形態學

形態學是用來特指一門專門研究生物形式的本質的學科。這門形態學同那種把有機體的生物分解成各個單元的解剖學不同，不是只注重部分的微觀分析而忽略了總體上的聯繫，相反它要求把生命形式當作有機的系統看待形態學的方法，一方面是對接受研究中的歷史學方法的補充，另方面是對比較文學的文學性的繼續關注。

基本介紹

• 中文名：形態學
• 外文名：morphology
• 由來：希臘
• 代表人物：歌德

簡介

概述

形態學（英語morphology，德語morphologie ）的範疇來自希臘語morphe，歌德在自己的生物學研究中倡導得最早，歌德由於不滿意自然科學中過分的理性分析傾向，才有這樣的規劃與構想。當然，由於歷史條件的局限，歌德所說的形態學，在正確地反對機械的科學主義的同時，也多少帶有新柏拉圖主義的神秘因素在內。到20世紀中葉，先後有兩位德國學者把形態學引進了文學研究，他們是G.穆勒和H.歐佩爾。

研究目的

但這一術語在生物學方面發展到今，意義與歌德的初衷已發生了改變。作為生物學的主要分支學科，其目的是描述生物的形態和研究其規律性，且往往是與以機能為研究對象的生理學相對應。廣義地來說，它包括研究細胞階段形態的細胞學的大部分，以及探討個體發生過程的發生學。狹義的形態學主要是研究生物的成年個體的外形和器官構造（解剖學、組織學和器官學）。從方法論上來講，它分為重視器官和機能關係的生理形態學，以及重點放在比較研究上的比較形態學以至系統形態學和實驗形態學或因果形態學（Causal morphology）。

形態學方法被正式命名為“形態文藝學”（morphologisch Literaturwissenschaft ），這是關於文藝學的基礎理論研究，其中心觀點，認為詩的“構形”（Gestalt）是有機組成的大自然的“現象”（Erscheinung）；詩是“構形的整體”（Gestaltganzes），也即是有生命力的有機體，它通過和自然同等的創造力這樣一個構形性的中介組成整體。總體構形中的每一個別要素與層次，組成詩的藝術品，則被視為這一整體構形的“變型”（Metamorphose）。

意義

形態學是研究動植物形態（form）的科學。它在生物學的理論框架中究竟占有什麼位置一直有爭議，而且在一定意義上來說，將來也會如此。值得十分注意的是，從18世紀晚期開始經常有人試圖建立一種多少與生物學脫離的“純粹形態學”（puremorphology），也就是生物學家、數學家和藝術家都同樣愛好的一門科學。只有了解了形態學這個詞常被人們用來表示一些互相無關甚至十分不同的事態發展後才有可能理解形態學的複雜歷史。

發展

植物學

在植物學的領域中，形態學是18世紀後半期根據沃爾夫（C.F.Wo-lff）的葉和花有同一起源的論點作基礎的，1827年坎道列（A.P.de Candolle）創立了器官學。1851年，霍夫麥斯特（W.Hofmeister）根據生殖器官學和世代交替，確定了羊齒類和裸子植物在比較形態學上的位置，以後形態學的成果更增多，19世紀的後半期，由於巴里（H.A.deBary）的組織學（高等植物內部組織的研究），蒂格享（Van Tieg-hem）的系統組織學（中柱學說的提出和討論），戈貝耳（K.E.Goebel）的器官學（整個植物的組織及器官的比較研究），植物形態學已基本建立起來了。

到20世紀以後，對低等植物形態的描述，特別是對生殖過程和生活史的了解更多了；同時通過對生長點的實驗，對形態結構的形成問題繼續受到了重視。

動物學

在動物學領域中，從18世紀後半期到19世紀初，出現了與形態學對立的居維埃（G.L.Cuvier）的生理（機能的）形態學和傑弗洛、聖-希拉利（E.Geoffroy、Saint－Hilaire）等的純形態學（德reine Morpho-logie），後者對形態似平賦予抽象的意義特徵，和比較形態學的關係較深，而且與自然哲學的生物學近似之處較多。19世紀，具有發生學內容的動物形態學，有強烈的比較形態學的傾向，它所積累的資料，對進化論的建立作出了貢獻。在動物學方面，由於發生學很早就從解剖學分出成為一個獨立的學科，所以，後來形態學的發展應該從它的每個分支學科來看。在19世紀末以後，開始努力將實驗方法套用到既是描述的又是進化論的形態學上，從而產生了實驗形態學。進入20世紀以後，由於外科手術和組織培養方法等的實驗形態學技術的發展，研究形態形成過程及其機制的發生形態學（developmental morphology）進入興盛時期。而且，隨著光學顯微鏡的精密化和相差顯微鏡的套用等，使形態學的研究擴展到微觀世界，同時電子顯微鏡套用於生物學的研究，有可能直接獲得機體的高分子構造。

經過別的學者的共同探討，形態學方法現今立足在現象學原理和構形論思想的基礎上。

語言學

研究詞語內部結構和詞語構成規則的語法分支。通常被分為兩部分研究曲折性的和研究構詞的。

數學形態學

數學形態學（Mathematical morphology） 是一門建立在格論和拓撲學基礎之上的圖像分析學科，是數學形態學圖像處理的基本理論。其基本的運算包括：二值腐蝕和膨脹、二值開閉運算、骨架抽取、極限腐蝕、擊中擊不中變換、形態學梯度、Top-hat變換、顆粒分析、流域變換、灰值腐蝕和膨脹、灰值開閉運算、灰值形態學梯度等。

歷史

數學形態學誕生於1964年，由當時法國巴黎礦業學院的馬瑟榮（G. Matheron）和賽拉（J. Serra）兩人共同奠定了其理論基礎。1968年4月法國楓丹白露數學形態學研究中心成立，巴黎礦業學院為中心提供了研究基地。

20世紀數學形態學的發展過程可大致分為：

60年代的孕育和形成期；

70年代的充實和發展期；

80年代的成熟和對外開放期；

90年代到今的擴展期。