霍金（圖510）
斯蒂芬·威廉·霍金，英國劍橋大學應用數學及理論物理學係教授，當代最重要的廣義相對論和宇宙論家，是當今享有國際盛譽的偉人之一，被稱為在世的最偉大的科學家，還被稱為“宇宙之王”。
70年代他與彭羅斯一起證明了著名的奇性定理，為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。他因此被譽為繼愛因斯坦之後世界上最著名的科學思想家和最傑出的理論物理學家。
1972年，他考查黑洞附近的量子效應，發現黑洞會像黑體一樣發出輻射，其輻射的溫度和黑洞質量成反比，這樣黑洞就會因為輻射而慢慢變小，而溫度卻越變越高，最後以爆炸而告終。黑洞輻射的發現具有極其基本的意義，它將引力、量子力學和統計力學統一在一起。
1988年仍出版《時間簡史》，至今已出售逾2500萬冊，成為全球最暢銷的科普著作之一。
生物
生命的基本單位——細胞
不同形態的細胞
神奇的大自然姿態萬千，變幻出美麗的生物世界，而所有的生物，卻都是由小小的細胞構成的，細胞就是生命的基本單位。
無處不在的細胞們體積有大有小。絕大多數植物細胞，直徑在10－100微米之間：動物細胞就更小了，一般隻有10微米左右。細胞這麼小，有的細胞體積比較大，比如苧麻的韌皮纖維細胞，長達55厘米，可以用來紡織；還有未受精的鴕鳥蛋，直徑可以達到10厘米。
各種生物的細胞，由於對生物體的功能不同，形態上也各不相同。同一植物不同部位的細胞，不同植物的細胞，在形態上都有差異。比如，洋蔥的表皮細胞是扁平狀的，為了保護內部細胞，這些表皮細胞之間非常緊密，沒有空隙。而植物根毛上的表皮細胞與洋蔥不同，為了擴火細胞同環境的接觸麵積，使植物能夠吸收更多的水分和無機鹽，根毛區內的一些表皮細胞的外壁形狀長得很怪異，它們向外突出，形成了一條又細又長的毛狀物。果肉的細胞，一般為了貯存植物營養和水分，形態上則相應壁薄，體積稍大。
細胞的結構（圖511）
在光學顯微鏡下觀察植物的細胞，可以看到它的結構分為下列四個部分：
1.細胞壁
位於植物細胞的最外層，是一層透明的薄壁。它主要是由纖維素和果膠組成的，孔隙較大，物質分子可以自由透過。細胞壁對細胞起著支持和保護的作用。
2.細胞膜
細胞壁的內側緊貼著一層極薄的膜，叫做細胞膜。這層由蛋白質分子和磷脂雙層分子組成的薄膜，水和氧氣等小分子物質能夠自由通過，而某些離子和大分子物質則不能自由通過，因此，它除了起著保護細胞內部的作用以外，還具有控製物質進出細胞的作用：既不讓有用物質任意地滲出細胞，也不讓有害物質輕易地進入細胞。
細胞膜主要由蛋白質分子和脂類分子構成。在細胞膜的中間，是磷脂雙分子層，這是細胞膜的基本骨架。在磷脂雙分子層的外側和內側，有許多球形的蛋白質分子，它們以不同深度鑲嵌在磷脂分子層中，或者覆蓋在磷脂分子層的表麵。這些磷脂分子和蛋白質分子大都是可以流動的，可以說，細胞膜具有一定的流動性。細胞膜的這種結構特點，對於它完成各種生理功能是非常重要的。
3.細胞質
細胞膜包著的黏稠透明的物質，叫做細胞質。在細胞質中還可看到一些帶折光性的顆粒，這些顆粒多數具有一定的結構和功能，類似生物體的各種器官，因此叫做細胞器。
在細胞質中，往往還能看到一個或幾個液泡，其中充滿著液體，叫做細胞液。在成熟的植物細胞中，液泡合並為一個中央大液泡，其體積占去整個細胞的大半。細胞質被擠壓為一層。細胞膜以及液泡膜和兩層膜之間的細胞質稱為原生質層。
4.細胞核
細胞核通常位於細胞的中央，成熟的植物細胞的細胞核，往往被中央液泡推擠到細胞的邊緣。細胞核中有一種物質，易被洋紅、蘇木精、甲基綠等堿性染料染成深色，叫做染色質。生物體用於傳種接代的物質即遺傳物質，就在染色質上。當細胞進行有絲分裂時，染色質在分裂間期螺旋纏繞成染色體。
5.細胞骨架
細胞骨架是指真核細胞中蛋白纖維的網絡結構。
細胞骨架由位於細胞質中的微絲、微管和中間纖維構成。微絲確定細胞表麵特征，使細胞能夠運動和收縮。微管確定膜性細胞器的位置和作為膜泡運輸的軌道。中間纖維使細胞具有張力和抗剪切力。
組成細胞的化合物
細胞中常見的化學元素有20多種，這些組成生物體的化學元素雖然在生物體體內有一定的生理作用，但是單一的某種元素不可能表現出相應的生理功能。這些元素在生物體特定的結構基礎上，有機的結合成各種化合物，這些化合物與其他的物質相互作用才能體現出相應的生理功能。
組成細胞的化合物大體可以分為無機化合物和有機化合物。無機化合物包括水和無機鹽；有機化合物包括蛋白質、核酸、糖類和脂質。水、無機鹽、蛋白質、核酸、糖類、脂質等有機的結合在一起才能體現出生物體的生命活動。
細胞的重要性
細胞是組成有機體的形態和功能的基本單位，自身又是由許多部分構成的。所以關於細胞結構的研究不僅要知道它是由哪些部分構成的，而且要進一步搞清每個部分的組成。相應地，關於功能不僅要知道細胞作為一個整體的功能，而且要了解各個部分在功能上的相互關係。
有機體的生理功能和一切生命現象都是以細胞為基礎表達的。因此，不論對有機體的遺傳、發育以及生理機能的了解，還是對於作為醫療基礎的病理學、藥理學等以及農業的育種等，細胞學都至關重要。
生物的遺產和變異
染色體（圖512）
染色體是細胞內具有遺傳性質的物體，易被堿性染料染成深色，所以叫染色體（染色質）；其本質是脫氧核甘酸，是細胞核內由核蛋白組成、能用堿性染料染色、有結構的線狀體，是遺傳物質基因的載體。
早在1883年，魯克斯就觀察到細胞核內能被染色的絲狀體。1888年，德國人沃爾德耶稱這種絲狀體為“染色體”，意即可染色的小體，並猜測染色體與遺傳有關。1902年，博韋裏和薩頓指出，染色體在細胞分裂中的行為與孟德爾的遺傳因子平行：兩者在體細胞中都成對存在，而在生殖細胞中則是成單的；成對的染色體或遺傳因子在細胞減數分裂時彼此分離，進入不同的子細胞中，不同對的染色體或遺傳因子可以自由組合。因而，博韋裏和薩頓認為，染色體很可能是遺傳因子的載體。
染色體由蛋白質、DNA和少量RNA組成。
人體內每個細胞內有23對染色體。包括22對常染色體和一對性染色體. 性染色體包括：X染色體和Y染色體。含有一對X染色體的受精卵發育成女性，而具有一條X染色體和一條Y染色體者則發育成男性。
DNA
DNA是一種長鏈聚合物，組成單位稱為脫氧核苷酸（即 A-腺嘌呤 G-鳥嘌呤 C-胞嘧啶 T-胸腺嘧啶） ，而糖類與磷酸分子借由酯鍵相連，組成其長鏈骨架。每個糖分子都與四種堿基裏的其中一種相接，這些堿基沿著DNA長鏈所排列而成的序列，可組成遺傳密碼，是蛋白質氨基酸序列合成的依據。
最早分離出DNA的弗雷德裏希·米歇爾是一名瑞士醫生，他在1869年，從廢棄繃帶裏所殘留的膿液中，發現一些隻有顯微鏡可觀察的物質。由於這些物質位於細胞核中，因此米歇爾稱之為“核素”。到了1919年，菲巴斯·利文進一步辨識出組成DNA的堿基、糖類以及磷酸核苷酸單元，他認為DNA可能是許多核苷酸經由磷酸基團的聯結，而串聯在一起。不過他所提出概念中，DNA長鏈較短，且其中的堿基是以固定順序重複排列。1937年，威廉·阿斯特伯裏完成了第一張X光繞射圖，闡明了DNA結構的規律性。
生物的變異
生物的變異是指生物體親代與子代之間以及子代的個體之間存在差異的現象，包含有利變異和不利變異。
對於某種生物來說，有的變異有利於它的生存，叫做有利變異。例如，把高產倒伏小麥與低產抗倒伏小麥進行雜交培育成高產抗倒伏小麥。有的變異不利於它的生存，叫做不利變異。例如，玉米有時會出現白化苗，這樣的幼苗沒有葉綠素，不能進行光合作用，會過早死亡，這就是不利變異。
試管嬰兒
試管嬰兒是用人工方法讓卵子和精子在體外受精並進行早期胚胎發育，然後移植到母體子宮內發育而誕生的嬰兒。
1944年，美國人洛克和門金首次進行這方麵的嚐試。世界上第一個試管嬰兒路易絲·布朗於1978年7月25日23時47分在英國的奧爾德姆市醫院誕生，此後該項研究發展極為迅速，到1981年已擴展到10多個國家。現在世界各地的試管嬰兒總數已達數千名。
克隆技術（圖513）
隆是英文“clone”的音譯，在台灣與港澳一般意譯為複製或轉殖，是利用生物技術由無性生殖產生與原個體有完全相同基因組之後代的過程.科學家把人工遺傳操作動物繁殖的過程叫克隆，這門生物技術叫克隆技術，含義是無性繁殖。克隆技術在現代生物學中被稱為“生物放大技術”。
1996年7月5日克隆出一隻基因結構與供體完全相同的小羊“多利”，世界輿論為之嘩然。“多莉”的特別之處在於它的生命的誕生沒有精子的參與。研究人員先將一個綿羊卵細胞中的遺傳物質吸出去，使其變成空殼，然後從一隻6歲的母羊身上取出一個乳腺細胞，將其中的遺傳物質注入卵細胞空殼中。這樣就得到了一個含有新的遺傳物質但卻沒有受過精的卵細胞。這一經過改造的卵細胞分裂、增殖形成胚胎，再被植入另一隻母羊子宮內，隨著母羊的成功分娩，“多利”來到了世界。
克隆是人類在生物科學領域取得的一項重大技術突破，反映了細胞核分化技術、細胞培養和控製技術的進步。動物克隆技術的重大突破，也帶來了廣泛的爭議。
轉基因（圖514）
轉基因技術就是將人工分離和修飾過的基因導入到目的生物體的基因組中，從而達到改造生物的目的。轉基因技術就是把一個生物體的基因轉移到另一個生物體DNA中的生物技術。常用的方法包括顯微注射、基因槍、電破法、脂質體等。
1974年，波蘭遺傳學家斯吉巴爾斯基稱基因重組技術為合成生物學概念，1978年，諾貝爾生醫獎頒給發現DNA 限製酶的納森斯、亞伯與史密斯時，斯吉巴爾斯基在《基因》期刊中寫道：限製酶將帶領我們進入合成生物學的新時代。
植物轉基因可獲得更多的新品種，蔬菜，水果，花卉都能夠在保留其優良品質的情況下優化。到目前為止，人們已經成功地獲得了轉基因鼠、雞、山羊、豬、綿羊、牛、蛙以及多種轉基因魚。
世界著名的生物學家和研究
達爾文和進化論（圖515）
查爾斯·羅伯特·達爾文（1809.2.12 — 1882.4.19）1809年2月12日誕生在英國的一個小城鎮。他以博物學家的身份，參加了英國派遣的環球航行，做了五年的科學考察。在動植物和地質方麵進行了大量的觀察和采集，經過綜合探討，形成了生物進化的概念。
1859年出版了震動當時學術界的《物種起源》。書中用大量資料證明了形形色色的生物都不是上帝創造的，而是在遺傳、變異、生存鬥爭中和自然選擇中，由簡單到複雜，由低等到高等，不斷發展變化的，提出了生物進化論學說。
其後，1872年發表了同樣重要的《人類的由來與性選擇》，“性選擇”作為“自然選擇”的一個補充理論提出，“性選擇”是一個未完成的理論。最著名的一個關於“性選擇”的爭論就是孔雀的長尾巴。
奧爾特曼
奧爾特曼美國人,因發現RNA的生物催化作用而獲1989年化學獎。
1978年和1981年奧爾特曼與切赫分別發現了核糖核酸(RNA)自身具有的生物催化作用,這項研究不僅為探索RNA的複製能力提供了線索，而且說明了最早的生命物質是同時具有生物催化功能和遺傳功能的RNA，打破了蛋白質是生物起源的定論。
穆利斯與聚合酶鏈反應（圖516）
美國科學家穆利斯發明了高效複製DNA片段的“聚合酶鏈式反應(PCR)”方法，於1993年獲獎。利用該技術可從極其微量的樣品中大量生產DNA分子，使基因工程又獲得了一個新的工具。
1985年穆利斯發明了“聚合酶鏈反應”的技術，由於這項技術問世，能使許多專家把一個稀少的DNA樣品複製成千百萬個，用以檢測人體細胞中艾滋病病毒，診斷基因缺陷，可以從犯罪的現場，搜集部分血和頭發進行指紋圖譜的鑒定。這項技術也可以從礦物質裏製造大量的DNA分子，方法簡便，操作靈活。