《人類科學技術史-261》生物學家林耐

生物學家林耐
1.對生物分類學的探索

林耐(1707-1778年）生于瑞典司馬蘭省的牧師家庭，他的父親是個鄉(xiāng)村牧師，熱愛大自然，喜愛種花草，為此，曾開辟過一個規(guī)模不小的花園。幼年林耐受到了這種熱愛花草種植的家庭氣氛的熏陶，也許是使林耐后來成為一個著名的植物學家的最初動因。

林耐中學畢業(yè)后，考入瑞典的龍德大學，在進大學之初，林耐寄宿在一個叫司徒比的醫(yī)生家里。司徒比既是一個醫(yī)生，也是一個博物學家，他家里藏有豐富的礦物、介類、植物、鳥類的標本。林耐因此向司徒比學到采制生物標本的知識和方法。一年以后，林耐轉入瑞典的著名大學——烏帕薩拉大學，受到了該校醫(yī)學教授、植物學家路德維克的器重，并把林耐破例地提升為自己的助教，代表他講授植物學。后來，由于校方禁止沒有學位的人在大學執(zhí)教，林耐只得離開該校。林耐離校后，進行了一段時間的植物考察，此后，林耐為了取得正式醫(yī)生的資格，于1735年前往荷蘭。在荷蘭期間，林耐結識了不少生物學家，并曾一度前往英國進行植物品種交換與植物物種考察。1738年，林耐取道法國回國，在巴黎期間，林耐又結識了法國的一些生物學家。1740年，由于路德維克去世，林耐即應聘繼任路德維克的教授席位，重返烏帕薩拉大學任教。

青年時代的林耐極其重視生物物種考察。早在烏帕薩拉大學任助教時，林耐就曾只身前往瑞典北部的拉帕蘭地區(qū)進行植物物種考察。拉帕蘭地區(qū)環(huán)境惡劣、氣候寒冷，1732年底，林耐對該地區(qū)的植物物種進行了初步的分類研究，寫成了《拉帕蘭植物志》，這是林耐早期的重要著作之一，也是瑞典當時重要的地域植物志之一。1733年初，林耐離開了烏帕薩拉大學，立即應瑞典達拉爾納省省長之邀，前往該省進行植物資源考察。林耐在瑞典境內進行的這些植物考察，為他后來建立分類體系奠定了初步的實驗基礎。1740年，林耐返回烏帕薩拉大學任教之后，覺得個人獨自進行考察的力量有限，于是動員他的學生走出瑞典，走向歐洲，走向世界，到世界各地去進行更為廣泛的動植物物種考察。林耐派出進行考察的學生，有的曾東到日本，有的曾西去北美，有的曾南到南非，有的曾北去斯比茲堡群島。其中有位學生也到過中國。可以說，林耐的這種廣泛的生物物種考察，正是他所以能夠最終完成生物分類的人為體系的重要實驗基礎之一。

青年時代的林耐也極其重視植物種植。在荷蘭留學期間，林耐曾應荷蘭人克里福之邀，經營過克里福植物園。在克里福植物園進行植物種植期間，林耐熟悉了西歐地區(qū)的許多珍貴植物品種。克里福植物園的植物種植是林耐青年時代主要的植物種植實驗活動之一。正是在這次植物種植的實驗基礎上，林耐完成了他早年的另一部地域性植物志：《克里福園植物志》。

林耐重返烏帕薩拉大學任教之后，由于該校原有的植物園在40年前毀于大火，所以林耐在繼任植物學教授之后，即致力于重建烏帕薩拉大學植物園。在開始重建時，被焚毀僅存的園內植物只有50余種，后來在林耐的主持下經過六年之后，園內的植物已愈1500余種。其中有1100余種由林耐從國外引進。作為一個植物學家，長期堅持進行植物種植，顯然也是他能最終完成生物分類的人為體系的另一重要實驗基礎。

在廣泛地進行植物物種考察和植物種植的基礎上，林耐為他的生物分類學研究奠定了比較廣泛的實驗基礎。與此同時，林耐還對生物分類學的理論進行了研究。

18世紀初，由于以牛頓為代表的一批科學家從科學向神學的轉化，神學自然觀已在當時的科學界產生日趨增大的影響。這樣，就使以天主教為背景的人為分類法具有更為有利的社會背景和宗教背景。同時，以英國植物學家格魯為代表的植物有性繁殖的發(fā)現，也使人為分類法在當時取得了明顯的理論優(yōu)勢，所以，在當時人為分類法遠比自然分類法更為生物學家所接受。林耐也在生物分類法上站到了人為分類法一邊，但他在理論和方法上也吸取了自然分類法的許多成果。對瑞士植物學家鮑興進一步發(fā)展的雙名制命名法及其對許多植物的命名、英國生物學家約翰.雷伊在植物分類與動物分類中的成就，林耐都曾進行過研究，并從中受到了不少積極影響。

早在烏帕薩拉大學任植物學助教時，林耐即開始醞釀建立統一的生物分類系統。1735年，28歲的林耐為取得醫(yī)學博士學位，帶著他剛完成的生物分類學著作《自然系統》的初稿來到荷蘭，在同年7月獲得博士學位后，林耐便帶著他的《自然系統》的初稿訪問了荷蘭萊頓大學的著名植物學教授格羅諾烏博士。格羅諾烏看過林耐的《自然系統》的初稿后，大為贊賞，并立即出資為林耐在荷蘭出版了這一著作。此后，林耐又相繼在1736年完成了《植物學基礎》、《植物學文獻錄》；在1737年完成了《植物屬志》、《克里福園植物志》；在1738年完成了《植物綱志》。這些著作都是在荷蘭完成的。

返回瑞典后，林耐在完成他的另外的生物學著作的同時，仍然不斷修改、擴充、深化他的主要著作《自然系統》。這一著作在1735年初版于荷蘭時，還只是一本小冊子；可是，當它在1768年第12次再版時，已是一部鴻篇巨著了。《自然系統》在60年代末仍在修改，但林耐的分類體系實際上在1735年已基本形成，而他的雙名制命名法在1753年即已通用于他的植物分類之中；1758年他在《自然系統》的第十版時，又擴展于統一的生物分類體系之中。這樣，林耐在經過長期的生物分類學的實驗與理論探索之后，終于在18世紀中期集生物分類學之大成，在建立統一的雙名制命名法的基礎上，最終完成了生物分類學史上的人為分類系統。

2.雙名制命名法

林耐在進行生物分類學研究之初，由于沒有找到統一的生物命名法，因此在建立統一的生物分類體系的過程中遇到了困難。后來，他從瑞士植物學家鮑興的雙名制命名法中得到啟發(fā)，認為有可能運用雙名制命名法建立統一的生物命名法。林耐吸取了鮑興的雙名法的基本原則，改進了其中的不足之處，又從英國生物學家雷伊那里吸取了種的概念，建立起了以人為分類法為基礎的屬名與種名相結合的新的雙名制命名法。

林耐的雙名制命名法的基本原則與鮑興的雙名法基本相同，即用兩個詞來命定物種的名稱。但在實質上與鮑興的雙名法有所區(qū)別，鮑興的雙名法中的兩個詞不完全是屬種結合的分類學概念，而林耐的雙名法中的兩個詞完全是屬種結合的分類學概念。即屬名在前，是一個名詞；種名在后，是一個形容詞。林耐規(guī)定，這種新的雙命制要統一使用拉丁文；屬名只能用名詞，種名只能用形容詞。這樣這種新的雙名法在分類學上做到了屬種結合，在語義學上做到了名詞和形容詞的結合。因此，不論在生物分類上還是在語義表達上，它都顯得簡要精當。例如，在食肉獸中，按林耐的雙名制命名法，獅、虎、豹的學名分別是：

獅Felisleo

虎Felistigris

豹Felispardus

前面的名詞說明它們是同一個屬，后面的形容詞說明它們是不同的種。

運用這種新的雙名制命名法，林耐給他所知的7700種植物和4400種動物命定了統一的學名。

由于新的雙名制命名法科學合理，簡要明了，方便易行，因此，自林耐之后，新的雙名法即為各國生物學家相繼采用。1867年，在巴黎舉行的首次國際植物學會議上，林耐的雙名制命名法得到了國際植物學界的確認。直到1905年，當第二次國際植物學會議在維也納舉行時，林耐的雙名法不但進一步得到國際植物學界的確認，而且規(guī)定林耐已經命名的物種的屬名仍以林耐的命名為依據。可見，自林耐的雙名法確立之后，生物學中的物種名稱混亂的狀況就逐漸結束，而生物分類學以及整個生物學也就建立在一個統一的命名基礎上。

林耐確立雙名制命名法之后的兩百余年之中，生物分類學又有了新發(fā)展。人們又相繼規(guī)定了一些新的方法，如規(guī)定屬和亞屬以上的名稱，采用單名制；物種的名稱，采用雙名制；亞種的名稱，采用三名制。亞種表示動植物物種的地理分布，但物種本身的命名仍用雙名制。盡管生物命名法在后來有了新的發(fā)展，但基本的命名原則，仍然是以由林耐最終確立的雙名制命名法為基礎的。

3.人為分類系統

由于建立了統一的雙名制命名法，這就為林耐對生物物種進行統一分類，并進而建立統一的生物分類系統奠定了基礎。

要建立統一的分類系統，首先要確定分類的主要標準，林耐認為，人為分類法中的分類標準是可行的，特別是在植物分類中更是如此。在確定以生殖器官為分類的主要標準的基礎上，林耐也有所發(fā)展。林耐的發(fā)展在于積極地吸取了英國植物學家格魯和德國植物學家卡梅拉留斯所發(fā)現的植物有性繁殖的成果，確定了以雄蕊的數目區(qū)別綱，以雌蕊的數目決定目，以花區(qū)別屬，以葉區(qū)別種的分類標準和原則。這種選用多級分類標志的原則，比以往的人為分類法用生殖器官作為唯一標志當然更為合理，更為嚴密。由此看來，林耐在植物分類中選用分類標志的原則和方法，明顯地吸取了自然分類法的某些優(yōu)點。

在動物分類標志的確定上，林耐也同樣地吸取了自然分類法中的某些內容。他以動物的心臟、呼吸器官、生殖器官、感覺器官和皮膚特征等多種性狀為分類的綜合標志，將動物分為六大綱：

心臟有二心室、二心耳，血溫、紅色：

胎生——哺乳綱

卵生——鳥綱

心臟有一心室、一心耳，血冷、紅色：

肺呼吸——兩棲綱

腮呼吸——魚綱

心臟有一心室、無心耳，血冷、白色：

有觸角——昆蟲綱

有觸手——蠕蟲綱

林耐對動物的分類標記的確定，也與傳統的人為分類法并不完全一樣，而是在吸取自然分類法的多種性狀特征為依據的基礎上來確定分類的綜合標志的。

在分別確定植物和動物的分類標志之后，在分類中所面臨的另一重要問題，是如何確定分類的等級序列。

在通過廣泛的植物考察、植物種植、標本分析以及理論研究的基礎上，林耐對傳統的人為分類法中已有的分類范疇作了一些改進。他繼承和發(fā)展了雷伊的種的概念，把它引為人為分類法的等級序列概念中的基本概念，從而建立起了綱、目、屬、種這樣由四級分類概念所構成的等級序列。

對于整個自然系統，林耐把整個自然界劃分為有生與無生兩界；把整個有生界劃分為植物和動物兩個亞界；亞界下分綱，其中把植物劃分為24綱，把動物劃分為6綱；綱下再分目；目下再分屬；屬下再分種。種是這個等級序種中的最基本的分類單位。這樣，林耐就建立起了一個由綱、目、屬、種四級分類序列構成的人為分類系統。

林耐的分類序列概念與現代分類學的區(qū)別在于：他的屬與目之間沒有種；他的綱上沒有門；但他在種這一級中列有亞種。

由于確定了分類的基本標志，又確定了分類的等級序列，林耐就以他的新的雙名制命名法為基礎，在對7700種植物和4400種動物統一命名之后，最終完成了以人為分類法為基礎的生物分類系統。

林耐的生物分類學成就，集中地反映在他的《植物種志》、《瑞典動物志》和《自然系統》這三部主要著作中。其中《植物種志》最初寫作于1746年，前后歷經6年時間，直到最后完全建立雙名法之后，才在1753年定稿出版，此書建立了植物的人為分類系統。《瑞典動物志》最初出版于1746年，后來修改再版，再版本中，林耐建立了動物的人為分類系統。《自然系統》是林耐的最主要著作，在林耐生前再版12次。

在進行生物研究的過程中，林耐對人類學也曾進行過初步研究。在1753年《自然系統》的第五版中，他曾把人與猿同放在"靈長目"中，對于作為"靈長目"的人屬，他又按人的膚色以及其性狀特征把人分為四大種。他的研究是人類學的開端。

林耐的生物分類系統的建立，對近代生物學的發(fā)展產生了深遠的影響。由他最終完成的雙名制命名法和人為分類法，不僅直接奠定了近代生物分類學的基礎，而且也奠定了近代生物學的初步基礎。正是由于他所建立的分類系統，初步廓清了數以千計的生物物種的等級序列，從而為后來以生物分類學為基礎的生物進化論的孕育提供了母體。而他的整個生物分類的人為系統的完成，也為后來自然分類法的進一步發(fā)展提供了借鑒。就這些意義來說，林耐建立統一的生物分類系統的功勛，"可同牛頓把宇宙中萬千種物體的運動歸納為簡明扼要的萬有引力定律一樣媲美"。林耐的人為分類系統，到19世紀初即為瑞士生物學家德.堪多(1778-1841年）的自然分類系統所代替。恩格斯曾說，早期近代科學發(fā)展的終結，是"以牛頓和林耐為標志的。"