生物學的主要研究方法有:觀察描述的方法、比較的方法、實驗的方法、系統的方法。
1、觀察描述法
生物學的研究則是考察那些將不同生物區別開來的、往往是不可測量的性質。生物學用描述的方法來記錄這些性質,再用歸納法,將這些不同性質的生物歸並成不同的類群。18世紀,由於新大陸的開拓和許多探險家的活動,生物學記錄的物種幾倍、幾十倍地增長,於是生物分類學首先發展起來。生物分類學者搜集物種進行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發展。要明確地鑒別不同物種就必須用統一的、規范的術語為物種命名,這又需要對各種各樣形態的器官作細致的分類,並制定規范的術語為器官命名。
2、比較法
運用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類似性找到生物的結構模式、原型甚至某種共同的結構單元。19世紀30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細胞的內部情況。1838~1839年施萊登和施萬的細胞學說提出:細胞是一切動植物結構的基本單位。比較形態學者和比較解剖學者多年來苦心探求生物的基本結構單元,終於有了結果。細胞的發現和細胞學說的建立是觀察和描述深入到顯微領域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個重要成果。
3、實驗法
實驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。實驗的方法是自然科學研究中最重要的方法之一。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。到了20世紀30年代,除了古生物學等少數學科,大多數的生物學領域都因為應用了實驗方法而取得新進展。
4、系統法
系統科學源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學,從C.貝爾納與W.B.坎農揭示生物的穩態現象、維納與艾什比的控制論到貝塔郎菲的一般系統論,系統生態學、系統生理學等先後建立與發展,20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。從香農資訊理論到I.普里戈津的耗散結構理論,將生命看作自組織化系統。
(1)早期生物學的研究方法擴展閱讀:
生物學是研究生物(包括植物、動物和微生物)的結構、功能、發生和發展規律的科學,是自然科學的一個部分。目的在於闡明和控制生命活動,改造自然,為農業、工業和醫學等實踐服務。幾千年來,中國在農、林、牧、副、漁和醫葯等實踐中,積累了有關植物、動物、微生物和人體的豐富知識。1859年,英國博物學家達爾文《物種起源》的發表,確立了唯物主義生物進化觀點,推動了生物學的迅速發展。
生物分類學是研究生物分類的方法和原理的生物學分支。分類就是遵循分類學原理和方法,對生物的各種類群進行命名和等級劃分。瑞典生物學家林奈將生物命名後,而後的生物學家才用域(Domain)、界(Kingdom)、門( Phylum)、綱(Class)、目(Order)、科(Family)、屬(Genus)、種(Species)加以分類。最上層的界,由懷塔克所提出的五界,比較多人接受;分別為原核生物界、原生生物界、菌物界、植物界以及動物界。 從最上層的「界」開始到「種」,愈往下層則被歸屬的生物之間特徵愈相近。共有七大類,分別是:界門綱目科屬種。
『貳』 生物學的主要研究方法都有哪些
生物學家對於生命現象的研究通常採用觀察和實驗的方法,通常這兩種方法是一起使用的。
1、 觀察是按生物的物理性狀來描述生物的狀況。通常是先對其外形及行為進行觀察和描述,再把生物體解剖藉助光學儀器對其內部結構進行觀察。觀察是多種多樣的,有個體的觀察也有群體的觀察;有靜態的觀察也有動態的觀察;有相同種類的觀察也有不同種類的對比觀察。
2、 實驗是人為地改變一些條件來觀測生物的變化和反應,以探究生命內在的因果關系,是認識生命活動的方法。
實驗方法是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。17世紀前後生物學中出現了最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。
到了19世紀,物理學、化學比較成熟了,生物學實驗就有了堅實的基礎,因而首先是生理學,然後是細菌學和生物化學相繼成為明確的實驗性的學科。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。
系統的方法:
系統科學源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學,從克洛德·貝爾納與沃爾特·布拉福德·坎農揭示生物的穩態現象、諾伯特·維納與威廉·羅斯·艾什比的控制論到卡爾·路德維希·馮·貝塔郎非的一般系統論。
最早建立的是系統心理學,系統生態學、系統生理學等先後建立與發展,20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。
從克勞德·香農的資訊理論到伊利亞·普里高津的耗散結構理論,將生命看作自組織化系統。細胞生物學、生化與分子生物學發展,曼弗雷德·艾根提出細胞、分子水平探討的超循環(化學)理論。
(2)早期生物學的研究方法擴展閱讀:
研究領域
生物學家從很多面向研究生物,因此產生很多研究領域。例如:
1、 面向原子和分子:分子生物學、生物化學、結構生物學。
2、 面向細胞:細胞生物學、微生物學、病毒學。
3、 面向多細胞:生理學、發育生物學、組織學。
4、 面向宏觀:生態學、演化生物學。
生物學本身不斷的快速發展,與其他學科的關聯整合也越來越多。一大原因是分子生物學在近代突飛猛進,終於導致人類基因序列定序基本完成。
由此,為了解讀巨大數量的基因信息,促成了基因組學。為了探究基因和蛋白質的交互作用,開創出蛋白質組學。這些新的研究領域幫助解決疾病、糧食、環境生態等問題。其眾多的研究信息和積累海量研究數據則需要新的電腦演算法來處理。
『叄』 研究生物學的基本方法有哪些
生物學研究方法 包括:觀察法、調查法、實驗法、分類法、 測量法、文獻法、比較法等。實驗法是現代生物學研究的重要方法。
實驗法:有目的地控制一定的條件, 或創設一定的條件來引起某種生物現象以進行研究的方法,稱之為實驗法
『肆』 生物材料有哪些研究方法
生物科學的一些基本研究方法──觀察描述的方法、比較的方法和實驗的方法等是在生物科學發展進程中逐步形成的。在生物科學的發展史上,這些方法依次興起,成為一定時期的主要研究手段。現在,這些方
法綜合而成現代生物科學研究方法體系。觀察描述的方法在17世紀,近代自然科學發展的早期,生物科學的研究方法同物理學研究方法大不相同。物理學研究的是物體可測量的性質,即時間、運動和質量。物理學把數學應用於研究物理現象,發現這些量之間存在著相互關系,並用演繹法推算出這些關系的後果。生物科學的研究則是考察那些將不同生物區別開來的、往往是不可測量的性質。生物科學用描述的方法來記錄這些性質,再用歸納法,將這些不同性質的生物歸並成不同的類群。18世紀,由於新大陸的開拓和許多探險家的活動,生物科學記錄的物種幾倍、幾十倍地增長,於是生物分類學首先發展起來。生物分類學者搜集物種進行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發展。要明確地鑒別不同物種就必須用統一的、規范的術語為物種命名,這又需要對各種各樣形態的器官作細致的分類,並制定規范的術語為器官命名。這一繁重的術語制定工作,主要是C.von林奈完成的。人們使用這些比較精確的描述方法收集了大量動、植物分類學材料及形態學和解剖學的材料。
『伍』 生物學最早研究什麼
主要是對自然的觀察和描述,是關於博物學和形態分類的研究。所以生物學最早是按類群劃分學科的,如植物學、動物學、微生物學等。由於生物種類的多樣性,也由於人們對生物學的了解越來越多,學科的劃分也就越來越細,一門學科往往要再劃分為若干學科,例如植物學可劃分為藻類學、苔蘚植物學、蕨類植物學等;動物學劃分為原生動物學、昆蟲學、魚類學、鳥類學等;微生物不是一個自然的生物類群,只是一個人為的劃分,一切微小的生物如細菌以及單細胞真菌、藻類、原生動物都可稱為微生物,不具細胞形態的病毒也可列入微生物之中。因而微生物學進一步分為細菌學、真菌學、病毒學等。 按生物類群劃分學科,有利於從各個側面認識某一個自然類群的生物特點和規律性。但無論具體對象是什麼,研究課題都不外分類、形態、生理、生化、生態、遺傳、進化等方面。為了強調按類型劃分的學科已經不僅包括形態、分類等比較經典的內容,而且包括其他各個過程和各種層次的內容,人們傾向於把植物學稱為植物生物學,把動物學稱為動物生物學。 生物在地球歷史中有著40億年左右的發展進化歷程。大約有1500萬種生物已經絕滅,它們的一些遺骸保存在地層中形成化石。古生物學專門通過化石研究地質歷史中的生物,早期古生物學多偏重於對化石的分類和描述,近年來生物學領域的各個分支學科被引入古生物學,相繼產生古生態學、古生物地理學等分支學科。現在有人建議,以廣義的古生物生物學代替原來限於對化石進行分類描述的古生物學。 生物的類群是如此的繁多,需要一個專門的學科來研究類群的劃分,這個學科就是分類學。林奈時期的分類以物種不變論為指導思想,只是根據某幾個鑒別特徵來劃分門類,習稱人為分類。現代的分類是以進化論為指導思想,根據物種在進化上的親疏遠近進行分類,通稱自然分類。現代分類學不僅進行形態結構的比較,而且吸收生物化學及分子生物學的成就,進行分子層次的比較,從而更深刻揭示生物在進化中的相互關系。現代分類學可定義為研究生物的系統分類和生物在進化上相互關系的科學。 生物學中有很多分支學科是按照生命運動所具有的屬性、特徵或者生命過程來劃分的。 形態學是生物學中研究動、植物形態結構的學科。在顯微鏡發明之前,形態學只限於對動、植物的宏觀的觀察,如大體解剖學、脊椎動物比較解剖學等。比較解剖學是用比較的和歷史的方法研究脊椎動物各門類在結構上的相似與差異,從而找出這些門類的親緣關系和歷史發展。顯微鏡發明之後,組織學和細胞學也就相應地建立起來,電子顯微鏡的使用,使形態學又深入到超微結構的領域。但是形態結構的研究不能完全脫離機能的研究,現在的形態學早已跳出單純描述的圈子,而使用各種先進的實驗手段了。 生理學是研究生物機能的學科,生理學的研究方法是以實驗為主。按研究對象又分為植物生理學、動物生理學和細菌生理學。植物生理學是在農業生產發展過程中建立起來的。生理學也可按生物的結構層次分為細胞生理學、器官生理學、個體生理學等。在早期,植物生理學多以種子植物為研究對象;動物生理學也大多聯系醫學而以人、狗、兔、蛙等為研究對象;以後才逐漸擴展到低等生物的生理學研究,這樣就發展了比較生理學。
『陸』 古代的生物學大多用哪種研究方法
古代的生物學大多用的研究方法是「觀察法」。
用現在的話說,就是通過形態學來研究生物。對動物還有行為學。
古代的生物學大多以簡單的觀察法為研究方法,對每一類群的形態結構等特徵進行科學的描述,以弄清不同類群之間的親緣關系和進化關系。對植物主要是觀察其形態、結構、生長規律等,來進行分類和研究;對動物還要加上觀察其生活習性。
『柒』 早期生物學家研究方法和現代生物學家研究方法的區別
生物學的一些基本研究方法——觀察描述的方法、比較的方法和實驗的方法等是在生物學發展進程中逐步形成的。早期的生物學僅僅是對生物的形態和結構作宏觀的描述
生物學實驗技術在20世紀突飛猛進。隨著現代物理學、化學的發展,生物學新的實驗方法紛紛出現。層析、分光光度法、電泳、超速離心、同位素示蹤、X 射線衍射分析、示波器、激光、電子計算機等相繼應用於生物學研究。細胞培養、細胞融合、基因操作、單克隆抗體、酶和細胞固定化以及連續發酵等新技術紛紛建立,使生物學實驗中對條件的控制更為有效、嚴格,觀察和測量更為精密,這就有可能詳盡地探索生物體內物質的、能的和信息的動態過程。生物學實驗技術的發展使生物學取得一系列輝煌的成就。由新型的實驗技術發展而來的生物工程,包括基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程,已經成為當代新技術革命的重要內容。
『捌』 biology的研究方法
生物學的一些基本研究方法——觀察描述的方法、比較的方法和實驗的方法等是在生物學發展進程中逐步形成的。在生物學的發展史上,這些方法依次興起,成為一定時期的主要研究手段。現在,這些方法綜合而成現代生物學研究方法體系。 18世紀下半葉,生物學不僅積累了大量分類學材料,而且積累了許多形態學、解剖學、生理學的材料。在這種情況下,僅僅作分類研究已經不夠了,需要全面地考察物種的各種性狀,分析不同物種之間的差異點和共同點,將它們歸並成自然的類群。比較的方法便被應用於生物學。
運用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類似性找到生物的結構模式、原型甚至某種共同的結構單元。G.居維葉在動物學方面,J.W.von歌德在植物學方面,是用比較方法研究生物學問題的著名學者。用比較的方法研究生物,愈來愈深刻地揭示動物和植物結構上的統一性,勢必觸及各個不同類型生物的起源問題。19世紀中葉,達爾文的進化論戰勝了特創論和物種不變論。進化論的勝利又給比較的方法以巨大的影響。早期的比較,還僅僅是靜態的共時的比較,在進化論確立後,比較就成為動態的歷史的比較了。現存的任何一個物種以及生物的任何一種形態,都是長期進化的產物,因而用比較的方法,從歷史發展的角度去考察,是十分必要的。
早期的生物學僅僅是對生物的形態和結構作宏觀的描述。1665年英國R.胡克用他自製的復式顯微鏡,觀察軟木片,看到軟木是由他稱為細胞的盒狀小室組成的。從此,生物學的觀察和描述進入了顯微領域。但是在17世紀,人們還不能理解細胞這樣的顯微結構有何等重要意義。那時的顯微鏡未能消除使影像失真的色環,因而還不能清楚地辨認細胞結構。19世紀30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細胞的內部情況。1838~1839年施萊登和施萬的細胞學說提出:細胞是一切動植物結構的基本單位。比較形態學者和比較解剖學者多年來苦心探求生物的基本結構單元,終於有了結果。細胞的發現和細胞學說的建立是觀察和描述深入到顯微領域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個重要成果。 前面提到的觀察和描述的方法有時也要對研究對象作某些處理,但這只是為了更好地觀察自然發生的現象,而不是要考察這種處理所引起的效應。實驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。實驗的方法是自然科學研究中最重要的方法之一。17世紀前後生物學中出現了最早的一批生物學實驗,如英國生理學家W.哈維關於血液循環的實驗,J.B.van黑爾蒙特關於柳樹生長的實驗等。然而在那時,生物學的實驗並沒有發展起來,這是因為物理學、化學還沒有為生物學實驗准備好條件,活力論還占統治地位。很多人甚至認為,用實驗的方法研究生物學只能起很小的作用。
到了19世紀,物理學、化學比較成熟了,生物學實驗就有了堅實的基礎,因而首先是生理學,然後是細菌學和生物化學相繼成為明確的實驗性的學科。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。到了20世紀30年代,除了古生物學等少數學科,大多數的生物學領域都因為應用了實驗方法而取得新進展。 系統科學源自對還原論、機械論反身提出的有機體、綜合哲學,從C.貝爾納與W.B.坎農揭示生物的穩態現象、維納與艾什比的控制論到貝塔郎菲的一般系統論,系統生態學、系統生理學等先後建立與發展,20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。從香農資訊理論到I.普里戈津的耗散結構理論,將生命看作自組織化系統。細胞生物學、生化與分子生物學發展,艾根提出細胞、分子水平探討的超循環理論,20世紀90年代曾邦哲的系統遺傳學及系統醫葯學、系統生物工程概念發表。隨著基因組計劃、生物信息學發展,高通量生物技術、生物計算軟體設計的應用,帶來系統生物學新的時期,形成「omics」系統生物學與計算系統生物學的發展,國際國內系統生物學研究機構建立而進入系統生物學時代。
『玖』 研究生物科學的基本方法
生物學是研究生命現象及其活動規律的科學。具體地說,生物學是研究生物(包括植物、動物、微生物等)的結構、功能、發生和發展以及生物與生物之間的相互關系、生物與環境之間關系的科學。生物學的研究方法很多,以下列舉的是最常見的幾種。
1、觀察:是按生物的本來面貌反映、描述生物的狀況,是科學探究的一種基本方法。科學觀察可以直接用肉眼,也可以藉助放大鏡、顯微鏡等儀器,或利用照相機、錄音機、攝像機等工具,有時還需要測量。科學觀察不同於一般的觀察,要有明確的目的。
觀察時要全面、細致和實時求是,並及時記錄下來;對於需要較長時間的觀察,要有計劃,有耐心;觀察時要積極思考,多問幾個為什麼。在觀察的基礎上,還需要同別人交流看法,進行討論。如教材中的活動:觀察多種多樣的細胞;觀察葉綠體;觀察細胞的有絲分裂等。
2、實驗:是人為地改變某些條件來考察生命現象的變化,以探究生命現象內在的因果關系,認識生命活動的內在規律的方法。實驗的方法是自然科學研究中最重要的方法之一。
如教材中的活動:檢測生物組織中的油脂、糖類和蛋白質;模擬探究細胞表面積與細胞體積的關系;探究酶的專一性等等。
3、比較:通過觀察事物或事件來發現它們的相似點(類比)或不同點(對比)。比較的方法是研究不同種類生物之間關系的重要方法。如教材中對動植物細胞結構的比較;需氧呼吸和厭氧呼吸的比較;有絲分裂與減數分析的比較等等。
4、分析:把一件事情、一種現象、一個概念分成較簡單的組成部分,找出這些部分的本質屬性和彼此之間的關系。分析方法認為任何一個研究對象都是由不同的部份組成的,是一種機制。
分析的意義在於細致的尋找能夠解決問題的主線,並以此解決問題。如教材中孟德爾遺傳定律的實例分析;生態系統穩態及其調節的分析等等。
5、推理:是用邏輯的合理的推斷來形成能被實驗驗證或被事實依據支持的結論。推理建立在已知事實和觀察結果的基礎之上。
如教材中呈現的德國人施萊登經過對植物的研究,提出了「所有植物都是由細胞組成的」,德國人施旺經過對動物的研究,提出了「所有動物也是由細胞組成的」。從而得出「所有的生物都是由一個或多個細胞組成的;細胞是所有生物的結構和功能的單位。」
6、預測:是根據現有的知識或觀察到的現象推測將要發生的事件。如教材中遺傳育種的實驗設計,根據設計方案預測實驗結果等。
7、假設:提出假設是科學探究的重要組成部分,就是根據現有知識提出問題的方案,或者是對發生某一現象作出的可能解釋。我們可以通過觀察或實驗來驗證假設,如果觀察或實驗結果不支持假設,則需要根據觀察到的結果提出新的假設。
8、分類:是根據事物相似程度而將其分門別類。人們常將眾多的物體分成不同的類別。如教材中出現的植物細胞與動物細胞、原核細胞與真核細胞;生產者、消費者和分解者;不同類型的遺傳病等等。