《自然》150年

2020-03-13 08:15彭茜张家伟
风流一代·经典文摘 2020年1期
关键词:自然世纪科学

彭茜 张家伟

“思想常新者,以自然为其可靠之依据。”翻开英国学术刊物《自然》150年前的创刊号复刻版,封面上英国浪漫主义诗人华兹华斯的一行诗歌,让人重温了早期科学的浪漫色彩。

从19世纪百科全书式描绘万物的博物学,到21世纪多学科繁荣发展的现代科学,这本老牌学术期刊跨越三个世纪的变迁,如实记录了百年来人类科学技术的一次次重大变革。

科学世纪

1861年,26岁的约瑟夫·诺曼·洛克耶在英国温布尔登乡下的自家后院支起一架天文望远镜,经过精密调试,他隐约看到月球上凸起的环形山。如果运气好的话,还能捕捉到淡橘色的火星。

彼时《自然》的创刊主编洛克耶尚在英国陆军部任职,但拥有大量闲暇兼顾登山和科研兴趣。对广袤宇宙的无限好奇,驱使他成为一名狂热的天文爱好者,他撰写了大量科普文章发表在大众报刊,但更大的渴望是打造一本专业科学杂志,为大众和科学家提供交流平台。

洛克耶梦寐以求的读者群也是和自己一样受过良好教育的人士,因为他们对科学拥有理性的兴趣。他费尽口舌,终于说服私交甚好的出版商麦克米伦支持他的出刊计划。

1869年11月4日,定价为4便士的《自然》首次亮相伦敦小报摊。读者们发现,这与1先令的《康希尔杂志》等通俗科学读物好像有些不同。

《自然》另一位创始成员、博物学家托马斯·亨利·赫胥黎在创刊号上引用歌德诗篇《自然》以阐释杂志宗旨:“旨在呈现人们对大自然各种表象的理解过程,也就是我们所谓的科学过程。”

19世纪被誉为科学的世纪。诞生于16、17世纪欧洲的现代科学,在19世纪迎来了革新与发现的黄金时代。科学史研究者吴国盛在《科学的历程》中说,在这个世纪,物理学、天文学、化学等自然科学的各个门类均相继成熟,形成了人类历史上空前严密和可靠的自然知识体系。

《自然》正是在科学真正迎来职业化发展的时期应运而生。洛克耶在创刊之初有些“贪心”,希望杂志能同时得到普通大众和科学界青睐。他将杂志分为两部分,一部分是面向普通大众的科学发现报道、书评等;另一部分包含科学会议和论文摘要、“致编者的信”等专业内容。

然而,《自然》并没有沿着他的理想设定演进,而是愈加倾向专业科学读者。给杂志投稿的作者显然对与同行交流更感兴趣,而对为大众写科普文章意兴阑珊。尤其是“致编者的信”栏目,一度成为有争议科学讨论的中心。

无论是《自然》的投稿人,还是编辑团队,都将投身于科学真理作为一个科学人的道德和文化标准。他们记录着、也推动着人类社会前进的步伐。

当19世纪进入最后30年,世界开始由“蒸汽时代”转型为“电气时代”。科学在第二次工业革命中,全方位转化为技术,显示出改造世界的巨大力量。《自然》忠实记录了人类社会的又一次飞跃。

重构版图

1919年5月29日,一次日全食发生在南半球中纬度地带,太阳正好处在易观测的壁宿星团。

在第一次世界大战的战火将将熄灭之时,科学的远征却刚刚开始。

在天文学家亚瑟·爱丁顿的游说下,英国皇家天文学会派出“远征军”兵分两路,远赴西非的普林西比岛和巴西的索布拉尔观测这次日全食。

为何兴师动众观测一个已不再神秘的天象?1919年的《自然》给出答案——它发表了爱丁顿通过日全食观测对爱因斯坦广义相对论的验证结果:“这种一致性成功证明了爱因斯坦的理论是一种客观现实。”

爱丁顿等人测量出星光在太阳附近发生了1.7秒的偏转,直接印证了广义相对论的重要预言——“光线的传播在强引力场中会发生弯曲”。

观测结果发表后,相对论获得广泛认可,《自然》成为各国科学家讨论相对论的主要平台。1921年,爱因斯坦又在《自然》发表《相对论发展概述》。紧接着,量子力学和原子物理领域的一系列突破性发现也登上《自然》。

尽管战时纸张限制一度消减了《自然》的页数,编辑部甚至差点在伦敦闪电战中毁于一旦,但《自然》开始收到更多美国、奥地利、荷兰等英国以外的投稿,逐渐成长为有国际声誉的学术刊物。

“转折”成为20世纪近代科学的关键词,人类求真的步伐跨越国界迈向更远。相对论、量子力学取代牛顿力学成为物理世界更普适的基础理论,重塑了人们的世界观和科学观,也为以自动化、智能化为标志的第三次工业革命奠定基础。

1953年4月25日,《自然》刊载了一篇只有一页纸长度的文章,它没有包含任何数据或复杂信息,只配有一张画着两条螺旋结构的速写草图。与现代学术论文的丰富数据和精美电脑插图相比,它太过粗糙与随意了。

但这寥寥几笔却隐藏着解开人类生命之谜的密钥——DNA(脱氧核糖核酸)雙螺旋结构。

这是《自然》发表过的最著名也是最重要的文章之一。美国生物学家沃森和英国生物学家克里克的《脱氧核糖核酸的结构》提出了DNA的分子结构模型。基于此才有了解码人类基因组和克隆羊多利等一系列进展。

让大多数读者想不到的是,这篇论文竟是由实验室主任提名才得以发表。《自然》第六任主编约翰·马多克斯以此为例抨击现行学术评价体系的弊端,称在同行评议体系下,这篇论文根本无法发出。

1966年,这位以犀利著称的前《曼彻斯特卫报》首任科技记者开始掌舵《自然》。以往主编多是科学家的谨慎做派,而马多克斯却孤标傲世,决不妥协。

1970年,马多克斯带领助手来到美国华盛顿筹备新基地,一待就是6个月,每周撰写的社论都通过货运航班寄回伦敦发表。

随着《自然》北美第一个办公室在华盛顿成立,二战后世界科技新秩序业已形成。美国科研基础设施未受战争破坏,反而顺势孕育出曼哈顿计划等大科学工程,在战后迅速崛起为世界科学重地。到了1980年,《自然》上近三分之一的科学文章都来自美国,完全超过英国和其他任何一个国家。上世纪90年代,《自然》的国际发行量也达到巅峰。

1995年,马多克斯离开了耕耘22年的《自然》,拥有大气物理学博士背景的坎贝尔成为第7任主编,但很多马多克斯时代的采编理念依然延续至今。

新时代思考

在世纪之交,《自然》杂志首开的科幻栏目“未来”刊登了“世界科幻三巨头”之一阿瑟·克拉克的一篇精品短篇《成长中的太空邻居》。

与其说它是科幻小说,不如说是一则发人深省的警世通言。一个从碳基生命转型为锗基生命的外星人观察员以独白形式,冷酷讲述了地球从万物生息繁衍到自食其果灭亡的过程。

“未来”专门刊登纯原创、长度八九百字的优秀科幻作品。在《自然》以学术论文所营造出的科学广厦中,这是一间别有意趣的小屋。身为克拉克忠实“粉丝”的坎贝尔并不认为科幻小说有悖《自然》严谨的学术基因,反而可让人从有趣的故事中生发对未来的思考。

正如《成长中的太空邻居》所警示的,进入21世纪,核威胁、气候变化、环境危机等全球性问题日益浮现,人类需要重新思考与自然的关系。经历了发现自然、改造自然,我们是否应当寻求与自然的和解?

根据新时期的社会挑战,坎贝尔推出了能源、可持续发展、人类行为等多个子刊。很多都在探讨与联合国可持续发展目标相关的主题,包括未来的食物、海洋以及公共健康问题等。

2018年夏天,坎贝尔被任命为施普林格·自然集团总编辑。毕业于剑桥大学的遗传学博士玛格达莱娜·斯基珀接棒成为《自然》第8任主编,她也是《自然》历史上首位女主编。

站在150年的重要节点,斯基珀常常会回顾过去的百年历程,并思索未来将把《自然》引向何处。

“我想,在这150年历史中,唯一不变的就是我们的核心使命。我们存在的意义就是支持科学家和科学发现,把科学的硕果传递到全世界,正是这些‘果实成就了如今的便利生活,”斯基珀说,“尽管传播之路道阻且长,我们仍会继续下去。”

(摘自《环球》2019年第23期,有删节)

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