Ⅰ 研究生物学的方法是什么
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研究方法
生物学的一些基本研究方法——观察描述的方法、比较的方法和实验的方法等是在生物学发展进程中逐步形成的。在生物学的发展史上,这些方法依次兴起,成为一定时期的主要研究手段。现在,这些方法综合而成现代生物学研究方法体系。
观察描述的方法 在17世纪,近代自然科学发展的早期,生物学的研究方法同物理学研究方法大不相同。物理学研究的是物体可测量的性质,即时间、运动和质量。物理学把数学应用于研究物理现象,发现这些量之间存在着相互关系,并用演绎法推算出这些关系的后果。生物学的研究则是考察那些将不同生物区别开来的、往往是不可测量的性质。生物学用描述的方法来记录这些性质,再用归纳法,将这些不同性质的生物归并成不同的类群。18世纪,由于新大陆的开拓和许多探险家的活动,生物学记录的物种几倍、几十倍地增长,于是生物分类学首先发展起来。生物分类学者搜集物种进行鉴别、整理,描述的方法获得巨大发展。要明确地鉴别不同物种就必须用统一的、规范的术语为物种命名,这又需要对各种各样形态的器官作细致的分类,并制定规范的术语为器官命名。这一繁重的术语制定工作,主要是C.von林奈完成的。人们使用这些比较精确的描述方法收集了大量动、植物分类学材料及形态学和解剖学的材料。
比较的方法 18世纪下半叶,生物学不仅积累了大量分类学材料,而且积累了许多形态学、解剖学、生理学的材料。在这种情况下,仅仅作分类研究已经不够了,需要全面地考察物种的各种性状,分析不同物种之间的差异点和共同点,将它们归并成自然的类群。比较的方法便被应用于生物学。
运用比较的方法研究生物,是力求从物种之间的类似性找到生物的结构模式、原型甚至某种共同的结构单元。G.居维叶在动物学方面,J.W.von歌德在植物学方面,是用比较方法研究生物学问题的着名学者。用比较的方法研究生物,愈来愈深刻地揭示动物和植物结构上的统一性,势必触及各个不同类型生物的起源问题。19世纪中叶,达尔文的进化论战胜了特创论和物种不变论。进化论的胜利又给比较的方法以巨大的影响。早期的比较,还仅仅是静态的共时的比较,在进化论确立后,比较就成为动态的历史的比较了。现存的任何一个物种以及生物的任何一种形态,都是长期进化的产物,因而用比较的方法,从历史发展的角度去考察,是十分必要的。
早期的生物学仅仅是对生物的形态和结构作宏观的描述。1665年英国R.胡克用他自制的复式显微镜,观察软木片,看到软木是由他称为细胞的盒状小室组成的。从此,生物学的观察和描述进入了显微领域。但是在17世纪,人们还不能理解细胞这样的显微结构有何等重要意义。那时的显微镜未能消除使影像失真的色环,因而还不能清楚地辨认细胞结构。19世纪30年代,消色差显微镜问世,使人们得以观察到细胞的内部情况。1838~1839年施莱登和施万的细胞学说提出:细胞是一切动植物结构的基本单位。比较形态学者和比较解剖学者多年来苦心探求生物的基本结构单元,终于有了结果。细胞的发现和细胞学说的建立是观察和描述深入到显微领域所获得的成果,也是比较方法研究的一个重要成果。
实验的方法 前面提到的观察和描述的方法有时也要对研究对象作某些处理,但这只是为了更好地观察自然发生的现象,而不是要考察这种处理所引起的效应。实验方法则是人为地干预、控制所研究的对象,并通过这种干预和控制所造成的效应来研究对象的某种属性。实验的方法是自然科学研究中最重要的方法之一。17世纪前后生物学中出现了最早的一批生物学实验,如英国生理学家W.哈维关于血液循环的实验,J.B.van黑尔蒙特关于柳树生长的实验等。然而在那时,生物学的实验并没有发展起来,这是因为物理学、化学还没有为生物学实验准备好条件,活力论还占统治地位。很多人甚至认为,用实验的方法研究生物学只能起很小的作用。
到了19世纪,物理学、化学比较成熟了,生物学实验就有了坚实的基础,因而首先是生理学,然后是细菌学和生物化学相继成为明确的实验性的学科。19世纪80年代,实验方法进一步被应用到了胚胎学,细胞学和遗传学等学科。到了20世纪30年代,除了古生物学等少数学科,大多数的生物学领域都因为应用了实验方法而取得新进展。
实验方法当然包含着对研究对象进行某种处理,然而更重要的则是它的思维方式。用实验的方法研究某一生命过程,要求根据已有事实提出假说,并根据假说推导出一个可以用实验检验的预测,然后进行实验,如果实验结果符合预测,就说明假说是正确的。在这里,假说必须是可以用实验加以验证的,而且只有经过实验的检验,假说才可能上升为学说或理论。实验方法的使用大大加强了研究工作的精确性。19世纪以来,实验方法成为生物学主要的研究方法后,生物学发生巨大变化,成为精确的实验科学。
20世纪,实验方法获得巨大发展,然而单纯观察或描述方法,仍然是生物学的基本研究方法。生物体具有多层次的复杂的形态结构。每一个历史时期都有形态描述的任务。20世纪30年代出现了电子显微镜,使观察和描述深入到超微世界。人们通过电子显微镜看到了枝原体和病毒,也看到了细胞器的超微结构。由于细胞是生命的最小单位,是生命活动的最小的系统,因而揭示它构造上的细节,对揭示生命的本质具有重大的意义。
比较的方法在20世纪也有新的进展,它已经不限于生物体的宏观形态结构的比较,而是深入到不同属种的蛋白质、核酸等生物大分子化学结构的比较,如不同物种的细胞色素 C的化学结构的测定和比较。根据其差异程度可以对物种的亲缘关系给出定量的估计。
生物学实验技术在20世纪突飞猛进。随着现代物理学、化学的发展,生物学新的实验方法纷纷出现。层析、分光光度法、电泳、超速离心、同位素示踪、X 射线衍射分析、示波器、激光、电子计算机等相继应用于生物学研究。细胞培养、细胞融合、基因操作、单克隆抗体、酶和细胞固定化以及连续发酵等新技术纷纷建立,使生物学实验中对条件的控制更为有效、严格,观察和测量更为精密,这就有可能详尽地探索生物体内物质的、能的和信息的动态过程。生物学实验技术的发展使生物学取得一系列辉煌的成就。由新型的实验技术发展而来的生物工程,包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程,已经成为当代新技术革命的重要内容。
实验研究往往带有分析的性质。生物学实验分析已经深入到分子的层次,生物大分子本身并不具有生命属性,只有这些生物大分子形成细胞这样复杂的系统,才表现出生命的活动。没有活的分子,只有活的系统。在每一个层次上,新的生物学规律总是作为系统的和整体的规律而出现的。对于生物学来说,既需要有精确的实验分析,又需要从整体和系统的角度来观察生命。1924~1928年L.von贝塔兰菲提出系统论思想,认为一切生物是时空上有限的具有复杂结构的一种自然系统。1932~1934年,他提出用数学和数学模型来研究生物学。半个世纪以来,系统论取得了很大发展,涌现出许多定量处理系统问题的数学理论。生物学也积累了大量关于各个层次生命系统及其组成成分的实验资料。今天,对生命系统的规律作出定量的理论研究已经提到日程上来,系统论方法将作为新的研究方法而受到人们的重视。
Ⅱ 生物研究的几种科学方法
1.类比法 类比法 类比法是将陌生的事物与熟悉的事物作比较,以加深对陌生事物的认识和理解的研究方法。这种联系生活经验,将熟悉的事物与不熟悉的、有待了解的事物相类比的处理方法,有助于突破认知上的难点。 2.模型法 模型法 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的, 也可以是定量的。有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。模型包括 物理模型、概念模型和数学模型等。 3.实验法 实验法 实验法是人们根据研究目的和任务,利用科学仪器设备,人为地、有效地控制或模拟自然现象,排除 非实验因素的干扰,突出主要因素,在比较有利的条件下探索客观事物规律性的一种有效的科学研究方法。(1)对照实验法:通过比较来研究、提示实验对象的某种特性的实验方法称为对照实验法。 (2)模拟实验法:在科学实验中因受客观条件限制而无法对某些自然现象进行直接实验时,人们便 寻求间接实验的方法。如利用“渗透作用的实验装置”模拟成熟植物细胞渗透吸水和失水的过程。 4.显微观察法 显微观察法 显微观察法常用于用肉眼看不到,必须借助于显微仪器(如显微镜)才能看清形态结构的实验中。显 微观察让人们的观察角度从宏观世界转向微观世界,从而更进一步认识生命现象及生命基本特征。5.数学方法 数学方法 在科学研究中针对研究对象不同的特点,运用数学概念、方法和技巧,对研究对象进行量的分析、描 述、计算和推导,从而找出能以数学形式表达事物的量的规律性的方法。 6.假说演绎法 假说演绎法 在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理, 再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假 说是错误的,要重新修正。 7.化学分析法 化学分析法 就是依据物质的化学性质和变化去认识物质的方法,具体来说,就是利用化学手段测定物质的组成、 含量以及结构的方法,如酶解法
Ⅲ 生物学中最常用的研究方法是什么和什么
生物学的一些基本研究方法——观察描述的方法、比较的方法和实验的方法等是在生物学发展进程中逐步形成的。在生物学的发展史上,这些方法依次兴起,成为一定时期的主要研究手段。这些方法综合而成现代生物学研究方法体系和研究框架。 18世纪下半叶,生物学不仅积累了大量分类学材料,而且积累了许多形态学、解剖学、生理学的材料。在这种情况下,仅仅作分类研究已经不够了,需要全面地考察物种的各种性状,分析不同物种之间的差异点和共同点,将它们归并成自然的类群。比较的方法便被应用于生物学。
运用比较的方法研究生物,是力求从物种之间的类似性找到生物的结构模式、原型甚至某种共同的结构单元。G.居维叶在动物学方面,J.W.von歌德在植物学方面,是用比较方法研究生物学问题的着名学者。用比较的方法研究生物,愈来愈深刻地揭示动物和植物结构上的统一性,势必触及各个不同类型生物的起源问题。19世纪中叶,达尔文的进化论战胜了特创论和物种不变论。进化论的胜利又给比较的方法以巨大的影响。早期的比较,还仅仅是静态的共时的比较,在进化论确立后,比较就成为动态的历史的比较了。现存的任何一个物种以及生物的任何一种形态,都是长期进化的产物,因而用比较的方法,从历史发展的角度去考察,是十分必要的。
Ⅳ 研究生物进化的方法比较法的解释
生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等,化石是由古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,由于某种原因被埋藏在地下,经过漫长的年代和复杂的变化而形成的;比较解剖学是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学,比较解剖学为生物进化论提供的最重要的证据是同源器官;胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学,也为生物进化论提供了很重要的证据,如脊椎动物和人的胚胎早期都有鳃裂和尾,说明了脊椎动物和人是从某些古代的低等动物进化来的.因此化石不是研究生物进化的唯一证据.但化石是生物进化的重要证据.化石在地层中出现的先后顺序,说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的,始祖鸟化石说明了鸟类是由古代的爬行动物进化来的;因此化石是生物进化的重要证据,不是唯一依据.
比较是指根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对照,确定它们的相同和不同之处.通过对各个事物特征的比较,可以把握事物之间的内在联系,认识事物的本质,同时比较法对生物进化问题最重要的研究方法.通过比较不同地层中的化石特点分布、以及比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据,确定了生物进化的规律,因此研究生物进化的主要方法是比较法.
可见题中的叙述是错误的.
故答案为:×