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西方近代博物学的兴衰

2017-11-27 18:44| 发布者: 习斋| 查看: 15| 评论: 0|原作者: 吴国盛|来自: 学术月刊

摘要:   发表于《广西民族大学学报》2016年第1期  整个西方博物学(自然志)都是如下两个传统相结合的产物:一个是百科全书式的写作传统,一个是对自然的观察、记录和描述传统。前一传统是文人传统,后一传统或出自纯 ...
  发表于《广西民族大学学报》2016年第1期


  整个西方博物学(自然志)都是如下两个传统相结合的产物:一个是百科全书式的写作传统,一个是对自然的观察、记录和描述传统。前一传统是文人传统,后一传统或出自纯粹的知识兴趣,或出自医学上的实用诉求。文艺复兴之前,亚里斯多德、特奥弗拉斯托、老普林尼、迪奥斯科里德斯、盖仑这些着名的博物学家,都兼有这两个传统。


  1,近代早期:从文艺复兴到16世纪


  文艺复兴以来,有三个因素决定了博物学(自然志)的大繁荣。一是大翻译运动以及印刷术的发明,使希腊罗马古典时期的志类着作大规模流布,带着复兴古典热情的人文主义者们有可能校勘古典文本,光大古典志类研究。二是地理大发现以及商业的繁荣,无计其数的新鲜事物从四面八方向欧洲汇聚过来,使志类研究由单纯的书本研究转向书本研究与实地观察相结合。三是医学教育中开始重视药用植物志,并且越来越把植物志(植物博物学)作为医学教育中必不可少的一部分,从而在大学体制里为药用植物博物学找到了位置,推动了植物博物学家的职业化。


  老普林尼的《博物志》于1469年出版了第一个印刷术,到1600年出版了至少55个印刷本。同一时期,亚里士多德的动物志以希腊语版印刷出版。特奥弗拉斯托的植物志着作本来只有很少的抄本,人们很难读到,现在也有了印刷本。这些着作的大量印刷发行,首先激起了人们的文献学兴趣。人们发现,普林尼《博物志》中关于植物的记载与迪奥斯科里德斯在《药物论》中的记载差距很大,因此很怀疑普林尼掌握希腊语文献的能力和程度。意大利医生列奥尼切罗(Niccolò Leoniceno,1428-1524)在1492年发表的《论普林尼和其他医学实践者医药中的错误》(On the Errors in Medicine of Pliny and Many Other Medical Practitioners)中指出,普林尼的《博物志》中有两万多条事实上的错误。这篇文献引来了持续不断的争论。为普林尼辩护者说,这些错误主要应归于抄写者以及普林尼所依据的希腊文献本身的错误。这些争论推动了人们把视野由书本转向事物本身。尽管一开始的动机是为了校正古典文本,检验古代大师是否正确,并不是为了观察事物本身,但实地考察逐渐成为风气。把关注的焦点逐渐由文本引向自然,这是文艺复兴时期人文主义者对博物学的主要贡献。


  正是普林尼受到质疑的同一年,1492年,哥伦布发现新大陆。之后的一个世纪里,旅行者和殖民者不断传回新的物种信息。对欧洲人来说,这些新的植物和动物物种闻所未闻,也不可能有任何历史资料记载。撰写新大陆的自然志和通志(general history)成为那个时期博物学的热门。西班牙历史学家奥维多(Gonzalo Fernández de Oviedo,1478-1557)1514年来到美洲考察,于1535-1549年间出版《西印度通志与自然志》(General and Natural History of the Indies)。这部博物学着作提出了博物学面临的一个新问题,即如何对完全异域的事物进行客观、准确、可靠的描述。奥维多有意识地采纳公证员的技巧,以使其描述更可信赖。1570年,西班牙国王菲利普二世命他的御用宫廷医生赫尔南得兹(Francisco Hernández,1517-1581)到墨西哥研究当地植物志和动物志。1577年,赫尔南得兹返回西班牙,带回了大量的种子、根和植物标本,以及大量的记录和绘图(有三位画家做他的助手)。很可惜的是,菲利普二世对新大陆的博物志不再有兴趣,赫尔南得兹的手稿出版面临困难。直到1615年才出版了西班牙语版的《新西班牙的植物与动物》(Plantas y Animales de la Nueva Espana),1628年在罗马猞猁学院的赞助人切西公爵的赞助下出版了拉丁语版的《新西班牙药典》(Rerum medicarum Novae Hispaniae thesaurus)。


  大学医学院里设立药用植物学教席,是植物博物学一个发展契机。迪奥斯科里德斯的《药物论》在16世纪前半叶开始成为许多意大利大学医学院的正式课程,受意大利的影响,自然志逐步成为整个欧洲医学教育课程体系中不可或缺的部分。意大利帕多瓦大学在1533年,博洛尼亚大学在1534年,瑞士巴塞尔大学在1589年,法国蒙彼利埃大学(Montpellier)在1593年相继设立了植物学教席。这个时期的医学院植物学教育,虽然也重视直接地野外观察,但仍然以讲授迪奥斯科里德斯的文本为主。


  16世纪中期开始,除了开辟植物园、引种新物种外,制作植物标本以及绘画成为博物学的两大新技术。标本制作技术和绘画技术使新事物变成“文本”,以便长久的保存,供不能亲临现场者分享。家产雄厚的博物学家大量收集标本并公开展示,博物馆于是诞生了。植物园和博物馆成为植物博物学研究活动的主要场所。


  16世纪最重要的两个博物学家,一个是意大利博洛尼亚大学的阿尔德罗万迪(Ulisse Aldrovandi,1522-1605),另一个是瑞士博物学家格斯纳(Conrad von Gesner, 1516-1565)。


  阿尔德罗万迪的主要成就在植物博物学,林奈和布封都推崇他为欧洲博物学之父,时人称其为“博洛尼亚的亚里士多德”、“普林尼第二”。他在博洛尼亚的标本收藏达到7000件,其中植物标本4760件留给了博洛尼亚大学。他的“自然博物馆”是当时欧洲藏品最多、访问量最大的博物馆。1568年,他在博洛尼亚推动建立了欧洲第一所植物园,并担任园长。他还长年雇用一支画家和雕刻家队伍,对动植物标本进行绘画,以及制作成木刻画。他留下了近三千幅标本画,这些画作许多出自着名画家之手。他的主要着作14卷本《自然志》(Natural History)在生前只出版了4卷,余下10卷在他死后的1606-1668年陆续出齐。


  格斯纳的主要成就在动物博物学方面。他于1551-1558年间出版的四卷本《动物志》(Historia animalium)被认为是现代动物学的开端,是自亚里士多德以来在动物学上最重要的成就。四卷分别讲述四足动物、两栖动物、鸟类、鱼类。专门讲述蛇的第五卷在他死后的1587年出版。全部五卷《动物志》主要收集了出自旧约圣经、亚里士多德的着作、普林尼的着作以及中世纪动物寓言集中的数据,加上格斯纳本人的观察材料。这部关于动物世界的百科全书式的着作,为现代动物学奠定了基础,也被认为是在古代、中世纪和近代科学之间架起了桥梁。值得提出的是,它包含了1200个手工作色的木刻画,体现了这个时代博物学家的新技能。除了动物博物学之外,格斯纳在植物学方面也有建树。他的《植物全书》(Opera botanica)直到他死后的1571年才全部出版,其中包含他亲手绘制的1500个画版。


  到16世纪后期,推动博物学的两大动力之中的实用的医学的动机慢慢隐退,而百科全书式的博学的爱好成为主要特征。阿尔德罗万迪明确宣称自己从事博物学的动机不是服务于医学而是哲学。1543年,他还是博洛尼亚大学的药学讲师,到了1559年,他成了自然哲学讲师。这个变化反映了博物学力图从医学中独立出来,成为独立的知识门类。格斯纳虽然也是医生,但他更着名的角色是语言学家、目录学家。格斯纳四卷本的《世界书目》(Bibliotheca universalis,1545),介绍了当时所知的1800名希腊、拉丁和希伯来作家的一万多部着作,影响很大。


  文艺复兴时期的博物学从属于人文主义的百科全书式写作传统,还不是日后以客观观察、中性描述为特征的博物学。法国哲学家福科认为,文艺复兴时期的博物学与18世纪博物学的根本不同在于,后者致力于对自然秩序的建构,因而关注分类问题,而前者的任务是去发现和破解自然界事物的相似性,因而并不关心也无须关心分类问题。阿尔德罗万迪“把人较低级的部位比作世界较可恶的部分:比作地狱、地狱的黑暗、该死的东西,这东西类似宇宙的废物” [1] ,而法国博物学家贝龙在《鸟类志》中说“当空气变得凝重并搅动时,风暴就开始了。当人的思想变得沉重和焦急不安时,中风病就发作了;接着乌云堆积,腹部膨胀,雷声炸响,膀胱破裂;当眼睛透出可怕的神色而眨巴时,闪电就咆哮了,雨落下来了,口吐着白沫,当精神在皮肤上裂开口子时,雷声又大作了;但接下来,天空又晴朗了。在病人中,理性又痊愈了。” [2] 福科认为,阿尔德罗万迪的《蛇龙志》(A History of Serpents and Dragons)在这个时期的博物学着作中具有典型性。对这个时期的博物学家来说,“撰写一个植物或一个动物的历史,是一件描述其要素或器官的事,同样也是描述能在它上面发现的相似性、它被认为拥有的德性(virtues)、与它有所牵涉的传说和故事、它在讽刺诗(les blasons)中的位置、从它的实体中制造出来的药物、它所提供的食物、古人对它的记载、以及旅行者关于它可能说的一切。一个生物的历史就是那个物的本身,它身处把它与世界联系起来的整个语义学网络之内。”[3]


  现代科学史家阿什沃斯(William B. Ashworth, Jr.)认为,支配这个时期博物学发展的是博物学家的“徽象式世界观”(emblematic world view),即世界是一张由相似性、类同性结成的联系之网,博物学家的任务就是在具体的事物中发现并记录这些相似性 [4] 。正因为此,文艺复兴时期的博物学着作更像文学作品而不像科学作品,而且通常被赋予很强的道德教化功能。阿尔德罗万迪写过《怪物志》( Monstrorum Historia,1642),汇集文学作品、传说、民间迷信中关于动物怪物和人类怪物的种种说法,不管它是否令人相信还是难以置信。格斯纳的《动物志》中讲到狐狸时,不仅讲到了狐狸的生理特征和外貌形态,而且讲狐狸一词在欧洲各语言中的不同拼写,还讲到与狐狸有关的格言、寓言和道德象征。


  在结束关于文艺复兴时期博物学的概述之前,我们还应该特别提到弗兰西斯·培根(Francis Bacon, 1561-1626)在博物学上的贡献。培根的主要贡献不在于他具体的博物学工作,而在于关于博物学的哲学呐喊。如前所述,培根把博物学(自然志)提高到一切科学必不可少的基础地位,甚至认为“自然志”就是“自然哲学”。另一方面,培根强调科学事业的集体协作特征,这个特征在博物学上表现得尤其充分。博物学家们只有联合起来,才有可能写出一个地区的博物志,单靠个人的力量是做不到的。格斯纳完成《动物志》之后开始着手研究植物,主要依靠全世界各地的年轻朋友们帮助提供标本。培根设想的科学从系统地收集材料开始,而博物学最能代表这种类型的科学。事实上,在数理科学领域,伟大的成就往往取决于天才的个人,群体协作并不是特别必要。培根所设想的科学,不是数理科学,而是博物科学。与一般博物学不同的是,培根特别强调“实验志”,把实验报告列入“志”类研究之首,因此,培根可以看成是近代博物学传统与实验传统的交汇点。库恩在1976年发表的“物理科学发展中的数学传统和实验传统的对立”[5] 一文中曾经提出“培根科学”的概念,以概括在科学革命时期那些不属于古典物理科学传统的零散的、探索性的实验科学。库恩没有意识到,培根实际上是以博物学的方式来鼓吹实验科学。如果我们忽视博物学在科学革命中的地位和意义,我们就不能恰当评价培根在科学革命中的地位和意义。传统以数理传统为主导的科学思想史家都倾向于贬低培根在科学革命中的地位,比如,柯瓦雷认为,把培根作为现代科学的奠基人“简直就是个拙劣的笑话……事实上,培根对科学一无所知”,拉卡托斯认为“只有那些最偏狭和最没文化的人才会把培根的方法当真” [6] 。但是,如果我们考虑到博物学作为科学革命时期不可忽视的科学传统,对于培根的评价就会大不一样。


  培根不仅在《新工具》(Novum Organum,1620)、《学术的进展》(The Advancement of Learning,1605)等着作中为博物学发出哲学的呐喊,而且身体力行从事博物学实践,写作了《风志》(Historia Ventorum,1622)、《生死志》(Historia vitae et mortis,1623)和《浓稀志》(Historia densi et rari,1623),以及在他死后由他的秘书编辑出版的《林中林:百千实验中的自然志》(Sylva Sylvarum: A Natural History in Ten Centuries,1626)。《林中林》共分十章,每章一百个实验。材料多数来自前人的着作,如亚里士多德的《问题集》和《气象学》、普林尼的《自然志》、波尔塔的《自然法术》等,也有培根本人的实验和观察。


  2,17世纪


  17世纪最伟大也最具代表性的博物学家是英国的约翰·雷(John Ray,1627-1705)。他是培根博物学-实验哲学纲领的忠实的、卓有成就的实践者。他1644年进入剑桥大学三一学院学习,同学中有牛顿的老师巴罗。他1648年取得学士学位,1651年取得硕士学位,之后在三一学院担任教师,讲授希腊语、数学、人文学,1660年按惯例接受神职任命。1662年因不满英王查理二世对新教徒的宗教迫害而离开剑桥。在剑桥的十多年间,雷开始了对剑桥郡以及英国其他地区的博物学考察。1660年,他匿名出版了《剑桥郡植物名录》(Catalogus Plantarum circa Cantabrigiam nascentium)。1663-1666,随富有的贵族学生威路比(Francis Willughby,1635-1672)及另外两个学生一起到欧洲各国做博物学考察。此后,一直受威路比经济资助从事博物学研究和写作。考察欧洲回来之后的1667年,雷被选为皇家学会会员。雷与威路比曾经约定,雷主要做植物博物学,威路比主要做动物博物学。1670年,出版《英格兰植物名录》(Catalogus plantarum Angliae),成为影响好几代英格兰植物学家的野外考察手册。威路比1672年去世后,雷也接手了动物博物学考察。威路比去世前留下遗嘱,给雷一份年金以保障他的生活和工作。1673年,他整理出版了欧洲考察报告《低地诸国以及德意法风物人情见闻录》(Observations topographical, moral, and physiological, made on a Journey through part of the Low Countries, Germany, Italy, and France)。此后陆续出版了他的主要植物学着作三卷本《植物通志》(Historia generalis plantarum,3 vols., 1686, 1688, 1704),以及整理威路比的材料出版的《鸟类学》(Ornithologia, 1676),《鱼类志》(Historia Piscium, 1686),《四足动物与蛇类要目》(Synopsis Animalium Quadrupedum et Serpentini Generis,1693)等。1691年出版的《创世作品中显现的上帝智慧》(The Wisdom of God Manifested in the Works of the Creation)一书流传甚广,是那个时代自然神论的代表作品。


  17世纪对数理实验科学来说是一个革命的时期,出现了许多传奇式的科学英雄,但对博物学而说,则只是一个承前启后的过渡的世纪。文艺复兴时期的博物学仍然从属于百科全书式的文人写作传统,对动植物的博物学研究带有明显的非专业的业余特征,文学传说与科学事实交织在一起,而且未脱离道德教化功能。18世纪的博物学成为独立的科学门类,主要由植物学、动物学、矿物学三大学科组成;博物学家接受专门化训练,有自己的专业共同体;道德化的自然形象被褪除,象征、隐喻被慢慢消除,代之以严肃、客观的观察记录和理性解读,博物学研究因之脱离了道德教化功能,以建立自然秩序为已任。17世纪的博物学处在这两者之间,具有鲜明的过渡特征。


  我们可以从雷身上发现这个世纪博物学的诸多过渡性特征。


  17世纪的博物学家主体仍然是大学医学院里的药用植物学教授、大学或宫廷植物园里的教师、律师、法官和神职人员。尽管博物学家们都强调博物学作为一种知识门类的独特地位,但博物学并没有作为一个独立的学科门类确立起来,博物学家也没有自己的职业化的共同体。雷虽然一开始是剑桥大学的教授、神职人员,但一辈子大部分时间是一个像达尔文那样的自由职业者,靠着贵族学生威路比的资助从事博物学研究。


  从博物学的研究内容上讲,经过文艺复兴时期博物学家的艰苦努力,收集和鉴别材料的工作已经比较完备。就植物学而言,雷在他的《植物通志》中说,瑞士植物学家包亨兄弟(Caspar Bauhin,1560–1624;Jean Bauhin,1541–1613)在他们的《植物图览》(Pinax theatri botanici,1623)中把前人已知植物的所有信息均做了一个权威的综合。这部里程碑式的着作中包含了大约6000个植物物种,并且按照传统的分类方法做了初步的分类。这时的博物学家面对海量的物种信息,不可避免要处理分类和命名问题,但是雷认为,对于初入门者来说,了解和熟悉分类是必要的,但分类并不是博物学的主要任务,切不可指望把系统描述自然这样的宏大任务归结于分类,不能指望把自然还原到一个简单的范畴体系中。因此,雷虽然提出了分类问题,并且也提出了自己的自然分类设想,但他并没有象18世纪的林奈那样如此专注于分类,并且提出一套卓有成效的单一的分类和命名体系。雷的分类采用多重分类标准,有些与现代分类标准重合,有些又带有中世纪的传统遗迹。


  化石问题在自然界引入了变化的概念和时间性的维度,“自然志”开始走向“自然史”。在1660年之前,基督教世界基本上默认自然界中的事物没有时间上的变化。无论亚里士多德还是圣经都支持这样的看法。但从17世纪后半叶开始,由于化石问题的研究日渐深入,“志”的时间化开始了。罗伯特·胡克利用他发明的显微镜观察化石,主张化石是过去的生物体被浸泡石化的结果,化石提供了地球上久远过去生命历史的线索。丹麦的斯特诺(Nicolas Steno,1638-1686)也主张化石是古代生物遗骸和岩石沉积的结果,并且提出地球有自己的历史,通过地层的研究可以破译这个历史。与胡克和斯特诺的“生物遗迹说”相反的,是“矿物自成说”,即认为化石象其它矿物一样,都是从地球岩石中自然生长出来的。约翰·雷一开始主张生物遗迹说,但后来出于宗教教义方面的考虑又有动摇,没有明确表态。


  在博物学的研究手段方面,文艺复兴时期采取了制作标本和绘画技法,17世纪更多地重视工具和实验的角色。特别是显微镜的使用,为博物学提供了更加锐利的武器。一方面,早期的显微镜放大了物体的细节,使较小身体的生物体特别是昆虫研究揭开了新篇章;另一方面,随着显微镜放大倍率的提高,一个闻所未闻的微生物世界展现在人类的面前。从这个世纪开始,显微镜逐步成为博物学家案头上的标准配置。正如地理大发现揭示了生物在地域上的多样性,显微镜则揭示了生物在尺度上的多样性。


  随着大量异域物种被欧洲博物学家所知晓,一方面,由于无法将这些新种纳入传统的命名和分类之中,而产生了对自然界中的事物进行普遍命名和分类的需要;另一方面,那些与欧洲文化传统相关联的自然物种的道德形象和道德教化功能,也同时丧失了它的意义,以文学和道德联想为基础的博物学研究导向,开始向对“事物本身”的详尽而精确的“描述”的博物学新范式转变。正如英国历史学家基思·托马斯所说:“博物学家不是评定植物的可食性、美、用处,或者道德状况(所有这一切最终都被看成毫不相关),而是寻求植物的内在特性,只把结构当作区分物种的依据。” [7] 但这种转变不是一步到位的。约翰·雷和他的学生威路比被认为是最早最明确的迈出这一步的博物学家。在《鸟类志》一书中,他主张摒弃一切“象形文字、象征、道德、寓言、预志以及其他与神学、伦理、语法或者任何一种人类学问相关联的事物,而只呈现与自然志确切相关的事物”,但是在他们的着作中,象征的、道德寓意的文字仍然比比皆是,更不要说他晚年自然神学的重要作品《创世作品中显现的上帝智慧》,直接把自然志与神迹结合在一起。


  自然神学是一种运用经验和理性论证上帝存在以及阐释创世之神学含义的神学派别,与之相对的是启示神学。以讲理性着称的托马斯·阿奎那支持自然神学。近代科学的先驱者波义耳强烈主张用宇宙的秩序、和谐、精巧、华丽来论证上帝作为一位智慧设计者的存在。与波义耳同时,约翰·雷是自然神学的另一位重要的推动者。作为一种神学,自然神学既受到路德、加尔文这样的宗教改革思想家的反对,也被休谟和康德这样的启蒙哲学家所否定,但是,它在近代科学史上却扮演着重要的角色。在科学尚未显现出技术应用之巨大威力的近代早期,自然神学曾经是近代科学的先驱们致力于探索自然的精神动力和首要动机。在博物学领域,自然神学发挥的作用尤其巨大。生物学家迈尔甚至认为:“进化生物学的发展从客观上曾大大得益于自然神学,自然神学所提出的问题涉及到造物主的智慧,以及他使各种生物彼此适应和使之与环境适应的高明技巧。这就促进了自然神学家对我们现在所谓的“适应”现象进行观察、研究和阐述。当在解释中将“造物主之手”用“自然选择”来代替时,就可以把关于生物有机体的绝大多数自然神学文献几乎只字不易地转变成进化生物学的文献。” [8] 尽管自然神学最后被达尔文的进化论所否定,但进化论的确立却得益于自然神学。


  3,18世纪


  在数理实验科学的历史上,18世纪是一个相对平庸的世纪。牛顿伟大的革命与综合刚刚过去,19世纪物理学新的综合尚未到来。但在博物学史上,18世纪应算得上是一个伟大的世纪。按照福科关于近代博物学史的三分法,文艺复兴时期的主题是破解“相似性”(resemblance or similitude),17、18世纪是所谓古典时期,其主题是追求“自然秩序”,关注“同一”和“差异”,19世纪是所谓现代时期,其主题是引入“历史性”。福科认为,正是追求自然秩序导致了严格意义上博物学的出现,而到了19世纪,博物学被生物学所取代。这一取代不是只是学科名称的变更(拉马克于1800年创造“生物学”(biology)一词),而是对待有生命物的研究范式发生了改变。福科的观点对西方近代博物学史的分期产生了重要的影响。


  18世纪伟大的博物学家有瑞典的林奈(Carl Linnaeus,1707-1778)和布丰(Georges Louis Leclerc de Buffon,1707-1788)。他们都典型地体现了福科所说的追求自然秩序的研究动机。


  林奈生于瑞典南部一个乡村牧师家庭,1727年进入伦特大学(University of Lund)学习医学,次年转学乌普萨拉大学(University of Uppsala)。从少年时代开始,受父亲的影响,林奈就对植物着迷。在大学学医期间,他系统学习了博物学以及采制生物标志的知识和方法,成为小有名气的博物学家。1730年左右,林奈立志毕生从事博物学研究,并且把重建分类体系作为自己植物学改革的主要目标。1732年,受乌普萨拉科学学会资助,林奈跟随一个探险队前往瑞典北部的拉普兰(Lapland)地区进行野外考察,在这块方圆4600英里的荒凉地带,发现了100多种新植物。1734年前往瑞典中部的达拉那(Dalarna)地区考察。1735年,在荷兰的哈德维克大学(University of Harderwijk)完成“疟疾成因”的论文答辩,取得医学博士学位。取得学位之后,林奈在荷兰莱顿、博尔哈夫等地继续游学三年,学习植物博物学。这个时期是他的着作高产期。他出版了一系列着作,包括他的主要着作《自然系统》(Systema naturae,1735)、《植物学基础》(Fundamenta botanica, 1736)、拉普兰之行的考察报告《拉普兰植物志》(Flora lapponica,1737)、提出植物命名法的《植物学批判》(Critica botanica,1737)、《植物属》(Genera plantarum,1737)、《植物纲》(Classes plantarum,1738)等。1738年回到祖国的时候,虽然他已经是声名远播的博物学家,但并没有取得合适的学术职位,只得行医为生。1739年,他参与创立了瑞典科学院,并任首任院长。1741年,他受聘担任乌普萨拉大学实用医生教授,次年改任植物学教授,从此开始了终生的学术职业生涯。他吸引并激励了一大批学生投身于博物学事业,而学生们则从世界各地给他带回标本。中年之后不再从事野外考察的林奈,通过信件与全世界各地的博物学家保持联系,取得种子和标本。他继续出版着作。1753年,他完成了划时代的两卷本《植物种志》(Species plantarum),书中检验了来自全世界的8千个植物物种。他不断刷新他的《自然系统》,第1版(1735)只有12页的小书到第10版(1758-1759)时已是12卷1384页的煌煌巨着。1747年他被任命为皇家医生,1762年封爵。


  林奈被誉为分类学之父。他在分类学上有两大贡献。第一是建立了以植物的性器官为分类依据的植物分类法。这个分类方法基于植物特别容易观察到的特征,所以具有很强的操作性,不象过去的分类法过于复杂繁琐。林奈按照雄蕊和雌蕊的数量、形状、比例、位置等特征,将全部植物划分成24个纲、16个目、1千多个属、1万多个种。林奈意识到这种性分类法本质上是一种人为分类法,单一的分类原则使用起来比较方便,但只能部分地表达自然品性。


  第二大贡献是为一切物种建立了拉丁语双命名法。双命名法规定第一个名是属名,第二个是种名。属名为名词,首字母大写,种名为形容词,首字母小写。林奈的时代,同一物种有许多来自不同文化传统的俗名,有时同一名称又指称不同的物种,学者们对于新种的命名也无统一标准。之前的博物学家也曾提出过不同的命名法,但都不够简明合用。1753年的《植物种志》正式提出双命名法,结束了生物命名问题上的混乱局面,成为博物学家公认的普遍适用的物种命名法。圣经说上帝创物,亚当命名,林奈因而被称为“亚当第二”。有了统一的物种命名法,博物学家才有可能建立自己的学科范式,博物学才摆脱业余爱好的、民间的、地方性的知识形态,进入职业的、专门化的、普遍的科学形态。


  布丰出生于法国勃艮第一个贵族家庭,从小表现出对数学的特殊爱好。1734年,他以概率论的数学论文而入选法国科学院力学部成员。此后6年,他同时在数理科学和博物学两方面发展自己的兴趣:1734年翻译了黑尔斯的《植物静力学》,1740年翻译牛顿的《流数术与无限级数》,对化学、动物生殖的显微研究亦有兴趣。1739年,他的学术兴趣由力学正式转移到植物学,时年接任皇家植物园(Jardin du Roi)园长职位。从1740年开始近半个世纪,他每年春天回到蒙巴尔自己的庄园度过夏天,从事博物学写作,秋天回到巴黎管理植物园。他把植物园的规模扩大了一倍,并且极大的增加了园里的收藏。1749年,他的巨着《自然志》(Histoire naturelle)前三卷出版,使他成为那个时代着名的博物学家。他原计划花十年时间,完成这部从矿物到生物的“自然通志”,但最终耗费了近半个世纪,直至他生命的终结。在他1788年去世的时候,《自然志》共出版了36卷(之后由一个专家小组花了20年又出版了8卷,使总数达到44卷),其中第1-3卷论地球与行星的形成以及动物、植物和矿物通论,第4-14卷(1753-1769)论述四足动物的生活习性,第15-24(1770-1783)卷论鸟类动物,第25-31卷(1774-1789)是关于各种自然现象的实验报告,第32-36卷(1783-1788)论述矿物史及电磁现象。1753年,布丰当选为法兰西科学院院士。


  《自然志》被认为是自普林尼以来最伟大的博物学着作,这部用优美的法文写作的科学文献也是法语文学史上的杰作,赢得了广大的读者。这部着作除了材料丰富而精准、文字生动优美,在启蒙运动中影响广泛、深入人心之外,最大的贡献是初步描述了一幅自然界进化的整体图景。这是对此前占支配地位的圣经世界图景的大胆质疑和替代。他大胆猜测地球经历了七个发展阶段:第一阶段是太阳与彗星相撞形成太阳系,炽热的熔岩冷却形成地球;第二阶段,地球表现发生造山运动,形成山脉与海床;第三阶段,海洋出现;第四阶段,海水冲蚀地表形成沉积层;第五阶段,出现陆地及陆上植物;第六阶段,陆上动物出现;第七阶段,人类出现。他还猜测地球的年龄超过7万5千年,地球上的生命至少在4万年前出现,自然的时间尺度远远大于人类历史的尺度。这个猜测与传统圣经年代学所信奉的6千年世界历史相差太大,因而受到教会的警告。除了地球演化的图景之外,布丰还相信,物种可能以退化的方式变化,比如类人猿可能是人退化的,驴和斑马可能是马退化的结果。达尔文称他是“近代第一个以科学精神对待物种起源问题的学者”。布丰的伟大着作将“历史性”引入自然界之中,使“自然志”开始走向“自然史”。


  布丰本来是一位卓越的数学家,但后来却以博物学家传世,这件事充分显示了18世纪博物学的崇高地位。尽管培根已经为博物学做了强有力的哲学辩护,把博物学置于自然哲学之基础的地位,但是科学革命时期的数理科学家还是普遍看不起博物学。“牛顿说过:‘博物学或许确实能为自然哲学提供材料;但是,博物学并不是自然哲学。’……他并不轻视博物学这样一种有用的学科分支;……只不过他认为,这位哲学的卑贱婢女,虽然可以用来收集工具和材料以服务于她的王后,但如若她胆敢僭夺王位,自封为科学之王后,那她就是自忘身份了。” [9] 笛卡尔认为“博物学家对物质世界的迷恋是如此的错乱” [10] 。然而,到了18世纪,博物学拥有了与数理科学/自然哲学分廷抗礼的能力,这与培根主义的持续影响有关。


  布丰受培根经验主义的影响,对数学亦有一种经验主义的理解。他认为数学只是人类心智的工具,并不代表实在,它很有用,不可缺少,但本身并不是真理。真理是事实,或者以概率的方式重复发生的事实。为了寻求真理,博物学是不二法门。布丰的经验主义还体现在对林奈分类体系的态度上。他不同意林奈的人为分类体系,认为自然界万事万物是连续分布的,并不存在明显的间断性,因此所谓纲、目、科、属、种都是人为引进的概念工具,并不是自然界中存在的事实。博物学的目标不是建立人工分类体系,而是找到自然界自身运作的秩序,这个秩序是有机体的秩序,体现在诸事物的联系之中。


  如果说林奈的《自然系统》反映了18世纪博物学在分类学上的伟大成就,那么布丰的《自然志》则是18世纪博物学的集大成之作。林奈的工作是博物学走向专业化、学科化的里程碑,而布丰的工作则是博物学之百科全书传统的延续。他们的工作共同构成了18世纪博物学的鼎盛景象,而他们之间潜在的矛盾,即专业化趋势与百科全书式文人传统的内在冲突,孕育了博物学的内在危机。


  法国百科全书派把人类知识平行分成自然哲学与自然志(博物学)两大类,其主编狄德罗反对数学的权威,强调博物学的独特地位,副主编、数学家达朗贝尔因此与狄德罗产生矛盾,以致最终退出百科全书的副主编职位。“狄德罗与布丰保持着一致,认为数学不属于经验世界,而达朗贝则坚持认为数学根源于经验世界。” [11] 。在启蒙运动中,博物学享有崇高的地位。卢梭在他的《植物学通信》中强调植物学是一门陶冶心灵的学问,影响了许多人。歌德承认,正是在卢梭的影响下,他也致力于研究地质博物学和植物博物学。


  18世纪是博物学大展宏图的时代。一方面,那个时代许多有影响的思想家推崇博物学,推崇它在认识论上的地位,认为博物学与自然哲学一样是人类知识不可缺少的两大部门之一,有些甚至认为博物学高于数理科学。受这些思想家的影响,无数绅士、贵妇人积极从事博物学活动,在他们私家博物馆、图书馆里大量收集鸟类、贝壳和植物标本,视博物学为展示贵族品味、财富和优雅水平的高雅活动。正是在这样的文化气氛和背景中,布丰的《自然志》被广为传颂,风尚一时。另一方面,经过几个世纪的积累,在植物学、动物学、矿物学三大领域均拥有丰富的经验材料,林奈和布丰的巨着都极大的受益于他们的植物园和博物馆中的藏品,以及与他们有着通信联系的全世界各地的博物学家。


  林奈物种命名方法与分类方法的建立,以及布丰集大成的《自然志》的示范,使得博物学走上了科学发展的大道。但是,林奈与布丰的路数并不相同,他们之间也并不猩猩相惜。林奈认为布丰的散文花里胡哨,布丰认为林奈的东西枯燥乏味,彼此不买账。不过,在他们的示范下,有些人象林奈那样,继续搞命名和分类工作,另一些人象布丰那样,用优美的文字展现自然的秩序和美。英国博物学家吉尔伯特·怀特(Gilbert White, 1720-1793)的《塞尔本自然志与古迹》(The Natural History and Antiquities of Selborne, 1789)[12] 追随布丰的路数,既是博物学名着,又是英语文学杰作。怀特的成功说明了,研究一个地方的博物志而不是自然通志同样有巨大的价值,而且暗示了,博物学的专门化、职业化时代必将到来、指日可待。


  4,19世纪:黄金时代


  美国历史学家沃斯特在他的《自然的经济学——生态观念史》(Nature's Economy: A History of Ecological Ideas,1994)中提出生态学有两个传统,一个他称为阿卡迪亚(arcadian)传统,即向往和赞美田园牧歌式的自然环境,倡导人类与自然和平共处、过简单和谐的生活,代表人物有《塞尔本自然志》的作者吉尔伯特·怀特,《瓦尔登湖》的作者梭罗。另一个他称为帝国(imperial)传统,即通过理性的实践和艰苦的劳动建立人类对于自然的统治,代表人物有林奈。这个关于两种传统的说法对于博物学也能够成立,特别是,生态学的早期历史其实就是博物学,而博物学的晚期历史就是生态学。我们或许可以说,18世纪的博物学就是由布丰、怀特所代表的阿卡迪亚式博物学和林奈代表的帝国博物学所组成的。这两大传统在19世纪继续绵延。在这个世纪,阿卡迪亚式博物学家有美国的梭罗(Henry David Thoreau,1817-1862)、缪尔(John Muir,1838-1914),帝国博物学家有德国的亚里山大·洪堡(Friedrich Wilhelm Heinrich Alexander von Humboldt,1769-1859)、英国的库克船长(Captain James Cook,1728-1779)、皇家学会会长班克斯(Sir Joseph Banks,1743-1820)。


  19世纪的博物学有三个显着特点:一个是博物学的专业化、分科化;二是博物学在学术体制中逐渐式微,但在民间盛行;三是“历史”的观念融入“自然”的观念,自然志成为自然史,并诞生了达尔文的进化论。


  博物学的分科化与整个科学的分科化是同步的。迈尔认为,“科学的职业化在法国约在1789年革命之后才开始,德国也大致如此,然而在英国则迟到19世纪中叶。”[13] 之前的博物学家大多既搞植物学,又搞动物学,虽说可能有所侧重,但这两个方面并没有截然分开。随着积累的材料越来越多,1800年之后再也没有博物学家能够兼通植物、动物和矿物三大领域。博物学首先分成了动物学(zoology)、植物学(botany)、地质学(geology)。接下来,动物学里又分成鸟类学(ornithology)、鱼类学(ichthyology)、昆虫学(entomology)等,植物学也可以进一步分出显花植物学和隐花植物学等。博物学家也发现,自己只有专注于几数几个科的物种才有可能提高自己的专业水平。分科化体现在学术刊物和学会的名称上。1788年成立林奈学会,是一个博物学学会,1807年的伦敦地质学会、1826年伦敦动物学会则是专业学会。到了19世纪60年代,出版有近百种动物学杂志,80种地质学杂志,65种植物学杂志,75种博物学杂志。地质学最先明确从博物学中分离出来,与生物学慢慢拉开距离。


  到了19世纪后期,随着博物学的分科化,“博物学”一词慢慢被抽空,剩存的名头则越来越狭义化,即主要指动植物分类学,以及对身边常见观赏性动植物如鸟和昆虫的研究。“博物学家”则越来越包含“业余爱好者”的意味。


  正如科学史家法伯所说,“专业化让许多研究者用新的学科专业而不是传统的术语来定位自己。随着细胞学、胚胎学、遗传研究被体制化,旧的‘博物学’范畴和‘博物学家’名头在含义上开始转移。那些使用实验方法而且通常在实验室、研究所、大学系科里工作的研究者,拒绝老派的‘博物学’标签,而且使用新的术语来指称他们的专业领域(如胚胎学),或者用另一个一般的名字‘生物学’来替代。‘博物学’和‘博物学家’(naturalist)专指从事收藏或田野工作的事和人。博物学开始与系统学、进化形态学(即系统发育的重构、进化史)以及分布研究联系在一起。” [14] 1870年代,赫胥黎就主张应该用“生物学”一词替代“博物学”来指称对生物世界的整体研究,因为博物学这个词被太多的人用于太多不同的含义。作为一位有影响的教育改革家,他的意见在英国很快被接受。大学越来越多开设“生物学系”对从前归于博物学分支的众多学科进行整合。事实上,从1830年代开始,美国大学就为将来要学医的学生开设生物学系,实际起到了整合生命科学的作用。


  博物学在大学等学术机构里开始边缘化的时候,在公众中博物学却是声誉日隆,主要表现是自然博物馆兴盛、民间博物学组织日益发达、博物学出版物拥有大量的读者。因此,1880-1900二十年间被科学史家法伯称为博物学的黄金时代。1881年,位于伦敦南肯辛顿的大英博物馆自然博物馆分部对外开放,吸引了大批观众的注意。大英自然博物馆在过去几百年间积累了大量的收藏,但过去担任馆长的科学家通常只把藏品向专业研究者开放,而对于向公众开放没有兴趣。博物学家里查德·欧文(Richard Owen,1804-1892)推动了这个新馆的建设。1868年,美国自然博物馆在纽约建成,一开始就强调向公众开放。1889年,巴黎博物馆将其中的动物标本藏品单独陈列。同年,维也纳帝国自然博物馆开张。到1900年,德国有150个自然博物馆,英国有250个,法国有300个,美国有250个。此外,动物园和植物园持续增多。到1890年代,全世界有超过200个植物园。大众博物学出版物也是如此。公众对博物学的热情和支持在19世纪末达到顶峰。


  导致博物学名头在科学界被虚化、狭义化的,除了分科化之外,更重要的是实验生理学传统逐渐成为生命科学的主导方法,博物学慢慢丧失其在生命科学中的主导地位。剩存的博物学家也不能不把实验生理学与分科化的博物学相结合,并且创造一种与传统博物馆编目和田野研究不同的研究范式。


  从近代早期开始,实验生理学就以与博物学完全不同的研究方法研究生命体。这个传统注重利用实验的方法,研究生物体的微观结构,以及生物体结构与功能的关系。它与近代数理实验科学关系密切,可以视为数理实验科学在生物学领域的支流。由于这种密切关系,实验生理学很容易借鉴在物理科学中行之有效的实验和数学方法,甚至把生命过程看成一种特殊的物理化学过程,直接运用物理学和化学中已经取得的成就。实验生理学最早体现在人体解剖学中。维萨留斯《人体结构》(1543)的出版,塞尔维特、哈维关于人体血液循环的发现,是实验生理学最早的成就。显微镜的发明为实验生理学提供了强有力的实验工具。19世纪细胞学说的建立为统一的生命科学奠定了基础,也使实验生理学传统渐成生命科学主流。19世纪巴斯德、科赫的微生物学,马让迪、贝纳尔的生理学,使实验生理学传统大放异彩。它们为人类健康和经济发展所做出的巨大贡献,也使博物学传统相形见拙。


  但是,19世纪的博物学取得了生命科学中一个巨大的成就,那就是达尔文的进化论。按照迈尔的说法,达尔文的进化论提供了两个重要的论点:第一,所有生物拥有共同的起源;第二,现存生物的多样性是自然选择的结果。这两个论点揭示了生物界的统一性,是生命科学继续发展的基础和平台。然而,达尔文是一个传统的博物学家。他赖以取得这个伟大成就的,不是实验生理学的方法,而是传统博物学的方法。进化论是西方博物学传统孕育出来的最伟大的科学理论。


  进化论把时间的观念、历史的观念引入自然界,这是西方思想史上一个划时代的成就。作为现代西方文明的两大来源之一的希腊文化本质上是非时间性、非历史的。追求确定性、不变性是希腊思想的主要目标,而进化论以一种特有的方式把变化的观念引入他们对实在的理解之中。对于中国人而言,宇宙间充满变化是不言而喻的,本着变化的心态看待人生也是理所当然。自古中国人就讲“苟日新,日日新,又日新”,因此把变化的观念引入自然观、宇宙观、世界观之中,在我们看来一点也不新奇。然而,容易被我们忽略的是,进化论是在一个什么样的背景框架之下、以什么方式被引入的。


  为了理解进化论在西方思想史上的意义,我们首先需要了解“存在之链”(Chain of Being)的观念。自柏拉图、亚里士多德以来,西方思想中有一个若隐若显的“存在之链”观念始终支配着西方人对于存在、世界、宇宙的理解。按照思想史家拉夫乔伊(Arthur Lovejoy, 1873-1962)在他的《伟大的存在之链》(The Great Chain of Being,1936)中的归纳和总结,存在之链指的是,世间万物从矿物、植物、动物、人类、天使,到上帝,组成了一个有等级结构、连续而且充满的链条。“存在之链”作为一种理性原则包含充实原则(Principle of Plenitude,又译丰饶原则)、连续原则(Principle of Continuity)和等级原则( Principle of Gradation)。其中充实原则指的是应该存在的都实际存在,没有缺环,或者反过来说,实际存在的都是应该存在的,都是合理的,这里可以引出莱布尼兹的充足理由律。连续原则指的是相邻存在者之间连续过渡,没有跳跃,古老的格言“自然无飞跃”反映的是这个原则。等级原则指的是不同存在者在存在之链中占据不同的等级地位,最高的是上帝,最低的是尘土。存在之链的思想既给出了宇宙的秩序,也通过宇宙论定位为每个存在者的存在提供意义。


  存在之链观念可以上溯到古希腊。柏拉图最早把存在者分成可理解物和可感觉物,并且把可感物置于低等的存在论位置。亚里士多德的目的论自然哲学,也根据存在者对于自身目的因的实现程度而划分为不同的存在等级。亚里士多德在他的动物志着作中,按照动物灵魂的完善程度来排定它们在自然阶梯中的位置。近代早期的新柏拉图主义者,整合了基督教的创世思想,把“存在之链”观念正式确定下来。


  存在之链观念指导了西方的博物学实践。亚里士多德根据移动能力和感觉能力将动物与植物区分开来,又按照生殖模式和血液拥有情况(他把所有无脊椎动物划为无血的)对动物进行高低等级划分,形成了“自然阶梯”的观念。自然阶梯成为后世博物学研究的基本框架,博物学家的任务就是观察和收集各式各样的存在者,然后把它们恰当地编入自然阶梯之中。林奈的《自然系统》把全部博物学领域分成矿物、植物和动物三界,正是继承了这个“自然阶梯”的框架。


  传统上,存在之链是一条静止之链。上帝在创世的时候已经准备了所有的可能性,因此存在之链是一条逻辑之链、理性之链、结构之链,没有时间上的变化。教会也接受物种不变的思想。18世纪开始,存在之链开始被时间化。莱布尼兹在17世纪末期就相信,许多过去的物种现在已经绝迹,而现存的许多物种在过去是不存在的。他还猜测地球上最早的动物可能是生活在海中,陆上动物是从海洋生命发展而来的。狄德罗也主张这种物种起源于少数原始物种的理论。前批判时期的康德为存在之链的时间化贡献了力量。他认为,上帝创世提供了无限的可能性,但这无限的可能性并没有一步到位,而是需要在时间中逐步转化为现实。他的《自然通史》提供了这样一幅发展变化的宇宙图景。事实上,到了18世纪启蒙运动的时候,自然进化发展的思想已经成为多数启蒙思想家的共识。法国的莫培督(Pierre Maupertuis, 1698-1759)和狄德罗提出了现有物种起源于少数原始物种的理论。霍尔巴赫说自然中没有永恒不变的形式。布丰在他的《自然志》中明确描绘了自然界进化发展的图景,并且小心翼翼地主张生物物种也是可以变化的。布丰的伟大着作影响了许多人,客观上促进了进化思想的传播和成熟。


  18、19世纪之交最重要的进化论者是法国的拉马克(Jean Lamarck, 1744-1829)。拉马克自学成长,与卢梭有过交往。1778年出版的3卷本《法国植物志》,引起布丰的兴趣和关注。在布丰的提议下,拉马克被选为巴黎科学院院士并且成为皇家植物学家,1788年成为皇家植物园植物标本管理员。1794年,拉马克出任国立自然博物馆的低等动物学教授。1801年出版《无脊椎动物的分类系统》,第一次提出了生物进化的思想,首创了“脊椎动物”和“无脊椎动物”的概念,并且首次引进了“生物学”(biology)一词。1809年,拉马克的巨着《动物学哲学》出版,系统阐发了拉马克主义的进化理论。按照这种理论,生物的进化遵循一条由低级到高级、由简单到复杂的阶梯发展序列,但在发展过程中不是直线发展,而是不断分叉,形成树状谱系;进化的机制是由生物体内部的进化倾向与外部的环境影响共同组成。他的获得性遗传理论认为,生活环境的变化必引起动物生活习性的变化,而生活习性的变化必导致器官的“用进废退”现象。器官的这些变化被遗传给后代,于是逐渐形成了新的物种。拉马克的进化机制理论虽然被现代科学证明是错误的,但是生物内在进化倾向理论还是为同时代以及后代的许多人文学者所激赏。柏格森的“创造进化论”,以及芒福德的“人类主动进化”理论,都有拉马克的影子。


  拉马克的进化思想受到了着名法国比较解剖学家居维叶(George Cuvier, 1769-1832)的强烈批评。在进化思想史上,居维叶的角色有点像哥白尼革命中第谷的角色。第谷本人虽然反对哥白尼体系,但他杰出的观察工作为哥白尼体系增添了有力的支持。居维叶也是,虽然反对进化论,但其杰出的比较解剖学工作为进化论提供了强力支持。他1795年被任命为法国国立自然博物馆的比较解剖学教授助理。他创造了比较解剖学中的动物肢体的相关原则(Principle of the conditions of existence)和存在条件原则(Principle of the correlation of parts)。根据相关原则,一个动物的各个器官之间有着密切的相互关系,由一个部分可以推断另一个部分。根据存在条件原则,动物的各器官的结构和功能只可能满足某种条件才有可能存在,因此根据未知动物的局部结构,参照已知动物,可以推知未知动物的其他器官和功能。以比较解剖学作为利器,居维叶提出了一套动物分类系统。这个分类以动物的解剖结构为标准,因而能指出动物之间的亲缘关系。当居维叶把比较解剖学用于化石研究中时,他建立了古生物学。他发现古生物与现存生物一样都可以纳入他的分类系统;他还发现地层越古老,化石越简单;地层越年轻,化石越复杂、越接近现存生物。这个事实本来可以导向生物进化论,但他却采取了灾变论解释。在他1822年发表的《地球表面的革命》一书中,他提出地球上曾经发生过四次大洪水,最近一次则是圣经上所说的六千年前的诺亚洪水。居维叶的灾变说后来遭到英国地质学家赖尔(Charles Lyell, 1797-1875)的挑战。赖尔明确反对地质学界长期流行的地球岩石成因的灾变说,主张地质渐变的思想。他的《地质学原理》(1830-1833)建立了渐变论的地质学理论,对达尔文影响很大。


  查理·达尔文(Charles Darwin, 1809-1882)和华莱士(Alfred Wallace,1823-1913)创立的基于自然选择的生命进化论是进化论的新版本,对进化思潮起到了推波助澜的作用。他们两人都有海外博物学考察的丰富经历,而且正是他们成果丰硕的博物学考察以及着名博物学家的名声,帮助进化论赢得了声誉。1831年12月27日-1836年10月2日,达尔文跟随皇家海军贝格尔号军舰环航地球,在巴西、加拉帕戈斯群岛等地做了近五年的野外考察,积累了丰富的博物学资料。在南美东海岸南下的时候,达尔文注意到物种随地域分布而变化的明显规律性:有亲缘关系的物种总是分布在邻近的地域,随着距离的增大,一个物种为另一个物种所代替;两地距离越远,物种的差异越大。在南美西海岸的加拉帕戈斯群岛,达尔文发现此处的大部分生物都与大陆上的类似,但各岛又各有自己特有的物种,即使同一物种,各岛也呈现出微小的差异。物种的巨大丰富性和连续性,使达尔文对流行的上帝创造论产生了怀疑。在赖尔地质学方法论的影响下,达尔文产生了生物逐渐进化的思想。回国之后,达尔文出版了一系列的考察报告,包括《珊瑚礁》、《火山岛屿地质观测》、《南美地质观测》三部地质考察报告。地质报告为达尔文赢得地质学家的声誉,1838年被选为地质学会秘书。同年,阅读马尔萨斯的《人口论》,人类社会为了食物生存竞争的思想给达尔文以很深的印象,也启发他在生物界引出自然选择的机制。


  此后20年,达尔文过着衣食无忧的乡村绅士的生活,埋头着书立说。1842年,他写出了一个35页纸的关于生物进化理论的提纲。1844年,又写了一个更长的230页的《物种起源问题的论着提纲》。达尔文逐渐意识到,生物界存在着极为巨大的繁殖力和大量的变种,但是只有那些在生存斗争中有适应能力的变种才存活了下来,并得以有最多的后代,其余的变种被淘汰,这就是自然选择的过程。为了证明这一过程,达尔文亲自进行家鸽的育种实验。1858年,华莱士从马莱半岛来信,随信附上一篇题为“论变种无限地离开其原始模式的倾向”的论文。华莱士的文章几乎重复了达尔文关于自然选择下的生物进化的想法,这促使他抓紧时间写作关于进化论的着作。《物种起源》于1859年出版,广泛引证了生物在人工培养下的进化现象、在自然条件下的多样性分布、生物化石所呈现的时间上生物进化现象,以说明在自然选择作用下的物种进化规律。《物种起源》的出版使进化论深入人心,但自然选择理论并没有被人广泛接受。达尔文当时面临两个致命的困难。一个是物理学家威廉·汤姆逊(后来的开尔文勋爵)提出的地球年龄问题。这位热力学理论的重要奠基者,运用地球冷却理论计算过地球的年龄,结论是2-4千万年。可是这个时间对于进化过程来说显然是太短了。另一个难题是工程师詹金提出的。他根据当时广为流传的融合遗传理论证明,新的小小变异均会在与正常个体的交配中完全淹没。这两个难题达尔文都无法解决,以致他在重版《物种起源》时,观点变得越来越不明朗。事实上,开尔文勋爵的地球年龄计算中忽略了地球内部会不断生成的新热量,因而把地球年龄计算得太小,而融合遗传问题须得有孟德尔的遗传学才能破解。


  达尔文的着作虽然使物种进化成为共识,但他提出的自然选择的进化机制却受到种种质疑,基本上没有被同代人所采信,他的热情支持者像“达尔文的斗犬”赫胥黎(Thomas Huxley, 1825-1895)也是如此,连达尔文自己晚年也向拉马克的用进废退机制后退。这个局面直到20世纪30年代仍然没有改观。老赫胥黎的孙子、英国着名进化生物学家朱利安·赫胥黎(Julian Sorell Huxley,1887-1975)用“达尔文主义的日食”来称呼19世纪后期自然选择机制受到普遍反对的情景。20世纪三、四十年代,遗传学与达尔文进化论进行了新的综合,自然选择学说才真正被确定为进化的首要机制。


  19世纪进化论的主流是发育进化论(developmental evolutionism),即把物种进化与个体发育相类比,认为进化如同发育一样,延着一条线性向上的、由简单到复杂、由低级向高级的路径前行。这种进化论也被称为进步进化论,其代表人物有英国的博物学家、出版家钱伯斯(Robert Chambers,1802-1871)。在其匿名着作《创世的自然志遗迹》(Vestiges of the Natural History of Creation,1844)中,钱伯斯表明,在上帝颁布的进步法则的支配下,生命由低级向高级进步、发展。1866年,德国博物学家海克尔(Ernst Haeckel,1834-1919)在他的《普通形态学》中提出了生物重演律(recapitulation law),认为个体发育是物种发育的简单而迅速的重演。海克尔在发育进化论意义上传播进化思想,使进化论在德国深入人心。科学史家鲍勒说达尔文的《物种起源》实际上发动了一场“非达尔文革命”,即促使人们接受了发育进化论而不是自然选择的进化论,赫胥黎和海克尔这些达尔文进化论的坚定传播者、扞卫者,也被鲍勒称为“伪达尔文主义者”。


  作为近代博物学最高成就的进化论,虽然没有对人类的日常生活和健康改善做出什么贡献,但描绘了一幅生命世界的统一图景,为生物学的统一性奠定了基础,并且越出生物学的范围,对人类世界观产生了惊人的影响。


  进入20世纪,博物学继续在普通民众中拥有众多热情的实践者,在初等科学教育中继续拥有自己的位置。随着通讯交通工具的发达,博物学实践获得新的可能性。越来越多的国家公园、野生动物保护地、动物园、植物园,不仅是公众的休闲之地,而且也是从事博物学实践的好场所。单反相机、视频录像技术产品的大众化,为大众博物学活动提供了新的技术装置。今天的业余博物学家在获取资料方面,有着前所未有的便利、迅捷和丰富性。


  在学术界,传统的博物学家转向生态学,强调定量方法论、假设-检验方法论,把野外观察与实验室工作相结合。直到1980年代,博物学仍然是大学里的课程,但内容已经更多的是生态学、环境科学、保护生物学、进化生物学等。列奥波德的《沙乡年鉴》、卡逊的《寂静的春天》这两部绿色运动的经典着作,都可以看成是博物学着作。哈佛大学两位知名的生命科学家或可看成是当代博物学家的典型代表。恩斯特·迈尔(Ernst Mayr,1904-2005)1925年成为德国柏林博物馆的鸟类博物学家,1931年去美国自然博物馆负责鸟类收藏,1953年担任哈佛大学比较动物学博物馆馆长。1942年的《系统分类学与物种起源》一书是现代综合进化论的经典着作之一。爱德华·威尔逊(Edward Wilson,1929-)主要研究蚂蚁博物学,但又开创了岛屿生态地理学这门新学科。他用实验证明了,决定一个岛屿上生物物种数目的主要因素是岛屿的面积,以及与陆地的距离。他还用动物行为学来研究人类的社会行为,创立了社会生物学。他的自传冠名《博物学家》(Naturalist),反映了他的自我定位,以及对博物学传统的坚定扞卫,上海科教出版社的中译本改译成“大自然的猎人”完全不知所云,而且强行删除了威尔逊的这一微妙但极具历史意义的自我定位。

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[1] 福科:《词与物》,莫伟民译,上海三联书店2001年版,第31页。

[2] 同上,第31-32页。

[3] 同上,第170页。

[4] Ashworth, W. B., "Natural history and the Emblematic world view", in Lindberg and Westman eds., Reappraisals of the Scientific Revolution, Cambridge University Press, pp.303-332.

[5] 参见库恩《必要的张力》

[6] Marshall Clagett, Critical Problems in the History of Science, University of Wisconsin Press,1969,p. 66, 20.

[7] 基思·托马斯:《人类与自然世界》,宋丽丽译,译林出版社2008年版,第58页。

[8] 迈尔:《生物学思想发展的历史》,涂长晟等译,四川教育出版社1990年版,第120页。

[9] Feingold, M., Mathematicians and Naturalists,in Jed Z. Buchwald and I. Bernard Cohen, eds., Issac Newton’s Natural Philosophy, Massachusetts: The MIT Press, 2001, p.78.

[10] K. Park and L. Daston, eds., Cambridge History of Science, vol.3, Cambridge University Press, 2006, p.468.

[11] 李文靖:“几何学骑士遭遇博物家公民——为什么达朗贝1758年离开百科全书派”,《科学文化评论》2009年第3期。

[12] 花城出版社出版有缪哲的译本《塞尔彭自然史》,受到中国文学爱好者普遍的喜爱。

[13] 迈尔:《生物学思想发展的历史》,3.6

[14] P. Farber, Finding Order in Nature, the naturalist tradition from Linnaeus to E. O. Wilson, The John Hopkins University Press, 2000, p.85

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