美妙的科学之旅

韩雪涛

20035月,一位旅游文学作家的科普著作在美国出版后出人意料地大获成功。在图书市场上,这本雄心勃勃“为万物写史,为宇宙立传”的《万物简史》连续数十周高居《纽约时报》、《泰晤士报》排行榜前列,荣登亚马逊网站2003年度十大畅销书之列。20046月,此书又一举夺得由英国皇家学会颁发的世界最著名的科普图书大奖──安万特奖。对此书,各种媒体不吝赞誉之词,普通读者给予一致好评,科学界做出高度评价。许多人的评论中都使用了“最好的”、“最引人入胜的”、“里程碑意义”等最高级的词汇来表达对它的感受。一本厚厚的描述科学之旅的科普书究竟依靠什么赢得了如此一致的认同呢?

说起来,书作者比尔·布莱森只能算作一位科学票友,他不是科学家,不是科学记者,不是科普作家,而主要是一位旅游文学作家。他此前最知名的作品包括旅游文学类的《哈!小不列颠》、《欧洲在发酵》等,还有语言学方面的《麻烦词汇词典》等,而这些都与科学并不沾边。然而,就是如此背景下的布莱森竟然写出了超级科普畅销书,初听起来,实在有些令人意外与纳闷。

转而思之,作者的这一背景其实恰好为这本科普之作的成功奠定了某些基础。因为正是作者深厚的散文功底,使他无论在全书的谋篇布局,具体章节的设置,各部分内容之间的衍接过渡方面都能做得天衣无缝。也正是其驾驭文字方面的坚实功底使他能用清晰明了、幽默风趣的生花妙笔,将宇宙大爆炸到人类文明发展进程中发生的繁多又妙趣横生的故事讲得既通俗易懂又引人入胜,从而使一本科普图书跻身于畅销书之列。这也说明了一个道理:一本好的科普书,讲述的方式是极为重要的。

正如书中引言中所讲,在准备写这本书之前,布莱森对科学基本上是个门外汉。他“不知道为什么海水是咸的……不知道什么是质子,什么是蛋白质……”然而,与众不同的是,他不曾丧失对这些的好奇心,他“渐渐迫切想要知道一点儿这些问题”。门外汉角色具有的一种好处是不必对各种问题不懂装懂,因而敢于提出一些更基本的问题,而这些问题会被某些明白一星半点的人认为幼稚不好意思提或不屑一提。布莱森不但提出了问题,而且他完全不满足于教科书上的标准说法,他更乐意去探寻那在书本之外的,让人好奇的东西。他想了解的不止是相关的科学事实,他更想了解这些结论是如何得到的。对科学的这种兴趣,使他“花了三年时间———来读书看报,寻访很有耐心、德高望重、愿意回答许多无人吭声的特别问题的专家”,以搞明白万物的来龙去脉。十年磨剑,他“在不大专门或不需要很多知识的,而又不完全是很肤浅的层面上”理解和领会了科学的奇迹和成就。最终,他又将这种对科学的理解与感受付诸笔端,向世人奉送出这部备受赞誉的科普佳构。

在这本堪称“迄今为止为普通读者所撰写的有关科学发展史的最好著作”中,没有多少高深的、晦涩难懂的专业术语。然而,一个普通读者在跟随布莱森轻松愉快而又视野开阔的叙述走完这一科学之旅后,就会惊奇地发现自己已经在宇宙学、物理学、化学、生物学、植物学、气候学、地质学等众多的科学领域进行了一番美妙的畅游,并在作者异常清晰和熟练的解释中,学习到了物质世界是什么样子的,从最小的夸克到最大的星系,以及两者之间所有的层面。

不用担心在这漫长的科学之旅中感到乏味,因为有说话风趣时而穿插幽默的导游在向我们做着通俗的介绍。在布莱森充满魔力的文字下,一些原本枯燥(比如我眼中的地质学)的知识也变得有了吸引人的魅力,这不能不让人由衷赞叹作者把握语言的功力。布莱森也善于将陌生的东西化为直观上易想象、易理解的事物。比如,在提到超乎人之常识的微观世界时,他描述道:“质子是极其微小的。到底小到什么程度?像字母‘i’上的点这样大小的一滴墨水,就可以拥有约莫5000亿个质子,说得更确切一点,要比组成1.5万年的秒数还多。”“原子很小,50万个原子排成一行还遮不住一根人的头发。……只要记住,一个原子对于1毫米的线,相当于一张纸的厚度对于纽约帝国大厦的高度,它的大小你就有了个大致的概念。”如此描述是否比只摆上单纯的数字更能让人领悟微观之微?

穿插科学家的奇闻逸事是科普书籍吸引读者的重要途径,布莱森此书也不例外,只是他做得更为出色。在他笔下,往往寥寥数笔就勾勒出一个鲜活的人物形象。如提到地质学家默奇森时,布莱森写道:“大约花了前半生近30年时间来骑着马追赶狐狸,用猎枪把空中飞行的鸟儿变成一簇簇飘扬的羽毛。除了阅读《泰晤士报》和打一手好牌以外,他没有显示出任何会动脑子的迹象。接着,他对岩石发生了兴趣,以吃惊的速度一跃成为地质学思想界的巨人。”在布莱森如数家珍、娓娓道来中,一个个具有鲜明特性的科学人物纷纷登台亮相:在自家后阳台寻找超新星的埃文斯牧师、极其腼腆古怪的卡文迪许、命运多的曼特尔、冷漠傲慢的欧文、非同寻常却又极其倒霉的金勒、淡泊名利在小学教孩子算术的道尔顿、为研究极端环境下生存进行冒险实验的霍尔丹父子、大公无私却几乎被遗忘的彼得森……还有那些花费毕生心血探索冷门领域,为科学大厦添砖加瓦的默默无名的研究者……在对这些人物的描述中,布莱森挺注意把人物的多方面串在一起,使读者对他们的更多方面有所了解,如对帕金森的描述如下:“帕金森,是早期的社会主义者,写过许多鼓动性的小册子,比如《不流血的革命》。最终成为地质学会的创始人之一和一部重要的地质学作品《上个世界的有机遗骸》的作者。今天所以记得他,是因为他对一种疾病的具有划时代意义的研究。这种疾病在当时被称之为震颤性麻痹,但之后一直被叫做帕金森综合症。”人物在这种多角度多方位的描述下,富有了立体感。

除了生动的语言外,我们还可以处处欣赏到有趣而又令人惊奇的内容。比如书中激动人心的描述之一是告诉我们的存在是何等幸运:如果不是调谐得当,根本不会有我们这个复杂的宇宙。如果不是超新星的爆发,就不会有重元素撒到太空。在太阳系中,地球又恰好具有某些特异之处。随后,生命似奇迹般在地球上出现了,并且由简单演变为复杂。然而,即便如此,如果不是那偶然的撞击事件导致恐龙的灭绝,如果不是某些意外让猿类的一支直立行走,如果……少了这些个如果,或许人类就不会出现在现在的地球上。然而,在数不尽的小概率事件之后,我们竟然有机会翻读这本书来体验这种幸运,这一切是多么令人惊叹!

诚如关于本书的介绍文字中所言:“惊奇和感叹组成了本书”,细细品味就会发现带给读者惊奇感受的描述确实遍布全书。比如,“来自宇宙本底辐射的干扰,我们大家都经历过。把你的电视机调到任何接收不着信号的频道,你所看到的锯齿形静电中,大约有1%是由这种古老的大爆炸残留物造成的。记住,下次你抱怨接收不到图像的时候,你总能观看到宇宙的诞生。”“如今,天文学家可以办到最令人瞠目的事。要是有人在月球上划一根火柴,他们能看到那个火焰”……

科学本是足以令人感到惊奇的。本书既回顾了科学史上那些伟大和奇妙的时刻,又引用了近年来发现的最新的科学史料,至于把自己与在世科学家关于科学现象的风趣谈话记录于册则更是作者独具匠心之处了。而令人拍案称奇的是,几乎每一件作者报道的东西都充满了奇特和惊人的事实:全球气候变暖可能会使北美洲和欧洲北部地区变得更加寒冷;美丽的黄石国家公园是一座超级火山;采集植物在18世纪成了一种国际性的狂热;19世纪英国绅士们会下乡去干一点他们所谓的“敲石头”的活儿……

感谢布莱森。当我们从不当的传授方式中只学些干巴巴的结论,并逐渐变得麻木之时,他的书让我们的感觉复苏,得以在轻松愉快的氛围中领略科学的奇迹与成就,分享对科学的赞叹和欣赏,感受世界的惊奇与美妙。

更值得称道的是,无论是讲述科学还是科学家,布莱森都不单纯是为了吸引人,不是为了讲故事而讲故事。在这些故事与故事主角背后,布莱森向读者传达着什么是科学、科学家是什么样的人、如何进行科学研究等等的信息。在作者的大科学观视角下,科学、科学家被置于社会之中,置于历史的长河中,置于科学发展的有机联系中,从而还原了科学发现之真相、科学家之真相、科学之真相。于是读者在这一科学之旅中不仅能学到众多的科学知识,在细细品味中还会深刻领悟科学之精髓。

让我们玩味一个重要而有益的故事吧。这就是:地球年龄的确定。透过贯穿书中许多章节的描述,我们看到地球的年龄作为地质学问题与核物理与进化论与宇宙学都密切联在了一起:当19世纪达尔文提出进化学说时,开尔文勋爵根据当时的物理学理论计算出地球年龄是2400万年,而这成了人们否定进化论的有力证据。多亏了放射现象,物理学家卢瑟福得以推算出地球很可能要比开尔文的结果古老得多。1953年,经过200年的努力后,地球终于有了人人都能接受的确切年龄:45.5亿年(误差7000万年),从而涤除了罩在进化论头上的一层乌云。然而,新的问题又出现了,当时天文学家算出的宇宙年龄大约为20亿年,这意味着地球比它周围的世界还要古老。于是,完善宇宙年龄成为宇宙学界关心的事情……由此,我们可以透彻领悟到科学的整体性。虽然科学的发展已使科学分为众多的学科,然而从本质上科学仍然是一个有机的整体。一门学科中得出的新成果往往会深刻地影响其他学科的发展,正所谓举一发而动全身。透过全书的章节安排不难看出,布莱森不但明了于此,而且已将这种理解极其巧妙地融入了书的谋篇布局之中了。顺便说一句,许多为了解决某一问题而试图从基础上推翻现在科学结论的尝试者,往往忽略了科学的这一关联性原则。

在这则故事中,我们或可领略到更多的东西。比如,从用什么方法测定地球年龄中我们看到科学研究是如何进行的。从测定方法的不断改进中,我们可以明白一个可靠的结论必须经受许许多多的质疑,科学正是在这种质疑中前进的。而从许多科学家拒绝接受新的地球年龄的数字――著名的开尔文直到临终还认为自己算出地球年龄是对科学最有眼光、最重要的贡献,约翰·乔利到20世纪30年代还竭力认为地球的年龄不超过8900万年,坚持到死也没有改变――中,我们看到科学家对新发现的科学事实并非总是欣然接受。“旧的思想很难咽气,不是人人都马上接受那种激动人心的新理论。”“有时候,世界对好的见解确实缺乏思想准备。”科学的发展史反复证实了布莱森斯言不虚。

跟随布莱森的叙述,我们还可以品味科学的更多方面:

科学发现具有偶然性。布莱森举出“最能体现化学那奇特而往往又很偶然的性质的,要算是德国人亨内希·布兰德在1675年的一次发现。他在通过人尿蒸馏黄金时,发现了磷。”

科学内部对某些问题有疑、有问,有争论。这种争论在科学内部非常频繁,非常激烈,也往往很动感情。然而,这种争论往往也成为推动科学发展的杠杆,如布莱森所言“科学往往是――也许从来是――在对抗中发展得更快、更有成果。”

科学中还有众多有待解决的问题,专家自己有时对某些问题也不太清楚。比如,对地球,我们居住的家园,我们现在了解得还非常之少:地壳是个争论得比较激烈的问题;而对浩瀚的海洋,“人类也许只是察看了大海暗处的百万分之一,或十亿分之一。也许更少。也许少得多。”至于,宇宙的起源、生命的起源则更是广为人知的未解之谜。

科学是有风尚的。地质学曾激活了19世纪的人,完全抓住了他们的注意力。然而,到20世纪20年代,地质学已经不再吃香。

………

虽然罕见,但不可避免地,书中细节上有不确切甚至错误之处。如书中提到雨果·德弗里斯的荷兰科学家将孟德尔的成果据为已有,不知依据的是什么资料。再如,书中提到:“玻尔因此获得了1922年――即爱因斯坦获得该奖的第二年――的诺贝尔物理学奖。”实际上,爱因斯坦虽然获的是1921年诺贝尔奖,但却与玻尔是同年颁的奖。关于华莱士的评价,也有值得商榷之处……至于布莱森宣称“实际上,地球上已知的自然存在的氨基酸只有22种”就明显地是一处错误了。事实上,在植物中就发现了超过200种其他的氨基酸存在。布莱森提到的22种氨基酸只是那些组成有机生物体蛋白质分子的氨基酸而已。

在对《万物简史》这部主旨是唤起人们对科学的激情,而所做又远远不止于此的科普杰作进行了挂一漏万的简评后,我乐意用一句话作为结语:它确乎值得向所有对科学感兴趣的朋友推荐。

 (本文获《博览群书》和平杯读书活动二等奖)