《河馬教授》

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植物,創造之美的見證

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我有一個夢想,
帶著學生到郊外騎腳踏車,
騎累了,下車,喝些水,
大家圍坐在草地上。
老師就自口袋中,取出稿紙,
朗誦起觀察植物的故事。

長期以來,植物保留了一個秘密,沒有給聰明的哲學家知道,只讓蝴蝶與蜜蜂知道。千年之久,人類看植物沒有移動,沒有雌雄的差別,因此認為植物沒有交配,沒有生命。直到十七世紀,格魯(Nehemiah Grew ,1641~1712)才解開這個秘密,他發現「雄蕊」上的「花粉」與「雌蕊」內的「子房」—原來植物的雌雄器官,藏在花蕊的裡面。從此植物被放入生物學,而非無生命的礦物學,「雄蕊」、「雌蕊」、「花粉」、「子房」等名詞,也出現在普世植物學的課本中。因此,他被稱為「植物組織學之父」。

維管束組織的發現

格魯從小就是好奇的孩子,對周遭一些眾人視為平常的事情,都會追根究柢,如果得不到答案,就自己去研究,去查考資料。他就讀劍橋大學時,讀了約翰‧芮的書,使他開始研究植物學。他在1661年大學畢業,前往荷蘭萊登大學(University of Leyden)念醫學,並學會自製顯微鏡的技術。1664年,他發表「植物的種子表皮是由幾層不同的細胞組成」。

他取得醫學博士後,在荷蘭行醫,1672年回到英國,又在英國倫敦皇家協會發表「植物的莖部結構」,他提到莖部有許多平行的管狀細胞,他稱為「維管束」(vascular bundle)。他發表論文的深度與對植物研究的熱忱,深深的感動了與會者,經過討論,皇家協會決定提供一個「研究員」的專職,聘他研究植物。

歷史上的第一位研究員

這是歷史上第一份以「研究」為名的工作,過去的科學家都從事科學研究,有的是教授、有的是從事其他的行業,沒有一種行業是以「研究」為專職。當時皇家協會認為,格魯若全力投入植物學的研究,將有更多的成果,因此為他開創這份新工作。

不過皇家協會給的薪水不高,月薪50英鎊,遠低於格魯行醫所賺的錢。格魯思考後,決定接受這份工作。果然,他又發表更多植物學的研究成果。1682年,他出版「植物組織學」(The Anatony of Plants),提到花的結構與雄蕊、雌蕊的功能,這本書是十七世紀最重要的植物學著作,自此植物學成為一門獨立的學門,格魯被後世稱為「植物組織學之父」。

植物的每一部份都有其功用

格魯不僅研究植物的組織,也研究其功能,例如植物的根部細胞與組織適合在土壤中延伸,又軟又彎;植物的莖部細胞為了承受重量與抵抗強風,又緊又密;他用化學分析,已經發現葉部可以合成「澱粉」,葉部表面含「蠟質」,可以減少水份的蒸發,他寫道:「由植物巧妙的結構,可以看出這是上帝奇妙的創作,使植物能夠適應周遭的環境。」他又寫到:「也許我無法明白遙不可及的星球,但是研究使我可以更欣賞一顆蘋果的美。」

當時歐洲無神論盛行,格魯以植物學的研究提出:「以哲學來否認上帝的存在,不過是幼稚的把戲,因為大自然從來沒有否定上帝。若有哲學以為使植物長成這樣子的是大自然,而非上帝的創造,他必須面對一個基本的問題,大自然由上千個變因所組成,而一千個以上的變因無法長出,生命體這麼平衡的結構。因此大自然再多的變因,都是上帝的手每時每刻的引導控制。大自然是一部機器,上帝是其設計者、建造者與主宰。

植物與國土規劃

他晚年把植物學導向經濟學,提出國家需要多少土地,種植多少植物,才能使每人有足夠的糧食,甚至作為國土規劃與自然資源管理的依據,這些研究是近代自然資源管理,與國土規劃的濫觴。原來從很單純的一棵植物了解起,可以延伸到治理國家,甚至明白上帝創造的美意。

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