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這28本科學(xué)著作,是人類嘗試?yán)斫馐澜绲倪^程

《如何閱讀西方經(jīng)典》,青豆書坊|上海社會科學(xué)院出版社2022年12月版,海德?瓦萊奇蘇珊·懷斯·鮑爾(Susan Wise Bauer)著,孫大強(qiáng)、關(guān)穎譯。
下文附注的科學(xué)著作列表上的所有書籍,都適合非專業(yè)人士閱讀。不過,花點(diǎn)時間做準(zhǔn)備還是必要的。你的第一次通讀將非常艱難,理解作品的背景和內(nèi)容是最有挑戰(zhàn)性的。第一次通讀時不用求快,而要充分利用所有必要的參考資料或指導(dǎo)。
不過,要在心里牢記你的閱讀目的。你不是要掌握物理學(xué)、遺傳學(xué)或生物化學(xué)。你只是在嘗試學(xué)習(xí)人類理解世界的發(fā)展歷程,學(xué)習(xí)我們運(yùn)用理性和感官來認(rèn)識這個世界的方式。正如莫提默·艾德勒在40多年前所寫的那樣:“作為一個門外漢,你閱讀科學(xué)經(jīng)典著作并不是為了要成為現(xiàn)代專業(yè)領(lǐng)域的專家。相反地,你閱讀這些書只是為了了解科學(xué)的歷史與哲學(xué)?!比魏我晃徽J(rèn)真的讀者都有能力完成這項任務(wù),即使你對你的大學(xué)宇宙學(xué)概論課已忘得一干二凈。
選擇下面這些著作,不是要為你全面概述最偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)(那需要一個長得多的列表),而是為了強(qiáng)調(diào)我們思考科學(xué)的方式。這個列表是為不是科學(xué)家的讀者準(zhǔn)備的,所以那些技術(shù)性強(qiáng)、方程多(如歐幾里得的《幾何原本》)的重要書籍沒有列上去。
你無須逐字逐句閱讀那些時間更久遠(yuǎn)的文本。稍微翻閱一下希波克拉底的書就能大致領(lǐng)略他的方法;至于亞里士多德的《物理學(xué)》,你也不需要在掌握每一個細(xì)節(jié)后才接著往下讀;如果你檢驗過《顯微制圖》中的少量圖示,你就已經(jīng)完全準(zhǔn)備好去理解羅伯特·胡克革命性的觀念了。
從蕾切爾·卡森的《寂靜的春天》開始,許多書都能找到無刪節(jié)的有聲讀物。但是,幾乎所有這些書都包含幫助你理解的圖表、示意圖,所以,請將有聲書當(dāng)作一種補(bǔ)充。
1.希波克拉底(前460-前370年)《風(fēng)土氣候論》(On Airs, Waters, and Places)
神經(jīng)科學(xué)家查爾斯·格羅斯(Charles Gross)曾經(jīng)描述希波克拉底醫(yī)學(xué)兼具以下特點(diǎn):“沒有迷信,臨床描述精準(zhǔn),不懂解剖學(xué),生理學(xué)很大程度上是錯誤的類比、猜想和體液學(xué)說的荒謬混合?!边@四項特征全都在“論風(fēng)、水和地方”中展現(xiàn)得淋漓盡致。
這篇文章一開始就提出:“任何有志于正確研究醫(yī)學(xué)的人,都應(yīng)該順次履行如下事項:首先要考慮的是……風(fēng)……水的質(zhì)量……以及土地。”要想治愈人類種類繁多的身體疾病,靠的不是祈禱,而是更好地了解自然環(huán)境。
醫(yī)生必須要理解患者所處的環(huán)境。風(fēng)、水、氣溫,以及特定城市的海拔,會影響居民的健康。每個地方都有其特殊的風(fēng)和水,因此也有各自的疾病。舉例來說,被酷熱南風(fēng)吹拂的城市里,可能滿是松弛無力的男女,他們吃喝不多,且苦于多痰;嬰幼兒易抽搐和哮喘;最常見的疾病是痢疾、腹瀉、慢性冬季發(fā)熱和痔瘡。相比之下,那些避開了酷熱南風(fēng),卻受北風(fēng)肆虐的城市,則有冰冷的硬水。這些城市的居民遭受缺乏恰當(dāng)?shù)捏w液之苦;男人容易便秘,女人則經(jīng)常在育兒方面出問題,每個人都容易流鼻血和中風(fēng)。為了治療病人,醫(yī)生必須首先分析他們所處的自然環(huán)境,然后把病人從一種氣候轉(zhuǎn)移到另一種氣候,以促進(jìn)他們體內(nèi)產(chǎn)生恰當(dāng)?shù)捏w液,保持體液平衡。
影響這一理論建立過程的是一些相當(dāng)有效的觀察。比如,“沼澤的、不流動而污濁的”水有“一股強(qiáng)烈的氣味”,不利于健康,會導(dǎo)致疾病。希波克拉底的醫(yī)學(xué)理念將這種不健康歸結(jié)為體液失衡:氣味糟糕的水會產(chǎn)生過多膽汁,導(dǎo)致飲用了這種水的人生病。當(dāng)然,這是一種錯誤的解釋。不過,遵從希波克拉底理念的醫(yī)生,至少能夠看到臟水和患者喝水后胃部不適之間的關(guān)聯(lián)。在尋找自然結(jié)果的自然原因上,希波克拉底的方法大大地邁出了擺脫奇幻思維的第一步。
2.亞里士多德《物理學(xué)》(約前330年)
《物理學(xué)》分為八章,不過,最重要的是前兩章。第一章確立了亞里士多德的科學(xué)方法:他建議我們從對宇宙的整體理解開始(“較為易知和明白的東西”),并從這些整體觀念出發(fā),對具體事物或現(xiàn)象(“就自然說來較為明白易知的東西”)做具體分析(通常受到之前的理解影響)。這是演繹推理(從普遍真理開始,推理出邏輯上必然的結(jié)論),而非歸納推理(從個別觀察開始,推理出能說明這些觀察的一般解釋)。
第二章根據(jù)內(nèi)在變化的原則定義“自然”:自然物自身就包含運(yùn)動的根源,人為制品(如藝術(shù))則沒有。一株樹苗長成一棵樹,是因為它具有內(nèi)在的運(yùn)動變化根源;盡管一間房屋或一張床是用木材制成的,但是它們永遠(yuǎn)不會自行變成其他事物;它是一件藝術(shù)品,會一直是一間房屋或一張床。運(yùn)動根源帶有目的性:運(yùn)動無情地推動自然物朝向一個預(yù)先確定的目標(biāo)。
貫穿整本《物理學(xué)》,亞里士多德假設(shè)這個世界朝著更好的方向進(jìn)化。當(dāng)然,這并不是我們今天所說的進(jìn)化:現(xiàn)代生物學(xué)意義上的進(jìn)化沒有預(yù)先確定的目標(biāo),沒有整體的設(shè)計。另一方面,亞里士多德的科學(xué)是目的論的,它堅信自然在有目的地朝向一個自我實現(xiàn)更充分的目標(biāo)發(fā)展。不過,這個目標(biāo)不是(像皈依了基督教的中世紀(jì)科學(xué)假設(shè)的那樣)被造物主放在了某處。一株樹苗能長成一棵樹,是因為它的樹的屬性已經(jīng)存在于內(nèi)部。對于亞里士多德而言,目的論并不是外部的引導(dǎo)力量,而是一種內(nèi)在的潛力。
3.盧克萊修《物性論》(約前60年)
盧克萊修陳述了三個要點(diǎn)。
第一,宗教只是一種迷信。“那我們就從她的第一大原則開始:無絕不會借助神力生出有來?!睂ι耢`的信仰令理智昏暗,讓思想者不可能獲得對世界的真知灼見?!段镄哉摗返谝痪硪詫σ帘邙F魯?shù)馁澝栏栝_始,伊壁鳩魯是第一個敢教導(dǎo)說眾神沒有控制我們的日常生活的人,并進(jìn)一步發(fā)展出一套完整的唯物主義哲學(xué)。盧克萊修提出,除去對神的信仰,理智之眼才能睜開:“心頭的種種恐懼都會不翼而飛,天庭的墻開了,通過不可度量的虛空,我看見了萬物的真相。”
第二,退化原則在宇宙中發(fā)揮作用。宇宙間萬事萬物都被如冰雹一般襲來的原子不斷撞擊,因此受到磨損;最終,宇宙間一切事物都將衰敗。本書的第二卷是最早嘗試展現(xiàn)無序狀態(tài)的哲學(xué)文字之一。
第三,宇宙沒有計劃。宇宙中的一切都源于構(gòu)成世界的原子微粒的隨機(jī)碰撞。本書第五卷將全部人類歷史解讀為隨機(jī)的結(jié)果。盧克萊修總結(jié)說:“當(dāng)然,原子并不是想方設(shè)法或者處心積慮地把自己安置得井然有序。”對于盧克萊修而言,沒有其他理由能夠解釋他在周圍世界看到的種種隨機(jī)現(xiàn)象:一個充滿敵意、厄運(yùn)和死亡的地方。
4.尼古拉斯·哥白尼《提綱》(1514年)
《提綱》開篇簡短地陳述了一個呈現(xiàn)出的問題:即使援用了偏心圓、本輪、偏心勻速點(diǎn),行星仍然不是“勻速”運(yùn)行。哥白尼解釋說,如果太陽在宇宙的中心,這個問題能得到部分解決。
《提綱》大部分篇幅都在解釋這種新的宇宙,不過,哥白尼還交代了地球的運(yùn)動,他假設(shè)為“三重運(yùn)動”:地球“圍繞太陽在一個大圓上做周年運(yùn)動”;圍繞地軸自轉(zhuǎn);隨季節(jié)交替,從一側(cè)傾斜到另一側(cè)。這些運(yùn)動導(dǎo)致“整個宇宙”表面上像在圍繞地球“快速旋轉(zhuǎn)”,但是哥白尼總結(jié)說這只是錯覺,“地球運(yùn)動能夠用不那么令人咋舌的方式解釋所有這些問題”。
《提綱》自始至終都在致力于找到最簡單的解釋。不過,當(dāng)哥白尼繼續(xù)研究每一個行星的運(yùn)動時,他發(fā)現(xiàn)自己在太陽周圍構(gòu)建了越來越多的殼,建起一系列日漸復(fù)雜地緊密連接的球體。他那最簡單的解釋逐漸將他繞進(jìn)一個極為可笑的最終陳述,他總結(jié)說:“總而言之,用34個圓圈足以解釋整個宇宙的結(jié)構(gòu)及行星的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動了?!?/p>
5.弗朗西斯·培根《新工具》(1620年)
自從亞里士多德以來,演繹推理主宰了科學(xué)實踐;培根準(zhǔn)備顛覆它。在《新工具》第一版的封面上,培根讓一艘船——這就是他嶄新的歸納法——成功超過“赫拉克勒斯之柱”(Pillars of Hercules):這是神話傳說中的兩根柱子,標(biāo)志著大力神赫拉克勒斯所能到達(dá)的“極西”之處,也是古代世界最外圍的邊界,是舊的知識獲取方式所能擴(kuò)展的極限。
這本書的第一卷以“語錄”開篇,是相對獨(dú)立的簡要陳述,給出了培根對當(dāng)前自然科學(xué)所用方法的拒絕。培根駁斥說,演繹推理傾向于強(qiáng)化四種不準(zhǔn)確的思維方式。他將它們稱為族類假象(即全社會都作為常識接受,不再有疑問的普遍假設(shè))、洞穴假象(因為個別思考者特殊的教育經(jīng)歷或者天生的傾向性,對于他們而言似乎是自然而然的假設(shè))、市場假象(語詞和定義對每個聽眾而言意義相同的漠然假設(shè))和劇場假象(基于從古代流傳至今的哲學(xué)體系的假設(shè))。在第82節(jié),培根提出了探索知識的替代性方案,即(最終)發(fā)展為現(xiàn)代科學(xué)方法的三步。
第二卷擴(kuò)展了培根的中心主題:如果人們“把公認(rèn)的意見和概念都撇在旁邊”(所有那些假象),“暫時不要縈心于最高普遍性”,“心所固有的真純力量”將會給予理解。我們沒有必要讀完第二卷,這一卷仔細(xì)剖析了各種各樣的物理過程,以證明培根的觀點(diǎn),最后以培根嘗試將博物學(xué)研究進(jìn)行分類結(jié)尾。
6.伽利略《關(guān)于托勒密和哥白尼兩個世界體系的對話》(1632年)
伽利略出版《對話》時,紅衣主教貝拉明已經(jīng)去世。但是,宗教裁判所仍然存在,而且很活躍,所以《對話》的形式是三個朋友之間進(jìn)行一場假設(shè)的論辯,討論日心地動模型是否能在理論上被證明是最有可能的宇宙圖景。
書中,哥白尼的模型,由飽學(xué)聰慧的薩爾維阿蒂和沙格列陀(Sagredo)進(jìn)行辯護(hù);宗教裁判所準(zhǔn)許的所有觀點(diǎn),都由最缺乏同情心的辛普利邱代為表達(dá),他顯然無知無能,盲目忠于亞里士多德,妄圖站在門口就檢驗亞里士多德的推理。伽利略的這個計策,足以讓《對話》通過多明我會神學(xué)家尼科洛·里卡迪(Niccolo Riccardi)的最初審查,但是里卡迪堅持讓伽利略寫一篇承認(rèn)教會對日心說的反對完全正當(dāng)有效的序言。里卡迪還想在結(jié)尾加一個否定聲明,提醒人們注意,即便不依靠地球的運(yùn)動,人們依然能夠理解潮汐。
伽利略立即加了一篇非常諷刺的序言(“幾年前,為了排除當(dāng)代的危險傾向,羅馬頒布了一道有益世道人心的敕令,及時地禁止了人們談?wù)摗貏诱f”),還讓辛普利邱最后聲稱,上帝“以他無窮的力量和智慧”可以用“許多我們意想不到的方式”引起潮汐運(yùn)動。這暫時滿足了審查的要求,但是這騙不過伽利略的任何一位從事科學(xué)研究的同事。
《對話》分成四章,每一章的討論都發(fā)生在一天之內(nèi)。第一天和第二天的論辯是最核心的;第三天和第四天擴(kuò)展了前兩章展現(xiàn)的關(guān)于運(yùn)動的諸多問題。
7.羅伯特·胡克《顯微制圖》(1665年)
首先,在序言中,胡克解釋了感覺與推理能力之間的關(guān)系。然后,花點(diǎn)時間查看胡克的圖。前57幅插圖和觀察結(jié)果都是顯微鏡下的;最后3幅圖關(guān)于折射光、恒星和月球,用到了望遠(yuǎn)鏡。
在《顯微制圖》全書中,胡克以近距離觀察——通過人造工具來擴(kuò)展人的感官——作為新的思維方式的起點(diǎn)。最終,他的儀器不僅增強(qiáng)了人類的感官,更增強(qiáng)了人類的理性。近距離觀察導(dǎo)致了新的理論;而新的理論又導(dǎo)致了新的范式。
通過類比威廉·哈維(William Harvey)的血液循環(huán)系統(tǒng),胡克在書的序言中解釋說,真正的自然哲學(xué):
始于雙手和雙眼,通過記憶前進(jìn),理性使它持續(xù);但也不能就此停止,而要再次回到雙手和雙眼,由一種感觀能力不間斷地過渡到另一個,自然哲學(xué)才能保持它的生機(jī)與力量,正如人體要保持生機(jī),就要讓血液在身體各個部分循環(huán),胳膊、雙腳、肺部、心臟和頭部。一旦我們勤勤懇懇、一絲不茍地遵循這一方法,就沒有什么事物(不在)人類智慧的掌控之中了……爭論和說理很快就會變得勞人身體;一切美好的構(gòu)想、普遍的形而上的本性都是敏感的大腦奇思妙想的產(chǎn)物,它們很快就會消失,讓位于實實在在的歷史、實驗和作品。就像最初人類偷嘗知識之樹的禁果而墮落,我們作為他們的后代,可能要在一定程度上用同樣的方式去恢復(fù),不僅通過注視和沉思,也要嘗試自然知識之果。這從未被禁止。
“工具和輔助”不再只是感官的延伸;對胡克而言,它們就是知識之樹,是通向完美的路徑。
8.艾薩克·牛頓《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》中的“哲學(xué)中的推理規(guī)則”與“總釋”
(1687/1713/1726 年)
《原理》的四卷展現(xiàn)了引力作用的定律。牛頓在書中確立并運(yùn)用了三條定律(即“牛頓運(yùn)動定律”)。慣性定律規(guī)定,運(yùn)動中的物體會保持運(yùn)動,而靜止的物體會保持靜止(除非受到外力作用)。加速度定律規(guī)定,力作用于物體會產(chǎn)生加速度;物體的質(zhì)量越大,產(chǎn)生加速度所需要的力越大。作用力與反作用力定律規(guī)定,每一個作用力都有一個大小相等、方向相反的反作用力?!对怼返牡谝痪砗偷诙碓诩兝碚撝校]有摩擦力)和有阻力的情況下確立了這些運(yùn)動定律。書中其余部分將引力作為一種普遍的力來處理。
“哲學(xué)中的推理規(guī)則”這個部分解釋了為何牛頓確信這些運(yùn)動定律在宇宙中普遍適用。他考慮到了批評者可能會指責(zé)他提供的僅僅是一種“設(shè)計巧妙的羅曼蒂克”,而不是一種可靠的假設(shè)。因此,在“規(guī)則”中,牛頓著重說明實驗結(jié)論可以推而廣之,超越個別實驗的范圍。
接著,在“總釋”部分(這部分也包含了一場著名的關(guān)于上帝在自然哲學(xué)中的位置的討論),牛頓對所采用的方法加以限制。牛頓解釋說,引力這種力——
必然來自太陽和行星中心的某種力量,而該力還沒有任何減少;它的作用力的大小不是根據(jù)它所作用的粒子表面的面積(像力學(xué)通常的原因),而是根據(jù)那些粒子所包含的物質(zhì)量,并且它的作用力可以向所有方向傳播很遠(yuǎn)的距離,并以反比于距離平方的增加而減少。
不過,牛頓也提醒說:“我還沒能從現(xiàn)象中找到這些引力特征的原因?!彼軓乃诘厍蛏系膶嶒炌普摮鲆Χ?,但是,引力的原因在他的掌控范圍之外。
不過,他也不覺得有必要解釋為什么會存在引力。他總結(jié)說:“對我們來說,了解引力的確是存在的,并根據(jù)我們前述的原因就能充分說明天體和地球海洋的所有運(yùn)動,這便已足夠了?!痹诎褜嶒灧椒ㄍ茝V到整個宇宙時,牛頓也小心翼翼地在另一邊豎起邊界墻:科學(xué)能夠告訴我們是什么(what),但是沒有責(zé)任解釋為什么(why)。
9.喬治·居維葉《初步探討》(Preliminary Discourse)(1812年)
“初步探討”源自居維葉對于培根方法的信奉。在整理國家博物館“藏骨室”里的化石時,他發(fā)現(xiàn)了已經(jīng)不存在的物種。他沒有解釋它們?yōu)槭裁礈缃^,也沒有提出宏偉的涵蓋一切的生命理論;他轉(zhuǎn)而研究每一塊化石,以及發(fā)現(xiàn)這些化石的地層。漸漸地,這些研究令他相信,“我們的地球并非歷來如此。”地層就是一本關(guān)于地球過去的書,我們可以依靠感知能力去閱讀。居維葉的閱讀讓他提出了一系列主張:
生命并非歷來有之。
地球的狀態(tài)有過一些相繼發(fā)生的變化,從海洋變成陸地,又從陸地變成海洋。
若干次改變地球狀態(tài)的變革都是突然發(fā)生的。
僅用眼前的證據(jù),居維葉已經(jīng)從觀察得出了假設(shè):過去曾經(jīng)被一系列災(zāi)變打斷。
10.查爾斯·賴爾《地質(zhì)學(xué)原理》(1830-1832年)
我們可以找到的大多數(shù)英譯本的《地質(zhì)學(xué)原理》有三卷,寫于1830年到1832年。最初,賴爾計劃只寫兩卷,其中一卷論述他的整體原理(第一卷),第二卷編列更具體的地質(zhì)學(xué)證據(jù)(現(xiàn)在的第三卷)。不過,最終他意識到自己必須描述一下化石記錄,所以插入了新的一卷(現(xiàn)在的第二卷)。你只需要讀第一卷,其中展現(xiàn)了賴爾的基本原理;第二卷和第三卷里的具體觀察已經(jīng)徹底過時了。
在第一卷的26個短小章節(jié)中,賴爾給出了三個相互關(guān)聯(lián)的地質(zhì)學(xué)原理,它們現(xiàn)在通常被稱為“均變論”“反災(zāi)變論”和(更為拙笨的)“地球穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)”。
均變論:每一種曾經(jīng)作用于過去的力,如今仍然在發(fā)揮作用(而且能被觀測到)。
反災(zāi)變論:那些力并不會在過去擁有更高的強(qiáng)度;它們的程度不曾改變。
地球穩(wěn)態(tài)系統(tǒng):地球的歷史沒有任何方向或者進(jìn)程;所有歷史時期本質(zhì)上是相同的。
賴爾拒絕接受超常事件在地球的歷史上起過作用的觀點(diǎn),不是大洪水,不是彗星、小行星撞地球,甚至也不是當(dāng)時無法觀測到的升溫或降溫。他寫道:
從我們能夠追溯到的最早的時間點(diǎn),直到如今,除了那些現(xiàn)在正在起作用的原因,沒有任何原因是曾經(jīng)起過作用,而現(xiàn)在不起作用了;而且……它們也從未施加過與現(xiàn)在程度不同的作用力。
兩年之后,英國自然哲學(xué)家和神職人員威廉·休厄爾(William Whewell)給賴爾的地質(zhì)學(xué)原理貼上了一個標(biāo)簽,這些原理自此以“地質(zhì)均變論”這個標(biāo)簽著稱。
11.查爾斯·達(dá)爾文《物種起源》(1859年)
當(dāng)查爾斯·達(dá)爾文踏上貝格爾號,開始為期5年的航行時,他內(nèi)心確定無疑:“當(dāng)我站在貝格爾號的甲板上時,我相信物種是永恒不變的?!?/p>
達(dá)爾文后來寫道。他當(dāng)時認(rèn)為,各種各樣的動物一直都存在。但是隨著他記錄下自己遇到的種類繁多的生物,他越來越困惑。某個物種曾經(jīng)是什么?它們是從哪里來?為何會產(chǎn)生不同的物種?當(dāng)他整理筆記準(zhǔn)備出版時,他已經(jīng)變得相信:“許多事實表明,各種物種有共同的起源?!?/p>
1858年,當(dāng)達(dá)爾文收到一封來自英國探險家、小他14歲的阿爾弗雷德·拉塞爾·華萊士(Alfred Russel Wallace)的信時,他還在研究這個問題。華萊士已經(jīng)收集了他對數(shù)以萬計的不同物種的觀察,并得出結(jié)論:物種會因為環(huán)境的壓力發(fā)生改變或者進(jìn)化。華萊士寫道:“總體來說,適者生存?!?/p>
最健康的能不受疾病影響;最強(qiáng)壯、最敏捷或者最機(jī)警的能逃過天敵;最好的捕獵者或者消化能力最強(qiáng)的人能躲過饑荒;以此類推。于是我突然想到,這種自發(fā)的過程必然會改進(jìn)物種,因為每一代中較為低劣的個體都不可避免地會被消滅,而優(yōu)質(zhì)的個體則能夠存活下來——也就是說,適者生存。
華萊士還隨信附上了他的論文《論變種無限偏離原始物種的趨勢》(On theTendency of Varieties to Depart Indefinitely From the Original Type),請達(dá)爾文轉(zhuǎn)交給任何可能會感興趣的自然哲學(xué)家。
此時,達(dá)爾文已經(jīng)獨(dú)立得出了幾乎一樣的結(jié)論。他把華萊士的信寄給了倫敦林奈學(xué)會(Linnean Society of London)——一個擁有百年歷史的探討博物學(xué)的俱樂部,一并附上自己的研究結(jié)論摘要。1858年8月,華萊士和達(dá)爾文的理論同時被林奈學(xué)會刊出。
來年,達(dá)爾文在華萊士也發(fā)現(xiàn)了自然選擇原理的激勵下,最終出版了他的完整論述。第一版《論依據(jù)自然選擇即在生存斗爭中保存優(yōu)良族的物種起源》很快銷售一空。在接下來的二十多年里,達(dá)爾文對《物種起源》進(jìn)行了6次修訂。但即便是在最終修訂版里,他也沒有給自己的理論一個邏輯上的結(jié)尾;不過,他已經(jīng)在私下里總結(jié)說,他的自然選擇理論也適用于人類。他在之后的《自傳》里曾寫道:“一旦我已經(jīng)變得……確信物種是會改變的產(chǎn)品,我就不能不相信,人也必須適用相同的規(guī)律。”
12.格雷戈爾·孟德爾《植物雜交實驗》(Expetiments in Plant Hybridization)(1865年)
格雷戈爾·孟德爾花了將近十年時間對甜豌豆進(jìn)行雜交,試圖確認(rèn)或者否認(rèn)19世紀(jì)最廣為接受的遺傳模型。當(dāng)時這種模型被稱為“混合遺傳模型”,它主張雙親的性狀都以某種方式傳遞給后代,并融合成一個美好的中間物:一匹黑色種馬(公馬)和一匹白色母馬交配,將會產(chǎn)下灰色的小馬駒;一位6英尺高的父親和一位5英尺高的母親結(jié)合,生下的孩子長大后,大約高5.6英尺。
這一模型有兩個問題:第一,它經(jīng)常被證明是錯的;第二,混合模型與自然選擇理論完全不兼容,混合模型傾向于抹除所有變異,并不會保留那些最適應(yīng)環(huán)境的個體。
孟德爾發(fā)現(xiàn),這些豌豆的某些性狀總是會傳遞給下一代;孟德爾稱之為“顯性”性狀。另外一些性狀似乎在子代中消失了,但有時又會在幾代之后重新出現(xiàn),這被孟德爾稱為“隱性”性狀。孟德爾勤勉地對一代又一代甜豌豆進(jìn)行雜交授粉,這讓他總結(jié)出了顯性性狀與隱性性狀的一系列遺傳公式。在這個過程中,他意識到混合模型不能解釋他的甜豌豆的變異。相反,一定存在獨(dú)立的遺傳單元,能從一株植物傳遞到下一代植株。
隨著時間的推移,這確實可以將一個物種變成另一個物種:
如果要將物種A轉(zhuǎn)化為物種B,必須通過授精將兩者結(jié)合在一起,所得的雜交種之后再用物種B的花粉授精; 然后,在產(chǎn)生的各種變異后代中,選擇與物種B最接近的形態(tài),再一次用物種B的花粉授精,如此反復(fù)進(jìn)行直到最終形成和物種B一樣的形態(tài),并且該形態(tài)在后代中保持不變。通過這個過程,物種A將變成物種B。
13.阿爾弗雷德·魏格納《海陸的起源》(1915/1929年)
阿爾弗雷德·魏格納并非在證據(jù)的基礎(chǔ)上建立了大陸漂移學(xué)說,而是因為當(dāng)時最普遍接受的對存在海盆和大陸板塊的解釋,受到了懷疑。
根據(jù)艾薩克·牛頓的理論,許多地質(zhì)學(xué)家相信地球曾經(jīng)處于熔融狀態(tài)。當(dāng)?shù)厍蚶鋮s下來時,它會收縮,使地殼產(chǎn)生褶皺,有些地方沉下去,另一些地方則隆起,成為大陸和山脈。在那種理論下,地球應(yīng)該仍然在冷卻。但是,在19世紀(jì)和20世紀(jì)之交,放射性的發(fā)現(xiàn)表明,特定原子會隨著時間的推移產(chǎn)生更多熱量。這就完全不符合熱度均一的地球正在冷卻的觀點(diǎn);或者,就如魏格納在《海陸的起源》中所說:“在鐳被發(fā)現(xiàn)之前,地球在持續(xù)變冷這一顯而易見的冷縮論的基本假設(shè)已經(jīng)完全不成立了?!?/p>
作為替代,魏格納提出了大陸漂移學(xué)說,并在《海陸的起源》一書中闡述。不要去尋找證據(jù),這是一個亞里士多德傳統(tǒng)下的宏大理論。魏格納首先提出了這個包羅萬象的解釋,然后完全用這個解釋內(nèi)在的一致性來為自己辯護(hù)。他自己總結(jié)說:“該理論為許多表面看來無解的問題……提供了解決方案。”
大多數(shù)地質(zhì)學(xué)家對此并不贊同,這個假說被接納得很慢。利特爾和哈蒙德在1929年的測量活動有一些幫助,但要到20世紀(jì)60年代,由于地幔對流的發(fā)現(xiàn),大陸漂移的機(jī)制才最終得到理解。
14.阿爾伯特·愛因斯坦《廣義相對論的基礎(chǔ)》(1916年)
愛因斯坦在1916年版的前言開宗明義地說道:“本書的目的,是盡可能使那些從一般科學(xué)和哲學(xué)的角度對相對論有興趣而又不熟悉理論物理的數(shù)學(xué)工具的讀者對相對論有一個正確的了解?!?/p>
換言之,只要稍加堅持,你也可以跟上愛因斯坦的論證。愛因斯坦在一個時代即將結(jié)束時做研究;他是最后一批將自己最革新的發(fā)現(xiàn)直接告知大眾的偉大科學(xué)家之一。
15.馬克斯·普朗克《量子理論的起源和發(fā)展》 (The Origin and Development of the Quantum Theory)(1922年)
普朗克的這篇短文是他獲得諾貝爾獎的演講文稿,文中提供了關(guān)于量子理論的發(fā)展和早期方向的基本情況。到1922年,量子力學(xué)內(nèi)在的矛盾已經(jīng)清晰凸顯。
不用試圖跟上普朗克這篇演講的所有細(xì)節(jié),而是要特別關(guān)注第10-11頁??纯雌绽士苏J(rèn)為量子理論可以在未來實現(xiàn)什么,以及普朗克擔(dān)心會有什么可能的后果。
16.朱利安·赫胥黎《進(jìn)化:現(xiàn)代綜合》(1942年)
赫胥黎開篇寫道:“達(dá)爾文主義(Darwinism)已死的宣告不僅來自教堂的講道壇,也來自生物實驗室。不過,正像馬克·吐溫的案例,這種報告似乎被夸大其詞了,因為今天,達(dá)爾文主義依然非常有生氣?!焙振憷柙诘谝徽玛U明了他的意圖:
在經(jīng)歷了新的學(xué)科相繼被研究,且研究工作相對獨(dú)立的時期之后,生物學(xué)在最近二十年里已經(jīng)成為更加統(tǒng)一的科學(xué)。它已經(jīng)開啟一段綜合的時期,直到今天,它不再呈現(xiàn)出一幅有大量半獨(dú)立且很大程度上相互矛盾的科學(xué)分支的景象,而是逐漸能夠與像物理學(xué)這樣更古老科學(xué)的統(tǒng)一性相匹敵,其中任何一個分支取得進(jìn)展,幾乎立刻就會促進(jìn)該學(xué)科的其他所有領(lǐng)域發(fā)展,并且理論與實驗攜手并進(jìn)。生物學(xué)統(tǒng)一的主要結(jié)果,是達(dá)爾文主義的復(fù)興……故此,重生的達(dá)爾文主義是修正過的達(dá)爾文主義,因為它必須處理達(dá)爾文并不知道的事實;但是,因為它的目標(biāo)是要給進(jìn)化一個自然主義的解釋,就這個意義上而言,它仍然是達(dá)爾文主義……這一重生的達(dá)爾文主義,這只從灰燼中飛升,發(fā)生突變的鳳凰……就是我打算在之后各章討論的內(nèi)容。
這是一項雜亂無序、需要多方面考慮的任務(wù),但是赫胥黎以其清晰的寫作風(fēng)格,并且在闡述技術(shù)思想時切合實際、不用術(shù)語,使得《進(jìn)化:現(xiàn)代綜合》既好讀又受歡迎。這本書印了5次,再版了3次;最近的1973年版包括一篇由9位杰出科學(xué)家合寫的引言,肯定了這一綜合在整體上的真理性,并更新了書中的數(shù)據(jù)資料。
17.埃爾溫·薛定諤《生命是什么》(1944年)
《生命是什么》以介紹經(jīng)典的牛頓物理學(xué)開始;接著,第二章和第三章總結(jié)了遺傳學(xué)的發(fā)展;然后將量子力學(xué)引入畫面。
薛定諤的目標(biāo)是利用物理學(xué)、化學(xué)和生物學(xué),為生命維持和傳遞的方式提供單一的、一貫的解釋:“今天的物理學(xué)和化學(xué)在解釋這些事件時顯示出的無能,絕不應(yīng)成為懷疑它們原則上可以用這些學(xué)科來解釋的理由。”
薛定諤是第一個主張化學(xué)能夠解釋遺傳如何起作用的人。他聲稱,一定存在某種能從化學(xué)上進(jìn)行分析和傳遞的“密碼本”;生命不是一種神秘的“活力”,而是一系列有序的化學(xué)和物理反應(yīng)。
年輕的詹姆斯·沃森偶然發(fā)現(xiàn)了《生命是什么》,立刻就被吸引,“薛定諤認(rèn)為,我們可以從儲存與傳遞生物信息這個方面來思索生命,”他后來寫道,“因此,染色體只是信息的載體……要了解生命……我們必須辨識這些分子,破解它們的密碼。”《生命是什么》開創(chuàng)了新的生物化學(xué)領(lǐng)域,并直接導(dǎo)致了DNA的發(fā)現(xiàn)。
18.蕾切爾·卡森《寂靜的春天》(1962年)
打從一開始,《寂靜的春天》就顯現(xiàn)出自己是一本與眾不同的科學(xué)著作:它在努力抓住你的智力、情緒和理性的同時,也在努力抓住你的想象力。
“從前,在美國中部有一個城鎮(zhèn),這里的一切生物看來與周圍環(huán)境相處得很和諧。”卡森開篇寫道,接著描繪了一派田園風(fēng)光:春天有百花盛開的果園,秋天是滿樹火紅和金黃的葉子,還有野花,而群鳥在藍(lán)天翱翔,魚兒在清澈的池塘跳躍,鹿群“在霧氣中若隱若現(xiàn)”。然后,一種“奇怪的陰影”悄然出現(xiàn),“神秘莫測的疾病”使得牲畜患病,禽鳥死亡,甚至讓正在玩耍的孩子突然倒下,導(dǎo)致他們“在幾小時內(nèi)死去”。
這個充滿道德寓意的故事是一個預(yù)言:如果化學(xué)品的使用沒有得到控制,有機(jī)生命將會遭遇什么。《寂靜的春天》是一個關(guān)于政府的失敗、企業(yè)盲目貪婪、科學(xué)默不作聲的故事:不加控制、未經(jīng)檢驗的殺蟲劑有摧毀我們周圍復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)的力量??ㄉf,人類已經(jīng)“寫下了一部令人痛心的破壞大自然的記錄,這種破壞不僅僅直接危害了人們所居住的大地,而且也危害了與人類共享大自然的其他生命。”
《寂靜的春天》獲得了輝煌的勝利??ㄉ谎埖絿鴷プC明濫用殺蟲劑的危害,一位參議員致意卡森說:“卡森小姐,您就是引發(fā)這一切的那位女士。”這一切指:殺蟲劑的管理、EPA 的創(chuàng)建,以及現(xiàn)代環(huán)境運(yùn)動的開始。
19.德斯蒙德·莫里斯《裸猿》(1967年)
查爾斯·達(dá)爾文和埃爾溫·薛定諤都已經(jīng)靠近他們的發(fā)現(xiàn)可能引向的結(jié)果了,但又都擦肩而過。達(dá)爾文拒絕梳理物種起源理論的全部含義,盡管他后來寫道,他“不能不相信,人也必須適用相同的規(guī)律”,就像所有其他物種一樣,人類也是可變的?!渡鞘裁础房偨Y(jié)說生命是化學(xué)的,但卻以“決定論與自由意志”做最后總結(jié),薛定諤在文中試圖堅持人類經(jīng)驗的獨(dú)特性。
而德斯蒙德·莫里斯在《裸猿》的緒論中就寫道:“我是動物學(xué)家,裸猿又是一種動物。所以他自然成為我筆下的描寫對象。他的行為模式紛繁復(fù)雜、令人難忘,可是我再也不肯因此而加以回避?!痹诮酉聛淼母髡吕铮锼乖噲D將人類存在的幾乎每個方面都解釋為生存技巧,從起源到浪漫愛情,從哺育喂養(yǎng)模式到母愛與父愛。我們所做的一切,從做頭發(fā)到聽了玩笑發(fā)笑,都有生物學(xué)和化學(xué)的解釋。
在當(dāng)時,這個主張令人震驚。BBC驚呼:“動物學(xué)家德斯蒙德·莫里斯博士實在令世人震驚!他對人的描寫竟然與科學(xué)家描繪動物的方式如出一轍!”不過,得益于平易近人的散文風(fēng)格,以及謹(jǐn)慎地分配篇幅用于描寫性,莫里斯的研究被翻譯成23種語言,賣出1000萬冊以上。在后來名為“社會生物學(xué)”(對人類文化的研究和對人類遺傳的研究一樣,都要受物理和化學(xué)因素的影響與決定)的領(lǐng)域,這是第一本大眾讀物。
20.詹姆斯·杜威·沃森《雙螺旋:發(fā)現(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)的故事》(1968年)
沃森在《雙螺旋》開篇不久便談?wù)摰溃骸翱茖W(xué)幾乎不會像外人想象的那樣,直截了當(dāng)?shù)匕凑蘸虾踹壿嫷姆绞竭M(jìn)行?!痹谒麑ψ约汉陀赂ダ饰魉埂た死锟说腄NA“發(fā)現(xiàn)”之旅的描述中,充滿了錯誤的開始,被剽竊的研究,科學(xué)家之間的領(lǐng)地之爭,以及厭女癥。(沃森評論過:“像她這樣一個女權(quán)主義者,最好還是另找去處,分道揚(yáng)鑣?!边@是他沒有魅力的時刻之一。)
盡管書名如上所述,沃森的這部回憶錄卻并不是關(guān)于一次“發(fā)現(xiàn)”,而是關(guān)于一個理論結(jié)構(gòu)的建立??死锟撕臀稚瓫Q定確立一種模型,它將:
①與被稱為脫氧核糖核酸(即DNA)的核酸物質(zhì)的化學(xué)和結(jié)構(gòu)特性一致;
②能夠讓信息傳遞——于是他們想到了雙螺旋。
1953年4月,沃森和克里克在一篇發(fā)表在《自然》(Nature)上的短文里提出了這一模型,文章用一個簡潔的句子(由克里克寫作)作結(jié),主張雙螺旋結(jié)構(gòu)能夠讓核酸物質(zhì)形成氫鍵(hydrogen bonds),這就意味著DNA可以進(jìn)行自我復(fù)制。在論文的總結(jié)部分,克里克寫道:“我們當(dāng)然注意到了,我們提出的專一堿基對直接揭示了遺傳物質(zhì)的一種可能的復(fù)制機(jī)理?!?/p>
這一模型令人信服:與觀察到的DNA特性相符,而且顯然能夠進(jìn)行自我復(fù)制。弗雷德里克·桑格(Frederick Sanger),喬治·伽莫夫(George Gamow),馬歇爾·尼倫伯格(Marshal Nirenberg) 和海因里?!ゑR太(Heinrich Matthaei)等生物化學(xué)界的杰出人物也都對這個模型做了詳細(xì)說明。等到詹姆斯·沃森于1968年出版《雙螺旋:發(fā)現(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)的故事》之時,DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其在生命繁衍中的作用已經(jīng)被當(dāng)作信條接受了(盡管克里克對這部回憶錄有反對意見,指出書中許多地方和他的回憶并不吻合)。
但是,要到20世紀(jì)70年代末,科學(xué)家才會有制作真正詳盡的DNA染色體圖的技術(shù)工具。沃森和克里克沒有“發(fā)現(xiàn)”DNA,而是像哥白尼一樣,創(chuàng)建了一種可信的理論,非常巧妙地解釋了幾十年間觀察到的現(xiàn)象。
21.理查德·道金斯《自私的基因》(1976年)
《自私的基因》一書把德斯蒙德·莫里斯的結(jié)論帶到了分子層面。莫里斯已經(jīng)從有機(jī)體的生存意愿來解釋人類文化,而道金斯主張這和有機(jī)體(動物或者人類)沒什么關(guān)系。他總結(jié)說,基因自身會不惜一切代價來保存自己。
道金斯沒有“發(fā)明……軀體只不過是基因的進(jìn)化載體的信念”(正如一本科學(xué)著作宣稱的),他沒有超越沃森和克里克“發(fā)現(xiàn)”DNA的范疇。事實上,1975年,在《自私的基因》出版的前一年,生物學(xué)家愛德華·威爾遜(E. O. Wilson)就曾在他的《社會生物學(xué)》(Sociobiology)的第一章斷定:“有機(jī)體只是DNA制造更多DNA的途徑?!辈贿^,道金斯是一位寫作高手,也是一位雄辯家。
《自私的基因》將威爾遜這種觀點(diǎn)的含義講得非常清楚,讓外行讀者和生命科學(xué)的學(xué)生都能理解。該書出版時,進(jìn)化生物學(xué)家安德魯·瑞德(Andrew Read)還是一位博士候選人,用他的話來說,“這方面的知識框架已經(jīng)有了,但《自私的基因》將它講得很透徹,讓它不容忽視?!?/p>
請通讀全書,但要特別注意第十一章,在這一章里,道金斯探討了文化和生物化學(xué)信息一代代傳遞下去的方式。為了給“文化傳播單位”找個名字,道金斯將希臘詞匯“mimeme”縮寫為“meme”,即“模因”,為英語貢獻(xiàn)了一個嶄新(且如今常見)的詞。
22.史蒂文·溫伯格《最初三分鐘:關(guān)于宇宙起源的現(xiàn)代觀點(diǎn)》(1977年)
到1977年,物理學(xué)家普遍取得的一致看法是:宇宙曾經(jīng)是一個奇點(diǎn),是一個致密、熔融的“原始原子”,以某種方式包含了現(xiàn)在宇宙中所有的物質(zhì),且已向外膨脹。事實上,宇宙仍然在穩(wěn)定地向外膨脹;我們可以看到并測量宇宙的膨脹,因為遙遠(yuǎn)的星云正穩(wěn)定地遠(yuǎn)離我們的有利觀測點(diǎn)。
最初,比利時天文學(xué)家喬治·勒梅特(Georges Lema?tre)提出一個理論構(gòu)想,即所謂的“大爆炸”(這個名字其實是該理論的反對者取的)不是指一次爆炸,而是指在長到無法想象的時間里穩(wěn)定地向外擴(kuò)張。這個理論的支持者提出,這一最初的致密起點(diǎn)所蘊(yùn)含的巨大熱量仍然以殘留的微波輻射的形式出現(xiàn)在宇宙中。當(dāng)這種輻射于1965年第一次被測量到時,即便是持懷疑態(tài)度的物理學(xué)家也開始贊同:是的,奇點(diǎn)確實在宇宙的中心或者宇宙開始的一瞬間(二者同一)存在過。
而普通公眾還要過些年才會接受這一理論。宇宙從一個奇點(diǎn)開始膨脹是一個技術(shù)性和反直覺的構(gòu)想。該理論需要一個普及者,而史蒂文·溫伯格就能清晰簡要地表達(dá)技術(shù)性強(qiáng)的內(nèi)容,他是來自紐約的理論物理學(xué)家,在出版《最初三分鐘》兩年后獲得諾貝爾獎?!蹲畛跞昼姟非逦亟o出了宇宙膨脹的背景信息,通覽了不同解釋的歷史發(fā)展,包括穩(wěn)態(tài)理論(steady-state theory),展現(xiàn)了宇宙微波輻射的必然性;這是第一部被廣泛閱讀的解釋大爆炸理論的讀物,也刺激了隨后十多年里,寫給外行讀者的宇宙學(xué)和理論物理學(xué)書籍爆炸式涌現(xiàn)。
不過,盡管這是一部極具開創(chuàng)性的著作,《最初三分鐘》還是擁有所有起源故事的不足之處。它需要讀者對宇宙的開始發(fā)生一次信仰的飛躍。溫伯格在書的導(dǎo)論中寫道:“宇宙的起點(diǎn),或者大約最初百分之一秒的說法總是有些模糊不清,讓人難以理解?!覀円苍S不得不接受絕對零時的觀點(diǎn)——絕對零時是過去的一個時刻,從理論上講,我們無法推知之前的事情的因果?!?/p>
另外,溫伯格也免不了要推測結(jié)局。溫伯格寫道,宇宙最終一定會停止膨脹;它要么就直接停止,消逝在寒冷與黑暗之中,或者“經(jīng)歷一種宇宙‘反彈’,開始重新膨脹。……我們可以想象一個無窮盡的膨脹和收縮循環(huán),它一直延伸到無窮的過去,根本就沒有開端”。
23.愛德華·O.威爾遜《論人的本性》(On Human Nature)(1978年)
《論人的本性》是威爾遜被讀得最多的著作,書里假設(shè)人類的行為以化學(xué)為基礎(chǔ)。威爾遜的哲學(xué)是一種學(xué)科的還原論:來自物理學(xué)和化學(xué)的洞見能夠通過實驗予以證明,能夠通過演算得以確證,是所有人類知識的根基;生物學(xué)就建
立在這堅實的基礎(chǔ)上;生物學(xué)定律直接脫胎于物理學(xué)和化學(xué)原理。諸如心理學(xué)、人類學(xué)、動物行為學(xué)(自然界動物的行為)、社會學(xué)等社會科學(xué)“漂浮”其上,完全依賴下面的“硬”科學(xué)。
威爾遜的第一部作品描寫了螞蟻的社會。他在1975出版的《社會生物學(xué):新的綜合》(Sociobiology: The New Synthesis)中提出,人類的行為正如螞蟻的活動,究其原因,并沒有超出物理的必然性。甚至看似無形的感受與動機(jī)(恨,愛,愧疚,恐懼)都是:
受下丘腦(hypothalamus)和大腦邊緣系統(tǒng)(limbic system of the brain)中的情緒控制中心的約束和塑造……接著,我們不得不問,是什么創(chuàng)造了下丘腦和邊緣系統(tǒng)?它們通過自然選擇進(jìn)化而來……下丘腦和邊緣系統(tǒng)被設(shè)計成要使DNA存續(xù)。 我們可能充滿悔恨情緒、利他沖動或者是絕望,但這只不過是因為我們的大腦(獨(dú)立于我們有意識的知識)在以最能保存我們基因的方式在對環(huán)境作出反應(yīng)。
所以,“社會生物學(xué)”試圖把人類社會僅僅理解為生物沖動的產(chǎn)物。
除了最后一章,《社會生物學(xué)》全書都是建立在動物研究的基礎(chǔ)之上。3年后出版的《論人的本性》,則更聚焦于人類的數(shù)據(jù)資料。威爾遜聲稱:“人類心智是為生存與繁衍服務(wù)的裝置,推理只不過是其中一種技能。”接著,他解釋了每一種我們最為珍視的人類特質(zhì)是如何從基因產(chǎn)生的(譬如,“最高級的宗教活動能帶來生物性的好處”,更別提還有“遺傳多樣性是性的終極功能。性行為的生理快感服務(wù)于遺傳多樣性”。)
像詹姆斯·沃森和理查德·道金斯一樣,威爾遜是一位頗有天賦的作家,能巧妙運(yùn)用強(qiáng)大的比喻?!墩撊说谋拘浴肥艿搅朔Q贊,也不乏嚴(yán)厲指責(zé),當(dāng)然更是得到了廣泛閱讀;它立刻就成為暢銷書,并在1979年贏得普利策獎。
24.詹姆斯·拉伍洛克《蓋婭》(1979年)
詹姆斯·拉伍洛克拾起蕾切爾·卡森的主題,通過將整個相關(guān)系統(tǒng)設(shè)想為一個單一的、系統(tǒng)化的“存在”,來探索人類與地球的相互關(guān)系。他急忙解釋說,這不是一種“字面意義上的”存在,不是某種有感知覺的生物;準(zhǔn)確地說,“包括生命在內(nèi)的整個地球表面都是一個自我調(diào)節(jié)的存在。這也正是我使用‘蓋婭’的含義所在”。蓋婭這個名字是他的鄰居——小說《公主新娘》(The Princess Bride)的作者威廉·高德曼(William Goldman)提議的。
以“蓋婭”作為核心理念,拉伍洛克——一位環(huán)境保護(hù)者和曾經(jīng)做過醫(yī)學(xué)研究生工作的發(fā)明者——探索了生物圈(“地球有生物存在的區(qū)域”)和地表巖石層、空氣、海洋之間的相互關(guān)系。他表明,這是一個組織嚴(yán)密、緊緊相連的系統(tǒng),一個部分遭受污染或災(zāi)患,會迫使整個“超級生命體”(super-organism)去適應(yīng)和改變。
與他的后繼普及者一樣,拉伍洛克隨后發(fā)展出了關(guān)乎人類存在的結(jié)論。他將人類的美感(“愉悅,認(rèn)同,成就,驚訝,興奮以及向往等那些復(fù)雜的情感……充溢我們心中”),解釋成一種生物反饋:“或許我們也是生來就具備一種本能,使我們能夠在與周圍的其他生命形式的關(guān)系中認(rèn)清自己所扮演的最佳角色?!彼偨Y(jié)說:“這看起來與達(dá)爾文自然選擇的力量并不相悖,因為一種愉悅感通過鼓勵我們在自身與其他生命形式之間實現(xiàn)平衡來回報我們。”
25.斯蒂芬·杰·古爾德《人類的誤測》(The Mismeasure of Man)(1981年)
斯蒂芬·杰·古爾德相信,莫里斯和威爾遜的學(xué)說都過于簡化了。在《人類的誤測》中,他反對被他稱為“達(dá)爾文原教旨主義”的做法——用自然選擇解釋全部的人類經(jīng)驗。相反,古爾德認(rèn)為是多重因素(都是自然的,但是全部加在一起相當(dāng)復(fù)雜,不能簡化成DNA)相互交疊決定了人類的行為。
《人類的誤測》(與威爾遜那本書一樣)的目標(biāo)是普通讀者。全書有力地集中駁斥了一個被古爾德視為“達(dá)爾文原教旨主義者”的特例:將“智力的抽象”作為一種在生物化學(xué)意義上被決定的素質(zhì),“量化”為一個數(shù)字(這真是多虧了IQ測試的日漸流行),并在由生物決定的“價值序列”中,“用這些數(shù)字給人排列等級”。
書中論證遠(yuǎn)不只是要揭穿IQ測試的真相,古爾德還希望駁斥在威爾遜的書中非常明顯的學(xué)科還原主義。古爾德在序言里寫道:“從根本上看,《人類的誤測》探討的不是虛假的生物學(xué)爭論在社會環(huán)境中的普遍道德可恥性……甚至也不是人類不平等性的基因基礎(chǔ)之上的所有虛假論調(diào)?!保黠@在針對《社會生物學(xué)》)。準(zhǔn)確地說,“《人類的誤測》討論的是一張通過量化而對人類進(jìn)行分類的特殊表格:智商可以被抽象成一個單一的數(shù)字,一個能夠在固定不變的智力價
值曲線上對所有人進(jìn)行分類的數(shù)字”。
與威爾遜一樣,古爾德被一些人批評。譬如,著名心理學(xué)家漢斯·艾森克(Hans Eysenck)就堅信智力的基因基礎(chǔ),他疾言厲色地說過,“每一頁的事實錯誤都比我讀過的任何書要多”。但他也受到另一些人贊揚(yáng)。這本書贏得了1982年的美國國家書評人協(xié)會獎。
26.詹姆斯·格雷克《混沌:開創(chuàng)新科學(xué)》(1987年)
與列表中的其他作者不同,詹姆斯·格雷克不是科學(xué)家;他是一名新聞工作者,主修英語專業(yè)。但是,在《混沌》這本書中,他能夠理解并清晰地復(fù)述一系列技術(shù)性很強(qiáng)的研究性文章,以至于讓混沌理論成了一個家喻戶曉的名字,最后還進(jìn)入了電影。
混沌理論誕生于1961年,當(dāng)時美國數(shù)學(xué)家愛德華·洛倫茲正在對氣象學(xué)進(jìn)行小修補(bǔ)。洛倫茲已經(jīng)寫好了納入多種因素(風(fēng)距與風(fēng)速、氣壓、氣溫等)的計算機(jī)程序,要用它們預(yù)測天氣模式。他偶然發(fā)現(xiàn),輸入的這些因素中產(chǎn)生的細(xì)微變化——風(fēng)速或者氣溫的改變,原本小到完全無關(guān)緊要——急劇改變了預(yù)測的模式。
1963年,洛倫茲在一篇發(fā)表的論文里表明,在某些系統(tǒng)中,極其微小的變化能夠?qū)е陆厝徊煌慕Y(jié)果。1972年,他又發(fā)表了一篇文章,題目為《可預(yù)言性:一只蝴蝶在巴西扇動翅膀會在得克薩斯引起龍卷風(fēng)嗎?》。這是蝴蝶的翅膀首次被用來類比微小的初始改變,以及“蝴蝶效應(yīng)”這個詞第一次被使用。
1975年,另外兩位數(shù)學(xué)家李天巖和詹姆斯·約克發(fā)表了一篇文章,第一次給這種現(xiàn)象命名。他們稱之為“混沌”。對于大多數(shù)說英語的讀者而言,這是一個極其有力的詞,即便已經(jīng)到了1975年,他們對這個詞在圣經(jīng)中的用法也有所了解:完全無形,混亂,無序。
當(dāng)格雷克——一位《紐約時報雜志》的專欄記者和自由撰稿人——選擇混沌理論作為他的第一本書的主題時,該理論還處于它的青春期早期?!痘煦纭酚昧松鷦拥谋扔髯稣{(diào)劑,抓住了大眾的想象力?!昂?yīng)”也成為家喻戶曉的短語,尤其是杰夫·高布倫(Jeff Goldblum)在《侏羅紀(jì)公園》里扮演的搖滾明星科學(xué)家還給了全世界觀眾一個簡略版的解釋。(“一只蝴蝶在中國北京扇扇翅膀,那在美國的中央公園的天氣就會由晴轉(zhuǎn)雨……細(xì)微的改變……決不重復(fù),且會極大地影響結(jié)果?!保?/p>
但是,“混沌”這個詞有誤導(dǎo)性?!盎煦纭痹谶@里的意思是“不可預(yù)測性”——但不是最終的、固有的不可預(yù)測性(“無論我們知道多少,我們都無法預(yù)測最終結(jié)果”),而是一種偶然的、實踐的不可預(yù)測性(“這一系統(tǒng)對初始條件微小變化太敏感,以至于目前我們還無法以預(yù)測所有可能的結(jié)果所需要的精確度來分析那些初始條件”)。
27.斯蒂芬·霍金《時間簡史》(1988年)
《時間簡史》不是第一本受到歡迎的物理學(xué)暢銷書,但它超越了所有其他書?!翱隙ú皇橇硪槐娟P(guān)于大爆炸之類的書”,物理學(xué)家保羅·戴維斯(Paul Davies)回憶起他第一次看到霍金這部巨著時的想法。
霍金的目標(biāo)不高,他想用物理學(xué)來回答一系列問題:“我們對宇宙有何認(rèn)識,以及我們是如何認(rèn)識它的?宇宙從何而來,正要去往何處?宇宙有開端嗎?如果有,在那之前發(fā)生了什么?時間的本質(zhì)是什么?時間會有終點(diǎn)嗎?”
書中的解答在35種語言中收獲了一千多萬讀者,《時間簡史》成了有史以來最暢銷的一本科學(xué)著作。
28. 沃爾特·阿爾瓦雷茨 《霸王龍和隕石坑》(1997年)
沃爾特·阿爾瓦雷茨在意大利的一個巖石層發(fā)現(xiàn)了異常豐富的化學(xué)元素銥,但這種元素本來不該出現(xiàn)在那里。雖然阿爾瓦雷茨接受的科學(xué)訓(xùn)練讓他相信地球的“均變論”,而不是“災(zāi)變論”。但他開始懷疑,事實上曾經(jīng)有巨大的災(zāi)難襲擊過地球。這處有問題的巖石正好在所謂的K-T界線上,地質(zhì)學(xué)家很早就注意到,這一巖層中的化石記錄不連續(xù)。在K-T界線之前,恐龍和菊石化石大量存在;而在這條界線之后,它們便消失了。
阿爾瓦雷茨和他的父親—— 物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者路易斯·阿爾瓦雷茨(Luis Alvarez)一起構(gòu)建了理論,認(rèn)為這些銥元素可能來自一顆撞擊地球的小行星。1980 年,阿爾瓦雷茨在《科學(xué)》(Science)雜志上提出,“K-T界線上的銥元素異?!?,很可能是一次小行星撞擊導(dǎo)致的。論文的共同作者有父親路易斯、科學(xué)家同行弗蘭克·阿薩羅(Frank Asaro)和海倫·米歇爾(Helen Michel)。
此外,這一撞擊也可以解釋化石記錄的不連續(xù):一顆大型越地小行星所產(chǎn)生的威力可以將質(zhì)量是其自身60倍的物質(zhì)炸到大氣層中,成為粉碎的巖石;一部分塵埃將會在平流層中懸浮數(shù)年,并飄散到世界各地。隨之而來的黑暗會抑制光合作用,據(jù)此預(yù)期的生物學(xué)影響也與在古生物學(xué)記錄中觀察到的滅絕情況相當(dāng)一致。
不過,還缺少撞擊產(chǎn)生的隕石坑。11年之后,阿爾瓦雷茨和同事們發(fā)現(xiàn)了隕石坑的痕跡,這個大坑位于尤卡坦海岸,有125英里寬,被上千年的沉積物所覆蓋。撞擊物的影響大到足以導(dǎo)致地殼氣化,森林陷入火海,海洋中海嘯肆虐,并將大量巖石碎片拋到大氣層中,遮天蔽日,還引發(fā)有毒的酸性暴風(fēng)雨。
阿爾瓦雷茨總結(jié)說,這次撞擊改變了地球的面貌,也導(dǎo)致了恐龍滅絕。
1997年,阿爾瓦雷茨出版了《霸王龍與隕石坑》,在書中闡釋了假說的形成過程。書中絕大部分篇幅都在力求仔細(xì)精準(zhǔn)地描述引導(dǎo)阿爾瓦雷茨及其團(tuán)隊得出結(jié)論的線索,該書第一章名為《世界末日》(Armageddon),還有一段引自《指環(huán)王》的引文,并且對撞擊發(fā)生時的場景做了戲劇化的描述(“災(zāi)難從天而降……”)??破諏懽鬟_(dá)到了頂峰,科學(xué)作家卡爾·齊默爾(Carl Zimmer)在談到阿爾瓦雷茨的書時說:“忽然間,生命的歷史比任何科幻電影都更富有電影感。”
(本文節(jié)選自《如何閱讀西方經(jīng)典》,青豆書坊|上海社會科學(xué)院出版社2022年12月版,作者蘇珊·懷斯·鮑爾(Susan Wise Bauer),系美國超級暢銷書作家,傳奇女子,她從小沒有接受正規(guī)中小學(xué)教育,而是接受家庭教育,10歲學(xué)習(xí)拉丁語,14歲成為職業(yè)音樂家,16歲時寫出3部小說,17歲進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí),獲費(fèi)城大學(xué)神學(xué)碩士學(xué)位,弗吉尼亞大學(xué)的英語語言文學(xué)碩士學(xué)位、美國研究博士學(xué)位,現(xiàn)在弗吉尼亞州威廉與瑪麗學(xué)院教授文學(xué)與寫作,著有《極簡科學(xué)史》《世界史的故事》《受過良好教育的心靈:如何進(jìn)行家庭教育》等。本書譯者為孫大強(qiáng)、關(guān)穎。澎湃科技獲授權(quán)刊發(fā)。)





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