生物學之父林奈的科學與信仰觀

林奈（Carl Linnaeus）是瑞典人，他來自一個牧師家庭，家裡並不富有，他從小就寫日記，記下生活的點點滴滴，這培養出他一生仔細觀察的習慣。他小時候成績並不傑出，他在年輕的時候讀到德漢所寫的《物理神學》一書，開始喜歡自然科學，林奈後來寫道：「這本書是為好問的人寫的，書裡提到昆蟲結構的奇妙，與風對於人的好處，啟發我思考，生物與生物之間、生物與大自然之間，為何充滿這麼有趣的關係？」他的成績開始轉好。

極地的探勘
　　1727年，林奈進入瑞典歷史最悠久的烏普薩拉大學（Uppsala University）唸醫學系。不過他對動植物學比對醫學有興趣，大部份的時間是在上生物學的課。1730年，他取得學位，沒有立刻去行醫，反而到瑞典北方的拉普蘭（Lapland），與一群善於馴鹿的種族─沙米（Sami）人同住。
　　沙米人操著與歐洲人不同的語言，在極為寒冷的地方生活著，六千年來幾乎沒有與其他的種族相來往。林奈前往該處，與沙米人一起生活，他背著背包四處爬山，觀察大自然。

生物科學分水嶺
　　他稱這一段時間所寫的日記是「山谷旅程」。他在其中記載著他的禱告：「上帝，祢是偉大的創造者與萬物的保守者，祢讓我們能夠爬上拉普蘭的高山，又下到最深的山谷，我讚美祢所創造的一切。」他又寫道：「大自然的體驗，使我與上帝的創造有第一手的接觸。我是個發現者，同時也是上帝的見證者。」
　　之後，他前往荷蘭各處的植物園研習植物。在多數人的眼中，他是一個醫學逃兵，為了研究植物，四處旅行。但是1735年，林奈將研究的心得，出版《自然系統》（Systema Naturae）一書，這是近代科學史的里程碑，他在這書裡不僅提到「雄蕊與雌蕊結構是植物分類的特徵」，而且「雄蕊、雌蕊存在的意義，不只是為了繁殖，而在顯示大自然存在一個法則，可以用此作為分類系統的基礎。」

大自然的詢問者
　　因這本研究報告，林奈被稱為「生物分類學之父」，自此生物學脫離醫學，成為一個獨立的學科，逐漸與物理學、化學，三足鼎立。
　　長期以來，科學史的研究者深感不解的是，為何林奈知道雄蕊與雌蕊的結構，存在著能將植物分類系統的特徵？當時林奈也才二十九歲，對一個這麼重大的發現，他實在是太年輕了。林奈沒有提供太多的資料給科學史的研究者，只在《自然系統》一書的開始，就引用聖經：「你且問走獸……凡活物的生命，和人類的氣息，都在祂手中。」（約伯記十二章7，10節），表明他對生物分類的假設，是源自他對上帝的信仰與他對生命的探索。

幽默的教授
　　1739年，林奈回到瑞典與未婚妻摩瑞（Sara-Lisa Moraea）小姐結婚，為了維持生活，他開始行醫。但是隨著《自然系統》的出版，他的名聲不斷的遠播，這種系統的分類觀，迅速被歐洲的學者所接受。1741年，瑞典皇室聘請林奈擔任烏普薩拉大學的教授，他的獲聘，使烏普薩拉大學成為當時生物學教育的中心。
　　林奈對生物學有重大的貢獻之外，也是一個非常幽默的老師，他的學生筆記裡還留著他上課的講述：「蒼蠅是勇敢的昆蟲，牠們可以凌空飛躍在國王的鼻子上，一下子又可以飛躍到國王的頭頂上，甚至站在皇冠上，想離開就隨時離開。」，「林奈在上課時提到聖經裡『銀鍊折斷、金罐破裂、瓶子在泉旁損壞』（傳道書十二章6），就如同老人微血管容易受阻破裂，膀胱無法承載太多的尿液，腎臟的功能也逐漸失去了。」林奈自己也寫道：「研究報告裡的一點幽默，是主食之外附加的甜點。」

地質與化石的發現
　　上課之餘，林奈也帶學生到山上、海邊探勘大自然，他寫道：「帶學生到大自然中擷取知識，就像把牛牽到穀舍中吃飼料般的方便。」1743年，林奈的注意力逐漸伸向地學質的研究，他出版《生長在可棲息的地球》（On the Growth of the Habitable Earth）一書，他提到地面上有巨石的遺留，與高山上有海中生物的化石，證明「地球過去曾經經歷多次的變動，而且是全球性的大變動。」
　　他寫道：「在上帝創造的過程中，除了挪亞時代的大洪水之外，還有其他多次劇烈的變動。愈接近地層底部的生物化石，其存在的時期，應該愈接近創造的初期。但是根據我長期的觀察，我依然不確定創世開始的那一層；因此，若是由地質證據來計算地球過去的年代，無論是用化石，或是用數學，只是現有證據之外的推估，無法確定上帝創造之初的年代。」這是林奈與近代許多科學家不同的地方，近代許多科學家單單釐定出地球不同時期的年代，但很少提及方法論背後的不確定。

探索源頭的前提
　　林奈繼續寫道：「若用地質與化石來探討上帝起初的創造，將如同一群瞎子進入人群中，聽眾人說這、說那，末了才知道大家都是瞎子。」林奈寫道：「上帝沒有將創造的初始狀態保留下來，這是上帝的恩慈與智慧。因為現今各樣的生物，都無法生存在創造世界時的初始狀態裡。」

洪水的證據
　　林奈認為上帝創造世界之後，挪亞時期的大洪水，並不是地球上惟一一次的大變動，因為當時的洪水淹沒大地，有一年之久。而有些化石裡生物的滅亡，是水突然沖上，又立刻退回所造成的，不需要一年之久；另有些古老岩石的沖刷，顯然是水流長期沖蝕所造成，一年的洪水不會產生這種現象。所以他反對當時有些宗教人士將挪亞時期洪水的記錄，當作解釋地質變化的惟一要件。
　　林奈寫道：「信仰自由，大地茂盛；神學壟斷，一片荒蕪。」（Where religion is free, the land flourish; where theology reigns, there is nothing but wretchedness）。

地球初期水的功能
　　1744年，林奈到瑞典北部波羅的海的海岸邊與海上的島嶼，如哥德蘭島（Gotland），觀察地層結構與化石。1746年，他到瑞典西南部的西約特蘭（Vastergotland）低地與瑞典南部的斯科訥（Skane）高地，觀察各地的地質，他的腳蹤幾乎遍布瑞典各地。他認為地球深受「水」的作用力影響，而且地球的水曾有一度比現今多，才會在高山上留下有海洋生物化石與岩石沖蝕的痕跡，而後逐漸的消退，這個論點稱為「水消退理論」（theory of diminishing water）。

地球初期植物的功能
　　地球表面的水為何會逐漸消退呢？林奈認為「植物」具有顯著的影響。這是一個很獨特的看法，早期的地質學家大多認為地球的變動會影響生物，但是林奈首先認為生物也會影響地球環境。
　　例如，林奈提出植物的蒸散作用能將地面的水蒸發到大氣，植物體內含有大量的水，植物死亡後形成的腐植質也能增加土壤的保水能力，海藻的含鈣物質轉成石灰石，也含一部份的礦物結晶水，所以生物改變地面上的水分配，這些作用對於人類的生存非常重要。林奈寫道：「植物的功能，能將土壤含水量接近飽和的土地轉為旱地；沒有旱地，人類就無法居住。」

旱地的需要
　　林奈認為，上帝創造天地(創世記一10)的第三天，上帝使旱地露出、植物生長，是上帝用植物使水分重新分佈。到了上帝創造天地的第四天，空中的水蒸氣很多，在大氣中的變動，沈降了許多雨水，這時空氣中厚雲散去，在地上可以看到太陽、月亮與星辰。到了第五天，地球上有旱地又有淡水，這是創造動物的時機。
　　林奈認為地質上的證據，與創世記的記載，發展的程序相符。而且他認為創世記中每日的長短也不相同，第四日的時間較短，第五日較長。
　　1751年，林奈發表《植物哲學誌》（Philosophia Botanica），提到植物的生長與分佈，是受到環境的影響，因此環境是生物繁殖的限制因子，這是植物─土壤─氣候關係學最早的研究。他認為植物影響環境，環境也影響植物，互相維持著大自然的平衡。

生物的命名法
　　1753年，林奈發表《植物種誌》（Species Plantarum），這是林奈最著名的研究報告。他在這報告裡提出「雙命名法」（binomial nomenclature），用拉丁文的屬名與種名，來命名植物。林奈用拉丁文命名，是因為這是一種不再用為口語的文字，口語會受到時代的影響改變其原意，若用非口語的文字，就能夠長期保存其原意。
　　林奈寫道：「亞當能給各樣的生物取名字，證明生物界一定存在命名的原則，而且這個原則存在生物身體的特徵上，亞當一看就能叫出名字。依我的研究，這些特徵可能就在動物的牙齒，鳥的嘴喙，或昆蟲的翅膀上。生物學的基礎，是由準確地給生物命名開始。」

植物與環境的關係
　　1754年，林奈將植物與其生長環境的關係，分為六種：「水域植物」、「山域植物」、「陰域植物」、「草域植物」、「岩域植物」、「寄生植物」。這些分類的名稱，現今依然在用。1755年，林奈提出生物存在著「自然節奏」（natural rhythm），他佈置一個花園，讓不同的花開放的時間，成為大自然的月曆，表示生命的規律性。

動物分類的特徵
　　同年，林奈將植物的分類延伸到動物學，提出：「若能將生物精確的分類，將為世人開一扇窗戶，認識上帝與其創造，清楚、有次序、有法則。」他提出聖經裡已有動物分類的邏輯，在聖經利未記十一章裡就用到「腳蹄有沒有分瓣」、「吃東西有沒有反芻」、「身體上的翅膀、鱗片」、「用掌行走，或是四肢在地上爬動」的方式來分類。
　　林奈提出，凡是有固定形體存在的皆為「物」，他用「物」（substance）的概念來區分。有形體卻沒有生命的，他稱為「礦物」；有生命卻沒有感性的（feeling），他稱為「植物」；有感性卻沒有理性的，他稱為「動物」；有感性、有理性、有靈性（soul）─能夠思考永恆與敬拜上帝的，他稱為「人物」。

各樣的生物都有其存在的功能
　　林奈根據這分類的邏輯，1758年依動物的形體結構區分為「哺乳類」、「鳥類」、「兩棲類」、「魚類」、「昆蟲類」與「蠕形動物類」，這成為日後生物學重要的分類。其中哺乳類這一個名詞，是他首先使用。
　　1757年，林奈在《有趣的自然》（De Curiositate Naturali）一書中寫到他對動物的觀察心得：「為何大自然中會有蛇、蜥蜴等長相難看或可怕的爬蟲呢？這是上帝創作的敗筆嗎？我愈觀察這些動物，愈認為這些生物有其存在的目的。當人在評量這些動物時，若能不以自己為中心，將會發現這些生物充滿了上帝創造的榮耀。」

人種的分類
　　林奈最後的研究，是將「人」放入自然分類的系統中。他在1749年至1760年仔細地研究，如何精確的區分「人類」。林奈寫道：「在所有的生物中，只有人能思考永恆，能對上帝感恩，能敬拜上帝，是上帝差祂獨生子耶穌所救贖的對象。」「如果生物的分類是一個階梯，人類將是最高的一階。」林奈首先建立「智人種」（Homo sapiens），而後將人類歸於哺乳類靈長目人屬智人種內。
　 當時已經有許多化石，呈現史前有類似人類的生物存在，這些生物有的住在森林稱為「森林人」，有的住在洞穴稱為「洞穴人」，或合稱為「山頂洞人」；有些體型矮小稱為「矮人族」。這些生物沒有尾巴、能走路，能使用簡易的工具、也有雕刻與繪畫，但是林奈不認為這些上古時代擬人的生物是人類。真正的人類或智人種，林奈的定義是「渴慕永恆」（eternal attraction），但這不是生物的結構特徵所能區分出來，這是生命科學分類的瓶頸與極致，林奈寫道：「生物分類是簡化世界的邏輯，分類不等於真實的世界。」1759年，林奈將這些史前的生物稱為「擬人類」。

浪花的迴響
　　這是林奈與近代許多生物學家不同的地方，近代許多生物學家常將人類的演化，以圖示呈現由猿人、山頂洞人到近代的智人種，但是很少定義什麼是「人種」，而是是用牙齒、頭蓋骨結構的相似性來相比，但是從這些東西真的能夠看出對「永恆的渴慕」嗎？也許近代生物學大量套用林奈的名詞，卻違反了起初林奈對於人種的定義。
1760年以後，林奈的身體漸感不適，他逐漸退出生物學研究，轉而個別指導學生。不過每年暑假他還是持續邀請學生，前往他在哈馬比（Hammarby）的鄉間小屋住，能與林奈同住，一起討論，這是學生珍惜的機會。林奈在1774年生病，逝於1778年，他在晚年時寫道：「當我站在小山上，看著遠處潮浪，聽著浪聲，彷彿過去所流逝的年日，只留下這個高處的平台，與浪花的低訴。其餘，是一片平靜。」

資料來源
1. Frèangsmyr, T. (editor) 1994. Linnaeus-the Man and His Work. Science History Publications, U.S.A.
2. Anderson, M.J. 1997. Carl Linnaeus-Father of Classification. Enslow Publishers, Inc. U.S.A.
3. Adams, F.D., 1938. The Birth and Development of the Geological Sciences. Dover Publications, Inc. U.S.A.
4. Larson, J.L., 1967. Linnaeus and the natural method. ISIS, 58: 304-320.
5. Lepenies, W., 1982. Linnaneus’s Nemesis divine and the concept of divine retaliation. ISIS, 73: 11-27.
6. Stearn, W.T., 1959. The background of Linnaeus’s to the nomenclature and methods of systematic biology. Systematic Zoology, 8:4-22.