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[转载]田明孝：19世纪英国的公共卫生观念: fqng1008 2020-10-12 15:30; 文献来源：《浙江学刊》2017年第6期埃德温·查德威克（Edwin Chadwick，1801-1890）内容提要：自工业革命以来，英国社会经济高速发展使得城市化过程加速推进，各种社会问题由此产生，其中公共卫生问题尤其严峻。流行病的大规模爆发，引起人们对于疾病与公共卫生状况的关注，改变了公众的疾病与公共卫生观念，引起英国社会对公共卫生的重视。英国开始推进公共卫生立法，政府加强公共卫生管理，国家权力逐步介入公共卫生领域，公共卫生体系逐步建立。 19 世纪，工业革命的巨大影响开始在英国全面地显现出来，英国的社会面貌经历了巨大的变化。在经济飞速发展的同时，伴随着工业化和随之而来的城市化进程，在迅猛增长的工业化城市中，一系列的城市问题相继涌现。其中非常突出的就是城市公共卫生问题。流行病的大规模爆发，引起人们对于疾病与公共卫生状况的关注，改变了公众的疾病与公共卫生观念，引起英国社会对公共卫生的重视。一、英国的公共卫生与居民的健康状况从18世纪后半叶开始，工业革命所带来的城市化使英国的城市生活环境发生了较大的变化。但由于城市规划没有跟上快速发展的城市化步伐，从而导致英国的城市生活环境和公共卫生状况的恶化。城市生活环境的恶劣突出体现在城市缺少规划上。19世纪前期，工业化对劳动力的需求带来了大规模的人口向城市聚集，英国的城镇以惊人的速度扩张，但是城市的发展和建设规划却没有跟上。这一时期，英国城镇中一般设有一个或者几个工人聚居区，这些聚居区的建设几乎没有任何规划，都是根据临时的需要随意搭建。城市建设缺乏规划性，造成了道路状况的糟糕以及城市布局的混乱。城市人口增长的速度大大超出了城市可用住房的增长，加剧了城市居住条件的恶化。城市范围的迅速扩展，人口的急剧膨胀，给城市住房带来很大的压力，迫使人们在狭小的空间里建造尽可能多的住宅，以满足不断增长的住房需求。缺乏规划以及拥挤、潮湿、没有采光及通风的居住环境，加剧了公共卫生状况的恶化，必然导致传染病和流行病横行。城市快速扩张，又没有相应的规划，也导致城市缺乏必要公共设施，这主要体现在供水管道、排水、排污和道路等方面。迅速增长的城市人口迫切需要大量的供水、排水和排污设施，而城市建设很少考虑到这些相关配套设施的配备，导致卫生问题丛生。这一时期很少城镇拥有供水管道，一些城市的居民为了得到干净的饮用水，往往需要走上很远的路。更严重的是饮用水和排泄的污水往往共用一条河流。以首都伦敦为例，伦敦的绝大多数居民的饮用水来源是已经受到严重污染的泰晤士河。在工人的居住区，排污状况也很糟糕。在富裕的曼彻斯特，工人的居住区通常没有排水沟，下雨时聚积起来的雨水流不出去。所有这些房子不是完全不能排水，就是只能排很少量的水。这些地方的居住环境和卫生状况可想而知。除了居住环境，工人的工作环境同样糟糕。在英国工业革命进行的近一百年间，英国工厂工人的工作环境都极其恶劣，尤其是在英格兰中北部地区，情况更为严重。这是由于在整个工业革命期间，工厂主的资金有限，只能将大部分的资金用于添置机器设备和扩大工厂规模，而在关系到工人健康的工作环境的改善方面投入很少。这种状况一直持续直到19世纪30年代。这一时期，恶劣的工作环境主要集中在通风、排污、噪音污染和采光不足等方面。所造成最直接的后果就是英国工人身体素质极差，各种职业病在工人中间普遍存在。因此，虽然工业革命带来了英国城市的飞速发展，但是这一时期英国居民健康状况并没有随着日益发达的物质生活水平的提高而得到改善，在一些新兴的工业城市甚至出现倒退的局面。这首先表现在这一时期的高死亡率上，19世纪上半叶英国国民平均死亡率始终维持在20‰-30‰之间，在霍乱爆发期间则更高，并且城镇的死亡率普遍高于农村的死亡率。根据友谊会在19世纪20年代的调查资料显示，英国居民在1811年至1820年间的平均死亡率是19.3‰，利兹是20.9‰，伯明翰则是25.1‰，而利物浦则高达26.0‰。到了19世纪40年代，这一状况更为严重，当时著名的统计学家威廉姆·菲尔在1840年提到，“在城市由于各种疾病而早夭的儿童人数比农村的高出两倍”，1831-1839年英国农村地区的死亡率约为18.2‰，而城市则高达26.2‰。工业发达、生活富裕的城镇尤其是新兴的工业城镇死亡率比落后的农村更高，造成这种现象的原因主要是新兴城镇饮水、排污等公共卫生条件差，环境污染严重，经常导致大规模的传染病爆发，密集的劳动强度使得职业病普遍存在。进入工业革命，尤其是进入到19世纪以后，传染性疾病的爆发更加频繁和密集，“从1816年开始，各种各样的传染性疾病布满了英国的大部分肮脏的街道和窄巷，这造成死亡率的不断上升并达到历史上的高峰，使得人口中死于传染性疾病的比率始终保持在30‰-40‰之间，在某些特殊年份，由于传染病的爆发甚至达到46‰，而在1832年第一次霍乱爆发时，死亡率高达56‰。1846年，仅斑疹伤寒一种疾病就造成了10‰的死亡率。在英格兰和威尔士的已登记的死亡人数中，死于特定疾病(主要是传染病)的人数在1838年达到282,940人，占总人口的18‰，在1839年达到21‰。而在如此多的传染性疾病中，霍乱和伤寒无疑是爆发最频繁、造成死亡人数最多的传染病。纵观整个19世纪，霍乱一直是英国人健康的最大的威胁。19世纪初发生了世界范围的霍乱瘟疫，霍乱最早发生在印度，约1817年开始向外传播。从1831年霍乱首次传入英国境内并引起1831-1832年霍乱大流行，造成了2.2万人的死亡。之后又于1848-1849年、1854年和1867年肆虐整个不列颠岛，在短短的20年内，霍乱共在英国大规模的爆发过三次，而其中小规模的爆发更是不甚枚举，几乎每隔1-2年就会爆发一次，夺去数十万英国人的生命。以格拉斯哥城为例，1831年霍乱死亡率为28％，1838年上升到38％，1843年达到40％。1848年的霍乱瘟疫更为严重，到1849年已遍及全国，而且程度比1832年还要严重，根据英国学者估计，英格兰和威尔士地区死亡人数超过7.2万人。这种状况与英国这一时期城镇公共卫生恶劣的状况密不可分。霍乱是一种通过水流快速传播的传染病，病源主要通过被污染的河流传染，由于这一时期排污道和下水道设施极其不完善，霍乱病菌在贫民区的传播达到了惊人的程度，从而导致霍乱大规模的流行。相比于霍乱间歇性的爆发，伤寒则是持续时间最长并且造成死亡人数最多的传染病。从1833年起英国议会成立登记委员会，各郡均设有分会，其一项重要的工作就是负责登记死亡人员的死因。登记委员会的报告显示：“登记在册的死亡人员中每天都有死于伤寒的记录。”尤其在19世纪30-40年代，人们受伤寒影响最为严重。据皇家济贫委员会发表的调查报告，斑疹伤寒每年致死的人数是滑铁卢战役的两倍。斑疹伤寒在19世纪前半期频繁爆发，分别在1826-1827、1831-1832、1837和1846年四次流行于英国各地，受害者遍布整个不列颠。由于伤寒具有极强的传染性，这种疾病不仅在下层民众中极为流行，而且也日益扩散到维多利亚时代所有的阶层，甚至连维多利亚女王的丈夫阿尔伯特亲王也死于伤寒。在19世纪中叶的格拉斯哥，这个当时算得上是英国最脏、最不卫生的城镇，斑疹伤寒已经成为居民健康的最大的威胁，在19世纪的最初15年中，病人中只有不到10％向皇家医院登记感染斑疹伤寒，而在下一个十五年里，却达到30％-40％。各种伤寒疾病主要是通过水源传染，饮用被传染的水源和居住在被污染水源的附近都极有可能被传染。除了传染性疾病以外，由于工作环境的糟糕，各种职业病也是城镇居民健康的另一大威胁。在棉纺织业中，纺织工必须在高温的、门窗紧闭的车间中工作，通风不好加上温度很高，很容易滋生各种疾病。车间内棉絮混合在尘埃弥漫着整个房间里，使得许多纺织工都患有肺结核。总的来说，1800-1850年之前，英国居民的健康状况并没有随着工业革命的开展、国民财富的高速增长而得到改善，死亡率仍然维持在很高的水平上，甚至在霍乱、伤寒等传染病大规模爆发的时期出现激增的情况。值得关注的另一个重要事实是：这样的不良的疾病与健康状况在社会各个等级之间是有较大差别的。工人阶级的健康状况远比有产阶级更为糟糕。因而，从宏观上来看，19世纪上半叶，英国居民的健康问题十分严重，各种传染病和流行病横行，职业病也几乎成为社会下层的常见病，造成这一时期的高死亡率，已经阻碍社会的发展和进步。从微观上看，居民的疾病与健康状况在各地方和社会的各个阶级又呈现出不同的特点，即这一时期乡村的疾病与健康状况好于新兴的城镇，仅在城镇内部，上层阶级的疾病与健康状况好于下层阶级，由于水源、空气等恶劣的公共卫生引起的传染病、流行病大规模的在下层阶级中传播，但也迅速扩展到上层阶级，直至引起社会大规模的死亡。恶化的公共卫生状况和大规模传染病、流行病的爆发，引起了社会各界的极大关注，尤其是在霍乱、伤寒瘟疫的爆发，给整个社会带来恐慌心理，引发人们对于疾病的爆发和公共卫生的争论，也改变着人们对于疾病以及公共卫生的观念，进而开始探讨英国政府的公共卫生政策和公共卫生管理理念。二、疾病与公共卫生西方传统医学对流行病存在两种基本解释：其一是环境和世俗的，另一种就是个人的、本质上是宗教的，含有宗教道德和超自然的因素。认为疾病与道德或宗教的过失相联，流行病可能就是上帝发怒的结果，并以此来整治和惩罚坏人。19世纪前期，英国深受霍乱、伤寒等多种流行病的肆虐，而由于霍乱病的频发以及它所带给人们的灾难性影响，19世纪30年代又被称为“霍乱年代”。霍乱最早出现在亚洲地区，之后随着商贸路线，向欧洲传播，最终导致了1831-1832年霍乱在英国的大流行。由于人们对于这种疾病的传播、病因和医治等问题知之甚少，导致了大量人员感染和死亡。再加之霍乱的发作方式可怕而迅速，受害者在经过几个小时的剧烈呕吐、腹泻、痉挛后就快速死亡。而且因极度脱水使死亡者的皮肤带有一种不祥的蓝色，死者的尸体也更易腐烂。所有这些都使霍乱披上了一层离奇古怪的色彩，也更加重了人们对于这种疾病的恐慌心理。一些人开始寻求宗教的解释和慰藉，许多人都不得不相信这样的事实，即流行病是神的惩罚。不仅一般民众将流行病的爆发归于天谴，这种宗教解释也蔓延到政界。在1832年，上议院讨论《霍乱预防法案》时，伦敦布洛姆菲尔德主教提议在法案中添加以下语句：“敬请全能的上帝关照这些王国”，并在此场合下回顾了17世纪的瘟疫：“我们虔诚地承认不幸是出自天意”，他将流行病比拟为上帝的意图，并强调上帝对疾病的控制力，颇有宿命论的意味。不过，他的建议未被采纳，政府在提交给下议院的起草法案中并没有提及上帝。但与此同时，苏格兰的《霍乱预防法案》条款中却包含对上帝的敬意，这种情况引起了一些议会成员的强烈反对，他们表示绝不会让步。在该情形下，甚至有奇特的言论认为“苏格兰人似乎想要独占天意，并将英格兰人排斥在外”。城市贫民是遭受霍乱等流行病影响最为严重的群体，由于长期受到经济压迫和社会不公正的对待，在面对他们不理解的政府和医疗机构的预防措施时(英国的隔离措施多由军队执行)，贫民认为霍乱是由政府引进国内，用以镇压他们和毒害他们的手段。医生在霍乱面前的束手无策，使大众对医疗界怀有极大的敌意。甚至还有人散布谣言说，医生医治贫民的真实目的在于加速病人的死亡，以便使用其尸体进行解剖。而1832年《解剖法案》的通过，更加剧了贫民的敌意和对抗行为。在此法案通过前，只有犯人的尸体能够用来解剖，因为他们被看做是丧失灵魂的罪人，也不能埋入神圣的墓地。而《解剖法案》规定可以将无人认领的尸体提供给医学解剖。许多穷人担心在因霍乱被隔离后，死后无人认领，会像个罪人一样沦落到被解剖的地步。所以一些人对抗隔离措施，也拒绝医院治疗。在许多城市还发生了针对医生和医院的暴动，一些人袭击医生，将他们患病的同伴从医院中夺走，以寻求真正的治疗。贫民对待疾病的态度反应了30年代穷人的普遍不满和对权力的畏惧，同时也表达出他们需要社会公正和被尊严地对待。最初，精英阶层人士认为疾病主要在下层阶级中传播。他们觉得那些生活在污秽之中、道德败坏、习惯过着放荡生活的人们，更有可能感染霍乱，甚至有医学人士认为他们是疫病之源。当时医学的“接触性传播理论”、“非接触性传播理论”都体现了污秽的传染性和危害性，以及其与道德沦丧的关系。疾病、肮脏与道德败坏，这三种元素被作为流行病的解释联系在一起。一位在普雷斯顿的监狱牧师，就将这三者的关系描述十分“清晰”：“身体的污秽与心灵的肮脏是统一的，如果你想要清除劳动者住处的肮脏和疾病，必须首先除去他头脑和心灵中的无知和腐化”。这种对贫民生活习惯、道德水准的固有印象，也反映着精英阶层的焦虑，他们指责这些污秽与缺乏道德的人为“危险的阶级”，并试图采取更有效的措施来区隔危险保护自身。随着疫情的发展，一些精英越来越清晰地认识到流行病的传播并不局限在某个阶级或某些道德败坏的人身上，感染的可能性无处不在。疾病不仅在下层民众中流行，而且也日益扩散到所有的阶层，甚至连维多利亚女王的丈夫阿尔伯特亲王也死于伤寒。疾病的大规模流行使得公共卫生问题引起英国社会的广泛关注，当时人们对瘟疫和疾病等医学知识认识有限，对霍乱等疾病是怎样在穷人密集居住区广为传播，又是怎样传到富人居住区缺乏认识。一些公共卫生改革者开始利用自身的专业知识对英国各地，尤其是新兴的工业城镇的公共卫生状况进行大规模的、广泛的调查，并出版了一系列的报告，向英国社会揭露了公共卫生方面令人震惊的事实。较早利用调查和数据方式对社会卫生状况进行研究，尤其针对贫困人口卫生状况调查的是一些医生。索斯伍德·史密斯利用他在伦敦热病医院就职的机会，开始观察穷人的疾病与生活状况的联系。1830年，他出版了《热病专著》。在书中，他指出穷人脏乱的生活环境，与热病在穷人中广泛流行有着直接关系。史密斯在他的疾病调查中，论证了流行病与拥挤、肮脏、不通风的环境的关系。他认为健康的好坏主要是由人所处的环境决定的，而不是由其他的如贫困引起的体质衰弱、心理抑郁等因素而定的。具体而言，他认为动植物的腐烂过程中会产生一种有毒物质，混合在空气中，使空气腐坏。在环境拥挤、通风不畅、闷热潮湿的地方，会加速此过程。这种空气一旦被人吸入，就会造成人体的衰弱，从而得病死亡。1831年，一名利兹的外科医生特纳·撒切尔在其著作《论行业、贸易和职业，以及居民的习惯和状态对健康和寿命的影响》中，揭示利兹城悲惨的工作和生活条件是其患病率和死亡率皆高于周边乡村地区的重要原因。1832年，凯·沙特尔沃思出版《曼切斯特工人阶级的道德和身体状况》，通过对工人的调查，表明工人居住在容易滋生病毒的生活环境中，缺乏营养和衣物使得他们对疫病没有抵抗力，最重要的是贫困和苦难使他们道德败坏，贫民区成为犯罪和动荡的中心。 1839 年4月，一份“关于1838年3月20日二十个城市联盟的热病流行状况”的报告引起维多利亚女王的关注，女王责令政府对此进行调查。英国政府决定由济贫委员会负责组织一次关于整个不列颠岛劳动阶级的健康状况和公共卫生状况的调查。济贫委员会任命负责具体事务的秘书埃德温·查德威克进行此次调查。查德威克是19世纪公共卫生史上最卓越的领导人之一，“他直接领导了19世纪英国最重要的两次社会改革——30年代的济贫法改革和40年代的公共卫生改革。”查德威克克服来自多方的阻挠和困难，用近三年时间最终完成调查。调查报告于1842年7月9号提交枢密院并于1842年底以查德威克的个人名义公开出版发行。这就是著名的《大不列颠劳动人口卫生状况调查报告》。这份报告在英国的公共卫生运动史上具有重要的意义。该报告提供了令人信服的论点，即工人阶级中的疾病同缺乏供水、排污、有效的垃圾清除和街道恶劣的居住环境有关。公共卫生问题被认为在更大程度上是环境问题而非医疗问题。查德威克写到：“重要的预防措施，如排污、街道和房屋的清洁、水供应、污水处理的改进、特别是引进更便宜和更有效的方式消除城镇所有有害垃圾，是需要土木工程科学家而非医生来完成的行动。医生的工作是指出疾病的原因并减轻病人的疼痛，而不是指出合适的行政管理措施。”报告分析了忽略公共卫生状况的管理给政府和社会带来了巨大的经济负担。恶劣的公共卫生条件导致各种疾病的频繁爆发，而治疗疾病需要耗费大量的社会资源；恶劣的公共卫生状况还导致劳动人口的高死亡率，而劳动力的非自然死亡缩短了单个劳动力的劳动时间，使得整个社会的劳动能力减少，阻碍社会经济的发展；恶劣的公共卫生条件例如拥挤的居住环境和工作环境常常会引起堕落和犯罪行为，而国家需要浪费大笔的公共开支维持警察队伍打击犯罪和堕落行为；家庭的主要劳动力陷入疾病中使得整个家庭陷入贫困，增加需要救助的贫困人口，而主要劳动力的死亡产生年轻的寡妇和孤儿，政府必须救济寡妇和抚养孤儿直至其拥有工作能力，这些都极大的增加国家的财政负担。而国家采取预防性的措施，改善公共卫生的状况，完全可以预防大规模疾病的流行，提高城镇居民的人均寿命，进而大大的减少国家用于治疗疾病和救济贫困的支出，报告列举大量的事实来证明此观点。报告受到英国社会各个阶层的热烈欢迎，一经出版就成为当年最畅销的书，并在几年内持续热销，产生了强烈的社会反响，一时间公共卫生成为社会各界热议的话题。报告在很大程度上也改变了社会上对公共卫生的普遍观念，促使整个社会认识到政府有改善和管理公共卫生的责任。三、自由放任到政府干预英国政府奉行自由放任的政策，很少对社会事业进行干涉，只有当某些问题在某些地方发展到影响经济发展的程度时，才由地方政府进行一些补救性的措施。因此，对于城镇的公共卫生事务，英国采取的是城市自治和自由放任的政策，一般由地方基层政府和地方各个委员会一同管理，中央政府很少干预。自治市、改进委员会和教区委员会负责城市的卫生工作。总的来说，19世纪前英国公共卫生事业的管理仅仅局限于地方层面，中央层面很少涉及，并且地方性的管理也是极其有限的。在地方，从中世纪流传下来的各种古老的协会组织在公共卫生管理与建设方面起着主要作用。在新兴的城镇中，从18世纪60-70年代开始，地方城镇进行过一系列的公共卫生方面的立法，成立一批地方改进委员会以管理和改善城镇的公共卫生等问题。虽然这些地方组织在改善城市公共卫生方面起了一些作用，但整个18世纪和19世纪初，地方自治权很大，无政府倾向非常严重。19世纪初，英国市镇大多由自治团体管理地方事务。这种组织通常为代表地方利益的人和寡头所控制，对地方事务持不负责任的态度。而在广大乡村地区，则由地方治安官和教会联合管理，对于公共卫生的管理则是混乱和极为忽视。进入19世纪中叶以后，工业革命的巨大影响开始在英国全面的显现出来，英国的社会面貌经历了巨大变化。伴随着工业化和随之而来的城市化进程，一系列的城市问题相继涌现，最为显著的就是城市公共卫生问题。 19 世纪30年代以后，由于霍乱等瘟疫频发，中央政府开始对公共卫生进行管理，通过一系列的法案，建立临时的中央机构统一管理全国的公共卫生事业，以应对突如其来的瘟疫和传染病。事实上，英国的卫生事业早有中央政府参与其中，1805年，枢密院曾下设立中央卫生部，以面对黄热病的威胁。在1831年10月霍乱病登陆英国之前，英国政府已经意识到有被传染的危险。英国政府1831年6月21日针对霍乱病成立了中央卫生委员会，来进行解答霍乱病的传播、病因。医治等问题。但这个包括6位医生和5位政府官员的委员会，却不能给出确定和有效的答案。政府也采取了一系列调查和预防措施，在霍乱初期，英国政府对许多港口都实施了隔离政策。但仍未能阻止霍乱的脚步，隔离措施和治疗建议在霍乱面前基本无效。政府应对疫情的无效，使英国社会开始认识到公共卫生改革的必要性。从19世纪40年代开始，英国从中央到地方逐渐形成了一个以查德威克为代表的公共卫生改革的团体，他们是早期公共卫生运动的主要推动者。这些公共卫生改革者大多是具有专业知识的医生和工程师，或者是城市中具有公共精神和慈善精神的中产阶级和贵族。查德威克等人认为，公共卫生改革需要建立系统的卫生计划，而这样一个计划，非依靠个人力量可以实施，它要仰仗于一群有专业技术的管理人员，在一个由法律保障下的行政框架中实施。因此，查德威克明确地表示：“调查越进展，下列的现象就越明显：不断进行着的改造、对这种公共工程的正确实施以及水利工程的应用，设想它们能在偶然的情况下解决，或附属于一般的行政系统，甚至是在专业的实验下解决是不合理的。它需要一定程度的专业研究，将它们不仅置于普遍的行政管理体制的管辖之外，也要使它超出于普通的专业工程学和建筑学的实践”。鉴于该计划需要多方面资源调配，和当时管理方式的混乱分散，查德威克建议建立中央性的卫生管理机构。查德威克认为设计出适用于公共卫生事业的行政管理体系，最后还需要针对地方卫生职责划分不清、地域分管不明、缺乏整体规划、效率低下的问题。查德威克在《报告》中提出根据地域，重新规划卫生权责，将所有保证“静动脉”计划实施的权力划归一个行政机构。在查德威克等人的推动下，英国政府采纳了查德威克报告的观点并通过制定公共卫生法的形式来规范人们的行为，开始了公共卫生立法和改革活动。经过几年激烈的议会辩论，议会最终与1848年通过英国历史上第一部公共卫生法案——1848年《公共卫生法案》。由于查德威克的贡献，该法又被称为《查德威克法案》。该法案明确规定了中央卫生委员会的相关事宜以及地方卫生委员会的各项规定，包括地方卫生委员会的构成、权限和工作机制等各方面内容。 1875 年，英国又通过了一部影响深远的《公共卫生法案》。1875法案表明政府下决心承担卫生责任。作为各方面公共卫生法的综合，法案以加强立法的形式巩固了公共卫生的地方管理机制。地方权威获得了更多的权力，也被赋予了更广泛的责任，这包括了排污、食品监察、垃圾集中、传染性疾病、医院、街道清洁、住房管理等所有公共卫生领域。它首次为英国全国规模的公共卫生管理设立了形式规范，将全国划分为城市和农村卫生区，由地方政府委员会监管。每一地区都必须强制任命卫生医疗长官。公共卫生管理的能动性正式由国家立法认可转至地方权威，地方也第一次有充分的地方管理系统以有效处理公共卫生问题。 19 世纪英国的公共卫生观念和公共卫生改革改变了英国政府在公共卫生事务中的自由放任思想，强化了中央干预公共卫生的职能，凸显了国家责任。国家在公共卫生管理中权力得到加强，责任更加集中，从而建立起英国现代公共卫生政策体系的基本模型，奠定了英国福利国家制度的基础。; 个人分类: 医学史话|6914 次阅读|0 个评论

[转载]甄橙：微生物学的辉煌年代——19世纪的细菌学: fqng1008 2019-3-20 16:48; （转载自《生物学通报》 2007.9）文艺复兴为世界的现代文明迎来了开端，经过18世纪的产业革命，19世纪中叶以后英国、法国、德意志、美国、日本等主要资本主义国家都发展迅速。伴随着经济进步，科技也在腾飞。在医学领域中，19世纪取得的成果很多，其中一个突出的特点就是细菌学的巨大成功。 1 时代造就细菌学家 19世纪后半期是医学史上细菌学收获的年代，其中法国的微生物学家巴斯德和德国的微生物学家科赫最为著名，他们是众多微生物学家中的代表。巴斯德 1.1 巴斯德巴斯德（L.Pasteur，1822-1895）生在法国的一个小乡村，1847年毕业于巴黎师范大学，毕业后到斯特拉斯堡任化学教授，以后曾担任里尔科学院院长、索尔本大学的化学教授等职。1857年回到巴黎师范大学从事微生物学研究，领导并成立了著名的巴斯德研究所。巴斯德在科学上的贡献很多。他最初研究化学，致力于酒石酸盐结晶和葡萄酸盐结晶的光线问题，推动了有机化合物旋光性的研究，为立体化学的建立提供了理论基础，他也因此成为一名著名的化学家，但他最杰出的成就还是在微生物学方面。法国的葡萄酒和啤酒世界闻名，但在销往国外的过程中，常常出现酒变质的问题，严重影响了法国的出口创汇，巴斯德受命解决这个问题。关于酒发酵变质的现象，德国化学家李比希（J.Liebig，1503-1872）认为这是一个化学过程。巴斯德用了or余年的时间证实酒发醉不是纯化学问题，而是微生物作用的结果。最初巴斯德采取加热的办法防止酒发酵，但是酒在100℃时已挥发，于是改为把酒加热到50-60℃左右，时间延长20~30min。这样既杀死了致发酵的微生物，又不使酒挥发，这种方法被后人称作“巴氏消毒法”。19世纪60年代巴斯德向法国科学院提交了数篇关于发酵的论文，1879年又完成了著作《发酵生理学》，阐明了发酵过程、厌氧现象和厌氧微生物性质等问题，为近代消毒防腐提供了科学依据，同时也为工业微生物学和医学微生物学奠定了基础。除了酿酒业以外，蚕丝业也是法国的支柱产业。由于蚕病的发生造成蚕成批死亡。巴斯德认为蚕病也是微生物所致，他认为隔离病蚕与健康蚕可控制此病。据说，仅这2项工作巴斯德就为法国节约了50万法郎，这个数目刚好是普法战争中，法国向德国的赔款。因此巴斯德在法国人民的心目中占有极高的地位。巴斯德是一位坚贞的爱国者。普法战争中，他对德国的人侵行为极为愤慨，毅然把德国波恩大学给他的名誉学位证书退了回去。他的名言“科学是无祖国的，但科学家是有祖国的”更是家喻户晓，激励了千百万人的爱国热情。生物学上关于自然发生学的研究曾有很多不同的观点，巴斯德用实验证实生物不是凭空而来的，推翻了当时盛行的自然发生说。1879年巴斯德首先发现并命名了葡萄球菌和链球菌，以后又发现了疥癣、旋毛虫病的病原。他还首先发现了厌氧菌的特性，提示动物发热与致病菌有关。他的诸多发现和他成功研制的微生物疫苗，使他当之无愧地成为19世纪优秀的微生物学家。科赫 1.2 科赫科赫（R.Koch，1843-1910）出生在德国，父亲是1名矿山职员。1862年中学毕业后人哥廷根大学就读，学习过植物学、物理学和数学，后来转而学习医学。大学毕业后开业行医，普法战争中曾任军医。1850年受聘到柏林卫生研究所，1885年任柏林大学卫生学和细菌学教授，1891年担任柏林大学传染病研究所所长，1897年被选为英国皇家学会会员，1902年当选为法国科学院外籍院士。普法战争结束后妻子送给他一架显微镜，从此科赫就在显微镜下进行单调的观察。1876年他开始研究炭疽杆菌，以及炭疽杆菌与牛羊和人类的关系，揭示出在动物体外经过多代培养的炭疽杆菌仍然可引起动物的炭疽病。这一观点遭到许多学者的反对，但因得到巴斯德的支持，最后为人们所接受。1877-1878年科赫主要研究细菌学技术，改进了细菌在玻璃片上的干燥方法，发明了细菌鞭毛和组织切片的染色方法，建立了悬滴标本检查法，创立了显微摄影技术等。1881年完成了用动物胶平皿培养细菌的方法，这个方法使细菌纯培养成为可能。1882年是科赫受世界瞩目的一年，因为他利用抗酸染色法发现了隐藏在显微镜下的结核杆菌，使人类从白色瘟疫的长期困扰中挣脱出来，为日后治疗结核病提供了明确的目标。1883年科赫被推选为德国霍乱委员会委员，访问埃及和印度，调查霍乱流行情况，并发现了人的霍乱弧菌，同时发现了人的结膜炎杆菌。1884年科赫公布了判定某种微生物是否为致病微生物的标准，即“科赫原则”。这一标准虽然并非完美，却为判定疾病的病原体提供了依据。科赫因细菌学研究而扬名一时，1890年在柏林举行的国际医学科学大会上他宣布发现了可以治疗结核病的药物结核菌素。全世界为之振奋，但是几年以后，人们发现结核菌素仅能作为诊断结核病用，不具备治疗作用，科赫的名气因此一落千丈。但是直到去世，科赫始终不渝地坚持细菌学研究。由于他的成就，科赫获得了1905年诺贝尔生理学和医学奖。 2 细菌学的丰硕成果自巴斯德、科赫以后，各种致病细菌陆续被发现。首先是欧洲学者获得了许多新发现。 1825年法国的布雷托尼奥（P.F.Bertonneau，1778-1862）区别出猩红热和白喉是2种性质不同的疾病；1838年艾伦贝格（G.Ehernberg，1795-1876）将单细胞生物、隐性旋毛虫和弧菌的分类写入生物著作中；1872年科恩（F.Cohn，1828-1898）发现枯草杆菌；1873年奥波美尔（Obermaier）发现回归热螺旋体；1875年汉森（A，Ha-nsen，1841-1912）发现麻风杆菌；1879年奈瑟（A.L.S.Neisser）发现淋球菌。1880年卡尔（.EKalr）在伤寒病人尸体的脾脏和肠管内发现伤寒杆菌；1881年克雷布斯（.EKlebs，1534-1913）发现伤寒杆菌，1883年又观察到白喉杆菌；1882年奥格斯顿（A.ogston）发现金黄色葡萄球菌；1884年科赫的学生勒夫勒（F.助mer，1852-1915）将白喉杆菌进行体外培养获得成功，并区别出白喉与假白喉；1884年尼科莱尔（A.Nicoilaer）发现破伤风杆菌；1886年弗伦克尔（A. Fraenkel）发现肺炎双球菌；1892年菲费尔（R. Pfeiffer）发现流感杆菌；1897年奥加塔（M.Ogata）提出鼠疫借助跳蚤传播；1900年肖特穆勒（Shcolttmuller）区别出伤寒与副伤寒是不同的微生物所致……在欧洲科学家为细菌学做出贡献的时候，亚洲科学家也取得了可喜的成就，不过他们的成果大多是在欧洲取得的。1889年日本学者北里柴三郎（S.Kitasato，1856-1931）在体外培养了破伤风杆菌，制造出破伤风动物模型；1894年鼠疫在香港大流行，北里柴三郎发现了鼠疫杆菌，并完成了鼠疫杆菌纯培养和动物感染的试验；1898年日本人志贺（Shiga）发现痢疾杆菌，使人们终于弄清痢疾的原因。北里柴三郎 3 细菌学对医学的影响 3.1 促成免疫学建立人们在生病以后，大多会首选药物来治疗，而许多疾病如果预先采用免疫接种的办法则可防患于未然，这就是免疫学的功能。所谓免疫学是指研究生物机体的免疫性、免疫应答、免疫应答规律、免疫学方法和技术的生物科学。一般认为免疫学的发展经历了4个时期：即经验免疫学时期、经典免疫学时期、近代免疫学时期和现代免疫学时期。其中18世纪至20世纪中叶为经典免疫学时期，这一时期免疫学的发展与微生物学发生了密切关系。随着细菌学的发展，科学家在创立细菌分离培养技术的基础上，通过系统地研究，利用物理、化学，以及生物学方法获得了减毒菌苗。如巴斯德利用毒力减弱的细菌预防鸡霍乱的传染；把毒力减弱的炭疽杆菌注射给羊，预防羊炭疽病；用狂犬病毒在兔体内经连续传代的方法制备狂犬病疫苗。这些是主动免疫的开始。1890年贝林（E.von.Behirng，1854-1917）和北里柴三郎完成白喉抗毒素的研究，贝林因此获得首届诺贝尔生理学和医学奖。这是被动免疫的开始。减毒疫苗和抗毒血清的发明不但为实验免疫学打下了基础，也为疫苗的开发开辟了道路，推动了19世纪以后治疗学的新发展。 3.2 促进消毒法诞生无菌操作是现代手术成功的一项重要的保障措施。19世纪以前的各个历史时期，虽然都有大大小小的手术，但手术是在野蛮状态下实施的，而且手术后感染是造成病人死亡的常见原因。直到巴斯德、科赫等科学家发现显微镜下肉眼看不到的微生物，才揭开术后感染的谜底。李斯特（J.Lister，1827-1912）是19世纪英国著名的外科医生。据李斯特记载，在截肢术的病人中约有1/2患者死于术后感染。当李斯特获悉巴斯德发现发酵的原因后，他得到启发，猜想术后感染也是微生物造成的。于是李斯特借鉴巴斯德发明的消毒方法，寻找适合的消毒物质。他试用过氯化锌，最后发现石碳酸最理想。1865年8月12日，李斯特第1次把石碳酸应用在复杂的骨折手术中，获得成功。2年以后，李斯特把他的成功经验总结成论文，发表在著名的《柳叶刀》杂志上。自从麻醉法、特别是石碳酸消毒法发明以后，许多复杂的手术都得以实施。李斯特不仅用石碳酸清洗伤口，而且还用石碳酸消毒手术台、手术室，这些措施大大减少了因手术感染的死亡率。然而至此伤口感染的问题并没有得到彻底解决，1886年德国人贝格曼（E.von.Bergmann，1536-1907）发明高压蒸气灭菌法才迎来医学史上真正的无菌时代。无论是石碳酸消毒法，还是高压蒸气灭菌法，其最终的目的都是使自然界中的细菌失去毒力。设想如果没有微生物学家的贡献，人们依然会生活在术后感染的混沌时代。 3.3 推动微生物学发展文艺复兴以后医院这种医疗形式在西方逐渐普遍，医院成为挽救生命的地方，但有时也会出现不被理解的现象，比如为什么在医院中分娩的妇女的死亡率会比家庭中分娩的妇女的死亡率还要高?19世纪细菌学的研究成果使人们认识到这是细菌造成的。为了寻找更多的疾病原因，许多科学家投身到细菌学领域中，并由此推动了20世纪微生物学的进一步发展。 1905年肖丁（F.R.Sehaudinn，1871-1906）和霍夫曼（E.Hoffinann，1868-?）在梅毒性下疮的分泌物中发现了梅毒螺旋体。1911年日本人野口英世（1576-1928）完成了梅毒螺旋体的人工培养，以后他又在麻痹狂患者尸体的脑脊妞组织液中发现螺旋体，从而揭示出麻痹狂的致病因素也是螺旋体。最早发现病毒的人是俄国的伊凡诺夫，1892年他在研究烟叶黑斑病的过程中发现了滤过毒。1898年勒夫勒和弗拉奇（P.Frosch，1860-1928）发现口蹄疫病毒。由于病毒必须寄生在其他生物体上，体外培养非常困难，直到1931年才有人将口蹄疫病毒在鸡卵内培养成功。 “立克次体”最先是由巴西学者罗沙-利马（Rocha-LimaDa）命名的，为了纪念为研究斑疹伤寒而献身的美国科学家立克次（H.T.Rieketts1871-1910）和捷克科学家普劳沃泽克（Prowazek von），1916罗沙-利马提出用“普氏立克次体”（Rickettsia porwazekii）命名流行性斑疹伤寒的病原体。1921年沃尔巴奇（Wolbach）等人研究证实欧洲流行性斑疹伤寒的病原体也是普氏立克次体。同时鼠型斑疹伤寒也开始引起人们的注意，1931年蒙蒂洛（Monteior）建议用Riekesttia Mooseir来命名，以明确鼠型斑疹伤寒的病原体与欧洲流行性斑疹伤寒的病原体是不同的。 20世纪医学微生物学的成就超过了19世纪。借助电子显微镜的帮助，比细菌更小的病毒也已经被发现，而且凭借越来越丰富的研究方法，如生物化学方法和免疫学方法，可以更深人地研究病原微生物的性质和致病的机理，征服疾病的道路看似明朗。 3.4 指明药物学方向微生物学的发展使人们相信病原微生物制造了疾病，于是人们积极寻找杀灭这些微生物的办法，化学药物和抗生素就是在这样的背景下被研制出来的。人们期待能有一种药物，可以杀死细菌而不会对人身体造成伤害。德国化学家埃利希（P.Ehirhc，1854-1915）经过多次试验，于1910年研制出Salvasran散，即606。最初以为满足了人们的心愿，但后来发现606并不能杀死细菌，却对梅毒螺旋体有杀伤力。后来又将606改进成914，成为治疗梅毒的有效药物。沿着化学药物的研究方向，1935年德国化学家多马克（.GDO-magk，1895-1964）发现一种红色染料，即对氨基苯磺酸的衍生物，俗称百浪多息（Protosil），能够杀死链球菌、肺炎双球菌、脑膜炎双球菌、淋球菌等多种球菌。磺胺类药物的出现开辟了人工合成药物的新途径。抗生是指2种微生物之间存在对抗的关系，早在巴斯德时代已有抗生概念的萌芽，那时已知道空气中的某些细菌能够抑制炭疽杆菌的生长，但是没有引起人们的注意。1922年英国细菌学家弗莱明（A.Fleming，1881-1955）发现溶菌现象。1928年弗莱明培养的葡萄球菌被青霉菌污染，青霉菌周围葡萄球菌的菌丝变得透明，甚至溶解。他断定起杀菌作用的物质是青霉菌在生长过程中产生的代谢物，他称之为青霉素。以后弗莱明研究证实青霉素具有杀死链菌等细菌的功能，对人和动物的毒性很小，而且不会影响人体内的白细胞。弗莱明 1943年青霉素第1次成功地用于治疗病人，临床证实青霉素对猩红热、梅毒、白喉、脑膜炎、淋病等传染病都有明显的治疗效果。青霉素诞生以后，链霉素、金霉素、四环素、土霉素等抗生素陆续被发现并用于临床，针对细菌的有效药物不断被发现。 4 小结与后记在巴斯德、科赫这样伟大的细菌学家的带领下，细菌学开始建立、发展、并迅速渗透到医学的各个领域。人们从微观世界里认识了炭疽杆菌、霍乱弧菌、结核杆菌、肺炎球菌等病原微生物，找到了许多疾病的原因。细菌学成为19世纪医学领域中最重要的学科。 19世纪细菌学的丰硕成果较好地解释了一些疾病的原因来自体外微生物，打破了鬼神致病的谬论，使人类对疾病的认识大大地前进了一步。从此，人类征服瘟疫的梦想成为现实。从细菌开始，病毒、衣原体、螺旋体、立克次体等一些更小的微生物的面纱被逐渐揭开，由此开始了微生物学的全盛发展时期。与之相关的病毒学、现代免疫学、抗生素药理与治疗学等新兴学科，也得以迅猛发展。科学家们发明了许多对付这些病原微生物的方法和手段，例如物理高温灭菌、紫外线照射消毒、各种疫苗、抗生素药物等。虽然这些方法的效果并非十分完美，但人类从此摆脱了瘟疫的大规模周期性爆发流行。诸如鼠疫、霍乱、白喉、痢疾、肺结核、败血症、伤口化脓感染等已然不再是严重威胁人类生命的疾病。对于那些现在或将来仍然会出现的新发感染性疾病，如SARS和艾滋病，人类即使暂时不能找到制服它们的良药，但知道如何通过阻断其传播途径来规避大规模感染的爆发流行。此外，微生物学也在不断产生与普通人日常生活密切相关的研究成果，用于诸如面包发酵、酿酒技术、环境保护、能源开发等方面。因此，19世纪细菌学的出现是医学史上的巨大飞跃，不仅对医学产生了巨大影响，而且也改变了整个世界。主要参考文献 1 R.瓦莱里-拉多（法）著. 陶亢德，董元骥译.巴斯德.北京：科学出版社，1985. 2 程之范. 中外医学史. 北京：北京医科大学出版社. 3 管成学，王渝生. 世界五千年科技故事丛书.廖果编著.疫影擒魔——科赫的故事.广东：广东教育出版社，2004. 4 陆德源.医学微生物学.北京：人民卫生出版社，2001. 5 Arturo Castiglioni. A History of Medicine. Translated from the ltalian and Eidted by. E.B.Krumbhaar NewYOrk ：Alfred A. Knopf.1947. 6 Jan Klein. Immuniology The science of self-Nonself Discrimnation. NewYork：John WileySons.1982.; 个人分类: 思考中医|3562 次阅读|0 个评论

[转载]朱建平：西方逻辑史研究始于19世纪: fqng1008 2019-2-2 11:33; （来源：中国社会科学网 -中国社会科学报）西方逻辑史的研究以 19世纪为分界线。在19世纪以前没有严格意义上的逻辑史。即便是19世纪，逻辑史所面临的环境仍十分糟糕。其原因在于：一方面，大多数逻辑史学家接受了康德在《纯粹理性批判》中关于逻辑的评价，即逻辑根本就没有历史可言，或者充其量是亚里士多德学说衰败的历史；另一方面，那时大多数作者并非形式逻辑学家，所谓的“逻辑”在他们眼里无非是方法论、认识论和本体论。 19世纪前的逻辑研究有以下特点：第一，主要是德法学者在从事逻辑史研究，其专业训练多与哲学史有关。例如彼拉米斯、莱曼、加桑迪、法布里修斯、瓦楚乌斯和西格瓦特都来自欧洲大陆，也都是以哲学家或哲学史家的身份出现。第二，逻辑与哲学、方法论的联系十分密切，逻辑史还没有作为一个独立的研究领域被界定。例如，彼拉米斯的《人文学者》事实上是一部哲学史著作，它在辩证法流派的标题下处理逻辑史问题。《逻辑的批判和历史记述》的作者雅各·弗里德里希·莱曼是一位加尔文主义神学家和哲学家，以分析方法见长。现代逻辑史的研究虽然开始于 19世纪，但这一时期的逻辑史研究却存在着严重的问题。例如，卡尔·普兰托4卷本的《西欧逻辑史》在逻辑史上是一部有分量的著作，其资料来源非常广泛，它提供了希腊语和罗马语原始文本的一个异常丰富的信息来源，其中的一些是从现在已无法得到的文本和手稿中复制下来的，直到今天它仍是一部内容丰富的古代逻辑史著作。然而，这部著作有三个明显的缺陷：第一，它对逻辑史的阐述止步于16世纪；第二，它近乎盲目地相信康德的断言，对形式逻辑缺乏足够的理解；第三，它对与自己不同的作家的观点采取了歪曲和缺乏同情性理解的处理。尤其是它的道德说教态度完全背离了科学精神。因为他不喜欢斯多葛学派和中世纪经院哲学家，便对他们的学说进行难以置信的误解和曲解，使用了诽谤的字眼，将他们看作是彻头彻尾的傻瓜和道德上的恶人。这部著作对整个逻辑史研究领域形成了巨大的影响，直到卢卡谢维奇和肖尔茨在其中发现了大量错误，并开始清算这种错误，它的影响才逐渐消失。 20世纪，随着数理逻辑的出现和逻辑实证主义哲学的兴起，逻辑史的研究呈活跃的趋势，研究的深度和广度都超越了过去任何一个时期。我们不妨将1896年作为20世纪逻辑史研究的开端，虽然在时间上仍处在19世纪。这一年皮尔斯做出了一个重大发现：麦加拉学派有蕴含的真值定义的思想。这是用现代逻辑的观点研究古代文献所取得的首个有价值的成果。此后，德国逻辑史学家波亨斯基的《形式逻辑史》是该领域的一部重要著作。它包含自希腊到作者写作年代的逻辑学家原创著作的文选，描述了当代数理逻辑的一些重要成果，并提供了印度逻辑的一些重要信息。威廉 ·涅尔和玛莎·涅尔的《逻辑的发展》是中国学者熟悉的一部具有重要文献价值的逻辑史著作，也是逻辑史上为数不多的体例完整、结构严谨、贯通古今的逻辑史著作。正如作者在序言中所说：“本书的目的是对逻辑的发展给出说明，而不是记述古往今来的学者关于这一学科都说了些什么。”涅尔并没有采用波亨斯基使用的方法，但却与波亨斯基的方法达到了同样的效果，即记述那些在他和同时代逻辑学家看来最重要的逻辑思想的首次出现。此外，古代逻辑研究的经典还有罗斯的《亚里士多德的分析篇》、 J.卢卡谢维奇的《亚里士多德的三段论》、威尔的《逻辑在亚里士多德思想中的地位》、利尔的《亚里士多德和逻辑理论》、欧文的论文集《逻辑、科学和辩证法》、卢卡谢维奇的学生萨拉姆查《亚里士多德演绎理论》、波亨斯基《德奥弗拉斯特的逻辑》、J.W.克鲁姆的关于盖伦和命题逻辑的著作等，这些研究改变了传统的研究方法，体现了逻辑史的进步。进入 21世纪，逻辑史研究的势头依然强劲。2009年，雷拉·哈帕兰塔编辑的《现代逻辑的发展》是一部经长期筹划而成的一项综合性成果。该书从13世纪的逻辑开始，分出若干不同但却相互关联的主题，向前推进，直到20世纪。因而可以看作是涅尔《逻辑的发展》一书的继续。该书在年代学探讨和主题性思考之间保持了一种较好的平衡，它的另一特点是将现代逻辑的哲学方面纳入写作范围，而不仅仅是一种思考的视角。就此而言，该书虽然包含一些技术细节的讨论，但整体而言，它是一部为哲学家而写的著作。2004年，多夫·加贝和约翰·伍德《逻辑史手册》将逻辑史的研究推向了新的高度。它以前所未有的魄力编辑出版了迄今门类规划最为全面系统的逻辑史（11卷本）丛书，为逻辑学工作者提供了最为完善和齐全的逻辑的历史纵览。该书充分体现了古代逻辑深厚的人文底蕴和现代逻辑深刻、精确、清晰、有力的现代韵味和风貌，成为逻辑史研究新的里程碑。站在新世纪的高度，我们发现上述研究成果只是今后研究的起点。首先，古代逻辑的研究还缺乏完整性。要对古代逻辑做出完全的说明，必须考虑到相关古代教义和学说的存在与影响。这些著作是由希腊人、叙利亚人、阿拉伯人、犹太人，尤其是由拉丁中世纪逻辑学家所完成的。希腊注释家的著作尚未得到充分研究，其他人的研究更是无从谈起。因此应加强对原始文本的研究。其次，当务之急仍是逻辑学说的专题研究。前苏格拉底的辩证法、柏拉图的形式逻辑、《论题篇》中的逻辑、亚里士多德的断言三段论、亚里士多德的符号学、亚里士多德的假言三段论、德奥弗拉斯特之后的逍遥学派、赛克斯图的恩皮里克、波菲利、萨卡斯、博爱修、辛普里丘、费罗波努斯、阿普列尤斯、西塞罗等仅仅是有待探索的一些主要论题，沿着这条路线对一些较不重要的作家也应研究。最后，要加强重点研究。前亚里士多德逻辑和早期亚里士多德逻辑、三段论的兴起，以及斯多葛 —麦加拉学说在起源的真正性质的认识和理解，都是今后逻辑史研究的重点。此外，对数学和逻辑之间的关系以及现代逻辑史起源的研究，也会成为逻辑史家关注的重点。; 个人分类: 读书笔记|2143 次阅读|0 个评论

第七章（下）第二次工业革命 19世纪社会文化的主角近代小结: 热度 14 lvnaiji 2017-2-26 08:25; 第三节电气时代——第二次工业革命一、概况及社会意义拿破仑在 1811 年“想奖赏 6000 法郎以鼓励能增加我们对电的了解的人。我要敦促物理学家们将精力集中在物理学的这个分支上，因为依我之见，它是通往伟大的发现之路” 。拿破仑所言不差，一位政治家、军事家有这样的科学眼光令人惊叹。 18 世纪末由蒸汽机带来的第一次工业革命方兴未艾， 19 世纪下半叶电磁登上工业舞台，又形成第二次工业革命。第二次工业革命首先在能源上有了新的突破。第一次工业革命中将煤、油的化学能转化为机械能直接应用，第二次工业革命则将化学能得来的机械能先转化为电能，然而再将电能转化为机械能后应用于各个场合。由于电能可以方便地输送，这就不仅在一个工厂，一个地区，而且在一个国家或更大范围内改变了产业的布局。第一次工业革命所达到的是，在有煤的地方皆可开办工厂，当然煤或工厂所用原料和生产的产品可以运送，但毕竟不便。第二次工业革命则达到只要电力输到之处皆可办厂，从而大大加快了工业化的进程。内燃机的发明为“移动”中的工作机配上了动力，为交通业的发展开启了大门。从这个意义上说，第二次工业革命并未发现任何新的能源，所发生的是能源输送、转移方式的革命。电与磁登上舞台不仅带来了上述变化，而且播下了日后一场意义远为深远的“信息”革命的种子。电话、电报的发明，海底电缆的铺设……，既在汽车、火车、轮船之后进一步缩短了人与人之间的时空距离，又逐步将通信 —信息问题提到议事日程上来。当然真正发生信息革命还有待于材料革命及有关电子理论的发展。此外， 19 世纪的化工尤其是有机合成工业，也被认为是第二次工业革命的一部分。第二次工业革命进一步改变了世界格局，扩大了欧美与其他地区间的差距。二、有机合成工业有机合成虽然不是 19 世纪工业革命的主流，但也是其中的重要内容。 19 世纪上半叶已经开始了一些有机合成工作。 1824 年武勒人工合成尿素，正如前所述，越过无机界和有机界的鸿沟，揭开了有机合成的序幕。然而武勒的本意是要制氰酸氨而意外地得到了尿素。 1856 年，帕金（ 1838 ～ 1909 年）在实验中偶然得到一种漂亮的紫色溶液，这就是第一种人工合成的染料苯胺紫。在建立有机结构理论，特别在凯库勒阐明苯的结构后，化学家开始自觉或不自觉地以理论指导有机合成。 1865 年，化学家先推测染料茜素的结构，三年后在理论指导下合成茜素，这是在理论指导下第一次成功的人工合成。尔后，在 1890 年按理论上的合成路线合成靛兰，基本上摆脱了偶然性、盲目性。同时期还合成不少药物和香料。 19 世纪有机合成的另一类重要化合物是炸药，诺贝尔在这一领域作出卓越贡献，炸药因其在矿山、建筑和军事部门的广泛应用而得到高度重视。有机合成工业的蓬勃发展也反过来促使有机结构理论的前进。这一时期有机合成工业的发展清楚显示了科学与技术的关系。在得到理论指导之前，技术发明是偶然的，在摸索中前进。一旦得到理论指导，掌握了规律，技术的进步就成了自由的过程。技术应用科学服务于社会，又将社会的需要反馈到科学，成为二者间的中介与桥梁。此外，与化工有关的还有炼钢技术的发展。三、电气时代 19 世纪 30 年代出现了第一台有效的电动机， 80 年代电动机得到普遍使用。 1866 年，德国的西门子（ 1823 ～ 1883 年）制成自激式发电机。 80 年代，建成高压输电线路。新型的、方便的动力机可以更好地与工作机结合起来，同时，电的传送设施遍于欧美，大大加快了工业化进程，进一步改变了世界格局。在通讯方面， 1837 年，莫尔斯（ 1791 ～ 1872 年）发明了第一台实用电报机。 1858 年，大西洋海底电缆铺设成功。 1875 年，贝尔（ 1847 ～ 1922 年）发明了电话。 1896 年，波波夫拍发了第一份无线电报。能源及其输运方式的革命渐次深入，信息正悄然登场，在 20 世纪的世界舞台上扮演越来越重要的角色。在日常生活领域，爱迪生（ 1847 ～ 1931 年）作出了大量发明，如白炽灯、留声机、无声电影等。这虽然仅是工业革命中一个次要的、小小的浪花，然而值得注意的是，与电灯有关的技术如灯丝材料的选择，以及电灯构造的复杂化如二极管、三极管等，一方面开始了对电子器件材料的研究，另一方面导向电子理论的发展，为 20 世纪科学革命在器材（如阴极管）和经验素材上作了准备。电气时代开始了，莫尔斯拍发的第一份电报的电文是：“上帝创造了何等的奇迹啊！” 上帝不是别人，正是法拉第、麦克斯韦，还有道尔顿、达尔文等科学家。上帝不是别人，正是瓦特、爱迪生和莫尔斯等发明家。科学成了人们心目中的英雄，科学带来进步，这真是一个科学的时代。维多利亚女王在 1851 年伦敦博览会的开幕式上宣布，这一天是“我们历史上最伟大的日子” 。在 1889 年的巴黎博览会上，高耸入云的埃菲尔铁塔巍然挺立。第四节 19 世纪社会文化思潮及其主角 19 世纪社会文化思潮中对科学技术影响最大的是浪漫主义和自然哲学。这种影响集中在 18 世纪末至 19 世纪前三四十年间。科学的地位日益上升，到下半叶成为社会文化思潮中的主角，其影响主要是实证思想、达尔文的进化论以及第二次工业革命。一、浪漫主义的搏动、冲动与反动浪漫主义是一场“势如破竹的反对权威、传统和古典模式的运动，在 18 世纪后期到 19 世纪中期横扫西方文明。广义的浪漫主义是指这样的一种立场或思想状态，即它本身同个性、主观、非理性、想象和感情共为一体，并往往以历史、民族奋斗和壮美的自然为其素材”。浪漫主义的起因可归于对古典主义的反动、对机械力学和工业主义的反动，此外还与法国大革命的激情和波旁王朝的复辟有关。由于浪漫主义产生的背景复杂，因而在各个领域的影响也复杂多样。浪漫主义对这一时期科学技术的影响表现在以下三个方面。浪漫主义以其对自然的感情、向往，对生命和运动的追求，反对科学对自然、对生命以及对人作机械的解释，认为自然充溢着生命的搏动。卢梭是浪漫主义之父，他的口号“回归自然”甚至扩展到凡尔赛宫中。王后在宫廷的一角设计了一个精巧的农村，王后自己装扮成挤奶姑娘作为消遣。如果说启蒙运动试图以自然（“自然状态”）说明人的精神活动、行为和社会，浪漫主义则反之，以人的精神来说明自然。前者是将主体与客体区分开来，客观地看自然、看社会、看自己，后者则将主客体融合，主观地看待一切。华兹华斯（ 1770 ～ 1850 年）以对自然的崇拜而著称。他不仅崇拜宇宙表面的美，而且把自然视为宇宙精神的具体体现。另一位浪漫派诗人柯勒律治（ 1772 ～ 1834 年）对自然的崇拜到了神秘的程度。在音乐中，我们听到了“月光”、“田园”，感受到“芬格尔山洞”中海水的搏动，领略到其中的神秘气氛。将浪漫主义引入美国的爱默生（ 1803 ～ 1882 年）写道，“小鸟想要变成人，沿着一级级形态的旋梯，上升，上升，上升” 。其次，浪漫主义是对工业化的反动。我们已经在前一章中看到卢梭的立场。托尔斯泰号召摒弃物质财富，摆脱工业化的人才有的那种妒忌和纷争，去过接近泥土的生活。《复活》中的聂赫留朵夫在流放中恢复了人性：《安娜·卡列尼娜》中的列文是托尔斯泰心中的典范。莫里斯（ 1834 ～ 1896 年）希望英国是绿草如茵，雅致的花园，以及“小小的、白色的、清洁的”城市，歌颂小企业和手工业。卓别林的《摩登时代》辛辣地讽刺了人是机器的局面。爱默生对工业革命的概括是，“事物坐在马鞍上，驾驭着人类” 。这里的“事物”指工业革命所提供的一切，包括机械论。在对工业主义的反动中须区分三种情况：对人成为机器的反动，批判资本主义以及留恋农业社会和封建制度。第三，浪漫主义富于非理性主义的冲动，反对科学的理性精神。“对浪漫主义来说，现实的主题太平淡太乏味了；他们只能从宏伟、渺远和恐怖的事物领受灵感。那种多少有点靠不住的科学，如果带来什么惊人的事情倒也可以利用。” 我们已经在前面看到，浪漫主义对渐成说、自然发生说的支持，对那种又斥又吸的电磁力的钟爱，以及对统一的力的追求。在方法上，浪漫主义主张直觉、顿悟、神秘的体验，厌恶事实和推理。卢梭抗议冷冰冰的思想教条，认为崇拜理性，等于依靠一根折断了的芦苇。“思想的人是卑贱的野兽。” 荷尔德林（ 1770 ～ 1843 年）关于浪漫主义的名言是： “人在做梦时是神仙，人在醒来时，他是一个穷光蛋。” 与崇尚直觉相关的是，浪漫主义者主张综合、反对分析。歌德认为分析只能研究一些个别部分、不可能揭示事物的内在联系，因而主张进化的圣提雷尔所提倡的综合法更为合理。正是基于这一认识，歌德反对牛顿将白光分解成单色光；相反，他用天然白光和黑暗解释五彩缤纷的颜色。顺便提及，歌德的《少年维特之烦恼》在出版后曾一度引起自杀潮。巴尔赞把浪漫与理性的对立归结为“灵与智”的对立，并且戏谑道，如果用中文里的“心”来代替彼此对立的灵与智，就可免去很多不必要的纷争。然而，正是浪漫主义的冲动，时时提醒我们心中两部分之间的张力与平衡。例如，卢梭的《爱弥尔》通过理智地阐明宗教信念震撼了 19 世纪多少人的心灵；而歌德的《浮士德》则以向魔鬼出卖灵魂以换取广博的知识。灵与智的对立与均衡是人和社会前进的动力。二、自然哲学的潮汐随着浪漫主义横扫欧美大陆，自然哲学乘浪漫主义之风汹涌而来，并对 18 世纪末到 19 世纪上半叶的自然科学产生重大影响。自然哲学在古希腊形成后经过两千多年历程，或沉浮、或变种，但从未完全绝迹。文艺复兴后近代科学兴起，自然哲学对科学家的影响仍处处可见，在哲学家（尤其是德国等大陆的哲学家）那里更有牢固的阵地，如法国的笛卡尔，德国的伯麦、莱布尼兹等。就是在机械论盛行之时，在法国启蒙运动中，自然哲学也打上了自己的印记。布丰（ 1707 ～ 1788 年）描绘了一幅完整的宇宙图景，对地球的生成和演变作了详尽的推测。以写作《人是机器》而闻名的拉美特利从自己行医的经验中提出，“物质是能够自行运动的，不单是有组织的物质，例如一个心脏即是如此的，甚至当这种组织受到破坏时，也是如此”。爱尔维修以哲学的语言把拉美特利的思想归结为，“运动和广袤一样，为物质所固有……”狄德罗则承袭莱布尼兹关于单子本身具有活力的思想，认为物体不管是整体还是部分，“都是充满着活动和力的”。他又预言，“在自然界中，当实验物理学更加进步时，我们也将遇到一切现象，不论是关于重力的、弹性的、引力的、磁的、或电的，都只是同一作用的不同面貌”。霍尔巴赫用以说明势能的“激动”源出于 F ·培根的“痛苦”和伯麦的“物质的痛苦 Qual ” 。近代自然哲学的潮汐在 18 世纪末 19 世纪初的德国达到了它的顶峰。可以从两个方面来认识德国自然哲学的来源。首先，自文艺复兴以来，德国处于相对落后、弱小的状态。 18 世纪末德国掀起狂飙突进运动，民族精神觉醒，以及要求人的解放和浮士德式的无限追求。这在一定程度上可看作是发生在 14 、 15 世纪意大利文艺复兴运动于 18 世纪下半叶在德国的重演，于是首先复兴的也是古代的自然哲学。这一时期德国的自然哲学实际上是发展缓慢的“德国的文艺复兴运动”的组成部分。其次，德国的自然哲学又可认为是当时蓬勃发展的浪漫主义的产物。浪漫主义虽源于卢梭，但先兴起于德国，因为德国没有法国古典主义和英国经验主义的重负，狂飙突进运动即是浪漫主义运动的一部分。德国自然哲学是对浪漫主义的哲学总结，实际上谢林的自然哲学也被称作浪漫主义哲学。此外，德国素有思辨传统，以至“在世界各国中，只有在德国，药剂师开药方时才不能不意识到他的活动同宇宙结构也是有关系的” 。这种传统使德国人喜好构思包罗万象的体系。顺便指出，在通往能量守恒定律的两条道路上，生活于自然哲学国土的德国人站在先有观念引导，从少数事实跳跃到普遍高度的道路上，而有经验传统的英国人焦耳则从经验逐级上升。此处还可以利希滕贝格在 18 世纪末德国的活动为例。一方面，他盛赞英国人的务实精神，而德国人习惯于由少量观察薄弱的基础上建立庞大的抽象体系；另一方面，利希滕贝格又持“超现代”的观点，认为光的波动说和微粒说可能都是正确的，欧几里德的公理则并非唯一正确。他以几千条格言表述其思想，遍及 20 世纪各种学说。巴尔赞恰如其分地评价利希滕贝格是“最后的文艺复兴人” 。德国自然哲学与以往的自然哲学又有两点不同，其一是受到法国理性主义影响。德国的自然哲学以一种严密的逻辑形式展开其体系，到黑格尔处实际上已看不到任何情感的流露。在某种意义上可视为浪漫主义与古典主义的结合。“一切艺术都应成为科学，一切科学都应成为艺术”，或许是这种结合的写照。其二，以往自然哲学的庞大体系中仅点缀着几件事实，而德国自然哲学则有当时已大大发展的自然科学为后盾。黑格尔（ 1770 ～ 1831 年）认识到“哲学和经验必须一致，而哲学科学的产生和发展是以经验物理学为前提和条件的” 。由伯麦、莱布尼兹、沃尔夫、奥肯、谢林到黑格尔，可以看出由古典式自然哲学向成熟的自然哲学转化的过程。德国自然哲学提出一系列关于自然界的观点。谢林（ 1775 ～ 1854 年）把浪漫主义所注重的精神和冲动灌输给自然界，因而自然界是活生生的。引力和斥力相互作用产生万物，因而无机界也是有机的，因为它能产生生命。人是自然界进化的最后阶段。奥肯认识到高级物质形态把低级物质形态囊括在内，从而使莱布尼兹高级单子映现整个世界的思想具体化。黑格尔代表德国自然哲学的顶峰，此处仅举数例。黑格尔明确指出，“就像没有无物质的运动一样，也没有无运动的物质”，“空间和时间从属于运动”，等等。此外，他还批评热质说，指出电与磁的相互转化，认为光是连续性的间断。在前面已分别提及自然哲学对建立能量守恒定律、发现电磁效应、提出细胞学说以及达尔文进化论的影响。纵览哲学史与科学史，哲学影响科学的事例并不罕见。古代自然哲学实际上是人类的黎明时期科学与哲学合二为一的形态。中世纪后，哲学对科学的影响主要在认识论方面，虽然哲学也论及本体论问题，但与认识论方面的影响相比仅是次要方面，而与这一时期自然哲学相比较而言更显得微不足道。 18 世纪末 19 世纪初，德国自然哲学在本体论上对同期科学发展的影响之大，几乎是整个哲学史和科学史上绝无仅有的。其原因大致在两方面：其一是在浪漫主义的文化背景下，对盛行的机械论自觉或不自觉地感到厌烦，自然哲学则使人耳目为之一新，尤其是德国当时的社会背景成了产生以及接受自然哲学的温床；其二是，自然哲学确实具有当时自然科学的一定基础，或者反过来说，经过两个世纪的积累，自然科学已经拥有充分的资料，正有待编织自然现象之网及回溯自然史。自然哲学恰逢其时，以其有机综合的能力和强调发展的观点成为科学家进行编织和回溯的指导思想。而在编织与回溯的过程中又发现和揭示了新的现象、过程和原理，反过来又增强了自然哲学在科学家心目中的地位。潮涨必有潮落时。 19 世纪前 30 年盛极一时的自然哲学随后从顶峰上跌落下来。首先，是由于这种特定的自然哲学本身逐步走向反面，走向僵化。浪漫主义式的精神冲动代之以绝对精神按逻辑展开的冰冷的理智和铁的必然性。自然界只是“作为历史上绝对精神发展的遗骸保存下来。因此，太阳底下不会有新东西，自然界本身永不进化，只不过在空间无聊地展示自己的多样性而已” 。“凡是存在的都是合理的”，黑格尔的哲学成为普鲁士的官方哲学。其次，与 18 世纪启蒙运动的哲学一样，德国的自然哲学依然是对自然科学过早过大的综合，为了构造体系而不得不进行猜测，或作缺乏根据的断言，例如谢林认为磁是最基本的自然过程。黑格尔相信，潮汐是月亮想飞向地球以解除干渴，电则是物体的愤怒等。自然科学革命以来培育的尊重事实传统的科学家对自然哲学不顾事实构造体系极为不满。如歌德因其关于色彩的理论而与科学家发生争论，仅得到黑格尔派的调解和援助。从另一个角度说， 19 世纪的自然科学尚不足以培育出辩证自然观，当时虽有辩证自然观的闪光，占主导地位的仍是机械自然观。德国自然哲学在这样的气氛中夭折了。此外，自然哲学之所以退出舞台还由于社会文化背景的更迭。享有盛誉的物理学家亥姆霍茨在 1862 年写道：“没有任何证据表明他（指黑格尔）所根据的‘同一性假说’是正确的。本来自然界的事实才是检验的标准。我们敢说，黑格尔的哲学正是在这一点上完全崩溃的。他的自然体系，至少在自然哲学家（指科学家）的眼里，乃是绝对的狂妄，和他同时代的有名的科学家，没有一个拥护他的主张。” 对自然哲学的反动是如此强烈，钟摆又摆回另一侧，造成科学与哲学的分离。亥姆霍茨继续写道：“哲学家指责科学家眼光狭窄，科学家反唇相讥，说哲学家发疯了。其结果是，科学家开始在某种程度上要在自己的工作中扫除一切哲学影响，其中有些科学家，包括最敏锐的科学家，甚至对整个哲学都加以非难，不但说哲学无用，而且说哲学是有害的梦幻。” 由此即导致对 20 世纪科学革命缺乏必要的思想准备。然而，潮落还有潮生时，随着马克思主义的诞生与发展，随着自然科学日益扩展其深度和广度，具有辩证唯物主义指导和坚实科学基础的新自然哲学正在出现于地平线上。包括黑格尔的辩证思想在内的历史上自然哲学中的所有合理成分都将在新自然哲学中找到自己更高级的形态。三、科学的主旋律到 19 世纪，科学取得了完全独立的地位。有人认为，自古以来全部科学的动机来自四个字：恐惧和好奇。恐惧在于担心自然界的动荡变迁会影响人的生存。随着科学技术的发展，对自然界的所知越来越多，支配能力愈来愈强，恐惧之心消退，好奇遂上升为主要的动机。为科学而科学即是其写照。卡文迪许在 19 世纪末发现多个惰性元素，仅在日记本上记下他的发现，连论文都不发表！这肯定让生活在 100 多年后忙于成果鉴定和发表论文的中国科学家们感到不可思议。在科研体制上，也是以个人研究为主，自己出钱，做仪器，雇一、二个人就干起来了，这就是所谓“小科学”。社会文化思潮对科学的影响日渐消退，而科学的光环却愈益扩大。到 19 世纪，特别在下半叶，科学逐步成为主旋律，对文化的各个层面施加越来越大的影响，集中表现在第二次工业革命——已在第三节中作了分析，实证主义，进化论，文学艺术领域以及对科学技术自身地位的影响。生物学凭借进化论最终从其文化背景中独立出来，然后又以科学的面貌加入到新的文化运动中，反过来对社会文化思潮产生深刻影响。达尔文进化论掀起的轩然大波首先即冲向宗教。 16 、 17 世纪以来，宗教在自然科学的进攻前，在天文学、力学、地质学等领域溃退，进化论则对宗教在生物学中的阵地给予沉重的、几乎是毁灭性的打击。关键在于：其一，人不再是上帝创造的，而是由生物进化而来。于是基督教的基础之一，人的原罪不复存在，无须为此在人间无休止地赎罪、忏悔。教会、教士的权威失去了依据。其二，在科学的推进中，人们逐一发现自然界中万事万物，从天上到地下，无不遵循可以为人类所认识和应用的规律。现在，人们的知识疆域又扩展到了生物界与人类自身，于是，种种与上帝有关的神迹便烟消云散。达尔文的进化论在社会科学领域内的变种是社会达尔文主义，主要倡导者是英国的斯宾塞（ 1820 ～ 1903 年）。当时英国处于维多利亚时代，经济上奉行自由放任主义。斯宾塞对达尔文主义作了修正，如个体不再像在自然界中是盲目的，而是自觉地努力适应环境，然后搬到社会中，主张不应对自由竞争和自然适应作任何干涉，让社会根据“自然的定律”自行矫正。优胜劣汰，理所当然。社会达尔文主义失足之处在于，首先，在社会中不存在绝对平等的竞争，或者说，竞争者并不站在同一起跑线上。其次，如前述，达尔文进化论片面强调生存斗争。克鲁泡特金认为在生物中还存在“相互帮助和支持的规律”。赫胥黎进而指出，人类社会之所以有别于生物界，是因为在人类社会中形成了理智和道德标准。这同样是宇宙过程的产物，因而若要废除之，即是反自然。在哲学领域，尼采将浪漫主义的气质与高尔登（ 1822 ～ 1899 年）的优生学，以及达尔文进化论中他感兴趣的部分融合起来，提出了“超人”哲学和唯意志论。实证主义是 19 世纪科学影响社会文化思潮的又一重要方面。在科学迅猛发展，尤其在对自然哲学的反叛后，科学界一切由经验出发，以事实为依据的信念大为膨胀，形成了以孔德（ 1798 ～ 1857 年）为代表的实证哲学。实证哲学认为只有确实的知识或来自科学的知识才有价值，形而上学纯粹是胡说。我们所知道的仅“是什么”与“如何”，为何或最终目的之类是不可能揭示的。以近代科学为依据的实证主义和功利主义反过来又给科学带来不利影响，即轻视理性思维。此外， 19 世纪自然科学也对经济学等产生影响。主要表现在自由放任主义以及认为经济领域与宇宙中其他范畴一样，具有不可改变的规律。例如西尼尔（ 1790 ～ 1864 年）认为，经济学也是一门演绎的科学，可经由若干重要的抽象原则建立起理论。 19 世纪自然科学对文学艺术的影响表现在以下两方面。一是文学、绘画领域的现实主义和自然主义。这一时期现实主义的产生有三个因素，首先是社会现状既非如法国启蒙运动所设计的理性王国（由自然状态出发进行演绎），也非如浪漫主义所期待的那样蓬勃向上，于是转而冷静地面对现实。其次是对前一时期浪漫主义的多愁善感不满。福楼拜在他的《包法利夫人》中抨击浪漫主义把人们引向脱离实际的道路。第三则是科学的影响，认为物质现象的存在不以人类对它的观察为转移，要求科学地、不带偏见地观察当代生活，作直截了当的详尽的描述。第一位自称现实主义者的库尔贝（ 1819 ～ 1877 年）认为，绘画是一种看得见、摸得着的艺术，是一种“能经验的”艺术。从科学的目光来看，现实主义是以重视现实经验和主客观相分离来反对浪漫主义脱离现实和主观化倾向。然而，现实主义走向顶峰就是极端的乏味。 19 世纪末的自然主义一方面继承现实主义但又有所不同。前者更强调生物学中遗传的影响或人的自然的生理的本性。个人性格则是遗传本性与环境压迫的结果。例如， H ·泰纳在 60 年代初宣称：“……抱负、勇敢、求实的动机，就像人体的消化，肌肉运动和动物交尾，而罪恶则如硫酸和蔗糖那样，是必然的产物。”这里清晰可见机械哲学中的外因决定论和还原论，左拉如同化学家处理物质那样，将人物及其情感置于实验中，而作者则是公正的实验员。 19 世纪科学影响文学艺术的另一侧面是音乐与绘画中的印象主义。印象派既受到科学的影响，又开始摆脱之，走上相对独立的发展道路。一方面，印象主义者绘画“不同于浪漫主义的幻想” ，只画“他亲眼目睹的物象。并且，他极端地关注科学地认识大自然”。印象主义绘画“唯一的主角是光” 。当时的科学研究正表明，颜色并非物体固有的特性，而是物体反射的光线。印象派画家正由此捕捉他们亲眼目睹的物体瞬息即逝的颜色。另一方面，由于这些画只给出画家的瞬间或第一印象，例如把纯蓝和黄色的色块平排地涂敷在画面上，观众需要以自己的目光去调和这些色块，以达到草木葱郁的效果。于是，在这一过程中，观众的地位上升了。同样，印象派作曲家德彪西的《大海》（ 1905 年）以联想瓦解音乐原有的结构。而瓦格纳的作品更倾注了个人情感。正如科学家用抽象方法从具体经验中提取出原理，一些绘画艺术家声称，绘画中只包含线条、颜色，雕塑反映的是体积和线条，“主题”只是构思的借口和托词。惠斯勒描绘他的母亲坐在椅子上的那幅名画没有任何意义，一如其标题“黑色和第三号灰色的排列”。与此相似的是无标题音乐。于是我们看到，在为科学而科学的一旁是艺术走向独立的趋势。歌剧《托斯卡》中的著名唱段是“为艺术，为爱情”。 19 世纪的艺术通往 20 世纪名目繁多、更迭频繁的流派。虽然如此，科学不仅提供描绘的对象，提供日益先进的物质手段，而且提供立场、观点和方法。科学、艺术和人类的其他活动的独立之日，也就是重新走向相互作用之时。此外，当时“文科处境困窘”，但这不应由科学和科学家负责，巴尔赞声称。问题在于人文学家们自己迷失了方向，迷失了自我。一位文科教授在讲解欧里庇得斯悲剧的开场白是，“这是作者最有意思的一部话剧，因为里面包含了希腊语法中所有不规范的用法”。文科需要语法，但如唯语法为是，文科便沦为技法，沦为雕虫小技。文科“如果不用人文主义的方法教授”，就毫无价值。弗雷泽出版于 1890 年的《金枝》显示了文理交融的价值。他一方面注意到来自截然不同地区的神话之间有相同之处，加以分类、归纳，再比较其中的细节。这简直就是门捷列夫发现周期表的方法：分类、归纳，再回过头演绎，发现错误后修正。另一方面，弗雷泽的研究对象是与科学全然不同的神话，由此揭示原始人的生活样式。 1893 年的哥伦比亚博览会既注意“事物”，又关注思想，设有文科大楼，就宗教、和平、妇女的要求和青年等问题组织多场专家会议。 19 世纪科学技术对社会文化影响最大的方面或许不是文学艺术、实证主义，甚至也不是进化论，而是科学技术自身。科学技术的蓬勃发展反过来影响了它自身在社会文化中的地位，影响了科学家在社会中的地位。文艺复兴运动后，科学是作为一种异己的力量强行登上舞台。文化曾竭力围剿它，消融它，在不得不退让时，也总是以不信任的目光注视这个陌生的闯入者，科学摧毁了宗教信仰，动摇了传统道德基础，改变了旧的思维方式。但科学，特别是以科学为基础的技术，又给世界带来这么多的好处——当然也有种种不快，只是相比之下，社会是由于科学技术而获得前进。在科学技术大获全胜之际，文化终于接受了科学，进而把科学奉为文化的主流或旗手。近代科学从一片杂草丛生的泥潭中破土而出，在尔后的发展中，科学竭力剔除一切“文化泥土”，去除一切感情色彩和主观因素。科学成功了，甚至能冷静地客观地承认人是猿的后代。到 19 世纪末，不是科学带有其文化背景的色彩，而是相反，在种种文化的层面中，无不感受到科学技术的威力，打下科学技术的烙印。科学技术真的在它的文化背景中达到登峰造极的地步。科学技术升任主角，科技人员也踌躇满志、显赫一时。科学家在 19 世纪成为受人尊敬的职业，肩负越来越大的社会责任。 19 世纪不仅是科学知识、技术发明的鼎盛期，也是科学在文化中地位的鼎盛期，科学家在社会中地位的鼎盛期。巴尔赞则把“一个沉浸在研究中的科学家”奉为“资产阶级美德的楷模” 。如果说，这一时期还有人对科学至高无上的地位提出异议，对技术带给社会的不利方面提出质疑，那么对于科学家担任如此重要的角色，对于他们的社会责任却很少涉及，科学家本人则更没有意识到这一点。科学和科学家本人的上述情况，到 20 世纪开始发生变化。分离与重建（二）远古时期，人类的各项活动浑然一体，在古典时期发生初步分化；中世纪，人类的所有活动都被宗教所吞没；随后，科学、技术，以及经济活动在不同程度走上分化之路。到 19 世纪，先期分化的科学技术和经济活动在人类的各项活动中处于主导地位。科学技术和经济活动都涉及人与自然的关系，人与自然的关系在人的三大关系中居于在先和基础的地位，在导言中已对此作了说明, 同时也较为简单,率先分化是题中应有之意。再者，正如科学中各分支渐次分离的次序，相对而言，在人的各项活动中，科学较少受到人类社会和个人的影响，因而率先分离（此处依然可见量纲的印记）。由历史和逻辑来理解，人的三大关系之间并不是并列的，人与自然的关系在先并作为基础，人际和人己关系在后，并作为系统将人与自然的关系作为要素包容在内。于是，远古时期包括人与自然的关系在内的各项活动没有分化，因而没有要素，也就没有系统。中世纪只有人己关系，扼杀了另两项关系，扼杀了通往构建系统之路。近代科学革命、两次工业革命，以及市场经济标志着科学独立、经济独立以及人与自然关系的相对独立，由此开启了系统构建之路。在构建之初，人际和人己关系尚未浮现，系统便等同于要素。“科学世纪”就是对这种状况的描述,唯科学主义则是要以要素代替系统。文化是人的各项活动的总和。整个近代文化，即以科学为一方，余者或称颂科学并在此基础上重建，或反对科学并指出其不足。教皇利奥十三在 1901 年写道， “ 一个产生了美好艺术的崇高时代正在走向死亡。有人可能会用赞歌来颂扬新发现的方便和自然规律。我注意到的却是整个衰落世纪的种种罪恶。它们使我悲哀，使我愤怒。多大的遗憾，多大的耻辱，令我不堪回首！ ” 持批判立场的还有马尔库塞等。伯恩斯和拉尔夫在回顾 19 世纪时带着几分异样的感情写道：“事实上，纯科学在当时所占的位置有点像经院哲学在 13 世纪的情况。” 然而这种情况并非科学之过，而是系统尚未生成。他们没有看到，系统正在生成之中，他们的批判和担忧本身其实就是系统生成过程的组成部分。这一过程——分离与重建在启蒙运动和第一次工业革命业已开始， 19 世纪在更深的层次和更广的范围展开。因而，科学世纪全然不同于中世纪宗教的一统天下。后者扼杀人的其他各项活动，统辖人与自然的关系和人际关系，关闭了所有发展的可能，而前者则向人的其他活动开放，向另外两大关系开放，并成为它们的基础。系统的起点和基础是科学所提供的非嵌入编码知识和获得这种知识的方法，以及由技术所提供的标准化器件和过程。如果说第一次工业革命有诸多偶然因素，如纺纱机和织布机的发明，第二次工业革命更多地是科学和技术的结合；第一次工业革命后的进程主要还是依赖经验，第二次工业革命后的进程主要就是依赖知识，需要“普遍受教育的劳动力、训练有素的技师、有坚实科学知识为基础的技术人员以及受过高等教育、富有创造性的科学家” 。正是近代科学革命后的一系列进展，古代“只可意会，不可言传”，以及需要长期摸索和学习的技术，在科学革命和（主要是第二次）工业革命后转变为“编码型”技术，千年来工匠的经验转变为可以学习、操作的规则和规范化的动作，工人只需短期和简单的学习即可操作机器。套用库恩的话，拥有非嵌入编码知识的技师，以及人数更多经简单培训即可操作编码型技术的工人，对于工业革命，特别是第二次工业革命必不可少。由此可见，非嵌入编码知识也是工业革命的基础。非嵌入编码知识和编码型技术不仅支撑第二次工业革命，更重要的是改造进而重塑了知识和技术拥有者的思维和行为方式。非嵌入编码知识改造思维方式已在前文述及，此处主要讨论编码型技术对行为方式的影响。首先，如前述，编码型技术存在于大型企业之中。小企业可能离家乡不远，大企业则通常远离故乡。大批工人离乡背井，疏离基于血缘的熟悉而又特殊和狭小的人际关系，告别缓慢、独特以及自由的生活节奏，来到完全陌生的地方，在外在和整齐划一节奏的驱使下，以基于理性的冷漠而又普遍的合同和契约与陌生的人相处。这一过程从中世纪后期的城市化即已开始，在随后的圈地运动和各种交流活动中继续。于是越来越多的人从其原有的特殊且赋有价值和意义的生存环境中分离出来，进入了一种全然不同而又一致的语境之中，开始了全新的生存方式。这种新的生存方式建立于同样完全陌生的机器和流水线之上，建立于大批量、标准化、可替代的机器的基础之上，从事很快即可熟练，但却缺乏价值和意义的工作，卓别林的《摩登时代》即是生动写照。有大量研究对此作了揭露和抨击。第一章中对远古时期作了两点说明，其一，人类的各项活动尚未分化，其二，各部落的生存方式各异，不可通约。时至 19 世纪，人与自然的关系、科学率先分离、独立出来，随即开始在此基础上构建人际和人己关系，改造并发展人的其他活动。与此同时，一致的知识——非嵌入编码知识取代各异的图腾和价值体系；雷同的契约、合同和市场经济抹去或温情或悲凉以及狭隘的人际关系；机器充斥于人与自然之间，来自不同民族和地域的人面对的是普适的机器，这就是“脱域”，吉登斯称之为“现代化” 。这一脱域即现代化进程直至今日仍在推进之中。 19 世纪既是分离的深入，也是重建的继续。自启蒙运动、市场经济和第一次工业革命之后，社会就开始了自组织进程。前述浪漫主义中就有新的因素，如对完整人性的提示，对“物质主义”的警惕和批判。早在 1789 年，边沁在其《道德和立法原理》中提出“功利主义”，反对启蒙运动关于由自然状态出发能构建完善社会的观念，认为任何社会组织和法律都必须按其对社会是否有用来衡量并取舍。边沁在这里似乎提出了某种具有“吸引子”或目标的社会自组织原则。穆勒（ 1806 ～ 1873 年）一方面承认规律，另一方面要求按有利于社会大多数人来调整分配。规律不再左右一切，价值开始介入其中。同时，“经济人”假设也得到修正。随着“边际效用”的提出，单纯的计算者有了思想，个人心理学进入了市场。巴尔赞认为，就社会观而言， 19 世纪堪称“爱的世纪” 。个人和团体都参与有组织、有计划的救助工人、穷人和弱者，尤其在工业化先行一步的英格兰。在 1819 年英国枪杀示威工人的“彼得卢”（即国内的滑铁卢）事件后，政府迅速妥协，从而免于革命。促进立法，改进刑法，成立社团，教会也参加进来，传教士则在布道之余从事社会福利工作。这是社会由“自然状态”提升，并与中世纪宗教被否定后新宗教回归的结合。空想社会主义也做出种种努力，狄更斯等小说家则以其笔墨唤起良知。中产阶级的价值观和行为方式逐步提炼出来并成为社会的榜样。在某种程度上，现代社会的自组织过程也就是中产阶级的自我塑造过程。新的社会秩序就是这样“涌现” 出来。与此同时，工人的情况也在改变。随着工业化的深入，培育了具有特殊技能的工人，能获得较高的工资，达到相当舒适的生活水准，逐步进入中产阶级并接受其观念。随着英国政府的妥协，工人代表进入议会，“参政议政”。自组织过程还包括在工业革命基础上，企业间的纵向与横向兼并，西奥多·罗斯福执政期间（ 1901 ～ 1919 年）颁布反托拉斯法。工业革命的另一项影响是企业内的科学管理。企业内外的变化相互影响。英国由于第一次工业革命的布局，以及由于城市的分布相对拥挤，企业规模较小，倾向于接受批量小、规格不一的订单，除了钢铁业外，更多的工厂不是标准化生产。美国和德国企业规模的扩大需要提高效率，保证质量，规范管理，流水线、在此基础上的泰罗制，进而经营者与投资者相分离，以及现代企业制度等应运而生。外部压力推动内部变革，后者使规模扩大赢得竞争提供可能。大体看来，自组织主要沿着以下路径进行。其一，价值对规律和事实的引导；其二，修正在还原过程中简化的抽象如“自然状态”和“经济人假设”，引入心理和精神因素；其三，社会各阶层之间的博弈和妥协。值得注意的是，上述三点中，一、二两点一般来说具有普遍性，第三点在各国之间会有甚至相当大的差异。由此可见，在经历同样“脱域”后各国的自组织过程各不相同。有着不同语境——初始条件和边界条件下的国家走上了有所差异的发展道路。脱域并不抹去、根除一切，具有某种“记忆”效应。揭示这一点极其重要，从中可以推出以下结论：其一，各国现代化道路的多样性，其二，在经历脱域或现代化之后各国各地区的多样性。但哪些因素可以记忆，以及记忆的机制和影响有待进一步研究。再者，由这种记忆效应可以联想起物理学的“隧道效应”和经济学“路径锁定”。它们有什么关系？其三，在这些理论研究的基础上，讨论当代中国的现代化道路：哪些要素有待脱域，哪些可以以及需要记忆？转引自雅克·巴尔赞．从黎明到衰落．林华译．北京：世界知识出版社， 2002 ． 487 杨沈．科学史．武汉：武汉大学出版社， 1986 ． 262 转引自雅克·巴尔赞．从黎明到衰落．林华译．北京：世界知识出版社， 2002 ． 561 大英百科全书．第 3 卷，北京·上海：中国大百科全书出版社， 1986 ． 128 玛格纳．生命科学史．武汉：华中工学院出版社， 1985 ． 484 转引自雅克·巴尔赞．从黎明到衰落．林华译．北京：世界知识出版社， 2002 ． 560 罗素．西方哲学史．下．北京：商务印书馆， 1981 ． 217 B · M ·伯恩斯、拉尔夫．世界文明史．第二卷．北京：商务印书馆， 1987 ． 307 P · H ·朗格．十九世纪西方音乐文化史．张宏岛译．上海：上海音乐出版社， 1982 ． 152 雅克·巴尔赞．从黎明到衰落．林华译．北京：世界知识出版社， 2002 ． 394 ， 471 ， 490 葛力． 18 世纪法国唯物主义．上海：上海人民出版社， 1982 ． 77 ～ 85 陈昌曙、远德玉．自然科学发展简史．沈阳：辽宁科技出版社， 1984 ． 247 雅克·巴尔赞．从黎明到衰落．林华译．北京：世界知识出版社， 2002 ． 440 陈昌曙、远德玉．自然科学发展简史．沈阳：辽宁科技出版社， 1984 ． 247 鲁品越．科学的历史与哲学．南京：东南大学讲义． 1985 ． 303 丹皮尔．科学史．北京：商务印书馆， 1989 ． 393 P · H ·朗格． 19 世纪音乐文化史．上海：上海音乐出版社， 1982 ． 375 伯恩斯、拉尔夫．世界文明史．第 3 卷．北京：商务印书馆， 1987 ． 313 ， 314 雅克·巴尔赞．从黎明到衰落．林华译．北京：世界知识出版社， 2002 ． 630 ～ 631 雅克·巴尔赞．从黎明到衰落．林华译．北京：世界知识出版社， 2002 ． 609 ～ 646 雅克·巴尔赞．从黎明到衰落．林华译．北京：世界知识出版社， 2002 ． 209 雅克·巴尔赞．从黎明到衰落．林华译．北京：世界知识出版社， 2002 ． 627 伯恩斯、拉尔夫 . 世界文明史 . 第 3 卷．北京：商务印书馆， 1987 ． 282 罗伯特· E ·勒纳等，王觉非等译．西方文明史，第 2 卷．北京：中国青年出版社， 2003 ． 810 ～ 811 荣雄．论英国法律本位对第一次技术革命的影响．硕士论文． 2007 联系 21 世纪初中国社会一系列“不要与陌生人……”的影视作品是饶有兴味的程光泉主编．全球化理论谱系．长沙：湖南人民出版社， 2002 ． 181 ～ 240 罗伯特· E ·勒纳等，王觉非等译．西方文明史，第 2 卷．北京：中国青年出版社， 2003 ． 734 ～ 736 雅克·巴尔赞，林华译．从黎明到衰落．北京：世界知识出版社， 2002 ． 479; 个人分类: 科技史|4051 次阅读|31 个评论

第七章近代科学的收获季节（上）编织自然现象之网追溯自然史: 热度 5 lvnaiji 2017-2-23 09:27; 科学发现，天才发明，工业应用，人类遵从。人类则适应新事物或被其塑造。 —— 《哥伦比亚博览会指南》 19 世纪是近代科学的鼎盛期。近代科学革命播下的种子，在这一世纪收获。收获时分又突破近代科学框架，酝酿 20 世纪科学革命。虽然 19 世纪的科学有不少辩证思想闪光，但总的来说仍属机械自然观，要到进入 20 世纪或更晚些时候，才逐步形成辩证自然观。在 19 世纪开始领先的科学逐步显示对技术的指导作用，第二次工业革命进一步对社会产生深远影响。在 19 世纪上半叶，浪漫主义和德国自然哲学对科学有很大影响，到下半叶，进化论进而科学成为社会思潮的主流。本章一、二两节阐述 19 世纪科学成就，第三节简析第二次工业革命，第四节讨论有关文化背景的问题。第一节编织自然现象之网 19 世纪科学的成果可以归结为编织自然现象之网和追溯自然史。在经历了 17 、 18 世纪各门学科分门别类收集资料之后， 19 世纪开始建立各门学科内部各分支的联系，并进而建立学科间的联系，即着手编织自然现象之网，这是 19 世纪科学收获的一个重要方面。具体而言，在物理学中建立了电磁理论，发展了热力学，提出了能量守恒与转化定律；化学中有原子—分子论、有机结构理论，以及元素周期律；生物学中有细胞学说等。一、物理学物理学为编织自然现象之网所作的贡献是电磁理论和能量守恒与转化定律。在 18 世纪电和磁各自研究的基础上， 19 世纪初逐步发现电和磁的种种联系。 20 年代有奥斯特和安培对电的磁效应的研究。前者受当时的自然哲学影响，相信电与磁之间必然有某种联系。法拉第在听了奥斯特的实验报告后，即在日记中记下：由磁到电。 1831 年法拉第首次发现磁的电效应，建立了电与磁之间的双向联系。电磁效应的发现为电动机和发电机的发明奠定了基础。在通往电磁理论的道路上，法拉第发现铁粉在磁极间排成有规则的曲线，从而提出力线概念。他还意识到没有不被物质占据的空间，磁就是以力线充满空间，进而提出场概念。力线与场概念不仅解释了很多现象，而且动摇了牛顿的“超距作用”观念，同时大大扩展了人们对物质的理解。二十几年后，麦克斯韦读到法拉第的著作，认识到力线概念的价值，着手给力线和场这些形象化的概念以精确的数学描述。麦克斯韦引入位移电流概念，将电场和磁场统一起来，建立了电磁场的波动方程。他计算电磁波的速度，指出光就是一种电磁波。赫兹在 1888 年发现电磁波，证明了麦克斯韦的理论。电磁理论建立起电、磁、光的联系，编织了自然之网的重要部分；并且作为经典物理学的第二块基石，与牛顿力学共同完成了经典物理学大厦，同时也开始突破牛顿力学的框架。 19 世纪在物理学中获得重大发展的还有热力学。热力学的建立首先要破除热质说，正确认识热的本质。法国的卡诺自 1821 年起研究蒸汽机，三年后提出著名的理想循环，即卡诺循环，初步建立起热与功的联系，通往热力学第一定律。他又指出作功需要热机工作介质由高温流向低温，实际上距第二定律仅一步之遥。卡诺由此奠定了热力学的基础。卡诺在当时仍以为热是流动的物质，后来认识到“热不过是动力，或者更确切地说，不过是改变了形式的运动”，进而提出“在自然界中，动力在量上是不变的，准确地说，它是不生不灭的”。既然热是运动的一种形式，就需要确定热与其他运动形式间的转化关系，如确定热与功的转换当量；一旦确定了这种关系，也就证实了热之唯动说，同时也就建立了热力学第一定律。通往能量守恒与转化定律或热力学第一定律主要有以下两条道路，一条是在观念的指导下收集资料，将有限的、远不足以归纳的资料直接提升到普遍的高度。古希腊与罗马时期，就有关于运动的量不灭的思想。 17 世纪笛卡尔也表述了同样的思想。 18 世纪末 19 世纪初的自然哲学认为，虽然有电、有磁、有光……但实际上只有一种，由它转化为其他各种。以上这些观念基本上仍属于古希腊的自然哲学体系，缺少经验的基础。德国医生迈尔受这种思想影响。他于 1840 年发现热带人静脉血远红于欧洲人，这表明在温度较高时，消耗较少的氧，或者说以较少的化学能即可提供人体活动所需之能量，这意味着不同运动形式在量上的守恒与转化。迈尔将论文寄给当时著名的《物理学和化学年鉴》，主编波根道夫厌恶黑格尔的自然哲学。虽然迈尔说自己对形而上学“讨厌到恶心的程度”，但实际上正如波根道夫所认为的，当时对化学能尚不清楚，对生物体内的消化过程更缺乏研究。迈尔的论文主要是一种思辨，因而未予发表。迈尔是从有限的模糊的事实经过思辨跳跃到普遍的概括。迈尔的第二篇论文《论无机界的力》发表于《化学与药学年鉴》，主编李比希其时正对自然力之间的联系感兴趣。德国药物化学家莫尔在 1837 年提出，“除了已知的 54 种化学元素以外，自然界中还存在一种动因，那就是力；它以适当的关系表现为运动、化学亲合力、内聚力、电、光、热或磁，这些种类的每一种都能产生另一种现象”。莫尔的这一见解主要也是基于不完整的、模糊的资料的思辨，如其中涉及不明的化学亲合力以及可疑的内聚力等。通往热力学第一定律的另一条道路是经由经验的积累，在此基础上逐步达到普遍化程度越来越高的概念、规律。机械能守恒的发现迈出了第一步。 18 世纪后，科学家又逐步得出能与功的概念，在各种运动形式的转化之间找到了统一的量度，为能量守恒与转化定律的发现作了准备。永动机的设计一再遭到失败从反面说明了能量的守恒。焦耳认识到“不要永动机，要科学”。他研究电的热效应，提出焦耳定律，研究热与机械能的转化，得出热的功当量，在沿着经验积累的道路上完成了最后一步。热力学水到渠成，瓜熟蒂落。远古时期人类钻木取火中所隐含的科学到此时方成为现实的知识。焦耳在 1850 年被选为皇家学会会员，意味着能量守恒与转化定律得到公认。这无疑是自然现象之网中极其重要的部分。回顾对热的本质的认识过程，由热质、热原子等到热之唯动说，热即微粒的速率及其分布，从中再一次看到由质的物理学向量的物理学的转化。而能量守恒与转化定律则抹去了各种能量之间质的差别。由通往热力学第一定律的两条道路可以看到正确观念指导和从经验出发的重要性。然而归根结底在于后者，当时之所以可以沿着观念指导的道路通往同一发现，是由于自然科学本身已积累了充分的资料。二、化学化学在这一时期获得迅猛发展，被称为 19 世纪的带头学科。重大成果有原子－分子论、有机结构理论以及元素周期律，此外还有物理化学中的电化学和热化学等。这些成果为编织自然现象之网作出了突出的贡献。道尔顿提出原子论一开始是基于对大气的观察。对不同气体混合、扩散与压力的研究使他得出包括气体在内的物质是由微粒组成的思想，享利定律（气体在液体中的溶解度）支持他的想法。尔后道尔顿转向化学，将他的设想与拉瓦锡的元素表结合起来，于 1803 年宣读论文，提出原子论，以原子解释元素间的反应，解释化合物的组成和化合物之间的反应，原子论遂成为化学的理论基础。于是，由古代德膜克利特的原子论，经由近代伽桑狄，牛顿的微粒论，到道尔顿的原子论，自然哲学的思辨终于成为科学的理论。我们从中又一次看到理性思维一旦与实际经验相结合所产生的巨大力量。为什么是道尔顿，而不是化学家提出原子论呢？其一，正因为道尔顿不是化学家，故能无保留地接受拉瓦锡的元素表，相反，化学家则对此心怀疑虑。类似地，我们在第四章已看到，艺术家在解剖学中可以无保留地接受观察所见事实并作出正确描述，而解剖学家则易阈于专业上的成见。由此再度说明知识背景的两重性。其二，其时，化学领域既不具备提出原子论的充分条件，也无此迫切要求。道尔顿则是从气体的物理行为着手，正是气体的物理行为直接反映了微粒的特性，而化学反应还涉及复杂的过程。这样，由气体的行为着手，然后再推广到化学领域，道尔顿沿着一条捷径而获得成功。另一方面，对化学不甚了解的道尔顿武断的认为，在原子 A 的周围空间最多只能容纳 12 个 B 原子， B 原子越少越稳定。那么 A 、 B 间若只形成一种化合物，就必是 AB 无疑。道尔顿的武断说明引起混乱，招致注重经验的化学家的反对，以致怀疑原子论本身。道尔顿还为原子设计了热线，对此，戴维认为是一个有经验的科学家所应避免的推测。随着原子论本身的完善，以及化学领域经验材料的积累和理论水平的提高，原子—分子论渐趋成熟。 1860 年在卡尔斯鲁厄召集的国际化学家大会上，康尼柴罗散发了他系统论述原子—分子论的小册子，立即得到化学家们的普遍接受。原子—分子论不仅成为化学的基础，而且也成为同时期热力学，以及尔后各门科学发展的基础，在联系自然现象之网中起到了核心作用。 19 世纪，化学中有机结构理论的建立过程有以下特点：首先，有机结构理论是建立在无机化学已取得的成就如原子—分子论，以及有关众多元素和化合物性质的丰富知识的基础之上，同时又突破当时无机化学中的许多观念。其次，有机结构理论的建立是一个经验材料逐级归纳，同时提出新概念的过程,如同分异构和重要的化合价概念，区分了作用的强度和量。凯库勒最终提出有机结构理论，系统总结有机化学 50 年的历程。布特列洛夫进一步阐明有机物分子与其中原子，即整体与部分的关系。 1865 年，凯库勒得出苯结构式，这是有机结构理论的重大成就。尔后，范霍夫和勒·贝尔又提出碳四面体构型学说，开创了立体化学。有机结构理论为庞大的有机物家族确定了“谱系”。此处还应提及武勒人工合成尿素的工作。这一成就给当时的生命力论以沉重打击。为有机化学的发展破除思想上的障碍，同时也开始建立无机物和有机物之间的联系。元素周期律是化学为编织自然现象之网所作的第三项贡献。到 1869 年，化学家已认识了 63 种元素，这就要求同时也可能根据元素的性质及原子量对元素进行比较、分类和归纳。 1869 年，门捷列夫把仅按性质作为标准的分类称为“人为分类法”，因为这不能发现一组元素间的关系（正如生物学中的人为分类法），而只按原子量的排列又没有顾及元素性质间的关系。门捷列夫较其他尝试者高明之处就是将二者结合起来，采用他所称的“自然分类法”，既按原子量次序排列，又考虑到元素性质的周期变化，对按原子量排列的元素或大胆调整，或留下空缺预言未知元素，或对已测得的元素的原子量提出疑问。不久，发现了门捷列夫所预言的新元素。当千里之外从未见过新元素的门捷列夫纠正了发现者所测之原子量，科学界为之倾倒。门捷列夫元素周期律得到公认，进而又提出了更深层的问题：为什么有此周期性？元素性质随原子量周期变化背后的原因是什么？这就通往 20 世纪。三、生物学：细胞学说细胞学说为所有生物找到共同基础，在生物学领域中编织起自然现象之网。类似于能量守恒与转化定律，通往细胞学说也有两条道路。其一也是基于对自然哲学的信念。奥肯在提出细胞学说前 30 年认为，有机世界的多样性应有其组成的统一性。这种组成生命的统一物就是“原胞”，但这条道路并未直接通往细胞学说。另一条道路沿着物质层次逐步深入，“十月怀胎，一朝分娩”。解剖学的发展，尤其是显微技术的进步起到重要作用。其中的主要障碍是如何逾越动植物间的界限。认识到细胞是所有植物的最基本单位，这并无困难；而在动物，由于细胞的形状各异，种类繁多，难以辨认，不易得出细胞是动物基本单位的认识。施旺和施莱登把他们所发现的细胞核作为识别细胞的标志，从而克服上述障碍，最终确认细胞是一切生物最基本的单位。他们正确地认识到，每个细胞都独立地生活着，同时又从属于有机体的整体功能。德国医生微耳和将细胞学说应用于病理研究，破除了流传已久的“体液说”。疾病首先不是在整个器官或组织内，而是在细胞内发生的。人体是由彼此平等的细胞组成的自由国家。后来的研究沿这条道路继续深入，在生物大分子及更低层次理解疾病。细胞学说与生物学中其他学说密切相关，上一章已谈到这一点。施莱登和施旺敏锐地将细胞学说与胚胎的发育联系起来，认为细胞既是生物的基本单位，也是生物发育的起点。这实际上是古代自然哲学的信念：万物的本原亦即万物之始基。个体由细胞组成，个体的发育来自细胞，这与渐成论相一致。至于细胞本身，他们认为可能是由类似于结晶的过程等，“按照一定的规律”而从无结构的液体或成胞原浆中产生，这是一种自然发生说。另一方面，微耳和在研究细胞分裂的基础上提出，“细胞来自细胞”，支持生生说。此外，居维叶和圣提雷尔创立的比较解剖学，在不同生物的各种器官（如翼和前肢）间建立起联系。鉴于各种生物所属年代不同，于是这种联系便又成为历史的联系，为进化论的建立提供了依据。电磁理论、能量守恒与转化定律，原子—分子论、有机结构理论、元素周期律以及细胞学说…… 所有这些编织了一张自然现象之网。近代科学 300 年耕耘，一朝收获，硕果累累，主要成果都被编织于这张网内。然而必须指出，这张网并不完整。例如光与电、磁的关系尚不明确，未知的微观世界和宇观世界还隐藏于幕后，时空与物质的联系还有待爱因斯坦的工作，细胞也未必是所有生物的共同基础。尤其需要指出的是，这张并不完整的网还只是一张“现象”之网。诚然，它将以前的资料上升到统一的解释体系之中，达到新的理论高度，然而相对而言，在很大程度上仍限于唯象的水平，也没有超越机械论的框架。电磁理论、关于光的本性的学说有待深化，化学中的原子—分子论、有机结构理论和元素周期律进入 20 世纪后都经历了脱胎换骨的变化，细胞学说也只是根据有限资料归纳的结果。虽然如此，我们还是应该认识到，这张自然现象之网毕竟从一个方面总结了近代科学的成果，更为重要的是，它为 20 世纪科学革命，为尔后的科学发展作了准备，奠定了基础，并指出了方向。第二节追溯自然史这一时期自然科学的另一方面成就即是开始以历史的观点考察研究对象，主要体现于天文学（ 19 世纪康德—拉普拉斯的星云假说）、地质学、物理学（指热力学第二定律）以及生物学中的进化论。一、在机械论框架内追溯自然史这一时期对自然史的追溯大致有以下特点：首先，这种研究主要是基于机械的理解。在天文学，微粒的运动由机械的因果必然性形成太阳系，从此就稳定下来不再变化。广为人知的拉普拉斯的决定论思想实际上是被认为具有发展观念的星云说最确切的注解。在地质学中，赖尔主张线性的渐进过程，虽然有居维叶的突变说，但这难于理喻或是出于上帝的一时兴起，而且也没有与渐变论结合起来。达尔文的进化论虽然揭示了不确定性，但没有说明微观机理。从热力学第二定律出发，克劳休斯把宇宙理解为一个封闭体系，提出从有序到无序的单向的热寂说。凡此种种都与机械自然观背景相一致。其次，这种对自然史的研究基本上也流于唯象的、经验的水平，有待 20 世纪科学的发展揭示其背后的机制。例如，只有在宇宙演化的大背景中方能阐明太阳系的起源。实际上，星云假说还有相当的自然哲学的色彩。地质学理论和达尔文的进化论是在比较之后进行归纳而得出的假说。直至今日，科学家仍未充分揭示分子进化与外部环境的关系。热力学第二定律只是提出了问题，到 20 世纪 70 年代，普里高津等人的工作刚刚开始揭示由无序到有序，以及从有序到混沌各自的机制和相互间的关系。从根本上说， 19 世纪对自然史的回溯并未达到自然史的起点，或回溯至自然界自身演化发展的各个关节点，未达到认识过程中的转折点，还必须沿自然史进一步上溯。第三，自然史与自然现象之网并未结合起来。当代科学正在向这一目标前进。最后，这一时期之所以在各门学科中出现历史主义思潮并非偶然，其渊源一直可以追溯到古希腊的自然哲学。文艺复兴后近代科学兴起，由古代朴素辩证的自然观转变为机械自然观，但自然哲学中的发展观并未完全摒弃，不仅如此，而且一直延伸到 18 世纪末的浪漫主义和德国的自然哲学中，强调以发展的、历史的观点来看待自然。另一方面，机械自然观也不绝对地排斥历史主义，只是限于机械自然观的框架之中，发展过程是机械的、线性的、决定论的。第三个重要原因是，不断发展的自然科学，日益丰富的资料为进行历史的比较作了必要的准备，这在地质学和进化论尤为如此。二、地质学的英雄时代先考察地质学如何从它所浸染于其中的文化背景中提升出来。 18 世纪地质学的焦点是岩石成因之争：火成还是水成，以及岩石形成机制之争：灾变（或激变、突变）还是渐变。早期水成说与灾变论相关，如《旧约全书》中有关摩西洪水的记载。德国矿物学家维尔纳在 1797 年系统发挥了水成说，认为地球生成初期，表面为原始海洋覆盖，矿物质结晶、沉淀而成岩石。英国地质学家赫顿是火成说的主要代表，他认为地球内部是熔融的岩浆，经火山进发固化而成岩石。赫顿认为，不能以设想的“原始海洋”为依据，而应以现在还在起作用的，也就是可以经验的地质力量来解释岩石的形成，这里体现了实证的观点。赫顿又认为现在经历的地质变化是极其缓慢的，因而他反对灾变说。显然，灾变说与渐变说，前者难以解释，后者符合理性。此外，渐变还与当时的流行观念“自然界不作跳跃”相一致。灾变的思想古已有之。亚里士多德强调渐变，但也认为发生过洪水和火灾，布丰在天文学中提出太阳系起源的灾变假说；瑞士生物学家波涅特认为世界上不断发生周期性的灾难，每经一次，即在生物阶梯上前进一步。灾变说的代表人物是居维叶，居维叶详尽地研究了不同地层中生物的化石，发现在两种类型间没有中间类型，地质的研究也表明发生过沧海桑田的变化，西伯利亚冻土层中发现的猛犸加深了对于灾变的印象。此外，犹太人、巴比伦人、希腊人、印度人、中国人都有远古时期大洪水的传说，最后一次大洪水约在距今 5000 年前。由此可见，居维叶提出灾变说有一定根据，居维叶没有直接讨论灾变的原因，但他认为古今不同，即不能以现在还在起作用的因素来解释地球过去曾发生过的变化。居维叶的这种思想无疑具有合理之处。应该看到，渐变说与灾变说都具有部分的真理性，地质变迁既有渐变过程，也有灾变发生，既不能认为古今全然一致，也不能看作截然不同（联系上章对自然分类与人为分类的分析）。宗教对灾变说的诠释是，必须把每层化石看作是上帝的一次单独创造。发现化石与地层关系的史密斯在 1817 年写道，“化石的作用是把我们带回到一个超自然事件的领域之中”。不应把宗教对灾变说的解释加于居维叶本人，也不能在批判宗教诠释时，将具有一定真理性的灾变说也拒之门外。英国的赖尔从古生物学的发展中领悟到研究自然史的重要，认为这是 19 世纪科学进步的特征。赖尔全面发展了赫顿的渐变说，称他的著作“是宣布地质学与万物起源（指神创）完全无关的第一篇论文；也是放弃臆测的原因而绝对改用自然作用来解释地壳过去变迁的第一篇著作”。从中可以看到赖尔以近代科学的实证精神与宗教及自然哲学划清界线。赖尔又认为，地球上起作用的各种力是不变的，无论在质上还是在量上都是不变的，因此没有灾变，灾变必然导致超自然的神。赫顿也把地球看作是巨大宇宙机器的一部分，按一定规律活动。于是我们看到，在赫顿与赖尔渐变论的背后，在历史观、发展观的背后实质上仍是机械论，在强调发展变化的背后却是静止不变。自 18 世纪末到 19 世纪初的几十年间因地质学的迅速发展而被称为地质学的“英雄时期”。在这一时期，地质学家凭借近代科学的实证精神和理性——机械的因果决定论而使地质学逐步摆脱形而上学、神迹和宗教。在代表时代精神的《地质学原理》中，赖尔在绪言中即明确申明：此书“不可和创世论相混淆”。然而在另一方面，这一时期地质学的发展也显示出轻视或排斥思辨的倾向和机械论的影响。近代科学从文化背景中分离的过程都有类似的特征。三、生物学：进化论生物学以细胞学说和进化论在编织自然现象之网和追溯自然史两方面都占据了重要地位。达尔文的进化论，不仅成为自然史研究的高潮，而且极大地影响了 19 世纪下半叶的社会文化思潮。同时，进化论的建立过程，也就是生物学进一步从文化背景中分离并独立的过程。进化的思想源远流长。古代自然哲学把整个自然看作是一个进化的过程，其中阿那克西曼德与恩培多克勒等具体讨论了生物的进化。文艺复兴运动中复兴了古代的自然哲学，尔后占主导地位的机械论中也含有对自然史的研究。启蒙运动者从科学的发展看到社会的进步。 18 世纪后生物学中的进化思想逐步滋长。在力学中提出最小作用量定理的莫伯丢（ 1698 ～ 1759 年）在生物学中也提出不少有价值的见解。他说：“如果我说您曾经是一条蠕虫，是一个卵，甚至是一种泥土样的东西时，请您不要生气。”布丰在一开始接受物种不变的观念，经过比较解剖学的研究，发现存在不完善的、没有用的、以及退化的器官，于是认为生物都是由同一祖先“退化”而来。虽然他的见解是错的，但毕竟其中加入了实证科学的论据。歌德在 18 世纪末称他已发现了植物的原始类型。进一步发展并宣传进化论思想的是法国的拉马克（ 1744 ～ 1824 年）。他先系统地研究动物的分类，从中找出由简单到复杂的系列，后来，又将此直线系列改成系谱树。在 1809 年的《动物哲学》中，拉马克用两个相辅相成的论点阐述进化论。其一，生物生来就具有一种内在的向更复杂更高级的生物进化的趋势；其二，环境的变化迫使生物通过用进废退和获得性遗传而在结构上发生变化。圣提雷尔的进化思想主要基于他的自然哲学，他主张，尽管有如此多种动物，但“从哲学上说，只有一种动物”。 1828 年，他公开发表自己的观点，认为物种可变，其原因是生存条件的变化，但他不相信现在的物种也在变化。拉马克、圣提雷尔与当时的物种不变论者展开了激烈争论。以下我们要考察一般科技史著作较少提及的钱伯斯（ 1802 ～ 1871 年）的思想。在出版于 1844 年的书中，钱伯斯系统阐述了他的思想。宇宙和生命的发展是一个统一体。细胞是生命的基础，是“无机物和有机物之间的交会点，它是矿物界的结尾和植物界的开端” 。某种，“化学—电的作用”导致“第一个原始的细胞” 产生。在当时的科学和认识水平下，提出这些思想确是难能可贵的。当宗教表示生物的新种都因上帝的不断干预而形成，钱伯斯的辩解饶有兴味：上帝是“第一位的原因，所有其他的成分都是第二位的、辅助性的因素”。上帝完全可以通过自然规律从而更省力地创造新种，这些规律则是“上帝意志的表述”。由此可以想起近代科学革命中天文学的经历。在哥白尼之后，上帝只是在天界之外注视着一切，各个天球遵循规律运转；上帝无须自己管理或任命众神管理。而在牛顿那里，上帝只须作第一次推动和偶尔纠正，拉普拉斯又把上帝从这些领地驱逐出去。具有讽刺意味的是，钱伯斯本人确实认为自己的观点非常虔诚，比“不断干预论”更能增添造物主的光荣。实际上如同天文学、力学、生物学，整个科学就是这样地把上帝无情地驱逐到越来越狭小的领地，或者说恭敬地抬升到远离尘世、远离人类经验的超验世界之中。在进化观念逐一推进之时，反进化论思潮依然强大。居维叶就是主张物种不变的代表。居维叶把物种定义为“从原初形成的时候开始，使它们在一定限度内永远存在下去的某种形式”，变种则是“物种偶然再细分的结果”。他以灾变说解释绝灭的和现存的物种间在种群上的不连续现象，称之为“灾变”或“革命”。 1830 年，持进化观念的圣提雷尔与反对进化观念的居维叶之间发生一场大辩论，结果圣提雷尔失败了。这有三个原因，首先是进化论本身证据不足，其次是圣提雷尔的观点武断、片面，最后是法国的政局与得势的宗教的影响。虽然受到一再阻遏，进化论仍逐步推进。除了自然哲学，渐变与连续的观念，以及社会进步观念等等的影响外，生物学自身的发展如前述自然分类法、渐成论、细胞学说，以及比较解剖学等都为进化论的建立提供了越来越充分的根据。“这些支流虽然为物种不变的成见所阻，但在堰闸后面愈聚愈深。达尔文所搜集的自然选择的证据是一个巨流，它以不可抵抗的威力冲破了这个堰闸，于是汹涌的洪水便泛滥于整个思想领域。” 达尔文（ 1809 ～ 1882 年），近代进化论的奠基人， 1831 ～ 1836 年随贝格尔舰作全球航行，对所到之处的生物作详细考察，搜集了大量资料。正如达尔文本人写道，“这是我生平最重要的事件，它决定了我的全部生涯” 。他所见到的全部事实，“似乎是神秘而又神秘的物种起源问题的曙光” 。回到英国后经过十几年的辛劳，达尔文在 1859 年出版了他的巨著《物种起源》。达尔文对于生物进化论的贡献主要在两个方面。首先，达尔文占有大量事实作为其论点的根据。“在拉马克有一个事实的地方，达尔文有一百个事实。”这样，进化就从一种思辨、猜测或信念、理想转变为科学的假说。其次，达尔文进化论的核心思想是自然选择，这是他从人工选择得到的启示。至于自然界进行选择的机制，达尔文认为物种会发生偶然变异，在各种生物的生存斗争——这是达尔文从马尔萨斯的《人口论》得到的启示——优胜劣汰，适者生存，这就是自然选择的标准。达尔文以自然选择和适者生存这两个观点系统地阐明了进化理论，从而使以前零碎的、不完全的观点形成一个统一的整体。特别是达尔文提出的进化机制，解决了不少持同样观点的科学家心中的难题。赫胥黎问道：“你不愿承认上帝创造世界的假说，可是你又能提出什么学说，让任何小心慎思的人都能接受呢？” 达尔文的进化论正是这样的学说。在进化论的提出过程中，也可以看到前述观念与经验这两方面的影响。所不同的是，在这里，这两条线索紧密地缠绕在一起。《物种起源》轰动了欧美世界，即使在许多赞成进化思想的人的心中也还是引起很大的震动，既有赞美之词，也招致科学界内外很多人的非难。天文学家约翰·赫歇尔称进化论为“胡闹定律”。曾是达尔文朋友的地质学家塞治威克在给他的信中说：“读了你的著作，我感到非常痛苦。”落款是：“你以前的朋友，现在是猿的后代。” 给予达尔文很大影响的赖尔曾支持达尔文发表著作，也感到人起源于猿太伤人类自尊心了。至于宗教界更是全力反对进化论。在斗争中，赫胥黎（ 1825 ～ 1895 年）和海克尔（ 1834 ～ 1919 年）捍卫、宣传并完善了达尔文的进化论。达尔文进化论的影响是巨大的。在科学上，进化论揭示了人与动物的历史联系，同时也将人与生物编织进同一张自然现象之网中。哥白尼为地球，也就是为人类找到在太阳系中的位置，达尔文则阐明人在生物界的位置，人类在对自身的认识过程中迈出了新的一步。进化论是 20 世纪辩证自然观的先声，这是因为它标志了 18 、 19 世纪历史主义的高潮。再者，进化论认为，林奈的分类体系所确定的物种仅仅是一个概念，分类使之变得僵化不变。拉马克认为物种并不是自然生成的东西，而是人为的概念，自然界只生成个体。《物种起源》所讨论的实际上是由一个物种怎样变为另一个物种，这表明进化论初步认识到概念与对象间的区别，注意到概念间的联系，这里也具有辩证法的萌芽。进化论对宗教和社会文化思潮的影响在后文述及。进化论尚有以下不足之处：首先，进化论片面强调生存斗争，优胜劣汰，对自然界中的合作注意不够。社会达尔文主义即在这一点上寻找依据。其次，进化论反对神迹、创世，反对难以捉摸的灾变，却走向机械的决定论。达尔文赞扬拉马克“在引起人们注意有机界变化的可能性问题上做出了杰出贡献。在他看来，有机界的变化就像无机界的变化一样，都是自然规律作用的结果，而不是奇迹干预造成的” 。进化论就是揭示出这样的必然规律。第三，进化论仅是基于历史比较方法和归纳法所作的一种假说，有待于上升到理论高度，揭示进化的微观机制是 20 世纪科学的研究课题。四、进化思潮中的退化理论：热力学第二定律在这一时期由星云假说、地质理论、直至进化论组成的发展观、历史观或进化浪潮中，有个不谐和音，那就是热力学第二定律。“不谐和”，首先在于其他领域的研究虽也有观察依据，但或多或少都有某种对于发展、变化或进化的信念，无论这种变化是机械的还是辩证的。热力学第二定律却绝无观念指导，完全是根据实验和实际经验，再经推理而得出。其次，在其他领域中的成果都持有发展与进步观念，或者支持这种观念时，克劳修斯却从热力学第二定律中得出了相反的、退化的观念。 1850 年，克劳修斯（ 1822 ～ 1888 年）在进一步研究卡诺循环的基础上，将其中所隐含的思想明确表述为“热不能自动地从较冷物体传到较热物体”，这就是热力学第二定律。 1865 年，他又引入一个概念：熵，这在今后的发展中证明是一个极其重要的概念，用以描述体系的无序程度。以熵概念表述热力学第二定律为：孤立系统熵趋于极大值。克劳修斯进而把热力学第二定律推广到全宇宙，提出“热寂说”。虽然是一种不谐和音，以及虽然克劳修斯从中得出错误的推论，热力学第二定律却有其特别重要的意义。首先，这是在牛顿力学以来相对于同期发展观、历史观的各项成果而言第一次通过严密的实验和推理过程揭示出时间的不可逆性。其次，热力学第二定律深刻地阐明自然界变化的另一方面——退化。只有进化而没有退化的自然界不是真实的自然界，唯有将进化与退化结合起来才构成自然界完整的演化过程，“麦克斯韦妖”不能负此重任。当代自然科学正在建造沟通进化与退化之间的桥梁，以全面地勾画出自然界演化发展的完整过程。第三，在热力学第一定律抹去各种能量间质的差别，并在由质的物理学向量的物理学的转化中达到高潮之时，热力学第二定律揭示热与其他能量质的差别。在新的高度上复归质的物理学，开始突破机械论的框架。 19 世纪科学除了上述方面的发展外，还在继续拓展，进入更为复杂的领域：人类学和心理学。前者的突出成就是弗雷泽（ 1854 ～ 1941 年）出版于 1890 年的《金枝》，后者则有巴甫洛夫的条件反射理论，其追随者走向机械论极端，以及弗洛伊德关于潜意识和“里比多”的理论。面对如此强大的本能，弗洛伊德思索，文明在多大程度上是建立在对本能的满足之上，文明的存在又在多大程度上是以对强大的本能的力量不予满足为前提。转引自雅克·巴尔赞．从黎明到衰落．林华译．北京：世界知识出版社， 2002 ． 609 李佩珊、许良英． 20 世纪科学技术简史．科学出版社， 1989 ． 89 林德宏．科学思想史．南京：江苏科技出版社， 1985 ． 233 杨沈．自然科学史．武汉：武汉大学出版社， 1986 ． 232 林德宏．科学思想史．南京：江苏科技出版社， 1985 ． 234 联系上一章中生物分类问题上非此即彼与亦此亦彼的关系玛格纳．生命科学史．武汉：华中工学院， 1985 ． 498 丹皮尔．科学史．北京：商务印书馆， 1989 ． 375 陈昌曙、远德玉．自然科学发展简史．沈阳：辽宁科技出版社， 1984 ． 219 玛格纳．生命科学史．武汉：华中工学院出版社， 1985 ． 602 丹皮尔．科学史．北京：商务印书馆， 1989 ． 377 林德宏．科学思想史．南京：江苏科技出版社， 1985 ． 291 玛格纳．生命科学史．武汉：华中工学院出版社， 1985 ． 482 转引自雅克·巴尔赞．从黎明到衰落．林华译．北京：世界知识出版社， 2002 ． 672; 个人分类: 科技史|3558 次阅读|9 个评论

人类现代文明的思维模式: benlion 2014-8-21 15:22; 19 世纪工业革命，将文明划界为近代与现代文明。科学包含 2 个过程，一个是获得客观知识的观察与实验，一个是进行知识的整理与理论的提炼，这个循环是理论提出预测，然后，再通过设计实验来验证这个预测。近代科学，奠基在培根和笛卡尔的逻辑学和哲学思想基础上，现代科学思维，深受胡塞尔的现象学和彭加勒的实在论影响，爱因斯坦的哲学思维相类同，即，理论的思维自由构造，或知识整理过程，一方面受到马赫哲学影响，一方面是彭加勒的实在论思想 - 即，科学是认识关系。信息概念，在维纳为组织化的度量，在布里渊为热物理学的负熵，在我是结构的差异和组织化的差异，如，交换子（物理学的能量子交换或社会学的语句交流过程产生的形体、组织化度量或知识量的变化度）；因而，信息并非是虚的概念，也许比物质或能量概念更实在，物质体现在结构的构成，而能量也体现导致结构的变化或差异。爱因斯坦的质能公式，正负电子对产生光子等，体现为物质与能量的转换关系，光子是交互旋涡的电磁波，结构比物质和能量更加根本。热物理学与发育生物学问题，涉及到信息与能量的转换关系，结构的或自组织化的系统构成过程，麦克斯韦妖（ Maxwell's demon ）就是一个设想的方式，其实，这就进入了一个宇宙的上帝创造和文明的人类创造对应的宗教哲学思维。结构论，企图以关系和差异为根基，从而构建宇宙论和知识论，精神论，则是以结构论为互偶的思考，企图解释结构的构造运动的信息或能量源泉。人类心智的活动是精神现象，精神论，探讨认识论和方法论的理论依据，对应于信息论和语言学的符号学、传播学与释义学等范畴。在心理学和心理物理学、遗传学与心理生物学等，格式塔图式和形态发生场等概念是现代系统思维和信息科学的思想起点。在我的结构论，结构就是关系（ connectivity ）的集合，因而，中医理论和中国文化思维的核心概念是图论、网络拓扑学的结构模型方法，物质、能量和信息是构成实体的发生演变的 3 个核心因素，宇宙就是永恒的构造过程，生命的本质现象是自组织化的信息发生与转换特征。 -（19世纪-21世纪的哲学思维）-; 个人分类: 2014y|2195 次阅读|0 个评论

环太平洋文明模式: benlion 2014-2-5 16:36; 欧洲工业革命，近代转型到现代文明，环太平洋国家，开启科学和工业文明进程。 19 世纪 -20 世纪，科学方法转换，从热物理学和综合进化论等，形成系统思维，从微电子学和生物化学等，发展技术方法。科学中心转移到美国，建立了现代科学和工业，移民管理机制和创业型社会环境，推进了知识经济、创意产业和金融市场的发展。在原英国属地和加州等区域，尤为文化和技术发达。中国经历洋务运动、辛亥革命和改革开放等，进入新的历史时期。研究型大学和创新型企业的管理体制，能否建立起来，将起决定作用。 1997 年，当来到以色列留学，实验室贴的一张纸条，上有“圣经是用希伯来文所写”，至今记忆犹新。什么是最自豪的事物呢？你的祖先是谁呢？何处是最能发挥创造力的环境呢？以色列同事，就问了我这些问题，德国同事问的是古代中国很多发明创造，可现在如何呢？也就思考了这些问题。人类文明，演化形成了文化体系结构：宗教 - 诠释历史，哲学的伦理学、美学和逻辑学 - 诠释宗教、艺术和科学，科学的数学 - 工程方法等。 21 世纪，科学发展了新的范式；但是，仍然是数学方法和工程技术。比如，系统生物学 – 生理学与生物化学，系统医学 – 遗传学与生物工程的技术方法，包括，数学 - 计算生物学、纳米 - 合成生物学等。因而，一个社会的科学和经济发展，必须建立完整的人文 - 历史和伦理学教育、科学 - 数学和工程方法教育。 - （环太平洋文明） -; 个人分类: 太平洋|3065 次阅读|0 个评论

19世纪美国的铁路王国和21世纪中国的高铁时代: 黄安年 2010-12-12 12:19; 19 世纪美国的铁路王国和 21 世纪中国的高铁时代黄安年文黄安年的博客 /2010 年 12 月 12 日发布在全球现代化进程中 , 交通优先无疑是世界各国尤其是快速发展国家经济和社会建设基本经验之一 , 在某种程度上交通运输业成为某些国家和地区现代化快速发展的卡脖子工程。美国在工业化进程中，铁路运输发挥了先行官的作用。 19 世纪下半期美国铁路王国的兴起和发展对于美国快速成为经济大国，完成美国近代化并兴起新的资本组织结构具有极其重大的作用。 1860 美国拥有铁路线 3 万公里， 1870 年为 85 ， 169 公里， 1890 年 269 ， 000 公里， 1900 年为 32 万公里，占全世界铁路线的一半。（据《美国历史统计》，第 728 页，美国铁路铺设里数以 1861 年为 191 ， 016 哩， 1871 年为 1 ， 246,660 哩， 1873 年为 975 ， 217 哩 ,1879 年为 935 ， 006 哩， 1899 年为 854 ， 569 哩。）从 1865 1914 年的 50 年间，美国的铁路线从近 6 万公里猛增到 40 万公里以上，增长了 6 ． 8 倍。正是美国的铁路时代，推动了西进运动、钢铁工业、煤炭工业、机器制造业及各类轻工业食品工业 , 工农业生产和交通运输业的协调快速发展 , 加快了全国性市场的建立。 1869 1893 年，美国先后建成了 5 条横贯大陆的铁路干线。它们是： 1869 年建成的联邦中央太平洋铁路， 5 月 10 日在犹他州的普洛蒙托莱角接轨。中央太平洋铁路由旧金山向东，自萨克拉门托东延；联合太平洋铁路自芝加哥向西，自艾奥瓦的康斯西尔布拉夫西延； 1881 年建成的圣菲、堪萨斯太平洋铁路和大西洋太平洋铁路； 1883 年建成的北方太平洋铁路；自西雅图到明尼苏达的德卢斯； 1883 年建成的南方太平洋铁路，由圣地亚哥到路易斯安那的施里夫波特；还有 1893 年建成的大北铁路，自奥勒冈的波特兰到北达科他的格兰德福克斯。美国横贯大陆铁路对开发西部大平原和落基山区、沟通全国经济有着重大的影响 , 其中也饱含着中国铁路华工的不可替代的历史性奉献。由于 1883 年各铁路公司划分了美国标准时区。（ 1883 年前，美国有 68 个不同时区） 1886 年，又采用了标准轨距（宽度为 4 ． 85 英尺，合 l.22 米。 1871 年时，全国有 23 种不同轨距），提高了运输效率，并对人民生活发生重大影响。在 19 世纪末，美国铁路几乎垄断了全国的货运和客运，并成为全国最大的产业。 1890 年，公司对铁路的投资近 90 亿美元， 1894 年超过 100 亿美元。（《美国历史统计》，第 735 页，华盛顿， 1960 年英文版。）铁路设备的总价值 1922 年为 199 亿美元，超过工业机器值 157 亿美元和农机值 26 亿美元的总和。 1879 年，马克思称铁路是实业之冠。（《马克思思格斯全集》中译旧版，第 34 卷，第 347 页）恩格斯 1881 年称：美国在农业上的这种革命，加工美国人所发明的革新的运输工业，使它们运往欧洲的小麦价格非常低廉，以致任何欧洲的农场主都不能和它竞争。《马克思思格斯全集》中译旧版，第 19 卷，第 296 页）列宁也说：铁路是资本主义工业的最重要的部门，即煤碳工业和钢铁工业的总结。《列宁选集》，中译旧版，第 2 卷，第 733 页）还要指出，铁路运输事业促进了新兴的生产组织垄断资本主义的发展。 1850 年起，联邦政府推行拨给土地奖励铁路建设政策。 1864 年；联邦政府规定每修一英里铁路，免费拨给铁路沿线两侧各 10 英里至 40 英里的土地，和 1.6 万到 4 ． 8 万美元不等的贷款。 1850-1871 年间，各铁路公司共得土地 13 ， 100 万英亩。政府先后贷款给公司 6 ， 500 万美元。一位经济学家说：没有哪一个国家的工业象美国那样受到铁路的影响。（克拉克：《美国制造业史》，参见《美国经济史文献》，第 660 662 页）美国垄断组织首先出现在铁路部门不是偶然的。马克思说：在美国，对铁路公路有利的是，他们无偿地得到大量国有土地，其中不仅有敷设铁路所必需的土地，而且还包括铁路两旁许多英里之内布满森林等等的土地。这样，它们就变成了最大的土地占有者。（《马克思恩格斯全集》，中译旧版，第 34 卷，第 34 页）在论述铁路实业之时，他说；不仅是因为它终于成了和现代生产资料相适应的交通联络工具，而且也因为它是巨大的股份公司的基础，同时形成了从股份银行开始的其它各种股份公司的一个新起点。总之，它的资本的积聚以一种从未预料到的推动力，而且加速了和大大扩大了借贷资本的世界性活动。（《马克思恩格斯全集》，中译旧版，第 34 卷，第 34 页）（参见笔者《美国的崛起》第十二章南北战争后美国经济的高速发展，第二节内战后美国经济迅速发展的基本经验，中国社会科学出版社， 1992 年版，第 366-368 页。）自美国 20 世纪 20 年代开始大规模发展汽车和公路 , 进入汽车王国时代， 20 世纪 50 年代以来发展高速公路以来 , 美国同时兴起了航空事业快速发展尤其是波音高速飞机运营时代的来临 ,80 年代以来 , 美国更加快了航空和汽车运营一体化的时代。即旅客可以从自家门口驱车到机场存放汽车 , 然而搭乘航班飞往目的地 , 下机后即将事前租好的汽车开出活动。这是美国航空和汽车联营的好时光，也有旅客搭乘灰狗巴士（ Greyhound Home ）交通工具周游全国。然而在这时，美国政府忽略了高速铁路的发展战略，使得铁路运输尤其是高速铁路大运输处于衰落和停滞不前的阶段。当国际上某些国家正在怀疑中国高铁能否高速、是否自主创新，会否影响环境时，美国已经敏锐地意识到自己的落后 , 并坦陈要迎头赶上，否则将面临半个世纪前科技落后的尴尬局面。美国总统奥巴马访华时特别提出，美国在高速铁路上落后中国 10 年，要与中国合作，向中国高速铁路学习。今年 1 月 27 日 , 奥巴马发表的任期第一个《国情咨文》罕见地提到中国 , 称从第一条跨州铁路的诞生，到州际高速公路系统的建成，我们的国家向来走在世界前列。我们没有理由让欧洲和中国拥有最快的铁路。第二天 , 他宣布拨出８０亿美元专款，用于建设高速铁路，创造就业机会。奥巴马 12 月 6 日在北卡罗来纳州一所社区大学发表演讲时又不断提到中国，他以 1957 年前苏联发射人类首枚人造卫星作比较，称中国修的高铁已超过美国过去 30 年所建的高铁，中国拥有世界上最快的火车 , 中国 2020 年的高铁总里程将达到 10000 英里而美国的只有 400 英里。显然这些动作绝非表面上的恭维，而是经济和技术发展的战略决策考量。美国不是没有技术和经济条件，而是决策失误所致，一旦端正航行，正确决策 , 美国速度依然不能忽视。以为中国速度稳保第一 , 恐怕是过高地估计自己，过低估计了美国。需要指出，中国快速发展高铁不仅基于中国国情的考虑 , 以高铁为突破口环节交通瓶颈难题，加速全国经济格局一体化和缓解地区贫富差距，而且由于抓住了 2008 年秋金融风暴冲击 , 启动大规模基础建设应急机制的难得机遇，实行重点倾斜政策 , 当时有媒体人职责这种做法是浪费钱财，拉不动内需，并违背所谓自由市场经济原则，今天我们已经清楚地看到了大规模启动基础设施建设的经济效益，以及将引发社会和地区结构的一系列重大调整，显示了高速铁路作为新世纪火车头的作用。其实 , 当年美国罗斯福总统应对经济危机之一，就是兴建大规模的公共工程 , 今天我们这么做，同样推动了高速铁路在我国的大发展。　　还要说明 , 学习、引进欧洲先进科学技术基础上的创新 , 是近代美国科技发展的基本经验之一，这一传统贯穿于近代美国科技发展的始终。正因为这样第一辆实用蒸汽火车是英国人乔治史蒂文森发明的。但是，铁路运输发展最快的却在美国。日本十分注意科技立国和科技兴国 , 积极引进国外的先进科学技术 , 发展本国的工业技术体系。 40 年代末 , 日本的工业技术水平落后于世界先进国家，到 70 年代初 , 已仅次于美国和联邦德国。提高技术水平采取的是吸收性战略 , 即把世界的先进水平 , 作为本国的起跑点。其结果是缩短了赶超时间 , 节省了大量人力物力 , 增加了积累。日本的科学技术 , 在引进中消化改造 , 并且逐步形成自己的工业体系。中国发展高铁在学习 , 引进吸收西方发达国家一切先进技术成果的基础上，大胆引进、消化、吸收和再创造走自主创新之路。我国铁路营业里程 2009 年达 8.6 万公里 , 跃居世界第二 ; 目前 , 我国是世界上高速铁路系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家，已经投入运营的高速铁路总里程达 7531 公里，占世界第一。到 2012 年，北京到全国绝大部分省会城市将形成八小时内的交通圈，邻近省会则在 1-2 小时内通达。到 2020 年中国高速铁路里程将达 12 万公里。中国高铁速度从每小时 250 公里，到 300 公里、 350 公里、 380 公里出现了一次又一次的飞跃。 CRH380 和谐号高速动车组，是目前世界上运营速度最快、科技含量最高的高速列车。已经实验成功每小时 486.1 公里的高速度。中国学习借鉴各国现代化进程中的先进经验 , 但是并没有因袭西方发达国家老路 , 而是依据中国国情走自主创新之路 , 在快速高铁问题上 , 中国做到了 , 而目前美国落后了。附两篇报道 : 中国高铁为何令奥巴马侧目 2010 年 02 月 07 日 09:39:34 　来源：国际在线 - 《世界新闻报》 http://news.xinhuanet.com/world/2010-02/07/content_12947005.htm 奥巴马斥资 80 亿美元打造高铁网 2010 年 01 月 30 日 07:34:03 　来源：新华网 * http://news.xinhuanet.com/world/2010-01/30/content_12901384.htm; 个人分类: 世界历史研究(07-11)|8649 次阅读|1 个评论

“19世纪的纯科学有点像13世纪的经院哲学”——19世纪西方的科学与文化（之六）: lvnaiji 2010-1-18 21:44; 吕乃基近代科学经数百年发展到 19 世纪，已经取得了完全独立的地位。有人认为，自古以来全部科学的动机来自 4 个字：恐惧和好奇。恐惧在于担心自然界的动荡变迁会影响人的生存。随着科学技术的发展，对自然界的所知越来越多，支配能力愈来愈强，恐惧之心消退，好奇遂上升为主要的动机。为科学而科学即是其写照。卡文迪许在 19 世纪末发现多个惰性元素，仅在日记本上记下他的发现，连论文都不发表！这肯定让生活在一百多年后忙于成果鉴定和发表论文的中国科学家们感到不可思议。在科研体制上，也是以个人研究为主，自己出钱，做仪器，雇一、二个人就干起来了。这就是所谓小科学。社会文化思潮对科学的影响日渐消退，而科学的光环却愈益扩大。到 19 世纪，特别在下半叶，科学逐步成为主旋律，对文化的各个层面施加越来越大的影响。在 19 世纪，这种影响集中表现在第二次工业革命，实证主义，进化论，文学艺术领域以及对科学技术自身地位的影响。此处主要谈最后一点。 20 世纪科学技术对社会文化影响最大的方面或许不是文学艺术、实证主义，甚至也不是进化论，而是科学技术自身。科学技术的蓬勃发展反过来影响了它自身在社会文化中的地位，影响了科学家在社会中的地位。文艺复兴运动后，科学是作为一种异己的力量强行登上舞台。文化曾竭力围剿它，消融它，在不得不退让时，也总是以不信任的目光注视这个陌生的闯入者，科学摧毁了宗教信仰，动摇了传统道德基础，改变了旧的思维方式。但科学，特别是以科学为基础的技术，又给世界带来这么多的好处当然也有种种不快，只是相比之下，社会是由于科学技术而获得前进。在科学技术大获全胜之际，文化终于接受了科学，进而把科学奉为文化的主流或旗手。近代科学从一片杂草丛生的泥潭中破土而出，在尔后的发展中，科学竭力剔除一切文化泥土，去除一切感情色彩和主观因素。科学成功了，甚至能冷静地客观地承认人是猿的后代。到 19 世纪末，不是科学带有其文化背景的色彩，而是相反，在种种文化的层面中，无不感受到科学技术的威力，打下科学技术的烙印。科学技术真的在它的文化背景中达到登峰造极的地步。科学技术升任主角，科技人员也踌躇满志、显赫一时。科学家在 19 世纪成为受人尊敬的职业，肩负越来越大的社会责任。 19 世纪不仅是科学知识、技术发明的鼎盛期，也是科学在文化中地位的鼎盛期，科学家在社会中地位的鼎盛期。巴尔赞则把一个沉浸在研究中的科学家奉为资产阶级美德的楷模。事实上，纯科学在当时所占的位置有点像经院哲学在 13 世纪的情况如果说，这一时期还有人对科学至高无上的地位提出异议，对技术带给社会的不利方面提出质疑，那么对于科学家担任如此重要的角色，对于他们的社会责任却很少涉及，科学家本人则更没有意识到这一点。科学和科学家本人的上述情况，到 20 世纪开始发生变化。; 个人分类: 科技史|5582 次阅读|0 个评论

自然哲学的潮汐——19世纪西方的科学与文化（之五）: lvnaiji 2010-1-13 22:51; 吕乃基随着浪漫主义横扫欧美大陆，自然哲学乘浪漫主义之风汹涌而来，并对 18 世纪末到 19 世纪上半叶的自然科学产生重大影响。自然哲学在古希腊形成后经过两千多年历程，或沉浮、或变种，但从未完全绝迹。文艺复兴后近代科学兴起，自然哲学对科学家的影响处处可见，在哲学家（尤其是德国等大陆的哲学家）那里更有牢固的阵地，如法国的笛卡尔，德国的莱布尼兹等。就是在机械论盛行之时，在法国启蒙运动中，自然哲学也打上了自己的印记。即使以写作《人是机器》而闻名的拉美特利也认为，物质是能够自行运动的，不单是有组织的物质，例如一个心脏即是如此的，甚至当这种组织受到破坏时，也是如此。狄德罗则承袭莱布尼兹关于单子本身具有活力的思想，认为物体不管是整体还是部分，都是充满着活动和力的。他又预言，在自然界中，当实验物理学更加进步时，我们也将遇到一切现象，不论是关于重力的、弹性的、引力的、磁的、或电的，都只是同一作用的不同面貌。霍尔巴赫用以说明势能的激动源出于 F 培根的痛苦和伯麦的物质的痛苦 Qual 。近代自然哲学的潮汐在 18 世纪末 19 世纪初的德国达到了顶峰。可以从两个方面来认识德国自然哲学的来源。首先，自文艺复兴以来，德国处于相对落后、弱小的状态。 18 世纪末德国掀起狂飙突进运动，民族精神觉醒，以及要求人的解放和浮士德式的无限追求。这在一定程度上可看作是发生在 14 、 15 世纪意大利文艺复兴运动于 18 世纪下半叶在德国的重演，于是首先复兴的也是古代的自然哲学。由此可见，这一时期德国的自然哲学是发展缓慢的德国的文艺复兴运动的组成部分。参阅：在世界史和中国现代史的背景中理解五四运动的地位和作用。其次，德国的自然哲学又可认为是当时蓬勃发展的浪漫主义的产物。浪漫主义虽源于卢梭，但先兴起于德国，因为德国没有法国古典主义和英国经验主义的重负，以歌德为代表的狂飙突进运动即是浪漫主义运动的一部分。德国自然哲学是对浪漫主义的哲学总结。此外，德国素有思辨传统，以至在世界各国中，只有在德国，药剂师开药方时才不能不意识到他的活动同宇宙结构也是有关系的。这种传统使德国人喜好构思包罗万象的体系。顺便指出，在通往能量守恒定律的两条道路上，生活于自然哲学国土的德国人站在先有观念引导，从少数事实跳跃到普遍高度的道路上，而英国人焦耳则从经验逐级上升。参阅：近现代英法德三国科研传统。德国自然哲学与以往的自然哲学又有两点不同，其一是受到法国理性主义影响。德国的自然哲学以一种严密的逻辑形式展开其体系，到黑格尔处实际上已看不到任何情感的流露。在某种意认上可视为浪漫主义与古典主义的结合。一切艺术都应成为科学，一切科学都应成为艺术，或许是这种结合的写照。其二，以往自然哲学的庞大体系中仅点缀着几件事实，而德国自然哲学则有当时已大大发展的自然科学为后盾。黑格尔认识到哲学和经验必须一致，而哲学科学的产生和发展是以经验物理学为前提和条件的。由莱布尼兹、谢林、到黑格尔，可以看出由古典式自然哲学向成熟的自然哲学转化的过程。黑格尔代表德国自然哲学的顶峰，他明确指出，就像没有无物质的运动一样，也没有无运动的物质，空间和时间从属于运动等等。此外，他还批评热质说，指出电与磁的相互转化，认为光是连续性的间断。自然哲学对建立能量守恒定律、发现电磁效应、提出细胞学说以及达尔文进化论等都产生重要影响。纵览哲学史与科学史，哲学影响科学的事例并不罕见。古代自然哲学实际上是人类的黎明时期科学与哲学合二为一的形态。中世纪后，哲学对科学的影响主要在认识论方面，虽然哲学也论及本体论问题，但与认识论方面的影响相比仅是次要方面，而与这一时期自然哲学相比较而言更显得微不足道。 18 世纪末 19 世纪初，德国自然哲学在本体论上对同期科学发展的影响之大，几乎是整个哲学史和科学史上绝无仅有。其原因大致在两方面。其一是在浪漫主义的文化背景下，对盛行的机械论自觉或不自觉地感到厌烦。自然哲学则显得别致，使人耳目为之一新。尤其是德国当时的社会背景成了产生以及接受自然哲学的温床。其二，自然哲学确实具有当时自然科学的一定基础。经过两个世纪的积累，自然科学已经拥有充分的资料，正有待综合编织自然现象之网及回溯自然史（ 19 世纪科学史：织网与回溯）。自然哲学恰逢其时，成为科学家进行编织和回溯的指导思想。而在编织与回溯的过程中又发现和揭示了新的现象、过程和原理，反过来又增强了自然哲学在科学家心目中的地位。潮涨必有潮落时。 19 世纪前 30 年盛极一时的自然哲学随后从顶峰上跌落下来。首先，是由于这种特定的自然哲学本身逐步走向反面，走向僵化。浪漫主义式的精神冲动代之以绝对精神按逻辑展开的冰冷的理智和铁的必然性。自然界只是作为历史上绝对精神发展的遗骸保存下来。因此，太阳底下不会有新东西，自然界本身永不进化，只不过在空间无聊地展示自己的多样性而已。凡是存在的都是合理的，黑格尔的哲学成为普鲁士的官方哲学。其次，与 18 世纪启蒙运动的哲学一样，德国的自然哲学依然是对自然科学过早过大的综合，为了构造体系而不得不进行猜测，或作缺乏根据的断言，例如谢林认为磁是最基本的自然过程。黑格尔相信，潮汐是月亮想飞向地球以解除干渴，电则是物体的愤怒等。自然科学革命以来培育了尊重事实传统的科学家对自然哲学不顾事实构造体系极为不满。如歌德因其关于色彩的理论而与科学家发生争论，仅得到黑格尔派的调解和援助。从另一个角度说， 19 世纪的自然科学尚不足以培育出辩证自然观，当时虽有辩证自然观的闪光，占主导地位的仍是机械自然观。德国自然哲学在这样的气氛中夭折了。此外，自然哲学之所以退出舞台还由于社会文化背景的更迭。 19 世纪享有盛誉的物理学家亥姆霍茨在 1862 年写道：没有任何证据表明他（指黑格尔）所根据的同一性假说是正确的。本来自然界的事实才是检验的标准。我们敢说，黑格尔的哲学正是在这一点上完全崩溃的。他的自然体系，至少在自然哲学家（指科学家）的眼里，乃是绝对的狂妄，和他同时代的有名的科学家，没有一个拥护他的主张。对自然哲学的反动是如此强烈，钟摆又摆回另一侧，造成科学与哲学的分离。亥姆霍茨继续写道：哲学家指责科学家眼光狭窄，科学家反唇相讥，说哲学家发疯了。其结果，科学家开始在某种程度上要在自己的工作中扫除一切哲学影响，其中有些科学家，包括最敏锐的科学家，甚至对整个哲学都加以非难，不但说哲学无用，而且说哲学是有害的梦幻。由此即导致对 20 世纪科学革命缺乏必要的思想准备。; 个人分类: 科技史|7065 次阅读|3 个评论

19世纪科学史：织网与回溯: lvnaiji 2009-10-18 10:29; 吕乃基 19 世纪是近代科学的鼎盛期，从原子 - 分子论到细胞学说到电磁理论，硕果累累。总体而言，可以归为织网和回溯。在经历了 17 、 18 世纪各门学科分门别类收集资料之后， 19 世纪开始建立各门学科内部各分支的联系，并进而建立学科间的联系，即着手编织自然现象之网，这是 19 世纪科学收获的一个重要方面。具体而言，在物理学中建立了电磁理论，发展了热力学，提出了能量守恒与转化定律；化学中有原子分子论、有机结构理论，以及元素周期律；生物学中有细胞学说等。这些成果编织了一张自然现象之网。近代科学 300 年耕耘，一朝收获。主要成果都被编织于这张网内。然而这张网并不完整。例如光与电、磁的关系尚不明确，未知的微观世界和宇观世界还隐藏于幕后，时空与物质的联系还有待爱因斯坦的工作，细胞也未必是所有生物的共同基础。尤其需要指出的是，这张并不完整的网还只是一张现象之网。诚然，它将以前的资料上升到统一的解释体系之中，达到新的理论高度，然而相对而言，在很大程度上仍限于唯象的水平，也没有超越机械论的框架。电磁理论、关于光的本性的学说有待深化，化学中的原子分子论、有机结构理论和元素周期律进入 20 世纪后都经历了脱胎换骨的变化，细胞学说也只是根据有限资料归纳的结果。虽然如此，这张自然现象之网毕竟从一个方面总结了近代科学的成果，更为重要的是，它为 20 世纪科学革命，为尔后的科学发展作了准备，奠定了基础，并指出了方向。这一时期自然科学的另一方面成就即是开始以历史的观点考察研究对象，主要体现于天文学，（ 19 世纪康德拉普拉斯的星云假说），地质学，物理学（指热力学第二定律）以及生物学中的进化论。这一时期对自然史的追溯大致有以下特点：首先，这种研究主要是基于机械的理解。在天文学，微粒的运动由机械的因果必然性形成太阳系，从此就稳定下来不再变化。广为人知的拉普拉斯的决定论思想实际上是被认为具有发展观念的星云说最确切的注解。在地质学中，赖尔主张线性的渐进过程，虽然有居维叶的突变说，但这难于理喻，或是出于上帝的一时兴起，而且也没有与渐变论结合起来。达尔文的进化论虽然揭示了不确定性，但没有说明微观机理。由热力学第二定律外推，克劳休斯把宇宙理解为一个封闭体系，提出从有序到无序的单向的热寂说。凡此种种都与当时的机械自然观背景相一致。同时，这种对自然史的研究基本上也流于唯象的、经验的水平，有待于 20 世纪科学的发展以揭示这些自然史背后的机制。例如，只有在宇宙演化的大背景中方能阐明太阳系的起源。实际上，星云假说还有相当的自然哲学的色彩。地质学理论和达尔文的进化论主要是基于历史的比较方法，是在比较之后进行归纳而得出的假说，而归纳总是不完全的，有待于从理论上阐明自身。直至今日，科学家仍未充分揭示分子进化与外部环境的关系。热力学第二定律只是提出了问题，到 20 世纪七十年代，普里高津等人的工作刚刚开始揭示由无序到有序，以及从有序到混沌各自的机制和相互间的关系。从根本上说， 19 世纪对自然史的回溯并未达到自然史的起点，或回溯至自然界自身演化发展的各个关节点，未达到认识过程中的转折点，还必须沿自然史进一步上溯。第三，自然史与自然现象之网这二者并未结合起来。后者既缺乏广度也缺乏深度，前者既没有回溯到起点，也未超出唯象的水平，二者均阈于机械论的框架之中，因而不可能达到自然之网与自然史的统一。当代科学正在向这一目标前进。最后，这一时期之所以在各门学科中出现历史主义思潮并非偶然，其渊源一直可以追溯到古希腊的自然哲学。文艺复兴后近代科学兴起，由古代朴素辩证的自然观转变为机械自然观，但自然哲学中的发展观并未完全摒弃，不仅如此，而且一直延伸到 18 世纪末的浪漫主义和德国的自然哲学中，强调以发展的、历史的观点来看待自然。另一方面，机械自然观也不绝对地排斥历史主义，只是限于机械自然观的框架之中，发展过程是机械的、线性的、决定论的。第三个重要原因是，不断发展的自然科学，日益丰富的资料为进行历史的比较作了必要的准备，这在地质学和进化论尤为如此。将 19 世纪科学史区分为织网和追溯两部分，其一，有助于梳理这一时期的科学成果，其二，可以较为清晰地看出 19 世纪科学在近代科学中的阶段性地位，及其为 20 世纪科学所做的铺垫。关于热力学第二定律的历史地位，博主将有另文探讨。; 个人分类: 科技史|6596 次阅读|1 个评论

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