生物学复杂而庞杂,大致可分为四大类——“宏微专交”:
今天我们以中科院特聘教授吴家睿研究员的《生物学是什么》(14万字)为蓝本,系统而深入地理解生物学的核心思维与知识架构,全文5800字,强烈建议想要了解生物学的读者认真阅读。
思维方式之争:还原论与整体论生物学的发展史,可以说就是“还原论”与“整体论”之争的历史。
还原论(Reductionism),认为复杂系统可以通过拆解各部分来理解;整体论(Holism),主张一个系统为有机整体,不能割裂开理解。
上个世纪,还原论成为主流;而随着研究的深入,人们逐渐认识到,生物体是一个复杂系统,它由数量巨大种类繁多的生物大分子相互作用(“互作”)而成。
因此,“还原论”与“整体论”之间的关系并不是“非此即彼”,而是对立统一的。
生命中最重要的元素——碳以前人们认为,构成生命的物质与构成非生命的物质有着本质区别,因为分为命名为“有机物”和“无机物”。1828年,维勒首次在实验室中用无机物合成了有机物,从此,人们认识到“两者并没有不可逾越的界限”。
我们知道,地球上所有生物都属于“碳基生物”;那么“碳原子”究竟有什么特殊性呢?
碳原子外层有4个电子,因此得失电子均不容易,能形成最多4个共价键;同时,价电子离原子核很近,因此碳骨架既不会太活泼而容易分解,也不会太稳定而妨碍可塑性。
可以说,正是碳原子之“中庸”,带来了千姿百态的有机世界。
手性:镜像,却不同如果碳原子相连的4个部分不一样,则结构上,无论如何旋转,都是不完全一样的,就好像左手与右手,这种结构称为“手性结构”。