植物科学画在植物科学研究发展中的重要性

【本篇文章发表在《广西植物》Ｇｕｉｈａｉａ Ｊｕｎ.２０１６.３６(增刊１):２１－２６】

摘 要:植物科学画是一门专业技术性较强的学科,所描绘出的画面内容,是艺术性与科学性的有机结晶,植物科学绘画以其特殊的应用和辅助功能,能科学、客观、真实、艺术地表达植物科学内容,随着人们对植物科学研究的不断深入和发展,植物科学画已经形成了独特的、直观性的艺术语言表达方式,在世界各国不同时期编著的各类植物学研究志书、专著、期刊和杂志中,植物科学绘画具有了举足轻重的地位,该文对植物科学,绘画的特性进行了研究,并分析其科学性与艺术性的内涵。阐述了植物科学画在欧洲各国和中国本草药学时，期和植物分类学研究时期的发展与应用，研究表明植物科学画在植物科学研究发展过程中发挥了重要作用。

关键词:植物科学画 科学性 艺术性 欧洲 中国

The Importance of Botanical Scientific Illustration in the Research and Development of Botany

Yingbao Sun

Institute of Botany, the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China

Abstract: Along with the research and development of botany, botanical scientific illustration has emerged significantly and plays a decisive role with its unique use and additional functions in various botanical chronicles, monographs and periodicals compiled at different periods of time in countries all over the world. This paper studies the characteristics of botanical scientific illustrations, analyzing the scientific and artistic connotation. The development and application of botanical scientific illustration during the age of herbals and plant taxonomy research period in European countries as well as in China are briefly expounded.

关键词 植物科学画；科学性；艺术性；欧洲；中国

Key words: botanical scientific illustration; scientific, artistic connotation; Europe; China

植物科学研究题材及成果的表达和传播有多种形式，最为常见的有语言、文字、图画和摄影。此处的“图画”是指应用最为广泛的植物科学画。植物科学绘画能够在植物科学研究的范畴之内，以科学为目的，艺术为手段，运用绘画技法，能够科学、客观、真实、艺术地绘画出植物科学内容。所描绘出的画面内容科学严谨、自然生动、优美精致，具有语言和文字描述难以做到能够以形象表达科学术语的独特作用 (孙英宝等，2008)。随植物科学研究的发展至今，已经形成独特的、直观性的艺术语言表达方式。在世界各国的植物科学研究发展过程之中，具有很重要的地位和作用。

植物科学画凭借其所独有的特性，伴随着植物科学的研究和发展走过了漫长而曲折的道路，为植物科学研究内容的表达和传播做出了卓越贡献。本文根据植物科学画的特殊性，以中国与欧洲各国不同时期的植物科学发展过程中的特点和重要性为例，进行了研究分析。

1．植物科学画的特性

植物科学画是一门专业技术较强的学科，所描绘出的画面内容，是艺术性与科学性的有机结晶，形成一种特殊的表达科学内容的艺术语言，具有一定的特性。其中艺术性包含有构图学、素描学、色彩学、透视学、及写生等与艺术相关的学科内容；科学性包含有植物学、植物形态学、植物解剖学、植物细胞学等与植物学相关的学科内容。

1.1植物科学绘画的艺术性

一幅完美的植物科学绘画作品，不仅必须描绘出自然、真实的科学内容，还必须具备有艺术的观赏性。使读者不仅能得到科学知识的受益，还可以得到美的享受，以美学烘托出科学的内容。所以，描绘出的作品必须与绘画的构图学(画面的合理布局)(高宗英，1982)、素描学(塑造物体自然、立体形象)、色彩学(利用人对色彩的感知认识和色彩的可变幻性，创造最佳的色彩效果)、透视学(在平面上再现物体的空间感、立体感)和写生(完美、准确地绘画出植物的自然姿态和比例尺度)等知识和方法凝聚在一起，形成高超而完美的艺术表现手法。这是植物科学绘画工作者必须熟练掌握和应用。

1.2植物科学画的科学性

绘制完成一幅植物科学画作品的画面内容不仅必须具有完美的艺术形象，还必须具有丰富而真实地科学内容。所描绘出的画面内容也凝聚了与植物学相关的植物分类学(结合植物形态学、解剖学、生理学等学科知识，对植物的形态、结构等进行描绘)、植物形态学(研究植物及其器官形态多样性的发生发展和结构的自然规律)、植物细胞学(利用生物学、化学和物理学等研究方法来研究植物细胞的形态特征)、植物解剖学 (研究植物细胞和组织器官的内部详细构造)等学科内容，具有较高的科学性。这也是科学画工作者必须掌握和应用的专业学科基础知识和研究方法，以保证所绘画出的内容达到高度的科学完整性和数据的准确性。

2．植物科学画在植物科学研究发展中的重要性

经研究获悉，植物学的形成、研究与发展源自于人类早期对农业生产和植物本草药学的研究。植物科学画随着人类逐渐对植物学进入全面而深入地科学研究和发展的需要，逐渐由对植物简单的外形描绘而逐渐进入全面、细微部位的描绘，如植物的局部放大、解剖；苔藓类植物的生长结构、细胞组织等在显微镜下的放大绘制，古植物的化石复原图等。这在植物分类学诞生后的诸多植物学研究专著、期刊和杂志内得到了广泛的应用。根据植物科学画在植物学的形成和发展过程中的特点和应用，可把植物科学绘画分为本草药学时期和植物分类学研究时期。下面是作者把植物科学绘画在中国和欧洲各国古代本草医药学时期和植物分类学研究时期中的发展应用和重要地位，进行研究和比较。

2.1植物插图在古代本草医药学时期的研究发展和应用

本草医药学是古代本草学家把长期在社会实践中积累的有关植物学知识，逐步用文字记录下来，并配以形象的插图编著成书，使人们更易于识别和利用植物。书内的植物插图即是植物科学画早期的雏形，虽然大都是绘画出植株简单的外部形态，但与文字相辅却具有一定艺术表现形象的语言作用。

2.1.1植物插图在中华民族本草药学时期的发展

世界最早对植物进行命名和分类源于东方中华民族的祖先，他们在华夏大地出现后就开始在衣、食、住、行和医药等方面广泛地利用植物，并给植物命名和进行分类；在七千年前就已经种植粟和蔬菜；四千七百年前已有了粳稻、籼稻等不同品种，商代甲骨文中有黍、稷、菽（豆类）、麦、稻、禾等多种农作物的名称；二千五百年前的《诗经》内中提到130多种植物；公元前221年之前编著的《山海经》(山海图经) 内把植物区分为木类和草类(王文采，2008)，并开始配有很多植物插图；嵇含(公元304年)撰的中国现存最早的地方植物志《南方草木状》(3卷)内附有绘制完美的实物插图，此书对中国古代植物学的发展有较大的影响，如明代李时珍著的《本草纲目》描述的南方植物中，有很多是以《南方草木状》的记载作为注释。

德国植物学家毕施奈德（1833—1901）在他所著《中国植物学文献评论》中认为《南方草木状》是中国最早的植物学著作，是解决植物学若干问题的重要文献之一(E. Brelschneider. 1870)；医学家陶弘景(公元420-589年)编著的《神农本草经集注》(公元500年)按照植物习性和栽培植物的类别，把收入的730种药用植物分为木、草、果、米谷等类(王家葵，张瑞贤，2002)；11世纪，苏颂著的《本草图经》(1061)附有自写生的植物插图900多幅，是中国现存最早的有版刻本草图谱(雷载权，1995)，同时期唐慎微的《证类本草》有木刻药图294幅，在本草学史上具有十分重要的地位；画家王介绘著的《履巉岩本草》(1220)是我国现存最早的一部地方彩色本草图谱(郑金生，2007)，书内根据实物写生绘成的200多幅药物图都具有本草学术价值；朱棣 (1360-1425) 编著的《普剂方》和《救荒本草》(1406) (全书两卷)内附精美的植物插图是由一些绘画技法高明的画工所绘制，内容较准确、真实。《救荒本草》对国外的农学和植物学也产生了很大的影响（王家葵，2007）；李时珍著的《本草纲目》（1596）中记载植物1195种，附图800幅，是我国医学书籍宝库中极为珍贵的科学遗产，至今仍在世界自然科学史上享有盛誉；吴其浚编著的《植物名实图考》(1848，38卷)收载植物1714种，书内所附的1865幅植物插图大部分是在植物新鲜状态时绘制，形态逼真，能准确地反映植物的形态特征，有的图甚至能鉴定到种。德国、美国、日本等国家的很多学者曾对《植物名实图考》给予了较高评价，并加以推崇。(孙英宝等，2008)

2.1.2植物插图在西方欧洲本草药学时期的发展

欧洲古代植物学家根据植物的习性和观察到的一些重要的植物形态特征进行植物分类学研究。被尊称为“植物学之父”的希腊植物学家Theophrastus (公元前372-287年)在研究植物中注意到了无限花序和有限花序，子房的位置、离瓣花冠和合瓣花冠等特征，编著的著作有被翻译成英文版本的《Enquiry into Plants》(Arthur F. Hort., 1916)；印度学者Parasara (公元前250-120年)是最早以科学的观点来看待植物的有机体，在他编著的《Vrikshayurveda》内描述了植物形态学、土壤特点、森林类型及内部结构的细节，还描述了细胞的存在。并基于形态学特征把植物划分了很多科，而这一点直到18世纪才为欧洲分类学者所知；Caius Plinius Secundus (公元23-79年)著的《Historia naturalis》中的9卷内容都是介绍当时知道的药用植物。

希腊人Dioscorides (公元1世纪)撰写的《De Materia medica》中记录了近600种药用植物，书的内容在植物分类学上做了慎重的尝试，并开始附了精美的彩色插图。此书是最早附有植物插图的本草著作(Stace，C.A., 1980)。15世纪，德国的植物学之父Otto Brunfels (1464-1534)编著的三卷本《Herbarium vivae eicones》(1530-1536) 中包含有描绘植物体的精美彩色和黑白插图；Leonard Fuchs (1501-1566)于1542年编写的《De Historia Stirpium》是当时最优秀的植物学著作，书内附有的黑白和彩色植物插图都比较完美。1544年意大利人Pierandrea Mathiola 编注完成的《Commentarii in sex libros Pedacii Dioscorides》，书内附有大量的插图。

以上几部药学著作中的插图是欧洲早期植物科学画的雏形，大都是彩色描绘，效果绚丽，绘画细腻。具有很重要的实用性和观赏性。直至16世纪后，本草书仍流行很广，这标志着植物学和植物分类学的重要发展时期。

2.1.3小结

古代时期的中国和欧洲各国编著各类本草著作中的植物插图是植物科学画的雏形，分别产生于不同国家的不同文化时代和出自不同的绘画人士之手，形成了不同的认识和绘画技法的应用，导致绘画出的作品千差万别，风格各异。但这些植物插图在世界各国数千年历史的本草药学著作中的地位和作用尤为重要。对将来的世界植物学研究和发展奠定了坚实的基础。在对本草药学著作中的插图进行对比研究后，不可否认的是西方欧洲国家所绘画的植物插图要比东方中国所绘画的植物插图要真实和详细。

2.2植物科学画在植物分类学研究时期的发展和应用

世界上最早对植物进行系统分类学研究和详细而准确的植物科学画植源自17世纪的欧洲，而从事植物绘画的大都是艺术家或植物研究者本人，并没有专门从事植物绘画的团体或个人。中国在19世纪末至20世纪初，受西方欧洲国家植物科学文化传入和海外学子回归的影响，近代的植物学研究和植物科学画开始在中国的自然科学研究领域内萌芽并逐渐发展。在其形成具有中国特色的绘画技法之后，开始培养人才并形成了独立的植物科学绘画专业团队，辅助于中国植物学科学事业的研究和发展。

2.2.1植物科学画在欧洲国家植物分类学研究时期的发展意大利人Andrea Cesalpino (1519-1603)被称为第一个植物分类学家。他的著作《De Plantis》(1583)中分出1500种植物，主要根据植物的生长习性、果实和种子形态以及利用花和营养器官的一系列性状进行分类(Stace，C.A., 1980)，对Ray (1627-1705)、J. P. de Tournefort (1656-1708) 和林奈C. Linnaeus的分类工作产生了重要的影响。在瑞士植物学家Jean Bauhin (1541-1613) 编著出版的《Historia plantarum universalis》所描述的5000多种植物中，有3500多幅植物插图。

18世纪，瑞典的植物分类学之父Carl von Linné (1707-1778) 编著的《Species plantarum》建立了新的性系统，结束了过去以习性为依据的分类时期，近代植物分类学研究时期由此开始。随之，欧洲的植物分类学家一方面继续对植物界各大、小类群进行分类学研究并在期刊和杂志内发表。如法国的《Nouvelles Archives du Museum D’histoire Naturelle》；另一方面又对欧洲和欧洲以外其它各洲进行植物志的编写。其中附有植物插图的有W. J. Hooker编写的《Flora boreali-Americana》(1829-1840)；D. Oliver et al. 编写的《Flora of tropical Africa》10 卷 (1868-1937); J. G. Baker编写的《Flora of Mauritius and the Seychelles》2卷 (1877);W. B. Hemsley编写的《Biologia Centrali-Americana (F. D. Godman & O. Salvin eds.)》5卷 (1879-1888);德国：K. F. P. von Martius et al编写的《Flora Brasiliensis》(1840-1906)15卷; A. H. R. Grisebach编写的《Flora of the British west Indian islands》(1859-1864);俄国：C. J. Maximowicz编写的《Flora Tangutica》(1889)；法国：C. Gay编写的《Historia fisica y politica de Chile botanica flora chilena》10卷 (1845-1854)。

一直进入20世纪后，植物志的编写工作出现高潮。20世纪末，世界多数国家都编写出了植物志 (Woodland, 1991)。经过世界很多植物分类学家的努力，在总共描述的植物界约30余万植物内，有很多配有大量的植物图。图版内容真实可靠，科学性强，画面自然优美，在书中起到了举足轻重的作用，已经达到植物科学画的标准。

19世纪，由德国的两位分类学家H. G. A. Engler (1844-1930) 和A. K. Prantl (1849-1893)合著的《Die natürlichen Pflanzenfamilien》(1887-1899)、英国的《Botanical Magazine》(Curtis, 1793)、《Icones Plantarum》和《Parton's Magazine of Botany and Register of Flowering Plants》期刊内都包括很多中国植物和附有多数精美的植物图；19世纪30年代俄国分类学家C. F. von Ledebour编著的《Icones plantarum novarum vel imperfecte cognitarum floram Rossicam, imprimis Altaicam, illustrantes》和英国分类学家N. Wallich 编著的《Plantae asiaticae rariores》等。欧洲各国的植物分类学家，分别在不同的植物期刊内发表的很多植物新种文章内，大都附有精美的植物图。

2.2.2植物科学画在中国植物分类学研究时期的发展19世纪中叶，受欧洲等国近代植物学知识的传入和中国的海外学子陆续回归的影响，中国近代的植物学研究和植物科学画开始萌芽并在相关领域内逐渐发展。

对中国早期植物科学发展起到推进所用的书籍是英国的韦廉臣和中国的李善兰合作编译自林德利的《植物学》(1859，8卷)，此书是中国第一本介绍西方近代植物学的著作，较全面地传播了当时新的植物学基础理论知识。还有英国人傅兰雅撰的《植物图说》(1895)，以上两本书内各附有200多幅植物插图，内容含有植物的植株、局部放大和解剖图，画面内容丰富，绘制精美，科学真实，表达准确，这就是真正意义上的植物科学画。

1916年自美国留学回国的钱崇澍 (1883-1965) 发表的《宾夕法尼亚毛茛两个亚洲近缘种》(1916)、《钡、锶、铈对于水绵属植物的特殊作用》(1916) 和《安徽黄山植物之初步观察》(1927) 分别是中国植物分类学、植物生理学和中国植物生态学的第一篇论文，以上三篇论文是中国植物分类学研究的开端。同年留学回国的胡先骕(1894-1968)和1919年留学回国的陈焕镛 (1890-1971) 相继投入到中国的植物科学教育发展事业，成为中国近代植物分类学研究的奠基人。他们在开发利用和保护中国丰富的植物资源、研究植物分类学、建设植物研究机构、培育人才、采集标本等多方面付出了毕生心血，对发展中国植物科学做出了重要贡献。

中国植物科学绘画的萌芽期 中国在19世纪后相继出版的一些科普性报刊和近代植物学著作中，逐渐有了中国绘画家绘制的植物插图 (冯晋庸，蒋祖德，1994)。在1902年出版的《启蒙画报》、1905年开办的《北京画报》、1906年，山西大学翻译出版的《植物学教科书》、上海宏文馆等书局出版供中学用的《植物学》教材及《博物学大辞典》和1917年杜亚泉主编的《植物大辞典》内所附的很多植物插图，大都是由我国画家所绘制。《植物大辞典》对于普及近代植物学知识、推动我国近代植物学的发展意义深远。（白寿彝，1999）

随着中国植物科学研究的不断前进并逐渐与世界的同步发展，具有中国特色的植物科学画逐渐产生并被广泛的推广应用。中国植物科学画在民国时期由冯澄如所创始，并逐渐不断培养新的科学绘画家而逐渐形成一支庞大的植物科学绘画团队，广泛应用于中国发展中的植物科学研究事业。在1922年和1925年陈焕镛教授编著的《中国经济树木》和《树木图说》以崭新面貌绘制了全套植物科学画，突破了过去只有西方欧洲国家出版植物科学画的惯例，奠定了中国植物科学画的基础。胡先骕与陈焕镛合著的《中国植物图谱》(1927) 1-5卷和秦仁昌与胡先骕合撰的《中国蕨类植物图谱》(1958) 1-4卷，这两套大型图谱内容精详，印工精美，受到中外科学界的广泛好评（张孟闻，1947）。

中国的胡先骕和陈焕镛编著的《Icones Plantarum Sinicarum Fascicle》(1927-1937)；刘慎谔主编的《中国北部植物图志》(1931-1936) 1-5卷；钱崇澍主编的《中国森林植物志》(1937)；陈嵘编纂的《中国树木分类学》；方文培编写的《峨嵋植物图志》(1942-1945) 两卷；云南药物研究所编写出版的《滇南本草图谱》(1945) 第一集等著作中都附有大量中国植物科学绘画家绘制的精美植物插图。以上著作的出版，成为中国近代植物学研究中最早的植物图谱（汪振儒，1994），至今仍是我国现代植物学研究的重要文献，其中绘制的植物科学画，开创了我国现代植物科学画事业的先河。这些植物科学画增加了各种细部描写和解剖图等，比本草医药时期的植物插图更具科学性。

中国植物科学绘画的繁荣期中国植物科学绘画在建国初期对植物资源的开发和利用时应用最为繁荣。《中国主要高等植物图说》（禾本科、豆科、蕨类）、《中国土农药志》、《中国经济植物志》、《中国药用植物志》、《河北中草药手册》、《江西中草药手册》、《广州中草药手册》、《云南中草药手册》、《西藏常用中草药》、《青藏高原药物图鉴》和各地区相继出版的中药志书、手册等著作中，都附有大量的黑白线条或彩色的植物科学画。中国四代植物学家编写完成的大型、种类最丰富的植物科学著作《中国植物志》(1959-2005，126卷册)内附有植物科学画9080幅；中国科学院植物研究所主编的《中国高等植物图鉴》(1972—1986)内有植物科学画9082幅；傅立国等主编的《中国高等植物》(1996-2013，14卷)，收录国内高等植物17000多种并都配有植物科学画。

还有中国各地方植物志，如《广州植物志》、《海南植物志》、《江苏南部种子植物手册》、《江苏植物志》、《云南植物志》、《秦岭植物志》、《湖北植物志》、《广西植物志》、《贵州植物志》和《贵州经济植物志》、《浙江药用植物志》、《中国树木志》、《东北草本植物志》、《新疆药用植物志》、《中国药用植物志》、《中国苔藓属志》、《北京植物志》、《西藏植物志》、《内蒙古植物志》和《河北植物志》等和中国经济植物领域的《中国饲料植物图谱》、《中药志》、《全国中草药汇编》、《中国土农药志》等也陆续出版。在以上各地方志书等著作内，都附有大量的科学画，图文结合，提高了植物科学知识的阅读宣传和鉴赏效果。另外在植物学的相关专著、教材、期刊杂志、学报以及论文等的撰写和发表中，经常有植物科学画作品与相关的文字描述进行有机的结合，相辅相成，使众多的科研成果，永远展现在植物科学研究的历史舞台之上。

中国现代植物科学画的特点及发展当前的植物学已展开多方面的科学研究，对人类的生存和发展有着较重大的意义。植物科学画作为植物科学信息传播的重要媒介，所表现的科学内容也更加全面，要求更加科学严谨，将植物画的要求进一步提高，以科学为衡量植物绘画的唯一标准，必须达到真正的科学性。

中国植物科学画的历史发展曲折而漫长，绘画技术和方法现已逐渐成熟，已成很多不同特色的绘画技法并独具民族特色。主要特点是绘图工具的使用和技法的表现。绘图工具主要是小毛笔和小钢笔两种；绘画技法是运用线条的长、短、粗、细，真实、精确地描绘出丰富的科学内容。在与国际植物科学研究的发展和交流合作中，逐渐达到并超过了国际水平，具有一定的重要地位。在国际诸多著名的植物学期刊和杂志内，经常有中国植物科学家所发表附有精美植物科学画的科研论文。

20世纪50年代至今，随着分子植物学的诞生和兴起，中国植物分类学的繁荣时代逐渐远去。目前的植物分类学研究工作是植物种类的修订、新类群和新种的研究发表等工作。中国植物科学画自19世纪中形成起，逐渐的增加培养人才并产生新的植物科学绘画方法，经过了大的植物研究浪潮逐渐发展至今，已进入低谷，现已面临濒危。随着近几年植物手绘爱好者的不断增多，我国民间博物学与自然科学的发展正在逐渐兴起，如能有一个客观而良好的发展，那么这也许是科学绘画发展的另外一条路线。

2.2.3小结

现代植物分类学的研究和发展，主要是对植物进行命名、分类和进行形态的描述；对植物体的结构和功能特性，做综合、深入地研究后反映出客观植物界的进化情况(Clive A. Stace, 1980)。植物图的绘画在增加了植物科学内容和改变了绘画方法，绘画的过程和内容都必须达到科学和艺术的完美统一，所绘画出的画面也必须达到完美而准确地宣传植物科学内容，故而，形成植物科学画。由最早发展植物科学画的欧洲国家逐渐传入到亚洲的中国，并得到应用和推广。植物科学画伴随着植物科学研究和发展，在世界各国植物学家编著的诸多植物科学研究著作和成果中，以对植物表现准确、科学内容丰富，绘画技法细致精炼的优势，与文字相互补充，对植物学研究的发展和推广起到了很大的推动作用, 具有不可取代性。但植物科学画的兴衰过程令人惋惜，作为一门特殊的学科技术，对其进行保护和传承。

3．总结

植物科学画在经过本草药学时期的雏形，随着植物科学研究的不断发展，内容从对植物简单的外形描绘，而逐渐增加到对植物的局部放大、缩小、解剖等很多具有重要代表性的特征。绘画的技法也从简单的线条轮廓发展到绘画技法的多样性，把科学与艺术进行有机的结合而形成了艺术表达科学语言的特殊形式和特有的使用和辅助功能，突出了植物科学画在植物学研究中的艺术价值和学术价值 (邹贤桂, 1998)。在世界诸多国家编著的植物志、期刊、杂志以及植物学家的研究成果和教材中，做出了杰出的贡献。所以，植物科学画不但具有辉煌而久远的历史，而且在植物科学的研究发展中具有至关重要的地位和作用。

国际植物学会议(International Botanical Congress, IBC)自1867年制定的《国际植物命名法规》至今，在每隔6年召开一次的国际植物学大会上都要对法规进行修订和补充。2007年版维也纳法规(中文版)对植物插图在模式指定、有效发表和合格发表时所起的作用进行了明确的规定。例如, 规则8.1: “一个种或种下分类群名称的模式(主模式、后选模式或新模式) 是一份保存在标本馆或其他收藏处或研究机构的标本, 或是一幅插图”。在规则38和39中, 明确地规定了植物插图在不同时间起始点后对新分类群名称合格发表时所起的重要贡献(张丽兵，2007)。近年来，世界上的一些植物学家和学者曾提议，允许插图可以作为模式(Brummitt et al., 2004)。由此可见, 植物科学画在国际植物学研究中仍有十分重要的研究价值和科学意义。

致谢  衷心感谢王文采院士的悉心指导和提供宝贵资料。

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