生命科学系的由来——在生命里找到共通的法则

卡尔．林奈认为，

若能将生物精确的分类，就能为世人开一扇窗，

让人有次序、有法则、清楚的认识宇宙万物。

而他毕生最后的研究，是将“人”放入自然分类的系统中。

在近代科学只要提到生物科学，一定会提到卡尔．林奈（Carl Linnaeus，1707-1778）。卡尔．林奈是十八世纪最著名的自然科学家，迄今，仍是生物科学界最具影响力的人之一。

他不仅提出生物有分类法则，将生物的种类区分为纲、目、属、种，并且以拉丁文建立生物的命名法，而且以分类学证明普世的生物有共通的法则。

后来的科学界称：「上帝要有物理学，来了牛顿；上帝要有生物学，来了林奈。」

卡尔．林奈（Carl Linnaeus，1707-1778）

自然科学存在的更高目的

卡尔．林奈是瑞典人，他来自一个牧师家庭，家里并不富有，他从小就写日记，记下生活的点点滴滴，这培养出他一生仔细观察的习惯。

他小时候成绩并不杰出，他在年轻的时候读到德汉(Willian Derham,1657-1735)所写的 “自然科学的存在，不是只留在探讨大自然的现象，还有一个更高的目的——认识创造大自然背后的造物主。”由此他开始喜欢自然科学。

卡尔．林奈后来写道：“这本书是为好问的人写的，书里提到昆虫结构的奇妙，与风对于人的好处。启发我思考，生物与生物之间、生物与大自然之间，为何充满这么有趣的关系？”自此成绩好转。

1727年，卡尔．林奈进入瑞典历史最悠久的乌普萨拉大学（Uppsala University）医学系。不过他对动植物学比对医学有兴趣，大部分的时间是在上生物学的课。

1730年，他取得学位，却没有立刻去行医，而到瑞典北方的拉普兰（Lapland），与一群善于驯鹿的种族——沙米人（Sami）同住。沙米人操着与欧洲人不同的语言，在极为寒冷的地方生活着，六千年来几乎没有与其他的种族相来往。卡尔．林奈前往该处，与他们一起生活，背着背包四处爬山，观察大自然。

他称这一段时间所写的日记是「山谷旅程」，其中记载道：“大自然的体验，使我与造物主有第一手的接触。愿我一生是造物主创造的发现者，同时也是祂的见证者。”

　　从“医学逃兵”到“生物学之父”

之后，他前往荷兰各处的植物园研习植物。在多数人的眼中，他是一个医学逃兵，为了研究植物，四处旅行。

但是，1735年，林奈将研究的心得《自然系统》（Systema Naturae）一书出版，这是近代科学史的里程碑，他在书里不仅提出“雄蕊与雌蕊结构存在，是植物分类的特征”，而且“雄蕊、雌蕊存在的意义，不只是为了繁殖，而在显示大自然存在一个法则，可以用此作为分类系统的基础。”

因这本研究报告，让生物学被认为是有法则的学科，因而林奈被称为「生物学之父」，自此生物学脱离医学，成为独立的学科，逐渐与物理学、化学，三足鼎立。
　　长期以来，科学史的研究者深感不解的是，为卡尔．林奈知道雄蕊与雌蕊的结构，存在着能将植物分类系统的特征？

当时林奈也才二十九岁，对一个这么重大的发现，他实在是太年轻了。林奈没有提供太多的资料给后人，只时提到了他的信仰与他对生命的探索。
　　1739年，林奈回到瑞典与未婚妻摩瑞（Sara-Lisa Moraea）小姐结婚，为了生活，他开始行医。但是随着《自然系统》的出版，他的名声不断远播，这种系统的分类观，迅速被欧洲的学者所接受。1741年，瑞典皇室聘请林奈担任乌普萨拉大学的教授，他设立普世第一个「生物学系」，并使乌普萨拉大学成为当时生物学教育的中心。

把学生带回大自然

林奈是一个非常幽默的老师，他的学生笔记里还留着他上课的讲述：“苍蝇是勇敢的昆虫，可以在国王的鼻子上凌空飞跃，一下子又飞到国王的头顶上，甚至站在皇冠上，想离开就随时离开。”

林奈在上课时提到“银链折断、金罐破裂、瓶子在泉旁损坏，就如同老人微血管容易受阻破裂，膀胱无法承载太多的尿液，肾脏的功能也逐渐失去了。”

林奈自己也写道：“研究报告里的一点幽默，是主食之外附加的甜点。”

上课之余，林奈也带学生到山上、海边探勘大自然，他写道：“带学生到大自然中撷取知识，如同把牛牵到谷舍吃饲料。”

1743年，林奈分类化石中的生物，出版《生长在可栖息的地球》（On the Growth of the Habitable Earth）一书，他提到地面上有巨石的遗留，与高山上有海中生物的化石，证明“地球过去曾经经历多次的变动，而且是全球性的大变动。”

发现植物的惊人作用

1744年，林奈到瑞典北部波罗的海的海岸边与海上的岛屿，如哥德兰岛（Gotland），观察地层结构与生物化石。

1746年，他到瑞典西南部的西约特兰（Vastergotland）低地与瑞典南部的斯科讷（Skane）高地，观察各地的地质，脚踪几乎遍布瑞典各地。而后，他提出地球深受「水」的作用力影响，而且地球的水曾有一度比现今多，才会在高山上留下有海洋生物的痕迹，而后这些水逐渐消退，这个论点称为「水消退理论」（theory of diminishing water）。
　　地球表面的水为何会逐渐消退呢？林奈认为是「植物」作用。

这是一个很独特的看法。早期的地质学家大多认为地球的变动会影响生物，但是林奈首先认为植物也会影响地球环境。例如，林奈提出植物的蒸散作用，能将地面的水蒸发到空气，植物改变地面空气的水比例分配，这些作用对于人类的生存非常重要。

林奈写道：“植物的功能，能将土壤含水量接近饱和的土地转为旱地；没有旱地，人类就无法居住。”

　　林奈认为，宇宙万物的开始，先是旱地露出、植物生长，便是用植物使水重新分布。之后，空中的水蒸气很多，大气中有了变化，降了许多雨水，而后厚云消散，于是可以看到太阳、月亮与星辰。然后，地球上有旱地又有淡水，才有了动物。

1751年，林奈发表《植物哲学志》（Philosophia Botanica），提到植物的生长与分布，受到环境的影响，因此环境是限制生物繁殖的因子，尤其是植物影响环境，环境也影响植物，互相维持着大自然的平衡。
　　从植物分类到动物学

1753年，林奈发表《植物种志》（Species Plantarum），这是林奈最著名的研究报告。他在这报告里提出「双命名法」（binomial nomenclature），用拉丁文的属名与种名，来命名植物，后来为普世所遵从。

林奈写道：“生物界一定存在命名的原则，而且这个原则存在生物身体的特征上。生物学的基础，是由准确地给生物命名开始。”

隔年，林奈将植物与其生长环境的关系，分为六种：「水域植物」、「山域植物」、「阴域植物」、「草域植物」、「岩域植物」、「寄生植物」。这些分类的名称，现今依然在用。

1755年，林奈提出生物存在着「自然节奏」（natural rhythm），他布置一个花园，按照不同的花开放的时间，成为大自然的月历，表示生命的规律性。
　　同年，林奈将植物的分类延伸到动物学，提出：“若能将生物精确的分类，就能为世人开一扇窗，让人有次序、有法则、清楚的认识宇宙万物。”

　　林奈提出，凡是有固定形体存在的皆为「物」。他用「物」（substance）的概念来区分。

有形体却没有生命的，他称为「矿物」；

有生命却没有感性的（feeling），他称为「植物」；

有感性却没有理性的，他称为「动物」；

有感性、有理性、有灵性（soul），能够思考永恒，他称为「人物」。
　　

林奈根据这分类的逻辑，1758年依动物的形体结构区分为「哺乳类」、「鸟类」、「两栖类」、「鱼类」、「昆虫类」与「蠕形动物类」，这成为日后生物学重要的分类，其中他首先使用哺乳类这一个名词。

1757年，林奈在《有趣的自然》（De Curiositate Naturali）一书中写到：“为何大自然中会有蛇、蜥蜴等长相难看或可怕的爬虫呢？我愈观察这些动物，愈认为这些生物有其存在的目的。当人评断这些动物时，若能不以自己为中心，将会发现这些生物也是极其荣美的。”
　　

生物科学分类的极致

林奈最后的研究，是将「人」放入自然分类的系统中。他在1749年至1760年仔细地研究，如何精确的区分「人类」。

林奈写道：“在所有的生物中，只有人能思考永恒，能感恩，能赞美。”“如果生物的分类是一个阶梯，人类将是最高的一阶。”林奈首先建立“智人种”（Homo sapiens），而后将人类归于哺乳类灵长目人属智人种内。
　　当时已经有许多化石呈现，史前有类似人类的生物存在，这些生物有的住在森林，称为“森林人”，有的住在洞穴称为“洞穴人”，或合称为“山顶洞人”；有些体型矮小称为“矮人族”。

这些生物没有尾巴、能走路，能使用简易的工具、也有雕刻与绘画。但是林奈不认为这些上古时代拟人的生物是人类。

根据林奈的造物，真正的人类或智人种是“渴慕永恒”（eternal attraction），不是生物的结构特征所能区分出来，这是生命科学分类的极致。林奈写道：“生物分类是简化世界的逻辑，人类分类逻辑不等于真实的世界。”

1759年，林奈将这些史前的生物称为「拟人类」。近代许多生物学家常将人类的演化，以图示呈现由猿人、山顶洞人到近代的智人种，却很少定义什么是「人种」，以为用牙齿、头盖骨结构的相似性，就可以寻找到最初的人类，但是从这些东西真的能够看出对“永恒的渴慕”吗？近代生物学大量套用林奈的名词，却违反了起初林奈对于人种的定义。
　　宁静的晚年

1760年以后，林奈的身体渐感不适，他逐渐退出生物学研究，转而个别指导学生。每年暑假他持续邀请学生，前往他在哈马比（Hammarby）的乡间小屋。与林奈同住，一起讨论，是学生最珍惜的机会。林奈在1774年生病，逝于1778年，他在晚年时写道：“在人生的末了，造物主带我来此。我站在小山上，静静凝视着远处潮浪，倾听着浪花低诉，此外一片平静。”

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