第九章生物学与人类学的进一步发展

生物学的地位——孟德尔与遗传——遗传的统计研究——人们后来对进化的看法——遗传与社会——生物物理学与生物化学——病毒——免疫——海洋学——遗传学——神经系统——心理学——人是机器吗？——体质人类学——社会人类学

生物学的地位

自十九世纪末以来，关于生命与其现象的知识大有进展，但指导人们取得这些进展的主要观念，却是在1901 年以前形成的。二十世纪的数学与物理学，摆脱了牛顿的体系，在思想上引起一场实质上的革命，现在正在深刻地影响着哲学。二十世纪的生物学仍然遵循着上一世纪所奠定的主要路线前进。

十九世纪末生物学家接受了达尔文的研究成果，奉为定论，差不多放弃了足以表现达尔文的特色的实验方法——对育种和遗传进行实验的方法。自然选择式的进化论，被人当作确定不移的科学原理加以接受，甚至可说是成了科学信条。当时以为进化的进一步细节，最好在胚胎学中去寻求。这个信念的根据是梅克尔与海克尔的一个假说：个体的历史乃是种的历史的重演。

自然也有例外。德·弗里斯那时已经在进行变异的实验，1890 年贝特森（William Bateson， 1861—1926 年）批评了海克尔的所谓定律的证据的逻辑基础，提倡回到达尔文的方法①。贝特森于是计划并进行了变异与遗传的实验，后来很有成就。当时流行的达尔文学说，在物种起源问题上遇到很多困难，以下列二点最为严重：

第一个困难是变异大到什么程度才发生新种。讨论进化论的较老的著作中，总是假定（虽然有时没有明白地说出）积累起来形成新种的变异是很小的。但如果变异很小，这种变异对于生物怎么能够具有充分的有用性以致使具有这种变异的生物优于它们的同类呢？这就是所谓变异太小的困难或起初的变异的困难。

第二个困难大略相似。假定有变异发生，而且假定这种变异能够存留持久并由此形成长久存在的新种，那么怎样才能使它们长久存在下去呢？变异的个体与其不变异的同类交配时，是否会把变异消灭掉？这第二个困难常称为“杂交的淹没效应”②。

贝特森跟着指出，每一个植物或动物育种者都知道，与常态不同的小变异虽属常见，大的变异也是屡见不鲜之事。德·弗里斯与贝特森到1900 年已经对于这个问题进行了不少的科学研究，足以证明大而不连续的突变绝非罕见，而且至少有一部分突变完整地传给后代。所以，新的品种可以很容易地迅速地确立起来，即令新的种还不能这样。当时还没有证据可以说明变异的原因；人们只是把变异的存在当做冷酷的事实接受下来。但是如果承认变异的存在的话，它们的不连续的现象，似乎很可以减少达尔文进化论的困难。

而且就在同年（1900）又有一些新的事实（或者说久已遗忘的旧事实）被人

①WilliamBateson，Naturalist，MemoirbyBeatriceBateson，Cambridge， 1928，p.32。

②W.Bateson，上引书P,162.这一段引自Journal of the RoyalHorticulturalSociety，1900。

发现出来。

孟德尔与遗传

与达尔文后期的工作同时（1865 年），有人在布吕恩（Brunn）修道院进行了一系列研究。假使达尔文当初知道这件事，他的假说的历史可能就大不一样了。奥地利的西里西亚人、奥古斯丁教派的僧侣、最后担任康尼格克洛斯特（Korigskloster）修道院院长的孟德尔（G.J.Mendel），不相信单单达尔文自然选择的理论就足以说明新种的形成。他进行了一系列的豌豆杂交实验。他的研究成果在当地科学学会的丛书中发表，湮没无闻至四十年之久，1900 年经德·弗里斯、科伦斯（Correns）与切玛克（Tschermak）等重新发现，并由这些生物学家以及贝特森等加以证实和扩充，才开始了现代遗传学的研究，使这门学问发展为精确的实验和实用科学。

孟德尔的发现的本质在于它揭示出，在遗传里，有某些特征可以看做是不可分割的和显然不变的单元，这样就把原子或量子的概念带到生物学中来。一个机体总是要么具有，要么不具有这些单元之一。具有或不具有这些单元构成一对相反的特征。例如以高茎或矮茎的豌豆和同类交配，则其后代也保存其特征。但如果使它们互相杂交，其后代杂种仍具高茎，貌似具有高茎的亲体。于是高茎称为“显性”特征，而矮茎称为“隐性”特征。但如果使这些高茎杂种以通常方式互相交配，它们的遗传情况却和它们所貌似的亲体有所不同。它们后代不是纯种，而是互相不同，3/4 有高茎，1/4 有矮茎。

矮茎的仍产纯种，但高茎的只有1/3 产高茎纯种，其余2/3，在下一代中重演第一代杂种的现象，又再产生具有纯的矮茎、纯的高茎与混种高茎三类。

如果我们假定原祖植物的生殖细胞各具有高茎和矮茎两相反特征之一，则上面所说的关系不难解释。高的与矮的杂交以后，所有的杂种虽外貌与高的亲体、即具有显性特征的亲体相似，但其生殖细胞有一半具有高茎特征，另一半具有潜伏的矮茎特征。每一个生殖细胞只有高或矮一种特征，而不能同时有两种特征。因此，当这些杂种的雄雌二细胞偶然配合产生新个体时，就高与矮两个特征而言，同类或异类细胞相配合的机遇相等；若为同类，则具有高茎特征的细胞互相配合的机遇和具有矮茎特征的细胞互相配合的机遇也是相等的。故第二代当有1/4 为高的纯种，1/4 为矮的纯种，其余一半则为杂种。但因高茎特征是显性，这些杂种在外貌上都和高的纯种相似，故就外貌而言，3/4 是高茎的。

从物理学近来的趋势来看，这是饶富兴趣的事，因为这一理论把生物的特性简化为原子式的单元，而且这些单元的出现与组合又为概率定律所支配。单个机体内孟德尔单元的出现，正如单个原子或电子的运动，是我们不能预测的。但我们可以计算其所具的概率，因此，按大数目平均来说，我们的预言可以得到证实的。

我们以后还要说明在显性特征的情况下和在隐性特征的情况下，遗传方法有所不同。虽然某一个体在它本身具有某一显性特征时只能把这一显性特征传给它的后代，但在其世系里，可以料想不到地有一隐性特征出现。如果支配的两个个体在它们的生殖细胞内各具有表面上看不见的隐性特征，通常在它们的后代中大约有1/4 表现这个特征。可是在多数情形下，遗传的条件，远比以上所说的豌豆里两个简单对照的特征复杂得多。例如特征之为显性或

隐性，可因性别而异；特征也可相连成对，有的必须联袂出现，有的互不相容，从不同时出现。

在动植物中，有许多孟德尔式的特征已经发现出来；同时，人们运用这

种方法来实际指导育种也收到很大成效，既可以设法把某些符合需要的特性

聚集在一个新品种内，又可以把具有有害倾向的特性淘汰掉。动植物的育种

者采用这些原理，已经用科学部分地代替了纯经验方法。例如比芬（Biffen）

就以选种法得到一个优良的小麦新种，既能不患锈病，又能有很高的产量，

而且还具有某些烘烤特性，这几种优点所以同具于一个新种之内，是根据孟

德尔的遗传定律，经过长期实验得来的结果。

在孟德尔的研究成果重新发现的时候，人们在研究细胞构造的时候已经发现每一细胞核内有一定数目的丝状体，称为“染色体”①。两个生殖细胞结合时，在最简单的情况下，受精的孕卵所含的染色体数目加倍，每种染色体都成双数，各从父母的细胞而来。孕卵分裂时，每个染色体复分为二，两个子细胞各有其一半。即每个新细胞从原来的每个染色体接收一个染色体。这种情形在每次分裂时都照样进行，所以植物或动物的每一细胞，各具有一组成双的染色体，相等地从父母两方而来。

生殖细胞起初也有一组成双的染色体，但在其变化为精子细胞或卵细胞的后期，染色体相联成对。那时的分殖法不同：染色体不分裂，而是每对的两成员互相分开，每一成员进入一个子细胞之中。因此每一成熟的生殖细胞接受每对染色体的一个成员，染色体数目减少一半。

细胞现象与孟德尔式的遗传事实之间的相似性引起好些人的注意。但最先对这个关系给予明确表述，而为人接受的是萨顿（Sutton）。他指出染色体与遗传因子都在分裂，在每一情况下，都是由各对遗传因子或染色体自行分裂，不与他对相干。

但由于遗传因子的数目比染色体的对数要多得多，按理应该有几个遗传因子与一个染色体相联系，从而结合在一起。1906 年，贝特森与庞尼特（Punnett）在豌豆内发现这种相联的现象，例如颜色与花粉的形态等某些因子总是在一道遗传。洛克（Lock）说明了这一发现对于染色体理论的关系。

自1910 年以来，摩尔根（T.H.Morgan）与其纽约同事，用繁殖迅速每十天一代的果蝇，对这些关系作了更详尽的研究。他们发现可遗传的特性的群数与染色体的对数，两者之间实在有数上的对应，即都是4。在通常的情况下，这个数字较大；豌豆为7，小麦8，鼠20，人24。

就是在有20 对染色体的情况下，也可能有一百万种以上的生殖细胞，这

样的两套可能的组合数目当更为巨大。由此我们很容易明白为什么在混种中

没有两个个体完全相同。

遗传的统计研究

与孟德尔的研究同时，还有人按大数字进行统计，来研究遗传问题。奎

特勒与高尔顿将概率理论与误差的统计定律应用于人体的变异。在二十世纪

仍然有人继续进行这样的研究，特别是毕尔生和他的伦敦同事。

通常，只要对大数目进行一次统计就可以求得误差的常态曲线，或诸如

①T.H.Morgan 等，The Mechanism ofMendelian Heredity，New York，1915，特别是第一章。

此类的曲线，但德·弗里斯关于月见草的研究说明使用这种曲线有某些危险性。图10 表示三个品种的果实长度的变化。横标代表长度，纵标代表具有某长度的个体的数目。A 与C 两品种具有特有的平均大小，其曲线与常态分配密切相似。但B 曲线说明至少可以分为两群。如果将三个品种的种子放在一道测量，这三个曲线重合为一，而接近于常态形式。根据粗略数据常常很难判断材料究竟属于一类还是象在这个例子中一样由两群或多群所合成。

约翰森（Johannsen）发现：如果以一个单颗豆种作为一个自交世系的始祖，则这一“纯种”个体的变异（如种子的重量），准确地遵循误差定律。

但这种变异不能遗传；如果将重的种子选出加以培植，后代的种子并不比平均值重。

除去这种同祖的纯系以外，通常的混种都有由于祖先特性混合而产生的变异，这种变异是可以遗传的。选择双方都具有某种特性的亲体，如快速的跑马，常能得到一种品种，使所需要的性质高于平均值。高尔顿指出，身材高的父母所生的子女平均来说，即使不象父母那样高，常常也比种族内的平均高度要高一些。毕尔生等对这现象作了更详密的研究。如一个种族的男人平均身材为5 呎8 吋，则6 呎的人较平均值高4 吋。按大数目平均来说，6呎高的人的儿子，其平均身材约为5 呎10 吋，即较平均值高2 吋，而较其父矮2 吋。这一结果可以用统计术语即所谓“相关系数”来表达，为一半，或

0.5。如果子与父身材同高，则此系数为1；如果儿子的身材回到其种族的一般高度，则无所谓关系，此系数为0。再如儿子的身材反较其种族的一般高度为矮，则此系数为负。植物与动物的他种特性都有与此相似的关系，而且就任一特性而言，亲子间的相关系数常在0.4 与0.6 之间。法国一位世代选种者德·维莫兰（R.L.de Vilmorin〕继续进行了变异和遗传的研究。他的工作像孟德尔的工作一样，当时并没有引起生物学家的注意。他证明，在育种时，要想得到最好的结果，并不在于选择个别的单体作327 为亲体，而在于选择平均表现良好的一种植物世系。这个结果不能证明达尔文关于微小变异的遗传的看法。

有一时期，孟德尔派与根据达尔文的概念、使用了统计方法的“生物测量派”之间，颇有争执。其实在关于遗传的任何完备的研究中，这两派似乎都是需要的①。

人们后来对进化的看法

随着古生物学上的证据愈积愈多，进化论作为对地上生命过程的一般说

明，也愈巩固。例如，事实证明石碳纪并无被子植物，新种与新类的生物是

后来才在地球上出现的。

有些生物学家仍然以为对小的变异起作用的自然选择如果时间延续很久，足可以解释进化。另一些生物学家以为在孟德尔的变异中肯定可以产生新的品种，所以新的物种是在孟德尔的变异中形成的。更有一些学者，其中还有一些现代思想界的领袖半信半疑，甚至抱怀疑的态度。例如贝特森在

①R.H.Lock，RecentProgressintheStudy of Variation， HeredityandEvolution，London，1907；并看上引贝特森书第12 章。

1922 年说：

就其大体的轮廓而言，进化是很明显的。就事实而言，是必然的结论。

但进化论中同物种的起源和本性有关的那一具体的根本的部分，仍然十分神

系统论者仍然承认有界限分明的物种，无论达尔文的变异还是在遗传学的实验中所应用的孟德尔的突变，好象都不能说明物种的根本差异。也许早期的生物机体的可塑性较大，现在已经固定下来，因此仅仅有发生表面上的变化的可能。我们有证据表明就是在眼前，物种偶尔也有可能进入突变的阶段；人们认为，德·弗里斯所研究的月见草就发生了这种情况。

第七章所叙述的后天获得性能否遗传的问题，仍在争论之中，人们还没有普遍承认为了证明这种遗传而引证的事例是确凿无疑的。在动物身上发现的那种体细胞分裂而为生殖细胞的过程，在植物体内不能发生在那样早的阶段，所以后天性质的遗传，在植物内比较可能。关于最新的证据，我们可以提到鲍尔（F.O.Bower）所搜集的一些证据。这些证据似乎说明长久连续存在的不同的环境可以在羊齿植物身上造成能够遗传的特性②。

这里又产生了另外一个困难。变异的发生好象是由于失去一些因子而不是由于增加一些因子。贝特森说：

就是在果蝇身上，在数百个遗传因子中，很少发现新的显性特征，即新增加的正的因子，而且我相信这些特征没有一个属于在自然情况下可以存在下去的一类。..但我们并不是怀疑进化的实在性或真实性，而是怀疑物种的起源，这是一个技术的，甚至可以说是驯化的问题。这个秘密随时都可以解决。近二十五年的发现，使我们第一次有可能合理地在事实的基础上来讨论这个问题。综合将随分析而来，这是我们不怀疑、也不能怀疑的事③。

同时古生物学家，特别是美国的古生物学家，搜集了许多成套的有机体的化石遗迹，数目远远超过以前，而且包括许多地质时期，证明生命以各种生命形态连绵不断；有几种生命的形态，似乎表明进化是遵循着一定路线进行的。这个问题的复杂与困难远远超过五十年前想象的程度。进化的大体趋势已经明瞭，但是要对进化的详细情况加以新的描述，还有待于更多的知识。

遗传与社会

遗传与变异的知识在人类身上的应用由于孟德尔的研究而大大扩大。许

多缺乏病与疾病，如色盲，内特尔希普（Nettleship）所研究的先天白内障

以及血友病，都是按孟德尔定律遗传的。有一种常态特性（眼中的棕色素），

经赫斯特（C. C. Hurst）研究，肯定证明遵循孟德尔定律，但也有不少迹象

说明，人身的许多其他可遗传的特征，也象许多植物与动物的可遗传的特征

一样是孟德尔单元。事实上，男孩与女孩的出生数目几乎完全相等极其有力

地说明性别也是这种单元特性。如果所有的雌性细胞都具雌性，而雄性细胞

中半具雌性半具雄性，这一现象便可解释。

我们知道在动物与植物身上，常有成对的单元特性相连出现，不可分离；

①William Bateson,上引书p.395。

②F.O.Bower，TheFerns，Cambridge，1923—1928，vol Ⅱ，p.287.

③ WilliamBateson，上引书 PP. 395—398。

或彼此相斥，不能同时出现。在人类身上，实验既不可能，而观察所及，也仅限于数代。但研究的能力若能扩大，我们无疑地会发现人类也是许多单元特性的结合体；这些单元特性由双亲而来，互相有关，而且与内分泌腺体倾注于血浆内的各种分泌物的化学性质有关。这些孟德尔特性，究竟是构成人的基本结构呢，还是仅只是建筑在更深入的非孟德尔下层结构上面的表面型式，那就是一个有待将来研究的问题了。

1909 年，有人企图使高尔顿的意见与1869 年高尔顿发表他的著作以后

积累的知识相适应①。高尔顿本来十分重视遗传，孟德尔派的研究者，如赫斯

特、内特尔希普等人的研究以及毕尔生与其门人的数学工作也都说明遗传十

分重要，毕尔生和他的门生还把高尔顿的生物测量方法大加扩充。当时所有

的证据似乎说明这样一个假定是值得研究的：现代国家里的混杂居民必然包

含有一些具有各种不同先天特性的混合世系，它们受到了法律、社会、经济

因素与变革所控制的自然选择的不断作用。因而居民里的各种世系的相对数

目常在变化之中。虽然环境、训练与教育能使先天性格发展，并给予表现的

机会，但却不能创造这种性格。有才能的人或天才是生就的，而不是造就的，

一个民族所蓄的能力实在为自然所限制。

既然适者生存，如果适者的子孙不占很大的数目，则适者对于种族并无

多大好处。因此人们就想到应该研究一下一个社会中各阶级的家庭的大小。

根据有人对档案进行的统计研究，英国两代以上的世袭贵族，每一对可以生

育的夫妇，自1830 至1841 年，平均生产7.1 个子女，但自1881 至1890 年，

这个数字已经降为3.13。其他能在《名人录》占一位置的有声望的人在1870

年以前，每一对可生育的夫妇平均有5.2 子女，但1870 年以后，这个数字仅

为3.08。在教士的家庭里与此相当的数字为4.99 与4.2。就大尉以上的军人

而言，这个数字为4.98 与2.07。至于其他职业的人，详情虽有差别，但都

有同样的趋势，有地产的阶级，自由职业者阶级，以及高等商人阶级的子女

的生产数减少一半以上。根据技术工人所组织的友谊会的统计，他们所生育

的子女数目的减少也大略相等。事实上每对可生育的配偶，平均须有子女四

人始能维持人口的数目，可见就是在1909 年，社会中最有效的部分，已经相

对地与绝对地减少了。另一方面，信奉天主教的家庭、矿工、无技术的工人

（更可惊的）低能的人们，仍维持其子女的出生数，而没有减少①。

这种差别的后果的严重性，只要计算一下就可以看出。如果勤俭的家庭，

每对可生育的配偶仅有子女3 人，而1，000 人中的死亡率为15，则在100

年后原有的1，000 人将变为687 个后裔。另一方面，在奢惰的1，000 人中，

如果他们的出生率为33，而死亡率为20，则100 年后将有3，600 个后裔。

假使在1870 年出生率开始有显著差异时，双方人数相同，则到1970 年，勤

俭者仅存其原数的1/6，到了2070 年，仅存1/30。这样，勤俭者就淹没在大

量繁殖的奢惰者的大海中了。

在人们进行了这一研究以后的二十年间，出现两个较有希望的征象：“制

裁低能的立法”，对于精神不健全者的出生，已梢加以控制（虽然还不够）。

其次，伍兹（F.A.Woods）指出英美的上等社会中对社会作出贡献的人士，比

①W.C.DampierWhethamandCatherineD.Whetham，TheFamily andthe Nation，London，1909.

① 这几段文字，是资产阶级学者的历史唯心史观所散布的种种谬论之一，作者站在资产阶级的反动立场上，对劳动人民的诬蔑与对共产主义的仇视交织在一起，表现了鲜明的资产阶级党性。——译注

较“惰富”有更多的子女，其平均数字的比率为2.44 与1.95②。这一结果也许说明了节制生育的好效果。凡是想要躲避生育几个孩子的责任、花费与烦恼的人，是自绝于其种族之外。1909 年③，英国政府宣告，生育许多子女是健康、贤良公民的责任，希望人人能够履行。

可是目前，展望仍然令人不安。在现今世界上，不断的进步，事实上还有一般生活标准的维持全靠了知识分子的工作。从事这种工作的一向只有少数人。他们大部分都出身于子孙日益减少的阶级，虽然他们的子女现在还没有减少到最低的水平。奖学金与其他、从各阶级选拔贤能的方法也许能暂时弥补这一缺陷，但一国的才智有限，而且愈到下层社会愈稀少。这些人既变为知识分子，其生育率又再降低，最后遗留的只是无知识的无产阶级而已。

这样，国家的优秀分子将逐渐被淘汰，文明前途亦日益危险。由国家控制大部分生产工具的社会主义的政府，在一个独裁或官僚统治的帝国里，也许能行之有效，即令不能给人民带来幸福，但在民主主义的国家则将失败。社会主义与民主主义在流行的政治术语方面虽然比较接近，但在实践上却难相容。近来某些国家里所实行的独裁制共产主义，证明这一种看法是正确的。

出生率的不同，不是现时起作用的唯一选择因素，我们还可以找出许多

别的因素。疾病大概仍然可以消灭易感染者，而保留免疫者。有些法律，虽

然是为了他种目的而制订的，却也常常产生选择的效果：如遗产税就使有产

的旧家族迅速地被淘汰，而这些家族却是国家赖以维持地方公益事业以及教

会、海陆军中的公益事业的。英奇（Inge）认为近来的立法有毁灭中等知识

阶级的趋势。由于纺织工厂有雇用女工的习惯，纺织工人的出生率总是很低，

而矿工都是男子，其出生率仍高。至少在1925 年不景气以前是这样的。我们

必须放弃十九世纪的观念，以为国家是许许多多有同等潜在能力的个人，只

等待受教育，只等待机会。我们应该把国家看做是具有各种天赋遗传特性的

家系的交织网，这些家系在性格和价值上有很深刻的差别，它们的出现或消

失决定于自然的选择或人为的选择。任何行动，不论是社会的、经济的或立

法的，都要有利于其中某些家系而不利于其他家系，因而改变国家的平均生

物特性。

这些一般的观念得到有名生物学家贝特森在1812 与1919 年所发表的论文的有力的证实。①如果旧的出生率与新的死亡率同时并存，则数百年后地球上将充塞人口而无立足之地。因此，限制出生数是必要的，但是更重要的是限制一国内的低劣的家系，而不是限制优秀的家系。不但如此，竞争不但存在于个人之间，也存在于社会之间。既有劣等的家族，也有劣等的种族。贝特森说：

哲学家宣布人人生而平等。生物学家却知道这句话是不正确的。无论测

量人的体力或智力，我们都发现有极端的差别。而且我们知道文明进步纯出

于少数杰出者的工作，其余的人只不过是摹仿与劳动而已。这里所说的文明，

不一定指社会的理想，而是指人类在控制自然方面的进步。国家之间也如个

人之间，有同样的差别。..各国间名人分配的不均，是生物学上的一个事

实。法、英、意、德与其他几个小国，自文艺复兴以来产生了许多学术界的

②Journal ofHeredity（AmericanGeneticAssociation），volXIX,Washington，D. C. Junel928.

③参看TheFamilyand theNation，p.228。

① WilliamBateson，上引书P.359。

闻人。在特殊的艺术与科学，如绘画、音乐、文学、天文、物理、化学、生物学或工程方面，他们各有千秋；但从大处看，这些国家并无优劣之分。

贝特森指出另外一些国家产生的大人物比较少；他把这一事实归因于它们的生物学特征。可是这个困难问题不能看做业已解决。有些国家所以貌似劣等可能是由于它们还没有工业化；它们之所以贫穷可能是因为没有得到历史发展的机会，目前又没有机会使有才能的人出现。环境不能创造才能，而却可以很容易地摧残才能。总之，迄今为止，生物学的因素，社会学家研究得过少，而政治家简直不予过问。

遗传学研究的结果说明，人类社会，如果愿意的话，是可以控制自己的

成分的。这件事做起来并不象从前所想象的那样困难。我们可以采取措施来

除去那些属于人口中不良成分的家系②。

将来的希望在于种族中优秀分子的责任感。如果他们能多生子女（伍兹

的研究结果告诉我们的，这正是眼前的趋势），则世界各国可以挽回近七十

年来的不良选择的趋势，而逐渐提高他们的健康、美丽与才能的平均水平①。

生物物理学与生物化学

二十世纪初的生理学的最显著的特色，是运用物理与化学的方法来研究

生理的问题。事实上，差不多可以说生理学已经分成为生物物理学与生物化

学两个分支②。

胶体的物理学与化学对于生物学异常重要，因为组成生活细胞的内容的原形质是胶体，其核心较其他部分略为坚实。胶体对于农业科学也变得重要起来，因为过去以为土壤是岩石风化出来的固体粒子和腐败的动植物质料混合而成的，今天则认为土壤是有机体与无机胶体的复杂结构，其中的微生物也起了重要的作用。我们脚下的土地是活的，而不是死的；土壤与其中众多生物的功能在于分解其中所含的或从外界得来的原料，使之变为土壤上面的植物的食料。

格雷厄姆在1850 年已经认识到晶体与胶体的区别，后来又认识到二者性

质上的差异，至少有一个原因是胶体的分子比晶体的分子更大。晶体如糖或

盐的溶液是均匀体，但胶体的溶液是双相系，在二相间有一个确定的分界面，

而且有足够大的面积，显示出表面张力的现象。

有些胶体分子颇大，在显微镜里也可以看见。这些分子的奇异而不规则

的振动，在1828 年经布朗（Robert Brown）观测过，1908 年贝兰（Perrin）

证明这种布朗运动是邻近分子的碰撞造成的。如果是这样，胶体粒子应该和

这些分子具有相同的功能。根据这些粒子的分布与运动，用三种方法求得的

数字，同根据贝兰的假设所得的推论完全相合。

1903 年西登托夫（Siedentopf）与席格蒙迪（Zsigmondy）发明“超显

微镜”以后，就促进了对小的胶体粒子的性质的研究。可见光的波长在400

与700 毫微米（一毫微米即百万分之一毫米）之间，比这一波长更小的粒子

②WilliamBateson，Mendel'sPrinciplesof Hercdity，cambridge，1909，pp.304—5。