科学的社会功能-第7章
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新发现和航海术 不过就近其实际效果而言，皇家学会接近于斯威夫特所写的《拉其他》①而不类乎培根的《大西岛》。人们对工业进行了很好的研究，但却提不出什么改进办法。十七世纪的科学的伟大成绩是为弄清物理学和化学的基本事实开辟了道路。只有天文学方面的工作，由于牛顿集伽利略和刻卜勒研究成果之大成而终于有所成就。天文学在十七世纪尤其具有巨大的经济重要性。环球航行，世界贸易，建立殖民地的事业都是方兴未艾。在这方面，天文学家的图表，物理学家的钟摆和平衡轮钟都意味着可以及时拯救船只和货物，可以征服远处海外的帝国。在英国，第一个受国家津贴的科学机构是格林威治的皇家天文台。
第一批科学家 十七世纪标志着业余科学家到专业科学家的过渡。皇家学会的大部分成员都是乡下绅士和城市中的活跃人物，不过其中也包括一些大贵族，甚至包括国王自己在内。对他们大多数来说，皇家学会会议只是一种娱乐，也许可以从中听到一些有益的点子。但是除了这些人以外，还有学会的工作人员们，胡克和他的助手们以及秘书奥尔登伯格。他们是依靠科学工作为生的，至少是部分地依靠科学工作为生的。对他们来说，科学工作是他们生活的主要事情。
牛顿和虔信派贵族波义耳大致也同样是现代意义上的科学家。
牛顿时代 十七世纪的科学工作十分成功，但其成就的性质殊出意外。科学并没有象培根原来所希望的那样，立即使人类的需要得到满足，但是，主要是通过牛顿的工作，科学已经确立了自己的地位，成为在力学和物理学领域进行定量计算的非常有效的方法。牛顿方法把一切东西都归结为受到各种力的作用的密实粒子，在当时似乎象培根的归纳法和笛卡尔的逻辑几何学一样，为科学的进展提供了巨大的希望。
除此之外，牛顿的方法还有一个巨大的优点：它至少在天文学和力学中是实际有效的。人们开始把牛顿的方法十分不恰当地应用于整个自然科学中去，甚至应用到神学和伦理学中去。认为人类单凭理性和计算就可以解决一切问题的想法是十八世纪哲学的指导思想之一，它已经远远地超出了科学思想的范围。科学第一次变成了一个重要的文化因素；甚至对政治也产生了影响。十八世纪变成了一个理性的世纪，虔诚而保守的牛顿成为法国大革命的先驱。不过它对于科学的直接影响却是一场灾难。牛顿已经做了那么多的工作，才华不及他的人似乎就不值得去做什么事了。
科学和制造业
十七世纪科学大昌盛的局面没有维持下去。它过份依赖于社会，政治和经济因素的特别有利的凑合，而且也过份依赖极少数人的天才。从1690到1750年是科学史上相对的空白阶段。这段时间足够用来消化十七世纪的伟大成就，但是这也足以使人们把这些成果忘掉。等到科学事业重新振兴的时候，它的环境又大不相同了。实际上，十七世纪的绅士和商人们也实在太一帆风顺了。资金扩大的正常过程和贸易的发展满足了他们的一切需要。他们不久就对科学这种玩意儿感到厌倦了。不过，一个由小制造商组成的新阶级正在抬头；他们利用在贸易战争中夺得的新市场和战争所造成的新需求，竭力推进新产品和制造新产品的新方法。十八世纪的科学研究一开始就同工业革命结下不解之缘。现在，问题已经不仅仅是请科学界对传统的工业生产方法进行研究了；这些方法本身也在改变，科学必须在这种变革中起一定作用。起先，它所起的作用还不是决定性的，因为只有在打破了行会的阻力、一方面提供了可供利用的资金，另一方面又提供了赤贫的工人，从而建立了资本主义之后，科学才第一次有可能在工业生产方法的变革中起决定性的作用。一向潜伏着的人类创造才能的大解放，主要并不是靠科学的训练或激励。工业革命初期的发明——采用自动纺织机器——主要应归功于一些没有受过教育的工匠，不过，一举解决了关键性的动力问题的伟大发明蒸气机却至少可以部分地归功于科学。
蒸气机 蒸气机起源复杂；大炮和水泵可以说是它的前身。长期以来，人们就认识到了火药的潜在力量，因此，一再有人考虑到可以把火药用于战争以外的目的。当事实证明人们不能对火药加以控制时，人们自然就想去使用不那么猛烈的力量：火和蒸气。不过起先动力的需求是极其有限的。在大多数场合，风力和水车足敷使用。就象工业现在集中在原料来源地周围一样，当时，工业自然而然地集中在这种动力的来源地周围。可是采矿业就不那么方便了。矿山要设在矿石所在的地方，那里往往缺乏天然动力。要么就得花钱去使用畜力或人力，要么就得完全停止生产。因而自然就产生了利用火力抽水的念头，可是武斯特侯爵所设想的一类粗糙办法却失败了，因为当时还不可能造出经得起蒸气压力的材料来。于是科学便插手进来了。托里拆利所发现的真空状态启发人们想起了一种能源。就算它很笨重，到底还是可以加以控制的。经过了帕潘等科学家的一番摸索后，军事工程师萨弗里和康沃尔锡矿工人纽科曼分别于1695年和1712年建成了第一批实用的蒸气机，可以把水从矿井中排出去而在经济上又划算。有了一种可以到处设立的能源，工业就可以摆脱一切地区性限制了，不过还得花上几乎一个世纪并经过瓦特彻底改良，蒸气机才做到经济上划算而被普遍采用。
科学与革命 月社蒸气机和富兰克林在1752年发明的避雷针之类的科学的有效应用产生了很大效果，使讲求实效的人们不仅看清在科学中蕴藏有可以加以利用以谋取厚利的巨大力量，而且看清，为了利用它，就有必要深入探索大自然的秘密。十八世纪末叶，制造业开始对科学发生极大兴趣，而且科学的新进展大多数也都是发生在制造业中。工业革命时期的科学事业生根的地方是利兹、曼彻斯特、伯明翰、格拉斯哥和费拉德尔菲亚，而不是牛津、剑桥和伦敦。从事科学的人不再是乡下小绅士和教士而是持有不同见解的牧师和长老会会员。他们的赞助人也不再是贵族和商人兼银行家而变成了制造商。在十八世纪末叶，英国科学思想的实际中心不是皇家学会而是月社。它设于伯明翰。赞助者有博尔顿，威耳金森和威季伍德等人。参加者有瓦特，普里斯特利和伊拉兹马斯·达尔文等。不过，不仅工业领导人需要科学，主要技工也变得越来越需要起码掌握一些科学原理了。科学，至少在制造业地区，是需要列入教育计划中去的。不能期望各大学对此有什么作为；它们在十八世纪已经陷入空前严重的懒惰、无知和顽固的深渊中。于是在新的制造业地区的中心就设立了机械师研究院和图书馆以满足需要。第一所这类研究院出现于美国是很能说明问题的。富兰克林于1755年在那里设立了费城研究院。在曼彻斯特，伯明翰和格拉斯哥也设立了类似的机构，最后，一个同富兰克林相象但又略逊一筹的人物朗福德伯爵在伦敦创立了皇家科学普及协会。它后来成为所有这些机构中最负盛名者。1796年，他提出‘一项建议，要利用私人捐款在伦敦设立一个机构，以便向贫民施舍食品并使他们从事有用的职业，并且还向另外一些可能需要帮助的人提供廉价的食物。为此，要再设立一个机构，以便介绍和推广新发明和革新项目，特别是管理热能和节省燃料的方法以及有助于家庭的舒适生活和节省家庭开支的其他各种机械设备。’朗福德告诉他的朋友说：他‘深深地感到有必要提倡周济贫民，使之成为风尚。’为了实现他鼓吹的第一点建议，建立了改善贫民状况协会。关于设立一个研究机构的第二点建议另作处理，因为它‘十分突出，十分有趣而重要，不能作为任何其他现存的机构的附属部门，所以它必须单独设立而且必须具有应有的规模。’1799年，这个协会创立了，人们为这个‘群众性机构’向私人募集了捐款。‘该机构的宗旨是传播机械方面的有用的新发明和革新的知识，并且加速全面推广这些发明和革新；并通过定期举行哲学讲座和实验课程，来教授科学新发现的应用方法，以便改进技术和制造，并促进取得生活的舒适和便利的手段。’皇家学会主席约瑟夫·班克斯爵士任理事会主席，朗福德担任秘书。在阿尔比马尔街买下了一幢房子，把它的各个房间改成实验室，讲堂，办公室等等；还有一套房间供朗福德使用。‘雇用了一位出色的厨师以改进烹调技术——这是皇家科学普及协会的目标之一，而且还是一个比较重要的目标。’就象社会理想主义者所创办的一切其他机构一样，这个协会的性质很快就被窜改了。它不再致力于严格实现创办者所提出的目标，而是致力于实现社会势力愈来愈大的某些阶级感到兴趣而又见于它的章程的一些目标。正象十五世纪的公立学校学生逐渐从孤儿变为王侯子女一样，正象罗奇代尔先驱者的合作运动从社团变为支付股息的企业一样，皇家科学普及协会也从解决贫民问题的实验室变为解决在当代占支配地位的舆论认为十分重要的科学问题的机构。科学问题的解决最终会为穷人带来好处，不过只有在利用科学的工业家得到好处之后才能为穷人造福。……”——克劳瑟《十九世纪的英国科学家》，第35—36页。
法国科学的伟大时代 在法国，十八世纪是一个从王权和封建统治过渡到以英国为蓝本的中产阶级共和国的时代。政治和哲学居于首要地位，不过特别是在十八世纪下半叶，当制造业也得到发展的时候，对科学便很感需要。但是法国科学比英国的更具有官办的性质，尤其是军事的性质。事实上，法国的炮兵学校是可以从中获得科学教育的第一批正式学校。在这一时期末尾时产生的法国大数学家和物理学家，如拉格朗日，拉普拉斯和蒙日等人都是这些学校训练出来的，不过它们的最出色的学生却是拿破仑。他是第一位认识到科学价值的统治者。拉瓦锡既是捐税包收人金融垄断集团巨头之一，又是政府兵工厂的科学研究领导人。他的大多数重要实验都是在这家工厂的试验室中进行的。巴黎人民对捐税包收人所怀的仇恨是他受审并被处决的最终原因。法国大革命更加促进了十八世纪的发展趋势，虽然这种发展在革命后不久的时期中由于局势混乱而停顿了一阵。在工艺学院和度量衡管理局成立之后，第一个完全由国家资助的科学机关就产生了。
气体革命和化学工业 力学的科学基础实际上是在十七世纪奠定的；它的果实就是十八世纪的蒸气机和随后发明的蒸气机车。十八世纪的伟大成就在于把化学从一种传统的技术变成一门象力学一样可以用数学来计算的科学。由于拉瓦锡和道尔顿把主要是从气体的性质中推导出来的物理概念带到传统的化学中去，才终于做到这一点。在十九世纪，随着重化学工业的发展，这个“气体革命”的成果就在碱、漂白粉和气体的制造上表现出来。
十九世纪——科学成为必需的东西 工业革命一旦顺利开展，科学作为文明的不可分割的组成部分的地位就巩固了。在工业测定和工业生产标准化方面，以及在推广节省成本的办法和新的制造方法方面，人们处处需要利用科学。不过工业需要科学并不等于说：科学的工业基础会自然而然地产生。
事实上，在十九世纪整个期间，尽管人们不断要求发展科学，不论是科学研究工作还是科学教育工作，都很难得到充分的财政支援。这是资本主义发展时代的无政府主义性质所固有的现象，人们对一切官办研究所、特别是对政府直属的研究所不予信任，并且无法为不能立即获利的规划筹到巨款。十九世纪初叶，大部分科学研究工作仍然是在皇家科学普及协会或富有者的私人试验室一类地方进行的。在戴维和法拉第的时代，皇家科学普及协会几乎成了国家物理学�
