　　這些隻是這本插圖精美的書中涉及到眾多引人深思的問題的一小部分。作者邁剋爾·C。傑拉爾德與格洛麗亞·E.傑拉爾德探討瞭生物學發展曆史上250個令人著迷的裏程碑事件，從史前期到21世紀。從生命的起源到實驗胚胎學，各個條目涵蓋廣泛的主題，包括細胞理論、遺傳學、進化學、生理學、熱學、分子生物學、生態學等等。同時，這些裏程碑所涉及到的著名人物也是本書的特色，包括亞裏士多德、泰奧弗拉斯托斯、希波剋拉底、查爾斯·達爾文、卡爾·林奈等等。

　　本書采用編年體結構，每個條目包含一篇簡要的文字和精美的彩色插圖。在“注釋與延伸閱讀”部分列齣每個條目下可以進一步深入學習的資源。

作者簡介

　　邁剋爾· C. 傑拉爾德（Michael C. Gerald）博士是美國康涅狄格大學藥學院教授，退休前是該學院的院長，亦曾是世界衛生組織的顧問。他發錶瞭上百篇論文，齣版過五本書，包括：The Drug Book (Sterling), The Poisonous Pen of Agatha Christie (University of Texas Press), and The Complete Idiot's Guide to Prescription Drugs (Alpha) 。

內頁插圖

001 約公元前40 億年／生命的起源
002 約公元前39 億年／最後一位共同祖先
003 約公元前39 億年／原核生物
004 約公元前25 億年／藻類
005 約公元前20 億年／真核生物
006 約公元前14 億年／真菌
007 約公元前5.7 億年／節肢動物
008 約公元前5.3 億年／延髓：至關重要的大腦
009 約公元前5.3 億年／魚類
010 約公元前4.5 億年／陸生植物
011 約公元前4.17 億年／泥盆紀
012 約公元前4 億年／昆蟲
013 約公元前4 億年／植物對食草動物的防禦
014 約公元前3.6 億年／兩棲動物
015 約公元前3.5 億年／種子的勝利
016 約公元前3.2 億年／爬行動物
017 約公元前3 億年／裸子植物
018 約公元前2.3 億年／恐龍
019 約公元前2 億年／哺乳動物
020 約公元前1.5 億年／鳥類
021 約公元前1.25 億年／被子植物
022 約公元前6500 萬年／靈長類

023 約公元前5500 萬年／亞馬孫雨林

024 約公元前35 萬年／尼安德特人

025 約公元前20 萬年／解剖學意義上的現代人

026 約公元前6 萬年／植物源藥物

027 約公元前1.1 萬年／小麥：生活必需品

028 約公元前1 萬年／農業

029 約公元前1 萬年／動物馴養

030 約公元前8000 年／珊瑚礁

031 約公元前7000 年／水稻栽培

032 約公元前2600 年／木乃伊化

033 約公元前2350 年／動物導航

034 約公元前400 年／四種體液

035 約公元前330 年／亞裏士多德的《動物史》

036 約公元前330 年／動物遷徙

037 約公元前320 年／植物學

038 公元77 年／普林尼的《自然史》

039 約公元180 年／骨骼係統

040 1242 年／肺循環

041 1489 年／列奧納多的人體解剖學

042 1521 年／聽覺

043 1543 年／維薩裏的《人體構造》

044 1611 年／煙草

045 1614 年／新陳代謝

046 1620 年／科學方法

047 1628 年／哈維的《心血運動論》

048 1637 年／笛卡爾的機械論哲學

049 1651 年／胎盤

050 1652 年／淋巴係統

051 1658 年／血細胞

052 1668 年／駁斥自然發生說

053 1669 年／磷循環

054 1670 年／麥角中毒與巫術

055 1674 年／列文虎剋的微觀世界

056 1677 年／精子

057 1717 年／瘴氣理論

058 1729 年／晝夜節律

059 1733 年／血壓

060 1735 年／林奈生物分類法

061 約1741 年／腦脊液

062 1744 年／再生

063 1759 年／關於發育的理論

064 1760 年／人工選擇（選擇育種）

065 1786 年／動物電

066 1789 年／氣體交換

067 1791 年／神經係統通信

068 1796 年／古生物學

069 1798 年／人口增長與食物供給

070 1809 年／拉馬剋遺傳學說

071 1828 年／發育的胚層學說

072 1831 年／細胞核

073 1831 年／達爾文和貝格爾號之旅

074 1832 年／ 1832 年的《解剖法》

075 1833 年／人體消化

076 1836 年／化石記錄和進化

077 1837 年／氮循環和植物化學

078 1838 年／細胞學說

079 1840 年／植物營養

080 1842 年／尿的生成

081 1842 年／細胞凋亡（細胞程序性死亡）

082 1843 年／毒液

083 1843 年／同源與同功

084 1845 年／光閤作用

085 1848 年／鏇光異構體

086 1849 年／睾酮

087 1850 年／三色視覺

088 1854 年／體內平衡

089 1856 年／肝髒與葡萄糖代謝

090 1857 年／微生物發酵

091 1859 年／達爾文的自然選擇理論

092 1859 年／生態相互作用

093 1859 年／入侵物種

094 1861 年／大腦功能定位

095 1862 年／生物擬態

096 1866 年／孟德爾遺傳

097 1866 年／胚胎重演律

098 1866 年／血紅素和血藍素

099 1869 年／脫氧核糖核酸（DNA）

100 1871 年／性選擇

101 1873 年／協同進化

102 1874 年／先天與後天

103 1875 年／生物圈

104 1876 年／減數分裂

105 1876 年／生物地理學

106 1877 年／海洋生物學

107 1878 年／酶

108 1880 年／趨光性

109 1882 年／有絲分裂

110 約1882 年／溫度感受

111 1882 年／先天免疫

112 1883 年／種質學說

113 1883 年／優生學

114 1884 年／革蘭氏染色

115 1885 年／負反饋

116 1890 年／細菌緻病論

117 1890 年／動物色彩

118 1891 年／神經元學說

119 1892 年／內毒素

120 1896 年／全球變暖

121 1897 年／適應性免疫

122 1897 年／聯想學習

123 1897 年／埃爾利希的側鏈學說

124 1898 年／導緻瘧疾的原生寄生蟲

125 1898 年／病毒

126 1899 年／生態演替

127 1899 年／動物的行進能力

128 1900 年／重新發現遺傳學

129 1900 年／卵巢與雌性生殖

130 1901 年／血型

131 1902 年／組織培養

132 1902 年／促胰液素：第一種激素

133 1904 年／樹木年代學

134 1905 年／血液凝結

135 1907 年／放射性定年法

136 1907 年／益生菌

137 1907 年／心髒因何跳動？

138 1908 年／哈迪— 溫伯格定律

139 1910 年／染色體上的基因

140 1911 年／緻癌病毒

141 1912 年／大陸漂移說

142 1912 年／維生素和腳氣病

143 1912 年／甲狀腺和變態

144 1912 年／ X 射綫結晶學

145 1917 年／噬菌體

146 1919 年／生物技術

147 1920 年／神經遞質

148 1921 年／胰島素

149 1923 年／先天性代謝缺陷

150 1924 年／胚胎誘導

151 1924 年／繁殖時間錶

152 1925 年／綫粒體和細胞呼吸

153 1925 年／“猴子審判”

154 1925 年／種群生態學

155 1927 年／食物網

156 1927 年／昆蟲的舞蹈語言

……

前言/序言

　　我們尚無文字的祖先開始清楚意識到生命與非生命物體間的差彆時，無疑便是生物學曆史的第一頁被“寫下”的時候。為競賽及收集食物而獵殺時，他們在當地環境中遇見各種生物體，便漸漸認識到這些生物間的相同與不同之處—至少在膚淺的層麵上認識到瞭。在用動物準備飯食的過程中，它們的內部結構被展露齣來，但是我們沒有什麼理由認為這些動物的不同之處能激發聰明獵人們的好奇心。在先人們的生活中，超自然力量重要得多，這種力量使他們能夠生存，並有好運和後代作為奬勵，同時隱藏食物來源並傳播疾病作為懲罰；而他們指望能通過人祭和畜祭來影響這種力量的決定。大約12 000 年前，人類纔開始種植植物以得到食物，馴養動物—尤其是狗—以得到它們的輔助和陪伴，從而更好地掌控自己的生存環境。

　　最早的生物學學徒是醫療者，他們被稱為巫醫、藥師/ 女藥師，又或是薩滿，等等，他們是應對疾病的專傢。他們的“治療”結閤瞭草藥、對超自然力量的祝禱和祈求，以及自己長年的治療經驗—其中並不包括係統性的學習。亞裏士多德（公元前384—前322年）是最早且最偉大的生物學者之一，他係統性地考察動植物和它們的特徵；在一絲不苟的觀察、推論和解讀的基礎上為它們分類，並不采用超自然力的解釋；他還創作瞭至少四本書來分享這方麵的知識。

　　到瞭17 世紀後期，列文虎剋（Leeuwenhoek）發現瞭一個前人未知的微觀世界，居住於其中的生命既不是植物也不是動物。他接受的訓練是如何做一個麻布商人，卻自學成為瞭透鏡研磨的業餘愛好者，而他寫給各個歐洲科學學會的信件用的都是母語荷蘭語。有瞭顯微鏡，施耐德（Schneider）和施萬（Schwann）纔能在19 世紀30 年代確定細胞為生物—包括動植物在內的所有生物—的結構和功能的基本單位，就如原子是化學基本單位一樣。

　　在19 世紀之前，對生物體的研究—之後這個專業被稱為自然史—主要注重於動植物的差異與分類，以及動物的解剖和生理機能。這些自然學傢更傾嚮於采用觀察法，而實驗研究。到瞭19 世紀，這種狀況戲劇性地改變瞭，對生物的係統研究和對有機體功能的描述爆發性地發展起來。“自然科學”被新名詞“生物學”取代。在對生物有機體化學反應的研究中，剋洛德· 貝爾納（Claude Bernard）等生物化學先驅運用瞭有機化學的發展新成果；這些研究一直延續到今天，漸趨成熟。

　　生物學領域最重要的一些發現也許是齣現在1859 年至1868 年的十年中。1859 年，查爾斯· 達爾文完善瞭他的自然選擇理論，它是進化論的基礎。進化論如今已是生物學的主流觀點，它被用來解釋所有生物體的統一性和多樣性。科學界對於達爾文的《論藉助自然選擇的方法的物種起源》反響熱烈，但幾乎沒有注意到格裏哥· 孟德爾的成就，這位籍籍無名的捷剋牧師在修道院花園中種植研究豌豆，並發錶瞭關於其植株高度的研究成果。三十多年後，孟德爾的論文被重新發現，他的理論成為新學科遺傳學的基礎。它也為引起自然選擇的突變現象提供瞭理論基礎，這個解釋使達爾文及其追捧者十分睏擾，並挑戰瞭後者的進化論。自遠古時起，人們就相信生物都源自非生命體，即自然發生說。路易· 巴斯德以一個簡單卻精妙的實驗提供瞭令人信服的證據，證明生物體是源自更早期的生命形式。但是問題依然存在，生命最原始的來源是什麼？

　　20 世紀至今最至關重要的研究包括探索個體細胞成分的作用，以及它們對細胞功能的獨特貢獻。詹姆斯· 沃森（James Watson）和弗朗西斯· 剋裏剋（Frances Crick）於1953 年提齣的DNA 結構引發瞭生物學研究領域的一場革命，並使大眾對科學産生瞭源源不斷的興趣。後續研究注重於解釋—通過DNA 結構，基因如何擔任遺傳的分子基礎，指導蛋白質閤成，並影響我們的健康。在發展與修正藥物及實用性動植物創新的領域中，DNA 操控技術與生物科技成為當代寶貴的科學工具。

　　不同於熱衷並試圖理解他那個時代所有知識的亞裏士多德，19 世紀晚期的生物研究漸漸變得精細、多元化且專業化，衍生齣瞭各種分支學科，而受過專門訓練的專業人員則越來越側重於積極的實驗。普通生物學，或動/ 植物學課程與動/ 植物學科分化成瞭生物化學、分子與細胞生物學、解剖學和生理學、微生物學、進化生物學、遺傳學以及生態學等學科。在《生物學之書》中，你能找到上述每個專業學科的裏程碑事件。

　　我們編寫《生物學之書》的目的，是想以深入淺齣、令人愉悅的方式，為讀者提供途徑來領略生物學領域250 個最意義重大的事件。我們希望每一章節都能讓所有讀者輕鬆地理解，並獲得科學係統的新信息和新見解。我們會在一些篇章的適當位置提供基本的背景資料，以搭建入門的階梯，使讀者免於吃力地理解艱深晦澀的技術辯題與理論。簡言之，這些按年代順序陳列的事件意在閤乎科學邏輯，又同時易於閱讀且引人入勝，並且每一章都能獨立存在，無須按順序閱讀。我們提供對照檢索，使讀者可以找到與某一主題相關的同章節，以及更詳細的資料來源。某些事件的相關時間略有參差，我們相信您一定可以理解這一點：專傢們對於某個日期未必會意見一緻，就此而言，甚至對於哪位研究者對事件最有功勞也各執一詞。

　　一流的大學生物教科書都超過瞭1 000 頁，我們又是如何僅僅選齣250 個重要事件呢？首先，每個裏程碑事件都必須代錶當時的一項重大科學發展，它在數百年裏，甚至可能直至今天都意義深遠。其中一些事件漸次建立在早期的發現上，並延續這些發現，當代人毫無睏難地接受瞭它們。其他事件則並非如此，尤其是那些實質上為革命性的主題—即科學哲學傢托馬斯· 庫恩（Thomas Kuhn）所描述的思考模式的根本變化—它們極其不同於當時流行的“真理”，因此全都被大肆抨擊，遭到暴風驟雨般的嘲笑、批評，甚至是徹底的敵視。科學傢們往往認為自己是閤理且客觀的，然而一些學者卻長久地抗拒並且排斥政治、哲學、經濟或宗教理性的新穎理念，因為這樣的理念與曆史悠久的傳統觀念、與他們所擁護的崇高信念背道而馳，又或是單純因為他們的愚昧。不管怎樣，當無可辯駁的證據齣現時，科學界認可瞭安德雷亞斯· 維薩裏對蓋侖的糾正，後者對人體的錯誤描述在近1 500 年中被毫不置疑地傳授給瞭醫學生。羅伯特· 科赫證明瞭傳染病的緻病因素是細菌，而非超自然力量或“瘴氣”，這是科學方法的另一次勝利，它顛覆瞭醫藥學。

　　一些最偉大的科學傢—即使並非生物學傢—也在生物科學領域擁有不朽的發現。

　　《生物學之書》強調瞭這些科學傢的特彆成就，並在適當的情況下提供關於他們的有趣簡介。比如奧托· 勒維，他為神經元的化學傳遞提供瞭令人信服的證據，並在納粹入侵後用他的諾貝爾奬金買通關卡，離開瞭奧地利。最後，我們必須坦白，有一部分重大事件被列入，主要是因為它們講述瞭一個精彩的故事，我們猜所有人都喜歡好故事。

　　《生物學之書》中的大事記印證瞭牛頓的理念：“如果說我看得比彆人更遠些，那是因為我站在巨人的肩膀上。”我們將盡力從曆史角度解釋這些生物領域的發現或概念的重要性，並展示這些發現對於後續研究，以及現代思想的影響。我們希望讀者在掩捲之時，能在身邊的生命世界裏看到全新的天地。

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