四、自然史观察报告

我在显微镜下看到了一种不知名的小虫（或许这种小虫至今尚未命名，混在难以计数的其他小虫之中），我发现，这种很漂亮的红色小虫在镜片下变成了浅灰色，红色只剩下隐隐约约的一点点。这一现象证实了牛顿关于色彩的新理论，他认为，一个物件之所以显出红色，是因为它向眼睛发出了能够产生红色感觉的光线，而吸收或反射了能激发其他颜色的光线；显微镜的主要功能是汇聚光线，而光线由于分散，没有足够的力量使眼睛产生感觉；在这次观察中看到，灰色光线聚集起来就能让眼睛感到，而在过去的观察中，灰色全部彻底消失了。因此，我所看到的这只小虫不再是红色，因为新的光线借助显微镜刺激了我的眼睛。

我对包裹在榆树叶子中的小虫进行了观察，包囊的外形像是一个苹果。用肉眼看时小虫是蓝色，在显微镜下呈现深绿色，小虫有六条腿，两个角，一条大象那样的鼻子。我认为，它们也使用这条鼻子摄取食物，因为没有发现任何其他部位可以用来摄取食物。

大多数昆虫（至少是我所见到的）有六条腿和两个角，它们用角在地下开路。

打开青蛙的腹部后，我们拴住了一条大静脉，旁边另有一条平行的静脉，沿着白线从胸骨到阴阜，白线位于我拴住的静脉和另一条相对的静脉的正中间。我们在距离拴住的地方约一指处做了一个切口，没有发现海德先生所说的他观察到的血液倒流现象。不过，我要在再次观察后，才会对此做出判断。

在肠子里没有发现任何蠕动，只见到一次异常的痉挛，肠子胀了起来，像一个吹得鼓鼓的膀胱，这可能与动物的神经有关，当它们感到撕扯时，这个部位会异乎寻常地发生反应。

打开另一只青蛙的腹腔后，依然没有发现蠕动，但很高兴地见到了气管动脉及其结构。我观察了瓣膜，其中第一瓣的形状如同括约肌，另一瓣在下方，其形状与第一瓣大体相同，由彼此靠近的两块软骨组成，比第一瓣更紧，水和食物都无法经由此处进入肺部。青蛙粗重的嗓音看来是当这些瓣膜不停地运动时空气由此通过而形成的。

我在心脏里只找到一个心室，这一发现有助于解释我的另一次观察，下文将会讲到。

1718年5月29日，我对槲寄生进行了观察。我以为，这种植物的种子是由风或鸟带到老树的树胶上，特别是梨树的树胶上生长起来的；但是，我很快就改变了看法。首先我在一株梨树的同一条树枝上看到的槲寄生，多达一百多条，一条比一条粗大，彼此的间距大小不一，就像是由种子生成，若如此，应该是有多少枝条就有多少种子。

把这棵树的一根枝条切断后，我发现了许多导管，像槲寄生那样发绿，这是事先未曾想到的。这些导管从树的木质部分伸向每个分叉，由此可以确信，这些绿色的木质是由树的一种有毒汁液形成的，这种汁液沿着叶脉流动，积存在叶面。这种现象在营养液充沛的季节比在冬季更为明显，在不同的树上明显的程度不同。上个月我发现在花楸树的一根长着许多槲寄生的枝条上，有一些长而大的孔洞，深三至四寸，从枝条中间向四周延伸，逐渐变宽，边缘处的宽度可达四利涅以上。这些三角形导管沿着孔洞向深处延伸，导管内部充盈绿色黏稠的汁液，树的木质虽然无比坚硬，刀子却能轻易割开这些导管。这些导管与许多小导管一起，伸向长出槲寄生主要枝条的地方。枝条的大小与导管的大小始终成正比，导管就像是一条小河，里面的小导管就像是小溪，带着汁液流动。小导管有时一直伸到树皮和树的木质部分，这种现象符合汁液在植物内部流动的规律。多次实验显示，汁液始终沿着树皮和木质之间的空间向下流动。带有槲寄生的枝条端部几乎总有一些带树叶的枝条，这说明，另外还有一些包含有汁液的叶脉。我发现，槲寄生所在的地方，枝条有时几乎是干的，在树枝所在的另一端，枝条呈现绿色，这一现象提供了一个新的证明：前一根枝条有毒，另一根无毒。

我因此而把呈现绿色的健康的槲寄生视为一种衍生物，即由质地不良的汁液构成的病枝的产物，而不是有人所说的由种子长成的东西。我还注意到，在我所见到的全部枝条上，不曾发现任何能将有人所说的种子固定住的黏性物质。这种物质在老树上常常见到，但树上通常已经没有汁液。植物中的液体常常由于缺少借以流动的黏性叶脉而变质，黏性叶脉则由于液体质地恶劣而变质败坏。这些液体一旦变质就很容易产生黏性；这种情况很容易发生，阳光的热量促使液体上升，同时也就使之失去挥发性，黏性于是产生。

有人可能会说，有助于槲寄生成长的这种汁液产生了一些枝条，这些枝条比槲寄生的枝条更接近于自然生长的枝条。但是，如果假设汁液有缺陷，同时注意到嫁接后出现的奇异现象，那不用费力就能想象出这两类枝条的区别。

不过，槲寄生也有种子，大自然并未白白生产这些种子。我建议对这些种子进行多次实验，而且我相信，弄明白这些种子是否有生殖能力应该并不费力。但是，无论如何，在一棵树上发现不同的汁液和不同的枝条，并非什么异常现象；一旦弄清枝条的性质和来源，就不难想象种子来自何处。

这只不过是计划在这一课题中进行的一种观察实验，我还要借助显微镜看一看，槲寄生的叶脉纹理和它所在的树的叶脉纹理是否有所不同。我相信，我的研究将会帮助我发现植物汁液的流动秩序。我希望，这种颜色非常容易辨认的汁液，将会有助于我找到研究植物汁液流动的途径。

1718年5月，我对橡树上的苔藓进行了观察，发现有多个种类。

第一类像一棵完整的植物，有枝、茎、干。此次观察中再次看到了前一次观察中见到的现象，起初我与厚今派一样，以为这类苔藓是由飘落下来的种子长成的植物。但是，随着观察的进展我改变了看法。我发现，这类苔藓有两种纤维，各自形成一种物质，一种白色，一种红色。把枝干浇湿后分成两半，就能看到两者的区别。首先看到的是覆盖在上面的一层厚厚的白色物质，下面的中心部分则是一圈红色物质。

在显微镜下的观察发现，苔藓所寄生的树皮内部也由红白两种物质组成，但肉眼所看到的只有红色部分。我由此认为，苔藓只不过是树皮的延伸，鉴于树枝的木质部分只不过是树干木质部分的延伸，所以我认为，苔藓只不过是树皮的延伸，或者说是树皮的一根枝杈。

为了证实这一点，我将树皮上的苔藓浸湿，使之不那么僵硬和易折；我将苔藓的枝干和树皮同时劈开，把其中的一部分放在显微镜下，观察两者的纤维，所看到的纤维结构是一样的。我将苔藓的白色物质引导到树皮深处，又把树皮的纤维引导到苔藓枝条端部，两者的组织结构毫无区别，白色部分和红色部分也都混合在一起，既是接受者，也是被接受者。由此看来，这些苔藓的生长无需依靠种子，这与厚今派所说不同，下面我还会讲到这一点。

这种苔藓与其他苔藓不同，它既来自树龄较低的树，也来自老树，对此我一点也不惊奇。在树龄不到十年的橡树上我见到过，长得很好，相反，在老树上比较少见。

除了这类苔藓，我还在橡树上见过另外三类，都长在树皮外表，就像长在粪便上一样，因为树皮外表受空气侵蚀而败坏，日渐腐烂，树皮内部则不断更新。在这一层面上生长出几种东西：第一，一层绿色的苔藓，我在此处就不予描述了，因为大家都很熟悉；第二，另一层苔藓，很像是贴在树皮上的树叶，我在这里不做特别描述；第三，又一层苔藓，黄里透红，长在养分更少的地方，甚至长在铁器和瓦片上。我把一块瓦片浸泡在水中，使苔藓脱落，在多次观察中发现，苔藓并非整个附着在瓦片上，而是用若干脚爪吸附在瓦片上，这些脚爪极像笋瓜藤蔓上的脚爪，这种情形看得非常清楚。

这些苔藓究竟是否生自种子？我一无所知。但是，我对所见到的苔藓不感到惊奇，犹如我在显微镜下从一粒面包屑或一小片蠹虫咬坏的纸上，能看到来自无边无际的森林中各种各样植物的产品，我丝毫不觉惊奇，我毫不怀疑这些东西来自种子。

我敢说，尽管如今对于物理学的这一部分，也就是植物生长学研究得很透彻，但我认为困难依然很多。不错，厚今派说，所有现存植物和未来新生的植物，都来自于最早的初始种子。这种想法很好，很伟大，很简朴，配得上大自然的伟大。不错，我倾向于相信这种说法，因为用这种说法解释植物的生长比较容易，其理由是基于方便的考虑，对于许多人来说，这个理由可以取代所有其他理由。

持有这种观点的人曾经希望，显微镜能帮助他们在种子内部见到未来植物的形状，但是，他们迄今的所有研究都没有证明这一点。我也曾试图发现相似的结果，但同样没有什么进展。

只有首先证明，所有植物都是从种子长成的，然后才有可能进一步证明，种类无穷的所有树木都来自一种初始种子，而这种初始种子是上帝创造的。

在土地上插下一根绿色小树条，它就会长出根和枝，变成一棵完全的树；它还会结出种子，种子又能发育成树。所以，如果说树只能是种子发育成长的产物，那就无异于说，种子隐藏在这根树条当中，我相信没有一个人会这样想。有人把植物的生长与石头和金属的生长进行比较，他们指出，植物的生长方式是套叠，而石头的生长方式是平行；构成植物最初形态的那部分，是纤维中某些物质的增长形成的，这部分纤维因柔弱而下坠，于是随着土壤中的汁液进入纤维内部而逐渐挺直。

有人说，正是由于这个原因，每一种树只能长到一定高度而不能超越，因为纤维只有一定的张力，不能承受超过限度的张力。对此我不敢苟同。把一根绿色树条插入土中后，树条上长出一些枝条来，这也是纤维的张力，可以直至无限。所以说，这些纤维具有无限的张力，刚才似乎没有把这一点说清楚。

无限的纤维张力在我看来是十足的空想，这里涉及的不是物质的可分性，而只是纤维的秩序和排列而已。这些纤维起初发蔫，后来变得直挺，到了一定程度后就会折断，所以应该说张力是非常有限的。

尽管我面对的是哲学家，但我敢说，而且毫不脸红地说，我觉得，植物的产生比任何东西更具偶然性，植物的生长与石头和金属的生长相差无几。一句话，具有最好组织的植物也不过是物质普遍运动的一种简单和容易产生的结果。

我相信，种子的形状中并不存在有些人所想象的什么奥秘，种子仅仅是树木生产所需的一个部分，与树木其他部分并无二致，有时甚至不如其他部分那么必需。植物的某些部分不适合树木生产，那是因为它们的组织结构容易败坏，在土壤中很快就腐烂或干燥，以至于它们的小纤维无法接受汁液；我认为，这恰恰是种子的唯一用处。

《学者报》 1683年号第155页刊发了关于波希米亚蘑菇的一篇信件，信中提及在树林中发现的若干银色棍棒，这肯定是一种无子植物。图尔纳弗先生在描述安迪帕罗斯岩洞的那段文字中，提到了这种植物，而且数量庞大，此事恐怕会让坚持植物源自种子说的人大为吃惊，他们凭借许多人亲眼所见后发表的看法，把种子设想成植物的唯一来源，而把与此说不同的现象说成是特例。

说了上面这些话之后，我似乎有义务解释一下植物生长过程中的所有现象，并把我所设想的植物生长方式说清楚；这需要一篇很长的论文才行，我在这里只准备以一个个案为例，简单地说说我的想法。比如柳树枝生出枝条是大自然的一个运作，而大自然始终只有一个，因而我可以据此认定大自然的其他所有运作。

植物无论来自种子、插条、压条，抑或来自树根、枝条、叶子、花、果实，全都是大自然的运作，结果多种多样，方法却并不复杂。在我看来，柳条生出枝条的全部奥秘在于：汁液从土壤上升到纤维是一个缓慢的过程；汁液终于到达纤维后，就停留在纤维表面并开始凝固，汁液不会堵塞借以上升的通道中的毛孔，因为在凝固之前已经有了新的毛孔，这些新毛孔更加活跃，汁液通过这些新毛孔时，会将那些处于半凝固状态因而可能堵塞通道的东西激活，并将其推向通道的环形内壁，通道于是被拉长。同样的运作也发生在四周相邻的通道中。由此不难想象，所有纤维都会因此而延伸，并以惊人的速度伸到外面。我想再说一次，所有的奥秘在于大自然行动的缓慢，汁液到达端部并开始凝固时，另一个汁液随即出现并准备通过。

凡是注意到被修剪后的鸟类翅膀会重新长好的人，大概也会注意佩罗先生做过的一个著名的实验：他把一条蜥蜴的尾巴剪掉，一条新的尾巴很快又长了出来；骨折后之所以能够再度连接，是因为断骨两端有一种汁液把两端黏合，并变成骨头的一部分。大凡注意到上述这些现象并进行思考的人，肯定都不会把这些现象视为臆想。

日光的作用促使土壤发酵而产生汁液，汁液无声无息地上升到植物顶端。我猜想，在土壤反复发酵的过程中，汁液在垂直通道中如同有节奏的翻腾那样上升，一阵又一阵，时快时慢，汁液被带到植物顶端后与外界空气相遇，于是被向下推去。不过我曾说，一部分汁液留在植物上，使这部分始终如同浸湿一般；这部分留下的汁液开始凝固，却不会形成堵塞，因为在凝固之前，另一次新的翻腾把所有毛孔都打开了。

由于存在着两重作用：一个是翻腾向外推的作用，另一个是外部空气的抵御作用，所以在这两股力量之间，被压缩的液体就能更方便地从旁边溢出，于是就形成了我曾经观察到的横向通道，从中心通向四周，从树心通向树皮。这些通道就是汁液外溢的路径。

众所周知，这些通道在心材和树皮之间承载着汁液，树皮是比木质体更暴露于空气的纤维，质地与木质体不同，所以与木质体不相连。不过，沿着侧面导管到达树皮和木质体之间的汁液，运动减慢，并且丢失了许多毛细管，其原因是：1.汁液所处位置比此前宽阔得多。2.遇到其他运动减慢的汁液后，与之合到一处，但是由于受到木质体中的横向和纵向纤维中的汁液翻腾的压迫，因而无法上升，只能下行。这种现象符合实验的结果。这些实验证明，最粗大的汁液经由木质纤维上升，然后从木质体和树皮之间下行。由此可见，植物的生长和汁液的循环是源自同一原因的两个结果，这个原因就是翻腾。如果进一步发挥这种观点，我们将会看到，就植物的生长而言，仅需一种每当土壤中的汁液出现时便能接受并将其过滤的物质即可，汁液通过土壤和其他物体中较窄的管道时，会出现一个木质体，即凝固的汁液，这些凝固的汁液形成为管道，供新出现的汁液流通之用。

有人坚持认为，植物不可能是物质普遍运动的一种偶然作用的产物，否则就会有新的物种产生。这些人的说法很幼稚，原因在于他们不仅不懂自己所反对的意见，而且根本不可能懂。其实，如果他们想要让自己说的话有道理，那就不仅需要像花匠熟悉自己花圃里的花那样，而且应该懂得更多，更准确地知道地球上如今分布在森林里的所有植物，此外还应该知道自从地球形成以来的所有植物。

我本想做几次实验，以便弄清楚这些事情，不过这需要数年时间。然而，对于这样一个课题来说，想要成功只有这一条路。关在书房里冥思苦想是找不到证据的，证据必须到大自然中去寻觅。

我用以下的思考来结束本文的这一部分：与我持同一看法的人可以被视为过硬的笛卡尔主义者，而那些认为植物的产生是上帝的特殊恩赐，而不是物质普遍运动所产生的人，都是不纯真的笛卡尔主义者，他们背弃了老师的教导。

我们在阅读笛卡尔的伟大体系时无法不感到惊奇，单是这一个体系就顶得上所有世俗作者此前的所有著作；这个不朽的体系极大地纾缓了上帝的负担，将在此后的岁月中和所有哲学革命中得到赞赏。这个体系是一部巨著，所有进行推理的人都会以一种钦羡的心理关注它的完善。且让我进入另一个话题。

对于梅里和维尔内广为人知的争论，巴黎科学院未敢明确表态孰是孰非。自那时以来，人人都知道卵形孔洞和波塔尔导管，人人都知道胎儿在母腹中是不呼吸的，所以，如果大自然没有设置两条特殊管道，血液就无法从动脉进入到肺部静脉中去，因而也就不可能从右心室进入到左心室去；这两条管道在婴儿出生后自动闭塞，血液放弃这条路径而采用另一条新路径。

但是，在乌龟、鸭子和另一些动物身上，这两条管道永不闭塞。有人说，这是因为这些动物在水下活动时不进行呼吸，所以，血液必须采用不通过肺部的路径。

我将一只鸭子放在水下，看它能憋多长时间不呼吸，经由这些管道的循环是否可以取代通常的管道，我发现，鸭子不断地从鼻孔释出气泡；鸭子不自觉地失去了肺部的全部空气，7分钟后我看到，鸭子昏迷过去，接着死亡。次日我用鹅做同样的试验，结果也只活了8分钟。由此可见，卵形孔洞和波塔尔导管并不能让这些动物拥有水下生活的能力，这些动物甚至不如最平庸的潜水员。鸭和鹅的水下活动可能仅仅得益于它们的羽毛结构，羽毛不会立即被浸湿，它们渐渐习惯于在水下找食物，因而可以在水下稍作停留，坚持到屏息所能坚持的极限，与那些潜入水中气管就立即堵塞的动物相比，鸭和鹅停留在水下的时间稍长。由此我有了这样一个想法：看来水禽的血液比其他动物更冷些，所以它们的血液较少运动，因而血管比较粗；因此，大自然可能保留了这些通道，让尚未在左心房做好准备，因运动不足而无法上升到肺部静脉的血液通过，或是使之拥有足够的毛细管，得以进入这个脏器的实质部分。这个问题对我来说是完全崭新的，所以我对自己的推测没有多大把握。我之所以在这里把它仅仅作为一种推测而不是事实提出，是因为我的实验由于缺乏仪器而未能进行。我正在等待五寸或六寸的小型温度计，有了这种仪器，成功的概率就更大。进行实验的人只可能在准确性方面做出微小的贡献，所以至少应该在这方面更加尽心才是。

为了继续进行观察，我让人抓了几只陆地上的青蛙，从抓到青蛙的地点判断，这些青蛙从未下过水，始终在陆地上呼吸。我把它们沉入水中将近48小时，取出来后发现它们丝毫没有出现不适应的症状。这不能不让我感到惊奇，因为，我不但从持相反意见的人那里得知，说青蛙需要不时地冒出水面进行呼吸，而且发现这次观察与以前的观察很不相同，以至于我只能相信青蛙是使用卵形孔洞和波塔尔管道的。我最终想起，数月前我曾观察到，青蛙的心脏只有一个心室，从心脏流出的血液，经腔静脉直接进入到主动脉，而不经过肺部，所以呼吸对于这些动物来说就是无用的，尽管它们也会窒息，那是因为它们始终需要少量空气，用以维持血液的流动性。但是，它们只需一点点空气，因而它们在水中或食物中获得的空气就足够了。

我知道，并非任何地方都有小麦、大麦和燕麦，但大自然会用其他植物替代，其中有的有毒，比如木薯的汁液就是致命的毒汁，食用前必须加以妥善处理。在挪威和德国的某些地方，居民用一种泥土制作面包，能保存四十年而不腐烂。一个农民可以一次做好一辈子食用的面包，他等于是发财了，他无忧无虑，不必再指望上帝赐给他什么。大自然赋予我们用以维持所有人的生活的各种方法，以及应该采取的各种预防措施，我们恐怕永远都不可能一一尽述。我们是最受大自然宠爱的民族之一，居住在气候温和的地方，用不着为那些小事担忧；对于其他人民来说，有些植物可以在生活中发挥巨大作用，却被我们忽视了，任其自生自灭。有人以为只有小麦是供人食用的，所以对其他植物只注意它们的医药用途，医生们发现这些植物有润肤、利尿、止血等等作用，他们处理这些药用植物就像以色列人处理天赐食物一样，用来做一种催泻剂，并赋予这些植物以数不清的功效，其实这些植物并没有这许多功效，偏偏却没有人想到它们也有食物的功能。

如同其他植物一样，小麦、大麦和燕麦也都有过非常受人喜爱的年月，对于有些地方来说，人民的唯一不幸并非这些植物的短缺，而是它们的质量不好，由此造成的后果更加悲惨。我相信，在一个笃信基督教的人群中，在穷人非常凄惨而富人尤为凄惨的日子里，其实是有许多办法可以用来对付小麦短缺的，我们脚下有各种各样的东西可以果腹，我们如果知道上帝赐给我们的福分，就会感谢上帝，而不会责备上帝。

在这种思想指导下，我曾计划考察植物、树皮以及一系列其营养价值不被怀疑的东西。动物与人的关系更加紧密，当然也被列为考察的对象。我已经开始做了几次成功的实验，但限于时间，不能在此向各位报告，再则，我想多做几次实验之后再提出报告。我的计划还包括考察植物的营养价值究竟是什么。说肥沃的土壤上长出来的东西，比贫瘠的土壤上长出来的东西更能养人，这话不一定可信。凯尔西有一个地方长满了一种野草，这种野草很矮，一棵棵从石头缝里钻出来，但是它的营养价值很高，一只小羊只要每天能吃到几把这种草，就能长得很好。在智利则相反，人以肉食为主，但总也吃不饱，不得不每隔三个小时就进食一次，就像上帝诅咒这个国家的人民时所威胁的那样：“我让面包失去充饥的功能。”

我在此不得不说，迪瓦尔先生对我的实验观察提供了许多帮助，尤其是他的准确性对我的帮助特别大。

大家可能会觉得，这些观察并不宏大，但是我想，大家若能给予恰如其分的评价，我们就很高兴。

这是在乡间无所事事所带来的成果，所以应该泯灭在其出生地。但是，生活在一个社会中的人是承担着义务的。我们的小小玩意儿也是我们对社会的回报。完全不应该以这一点点事儿去捞取名声，做这些事儿不是为了名声，也换不来名声。虽然不知道是谁做的观察，但是大家都可以利用这些观察结果。所以，在所有对人类做出贡献的人们当中，唯有这一群人，大家可以忘恩负义以对，而不会被指责为不公正的。

见过雅典帕特农神殿、罗马竞技场和金字塔的人不需要什么才智，在显微镜下看到蛆的人，利用望远镜看见星星的人，同样不需要什么才智。物理学的魅力在于，伟大的天才、思路狭窄的人和才具平庸的人，人人都能在其中扮演一个角色。不能如同牛顿那样创造一个体系的人，也能够进行一次观察，并且让牛顿这位伟大的哲人受到一次折磨。然而，牛顿永远是牛顿，也就是说他是笛卡尔的传人，而折磨牛顿的那一位则是一个平常人，他看见过，却也许永远什么也没有想。