英国皇家学会:现代科学的起点

1 奠基 “致力于促进实验哲学” 1660年11月28日，星期三。格雷沙姆的天文学教授克里斯托弗·雷恩结束了他在学院阅览厅里的每周讲演。头戴兜帽、身着长袍的雷恩步行穿过庭院，走进几何学教授、同事劳伦斯·鲁克的寓所。 此外，还有十个人涌进了鲁克的寓所，各色人等皆有：大学教授和业余爱好者、保皇党人和共和派、年轻人和老学究。鲁克于1652年开始驻足于主教门*，执掌格雷沙姆学院的天文学教席。1657年他转教几何学，显然是因为几何学教授的寓所更好，而且有独立阳台。同年，年仅25岁的克里斯托弗·雷恩得到了天文学教席，住进了鲁克的旧寓所。在那儿的还有第三位格雷沙姆学院教授——曾是医学系主任的乔纳森·戈达德。其他学者则包括新近出任里彭座堂主任牧师的约翰·威尔金斯和医生兼统计学家威廉·佩蒂。复辟之前，威尔金斯是一位突出的克伦威尔派大学管理者，做过牛津大学瓦德汉学院和剑桥大学三一学院的院长。佩蒂一度是格雷沙姆学院音乐教授，他早在1650年就已在牛津声名鹊起，彼时他代替牛津皇家医学教授主持了一次解剖工作，后者因为“没法忍受一具血淋淋尸体的骇人场面”而不愿出面。正是这次解剖见证了一名叫安妮·格林的家仆的奇迹复活：格林因杀害私生子，在牛津城堡里被处以绞刑。行刑完毕后，格林的尸体被运往佩蒂的宅邸解剖。就在佩蒂准备仪器的时候，一名旁观者（在17世纪，解剖乃是一种公共事务）注意到安妮还在呼吸，于是此人用脚跺她的胸脯，无意间成了一次心肺复苏，也让佩蒂得以将其抢救过来。很快安妮就恢复如初，她带上自己的棺材回家，以此纪念她奇迹般的大难不死。1 学者之外的第二大创始群体是四名职业廷臣：业余天文学家保罗·尼尔爵士；罗伯特·莫雷爵士和亚历山大·布鲁斯爵士（两位老兵都是斯图亚特王朝的支持者，与查理二世一起流亡，并在复辟之后重返英格兰）；威廉·布朗克子爵，他在护国公时期一直明哲保身，却在局势安全的时候摇身一变，成为一位热情洋溢的保皇党人。不过不同于以上三人的是，身为数学家的布朗克子爵卓具科学声誉。 *后，还有三名既不属于宫廷，也不供职于学院的出席者：住在圣殿区* 的威廉·鲍尔，是一位业余天文学家；在17世纪50年代，他与尼尔和雷恩一道，开始对土星及其变动的轮廓大感兴趣。（望远镜已经先进到可以显示这颗行星的形状变化，但还不能揭示其变化原因。对地球上的观测者而言，环绕着土星的是一圈圈星环，它们在不同的时段排成了不同的直线。）25岁的亚伯拉罕·希尔是这群人中*年轻的（*年长的莫雷有51或52岁），他是个伦敦商人，刚刚去世的父母给他留下了一大笔遗产。希尔当天现身鲁克寓所，大概是因为他用新获得的财富在格雷沙姆学院给自己租了几间屋子。第三个也是*后一个人则是才华卓越却又神经衰弱的罗伯特·玻意耳，科克伯爵的儿子。玻意耳的《关于空气的弹性及其物理力学的新实验》（New Experiments Physico-Mechanical,Touching the Spring of the Air and its Effects）一书描述了他与助手罗伯特·胡克一起建造了一个真空密室，并展示了火焰、光线甚至生物失去氧气的结果。玻意耳有那么一些特立独行——深居简出，新教信仰炽烈，通常不情愿加入任何可能吸纳他为成员的社团。 这些朋友和朋友的朋友像他们往常聚会时一样，畅谈科学问题和新的发明。大家交换观点和理论，讨论实验哲学。 正因为他们彼此之间频繁会面碰头，也许自然而然便有人提议，将会面改进为更正式的辩论会；仿照其他国家学术促进机构的办法，他们也可以在这里做一负责任的事情，致力于促进实验哲学。2 于是大家同意举行定期周会，时间是每周三下午三点钟。学校上课期间，他们会在鲁克的格雷沙姆寓所会面；而在放假期间，威廉·鲍尔就会让出自己在圣殿区的屋子。每个人都将缴纳10先令的一次性入会费，还有每周1先令的会费（不管他们本周是否到会）。约翰·威尔金斯获任主席，鲁克出任司库。格雷沙姆学院的修辞学教授兼医生威廉·克鲁恩获任登记官（也称秘书官），虽然那天他并未出席会议。抱着扩大规模、招兵买马的念头，12位创始人还列出了40名潜在的新成员名单：“今天到会的人都熟知这些人，认定他们愿意而且适合加入这项事业，一如大家设想的那样。”3 皇家学会诞生了。* *** 如果说皇家学会的生日还算清楚的话，那么其源头依旧是个争论不休的辩题，科学史学者为此吵得不亦乐乎。他们就像自己笔下的17世纪大人物一样争先恐后，希望自己的说法独占鳌头。皇家学会是否真如罗伯特·玻意耳在1646年和1647年提到的那样，起源于一个“无形学院”或是“哲学学会”？又或者，学会只是瓦德汉学院那个“大社团”（Great Club）的衍生物，一如牛津萨维尔天文学教授塞斯·沃德于1652年描述的那样？又或者，学会始于一群学者和志趣相投哲学家的偶然聚首，正是这批人在护国公时期的*后岁月里涌入伦敦、开始在格雷沙姆学院雅集？ 上述三段设问的答案都是“是的”。牛津数学家约翰·沃利斯的名字也在创始会议拟定的潜在成员名单里，据他的回忆，1645年内战方炽的时候，一群热心人士就不时在乔纳森·戈达德的伦敦寓所会面，有时还会去市中心伍德街的米特雷酒馆。除了戈达德和沃利斯，这个群体还包括约翰·威尔金斯，他已撰写出版了一系列风行于世的科学著作：《发现一个新世界》（The discovery of a new world，1638）一书设想了月球宜居的可能性；《关于新行星的讨论》（A discourse concerning a new planet，1640）为哥白尼、开普勒和伽利略提出的宇宙图景做了辩护；《墨丘利》（Mercury）[也称《秘密和敏捷的信使》（The secret and swift messenger，1640）]则讨论了代码和密码的使用。这个群体的其他成员绝大多数是医生，其中*为杰出的乃是查尔斯·斯卡伯格，他不但拥有成功精湛、蜚声于外的医术，还对数学和光学有着浓厚兴趣。根据同时代人沃尔特·波普的说法，斯卡伯格“生活彪炳煊赫，其客桌总是对所有饱学之士开放，但特别青睐灰心丧气的保皇党人。不但如此，他还更加厚爱那些因为追随国王事业而被逐出牛津剑桥两校门墙的学者”。4 青少年时代的克里斯托弗·雷恩就曾住在斯卡伯格家中，后来他将自己对数理科学的兴趣归功于这位老人的培育。 沃利斯确实在25年后写到了当初这些聚会，他确信这些伦敦城内的雅集就是皇家学会的雏形。沃利斯说，各成员每周交纳一笔会费，用于支付实验所需。他还提到，集会遵从一套规程。宗教和政治讨论被禁止。小组讨论自我限制在“物理学、解剖学、几何学、天文学、航海、静力学、力学和自然实验”之内。5 他们讨论血液循环（威廉·哈维正是斯卡伯格的朋友，也许也曾在几次集会中现身）、哥白尼假说和彗星的本质、物体在空中的加速、光学的进展。沃利斯接着说，这些集会后来挪到了齐普赛街的牛头酒吧和格雷沙姆学院。“我们的人数也有所增加。”6 沃利斯记述的每周聚会在1648年左右便逐渐消失了。这并非巧合。正是在那一年的4月，可能是上述所有皇家学会前身的主要推动者的约翰·威尔金斯离开伦敦，前往牛津大学接任瓦德汉学院院长。此时的牛津正在经历一波改天换地的变革：威尔金斯目睹数百名保皇党人被大学扫地出门，绝大多数学院的院长都换成了亲近议会一派的人。威尔金斯在瓦德汉学院建立了一个公开透明宽容的体制，“摒弃顽固、无礼和吹毛求疵之举，这些劣行在当时一些牛津头面人物和教职工身上简直到了极致”。7 威尔金斯力倡实验哲学，很快，罗伯特·玻意耳、约翰·沃利斯、乔纳森·戈达德等人就前往牛津，参加威尔金斯举办的科学集会，作为伦敦“无形学院”的承继。几名剑桥人士也加入了他们，其中就有劳伦斯·鲁克及其导师塞斯·沃德。沃德是查尔斯·斯卡伯格的朋友，他的剑桥教职刚刚遭到褫夺，起因是他反对1643年的《神圣盟约》（The Solemn League and Covenant）。*身处牛津稍微宽容一些的体制之中，沃德获任萨维尔天文学教授（1619年，默顿学院院长、数学家亨利·萨维尔爵士创设了天文学和几何学两个教席，这两个教席至今依然以他的名字命名）。群英荟萃的人才梯队和威尔金斯无偏无党的掌院体制，开始吸引不同政治立场的才华卓著的本科生。克里斯托弗·雷恩于1649年抵达瓦德汉学院，成为这个圈子的一分子，而他那身为保皇党的叔叔正因反对议会而被囚禁在伦敦塔。 1652年，塞斯·沃德记述了一个约30人组成的“大社团”，成员们自发记录“已经发明的那些事物”，制作一份记载“仍需发明之物”的清单，并设计相关的实验。沃德在致友人的信中说，已经有8个人加入了这一社团，“每一个人都在一刻不停地工作，只为布置一座实验室，动手做化学实验”。沃德本人就在瓦德汉学院门房的屋顶修建了一个天文台，获得了望远镜“等观测仪器”。8 第二年，拥有广博人脉和通信网络、对一切新哲学问题都兴味盎然的波兰流亡者塞缪尔·哈特利布听说，威尔金斯已在牛津创立了“一所旨在做实验和研究力学的学院”，遂慷慨解囊捐出了200英镑。9 于1654年到访牛津的约翰·伊夫林则在与“*慷慨大度、好学求知”的威尔金斯博士的晚宴中大感愉悦，他也有幸得见“实验和力学”的一些成果： 他建起了一座座犹如城堡宫殿般的透明蜂巢，如臂使指地依次整理它们，取出蜂蜜却不会伤及蜜蜂。这些蜂巢饰有形形色色的标度盘、小塑像、风向标……他还做了一尊中空的塑像，人们可以在远处，凭借一根长而隐蔽、直达其嘴的管子让这尊塑像发声说话。他还在自己的寓所和过道上弄出了种类各异的阴影、标度盘、透视，以及其他许许多多人工、数学和魔法的珍奇玩意儿：里程计、温度计、大块磁铁、圆锥等几何切片、半圆面上的天平，绝大多数出自他本人之手，这就是天赋异禀的年轻学者，克里斯托弗·雷恩先生。10 罗伯特·玻意耳与牛津大学从未有过直接瓜葛，但他还是在牛津大街有几间屋子。在这里，他与罗伯特·胡克合作，用气泵做实验。就在玻意耳的屋子里，雷恩完成了世界上**例成功的犬脾切除术：他用一把阉猪刀切除了玻意耳的西班牙猎犬的脾脏。威廉·佩蒂则驻足于牛津大学，帮助那名容易犯怵的皇家医学教授做解剖工作。这群人在佩蒂的寓所聚会了好长一段时间，因为佩蒂待在某药剂师的屋宅里，手头就有现成的药物、化学品和其他物品。约翰·沃利斯也在其列，1649年6月他获任萨维尔几何学教授，从此在这个职位上整整待了54年之久。此外，还有先驱医生兼化学家托马斯·威利斯，他在默顿巷有一间房子，距离玻意耳仅仅街角之遥。塞斯·沃德教授哥白尼的天文学理论，他也是**个这么做的萨维尔教授。在威尔金斯的庇护之下，实验哲学在牛津大学实现了空前繁荣。 就像本该发生的一样，随着时间流逝，这个群体风流云散，有些成员也对科学意兴阑珊。1652年佩蒂前往爱尔兰，出任克伦威尔麾下的首席医生。雷恩则于1657年得到了格雷沙姆的天文学教席。彼时鲁克已经在那里了。1658年，戈达德也追随雷恩来到格雷沙姆学院。1659年，约翰·威尔金斯转任剑桥大学三一学院院长，这也标志着支撑牛津实验哲学社团的动力业已消散。 或许换种说法更合适一些：社团正在转移阵地。皇家学会的第三个前身是格雷沙姆学院。彼时的格雷沙姆已经赢得了“科学摇篮”的赫赫声名。学院于1597年秉承托马斯·格雷沙姆的遗志而建，这名伊丽莎白一世时代的富裕商人之所以赢得声誉，靠的是修建伦敦的主要商业中心：康希尔街的皇家交易所。托马斯爵士身后捐出了他位于主教门街和布罗德街之间的别墅——一座面积宽广的带院宅邸。这栋别墅成为首都伦敦的某处成人教育中心。这所学院神学、法学、物理学、修辞学、音乐、几何和天文学的各科教授享有50英镑的年薪与免费住宿，他们每周在主栋建筑后面的大厅里，面向伦敦市民举办公开讲演。格雷沙姆学院首创了英格兰的几何学和天文学教席，并在17世纪的前30年里赢得了“数理科学研究中心”的巨大声望，吸引了亨利·布里格斯（1597—1620年任几何学教授，被称为“英国的阿基米德”）和埃德蒙·甘特（1619—1626年任天文学教授，被约翰·奥布雷誉为“**个将数学工具用得臻于化境的人”）这样的高人。11这两个人都有着浓烈的清教徒情感，也对航海和船运兴趣非凡，他们的几个后继者也传袭了他们的清教徒思想和研究兴趣。德普特福德各大造船厂里的仪器制造商、造船工程师和工匠之间逐渐建立起了密切合作关系，这也让格雷沙姆学院成为声名显赫的应用数学和航海学中心。 不过，格雷沙姆学院的声望在17世纪三四十年代却走了下坡路，布里格斯和甘特时代赢得的巅峰声誉一落千丈。学院再也不是引领技术进步的前沿阵地，人们对教授也可以说是怨声载道：教授甚至不履行远非艰难的教学职责，要么花钱请副手代读讲义，要么干脆不讲课。神学教授理查德·霍兹沃斯将绝大部分时间花在剑桥大学，他也是那里的伊曼纽尔学院院长；法学教授托马斯·艾登不得不在1640年辞去教席，因为他“还有其他几份差事……与他在格雷沙姆的出勤相互冲突”；几何学教授约翰·格里弗斯则于1633年前往中东探险，7年不归（他*后遭到解雇，“因为长期缺席，还有不上课”）。12 1651年，威廉·佩蒂出人意料地出任格雷沙姆学院音乐教授，尽管他在爱尔兰的职责意味着他很少在学院露面。如前所述，“牛津社团”的第二名成员劳伦斯·鲁克于1652年当选天文学教授；3年之后，乔纳森·戈达德“凭借克伦威尔的权力和赏识”成为物理学教授；1657年8月，克里斯托弗·雷恩接掌了鲁克改任几何学教授之后留下的天文学教授教席，也入住了那几间舒适便利的带阳台住所。13 短短6年时间里，格雷沙姆学院的7个教授中已有4人（包括全部3个科学教授）有过牛津供职经历，他们都曾是以威尔金斯为中心的那个科学社团的成员。 1660年查理二世的复辟意味着流亡在外的保皇党人重返伦敦，其中就有亚历山大·布鲁斯和罗伯特·莫雷爵士。王室复辟还意味着布朗克子爵和保罗·尼尔爵士这种不冷不热的保皇党人也将重返伦敦，宣示他们的忠诚，期许新政权的优先录用。同时，威尔金斯和佩蒂这些热诚的克伦威尔派却发现自己丢掉了工作，有了大把大把的赋闲时间。天时地利人和兼具，“所罗门宫”已是呼之欲出。1660年11月的那个星期三下午，皇家学会的奠基正式开始，大家激情满怀地投入了工作。