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马王堆地图的出土，表明秦汉时期中国地图学已达到相当高的水平，从而改变了过去那种认为汉代地图很粗糙，不可靠，也没有统一绘图原则的看法①。
② 谭其骧：《二千一百多年前的一幅地图》，《文物》1975 年2 期。
① 杨文衡：《试论长沙马王堆三号汉墓出土地图的数理基础》，《科技史文集》第3 辑，上海科学技术出版社1980 年版。
第四十六章生物学生物学是研究生物的结构、功能与探索生命活动规律的科学。我国古代生物学是与农学和医学紧密联系在一起的。远古以来，人们在长期的生产斗争与日常生活中，特别是在采集、渔猎、植物栽培、动物驯养以及医疗实践中，逐渐积累了丰富的生物学知识。从春秋战国到秦汉时期，对于动植物（包括人体）的形态结构、生理功能、生态环境，生物的发生与进化等许多方面，都有了较全面的和准确的描述，并且进行了较系统的或带有理论性的总结，从而为生物学的深入研究与进一步发展奠定了基础。
第一节生物分类自然界的生物形形色色，千差万别，表现了无与伦比的多样性与复杂性。人们很早就认识到“方以类聚，物以群分”①的道理，并在大量观察与比较的基础上，根据生物体的共同点和差异点，将生物区分为具有一定从属关系的不同种类不同等级的系统。《周礼·地官》中把生物分为动物与植物两大类，动物又细分为毛、鳞、羽、介、臝五类，植物则细分为皂、膏、核、荚、丛五类。此外还有“小虫”和“大兽”，“百卉”、“百谷”、“百果”、“百蔬”、“百药”等根据形态和用途而类聚群分的简单分类法。我国现存最早的一部辞书《尔雅》，较集中地反映了先秦至汉初学者的分类观点。《尔雅》将植物分为草、木两大类，草类著录草本植物一百九十余种，木类著录木本植物七十余种。在区分植物方面，《尔雅》发展了“比物醜类”①的“相醜”概念，提出“苇醜芀葭华（苇花）”②，“槐棘醜乔，桑柳醜条，椒■醜莍（聚生的莍果），桃李醜核”③等，用一种植物或植物体的某些部分为代表，来类比或标识形态相似或亲缘关系相近的植物。其中“醜”字，可以说是我国最早的相当于“植物分类”的专门术语。在《尔雅·释木》中还按植株形态提出木本植物的三型：高耸的“乔木”，丛生的“灌木”和无枝的“檄木”（棕榈科植物），前两个名词一直沿用至今。《尔雅》著录动物三百余种，将动物分为虫、鱼、鸟、兽四大类，虫类相当于无脊推动物，鱼类相当于鱼纲、两栖纲和爬行纲等变温动物，鸟类基本上为鸟纲，兽类为哺乳纲。在虫、鱼、鸟、兽之下，还有较细的分类，如兽类中分别收有鹿、虎、熊、狸、猩猩、马、鼠、牛、羊、犬、豕等以及相关的各种动物名称，其收录方式相当于现在所说的“目”和“科”，即鹿科、猫科、熊科、牛科、灵长目、马科、啮齿目、牛科、羊科、犬科、猪科。这种分类方法比较完整地反映出动物分类阶元思想，有许多内容符合于近代的分类体系。《尔雅》中给出的一些定义，如“二足而羽谓之禽”、“四足而毛谓之兽”①等，简明扼要，相当准确地概括出所定义生物的基本特点。《尔雅》记载的生物的分类命名，有些使用单名，有些使用复名，如“壶枣、白枣、酸枣、羊枣、大枣、无实枣”，“桑蚕、樗蚕、肖蚕”，“鼢鼠、鼸鼠（黄鼠）、鼶鼠（旱獭）、鼮鼠（花鼠）”等，这些名称相当于将物种的属名与种名结合起来，蕴含有用“二名法”来定种名的思想。《尔雅》虽然是一部训诂著作，但其中有关生物的分类与描述，基本上体现了自然分类原则，对后世生物分类学的发展产生了深远的影响。
除《尔雅》的分类系统外，为适用于不同的实践需要，还有一些偏重人为性质的分类标准。例如，《神农本草经》中根据对人体的作用，将药物分为“上”、“中”、“下”三品。我国现存最早的字书《说文解字》，将九千三百余字归纳为五百四十部。其中与动物有关的有牛、犬、羊、羽、虫、豕、豸、虎、马、鸟、鹿、鱼、象、鼠、熊、燕、龟等部首，与植物有关的有草（艸）、竹、麦、木、禾、黍、米、麻、尗、韭、瓜等部首。在《说文》① 《易·系辞》上。
① 《礼记·学记》。
② 《尔雅·释草》。
③ 《尔雅·释木》。
① 《尔雅·释鸟》。
中，这些部首用于编排文字，但就有关动植物的编排与描述而言，也可视为古代的生物分类体系之一。
第二节形态方面的知识对于生物形态特征的观察和认识，是中国古代生物分类学的基础。春秋战国以来，人们的生物形态知识，包括对生物体各部分器官的识别、命名及描述，在不断地扩大和深入。《韩非子·解老》提到“树木有曼根、有直根。根者，书之所谓柢也。柢也者，木之所以建生也；曼根者，木之所以持生也。”意思是说，直根具有支撑植物的功能，使之挺然耸立；蔓根具有吸收养料供植物体持续生长的作用。《后汉书·延笃传》提到“枝叶扶疏，荣华纷缛，末虽繁蔚，致之者根也”，说明枝叶繁蔚是由于根发育得好的缘故。《尔雅·释草》记述“卷施草拔心不死”，认识到植物有宿根的现象。在《说文》中，“茎”解释为“草木幹”，并进一步称草本植物的茎为“茎”，称木本植物的茎为“幹”。从茎派生出的枝条称为“枝”。茎的上部、表皮等都有专名。《释草》中还提到“莽，数节，桃枝四寸有节，邻，簢，坚中，徐中。”说明已注意到茎有“中实”和“中空”的不同，并已有了“节”和“节间”的概念。类似记载还可以列举很多，反映出当时对于植物营养器官根茎叶以及繁殖器官花果核的部位与功能，已经积累了非常丰富的知识。在《尔雅》、《说文》等著作中，关于动物形态的描述，大多以大小、毛、皮、颜色以及突出特征等为主，著录范围较广但说明文字比较简略。后来东晋郭璞撰《尔雅注》，对动植物形态性状进行了更具体和详细的描述，对于生物形态学以至生态学和分类学都作出了重要贡献。在秦汉时期的其他著作中，还有一些有关生物形态的零星描述，如东汉杨孚《异物志》载：“孔雀，其大如雁而足高，毛皆有斑文采，形体既大，细颈，隆背，。。自背及尾背有珠文，五采光耀，长短相次，羽毛皆作员文，五色相绕，如带千钱，文长二三尺，头带三毛，长寸许，以为冠。”首次详细和逼真地记述了孔雀的形态特征。此外，《尔雅》所载“桑■有椹”，指的是桑树有半数能结桑椹，说明当时对于植物有雌雄性别的分化已有初步认识。《氾胜之书》中则进一步总结了雌麻和雄麻的不同栽培方法，而且指出收获麻（雄麻）最好是在“穗勃”，即花粉散出的时候，反映出对雌雄株的不同生理特性已有相当的了解。还应特别提到的是，由于畜牧业的发展，对家养动物的形态与内部解剖的观察和认识更为丰富，并且有专著问世。如《汉书·艺文志》载有《相六畜》等书，近年曾在马王堆出土帛书《相马经》，银雀山出土简书《相犬经》残卷，这些都可说是我国早期的动物形态学著作。
第三节生态方面的知识关于生物与生物之间和生物与周围环境之间的相互关系，这一时期也产生了不少新的认识，有些还试图从理论的高度来加以解释。例如，动物对天气将雨的变化会产生反应，蝼蛄和蚂蚁要搬家，蚯蚓会钻出地面，王充认为，“天气变于上，人、物应于下矣。”①这是“风雨之气感虫物”②的结果。王充还提到：“夫虫之生也，必依温湿。”③“何知虫以温湿生也？以蛊虫知之。”④指出了温湿环境和季节对昆虫繁殖的影响。仲长统《昌言》也谈到温度对蚕的生长发育的影响。《吕氏春秋》已谈到蚌蛤等水生生物的生殖活动受月亮周期的影响。《淮南子·天文训》载：“月死而蠃停墶！薄堵酆狻に彻摹吩兀骸霸禄儆谔欤萃K舀缺。”都是说，月晦时，螺类动物的肉就变得不丰满。发现月亮周期对水生生物的影响，是我国古代动物学上的一个重要成就。动物的共栖现象，早在《尚书》中就有记载，《尔雅·释鸟》称：“鸟鼠同穴，其鸟为鵌，其鼠为鼷。”在古代文献中第一次具体地指出了同穴共居的鸟鼠名称。《汉书·五行志》载：“成帝永始元年春，北海出大鱼，长六丈，高一丈，四枚；哀帝建平三年，东莱平度出大鱼，长八丈，高丈一尺，七枚，皆死。”这是鲸鱼集体自杀现象的最早记载。王充在《论衡》中说：“夫东风至，酒湛溢，鲸鱼死，彗星出，天道自然，非人事也。”正确地认为这是与人事无关的自然现象。植物的生态环境，如水分、土壤、阳光、空气、温度等，对于植物生长发育的影响和作用尤为重要。《氾胜之书》指出，种豆时要灌水，“临种沃之，坎三升水”，种麻遇“天旱，以流水浇之，树五升”，说明要根据天气、土壤等环境状况，进行合理灌溉，以保持植物体的水分平衡。《氾胜之书》还介绍了利用雪水处理种子使稻麦耐旱多实，利用灌溉水控制田间温度促进稻麻生长，用手摩擦果实控制瓠定向生长，以及独特的施用种肥的溲种法等一系列方法。这些方法都是改善农作物或园艺作物生态环境的增产措施。《神农本草经》载：“大豆黄卷（即黄豆芽），味甘平，主湿痹，筋挛，膝痛。”《盐铁论》载“冬葵温韭”，冬季用加温方法生产韭菜，生长出来的是韭黄。说明我国一千多年前就已认识到因光照不足而产生的植物黄化现象并且加以利用，在世界蔬菜栽培上增添了重要的一页。
① 王充：《论衡·变动》。
② 王充：《论衡·变动》。
③ 王充：《论衡·商虫》。
④ 王充：《论衡·商虫》。
第四节遗传与变异早在远古时候，人类就已经利用生物的遗传性和变异性来培育符合自己需要的动植物。随着农业和畜牧业的发展，人们积累了选育优良品种的丰富经验，从而把物种性状的遗传看成是完全正常的自然现象，如同《吕氏春秋·用民》所说“夫种麦而得麦，种稷而得稷，人不怪也”。东汉王充指出：万物“因气而生，种类相产”①，“物生自类本种”②，更明确地和概括地指出了各种不同生物种类性状的遗传性。他还进一步指出：“万物生天地之间皆一实也。”③即万物的生殖和种类的各种特性遗传给后代，都是通过种子（“实”）来实现，并