生物学,解答生命的大问题/理论
中级 |
科学理论是对世界的概括性解释,基于大量证据。生物学中有很多重要的科学理论。这里列出了一些塑造我们对生命现代理解的概括性理论,以及一些证据来说明我们为什么相信这些理论是正确的。
- 细胞理论
- 细胞器起源的内共生理论
- 自然选择理论
- 染色体遗传理论(基因理论)
- 膜功能的流动镶嵌模型
- 原子理论
- 疾病的细菌理论
- 板块构造学说
- 量子理论
一些理论主要通过**自然规律**被介绍给学生。自然规律是指最好用简单语句或方程式描述的理论。这些是在特定条件下几乎总是正确的规律。一些自然规律包括以下内容。
- 气体定律,例如波义耳定律
- 万有引力
- 孟德尔遗传定律
- 热力学定律
我们在许多科学实验中将这些定律作为假设,但它们也是基于大量实验和证据的。
事实上,当教科书顺便提到一个事实时,它背后通常有着一整套实验。当你深入科学领域时,你将更多地了解这些理论和自然规律的背景,以及我们是如何相信它们的。作为生物学入门学生,你通常被告知这些是事实,但请记住,大多数理论确实有局限性,通过探究这些理论的边缘,我们对周围的世界有了更多了解。
要驳斥一个理论,仅仅找到一个它不起作用的例子是不够的。请记住,理论是基于多条证据线的。大多数单个不起作用的例子会导致理论的修改,而不是被驳斥。
要驳斥一个理论,你必须反驳该理论的主要假设或结论。这通常通过提出一个能更好地解释现象的新理论来实现。
即使提出了新的理论,这通常也不足以驳斥旧理论,因为旧理论可能仍然有助于在有限情况下理解某些事物。
例如,牛顿运动定律被发现不如爱因斯坦关于水星运动的定律准确,但在地球上,牛顿定律更基础,更容易使用。因此,牛顿运动定律并没有被爱因斯坦驳斥。它们只是被爱因斯坦**改进**了。
被驳斥的理论的一个例子是**自然发生论**。自然发生论认为,像苍蝇这样的生物体来自无机物,如垃圾。当巴斯德证明细胞只来自已有的细胞时,表明自然发生论不能准确地解释世界上正在发生的事情,因此这个理论被丢弃,取而代之的是**细胞理论**。
驳斥理论是科学必不可少的一部分。通过抛弃旧理论,我们越来越接近真实,因此这并不被认为是一件坏事。每一个被证伪的理论都是通往更深入理解世界的一步。
- 自然发生论
- 拉马克主义
- 体液学说
- 地心说
- 以太理论
科学中还有许多未完全理解的奥秘,因此人们提出了各种理论并对其进行了修改。
例如,尽管**有机进化理论**被认为是通过**自然选择**得到最好解释的,但关于它是如何运作的许多细节目前正在研究中。例如,**组装理论**被提出用来解释复杂系统如何在新的情况下突然出现。如果被接受,这可能会成为自然选择的改进。[参考文献 - https://www.nature.com/articles/s41586-023-06600-9]
尚未被最终证实或证伪的理论例子。这些通常被称为假设,以表明仍在收集证据来支持它们。即使如此,它们都有大量的证据,不能不加讨论就将其否定。
- 盖亚假说 - 地球就像一个有机体,大型系统协同工作以维持稳态。
- 生命起源的RNA世界理论 - 第一个细胞使用RNA作为信息储存和酶(核酶)来复制自身。
中级 |