古代到文艺复兴

生物学史与科学史一样，都可追溯到人类最早对自然环境的认识。然而从严格意义上说，我们今天所理解的现代生物学是一项相对晚近的人类事业，主要在近几代人中形成。

本节将回到2500多年前，寻找古代生物学思想的早期萌芽。

古代知识

在早期和整个历史上，许多伟大的文明，如埃及人、美索不达米亚人、印度人和中国人，都研究过自然界，并在数学、医学和哲学等方面做出了巨大贡献。然而，对于现代生物学来说，古希腊人的工作是最基础的。我们理解科学的方式最终源于这个古老的文明和他们对知识概念本身的态度。

早期希腊哲学

从公元前6世纪开始，早期的希腊哲学家们开始拒绝对自然现象的神话解释，而倾向于理性的论述。

生物进化变化的早期思想是由阿那克西曼德（公元前610-546年）形成的，而赫拉克利特（公元前535-475年）则强调万物的无常（panta rhei：“万物流转”）。这些重要的哲学家，以及其他许多人，是“前苏格拉底哲学”的代表。

雅典哲学家

这一分类暗示了雅典人苏格拉底（公元前470-399年）对希腊哲学的巨大影响。他以质疑一切而闻名，并说过：“我知道我一无所知”。苏格拉底把一个问题分成一系列的问题，以便逐步引向真理的方法，也许是他最重要的贡献。对他和他的弟子柏拉图（公元前428-348年）来说，绝对的真理只能在抽象中找到，这就是他们如此重视数学的原因。

因此，柏拉图也强调纯粹理性，也就是通过逻辑和演绎思维获得真实、非物质且不变的知识。他在雅典创立了学园，这是欧洲最早的高等教育机构之一。其中最著名的学生是亚里士多德（公元前 384-322 年），这位希腊哲学巨匠在追求真理的道路上与老师柏拉图意见不同，更重视经验观察和实际问题。

亚里士多德的生物学

亚里士多德将逻辑和经验主义（基于经验）关键性地结合起来，创造了科学方法的雏形，被广泛认为是“第一位科学家”。除了在广泛的领域进行开创性的研究，他还被视为“生物学之父”。通过系统地收集数据、发现模式和推断因果解释，他在新陈代谢、稳态、信息处理、胚胎发育和遗传方面获得了许多见解。

他还根据一系列参数对动物（也包括植物）进行了系统的分类，如腿的数量和是否有血。在他的一生中，他描述了数以百计的哺乳动物、鸟类、鱼类、昆虫、软体动物和其他物种，其中一些物种他通过仔细解剖进行了研究。他的描述方法和手段领先于他的时代，但仍然与今天的科学标准相去甚远。

在整个中世纪（5-15世纪），亚里士多德对基督教和伊斯兰教的哲学和知识探求产生了巨大的影响。这种影响是如此强烈，以至于他的教义几乎是不可触及的，只被学者们评论并纳入各自的宗教框架内。这些人中有基督徒如数学家利奥、阿尔伯特·马格努斯和托马斯·阿奎那，也有穆斯林如金迪、法拉比和伊本·西纳。

中世纪

中世纪对生物的研究相当有限，尽管有一些著名的学者，如贾希兹、迪纳瓦里、宾根的希尔德加德和大阿尔伯特等，他们主要研究动植物的形态学和解剖学，以及生物之间的关系。最重要的是，亚里士多德的生物学研究在文艺复兴（15-16 世纪）及其科学革命之前基本上无人能及。

科学革命

从16世纪开始，在欧洲文艺复兴时期，一些学者终于开始从亚里士多德（以及苏格拉底、柏拉图等）那里解放出来，从对权威和抽象推理的依赖转向经验主义和理性主义。1543年达到了一个真正实用和激进的转折点，尼古拉·哥白尼（1473-1543）结束了中世纪关于我们在宇宙中的中心地位的世界观，指出地球是围绕太阳旋转的。

在哲学上，经验主义和理性主义这两个格言分别由弗朗西斯·培根（1561-1626）和勒内·笛卡尔（1596-1650）体现出来。对于理性主义者来说，知识来自于理性和逻辑，因此是绝对的，这就是为什么数学是其范式。对于经验主义者来说，知识来自于经验（如实验），然而这不能产生确定性。但单靠理性也不能导致确定性的知识。

科学方法

这两种哲学对现代科学的出现都很重要。然而，经验主义是科学方法的核心，它指导着今天的科学家。简而言之，为了回答一个具体的问题或解释一个观察结果，科学家们提出一个假设，然后通过实验进行测试。从这些实验的结果中得出结论，然后导致对假设的拒绝、修改或完善。

这一基本过程被严格地反复进行，以不断接近潜在的真相，但永远无法达到绝对的确定性。至关重要的是，每一个假设都必须是可证伪的，并产生符合逻辑的预期和可测试的预测。检验一个假设意味着试图推翻它，同时在任何时候都要保持怀疑态度。当然，人们会以更成熟的既有知识和以往经验为基础，但拒绝权威和教条。

这些核心原则为人类释放了一种深不可测的进步力量。科学成为一项独立于哲学的事业，并在其每个分支中蓬勃发展。然而，物理学处于这一进步的最前沿，像艾萨克·牛顿和戈特弗里德·威廉·莱布尼茨这样的伟大科学家，帮助带领我们跨入了启蒙运动时代。