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中國第壹生物學家

郭璞 (276~324)

字景純,東晉文學家、訓詁學家、博物學家。河東喜(山西省聞喜縣)人。生於西晉鹹寧二年,卒於東太守二年。東晉初為著作佐郎,後王敦任為記室參軍。敦欲謀反,命其蔔筮,璞謂其必敗,因而為敦所殺。郭璞曾註釋《爾雅》、《山海經》、《方言》、《穆天子傳》等。其中《爾雅註》含有豐富的動、植物知識。

《爾雅》是中國最早解釋詞義的壹部著作。全書19篇,最後7篇《釋草》、《釋木》、《釋蟲》、《釋魚》、《釋鳥》、《釋獸》和《釋畜》著錄了590多種動、植物,並根據形態特征予以分類。此書文字古樸,不易被人看懂。在郭璞前,雖有10多家為之作註,但“猶未詳備,並多紛謬,有所漏略”。郭璞研究和註解《爾雅》歷時18年,在生物學上作出壹定貢獻。首先,他以當時(晉代)通行的或某地方言的動、植物名稱,解釋了古老的動、植物名稱。其次,他豐富並發展了《爾雅》對各種動、植物的具體描述他還開創了動、植物分類的圖示法。據《爾雅》註郭璞序所載,郭璞還為它註音、作圖。據《隋書·經籍誌》載:“《爾雅圖》10卷,郭璞撰。”可見在梁代,人們還看到郭璞所作的《爾雅圖》。現在所見的《爾雅音圖》乃是清代嘉慶六年(1801)影宋繪圖重摹的刊本。在《爾雅音圖》中,凡是郭璞有註解的動、植物才有圖;否則無圖。這樣的《爾雅》註已具有動、植物誌的雛形。

由於郭璞的研究和註解,使《爾雅》成為歷代研究本草的重要參考書。宋代的《證類本草》壹書,就大量吸收了郭璞註解《爾雅》的成果。而《證類本草》又是李時珍《本草綱目》的藍本。唐代以後,所有大型本草著作,都沿用了郭璞的方法配有動、植物插圖。

賈思勰

中國古代著名農學家。北魏時(386~534)山東益都今山東壽光縣)人。曾任北魏青州高陽郡(今山東淄市臨淄北)太守。他“采捃經傳,爰及歌謠,詢之老成,驗之行事”寫成《齊民要術》壹書而留名於後世。其他生平事跡不詳。

《齊民要術》寫作年代,約在公元6世紀30年代至40年代初。全書92篇,11萬余字,反映了中國古代黃河中、下遊地區相當高水平的農業生產技術。為現存最早、最完整的壹部農書。包括了公元6世紀以前中國人民所掌握的不少有關生物學的知識。書中多次提到動、植物遺傳性和變異性的概念。以“性”或“天性”來表示動、植物的某些性狀由上壹代傳給下壹代的遺傳性。認識到桃、李結實遲早、樹齡短長,都是它們內在本性各異所致;梁粟等作物子實的是否容易脫落,也由於世代相傳的本性不同。馬和驢雜交,能否產生後代和後代的強弱也受遺傳性支配。他親自觀察到大蒜、芫菁、豌豆、谷子等易地種植的變異現象,並認為這是由於土壤、地理條件不同而引起的。關於動、植物的形態性狀,書中有不少精確的記述。其中對大麻的性別和繁殖,記述得尤為精確(如說:雄株散出花粉後可將它拔去;如果在散放花粉前就拔去雄株,雌株就不會結實)。根據形態性狀 把86個粟的品種加以分類;又從粟的成熟期、稈長、結實率、抗逆性、米質、出米率等來鑒別品種,劃分類型,很有實用意義。書中還記述了植物的生長發育特征與農 時的關系,以及動物的生長發育狀態與年齡的關系。如把農作物的生育過程分為“生”-“秀”-“成”(熟)3個時期;而從牙齒的生長狀態鑒別馬的年齡更是壹種既科學而又是切實可行的方法。用煮沸法測定韭菜種子的發芽力是符合科學道理的。瓜豆混播助長出苗也符合生理互利的原理。根據不同植物種在壹起會互相爭光的規律,總結出培育行道樹樹苗的方法:將出芽後的槐樹種子和大麻種子混合撒播,當年槐樹苗和大麻長得壹樣高。 到大麻成熟時,將大麻割去,留下槐樹苗。這時的槐樹 苗又細又長,須縛以木條。第二年在槐苗叢間再撒播大麻種子,迫使槐樹向上生長。經過兩年這樣處理後,到第三年正月就可將樹苗移栽,這樣培育出來的樹苗“亭亭條直,千百若壹”。在卷 7、8、9中,還記述了作曲法、造酒法、作醬法和作乳酪法的***通特點,所有這些都反映出當時對微生物的發酵作用已有相當的認識。

沈括 (1031~1095)

中國古代著名科學家。字存中。北宋錢塘(今浙江杭州)人。至和元年(1054),沈括以父蔭入仕,任海州沭陽縣(今屬江蘇)主簿。修築渠堰,開發農田,頗有政績。嘉□六年(1061),兄沈扶受命往江南蕪湖視察廢 秦家圩,沈括力贊沈扶,修復舊圩,易名萬春圩,辟田千余頃。嘉□八年,登進士第,次年,任揚州司理參軍。治 平三年(1066),入京編校昭文館書籍。

熙寧年間(1068~1077),宋神宗趙頊用王安石為相, 銳意改革,沈括也參與了當時的許多活動。熙寧四年十壹月,遷太子中允,檢正中書刑房公事。次年,兼提舉司天監。他首革弊政,罷斥不學無術之徒,起用布衣盲人衛樸修訂新歷。後制成新渾儀、浮漏,修成《熙寧奉元歷》,受到遷官嘉獎。是年九月,又奉命督浚汴河水道,用先進方法測量了汴道地形。六年三月,遷集賢校理。五月,參與詳定三司令□。六月,出使兩浙路,相度農田、水利、差役等事,並兼察訪。募饑民興修水利, 上言罷免兩浙歲額外預買□絹十二萬匹。七年三月,遷太常丞、同修起居註。七月,遷右正言;擢知制誥,兼通進銀臺詞。九月,兼判軍器監。八年夏,遼人意欲侵 占宋朝河東路沿邊土地,引起邊界糾紛。沈括以翰林侍讀學士的身份,奉使交涉。他事先在樞密院詳閱檔案,弄清了宋遼雙方以前議定疆界在古長城的事實。到遼廷後, 據理力爭,先後六次辯論,遼人不能屈,獲成而還。他在出使途中繪記了遼國山川險阻及風俗人情,成《使虜圖抄》,上於朝廷。不久受命權發遣三司使,主持中央財政工作。九年十二月,遷翰林學士、權三司使。十年七月,受劾貶官,以集賢院學士出知宣州(今安徽宣城)。元豐三年(1080)六月,再次受宋廷重用,知延州(今陜西延安),兼□延路經略安撫使,成為邊防帥臣,積極練兵備戰。四年,西夏太後梁氏專政,宋朝乘機發兵大舉進攻,敗於西平府(今寧夏靈武西南)城下。西平府之 役後,□延路軍兵在沈括指揮下先後攻占了細浮圖等諸寨。為了進壹步遏制西夏,沈括等人提出了在橫山壹帶修築城堡的戰略方針,被宋神宗采納。五年八月,給事中徐禧築永樂城(今陜西米脂西北)遭西夏圍攻,全軍覆沒。沈括因此責授均州團練副使,隨州(今湖北隨縣)安置,自此結束了他的政治生涯。

元豐八年,宋哲宗即位大赦,沈括改授秀州(今浙江嘉興)團練副使,本州安置。元□二年(1087),他完成了在熙寧九年即已奉命編繪的“天下郡縣圖”。全圖包括大小總圖各壹幅,分路圖十八幅,定名為《守令圖》, 於次年投進。後來,宋廷給了他壹個左朝散郎、守光祿少卿、分司南京的虛銜,準其任便居住。沈括便移居到潤州(今江蘇鎮江),將他以前購置的園地,加以經營, 名為“夢溪園”,在此隱居八年後去世。其間,寫成了他的科學名著《夢溪筆談》,以及農學著作《夢溪忘懷錄》(已佚)、醫學著作《良方》等。沈括所著詩文,在南宋時經編成《長興集》四十壹卷,今殘存十九卷。沈括的主要著作有《夢溪筆談》26卷,《補筆談》3卷,《續筆談》1卷,《長興集》19卷,《蘇沈良方》15卷等。其中以廣泛記載各地動植物的《夢溪筆談》被認為是中國古代壹部重要的科學著作,它還記載了其他方面的生物學知識。

沈括資質聰穎,勤於思考,見多識廣,能夠向各行各業能者學習,在物理學、數學、天文學、地學、生物醫學等方面都有重要的成就和貢獻,在化學、工程技術等方面也有相當的成就。例如他在數學方面首創的隙積術和會圓術,提出了高階級差求數和公式及求弧長的近似公式。他提倡科學的十二氣歷,意識到石油的價值,表明了他卓越的科學見識。他的調查、觀測、科學實驗等方法,在當時也十分先進。北宋時期許多科學發明,例如活字印刷、指南針應用等技術,都借助沈括的記載而得以流傳。宋代是中國古代科學技術發展的高峰期,而沈括則是最重要的代表人物。此外,沈括在文學、音樂、藝術、史學等方面都有壹定的造詣。

他通過對動植物的觀察和研究,在其名著《夢溪筆談》中廣泛記載和描述了各地所產的動植物,如南海的硨磲、潮州的鱷、西北的枸杞、北方沙漠的跳鼠等。他積累了豐富的動植物知識,留下了不少科學的記錄。關於動物方面,如描述海蛤,“海蛤即海岸泥沙中得之,大者如棋子,細者如油麻粒,黃白,或赤相雜,蓋非壹類,乃諸蛤之房”,“蛤之屬,其類至多……不適指壹物,故通謂之海蛤耳。”海蛤是海產雙殼類的總稱。可知當時人們已了解到海蛤的種類很多,並能根據大小、顏色形態特點來辨認它們不是壹類。而是各種蛤類的總稱。沈括還描述了鱷的形態和習性。“大體其形如鼉,但喙長等其身,牙如鋸齒”,“遇鹿豕即以尾戟之以食”。並介紹了當地人利用鱷的這種習性“設鉤於大豕之身,筏而流之水中,鱷尾而食之,則為所斃”,從而滅之。在《夢溪筆談》中還記載了利用河豚“觸柵則怒,而腹鼓浮於水上”的習性進行捕撈。書中還載有關於慶州地區利用“步行蟲”防除農業害蟲的事例,以及河北滄州景縣壹帶人民防禦蚊虻的方法等。

在植物方面,他進行大量的實地調查和觀察後,根據實物,校正了前人認識的錯誤,如指明蒲蘆是香蒲和蘆葦,赤劍是天麻,以及枳實、枳殼的區別等。他以中 國南北不同地區的物候為例,說明植物生長與溫度的密切關系,他說:“嶺嶠微草、淩冬不雕;並、汾橋木,望秋先隕;諸越則桃李冬實,朔漠則桃李夏榮,此地氣之不同也。”

此外,他在解剖生理方面也有比較精深的研究,他在《夢溪筆談》中,明確提出,人有咽和喉兩個部分,咽用來咽食食物,喉則用來通氣。他對化石也有正確的認識,他在太行山上看到螺蚌殼化石,據此他正確地指出這壹地帶過去乃是海濱。

為了紀念這位世界聞名的中國古代科學家,1979年7月1日,中國科學院紫金山天文臺將該臺在1964年發現的壹顆小行星(編號2027)命名為沈括。

李時珍(1518~1593)

字東壁,晚號瀕湖,中國明末醫藥學家和博物學家。蘄州(今湖北省蘄春縣)人,生於蘄州東門外瓦硝壩,卒於蘄州。他家世代業醫,祖父是走街串巷的“鈴醫”;父親李言聞是當地名醫,著有《人參傳》、《艾葉傳》和《四診發明》等。他幼時常隨父上山采藥,獲得不少動、植物和醫藥知識。嘉靖十年(1531),14歲時考中了秀才,但以後 3次參加舉人考試都未中。於是立誌行醫看病研究醫學。1551年被聘為楚王府奉祠正,掌管良醫所,後又被推薦到京城太醫院,擔任院判。在這期間,他有機會飽覽王府和皇家珍藏的豐富的醫藥學典籍,並看到許多平時難以看到的藥物標本。他特別註意對歷代本草的研究。發現“舊本草玉、石、水、土混同,諸蟲、鱗、介不別,或蟲入木部,或木入草部”,存在著名稱、分類等混亂。因此,他認為需要重新編寫本草書。他曾把重修本草的希望寄托於太醫院“官修”,但太醫院的官員竟指責他:“擅動古人經典,狂妄已極。”他便於1561年托病辭歸,立誌依靠自己的力量來完成這項工作。為了編寫好這部著作,他不僅參考了近 800多種歷史文獻,而且走遍大江南北實地考察、收集驗方,他先後到過太和山(湖北武當山)、廬山(江西)、攝山(江蘇棲霞山)、茅山(江蘇)、牛首山(江蘇)等地采集標本,摹繪圖象。經過27年的努力,三易其稿,終於在他61歲時(1578)完成了《本草綱目》這部巨著。

《本草綱目》全書25卷 190多萬字。收載藥物1892種(其中除載金、元以前名家所錄1518種外,新增加了374種),集方8160首,附圖1160幅。總結了中國明代中期以前的藥物學知識和用藥經驗,糾正了本草書中的許多錯誤,把中國的醫藥科學提高到壹個新的水平。它也是壹部內容豐富的動、植物著作,它所記載的藥物,主要包括動物、植物和礦物3大類,其中植物1167種,動物478種,這比收載動、植物種類最多的《經史證類備急本草》還多200多種。

李時珍發展了中國古代傳統的動、植物分類方法。在《本草綱目》中,他將所有動、植物分為:草、谷、菜、果、木、蟲、鱗、介、禽、獸和人等11部。部下又分類。在各類下,分別記述若幹種植物或動物。

他在記述“類”下的動、植物時,往往將相同科屬的植物或動物相連排列。例如,在“山草類”中,他將屬於桔梗科的沙參、薺尼和桔梗排在壹起。在“芳草類”中,將屬於傘形科的柴胡、前胡、防風、獨活等植物排在壹起,在“毒草類”中,他又將屬於大戟科的大戟、澤漆、甘遂、續隨子等排在壹起。能將同科屬的植物連排,顯然是基於他對植物形態,尤其是植物繁殖器官形態的精細觀察。《本草綱目》中描述蛇床的形態中寫道:“其花如碎米,攢簇。其子兩片合成,似蒔蘿子而細。亦有細棱。凡花實似蛇床者,當歸、芎□、水芹、胡蘿蔔是也。”這裏所提到的植物,都屬於傘形科。

他在《本草綱目·凡例》中說:編排“部”的順序時,是遵循“從微至巨”和“從賤至貴”的原則的。這說明他在某種程度上已經意識到動、植物界存在著由簡單到復雜、從低等到高等的自然等級。這在他的動物分類系統中反映得尤為明顯。他的分類方法雖還不夠完善,但以動、植物的形態、性味、習性、生境、用途等為依據,類聚群分,把植物納入5部(綱)28類(目),把動物(包括人類)納入5部(綱)18類(目),各種動、植物,又各以類從;這種以綱(部)統目(類),以目(類)統種,有條不紊的分類方法,在當時,無論是在中國或是在世界,都是很先進的。

在《本草綱目》中,各種動、植物,首標正名為綱,附釋名為目,次為集解、釋疑、正誤,再次為氣味、主治和附方。層次分明,重點突出,取舍精當,切合實際。在釋名中將各種動、植物古今不同的稱謂,分為“正名”和“別名”,以最早著錄的為“正名”,其余的都列為“別名”並分別註明其來源。這在壹定程度上統壹了生物的名稱。在“集解”項目中著重描述各種動物或植物的形態、生態、產地以及用途等。例如對於鵜鶘,不僅合理地將它放在鳥部水禽類中,而且對它的形態、生態作了逼真的描述:“鵜鶘處處有之,水鳥也。似鶚而甚大。灰色如蒼鵝。喙長尺余,直而且廣。口中正赤。頜下胡大如數升囊。好群飛。沈水食魚。”(卷四十七)對蘄州命名的蘄蛇(俗稱白花蛇)作過實地考察,並在《本草綱目》中作了準確的描述:“花蛇(即白花蛇)湖、蜀皆有,今惟以蘄蛇擅名,然蘄地亦不多得。市肆所貨,官司所取者,皆自江南興國州諸山中來。其蛇龍頭虎口,黑質白花,肋有24方勝紋,腹有念珠斑。口有四長牙……多在石南藤上食其花葉,人以此尋獲。”

此外,《本草綱目》還收載了 200多種礦物藥,並對這些礦物藥的形狀、顏色、鑒別和探掘方法做了描述;《本草綱目》在化學方面也有許多獨到的見解,如對金屬與合金的區別的記述比前人詳細得多。李時珍還對中醫理論和疾病的診斷作了深入的研究,著有《瀕湖脈學》、《奇經八脈考》、《脈訣考證》和《五臟圖論》、《三焦客難》、《命門考》等(後3種已失傳)。

萬歷二十四年(1596),即李時珍逝世後3年,《本草綱目》在南京首次出版,即金陵版。1603年又在江西翻刻,此後被輾轉翻刻了幾十次,促進了中國醫藥學的發展和對動、植物的研究。17世紀初《本草綱目》就傳入日本,至遲在18世紀初傳入歐洲,並相繼被譯成日、朝、德、法、英、俄、拉丁等多種文字,對世界醫藥界和博物學的研究產生了很大的影響。

童第周 (1902~1979)

字蔚孫,浙江鄞縣人,中國胚胎學和發育生物學家。 生於1902年5月28日,卒於1979年3月31日。1930年畢業於 上海復旦大學生物系,1934年在比利時布魯塞爾大學獲哲學博士。曾任山東大學及中國科學院海洋研究所、動物研究所等單位的教學、科研及行政領導職務,中國科學院生物學部主任、副院長,全國政協副主席。

他的主要貢獻之壹,是50年代至60年代初關於文昌魚發育的實驗研究。由於文昌魚在分類上的地位,其胚 胎發育壹向受到重視。過去曾認為其發育屬於鑲嵌型,如 缺損其壹部分,不能通過調整作用補充完善。他用分離、 置換分裂球等方法,證明了文昌魚早期胚胎分裂球的發育命運是有壹定的可塑性的。而且,分屬於3個胚層的分裂球,在實驗條件下可以通過細胞間的相互作用,有不同程度的相互轉化。此外,他還發現文昌魚的胚胎發育中,具有與脊椎動物相似的誘導作用。這些研究,揭示了文昌魚與脊椎動物在發育機制上的壹致性。從而證明了文昌魚在從無脊椎動物進化為脊椎動物過程中的重要地位。60年代初,他應用細胞核移植技術,把金魚的細胞核移植到去細胞核的鰟鲌魚卵內,發現移核後幼魚的早期性狀似乎是根據細胞質的。他把鯉魚細胞核移植到 去細胞核的鯽魚受精卵內,發現卵發育到成體後有些性 狀介乎二種魚之間。這二種情況都顯示卵的細胞質對性 狀形成的影響。他還發現金魚的細胞核移植到鰟鲌魚卵子中,發育到壹定時期再移回金魚受精卵,有時能產生出鰟鲌魚和金魚雜交胚胎的性狀,很可能金魚細胞核在鰟鲌魚細胞質中短暫停留,也會受到某種影響。他曾設想通過移植細胞核來進行育種:把兩種不能雜交的魚的優點結合起來,並使之遺傳下去。他的研究,為動物育種提出壹個新的、可能的途徑。

他的關於海鞘的研究,主要是在50年代前進行的。他的研究證明了其胚胎發育中有些組織器官是有可塑性的,糾正了過去壹些學者認為其發育屬於嚴格鑲嵌型的見解。 從40年代至50年代初,他在魚類早期發育的實驗研究中,還證明了魚卵受精後原生質向動物極流動,其組織中心在受精後不久就建立起來了。這壹現象,可能在脊椎動物的發育中具有普遍意義。在這期間,他對於兩棲類胚胎纖毛運動的研究,斷定了纖毛運動方向對中胚層組織的依賴性,後者可能通過化學物質產生影響,由此,他探討了胚胎組織的極性。

70年代以後,童第周開始註意用生物化學的方法研究核質關系。他與合作者還研究了核酸對金魚性狀的誘變作用,取得了很多成果,並發表了論文。

他的科研工作始終貫穿著壹條線索,這就是從卵子在受精前後的結構到細胞質與細胞核在發育中的相互關系,進而探討細胞質在性狀遺傳中的作用。

談家楨

中國遺傳學家,浙江省寧波市人。生於1909年9月19 日。1930年畢業於蘇州東吳大學;1930~1932年在北京 燕京大學當研究生,在李汝祺教授的指導下進行異色瓢蟲鞘翅色斑遺傳的研究,取得碩士學位。1932~1934年在東吳大學任教。1934年赴美國加利福尼亞理工學院摩爾根實驗室深造,於1936年獲哲學博士學位。1937年回國後受聘於浙江大學生物系,繼續從事果蠅和瓢蟲方面的研究。1952年起在復旦大學工作,歷任生物系主任、遺傳研究所所長、副校長和校長顧問。現為中國科學院生物學部委員。

1934年在T.多布然斯基教授指導下從事果蠅進化遺傳學研究,利用當時研究果蠅唾腺染色體的最新方法,分析了果蠅近緣種之間的染色體差異和染色體的遺傳圖,促進了“現代綜合進化論”的形成。在美國工作期間,先後單獨或與美、德等國科學家合作發表論文10余篇。1946年,在亞洲異色瓢蟲中發現色斑嵌鑲顯性遺傳現象,受到國際遺傳學界的重視。

談家楨從事教育工作幾十年,培養了大批科學人才。他還廣泛參加各種社會活動,身兼多種職務,主要有中國遺傳學會理事長、第十五屆國際遺傳學會(1980)副會長、上海市自然博物館館長、上海市人民代表大會常務委員會副主任、全國政協第六屆常務委員會委員、中國民主同盟第五屆中央委員會副主席、上海市民盟八屆主任委員、聯合國科學技術發展中心非政府性組織指導委員會委員、國際未利用植物開發委員會委員等。1985年被美國科學院授予國外院士稱號。