[讲座笔记]Angela Creager-生物编史学的化学反应
2019-5-24,清科史系会议室
在常规的生物学叙事中,达尔文+孟德尔=生物学。但实际上,化学在其中也起到了很大作用。本期来关注生物学中的化学反应。
Commemorations 1:基因
20世纪,生物学的各个领域都开始使用基因的术语。
生物学史将生物学塑造成一个独立的学科。但DNA的发现实际上也是非常化学的。
Commemorations 2:进化论
1959的达尔文纪念活动,庆祝新达尔文主义的现代综合
但不是所有的分支都平等的综合,如微生物学和胚胎学。
eg:来看生物学家迈尔写的生物学史:
→What is left out?
·生理学
·博物学(natural history)中非进化论的部分,形态学,比较解剖学
·化学亲和力(chemical affinity),电疗法,与生命相关的伏打堆(voltaic pile)
·细胞理论(对于生物学综合极其关键,甚至与基因理论同等重要)
·与发酵和腐败相关的自然发生论
·一些不止是19世纪的话题:激素与动物交流(如蜜蜂舞蹈)
“1950s-1990s之间,‘生命是什么’的问题几乎从科学讨论中销声匿迹了。”
——Michel Morange,Life Explained
另一方面,18c-20c,化学家一直在试图解决生命是什么的问题。
·拉瓦锡对呼吸的研究(1780)
·弗里德里希·维勒(Friedrich Wohler)合成尿素(1828)
·施旺:从“细胞形成质”(cytoblastema)形成细胞的理论(1839)
·Emil DuBois-Reymond:“有机物理学与化学”(1848)
·Wendell Stanley:烟草花叶病毒晶体(TMV crystals)(1835)
·也存在批判性理论:比沙(1801),Claude Bernard(1865),Hans Driesch(1908)
·还有“活力论”的反对者:Jacques Loeb《Mechanistic Conception of Life》(1912)
“化学家和物理学家习惯于研究物理力量所主导的现象,他们用数学精神建立理论,设想可以解释生命(vitality)的法则;然而生命是完全不同的存在。”
——比沙,General Anatomy,Applied to Physiology and Medicine
化学物理学家们试图用机械、活力、磁性、组织学等各种理论来解释生命。1850年的阐述与1950年的就会非常不同,化学理论的变化也反映在他们对生命的看法上。
→建立一种包括化学叙事的生物史:首先,要关注功能(first follow function)
·生理学(and organismal self-regulation in general)
·生物化学
·内分泌学
·生态系统(eg:营养物循环)
·化学信号
·新陈代谢
·营养
·生物能学
例子:三羧酸循环(citric acid cycle)
康涅狄格州Linsley Pond生态系统研究
Eugene Odum的“Hot Quadrat”(热样方)实验:https://en.wikipedia.org/wiki/Eugene_Odum
“如果坚持说,社群是一个有机体,那么研究这个有机体的新陈代谢则是可能的。”
——G.E.Hutchinson(1903-1991)
1960s 同位素标记实验:同位素成为自17世纪的显微镜以来最重要的工具,甚至是a new mode of perception。
同位素在分子生物学上也大放异彩,如P-32和S-35(1952)、N-15(1958)等。
eg:用C14发现的开尔文循环
Calvin-Benson Circle:https://en.wikipedia.org/wiki/Calvin_cycle
所有的研究都不可能完全脱离偏见,但为何一些学科被强调一些被轻视,其中的缘由是非常复杂的。
进化论似乎主导了生物哲学,但在今后这种格局会被打破,对化学的关注是必要的。