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第29章 与生物学家相约(4)

但是,拉马克毕竟提出了生物进化的学说。这在当时的社会背景下,在神创论占据着绝对统治地位的社会舆论中,在“物种不变”几乎成为人人信奉的“科学”真理这样的学术氛围里敢于挑战传统观念,实在是要有相当大的胆量和勇气的。事实上,在拉马克提出自己的生物进化观点后,他确实承受了来自多方面的压力、责难和冷嘲热讽。尽管拉马克关于无脊椎动物的研究曾经赢得过人们相当高的评价,但是,对于拉马克提出的生物进化的观点,有人则评价为“牵强附会”、“荒诞无稽”。

面对责难,已经进入老年的拉马克并没有因为自己的学说遭到普遍反对而退缩,也没有苟且偷安于已经取得的学术成果上止步不前。他还要追求科学真理。他在对已有的进化观点进行详细论证和反复推敲后,还是坚持相信自己提出的生物进化学说是科学的。然而,由于多方面的原因,当时的人们还是普遍地对此报以嘲笑,并不赞同他的生物进化观点。现在看来,造成这种局面,既有拉马克生物进化观点自身存在缺陷的原因,也有人们的认识受当时社会和科学发展所局限的原因。但无论怎样,拉马克是在人类科学发展的历史进程中第一个提出生物进化观点的科学家,他是第一位在人类认识自身、认识整个生物界的由来这个领域做出了划时代贡献的科学家。

拉马克的晚年生活是凄凉的。由于年龄增长和体力尤其是视力的逐渐减退,拉马克终于失去了他在国立自然历史博物馆的职位。但是,他仍在女儿科尼力亚的帮助下继续进行科学研究并著书立说。除了以上提到的著述,拉马克还曾先后发表了《关于活体组织的研究》、《无脊椎动物的自然历史》以及33篇关于古生物化石的研究报告等。据记载,拉马克在他生命的最后日子里很喜欢听女儿读小说。他最后的著作也是由他口述,经女儿笔录才得以完成并发表的。

1829年12月29日,拉马克这位科学巨星陨落了。他在这个世界上生活了85年,其中有六十多年献身于人类科学事业。在他去世后大约又过了半个多世纪,才有了较为完备的生物进化学说——达尔文进化论。

研究远古生物的居维叶和圣伊莱尔

居维叶(Georges Cuvier,1769~1832)是法国的生物学家。在19世纪初,他结合自己在解剖学和分类学方面的研究,首次提出了动物体的各个器官的结构和功能是具有相关性的见解。居维叶认为,从器官的形成过程看,这种相关性是与生物对环境的适应有密切联系的。据此,人们可以通过对动物体的某个器官结构以及它的功能的研究,推测出其他器官的结构和功能,甚至可以由此了解整个动物体的结构和功能特点。这就是“器官相关性规律”。

居维叶出身于一个法国军人家庭。他的家乡在法国的蒙特利尔。1769年8月23日居维叶出生时,他的父亲还在军队中服役。儿童时代的居维叶受当时著名的昆虫学家布封的影响,从小就对自然科学十分感兴趣。居维叶曾经专心致志地观察蚂蚁在蚁穴周围堆积“小山”,而被夏日突如其来的雨水浇得透湿;他也曾向长辈提出过人为什么不能像猫一样在黑暗中看得见东西这样的问题。15岁那一年,居维叶进入了斯图加特城的卡尔高级学校学习。4年之后,他以优异的成绩毕业,然后在卡昂(诺曼底)附近的一个贵族家庭中找到了一个家庭教师的职位。从此,居维叶一边工作,一边继续研究他所关心的大自然。他独立地研究了自然史、当地的植物资源和动物分布等方面的情况。1795年春,经过一位动物学家的引荐,居维叶第一次进入了一个正规的科学研究机构——巴黎自然史博物馆。在这里,居维叶担任一位比较解剖学教授的助手,在教授指导下从事科学研究工作。同时兼任动物学教师的工作。7年后,居维叶升任中央高等工业学校的比较解剖学教授。

在学术方面,居维叶认为比较解剖学是进行古脊椎动物学研究的一种十分重要的工具。所以,他一直努力将比较解剖学推向生物学研究的更多领域,使这门科学在不太长的时间里有了很大的发展。到了1802年,居维叶在科学研究和日常教学工作中的成就,使他被法国科学院聘为终身秘书。

在19世纪最初的5年里,居维叶认真总结了自己的研究和讲学工作,撰写出版了《比较解剖学讲义》的上、下两卷。在这部书中,他提出了使自己的一生都熠熠生辉的重要理论——器官相关规律。

在研究脊椎动物比较解剖学的基础上,居维叶还把比较解剖学的研究原理及其方法运用于研究已经绝灭动物的化石方面。他认为,人们可以仅仅根据化石来描绘远古时代动物栩栩如生的形象。例如,居维叶在巴黎附近一个石料场收集到一些古代动物化石,他将这些化石与近代生活的动物进行了比较以后认为,这些化石属于古代生活过的一种“象”。居维叶根据类似这样的一些发现,于1802年把他在这方面的研究成果进行了总结,撰写出了《四蹄动物化石骸骨的研究》一书,居维叶也由此成为“脊椎动物古生物学”的创始人。

居维叶在进行科学研究时特别善于总结他人的经验来丰富自己的研究成果。他在研究了林奈的分类系统以后认为,可以把具有相关特征的生物类群进一步归纳为比纲和目更大的类群——“门”。按照居维叶的这种设想,自然界中的所有动物都可以归入四个门,这就是:脊椎动物门、软体动物门、节肢动物门和辐射动物门。这种把动物的内部结构作为主要依据的分类方法,就是基于这样的认识。即:动物的内部结构较之于外表特征更能准确反映其本质特点。时至今日,当时居维叶所写的关于脊椎动物门(鱼纲)的著作《鱼类史》,仍然是公认的现代鱼类学研究的基础。其中对鱼纲的“目”和“亚目”的分类叙述一直沿用至今,与当代的研究也有相当程度的吻合。当然,居维叶所持的是物种不变观点,所以他始终坚持动物的这四个类群是固定不变的观点,只是承认在类群内部存在一定程度的进化可能。居维叶反对“物种会发生持续的进化”的观点。在他看来,地球上生活着的生物,每隔一定阶段就会遇到一次巨大的灾难,导致生物的大量死亡甚至是物种的灭绝。而每次经过这样的灾难之后,一些生物又会从其他的地方迁移过来,重新生活在这里。1817年,居维叶又发表了《按结构分类的动物》一书,这部书会书总共有5卷,是居维叶关于动物分类的传世之作,书中记载了他的主要学术思想和观点。

在科学事业上的成就,使居维叶的社会声望与日俱增。在拿破仑执政时期,居维叶曾担任过教育总监,并负责创建了新的巴黎大学。1824年,卡尔五世执政时还任命居维叶做法国非天主教教育部长。甚至在复辟时期,居维叶也被封为男爵,做过枢密院的顾问。他在晚年还曾被邀请出任内阁总理职务。不过,当时的居维叶已经垂垂老矣,是60多岁的人了,所以,居维叶并没有赴任。

1832年5月13日,居维叶在巴黎逝世,终年63岁。他在自己的一生中,致力于研究比较解剖学、古生物学和动物分类学等领域的科学问题,对生物学在这些方面的发展和进步做出了不可磨灭的贡献。

与居维叶生活在同一时期的另一位著名学者圣伊莱尔(Saint——Hilaire,Etienne Geoffroy de,1772—1844)也是法国一位杰出的脊椎动物专家。他于1772年4月15日出生在法国的埃当普。青年时期曾参加考察埃及的活动。年仅21岁就担任了巴黎自然博物馆的教授。

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。

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