第二章 科學(xué)運(yùn)動(dòng)與科學(xué)思想的傳播，1688—1751年

在《數(shù)學(xué)原理》一書(shū)于1687年出版后的若干年內(nèi)，歐洲科學(xué)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和精神發(fā)生了徐緩漸進(jìn)但卻肯定無(wú)疑的變化。牛頓的這一杰作確實(shí)表明，這一“新的自然科學(xué)”能夠解決影響最為深遠(yuǎn)的問(wèn)題。這時(shí)已經(jīng)不同于培根、伽利略和笛卡兒所處的那種豪勇壯烈的時(shí)代，不再需要用實(shí)驗(yàn)和數(shù)理科學(xué)的力量作為論據(jù)來(lái)說(shuō)服當(dāng)時(shí)的人。科學(xué)的事業(yè)本身已經(jīng)可以為自己發(fā)言了。同時(shí)，《數(shù)學(xué)原理》還結(jié)束了哥白尼所引起的關(guān)于宇宙學(xué)說(shuō)的那場(chǎng)大辯論，把力學(xué)樹(shù)為一切科學(xué)的楷模。[1]由于這種種發(fā)展，思想和組織方面冒險(xiǎn)犯難的時(shí)代，于是讓位于系統(tǒng)分類、收集事實(shí)和傳播科學(xué)思想的時(shí)代。在一段時(shí)間內(nèi)，科學(xué)顯然變得較少原始獨(dú)創(chuàng)精神。1689年，戈特弗里德·威廉·萊布尼茲（1646—1716年）和年事已高的約翰·沃利斯（1616—1703年）在皇家學(xué)會(huì)《自然科學(xué)學(xué)報(bào)》上討論自然科學(xué)當(dāng)前死氣沉沉的原因時(shí)，感到當(dāng)代比較年輕的人中間，“如今勤奮觀察大自然的人并不太多”[2]。兩年之后，皇家學(xué)會(huì)理事會(huì)在會(huì)議記錄上表示遺憾，說(shuō)他們的計(jì)劃遭到忽視和反對(duì)，以致一系列有用的發(fā)明創(chuàng)造未能實(shí)現(xiàn)。然而，就在這時(shí)，科學(xué)影響的擴(kuò)大仍然是前所未有的。一種新的行業(yè)已經(jīng)成長(zhǎng)起來(lái)。具有高超技術(shù)水平的科學(xué)協(xié)會(huì)不久就迅速增加，各國(guó)政府都向科學(xué)投資，期望得到有利的回報(bào)。科學(xué)報(bào)刊日益增加，它們?cè)诒姸嗟拈T外漢中間傳播一種新自然科學(xué)。受過(guò)教育的歐洲人的文化教養(yǎng)在起變化。科學(xué)和科學(xué)方法開(kāi)始取代傳統(tǒng)的形而上學(xué)，成為標(biāo)準(zhǔn)的智力規(guī)范。與此同時(shí)，具有智力影響的地理中心也有轉(zhuǎn)移。英國(guó)的思想空前地滲透到歐洲其他地區(qū)，而這首先是英國(guó)的著重經(jīng)驗(yàn)的觀點(diǎn)取得勝利。

把科學(xué)組成一個(gè)行業(yè)，這個(gè)使命已經(jīng)落在17世紀(jì)各種科學(xué)協(xié)會(huì)的肩上。一般來(lái)說(shuō)，大學(xué)本身在科學(xué)教育和研究方面并未做多少準(zhǔn)備工作；而各種科學(xué)協(xié)會(huì)，正如在此以前成立的各種文學(xué)協(xié)會(huì)一樣，主要由大學(xué)人士建立起來(lái)，作為位于保守的大學(xué)制度之外的新學(xué)問(wèn)之家。最早的一批協(xié)會(huì)建于意大利，但是在1700年之前，這些協(xié)會(huì)就不再存在了。然而，在另外的地方卻出現(xiàn)了兩個(gè)主要的全國(guó)性機(jī)構(gòu)，成為有組織的科學(xué)研究的中心，它們是英國(guó)皇家學(xué)會(huì)和法國(guó)皇家科學(xué)院。[3]這反映出當(dāng)時(shí)歐洲智力活動(dòng)的領(lǐng)導(dǎo)，要由英國(guó)和法國(guó)平分秋色。在德國(guó)也有兩個(gè)較小的科學(xué)協(xié)會(huì)，但是尚未成立全國(guó)性的科學(xué)院。正是英國(guó)皇家學(xué)會(huì)和法國(guó)皇家科學(xué)院，成為歐洲和美洲以后建立的許許多多科學(xué)院的典范。但是，它們都是兩個(gè)截然不同的典范。英國(guó)皇家學(xué)會(huì)是一個(gè)私人團(tuán)體，完全由自己管理，選舉自己的會(huì)員，既吸收專業(yè)工作者，也吸收業(yè)余愛(ài)好者；它不接受公家的財(cái)政支持和物質(zhì)供應(yīng)，不承擔(dān)為英王政府工作的義務(wù)。而法國(guó)皇家科學(xué)院從成立之日起就是一個(gè)國(guó)家機(jī)構(gòu)。會(huì)員全部是專業(yè)科學(xué)家，由國(guó)家任命，薪俸優(yōu)厚，物質(zhì)條件優(yōu)渥，備有充足的研究經(jīng)費(fèi)；作為報(bào)償，國(guó)家則期望他們執(zhí)行政府要求他們執(zhí)行的任何計(jì)劃，計(jì)劃通常都要有某些技術(shù)上的實(shí)用價(jià)值。這兩個(gè)機(jī)構(gòu)的確都遵循弗蘭西斯·培根堅(jiān)持的意見(jiàn)：科學(xué)應(yīng)當(dāng)起文明教化的作用，同時(shí)也要有實(shí)際裨益，兩者也都強(qiáng)調(diào)科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)性質(zhì)。但是，英王政府很快就懂得，讓皇家學(xué)會(huì)不受干擾地自由從事自己的調(diào)研，以便改善人類的處境；而法國(guó)科學(xué)家則以現(xiàn)實(shí)精神確定，人類的利益從國(guó)內(nèi)開(kāi)始，而其籌措經(jīng)費(fèi)的唯一辦法就是激起他們國(guó)君的興趣。就發(fā)表的作品而論，很不容易確定，哪一種政策在18世紀(jì)上半期收效最大，因?yàn)檫€必須把會(huì)員個(gè)人能力這一無(wú)法估量的因素加進(jìn)來(lái)平衡考慮。但是，肯定無(wú)疑的是，其他多數(shù)國(guó)家都追隨法國(guó)這種建立全國(guó)性科學(xué)院的范例：由公家支持，不過(guò)并不一定由政府控制；法國(guó)皇家科學(xué)院由于具有專業(yè)性質(zhì)和擁有適當(dāng)?shù)馁?zèng)款，因而導(dǎo)致的直接后果是，它在18世紀(jì)的后半期完全超過(guò)了英國(guó)皇家學(xué)會(huì)。

1688年，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)正處在它早期歷史中最困難的時(shí)期。1686—1695年間，會(huì)員平均人數(shù)降到115人，只比1666—1675年間會(huì)員平均人數(shù)的一半略多，而財(cái)政則更是窘迫非常。但是，它的命運(yùn)由于1690年羅伯特·索思韋爾爵士（負(fù)責(zé)愛(ài)爾蘭事務(wù)的國(guó)務(wù)大臣和業(yè)余化學(xué)家）當(dāng)選為主席和1694年漢斯·斯隆博士當(dāng)選為聯(lián)合秘書(shū)而開(kāi)始好轉(zhuǎn)。牛頓本人在1703年當(dāng)選為主席。在他長(zhǎng)期任職期間（直到1727年他逝世為止）和他的繼任人漢斯·斯隆博士任職期間，學(xué)會(huì)的會(huì)員人數(shù)和專業(yè)性質(zhì)兩者都在穩(wěn)健增長(zhǎng)。斯隆是當(dāng)時(shí)首要的博物學(xué)家和內(nèi)科醫(yī)生之一，他在1687—1689年任牙買加總督的醫(yī)生時(shí)開(kāi)始收集的動(dòng)植物標(biāo)本（同他收藏的手稿一起），日后成為不列顛博物館的核心部分。他1741年拒絕蟬聯(lián)主席，當(dāng)時(shí)他已毫不間斷地為學(xué)會(huì)服務(wù)了47年之久。在他整個(gè)任職期間，學(xué)會(huì)取得的進(jìn)展，許多都應(yīng)歸功于他。[4]

首先使學(xué)會(huì)博得聲譽(yù)的是牛頓和其他一些數(shù)學(xué)物理學(xué)家的種種發(fā)現(xiàn)，在將近1700年的時(shí)候，他們的觀點(diǎn)在學(xué)會(huì)占有統(tǒng)治地位。然而，學(xué)會(huì)討論或發(fā)表的作品，卻相當(dāng)充分地反映了那個(gè)時(shí)代各種各樣完全不同的科學(xué)活動(dòng)。胡克繼續(xù)提出關(guān)于力學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn)的情況，以及利用豎立在格雷欣學(xué)院方形場(chǎng)地上的巨大望遠(yuǎn)鏡所觀測(cè)到的資料。1703年，牛頓在胡克逝世之后向?qū)W會(huì)提出了他的《光學(xué)》一文。他那位博學(xué)多能的朋友哈雷，早已把他的興趣擴(kuò)展到人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和阿拉伯文，卻還繼續(xù)在天文學(xué)的許多部門作出卓越的貢獻(xiàn)。他那部《彗星天文學(xué)概要》在1705年發(fā)行傳播。科林·麥克勞林是一位出類拔萃的青年數(shù)學(xué)家，他在牛頓的具有創(chuàng)造精神的事業(yè)奄奄一息、難以為繼的時(shí)候，團(tuán)結(jié)在他的周圍，發(fā)展了他在數(shù)學(xué)方面的工作。麥克勞林的論文《流數(shù)論》在哈雷去世的那一年（1742年）發(fā)表。這篇論文“大概是根據(jù)牛頓的定律以最具邏輯性的完美而謹(jǐn)嚴(yán)的方式論述微積分”[5]的文章。18世紀(jì)20年代，亞伯拉罕·棣美弗發(fā)展了概率的理論。詹姆斯·布雷德利繼哈雷擔(dān)任皇家天文官，他1728年在皇家學(xué)會(huì)的《學(xué)報(bào)》上第一次宣布光行差這一重大的發(fā)現(xiàn)。斯蒂芬·黑爾斯研究血壓和植物樹(shù)液上升的工作，也同樣真正反映了新物理學(xué)的影響。學(xué)會(huì)會(huì)員在電的種種早期發(fā)現(xiàn)上也有巨大的貢獻(xiàn)。1731年公布的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)第一次表明：電可以通過(guò)導(dǎo)體傳到很遠(yuǎn)的地方；在后來(lái)一次實(shí)驗(yàn)中，電流在威斯敏斯特橋傳過(guò)了泰晤士河。斯隆、雷、伍德沃德和其他一些博物學(xué)家，使學(xué)會(huì)繼續(xù)關(guān)心植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)和地質(zhì)學(xué)。列文虎克把他用顯微鏡進(jìn)行工作的許多成果送交《學(xué)報(bào)》發(fā)表，并且還把他的一個(gè)陳列柜的儀器交給學(xué)會(huì)，學(xué)會(huì)還從世界各地得到了一些標(biāo)本，特別是在印度公司（學(xué)會(huì)在該公司有股份）的贈(zèng)品，還有來(lái)自北美洲的贈(zèng)品。北美洲五大湖區(qū)最早的一批地圖，1688年在學(xué)會(huì)展出。1725年，學(xué)會(huì)把一批氣壓表和濕度表送給海外的通信員，以促進(jìn)氣象學(xué)發(fā)展。早在1714年，學(xué)會(huì)就討論過(guò)土耳其以接種牛痘預(yù)防天花的辦法，而沃特利·蒙塔古夫人則在1718年才創(chuàng)立她那種通用的范例，大大降低天花病的死亡率。然而，學(xué)會(huì)會(huì)員完成這種各不相同的研究，他們的成就大多是個(gè)人取得的。正如伏爾泰說(shuō)過(guò)的：牛頓是學(xué)會(huì)的光榮，但是牛頓并不是學(xué)會(huì)培養(yǎng)出來(lái)的。學(xué)會(huì)僅僅聘用學(xué)會(huì)的實(shí)驗(yàn)館長(zhǎng)，隨后又加上學(xué)會(huì)秘書(shū)作為自己的職員，付以薪金。它的房屋設(shè)備一直很簡(jiǎn)陋。[6]學(xué)會(huì)偶爾對(duì)科學(xué)考察予以協(xié)助，但是從未出錢組織過(guò)自己的考察。事實(shí)上，學(xué)會(huì)從未進(jìn)行過(guò)任何大規(guī)模的研究計(jì)劃，甚至它自己的出版物，它也一再放棄不管。《學(xué)報(bào)》最先是由學(xué)會(huì)第一任秘書(shū)亨利·奧爾登伯格作為私人事業(yè)創(chuàng)辦的，直到1753年才由學(xué)會(huì)接辦。

與此相反，法國(guó)皇家科學(xué)院的官方性質(zhì)，由于它仰賴負(fù)責(zé)部長(zhǎng)的關(guān)心而顯得突出。從1683年起，盧瓦負(fù)責(zé)科學(xué)院，他不像科爾貝爾那樣關(guān)心純科學(xué)，決心要使院士負(fù)責(zé)解決公共事務(wù)中的實(shí)際問(wèn)題：拉伊爾和皮卡德解決凡爾賽的測(cè)量問(wèn)題；泰夫諾解決排水管道問(wèn)題；馬里奧特和索弗爾解決尚蒂伊的水力學(xué)問(wèn)題；佩羅、羅默、馬里奧特和布隆代爾解決彈道學(xué)的問(wèn)題。在這種制度管理下，科學(xué)院衰落凋零。但是到1692年，科學(xué)院的事務(wù)由一位新的部長(zhǎng)路易·菲利波·德·蓬夏特蘭負(fù)責(zé)，他改組了科學(xué)院，任命他的外甥阿貝·比尼翁主持。1699年，科學(xué)院制定了新章程，會(huì)員人數(shù)增加，科學(xué)院從皇家圖書(shū)館舊址遷往羅浮宮內(nèi)寬敞的新址，并且增設(shè)了圖書(shū)館、物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及生物學(xué)標(biāo)本。科學(xué)院在羅浮宮與其他四個(gè)學(xué)會(huì)為鄰，成為領(lǐng)導(dǎo)法國(guó)科學(xué)工作的主要機(jī)構(gòu)，一直到1793年遭到取締。新的章程明確規(guī)定了科學(xué)院的成員和功能。科學(xué)院院士們共70人：10名榮譽(yù)院士，20名領(lǐng)薪院士，20名聯(lián)系院士（其中包括外籍8人）和20名實(shí)習(xí)院士。20名領(lǐng)薪院士包括幾何學(xué)家、天文學(xué)家、力學(xué)家、解剖學(xué)家、化學(xué)家和植物學(xué)家各3人，加上常任秘書(shū)和司庫(kù)。他們出版了出類拔萃的作品才能當(dāng)選。開(kāi)始時(shí)每名領(lǐng)薪院士帶一名實(shí)習(xí)院士，但是后來(lái)廢除了這種等級(jí)差別。薪金和其他經(jīng)費(fèi)直接從金庫(kù)支付，金額增加視所出成果而定；領(lǐng)薪成員必須居住在巴黎，對(duì)他們的休假也有明文規(guī)定。國(guó)王任命比尼翁為院長(zhǎng)，豐特奈爾（1657—1757年）為終身秘書(shū)。院士們共同進(jìn)行的調(diào)查研究宣告失敗，因而他們又回頭各自進(jìn)行個(gè)人的研究。但是他們必須就他們的計(jì)劃和成果提出年度報(bào)告；在每周舉行兩次的會(huì)議上講解他們的發(fā)現(xiàn)；就他們的研究范圍提交出版的各種書(shū)籍；就一切新的發(fā)明和機(jī)器提出報(bào)告；同外國(guó)學(xué)者通信，并且要發(fā)表專題報(bào)告；每年舉行兩次公開(kāi)會(huì)議，向公眾介紹他們的調(diào)研情況。由于出現(xiàn)了新的科學(xué)院，科學(xué)已經(jīng)作為現(xiàn)代國(guó)家機(jī)構(gòu)的一個(gè)部門得到了承認(rèn)。

于是在法國(guó)，科學(xué)史實(shí)際上就立即成了科學(xué)院史。它的領(lǐng)薪院士包括許多學(xué)術(shù)領(lǐng)域中歐洲的首要人士：幾何學(xué)家加盧瓦和瓦里尼翁，天文學(xué)家拉伊爾和G.D.卡西尼，解剖學(xué)家迪弗內(nèi)和梅里，化學(xué)家萊默里和艾蒂安·若弗魯瓦，植物學(xué)家圖爾納福爾。還有其他一些人，隨后也加入了他們的行列：物理學(xué)家兼博物學(xué)家列奧米爾，植物學(xué)家德·朱西厄兄弟，解剖學(xué)家兼地質(zhì)學(xué)家多邦東，數(shù)學(xué)家兼遺傳學(xué)家莫佩爾蒂，數(shù)理物理學(xué)家克萊勞。不同學(xué)科的專家領(lǐng)受全薪，配有適當(dāng)設(shè)備，會(huì)集一堂，這種工作條件是其他任何地方所未有的。生理學(xué)得以緊靠化學(xué)和物理學(xué)而發(fā)展。科學(xué)院也可以派出一些重要的國(guó)外考察團(tuán)——1672年派往卡宴（赤道附近）[7]，1736—1737年派往拉普蘭[8]，1735—1744年派往秘魯。[9]在這種專業(yè)性質(zhì)和嚴(yán)格執(zhí)行的制度下，觀察和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的結(jié)果和成績(jī)大有改進(jìn)。為科學(xué)儀器制定了新的精密度標(biāo)準(zhǔn)。G.D.卡西尼（1625—1712年）領(lǐng)導(dǎo)的巴黎天文臺(tái)成了歐洲設(shè)備最好的天文臺(tái)。在貝爾納德·德·朱西厄（1699—1777年）領(lǐng)導(dǎo)下，藥用植物園這座植物園是路易十三創(chuàng)建的皇家花園教授植物學(xué)，同時(shí)也教授解剖學(xué)和外科學(xué)，在生物科學(xué)的發(fā)展上開(kāi)始起到極其重要的作用。根據(jù)路易十四的命令，從1673年起在那里講授哈維的血液循環(huán)說(shuō)。

其他國(guó)家如何追隨英國(guó)或法國(guó)的榜樣，這取決于兩個(gè)主要因素所起的作用：創(chuàng)建的科學(xué)組織的實(shí)際科學(xué)活動(dòng)情況，以及統(tǒng)治者對(duì)于增加這種機(jī)構(gòu)來(lái)裝備一個(gè)現(xiàn)代國(guó)家所懷有的關(guān)切。1700年柏林首先仿效，它根據(jù)的是萊布尼茲擬訂的計(jì)劃，規(guī)定了純科學(xué)研究和當(dāng)前應(yīng)用兩方面的理想。然而，普魯士科學(xué)院在開(kāi)始的那些年頭是很艱難的：它缺乏適當(dāng)?shù)馁Y金，而同萊布尼茲的爭(zhēng)吵（這并沒(méi)給它的那些同事增添光彩）又使它失去了原計(jì)劃的推動(dòng)人；一直到1745年它才真正活躍起來(lái)，莫佩爾蒂終于在這一年遷居柏林，執(zhí)行腓特烈二世的計(jì)劃，這個(gè)計(jì)劃是以牛頓的科學(xué)原理為基礎(chǔ)，建立一個(gè)可以與法國(guó)皇家科學(xué)院媲美的機(jī)構(gòu)。萊布尼茲本來(lái)希望在整個(gè)歐洲都建起這種研究機(jī)構(gòu)，但是卻只在普魯士和俄國(guó)實(shí)現(xiàn)了。他在1711年會(huì)見(jiàn)彼得大帝，同他討論建立一個(gè)帝國(guó)科學(xué)院的計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃1725年終于在圣彼得堡開(kāi)始實(shí)現(xiàn)，而當(dāng)時(shí)這兩個(gè)人卻都已去世。帝國(guó)科學(xué)院在歷屆沙皇的西方化政策中起了重要作用。科學(xué)院15名領(lǐng)薪院士督察教育、書(shū)籍業(yè)和工業(yè)中的主要技術(shù)活動(dòng)。它的主要貢獻(xiàn)之一是考察俄國(guó)的自然資源，因?yàn)檫@批院士在俄國(guó)的邊界之內(nèi)進(jìn)行了廣泛的長(zhǎng)途旅行。然而，俄國(guó)并沒(méi)有自己先進(jìn)的科學(xué)傳統(tǒng)，所以早期的院士大都是外國(guó)人，其中包括這樣一些首要科學(xué)家，如達(dá)尼埃爾·貝爾諾利（1700—1782年）和萊昂哈德·歐拉（1707—1783年），兩人都來(lái)自巴塞爾。但是，到了1741年，偉大的化學(xué)家米哈伊爾·羅蒙諾索夫（1711—1765年）當(dāng)選為院士，俄國(guó)人就有了一個(gè)具有同等地位的代表了。俄國(guó)人忌妒外國(guó)院士，再加上經(jīng)費(fèi)不足，因此有一段時(shí)間情況很困難。但是從1728年起在科學(xué)院的《評(píng)論》上發(fā)表的作品，已可位于那個(gè)時(shí)期最令人感興趣的作品之列了。其他一些國(guó)家和城市繼續(xù)成立自己的科學(xué)協(xié)會(huì)。例如，早在1697年在塞維利亞，1705年在愛(ài)丁堡，1710年在烏普薩拉，1741年在斯德哥爾摩，1743年在哥本哈根，1751年在格丁根先后成立科學(xué)協(xié)會(huì)。美國(guó)科學(xué)學(xué)會(huì)由本杰明·富蘭克林推動(dòng)而于1743年在費(fèi)城成立。在一些外地城市成立的科學(xué)協(xié)會(huì)，數(shù)目也迅速增加：首先是1712年在波爾多成立，到1760年，僅在法國(guó)就至少有37個(gè)協(xié)會(huì)。那些較大的協(xié)會(huì)從事重大的研究，并且出版自己的刊物。還出現(xiàn)了一些為某些特定的科學(xué)而設(shè)的協(xié)會(huì)。科學(xué)運(yùn)動(dòng)廣泛傳播，這就是最好的證明。

科學(xué)院的主要任務(wù)在于進(jìn)行研究和交流情況，科學(xué)教育工作則留給大學(xué)去承擔(dān)。直到19世紀(jì)，它們才成為同時(shí)擔(dān)任教學(xué)和研究工作的正規(guī)機(jī)構(gòu)。在17世紀(jì)和18世紀(jì)，這兩種功能之間甚至還發(fā)生過(guò)某些對(duì)抗。教學(xué)傾向于保持傳統(tǒng)，而研究，顧名思義，則總是有所創(chuàng)新。在1700年的時(shí)候，大學(xué)教育的基礎(chǔ)仍然是傳統(tǒng)的人文課程，使學(xué)生在神學(xué)、法律和醫(yī)學(xué)方面獲得較高的修養(yǎng)。無(wú)論是課程或是教授方法——采用講課和辯論的方式，都難以適應(yīng)日益發(fā)展的實(shí)驗(yàn)科學(xué)與數(shù)理科學(xué)的內(nèi)容和目的，因?yàn)檫@些科學(xué)的著重點(diǎn)不僅在于獲得知識(shí)，而且要使知識(shí)向前發(fā)展。達(dá)朗伯和狄德羅用大體相同的詞匯一再重復(fù)培根提出的批評(píng)：大學(xué)在教學(xué)中既沒(méi)有考慮到科學(xué)知識(shí)的進(jìn)展，也沒(méi)有考慮到技術(shù)、工程和醫(yī)學(xué)中各種新專業(yè)的實(shí)際需要；它們也沒(méi)有鼓勵(lì)研究工作。

但是，各個(gè)大學(xué)的情況當(dāng)然也并不是完全一樣。18世紀(jì)初葉，有些大學(xué)發(fā)生了一些變化，緩和了這種批評(píng)。在數(shù)學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、解剖學(xué)、植物學(xué)、地質(zhì)學(xué)和其他專門的科學(xué)中逐漸設(shè)立新的教授職稱，這多少也起了些作用。然而意義更為重大的則是在大學(xué)成立天文臺(tái)、解剖室、植物園，甚至成立物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。擔(dān)任教席的卓越科學(xué)家，通常總是由于他們的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，并不是由于他們的學(xué)生數(shù)目而博得更高的聲望，但是他們帶進(jìn)大學(xué)的研究工作，最后終于對(duì)大學(xué)的課程起了影響，最為有利的形勢(shì)就是大學(xué)與科學(xué)院建立了密切的聯(lián)系。英國(guó)的大學(xué)通過(guò)一些教授同皇家學(xué)會(huì)保持了強(qiáng)有力的聯(lián)系，著名的例子有：劍橋大學(xué)的牛頓和羅杰·科茨，或者牛津大學(xué)的沃利斯、哈雷和布雷德利，蘇格蘭也是如此。牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)在17世紀(jì)接受了笛卡兒的哲學(xué)，可是兩校到18世紀(jì)初葉才講授牛頓體系；在劍橋?qū)嵭袛?shù)學(xué)榮譽(yù)學(xué)位考試是一項(xiàng)重要的措施，雖然這并未鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)科學(xué)。[10]形成鮮明對(duì)比的是，法國(guó)出現(xiàn)了教學(xué)與研究脫節(jié)最突出的實(shí)例。法國(guó)各大學(xué)未能與法國(guó)皇家科學(xué)院開(kāi)展緊密聯(lián)系；當(dāng)時(shí)法國(guó)皇家科學(xué)院正取得歐洲的領(lǐng)導(dǎo)地位，而那些大學(xué)卻盡可能不承認(rèn)科學(xué)運(yùn)動(dòng)。巴黎大學(xué)處于教會(huì)的嚴(yán)格控制之下，同發(fā)展變化中的公眾輿論不通音信，它開(kāi)始接受笛卡兒的物理學(xué)的時(shí)候，大致也就是法國(guó)科學(xué)界承認(rèn)牛頓已經(jīng)證明它錯(cuò)誤的時(shí)候；自然科學(xué)也列入其內(nèi)的人文科學(xué)，仍然停留在初級(jí)狀態(tài)，而且陳舊過(guò)時(shí)。盡管在蒙彼利埃講授某些現(xiàn)代自然科學(xué)，然而法國(guó)科學(xué)事業(yè)的繁榮發(fā)展幾乎完全是在大學(xué)校門之外出現(xiàn)的。但是，教授新學(xué)科的最先進(jìn)的嘗試，事實(shí)上既未發(fā)生在英國(guó)也未發(fā)生在法國(guó)，而是發(fā)生在萊頓、愛(ài)丁堡、格拉斯哥、格丁根和烏普薩拉。

其中值得特別提出的是萊頓在醫(yī)學(xué)教育方面的影響，以及格丁根在人文學(xué)科發(fā)展學(xué)術(shù)研究思想方面的影響，因?yàn)樵卺t(yī)學(xué)和人文學(xué)科方面，科學(xué)一直占有傳統(tǒng)的地位。自13世紀(jì)以來(lái)，只有在醫(yī)學(xué)方面才有系統(tǒng)的而且具有先進(jìn)科學(xué)基礎(chǔ)的教育；的確，多數(shù)科學(xué)家在19世紀(jì)以前都受過(guò)醫(yī)學(xué)訓(xùn)練。在把新科學(xué)用于醫(yī)學(xué)方面，萊頓一直是開(kāi)路先鋒，在1709年任命赫爾曼·博爾哈夫（1668—1738年）為教授以后，萊頓醫(yī)學(xué)院就在歐洲處于領(lǐng)先地位了。學(xué)校的教學(xué)計(jì)劃是兩方面的：首先在解剖學(xué)、當(dāng)代機(jī)械與化學(xué)生理學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)各有關(guān)分支和植物學(xué)方面，徹底打好基礎(chǔ)；其次講授臨床醫(yī)學(xué)（醫(yī)院因此專門保留了若干病床），包括診斷學(xué)與治療學(xué)、病理解剖學(xué)、外科學(xué)以及產(chǎn)科、兒科和其他學(xué)科中的特殊訓(xùn)練。在所有這些講授中，哈維在實(shí)驗(yàn)中的發(fā)現(xiàn)和西德納姆的臨床診斷方法都用作范例。在荷蘭以外，愛(ài)丁堡、維也納和格丁根受到萊頓的最直接的影響。這四所大學(xué)大約在1750年在醫(yī)學(xué)教育中取得了壓倒的優(yōu)勢(shì)。它們教學(xué)效果好，全都是由于同樣的一些特點(diǎn)：讓教學(xué)開(kāi)始與研究建立聯(lián)系，主要是應(yīng)用現(xiàn)代專業(yè)化的原則；設(shè)立專業(yè)化的教席，在植物園、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)院中提供工作便利；提高考試標(biāo)準(zhǔn)。格丁根在人文學(xué)科方面的種種規(guī)定，為數(shù)學(xué)、物理和社會(huì)科學(xué)在大學(xué)中的地位掀起了類似的改革。人文學(xué)科的新風(fēng)格，如看問(wèn)題以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)也同樣強(qiáng)調(diào)研究，根據(jù)自身的權(quán)利提供先進(jìn)的工作，而不是僅僅作為取得傳統(tǒng)上更高權(quán)力的晉身之階，這從根本上說(shuō)是德國(guó)的首創(chuàng)。1694年首先由勃蘭登堡選帝侯在哈雷建立新大學(xué)開(kāi)創(chuàng)先例，隨后影響擴(kuò)大，漢諾威選帝侯在1734年建立格丁根大學(xué)。這兩所大學(xué)，特別是格丁根大學(xué)，把教育是國(guó)家的大事這一條原則發(fā)揮得淋漓盡致。德國(guó)新成立的各大學(xué)不再由自己進(jìn)行管理。與中世紀(jì)認(rèn)為大學(xué)是人文學(xué)科大師們聯(lián)合而成的一個(gè)獨(dú)立團(tuán)體的概念相反，當(dāng)時(shí)的大學(xué)沒(méi)有當(dāng)選擔(dān)任職務(wù)和掌管自己收入這種自古以來(lái)的特權(quán)。政府任命教授同任命其他公務(wù)員一樣，要求他們必須宣誓忠于君主，教學(xué)要受到監(jiān)督，關(guān)于講課和出席情況要向政府提交報(bào)告。教授都編入各教授團(tuán)，他們只有兩種密切聯(lián)系的義務(wù)：教課和研究。在大庭廣眾之下講課和個(gè)人進(jìn)行研究、展開(kāi)討論的制度，就這樣成長(zhǎng)起來(lái)。格丁根大學(xué)付給教授優(yōu)厚的薪金和養(yǎng)老金，付給學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金，此外還提供良好的工作條件。教授可以自由講課，包括整個(gè)自然科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和其他社會(huì)科學(xué)，以及農(nóng)業(yè)這種技術(shù)性的課題，化學(xué)中的一些分支和冶金學(xué)，還有各種專門的醫(yī)學(xué)科學(xué)。大學(xué)的圖書(shū)館為歐洲之冠。還有各種物理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，一個(gè)天文臺(tái)，一所植物園，一個(gè)解剖室，一座大學(xué)附屬醫(yī)院。格丁根的皇家科學(xué)學(xué)會(huì)由教授組成，也成為堅(jiān)持研究方針的機(jī)構(gòu)，并且通過(guò)自己的刊物產(chǎn)生了廣泛的影響。格丁根大學(xué)由于擁有生理學(xué)家兼植物學(xué)家阿爾布雷希特·馮·哈勒（1708—1777年）這樣一些人士，因而在文化知識(shí)方面達(dá)到最高水平，成為新型大學(xué)的典范。

除各個(gè)科學(xué)院和某些大學(xué)外，還有另一種機(jī)構(gòu)同它們密切聯(lián)系，把科學(xué)界團(tuán)結(jié)在一起。這就是科學(xué)出版界。對(duì)科學(xué)家本身來(lái)說(shuō)，日益精密的分工使他們必須有正常定期的情況交流。而當(dāng)時(shí)連一般結(jié)論的交流也并不充分。觀察測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)日趨精密，這就要求詳細(xì)報(bào)道所用的方法和結(jié)果。因此，出版科學(xué)論文成了科學(xué)院甚至大學(xué)的大家公認(rèn)的任務(wù)。但是，出版?zhèn)€人調(diào)查研究結(jié)果，最迅速、最定期的手段則是期刊，而其中《自然科學(xué)學(xué)報(bào)》堪稱典范。從1665年起，具有創(chuàng)見(jiàn)的調(diào)研成果也在一家與各科學(xué)學(xué)會(huì)有密切關(guān)系的獨(dú)立企業(yè)性刊物Journal des S?avaus上找到了發(fā)表的園地。這家期刊在1702年由比尼翁交給一個(gè)委員會(huì)經(jīng)管，但它從未忽視范圍更廣泛的公眾。在這家起了榜樣作用的專業(yè)刊物之后，第一批繼起者就是醫(yī)學(xué)刊物。它們從1670年起在德國(guó)、丹麥、荷蘭和其他一些地方興起，刊登與醫(yī)學(xué)有關(guān)的一般科學(xué)范圍的問(wèn)題，再一次使人們想到醫(yī)學(xué)界在有組織的科學(xué)研究中所占有的特權(quán)地位。然而，影響更大的則是《知識(shí)雜志》，從1682年起，它定期以拉丁文在萊比錫出版。它除宣告新書(shū)出版外，刊登全歐洲首要學(xué)者撰寫的關(guān)于科學(xué)和數(shù)學(xué)一切分支（也有關(guān)于法律和神學(xué)）的論文；萊布尼茲就是在這家雜志上發(fā)表了他關(guān)于微積分的論文。其他專業(yè)性刊物還有紐倫堡求知科學(xué)院在1670年創(chuàng)辦的《求知雜俎》或《雜志》，以及萊布尼茲1710年首創(chuàng)于柏林的那所處于風(fēng)雨飄搖之中的科學(xué)院所辦的《雜俎》。而意義遠(yuǎn)為重要的則是經(jīng)過(guò)改組的法國(guó)科學(xué)院作出決定，仿照英國(guó)皇家學(xué)會(huì)，定期出版會(huì)議與活動(dòng)記錄。在此以前，法國(guó)科學(xué)院僅僅偶爾出版《研究報(bào)告》以及一本由科學(xué)院秘書(shū)J.B.杜·阿梅爾用拉丁文寫出的《歷史》（1697年出版）。豐特奈爾（1699—1741年任法國(guó)科學(xué)院秘書(shū)）首先在1720年，后來(lái)又從1732年開(kāi)始，出版了一系列《歷史與備忘錄》，記載了法國(guó)科學(xué)院建立以來(lái)的歷年情況以及當(dāng)前的工作狀況。除此以外，他在各國(guó)大科學(xué)家逝世時(shí)還為他們撰寫了一系列頌詞，并且還補(bǔ)寫了晚近的其他一些科學(xué)家，這些都成為科學(xué)專業(yè)獲得當(dāng)代感的寶貴源泉。協(xié)會(huì)和法國(guó)科學(xué)院所確定的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，成了其他主要科學(xué)院出版會(huì)議與活動(dòng)記錄的榜樣。與此同時(shí)，各種期刊相互轉(zhuǎn)載科學(xué)消息，相互翻譯論文和評(píng)述，以及出版科學(xué)書(shū)籍的外文版，這種種做法使國(guó)際聯(lián)系得以保持。科學(xué)期刊取得的成就，反映了這個(gè)時(shí)期一般期刊的風(fēng)尚以及科學(xué)本身的風(fēng)尚。甚至《豪俠信使》也刊登科學(xué)消息和見(jiàn)解，而其他許多新辦的期刊則競(jìng)相仿效Journal des S?avaus，同樣為專業(yè)人士和一般讀者提供消息和情況。意大利從1688年起出版各種《學(xué)壇雜志》。在荷蘭，皮埃爾·培爾1684年創(chuàng)辦《學(xué)界新聞》，它在連續(xù)幾個(gè)主編主持下以不同的名稱一直出版到1718年，并為一些后起的刊物所仿效。荷蘭出版界還為閱讀法文的人出版專門刊物，登載英國(guó)和德國(guó)著作的譯文，其中有《英國(guó)書(shū)訊》（1717—1728年）、《不列顛書(shū)訊》（1733—1747年）和《歐洲學(xué)者》（從1718年起出版，刊名屢有改變）。《特雷武雜志》是為答復(fù)培爾并且作為避開(kāi)Journal des S?avaus官方特權(quán)的一種手段而由耶穌會(huì)主編在法國(guó)境內(nèi)一個(gè)小公園出版的，它由1701年出版到1762年（中間有所間斷）停刊。這家在科學(xué)、神學(xué)和政治方面采取保守立場(chǎng)的雜志，成為一個(gè)主要的媒介，使那些從不閱讀專業(yè)期刊的廣大公眾了解科學(xué)方面的情況：從笛卡兒派和牛頓派理論上的大論戰(zhàn)到彈道學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)。

其他許多傳播科學(xué)知識(shí)的機(jī)構(gòu)在這些年代也有發(fā)展。豐特奈爾學(xué)識(shí)淵博而且才思敏捷，這位堪稱楷模的哲學(xué)家，是眾所公認(rèn)的大師，他講解論述符合時(shí)宜，實(shí)施執(zhí)行又光彩奪目。類型相同而方式迥異的其他著名作品包括：瑪麗亞、西比拉、梅里安關(guān)于昆蟲(chóng)學(xué)的那些引人入勝的著作[11]，穆瓦特雷·德萊蒙的《關(guān)于空氣和水的實(shí)驗(yàn)》（1719年），阿貝·N.A.普盧契的《大自然奇觀》（1732年），阿貝·J.A.諾萊、威廉·雅各布·格拉夫桑特和彼得·馮·穆申布魯克關(guān)于物理學(xué)的著作，以及伏爾泰在《哲學(xué)書(shū)簡(jiǎn)》（1734年）中關(guān)于英國(guó)科學(xué)的論述。伏爾泰在奉獻(xiàn)他那本《阿爾忌》（1736年）的時(shí)候說(shuō)：梅里安、列奧米爾、莫佩爾蒂等人不僅致力于發(fā)展科學(xué)，而且“由于使科學(xué)成為令人感到愜意的，所以使得科學(xué)成為國(guó)家所必需的。我敢說(shuō)，我們生活在這樣一個(gè)時(shí)代，一個(gè)詩(shī)人必須也是一個(gè)哲學(xué)家，而且一個(gè)女人可能也敢于公開(kāi)宣告自己是一個(gè)哲學(xué)家”。新的百科全書(shū)也是為大致相同的公眾服務(wù)的。這在英國(guó)最初主要是技術(shù)方面的，最著名的是約翰·哈里斯的《技術(shù)詞典》（1704年）和伊弗雷姆·錢伯斯的《百科全書(shū)》（1728年）；與此相反，法國(guó)的百科全書(shū)則追隨培爾的《字典》（1697年），把情況介紹同理論與社會(huì)批判融合在一起。進(jìn)一步滿足公眾求知欲的方式就是向群眾講課和示范。早在18世紀(jì)，像牛津的約翰·基爾和J.T.德薩居里埃以及劍橋的羅杰·科茨和威廉·惠斯頓等杰出科學(xué)家，就曾利用實(shí)驗(yàn)講授物理學(xué)，德薩居里埃和惠斯頓后來(lái)又到倫敦講學(xué)。從1719年開(kāi)始，曼徹斯特和外地其他中心城市也追隨他們的榜樣。在荷蘭，穆申布魯克和格拉夫桑特向公眾作公開(kāi)講演和示范。在巴黎，J.G.迪弗內(nèi)（1648—1730年）據(jù)說(shuō)竟使解剖學(xué)風(fēng)行一時(shí)，一位小姐居然在自己的閨房中擺上了蠟制的模特兒和尸體，另一位小姐則在馬車上帶上一具尸體進(jìn)行解剖分析，就像一個(gè)人在念書(shū)一樣。所有這類講課者中最著名的當(dāng)推諾萊，1734年，他在法國(guó)皇家科學(xué)院主持下開(kāi)設(shè)自由聽(tīng)講的課程，隨后在巴黎大學(xué)獲得教席。他向公眾重復(fù)物理學(xué)最新實(shí)驗(yàn)特別成功，以富蘭克林在靜電方面的種種新發(fā)現(xiàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行了嘆為觀止的表演。為了作這種示范表演，他把大量各式各樣的儀器收羅在一起成立了物理實(shí)驗(yàn)室。其他方面的科學(xué)愛(ài)好則激起一種風(fēng)氣，成立了自然科學(xué)史陳列室。另一種獨(dú)具特色的機(jī)構(gòu)——科學(xué)博物館的發(fā)展，則用以滿足一般人和專業(yè)人士的興趣。

科學(xué)運(yùn)動(dòng)具有大體一致的見(jiàn)解，在最廣泛的意義上這就是說(shuō)：大家一致認(rèn)為一切問(wèn)題，無(wú)論是否與自然哲學(xué)有關(guān)，都應(yīng)該僅由觀察和推理來(lái)決定。因此，洛克根據(jù)西德納姆·玻義耳和牛頓清晰明確的榜樣，對(duì)認(rèn)識(shí)論、心理學(xué)、倫理學(xué)、社會(huì)和政治學(xué)說(shuō)，提出一種新的從經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)出來(lái)的見(jiàn)解，把它們當(dāng)作人類“自然發(fā)展史”中的一些問(wèn)題來(lái)處理。[12]伏爾泰把他說(shuō)成是靈魂的解剖學(xué)家，并且以他為榜樣成為社會(huì)的解剖學(xué)家。說(shuō)得更具體一點(diǎn)，科學(xué)越來(lái)越看重?cái)?shù)量和大小，而不是只給人留下一種模糊觀念的推理討論。各種新的問(wèn)題進(jìn)入了數(shù)量測(cè)量的領(lǐng)域。例如，格雷戈里·金在《自然與政治觀察》（1696年）中對(duì)英國(guó)1688年的人口作出了估計(jì)，而沃邦在法國(guó)從1686年起就一直進(jìn)行這種創(chuàng)新的工作。[13]歐洲第一次官方的人口普查是1703年在冰島進(jìn)行的。哈利發(fā)展了約翰·格朗特1662年創(chuàng)始的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和德威特1671年提出的年金計(jì)算法，在1693年根據(jù)資料為布雷斯勞[14]制出了一幅預(yù)期壽命表。以這些創(chuàng)始為發(fā)端，再加上數(shù)學(xué)概率的發(fā)展，現(xiàn)代保險(xiǎn)業(yè)的計(jì)算基礎(chǔ)就在18世紀(jì)制定出來(lái)。人口統(tǒng)計(jì)比雄心勃勃的“政治算術(shù)”發(fā)展得較為健全，這與威廉·佩蒂爵士（1623—1687年）的名字是不可分開(kāi)的。英國(guó)從1696年起設(shè)立專管商業(yè)統(tǒng)計(jì)的檢察長(zhǎng)，10年以后，在威廉·弗利特伍德的Chronicon Preciosum提出了第一部嚴(yán)肅認(rèn)真的物價(jià)史。約翰·阿巴思諾特的《數(shù)學(xué)知識(shí)有用論》（1701年），表達(dá)了當(dāng)時(shí)對(duì)定量社會(huì)科學(xué)所懷有的巨大希望，這篇論文甚至把統(tǒng)計(jì)學(xué)與“真正的政治知識(shí)”等量齊觀。[15]

然而，我們所說(shuō)的科學(xué)運(yùn)動(dòng)盡管在探討方法和哲學(xué)觀點(diǎn)方面具有真正廣泛的一致，實(shí)際上卻是由許多互不相同的活動(dòng)組成的，它們之間絕不是全都有邏輯的或因果的聯(lián)系。的確，它們?nèi)际怯捎谀欠N使許多個(gè)人和機(jī)構(gòu)保持密切交往的社會(huì)結(jié)構(gòu)而聚集在一起的；但是在這種社會(huì)結(jié)構(gòu)之中，每一個(gè)單獨(dú)領(lǐng)域的種種問(wèn)題，主要由于它們本身具有的內(nèi)部邏輯而引起許多進(jìn)一步的問(wèn)題。相互關(guān)聯(lián)的各種科學(xué)——例如力學(xué)和天文學(xué)、化學(xué)和生理學(xué)——當(dāng)然相互接觸；但是其他一些則并不接觸，而且它們的方法也保持互不相同。因此數(shù)學(xué)并未應(yīng)用于自然科學(xué)史或地質(zhì)學(xué)。有控制的實(shí)驗(yàn)未能用于天文學(xué)，就是用來(lái)對(duì)人進(jìn)行研究也有困難。技術(shù)僅僅在某些具體的點(diǎn)上同科學(xué)有所接觸，最普通的就是儀器設(shè)計(jì)。諸如早期的蒸汽機(jī)和新的作物輪種制，或者牲畜飼養(yǎng)等方面的發(fā)展，同熱學(xué)、植物與動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)或者遺傳學(xué)等科學(xué)知識(shí)毫無(wú)關(guān)系。事實(shí)上，這種知識(shí)當(dāng)時(shí)幾乎并不存在。哲學(xué)在認(rèn)識(shí)論、心理學(xué)和政治學(xué)中同樣是在追尋它自己的一些問(wèn)題，把科學(xué)僅僅當(dāng)作一種一般的鼓舞，從它導(dǎo)引出披上新裝的老問(wèn)題。所有這些活動(dòng)，如神學(xué)和政治見(jiàn)解、工商業(yè)和社會(huì)團(tuán)體中當(dāng)今發(fā)生的各種變化，全都具有科學(xué)精神的深刻標(biāo)記。但是它們?nèi)几髯杂衅浠ゲ幌鄬俚臍v史，以及它們自己的聯(lián)系。科學(xué)運(yùn)動(dòng)自身不是一個(gè)集團(tuán)，而是一個(gè)由許多獨(dú)立自主的運(yùn)動(dòng)組成的聯(lián)合，它是由在智力上具有廣泛一致的人士通過(guò)有組織的接觸而團(tuán)結(jié)實(shí)現(xiàn)的，并不是由于他們單獨(dú)進(jìn)行的各種活動(dòng)之間具有任何邏輯或技術(shù)上的密切聯(lián)系。

在這個(gè)時(shí)期，科學(xué)最引人注目的總的特點(diǎn)是力學(xué)和數(shù)學(xué)的各有關(guān)分支取得了巨大進(jìn)展，而成為鮮明對(duì)照的則是在其他多數(shù)領(lǐng)域缺乏強(qiáng)有力的理論和計(jì)算技術(shù)；在這些領(lǐng)域里，收集各種事實(shí)并把它們分門別類，比起試圖用當(dāng)時(shí)存在的那些不夠充分的理論來(lái)對(duì)這種事實(shí)加以解釋，通常證明總是具有更加直接的效益。然而這種不足卻對(duì)觀測(cè)考察的顯著增長(zhǎng)起了鼓舞推動(dòng)的作用。因此，科學(xué)不僅在實(shí)踐上，而且在它對(duì)理論的態(tài)度上，都是越來(lái)越以經(jīng)驗(yàn)為根據(jù)。當(dāng)時(shí)有人想利用力學(xué)的觀念——特別是牛頓引力——作為生物學(xué)與化學(xué)以及物理學(xué)的理論；但是，正是從日益成長(zhǎng)的經(jīng)驗(yàn)論中，即使像達(dá)朗伯這樣一位數(shù)學(xué)家和理論家也看出了牛頓精神的真正體現(xiàn)。

1687年以后綿延半個(gè)世紀(jì)懸而未決的問(wèn)題，就是牛頓派和笛卡兒派就物理學(xué)和宇宙學(xué)展開(kāi)的大辯論。這些問(wèn)題最終歸結(jié)為理論和方法論的問(wèn)題，但卻在科學(xué)的每一個(gè)層次都引起了爭(zhēng)論。牛頓和他那些擁護(hù)者為了壓倒人們廣泛承認(rèn)的笛卡兒體系，不得不用令人信服的辦法去證明：他們的力學(xué)對(duì)已知的事實(shí)作了高明得多的說(shuō)明；而且還要證明：牛頓用于科學(xué)解釋的方法和概念，總的來(lái)說(shuō)比他們對(duì)手的那些方法和概念更加適合。在這些最終的、基本的問(wèn)題上，爭(zhēng)論最為激烈。因此在Journal des S?avaus中一位未署名的評(píng)論家根據(jù)笛卡兒派的觀點(diǎn)把科學(xué)看作一種演繹運(yùn)算，他承認(rèn)牛頓的結(jié)論來(lái)自他的假定，但卻宣稱：牛頓的這些假定是未經(jīng)證明的——也就是說(shuō)，不是從必要的前提推演出來(lái)的，因此它們像一道數(shù)學(xué)運(yùn)算一樣，“只能用做一篇關(guān)于純力學(xué)論文的基礎(chǔ)”[16]，克里斯蒂安·惠更斯（1629—1695年）則是一位更加卓越的批評(píng)家。他認(rèn)為，牛頓關(guān)于太陽(yáng)系各天體之間各種引力的假設(shè)，由于隨之而來(lái)的種種正確結(jié)論而完全證明有理；他還認(rèn)為，牛頓粉碎了笛卡兒對(duì)行星和彗星運(yùn)行所作的解釋，認(rèn)為運(yùn)行是巨大的物質(zhì)旋渦，是以太陽(yáng)為中心環(huán)流運(yùn)轉(zhuǎn)的。但是，惠更斯卻不能更進(jìn)一步承認(rèn)引力是相互作用的，不僅成對(duì)的行星和星體，而且實(shí)際上每一對(duì)粒子，不論多么微小，莫不如此，“因?yàn)槲艺J(rèn)為，我可以清清楚楚地看到：這種引力的原因是力學(xué)或運(yùn)動(dòng)法則的任何原理所絕對(duì)無(wú)法解釋清楚的”[17]。自然科學(xué)家所引以為豪的是，他們已經(jīng)永遠(yuǎn)打消了亞里士多德物理學(xué)——僅有那些解釋不了任何事情的空名——的“神秘特性”，并且代之以力學(xué)的種種解釋，在原則上正如鐘表匠對(duì)斯特拉斯堡那座大鐘如何運(yùn)行所作的解釋一樣清楚明白。在惠更斯看來(lái)，牛頓已經(jīng)講清了太陽(yáng)系運(yùn)行的數(shù)學(xué)模式，但是現(xiàn)在還必須找到起作用的力學(xué)上的種種原因。惠更斯認(rèn)為，這些原因不能與粒子的相互引力聯(lián)系在一起：牛頓自己的著作已經(jīng)令人不能相信沿著這種途徑而作出的任何解釋。無(wú)論如何，自從笛卡兒那個(gè)時(shí)代以來(lái)，已經(jīng)對(duì)一度神秘莫測(cè)的地球引力作出了種種力學(xué)的解釋，牛頓肯定不會(huì)對(duì)這種情況不予理睬而再次把地球引力作為“具體物質(zhì)的一種固有的特性”。在這個(gè)特定的問(wèn)題上，惠更斯對(duì)牛頓的解說(shuō)是正確的：

有人認(rèn)為，地球引力對(duì)物質(zhì)來(lái)說(shuō)是與生俱來(lái)、本身固有和不可或缺的，因此一個(gè)物體可以通過(guò)真空對(duì)相隔一段距離的另一物體起作用，而不必經(jīng)過(guò)其他任何東西的媒介，它們的作用和力量可以不利用也不通過(guò)任何東而從一個(gè)物體傳送到另一個(gè)物體。在我看來(lái)，這種觀點(diǎn)真是荒謬無(wú)比，所以我認(rèn)為，任何人只要對(duì)自然科學(xué)事物具有足夠的思考能力，就絕不會(huì)陷入這種觀點(diǎn)。[18]

換句話說(shuō)，對(duì)地球引力，一定存在一種解釋，它“一定是由某種永遠(yuǎn)遵照某些法則起作用的因素所引起的，但是這種因素究竟是物質(zhì)的或非物質(zhì)的，我則留給我的讀者去考慮”[19]。地球引力可能是因?yàn)椤坝伸`敏度互異的許多部分”組成的某種“以太”發(fā)生作用而引起[20]；也可能是由于“上帝賦予一切物質(zhì)的某種原始的普遍的法則”。我們不應(yīng)當(dāng)問(wèn)物體第一次如何開(kāi)始移動(dòng)，同樣不應(yīng)當(dāng)問(wèn)物體如何受重力的作用。[21]不管有什么原因，人們稱為地球引力的力量是在發(fā)生作用。但是這種力量不應(yīng)按亞里士多德的想法，簡(jiǎn)單地解釋為物質(zhì)所“不可缺少”的。雖然牛頓的立場(chǎng)很容易引起誤解，需要一開(kāi)始就加以明確細(xì)心的表達(dá)，但是《講壇》第1版在這個(gè)問(wèn)題上卻講得不夠清楚。牛頓針對(duì)人們提出的批評(píng)，比如說(shuō)著作“放棄了力學(xué)上的原因，建筑在種種奇跡上，并且重新回到神秘特性上去”，在第2版中作了一些修改。[22]然而，歐洲大陸上許多自然科學(xué)家仍然繼續(xù)認(rèn)為，牛頓的引力說(shuō)是復(fù)歸亞里士多德的物理學(xué)。

牛頓在其他方面也受到萊布尼茲和貝克萊的攻擊。[23]他們都認(rèn)為，牛頓學(xué)說(shuō)的某些科學(xué)理論特點(diǎn)——就是他的時(shí)空觀點(diǎn)——是和自然宗教對(duì)立的。萊布尼茲在同克拉克通信時(shí)，特別指責(zé)牛頓把上帝說(shuō)成是一個(gè)拙劣的鐘表匠，要上帝干預(yù)世事，“甚至要他加以修補(bǔ)，就像鐘表匠修補(bǔ)自己的產(chǎn)品一樣”[24]。事實(shí)上，牛頓與他同時(shí)代的多數(shù)科學(xué)家一樣，盡管對(duì)基督的神性有所懷疑，但對(duì)宗教仍然是非常虔誠(chéng)的。他認(rèn)為，他的著作為上帝的天意提供了新的證明，他在《講壇》第3卷的“概論”中重申：“太陽(yáng)、行星和彗星這種最美好的體系，僅僅是由于一個(gè)聰穎而有力的上帝的忠告和統(tǒng)治才得以繼續(xù)運(yùn)行。”[25]

自然科學(xué)家即使接受牛頓那套科學(xué)解釋的方法與概念，仍然還未能信服：牛頓用力學(xué)對(duì)事實(shí)所作的說(shuō)明優(yōu)于笛卡兒派的說(shuō)明。讓他們信服這一點(diǎn)，花了幾十年的時(shí)間。雖然《講壇》第1版只發(fā)行了幾百部，第2版卻過(guò)了四分之一世紀(jì)才出現(xiàn)；而且即使那些得到了第1版的人，面前擺著的也是極其復(fù)雜的一篇嚴(yán)格的數(shù)學(xué)論文。非數(shù)學(xué)家如果覺(jué)得，用反平方定律取代笛卡兒那個(gè)帶動(dòng)行星圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的旋渦說(shuō)并不高明，那是可以諒解的，因此毫不奇怪，惠斯頓1693年到牛頓執(zhí)教多年的劍橋去，是要學(xué)習(xí)“特別是數(shù)學(xué)和笛卡兒的自然科學(xué)：只有這才是我們當(dāng)時(shí)的時(shí)代潮流”[26]。在若干年內(nèi)，牛頓的學(xué)說(shuō)只有寥寥無(wú)幾的數(shù)學(xué)家孤立地在英格蘭和蘇格蘭的一些大學(xué)中講授。牛頓物理學(xué)在這些大學(xué)的進(jìn)一步傳播是以一種不同尋常的方式進(jìn)行的。笛卡兒派物理學(xué)的杰出教科書(shū)是羅奧爾特的《物理學(xué)論》（1671年）。克拉克認(rèn)為，只要講授牛頓學(xué)說(shuō)由于缺乏適當(dāng)?shù)慕炭茣?shū)而受到阻礙，那么繼續(xù)使用《物理學(xué)論》就是有道理的，于是在1697年出版了一個(gè)新的譯本。為了使《物理學(xué)論》符合最新的發(fā)展，他加了許多注解——主要是與后來(lái)的笛卡兒派佩羅的著作有關(guān)，但是還論及玻義耳、胡克、牛頓和皇家學(xué)會(huì)的其他會(huì)員。對(duì)牛頓的光譜學(xué)著作和彗星學(xué)說(shuō)（笛卡兒體系中最薄弱的方面之一）終于作了詳細(xì)論述；但是克拉克有些猶豫，未敢脫離原來(lái)文本過(guò)遠(yuǎn)。在第2版（1702年；阿姆斯特丹，1708年）中，注解增加到原書(shū)的五分之一。克拉克還特意說(shuō)明：這些注解取自牛頓的科學(xué)理論，注解還對(duì)笛卡兒物理學(xué)經(jīng)常展開(kāi)毫不掩飾的攻擊；注解這時(shí)成了一本擁護(hù)牛頓的著作，而第3版則更是如此（1710年）。這本杰出的笛卡兒學(xué)派教科書(shū)就這樣成了傳播介紹牛頓思想的媒介。[27]在歐洲大陸上，人們長(zhǎng)期不接受牛頓的著作，經(jīng)過(guò)這幾十年也得到大家較多的了解。在法國(guó)第一次挺身捍衛(wèi)牛頓，說(shuō)他有權(quán)使用因某種緣由尚未判明的原理的，當(dāng)歸于摩魯·德·莫佩爾蒂（1698—1759年）。1732年，他對(duì)笛卡兒的概念進(jìn)行邏輯分析，同對(duì)牛頓引力的攻擊一樣抱有敵意，但卻微妙得多。莫佩爾蒂的一位影響深遠(yuǎn)的學(xué)生是伏爾泰，他在他的《哲學(xué)書(shū)簡(jiǎn)》中捍衛(wèi)牛頓，并在1736年發(fā)表《牛頓自然科學(xué)的要素》。自此以后，牛頓學(xué)說(shuō)迅速得勢(shì)，取得引人注目的成功，例如在處理月球運(yùn)行的復(fù)雜分析方面和預(yù)言地球的形狀和哈雷彗星的復(fù)現(xiàn)方面。法國(guó)皇家科學(xué)院對(duì)笛卡兒派著作授以殊榮，最后一次是在1740年。在18世紀(jì)其余年代，英國(guó)并未出現(xiàn)繼續(xù)牛頓事業(yè)的杰出人士，而在歐洲大陸則出現(xiàn)了一系列繼續(xù)這一事業(yè)的第一流的數(shù)學(xué)家：克萊勞、歐拉、達(dá)朗伯、拉格朗日和拉普拉斯。

天文學(xué)除了是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的理論科學(xué)外，還爭(zhēng)取在更多更好的觀測(cè)活動(dòng)中帶頭前進(jìn)。望遠(yuǎn)鏡和測(cè)微計(jì)加入了現(xiàn)有儀器的行列；望遠(yuǎn)鏡增加得很長(zhǎng)，有時(shí)竟長(zhǎng)達(dá)100英尺。準(zhǔn)確計(jì)時(shí)變得越來(lái)越重要。為了追求準(zhǔn)確計(jì)時(shí)而開(kāi)展的新活動(dòng)，激起了重要的資料匯集工作。如弗拉姆斯蒂德的《英國(guó)天體史》（1712年），該書(shū)的1725年版本列舉的星體將近3000顆，帶來(lái)改善航海之類的實(shí)際好處。它還引起許多影響深遠(yuǎn)的理論上的發(fā)現(xiàn)：具體有哈雷發(fā)現(xiàn)的某些“恒”星的自行運(yùn)動(dòng)和月球的長(zhǎng)期加速度，布雷德利發(fā)現(xiàn)的光行差和地球軸的章動(dòng)。

數(shù)學(xué)對(duì)于物理學(xué)的其他領(lǐng)域，顯然實(shí)用性較少。對(duì)種種實(shí)驗(yàn)的解釋，都由“微粒”學(xué)說(shuō)所獨(dú)霸。這種學(xué)說(shuō)力圖用微粒運(yùn)動(dòng)來(lái)解釋一切現(xiàn)象，幾乎不大用質(zhì)量關(guān)系來(lái)討論。發(fā)展最大的理論都與光學(xué)有關(guān)，早在牛頓初期用三棱鏡進(jìn)行光譜實(shí)驗(yàn)以前很久，光學(xué)就是一個(gè)爭(zhēng)論不休的題目。他的《光學(xué)論》（1704年）具有巨大的影響，部分原因是由于著重用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，而這是能打動(dòng)非數(shù)學(xué)家的；但是更為重要的則是：牛頓在《講壇》中“似乎已經(jīng)窮盡了他的論點(diǎn)，給他的后繼者沒(méi)有留下多少事情可做”[28]，然而在《光學(xué)論》中他寫道：“把我所嘗試過(guò)的告訴大家，并且把余下的留給其他人去作進(jìn)一步的探尋，這就是我發(fā)表這些論文的全部意圖。”他甚至還附加了一份“疑問(wèn)”表，這份表后來(lái)隨新版本陸續(xù)出現(xiàn)而不斷擴(kuò)大，并向后起的研究者指明他曾經(jīng)有過(guò)何種思路。牛頓談到光的性質(zhì)時(shí)是很謹(jǐn)慎的，雖然他好像贊成與惠更斯的波動(dòng)說(shuō)截然相反的微粒說(shuō)：“光線難道不是從發(fā)光體射出的非常微小的物體嗎？因?yàn)檫@種物體可以以直線通過(guò)均勻的介質(zhì)，而不彎向影子之內(nèi)，這就是光線的性質(zhì)。（疑問(wèn)29）”另一方面，某些現(xiàn)象如“牛頓環(huán)”之類，似乎從性質(zhì)上說(shuō)是帶有周期的。于是牛頓提出了介質(zhì)以太，光在以太中傳播，而以太本身振動(dòng)，因而發(fā)生周期性。

聲學(xué)研究雖然在理論上不那么先進(jìn)，卻提供了廣泛的范圍來(lái)做簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)——比如泛音、聲音在空氣中的速度和大氣條件的效應(yīng)。老弗朗西斯·霍克斯比（1713年去世）用空氣唧筒擴(kuò)充早期的實(shí)驗(yàn)，證明聲音在大于大氣壓力的空氣中響度較大；他還研究過(guò)聲音在水中傳播的情況。與此相反，電則神秘莫測(cè)而且難以控制。18世紀(jì)后半葉以前，并沒(méi)有產(chǎn)生真正的電學(xué)。在此期間，各種發(fā)現(xiàn)常常是用電學(xué)器具偶然實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。最早的實(shí)驗(yàn)結(jié)果很快被遺忘了，但是在1700年后不久，霍克斯比對(duì)“氣壓計(jì)光”——搖動(dòng)氣壓計(jì)中的水銀而產(chǎn)生的神秘亮光作了系統(tǒng)的研究。[29]20年之后由于斯蒂芬·格雷（1736年去世）和查理·迪費(fèi)（1698—1739年）的工作，發(fā)現(xiàn)的速度加快了。他們兩人合作，做了許多多少有些漫無(wú)目的的實(shí)驗(yàn)，找出了幾種重要的現(xiàn)象：導(dǎo)電、感生電荷、導(dǎo)體與非導(dǎo)體和兩種相對(duì)的電（正負(fù)靜電），迪費(fèi)稱之為“玻璃電”與“樹(shù)脂電”。18世紀(jì)中期，電力機(jī)器有了重大改進(jìn)。大約在1745年，由于進(jìn)行兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，從后世稱為萊頓瓶的器皿中發(fā)生強(qiáng)力沖擊，取得了偶然而驚人的發(fā)現(xiàn)。從此以后，電學(xué)開(kāi)始形成。

17世紀(jì)后半葉，玻義耳（1691年去世）采用微粒運(yùn)動(dòng)說(shuō)解釋化學(xué)實(shí)驗(yàn)[30]，有助于使化學(xué)成為自然科學(xué)中可觀的一部分。但是，盡管有些人似乎認(rèn)為，化學(xué)反應(yīng)可以像牛頓在他的《光學(xué)論》最后一個(gè)“疑問(wèn)”中所提出的那樣，用粒子之間的引力來(lái)解釋。事實(shí)上第一個(gè)統(tǒng)一的學(xué)說(shuō)卻來(lái)自德國(guó)。它雖然同玻義耳的工作并非全無(wú)關(guān)聯(lián)，但確實(shí)是從一個(gè)遠(yuǎn)為古老的傳統(tǒng)導(dǎo)引得來(lái)，這就是帕拉切爾蘇斯的硫黃—水銀—鹽學(xué)說(shuō)。“硫黃”就是“燃燒之物”，因此燃燒就是一個(gè)分解的過(guò)程，這一學(xué)說(shuō)，加上某些修改，是1669年由約阿希姆·貝歇爾提出的；17世紀(jì)末到18世紀(jì)初，他的學(xué)生G.E.施塔爾（1660—1734年）利用他稱為“燃素”說(shuō)的可燃性原理，解釋范圍廣泛的各種化學(xué)現(xiàn)象：因此燃燒和煅燒兩者都包括燃素的損失。礦灰是失去了燃素的金屬，但是金屬常常可以把礦灰和炭放在一起加熱而還原，因?yàn)樘渴蔷哂懈叨瓤扇夹缘模蚨泻艽蟊壤娜妓兀渲杏行┛赡芘c礦灰結(jié)合。根據(jù)目前理解，燃素說(shuō)得到成功，一部分是由于人們假定取得的燃素，常常是與損失的氧相符的。這種學(xué)說(shuō)以種種不同的方式經(jīng)歷了空氣和各種氣體的研究而未衰。首先是斯蒂芬·黑爾斯發(fā)明了他在《植物靜力學(xué)》（1727年）中所描述的空氣槽，甚至在拉瓦錫[31]1794年被處死之后，這種學(xué)說(shuō)還得到一些名流的支持。然而，這種學(xué)說(shuō)也起了良好的作用，在整個(gè)18世紀(jì)前半葉鼓勵(lì)和指導(dǎo)進(jìn)行了特別是化學(xué)研究，在這個(gè)時(shí)期，情況極其混亂，某些最有價(jià)值的貢獻(xiàn)主要也不過(guò)是些實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的東西，有如若弗魯瓦等人的親和力表（標(biāo)明一對(duì)對(duì)可以相互反應(yīng)的物質(zhì)），等等。

我們?cè)缫炎⒁獾揭恍?shí)例，說(shuō)明科學(xué)進(jìn)展如何與儀器設(shè)備的發(fā)展相互關(guān)聯(lián)。在許多情況下——望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、氣壓計(jì)、溫度計(jì)、濕度計(jì)、空氣唧筒，甚至電力機(jī)器——最初的發(fā)明創(chuàng)造早出現(xiàn)數(shù)十年，而把它們投入使用則由于種種不同的原因而推遲。例如，最早的溫度計(jì)對(duì)空氣壓力的變化反應(yīng)敏感；即使A.del Cimento對(duì)此作出改進(jìn)，但是仍然等到普魯士人G.D.華倫海特（1686—1736年）和法國(guó)人列奧米爾進(jìn)行工作[32]，才發(fā)展了為充分使用溫度計(jì)所必不可少的“絕對(duì)”標(biāo)度法。伽利略所使用的望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡，即使在有了優(yōu)質(zhì)玻璃所制成的形狀合宜的透鏡之后，也依然牽涉到機(jī)械設(shè)計(jì)這些重大問(wèn)題。在1670年以前，這種儀器一直未能大量制造，原因在于直到那時(shí)還有待于克服一些嚴(yán)重的困難，如色差引起的困難，牛頓因此開(kāi)始設(shè)計(jì)反射望遠(yuǎn)鏡。1729年，切斯特·穆?tīng)枴せ舳l(fā)明了一種消色差透鏡，但是直到下一世紀(jì)，這種透鏡才在望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡上得到有效利用。18世紀(jì)初葉，由于人類掌握的機(jī)械技術(shù)，如兩位霍克斯比的技術(shù)，空氣唧筒和電力機(jī)器都有發(fā)展，幸運(yùn)的是，由于業(yè)余愛(ài)好者對(duì)科學(xué)的興趣迅速增加，以及各項(xiàng)改進(jìn)的情況迅速傳播，推動(dòng)了各種儀器設(shè)備所依賴的必要實(shí)用技藝的發(fā)展。為了滿足需求，儀器制造商的人數(shù)增加了，他們還縮小了產(chǎn)品的范圍；生產(chǎn)中技藝要求水平降低了，而最重要的機(jī)械水平則提高了。

這些發(fā)展固然都有重要意義，但是它們的重要性能否與大約同一時(shí)期所應(yīng)用的數(shù)學(xué)工具相提并論，則是值得懷疑的，這些工具中最重要的就是牛頓在1665—1666年和萊布尼茲在1673—1676年各自獨(dú)立發(fā)明的微積分。牛頓對(duì)于公布自己的發(fā)明創(chuàng)造一向不大注意，這就引起了一場(chǎng)嚴(yán)重的爭(zhēng)論：他和萊布尼茲究竟是誰(shuí)先發(fā)明的微積分？爭(zhēng)論造成了不幸的后果，使牛頓那種略遜一籌的定位法變成國(guó)家威望問(wèn)題，對(duì)英國(guó)隨后的數(shù)學(xué)產(chǎn)生了極其嚴(yán)重的影響。關(guān)于微積分的第二場(chǎng)論爭(zhēng)是由貝克萊對(duì)這一方法的邏輯基礎(chǔ)展開(kāi)批評(píng)而引起的，批評(píng)涉及“the ghosts of departed guantities”[33]。這次論爭(zhēng)取得了比較愉快的結(jié)果。微積分早已成為數(shù)學(xué)方法的重要部分，從哲學(xué)角度展開(kāi)的攻擊已經(jīng)無(wú)法予以動(dòng)搖了，可是貝克萊的質(zhì)疑引起答問(wèn)，這反而使這種方法更加發(fā)展。

生物學(xué)與當(dāng)時(shí)的物理學(xué)相反，在1700年的時(shí)候大體上仍然處于以經(jīng)驗(yàn)為準(zhǔn)的探索階段。[34]生物種類繁多，而且生物的生理過(guò)程即使就當(dāng)時(shí)的發(fā)現(xiàn)來(lái)說(shuō)業(yè)已顯示出極為復(fù)雜，這就阻礙了所取得的精確程度與物理學(xué)約略相當(dāng)?shù)母鞣N理論的形成。然而，如果缺少某些理論思想的指導(dǎo)，就不可能進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)，而當(dāng)時(shí)實(shí)際上已經(jīng)出現(xiàn)了兩種這樣的思想，為生物學(xué)奠定了主要的綱領(lǐng)：一種是要找出某種“自然的”分類法，以便把所有不同的生物類型之間的關(guān)系確定和顯示出來(lái)；另一種是認(rèn)為可以找到和講清各種生物錯(cuò)綜復(fù)雜的生理學(xué)性質(zhì)，辦法是把它們分解為物理學(xué)和化學(xué)已經(jīng)弄清的比較簡(jiǎn)單的過(guò)程。第一種想法要尋求一種秩序原則，它可以建立某些確定的品種之間的關(guān)系，在任何時(shí)間都可以調(diào)整為一種絲毫不變的和諧狀態(tài)。第二種想法實(shí)際上是早從笛卡兒開(kāi)始的，它要尋求一種內(nèi)在的機(jī)制，使每一種有機(jī)體都可以在自身的環(huán)境中發(fā)揮作用；這種想法引起了某些最無(wú)用的猜想，同樣也引出了某種絕妙的實(shí)驗(yàn)生理學(xué)。這兩種想法都屬于牛頓式的標(biāo)準(zhǔn)想法：宇宙是本質(zhì)上絲毫不變的類似鐘表機(jī)構(gòu)那樣準(zhǔn)確的構(gòu)造，但是這兩種思想又都結(jié)合到一種以第三種理論思想為基礎(chǔ)的新模式中去了。笛卡兒和牛頓不同，他既關(guān)心宇宙的現(xiàn)狀，也關(guān)心它的起源。這種思想大致是從牛頓在世時(shí)開(kāi)始，后來(lái)發(fā)展到認(rèn)為：要解釋生物目前的狀況，包括生物各種不同品種之間的關(guān)系，就必須尋求它們遞嬗的遺傳關(guān)系。因此在18世紀(jì)前半葉可以見(jiàn)到第一批關(guān)于有機(jī)體進(jìn)化的論文，其中包括地質(zhì)變化和一整套機(jī)械性地解釋遺傳和生存情況的大概輪廓，作為代替生物學(xué)臆想的指導(dǎo)原則。

分類問(wèn)題由于16世紀(jì)以來(lái)日益增加的資料積累而嚴(yán)重起來(lái)。到了1700年，博物學(xué)家都進(jìn)到舊世界和新世界的許多不同地區(qū)，并且獲得許多不同的有機(jī)體類型。西歐主要部分從西西里到拉普蘭的植物群都有說(shuō)明，還附有精美的圖片。主要的博物學(xué)家如約翰·雷（1627—1705年）和皮頓·德·圖爾納福爾（1656—1708年）都曾廣泛旅行，收集標(biāo)本。上述這兩位博物學(xué)家為歐洲植物地理制定了大綱；圖爾納福爾從1683年起擔(dān)任皇家花園的教授，他把著名的植物標(biāo)本室的初步設(shè)施并入植物園，植物標(biāo)本室后來(lái)發(fā)展為自然歷史博物館。博物學(xué)家在海外的旅行，常常是追隨本國(guó)進(jìn)行貿(mào)易和殖民的路線，有時(shí)也帶有實(shí)際目的，要去發(fā)現(xiàn)具有醫(yī)療效用的新植物。與此同時(shí)，一些新的植物移植到植物園和大型的私人花園，特別是在英國(guó)和荷蘭，這時(shí)植物學(xué)起了深遠(yuǎn)的影響。無(wú)論他們眼前的目標(biāo)是什么，后果卻是：到了18世紀(jì)20年代，博物學(xué)家——醫(yī)藥界人士、神甫、專業(yè)科學(xué)家、海員和丹皮爾這樣的探險(xiǎn)家——就從美洲、東印度群島和澳大利亞，從波斯直到暹羅的南亞一帶、中國(guó)和日本帶回了搜集的大批植物和出版說(shuō)明，這成了18世紀(jì)后半葉大規(guī)模考察旅行的前奏。[35]

至于收藏動(dòng)物標(biāo)本，由于許多動(dòng)物標(biāo)本很快腐爛，無(wú)法像植物那樣經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單壓制制成標(biāo)本帶回國(guó)內(nèi)，這就使動(dòng)物學(xué)遇到更多困難。然而，博物學(xué)家還是把一些經(jīng)過(guò)填充的標(biāo)本、骨骼和動(dòng)物軀體的堅(jiān)硬部分帶回國(guó)內(nèi)，提供了有關(guān)全球動(dòng)物的相當(dāng)廣泛的概念；植物園中增加了動(dòng)物展覽室；有系統(tǒng)的解剖成了標(biāo)準(zhǔn)的做法。這由馬爾皮基、斯瓦姆默丹和克勞德·佩羅創(chuàng)先，隨后大家都效行，于是收集材料對(duì)脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物如軟體動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物進(jìn)行比較解剖和生理學(xué)研究，取得了顯著進(jìn)展。法國(guó)科學(xué)院的一些解剖學(xué)家采用比較法，特別是迪弗內(nèi)解剖了一系列脊椎動(dòng)物，其中包括一頭象、一只豹、一條蝰蛇、一只鴕鳥(niǎo)和一只刺猬，這種方法受到特別注意。在英國(guó)，馬丁·利斯特（1638—1712年）、內(nèi)赫繆·格魯（1641—1712年），尤其是愛(ài)德華·泰森（1708年逝世），突出地使用了比較法；泰森在他那些關(guān)于解剖海豚和猩猩（實(shí)際是一只黑猩猩）的專題論文中，開(kāi)創(chuàng)了對(duì)人和類人猿的比較研究。[36]動(dòng)物學(xué)的調(diào)查研究還涉及動(dòng)物界的其他種類。即令一臺(tái)簡(jiǎn)單的顯微鏡掌握在一雙技藝諳熟的手里，也可以從一滴水中，或者從一片生物組織中取得豐碩的成果，足可同伽利略及其后繼者用望遠(yuǎn)鏡環(huán)繞天空掃視時(shí)所得到的成果相比擬；而新的復(fù)合顯微鏡開(kāi)辟的種種可能性，還不過(guò)是探測(cè)的開(kāi)始。使用顯微鏡的專家中最偉大的當(dāng)推安東尼·凡·列文虎克（1632—1723年）[37]，他比胡克和其他先驅(qū)活得更久，一直堅(jiān)持到底，發(fā)表了一系列關(guān)于重要發(fā)現(xiàn)的輝煌論著，其中包括紅血球、肌肉纖維的橫紋、毛細(xì)血管的血液循環(huán)、人和其他哺乳動(dòng)物的精子以及魚(yú)、蝸牛和牡蠣的精子，還有輪蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)和它們顫動(dòng)的纖毛及細(xì)菌。不管是否有顯微鏡，對(duì)于某些特定生物的組織、生物學(xué)和生活習(xí)慣的研究不斷增加。特別有趣的是以下幾項(xiàng)研究：馬賽的一位醫(yī)生J.A.皮松納在1725年發(fā)現(xiàn)珊瑚不是植物而是動(dòng)物，不覺(jué)大吃一驚；列奧米爾對(duì)昆蟲(chóng)的組織和生物學(xué)研究；皮埃爾·利奧內(nèi)研究蛾的幼蟲(chóng)并出版了專著，這是一部解剖精細(xì)、圖片精美的杰作。這些著作以及其他許多關(guān)于各種單獨(dú)有機(jī)體的研究著作——由于印刷的精密程度的提高，插圖都很精美——開(kāi)始十分準(zhǔn)確地展現(xiàn)出脊椎動(dòng)物各式各樣不同的種屬。

從這時(shí)開(kāi)始直到瑞典偉大博物學(xué)家卡爾·林奈（1707—1778年）發(fā)表《自然體系》（1735年）為止，人們整理這些日益豐富的資料，主要努力集中于設(shè)計(jì)實(shí)際易行的分類體系，想使每一種類型都可以得到恰當(dāng)?shù)陌才藕兔覒{直覺(jué)就可以表現(xiàn)出業(yè)已掌握的各種不同類型之間的“自然”關(guān)系。大量收藏“自然界的奇珍異品”，如果不加以有系統(tǒng)的命名和索引，在科學(xué)上就無(wú)法有效利用，因?yàn)橹挥羞@種體系才能使各種標(biāo)本在各自特定的框格中找到。林奈的第一個(gè)偉大功績(jī)就在于他提出了這樣一個(gè)體系。在這一個(gè)實(shí)際問(wèn)題解決以前，就難以調(diào)查研究比較解剖（許多生物學(xué)家越來(lái)越多地注意到這種比較解剖）所引起的更為深刻的理論問(wèn)題，說(shuō)明“自然”或“實(shí)際”關(guān)系或親近關(guān)系的意義。然而，在任何分類體系提出之后，這個(gè)問(wèn)題就出現(xiàn)了，它絕不僅是人為的權(quán)宜之計(jì)。事實(shí)上，關(guān)于自然秩序組成的理論思想，貫穿在所有的主要體系之中，除去林奈公開(kāi)宣稱的那種人為的植物“性系統(tǒng)”之外，首先就貫穿在他的主要體系之中。

分類學(xué)的種種問(wèn)題，首先在植物學(xué)中看得一清二楚，雷和圖爾納福爾曾經(jīng)試圖在植物學(xué)中進(jìn)行重要的改革。雷一方面保持某些舊的常規(guī)做法，如區(qū)分木本和草本，另一方面又在他那部里程碑式的著作《植物史》（1686—1704年）中，設(shè)法根據(jù)花與果的構(gòu)造和區(qū)別制定出1.8萬(wàn)多種植物的合理的分類法。這就使他弄清了單子葉植物和雙子葉植物[38]之間的基本區(qū)別，并使他能舉出理由來(lái)從直觀上區(qū)分植物中業(yè)已辨認(rèn)清楚的各自然科屬，如傘形花科、粗葉科（即紫草科），等等。他還第一次把古老的邏輯學(xué)詞匯“種”用于特定的現(xiàn)代生物學(xué)的意義上，并且設(shè)法使它具有原始物種中種類別的概念而成為一個(gè)精確的詞匯。圖爾納福爾大體上也是根據(jù)花的各部分情況來(lái)進(jìn)行分類，他作了更為精確的——但很難說(shuō)是更為成功的——嘗試，想使他自己的體系客觀上看來(lái)“自然”，并且采用了把“屬”作為有相互關(guān)系的各種“種”所構(gòu)成的一個(gè)確定的類別組。他在他那部《植物學(xué)基礎(chǔ)》（1694年）和更加著名的《植物體系》（1700年）中對(duì)植物分類做得井然有序，達(dá)到前所未見(jiàn)的程度，而現(xiàn)代分類學(xué)中仍然沿用他所采用的許多“屬”和其他“自然”類別。然而在探求自然分類法的過(guò)程中，蒙彼利埃植物園主任皮埃爾·馬格努爾另外又走出了重要的一步，他在1689年采用“科”作為植物的一個(gè)重要類別。

林奈的《自然體系》給人的直接印象是從建立一種自然分類法的目標(biāo)倒退了。他采納了一種一般的分類法，立足于顯然是武斷選擇的花的特征——雄蕊的數(shù)目和排列情況以及雌蕊的數(shù)目。這種以“性系統(tǒng)”為準(zhǔn)的極端人為的性質(zhì)，引起了許多爭(zhēng)論，但是林奈以靈巧的方法使用這種體系，并且以極其吸引人的方式用“植物的愛(ài)情”這種比喻來(lái)加以推廣，所以很快它就壓倒一切競(jìng)爭(zhēng)者而確立了自己的地位。他的勝利首先是由于他自己眼界開(kāi)闊；他動(dòng)手提供各種方式來(lái)辨認(rèn)在任何地方發(fā)現(xiàn)的一切有機(jī)體。這一成就又導(dǎo)致大家接受他的第二種也是最具持久影響的創(chuàng)新：對(duì)物種堅(jiān)持實(shí)行雙名命名制，即每一物種用兩個(gè)名字命名，如卡羅來(lái)納·薔薇，第二個(gè)是與其他同“屬”物種的屬名，第一個(gè)是這一物種專有的種加詞。林奈的體系和方法奠定了解釋生物學(xué)和其他分類科學(xué)分類整理的主要方針，正如牛頓的概念對(duì)力學(xué)和光學(xué)的作用同樣。林奈試圖建立一種自然體系，但是為實(shí)用起見(jiàn)，他卻不得不采用人為的體系。他的后繼者，特別是A.L.德·朱西厄和米歇爾·亞當(dāng)森，否定了性系統(tǒng)，同樣也想再次使分類成為明確的自然分類，他們立足于在廣泛的范圍中確定特征，然而依然是在大體上屬于林奈的框架中進(jìn)行工作。

動(dòng)物學(xué)與植物學(xué)不同，在1800年以前尚未制定出任何分類法可以處理動(dòng)物學(xué)中更加難以協(xié)調(diào)一致的資料。主要問(wèn)題在于探求既能統(tǒng)一又有區(qū)別的特征，使之能適用于非常廣泛的品種，這一探索工作由于當(dāng)時(shí)對(duì)于構(gòu)成動(dòng)物界的基本不同的品種范圍理解有限而事倍功半。這些困難加在一起力量之大，可以從脊椎動(dòng)物分類學(xué)取得的相對(duì)進(jìn)展同無(wú)脊椎動(dòng)物分類學(xué)的毫無(wú)進(jìn)展這兩者的對(duì)比中明顯看出。脊椎動(dòng)物解剖的合理化，由于有可能以人體作為比較和命名的標(biāo)準(zhǔn)而得到很大的幫助。結(jié)果，雷和威洛比就能夠不僅根據(jù)觀察外部特征如毛發(fā)、羽毛或鱗片，胎生或卵生等現(xiàn)行辦法，而且還根據(jù)呼吸系統(tǒng)、心臟和其他器官的內(nèi)部解剖的辦法，制定出脊椎動(dòng)物的分類法。林奈采納了這種優(yōu)良的辦法，根據(jù)主要自然秩序確定多種脊椎動(dòng)物。但是這些動(dòng)物學(xué)家想把動(dòng)物界其余的動(dòng)物納入某種合理秩序的時(shí)候，由于人體不宜當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)，只能作某些一般的模糊對(duì)比，而且由于又缺乏其他標(biāo)準(zhǔn)，所以感到一籌莫展。他們當(dāng)時(shí)尚未達(dá)到這樣一種地步：掌握包括當(dāng)時(shí)業(yè)已知道的一切品種的比較動(dòng)物學(xué)。林奈所能夠做到的不過(guò)是提供一種粗糙落后的劃分法，把無(wú)脊椎動(dòng)物分為昆蟲(chóng)和蠕蟲(chóng)，就像一個(gè)把其他一切部類都收羅在內(nèi)的破布口袋；在拉馬克以前，這方面幾乎沒(méi)有任何改進(jìn)。

在《自然體系》問(wèn)世之前，分類學(xué)的進(jìn)展是以物種保持不變這一假定為基礎(chǔ)而取得的。這種假定具有很大的力量，可以在當(dāng)時(shí)生物知識(shí)混亂的情況下維持一種正式的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)還可以容納新的知識(shí)。而且這種假定還是奠基——明確說(shuō)來(lái)是由雷和林奈奠基的——在所有有機(jī)體都來(lái)自相同物種的卵或種子這樣一個(gè)合理的原則之上的。雖然林奈在設(shè)計(jì)一種實(shí)際可行的分類系統(tǒng)過(guò)程中，曾經(jīng)使用某些人為的生硬標(biāo)準(zhǔn)，但是他還是與幾乎所有的同代人一樣，完全贊成這種觀點(diǎn)：最終目標(biāo)必須是建成一種“自然”體系，它能真正表現(xiàn)出各種現(xiàn)有生物品種之間的真實(shí)關(guān)系，構(gòu)成“至高無(wú)上的自然秩序”[39]。它有三個(gè)突出的特點(diǎn)，全都來(lái)自對(duì)有機(jī)世界所持有的一種非進(jìn)化的觀點(diǎn)。第一，林奈本人受到亞里士多德和16世紀(jì)博物學(xué)家安德列·切撒皮諾的影響，認(rèn)為各種事物既定的秩序之所以得以保持，是由于親本的“特質(zhì)”代代相傳而傳留給后代。他選用花的性器官作為植物分類的基礎(chǔ)，正是因?yàn)檫@種親密直接的聯(lián)系。他的第一種意見(jiàn)認(rèn)為：從創(chuàng)世之日起，這些同樣的物種就存在，親本同后代之間的任何差別、偶爾產(chǎn)生的變異，純?nèi)皇桥既缓投虝旱摹Ｋ冯S雷的看法，把這種現(xiàn)象歸因于“自然”的畸變，而不是由于創(chuàng)建永恒物種的“神意”。1742年，林奈考察了柳穿魚(yú)屬植物柳穿魚(yú)（Liuavia Vul-garis）的變種，他把它稱為Peloria（變異），認(rèn)為是一種“突變”（Mutata），是由異花花粉受精而產(chǎn)生，他在此后就開(kāi)始承認(rèn)有可能由于突然的變異或雜交而改變物種，因而有可能產(chǎn)生永久性的新的物種。但是這也難以影響他那種體系極其穩(wěn)定的秩序所展現(xiàn)出來(lái)的主要圖景。“至高無(wú)上秩序”的第二特點(diǎn)也是來(lái)源于亞里士多德，并且還受到萊布尼茲延續(xù)理論[40]的影響，這一特點(diǎn)是：人們?cè)O(shè)想各種有機(jī)物組成大自然的等級(jí)，從人直到和無(wú)生命物質(zhì)幾乎無(wú)法分辨的低等植物。在林奈那個(gè)時(shí)代，這一系列等級(jí)基本上是直線式的；后來(lái)則設(shè)想為像一棵樹(shù)一樣具有分支。這種體系提供了要由各種進(jìn)化理論加以解釋的資料。正如泰森在科學(xué)方法應(yīng)用之前在討論他提出的由一種形態(tài)轉(zhuǎn)到另一種形態(tài)的“階段”設(shè)想時(shí)所說(shuō)的：“對(duì)這一動(dòng)物與一只猴子、一只類人猿和一個(gè)人進(jìn)行對(duì)比研究……我們可以更好地從動(dòng)物身體的結(jié)構(gòu)和從一種向另一種轉(zhuǎn)變的情況，看出大自然的‘階段’。”[41]第三，大自然的秩序存在于一種神定的和諧一致的狀態(tài)之中。每一種有機(jī)體的種種器官——例如一只蒼蠅的眼睛結(jié)構(gòu)，牛頓曾對(duì)之稱贊不已——與它們的功能完全適應(yīng)，每一個(gè)地區(qū)的種種有機(jī)物與它們的環(huán)境完全適應(yīng)。因而（借用林奈所舉的例子）植物以土壤為生，昆蟲(chóng)以植物為生，鳥(niǎo)類以昆蟲(chóng)為生，大鳥(niǎo)以小鳥(niǎo)為生，如此等等；萬(wàn)物共生，完滿和諧，從而保持生態(tài)的良好平衡。用雷的著作扉頁(yè)題詞的話就是：整個(gè)大自然生動(dòng)地證明了“由造物杰作所表現(xiàn)的上帝的神智”。

這種關(guān)于大自然的秩序萬(wàn)古不變的想法，一直繼續(xù)到19世紀(jì)。但是情況已經(jīng)開(kāi)始積累起來(lái)，對(duì)各種觀念的重新思考已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)，受到幾種不同層次的評(píng)論。笛卡兒早就傳播過(guò)這樣一種觀念：地球有自己的歷史；它目前的狀態(tài)是很長(zhǎng)一系列地質(zhì)變化的產(chǎn)物。地球原是一顆星球，像太陽(yáng)一樣，它的這些變化是在它從最初狀態(tài)冷卻時(shí)發(fā)生的。這種主張由于推測(cè)和觀測(cè)兩者而得以進(jìn)一步發(fā)展。在推測(cè)的發(fā)展中，萊布尼茲的推測(cè)特別令人注意。萊布尼茲承擔(dān)寫作漢諾威王室與不倫瑞克公國(guó)歷史的任務(wù)，前往意大利搜集文件資料，在意大利會(huì)見(jiàn)了丹麥博物學(xué)家、現(xiàn)代地層學(xué)奠基人尼爾·斯坦森（斯蒂諾，1686年去世）。斯坦森最偉大的貢獻(xiàn)之一是承認(rèn)由海洋沉積而形成的地層構(gòu)造，在不同地層中保有不同的化石。萊布尼茲迷戀這些想法，于是決定在他那部歷史著作開(kāi)頭就把漢諾威和不倫瑞克作為地球史的一部分來(lái)闡述；結(jié)果他寫成了《單子論》（1693年寫出概要，1749年全書(shū)告成），他在這部著作中設(shè)想出一系列地質(zhì)變化，這些變化是由于地球冷卻以及由于火、風(fēng)和水（其中之一是《圣經(jīng)》所載的洪水）的作用而產(chǎn)生的（當(dāng)時(shí)博物學(xué)家已經(jīng)分辨出火成巖和水成巖）。萊布尼茲在他1765年出版，但在1703年寫出的《新論文》中提出了生物種類的性質(zhì)和變化的一些想法，在隨后的一些討論中一直貫串著他的這些想法。“我們根據(jù)年代來(lái)給物種確定定義，以使來(lái)自或可能來(lái)自同一來(lái)源或同一種子的類似生物具有相同的種屬”，但是“我們經(jīng)常無(wú)法對(duì)物種確定界限”：因?yàn)椤拔锓N全都團(tuán)聚在一起，僅僅具有不易覺(jué)察程度的區(qū)別”；“任何物種的性質(zhì)都是程度不同地逐漸發(fā)生變化，沒(méi)有任何物種是飛躍變化的”[42]。他最后說(shuō)：也許物種一直是在逐漸變化，而且還在這樣變化。

與此同時(shí)，許多國(guó)家的觀測(cè)者也在給地球的實(shí)際歷史提供更多的細(xì)節(jié)。在英國(guó)，愛(ài)德華·荷特1699年出版了一本值得注意的書(shū)，對(duì)1600種動(dòng)物和植物的化石加以描述。他和約翰·伍德沃德指出，由于海洋沉積而造成的在不同地層中存在不同化石的情況。安東尼奧·瓦利斯內(nèi)里（1730年去世）對(duì)整個(gè)意大利作了全面研究而得出結(jié)論說(shuō)：意大利有很大一部分曾經(jīng)一度為海水所覆蓋。在法國(guó)，列奧米爾對(duì)內(nèi)陸存在海洋貝殼的現(xiàn)象作出了卓越的解釋，他認(rèn)為這是以前洋流沉積的結(jié)果，這種解釋使豐特奈爾提出了繪制地質(zhì)圖的想法[43]。在瑞士，也許是當(dāng)時(shí)最偉大的地質(zhì)學(xué)家J.J.朔奇澤（1672—1733年）用了將近50年的時(shí)間，編纂了一系列專題論文，對(duì)大量的動(dòng)物和植物的化石作了描述，數(shù)量之多，前所未有。與這些在野外勘察的地質(zhì)學(xué)家同時(shí)代的人，有些比較善于推理，他們從這些地質(zhì)學(xué)家的工作中抽引出理論上的含義，卻往往使這些地質(zhì)學(xué)家無(wú)法與他們并駕齊驅(qū)。當(dāng)時(shí)已經(jīng)開(kāi)始把這些看法，如化石是洪水受難者的骨骼或者是大自然的“狩獵”，看作不合時(shí)宜了；但是設(shè)法利用自己的觀察來(lái)追尋《圣經(jīng)》所載災(zāi)難過(guò)程的，朔奇澤并非絕無(wú)僅有。本來(lái)從根本上說(shuō)是合乎道理的地質(zhì)分析，卻用于虔敬神明，也許正是由于這種虔誠(chéng)使得伏爾泰陷入了完全否定地質(zhì)學(xué)家這種說(shuō)法的荒謬境地。無(wú)論如何，正是在1710年把朔奇澤的作品提交科學(xué)院的時(shí)候，豐特奈爾發(fā)出了這樣一段經(jīng)典之論：“這里是新品種的獎(jiǎng)?wù)拢鼈兂霈F(xiàn)的時(shí)代無(wú)與倫比，比起所有希臘和羅馬的那些時(shí)代來(lái)都更加重要，更加肯定。”[44]使豐特奈爾獲得深刻印象的是那些地質(zhì)和遺傳學(xué)的證據(jù)，它們表明：生物品種在地球演變的過(guò)程中發(fā)生變化，化石都是歷史性的文件。顯然，到1710年時(shí)很多博物學(xué)家大概不會(huì)認(rèn)為胡克在1687年的一封信中提出的假說(shuō)過(guò)于荒謬了。那時(shí)他說(shuō)：“在以往的時(shí)代，曾經(jīng)有許多其他生物品種是我們目前根本找不到的……現(xiàn)在也可能有好多種新的品種是在開(kāi)頭時(shí)所沒(méi)有的。”[45]這些意見(jiàn)除了地質(zhì)學(xué)以外還在第二種主要的領(lǐng)域得到支持；這種支持是由于觀察到下述情況而得到的：黑人中的白化病（泰森也舉過(guò)這一種情況）、多指癥和人類其他的畸變，狗和鴿子的珍奇品種，以及園藝家很感興趣的觀賞和有用植物如郁金香和草莓的變種。[46]

在1750年以前，這種探討的方法引起人們對(duì)眾所公認(rèn)的林奈關(guān)于自然秩序的整個(gè)概念進(jìn)行重新估價(jià)，并且使與之對(duì)立的一種解釋得到發(fā)展。其中最為激進(jìn)的是莫佩爾蒂和偉大的博物學(xué)家布豐（1707—1788年）所提出的解釋。莫佩爾蒂在1741—1751年期間撰寫了一系列論文，第一次提出了完全屬于進(jìn)化觀點(diǎn)的解釋，說(shuō)明種種現(xiàn)存有機(jī)體的整個(gè)范圍，把它們與共同的親本分開(kāi)來(lái)。而且他還不顧林奈和萊布尼茲的說(shuō)法，所謂神意在開(kāi)天辟地的時(shí)候創(chuàng)建了一種可以自我調(diào)節(jié)的和諧秩序，他提出一種徹底屬于機(jī)械論的解釋，假定偶然的變異產(chǎn)生了秩序，而這種變異又是由于那些能較好適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體經(jīng)過(guò)自動(dòng)選擇而得以生存下來(lái)。這種意見(jiàn)與眾所公認(rèn)的關(guān)于“大自然至高無(wú)上的秩序”的觀念相決裂，決裂的程度可以說(shuō)是無(wú)比深刻的。莫佩爾蒂用遺傳來(lái)考慮整個(gè)問(wèn)題，表明他具有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)，能夠深入觀察進(jìn)化論所需的形態(tài)上的特點(diǎn)，而直到很久以后進(jìn)化論才發(fā)展起來(lái)。他所采納的遺傳假說(shuō)是這樣的：生物繁殖的途徑是由每一個(gè)父本的“生殖分子”所提供的，這些分子結(jié)合起來(lái)就產(chǎn)生后代。他說(shuō)：

難道我們不能用這種方式來(lái)解釋為什么從兩個(gè)個(gè)體就可以產(chǎn)生出眾多千變?nèi)f化的品種嗎？它們首次出現(xiàn)僅僅是偶然產(chǎn)生的，因?yàn)榛镜牧Ｗ記](méi)有保持動(dòng)物上一代身體內(nèi)所保持的秩序：每一種失誤就可以產(chǎn)生一個(gè)新的品種，從這種不斷重復(fù)的偏差的力量就可以出現(xiàn)我們今天見(jiàn)到的數(shù)目無(wú)窮互不相同的動(dòng)物，而且隨著時(shí)間的推移，也許還會(huì)繼續(xù)增加，不過(guò)每一個(gè)世紀(jì)也不過(guò)增加一個(gè)難以覺(jué)察的數(shù)量。[47]

他評(píng)論得到這樣一種說(shuō)法：在大自然的這些偶然產(chǎn)物中，只有那些具有某種適應(yīng)特點(diǎn)的產(chǎn)物才能生存下來(lái)，而且事實(shí)上在所有那些生存下來(lái)的產(chǎn)物中都找得到這種特點(diǎn)，他以下述這種新的方式把它歸之于神意秩序：

我們可以說(shuō)，偶然性產(chǎn)生出不計(jì)其數(shù)的個(gè)體；只有很少一部分的結(jié)構(gòu)是剛好可以使動(dòng)物的各種器官能滿足它的需要；而另外那些，數(shù)量大得不可勝數(shù)，既不能適應(yīng)，又無(wú)秩序，所有那些都滅亡了：沒(méi)有嘴的動(dòng)物活不下來(lái)，沒(méi)有生殖器官的動(dòng)物無(wú)法繁殖后代。唯一能保存下來(lái)的只是那些具有秩序和適應(yīng)性的種類，而這些我們今天還能見(jiàn)到的品種，只是盲目的命運(yùn)所生產(chǎn)出來(lái)的品種中極少的一部分。[48]

布豐對(duì)林奈生物學(xué)的批評(píng)集中在多少與此不同的一些問(wèn)題上，從而導(dǎo)致頗為不同的結(jié)論。莫佩爾蒂并未對(duì)林奈的“屬”和“種”提出疑問(wèn)；他的目的僅在于給以不同的解釋。布豐在他那部《地球史》（1749年）中雖然寫出了第一篇概論，討論在不同地層中發(fā)現(xiàn)的化石形態(tài)演替的情況，但他并不接受莫佩爾蒂提出的關(guān)于一般進(jìn)化觀點(diǎn)的假設(shè)。他那篇關(guān)于“驢”的著名論文，載于他的《大自然史》第4卷（1753年），文章的目的在于攻擊林奈關(guān)于“科”的整個(gè)概念。他認(rèn)為林奈的這個(gè)概念同他的那些命名法的原則，全都是完全沒(méi)有道理和使人產(chǎn)生誤解的。布豐討論驢和馬（或者人和類人猿）屬于同一“科”的可能性，目的只是為了要把它連同共同血統(tǒng)的解釋一道加以否定，以便使生物學(xué)回到它真正的方法上來(lái)。他認(rèn)為這種方法就是以牛頓為榜樣，用仔細(xì)觀察的辦法來(lái)探索因果規(guī)律。因此，他的結(jié)論是：“科”僅僅在想象中存在，而在大自然中，只有屬于各種物種的個(gè)體，而這些物種是根據(jù)遺傳連續(xù)性而加以嚴(yán)格界定的。但是布豐討論了自然的“科”是由遺傳發(fā)生變異而產(chǎn)生的可能性。他的這種因果觀點(diǎn)，使他對(duì)人為選擇、四足動(dòng)物的地理分布、變異的原因、物種的絕滅和雜種不能生育規(guī)律的例外情況等產(chǎn)生興趣。因此他后來(lái)成為拉馬克和圣-伊萊爾獲取靈感的源泉；達(dá)爾文本人也承認(rèn)布豐是先驅(qū)。

發(fā)展進(jìn)化理論的一個(gè)重大困難，是缺乏生物繁殖和遺傳基本事實(shí)的知識(shí)。然而，在對(duì)這些和其他一些基本生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研的工作中，研究也取得了進(jìn)展，辦法不僅是通過(guò)巧奪天工的實(shí)驗(yàn)，而且也通過(guò)推想，推想常常遠(yuǎn)遠(yuǎn)越出已知的事實(shí)范圍，然而有時(shí)卻富有成果。顯微鏡再加上機(jī)械論的假設(shè)，提供了基本事實(shí)、概念和爭(zhēng)論，這些在1700年之前在生殖問(wèn)題上起了作用。到這個(gè)時(shí)期，所有動(dòng)物都用卵進(jìn)行自身繁殖這樣一個(gè)概括的論斷，就卵生類型如鳥(niǎo)類、兩棲類、魚(yú)類和昆蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，已經(jīng)由雷迪、斯瓦姆默丹、馬爾皮基、瓦利斯內(nèi)里等闡述清楚，這種論斷后來(lái)由于斯坦諾發(fā)現(xiàn)板鰓類魚(yú)的卵巢和德·格拉夫發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物的卵巢而推廣到胎生動(dòng)物。與此同時(shí)，哈索克和列文虎克發(fā)現(xiàn)了精子，雖然他們并不了解它們的功能；格魯在開(kāi)花植物中觀察到花粉，并且提出花的各部分就是生殖器官的觀點(diǎn)。1691年，意大利一個(gè)耶穌會(huì)會(huì)士博南尼出版了附著于不同品種花柱上花粉的圖片，但是植物的性功能的第一批實(shí)驗(yàn)證明卻是德國(guó)植物學(xué)家R.J.卡梅拉里烏斯在1694年提供的。

這些重要的發(fā)現(xiàn)立即引起了許多爭(zhēng)論，這成了一個(gè)很好的例證，說(shuō)明在整個(gè)這段時(shí)期，生物學(xué)推想具有極端形式主義的特點(diǎn)。當(dāng)時(shí)在三個(gè)學(xué)派之間展開(kāi)了激烈的爭(zhēng)論，以新的形式復(fù)活了由來(lái)已久的三種理論。第一派是所謂“卵派”，聲稱產(chǎn)生后代的唯有卵而已；第二派是“微動(dòng)物派”，聲稱唯有精蟲(chóng)產(chǎn)生后代；第三派（包括莫佩爾蒂和布豐）從遺傳的事實(shí)出發(fā)，主張種子一定是來(lái)自父母雙方。第二種爭(zhēng)論則在“胚胎中預(yù)成說(shuō)派”和“后成說(shuō)派”之間激烈展開(kāi)，前者認(rèn)為每一個(gè)個(gè)體都是在它的父母雙方的卵或精蟲(chóng)中預(yù)先形成的（因此一代又一代都是它們本身機(jī)械地延續(xù)展開(kāi)的）；而后者則認(rèn)為是以胚胎的形式實(shí)現(xiàn)真正的發(fā)展。這一爭(zhēng)論達(dá)到的荒謬程度，在扯到侏儒的時(shí)候就更是登峰造極了。侏儒是一種小矮人，據(jù)說(shuō)可以看出在精蟲(chóng)中就已完全形成，哈索克在一張著名的圖畫(huà)中（1694年）就曾加以描繪。在理論與觀察的交流中，這些意見(jiàn)幾乎從未提出要進(jìn)行新的試驗(yàn)；而只不過(guò)是照例想方設(shè)法使之符合那些過(guò)去做過(guò)的試驗(yàn)。[49]主要是在用自然發(fā)生[50]來(lái)試驗(yàn)生命起源學(xué)說(shuō)和用雜交來(lái)試驗(yàn)新品種起源學(xué)說(shuō)時(shí)發(fā)生了一些例外。在各種不同的理論中，胚胎中預(yù)成說(shuō)贊成物種固定不變的僵硬概念，反對(duì)自然發(fā)生論，后成說(shuō)則贊成自然發(fā)生和進(jìn)化的觀點(diǎn)。

當(dāng)時(shí)在解決問(wèn)題的范圍內(nèi)能精確深入地掌握最富成果的生物學(xué)問(wèn)題的，大概要以R.A.費(fèi)肖·德·列奧米爾（1683—1757年）為最好的范例。無(wú)論從什么標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，他都是一個(gè)偉大的生物學(xué)家。列奧米爾最初學(xué)習(xí)的是法理學(xué)和數(shù)學(xué)，最早從事的工作是工程技術(shù)，1706年進(jìn)入科學(xué)院做機(jī)械徒工。但是不久他得到每年1.2萬(wàn)利弗爾[51]薪金，于是定居在法堡·圣安托萬(wàn)，置有一座巨大的園圃、一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，還有他的收藏品。他的卓越貢獻(xiàn)在于他認(rèn)識(shí)到，僅僅研究動(dòng)物的結(jié)構(gòu)和分類是不夠的，生物學(xué)還必須結(jié)合動(dòng)物同環(huán)境的關(guān)系來(lái)研究有關(guān)它們的生理學(xué)和行為。他在這方面的重大成就是那套《昆蟲(chóng)志》——6卷巨著，1734—1742年出版，正是在對(duì)具體生理過(guò)程進(jìn)行調(diào)研時(shí)，實(shí)際與推想的交替進(jìn)行產(chǎn)生了最持久的結(jié)果。自從哈維那個(gè)時(shí)代以來(lái)，實(shí)驗(yàn)生理學(xué)在范圍和精密度方面不斷穩(wěn)步改善。種種新發(fā)現(xiàn)提供了特別富有成果的一系列典型——機(jī)械的、化學(xué)的，后來(lái)還有電學(xué)的——這些正是生理學(xué)為分析和解釋生命過(guò)程所一直要求得到的典型；而新的儀器使得對(duì)生物學(xué)上一些新的常數(shù)有可能作出定量分析。并非從事醫(yī)學(xué)的科學(xué)家，除了神經(jīng)系統(tǒng)的研究以外，在實(shí)驗(yàn)研究方面更為活躍；醫(yī)學(xué)教授主要是負(fù)責(zé)理論思想和體系方面的發(fā)展和評(píng)論。然而，那些偉大的醫(yī)學(xué)生理學(xué)家——萊頓的博爾哈夫、哈雷的弗里德里希·霍夫曼（1660—1742年）、格丁根的馮·哈勒——目標(biāo)全都在于堅(jiān)定不移地根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行解釋，而后兩位則把生理學(xué)作為身體功能的科學(xué)來(lái)看待，而不考慮它在醫(yī)學(xué)方面的實(shí)用情況。

相互競(jìng)爭(zhēng)的三大派為生理實(shí)驗(yàn)提供了理論基礎(chǔ)和大量靈感。第一派是機(jī)械派，由笛卡兒和哈維而來(lái)，特點(diǎn)在于強(qiáng)調(diào)計(jì)量。因此有些調(diào)研者研究血液的數(shù)量、速度和壓力如何計(jì)量的問(wèn)題，以及心臟收縮所用的力量和所做的功如何計(jì)量的問(wèn)題。黑爾斯在《植物靜力學(xué)》中表明：樹(shù)液并不是以人們廣泛承認(rèn)的同動(dòng)物類似的那種方式循環(huán)。他對(duì)植物生理學(xué)所作的重大貢獻(xiàn)就是測(cè)量樹(shù)液從根部向上流動(dòng)的壓力和它每天的變化，根部吸收和樹(shù)葉蒸發(fā)的水分的數(shù)量以及其他一些數(shù)量。他在《血液靜力學(xué)》（1733年）中又把這種技術(shù)用于測(cè)量動(dòng)物的血壓，他把一匹馬、一只狗、一只羊和一只雌兔的頸動(dòng)脈或腿動(dòng)脈或頸靜脈的血液，導(dǎo)入一根長(zhǎng)管進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)。他證明：不同的動(dòng)物血壓不同，同一動(dòng)物時(shí)間不同血壓也不同。幾年以后，達(dá)尼埃爾·貝爾諾利運(yùn)用流體動(dòng)力分析法證明如何正確地測(cè)量心臟的工作。哈勒證明心臟的力量可以延伸到毛細(xì)血管。于是血液循環(huán)成了人們可以相當(dāng)準(zhǔn)確地定量測(cè)量其中生物學(xué)常數(shù)的第一個(gè)生理功能。在研究血液循環(huán)的動(dòng)力學(xué)、空氣進(jìn)入肺內(nèi)的奧妙（哈勒曾作過(guò)正確敘述）以及一般的運(yùn)動(dòng)和移動(dòng)的奧妙方面，純粹采用機(jī)械的辦法來(lái)作生理功能的分析，顯然是一種富有成果的指南。但是正如化學(xué)進(jìn)展所表明的，僅僅用機(jī)械的辦法來(lái)研究許多生理功能還是不夠的，容易發(fā)生錯(cuò)誤。黑爾斯自己在化學(xué)生理學(xué)方面有了重大的發(fā)現(xiàn)——他設(shè)計(jì)了一套收集氣體的裝置，然后用測(cè)量的辦法證明：把植物罩在水上，植物就把罩內(nèi)空氣的七分之一“固定起來(lái)”。但是他也許是對(duì)機(jī)械解釋著了迷，這就常常使他無(wú)法理解他所發(fā)現(xiàn)的東西。博爾哈夫反對(duì)極端機(jī)械的觀點(diǎn)，于是成了生理解釋這第二個(gè)偉大泉源的首要擁護(hù)者。由于化學(xué)方法的啟示而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，主要領(lǐng)域是研究消化。對(duì)消化過(guò)程提出了各種不同的機(jī)械和化學(xué)解釋，而博爾哈夫斷言胃液的酸度不是原因而是結(jié)果，這就提出了一個(gè)根本性的化學(xué)問(wèn)題。列奧米爾巧妙地利用吃食反芻的習(xí)慣，把食物裝在鉆了小孔的管子內(nèi)讓它吞下，這樣可以保護(hù)食物不受機(jī)械運(yùn)動(dòng)的影響，從而證明消化了的是肉食而不是谷物；他還讓吞下小塊海綿，然后從海綿中擠出一滴滴的液體，在這只鳥(niǎo)的體外做人工消化的實(shí)驗(yàn)，在這只鳥(niǎo)死了以后，他又用一只狗和幾只鴨子繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。他未能確定胃液的作用，但是他創(chuàng)造了研究動(dòng)物身上的自然消化和動(dòng)物體外的人工消化的技術(shù)。

機(jī)械法和化學(xué)法這兩種方法如果走到極端都會(huì)引出“機(jī)械論”的推想：生命現(xiàn)象歸根到底全都可以歸于物理學(xué)和化學(xué)。有機(jī)論或稱“活力論”就是針對(duì)這種情況提出的，它對(duì)生物學(xué)家是一個(gè)挑戰(zhàn)，也是一項(xiàng)請(qǐng)求，要他們制定出自己的解釋原則。在18世紀(jì)初葉，活力論的主要倡導(dǎo)者是施塔爾和哈勒。施塔爾以他形而上學(xué)的信仰作為著重原則的活力論的基礎(chǔ)，而哈勒則恰恰相反，使著重事實(shí)的活力論立足于觀察得出的意見(jiàn)：有機(jī)物的作用與反作用是自成一體的，并不是從其他各種科學(xué)借用一些概念就可以立即解釋清楚的。這一派在分析神經(jīng)與肌肉系統(tǒng)時(shí)，采用的方法比源出笛卡兒的那些機(jī)械性的方案更加注重經(jīng)驗(yàn)，更加適合，所以成效最大。這一派給生理學(xué)家提供了以觀察為基礎(chǔ)的明確具體的有機(jī)概念，如施塔爾關(guān)于肌肉的彈性和神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)作用的概念，又如哈勒關(guān)于肌肉具有“激動(dòng)性”（收縮性）這種特性以及神經(jīng)具有“敏感性”（傳導(dǎo)性）這種特性的一些概念，從而區(qū)分“敏感”與感覺(jué)的范圍。哈勒那些獨(dú)創(chuàng)的實(shí)驗(yàn)特別分析了不隨意運(yùn)動(dòng)中中樞神經(jīng)和末梢神經(jīng)系統(tǒng)各個(gè)不同部位之間的關(guān)系。有機(jī)派也引起人們對(duì)托馬斯·威利斯關(guān)于反射作用的基本概念（1670年）和對(duì)脊髓作用的理解有了重新認(rèn)識(shí)，這首先是蒙彼利埃的讓·阿斯特律，然后是1751年愛(ài)丁堡的羅伯特·懷特有了新的理解。后來(lái)，這種對(duì)神經(jīng)病控制水平的分析，由比較解剖學(xué)家加以利用，使大自然最后進(jìn)化的規(guī)模有了一個(gè)新的面貌。與此同時(shí)，純理論的機(jī)械論在生理學(xué)的多數(shù)重要部門都讓位于那些由化學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)這些新的實(shí)證科學(xué)所武裝起來(lái)的學(xué)派。

對(duì)自然科學(xué)的新看法，對(duì)于那些從事這種科學(xué)的人來(lái)說(shuō)，首先就是實(shí)驗(yàn)性的。正如培根所說(shuō)過(guò)的，“大自然在受到藝術(shù)折磨的時(shí)候比自由自在的時(shí)候更易于揭示自己的秘密”[52]。在科學(xué)上，這種積極的態(tài)度比較說(shuō)來(lái)（盡管當(dāng)然并不是就全體來(lái)說(shuō)）是新奇的。但是技術(shù)自中世紀(jì)以來(lái)由于這種看法，已經(jīng)在不斷地而且是在廣泛的戰(zhàn)線上穩(wěn)步前進(jìn)。“實(shí)驗(yàn)哲學(xué)”的降臨表明，技術(shù)的精神已經(jīng)擴(kuò)大到純科學(xué)，因此許多科學(xué)家對(duì)實(shí)際問(wèn)題也很感興趣，這是不足為奇的。正如我們已經(jīng)看到的，17世紀(jì)的兩大科學(xué)協(xié)會(huì)決心研究實(shí)際問(wèn)題。然而，像我們現(xiàn)在所見(jiàn)到的科學(xué)與技術(shù)緊密結(jié)合，卻并不是頃刻之間實(shí)現(xiàn)的。

雖然科學(xué)家當(dāng)時(shí)已經(jīng)密切關(guān)注技術(shù)問(wèn)題，但是他們的科學(xué)知識(shí)卻常常無(wú)法應(yīng)用。當(dāng)然存在例外的情況。最重要的（哪怕只是部分的）例外也許是海上航行的問(wèn)題。緯度的位置可以直接觀察天上的極點(diǎn)來(lái)找到，卻沒(méi)有令人滿意的方法來(lái)確定經(jīng)度的位置。然而在能見(jiàn)度很差或者在長(zhǎng)距離航行的時(shí)候，一點(diǎn)誤差就可能遭到災(zāi)難，所以從16世紀(jì)以來(lái)，一些航海國(guó)家的政府都懸重賞獎(jiǎng)勵(lì)實(shí)際解決這一問(wèn)題的方法。主要的處理辦法有三種。第一種辦法是在航海圖上畫(huà)上很多條線，沿著這些線上的磁力變數(shù)都是常數(shù)：量得當(dāng)?shù)氐拇帕ψ償?shù)就可以知道船舶的位置是在哪一條既定的線上，知道緯度是多少，就可以（在理論上）從它和那條線的交點(diǎn)確知船舶的位置。1698年，哈雷奉命率領(lǐng)海軍一艘尖尾船“情人號(hào)”去“增加關(guān)于經(jīng)度和羅盤變數(shù)的知識(shí)”。1701—1702年，他出版磁力傾角圖表，對(duì)航海員有很大價(jià)值，但并未解決主要問(wèn)題。第二種辦法是看月球距離和月球運(yùn)動(dòng)的速度。1675年建立格林威治天文臺(tái)，專門進(jìn)行這種必要的觀測(cè)。但是實(shí)際障礙和計(jì)算上的障礙很多，直到內(nèi)維爾·馬斯基林的《英國(guó)航海指南》（1763年）的出版和從1767年開(kāi)始的《航海天文年鑒》的出版這些障礙才得以解決。第三種辦法是把經(jīng)度的差別看作當(dāng)?shù)氐臅r(shí)差。問(wèn)題是確定什么時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，因?yàn)?7世紀(jì)的鐘表盡管由于改用新的鐘擺（1660年左右）代替舊的平衡輪而使計(jì)時(shí)的效率大有改進(jìn)，但是在海上經(jīng)過(guò)一段時(shí)間就不準(zhǔn)確了。伽利略曾經(jīng)提出，海員觀察木星的一個(gè)衛(wèi)星的虧蝕情況就可以顯示出圖表上與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的差異，但是還是無(wú)法克服實(shí)際的困難。這個(gè)問(wèn)題最后也并不是通過(guò)任何理論上的發(fā)展得到解決的，而是由于約克郡一個(gè)木工的兒子約翰·哈里森（1693—1776年）制作的航海時(shí)計(jì)技術(shù)精湛才得以解決；這種時(shí)計(jì)鐘的第一個(gè)是在1736年進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的。它體現(xiàn)出兩項(xiàng)獨(dú)特的發(fā)明：“網(wǎng)狀”鐘擺和“蚱蜢式”擺輪，這兩項(xiàng)發(fā)明使得摩擦力減到最小限度，補(bǔ)償了溫度的變化，因而大大消除了較早的一些計(jì)時(shí)機(jī)械的種種缺點(diǎn)。[53]

由于缺乏指導(dǎo)性理論，一些技術(shù)問(wèn)題，正如科學(xué)中那些最原始領(lǐng)域的問(wèn)題一樣，不得不根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決。最好的例子是所謂新經(jīng)營(yíng)法，它在諾福克沙土地帶實(shí)行的輪流種植苜蓿、小麥、蘿卜和大麥的輪種制中又增種飼料作物。這樣種植是因?yàn)槿藗冏⒁獾剑谝郧胺N過(guò)苜蓿的地里，小麥似乎長(zhǎng)得最好，種過(guò)小麥的地里，蘿卜長(zhǎng)得最好，如此等等。為什么會(huì)是這樣，在19世紀(jì)以前，誰(shuí)也不能理解。但是對(duì)觀察價(jià)值的絕妙說(shuō)明是杰思羅·塔爾（1674—1741年）的發(fā)現(xiàn)，他觀察到，粉碎土壤在某種程度上是代替施肥的令人滿意的辦法。塔爾的馬拉犁和條播機(jī)是1669—1758年增加的少數(shù)幾種主要農(nóng)具。他研究過(guò)1700年以前在荷蘭和其他一些地方實(shí)行的精耕細(xì)作經(jīng)營(yíng)法，大約就在那個(gè)時(shí)候人們才第一次提到布拉班馬[54]拉犁，這是一種步犁，把模板和犁頭結(jié)合為單獨(dú)一塊拱起的鐵片，它能把犁溝中的土壤完全翻起來(lái)，而不需要多大的牽引力。[55]

我們雖然把工業(yè)革命算在18世紀(jì)末葉，但在這一時(shí)期的某些活動(dòng)卻為工業(yè)革命的技術(shù)、組織和經(jīng)濟(jì)的過(guò)程鋪平了道路。商船和海軍造船的規(guī)模日益擴(kuò)大，雖然它在技術(shù)方面并未顯示出顯著的革新，但它仍然要求把錯(cuò)綜復(fù)雜的技術(shù)組織得井井有條，在海軍造船廠還要有大量的勞動(dòng)力。在法國(guó)，17世紀(jì)巨大的建筑城堡和開(kāi)鑿運(yùn)河的計(jì)劃要求更大規(guī)模的人力、物力，僅在1669年就有8000多人參加開(kāi)鑿朗格多克運(yùn)河的工作，為此而必需的組織方法中含有后來(lái)修建公路和鐵路以及興辦工業(yè)的種種經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。然而所有這些同建造圣彼得堡相比，卻不過(guò)是小巫見(jiàn)大巫而已。[56]

在所有技術(shù)問(wèn)題中，某些最重要的問(wèn)題則全都是尋求新能源和發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是在采礦方面。從1561—1668年，英國(guó)發(fā)出的發(fā)明專利證中有七分之一是與引水灌溉問(wèn)題有關(guān)的，在1660—1700年間，發(fā)明專利總數(shù)為236項(xiàng)，從田地或礦井中抽干積水的專利不下30項(xiàng)。把馬力、風(fēng)力或水力的舊辦法用于很深的銅礦和煤礦，價(jià)錢太貴。利用蒸汽的可能性早在古代已經(jīng)隱約顯露出來(lái)，而在整個(gè)17世紀(jì)人們一直設(shè)法把活塞和汽缸結(jié)合起來(lái)，想使蒸汽動(dòng)力能夠用于清除礦井中的積水。托馬斯·薩弗里發(fā)明的唧筒（1698年）想把蒸汽和大氣壓力結(jié)合起來(lái)使用，這種辦法費(fèi)力而且危險(xiǎn)。惠更斯提出把這個(gè)主意加以修改，其中涉及用火藥爆炸。[57]但是，把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的第一臺(tái)有效的機(jī)器直到18世紀(jì)第一個(gè)10年才發(fā)明出來(lái)：德文郡一個(gè)鐵匠托馬斯·紐科門（1663—1729年）發(fā)明的救火機(jī)到1720年在英國(guó)已經(jīng)普遍使用（用于礦井、運(yùn)河船閘和水庫(kù)），并且開(kāi)始向國(guó)外出口。另一個(gè)重要的問(wèn)題是在地面運(yùn)輸煤炭。早在1600年，英國(guó)有兩個(gè)地方已經(jīng)使用木軌，滿載的煤車依靠自身的重量運(yùn)下山坡，然后用馬把空車?yán)鼐冢?8世紀(jì)，在鐵路上用馬把煤車?yán)\(yùn)到距離不遠(yuǎn)的地方，在英國(guó)已很普遍。同時(shí)，戰(zhàn)爭(zhēng)的需要促使把煤炭用于金屬生產(chǎn)，最先是17世紀(jì)90年代在布里斯托爾開(kāi)展用反射爐煉銅。亞伯拉罕·達(dá)比（1717年去世）曾在布里斯托爾當(dāng)過(guò)黃銅翻砂工，1709年左右在科爾布魯克代爾（在伍爾弗漢普頓附近）建立焦炭煉鐵爐從事商業(yè)性生產(chǎn)。他的冶煉過(guò)程只能生產(chǎn)劣質(zhì)生鐵，但是他的兒子到1750年終于獲得成功，精煉出鐵棒；在制造需要比鑄鐵更不易碎的金屬的高質(zhì)量商品時(shí)，這種精煉的鐵棒開(kāi)始同木炭煉出的生鐵競(jìng)爭(zhēng)。

科學(xué)到18世紀(jì)已經(jīng)達(dá)到觀點(diǎn)和活動(dòng)的一致，系統(tǒng)提出對(duì)大自然的期望和實(shí)際目標(biāo)的一致，這就使科學(xué)在西方文明中置身于正在發(fā)生作用、生氣勃勃的影響力量之列。對(duì)待大自然和對(duì)同它相互關(guān)聯(lián)的社會(huì)的態(tài)度，是立足于前一世紀(jì)的具體成就之上的。但是把它講得清清楚楚的卻是作家，他們多數(shù)并非科學(xué)家，這些作家在組織消息傳遞和公開(kāi)宣傳方面工作杰出。值得注意的是，在法國(guó)啟蒙運(yùn)動(dòng)中，原本屬于科學(xué)的著重經(jīng)驗(yàn)的方法和推理的思想，成了一切文明原則的標(biāo)準(zhǔn)，行動(dòng)的基礎(chǔ)。

在1700年以前，科學(xué)最新的成就在一場(chǎng)著名的文學(xué)辯論中是用來(lái)否定人們宣稱的希臘和羅馬在藝術(shù)與科學(xué)中的優(yōu)越地位。[58]威廉·沃頓和約翰·德萊頓認(rèn)為，科學(xué)的大變革是西方在經(jīng)歷了中世紀(jì)幾百年的野蠻之后復(fù)蘇的最重要的部分。豐特奈爾對(duì)這一圖像添加了更多的想法。他的《悼詞》中反復(fù)出現(xiàn)的一個(gè)主題，就是他閱讀笛卡兒而得到的理性的啟示，盡管他對(duì)笛卡兒過(guò)分使用演繹推理法和相信理性肯定的可能性表示懷疑。作為補(bǔ)充的一個(gè)立題是豐特奈爾對(duì)準(zhǔn)確觀察和注重事實(shí)表示推崇。這方面的典范是《光學(xué)論》，牛頓的這部立足實(shí)驗(yàn)的巨著，早在《數(shù)學(xué)原理》出現(xiàn)之前就已馳名法國(guó)。豐特奈爾認(rèn)為，科學(xué)態(tài)度的特點(diǎn)是以合理解釋一切問(wèn)題為目的，但承認(rèn)實(shí)驗(yàn)的方法——雖然具有各種困難和不可確定性——才是發(fā)現(xiàn)真理的唯一方法，這種看法已經(jīng)成為人所共知的道理了。他的這種看法還和比較一般的懷疑論結(jié)合在一起，這種懷疑論不是來(lái)自科學(xué)家，而是來(lái)自盧克萊修和蒙田。由此產(chǎn)生的一種對(duì)事物的看法，對(duì)宗教權(quán)威起了破壞作用，然而對(duì)存在的種種玄妙?yuàn)W秘又加以尊崇。

豐特奈爾“科學(xué)變革”一般意義的解釋，由伏爾泰轉(zhuǎn)化為一種歷史觀。伏爾泰在他的著作《路易十四的時(shí)代》（1751年）和《風(fēng)俗論》（1756年）中，開(kāi)始為他在《哲學(xué)辭典》中撰述的歷史提供了一個(gè)范例，這樣一種歷史分析，可以發(fā)現(xiàn)各種文明進(jìn)步與衰落的原因，像自然科學(xué)一樣得出種種原則，統(tǒng)觀種種結(jié)果而得到教益。伏爾泰在這些著作中第一次寫出了全面的比較文明史。他在其中還加上了一段簡(jiǎn)要的科學(xué)技術(shù)史來(lái)進(jìn)行比較論述。他確定了對(duì)歷史的態(tài)度和如何評(píng)價(jià)人類的活動(dòng)，這就使牛頓比亞歷山大、愷撒或克倫威爾偉大，因?yàn)榕ｎD是以自己的領(lǐng)悟力照亮了人們的心靈，而那些偉大的軍人則是以暴力對(duì)人們施加奴役。伏爾泰認(rèn)為，人類的心靈通過(guò)文藝復(fù)興的懷疑哲學(xué)而擺脫了“迷信”之后，達(dá)到進(jìn)步的高峰，是伽利略、笛卡兒、培根和牛頓發(fā)現(xiàn)了“真正的哲學(xué)”。18世紀(jì)其他作家——狄德羅、休謨、羅伯遜、吉本、孔多塞——的歷史觀都著重推崇科學(xué)運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，各門具體的科學(xué)史陸續(xù)開(kāi)始出現(xiàn)。丹尼爾·勒·克萊克所著的醫(yī)學(xué)史早在1696年就已出版，在格丁根還教授這一門課。J.E.蒙塔克拉發(fā)表偉大著作《數(shù)學(xué)史》（1758年）之后，其他著作相繼出現(xiàn)。人們到這時(shí)候已經(jīng)承認(rèn)科學(xué)變革是世界歷史中的偉大事件，科學(xué)史已經(jīng)在現(xiàn)代歷史編寫工作發(fā)展過(guò)程中得到一席之地，而且科學(xué)思想的準(zhǔn)則已經(jīng)成為一般推理思維的準(zhǔn)則了。

（張揚(yáng) 譯）

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[1] 參閱《新編劍橋世界近代史》第5卷，原文第52—58、63—65頁(yè)。

[2] 《自然科學(xué)學(xué)報(bào)》第255期，第281、273頁(yè)。

[3] 這兩個(gè)機(jī)構(gòu)的緣起，請(qǐng)參閱《新編劍橋世界近代史》第5卷，原文第50—51頁(yè)。

[4] 亨利·萊昂斯爵士所著《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)（1660—1940）》（1944年版）附錄二中載有下列統(tǒng)計(jì)數(shù)字，從中可以了解學(xué)會(huì)組織史的一些情況：

[5] 引自C.D.布羅德著《艾薩克·牛頓爵士》（英國(guó)科學(xué)院，1927年）。1712年，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)任命一個(gè)委員會(huì)，就牛頓與萊布尼茲誰(shuí)首先發(fā)明微積分的爭(zhēng)論提出報(bào)告。牛頓并不是委員會(huì)成員，但委員會(huì)支持他是不足為奇的。委員會(huì)成員發(fā)現(xiàn)，他們?cè)?710年被任命為格林威治天文臺(tái)視察員時(shí)，自己也卷入了與皇家天文官約翰·弗拉姆斯蒂德的糾紛。直到1720年哈雷接替脾氣不好的弗拉姆斯蒂德后，天文臺(tái)和視察員之間才建立起良好關(guān)系。隨后的發(fā)展，請(qǐng)參閱A.阿米塔奇著《埃德蒙·哈雷》（1966年）和E.G.R.泰勒著《漢諾威統(tǒng)治英格蘭時(shí)期的數(shù)學(xué)工作者，1714—1840年》（1966年）。

[6] 學(xué)會(huì)設(shè)在格雷欣學(xué)院，直到1710年才遷到弗利特街（人們誤譯為艦隊(duì)街——譯者）白鶴大院的一幢房屋內(nèi)。

[7] 卡宴在法屬圭亞那。——譯者

[8] 拉普蘭在瑞典。——譯者

[9] 莫佩爾蒂被派往拉普蘭，戈丁、布給、拉孔達(dá)明和約瑟夫·德·朱西厄被派往秘魯，主要是考察牛頓關(guān)于地球形狀的理論，提供更準(zhǔn)確的地圖，他們后來(lái)帶回了大量寶貴資料和標(biāo)本。

[10] 請(qǐng)參閱W.W.R.B.著《數(shù)學(xué)榮譽(yù)學(xué)位考試的起源與歷史》（劍橋，1880年）。

[11] 她的Metamorphosis insectorum Surinamensium被稱為“所有印行的書(shū)籍中最好的書(shū)籍之一”，她在蘇里南進(jìn)行的工作，可以在獨(dú)創(chuàng)性方面同喬治·隆菲烏斯的工作媲美。隆菲烏斯的Amboinse Rarifeifen kamer也在1705年出版。見(jiàn)C.R.博克賽著《荷蘭海上帝國(guó)》（1965年），第181—183頁(yè)。

[12] 參閱《新編劍橋世界近代史》第5卷，原文第91—94頁(yè)。

[13] 關(guān)于馬歇爾·沃邦，請(qǐng)參閱本書(shū)原文第329—331、750頁(yè)。

[14] 布雷斯勞在波蘭境內(nèi)。——譯者

[15] 見(jiàn)G.N.克拉克（爵士）著《牛頓時(shí)代的科學(xué)與社會(huì)福利》第5章（牛津，1937年），其中也論及政治算術(shù)以前非科學(xué)的事例。

[16] 見(jiàn)該刊1688年8月2日；轉(zhuǎn)引自R.杜加著《17世紀(jì)的力學(xué)》，納沙泰爾，1954年，第455頁(yè)。關(guān)于牛頓的科學(xué)原理和影響，請(qǐng)參閱A.柯瑞著《牛頓研究》（1965年）。

[17] 《光學(xué)論》，萊頓，1690年，第159頁(yè)。關(guān)于惠更斯，見(jiàn)第5卷第3章。

[18] 牛頓致本特利信（1693年2月25日），載F.卡約里編《講壇》，伯克利，1934年，第634頁(yè)。

[19] 牛頓致本特利信（1693年2月25日），載F.卡約里編《講壇》，伯克利，1934年，第634頁(yè)。

[20] 牛頓致玻義耳信（1679年2月28日），載F.卡約里編《講壇》，伯克利，1934年，第633頁(yè)。

[21] 塞繆爾·克拉克博士將雅克·羅奧的《物理學(xué)》譯為英文時(shí)，在譯文（倫敦第2版，1702年）第82頁(yè)所寫的注釋中提出了這一說(shuō)法。

[22] 科茨致牛頓信（1713年3月18日）告以萊布尼茲的批評(píng)，見(jiàn)I.B.科恩著《富蘭克林與牛頓》（費(fèi)城，1956年）。牛頓所作的修改包括：給第3卷增加“概論”，其中有那著名的段落，明確指出他不愿被迫進(jìn)行臆測(cè)：“迄今我還未能從種種現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)那些重力特性的原因，我也決不杜撰任何假說(shuō)。”（見(jiàn)F.卡約里編《講壇》第547頁(yè)。）

[23] 關(guān)于萊布尼茲的科學(xué)理論，請(qǐng)參閱《新編劍橋世界近代史》第5卷第4頁(yè)；關(guān)于喬治·貝克萊（1685—1735年），請(qǐng)參閱《新編劍橋世界近代史》第7卷第110頁(yè)。

[24] 致克拉克的第一封信（1715年11月），載H.G.亞歷山大編《萊布尼茲—克拉克通信集》，曼徹斯特，1956年，第11—12頁(yè)。

[25] 卡約里編：《講壇》，第544頁(yè)。關(guān)于這些爭(zhēng)論的全面深刻的分析，請(qǐng)參閱艾瑞德著《18世紀(jì)前半葉法國(guó)對(duì)大自然的看法》第1卷，特別是其中的第3章。

[26] 《回憶錄》（1749年），第35—36頁(yè)。

[27] 這本書(shū)不斷再版，直到1735年。此時(shí)介紹牛頓學(xué)說(shuō)的普及性著作如H.彭伯頓的《艾薩克·牛頓自然科學(xué)概覽》業(yè)已出現(xiàn)。

[28] 哈雷：《自然科學(xué)學(xué)報(bào)》第186期（1687年），第291頁(yè)。

[29] 《物理—力學(xué)實(shí)驗(yàn)》第1節(jié)（1709年）。霍克斯比也描述了用他自己的機(jī)器做摩擦生電的實(shí)驗(yàn)，但是大約30年之久，人們一般都并未過(guò)問(wèn)這種機(jī)器的可能效果。

[30] 參閱《新編劍橋世界近代史》第5卷，原文第58—60頁(yè)。

[31] 拉瓦錫（1743—1794年），法國(guó)化學(xué)家，被稱為現(xiàn)代化學(xué)之父。他于1788年證明空氣是氣體（氧和氮）混合物，從而推翻了燃素說(shuō)。法國(guó)大革命中因被控有反革命活動(dòng)而于1794年被送上斷頭臺(tái)。——譯者

[32] 華倫海特標(biāo)度法以冰開(kāi)始融化為32℃，以沸水開(kāi)始沸騰為212℃；列奧米爾則把它們分別定為0℃和80℃。自1665年以后，曾經(jīng)提出以其他各種現(xiàn)象作“定點(diǎn)”。關(guān)于佛羅倫薩的A.Cauenlo（1657—1667年），請(qǐng)參見(jiàn)本書(shū)原文第5卷第49頁(yè)；關(guān)于列奧米爾，參見(jiàn)本書(shū)原文第65頁(yè)。

[33] 參見(jiàn)《分析家》（1734年），載A.A.魯斯和T.E.杰索勒編《作品集》第4卷，1951年，第89頁(yè)。

[34] 參閱《新編劍橋世界近代史》第5卷，原文第66—71頁(yè)。

[35] 關(guān)于荷屬東印度公司和公司職員的貢獻(xiàn)，請(qǐng)閱讀《新編劍橋世界近代史》第5卷，原文第411頁(yè)。

[36] 《猩猩，或類人猿：或解剖黑猩猩》（1699年）；見(jiàn)M.F.阿什利·蒙塔古著《愛(ài)德華·泰森》（美國(guó)費(fèi)城協(xié)會(huì)；《回憶錄》第20卷，費(fèi)城，1943年）。

[37] 見(jiàn)《新編劍橋世界近代史》第5卷，原文第68—70頁(yè)。

[38] 單子葉植物為有花植物中種子只有一個(gè)葉片的植物；雙子葉植物為有花植物中種子具有兩個(gè)葉片的植物。

[39] 林奈：《自然體系》第13版第1卷，維也納，1767年，第13頁(yè)。

[40] “大自然沒(méi)有任何跳躍飛騰，這是我最大的準(zhǔn)則之一，也是得到最完全證實(shí)的準(zhǔn)則；這個(gè)準(zhǔn)則我稱之為延續(xù)法則。”見(jiàn)C.G.格哈特編輯的《G.W.萊布尼茲的哲學(xué)著作》（7卷集）第5卷，柏林，1875—1890年，第49頁(yè)。

[41] 《猩猩》序言第7頁(yè)。

[42] 《新論文》第3卷，第6頁(yè)；《哲學(xué)著作》第5卷，第285—288頁(yè)。

[43] 堪稱地質(zhì)圖的第一張地圖是J.E.蓋塔1746年繪制的法國(guó)地質(zhì)圖。

[44] 《皇家科學(xué)院史》，1710年，第22頁(yè)。

[45] 《論地震》，見(jiàn)R.沃勒編選的《遺著》（1705年）第291頁(yè)。

[46] 法國(guó)植物學(xué)家讓·馬爾尚在自己的花園里發(fā)現(xiàn)了山靛的兩個(gè)未為人知的品種，這個(gè)例子由于豐特奈爾的引用而變得非常著名；馬爾尚在1719年寫道：他認(rèn)為他見(jiàn)到了新品種的誕生，他提出一種在生物“屬”的范圍內(nèi)發(fā)生部分進(jìn)化的假設(shè)。參見(jiàn)《皇家科學(xué)院記錄》，1719年，第59—66頁(yè)；并見(jiàn)豐特奈爾《皇家科學(xué)院史》，1719年，第57—58頁(yè)。

[47] 《自然體系》（1751年），載《作品集》（4卷集）第2卷，里昂，1756年，第148頁(yè)。

[48] 《宇宙論》（1741年以前寫成，1750年出版），載《作品集》第1卷，第11—12頁(yè)。

[49] 查理·博內(nèi)（1720—1793年）的一再轉(zhuǎn)變提供了一個(gè)很好的例證。這個(gè)卵派預(yù)成說(shuō)的首要擁護(hù)者改變自己的學(xué)說(shuō)，首先是要說(shuō)明他自己在蚜蟲(chóng)的單性生殖方面的重要發(fā)現(xiàn)（1745年），后來(lái)是要解決阿伯拉罕·特朗布雷（1700—1784年）在1740年就水螅Hydra和Plumatella所作奇妙試驗(yàn)而產(chǎn)生的困難。特朗布雷表明，他切下這種動(dòng)物身上的小片，每片都可重新長(zhǎng)成一個(gè)完整的小水螅，并且用芽接的辦法可以發(fā)生無(wú)性生殖。

[50] 1784年，約翰·尼達(dá)姆將煮沸過(guò)的肉湯放在據(jù)說(shuō)是不透氣的容器中，卻在肉湯中發(fā)現(xiàn)了微生物。

[51] 利弗爾為法國(guó)古代記賬貨幣，1利弗爾相當(dāng)于1斤銀價(jià)。——譯者

[52] 《新工具論》第1卷，箴言第四十八。

[53] 見(jiàn)R.T.古爾德著《約翰·哈里森和他的時(shí)計(jì)》，載《航海鏡》第21卷，第115—139頁(yè)。關(guān)于1700年的海上調(diào)查技術(shù)，請(qǐng)參閱A.H.W.羅賓森著《英國(guó)航海圖》，萊斯特，1962年，第40—60頁(yè)。

[54] 布拉班馬為比利時(shí)出產(chǎn)的一種挽力特大、性情溫和的馬。——譯者

[55] G.E.富塞爾：《1500—1900年的農(nóng)具》，1952年，第218—222頁(yè)；B.H.斯利徹·馮·巴思：《低地國(guó)家和農(nóng)業(yè)》，載《第10屆國(guó)際歷史學(xué)會(huì)議文集》第4卷，佛羅倫薩，1955年，第189—191頁(yè)。

[56] 見(jiàn)本書(shū)原文第731—732頁(yè)。

[57] 但尼斯·帕潘協(xié)助惠更斯工作時(shí)，曾在薩弗里想出提水機(jī)器之前，在1687年就想到這種辦法，他在1707年應(yīng)用這個(gè)辦法用蹼輪推動(dòng)一條小船。

[58] 見(jiàn)本書(shū)原文第79頁(yè)及以下各頁(yè)。