港花洋紫荊

洋紫荊是雜交的后代，這倒與香港的身世相符。

香港區徽圖案“紫荊花”（反色圖）。正式叫法，應當稱作“洋紫荊”，學名為Bauhinia blakeana，植物學上屬于蘇木科或者豆科。

對稱性對于科學與藝術，絕對都是一個關鍵詞。其實，對于植物也如此。植物界充滿了對稱性，了解對稱性，有助于識別和欣賞植物。

洋紫荊。花瓣5枚，紫紅色，與蘭花相似呈現左右對稱性。生長于南方，在北京只能在溫室中見到。2003年10月28日攝于南寧藥用植物園。

1990年3月4日，香港特別行政區區旗、區徽圖案征集評比揭曉，出生于1960年的河南開封青年畫家肖紅的精美設計勝出。他采用的紫荊花和五星創意最終成為香港區旗、區徽的中心圖案。

洋紫荊的葉子，頗像羊蹄。葉子的背面。攝于南寧。

《中華人民共和國香港特別行政區區旗區徽使用暫行辦法》中明確規定區旗“旗面呈長方形，其長與高為三與二之比，旗面中繪有一朵白色動態五瓣紫荊花，其外圓直徑為旗高的3/5。各花瓣圍繞旗面中心點順時針平均排列，在每片花瓣中均有一顆紅色五角星及一條紅色花蕊，紫荊花中心點位于旗面中心，旗桿套為白色”；關于區徽規定如下：“位于徽面內圓中央的動態紫荊花圖案為白色，由五片花瓣組成，每片花瓣中均有一顆紅色五角星及一條紅色花蕊鑲在其間。各片花瓣環繞徽面中心點順時針均勻排列”。

從設計圖中可見，紫荊花的花瓣具有5次旋轉對稱性，即花瓣每旋轉72度（即360/5，或者此角度的整數倍角度），圖案就重合一次。有位先生，在撰寫的《生活中的對稱與不對稱》一文中也說：“旋轉就是一種變換操作，一個有5個相同花瓣的花朵（如香港特區區旗上的紫荊花）繞垂直花面的軸旋轉2π/5或2π/5整數倍角度，完全是一樣的，沒有什么變化，我們就說它具有2π/5旋轉對稱性。”（作者陳熙謀）

單純就具有象征意義的藝術設計圖形而言，說紫荊花的花瓣具有5次旋轉對稱性，是沒問題的，但是，事實上植物學意義上的紫荊花的花瓣并非如此。現實中的紫荊花沒有“旋轉對稱性”（或叫“輻射對稱性”，植物學界習慣上這樣稱呼，與數理科學界的叫法不一樣），只有左右對稱性（與蘭科植物的花相似）。

花的左右對稱與旋轉對稱。（圖3）三色堇（也叫“貓臉兒”）的花左右對稱，其實嚴格說來，也不是左右對稱的，注意上部兩片花瓣并不對稱。

蘭科植物的花也是近似左右對稱的。（圖4）野鳶尾的花呈旋轉對稱（也稱輻射對稱）。花被可分出兩層三組，每旋轉120度，各部分就可以重合一次。在數學上稱此花具有3次旋轉對稱性。

植物花被（通常由花萼和花冠組成。有些植物的花沒有分化成兩部分，稱單被花或同被花，如百合）的對稱狀況，對于植物分類至關重要（如薔薇科與毛茛科植物的花被差別很大），因而需要講清楚紫荊花到底具有怎樣的對稱性。紫荊花的花冠中5個花瓣大小與形狀并不一樣，可以分成三組，其中一瓣位于正中，其左右各兩瓣，呈現左右對稱。這也是理論上的簡化說法，現實的紫荊花只是近似左右對稱。

香港區花稱紫荊花、洋紫荊、香港紫荊、紅花羊蹄甲（廣東的叫法）等，學名為Bauhinia blakeana，在植物學上它屬于蘇木科羊蹄甲屬。1912年鄧恩和特車合著《廣東及香港植物志》發表這個新種時，以卜力克爵士（Sir Henry Blake）為“種加詞”（后文會解釋其含義）命名此植物。卜力克1898-1903年曾擔任香港總督。紫荊花的英文名為Hong Kong OrchardTree（香港蘭花樹）。在香港，不能稱它為紅花羊蹄甲，因為紅花羊蹄甲指同屬的另一個種B.purpurea，相當于內地說的紫羊蹄甲或者羊蹄甲。（據許霖慶教授）

被稱作香港區花的植物，比較合適的叫法應當是“洋紫荊”，這可算作此植物的中文“普通名”，其他中文叫法屬于“別名”。普通名和學名（拉丁雙名）各一個，別名可以有多個。洋紫荊這種植物是非常好認的，其突出特點是：（1）葉子頂端兩裂形似羊蹄；（2）紫紅花瓣5，中間一瓣較大，左右各有兩瓣，呈左右對稱排列；（3）不育，此植物可能是雜交后代（這倒與香港的身世相符）。

與洋紫荊同屬不同種的紫羊蹄甲（B.purpurea），也稱白紫荊、羊蹄甲。特點是花瓣相對較窄并有皺褶。花瓣具有左右對稱性。

紫羊蹄甲。個別花上有6個花瓣，花瓣不具有嚴格的左右對稱性。

由照片可見洋紫荊具有左右對稱性，而不具有旋轉對稱性（薔薇科植物的花一般具有5次旋轉對稱性）。同屬的紫羊蹄甲（圖1）的花一般也如此，但個別者有6個花瓣（圖2），不具有嚴格的左右對稱性。

我們再通過其他兩種植物，加深一下對兩類對稱的理解。在上頁圖中，三色堇（堇菜科植物）的花左右對稱，野鳶尾（鳶尾科植物）的花呈旋轉對稱。

從數學上看，左右對稱的情況下有對稱面（相當于一面鏡子），而旋轉對稱的情況下有對稱軸（相當于一個轉動軸）。在地質學中的晶體學中，也要討論礦物晶體的各種對稱性，其中左右對稱和旋轉對稱是很常見的。

在日常生活和媒體報導中，香港的洋紫荊還與北方的一種同科植物紫荊（Cercis chinensis）相混。北方的紫荊非常普遍，我在北京、南京、保定及美國伊利諾伊州都見過，花通常為紫紅色，從樹干上密密麻麻地直接長出來。也有白色的和黃色的。

紫荊的豆莢。攝于保定。

對于植物，同名異物的現象非常普遍，更不用說名字近似者其物不同的情況了，現以“問答”的形式說說洋紫荊與紫荊的區別。

問：紫荊花與我國北方開小花的“紫荊”有何聯系？在植物分類上各處于什么位置？

答：北方的“紫荊”與南方的紫荊花完全不同，它們是不同“種”的植物，也不同“屬”。但是它們也有一定的聯系，即它們屬于同一科：蘇木科，花瓣都是左右對稱的。

問：有人說它們都是豆科的，這是怎么回事？答：籠統說豆科也不錯。因為分類學上一般有兩套叫法，一套是，在界、門、綱、目、科、屬、種分類階層中，分出豆目，下有三個科：含羞草科；蘇木科（也稱云實科）；蝶型花科。

另一套是，在廣義的豆科下，分出三個亞科：含羞草亞科；蘇木亞科（也稱云實亞科）；蝶型花亞科。所以既可以稱蘇木科，也可以稱蘇木亞科。

問：有人說北方的紫荊具有蝶型花冠，說它是蝶型花科的，這是怎么回事？

答：這不對。其實北方的紫荊具有假蝶型花冠，這種植物現在在北方非常普遍，北京的公園中十分常見，我國古代文學中說的紫荊基本上是指它。

在植物學上，它為蘇木科，紫荊屬。可以說它是豆科（見上文），但絕對不能說它是蝶型花科的。

問：為什么紫荊花最終能被選為香港區花并被選為區旗及區徽的核心圖案？

答：我想有許多原因，我只能給出我個人的猜測：（1）它是紅色的，符合政治上的要求；（2）它在香港非常普遍；（3）它有5個瓣，可與五星或者五星紅旗呼應。

在1990年4月4日《香港特別行政區基本法》規定它成為香港區旗、區徽中的象征性圖案時，人們也改變了它的“對稱性”，即由原來的左右對稱性，改成了旋轉對稱性，有了一個5次旋轉軸，對稱面則不復存在。

藝術可以超越現實，不過，從博物學的角度看，我們更關注現實。我們既要了解藝術作品的對稱性，也要細心觀察現實植物的對稱性。

紫荊，蘇木科，紫荊屬。生長于北方。花瓣近似左右對稱。花通常為紫紅色（也有白色的）。2002年攝于北京。