科學(xué)發(fā)現(xiàn)，天才發(fā)明，工業(yè)應(yīng)用，人類(lèi)遵從。

人類(lèi)則適應(yīng)新事物或被其塑造。

——《哥倫比亞博覽會(huì)指南》

[1]

19世紀(jì)是近代科學(xué)的鼎盛期。近代科學(xué)革命播下的種子，在這一世紀(jì)收獲。收獲時(shí)分又突破近代科學(xué)框架，醞釀20世紀(jì)科學(xué)革命。雖然19世紀(jì)的科學(xué)有不少辯證思想閃光，但總的來(lái)說(shuō)仍屬機(jī)械自然觀，要到進(jìn)入20世紀(jì)或更晚些時(shí)候，才逐步形成辯證自然觀。在19世紀(jì)開(kāi)始領(lǐng)先的科學(xué)逐步顯示對(duì)技術(shù)的指導(dǎo)作用，第二次工業(yè)革命進(jìn)一步對(duì)社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。在19世紀(jì)上半葉，浪漫主義和德國(guó)自然哲學(xué)對(duì)科學(xué)有很大影響，到下半葉，進(jìn)化論進(jìn)而科學(xué)成為社會(huì)思潮的主流。本章一、二兩節(jié)闡述19世紀(jì)科學(xué)成就，第三節(jié)簡(jiǎn)析第二次工業(yè)革命，第四節(jié)討論有關(guān)文化背景的問(wèn)題。

19世紀(jì)科學(xué)的成果可以歸結(jié)為編織自然現(xiàn)象之網(wǎng)和追溯自然史。在經(jīng)歷了17、18世紀(jì)各門(mén)學(xué)科分門(mén)別類(lèi)收集資料之后，19世紀(jì)開(kāi)始建立各門(mén)學(xué)科內(nèi)部各分支的聯(lián)系，并進(jìn)而建立學(xué)科間的聯(lián)系，即著手編織自然現(xiàn)象之網(wǎng)，這是19世紀(jì)科學(xué)收獲的一個(gè)重要方面。具體而言，在物理學(xué)中建立了電磁理論，發(fā)展了熱力學(xué)，提出了能量守恒與轉(zhuǎn)化定律；化學(xué)中有原子—分子論、有機(jī)結(jié)構(gòu)理論，以及元素周期律；生物學(xué)中有細(xì)胞學(xué)說(shuō)等。

物理學(xué)為編織自然現(xiàn)象之網(wǎng)所作的貢獻(xiàn)是電磁理論和能量守恒與轉(zhuǎn)化定律。  

在18世紀(jì)電和磁各自研究的基礎(chǔ)上，19世紀(jì)初逐步發(fā)現(xiàn)電和磁的種種聯(lián)系。20年代有奧斯特和安培對(duì)電的磁效應(yīng)的研究。前者受當(dāng)時(shí)的自然哲學(xué)影響，相信電與磁之間必然有某種聯(lián)系。法拉第在聽(tīng)了奧斯特的實(shí)驗(yàn)報(bào)告后，即在日記中記下：由磁到電。1831年法拉第首次發(fā)現(xiàn)磁的電效應(yīng)，建立了電與磁之間的雙向聯(lián)系。電磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)為電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。

在通往電磁理論的道路上，法拉第發(fā)現(xiàn)鐵粉在磁極間排成有規(guī)則的曲線，從而提出力線概念。他還意識(shí)到?jīng)]有不被物質(zhì)占據(jù)的空間，磁就是以力線充滿(mǎn)空間，進(jìn)而提出場(chǎng)概念。力線與場(chǎng)概念不僅解釋了很多現(xiàn)象，而且動(dòng)搖了牛頓的“超距作用”觀念，同時(shí)大大擴(kuò)展了人們對(duì)物質(zhì)的理解。二十幾年后，麥克斯韋讀到法拉第的著作，認(rèn)識(shí)到力線概念的價(jià)值，著手給力線和場(chǎng)這些形象化的概念以精確的數(shù)學(xué)描述。麥克斯韋引入位移電流概念，將電場(chǎng)和磁場(chǎng)統(tǒng)一起來(lái)，建立了電磁場(chǎng)的波動(dòng)方程。他計(jì)算電磁波的速度，指出光就是一種電磁波。赫茲在1888年發(fā)現(xiàn)電磁波，證明了麥克斯韋的理論。電磁理論建立起電、磁、光的聯(lián)系，編織了自然之網(wǎng)的重要部分；并且作為經(jīng)典物理學(xué)的第二塊基石，與牛頓力學(xué)共同完成了經(jīng)典物理學(xué)大廈，同時(shí)也開(kāi)始突破牛頓力學(xué)的框架。

19世紀(jì)在物理學(xué)中獲得重大發(fā)展的還有熱力學(xué)。熱力學(xué)的建立首先要破除熱質(zhì)說(shuō)，正確認(rèn)識(shí)熱的本質(zhì)。法國(guó)的卡諾自1821年起研究蒸汽機(jī)，三年后提出著名的理想循環(huán)，即卡諾循環(huán)，初步建立起熱與功的聯(lián)系，通往熱力學(xué)第一定律。他又指出作功需要熱機(jī)工作介質(zhì)由高溫流向低溫，實(shí)際上距第二定律僅一步之遙?？ㄖZ由此奠定了熱力學(xué)的基礎(chǔ)。卡諾在當(dāng)時(shí)仍以為熱是流動(dòng)的物質(zhì)，后來(lái)認(rèn)識(shí)到“熱不過(guò)是動(dòng)力，或者更確切地說(shuō)，不過(guò)是改變了形式的運(yùn)動(dòng)”，進(jìn)而提出“在自然界中，動(dòng)力在量上是不變的，準(zhǔn)確地說(shuō)，它是不生不滅的”。[2]既然熱是運(yùn)動(dòng)的一種形式，就需要確定熱與其他運(yùn)動(dòng)形式間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，如確定熱與功的轉(zhuǎn)換當(dāng)量；一旦確定了這種關(guān)系，也就證實(shí)了熱之唯動(dòng)說(shuō)，同時(shí)也就建立了熱力學(xué)第一定律。

通往能量守恒與轉(zhuǎn)化定律或熱力學(xué)第一定律主要有以下兩條道路，一條是在觀念的指導(dǎo)下收集資料，將有限的、遠(yuǎn)不足以歸納的資料直接提升到普遍的高度。古希臘與羅馬時(shí)期，就有關(guān)于運(yùn)動(dòng)的量不滅的思想。17世紀(jì)笛卡爾也表述了同樣的思想。18世紀(jì)末19世紀(jì)初的自然哲學(xué)認(rèn)為，雖然有電、有磁、有光……但實(shí)際上只有一種，由它轉(zhuǎn)化為其他各種。以上這些觀念基本上仍屬于古希臘的自然哲學(xué)體系，缺少經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)。

德國(guó)醫(yī)生邁爾受這種思想影響。他于1840年發(fā)現(xiàn)熱帶人靜脈血遠(yuǎn)紅于歐洲人，這表明在溫度較高時(shí)，消耗較少的氧，或者說(shuō)以較少的化學(xué)能即可提供人體活動(dòng)所需之能量，這意味著不同運(yùn)動(dòng)形式在量上的守恒與轉(zhuǎn)化。邁爾將論文寄給當(dāng)時(shí)著名的《物理學(xué)和化學(xué)年鑒》，主編波根道夫厭惡黑格爾的自然哲學(xué)。雖然邁爾說(shuō)自己對(duì)形而上學(xué)“討厭到惡心的程度”，但實(shí)際上正如波根道夫所認(rèn)為的，當(dāng)時(shí)對(duì)化學(xué)能尚不清楚，對(duì)生物體內(nèi)的消化過(guò)程更缺乏研究。邁爾的論文主要是一種思辨，因而未予發(fā)表。邁爾是從有限的模糊的事實(shí)經(jīng)過(guò)思辨跳躍到普遍的概括。邁爾的第二篇論文《論無(wú)機(jī)界的力》發(fā)表于《化學(xué)與藥學(xué)年鑒》，主編李比希其時(shí)正對(duì)自然力之間的聯(lián)系感興趣[3]。德國(guó)藥物化學(xué)家莫爾在1837年提出，“除了已知的54種化學(xué)元素以外，自然界中還存在一種動(dòng)因，那就是力；它以適當(dāng)?shù)年P(guān)系表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)、化學(xué)親合力、內(nèi)聚力、電、光、熱或磁，這些種類(lèi)的每一種都能產(chǎn)生另一種現(xiàn)象”。[4]莫爾的這一見(jiàn)解主要也是基于不完整的、模糊的資料的思辨，如其中涉及不明的化學(xué)親合力以及可疑的內(nèi)聚力等。

通往熱力學(xué)第一定律的另一條道路是經(jīng)由經(jīng)驗(yàn)的積累，在此基礎(chǔ)上逐步達(dá)到普遍化程度越來(lái)越高的概念、規(guī)律。機(jī)械能守恒的發(fā)現(xiàn)邁出了第一步。18世紀(jì)后，科學(xué)家又逐步得出能與功的概念，在各種運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn)化之間找到了統(tǒng)一的量度，為能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的發(fā)現(xiàn)作了準(zhǔn)備。永動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)一再遭到失敗從反面說(shuō)明了能量的守恒。焦耳認(rèn)識(shí)到“不要永動(dòng)機(jī)，要科學(xué)”。[5]他研究電的熱效應(yīng)，提出焦耳定律，研究熱與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，得出熱的功當(dāng)量，在沿著經(jīng)驗(yàn)積累的道路上完成了最后一步。熱力學(xué)水到渠成，瓜熟蒂落。遠(yuǎn)古時(shí)期人類(lèi)鉆木取火中所隱含的科學(xué)到此時(shí)方成為現(xiàn)實(shí)的知識(shí)。焦耳在1850年被選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，意味著能量守恒與轉(zhuǎn)化定律得到公認(rèn)。這無(wú)疑是自然現(xiàn)象之網(wǎng)中極其重要的部分?；仡檶?duì)熱的本質(zhì)的認(rèn)識(shí)過(guò)程，由熱質(zhì)、熱原子等到熱之唯動(dòng)說(shuō)，熱即微粒的速率及其分布，從中再一次看到由質(zhì)的物理學(xué)向量的物理學(xué)的轉(zhuǎn)化。而能量守恒與轉(zhuǎn)化定律則抹去了各種能量之間質(zhì)的差別。

由通往熱力學(xué)第一定律的兩條道路可以看到正確觀念指導(dǎo)和從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)的重要性。然而歸根結(jié)底在于后者，當(dāng)時(shí)之所以可以沿著觀念指導(dǎo)的道路通往同一發(fā)現(xiàn)，是由于自然科學(xué)本身已積累了充分的資料。

化學(xué)在這一時(shí)期獲得迅猛發(fā)展，被稱(chēng)為19世紀(jì)的帶頭學(xué)科。重大成果有原子－分子論、有機(jī)結(jié)構(gòu)理論以及元素周期律，此外還有物理化學(xué)中的電化學(xué)和熱化學(xué)等。這些成果為編織自然現(xiàn)象之網(wǎng)作出了突出的貢獻(xiàn)。

道爾頓提出原子論一開(kāi)始是基于對(duì)大氣的觀察。對(duì)不同氣體混合、擴(kuò)散與壓力的研究使他得出包括氣體在內(nèi)的物質(zhì)是由微粒組成的思想，享利定律（氣體在液體中的溶解度）支持他的想法。爾后道爾頓轉(zhuǎn)向化學(xué)，將他的設(shè)想與拉瓦錫的元素表結(jié)合起來(lái)，于1803年宣讀論文，提出原子論，以原子解釋元素間的反應(yīng)，解釋化合物的組成和化合物之間的反應(yīng)，原子論遂成為化學(xué)的理論基礎(chǔ)。于是，由古代德膜克利特的原子論，經(jīng)由近代伽桑狄，牛頓的微粒論，到道爾頓的原子論，自然哲學(xué)的思辨終于成為科學(xué)的理論。我們從中又一次看到理性思維一旦與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合所產(chǎn)生的巨大力量。

為什么是道爾頓，而不是化學(xué)家提出原子論呢？其一，正因?yàn)榈罓栴D不是化學(xué)家，故能無(wú)保留地接受拉瓦錫的元素表，相反，化學(xué)家則對(duì)此心懷疑慮。類(lèi)似地，我們?cè)诘谒恼乱芽吹?，藝術(shù)家在解剖學(xué)中可以無(wú)保留地接受觀察所見(jiàn)事實(shí)并作出正確描述，而解剖學(xué)家則易閾于專(zhuān)業(yè)上的成見(jiàn)。由此再度說(shuō)明知識(shí)背景的兩重性。其二，其時(shí)，化學(xué)領(lǐng)域既不具備提出原子論的充分條件，也無(wú)此迫切要求。道爾頓則是從氣體的物理行為著手，正是氣體的物理行為直接反映了微粒的特性，而化學(xué)反應(yīng)還涉及復(fù)雜的過(guò)程。這樣，由氣體的行為著手，然后再推廣到化學(xué)領(lǐng)域，道爾頓沿著一條捷徑而獲得成功。

另一方面，對(duì)化學(xué)不甚了解的道爾頓武斷的認(rèn)為，在原子A的周?chē)臻g最多只能容納12個(gè)B原子，B原子越少越穩(wěn)定。那么A、B間若只形成一種化合物，就必是AB無(wú)疑。道爾頓的武斷說(shuō)明引起混亂，招致注重經(jīng)驗(yàn)的化學(xué)家的反對(duì)，以致懷疑原子論本身。道爾頓還為原子設(shè)計(jì)了熱線，對(duì)此，戴維認(rèn)為是一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)家所應(yīng)避免的推測(cè)。隨著原子論本身的完善，以及化學(xué)領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)材料的積累和理論水平的提高，原子—分子論漸趨成熟。1860年在卡爾斯魯厄召集的國(guó)際化學(xué)家大會(huì)上，康尼柴羅散發(fā)了他系統(tǒng)論述原子—分子論的小冊(cè)子，立即得到化學(xué)家們的普遍接受。

原子—分子論不僅成為化學(xué)的基礎(chǔ)，而且也成為同時(shí)期熱力學(xué)，以及爾后各門(mén)科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)，在聯(lián)系自然現(xiàn)象之網(wǎng)中起到了核心作用。

19世紀(jì)，化學(xué)中有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的建立過(guò)程有以下特點(diǎn)：首先，有機(jī)結(jié)構(gòu)理論是建立在無(wú)機(jī)化學(xué)已取得的成就如原子—分子論，以及有關(guān)眾多元素和化合物性質(zhì)的豐富知識(shí)的基礎(chǔ)之上，同時(shí)又突破當(dāng)時(shí)無(wú)機(jī)化學(xué)中的許多觀念。其次，有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的建立是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)材料逐級(jí)歸納，同時(shí)提出新概念的過(guò)程,如同分異構(gòu)和重要的化合價(jià)概念，區(qū)分了作用的強(qiáng)度和量。凱庫(kù)勒最終提出有機(jī)結(jié)構(gòu)理論，系統(tǒng)總結(jié)有機(jī)化學(xué)50年的歷程。布特列洛夫進(jìn)一步闡明有機(jī)物分子與其中原子，即整體與部分的關(guān)系。1865年，凱庫(kù)勒得出苯結(jié)構(gòu)式，這是有機(jī)結(jié)構(gòu)理論的重大成就。爾后，范霍夫和勒·貝爾又提出碳四面體構(gòu)型學(xué)說(shuō)，開(kāi)創(chuàng)了立體化學(xué)。有機(jī)結(jié)構(gòu)理論為龐大的有機(jī)物家族確定了“譜系”。

此處還應(yīng)提及武勒人工合成尿素的工作。這一成就給當(dāng)時(shí)的生命力論以沉重打擊。為有機(jī)化學(xué)的發(fā)展破除思想上的障礙，同時(shí)也開(kāi)始建立無(wú)機(jī)物和有機(jī)物之間的聯(lián)系。

元素周期律是化學(xué)為編織自然現(xiàn)象之網(wǎng)所作的第三項(xiàng)貢獻(xiàn)。到1869年，化學(xué)家已認(rèn)識(shí)了63種元素，這就要求同時(shí)也可能根據(jù)元素的性質(zhì)及原子量對(duì)元素進(jìn)行比較、分類(lèi)和歸納。1869年，門(mén)捷列夫把僅按性質(zhì)作為標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)稱(chēng)為“人為分類(lèi)法”，因?yàn)檫@不能發(fā)現(xiàn)一組元素間的關(guān)系（正如生物學(xué)中的人為分類(lèi)法），而只按原子量的排列又沒(méi)有顧及元素性質(zhì)間的關(guān)系。門(mén)捷列夫較其他嘗試者高明之處就是將二者結(jié)合起來(lái)，采用他所稱(chēng)的“自然分類(lèi)法”，既按原子量次序排列，又考慮到元素性質(zhì)的周期變化，對(duì)按原子量排列的元素或大膽調(diào)整，或留下空缺預(yù)言未知元素，或?qū)σ褱y(cè)得的元素的原子量提出疑問(wèn)。不久，發(fā)現(xiàn)了門(mén)捷列夫所預(yù)言的新元素。當(dāng)千里之外從未見(jiàn)過(guò)新元素的門(mén)捷列夫糾正了發(fā)現(xiàn)者所測(cè)之原子量，科學(xué)界為之傾倒。門(mén)捷列夫元素周期律得到公認(rèn)，進(jìn)而又提出了更深層的問(wèn)題：為什么有此周期性？元素性質(zhì)隨原子量周期變化背后的原因是什么？這就通往20世紀(jì)。

細(xì)胞學(xué)說(shuō)為所有生物找到共同基礎(chǔ)，在生物學(xué)領(lǐng)域中編織起自然現(xiàn)象之網(wǎng)。類(lèi)似于能量守恒與轉(zhuǎn)化定律，通往細(xì)胞學(xué)說(shuō)也有兩條道路。其一也是基于對(duì)自然哲學(xué)的信念。奧肯在提出細(xì)胞學(xué)說(shuō)前30年認(rèn)為，有機(jī)世界的多樣性應(yīng)有其組成的統(tǒng)一性。這種組成生命的統(tǒng)一物就是“原胞”，但這條道路并未直接通往細(xì)胞學(xué)說(shuō)。

另一條道路沿著物質(zhì)層次逐步深入，“十月懷胎，一朝分娩”。解剖學(xué)的發(fā)展，尤其是顯微技術(shù)的進(jìn)步起到重要作用。其中的主要障礙是如何逾越動(dòng)植物間的界限。認(rèn)識(shí)到細(xì)胞是所有植物的最基本單位，這并無(wú)困難；而在動(dòng)物，由于細(xì)胞的形狀各異，種類(lèi)繁多，難以辨認(rèn)，不易得出細(xì)胞是動(dòng)物基本單位的認(rèn)識(shí)。施旺和施萊登把他們所發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞核作為識(shí)別細(xì)胞的標(biāo)志，從而克服上述障礙，最終確認(rèn)細(xì)胞是一切生物最基本的單位。他們正確地認(rèn)識(shí)到，每個(gè)細(xì)胞都獨(dú)立地生活著，同時(shí)又從屬于有機(jī)體的整體功能。  

德國(guó)醫(yī)生微耳和將細(xì)胞學(xué)說(shuō)應(yīng)用于病理研究，破除了流傳已久的“體液說(shuō)”。疾病首先不是在整個(gè)器官或組織內(nèi)，而是在細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的。人體是由彼此平等的細(xì)胞組成的自由國(guó)家。后來(lái)的研究沿這條道路繼續(xù)深入，在生物大分子及更低層次理解疾病。

細(xì)胞學(xué)說(shuō)與生物學(xué)中其他學(xué)說(shuō)密切相關(guān)，上一章已談到這一點(diǎn)。施萊登和施旺敏銳地將細(xì)胞學(xué)說(shuō)與胚胎的發(fā)育聯(lián)系起來(lái)，認(rèn)為細(xì)胞既是生物的基本單位，也是生物發(fā)育的起點(diǎn)。這實(shí)際上是古代自然哲學(xué)的信念：萬(wàn)物的本原亦即萬(wàn)物之始基。個(gè)體由細(xì)胞組成，個(gè)體的發(fā)育來(lái)自細(xì)胞，這與漸成論相一致。至于細(xì)胞本身，他們認(rèn)為可能是由類(lèi)似于結(jié)晶的過(guò)程等，“按照一定的規(guī)律”而從無(wú)結(jié)構(gòu)的液體或成胞原漿中產(chǎn)生，這是一種自然發(fā)生說(shuō)。另一方面，微耳和在研究細(xì)胞分裂的基礎(chǔ)上提出，“細(xì)胞來(lái)自細(xì)胞”，支持生生說(shuō)。

此外，居維葉和圣提雷爾創(chuàng)立的比較解剖學(xué)，在不同生物的各種器官（如翼和前肢）間建立起聯(lián)系。鑒于各種生物所屬年代不同，于是這種聯(lián)系便又成為歷史的聯(lián)系，為進(jìn)化論的建立提供了依據(jù)。

電磁理論、能量守恒與轉(zhuǎn)化定律，原子—分子論、有機(jī)結(jié)構(gòu)理論、元素周期律以及細(xì)胞學(xué)說(shuō)……所有這些編織了一張自然現(xiàn)象之網(wǎng)。近代科學(xué)300年耕耘，一朝收獲，碩果累累，主要成果都被編織于這張網(wǎng)內(nèi)。然而必須指出，這張網(wǎng)并不完整。例如光與電、磁的關(guān)系尚不明確，未知的微觀世界和宇觀世界還隱藏于幕后，時(shí)空與物質(zhì)的聯(lián)系還有待愛(ài)因斯坦的工作，細(xì)胞也未必是所有生物的共同基礎(chǔ)。尤其需要指出的是，這張并不完整的網(wǎng)還只是一張“現(xiàn)象”之網(wǎng)。誠(chéng)然，它將以前的資料上升到統(tǒng)一的解釋體系之中，達(dá)到新的理論高度，然而相對(duì)而言，在很大程度上仍限于唯象的水平，也沒(méi)有超越機(jī)械論的框架。電磁理論、關(guān)于光的本性的學(xué)說(shuō)有待深化，化學(xué)中的原子—分子論、有機(jī)結(jié)構(gòu)理論和元素周期律進(jìn)入20世紀(jì)后都經(jīng)歷了脫胎換骨的變化，細(xì)胞學(xué)說(shuō)也只是根據(jù)有限資料歸納的結(jié)果。

雖然如此，我們還是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，這張自然現(xiàn)象之網(wǎng)畢竟從一個(gè)方面總結(jié)了近代科學(xué)的成果，更為重要的是，它為20世紀(jì)科學(xué)革命，為爾后的科學(xué)發(fā)展作了準(zhǔn)備，奠定了基礎(chǔ)，并指出了方向。

這一時(shí)期自然科學(xué)的另一方面成就即是開(kāi)始以歷史的觀點(diǎn)考察研究對(duì)象，主要體現(xiàn)于天文學(xué)（19世紀(jì)康德—拉普拉斯的星云假說(shuō)）、地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)（指熱力學(xué)第二定律）以及生物學(xué)中的進(jìn)化論。

這一時(shí)期對(duì)自然史的追溯大致有以下特點(diǎn)：首先，這種研究主要是基于機(jī)械的理解。在天文學(xué)，微粒的運(yùn)動(dòng)由機(jī)械的因果必然性形成太陽(yáng)系，從此就穩(wěn)定下來(lái)不再變化。廣為人知的拉普拉斯的決定論思想實(shí)際上是被認(rèn)為具有發(fā)展觀念的星云說(shuō)最確切的注解。在地質(zhì)學(xué)中，賴(lài)爾主張線性的漸進(jìn)過(guò)程，雖然有居維葉的突變說(shuō)，但這難于理喻或是出于上帝的一時(shí)興起，而且也沒(méi)有與漸變論結(jié)合起來(lái)[6]。達(dá)爾文的進(jìn)化論雖然揭示了不確定性，但沒(méi)有說(shuō)明微觀機(jī)理。從熱力學(xué)第二定律出發(fā)，克勞休斯把宇宙理解為一個(gè)封閉體系，提出從有序到無(wú)序的單向的熱寂說(shuō)。凡此種種都與機(jī)械自然觀背景相一致。

其次，這種對(duì)自然史的研究基本上也流于唯象的、經(jīng)驗(yàn)的水平，有待20世紀(jì)科學(xué)的發(fā)展揭示其背后的機(jī)制。例如，只有在宇宙演化的大背景中方能闡明太陽(yáng)系的起源。實(shí)際上，星云假說(shuō)還有相當(dāng)?shù)淖匀徽軐W(xué)的色彩。地質(zhì)學(xué)理論和達(dá)爾文的進(jìn)化論是在比較之后進(jìn)行歸納而得出的假說(shuō)。直至今日，科學(xué)家仍未充分揭示分子進(jìn)化與外部環(huán)境的關(guān)系。熱力學(xué)第二定律只是提出了問(wèn)題，到20世紀(jì)70年代，普里高津等人的工作剛剛開(kāi)始揭示由無(wú)序到有序，以及從有序到混沌各自的機(jī)制和相互間的關(guān)系。從根本上說(shuō)，19世紀(jì)對(duì)自然史的回溯并未達(dá)到自然史的起點(diǎn)，或回溯至自然界自身演化發(fā)展的各個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)，未達(dá)到認(rèn)識(shí)過(guò)程中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，還必須沿自然史進(jìn)一步上溯。

第三，自然史與自然現(xiàn)象之網(wǎng)并未結(jié)合起來(lái)。當(dāng)代科學(xué)正在向這一目標(biāo)前進(jìn)。

最后，這一時(shí)期之所以在各門(mén)學(xué)科中出現(xiàn)歷史主義思潮并非偶然，其淵源一直可以追溯到古希臘的自然哲學(xué)。文藝復(fù)興后近代科學(xué)興起，由古代樸素辯證的自然觀轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械自然觀，但自然哲學(xué)中的發(fā)展觀并未完全摒棄，不僅如此，而且一直延伸到18世紀(jì)末的浪漫主義和德國(guó)的自然哲學(xué)中，強(qiáng)調(diào)以發(fā)展的、歷史的觀點(diǎn)來(lái)看待自然。另一方面，機(jī)械自然觀也不絕對(duì)地排斥歷史主義，只是限于機(jī)械自然觀的框架之中，發(fā)展過(guò)程是機(jī)械的、線性的、決定論的。第三個(gè)重要原因是，不斷發(fā)展的自然科學(xué)，日益豐富的資料為進(jìn)行歷史的比較作了必要的準(zhǔn)備，這在地質(zhì)學(xué)和進(jìn)化論尤為如此。

先考察地質(zhì)學(xué)如何從它所浸染于其中的文化背景中提升出來(lái)。

18世紀(jì)地質(zhì)學(xué)的焦點(diǎn)是巖石成因之爭(zhēng)：火成還是水成，以及巖石形成機(jī)制之爭(zhēng)：災(zāi)變（或激變、突變）還是漸變。早期水成說(shuō)與災(zāi)變論相關(guān)，如《舊約全書(shū)》中有關(guān)摩西洪水的記載。德國(guó)礦物學(xué)家維爾納在1797年系統(tǒng)發(fā)揮了水成說(shuō)，認(rèn)為地球生成初期，表面為原始海洋覆蓋，礦物質(zhì)結(jié)晶、沉淀而成巖石。英國(guó)地質(zhì)學(xué)家赫頓是火成說(shuō)的主要代表，他認(rèn)為地球內(nèi)部是熔融的巖漿，經(jīng)火山進(jìn)發(fā)固化而成巖石。赫頓認(rèn)為，不能以設(shè)想的“原始海洋”為依據(jù)，而應(yīng)以現(xiàn)在還在起作用的，也就是可以經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)力量來(lái)解釋巖石的形成，這里體現(xiàn)了實(shí)證的觀點(diǎn)。赫頓又認(rèn)為現(xiàn)在經(jīng)歷的地質(zhì)變化是極其緩慢的，因而他反對(duì)災(zāi)變說(shuō)。顯然，災(zāi)變說(shuō)與漸變說(shuō)，前者難以解釋?zhuān)笳叻侠硇浴４送?，漸變還與當(dāng)時(shí)的流行觀念“自然界不作跳躍”相一致。  

災(zāi)變的思想古已有之。亞里士多德強(qiáng)調(diào)漸變，但也認(rèn)為發(fā)生過(guò)洪水和火災(zāi)，布豐在天文學(xué)中提出太陽(yáng)系起源的災(zāi)變假說(shuō)；瑞士生物學(xué)家波涅特認(rèn)為世界上不斷發(fā)生周期性的災(zāi)難，每經(jīng)一次，即在生物階梯上前進(jìn)一步。災(zāi)變說(shuō)的代表人物是居維葉，居維葉詳盡地研究了不同地層中生物的化石，發(fā)現(xiàn)在兩種類(lèi)型間沒(méi)有中間類(lèi)型，地質(zhì)的研究也表明發(fā)生過(guò)滄海桑田的變化，西伯利亞凍土層中發(fā)現(xiàn)的猛犸加深了對(duì)于災(zāi)變的印象。此外，猶太人、巴比倫人、希臘人、印度人、中國(guó)人都有遠(yuǎn)古時(shí)期大洪水的傳說(shuō)，最后一次大洪水約在距今5000年前。由此可見(jiàn)，居維葉提出災(zāi)變說(shuō)有一定根據(jù)，居維葉沒(méi)有直接討論災(zāi)變的原因，但他認(rèn)為古今不同，即不能以現(xiàn)在還在起作用的因素來(lái)解釋地球過(guò)去曾發(fā)生過(guò)的變化。居維葉的這種思想無(wú)疑具有合理之處。應(yīng)該看到，漸變說(shuō)與災(zāi)變說(shuō)都具有部分的真理性，地質(zhì)變遷既有漸變過(guò)程，也有災(zāi)變發(fā)生，既不能認(rèn)為古今全然一致，也不能看作截然不同（聯(lián)系上章對(duì)自然分類(lèi)與人為分類(lèi)的分析）。

宗教對(duì)災(zāi)變說(shuō)的詮釋是，必須把每層化石看作是上帝的一次單獨(dú)創(chuàng)造。發(fā)現(xiàn)化石與地層關(guān)系的史密斯在1817年寫(xiě)道，“化石的作用是把我們帶回到一個(gè)超自然事件的領(lǐng)域之中”。[7]不應(yīng)把宗教對(duì)災(zāi)變說(shuō)的解釋加于居維葉本人，也不能在批判宗教詮釋時(shí)，將具有一定真理性的災(zāi)變說(shuō)也拒之門(mén)外。

英國(guó)的賴(lài)爾從古生物學(xué)的發(fā)展中領(lǐng)悟到研究自然史的重要，認(rèn)為這是19世紀(jì)科學(xué)進(jìn)步的特征。賴(lài)爾全面發(fā)展了赫頓的漸變說(shuō)，稱(chēng)他的著作“是宣布地質(zhì)學(xué)與萬(wàn)物起源（指神創(chuàng)）完全無(wú)關(guān)的第一篇論文；也是放棄臆測(cè)的原因而絕對(duì)改用自然作用來(lái)解釋地殼過(guò)去變遷的第一篇著作”。從中可以看到賴(lài)爾以近代科學(xué)的實(shí)證精神與宗教及自然哲學(xué)劃清界線。賴(lài)爾又認(rèn)為，地球上起作用的各種力是不變的，無(wú)論在質(zhì)上還是在量上都是不變的，因此沒(méi)有災(zāi)變，災(zāi)變必然導(dǎo)致超自然的神。赫頓也把地球看作是巨大宇宙機(jī)器的一部分，按一定規(guī)律活動(dòng)。于是我們看到，在赫頓與賴(lài)爾漸變論的背后，在歷史觀、發(fā)展觀的背后實(shí)質(zhì)上仍是機(jī)械論，在強(qiáng)調(diào)發(fā)展變化的背后卻是靜止不變。

自18世紀(jì)末到19世紀(jì)初的幾十年間因地質(zhì)學(xué)的迅速發(fā)展而被稱(chēng)為地質(zhì)學(xué)的“英雄時(shí)期”。在這一時(shí)期，地質(zhì)學(xué)家憑借近代科學(xué)的實(shí)證精神和理性——機(jī)械的因果決定論而使地質(zhì)學(xué)逐步擺脫形而上學(xué)、神跡和宗教。在代表時(shí)代精神的《地質(zhì)學(xué)原理》中，賴(lài)爾在緒言中即明確申明：此書(shū)“不可和創(chuàng)世論相混淆”。然而在另一方面，這一時(shí)期地質(zhì)學(xué)的發(fā)展也顯示出輕視或排斥思辨的傾向和機(jī)械論的影響。近代科學(xué)從文化背景中分離的過(guò)程都有類(lèi)似的特征。

生物學(xué)以細(xì)胞學(xué)說(shuō)和進(jìn)化論在編織自然現(xiàn)象之網(wǎng)和追溯自然史兩方面都占據(jù)了重要地位。達(dá)爾文的進(jìn)化論，不僅成為自然史研究的高潮，而且極大地影響了19世紀(jì)下半葉的社會(huì)文化思潮。同時(shí)，進(jìn)化論的建立過(guò)程，也就是生物學(xué)進(jìn)一步從文化背景中分離并獨(dú)立的過(guò)程。

進(jìn)化的思想源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。古代自然哲學(xué)把整個(gè)自然看作是一個(gè)進(jìn)化的過(guò)程，其中阿那克西曼德與恩培多克勒等具體討論了生物的進(jìn)化。文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng)中復(fù)興了古代的自然哲學(xué)，爾后占主導(dǎo)地位的機(jī)械論中也含有對(duì)自然史的研究。啟蒙運(yùn)動(dòng)者從科學(xué)的發(fā)展看到社會(huì)的進(jìn)步。18世紀(jì)后生物學(xué)中的進(jìn)化思想逐步滋長(zhǎng)。在力學(xué)中提出最小作用量定理的莫伯丟（1698～1759年）在生物學(xué)中也提出不少有價(jià)值的見(jiàn)解。他說(shuō)：“如果我說(shuō)您曾經(jīng)是一條蠕蟲(chóng)，是一個(gè)卵，甚至是一種泥土樣的東西時(shí)，請(qǐng)您不要生氣?！辈钾S在一開(kāi)始接受物種不變的觀念，經(jīng)過(guò)比較解剖學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)存在不完善的、沒(méi)有用的、以及退化的器官，于是認(rèn)為生物都是由同一祖先“退化”而來(lái)。雖然他的見(jiàn)解是錯(cuò)的，但畢竟其中加入了實(shí)證科學(xué)的論據(jù)。歌德在18世紀(jì)末稱(chēng)他已發(fā)現(xiàn)了植物的原始類(lèi)型。

進(jìn)一步發(fā)展并宣傳進(jìn)化論思想的是法國(guó)的拉馬克（1744～1824年）。他先系統(tǒng)地研究動(dòng)物的分類(lèi)，從中找出由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的系列，后來(lái)，又將此直線系列改成系譜樹(shù)。在1809年的《動(dòng)物哲學(xué)》中，拉馬克用兩個(gè)相輔相成的論點(diǎn)闡述進(jìn)化論。其一，生物生來(lái)就具有一種內(nèi)在的向更復(fù)雜更高級(jí)的生物進(jìn)化的趨勢(shì)；其二，環(huán)境的變化迫使生物通過(guò)用進(jìn)廢退和獲得性遺傳而在結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化。圣提雷爾的進(jìn)化思想主要基于他的自然哲學(xué)，他主張，盡管有如此多種動(dòng)物，但“從哲學(xué)上說(shuō)，只有一種動(dòng)物”。1828年，他公開(kāi)發(fā)表自己的觀點(diǎn)，認(rèn)為物種可變，其原因是生存條件的變化，但他不相信現(xiàn)在的物種也在變化。拉馬克、圣提雷爾與當(dāng)時(shí)的物種不變論者展開(kāi)了激烈爭(zhēng)論。

以下我們要考察一般科技史著作較少提及的錢(qián)伯斯（1802～1871年）的思想。在出版于1844年的書(shū)中，錢(qián)伯斯系統(tǒng)闡述了他的思想。宇宙和生命的發(fā)展是一個(gè)統(tǒng)一體。細(xì)胞是生命的基礎(chǔ)，是“無(wú)機(jī)物和有機(jī)物之間的交會(huì)點(diǎn)，它是礦物界的結(jié)尾和植物界的開(kāi)端”[8]。某種，“化學(xué)—電的作用”導(dǎo)致“第一個(gè)原始的細(xì)胞”產(chǎn)生。在當(dāng)時(shí)的科學(xué)和認(rèn)識(shí)水平下，提出這些思想確是難能可貴的。

當(dāng)宗教表示生物的新種都因上帝的不斷干預(yù)而形成，錢(qián)伯斯的辯解饒有興味：上帝是“第一位的原因，所有其他的成分都是第二位的、輔助性的因素”。上帝完全可以通過(guò)自然規(guī)律從而更省力地創(chuàng)造新種，這些規(guī)律則是“上帝意志的表述”。由此可以想起近代科學(xué)革命中天文學(xué)的經(jīng)歷。在哥白尼之后，上帝只是在天界之外注視著一切，各個(gè)天球遵循規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)；上帝無(wú)須自己管理或任命眾神管理。而在牛頓那里，上帝只須作第一次推動(dòng)和偶爾糾正，拉普拉斯又把上帝從這些領(lǐng)地驅(qū)逐出去。具有諷刺意味的是，錢(qián)伯斯本人確實(shí)認(rèn)為自己的觀點(diǎn)非常虔誠(chéng)，比“不斷干預(yù)論”更能增添造物主的光榮。實(shí)際上如同天文學(xué)、力學(xué)、生物學(xué)，整個(gè)科學(xué)就是這樣地把上帝無(wú)情地驅(qū)逐到越來(lái)越狹小的領(lǐng)地，或者說(shuō)恭敬地抬升到遠(yuǎn)離塵世、遠(yuǎn)離人類(lèi)經(jīng)驗(yàn)的超驗(yàn)世界之中。

在進(jìn)化觀念逐一推進(jìn)之時(shí)，反進(jìn)化論思潮依然強(qiáng)大。居維葉就是主張物種不變的代表。居維葉把物種定義為“從原初形成的時(shí)候開(kāi)始，使它們?cè)谝欢ㄏ薅葍?nèi)永遠(yuǎn)存在下去的某種形式”，變種則是“物種偶然再細(xì)分的結(jié)果”。他以災(zāi)變說(shuō)解釋絕滅的和現(xiàn)存的物種間在種群上的不連續(xù)現(xiàn)象，稱(chēng)之為“災(zāi)變”或“革命”。1830年，持進(jìn)化觀念的圣提雷爾與反對(duì)進(jìn)化觀念的居維葉之間發(fā)生一場(chǎng)大辯論，結(jié)果圣提雷爾失敗了。這有三個(gè)原因，首先是進(jìn)化論本身證據(jù)不足，其次是圣提雷爾的觀點(diǎn)武斷、片面，最后是法國(guó)的政局與得勢(shì)的宗教的影響。

雖然受到一再阻遏，進(jìn)化論仍逐步推進(jìn)。除了自然哲學(xué)，漸變與連續(xù)的觀念，以及社會(huì)進(jìn)步觀念等等的影響外，生物學(xué)自身的發(fā)展如前述自然分類(lèi)法、漸成論、細(xì)胞學(xué)說(shuō)，以及比較解剖學(xué)等都為進(jìn)化論的建立提供了越來(lái)越充分的根據(jù)?！斑@些支流雖然為物種不變的成見(jiàn)所阻，但在堰閘后面愈聚愈深。達(dá)爾文所搜集的自然選擇的證據(jù)是一個(gè)巨流，它以不可抵抗的威力沖破了這個(gè)堰閘，于是洶涌的洪水便泛濫于整個(gè)思想領(lǐng)域?！?/span>[9]

達(dá)爾文（1809～1882年），近代進(jìn)化論的奠基人，1831～1836年隨貝格爾艦作全球航行，對(duì)所到之處的生物作詳細(xì)考察，搜集了大量資料。正如達(dá)爾文本人寫(xiě)道，“這是我生平最重要的事件，它決定了我的全部生涯”[10]。他所見(jiàn)到的全部事實(shí)，“似乎是神秘而又神秘的物種起源問(wèn)題的曙光”[11]?；氐接?guó)后經(jīng)過(guò)十幾年的辛勞，達(dá)爾文在1859年出版了他的巨著《物種起源》。

達(dá)爾文對(duì)于生物進(jìn)化論的貢獻(xiàn)主要在兩個(gè)方面。首先，達(dá)爾文占有大量事實(shí)作為其論點(diǎn)的根據(jù)。“在拉馬克有一個(gè)事實(shí)的地方，達(dá)爾文有一百個(gè)事實(shí)。”這樣，進(jìn)化就從一種思辨、猜測(cè)或信念、理想轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)的假說(shuō)。其次，達(dá)爾文進(jìn)化論的核心思想是自然選擇，這是他從人工選擇得到的啟示。至于自然界進(jìn)行選擇的機(jī)制，達(dá)爾文認(rèn)為物種會(huì)發(fā)生偶然變異，在各種生物的生存斗爭(zhēng)——這是達(dá)爾文從馬爾薩斯的《人口論》得到的啟示——優(yōu)勝劣汰，適者生存，這就是自然選擇的標(biāo)準(zhǔn)。達(dá)爾文以自然選擇和適者生存這兩個(gè)觀點(diǎn)系統(tǒng)地闡明了進(jìn)化理論，從而使以前零碎的、不完全的觀點(diǎn)形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。特別是達(dá)爾文提出的進(jìn)化機(jī)制，解決了不少持同樣觀點(diǎn)的科學(xué)家心中的難題。赫胥黎問(wèn)道：“你不愿承認(rèn)上帝創(chuàng)造世界的假說(shuō)，可是你又能提出什么學(xué)說(shuō)，讓任何小心慎思的人都能接受呢？”[12]達(dá)爾文的進(jìn)化論正是這樣的學(xué)說(shuō)。

在進(jìn)化論的提出過(guò)程中，也可以看到前述觀念與經(jīng)驗(yàn)這兩方面的影響。所不同的是，在這里，這兩條線索緊密地纏繞在一起。

《物種起源》轟動(dòng)了歐美世界，即使在許多贊成進(jìn)化思想的人的心中也還是引起很大的震動(dòng)，既有贊美之詞，也招致科學(xué)界內(nèi)外很多人的非難。天文學(xué)家約翰·赫歇爾稱(chēng)進(jìn)化論為“胡鬧定律”。曾是達(dá)爾文朋友的地質(zhì)學(xué)家塞治威克在給他的信中說(shuō)：“讀了你的著作，我感到非常痛苦?！甭淇钍牵骸澳阋郧暗呐笥?，現(xiàn)在是猿的后代?！?/span>[13]給予達(dá)爾文很大影響的賴(lài)爾曾支持達(dá)爾文發(fā)表著作，也感到人起源于猿太傷人類(lèi)自尊心了。至于宗教界更是全力反對(duì)進(jìn)化論。在斗爭(zhēng)中，赫胥黎（1825～1895年）和海克爾（1834～1919年）捍衛(wèi)、宣傳并完善了達(dá)爾文的進(jìn)化論。

達(dá)爾文進(jìn)化論的影響是巨大的。在科學(xué)上，進(jìn)化論揭示了人與動(dòng)物的歷史聯(lián)系，同時(shí)也將人與生物編織進(jìn)同一張自然現(xiàn)象之網(wǎng)中。哥白尼為地球，也就是為人類(lèi)找到在太陽(yáng)系中的位置，達(dá)爾文則闡明人在生物界的位置，人類(lèi)在對(duì)自身的認(rèn)識(shí)過(guò)程中邁出了新的一步。進(jìn)化論是20世紀(jì)辯證自然觀的先聲，這是因?yàn)樗鼧?biāo)志了18、19世紀(jì)歷史主義的高潮。再者，進(jìn)化論認(rèn)為，林奈的分類(lèi)體系所確定的物種僅僅是一個(gè)概念，分類(lèi)使之變得僵化不變。拉馬克認(rèn)為物種并不是自然生成的東西，而是人為的概念，自然界只生成個(gè)體。《物種起源》所討論的實(shí)際上是由一個(gè)物種怎樣變?yōu)榱硪粋€(gè)物種，這表明進(jìn)化論初步認(rèn)識(shí)到概念與對(duì)象間的區(qū)別，注意到概念間的聯(lián)系，這里也具有辯證法的萌芽。進(jìn)化論對(duì)宗教和社會(huì)文化思潮的影響在后文述及。

進(jìn)化論尚有以下不足之處：首先，進(jìn)化論片面強(qiáng)調(diào)生存斗爭(zhēng)，優(yōu)勝劣汰，對(duì)自然界中的合作注意不夠。社會(huì)達(dá)爾文主義即在這一點(diǎn)上尋找依據(jù)。其次，進(jìn)化論反對(duì)神跡、創(chuàng)世，反對(duì)難以捉摸的災(zāi)變，卻走向機(jī)械的決定論。達(dá)爾文贊揚(yáng)拉馬克“在引起人們注意有機(jī)界變化的可能性問(wèn)題上做出了杰出貢獻(xiàn)。在他看來(lái)，有機(jī)界的變化就像無(wú)機(jī)界的變化一樣，都是自然規(guī)律作用的結(jié)果，而不是奇跡干預(yù)造成的”[14]。進(jìn)化論就是揭示出這樣的必然規(guī)律。第三，進(jìn)化論僅是基于歷史比較方法和歸納法所作的一種假說(shuō)，有待于上升到理論高度，揭示進(jìn)化的微觀機(jī)制是20世紀(jì)科學(xué)的研究課題。

在這一時(shí)期由星云假說(shuō)、地質(zhì)理論、直至進(jìn)化論組成的發(fā)展觀、歷史觀或進(jìn)化浪潮中，有個(gè)不諧和音，那就是熱力學(xué)第二定律?！安恢C和”，首先在于其他領(lǐng)域的研究雖也有觀察依據(jù)，但或多或少都有某種對(duì)于發(fā)展、變化或進(jìn)化的信念，無(wú)論這種變化是機(jī)械的還是辯證的。熱力學(xué)第二定律卻絕無(wú)觀念指導(dǎo)，完全是根據(jù)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，再經(jīng)推理而得出。其次，在其他領(lǐng)域中的成果都持有發(fā)展與進(jìn)步觀念，或者支持這種觀念時(shí)，克勞修斯卻從熱力學(xué)第二定律中得出了相反的、退化的觀念。

1850年，克勞修斯（1822～1888年）在進(jìn)一步研究卡諾循環(huán)的基礎(chǔ)上，將其中所隱含的思想明確表述為“熱不能自動(dòng)地從較冷物體傳到較熱物體”，這就是熱力學(xué)第二定律。1865年，他又引入一個(gè)概念：熵，這在今后的發(fā)展中證明是一個(gè)極其重要的概念，用以描述體系的無(wú)序程度。以熵概念表述熱力學(xué)第二定律為：孤立系統(tǒng)熵趨于極大值。克勞修斯進(jìn)而把熱力學(xué)第二定律推廣到全宇宙，提出“熱寂說(shuō)”。

雖然是一種不諧和音，以及雖然克勞修斯從中得出錯(cuò)誤的推論，熱力學(xué)第二定律卻有其特別重要的意義。首先，這是在牛頓力學(xué)以來(lái)相對(duì)于同期發(fā)展觀、歷史觀的各項(xiàng)成果而言第一次通過(guò)嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)和推理過(guò)程揭示出時(shí)間的不可逆性。其次，熱力學(xué)第二定律深刻地闡明自然界變化的另一方面——退化。只有進(jìn)化而沒(méi)有退化的自然界不是真實(shí)的自然界，唯有將進(jìn)化與退化結(jié)合起來(lái)才構(gòu)成自然界完整的演化過(guò)程，“麥克斯韋妖”不能負(fù)此重任。當(dāng)代自然科學(xué)正在建造溝通進(jìn)化與退化之間的橋梁，以全面地勾畫(huà)出自然界演化發(fā)展的完整過(guò)程。第三，在熱力學(xué)第一定律抹去各種能量間質(zhì)的差別，并在由質(zhì)的物理學(xué)向量的物理學(xué)的轉(zhuǎn)化中達(dá)到高潮之時(shí)，熱力學(xué)第二定律揭示熱與其他能量質(zhì)的差別。在新的高度上復(fù)歸質(zhì)的物理學(xué)，開(kāi)始突破機(jī)械論的框架。

19世紀(jì)科學(xué)除了上述方面的發(fā)展外，還在繼續(xù)拓展，進(jìn)入更為復(fù)雜的領(lǐng)域：人類(lèi)學(xué)和心理學(xué)。前者的突出成就是弗雷澤（1854～1941年）出版于1890年的《金枝》，后者則有巴甫洛夫的條件反射理論，其追隨者走向機(jī)械論極端，以及弗洛伊德關(guān)于潛意識(shí)和“里比多”的理論。面對(duì)如此強(qiáng)大的本能，弗洛伊德思索，文明在多大程度上是建立在對(duì)本能的滿(mǎn)足之上，文明的存在又在多大程度上是以對(duì)強(qiáng)大的本能的力量不予滿(mǎn)足為前提[15]。

[1]轉(zhuǎn)引自雅克·巴爾贊．從黎明到衰落．林華譯．北京：世界知識(shí)出版社，2002．609

[2]李佩珊、許良英．20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)簡(jiǎn)史．科學(xué)出版社，1989．89

[3]林德宏．科學(xué)思想史．南京：江蘇科技出版社，1985．233

[4]楊沈．自然科學(xué)史．武漢：武漢大學(xué)出版社，1986．232

[5]林德宏．科學(xué)思想史．南京：江蘇科技出版社，1985．234

[6]聯(lián)系上一章中生物分類(lèi)問(wèn)題上非此即彼與亦此亦彼的關(guān)系

[7]瑪格納．生命科學(xué)史．武漢：華中工學(xué)院，1985．498

[9]丹皮爾．科學(xué)史．北京：商務(wù)印書(shū)館，1989．375

[10]陳昌曙、遠(yuǎn)德玉．自然科學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史．沈陽(yáng)：遼寧科技出版社，1984．219

[11]瑪格納．生命科學(xué)史．武漢：華中工學(xué)院出版社，1985．602

[12]丹皮爾．科學(xué)史．北京：商務(wù)印書(shū)館，1989．377

[13]林德宏．科學(xué)思想史．南京：江蘇科技出版社，1985．291

[14]瑪格納．生命科學(xué)史．武漢：華中工學(xué)院出版社，1985．482

[15]轉(zhuǎn)引自雅克·巴爾贊．從黎明到衰落．林華譯．北京：世界知識(shí)出版社，2002．672