![貝爾納[英國著名物理學家、劍橋大學教授]](/img/a/57e/nBnauM3X2QDOxMDMzITO0kTO0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzLykzLyUzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg "貝爾納[英國著名物理學家、劍橋大學教授]")
1、人物生平
少年時代
1901 年5 月10 日, 貝爾納出生於愛爾蘭南部提派累立郡內納格(Nenagh)的一個天主教牧場主家庭。他的父親是一個活潑、求實和永不滿足的男子漢, 兒童時期曾獨自漂洋過海, 在澳大利亞放過羊, 後來又輾轉回到內納格, 娶了一個移居國外, 有文學造詣和頗有教養的美國姑娘。年輕的貝爾納是在科學和浪漫的愛爾蘭民族主義熱烈信念的影響下成長起來的, 兒童時期主要由其母親負責管理, 他那快樂的父親主要負責農場的事務。他經常懇求母親為他講外面的世界, 漸漸他頭腦中就逐步建構起了外部世界的輪廓(關於上帝、人和動物等等)。受母親的影響, 他在年齡很小的時候就表現出了對物質世界的好奇。七歲那年, 一鋼針意外地刺傷了保姆齋吉(Gigi)的膝蓋, 並折斷在皮膚里。保姆被送到醫院, 首先按照醫囑拍射了X 光片以確定鋼針在膝蓋內的位置。雖然貝爾納不知道X 光是什麼，但這卻放飛了他的想像力, 他意識到那定會是能揭示皮下結構的一種強光。於是他以石蠟作為光源, 打開許多書使它們圍燈而立, 以便使這些書的白頁聚集光線。然後, 他把手放在書之間的小空隙處, 試著看他手上的骨頭。不幸的是他撞倒了一本書, 整個觀察過程隨著書的“嘩啦”聲而終止, 險些發生火災。他在9 歲時就嘗試著做好多事情, 還包括寫自傳等等。
貝爾納家族是作為印度西部的農場主和英國政客而獲得成功的。貝爾納家族的愛爾蘭分支大約在19世紀形成, 這時已開始向天主教轉化。貝爾納在1910 年4 月做了他自己的第一個聖餐, 他媽媽在日記中寫到:“上帝保佑這個過於興奮、熱烈, 還很嚴肅的窮苦孩子。保佑他成為一個正直、真誠的人。”
學生時代
為了使他接受良好的天主教傳統教育, 貝爾納10 歲時被送到英國蘭開夏(Lan Cashire)的皓德(Hodder)學校學習。這個學校是耶穌教會學校斯托尼斯特(Stonyhurst)的預科班。第二年九月他轉到斯托尼斯特學校,在那裡, 他曾建立了一個恆愛社, 後來被教士察覺, 被迫停止活動。他讀過耶穌會守護神聖阿洛伊修斯·岡薩格(St Aloisius Gonzaga)的傳記, 曾效仿阿洛伊修斯·岡薩格, 按一種獨特的、始終一貫的邏輯相愛, 永不中斷;同時他又施展領導才能, 說服同宿舍的同學, 一個小時輪換一次地整夜祈禱。這似乎預示著, 在他的一生中, 他要去做比他所能負擔的多得多的工。到了斯托尼斯特, 他發現這所學校真的像傳聞中說的那樣肅穆、莊嚴和冷酷。在這兒一段時間以後, 除了感受到監禁般的生活外, 什麼自然科學知識也沒有學到。所以1912年的聖誕節過後, 貝爾納暫時回到了原來的內納格學校, 而這裡只有一些從法拉(Faraday)演講稿中抽取出的文本資料, 根本沒有正規的科學教育。所以按照他母親的意見, 貝爾納在1914年1 月轉到科學教育較強、坐落在英國中部的貝德福德(Bedford)公立學校。他很快適應了貝德福德學校的生活, 並表現出科學上的天份, 尤其在數學方面, 但貝爾納的定位卻似乎是要求自己會用數學而不去研究數學。1915 年初, 他學習並研究了電和磁的力線、發現了電在有效範圍內的磁力矩。在年終考試時他設計了一個測試一段金屬導體的電阻實驗, 並獲物理獎學金。1916 年5 月, 貝爾納在一個黑匣子裡利用分光鏡看到了鉀、鈉、鈣、鋇、硫的光譜線。在他組裝成分光鏡的兩天后, 轉手搞起了化學實驗,他在日記中這樣描述“弄一些可塑的瓷土把鐵礦砂混入其中, 用一個很小的坩堝裝瓷土, 加熱坩堝, 再往裡倒入硫磺, 在這樣製成的硫化物中再加入水就會有硫化氫產生並釋放出來。我從鐵礦石中得到了氧化鐵。”此外, 貝爾納和他的朋友們還是積極的天文愛好者。
1917 年聖誕節將至, 貝爾納和弟弟開文(Kevin)乘海上輪船回家。他們航行到金斯敦(Kingstown)的五天之後, 英國的一個海上武裝輪船(Stephen Furness)在愛爾蘭海被德國潛艇擊沉, 船上100 人無一生還。同一天, 三個英國驅逐艦在北海誤入德國的布雷區, 250 多名海員全部遇難。另一艘救援驅逐艦從一艘被擊毀的運輸船上救下倖存者返航途中, 遭遇水雷的襲擊而沉入大海。這真是一個讓人恐懼的聖誕節。出於安全考慮, 貝爾納的父母沒有讓他返回貝德福德, 而就近回到內納格一個中學學習。但是, 一天以後, 那兒的中學教師就表示他們不能勝任對貝爾納的教育。後來他又被送到柏林的芒特岡(Mountjoy)學校上學。不久那兒的校長也感覺到, 自己的學校不能滿足貝爾納求知的需要。在校長的建議下他們從托尼提(Trinity)大學請了一位頗有名望的茂戎先生(Mr .Moore)做家教, 教授貝爾納數學和自然科學, 以便為申請劍橋大學獎學金做準備。貝爾納只能住在附近的旅店裡每天下午被允許到茂戎先生的房間請教一個小時。
五月底貝爾納搭乘輪船返回貝德福德並準備爭取劍橋大學獎學金的考試。為了進入劍橋大學, 他與其他獎學金候選人相聚依曼紐爾(Emmanuel)學院參加考試。他們中間有一半是公立學校的學生, 一部分97來自不知名的普通中學或國外的學校。接下來第一天上午的考試, 由於過分緊張, 對他不難的試卷卻僅做了十分之七。第二天的考試, 代數、三角、偏微分等混雜在一起進行, 他甚至忘記了如何去求解有關連續函式的問題。然而令人驚喜的是, 在接下來的那一天早上, 貝爾納正專注於撰寫“論組建國際聯盟”的驚人之作時, 卻傳來了他競爭入選的訊息。他從劍橋回到貝德福德找了個藉口沒有參加學校的期末考試, 而是以極大的興趣學習和研究結晶學, 他被晶體形狀的規則性、外部結構的對稱性所深深地吸引, 欣賞著各種晶體漂亮的顏色和各種形狀。一周以後, 貝爾納收到已被劍橋依曼紐爾學院錄取並授予60 英鎊獎學金的電報。他感慨萬分, 在新年前夜他寫道:1918 年是震動整個世界的一年, 對他自己而言也是人生輝煌的一年, 因為劍橋獎學金會使他的未來夢想插上翅膀。
在劍橋大學, 為了獲得一個較好的知識結構和擴充對自然世界的了解, 貝爾納試圖通過學習劍橋大學提供的不同課程來開闊眼界。在那裡, 他先學習數學, 然後學習化學、地質學、礦物學和物理學。他高興地說:“在那裡一切人類財富都展現在我的面前。在這思想的天地中, 我無所偏愛, 我所看到的一切都使我如醉如痴。”他選取了晶體學方面的研究, 並以“關於晶體對稱的數學理論” 研究作為學位論文得以順利畢業。他的百科全書式的知識後來為他贏得了“聖人”的綽號。
職業生涯和社會生活
1922 年, 從劍橋大學畢業後, 應W.H .布拉格(Bragg William Henry , 1862 —1942)邀請來到英國皇家研究院位於阿爾比馬爾(Albemarle)街的“戴維——法拉第研究實驗室”從事研究工作。他依然選定了喜愛的結晶學作為研究領域, 並在維廉——布拉格先生指導下, 很快進入角色, 用了不到5 年時間就在枯燥單調的工作中結出碩果, 1924 完成第一篇“石墨的晶體結構” 的研究論文。他的工作推動了石墨結構及其表面的研究, 在這一領域, 他發揮出超人的想像力, 縱橫馳騁, 很快把自己培養成為了一個具有一定專長的實驗結晶學家。
1927 年, 他轉而回到劍橋大學應聘結晶學講師職位。當貝爾納很靦腆地走進面試現場並進行了自我介紹時, 絲毫未能打動面試委員會的委員們。而接下來, 他才思敏捷, 機智巧妙而富於雄辯的演說, 讓他最終贏得了這一職位。主持答辯的哈欽森教授高興地說:“除了選他, 看來再沒有更合適的人了。”此後貝爾納在劍橋大學任教整整10 年。
1932 年, 貝爾納已成為將X射線晶體學用於研究生物分子的先驅之一。1933 年, 貝爾納首次獲得單晶蛋白質的X 射線照片, 並最先研究出菸草花葉病毒的結構。1937 年, 36 歲的貝爾納成為了英國皇家學會會員, 同年, 被倫敦大學伯克貝克學院授予物理學教授職位。
1940 年第二次世界大戰已經打響, 德國納粹開始對英國倫敦進行空襲。貝爾納與同事在英國偏僻鄉村尋找一個廢棄的掩體進行一項科學實驗。目的是測試不同類型炸彈爆炸對生命及其他物體的影響, 為防護體系的規劃設計提供一手資料, 以最大限度地避免空襲對百姓的傷害。
1945 年至1956 年間, 貝爾納被任命為建築工程科學顧問委員會主席, 同時他還是蘇聯、匈牙利、波蘭、羅馬尼亞和保加利亞等國科學院的外籍院士。1963 年任晶體學教授, 並從此擔任國際晶體協會主席至1966 年。
從1938 年到1968 年退休, 貝爾納一直在倫敦大學伯克貝克學院工作。伯克貝克學院為他作為職業學者提供了條件和氛圍, 貝爾納為伯克貝克學院的發展發揮了重要作用。在人們(包括學生)眼裡貝爾納這位科學大師的到來奠定了學院的地位。伯克貝克學院繼承了其民主、自由、注重實踐的傳統,這也構成了對貝爾納的吸引力。貝爾納雖然是一個公開的馬克思主義者, 並且同蘇聯保持密切的聯繫, 這些並沒有給他造成什麼實質性的麻煩。伯克貝克接受、欽佩和熱愛貝爾納;而對於貝爾納來說, 伯克貝克不只是他的家和學術基地, 還是作為一個左翼人士和一個科學家生命的一部分。
貝爾納以他豐富的知識和對科學的敏感贏得了學術權威的地位。他總能不斷地開闢出新的有價值的研究領域。他的研究興趣可以由1939 年在英國科學研究院所做“蛋白質的結構” 的演講所窺見。他的主要科學目標是把物理學和化學注入生物學。為此一直構想成立分子結構的研究機構。但這是一個跨學科的研究, 涉及跨學科的隊伍建設, 再加上戰後物質和經濟的極其困難, 貝爾納所遇到的困難是可想而知的,可以說貝爾納恢復了一個廢墟中的伯克貝克學院。起初在1945 年的時候由於條件極差, 他不得不藉助英國科學研究院, 在那兒召集組建了他的團隊, 成員有喀萊秀(C .H .Carlisle , 後來貝爾納的繼任者, 伯克貝克的結晶學教授)、海森·邁哥瓦(Helen Megaw)、布斯(A .D .Booth , 成了計算機科學系的奠基人), 同樣重要的還有安踏·邁瑞爾(Antia Rimmel , 貝爾納非常器重的秘書和私人管理員), 後來加入的有傑佛里(J .Jeffery ,後來是伯克貝克的晶體學教授)。儘管伯克貝克學院面臨著諸多困難, 但貝爾納所在的系是繁榮的, 因為他有了一支教師和研究團隊。從世界各地跑來的學生和研究者幾乎毫無疑問地組成了學院的國際團隊。巨大的凝聚力不斷壯大著他的學術隊伍, 很快組成了病毒研究的有力團隊, 並奠定了學院在引人注目的分子生物學研究前沿的重要地位。而此時貝爾納卻轉而進行他以前頗感興趣的液體結構問題研究。
在自然科學的研究上, 貝爾納所做的主要工作是把物理學和化學帶進生物學中去, 他創建了X 射線結晶學, 並把它作為生物學研究的一個重要工具。他的研究工作幾乎涉及晶體學的全部領域, 他的貢獻包括幫助早期晶體學家對發現的晶體結構進行圖表描述。在生物有機物質方面, 他研究了如胺基酸、維生素、荷爾蒙、蛋白質和病毒等, 並都取得了驕人的成績。在性荷爾蒙、蛋白質病毒和水的不同固相結構方面, 貝爾納進行了開拓性工作。他在近60 歲時候完成了他自己認為一生中最漂亮的工作———液體結構的研究。他還進一步繼承和發展了老師W .H.布拉格的事業, 從有機結構研究擴展到生物大分子結構的研究, 形成了分子生物學中著名的結構學派, 為分子生物學的發展做出了突出的貢獻。他用X 射線衍射法探測生物大分子的結構, 探測出菸草花葉病病毒的尺度和形狀, 並證實了病毒有規律的內部結構。在生物大分子的合成中, 貝爾納於1951 年提出:某些黏土片層間因含有大量的正、負電荷, 可以吸附帶電分子並能成為原始催化中心。這一理論為原始海洋的胺基酸是在某些特殊的黏土上縮合成多肽的看法提供了理論基礎,實際上為生命起源的研究提供了理論依據。1959 年, 被授予柯勞修斯獎章(Grotius Medal)。
貝爾納特彆強調學術交流、科學教育和普及的重要性, 為此他也投入了大量的精力來進行實踐。僅在1961 -1962 年間, 他在智利的康塞普西翁和聖地亞哥大學、巴西里約熱內盧大學、柏林的洪堡大學、慕尼黑大學、耶魯大學做了一系列關於“分子結構、生物化學功能和演變”的演講, 另外還訪問了法國物理學會, 格拉斯哥、紐卡斯爾和曼徹斯特的研究機構及協會, 他還為不同的學術和學生團體(包括伯克貝克的科學史協會)做了關於隕星、生命起源、科學檔案、科學與工業的聯繫等的演講, 以及皇家學院的貝克演講。貝爾納在科學上的影響是巨大的, 這不僅是因為他在自己所從事的科學研究上取得的成就, 還在於他通過交流指導, 為許多人成功確定專業研究方向和成長道路。經過他指導的學生或同事, 許多在後來都獲得了諾貝爾科學獎。儘管貝爾納政治激進, 但許多人自願地接受他的領導, 學院裡有很多成員欽佩他, 為有這樣一位著名科學家而自豪。
在從事科學職業的過程中, 他對英國的科學傳統進行了認真的審視、總結, 並給予批判和繼承。他認為英國科學的成功在於它特別講求實用和著重類比以及健全的常識, 但缺點是缺乏系統思維。這就使英國科學存在著這樣一個危機:“除非採取措施在適應現代條件的充分規模上加以發展, 否則它就會比別國或新興國家的科學大大落後。”強烈的責任感驅使他進行了大量的科學組織規劃與管理以及科學技術史的研究。為此他曾給二百多個國家的主要科學家、政客以及大學管理人員發函對科學技術的組織規劃與管理進行調查研究。他認為科學缺乏合理的組織與管理不僅使科學效率低下, 而且還容易導致對科學的誤用和濫用。他對科學在資本主義世界所遭受的境遇十分痛心。為了保衛和挽救科學的命運, 他投身到政治運動之中, 致力於科學為民所用的和平事業, 並進行了大量的探索和實踐工作。1929 年他出版了《世界、肉體和魔鬼》, 1939 年出版了《科學的社會功能》, 1952 年發表了《馬克思和科學》,1953 年發表《十九世紀的科學和工業》, 1954 年出版《歷史上的科學》, 1958 年發表《沒有戰爭的世界》。
第二次世界大戰期間, 貝爾納曾為英國國內安全部研究過轟炸的破壞問題。為了取得一手可靠的實驗資料, 他利用廢棄掩體親自進行實驗, 甚至把自己當作實驗材料和對象。所得實驗數據為空襲防禦體系的規劃設計提供了科學依據。他隨後向英國內政部提出了空襲預備警報的問題, 以期最大限度地避免空襲對百姓的傷害。1942 年至1945 年間, 他取得了聯合作戰部的任職, 在那裡擔任了蒙巴頓勳爵的科學顧問, 成為在戰爭中運用運籌學方法的先驅者之一。他直接參與了盟軍的諾曼第登入計畫, 在此計畫中, 他的特別貢獻是利用氣球設計了空中攝影的方法, 取得諾曼第海灘的信息資料, 最後根據海灘波濤的形狀,確定海灘的坡度和承載能力, 對坦克和裝甲車的登入進行可行性分析, 為盟軍成功登入開闢第二戰場提供了保障。他為保護人民, 反對法西斯戰爭貢獻了力量, 1945 年, 貝爾納榮獲英國皇家學會皇家勳章, 表彰他在揭露戰爭方面做出的科學貢獻。
二次世界大戰結束後, 經過戰爭磨難的貝爾納有了更加強烈的責任感, 那就是如何確保科學研究的成果不被用做破壞目的。因此, 他頻繁地在世界各地進行戰爭與和平的演講, 並投身到組織一些論壇中去,包括關於冷戰所帶來的危害的討論等, 像科學工作者協會、波格瓦什會議、世界和平委員會等等。他為世界和平運動所做的努力, 簡直超出他一個人能付出的全部時間和精力, 他的許多時間幾乎都是在公共活動中度過的。1947 年至1949 年, 他擔任了英國科學工作者協會主席。1959 年至1965 年, 他曾擔任世界科學工作者協會副主席和世界和平理事會執行委員會主席。1953 年他榮獲史達林和平獎。他和社會主義國家的領導人保持了友好的關係, 和反帝國主義的知識分子緊密聯繫。
與世長辭
貝爾納晚年患了高血壓症，於1971年9月15日在英國逝世，用其一生，盡其所能履行著他這樣的諾言：讓科學為民造福。麥凱1973年撰文“約翰·六蒙德.貝爾納”，發表在蘇聯的《自然科學技術史問題》雜誌第43期上，詳細介紹與總結了他的卓有成就的一生。
2、 主要成就
x 射線晶體學、生物物理學
貝爾納的研究工作涉及晶體學全部領域, 著名的有測試儀器設備、對稱群和各種材料結構等研究。在材料和結構方面, 他主要研究了碳、金屬、水和街醇等。他還研究過日益複雜的生物有機物質, 如胺基酸、液晶、維生素、荷爾蒙、蛋白質和病毒等, 並且都作出了重大貢獻。
他在近60 歲時, 研究液體結構(s t ur c t u er ofiln u id s) 是他一生最漂亮的一項研究; 他還就生命起源和太陽系起源這兩個領域, 作了巨大的綜合研究工作。他曾領導一個實驗室, 主要研究諸如水泥等工業產品的結構、碳隕星礦物學、蛋白質結構及其他有機和無機化合物等課題。
貝爾納繼承了他的老師W:H 布拉格的學術成果, 並從有機物結構的研究擴展到生物大分子結構的研究, 形成了分子生物學中著名的結構學派。分子生物學的發展, 貝爾納作出了突出貢獻。《大英百科全書》和《蘇聯大百科全書》都對這方面的貢獻作了詳細介紹。
貝爾納曾與W:L 布拉格共事。貝爾納的重要研究工作是套用X 射線衍射法探測生物大
分子的結構。他曾探測出菸草花葉病病毒的尺度和形狀, 並證實病毒有規律的內部結構。
在以W.H.布拉格、貝爾納為核心形成的研究小組中, 包括因在蛋白質晶體學方面的開創性成就而獲得19 62 年諾貝爾化學獎的M.F.佩魯茨(M ax F e dr i n a dn eP urt )z 等。在生物大分子的合成中, 貝爾納於19 51 年提出: 某些粘土片層間因含有大量的正、負電荷, 故可將帶電的分子吸附並能夠成為原始催化中心的理論。貝爾納的理論為原始海洋的胺基酸是在某些特殊的粘土上縮合成多膚的這種看法提供了基礎。貝爾納認為, 粘土或其它礦物質能濃縮吸附於其上的中等大小的分子, 非常有意思的是這種濃縮物含有磷酸鹽等的可能性。這樣,就能有助於解釋在生物聚合機制形成之前, 磷如何能很好地結合在早期的前生物大分子上,粘土催化劑還顯示早期合成能在紫外光被濾掉的深海中發生。60 年代英國學者.A G 凱恩斯一史密斯進一步提出生命起源於粘土的主張。80 年代美國航天局的科學家們發現, 某些粘土有貯存和運送能量的功能, 這一發現支持了這種觀點。
開創“科學學”
科學學(S c l e n c c of S c l e l l ce ) 是一門以科學自身為研究對象的現代科學理論。科學學既有堅實的理論基礎, 又有廣泛的具體套用。貝爾納指出: “ 要想把科研效率略微提高一點點兒, 就必須有一種全然不同的新學間來指導。這就是建立在科學學基礎之上的科學戰略學’ , 〔” ,。舉世公認, 貝爾納的《科學的社會功能》( 19 3 9 年) 是科學學的奠基性著作。正是貝爾納的工作才開創了“科學學”這一新的學科。《科學的社會功能》一書的副標題是:“科學是什麼? 科學能幹什麼?”概括了全書的主題。這一“科學學” 的奠基性著作的重要意義, 很快被全世界所認同, 被譯為許多種文字。在第二次世界大戰期4 第 卷 查 有梁 八查星等 科學學的奠基人— 貝爾納··間, 《科學的社會功能》一書曾再版過4 次。
19 50 年, 商務印書館出版了張子美的摘譯本,書名為《科學與社會主義》。19 82 年, 商務印書館出版了陳體芳譯的《科學的社會功能》,根據英文本19 科年版翻譯。19 86 年, 商務印書館又以“漢譯世界學術名著叢書” 之一出版了此書。
《科學的社會功能》分兩大部分。第一部分論述“現在所起的作用” 。從科學面臨的挑戰、科學與社會的互動作用、科學的歷史概況、英國科學組織概況、科學教育、科研的效率、科學的套用, 一直論述到科學與戰爭、國際科學概況; 第二部分論述“科學所能起的作用” 。以培訓科學家、改組科研工作、科學交流、科學經費籌措、發展科學的戰略、科學為人類服務, 一直論述到科學和社會改造、科學的社會功能。貝爾納對這些題目進行了科學的考察。
作為分子生物學的開創者, 貝爾納研究了生物大分子的結構與功能; 作為科學學的開創者, 貝爾納研究了“科學” 的結構與功能。
貝爾納套用科學的方法研究“科學”本身, 有三大特點: 一是進行定量的研究, 為科學計量學奠定了基礎; 二是進行理論模式的探索, 提出了“地理模型” 、“ 網路模型”等, 深化了對科學發展的理解; 三是分析了科研工作中的政策和管理問題, 為科研管理、科研決策、科學規劃、科學發展的戰略研究作了開拓性的工作. 貝爾納和馬凱(川a n L l n d as y M a ck ay ) 共同撰寫的《在通向科學學的道路上》一文中, 將科學學的研究方法概括為: 統計研究方法、關鍵事例研究方法、結構研究方法、試驗研究方法、分類研究方法。正因為如此, 普賴斯( .D .J des .P ir 士) 所說: 科學學, “ 貝爾納則是這門學科的奠基人” 。“ 貝爾納正是以其1 9 3 9 年出版的不朽巨著, 而成為廣泛地開拓` 科學地分析科學’ 的第一人” 。“ 它作為一位大科學家關於在世界範圍內有必要合理地規劃科學的權威論述, 已經變成一部基礎文獻。”
評價一部巨著的最好方法是讓歷史說話。19 64 年, 世界著名的科學家, 包括19 48 年諾貝爾物理學獎獲得者布萊克特( aP t ir c k M a y n a dr st ua rt lB a c k e t t )、19 50 年諾貝爾物理學獎獲得者鮑威爾( C ec i l F ar n k P o 研le l )、19 52 年諾貝爾化學獎獲得者辛格( R ihc a draL u ern ce M il in g ot n aS y n g e), 還有以研究和出版《中國科學技術史》而聞名於世的李約瑟(oJ s eP h N 改過h a m ) 等16 位科學家, 撰寫了一本論文集《科學的科學— 技術時代的社會》以紀念貝爾納的科學學奠基性巨著《科學的社會功能》一書發表25 周年。這部權威性的論文集, 回顧現代科學技術同社會經濟協調發展的歷史趨戴檢驗了當年貝爾納所作的各種預言實現的程度, 描述了世界各國科學事業的歷史轉變, 總結成功地運用科學的歷史經驗, 並對未來科學技術發展做出科學的預測和展望。《科學的科學— 技術時代的社會》一書在中譯本, 趙紅州、蔣國華翻譯, 於1985 年, 由科學出版社出版。這本書的出版大大推動了中國對“ 科學學” 的研究。趙紅州的《科學能力學引論》( 科學出版社,1984 年)、《大科學觀》(人民出版社,19 8 年), 是貝爾納《科學的社會功能》的繼承與發展, 為中國學者在世界“科學學” 的研究領域內爭得榮譽, 作出了重要貢獻。
卓越的科學史
C P 斯諾(hC a r leS P e 卿S n o w) 在《貝爾納其人》中寫道:“究竟貝爾納是如何躋身於科學史前列的。我想, 是這樣的: 他天賦極高。他是當代最有學問的科學家之一。據說, 他也許是科學家中最有權威的。這就是說, 他精通科學; 他有天章雲綿般的想像領域和深刻過人的洞察力, 他有他自己範圍廣泛的科學上的考慮。, 〔, ” 貝爾納對科學史的研究有一些論文和兩本專著: 《19 世紀的科學和工業》( 19 5 3), 《歷史上的科··科學學研究’2 第 期學》 。《歷史上的科學》一書是貝爾納研究科學史的代表著。此書寫了六年一 。事實上早在貝爾納 年出版的 《科 學的社 會功能》 一書中 , 就專章探討了“科學的歷史概況” 。
《歷史上的科學》有以下5 條突出的特色:
( l) 從科學學的觀點來研究科學史。貝爾納是科學學的奠基人。他在研究科學史時,必然要從科學學的角度來審視科學史。在該書的第一篇就論述科學的出現和科學的特徵等等。科學學的研究成果貫穿於科學史的研探之中。
( 2) 研究了科學革命和工業革命的關係。貝爾納從更為廣闊的視野來研究現代科學的產生, 探究科學與工業的緊密關係。他將科學革命、工業革命、農業革命、社會革命等等融為一體來進行相互作用、相互影響的研究。
( 3) 對自然科學與社會科學的歷史同時進行考察。對於現代科學, 貝爾納分為物理科學、生物科學、社會科學三部分來進行研究。這與許多“科學史” 專著, 只講自然科學的歷史形成鮮明對照, 他認為自然科學的發展與社會科學的發展也是相互作用、相互影響的。
(4)密切結合社會歷史背景來論述科學史。貝爾納在研究科學史時, 總是將社會歷史事件與科學發展史並列起來, 讓人一目了然得知這一科學發展的社會歷史背景, 有利於將科學發展的“外史” 與“內史”有機結合起來
( 5) 提出了“世界科學技術`中心’及其轉移的新觀點。日本科學史家湯淺光朝在《科學活動中心的轉移》一文中寫道: “我們要向.J D. 貝爾納先生致謝, 是他的有趣的表格揭示了本文作者去探討這樣的課題。貝爾納有創見的表8 里有一個`科學和技術活動中心’的專欄, 其中的一欄又劃分為幾個小欄, 每個小欄分別對應於義大利、英國、法國、德國、美國等等。我們這篇文章的思路就來自貝爾納” 。
貝爾納在“為中文譯本寫的序”中寫道: “我深知, 對於中國在較古時期的貢獻, 我們評述沒有能達到真正公允的地步, 但是我曾試圖依據我的老友李約瑟博士的淵博的學識, 對中國的技術、科學和哲學思想, 比西方的科學史領域中任何其它作者作出較充實的敘述。我希望我的中國讀者將會擴充我所寫的史實並改正我的意見”。這充分表現出了這位傑出學者的實事求是的態度和寬闊的胸懷。
3、出版著作
貝爾納20歲就開始發表論文,30歲以後每年平均發表7篇論文,進人晚年,平均每年發表的論文多達10篇左右,他撰寫的科學學著作還有《十九世紀的科學與工業》(1953)、《歷史上的科學》(1954)、《必然的自由》、《沒有戰爭的世界》1958、《科學與社會》、《宇宙、肉體、惡魔》、《人的延伸》等等。
4、研究轉向
轉向的歷史與社會語境
貝爾納出生在世界工業革命的發源地英國, 他一生目睹了世界大戰的毀滅, 資本主義經濟危機的慘狀, 而這一切都和科學技術密切相關。科學和技術的進展在十八世紀後期就聯繫著正在興起的工業、政治改革和開明的神學, 工業革命就此悄然興起。工業革命最初是以機器代替人力開始的, 正是在蒸汽機出現後, 紡織業、冶金業、採礦業和機械製造業才很快繁榮起來, 使工業革命走上了快車道。工業革命實現了資本主義經濟對封建經濟的徹底勝利, 樹立了西方國家政治和經濟的自由主義。
第一次工業革命加快了現代科學技術前進的步伐, 從而為工業革命的進一步展開起到了推波助瀾的作用。19 世紀70 年代後工業革命進入了第二階段(第二次工業革命), 西方經濟發展變得異常迅猛。到19世紀末, 經歷了工業革命的西方經濟已真正成為全球範圍的活動, 新市場、新技術以及海外貿易和投資都在朝著世界性的市場經濟發展。然而與此對照的則是在工業地區的壓抑和罪惡中顯示出來的科學技術套用的顯著後果。工人用自己的血汗增加了資本的利潤, 換來的卻是貧富的嚴重分化, 社會的強烈不平等。資本家為了最大限度地賺取利潤, 對工人進行敲骨吸髓的剝削和壓榨。缺乏照顧的兒童和失業工人流浪在街頭, 成為工業化中興起的現代城市一景。同時, 霸權式的掠奪和統治開始觸及全球, 世界範圍內的爭奪預示著即將到來的20 世紀將是一個不平靜的世紀。正是在這十九、二十世紀, 科學得到了前所未有的發展。而令人深深遺憾和恐懼的是, 科學亦成為改進戰爭技術和相互殘殺的工具。“科學和科學家, 第一次在歷史上直接地並公然地牽涉到這時期的經濟、工業和軍事上的主要發展”。這一切使人們對科學的估價發生了巨大的變化, 就連科學家自己的思想也陷於巨大的混亂。貝爾納曾感慨到:無怪乎科學家們也越來越不相信科學發展本身會自然而然地使世界變得好一點了。
1931 年前後, 世界變得更加混亂。英國工黨政府倒台, 清教新政府組成。義大利墨索里尼已經掌權,德國希特勒上台, 法西斯抬頭。一時間, 似乎只有在法西斯主義和共產主義之間進行選擇, 何去何從令人彷徨。實際上, 在歐洲19 世紀90 年代, 在馬克思主義運動的內部就已經形成了一種馬克思主義是社會進化論的基本看法。前蘇聯的馬克思主義者們支持和強化了這種理論, 並產生了巨大的影響。這種看法詳細地說明了從過去的人類文明到具有明顯優越性的更高社會經濟存在的王國———共產主義社會的各個階段。從一個階段到另一個階段的這種歷史的線性動態發展不可避免地隨著社會經濟組織的過渡而向前發展。以此看法為主導意識的科學性傾向, 給馬克思主義的歷史闡釋加上一個明顯的印象:“科學性的思想使我們得知演進的下個階段將從競爭轉向合作。並且在那兒對於人而言, 演化不再是盲目的。”它從理論上確認了資本主義制度是社會經濟進化當中的一個暫時的形態。那么這下一個階段無疑就是社會主義和共產主義社會。
恰逢此時, 1931 年7 月初的第一個星期六的上午, 在英國倫敦南肯新頓科學博物館演講大廳進行了第二屆國際科學技術史大會最特別的一場會議, 蘇聯代表在那裡作了一個特別報告。他們的觀點使出席會議的大多數科學家感到稀奇和震動, 也在貝爾納等一些科學家的內心中產生一種激盪, 形成了深遠的影響。他們了解到馬克思主義的發展和傳播, 促使俄國取得了“十月革命”的勝利。資本主義制度不再是遍及全球的制度了, 在社會主義國家蘇聯, 基本生產方式和社會關係完全不同於資本主義國家, 科學與社會的關係也完全不同了。這是人類第一次自覺地努力設計自己的社會活動的框架, 其基本原則就是利用科學和技術直接為人類造福。蘇聯社會主義國家建立不久, 1920 年列寧就提出了“共產主義就是蘇維埃政權加全國電氣化” 的宏偉藍圖, 同年, 列寧親自領導200 多名科學家和技術專家制定具體的全俄電氣化規劃。到1931 年4 月舉行蘇聯第一次全國科學規劃會議, 大致勾畫出了蘇聯科學家活動的舞台和前進的方向, 表明了蘇維埃政權要發展科學, 規劃科學, 使科學為社會建設實際需要服務的態度和決心。十月社會主義革命和蘇聯社會主義建設的實踐, 不僅使全面規劃和管理科學變得十分必要, 而且成為可能。整個20 世紀20 年代都是蘇聯科學成長的黃金時代。而由於這一影響, 英國共產黨內絕大多數馬克思主義者, 接受了前蘇聯馬克思主義者對歷史唯物主義的解釋, 把技術革命當成歷史進步的主要手段。隨著這種理性的科學態度在英國的出現, 作為歷史進步活力的技術創新得到了特別的重視, 使“科學的社會關係”這一觀念進一步複雜化。蘇聯社會主義國家就像在黑暗中的一顆閃亮的星, 引導著貝爾納的研究轉向並成為他轉向後的研究模板。他的代表性巨著《科學的社會功能》也恰逢此時應運而生。
貝爾納作為著名自然科學家, 有許許多多科學上的原始思想應歸功于貝爾納, 但卻都在別人的名下出版問世了。他所指導的學生, 屢屢榮獲諾貝爾獎, 而他卻從來沒有獲得。有人說他缺乏“面壁十年”的恆心而蒙受了損失, 這一結論未免過於簡單。還是讓我們把鏡頭推向貝爾納所處的時代, 經過歷史考察, 就會豁然開朗。
儘管貝爾納在自然科學方面所獲得的成就是巨大的, 但他並沒有超出本來可以達到的最高記錄。他常常以傑出科學家所具有的超人敏感去開闢一個方向, 而後交給他人去淘金, 名利地位全然不顧。似乎是一直苦於自己面前總有更為重要的工作吸引他放下手頭的自然科學研究任務, 而把許多精力投到自然科學以外的事情上。實際上, 他的研究工作已經悄悄地發生了轉向。
貝爾納的研究轉向首先從思想轉變開始。這種思想轉變始於他的大學時代, 而他的科學政治學研究轉向則始於1929 年, 標誌性的代表成果是《科學的社會功能》和《歷史上的科學》兩部巨著, 轉折點是1931年第二次國際科技史大會。
在劍橋的大學時代, 使他第一次感受到了自由的學術氣氛, 精神上得到了前所未有的滿足。在這裡他能夠參加許多會議, 接觸各方面人士, 包括學生和知識分子, 而且還有士兵和產業工人。在1919 年11 月7日的一個會議上, 貝爾納從他的朋友那兒了解到了關於俄國十月革命和有關剛剛誕生的蘇維埃共和國的社會主義情況, 這些信息為他開啟了一個嶄新的世界。恰逢此時, 一位馬克思主義的經濟學家H .D .迪金森(H .D .Dickinson)走進了他的思想生活, 他以俄國偉大的革命實踐為例, 極具感染力地向貝爾納講解了馬克思主義理論和社會主義事業。這一切深深地打動了貝爾納, 他如饑似渴地飽讀了馬克思、恩格斯、列
寧的許多著作, 諸如《共產黨宣言》、《資本論》、《家庭、國家和私有制的起源》、《唯物主義與經驗批判主義》等等, 思想得到了升華。他認識到“我那愛爾蘭愛國主義顯得多么狹隘呀… …人民, 只有人民才能蕩滌一切我們痛恨的污泥濁水… …而這一切將會帶來一個科學世界的新天地。” 他堅信馬克思主義和科學會給人類帶來繁榮與和平。從此, 貝爾納便放棄了天主教信仰, 轉而走上馬克思主義道路。
這種轉變沒有任何脅迫, 是那樣地自然, “好像這就是他智力活動興奮點轉移的過程, 其中絲毫沒有脅迫或假裝正經的意思。”隨後貝爾納投身到政治運動當中, 1923 年貝爾納加入英國共產黨, 1926年動員支持了工人大罷工, 1929 年出版了自己的第一份書稿《自然、肉體和魔鬼》, 討論了人類的進步是如何有違於人類理性的三大敵人, 即自然(自然力)、肉體(人類自己的軀體及其局限性)以及魔鬼(人類的感情、愚昧和無知)的問題。他開始公開地對科學和社會進行責問, 這也意味著他研究轉向的開始。
1931 年, 第二屆國際科學技術史大會上, 蘇聯代表團的黑森(Hessen)運用馬克思辯證唯物主義和歷史唯物主義的觀點來分析牛頓力學的發生與發展, 做了題為“牛頓力學的社會經濟根源”的報告。蘇聯代表團的論文結集出版, 取名為《走到十字路口的科學》, 貝爾納為此書專門寫了書評, 發表在右翼的《旁觀者》雜誌上。他思想所受到的影響昭然若揭。他公開質問:是智力上自由而社會無能更好呢, 還是讓科學研究活動成為一個有益於社會的目標指導下的社會系統的一部分好呢? 幾個星期後, 也就是1931 年7 月底,他首次對蘇聯進行了為期兩周的訪問。這期間, 貝爾納正在劍橋大學工作。在劍橋, 他與其他科學家組成了科學家反戰小組, 經常討論30 年代的經濟蕭條、希特勒德國的納粹恐怖、西班牙的國內戰爭、日本侵略中國和英國殖民地的自由運動等問題。正如貝爾納所坦言的, “我可以說, 對我自己工作的激勵, 以及對我科學同行中其他幾位, 特別突出地對霍爾丹和霍格本的激勵, 肯定可以追溯到1931 年一群馬克思主義科學家訪問科學史大會。”這成為貝爾納研究轉向的一個轉折點。的確, 1931 年是對英國部分科學家影響頗深的一年。一種新的哲學開始影響部分科學家, 特別是貝爾納, 使他把目光投到科學之外, 開始了他的科學政治學研究。
此後在1932 年、1934 年冬, 貝爾納又接連訪問了蘇聯。蘇聯的社會主義建設使他更加確信, 辯證唯物主義是生活中的指導思想和行動中的最有力因素。1935 年, 他在所撰寫的《科學與工業》一文中更強烈地表達出政治傾向。他表明自己的觀點:如果說科學是幫助人類的, 那么它必須要找到新的主人。在這期間的1934 年, 貝爾納退出英國共產黨, 但一直和左翼的進步力量保持了密切的聯繫。我認為, 他脫離英國共產黨, 部分原因是他對英國共產黨內新生力量不同於黨內傳統知識分子的標新立異的不滿和鄙視, 部分原因是為了在國際間進行和平反戰, 揭露資本主義制度的活動提供便利。他認為“由於自然科學影響生產方式而引起的那些社會變化, 既未經計畫, 又未經了解, 實際仍在發生一些災難性的結果。只有把一種真正的社會科學和自然科學熔接在一起, 才能獲得對於社會活動滿意而進步的社會控制。”他呼籲人們研究科學的學問, 研究科學與社會結構的關係, 以便把握科學, 使之為民所用。他指出:“對於科學和經濟活動, 如果我們不知道我們行動的後果就可以聲稱對行動免除責任的話, 是沒有理由的。我們不得不去做的是把它們的功能找出來。”1939 年1 月具有代表性的巨著《科學的社會功能》面世。這部巨著的意義很快被全世界所公認, 並被譯成多種文字, 形成廣泛的影響。其後又一部巨著《歷史上的科學》誕生, 《The Freedom of Necessity》等其他論著也陸續出版, 從而形成了其鮮明的科學政治學思想。貝爾納認為, 資本主義生產模式下, 科學的挫折是一個不可避免的特徵, 科學只有在一種全新的社會主義制度下才能實現其全部潛力。他提出了, 通過建立先進合理的政治制度, 通過公眾參與, 發揮民主對科學的調控作用, 實現政治與科學的良性互動,重構科學與社會的和諧關係的思想。他倡導把科學當做一門科學(科學學)來看待就是要為政治調控科學服務的。與此同時, 貝爾納參加了一系列的政治活動, 用他的科學政治學思想喚醒人們, 推動著社會進步。
5、 人物評價
貝爾納是天才的科學家，是物理、化學和生物系統的結構和功能研究方面的先驅者。他在對英國科學傳統進行總結繼承和批判的同時, 也對整個科學與社會的歷史進行了全面考察，探究了科學的功能和社會結構之間的關係。為了重構科學與政治的和諧, 達到科學為民謀利的目的, 他以蘇聯社會主義為模板, 借用馬克思政治經濟學研究範式進行了科學政治學研究, 形成了他的科學政治學思想, 凸現了研究的基本綱領。
貝爾納同時擔任了世界和平委員會主席和世界科學工作者協會主席。貝爾納認為科學家的責任在於把握科學的社會功能, 最大限度地避免科學成為掌握在特權階級手中的武器來剝削和壓榨人民。貝爾納一生致力於這樣一個目標:讓科學為民所用, 造福於人類。
貝爾納對科學學的發展所做的貢獻，受到了世界著名的自然科學家與科學學家們的尊重與推崇。但是, 他的理論更多地表現在形式邏輯的論證上, 未能對政治調控科學提出具體模型和方案。人們一致認為，如果他不是把研究重心移到科學學領域，仍專心致力於自然科學研究,那么,他本人有可能多次獲得諾貝爾獎。貝爾納也曾培養出了維爾金斯這樣的諾貝爾獎金獲得者。因此,在《科學的社會功能》問世二十五周年時，為表紀念，英國出版了第一本科學學論文集，作者有幾位是諾貝爾獎金獲得者。共收人15篇論文，貝爾納一篇論文的題目是《二十五年以後》。論文主編是貝爾納的繼承者，英國倫敦大學的晶體學家米凱教授。
