生物學科，探討生物與生物、大自然與生物之間交互作用的科學，用到很多物理與化學，常常被歸類為自然科學。許多人探討生物學這門學科，問到為何生物學科找不到如物理化學般嚴謹的定律?是不是這門科學本來就和物理化學同，還是應該是一樣的，還是只是現在的人還沒辦法找出和物理化學的定律?
我認為生物學科與其他自然學科是不相同。
生物學科感覺是科學的熔爐，可以說是將各方面的科學家加來探討的學科由，地球上的生命有幾億種，人類在不同的環境找到並且加以研究，從早世紀以來林奈的生物命名以及之後生物學家開始大量探索、尋找新的物種，並將生物歸類，這些歸類有三界、四界、五界，甚至六界，每個生物學家的分類觀點都不同。不過就是要會觀察與分類，將所看到相同的部份的論點提出。西方人許多信上帝，覺得是上帝一夕間就創造好的，用這加以解釋還行的通，不過到了達爾文時，達爾文搭乘小獵犬號，到了很多小島考察、研究後，歷經很多的時間歲月，終於寫出了進化論以及提出天擇這樣的假說。我們可說生物學科最重大的轉變就是達爾文提出的演化論還有天擇作用一說，這個說法大大推翻中古時代的觀點，當時這些科學家受到教會勢力很大的指責，因為就達爾文演化論的觀點的話，自然萬物都是可以由演化而來，從地球起初有了可以自我複製的分子演化到單細胞生物，再經過慢長的演化，演化成現在的人。天擇理論使的生物學開始有了較高的地位，因在這之前，生物學家都只能用簡單的觀測、論證、推理，沒辦法實際的提出一套通用的理論以及說法。
那生物學到底哪裡與物理與化學學科不同?是研究方法不同嗎?還是可找到的定律不同?亦或是用途不同?
首先先來看研究方法。生物學在研究每個物種時，可以對於此物種進行單一研究，研究器官、組織、進食、作息、生理作用，非常的多，只要一個物種就可以研究一輩子，有人覺得何必要研究一個物種那麼久，不過如果真的要精細，就必須做到，因為生物學有些通則是適用在每個地方的，只要一個物種研究會，融會貫通的話，其他物種也視可以通的。例如研究畜產動物，豬雞牛羊，雖然這些是不同種生物，然而他們的器官，組織差不多，只是裡面的構造還有作用有些許差異。現在的研究也是這樣，如果要拿人當實驗品一般人不會同意，這樣不符合人性，所以現代都事先拿實驗動物來做實驗，如果成功在拿來用在人體，實驗動物跟 人又不同種，怎麼可以這樣?這就是因為實驗動物例如小白鼠他的臟器位置、構造很多也都跟人相似，是脊所動物門的，所以有些生理反應也是相似的。
生物學的研究方法，跟其他科學蠻像的，ㄧ開始先觀察，發現到與以前自己所想的有什麼異處時，或發現到有趣的現象，就先對此現象進行分析、提出問題，思考完想要去論證時，開始提出研究，自己設計實驗。通常實驗時都會有對照組與實驗組，實驗組主要是自己設計的實驗，對照組是還沒被動過的原樣本，實驗組如果變因愈少愈準確。實驗時通常會紀錄數據，看到數據完，科學家就開始探討這些現象以及這些數據，加以分析推出個合理的結果，如果很多實驗推出的結果都是一樣的，就可以開始把他當作通則，不過通則有時會有例外，要到沒有例外時，才可以變成定律。討論完可能只是在學術期刊公佈，相關領域的科學家會聚在一起，ㄧ起討論結果是否正確，觀察的現象是不是以前沒有關心或是發現過的，有些科學家會對於實驗過程反覆做實驗操作，最後眾人一起討論結果。這是大致上科學家實驗還有研究的方法。
生學科與其他科學很像，都會用到統計學，因為統計學是研究所有科目的基礎，統計學用在生命科學裡面通常是要統計出資料的準確度以及解釋資料為什麼會呈現這樣的趨勢、出現這樣的曲線，這在自然科學裡面非常的重要，因為做研究時會出現大量數據，這些數據量都不同，要看出變化趨勢就要用統計的分析方法，圖表出來時更要能解釋為什麼呈現這樣的圖形、曲線。
生物學在解釋資料、數據時通常用統計分析，或是看資料數據完憑自己學過的基礎去推哩，解釋現象，例如孟德爾當年在研究豌豆的性狀時，就要大量培養豌豆，觀察不同的性狀完，開始紀錄類別數據（每個性狀的數量），也就是記錄每種性狀有幾株，做完這些步驟可以縱觀自己的研究成果，並且推測這些性狀比例是幾比幾，然後再去推理為什麼會出現這些比例，進而推出可能是有遺傳物質，後來的科學家用孟德爾的資料找到人類染色體男生是xx，女生是xy，這些都是由數據分析完推測的。有些生物學研究則是看胚胎發育的過程然後去解釋為什麼胚胎再每個時期都會有不一樣的型態，例如人的胚胎在有一個時期會出現類似於類腮的東西，生物學家就必須推測為什麼會出現這個現象。
說到這理，可以發現生物學與其他科學的研究方法，其實差異不大，但是仔細去分析，還是可以感覺到不相同。我們從物理與化學都有公式、定律、理論來看就可以了。為什麼在物理化學中都可以找到明確的定律與理論，但是在生物學中卻找不到呢?那就要先來探討一下何謂定律與理論?理論可由許多定律結合，並能解釋一個既定範圍現象的因果關係，學說相當於理論，可由以數學演繹而得，實驗輔佐，學說總是暫時性的，例如:牛頓的重力學說在接近光速時需要特殊相對論來修正，通常不用推翻而用修正這個詞，因為在低速運動裡重力定律還是正確的。而定律可以用數學式表示，如：F=ma、F=kx、PV=k等，也可以是實驗萬遍不變的定則。只要找到原因通常就會出現定律，就像歷史學家解釋事實時會用到定律，但歷史學家可能沒有特別去找這些到底是什麼定律，且現在也沒有發現。
生物學裡面常會給許多定義，因為要解釋生物的器官、系統、個體時，常常必須先給他下定義，不過定義是讓人了解的，基本上不能帶給地球什麼新的東西，定義一定下，沒有人能說他是錯的，它具有邏輯的必然性，因我們無法想像有反面性，就像我們沒辦法想像平面三角形內角合不等於180度一樣。而這些定律只能幫助我們更了解生物名詞，沒辦法讓我們找出生物學的定律。
生物學經過發展，已經有一些被灌上的名字，像是孟德爾遺傳定律、哈溫平衡定律，不過這可以被當作定律來看待嗎?定律應該是要不會有例外的，但是我們如果看到孟德爾遺傳定律，就會發現孟德爾遺傳定律在發現連鎖互換後就不能夠成立，不過這些定律很多也跟物裡那些有條件限制的定律很像、是背書，因為物理提出一個定律像是理想氣體方程式的定律後，都會有背書，講到要在什麼條件相等的情況下定律才會成立，這樣的話孟德爾遺傳定律只要在染色體沒有聯會或互換的情況下，內容也是對的；而哈溫平衡定律在沒有遷入遷出、有自由交配、沒外來種進入，沒有基因飄變、沒有環境大改變的情況下也是對的，那這樣到底生物學與物理化學有什麼不同呢?
要談到不同就要從首先的根本來看，哲學家對定律那麼嚴謹，所以生物學這種常常會有例外的學科就會特別有疑問，這個學科的例外是什麼因素造成的，為什麼生物學沒辦法算的很精確?為什麼沒辦法推測到像物理化學那樣百分之百，ㄧ定會有一些因素造成誤差?我之前有想過這個問題，因為生物學是大雜燴的關係，用到物理、化學，還會用到心理學、地球科學(研究環境時用)….等等。所以這樣才跟物理化學這種凡事講求用計算出來的科學不一樣，生物學的用途比較偏向實際操作，實際應用，不太用理論。
生物學科研究會遇到那麼多的物種，就必定會對地球上的生物進行探討，會出現那麼多的物種，就達爾文歸納的理由是因為天擇作用，天擇並不是天會選物種，而是物種會先變異，留下是適存度比較大的個體，等到環境變異或是與同伴競爭，會有較好的優勢存活下來。環境變異的時候，適存度較大的物種就可以有比那些沒變異的同伴們有更大可能存活，因這些變異種有些功能或能力是比同類更強的；在競爭方面也是，若遇到同樣的天敵，若有更大可能躲避或是逃離，就更有可能存活。
在解釋方面，生物學與其他物理化學科學不同的地方，就是生物學通常都跑不開目的論的解釋，像是在研究牛時，就會對他的胃加以解釋，研究得到牛有瘤胃、蜂巢胃、皺胃、重瓣胃，接著動物學家就會開始探討這幾個位是要做什麼，像是瘤胃中主要是為生物發酵，到了皺胃會分泌液體將細菌都消滅，就像如此，生物學家會一一解釋每個細胞、組織、器官、系統、個體到底是有什麼功能，對生物有什麼幫助；再舉例，像是蜻蜓的翅膀是要用來飛的，企鵝的油脂是要讓他在水中可以油的更快、以及在寒冷的天氣裡面可以保暖、北極熊的毛色是白色因為要讓他與環境結合為一致，好在北極的白色冰當中成為一種很好的保護色，能夠較有利於抓魚。然而物理與化學不可以這樣去解釋，物理、化學都會給明確的定義，或是從最基本的去推導，像是在解釋f=ma時，f、m、a都能夠很好的用哲學的邏輯很好的解釋。使用目的論不是不好，而是這樣被用來做自然學科比較沒辦法那麼有邏輯的去解釋，因為未來不可以造成過去，但是目的論是未來還沒達成目標就被用來解釋過去還有現在的現象。
不過在解釋方面生物學與其他自然科學都會用到相似科學的理論，生物學能夠很好的站在物理化學的基礎之上來解釋東西，生物學的數據都可以用數學圖形畫成曲線，像是如果要維生物細菌在閉鎖環境下，加入了食物後，生存狀況，就會以時間為x軸，數量為y軸來去繪圖，做完實驗後再去分析這是什麼曲線，為什麼會出現這樣的曲線，而哈溫定律也是數學模型，照這樣看來，生物學的解釋與物理化學幾乎是一樣的，因為都是做完實驗得到數據後開始分析，加以解釋。
生物學都圍繞在天擇理論，必須要探天擇理論到底是不是一個被凡事講究嚴謹的哲學家所認同的，相同於物理化學的那種理論，這就必須在一次對之前所探討的定律做更明確的研究。在之前討論中，可以知道什麼是定律、理論。那我們就問?知更鳥的蛋這種適用在每一個知更鳥的，為什麼他不是定律?他明明就能夠在每個地方都通用阿，知更鳥的蛋一出生就是藍色的，為什麼他沒辦法是一個定律?是因為它有例外?只要有例外的就不可以當成定律?如此說法，物理化學也會有例外阿，牛頓運動定律也只適用於低速運動系統中，若是光速的話，就沒辦法適用了，要用愛因斯坦的相對論來解釋，這樣看來，是有什麼差別?
有一項物理化學都會用到的就是但書定律，這可以修正定理以及公式。物理就可以先列出但書定律，排出干擾因素，之後再將這些條件一一的加回去修正，像是理想氣體方程式中，必須是同溫同壓同體積才適用，但是現實中怎麼可能會有這些因素都相同的情況?所以科學家就會將這些因素都先列出來，然後在一一回去解釋。如此一般，生物學因為有很多例外，所以更必須加入很多但書定律，才能夠解釋所有現象，這樣的話生物學以前說的理論就比較像是通則。且生物學之所以很多定律沒辦法被承認的最大一項因素就是因為生物學很多東西都只適用於地球，若是外星來了生物，就要重新的再研究一次，現在生物學研究的東西僅止於地球的生物。
對於這些問題，生物學家發現天擇是最有可能首先成為生物學定律、理論的。地球物種多樣性那麼多，生物為了要適應環境，進而在不同經緯度的地方、地理環境發展出那麼多的生物多樣性，ㄧ來是因為生物體本身基因、遺傳變異就很多樣，二來生物為了要生存，都在互相競爭，處在這樣競爭的環境中，每個生物為了存留下來就會用盡己所有力量掙扎存活，但若是遇到界線的生物就會滅亡，除非有優勢性的變異物種才會存留下來。從這些角度看來，天擇說中心思想就是:適者生存，這個很容易理解，也讓人解開很多凡是都是上帝ㄧ步創造好物種的想法。
不過天擇理論的適存度到底有沒有辦法被量化呢?是否跟物理科學一樣，量長度很快的就可以有精確的數值、測量器壓很快的也就可以得到想得到的量，但是適存度好像沒那麼簡單，有很多因素要考慮。就我自己推理，文本上說到要看生物的數量，我覺得這不太這卻，因為生物數量多不代表以後族群能夠在環境中生存下來，只能算是當下時間點有比較多適合此種生物的資源，讓生物迅速增長而已。生物體有分大小，如果要說生物數量，那細菌的生物數量應該算是最多的，但是細菌在人類看來也不算是很高等的生物，只能說生物有不錯的適存度，但是幾乎是沒有什麼演化，細菌只是抗藥性不斷增強而已。
對於為什麼細菌不會再繼續演化成更巨大的生物，而是繼續以現在這種微米、奈米大小存活還有待討論，這就像是蟑螂為什麼可以從遠古就ㄧ直活到現在，且並沒有明顯的演化一樣。就我個人觀點來看，蟑螂與細菌這種可以一直存活到現在的物種代表他們的演化到這種程度已經可以，不太會被突如其來的環境與外來種、天敵的影響或者也可以說他們根本沒有ㄧ定的天敵。蟑螂的產卵數度高的驚人，也不太容易死亡，而細菌則是變異豐富，幾乎消滅不光，相對於現今其他迅速消失的物種，就能知道他們的適存度有多麼高了，現今在亞馬遜雨林消失的物種，每天就會有數千種死亡。
不過這蟑螂與細菌的數量當然是很多的，適存度很高這是沒有問題的，但是像是獅子、老虎、老鷹這種在食物鏈中上幾乎沒有天敵的，數量卻並不會迅速的增長，也不一定數量是很多的。這就像是哺乳動物只生一胎，然而照顧的很周到，魚類、兩聲類一次救生ㄧ窩，但是到了成年存活下來的子代率沒有很高，然而從數量來說是比哺乳類多的。
所以這族群數量到底怎麼看就很值得探討，所謂的多?指的是怎樣的多?跟誰比?多就ㄧ定適存嗎?會因為一下子的環境變異就被淘汰嗎?
若是以適存度來說，人就是最適存的，因為無論環境怎麼變，也都不會滅亡，除非到了地球末日，火山爆發、冰河時代，否則幾乎不會滅亡，而且到了兵何時代時，人類說不定有可能會研發出更高的科技來適應，讓每個人都能夠擁有很好的適存裝備，這也不是說不可能。
那這樣來說，人類就是最適存的?適存度應該可以靠學習來改變，ㄧ個人若是不學習，很快就會被時代所淘汰，但是若是一個人博學多聞，就算現在沒有很適合他的工作，他還是可以靠其中的淵博知識在這時代生存下來，靠不同種技能，所以適存度其實是可以靠學習來提升的。對於動物來說，若學習力快的動物是存度也是可以變的比較高，不過從全體生物來看，我認為要看食物鏈，若是食物鏈中被愈少天敵剋的動物是存度就會比較高，所以若能夠愈不被天敵剋，就可以很好的掌握環境與其他生物，也會在那個生態系下有比較好的適存度。
講到這哩，哲學家就會要求給一個比較明確量化的答案，然而，這實在是太複雜，講到了學習力，又講到在食物鏈中被比較少天敵剋的情況，這就不是可以量化出來的，要按環境而決定，要有環境才能分析。那這樣在哲學家眼中，這就不能算是一個理論。當然，推理到這邊，就可以知道這並不能當成一個像是物理化學學科的理論，不過這東西真的很像ㄧ加一等於二中間的算則，就像是加減乘除中間的算則，中間到底是怎麼出來的我們沒辦法那麼清楚的明講，不過確實就是透過這個機制來運作的，那這樣又會回到理論嗎?這就見仁見智。
不過天擇說是有一定的影響力，不然怎麼會在宗教發達的歐洲引起軒然大波，而且從十八世紀以前人們也是沒有發現，所以若不教導，或是沒有達爾文實際的考察揣摩與研究，人們還是不明白。有些人說，天擇怎麼那麼簡單，那是馬後炮的人，已經知道答案後當然每件事情都簡單，不經歷過過程永遠也不會知道辛苦，且若不教導天擇，拉馬克的理論說不定也還是會繼續使用，也是因為天擇理論的出現，我們才知道原來不是用近廢退，不會因為這ㄧ代後天的教育與培養很棒就會傳到下一代，是有一個基因的物質會來操縱這ㄧ切，這打開了生物學的大門，使生物學快速的發展，所以天擇理論還是有非常大，跨時代的貢獻，儘管他在哲學家裡並沒有被視為真正的理論。
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