数万，尽食其虫”①，指出了害虫为害及其天敌除害的良好作用。《岭南录异》所载饲养黄猄蚁防治柑橘害虫，则是古代生物防治方面最著名的事例之一。此书所载广南人养枭捕鼠，稻田里放养草鱼以除草肥田等，也都是基于对生物习性的认识而采取的防害增产的有效措施。
① ②段成式：《酉阳杂俎》前集卷十六。
第四节动物形态和生态知识隋唐时期关于动物形态和生态知识也有丰富多采的记载。在动物形态方面，如《酉阳杂俎》提到：牛“三岁二齿、四岁四齿、五岁六齿，六齿以后，每一年接脊骨一节”②。指明了牛齿的生长情况。由于牛龄与牛的经济价值有关，而查看牛齿可简便地了解牛龄，所以至今仍以牛齿的生长情况和形态变化作为鉴定牛的年龄的主要依据。唐代兽医学著作《司牧安骥集》载，“大抵相马之法，当以形骨为先，旋毛排其一端耳”。书中将毛色分为十四类六十一种，并按旋毛的部位各定其专名，至今解剖学上也是以部位定名的。唐代《相牛心镜要览》列举了十多种不同的水牛角名称，如“龙门角”、“顺风角”等，并认为长有这类角的水牛均属良种水牛。《酉阳杂俎》记载：“鲤脊中鳞一道，每鳞有小黑点，大小皆三十六鳞。”①陈藏器《本草拾遗》亦载：“鲤鱼从脊当中数至尾，无（论）大小，皆有三十六鳞”②，已细致地观察到鲤鱼的侧线鳞，并指出有三十六片，这是正确的，也是很不简单的。此书又指出：“海獭生海中，似獭大如犬。脚下有皮如人胼拇，毛著水不濡。”③《本草拾遗》还较早记载“鲳鱼生南海，状如鲫，身正圆，无硬骨，作炙食至美”；“海马出南海，形如马，长五六寸”④等，指明鲳鱼和海马的形态和产地。鲸类属于胎生哺乳类动物，唐代已有认识。段成式在《酉阳杂俎》中写道：鲸，“非鱼非蛟，大如船，长二三丈，色如鲇，有两乳在腹下，雌雄阴阳类人”。刘恂在《岭表录异》中说，“红蟹，壳殷红色，巨者可以装为酒杯也。虎蟹，壳上有虎斑，可装为酒器，与红蟹皆产琼崖海边”⑤。“广之属郡潮，循州多野象，牙小而红，最堪作笏”⑥，关于某些地区特产动物的这些记述，也很易于引起人们的兴趣。
动物有着多种多样的生态习性。人们在长期实践中已观察到潮区动物与潮汐运动的关系。段成式《酉阳杂俎》记载，“数丸（一种小蟹），形如蟛蜞，竞取土各作丸，丸数满三百而潮至”⑦，这种现象是很有趣的。牡蛎固着生活，对于它利用潮水摄食的习性，古代学者早有观察和描述。如《岭表录异》记载：“蚝，即牡蛎也。其初生海岛边如拳石，四面渐长，有高一二丈者，巉岩如山。每一房内，蚝肉一片，随其所生，前后大小不等。每潮来，诸蚝皆开房，伺虫蚁入即合之”①，将牡蛎摄食方式与潮水的关系作了非常明确的描述。
关于动物的共栖现象，如“鸟鼠同穴”等，在《尚书》、《尔雅》等古代典籍中，早已有所记载。在唐代则对海洋动物共栖现象有较详细的描述。如《岭表录异》载，水母与虾共栖现象，水母“常有数十虾寄腹下，咂食其涎，浮泛水上。捕者或遇之，即歘然而没，乃是虾有所见耳’②。对这种现象在段公路《北户录》及陈藏器《本草拾遗》等著作中都有类似的记载。此① ⑦段成式：《酉阳杂俎》前集卷十七。
② 转引自唐慎微《重修政和经史证类备用本草》，人民卫生出版社1957 年影印本，第419 页。③ 引自唐慎微《重修政和经史证类备用本草》，人民卫生出版社1957 年影印本，第374 页。④ 引自李时珍《本草纲目》卷四四。
⑤ 刘恂：《岭表录异》卷下。
⑥ 刘恂：《岭表录异》卷上。
① ②刘恂：《岭表录异》卷下。
外，唐代一些著作还提到窗贝与蟹的共生和蟹与螺类动物的共生。螺与蟹的共生体至今还可以从沿海地区采集到③。
生物对环境的适应能力是很强的，适应方式也是多种多样的。如乌贼遇到危险释放黑墨是为了防卫的需要，《酉阳杂俎》写道，乌贼“遇大鱼，辄放墨，方数尺，以混其身”④。该书又论述动物保护色说，“凡禽兽必藏若形影，同于物类也。是以蛇色逐地，茅兔必赤，鹰色随树”。这里指出动物界普遍存在着保护色，使动物便于进攻捕食或避免天敌，以求得生存和发展。段成式的这一论述是相当精辟的。
在某种特殊情形下，有些动物会表现出令人难解的反常行为，其奥秘也许还有待于人们长期的探索。例如鲸鱼“自杀”就是这种至今仍使科学家们感到困惑的动物异常现象。中国古代很早就发现了鲸鱼“自杀”现象。从《汉书》、《南齐书》到《新唐书》的五行志以及其他一些著作，都有关于长数丈乃至数十丈的“大鱼”在海滩上搁浅死亡的明确记载。至于鲸鱼为什么会“自杀”，唐代著名文学家柳宗元给出了一个很朴实的解释。他在《设渔者对智伯》一文中提到：“大鲸驱群鲛、逐肥鱼于渤澥之尾，震动大海，簸掉巨岛，一啜而食若舟者数十，勇而未已，贪而不能止，北蹙于碣石，槁焉。”①这段话把鲸鱼“自杀”现象说成是由于追捕食物，“贪而不能止”所造成的结果，这虽然不无可能，但也有些过于简单。然而在今天的科学家也还难以作出确切解释的情况下，柳宗元在一千多年前就有此一说无疑是值得称道的。
隋唐时期的古生物知识也有所进展。这一时期关于古生物化石有不少记载，其中比较突出的是颜真卿所说，南城县麻姑山石崇观，“高石中犹有螺蚌壳，或以为桑田所变”②。这里已含有这些化石是由于海陆变迁的作用而形成的思想。在当时历史条件下，能有这种认识，确是一件很了不起的事情。这种思想对后世也产生了重要的影响。
③ 苟萃华等著：《中国古代生物学史》，科学出版社1989 年版，第124 页。④ 段成式：《酉阳杂俎》前集卷十七。
① 柳宗元：《柳河东集》卷十四。参见汪子春《动物生态知识的发展》，载苟萃华等著《中国古代生物学史》。
② 颜真卿：《抚州南城县麻姑仙坛记》，《颜鲁公文集》卷五。
第五节生物学的其他成就隋唐时期的生物学成就是多方面的。如作为植物无性繁殖的一种重要方法，这一时期对嫁接技术的认识和应用也有新的发展。这在韩鄂《四时纂要》一书中有所反映。该书《正月·接树》记载：“接树，有取树本如斧柯大及臂大者，皆可接，谓之树砧。砧若稍大，即去地一尺截之；若去地近截之，则地力大壮矣，夹杀所接之木。稍小，即去地七八寸截之；若砧小而高截，则地气难应”，“插了，令与砧皮齐切，令宽急得所。宽即阳气不应，急即力大夹杀，全在细意酌度”，插枝后，“别取本色树皮一片，阔半寸，缠所接树砧缘疮口，恐雨入”，“其实内子相类者，林檎、梨向木瓜砧上，栗向栎砧上，皆活，盖是类也”①。在上述引文中提出了接树和树砧的名称，并指出砧木大小与嫁接部位的关系，即稍大的树留砧可以稍高，如离地近则地方太盛，会夹杀所接的树枝，树小要截得矮些，否则地气供应不上。这里已注意到砧木的生长发育与从土壤中吸收养分及水分（即地力、地气和阳光）的情况，以及嫁接方式对其成活的影响。此外还特别提出要用本色树皮扎伤口，以减少外界不良环境的影响。所谓“其实内子相类者”，实际上是指明了嫁接时要以树木的“类”为标准，这不仅在嫁接技术方面有了提高，而且从理论上总结出接树的原理，即亲缘关系相近的树都可以嫁接。这个结论为种间嫁接提供了明确的指导原则。《四时纂要》关于同类的树都可以嫁接的记载，发展了《齐民要术·插梨》所载梨及柿的两种嫁接法，并对后世产生了很大影响。后来的一些重要农书如《种艺必用》、《农桑辑要》等都曾引用过《四时纂要》中有关嫁接的论述。
隋唐时期在大型真菌人工栽培方面也取得了新的成就。《隋书》记有《种神芝书》1 卷，显然是有关真菌人工栽培的著作，但可惜早已失传。韩鄂《四时纂要》详细记载了两种栽培构树菌的方法，一种是“取烂构木及叶，于地埋之，常以泔浇令湿，两三日即生”①，另一种是“畦中下烂粪，取构木可长六七尺，截断磓碎，如种菜法，于畦中匀布，土盖。水浇长令润。如初有小菌子，仰杷推之。明旦又出，亦推之，三度后出者甚大，即收食之”②。这两种方法是真菌段木栽培法的雏形，是在充分了解真菌生长条件等生物学知识的基础上创造出来的，这也是我国现存最早关于人工栽培食用菌方法的记载。唐代以后，食用菌的人工栽培更为发展，至元代王祯《农书》又提出了我国首创的香蕈断木栽培法。
生物防治是一种成本低、效益高，并且无污染，有利于环境保护的防治农林植物病虫害的极好方法。晋代嵇含《南方草木状》、唐代段公路《酉阳杂俎》都记载我国南方有一种蚁，比普通蚂蚁大，在柑桔上结窠，可防止柑桔为群蠹所伤。刘恂《岭表录异》明确记载：“岭南蚁类极多，有席袋贮蚁子窠鬻于都市者，蚁窠如薄絮囊，皆连带枝叶，蚁在其中，和窠而卖。有黄色大于常蚁而脚长者。云，南中柑子树，无蚁者，实都蛀，故人竞买之，以养柑子也。”③据有关专家考证，这种蚁应为黄猄蚁。利用黄猄蚁防治柑桔树病虫害确实非常有效，至今仍为广东、福建一些地方的果农所采用。在生物① 韩鄂：《四时纂要》，见缪启愉《四时纂要校释》，农业出版社1981 年版，第22—23 页。① ②引自缪启愉《四时纂要校释》，农业出版社1981 年版，第88 页。
③ 刘恂：《岭表录异》。
学史和农学史上，黄猄蚁的利用是生物防治害虫的一个最古老和最著名的例子。国内外学者公认我国古代对这一事实的记载最早，在这方面取得的成就要比西方约早一千年。
第五十一章物理学第一节力学知识关于物体的位置、运动及参照物我国自先秦时代已经有关于物体的位置及运动的讨论。《吕氏春秋》中著名的“刻舟求剑”的故事就是一个生动的例子：“楚人有涉江者，其剑自舟中坠于水，遽契其舟，曰：‘是吾剑之所从坠。’舟止，从其所契者入水求之。舟已行矣，而剑不行。求剑若此，不亦惑乎？”①这位楚人只考虑剑坠入水时剑与船的相对位置，“从其所契者入水”，当然他不可能找到坠入江中的剑。而《吕氏春秋》的编纂者们则正确地指出，“舟已行矣，而剑不行”。船在运动，因此落入水中的剑相对于船的位置时时在变化。在不考虑河水的冲力作用时，剑相对于河岸是静止的。显然，故事的编纂者是知道如何能找到剑的。从物理学意义上说，这里的问题是，要选择恰当的参照物，才能正确确定物体的位置和描述其运动的状态。
古籍中后来有许多讨论或论述运动的记载。晋人葛洪有“见游云西行，而谓月之东驰”的论述①。束晳又说：“仰游云以观月，月常动而云不移，乘船以涉水，水去而船不徙矣。”②这就是说，以云作为参照物，月亮是运动的；以船作为参照物，则河水是运动的。《隋书》的这段记载肯定了束晳的看法。隋唐时期，人们对于运动的相对性有了更明确的认识。
重心与平衡我国古籍记载，先秦时期就有了一种叫做“欹器”或“宥坐之器”的器物，当注水于这种器物时，“虚则欹，中则正，满则覆”③。欹器的制造一直流传到隋唐以后。隋代，耿询就曾制造和进献欹器④。唐代，马待封制造了盛酒的欹器⑤。李皋也制造过，“皋尝自创意为欹器，以髤木上出五觚，下锐圆，为盂形，所容二斗。少则水弱，多则强，中则水器力均，虽动摇，乃不覆云”⑥。这里以盛水多少表现出的水的力量的强弱，来描述其底锐圆的欹器盛水后的状态。“少则水弱”，即水少其重力不足以倾覆器物；“多则强”，即水多其重力强大以致倾覆器物；“中则水器力均”，即欹器年盛水适中时，水的重力与器物本身保持平衡。试图探究欹器盛水之后状态的原因，说明唐代人们对力和力的作用的认识又进了一步。
“被中香炉”是我国古代能工巧匠充分运用重心及平衡等物理学知识创制的。成书于晋代的《西京杂记》记载：西汉时期“长安巧工丁缓者。。又① 《吕氏春秋》卷十五《慎大览·贵因篇》。
① 《抱朴子》内篇卷七《塞难》。
② 《隋书》卷十九《天文志》。
③ 《荀子》“宥坐”。
④ 《隋书》卷十九《天文志》、卷七八《耿询传》。
⑤ 《太平广记》卷二二六《伎巧二》。
⑥ 《新唐书》卷八○《李皋传》。
为卧褥香炉，一名被中香炉。本出房风，其法后绝。至缓始更为之。为机环转运四周，而炉体常平，可置之被褥，故以为名”①。它的结构特点是，“为机环转运四周，而炉体常平”。这实际上是一常平架装置，“机环”由回转轴线相互垂直并交于一点的三个金属环构成，内环轴上悬挂炉体。由于各环转轴彼此制约以及炉体本身重心的影响，任何情况下炉体都不会倾倒。因此若在炉体内点燃薰香，香炉可置于被中，而不必担心香灰倾覆烧毁被褥。根据史籍记载可知，被中香炉至迟在西汉时已经发明。二十世纪六十年代在陕西西安唐代遗址中曾出土制作精美的被中香炉和银熏球②。除被中香炉外，历代制作的类似装置亦用于取暖、娱乐等用途。而这种常平架装置，对后世航海和航空中不可或缺的仪器陀螺仪的发明，有重要启示。
对空气阻力、升举力和大气压力（压强）的认识唐代王冰在注《黄帝内经·素问》中指出：“以物投井，及叶坠空中，翩翩不疾，皆升气所碍也。”此处所述表明，当时人们已了解，物体在空气中运动�