學科歷史
人類對植物的認識最早可以追溯到舊石器時代,人類在尋找食物的過程中採集了植物的種子、莖、根和果實。植物學的創始人是提奧夫拉斯圖
(Theophrastus),在他的著作《植物歷史》(也稱《植物調查》)中將植物進行了分類。1世紀希臘醫生迪奧斯克裡德斯(Dioscorides)的著作《藥物論》(De
Materia Medica)為以後藥用植物的使用奠定了基礎。1593年中國明朝的李時珍也完成了《本草綱目》的編寫。17世紀末英國生物學家雷確立了現代植物分類的基本原理。17世紀,出現了各式各樣的顯微鏡,開創了植物解剖學的研究,隨後植物生理學和植物胚胎學也得到進一步的發展。
中國近代植物植物分類學的奠基人是胡先驌,編寫了中國第一部中文《高等植物學》,發現了中國的「活化石」水杉,並將其命名。
學科發展
至少在舊石器時代,人類在採集植物塊根和果實種子供食用的時候就認識了某些植物。希臘、埃及、巴比倫、中國、印度等文明古國對植物知識都有記述。如中國《詩經》就已經講究「多識於鳥獸草木之名」。
古希臘亞里士多德的學生提奧夫拉斯圖被視為植物學的創始人。他在公元前300年寫的《植物歷史》或稱《植物調查》一書,在哲學原理基礎上將植物分類,描繪其各部分、習性和用途。羅馬的老普林尼則把當時所有的植物學知識寫在37冊的《博物誌》書中,開以後黑暗中世紀「百科全書學派」的先河,但謬誤很多。
後陸續出現許多有關植物方面的著述。如公元1世紀希臘醫生迪奧斯科裡德斯在其著作《藥物論》中記述了600種植物及其醫藥用途的引證,成為以後描述藥用植物的基礎。15~16世紀本草著作中最有價值的是日耳曼的布龍費爾斯,意大利的馬蒂奧利、英國的特納等的著作。此時期約與中國明代中葉以後李時珍完成《本草綱日》同時。總之至17世紀前植物學幾乎全限於描述(包括木刻畫)和定性藥用植物。
17世紀的初期自然科學從以「機械哲學」為主導思想進入到「實驗科學」階段。植物學也從描述為主轉到更有目的。有計劃、有系統的收集資料,觀測現象,以至於在控制條件下進行試驗,並提出和考驗理論與學說。這期間物理學、化學的發展及新工具如顯微鏡的應用也起了很大作用。
現代植物分類基本原理為英國生物學家雷在17世紀末確立,他把有花植物分為單子葉和雙子葉,進一步再分就包括迄今還沿用的許多植物科。雷堅持必須用植物的所有特徵來判定他們的親絛而不能只用單一部分的特徵。這恰是自然分類和人為分類的區別所在。
1753
年瑞典植物學家林奈發表「植物種志」,確立了雙名制。他將生殖性狀(花)用作重要分類依據,他確立的24綱主要建立在花的雄蕊數目上;每個綱再用花柱的數目分成目。這個系統的簡單性使人容易接受因而促進了植物的採集和調查,但由於此法含糊了自然分類而有害於植物學。如按林奈系統使百合和小檗同在一目,而鼠尾草和同類的薄荷卻分了家。
林奈的貢獻還在於把約6000種植物歸入各屬(今天還用同樣安排),仔細描寫,並校勘了他所知的種和以前植物學家的命名和描寫,再按雙字命名法命名。此法立即被其他植物學者所接受。只有從1753年開始,從一個學者到另一個學者去跟蹤一種植物才比較容易和可能。此後與分類學進展相並行的植物解剖學、植物生理學、植物胚胎學等的研究也就發展起來了。
自16世紀光學顯微鏡問世,瑞典人揚斯和揚森兄弟在1590年做成復合顯微鏡,17世紀名種型式顯微鏡出現後,由胡克、格魯、馬爾皮基開創了植物解剖學。
1670~1674
年,英國人格魯和意大利人馬爾皮基已能分辨木質部、導管和纖維髓細胞和樹脂道的內部。英國人胡克發現細胞,他的細胞概念是一個由實心物質包圍的空間(小室)。從那以後很久,植物學家才理解這些蜂房樣的小室至少在幼期是含有生活物質的。第一個植物形態學家設想植物是由多種成分,包括導管、纖維、「囊」等組成的。日耳曼人施萊登和他的同伴動物學家施萬在1839年首次提出細胞學說。從此細胞學成為一個獨立的學科。
在格魯和雷的時代,生理學也開始了。雷做過樹液運動、種子發芽和其他功能的實驗。再早些年,荷蘭人黑爾蒙特通過著名的桶栽柳技試驗證明植物從水中取得物質。1742年英國人黑爾斯在所著的植物靜力學中記載了關於樹液流動和壓力、蒸騰作用、失水和空氣交換氣體等方面的124個實驗,他被認為是植物生理學的創始人。
1774
年英國人工普裡斯特利指出植物在陽光下釋放氧氣。這些氣體(氧氣、二氧化碳)和植物的相互關係進一步由英恩豪斯(1779)和法國人索緒爾(1804)闡明。後者將定量方法引入研究,並示明水和二氧化碳一樣被吸收。自此關於綠色植物在光下吸收水分和二氧化碳增重(製造食物)的光合作用被發現。
17~18世紀,卡梅拉裡烏斯及布爾哈夫等人觀察到植物的性別、花粉及受精作用等現象,推動了植物胚胎學等的發展。
到19世紀中期植物學各分支學科已基本形成。達爾文、孟德爾的工作更為植物進化觀和遺傳機制的確立打下了基礎。
20
世紀特別是50年代以來,植物學又有了飛速發展,主要是植物生理學、生物化學和遺傳學等的成就,如光合作用機理的闡明,光敏素、植物激素的發現,微量元素的發現,遺傳育種技術、同位素計年法建立,以及抗生物質的分離等,使植物學在經濟上更為重要,成為園藝學、農業和環境科學的重要理論基礎。