了新的前景。在現(xiàn)代地球生態(tài)系統(tǒng)中，藍(lán)菌仍然是生產(chǎn)者之一。
近年發(fā)現(xiàn)的原綠藻，含葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素。從它們的光合色素的組成以及它們的細(xì)胞結(jié)構(gòu)來(lái)看，很像綠藻和高等植物的葉綠體，因此受到生物學(xué)家的重視。
3：真核生物 和原核細(xì)胞相比，真核細(xì)胞是結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜的細(xì)胞。它有線粒體等各種膜細(xì)胞器，有圍以雙層膜的細(xì)胞核，把位于核內(nèi)的遺傳物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)。DNA為長(zhǎng)鏈分子，與組蛋白以及其他蛋白結(jié)合而成染色體。真核細(xì)胞的分裂為有絲分裂和減數(shù)分裂，分裂的結(jié)果使復(fù)制的染色體均等地分配到子細(xì)胞中去。
原生生物是最原始的真核生物。原生生物的原始性不但表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)水平上，即停留在單細(xì)胞或其群體的水平，不分化成組織；也表現(xiàn)在營(yíng)養(yǎng)方式的多樣性上。原生生物有自養(yǎng)的、異養(yǎng)的和混合營(yíng)養(yǎng)的。例如，眼蟲(chóng)能進(jìn)行光合作用，也能吸收溶解于水中的有機(jī)物。金黃滴蟲(chóng)除自養(yǎng)和腐食性營(yíng)養(yǎng)外，還能和動(dòng)物一樣吞食有機(jī)食物顆粒。所以這些生物還沒(méi)有明確地分化為動(dòng)物、植物或真菌。根據(jù)這些特性，R.H.惠特克吸收上世紀(jì)E.?？藸柕囊庖?jiàn)，將原生生物列為他的5界系統(tǒng)中的1界，即原生生物界。但是有些科學(xué)家主張撤銷這 1界，他們的理由是原生生物界所包含的生物種類過(guò)于龐雜，大部分原生生物顯然可以歸入動(dòng)物、植物或者真菌，那些處于中間狀態(tài)的原生生物也不難使用分類學(xué)的分析方法適當(dāng)?shù)卮_定歸屬。
植物是以光合自養(yǎng)為主要營(yíng)養(yǎng)方式的真核生物。典型的植物細(xì)胞都含有液泡和以纖維素為主要成分的細(xì)胞壁。細(xì)胞質(zhì)中有進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器即含有光合色素的質(zhì)體──葉綠體。綠藻和高等植物的葉綠體中除葉綠素a外，還有葉綠素b。多種水生藻類，因輔助光合色素的組成不同，而呈現(xiàn)出不同的顏色。植物的光合作用都是以水為電子供體的，因而都是放氧的。光合自養(yǎng)是植物界的主要營(yíng)養(yǎng)方式，只有某些低等的單細(xì)胞藻類，進(jìn)行混合營(yíng)養(yǎng)。少數(shù)高等植物是寄生的，行次生的吸收異養(yǎng)，還有很少數(shù)高等植物能夠捕捉小昆蟲(chóng)，進(jìn)行吸收異養(yǎng)。植物界從單細(xì)胞綠藻到被子植物是沿著適應(yīng)光合作用的方向發(fā)展的。在高等植物中植物體發(fā)生了光合器官(葉)、支持器官(莖)以及用于固定和吸收的器官（根）的分化。葉柄和眾多分枝的莖支持片狀的葉向四面展開(kāi)，以獲得最大的光照和吸收 CO2的面積。細(xì)胞也逐步分化形成專門用于光合作用、輸導(dǎo)和覆蓋等各種組織。大多數(shù)植物的生殖是有性生殖，形成配子體和孢子體世代交替的生活史。在高等植物中，孢子體不斷發(fā)展分化，而配子體則趨于簡(jiǎn)化。植物是生態(tài)系統(tǒng)中最主要的生產(chǎn)者，也是地球上氧氣的主要來(lái)源。
真菌是以吸收為主要營(yíng)養(yǎng)方式的真核生物。真菌的細(xì)胞有細(xì)胞壁，至少在生活史的某一階段是如此。細(xì)胞壁多含幾丁質(zhì)，也有含纖維素的。幾丁質(zhì)是一種含氨基葡萄糖的多糖，是昆蟲(chóng)等動(dòng)物骨骼的主要成分，植物細(xì)胞壁從無(wú)幾丁質(zhì)。真菌細(xì)胞沒(méi)有質(zhì)體和光合色素。少數(shù)真菌是單細(xì)胞的，如酵母菌。多細(xì)胞真菌的基本構(gòu)造是分枝或不分枝的菌絲。一整團(tuán)菌絲叫菌絲體。有的菌絲以橫隔分成多個(gè)細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞有一個(gè)或多個(gè)核，有的菌絲無(wú)橫隔而成為多核體。菌絲有吸收水分和養(yǎng)料的機(jī)能。菌絲體常疏松如蛛網(wǎng)，以擴(kuò)大吸收面積。真菌的繁殖能力很強(qiáng)，繁殖方式多樣，主要是以無(wú)性或有性生殖產(chǎn)生的各種孢子作為繁殖單位。真菌分布非常廣泛。在生態(tài)系統(tǒng)中，真菌是重要的分解者，分解作用的范圍也許比細(xì)菌還要大一些。
粘菌是一種特殊的真菌。它的生活史中有一段是真菌性的，而另一段則是動(dòng)物性的，其結(jié)構(gòu)、行為和取食方法與變形蟲(chóng)相似。粘菌被認(rèn)為是介于真菌和動(dòng)物之間的生物。
動(dòng)物是以吞食為營(yíng)養(yǎng)方式的真核生物。吞食異養(yǎng)包括捕獲、吞食、消化和吸收等一系列復(fù)雜的過(guò)程。動(dòng)物體的結(jié)構(gòu)是沿著適應(yīng)吞食異養(yǎng)的方向發(fā)展的。單細(xì)胞動(dòng)物吞入食物后形成食物泡。食物在食物泡中被消化，然后透過(guò)膜而進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞質(zhì)中溶酶體與之融合，是為細(xì)胞內(nèi)消化。多細(xì)胞動(dòng)物在進(jìn)化過(guò)程中，細(xì)胞內(nèi)消化逐漸為細(xì)胞外消化所取代，食物被捕獲后在消化道內(nèi)由消化腺分泌酶而被消化，消化后的小分子營(yíng)養(yǎng)物經(jīng)消化道吸收，并通過(guò)循環(huán)系統(tǒng)而被輸送給身體各部的細(xì)胞。與此相適應(yīng)，多細(xì)胞動(dòng)物逐步形成了復(fù)雜的排泄系統(tǒng)、進(jìn)行氣體交換的外呼吸系統(tǒng)以及復(fù)雜的感覺(jué)器官、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)等。神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等組成了復(fù)雜的自我調(diào)節(jié)和自我控制的機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)和控制著全部生理過(guò)程。在全部生物中，只有動(dòng)物的身體構(gòu)造發(fā)展到如此復(fù)雜的高級(jí)水平。在生態(tài)系統(tǒng)中，動(dòng)物是有機(jī)食物的消費(fèi)者。在生命發(fā)展的早期，即在地球上只有藍(lán)菌和細(xì)菌時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)是由生產(chǎn)者和分解者組成的兩環(huán)系統(tǒng)。隨著真核生物特別是動(dòng)物的產(chǎn)生和發(fā)展，兩環(huán)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展成由生產(chǎn)者、分解者和消費(fèi)者所組成的三環(huán)系統(tǒng)。出現(xiàn)了今日豐富多彩的生物世界。
從類病毒、病毒到植物、動(dòng)物，生物擁有眾多特征鮮明的類型。各種類型之間又有一系列中間環(huán)節(jié)，形成連續(xù)的譜系。同時(shí)由營(yíng)養(yǎng)方式?jīng)Q定的三大進(jìn)化方向，在生態(tài)系統(tǒng)中呈現(xiàn)出相互作用的空間關(guān)系。因而，進(jìn)化既是時(shí)間過(guò)程，又是空間發(fā)展過(guò)程。生物從時(shí)間的歷史淵源和空間的生活關(guān)系來(lái)講，都是一個(gè)整體。
生物的特征
生物不僅具有多樣性，而且具有一些共同的特征和屬性。人們對(duì)這些共同的特征、屬性和規(guī)律的認(rèn)識(shí)，使內(nèi)容十分豐富的生物學(xué)成為統(tǒng)一的知識(shí)體系。
生物化學(xué)的同一性 大量實(shí)驗(yàn)研究表明，組成生物體生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能，在原則上是相同的。例如各種生物的蛋白質(zhì)的單體都是氨基酸，種類不過(guò)20種左右，各種生物的核酸的單體都是核苷酸，種類不過(guò)8種，這些單體都以相同的方式組成蛋白質(zhì)或者核酸的長(zhǎng)鏈，它們的功能對(duì)于所有生物都是一樣的。在不同的生物體內(nèi)基本代謝途徑也是相同的，甚至在代謝途徑中各個(gè)不同步驟所需要的酶也是基本相同的。不同生物體在代謝過(guò)程中都以 ATP的形式傳遞能量。生物化學(xué)的同一性深刻地揭示了生物的統(tǒng)一性。
多層次的結(jié)構(gòu)模式 19世紀(jì)德國(guó)科學(xué)家M.J.施萊登和T.A.H.施旺提出細(xì)胞學(xué)說(shuō)，認(rèn)為動(dòng)、植物都是由相同的基本單位──細(xì)胞所組成。這對(duì)于病毒以外的一切生物，從細(xì)菌到人都是適用的。細(xì)胞是由大量原子和分子所組成的非均質(zhì)的系統(tǒng)。在結(jié)構(gòu)上，細(xì)胞是由蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)、多糖等組成的多分子動(dòng)態(tài)體系；從信息論觀點(diǎn)看，細(xì)胞是遺傳信息和代謝信息的傳遞系統(tǒng)；從化學(xué)觀點(diǎn)看，細(xì)胞是由小分子合成的復(fù)雜大分子，特別是核酸和蛋白質(zhì)的系統(tǒng)；從熱力學(xué)觀點(diǎn)看，細(xì)胞又是遠(yuǎn)離平衡的開(kāi)放系統(tǒng)。所有這些，對(duì)于原核細(xì)胞和真核細(xì)胞都是一樣的。
除細(xì)胞外，生物還有其他結(jié)構(gòu)單位。在細(xì)胞之下有細(xì)胞器、分子和原子，在細(xì)胞之上有組織、器官、器官系統(tǒng)、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈等單位。
生物的各種結(jié)構(gòu)單位，按照復(fù)雜程度和逐級(jí)結(jié)合的關(guān)系而排列成一系列的等級(jí)，稱為結(jié)構(gòu)層次。在每一個(gè)層次上表現(xiàn)出的生命活動(dòng)不僅取決于它的組成成分的相互作用，而且取決于特定的有序結(jié)構(gòu)，因此在較高層次上可能出現(xiàn)較低的層次所不曾出現(xiàn)的性質(zhì)和規(guī)律。
有序性和耗散結(jié)構(gòu) 生物是由大量分子和原子組成的宏觀系統(tǒng)（相對(duì)于研究亞原子事件的微觀系統(tǒng)而言），它的代謝歷程和空間結(jié)構(gòu)都是有序的。熱力學(xué)第二定律指出，物理的化學(xué)的變化導(dǎo)致系統(tǒng)的無(wú)序性或隨機(jī)性(即熵) 的增加。生物無(wú)休止的新陳代謝，不可避免地使系統(tǒng)內(nèi)部的熵增漲，從而干擾和破壞系統(tǒng)的有序性。現(xiàn)代生物學(xué)證明，在生物體中同時(shí)還存在一種使熵減少的機(jī)制。20世紀(jì)60年代，I.普里戈任提出耗散結(jié)構(gòu)理論。按此理論，生物體是遠(yuǎn)離平衡的開(kāi)放系統(tǒng)，它從環(huán)境中吸取以食物形式存在的低熵狀態(tài)的物質(zhì)和能，把它們轉(zhuǎn)化為高熵狀態(tài)后排出體外。這種不對(duì)稱的交換使生物體和外界熵的交流出現(xiàn)負(fù)值，這樣就可能抵消系統(tǒng)內(nèi)熵的增漲。生物有序正是依賴新陳代謝這種能量耗散過(guò)程得以產(chǎn)生和維持的。（見(jiàn)耗散結(jié)構(gòu)和生物有序）
穩(wěn)態(tài) 生物對(duì)體內(nèi)的各種生命過(guò)程有良好的調(diào)節(jié)能力。生物所處的環(huán)境是多變的，但生物能夠?qū)Νh(huán)境的刺激作出反應(yīng)，通過(guò)自我調(diào)節(jié)保持自身的穩(wěn)定。例如，人的體溫保持在37℃上下，血液的酸度保持在 pH7.4左右等。這一概念先是由法國(guó)生物學(xué)家C.貝爾納提出的。他指出身體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定是自由和獨(dú)立生活的條件。后來(lái)，美國(guó)生理學(xué)家W.B.坎農(nóng)揭示內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定是通過(guò)一系列調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)保證的，并提出“穩(wěn)態(tài)”一詞。穩(wěn)態(tài)概念的應(yīng)用現(xiàn)在已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出個(gè)體內(nèi)環(huán)境的范圍。生物體的生物化學(xué)成分、代謝速率等都趨向穩(wěn)態(tài)水平，甚至一個(gè)生物群落、生態(tài)系統(tǒng)在沒(méi)有激烈外界因素的影響下，也都處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。
生命的連續(xù)性 1855年R.C.菲爾肖提出，所有的細(xì)胞都來(lái)自原已存在的細(xì)胞。這個(gè)概念對(duì)于現(xiàn)存的所有生物來(lái)說(shuō)是正確的。除了最早的生命是從無(wú)生命物質(zhì)在當(dāng)時(shí)的地球環(huán)境條件下發(fā)生的以外，生物只能來(lái)自已經(jīng)存在的生物。只能通過(guò)繁殖來(lái)實(shí)現(xiàn)從親代到子代的延續(xù)。因此，遺傳是生命的基本屬性。
1866年G.J.孟德?tīng)柾ㄟ^(guò)豌豆雜交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了遺傳因子的分離規(guī)律和自由組合規(guī)律。20世紀(jì)20年代，以T.H.摩爾根為代表的一批科學(xué)家提出基因論，證明孟德?tīng)柤僭O(shè)的因子就是在染色體上線性排列的基因，補(bǔ)充了一個(gè)的規(guī)律，即基因的連鎖和交換規(guī)律，并證明這些規(guī)律在動(dòng)物界和植物界是普遍適用的。40年代，J.萊德伯格發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的有性雜交，M.德?tīng)柌紖慰税l(fā)現(xiàn)了噬菌體的交叉重組現(xiàn)象，從而證明病毒、原核生物和動(dòng)物、植物都遵循同樣的遺傳規(guī)律。分子生物學(xué)的發(fā)展證明一切生物的基因的化學(xué)實(shí)體都是核酸（DNA和RNA），遺傳信息都是以核苷酸的排列來(lái)編碼的，DNA以半保留復(fù)制產(chǎn)生新的拷貝。在分子水平上，生命的連續(xù)性首先表現(xiàn)在基因物質(zhì)DNA的連續(xù)性上。
個(gè)體發(fā)育 通常是指多細(xì)胞生物從單個(gè)生殖細(xì)胞到成熟個(gè)體的成長(zhǎng)過(guò)程。生物在一生中，每個(gè)細(xì)胞、每個(gè)組織、器官都隨時(shí)間而發(fā)展變化，它在任何一個(gè)特定時(shí)間的狀態(tài)都是本身發(fā)育的結(jié)果。生物個(gè)體發(fā)育是按一定的生長(zhǎng)模式進(jìn)行的穩(wěn)定過(guò)程。個(gè)體發(fā)育的概念對(duì)單細(xì)胞生物和病毒在原則上也是適用的。單細(xì)胞生物從一代到下一代經(jīng)歷一定的細(xì)胞周期，病毒的發(fā)育也要經(jīng)歷遺傳物質(zhì)的復(fù)制，結(jié)構(gòu)蛋白的合成以及病毒顆粒的裝配過(guò)程。因此，所有的生物都有各自的按一定規(guī)律進(jìn)行的生活史。
對(duì)于個(gè)體發(fā)育規(guī)律的認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程。1797年C.F.沃爾夫發(fā)表《發(fā)生論》，對(duì)雞胚的發(fā)育過(guò)程作了較為詳細(xì)的描述。19世紀(jì)初К.M.貝爾提出胚層理論，指出胚胎組織和器官的發(fā)生是以內(nèi)、中、外三個(gè)胚層為出發(fā)點(diǎn)的。20世紀(jì)初，H.施佩曼及其學(xué)派通過(guò)把胚胎組織從一處移植到另一處能改變其發(fā)育過(guò)程和方向的實(shí)驗(yàn)，證明了胚胎發(fā)育是通過(guò)各部分的相互作用而完成的，現(xiàn)代生物學(xué)證明，個(gè)體發(fā)育是由遺傳信息所控制的，不論是在分子層次上，還是在細(xì)胞、組織、個(gè)體層次上，發(fā)育的基本模式都是由基因決定的。
進(jìn)化 1859年C.R.達(dá)爾文所著《物種起源》的出版，創(chuàng)立了以自然選擇為基礎(chǔ)的生物進(jìn)化論。進(jìn)化是普遍的生物學(xué)現(xiàn)象。每個(gè)細(xì)胞、每種生物都有自己的演變歷史，都在隨著時(shí)間的發(fā)展而變化，它們目前的狀態(tài)是它們本身進(jìn)化演變的結(jié)果。進(jìn)化導(dǎo)致物種的分化，生物不再被認(rèn)為是一大堆彼此毫無(wú)聯(lián)系的、偶然的、“神造的”不變的物種。生物世界是一個(gè)統(tǒng)一的自然譜系，各種生物，歸根結(jié)底，都來(lái)自一個(gè)最原始的生命類型。生物不僅有一個(gè)復(fù)雜的縱深層次（從生物圈到生物大分子），它還具有個(gè)體發(fā)育歷史和種系進(jìn)化歷史，有一個(gè)極廣闊的歷史橫幅。
生態(tài)系統(tǒng)中的相互關(guān)系 在自然界里，生物的個(gè)體總是組成種群，不同的種群彼此相互依賴，相互作用形成群落。群落和它所在的無(wú)生命環(huán)境組成了生物地理復(fù)合體──生態(tài)系統(tǒng)。在生態(tài)系統(tǒng)中，不同的種群具有不同的功能和作用。譬如，綠色植物是生產(chǎn)者，它能利用日光能制造食物；動(dòng)物包括人在內(nèi)是消費(fèi)者；細(xì)菌和真菌是分解者。生物彼此之間以及它們和環(huán)境之間的相互關(guān)系決定了生態(tài)系統(tǒng)所具有的性質(zhì)和特點(diǎn)。任何一個(gè)生物，它的外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能，生活習(xí)性和行為，同它在生態(tài)系統(tǒng)中的作用和地位總是相對(duì)適應(yīng)的。這種適應(yīng)是長(zhǎng)期演變的結(jié)果，是自然選擇的結(jié)果。
根據(jù)上面這些敘述，不難看到，盡管生物世界存在驚人的多樣性，但所有的生物都有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)，遵循共同的規(guī)律。生物就是這樣的一個(gè)統(tǒng)一而又多樣的物質(zhì)世界。因而，生物學(xué)也就是一個(gè)統(tǒng)一而又十分豐富的知識(shí)領(lǐng)域?！ ?/p>
研究方法
生物學(xué)的一些基本研究方法——觀察描述的方法、比較的方法和實(shí)驗(yàn)的方法等是在生物學(xué)發(fā)展進(jìn)程中逐步形成的。在生物學(xué)的發(fā)展史上，這些方法依次興起，成為一定時(shí)期的主要研究手段。現(xiàn)在，這些方法綜合而成現(xiàn)代生物學(xué)研究方法體系。
觀察描述的方法 在17世紀(jì)，近代自然科學(xué)發(fā)展的早期，生物學(xué)的研究方法同物理學(xué)研究方法大不相同。物理學(xué)研究的是物體可測(cè)量的性質(zhì)，即時(shí)間、運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量。物理學(xué)把數(shù)學(xué)應(yīng)用于研究物理現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)這些量之間存在著相互關(guān)系，并用演繹法推算出這些關(guān)系的后果。生物學(xué)的研究則是考察那些將不同生物區(qū)別開(kāi)來(lái)的、往往是不可測(cè)量的性質(zhì)。生物學(xué)用描述的方法來(lái)記錄這些性質(zhì)，再用歸納法，將這些不同性質(zhì)的生物歸并成不同的類群。18世紀(jì)，由于新大陸的開(kāi)拓和許多探險(xiǎn)家的活動(dòng)，生物學(xué)記錄的物種幾倍、幾十倍地增長(zhǎng)，于是生物分類學(xué)首先發(fā)展起來(lái)。生物分類學(xué)者搜集物種進(jìn)行鑒別、整理，描述的方法獲得巨大發(fā)展。要明確地鑒別不同物種就必須用統(tǒng)一的、規(guī)范的術(shù)語(yǔ)為物種命名，這又需要對(duì)各種各樣形態(tài)的器官作細(xì)致的分類，并制定規(guī)范的術(shù)語(yǔ)為器官命名。這一繁重的術(shù)語(yǔ)制定工作，主要是C.von林奈完成的。人們使用這些比較精確的描述方法收集了大量動(dòng)、植物分類學(xué)材料及形態(tài)學(xué)和解剖學(xué)的材料。
比較的方法 18世紀(jì)下半葉，生物學(xué)不僅積累了大量分類學(xué)材料，而且積累了許多形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、生理學(xué)的材料。在這種情況下，僅僅作分類研究已經(jīng)不夠了，需要全面地考察物種的各種性狀，分析不同物種之間的差異點(diǎn)和共同點(diǎn)，將它們歸并成自然的類群。比較的方法便被應(yīng)用于生物學(xué)。
運(yùn)用比較的方法研究生物，是力求從物種之間的類似性找到生物的結(jié)構(gòu)模式、原型甚至某種共同的結(jié)構(gòu)單元。G.居維葉在動(dòng)物學(xué)方面，J.W.von歌德在植物學(xué)方面，是用比較方法研究生物學(xué)問(wèn)題的著名學(xué)者。用比較的方法研究生物，愈來(lái)愈深刻地揭示動(dòng)物和植物結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性，勢(shì)必觸及各個(gè)不同類型生物的起源問(wèn)題。19世紀(jì)中葉，達(dá)爾文的進(jìn)化論戰(zhàn)勝了特創(chuàng)論和物種不變論。進(jìn)化論的勝利又給比較的方法以巨大的影響。早期的比較，還僅僅是靜態(tài)的共時(shí)的比較，在進(jìn)化論確立后，比較就成為動(dòng)態(tài)的歷史的比較了?，F(xiàn)存的任何一個(gè)物種以及生物的任何一種形態(tài)，都是長(zhǎng)期進(jìn)化的產(chǎn)物，因而用比較的方法，從歷史發(fā)展的角度去考察，是十分必要的。
早期的生物學(xué)僅僅是對(duì)生物的形態(tài)和結(jié)構(gòu)作宏觀的描述。1665年國(guó)R.胡克用他自制的復(fù)式顯微鏡，觀察軟木片，看到軟木是由他稱為細(xì)胞的盒狀小室組成的。從此，生物學(xué)的觀察和描述進(jìn)入了顯微領(lǐng)域。但是在17世紀(jì)，人們還不能理解細(xì)胞這樣的顯微結(jié)構(gòu)有何等重要意義。那時(shí)的顯微鏡未能消除使影像失真的色環(huán)，因而還不能清楚地辨認(rèn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)。19世紀(jì)30年代，消色差顯微鏡問(wèn)世，使人們得以觀察到細(xì)胞的內(nèi)部情況。1838～1839年施萊登和施萬(wàn)的細(xì)胞學(xué)說(shuō)提出：細(xì)胞是一切動(dòng)植物結(jié)構(gòu)的基本單位。比較形態(tài)學(xué)者和比較解剖學(xué)者多年來(lái)苦心探求生物的基本結(jié)構(gòu)單元，終于有了結(jié)果。細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和細(xì)胞學(xué)說(shuō)的建立是觀察和描述深入到顯微領(lǐng)域所獲得的成果，也是比較方法研究的一個(gè)重要成果。
實(shí)驗(yàn)的方法 前面提到的觀察和描述的方法有時(shí)也要對(duì)研究對(duì)象作某些處理，但這只是為了更好地觀察自然發(fā)生的現(xiàn)象，而不是要考察這種處理所引起的效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)方法則是人為地干預(yù)、控制所研究的對(duì)象，并通過(guò)這種干預(yù)和控制所造成的效應(yīng)來(lái)研究對(duì)象的某種屬性。實(shí)驗(yàn)的方法是自然科學(xué)研究中最重要的方法之一。17世紀(jì)前后生物學(xué)中出現(xiàn)了最早的一批生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，如英國(guó)生理學(xué)家W.哈維關(guān)于血液循環(huán)的實(shí)驗(yàn)，J.B.van黑爾蒙特關(guān)于柳樹(shù)生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)等。然而在那時(shí)，生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有發(fā)展起來(lái)，這是因?yàn)槲锢韺W(xué)、化學(xué)還沒(méi)有為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備好條件，活力論還占統(tǒng)治地位。很多人甚至認(rèn)為，用實(shí)驗(yàn)的方法研究生物學(xué)只能起很小的作用。
到了19世紀(jì)，物理學(xué)、化學(xué)比較成熟了，生物學(xué)實(shí)驗(yàn)就有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因而首先是生理學(xué)，然后是細(xì)菌學(xué)和生物化學(xué)相繼成為明確的實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科。19世紀(jì)80年代，實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)一步被應(yīng)用到了胚胎學(xué)，細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)等學(xué)科。到了20世紀(jì)30年代，除了古生物學(xué)等少數(shù)學(xué)科，大多數(shù)的生物學(xué)領(lǐng)域都因?yàn)閼?yīng)用了實(shí)驗(yàn)方法而取得新進(jìn)展。
系統(tǒng)的方法 系統(tǒng)科學(xué)源自對(duì)還原論、機(jī)械論反省提出的有機(jī)體、綜合哲學(xué)，從C.貝爾納與W.B.坎農(nóng)揭示生物的穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象、維納與艾什比的控制論到貝塔郎菲的一般系統(tǒng)論，系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)生理學(xué)等先后建立與發(fā)展，20世紀(jì)70-80年代系統(tǒng)論與生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等概念發(fā)表。從香農(nóng)信息論到I.普里戈津的耗散結(jié)構(gòu)理論，將生命看作自組織化系統(tǒng)。細(xì)胞生物學(xué)、生化與分子生物學(xué)發(fā)展，艾根提出細(xì)胞、分子水平探討的超循環(huán)理論，20世紀(jì)90年代曾邦哲的系統(tǒng)遺傳學(xué)及系統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)、系統(tǒng)生物工程概念發(fā)表。隨著基因組計(jì)劃、生物信息學(xué)發(fā)展，高通量生物技術(shù)、生物計(jì)算軟件設(shè)計(jì)的應(yīng)用，帶來(lái)系統(tǒng)生物學(xué)新的時(shí)期，形成“omics”系統(tǒng)生物學(xué)與計(jì)算系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展，國(guó)際國(guó)內(nèi)系統(tǒng)生物學(xué)研究機(jī)構(gòu)建立而進(jìn)入系統(tǒng)生物學(xué)時(shí)代?！ ?/p>
學(xué)科分類
生物學(xué)的分支學(xué)科各有一定的研究?jī)?nèi)容而又相互依賴、互相交叉。此外，生命作為一種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)，有它自己的生物學(xué)規(guī)律，同時(shí)又包含并遵循物理和化學(xué)的規(guī)律。因此，生物學(xué)同物理學(xué)、化學(xué)有著密切的關(guān)系。生物分布于地球表面，是構(gòu)成地球景觀的重要因素。因此，生物學(xué)和地學(xué)也是互相滲透、互相交叉的。
早期的生物學(xué)主要是對(duì)自然的觀察和描述，是關(guān)于博物學(xué)和形態(tài)分類的研究。所以生物學(xué)最早是按類群劃分學(xué)科的，如植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物學(xué)等。由于生物種類的多樣性，也由于人們對(duì)生物學(xué)的了解越來(lái)越多，學(xué)科的劃分也就越來(lái)越細(xì)，一門學(xué)科往往要再劃分為若干學(xué)科，例如植物學(xué)可劃分為藻類學(xué)、苔蘚植物學(xué)、蕨類植物學(xué)等；動(dòng)物學(xué)劃分為原生動(dòng)物學(xué)、昆蟲(chóng)學(xué)、魚(yú)類學(xué)、鳥(niǎo)類學(xué)等；微生物不是一個(gè)自然的生物類群，只是一個(gè)人為的劃分，一切微小的生物如細(xì)菌以及單細(xì)胞真菌、藻類、原生動(dòng)物都可稱為微生物，不具細(xì)胞形態(tài)的病毒也可列入微生物之中。因而微生物學(xué)進(jìn)一步分為細(xì)菌學(xué)、真菌學(xué)、病毒學(xué)等。
按生物類群劃分學(xué)科，有利于從各個(gè)側(cè)面認(rèn)識(shí)某一個(gè)自然類群的生物特點(diǎn)和規(guī)律性。但無(wú)論具體對(duì)象是什么，研究課題都不外分類、形態(tài)、生理、生化、生態(tài)、遺傳、進(jìn)化等方面。為了強(qiáng)調(diào)按類型劃分的學(xué)科已經(jīng)不僅包括形態(tài)、分類等比較經(jīng)典的內(nèi)容，而且包括其他各個(gè)過(guò)程和各種層次的內(nèi)容，人們傾向于把植物學(xué)稱為植物生物學(xué)，把動(dòng)物學(xué)稱為動(dòng)物生物學(xué)。
生物在地球歷史中有著40億年左右的發(fā)展進(jìn)化歷程。大約有1500萬(wàn)種生物已經(jīng)絕滅，它們的一些遺骸保存在地層中形成化石。古生物學(xué)專門通過(guò)化石研究地質(zhì)歷史中的生物，早期古生物學(xué)多偏重于對(duì)化石的分類和描述，近年來(lái)生物學(xué)領(lǐng)域的各個(gè)分支學(xué)科被引入古生物學(xué)，相繼產(chǎn)生古生態(tài)學(xué)、古生物地理學(xué)等分支學(xué)科?，F(xiàn)在有人建議，以廣義的古生物生物學(xué)代替原來(lái)限于對(duì)化石進(jìn)行分類描述的古生物學(xué)。
生物的類群是如此的繁多，需要一個(gè)專門的學(xué)科來(lái)研究類群的劃分，這個(gè)學(xué)科就是分類學(xué)。林奈時(shí)期的分類以物種不變論為指導(dǎo)思想，只是根據(jù)某幾個(gè)鑒別特征來(lái)劃分門類，習(xí)稱人為分類。現(xiàn)代的分類是以進(jìn)化論為指導(dǎo)思想，根據(jù)物種在進(jìn)化上的親疏遠(yuǎn)近進(jìn)行分類，通稱自然分類?，F(xiàn)代分類學(xué)不僅進(jìn)行形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較，而且吸收生物化學(xué)及分子生物學(xué)的成就，進(jìn)行分子層次的比較，從而更深刻揭示生物在進(jìn)化中的相互關(guān)系?，F(xiàn)代分類學(xué)可定義為研究生物的系統(tǒng)分類和生物在進(jìn)化上相互關(guān)系的科學(xué)。
生物學(xué)中有很多分支學(xué)科是按照生命運(yùn)動(dòng)所具有的屬性、特征或者生命過(guò)程來(lái)劃分的。
形態(tài)學(xué)是生物學(xué)中研究動(dòng)、植物形態(tài)結(jié)構(gòu)的學(xué)科。在顯微鏡發(fā)明之前，形態(tài)學(xué)只限于對(duì)動(dòng)、植物的宏觀的觀察，如大體解剖學(xué)、脊椎動(dòng)物比較解剖學(xué)等。比較解剖學(xué)是用比較的和歷史的方法研究脊椎動(dòng)物各門類在結(jié)構(gòu)上的相似與差異，從而找出這些門類的親緣關(guān)系和歷史發(fā)展。顯微鏡發(fā)明之后，組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)也就相應(yīng)地建立起來(lái)，電子顯微鏡的使用，使形態(tài)學(xué)又深入到超微結(jié)構(gòu)的領(lǐng)域。但是形態(tài)結(jié)構(gòu)的研究不能完全脫離機(jī)能的研究，現(xiàn)在的形態(tài)學(xué)早已跳出單純描述的圈子，而使用各種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段了。
生理學(xué)是研究生物機(jī)能的學(xué)科，生理學(xué)的研究方法是以實(shí)驗(yàn)為主。按研究對(duì)象又分為植物生理學(xué)、動(dòng)物生理學(xué)和細(xì)菌生理學(xué)。植物生理學(xué)是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中建立起來(lái)的。生理學(xué)也可按生物的結(jié)構(gòu)層次分為細(xì)胞生理學(xué)、器官生理學(xué)、個(gè)體生理學(xué)等。在早期，植物生理學(xué)多以種子植物為研究對(duì)象；動(dòng)物生理學(xué)也大多聯(lián)系醫(yī)學(xué)而以人、狗、兔、蛙等為研究對(duì)象；以后才逐漸擴(kuò)展到低等生物的生理學(xué)研究，這樣就發(fā)展了比較生理學(xué)。
遺傳學(xué)是研究生物性狀的遺傳和變異，闡明其規(guī)律的學(xué)科。遺傳學(xué)是在育種實(shí)踐的推動(dòng)下發(fā)展起來(lái)的。1900年孟德?tīng)柕倪z傳定律被重新發(fā)現(xiàn)，遺傳學(xué)開(kāi)始建立起來(lái)。以后，由于T.H.摩爾根等人的工作，建成了完整的細(xì)胞遺傳學(xué)體系。1953年，遺傳物質(zhì)DNA分子的結(jié)構(gòu)被揭示，遺傳學(xué)深入到分子水平?；蚪M計(jì)劃的進(jìn)展，從基因組、蛋白質(zhì)組到代謝組的遺傳信息傳遞，以及細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究，1994年系統(tǒng)遺傳學(xué)的概念、詞匯與原理于中科院提出與發(fā)表?，F(xiàn)在，遺傳信息的傳遞、基因的調(diào)控機(jī)制已逐漸被了解，遺傳學(xué)理論和技術(shù)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐中都在發(fā)揮作用，同時(shí)在生物學(xué)的各分支學(xué)科中占有重要的位置。生物學(xué)的許多問(wèn)題，如生物的個(gè)體發(fā)育和生物進(jìn)化的機(jī)制，物種的形成以及種群概念等都必須應(yīng)用遺傳學(xué)的成就來(lái)求得更深入的理解。
胚胎學(xué)是研究生物個(gè)體發(fā)育的學(xué)科，原屬形態(tài)學(xué)范圍。1859年達(dá)爾文進(jìn)化論的發(fā)表大大推動(dòng)了胚胎學(xué)的研究。19世紀(jì)下半葉，胚胎發(fā)育以及受精過(guò)程的形態(tài)學(xué)都有了詳細(xì)精確的描述。此后，動(dòng)物胚胎學(xué)從觀察描述發(fā)展到用實(shí)驗(yàn)方法研究發(fā)育的機(jī)制，從而建立了實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)?，F(xiàn)在，個(gè)體發(fā)育的研究采用生物化學(xué)方法，吸收分子生物學(xué)成就，進(jìn)一步從分子水平分析發(fā)育和性狀分化的機(jī)制，并把關(guān)于發(fā)育的研究從胚胎擴(kuò)展到生物的整個(gè)生活史，形成發(fā)育生物學(xué)。
生態(tài)學(xué)是研究生物與生物之間以及生物與環(huán)境之間的關(guān)系的學(xué)科。研究范圍包括個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)以及生物圈等層次。揭示生態(tài)系統(tǒng)中食物鏈、生產(chǎn)力、能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的有關(guān)規(guī)律，不但具有重要的理論意義，而且同人類生活密切相關(guān)。生物圈是人類的家園。人類的生產(chǎn)活動(dòng)不斷地消耗天然資源，破壞自然環(huán)境。特別是進(jìn)入20世紀(jì)以后，由于人口急劇增長(zhǎng)，工業(yè)飛速發(fā)展，自然環(huán)境遭到空前未有的破壞性沖擊。保護(hù)資源、保持生態(tài)平衡是人類當(dāng)前刻不容緩的任務(wù)。生態(tài)學(xué)是環(huán)境科學(xué)的一個(gè)重要組成成分，所以也可稱環(huán)境生物學(xué)。人類生態(tài)學(xué)涉及人類社會(huì)，它已超越了生物學(xué)范圍，而同社會(huì)科學(xué)相關(guān)聯(lián)。
生命活動(dòng)不外物質(zhì)轉(zhuǎn)化和傳遞、能的轉(zhuǎn)化和傳遞以及信息的傳遞三個(gè)面。因此，用物理的、化學(xué)的以及數(shù)學(xué)的手段研究生命是必要的，也是十分有效的。交叉學(xué)科如生物化學(xué)、生物物理學(xué)、生物數(shù)學(xué)就是這樣產(chǎn)生的。
生物化學(xué)是研究生命物質(zhì)的化學(xué)組成和生物體各種化學(xué)過(guò)程的學(xué)科，是進(jìn)入20世紀(jì)以后迅速發(fā)展起來(lái)的一門學(xué)科。生物化學(xué)的成就提高了人們對(duì)生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。生物化學(xué)和分子生物學(xué)的內(nèi)容有區(qū)別，但也有相同之處。一般說(shuō)來(lái)，生物化學(xué)側(cè)重于生命的化學(xué)過(guò)程、參與這一過(guò)程的作用物、產(chǎn)品以及酶的作用機(jī)制的研究。例如在細(xì)胞呼吸、光合作用等過(guò)程中物質(zhì)和能的轉(zhuǎn)換、傳遞和反饋機(jī)制都是生物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容。分子生物學(xué)是從研究生物大分子的結(jié)構(gòu)發(fā)展起來(lái)的，現(xiàn)在更多的仍是研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系、以及基因表達(dá)、調(diào)控等方面的機(jī)制問(wèn)題。
生物物理學(xué)是用物理學(xué)的概念和方法研究生物的結(jié)構(gòu)和功能、研究生命活動(dòng)的物理和物理化學(xué)過(guò)程的學(xué)科。早期生物物理學(xué)的研究是從生物發(fā)光、生物電等問(wèn)題開(kāi)始的，此后隨著生物學(xué)的發(fā)展，物理學(xué)新概念，如量子物理、信息論等的介入和新技術(shù)如 X衍射、光譜、波譜等的使用，生物物理的研究范圍和水平不斷加寬加深。一些重要的生命現(xiàn)象如光合作用的原初瞬間捕捉光能的反應(yīng)，生物膜的結(jié)構(gòu)及作用機(jī)制等都是生物物理學(xué)的研究課題。生物大分子晶體結(jié)構(gòu)、量子生物學(xué)以及生物控制論等也都屬于生物物理學(xué)的范圍。
生物數(shù)學(xué)是數(shù)學(xué)和生物學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物。它的任務(wù)是用數(shù)學(xué)的方法研究生物學(xué)問(wèn)題，研究生命過(guò)程的數(shù)學(xué)規(guī)律。早期，人們只是利用統(tǒng)計(jì)學(xué)、幾何學(xué)和一些初等的解析方法對(duì)生物現(xiàn)象做靜止的、定量的分析。20世紀(jì)20年代以后，人們開(kāi)始建立數(shù)學(xué)模型，模擬各種生命過(guò)程。現(xiàn)在生物數(shù)學(xué)在生物學(xué)各領(lǐng)域如生理學(xué)、遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)、分類學(xué)等領(lǐng)域中都起著重要的作用，使這些領(lǐng)域的研究水平迅速提高，另一方面，生物數(shù)學(xué)本身也在解決生物學(xué)問(wèn)題中發(fā)展成一獨(dú)立的學(xué)科。
有少數(shù)生物學(xué)科是按方法來(lái)劃分的，如描述胚胎學(xué)、比較解剖學(xué)、實(shí)驗(yàn)形態(tài)學(xué)等。按方法劃分的學(xué)科，往往作為更低一級(jí)的分支學(xué)科，被包括在上述按屬性和類型劃分的學(xué)科中。
生物界是一個(gè)多層次的復(fù)雜系統(tǒng)。為了揭示某一層次的規(guī)律以及和其他層次的關(guān)系，出現(xiàn)了按層次劃分的學(xué)科并且愈來(lái)愈受人們的重視。
分子生物學(xué)是研究分子層次的生命過(guò)程的學(xué)科。它的任務(wù)在于從分子的結(jié)構(gòu)與功能以及分子之間的相互作用去揭示各種生命過(guò)程的物質(zhì)基礎(chǔ)?，F(xiàn)代分子生物學(xué)的一個(gè)主要分科是分子遺傳學(xué)，它研究遺傳物質(zhì)的復(fù)制、遺傳信息的傳遞、表達(dá)及其調(diào)節(jié)控制問(wèn)題等。
細(xì)胞生物學(xué)是研究細(xì)胞層次生命過(guò)程的學(xué)科，早期稱細(xì)胞學(xué)是以形態(tài)描述為主的。以后，細(xì)胞學(xué)吸收了分子生物學(xué)的成就，深入到超微結(jié)構(gòu)的水平，主要研究細(xì)胞的生長(zhǎng)、代謝和遺傳等生物學(xué)過(guò)程，細(xì)胞學(xué)也就發(fā)展成細(xì)胞生物學(xué)了。
個(gè)體生物學(xué)是研究個(gè)體層次生命過(guò)程的學(xué)科。在復(fù)式顯微鏡發(fā)明之前，生物學(xué)大都是以個(gè)體和器官系統(tǒng)為研究對(duì)象的。研究個(gè)體的過(guò)程有必要分析組成這一過(guò)程的器官系統(tǒng)過(guò)程、細(xì)胞過(guò)程和分子過(guò)程。但是個(gè)體的過(guò)程又不同于器官系統(tǒng)過(guò)程、細(xì)胞過(guò)程或分子過(guò)程的簡(jiǎn)單相加。個(gè)體的過(guò)程存在著自我調(diào)節(jié)控制的機(jī)制，通過(guò)這一機(jī)制，高度復(fù)雜的有機(jī)體整合為高度協(xié)調(diào)的統(tǒng)一體，以協(xié)調(diào)一致的行為反應(yīng)于外界因素的刺激。個(gè)體生物學(xué)建立得很早，直到現(xiàn)在，仍是十分重要的。
種群生物學(xué)是研究生物種群的結(jié)構(gòu)、種群中個(gè)體間的相互關(guān)系、種群與環(huán)境的關(guān)系以及種群的自我調(diào)節(jié)和遺傳機(jī)制等。種群生物學(xué)和生態(tài)學(xué)是有很大重疊的，實(shí)際上種群生物學(xué)可以說(shuō)是生態(tài)學(xué)的一個(gè)基本部分。
以上所述，還僅僅是當(dāng)前生物學(xué)分科的主要格局，實(shí)際的學(xué)科比上述的還要多。例如，隨著人類的進(jìn)入太空，宇宙生物學(xué)已在發(fā)展之中。又如隨著實(shí)驗(yàn)精確度的不斷提高，對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的要求也越來(lái)越嚴(yán)，研究無(wú)菌生物和悉生態(tài)的悉生生物學(xué)也由于需要而建立起來(lái)?？傊恍┬碌膶W(xué)科不斷地分化出來(lái)，一些學(xué)科又在走向融合。生物學(xué)分科的這種局面，反映了生物學(xué)極其豐富的內(nèi)容，也反映了生物學(xué)蓬勃發(fā)展的景象?！ ?/p>
研究意義
生物與人類生活的許多方面都有著非常密切的關(guān)系。生物學(xué)作為一門基礎(chǔ)科學(xué)，傳統(tǒng)上一直是農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)，涉及種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)、醫(yī)療、制藥、衛(wèi)生等等方面。隨著生物學(xué)理論與方法的不斷發(fā)展，它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。現(xiàn)在，生物學(xué)的影響已突破上述傳統(tǒng)的領(lǐng)域，而擴(kuò)展到食品、化工、環(huán)境保護(hù)、能源和冶金工業(yè)等等方面。如果考慮到仿生學(xué)，它還影響到電子技術(shù)和信息技術(shù)。
人口、食物、環(huán)境、能源問(wèn)題是當(dāng)前舉世矚目的全球性問(wèn)題。目前，世界人口每年的增長(zhǎng)率約20％，大約每過(guò)35年，人口就會(huì)增加一倍。地球上的人口正以前所未有的速度激增著。人口問(wèn)題是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題，也是一個(gè)生態(tài)學(xué)問(wèn)題。人們必須對(duì)人類及環(huán)境的錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系進(jìn)行周密的定量的研究，才能對(duì)地球、對(duì)人類的命運(yùn)有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，從而學(xué)會(huì)自己控制自己，使人口數(shù)量維持在一個(gè)合理的數(shù)字上。在這方面生物學(xué)應(yīng)該而且可能做出自己的貢獻(xiàn)。內(nèi)分泌學(xué)和生殖生物學(xué)的成就導(dǎo)致口服避孕藥的發(fā)明，已促進(jìn)了計(jì)劃生育在世界范圍內(nèi)的推廣。在人口問(wèn)題中，除了數(shù)量激增以外，遺傳病也嚴(yán)重威脅人口質(zhì)量。一些資料表明，新生兒中各種遺傳病患者所占的比例在 3％～10.5％之間。在中國(guó)的部分山區(qū)，智力不全者占2％～3％，個(gè)別地區(qū)達(dá)10％以上。揭示產(chǎn)生遺傳病的原因，找到控制和征服遺傳病的途徑無(wú)疑是生物學(xué)又一重要任務(wù)。目前，進(jìn)行家系分析以確定患者是否患有遺傳病，對(duì)患者提出有益的遺傳指導(dǎo)和勸告；通過(guò)對(duì)胎兒的脫屑細(xì)胞進(jìn)行染色體分析和各種酶的生化分析，以診斷未來(lái)的嬰兒是否有先天性遺傳性疾病。這些方法都能避免或減少患有遺傳病嬰兒的出生，以減輕家庭和社會(huì)的沉重負(fù)擔(dān)。將基因工程應(yīng)用于遺傳病的治療稱為基因治療，在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上對(duì)幾種遺傳病的基因治療已取得一些進(jìn)展。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，基因治療將為控制和治療人類遺傳病開(kāi)辟?gòu)V闊的前景。
和人口問(wèn)題密切相關(guān)的是食物問(wèn)題。食物匱乏是發(fā)展中國(guó)家長(zhǎng)期以來(lái)未能解決的嚴(yán)重問(wèn)題，當(dāng)前世界上有幾億人口處于營(yíng)養(yǎng)不良狀態(tài)。從目前到21世紀(jì)初，糧食生產(chǎn)至少每年要增長(zhǎng)3％～8％才能使食物短缺狀況有所改善。人類食物的最終來(lái)源是植物的光合作用，但在陸地上擴(kuò)大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地面積是有限的，增加食物產(chǎn)量的主要道路是改進(jìn)植物本身。過(guò)去，在發(fā)展科學(xué)的農(nóng)業(yè)和“綠色革命”方面，生物學(xué)已做出巨大的貢獻(xiàn)。今天，人類在一定限度內(nèi)定向改造植物，用基因工程、細(xì)胞工程培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗旱、抗寒、抗?jié)?、抗鹽堿、抗病蟲(chóng)害的優(yōu)良品種已經(jīng)不是不切實(shí)際的遐想。近年來(lái)，植物基因工程的一些關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)有所突破，得到了一些轉(zhuǎn)基因植物。此外，利用富含蛋白質(zhì)的藻類、細(xì)菌或真菌，進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)，并從中獲得單細(xì)胞蛋白質(zhì)。由于成功地利用了基因工程并取得了大規(guī)模連續(xù)發(fā)酵工程的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，單細(xì)胞蛋白技術(shù)已經(jīng)取得了重大突破。氨基酸是蛋白質(zhì)的單體，植物蛋白往往缺少某幾種人體必需的氨基酸，如果在食品中添加某種氨基酸，將會(huì)大大提高植物蛋白的生物學(xué)價(jià)值。目前，用微生物發(fā)酵、固定化細(xì)胞或固定化酶技術(shù)生產(chǎn)氨基酸，已經(jīng)逐步形成比較完整的體系，可以預(yù)料，氨基酸生產(chǎn)將在營(yíng)養(yǎng)不良問(wèn)題上發(fā)揮日益重要的作用?，F(xiàn)代生物學(xué)成就和食品工業(yè)相結(jié)合，已使食品工業(yè)成為新興的產(chǎn)業(yè)而蓬勃地發(fā)展起來(lái)。
20世紀(jì)生態(tài)學(xué)關(guān)于人與自然關(guān)系的研究，喚醒人類重視賴以生存的生態(tài)環(huán)境。工業(yè)廢水、廢氣和固體廢物的大量排放，農(nóng)用殺蟲(chóng)劑、除莠劑的廣泛使用，使大面積的土地和水域受到污染，威脅著人類生產(chǎn)和生活。這就要求人們更深入地研究生物圈中物質(zhì)和能的循環(huán)的生態(tài)學(xué)規(guī)律，并在人類的經(jīng)濟(jì)生活以及其他社會(huì)生活中，正確的運(yùn)用這些規(guī)律，使生物能夠更好地為人類服務(wù)?，F(xiàn)代生物學(xué)證明，微生物所具有的生物催化活性是極為廣泛的，利用富集培養(yǎng)法幾乎可以找到降解任何一種含毒有機(jī)化合物的微生物，利用基因工程等技術(shù)還可以不斷提高它們的降解作用。因此，有降解作用的微生物及其酶制劑就成為消除污染的有力手段。利用微生物防治害蟲(chóng)，以部分代替嚴(yán)重污染的有機(jī)殺蟲(chóng)劑也是大有前途的。在農(nóng)業(yè)中盡快使用生物防治、生物固氮等新技術(shù)，改變農(nóng)業(yè)過(guò)分依賴石油化工的局面，這是關(guān)系到恢復(fù)自然生態(tài)平衡的大事，也是農(nóng)業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨。大量消耗資源的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)必將向以生物科學(xué)和技術(shù)為基礎(chǔ)的生態(tài)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變
全世界的化工能源（石油、煤等）貯備總是有限的，總有一天會(huì)枯竭。因此，自然界中可再生的生物資源(生物量) 又重新被人所重視。自然界中的生物量大多是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。將化學(xué)的、物理的和生物學(xué)的方法結(jié)合起來(lái)加工，就可以把纖維素轉(zhuǎn)化為酒精，用作能源。有人估計(jì)，到20世紀(jì)末全世界的汽車約有35％將使用生物量（酒精）。沼氣是利用生物量開(kāi)發(fā)能源的另一產(chǎn)品。中國(guó)和印度利用農(nóng)村廢料進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣已作出顯著成績(jī)。世界上已經(jīng)出現(xiàn)了利用固相化細(xì)胞技術(shù)的工業(yè)化沼氣厭氧反應(yīng)器。一些單細(xì)胞藻類中含有與原油結(jié)構(gòu)類似的油類，而且可高達(dá)總重的70％，這是另一個(gè)引人注目的可再生的生物能源。太陽(yáng)能是人類可以利用的最強(qiáng)大的能源，而生物的光合作用則是將太陽(yáng)能固定下來(lái)的最主要的途徑，可以預(yù)測(cè)，利用生物學(xué)的理論和方法解決能源問(wèn)題是大有希望的。
此外，對(duì)人口、食物、環(huán)境、能源等問(wèn)題進(jìn)行綜合研究，開(kāi)創(chuàng)各種綜合解決這些問(wèn)題的方法的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的興起，最終將發(fā)展新的、大規(guī)模的近代化農(nóng)業(yè)。
上面的敘述，僅就人口、食物、環(huán)境、能源問(wèn)題和生物學(xué)的關(guān)系而言，也還是很不充分的。但由此可以看到，生物學(xué)的發(fā)展和人類的未來(lái)息息相關(guān)?！ ?/p>
生物學(xué)主要分支
動(dòng)物學(xué)領(lǐng)域
動(dòng)物學(xué)-動(dòng)物生理學(xué)-解剖學(xué)-胚胎學(xué)-神經(jīng)生物學(xué)-發(fā)育生物學(xué)-昆蟲(chóng)學(xué)-行為學(xué)-組織學(xué)
植物學(xué)領(lǐng)域
植物學(xué)-植物病理學(xué)-藻類學(xué)-植物生理學(xué)
微生物學(xué)/免疫學(xué)領(lǐng)域
微生物學(xué)-免疫學(xué)-病毒學(xué)
生物化學(xué)領(lǐng)域
生物化學(xué)-蛋白質(zhì)力學(xué)-糖類生化學(xué)-脂質(zhì)生化學(xué)-代謝生化學(xué)
演化及生態(tài)學(xué)領(lǐng)域
生態(tài)學(xué)-生物分布學(xué)-系統(tǒng)分類學(xué)-古生物學(xué)-演化論-分類學(xué)-演化生物學(xué)
現(xiàn)代生物技術(shù)學(xué)領(lǐng)域
生物技術(shù)學(xué)- 基因工程-酵素工程學(xué)-生物工程-代謝工程學(xué)-基因體學(xué)
細(xì)胞及分子生物學(xué)領(lǐng)域
分子生物學(xué)- 細(xì)胞學(xué)-遺傳學(xué)
生物物理領(lǐng)域
生物物理學(xué)-結(jié)構(gòu)生物學(xué)-生醫(yī)光電學(xué)-醫(yī)學(xué)工程
生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
感染性疾病-毒理學(xué)-放射生物學(xué)-癌生物學(xué)
生物信息領(lǐng)域
生物數(shù)學(xué)- 仿生學(xué)-系統(tǒng)生物學(xué)
環(huán)境生物學(xué)領(lǐng)域
大氣生物學(xué)-生物地理學(xué)-海洋生物學(xué)-淡水生物學(xué)
中國(guó)學(xué)科分類國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)/180
180.11 生物數(shù)學(xué) 包括生物統(tǒng)計(jì)學(xué)等
180.14 生物物理學(xué)
180.1410 生物信息論與生物控制論
180.1415 生物力學(xué) 包括生物流體力學(xué)與生物流變學(xué)等
180.1420 理論生物物理學(xué)
180.1425 生物聲學(xué)與聲生物物理學(xué)
180.1430 生物光學(xué)與光生物物理學(xué)
180.1435 生物電磁學(xué)
180.1440 生物能量學(xué)
180.1445 低溫生物物理學(xué)
180.1450 分子生物物理學(xué)
180.1455 空間生物物理學(xué)
180.1460 仿生學(xué)
180.1465 系統(tǒng)生物物理學(xué)
180.1499 生物物理學(xué)其他學(xué)科
180.17 生物化學(xué)
180.1710 多肽與蛋白質(zhì)生物化學(xué)
180.1715 核酸生物化學(xué)
180.1720 多糖生物化學(xué)
180.1725 脂類生物化學(xué)
180.1730 酶學(xué)
180.1735 膜生物化學(xué)
180.1740 激素生物化學(xué)
180.1745 生殖生物化學(xué)
180.1750 免疫生物化學(xué)
180.1755 毒理生物化學(xué)
180.1760 比較生物化學(xué)
生物化學(xué)工程 見(jiàn)530.67
180.1765 應(yīng)用生物化學(xué) 具體應(yīng)用入有關(guān)學(xué)科
180.1799 生物化學(xué)其他學(xué)科
180.21 細(xì)胞生物學(xué)
180.2110 細(xì)胞生物物理學(xué)
180.2120 細(xì)胞結(jié)構(gòu)與形態(tài)學(xué)
180.2130 細(xì)胞生理學(xué)
180.2140 細(xì)胞進(jìn)化學(xué)
180.2150 細(xì)胞免疫學(xué)
180.2160 細(xì)胞病理學(xué)
180.2199 細(xì)胞生物學(xué)其他學(xué)科
180.24 生理學(xué)
180.2411 形態(tài)生理學(xué)
180.2414 新陳代謝與營(yíng)養(yǎng)生理學(xué)
180.2417 心血管生理學(xué)
180.2421 呼吸生理學(xué)
180.2424 消化生理學(xué)
180.2427 血液生理學(xué)
180.2431 泌尿生理學(xué)
180.2434 內(nèi)分泌生理學(xué)
180.2437 感官生理學(xué)
180.2441 生殖生理學(xué)
180.2444 骨骼生理學(xué)
180.2447 肌肉生理學(xué)
180.2451 皮膚生理學(xué)
180.2454 循環(huán)生理學(xué)
180.2457 比較生理學(xué)
180.2461 年齡生理學(xué)
180.2464 特殊環(huán)境生理學(xué)
180.2467 語(yǔ)言生理學(xué)
180.2499 生理學(xué)其他學(xué)科
180.27 發(fā)育生物學(xué)
古生物學(xué) 見(jiàn)170.5041
180.31 遺傳學(xué)
180.3110 數(shù)量遺傳學(xué)
180.3115 生化遺傳學(xué)
180.3120 細(xì)胞遺傳學(xué)
180.3125 體細(xì)胞遺傳學(xué)
180.3130 發(fā)育遺傳學(xué) 亦稱發(fā)生遺傳學(xué)
180.3135 分子遺傳學(xué)
180.3140 輻射遺傳學(xué)
180.3145 進(jìn)化遺傳學(xué)
180.3150 生態(tài)遺傳學(xué)
180.3155 免疫遺傳學(xué)
180.3160 毒理遺傳學(xué)
180.3165 行為遺傳學(xué)
180.3170 群體遺傳學(xué)
180.3199 遺傳學(xué)其他學(xué)科
180.34 放射生物學(xué)
180.3410 放射生物物理學(xué)
180.3420 細(xì)胞放射生物學(xué)
180.3430 放射生理學(xué)
180.3440 分子放射生物學(xué)
180.3450 放射免疫學(xué)
180.3460 放射毒理學(xué)
180.3499 放射生物學(xué)其他學(xué)科
180.37 分子生物學(xué)
180.41 生物進(jìn)化論
180.44 生態(tài)學(xué)
180.4410 數(shù)學(xué)生態(tài)學(xué)
180.4415 化學(xué)生態(tài)學(xué)
180.4420 生理生態(tài)學(xué)
180.4425 生態(tài)毒理學(xué)
180.4430 區(qū)域生態(tài)學(xué)
180.4435 種群生態(tài)學(xué)
180.4440 群落生態(tài)學(xué)
180.4445 生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學(xué)
180.4450 生態(tài)工程學(xué)
180.4499 生態(tài)學(xué)其他學(xué)科
180.47 神經(jīng)生物學(xué)
180.4710 神經(jīng)生物物理學(xué)
180.4715 神經(jīng)生物化學(xué)
180.4720 神經(jīng)形態(tài)學(xué)
180.4725 細(xì)胞神經(jīng)生物學(xué)
180.4730 神經(jīng)生理學(xué)
180.4735 發(fā)育神經(jīng)生物學(xué)
180.4740 分子神經(jīng)生物學(xué)
180.4745 比較神經(jīng)生物學(xué)
180.4750 系統(tǒng)神經(jīng)生物學(xué)
180.4799 神經(jīng)生物學(xué)其他學(xué)科
180.51 植物學(xué)
180.5110 植物化學(xué)
180.5115 植物生物物理學(xué)
180.5120 植物生物化學(xué)
180.5125 植物形態(tài)學(xué)
180.5130 植物解剖學(xué)
180.5135 植物細(xì)胞學(xué)
180.5140 植物生理學(xué)
180.5145 植物胚胎學(xué)
180.5150 植物發(fā)育學(xué)
180.5155 植物遺傳學(xué)
180.5160 植物生態(tài)學(xué)
植物病理學(xué) 見(jiàn)210.6020
180.5165 植物地理學(xué)
180.5170 植物群落學(xué)
180.5175 植物分類學(xué)
180.5180 實(shí)驗(yàn)植物學(xué)
180.5185 植物寄生蟲(chóng)學(xué)
180.5199 植物學(xué)其他學(xué)科
180.54 昆蟲(chóng)學(xué)
180.5410 昆蟲(chóng)生物化學(xué)
180.5415 昆蟲(chóng)形態(tài)學(xué)
180.5420 昆蟲(chóng)組織學(xué)
180.5425 昆蟲(chóng)生理學(xué)
180.5430 昆蟲(chóng)生態(tài)學(xué)
180.5435 昆蟲(chóng)病理學(xué)
180.5440 昆蟲(chóng)毒理學(xué)
180.5445 昆蟲(chóng)行為學(xué)
180.5450 昆蟲(chóng)分類學(xué)
180.5455 實(shí)驗(yàn)昆蟲(chóng)學(xué)
180.5460 昆蟲(chóng)病毒學(xué)
180.5499 昆蟲(chóng)學(xué)其他學(xué)科
180.57 動(dòng)物學(xué)
180.5711 動(dòng)物生物物理學(xué)
180.5714 動(dòng)物生物化學(xué)
180.5717 動(dòng)物形態(tài)學(xué)
180.5721 動(dòng)物解剖學(xué)
180.5724 動(dòng)物組織學(xué)
180.5727 動(dòng)物細(xì)胞學(xué)
180.5731 動(dòng)物生理學(xué)
180.5734 動(dòng)物生殖生物學(xué)
180.5737 動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育學(xué)
180.5741 動(dòng)物遺傳學(xué)
180.5744 動(dòng)物生態(tài)學(xué)
180.5747 動(dòng)物病理學(xué)
180.5751 動(dòng)物行為學(xué)
180.5754 動(dòng)物地理學(xué)
180.5757 動(dòng)物分類學(xué)
180.5761 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)
180.5764 動(dòng)物寄生蟲(chóng)學(xué)
180.5767 動(dòng)物病毒學(xué)
180.5799 動(dòng)物學(xué)其他學(xué)科
180.61 微生物學(xué)
180.6110 微生物生物化學(xué)
180.6115 微生物生理學(xué)
180.6120 微生物遺傳學(xué)
180.6125 微生物生態(tài)學(xué)
180.6130 微生物免疫學(xué)
180.6135 微生物分類學(xué)
180.6140 真菌學(xué)
180.6145 細(xì)菌學(xué)
180.6150 應(yīng)用微生物學(xué) 具體應(yīng)用入有關(guān)學(xué)科
180.6199 微生物學(xué)其他學(xué)科
180.64 病毒學(xué)
180.6410 病毒生物化學(xué)
180.6420 分子病毒學(xué)
180.6430 病毒生態(tài)學(xué)
180.6440 病毒分類學(xué)
180.6499 病毒學(xué)其他學(xué)科
180.67 人類學(xué)
180.6710 人類起源與演化學(xué)
180.6715 人類形態(tài)學(xué)
180.6720 人類遺傳學(xué)
180.6725 分子人類學(xué)
180.6730 人類生態(tài)學(xué)
180.6735 心理人類學(xué)
180.6740 古人類學(xué)
180.6745 人種學(xué)
180.6750 人體測(cè)量學(xué)
180.6799 人類學(xué)其他學(xué)科
180.71 生物工程 亦稱生物技術(shù)
180.7110 基因工程 亦稱遺傳工程
180.7120 細(xì)胞工程
180.7130 蛋白質(zhì)工程
180.7140 酶工程
180.7150 發(fā)酵工程 亦稱微生物工程
180.7199 生物工程其他學(xué)科
180.74 心理學(xué)
180.7410 心理學(xué)史
180.7415 普通心理學(xué)
180.7420 生理心理學(xué)
180.7425 認(rèn)知心理學(xué)
180.7430 發(fā)展心理學(xué)
180.7435 個(gè)性心理學(xué)
180.7440 缺陷心理學(xué)
180.7445 比較心理學(xué)
180.7450 實(shí)驗(yàn)心理學(xué)
180.7455 應(yīng)用心理學(xué) 具體應(yīng)用入有關(guān)學(xué)科
180.7499 心理學(xué)其他學(xué)科
180.99 生物學(xué)其他學(xué)科
生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科分布
擁有生物學(xué)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科的高校：
| 北京大學(xué) |
| 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院—清華大學(xué)醫(yī)學(xué)部，清華大學(xué) |
| 復(fù)旦大學(xué) |
| 南京大學(xué) |
| 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) |
| 武漢大學(xué) |
| 中山大學(xué) |
擁有生物學(xué)國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科的高校（不含已擁有生物學(xué)國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科的高校）：
| 植物學(xué) | 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，北京林業(yè)大學(xué)，首都師范大學(xué)，東北林業(yè)大學(xué)，浙江大學(xué)，四川大學(xué)，西北大學(xué)，蘭州大學(xué) |
| 動(dòng)物學(xué) | 南開(kāi)大學(xué)，內(nèi)蒙古大學(xué)，南京師范大學(xué)，廈門大學(xué) |
| 生理學(xué) | 山西醫(yī)科大學(xué)，西安交通大學(xué)，第二軍醫(yī)大學(xué) |
| 水生生物學(xué) | 廈門大學(xué)，暨南大學(xué) |
| 微生物學(xué) | 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，南開(kāi)大學(xué)，山東大學(xué)，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，云南大學(xué) |
| 神經(jīng)生物學(xué) | 首都醫(yī)科大學(xué)，第四軍醫(yī)大學(xué) |
| 遺傳學(xué) | 上海交通大學(xué)，中南大學(xué)，四川大學(xué)，第二軍醫(yī)大學(xué) |
| 發(fā)育生物學(xué) | 湖南師范大學(xué) |
| 細(xì)胞生物學(xué) | 北京師范大學(xué)，河北師范大學(xué)，東北師范大學(xué)，廈門大學(xué)，第四軍醫(yī)大學(xué) |
| 生物化學(xué)與分子生物學(xué) | 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，吉林大學(xué)，上海交通大學(xué)，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，第四軍醫(yī)大學(xué) |
| 生物物理學(xué) | 浙江大學(xué)，華中科技大學(xué) |
| 生態(tài)學(xué) | 北京師范大學(xué)，東北師范大學(xué)，東北林業(yè)大學(xué)，華東師范大學(xué)，南京林業(yè)大學(xué)，浙江大學(xué)云南大學(xué)，蘭州大學(xué) |
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