志願想跳「生物」坑？要跳就跳最深的坑

編者按：所謂專業「坑」，是科研人員的一種善意的自嘲。在科學界有很多冷門專業被稱為「坑」，因為它們不能隨便發論文，也難以產生明星科學家。但他們的存在，對科學體系本身，對公眾認識科學都大有裨益。為此，作為「坑裡人」的SunX特向「中科院之聲」投稿，給有志於此的後輩們介紹「坑」的魅力。也歡迎其他「坑裡人」與我們分享被「坑」的樂趣。

一年一度的高考終於又落下了帷幕，從考場中走出的同學們是不是該開始為報志願發愁了呢？要知道，在廣袤無垠的人類知識荒原上，足以耗盡研究人員一生的坑們星羅棋布。要避開坑們，不讀點文章可是不行呢，本文就來介紹一下生物專業的大坑——生物分類學。

說起生物分類學，人們想起的往往是令人費解的拉丁名和界門綱目科屬種這樣的分類等級。這些在日常生活中很少會接觸到的生僻內容，往往會使很多人望而卻步。其實，生物分類學的知識就貫穿在我們生活中，在著名普法節目《黑貓警長》的第一集中，黑貓警長便是憑藉其過貓的生物分類學知識，鑒定出在倉庫中的是鼩鼱而不是老鼠，避免了冤枉好人，也將案件的偵破工作引上正確的道路。本文不談林奈，不談分類等級，也不談拉丁文，僅僅將向您簡單介紹生物分類學這一學科的思路和原則。

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將知識分門別類，是人們在認識外部世界時很自然的做法。對於生物的分類學來說，一般有三個層面。

第一個層面，也是分類學工作的第一步，是對分類單元（taxon，複數為taxa）的劃分，這是人們在面對新事物時，為其下定義的過程。在這一過程中，人們要將遇到的不同生物個體歸為不可繼續分割的分類單元，忽略它們的特性，總結它們的共性。

然而自然界並不是為了方便我們認識而存在的，其中的生物學現象十分複雜多樣。人們在種的界定問題上也提出了很多標準和定義，除了最常用的生物學種和形態學種以外，還有生態種、系統發生種等。如此以來，有時反而會使人無所適從，並且不同標準相互抵觸的情況也時常發生。

比如說狗，如果按照生物學種中生殖隔離的原則，那麼吉娃娃和大丹犬在無人工干預的情況下是無法成功從交配到生產的一系列過程的，這顯然已經形成了事實上的生殖隔離，但是人們一般仍然把吉娃娃和大丹犬與其他所有的狗一起，看做狼（Canis lupus）的一個亞種Canis lupus familiaris。複雜的生物學現象使得生物的分類成為在大原則下需要針對性修正的學科，所以一位分類學領域的老先生非正式的說過，對於某一類群的種的定義，「相關領域的經驗豐富的專家說它是它就是」。

第二個層面，可以從蔬菜說起。作者在家鄉的時候，土豆就是土豆，柿子就是柿子，地瓜就是紅薯，但有白瓤黃瓤之分，山藥蛋是一種蠶豆大小的山藥，蒜苗是蒜苗，蒜薹是蒜薹，一切都黑白分明，世界簡單而美好。幾年後，作者走出家鄉的菜市場後驚訝的發現，原來山東人管土豆叫地蛋，山西人管土豆叫山藥蛋，東北人管西紅柿叫柿子，紅薯也叫番薯，而地瓜在南方一些地區是指木薯，在北京蒜苗叫青蒜，而蒜薹又被叫為蒜苗，曾經美好的世界崩塌了。由此，對於生物的分類單元的命名，必須有相應的規範，來在世界範圍內統一起來。否則你說大腸桿菌，我說大便桿菌，這時便完全無法交流了。這便是生物分類學的第二個層面，規範的命名。

對於不同的生物類群，人們制定了不同的命名規範，如《國際藻類、真菌和植物命名法規（ International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants,ICN）》、《國際動物命名法規（International Code of Zoological Nomenclature,ICZN）》、《國際細菌命名法規（International Code of Nomenclature of Bacteria,ICNB)）》、《國際栽培植物命名法規（International Code of Nomenclature for Cultivated Plants,ICNCP）》、以及國際病毒分類學委員會（International Committee on Taxonomy of Viruses,ICTV）。全世界的分類學家在命名物種和分類單元的時候，都必須遵守相應的命名規範。

除了一致性，規範的命名還有另一項要求，即唯一性。這樣，分類系統本身就成了一個索引，人們知道了一個物種的名字，便可以確定該物種在整個分類系統中的位置。

第三個層面也是生物的分類學所特有的，即分類等級需要能夠反映分類單元之間的親緣關係。

為什麼分類系統中的界門綱目科屬種是現在這個樣子？理論上我們把物種按照發現的順序來編號，每50個種為一組，50個組為一類，這麼做也不是不可以，因為它既記錄了生物物種這一底層分類單元，又建立了一個可供查找的系統。但是，這種隨意的劃分方式除了表明該物種被記錄以外，無法提供任何其他信息，還與人們的日常習慣脫節，因此，並不是一個好的分類系統。

但如果只是考慮日常生活中的習慣也不行。以真菌界為例，如果我們把它按外觀劃分成「圓蘑菇門」、「尖蘑菇門」、「毛毛門」、以及「毫無存在感門」，似乎也可以，然而外觀並不代表了生物的系統演化關係。我們在確立分類系統時，遵循的是演化學說這一在學界廣受認可的範式，認為物種是由共同祖先演化而來，彼此間有可比的遠近不同的親緣關係。因此，如果在確立分類系統時，把分類單元間的系統發生關係信息用分類等級來表示，這樣可以在索引的同時展示物種間的親緣關係，無疑可以提供比索引更多的信息。

那麼同學們，當你們在專業目錄中看到「生物分類學」時，現在能充滿信心的跳坑了嘛？

作者系中國科學院微生物研究所博士

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