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1901年9月19日，正当20世纪拉开序幕之时，贝塔朗菲降生在维也纳一个古老而又赫赫有名的家族之中，其家族史可溯源到几个世纪以前，也许正是他那古老的家族，孕育了他日后对历史学的浓厚兴趣。贝塔朗菲的父亲，古斯塔夫·冯·贝塔朗菲(Gustav Von Bertalanffy，1861-1919)是一个杰出的铁路管理人员，他的母亲夏洛特·沃吉尔(Charlotte Vogel)是维也纳一个富裕出版商的女儿。由于贝塔朗菲的哥哥姐姐都曾不幸夭折，所以贝塔朗菲受到了母亲极其细心的照料，10岁以前，他一直在家里接受私人教育。
少年时期，贝塔朗菲的父母离异，并又各自重新组织了家庭。贝塔朗菲随母亲与继父爱德华·卡普兰(Edward Kaplan)一起生活。像他的生父一样，卡普兰也是一个杰出的铁路管理人员。在度过初始的一段冷漠期之后，贝塔朗菲开始欣赏继父及其母亲生活圈子中的朋友，朋友中有艺术家、学者、科学家等，这使贝塔朗菲从小就受到学术氛围的熏陶。
在大学预料学习阶段，贝塔朗菲即涉猎了荷马、柏拉图、维吉尔(Virgil)等人的著作，还接触到拉马克、尔文达、马克思、斯宾格勒等人的理论，并且掌握了数学中的微积分。此时他的爱好广泛，兴趣还未定型，这从他还尝试写过诗、戏剧和小说中得到证明。在一个小型的家庭图书馆中，他熟悉了显微镜，同时开始练习动植物的解剖。贝塔朗菲早期对生物学的兴趣，显然与环境的熏陶有关。母亲的朋友、也是他们的邻居，保罗·卡默勒(Paul Kammerer，1880-1926)先生是一个生物学家，信奉拉马克主义，他经常与贝塔朗菲一起讨论生物学问题，这对贝塔朗菲日后生物学观点的形成有着重要的影响。也许是得益于这种与众不同的求学生涯，使得贝塔朗菲能自由地涉猎广阔的知识领域，从而为他以后的博学和跨学科研究打下了良好的基础。尽管在大学预科学习时，贝塔朗菲经常缺席，但他最后毕业时仍保持了优异的学习成绩。
在因斯布鲁克(Innsbruck)大学度过短暂一段时期之后，贝塔朗菲注册进入维也纳大学。在那儿，他被科学和哲学所强烈地吸引，并参加了由科学家和哲学家共同组成的维也纳小组的讨论会，这个小组的领袖人物就是维也纳大学哲学的教授、逻辑实证主义学派的创始人石里克。对于贝塔朗菲来说，当他系统地踏进哲学门槛之际，首先受到的正是逻辑实证主义学派的强烈影响。贝塔朗菲一生都敬重仰慕石里克，但这并不妨碍他对石里克所代表的哲学观点的反驳。逻辑实证主义认为，哲学应当同科学联姻，与形而上学分离，因此就要抛弃宗教、伦理学等有关人类价值的问题，忠实于严格客观的经验事实。正是在这一点上，贝塔朗菲反驳道，事实上，每一个科学上的努力都要受到当初决定从事这场努力的出发点的影响，对这一基本偏见存在的否认，就是一种伪善或道德白痴。绝对的科学客观性是一种神话，而对于人类价值没有任何兴趣的科学家也只能是一种机器人。贝塔朗菲一生的研究事业都与这种基本态度密切相关。
在生活的道路上，青年贝塔朗菲很快就领略了爱神的魅力。1924年，贝塔朗菲遇到了后来成为他妻子的姑娘，玛丽·鲍尔，相遇后短短的接触，使他们很快成为志同道合的朋友与恋人。玛丽是一位金发碧眼、柔嫩美丽的女孩。她是维也纳一位商人的女儿，已从大学预科毕业，并通过了大学录取考试，正在考虑选择数学或医学职业。但是正如她多年以后所回忆的，我没有进入大学，因为我的生涯已与贝塔朗菲融为一体。确实，几乎从他们第一次相遇起，她就成为他的一部分，他的每项成果无一不留下她的影响的印记。他们于1925年3月结婚，婚后有一男孩，以后成为生理学家。
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