购买
下载掌阅APP,畅读海量书库
立即打开
畅读海量书库
扫码下载掌阅APP

第1章

科学革命前夜:
博物学家还算老实

1654年,即清顺治十一年。

这一年,未来的千古一帝康熙大帝刚刚出生。中国大地正在经历战火,各地反清起义层出不穷,朝廷招降郑成功也失败了。甘肃天水这一年还发生了大地震,天灾人祸不断。

东方不太平,西方也不安宁。乌克兰哥萨克领袖博格丹与俄罗斯沙皇签订了《佩列亚斯拉夫和约》,商请沙皇来统治。自此,东乌克兰(第聂伯河左岸)与俄罗斯帝国正式合并,开始了乌克兰和俄罗斯的结盟史。俄罗斯与乌克兰联盟长达三百年,直到苏联解体才分家。这一年,为了反对波兰天主教势力的扩张,俄国跟波兰还大打出手,爆发了战争。英国与荷兰也打得不亦乐乎,4月5日,缔结《威斯敏斯特条约》,荷兰被迫承认英国的《航海法案》,第一次英荷战争结束。这一年法国国王路易十四在兰斯登基即位。他号称太阳王,是世界上在位最长的君主,长达72年。这一年,科学方面也有进展,德国的奥托做了一个著名的实验——马德堡半球实验,证明了大气压力的存在。

总之,这一年纷纷扰扰,发生的事儿很多。在孤悬海外的英伦三岛上,护国主克伦威尔远征爱尔兰。爱尔兰有一位乌雪大主教,这位大主教正在根据圣经来推断地球的年龄。像他这样想通过圣经来研究地球的人可不在少数。早在8世纪,有“英国历史之父”之称的历史学家比德就干过这事儿了,他考据得相当严谨。比德认为创世时刻是公元前3952年。17世纪的法国宗教领袖斯卡利格则认为这个时间点是在公元前3949年,而鼎鼎大名的牛顿牛老爵爷则坚定地认为世上的一切始于公元前4000年。牛老爵爷倒是喜欢凑整。

就在1654年,乌雪大主教呕心沥血的著作《乌雪年历表》出版了。他推算出上帝造万物始于公元前4004年10月23日前夜。按照他的算法,地球只不过存在了6000多年。这帮神父到底是怎么计算上帝创造万物的时间呢?根据来自《创世记》,书里面写了,第一天先要有光(黑灯瞎火的不方便),上帝造了地球。第二天,造了空气和水(清气上升,浊气下降)。水聚在一处就是汪洋大海,旱地就是大陆。第三天,造了植物包括瓜果蔬菜。第四天,造了日月星辰,这才有太阳普照大地。第五天,造了飞禽走兽。第六天,造了人类。《彼得后书》里边写了“一日如千年,千年如一日”。这么一折算,上帝的一天就是人间的1000年,可不就是6000年嘛。后来,闹了大洪水,诺亚造了方舟,一大堆动物都挤到方舟上才得以幸免于难。没挤上来的就全淹死了,基督教就是这么解释自然界的。一直到当代还有一群“年轻地球论”的信奉者继续延续着乌雪大主教的思想。宗教思想的影响力是巨大的,哪怕到科学昌明的现代。

中世纪的基督教在西欧具有统治地位,13世纪教会权力达到了顶峰。对于教会这种庞大的集团来讲,钱不是万能的,但是没钱是万万不能的。教会的神父、主教都是职业的神职人员。没钱吃什么?喝什么?没钱怎么建造富丽堂皇的大教堂呢?好在中世纪的意大利非常富庶,热那亚、威尼斯都富得流油。地中海是海上贸易的必经之路。靠港口贸易,靠货物运输,意大利各个城邦搞得红红火火。凡是港口、贸易兴盛的地方往往金融业发达(至今这个规律也没变,纽约、新加坡、香港都是港口)。身处这样一个富庶的意大利,教皇当然也是富得流油。教会控制着人与神之间的沟通,自然有办法收钱。从6世纪开始收取“什一税”,也就是每人拿出自己收入的十分之一交税,你还好意思赖上帝的账吗?

经济来源稳定,教会的日子过得还算舒坦,可惜好景不长。罪魁祸首居然是哥伦布。正是他冒险穿越大西洋到达了美洲,开辟了新的航路。其他的航海家纷纷效仿,组团杀奔美洲。地理大发现时代来临,西班牙、葡萄牙、英国、荷兰崛起。人家不在地中海这个澡盆里打转转了,意大利开始走下坡路了。教皇的钱袋子瘪下去了,各个国家的君主们倒是富起来了。

屋漏偏逢连夜雨,1517年教皇为了重修圣彼得大教堂,开始大肆发放赎罪券,购买者的灵魂可以上天堂。这时候马丁·路德站出来反对,你怎么还能一边卖“点卡”一边卖“道具”啊!这不公平!他贴了95条反对意见,搞出了宗教改革运动。过去天主教是不主张自己看圣经的,圣经全靠教士们手抄,从头到尾都是拉丁文,普通人也未必看得懂。但是古腾堡发明了印刷机,现在可以开足马力印刷了,硬件上已经具备了大规模印刷圣经的可能性。

马丁·路德主张每个人应该自己去阅读圣经。他是德国人,他首先翻译了德文版的圣经,不再是深奥的拉丁文,平民老百姓也能看懂,“软件”问题也被解决了。教皇大怒,这简直是要“开外挂”啊!他革除了马丁·路德的教籍。无奈人家马丁·路德拥趸众多,还全是“铁粉钢丝”。他们成立新教,反过来革除了教皇的教籍。人家不仅“开外挂”,人家还“开私服”了。老百姓自己阅读圣经,不需要通过神父、主教转手。于是,新教教徒们就过上了“没有中间商赚差价”的日子。

当然啦,“开私服”的还不止马丁·路德他们几个新教派。英国王后没生男孩,英王想离婚再娶。当时离婚还需要教廷的批准,教皇克莱蒙特七世就是不批准。于是,英王任命了坎特伯雷大主教。大主教直接给英王办了离婚手续。教皇大怒:尔等居然以下犯上。他又革除了英王的教籍。英王根本不理会教皇,自己成立英国国教,英王自任教主,英王也“开私服”了。

教会的势力渐渐地衰落下去了,尽管教会通过自身的一系列改革扭转了颓势,但是总也找不回过去的权威了。遥想当年,教皇格里高利七世一个绝罚令,就弄得神圣罗马帝国的皇帝亨利四世身上仅仅裹着个破毛毯,赤脚在门外的雪地里跪了三天三夜,痛哭流涕祈求教皇的宽恕。如今还有那么大的权威吗?外部的各方诸侯搞不定也就罢了,内部的刺儿头也摆不平。1543年5月24日,一本刚印好的书被送到了一位处于弥留之际的老人手里,他的双目已经失明,看不见任何东西了。老人抱着刚印好的书,深深地吸了一口气,好好地闻了闻油墨的香气。仅仅一小时以后,他就平静地离开了这个世界。这位老人就像一只小小的蝴蝶,他轻轻地扇动了一下翅膀,却在不久以后掀起了一场巨大的风暴,他就是哥白尼。虽然哥白尼在《天体运行论》的扉页上谨慎地写上了献给教皇,但是他的行为简直是给教皇添堵。他隐晦地否定了教会钦定的托勒密地心说,生前就遭到教会的层层阻挠,坚决不让他发表,即便是思想开通的新教也不让他通过。随着这本书的影响越来越大,1616年,教会将《天体运行论》列为禁书。

图1 解剖学之父维萨留斯

就在《天体运行论》出版的时候,一位名叫维萨留斯的医生写了一本《论人体构造》,直接反对教会钦定的盖伦的学说。这又惹得教会勃然大怒,最后维萨留斯被判去耶路撒冷朝圣,维萨留斯死在了朝圣的路上。

那时候的教会各种麻烦不断,整天处于手忙脚乱的“打地鼠”状态。单纯的学术问题姑且睁只眼闭只眼,若是掺杂了政治因素,那就不得不严肃对待,特别是对布鲁诺这样的死硬分子。最后布鲁诺被烧死在了罗马的鲜花广场上。相比之下,后来者伽利略的待遇就好得多,起码没有性命之忧了。牛顿就更舒服,他一点儿也没受到教会的为难。毕竟教会的嗓门越来越小了,影响力大不如前。

天文学家和医学家总是给教会找麻烦,博物学家们还算老实。天文学算是理工科,博物学可算是文科。这个“Natural History”有人翻译成“自然史”,也有人提议翻译成“自然志”。我们习惯上翻译成“博物学”。博物学的宗旨是述而不作,职责就是对大自然做个忠实的记录。主要就是收集整理各种动物、植物和矿物,制作各种标本。这种学科跟集邮,古董收藏差不太多。在那个时代,地理和地质学也算是文科,因为它们的主要特点都是采集和收集整理。既然万事万物都是上帝他老人家造出来的,那么也就不会有什么背后的潜在规律,他老人家想怎么样就怎么样吧,用不着去发现背后的逻辑,也没有什么逻辑。

毫无章法地收集标本与做记录,并不能帮助人们更好地、更系统地认识自然界。简单粗糙地分成动物、植物也是远远不够的。需要分门别类地来给每个动物、植物建立户口本,为整个的动、植物和矿物建立一整套花名册。不然的话,你怎么能够知道谁是谁呢?植物、动物都难免会发生命名混乱的情况。

我国古代建立本草系统的时候,这种麻烦就没少碰到,同一种植物,各地名称不同。不同的植物,某些地方名字反倒是一样的。欧洲则更加麻烦,因为语言太多太杂。同一个植物一定会有英文名字、德文名字、法文名字、俄文名字……这简直是一笔糊涂账,远比我国这种单一文字地区麻烦得多。

但事情总要有人去做。既然博物学是给大自然建立户口档案,那么就必须不辞辛苦,必须耐得住寂寞。一点一滴地去积累,去记录。1660年,逐渐有一些有关植物分类的文章被发表出来了。但是人们并不知道这些文章到底是谁写的,因为作者都是匿名发表的。其中有一篇《剑桥郡的植物记录》,这是第一份郡记录。不用问想来是个英国人写的,那么是谁写的呢?他是谁?

1627年11月29日,一个男孩儿在英格兰艾塞克斯的布莱克诺特利出生了。他的父亲是一个铁匠,还是个业余草药专家,时常卖药给周围的人。这个男孩儿先是就读于布伦特里的学校,长大以后在剑桥的圣三一学院读书。他的名字叫约翰·雷。

1658年到1662年,他走遍了英国的大部分地区,采集了大量的标本并且记录了各种信息。1660年,他和一些朋友匿名发表了《剑桥郡的植物记录》,这是第一份郡记录。因为是匿名发表的,所以大部分人不知道这文章是谁写的。而且那时候的科学著作都是用拉丁文写的,而拉丁文可以算是那时候知识分子的通用语言。

1662年到1666年,约翰·雷和他以前的一个学生弗朗西斯·维路格比一起走遍了欧洲西部地区。他们走了好大一圈,一起采集了很多标本。他们尝试着将这一大堆标本进行分类。雷负责植物,维路格比负责动物。1672年维路格比不幸去世了。雷不得不一肩挑,动植物全都自己负责。

后来,雷搬回了老家,在那里对植物和动物进行了非常系统的调查。他出版了一系列关于分类和历史性的书。他的一些具有开拓性的著作有:《英格兰植物目录》(1670)、《植物新方法》(1682)和《植物史》(共三卷,168~1704)。在《上帝在创造中显示的智慧》(1691)一书中,雷讨论了生物对环境的自我适应问题。

约翰·雷的贡献很多。他有着一连串的“第一”和“最早”的名号。约翰·雷被正式认可为“英国植物学之父”。他最早明确了分类的重要性。

1.发表了第一部系统的英国植物志;

2.最早同时描述植物的属与种;

3.最先认识到现代“物种”一词的通常用法并加以界定;

4.引入第一个基于解剖学和生理学的动、植物分类系统;

5.将开花植物分为单子叶植物和双子叶植物;

6.第一个用“种”来做分类单位;

7.首次列举出植物界一些重要的自然类群或者纲目;

8.最早提出关于生物学“物种”本质的明确概念。

对自然界的观察可不像在实验室里那么方便、那么纯粹。物理实验、化学实验往往在短时间就能得出个结果。但是对于大自然的观察,可能要很长时间才能看到那么一点点的变化。约翰·雷付出了艰苦的努力,他能够获得“英国植物学之父”的名号不是浪得虚名,他是分类学的先驱者之一。

分类学其实发源很早,古希腊时期就已经有了开端。但是到了中世纪就已经停滞不前了。到了文艺复兴时期,很多研究草药的人也很关心各种各样的植物。但是他们更关心的是药性,分类并不重要。他们已经有了“属”和“种”的概念,但是混乱得一塌糊涂。不过那时候人类活动的地域都很小,周围野地里的花花草草能认个八九不离十,地里的庄稼能一眼认出来,那就够用了。对于这么一点植物,按照开头字母排一排也就够用了。

到了地理大发现的时代,人类的活动地域大大扩展。航海家们从新大陆带回许许多多的奇花异草,植物的数量极大地增加了,名称的混乱程度愈演愈烈。这还不是最致命的,当人们拿着新发明的显微镜到处观察时,天哪,这里还有这么多的微生物!真菌啦,地衣啦,苔藓啦,这些东西也引起了大家的关注。博物学家们彻底麻爪了。由于植物数量的急剧膨胀,博物学家们迫切需要一个好的命名系统。

图2 一身拉普兰装束的林奈

约翰·雷逝世于1705年,两年后的1707年,两位对分类学做出巨大贡献的人物出生了,出生在法国的那位名叫布丰,出生在瑞典的那位则更加是大名鼎鼎,他就是“生物分类学之父”——林奈。林奈出生在北欧的瑞典。他的父亲是个牧师,同时还是个园艺师,很喜欢在家鼓捣花花草草。林奈从小就是在这种环境里面长大的。而且他的家乡号称“北欧的花园”,动、植物种类非常丰富。林奈从小就跟花花草草结缘,可以说是个“花痴”,对植物学特别痴迷。他收集了很多植物的标本。他经常会围着园艺师父亲问东问西的。他父亲也很有意思,他规定,问过的问题不能重复提问。这倒好,林奈不得不练出一个好记性。要么脑子好,要么记笔记,这都是日后深入学习的必备技能。

林奈是个标准的野孩子,他学习成绩很差,不断地被处罚。但是他的校长慧眼识才,让他管理自己的花园,还介绍了植物学家罗斯曼和他认识。在罗斯曼的启发下,林奈才开了窍。林奈开始如饥似渴地读书。从1727年起,林奈先后进入龙得大学和乌普萨拉大学学习。在大学期间,林奈非常系统地学习了博物学的知识和采集生物制作标本的方法。他总是一头扎在图书馆里查资料或者在植物园里观察植物。1732年,林奈随一个探险队来到瑞典北部拉普兰地区进行野外考察。拉普兰地区地处北欧,有四分之三在北极圈以内,拉普兰每年10月进入冬季,一直要到第二年的5月才开春,整个冬季长达8个月。放眼望去,这里几乎全是森林、河流,冬季的拉普兰被皑皑的白雪覆盖,一望无际,就像世外仙境。

在这块方圆7400平方千米的荒凉地带,林奈发现了100多种新植物,收集了不少宝贵的资料。他把这些调查结果写在了《拉普兰植物志》中。1735年,林奈周游了欧洲各国。他认识了不少著名的植物学家,也得到了瑞典国内所没有的一些植物标本。在国外的3年是林奈一生中最重要的时期,是他学术思想走向成熟的时期。

在1600年,人们知道了约6000种植物,而仅仅过去了100年,植物学家又发现了1.2万个新物种。到了18世纪,对生物物种进行科学的分类变得更加急迫。林奈发现,由于没有一个统一的命名法则,各国学者都按自己的一套工作方法命名植物,致使植物学研究困难重重。其困难主要表现在以下三个方面:

1.命名上出现的同物异名、异物同名的混乱现象。比如土豆、马铃薯、洋山芋、荷兰薯、地蛋、薯仔、番仔薯……这些指的都是同一种植物,而且还没算上外国名字。土豆基本上可以算是名字最多的植物了。也有许多种植物共用一个名字,比如红木。红木现在囊括了二科、五属、八类、三十三种植物,一般人哪里搞得明白那么多东西啊。

2.植物学名冗长。

3.语言、文字上的隔阂。欧洲国家民族众多,文字非常多样,各地风俗习惯差距又很大,不同的语言叫法不一,加剧了名字的混乱程度。

林奈已经受不了这种状况了,是可忍,孰不可忍。林奈在乌普萨拉大学期间,发现花的花粉囊和雌蕊可以被作为植物分类的基础。那时候他就已经有了植物分类的基本思路。林奈的《自然系统》这本书就是在1735年出版的。在这本书里,林奈首次系统地提出了以植物的生殖器官进行分类的方法。说到底还是跟林奈是个“花痴”有关系,他对花朵研究得很深。美丽的花朵,其实都是植物的生殖器官。不仅仅是植物,动物也是这样。“哺乳动物”这名字怎么来的?也和生殖有关系。

林奈觉得,要想让一门学问成为科学,那么首先你就要能够明确地描述东西。最起码你要有一套能够给物种命名的方法。名字要规范化,术语也要规范化,模糊的东西要明确,这是基础的基础。于是他首创了双名制命名法。

林奈的命名法,首先就规定了要使用拉丁语。不管哪国人,都要用拉丁语来命名生物。当时拉丁语只是少数知识分子或者高层人士在使用,普罗大众都是用本民族的语言。拉丁文基本上成了书面语,很少做口头表达。到了20世纪,干脆成了死语言,日常中没人再使用了。但是死语言有死语言的好处,死语言因为没人使用,词义和语法都不会再变化了。中文是活语言,比如说“奇葩”这个词,过去是褒义词,现在已经变成贬义词了,死语言恰恰不会有词义随着时间推移而变化的情况。到现在,拉丁文还是生物命名的标准语言。

林奈的命名法分为前后两部分。前面是属名,后面是种名。属名一般是名词,种名往往是描述这个植物的特征,因此一般是形容词。最后加上命名者的名字或者缩写。你要是发现一个新物种,把自己的名字放在物种的命名里面,那也是一种荣誉。反过来讲,你要是搞错了,大家也都知道是你搞错的,你要承担责任的。林奈还怕人起名字又臭又长,规定每一部分不超过12个字母,太长了不便于使用。从此博物学实现了“书同文”,双名制被各国所接受,植物王国的混乱局面也被他梳理得井井有条。林奈是植物分类学的奠基人。

我们人类,林奈称为智人“Homo sapiens”,有意识的人。光有名字还不够啊。商鞅帮助秦国建立了等级森严的军功爵制度,林奈也建立了一套分类体系。林奈依雄蕊和雌蕊的类型、大小、数量及相互排列等特征,将植物分为24纲、116目、1000多个属和10 000多个种。纲(Class)、目(Order)、属(Genus)、种(Species)的分类概念是林奈的首创。

林奈的最大功绩是把前人关于动、植物的全部知识系统化。他创造性地提出的双名制命名法,可以说达到了“无所不包”的程度,被人们称为万有分类法,这一伟大成就使林奈成为18世纪最杰出的科学家之一。

林奈的名气非常大。1986年,瑞典国家银行推出新款100克朗纸币,上面印有林奈的肖像。可见瑞典人为林奈而自豪。相比之下,法国人布丰就显得没那么大的名气了,大家对他的关注也很少。在林奈的眼里,生物们就是一个个的名字,一个个的分类。但是布丰却看出了这一个个的物种背后的东西。布丰看出了什么呢?

听一听

听一听 IrForoa2xieuyn0tqCOcE3b71Kn+Fkz6THCiDTsqwYCx+oJwDt0TISv04CrWfSEl

点击中间区域
呼出菜单
上一章
目录
下一章
×