中國通史（第七卷） · 第九十三章生物學

第一節動植物專著 兩宋時期是中國古代生物知識進一步積累和蓬勃發展的時期。其主要標誌就是出現了大量有相當水平的動植物學者，其中尤以植物類居多，如歐陽修《洛陽牡丹記》、陸游《天彭牡丹記》、王觀《揚州芍藥譜》、范成大《梅譜》、劉蒙《菊譜》、蔡襄《荔枝譜》、韓彥直《橘錄》、陳翥《桐譜》等。這些著作分別記述各種園藝植物的品種、歷史沿革、性狀特徵和栽培方法等，在生物學史上都具有重要價值。例如，蔡襄《荔枝譜》是我國現存最早的一部有關荔枝的專著，全書7篇，書中所記32個品種，對其性狀特徵作了清楚的描述，對於考證現代荔枝品種源流有特別重要的參考價值。從中可以看出，作者的觀察是很仔細的，如正確地指出荔枝有「間歲生」、「仍歲生」和「半生半歇」的結果習性。此書還記載了由於顯著變異而產生的某些荔枝品種，並指出嶺南、四川、福建都產荔枝，但以福建所產荔枝品質最好。據此書記載，當時荔枝產量很高，除供國內食用外，還遠銷東南亞和日本等國。此外，如宋僧贊寧《筍譜》，可說是晉戴凱之《竹譜》的姐妹篇，記述了94種筍；陳景沂《全芳備祖》，前集27卷，後集31卷等，也都有豐富的植物學史料。在動物方面，如專門研究鳥類的《禽經》，相傳為春秋時代師曠所撰，晉張華注，宋陸佃始見引用。但從書中內容分析，此書可能是唐宋時代的託名之作。書中載有鷂、鶺鴒、錦雞等70多種鳥，分別記述各種鳥的名稱、形態、身體結構與生活環境，乃至遷徙及換羽的習性等，但以描述鳥類的生態為重點。這是我國最早的一部鳥類生態學著作。此外，這一時期的一些地區性動植物著作，如范成大《桂海虞衡志》記載了廣東、廣西、雲南、貴州等地動植物100多種，宋祁《益部方物略》記載了四川地區的動植物等，都有助於了解這些地區的動植物資源的情況。 南宋鄭樵在總結前人經驗的基礎上，提出了一套較為科學的動植物志及圖譜的編寫原則和方法，其中包括：（1）重視動植物名稱的研究，要「深究鳥獸草木之名」，「得鳥獸草木之真」，並以實物為準，做到名副其實；（2）主張深入實地觀察和採訪。「不問飛潛動植」，都要「明其品匯」，「通鳥獸之性狀，察草木之精神」；（3）明確「圖」與「說」的區別及其相互關係，「圖，經也；書，緯也」，並指出「蟲魚之形，草木之狀，非圖無以別」，特彆強調圖例對研究動植物的重要性；（4）凡著書雖采前人之書，但不囿於漢唐諸儒議論，必須「本乎心識」，「自有所得」，等等。①這些原則和方法，顯示出他反對因循，要求創新的思想，是應該給予充分肯定的。 第二節動植物形態和生態知識 這一時期關於動植物形態和生態的知識更為豐富和確切。如蘇頌《圖經本草》所附的動植物圖，都是按實物繪製的，其中的動植物圖譜，多數可作為鑑定這些動植物的科、屬、乃至種的依據。《圖經本草》原書已佚，但在唐慎微《經史證類備急本草》（簡稱《證類本草》）一書中，保存了《圖經①參見梁家勉：《中國動植物志的出現及其發展》，《科技史文集》第4輯，上海科技出版社1980年版。本草》的部分植物圖，由此可以略窺一斑。唐慎微《證類本草》的藥物圖也是按實物繪圖的，產地不同而形異者，則繪數圖，且每圖都注有產地。動物形態一般只繪一圖，有些動物也繪有數圖並註明產地。《經史證類備用本草》的圖例是我國現存最早的較完全的動植物形態圖。這種按類繪圖並可據圖採集動植物的方法對以後動植物形態學的發展也有較大影響。 由於宋代多次對本草學著作進行整理和修訂，促進了人們對野生植物的觀察和了解。例如，對於花的各部分名稱及特點有了更準確的記載。如《圖經本草》記載：漏盧「花黃，生莢端」，防風「五月開細白花，中心攢聚，作大房」，蚤休（即七葉一枝花）「蕊赤黃色，上有金絲垂下」等，不僅對花的形狀和顏色作了詳細描述，而且明確區分了花萼、花蕊、花絲、子房等，反映出當時對植物形態有了進一步的辨別和認識。又如，蘇頌描述使君子的形態為「其葉青」，「其莖作藤..三月生花，淡紅色，久乃深紅，有五瓣，七、八月結子如拇指，長一寸許，大類梔子而有五棱」①。明確指出了使君子為藤本植物及其花色變化和果實形態。沈括描述鉤吻：「其草蔓生，如葛；其藤色赤，節粗似鶴膝；葉圓，有尖，如杏葉，而光厚似柿葉，三葉為一枝，如菉豆之類；葉生節間，皆相對；花黃細，戢戢然，一如茴香花，生於節葉之間。」①鉤吻為纏繞莖，葉對生，黃花。沈括對其形態特點的描述是很生動和準確的。而利用植物的花和果實等繁殖器官的形色作為鑑別植物的依據，是植物形態學的一大進步。 在這一時期植物譜錄中，根據所記載的植物名稱和有關描述，一般都能辨別其種屬，這在生物學上也是很有意義的。如陳翥《桐譜》提到，白花桐是以其「花先葉而開，白色，心赤內凝紅」的特徵而命名的。由此可知他所說的「白花桐」是現在分類學上的白花泡桐。另外一種紫花桐，其「花亦先葉而開，皆紫色，而作穗，有類紫藤花也」，根據這種形態特徵，可知「紫花桐」是現在分類學上的絨毛泡桐。陳翥還記述了白花桐的一個變種，即「白花之小異者」②，基本上反映了其種屬關係。類似的認識和描述，在宋代的各種專譜以及鄭樵《昆蟲草木略》等著作中都有突出的反映。 在動物學方面，如《圖經本草》載錄有豐富的動物形態和生態知識。書中記載麝「形似獐而小，其香正在陰前」③，說明當時人們已觀察到麝（雄性）鼠蹊有麝香腺。再結合書中所載麝、獐這兩種鹿科動物的圖形，可以清楚地看出麝和獐都無角，獐無香腺的形態特徵。此書所載貝類等動物的形態也是相當準確的。關於動物生態和生活習性，在《圖經本草》中也有簡要生動的描述。例如，書中記載：「獐，今陂澤淺草有之」①；熊，「好攀緣」，「上高木」，「冬多入穴而藏蟄，始春而出」②。把獐、熊生活環境和熊冬眠習性描寫得十分清楚。又如對牡蠣的攝食方式和食性等也都有相當深刻的認識等等。此外，在陸佃《埤雅》、羅原《爾雅翼》、鄭樵《昆蟲草木略》等以詮釋動植物名物為主旨的著作中對動植物種類形態和生態也都有不少翔實的記載。①唐慎微：《證類本草》，人民衛生出版社1982年版，第239頁。 ①見胡道靜校註：《夢溪筆談校證》，古典文學出版社1957年版，第1040頁。②潘法連：《桐譜選譯》，農業出版社1983年版。 ③見唐慎微：《證類本草》，第369頁。 ①②分別見唐慎微：《證類本草》，第386、371頁。 第三節遺傳與變異 兩宋時期由於果木、花卉、觀賞動植物等園藝業的發展，人們積累了更加豐富的遺傳變異知識。 這一時期關於生物變異的記載是很多的。如蔡襄在《荔枝譜》中列舉出荔枝品種的多樣性和變異性。他說：「荔枝以甘為味，雖百千樹莫有同者」，同一品種也存在著個體差異。劉蒙在《菊譜》中曾描述了菊花有35個品種。關於菊花的變異，他說：「花大者為甘菊，花小而苦者為野菊，若種園蔬肥沃之處，復同一體，是小可變為大也，苦可變為甘也。」沈括曾說「諸越則桃李冬實，朔漠則桃李夏榮，此地氣之不同也。」③這些不僅反映出對生物變異的普遍性有了進一步的認識，而且更明確地認識到生物的變異與生物的生活環境有著密切的聯繫。 更為重要的是，人們在實踐中利用能夠遺傳的顯著變異，主動地去培育新品種。例如，北宋中期洛陽出現一種「潛溪緋」牡丹。它原出「潛溪寺」，「本是紫花，忽於叢中特出緋者，不過一二朵，明年移在他枝」①。這顯然是一種突變。他如「御黃袍」、「洗妝紅」等牡丹，也都是由突變產生而由人工加意培育出來的。不僅如此，當時的種花人還對用突變加選擇去培育新品種的寶貴經驗作出了總結。例如，劉蒙《菊譜》中寫道：「嘗聞蒔花者云：花之形色變異如牡丹之類，歲取其變者以為新。」這反映出通過連年選擇變異植株可以創造出新類型的樸素進化觀，也完全符合關於遺傳、個體變異和人工選擇是生物及品種類群不斷豐富的基礎這一現代遺傳學的重要理論。北宋歐陽修的《洛陽牡丹記》還提到：「姚黃未出時，牛黃為第一；牛黃未出時，魏花為第一；魏花未出時，左花為第一。左花之前，唯有蘇家紅、賀家紅之類，皆單葉花，當時為第一。自多葉（重瓣）、千葉花出後，此花黜矣，今人不複種也。」指出了重瓣和多瓣花都是從單瓣花逐步演化而來的。陸游《天彭牡丹記》、劉蒙《菊譜》等專譜中也都有類似的記載。宋神宗元豐五年（1082），周敘《鄞江周氏洛陽牡丹記》中提到：「間金，千葉紅花也，微帶紫而類金系腰。開，頭可八九寸。葉，間有黃蕊，故以間金目之。其花蓋黃蕊之所變也。」這裡說的是一種叫「間金」的多瓣牡丹，開的紅花稍帶紫色，很像另一個品種「金系腰」，但在數層花瓣中夾雜著黃色雄蕊，所以稱「間金」。它的花瓣是由黃色雄蕊變成的，從而科學地解釋了花瓣增多的原因。這是世界生物學史上最早發現雄蕊可以變成花瓣的文獻記載②。 第四節對大型真菌與微生物的認識和利用 在顯微鏡問世以前，「菌」的概念主要是指那些肉眼可見的大型真菌。 寇宗奭《本草衍義》中記載：「茯苓乃樵砍訖多年松根之氣所生，此蓋根之③《夢溪筆談校證》卷26。 ①歐陽修：《洛陽牡丹記》。 ②姚德昌：《從中國古代科學史料看觀賞牡丹的起源和變異》，《自然科學史研究》第1卷第3期，1982年。 氣味，噎郁未絕，故為是物」，「松既樵矣，而根尚能生物乎？答曰：如馬勃菌、五芝、木耳、石耳之類，皆生於枯木、石、糞土之上，精英未淪，安得不為物乎」。①雖然當時還難以了解菌類的繁殖體（孢子），但這裡明確指出茯苓是松根上腐生的大型真菌，並把多種菌類的腐生習性作了科學的概括，這種對菌類生物學特性的精闢論述是難能可貴的。蘇頌《圖經本草》進一步指出「茯苓出大松下，附根而生，無苗、葉、花，實作塊如拳，在土底」②。這不僅說明茯苓是附生植物，具有生長在松樹下面的習性，還描述了它是由堆積成團「作塊」的菌絲組成的形態特點。此書還記有如何發現和採掘茯苓的方法。如說「今茶人采之法，山中古松久為人斬伐者，其枯折槎枿，枝葉不復上生者，謂之茯苓」③，即在砍伐多年且不再萌發枝葉的老松樹的枯折根株上，可能有茯苓。遇有這種松樹「即於四面丈餘地內，以鐵頭錐刺地，如有茯苓，則錐固不可拔。」④茯苓的利用也是歷史悠久的。《圖經本草》記載，把茯苓製成末，浸在酒和蜂蜜中，封之，「無泄氣」，冬五十日，夏二十五日，就成了「其味極甘美」的茯苓酥，再製成手掌大的餅，即可食用。茯苓是富有營養的食用菌，近年來，人們發現，從茯苓中提取的多糖，對某些癌症有明顯的抑制作用①。此外，《圖經本草》對豬苓、菰草、冬蟲夏草等，都有精彩的記述。 陳仁玉於淳祐五年（1245）寫成的《菌譜》是中國最早的菌類專著。書中主要記載產於浙江的松蕈、竹簟、鵝膏等11種大型真菌，並較詳細地描述了這些真菌的形態、生長習性、生態等以及它們的可食用性。有的大型真菌還可資以鑒其種屬②。此外，《菌譜》還記有誤食毒菌的中毒症狀及治療方法。如說「鵝膏蕈生高山中，狀類鵝子，久而散開。味殊甘滑，不減稠膏。然與杜蕈相混。杜蕈者生土中，俗言毒氣所成，食之殺人」，「凡中其毒者必笑，解之宜以苦茗雜白礬，勺新水並咽之，無不立愈」。 這一時期，特別是通過農業生產實踐也積累了不少微生物學知識。如陳旉《農書》中較詳細敘述了用粃糠、斷槁落葉和由它們燒成的灰，並與麻子餅一起漚制肥料的方法。陳旉在記述這一漚制過程時寫道：「如作曲樣，候其發熱，生鼠毛」③。表明當時已意識到肥料的漚制和用穀物釀酒有共同特點，並描述了黴菌菌絲生長的情況。實際上這都是微生物的發酵作用④。陳旉《農書》還提到：撒石灰泥中，「以去蟲螟之害」⑤，即是用石灰消毒種子的方法。兩宋時期的生物學成果是多方面的，除上述者外，如對白蠟蟲、紫膠蟲與五倍子蚜的研究、飼養和利用，杜綰《雲林石譜》對魚化石的記載，沈括、朱熹對螺蚌化石堆積的論述，吳簡、楊介、宋慈對人體解剖的認識，等等，也都獲得不少重要發現和傑出成就。此外，關於遼朝、金朝等統治地區一些①見唐慎微：《證類本草》，第297、296頁。 ②見唐慎微：《證類本草》，第297、296頁。 ③唐慎微：《證類本草》，第296頁。 ④唐慎微：《證類本草》，第296頁。 ①趙根楠：《茯苓古今談》，《植物》1980年第5期，第16頁。 ②苟萃華等著：《中國古代生物學史》，科學出版社1989年版，第159頁。③見萬國鼎：《陳旉農書校注》，農業出版社1965年版，第45、56、27、31頁。④苟萃華等著：《中國古代生物學史》，第161頁。 ⑤見萬國鼎：《陳旉農書校注》，農業出版社1965年版，第45、56、27、31頁。動植物如海東青、牛魚、跳兔、回鶻豆、西瓜、旱金花、鐵腳草等的記述，也豐富了這一時期生物學的內容。