陇山陇西郡

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求学、恋爱与理念 zt

(2017-04-25 12:41:51) 下一个
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作者:张文亮
科学大师的求学、恋爱与理念(1)
自序 道尔顿(1766--1844年)--科学教育的钟声/原子论大师 戈达德(1882-1945年)--凌宵七万里/太空火箭之父 帕斯卡(1623-1662年)--清楚的理性、炽热的心/数学奇才
史托克(1819~1903年)--时光列车/数学大师 吉布斯(1839~1903年)--天才与白痴/热力学大师 伽利略(1564~1642年)--力挽狂澜的真理斗士/天文物理大师 雷多诺(1888~1969年)--移山倒海是我的事业/世界推土机大王
巴斯德(1822~1895年)--科学真理的骑兵/微生物学之父 康斯托克(1849~1926年)--苦儿与蝴蝶/昆虫学大师 波兹芙德(1854~1930年)--跟牛说话的女孩/科学教育家 喀威尔(1864~1943年)--克难苦学的花生博士/农化学家
波义耳(1627~1691年)--回到最基本的元素/化学之父 李斯特(1827~1912年)--为一块羊肉着迷的学生/外科圣手 梅森(1844~1922年)--中国需要我/热带医学之父 凯利(1858~1943年)--不止的热忱/妇产科大师
海伊丝(1845~1913年)--披荆斩棘进行曲/第一位女性眼科医师      
科学大师的求学、恋爱与理念(2)
致谢 自序 赫兹--象牙塔中的独白 虎克--爱上跳蚤的男人
欧姆--校园赤子心 凯尔文--昨夜夜深星仍亮 雅乐礼--我听见石头在唱歌 牛顿--在海边寻找贝壳的人
林奈--大自然的园丁 史丹伍德--落寞天涯鸟为伴 海尔蒙特--布鲁塞尔一奇才 达特--艰难大地有情天
古柏--顽皮天使 布朗塞卡尔--紫丁花香进行曲 修特--吹响校园的号角 哈弥尔顿--爱之情深无怨尤
米契尔--看啊,星星 贝若--铁拳老师 埃尔米特--数学成绩最烂的数学老师 格伦费尔--怒海英雄传
班克斯--勇渡天涯角 费尔蔡德--闯荡世界的植物探险家    
科学大师的求学、恋爱与理念(3)
潘序 自序 致谢 就是欣赏你的笨拙--电磁学大师安培
宇宙探测的先锋--雷射发现者汤斯 星际战争的最高机密--电浆物理学家沙加迪夫 飞跃颠峰穿幽谷--应用数学大师欧拉 有一个科学武士叫苦瓜--数学大师柯西
在沙漠里弹琴的人--数学大师傅立叶 当我离去时,仍会留盏灯--第一个分析化学师布朗 为了芦苇我不能倒下--工业毒害学开创者爱莉丝·哈弥尔顿 教室里的男高音--有机化学大师雷姆森
苦儿奋斗记--定量化学之父贝采利乌斯 夜夜磨玻璃珠的男人--细胞的发现者列文虎克 深入热带雨林三千里--草类学大师蔡斯 马铃薯勇士--园艺专家伯本克
让受苦的人得安慰--医学大师巴金森 荆棘大地一朵花--第一个女医生布雷克威尔 上帝的清道夫--疟蚊的发现者罗斯 慢慢长夜待黎明--胸腔医学之父雷涅克
我看到大山小山在跳舞--冶矿工程学大师达利 由原子弹到马太受难曲--核能工程学大师韦斯高夫 机械交响乐指挥家--汽车工业巨匠克莱斯勒  
    那天晚上,读书读得好晚,关上书桌边的调频音乐,熄了灯,拖着一天的疲惫,回到卧房躺下睡觉。一会儿,书房里传来音乐。唉,大概收音机没关好!躺在床上仔细一听,咦?从来没有听过这么好的音乐,音效又十分立体,好像……好像就有交响乐团在书房那里演奏似的。怎么可能呢?好奇地披上睡衣,走出卧房,想看个究竟。

    哇!多么奇怪的景象。书桌上,从月光微映着的物理课本里,走出-位科学家,满头松卷的长发,消瘦的脸庞,略长的鼻子,薄薄的嘴唇,坚毅的眼神,带着一丝忧郁,又带着几分天真。『天啊!这个人不就是「波义耳」吗?』我惊讶的用手捂住自己的嘴,免得叫出声来。波义耳轻轻的抚平略微发皱的牛津大学学袍,然后从袍袋中抽出一枝指挥棒,优雅的举起手来,在半空里停顿一下,然后温柔地向前滑出。

    就在那一瞬间,哇,音乐!音乐!多么美妙的音乐,多么感人的音符,多么深情的曲调,由物理课本中轻柔涌出,『啊!这是气体动力论的乐章吗?』波义耳将指挥棒缓缓地挥洒,在书房狭小的空间里,一下子充满了高低音符,课本上的每个符号、每个计算数字、每个图形,都依序的挂在音谱上,发出浪漫美妙的曲音。啊!在这里没有公式的背诵,没有反复的计算,没有考试的压力,没有被比下去的哀号……难道这里是物理学的天堂吗?

    那种音乐的美,不仅带着物理理论的精致之美,也揉和着波义耳的一生经历、感触、喜、怒、哀、乐的合奏。有悲哀的合弦,有快乐的合弦,有失望眼泪的合弦,有欢喜跳跃的合弦。『太好了!太好了!』我忍不住的鼓掌叫道。

    突然间这些又消失了。所有的音乐符号又跃回课本,成为文字内容。怎么会这样呢?我一个箭步扑向课本,放在耳边听,没有音乐,一点也没有。把书本用力的摇,一个音符也摇不出。『唉,原来是一场梦!』我叹息道。

    忽然,刚刚的音乐又响了起来。这次不在课本中,而在我心中。『不!不是一场梦。看啊!音符留在我的心中。我要写下来!我一定要写下来,如果现在不写,再十年、二十年,可能也不会动笔!』于是我决定去找波义耳的传记,不是写他的科学理论,不是歌颂他有多伟大,是写他的童年、求学生涯、人生挣扎、喜怒哀乐,与支持他一生走下去的理念。

    我四处找资料,不停地写,每一次写,好像又听到那神奇的音乐。亲爱的读者,把这本书当作一本音乐书吧!也许你也能捕捉到……啊,那奇妙的音符!
    道尔顿(1766——1844年)——科学教育的钟声/原子论大师

    他走上音乐指挥台,好吧!『物理』抬起你的头来,『化学』啊!调调你的音符,『生物』不要调皮,看这里!『数学』注意啦!一、二、三,大自然的乐章啊!响起来。他是一个奇特的人,来自偏僻的原野,在草原小学里,才十二岁,就担任校长、老师兼工友,到七十八岁,还是担任校长、老师兼工友。他的教学方式,他的读书理念,套不进流行的框格。

    咦?难道没听到浮华社会的批评?被人嘲笑也不灰心吗?一生无悔,轻描淡写失意的日子,勾勒几笔无华的素描。悄悄地,将一生的精华,揉和在每本物理、化学课本里。

    有人知道这一切吗?一八四四年七月二十七日,四万多个学生,在他的坟前,撒下四万多朵缤纷的小花。

    〖草原钟声响〗

    约翰·道尔顿(JohnDalton),一七六六年九月十六日生于英格兰西北部的小乡村——鹰之荒野(Eaglefield)。这是英国最偏僻的角落,原野西临本宁高陵(Penninerange),北濒突出的罗森雷勒(Rossendale)高地,含着盐分的海风,顺着墨济河(MerseyRiver)吹进这片谷中草原。长年留在土壤中的盐粒,咸得只让稀疏几株棉花树存活。村里几间陋旧木屋,零落散开在草原间,除了偶而几只盘旋之鹰的斜影,整个草原了无生趣。这里的居民都是下层社会里的纺织工人。道尔顿的父母亲也是纺织工人,需要辛勤地工作,才能勉强生活,但是他们坚持只要孩子能够念书就尽量的念。

    在这个草原中有所小学,平常草原的孩子们都来这儿念书,道尔顿知道父母的辛劳与期待,就努力地读书。小学毕业后,老师与校长因为草原生活艰苦,学生也缺乏经济支援,全部离去。道尔顿看着后面即将失学的低年级学生,毅然决定留下来,才十二岁就担任老师、校长与工友,支持小学能继续教下去。每天一早,草原传来钟声,纺织工人们知道道尔顿已经开始上课了。他这样支持了三年,直到他弟弟毕业接他的位置,他才到中学去念书。这三年的拖延没有白费,道尔顿发现他最快乐的时光是与学生、课本在一起。

    〖瞎子老师〗

    坎德尔(Kendal)中学,距离草原有四十哩之遥。道尔顿的父母把家中仅存的一点积蓄,送这个『小老师』念这所最好的中学。坎德尔中学是几个基督徒合办的学校。这所学校之所以着名有三个原因:第一是有丰富的图书馆藏书,当牛顿发表他的『原理(Principle)』时,这个学校的书架上已呈列着全套的牛顿着作;第二是有弹性的教学课程,坎德尔高中经常邀请路过的教授名师,给与有趣的短讲。道尔顿十六岁时有一份现仍保存的家书,写道:『约翰·班克斯(JohnBanks)教授来学校开授『日常生活中有趣的自然科学十二讲』,真是扩张了高中学生的眼界。』第三是有非常优秀的老师,其中一位——约翰·果夫(JohnGough)影响了道尔顿的一生。学生们不称呼果夫先生为『老师』,而是称呼他『旅行家』,因为他很少在课堂上物理与数学,而是带着学生到户外,边走边教。

    道尔顿在十七岁时,幸运地遇到这位老师,他在家书里不断地提到这个旅行家又说了什么。道尔顿写道:『果夫先生没有一定的课程,他走到哪里就教到哪里,在花瓣的旁边他教几何学;在落叶林中,他教我们闻林木的香味,再教物理的空气运动学……果夫先生说:什么是科学家呢?科学家是大自然的诗人。果夫先生又说:研究科学的动力从哪里来呢?就相信大自然是上帝的创作而言,科学的爱好,好像人在自然里与上帝同行……每当他出去,学生都争先恐后地围着他,听他讲。他关心每个学生,成为学生的好朋友。』道尔顿与果夫相处,发现他只要闻花的味道、摸树干的纹路或是草的叶脉,就能叫出它们的名字。他为什么要用这种方法辨认呢?因为果夫先生是个天生的瞎子。一个瞎子竟能如此地精通科学,而且不断散发出生命的喜悦。道尔顿暗下决心,希望将来能和他一样。

    道尔顿来自基督教的家庭,遇到果夫先生后,更坚定了他的信仰,经常参加教会里的聚会。由于家境贫穷,他经常参加数学竞赛,得奖金做为学费。

    〖含泪的微笑〗

    道尔顿十九岁以卓越的成绩自高中毕业。这时候一些亲友劝他去申请法律系或医学系,因为当时的社会与现在一样,认为律师与医师是赚钱的行业。没想到爱丁堡法律系首先拒绝他,因为他的社会阶层太低,律师是给贵族念的。不久,医学系也拒绝他,因为他是色盲。

    道尔顿心里很难过,法律与医学之门都向他关闭了,他只好重回学校,拾起物理课本,当果夫先生的助教,教天文学与光学。后来历史证明幸好他没去当医师,否则就没有日后在物理上的成就。上帝的带领实在奇妙,向他关闭的门,其实不适合他。上帝上好的安排,起初看来好像不太好,后来证实却是最好的。他不知道,十九岁以后,他的每个研究成果,都是人类科学的新页。

    〖平凡里的不平凡〗

    他在果夫先生身旁又待了六年,更得老师真传。道尔顿发现老师会懂这么多,是因为他执着的对于自然界的每一件事物保持长期记录。于是,他开始记录每天的气候,后来觉得工具不够用,就自己设计制造气压计、湿度计、雨量计、风速计、风向仪。自十九岁开始,他每天记录直到七十八岁死的前一天,一天都没有中断过。

    道尔顿没料到,自己竟是历史上第一个留下二十万个完整气象资料的人,这份资料是日后多少金钱也换不来的科学第一手数据。他也是第一个发明全套气象仪器的人。不仅如此,他一直记录下去,就发现许多微细的东西是别人所忽略的。例如,他发现水的密度最大是在4℃,而不是0℃。他又发现下雨是空气温度的下降所致,而提出『露点(dewpoint)』。水在大自然里是最平凡的物质,是每个人每天生活都会接触到的。道尔顿却发现水是自然界的最大奥秘,一些物理法则,别的物质都乖乖臣服,一碰到水就成了例外。

    〖嘿!那个基督徒〗

    道尔顿二十五岁时,受邀到曼彻斯特(Manchester)中学担任数学老师。当时没有人注意

    到这个风尘仆仆的年轻人,进入嘈杂喧哗的学校,更没有人想到这个人日后竟点燃『工业革命』(industrialrevolution)行进的火炬,改变了人类的文明史。

    他给家乡的父母写道:『学校里有很好的图书馆,在温柔的烛光下,宁静不受干扰地看书,这里是我脑筋最好的运动场。』学校旁边有一个小湖,他在湖滨租间小屋,简朴的几张桌椅,让学生们到此尽情地高谈阔论。学生们看他经常看圣经,给他取个外号叫做『那个基督徒』。

    一七九O年代以后,英国因海上贸易与法国交恶,至一八OO年期间,许多航线被法国封锁,国内经济大受影响。学校谣传有些老师可能要被解聘,以节省人事支出。道尔顿一直相信他的工作前途在上帝手中,即使九年前他在学校薪水最低、职位最低。九年后,不善逢迎的他,职位是高升了,薪水仍然最低。三十四岁那年,自认为以科学研究与教书为己任

    的道尔顿,被学校解雇了。这件事对他是很大的打击。很多人认为道尔顿应该向市议会申诉。他没有这样做,他相信上帝会给他开另一扇崭新的门。

    〖伟大的发现〗

    一八OO年三月三十日,曼彻斯特水晶日报登出一个广告:一位老师开设『数学学屋』,要教学生代数与化学,希望有二个学生申请。结果有九个学生到道尔顿那里,加入这所小学校。像草原的日子一样,道尔顿又开始担任校长、老师兼工友。

    同时道尔顿也开始将他的思想成果发表在当地的学术团体——曼彻斯特哲学协会。第一篇是色盲的研究,他认为色盲的原因是眼睛的水晶体内缺乏一种物质,以致无法吸收红光。道尔顿没有成为医学院的学生,但是他的研究成为医学课本的内容。一八O四年,他发表『每个物质是基本的粒子——「原子」所组成,以氢原子作为各原子的相对原子量,能够将所有化学原子建立一套完整的系统。』这是近代科学的重要发现,称为『原子论』。而后他又提出『风是来自地球的自转』,『酒精的结构有一个OH基』,『高空的极光是受地球磁场的影响』……后来很多科学家问他,没有念过大学,又缺乏专业训练,怎能发现这么多理论?他说:『高度创造力的思想,有时需要酝酿在孤独的道路上,太多的人云亦云,反而引人误入歧途。』

    一八一七年他被选为哲学协会的王席,并且担任二十七年之久。

    〖科学进步的动力〗

    在他的数学教室里,他用很多创意的模型机器来教物理。这些小机器不久被人认为很有用,被放大成为大机器,无意中带动了工业革命的发展,使曼彻斯特成为工业革命的典范。历史学家认为英国科学的进步,带动日后的世界文明,有四个原因:自修式的学习、师徒制的教导、对科学的喜好与从事科学工作,这些可以培养一个人的个性更成熟。道尔顿的一生就是这四点的缩影。

    参考书目:

    Thackray,1972,JohnDalton-CriticalAssessmentsofHisLifeandScienee,HarvardUniversityPress,U.S.A.
    戈达德(1882-1945年)——凌宵七万里/太空火箭之父

    几千年来人类有一个梦想:穿越大气层到另一个星球去。但是梦想总归梦想,实际总归实际。戈达德教授却宣称只要有威力强大的火箭,就可以把人射到月球去。这种分不清实际与梦想的人,科学界将他斥为异类,报纸拿他当作笑谈,警察认为他是想用爆炸物破坏社会安宁的疯子。

    只有母亲相信他,把一生积蓄供给他,换取几秒钟火箭冲破地心重力的快速,然后『咻——嘭——』地一声,爆炸了!什么都没留下来。母亲临终前那一刻,三十八岁的戈达德哭得像个孩子,『对不起,母亲,我没有把火星上的石头带下来给您。』母亲轻轻地摸着他的头,『孩子啊!这几年我们不是过得很快乐吗?妈走了之后,希望有另一个女孩出现,像妈一样的相信你。人类终于有一天能到别的星球。』

    四年后,女孩以斯帖步上了火箭研究的舞台,点点滴滴地省下每一分钱,为给自己丈夫建造梦中的火箭。『咻——嘭——』一声,几秒钟内火箭又炸得粉碎,却炸不碎这一对夫妇共同的梦。

    时速一百哩、二百哩……七百哩,不断地发射。戈达德的梦想最后有没有实现呢?我想每一个人都知道这个答案。

    〖青蛙王子〗

    罗勃·戈达德(RobertH.Goddard)生于一八八二年十月五日,美国麻萨诸塞州(Massachusetts)的小城乌斯特(Worcester),家中自曾祖父起三代都以机械制造为业。喜爱机械的遗传似乎也传到戈达德身上。例如,小学四年级时班上同学流行养青蛙,很多孩子用个瓶子放几只蝌蚪就很满足了。戈达德用电动马达带动水车,使水在大水槽中循环,提供够多的氧气供大量蝌蚪生长,不久家里长出满屋子青蛙。他甚至向人宣称长大以后要经营一家青蛙农场,专门出售青蛙。这位青蛙王子小时候成绩并不出色,只有『劳作』比较好一点。

    戈达德的父母很疼爱他,因为他是独生子,而且天生体弱多病,小时候就被医生宣称活不久。他有天生的胃溃疡、肾功能失调,这些在当时都是难治的病。他的父母是很虔诚的基督徒,认为能拥有孩子一天,就是神赐给他们的祝福。戈达德也是歌唱好手,从小就在乡下教会里的诗班唱歌。

    〖气球三剑客〗

    这所教会有个传统,每年都会举办一次射箭比赛,参加的人可以用任何工具、方法——用射的、丢的、扔的、抛的,甚至把箭绑在母鸡身上也好——看谁能把箭弄得高,最高者赢。教会里的大人、小孩常在想各种方法把箭射高。大人用的是臂力,小孩要赢必须靠脑力。戈达德曾经想过用腿的力量把弓拉满,就可以射远一点,但是那年没有赢。又想用灌氢气的气球绑在箭上,但是风一吹箭乱飘,违反比赛规则——箭落下来必须是在教会旁边的小草地上——所以箭还要控制得稳。

    戈达德想出一个妙方法:用金属铝做气球,就可以重得不受风影响,又可以轻得飞上去。他邀教会少年团契里的两个好朋友,海恩斯(Haynes)与杨格(Young),组成『金属气球三剑客』,开始制造这个怪兵器。这三个人成为一生的朋友,四十年后三人所射出去的不是气球而是火箭——人类第一个超音速的机器怪物。

    一八九八年一月八日,十六岁的戈达德在日记上写着:『买了0.5磅重的铝,尝试去熔解它,却熔解不掉。』以后连续十天,日记上都写着:『铝还是熔解不掉。』他的妈妈看到这三个孩子每天下课后,忍着寒冷的冬日,在储藏室里烧那一块顽强的铝,于是花一点钱给他们买了三尺长的铝箔片。

    不久三剑客又研究把铝箔片制成枕头状的气球。到图书馆研读各种有关铝的资料,边看边学、边学边做。一月二十七日,他写着:『下课后铝气球制好了。胜利!』

    〖铁猪一号〗

    比赛那天,大人小孩忍不住好奇地围绕着他们三个,从来没有见过这种方式的射箭法。

    戈达德仔细地抬出氢气桶,把管子接到铝气球的尾端开口。每个人的好奇都升到最高点后,戈达德打开氢气桶开关阀,眼睁睁地看着气球大起来、大起来……但是气球令人泄气地没有飞起来——铝气球还是太重了!重得像条肥猪。

    那天夜里他在日记上写着:『铝气球升空失败。』他谑称气球是『铁猪一号』。铁猪一号在他心中缓缓升起,总有一天会飞上天空去的。他的优点呈现出来:很快地忘记失望,并重燃希望。

    〖樱桃树上的白日梦〗

    一八九九年戈达德的肾功能太差了,每天疲惫地躺在床上,只好休学。这一休息就是两年,他的同学都顺利自高中毕业。这两年发生一件事,扭转他难过的心情,并且决定了他一生的方向。

    一八九九年十月十九**在日记本上写着:『天气晴朗,下午两点我很无聊,看到门口的樱桃树长得太高,觉得需要修剪。虽然力气不够,我还是慢慢地爬到树干上,拿起锯子准备锯下去。忽然我看到原野的地平线上,彷佛有个金属气球冲上天空去,背后喷出来的是一种气体,从来没有人用过的那种气体。我一下子明白:问题不在气球太重,而是有一种燃料还未被知道。我知道这是白日梦,原野仍如往昔般平静。但是当我从树上爬下来时,我深深知道,我跟以前完全不一样了。』

    梦想加上努力就成为理想,他到图书馆把以前不爱看的物理与数学搬回来,他知道要了解气体需要物理,要知道气体燃烧的计算就需要数学。他知道自己为什么要读书了。

    二年后他回到学校,完全不一样了。

    一九O四年六月二十四**以高中第一名毕业,代表毕业生在台上演讲,他说:『昨日的梦想是我今日的希望,也是我明日的实践。』这-句话令他父母、放气球的伙伴们都流下泪来。以后七年,由大学到取得物理学博土,他一直保持第一名到底。当时最优秀的普林斯顿(Princeton)大学也要聘请他去任职。

    〖火箭发射〗

    成功的人生绝非一帆风顺。这时候他的老毛病又发作,医生甚至宣称他的肾坏透了,只有两个星期的寿命。他的气球还没有升高,他不能倒下来!

    坚强的生命力竟然胜过疾病,休息三年,他到自己的母校克拉克(Clark)大学担任物理学教授。一九一六年,他到各处宣讲高压混合的气体——氧离子汽油——可以放射火箭到外太空去。这种想法太天真了,制造火箭的费用太昂贵,政府、厂家、大学都不肯资助他那个『飞到极高之处』的方式。

    一九一七年某一天,他从教会祷告聚会出来,他父亲兴奋地跑来,握着他的手说:『恭喜!华盛顿来的电报,史密森学会:SmithsonianInstitution,决定资助你的计划,一年美金五千元。』太好了,梦中的火箭可以发射了!他以前射出去的小火箭,已把巴家里的储蓄用光。甚至有一次火箭没有往上飞,反而侧向平飞出去,正中靶心,把他唯一所剩的老爷车也炸掉了。

    〖喜欢快速摄影的女孩〗

    戈达德一直没有考虑结婚,因为他的身体不好,火箭的研究又很危险。直到遇见女孩以斯帖(Esther)。

    这个女孩很特别,喜欢摄影,不是一般的摄影,而是高难度的快速摄影技术。当时什么最快呢?当然是戈达德的火箭!于是以斯帖来当他的助手,把相机挂上火箭,可以连续记录火箭发射的整个过程,这个技术成为后来人造卫星、太空梭上的必备装置。

    不久两人相恋结婚。于是早期的火箭三剑客又多了一名女侠。他们常在荒野山谷放射火箭。当时还很少人知道这事。

    〖英雄惜英雄〗

    直到一九二九年,被报纸报导,全国才都知道有四个人在放射火箭。当时的报导就谑称戈达德是『火箭人』(Rocketman)。

    这件事引来了很多攻击——火箭危害社区安全;招来很多讥笑——什么时代了,还在作梦到别的星球。在反对的声浪中,有一个人出来力排众议,他的名字叫查理斯·林白(CharlesLindberg),独自驾机飞越大西洋的航空英雄。

    他拜访戈达德,看过火箭飞行后,在报纸上宣称:『快速的不仅是火箭,而是戈达德观念已经超越时代,飞到未来。』林白以他的知名度,开始为戈达德募款。当钱汇入银行时,戈达德松了一口气,因为史密森学会的资助正是到那一年(1929年)停止。

    〖进入太空时代〗

    一九三五年五月在新墨西哥州的沙漠,戈达德的火箭已上到七千五百尺,时速七百哩,人类第一次超越音速,世人逐渐知道火箭的威力。

    戈达德并没有看到人类登上月球,他死于一九四五年八月十日。他的墓碑上写着:『昨日的梦想是我今日的希望,也是我明日的实践。』

    他被称为太空物理之父、火箭之父,他把二十世纪射向太空时代!

    参考书目:

    S.V.Charles,1969,RobertGoddard-FatheroftheSpaceAge,ScholasticBookServices,U.S.A.
    帕斯卡(1623-1662年)——清楚的理性、炽热的心/数学奇才

    帕斯卡一生横跨神学、科学与文学诸领域,有人说他是大师里的大师,有人称他是天才里的天才。因为他简简单单地用根管子与一杯水银,就证实了大气压力与高度的关系;在纸上涂涂鸭,就创立了数学上的机率论与排列组合,并开拓了三角几何的演算空间;偶尔拼拼装装,就制造出人类历史上第一部数值计算器。

    帕斯卡定律,今天在理工科的书本上一定会提到它。但是在这些伟大的成就后面,是什么呢?是一个人走出人群的喧哗,在一片大而陌生的旷野上徘徊,静静地解析问题背后的问题;『因此,我愈思想,我的思索进度没有向前,反而愈益退后,最后退到最基础的问题上。』

    找到最基本的问题,竟是自我深处向穹苍至高之处的呼吁。

    一六五四年十一月二十三日,帕斯卡终于找到了最基本的问题与答案,但在他有生之年,

    从未将这个答案与问题告诉人,只写了一本《默想录》,将一生最精华之处藏在这本小册中。

    现在,让我们一起来挖掘帕斯卡与他的《默想录》吧!

    〖喔!原来空气这么重〗

    在法国的中部有个小城叫克拉蒙特一飞伦(Clermont-Ferrand),城外有座无名小山,山上满布着古老的黑色大岩石,沿着小径爬到山顶,可以看到碧蓝弯曲的脱雷登河(TretaineRiver),滋润着两旁草绿青翠的利马京平原(LimagnePlain),还可以看到十二世纪修建的罗马风格教堂,在大地上矗立深思。直到今天,各地络绎不绝的游客、学生来到这里,爬上小山,纪念三百多年前,帕斯卡在这里进行一个举世闻名的实验『用水银柱上升的高度证明气压的存在』。山谷间彷佛仍回响着,当年众人看着沉重的水银,在真空管内静静地爬上了760毫米(mm),的高度,禁不住发出的惊呼声。

    『什么,空气竟然有这么大的压力,将水银压上这么高?而我们每天在空气中活动,竟然不晓得自己身上承受着这么大的压力。哇!原来陆地上的人也像鱼一样,活在深深的「空气之海」里。』

    帕斯卡答道:『因为压力只与深度有关。在相同的水平位置上,无论你往哪里移动,所承受的压力都一样。因为压力没有增加或减少,所以人类一直感觉不到活在大气的巨大压力底下。』

    这一段话就是着名的帕斯卡定律(LawofPascal)。后来的土木工程、航太工程、造船工程的流体动力学(hydraulicdynamic)与流体静力学(hydrostatics)就是从这里开始。

    『那么空气压力从哪里来呢?我看头上不是空无一物吗?也看不到什么在压我呀!』有人继续问道。

    『空气的压力,来自空气的重量,空气的重量有52X1017公斤,很重不是吗?因为空气的厚度至少有五百公里。』二十八岁的帕斯卡也是世界上第一个算出空气重量与密度的人。如果你由低处爬到山上,或由山上走下山,你就会感觉到压力的改变了!』

    啊,看来上帝在创世记第一章中,创造空气,并不像一般人想来是那么『轻而易举』的事。想想看,52的后面加上17个零的公斤数是多大的重量啊!而这又大又重的事怎么证明呢?很单纯的一支水银管就可以了。这就是大自然的奥妙——单纯的美,而且是可以被了解的。

    帕斯卡后来在《然想录》(LesPensees)写道:

    『人类最伟大的地方,是在他能够思想一些永远不变的法则……有两种人会认识上帝,一种是身处尊贵或卑微,内中常存谦卑的心;第二种是,只要真理,不管反对的人。』

    〖把数学当小说看〗

    一六二三年六月十九日,帕斯卡(BlaisePascal)生于法国的克拉蒙特一飞伦。他的父亲(EtiennePascal)是城里的税赋官,这是一个需要数学计算能力方能胜任的差事。父亲对数学的喜好与对信仰的真诚影响了他的一生。帕斯卡三岁的时候母亲就死了,留下他与二岁的妹妹洁克琳(Jacqueline)、六岁的姐姐洁柏特(Gilberte)。伤心欲绝的父亲终生没有再娶。六岁的小姐姐就遵照母亲生前的吩咐,照顾弟弟妹妹,直到他们长大。

    在孩子们睡觉前没有妈妈为他们唱温柔的摇篮曲,或讲奇妙的童话故事,只有爸爸用最喜爱的数学,编简单的计算故事给孩子们读。所以这一家小孩在成长的过程中,一直以为数学与童话没有什么不同。附近邻居不久就惊讶地发现,这家三个小孩从会识字就把欧基里得的数学课本当做漫画书看,把数学计算当做有趣的游戏玩。数学天才就是这样自然产生的!

    等这三个孩子进了学校,他们的数学程度已经远远超过所有同学,这时他们的父亲做了一个重要的决定:亲自教孩子数学。把这三个孩子教好,成为父亲一生最重要的事业。

    帕斯卡十六岁对外发表他的第一篇研究报告『圆锥体截面的数学特性』,这是后来投影几何学的萌芽,在几何发展上是很重要的一篇文章。对许多十六岁的孩子,几何仍是似懂非懂的科目,帕斯卡已创新几何解法,找出数学公式了。

    然而,这个数学天才获得的不是掌声,而是敌视。当时法国的哲学大师笛卡儿(ReneDescartes,1596——1650),正执数学理论之牛耳,他比一般人更早知道这个十六岁孩子的杰出之处。但是妒嫉与担心丧失权力,驱使笛卡儿费尽全力去暗中封杀这个早熟的天才。

    〖第一部计算器的由来〗

    因为父亲计算税赋得不断重复加减乘除,帕斯卡十九岁时制造了一部计算器,可以加速计算。他父亲对自己孩子的已经算很解了,但是看到孩子造的这部、人类历史上第一部的数值计算器(digitalcalculator),还是吓了一大跳。他又依样造了几部,拿到市面上去卖,很奇怪的,这么好的东西竟然乏人间津。

    帕斯卡二十三岁开始,由父亲那里接触古圣父奥古斯丁的作品,知道『人得救是靠上帝的恩典,不是靠自己的挣扎与禁忌苦修』而开始接触信仰。他知道上帝不是属于当时流行的偶像崇拜,思路清晰地写道:『偶像的崇拜是人性的自贬,』那么,如何认识上帝呢?起初帕斯卡认为『上帝是一种哲学上的概念』,渐渐地,他发现:『当我为所犯的罪而忧伤时,哲学不能安慰我……但是有上帝的人,即使知识不多,却有安息。』

    帕斯卡逐渐开始读圣经。一天,他读到诗篇一百一十九篇36节:『求你使我的心趋向你的法度,』他发现无法认识上帝,是自己先给上帝设限,必须符合自己的理性,满足自己的逻辑,才能产生信心。日后他在《默想录》中写道:『有人宣称用理性证实后才能接受是真实的,但是我们能够证实的事其实很少,例如:如何证明人知道自己有一天会死?如何证明明天太阳一定会再度升起?这种深入我们下意识的,就是一种说不出的信心。成为一个基督徒就是发现,自己有信心,因此把信心建立在真理的根基上。』这一段记述,在高举理性过于一切的笛卡儿看来,更如针芒在背,因此更决意要打压他。

    〖生命中最珍贵的秘密〗

    帕斯卡提出空气压力论,获得实验的成功,奠定了他在科学界的伟大贡献,迫使笛卡儿与当时理性派(Rationlism)的哲学家,不得不在公开场合,给帕斯卡一些礼貌性的称赞。但是他们在背后四处毁谤这个才二十几岁的天才,说他是一个疯子。因为天真的帕斯卡,竟在这些大人物面前说了一句不知天高地厚的话:『假如这个世界都相信你,也不要太高兴,因为这个世界是盲目的。』这句话让这一批大人物回去气得睡不着觉。

    而后一**七年到一六五四年期间,帕斯卡又发表真空研究,及有关空气重量、空气密度、三角几何等重要的发现。在一六五四年十一月二十三日晚上(也就是离帕斯卡凭信心接受耶稣基督已经九年之后),在帕斯卡的生命中发生了一件非常关键的事,成为他一生中最珍贵的体验。他没有告诉任何人,只提到那天在读圣经约翰福音第十七章时,第一次经历到耶稣基督在他心里。

    他后来在《然想录》中写道:『对上帝的认知,是来自人心里对上帝的感觉。这种感觉是出自于对耶稣基督的信心,而非逻辑……人类无法用理智证明上帝的存在,只有藉着耶稣基督。』他把约翰福音十七章抄下来,缝在衣服里面,一直到死了以后,才被人们发现。

    经历了耶稣给他带来的重生,也带来了笛卡儿一群人对他公开的辱骂与反对,说他是『彻底精神衰弱、神经错乱的人,才会发出这种不合理性的呓语』。帕斯卡没有答辩,他深知理性是上帝给人明理的工具,但是理性有其极限,过了极限,就是人的骄傲了。

    〖理性与心灵〗

    同一年,这位被攻击是『神经错乱』的帕斯卡,发表了非常有名的数学理论——机率论

    (Probability)。这个理论已成为今日所有念理、工、商、生物、化学等学生必修的科目。

    一六五六年以后,帕斯卡开始写《默想录》。这本帕斯卡《默想录》,是用科学清楚的思维方式,描述内心对信仰感触的纤细,用短诗写出的文体,字句中含着清晰的理性与炽热的心灵,在文学界还是一本稀有的瑰宝,文学家伏尔泰(Voltaire)说:『这是历史上最好的诗集。』

    帕斯卡死于一六六二年八月十九日,在短短的三十九年生涯中给神学、科学与文学带来永远的贡献。他终身未娶。死于胃溃疡,死前非常痛苦,临终前的一句话是:『我的上帝永远没有离开我。』

    附『帕斯卡《默想录》』摘录

    1.上帝要改变人心以前,必先改变人的意志。上帝以完全的爱帮助人心,但是并不帮助

    人自己的意志。所以骄傲的人能够谦卑,是上帝在人身上工作的第一步。

    2.我们经常会发现,把一件困难的事情做好,最后的一个方法是:在上帝面前,把事情

    放下来。

    3.真实的信仰是视人性为真实,虚假的信仰是视人性为虚幻。

    4.认识上帝不认识自己的罪恶,与认识自己的罪恶不认识上帝,二者同样危险;因此,

    上帝必须向前者隐藏,向后者显现。

    5.人是何等的虚空,人为芝麻小事难过,为芝麻小事快乐。

    6.智慧引导我们回转像小孩。

    7.获得权力的方式,如果是追随众人的喜好,而非公义的原则,那么愈有权力的地方,就愈找不到正直的人。

    8.舆论不像权力能够管理世界,但是舆论能够监督权力。

    9.错误的敬虔是只要平安不要真理,或是只要真理不要爱心。

    10.信仰偏差的两大主因:经文过度拘泥字句,把万事过度灵意解。

    11.一个人如果宣称,对上帝必须理解清楚才能相信,那他将永远无法有真正的信心。信仰

    有些地方,不是知道,而是内心深处对上帝的体会。(张文亮译)

    参考书目:

    BlaisePascal,ThePensees,1989,publishedbyMultnomachPress,editedbyJ.M.Houston;IntroductionbyOsGuinness,TheMindonFire.
    史托克(1819~1903年)——时光列车/数学大师

    『史托克』这个名字很多人知道,土木工程的学生知道粘滞流体力学有史托克定律(StokesLaw);数学系的学生知道在向量分析里有史托克原理;物理系的学生知道在光学里可找到史托克效应;地质系的学生知道对于地球重力场的研究,史托克贡献良多。

    这么杰出的科学家,却很少人知道他竟在生命的琴键上直敲那一键高音,想听听自宇宙、人群、宗教、诸哲学中,会不会响起一声共鸣?

    他说:『我愈来愈害怕,如果没有上帝,就没有未来,那么在时间无穷的列车里,我将置身何处?』他几乎要惶惑地终身流浪在诸神的殿宇中了,直到有一天发现:『圣经上所说的救赎像是一把钥匙,开了自我禁锢的心门,犹如射进黑夜中的第一道光芒,使我心不再需要痛苦的挣扎,从今以后,耶稣基督在哪里,我就在那里。』

    史托克从此转而成为十九世纪热心辨明福音的科学家。

    〖蟑螂的游泳课〗

    如果要到苏格兰,除了听听草原传来的风笛,也要看看美丽的斯莱哥(Sligo)海湾。蓝天碧海拥抱白白的沙滩,沿着海岸520公尺高的达梯(Darty)丘陵,像道优雅的抛物线,缓缓滑入海洋。海口的加拉弗格(Caravogue)河弯弯曲曲地留下两岸的浅塘,让远自大西洋归来的鲑鱼,溯着这条天然鱼梯回到内陆。十三世纪登陆的诺曼人在丘陵高处留下古堡,英王詹姆士一世在古堡内设了学校。

    『老师,我有问题。』

    老师听声音,就知道是那个最爱问问题的学生史托克。

    『什么问题?』

    『老师,如果一只蟑螂掉到油里面,它该怎么游才能游出来?』

    好恶心的问题,午餐在肚子里分泌酸水了!老师脸色不悦地答道:

    『怎么游?拼命地游。』

    『老师,我看到拼命游的都淹死了,蟑螂和苍蝇都一样。』

    『容易!那是油的表面有很粘的阻力,』老师回答。

    史托克说:『那么在很粘的油里游泳,是不是动作愈有规律、愈缓慢,反而能减少阻力,游得更快!』

    老师想要把问题封杀掉:

    『闭嘴!上课专心一点,这里不上蟑螂的游泳课。』

    『但是老师,如果蟑螂这样子游,可以游得更好。』史托克边说边站起身来,两脚固定,两手像蛙式的展开,惹来全班哄堂大笑。

    老师的脸变成猪肝色了,怒声斥道:

    『你是在捣蛋不是?这样有问题的学生,亏你爸爸还是村里的牧师。』

    史托克的头低下去了。『牧师的孩子应该最听话、做好榜样才对,哪能像你这样子。你爸爸能教训别人,为什么就教不好你?』

    『我……我……』史托克伏在桌上哭了。他只想知道蟑螂怎么游泳,没想到别的,难道信耶稣家庭的孩子,就不能有问题吗?

    当时的老师怎想得到,那个看似找茬的问题,竟是流体力学的关键。能回答那个问题,才能解决深海潜艇的结构问题,以及高空飞机的机翼设计问题。

    〖半夜吓醒人的问题〗

    这个牧师家的孩子就是史托克(GeorgeGabrielstokes),他一八一九年八月十三日生于苏格兰斯莱哥海湾边的小村里。因为大家都以信仰来责备他,所以他从上学后就反对父亲的信仰,他的父母为此深感难过。他们常为这个孩子祷告,但是他不肯去教会,也不肯读圣经了。

    不久,史托克以优异的成绩进入剑桥大学。当时的剑桥大学弥漫无神、反神的色彩,史托克认为这是寻求真理的圈子,到处上无神论大师的课。当时剑桥也有一批基督徒学生常常为同学祷告,但是史托克拒绝与他们在一起。这时父母的信仰能在他心里留下印象的,就是那一句他常自问的话:

    『在时间无穷的列车里,我将置身何处?』

    他在日记中写着:『半夜我被吓醒,因为梦到自己死了。我并不怕死,我怕的是死了以后,在永恒不断的时间洪流里,我在哪里?』

    无神论的老师笑他:

    『这种思想是基督教留给你的遗毒,别去想就是了。』

    史托克却认为:

    『这种思想是人对永恒价值的思索,是一种发自内心的警讯,告诉人,人并非死了就完了,而是有……唉,有什么呢?对了,是不是父母说过的,有永生?』

    一八四九年,史托克发表非常有名的『颗粒沉降理论(SementationTheory)』——水中悬浮的颗粒,受重力而向下,受浮力而向上,最后会趋于平衡。同年他成为剑桥大学教授。

    一八五一年,他发现石英与玻璃看似一样,用紫外线一照,石英可透过紫外线,玻璃却只能透过可见光,无法透过紫外线。这个发现使他成为英国皇家科学院的会员。

    一八五二年他用向量(vector)与流线(streamline)解释水的运动情形,并且发表地球磁场的变动,成为一位非常着名的科学家。成功没有冲淡他对生命问题的追寻与思索。在别人看来他是科学大师,他自己知道,他不过是诸哲学宗派、宗教门外的乞丐——尚且不知道自己要往哪里去,如何告诉别人要往哪里走?

    〖流浪在诸派学说里〗

    史托克愈追寻那辆困惑他的时光列车,就愈走向小时候父母告诉他的信仰——耶稣基督。

    他走过无神论,说『人类生命不是完全依靠机械、生物就能说明的』;走过多神论,说『那是人性中骄傲的膨胀』;走过唯物论,说『人有自由意志,证明不是只属于物质』。

    有人对他说:『死前再谈这个问题吧,现在好好赚你的钱与名!』他回答:『人死前大部分是昏迷与痛苦的,那时不易找到答案。』

    有人说:『人死了就没了。』他回答:『那为什么人会有良心的警戒呢?显然人的存在是为了一个更高的、更远的标准。』

    有人说:『上帝,可能有也可能没有,人是不可能知道的,没有什么是绝对的,所以人活着就是享受今天,不管明天。』他回答:『不!人心深处有绝对的观念,证明宇宙有绝对,l加l就是等于2,不会或者是1或者是2。』

    有人说:『达尔文的进化论就是一切的答案。』他说:『生命科学不是单单属于生物学。物理、化学、数学……也是生命的科学。单一论点无法描述万物的奇妙与起源。』

    有人说:『你如果认为有神,那神在哪里,叫他显个神迹给我看,我就相信。』他说:『如果一个人离开神,而要去找神迹,这是没有意义的矛盾。必须先找到神,才能遇到真正的神迹。』人家反问他了:『那么神(或上帝)是谁?你说它是谁呢?』

    〖那一滴油!〗

    史托克回到最基本的问题了,他如果不能说『是耶稣』,他就会像哲学家一直反反复复地绕下去,成了徒有智慧之名却没有答案的人。他重新拾起小时候的圣经。有一天读到约翰福音第三章16节:『神爱世人,甚至将它的独生子赐给他们,叫一切信它的,不至灭亡,反得永生。』

    史托克在日记上写道:

    『我的头脑像是一把生锈的锁,这一句经节,我过去听了好多遍都没什么,今天好像有一滴油滴进锁里。这句经节像是把老钥匙,轻轻一转,啊,我的问题全开了……我知道那一滴油就是圣灵的工作!』

    史托克成为一个基督徒了。他与另两位基督徒科学家,马克士威尔(JamesClarkMaxwell——创立着名的电磁场理论)、卡尔文(WilliamThomsonKelyin——绝对温度K就是来自他的姓)三人在一八五O至一九OO年间,是最热心传福音的基督徒科学家。

    〖成为文字宣教士〗

    重拾信仰的史托克在剑桥大学投入学生福音事工,常常在校园里祷告,渐渐扭转剑桥的无神气氛。十九世纪中期有许多剑桥的学生,信主后经历了生命的更新,带着满腔传福音的热忱到世界各地传福音。这些学生成为宣教土后仍与史托克教授联络,他就为这些宣教士写了许多福音小册子。还没信主前,他是问题最多的人,认识主以后,他成为最会解答问题的

    学生聚会讲员。

    在无神论哲学家休谟(DavidHume)的哲学观横扫英伦三岛时,史托克就起来与休谟力辩,好高举福音真理。当达尔文来找他时,他即对达尔文传起福音。

    史托克晚年加入英国海外宣道会,专写福音策略与问题解答,例如:他写-本《多妻文化中基督徒的布道事工》(OnPolygamyinConnectionwithChristianMssion),建议在多妻文化的异邦中,人信了主以后不要休掉多妻,免得妻子成了**;信主以前嫁为人妻,信主以后仍要持家负责;对尚未结婚的,则要遵守一夫一妻制。

    〖宇宙是如何产生的?〗

    一八八五年,史托克成为英国科学皇家学会会长。他由创世记第一章论宇宙的形成,写道:

    『圣经不是一本科学的书,所以不是用科学的汇整、分析手法来写(如果照科学手法来写,上帝造蚂蚁,蚂蚁又有好多种……光是百万种昆虫的名称,创世记第一章可能好久都读不完)。圣经是一本让人认识宇宙间独一真神的书,是一本上帝的启示,所以在次序上也有科学的合理性。

    『根据创世记第一章,宇宙的形成是在宇宙里有一大堆的尘埃,混沌没有形状,黑暗没有光。有一个我们不知道的科学原因,使这些尘埃逐渐凝聚成为星体,有些凝聚很慢而且不冷却的,就成为发光的星体,如太阳;有些凝聚快、冷却也快的,就成为不发光星体,如地球。地球形成以后长期没有生命,地质的化石显示生命的开始是突然的,就如创世记所记:说有就有了。就像有些物种(如恐龙)的消失也是突然的。上帝不断介入地球上生命的改变,所以在创世记第一章里,有第一日、第二日……

    『为什么一定是上帝的介入呢?因为所有的科学没有办法创造这样复杂的世界……创世记里的一日并非二十四小时,因为前几日还没有太阳。上帝创造第三日可能不长,那是地球生命的开始,第四日可能更快,地球大气的尘埃已经完全沉降大地,万物都可以受到太阳的照射。』

    人类愈了解宇宙的形成,就会愈发现创世记第一章的正确。

    最近(一九九五年)科学家放在外太空的哈伯望远镜,就看到好几千年前星星的产生,是一大堆的尘埃逐渐凝聚成为星球的照片,太空总署的科学家兴奋地说:『好像看到了创世记。』

    史托克死于一九O三年二月一日。这位一生追求时光列车的科学大师,因着在基督里的信仰,不再惧怕死亡,死前说:『圣灵能带出上帝话语的能力,能在人心产生一个活泼的生命(livingbeing),此一切思想更深,能超越死亡、超越时空。等我再有知觉时,我将站在上帝的审判台前。』

    参考书目:

    Wilson,D.B.,1987,KelvinandStokes:AcomparativestudyinVictorianPhysics,J.W.ArrowsmithLtd,Bristol.
    吉布斯(1839~1903年)——天才与白痴/热力学大师

    你曾否夜里一个人,走到屋外或是海边,看到满天的星斗,明亮又不可计算,啊,宇宙太伟大了!

    科学家爱因斯坦曾经说过一句话:『宇宙最大的奥秘,竟是它含有一些不变的法则,能让人类去了解它。』

    本文叙述一个科学家,一生遭遇许多悲惨的打击,却因着对耶稣基督的信仰,与对数学物理法则认知的热忱,给人类带来杰出的贡献。

    你如果在课本里读过吉布斯自由能(GibbsFreeEnergy),这就是他。有人说他是天才,有人说他是白痴,你说呢?

    〖一个奇怪的问题〗

    『不知道你有没有想过这个问题,』吉布斯(JosiahWillardGibbs)教授站在『数学物理』的教室里,对整间耶鲁大学的高材生问道。

    学生们都坐直身体,拿出纸笔,准备全力应付这门号称是『耶鲁大学最深奥』的一门课。大家心想这个问题一定会把黑板整个塞满数学符号,让大家抄得两手发酸。

    满发灰白,一脸皱纹的吉布斯走到教室边,好奇地望着天上的白云好一阵子,彷佛那朵白云很特别似的。他缓缓地说道:『你们都知道热水吧?』大家都点点头,有一点莫名其妙。

    又问道:『那冷水呢?』

    大家也知道。

    『那么如果把一杯热水靠近一杯冷水,会怎么样?』

    有人忍不住笑出来:『变温水啊!』

    吉布斯把头转过来:『为什么?』

    有人答道:『热量由热水传到冷水啊!简单!』

    『是吗?冷水为什么不把热量传给热水呢?』

    『教授,如果是这样,冷水就愈来愈冷,热水就愈来愈热,这不合理嘛!日常生活经验不是这样啊!』

    真不晓得最高学府还在讨论幼稚园的问题。吉布斯扬一扬眉毛:『不要跟我谈经验,要谈道理。为什么热量就必须依循这个「固定方向」,由热水传到冷水呢?』

    『方向?』

    『是啊!我再问,为什么热水与冷水相遇就会成为二杯温水,两杯温水就不会自己成为一杯热水、一杯冷水?』大家一脸的迷惘。

    『我再问,一块木头被火烧了,就成为水、气体和热量,那为什么没有人能把气体加水、加热量又反应成那块木头?我们所经验的宇宙,是不是一直依着一种固定的方向,在进行各种物理的作用或化学的反应?也许大家说这是经验。那还无法满足我的问题。我相信这个背后有个原理,有个变因。』

    吉布斯在黑板上写下"entropy",『我想这个宇宙事物发生的方向,除了基本的能量(energy)、温度(temperature)、压力(pressure)、体积(volume)以外,还有这个乱度(entropy),是解释反应进行方向由低乱度往高乱度方向进行的必要因子。』

    这位教授不是一个神经病,而是被公认为十九世纪美国最伟大的数学物理学家。他有天才的头脑,却常在思索些白痴般的问题。

    〖多病的孩子〗

    吉布斯生于一八三九年二月十一日,美国康乃狄克州(Connecticut)的新哈芬(NewHaven),这里是耶鲁大学的所在地,他家就在耶鲁大学旁边。

    由于从小经常生病,卧病在家的时间比在学校上课的时间多,他的整个童年到少年时期几乎没有朋友。生病使他个性退缩,也不会打球、社交,唯一的户外活动就是到附近的小山,一个人在清新的空气中慢慢地独行,这有助于他的肺部,也使他养成善于思考的好习惯。

    他的父亲是耶鲁大学古典文学系的教授,母亲更是来自着名的学者世家,几代的祖先都是大学校长。因为缺课的时间很长,他的父亲就教他拉丁文,母亲教他数学,成为他最好的老师与朋友。

    他母亲的教学方式非常特别,喜欢问他问题,然后不时的提示,带他一起观察、计算、思考,直到找到答案。例如问他:

    『树干的形状怎样?』

    『是圆形的,妈妈。』

    『真的,你量过吗?』

    『没有,不过我觉得是圆的。』

    『觉得?要不要一起量量看啊?』……

    『你看真的不是圆的吗?』

    『恩,不完全,不是吗?为什么是这种形状?』

    跟妈妈一起学数学,永远是一把开启自然秘密的小钥匙。

    〖家庭变故〗

    可惜爸妈不能陪他很久,在他进入耶鲁大学工程系不久,家里惨遭不幸,一下子夺去了他爸妈与二个妹妹的生命。他痛苦万分,孤单的生命更孤单了。

    耶鲁校园小径上,一个瘦高的年轻人经常在红枫叶下独步。从此他更成为一个很少说话的年轻人,后来的科学家常抱怨,如果当年吉布斯多说点,今日热力学也许就不会这么难读了。

    不久耶鲁大学的小教堂里,多了一个沉默的人,他经常一个人长时间在里面安静祷告。孤独的思想与多病的身体、家庭的不幸,这些到底没有使他倒下去。如果他对生命绝望,也许今天我们的课本,还没有条理这么完整的向量学、矩阵运算、动力学及热力学(特别以热力学为最)。科学上的『动』与『热』来自他的『静』与『冷』。虽然父母保护他、陪伴他

    会受时间长短的影响,但是上帝的保守与同在是比父母更长久的。

    〖齿轮的几何〗

    吉布斯慢慢由痛苦的深渊中爬出来,他继续读书。在大学里保持数学的优异,使他在工程系里更驾轻就熟。一八六O年代美国开始建造横越大陆的铁轨,火车运输的发展一日千里,也带动美国西部开发的繁荣。

    火车的启动与刹车掣轮都需要各式的齿轮带动,吉布斯立刻发现到齿轮的设计需要几何学,使得齿轮间更密合,转动间更减少磨擦的阻力,不仅减少燃料,也使火车在快速行进下紧急刹车时更为安全。

    一八六O年代,除了运输工程的发达外,美国的教育也蓬勃发展。教育被视为国家潜力最重要的投资。过去的教育都是小学毕业者教小学,中学毕业者教中学,大学毕业者教大学。这时观念改变了,教育是那么重要,必须大学以上才能教中、小学。那么谁来教大学呢?就需要有更高的博士训练。这成为『博士』教育的关键。吉布斯认为大学教育工作给他提供更多更自由的思考空间,就继续接受更高的教育。一八六三年,他以『几何学研究设计火车齿轮』获得博士学位,是美国历史上的第一位博士。

    〖不支薪教授〗

    火车齿轮的改良研究,可以给他带来财富与名气,但是吉布斯对于这个『热门』的工程应用就只到此,他思索得愈深就愈回到一些传统物理学上基本需要突破的症结点上了。

    『如何描述功(work)与热量(heat)的关系?』传统牛顿力学对热的问题帮助不大,需要另外的切入方向。吉布斯在耶鲁大学教了三年哲学,觉得周围环境无法给他解决问题的帮助,就离开耶鲁。带着所剩的二个姐姐安娜(Anna)与茱莉亚(Julia)到欧洲去,一面再学、一面可以使一家人仍在一起。

    吉布斯在巴黎、柏林、海森堡各一年,浸淫于各种关于『热』的物理与数学中。这门理论在欧洲才稍具雏形,是属于非常冷门的领域。

    等到吉布斯回到耶鲁大学,才发现学校已经把职位给别人了。这三年来他太注意学问,忽略了行政与交际。后来耶鲁勉为其难给他一个『数学物理』教授头街,但是没有任何薪水。吉布斯竟然同意接受这种委屈的待遇。在他认为,『大学的可贵在提供他一个自由思考的地方』。整整九年,他在大学里没有拿任何薪水,只靠父母存留的一点积蓄过活。

    〖冷暖人生〗

    这九年期间吉布斯发表了三篇热力学的经典之作。他把这三篇寄给世界各地一百四十七个物理、数学的科学家,请他们提供意见。几乎所有人都读不懂他的理论,也不知道吉布斯是何许人。吉布斯对各种学术团体发表研究的会议都没有参加,不擅交际又爱深思的个性,使他在现实的社会里,几乎是不存在的边缘人。这种没有名气的文章,有谁肯花脑筋去读

    呢?

    有!而且是当时最杰出的科学家,电磁学大师马克士威尔(ClarkMaxwell)。他深深地赞赏吉布斯的文章,于是登高一呼:『这个人对于「热」的解释,已经超过所有德国科学家的研究了。』这时大家才恍然大悟,回头从纸屑堆中找出这三篇文章,好好的研读。

    这时在巴尔的摩(Baltimore)城刚成立不久的约翰·霍浦金斯(JohnHopskins)大学,发现吉布斯是个大师级的人物,赶快聘请他。耶鲁大学才想起这位九年没拿薪水的老师,给他只有约翰·霍浦金斯大学三分之二的薪水留他。念旧的吉布斯还是留在耶鲁,接受那薪水比较少的工作。

    如果由金钱的角度来看他-生的行为与决定,会觉得他是神经病,或是落伍不合时代的人吧!

    在学生眼中,他是一位奇怪的教授。常常看到他坐在书桌前,一动不动的看着前方黑板良久;有时在黑板上写下一些数学式子,又回到书桌前喃喃自语一阵;不然就是低着头到处慢慢的走着;学生如果问他一些没有自己事先想过的问题,他常『哼』的一声不回答。他认为『老师不是用汤匙喂学生,而是像磨刀石磨练学生的思考更精确』,他只接受想过的问题。

    〖数学是什么?〗

    吉布斯认为『数学是一种语言,学数学的目的在帮助学生,能够以这种语言与自然有更精确的对话』,『数学不是解题技巧,而是在观念的推行』,『学习数学在乎专心』,对于数学的喜爱是因为喜爱真实,数学不容许有含糊的东西,没有急促的结论。如果真理是个靶,在数学的世界里含糊的推论绝对射不中真理的靶心。在学习数学的漫长时间里,不像政治或是商业,需要人去宣传。数学只要是对的,就是对的。

    吉布斯死于一九O三年四月二十八日。他的学生们遵照他的吩咐,在耶鲁的小教堂里为他朗诵几段圣经,唱几首他所喜爱的诗歌。他终身没有结婚,全付心力去探索数学、热力学的美,与教授耶鲁大学的学生。

    参考书目:

    R.J.Seeger,J.WillardGibbs-menofphysics,PergamonPress.
    伽利略(1564~1642年)——力挽狂澜的真理斗士/天文物理大师

    如果有人要提出基督教是如何迷信或是反科学,最常被提出来的代表人物,就是伽利略。这位十六世纪的意大利天文物理学家,以望远镜的观察结果,证明地球是绕太阳转动而闻名于世。台湾市面上至少有一打以上不同的伟人传记,都提到伽利略为了坚持他的天文发现,而被当时的罗马天主教会**。伽利略被刻画成教会无知的等号,被高举成用科学反对信仰的象征。

    我仔细地看过每一本伽利略的传记,发现每一个提到伽利略反对教会的说法,都是引用别人的说法,而不是伽利略亲自说的,因此都不能代表真实的情况。本文除了对伽利略生平简单介绍之外,主要以伽利略自己所发表的第一手资料为主,而不加上别人任何诠释。这些原始资料,收集在一九五七年德雷克(StillmanDrake)所编撰的《伽利略的发现与见解》(DiscoveriesandOpinionsofGalileo)一书。本文的目的,在给读者看了伽利略本人的发表,再自己判断伽利略是不是一个反对信仰的人。

    伽利略(Galileo)生于一五**年二月十五日意大利的此萨(Pisa)。他的父亲是个布商,也是业余的音乐家。伽利略很小就受音乐艺术的薰陶,也学习绘画。他的绘画能力,对于以后观察天文后能准确的描述很有帮助。要上大学的时候,他的父亲希望他能学医,以后能过较好的生活,但是他对当时大学奉古希腊名医伽利(Galeon)的作品为经典感到厌烦,转而学习较感兴趣的应用数学。

    他喜欢作实验,去验证所学的理论。二十五岁时,他成了比萨大学的数学教授。当时他做了个有名的实验,自比萨斜塔上丢下两个不同重量的东西,结果同时到达地面,证实了当时亚里斯多德的理论不一定全对。他在二十八岁时,到意大利北部的帕度亚(Padua)大学,教授天文数学,这期间他制造了一台罗盘,是以对数为单位的,这个发明成为商品卖给航海的船员。他为了教船员如何操作罗盘,开始用很浅显的文字去介绍这个仪器。日后当他发现地球转动理论,由于这个写作的本领,使得全欧洲的老少妇孺都可以读懂他的发现。

    一六O九年在天文学的发展上,是关键的一年,德国科学家开普勒(Keple)着书讲解天体的运动,接着同年六月荷兰光学家力普照(Lipperhey)发现二个凹凸镜片可以做成望远镜。伽利略知道后立刻着手改良,自制一台可以放大一千倍的望远镜。

    〖引起轩然大波〗

    伽利略在『星夜的差使』(TheStarryMessenger)一文中写道,他起初拿起望远镜看天上的星象,是为求证数学的美与单纯,没想到一个崭新的视野为他展开。他是第一个清楚地看到银河、木星的卫星、太阳的黑子、土星及金星的人类。更重要的是他看到月亮表面的阴影,经过仔细地观察,他认为那是地球挡住阳光的影子,而月亮表面有规则的残缺,等于是留下地球不同方向绕太阳的记录。这个结论一发布出去,立刻让欧洲沸腾。不久反对汹涌而来。

    整个反对的关键在于:当时意大利教廷人士认为伽利略的理论,违背了教会的信仰。当时罗马天主教除了圣经以外,也认为中古世纪的教父理论,是教廷的认定信条,所以采公元二世纪希腊天文学家托勒密(Ptolemy)的『天动说』——即地球寂然不动,动的是太阳。伽利略却认为,他的发现可以解救教廷脱离错误传统的教条,他坚持只有圣经才是无误的唯一权威,于是挺身而战,他在『给公爵夫人克里斯蒂纳的信』(LettertoTheGrandDuchessChristina)中写道,他的发现是『削平了崎岖的道路,给要认识圣经的人展开了一条大路』。

    他对反对他的教廷人士辩称:『有人指控我的发现是暗示圣经有错,我却认为我在物理上的精确研究,更是印证圣经的准确性……可是有些不懂天文的学者,以自己无知的诠释,来封闭别人对圣经更深认识的道路,而且不准别人提出对他们诠释圣经的质疑。可是人都是有偏差的。因此,只有相信圣经是绝对真理的人,才有勇气对世界上任何伟大的理论提出

    挑战!』

    〖圣经是绝对的真理〗

    『对我来说,地球绕太阳是很明显的,神已把太阳摆在天空(创:17),而地球在太阳的外面,很简单的,地球势必绕一个神已摆好位置的太阳旋转。』有人说每日看到日出日落,所以是太阳绕地球转,伽利略反驳道:『这像人坐在行驶的船上,不觉自己在动,反而以为海水在动。』

    有人宣称伽利略是异端,伽利略写道:『这是毁谤临到我,因为他们知道我对信仰的重视,而要伤害我……宗教如果是忽略事实,而只以自己的信心,去坚持自己的解释,我认为这种信心只是一种鲁莽的无知,而非圣经里真正的信心……我们知道真理不会互相抵触,所以如果物理的理论是正确的,所得的结果必定由正确的认识圣经得到印证。所以物理足圣经的诠释者。』

    『有人说圣经里不是多处提到太阳绕着地球转吗?(如诗:三3)圣经既然无错误,那提出地球绕太阳的我,是真的相信圣经无误吗?我相信圣经是无误的,但是并不是说圣经的每一句话都是人所能了解的,圣经里有些是用浅而易懂的方式来表示,但是里面有深奥的含义。例如:圣经提到神的手、脚、眼目,这并不是神像人-样有手有脚,而是给人知道神的能力与眷顾。所以用太阳绕地球是为了让-般人以日常的经验,来了解神的作为……事实上圣经也有多处提到地球是被悬在空中(伯:二十六9)而且是神让地球移动,而太阳不移动,(伯:九6-7)所以圣经为了让许多人认识神的作为,以致所用的字句此其背后的意义要浅显很多……就如圣经所记:上帝从始至终的作为,人不能参透(传:三11)。』

    『神的作为人所能知道的,原来是在神所创造的大自然里(罗:-20)……所以大自然的法则是不随时间而改变的,但是这些法则不是-般人所知道的。物理学家的任务就是去认识大自然隐藏的法则。因此,我相信创造天地的神,赐给我们感官、理智、聪明是有目的的,要我们去用,以获得更多的知识……以帮助人,对神有更真实的认识。』

    〖如同大槌敲醒〗

    『神的作为除-了显现在大自然以外,更细腻的是:藉着圣灵感动神的仆人,写在圣经上。因为人藉着物理来认识神仍然是有限的……神知道人无法用科学或其他任何方法来更明白神,于是直接藉着圣灵来说……所以圣经不是告诉我们世界上所有的事情,例如没告诉人天体运动的理论,这是人自己要用智慧去寻找的。圣经是告诉人,人的智慧不及的地方——尤其在救赎方面。在人智慧不及之处是需要用信心去接受的。所以圣经是告诉人,如何

    藉着救恩到天国的途径,而不是在讲解穹苍中的星球是如何运转……神是藉着大自然去彰显它的工作,而藉着圣经来启示它自己。因此一个科学家应该同时喜好圣经与享受大自然。』

    伽利略的见证,在那个时代里,如同大槌敲醒很多人,使他们对于真理有更多的深思,他的作品里明显的显示他对圣经的了解,与对真理的清楚。这些作品虽然在当时仍在教廷的管制之下,而伽利略也擅长期的禁足。但是真理是无法被关闭的,前进的号角仍往前去,不久物理大师与虔诚的基督徒——牛顿,自英伦海峡的对岸也响起了。

    伽利略死于一**二年(正是牛顿诞生的那年)。他对科学的贡献在人类历史上将永垂不朽,而他对圣经真理的持守,在天上将永被记念。

    参考书目:

    TranslatedwithanIntroductionandNotesbyStillmanDrake,1957,DiscoveriesandOpinionsofGalileo,AnchorBooks,publishedbyDoubleday,U.S.A.
    雷多诺(1888~1969年)——移山倒海是我的事业/世界推土机大王

    道格拉斯A——26型轰炸机在航空母舰的甲板上怒吼,领航员焦急地询问指挥官:『轰炸任务完成以后,在法国的降落地点真的有一个机场吗?』将军史巴兹(Spaatz)肯定地答道:『有的,那里有一个机场在等着你们。』『但是在地图上那是一片森林啊!』领航员不解地问道。史巴兹的回答成为二次大战的一句名言:『雷多诺的推土机能够在一夜之间,将森林扫成飞机场,雷多诺推土机的前进快到连我们军队都赶不上了。』

    一部雷多诺推土机相当于一千个工兵拿圆锹挖上的工作量。二次大战期间,有多少部雷多诺推土机在替盟军开路呢?二万九干部,包括替中国军队筑出有名的滇缅公路与雷多公路。这种快速的机动性,成为盟军战胜德国、日本军队的关键之一。

    雷乡诺(R.GLeTourneau)设计、建造的推土机,一直是世界公认的最佳机器,用来建设重大工程,像美国的胡佛水库、穿过巴西亚玛逊森林的高速公路、巴拿马的运河、北海钻油平台的搬运、北非丛林的木头运送、南极的冰雪火车等。他建造的每一部机器,立刻成为美国通用、日本三菱等公司效法模仿的对象,被公认为二十世纪起重机械的权威。

    〖超级大笨蛋〗

    这位杰出的机械-工程师,只有小学毕业,家境贫穷,创业期间,还破产二次,后来建立四千四百人以上的跨国重机械厂,对于推土机与起重机有革命性的改良。他的-生多彩多姿,比推土机所压过的道路更高潮起伏。

    这么杰出的工程师,在念小学时却有一个『超级大笨蛋』的外号。正如老师向他爸爸的报告:『这个孩子不适合接受教育,有妄想症,整天都心不在焉。上课时,眼睛老盯着外面的小鸟发呆;叫他去洗窗户,他把窗户打破了;罚他扫地,教室墙壁被他撞掉一大片水泥块。』这个宝贝儿子,就是不知道在想什么。去当报童打工,每次送完报,袋子里总多出四、五份报纸,不知道又忘了哪几家没送。叫他去砍点柴,他砍砍,把邻居的木头篱笆也砍了。叫他去挤母牛奶,他把乳牛当野牛骑,差一点把牛给吓死,奶也没挤到。雷多诺的两个哥哥、一个姐姐都很会念书,一直念上去,没想到有这种弟弟。

    爸爸问他在想什么,他说:『没什么,我常觉得我是森林里的大熊。』『所以呢?』『所以在教室里找不到蜂蜜吃。』小学毕业后,雷多诺到铁工厂当学徒,也许那是最适合他的地方。

    〖机械婴孩〗

    希尔铁工厂的老师傅说,最近工厂里来了个愣小子,一边拿铁铲送沙子与铁砂进入高温的铁熔炉,一边在汗水中喃喃自语:『长大的孩子不怕苦,长大的孩子不怕苦……』

    老希尔(Hill)知道这个加倍辛勤小子的后面,有颗受伤的心。他自以为什么都不会,所以只好靠蛮力来工作。一天,老希尔走到这个愣小子的旁边,用手压住他的小铲,对他说:『在铁工厂做事不是只靠用力苦干,而是要靠技术。』『什么是技术啊?』『技术是使你做事更有效率的方法,例如你用长柄铁铲,就此现在的小铁铲更快更省力;如果你懂得用蒸气机来输送铁砂,效率会加倍的提高。有效率的结果,会使你有更充分的时间做更重要的事。』『但是蒸气机看来那么巨大,好可怕!』『那是因为你不懂。再大的重机械,如果你了解它,会发现机械不过是人类的婴孩,机械的不同发声,像小婴孩的舒服快乐声或是不舒服的哭泣声一样。』这一段话把这个自卑的孩子,送上学习重机械之途。

    〖威尼斯轻舟号〗

    两年后,加州机械展,参加的机械都是来自世界着名的厂商,只有一位默默无名的小子,造了一部奇形怪状的东西,要仔细看才知道是部『小麦收割机』,构造好像不是给农夫开的,而是给特技演员当道具用的。在众人的惊讶中,有个愣小子跳上去,发动引擎,这部叫『威尼斯轻舟号』的收割机,真的可以动起来。那次展览的结果,没有一个农夫敢买这部怪机械,不过雷多诺终于得到第一个肯定,得了个机器设计奖。

    从此雷多诺对于重机器设计与制造,愈来愈感兴趣,不仅晚上经常睡在引擎上,他说:『我每一天都要去开车,我爱引擎声,城里汽车的排气管一出声,我不仅能分辨那是福特、别克或其他品牌,也能分辨那是几年份出产的。我哪一天不摸机器,就会生病。』

    在城里,大家都知道,那个全身污黑油腻的小子,能够在三个小时之内,将一辆摩托车拆开又拼装起来。

    〖岳父大人是无法征服的山〗

    加州的史脱肯(Stocken)是当时农业耕耘机的中心,有-天银行前飙来了-辆摩托车,下来-个牛仔:『老板,我想贷款二万元(美金),成立一家推土机制造厂。』『你用什么来保证贷款?』雷多诺把多年来沾满油污的手举起来:『用我的双手。』经理瞧了双手后,雷多诺推土机厂诞生了。就像他小时候的梦想,这只森林里的大熊,一跃成为古代的装甲武士,带着成千上百辆的重型推土机,轰隆轰隆地出去,在落日狂沙中征服-座座的高山峻谷。

    不久,他就遇到一座无法征服的大山,那就是养马大王皮得逊(Peterson)。『什么烂机器,哪里比得上我的马,用来耕种、搬运最可靠,叫那个小子来,我给他上一堂课。』皮得逊狂吼道。就这样,雷多诺去拜访了皮得逊,并且被骂得焦头烂额,但是很奇怪,雷多诺还常常去挨骂,甚至有五年之久。原来皮得逊骂什么,雷多诺都很舒服,因为他有个可爱的女儿伊芙琳(Evelyn),与这个愣小子陷入情网。

    一九一七年八月二十八日,二十九岁的雷多诺带着女友私奔。那还得了,皮得逊是大财主兼大政客,那堪赔了生意又折女儿,通命所有公路警察拦截开萨克森(Saxon)车的情侣。偏偏雷多诺在高速公路顺便让二个墨西哥人搭便车,以致一时找不到二人。等到警察正要封锁墨西哥边境时,一辆火红的萨克森跑车以雷霆万钧之势冲过去了。当这对情侣在墨西哥教堂结婚后,步出礼堂之外,看到的是列队迎接的公路警察。不过他们已经是夫妇了,抵达本垒得分。

    〖最大的危机〗

    两年后雷多诺的公司突然亏空倒闭,他的合伙人赌博,把公司资产赔光,这时他的儿子得流行传染病死亡。雷多诺难过万分,在一九一九年二月九日的晚上,他写下『经过了这么多年的努力,都付诸东流,我难过得跪下向神祷告。忽然,我想到有一句经节,急忙找圣经来看,是马太福音六章33节:『你们要先求它的国和它的义,这些东西都要加给你们。』我把我人生的重要次序弄颠倒了,碰到这样的困难,是神让我觉醒,我需要耶稣的引领。我把自己、家庭、推土机的事业交托在它的手中,求他引导。我愿意一生做个他所能使用的人。』不久他的事业,又重新开始,他在自己的办公室墙上钉个木板,写道:『我是上帝的生意人。』

    〖永不破产的秘诀〗

    雷多诺的一生对推土机与起重机有重大的改革,他观察蜘蛛的爬动,是那么稳当,因此改良推土、挖土机能在斜坡上挖土而不掉下来。现在你所看到的『怪手』挖土,那只机械臂就是他由此设计的。他由大象的体型,设计起重机,现在起重臂就像大象的鼻子。他是第一个用橡胶作轮子,取代原来的铁轮子。他的成就是在各处工程施工都用得上的。

    他在工作之余,到处为主耶稣作见证。他说:『人生最有意思的地方——可以从一无所有开始。我在三十岁破产,到了四十四岁又破产,但是神的供应从未破产。很多人在还没有赔一毛钱以前,他的灵性银行已经破产了。但是信靠耶稣,困难愈多,他属灵银行的户头里,存款就愈多。』

    雷多诺病逝于一九六九年六月一日,享年八十-岁。

    参考书目:

    R.G.LeTourneau,1972,MoverOfMenandMountaines,MoodyPress,Chicago,U.S.A.
    巴斯德(1822~1895年)——科学真理的骑兵/微生物学之父

    巴斯德在历史上被公认是对人类最有贡献的科学家。

    他发现微生物是造成人类疾病的主要原因;控制病菌,就可以治疗,甚至预防疾病。他在传染病与免疫学上的贡献,使世界上每一个角落的人都受到帮助。

    巴斯德(LouisPasteur)生于一八二二年法国西部的乡里(Dole)城,他的父亲是拿破仑大帝麾下英勇善战骑兵队的军官。巴斯德的个性遗传了父亲冲锋陷阵的热与血。但是战败之后的父亲,看着法兰西帝国从兴起到衰亡,有一个体会,他告诉巴斯德说:

    『对法国最危险的不是巴黎街头的不法分子,而是在知识界向社会散布错误理论的人。』于是巴斯德从小就决定,长大要成为一个大学教授,以知识界作为他的战场,像骑兵般的直捣黄龙。

    〖认真的人〗

    因为立志要做一个老师,他在求学期间就给自己严格的要求,就是对每一科目都力求完美,因为日后要成为专门学问的人,需要有广博的知识作为基础。他的中学老师给他的评语是『认真』。在十九岁时,法国最好的巴黎师范大学(EcoleNormaleSuperieure),以第十九名录取这个来自偏僻小镇的学生,他却拒绝了,认为自己还不够好。经过另一年的努力,以第五名被录取,他才自觉满意的进去就读。

    大学里的教授都发现巴斯德这个年轻人与众不同。有位教授写着:『在这个时代,能看到巴斯德认真、热忱、不为名利的工作态度,是一个老教授教书生涯的最好报酬。』二十五岁时,巴斯德取得物理博士学位。

    〖科学怪人〗

    有位大学教授看他那么踏实努力,在他毕业后不久,就把女儿萝兰(MarieLaurent)嫁给他,用功的人最后还是不吃亏。萝兰小姐嫁后不久,写信向父亲抱怨,她的丈夫常常一星期也不说一句话,一个人关在实验室里,好几个小时。她在门外偷听,里面安静得好像没有人存在,她不知道嫁给什么科学怪人。她的父亲回信道,『让他保持这样,日后他会成为第二个伽利略。』还是老岳父独具眼光。但是萝兰小姐并不满意这个答案,她要嫁给一个爱她的丈夫,而非第二个伽利略。不久她逐渐发现丈夫的秘密,在巴斯德孜孜不倦、努力研究的背后,有一个动机,就是为了探索生命的奥秘。

    原来当时的欧洲大陆在知识分子中流行的是『自然发生论(spontaneousgeneration)』,认为生命可以由没有生命的物质中自然产生。在东西方的古文明里都记载着,腐烂的木头可以生出蛆来,腐烂的肉可以长出苍蝇,甚至希腊的爱神亚法罗莱特(Aphrodite)是由海水的泡沫产生。当时的名哲学家赫尔姆(Helmont)宣称,只要在老鼠笼内撒些面包屑,笼子内就会迸出老鼠来。一八五九年,达尔文发表进化论的『物种起源』,更被自然发生论拥为经典,生命可以由物质产生。

    〖科学真理的骑兵〗

    这时候起来反对的就是巴斯德,他认为如果物质本身可以产生生命,那生命变成短暂的,物质反成永恒的。他认为生命才有永恒的价值,因为这是神所创造的,而物质只是短暂的。他在一八五九年至一八六一年,仔细地以准确的实验,将加温煮沸的肉,放在开口弯曲的瓶中——什么虫也长不出来——因而强而有力的驳斥了当时的理论。

    现今在生物学课本上都记载了巴斯德实验的正确性。但是当时几乎所有的科学家都反对他。然而巴斯德仍然坚持他的看法,并提出食物的腐烂是微生物的作用,他说:『微小的细菌,看起来是静止的,但是只要有合适的环境,也会遵守生命的法则来活动。』又说:『物理与化学是生命的现象,只有神才是生命法则的作者。』这一宣称使得反对他的人更为激烈,纷纷提出棘手的问题来刁难他。具有骑士精神的巴斯德,也举起科学长矛,奋勇作战。

    〖用攻击的石块筑成荣耀神的城堡〗

    一八六七年,有人质问他:法国的蚕为什么会生病?他根据三年实验结果,分离出二种致病的杆菌,发现了治疗这种疾病的方法,并且无意间拯救了法国的蚕丝与服装业。又有反对他的人提出:酒为什么自然会变酸?一八七O年,他提出那是微生物的作用,并且提出高温杀菌法,使酒保持新鲜;同样的方法也可使牛奶保持新鲜。他又拯救了食品业,反对他的人只好勉强送他一个勋章。

    后来十二年期间,有人陆续问他羊的炭疽病、猪的红斑丹毒病、鸡瘟与被视为绝症的可怕狂犬病,他都一一找出病毒,并用方法解救,发展出免疫学与传染病控制学的先河。有趣的是,他的重要发现,都是源自他的对手提供的难题,而非自己去找来的。

    〖信心与热心〗

    巴斯德老年时,回到自己的母校演讲,说到他的一生在面对如此大的反对,而能节节得胜的原因有两个:『信心,相信神的启示……信心是一条绳子,维系你周遭所发生的事情,与你内心的呼召,成为一个和谐的关系。热心(enthusiam),这是最好的字,是En及The。合成,En是里面,Theo是神。真正持久的热心是来自上帝住在我的心里。』

    一八九五年他在法国病逝,临终前说道:『太奇妙了!我一生的工作,太奇妙了!』

    参考书目:

    ReneDubos,1960,LouisPasteur-FreeLanceofSdenee,DaCapoPress,Inc.
    康斯托克(1849~1926年)——苦儿与蝴蝶/昆虫学大师

    上午,纽约水牛城某书店,一个满身油腻的水手,在走过的地方都留下微微的鱼腥味。

    店员狐疑的眼光随着他移动,想着:『一个水手来这里做什么?』水手在书架前徘徊一阵,

    有点紧张地走到店员面前:『先生,请问哪里可以找到隐花植物学(cryptogmicbotany)?』

    店员吓一跳,好像被人家一步『将军』就倒棋了。怎么从来没有听过这么冷僻的字眼,而且水手与那个……什么的植物学,画不上等号嘛!『那个书架都是科学的书,自己找吧!』水手找不到这本书,却看上另一本彩色精装的《昆虫对蔬菜的危害》(InsectsInjurious),哈里斯(Harris)所着。

    天啊,一本要十块美金!自己在船上当厨师一天的薪水才一块钱。唉,买不起,还是回船上去吧!在床上,一夜无眠。哈里斯书里大小昆虫,在他脑海中栩栩如生地飞舞着。隔天一大早,他跟船长借了十块钱,冲下船,店一开门,第一个跑进去。太好了,那本书竟然还没被买走。气喘不止地把书买下来,兴奋地抱着书跑回船上,关起门,快乐得捶胸顿足。水手康斯托克望着甲板上的蓝天——『上帝啊!帮助我有一天能存到足够的钱,我要上大学去念昆虫。』

    谁也没想到,这个年轻的水手,不仅美梦成真,而且四十年后成为美国最杰出的自然科学老师。

    〖黄金狂热后的眼泪〗

    『黄金!黄金!美国西部发现黄金,快去淘金喔!』一八四九年加州发现黄金,短期致富的狂热袭卷全国。一夕之间,难以抗拒的诱惑使得多少公务员、农夫、邮差、工人、警察放下工作,驾车骑马往黄金之地直奔。

    约翰亨利·康斯托克(JohnHenryComstock)就生于年的二月二十四日,美国威斯康辛(Wisconsin)州的杰尼斯城(Janesville)。他出生后不久,父亲就去淘金了。

    『亲爱的,你好好照顾孩子,我在那边一安顿好,就立刻接你们过去,只要三年,我们一定会发财。这期间隔壁的邻居会帮助照顾农场。』父亲骑马离家前,对母亲这样保证。结果父亲却永远回不来了。

    当时大家注意的都是黄金,没有想到自己的身体;所携带的都是挖金的工具,竟然没有想到要带医药。西部篷车队的卫生不良,霍乱的瘟疫一产生,就如野火般迅速地传开。很多淘金客未到黄金城,就成了路边一堆堆的野坟。康斯托克不幸的父亲也死在其中。

    噩耗传来,母亲泪水未干,凶恶的邻居就强占农场把孤儿寡妇赶出去。母亲只好带着婴孩回到纽约,投靠娘家亲戚。

    〖流浪的苦儿〗

    为了生活,母亲到纽约东部的斯克奈塔第(Schenectady)城念护士学校,希望日后能当护士赚钱供养孩子。

    康斯托克从小就很乖,知道自己家境坎坷、寄人篱下,虽然常被左邻右舍的小孩讥笑是『没有父母的小孩』,也受纽约亲戚的苦待,他都逆来顺受,不做声。只是在夜里想妈妈时,就拿枕头蒙着哭泣。

    到了十一岁时,有一天他实在忍不住对妈**想念,就离家出走,搭上火车去找妈妈。不料中途遇到大雨,上涨的溪流把桥梁冲垮了,火车只好折回。康斯托克不敢回家,前面路又不通,只好在大雨中背着小包裹沿着火车铁轨直走。

    走了不多远,又冷又饿,看到前面有一家农舍,忍不住地想讨一杯热水喝。他以为门的那一边顶多有一杯热汤可以喝,绝没想到门的那一边是他人生欢欣、快乐的最大转折点。

    〖陆地上的老船长〗

    这间农舍住的是幽默善良的脱尔诺船长(TurnerCaptain)与他的妻子。船长在退休以前遍行五大洋,经历多少惊涛大浪,年纪大了,仍然难忘大海的呼唤,把自己的家命名为『暴风眼之屋』。家里的格局与船舱一样,有甲板、小梯、长绳、转轮……还有自己的船长室。他的妻子利百加(Rebecca)担任船舱的大副兼厨师。老船长有很多孩子在他手-下当水手,后来孩子长大了,各拥有自己的船,在海上航行。老夫妇感到很寂寞。

    大雨天,门外出现又湿又冷的孩子,狼吞虎咽地吃喝利百加端出的食物。老船长知道孩子的故事后,看了妻子一眼,知道老伴在想什么。

    『孩子,你既然无家可归,不如住在这里,大雨后我跟你母亲联络,她也可以放心。』

    『不行!我不能在你家白吃白喝,我要做事。』

    老船长眼睛一亮,这小家伙真有骨气,更喜爱他了!『哦,小家伙,你看这艘船是不是太老旧了,很多地方需要修理?你愿意成为暴风眼之屋的水手吗?』

    『是的!船长!』

    『好!每个水手都要有强壮的身体、红红的脸颊,你的第一个任务是一定要吃完每顿饭,然后帮船长夫人洗碗。』

    利百加笑得像朵花,『孩子啊,你会发现这船上的伙食是全纽约最棒的!』

    『还有,小水手,你要好好地去念书,不管人家怎么说你,念书的好处,还不在成绩的高低,而是培养你的责任感。一个有责任感的水手,将来才有能力独个儿把他的船开出去!』

    『是!船长!』

    『现在我要回船长室,看这场雨多久才会过去。』脱尔诺船长上了楼阁,关上门:『感谢上帝,赐给我们这么好的小天使!』

    〖与毛虫同行〗

    住在『暴风眼之屋』,是康斯托克幸福的开始。夏天除了上学之外,他喜欢沿着小溪散步,冬天爱坐在火炉边,听船长的孩子归来,讲世界各地的珍闻奇事。

    对大自然的接触,使他爱上大自然,后来他在《昆虫研读手册》(AManualfortheStudyofInsects)的书上写道:『每一只昆虫都可以告诉我们许多生命的奇妙。有一天我看到一只毛虫,温柔、庄重、缓缓地爬上屋角,吐出丝来缠绕自己,逐渐地形成一个蛹。我希奇一只毛虫怎么会变成缺乏色彩、阴暗的蛹。一天,一只翅膀湿湿的、皱巴巴的、黑黑的蝴蝶爬出来,可怜兮兮地停在空蛹外。阳光照射着。忽然,那皱皱的翅膀展开了——哇!展开了大自然最

    美丽的颜色,飞上天空。好美丽的蝴蝶啊!有谁想到如此丑陋的外壳,里面竟有如此美丽的生命,有一天会翩然向外飞去。』

    十六岁时,康斯托克也上船去当厨子。二十岁下船申请进入康乃尔大学(CornellUniversity),研究昆虫。

    在进入大学以前,有人对他说:『为什么要念昆虫呢?将来能靠昆虫吃饭吗?』当时这是非常冷门的学科。康斯托克把这一个问题带回去祷告,他后来写道:『夜里我做了一个梦,我成了一位大学昆虫教授,而且娶了一位工作上的好伙伴做妻子。』这个梦他不敢对别人讲,成为日记里珍藏的一段秘密。

    〖九十五分的女孩〗

    康乃尔是常春藤联盟的名校,但是大学生入校后喜欢跳舞,社团活动塞满了生活的空间。康斯托克不同,他从来不参加舞会。因为他认为上帝要给他的伴侣,应该会在工作上寻见而非舞会上。

    他利用空闲与威尔德教授(G.B.wilder)学习实验与实验室的管理,因为他相信有一天他也会做教授。威尔德教授事后写道:『康斯托克是一只勤快的、敏捷的松鼠,看他做小事的负责任,就知道有一天他能做大事。』

    大学毕业后,学校留他担任助教,教导大一的学生昆虫学。他以最高的热诚教学生如何抓虫,如何做昆虫标本,如何保持标本,如何建立自己的收集馆,如何由昆虫的脚、翅膀特征进行分类,如何观察昆虫的生活史。一学期下来,有个女孩叫安娜o波兹芙德(AnneBotsford)拿到九十五分,表现最优异。以后四年,两人一起合作抓虫、一起讨论、一起做实验。康斯托克写道:『我从没有遇见一个女孩对昆虫认识这么深,我们一整天都在谈论蜘蛛。』两人彼此都愿成为对方的助手。

    安娜毕业后三个月,两人就结为夫妇。他真的是在工作上找到自己的另一半。

    〖小瓢虫的秘密〗

    康斯托克的研究越来越有名。三十一岁时,美国联邦农业部聘他为首席昆虫专家,解决各处农作物病虫害。

    当时加州有一种木棉虫(Alabamaargillacea)损害了加州的水果,他发现瓢虫(ladybug)能吃大量的木棉虫幼虫,于是建议:『繁殖、保护瓢虫就可以抑制木棉虫,从而保护水果。』

    佛罗里达州有一种介壳虫(scalebug)影响当地柑橘,他仔细研究该虫的生活史,并且由昆虫下半身的环节来分类,了解昆虫分类有助于虫害的鉴定。一八八八年,他根据长期对蝴蝶与蛾的观察,以鳞翅类(Lepidopteral)来区分蝴蝶与蛾的种类。

    〖喜悦的音符〗

    在功成名就时,他又记起那个梦,回到母校担任昆虫教授。在校内建立巨大的昆虫温室,让昆虫在里面生活,好做更充分的观察。他一生至少教出五千位昆虫与植物病虫害的专家。

    康斯托克于一九二六年八月四日过世。他在老年回忆一生时说道:『人生虽然不断有外来的失败,但是我一生的日子,像是一串喜乐的音符。』

    参考书目:

    A.M.Payne,1968,PartnersinScience,TheWorldPublishingCompany.
    波兹芙德(1854~1930年)——跟牛说话的女孩/科学教育家

    生物学是什么?不是一大堆专有名词的堆叠:什么叶绿素、核糖核酸、粒腺体……不是一些争议性理论的架构:什么进化论、酵素论、荷尔蒙论……更不是冷冰冰的生物逻辑:什么细胞核、细胞、器官、组织、个体、族群到生态。

    哦,天啊!这些冰冷的东西扼杀了多少学生学习生物学的喜悦;剥夺了——欣赏野地里一朵小花的自由;迷惑了——生命被上帝创造的尊严与意义。

    那么生物学是什么?是听——三月的早晨红肚腹的知更鸟在草地上的微鸣;是看——秋天的枫叶给沉默大地染上的鲜红;是想——六月里的白头翁为何在榆树顶上默默地沉思;是闻——微微的春风带来针叶林的松香;是一种永不止息的单纯——对小蝴蝶问道:『是谁为你的翅膀织上亮丽的镶边?』

    几百年来,科学家们为生物的问题争论不休,挖出更多的骨头,扭曲了更多的DNA。

    一九一一年,波兹芙德女士起来呼吁:『请给我们学生物的小孩留下一杯干净的凉水吧!』

    革新了世界儿童科学教育的观念。

    因此,今天我们能在一些儿童科学书籍上,除了学问之外,还找到另外一个东西,那就是『趣味』。

    〖跟牛说话的女孩〗

    『孩子的妈啊,你有没有注意到我们的女儿?』

    『你说说看啊!』

    『女儿好像是天生的动物管理员,家里的猪啊、鸡啊、马啊、羊啊,一到她手上都变得服服贴贴。连那只刚被阉的公牛,本来脾气很不好的,但是我看到小女儿在公牛的耳边轻声细语后,牛竟乖乖地吃起苜蓿草(alfalfa)了。』

    『是啊!我也注意到,在冬天时小女儿会把苹果盖在泥碳上下过冬,到了夏天苹果都还能吃;而且她总是知道森林里的哪棵枫叶树糖最甜;她在田里种的蔬菜又大又好吃。』

    『你看我们小女儿是不是有一点点天才。』

    『是有一点点不同,不过她才十三岁,仍是个小女孩。』

    这个天生会照顾牛羊与花草的女孩,就是安娜·波兹芙德(AnnaBotsford)。后来成了二十世纪初期儿童科学教育的改革家。

    〖奥图冈上的小屋〗

    一八五四年九月一日,波兹芙德生于美国纽约州的奥图(Otto)小村。那可能是美国东部人迹最为罕至的村庄之一。当时刚结束南北战争。

    波兹芙德的父母厌恶战争,决定远离都市,搬到文明边缘的荒野,成立一个能自给自足的『拓荒家庭』。她的父母做了个水车,将水引到农场灌溉,种小麦、玉米,养各种家畜。由于一家人互相帮忙,彼此相爱,才能度过荒野上许多孤独无援的日子。

    波兹芙德的父母都是非常敬虔的基督徒。她后来回忆道:『家庭是什么呢?是一个彼此帮助的地方,是一个无所不谈的所在;是一个品格成长的园地;是孕育对上帝之认识的摇篮。』一个基督徒因着对上帝的爱与信心,而执着于爱是人际关系中最重要的,进而去关照周围的动物与植物,这种次序是早期动、植物保护者的信念与体验。这与现代许多人自称是动物的保护者,把猫狗抱得像心肝宝贝,却对父母怒目相待,有天渊之别。

    〖买书的热情〗

    波兹芙德愈关照农场的动、植物,就愈觉得需要更多的认识、管理它们。她每天需要走很远的路去上学,对生物的喜爱使她总觉得老师上课怎么教得那么少,课本似乎也太薄了一点。她把所有的零用钱,与暑假在别的农场打工的钱全部存起来。十四岁时,父亲有次问她:『你有这些钱要做什么呢?』她坚定的答道:『买书,我需要买很多书。』从此她父亲立下心志,要倾家里仅存的积蓄送这个女儿去念第一流的大学。

    波兹芙德把少女的热情,放在书本上,同学们都号称她是『修女』——一天到晚不是跟动、植物在一起,就是与书本在一起,将来怎么嫁得出去?

    〖把科学转换为艺术〗

    一八七五年波兹芙德进入康乃尔大学生物系。她一下子就发现自己在生物学的知识与经验,已经超过一般的学生,甚至连大学老师对她也有几分佩服。

    由于高分太容易拿,她做了一个特殊的决定,就是同时兼修『美术系』的学位,藉着动、植物的素描与版画,可以增加生物科学与一般读者沟通的管道:她隐隐约约地觉得有一天会成为科学教育家。她说道:『很多科学家的一生,就是去挖凿一个比别人挖得更深的水井,却忘了小孩子们所需要的只是用汤匙舀起来的一匙水。』

    不久她认识了康斯托克(Comstock),两人基于对信仰共同的执着与生物学的热爱,成为很好的朋友。成熟婚姻里的爱情经常是来自男女双方深厚「友情」的延伸,绝非以男欢女爱的「**」为基础。两人交往五年后,康斯托克一天问她:『如果有一天,我要写一本最有人情味的生物学课本,那你……』波兹芙德坚定地看着她未来的先生说:『那我就为那本课本画上最可爱的插图。』

    两人婚后不久,康斯托克到华盛顿,担任美国农业部的首席昆虫专家。波兹芙德就跟着去做丈夫的助手。她一生没有刻意要去做一些伟大的事,只是做本分的事,没想到伟大却尾随而来。

    当时有许多农夫寄信到农业部,问一些疑难杂症,又有些孩子寄信来问些『只有小孩子才想得出的可爱问题』,例如像『袋鼠掉到水里后,前面的袋子会不会湿?』『蜜蜂的巢为什么是六角形而不是四角形?』『鲨鱼一天到晚吃别的鱼,为什么不用刷牙?』这些问题,农业部向来是『存档处理』,波兹芙德一来,她认为回复这些问题是很重要的,于是编了一份『大自然科学通讯』(NatureStudyNewsletter),回答这些别人不想回答的问题。

    没想到这份刊物深受许多小孩的喜好,因为正规的课本不会回答这些怪里怪气的问题。波兹芙德回答问题的方式非常活泼风趣,是出于她心中深处对于大自然的喜爱。她认为大自然不但能供人『使用』,而且处处带着上帝设计的艺术与美感,给人多一份欣赏与感恩。

    〖知更鸟、猫与蚯蚓〗

    不过自然界也存在着残酷,例如动物彼此相吞噬,有人为此心里不安,认为吃肉不妥当,吃素比较好。波兹芙德写道:『在我家的草地上,猫会捕食知更鸟,知更鸟吃蚯蚓,蚯蚓吃掉下来的腐叶:这是生态里的食物链。要猫只吃蔬菜好吗?如果我们定吃鸟的猫有罪,把猫除掉,那不出几年知更鸟就泛滥成灾。生物界有生物界的秩序与法则,禁止野猫吃知更鸟,反而破坏了生物界的秩序与平衡。

    因此人在管理大自然时,需要知道这些法则,才能维持生物界的秩序与平衡:人关怀各种动、植物,也有权吃动、植物。』

    波兹芙德在一九一一年出版《自然研究手册》(HandbookofNaturestudy)影响了后来的科学教育,使教育更有人情味与趣味。这本书提供了另一种角度去教育大自然科学,不是先提到生物学的理论或是实用性的价值,而是先教读者如何观察,并如何从观察中找出结论的书。这本书有另一个特点,是所有生物书籍所没有的,就是有很多短诗,非常引人深思,例如提到杂草时:

    谁说大麦田里的小草,

    是外来的侵略者?

    也许这片原野大地,

    本来就是属于各种杂草的领域;

    人类所特意种植的大麦,

    才是大地的入侵者。

    这里没有教人怎么消灭杂草的有机农药味,却充满了起初上帝创造万物时,看万物是为美好的欣悦,与分享的期待。

    〖杰克叔叔信箱〗

    波兹芙德晚年,为了帮助孩子能够体会大自然的美与精细,在一个富有果农的经济支持下,推动全国中小学要有菜园或花园,供学生多一分亲近大地、亲手种植耕作的机会,并且成立『杰克叔叔(UncleJack)信箱』,回答学生们在自己种植中所发现的问题。一下子美国成立了二千个以上的『学生农场』,培育了成千上万喜欢大自然的中小学生。

    迄今美国有全世界最好的『大自然科学教育、农产生产与生态环境的保护意识』。这不是一朝一夕产生的,也不是少数几个大人物登高一呼就可以产生的。而是像波兹芙德一样,长期本着对上帝的感恩,与对生物科学的喜爱,把这些种子撒出去,撒在全国小孩的心田上,等二十年、三十年后,才可以看到的成果。

    一九二三年,她当选美国最杰出的十二名女性之一。在一九三O年八月二十四日病逝之前,她与丈夫合写了二本书——《昆虫生活》(InsectLife,1897)及《六只脚走路的方法》(WaysoftheSixFooted,1903)——都是非常有趣的生物学课本。她给生物学留下一角纯真的园地,让纯真的人去赞赏、去感谢、去体会上帝创造的意义。

    谁说生物学不能当作文艺来写作呢?

    参考书目:

    AnnaBotsfordComstock,1991,HandbookofNatureStudy,ComstockPublishingCo.

    作者附记:

    十年前当我还在美国加州大学念书的时候,有一天下午考完试后身体疲乏、头脑空虚,我到图书馆想找金庸的《倚天屠龙记》或《射雕英雄传》看,填塞一点大考后的满足需要。谁知道几册武侠小说都被借走。自己像只无聊的狗,在书堆中绕来绕去,无意中在书架上拿出一本波兹芙德的《自然研究手册》(HandbookofNatureStudy)。没想到翻了几页就停不下来,我从来没有想到生物学可以写得这么有趣!比金庸的武侠小说更吸引人。那天我几乎忘了吃晚饭。

    十多年来,金庸的小说我从来不看第二遍,而这本《自然研究手册》却是我一看再看的书。只可惜这本巨着没有中译本,奉劝学弟、妹们学好英文,可以增加许多看好书的机会。
    喀威尔(1864~1943年)——克难苦学的花生博士/农化学家

    一天早晨,我向上帝问道:『祢创造宇宙的目的是什么呢?』神回答说:『你要的太多了!你的智慧太有限了,如何能懂这个问题的答案呢?』

    我又向神问道:『那祢创造人的目的是什么呢?』神回答说:『你这个小家伙,你仍然要的太多了!』

    然后,我又问道:『那么神啊!祢创造花生的目的是什么呢?』神回答说:『这才差不多。』

    然后我回到实验室,尝试了解:什么是花生?以及,神为什么要创造花生?

    喀威尔(GeorgeWashingtonCarver)是位杰出的植物学家,美国阿拉巴马州(Alabama)塔斯克基技术学院(TuskegeeInstitute)的教授。在花生中找到了三百种以上的应用方法,包括花生牛奶、花生咖啡、面粉、墨水、染料、肥皂、化妆品、油毡、食用品、医学用品等,而闻名于世。

    他一生获奖无数。发明大王爱迪生(Edison)以年薪一百万美金,重金礼聘他,他却拒绝而仍继续研究花生。其成果帮助了无数黑人同胞。美国政府为此在一九四O年至一九四二年期间,释放五百万公顷土地给南方的黑人种花生。在他所在的小小研究室里,美国两位总统柯立芝(Coolidge)与罗斯福(Roosevelt),印度圣雄甘地(Gandhi),大企业家福特(Ford)都来拜访过他。连苏俄暴君斯大林(Stalin)都邀请他担任农业部长,喀威尔拒绝了。他一生留在小城里,以研究花生来服事上帝。

    〖以花草作朋友〗

    喀威尔生于一八**年,美国密苏里州钻石丛镇(DiamondGrove),父母是黑奴,在喀威尔家中工作。从小他就是孤儿,父亲病死,母亲在寒冷的黑夜里,被不法之徒抓走,自此音讯全无。他是在喀威尔夫妇照顾下长大的,于是喀威尔就成为他的姓。

    没有父母照顾的喀威尔,自幼体弱多病,又矮又瘦,讲话也结结巴巴,声调高又刺耳,别的小孩笑他是没人要的鹦鹉,可怜的喀威尔从小就体会没人要的痛苦。他童年大部分时间就独自在森林中散步,渐渐的,他爱上森林里的花草树木。他在森林中有一个花圃,把城里没有人要的花草,搬到他的花圃中,仔细地再种植长大。不久城里的人都知道,森林中有一个花草的医院。曾有伐木工人,看到那里有一片盛开的花朵,一个黑人小孩用脸贴着花瓣,跟花讲话,有人问这七岁的孩子怎能种出这么美丽的花朵,喀威尔天真地转动大眼珠说:『我爱我的玩伴啊!』

    喀威尔愈来愈想念书,好能识字与知道花草的知识,但是城里没有学校给黑人念书。他听说十公里外有个尼耳休(Neosho)城,城里有个名叫『林肯』的黑人小学。于是他到尼耳休城给马莱亚(Mariah)女士煮饭、洗衣、种花,其他的时间就到学校上课。在那小小的木屋里,挤满了七十多个小孩,努力地学习。喀威尔在十岁时终于学会写自己的名字——乔治(George)。

    〖坐在教会台阶上的小孩〗

    星期天学校没有上课,喀威尔还是想上课,在城里走来走去。忽然,他看到有个大房子,里面坐了好多人,有个人站在台上对那些人讲话,好像在上课。喀威尔不好意思进去,就偷偷地坐在门口的台阶听,人家一散会,他就迅速地溜走。不久尼耳休教会的人就知道,这个可爱的黑人小孩,每次都坐在教会外的台阶听道,他们就请这个小孩进来坐,而且送给他一

    本圣经。不久喀威尔就随着学校学到的字母,自己依依呀呀地读圣经。

    喀威尔十三岁又转到阿肯色州的斯科特堡(FortScott)小学读高年级。南北战争后,黑人虽然得到自由,但黑白种族间有太多偏见,经常造成流血暴动。不久那里就有黑人被白人打死,血腥带来仇恨,黑人也群集反抗。学校里很多的黑人也加入反抗的行列。

    喀威尔却没有加入,他写道:『恨是神所不喜爱的罪』,他离开斯科特堡,在阿肯色州流浪,只要哪里有学校,他就到哪里读书,只要有种族暴动,他就离开,就这样断断续续了好几年,终于完成了高中教育。为了念书,他几乎什么零工都做,包括厨子、马夫、洗衣工人、割麦农夫、信差、铁工、农夫等。

    〖为了念书改名字〗

    等他要申请大学时,因为他是黑人,没有大学要收他。有一天终于收到一封大学的录取信,他喜出望外,但是仔细一看,那是寄给与他同名字的乔治Wo喀威尔,而不是他的。可怜的咯威尔为了想念书,也在自己名字中加了W,左想右想哪个W开始的名字最普通,一想是华盛顿(Washington),于是他在名字后又加上华盛顿。他持了该信,冒名顶替要上学,学校一看他是黑人,就拒绝他。喀威尔嚎啕大哭,伤心地离开。

    不久阿肯色州的人,就经常看到一位年轻人,带着捡到的树叶、草根到图书馆找资料看,有人说:『喀威尔给自己办了一所学校,他同时是老师,又是学生。』

    〖三十岁念大学——最老的学生〗

    有一天,爱荷华州的温特塞(Winterset)小城,卫理会的主日崇拜里进来了一个黑人。当众人唱起诗歌时,合进来一个优美的男高音,那不仅是优美的声音,而且揉合着一颗多年来被人轻视与弃绝后,仍对神有着深刻执着的仰望与顺服的心灵。教会中有-位缪霍男(Milholand)博土立刻察觉到,聚会后就请这个黑人到他家坐坐。在缪霍男的大力推荐下,喀

    威尔终于进入宣信(Simpson)大学就读,那时他已近三十岁了。

    喀威尔因大学里的优异表现,在老师巴布(Bubb)的推荐下,进入全美第一流的爱荷华州立大学就读,三十四岁取得农业学士,三十六岁取得硕士。在那时,他是第一个拥有如此高学位的黑人,也是该校第一个黑人毕业生。

    〖读书的目的〗

    他在大学学的愈多,他就愈发想到那些仍然留在南方,辛苦耕种的黑人同胞,他们懂的太少,以致于努力耕种,仍然没有什么收成。他写信给缪霍男:『假如我能教农夫如何种植,这对我的同胞将是件好事……因此,我比以前更注意照顾我的身体。我明白神是要我做一些事,我必须注意我的健康。』

    他在离开学校以前,写道:『我生命最大的意义是能够帮助我的同胞。这么多年来的接受教育,主要的目的在帮助我达到这一个目标。我深深地感觉到,教育彷佛是神给我的一把钥匙,可以解开黑人贫穷的锁链。』

    〖从塔斯克基城来的呼声〗

    如果要教育自己的同胞,最好的方法是教好师范学校里的学生。在阿拉巴马州的美肯(Macon)城,有一所专门培育黑人老师的学校『塔斯克基师范与工业技术学校』,成立于一八八一年,由黑人教育家华盛顿(BookerT.Washington)所创。当时这所学校小得可怜,只有二栋建筑,一所还是木造的。经费少得可怜,实验教材也很缺乏;零零落落的几个学生,坐在布满了灰尘、风沙的教室中上课。喀威尔听到这个学校需要老师,即使只有微薄的薪水,在他取得学位后,毅然搭上驿马车,离开美丽、舒服的爱荷华州,前来这一片不毛之地。

    喀威尔到了阿拉巴马,沿途看到零落的村舍,贫瘠的黄色黏土,长着疏疏落落、营养不良的几株棉花。南北战争后,黑人已经得到政治上的自由,但是黑人没有受什么教育,所以仍然是无知的奴隶。

    〖超级大棉花〗

    喀威尔来到塔斯克基城,所看的情况比他想像的还糟。最主要的关键是黑人拒绝接受高等教育,因为黑人对白人反感,以致于对白人的高等教育制度也厌恶。学校只有零星几个垂头丧气的学生。喀威尔决定要证明:教育可以帮助他们。

    在学校外面有一大片的不毛之地,喀威尔立刻向政府申请肥料,但却无着落(因黑人教育有限的预算,买不起肥料)。这个初期的困难,可能立刻击倒象牙塔培养出来的老师,但却显出喀威尔坚韧的生命力。他叫学生把所能收集到的垃圾、报纸通通埋到那儿的土里,一年以后,土壤呈现黑色的有机物。学生的兴趣被点燃起来。土壤一变黑色,学生们就急着要

    种棉花。喀威尔却撇下豆科的绿肥,这些小草具有将空气的氮转换成土壤有机氮的能力。两年以后,土壤已经肥沃得不得了,他才种下棉花。

    不久,阿拉巴马的农民争相来看那些棉花,大家从未看过长得如此巨大的棉花,他们称喀威尔是『白人学校出来的魔术师』,大批的学生开始涌进塔斯克基。可是喀威尔心里很清楚,他也必须为福音的缘故埋进去,日后才能有丰盛的收成。他每天除了上课以外,也带领学生读圣经。

    不久,因为喀威尔对花生研究的杰出贡献,使得南方黑人纷纷改种花生,花生也较适合南方的土壤。在他去世以前,美国南方的花生田至少有五百万公顷,美国花生更是世界闻名,这给黑人带来财富。塔斯克基学校也成
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