英国皇家学会 现代科学的起点 9787540256135

引子
想象一个太阳绕着地球转的宇宙。事实上你根本用不着想象，你要做的一切就是相信自己的眼见为实。是不是一望而知？每天早晨太阳都自东边升起，在空中运行，之后从西边落下。你能看到全过程。“日出”这个说法清楚地表明，正是太阳在动。
如果有个人对你说，其实是地球在宇宙空间中运行、地球也绕着自己的轴线自转的话，你恐怕得反问他道理何在：我们为什么能直直地站起来？如果我们在太阳系里高速飞奔的话，为什么没有永久性的剧烈风暴？我们为何没被抛掷到宇宙空间中？
不过，太阳绕着地球转这件事，并不是人人认同的常识。天主教和新教的神学家在这个问题上均有清楚的表态，而且罕见地协调一致。天主教会告诉我们：“太阳在宇宙中心静止不动这个观点愚蠢极了。它不仅在哲学上大错特错，而且也是彻头彻尾的异端邪说。”此外值得一提的是，“日心说”也违逆了《圣经》：约书亚与亚摩利人作战时，祈求上帝施以援手，“于是日头停留，月亮止住，直等国民向敌人报仇”。马丁·路德对那些认定地球绕着太阳转，“而非天空、太阳和月亮绕着地球转”的蠢人大加讥嘲，“这就好比有人坐在大马车或是船上，却认为自己是坐着休息不动，而大地和树木在移动似的”。约翰·加尔文则认为，如果有人真的认为“太阳不动，地球旋转移动”的话，那么这人就是精神错乱、魔鬼上身。1
如果你转而关注其他权威说法，也就是古人著作的话，你会得到相同的信息。亚里士多德和托勒密在这些事上终归比我们懂得多一点，然而他们对宇宙的理解还是彻头彻尾的“地心说”：地球是一个固定不动的球体，太阳、月球、行星和恒星都绕着它旋转，分处一系列同一球心的各天球球面之上。如果你另作他想，岂不是显得很愚蠢吗？
这就是伦敦皇家学会诞生时的世界。如果那个世界的绝大多数人动念思考宇宙学的话，他们还是会认可亚里士多德和托勒密的宇宙图景。诚然，有一些更先进的思想者意识到传统观点正在遭遇挑战。他们知晓尼古拉·哥白尼这样的理论家——这位波兰天文学家的《天体运行论》（De revolutionibus orbium coelestium，1543）是初建立日心说世界观的著作之一（按照阿基米德的说法，准确来讲，本日心说著作出自公元前3世纪古希腊天文学家、来自萨摩斯的阿利斯塔克之手，书中阿利斯塔克提出地球绕着太阳转动的观点。可惜此书已经散佚无存）。这批先进思想者还对德国天文学家约翰尼斯·开普勒素有所了解，他的学说认为，行星以椭圆形的轨道绕着太阳旋转。不过他们也知道第谷·布拉赫，他试图调和托勒密和哥白尼的宇宙论。布拉赫提出，五大行星——水星、金星、火星、木星和土星——确实绕着太阳旋转，同时太阳本身也绕着地球转。他们也对乔尔丹诺·布鲁诺有所耳闻，这位意大利自然哲学家因为坚称无限世界论和捍卫哥白尼学说，于1600年2月被绑在火刑柱上活活烧死。
时值1633年，绝大多数皇家学会的创始成员还只是孩童（有几个甚至还没出生）。伽利略·伽利雷在这一年被押到宗教裁判所受审，被迫放弃他的地球转动学说，并在软禁中度过了余生。
在医学领域，古希腊医生盖伦和希波克拉底的体液病理学依旧时兴于17世纪。医务人员相信，身体的健康有赖于四种体液的某种平衡。据说这四种体液存于人体之内，并在静脉中彼此混合：血液与肝脏相关；黏液与大脑和肺有关；黑胆汁（也称忧郁汁）由脾脏秘密储存；黄胆汁（也称愤怒汁）则由胆囊保管。这套学说认为，体液的明显失衡乃是绝大多数疾病的成因，甚至能决定人的性格。1674年风靡一时的医学论文《病人的珍宝》（The Sick-man’s Rare Jewel）写道：“那些体内充斥黏液的人……才智浅陋，思维迟钝，懒惰，精力不济，他们会梦见雨水、降雪、洪水、游泳等。”2 而那些黄胆汁气质的人，“则拥有灵敏聪睿的头脑，生性勇猛，强壮机警，有仇必报，花钱大手大脚，对荣耀也有些渴望。他们的睡眠很浅，很快就能惊坐而起。他们的睡梦炽烈、灼热、迅疾，满是狂暴”。3 绝大多数世人直至17世纪末都信持这一套体液病理学，笃信几大体液理论，相信血液的流注都来自肝脏。公元2世纪时，在罗马生活、工作的希腊人、来自帕加马的盖伦宣称，这就是人体工作的原理——虽然就我们目前所知，盖伦从未解剖过成年人。
在大学里，经典权威仍是学问的基石。牛津大学文学院的本科生在四年学习期间，必须“学习人文知识，依照学校守则的严苛要求，勤勉出席大学的公开讲座”。4 课程内容是语法、修辞、逻辑、道德哲学、几何和古希腊语，其重中之重则是亚里士多德的著作，以及对亚氏著作的评注。某学生在申请学位时陈述，他的资质将“足以获得就亚氏的每一本逻辑著作发表讲演的资格”。讲演要用优雅的拉丁语，时间为45分钟，不出席的学生将被处以罚金。就连正餐与晚餐上的交谈也要用拉丁语。导师指导学生学习，与学生一起晨读，指引他们阅读正确的文本：巴托罗马乌斯·凯克曼和罗伯特·桑德松两位神学家的逻辑学；西塞罗、普林尼、恺撒和李维的修辞学和史学；希腊语原典的《新约圣经》；弗兰西斯科斯·帕沃尼乌斯论道德哲学的《伦理学大全》（Summa Ethicae）。在课程中，只有一些注解课本的作者不是那些已经死了几百年的人，但他们注解的对象当然还是那些已经死了几百年的人。
而在大学之外（或许也在它们的院墙之内），人们依旧普遍相信半人马怪、独角兽和巨人存在；评论家可以一本正经地赞同“蛇生成于死者的大脑”“变色龙生活在空中”“鸵鸟吃铁”“永葆青春的灵丹妙药真实存在”“蛇怪从公鸡下的蛋里孵出来”这样的见解。绝大多数皇家学会的创始成员出生在詹姆斯一世统治时代（1603—1625），这名国王坚信魔法和巫术。那是一个黑暗、困惑的世界，任何离经叛道、有悖信仰与教规的言行都是艰险至极的旅程。
不过，正统观念也开始遭到诸多挑战。1609年5月，当时还是帕多瓦大学数学教授的伽利略正在威尼斯逗留。他从传言中得知，荷兰人发明了一个新玩意儿。“借助这个玩意儿，就算观察者的肉眼距离可见物体遥远之极，他还是可以看得清清楚楚，仿若近在眼前。”5 回到帕多瓦以后，伽利略就着手制作自己的望远镜（到1610年他已经做出了4个，后一个功能强，放大率达到了惊人的30倍）。当伽利略把望远镜对准天空，映入眼帘的一切让他大吃一惊：月球表面并不像希腊人说的那么平坦，而是布满了山丘和谷地；木星是个圆形的盘子，本身拥有4颗卫星。令人震惊的是，空中有着数量庞大的星星，这些肉眼不可见的星星之前从来无人见过。“无论你将望远镜指向（银河系）何方，”伽利略写道，“立即就有一大团星星涌入视线，其中许多颗还颇为巨大，极其明亮。不过，小一点的星星还是无法测定。”6
对于伽利略的发现，人们初的反应颇为复杂。传统的亚里士多德派学者直截了当地拒绝相信天空还存在任何亚里士多德未曾提及的事物的可能；政府则决定先把星星的事情搁到一边，转而注重望远镜的军事潜能。然而，正如英国驻威尼斯使节亨利·沃顿爵士迅速认识到的那样，观测此前不可观测之物的能力也为人们打开了新的世界——此话尤为贴切。望远镜改变了天文学，为研究和猎奇带来了无与伦比的机会。1610年3月，沃顿爵士向国内寄回了一本伽利略基于自己望远镜的早期观测结果而撰写的小册子——《星际信使》（Sidereus Nuncius or Starry Messenger）。沃顿还为这本小册子写了一封附信：
我随信附上了一条惊奇的新闻献给国王陛下（我这么说也是恰如其分）。这条新闻之前在世界任何地方都可以说是闻所未闻，这就是附上的那本帕多瓦数学教授写的书（当天寄出）。这位教授借助一种光学仪器（既放大也接近了物体）……已经发现了绕着木星旋转的四颗新行星（木星卫星），此外还有许许多多不知名的恒星；同样地，还有探寻已久的银河系真正成因；后，月亮并非球体，而是密布诸多突起。为奇怪的是，月球靠着从地球反射而来的太阳光而得以明亮……至此，就一门完整学科而言，他个将之前的天文学全盘颠覆。7
18年后，做过詹姆斯一世和查理一世医生的威廉·哈维出版了《心血运动论》（De motu cordis）。本书是他10年研究的结晶，阐述了心脏的本质，并提出了血液在全身循环，而不是从肝脏流注的理论。批评者们援引盖伦反驳哈维，他们认为如果血液循环说成立的话，整个体液病理学就将陷入疑问，因为这样一来体液就会彼此混合，人们也没法各自单独矫正这些体液。还有批评者只是轻描淡写地对哈维说，盖伦已经给了他们一个靠得住的假说，这就已经够用了，多谢。
哈维本人，一个在诸多层面上是传统的亚里士多德派的人，也没法解释血液为什么循环。但哈维确信血液是循环的，这一点堪称关键所在。哈维并不接受经典权威正确无误，而他一定是像前人一样搞错了的说法。他推崇“肉眼观察”（ocular inspection）：不能凭着表面印象就信以为真，而要自己去观察。
他并不孤单。17世纪伊始，廷臣哲学家圣阿尔本子爵弗朗西斯·培根就曾呼吁，大众应该与传统的亚氏学问说再见。培根认为，与其用那些未经证明的假说来检验经验观测的正确性，不如亲自进行观测：
探求和发现真理，有且只能有两条道路。一条道路是从感觉和特殊的东西飞跃到普遍的公理，从这些原理及其不可动摇的真理出发，去判断并发现终极的真理。这是现在通用的道路。另一条道路则是从感觉和特殊的东西经由持续且逐步的上升，终达到普遍的真理。这是真正的但迄今还未有人踏足的道路。8
培根倡议说，学问唯有经由实验方得增益，而非解读增补前贤往哲就能长进。事实证明，他的倡议极大地影响了初创期的皇家学会。学会的创始成员都是培根科学方法的追随者、实验知识的拥趸。与威廉·哈维一样，他们都强调了“肉眼观察”的必要。
培根死于1626年。传统的说法是他因对做实验过于投入而死。托马斯·霍布斯告诉约翰·奥布雷，培根坐着他的四轮马车跑到户外时，心血来潮要验证自己的一个想法：白雪能否像食盐一样用来保存鲜肉？于是他停下马车，走进海格特地区一名穷困妇女的家门，从她那里买了一只母鸡。培根请这位女子切除母鸡的内脏，用雪填充其体腔，一步步教她做。“雪让培根冻得浑身颤抖，很快就病势沉重，再也没法返回他的住宿地。”9 两三天后，培根便撒手人寰。
但即便是不在人世，培根也对皇家学会的诞生有所贡献。在他身后出版的、未完成的奇幻著作《新亚特兰蒂斯》（New Atlantis，1627）中，一队走失的旅行者无意间在南太平洋找到了一座乌托邦之岛。岛上有一个由聪明睿哲之士组成的“所罗门宫”（Solomon’s House），他们在这个机构筹划自己的新型实验，并搜寻那些在书中描述的或是外国进行的实验。所罗门宫拥有大量化学实验室、天文台、制药和医疗设施，一个“展出包括几何和天文学在内的各种仪器”的数学馆，许多花园，还有一座藏有“各式各样更珍奇卓越的发明的样品和模型”的仓库。所罗门宫的研究领域范围甚广，有光学、显微学、磁力学，甚至还有基因工程；会员合作共事，探寻“万事万物的成因和运行之秘，将人类帝国的边界尽量扩展到万事万物皆在掌握之境”。这便是科学研究机构这一概念的早期构想：一群志趣相投的成员组成一个学会，大家齐聚一堂，致力于促进实验哲学。33年之后，这个构想终于在格雷沙姆学院的一个房间开花结果，皇家学会便在那里诞生。

英国皇家学会是世界上历史ZUI悠久的科学机构之一，为自然科学知识的传播做出了巨大贡献，牛顿、达尔文、列文虎克、玻意耳、霍金等科学巨人都曾是它的会员。靠着一代又一代杰出会员的不懈努力，历经三百多年的不断成长与变革，学会从一个由爱好者自发成立的“无形学院”，逐渐发展成为世界科学ZUI前沿的机构之一。
阿德里安·泰尼斯伍德在本书中带领我们回顾了皇家学会诞生之初面临的困境与偏见，为取得社会承认做出的不懈努力，以及为了推广实验科学所走过的崎岖道路。随着时间推移，高速发展的科学技术在带来颠覆性变化的同时，诸多问题随之而来，如何开展科学研究也需要反思。因此，学会的座右铭——“不人云亦云”，仍然有着巨大的现实意义，警示我们不可盲信他人之言。

阿德里安·泰尼斯伍德（Adrian Tinniswood）
生于1954年，作家、历史学家，英国白金汉大学历史系高级研究员，巴斯泉大学文化遗产专业访问学者。他在南安普顿大学进修了英语文学和哲学，并在兰开斯特大学获得硕士学位。目前他已经撰写了16本著作，其中《韦尔内家族》（The Verneys）曾获塞缪尔·约翰逊奖提名。2013年，他因在遗产保护方面的突出贡献被授予“大英帝国官员勋章”。

引子

1 奠基
2 章程
3 实验
4 自然科学会报
5 储藏室和实验室
6 伟大人物
7 手杖和石头
8 改革
9 异域
10 美丽新世界

附录
注释
参考文献
图片来源
译名对照表

英国皇家学会是世界上历史ZUI悠久的科学机构之一，为自然科学知识的传播做出了巨大贡献，牛顿、达尔文、列文虎克、玻意耳、霍金等科学巨人都曾是它的会员。靠着一代又一代杰出会员的不懈努力，历经三百多年的不断成长与变革，学会从一个由爱好者自发成立的“无形学院”，逐渐发展成为世界科学ZUI前沿的机构之一。
阿德里安·泰尼斯伍德在本书中带领我们回顾了皇家学会诞生之初面临的困境与偏见，为取得社会承认做出的不懈努力，以及为了推广实验科学所走过的崎岖道路。随着时间推移，高速发展的科学技术在带来颠覆性变化的同时，诸多问题随之而来，如何开展科学研究也需要反思。因此，学会的座右铭——“不人云亦云”，仍然有着巨大的现实意义，警示我们不可盲信他人之言。

阿德里安·泰尼斯伍德（Adrian Tinniswood）
生于1954年，作家、历史学家，英国白金汉大学历史系高级研究员，巴斯泉大学文化遗产专业访问学者。他在南安普顿大学进修了英语文学和哲学，并在兰开斯特大学获得硕士学位。目前他已经撰写了16本著作，其中《韦尔内家族》（The Verneys）曾获塞缪尔·约翰逊奖提名。2013年，他因在遗产保护方面的突出贡献被授予“大英帝国官员勋章”。