中國通史（第四卷） · 第四十六章生物學
生物學是研究生物的結構、功能與探索生命活動規律的科學。我國古代生物學是與農學和醫學緊密聯繫在一起的。遠古以來，人們在長期的生產鬥爭與日常生活中，特別是在採集、漁獵、植物栽培、動物馴養以及醫療實踐中，逐漸積累了豐富的生物學知識。從春秋戰國到秦漢時期，對於動植物（包括人體）的形態結構、生理功能、生態環境，生物的發生與進化等許多方面，都有了較全面的和準確的描述，並且進行了較系統的或帶有理論性的總結，從而為生物學的深入研究與進一步發展奠定了基礎。
第一節生物分類
自然界的生物形形色色，千差萬別，表現了無與倫比的多樣性與複雜性。人們很早就認識到「方以類聚，物以群分」①的道理，並在大量觀察與比較的基礎上，根據生物體的共同點和差異點，將生物區分為具有一定從屬關係的不同種類不同等級的系統。《周禮·地官》中把生物分為動物與植物兩大類，動物又細分為毛、鱗、羽、介、臝五類，植物則細分為皂、膏、核、莢、叢五類。此外還有「小蟲」和「大獸」，「百卉」、「百穀」、「百果」、「百蔬」、「百藥」等根據形態和用途而類聚群分的簡單分類法。我國現存最早的一部辭書《爾雅》，較集中地反映了先秦至漢初學者的分類觀點。《爾雅》將植物分為草、木兩大類，草類著錄草本植物一百九十餘種，木類著錄木本植物七十餘種。在區分植物方面，《爾雅》發展了「比物醜類」①的「相醜」概念，提出「葦醜芀葭華（葦花）」②，「槐棘醜喬，桑柳醜條，椒■醜莍（聚生的莍果），桃李醜核」③等，用一種植物或植物體的某些部分為代表，來類比或標識形態相似或親緣關係相近的植物。其中「醜」字，可以說是我國最早的相當於「植物分類」的專門術語。在《爾雅·釋木》中還按植株形態提出木本植物的三型：高聳的「喬木」，叢生的「灌木」和無枝的「檄木」（棕櫚科植物），前兩個名詞一直沿用至今。《爾雅》著錄動物三百餘種，將動物分為蟲、魚、鳥、獸四大類，蟲類相當於無脊推動物，魚類相當於魚綱、兩棲綱和爬行綱等變溫動物，鳥類基本上為鳥綱，獸類為哺乳綱。在蟲、魚、鳥、獸之下，還有較細的分類，如獸類中分別收有鹿、虎、熊、狸、猩猩、馬、鼠、牛、羊、犬、豕等以及相關的各種動物名稱，其收錄方式相當於現在所說的「目」和「科」，即鹿科、貓科、熊科、牛科、靈長目、馬科、齧齒目、牛科、羊科、犬科、豬科。這種分類方法比較完整地反映出動物分類階元思想，有許多內容符合於近代的分類體系。《爾雅》中給出的一些定義，如「二足而羽謂之禽」、「四足而毛謂之獸」①等，簡明扼要，相當準確地概括出所定義生物的基本特點。《爾雅》記載的生物的分類命名，有些使用單名，有些使用復名，如「壺棗、白棗、酸棗、羊棗、大棗、無實棗」，「桑蠶、樗蠶、肖蠶」，「鼢鼠、鼸鼠（黃鼠）、鼶鼠（旱獺）、鼮鼠（花鼠）」等，這些名稱相當於將物種的屬名與種名結合起來，蘊含有用「二名法」來定種名的思想。《爾雅》雖然是一部訓詁著作，但其中有關生物的分類與描述，基本上體現了自然分類原則，對後世生物分類學的發展產生了深遠的影響。
除《爾雅》的分類系統外，為適用於不同的實踐需要，還有一些偏重人為性質的分類標準。例如，《神農本草經》中根據對人體的作用，將藥物分為「上」、「中」、「下」三品。我國現存最早的字書《說文解字》，將九千三百餘字歸納為五百四十部。其中與動物有關的有牛、犬、羊、羽、蟲、豕、豸、虎、馬、鳥、鹿、魚、象、鼠、熊、燕、龜等部首，與植物有關的有草（艸）、竹、麥、木、禾、黍、米、麻、尗、韭、瓜等部首。在《說文》①《易·繫辭》上。
①《禮記·學記》。
②《爾雅·釋草》。
③《爾雅·釋木》。
①《爾雅·釋鳥》。
中，這些部首用於編排文字，但就有關動植物的編排與描述而言，也可視為古代的生物分類體系之一。
第二節形態方面的知識
對於生物形態特徵的觀察和認識，是中國古代生物分類學的基礎。春秋戰國以來，人們的生物形態知識，包括對生物體各部分器官的識別、命名及描述，在不斷地擴大和深入。《韓非子·解老》提到「樹木有曼根、有直根。根者，書之所謂柢也。柢也者，木之所以建生也；曼根者，木之所以持生也。」意思是說，直根具有支撐植物的功能，使之挺然聳立；蔓根具有吸收養料供植物體持續生長的作用。《後漢書·延篤傳》提到「枝葉扶疏，榮華紛縟，末雖繁蔚，致之者根也」，說明枝葉繁蔚是由於根發育得好的緣故。《爾雅·釋草》記述「卷施草拔心不死」，認識到植物有宿根的現象。在《說文》中，「莖」解釋為「草木幹」，並進一步稱草本植物的莖為「莖」，稱木本植物的莖為「幹」。從莖派生出的枝條稱為「枝」。莖的上部、表皮等都有專名。《釋草》中還提到「莽，數節，桃枝四寸有節，鄰，簢，堅中，徐中。」說明已注意到莖有「中實」和「中空」的不同，並已有了「節」和「節間」的概念。類似記載還可以列舉很多，反映出當時對於植物營養器官根莖葉以及繁殖器官花果核的部位與功能，已經積累了非常豐富的知識。在《爾雅》、《說文》等著作中，關於動物形態的描述，大多以大小、毛、皮、顏色以及突出特徵等為主，著錄範圍較廣但說明文字比較簡略。後來東晉郭璞撰《爾雅注》，對動植物形態性狀進行了更具體和詳細的描述，對於生物形態學以至生態學和分類學都作出了重要貢獻。在秦漢時期的其他著作中，還有一些有關生物形態的零星描述，如東漢楊孚《異物志》載：「孔雀，其大如雁而足高，毛皆有斑文采，形體既大，細頸，隆背，..自背及尾背有珠文，五採光耀，長短相次，羽毛皆作員文，五色相繞，如帶千錢，文長二三尺，頭帶三毛，長寸許，以為冠。」首次詳細和逼真地記述了孔雀的形態特徵。此外，《爾雅》所載「桑■有椹」，指的是桑樹有半數能結桑椹，說明當時對於植物有雌雄性別的分化已有初步認識。《氾勝之書》中則進一步總結了雌麻和雄麻的不同栽培方法，而且指出收穫麻（雄麻）最好是在「穗勃」，即花粉散出的時候，反映出對雌雄株的不同生理特性已有相當的了解。還應特別提到的是，由於畜牧業的發展，對家養動物的形態與內部解剖的觀察和認識更為豐富，並且有專著問世。如《漢書·藝文志》載有《相六畜》等書，近年曾在馬王堆出土帛書《相馬經》，銀雀山出土簡書《相犬經》殘卷，這些都可說是我國早期的動物形態學著作。
第三節生態方面的知識
關於生物與生物之間和生物與周圍環境之間的相互關係，這一時期也產生了不少新的認識，有些還試圖從理論的高度來加以解釋。例如，動物對天氣將雨的變化會產生反應，螻蛄和螞蟻要搬家，蚯蚓會鑽出地面，王充認為，「天氣變於上，人、物應於下矣。」①這是「風雨之氣感蟲物」②的結果。王充還提到：「夫蟲之生也，必依溫濕。」③「何知蟲以溫濕生也？以蠱蟲知之。」④指出了溫濕環境和季節對昆蟲繁殖的影響。仲長統《昌言》也談到溫度對蠶的生長發育的影響。《呂氏春秋》已談到蚌蛤等水生生物的生殖活動受月亮周期的影響。《淮南子·天文訓》載：「月死而蠃蛖膲。」《論衡·順鼓》載：「月毀於天，螺蚄舀缺。」都是說，月晦時，螺類動物的肉就變得不豐滿。發現月亮周期對水生生物的影響，是我國古代動物學上的一個重要成就。動物的共棲現象，早在《尚書》中就有記載，《爾雅·釋鳥》稱：「鳥鼠同穴，其鳥為鵌，其鼠為鼷。」在古代文獻中第一次具體地指出了同穴共居的鳥鼠名稱。《漢書·五行志》載：「成帝永始元年春，北海出大魚，長六丈，高一丈，四枚；哀帝建平三年，東萊平度出大魚，長八丈，高丈一尺，七枚，皆死。」這是鯨魚集體自殺現象的最早記載。王充在《論衡》中說：「夫東風至，酒湛溢，鯨魚死，彗星出，天道自然，非人事也。」正確地認為這是與人事無關的自然現象。植物的生態環境，如水分、土壤、陽光、空氣、溫度等，對於植物生長發育的影響和作用尤為重要。《氾勝之書》指出，種豆時要灌水，「臨種沃之，坎三升水」，種麻遇「天旱，以流水澆之，樹五升」，說明要根據天氣、土壤等環境狀況，進行合理灌溉，以保持植物體的水分平衡。《氾勝之書》還介紹了利用雪水處理種子使稻麥耐旱多實，利用灌溉水控制田間溫度促進稻麻生長，用手摩擦果實控制瓠定向生長，以及獨特的施用種肥的溲種法等一系列方法。這些方法都是改善農作物或園藝作物生態環境的增產措施。《神農本草經》載：「大豆黃卷（即黃豆芽），味甘平，主濕痹，筋攣，膝痛。」《鹽鐵論》載「冬葵溫韭」，冬季用加溫方法生產韭菜，生長出來的是韭黃。說明我國一千多年前就已認識到因光照不足而產生的植物黃化現象並且加以利用，在世界蔬菜栽培上增添了重要的一頁。
①王充：《論衡·變動》。
②王充：《論衡·變動》。
③王充：《論衡·商蟲》。
④王充：《論衡·商蟲》。
第四節遺傳與變異
早在遠古時候，人類就已經利用生物的遺傳性和變異性來培育符合自己需要的動植物。隨著農業和畜牧業的發展，人們積累了選育優良品種的豐富經驗，從而把物種性狀的遺傳看成是完全正常的自然現象，如同《呂氏春秋·用民》所說「夫種麥而得麥，種稷而得稷，人不怪也」。東漢王充指出：萬物「因氣而生，種類相產」①，「物生自類本種」②，更明確地和概括地指出了各種不同生物種類性狀的遺傳性。他還進一步指出：「萬物生天地之間皆一實也。」③即萬物的生殖和種類的各種特性遺傳給後代，都是通過種子（「實」）來實現，並在《論衡·初稟》中更清楚地說明「草木生於實核，出土為栽櫱，稍生莖葉，成為長短巨細，皆由實核」，即植物的個體發育是從種子開始的，親代的特徵可以通過生殖，而由種子傳留給後代。但不同種類的生物不能交配和繁殖，「牝牡之會，皆見同類之物，..天地之間，異類之物，相與交接未之有也」。「若夫牡馬見牝牛，雌雀見雄雞，不相與合者，異類故也。」④人們在實踐中不僅認識到生物界普遍存在的遺傳現象，而且也發現了各種變異現象。例如史籍中載有許多不同品種的作物和不同品種的家畜等等，《爾雅》就記載了多種棗和多種馬以及它們之間的差異。王充在《論衡》中清楚地論述了生物的變異，他指出：「種類無常」，「同類而有奇，奇為不世，不世難審」⑤，並舉出許多事例加以說明。如「越常獻白雉。白雉，雉生而白色耳，非有白雉之種也。」⑥即是說，白雉猶如常雉，只是毛色出現了白色的變異，並非特別的種類。至於鳳凰、麒麟和嘉禾等所謂「瑞物」，也都不是什麼特別或神秘的生物種類，而是普通的鳥類、獸類和穀類作物在一定條件下的變異而已，「瑞物皆起和氣而生，生於常類之中，而有詭異之性，則為瑞矣。」⑦王充在《論衡·講瑞》中說：「魯人得戴角之獐，謂之麒麟，亦或時生於獐，非有麒麟之類」；「鳳皇亦或時生於鵠鵲，毛奇羽殊，出異眾鳥，則謂之鳳皇耳」；「嘉禾生於禾中，與禾殊穗」，講得十分明確。還值得一提的是，嘉禾是穀類作物在谷穗方面的變異，一莖多穗，產量高於普通穀類，自然給人以深刻印象，因而有人進行過種植「嘉禾」的試驗。王充指出：「試種嘉禾之實，不能得嘉禾。」說明當時已認識到有些變異是不遺傳的。現代遺傳學研究結果表明，穀類作物的分枝變異確實是不遺傳性變異。當然，人們在實踐中也發現了許多可遺傳的顯著變異，並加以選擇用來培育滿足各種需要的動植物新品種。如《氾勝之書》已對多種作物的選種，提出了具體要求，以便利用作物的變異和遺傳選育優良品種。顯然，這對於抗拒自然災害，保證農業生產增產豐收具有重要意義。
①《論衡·物勢》。
②《論衡·奇怪》。
③《論衡·物勢》。
④《論衡·奇怪》。
⑤王充：《論衡·講瑞》。
⑥王充：《論衡·講瑞》。
⑦王充：《論衡·講瑞》。
第五節樸素的生物進化觀
關於生命（包括人類）的來源問題，自古以來存在許多不同的看法。遠古的人們曾認為人類自身與某些動物或植物之間有著某種親緣上的聯繫，因而對其加以崇拜。進入階級社會以後，一直流行所謂「天者，萬物之祖，萬物非天不生」①之類上天創造一切的說法。戰國時期，宋■、尹文等繼承和發展了老子的「道生一，一生二，二生三，三生萬物」的思想，把非物質性的「道」改造成物質性的「精氣」，並作為產生和構成萬物的要素，如：「人之生也，天出其精，地出其形，合此以為人。」②西漢初，淮南王劉安進一步提出：「洞同天地，渾沌為朴，未造而成物，謂之太一。」①「同出於一，所為各異，有鳥，有魚，有獸，謂之分物。」②認為各類生物都來源於一種原初物質狀態的氣，生物之所以有多樣性，是由於所享受的氣不同。此外，西漢時還提出了「元氣」概念，從而真正把氣作為宇宙的本原。王充也指出：「天地合氣，萬物自生。」③宋■、尹文以來的這些看法，反映了先秦和秦漢思想家對於生命來源問題的樸素唯物主義觀點界的發展。關於自然生物之間的聯繫，《淮南子·墜形訓》中有一段很值得深入研究的論述：
生海人，海人生若菌，若菌生聖人，聖人生庶人，凡者生於庶人。
羽嘉生飛龍，飛龍生鳳凰，鳳凰生鸞鳥，鸞鳥生庶鳥，凡羽者生於庶鳥。毛犢生應龍，應龍生建馬，建馬生麒麟，麒麟生庶獸，凡毛者生於庶獸。介麟生蛟龍，蛟龍生鯤鯁，鯤鯁生建邪，建邪生庶魚，凡鱗者生於庶魚。介潭生先龍，先龍生玄黿，玄黿生靈龜，靈龜生庶龜，凡介者生於庶龜。煖濕生容，煖濕生於毛風，毛風生於濕玄。濕玄生羽風，羽風生煖介，煖介生鱗薄，鱗薄生於煖介。五類雜種興乎外，肖形而蕃。日馮生陽閼，陽閼生喬如，喬如生干木，干木生庶木，凡根拔木者生於庶木。根拔生程若，程若生玄玉，玄玉生醴泉，醴泉生皇辜，皇辜生庶草，凡根茇草者生於庶草。海閭生屈龍，屈龍生容華，容華生蔈，蔈生萍藻，萍藻生浮草，凡浮生不根茇者生於萍藻。」這一段文字清楚地勾劃出一幅生物進化的圖解④：①董仲舒：《春秋繁露·順命》。
②《管子·內業》。
①《淮南子·詮言訓》。
②《淮南子·詮言訓》。
③王充：《論衡·自然》。
④苟萃華：《再談〈淮南子〉書中的生物進化觀》，《自然科學史研究》，1983年，第2卷第2期。又參見苟萃華、汪子春、許維樞等：《中國古代生物學史》，科學出版社1989年版。通過這幅圖解可以看到，在《淮南子》中已把當時具有的分類學知識與樸素的生物進化觀統一起來。例如把動物分為（人類），毛（獸類），羽（鳥類），鱗（魚類），介（龜鱉類）等五類，把植物分為藻類、草類和木類等三類，並且描述了各類動植物的系統進化過程。此外，還意識到所有的動物都有一個共同的祖先類型，叫濕玄。濕玄派生出兩支即「毛風」和「羽風」。毛風又演變出（人類）和毛（獸類），羽風演變出羽（鳥類）、鱗（魚類）和介（龜鱉類）。而且每類動物、植物也都有一個原始型，如人類的原始型是「」，獸類的原始型是「毛犢」等等。最後歸結為「五類雜種興乎外，肖形而蕃」，認為這五類不同的動物各按其自身性狀特徵而繁衍下去。這是一幅關於生物界從一個原始祖先開始，由簡單到複雜，由低等到高等的逐步演化發展的圖景。它雖然是憑藉想像而臆測出來的，與現代生物進化論的生物譜系相差甚遠，但它畢竟反映了兩千多年前所產生的生物進化觀念，因而是非常可貴的。可惜的是，《淮南子》的生物進化觀後來沒有得到重視和發展。