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卡罗鲁斯林奈在瑞典东南部一个贫困的小乡村里长大，其祖辈都是农民。做牧师的父亲对自然特别钟爱，是个植物学爱好者，他把自家花园装扮成了所属行政区内最漂亮的花园。他甚至还给自己新造了一个姓Linnaeus（林奈），以此纪念家族老宅旁一株令家人时常怀想的椴树。

受父亲的影响，林奈从小就喜欢植物，尤其是花。当他躁动不安时，递给他一朵花，他马上就会平静下来。5岁那年，父亲在庭院里辟出一小块地方，让他自己打理，于是他就有了自己的小花园。每每看到不认识的植物，他就跑去问询父亲，由此所认识的植物种类和学到的相关知识越来越多。8岁时，乡邻送了他一个小植物学家的绰号。

迷恋花花草草的林奈念起神学、数学、伦理学等功课来不怎么上心，并常常感到腻烦。有时他还逃课，流连于他的植物王国，各科成绩很差。有老师判定，这个好玩、偏科的孩子不是一块做学问的料。一心想让他子承父业担当神职的父亲一度十分恼怒，差点要把他送到鞋匠那里去学手艺。

好在有人慧眼识珠。当地的一位医生和教师听闻林奈对植物很感兴趣且懂得很多这方面的知识，便规劝林奈的父亲放手让小子跟着他试学医术，并强调林奈对植物学的兴趣有利于他尽快进入医学领域。当时的医学包含大量的植物学内容，许多药物都从草本植物中提炼，精通植物学是大有用武之地的。

林奈的父亲答应了。小植物学家的人生事业就此起步。

1727年，20岁出头的林奈进入隆德大学学医，第二年又转到了条件和学术声誉更好的乌普萨拉大学。1735年，他在荷兰哈德尔维克大学获得了医学博士学位。其间，依旧不务正业埋头于植物学研究的林奈屡摘幸运星，得到赏识他的贵人相助，学识突飞猛进。

此时，伴随着航海大发现人们地理视野的拓宽，大量动植物新品种被带回欧洲。特别是，植物新种的数量递增可观。然而，现实情况是：任何一种植物都没有约定俗成的科学名称，也没有一种恰当的分类方式和一个统一的命名法则，以致在命名上出现了同物异名、异物同名、名实不符等混乱现象。林奈意识到，将所有的生物进行分类，即把所有有生命的事物以一种系统、简约、有序的方式进行整理和分类，很有必要。

在前人认识的基础上，林奈对植物的性别系统做了深入研究，并发展了以性器官为主进行分类的思想。他认为，如果自我繁殖的物种是基本物种，那么以每种植物的生殖器官或性器官为分类标志，就是很自然的了。知识的第一步，就是要了解事物本身。这意味着对客观事物要具有确切的理解；通过有条理的分类和确切的命名，我们可以区分开认识客观物体分类和命名是科学的基础。

1735年，林奈出版了给他带来巨大声誉的《自然系统》一书，建立了一套条理分明的生物分类法（此书不断增订修改，在林奈生前一共出了12版）。其后又有《植物学的基础》《植物学的类别》《植物种志》等书问世。

林奈把生物分成由界、纲、目、属和种组成的等级体系（后人再添门和科两个分类单元）。例如，对植物界，他依据雄蕊和雌蕊的类型、大小、数量以及相互排列的特征，将植物分为24纲、116目、1000多个属和1万多个种。具体地说，他以花进行分类，用植物雄蕊的数目区别纲，用雌蕊的数目区别目，又以花果性质区别属，以叶的特征区别种。对动物界，他将动物分为六大纲，即哺乳纲、鸟纲、两栖纲、鱼纲、昆虫纲和蠕虫纲。

在他的著作中，林奈还确立并完善了双名制命名法，即以属名加种名来命名一个物种。这个既实用又方便的命名系统采用了当时国际上通行的科学语言——拉丁文。名字中的第一个拉丁词给出了属或者一般特征，这种共同点通常表现为一种结构、体型或某种特定的繁殖方式；第二个拉丁词则给出了种的名称，强调的是属中不同成员的独特方面。

林奈俨然成了他那个国家的一位传奇人物、他那个时代最伟大的植物学家，生前在国内外学界享有崇高的威望。1762年他被册封为贵族并被任命为瑞典贵族院议员。1778年1月10日林奈逝世，一座国家纪念碑为他而建，这个平民之子在安葬时得到了只有皇族成员才能获得的荣誉。