生命科学常用的研究方法

第三节　生命科学常用的研究方法

生命科学是研究生物和生命现象的科学，其常用的研究方法有观察与分析、假设和实验及模型实验三种。

一、观察与分析

观察与分析是最基本的研究方法，是把生物体及其生活条件看成是一个统一体，作客观的观察、剖析和叙述，记载自然状态下的生物的结构与机能、发生及其生活史。

人类早期的观察是凭借人的感觉器官进行，有了光学显微镜以后，人们的观察力得到了很大的提高，电子显微镜的发明更使人们的观察力深入超显微领域。客观性、全面性、灵活性、典型性是科学观察的基本原则。

二、假说和实验

实验是在一定的人工控制的条件下，从事对各种生命现象的观察以及对生命本质的研究，它可提供第一手的感性材料，同时又可检验认识是否正确。实验不仅意味着某种精确操作，又是一种思考的方式。要进行实验，首先必须对研究对象所表现出来的现象提出某种可能的解释。也就是提出某种设想或假说，然后设计实验来验证这个假说。假说必须是可以验证的，比如，在植物组织培养过程中，蝴蝶兰、文心兰等植物生根比较慢，组培工作者就设想通过在培养基中添加适量的活性炭，给其根系生长提供适宜的黑暗条件可能促进这些植物组培根的生长，结果通过大量实验证明，加入适量活性炭的培养基能够促进蝴蝶兰、文心兰等植物根系的生长。

三、模型实验

由于种种原因，直接用研究对象（原型）进行实验非常困难或简直不可能时，可用模型来代替研究对象进行实验。那就要求模型必须和原型有某种相似性，才有可能把模型的研究结果外推到原型客体本身。模型既可以是物质形式的，也可是思维形式的。在生物学中常常用动物的模型来代替人体进行实验。如诱发豚鼠血脂增加，来作为高血脂患者的模型。利用此模型来筛选降血脂的药物以及研究这种药物的作用机制。现代自然科学常常用语言、符号、图表等手段来表示一个实体内部的功能。符号、图表等称为思维形式模型。如1970年，专门研究全球性问题的J．W．Forrester等，根据他们对人口增长、工业发展、粮食增长、不可再生资源的消耗和污染环境的研究，用几十个相互联系的变数组成一个模型，人们可以借助计算机来进行各种运算，对模型进行检验，同时也可以对未来作出预测。

本章小结

生命是由核酸和蛋白质特别是酶的相互作用而产生的可以不断繁殖的物质反馈循环系统。基本特征表现为化学成分的同一性，严整有序的结构，新陈代谢，生长发育，繁殖和遗传，应激性和运动，适应，演变和进化。生命科学的发展经历了萌芽时期、古代生物学时期、近代和现代生物学时期。生命科学是研究生物体的生命现象和生命活动规律的科学。它的研究对象包括各种生物的生命活动、生物的发生与发展规律以及生物与生存环境之间的相互作用。其常用的研究方法有观察与分析、假设和实验及模型实验三种方法。观察与分析是最基本的研究方法。

复习思考题

1．简述生命的基本特征。

2．简述生命科学的发展历程及各个时期的特点。

3．生命科学的定义及研究内容是什么？

4．为什么说21世纪是生命科学的世纪？

5．生命科学的研究方法有哪些？