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    博览群书 2018年12月01日 星期六

    《四个杰出科学家如何改变世界》读后

    张立敏 《 博览群书 》( 2018年12月01日)

        在人类历史上,19世纪可谓日新月异,人文蔚兴,科学发展突飞猛进。1873年,英国时任首相本杰明·迪斯雷利惊讶地说:

        这五十年的时间发生了多少事情——我要说的是,在人类历史中,这是前所未有的非凡时代。我所说的并非帝国的兴起衰落,朝代的更替,或是政府的建立。我所说的是科学的革命,这些革命的影响远胜过任何政治事件,这些革命改变了人类的地位和前景,其作用是史上所有的征服、所有的法典、所有的立法者都无法比拟的。

        这个改变人类地位与前景的非凡时代是如何出现的?是什么因素触发如此空前巨变?它又是如何影响了人类历史的进程?从那些卓越的社会潮流引领者身上我们可以得到哪些启示?

        纽约圣约翰大学科学史学家、维多利亚时期科学与文化学者劳拉·J·斯奈德的《哲学早餐俱乐部:四个杰出科学家如何改变世界》以历史事件与传记的形式,生动地展示了历史巨变的缘起与过程,揭示了事件背后的社会背景、时代潮流与引发巨变的深层原因。

        成就非凡时代

        大约在1812年至1813年两年间,还在剑桥大学读书的威廉·休厄尔、查尔斯·巴贝奇、约翰·赫歇尔和理查德·琼斯四个出身、专业、性情各异的大学生走在了一起。每个周日的上午,他们聚在一起,讨论培根思想并以为指导,审视科学研究现状,从科学家职业、研究方法、学术研究的目的与抱负等方面,提出自己的规划。

        他们看来,新的科学人士获取知识,不应该像蚂蚁与蜘蛛那样,而应向蜜蜂学习。蚂蚁只是知识的搬运工,蜘蛛只吞吐自己的东西;如同蜜蜂采得百花酿出甜美的蜜,科学人士应该观察世界,对观察结果分析推理,创造出新的科学理论;知识应该开花结果,有助于改变人们的生活条件。科学应该是一种受人尊重的职业,理应得到国家与社会基金的支持,而非一种兴趣爱好,休闲之余的零敲碎打。科学研究应该加强联系,制定学科规划。一幅现代科学的蓝图在他们热烈的讨论中呼之欲出。

        日后,虽然他们走上不同的职业与研究领域,经历了迥异的悲欢离合,然而他们恪守当初确定的宗旨,走出生命的低谷,成就不凡:威廉·休厄尔成为剑桥大学三一学院院长,在多个领域卓有成就,为维多利亚时代科学界权威;查尔斯·巴贝奇成为著名数学家,科学管理的先驱,世界上第一台计算机的发明者;约翰·赫歇尔是那个时代最有声望的天文学家,摄影技术的发明者之一,是杰出的数学家、化学家和植物学家;理查德·琼斯是卓越的数学家,在他的影响下,新兴学科政治经济学获得了认可。他们的成就涉及诸多科学领域,如水利、教育、化学、机械学、政治经济学、统计学、天文学、植物学、计算机、编程、绘图、潮汐学、地质学、地磁学、摄影、翻译、密码、探讨外星生命、生命起源、科学和宗教关系等,有力地推动了这些领域的科学发展,波澜壮阔的社会变革由此发生。

        单就职业命名来说,科学家一词即是威廉·休厄尔的命名。当时,从事科学的人被称为科学人士或者自然哲学家。在1833年6月24日英国科学促进协会——该协会的成立也是在四人影响下成立的,他们参与其中——第三次大会上,大名鼎鼎的诗人柯勒律治尖锐地质疑自然哲学家的称谓,休厄尔即刻从艺术家的命名法推演出科学家的术语。自此,科学家真正成为一种职业称谓。不仅仅是科学家命名,事实上更

        重要的是,由于他们的科学研究实践、科研成果,“科学和科学家才开始像那么一回事,并最终有了今天的样子”。这真是人类史上让人难以置信的奇迹。

        首先,在19世纪初欧洲,科学家很有可能是闲暇时光搜集甲虫的乡村牧师,或者在自己出资兴建的实验室里的绅士,甚至是富人手下的差役。科学活动摒弃女性局限于男性活动的同时却没有一条职业界限,融汇掺杂于诸多社会活动之中。不同的人士都可以就科学问题发表高见,如柯勒律治就发表过论述科学的文章。1833年科学家术语出现之后,诗人谈论科学已经罕见。科学渐渐成为一个专门的领域。现代科学制度也已建立:专业协会只接纳科研人员、研究基金,培养年轻科学研究者的大学实验室与大学。

        其次,经过四人的努力,科学方法成为经常谈论的话题,最终培根的归纳法成为科学研究的基本方法。反省自己的研究方法,不可非随意为之,科研自觉性成为科学家的基本素养。

        第三,科学的目的与功能发生巨变。总体上而言19世纪初乃至以前的欧洲科学研究动机虽然不一,但总体上无非为了个人荣誉,国王或者帝国的荣誉,或者是推动“纯粹的知识”。在四位杰出科学家的努力引领下,到了19世纪末叶,科学家的职责与义务已经成为常识,从某种意义上讲,科学家被视为肩负公共服务的职责。自然科学的方法能够而且应该用以理解并解决社会所面临的问题成为普遍的认识,成为现代科学研究的核心。

        第四,把最新的数学方法引入物理学研究,注重精确的测量与计算。巴贝奇、赫歇尔建立了分析学学会,并得到了休厄尔的支持。他们认为科学需要准确的测量与运算,科学本身,更重要的是科学运用,需要准确的观察、准确的测量与准确的计算。数学迄今已经成为科学研究的基本工具,甚至渗透到人文社会科学研究领域,在古典文学研究中,统计学方法也占有一席之地。

        正如该书序言中所描绘的:从19世纪20年代到19世纪70年代——从他们热忱地开始改变科学到他们离开人世之际——爆发了一系列耀眼的科学成就。这一时代见证了摄影、计算机、各种现代电气设备的诞生,见证了蒸汽机的出世,见证了铁路系统的开创。在这一时代,兴起了统计科学、各种社会科学、潮汐学、数理经济学,还有物理学的现代“万用理论”。

        这一时期,福利体系、邮政体

        系、货币体系、税收体系和工厂制造业都得到了改革。各个国家从欧洲的战场上走了出来,开始在科学项目中展开合作。人们意外地发现了一颗行星,这是自远古之后,人们发现的第二颗新行星。关于其他行星上是否有生命,人们就此爆发了激烈的争论。南半球的天空和全世界的潮汐第一次被绘入了地图。人类第一次派出了公共资助的科考队前往南极洲研究地磁现象。达尔文的进化论改变了人类的视野,改变了人类在世界上的地位。

        即使是天才人物和博学人士,也对四位杰出科学家引发的巨变惊叹不已。

        知识的信仰与伦理诉求

        《哲学早餐俱乐部:四个杰出科学家如何改变世界》不仅通过时代的巨变展示了哲学早餐俱乐部成员的丰功伟绩,而且以传记的形式,揭示四人之所以成为时代巨子的原因。

        诚然,他们是历史的幸运儿,时代成就了伟人。19世纪英国掀起对科学与探索的热潮。整个欧洲,学者人都在混合化学制剂,激活电流,通过水晶棱镜将光分解成多彩的光束。英国皇家学会会报上刊载最新的科学实验,各种新的杂志如雨后春笋,同大众分享着科学新闻,如《尼克尔森杂志》《布莱克伍德爱丁堡杂志》《季度评论》《月刊》……在装订车间里,迈克尔·法拉第读到了简·马赛的科普读物《化学对话》,决定投入科学事业中,后来实现了关于电力场的关键性突破,改变了人类文明。在这样的时代氛围中,这四位科学家应运而生,顺潮而动,他们的探索与提出的解决方案是历史转型期亟待解决的问题,他们个人的情志、抱负、职业、社会活动与实践恰与时代脉搏吻合,最终成为现实。历史是时代与个人因素交互作用的结果,抛开时代因素不论,就四人个人因素而言出,成就他们伟大事业的一个重要因素是知识的信仰与伦理诉求,他们自觉接受培根的知识论并身体力行。

        从本质意义上讲,知识是人类对于自然与社会认识的结晶,科学研究活动及其成果无疑是知识的重要内容。一个人的知识观无疑在世界观与科学探索中具有重要的意义。

        培根提出“知识就是力量”,颂扬知识的功能与价值,知识不仅是促进国家强大、塑造个性实现人性自我完善的动力,也是人类认识和驾驭自然的力量。他甚至认为科学技术发明的意义远在君主的文治武功之上,君主的功业往往只有一时一地的功效,而科技知识可以超越时空永久造福于人类。在剑桥的早餐俱乐部里,培根的思想是威廉·休厄尔、查尔斯·巴贝奇、约翰·赫歇尔和理查德·琼斯谈论的基本内容。他们接受了培根的知识目的、功能、伦理属性。他们的科学研究,无一不以解决社会问题、改善人类生活、服务人类而非特殊群体为宗旨,他们的知识探索也超越了个人兴趣爱好的随意性层面,含有一种崇高的责任心与使命感。

        为了设计出准确、高效的分析机,巴贝奇进入了痴迷忘我的状态。他一天工作24小时,几乎不吃东西,很少睡觉。他的妻子急忙请来了医生,医生警告巴贝奇,要他注意休息放松,否则健康会受到永久性的损害。

        在非洲开普殖民地,赫歇尔几乎每晚都守在折射式望远镜前,直到次日凌晨四点钟,摒虑凝神,观测星空。经过四年的观测,他完成了南半球最透彻的天文观测。他汇编了1707个南半球星表,编纂了2102组双子星表。7万颗星图的绘制,提供了恒星分布图,得出银河系形状的结论。

        休厄尔在世界各地建立潮汐观测站,在没有即时通讯的时代,实现同步观测潮汐现象。1836年6月,数千名海员、调查者、码头工人、本地学者,以及业

        余的观察者夜以继日,每15分钟就测定一次潮汐,一直持续数天,英国、美国、法国、西班牙、葡萄牙、比利时、丹麦、挪威、荷兰一共有9个国家,近700个潮汐观察站参与了这一项目。一次满潮,休厄尔被冲下码头。休厄尔的潮汐学研究与等潮线的绘制,使航海变得更为安全了。之前,出于私心与利益考虑,港务人员对于自己所知严守秘密,而他们所熟悉的潮汐现象又局限于某一特定区域,休厄尔的目的是全世界潮汐规律。他将调查结果印成册子,免费向世人发放。

        无疑,在诸多因素中,由于四人的知识观,他们对知识的信念与知识伦理性恪守,他们走在时代的前面,引领风潮,改变世界,型塑今日。

        走出象牙塔

        中华民族拥有悠久的历史和丰富多样的文化瑰宝,历来有重视事功的优良传统,“为天地立心,为生民立命,为往圣继绝学”(张载)激励了一代又一代文人士大夫,但也不乏“一心只读圣贤书,两耳不闻窗外事”的娴雅。通常意义上,前者侧重于政治上的事功,后者多为文人雅士失意落魄时的一种调试与人生姿态。对于知识的认识,虽然重视“格物致知”,但总体上说重视道德伦理,而自然与科学领域内的知识观念稍显薄弱,思维层面上精确运算与数理运用略显薄弱,尤其是在重道轻技思想影响下,科学事业被归属于“技”的层面受到一定程度忽视。在21世纪,虽然重道轻技倾向得到纠正,技术与科学受到重视,但是整体知识的认识中,依旧有一种视知识为与世隔绝的“象牙塔”内事务的倾向。威廉·休厄尔、查尔斯·巴贝奇、约翰·赫歇尔和理查德·琼斯不仅是科学家的楷模,励志的典范,在知识论方面,恰好是一个可资参照的域外镜像。

        知识既然是对人类自身、自然、世界、宇宙的认识,绝非是一个孤立的体系,正如四人所坚信的

        那样,它是一个开放的动态体系,知识的汲取应该如蜜蜂广泛采集花粉,酿出的蜜为人类提供营养。虽然也有个人修身养性的自娱性知识,但总体而言,知识是服务人类绝非私人财产。知识与知识的探索,虽然说是高雅的人类智力活动与科学探索,就其终极结晶来说,它是一个公共产品,社会服务产品,绝非一个独享的私人订制。培根与叔父的一次对话,是知识社会属性的一个生动例证。培根说,相对于哲学家的称谓来说,他更喜欢人们称他为慈善家,因为知识服务大众,改善民生。

        当下,世界科技发展日新月异,人类交流空前活跃,社会节奏日益加快,人类精神需求丰富多样,信息渠道多样化,即时通讯发达,任何一个审美趣味或者兴趣爱好都容易形成特定的群体。这种情形下,无论是在个人素养、社会生活还是青少年的教育层面,知识论问题——如何看待知识,知识如何引导人生——就显得尤为重要了。

        (作者简介:张立敏,文学博士,中国艺术研究院副研究员。)

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