作者：邢春如
出版社：辽海出版社
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生物科技概述（上）试读：
前言
中国的科学技术有着自己的发展道路，成就辉煌，举世瞩目，对人类文明产生过巨大的影响。
一、石器时代的科技萌芽
工具的制造是原始技术启始的标志。原始社会时期，人类征服自然界的物质基础十分薄弱，因而，这一时期科学技术的萌芽和发展非常缓慢。工具的制造与火的使用，农业、畜牧业、手工业的起源，原始医药水平的提高，交通工具和居所的建造等都是科学知识与技术萌芽的表现，都给自然界打上了越来越多的人为烙印。这是人类理性曙光的初现，它昭示了那大放异彩的科技发展的未来。
二、青铜时代的科技幼苗
这一时期的科学技术在原始社会的基础上有了巨大进步，在世界文明史上占有重要的地位。青铜器是这一时期最具代表性的标志物。夏、商、西周的科技进步，促进了中国早期国家的形成和发展，成就了青铜文化的辉煌，为此后科学技术的发展开辟了道路。
三、铁器时代的科技奠基
春秋战国是中国科技知识进一步积累与奠基的重要时期。这一时期所取得的科技成果在中国科技史上占有重要地位，为秦汉及其后的科技发展奠定了坚实的基础。
四、壮大成型中的秦汉科技
秦汉科技最显著的特点是科学建制完整、技术体系统一。在这一时期，传统的农、医、天、算四大学科体系框架已基本形成，冶炼、纺织、土木建筑、造纸、船舶制造等主要技术体系及风格也大体确立，从而为此后近两千年的中国科技发展确定了大方向。
五、魏晋南北朝的科学技术
这一时期战乱频仍，政局动荡，科学技术以其强大的生命力在曲折中进步着，有些学科甚至获得了突破性进展，主要体现在农业、机械、数学、天文历法、地理、化学等领域所取得的成就。
六、隋唐科技
综观随唐科技，可谓是全面推进，重点突出。这一时期既是对先前的诸多科技领域的成就进行了继承与发展，又开创了多方面的世界之最。中国科技在随唐时期获得了蓬勃发展，而且随着中外交流的增强，科技成就不仅促进了中国社会的进步，对世界文明的进展也产生了极大影响。
七、鼎盛的宋元科技
这一时期虽说一直战火纷飞，社会也动荡不安，但中国科学技术的发展却进入了一个前所未有的黄金时代。这一时期，可谓人才辈出，硕果累累，取得了一系列极其辉煌的成就，其中包括许多堪称是划时代的创造发明，这些都使宋元科技在世界文明史中占有重要地位。
八、传统科技的成熟和集成
明清时期是中国科学技术发展历史上一个重要的转折时期。在明代，中国传统科学技术趋于成熟，中国在大部分科技领域仍居于世界领先地位，各方面的成果得到总结，出现了一批集大成式的著作。
明末清初，中国的科学技术却裹足不前，开始落伍于世界科学技术发展的滚滚洪流。
九、西学东渐与国人回应
自明末万历年间开始，西方科技知识开始源源不断地传入中国，这股“西学东渐”的潮流前后持续了上百年的时间，成为推动中国科学技术发展的重要因素。这是一个复杂的过程，其中充满了矛盾和斗争。在这个过程中，国人逐渐由被动到主动地走进了西方人的认识视野，开始接触新的科学知识。
十、近代科技的引进和传播
近代中国的落后与贫弱促使许多有识之士开始积极探索中华民族的富强之路，开眼看世界一时间成为时代的潮流。而这股看世界的风气则肇始于林则徐和魏源二人。随之而来的洋务运动的开展则展开了向西方学习的热潮，开启了中国的近代化。
十一、中国现代科技事业的开创
辛亥革命的爆发，使中国社会发生了重大转折，现代科技教育体制开始建立。继来之而来的新文化运动，极大地推动了科学精神在中国的启蒙。同时，大批从国外留学归来的新一代科学家纷纷在中国建立科学社团，以及设立高等院校中的理、工、农、医等学科和院系，使现代科学技术得以在中国生根发芽。
十二、新中国的科技事业
中华人民共和国的成立，揭开了中国历史新的一页，也开始书写科学技术的新篇章。经过五十多年的风风雨雨的拍打锻炼，如今中国的科技事业蒸蒸日上，一日千里。更多的科技新成就，必将汇聚成一盏盏明灯，发出更加耀眼的光！《中国科技史话》以全景式眼光，生动地勾画出了中国科技成长壮大和发展演变的轨迹，描绘出科学家探索自然奥秘、造福华夏的奋斗经历，以及在西学东渐背景下所作出的回应和为追赶世界科技潮流所进行的不懈追求过程。《中国科技史话》全书共分48册，它简明扼要，通俗易懂，生动有趣，图文并茂，体系完整，有助于读者开阔视野，深化对于中华文明的了解和认识；有助于优化知识结构，激发创造激情；也有助于培养博大的学术胸怀，树立积极向上的人生观，从而更好地适应新世纪对人才全面发展的要求。
因时间和水平所限，尽管我们作了很大努力，书中的疏漏、错误和不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。本书编委会2007年5月
一、古代生物学（上）
古代生物学知识的萌芽
绚丽多彩的生物世界，是人类赖以生存和发展的重要物质基础。人类自身，就其本质来说，也是生物世界的一部分。在辽阔的中国大地上，蕴藏有丰富的植物和动物资源，从远古时候，中华民族的祖先就劳动、繁衍、生息在这块富饶的土地上。
采集和渔猎野生的植物和动物，是人类祖先们获取食物最重要的方法。但是采食植物和渔猎动物也并非一件容易的事。哪些植物和动物是可以食用的，哪些是不能吃的？它们都长成什么样子，怎样识别它们？那些可以食用的植物或动物又都生活在什么样的地方？要回答这些问题，已经涉及植、动物的形态、分类和生态知识。传说中国古代有一位圣人名叫神农，他为使百姓有粮吃，“乃求可食之物，尝百草之实，察酸苦之味”。为尝试“百石刻神农像草”，他“一日而遇七十毒”。这些传说，从一个侧面反映了中国古代人民为寻找食用植、动物所作的各种努力。他们辨认和品尝各种野生动、植物，并从中获得了种种经验和知识。在古代还没有出现文字时，这种经验和知识，可以通过口头相传或用简单的图画而得到流传、保存和积累。
到新石器时代，人们根据已经积累的动、植物知识，终于能够将自然界中一陶猪些可供食用的动物或植家猪与野猪的比较物，驯化或培育成为更符合人类需要的家养动物或栽培植物。六七千年前，粟这种禾本科植物，已经在黄河流域被广泛地种植着，此外黍、稷等耐寒的植物也先后被生活在古代北方居民驯化成为重要的人类食物来源。在南方，水稻最早被驯化。在长江流域、太湖地区和浙江北部一带，早在六七千年前就已经普遍种植水稻。在距今约7000年的浙江河姆渡文化遗址中，曾出土大量的稻谷，便是证明。在动物方面，马、牛、羊、猪、狗、鸡等，都是较早就被驯化了的动物。我国是把野猪培育成家猪的最早国家之一。在河姆渡文化遗址中，就出土有陶猪，它的形状是：四肢短，头小，腹部下垂，但前躯和后躯几乎等长，既像现在的野猪，更像现在的家猪。太阳植物纹鹳鱼石斧图
人们在开发利用动、植物资源的实践中，也进一步扩大和加深了有关动、植物的种种知识。在我国各地新石器时代的文化遗址中，出土有许多刻画有动、植物形象的陶器。在辛店文化遗址中出土的一个陶罐外壁上，有一幅太阳与植物的图画，画的中间是一棵刚出土不久的植物子叶，子叶的两旁，画了两个闪射着阳光的太阳。图画很明显地反映了当时人们对阳光与植物生长发育关系的重要性的认识。在河南临汝阎村出土距今有5000年的一件彩色陶器上，绘制着一幅鹤鸟衔鱼的图画。鹳是大型涉禽，嘴长而直，翼长而尾圆短，喜欢吃鱼、蛙、蛇和甲壳类动物。这幅鹳鱼图，清楚地反映了古代人们对鹳鸟形态和生活习性的认识。以上事实说明：中国古代传统的生物学知识，早在原始社会时期，就已经孕育和萌芽。
早期有关动、植物地理分布的知识
春秋战国时期，各诸侯国交往频繁，学者往来逐渐增多。这大大增加了人们对各地动、植物的了解。在《山海经》、《禹贡》、《周礼》等早期古典著作中，都蕴藏有丰富的有关动、植物地理分布方面的知识。《山海经》不是一时一人的作品。它是一部大约起自东周迄至战国的著作，可能还有秦汉学者的添加和润色。它可能是作者基于对一些地区情况的了解，加上有关各地的神话、传闻写成的。全书具有较强的地理观念。刘歆在上《山海经》的奏中说它“内别五方之山，外分八方之海。纪其珍宝奇物，异方之所生，水土、草木、禽兽、昆虫、鳞凤之所止，祯祥之所隐，及四海之外绝域之国殊类之人。”大体说出这部著作的梗《山海经》书影概。《山海经》中记载有大量动植物分布的“五藏山经”，据说是东周人所作。这部分记有各地所生长的动植物，以及它们的形态和用途。虽然所记的动植物许多是怪异不可考的，诸如，“南山经”中所谓“有木如谷而黑理，其花四照，其名曰迷祝馀，食之不饥”等，令人无法理解，但其中所记仍有许多可资参考。
在“南山经”中，作者写道：“招摇之山，临于西海之上，多桂”等，记述了南部沿海地区的植物分布情况。在“东山经”中说：“孟子之山，其木多梓桐，多桃李，其草多菌蒲”；“历儿之山，其上多檀、多枥木”；“中山经”则记载的：“条谷之山，其木多槐桐，其草多芍药、薹冬”；“师每之山，其木多柏、多檀、多柘，其草多竹”。这部分地区还提到松、橘、柚、薤韭、药、栎、莽草等，反映了我国东部地区和中部地区的一些植被情况。“西山经”则记载我国秦岭山地及一些温带地区的植物，其中一些描述还比较准确。如“薰（即藿香），麻叶而方茎，赤华而黑实，臭如蘼芜，佩之可以已疠。”记述杜衡时说：“有草焉，其状如葵，其臭如蘼芜，名曰杜衡，食之已瘿。”“北山经”记载的有我国北部干旱地区和草原的植物，如“边春之山，多葱、葵韭。”此外还有藉藇、秦椒等。《山海经》对动物的分布情况也有所记载，在“南山经”、“东山经”、“中山经”记述的动物有白猿、犀、兕、象、大蛇、蝮虫、鹦鹉等，基本上是我国南亚热带和中亚热带的动物。“西山经”则描述了我国温带地区和干旱地区的一些有特色的动物，如羚羊、旄牛、麝等。“北山经”记载了我国西北草原、干旱区的一些动物，如马、骆驼、旄牛等。《山海经》中描述的动植物分布情况总体而言是比较粗糙的，描述地域较为笼统，涉及的生物虚实不清。只有“中山经”比较清晰，这可能与作者是中原人有关。相形之下，《禹贡》在这方面的记述显得简练而平实。《禹贡》是托言古代大禹治理好洪水以后，划定我国九州地界，审定各地土壤的肥瘠，制定赋税著作。它的出现与我国战国时代的人们为发展生产，而对各地的自然条件进行评价具有密切关系。《禹贡》全文1000多字，记述九州、山川、土壤、草木、贡赋等。其中对兖州、徐州、扬州的土壤和植被情况有很好的记载。文中说：兖州（今山东西部、北部和河南东南部），“厥土黑坟，厥草惟繇，厥木惟条，厥田惟中下”。徐州（今山东南部、江苏北部、安徽北部等地），“厥土赤埴坟。草木渐包”。扬州（今江苏、浙江、安徽南部、江西等地），“篠荡既敷，厥草惟扬，厥木为乔。厥土惟涂泥”。根据明代学者王夫之等的注释，这段话的意思是这样的：在兖州，土壤是灰棕壤，草本植物生长繁茂，木本植物长得挺拔高耸。土壤肥力中下。徐州的土壤为棕壤，草质藤本植物生长良好，木本植物主要为灌木丛。扬州的土壤是粘质湿土，长着大小各种竹林和茂盛的草本植物，并长有许多高大的乔木。众所周知，生产粮食很大程度取决于土地的情况。对土地进行合理的评估又可根据当地生长的植物加以考察。《禹贡》的作者因此在一些州记述土壤的情况之后，接着指出不同的土壤上所生长的植物是不一样的。由于地域不同、地理条件的差异，草木种类就不一样。所以，种植的粮食作物也应根据具体情况而有所差别。《禹贡》的作者正是通过这些情况的调查记录来指导农业生产实践的。
除上述三个州外，作者还记述了荆州（湖南、湖北）的贡品中包括杶（香椿）、榦（可能为柘）、栝（可能为桧）、青茅及各种竹子；豫州（今河南）出产各种纤维植物。
从《山海经》和《禹贡》的有关记载我们可以看出，春秋战国时期的人们从宏观上对各地的植被作了一定的考察，体现了当时的人们具有一定的植物地理学思想。这是长期以来的农、医实践，促使人们了解什么地方分布什么生物，适宜栽植何种类型的作物，不断熟悉各地环境的结果。如果说《山海经》是更多地在于积累知识，那么《禹贡》是较多地在于运用已有的植物地理学知识进行农业规划。《禹贡》的记述比《山海经》更为具体真实，有较高的科学性和对生产实践的指导意义。《周礼》一书比较全面地反映当时积累的生物学知识，并和国计民生紧密结合在一起。这部著作中的许多地方强调对各地环境和生物的认识。《周礼·大司徒》有：“以土宜之法，辨十有二土之名物，以相民宅而知其利害，以阜人民，以蕃鸟兽，以毓草木，以任土事。辨十有二壤之物而知其种，以教稼穑树艺。”这里的记载表明，那时的人们已经有意识地分辨各种野兽的名称和类别，以用作认识各地生物的基础。《周礼》中首先将生物分为动物和植物两大类。并进一步将动物分为“小虫”、“大兽”（约相当于无脊椎动物和脊椎动物）小虫包括：“外骨，内骨，郤行，仄行，连行，纡行。以脰鸣者，以注鸣者，以旁鸣者，以翼鸣者，以股鸣者，以胸鸣者。”大兽包括：“脂者，膏者，羸者，羽者，鳞者。”（《冬官考工记·梓人》）据郑玄注，外骨为“龟属”；内骨为“鳖属”；郤行为“螾衍之属”（螾衍即蚯蚓）；仄行为“蟹属”；连行为“鱼属”；纡行为“蛇属”。脰鸣的为“黽属”（即蛙属）；注鸣的是“精列属”（即蝾螈属）；旁鸣的是“蜩蜺属”（蜩蜺都是蝉）；翼鸣的为“发皇属”（发皇是一种甲虫）；股鸣的是“蚣螖动股属”（即蝗虫属）；胸鸣的是“荣原属”。大兽中的“脂”是“牛羊属”；“膏”是“豕属”；“羸”是“虎、豹、貔、螭，为兽浅毛者之属”；“羽”是“鸟属”；“鳞”是“龙蛇之属”。郑注当然不一定能可靠，但《周礼》中至少反映出我国很早就知道有脊椎动物与无脊椎动物的区分。
在《周礼》这部著作中，有不少内容涉及生态学问题。书中提到“土方氏”以“辨土宜土化之法”，对土壤与植物的关系加以注意。“草人”，“掌土化之法，以物地，相其宜而为之种”，在种植庄稼时先调查土壤情况。“山师”，掌管山林类型的划分，分辨各类林中产物及其利害关系。“川师”，掌管各种河流、湖泊的产物与利害关系。《周礼》一书不仅关注动植物的一般分布，而且还注意到动植物分布的界限。在“考工记”一章中写道：“橘腧淮而北为枳，鸜鹆不踰济，貉踰汶则死，此地气然也。”认为橘不分布在淮河以北，动物中的鸜鹆等的分布也有类似情况。这当是人们在长期的观察自然、引种植物和狩猎中得出的经验总结。
书中还写道：“凡斩毂之道，必矩其阴阳。阳也者，稹理而坚；阴也者，疏理而柔。”说明当时的人们已注意到木材内部的结构与光照等环境因子的关系。向阳面纹理细密，向阴面纹理疏柔。这一观察实际已涉及植物生态解剖学问题。在《周礼》的有些章节中，作者也记述了人们对植物与水分因子的关系也有所关注。
特别引人注目的是《周礼·大司徒》中的一段记载，这段记载对“五地”的土地情况、动植物的特点、人群等进行系统的论述，体现了人们对生物与环境关系认识的深化。原文是这样的：“以土会之法，辨五地之物生：一曰山林，其动物宜毛物，其植物宜阜物……二曰川泽，其动物宜鳞物，其植物宜膏物……三曰丘陵，其动物宜羽物，其植物宜核物……四曰坟衍，其动物宜介物，其植物宜荚物，其民皙而瘠……五曰原隰，其动物宜嬴物，其植物宜丛物……因此五物者民之常，而施十有二教焉。”以上这段文字用今天的话来说是这样的：在山地森林里，分布的动物主要是兽类，植物主要是柞栗之类（带壳斗果实）的乔木；在河流湖泊里，动物主要是鱼类，植物主要是水生或沼生植物，如莲、芡等；在丘陵地带，动物主要是鸟类，植物主要是梅、李等核果类果木；在冲积平地，动物以甲壳类为主，植物以结荚果为主的豆科植物；在高原低洼地（相当于沼泽化草甸），动物以蚊、虻一类昆虫为主，植物则以丛生的禾草或莎草科植物为主。这段话虽然受阴阳五行说的影响，带有明显的刻板机械色彩，但不难窥见，在2000多年前，我国人民已具有初步的生态系统概念。《周礼》一书的有关记述，比起《禹贡》来更为细致、全面。它不但有详尽的规划分工，还有严密的资源管理设置。其中所反映的生态学知识更为具体、丰富和层次分明，在深度和广度方面都有了新的进步。
早期的食物链记载
在同生物界广泛接触过程中，古代学者进一步加深了对各种动、植物与周围环境关系的认识。在《庄子》这部著作中就包含有丰富的生态学知识。庄子（约前369～前286）为战国宋国蒙（今河南商丘东北）人，名周，字子休。他继承和发展了老子的“道法自然”观点，否定鬼神主宰世界，认为道是无为、无形、超越时空，未有天地就已经存在的，是万物的创造者，2000多年前，庄子就认为不同种类生物之间，由于食物的关系，而存在一系列相互利害的复杂关系。《庄子·山木篇》记载：有一天庄子来到雕陵栗园，看见一只翅膀宽阔、眼睛圆大的异鹊，从南方飞来，停于栗林之中。庄子手执弹弓疾速赶上去，准备射弹，忽见一蝉，方得美萌，而其身正被隐藏着的螳螂发现而捕之。螳螂搏得蝉而忘其形，不知自身已被异鹊发现，并为异鹊所利。异鹊见利而忘其身，不知自己的性命也已在危险之中。见此情景，庄子感慨地说：“物固相累，两类相召也！”他扔掉了弹弓往回走。然而看管栗林的人，却把他看成是偷栗子的人，因此而啐他。这个生动的故事说明，庄子已经发现了人捕鸟、鸟吃螳螂、螳螂吃蝉等动物间的复杂关系。庄子所看到的这种关系，实际上是一条包括人在内的食物链，在食物链中，生物是互为利害的。不同种类生物之间的斗争是不可避免的。螳螂捕蝉图
这种动物相食的观念，在云南江川李家山滇文化墓群中出土的一战国青铜臂甲的刻画上，也得到了反映。青铜臂甲上刻有17只动物，可以分为两组。第一组13只动物，有两只大老虎，其中一只咬着野猪，另一只正向双鹿扑去；一只猿正在攀树逃避；此外还刻有甲虫、鱼、虾等小动物。第二组的画面上有两只雄鸡，一只正啄着一条蜥蜴，而蜥蜴旁边的蛾和甲虫，则显然是蜥蜴的食物：另一只鸡则被一只野狸咬住。在第一组刻画中，反映了老虎、野猪和鹿构成的食物链。在第二组刻画中，表现了野狸吃鸡、鸡吃蜥蜴、蜥蜴吃小虫（蛾和甲虫）的关系。先秦时期对食物网的记载和认识，对后来有很大的影响。人们在生物界中观察到了更多的食物网和“两类相召”的现象。《淮南子·说林训》中有“媵蛇游雾，而殆于卿蛆”的记载。这是说，塍蛇虽有腾云驾雾的本领，但也要败于蜈蚣（卿蛆）。《庄子》中还有云南出土青铜臂甲动物图像“卿蛆甘带”之语，可见古人认识蜈蚣制蛇，还可以追溯到更久远的年代。在我国古代可能有一种能够制蛇的大蜈蚣。宋代陆佃《埤雅》（卷十）中就说：“蜈蚣能制蛇，卒见大蛇，便缘而啖其脑。”在古代，人们不仅知道蜈蚣吃蛇，而且也知道蛇吃蛙，而蛙呢，又会吃蜈蚣。《关尹子·三极》说：“蝍蛆食蛇，蛇食蛙，蛙食螂蛆，互相食也。”《埤雅》中也有类似的记述：“卿蛆搏蛇。旧说蟾蜍食蝍蛆，蝍蛆食蛇，蛇食蟾蜍，三物相制也。”在这里蛙已被蟾蜍替代，但仍符合自然界的实际情况。可见，我国远在宋代之前，对蜈蚣、蛇、蛙三种动物在自然界里表现出来的互相竞争，互相制约的关系，有深刻的了解。
在食物网中，生物间的相互关系是复杂的：一种动物往往既是捕食者，同时又是被食者。某一种生物既可以多种生物为食，它本身又可以为多种生物所食，这样就形成有复杂交错的关系。李时珍在《本草纲目》（卷四十三）中分析了蛇的生态特点，不仅列举了蛇所食的一系列动物和植物，而且也指出了有一系列动物是以蛇为食物的。他说：“鹤步则蛇出，鸡鸣则蛇结。鹳、鹤、鹰、鹃、鹙，皆鸟之食蛇者也，虎、猴、麂、麝、牛，皆兽之食蛇者也。蛇所食之虫（虫，即动物），则蛙、鼠、燕、雀、蝙蝠、乌鹊；所食之草，则芹、茄、石南、茱萸、蛇栗等。”这充分说明古代人对蛇及其与周围环境的错综复杂关系，有相当清楚的观察和了解。
生物资源保护思想
在古代自给自足的自然经济社会中，生物资源，特别是森林资源是人们获取生产和生活资料的重要源泉。即使在农业生产有了一定发展的情况下，野生生物资源对于人们衣食住行的重要性也是显而易见的。《诗经》中有不少采集和狩猎的章句就是这种情况的生动写照。在长期的生产活动中，古代的人们逐渐认识到保护森林和生物资源的重要性。产生了初步的环境保护意识并采取了一定的保护措施。
古代的人们在获取生产和生活资料时，不断地对自然环境进行干预，反过来环境也产生一些反作用。如过度的渔猎、烧荒，都可能会造成区域性的生态环境破坏，导致局部地区生物资源的严重缺乏，水土流失，土壤肥力下降，人民的生活失去依靠等。这就促使一些有识之士日益关注如何防止人们的生活环境的进一步恶化。
在我国的《尚书》、《史记》等古籍中，都有关于舜命益（即伯益）为“虞”掌管草木鸟兽虫鱼的记载。《孟子》中说，益曾放火将一些山林烧毁，以赶走毒蛇猛兽。而《禹贡》则记载了大禹在治理洪水时，也曾大规模砍伐树木。《诗·大雅·皇点》中还记载周人在古公亶父时代，百姓砍除树木，营建居住点和毁林开荒的情况。在当时生产力低下的情况下，这种情形的发生是必然的，并且可能延续了很长的一段时间。大约到春秋战国时期，由于铁器农具的大量使用，水利灌溉事业的发展，牛耕的推行，人口的增多等加速了人类对环境的开发进程。与此同时，人们对森林及生物资源的不合理利用的情况也更趋严重。《孟子》中写道：“牛山之木尝美矣，以其郊于大国也。斧斤伐之，可以为美乎？是其日夜之所息，雨露之所润，非无萌蘖之生焉，牛羊又从而牧之，是以若彼濯濯也。”牛山位于古代齐国的东南部，即今山东淄博市临淄南。那里原来林木茂盛，但是到了孟子生活的年代，已经变成了“若彼濯濯”的秃山。之所以会变成这样，孟子认为是这里的树木被不断乱砍滥伐，加上牛羊等牲畜糟蹋破坏的结果。诚如孟子所指出的“苟失其养，无物不消。”体现了人们对森林被严重破坏的状况所表示的担忧。
这一时期的学者还认识到，森林一旦破坏，不仅使木材资源本身出现枯竭，而且也使野生动物资源受到影响。人们早就认识到森林对于动物生存的重要意义。《荀子·劝学篇》说：“物类之起，必有所始……草木畴生，禽兽群焉……树木成荫而众鸟息焉，物各从其类焉。”不仅如此，荀子还进一步指出，如果动物赖以生存的环境遭到破坏，那么动物就会难以生存。他说：“山林茂而禽兽归之，……山林者，鸟兽之居也”，“林险，则鸟兽去之”；“川渊深而鱼鳖归之”，“川渊者，龙鱼之居也”；“川渊枯则龙鱼去之”。因此，他认为只有按自然规律办事，保护动物的栖息地，动物才能繁茂。在《富国篇》中他又说：“群道当，则万物皆得其宜……群生皆得其命”，“山林不童，而百姓有余材也”。指出只有保护好森林和生物资源，人们的生活资料才能富足有余。
战国时期的《管子》一书反映了人们对于破坏环境的恶果有很深刻的认识，其作者非常强调山林薮泽的生物资源对于国计民生的重要性。《管子·轻重篇》指出：“有虞之王，枯泽童山；夏后之王，烧增薮，焚沛泽不益民之利。”“烧山林，破增薮，焚沛泽，猛兽众也；童山竭泽，君智不足也。”客观地分析了前人破坏自然环境的原因。《管子》认为：“山林菹泽草莱者，薪蒸之所出，牺牲之所起也，故使民求之，故使民籍之，因以给之。”十分明确地指出了山林蒌泽等自然生物资源对于人民生活的重要性。《管子》的作者还把这种资源连同作物和牲畜一起，用来衡量一个国家是否富足的依据。即所谓“行其山泽，观其桑麻，计其六畜之产，而贫富之国可知也”。《管子》甚至认为，“为人君而不能谨守山林菹泽草莱，不可以立为天下王。”充分反映当时人们对“山林菹泽”的重视，以及渴望管理好它们的良好愿望。
为了管理和保护好生物资源，春秋战国时期的一些睿智之士和著名的政治家曾对一些破坏生物资源的愚昧、错误行为作了坚决的斗争。《国语·鲁语》记载，在夏天的时候，鲁宣公到泗水捕鱼。大夫里革听说后，赶到泗水边，把鲁宣公的网弄断，然后扔掉。并对宣公说：“古者大寒降，土蛰发，水虞于是乎讲罛罶，取名鱼，登川禽而尝之寝庙，行诸国人，助宣气也。鸟兽孕，水虫成，兽虞于是乎禁罝罗，错鱼鳖，以为夏犒，助生阜也。鸟兽成，水虫孕，水虞于是禁罝罣，设穽鄂，以实庙庖，畜功用也。且夫山不槎蘖，泽不伐夭；鱼禁鲲鲕，兽长麂麌；鸟翼鷇卵，虫舍蚳蝝；蕃庶物也，古之训也。今鱼方别孕，不教鱼长，又行罣罟，贪无艺也。”这段话的大意是，打鱼狩猎要讲究时节，注意避开动物的繁殖期。要保护幼小的生物，让万物繁殖生息，蓬勃生长，这是古人的训诫。现在鱼类正处在繁殖期，你还撒网捕鱼，真是贪得无厌。鲁宣公听了里革的话后，表示虚心接受批评，并加以改正。《左传》记载昭公十六年，郑国大旱，派屠击、祝款、竖柎去桑山求雨。他们在那里伐木，结果还是未能下雨。著名政治家子产听说后很气愤，认为：“有事于山，蓺山林也，而斩其木，其罪大矣。”他对这种愚昧的伐木求雨行为进行了严肃的批判，后来还对有关肇事者进行了严肃的处理，撤了他们的官职。
针对战国时期的一些不适当的渔猎方式，《吕氏春秋·义赏》指出：“竭泽而渔，岂不获得，而明年无鱼；焚薮而田，岂不获得，而明年无兽。……非长术也。”坚决反对竭泽而渔、焚薮而猎这种斩尽杀绝的短视做法。
为了合理利用好各种生物资源，许多学者纷纷提出一些保护生物资源，使之能永续利用的方法。《管子·八观》中认为：“山林虽近，草木虽美，宫室必有度，禁发必有时。”孟子似乎对森林自然更新的能力有所认识，他提出：“斧斤以时入山林，则材木不可胜用也。”众所周知，生物资源的重要特点就是能够再生、更新。一个成熟的森林群落，只要不是频繁过度地采伐，就能承受一定量的择伐而很快恢复的。孟子的这句名言正是提倡合理利用资源，已经关心到森林的动态消长平衡。荀子也提出要“斩伐养长不失其时”，“草木荣华滋硕之时，则斧斤不入山林，不夭其生，不绝其长也。”进一步阐发了孟子的资源保护思想。
随着人们认识的逐渐提高，春秋战国时期也逐步形成和完善了一套管理保护生物资源的职官和制度。《左传》记载：“山林之木，衡鹿守之；泽之萑蒲，舟鲛守之。”特别是《周礼》一书提到不少类似的职官。《周礼·地官·司徒》记载：“山虞，掌山林之政令，物为之厉而为之守禁。仲冬，斩阳木；仲夏，斩阴木。凡服耜，斩季材，以时入之。令万民斩材有期日。……凡窃木者有刑罚。”“泽虞，掌国泽之政令，为之厉禁，使其地之人守其财物。”“迹人，掌邦田之地政，为之厉禁而守之。凡田猎者受令焉。禁卵者，与其毒矢射者。”战国末年《吕氏春秋·上农》更提出了较为完善的法制观念。如“制四时之禁，山（非时）不敢伐木下材”。并按月令的方式制定一些适合的措施，如：正月：禁止伐木。二月：无焚山林。三月：无伐桑柘。四月：无伐大树。五月：令民无割蓝以染。六月：树木方盛，乃命虞人入山行木，无或斩木，不可以兴土功。九月：草木黄落，乃伐薪为炭。……鹰乃祭鸟，始用行戮。
这些论述以各个月份规定了保护生物资源的具体做法，以便有计划地利用好资源。它可能是战国时有关环保礼制和法律的综合，并作了进一步的通俗化。
1975年，我国的考古工作者在湖北云梦县睡虎地，发现了一批秦代竹简。其中有一段田律是这样写的：“春二月，毋敢伐山林及雍堤木；不夏月，毋敢夜草为灰，取生荔，麛卵，毋……毒鱼鳖，置罔网到七月而纵之。唯不幸死而伐绾（棺）享（椁）者，是不用时。”这段活的意思是：春天二月，不准烧草做肥料，不准采伐刚刚发芽的植物或猎取幼兽。不准毒鱼，也不准设置陷阱和网罗捕捉鸟兽，到七月才解除禁令。禁令期间，只有因死亡需要伐木制棺椁的，才不受此限制。这段田律是先秦有关保护森林和生物资源的具体法律条文，且与上述的文献记载有很多相似之处，贯穿着以时禁发的思想。
我国古代的环保主要是围绕生物资源进行的，其中心内容是强调以时禁发，永续利用，具有较大的合理性和可行性，它一直为后人所提倡，足见其充满生命力。
药用动、植物的研究
自从有了生产活动，劳动人民就开始积累起使用药物治疗疾病的经验。正如《淮南子·修务训》中所说：“古者民茹草饮水，采树木之实，食蠃娥之肉，时多疾病毒伤之害。于是神农乃始教民播种五谷，相土地宜燥湿肥硗高下；尝百草之滋味，水泉之甘苦，令民知所避就，当此之时，一日而遇七十毒。”这里的神农当然就是以往历代的生产者。他们在“尝百草”和采集药物的过程中，逐渐加深了对动、植物的生态环境、形态特征、药用性质等的认识，形成我国古代独具特色的本草学。它是我国传统生物学的主要组成部分。
用药治病在我国有着悠久的历史，《诗经》、《山海经》和先秦诸子的著作中，都有关于药用动、植物的记载。《山海经》中提到的动、植物有130多种，其中明确具有药用者植物类有52种、动物类有61种。《山海经》虽然不是一部专门记述药物的书，但它的内容已经涉及到许多药用的动、植物和矿物，对我国后世本草书的产生和发展有着一定的影响。“本草”一词，最早出现于汉代。《汉书·郊祀志》中就有“本草待诏”职称的记载。《说文》：“药，治病草也。”古代用药以植物药为主，所以记载药物的书，就称之为“本草”。《汉书·平帝记》记载，元始五年（公元5年）朝廷要“征求天文、历冥、方术、本草等教授来京师”。据《汉书·楼护传》记载，楼护少年时候（1世纪）曾“诵读医经、本草、方术数十万言”。这说明两汉时期，我国本草学已取得了一定的成就。1972年在长沙市东郊发掘的马王堆汉墓，出土了不少有助于揭示当时人们对植物功用认识的资料。在一号汉墓出土的药物中有辛夷、桂、花椒、茅香、佩兰、高良姜、姜、酸枣核、藁本等含挥发油的芳香性植物药。这些植物药有祛风、发汗、祛痰、和中暖胃的作用，外用可以避秽消毒。虽然我们不知当时的人们对这些植物的认识情况，但可以肯定他们对其中的药效有相当程度的了解。这可从墓中出土的《五十二病方》中得到进一步证实。《五十二病方》是我国已发现的最古医方帛书，成书约在公元前3世纪末。它记载植物药100余种，动物药40余种。对药物的记述有些已涉及地方别名，但没有关于形态的描述。上述的辛夷、花椒、姜、桂等都见于《五十二病方》中。
我国最早的本草学著作是《神农本草经》。它约成书于东汉时代。原书早佚，其中主要内容遗存在《证类本草》等书中。明清有不少国内外学者对它进行辑复。全书记载药物360种左右，植物药占大部分，约为250种，动物药近70种。书中将药物按其性能、疗效分为上、中、下三品。这是一种药物的功能分类，不是用于生物的分类。这种分类法比较简单。《神农本草经》对每种药物的描述包括别名、生长地、性味、主治、功能等。其中大部分证明确有疗效，比较真实地反映了这些动植物药效的真实情况。如“上品”中的人参、甘草、生地、黄术、署豫、大枣、阿胶；“中品”中的干姜、当归、麻黄、百合、地榆、厚朴等都是补虚治疗的有效药物；“下品”中的巴豆、桃仁、雷丸也是利水、活血、杀虫的有效药。这说明该书的记载是人们长期认识和实践的产物，具有较高的科学价值。《神农本草经》对我国古代本草学的发展有着深远的影响。随后几个朝代的大型综合本草著作都收录了它的全部内容。其他一些学术著作如《博物志》、《抱朴子》等也多见引用。它为我国本草学的发展奠定了基础。
继《神农本草经》之后，这一时期较重要的本草著作还有《吴普本草》、《名医别录》和《本草经集注》等。《吴普本草》是著名医学家华佗的学生吴普撰写的药物著作，也是继《神农本草经》之后一部流传较广的本草著作。大约在宋代亡佚，主要内容散见于《本草经集注》、《证类本草》等著作中，农书如《齐民要术》也见引用。类书如《太平御览》也多有摘录。从现在能看到的材料，主要是记述药物性质，但也有些描述涉及到药用植物的别名、产地、形态和生态等。《名医别录》约成书于汉末，是《神农本草经》成书后，一些医学名家在《神农本草经》一书基础上补记药物功用、新添药物种类而成。它反映了人们对药物认识的增进。《名医别录》对药物的记述包括正名、别名、性味、有毒、无毒、主治、产地、采收时节等等。值得注意的是，本书还开始有一些药用植物的形态描述。如记石脾：有“黑如大豆，有赤纹，色微黄而轻薄”；记木甘草：“大叶如蛇状，四四相值，拆枝种之便生”等记述。对植物叶的着生方式和营养繁殖情况作了初步的描述。《名医别录》对植物药的鉴别亦有些简单的记载。如钩吻，书中写道：“折之青烟出者名固活”；石龙刍：“九节多味者良”。本书一般都指明药物的出产地，如“蕙实，生鲁山”；“千岁蔂，生太山”等。记载的药用动植物的别名也比《本草经》多。如贝母，《本草经》只记有一个别名，而《别录》则记有五个别名；沙参，《本草经》只记一个别名，《别录》有六个别名。这些在古代生物学发展史上具有重要意义。《名医别录》之后的重要本草著作是南朝陶弘景的《本草经集注》。陶弘景编撰这部著作是有感于当时流传的本草书错误较多，内容不全面，体例也不够完善。他着手整理了《神农本草经》中的365种药物，又从《名医别录》中采用了的365种药物添上，编成这部三卷收载药物730种的著作。
这部著作，总结了魏晋以来本草学的发展成就，补充了许多新的内容。对药物的产地、药用部分的形态、鉴别方法、性味、采摘时间和方法等都有更详细和确切的记述和观察。从现存的资料看，该书对药用植物的形态鉴别很重视，尤其是对果实的鉴别。如书中写道：“术有两种，白术叶大有毛而作桠，根甜而少膏，可作丸散用；赤术（苍术）叶细无桠，根小，苦而多膏，可作煎用。”又如桑寄生，陶弘景指出：它“生树枝间，寄根在皮节之内。叶圆青赤厚泽。易折，傍自生枝节，冬夏生，四月花白，五月实赤，大如小豆。今处处皆有之，以出彭城为胜”。这里对桑寄生的形态、花期、习性、性味，都作了描述。虽然，他对各种动、植物的描述也存在有许多不确切之处，但在本草系统中，《神农本草经集注》是比较注重药用动、植物形态，并用之于生药鉴别的。这在植物学知识的积累和传播方面都很有价值。《本草经集注》突破了《神农本草经》上、中、下三品分类法，参考了《尔雅》的动植物分类模式，先将药物分成玉、石、草木、虫兽、果、菜、米食、有名未用等八类，然后在每类中再分为上、中、下三品。这种分类一直为唐、宋的大型本草著作沿用。《本草经集注》大约在宋初就已散失，现在仅存有敦煌石室藏本的序录残本。由于我国历代本草具有扩编、补遗、整理等编写特点，所以《本草经集注》的大部分内容，还是被后世本草著作如宋代的《证类本草》等所吸收和保存下来。
西域和南方动、植物的研究
西汉在经过开国至汉武帝时六七十年的休养生息后，社会经济得到很大的发展，这是一个很强盛的历史时期。公元前138年，历史上著名的探险家张骞奉汉武帝之命出使被匈奴西逐的大月氏。他虽然没有达到汉武帝联合大月氏夹击匈奴的目的，但却打通了西域，开辟了从长安经过宁夏、甘肃、新疆，达到中亚细亚各地的内陆大道，是中外交流史上的一件大事。他的业绩非常受人景仰，以致后人把从西北和国外各地传入的许多经济作物，说成是他的业绩。
从正史中不能看出张骞确切引入何种粮食作物。但据西晋的《博物志》等书记载，有红兰花、胡麻、蚕豆、葫、胡荽、苜蓿、安石榴、胡桃、胡瓜、葡萄等植物。.动物有汗血马等。我们不必拘泥这些植物的引进是否完全为张骞带进，但可以肯定是他通西域以后进入内地的，对我国内地的生产生活的发展和提高有重大的意义。
自秦始皇于公元前214年出兵岭南以后，南方及沿海地区与中原地区及关中地区的联系进一步加强。特别是公元前110年汉武帝分别派兵征服了自立为王的南越和闽越以后，不但汉王朝较先进的政治经济和文化、技术促进了当地经济生产的发展，而且当地的生物资源也不断传入内地，开阔了内地学者的眼界，增添了他们的生物学知识。
从司马相如的《上林赋》可知，当时的京城学者已知南方的卢橘、黄甘（柑）、橙、枇杷、厚朴、杨梅、离（荔）枝等果卉。据《三辅黄图》记载，汉武帝元鼎六年（前111）破南粤后，在上林苑修建扶荔宫，将不少南方产的奇花异木种植在宫中。这些植物有菖蒲、山姜、甘蕉、留求子、桂、蜜香、指甲花、龙眼、荔枝、槟榔、橄榄、千岁子、柑橘等3000余种。这些对于人们植物学知识的积累和植物新种驯化水平的提高都有巨大影响。
到了东汉，内地的学者对南部边陲的动植物资源有了更多的了解。公元1世纪，伏波将军马援，在从交趾（越南）回来时，便从当地带回许多薏苡种子。此时，朝廷还在岭南设有“橘官”以贡御橘。东汉以来南方的物产，越来越受到人们的注意，一些旅行家和地方官员也开始对南方的奇花异果加以记载和描述，从而出现了各种“异物志”和“异物记”之类著作。这些“志”和“记”实际上就是对南方动、植物资源的调查研究的成果。它具有一定的植物学水平。
我国最早的一部“异物志”是东汉杨孚作的《异物志》。他的著作又称《南裔异物志》。原书已佚，散见于后世征引的内容中只有翠鸟、鸬鹚、孔雀、橘、荔枝、龙眼等几种动植物，文字记载简略。他的作品是这一类型的开山之作，对后世有一定影响。
在杨孚以后，出现了多种“异物志”著作。如万震的《南州异物志》、谯周的《巴蜀异物志》、沈莹的《临海异物志》、陈祈畅的《异物志》、薛莹的《荆杨已南异物志》及一些不署撰人的《异物志》等。其中以万震和沈莹的著作较为著称。《南州异物志》作者万震是三国吴人，曾任丹阳太守。原著已经散佚，但多见各种史籍征引，清人有辑本。现在可见的内容还有几十种动植物的记述。其中植物有：椰树、甘蕉、棘竹、榕、杜芳、摩厨等。从描述的内容看，万震经过实地考察，对植物的描述细致形象。如书中对椰树的习性、枝叶、果实及其皮肉构造都有客观的描写。作者对甘蕉是这样说的：“甘焦，草类。望之如树。株大者一围余。叶长一丈或七八尺。广尺余。华大如酒杯，形色为芙蓉。茎末百余子，大名（各）为房。根似芋魁，大者如车毂。实随华，每华一阖，各有六子，先后相次；子不俱生，华不俱落。此蕉有三种：一种子大如拇指，长而锐，有似羊角，名‘羊角蕉’，味最甘好。一种子大如鸡卵，有似牛乳，味微减羊角蕉。一种蕉大如藕，长六七寸，形正方，名‘方蕉’，少甘，味最弱。其茎如芋。取，濩而煮之，则如丝，可纺绩也。”从上面这段描述，可以看出万震对植物的描述是相当全面的。他很恰当地将甘蕉归于“草类”，“望之如树”，“其茎如芋”。对其株大、叶长也有初步定量的描述。花的形状、大小和颜色则用类比，果实（子）的数量、根的形态，以及各品种果实形状的差异和味道的优劣，茎皮纤维的用途等都加以讨论。它集中地体现了当时人们辨识植物特征的角度和方式。书中注重用途的记述，说明人们认识植物的目的是为了更好地利用植物。《临海异物志》是吴国丹阳太守沈莹所记的一部方物志。主要记载吴国临海郡（今浙江南部和福建北部沿海一带）的风土民情和动植物资源。原书早就散佚，《说郛》中有一个辑佚本。近来农业出版社曾出版一个较完全的今人辑本。就今天可见的内容而言。沈的著作有相当部分的内容是记载动植物资源的。它记述了近60种鱼，40多种爬行动物和贝壳动物，20余种鸟，20多种植物。记载大多比较简要，动物一般记述某部分显著特征和生活节律，以及在物候方面的观察经验。在记有的20多种植物中，大部分是果树，主要记述果实的形状、味道、释名等。
除了“异物志”这一名称的著作外，还有其他一些与生物学有重
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