生物學

生物學（希臘語：βιολογία；拉丁語：biologia；德語：Biologie；法國的：biologie；英語：biology）抑是稱生物科學（biological sciences）、性命科學（英語：life sciences）， 是自然科學的一大門類，由經驗主義出發，廣泛研究性命的所有方面，包括性命起源、演化、分佈、構造、發育、功能、行為、佮環境的互動關系，猶閣有生物分類學等等。現代生物學是一个大陣兼收並蓄的領域，由濟濟分支佮分支學科組成。毋過，就算講生物學的範圍足闊的，佇咧伊內底有某一般佮統一概念支配一切的學習佮研究，共伊整合成單一的、連貫的領域。佇咧總體頂懸，生物以細胞做性命的基本單位，基因作為遺傳的基本單元，佮進化是推動新物種的合成佮創建的 ia̋n-jín。今仔日咱閣了解，所有生物體的生存以消耗佮轉換能量，調節體內環境以維持穩定的佮重要的性命條件。生物學分支學科被研究生物體的規模所定義，佮研究𪜶使用的方法所定義：生物化學考察性命的基本化學；分子生物學研究生物分子之間錯綜複雜的關系；植物學研究植物的生物學；細胞生物學檢查所有性命的基本組成單位，細胞；生意學檢查組織，器官，佮生物體的器官系統的物理佮化學的功能；進化生物學考察著性命的多樣性的產生過程；佮生態學考察生物佇其環境按怎互相作用。最終會用達到治療診斷遺傳病、提懸農作物的產量、改善人類的生活、保護環境等等的目的。

歷史

生物學之英語單詞「biology」( 德語、法國的「Biologie」) 源於希臘文 βίος，Bio，意為性命，以及字尾-λογία，_-logia _，在欉問，合併做「研究性命的學問」。 一八空二年，法國博物學家拉馬克上早提出這个名詞。

現代生物學基礎

現代生物學的五大的基礎，嘛是主要的研究方向：

細胞學講

細胞學講認為細胞是生物的基本單位，而且所有生物攏是由一至濟細胞佮細胞分泌的物質組成（比如講外骨骼）。 所有細胞攏是由其他的細胞藉著細胞分裂的方式產生。偌細胞生物一開始是對一个受精卵的單一細胞開始，才沓沓仔分裂做逐个細胞，啊若細胞嘛是真濟病理過程的基本單位 .。此外，細胞之間能量轉移的現象叫代謝，細胞包含的遺傳資訊（DNA）， 佇細胞分裂的時陣嘛會傳予其他的細胞。

演化

現代的性物學認為性命是對演化來的，所有已經知的生物攏有同齊的起源。演化論假設所有地球頂面活咧佮已經絕種的生物囉攏是來自做伙起源抑是一基因庫。所有生物上晏的共同起源約出現佇咧約三十五億冬前。

目前已經有壓倒性的證據支持演化的真實性，學界普遍認為演化是事實，毋但是理論抑是假影講，對演化論的真確性，佇咧有一个強烈的科學共識，演化以外任何關於物種起源抑是人類起源的學講，目前攏無支持。絕大多數的科學社群佮學術團體，攏認為演化論是唯一會當完全滿足佇生物學、古生物學、分子生物學、遺傳學、人類學佮其他各領域內底所觀察著的現象的理論。一項佇咧一九九一年所作的起洛普民調顯示，只有大約仔百分之五的科學家（包括生物學領域以外的其他科學家）認為家己是創造論者。到甲目前為止，無任何反對演化論猶閣經過科學方面同行審查的論文，名列科學佮醫學期刊搜揣 ia̋n-jín PubMed 當中。

遺傳學

基因是生物體遺傳的基本單位，基因對應一特別區域的 DNA，以特定方式影響生物的某一部位或者是某一个機能。對細菌到動物的所有生物體攏有同齊鑢製 DNA，並且依此產生卵白質的能力。細胞共 DNA 的基因轉錄為對應的核糖核酸（RNA）， 然後核糖體將 RNA 轉譯做一串由胺基酸組成的卵白質。由 RNA 轉換做胺基酸的遺傳密碼佇咧大部份的生物中是仝款的，毋過一寡生物猶是有減少差別。譬如講若共人類對應胰島素的 DNA 囥佇植物內底，嘛會當產生胰島素。

體內平衡

體內平衡 ( homeostatic )：平衡是一个開放系統會當藉著濟濟彼此相關機制的動態平衡調整，予其內佇情形維持佇穩定的狀態。所有的生物，無論是單細胞抑是濟細胞生物，攏有體內平衡的機制。

一系統若欲維持動態平衡，並且有效的進行調整，需要有能力偵測擾動，而且針對擾動進行回應。生物系統咧偵測著擾動了後，一般會利用負回授的方式回應。也就是借著調整系統的條件，設法降低擾動的影響。就像動物體內血糖濃度過低的時陣，會釋放升糖素增加血糖一石。

能量

一个活的生物體的生存依賴於能量的連續輸入。生物體是靠化學反應來對食物當中提出能量，才會當維持身體機能，伊佮建立新的細胞。佇咧教冊反應中，組成食物化學物質的分子扮演兩个重要角色。第一，這寡分子中有寡會當藉著生物體內的化學反應產生能量。第二，有的會當組做生物分子中的新的分子結構。

負責引進能量到生態系的生物予人叫做生產者抑是自營生物。差不多所有的遮的生物體上頭仔攏對太陽吸取能量。

研究概況

生物學家對足濟面向研究生物，所以產生足濟研究領域。比如講：

• 面向原子佮分子：分子生物學、生物化學、結構生物學。
• 面向細胞：細胞生物學、微生物學、病毒學。
• 面向偌細胞：生意學、分育生物學、組織學。
• 面向宏觀：生態學、演化生物學。

生物學本身不斷的快速發展，佮其他的學科的關聯整合嘛愈來愈濟。一大原因是分子生物學佇近代突飛猛進，總算致使人類基因序列定序基本完成。由此，為著欲解讀真大的數量的基因資訊，促成了基因組學。為著探究基因佮卵白質的交互作用，開創出卵白質的組學。遮的新的研究領域幫助解決疾病、糧食、環境生態等等的問題。其他的研究資訊佮積累海量研究資料需要新的電腦演算法來處理。

結構

分子生物學是咧分子等的生物學研究。該領域佮生物學的其他領域重疊，特別是遺傳學佮生物化學。分子生物學主要關注的是理解一个細胞內的各種系統的互相之間的互相作用，包括講 DNA，RNA 佮卵白質的合成佮學習遮的互相作用按怎被調節。

細胞生物學研究細胞的結構佮生理學特性，包括𪜶的行為，互相作用和環境。

改破學考慮的是宏觀結構的形式，比如講器官佮器官系統。

遺傳學是研究基因、遺傳佮生物體的變異的科學。

分類佮號名

• 分類：生物學對物種的分類，自頂懸才下有八个層級。任一項物種同時佇遮八个層級有其位置佮名稱。

𪜶是域（regio）、 界（regnum）、 門（divisio 抑是 phylum）、 綱（classis）、 目（ordo）、 科（familia）、 屬（genus）、 種（species）。

• 號名：所有的物種攏有伊獨特的一个學名，全球認可共通（除了學術上的分類爭議以外）， 無因為地區佮國家無仝款。

雙名法是學名的號名方法，英文為 Binomial Nomenclature。伊予每一个物種訂立兩个文字，前字是該物種的屬（genus）名，後字是伊的種小名 ( 種加詞 )，兩个人合為種名。除了前字愛首字母大寫，賰的字母攏愛細寫。一般使用拉丁文，抑是用其他的語言詞作語源，閣加上拉丁化了後綴。譬如講中國近來發現的恐龍，有的學名是用中文拼音做語源的。

有的物種因為環境隔絕抑是發生雄變，著愛閣斟酌分出亞種（subspecies）。 為著方便區別，科學界予亞種設計一套三名法，英文為 Trinomial Nomenclature。

咱的生態佮環境

生態學研究生物佮其環境之間的互相關係的科學。環境包括生物環境佮非生物環境，生物環境是指生物種之間佮物種內部各個體之間的關係，非生物環境包括自然環境：塗壤、岩石、水、空氣、溫度、溼度等等。

研究方法

生物學家對性命現象的研究通常採用觀察佮實驗的方法，通常這兩種方法是做伙使用的。

• 觀察是按生物的物件理性來描述生物的狀況。通常是先對其外形佮行為進行觀察佮描述，才閣共生物體解破藉助光學儀器對其內部結構來進行觀察。觀察是加種多樣的，有一个體的觀察嘛有一个群體的觀察；有靜態的觀察嘛有動態的觀察；有仝類的觀察嘛有無仝類的對比觀察。
• 實驗是人為地改變一寡條件來觀測生物的變化佮反應，以探究性命內在的因果關係，是熟似性命活動的方法。

實驗方法是人為地干預、控制所研究的對象，並通過這種的干預佮控制所造成的效應來研究對象的某一種屬性。十七世紀前後生物學會出現了上早的一批生物學實驗，如英國生理學家威廉 ・ 哈維關於血液循環的實驗，揚 ・ 巴普蒂斯塔 ・ 范 ・ 海爾蒙特關於柳樹生長的實驗等等。到甲十九世紀，物理學、化學較成熟矣，生物學實驗就有堅實的基礎，因為伊首先是生理學，然後是細菌學佮生物化學相繼續成做明確的實驗性的學科。十九世紀八空年代，實驗方法進一步被應用著矣胚胎學，細胞學佮遺傳學等等的學科。

• 系統的方法：系統科學源自著還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學，對克洛德 ・ 貝爾納佮沃爾特 ・ 布拉福德 ・ 坎農揭示生物的穩態現象、諾伯特 ・ 維納佮威廉 ・ 羅斯 ・ 艾啥物比的控制論行卡爾 ・ 路德維希望 ・ 馮 ・ 貝塔郎非的一般系統論，上早建立的是系統心理學，系統生態學、系統生理學等等先後建立佮發展，二十世紀七十-八空年代系統論佮生物學、系統生物學等等概念發表。對克勞德 ・ 香農的資訊理論到它利亞 ・ 普里高津的消散結構理論，共性命看做自組織化系統。細胞生物學、生化佮分子生物學發展，曼雷德 ・ 艾頭提出細胞、分子水平探討的超循環 ( 化學 ) 理論。

猶未解決的生物學基本問題

就算講咱這幾十冬以來對著性命的基本過程的認捌取得的深刻進步，一寡基本的問題猶原無得著解決。比如講，佇生物學的主要無解決的問題之一是性別的主要自適應功能，佮特別是佇真核生物當中伊的關鍵過程，減數分裂和同源重組。一種觀點認為，性別主要是發展成做一个適應增加遺傳多樣性（請參閱參考的資料如果）。 另外一種觀點認為，性別是一種適應生殖細胞系 DNA 促進準確實的 DNA 修復，並且增加遺傳多的樣性主要是可能是對長遠來看是有路用的一个副產品。（參見有性生殖的演化）。

佇生物學另外一个基本無解決的問題是老化的生物學基礎。目前，無任何衰老的根本原因共識。各種競爭的理論列佇咧老化 # 衰老理論。

生物學主要來分支

遮是生物學的主要來分支：

• 動物學領域：動物生理學、改破學、胚胎學、神經生物學、分育生物學、蟲豸學、動物行為學、組織學。
• 植物學領域：簡單的學門分類會當分做：
• 應用植物學：農學（抑是農藝學）、 園藝學、花草學、植物育種學、林學、植物病理學等等。

遮是生物學的主要來分支

• * 純科學（之植物學）： 植物分類學、植物生理學、植物形態學、植物改破學、植物地理學、遺傳學、生態學、藻類學等等。
• 微生物、醫學佮免疫學領域：微生物學、免疫學、血液學、細菌學、病毒學、感染性疾病、毒理學、放射生物學、癌生物學。
• 生物化學領域：生物化學、卵白質力學、鋪類生化學、脂質生化學、代謝生化學。
• 演化佮生態學領域：古生物學、演化論、演化生物學、社會生物學、分類學、系統分類學、生態學、生物分佈學。
• 現代生物技術學領域：生物技術學、基因工程、酵素工程學、生物工程、代謝工程學、基因體學、合成生物學。
• 細胞佮分子生物學領域：細胞學、分子生物學、遺傳學、表觀遺傳學、神經生物學。
• 生物佮物件理學領域：生物物理學、結構生物學、生醫光電學、醫學工程。
• 生物佮資訊領域：生物數學、生物資訊學、系統生物學。
• 環境佮生物學領域：大氣生物學、生物地理學、海洋生物學、淡水生物學、地球生物學。

圖集

• * * * * * *

延伸閱讀

• 吳相鈺 ( 編者 )、陳守良 ( 編者 )、葛明德 ( 編者 ) . 二千空一十四 . _ 十二五 " 普通高等教育本科國家級規劃教材：陳閱增普通生物學 _ , 第四版。高等教育出版社 . 五百三十八頁 . ISBN 九百七十八孵七鋪四四三石九千六百三十一孵七
• Boujard , Daniel _ et al . _ 二千空一十二 . _ Biologie cellulaire et moléculaire _ . Paris : Wiley , 五百十二 pp . ISBN 九百七十八撨二二四十五五鋪六千四百二十五鋪五
• Lynn Margulis : _ Five Kingdoms : An Illustrated Guide to the Phyla of Life on Earth , _ 三 rd ed . , St . Martin's Press , 一千九百九十七 , paperback , ISBN 九百七十八追空九八千空五十五七千二百五十二追五 ( There are numerous other editions )
• Neil Campbell , Biology : Concepts & Connections ( 四 th edition ) , Benjamin-Cummings Publishing Company , 兩千空二 , hardcover , 七仔八十一 pages , ISBN 九百七十八追空九八千空五十三鋪六千六百二十七刣三 A college-level textbook .

外部連結

• 莊榮輝 ( 臺灣大學生化科技學系 )：生物化學基礎。
• 生物學的歷史。
• Dr . Martina Henn-Sax 的分子生物學課（德文）： 中心法則。
• 合成生物學 ( La biologie synthétique )（法文）： 合成生物學的說明。
• Kimball 的生物學頁面（英文）： 一个彼个在線的生物教科書。
• http : / / tolweb . org / tree / phylogeny . html
• 生物雜誌（The Journal of Biology）（英文）： 免費的小型研究雜誌。
• https : / / bootinfos 十二 . com . ng / NCBI 冊架仔（英文）： 會當查詢濟濟生物學冊。
• DIAM（日本語）： 一个微生物資訊的網站。

參見

• 生物學家列表
• 諾貝爾生理學抑醫學獎、諾貝爾化學獎
• 醫學
• 人類學
• 心理學
• 農學
• 進階先修課程