《生物学原理 -第十二版》书评

“Concepts in Biology-12th edition”

 

编 者:Eldon D. Enger; Frederick C. Ross

出 版 社:McGraw山高等教育出版社

索 书 号:58/C744(10)/2003/Y

藏书地点:武汉大学图书馆外国教材中心

 

研究背景简介

20世纪,随着生理学、控制论以及分子生物学的发展,生物学已经能够用物质的相互作用来解释生物的目的。而活力论、特创论等在现代生物学中已无立足之地,例如,稳态已经不再是什么神秘的东西,而是一系列生理过程的调节作用的结果;奇妙的个体发育过程无非是遗传信息按一定程序表达的结果。这样的例子是很多的。虽然有许多细节还有待进一步查清,但是生物目的实现的机制在大体上是清楚的,这里也没有“活力”存在的余地。

20世纪以来,生物学在用物理和化学规律解释生命现象的研究方面取得了丰富的成果,使生物学的面目为之一新。在此基础上新的理论即还原论(reductionism)产生了。所以,还原论和机械论是一脉相承的。还原论的基本论点是生命运动的规律可以还原为物理的和化学的规律。还原论者认为,生物的一切属性都可以用分子和分子相互作用的规律来说明。和还原论相对的理论为整体论(holism),这两种意见还在继续争论。生命是复杂的综合过程,正因为如此,只有阐明了生命过程中的物理、化学规律,才能揭示生命怎样由此而发生,以及生命的本质。由此可知,还原的方法是完全必要的。另一方面,生命系统的整体属性既和它的组成部分的性质有关,也和这些组成部分在生物系统中的特定地位和相互关系,即和生物体的有序结构密切有关。这就需要把生物当作一个整体,用整体的观点和方法来研究它了。

一方面,生命截然不同于无生命物质;另一方面,生命和无生命物质之间没有不可逾越的鸿沟,生命是从无生命的物质发展而来的。构成生物体的各种元素都没有什么特殊,都是普遍存在于自然界的。但是由这些元素构成的核酸、蛋白质、多糖等大分子则是生命所特有的,所以它们才被称为生物大分子。一些分子生物学家根据这些特点而给生命下了一个定义,即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。但是只有核酸和蛋白质,毕竟还不是完整的生命。因为这一简单的系统还不能从外界摄取必要的物质和能。只有当这些大分子和其他必要的分子,如脂类、糖类、水、各种无机盐等组合成有一定结构的细胞,自然界才出现了完整的生命。

生物学涉及的面很广,因此它的分支学科也很多。早期的生物学主要是对自然的观察和描述,以及对动、植物种类的系统整理,所以最早建成的分支学科是分类学 (taxonomy)和按生物类群或研究对象划分的学科,如植物学(botany)、动物学(zoology)、微生物学(microbiology)等。这些学科又可再划分为更细的学科,如藻类学(phycology)、原生动物学(protozoology)、昆虫学(entomology)、鱼类学(ichthyology)、鸟类学(ornithology)等。微生物不是一个自然类群,包括的种类甚为庞杂,可划分为病毒学(virology)、细菌学(bacteriology)、真菌学(mycology)等。此外,以化石为研究对象的古生物学(paleontology)也属于此类。

按结构、机能以及各种生命过程划分的学科有形态学 (morphology),如解剖学(anatomy)、组织学(histology)、细胞学(cytology)等;生理学(physiology),可进一步划分为细胞生理学、生殖生理学等;遗传学(genetics),可划分为种群遗传学、细胞遗传学、分子遗传学等;胚胎学(embryology)是研究生物个体发育的学科,现在吸收了分子生物学的成就,已发展成发育生物学(developmental biology);生态学(ecology),是研究生物与生物之间、生物与环境之间的关系的学科,也可扩大为环境生物学。

生物结构是多层次的,从不同层次研究生物学的学科有种群生物学 (population biology)、细胞生物学(cell biology)、分子生物学(molecular biology)等。细胞生物学已经发展到分子的层次,即分子细胞生物学。分子遗传学(molecular genetics)也是发展最快的学科之一。用物理学的、化学的以及数学的手段研究生命的分支学科或交叉学科有生物化学(biochemistry)、生物物理学(biophysics)、生物数学(biomathematics)、仿生学等,这是20世纪以来发展迅速,成就突出的学科。

以上所述只是生物学分科的主要格局,实际上,①分支学科要比上述的多;②各分支学科互相渗透,不像上述的那样界限清楚,例如,物理学、化学和数学的手段和方法不仅用于生物物理等交 *学科,而且广泛地用于多个分支学科,如分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生理学等;③很多学科都已深入到分子层次,如分子细胞生物学。总之,生物学的发展,一方面,新的学科不断地分化出来;另一方面,这些学科又互相渗透而走向融合。这种情况反映了生物学极其丰富的内容和蓬勃发展的情景。

本书特色

1. 每章概要——在每章的开始都列出了本章内的核心内容要点

2. 要点和应用的表格——表格内列出了每章的要点和学习的目标

3. 页首标题——鲜明的标题将每章的内容合理地划分开,逻辑清便于读者学习

4. 全彩图——全部使用色彩鲜艳的插图并标注简明的说明

5. 视野-每一个表格通过展示不同的观点、研究历史开拓读者的思维

6. 章节小结——每章末尾的小结对内容作了清地的介绍。

7. 批判思考——给予学生根据每章所学概念逻辑性分析和考虑问题的机会

8. 概念图——通过构建概念图拓宽了学生对每章内容和组织的理解

9. 关键词——关键词列表帮助学生快速地找到每章的相关内容

10. 网上学习中心——每章都有一个链接提供相关的学习资料

11. 实验设计——鼓励学生根据所学的知识来设计实验

12. 简明友好——语言简明生动,内容丰富而不冗杂

作者简介

Eldon D. Enger 是Delta学院的生物学退休教授。他在密歇根大学取得其本科和硕士学位。Enger教授有三十多年的教学经历,他讲授过生物学,动物学,环境科学等课程。同时他也对课程和项目的建设非常热心。Enger教授拥护多途径教学,他认为如果给予学生丰富的体验,会激发他们的学习热情。所以除了通常的课程讲授,讲座和实验操作,他的课堂内容还包括写作,学生的陈述、讨论、个人课题等。他曾作为交换教师在澳大利亚和苏格兰任教,这些经历丰富了他的视野,使得他在讲授生物学时保有一种多角度的视角。

Fred Ross也是Delta学院的退休生物学教授。他毕业于Wayne州立大学并有在多所大学和研究机构工作的经历。Ross教授也有三十多年丰富的教学经历,包括初中、高中。他积极参与了一系列课程如“微生物感染控制”、“AIDS和传染性疾病”的建设。他亦是美国两年学院生物学者计划的成员之一。他鼓励学生们通过写作来学习,同时积极地利用网络资源、试验操作等多种方式来更好地理解课程内容。

本书目次

第一部分 导言 1

1 什么是生物学? 1

 

第二部分 细胞 -结构和功能 22

2 简单生命体 22

3 有机化学:关于生命的化学 36

4 细胞结构和功能 58

5 酶 84

6 生物化学途径 94

7 DNA 和 RNA:遗传学的分子基础 119

 

第三部分 细胞分裂和遗传 141

8 有丝分裂:细胞复制过程 141

9 减数分裂:性细胞形成 153

10 孟德尔遗传学 171

 

第四部分 进化和生态学 186

11 种间多样性 186

12 自然选择和进化 201

13 物种形成和进化演变 217

14 生态系统的组织结构和能量流动 236

15 群落互作 260

16 人口生态学 279

17 行为生态学 295

 

第五部分 生理活动 315

18 体内物质交换 315

19 营养:食品和饮食 338

20 机体的调控机制 361

21 人类的繁殖、性和性行为 383

 

第六部分 生命的起源和分类 405

22 生命的起源和细胞的演化 405

23 生命体的分类和进化 424

24 微生物体:细菌、原生生物和真菌 443

25 植物界 461

26 动物界 481

词汇表 507

附录 520

索引 523

 

(武汉大学生命科学学院 慕永新)