八、走进社会：科学的公众传播和社会组织

1.启蒙时代

牛顿的去世标志着启蒙运动的展开，法国启蒙运动的代表人物伏尔泰于1726年流落英国，在1727年见证了牛顿隆重的葬礼，深感触动，他认为英国人正是因为尊重学者、崇尚知识，才能使国家如此欣欣向荣，反观自己的祖国，知识分子遭人轻视，研究和表达缺乏自由，王室腐朽落后。伏尔泰继续在英国生活，与当地学者交流，发现英国还是有许多弊病，但有很多值得学习之处。

伏尔泰1729年回国后，整理并出版了《哲学通信》，讲述他在英国的见闻，介绍牛顿的科学思想，同时抨击法国的种种现状。随后他在1738年写作《牛顿的哲学原理》一书介绍牛顿思想，作为他抨击法国教会的一部分，而法国人笛卡尔的哲学被认为是与教会传统绑在一起的保守思想。

伏尔泰的情妇埃米丽（1706年—1749年）在牛顿思想的传播方面也非常重要，她除了帮助伏尔泰理解牛顿理论，最后还用法文翻译了牛顿的《自然哲学的数学原理》。在伏尔泰的《牛顿哲学原理》扉页插图中，牛顿端坐云端，埃米丽的形象被画成天使，把理性之光接引向伏尔泰。

在西方语言中，所谓“启蒙”（enlightenment），原意是“照亮”，18世纪的启蒙思想家们希望用“理性之光”照亮黑暗，提倡科学、民主、自由，反对愚昧和专制。中文翻译成启蒙也是不错的，就是启迪蒙昧、开启民智的意思。

在18世纪末，大哲学家康德在一篇征文中给出了对“启蒙”的经典定义：

“启蒙就是人从他咎由自取的受监护状态走出。受监护状态就是没有他人的指导就不能使用自己的理智的状态。如果这种受监护状态的原因不在于缺乏理智，而在于缺乏无须他人指导而运用自己的理智的决心和勇气，则它就是咎由自取的。因此Sapere aude!（要敢于认识）要有勇气使用你自己的理智！这就是启蒙的格言。”

大哲学家说话总是有点绕，但康德的确说得很好。启蒙运动强调用理性之光照亮蒙昧，但这理性之光并不是来自某一个权威或少数特权者，而是每个人心中都有理性之光，每个人只要下决心去努力，就可以使用理性、追求知识。问题的关键不是缺乏理性，而是缺乏勇气，没有去反叛权威、打破枷锁，而总是安于现状，顺从于统治者，听从于权威，这就是“咎由自取的蒙昧”。

所以启蒙运动的表现是对专制统治和宗教教条的反抗。然而，和古代王朝也经常发生的“造反”并不相似，启蒙运动不希望用新的权威替换旧的权威，而是希望让每个人都获得使用理性的权利和责任。

所以启蒙思想家重视教育，因为只有通过教育，才能让民众认识到理性的力量，从而获得自由的勇气。启蒙思想家心目中的教育不是教条的灌输，教育的最终目的是为了让受教者能够摆脱施教者，不再盲从施教者。

启蒙时代的“勇气”在很大程度上来源于科学革命的成就，去除了炼金术和宗教元素的牛顿形象被塑造为启蒙时代的偶像，启蒙思想家积极地传播以牛顿力学为代表的科学知识，倒不是因为这些知识有很多实用意义，而是因为这些知识是理性之光的体现，学习它们能够加强人们对理性能力的勇气。牛顿力学体系如此宏伟博大，证明了理性之光的力量，而经过恰当的学习，每个人都可以学会这套体系，这又证明了理性之光普遍存在于每个人心中。

所以启蒙思想家积极地向普通人传播科学知识，鼓励每个人都去学习科学。原本显得繁难艰深的科学研究，不再只是少数人自得其乐的活动，而是开始变成普通大众的“必修课”。

在18世纪，新科学开始变得“妇孺皆知”，女性也越来越多地参与科学活动。当然像埃米丽那样的女数学家毕竟是少数，但越来越多的女性开始扮演科学交流的听众和主持人的角色。例如，在法国，“沙龙”这种交流形式日益流行，所谓“沙龙”在法语里就是“大客厅”的意思，爱好科学或艺术的人士经常聚在某家的客厅高谈阔论，聚会通常由女主人主持。

法国学者丰特涅尔写了一本宣传笛卡尔机械论哲学的畅销著作《关于世界多样性的谈话》，在1686年出了第一版，此后一直到1742年一直在修订。这部对话是在他和一位侯爵夫人之间进行的，使用讲究的宫廷语言，把自然界描绘为一出精妙的戏剧。自然知识已成为新派男女之间约会和消遣的话题。

意大利人阿尔加洛蒂在1737年写了一本名叫《写给女士的牛顿学说》的小书，风靡欧洲，很快被翻译成法语、英语、德语、荷兰语等。英国人也写作了许多类似的小册子，比如1761年出版的《适用于年轻绅士和小姐的牛顿的哲学体系》，直接面向儿童，用日常事物演示牛顿力学，例如用蜡烛和壁球来说明日食月食现象。这本书在18世纪的英国就发行了3.5万册。

这些大众读物在科学理论方面未必准确，有些作者甚至没有搞清笛卡尔和牛顿的区别。但重要的是，科学从曲高和寡的小众游戏，进入了社会大众的视野。

2.科学的社会组织

拥有理性之光的每一个人都可以成为科学家，科学的大众传播使得科学家的基数大大提升了，科学家开始成为一个互相认同的群体崭露头角。

科学家之间的交流与合作越来越多，传统的大学不能满足不同地域的科学家共同交流的需求，许多科学家自发形成了各种社会组织，建立全国性乃至跨国度的交流平台，也让科学交流活动得到制度保障。

科学社团在17世纪就开始出现了，最早的有意大利的山猫学院（又称猞猁学院、林琴学院），它在1603年创办，伽利略也参与过活动。后来伽利略的学生在1657年创办了西芒托（意译实验）学院，也很有影响，不过这些社团没有形成长久而稳定的建制。

真正形成稳定建制的是1662年的英国皇家学会和1666年的法国科学院。这些国家级的学会也是在学者们自发组织的基础上建立的，但得到了王室的授权，最终变成官方或半官方的机构。

英国皇家学会和法国科学院代表两种模式，英国的王家学会其实并没有王室的稳定资助，经费主要靠会员自筹，会员以业余爱好者居多，组织比较松散自由。而法国科学院更接近于一家政府机构，院士一般会收到政府发的薪水，有时要承担一些政府指定的研究任务。

定期例会是科学社团的主要功能，英国皇家学会以“勿信人言”（Nullius in verba，意为拒绝空谈，用实验说话）为座右铭，要求每周的例会都要以实验为交流主题，而法国科学院则兼顾数学，实验例会和数学例会交替举办。

这两家国家级科学院也成为18世纪被各国效仿的榜样，德国、俄罗斯、瑞典、爱尔兰、美国等地，都建立起各种地区性或国家性的科学学会或科学院。

这些新兴的学会比传统的大学更加开放和进步，成为科学家们日常交流的平台。另一方面，随着邮政网络的发达，科学家们除了直接见面之外，更多时候都以书信来保持联络，许多科学家愿意通过书信来发表自己的新思想或新发现，并且得到同行善意的批评和讨论。

有一些社交达人，自己未必有许多科学成果，但是能够与许多优秀的科学家保持通信，这样的人开始自发经营起一个通信网络，帮助把科学家的发现及时传播给更多的同行。在这类通信网络的基础上，学术期刊这种新的交流媒介出现了。

1665在巴黎创办的《学者杂志》一般被认为是最早的学术期刊，同年，英国王家学会也开始发行自己的会刊，即《哲学汇刊》。之后兴起的学会也往往都会建立自己的会刊。

最初期刊或会刊一般是年刊或季刊，是有相当的延迟的，例如一篇论文从在法国科学院的例会中宣读，到它发表在学会纪要上，时间间隔平均要有3年，最长甚至要等7年。这样的时间延迟在越来越快的科学发展中变得难以忍受，于是有越来越多的更新更快的月刊和学报出现了，

在18世纪末，一些分学科的专业期刊开始出现，如《化学学报》（1778），《植物学杂志》（1787），《化学纪事》（1789），《物理学纪事》（1799）等。

除了支持学会之外，各国政府还兴建了国家级的天文台、植物园等机构，服务于航海等实用目的，也供养了一些科学家。由政府支持的科学机构虽然在研究上仍是相对自由的，但相比传统的大学，新兴的科学组织更加注重实用研究。

与此同时，传统的大学也不甘落后，开始酝酿改革。18世纪中叶，法国启蒙思想家就呼吁教学改革，比如达朗贝尔认为大学期间浪费精力去学习僵死的拉丁语是没有必要的，应该多聚焦于几何学和实验的教学。

除了在科学方面领先的英国和法国，其它一些欧洲国家想要后起直追，在大学改革方面反而更加积极。1745年，瑞典的哈特党提出了大学体制改革方案，让数学和物理学与传统的三大专业学院（医学、法学和神学）并列，但这一方案没有落实。而波兰在1777年发起的教学改革确实落实了，波兰的大学新增了物理学院，其中包括数学和医学，在预科教学中减少拉丁语，增加科学方面的内容。但1796年波兰被列强瓜分，教育改革也就中止了。此外奥地利也有一些教育改革的尝试，但都没有坚持下来。

在当时德意志地区的大学环境是比较好的，比如哥廷根大学在1737年的条例就规定了教师的自由，只要不讲授反对宗教、道德和国家的内容，教授可以自行选择课本和安排课程。除了教学之外，教授们也致力于发表文章，创办学会和期刊，形成了研究型大学的雏形。

康德是哥尼斯堡大学（当时属于普鲁士）的哲学教授，他在1798年撰文《系科之争》，呼吁政府应当给哲学学院以完全的思想自由和言论自由。康德的影响力很大，后来洪堡在康德的影响下建立了柏林大学（1810年）。柏林大学提倡自由，教师可以自由地教学和研究，学生也可以自由地选课，成为现代研究型大学的典范。

大学提供的是相对高端的教学环境，随着科学的进步，适应大学学业所需的基础知识越来越多。而传统上，进入大学之前，学生往往要在教会学校、行会学校之类的机构学习基础知识，或者依赖家教或自学。这些基础教育方式一方面没有统一的标准，另一方面不适合平民。而在法国大革命前后，人人平等的观念深入人心，平民教育被法国人重视起来，基础教育开始制度化。

拿破仑在1802年颁布了“教育基本法”，推行一套由中央所控制的，普遍化和标准化的教育模式，针对全体公民进行国民教育。拿破仑建立了“帝国大学”，帝国大学不是具体的一所大学，而是把所有的大学统一在一起，统管所有的老师和课程。就高端的科学研究而言，这种中央统管的方式限制了科学家的自由，但对于普通平民而言，统筹安排的国民教育确实能够大大提升国民素质，让更多人有机会接触科学。

今天我们的教育制度类似于拿破仑与洪堡的综合，即在大学以前的初等教育里推行强制性的、标准化的国民义务教育，而在高等教育，特别是本科和研究生阶段实行更加宽松自由的研究性教学模式。

3.作为公共表演的科学实验

公民基础教育的改革直到19世纪才逐渐定型，但在此之前，普通民众除了自己阅读科普读物或自学教材之外，也有机会聆听各种公共讲座。许多科学家都乐于进行公共讲演，一开始是针对达官贵族为主，在启蒙运动前后，面向一般公众的科学讲座越来越多，内容也越来越丰富。

考虑到普通公众的接受能力，繁琐的数学演算显然很少成为公众讲座的主题，较早的公共讲演以医学实验为首，人体解剖实验用鲜明的证据揭示出古代医学教条的错误，激励观众解放思想，推动新思潮和新科学深入人心。

不过解剖学实验毕竟还是血腥了点儿，稍后，植物学、化学、力学等领域的实验也加入其中，最早还是在医学院展开，也向学生之外的公众开放。

随着各种科学仪器的发展，运用先进仪器进行演示实验成为了最受公众欢迎的讲演方式。真空泵是在17世纪中叶流行起来的最受欢迎的演示仪器之一。

亚里士多德否认真空的存在，而中世纪经院学者在论辩中开始设想真空，而真空泵重新激化了真空是否可能的争论，成为科学革命时期的一大热门课题。

真空泵的原型就是抽水泵，文艺复兴时期，一些欧洲城市喜欢建设各种大型喷泉来美化环境，当然生活和生产中也有许多需要用到水泵的地方。人们早就发现，用抽气之类的方式来泵水是有极限的，无论如何都难以把水抽到10米以上，但人们不知其所以然。在1635年，某公爵为了建造豪华喷泉也遇到了这个问题，于是委托伽利略来调查研究。伽利略接下了任务，但他已经年迈，几年后去世了。托里拆利是伽利略晚年的助手，也负责整理伽利略的科学遗产，他注意到了这个未完成的课题，最终得出了结论——水泵抽水是由于大气压的存在，但大气压是有限的，最高只能把水柱抬升到10米左右。托里拆利设计了水银气压计以测量和演示大气压。我们知道水银在玻璃管中只能被大气压抬升76厘米，玻璃管中剩余的空间，托里拆利认为就是真空。

之后，马德堡市长盖里克发明了一种真空泵，他把两个空心的铜制半球合拢，中间抽成真空，需要极大的力量才可能把它们分开。盖里克在1654举办了声势浩大的公众演示，在包括神圣罗马帝国皇帝在内的诸多观众的见证下，动用30匹马都拉不开合拢的半球。

【马匹队形和绳索结构还需调整】

在1659年，波意耳在胡克的协助下改进了真空泵，他把金属半球改成了中空玻璃容器。玻璃容器的好处是可以从外面看到内部的环境，于是可以在里面放置各种道具，如燃烧的蜡烛，乃至于活鸟，然后观察容器抽成真空后的变化。

从此，真空泵成为一时间最受欢迎的实验仪器。约瑟夫·莱特1768年的油画《气泵里的小鸟实验》中，描绘了17-18世纪流行的公众科学实验的场景，科学家演示当抽走空气后小鸟很快死亡，观众有时尚的男女青年，和带着带着孩子的家长。在大大小小的公众实验的推动下，真空的概念和现象很快深入人心。

演示实验迅速传播推广，比如荷兰莱顿大学的一位物理学教授在1674年访问英国后，回国创立了“演示物理学”（Theatrum Physicum，直译叫剧院物理学），并用一台空气泵做课堂演示。之后莱顿大学也成为实验科学的一大重镇。

我们学习电学时一定听说过“莱顿瓶”，这正是在莱顿大学发明的。1745年莱顿瓶问世之后，很快就在欧洲流行起来，莱顿瓶使得原本就新奇的电学现象变得更丰富、规模更大且更容易操作。

最著名的电学表演是由法国实验家诺莱组织的，他在巴黎修道院门前调集了200名修道士，围成一个大圈，用铁丝连接起来，让充满电的莱顿瓶放电，然后观众们就看到几百个平时正儿八经的修道士一起惊声尖叫的恢弘场面，法国国王路易十五亲自出场观摩。

诺莱经常在各地巡回演讲，表演各种实验操作，引起人们争相效仿。诺莱也大方地传授自己的实验知识，他出版了《物理学课程》，其中描述了大约350种仪器的操作。

诺莱使用的仪器往往是精心定制的，通常包含红色或黑色的描画精美的漆面以及华丽的镀金装饰，试图让实验演示也成为美的享受。

像诺莱这样的实验家其实在电学理论方面并没有提供多少深刻的洞见，其实验也多以取悦公众为主，很难说对科学进步提供了多少直接的贡献。但是，如果没有人取悦公众、吸引更多人对科学产生兴趣，难道永远让科学保持曲高和寡就是好事吗？事实证明，吸引越来越多的公众来关注，大大增加了潜在科学家的基数，也让科学家更多受到尊重，长远来说当然有利于科学的发展。

富兰克林在电学史上做出了许多实质贡献，例如他提出了正电和负电的概念；确立了电量守恒的概念；发明避雷针；设计避雷针和风筝实验证明了天上的雷电和摩擦生电是同一种东西……而富兰克林就是受电学热潮的影响加入这一领域的研究的，他最初是一个出版商，负责及时把欧洲的时尚和前沿传播到美国。1745年，一位英国商人向富兰克林赠送了一支用于生产静电的玻璃管，并持续给富兰克林报道来自欧洲的电学新闻，激发了富兰克林的兴趣，开始了一系列研究，以至于干脆把自己的出版公司交给别人打理，搞起了电学实验室。

小结 发光

16、17世纪是波澜壮阔的科学革命，而18世纪相比而言似乎在科学内容的发展方面没有那么多进展。然而，18世纪并不是科学史上的低谷期，相反，这是科学从小众走向大众的重要时期。

在现代科学成熟之后，终于彻底走出了孤独的“象牙塔”，走进了社会，在公众的面前展露自己的风采。

就像一个人成年之后，羽翼丰满，有了鲜明的个性和坚定的理想，那就到了走进社会的时候了。

至今的许多科普作品还是喜欢把科学家渲染为离群索居、孤独怪癖的形象。当然，确实有一部分科学家是这样的，但总体来说，在启蒙时代以来，科学早已与社会大众打成一片了。每个人都可以成为科学家，哪怕不当科学家，普通人也可以喜爱科学、尊重科学。

科学普及大众、深入人心，并不是要推行教条主义。启蒙运动的理想并不是用新的教条取代旧的教条。科学并不是固定不变的、强制服从的教条，科学并不需要强制任何人服从，而是只要向所有人充分地展示自己的魅力，彰显自己的品格，那么自然就会有越来越多的人接受科学。

每一个踏入社会的人也是如此，每个人都希望得到他人的认同，但通过威逼利诱而来的认同终究是虚情假意的，通过欺瞒和哄骗更是难以得到真切而持续的尊重。真正能够换来认同的方式，就是“发光”，诚实地表达自己、勇敢地展现自己，让更多的人看到自己的光彩，那么自然就会获得应有的尊重。

当然，启蒙时代也要求一种自由而开放的社会环境，让公众从权威或枷锁中解放出来，每个人都能够自由地欣赏他人和闪耀自己。在这样的环境中，科学自然昌明，人性也必能闪耀。