清朝生物学.doc

清朝生物学生物学在清代基本上仍处于较原始的描述性的知识积累阶段，尚未形成一门系统的和独立的学科。但是，人们对于动植物形态和分类的认识已有较大发展，同时，在动植物生态学、人体解剖生理学以及遗传育种等方面，都得到了提高，取得了新的成就。第一节动植物形态知识关于动植物形态的知识，与以前一样，在清代大都是在药用和农用实践中积累起来的。如，赵学敏本草纲目拾遗记载了许多与生物学有关的内容。该书很重视植物的“名”，每种植物凡有别名和土名等都给予记录，而且有些植物就是以形态特点命名的，如龙须藤、刺儿菜、金钱草、胖大海等，至今都还流传于民间。该书对于动植物形态的描述也相当细致和准确。如元宝草，“一茎直上，叶对节生，如元宝向上，或三四层，或五六层”，金莲花“花色金黄，七瓣两层，花心亦黄色，碎蕊，平整有尖，小长狭，环绕其心”，鸬鹚“形如鹅而色黑面红”，“水乡人家多养之以捕鱼”，带鱼“出海中，形如带，头尖尾细”，“无鳞，身有涎，干之作银光色”，并指出鲛鱼种类很多。此外，对许多贝类动物如田螺、蛤蜊、蚬等的形态习性也都有翔实的描述。在清代，关于家养动物形态也有不少仔细的观察和深入的研究。如张宗法三农纪指出，猪“喙短扁，鼻孔大，耳根急，额平整，腰背长，肷膛小，尾直垂，四踶齐，后乳宽，毛稀者易养。喙长则牙多，不善食”，“耳根软，不易肥，鼻孔小，翻食，首皱，蹄曲，不易壮”，鸭“形有大、小、高、矮，色有黑、白、黄、苍、褐、花等”，“口中五龄者生蛋多，三龄者次之”，鹅“首方目圆，胸宽身长，翅束羽整，喙齐声远者良”。这些都表明猪、鸭、鹅等的外部形态与其生长好坏有着密切的关系，对家畜家禽饲养业具有重要的指导意义。 赵学敏：本草纲目拾遗，人民卫生出版社1963 年版。第二节生物分类学赵学敏本草纲目拾遗中所反映的动植物分类，基本上承袭了李时珍本草纲目的分类方法。但作为“拾遗”之作，其中所记动植物的不少种类，还是第一次记载的，如罗汉松、鸡血藤、胖大海、金鸡勒等。汪灏等编著的广群芳谱（1708 年），是一部植物学专著，增加和调整了明代王象晋群芳谱中植物的种类和类目，并略去了非植物的鹤鱼谱等专谱。此书将植物分为谷、桑麻、蔬、茶、花、果、木、竹、卉、药十目，其分类体系是以生活应用为主要标准。吴其浚植物名实图考则对植物分类学有更大的贡献。第三节吴其浚植物名实图考继广群芳谱而出现的吴其浚植物名实图考及其姊妹篇植物名实图考长编，是具有很高学术价值并产生广泛影响的植物学著作。植物名实图考与以前记载有植物知识的农学和医药学著作不同，是一部内容丰富并集中反映植物本身生物学特性的专著。这部著作的特点：一是此书虽采用了许多前人的资料，但并不局限于辑录前人的解释，而主要根据作者自己对各种植物所进行的实地观察和研究。他反对“耳食”，主张“目验”，以求达到实事求是的结果。因此他的描述能清楚地说明各种植物的形态及生态习性，使读者易于辨认植物的种类。二是此书采用了图文并茂的形式。作者广泛采集植物标本，精绘植株图形，基本上做到每物一图。“其精确者往往可资以鉴定科属”，有些还可考订到“种”。吴其浚根据实物考证，绘图说明，增补和改正了本草纲目中相当不少的阙略和谬误。书中著录植物的范围是相当广泛的，涉及我国19 个省，尤以所记江西、河南、云南、贵州等省的植物最为丰富。其所记植物种类从数量到地理分布都远远超过了历代本草书。三是在植物分类上较前一阶段又迈进了一步。植物名实图考记载植物1714 种，分谷、蔬、山草、隰草、石草（包括苔藓）、水草（包括藻）、蔓草、芳草、毒草、群芳（包括寄生于一些木类的担子菌）、果、木等12类。其分类原则主要是以植物的形态（如草、木、蔓），生境（如山、石、隰、水），性味（芳、毒），用途（如谷、蔬、果）等为依据。这种按植物形态分类的特点，不仅表明早期植物学曾经历了以实用为主这个阶段，而且也反映植物学是经由农学和医药学的附庸而逐步走向独立发展的阶段。经过这一阶段以后，才有植物形态、生理、遗传等学科的迅速发展。因此，可以说吴其浚植物名实图考在开创中国近代植物学上具有承前启后的作用。另一部著作植物名实图考长编，成书于植物名实图考之前，共记载植物838 种，其分类除没有“群芳”一类外，基本上与植物名实图考相同，但次序不完全相同。此书是全面辑录历代古书中有关各种植物的资料，重点收载各种植物的形态描述，生长习性，用途等，以及历代专谱，如芍药谱、牡丹谱、荔枝谱、打枣谱、蚕书等等。这些专谱各有特点，都是珍贵的生物学文献。 参见刘昌芝：吴其浚植物名实图考在植物学史上的地位及其科学思想，载张履鹏等编吴其浚研究，中州古籍出版社1991 年版。 德E毕施奈德著，石声汉译：中国植物学文献评论，商务印书馆1957 年重印本。 参见刘昌芝：吴其浚植物名实图考在植物学史上的地位及其科学思想，载张履鹏等编吴其浚研究，中州古籍出版社1991 年版。第四节植物生态学清代学者对植物与环境的关系也有了较多的认识。赵学敏在本草纲目拾遗中写道：苦草“生湖泽中”，水杨柳“生溪涧水旁”，翠羽草“性最喜阴湿”，神仙对坐草“山中道旁皆有之”等等。以上列举的植物，有的适合在水中或水旁生长，有的适合在陆地上生长，有的喜阴，有的喜阳，不同植物对环境条件的要求是不同的。在植物生态学上，性喜阴湿的植物（如翠羽草）称为阴生植物；性喜阳光的植物（如神仙对坐草）称为阳生植物。陈淏子（1612？）通过花木栽培实践，对于植物与生态环境的关系作了深入研究。他在花镜（1688）中指出：“花之喜阳者，引东旭而纳西晖；花之喜阴者，植北囿而领南薰”，“凡植之而荣者，即纪其何以荣；植之而瘁者，必究其何以瘁。宜阴、宜阳、喜燥、喜隰、当瘠、当肥，无一不顺其性情，而朝夕体验之。”花镜记载了陈淏子在园艺方面的许多宝贵经验，是我国古代园艺学的一份重要文献。 赵学敏：本草纲目拾遗，人民卫生出版社1983 年版。 阵淏子：花镜，农业出版社1963 年版。第五节植物生理学清代学者对于水在植物生命活动过程中的作用，以及一些矿物质作为肥料促进植株繁茂生长的作用，已有进一步的认识，并将之运用于农艺实践中取得了显著的效果。花镜指出移栽花木“若大树，趁春初未发芽时，或霜降后，根旁宽深掘开，斜将钻心钉地根截去，惟留四边乱根，转成圆垛，仍覆土筑实，不但移栽便，而结实亦肥大。”这里说的是要把较大果树的一侧钻心钉地根截去，促进靠近茎干的支根和侧根发育，而使水分和养料的吸收逐步过渡到“四边乱根”来完成，加上移栽选在春初未发芽或秋后落叶时，树冠蒸发水分最小，这样就保持了水分平衡，因而更易于成活。花镜所载凤尾蕉“冬亦不凋，如少萎黄，即以铁烧红钉其木上，则依然生活。平常不浇壅，惟以生铁屑和泥壅之自茂，且能生子，分种易活”。铁元素是形成叶绿素的必要条件之一，植物缺铁，叶片就会变为黄色。上述用铁治疗萎黄的方法是十分正确的。该书又记载种牡丹时“冬日以钟乳粉（碳酸钙）和硫磺少许，置根下有益”，“凡花欲催其早放，以硫磺水灌其根，便隔宿即开”。汪灏广群芳谱亦载牡丹“常在八九月时，隔二年一次取角屑、硫磺，碾如面，拌细土粉，挑动花根，壅入土一寸，外用土培约高二三寸，地气既暖，入春渐有花蕾”，“冬至日研钟乳粉和硫磺少许，置根下土中，不茂者亦茂”。表明人们已从实践中了解到铁、硫、钙等都是植物生长发育过程中不可缺少的元素。现代生理学已证明，硫直接参与含硫的维生素以及辅酶A的代谢作用，因此，硫对植物的生命活动是很重要的。钙是构成细胞壁的一种元素，细胞壁的胞间层就是由果胶钙组成的。如果缺钙，植物生长会受到抑制，严重时根头茎端甚至会溃烂坏死。由此可见，古人用硫磺、钙粉等促进开花和使果木生长繁茂是很有道理的。 陈淏子：花镜“移花转垛法”，农业出版社1963 年版。 陈淏子：花镜“变花催花法”。 苟萃华等著：中国古代生物学史，第104105 页，科学出版社1989 年版。第六节对动植物生长习性的观察与研究关于植物的开花习性，清代学者不乏生动形象的记录。如陈淏子指出，向日葵“每干顶上只一花，黄瓣大心，其形如盘，随太阳回转，如日东升则花朝东，日中天则花直朝上，日西沉则花朝西”，对向日葵向光性的观察完全正确。他在花镜中还谈到嫁接时“树以皮行汁，斜断相交则生”。这种解释符合砧木和接穗是通过两者木质部和韧皮部的营养输送达到嫁接成活的。说明他对嫁接生理已有较深的认识。陈淏子又说：“如以本色树接本色，惟以花之佳，果之美者接，自不待言矣。若以他木接，必须其类相似者方可。”明确提出了品种间嫁接时，远缘种类在同科或同属间都可互接的原则，并且已注意到植物间亲和力与嫁接成活的关系。关于动物的生态习性，这一时期也有很多有价值的见解。如康熙帝在鸟舌一文中谈到啄木鸟时说：“惟啄木之舌，其根通于脑后，其尖逾引逾伸，长出于咮寸余，树中虫蠹虽潜藏穴隙，皆伸其舌钩取之。又有一种蛇头鸟，其颈项甚长，其舌亦如啄木，每为鹰鹞击擒，辄伸其舌以刺，鹰鹞负痛，力一少纵，则逸而逝矣。”这段话明确指出了啄木鸟的鸟舌适宜在树中觅食，蛇头鸟的鸟舌适宜对天敌的防卫，注意到了动物的形态构造与环境的适应关系。这一时期对于海洋动物生活习性的观察和认识更为深入。如有些文献记载比目鱼“身扁，喜贴沙上”；旗鱼“鼻头一刺，长二三尺”，“水面驱鱼如飞”，有时“船为所制”；飞藉鱼“两翼尚存，渔人伺夜深时，悬灯以待，乃结阵飞入舟中”，甚至“舟力不胜，灭灯以避”，利用飞鱼的趋光性，用灯光诱捕。此外，对于海鱼的生育方式，也有较多的发现。如古代已经知道鲨鱼的胎生现象，而清代郁永河的记载则更为明确：“鲨鱼一尾，重四五斤”，“庖人将剖鱼，一鲨从腹中跌出，剖之更得六头。以投水中，皆游去。始信鲨胎生。”又“鱼放卵，雄者为雌者放卵口中，卵不分散，故类繁”。毫无疑问，只有通过长期的观察和从事渔业生产活动，才能发现鱼口中孵卵的奇特现象。渔民为了指导水产捕捞，了解鱼类回游规律和掌握各种水产的汛期是很重要的。据广东新语载，“凡河豚以三月从咸海入者可食，以冬十一、十二月从淡江出者不可食”，说明当时已掌握了河豚的生活习性及适宜的捕捞时间。 陈淏子：花镜“花草类考”。 陈淏子：花镜“接换神奇法”。 陈淏子：花镜“接换神奇法”。 康熙几暇格物编。 屈大均：广东新语卷22。 台海使槎录卷3。 郁永河：采硫日记卷上。 屈大均：广东新语卷22。 屈大均：广东新语卷23。第七节遗传育种中国古代已经有了丰富的遗传育种经验，到了清代，人们更加有意识地利用生物普遍存在的遗传变异，实行人工选择，从而培养出各种优良品种。关于选择在育种工作中的重要性，已受到人们普遍的重视。如陈淏子在谈到种桃时说：“取佳种熟桃，连肉埋粪土中，尖头向上”，强调实生繁殖，必须选择佳种，播种时尖头向上，才易发芽。花镜共记载了牡丹131 个品种，芍药88 个品种，兰花35 个品种，菊花152 个品种，莲花22 个品种，荔枝75 个品种等，还描述了金鱼的许多品种，显示了我国古代选育植物和动物品种方面的突出成就。从中也可以看出，在人工选择过程中，生物类型可以发生很大的变化。赵学敏更明确地提出：“物生既久，则种类愈繁”，对于生物界的演变和物种的变异，有了更深入的认识和体验，并且举例说：“如石斛，一也。今产霍山者，则形小而味甘。白术，一也。今出于潜者，则根斑而力大。此皆近所变产。”清代在选择育种方面，还应用了单株选择法。据康熙几暇格物编记载，康熙年间乌剌地区的人曾发现“树孔中忽生白粟一科”，后用这棵白粟播种，结果“生生不已，遂盈亩顷。味既甘美，性复柔和”。从而培育出高产的优良品种。后来，康熙命人在山庄里试验，果然发现这种白粟的茎、叶、穗都比他种大一倍，而且成熟快，这种单株选择育种的成功，对康熙帝有很大启发，正如他所说：“想上古之各种嘉谷，或先无而后有者概如此。”此后，康熙帝又应用这种单株选择法，选育成功了一种早熟、高产、“气香而味腴”的水稻优良品种“御稻”，并“从此生生不已，岁取千百”，“内膳所进，皆此米也”。 陈淏子：花镜“下种及时法”。 赵学敏：本草纲目拾遗。 康熙几暇格物编。 康熙几暇格物编。第八节人体解剖生理学清代在人体解剖生理学方面有了较大的进展。如康熙帝为了了解西方有关人体结构及各器官功能方面的知识，曾令传教士白晋和巴多明进讲人体解剖生理学。白晋和巴多明根据英国医生和实验生理学家哈维的血液循环理论，以及法国解剖学家韦尔内（G.J.du Verney，16481730）、丹麦解剖学家巴特兰（T. Bartholin，16161680）、法国医生戴尼（Dienis）等人的著作，编译出一部关于人体解剖生理学的满文讲义，并附有多幅插图。康熙帝在听过白晋和巴多明进讲的解剖学及阅读了这二人进呈的十几条解剖学原理和附图后，命将这些讲义及插图整理缮写，并译成汉文，各装订成册，录写副本。白晋和巴多明编写的讲义，反映了西方人体解剖生理学方面较新的成果，但遗憾的是，这部讲义并未公诸于世，只限宫廷有关人员参阅，未能产生更广泛的影响。现在可在丹麦哥本哈根皇家图书馆，伦敦英国图书馆，法国巴黎国立图书馆等处见到的满文本周身血脉图及其复制件，可能就是当时白晋、巴多明所编讲义的部分内容。康熙二十八年（1689），西藏刊印了桑杰加措编著的蓝琉璃，这是藏医名著四部医典的注释本。康熙四十三年（1704）又由名画师绘制成医用彩色挂图79 幅，其中有神经