贝尔纳 :英国物理学家

更新时间:2023-11-09 17:12

贝尔纳全名克洛德·贝尔纳(法语:Claude Bernard),男,1901年5月10日出生,是英国著名物理学家、剑桥大学教授,曾任该大学分子生物学实验室主任。

贝尔纳担任过“世界和平委员会主席和“世界科学工作者联合会”的领导成员,是国际上公认的一位杰出思想家和社会活动家。1937年成为英国皇家学会会员。在晶体学和生物化学领域享有盛名,对金属结构、激素、维生素蛋白质、病毒等做出了卓越的学术贡献。科学学学科奠基人。

1939年发表的《科学的社会功能》,是科学学发展史上的一个重要里程碑。于1971年9月15日逝世。

基本介绍

1、人物生平

少年时代

1901 年5 月10 日, 贝尔纳出生于爱尔兰南部提派累立郡内纳格(Nenagh)的一个天主教牧场主家庭。他的父亲是一个活泼、求实和永不满足的男子汉, 儿童时期曾独自漂洋过海, 在澳大利亚放过羊, 后来又辗转回到内纳格, 娶了一个移居国外, 有文学造诣和颇有教养的美国姑娘。年轻的贝尔纳是在科学和浪漫的爱尔兰民族主义热烈信念的影响下成长起来的, 儿童时期主要由其母亲负责管理, 他那快乐的父亲主要负责农场的事务。他经常恳求母亲为他讲外面的世界, 渐渐他头脑中就逐步建构起了外部世界的轮廓(关于上帝、人和动物等等)。受母亲的影响, 他在年龄很小的时候就表现出了对物质世界的好奇。七岁那年, 一钢针意外地刺伤了保姆斋吉(Gigi)的膝盖, 并折断在皮肤里。保姆被送到医院, 首先按照医嘱拍射了X 光片以确定钢针在膝盖内的位置。虽然贝尔纳不知道X 光是什么,但这却放飞了他的想象力, 他意识到那定会是能揭示皮下结构的一种强光。于是他以石蜡作为光源, 打开许多书使它们围灯而立, 以便使这些书的白页聚集光线。然后, 他把手放在书之间的小空隙处, 试着看他手上的骨头。不幸的是他撞倒了一本书, 整个观察过程随着书的“哗啦”声而终止, 险些发生火灾。他在9 岁时就尝试着做好多事情, 还包括写自传等等。

贝尔纳家族是作为印度西部的农场主和英国政客而获得成功的。贝尔纳家族的爱尔兰分支大约在19世纪形成, 这时已开始向天主教转化。贝尔纳在1910 年4 月做了他自己的第一个圣餐, 他妈妈在日记中写到:“上帝保佑这个过于兴奋、热烈, 还很严肃的穷苦孩子。保佑他成为一个正直、真诚的人。”

学生时代

为了使他接受良好的天主教传统教育, 贝尔纳10 岁时被送到英国兰开夏郡(Lan Cashire)的皓德(Hodder)学校学习。这个学校是耶稣教会学校斯托尼斯特(Stonyhurst)的预科班。第二年九月他转到斯托尼斯特学校,在那里, 他曾建立了一个恒爱社, 后来被教士察觉, 被迫停止活动。他读过耶稣会守护神圣阿洛伊修斯·冈萨格(St Aloisius Gonzaga)的传记, 曾效仿阿洛伊修斯·冈萨格, 按一种独特的、始终一贯的逻辑相爱, 永不中断;同时他又施展领导才能, 说服同宿舍的同学, 一个小时轮换一次地整夜祈祷。这似乎预示着, 在他的一生中, 他要去做比他所能负担的多得多的工。到了斯托尼斯特, 他发现这所学校真的像传闻中说的那样肃穆、庄严和冷酷。在这儿一段时间以后, 除了感受到监禁般的生活外, 什么自然科学知识也没有学到。所以1912年的圣诞节过后, 贝尔纳暂时回到了原来的内纳格学校, 而这里只有一些从法拉(Faraday)演讲稿中抽取出的文本资料, 根本没有正规的科学教育。所以按照他母亲的意见, 贝尔纳在1914年1 月转到科学教育较强、坐落在英国中部的贝德福德(Bedford)公立学校。他很快适应了贝德福德学校的生活, 并表现出科学上的天份, 尤其在数学方面, 但贝尔纳的定位却似乎是要求自己会用数学而不去研究数学。1915 年初, 他学习并研究了电和磁的力线、发现了电在有效范围内的磁力矩。在年终考试时他设计了一个测试一段金属导体电阻实验, 并获物理奖学金。1916 年5 月, 贝尔纳在一个黑匣子里利用分光镜看到了钾、钠、钙、、硫的光谱线。在他组装成分光镜的两天后, 转手搞起了化学实验,他在日记中这样描述“弄一些可塑的瓷土把铁矿砂混入其中, 用一个很小的埚装瓷土, 加热坩埚, 再往里倒入, 在这样制成的硫化物中再加入水就会有硫化氢产生并释放出来。我从铁矿石中得到了氧化铁。”此外, 贝尔纳和他的朋友们还是积极的天文爱好者。

1917 年圣诞节将至, 贝尔纳和弟弟开文(Kevin)乘海上轮船回家。他们航行到金斯敦(Kingstown)的五天之后, 英国的一个海上武装轮船(Stephen Furness)在爱尔兰海德国潜艇击沉, 船上100 人无一生还。同一天, 三个英国驱逐舰在北海误入德国的布雷区, 250 多名海员全部遇难。另一艘救援驱逐舰从一艘被击毁的运输船上救下幸存者返航途中, 遭遇水雷的袭击而沉入大海。这真是一个让人恐惧的圣诞节。出于安全考虑, 贝尔纳的父母没有让他返回贝德福德, 而就近回到内纳格一个中学学习。但是, 一天以后, 那儿的中学教师就表示他们不能胜任对贝尔纳的教育。后来他又被送到柏林的芒特冈(Mountjoy)学校上学。不久那儿的校长也感觉到, 自己的学校不能满足贝尔纳求知的需要。在校长的建议下他们从托尼提(Trinity)大学请了一位颇有名望的茂戎先生(Mr .Moore)做家教, 教授贝尔纳数学和自然科学, 以便为申请剑桥大学奖学金做准备。贝尔纳只能住在附近的旅店里每天下午被允许到茂戎先生的房间请教一个小时。

五月底贝尔纳搭乘轮船返回贝德福德并准备争取剑桥大学奖学金的考试。为了进入剑桥大学, 他与其他奖学金候选人相聚依曼纽尔(Emmanuel)学院参加考试。他们中间有一半是公立学校的学生, 一部分97来自不知名的普通中学或国外的学校。接下来第一天上午的考试, 由于过分紧张, 对他不难的试卷却仅做了十分之七。第二天的考试, 代数、三角、偏微分等混杂在一起进行, 他甚至忘记了如何去求解有关连续函数的问题。然而令人惊喜的是, 在接下来的那一天早上, 贝尔纳正专注于撰写“论组建国际联盟”的惊人之作时, 却传来了他竞争入选的消息。他从剑桥回到贝德福德找了个借口没有参加学校的期末考试, 而是以极大的兴趣学习和研究结晶学, 他被晶体形状的规则性、外部结构的对称性所深深地吸引, 欣赏着各种晶体漂亮的颜色和各种形状。一周以后, 贝尔纳收到已被剑桥依曼纽尔学院录取并授予60 英镑奖学金的电报。他感慨万分, 在新年前夜他写道:1918 年是震动整个世界的一年, 对他自己而言也是人生辉煌的一年, 因为剑桥奖学金会使他的未来梦想插上翅膀。

剑桥大学, 为了获得一个较好的知识结构和扩充对自然世界的了解, 贝尔纳试图通过学习剑桥大学提供的不同课程来开阔眼界。在那里, 他先学习数学, 然后学习化学、地质学、矿物学和物理学。他高兴地说:“在那里一切人类财富都展现在我的面前。在这思想的天地中, 我无所偏爱, 我所看到的一切都使我如醉如痴。”他选取了晶体学方面的研究, 并以“关于晶体对称的数学理论”研究作为学位论文得以顺利毕业。他的百科全书式的知识后来为他赢得了“圣人”的绰号。

职业生涯和社会生活

1922 年, 从剑桥大学毕业后, 应W.H .布拉格(Bragg William Henry , 1862 —1942)邀请来到英国皇家研究院位于阿尔比马尔(Albemarle)街的“戴维——法拉第研究实验室”从事研究工作。他依然选定了喜爱的结晶学作为研究领域, 并在维廉——布拉格先生指导下, 很快进入角色, 用了不到5 年时间就在枯燥单调的工作中结出硕果, 1924 完成第一篇“石墨的晶体结构”的研究论文。他的工作推动了石墨结构及其表面的研究, 在这一领域, 他发挥出超人的想象力, 纵横驰骋, 很快把自己培养成为了一个具有一定专长的实验结晶学家。

1927 年, 他转而回到剑桥大学应聘结晶学讲师职位。当贝尔纳很腼腆地走进面试现场并进行了自我介绍时, 丝毫未能打动面试委员会的委员们。而接下来, 他才思敏捷, 机智巧妙而富于雄辩的演说, 让他最终赢得了这一职位。主持答辩的哈钦森教授高兴地说:“除了选他, 看来再没有更合适的人了。”此后贝尔纳在剑桥大学任教整整10 年。

1932 年, 贝尔纳已成为将X射线晶体学用于研究生物分子的先驱之一。1933 年, 贝尔纳首次获得单晶蛋白质的X 射线照片, 并最先研究出烟草花叶病毒的结构。1937 年, 36 岁的贝尔纳成为了英国皇家学会会员, 同年, 被伦敦大学伯克贝克学院授予物理学教授职位。

1940 年第二次世界大战已经打响, 德国纳粹开始对英国伦敦进行空袭。贝尔纳与同事在英国偏僻乡村寻找一个废弃的掩体进行一项科学实验。目的是测试不同类型炸弹爆炸对生命及其他物体的影响, 为防护体系的规划设计提供一手资料, 以最大限度地避免空袭对百姓的伤害。

1945 年至1956 年间, 贝尔纳被任命为建筑工程科学顾问委员会主席, 同时他还是苏联匈牙利波兰罗马尼亚保加利亚等国科学院的外籍院士。1963 年任晶体学教授, 并从此担任国际晶体协会主席至1966 年。

从1938 年到1968 年退休, 贝尔纳一直在伦敦大学伯克贝克学院工作。伦敦大学伯贝克学院为他作为职业学者提供了条件和氛围, 贝尔纳为伯克贝克学院的发展发挥了重要作用。在人们(包括学生)眼里贝尔纳这位科学大师的到来奠定了学院的地位。伯克贝克学院继承了其民主、自由、注重实践的传统,这也构成了对贝尔纳的吸引力。贝尔纳虽然是一个公开的马克思主义者, 并且同苏联保持密切的联系, 这些并没有给他造成什么实质性的麻烦。伯克贝克接受、钦佩和热爱贝尔纳;而对于贝尔纳来说, 伯克贝克不只是他的家和学术基地, 还是作为一个左派人士和一个科学家生命的一部分。

贝尔纳以他丰富的知识和对科学的敏感赢得了学术权威的地位。他总能不断地开辟出新的有价值的研究领域。他的研究兴趣可以由1939 年在英国科学研究院所做“蛋白质的结构”的演讲所窥见。他的主要科学目标是把物理学和化学注入生物学。为此一直设想成立分子结构的研究机构。但这是一个跨学科的研究, 涉及跨学科的队伍建设, 再加上战后物质和经济的极其困难, 贝尔纳所遇到的困难是可想而知的,可以说贝尔纳恢复了一个废墟中的伦敦大学伯贝克学院。起初在1945 年的时候由于条件极差, 他不得不借助英国科学研究院, 在那儿召集组建了他的团队, 成员有喀莱秀(C .H .Carlisle , 后来贝尔纳的继任者, 伯克贝克的结晶学教授)、海森·迈哥瓦(Helen Megaw)、布斯(A .D .Booth , 成了计算机科学系的奠基人), 同样重要的还有安踏·迈瑞尔(Antia Rimmel , 贝尔纳非常器重的秘书和私人管理员), 后来加入的有杰佛里(J .Jeffery ,后来是伯克贝克的晶体学教授)。尽管伦敦大学伯贝克学院面临着诸多困难, 但贝尔纳所在的系是繁荣的, 因为他有了一支教师和研究团队。从世界各地跑来的学生和研究者几乎毫无疑问地组成了学院的国际团队。巨大的凝聚力不断壮大着他的学术队伍, 很快组成了病毒研究的有力团队, 并奠定了学院在引人注目的分子生物学研究前沿的重要地位。而此时贝尔纳却转而进行他以前颇感兴趣的液体结构问题研究。

在自然科学的研究上, 贝尔纳所做的主要工作是把物理学和化学带进生物学中去, 他创建了X 射线结晶学, 并把它作为生物学研究的一个重要工具。他的研究工作几乎涉及晶体学的全部领域, 他的贡献包括帮助早期晶体学家对发现的晶体结构进行图表描述。在生物有机物质方面, 他研究了如氨基酸、维生素、荷尔蒙、蛋白质和病毒等, 并都取得了骄人的成绩。在性荷尔蒙、蛋白质病毒和水的不同固相结构方面, 贝尔纳进行了开拓性工作。他在近60 岁时候完成了他自己认为一生中最漂亮的工作———液体结构的研究。他还进一步继承和发展了老师W .H.布拉格的事业, 从有机结构研究扩展到生物大分子结构的研究, 形成了分子生物学中著名的结构学派, 为分子生物学的发展做出了突出的贡献。他用X 射线衍射法探测生物大分子的结构, 探测出烟草花叶病病毒的尺度和形状, 并证实了病毒有规律的内部结构。在生物大分子的合成中, 贝尔纳于1951 年提出:某些黏土片层间因含有大量的正、负电荷, 可以吸附带电分子并能成为原始催化中心。这一理论为原始海洋的氨基酸是在某些特殊的黏土上缩合成多肽的看法提供了理论基础,实际上为生命起源的研究提供了理论依据。1959 年, 被授予柯劳修斯奖章(Grotius Medal)。

贝尔纳特别强调学术交流、科学教育和普及的重要性, 为此他也投入了大量的精力来进行实践。仅在1961 -1962 年间, 他在智利康塞普西翁圣地亚哥大学、巴西里约热内卢大学、柏林的洪堡大学、慕尼黑大学耶鲁大学做了一系列关于“分子结构、生物化学功能和演变”的演讲, 另外还访问了法国物理学会, 格拉斯哥、纽卡斯尔和曼彻斯特的研究机构及协会, 他还为不同的学术和学生团体(包括伯克贝克的科学史协会)做了关于陨星、生命起源、科学文件、科学与工业的联系等的演讲, 以及皇家学院的贝克演讲。贝尔纳在科学上的影响是巨大的, 这不仅是因为他在自己所从事的科学研究上取得的成就, 还在于他通过交流指导, 为许多人成功确定专业研究方向和成长道路。经过他指导的学生或同事, 许多在后来都获得了诺贝尔科学奖。尽管贝尔纳政治激进, 但许多人自愿地接受他的领导, 学院里有很多成员钦佩他, 为有这样一位著名科学家而自豪。

在从事科学职业的过程中, 他对英国的科学传统进行了认真的审视、总结, 并给予批判和继承。他认为英国科学的成功在于它特别讲求实用和着重类比以及健全的常识, 但缺点是缺乏系统思维。这就使英国科学存在着这样一个危机:“除非采取措施在适应现代条件的充分规模上加以发展, 否则它就会比别国或新兴国家的科学大大落后。”强烈的责任感驱使他进行了大量的科学组织规划与管理以及科学技术史的研究。为此他曾给二百多个国家的主要科学家、政客以及大学管理人员发函对科学技术的组织规划与管理进行调查研究。他认为科学缺乏合理的组织与管理不仅使科学效率低下, 而且还容易导致对科学的误用和滥用。他对科学在资本主义世界所遭受的境遇十分痛心。为了保卫和挽救科学的命运, 他投身到政治运动之中, 致力于科学为民所用的和平事业, 并进行了大量的探索和实践工作。1929 年他出版了《世界、肉体和魔鬼》, 1939 年出版了《科学的社会功能》, 1952 年发表了《马克思和科学》,1953 年发表《十九世纪的科学和工业》, 1954 年出版《历史上的科学》, 1958 年发表《没有战争的世界》。

第二次世界大战期间, 贝尔纳曾为英国国内安全部研究过轰炸的破坏问题。为了取得一手可靠的实验资料, 他利用废弃掩体亲自进行实验, 甚至把自己当作实验材料和对象。所得实验数据为空袭防御体系的规划设计提供了科学依据。他随后向英国内政部提出了空袭预备警报的问题, 以期最大限度地避免空袭对百姓的伤害。1942 年至1945 年间, 他取得了联合作战部的任职, 在那里担任了第一代缅甸的蒙巴顿伯爵路易·蒙巴顿勋爵的科学顾问, 成为在战争中运用运筹学方法的先驱者之一。他直接参与了盟军的诺曼底登陆登陆计划, 在此计划中, 他的特别贡献是利用气球设计了空中摄影的方法, 取得诺曼底海滩的信息资料, 最后根据海滩波涛的形状,确定海滩的坡度和承载能力, 对坦克和装甲车的登陆进行可行性分析, 为盟军成功登陆开辟第二战场提供了保障。他为保护人民, 反对法西斯主义战争贡献了力量, 1945 年, 贝尔纳荣获英国皇家学会皇家勋章, 表彰他在揭露战争方面做出的科学贡献。

二次世界大战结束后, 经过战争磨难的贝尔纳有了更加强烈的责任感, 那就是如何确保科学研究的成果不被用做破坏目的。因此, 他频繁地在世界各地进行战争与和平的演讲, 并投身到组织一些论坛中去,包括关于冷战所带来的危害的讨论等, 像科学工作者协会、波格瓦什会议、世界和平委员会等等。他为世界和平运动所做的努力, 简直超出他一个人能付出的全部时间和精力, 他的许多时间几乎都是在公共活动中度过的。1947 年至1949 年, 他担任了英国科学工作者协会主席。1959 年至1965 年, 他曾担任世界科学工作者协会副主席和世界和平理事会执行委员会主席。1953 年他荣获斯大林和平奖。他和社会主义国家的领导人保持了友好的关系, 和反帝国主义的知识分子紧密联系。

与世长辞

贝尔纳晚年患了高血压症,于1971年9月15日在英国逝世,用其一生,尽其所能履行着他这样的诺言:让科学为民造福。麦凯1973年撰文“约翰·六蒙德。贝尔纳”,发表在苏联的《自然科学技术史问题》杂志第43期上,详细介绍与总结了他的卓有成就的一生。

2、主要成就

x 射线晶体学、生物物理学

贝尔纳的研究工作涉及晶体学全部领域, 著名的有测试仪器设备、对称群和各种材料结构等研究。在材料和结构方面, 他主要研究了碳、金属、水和街醇等。他还研究过日益复杂的生物有机化合物质, 如氨基酸、液晶、维生素、荷尔蒙、蛋白质和病毒等, 并且都作出了重大贡献。

他在近60 岁时, 研究液体结构(s t ur c t u er ofiln u id s) 是他一生最漂亮的一项研究; 他还就生命起源和太阳系起源这两个领域, 作了巨大的综合研究工作。他曾领导一个实验室, 主要研究诸如水泥等工业产品的结构、碳陨星矿物学、蛋白质结构及其他有机和无机化合物等课题。

贝尔纳继承了他的老师W:H 布拉格的学术成果, 并从有机物结构的研究扩展到生物大分子结构的研究, 形成了分子生物学中著名的结构学派。分子生物学的发展, 贝尔纳作出了突出贡献。《不列颠百科全书》和《苏联大百科全书》都对这方面的贡献作了详细介绍。

贝尔纳曾与W:L 布拉格共事。贝尔纳的重要研究工作是应用X 射线衍射法探测生物大

分子的结构。他曾探测出烟草花叶病病毒的尺度和形状, 并证实病毒有规律的内部结构。

在以威廉·亨利·布拉格、贝尔纳为核心形成的研究小组中, 包括因在蛋白质晶体学方面的开创性成就而获得19 62 年诺贝尔化学奖的M.F.佩鲁茨(M ax F e dr i n a dn eP urt )z 等。在生物大分子的合成中, 贝尔纳于19 51 年提出: 某些粘土片层间因含有大量的正、负电荷, 故可将带电的分子吸附并能够成为原始催化中心的理论。贝尔纳的理论为原始海洋的氨基酸是在某些特殊的粘土上缩合成多肤的这种看法提供了基础。贝尔纳认为, 粘土或其它矿物质能浓缩吸附于其上的中等大小的分子, 非常有意思的是这种浓缩物含有磷酸盐等的可能性。这样,就能有助于解释在生物聚合机制形成之前, 磷如何能很好地结合在早期的前生物大分子上,粘土催化剂还显示早期合成能在紫外光被滤掉的深海中发生。60 年代英国学者.A G 凯恩斯一史密斯进一步提出生命起源于粘土的主张。80 年代美国航空航天局的科学家们发现, 某些粘土有贮存和运送能量的功能, 这一发现支持了这种观点。

开创“科学学”

科学学(S c l e n c c of S c l e l l ce ) 是一门以科学自身为研究对象的现代科学理论。科学学既有坚实的理论基础, 又有广泛的具体应用。贝尔纳指出: “要想把科研效率略微提高一点点儿, 就必须有一种全然不同的新学间来指导。这就是建立在科学学基础之上的科学战略学’ , 〔” ,。举世公认, 贝尔纳的《科学的社会功能》( 19 3 9 年) 是科学学的奠基性著作。正是贝尔纳的工作才开创了“科学学”这一新的学科。《科学的社会功能》一书的副标题是:“科学是什么? 科学能干什么?”概括了全书的主题。这一“科学学”的奠基性著作的重要意义, 很快被全世界所认同, 被译为许多种文字。在第二次世界大战期4 第 卷 查 有梁 八查星等 科学学的奠基人— 贝尔纳··间, 《科学的社会功能》一书曾再版过4 次。

19 50 年, 商务印书馆出版了张子美的摘译本,书名为《科学与社会主义》。19 82 年, 商务印书馆出版了陈体芳译的《科学的社会功能》,根据英文本19 科年版翻译。19 86 年, 商务印书馆又以“汉译世界学术名著丛书”之一出版了此书。

《科学的社会功能》分两大部分。第一部分论述“现在所起的作用” 。从科学面临的挑战、科学与社会的交互作用、科学的历史概况、英国科学组织概况、科学教育、科研的效率、科学的应用, 一直论述到科学与战争、国际科学概况; 第二部分论述“科学所能起的作用” 。以培训科学家、改组科研工作、科学交流、科学经费筹措、发展科学的战略、科学为人类服务, 一直论述到科学和社会改造、科学的社会功能。贝尔纳对这些题目进行了科学的考察。

作为分子生物学的开创者, 贝尔纳研究了生物大分子的结构与功能; 作为科学学的开创者, 贝尔纳研究了“科学”的结构与功能。

贝尔纳应用科学的方法研究“科学”本身, 有三大特点: 一是进行定量的研究, 为科学计量学奠定了基础; 二是进行理论模式的探索, 提出了“地理模型” 、“网络模型”等, 深化了对科学发展的理解; 三是分析了科研工作中的政策和管理问题, 为科研管理、科研决策、科学规划、科学发展的战略研究作了开拓性的工作. 贝尔纳和马凯(川a n L l n d as y M a ck ay ) 共同撰写的《在通向科学学的道路上》一文中, 将科学学的研究方法概括为: 统计研究方法、关键事例研究方法、结构研究方法、试验研究方法、分类研究方法。正因为如此, 普赖斯( .D .J des .P ir 士) 所说: 科学学, “贝尔纳则是这门学科的奠基人” 。“贝尔纳正是以其1 9 3 9 年出版的不朽巨著, 而成为广泛地开拓` 科学地分析科学’ 的第一人” 。“它作为一位大科学家关于在世界范围内有必要合理地规划科学的权威论述, 已经变成一部基础文献。”

评价一部巨著的最好方法是让历史说话。19 64 年, 世界著名的科学家, 包括19 48 年诺贝尔物理学奖布莱克特环形山( aP t ir c k M a y n a dr st ua rt lB a c k e t t )、19 50 年诺贝尔物理学奖获得者鲍威尔( C ec i l F ar n k P o 研le l )、19 52 年诺贝尔化学奖理查德·劳伦斯·米林顿·辛格( R ihc a draL u ern ce M il in g ot n aS y n g e), 还有以研究和出版《中国科学技术史》而闻名于世的李约瑟(oJ s eP h N 改过h a m ) 等16 位科学家, 撰写了一本论文集《科学的科学— 技术时代的社会》以纪念贝尔纳的科学学奠基性巨著《科学的社会功能》一书发表25 周年。这部权威性的论文集, 回顾现代科学技术同社会经济协调发展的历史趋戴检验了当年贝尔纳所作的各种预言实现的程度, 描述了世界各国科学事业的历史转变, 总结成功地运用科学的历史经验, 并对未来科学技术发展做出科学的预测和展望。《科学的科学— 技术时代的社会》一书在中译本, 赵红州蒋国华翻译, 于1985 年, 由科学出版社出版。这本书的出版大大推动了中国对“科学学”的研究。赵红州的《科学能力学引论》( 科学出版社,1984 年)、《大科学观》(人民出版社,19 8 年), 是贝尔纳《科学的社会功能》的继承与发展, 为中国学者在世界“科学学”的研究领域内争得荣誉, 作出了重要贡献。

卓越的科学史

C P 斯诺(hC a r leS P e 卿S n o w) 在《贝尔纳其人》中写道:“究竟贝尔纳是如何身于科学史前列的。我想, 是这样的: 他天赋极高。他是当代最有学问的科学家之一。据说, 他也许是科学家中最有权威的。这就是说, 他精通科学; 他有天章云绵般的想象领域和深刻过人的洞察力, 他有他自己范围广泛的科学上的考虑。, 〔, ”贝尔纳对科学史的研究有一些论文和两本专著: 《19 世纪的科学和工业》( 19 5 3), 《历史上的科··科学学研究’2 第 期学》 。《历史上的科学》一书是贝尔纳研究科学史的代表著。此书写了六年一。事实上早在贝尔纳 年出版的 《科 学的社 会功能》 一书中 , 就专章探讨了“科学的历史概况” 。

历史上的科学》有以下5 条突出的特色:

( l) 从科学学的观点来研究科学史。贝尔纳是科学学的奠基人。他在研究科学史时,必然要从科学学的角度来审视科学史。在该书的第一篇就论述科学的出现和科学的特征等等。科学学的研究成果贯穿于科学史的研探之中。

( 2) 研究了科学革命和工业革命的关系。贝尔纳从更为广阔的视野来研究现代科学的产生, 探究科学与工业的紧密关系。他将科学革命、工业革命、农业革命、社会革命等等融为一体来进行相互作用、相互影响的研究。

( 3) 对自然科学与社会科学的历史同时进行考察。对于现代科学, 贝尔纳分为物理科学、生物科学、社会科学三部分来进行研究。这与许多“科学史”专著, 只讲自然科学的历史形成鲜明对照, 他认为自然科学的发展与社会科学的发展也是相互作用、相互影响的。

(4)密切结合社会历史背景来论述科学史。贝尔纳在研究科学史时, 总是将社会历史事件与科学发展史并列起来, 让人一目了然得知这一科学发展的社会历史背景, 有利于将科学发展的“外史”与“内史”有机结合起来

( 5) 提出了“世界科学技术`中心’及其转移的新观点。日本科学史家汤浅光朝在《科学活动中心的转移》一文中写道: “我们要向.J D. 贝尔纳先生致谢, 是他的有趣的表格揭示了本文作者去探讨这样的课题。贝尔纳有创见的表8 里有一个`科学和技术活动中心’的专栏, 其中的一栏又划分为几个小栏, 每个小栏分别对应于意大利英国、法国、德国美国等等。我们这篇文章的思路就来自贝尔纳” 。

贝尔纳在“为中文译本写的序”中写道: “我深知, 对于中国在较古时期的贡献, 我们评述没有能达到真正公允的地步, 但是我曾试图依据我的老友李约瑟博士的渊博的学识, 对中国的技术、科学和哲学思想, 比西方的科学史领域中任何其它作者作出较充实的叙述。我希望我的中国读者将会扩充我所写的史实并改正我的意见”。这充分表现出了这位杰出学者的实事求是的态度和宽阔的胸怀。

3、出版著作

贝尔纳20岁就开始发表论文,30岁以后每年平均发表7篇论文,进人晚年,平均每年发表的论文多达10篇左右,他撰写的科学学著作还有《十九世纪的科学与工业》(1953)、《历史上的科学》(1954)、《必然的自由》、《没有战争的世界》1958、《科学与社会》、《宇宙、肉体、恶魔》、《人的延伸》等等。

4、研究转向

转向的历史与社会语境

贝尔纳出生在世界工业革命的发源地英国, 他一生目睹了世界大战的毁灭, 资本主义经济危机的惨状, 而这一切都和科学技术密切相关。科学和技术的进展在十八世纪后期就联系着正在兴起的工业、政治改革和开明的神学, 工业革命就此悄然兴起。工业革命最初是以机器代替人力开始的, 正是在蒸汽机出现后, 纺织业、冶金业、采矿业和机械制造业才很快繁荣起来, 使工业革命走上了快车道。工业革命实现了资本主义经济对封建经济的彻底胜利, 树立了西方国家政治和经济的自由主义

第一次工业革命加快了现代科学技术前进的步伐, 从而为工业革命的进一步展开起到了推波助澜的作用。19 世纪70 年代后工业革命进入了第二阶段(第二次工业革命), 西方经济发展变得异常迅猛。到19世纪末, 经历了工业革命的西方经济已真正成为全球范围的活动, 新市场、新技术以及海外贸易和投资都在朝着世界性的市场经济发展。然而与此对照的则是在工业地区的压抑和罪恶中显示出来的科学技术应用的显著后果。工人用自己的血汗增加了资本的利润, 换来的却是贫富的严重分化, 社会的强烈不平等。资本家为了最大限度地赚取利润, 对工人进行敲骨吸髓的剥削和压榨。缺乏照顾的儿童和失业工人流浪在街头, 成为工业化中兴起的现代城市一景。同时, 霸权式的掠夺和统治开始触及全球, 世界范围内的争夺预示着即将到来的20 世纪将是一个不平静的世纪。正是在这十九、二十世纪, 科学得到了前所未有的发展。而令人深深遗憾和恐惧的是, 科学亦成为改进战争技术和相互残杀的工具。“科学和科学家, 第一次在历史上直接地并公然地牵涉到这时期的经济、工业和军事上的主要发展”。这一切使人们对科学的估价发生了巨大的变化, 就连科学家自己的思想也陷于巨大的混乱。贝尔纳曾感慨到:无怪乎科学家们也越来越不相信科学发展本身会自然而然地使世界变得好一点了。

1931 年前后, 世界变得更加混乱。工党政府倒台, 清教新政府组成。意大利贝尼托·墨索里尼已经掌权,德国阿道夫·希特勒上台, 法西斯主义抬头。一时间, 似乎只有在法西斯主义和共产主义之间进行选择, 何去何从令人彷徨。实际上, 在欧洲19 世纪90 年代, 在马克思主义运动的内部就已经形成了一种马克思主义是社会进化论的基本看法。苏联的马克思主义者们支持和强化了这种理论, 并产生了巨大的影响。这种看法详细地说明了从过去的人类文明到具有明显优越性的更高社会经济存在的王国———共产主义社会的各个阶段。从一个阶段到另一个阶段的这种历史的线性动态发展不可避免地随着社会经济组织的过渡而向前发展。以此看法为主导意识的科学性倾向, 给马克思主义的历史阐释加上一个明显的印象:“科学性的思想使我们得知演进的下个阶段将从竞争转向合作。并且在那儿对于人而言, 演化不再是盲目的。”它从理论上确认了资本主义制度是社会经济进化当中的一个暂时的形态。那么这下一个阶段无疑就是社会主义和共产主义社会。

恰逢此时, 1931 年7 月初的第一个星期六的上午, 在英国伦敦南肯新顿科学博物馆演讲大厅进行了第二届国际科学技术史大会最特别的一场会议, 苏联代表在那里作了一个特别报告。他们的观点使出席会议的大多数科学家感到稀奇和震动, 也在贝尔纳等一些科学家的内心中产生一种激荡, 形成了深远的影响。他们了解到马克思主义的发展和传播, 促使俄罗斯取得了“十月革命”的胜利。资本主义制度不再是遍及全球的制度了, 在社会主义国家苏联, 基本生产方式和社会关系完全不同于资本主义国家, 科学与社会的关系也完全不同了。这是人类第一次自觉地努力设计自己的社会活动的框架, 其基本原则就是利用科学和技术直接为人类造福。苏联社会主义国家建立不久, 1920 年列宁就提出了“共产主义就是苏维埃政权加全国电气化”的宏伟蓝图, 同年, 列宁亲自领导200 多名科学家和技术专家制定具体的全俄电气化规划。到1931 年4 月举行苏联第一次全国科学规划会议, 大致勾画出了苏联科学家活动的舞台和前进的方向, 表明了苏维埃政权要发展科学, 规划科学, 使科学为社会建设实际需要服务的态度和决心。十月社会主义革命和苏联社会主义建设的实践, 不仅使全面规划和管理科学变得十分必要, 而且成为可能。整个20 世纪20 年代都是苏联科学成长的黄金时代。而由于这一影响, 英国共产党内绝大多数马克思主义者, 接受了前苏联马克思主义者对历史唯物主义的解释, 把技术革命当成历史进步的主要手段。随着这种理性的科学态度在英国的出现, 作为历史进步活力的技术创新得到了特别的重视, 使“科学的社会关系”这一观念进一步复杂化。苏联社会主义国家就像在黑暗中的一颗闪亮的星, 引导着贝尔纳的研究转向并成为他转向后的研究模板。他的代表性巨著《科学的社会功能》也恰逢此时应运而生。

贝尔纳作为著名自然科学家, 有许许多多科学上的原始思想应归功于贝尔纳, 但却都在别人的名下出版问世了。他所指导的学生, 屡屡荣获诺贝尔奖, 而他却从来没有获得。有人说他缺乏“面壁十年”的恒心而蒙受了损失, 这一结论未免过于简单。还是让我们把镜头推向贝尔纳所处的时代, 经过历史考察, 就会豁然开朗。

尽管贝尔纳在自然科学方面所获得的成就是巨大的, 但他并没有超出本来可以达到的最高记录。他常常以杰出科学家所具有的超人敏感去开辟一个方向, 而后交给他人去淘金, 名利地位全然不顾。似乎是一直苦于自己面前总有更为重要的工作吸引他放下手头的自然科学研究任务, 而把许多精力投到自然科学以外的事情上。实际上, 他的研究工作已经悄悄地发生了转向。

贝尔纳的研究转向首先从思想转变开始。这种思想转变始于他的大学时代, 而他的科学政治学研究转向则始于1929 年, 标志性的代表成果是《科学的社会功能》和《历史上的科学》两部巨著, 转折点是1931年第二次国际科技史大会。

在剑桥的大学时代, 使他第一次感受到了自由的学术气氛, 精神上得到了前所未有的满足。在这里他能够参加许多会议, 接触各方面人士, 包括学生和知识分子, 而且还有士兵和产业工人。在1919 年11 月7日的一个会议上, 贝尔纳从他的朋友那儿了解到了关于俄国十月革命和有关刚刚诞生的苏维埃共和国的社会主义情况, 这些信息为他开启了一个崭新的世界。恰逢此时, 一位马克思主义的经济学家H .D .罗伯特·迪金森(H .D .Dickinson)走进了他的思想生活, 他以俄罗斯伟大的革命实践为例, 极具感染力地向贝尔纳讲解了马克思主义理论和社会主义事业。这一切深深地打动了贝尔纳, 他如饥似渴地饱读了马克思、恩格斯、列

宁的许多著作, 诸如《共产党宣言》、《资本论》、《家庭、国家和私有制的起源》、《唯物主义与经验批判主义》等等, 思想得到了升华。他认识到“我那爱尔兰爱国主义显得多么狭隘呀… …人民, 只有人民才能荡涤一切我们痛恨的污泥浊水… …而这一切将会带来一个科学世界的新天地。”他坚信马克思主义和科学会给人类带来繁荣与和平。从此, 贝尔纳便放弃了天主教信仰, 转而走上马克思主义道路。

这种转变没有任何胁迫, 是那样地自然, “好像这就是他智力活动兴奋点转移的过程, 其中丝毫没有胁迫或假装正经的意思。”随后贝尔纳投身到政治运动当中, 1923 年贝尔纳加入英国共产党, 1926年动员支持了工人大罢工, 1929 年出版了自己的第一份书稿《自然、肉体和魔鬼》, 讨论了人类的进步是如何有违于人类理性的三大敌人, 即自然(自然力)、肉体(人类自己的躯体及其局限性)以及魔鬼(人类的感情、愚昧和无知)的问题。他开始公开地对科学和社会进行责问, 这也意味着他研究转向的开始。

1931 年, 第二届国际科学技术史大会上, 苏联代表团的黑森(Hessen)运用马克思辩证唯物主义和历史唯物主义的观点来分析艾萨克·牛顿力学的发生与发展, 做了题为“牛顿力学的社会经济根源”的报告。苏联代表团的论文结集出版, 取名为《走到十字路口的科学》, 贝尔纳为此书专门写了书评, 发表在右翼的《旁观者》杂志上。他思想所受到的影响昭然若揭。他公开质问:是智力上自由而社会无能更好呢, 还是让科学研究活动成为一个有益于社会的目标指导下的社会系统的一部分好呢? 几个星期后, 也就是1931 年7 月底,他首次对苏联进行了为期两周的访问。这期间, 贝尔纳正在剑桥大学工作。在剑桥, 他与其他科学家组成了科学家反战小组, 经常讨论30 年代的经济萧条、希特勒德国的纳粹恐怖、西班牙的国内战争、日本侵略中国和英国殖民地的自由运动等问题。正如贝尔纳所坦言的, “我可以说, 对我自己工作的激励, 以及对我科学同行中其他几位, 特别突出地对J. B. S. 霍尔丹和霍格本的激励, 肯定可以追溯到1931 年一群马克思主义科学家访问科学史大会。”这成为贝尔纳研究转向的一个转折点。的确, 1931 年是对英国部分科学家影响颇深的一年。一种新的哲学开始影响部分科学家, 特别是贝尔纳, 使他把目光投到科学之外, 开始了他的科学政治学研究。

此后在1932 年、1934 年冬, 贝尔纳又接连访问了苏联。苏联的社会主义建设使他更加确信, 辩证唯物主义是生活中的指导思想和行动中的最有力因素。1935 年, 他在所撰写的《科学与工业》一文中更强烈地表达出政治倾向。他表明自己的观点:如果说科学是帮助人类的, 那么它必须要找到新的主人。在这期间的1934 年, 贝尔纳退出英国共产党, 但一直和左派的进步力量保持了密切的联系。我认为, 他脱离英国共产党, 部分原因是他对英国共产党内新生力量不同于党内传统知识分子的标新立异的不满和鄙视, 部分原因是为了在国际间进行和平反战, 揭露资本主义制度的活动提供便利。他认为“由于自然科学影响生产方式而引起的那些社会变化, 既未经计划, 又未经了解, 实际仍在发生一些灾难性的结果。只有把一种真正的社会科学和自然科学熔接在一起, 才能获得对于社会活动满意而进步的社会控制。”他呼吁人们研究科学的学问, 研究科学与社会结构的关系, 以便把握科学, 使之为民所用。他指出:“对于科学和经济活动, 如果我们不知道我们行动的后果就可以声称对行动免除责任的话, 是没有理由的。我们不得不去做的是把它们的功能找出来。”1939 年1 月具有代表性的巨著《科学的社会功能》面世。这部巨著的意义很快被全世界所公认, 并被译成多种文字, 形成广泛的影响。其后又一部巨著《历史上的科学》诞生, 《The Freedom of Necessity》等其他论著也陆续出版, 从而形成了其鲜明的科学政治学思想。贝尔纳认为, 资本主义生产模式下, 科学的挫折是一个不可避免的特征, 科学只有在一种全新的社会主义制度下才能实现其全部潜力。他提出了, 通过建立先进合理的政治制度, 通过公众参与, 发挥民主对科学的调控作用, 实现政治与科学的良性互动,重构科学与社会的和谐关系的思想。他倡导把科学当做一门科学(科学学)来看待就是要为政治调控科学服务的。与此同时, 贝尔纳参加了一系列的政治活动, 用他的科学政治学思想唤醒人们, 推动着社会进步。

5、人物评价

贝尔纳是天才的科学家,是物理、化学和生物系统的结构和功能研究方面的先驱者。他在对英国科学传统进行总结继承和批判的同时, 也对整个科学与社会的历史进行了全面考察,探究了科学的功能和社会结构之间的关系。为了重构科学与政治的和谐, 达到科学为民谋利的目的, 他以苏联社会主义为模板, 借用马克思政治经济学研究范式进行了科学政治学研究, 形成了他的科学政治学思想, 凸现了研究的基本纲领。

贝尔纳同时担任了世界和平委员会主席和世界科学工作者协会主席。贝尔纳认为科学家的责任在于把握科学的社会功能, 最大限度地避免科学成为掌握在特权阶级手中的武器来剥削和压榨人民。贝尔纳一生致力于这样一个目标:让科学为民所用, 造福于人类。

贝尔纳对科学学的发展所做的贡献,受到了世界著名的自然科学家与科学学家们的尊重与推崇。但是, 他的理论更多地表现在形式逻辑的论证上, 未能对政治调控科学提出具体模型和方案。人们一致认为,如果他不是把研究重心移到科学学领域,仍专心致力于自然科学研究,那么,他本人有可能多次获得诺贝尔奖。贝尔纳也曾培养出了维尔金斯这样的诺贝尔奖金获得者。因此,在《科学的社会功能》问世二十五周年时,为表纪念,英国出版了第一本科学学论文集,作者有几位是诺贝尔奖金获得者。共收人15篇论文,贝尔纳一篇论文的题目是《二十五年以后》。论文主编是贝尔纳的继承者,英国伦敦大学的晶体学家米凯教授。

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