明朝末年，出现了我国伟大的旅行家和地理学家徐霞客（1587—1641）。徐霞客，名弘祖，字振之，别号霞客，南直隶江阴（今属江苏）人。他出身在一个很有文化素养的地主家庭，自幼“特好奇书”，有遍游五岳的志向。长大以后，不应科举，不入仕途，从二十二岁起直至去世，三十多年间，不断地出外旅行，足迹遍及大半个中国。在极其艰险的条件下，徐霞客不仅坚持旅游，而且坚持写游记。旅途中的旅店、农舍、破庙、山石、路旁，以至树荫下、篝火边，都是他写作的场所。他写的手稿，“高可隐几”②。后来由于战乱，手稿遗失严重。经后人搜集整理，流传至今的《徐霞客游记》仍有六十多万字，内容涉及地貌、地质、水文、气候、生物、人文地理等。它不仅是我国系统记述岩溶地貌的巨著，而且其成果领先于同时代的西方国家。①① 潘耒：《五岳游草·序》，1691 年。

　　② 钱谦益：《徐霞客传》，载《牧斋全集》卷七一。

　　第六十章生物学明代，人们在总结前人认识的基础上，并通过自己的观察和研究，在动植物形态和分类、动植物生活习性及其与环境的关系、微生物以及遗传变异等方面的生物学知识更加丰富，并有了进一步的发展。

　　第一节动植物形态和分类知识明代的一些著作对许多植物形态的观察和描述是很细致和翔实的，其中以李时珍的贡献最为突出。如李时珍对牛膝的形态描述：“其苗方茎暴节，叶皆对生，颇似苋叶而长且尖■。秋月开花，作穗结子，状如小鼠负虫，有涩毛，皆贴茎倒生”①，突出了牛膝的特点。据此可知这里指的是怀牛膝。茺蔚（益母草），“其叶如艾叶而背青，一梗三叶，叶有尖歧（掌状三裂）。寸许一节，节节生穗，丛簇抱茎。四五月间，穗内开小花，红紫色，亦有微白色者。每萼内有细子四粒，粒大如同蒿子，有三棱，褐色”②，对茺蔚的叶、花、子的形状和颜色，作了细致的描述，尤其是把唇形科的轮伞花序清晰地勾画出来。又如在动物方面，明确地记载了石首鱼“弱骨细鳞，黄色如金。首有白石二枚（指头部有两块大耳石），莹洁如玉”①的形态特点。近代分类学上石首鱼科的命名，即源于此。关于啄木鸟“嘴如锥，长数寸，舌长于咮，其端有针刺，啄得蠹，以舌钩出食之”的描写也很形象和生动②，等等。关于一些珍贵毛皮兽类的记载，如貂：“色有三种：一白者曰银貂，一纯黑，一黯黄”，“貂产辽东外徼建州地（今辽宁、吉林等地）及朝鲜国”，又“凡狐貉亦产燕、齐、辽、汴诸道”③。可见当时对貂的种类、毛色和狐的产地等都有明确的认识。

　　明代在动植物分类上有较大突破者，也当属李时珍。他通过调查访问，采集标本，绘制成图，于1596 年编成《本草纲目》。全书记载动植物一千六百多种，分植物界为五部三十类；分动物界为五部十八类。“部”相当分类学上的“纲”，“类”则相当于“目”。纲目分明，扬弃了传统本草学中的“三品”分类体系，而主要依据动植物的形态、习性、用途分类。这与现代分类阶元划分，是相当接近的。在《本草纲目》的一些目中，又将性状相近的种类排列在一起。例如，描述猩猩“人面人足，长发，头颜端正”；猕猴“手足如人，亦能竖行”④等等。这和现代灵长目分类特征相一致。可见《本草纲目》中反映的动植物分类系统是中国古代生物学史上一项重要成就。① 李时珍：《本草纲目》草部卷十六，人民卫生出版社1977 年版。本章所引《本草纲目》均用此版本，不再赘注。

　　② 《本草纲目》草部卷十五。

　　① 《本草纲目》鳞部卷四四。

　　② 《本草纲目》禽部卷四九。

　　③ 宋应星：《天工开物》卷二《乃服》。

　　④ 《本草纲目》兽部卷五一。

　　第二节动植物习性及其与环境的关系在明代人们更进一步和更深入地认识了动植物习性及其与环境的关系。

　　这些知识在本草和其他著作中得到了反映。李时珍《本草纲目》中有以植物生境来分类的例子。如在“草部”之下又分为山草、隰草、水草、石草。说明这些草类的分类，主要是依据其生境而分的。宋应星指出：“凡棉春种秋花，花先绽者逐日摘取，取不一时”①，正确地观察到棉具有开花结实期较长的习性，因此收花时期就不一致。李时珍提到，荆三棱“多生荒废陂池湿地”②，龙舌草“生南方池泽湖泊中”③，水萍“浮萍处处池泽止水中甚多”④等，说明他已很了解在不同的水分环境里生长着不同植物种类。此外，不同植物对阳光的需求也是不一样的。所以有阳生与阴生之分，如石南“生于石间向阳之处”⑤，半边莲“生阴湿塍堑边”⑥等。植物与环境的关系是多方面的，除水分、光照与植物有着密切的关系外，温度、地形高度对植物也都有重要影响，这在《本草纲目》等著作中也有不少明确的记述。

　　动物与环境的关系更为复杂，如每种动物都有一定的栖息环境。在明代已更多地观察和认识到动物对周围环境中的温度、光线等因素的反应。如兽毛有保温作用，许多动物的毛随着季节、温度的变化而变化。黄省曾在《兽经》里记载：兽类“春则毛盛，夏则毛稀少而革易，秋则更生而整理，冬则生而毛细，毛以自温焉”。李时珍写道，狐“日伏于穴，夜出窃食”①，貉“与獾同穴而异处，日伏夜出，捕食虫物”②，指出了狐、貉夜间捕食的习性。貂，“夷人夜伺树下，屏息悄声而射取之”③，指出了貂在夜间活动的习性。对蚕蛾交配产卵的情形也有非常正确的描述。如“雌者（蛾）伏而不动，雄者（蛾）两翅飞扑，遇雌即交。交一日半日方解，解脱之后，雄者中枯而死，雌者即时生卵”④。此外，当时人们对一些海产动物的生态习性也有不少翔实的观察和记载。徐光启还曾注意探讨一些昆虫的生活史。例如他对白蜡虫、蝗虫生活史做过较详细的研究，并把他的研究成果应用到白蜡生产和灭蝗的斗争中去。