地学也是靠物理。地学家们讲,研究地学有三个时代。第一时代是18世纪末到20世纪初,研究地质年代时引入了生物观念(化石观念),用生物的化石来断定地质年代,称为生物学地球观。第二时代是20 世纪初,开始研究地球上地壳和海洋的化学成分的变化,矿物元素的分布,借此来推论地球在地质年代中的演化,称为化学地球观。现在是第三时代。地学上最大的发展是所谓板块理论,发现地球的外壳(包括大陆和 海洋)是一块块拼起来的,像七巧板似的。块与块之间有相互作用。这主要是根据海底岩石的地磁走向推论出来的。有了 这种理论就可以解释火山带、地震带的形成了。这一些理论,加上研究地球深处的情况,都要靠物理学,所以称为物理学地球观。 生物学的发展,现在达到了研究分子的水平,也要归结到物理上面。分子生物学,不是过去那样研究细胞核、细胞膜、细胞质,而是一直追到分子,把生命现象看作是分子的运动,分子的组合和变化过程。最近生物学上有一个轰动世界的发现,就是可以把影响遗传的信息,挂在一种叫去氧核糖核酸的高分子化合物的某一传下去。这就是把这种高分子人为地变化一下,把一个高分子的某一段遗传信息切下来,接到另一个上面,改变遗传的某一特性,创造新的物种,这样,就有可能打破植物动物的界限,把植物的某一特性接到动物上面。这样,不但能使细胞内部发生变化,而且使细菌发生变化,如把胰岛素的遗传信息切下来,接到容易繁殖的大肠杆菌上面去,使产生出来的新的大肠杆菌能制造大量胰岛素。这项技术叫做遗传工程,用它建立了一门新的工业。 所以,天、地、生、化四门基础学科,用现代科学技术体系的观点看,都可以归结到物 理和数学。根本的基础学科,就是研究物质运动基本规律的物理,加上作科学技术工具的数学。数学不只是演算,也包括逻辑的推理。靠六门基础学科的现代工程技术,也靠物理和数学这两门基础作为支柱。所以,物理和数学也可以称为现代自然科学体系的基础。当然,说 物理和数学是基础,并不是说物理和数学可以代替其他学科,在此之上还有天文学、地学、生物学和化学这些基础学科,以及各种分支学科,如力学等;再在上面是工程技术学科,如 工程结构、电力技术、电子技术、农业技术等。这就是现代自然科学体系的构成。 (选自 《现代自 然科学中的基础学科》 )