[科普中国]-进化生物学

释义

进化生物学（evolutionary biology）是研究生物进化的科学，其研究内容包括进化的过程、证据、原因、规律、学说以及生物进化与地球的关系等等，它是生命科学最重要的学科之一。进化生物学是生物进化论（the theory of evolution）的继续和发展，而生物进化论是进化生物学的重要基础。早期的进化论研究以理论探讨为主，不完全具备现代自然科学的一般特征。最近几十年来，随着生命科学的迅猛发展，生物进化论的研究与生态学、分子生物学、行为学等学科广泛结合，已从推论走向验证，从定性走向定量，从基础理论走向理论和应用的结合，这也是学科名称更新为“进化生物学”的原因之一。另一方面，进化生物学是相对于功能生物学（functional biology）而言的，功能生物学主要研究生物体自身的结构和功能，进化生物学则研究与进化有关的牛命现象。1

研究内容进化生物学的研究范畴大致有以下6个方面：
（1）生物进化的起点。研究生命的本质和生命起源、细胞起源、物种起源、人类起源等内容。
（2）生物进化的证据。研究生物发生、发展及人类起源和进化的直接与间接的证据，以及这些证据之间的内在联系。
（3）生物进化的因素和机制。研究生物的结构功能、生物类型的多样性、生物的适应性及其形成或产生的原因。
（4）生物进化的规律。研究生物进化的方向、速度、形式、动力、本质和生物体与环境相互作用的具体途径等内容。
（5）控制物种的进化。研究如何运用生物进化、发展的规律来改造生物界，不断满足人类的需要。
（6）进化生物学史。研究在不同历史时期产生的关于生物进化的各种观点、认识和从不同角度应用不同技术方法产生的各种生物进化学派及其演变过程。1

主要研究领域生命的早期起源与演化生命的起源与演化是生物进化过程中极为关键的历程。生命从何而来?生命起源过程中，如何由无机分子形成有机分子，由有机小分子形成有机大分子，由有机大分子形成具有原始代谢和复制能力的生命大分子，再形成具有细胞形态的原始生命？生命早期演化过程中，如何由原始形式的生命形成比较复杂形式的生命?这些问题虽然在某些方面已取得一些重要成就，然而，迄今尚未取得重大的实质性进展，许多环节仍处于探索或提出假说阶段。

生物多样性生物多样性（biological diversity）是诞生于20世纪80年代中期的新兴学科。生物多样性的通常定义是：自然界中生命有机体的多样性以及它们与其环境间所形成的生态复合体及与此相关的各种生态过程的多样性总和。生物多样性表现各个层次上，主要包括二层含义：一是作为生态系统的特性或属性；另一层含义是指所有基因、物种和生态系统的集合。生物多样性的研究主要有在三个层次，即物种、遗传系统和生态系统层次上的物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性，这几个层次间的多样性及其变化是相互依存、密不可分的。生物多样性研究在受生物进化理论指导的同时，其研究成果也直接或间接地为生物进化研究提供了详实的材料。

系统生物学根据胡德的定义，系统生物学是研究一个生物系统中所有组成成分（基因、mRNA、蛋白质等）的构成，以及在特定条件下这些组分问的相互关系的学科。也就是说，系统生物学不同于以往的实验生物学——仅关心个别的基因和蛋白质，它要研究所有的基因、蛋白质、组分间的所有相互关系。显然，系统生物学是以整体性研究为特征的一门科学。1

学科意义（1）学习和研究进化生物学对促进生物学的发展具有十分重要的意义
进化生物学的理论基础是生物进化论，生物进化论的形成和发展依赖于生物学各分支学科的发展，诸如细胞学、植物学、动物学、生理学、比较解剖学、古生物学、胚胎学、分类学、遗传学和分子生物学等。这些学科都是从各个不同侧面研究生命运动及其规律性的，而进化生物学正是这些学科研究成果的概括和总结，具有高度的综合性。

（2）学习进化生物学指导动植物育种
首先动植物的改良需要以进化论为依据，即不仅所选育的类型符合人类生产的需要，也要考虑其抗逆性，方可适者生存，适者符合人的需要。其次育种就是用人工选择的方法来加速自然选择的进程，实际是人工进化。第三是利用细胞遗传学和分子遗传学的规律来系统地创造某些新的生物类型，如单体、多体、单倍体、多倍体、双二倍体及无核类型等，以实现人工进化。此外，我们还可以利用各种现代分子生物学技术如电激法、基因枪法、花粉管导人法和原生质体摄入法等实现基因的水平转移，培育转基因动物和转基因植物，为人类经济生活的不断改善和提高提供可能。2