《科学家的生活》（三）

吴砺

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当拉瓦锡在兵工厂开始进行实验时，世界上的化学观念仍然被在中世纪的襁褓里。化学仅被看作医学的侍女，而且是山个笨手笨脚的侍女。一七三九年六月十九日，一位叫做琼娜·斯提文斯夫人的国“化学家”，从《伦敦杂志》得到一笔五千金镑的奖金，这是由于她公开了一张“治好首相渥尔波的胆石病”的“科学丹方”。这张丹方是由以下药材制成的片剂：“鸡蛋壳、蜗牛、肥皂、烧成焦黑的猪水芹、牛蒡子和蜂蜜。”

至于其他的化学家们，作调查研究倒比较有条有理，但作出的结沦却同样不科学。例如他们通过实验，“证明”了“一种元素可以变成另一种元素”。十七世纪的一个有名的科学家约翰·范·赫尔蒙脱，描一种“过程”，可以使他将水“变”成木：“我在一只瓦盆中放进二百磅的泥土……用雨水润湿，然后我在其中栽下一株重五磅的杨柳；最后，五年过去，这树……已重一百六十九磅零三两……我一直用雨水浇灌这瓦盆……最后我再称一称盆中的土，仍旧是二百磅，只缺—j二盎司。因此洧一百六十四磅的树木、树皮和树根完全是从水变来的。”在该实验以前，赫尔蒙脱曾经将木头“变”成灰末和气体（气体这个名词是他第一次使用的）。因此，这位迷惑不解的化学家就推论说：水、木头、灰末和气体，都是同一元素。

也有其他化学家“证明”水可以变为泥土。他们曾注意到，在一个密封的、空气中灰尘不能进去的容器里，水蒸发后，容器里面留下了一些土一样的渣滓。“由此可见，土生于水。”

就是由于这种主张，拉瓦锡才做出了他的第一个重大发现。自从他陪同格塔尔旅行时起，他就对水的密度和性性质发生兴趣。现在，他就开始一连串的实验，来确定水蒸发以后留下的土一样的渣滓，究竟是来自水的分解，还是来自容器瓦盆内部的腐蚀这样一个问题。他的学座右铭是，不靠猜想，而要根据事实。“我要从事实出发讲话。”他从重复多次的实验中发现的事实，最后地并且确定地证明：水蒸发后余留下的土似的渣滓，来自容器而不是来自水。因为，在每次用纯清水做的实验中，在水消失后，容器所失去的重量和容器中土的沉淀物的重量是相等的。“因此，水是不变的。”这个结论意味着炼金术和炼金术所主张的“水变成土，土变成铁，铁又变成金”的那种学说，最终被推翻了。

但这只不过是他的很多实验的开始。他进而证明，植物并不仅仅是“一定分量的水所变成的一定分量的木”，而是水、土和空气各种物质的综合体——植物在其中生存并且从中摄取营养。

拉瓦锡的下一步，是发现上述一部分物质的特性。他对于空气的构成特别有兴趣。有些科学家，包括范·赫尔蒙脱以及约瑟夫。普利斯特利，早已观察到空气有不同的“种类”——就是说，有不同的气体。但这要到一七七七年由拉瓦锡加以宣布。他说，空气包含“两种有伸宿性的流体，一种可供呼吸，另一种则具有毒性”。对于这种可供呼吸或“生命攸关”的流体，他破天荒第一次赐以氧气这个名称（由希腊文酸和生育两字而来）。现在，他也第一次给元素这个化学名词下了定义。拉瓦锡称元素为“一种用化学分解方法不能分解成任何更简单的物质的那种物质。”

这就奠定了现代化学整个结构的基石。在这个基础上，拉瓦锡不但发现了一个崭新的化学理论，也汇编了一部崭新的化学词典。拉瓦锡所发明的许多术语，直到今天都还是“化学家们的国际词汇”。

现在，作为一个科学家，他的丰功伟绩的最后一步也到来了。这就是他的《初等化学概论》的出版（一七八九年）。在写作该书的全过程中，他恪守一个公式：永远只从已知进到未知，永远只从观察到的原因归纳出特定的结果。他说：“我只讲事实。”

拉瓦锡的《概论》的出版，标志着现代化学的一个新纪元，正如牛顿的《原理》的出版标志着现代力学的新纪元一样。有一些老炼金术：他的“自以为是的种种想法”和“包括三十三种元素的荒谬的萇表”。陈旧的偏见使这些人认为，“凡是新的东西没有一件是真的，而真的东西没有一件是新的。”可是，与拉瓦锡同时代的大多数科学家却很快同意了他的想法，认为他已经为他们进入大自然这间神秘的实验室，打开了一扇新的大门。拉瓦锡在一七九一年写道：“我很高兴地看到，我的新理论已经像一阵革命的风暴，扫向世界的知识阶层。”p060

尽管面临死亡，拉瓦锡并未丧失勇气。他写信给他的表弟奥杰支，德·维勒说：“我已经度过了够长够愉快的一生，可以不必让我去消磨一个诸多不便的晚年了。我将在身后留下一点点知识，也许还留下一点点荣誉。在世上，谁还能指望比这些还多的东西呢？”

对他的审讯不过是做做样子。控诉他的主要证人是他的过去的一个雇员，一个定了罪的小偷和伪造签字的犯人。他的一个辩护律师企图呼吁法官注意拉瓦锡的科学贡献，但所得到的只是这么一句挖苦的回答：“革命不需要科学家，革命只需要正义。”

可是，在当时的革命的歇斯底里中，正义恰恰最无觅处。公开加拉瓦锡的罪状是“一个罪行累累的吸血鬼，民愤极大。应予严处。”着就是这场悲剧的高峰——在一个莫须有的荒谬绝伦的“里通外、勾结法国的敌人”的罪名之下，他被判处了死刑。

他写了一封诀别信给妻子：“亲爱的，请你保重身体，记住，我已完了我的工作。为这个，我多谢上帝小…：‘

在一七九四年五月的一个早晨，拉瓦锡被送上了断头台。“砍掉他的脑袋只需要一刹那，”拉格朗日②对德朗布尔说，“可是，也许我们要等一个世纪，才能有像他这样一个脑袋。”p062

JohnDalton约翰·道尔顿(1766-1844)

[道尔顿的伟大科学贡献]

在气象学方面的调查研究

否定伪科学炼金术

建立化学中的原子学说

[著作]《论色盲》《原子理论》《分子理论》《化学哲学的新体系》p063

然而别的事情却能牢牢地吸引住他。他正在试验热对于气体、液体和固体的影响。他正在从化学元素中推测出奇奇怪怪的事情。当时的化学家们做试验毫无把握，好像处于漆黑的午夜，其中有一些人，间或在这里或那里也看到过稀稀落落的一线光明，可是没有一个人能发现一条伟大的普遍原理，以说明化学物品的成分中所发生「的各种变化。

如何发现这一条原理，这是比爱情更加使道尔顿入迷的问题。久百久之，一个无比重要的想法使他豁然开朗。在物理学领域内，牛顿经证明，物质的诸质点是受其原子的引力吸引的。那么，可不可能发现，化学物质也是由原子这些基本粒子所构成的呢？如果把代表物理学光荣的原子学说应用到化学上，那将成为一种惊人的但也是显而易见的创举。道尔顿简直无法抗拒他的这种新假设。他已在实验中看出，“在某些气体化合物中，同种元素总是以同样比例化合。”他的一个科学家同事讲过一句话，也言犹在耳，使道尔顿难以忘记：“上帝是以度量、数量和重量来安排万物的。”为什么这可适用于物理学就不可适用于化学？难道原子是物理学家的私有财产吗？

这个理论出现的可能性是极大的。这里，终于有了一条确定一切化学物质结合比率的简单原则。“假设已知一种原子对任何一种其他原子的相对重量，那末，在它们的一切组合中，它们之间的比率或重量也就能加以确定。”一旦这些基本粒子的相对重量表能够制定出来，化学家就掌握了他这门科学的基本工具。这就是在这个曼彻斯特的小小贵格会教徒不知疲倦地忙于试管工作时，他那井井有条的头脑中闪射出来的光芒。这对于自称能点石成金、起死回生的炼金术士们所夸下的海口，给予了致命的一击。他宣称：“化学的分解和化合所能做到的，充其量只是使原子彼此分离和再结合起来。物质的新的创造和毁灭，却不是化学作用所可能做到的。其所以不可能，正如我们不可能在太阳系中放进一颗新的行星或消灭一颗现存的行星那样，或者正如我们不可能创造出或消灭掉一个氢原子那样。”或者，这也就是说，不可能把一种元素的原子变为另一种元素的原子。

现在，在把原子理论从物理学引入化学以后，他就进而列出一张各种元素的原子的相对质量的表格。这张表还相当粗糙。道尔顿缺少他的后人所具有的那种技巧和精确程度。而且，他的实验室也远不具备进行精确试验所必需的设备。但他已经一劳永逸地使自己成为立法者了。让别人去负责执行具体细节吧！

而且，必须承认，他对于那些更正确的执行者，并不总是宽宏大量的。例如，在他标记各种元素的一套符号中，道尔顿采用了一种复杂的圆形符号系统。但当瑞典化学家柏齐力阿斯敢于以一种简化的系统，即写下各元素的第一个字母，并在其下注上一个数字，以标眼这种复合体内所包含的原子的数目——这个方法直到今天仍在使用——代替道尔顿的体系时，保守为怀的道尔顿对这个创新甚感不快。他评论说：“柏齐力阿斯的符号简直可怕极了！一个学化学的青年学生，与其打算熟悉这个系统的符号，不如干脆先去学会希伯来文。它们看起来像一团混乱的原子……”尽管道尔顿做出了伟大的发现，然而他确实是色盲。

他的同时代人从一旁注视着，并且赞叹不已。他究竟是怎么样的一个惊人的科学家？——是一个被上帝选中，在一刹那的心血来潮的峰时刻，代表上帝授予人们以法则的笨头笨脑的苦干家呢，还是一＼＼对于他人普通的调查研究都抱着轻率、满不在乎态度的精神王国里的天才？不过，苦干家也好，先知先觉也好，这个安详的、身体不大的曼彻斯特贵格派教徒，却忠实地照管他自己的炉火，并且慢慢地把炼金术的一片混乱变成化学的“最高秩序”。P072

道尔顿从巴黎胜利归来后，他又把那些感人的1日事抛在一旁，重新投入“用心智对抗顽固的无知堡垒这场永无休止的斗争”。他的年事日高，工作也更重了。这时，他的朋友注意到道尔顿的面孔越来越像另一位伟大科学家。一天晚上，有一个名叫兰索姆先生的人来访，发现他坐在那里，膝上一只猫，肘下一张报纸，身旁一尊塑像，。兰索姆先生拿起塑像仔细看了看说：“我很高兴，为你的尊容所塑的这个像，是这么逼真。道尔顿先生，后人将为你这位有心人做的这件事而感谢不尽。”

“但你看见的并不是我的像，”这位化学家觉得此话有趣，“它是牛顿先生的像啊！”

兰索姆先生叫了起来：“可是又多么酷似！真的，我该说这倒是奇迹了／”

道尔顿微笑了，“这算不得奇迹。我的朋友，你知道吗？这是为我们两个人塑造出这副形象的同一个头脑呵。”

每一个生命都在变化，可是变化得太快了。。几则轶事，一两声笑语，一次午夜飞来的哀愁，然后，终结来到了。这位穿着深色长袜和带扣鞋子，系着白色领巾的贵格会友，拿着手杖，点着街石，缓缓地来到大道的尽头，走到最后一个阴暗角落——在那里，“未来”一步步进入了辞世者的无名幽城。他企图用医药延年，希望他能在他所深爱的人们中多待一会儿。但他发现医药无灵。他的友谊，以及一个景仰他的世界所给他的声名，也都无济于事。人们在柏林、慕尼黑和莫斯科的科学院的名册上，用闪闪发光的字记下了他的名字。人们请求英国国王给他颁发一笔补助金。人们募捐了一笔款子为他立碑留念，并塑造一尊大理石像，以铭记他永恒的荣誉。对一个行将与世永别的人，这确是一个讽刺，并且不无鬼气森森之感——他此身将归尘土，而他的形影却将化为雕塑的岩石。

人们制订了塑像计划，选定雕塑家。他们“把他的侧面轮廓画得和本人一样大，并且素描了一张面像”。他们扶着他在雕塑家的家里走来走去，给他看数不清的全身和半身塑像制品。他们叫他星期二休息一天，星期三来看用泥塑成的他的头像。此时，他觉得他已荣幸地加入了行将就木的人们的行列。

当塑像制成后，他忧愁地指着它说：“那才是伟大的化学家道尔顿啦！而我只不过是一个无足轻重的人的空架子！”

他中了一次风，部分康复后又回到实验室的炉火旁边。但是他的生命之火却在逐渐熄灭着。

一天晚上，在他的立像完工以后，他踉跄地步人实验室，摸索着，戈他的记录天气的簿子。五十年来，夜复一夜地，他对这单调而平凡的工作给予过始终如一的不懈的关切。他已经写下了二十万次的数据。这时，他看一看钟，九点差一刻。他是每晚都在这个时候，记录下当夜的数据的。他拿起笔来，手发抖了。他记下晴雨表的读数，记下星，并在最后一格里记下“微雨……”他的男仆静静地站在身旁，等。道尔顿点点头，开始放下笔来。忽然阀，他抖擞了一下，清醒了过因为觉悟到他那句话还没写完，他无力的手指再度拿起笔杆。他写完了后半句“……今晚。”

夜晚过去，早晨来到，可是道尔顿已经安息了。，p076

/Alexandervon Humboldt亚历山大·冯·洪保德(1769-1859)

[伟大科学贡献]

建立了自然史的科学

[著作]

《宇宙》《自然的各方面》《新大陆热带地区旅行记》《中亚细亚的山脉与气候》《新大陆地瘦》《新植物种类》《新西班牙王国》p077

他搭乘命名为毕扎罗的轻型巡航舰，启航前往墨西哥和古巴。这是西班牙国王提供给他的访问美洲西班牙属地的毕生良机。这条船在变幻无常的热带天气的夜里破浪前进。这位年轻的科学家，正坐在甲板上，陷人沉思。云破月出，将琥珀珠子似的光点撒在海波上。洪保德带着他的仪器远出，离开了他的博学多识的哥哥——留在一个被拿破仑大军的铁蹄压得呻吟不已的世界里的威廉。在洪保德的前面，1平线外，是西印度岛屿的群山——新世界的前哨。海洋在他脚下耳语。海鸟像箭似的穿过空中，发出刺耳的声音。船上的钟缓缓地敲着，敲出旧世界的丧钟，欢迎新世界的到来！

但就在船上，死亡也光临了。毕扎罗号的乘客中发生恶性热病，其中的一位命中注定不能到达新世界。钟声正在奏着他的安魂曲。当尸体被降落到海涛中时，水手们下跪，祈祷上苍。

当船终于到达南美洲海岸时，船员和乘客都感到说不出的轻松。洪保德与一位同来的名叫亚梅·朋卜兰德的博物学家一道下了船。他们打算合写一本“有关科学而不是有关个人”的游记。“在大自然的压倒一切的尊严中，在每举足一步就呈现在眼前的无比伟大的景物面前，一个认真学习的旅行家，是不会倾向于在他的游记中，扯进纯粹和私人有关的事情的。”

两位科学家一道在无路可走的密林中前进，夜间燃起篝火，听一种叫“瓜科罗”的南美洲夜莺的歌声。他们进人了这些夜莺搭巢的洞穴，而本地人都相信这些洞穴是死者灵魂栖息的地方。他们考察了那种奇异的植物，龙血，它的白色树皮染着紫色的液汁。他们在库马纳留了一下，在那里他们必须时刻高度警惕，提防赞波人——半黑人半印第安人——从背后袭来，用棕榈树棍打碎他们的脑袋壳。

然后，他们转向加拉加斯，发现了咖啡树和甘蔗的乐园。下一步，他们勘察了亚马孙河流域的荒原，注意到乳树，“会喷出奶来”。他们涉过一些死水潭，潭中充满了电鳗——这是一种危险的动物，能在马腹下游过，如果土著们不用渔叉将它们刺死，它们就会电击马的心脏，叫马淹死在水里。他们沿河而行，河岸的沙滩上静静地躺着八、九只一群的鳄鱼，在张大着嘴晒太阳。每年，不少的土人就消失在鳄鱼的大嘴里。

两位旅行者兼科学家，雇了一条印第安人制造的船，沿着奥里诺河缓缓地顺流而下。在船舱前面，印第安水手们双双并排而坐，并奩着桨声的节奏，唱着他们的乡土小调。船舱里装着各种动物和植9。当科学家们泊船上岸过夜时，他们在露营处周围燃起篝火，以驱开老虎。

在整个旅行中，洪保德对于土著种族特别有兴趣。他在所有地方都看到各原始民族的习惯和传统之间存有惊人的相似之处。“好像某些植物的种系一样——尽管存在着气候与地区的不同，但仍保持着种共同类型的印记-一关于地球的原始状态的各种传说，在所有1国家中也都有不能忽视的极为相似的说法。”他发现，在他所到之?，都可找到关于世界的创造、关于洪水和关于人类的再生的“神话与寓言”，它们的形式不一，但“实质相同”。

“在生命的公式里，存在着一种基本的统一（一种关于普遍性事物的真正科学）。一切生命都是一体。”对于洪保德来说，“这一个真理，在热带的气候里，特别在正午，大自然显得异常宁静的时候表现得为生动。”“森林的野兽在树丛中休息；飞鸟也在叶簇中或岩缝里归，”人也在午休。但在这时的表面的宁静中，有一种窒息的声息，“昆即喳作响。”恒河沙一般的虫豸，“在地上爬行，或在阳光照射下的植物中间飞行。从每一堆树丛，每一株腐朽的树干，每一块岩石空隙和从昏睡的大地的每一角落里，传出嘈杂的声浪。”大自然就是用这种方法向人们昭示，在千万种形式下，生命如何在作齐一的呼吸。

生命的统一的观念，此时开始吸引了洪保德。从他对无数的生命形式的观察中，他现在形成了一种世界哲学的基本要领。在大森林的隐蔽的深处，他学会了将人类放在相对不重要的地位上。“在这个草木丛生而其生长从未受到人类的培育或干扰的土地上，在这个鳄鱼和水蛇在河溪里称王称霸，美洲虎、西猫①、貘和猿猴在森林中毫无畏惧地往来自若（好像森林就是它们的祖传老宅）的美洲里”——一句话，在这个人类除外的芸芸众生中，人类骤然缩小到了凄凉的可有可无的地位。

因此，这就是洪保德的旅行的目的——在大自然的神秘中研究人的意义。在此目的指导之下，他继续从亚马孙河勘察到里奥内格罗河。他进入到一些区域，在那里他被迫必须与密密麻麻的传布疾病的虫子作斗争，否则就无法前进。土人们对于这种年年出现的自然灾害，抱着逆来顺受的态度，甚至以烹烤白蚁或其他蚁类为食。在他们的一处定居点上，洪保德遇见一个基督教僧人，他的双腿都被虫蜇伤，以致看不出他皮肤原来的颜色。这位上帝的信徒提到他的邻居们的饮食习惯，讲了一些令人作呕的故事。他说，他们无所不吃，由虫蚁一直到人肉都津津有味。在洪保德来前不久，这个定居点的酋长曾经养肥他的妻子，然后将她烤熟举行公宴。有一个为洪保德的独木舟划船的印第安人，样子温和而不讨厌，漫不经心地提到，他也是一个人肉者。他用很生动的手势说明，在人的身体各部分中，他认为手掌心的味道最最鲜美。他又加上一句说，他这点癖好，也可以同样推而广之到熊罴。以后，这个人就被解除了船上的职务。P082

在这个“古代亲属”之邦里，洪保德的最有趣的体验，是在深藏于广阔的奥里诺科河床之下的地下洞穴中所做的一次旅行。但最令他毛骨悚然的体验，却是对鄂托玛克斯的访问，这是“魔鬼之子”，当时最野蛮的一个部落居住的区域。他们用一种强烈的粉末麻醉自己。他们用鸟的叉骨把这种毒粉送进鼻孔，然后大打喷嚏，进入发狂的好斗状态。如果不同别的部落作战，他们就在本部落内互相残杀。他们杀人时很少用打死对方的办法，而多半是把手指甲蘸上毒药，然后将被害者“螫”死。083

回国以后，洪保德发现他自己已成为欧洲谈论得最多的人人物之一。关于他旅行的传说，像野火一般在各国首都蔓延开来。好几次，人们传说他已死掉。他的哥哥威廉也忧心忡忡地盼望他的片言只字。就在愉快的八月中旬的一天，消息来了。洪保德已抵达波尔多，即将到达巴黎！

他的到达，正像一个得胜将军的凯旋。自从他乘船赴美洲以后，欧洲的政治和军事形势已经发生了巨变。拿破仑的军队已经较量过并且打败了欧洲可能拿出的最强大的反抗力量。有的帝国垮了，有的王朝崩溃了，而以百万计的人们也在拿破仑对光荣的追求中丧生。但洪保德的对知识的追求却同样也发挥了威力，使欧洲人为之倾倒。这“人类之愚昧”的征服者，从他的“和平战役”归来，也带回大批“俘虏”——植物学、地质学、矿物学、动物学的标本和样品——由外国带回来的，集博物之大成的采集品。只用了几年工夫，他吸收、积累了整一生的经验，已足以鼓舞一切未来的博物学家们——所有那些愿意思考，勇于进取，有志向上的人们。P084

吴砺

2021.11.2