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世纪，事实证明是实际可行的。西奥菲拉底对植物和环境的关系也进行了某
些研究，并按习性进行了分类，但在这方面大为逊色，只能起到寻找特殊草
药的指南作用。就我们所知，在古代并没有进行植物生理学和解剖学方面的
研究。
17世纪中期，显微镜的发展才为现代基础研究工作提供了可能性。罗伯
特·虎克，就是为波义耳当过助手的那个虎克，对植物进行了仔细的显微镜
观察，他首先认识到细胞是生物的最基本单位。内赫米亚·格鲁又把这种研
究工作大大推进了一步，对植物进行了详细解剖，画出了精制的解剖图。
用显微镜观察的最重要发现是发现植物具有网状管路系统，从根部到茎
干、枝叶都有管路相通，其中有些充满液体，有些充满空气。鉴于这种事实，
格鲁开始想到在植物体内可能有类似动物体内的循环系统。随着这一想法产
生了许多问题，经常在他脑海里跳跃闪烁。例如，在植物体内是不是也有一
个像动物体内那样的封闭循环系统呢？是什么力量促使植物液流动的呢？植
物各部分的生命机能和这个循环系统有什么关系呢？而赫尔斯就是为了回答
这些问题而进行了一系列重大实验。
大约在1670年，马尔皮格赫已经说明了植物生命过程的基本理论。他抓
住了两个要点，其一就是说从树根到树叶一定有一个向上的液体运动，把水
分输送到全身。马尔皮格赫认为构成植物体的最基本元素是在树叶中制成
的，因此，他的第二个要点就是在植物体内一定有一个向下的运动，把营养
物质输送到各个需要的地方。他也领会到这一过程会导致营养物质的储备。
由于许多植物是把营养物质储备在根部相连的块茎里，所以营养循环一定是
回到根部，即水分循环的出发处。所有这些都只是一种推想，还需要实验证
明。做出这样的证明也就是赫尔斯的贡献。
这里介绍的主要实验是一系列有关的辅助实验发展的顶点。首先需要弄
清楚，水分从根部输送到叶子，是根部产生的压力输送呢？还是叶子产生的
抽吸作用呢？
赫尔斯说道：“7月27日（1716年），我把一段苹果树枝绑在一根管于
的一端，从另一端装满水，然后把整个树枝浸入容器的水中。”
“开始两小时，管子里的水下降了6英寸 （水充入树枝的输液管路）。
当天晚上又下降了6英寸，……到第三天晨，我把树枝从水中取出，连同管
1
子一起挂在空气中，在12小时之内，它吸收了27 英寸的水分。”于是赫
2
尔斯结论说：实验表明树枝有很大的呼吸能力，植物液体循环的原动力是叶
面水分蒸发，而不是根部水分的压力。但是，实验并没有说明这一过程具体
是怎样发生的。
从叶面蒸发的是水吗？把树枝装入密封容器中，收集树枝散发的液体，
可以证明，其绝大部分是水。
好，现在该谈主要实验了，即树液是怎样运动的？是类似动物的血液循
环呢？还是像潮汐一样起落呢？赫尔斯通过两个完美的实验，一下子就解决
了这个问题。循环论者曾假设说，树液是通过树干内部上升，而通过树于外
层下降。
赫尔斯在8月20日（1716年）说道：“在下午1点，我将一段苹果树
枝，用弯铅管固定在管子上，但在这之先，我已把某一处的树皮和上一年轮
的木质按环状切去了3英寸长，然后将管子装满水，管子长22英尺，直径为
1／2英寸。另外，在树枝下部把树皮和上一年轮的木质切去，切成一个12
英寸长的缺口。从这个缺口可以看到水抽吸得很畅通，其速度为1／2英寸／
分。半小时后，我就清楚看到缺口的下部比先前湿了，而上部仍然是干的。”
所以，赫尔斯继续说道：“水分上升一定是通里层木质，因为上一年轮
木质已被环切掉了三寸长，水分已不可能通过它上升；另外，如果树液是通
过上一年轮木质层及其与树皮之间的通道自然下降的话 （有许多人这样认
为），那末切口的上部就应该湿润。但正好相反，湿润的是下部而不是上部。”
这样看来，树液必定是通过树干内层上升，同时也通过上一年轮木质层和树
皮上升，切口下部湿润就是证明。所以，并不存在树液循环，至少并不存在
严格意义上的完全的循环。如果存在着循环，那除非是某一部分某一方向的
运动已被系统中另一部分另一方向的相对运动所补偿掉了。
这个结论还有更强有力的进一步证明，就是看植物一天吸收和蒸发多少
水分。赫尔斯表明，按体积作相对比较，向日葵散发水分比人快17倍。如果
存在循环的话，那就一定非常快。但并没有这种快速运动的任何迹象。
但是，正如许多天才实验家证明，“确实有树液从顶部回到根部”。赫
尔斯也发现了这一现象。但这并不证明是循环运动，而倒更证明是潮汐起落。
在赫尔斯进行了一系列 （上面只介绍了其中个别精彩片段）独具匠心的
实验之后，后继者在长达100年之久，对植物生理学几乎没有增添什么新内
容。这样说完全不过分。当然这一时期，也有某些贡献。虽然赫尔斯实验几
乎完全澄清了植物水分系统的问题，但还遗留下植物和大气交换问题。梅奥
（第一个明确区分大气气体的科学家）和赫尔斯都怀疑，植物是不是也从大
气中吸取一定的营养。赫尔斯早就把植物的气体交换区别为营养交换和呼吸
交换。但是他没有正确理解梅奥所发现的空气中的一个成分，即氧气，被生
命过程吸收了。赫尔斯以为呼吸和燃烧过的空气，之所以减少了五分之一的
体积，是因为被呼吸和燃烧过的空气失去了相应的弹性，而不是相应的物质
被吸收了。由于赫尔斯犯了这种错误，所以他的理论未能正确区别气体的营
养交换和呼吸交换。到1779年，德意志医生英根豪斯明确指出，植物的生命
过程中有两个截然不同的呼吸循环：一个和动物的呼吸循环一样，吸人氧气，
排出二氧化碳；另一个则把二氧化碳当作气体食物吸入，而排出氧气。到了
大约1840年，空气气体化学已十分明确地区分出氧、氮和二氧化碳，对它们
的化学性质也全部进行了研究。1840年走完了最后一步，鲍森考尔特表明了
植物不是从空气中，而是从它赖以生长的土壤中获取氮养分。
印遗的条件
康拉德生于1903年11月7日，他是国际上有名的整形外科医生阿道
夫·洛伦茨的二儿子。阿道夫·洛伦茨发明了有效治疗先天性股骨脱臼的治
疗方法，通过国际行医，他变得很富有。康拉德·洛伦茨的童年大部分时间
是在阿登堡的农村渡过的。那个地方在多瑙河畔，离维也纳不远，有他父亲
建造的宽敞房屋。像他那样一个小孩，拥有各种动物：鸭子呀，鱼呀，狗呀
等等。特别是在阁楼上养的一群穴鸟，其飞翔生活为他的第一篇科学论文提
供了原始材料。他11岁时进入了维也纳的斯科登中学。第一次世界大战期
间，城乡交通越来越困难，洛伦茨一家只好搬到城里宿舍居住。
阿道夫·洛伦茨很想让康拉德继承他的医道，所以在1922年就把康拉德
送到纽约的哥伦比亚大学医学预科班学习。但小洛伦茨不喜欢呆在那儿，不
久就返回家了。后来他进入了维也纳大学医学系学解剖学，但他不是为了行
医作准备，而是作为理论科学学习。这段时间他受到亲密朋友本纳德·赫尔
曼的很大影响，使他对自然史发生了兴趣。1927年，洛伦茨发表了自己的第
一篇学术论文《对穴鸟的观察》。一年后，他获得了医学博士学位。
洛伦茨不去行医当医生，而到解剖系当了助教。这时，他认识了第一个
系统研究天然动物行为的学者奥斯加尔·海因罗茨，有许多资料说明，洛伦
茨向他学到了许多东西。1933年，洛伦茨获得了动物学博土学位，随即便转
入动物学系工作。他的主要科学工作是在1926～1938年间完成的。虽然后来
他还在积极从事研究工作，但他的重大发现却是在那12年里做出的。
洛伦茨对多瑙河一向情深，极感兴趣。1930年他专门买了一只船，以便
练习航行，不怕困难地坚持数年努力，终于通过了在多瑞河上的船泊导航考
试。他是在1930年和他从小就认识的玛加莱西·格布哈德结婚的。
第二次世界大战完全打断了他的科学研究工作。他的传记作者阿列克·尼
斯贝特说，他在政治上比较幼稚，深深卷入了战争，还不认识纳粹制度的本
性。由于他在医学上的专长，被抽调作了军医。1941年开始在波兰服役，然
后从那里调往东线，最后在1944年被苏军俘获。他过了三年的俘虏生活，大
部时间住在前苏联的亚美尼亚。
战后，由于占领国的强力管制，德国和奥地利的科学研究都受到严重阻
碍。一直到1948年，在哥廷根才成立了马克斯·普朗克研究所，负责管理该
研究所的科学协会大力支持了洛伦茨的工作。洛伦茨利用他在阿登堡的家作
为附属研究所和野外工作站。1951年，在巴伦·冯·罗伯格的赞助下，作为
专门研究动物生态学的马克斯·普朗克研究所在巴德尔建立了，以后迁到西
维森。1962年，洛伦茨担任了该所所长。
1974年，洛伦茨和尼科。廷伯根以及奥托·冯·弗里希共同获得了诺贝
尔奖金。
很久以来，在天然环境中过着原始生活的野生动物就是博物学家们的研
究对象，不过一般是进行业余研究。直到达尔文才为天然动物的习性研究理
出