生物学是一门古老的科学,可以说从古希腊哲学家亚里士多德时代起,就已形成了一门独立的学科。它的形成、兴起和发展与人类对自然界的斗争是分不开的。人类能有今天的繁荣,农业与医药的发展是一个重要因素。而生物学的形成则和农业的发展、医药的进步紧密联系在一起。
然而生物学在现代,却又是一门年轻的科学,它已远不是过去的那种情况了。在十八世纪以前,可以说数学是自然科学的生长点,十九世纪则是物理学,如果说二十世纪前期是化学的世纪的话,则今后的年月以及二十一世纪将是生物科学兴旺发达的时期。当今的生物科学正以惊人的速度飞速发展。它早已不是那种粗朴的描述性科学了。它已成为一门分科繁多,与物理学和化学互相渗透,既有理论,又有方法、技术,能给人类的生活带来极大变化的重要前沿学科。在生物科学的大学科范畴内,不仅有动物学、植物学等古老学科(即使是这些古老学科,现今的面貌也决非过去所能比拟),还有许多具有旺盛生命力成为科学的生长点的年轻的边缘学科,如免疫学、分子遗传学、生物化学、生物物理学、分子生物学等等。
对于有志于了解生物学奥秘的人来说,科学出版社新近出版的《生物学剪影——生物学若干领域简介》是一本值得一读的入门书。该书从英文翻译而来,原书集体编写,主编为英国著名分子生物学家P.N.坎贝尔(P.N.Campbell)教授,他选择了包括动物学、植物学、微生物学、生理学、生态学、行为学、心理学、寄生虫学、制药学、药理学、毒理学、营养学、食品科学、内分泌学、免疫学、遗传学、病毒学、生物物理学、生物化学和分子生物学在内的二十个生物科学的重要分支,邀请每个分支领域的专家就本学科写出剪影式的简要介绍,不仅描述目前的最新研究现状,还要对这些领域作出展望。因此,它不仅使学生感兴趣,而且也引起了非生物学的科学家的兴趣。正象坎贝尔在本书《前言》中所指出的,这本书“对所有的读者,不管他们受过什么样的科学训练,都会是有兴趣和益处的,因为即使是生物学家也不可能了解各个不同的领域。”此外,本书还介绍了生物学领域中的一些新兴学科,并指出了一些经典学科的新动向,使人可以借此了解到整个现代生物学的概貌。
说到本书的译者,也都是我国生物学领域从事各方面研究的专家。他们中间有中国科学院学部委员、著名分子生物学家邹承鲁教授,有著名生物化学家沈昭文教授、周廷冲教授,有生物物理学家沈淑敏副教授,有微生物生化专家张树政教授以及昆虫学专家钦俊德教授等。在这本书的翻译中,名家荟萃,不仅难得,而且使译文的质量得到了可靠的保证。
在本书的《剪影一》中,我们可以首先看到亚历山大教授关于对无神经系统的草履虫的复杂行为的研究,以及以生态学数据证明恐龙为温血动物的研究的介绍。通过这些介绍我们可以看到,即使是生物学中的古老分支,如动物学,目前也决不是二十世纪初期的那种状态了。古老的机体补充了现代科学的新鲜血液,使得这些学科也焕发了青春。
对于目前正在蓬勃发展,以至于被人视为热门的免疫学,本书也作了介绍。免疫学在最近所取得的重要的新进展,就是成功地使骨髓瘤细胞(即产生骨髓瘤蛋白的白血病细胞)和其他产生抗体的细胞进行融合,造成所谓“杂交瘤细胞”,使它分泌和它融合的细胞所能产生的专一性抗体。目前已可以在试管内分离并繁殖细胞。只要这种技术一旦可以应用于人的抗体,那么工业生产人用专一性抗血清就为期不远了。免疫学的发展前景无疑是极为诱人的。对它的某些研究如能取得突破,目前人们对之还无能为力的一些疾病,就可以得到根治。
国外从事物理学研究的人,目前有不少转而从事生物物理方面的研究,认为它是一个学科的生长点,大部头的《生命科学用物理学》也在国内外风行。是什么促使这许多物理学家偏离物理学的主流,转而去探求他们完全不了解的新的领域?一九四四年,奥地利现代著名物理学家薛定谔发表《生命是什么?》一书,用物理学知识来解释生命系统,成为生物物理方面最有影响的书。《剪影》则通过此书,回答了上述问题。
再如,现代的营养学也远非过去人们所理解的那样,仅仅是测定某些食品的营养成分,它已成为“一个依赖于许多其它科学和分支学科的宽阔领域”。书中所举的一个例子,读来使人兴味盎然。鸡过去在有些国家被当作上等食品。为了降低生产成本,农业经济学家指出:鸡象所有其他动物一样,早期生产迅速,只在头十周内长得快,以后就减慢到不值得继续喂养,故建议在十周时予以宰杀。这样,以前饲养一只鸡所用的时间可饲养两只,成本也降低了,肉鸡就是这样发明的。
生物化学是当前生物学中的前沿,它不但内容丰富,引人入胜,而且所涉及的课题的范围广泛,同国计民生关系密切,因而为世界学术界所重视。本书的《剪影第十九》介绍了这一学科的概况。它指出,几乎所有的生物学分支都与生物化学互有联系,互相渗透,因而使生物化学成为一个范围最广的边缘学科,具有极旺盛的生命力。举例来说,生物化学中涉及动物学有动物化学,涉及植物学有植物化学,此外还有组织化学、细胞化学、胚胎化学、化学分类学、化学进化论等等。目前世界各国从事生物化学的研究人员极多,所发行的专业期刊也多如雨后春笋。生物化学试图用生物(包括单细胞生物和复杂的植物及动物)中所特有的化学物质的行为和变化来解释生物的特性,这是极有意义的。另外生物学上最重大的概括论点之一,就是现代的生物具有共同的起源,而延续了大约四十亿年的进化过程形成了现在存在的几百万个物种,和更多的现已灭绝的物种。这个论点可以通过生物化学得到证明。因为现存物种的进化关系,仅从下列事实就可以明显地看出来,即现在所有物种的DNA(脱氧核糖核酸)均含有同样的核苷酸,并以相同的密码翻译成蛋白质中普遍存在的二十种氨基酸。此外,很多种酶和其他蛋白质普遍存在于不同种的微生物、植物和动物中。由各种不同有机体中获得的某一种蛋白质的氨基酸序列测定结果表明,大部分序列在进化过程中保留不变。从进化的概念来看这是合乎逻辑的,并且有证据表明,如果两个种由一个共同祖先分化出来的越晚近,则其序列更为相似,而分化的时间越久远,其序列差别就越大。除此以外,生物化学在改善人的健康,增进人的福利方面已经取得了很大进步。我们现正处在生物化学令人鼓舞的大发展的起点。
说到分子生物学,有人认为它不过是生物化学的另一种说法而已,但坎贝尔教授却不认为是这样。他认为,生物化学和分子生物学之间的主要区别之一在于后者吸引了一批具有不同专长的科学家。单靠生物化学,这些科学家是不会被吸引到生物学领域中来的。虽然在某种意义上说,分子生物学还没有象这本剪影中其它学科一样成为一门专业,但这丝毫不影响它对生物学的贡献。
(《生物学剪影》,〔英〕P.N.坎贝尔主编,邹承鲁等译,科学出版社一九八二年一月第一版,0.65元)
李文杰