中国生物学

001 中国生物学

我国疆域辽阔，地形复杂，气候多样，动植物资源十分丰富。且我国第四纪冰期之冰化作用不甚强烈，无大陆冰川，故亚热带常绿阔叶林区，保存了许多珍贵稀有植物，如银杉、水杉等。我国几乎拥有北半球所有的植物群落，仅高等植物即达3万余种。我国大陆海岸线长达1.8万公里，有许多优良港湾和岛屿。沿海分布有各种藻类及贝类等。内陆江河夹带有机物入海，使沿海浮游生物大量繁殖，故沿海成为鱼类生活、生殖的良好场所。我国海洋鱼种达2千余，为世界海洋鱼类12000种的1/6。我国淡水鱼种达700余，其中鳙鱼、鲢鱼、草鱼和青鱼被称为 “四大家鱼”。全世界有两栖类2800余种，我国有近280种，其中大鲵是我国特产的珍贵种，亦为世界现存之最大的两栖动物。我国蛇类亦多，旅顺的蛇岛为世界罕有之海岛生态系统，全岛仅一种毒蛇——蝮蛇。我国有鸟类1189种，约占世界鸟类总种数的14%，为鸟类最丰富的国家。野生哺乳动物约400余种，占世界哺乳动物种数的10%左右。无脊椎动物亦十分丰富。这些都成为我国生物学研究与发展的重要基础。远在人类社会初期，我们的祖先在采集与渔猎中逐步形成了我国古代的动植物分类体系。在甲骨文中已将植物和动物分成：草、木、虫、鱼、鸟、兽。后来，这种分类认识比较完整地表达在我国最早的词书《尔雅》里。书中有：释草、释木、释虫、释鸟、释兽、释畜等篇。书中各种动、植物名称的排列表明，分类已较精细，基本上反映了生物界的客观实际。春秋末年齐国官书《考工记》，又进一步将动物分为大兽和小虫，大兽包括脂、膏、裸、羽、鳞5类。这是分类认识的一大发展。至明代，李时珍将动物分为虫、鳞、介、禽、兽、人等，在排列上表现了由低级到高级的发展顺序。古代生物学是以直观描述为主。公元前的《诗经》、《离骚》、《尔雅》虽不是生物学专著，但对不少动植物的名称、品种、生态、习性、产地和用途等皆有记载。3世纪问世的《毛诗草木鸟兽虫鱼疏》把《诗经》提及的动植物，分别就其形态、生境、产地和用途等作了解释。6世纪刘杳的《离骚草木虫鱼疏》，把《离骚》中的动植物分别加以诠释。这两部书可以说是较早的生物学著作。古代以“志”、“记”为名的动植物文献，主要有3种类型：一为在泛述、综述中，部分涉及动植物，如3世纪张华的《博物志》和郭义恭的《广志》。描述内容包括名称、产地、形态、生态、习性、用途等，都较翔实，切用。二为专述或兼述地区性动植物的，如后汉杨孚的《异物志》。三为专述一类或一种动植物的“专谱”。如西汉的《相六畜》、晋戴凯之的《竹谱》、宋蔡襄的《荔枝谱》、韩彦直的《橘录》、欧阳修的《洛阳牡丹记》等，不仅记述各种植物的历史沿革、性状特征、栽培方法，而且还论及品种的形成及演化。清吴其浚的《植物名实图考》综合前人的研究成果，所述植物广及我国19个省区。20世纪初钟观光进行了有系统大规模的植物标本采集，并在北京大学建立植物标本室。1920年代，张景钺对我国植物形态，李继侗、罗宗洛、汤佩松等对植物生理，钱崇澍对植被生态，许骧对植物细胞等方面进行了系统研究。1930—1940年代李汝祺、谈家桢等在国内开展了基因遗传学的研究。对瓢虫色斑变异、遗传与进化；果蝇种内与种间进化机理； 染色体内部结构演变等方面的研究均有建树。1950年代中国科学院海洋生物研究所首次弄清紫菜生活史，解决了人工繁殖紫菜孢子的来源问题。之后又对海带、牡蛎、贻贝、扇贝、盘鲍、海参、水母等的生活史和人工养殖进行了系统研究。动物学工作者进行了大规模的动物区系调查，足迹遍及黑龙江、新疆、西藏和云南等省，并作出中国动物区划。还对鼠疫发生地区进行自然疫源与害鼠防治；棕背为害红松苗木；食虫鸟类对森林、果园的保护开展了研究。1965年在世界上首次人工合成蛋白质——牛胰岛素。1970年代童第周与牛满江合作，从鲫鱼的卵细胞质内提取核糖核酸，注入金鱼的受精卵内，得到一种既有金鱼又有鲫鱼特征的子代，尾鳍由双尾变为单尾。这种鱼被誉为“童鱼”。这一实验，证明了细胞质对遗传的影响。对微生物的认识与利用，可追溯至四五千年以前的酿酒活动，以后发展为独具一格的制曲和酿酒技术。在记述殷商历史的古籍中就有制酒用曲糵的内容。(曲为生有微生物的谷物；糵为发芽的谷物。)那时对曲糵酿酒的观察已很周到，虽不知微生物的存在，但对曲中微生物的生命活动已有一定认识。在制曲技术发展中，还分化出专用于酿醋、制酱等各类曲种。还创造出利用淀粉质原料制曲，利用固体培养基保存菌种的方法。其方法与原理一直应用至今。1950年代开始研究并利用病原微生物(细菌、真菌和病毒等)防治农林害虫。1970年代以来已大面积应用。如利用苏云金杆菌制剂防治农业害虫；利用白僵菌制剂防治松毛虫、玉米螟；利用菜粉蝶颗粒体病毒制剂防治菜青虫等。几千年来，我国在农、林、牧、副、渔和医药等实践中积累了有关动植物、微生物和人体的丰富知识。在19世纪以前，生物学的研究方法主要局限于描述。1839年细胞学说的创立；1859年达尔文《物种起源》的面世和1900年孟德尔遗传定律的重新发现，使生物学从单纯的观察描述，逐步演变成为一门实验性科学。1950年代以来，由于广泛引入化学、物理学的理论和方法，对生命现象的研究，日益从个体深入到细胞、亚细胞和分子水平，从静止的观察描述发展到动态的代谢分析。特别是生物遗传物质脱氧核糖核酸双螺旋结构的阐明，以及核酸决定蛋白质的“中心法则”的确立，揭示了生物代谢、生长、发育、遗传、进化的内在联系，标志生物学进入一个新的时期。近年来，我国生物学工作者还从宏观方面，对生物体内各种过程之间、个体之间、群体之间及其与外界环境之间的相互关系与调节控制，对生物资源的保护与开发，有害生物的防治，环境的保护和治理，生态的平衡，新能源的开发，人口的控制以及大幅度提高农业综合生产体系的生产力，森林、牧场和水体的科学利用与管理等方面进行了多层次全方位的研究。中国生物学除了继续作为农业、医学和环境科学等的理论基础外，已向数学、物理学、化学、工程技术、哲学和社会科学等领域渗透。中国生物学已成为现代科学的一个重要部分，在国民经济中的应用也随之日益广泛，并愈益显示其领先性和重要性。