有趣的地方在于人们不是基于功利的动机有意识地想要打造一家顶尖的科研机构才导致皇家学会的诞生,而是一群热爱科学的贵族,他们很多人当中并没有把这种热爱保持终身,他们仅仅凭着对新奇事物的兴趣,意外地推动了皇家学会的诞生。在学会诞生之初,因资金匮乏而不得不吸引不学无术的贵族、政客成为会员,因研究并无太大实用价值而遭受来自宫廷和民间的嘲讽,因研究方法不同于传统而被大学和教会职责为主张无神论和扰乱社会秩序;即便是过了一百多年,皇家学会也并没有因为它的名声而一直蒸蒸日上,反而成了一家没有科学研究的死气沉沉的贵族闲聊俱乐部,在经历了多次改革以后才奠定自己在科学界的至尊地位。亚里士多德所言,惊奇、自由、闲暇是推动人类知识不断长进的关键因素。这个世界需要那些充满好奇心的伟大人物。以下是详细笔记——

0.引子

伦敦皇家学会诞生的时候,世界还不是一个被科学祛魅过的世界,人们的思考方式中,“科学”所占的分量极其稀少。如果人们谈起宇宙,绝大多数人都认同地球是世界的中心,尽管哥白尼早在一百年前已经写出《天体运行论》这样数据翔实的证明太阳中心的天文学著作。在接下来的一百年里,开普勒、布拉赫、布鲁诺、伽利略各自按照自己的思路重新解释宇宙的运行法则,大多数人们对此并不知晓。如果人们谈论医学,两千年年前的体液学说如今仍然是整个医学界的共识,人们相信不同类型的体液失衡是绝大多数疾病的成因,甚至能决定人的性格。大学也不同于今天实验室和学术期刊不可或缺的大学场景,古典学问是本科生学习的核心。牛津大学文学院的本科生在四年学习期间,必需“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”。课程内容是文法、修辞、逻辑、道德哲学、几何和古希腊语,其重中之重是亚里士多德的著作及其评注。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。而在大学之外,人们普遍相信半人马怪、独角兽和巨人的存在。绝大多数皇家学会创始成员出生的詹姆斯一世时代,这位国王坚信魔法和巫术。

有一批人在挑战人们固有的观念。伽利略听说荷兰人发明了一种可以观察遥远物体的玩意儿,到1610年他自己已经做出了4个望远镜,最后一个的放大率达到惊人的30倍,从而看到了人们从来没有看到过的月球和木星。这一年,在威尼斯的英国使节亨利·沃顿爵士寄回一本《星际信使》的小册子回英国国王,提到伽利略发现的四颗木星卫星,并说“他第一个将之前的天文学全盘颠覆”。英国的威廉·哈维1628年出版了《心血运动论》,提出了血液在全身循环,而不是从肝脏流注的理论,也就是并不存在体液学说明确划分的各司其职的四种体液。同时代的圣阿尔本子爵弗朗西斯·培根从认识论的层面颠覆过往的观念——到底人们是应该相信大家都相信的未经证明的假说,还是相信经验和观测。培根说:

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最普遍的公理,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,最终达到普遍的真理。这是真正的但迄今还未有人踏足的道路。

皇家学会的创始成员都是培根方法论的追随者,他们提倡在今天的我们看来已经是常识的认知方法:肉眼观测,实验检验,经验总结。培根留下的最后一个传说就是他在大雪天为了弄清楚白雪是否能像食盐一样保存鲜肉而病逝,这个“电冰箱原理”对今天的人来说太过简单,然而那个时代偏偏没有人肯费时间去检验一下这个想法是否可行。

1.奠基

弗朗西斯·培根在他未完成的《新亚特兰蒂斯》(1627)一书中筹划了一个拥有大量实验设备、由诸多睿智之人组成并钻研各个领域知识的“所罗门宫”,可以视作科研机构的早期构想。一代人过去,英国出现了这样的一家机构。它起源于一次普通的常规聚会。

1660年11月28日,星期三,伦敦格雷沙姆学院,12个人的聚会(按照年龄排列):

罗伯特·莫雷(1608—1673),参与三十年战争的苏格兰贵族,为复辟事业奋斗的保皇党,在化学领域有过研究,推进了学会被授予皇家特许状的进程,持之以恒地在查理二世面前为学会美言。

保罗·尼尔(1613—1686),父亲是约克大主教,少年时失手杀人,内战其间默默无闻的国教保皇党,出资建造了一系列威力强大的望远镜,利用查理二世枢密院礼仪官身份为学会争取好处,儿子是瓦德汉学院杰出的数学家。

约翰·威尔金斯(1614—1672),牛津瓦德汉学院的学监和剑桥三一学院院长,实验哲学复兴的主要推手,伦敦科学圈子的中心人物且颇有宽容精神,主持了皇家学会的成立会议并成为理事会成员和两位秘书官之一,晚年被祝圣为切斯特主教。

乔纳森·戈达德(1617—1675),出身于富有造船商人之家,英国皇家内科医生协会会员,全科医生及克伦威尔主治医师,牛津大学默顿学院学监,格雷沙姆学院医学教授,和佩蒂、雷恩一起从事有关航运的实验,对解剖学和病理学感兴趣。

威廉·布朗克(1620—1684),皇家学会首任会长,第二代布朗克子爵,在牛津获得医师资格转而学习数学和翻译笛卡尔,格雷沙姆学院周三天文学讲座和周四几何学教授一员,作为会长一直不曾遇到竞争者连任十多年,后来对学会兴趣索然屡屡缺席会议。

劳伦斯·鲁克(1622—1662),伊顿公学到剑桥国王学院到牛津瓦德汉学院,牛津萨维尔天文学教授和格雷沙姆学院天文学讲座教授,几何学寓所更安静且有阳台所以换到了几何学教授,天文学解决经度问题,英年早逝。“在植物学、音乐和晦涩深奥的神学之外的所有知识领域都技艺精熟,总是避免给人和模棱两可的事物下断语。”

威廉·佩蒂(1623—1687),主要求学于欧陆最后进入牛津大学,医生兼格雷沙姆学院音乐教授,克伦威尔爱尔兰驻军随军医生,搞到大量土地但查理二世复辟后还是吐出来了,从设计双体船到开创统计分析学,拥有令人生畏的才智。

罗伯特·玻意耳(1627—1691),就读于伊顿公学的柯克伯爵幼子,在斯塔尔布里奇建立实验室进行化学和炼金术实验,在牛津大学加入瓦德汉学院团体,雇用年轻的罗伯特·胡克,进行空气实验,虔诚新教徒。

亚历山大·布鲁斯(1629—1681),第二代金卡丁伯爵,苏格兰贵族地产主和保皇党,在荷兰与惠更斯合作发明摆钟并与罗伯特·莫雷爵士通信交流对数理化的意见,投身于苏格兰政治,在皇家学会事务中扮演边缘角色。

威廉·鲍尔(1631—1690),中殿律师学院学习却没有成为执业律师,对天文学感兴趣所以进行土星观测,格雷沙姆学院讲座常客并担任过司库和进入理事会,晚年定居德文郡并打理家族地产生意没工夫研究科学。

克里斯托弗·雷恩(1632—1723),圣保罗大教堂、56座伦敦城教堂、切尔西医院和汉普顿宫国王套房的建筑师,出身于显赫的国教牧师之家,他的兴趣包含解剖学、天文学、镜片磨制、编码、防御工事、军事器械,担任英王的工程测量师。

亚伯拉罕·希尔(1633—1722),富裕的伦敦市议员之子,商人,妻子安妮出身名门,科学的业余爱好者,更擅长行政,大半辈子都是皇家学会的理事会成员,担任书记官和司库并对实验日程规划出力甚多。

这一天他们像往常一样聚会,聊了聊新的科学发明,然后大家同意这样的聚会可以定期举行,定在每周三下午三点钟,地点在鲁克和鲍尔家。12位创始成员还列出了40名潜在的新成员名单。由以上至少可以推断出以下几个意见:皇家学会的创始成员并没有太看中自己作为一家机构创始成员的身份,他们更看重的是对科学的兴趣,以及自己手头所要经营的地产、商业、政治、宗教等方面的事业;更有可能皇家学会创始成员根本没有意识到自己是在创立一个了不起的机构,这里只是他们业余聚集的地方;他们的首要身份不是当时还没被发明出来的科学家这个概念的身份,推动他们取得成果的因素是他们的闲暇和自由;他们拥有多元的背景,国教派、保皇党、清教徒、共和派,医生、学者、廷臣、商人、地产主,爱尔兰、苏格兰、英格兰、欧洲的成长学习背景,总体上都属于上流阶层;他们与英伦和欧洲的科学家们保持着密切的联系,关注并谈论最新的实验成果;他们关注的领域几乎涵盖了现代科学的大部分门类,物理化学生物医学天文地质数学等,所以他们在学问上基本都是全才且术有专攻;他们实践着培根爵士提出的实验科学的方法,不求功利地进行各种似乎毫无意义的探索,然而他们在解决军事、机械、建筑、航海等实际问题方面也都是行家里手。

若干年后,一些重要人物回忆起皇家学会到底是怎么诞生的,提供了不同的来源,哲学学会、瓦德汉学院、格雷沙姆学院都是学会的源头,其中威尔金斯在内战和复辟期间在牛津瓦德汉学院所做的工作至关重要,吸引了除上述创始成员以外的大量学者驻足伦敦。

2.章程

最早的规章制度包括定下55人的人数上限,通过秘密投票获得三分之二多数的人可以成为会员,未经审查不能被接纳为会员,但是例外情况是:皇家医学教授成员,牛津剑桥两校的数学、医学和自然哲学教授,以及爵位在男爵以上的贵族。吸引有权有势的人是要为学会获得权力和金钱,于是学会一开始就混入许多拥有显赫身份和社会地位却对科学只有三分钟热度的人,贵族占20%,廷臣和政客占25%,有些人从来没有到会过。不过他们为学会带来了一定的社会声望,英王查理二世后来也成了学会会员。学会一开始有三个主要职位:会长/主管、司库、注册官/登记员。学会中年长的罗伯特·莫雷爵士和保罗·尼尔爵士游说国王,为学会赢得了皇家特许状(1662年,第一张皇家特许状;1663年,第二张皇家特许状;1669年,第三张皇家特许状),并获得发行一份独立出版物的特权,以及“索要、取得并收受死于刽子手之手的死者的尸体,并予以解剖”的权利。布朗克子爵成为第一任皇家学会主席(可能是这位贵族在宫廷有更大的影响力),外籍人士在皇家学会也占有重要地位。

为学会贡献了“皇家学会”这个名字的约翰·伊夫林还未学会贡献了座右铭。他先后想了几条拉丁语铭文“我们还有多少未知之事”“经由试验”“尝试一切”,最后想出了“不人云亦云”(Nullius in verba,意为“不随他人之言”)这一格言,沿用至今。

3.实验

皇家学会每周一次的会议上有大量现场实验展示,有些十分滑稽可笑,然而却真正展示了“开启宝藏的钥匙总是朴实无华而又锈迹斑斑”。

1660年12月5日学会第二次开会时,克里斯托弗·雷恩接到任务:准备在下次会议上展示钟摆实验。另一组成员被要求“为特立尼费的水银实验准备一些问题”。前者是为解决精确计时和经度难题,后者是为一项观测计划。

布朗克和玻意耳编撰的实验清单中包括:精确观测太阳升到山顶和落山的时间,并记下时间差;用一个沙漏做检验,看看放在山顶的摆钟比山下走得更快还是更慢,等等。

1661年6月13日会上,研究动物生理学的沃尔特·查尔顿给一只小画眉鸟和一只小啄木鸟各喂了三粒马钱子(士的宁),两只鸟都死于非命。

查理二世赠给保罗·尼尔爵士五枚小玻璃球,“为了让皇家学会处理和辨别它们”,从事浮力问题研究的玻意耳将它们放入三个装满水的玻璃量筒,“有些玻璃球随着水的加热浮了起来,有些玻璃球却在加热的时候下沉;有些玻璃球在冷却的凉水中上浮,却在水加热的时候下沉”。结论?没有。哈哈。

学会的记载有时简短得不知所云:“威尔金斯博士带来了一块淡色帘子。”“抄写员得命,下一次会议时要带来一条玻璃饰帽。”

1661年7月的一次会议上,一堆“独角兽角的粉末”吸引了一圈人围观,人们将一只蜘蛛放在了粉末中央,“这只蜘蛛迅速就跑开了”。

皇家学会找到了罗伯特·胡克来做专门的“实验经办人”,并为他提供一份薪水,他成了一名职业研究科学家。于是胡克在每周开会的时候会引介本人的三四个实验并照料其他人的实验。胡克性格扭曲、虚荣易怒、怪癖众多、身材短小、人际关系恶劣,但他是真正为皇家学会赢得科学荣誉的学者,直到牛顿横空出世。

1662年1月21日的一次会议上,胡克提出要进行以下实验:1.昆虫在凝结空气中的生存状况;2.自由落体之力;3.呼吸;4.冷水和热水里光的不同折射。这些实验他都做了。同时他还相处了48个问题并送到冰岛:水银会在寒冷状态下凝固吗?火山喷发出来的是何种物质?鲸鱼是如何呼吸的?世间存在精灵吗,如果存在的话,它们的形态为何,它们说了什么、做了什么?……

追求无益之事,大约这才是让皇家学会成为顶尖科研机构的内核。

4.自然科学会报

1665年3月6日,星期一,16页的《自然科学会报》(Philosophical Transactions)出版,声称是献给皇家学会的刊物,记录了如下事情:法国人阿德里安·奥祖在一篇长文中宣称自己预见到了1664年年末现身于欧洲上空的彗星运动;罗伯特·胡克于1664年5月观测到在木星三条光环上最大的一条上的斑纹。杂志还刊登了玻意耳的《冷冻实验志》的预览版本,讽刺说这部著作因为近来极端严寒天气而延迟出版,因为印刷机冻住了。还刊载了玻意耳收到的一桩关于汉普郡一头在母牛被屠宰的时候发现的“奇形怪状的巨牛犊”的轶事,百慕大地区的捕鲸情况,还有皮埃尔·费马的讣闻。

《自然科学会报》的创始人不是英国人,他却是皇家学会的秘书。亨利·奥登伯格以不来梅驻克伦威尔政府使节的身份都流英格兰,成了玻意耳外甥的家庭教师,结识威尔金斯并在英国游学,他还和欧洲的斯宾诺莎、惠更斯保持通信。1664年,当他听说法国人正在讨论出版一份登载欧洲各地传来的哲学与政治知识见闻之期刊时,他赶紧做了《自然科学会报》,拟定每个月第一个周一出版。这是一项私人事业,编辑和出版工作都由奥登伯格一人完成。这份期刊有好几个作用,可能的利润没有实现,将皇家学会的成果广而告之实现了,一份带日期的出版物将无可置疑地指出某项科学发现的最早时间点,还创造了一种知识交流的国际文化。

从1665年到1677年去世,奥登伯格共发行了142期(基本上是一个月一期),里面有一些很好玩的刊登。第89期收入了一篇玻意耳的论文,主题是“肉的冷光”,让皇家学会此后被吐槽了许多年。第44期摘编了威廉·哈维对一名死于152岁零9个月的男子的验尸报告。期刊上大部分论文是品质甚高的开创性研究成果,比如吉奥瓦尼·卡西尼对土星卫星的发现,牛顿对光线和色彩的研究以及他发明的反射式望远镜。

1752年,也就是奥登伯格出版第一期的87年之后,皇家学会接过了《自然科学会报》的官方职权,此前都是由会报秘书官负责。1776年,期刊改名为《伦敦皇家学会自然科学会报》,19世纪末该刊物已成为世界顶尖科学论坛,达尔文、赫胥黎、法拉第、富兰克林的成果都曾在此发表。爱德华·詹纳发表过两篇论文:一篇是关于鸟类迁徙的,另一篇是对布谷鸟的博物学观察资料,都根他后来成为天花疫苗接种领域的先驱无关。

5.储藏室和实验室

皇家学会经历了多次搬迁,藏品后来成为大英博物馆的奠基藏品。

6.伟大人物

1662—1677年,威廉·布朗克子爵

1677—1680年,约瑟夫·威廉森(1680年,威廉森被囚于伦敦塔,不愿意继续当会长,众人想推举玻意耳当会长,但是他因为圣经所教导的“不可起誓”,苦苦思索数周后拒绝了会长的职位,克里斯托弗·雷恩就职成为皇家学会会长)

1681—1682年,克里斯托弗·雷恩(忙于解决伦敦大火后的重建问题和皇家学会的财务问题)

1682—1703年,八任会长都不是职业的科学家或学者,是在宫廷拥有足够声望的政治家、律师和行政官

1703—1727年,60岁的皇家铸币厂厂长艾萨克·牛顿担任皇家学会会长24年直至去世。学会的创始成员此时都已不在人世,专横傲慢的牛顿为皇家学会注入了新的生命,他把例会时间从周三改到了周四因为他在铸币厂有工作

1727—1741年,汉斯·斯隆爵士

1778—1820年,约瑟夫·班克斯

7.手杖和石头

皇家学会回应人们的质疑和攻击:你们都做了些什么?他们有的是攻击学会,有的是攻击科学,滋养无神论、忽视古代教诲、侵蚀世界秩序。人们通过戏剧讽刺皇家学会所做的事情,《名家》主角吉姆克拉克爵士成了愚蠢自然哲学家的代名词。威尔金斯的学生斯普拉特创作《伦敦皇家学会史》(1667)批评教会和大学,斯普拉特本人其实是一位牧师,他认为基督教和科学可以完美兼容,对真理的理性探寻只会巩固英国国教。那时候的大学被亚里士多德学派掌握,教会人士依然相信古老的地心说谬误。另一位牧师约瑟夫·格兰维尔在《通向更远——亚里士多德时代以来知识的增长和进步》(1668)也表达了和斯普拉特同样的看法。

1726年,乔纳森·斯威夫特与牛顿争吵,他借着《格列佛游记》里格列佛的第三次远航所遇见的勒皮他岛的居民都是科学家来讽刺科学家所做的事情毫无使用价值。亨利·菲尔丁和约翰·希尔爵士都在作品中表达了类似的嘲讽。“如果说这些攻击有什么价值的话,那就是点出了学会从成立之初就显而易见的一种倾向:沉浸在稀有新奇之物里的狂喜。他们探寻的乃是非常瑰奇之观,而不是什么严肃科学。”(p123)

8.改革

约瑟夫·班克斯去世后,皇家学会在萨姆塞特府的会议已沦为例行公事。普通会议安排在周四晚上八点进行,大约一个小时。会员们鱼贯进入萨姆塞特府里的皇家学会会议室,目睹会长和两位秘书在一条长桌后就坐。桌子上放着查理二世的巨型银镀金权杖。大家会等候片刻,在宣读应邀列席晚上会议者的名单时,那些列席人员就会从隔壁房间走进来,在会议室内两边的中立坐席就座。等到全体就座之后,一名秘书就会宣读上次会议的记录,内容全都是重复同事在前一晚的宣读,但是篇幅要少得多。会长点头同意后,另一位秘书负责宣读一份参加学会会员选举的候选人名单,随后投票开始。助理秘书会拿着投票箱在室内绕场一周,各位会员向“同意”或是“反对”的抽屉里放置小球。这套程序进行之时,秘书和会长之间互相颔首致意,这是开始宣读某篇论文的信号。会员和访客在此期间就开始睡觉了。助理秘书会打断他们文雅的鼾声,并将投票箱呈奉到不动声色、稳如泰山的会员面前请他投票。论文宣读同样可能会被打断(常常是在话说一半时),因为会长要唱票公布“同意”和“反对”两抽屉里的小球数量,将成功当选的候选人公之于众。如果还有更多候选人的话,这套流程还将反复进行,以一次次“打断”结束,直至萨姆塞特府的钟声响起,宣告会议结束。没有一名在场会员,对这套程序有一丁点儿参与。这里没有实验,没有讨论,也没有辩论。(p128—129)

一个自我固化的精英群体,绝大多数会员都不称职,大量贵族会员从来没有写过论文,这是三十年代皇家学会的情况。四十年代皇家学会经历了重大改革,会长都由科学家担任,成员都是专业学者。

9.异域

皇家学会的远行探险和科学考察。

10.美丽新世界

对于女性能否加入皇家学会的争论,对科学家应该扮演的角色的争论。

附录3给出了几份实验报告和书信,看了这些细致认真的记录,我是绝对不相信科学是可以诞生在欧洲以外的地方的。