三大自然學科的關係

————從生物學角度探討物理、化學、生物三大學科的關係

隨著科學的進步和人類對自然認識的不斷深入，我們發現基於科學領域間的界限越來越不明確，甚至經常相互交叉。舉一個近幾年常發生的問題：諾貝爾化學獎常常會頒給生物學或物理學的成就，這是什麼原因呢？下面將從生物學的角度探討物理、化學、生物三大學科的關係，發現它們的共同特點。

從研究範圍來看，物理學研究物質世界最基本的粒子結構，最普遍的相互作用及最一般的運動規律，是研究我們所存在的物質世界的基礎；可分為微觀和宏觀兩個方向，分別研究原子之內、宇宙之外。而化學是在基本粒子的基礎上，研究物質的組成、結構、性質及變化規律，研究分子間化學鍵打開和重組的模式和方法；可分為有機化學和無機化學。而當變化深入的原子範疇，就會進入物理研究的範圍，因此物理是化學的基礎。而生物則相對於非生物而言，研究以各種粒子（原子、分子、離子等）構成的生物的結構、功能、發生及發展規律，宏觀上研究生物個體、群體的起源進化及生物與環境的關係，微觀上研究生物大分子（DNA、蛋白質等）及生物大分子內部構造（氨基酸、鹼基、化學鍵、原子等）的功能意義與變化調控，而這個層次的生命問題實際上又是化學的研究範疇，所以化學是生物學的基礎。因此物理、化學這兩門學科是基礎科學，而物理學又是自然科學的領頭羊；而生物學則可以說是作為物理、化學的終極應用，因為生物的生命活動機理大多可以從物理化學的角度來解釋。

然而生命畢竟區別於非生命，物理學家薛定諤指出，生命區別於非生命的本質在於有機體不斷主動增加負熵，以避免衰退到「惰性平衡態」，而增加負熵的途徑即不斷進行新陳代謝。儘管化學家米勒曾在實驗室模擬原始地球的還原性氣體環境，經火花放電產生有機物，證明了無機物可以合成有機物，但這並不能說明生物與非生物間的界限就不存在了。銀河系那麼大，目前發現生命存在的也只有地球。有學者曾打過這樣的比喻：地球上能產生生命的概率大概相當於擲一萬次骰子六點朝上的概率，足以見生命的出現是多麼偶然。這也從側面說明生命的形成過程是多麼複雜，要經過多少次的試錯才能碰對。

而生命顯著區別於非生命的特徵在於生命有意識，無論是植物、動物、微生物，它們總能操縱自身的生命系統，去完成吃、喝、拉、撒，生、老、病、死等的生命活動，而這些複雜的程序全都存在A、T、G、C這四種鹼基的排列組合之中。目前我們仍無法得知生物怎樣用意識將它們的指令傳至全身，去協同完成一個又一個複雜的生命過程。有學者假設DNA具有磁場，通過與其他DNA相互纏繞成類似螺線管的形狀，從而產生電磁感應，使得信號藉由電磁場以無線方式瞬時傳遞，而不會有額外的雜訊或異常的信號，只是以我們目前的科技水平還無法進一步了解其內部構造。但意識為什麼會產生呢？智慧設計論認為宇宙為著生命而創造，無論是何等事物創造出宇宙星系，它本身具有智性，而且「偏好生命」。

畢竟科學是有局限性的，英國哲學家波普爾認為，科學就是我們不斷發現之前認為正確的觀念之後被證明是錯誤的過程。就像達爾文之前的人不接受人是由猴子進化而來的一樣。我們對於宇宙的了解仍知之甚少，比如對於生前死後的事情，我們仍一無所知，從一出生我們就在不停追問：我們從哪來，要到哪去？霍金在最後一篇論文預言了由諸多「大爆炸」產生的多元宇宙。或許很多問題無法解決只是因為我們處在四維空間，而如果某一天我們真的能突破四維的限制，薛定諤的貓或許將不再是悖論。而我們目前認為的97%非編碼基因也許不再是「沉默基因」。那些當下被我們認為是「無用」的事物，或許只是因為我們尚未能真正看清和理解它們。我們就像摸大象的盲人，還未能對宇宙有一個完整的認識。

歸根結底，這三大學科只是我們認識宇宙的不同層面，也是我們繼續認識宇宙的工具。希望終有一天我們能看到宇宙的全貌，認識真正的宇宙，而只不是我們以為的宇宙。

舉個栗子物理的楞次定律化學的勒夏特列原理

生物中的負反饋

都很巧妙的表達了大自然的基本規律---維持當前的穩態物理化學生物共同揭示了大自然奧秘這或許也是一種關係

物理化學生物相互關聯挺大的，不過各自的方向不一樣，物理：萬物之道理；化學：萬物之變化；生物：有生命的物體，初高中來說，記好公式算好題目就好，不需要理解太深，理解太深不大會有老師願意給你講解，一切以高考為主，高考以後可以深入研究；我當年就是喜歡理化生才報的理科，結果全都是記公式，這種死記硬背的方法硬是讓我對學習失去了興趣，結果高考不出意外的考砸了。

物理：自然哲學的數學原理

化學：自然哲學的數學原理影響下的物質變化原理

生物：自然哲學的數學原理影響下的物質變化原理的生命體表現

高考中體現不出關係。

什麼層面？初高中和大學是兩回事

結構化學，物理化學，生物化學，仿生學等客程一看名字就知道他們的聯繫了

還有啊，物理化學最後都研究到了原子水平了化學還要研究價電子，這是物理的，生物也研究到了生物大分子了，也在分子水平了不過生物主要是分子間的反應。很多頂尖學科都會涉及到學科交叉的

化學相關專業的大學狗答一發

像目前專業的基礎理論知識是四大化學，分別是無機化學，分析化學，有機化學，和物理化學。隨著知識整合推進，目前的教育階段已經將無機跟分析合在一塊了，也就是無機及分析化學。

其實第一個回答已經很好的說明了三者的大體關係，這個答案是以一個天朝高中教育理科生最後上了大學學了化學類專業的苦逼青年身份來寫的

這三者的關係差不多是一種層層推進的關係，一個比一個更具象化，像生物，我身邊的生物類專業的朋友好像更多的是直接偏應用地去學，而我這差不多是從更基礎的東西開始的，那物理類的就更向基礎挖了

說到這兒，其實差不多可以看出一點共性了，無論那個學科有基礎也會有應用，但是基礎的廣度跟深度是不同，前一個學科的研究理論到了下一學科差不多就僅作為成果直接拿來用了，並不要求理論細節

那麼到這裡，就有點偏題了。。。

關於定義什麼的差不多百度一下就能看個差不多了，手動滑稽一下 ，告辭

關係著你能否考上好大學
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