郭盈君 吳承恩
1900年
發表Glaton-Henry基因指紋分類系,這是於1901年被倫敦蘇格蘭場的英國警方採用,其他的法治機構很快便改變使用。
奧地利免疫學家Karl Landsteiner發現了A、B、O血型的系統。
荷蘭遺傳學家Hugo Marie de Vries、德國植物學家Carl Erich Correns、及奧地利植物學家Erich Tschermak von Seysenegg同時但獨立的再發現奧地利喬治‧孟德爾(Gregor Mendel)在1865年所進行的遺傳學實驗。
卡爾微生物蒐集中心(Kral Collection)於布拉格成立,這是第一所專門為了學術研究而蒐集純菌的機構。
荷蘭生物學家Samuel Schouten描述在高倍顯微鏡下分離單一細菌的方法。
1901年
英格蘭的生化學家Frederick Gowland Hopkins分離出trytopan(色胺酸)這種胺基酸。
日裔美國生化學家Jokichi Takamine首先從腎上腺體合成心臟興奮劑(腎上腺素),這是第一個由天然原料合成的純荷爾蒙。
英國生理學家William Bayliss和Ernist Starlin發現一種物質,他們稱做分泌素(secretin),由十二指腸細胞分泌至血管當中,會刺激胰臟消化液的分泌,這是第一個被發現的荷爾蒙。
法國生理學家Charles Richet發現一些病人,對對抗白喉血清產生急性免感性反應,他稱為「過敏反應」(anaphylaxis)。他的實驗引發更多對於氣喘、花粉症及其他過敏的反應的瞭解。
德國化學家Emil Fischer和Franz Hofmeister發現蛋白質是由胺基酸牲肽鍵聚合而成。
1902-1904年
美國遺傳學家Walter Sutton和德國動物學家Theodor Boveri提出遺傳的染色體理論,當時他們發現細胞分裂時會與性狀遺傳有關聯。
1903年
俄國生理學家Ivan Pavlov描述制約學習(learning by conditioning),他訓練狗,當牠們聽到鈴聲時即可獲得食物,之後每次鈴聲響時,他們甚至會分泌唾液。
1904年
西班牙生理學家Santiago Ramony Cajal用實驗證明神經原是神經系統的基本組成。
1905年
丹麥植物學家Wilhelm Johannsen引用「基因型」(genotype)與「表現型」(phenotype)去解釋如遺傳如何使得相同的植物在外觀上有所分別。
英格蘭生理學家Willian Bayliss和Ernest Starling訂定「賀爾蒙」(hormone)這個名詞(來自希臘文”驅使”之意)去描述那些能夠遠距離刺激器官的化學物質。
蘇格蘭生理學家John Scott Haldane發現腦部反應中樞調節呼吸系統是因為受到二氧化碳在血管中濃度的影響。
英格蘭生物學家Frederick Gowland Hopkins發表類色胺酸(tryptophan)和其他不能從其他物質製造的必須胺基酸,一定要由進食所獲得。
1906年
英國生物化學家Arthur Harden及William Young發現酵素的催化作用。
英格蘭生物學家William Bateson制定「遺傳學(genetics) 「這個名詞。
英格蘭神經生理學家Charles Scott Sherrington發表「神經系統的整合反應」專書,在此他將感覺器官分類成三個主要的部分:外部受器(視覺、嗅覺、聽覺、觸覺),內部受器(味覺)及本體受器(控制平衡、呼吸之類的內部受器)。
俄國植物學家Mikhail Semyonovich Tsvet發展出色層分析法來分離植物色素。
1907年
英格蘭生化學家Frederick Gowland Hopkins和Walter Fletcher發表運作中的肌肉累積的乳酸,更了解肌肉收縮時的化學問題。
德國化學家Emil Ficher發表「蛋白質化學的研究」,他描述了由胺基酸合成蛋白質的方法。
蘇格蘭生理學家John Scott Haldane發明減壓平台法,使深海潛水伕可以安全的從深海浮出水面。
美國動物學家Granville Ross Harrison第一次成功的培養動物組織,對於癌症研究有關鍵的意義。
1908年
英格蘭數學家Godfrey Hardy和德國醫生Wihelm Weinberg建立了一套族群遺傳的的數學基礎,稱做哈地溫堡格(Hardy-Weinberg)原理。
1909年
丹麥植物學家Wilhelm Ludvig Johannesen制定「基因」(gene)這個字。
英格蘭生物學家William Bateson發表「孟德爾遺傳定律」,將孟德爾推向英語世界。
德國植物學家Cral Correns發表植物某一部分的遺傳特徵是由雌性細胞質中的因子所決定,這是第一個非孟德爾遺傳的例子。
俄裔美國化學家Phoebus Levene發現五碳醣右旋核醣(D-ribose)是構成核醣核酸(RNA)的基礎。
1910年
美國遺傳學家Thomas Hunt Morgan發現了果蠅的一些遺傳特徵為性聯遺傳,之後他主張因為屬於性聯遺傳的特徵都會一起遺傳,它們是直線的分布在X染色體上
1912年
英格蘭生物化學家Frederick Gowland Hopkins發表他的實驗結果,證明有一些"附屬物質(accessory substances)"(vitamins,維生素)對健康和成長是必要的,如果少了它們將會引起壞血症及腳氣病。
英格蘭生理學家Ernest Starling發表「人類生理學原理」,如今仍舊是在國際標準生理教材。
波蘭裔美國生化學家Casimir Funk發現以米糠餵食鴿子會治好腳氣病,因此他猜測缺少了某種含氮物質而造成此疾病,他稱這種物質為“vitamins”。
美國昆蟲學家Leland Ossian Howarl發表 「家蠅疾病攜帶者(The house fly, disease carrier)」,證實家蠅是主要疾病的攜帶者。
1913年
德國化學家Richard Willstatter鑑定出葉綠體的組成成分。
美國生化學家Elmer Verner McCollum分離出維他命A。
美國生理學家John Abel發明了第一個人造腎臟。
1914年
德國生化學家Fritz Albert Lepmann解釋了腺苷三磷酸(ATP)的角色,在氧化食物當中形成能量的化學能攜帶者,供給細胞消耗能量。
美國生物化學家Edward Kendall從甲狀腺中分離出一種賀爾蒙-甲狀腺素,它藉由刺激細胞消耗氧氣來調節代謝。
1915年
美國遺傳學家Thamos Hunt Morgan、Alfred Sturtevant、Calvin Bridges和Hermann Muller發表「孟德爾遺傳學的機制」,以他們在果蠅上的實驗,概要說明基因可以被定序在染色體上。
1917年
美國研究者D.F.Jones發現了在雜交玉米中的"雙重聯會double cross"技術,由四個自交系(inbred lines)代替兩個,雜交後,導致生產量增加,更有商業價值。
1918年
蘇格蘭遺傳學家Ronald Fisher顯示基因與環境因子共同影響了個體的行為。
1919年
奧地利動物學家Karl von Frisch發現蜜蜂靠搖擺他的身體和有旋律的跳舞,傳遞花蜜的地點。
1920年
俄國植物學家Nikolay Ivanovich Vavilov指出植物的發源地有著更多的多樣性,他又指出十二個植物發源中心。
1921年
加拿大微生物學家Felix-Hubert D'Herelle發表了「噬菌體在免疫學上所扮演的角色」,在這本書裡面他發現了感染細菌的病毒--噬菌體。
蘇格蘭細菌學家Alexander Fleming發現了一種抗菌的溶酶酵素,可再眼淚和唾液中發現。
加拿大生理學家Frederick Banting、Charles Best和John MacLeod分離出胰島素,一個在多倫多的糖尿病患者接受了第一次的胰島素注射。
美國植物學家Edward Murray East發展出高產量的雜合玉米。
1922年
英國生化學家Frederick Gowland Hopkins分離出榖胱甘鈦(glutathione)而且證明它對氧氣利用時維持生命上的關鍵角色。
法國外科醫生Alexis Carrel發現了白血球。
美國化學家Herbert McLean Evans發現維生素E。
1923年
法國細菌學家Albert Calmette和Camille Guerin發展出結核病疫苗,被稱為Bacillus Calmette-Guerin(BCG疫苗),用來免疫法國巴黎的醫院中的新生兒。
1924年
英格蘭生理學家Ernest Starling發現被腎排泄的重碳酸鹽、氯化物、葡萄糖和水會在腎臟中會小管末端的腎小球(glomeruli)進行再吸收。
1925年
7月10號到21號,有名的Scopes猴子審判,在美國田納西州丹頓鎮進行,這是件John T.Scopes在學校教授進化論違反州立法的案子,自由派律師Clarence Darrow對抗政客及基督基本教義派信徒William Jennings Bryan ,Scopes被判有罪,罰金100美金,後來由於技術觀點而取消。
英格蘭的遺傳學家Ronald Fisher發表了「研究人員的統計方法」一書,展示在生物學中的研究技巧和統計方法?
美國的解剖學家Florence Sabin是美國科學院的第一位女性會員。
美國遺傳學家Thomas Hunt Morgan、Afred Sturtevant和Calvin Blackman Bridges發表了他們有關果蠅遺傳研究的結果,顯示染色體上可以製作基因圖。
美國的病理學家George Whipple展示鐵質是在紅血球形成中最重要的因素。
1926年
美國生化學家Elmer McCollum分離出維生素D,並成功地用來治療痀僂病(rickets)。
美國生化學家 James Sunner 結晶化尿素脢,它是第一個被結晶化的酵素。Sunner 的成就證明了酵素是蛋白質。
美國遺傳學家 Thomas Hunt Morgan 發表了「基因理論(The theory of the Gene)」,他證明了基因是未來所有遺傳研究的基礎。
美國生理學家 John Jacob Abel 分離且結晶化胰島素。
1927年
奧地利出生的美國免疫學家 Karl Landsteiner 發現了M和N血型。
美國遺傳學家 Hermann Muller 利用X射線造成果蠅突變,他的工作更了解變異的機制。
1928年
英國生理學家 Edgar Douglas Adrian 和 Charles Sherrington 發表了「感覺的基礎」,討論神經如何傳遞訊息進出腦部。
英國細菌學家Fred Griffith 發現肺炎球菌(pneumococci)的致病力來自於圍繞在細菌周圍的多糖夾膜。
(3)美國生化學家 Charles King 和匈牙利生化學家 Albert SzentGyorgyi 各自獨立地發現維生素C。
1929年
英國神經學家 Edgar Douglas Adrian 利用超靈敏的電流計,其可偵測一條神經纖維的單一脈衝,他的成就幫助了解感覺的物理基礎。
德國生化學家 Adolf Butenandt 和美國生化學家 Edward Doisy 同時且獨立地分離出荷爾蒙-雌性酮(estrone),那參與了女性的生長與發育。
美國的候鳥保護法案為候鳥的避難所的建立提供了權力和經費。
1930年
瑞士生化學家 Paul Karrer 建構了維生素A的前趨物β-胡蘿蔔素的結構式。
英國遺傳學家 Ronald Fisher 發表了「天擇的遺傳理論」,其合併了孟德爾的遺傳學說和達爾文的演化論。
美國生化學家 Edward Doisy 結晶化賀爾蒙(激素)-雌三醇(estriol),這是第一個被結晶化的雌性酮。
美國生化學家 John Northrop 結晶化胃蛋白脢和胰太液脢且證明它們是蛋白質。
1931年
德國生化學家 Adolf Butenandt 分離出雄性荷爾蒙-雄激素(androgen)。
美國生化學家 Ernest Goodpasture 在蛋中培養病毒,使得有可能生產病毒性疾病像小兒麻痺症的疫苗。
1932年
在德國,生化學家 Hans Krebs 發現尿素循環,在脯乳動物中其氨會轉變成尿素。
1933年
英國遺傳學家 John B. S. Haldane 藉由發表「演化的原因」,使得演化得以通俗化。
加拿大生物學家 Ludwig von Bertalanffy 寫了「理論的生物學」,基於有機生物體生物學的原理,他企圖發展一個適用於所有科學的通用方法學策略。
1934年
德國生化學家 Adolph Butenandt 分離出雌性荷爾蒙-黃體酮。
挪威生化學家 Asbjörn Fölling 發現遺傳代謝缺失-苯酮尿症(phenylketonuria),那會造成生長遲緩;他的發現刺激生化遺傳學的研究和發展帶有缺失基因者的檢測方法。
1935年
奧地利動物學家 Konrad Lorenz藉由描述幼小鴨的學習行為,在自然還境中動物行為的比較性研究,建立了人種學(ethology)的規範。從親代來的視覺和聲音刺激造成牠們對親代在心中留有深刻印象-牠們本能地跟著親代的過程。
美國生化學家 Edward Calvin Kendall 從腎上腺皮質分離出類固醇荷爾蒙-皮質酮(cortisone)。
美國生化學家 Wendell Meredith Stanley 展現出病毒並非超微小的生物,但在本質就是蛋白質。
1937年
法國微生物學家 Max Theiler 發展出抵抗黃熱病(yellow fever)的疫苗;它是第一個抗病毒疫苗。
德國出生的英國生化學家 Hans Krebs 描述在細胞中的檸檬酸循環,又稱克雷布斯循環(Krebs cycle),在其中醣類、脂肪和蛋白質會轉換成二氧化碳、水與能量。
1938年
十二月,一種被認為絕種的古代魚-腔棘魚(coelacanth) 在印度洋被發現。
1939年
美國微生物學家 Rene J. Dubos 是第一個有系統地尋找和發現天然抗生素。他尋找可以殺死其它細菌的土壤細菌,發現了短桿菌抗生素(gramicidin)和短桿菌酪素(tyrocidine)。
1940年
在美國研究,奧地利出生的美國免疫學家 Karl Landsteiner 和美國醫生且免疫血液學家 Alexander Wiener 發現血液中的Rhesus因子(Rh型)。
在血液中球蛋白、清蛋白和纖維蛋白的部份被美國科學家 Edwin J. Cohm 分離出。清蛋白用來治療休克,球蛋白用來避免感染,而纖維蛋白用來停止大量出血。
美國微生物學家 Thomas Francis, Jr. 分離出造成流行性感冒B的病毒。
美國生理學家 Herbert M Evans 用放射性碘去証明碘被甲狀腺利用。
1944年
英國化學家 Archer J. P. Martin 和Richard L. M.Synge 在含有矽膠的圓柱中使用溶濟以分離胺基酸。這項技術代表色層分析法的起步,其後促成化學、醫學、和生物學上的大幅度進步。
匈牙利籍的美國數學家 John von Neumann 發表了「搏奕理論和經濟行為」。搏奕理論(game theory)成為研究動物行為的重要工具。
去氧核糖核酸(DNA)在遺傳繼承上的角色第一次被美國細菌學家 Oswald Avery 美國生物學家 Colin MacLeod 和美國生物學家 Maclyn McCarthy證明;這個發現開啟了遺傳密碼的解釋大門。
1946年
美國生物學家 Max Delbruck 和 Alfred D. Hershey 當他們從不同的病毒能結合產生新型病毒,觀察遺傳物質時發現了重組去氧核糖核酸。
(2)美國遺傳學家 Joshua Lederberg 和 Edward Lawrie Tatum當他們發現在細菌大腸桿菌發生性別再生時開拓了細菌遺傳學的領域。
1947年
英國生理學家 Alan Hodgkin 和 Andrew Huxley 插入微電極到烏賊 Loligo forbesi 的粗神經纖維,發現傳遞神經脈衝的化學與電流特性。
美國教育家與農化學家 Karl Paul Link 發展出老鼠毒藥-沃法令(warfarin),那是一種抗凝血劑,它造成老鼠流血至死。
1948年
美國生物學家 Alfred Mirsky 在染色體中發現核糖核酸(RNA)。
蘇格蘭遺傳學家 Charlotte Auerbach的研究開啟了化學遺傳學。
蘇聯生物學家 Trofim D. Lysenko 違反了正統遺傳學,主張特性是後天獲取的。清算了許多正統遺傳學家,妨礙農業的發展。
瑞士生理學家 Walter Hess 描述利用適當電流去刺激或摧毀貓和狗腦部的特定部位,這項技術讓他發現腦不同部位的功用。
1949年
美國研究人員合成促腎上腺皮質激素(adrenocorticotropic hormone),那是由腦垂體分泌來刺激腎上腺的。
1951年
美國生化學家 Robert Woodward 合成可體松(cortisone)。
1952年
澳洲動物學家 Konrad Lorenz 發表了「所羅門王的指環」,他爭論天擇會作用在行為上與生理特徵。
英國生物物理學家 Rosalind Franklin 用X-射線繞射去研究DNA的結構。她提議醣-磷酸根的骨架是在外部的,這是是未來引導DNA結構解釋的一個重要線索。
美國生物學家 Alfred Day Hershey 和 Martha Chase 利用放射性追蹤展示噬菌體感染細菌是用DNA而非蛋白質。
1953年
四月二十五日。英國分子生物學家 Francis Crick 和美國生物學家 James Watson 宣布發現DNA是雙股螺旋(double helix)結構,他們也提出理論:若雙股被分開則每一單股可被作為模板來合成一個完全相同的DNA分子,這或許是生物學中最重要的發現。
十二月三日,愛荷華大學科學家宣稱他們可利用冷凍精子使人類受孕,之前這項技術是用在牛隻的人工受精上。
英國生化學家 Archer Martin 和 A. T. James 發展出氣體色層分析法,這項技術是經由在不同通透性固體的吸收度不同來分離出氣體化合物的成分。
英國生化學家 Frederick Sanger測定了胰島素分子的結構,它是至今仍是被測定化學結構中最大的蛋白質分子。
美國生化學家Stanley Lloyd Miller展示以閃電通過包含水、甲烷、氨、氫的容器,可以形成氨基酸,生命可能在這樣的條件下出現。
美國生理學家Eugene Aserinsky和Nathaniel Kleitman發現在睡眠中,眼睛快速活動代表著高腦部活動,他們的發現導致對睡眠過程的革命性瞭解,之前相信睡眠是靜止的。
生物學發展百年史之:1954~1974
生物學是一門研究活的有機物質的科學,地球上總共有超過一千萬個以上的物種,從必須要在顯微鏡底下才能觀察的細菌到徜徉在大海裡的藍鯨和森林裡面的老神木,都是生物學家關心的範圍。有一些不同的特質,是生命型式與非生命最基本的差異,例如生命個體可以繁殖、生長、新陳代謝並且對外在的環境做出反應。生物學包含的範疇相當的廣泛,型態學、微生物學、生態學、遺傳學、分子生物學、免疫學、植物學、動物學、細胞生物學、環境化學等都為其所涵蓋。
而近幾年來生物科技成為熱門話題,舉凡「基因工程」、「DNA複製」、「基因療法」等這些科學領域中人所熟悉的語彙,突然間成為普羅大眾注目的焦點;原本鎮日埋首於研究室中做實驗的研究工作者們,在人們心中的印象也由「整天做那些玩意兒,到底是有什麼用啊?」轉變為「搞生物科技的科學家耶,好厲害喔,一定很賺吧?」面對這樣子的轉變──沒沒無聞到掀起風潮──對加快研究腳步固然有所幫助;然而對想一窺究竟、沒受過相關專業訓練的社會大眾來說,科學術語背後所代表的意義畢竟太過艱澀難以理解,但吸收資訊、增進學識之路不應該這樣就被阻斷,因此,進入生物科技的殿堂窺探其奧妙最好的入門方式便是由淺顯易懂的生物學發展史著手。
西元1954~1974年可說是生物學發展百年史中最具承先啟後代表性的時代,此時生物學家已逐漸由探討「會是怎樣」轉變為「為什麼會這樣」,故從觀察現象慢慢進入了基因表現的領域。而華生和克力克發現了DNA雙股螺旋結構無疑地是劃時代的重大成就,此一發現加快了相關的研究腳步。
1954年,美裔俄國物理學家George Gamow提出遺傳物質的訊息以三個鹼基為一個單位依照順序排列在DNA分子上;此一論點在1961年被英國分子生物學家Frnacis Crick和北非化學家Sydney Brenner證實:每三個在DNA上的鹽基序列就指向一個截然不同的氨基酸。而美國遺傳學家Joshua Lederberg和Norton Zinder在1955年的發現──性狀引入作用(Transduction) :病毒可以將部分的遺傳物質傳遞給細菌──在往後的基因研究工作上成為一個非常重要的工具。
1956年,美裔羅馬尼亞生物學家Geroge Palade發現核糖體並且包含著RNA;於此同時,美裔西班牙分子生物學家Servero Ochoa更進一步找到合成RNA所需要的一種多核苷酸-磷酸酶(Polynucleotide phosphorylase)──之後這個酵素被廣泛用來合成RNA。美國生化學家Arthur Kornberg則是利用放射線標定核苷酸並且在大腸桿菌上發現了一個合成DNA的酵素:DNA聚合酶──此酵素在往後幾年被他利用於試管中合成DNA。
在遺傳訊息的複製、表現方面,美國生物學家Maklon Hoagland與Paul Zamecnik於1956年發現tRNA可以攜帶氨基酸並且結合到mRNA上正確的位置;法國生物化學家Francois Jacob和Jacques Monod則在1961年確定mRNA的功能是將遺傳密碼自核內的DNA傳遞到核糖體,並參與蛋白質生成的過程。1967年研究又有兩個新發現:美國科學家Charles Caskey和同事證實在不同的生物個體中,同一段mRNA製造相同氨基酸序列;美國生化學家Marshall Nirenberg則是證實哺乳類、兩棲類以及細菌都使用相同的遺傳密碼。
到了1968年,美國遺傳學家Mark Ptashne和Walter Gilbert成功分離出第一個具有抑制功能的DNA,代表著人類對DNA的概念由「表現基因的功能」演變成「具有調控的機制」;美國遺傳學家Jonathan Beckwith和同事們更進一步於1969年在哈佛大學的醫學院實驗室中第一次分離出了單一的基因。
1970年可說是基因研究發展相當燦爛的一年,美裔印度生化學家Har Gobind Khorana成功組合了一段人工合成的酵母菌基因,這個結果宣示了人工合成基因的可行性。美國生化學家Howard Termin和David Baltimore發現一些RNA病毒能利用反轉錄酶將它們的遺傳物質(RNA)反轉錄為DNA,這樣一段經過反轉錄後的DNA經由病毒蛋白質的作用可以鑲嵌在宿主的DNA上。美國遺傳學家Hamilton Smith則是發現第二型的限制酶──這種酵素可以切斷DNA雙股螺旋於特定的辨識切點上──此一發現使得基因重組不再是空想,成為可能。
到了1972年,美國微生物學家Daniel Nathans使用限制酶(切DNA雙股螺旋分子的酵素)去標定一種會造成猴子癌症之病毒(Monkey Simple virus)的DNA──這是第一次使用這一類酵素來對一段已知的DNA進行標定的工作,此時已逐漸為往後的基因定序工作鋪路。美國生物化學家Stanley Cohen和Herbert Boyer更進一步於1973年時,將來自某一物種的DNA被限制酶酵素切成幾個片段,並且放入其他物種的DNA內發展出重組DNA的技術,此為基因工程技術的起始點。
除了基因相關研究蓬勃發展之外,同一時代其他領域的知識亦日新月異。在疾病防治方面,1954年二月美國的生物學家沙克醫生(Jone E. Salk)發展出沙克小兒麻痺疫苗,接種在賓州匹茲堡的小孩子上幫助他們抵抗小兒麻痺的侵襲──這是人類第一個有計畫、大規模的疫苗注射試驗。1955年四月,接種結果證明沙克疫苗的確能有效幫助遍布四十四州的孩童抵抗小兒麻痺。因此在1956年七月,沙克醫生參與美國醫學年會時與另外一位外科醫生Leonard A.Scheele便樂觀地預期小兒麻痺將在未來三年內從人類社會中消失。
1965年美國病毒學家Daniel Gajdusek和Clarence Gibbs成功地將庫魯症及人類庫甲氏症(狂牛病)傳染給靈長類,證明不同物種之間可以相互傳染疾病。同年美國生物化學家Robert Woodward合成抗生素「頭孢酶素C」以解決日益嚴重的細菌感染問題。1972年瑞士研究人員J.-F. Borel發現了cyclosporin-A藥物對於免疫反應具有抑制的效果;同年美裔維吉尼亞免疫學家Baruj Benacerraf和Hugh ONeill McDevitt確認免疫反應是受到基因層面的調控的。
在醫療健康方面,1954年美國烏斯特基金會的科學家Gergory G. Pincus, Hudson Hoagland以及Min-Cheh Chang發展出荷爾蒙避孕方法。1957年七月,美國外科醫師Leroy E. Burney發現了吸煙與導致肺癌之間的關係;同年,烏斯特基金會科學家Gregory Pincus以及波士頓的婦產科醫生對波多黎各展開了藥物控制的家庭計畫。Cleveland General醫院則於1964年成功地藉由神經外科手術自恆河猴身體取出活的腦部組織。
1969年二月十五日,英國生理學家Robert Edward在劍橋大學的生理實驗室完成第一個體外受精的人類卵細胞,這個成果開啟了人工生殖彌補自然生殖缺憾的新頁,點燃不孕症夫婦養育下一代的希望曙光。同年九月十五日,加州的史丹佛醫學中心進行全球首例的心臟與肺臟移植手術,將人類的活體移植發展更向前推進一步。1971年一月六日,加州大學醫學中心的Choh Hao Li團隊成功合成出人類的成長荷爾蒙:somatotrophin。同年加拿大的外科手術醫生Frank H. Gunston發展出替換膝關節的方法;英國生理學家C.A.L. Bassett、R.J. Pawluk和R.O. Becker證實使用電流刺激可以加快骨折康復的速度;美裔波蘭細胞學家Andrew Schally分離出對人類排卵來說非常重要的促濾泡成熟激素。
1971年外科醫師發展出突破性的診斷技術──內視鏡,這個發明使得醫生可以藉著插入導管在沒有進行手術的情況下直接看到人體的器官的狀況,令醫療診斷技術更上一層樓。同年,抗癌藥「紫杉醇」(Taxol)由太平洋紫杉木的樹皮被分離出來,無疑地成為眾多身受癌症之苦的病患最大的福音。而根據英國皇家外科醫學院的研究結果顯示,因吸煙導致死亡的人數相當於十九世紀時死於傷寒及霍亂的人數。英國工程師Godfrey Hounsfield於1972年對人體成功的進行了第一次「電腦斷層掃描」,再度為疾病診療技術寫下新頁。1973年人類成功孕育出第一隻來自冷凍胚胎的小牛;同年美國3M公司製造出第一只耳蝸型的助聽器。1974年六月,美國外科醫生Jay Heimlich發明了“哈姆利克急救法”。
至於生命組成物質的部分,1955年英國生物化學家Dorthy Hodgkin確定了維他命B12的結構──一種肝臟的萃取物,被認為可以醫治惡性貧血。1959年英裔澳洲生化學家Max Perutz發現血紅素的結構。1960年英國生化學家John Kendrew使用X光繞射的技術,闡述肌肉蛋白中肌球素Myoglobin的立體結構;同年美國生化學家Robert Woodward和德國生化學家Martin Strell合作合成葉綠素。1963年美國生化學家Robert Woodward合成秋水仙素,這種植物性的化學藥物可以改變染色體套數使得生物體異常碩大,被廣泛運用於作物改良上。
其他方面,1957年美裔俄國工程學家Vladimir Zworykin獲得了藉由電子螢幕顯現顯微鏡視野的專利──這個發明增進觀察微生物、細胞等物質的便利性。1960年英國珍古德博士發現黑猩猩也會像人類一樣製造並使用工具,例如把草編織成類似針刺的形狀,插入白蟻巢穴中,驅逐白蟻。1962年福特基金會在菲律賓創立稻米研究機構,並且開始繁育出超過一萬種的稻米品種。。1963年澳洲動物學家Konrad Lorenz認為只有人類這個物種會傾向於殺掉自己的族群及具有侵略性的行為,而這些行為都是天生的並且可以被後天環境所改造。1964美國動物學家William Hamilton發現利他行為在動物社群中的重要性,開啟了社會生物學的發展。1968年美國科學家Elso Sterrenberg Barghornc和他的同事報導了在岩石上殘存了三十億年的氨基酸,證明三十億年前地球就存在著氨基酸一直到現在)。
而科學發展急速推進的結果,造成環境某些問題逐漸浮現,因此Rachel Carson於1962年在「寂靜的春天」一書當中呼籲全人類注意化學藥品對環境的殺傷力。1972年因為DDT已經被證實會影響鳥類的生育能力,故美國政府開始限制DDT的使用。來自七個國家的的代表在1973年簽署國際貿易協定,明文禁止運送以及販售包含象牙等375個瀕臨絕種的動物及植物。1974年7月,由於害怕製造出威脅生態及人類的新物種,美國科學協會建議停止重組DNA的試驗。
簡短敘述了1953年到1974年的生物學發展,然而,無論到目前為止累積了多少的生物學知識,已知的與未知的一比總是有如九牛一毛,不過是滄海中的一粟;時代在演變,科學研究亦不斷前進、前進、再前進,從前人的結果學習先賢的思維模式、實驗態度,不但作為借鏡,也能引以為明燈。
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