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状况，进行合理灌溉，以保持植物体的水分平衡。《氾胜之书》还介绍了利用雪水处理种子使稻麦耐旱多实，利用灌溉水控制田间温度促进稻麻生长，用手摩擦果实控制瓠定向生长，以及独特的施用种肥的溲种法等一系列方法。这些方法都是改善农作物或园艺作物生态环境的增产措施。《神农本草经》载：“大豆黄卷（即黄豆芽），味甘平，主湿痹，筋挛，膝痛。”《盐铁论》载“冬葵温韭”，冬季用加温方法生产韭菜，生长出来的是韭黄。说明我国一千多年前就已认识到因光照不足而产生的植物黄化现象并且加以利用，在世界蔬菜栽培上增添了重要的一页。
① 王充：《论衡·变动》。
② 王充：《论衡·变动》。
③ 王充：《论衡·商虫》。
④ 王充：《论衡·商虫》。
第四节遗传与变异早在远古时候，人类就已经利用生物的遗传性和变异性来培育符合自己需要的动植物。随着农业和畜牧业的发展，人们积累了选育优良品种的丰富经验，从而把物种性状的遗传看成是完全正常的自然现象，如同《吕氏春秋·用民》所说“夫种麦而得麦，种稷而得稷，人不怪也”。东汉王充指出：万物“因气而生，种类相产”①，“物生自类本种”②，更明确地和概括地指出了各种不同生物种类性状的遗传性。他还进一步指出：“万物生天地之间皆一实也。”③即万物的生殖和种类的各种特性遗传给后代，都是通过种子（“实”）来实现，并在《论衡·初禀》中更清楚地说明“草木生于实核，出土为栽蘖，稍生茎叶，成为长短巨细，皆由实核”，即植物的个体发育是从种子开始的，亲代的特征可以通过生殖，而由种子传留给后代。但不同种类的生物不能交配和繁殖，“牝牡之会，皆见同类之物，。。天地之间，异类之物，相与交接未之有也”。“若夫牡马见牝牛，雌雀见雄鸡，不相与合者，异类故也。”④人们在实践中不仅认识到生物界普遍存在的遗传现象，而且也发现了各种变异现象。例如史籍中载有许多不同品种的作物和不同品种的家畜等等，《尔雅》就记载了多种枣和多种马以及它们之间的差异。王充在《论衡》中清楚地论述了生物的变异，他指出：“种类无常”，“同类而有奇，奇为不世，不世难审”⑤，并举出许多事例加以说明。如“越常献白雉。白雉，雉生而白色耳，非有白雉之种也。”⑥即是说，白雉犹如常雉，只是毛色出现了白色的变异，并非特别的种类。至于凤凰、麒麟和嘉禾等所谓“瑞物”，也都不是什么特别或神秘的生物种类，而是普通的鸟类、兽类和谷类作物在一定条件下的变异而已，“瑞物皆起和气而生，生于常类之中，而有诡异之性，则为瑞矣。”⑦王充在《论衡·讲瑞》中说：“鲁人得戴角之獐，谓之麒麟，亦或时生于獐，非有麒麟之类”；“凤皇亦或时生于鹄鹊，毛奇羽殊，出异众鸟，则谓之凤皇耳”；“嘉禾生于禾中，与禾殊穗”，讲得十分明确。还值得一提的是，嘉禾是谷类作物在谷穗方面的变异，一茎多穗，产量高于普通谷类，自然给人以深刻印象，因而有人进行过种植“嘉禾”的试验。王充指出：“试种嘉禾之实，不能得嘉禾。”说明当时已认识到有些变异是不遗传的。现代遗传学研究结果表明，谷类作物的分枝变异确实是不遗传性变异。当然，人们在实践中也发现了许多可遗传的显著变异，并加以选择用来培育满足各种需要的动植物新品种。如《氾胜之书》已对多种作物的选种，提出了具体要求，以便利用作物的变异和遗传选育优良品种。显然，这对于抗拒自然灾害，保证农业生产增产丰收具有重要意义。
① 《论衡·物势》。
② 《论衡·奇怪》。
③ 《论衡·物势》。
④ 《论衡·奇怪》。
⑤ 王充：《论衡·讲瑞》。
⑥ 王充：《论衡·讲瑞》。
⑦ 王充：《论衡·讲瑞》。
第五节朴素的生物进化观关于生命（包括人类）的来源问题，自古以来存在许多不同的看法。远古的人们曾认为人类自身与某些动物或植物之间有着某种亲缘上的联系，因而对其加以崇拜。进入阶级社会以后，一直流行所谓“天者，万物之祖，万物非天不生”①之类上天创造一切的说法。战国时期，宋■、尹文等继承和发展了老子的“道生一，一生二，二生三，三生万物”的思想，把非物质性的“道”改造成物质性的“精气”，并作为产生和构成万物的要素，如：“人之生也，天出其精，地出其形，合此以为人。”②西汉初，淮南王刘安进一步提出：“洞同天地，浑沌为朴，未造而成物，谓之太一。”①“同出于一，所为各异，有鸟，有鱼，有兽，谓之分物。”②认为各类生物都来源于一种原初物质状态的气，生物之所以有多样性，是由于所享受的气不同。此外，西汉时还提出了“元气”概念，从而真正把气作为宇宙的本原。王充也指出：“天地合气，万物自生。”③宋■、尹文以来的这些看法，反映了先秦和秦汉思想家对于生命来源问题的朴素唯物主义观点界的发展。关于自然生物之间的联系，《淮南子·坠形训》中有一段很值得深入研究的论述：
生海人，海人生若菌，若菌生圣人，圣人生庶人，凡 者生于庶人。
羽嘉生飞龙，飞龙生凤凰，凤凰生鸾鸟，鸾鸟生庶鸟，凡羽者生于庶鸟。毛犊生应龙，应龙生建马，建马生麒麟，麒麟生庶兽，凡毛者生于庶兽。介麟生蛟龙，蛟龙生鲲鲠，鲲鲠生建邪，建邪生庶鱼，凡鳞者生于庶鱼。介潭生先龙，先龙生玄鼋，玄鼋生灵龟，灵龟生庶龟，凡介者生于庶龟。煖湿生容，煖湿生于毛风，毛风生于湿玄。湿玄生羽风，羽风生煖介，煖介生鳞薄，鳞薄生于煖介。五类杂种兴乎外，肖形而蕃。日冯生阳阏，阳阏生乔如，乔如生干木，干木生庶木，凡根拔木者生于庶木。根拔生程若，程若生玄玉，玄玉生醴泉，醴泉生皇辜，皇辜生庶草，凡根茇草者生于庶草。海闾生屈龙，屈龙生容华，容华生蔈，蔈生萍藻，萍藻生浮草，凡浮生不根茇者生于萍藻。”这一段文字清楚地勾划出一幅生物进化的图解④：① 董仲舒：《春秋繁露·顺命》。
② 《管子·内业》。
① 《淮南子·诠言训》。
② 《淮南子·诠言训》。
③ 王充：《论衡·自然》。
④ 苟萃华：《再谈〈淮南子〉书中的生物进化观》，《自然科学史研究》，1983 年，第2 卷第2 期。又参见苟萃华、汪子春、许维枢等：《中国古代生物学史》，科学出版社1989 年版。通过这幅图解可以看到，在《淮南子》中已把当时具有的分类学知识与朴素的生物进化观统一起来。例如把动物分为 （人类），毛（兽类），羽（鸟类），鳞（鱼类），介（龟鳖类）等五类，把植物分为藻类、草类和木类等三类，并且描述了各类动植物的系统进化过程。此外，还意识到所有的动物都有一个共同的祖先类型，叫湿玄。湿玄派生出两支即“毛风”和“羽风”。毛风又演变出 （人类）和毛（兽类），羽风演变出羽（鸟类）、鳞（鱼类）和介（龟鳖类）。而且每类动物、植物也都有一个原始型，如人类的原始型是“ ”，兽类的原始型是“毛犊”等等。最后归结为“五类杂种兴乎外，肖形而蕃”，认为这五类不同的动物各按其自身性状特征而繁衍下去。这是一幅关于生物界从一个原始祖先开始，由简单到复杂，由低等到高等的逐步演化发展的图景。它虽然是凭借想象而臆测出来的，与现代生物进化论的生物谱系相差甚远，但它毕竟反映了两千多年前所产生的生物进化观念，因而是非常可贵的。可惜的是，《淮南子》的生物进化观后来没有得到重视和发展。
第四十七章物理学秦汉时期的物理知识有着丰富的内容，在力学、热学、声学、光学、电和磁等方面，同先秦时期相比，都有不少新的成果。
第一节力学知识关于力的性质和作用的认识继春秋战国时期墨家学派对力进行定义（“力，刑之所以奋”）之后，秦汉时期对力的认识又有发展。在西汉刘安（前179—前122）组织编写的《淮南子》、《淮南万毕术》和东汉王充（27—约79）所著的《论衡》等著作中有许多精彩的论述。归纳起来约有以下几点：物体内力不能使物体自身发生运动：“力重不能自称，须人乃举。。。古之多力者，身能负荷千钧，手能决角伸钩，使之自举，不能离地。”①这是关于物体的内力不能使物体自身产生运动的最早表述。
外力的作用因物体重量的不同而不同：“湍濑之流，沙石转而大石不移。何者？大石重而沙石轻也。。。金铁在地，焱风不能动；毛芥在其间，飞扬千里。”①物体形状影响了物体的运动：“圆物投之于地，东西南北，无之不可，策杖叩动，才微辄停；方物集地，一投而止，及其移徒，须人动举。”②移动物体所需之力比举起物体所需之力少：“夫举重鼎者，力少而不能胜也；及至其移徙之，不待其多力者。”③就是说，移动物体要比举起该物用力少。这是从日常生活经验中就可得知的，但已隐含着对移动摩擦阻力问题的认识。此同先秦著作《考工记》中所提到的车轮着地须“微至”，以减少滚动摩擦阻力的认识相类似。
有锋刃的器具也须外力作用才能产生运动：“凿所以入木者，槌叩之也；锸所以能撅地者，跖蹈之也。诸有锋刃之器，所以能断割削者，手能把持之也，力能推引之也。”④如果没有外力，利器也不能发挥作用：“干将之刃，人不推顿，苽瓠不能伤；苽瓠之箭，机不动发，鲁缟不能穿。”⑤截面积对压力有直接影响，截面积越大，压力越小：“针锥所穿，无不畅达；使针锥末�