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中国通史-第1059部分
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2钱谦益：《徐霞客传》载《牧斋全集》卷七一。
第六十章生物学明代人们在总结前人认识的基础上并通过自己的观察和研究在动植物形态和分类、动植物生活习性及其与环境的关系、微生物以及遗传变异等方面的生物学知识更加丰富并有了进一步的展。
第一节动植物形态和分类知识明代的一些著作对许多植物形态的观察和描述是很细致和翔实的其中以李时珍的贡献最为突出。如李时珍对牛膝的形态描述：“其苗方茎暴节叶皆对生颇似苋叶而长且尖■。秋月开花作穗结子状如小鼠负虫有涩毛皆贴茎倒生”1突出了牛膝的特点。据此可知这里指的是怀牛膝。茺蔚（益母草）“其叶如艾叶而背青一梗三叶叶有尖歧（掌状三裂）。寸许一节节节生穗丛簇抱茎。四五月间穗内开小花红紫色亦有微白色者。每萼内有细子四粒粒大如同蒿子有三棱褐色”2对茺蔚的叶、花、子的形状和颜色作了细致的描述尤其是把唇形科的轮伞花序清晰地勾画出来。又如在动物方面明确地记载了石鱼“弱骨细鳞黄色如金。有白石二枚（指头部有两块大耳石）莹洁如玉”1的形态特点。近代分类学上石鱼科的命名即源于此。关于啄木鸟“嘴如锥长数寸舌长于咮其端有针刺啄得蠹以舌钩出食之”的描写也很形象和生动2等等。关于一些珍贵毛皮兽类的记载如貂：“色有三种：一白者曰银貂一纯黑一黯黄”“貂产辽东外徼建州地（今辽宁、吉林等地）及朝鲜国”又“凡狐貉亦产燕、齐、辽、汴诸道”3。可见当时对貂的种类、毛色和狐的产地等都有明确的认识。
明代在动植物分类上有较大突破者也当属李时珍。他通过调查访问采集标本绘制成图于1596年编成《本草纲目》。全书记载动植物一千六百多种分植物界为五部三十类；分动物界为五部十八类。“部”相当分类学上的“纲”“类”则相当于“目”。纲目分明扬弃了传统本草学中的“三品”分类体系而主要依据动植物的形态、习性、用途分类。这与现代分类阶元划分是相当接近的。在《本草纲目》的一些目中又将性状相近的种类排列在一起。例如描述猩猩“人面人足长头颜端正”；猕猴“手足如人亦能竖行”4等等。这和现代灵长目分类特征相一致。可见《本草纲目》中反映的动植物分类系统是中国古代生物学史上一项重要成就。1李时珍：《本草纲目》草部卷十六人民卫生出版社1977年版。本章所引《本草纲目》均用此版本不再赘注。
2《本草纲目》草部卷十五。
1《本草纲目》鳞部卷四四。
2《本草纲目》禽部卷四九。
3宋应星：《天工开物》卷二《乃服》。
4《本草纲目》兽部卷五一。
第二节动植物习性及其与环境的关系在明代人们更进一步和更深入地认识了动植物习性及其与环境的关系。
这些知识在本草和其他著作中得到了反映。李时珍《本草纲目》中有以植物生境来分类的例子。如在“草部”之下又分为山草、隰草、水草、石草。说明这些草类的分类主要是依据其生境而分的。宋应星指出：“凡棉春种秋花花先绽者逐日摘取取不一时”1正确地观察到棉具有开花结实期较长的习性因此收花时期就不一致。李时珍提到荆三棱“多生荒废陂池湿地”2龙舌草“生南方池泽湖泊中”3水萍“浮萍处处池泽止水中甚多”4等说明他已很了解在不同的水分环境里生长着不同植物种类。此外不同植物对阳光的需求也是不一样的。所以有阳生与阴生之分如石南“生于石间向阳之处”5半边莲“生阴湿塍堑边”6等。植物与环境的关系是多方面的除水分、光照与植物有着密切的关系外温度、地形高度对植物也都有重要影响这在《本草纲目》等著作中也有不少明确的记述。
动物与环境的关系更为复杂如每种动物都有一定的栖息环境。在明代已更多地观察和认识到动物对周围环境中的温度、光线等因素的反应。如兽毛有保温作用许多动物的毛随着季节、温度的变化而变化。黄省曾在《兽经》里记载：兽类“春则毛盛夏则毛稀少而革易秋则更生而整理冬则生而毛细毛以自温焉”。李时珍写道狐“日伏于穴夜出窃食”1貉“与獾同穴而异处日伏夜出捕食虫物”2指出了狐、貉夜间捕食的习性。貂“夷人夜伺树下屏息悄声而射取之”3指出了貂在夜间活动的习性。对蚕蛾交配产卵的情形也有非常正确的描述。如“雌者（蛾）伏而不动雄者（蛾）两翅飞扑遇雌即交。交一日半日方解解脱之后雄者中枯而死雌者即时生卵”4。此外当时人们对一些海产动物的生态习性也有不少翔实的观察和记载。徐光启还曾注意探讨一些昆虫的生活史。例如他对白蜡虫、蝗虫生活史做过较详细的研究并把他的研究成果应用到白蜡生产和灭蝗的斗争中去。
1宋应星：《天工开物》卷二《乃服》。
2《本草纲目》草部卷十四。
3《本草纲目》草部卷十九。
4《本草纲目》草部卷十九。
5《本草纲目》木部卷三六。
6《本草纲目》草部卷十六。
1《本草纲目》兽部卷五一。
2《本草纲目》兽部卷五一。
3宋应星：《天工开物》卷二《乃服》。
4宋应星：《天工开物》卷二《乃服》。
第三节遗传与变异明代著作中有许多关于遗传变异的记载如“凡稻旬日失水则死期至幻出旱稻一种粳而不粘者即高山可插又一异也”5。就是说水稻在环境失水的条件下会大部分枯死（被淘汰）但可能出现仍能生存下去的突变植株。通过这种方式选择的植株显著地改变了需水的特性从而得到适应旱地种植的旱稻品种。夏之臣在《亳州牡丹述》中写道：“牡丹其种类异者其种子之忽变者也。”说明牡丹变种多的原因主要在于种子突变把各种类型保存下来。虽然由于时代的局限夏之臣不可能像本世纪初的卡尔任斯基和德·弗里那样对不同植物通过实验研究提出完整的突变理论但是“忽变”实质上就是“突变”他能用忽变去解释牡丹种类的差异这是十分难能可贵的。1有意识地利用生物界普遍存在的遗传变异现象进行人工选择以培育出各种优良品种是近世人们广泛称道的重要成就。例如对金鱼的选育当时已采用隔离饲养逐日淘汰等手段来选择培育人们所需的尤其是新奇名贵的品种。张丑（张谦德）《珠砂鱼谱》（1596）记载：“蓄类贵广而选择贵精须每年夏间市取数千头分数十缸饲养逐日去其不佳者百存一二并作两三缸蓄之加意爱养自然奇品悉备。”2正是通过这类方法进行长期选择才培育出世界闻名的形形色色的中国金鱼。宋应星谈到蚕种时说：“凡蚕有早、晚二种”“今寒家有将早雄配晚雌者幻出嘉种此一异也”3。说明他已认识到品种之间可以转化将早种雄蚕与晚种雌蚕配种也就是用人工选择和种间杂交的方法可以产生优良品种。这也是利用杂交优势的一个突出事例。
5宋应星：《天工开物》卷一《乃粒》。
1姚德昌：《从中国古代科学史料看观赏牡丹的起源和变异》载《自然科学史研究》第1卷第3期1982年。
2张丑：《硃砂鱼谱》见《生活与博物丛书》的《禽鱼虫兽编》上海古籍出版社1993年版。3宋应星：《天工开物》卷二《乃服》。
第四节微生物知识关于微生物方面明代对大型真菌已有更广泛和深入的认识。如李时珍《本草纲目》记载真菌已近三十种除选录历代关于大型真菌的资料外其中粟奴、粳谷奴、皂荚蕈、蘑菇、鸡■、舵菜六种是李时珍新增加的。就所收载的真菌数量而言历代文献中当以此书最丰富如潘之恒《广菌谱》所载真菌全部可见于《本草纲目》。该书记载：“蘑菇出山东、淮北诸处”“长二三寸本小末大白色柔软其中空虚状如未开玉簪花”1。又稠膏蕈“生孟溪诸山。秋中雨零露浸酿山膏木腴为菌花。生绝顶树杪初如蕊珠圆莹类轻酥滴乳浅黄白色味尤甘。已乃张伞大若掌味顿渝矣”等等2。说明当时人们对这些菌类的产地、形色及生境的观察和了解已相当细致了。
对于真菌生的问题以前长期被蒙上神秘的色彩没有正确的认识。
如历代本草著作中都沿袭《神农本草经》的说法视灵芝为神草。李时珍则批判了灵芝为“神草”的说法他说：“芝乃腐朽余气所生正如人生瘤赘而古今皆以为瑞草又云服食可仙诚为迂谬。”3关于芝的生成这种看法固然并不正确但这表明李时珍已将芝的生与其他菌类的生同样看待并没有什么特殊的神异性。在研究大型真菌的历史上这无疑是一大进步。他还提到“方士以木积湿处用药傅之即生五色芝”4。这是我国较早关于灵芝培养的记载。经过长期的探索我们现在已经掌握了灵芝的习性不仅可在野外大量采集而且在室内也可以大批栽培了。
有关红曲制造方法的记载也是较早见于《本草纲目》。其中提到制红曲有“入曲母”“以帛密覆”“热即去帛摊开”用新汲水分次蘸湿等工艺过程。5由于红曲霉生长缓慢在自然条件下很难像其他霉菌一样生长得好所以在培养红曲霉时要先加入曲母这相当于现在的接种以便使红曲霉从一开始就获得生长优势。在培养过程中原料时摊时聚是为了维持较高的有利于红曲霉而不利于其他霉菌生长的湿度这是利用红曲霉比其他霉菌耐温的特性来抑制杂菌的生长。分次蘸水是为了控制原料的含水量使得红曲霉可以长入米粒内部而又不至于在米粒内部进行糖化酵和酒化酵1。通过这样的操作程序就可以得到色红心实的优良细曲。宋应星《天工开物》也详细记述了红曲的制法其中在原料里加明矾水的做法是红曲培养技术上的一大创造。加入明矾水可以调节酸度有助于抑制杂菌生长。这些培养技术体现了古代人民对微生物生长特性的深刻认识即使在今天对于培养微生物来说也是值得借鉴的。
此外明代在对植物病害和病原微生物的认识和防治方面也有不少有价值记载。如《天工开物·乃粒》对稻瘟病的病原因和处置方法作了较全面1《本草纲目》菜部卷二八。
2《本草纲目》菜部卷二八。
3《本草纲目》菜部卷二八。
4《本草纲目》菜部卷二八。
5《本草纲目》谷部卷二五。
1方心芳：《曲蘖酿酒的起源与展》《科技史文集》第四辑上海科学技术版社198o年版第147
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