二、生物学
在我国现代自然科学发展史上，生物科学也是起步较早，发展较为迅速的学科。它的继起，不仅为地质学的拓进提供了助力，也为其他各门学科作出了有力的示范。
早在辛亥革命胜利之后，各大院校便先后设立了生物学系或相应专业。如南京高师1912年设立农科，北京农业专科学校1913年设立生物专业，北京大学1916年创设生物系等，开始进行人才培育、创建标本室及实验室，从事生物学的基础研究工作。
由于国内各方面条件的限制，我国生物学研究人员的早期论文都是在国外完成并用外文写成的，如钱崇澍1916年发表的《宾州毛茛的两个亚洲近缘种》，1917年发表的《钡、锶、铈对于水绵的影响》，就分别属于我国现代植物分类学，植物生理学方面最早的专论。
此后，在科学思潮的推动下，生物学研究逐渐为国人所看重。1918年，杜亚泉等人编写的《植物学大辞典》问世，其后，《动物学大辞典》也隆重推出，填补了生物学发展的一项空白。
正是从这一时期起，我国早期生物学工作者开始了大规模的植物采集与研究活动。如执教于北京大学的钟观光，从各省采集植物标本数千号，奠定了北京大学植物标本室的基础；钱崇澍在南京高等师范学校设立植物标本室，研究江苏全省植被；陈焕镛于金陵大学森林系创设树木标本室，对各类树木展开专项研究；任教于东南大学的胡先骕，1922年率队入浙江及江西内地，开展了大规模的采集工作。
在这些早期生物学者的努力下，1922年，中国科学社生物研究所在南京宣告创立，下设动、植物两大部，植物部由胡先骕、钱崇澍主持，动物部由秉志等人主持。这是我国最早成立的现代生物研究机构，它的出现，极大地推动了早期生物科学的发展。
不久，我国第一部大学动物学教本——《近世动物学》由薛德焴编译出版，一些地方院校如东南大学、金陵大学、东吴大学也纷纷添设生物学系。生物学越来越受到国人的重视，发展步伐也大大加快。
1927年，中国自然科学社宣告成立，并着手生物学方面的研究。接着，在中华教育文化基金董事会的大力支持下，秉志、胡先骕等人又在北平创立了著名的静生生物调查所，分设植物与动物两部，由胡先骕、杨帷义、寿振黄等人负责。初期，调查所主要在河北省进行标本采集工作，后得到基金会的帮助，力量日益壮大，出版了《静生生物调查所汇报》专刊，成为国内生物学界一份极具影响力的刊物。
由于北方生物学迅猛发展的影响，南方生物学研究也逐渐开展起来。1929年，国立中山大学农村植物研究所成立，陈焕镛主持其事，研究人员专门搜集两广、湖南的植物，其中，以对海南岛的采集规模最大、收获最丰，所得标本不下10万号，成为当时国内最大的研究基地之一。
1930年，享有盛名的中央研究院植物研究所与北平研究院植物研究所先后成立，分别由秦仁昌、刘慎锷负责。前者1934年后在罗宗洛主持下，扩充内容，相继设立分类学，生理学、藻类学、真菌学、形态学等研究室，使得研究范围逐渐向纵深扩展。后者则主要从事对我国西北部与北部植物的研究。
此外，比较有名的研究机构还有中央研究院自然历史博物馆与西部科学院，前者主要进行分类学、寄生者及海洋生物调查研究，后者则由中国科学社于1930年在重庆北碚创建，是我国西部最早设立的一个生物研究机构。
随着各方面专项研究的进展和研究队伍的壮大，1933年，中国植物学会在重庆北碚召开了成立大会，其专刊《中国植物学会杂志》每年出版1卷，每卷4期，同时还发行不定期的英文刊物，向国外植物学界介绍我国的研究成果，以增进交流，扩大影响。两年后，中国动物学会也于北平宣告成立，至抗战前夕，会员已达100余名。
抗战爆发后，各大机构纷纷西迁，研究工作受到了一定阻碍，但随着一些新机构如“西北植物调查所”、“云南农林植物研究所”等的设立，生物学继续保持了较好的发展势头。至1948年，中央研究院的81名院士中，生物一组就占了25名之多，几乎达到了三分之一。他们之地中大多数都是中国现代生物学各相关学科的创始人，在各自的领域里均作出了突出的贡献。
下面，分类对各领域的主要成绩作一概述。
1.植物分类学 在我国现代植物学中，植物分类学的研究起步最早，而这在很大程度上要归功于我国著名植物分类学家、植物分类学的奠基者陈焕镛教授。我国植物分类学的发展，是与他的名字分不开的。
陈焕镛（1890—1971），广东新会县人，自小随父亲在美国长大并受西式现代教育，1919年获哈佛大学科学硕士学位，1920年学成归国，先后在金陵大学、东南大学、中山大学任教。1927年，他出任中山大学植物学系主任，在此期间，他多次率队赴香港、广州北江、鼎湖山等地采集标本，短短的一年时间之内，便搜集到珍奇标本2000余号，为日后的研究准备了充分的材料。1928年，他亲手创建了中山大学农林植物研究室，并陆续创建了植物标本室、图书室、植物标本园及实验队，使之迅速成为南方植物学的一个重要基地。
为了更进一步展开研究，从1928年7月至1934年2月，陈焕镛率领中山大学农林植物研究所采集队，在广东全省范围内展开了规模宏大的采集工作，采集次数达90多次，历时2113天，足迹遍及全省五分之三的地区，所得标本28967号之多，不论在科、属、种数上均超过香港植物园50年所采集的标本数。[10]截至1938年，该所储存的珍贵植物标本已达15万余号，跃居全国同行领先地位，也为赶超世界权威机构奠定了基础。
在丰富的标本基础上，1930年，陈焕镛主持的农林植物研究所编辑出版了植物分类专刊Sunyatsenia中山大学农林植物研究专刊，成为我国首次发行的英文版植物学学报，在国内外植物学界产生了深远影响。
1929—1937年，他与胡先骕合作，出版了5卷本的《中国植物图谱》，成为研究植物分类学的重要参考书。
由于在这一方面的巨大成就，1930年，陈焕镛应邀出席在印度尼西亚首府雅加达举行的第四届太平洋科学会议。同年，又受我国政府及学术团体的派遣，作为中国五人代表团团长，出席在英国剑桥大学召开的世界植物学第五次大会。正是基于我国植物学的较大进展，大会议程特增加了中国植物研究这一议程。在大会上，陈焕镛代表我国植物学界作了《中国近十年来植物科学之发展概况》的发言，详细介绍了我国植物学研究的成就，引起了各国代表的广泛关注，他们听完发言后，纷纷表示支持我国的植物研究工作，同时大会还推举他与胡先骕为国际植物命名规律委员会委员。1935年，他又出席了在荷兰召开的世界植物学会第六次大会，并被大会选为世界植物学会常务委员会副主席。
2.植物形态学 植物形态学也是这一时期发展较快的一个领域。从1922年起，张景钺等人便致力于此一领域的研究，对植物形态的发生与形成、实验光线对植物发生与特化的影响，提出了一整套全新的见解，从而成为这一领域的卓越奠基者与研究骨干。
各类植物的具体研究：
蕨类植物方面，主要的成就是秦仁昌编辑出版了《中国蕨类植物图谱》，共4卷，详细阐述了各类蕨的特性，并附有大量的图谱。这是当时蕨类研究的最重要书籍。
藻类植物研究起步较晚，进入20世纪30年代后才有所起色。其中，李良庆的淡水藻研究、曾石奎的海藻研究比较突出，发表的专论达10余篇之多。
菌类植物的各个种类，此期也都展开了研究，戴芳澜、邓叔群等人最有成绩。其范围涉及到竹鞘寄生菌、白粉病菌、赤星锈病菌、藻菌、茯苓等各类，而且在每个领域都有独到的贡献。邓叔群主要研究的是黏菌、纵裂菌、黑彀菌、盤子菌、多孔菌、木耳科菌、多刺菌等类菌。进入30年代以后，菌类研究队伍逐渐壮大，沈其益的半知菌研究、王云章的锈菌研究、贺俊峰、王明德的华北真菌研究、阎贺玉的黑穗病菌研究都取得了一定的成绩。
1.动物遗传与行为学 这一方面最有成就的是金鱼遗传学领域的研究。主要成就者陈桢（1894—1957），为我国早期著名的生物学家，鱼类遗传学的先驱者，动物行为学的创始人之一。
陈桢早年留学美国，师从摩尔根，专议遗传学，回国后即任东南大学农学院动物系教授并兼中国科学社研究员。
在实验方法上，陈桢以1900年西方学者重新发现孟德尔遗传定律之后，用不同的观点与方法研究遗传问题的经验为基础，进一步提出联合运用实验交配法、胚胎学、细胞学和生物统计学的方法，这在当时可谓是一大创举。
自1923年起，陈桢就开始研究金鱼的演变问题。他先后调查和观察了南京、扬州和上海所有金鱼玩赏家多年来所收集珍藏的稀有品种的标本及其饲育场，并以通讯方式收集天津、苏州与广东等地的金鱼品种资料，基本上掌握了全国所有常见的品种及大部分的稀有品种资料。
在此基础上，1925年他写成《金鱼外形的变异》，发表在《中国科学社生物研究所论文丛刊》上，一时引起了国内外的广泛称赞，时至今日，仍被当作动物遗传学的经典实验事例。
此后，陈桢的劲头更足，研究愈加深入。他对金鱼的交配，用细胞学与胚胎学的方法进行了一系列大胆的实验，在金鱼的变异、发育、遗传、进化等各方面都提出了系统的看法与主张，先后发表专论10多篇，许多都达到了世界领先水平。
动物行为学研究，也是陈桢着力攻克的一个重大课题。在当时，这仍是一门新兴学科，只在一些先进国家才开展有这种研究。为了填补我国的这一空白，1931年，陈桢在清华招收了我国第一批动物行为学研究生。1935年后，他又将蚂蚁社会对个体活动（主要是筑巢）的影响这一无人涉足的崭新课题，列入自己的研究计划。经过一系列的反复实验，他提出：“社会性的增进在蚂蚁中比在人类或其他动物（鼠、母鸡、金鱼）中要大得多”，其原因则是“蚂蚁远较人类、狐、母鸡、金鱼具有更高度的社会性的缘故，以致它们更容易受到隔离或成群的影响”，而“蚂蚁群体的大小对于个体活动工作效率的影响基本上是没有区别的”新见解[11]。与此同时，他还注意到，蚂蚁的筑巢能力随个体而异，因此，他便着重探讨“蚂蚁中的领导蚁与随从蚁之间的关系，检查领导蚁与随从蚁之间在生态和生理上的区别，研究被隔离的领导蚁和随从蚁的筑巢活动，组成人工的领导蚁群和随从蚁群，并作为整体来研究这些群体的行为”[12]。
这些研究，为我国动物行为学这一新兴学科的进一步发展，奠定了良好的基础。
2.昆虫学 这方面的成果较多。比较突出的有胡先甫的专著《中国昆虫名录》。它收录了当时全国的各类昆虫18000多种，不仅在国内，而且在世界生物学界也居于领先地位。
农业昆虫学方面的重要专论，以尤其伟的《中国虫害问题及其解决之我见》为代表。它列举了当时已调查的重要害虫278种，并提出了一系列的“防重于治”的解决方案，受到了同行的关注。
1934年10月，“昆虫趣味会”在南通成立，其主要活动便是讨论昆虫问题及搜集标本。该会自费创办的《趣味的昆虫》，1935年4月起发行，具有较高的学术价值。
1935年10月，我国昆虫学史上第一部较为全面、系统的基础理论专著——《虫学大纲》出版，作者是我国著名的农业昆虫学奠基人尤其伟。该书的内容丰富，他根据我国自己的材料，立足于中国的现实来构筑昆虫学体系，具有重要的学术价值。它的出版，为当时综合性大学和农科大学的昆虫学教学提供了较完备的教材，在国内外都产生了较大的影响。
3.微生物研究 在原生动物研究方面，王家楫等人取得了较大成绩。他们自1925年起，先后调查了南京及厦门的淡水和海水里的鞭毛虫、纤毛虫、根足虫、寄生鞭毛虫等，发表了有价值的专论10余篇。
细菌研究方面，汤飞凡最为突出，他先后担任过上海中央大学医学院教授、细菌学系主任、上海雷氏德医学研究院教授、细菌学系主任、英国国立医学院研究员等职，在美国的《实验医学》、《细菌学》、《免疫学》等杂志上，陆续发表了《疤疹病毒的免疫学研究和疱疹性脑炎问题》、《对疤疹致病因子的进一步实验》、《对狂犬病病毒和疱疹病毒的补体结合反应》等多篇专论，为细菌学、病毒学研究作出了重要贡献。
此外，秉志、董聿茂、寿振黄、何锡瑞等人分别在解剖学、普通无脊椎动物研究、鸟类及最高哺乳类研究方面，发表了一些有见地的论著，取得了一定的成绩。