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第32章 与生物学家相约(5)

圣伊莱尔在1818年发表了《解剖哲学》一书,此后还出版过《动物学哲学的原则》等著作。他的研究领域几乎与居维叶完全相同,并且和居维叶私交不错,是一对好朋友。然而,圣伊莱尔在比较解剖学、胚胎学和古生物学研究方面所持的观点却和居维叶很不一样。他认为,大自然给所有的动物都配置了相同(功能)的器官,并且数量相等。只是由于大自然同时又大大地改变了这些器官的性状甚至功能,这样才有了多种多样的动物界。圣伊莱尔甚至认为昆虫的腹神经索和脊椎动物的脊髓相当;节肢动物的用来跑动的分节附肢和脊椎动物的分节脊椎是源自一种结构。

圣伊莱尔坚信物种是可以变化的。但是他又并不以拉马克的思想为蓝本来解释物种的可变性。他更看好环境条件对生物体产生变异时的影响。例如,在解释爬行动物是如何进化成鸟类的问题上,他认为当时的大气中二氧化碳的减少和氧气成分的增加是重要原因。在物种可变还是不变这个问题上,圣伊莱尔和居维叶的分歧越来越大,终于发展为公开的论战。

1830年2月15日,在巴黎科学院的一次会议上,圣伊莱尔从为两名青年动物学家的论文进行辩护说起,向居维叶的物种不变论提出了挑战。他认为这篇论文中谈到的脊椎动物具有“同一结构”的观点,是与自己的一贯见解相符合的。因为,此时圣伊莱尔已经开始使用“同功器官”这个概念。并且这个概念和现在通行的“同源器官”概念当时在使用上确有一定的联系。

在巴黎科学院的这次论战最终还是以居维叶取胜而告终。1830年2月22日,居维叶明确否定了动物具有“统一结构的设想”,认为仅仅是一个抽象的推论,不足为据,当然也就不能证明生物是可变的。

圣伊莱尔的生物可变观点虽然没有占据上风,但在他之后又有许多科学家发表了生物可变的论著,他们对于生物进化思想的形成和发展都是有贡献的。

植物学家吴其浚

吴其浚,字瀹斋,河南省固始县人。生于1789年,卒于1847年。是我国清代有名的植物学家。

吴家是当地的官宦人家,好几代人都当朝做官。在当时“万般皆下品,唯有读书高”的思想指导下,这样的人家都藏有相当数量的图书,这也为吴其浚从小就能接受良好的教育提供了条件。加上吴其浚的聪明伶俐,好学好问,学习这些古诗词倒也并不费多大力气。

孩子的天性是与大自然接触,与大自然成为好朋友,吴其浚也是如此。他喜爱大自然中的红花绿草和苍松翠柏。吴其浚是一个有心人,在游玩的同时,对见到的动植物,特别是植物,经过自己的观察,总要提出一些自己不能解释的问题来,而且总要追根究底。他十几岁时,父亲在湖北当楚北学使(管教育的官)。有一次,一位远方来的客人,带来了一种大家都没见过的水果,外形好似鸭蛋,可味道却是酸酸甜甜的橘子味,十分可口好吃。高兴之后,吴其浚开始仔细端详起这个奇怪的水果。“这个水果叫什么名字啊?”他好奇地问来客,可客人说这水果也是别人送他的,他也不知道水果的名称。吴其浚转而又问自己的父母和家人,却没有一个人能回答这个问题。吴其浚想:“世界上有多少种花草树木啊!就连人们吃的一些水果,也有大人不知道名字的。我要是能把见过的各式各样的植物分类,整理一下,应该是多有意义的事!”也就从这个时候起,那种不知名的水果在吴其浚的脑海里留下了一个大大的问号,使他幼小的心灵里萌生了要从事植物学研究的念头,从此,他步入了一个五彩缤纷的植物王国。

吴其浚对于研究植物兴趣极高,往往会耽误了他背诵《四书》、《五经》的时间。这可惹恼了世代官员出身的父亲。父母受封建思想的影响根深蒂固,一心指望儿子能够走仕途之路,光宗耀祖。因此对吴其浚的管教十分严格,自然会对他研究植物很不满意,认为是“玩花弄草,不务正业”,要求吴其浚专心读书,好参加科举考试,求取功名。好在吴其浚是孝子,又非常聪明,并不惧怕学习背诵那些枯燥无味的八股文章。嘉庆年间的1810年,21岁的吴其浚参加全省大会考名列前茅,成为举人。又过了7年,他进京参加了全国的殿试,并且金榜题名中了状元,随即被任命为翰林院管修撰的官。这下让他的父母吃了一颗定心丸,不再干涉他研究植物了。吴其浚也就趁此机会,或骑马或坐船,一路尽情观赏祖国的大好河山,每当他遇到没见过的奇花异草,总会停下来认真观察,详细记录。

吴其浚别号雩娄农。雩娄是他家乡河南固始的古称,这个别号的意思就是固始的一个农民。这大概也是他在向世人表明自己立志研究植物的志向。

吴其浚在北京只当了两年官,就又被任命为广东的正考官。后来,官位越做越大,先后当过总督和巡抚,到过河北、山西、湖北、湖南、浙江、江西、贵州、福建、云南等许多地方,大半个中国都留下了他的足迹。可无论在哪里做官儿,或是从一地到另一地,吴其浚从来没有放松过他的植物学研究。也正是在全国许多地方的周游,才使吴其浚见到了更多奇花异草。他走到哪里,就研究和搜集那里的植物。由于公务繁杂,他就专门找了一些擅长绘图的人作随从,让他们把植物标本绘成图。只要他一有空,就会自己动手整理标本、绘图、研究。有时,为了搞清一种植物的生活习性,他会向一些有经验的农民和江湖郎中请教问题。

我国的中草药历史悠久,中草药里的知识内容博大精深。可当时并没有一部权威性的植物分类学专著,植物的命名相当混乱。比如同一种植物,在不同的地区可能就有好几种叫法;而有时不同地方说的同一个名字,在不同地区却是指不同的植物。江湖郎中游走各地,有时就会出现问题,不是当地没有药,就是用错了药。吃错了药不但不能治病,严重时还会丧命。吴其浚看到这些情况,决心用毕生的精力编一部最全最准确的植物学专著。

吴其浚有一种实事求是的科学研究精神。他很喜欢读书,只要看到书里记载的有关植物的内容,都会一字不差地记录下来,留作资料。他尊重前人的研究成果,可并不迷信前人。他每到一地,都会花费相当大的精力采集各式各样的植物标本。无论水里生的,还是土里长的,只要是以前没见过的,都会仔细研究,观察它的根、茎、叶、花、果实和种子。最后趁它还没有枯萎时,照原样一丝不苟地画成图,再附上详细的文字说明,保存起来,成为第一手资料。

吴其浚虽然做了大官,周游了许多地方,见过许多珍贵的植物,可是小时候吃过的那种不知名的水果,他却始终记忆犹新。二十多年以后,皇太后赐给他一筐水果,筐外面写着“蜜罗”两个大字。“蜜罗是个什么样的水果呢?”吴其浚一边心里想着,一边打开水果筐。没想到一打开,发现这里面的水果正好是他小时候吃过的那种不知名的水果。当时正是隆冬季节,吴其浚用温水浸泡那些已经冻成冰疙瘩的水果,化冻后,切开放在盘中,满屋飘香。吴其浚很是高兴:他终于知道了二十多年前,在家乡吃的一种不知名的水果名称了。可是他并不满足,因为还不知道蜜罗到底是产自哪里?他的生长有何特性?后来仔细打听,得知是福建的地方官给皇帝进贡的。以后,他被派往湖北做官,当地有人请客。在宴会上,他发现席上有蜜罗,又听说附近就有蜜罗树,立即让人带他去看个仔细,还叫人准备纸笔,认真画起图来。至于赴宴之事,早已忘到九霄云外了。

以后在江西、云南、贵州等地,吴其浚也见到了这种果树,并了解到蜜罗在云南被称为蜜筒,在贵州又被称为香橼,而实际上它们都是柑橘类水果的一种。这样,在吴其浚心里几十年的一个疑团终于被解开了。

吴其浚就这样一面为朝廷做事,一面进行自己的植物学研究。经过几十年辛勤的工作,他收集的资料装了满满几大箱。他开始准备着手系统地整理这些资料,并把它们编成一部大书。他白天处理公事,晚上伏案写作。长期的辛苦工作,使他得了重病。当时他在山西太原作巡抚,为了能在有生之年完成这本书,他给皇帝上书,请求辞官,皇帝同意了他的要求。从此吴其浚更是一心一意、集中精力写作了。吴其浚要做的事太多了,有些植物,自己从未见到过实物,没有亲自观察过、闻过、摸过,只能从别的书里转绘下来。可是他的病却越来越严重,临终前,看着凝聚着自己一辈子心血,却没有时间写完的书稿,他满含热泪地对家人说:“这是我毕生的心血,一定要设法把它整理出来,这样我在九泉之下也就瞑目了……”这位具有严谨科学态度的杰出的植物学家,就这样充满遗憾地永远闭上了双眼,离开了他如此热爱的大自然,如此向往的五光十色的植物世界!这时他才58岁。

吴其浚辞世后,云南蒙自人陆应谷继任山西巡抚。对于吴其浚的才学和志向很是敬佩,他决心完成吴其浚的遗愿,承担起整理遗稿的重任。两年后,他终于实现了吴其浚的愿望,一部中国19世纪重要的植物学专著出版了。此书分为两部分,一部分名叫《植物名实图考长编》,共22卷,收集植物838种,分谷类、蔬菜、山草、石草、隰草、蔓草、芸草、水草、毒草、果类、木类等11类。主要编辑整理了经史子集四部中有关植物的文献,搜罗宏富,并引录了陆羽的《茶经》、欧阳修的《洛阳牡丹记》等文献资料八百多种,是我国古代历史文献中有关植物论述的摘要和汇总。

另一部分是《植物名实图考》,共38卷,所载植物的分布涉及中国的19个省。其中所载每种植物,大半根据吴其浚亲自观察和访问所得,附绘精图,并择要记载了植物的形色、性味、产地、用途等;对于植物的药用价值,以及同物异名或同名异物的考订特别详细,纠正了前人的不少错误。大部分植物图依据新鲜植物绘制,且图形精确逼真,能真实反映植物的特征,至今仍是研究我国植物种属及其固有名称的重要参考资料。现在许多植物定名也常常要参考它,比如八角枫、小二仙草、马甲子等植物名称,都源于这部书。《植物名实图考》是全书的核心和精华,是一部具有世界影响的植物学巨著。许多国家研究植物学和药物学的专家都十分重视这部书。德国一位植物学家曾评价它“刻绘尤极精审”。1919年,当再次重印这部书时,许多外国人争相购买和从事研究。这部书不仅让我们中国人,也让外国人看到了中华民族对世界植物学所做的重大贡献。

举止古怪的植物学家施莱登

施莱登(Matthias Jacob Schleiden,1804~1881)是19世纪德国著名的植物学家,细胞学说的奠基人之一。

施莱登于1804年4月5日出生于德国汉堡的一个医生家庭。中学毕业后,于1824~1827年在海德堡大学攻读法律学并获得博士学位。之后,他回到家乡汉堡从事法庭律师工作。他傲慢、暴躁、反复无常,工作使他感到厌倦、不顺心,精神长期处于忧郁状态,因而在1831年企图自杀,但没能成功。他决定放弃这个令他苦恼的律师职业。1833年进入哥廷根大学学习医学,而后又对植物学发生了浓厚的兴趣,从而又进入柏林大学学习植物学,开始了对自然科学的研究。那时,施莱登的叔父,一位著名的植物生理学家赫克尔(J.Horkel)和“布朗运动”的发现者罗伯特·布朗(R.Brown)正好都在柏林逗留,他们两人都很关心施莱登,希望他在植物胚胎学方面进行深入研究,这对施莱登一生的科学活动起了决定性影响。

1837年,施莱登完成了他的第一篇论文《论显花植物胚株的发育史》。他认为,只有对植物发育史进行研究才能获得对植物正确的认识,也只有这样才能揭示植物内在的规律性。施莱登猛烈抨击了林耐的信徒们的那些陈腐的系统植物学,反对他们只是单纯地从事植物的采集、分类、鉴定、命名,而忽视对植物结构、功能、受精、发育和生活史的考察与研究。他把植物学重新定义为是一种综合性的科学,其中应包括植物化学和植物生理学。

1838年,在布朗的影响下,施莱登从事植物细胞的形成和作用的研究,这是他对细胞学说进行的初步探索。同年,他发表了他的代表作《植物发生论》,在这个基础上,施莱登提出了植物细胞学说。

在《植物发生论》一文中,他引用了布朗关于细胞核是细胞的组成部分的观点。施莱登通过对早期花粉细胞、胚株和柱头组织的观察,发现这些胚胎细胞中都有细胞核。他进一步研究了细胞核在细胞发育中的作用,认识到细胞核对细胞的形成和发育起着重要作用。施莱登把注意力集中在细胞核的功能和作用上来,使他走上了正确的研究轨道。不久,他认为细胞核是植物细胞中普遍存在的基本结构。在此基础上,他进行了理论概括,提出了植物细胞学说。

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