地球形成于約46億年前,而當前發現的,歷史最為久遠的生命化石存在于約35億年前。這種小小的,來自于海底熱泉中的微生物如何形成,我們不得而知。
但我們可以想象的是,地球見證了無數生命的演化:它們塑造細胞結構,細胞分化成各類形態,組合出各種組織器官,成為多細胞生命,這無數物而人類,作為一個年輕的物種,正在努力探索著生命的規則。這條探索的路徑,就是生物科學的發展史。
生物學的進化樹
生物科學在不同院校中有著不同偏好的命名,包括biology, life sciences, biological sciences等,這樣一些名字是可以劃上約等號的,同屬于自然科學的一支,而并沒有本質的區別。
真正與這些有著區分的專業是biological engineering——也就是屬于工科范疇的生物工程。前后兩者的區別與其他科學和工程學科的區別一樣,科學更關注自然規律的探索,而工程更關注生活生產上的技術應用。我們今天關注的內容更多在于生物科學(biological sciences)專業。
Nature biology某期封面
作為自然科學,生物科學或者說生命科學所囊括的范圍越發廣泛:宏觀角度可以大到生態學(ecology),微觀角度可以小到生物化學(biochemistry)。這一專業幾乎研究與生物有關的一切:起源、演化、分布、構造、發育、功能、行為、與環境的相互關系等等。
PART 1專業分支
生物科學屬于自然科學下的一個大類,而它本身的專業分支十分繁雜,每個國家,甚至每個院校都有著自己的分類習慣。這里我們使用一種更直觀的規律來看“一部分”的生物科學分支。
自然科學的分支
生態學Ecology
01
生物科學下“尺度最大”的分支可能就是生態學。它是一門研究生物與其周圍環境相互關系的科學。
“周圍環境”這個說法的不確定性,決定了生態學的宏觀程度:小的周圍環境可以是一個水坑或一個花園,而最大的周圍環境可以大到生物圈——地球上所有生態系統的總和。
生態學的學習與研究者關注的其中一個方向就是生物多樣性,這又會包括遺傳、物種與生態的多樣性。
生理學Physiology
02
相比于生態學,生理學的研究尺度就要小一些了。生理學研究者的目光就集中到了種群中的某一個個體上。它會研究某個生物體的結構與組成部分,以及體內的生理活動等。
The Journal of Physiology 某期封面
如果要追根溯源的話,甚至可以一直追到遙遠的古希臘時期:亞里士多德與克勞狄烏斯·蓋倫的體液學說和對解剖學的貢獻,使得他們成為了生理學史上的先驅者。
現代的生理學還會區分到動物生理學和植物生理學兩大類。當然,人類生理學其實也有被提出,作為一個單獨的分支。

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