【正文】 世界生物學史之一: 古代和中世紀的生物學 隨著人類為了自身生存的需要和對有機界奧秘探索興趣的增長，有關動植物的知識逐漸積累。早在文藝復 興前，包括解剖學和生理學知識的醫(yī)學已在大學中占有重要地位。文藝復興后的17世紀，生理學繼解剖學而成為醫(yī)學的重要部分。實驗方法也繼觀察、描述、比較和推測之后，開始在生物學中應用。顯微鏡的發(fā)明，標志著揭示微觀生物界的開始。18世紀動物學、植物學已經進入大學的講堂，集前人大成的動植物分類學也為以后的系統(tǒng)的分類學奠定了基礎。19世紀作為生物學基礎的細胞學說和達爾文進化理論先后建立，微生物學和胚胎學等學科均取得重大進展，生物學呈現(xiàn)空前的繁榮。20世紀的生物學由于越來越多地受到化學、物理學、數(shù)學從原理到方法的巨大影響。在微觀方面向著生物大分子的水平發(fā)展，在宏觀方面生態(tài)學向著生態(tài)系統(tǒng)的水平發(fā)展。20世紀50年代分子生物學的興起，改變著生物學的面貌而被譽為“生物學的革命”，隨著這些發(fā)展，生物學跨入了精確科學的行列。同時，生物學對醫(yī)療衛(wèi)生和農業(yè)生產，以至于工業(yè)生產都顯示出強大的推進作用。古代人在采集野果、從事漁獵和農業(yè)生產的過程中，逐步積累了動植物的知識；在抵御惡劣的環(huán)境條件，防 治瘟疫疾病的過程中也積累了醫(yī)藥知識。約公元前5000 年古巴比倫人及亞述人就知道棗椰樹 (Phoenix dactlifera) 有雌雄之分， 約公元前 2000年漢穆拉比王朝（Hammurabi dynasty）時，第一次報道了人工授粉。古代埃及人制作了木乃伊(mummy),表明已了解草藥的防腐性能。在埃及找到的公元前2500年的醫(yī)生作手術的古雕塑，表明那時已經有一些解剖學的知識。公元前1500年印度的醫(yī)學已較發(fā)達。在釋迦（公元前560～前480）時就有醫(yī)學學校，在梵文本的醫(yī)學內記述了割治白內障、疝氣等的手術知識以及 960余種藥草?！　? 中國在公元前4000年前就開始養(yǎng)蠶。在商代（約公元前1600～前1100）中期的甲骨文中有 500余條關于疾病的記載。到西周（約公元前 1100～前771）時期醫(yī)學又分為“食醫(yī)”、“疾醫(yī)”、“病醫(yī)”和“獸醫(yī)”。出現(xiàn)于戰(zhàn)國（公元前476～前222）晚期的《黃帝內經》論述了人體解剖、生理、病理、病因、診斷以及針灸、經絡、衛(wèi)生保健等多方面的知識。由漢初學者綴輯周秦諸書、遞相增益而成的《爾雅》，把植物分為草、木兩大類。動物分為蟲、魚、鳥、獸四大類。從戰(zhàn)國至漢初陸續(xù)寫成的《山海經》中的《五藏山經》記載動物 270種,植物160種。秦漢時的《神農本草經》記載藥物365種，其中植物藥252種，動物藥67種,礦物藥46種〔見生物學史（中國）〕?！　? 近代自然科學的萌芽起于希臘。當時的生物學是自然哲學的一個主要組成部分。公元前 600年前后，希臘哲學家相信萬事必有原因，而且特定的原因產生特定的效果。這些哲學家還設想存在一種統(tǒng)治宇宙的“自然法則”，認為這種自然法則通過人們的觀察與推論是可以理解的。這種因果關系和理性思想的概念對以后的科學研究有深刻的影響。希臘哲學家阿那克西曼德認為世界萬物產生于一種沒有固定形態(tài)和性質的物質，稱為“無定限”(aperion)，由此產生熱與冷、形成水,再形成土、空氣和火。他提出生命是在泥土內自然發(fā)生的，最初產生動物和植物，以后產生人；最初的人象魚，生活在水中,以后脫去魚的外皮,到陸地上生活。恩培多克勒認為物質的“根源”或“元素”是土、水、氣和火。這 4種元素受吸引力與排斥力的影響，按不同比例結合，形成各種類型的物質。他第一個描述了內耳迷路，他把眼睛比作燈，認為血液是智慧的所在地。希波克拉底等人代表一個講究實際的理性醫(yī)療學派，他們把病因與神鬼分開。詳細地觀察記錄病癥，并采用適當?shù)闹委煼椒?，開辟了走向近代臨床醫(yī)學的道路。希波克拉底的女婿波利布斯在《人類的本性》一書中提出所有生物都由 4種體液即血液、黑膽汁、粘液與黃膽汁構成，它們分別起源于心臟、脾臟、腦與肝臟，如果某種液體失調就會生病。亞里士多德是哲學家柏拉圖的學生。他創(chuàng)立了呂克昂學園，又稱逍遙學派。他是古代知識的集大成者，又是第一個系統(tǒng)掌握生物學知識的人。他在動物分類、解剖、胚胎發(fā)育等方面做了大量工作，著有《動物志》、《動物的結構》（包括“動物的運動”與“動物的行進”二短篇）、《動物的繁殖》和《論靈魂》等。在動物分類方面，他所用的“屬”(Genus)和“種”(Species)是一種邏輯概念。在實際分類時，他一方面使用邏輯上的兩分法,如有血或無血,有毛或無毛，另一方面也注意根 據(jù)動物的外部形態(tài)、內部器官、棲居地、生活習性、生活方式等許多特征。他把動物分成有血動物與無血動物： 有血動物分為①有毛胎生四足類（哺乳類）,②鳥類,③ 鯨類，④魚類，⑤蛇類，⑥卵生四足類（大多數(shù)的爬行類與兩棲類）；無血動物分為①軟體類；②甲殼類，③有殼類，④昆蟲類。他正確描述了哺乳類的特點，并能區(qū)分哺乳類的真胎生和哺乳類以外的卵胎生。他描述了500多種動物,并對其中50多種做了解剖。他根據(jù)物質的熱、冷、濕、燥 4種特性，他把熱、濕列于冷、燥之上，依此形成的生物階梯圖把溫暖、潮濕的人和哺乳類排在生物的頂端，把低等植物排在底層。在對動物發(fā)育的觀察研究基礎上，他把動物的繁殖分為有性、無性與自然發(fā)生3類。他提出靈魂是生命與非生命物質的區(qū)別,而靈魂又有植物性、動物性與理性 3個等級。亞里士多德的開創(chuàng)性研究使他被公認為生物學的創(chuàng)始人。亞里士多德在植物學方面的著作沒有留存下來。他的學生泰奧弗拉斯托斯對植物分類、植物解剖和植物生理做了許多研究，著有《植物志》和《論植物的本源》等。他的著作中涉及500多種植物，把許多種類歸為現(xiàn)在的屬,把植物分為果實植物與無果實植物，顯花植物與隱花植物，常綠植物與落葉植物，他還記錄了顯花植物中雙子葉植物與單子葉植物的差異，這是一項重大進展。他詳細描述了棗椰的人工授粉，還記錄了種子的萌發(fā)與發(fā)育過程。公元前4世紀末或3世紀初學術中心從雅典轉移到亞歷山大里亞。亞歷山大學派的希臘醫(yī)生、解剖學家希羅菲盧斯把人體結構與大型哺乳類結構進行了比較。他認識到腦是神經系統(tǒng)的中樞，智慧的所在，并把神經區(qū)分為感覺神經和運動神經，把血管區(qū)分為動脈與靜脈，認為動脈內是空氣中的靈氣與血液的混合物，而靜脈內只流過血液。稍后希臘生理學家、醫(yī)生克奧斯的埃拉西斯特拉圖斯精確地描述了心臟，把心臟看作一個水泵，把瓣膜看成是單向泵中的可動閥門。他研究了動脈與靜脈在人體內的分布，猜測有毛細血管存在，并提出生命活動過程依靠血液和靈氣的新理論。公元前 1世紀羅馬人的版圖不斷擴大。由于他們比較重視實用，因此與農、醫(yī)有關的生物學有一定的發(fā)展。，廣泛考察了植物。他的《醫(yī)藥資料》一書是西方最早的本草學著作。同時代的老普林尼著有《博物志》37卷，詳細記述了多種動、植物的習性及其同人類生活的益害關系，對后世有較大影響。生于小亞細亞帕加馬、在羅馬行醫(yī)的加倫，在古代生物學中有光輝成就。他把希臘解剖知識和醫(yī)學知識系統(tǒng)化，并把一些醫(yī)學學派統(tǒng)一起來，是古代解剖學、醫(yī)學知識的集大成者。他用實驗方法證明流動于動脈內的是血液而不是空氣。他的生理學貫穿著“元氣”的思想。他認為“元氣”在不同場所分別為自然元氣、活力元氣、動物元氣3種。他同意埃拉西斯特拉塔的血液產生于肝臟的觀點，認為血液是由食物的有用部分變成的“乳糜”從腸道經門脈進入肝臟,受元氣作用變成暗色靜脈血,元氣也被改造成自然靈氣。血液帶著自然元氣在靜脈內通過漲落分布到全身組織，其中一部分經靜脈主干進入內臟的右邊。同時一部分血液內的不純物質通過動脈樣靜脈（即肺動脈）運送到肺部蒸發(fā)到體外，另一部分通過心臟隔膜上的小孔，進入心臟的左邊，靜脈血遇到田氣管和靜脈樣動脈（即肺靜脈）帶來的元氣，兩者混和產生顏色鮮艷的動脈血和活力元氣。兩者通過動脈系統(tǒng)分布到身體各部分使器官發(fā)揮功能。一部分動脈血流到大腦基部的稱“迷網”的血管網中，在這里活力元氣變成動物靈氣。動物元氣不與血液混合,卻沿著神經流動,分布到全身，成為運動與感覺等動物性功能的原動力。加倫在從事外科治療時,雖有機會接觸到人體,但由于當時不準解剖尸體，他就對猴體做了很完整的解剖研究。著有《解剖綱要》16卷及《人體各部分的功能》等，但他以猴體代替人體，有不少結論是錯誤的。加倫還做過切斷中樞神經的實驗，發(fā)現(xiàn)切斷第第2節(jié)脊椎骨之間的脊髓，引起動物死亡；切斷第第4節(jié)間的，則動物停止呼吸；切斷第6節(jié)以下，發(fā)生胸腔肌肉麻痹,但并不防礙膈肌運動，動物仍可繼續(xù)呼吸。加倫的著作闡述清楚而有條理,但他用有神論的觀點解釋他的實驗和觀察,帶有濃厚的宗教色彩。由于加倫在學術上的輝煌成就和教會的支持,使他的學說統(tǒng)治醫(yī)學界長達1000多年之久,其錯誤的觀點對醫(yī)學和生物學的發(fā)展也起著阻礙作用。　　 中世紀(從476年西羅馬帝國滅亡到1453年君士坦丁堡陷落、東羅馬帝國滅亡)雖然長約1000年,但生物學基本上沒有什么重大發(fā)展,特別是其中的“黑暗時代”[從476年起到教皇西爾威特二世（999～1003在位）]，從3世紀至11世紀初，生物學卻成了阿拉伯科學的一個組成部分。但在這期間阿拉伯人并不重視對實物的觀察研究，而把主要精力用于發(fā)現(xiàn)、翻譯、注釋和闡述亞里士多德、加倫等的著作，并把它們奉為“圣書”，這樣不可能使生物學得到較大發(fā)展。11世紀初，阿拉伯醫(yī)學家和哲學家伊本西拿所著的《醫(yī)典》是古代和穆斯林全部醫(yī)學知識的匯合，是阿 拉伯文化的最高成就之一，它作為歐洲大學醫(yī)學教科書一直沿用到17世紀。12世紀植物學和動物學開始從醫(yī)藥、獸醫(yī)方面獨立出來。13世紀科學活動的重點移到了歐洲。在1200～1225年間，亞里士多德全集被譯成了拉丁文。德國學者大阿爾伯特的動物學、植物學著作雖仍以亞里士多德的學說為基礎，但已補充了許多新的觀察事實。隨后，意大利成為中