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文 Ivy, Ember
提到歌德(Johann Wolfgang von Goethe),大家也許會想起《浮士德》、《少年維特之煩惱》還有諸多詩歌等傳世文學佳作,他一直以“大文豪”和“思想家”的形象被印刻在多數人的記憶中。然而,天性活躍的歌德求知欲極其旺盛,在他充實而精彩的一生中,將自己的探索觸角伸向了人類知識的各個領域,作為“科學家”在植物學界也有著一定貢獻和影響力。
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百合Lilies, 歌德, 1802, 圖片來源mutualart.com
瑞典生物學家卡爾·馮·林奈(Carl von Linné),就是將生物劃分成“界門綱目屬種”的人,曾為喬木植株中芽的生長過程提出了有趣又荒誕的推測:每種植物都應該恰好花六年時間、分六個階段完成所有的生長過程,被稱為“預期”理論。這一觀點后來被證明無法成立,畢竟植物的生長并不像電腦程序般嚴格按規律運行,有很多喬木短時間內就可以完成生長的循環。
而讓人們意想不到的是,醉心于自然哲學的歌德會靜下心來,接替林奈的衣缽。在18世紀的植物學領域提出另一個大膽假設——植物的完整株體都以最初的葉子為原型變化而成,即“子葉理論”(Foliar Theory),后發展成“植物形態學”(Plant Morphology)。
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圖爾平繪歌德的原型植物,收入《歌德自然史著》,圖片來源wiki
在此之前,歌德曾為了界定不同植物的種屬,去探尋植物形態的母本。他 通過對大量植物的細致觀察和比較鑒別,從經驗個體中抽象出來了一種理想形式——“原型植物”(Urpflanze), 并試圖去尋找它的實體存在 。但這樣的特征集合體 不存在于自然 ,所以這種理想從未照進現實。
另一種靈感在歌德去往意大利的旅程中閃現了出來。在西西里島上,他得到了植物形態學的核心洞見:一切植物的原型未必是一株“原型植物”,而可能是植物的某一個器官。根據歌德長期細心的觀察,這一器官就是葉子。
他認為葉子在植物的生長過程中是動態的,能逐步變為其它器官。這個猜想并沒有草率得出,而是繼續進行了大量觀察實驗。但在歌德做研究的時代,孟德爾的遺傳學定律還沒出現。所以在前人的肩膀沒那么寬厚的情況下,歌德只能自己想象,將葉的變化稱為大自然的力量,浪漫地把它比作“普洛透斯”——希臘神話中可以任意變化外形的海神。其中兩種核心力:“上升力量”和“極性力量”分別指植物動態的生長過程和局部器官擴展收縮的發育狀態,自此科學被罩上一層歌德式的文學色彩。
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一年生植物,歌德討論“變形(Metamorphosis)”的基本模型:從上到下——雌蕊,雄蕊,花冠,花萼,莖葉,子葉和根。圖片來源Goethe, Johann Wolfgang von, and Gordon L. Miller. 2009. The metamorphosis of plants. Cambridge, Mass: MIT Press.
如果對歌德的具體研究感到好奇,可以閱讀他撰寫的《植物變形記》(The Metamorphosis of Plants),歌德在書中描繪了一年生植物從子葉持續演變發育為果實的過程。在獲得更多想象的同時,欣賞他為愛人和朋友所作的同名詩歌,不失為另一種文學體驗。
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《植物變形記》The Metamorphosis of Plants,歌德,1790,圖片來源wiki
稍有遺憾的是,植物形態學在歷史發展的大潮中一度被冷落,人們大多把關注點放在更流行的領域,比如分子生物學。隨著3D成像技術、基因測序和CRISPR-Cas9編輯技術的發展,科學家又逐漸把目光聚焦在這一古老學科,一方面他們擁有更完善的技術,便于仔細分析植物構造和基因組;另一方面,優秀的技術還需具備這個專業領域的基礎知識才能發揮更大的作用——如果無法鑒定植物的基本構造,比如連木質部和韌皮部都分辨不出,那要怎樣做到敲除和修改某個局部的基因呢?
雖然歌德將傳統的研究路線稍稍領偏了一些,后世的科學家發現他的理論前方是個死胡同,其研究也沒有名正言順地出現在“正史”中,理論還包含些許臆想成分,但也不失為一個浪漫的錯誤。除了植物形態學,歌德其實在色彩學和動物形態學等學科領域也頗有建樹,他最值得我們學習的一點是能通過較為科學的方法進行嚴謹觀察和思考,這在創造一個新領域的開端過程中是必不可少的。
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色環(Color Wheel),《色彩理論》Theory of Colours,歌德,1810,圖片來源wiki
歌德愛自然、觀察自然、研究自然,也同樣熱衷于描繪自然。世人多對歌德的繪畫成就知之甚少:在其雜文中經常出現一些對于繪畫的想法和評論,但他本身也是一位造詣頗高的風景畫家,總共繪有2700幅之多。在藝術上,歌德一直熱情地進行實踐,并曾經說過,繪畫是他僅有的表達自己的方式;源于對大自然的熱愛,他的畫絕大多數是在記錄風景,但也有進行科學研究時所繪圖畫以及人體臨摹等。歌德的繪畫如同他的詩歌和戲劇一樣,也是留給人類的一筆珍貴文化遺產。
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風景畫,歌德,圖片來自wiki
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銅版蝕刻畫,歌德,圖片來自mutualart.com
文學、藝術、科學,歌德的一生都不曾停止觀察和探索世界的腳步。最后,分享他的一句話與大家共勉:“思考比了解更有意思,但比不上觀察。”希望通過觀察、思考和了解,我們能收獲更充實的人生。
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