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1823年12月21日，法布尔出生于法国南部阿韦龙省圣雷翁村一户贫穷农民的家中。在他3岁时，由于母亲要照顾年幼的弟弟，所以将他寄养在玛拉邦村的祖父母家。这里是个大农家，有许多比他年长的小孩。法布尔是个好奇心重、记忆力强的孩子，曾自我证实光是由眼睛看到的，并追查出树叶里的鸣虫是露螽。睡前最喜欢听祖母说故事，而寒冷的冬夜里则常抱着绵羊睡觉。法布尔长到7岁时，父母接他回家，送他进了村里的小学。1833年，法布尔随全家迁到本省的罗德茨市后，父母安排他去了罗德茨中学读书。然而，在法布尔的整个中学阶段，法布尔家为生计所迫，几度迁居，致使他的学业无法正常进行。
勤奋好学的法布尔并没有因此而荒废学业，他抓紧一切时间自学。15岁那年，他以公费生第一名考进亚维农师范学校，在学校住宿。由于上课内容太枯燥，他常趁自习时间观察胡蜂的螫针、植物的果实或写诗。毕业后在亚维农谋得一份教师的职位，从而开始了长达20余年的中学教师生涯。他一面努力任教，一面利用业余时间不知疲倦地做动植物观察记录，陆续通过文学与数学考试取得大学入学资格，并自修获得数学和物理学士学位。
1849年，法布尔任职科西嘉阿杰格希欧国立高级中学的物理教师。面对科西嘉丰富的大自然，他开始研究动、植物，与植物学家鲁基亚一起攀登科西嘉的每座山采集植物。回到亚维农任教后，法布尔于1854年取得博物学博士学位，他决定终生致力研究昆虫学，他的人生就此定向航行。但是经济拮据的窘境一直困扰着这位满怀理想的年轻昆虫学家，他必须兼任许多家教与大众教育课程来贴补家用。尽管如此，法布尔还是对研究昆虫乐此不疲，利用空暇进行观察和实验。他在《自然科学年鉴》发表的长期积累的成果——《节腹泥蜂习俗观察记》，博得广泛赞赏，人们公认他不仅纠正了以往权威学者的错误，而且阐发了独到的见解，开始引起科学界人士的注意。
这期间法布尔也以他丰富的知识和文学造诣，写作各种科普书籍，介绍科学新知与各类自然科学知识给大众。由于他原本就是很受欢迎的基础教育教师，也一直怀有科普写作的理念，这份热情透过墨水瓶与博学的知识，在30年间蜕变出95本介绍各种科学新知与新式技术的书籍，包括著名的《天空》、《大地》、《农业化学入门》、《极光》等书，上通天文下知地理，极受读者喜爱。法布尔生性淡泊、不求名利，即使常因埋首于研究、举止怪异而被人嘲笑，仍然我行我素，跟许多看则追求学术成就、实则仅图声望甚至名利地位的研究者相比，有很大的不同。法布尔深明此点，在自己的著作中常常不客气地抨击那些躲在学术象牙塔内的学者，他认为当时许多研究者虽然宣称他们致力于理论思考、解剖各种动物以了解生物组织及细胞构造，其实他们根本不懂得尊重生命、不了解生命的实质意义，而生命才是生物学的最根本精神所在。法布尔这种极具个人风格的治学态度，强调任何假设必须经过实验验证和实际观察才能下结论，决不轻言含糊归纳，以及字里行间随处流露的狂热与爱好，真可说是第一流的实验科学家。他的大众自然科学教育课程也深获好评，但是保守派与教会人士却抨击他在公开场合向妇女讲述花的生殖功能，而中止了他的课程。也由于老师的待遇实在太低，加上受到流言中伤，法布尔在心灰意冷下辞去学校的教职，隔年甚至被虔诚的天主教房东赶出住处，使得他的处境更是雪上加霜，也迫使他不得不放弃到大学任教的愿望。
1871年法布尔向他的好友、英国经济学家与哲学家米勒借了一笔钱，举家迁至亚维农北方的欧宏桔买了两亩大的一块荒地住下来。虽然这块地满是石砾且布满野草，但是法布尔非常喜欢这个自己拥有的小天地，他以普罗旺斯语称之为“荒石园”，将其视为“活昆虫实验室”。他在这里写作，观察昆虫行为，做昆虫实验。在这里，他经过4年努力，整理20余年资料写成的《昆虫记》第一卷，于1879年问世。此后大约每三年发行一册。
这位多才多艺的文人与科学家，前半生为贫困所苦，但是却未曾稍减对人生志趣的追求。在一篇以“荒石园”为名的文章中，法布尔以难得激昂的语气，回应外界对他的责难，并力陈他对科学与生命的深切思考，非常令人动容。
法布尔一生都致力于探索生命世界的真面目，发现自然界蕴涵着的科学真理。他不断表达对昆虫的爱，同时也表达着另一种爱——“对科学真理的挚爱”。这种爱给了他把对昆虫的兴趣变成昆虫学事业的勇气和力量。正因为他爱科学真理，所以他毕生恪守“事实第一”的首要原则；正因为他爱科学真理，所以他撰写《昆虫记》时，一贯“准确记述观察得到的事实，既不添加什么，也不忽略什么”；正因为他爱科学真理，他才把科学工作乃至一切工作的实证精神发展到极其严谨的地步：即使感到别人指出的错误有道理，他也要先通过观察实验验证一番，而后再欣然纠正自己的错误。
法布尔把未知世界比作处于黑暗之中的无限广阔的拼砖画面，把科学工作者比作手捉提灯照看这画面的探索者；他认为自己就是这探索者，一步一步地移动，一小块一小块地照亮方砖，使已知构图的面积逐渐增大。为认识真理而揭示真相，这成了法布尔一生的至高理想和崇高劳动，他为此感到幸福与安慰。他将一切品质和才华汇集在这种精神之下，为人类做出自己独特的奉献。
1907年，《昆虫记》第十卷问世了，这时法布尔已是83岁高龄的老人了。家人邀请法布尔的挚友和学界好友来到“荒石园”，为他举行一次小型庆祝会。消息传出，舆论为之震动，赞扬声此起彼伏，荣誉桂冠一个个飞向老人。法国文学界以“昆虫世界的维吉尔”为称号，推荐他为诺贝尔文学奖候选人。可惜诺奖委员们还没来得及作最后决定，便传来法布尔这位“以昆虫为琴拨响人类命运颤音的巨人”与世长辞的消息。