科學世界的毒舌頭與夢想家

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‧金石堂2003年12月強力推薦選書
‧《中國時報‧開卷》每周書評2004.02.15
‧《聯合報‧讀書人》每周新書金榜2004.04.11
‧2004香港教協會員推薦好書
‧2011中華民國物理學會【100本優良科普讀物出版】推薦書單
‧2012「青年尬科學—聽、說、讀、寫大擂台」好書100推薦

直流電與交流電的戰爭

愛迪生vs. 特斯拉，一八八四~一八九三


布朗和愛迪生都心知肚明，要讓社會大眾接受他們的直流電系統，而非交流電系統，最好的辦法就是鼓動大眾對於交流電的安全顧慮。愛迪生最近正好成功發動宣傳攻勢，藉著誇大煤氣中毒和爆炸的風險，令民眾轉而反對煤氣燈。但是他們倆人都明白，由於兩種供電方式的差別十分微妙，很難向大眾說明箇中差異，因此必須採取比散發小冊子和媒體報導更激烈的宣傳方式。

究竟是愛迪生或布朗首先計畫了宣傳攻勢，試圖推毀威斯汀豪斯的努力和特斯拉的發明，已經不得而知，無論是出於自願或被迫，有一陣子，布朗幾乎變成愛迪生直流電系統的代言人，而且在過程中，他採取了一些令人不舒服的方式。

一八八八年七月三十日，布朗在紐約的哥倫比亞礦業學院召開了一次會議，接著就展開一連串的媒體攻勢，報導電流的戰爭。他邀請了許多科學家、記者和電控委員會成員參加一系列的討論和展示，希望能警告他們交流電的危險。

會議一開始，布朗就先對交流電系統展開攻擊。他不惜撒謊：「我不是因為任何商業利益而捲入這場爭論。我純粹是出於正義感而站在這裡。目前商業上使用的電流有三種：持續的電流、時斷時續的電流、以及交流電。經過調查後顯示，經過適當的安全措施，我們能確保前兩種電流不會對社會大眾有害，但是第三種電流則會帶來致命的危險。」他停頓一下，觀察聽眾的反應，然後接著說：「我曾經將一千四百一十伏特的持續電流通到一條狗身上，結果這條狗還是活了下來。但是我只不過把五百伏特的交流電接到狗身上，結果狗兒就一命嗚呼，而且屢試不爽。提倡交流電系統的人口口聲聲說，他能忍受一千伏特的電擊而毫髮無傷，他一定身上帶著避雷針。凡人根本不可能經得起這麼強的電擊，說這話的人要不就是出於無知，要不就是為了商業利益而撒謊。」

他接著又說：「為了證明我的信念是對的。今天，我特別邀請各位先生在此時此地見證我們的動物電力實驗。」

然後，布朗為一隻關在籠子裡的大狗戴上口罩，並且用粗皮帶綁住。他把電線貼在狗皮上，然後接上直流電系統。「我們先通上三百伏特的直流電，」布朗宣佈。當電流通過時，狗憤怒嚎叫，奮力掙扎。「請各位注意觀察，儘管我們的實驗對象十分狼狽，健康狀況卻還不錯。」布朗報告。

然後，他把電壓加強到四百伏特。這一回，狗一直流口水，可憐的狗不停的掙扎，嚎叫轉變為呻吟。布朗繼續把電壓加強為七百伏特。狗震顫不已，眼珠轉動，幾乎喘不過氣來。「最後，我們把電壓增強為一千伏特。」布朗宣佈，他提高嗓門，壓過狗兒痛苦的呻吟聲。

觀眾看得目瞪口呆，有幾個人提出抗議，還有幾個人站起來，一、兩個人乾脆厭惡地走出禮堂。但是，布朗仍然繼續實驗，似乎對於動物的痛苦和觀眾的憤怒都無動於衷。狗可憐的哀叫幾聲後，就倒地不起，禮堂中瀰漫著毛皮和肌肉燒焦的味道。

幾分鐘後，電線重新接上了交流電系統，並且傳輸三百伏特的交流電到狗身上，狗幾乎立刻命喪九泉。布朗正打算牽另外一隻狗到講台上時，其中一名觀眾站起來，表示自己是防止虐待動物協會的代表，要求立刻停止實驗。其他人也同聲附和，說布朗進行這種野蠻「實驗」是可恥的行為。他們指出，在還沒有接上交流電之前，這隻狗已經性命垂危，而且連接交流電系統的電線上沒有安裝繼電器，所以電流實際的流通時間更長。

在眾怒下，布朗不得不停止實驗，但是他並沒有就此罷手，不再以殘忍的手段展示交流電的危險。在克服了SPCA的法令限制後，他再在三天內回到同一個舞台上，像類似的群眾作做了同樣的實驗。這次，他以四百伏特以下的交流電殺死了三條狗，同時顯示另一條通上直流電的狗卻直到電壓升高到一千伏特，才被電死，儘管死的時候，全身有如一塊焦炭。

接下來三個月，布朗和助手在群眾面前，電死了一頭馬、一頭牛，和更多的狗。同時，他還在門羅公園和愛迪生稱為「」的一群人執行了幾百次動物電刑。實驗通常在夜間進行，以降低動物電擊時的慘叫聲對鄰居的干擾。

有一次，愛迪生的左右手巴奇勒幾乎在實驗中喪命。他拚命想把一條特別好動的小狗按在電椅上，結果受到幾百伏特的電擊。

他們為了扭轉輿論，反對交流電系統，他們殘酷地將愛迪生實驗中電死的狗屍的照片寄給報社，有些照片甚至大喇喇地出現在紐約街頭地的海報上。當布朗和愛迪生愈來愈賣力掌控輿論時，他們同時也花了很大工夫試圖說服當局制定反對交流電系統的法令。

儘管布朗和愛迪生沒有成功推動反交流電的法律，但他們卻成功地將家庭用電應採取哪一種電流形式，變成備受矚目的公共議題。斥責和批評的聲浪從哥倫比亞礦業學院禮堂擴散到︽紐約時報︾的版面。一八八八年十二月十三日，︽紐約時報︾刊登了威斯汀豪斯的投書，聲稱布朗「領的是愛迪生電燈公司的薪水；如果繼續成功地推廣交流電系統，愛迪生公司的生意會大受影響，因此從企業經營的角度來看，愛迪生的代言人自然會不擇手段，企圖防止交流電系統日漸普遍。」

他又指出，西屋公司在一八八八年十月賣出了四萬八千個電燈，而根據愛迪生自己的數據，愛迪生電燈公司整年的訂單只有四萬四千個燈泡。「我在此毫不猶豫地指控，他們作做這些實驗（他是指布朗和愛迪生的動物實驗）並非出於科學的興趣或安全的顧慮，而是試圖在社會大眾的腦海中製造偏見，反對使用交流電系統。」

報紙在五天後刊登了布朗的回應。他自然駁斥了威斯汀豪斯的一切指控，否認試圖操弄科學證據來支持自己的論點。他還下了個孩子氣的結論：「因此，我要向威斯汀豪斯先生下戰書，邀請他和我一起在電力專家面前，讓交流電穿過他的身體，而我則讓直流電穿過我的身體……先從一百伏特的電流開始，然後慢慢的每次增加五十伏特，直到其中一人哭叫求饒，在大家面前認錯。」

當威斯汀豪斯理智地拒絕了這個「決鬥」的荒謬提議時，布朗稱他為懦夫，並且指控威斯汀豪斯寧可讓社會大眾承擔他自己也不願意承擔的風險。顯然，在這場電流之戰中，布朗和愛迪生過去所擁有的客觀的科學態度早已完全為商業野心所蒙蔽。

一八八八年，愛迪生才四十一歲，但是已經開始走下坡，不再是從前那個勇於冒險的發明家。他依然聲望崇隆，是大眾眼中的大人物，但是他的活力和探險精神卻已不再。歷史學家帕瑟(Harold Passer)在描述早期的電力工業時，特別寫到：「一八七九年的愛迪生是個勇敢的發明家，一八八九年的愛迪生，則是個謹慎保守的現狀捍衛者。」

愛迪生還資助布朗出版了一本著作，書名為《交流電與直流電對生命危害程度的比較》(The Comparative Danger to Life of the Alternating and Continuous Current)，書中除了蒐集了媒體報導和演講內容，以及關於公開動物實驗的描述外，還包括了從許多不實來源引用的報告，譴責在家庭中採用交流電系統的做法。他還在一八八九年初，由愛迪生出錢贊助，出版了一份宣傳小冊子，並且將小冊子寄給美國所有超過五千人口的城市中的市長、政界人士、保險經紀人和商界人士。

布朗在小冊子一開頭就宣稱：「以下我所談的是生死攸關的事情，可能直接關係到你每時每刻的安全。」接著，他就開始詆毀威斯汀豪斯和特斯拉的供電方式，宣稱他們只關心商業利益，並且毫無根據地描述交流電使用者如何無辜喪命。他稱交流電為「劊子手的電流」，最後他懇求讀者盡一切力量，在他們的城鎮中嚴禁使用三百伏特以上的電流，如此一來，威斯汀豪斯的系統根本無法運作，他們的交流電系統必須在人口密集區附近裝設調降電壓的變壓器。

一八八九年十月，威斯汀豪斯親自撰寫了一本書，來回應這些攻擊，書名為《使用交流電系統傳輸電力的安全問題》(Safety of the Alternating System of Electrical Distribution)，他以清晰的說明捍衛自己的事業，並且證明如果遵循正確的指示，使用交流電系統來供電給家庭、辦公室、劇院和工廠都安全無害。

於是，由帶有偏見的新聞記者和善於作秀的公眾人物所撰寫的類似小冊子和文章你來我往，好不熱鬧，雙方都愈來愈作逐漸演變成人身攻擊，而且吸引了愈來愈多的支持者。當殺人犯克瑞姆勒於一八九○年八月在電椅上遭折騰而死後，媒體對電流之戰的報導更達到白熱化。

愛迪生透過布朗的幫助，極力推動電椅行刑的方式，因為他視之為創造戲劇性效果的大好機會，可以證明交流電是一種足以致命的電力傳輸形式。布朗和愛迪生聯手遊說政客，彷彿魔術大師般舉辦了許多場公眾展示會，同時竭盡所能地操弄媒體的報導。

一八八九年，愛迪生和他的黨徒的言論幾乎壟斷了秋季號的《北美評論》(North American Review)﹐九月的時候﹐在反交流電之戰中愛迪生最喧鬧的支持者蓋瑞(Elbridge Gerry)寫了一篇文章描述吊刑的恐怖﹐，以及利用電力處死罪犯的好處。同一期《北美評論》中還刊登一篇名為：〈閃電的危險〉的文章，愛迪生在文章中超越了經濟考量和電子工程師間俗氣的爭執，扮演如天神般的神聖角色，無情地攻擊威斯汀豪斯。同時，在《北美評論》一八八九年十一月號中，布朗在〈行刑的新工具〉這篇文章中，描述他心目中理想的行刑方式：「副警長按下開關，死囚立刻停止了呼吸和心跳，」他帶著純然樂觀的語氣寫道。「緊繃的肌肉五秒鐘後開始放鬆，但是看不到任何掙扎，也聽不到哀叫聲。法律的尊嚴得以維護，但是卻沒有引起肉體的痛苦。」

這時候，布朗似乎已經喪失了分析事理的理性，完全看不出他一心將交流電系統描繪為無痛的行刑方式，一旦為大眾所誤用，將造成可怕的痛苦。布朗曾經電死了不計其數的動物，照理他應該比任何人都了解電刑的痛苦。

愛迪生和布朗確實成功地說服了紐約州獄政主管拉斯羅普(Austin Lathrop)同意他們實驗電椅行刑方式，甚至挑選了樣板實驗的時間和地點。《紐約時報》寫道：「除了西屋發電機之外，每個監獄還必須具備『勵磁機』的輔助設備，此外，也要有一把堅固的橡木椅，囚犯就坐在這張椅子上受刑，還有電帽和電鞋。」

授權執行電刑的文件早已簽署，日子也決定了，但是報章雜誌全把討論的焦點放在應該如何稱呼這種嶄新的行刑方式。在一八八九年九月號的《北美評論》中，蓋瑞在文章中提議叫「」(electrolethe)，但這個名字很呆。《科學美國人》(Scientific American)則略加潤飾，建議了幾個技術名詞「」(thanelectrize)、「」(fulmenvoltacuss)、「」(electropoenize)。愛迪生則鄭重其事地建議紐約州當局效法古羅汀博士(Dr. Guillotin)的榜樣，將之命名為「威斯汀豪斯」。《紐約太陽報》(The New York Sun)卻提出異議，認為這種處死方式應該以真正的電椅之父布朗為名。但是，就在處死克瑞姆勒之前，大家已經逐漸接受用「電刑」(electrocution)來稱呼遭受電擊而死的行刑方式，也成為媒體通用和官方認可的正式名稱。

這段時間在支持和反對交流電系統的爭議中，或許是個低潮，但諷刺的是，媒體生動地報導克瑞姆勒如何在電椅中慢慢烤焦，卻沒能遏止交流電系統前進的地腳步。交流電系統的反對者發動了大規模的媒體宣傳攻勢，並且信心滿滿地以為奧本監獄的電刑奇觀將永遠玷污了交流電、特斯拉和威斯汀豪斯之名，但是他們仍然失敗了，因為一股更大的力量主導了輿論的方向，民眾渴望在家中享受電力是出於實際的需求，而不是受到鬧劇所左右。

首先，儘管機關算盡，愛迪生和布朗仍然沒能好好教育大眾直流電和交流電有何不同。經過了幾年的宣傳之後，能夠清楚區分兩種系統的人依然寥寥無幾，因此大多數的民眾只是盲目地受媒體報導和現場展示所左右。布朗和愛迪生也不明白，他們的方式可能引起反彈，社會大眾最關心的其實只是如何才能有效傳輸電力而已。布朗拚命強調交流電的危險，但民眾對電力殷切的需求掩蓋了安全上的風險，而媒體更大力倡導電力時代的願景。

克瑞姆勒遭到電刑後不到一年，交流電早已成為家庭用電的主要系統，富貴人家和愈來愈多的生意人早已進入了電力時代。採用直流電系統必須需建造發電站，而且只能供電給有限的電器，交流電卻能倚賴遠處的電廠供電，不但價錢便宜許多倍，更具備了多樣的用途和更強的電力。

直流電與交流電的戰爭

愛迪生vs. 特斯拉，一八八四~一八九三


布朗和愛迪生都心知肚明，要讓社會大眾接受他們的直流電系統，而非交流電系統，最好的辦法就是鼓動大眾對於交流電的安全顧慮。愛迪生最近正好成功發動宣傳攻勢，藉著誇大煤氣中毒和爆炸的風險，令民眾轉而反對煤氣燈。但是他們倆人都明白，由於兩種供電方式的差別十分微妙，很難向大眾說明箇中差異，因此必須採取比散發小冊子和媒體報導更激烈的宣傳方式。

究竟是愛迪生或布朗首先計畫了宣傳攻勢，試圖推毀威斯汀豪斯的努力和特斯拉的發明，已經不得而知，無論是...

此「毒舌頭」，非彼「毒舌頭」

文／南方朔（文化評論家）


　　我們都知道文人多惡毒、慳吝、嫉才，而又經常自大。因而他們的「毒舌頭」或「滑舌頭」，總是會跑出來許多不可思議的「名言」。

　　例如，拜倫和濟慈同為浪漫大詩人，但濟慈這樣說拜倫：「你們談到他和我，我們兩個可完全不同，他只會寫他看到的，而我則寫我想到的，我可比他有深度多了。」而拜倫則這樣說濟慈：「他的東西不過是一種精神自瀆，他經常自淫想像。我不是說他下流，而是說他總是邪惡的東拉西扯，把作品變成一種既非詩也非其他甚麼的東西，而只像是由生豬肉和鴉片煙做出來的瘋人院產品。」

　　而福克納和海明威都是諾貝爾級的大文豪，但相互間的輕視卻溢於言表。福克納如此說海明威：「他寫起文章來，絕對不會用任何一個讀者必須去查字典的字。」海明威則如此回敬：「可悲的福克納，難道他真的以為寫文章用了偉大的字眼就等於有了偉大的感情嗎？」有次，福克納的太太問海明威，他在寫作時是否會喝上一杯馬丁尼雞尾酒。海明威答稱：「老天爺，妳聽過誰在工作時喝酒的？妳講的大概是福克納吧。我看他的文章都會知道哪個地方是喝了酒以後所寫的醉話！」因此，同為諾貝爾級的史坦貝克遂如此說：「他們這兩個同行是為墓碑的排名而戰爭。」

　　這種同輩間的尖酸刻薄，多得難以計數。但非同輩呢？那就說得更難聽了。

　　例如，馬克吐溫這樣說愛倫坡和珍‧奧斯丁：「我認為愛倫坡的文章慘不可讀，就如同珍‧奧斯丁一樣。但他們還是有差別。付我錢，我會勉強讀愛倫坡；至於珍‧奧斯丁，給錢也不讀！」

　　而尼采一生自大，把全天下的人都視為庸才，只有他是天才，他如此說愛默生：「愛默生的一生有如面對珍饈，但他卻把一切都堆在盤子上，無法消化。」

　　文人刻薄別人雖重，但他們比普通人多讀了幾本書，卻也很講究「毒舌頭」的功力。例如，王爾德貶損蕭伯納的話就讓人歎為觀止：「蕭伯納，他實在太棒了。他沒有一個敵人，但所有他的朋友都討厭他。」

這些都是文人的「毒舌頭」，但他們自誇起來時的「滑舌頭」，卻也同樣讓人難以消受。

　　例如，二十世紀的美歐文化藝術才女葛楚德‧史坦因這樣自大：「想到聖經，想到荷馬，想到莎士比亞，想到區區在下。」

又例如，英國文豪斯威夫特如此說道：「老天爺！我能寫出這樣的書，是多麼的天才啊！」

　　而另一文豪波普則如此說自己：「我，當然驕傲，我驕傲地看到人們根本不怕上帝，只怕我！」

　　以上這些文人的「毒舌頭」與「滑舌頭」，在文學史上乃是一個非常有趣而值得探討的課題，傑出的文人作家，他們都是跑在人類文化發展前端的人物，他們多半有著較大的自我，並且深深地被「創造者的焦慮」所折磨，那是一種高度競爭性的社群。競爭當然不必然要「毒舌頭」或「滑舌頭」，但「毒舌頭」及「滑舌頭」在高度競爭裡產生，卻也並非不自然，這是人類文化與文明做出重大開展的過程中的一項贈禮，也是競爭行為和競爭生態的見證。

　　而這樣的情況，出現在自然科學以及實用科技上，或許就更有趣了。近代科學在過去將近四百年的漫漫長路裡，從擺脫根深柢固的神權統治及神權價值開始，一步步確定了「此人為世界度量」的經驗科學傳統，在這樣的過程裡，科學家的競爭態勢較諸文人作家社群只會更嚴峻，而不可能更輕鬆；那是探索「宇宙與生命奧祕之爭」，其競爭行為當然更加激烈。尤其是到了近代，由於科技的開發除了涉及知識的競爭外，還有更大的產業制度之爭，以及國家利益之爭，因而它已不再只是科學家社群的事務，更把公司和國家也捲入進來。科技競爭的範圍擴大，這已成了科技發展不可避免的趨勢。

　　而這本《毒舌頭與夢想家》，談的即是頂級科學家社群的競爭故事。它以八個科學領域及科技上重大的突破為主題，詳細爬梳科學史料，再現它們的競爭態勢。這八個競爭課題分別為：牛頓與萊布尼茲為到底誰發展出微積分纏鬥數十年；拉瓦謝和普利斯特利到底是誰藉著氧氣的發現而奠定了化學的基礎；達爾文與歐文為了演化論的正當性而爭；特斯拉與愛迪生為了奠定電力傳輸而翻臉，最後是特斯拉的交流電打敗了愛迪生的直流電；以及二戰期間，同盟國與軸心國為了製造原子彈而做的競爭與科學家動員；近代參與解開ＤＮＡ雙螺旋結構之謎的三組科學家之間的競爭；美蘇間的登月競爭，以至最近蓋茲和艾利森為網路電腦和個人電腦而競爭。由於這八大科學領域及科技上的突破都是科學史，甚至文明史上的超級重大事件，這八個競爭故事對理解科學及科技的競爭本質與特性，遂格外讓人在瞠目結舌之餘，對競爭這個議題有了更大的思考空間。因此，這本書已非泛泛的科普著作，而是具有科學史、歷史及社會文化學縱深的科學思想著作。

　　從概括的科學史發展過程中，我們已知道科學發展在初期的蒙昧階段，必須衝破層層神學及宗教的知識束縛，始能建構出科學的自主性。這也顯示出科學做為人類的一種活動，它和所有其他活動一樣，會被歷史及社會的條件所制約，要掙脫這層層束縛，就必須付出被壓迫，甚或犧牲生命的代價。在那個科學與反科學間互相對立、競爭的時代，通常伴隨著極為慘厲的一面，而「理性」這個概念的形成，就是科學及人文主義獲勝的報償。

　　然而，當科學的自主性逐漸形成後，科學家本於探索宇宙、物質和生命奧祕的「創造者」或「夢想家」精神而全力以赴的同時，這條道路卻也坎坷重重。科學家除了要向自己的創造想像力挑戰外，還必須面對科學家社群裡的其他成員，以及當時的社會組織，甚或群體大眾。他們面對的是一種最徹底的「完全競爭」狀態。因而科學家那非常「人性」的一面當然也就很容易暴露出來。例如，牛頓其實是個非常跋扈自大的人物，認為只有自己具有探索和解釋宇宙奧祕的能力，因而才出現他和萊布尼茲間長期的惡鬥；愛迪生固然為發明之王，可他固執和褊狹起來，在打擊特斯拉的交流電觀點時，也無所不用其極。在科學真理的道路上，「毒舌頭」和其他領域相同，都很難避免。

　　科學的競爭，當然也有幸與不幸之分。但這種幸與不幸其實又和才具的高下有著密切的關係。普利斯特利在早期氣體的實驗上功高於拉瓦謝，但他綜合抽象思維的能力顯然較為遜色，因而他的貢獻遂讓位給了拉瓦謝，至於華森與克里克並未做實驗，而卻破解了ＤＮＡ的雙螺旋結構，比起其他科學家當然有幸運成分在，但其他兩組科學家落在他們之後，卻非全屬偶然，不能專心、不能合作，或許乃是這兩組不能領先的原因。這也顯示出原創力和合作，乃是科學家社群必備的另一項條件。至於達爾文和歐文之間因為演化論而起的攻防論戰，也顯示出有些時候，真正的大創科學家也需要有像赫胥黎這種能言善辯之士的協助。

　　而最值得關注的，乃是進入二十世紀後，科技的競爭已不僅限於科學家社群而已，企業和國家已開始介入科技的動員和運用；原子彈、登月、電腦科技等都是例證。當然，所謂「科技的民主監督」也就變得益發重要。尤其是展望未來，當生物科技和複製生命有了更大突破，這個問題也將更加迫切。

　　因此，《毒舌頭與夢想家》實在是本值得再三反芻的精采著作。它藉著隱身於八個重要科學及科技突破背後的故事以及頂尖科學家主角間的糾葛，將科學家這個社群的生態和機能做了詳細而生動的揭露，讓人們對「創造者」和「夢想家」這個社群的特性有了更多理解；「創造」和「創意」乃是當代最重要的新課題，有關的社會學、經濟學和心理學研究也正在興起中。而本書所敘述的科學家社群的追求、行為及競爭關係，足可供做為理解創造行為的參考。

　　其次，由科學家社群在激烈競爭關係裡所表現出來的尖酸刻薄、傲慢自大，甚或免不了的打探偷竊，以及爾虞我詐，我們其實也大可不必為這些非常「人性」的表現而失望。人類「理性」的進步與勝利，原本就伴隨著這種永不停止的「人性」表現而一路走來。到了近代，儘管在科學與科技圈裡抄襲偷竊之事仍難以避免，但競爭的客觀化與規範化不也早就更加清楚了嗎？正如同當我們看著人類由數學及物理學一路走來，牛頓當年的自大跋扈，不也都可以被視為天才的癖性而加以理解了嗎？對於「創造者」和「夢想家」這個社群，無論他們是傑出文人作家或科學家，當我們發現他們原來也有「毒舌頭」時，倒不妨讓我們也更加自勵向上，讓我們的「毒舌頭」不要只局限在政治的口水上，而應多用到更有創造力的方面；兩種「毒舌頭」其實是很不一樣的！


科學，始終來自人性

想像一下，假如這個世界從來不曾發生本書所描繪的競爭，會是什麼樣的情況。當然，這只是個小遊戲，但有時候或許會帶來小小的洞見。我們不能將科學發現量化，也無從得知這些發現引起了哪些確切效應，但是我們可以想像當時突飛猛進的狀況。一個發現通常可以帶動其他一連串的發現，如果遺漏了拼圖中的一片，可能就永遠拼湊不出整個圖像。

首先，我們必須考量兩千年來一直主宰知識界的教會與科學之間的衝突。兩者之間的衝突究竟壓抑了創新，或反而鼓勵了創新？宗教當然是一股壓制的力量。教會不但企圖箝制思想自由，壓抑非正統的意識型態，而且為了符合宗教教義，還扭曲真實世界的狀況。兩者之間的分際非常清楚：科學想要解釋確實存在的現象；而宗教卻試圖閉上雙眼，不去看真實狀況，反而提出自己特殊的宇宙觀。

然而，創新者和迫害者之間的對立仍然有其正面效應，因為堅忍不拔的勇者往往因為遭遇挑戰而更展現出大無畏的精神，試圖證明宇宙並非完全如教會所描繪。儘管這類冒險家大都為了保命而不得不噤若寒蟬，但是有些人的思想仍然流傳下來，而且即使在最黑暗的時代，「知識份子的反抗運動」始終未嘗停歇。最後，激進份子終將浮出水面，他們的思想透過言談文字，開始點點滴滴流傳開來，激發更多的想法，每一篇離經叛道的文章都進一步鼓勵自由思考，媒體變得異常忙碌，筆墨就是他們的武器。最後，啟蒙時代終於來臨。

牛頓和萊布尼茲都是無與倫比的知識巨人。如果牛頓不曾構思他最著名的三個觀念──萬有引力定律、運動定律、以及光學理論的基礎，這些改變或許還要很久才會發生，因為當時其他還在世的科學家，沒有人能像他那麼高瞻遠矚，視野寬闊。牛頓七歲的時候，笛卡兒已經逝世，而當牛頓如新星般崛起時，惠更斯正逐漸殞落。萊布尼茲在數學的領域中足以和牛頓相匹敵，但是他在力學或光學上，卻沒有提出什麼偉大洞見。

因此，在運動定律或其他理論的發展過程中，牛頓可以說毫無對手，正如我們所見，由於牛頓深深痛恨虎克，引發了「負面競爭」的效應，壞脾氣的牛頓為此壓下描述光學實驗的論文，遲遲不肯發表。即使沒有這些競爭和對立，牛頓依然是牛頓，但重要的是，如果微積分的理論不曾引起這番論戰，牛頓美好的觀念將不會如此充滿想像地為其他科學家所採用。

我們都知道，牛頓至少在早年非常討厭發表論文，所以如果不是因為需要藉由公開發表論文，來證明他比萊布尼茲先提出微積分的觀念，牛頓或許根本不會將想法公諸於世。此外，牛頓與萊布尼茲之間的競爭，成為激勵萊布尼茲友人和門生的力量，由於他們成功融合了萊布尼茲的觀念與牛頓的物理理論，也促成了歐洲科學的大躍進，不但為後代子孫發展出應用牛頓力學的工具（微積分），也建立了堅固的理論基礎（牛頓的萬有引力定律）。

在拉瓦謝崛起以前，化學這門科學有如睡美人一般沈寂。實驗家普利斯特利的發現似乎微不足道，金屬灰中能產生一種特殊氣體──氧，是呼吸和燃燒過程中不可或缺的氣體。拉瓦謝利用觀察結果建構出化學的整個架構。拉瓦謝並不會瞧不起普利斯特利，不像牛頓對萊布尼茲深惡痛絕：拉瓦謝只覺得普利斯特利可能遭到誤導。但是在對抗燃素論時，拉瓦謝可就不客氣多了，因為他一向鄙視燃素論者的意識型態。燃素論幾乎使化學的發展倒退了一百年，但諷刺的是，由於燃素論無異是促使拉瓦謝努力鑽研化學的催化劑，因此也變相彌補了它所帶來的危害。由於燃素論的存在，拉瓦謝強烈的使命感油然而生，也找到了對抗的目標。

至於溫文儒雅的達爾文呢，他唯一的敵人似乎是非理性的傳統體制。歐文自視為正統體制的代表，毫不留情地攻擊達爾文。他當時剛結束了與曼特爾醫生（Gideon Mantell, 1790-1852）和巴克蘭牧師（William Buckland, 1784-1856）之間為了化石性質而掀起的論戰A，一八六○和一八七○年代的大半時間，歐文都在為反達爾文學派搖旗吶喊。歐文尖酸傲慢的態度和赫胥黎近乎無法無天的言論使得這場衝突愈演愈烈，也引發一般大眾對演化論的莫大興趣，受矚目的程度遠遠超過以往任何一場科學論戰。

但是，如果沒有達爾文呢？科學發展史是否會因此而改寫？華萊士也建構了足以和達爾文學說相比擬的理論。華萊士因為瘧疾而發高燒期間，在病中建構了自己的理論，儘管與達爾文建構演化論的時間相隔了二十年，他的理論中卻包含了相同的元素，而且敘述的方式幾乎和《物種原始論》的初稿一樣。但是達爾文的演化論和華萊士的理論有一個重要的根本差異──他們對於自然法則如何運作有不同的詮釋。
達爾文主張，演化的過程不受任何外力所控制，也非上帝所主宰：演化的機制純粹靠機率和天擇而運作。但是，華萊士堅持要在演化過程中加入不確定的超自然因素，他所說的「自然選擇」（天擇）其實完全不符達爾文的原意。在華萊士的世界觀中，天擇並非完全獨立發展，上帝仍然扮演了關鍵角色，引領物種走上各自的命運。

所以，如果演化論是由華萊士所提出，今天美國南方各州的頑固份子可能會開心些，而演化論在哲學的層次或對整個社會帶來的衝擊也會小得多，不像達爾文的理論會引起公開激論。但最重要的是，華萊士提出的理論是錯誤的。

因此從骨骼、血脈和哲學問題，到發電機和電力，從探索我們的內在世界，思考生而為人的意義，到奠定今天的科技與文明的基石，不管是普利斯特利和拉瓦謝之間的爭論，或發明家愛迪生和理論家特斯拉之間的衝突，都有部分肇因於彼此方法上的摩擦。他們每個人都被迫以更激烈的方式來表現自己獨特的才華，也都想不計代價贏得勝利。如果世上沒有特斯拉，家庭用電系統可能要延遲許多年，直到一次大戰後才開始普及。或許假如當初愛迪生肯聽從有理論知識背景者提出的建議，和他們合作解決問題，建立起交流電系統，他可能早就成為贏家。如果世上沒有愛迪生，仍然會有其他實務能力高強的人才（相較之下，像特斯拉這種理論人才當然罕見多了）。

但是在這裡，千萬不要漏掉了威斯汀豪斯，因為他在故事中扮演了重要的輔助性角色。威斯汀豪斯十分痛恨愛迪生，一逮到機會就要好好較量一番。碰到特斯拉之後，他終於找到打擊這位門羅公園奇才的方法，同時又能建立起遠遠勝過愛迪生公司的電力系統。電流的戰爭融合了科學和產業的競爭，並因此促進了科技突飛猛進的發展。

接著，就來到了二十世紀的起點，往後一百年間發生的巨變遠超過歷史上所累積一切科學進展的總和。一九○○年，正值世紀之交，「專業的自然哲學家」或「專業科學家」的觀念還只有短短七十年的歷史，的確，一直到十九世紀中葉，才出現「科學家」這個名詞。

在這個新時代中，競爭的精神未嘗消退。怎麼可能呢？科學正瘋狂地發展。當荀白克努力創作出革命性的無調性音樂時，畢卡索（Pabblo Picasso, 1881-1973）、席勒（Egon Schiele, 1890-1918）和孟克（Edvard Munch, 1863-1944）也看到了藝術的新遠景，喬埃斯（James Joyce, 1882-1941）解構了文學，而愛因斯坦、德布羅意、波耳、薛丁格和其他許多科學家也猛力打造新科學，掀起如新藝術般激進的改變。

席勒極力反抗當時保守社會的迫害，而當荀白克和守舊派展開惡鬥時，幾乎把每個人都嚇壞了，他宣稱：「我是個保守派，卻被逼變成革命份子。」我們或許也可以如此形容早期的量子力學家，因為他們也嘗試重新評估傳統理論，並因此遭遇強烈的抗拒。量子力學和相對論重繪了科學的面貌，在畫布上塗抹怪異的油彩，但偉大的理論也就從諸多衝突中誕生。愛因斯坦非常不喜歡量子力學近年來的某些新發展，但是至少就量子力學的早期形式而言，愛因斯坦從中看到了傳統理論所無法反映的宇宙真貌。

二十世紀初，叛逆的年輕科學家辛苦地與前輩抗爭：十九世紀末的科學顯貴並不歡迎量子革命來臨。但是，正如同拉瓦謝反對落伍的觀念，達爾文挑戰大家都接受的說法，無論是量子理論和相對論所開啟的物理新時代、現代生物學的萌芽或化學的重生（新一代有機化學家和生化學家的激進主義），都需要勇於對抗舊勢力的反對聲浪。

接著，戰爭來臨了，然後又發生更多的戰爭。從二十世紀初期萌芽的新科學中產生了許多實際的應用：包括用於戰壕的神經毒氣、製造炸藥的阿摩尼亞、無線電、內燃機、電話，當然還有原子彈。微不足道的科學研究可能帶來巨大的改變，但是在二十世紀中，多半時候，巨變都是由重大的科學研究所帶動，其中最重要的科學研究莫過於曼哈頓計畫，而最戲劇化的巨變也莫過於原子時代的誕生。科學有史以來首度如此大規模地被拿來當作實現國家利益的工具。事實上，自古以來，從尖銳的石器到自動步槍，戰爭背後的驅動力往往是科學創新，但是製造原子彈所代表的意義是，運用人類才智來達到暴力的目的，影響幅度之大已是人類前所未見。

幸運的是，除了在爆炸中蒸發的屍體，原子彈還帶來其他的影響。整個核子物理科學以及量子力學在二十世紀後半葉的發展都奠基於羅沙拉摩斯的研究。從製造原子彈的努力中誕生了核能科學、現代電子學，以及其他許多新科學。這門持續在茁壯、演變的科學在革命中誕生，之後投效於軍事用途上，因而得以蓬勃發展為成熟的科學，直到今天。

當物理學家在黑板上寫著錯綜複雜的方程式，用粉筆刻畫出未來時，生物學家也同步邁向啟蒙階段。三位植物學家德佛里斯（Hugo De Vries, 1845-1935）、科倫斯（Karl Correns, 1864-1933）和賽塞內格（Erich Tschermak von Seysenegg, 1871-1962）在一九○○年重新發現了孟德爾的研究，而他們的發現又挑起生物界新舊兩派的宿怨。相信continuous generation的舊派和主張遺傳特質乃透過基因傳遞的激進生物學家，兩派透過學術期刊或在學術殿堂上展開激辯，足以比擬當初赫胥黎及對手之間的論戰。世代之爭再度出現，富冒險精神的年輕世代大膽挑戰現狀。這一回，雙方於一九○四年在英國協會（British Association）的會議上展開激辯，結果由遺傳學家贏得勝利。

當遺傳學的理論漸臻成熟時，仍然不乏異議聲音。蘇聯生物學家和政治激進份子李森科（Trofim Lysenko, 1898-1976）是史達林的好朋友，他將孟德爾的遺傳學貼上了「資產階級」、「資本主義」科學的標籤，有人描述李森科是「不可救藥的無知，但很懂得追求權力，拚命往上爬」，李森科反對基因遺傳的觀念。他曾經宣稱：「所有這些DNA、DNA的說法！每個人都在談DNA，但是沒有人真的看過DNA！」
李森科當上莫斯科蘇維埃科學院（Soviet Academy of Sciences）的遺傳研究院院長，得到克里姆林宮授權後，他根據法國生物學家拉馬克（Jean-Baptiste Lamarck, 1744-1829）的遺傳學說，實施倒退的農業政策，拉馬克學說主張生物的後天特徵也能代代相傳。

在史達林支持下，李森科毫不留情地踐踏反對者。他將科學上的異議份子監禁或處死，迫使蘇聯科學走入一條死胡同，任憑個人扭曲的觀念推翻了真理和事實。但是，史達林在一九五三年逝世，幾個星期後，克里克和華森解開DNA結構之謎的消息就無遠弗屆地傳到了莫斯科科學院陰冷的大廳和烏克蘭的農莊中，全都要拜李森科之賜，這裡的農作物種植失敗，農人都快餓死了。這一回，李森科再也無所遁形，必須面對攻擊：科學真理推翻了他的依據，而史達林之死更使他頓失依靠。

李森科深知在政治意志支持下，科學能夠發揮的巨大威力，而他也活著看到了兩者結合的完美典範。一九四○年代的政府釋放了科學的力量，將它變成巨大的毀滅性武力；二十年後，他們又開始以破壞性的手法運用科學，在他們幕後操弄下，火箭和衛星成為道具，太空人披上了演員的戲袍，而整個世界都是他們的舞台。

太空競賽的劇本非常有趣，製作費也十分驚人，人生的所有戲碼在此一一上演──勇氣、欺騙、死亡、失敗、勝利。在一九七○年代初期，當這齣戲劃下句點，攝影機關掉，新聞記者轉而追逐其他故事時，這場十年來驚動世界的太空競賽後續效應仍未就此停息，仍然靜靜地推動科技向前邁進。

從布魯諾站在教廷地板上，紅衣主教脅迫他否認日心說，到太空人從月球地平線上遠眺整個地球，只不過經歷了三百年左右的時間。

所以，我們最後必須思考這個問題：競爭的精神是否有某種特定形態？刺激科學進步的種種爭執和對抗，是否背後都有一些共同的因素？最近，當有人問到天文學家霍耶和賴爾之間的宿怨時，天文物理學家特林柏（Virginia Trimble）表示：「我認識他們兩個人，他們的個性都不是非常隨和。」但是，他又接著說：「不過，每個成就了轟轟烈烈大事業的人幾乎都不太容易相處。」

在大多數的科學競賽中，似乎都是這種狀況，不過有趣的是，有些拚命爭奪第一位發明者光環或極力主張自家理論優越性的科學家，對世界卻抱著天真無邪的看法。就拿特斯拉為例，他深信自己的電力系統勝過愛迪生的系統，但是他和社會打交道的方式卻十分孩子氣，他對於金錢和商業世界毫無概念，很容易就被財富和絢麗的外表所惑。再想想愛因斯坦和海森堡好了，他們能熱烈辯論古典物理理論，挑戰著名科學大師的看法，但竟然以為只要科學家團結起來，引領各國領袖正確的方向，就能改變政局。此外，物理學家齊拉德多年來一直努力促使同盟國製造原子彈，但是他同時也相信模糊不清的「聯盟」。

我們很容易禁不住想看看，這些捲入宿怨的科學家是否都有共同的人格特質，但是充其量僅能找到模糊的關聯。或許我們能在這些科學家的童年經歷中，找到共同的因素？牛頓的母親在他年幼時離開他；艾利森的媽媽也棄他而去；佛蘭斯提的媽媽年輕時就過世，而拉瓦謝、普利斯特利和達爾文也都自幼就失去母親。但是，特斯拉的媽媽一直看著他長大成人，蓋茲的母親也活到蓋茲四十歲左右。

那麼，可能是童年時的痛苦遭遇作祟嗎？我們一樣無法找到童年經歷與成年後的侵略性行為有何明顯關聯。蓋茲是富家子弟，歐本海默、馮布朗和達爾文也一樣；但是赫胥黎出身貧寒，父親是個酒鬼，虎克的父親則一文不名，而科洛列夫的父親更拋家棄子。除了這兩種極端之外，克里克、華森、佛蘭克林和海森堡則出生於中產階級家庭。誠然有些偉大的科學家由於在逆境中成長，因此努力尋求肯定，但其他許多科學家卻一直鴻運高照。

在科學競爭中，也沒有性別歧視的問題。少數攀登巔峰的女性科學家仍然勇敢無畏地面對衝突。佛蘭克林和男性同行同樣積極進取；居禮夫人堅持自己的信念；發現了胰島素及盤尼西林化學結構的生化學家及諾貝爾獎得主霍奇金（Dorothy Hodgkin, 1910-1994）提出新觀念時，經常都需要對抗強烈的反對意見。

的確，以上種種都顯示環境差異基本上並沒有太大關係，真正重要的不是表面的特異性，而是科學的本質和科學家的個性。

歷史已經證明，激勵科學家的要素有三：他們必須滿足社會的需求；他們必須努力理解，追求真相；而且他們必須尋求肯定。第一個因素會不斷改變，然而求真的精神和尋求肯定的慾望則永遠不會改變。如果科學家想要成功，並能創造出有意義的工作成果，好讓此工作成果得以持久下去且富有啟發性，並能揭露真理和解釋大自然的話，那麼隨著時間流逝，這三個要素必須仍能保持平衡。

當牛頓單獨在三一學院的研究室中工作時，在他所身處的社會中，科學（自然哲學）是看不見的，科學和日常生活毫無關連：至少還要再過一百年才會出現第一個技術發明。牛頓孤僻暴躁的個性固然異於常人，他執意追求真理的精神又何嘗不是，所以即使就牛頓的例子而言（他可說是防衛心最強烈的科學家），他都達到了某種平衡。
曾經在羅沙拉摩斯工作過的科學家都曾面對巨大的社會壓力，然而如果不是為了追求核彈中蘊藏的真相，他們不可能加入原子彈研發計畫，顯然如果只是製造傳統炸彈，絕對引不起他們的興趣。不過，要在他們選擇的工作上有所進展，他們需要在引導牛頓從事科學研究的同樣三個要素上維持平衡：他們不但須滿足軍方的需求，同時也要發揮科學發現的精神，以及滿足自我。的確，曼哈頓計畫的故事顯示了要在其中保持微妙的平衡是多麼不容易。泰勒之所以脫離這個計畫，是因為他執意要挖掘真理的另外一面，而且無法壓抑強烈的自我。

當然，我們不可能準確判斷在什麼情況下，競爭可能刺激創新。科學的每一個領域中都充滿競爭，但是或許我們能合理假定，下一回的大爭辯必然來自於已經或即將與商業緊密結合的科學領域。在二十一世紀，腦力與財力最有可能結合的兩個領域──生物科技的發展（尤其是遺傳科學）和太空旅行方式的開發，早已在媒體上出盡鋒頭。
雖然電腦工業的創新似乎推動了科技以眩目的速度成長，其實我們現在才剛剛起步而已。網際網路如今正以在任何科技領域都前所未見的速度，改變人類生活的每一層面，我們目前幾乎還無法想像它可能對未來帶來多大的影響。無論如何，當科技持續進步時，人類也同時朝內和朝外審視──朝內進入基因的領域，朝外則指向行星和其他星球。在這兩個領域中，嶄新的大好機會已經呈現在科學家眼前。同時，對金錢的興趣遠大於分子的人而言，歷史上從來不曾出現這麼多探測大自然以及人類心智的機會。

正如同我們所見，在漫長的人類歷史中，科學本身已經足以激發創意和想像，至少引起想要研究和探索的慾望。但是商業和政治因素扮演的角色卻愈來愈重要，而且已經成功地激發創新，讓在科學上敵對競爭的雙方達成重要的科學成就。也正是在這種偉大的綜效發揮效用下，未來的科技仍將不斷推陳出新，一如過去一樣，主宰人類的未來。



注釋
A譯注：一八二二年，英國醫生曼特爾撰文描述了妻子在路上撿到的牙齒化石，後來他稱這是「禽龍」（Iguannodon）的牙齒。這是全世界最早發現的恐龍化石。一八二四年，牛津大學地質學家巴克蘭根據牛津郡出土的頷骨化石，命名為「斑龍」（Megalosaurs）。但到了一八四一年，歐文才第一次以「恐龍」（Dinasaur）稱呼這類大化石，恐龍並成為今天通用名詞。
B在牛頓時代，也就是兩百年前，英國只有兩位「專業的自然哲學家」或「領薪水的科學家」。一位是皇家天文學家佛蘭斯提，另外一位則是皇家學會的實驗評議委員虎克。

此「毒舌頭」，非彼「毒舌頭」

文／南方朔（文化評論家）


　　我們都知道文人多惡毒、慳吝、嫉才，而又經常自大。因而他們的「毒舌頭」或「滑舌頭」，總是會跑出來許多不可思議的「名言」。

　　例如，拜倫和濟慈同為浪漫大詩人，但濟慈這樣說拜倫：「你們談到他和我，我們兩個可完全不同，他只會寫他看到的，而我則寫我想到的，我可比他有深度多了。」而拜倫則這樣說濟慈：「他的東西不過是一種精神自瀆，他經常自淫想像。我不是說他下流，而是說他總是邪惡的東拉西扯，把作品變成一種既非詩也非其他甚麼的東西，而只像是...

前言
通往理性的漫漫長路

燦爛陽光下，科學在古希臘的橄欖樹下、岬角沙灘上誕生了。二千五百年前，阿那西曼德（Anaximander, 611-545 B.C.）、畢達哥拉斯（Pythagoras, 580-500 B.C.）、安納克薩哥拉斯（Anaxagoras, 499-428 B.C.）都曾漫步於這片土地上。也許，是踩著涼鞋的啪噠啪噠聲、又或者是海濤拍岸的聲音令他們聯想到節奏、韻律、和諧以及對稱，因而對巴比倫和埃及文化中的某些模糊概念，展開了計量、詮釋和想像的探索。

在幾位先驅死後一百五十年，亞里士多德（384-322 B.C.）開闊的世界觀成為古典文化的根本精神，雅典的一小群哲人開始從各個層面探討眼中的世界。他們採取演繹式的推論，從觀點A和B推演出結論C，這也是為什麼他們實踐的其實只是「某種形式的科學」：希臘人排斥實驗，但擅於思考基本問題。他們很想知道宇宙是怎麼形成的，宇宙會不會只是個抽象的概念，宇宙真的是建立在一種人類能夠理解的模式上嗎？數字是否只是在宇宙的光芒中不斷重覆而已？

不妨想像一下這個有趣的畫面：古典時期的偉大哲人氣呼呼地激辯著誰先發現什麼，或許年輕的激進派還因此被逐出學院門牆。我們對他們的思維了解不多，當時的惡言和敵意早已煙消雲散，口舌之爭也已平息。然而，我們至少可以研究一下當時知識份子思想論戰的微弱迴響。

亞里士多德根據他所看到和想像的，創造出一套龐雜、拼圖般的說法，藉由他的名氣以及賞識他學說的歷代能人，奇蹟似地留傳千古。兩千年來，在霧雨飄飄的牛津、在樹影芬芳的巴黎，亞里士多德學說一直被傳授著；在德國法蘭克福書展中，亞里士多德的著作也備受稱頌；在風和日麗的馬其頓，人們更不斷榮耀亞里士多德，因為亞里士多德曾經在馬其頓收過一位赫赫有名的學生，名字叫亞歷山大，也就是後來的亞歷山大大帝。

但亞里士多德並不是唯一的聲音，聞名於後世的學說不見得就是最卓越的理論。世人從盧克萊修（Lucretius, 95-55 B.C.）的論述中，認識了德謨克利特（Democritus, 460-370 B.C.）的觀念，德謨克利特描繪了機械式的宇宙，「原子」成為物理世界最基本的單位，經由原子間相互碰撞而導致所有的運動和動態。德謨克利特和追隨者利用原子論來解釋他們所觀察到的世界，甚至試圖以原子碰撞的結果來解釋人類的行為。

盧克萊修在兩千年前寫下：「我們必須驅除心靈暗處的恐懼，但靠的不是太陽或白晝的光亮，而是要面對自然，了解大自然的法則。而大自然的第一條定律就是：萬事萬物都不是奇蹟似地無中生有。」

德謨克利特過世後兩個世代，柏拉圖（Plato, 428-347 B.C.）提出了半帶神祕色彩的宇宙觀，推翻了德謨克利特對宇宙的詮釋。就科學發展而言，德謨克利特促使科學向前邁進一大步，而柏拉圖卻讓整個世界又倒退了兩步。一位史學家曾經表示：「柏拉圖是一位偉大的哲學家，但是在實驗科學的發展史上，他卻帶來一場大災難。」而柏拉圖的得意門徒亞里士多德的主張，又讓科學世界再倒退了一步。

但是，幾位哲人在世期間並沒有爭得你死我活。德謨克利特在柏拉圖的觀念形成之前就已過世，直到二千年後，相關的論戰才出現在著名大學的殿堂之上以及啟蒙時代創始人笛卡兒（Rene Descartes, 1596-1650）、伽桑狄（Pierre Gassendi, 1592-1655）、牛頓（Issac Newton, 1642-1727）、波義耳（Robert Boyle, 1627-1691）等人的著作之中。


西元前四世紀，亞里士多德的論述在當時的社會引起很大的共鳴，他提出了令人心安的四元素說：火、土、氣、水，視人類為萬物的中心，凡此種種都讓世人感受到生命的意義。正如同亞里士多德的觀念──我們之所以看得見，是因為從物體反彈回來的粒子投射到我們的眼睛裡；蘋果之所以掉落地面，是因為蘋果想要找到自己在宇宙的定位；物體之所以會穿透空氣，在空中飛過，是因為原本位於前面的空氣被排擠之後立刻竄流到物體後面，並且推動物體向前奔馳──這些觀念搶占先機，影響了此後兩千年的西方思想。德謨克利特逐漸為世人遺忘。

因此，對西方文明而言，這真是個黑暗時代。

在人類文明剛萌芽之時，從東方流傳到希臘的一些觀念，如今經過大幅修正後，流行於西方社會。尤其是孕育了許多自然哲學家和數學家的阿拉伯文化發揮了廣泛的影響：阿爾哈增（Ibn-al-Haitham, 965-1040）、拉齊斯（Rhazes, 860-930）和經由亞歷山卓城將煉金術傳到西方的波斯煉金術士，都留下了獨特的標記。在歐洲，古典文化逐漸被人們淡忘，唯有修道院保存了古典時期的傳統觀念，留下一線生機。

但即使在修道院，也並非一切順利。為了維持心靈的平靜和對俗世的影響力，神學家和僧侶必須設法融合自然哲學（希臘異教徒的教誨）和基督教義，結合亞里士多德的觀念和基督教福音。在黑暗時代中，人類對世界的觀察和宗教信仰之間的明顯矛盾，原本很可能激發出第一波思想論戰，但結果卻沒有發生這樣的狀況。像阿奎那（Thomas Aquinas, 1225-1274）、大阿博特斯（Albertus Magnus, 1200-1280）這類的聖人智者想了個古怪的折衷辦法，他們融合亞里士多德的學說和基督教義，提出了所謂的「經院哲學」（Scholasticism）。

但並非所有的人都如此盲目。培根（Roger Bacon, 1220-1292）的偉大在於他能超越所處的短視時代。儘管培根非常虔誠，但他同時也是個極具批判性的觀察家，不會奉亞里士多德如神明。他勤於觀察、學習、蒐集資訊，研究被視為禁忌的煉金術，並大膽提出質疑，試圖打破傳統智慧和信仰的束縛。在他高瞻遠矚的三大著作：《大著作》（Opus Majus）、《小著作》（Opus Minor）、《第三著作》（Opus Tertium）中，他反駁亞里士多德的四元素說（這時候已經成為知識界的信條）。他還採取了可能有點愚蠢的動作，將作品的精裝本送給教皇尼可拉斯四世（Nicholas IV），結果教皇非但毫不欣賞他的作品，還斥之為異端邪說，下令逮捕他，並判他終身監禁。

在培根之前許久，人們一定早已曉得，在亞里士多德的學說和上帝的教誨之外，深入探索、發現真理的唯一方式，是對外保持沈默，但卻在內心大聲吶喊。因此從七世紀阿拉伯人奠下基礎，到牛頓融合了煉金術和科學分析方法為止，在長達一千年的期間，在密室中實驗的煉金術士為了躲避刑罰，逃到歐洲，也傳遞了科學研究的薪火。

最初，煉金術士懷抱著哲學和魔術的想像來研究化學，主要目標是將基本金屬轉變成黃金，以及發現青春不老的靈藥。當然，他們是誤入歧途的夢想家，但也是勇敢無畏的個人主義者，刻意挑選人跡稀少的道路而行。他們雖然不是真正的科學家，但是他們有想像力，也有決心，他們無法接受正統哲學家與神學家高度珍視的既有概念。雙方的敵對狀態在哥白尼（Nicolaus Copernicus, 1473-1543）、布魯諾（Giordano Bruno, 1548-1600）、伽利略（Galileo Galilei, 1564-1642）、霍布斯（Thomas Hobbes, 1588-1679）和達爾文等人的思想遭到壓制後浮上檯面，而衝突的根源就在於教會中死抱教條主義的頑固份子、和一輩子冒著生命危險煉金的天真實驗家之間的緊張關係。

在哲學的層次上，煉金術士作風一致，他們都很排斥過去被教導的事情。但是，別忘了，他們在其他事情上毫無共識。每位煉金術士都走自己的路，自訂一套規則，這也是為什麼他們不應被稱為科學家。煉金術士相互為敵。沒錯，他們有共同的目標，即探究煉金術的兩大傳統，長生不老之藥和哲人石。但另一方面，每位煉金術士卻又自行其是。煉金術士各自以密碼記錄自己的發現，希望提升發現的價值，但同時又模糊發現的內容，他們結合了神祕主義從猶太祕法到新約聖經的豐富文化。這樣做的目的不只是為了逃避教會和政府的監視，同時也封鎖了煉金術的發現，避免他人任意詮釋、推斷和剽竊。

所以，煉金術士同時被推往兩個不同的方向發展。身為正統教派的敵人，他們學習到許多亞里士多德和神學家不曾教過的知識，甘冒極大的風險來揭開他們心目中真理的面貌。但是，在努力揭開大自然的奧祕時，由於無法分享彼此的哲學，從來不交流彼此的發現，也從來不像後代科學家一樣著手建立起科學的架構，他們因而錯失了深入探索宇宙的大好機會。他們在正面與負面競爭的效應間拉扯擺盪，沒有留下什麼恆久的價值。

達文西（Leonardo da Vinci, 1452-1519）不是煉金術士，而是第一位真正的科學家，然而悲哀的是，他也受到煉金術的失敗所波及，始終無法向外界溝通他的發現。達文西是個偏執狂，但是他的偏執其實不無道理，因為周遭不停有人想剽竊他的觀念，競爭對手會偷偷派人潛伏在他的實驗室擔任助手，還有從羅馬來的密探等著他犯錯。為了對抗敵人，達文西以寫反字的方式記錄了厚達一萬三千頁的筆記（或許是為了防止有人從背後偷瞄到他寫的東西），而且除了最信任的門生之外，他對所有人都隱瞞自己的發現。

但是，要防止羅馬教廷的窺探實在很不容易。達文西一生中大半時間都住在米蘭和佛羅倫斯，當時是這兩個城市宗教壓迫最緩和的時期。但是只要一離開這些地區，他就必須時時小心遭致批評。儘管達文西是全國知名人物，深受當權者推崇，但他在追求世人眼中「傷風敗俗」的興趣時，仍然需要小心翼翼。他曾經說過，有一位助理「阻礙我進行人體解剖，並向教皇舉發我。」倒不是達文西的飛行機器點子開罪了什麼人，他發明的精巧武器其實深獲贊助人歡心，但是教會確實反對他夜晚工作的習慣；他的助理看到師父埋首於人體內臟中忙個不停時，簡直嚇壞了。對教會而言，這類研究更是褻瀆的行為。這類的管制迫使達文西四處遊歷，總是比敵人早一步轉移陣地，直到獲得年輕的法蘭西斯一世（Francis I at Cloux）的保護，才得以在晚年過著隨心所欲的生活。

身為科學家，天主教會是達文西最大的敵人，意識型態的衝突一方面激發達文西達到創造力的高峰，另一方面也帶來巨大的傷害。達文西是個自由的靈魂，他拒絕被釘在十字架上。雖然他表面上十分尊重羅馬教廷，但他一向秉持宇宙即神的觀念，在他所有的文章中完全看不到上帝的影子，就當時的知識份子而言，這是非常不尋常的現象。在面對教會的憤怒時，達文西總是驕傲地為自己辯解；每當受到教會壓制時，他總是工作得更努力，挖掘得更深入，發現更多會震撼和激怒教會的真相。

但是，達文西生前沒有出版任何著作（他唯一的完整作品《繪畫論》[Treatise on Painting]直到一六五一年才終於出版），因為儘管他渴望揭露真理，卻聲稱：「沒有一件事情比單憑自己的判斷而缺乏其他證據更自欺欺人了，事實已經證明，經驗是煉金術士、巫師和笨蛋最大的敵人。」他在過世前將筆記託付給最親近的朋友梅爾茲（Francesco Melzi），梅爾茲在餘生中努力將達文西留給世人的幾千頁筆記分類編目。但梅爾茲過世後，他的兒子歐拉奇歐（Orazio Melzi）對達文西毫無興趣，而將達文西的手稿束諸高閣。這些檔案就在梅爾茲家族的閣樓中封存了兩世紀，一直無人聞問，也沒能對科學發展有所貢獻。教廷或許沒有辦法阻止達文西繼續研究，但卻成功地讓他無法發聲。

達文西不是唯一的英雄。在牛頓之前的時代，為理性奮鬥的過程中，還有三位重要人物，每一位都用獨特的方式來捍衛自己的理念，而為羅馬教廷所迫害；他們都是「無知」的大敵。

對教會來說，哥白尼是自家人。他是個波蘭天主教教士，曾經受過醫學訓練，對於天文學十分著迷。但他很清楚自己的大敵所擁有的力量以及可能帶來的痛苦，都是他無法坦然面對的。因此儘管哥白尼三十年來一直祕密觀察天象，並記錄觀察所得，卻始終不曾發表自己的看法，直到臨終前才設法將筆記出版。哥白尼沒有親近的家人，因此不必擔心死後羅馬教廷迫害家人，當哥白尼在病榻上拿到剛出爐的第一冊著作時，他一定有說不出的滿足。

那是一四五三年，儘管哥白尼過世前還不曉得，但科學確實贏得了最後的勝利。可以確定的是，隔了一段時間之後，科學家才享受到勝利的滋味，在歡欣慶祝的日子來臨前，還有其他科學家陸續為了所擁有的知識而受苦，甚至犧牲性命，但是當印刷時代的第一部重要科學著作（也是最重要的作品之一）：《天體運行論》（De revolutionibus orbium coelestium）出版時，如果羅馬教廷當時了解到這本書的重要性，必會不寒而慄。紅衣主教當時之所以渾然不覺、判斷錯誤，有哥白尼同意，就偷偷為《天體運行論》附了一篇序文，他在文章中宣稱：《天體運行論》討論的只不過是天體運動的計算方式，而不是對真實狀況的陳述；其次，哥白尼有意無意地在論述中傳達混淆的訊息。

哥白尼注意到，從星體移動的方式來看，地球不可能是宇宙的中心，但在說明他的觀察時，哥白尼保留了許多古典的觀念。他在《天體運行論》的開頭就大膽主張，太陽才是宇宙的中心，但接著似乎又改變了主意。在最初幾頁之後，他添加了許多不必要的細節，使得理論變得愈來愈繁複，結果令太陽些微偏離了中心位置。哥白尼這種支吾其詞的寫作方式使得他的作品隱諱難懂，而且充滿矛盾。儘管小開本的《天體運行論》厚達二一二張，但是最前面二十頁才是理論的核心。由於《天體運行論》的內容隱諱不明，因此並沒有立刻轟動科學界，並且在此後五十年，也一直未引起教廷注意，直到一六一六年，才被列入羅馬教廷的「禁書目錄」（Index Librorum Prohibitarum）之中，直到一八三五年才解禁。

哥白尼一直祕密行事，其實其來有自。他在作品中，否定了長久以來滿足了人類自大心理的說法，即自古以來代代相傳的「地球為宇宙中心」觀念，也等於駁斥了亞里士多德的核心觀念。他在書中最關鍵的開頭二十頁裡表示：「太陽是宇宙萬物的中心，高居王座上，統治圍繞著它旋轉的星體……於是，我們在這樣的秩序中找到令人讚嘆的和諧。」

哥白尼的言論令敵人恨之入骨：當教廷終於了解他的「日心說」時，當然立刻斥之為異端邪說，但為時已晚。教廷或許太晚才了解哥白尼的言論有多麼偏激，但是當代某些知識份子卻已逐漸在混淆不清的《天體運行論》中找到頭緒，並且從中推演出自己的觀點。

自古以來，選擇捨身就義而改變歷史的人，寥寥無幾。耶穌基督是其中一個擁有這種機會的人，他也善用了機會。布魯諾是另外一個例子，他成為第一位為科學犧牲生命的殉難者、也是唯一的烈士。

一六○○年一月下旬，布魯諾身上綁著鐵鍊，站在梵諦岡羅馬教廷的宗教法庭中接受審問，教皇克雷蒙八世（Pope Clement VIII）宣判他死刑。布魯諾觸犯的罪名是出版異端邪說，以《天體運行論》為基礎，融合了自己在自然哲學的獨特觀點，完成了《復活節前第七個星期三的晚餐》、《論原因、本屬和統一》、《論無限性、宇宙和諸世界》等作品。

事實上，布魯諾受到宗教迫害已經幾十年了，他的書被禁，想法受到壓制，但是布魯諾和百年前的達文西一樣，總是能成功地先一步躲開教廷的查緝。他大半輩子都待在英國和德國等自由國度或新教徒國家，卻在一五九一年做了個奇怪的決定，束裝返回家鄉義大利，並應聘到梵諦岡，擔任貴族莫森尼哥（Giovanni Mocenigo）的教師。

結果，這是個死亡陷阱。莫森尼哥是宗教法庭的爪牙，體內流著背叛者的血液。布魯諾首先在威尼斯受審，接著又被轉送至羅馬，監禁在狹小的牢房中長達七年之久，期間慘遭種種凌虐與羞辱，最後被活活燒死。布魯諾代表了羅馬教廷最鄙視而恐懼的一切，因為他提出了另外一種宇宙觀。他之所以被活活燒死，不是因為天主教教條或政治觀點，而是因為他擁有了莫大的傳播力量，民眾願意聽他說話，而且也閱讀他煽動性的言論。七十五年前，馬丁路德（Martin Luther, 1483-1546）藉著攻擊羅馬教會的結構和抨擊教皇的腐敗，而撼動了天主教的根基，但是布魯諾卻和達文西、哥白尼、克卜勒、以及所有追求真理的人一樣，攻擊既定的事實，亦即教會的哲學基礎。馬丁路德或喀爾文教派提出的只是另外一種宗教崇拜的形式，而布魯諾、達文西等人提倡的卻是截然不同的意識型態。

紅衣主教試圖用詔令和逐出教會等手段，迫使布魯諾封口，但最後不得不將他關在六英尺平方的斗室中，甚至在執行火刑的時候，把釘子釘穿他的舌頭，不讓布魯諾在羅馬花市對蜂擁而至的群眾散播反動言論。

布魯諾因為拒絕接受正統思想，試圖融合（教會中迫害他的人始終無法完全了解的）哥白尼的科學和天主教對上帝的信仰，以至於難逃一死。在羅馬教廷眼中，布魯諾是狡詐的異教徒，但其實布魯諾從來不曾喪失對上帝的信仰，而且就某方面而言，他仍然是個傳統的天主教徒。不幸，當時的社會還沒有辦法接受的是：居然有人開始探討其他星球上的生命，不把聖經中的上帝當成唯一的神來信奉而抱持泛神論，或所提倡的科學摒棄了亞里士多德的一切教誨。布魯諾早在一五八○年代就倡導德謨克利特的原子論，質疑什麼是物質？什麼是能量？為什麼無限大的宇宙得以存在？如果真的有無限大宇宙，這又代表什麼意義？

對於這些問題，布魯諾提出了詩意的觀點；他和達文西一樣，重視觀念而缺乏數學演算。唯有到了今天，有了量子力學和相對論來解析我們所處的世界，世人才懂得欣賞布魯諾的宇宙觀。在布魯諾所描繪的宇宙中，所有的物質在原子的層次上都彼此相連，他的觀念可以比擬一九九○年代出現的超弦理論（superstring theory）。

由於布魯諾的觀念充滿了超脫塵世的想像，教廷視之為寇讎，必除之而後快。他溫暖而貼近個人的觀點，感動了許多詩人和分析家，而且在日後影響了海森堡和愛因斯坦等科學家的思想。但在十六世紀，布魯諾的觀念卻令敬畏上帝的紅衣主教脊背發涼，不寒而慄。

但這一切並沒有隨著一場火刑而灰飛煙滅，怎麼可能呢？在布魯諾烈火焚身後一個世代，羅馬教廷又在自家人之中發現了和布魯諾不同典型的敵人，一位既欣賞又敬畏布魯諾思想的自然哲學家。

在伽利略和教廷發生衝突之前，他早已是全世界最著名的科學家、教宗烏爾班八世（Urban VIII）的好朋友，深受王公諸侯和教會的尊敬。伽利略在事業發展過程中，一直在走一條極細的鋼索。他謹記歷史的教訓，知道必須嗅覺靈敏、行事周密，外在表現得像個虔誠的天主教徒。但是到了一六三二年，當他出版了《兩大世界體系的對話》（Dialogue on the Two Great World Systems）以及《關於托勒密和哥白尼》（Ptolemaic and Copernican）後，他以為自己有辦法闡述哥白尼的天文學說，而不會被貼上異端邪說的標籤，而且或許能因此打開一個無害的縫隙，讓理性的力量得以伸張。

但是他錯了。他的教宗好友是個聰明人，但是隨著手中的權力愈來愈大，心腸也變得愈來愈硬，愈來愈不耐。當教宗察覺到伽利略企圖隱瞞他後，他在《兩大世界體系的對話》出版後，下令將伽利略拖到十位紅衣主教組成的審判委員會前，指控他「高度涉嫌散佈異端邪說」。在準備審判期間，伽利略遭到軟禁，憤怒的教宗召來托斯卡尼駐羅馬大使，對他表示：「你們的伽利略捲入了他不該涉入的事情，捲入了近來最嚴重而且危險的問題中。」

就好像三十年前的布魯諾一樣，伽利略的罪名是把哥白尼的日心說當成事實，因此威脅到亞里士多德學說的絕對可靠性，也連帶危及了天主教的教條。但伽利略可不是雲遊四方的哲學家，也不是被逐出教會門牆的教士；他備受尊崇，軟禁在梵諦岡宮廷時也受到相當的禮遇。但是歷經兩個月的審判後，他被判有罪：在著作中散播異端邪說。伽利略可不是布魯諾，不過也沒有多少人和布魯諾一樣。伽利略比布魯諾聰明多了，也比較懂得保護自己，他受命在法庭下跪，並當眾說：我「秉持誠摯的心和無欺的信仰」宣告，哥白尼是錯的。儘管如此，這位銳氣受挫、飽受羞辱的六十九歲老人仍禁不住對敵人做最後一擊。據說，當他步出法庭時，無視於紅衣主教團懾人的目光，喃喃說著：「但是，它真的會動。」

幸好，沒有幾個人聽到伽利略的喃喃自語。他倖免於火刑，被判軟禁於佛羅倫斯附近的別墅中，九年後才過世。

伽利略是個和布魯諾作風迥異的「科學家」。他是實驗家，重視實證分析，也是第一位「數學科學家」，他的數學技巧啟發了笛卡兒、牛頓、波義耳和其他許許多多後代科學家。當布魯諾逐漸為世人所遺忘時，伽利略的科學觀卻在二十世紀再度受到矚目，直接影響了牛頓的《數學原理》（Principia Mathematica），以及蒸汽引擎、汽車和太空梭的誕生。但這些日後的發展都非羅馬教廷所樂見的。因此當時在再度遭到逮捕與判刑的威脅下，伽利略無法出版他的想法，而《兩大世界體系的對話》也名列「禁書目錄」當中。

但是，教廷的好日子不再，教會的暴政漸失民心，伽利略並不孤單。伽利略被逮捕後幾個月，有人設法將他的著作偷運出去，並且在自由的北歐國家中找到了樂於出版的商人。因此，伽利略最具影響力的最後遺作：《兩種新科學的談話與數學論證》（Discourses and Mathematical Demonstrations Concerning Two New Sciences）終於在遙遠的異國有了廣大的讀者。

伽利略死前幾個星期，偉大的英國無神論思想家霍布斯想辦法為伽利略找到知音，宣佈《兩大世界體系的對話》已被譯為英文的消息，這在一六四二年是非常難得的事情。

在伽利略遭受宗教迫害後，教會和自然哲學家之間的對立來到了重大轉捩點。伽利略之後的世界和過去截然不同：實驗科學開始發展，愈來愈多人了解實驗的價值。伽利略所播下的種子帶來了豐饒的收穫，儘管前面還有一大段長路要走，但羅馬教廷再也不能處處阻撓理性的發展了。

即使如此，整個進展過程仍然緩慢無比。當牛頓在一六六一年來到劍橋時，大學課程內容和十三世紀大學初創時的希臘式教學，幾乎沒有什麼差別。但是，伽利略、笛卡兒、波義耳的學說和煉金術士的思想發揮作用，力挽狂瀾。即使在達爾文的學生時代，當時距離牛頓時代已經一百五十年，知名的大學仍然極端落後，每個大學生都必須宣誓遵守聖公會的三十九條信綱。達爾文對此有所保留，但是我們可以看到，達爾文到了晚年，終於能對宗教的適切性發表決定性的看法。

打從一開始，科學與宗教之爭就受到廣泛的討論與分析，而我們只需要想一想伽利略所受到的待遇、科學觀念如何受到壓制，以及布魯諾如何因為科學與宗教的歧見而殉難，就知道這是一場實實在在的鬥爭；的確，「禁書目錄」的存在早已說明一切。即使如此，近來流行的趨勢是，有些學者試圖顯示，羅馬教廷其實遠比人們所認為的更開明，而且教會並沒有企圖扼殺理性與創新。其中有一項重要研究試圖證明，從十六世紀到十八世紀，許多天主教學者都在梵諦岡的鼓勵下，進行天文學的觀察研究。

不錯，羅馬教廷的確准許某些天文學家進行研究及建造天文台，並且由梵諦岡支付所有費用。卡西尼（Giovanni Cassini, 1625-1712）是從教廷贊助中獲益的天文學家中最著名的一位，一六五○年代期間，他在教廷資助的天文台中進行了多次對太陽的觀察。這些觀察的官方目的是研擬出更準確的日曆，以便教廷官員能訂定每年復活節的日期，公元三二五年的尼西亞大會（Council of Nicaea）曾明定復活節為「春分後第一個滿月的日子」。但故事並未就此結束，因為教廷之所以准許這些研究，其實暗地裡另有盤算。教廷急於找到證據來支持他們反對哥白尼的立場，因此自己組織了一批天文學家來觀察天象，希望能找到有利的證據來對抗科學。結果，這當然是一種自我滿足的做法，因為梵諦岡的重量級人物會隱匿所有可能支持哥白尼學說的證據，宣揚任何足以反駁哥白尼的發現。唯有當研究的結果對教廷有利時，才會公諸於世。

然而，據說教廷支持的天文學家的某些觀察，的確與亞里士多德的理論背道而馳。其中一個常被提及的例子是耶穌會天文學家注意到太陽表面的黑點，而且率先描繪這種現象（就是後來大家所熟知的太陽黑子），這個觀察就違反了亞里士多德的教誨，因為他宣稱所有的天體都是完美無瑕的。

或許教會支持的天文學家發現了這些現象，也做了紀錄，但卻不能發表他們的發現，或在演講時洩漏這類的訊息。換句話說，他們自廢武功。別的不說，單單這件事就顯示教廷是個封閉的系統，高層人士對於敵人的信條萬分畏懼，只懂得威權式的迫害。千萬別忘了，主張日心說而駁斥地心說的人，唯有效法哥白尼的出版商，小心翼翼地把他們的推測當作純粹的數學演算，而不是與傳統觀念相抗衡的宇宙觀，才能見容於教會。

當我們想到通往理性的漫漫長路上的這些巨人，以及他們對現代宇宙觀帶來的貢獻，我們自然會好奇他們背後的驅動力是什麼。的確，我們因此開始詢問科學發現的真正意義何在。在他們之前的許多科學家和自然哲學家，在許多方面都和藝術家、音樂家及作家十分相似。的確，許多卓越的科學家或藝術家都展現了雙重的才華。艾爾加爵士（Sir Edward Elgar, 1857-1934，英國作曲家）是化學家，鮑羅定（Aleksandr Borodin, 1833-1887，俄國作曲家）是傑出的化學教授，愛因斯坦是出色的業餘小提琴家，達文西則先展現了登峰造極的藝術才華，後來才成為科學家。或許這類人手中握有洞悉科學發現之鑰，因為科學創新和藝術創作十分相似，似乎都起源於相同的衝動。

在許多人眼中，科學家十分沈悶，是諷刺漫畫中身穿白袍、頭髮稀疏的人物。當然，這是媒體喜歡塑造的刻板印象，就好像藝術家老是頭戴扁帽、身穿沾滿油彩的工作服一般，都是虛假的形象。我們必須拋棄科學研究十分枯燥、或只是「實用」的學問等觀念。當然，科學家也生活在他們所處的時代，和一般平民百姓關心同樣的事情，也侷限於相同的文化架構，但是和藝術家相同的是，科學家的成就能超越時空的限制。科學的確很「有用」，但是文字、繪畫和小提琴又何嘗不是呢。

「科學家研究大自然不是為了實用的目的，」法國最偉大的理論科學家龐加萊（Henri Poincare, 1854-1912）在十九世紀末曾經寫道：「科學家研究大自然是因為他樂在其中，而他之所以樂在其中，是因為大自然很美。如果大自然不美的話，就不值得探索，生命也就不值得存在。當然我指的不是會衝擊我們感官的美、外表的美等等。我也不是鄙視這種美，但這些都和科學毫無關係。我說的是更內在的美，這種美來自各部分的和諧秩序，是智慧所能領略的美……智識之美是能滿足自我的，科學家之所以花這麼多時間和心力，也許就是為了追求這種美，更甚於為人類未來謀福祉。」

換句話說，科學是超越的，而科學的意義也就在於這種超越的特質中。超越帶來威力和創造的能量，點燃夢想和野心，最重要的是，它讓科學普世化。曾經參與曼哈頓計畫、製造出足以摧毀整座城市的原子彈的物理學家很清楚這個道理。他們知道，他們製造出的炸彈可能「很有用」，他們被敵人給嚇壞了，深怕德國的競爭對手會捷足先登。但是，他們也很清楚曼哈頓計畫帶來的結果將是普世性的，全人類終將從科學中獲益，並且更加洞察生存的深層意義。當克里克和華森努力揭開大自然的奧祕時，他們固然是為了諾貝爾獎的光環而奮鬥，但是他們更因能揭開宇宙的真相而大感興奮，他們是在生命的激流中游泳。

在拿破崙戰爭期間，拿破崙曾經因為聽到他在一七九五年一手建立的法國科學院，竟然將第一個科學獎項頒給英國人戴維（Humphry Davy, 1778-1829）而大為震怒。但是，拿破崙時代的學者都知道，科學比國家更重要，而且科學的價值將超越任何帝國。

科學的超越性是其中一個重要關鍵，但是還有其他重要因素。自我和創造力密不可分，而野心和侵略性更是科學發現背後的驅動力。天使和惡魔同樣都擁有創造力。天使展現了科學的超越性價值，抓住了靈光閃現的剎那，將塵土變為鑽石；魔鬼則俯視著實驗室的儀器長桌，輕聲訴說著野心、提出挑戰、挑撥敵對與競爭。天使和魔鬼都各自扮演了他們的角色。

激烈的爭辯乃是科學發現的基石。科學家和大自然爭辯。科學家說：這是我的想法，咱們來看看到底對不對。如果證據顯示想法是錯的，那麼科學家就要重新思考、重新研究，並繼續一個接一個的實驗，直到科學家的推論與實際的觀察相吻合為止。

受到爭辯和挑戰激勵的當然不只是科學家，因為藉著競爭和對立而進步的，也不只是科學而已。想想看，莎士比亞由於見識到馬羅（Christopher Marlowe, 1564-1593）的才氣，因此大受刺激，達到創作高峰；薩列耶里（Antonio Salieri, 1750-1825）竭盡心力創作音樂，一心只想令莫札特相形見絀；達文西和米開朗基羅在佛羅倫斯市政廣場的共和時期大會議場內對牆而做壁畫，也是為了彼此較勁。但是，爭辯是科學的本質，而唯有靠挑戰既定的規則，爭辯已知的知識，並且企圖為基本問題找到更新、更好的解答，科學家才能繼續做好他們的工作。

榮獲一九八八年諾貝爾獎的物理學家萊德曼（Leon Lederman, 1922-）最近曾表示：「你可能以為科學家都神聖得不得了，但事實並非如此。不管在哪個層次──國際、國內、機構間，甚至對門的同事，都有無止境的競爭。」

科學家活在動態的世界中，在這個科學世界裡，人們不斷交流和發展各種觀念。藉著不斷的競爭，科學家的想法才得以演化，停滯就意味著滅絕，早在達爾文將這個事實量化分析之前，人類就已明白這個事實。考慮到某些科學祕密的本質，當我們看到同一時代中，有同樣科學發現和構想的科學家不只一位，而且這種現象一再出現時，真是覺得不可思議。從某方面來說，這就好像某個觀念在空氣中吶喊著，而兩位或多位偉大的心靈聞聲飛奔而去，掌握住這個觀念，當然誰先發現的爭議通常也隨之而起。

本書描述的許多衝突都屬於此類。牛頓和萊布尼茲、拉瓦謝和普利斯特利、克里克和華森與佛蘭克林（Rosalind Franklin, 1920-1958）和韋爾金斯（Maurice Wilkins, 1916-）只是其中幾個例子，其他還有許多例子。關於誰最先發現電磁感應的爭議喧擾了許多年，到了今天，法拉第（Michael Faraday, 1791-1865）成為世人眼中的勝利者，美國人亨利（Joseph Henry, 1797-1878）則是輸家。亞當斯（John Couch Adams, 1819-1892）計算出一個不知名星球的軌道長度（後來被命名為海王星），幾個月後，法國天文學家拉佛雷爾（Urbain Leverrier, 1811-1877）也發表了幾乎相同的發現。誰才是抗生素的真正發明人呢？是佛萊明（Alexander Fleming, 1881-1955），還是弗洛里（Howard Florey, 1898-1968）？到了近代，李奇（Richard Leakey 1944-）和約翰森（Donald Johanson 1943-）也為了誰先發現史前人類祖先的最古老化石而明爭暗鬥。還有，千萬不要忘了蓋羅（Robert Gallo, 1937-）和蒙塔尼耶（Luc Montagnier, 1933-）的公開衝突，他們針對愛滋病的性質提出南轅北轍的理論，而且幾乎在同一個時間發表論文。

但是，科學論戰並非全都源自於誰先誰後的爭議。在某些情況下，表面上的科學衝突，其實骨子裡是源自於無法言喻、卻根深柢固的敵意和隱藏的議題。例如，萊布尼茲的存在令牛頓如芒刺在背，因為萊布尼茲的聰明和牛頓不相上下，而且牛頓認為萊布尼茲的研究踩到了自己的地盤。拉瓦謝和普利斯特利不但宗教觀點和政治立場截然不同，對科學的見解也有根本的歧異。英國數學家瓦里斯（John Wallis, 1616-1703）和哲學家兼數學家霍布斯惡鬥不已，瓦里斯幫忙破壞了霍布斯在科學界的聲譽，不只是因為兩人對數學的看法不同，也因為瓦里斯是虔誠的基督徒，而霍布斯在名著《巨靈》（Leviathan）中表達的無神論觀點，令他必須去之而後快。瓦里斯如此形容霍布斯：「霍布斯先生把別人口中的乳酪稱為粉筆。」

在瓦里斯和霍布斯之爭的一百年前，丹麥天文學家第谷（Tycho Brahe, 1546-1601）參加了一場無情的打擊對手運動，後來演變為訴訟。伽利略十分痛恨第谷，因為第谷提出激進的反哥白尼行星運動理論，主張太陽圍繞著地球而轉，而其他的行星則圍繞著太陽而轉。在第谷提出這個觀念幾個月後，有個名不見經傳的天文學家俄爾蘇斯（Reimarus Ursus, 1551-1600）提出了幾乎完全相同的假設。第谷大為震怒，立刻指控俄爾蘇斯剽竊。但是，在表面的爭論下所隱藏的事實是，第谷出身貴族世家，是著名的社會菁英，而身為布拉格魯道夫二世（Rudolf II）御用天文學家的俄爾蘇斯卻是佃農子弟。

自我意識、個人積怨和科學信念三者相加，足以形成連綿不絕的仇恨。當生殖學的論戰達到高峰時，伏爾泰（Francois Marie Arouet Voltaire, 1694-1778）指控對手尼德漢（John Needham, 1713-1781）是同性戀。達爾文最大的支持者赫胥黎（Thomas Henry Huxley, 1825-1895）痛斥對手歐文（Richard Owen, 1804-1892）為「騙子」；由於歐本海默（Robert Oppenheimer, 1904-1967）的阻撓，泰勒（Edward Teller, 1908-2003）無法逼迫羅沙拉摩斯實驗室的科學家採取他的研究方向，後來泰勒作證指控歐本海默同情共產黨，參議員麥卡錫因此解除歐本海默的所有公職。

二○○○年，法國考古學家梅森（Emilia Masson）告訴警探，她的對手盧姆里（Henry de Lumley）在一次考古挖掘行動中故意摧毀證據，因為證據支持梅森的理論，卻不支持盧姆里的理論。

有時候，科學爭論並非只會發生在個別科學家身上。美國的曼哈頓計畫和德國製造原子彈的努力，都牽涉到龐大的科學家團隊在交戰國資助下從事武器研發的競賽。同樣地，冷戰導致美蘇兩大陣營投入龐大的科學人力，從事太空競賽。

古時候，從科學家論戰到觀念改變往往要耗費很長的時間。在中世紀和文藝復興時期，科學家（自然哲學家）幾乎完全不知道其他科學家在做什麼，思想家彼此之間從不交流；沒有公開對話的機制。當時，教會是理性主義者和有遠見的思想家共同的敵人。後來，學術圈子逐漸成形，早期的實驗家可以和數學家、工程師、哲學家和醫學院學生交換意見。其中之一就是一五九○年代由哥白尼的好友、富有的貴族皮內里（Gianvincenzo Pinelli）在帕度亞成立的皮內里會（Pinelli Circle）。隨著活版印刷術的發明，國與國之間開始思想交流，仿效皮內里會的各種學術社團也應運而生──例如倫敦的英國皇家學會、巴黎的法國科學院，以及後來成立的柏林學院、聖彼得堡學院等，成為辯論、實驗，以及很自然地，衝突的中心。

許多學術社團都出版自己的期刊。其中最具影響力的是英國皇家學會的《哲學會報》（Philosophical Transactions），科學家可以在《哲學會報》上發表自己的發現，提供皇家學會會員及其他《哲學會報》訂戶公開討論的園地。這種溝通方式影響了後來如《自然》（Nature）之類學術期刊的誕生，《自然》創立於一八六九年十一月。這種論壇的新形式不但對於公佈科學發現有很大的貢獻，也在科學爭論中擔當起仲裁者的角色。

科學家之間的對立除了造成個人的怨恨和痛苦外，我們也必須考量科學論戰還帶來哪些影響。促成科學進步似乎是其中一個重大的影響。已故的波柏（Karl Popper, 1902-1994）曾經觀察到，當兩個聰明人辯論得愈久，他們的論點就變得愈高明；每個人都因為他人的抨擊，而改善了自己的觀點。所以，不管科學爭論的核心議題為何，是誰先發現的爭議、國家主義的狂熱、個人之間的宿怨、或綜合的原因，衝突和競爭確實大幅增進了我們對宇宙的了解。原因有很多，最重要的是，競爭會驅使科學家、研究團隊、學術機構和國家投注更多心力在上面。在某些情況下，這類競爭在短短幾年內孕育出重大的科學突破，若非如此，可能要幾十年的工夫才能竟其功。

除此之外，在科學界備受矚目的爭議也會引起其他人對於這個領域的興趣。已故的英國天文學家賴爾爵士（Sir Martin Ryle, 1918-1984）和對手霍耶（Fred Hoyle, 1915-2001）的支持者對於宇宙的起源始終爭論不休，就是個好例子。賴爾提出的假設就是後來大家所熟知的「大霹靂理論」（big bang theory）C，他主張宇宙初始之時，只是一個密度無窮大的奇異點。他的對手則主張宇宙始終處於穩定狀態。許多書籍和數百篇研究論文中都記載了他們的爭論，因此吸引了許多原本對這個議題可能沒什麼興趣的科學家投入研究，希望找到證據來支持其中一方的論點。結果，科學界在解決宇宙起源的大問題上有了巨幅的進展。

此外，科學爭論也提高了社會大眾對於科學的認知。對立和謾罵往往佔據重要版面，激烈的科學競賽更為民眾難以了解的科學議題增添了幾分光彩。達爾文的大膽主張，透過代言人赫胥黎的傳播，開啟了新時代，媒體和社會大眾開始注意到敵對科學家之間的學術論辯。延續到電力時代，大眾矚目的焦點變成直流電和交流電之爭，而其中牽涉的要角是名聞全世界的「門羅公園奇才」愛迪生。而在震驚全球的解析DNA結構的競賽中，克里克和華森是贏家；而我們之中的許多人，童年時代都曾經在模糊的黑白電視上觀賞太空競賽的最新發展，我當然不會是唯一曾深受鼓舞而立志從事科學工作的年輕人。

但是，並非所有的爭論都帶來正面的效應。牛頓和同時代的許多科學家都發生過嫌隙，他最初和英國皇家學會的實驗審查委員虎克（Robert Hooke, 1635-1703）發生衝突，並因此對於科學發展帶來決定性的影響。當時虎克批評牛頓的論文〈光與顏色的理論〉，於是神經過敏的牛頓抽回論文，並在此後三十年都拒絕皇家學會出版這篇論文，使得其他科學家無從了解牛頓的研究，也延緩了世人對於光學的理解。

一百年後，在另外一個領域中，許多人相信，伏爾泰和尼德漢對於生殖機制的爭辯（其實兩個人都錯了）也拖慢了科學的進步，由於這場論戰備受矚目，以至於這個領域的學者沒有投注太多心力從事其他方向的研究。科學史家薩頓（George Sarton, 1884-1956）在談到這個令人遺憾的事件時，曾表示：「由於這些毫不相干的討論，十七世紀很好的觀察傳統因此中斷或延遲了一百多年。」

近代，如果克里克和華森的對手佛蘭克林能夠和國王學院的同行合作，而不是任由負面競爭阻礙了她的表現，那麼媒體在報導克里克和華森的成功時，標題可能會大相逕庭。

本書探討的八個科學爭論，只不過是科學界長期競爭中的少數幾個例子而已，我們選擇的例子涵蓋了從牛頓時代到今天的漫長時間，並希望儘可能包括許多不同的學門。同時，我也希望選擇的例子能展現我前面所提到的各種不同的競爭形式：包括個人、國家、以及產業之間的競爭。

競爭反映了人性，當人類文化改變時，競爭也改換不同的表現形式。在比較單純的時代裡，科學家絞盡腦汁試圖揭開大自然的奧祕，有時候也揭露對手錯誤的看法。當科學逐漸成為公共資產以後，科學也為代表整個國家的政府所用。今天，大家對科學的看法又改變了，科學的主控權至少有一部分從政府轉移到企業手中，因此也影響了科學家競爭的方式。本書的最後一場爭論，比爾．蓋茲（Bill Gates）與艾利森（Larry Ellison）的競爭，就是最好的例子。

但是，無論採取什麼樣的形式，或是社會如何將其改頭換面，在每個實驗室、全世界每一個角落，以及不同的年齡階層中，競爭始終都存在著，與對美的追求、和對超越性、以及揭開大自然奧祕的渴望──所有科學研究背後的驅動力--糾纏在一起。不同時代、不同領域的科學就像有機體一樣，科學活動其實是很人性的。

競爭萬歲！

前言
通往理性的漫漫長路

燦爛陽光下，科學在古希臘的橄欖樹下、岬角沙灘上誕生了。二千五百年前，阿那西曼德（Anaximander, 611-545 B.C.）、畢達哥拉斯（Pythagoras, 580-500 B.C.）、安納克薩哥拉斯（Anaxagoras, 499-428 B.C.）都曾漫步於這片土地上。也許，是踩著涼鞋的啪噠啪噠聲、又或者是海濤拍岸的聲音令他們聯想到節奏、韻律、和諧以及對稱，因而對巴比倫和埃及文化中的某些模糊概念，展開了計量、詮釋和想像的探索。

在幾位先驅死後一百五十年，亞里士多德（384-322 B.C.）開闊的世界觀成為古典文化的根本精神，雅典的...

第一章 微積分大戰論

牛頓 vs.萊布尼茲，一六七三~一七一六


第二章 氧氣大發現

拉瓦謝 vs.普利斯特利，一七七四~一七九四


第三章 演化論舌戰創造論

達爾文 vs.歐文，一八五九~一八八二

第四章 直流電與交流電的戰爭

愛迪生vs.特斯拉，一八八四~一八九三


第五章 改變世局的原子彈競賽

同盟國vs.德國，一九三九~一九四五

第六章 誰先解開了DNA之謎？

克里克、華森vs.鮑林vs.佛蘭克林、韋爾金斯，一九五一~一九五三

第七章 美蘇太空競賽

美國vs.前蘇聯，一九五七~一九六九

第八章 軟體雙雄網路爭鋒

蓋茲 vs. 艾利森，一九九五~

結語

科學，始終來自人性

第一章 微積分大戰論

牛頓 vs.萊布尼茲，一六七三~一七一六


第二章 氧氣大發現

拉瓦謝 vs.普利斯特利，一七七四~一七九四


第三章 演化論舌戰創造論

達爾文 vs.歐文，一八五九~一八八二

第四章 直流電與交流電的戰爭

愛迪生vs.特斯拉，一八八四~一八九三


第五章 改變世局的原子彈競賽

同盟國vs.德國，一九三九~一九四五

第六章 誰先解開了DNA之謎？

克里克、華森vs.鮑林vs.佛蘭克林、韋爾金斯，一九五一~一九五三

第七章 美蘇太空競賽

美國vs.前蘇聯，一九五七~一九六九

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