不知疲倦的探索者
傳統農業階段，世界五大洲都有了人類和農業，人們在千百年廣泛的農業實踐中，積累了豐富的經驗。在中國，人們在長期積累的生產經驗基礎上，直接形成了農作物與林果栽培、畜禽魚蜂等養殖的農業應用技術科學；在西方，農業科學則是各方面的實驗科學成果，逐漸運用到土壤肥料、植物和動物育種、營養生理、栽培和飼養上，推動農業發展的科學技術的總稱。
下面，我們通過介紹幾位歐洲農業科學家勤奮探索的動人事跡，展示西方國家人民在傳統農業後期取得的重大成就。
史蒂芬·黑爾斯(1677~1761年)
黑爾斯是一個精力旺盛的英國牧師，他在研究植物汁液輸送以及動物血液流通等領域，作出了許多開拓性的貢獻，被譽為是第一個「測量大自然的人」。
黑爾斯做了一個有趣的實驗。他把向日葵栽在花盆裡，用鉛板蓋在花盆口上，只留出向日葵伸出莖杆的孔和澆水用的小洞，再把鉛板與花盆口、鉛板與向日葵莖的縫密封起來，灌水洞則用軟木塞塞住。然後，黑爾斯每天早晚兩次將花盆過秤，記下它們的重量。
這是在幹什麼?原來，直到 17世紀中葉，人們一直弄不清楚動物體內血液是怎樣流動的，也不知道植物是怎樣從土壤中吸收水分，然後輸送到葉片上去的，黑爾斯決心弄個水落石出。經過15天連續的觀察，黑爾斯發現，在晴天或溫暖的夜晚，向日葵會因「出汗」(水分蒸騰)而減輕重量；在多雲、潮濕的白天或有露水的夜晚，向日葵會因「吸漲」而增加重量。他測定向日葵平均12小時因蒸騰喪失水分577立方厘米，並由此計算出水分從根部輸送到葉片的速率。以後，他又用同樣的方法測定了檸檬、葡萄、蘋果、大白菜等的「出汗速率」。
在測定了多種植物出汗速率的基礎上，黑爾斯著手研究植物吸水和汁液在植物體內循環的動力問題。他用一些有葉樹枝與無葉樹枝進行吸水量的對比試驗，發現在一個夜晚，有葉樹枝吸水567克，而無葉樹枝只吸水28克。接著，他又對樹枝倒放與正放、剪葉與留葉等進行吸水對比研究，終於發現葉片表面蒸騰作用是植物吸水的重要動力。對於揭示植物吸收水分等等奧秘，邁出了可喜的第一步。
黑爾斯乘勝追擊，繼續進行了一系列精確的實驗，發現植物汁液的流動，不僅發生在樹皮裡面，而且也發生在植物的木質部；在流動方式上，不僅有筆直的移動，而且還有橫向的移動。黑爾斯把他的研究成果，寫進了《植物之測量》。在這部著作里，黑爾斯不僅最先預見到了植物從空氣中獲得營養物的問題，還敏銳地注意到了頗有魅力的根壓問題。他在實驗中發現，植物吸水還有根的壓力作用，這一原理科學家們至今尚未完全弄清楚，是一個著名的自然之謎。
1734年左右，黑爾斯重新開始他中斷了30多年的動物血壓與血液循環研究工作。他用研究植物汁液上升的方法，研究了馬、狗、牛、鹿等的血壓，測定動物心臟的容積，並由此計算出主動脈血管中血液的流動速率。他還研究了毛細血管的作用，測量它們的血液流動比率和速度。他把對動物血液循環方面的研究，寫出了《血液之測量》一書。這是最早的動物血液循環研究著作。
黑爾斯還研究了人和其他動物吸入和呼出空氣的差別，認識到新鮮空氣對人體和動物生命的重要性。他聽說運送奴隸的船隻和過分擁擠的客船上，經常有大批人不幸死亡。他用研究的結果為海船設計了通風機械，更換艙內空氣。後來，又為醫院安裝了通風設備。他推而廣之，在穀倉里安裝通風機，保持穀物的乾燥。
為了解決航海中貯藏食品的難題，黑爾斯根據自己的研究設計了一套辦法：將剛剛宰殺的動物，立即向其動脈和靜脈中注入鹽水，經血管流遍全身，鹽分便均勻地分布在肉里，這樣醃製的肉類，能夠保存很長一段時間。他還首創硫磺煙霧熏蒸法，有效地消滅穀物中的象鼻蟲。
黑爾斯一系列富於創造性的科學實驗活動，奠定了生物生理科學的基礎，使農業的傳統生產經驗，逐步與嚴謹的科學理論聯繫了起來。
卡·林奈(1707~1778年)
林奈是著名的瑞典植物學家，現代植物分類學之父。
「林奈」，意思是椴樹，這是他那熱愛植物的父親給他取的一個古怪的名字。林奈起初打算去當牧師，但在父親的影響下，漸漸愛上了植物學，為此，他的其他功課並不好，甚至還留級一年後，才考取大學預科。
林奈漸漸失去了當牧師的興趣。有一天，他在花園裡無意中聽到父親對人說：「有志者事競成。」客人走後，他問父親：事實真是這樣的嗎?當了一輩子牧師的父親說：「人只要專心攻其所好，必定會有所成就。」林奈立即堅決地表示，他不當牧師，要去攻讀醫學和植物學。
20歲那年，林奈由於生活艱難，寄居在隆德大學的斯托俾爾斯的家裡。斯托俾爾斯是一位著名的科學家和醫生，但身體很差，他獨眼、瘸腿，還患有偏頭痛和多疑症。林奈在主人無與倫比的藏書室里，找到了求知的樂趣，常常通宵達旦地埋頭苦讀。斯托俾爾斯的母親覺得很奇怪，她懷疑起林奈來。一天深夜，斯托俾爾斯一瘸一拐地來到了林奈的住處，不問情由，一把奪過林奈讀得入神的書本，暴跳如雷。可是，當他發現林奈刻苦攻讀的正是他最心愛的書時，這位著名科學家感動萬分。從此，斯托俾爾斯全力支持林奈努力鑽研自然科學，為林奈以後成為一個貢獻巨大的自然科學家，起了重要的促進作用。
林奈在烏布薩拉大學攻讀醫學時，又一次交上了好運。有一天，他在植物園裡聚精會神地描繪植物特徵，一位年邁的老人來到他的面前，他全然沒有察覺。老人十分詫異，便坐下來同他攀談起植物來。兩人越談越投機。老人感到這個青年人知識豐富，勤奮好學，十分高興，乾脆請這個窮困潦倒的學生住到家裡去。林奈後來才知道這位老人就是大學的植物學家、神學和東方語言學教授奧·攝爾思。今天人們使用的攝氏溫度表，就是他發明的。林奈無限感激地寫信告訴他的雙親：「在烏布薩拉，上帝又賜我一個斯托俾爾斯！」
在攝爾思的指導下，林奈研究各種植物和花卉，尤其是花的構造與繁殖原理。對植物鑽研越深，林奈越感到對雜亂的自然界，有必要建立一個統一的分類系統和命名法，以便使所有從事這一工作的人接受和應用。為此，林奈和他的同窗好友阿提迪一起，立志將地球上的所有植物、動物和礦物，都進行分類和命名。
1730年元旦，林奈給攝爾思送上一篇題為《植物婚配》的短文，首次描述了植物的性別與繁殖，使世界上絕大多數的植物學家頓開茅塞。林奈從此一鳴驚人。
25歲那年，林奈用了5個月時間跋涉千里，在歐洲探險，考察植物和動物。他飢食生魚，渴飲鹿乳，歷盡艱險，採集了大量動、植物標本，並積極思考和作出種種設想，著手進行分類工作。1737年，他出版了《自然體系》一書，對整個自然界的生物進行整理分類，後來又出版了《植物學》、《植物種類》等等重要著作。此時，林奈的分類學體系已趨成熟。他把自然界劃分為動物、植物、礦物三大界，界下分為綱，綱下分為目，再下是屬和種。同一個「種」的植物或動物間，可以隨意交配，繁殖後代。最下面的組合單位叫「品種」。他還創立了雙名命名法，一直沿用到今天。
不過，林奈絲毫不知道有物種進化。他認為物種是至高無上的上帝創造的，最初創造了多少物種，現在就是多少物種。每個物種永遠不會改變。
儘管這樣，林奈的貢獻仍然是偉大的，他將雜亂無章的自然界分門別類，正本清源，奠定了生物分類學的基礎。沒有他的貢獻，就不會有後來孟德爾對遺傳機理的發現，就不會有19世紀末的作物雜交育種方法的研究成功。他的功績，對達爾文發現生物進化理論，也有重要的作用。林奈為世界生物科學的發展，開拓了一條寬廣的道路。
羅伯特·貝克韋爾(1725~1795年)
貝克韋爾是英國農學家，家畜育種的先驅。他父親是一個熱心家畜改良、以精明能幹聞名的農民。貝克韋爾沒有進過專業學校，從小在父親的教育和影響下，勤奮學習農業和養殖業知識。他在勞動實踐中認識到，農民既要從事農作物生產，又要從事經濟收益高的養殖業，才是一條可行的致富之路。
1760年，貝克韋爾從父親手中接過租種的迪什列農場。農場的各種家畜譜系很亂，是一群分不清誰是誰生的大雜燴，而他對遺傳的了解，基本上局限於「龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞」之類膚淺的概念。但是，他有膽識，信實踐，憑著一點微不足道的遺傳學知識，開始了他的事業。
那時候，城市人口迅速增加，需要鄉村生產更多的牛肉。貝克韋爾採取獨特的近親交配方法，固定和強化他追求的產肉多的優良性狀，較好地解決了這一問題。他在一次品種改良中，發現一頭母牛生下的小公牛，很快就長成肌肉結實的肉用型牛。貝克韋爾非常高興，而一個鄰居卻挖苦他，說那頭小公牛不值兩文錢。貝克韋爾很氣憤，就給它取名「吐便尼」( Two Penny，英語兩文錢)。他讓吐便尼和它的母親交配，生下一公一母兩頭牛，又讓這兩頭牛相互交配，生下了一頭小公牛，然後用這頭小公牛與吐便尼的另一個女兒交配，最後選育出了英格蘭中部空前的優良種牛。
當時，一些信迷信的人認為，近親交配生的牲畜會患精神病，會退化；教徒們更覺得近親交配是大逆不道，有傷風化。貝克韋爾卻突破時俗，大膽革新，勇敢堅定地走自己的路。
貝克韋爾把高度近親交配產生的矮小難看的良種，租給別人作種牛。由於這種良種與其他血緣關係很遠的家系交配，勢必產生雜種優勢很強的後代，他既獲得了收益，又檢驗了種畜的特徵。這一高明之舉，正如後來的雜交玉米創始人之一、美國遺傳學家瓊斯博士所說：「貝克韋爾無比精明，他出售的只是雜種，留下其貌不揚的近交種，那才是真正有價值的牲畜。」聰明的貝克韋爾在他的畜種廣泛應用中，獲得了對每種家畜性狀和遺傳力進行充分鑑定的機會。他利用這種一本萬利的鑑定方法，不斷發現最優秀的種畜，使他在與同行的競爭中，一直遙遙領先。
貝克韋爾是當時世界上最優秀的家畜育種專家，他獨創的育種方法，培育出了牛、羊、馬、豬等許多家畜良種。例如，他相馬不像人家那樣，只注重外表毛色亮不亮，也不管馬的祖先譜系是否有名，他要培育身體矮小，背上肌肉豐滿，行走快，力大勁足的種馬。他從荷蘭進口各種母馬，與本地最好的矮種馬交配，培育出了一種矮小的黑馬種，用兩匹這種馬拉犁，一天能犁24多畝地；而鄰居的馬則要用4到7匹排成隊拉犁，但犁地面積尚不及他的1/4。而且，這種馬行走如飛，速度比鄰居的馬要快 1倍。
貝克韋爾認為家畜糞便是一筆財富，應該有效利用。他深信糧多、畜多，畜多、肥多，肥多、糧多。他還發展了他父親搞起來的灌溉農業，作了施肥不灌水、灌水不施肥和灌水又施肥的對比試驗，結果發現，還是灌水又施肥的作物產量高，因此他深有感慨地說：真是人不欺地，地不欺人！
貝克韋爾幹得多，說得少。但在那個時代，這位遺傳大師，是完全靠直觀感覺來決定培育出優勢很強的畜種的。在他70歲臨終前，他把寫得密密麻麻的小本本留給了他的外甥，也許有朝一日，那玄妙而有價值的小本本會披露於世。
下面，我們通過介紹幾位歐洲農業科學家勤奮探索的動人事跡，展示西方國家人民在傳統農業後期取得的重大成就。
史蒂芬·黑爾斯(1677~1761年)
黑爾斯是一個精力旺盛的英國牧師，他在研究植物汁液輸送以及動物血液流通等領域，作出了許多開拓性的貢獻，被譽為是第一個「測量大自然的人」。
黑爾斯做了一個有趣的實驗。他把向日葵栽在花盆裡，用鉛板蓋在花盆口上，只留出向日葵伸出莖杆的孔和澆水用的小洞，再把鉛板與花盆口、鉛板與向日葵莖的縫密封起來，灌水洞則用軟木塞塞住。然後，黑爾斯每天早晚兩次將花盆過秤，記下它們的重量。
這是在幹什麼?原來，直到 17世紀中葉，人們一直弄不清楚動物體內血液是怎樣流動的，也不知道植物是怎樣從土壤中吸收水分，然後輸送到葉片上去的，黑爾斯決心弄個水落石出。經過15天連續的觀察，黑爾斯發現，在晴天或溫暖的夜晚，向日葵會因「出汗」(水分蒸騰)而減輕重量；在多雲、潮濕的白天或有露水的夜晚，向日葵會因「吸漲」而增加重量。他測定向日葵平均12小時因蒸騰喪失水分577立方厘米，並由此計算出水分從根部輸送到葉片的速率。以後，他又用同樣的方法測定了檸檬、葡萄、蘋果、大白菜等的「出汗速率」。
在測定了多種植物出汗速率的基礎上，黑爾斯著手研究植物吸水和汁液在植物體內循環的動力問題。他用一些有葉樹枝與無葉樹枝進行吸水量的對比試驗，發現在一個夜晚，有葉樹枝吸水567克，而無葉樹枝只吸水28克。接著，他又對樹枝倒放與正放、剪葉與留葉等進行吸水對比研究，終於發現葉片表面蒸騰作用是植物吸水的重要動力。對於揭示植物吸收水分等等奧秘，邁出了可喜的第一步。
黑爾斯乘勝追擊，繼續進行了一系列精確的實驗，發現植物汁液的流動，不僅發生在樹皮裡面，而且也發生在植物的木質部；在流動方式上，不僅有筆直的移動，而且還有橫向的移動。黑爾斯把他的研究成果，寫進了《植物之測量》。在這部著作里，黑爾斯不僅最先預見到了植物從空氣中獲得營養物的問題，還敏銳地注意到了頗有魅力的根壓問題。他在實驗中發現，植物吸水還有根的壓力作用，這一原理科學家們至今尚未完全弄清楚，是一個著名的自然之謎。
1734年左右，黑爾斯重新開始他中斷了30多年的動物血壓與血液循環研究工作。他用研究植物汁液上升的方法，研究了馬、狗、牛、鹿等的血壓，測定動物心臟的容積，並由此計算出主動脈血管中血液的流動速率。他還研究了毛細血管的作用，測量它們的血液流動比率和速度。他把對動物血液循環方面的研究，寫出了《血液之測量》一書。這是最早的動物血液循環研究著作。
黑爾斯還研究了人和其他動物吸入和呼出空氣的差別，認識到新鮮空氣對人體和動物生命的重要性。他聽說運送奴隸的船隻和過分擁擠的客船上，經常有大批人不幸死亡。他用研究的結果為海船設計了通風機械，更換艙內空氣。後來，又為醫院安裝了通風設備。他推而廣之，在穀倉里安裝通風機，保持穀物的乾燥。
為了解決航海中貯藏食品的難題，黑爾斯根據自己的研究設計了一套辦法：將剛剛宰殺的動物，立即向其動脈和靜脈中注入鹽水，經血管流遍全身，鹽分便均勻地分布在肉里，這樣醃製的肉類，能夠保存很長一段時間。他還首創硫磺煙霧熏蒸法，有效地消滅穀物中的象鼻蟲。
黑爾斯一系列富於創造性的科學實驗活動，奠定了生物生理科學的基礎，使農業的傳統生產經驗，逐步與嚴謹的科學理論聯繫了起來。
卡·林奈(1707~1778年)
林奈是著名的瑞典植物學家，現代植物分類學之父。
「林奈」，意思是椴樹，這是他那熱愛植物的父親給他取的一個古怪的名字。林奈起初打算去當牧師，但在父親的影響下，漸漸愛上了植物學，為此，他的其他功課並不好，甚至還留級一年後，才考取大學預科。
林奈漸漸失去了當牧師的興趣。有一天，他在花園裡無意中聽到父親對人說：「有志者事競成。」客人走後，他問父親：事實真是這樣的嗎?當了一輩子牧師的父親說：「人只要專心攻其所好，必定會有所成就。」林奈立即堅決地表示，他不當牧師，要去攻讀醫學和植物學。
20歲那年，林奈由於生活艱難，寄居在隆德大學的斯托俾爾斯的家裡。斯托俾爾斯是一位著名的科學家和醫生，但身體很差，他獨眼、瘸腿，還患有偏頭痛和多疑症。林奈在主人無與倫比的藏書室里，找到了求知的樂趣，常常通宵達旦地埋頭苦讀。斯托俾爾斯的母親覺得很奇怪，她懷疑起林奈來。一天深夜，斯托俾爾斯一瘸一拐地來到了林奈的住處，不問情由，一把奪過林奈讀得入神的書本，暴跳如雷。可是，當他發現林奈刻苦攻讀的正是他最心愛的書時，這位著名科學家感動萬分。從此，斯托俾爾斯全力支持林奈努力鑽研自然科學，為林奈以後成為一個貢獻巨大的自然科學家，起了重要的促進作用。
林奈在烏布薩拉大學攻讀醫學時，又一次交上了好運。有一天，他在植物園裡聚精會神地描繪植物特徵，一位年邁的老人來到他的面前，他全然沒有察覺。老人十分詫異，便坐下來同他攀談起植物來。兩人越談越投機。老人感到這個青年人知識豐富，勤奮好學，十分高興，乾脆請這個窮困潦倒的學生住到家裡去。林奈後來才知道這位老人就是大學的植物學家、神學和東方語言學教授奧·攝爾思。今天人們使用的攝氏溫度表，就是他發明的。林奈無限感激地寫信告訴他的雙親：「在烏布薩拉，上帝又賜我一個斯托俾爾斯！」
在攝爾思的指導下，林奈研究各種植物和花卉，尤其是花的構造與繁殖原理。對植物鑽研越深，林奈越感到對雜亂的自然界，有必要建立一個統一的分類系統和命名法，以便使所有從事這一工作的人接受和應用。為此，林奈和他的同窗好友阿提迪一起，立志將地球上的所有植物、動物和礦物，都進行分類和命名。
1730年元旦，林奈給攝爾思送上一篇題為《植物婚配》的短文，首次描述了植物的性別與繁殖，使世界上絕大多數的植物學家頓開茅塞。林奈從此一鳴驚人。
25歲那年，林奈用了5個月時間跋涉千里，在歐洲探險，考察植物和動物。他飢食生魚，渴飲鹿乳，歷盡艱險，採集了大量動、植物標本，並積極思考和作出種種設想，著手進行分類工作。1737年，他出版了《自然體系》一書，對整個自然界的生物進行整理分類，後來又出版了《植物學》、《植物種類》等等重要著作。此時，林奈的分類學體系已趨成熟。他把自然界劃分為動物、植物、礦物三大界，界下分為綱，綱下分為目，再下是屬和種。同一個「種」的植物或動物間，可以隨意交配，繁殖後代。最下面的組合單位叫「品種」。他還創立了雙名命名法，一直沿用到今天。
不過，林奈絲毫不知道有物種進化。他認為物種是至高無上的上帝創造的，最初創造了多少物種，現在就是多少物種。每個物種永遠不會改變。
儘管這樣，林奈的貢獻仍然是偉大的，他將雜亂無章的自然界分門別類，正本清源，奠定了生物分類學的基礎。沒有他的貢獻，就不會有後來孟德爾對遺傳機理的發現，就不會有19世紀末的作物雜交育種方法的研究成功。他的功績，對達爾文發現生物進化理論，也有重要的作用。林奈為世界生物科學的發展，開拓了一條寬廣的道路。
羅伯特·貝克韋爾(1725~1795年)
貝克韋爾是英國農學家，家畜育種的先驅。他父親是一個熱心家畜改良、以精明能幹聞名的農民。貝克韋爾沒有進過專業學校，從小在父親的教育和影響下，勤奮學習農業和養殖業知識。他在勞動實踐中認識到，農民既要從事農作物生產，又要從事經濟收益高的養殖業，才是一條可行的致富之路。
1760年，貝克韋爾從父親手中接過租種的迪什列農場。農場的各種家畜譜系很亂，是一群分不清誰是誰生的大雜燴，而他對遺傳的了解，基本上局限於「龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞」之類膚淺的概念。但是，他有膽識，信實踐，憑著一點微不足道的遺傳學知識，開始了他的事業。
那時候，城市人口迅速增加，需要鄉村生產更多的牛肉。貝克韋爾採取獨特的近親交配方法，固定和強化他追求的產肉多的優良性狀，較好地解決了這一問題。他在一次品種改良中，發現一頭母牛生下的小公牛，很快就長成肌肉結實的肉用型牛。貝克韋爾非常高興，而一個鄰居卻挖苦他，說那頭小公牛不值兩文錢。貝克韋爾很氣憤，就給它取名「吐便尼」( Two Penny，英語兩文錢)。他讓吐便尼和它的母親交配，生下一公一母兩頭牛，又讓這兩頭牛相互交配，生下了一頭小公牛，然後用這頭小公牛與吐便尼的另一個女兒交配，最後選育出了英格蘭中部空前的優良種牛。
當時，一些信迷信的人認為，近親交配生的牲畜會患精神病，會退化；教徒們更覺得近親交配是大逆不道，有傷風化。貝克韋爾卻突破時俗，大膽革新，勇敢堅定地走自己的路。
貝克韋爾把高度近親交配產生的矮小難看的良種，租給別人作種牛。由於這種良種與其他血緣關係很遠的家系交配，勢必產生雜種優勢很強的後代，他既獲得了收益，又檢驗了種畜的特徵。這一高明之舉，正如後來的雜交玉米創始人之一、美國遺傳學家瓊斯博士所說：「貝克韋爾無比精明，他出售的只是雜種，留下其貌不揚的近交種，那才是真正有價值的牲畜。」聰明的貝克韋爾在他的畜種廣泛應用中，獲得了對每種家畜性狀和遺傳力進行充分鑑定的機會。他利用這種一本萬利的鑑定方法，不斷發現最優秀的種畜，使他在與同行的競爭中，一直遙遙領先。
貝克韋爾是當時世界上最優秀的家畜育種專家，他獨創的育種方法，培育出了牛、羊、馬、豬等許多家畜良種。例如，他相馬不像人家那樣，只注重外表毛色亮不亮，也不管馬的祖先譜系是否有名，他要培育身體矮小，背上肌肉豐滿，行走快，力大勁足的種馬。他從荷蘭進口各種母馬，與本地最好的矮種馬交配，培育出了一種矮小的黑馬種，用兩匹這種馬拉犁，一天能犁24多畝地；而鄰居的馬則要用4到7匹排成隊拉犁，但犁地面積尚不及他的1/4。而且，這種馬行走如飛，速度比鄰居的馬要快 1倍。
貝克韋爾認為家畜糞便是一筆財富，應該有效利用。他深信糧多、畜多，畜多、肥多，肥多、糧多。他還發展了他父親搞起來的灌溉農業，作了施肥不灌水、灌水不施肥和灌水又施肥的對比試驗，結果發現，還是灌水又施肥的作物產量高，因此他深有感慨地說：真是人不欺地，地不欺人！
貝克韋爾幹得多，說得少。但在那個時代，這位遺傳大師，是完全靠直觀感覺來決定培育出優勢很強的畜種的。在他70歲臨終前，他把寫得密密麻麻的小本本留給了他的外甥，也許有朝一日，那玄妙而有價值的小本本會披露於世。