逍遥右脑 2016-03-07 12:05
达尔文进化论的产生:
1、历史条件:
①欧洲思想解放运动的高涨是催生进化论思想的重要条件。文艺复兴、宗教改革和启蒙运动相继发生。这三大运动有力地冲击了基督教神学,使资产阶级“人文主义”和“理性主义”深入人心。面向现实世界,重视实践,崇尚理性的追求蔚然成风。
②资产阶级革命和工业革命对进化论的诞生起了巨大的推动作用。资产阶级革命和工业革命推动了资本主义发展,资本主义的发展一方面为科学技术的发展创造了条件,另一方面也对科学技术提出了新的要求。
③科学技术进步,生物学知识积累为进化论的诞生奠定了基础。18世纪下半期到19世纪,生物学研究陆续取得重大成果,细胞学说发展起来,细胞学说被恩格斯称为19世纪自然科学的三大发现之一。细胞学说的确立,为生命科学的研究奠定了基础。
④19世纪初,法国生物学家拉马克早期的生物进化思想,对达尔文生物进化论的创立产生了积极影响,奠定了学科基础。
2、创立标志:1859年,达尔文发表《物种起源》一书,标志着生物进化论的诞生。
3、理论观点:
(1)一切生物都经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程;
(2)生物界现存的物种具有共同的原始起源,不同物种的变异是“自然选择”的结果;
(3)生存竞争和自然选择是生物界的普遍规律。
4、影响:
(1)对欧洲思想界的影响:生物进化论从根本上改变了当时绝大多数人对生物界和人类在生物界中地位的看法,有力挑战了封建神学创世说。
(2)对欧洲学术界的影响:把发展变化思想引入生物界,开创了生物科学发展的新时代;比如把发展变化的思想引入生命世界,使人们不再把动物与植物之间、动物和人之间的区别看作是绝对和神圣的。
(3)对社会进步产生的影响:进化论思想在欧洲引起轩然大波,成为资产阶级反对封建特权的思想武器。达尔文被称为“生物学领域的牛顿”。
列宁对达尔文和生物进化论的论述:
达尔文推翻了那种把动植物物种看作彼此毫无联系的、偶然的、“神造的”、不变的东西的观点,探明了物种的变异性和承续性,第一次把生物学放在完全科学的基础之上。同样,马克思也推翻了那种把社会看作可按长官意志(或者说按社会意志和政府意志,反正都一样)随便改变的、偶然产生和变化的、机械的个人结合体的观点,探明了作为一定生产关系总和的社会经济形态这个概念,探明了这种形态的发展是自然历史过程,从而第一次把社会学放在科学的基础之上。
达尔文及其进化论:
达尔文(1809—1882)是英国博物学家、进化论的奠基人。他早年在剑桥大学学习神学。1831年起,他随“贝格尔号”考察舰进行环球考察5年。在整理考察资料和实物标本的基础上,经长期研究,于1859年出版了《物种起源》一书,确立了生物的进化论。他还通过《人类的由来及性选择》和《动物和植物在家养下的变异》等著作,提出性选择及人类起源的理论。他的学说是人类对生物界认识的伟大成就。
达尔文在环球考察中发现,南美洲和太平洋上的一些岛屿虽然在地理上是隔绝的,但是许多动植物品种十分相像。他把在化石中发现的古生物和现存的物种进行比较,认为“像这样一些事实,显然只能用这样的假说来说明:物种逐渐起了变化”。达尔文回国后初期,主要是从事地质学方面的研究。地质学的研究进一步坚定了他关于物种进化的看法。但直到此时,他关于物种进化的观点还只是从感性认识中形成的一个初步的假说,是地质学理论的一个补充,只有在解决了物种是怎样进化的问题后,进化才能成为科学的理论。为了解决物种怎样进化的问题,为了弥补自己在生物学方面的知识不足,达尔文广泛地收集了一切有关动植物在人工培养和自然状态下发生变异的事实。他同育种者和植物园的园丁交换意见。他还阅读各种著作。1837年,达尔文认识到人工培育的植物品种进化的关键是人工选择。他系统地描述了中国关于金鱼人工选择的过程和原理,并且说明中国人曾经运用同样的原理对各种植物和果树进行人工选择。他在《物种起源》中承认选择原理不是近代的发现,在中国古书中早就有了明确的记述。但是,在自然界中物种是怎样进化的,对达尔文来说仍旧是个谜。他这样写道:“1838年10月,也就是开始我的系统探索的15个月之后,我为了消遣而偶然读到了马尔萨斯的人口论,而我由于长期不断观察动植物的习惯,对这种到处都在进行着的生存斗争,思想上就容易接受,现在读了这本书立刻使我想起,在这些情况下,有利的变异常常容易保存,而不利的变异就常常容易消灭。它的结果就会形成新的物种。这样我终于得到一个说明进化作用的学说了。”直到此时,达尔文才找到了自然界的物种怎样进化的谜底。这就是生存竞争,通过自然选择,最适者生存。
达尔文的进化理论认为,生物的进化主要是自然选择的结果。生物由于繁殖过剩,不可避免地存在种内和种间的生存竞争。生物经常发生的微小变异,在生存竞争中,有利于个体生存和后代繁殖的变异被保留,不利于个体生存和后代繁殖的变异被淘汰,这就是自然选择。由于自然选择的长期作用,有利的变异逐代积累,便形成新种。在不同的自然条件下,自然选择的方向不同,一个原始的物种会发生性状分歧,演变为多数物种。
达尔文的学说是生物科学的一次理论综合,对生物学的发展起了重大的作用。生物进化论的提出,也是人类思想史上划时代的大事。17世纪的牛顿把“造物主”(神)从无生命现象的研究领域驱逐出去了(虽然牛顿承认了上帝的第一推动力),19世纪的达尔文又把“造物主”从有生命现象的研究领域驱逐出去了。
科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的原因:
基督教将上帝造人视为天经地义,生物进化论有力挑战了封建神学创世说。在教会和保守势力看来,这不仅是对神和宗教的极大亵渎,更是对人类尊严的莫大伤害。1860年,发生了牛津大主教威尔伯福斯与进化论的支持者(达尔文学派)赫胥黎之间的一次大辩论。科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的原因,一是科学认识程度的差异,二是教会和进化论者所代表的利益的差异,教会既是封建残余势力的利益代表又习惯于固守封建神学观,进化论思想反映了新兴资产阶级的要求。
教会的禁锢——神创说:
(1)内容:认为世界万物,包括人类,都是由至高无上的创世神创造的。
(2)原因:
①生产力落后,对自然界的认识非常有限;
②生物知识缺乏;
③统治阶级巩固统治的需要,宣扬神秘主义,推行愚民政策;
④宗教盛行,推行精神独裁。
(3)影响:
①成为基督教会的精神支柱,被视为天经地义。
②打击异端,致使生物学研究进展缓慢。
教会打击异端表现:
(1)16世纪,西班牙医生塞尔维特为了进行血液循环的研究,违反教会不许解剖人体的禁令,被教会以异端罪判处死刑。
(2)17世纪被罗马教皇处死的布鲁诺:
中世纪教会对科学家的迫害:
科学上的每一项成就,都是对宗教和传统的神学权威的一次有力打击,因此,不论是天主教还是新教,对于自然科学的研究活动都是禁止和阻挠的。许多科学家为追求真理而被送进了宗教裁判所的牢狱和火刑场。
1、创立了解剖学的尼德兰外科医生维萨留斯(1514—1564),在1543年写了一本附有插图的著作《论人体构造》。这本书对于研究人的骨、脉、脑及内脏等贡献很大,为后来发现血液循环打下了基础。天主教会认为他的研究成果“大逆不道”,西班牙宗教裁判所宣判了他的死刑。由于国王腓力二世的干涉,维萨留斯被免于火焚,但在受命朝拜耶路撒冷圣地的归途中死去。
2、西班牙医生塞尔维特(1509—1553)是血液循环理论的重要发现人之一。他在所写的名著《基督教的复兴》(1553年出版)中,提出了人的心肺之间血液小循环的学说。但他也因此在日内瓦被新教的加尔文等人处以火刑,经慢火活活烤了两个小时才死去。
3、德意志的天文学家开普勒(又译为刻卜勒,1571—1630),因为继承和发展了哥白尼的“日心说”,结果遭到教会的多次迫害,他在饥寒交迫中病逝,他的著作《新天文学》被列入禁书目录。
4、由于教会把“地心说”同上帝“创世说”联系在一起,所以哥白尼长期被罗马教廷视为“叛教者”。从哥白尼的“日心说”诞生之日起,便受到宗教势力的诬蔑和围攻。他的观点不许宣传讲解,他的研究成果不准发表。罗马教皇把哥白尼的“日心说”宣布为“异端邪说”。德意志宗教改革领导人马丁·路德也讽刺哥白尼说:“今天喜欢卖弄聪明的人总爱选出一些新花样,并且认为凡是自己干的总是好的。只有傻瓜才把整个天文学推翻呢!”在如此艰苦的环境下,哥白尼坚持《天体运行论》的写作达20年之久。
5、意大利科学家布鲁诺(1548—1600)提出了宇宙是无限的和统一的新理论。他所撰写的文章对圣经提出了怀疑,动摇了基督教信仰的基础。1573年,至少有130处宗教裁判所指控他为“异端”;罗马教廷开除了他的教籍。1592年,罗马教皇把长期流亡国外的布鲁诺骗回意大利,宗教裁判所将他投入监狱。布鲁诺被囚禁达七年之久,最后教会宣布对他处以火刑。1600年2月17日,布鲁诺被烧死在罗马鲜花广场上。
6、意大利科学家伽利略也坚持和发展了哥白尼的学说。但教会诬蔑他制造的望远镜是“魔鬼的发明”。说他是“骗子”,是“大逆不道,亵渎神灵”。宗教裁判所在1616年3月公开把哥白尼的著作列为“禁书”时,还警告伽利略必须放弃对哥白尼学说的信仰和宣传。后来伽利略的著作也被教会列入“禁书”。1633年2月,时年70岁的伽利略被传到罗马受审。6月22日,宗教裁判所以攻击亚里士多德和宣扬异端学说的罪名,判他终身监禁。长期的监禁和折磨,使伽利略两耳失聪、双目失明,他的晚年生活十分悲惨。
达尔文的进化论和拉马克的进化观之比较:
1、达尔文是现代进化论的奠基人,而拉马克则是达尔文进化论的主要先驱者。达尔文进化论与拉马克的进化观的基本相同点在于:
(1)他们都认为地球有很长的历史地球包括生物在内不是一成不变的,而是处于进化之中;
(2)他们都是渐变论者,认为生物的变化是逐渐的;
(3)他们都承认在生物进化中,环境起了主导作用;
(4)他们都承认获得性遗传。
2、达尔文的进化论与拉马克进化观的主要区别在于:
(1)达尔文广泛地研究了变异,把变异分为一定变异(定向变异)和不定变异,认为微小的不定变异是进化的主要材料;拉马克认为环境的变化会引起生物的定向变异,以适应变化的环境。定向变异、器官用进废退为进化提供了材料。
(2)达尔文认为环境是通过自然选择而起主导作用的即不同生物具有的不定变异,通过生存斗争,有利的变异得到保存并传留后代,有害的变异则被淘汰。如此逐代汰劣留良,微小的变异会逐渐积累而成为显著的变异,由此形成新的物种;拉马克认为,生物在适宜变化的环境中产生的性状(即获得性)会遗传给后代,生物是通过获得性的遗传而逐渐改变了旧类型,转变成新类型,即形成新的物种。
(3)达尔文认为所有的生物有共同的起源;拉马克认为不同系统的生物有不同的起源,而且认为物种可以自然发生。总之,拉马克学说主要是从定向变异和获得性遗传出发提出的理论在实践中未得到证明;达尔文进化论则主要从不定变异出发,通过生存斗争而进行自然选择,在实践中得到了证明,取得了胜利。
拉马克和早期生物进化思想:
1、生物进化论思想诞生的条件和原因(背景):
(1)思想基础:文艺复兴人文主义思潮对基督教神学的冲击;
(2)物质基础:17~18世纪资产阶级革命和工业革命的发生,使人们思想和视野更加开放。
(3)理论基础:细胞学说的确立,为生命科学的研究奠定了基础。
2、细胞学说的确立:
(1)发现:17世纪,英国科学家胡克用自制的显微镜观察软木片时发现了细胞;
(2)发展与完善:
①1838年德意志植物学家施莱登提出植物细胞学说;
②1839年德意志动物学家施旺把这一学说从植物学扩展到动物学,并进而建立起统一的细胞学说。
(3)意义:
①细胞学说的确立与发展,为生命科学的研究奠定了基础。
②细胞学说一经确立,马上显示出其生命力,大大促进了生物学的发展,十几年里迅速被推广,并日臻完善。细胞学说的提出对生物科学的发展具有重大的意义。
③细胞学说与达尔文的进化论和孟德尔的遗传学被称为现代生物学的三大基石,而实际上可以说细胞学说又是后两者的“基石”。
④细胞学说在哲学上也具有重要的意义,它使千变万化的生物界通过具有细胞结构这个共同的标准特征而统一起来。同时有力地证明了生物彼此之间存在着亲缘关系,为生物进化理论奠定了基础。
3、拉马克——进化论的的倡导者和先驱:
(1)主要成就:
①提出生物从低级向高级发展进化的观点;
②提出“用进废退“和”获得性遗传“两个著名的进化原则。
(2)意义:
早期的生物进化思想开始形成,为达尔文生物进化论的创立提供了理论基础。
施莱登、施旺与细胞学说的建立:
德国科学家施莱登1838年发表《植物发生论》一文,认为,植物中普遍存在的结构是细胞,细胞是组成植物的基本生命单位。第二年,施旺把施莱登的观点推广到整个生物界,他在该年发表的《动植物结构和生长相似性的显微研究》一文中,用大量资料证明,动植物有机体的结构原则上是相同的,它们的一切组织都是由细胞发展而来的,细胞是一切生物的基本单位,从而打破了动植物的界限,把二者在细胞基础上统一起来。施旺还首先提出了“细胞学说”这一名词。施莱登和施旺提出细胞学说以后,又经过一大批科学家的努力,才正确阐明了动植物细胞分裂的过程,并证明了它们遵循着共同的规律,从而使细胞学说趋于完善。
拉马克与早期进化论:
拉马克(1744—1829)出生于法国皮卡第,曾经在教会学校读书,当过兵,22岁退伍后开始生物学的研究。1778年,出版了专著《法国植物志》,奠定了他在法国科学界的位置,被选为法国科学院院士。1794年,当他已经50岁时,开始转向无脊椎动物的研究。是他首次把动物分为脊椎动物和无脊椎动物两类。他的主要著作是《无脊椎动物系统》和《动物学哲学》。在研究过程中,拉马克发现,古今生物形态虽有很大的不同,可它们之间都有血缘关系。他相信今天的生物是古代生物进化来的。他认为物种的稳定性只是一种错觉,物种的进化是逐渐的、缓慢的过程,而人类的寿命又很短暂,所以不易发现这种进化。他坚信自然界总是循序渐进地产生各种生物的,最先产生的是最简单的生物,后来产生的是复杂的生物,这就形成了一个由简单到复杂、由低级到高级的连续系列。拉马克还认为外界环境是引起生物变异的直接原因。生物有适应外界环境的能力,经常使用的器官越变越发达,不使用的器官就渐渐退化了。不仅生物的先天的形态可以遗传,这种后天获得的特性也可以遗传。这就是拉马克的“用进废退”和“获得性遗传”学说。
探索生命的奥秘:
1、生物工程技术和转基因技术:
(1)生物工程技术 20世纪70年代,生物工程技术正式形成。
(2)转基因技术被应用于实际,在农业、医药等行业中生产出生物制品,展现出广阔的发展前景。 1993年世界上第一种转基因食品晚熟西红柿在美国正式投放市场。
2、遗传工程和人类基因组计划:
(1)1990年,被誉为生命科学“登月计划”的国际人类基因组计划正式启动 1999年我国加入这项计划。
(2)进入21世纪,人类基因组计划取得重大成果,完成了人类基因组的框架图和对人类基因组图谱的初步分析。
3、克隆 1997年,人类第一次用哺乳动物已分化的体细胞进行克隆技术成功,克隆出绵羊“多莉”。
人类基因组计划——生命科学的“登月计划”:
“人类基因组计划”被喻为人类生命科学史上一次伟大的登月行动。中科院遗传所人类基因组中心总工程师胡松年说,这项计划将阐明人类6万个基因的位置、结构、功能及作用方式,测定组成人类染色体的30亿个碱基对的脱氧核糖核酸(DNA)的序列,揭开生命与疾病之谜。据统计,现已肯定的单基因病已达1万多种,另外还有众多的多基因遗传病如冠心病、高血压、糖尿病、癌症等。对基因的破解将会建立全新的基因水平的诊治方法,进而推动整个生命科学的发展。此外,人类基因组计划的起始思路之一,就是认识到人类对癌症的有关基因了解得不够,肿瘤对人体的健康危害太大。目前,科学家用一种激光“镊子”把已经癌变的细胞拣出来,进行结构与表达方式的研究,再与正常的细胞进行比较,找出与癌变有关的基因,只要基因找到了,把这些基因的变化类型搞清了,基因诊断及治疗就有可能了。
生物技术:
1、19世纪70年代,生物工程技术形成。
2、遗传工程:
(1)地位:生物工程的核心技术。
(2)成就:
①1990年,被称为生命科学“登月计划”的国际人类基因组计划正式启动。
②1997年,人类第一次用哺乳动物以分化的体细胞进行克隆成功。
生物工程技术:
生物工程技术系指利用生物体系,应用先进的生物学和工程技术,加工(或不加工)底物原料,以提供所需的各种产品,或达到某种目的的新型跨学科技术。
形成于20世纪70年代初,包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程(微生物工程)四个部分。基因工程(又称遗传工程)是其中的核心技术。
1953年美国的沃森和英国的克里克建立了DNA的双螺旋结构模型,标志着分子生物学的诞生。DNA即脱氧核糖核酸,是一种起遗传作用的高分子化合物。它的每一片段都储存特定的遗传信息,称作基因。
60年代,科学家又发现了构成DNA的64个遗传密码,各种生物的密码通用,只是构成数量不同。如果将DNA分离出来,并把它组合到另一种生物的遗传物质上去,就可改变生物的遗传特性,获得符合人类需要的新生物品种。
1973年美国分子生物学家科恩和博耶成功地进行了DNA重组技术的试验,他们将重组的DNA引入快速繁殖的大肠杆菌中,从而生产出具有某种特性的生物制品。接着,应用这种技术生产出胰岛素、生长激素和干扰素。这说明生物技术已发展到实际应用阶段。科学家们预言,21世纪将是生物世纪,生物技术有可能成为下次技术革命的核心技术。
20世纪末的炸弹──“克隆”:
近几年来,遗传学领域的“克隆”技术,成为人们津津乐道的热门话题。所谓“克隆”是指通过无性繁殖的手段,从一个细胞获得遗传上相同的细胞群或个体群。利用胚胎分割技术或细胞核移植技术,可以产生遗传上相同的哺乳动物。
美国科幻小说《侏罗纪公园》描述了一些不负责任的科学家和唯利是图的商人,从一块琥珀中的蚊子体内里找到了恐龙的遗传物质DNA,并用复制的DNA制造出许多活的恐龙,结果把一场灾难带给人类的可怖情景。该影片使世界震惊。
1997年,英国科学家变科幻为现实,一只在那里出生的名为“多莉”的山羊备受人们关注。它是由英国卢斯林研究所的动物胚胎学家威尔姆特领导的科研小组采用无性繁殖技术克隆出来的。这只羊与其基因母羊具有完全相同的内外特征,是一只纯粹的复制品。多莉的诞生本身就具有新闻色彩,多莉没有“生父”,而有两个“生母”:其中一个是根据基因特征进行复制的基因母羊,从其乳腺细胞中提取具有决定新生命的所有遗传特征的细胞核;一个提供去核的卵细胞。科学家将核放入卵细胞的胞质使其融合,融合后的卵细胞再植入到第三个母羊的子宫内发育生长。150天后,母羊生下了“多莉”。提供基因细胞的母羊并不是生产的母羊,而最终生产的母羊只相当于一个“孵化器”。这就意味着,只要有优质基因母羊的细胞,就可以随时培育出完全相同品质的羔羊。复制“多莉”的过程完全依照基因的分子克隆技术,人们可以根据需要,像在工厂流水线上一样大量繁殖优质动物,特别是一些濒临灭绝的稀有珍贵动物。
“多莉”只不过是一只复制出来的羊,却引起了人们极大的恐慌和不安。看管“多莉”的负责人称它是“一只受上帝诅咒的羊”。因为这是在为“克隆人”做准备,而“克隆人”一旦真的出现,从伦理角度看,无异于一颗投放在全世界的生物原子弹,将人伦关系炸得模糊、混乱和颠倒。
首先,“克隆人”是对生育模式的挑战。它的出现,将彻底打破人类传统的生育概念和生育模式。克隆人的生育模式不一定非要有男性的精子与女性的卵子相结合不可,只要有体细胞和卵子胞浆即可,这样单身女子或两个女同性恋者也可实现非传统但正常的生育过程。多么奇特!这绝不是天方夜谭,而是克隆技术赋予的能力。如此看来,在生育方式上,男子离开女子将一事无成,而女子离开男子仍可有所作为,这是大自然赋予女子的特权。问题在于当人类运用这项特权时,将会给这个世界增添多少斩不断理还乱的话题!
其次,“克隆人”将冲击生育与男女婚姻紧密联系的传统模式,他降低了自然生殖过程在夫妇关系中的重要性,进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。举例来说,一个男子的体细胞核可以由其女儿的去核卵和子宫孕育出克隆人,这是完全有可能发生的事,这种父女共同协作生育出“父亲”的事情有悖于情理,让人难以想象与接受。更有甚者,以某男子(或女子)的体细胞核为“种子”,可由其妻子(或该女子)、女儿、母亲或孙女孕育出克隆人,祖孙三代接受由同一来源的“种子”生出完全相同的人,那该是多么荒唐的人伦关系,令人不可思议!
还有,克隆人的出现还可能使历史的罪恶重演。众所周知,臭名昭著的战争狂人希特勒在二战时,曾指出日耳曼民族是优等民族,而其他民族是劣等民族。遗憾的是,当时德国的遗传学家百分之百都支持这一理论,并为此付出了沉重的历史代价。难怪一个二战调查组曾这样讲过:一个普通的德国遗传学家比10个盖世太保的罪恶都大。克隆人技术的出现,有可能再度激发这种思潮的复活。
美国的一位科学家曾警告说,克隆技术永远不应当公布,以免陷入无尽的罪恶之中。由于现代生物高新技术的介入,生命过程出现的伦理道德观念的异化和非人性化倾向,逐渐引导人们以理性的态度去对待新出现的生命伦理学问题的必要性。
在新技术与人们的观念发生矛盾时,既要尊重技术,又要尊重人,就让时间去化解矛盾吧! 在宇宙中有无穷无尽的奇迹,生命则是众多奇迹的浓缩和体现。人,就是我们自己,毫无疑问是宇宙中最神圣的奇迹,古往今来,无数伟大的思想家都给予了无以复加的赞美。甚至有人怀疑,宇宙中只有地球才有人类,我们地球上的人类是宇宙演化的最高形式。宇宙演化产生了人,人反过来揭开宇宙演化的奥秘。
人们之所以有这样的想法,确实因为生命实在太奥秘了,以至于在不久的过去,人类面对芸芸生命奇观一筹莫展,宗教便借无所不能的上帝之手,在宇宙的中心──地球上,轻而易举地创造了一切生物。在科学的时代到来后,科学家们先是详细观察了全世界的各种生物,然后把它们逐一分类命名。这时,生命的自然奥妙初现端倪──生物有规律,进一步,诞生了伟大的进化论──生物是进化的产物,是环境决定的,遗传学更上一层楼──生物是遗传基因控制的。近两个世纪来,生命科学越过了一道又一道障碍,揭开了一个又一个谜底,现在的生命学科已经是最复杂庞大学科群,包括生物学、农学、医学等。而其内部的分支已经令人眼花缭乱,应接不暇。分支与分析并进,繁杂与深入同行。作为基本的科学的发展规律,生命学科正处于重大综合的前夜,是需要天才与突破的大好时代,21世纪必然是生命科学的黄金世纪。至于像生物武器、克隆人之类的烦恼,人类既有能力创造它,就有能力控制它,任何担忧都阻挡不了科学前进的步伐。