《生命科学导论(医学版)》(第三版)是医学专业学生通用教材,是为了普及生命科学基本理论体系和基本知识,特别是医学专业没有涉及的宏观生物学理论而编写的,因此在内容的设置上强调了基础性、系统性和宏观性。全书主要包括:生物多样性与生命的基本特征,生命的物质基础、生物体的结构和机能,生命的起源,物种进化,生态系统、环境与健康,现代生命科学与人类未来,生命科学的研究方法,以及生命科学的体系。
本书可供医学高等院校各专业本科生学习使用,还可作为从事医学相关专业的教学人员的参考书。
本书增加了配套的立体化资源,包括在线习题、PPT课件和教学视频。融入“互联网+”思维,以二维码形式展现;扫码看视频、做习题,学习起来更轻松。
2007年笔者从国家科学技术部回到学校任教,承担了华中科技大学同济医学院医学专业本科生“生命科学导论”课程的教学任务,牵头编写了讲义,制作了多媒体课件,经过3年试用,学生反映尚可。因此,根据华中科技大学同济医学院教学改革的有关要求,并结合医学专业学生的实际情况,笔者在上述讲义基础上编写了《生命科学导论》(医学版)教材。
在编写这本教材时,笔者有一些基本的考虑:既然是医学专业的“生命科学导论”课程,就应该对学生普及生命科学基本理论体系和基本知识,特别是医学专业没有涉及的宏观生物学理论。因此,对该教材中涉及医学的内容尽量予以弱化,但并不忽略医学本身的重要性,而是在生命科学体系的背景下理解医学,让学生有一个全景式认识,树立既能看清树木,又知晓森林”的全局观。为此,本教材在内容设置上强调了基础性、系统性和宏观性,并把医学纳入生命科学范畴,力求二者融为一体。
针对医学院各专业特点,以提高医学专业学生的生命科学理论素养、形成初步概念体系和理论体系及系统和宏观思维方式为目标,本教材在内容上以当代科学对生命本质的认识为纲,多角度展示生命科学发展对人类健康、社会发展及生产实践的重要指导和推动作用,以及学科交叉融合对生命科学发展的深远影响。通过介绍生命科学基本知识、生命科学领域的新进展和发展方向,使医学专业学生初步建立起现代生命科学知识理论体系;帮助医学专业学生了解生命科学的学科特征及其对医学发展的重要意义;提高医学专业学生的科学素养,促进知识迁移,主动适应职业需求变化,增强社会实践能力和社会责任感。
本教材在编写过程中涉及了一些不太熟悉领域的内容,参考了相关书籍,查询了网络,引用了相关经典教材的部分内容,并尽大努力标明来源出处,如仍有少许疏忽,在此致歉,并敬请相关方面谅解,笔者会在以后的版本中给予修正和补充。另外,由于笔者水平有限,文中定有不妥之处,敬请读者批评、指正。
由于信息技术的快速发展,推进了教育教学的信息化。为适应这股信息化潮流,我们在2014年修订版的基础上,对分类学内容进行了删减,增加了一些必要内容及新科技进展的相关知识,如在“病毒”章节中引入了“SARS”“新型冠状病毒”等内容,在“生物体的基本结构”中加入了主要亚细胞的介绍,在“生物体的主要机能”中加入“光合作用”“衰老”等内容,在“生命科学的发展趋势”中加入“合成生物学”“仿生学”等内容,在“研究方法”中加入“冷冻电镜”等生命科学研究的尖端技术,以期在内容上更趋完善。同时,按照立体教材的要求,补充了课件(PPT)、现场教学视频,以及课后作业等电子资源,力求线上线下相互呼应融通,提高学生学习效果。
本教材的编写和出版离不开许多人的关心与帮助。华中科技大学生命科学与技术学院的刘曼西教授提供了“生命科学导论”课程的雏形多媒体,这是本书的起点,同时还要感谢她给予笔者的指导和无私帮助;感谢同课程组的袁明雄副教授、付春华教授、栗茂腾教授对本书编写和出版提供的宝贵意见与帮助。另外,徐莉副教授、唐朝晖教授为本教材的编写付出了大量心血,全程参与稿件校稿与定稿。在此,感谢所有对本教材出版有过帮助的人!
闫云君,博士,湖北省罗田县人。1993年以优异成绩毕业于华中师范大学生物学系,获得生物学学士学位,1995年获该系动物学专业硕士学位;1998年以优异成绩从中国科学院水生生物研究所水生生物学专业毕业,获理学博士学位,后进入华中科技大学生命科学与技术学院工作,现为该院副院长、教授、博士生导师,分子生物物理教育部重点实验室副主任,教育部“新世纪优秀人才”,湖北省杰出青年人才,华中学者特聘教授,生态学一级学科带头人。主要从事生态学、能源生物技术、酶工程等研究工作,承担和参与了30余项国家863计划重大、重点项目,支撑计划,自然科学基金,以及部委、省市重大、重点课题研究,累计经费超过2700万元,发表学术论文300余篇,其中SCI收录论文近130余篇,编撰教材、专著13部,获卫生部科技进步二等奖2项,湖北省教学二等奖1项,校教学成果特等奖、教学质量一等奖各1项,获国际竞赛全球金奖2项、银奖2项,亚洲区银奖、铜奖各1项。
绪论(1)
0.1什么是生命?(1)
0.2什么是生命科学?(2)
0.3什么是医学?(2)
0.420世纪的生命科学(2)
0.5适应21世纪科技挑战的人才培养(3)
第1章生物多样性与生命的基本特征(4)
1.1生物的分类(4)
1.2生物的主要类群(9)
1.3生命的基本特征(89)
习题(90)
第2章生命的物质基础、生物体的结构和机能(91)
2.1生命物质(91)
2.2生物体的基本结构(93)
2.3生物体的主要机能(106)
习题(125)
第3章生命的起源(126)
3.1生命的自然史(126)
3.2生物进化的化石记录(131)
3.3人类的起源和进化(132)
习题(140)
第4章物种进化(141)
4.1达尔文和《物种起源》(141)
4.2自然选择学说(141)
4.3物种和物种的形成(143)
4.4适应和进化形式(145)
4.5进化理论的发展(148)
习题(151)
第5章生态系统、环境与健康(152)
5.1种群(152)
5.2群落(165)
5.3生态系统(178)
5.4生态平衡(185)
5.5人类与环境(186)
习题(191)
第6章现代生命科学与人类未来(192)
6.1人类探索生命的历史——生命科学史(192)
6.2现代生命科学的核心(200)
6.3生命科学的发展趋势(201)
6.4生命科学与医学(210)
习题(219)
第7章生命科学的研究方法(221)
7.1生命科学是实验科学(221)
7.2显微镜下的生物世界(225)
7.3细胞、组织或器官的分离和培养(229)
7.4试管里的生命过程(230)
7.5在体研究技术(234)
7.6模拟研究(236)
7.7实验设计(236)
习题(236)
第8章生命科学的体系(237)
8.1生命科学的分支(237)
8.2与生命科学相关的技术(240)
参考文献(243)