Sinh học là một khoa học tự nhiên có liên quan đến nghiên cứu về sự sống và sinh vật sống, bao gồm cấu trúc vật lý và hóa học, chức năng, sự phát triển và tiến hóa của chúng. Sinh học hiện đại là một lĩnh vực rộng lớn, bao gồm nhiều chi nhánh. Mặc dù phạm vi rộng và sự phức tạp của khoa học, có một số khái niệm thống nhất nhất định hợp nhất nó vào một trường duy nhất, mạch lạc. Nói chung, sinh học nhận biết tế bào là đơn vị cơ bản của sự sống, các gen như là đơn vị cơ bản của di truyền và sự tiến hóa như động cơ thúc đẩy tạo ra các loài mới. Nó cũng được hiểu rằng tất cả các sinh vật tồn tại bằng cách tiêu thụ và chuyển đổi năng lượng và bằng cách điều chỉnh môi trường bên trong của chúng.
Các tiểu ngành sinh học được xác định bởi quy mô cuộc sống được nghiên cứu, các loại sinh vật được nghiên cứu và các phương pháp được sử dụng để nghiên cứu chúng: sinh hóa kiểm tra hóa học sơ khai của sự sống; sinh học phân tử nghiên cứu sự tương tác phức tạp giữa các phân tử sinh học; sinh học tế bào kiểm tra khối xây dựng cơ bản của tất cả cuộc sống, tế bào; sinh lý học kiểm tra các chức năng vật lý và hóa học của mô, cơ quan, và hệ thống cơ quan; sinh thái xem xét làm thế nào các sinh vật tương tác trong môi trường của chúng; và sinh học tiến hóa kiểm tra các quá trình tạo ra sự đa dạng của cuộc sống.
Lịch sử
Thuật ngữ sinh học bắt nguồn từ từ Hy Lạp βίος, bios, “life” và hậu tố -λογία, -logia, “study of.” Hình thức ngôn ngữ Latin của thuật ngữ này lần đầu tiên xuất hiện năm 1736 khi tiếng Thụy Điển nhà khoa học Carl Linnaeus (Carl von Linné) đã sử dụng sinh học trong cây bách thư Bibliotheca của ông. Nó được sử dụng lại vào năm 1766 trong một tác phẩm có tựa Philosophiae naturalis sive physicae: tomus III, continien geologian, sinh vật học, phytologian generalis, của Michael Christoph Hanov, đệ tử của Christian Wolff. Việc sử dụng đầu tiên của người Đức, Biologie, đã được dịch năm 1771 trong tác phẩm của Linnaeus. Năm 1797, Theodor Georg August Roose sử dụng thuật ngữ trong lời nói đầu của cuốn sách, Grundzüge der Lehre van der Lebenskraft. Karl Friedrich Burdach đã sử dụng thuật ngữ này vào năm 1800 trong một nghiên cứu về con người dưới góc độ hình thái học, tâm lý học và tâm lý học (Propädeut zum Studien der Gesammten Heilkunst). Thuật ngữ này được sử dụng hiện đại với cuốn tiểu thuyết gồm sáu tập gồm Biologie, Philosophie der lebenden Natur (1802-22) của Gottfried Reinhold Treviranus, người đã tuyên bố:
Mặc dù sinh học hiện đại là một phát triển tương đối gần đây, khoa học liên quan và bao gồm trong nó đã được nghiên cứu từ thời cổ đại. Triết học tự nhiên đã được nghiên cứu sớm nhất là các nền văn minh cổ đại Mesopotamia, Ai Cập, tiểu lục địa Ấn Độ và Trung Quốc. Tuy nhiên, nguồn gốc của sinh học hiện đại và cách tiếp cận của nó đối với nghiên cứu về tự nhiên thường được truy nguồn từ Hy Lạp cổ đại. Trong khi các nghiên cứu chính thức của y học ngày trở lại vào Hippocrates (khoảng 460 TCN – 370 ca. BC), đó là Aristotle (384 BC – 322 BC) đã đóng góp rộng rãi nhất cho sự phát triển của sinh học. Đặc biệt quan trọng là Lịch Sử Động Vật của ông và các công trình khác, nơi ông cho thấy các định hướng tự nhiên, và sau đó là các công trình thực nghiệm tập trung vào sinh học sinh học và sự đa dạng của cuộc sống. kế của Aristotle tại Lyceum, Theophrastus, đã viết một loạt các cuốn sách về thực vật học que sống sót sau sự đóng góp quan trọng nhất của thời cổ đại đến các ngành khoa học cây trồng, thậm chí vào thời Trung Cổ.
Al-Dīnawarī (828-896), người viết về thực vật học, và Rhazes (865-925), người đã viết về giải phẫu và sinh lý học . Y học đặc biệt được nghiên cứu kỹ lưỡng bởi các học giả Hồi giáo làm việc trong các truyền thống triết học Hy Lạp, trong khi lịch sử tự nhiên đã thu hút rất nhiều vào tư tưởng của Aristotle, đặc biệt là trong việc duy trì một hệ thống trật tự cố định của cuộc sống.
Sinh học bắt đầu phát triển nhanh chóng và phát triển với sự cải tiến đáng kinh ngạc của kính hiển vi của Anton van Leeuwenhoek. Sau đó các học giả khám phá ra tinh trùng, vi khuẩn, infusoria và sự đa dạng của cuộc sống vi mô. Các cuộc điều tra của Jan Swammerdam đã dẫn tới mối quan tâm mới trong ngành côn trùng học và giúp phát triển các kỹ thuật cơ bản về mổ xẻ và nhuộm
Những tiến bộ trong kính hiển vi cũng có một tác động sâu sắc đến suy nghĩ sinh học. Vào đầu thế kỷ 19, một số nhà sinh vật học đã chỉ ra tầm quan trọng trung tâm của tế bào. Sau đó, vào năm 1838, Schleiden và Schwann bắt đầu thúc đẩy những ý tưởng phổ quát hiện nay rằng (1) đơn vị cơ bản của sinh vật là tế bào và (2) các tế bào riêng biệt có tất cả các đặc tính của cuộc sống, tế bào đến từ sự phân chia của các tế bào khác. Tuy nhiên, nhờ những công trình của Robert Remak và Rudolf Virchow, những năm 1860 hầu hết các nhà sinh vật học đã chấp nhận ba nguyên lý của cái được gọi là lý thuyết tế bào.
Trong khi đó, phân loại và phân loại đã trở thành tâm điểm của các nhà sử học tự nhiên. Carl Linnaeus xuất bản một hệ thống phân loại cơ bản cho thế giới tự nhiên vào năm 1735, và trong những năm 1750 giới thiệu tên khoa học cho tất cả các loài của ông. Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon, đã xử lý các loài các loại nhân tạo và sinh vật dạng dẻo dai – thậm chí còn cho thấy khả năng có nguồn gốc chung. Mặc dù ông đã chống lại tiến hóa, Buffon là một nhân vật chủ chốt trong lịch sử tư tưởng tiến hóa; tác phẩm của ông đã ảnh hưởng đến các lý thuyết tiến hóa của Lamarck và Darwin .
Tư duy tiến hoá nghiêm túc có nguồn gốc từ các tác phẩm của Jean-Baptiste Lamarck, người đầu tiên đưa ra một lý thuyết tiến hoá rõ ràng [15]. Ông cho rằng sự tiến hoá là kết quả của sự căng thẳng về môi trường đối với tài sản của động vật, có nghĩa là cơ quan thường xuyên và chặt chẽ nhất đã được sử dụng, nó sẽ trở nên phức tạp và hiệu quả hơn, do đó thích ứng động vật với môi trường của nó. Lamarck tin rằng những đặc điểm có được sau đó có thể được chuyển sang cho con cái của động vật, người sẽ tiếp tục phát triển và hoàn thiện chúng. Tuy nhiên, đây là nhà tự nhiên học người Anh Charles Darwin, kết hợp các phương pháp địa lý sinh vật của Humboldt, địa chất uniformitarian của Lyell, các tác phẩm Malthus về gia tăng dân số, và chuyên môn hình thái học của mình và quan sát thiên nhiên rộng riêng, người giả mạo sự thành công tiến hóa hơn lý thuyết dựa trên chọn lọc tự nhiên ; lý luận và bằng chứng tương tự đã dẫn Alfred Russel Wallace đi đến kết luận tương tự Mặc dù đây là chủ đề gây tranh cãi (vẫn tiếp tục cho đến ngày nay), lý thuyết của Darwin đã lan rộng nhanh chóng qua cộng đồng khoa học và nhanh chóng trở thành tiên đề trung tâm của khoa học sinh học đang phát triển nhanh chóng.
Khám phá về sự biểu hiện vật lý của di truyền cùng với các nguyên tắc tiến hóa và di truyền dân số. Trong những năm 1940 và đầu những năm 1950, các thí nghiệm chỉ ra DNA là thành phần của nhiễm sắc thể giữ các cơ quan mang đặc điểm đã trở thành các gen đã biết. Tập trung vào các loại mô hình mới như vi khuẩn và vi khuẩn, cùng với việc khám phá cấu trúc xoắn ốc đôi của DNA năm 1953, đã đánh dấu sự chuyển đổi sang thời kỳ di truyền phân tử. Từ những năm 1950 đến nay, sinh học đã được mở rộng rất nhiều trong lĩnh vực phân tử. Mã di truyền đã bị phá vỡ bởi Har Gobind Khorana, Robert W. Holley và Marshall Warren Nirenberg sau khi DNA được hiểu là chứa các codon. Cuối cùng, Dự án Hệ gen Con người đã được đưa ra vào năm 1990 với mục đích lập bản đồ bộ gen của con người nói chung. Dự án này đã hoàn thành vào năm 2003, với những phân tích tiếp tục được xuất bản. Dự án Hệ gen Con người là bước đầu tiên trong nỗ lực toàn cầu hóa để kết hợp kiến thức về sinh học vào trong một định nghĩa chức năng, phân tử của cơ thể con người và cơ thể của các sinh vật khác.