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生物學,解答生命的大問題/理論

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中級

科學理論

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科學理論是對世界的概括性解釋,基於大量證據。生物學中有很多重要的科學理論。這裡列出了一些塑造我們對生命現代理解的概括性理論,以及一些證據來說明我們為什麼相信這些理論是正確的。

細胞理論
細胞器起源的內共生理論
自然選擇理論
染色體遺傳理論(基因理論)
膜功能的流動鑲嵌模型
原子理論
疾病的細菌理論
板塊構造學說
量子理論


一些理論主要透過**自然規律**被介紹給學生。自然規律是指最好用簡單語句或方程式描述的理論。這些是在特定條件下幾乎總是正確的規律。一些自然規律包括以下內容。

氣體定律,例如波義耳定律
萬有引力
孟德爾遺傳定律
熱力學定律

我們在許多科學實驗中將這些定律作為假設,但它們也是基於大量實驗和證據的。

事實上,當教科書順便提到一個事即時,它背後通常有著一整套實驗。當你深入科學領域時,你將更多地瞭解這些理論和自然規律的背景,以及我們是如何相信它們的。作為生物學入門學生,你通常被告知這些是事實,但請記住,大多數理論確實有侷限性,透過探究這些理論的邊緣,我們對周圍的世界有了更多瞭解。

巴斯德駁斥自然發生論 - 細胞理論

駁斥理論

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要駁斥一個理論,僅僅找到一個它不起作用的例子是不夠的。請記住,理論是基於多條證據線的。大多數單個不起作用的例子會導致理論的修改,而不是被駁斥。

要駁斥一個理論,你必須反駁該理論的主要假設或結論。這通常透過提出一個能更好地解釋現象的新理論來實現。

即使提出了新的理論,這通常也不足以駁斥舊理論,因為舊理論可能仍然有助於在有限情況下理解某些事物。

例如,牛頓運動定律被發現不如愛因斯坦關於水星運動的定律準確,但在地球上,牛頓定律更基礎,更容易使用。因此,牛頓運動定律並沒有被愛因斯坦駁斥。它們只是被愛因斯坦**改進**了。

被駁斥的理論的一個例子是**自然發生論**。自然發生論認為,像蒼蠅這樣的生物體來自無機物,如垃圾。當巴斯德證明細胞只來自已有的細胞時,表明自然發生論不能準確地解釋世界上正在發生的事情,因此這個理論被丟棄,取而代之的是**細胞理論**。


駁斥理論是科學必不可少的一部分。透過拋棄舊理論,我們越來越接近真實,因此這並不被認為是一件壞事。每一個被證偽的理論都是通往更深入理解世界的一步。

被證偽的理論例子

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自然發生論
拉馬克主義
體液學說
地心說
以太理論

生物學中處於變化中的理論

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科學中還有許多未完全理解的奧秘,因此人們提出了各種理論並對其進行了修改。

例如,儘管**有機進化理論**被認為是透過**自然選擇**得到最好解釋的,但關於它是如何運作的許多細節目前正在研究中。例如,**組裝理論**被提出用來解釋複雜系統如何在新的情況下突然出現。如果被接受,這可能會成為自然選擇的改進。[參考文獻 - https://www.nature.com/articles/s41586-023-06600-9]

尚未被最終證實或證偽的理論例子。這些通常被稱為假設,以表明仍在收集證據來支援它們。即使如此,它們都有大量的證據,不能不加討論就將其否定。

蓋亞假說 - 地球就像一個有機體,大型系統協同工作以維持穩態。
生命起源的RNA世界理論 - 第一個細胞使用RNA作為資訊儲存和酶(核酶)來複制自身。


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