科学史(上)-第24章
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用的酵母相类的东西直接作用于身体的各种器官。灵魂住在胃的生基里，好
象光存在在燃着的烛里一样。有感觉的灵魂是要死的，但与不死的心灵同存
在于人身。范·赫耳蒙特是一位优秀的化学家，但他的恩辨的生理学不可能
增进知识。
他所想象的“有感觉的灵魂”与“不死的心灵”，和“动物元气”迥然
不同，而相当于我们现在所说的神经组织的活动。哲学家笛卡尔所说的“理
性的灵魂”也是这样。以后我们还要更充分他说明，正是由于把两者区别开
来，笛卡尔才能够接受并利用关于神经现象的最严格的机械概念。
同时西耳维斯把通过化学实验得来的知炽应用到生理学上去。他和范·赫
①
T。s． Pattersoin；“John Mlayow in ContemporarySetting”， 1sis； Feb。andSept。1931。
耳蒙特一样，把活的人体内发生的许多变化看做是发酵作用。但范·赫耳蒙
特以为发酵是由于一些微妙的作用力，其效果与一般化学变化完全不同，西
耳维斯则否认这一区别。在他看来，生理的发酵和把酸倾注到白垩上时所发
生的沸腾现象是同类的。所以他和范·赫耳蒙特的唯灵论的见解相反，主张
从化学的观点去研究生理学。因此。他和他的学生能够在消化器官的研究上
得到有益的进展，不过，这种观点在当时对于阐明神经现象却不能够有很大
的帮助。
事实上，脑和神经系统的生理学在十八世纪以前就很少进步。
1669 年，斯坦森（Stensen）对于早期的思辨提出的批评是再好也不过
了。他指出脑的解剖有很大的用难而且还缺乏健全的解剖知炽，他跟着说：
很多很多的人以为一切都很清楚了。这些人信心十足，信口雌黄，制造并发表了
关于大脑及其某些部分的用处的故事，而且讲得煞有其事，仿佛他们亲眼看见这样一部
值得称赞的机器的结构，并且探得了伟大造物者的秘密似的。
斯但森自己的贡献，比他所讽刺的哲学家和医生都要多些。他根据解剖
所得的结果，提出了一个极富于启发性的见解，成为十九世纪最后几十年的
某些发现的先声：
如果我现在所说的白色物质的确完全是（从大多数地方看衷它好象是）纤维性的
组织，我们就必须承认这些纤维是按照一定的图案排列起来的，不同的感觉与运动毫无
疑问就决定于这种排列。
植物学
植物药品在医闻上的应用，引起人们研究植物的兴趣，这门科学原来是
寺院花园内传统学问的一个问门。中世纪的象征主义迟迟不愿放松对植物学
的控制。在植物学中，这种象征主义以“表征”理论的姿态出现，认为植物
的叶的形状或花的颜色都是造物者给这种植物指定的用途的标记。
文艺复兴以后，生活更加有了保险，财富也增加了，艺术感情也发达起
来，人们也就纷纷设立起私家花园和菜园，更加普遍地种植起花草树木菜蔬
来了。因此，一半由于药草的需要，一半由于对天然界的好奇心，以及更加
爱好颜色和美，在十六世纪里，植物知识有了很大发展。
植物园于1545 年先后在帕多瓦、比萨、莱登（Leyden）等地相继设立，
由探险家和冒险家带回的罕见花木都保存和培植在那里。医学界不久就有了
自己的药圃及药品蒸馏所。每个药剂师协会都124 有自己的药圃，其中之一
就是1676 年前后伦敦药剂师协会所设立的药圃，现时还存在于切尔西
（Chelsea）。
中世纪植物学家——如大阿尔伯特与鲁菲纳斯——的工作，久已被人遗
忘，现在还得从头来。首先撇开古代著作中的描写，而根据自己的观察对自
然界作准确描写的是科达斯（Valerius Cor… dus， 1515—1544 年）。大
致就在这时候，开始出现一些“本草书”，这些本草书主要是根据第奥斯科
理德的著作写成的，其中叙述了一些植物与其医学性质和烹调性质①。在有些
书内，图画与正文颇有出入，后期出版的常常比较准确。1551 至1568 年威
廉·特内尔（Willialn Turner）发表了一种本草书，1597 年，约翰·热拉
①
R。T。Gunther， Oxford， 1934，andISIs，NO。65， 1935．P。261：AgnesArber；Herbals，Cambridge， 1938。
尔（John Gerard）发表了另外一种本草书，但不那么精确。特内尔是一位
早期的田野博物学家；热拉尔后来做了伯利（Burghley）勋爵的斯坦福德城
新宅花园的管理人。
科尔切斯特的吉尔伯特
科尔切斯特的吉尔伯特（william Gilbertof 斯特的Colchester；1540－…1603 年）使用了实验的方法。
吉尔伯特他是剑桥大学圣约翰学院的研究生，皇家医学院的院长。在《磁
石》一书中，他搜集了当时有关磁与电的知识，并加入他自己的观察结果。
磁针似乎是在十一世纪末由中国人首先发现的②。此后不久，由穆斯林海员应
用于航海，到十二世纪磁针便流行于欧洲了。十三世纪帕雷格伦纳斯
（PcterIJeregrinu）对磁针作过观察，但被人遗忘了。
吉尔伯特研究了磁石之间的吸引力并证明磁针自由悬挂时，不但象在航
海罗针中那样大致指着南北，而且在英国，它的北极还略向下倾，其倾角则
随纬度而不同。这种磁倾现象在1590 年左右也为仪器制造者诺尔曼
（Norman）所发现。吉尔伯特指出他的结果对于航海有很大重要性，并且根
据他对磁针方向的实验，断定地球本身的作用必然象一个大磁石，它的两极
与地理上的两极接近，但不完全重合。磁石方向或磁偏角随时间的变化，稍
后（1622 年）为冈特尔（Edmubd Gunter）所发现，他查出在42 年内改变了
5 度。吉尔伯特说，一个均匀磁石的磁力强度和磁场与其质量成正比例。这
好象是第一次认识到质量，而不提重量，质量的概念很可能是这样传给刻卜
勒和伽利略，并由他们传给牛顿的。
古尔伯特还研究了有些物体如琥珀磨擦时所产生的力。他根据希腊词（琥
珀）创立了electricity（电）这个名称。为了测量这些力的大小；他用一
根轻的金属针，平衡在一点上，并增加已知物体的数目以便看出其效果。除
了实验之外他还对磁与电的原因提出一些思辨性的见解。他以为磁石具有象
灵魂那样的东西，而地球的灵魂即是磁力。他从希腊哲学借来以太——即作
物质的影响——的观念，认为这种影响是带磁或电的物质作为“磁素”发出
来的，它能包罗邻近的物体，并把它们拖向自身。他还把这个观念扩大用来
解释重力，即把石头拖向地面的力。他又半神秘地把这个观念应用到太阳和
行星的运行上去。他认为每个球体都有一个特殊的精神在里面，并弥漫于四
周，行星的轨道及宇宙的秩序，就是由这些精神的彼此作用而决定的。他接
受了地球绕自己的轴而自转的见解，这个他也用磁力来解释；但他却不相信
地球围绕太阳运行。
吉尔伯特是伊丽莎白和詹姆斯一世的御医；事实上女王还奖给他以年
金，使他有闲暇进行研究。这是英国王室很早就重视科学实验的一个显著例
子。培根在他的《新工具》里提到了吉尔伯特的工作，认为这是他所鼓吹的
实验方法的一个例子。
弗兰西斯·培根
②
sartOn，History of seience；Vcl。I；1927；P。756。
弗兰西斯·培根（FracisBacon。1561—1626 年）是英国的国务大臣。
他深感经院哲学不能增进人类对于自然的知识与支配自然的能力，且看出亚
里斯多德的“最后因”于科学毫不相干，于是就着手去研究一种新的实验方
法理论。为了“把人类的能力和伟大气魄的界限推到更远的地方”，他规划
出一条可以更有把握地朝征服自然的方向前进的道路。他认为只要记录下一
切可以得到的事实，进行了一切可能进行的观察和一切可行的实验，然后再
按照他表述得还不十分完善的规则，把结果汇集起来编成表格，就可以看出
现象间的关系，而且也可以差不多自然而然地找到表达这些关系的法则。
这个方法的缺点是很明显的，批评它也是很容易的。因为要126 观察的
现象太多了，要做的实验也太多了，因此，科学的进步很少是用纯粹的培根
方法去完成的。在早期阶段，洞察力与想象必定先发生作用；然后根据事实
形成一个初步的假说，这个心理过程就叫做归纳；然后再用数学的或逻辑的
推理演绎出实际的推论，并用观察或实验加以检验。如果假说与实验的结果
不相符合，我们必定要重新猜度，形成第二个假说，如此继续下去直到最后
得到一个假说，不但符合于（或如我们常说的能够“解释”）最初的事实，
而且符合于为了检验这个假说而进行的实验的一切结果。这个假说于是可升
格到理论的地位，它可以把知识连贯起来或使之简单化，也许在许多年内都
有用。一个理论很少是符合事实的唯一可能的理论。这不过是一个概然性的
问题罢了。事实上，随着新知识的增加，事实本身愈来愈增多，愈来愈复杂，
于是理论可能就必须加以修改，甚至由更合于后来扩大了的眼界的理论所取
代。
除波义耳外，培根对于实际从事实验科学的人似乎没有影响，或很少有
什么影响。可是他在提高学术界对于当代科学问题的考虑方面，却不无功劳。
世界上出现过不少的哲学，但并没有相应的事实记录，可以用来对这些哲学
加以检验。所以，在培根眼中确实可靠的事实是当时迫切为需要。这是很正
确的。培根自己在实验领域中，对于认识自然并没有什么显著的或成功的贡
献，他的理论和科学方法在范围方面也是野心过大了，在实践方面，也是根
据太不足了。但是，他是首先考虑归纳科学的哲学根据的人，对于十八世纪
法国百科全书派学者有根深的影响。他凭着自觉的力量与政治家的辩才所提
出的见解远远超过他的时代。经院哲学不但过时而且陈腐了，哲学思想界正
在震动，期待着变化，就在这时，培根指出了一条更广泛地更正确地认识自
然界的大致上正确的康庄大道。
刻卜勒
哥白尼的学说在天文学上引起了一场革命，事实上在一般科学思想上，
也引起一场革命。不过哥白尼主要是数学家，对于自然知识没有增加好多新
的事实。把行星运动的详细情况更精确地记录下来的第一位天文学家，要算
是哥本哈根的第谷·布拉埃127（Tycho brahe；1546—1601 年）。他并没有
采取哥白尼的全部体系，而认为太阳围绕地球运行，而行星则围绕太阳运行。
他经过几次迁徙，终于定居在布拉格，并得着约翰·刻卜勒（John Kepler，。。
1571—1630 年）参加他的工作，后来就把他的极其珍贵的资料遗留给刻卜
勒。人们常认为刻卜勒的成绩在于归纳出和证明了行星运动的三个命题或“定
律”，这三个定律以后成了牛顿天文学的基础。如果我们只研究纳入牛顿科
学中的成果，一方面就给刻卜勒的形像涂上太现代的色彩，另一方面也忽视
了他的心理态度的历史渊源。在哥白尼工作后面，我们可以看见毕达哥拉斯
和柏拉图的影响；在刻卜勒的著作中，它们显然表现于他们的数学方法上。
刻卜勒的正式职业主要是编辑当时流行的占星历书。虽然他以讽刺的口
吻提到过这个利润丰厚的职业对于天文学家的价值，可是他却是一位占星术
的信徒。同时他确是一位杰出的、热心的数学家；他之所以相信哥白尼体系
正是由于哥白尼体系具有更大的数学的简单性与谐和的缘故。他说：“我从
灵魂的最深处证明它是真实的，我以难于相信的欢乐心情去欣赏它的美。”①
哥白尼对太阳赞美不置，刻卜勒更是变本加厉，他把太阳看做是圣父，把恒
星的天球看做是圣子，把居于其间的以太——他认为太阳的能力是通过以太
推动行星在其轨道上运行的——看做是圣灵。
刻卜勒深信上帝是依照完美的数的原则创造世界的，所以根本性的数学
谐和，即所谓天体的音乐，乃是行星运动的真实的可以发现的原因。这是鼓
舞刻卜勒辛勤工作的真正动力。他并不是象一般人所想象的，在乏味地寻求
牛顿后来加以合理解释的经验规则。他所追求的是最后因：即造物主心中的
数学的和谐。
亚里斯多德认为物质的终极本质在于不能再分解的质的特征，所以如果
一棵树使观察者眼中产生绿色的感觉，对观察者来说，它的实在和本质就在
于绿这种特性。但在刻卜勒看来，知识必须是定量的特性或关系，所以量或
数才是物的根本基础，比其他一切范畴更在先，更重要。
以刻卜勒定律的名称在科学中保留下来的三条概括的归纳128 是：（1）
行星运行的轨道是椭圆，太阳在其一个焦点处；（2）太阳中心与行星中心间
的连线在轨道上所扫过的面积与时间成正比例；（3）行星在轨道上运行一周
的时间的平方与其至太阳的平均距离的立方成正比例。在这三句简单的话
中，刻卜勒把他的前代及同代天文学家所得到的关于行星运动的大量知识，
加以总结并系统化了。
在这三个定律中，刻卜勒尤其喜欢第二个定律。既然每个行星都为一个
“常在的神圣因”，即亚里斯多德的“不动的原动者”所驱策，它们应该以
匀速运行。根据事实，这个观念是非放弃不可了。但刻卜勒仍然把线段的均
匀改为面积的均匀，从而“挽救了这个原则”，在他看来这不过是哥白尼学
说揭示出来的许多数学关系中的三个吧了。
给予他更大欣喜的另外一个发现，是第二种关系，即距离方面的关系。
如果在包容土星轨道的天球里内接一个正六面体的话，木星的天球就恰好外
切于这个六面体。如果把一个正四面体内接于木星的天球之中的话，火星的
天球就恰好与这个正四面体外切。如此类推，五个正多面体和六个行星，都
是这样。这个关系只是大致不错，而且新行星的发现已经摧毁了它的基础，
但它给予刻卜勒的快乐比以他的姓命名的三个定律还要大些。在他看来这是
天体音乐的新和声，事实上，这就是行星距离所以如此的真正因。因为在他
看来，也正象在柏拉图看来一样，上帝总是在运用几何学。
回到数的神秘学说，竟然会使哥白尼和刻卜勒建立这样一个体系，它通
过伽利略与牛顿，把我们直接送到十八世纪法国百科全书派和十九世纪德国
唯物主义者的机械哲学那里去，这真可以算是历史的揶揄之一。
① Burtt，上引书47 页。
伽利略
文艺复兴以后，在人心中沸腾着的某些伟大思想，终于在伽利略
（GalileoGalilei，1564—1642 年）的划时代的工作中，得到实际的结果。
列奥纳多在他所考虑过的无数题目中，已经预兆了现代科学精神。哥白尼在
思想世界发起了一场革命。吉尔伯特说明了实验方法怎样可以增加知识。但
在伽利略身上，新精神比前人更进了一步。他在青年时代信仰亚里斯多德，
成年以后就不再相信亚里斯多德的学说，而把握了新的原则；他了解在现代
的研究中需129 要集中精力，因此，他就比较完备而有�
