科学简史(从亚里士多德到费曼)(精)

作者简介

恩斯特？彼得？费舍尔 （Ernst Peter Fischer，1947— ） ？ 德国**科学史作者、畅销科普作家，专注于研究自然科学史。 ？ 曾在科隆大学学习数学和物理学，于美国加州获得博士学位，指导教授为1969年诺贝尔生理学（医学）奖得主德尔布吕克（Max Delbrück）。 ？ 已出版《人类健全理智的批判》《比知识*重要的是想象力》等数十种著作。主编《曼海姆论坛》《新视野》等多本论文集。多部著作被译成多个语种，曾获哥廷根萨托里乌斯科学奖。

内容简介

达尔文：有宿疾的自然科学家 （节选） 时代背景 1809年达尔文出生时，拉马克发表了《动物哲学》（Philosophie zoologique）；歌德正起稿《亲和力》（Die Wahlverwandtschaften）；拿破仑登基成为法兰西皇帝，并大张旗鼓整**打俄国（1812年）。在英格兰正是自然神学盛行的时代，所有的植物学和动物学教授都是神学家，他们都十分热衷佩利（William Paley）于1802年在《自然神学：从自然表象得到的上帝存在与属性的证据》（Nature Theology, or Evidence of the Existence and Attributes of the Deity collected from the Appearance of Nature）一书中提出的“设计论证明”。佩利在书中论证了上帝的存在，他说，假如在森林里发现一个钟，一定能很快明白这个钟必定是由某处的一位小钟表匠完成的；任何人在森林里遇见另一个人，也会知道一定存在着一位创造人类的伟大“钟表匠”。 达尔文的生命开始时也大约是科学和生活方式工业化开始的时候，药局变成药厂和企业，他们在1880年左右设立了一些专做研究的实验室，化学对经济而言变得具有决定性的作用。不久后出现了农业化学的研究，在这个领域中，德国化学家李比希（Justus von Liebig）及其发酵理论扮演着极为重要的角色。1859年，当达尔文出版《物种起源》时，苏伊士运河开始开凿，同时人们也开始尝试探挖石油。18**年，伦敦出现了**条地铁。1868年，*本开放与西方接触，并且在开放两年后立刻成立了负责工业化的部门。1870年，苏伊士运河在经过10年的建设之后完工通航。1881年，法国实施义务教育，柏林出现了电车，纽约则有了电灯的街道照明系统。1882年，科赫发现结核杆菌，一年后德国实施健康保险。达尔文过世那一年（1882年），迈特纳（Lise Meitner）、哈恩（Otto Hahn）和爱因斯坦等科学家都已经出生，只不过还在儿童游戏的沙箱里玩耍着。 人物侧写 达尔文的祖父伊拉斯谟斯（Era**us）肯定是个极有趣的人，他以医生、诗人、发明者和追求享乐者的身份给同时代的人留下了深刻的印象。在伊拉斯谟斯熟识的人当中，有一位瓷器公司的创始人韦奇伍德（Josiah Wedgwood），他的女儿后来与伊拉斯谟斯的儿子结婚，并且在1809年生下了本节的主人公达尔文。达尔文被期待和他的父亲一样学医，但是由于一开始他在这方面并没有表现出才华，所以后来就**停止了。不过，达尔文不需要为生活经费烦恼，因为他们家拥有足够的土地和其他产业。正因如此，他从来没有参加过任何考试，也没有完成任何一项学业，只做自己想做的事。在他的生命中，他*常做的就是那些他自己称为“工作”的事。他所谓的“工作”是指观察自然、采集、分类、比较和写作，只有这些事才能让他感到满意，并且让他忘记那些折磨人的慢性病痛，就像他在*记中记录的：“除了在工作时，从来没有感觉到快乐。” 与多姿多彩的自然交往的快乐从学生时代就一直在转移达尔文对学习的注意力。例如，在外出采集或从事分类工作（特别是研究甲虫，他对此充满热情）时，除了后来对儿女的爱，这个领域之外的活动，他都不会自发、真诚地参与。他只会让自己的幻想驰骋在白纸上，甚至连是否该结婚这种事他也很正式地在一张蓝色纸上列了一份表格，上面分别写着结婚的优缺点。当达尔文正在衡量这件事时，刚好即将满30岁，他记录着： 结婚： 拥有子女（上帝之所欲）。不变的伴侣（也是老年时的朋友），她只对一个人感兴趣，至少比一条狗好。有自己的家，而且有人打理家务。音乐的魔力和女性的闲聊，这些事情对健康是有益的——可是极浪费时间。 不结婚： 有想到哪儿就到哪儿的自由。交际圈的选择可能会较少。不必被迫拜访亲戚，也不必在许多小事上*支配……不必在晚上阅读。会变胖变懒。担心买书的钱会减少，但是这么做也是一种责任。 *后，达尔文以一首民间的叙事诗来证明结婚的必要性：“想想，一个人独自在伦敦一栋充满烟雾的屋子里度过一整天，能改变这种气氛的是炉火旁沙发上一位心爱的可爱女子……”他在写完整段诗后还会写上三个通常只有在数学证明完毕后才会使用的字母“QED”。达尔文很早就决定和他的表姐结婚，*清楚地说，就是韦奇伍德家的女儿埃玛（Emma）。虽然身为自然研究者，达尔文还是到后来才开始担心他和妻子的近亲关系会对子女产生负面的影响。他因为发现了一些现象而忧心忡忡：他的子女在学习上表现不佳，但是他也不明白问题所在，例如，为何他们需要花那么长的时间分辨某些与颜色有关的词汇。特别是在他*喜欢的女儿安妮（Annie）开始抱怨身体不适之后，他就**担心，这时他才怀疑——如我们**所说的——这些毛病都是遗传带来的问题，也就是说，这些毛病可能是他遗传给安妮的。1851年，10岁的安妮过世，达尔文深*震动，甚至无法参加女儿的葬礼。后来达尔文从沮丧消沉中恢复过来后，就与基督教或基督教信仰脱离关系了，这个**不能再多给他什么，无论是自然中确定的事实或是人性的慰藉。 在脱离基督教数年后，达尔文才逐渐从隐蔽的状态中复苏过来。他沉潜了超过20年，在这段*子里，他独自思考着一个后来不仅改变了科学界，也改变了思想界的我们称之为“进化”的观念。当他正着手将他的想法付诸文字来说明生物种类的可变性时，他感到**害怕并难以忍*，如他对朋友供认的：“我觉得我好像供认了一桩谋杀案。”在这里，达尔文指的是对“永恒的平衡”的谋杀，这个“永恒的平衡”思想是维多利亚时期的英国忠诚信仰的，所以当时的人才会觉得“进化”这个思想是无神论，也是不道德的。事实上，英国的批评者在对《物种起源》的反应中指出：这本书“粗暴地伤害了道德感”，因为达尔文的自然选择观念背离了“上帝意旨造成的事实”，等等。 然而，为什么让人接*“物种会改变”这样的想法会如此困难？而达尔文又是如何获得这样的观念？要述说这个故事就必须从一个邀请开始。一艘叫作“小猎犬”号（HMS Bea**e）的船要出航，他们需要一位博物学家随船，因此邀请了当时20多岁、具有采集天分的学生达尔文同行。考察探险的*基本目的是测量并绘制南美洲地图，因为海上**威廉四世（Henri Ⅳ）统治的英国打算一方面寻找海上贸易的航道，另一方面也要寻找一些新的原料供应地。1831年，“小猎犬”号出发，带着达尔文航行到科隆群岛（Galapagos）、塔希提(Tahiti)、澳大利亚和南非，但是达尔文在船上的大部分时间都是处于晕船状态。 这趟环球探险改变了达尔文。他在离开英国时是个迷恋组织、条理的自然爱好者，那时的他坚信当时英国流行的思想，视各种生命种类为上帝永恒的（也是不变的）创造。然而，当他回来时，就成为一位成熟的自然研究者了。达尔文注意到那些在技术上称为“地理种化”的现象，他认为这个现象表明动物的种在其能使用的“生态区位”不同时才能区别，正是这个现象让达尔文开始思考，正如他在《物种起源》的开头部分记录的： 当我作为自然研究者在“小猎犬”号上时，让我感到*惊奇的就是南美洲的一些动物在分布上表现出来的某种独特性，这个事实几乎让我恍然大悟，让我注意到物种的发生，所有奥秘中的奥秘。 *准确地说，是科隆群岛上的观察和发现让他对物种不变的教条产生怀疑。 后 记 以统计的角度而言，**分布在世界各地的研究者与女性科学家的数量，比过去所有时期科学从业人员的总和还多；这也就是说，若是以统计的角度来看，20世纪的科学史必须比过去任何一个时期都*加强调具有传记色彩或是以人为导向的报道。不过，任何想要补充这份科学家名单，使其成为勾勒科学冒险事业全图的人，都会发现17世纪、18世纪还有许多伟大的人物；然而，如果我们再问问当今活跃的科学家有哪些人够资格被列入这样一份名单，可能就会陷入疑惑，面临无适当人选的困境。 当然，如果还有机会的话，像普朗克这样的人物**不能错过，海森堡和哈恩也不能省略；如果忽略了如博学通才莱布尼茨、数学家高斯、化学家李比希或生化学家巴斯德等人物，就*令人扼腕叹息。简短一瞥便知道还有多少等待发挥的素材，而这项任务应该尽快完成。 我计划在续集中描写的人物从莱布尼茨到洛伦茨为止。撰写新书时，有个问题一直是我的思考重点，即是否有任何当代科学家能在适当的情况下加以介绍？在这里我想平心静气地说，很可惜并没有适合的对象，似乎伟大耀眼的科学天才都消失了（或者说还未出现较为恰当）。然而，尽管如此，科学界还是有一些杰出人才在推动科学的发展。 科学研究逐渐以小组合作的形式展开。例如，诺贝尔奖越来越难颁给合适的人选，因为按规定每个奖项的获奖人数*多只有3位，任何人只要将眼光稍微移向当今*热门的科学——分子生物学，便能确确实实地看到研究小组如何诞生，并逐渐成为较大的研究群。20世纪初期，支配科学舞台的还是一些单一的科学家，如麦克林托克、摩尔根、魏斯曼等，20世纪三四十年代便出现两人小组的形式。首先出现的是德国科学家德尔布吕克与意大利科学家卢里亚，他们的成果在第二次世界大战后获得极大的重视。另外，英国的克里克与美国的沃森发现了双螺旋结构，两位法国科学家莫诺与雅各布则看穿了基因调节的秘密。在**，唯有成为手下掌管许多研究员的大实验室***，或是成为大研究机构的**，才会特别引人注意。 如果当今科学**真有这么一位使科学事业蓬勃发展的人物，我认为就是之前提过的沃森，他在研究、教学与管理方面都有极大的贡献。沃森的例子正好标示出**与过去几世纪科学事业的不同。才25岁的年轻人沃森完成了“世纪发现”，也就是化学名称缩写为DNA的遗传物质双螺旋结构，问题的解决对他而言似乎**简单，但这是因为他做了一个很好的决定。也就是说，他不只了解自己所知有限，不足以独立解决问题，也认清任何一门单独学科的知识都不足以解决DNA结构的问题，因此必须尽可能依赖不同的专家，并与他们讨论来自各个领域的大量资料。沃森灵活的跨学科策略，让他以生物学家的身份利用物理学的分析技术发现了一种化学结构，不过这种方法也只成功了这么一次。因此，沃森便改变目标，开始撰写分子生物学教科书，现在这本书已经发行了第四版，成为许多新教科书的范本。近年来，沃森不仅成为冷泉港实验室的负责人，也成为人类基因组计划的发起人之一。 毫无疑问，我们可以说沃森对当今生物学和科学的贡献无人能出其右，但是并没有人会赋予他如“生物学的爱因斯坦”这样的地位（尽管他曾被聘任单位如此称呼过），他对科学贡献的价值尚有争议，因为其成果不是可以直接应用的。沃森的发现不仅使一门***（分子生物学）诞生，也发展了一项新技术（基因科技）；*由于这两种***技术的影响，工业与科学之间必须重新洗牌。当今的研究者不仅能（也不仅想要）认识自然，也想（也能）赚*多钱，而这种情势已造成多方面的影响。 研究者的黄金岁月似乎已经不再了，那种让一些幸运儿静静地从事自己的学科研究、针对知识进展的概况进行讨论而不必直接面对实际后果的时代，已然成为过去。在**，许多“小人物”都在一些大实验室工作，看看他们在做什么当然还是**有趣的，也许某处隐藏着一个新的爱因斯坦，能突然让我们从一棵棵树（即资料）中看到一片值得继续深入探究的森林。如果这个人能像爱因斯坦创造“宇宙学”那样创造出一种“基因学”，就再好也不过了；如此一来，这栋科学之屋便会因此再一次发出光芒，许多人也一定会陶醉其中，并与他一起工作或接续他的研究。总之，我们需要这些“小人物”，即使他们在“科学史”中并没有属于自己的章节。 ？ 一部展现科学发展背后的“人”的因素的著作。它告诉我们，科学家的人格特质在科学研究中的作用，甚至可以和艺术家的人格特质在艺术创作中的影响类比。 ？ “科学的历史才是人类真正的历史。”本书不仅是一部科学家的群英传，*提供了审视整个人类发展史的角度：伽利略因他的理论*到**裁判所的裁判，居里夫人曾因女性身份而无法获得独立开展研究的机会……我们的世界仍不**，但前行的每一步都该被记取。 ？ 由极具人文素养的科学史教授撰写的科学家列传，用故事的形式娓娓道来，使得科学界的**不再高高在上。卸下科学家的华丽外衣，他们也有喜怒哀乐、七情六欲，阿基米得在发现浮力时大叫“发现了”，牛顿在争取微积分优先权时对莱布尼茨采取了卑鄙手段……近距离认识那些普通又伟大的人，科学不再枯燥，大师不再遥远。 ？ 德国首屈一指的科普作家，作品风靡多国。本书被译成多个语种，**版畅销十多年，被台东大学、佛光大学、成功大学等多所高校列为通识教育**读物，入选联合国世界物理年**物理学会**书目，简体中文版**面世。