《出壳时代》节选
在哥白尼-伽利略之后，科技体并没有立刻现形，而是经历了一个孕育期，没有十月怀胎不可能有一朝分娩。这个时期，刚刚独立出来的科学有个自身逐步完善的过程，配子尚未成熟难以跟技术媾合。与此同时，技术按照自己的惯性也在发展着，所不同的是，技术似乎闻到了科学散发出来的求偶气息，明显加快了脚步向科学靠拢。到后来，随着科学配子日趋成熟，二者终于有了些交媾，科技体便慢慢怀出了孕珠。但科学与技术这时候主要还是各自独立地发展着，这是常态。
科学当时的常态发展体现为分门别类地打造，在不同的领域东一榔头西一锤子，敲打出了各门学科最初的雏形。其实，摆脱了宗教神学束缚的自然科学，一开始只靠干巴巴一门天文学科，是有点独木难支的。放开手脚四下一敲打，一个个活力四射的学科帮手就陆续现身了，只待徐徐挺立起来。其中，最早站立起来的学科“大牛”，就是经典力学。
也许是一种天意，就在伽利略逝世的第二年，其事业需要继往开来的关键时刻，牛顿在英国诞生了。这是一位妇孺皆知的科学伟人，他对后世的影响之大、之远，是近代历史上任何科学家都无法比拟的。牛顿在天文学、力学、数学、光学等经典科学理论方面的辉煌成就，建立起了人类历史上前所未有的知识体系。事实上，17世纪的科学大旗由他一手举起，在其后的100多年时间里，牛顿的学说和思想一直牢牢地占据主导地位，影响着整个科学界的发展。特别是他的经典力学所体现出的哲学思想，对包括化学、电学、热学、生物学在内的其他诸多科学理论，都产生了深远影响。2005年，英国皇家学会进行了一场“谁是科学史上最有影响力的人” 的广泛民意调查，牛顿位列爱因斯坦之前，排名第一。
牛顿真的很牛，他一手扶起了经典力学这一学科“大牛”。在总结伽利略、开普勒和惠更斯等人工作的基础上集大成，他创立了著名的万有引力定律和物体运动三大定律。在牛顿之前，天文学家已经取得了显赫的成就，但天文学家们一直无法解释“为什么行星会按照一定规律围绕太阳运行”这个难题。不少科学家都进行过认真探索，比如开普勒就认识到，要维持行星沿椭圆轨道运动一定有某种力在起作用，他认为这种力类似磁石吸铁一样。惠更斯在研究摆的运动特点时也发现，保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。而另一位英国科学家胡克则几乎发现了真谛，他认为是引力在起作用，并试图论证引力与距离的关系，但最终还是没能成功。
当科学的接力棒传到牛顿手中时，他开始大显身手了。牛顿的高明之处在于，他解决了胡克等人没能解决的数学推导问题，终于发现了万有引力。与此同时，牛顿在伽利略等人的基础上，创造性地把“力”和“惯性”这两个最基本的概念，贯穿于力学理论之中，提出了力学三定律。1687年，牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书。在这部划时代的伟大著作中，牛顿从基本概念（质量、运动、惯性、力）和基本定律（运动三定律）入手，运用他发明的微积分数学工具，精确地论证了万有引力定律，从而把经典力学确立为完整而严密的科学理论，这是人类认识自然规律的一次重大飞跃。爱因斯坦认为，牛顿是完整的物理因果关系的创始人，“他之所以成为这样的人物，还有比他的天才所许可的更为重要的东西，那就是因为命运使他处在人类理智的历史转折点上”。
牛顿有一句众人皆知的名言“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上”，这句话既是一代科学巨匠的自谦，也是当时情况的真实写照。牛顿的研究领域非常广泛，除了在力学等方面作出卓越贡献之外，他还花了大量精力从事化学研究。他经常废寝忘食、不分昼夜地做化学实验，却几乎没有取得化学方面的研究成果。这是为何？道理显而易见，那就是，各门学科正处在初创阶段，当时的化学别说是“巨人的肩膀”了，就连小矮人的肩膀也找不到，根本就没地方让他踩。他之所以能成为经典力学的掌门人，是因为有哥白尼、伽利略、开普勒、胡克、惠更斯等人的工作基础，科学素材的积累已经到了可以摘果子的成熟时节，凭着他超人的智慧一举揽下硕果便是顺理成章之举。而在化学方面，当时还处在刚起步阶段，花儿未开当然就无果可摘，这也就不足为怪了。
实际上，化学跟其他学科的发展一样，站立起来的时间比经典力学慢了至少一拍，曲曲折折拖的时间也长。当牛顿牛气冲天发现万有引力的时候，化学还沉溺在“炼金术”的泥潭中不能自拔。炼金术认为，各种金属在本质上都是一样的，汞是金属之父，硫是金属之母，贵贱之分就在于汞和硫含量的多少。所以那时候，化学的主要任务就是要把“贱”金属变成金、银等“贵”金属。说到这里，我想起一件事来。有一次我参加广东省材料学研究会的年会，在会上讲到，科学和技术在18世纪下半叶之前一直是分离发展的。会后有一位高分子材料专家找到我说：“不对吧，化学是基础科学，炼金术是古老的技术，它们可是早就混在一起了。”这位专家的看法或许有一定代表性，然而值得商榷。其实，化学在18世纪以前混在炼金术中没错，但那不是科学意义上的化学，而是炼金术的另一个名称。准确说来，那会儿化学还没有剥离出来自成一体，这跟许多科学知识卷在早期自然哲学中是一样的道理。
第一个向炼金术发起挑战的人，是英国的波义耳。他主张化学不应该是炼金术的附属品，而应当像力学那样成为一门独立的学科。他在1661 年出版的《怀疑派化学家》一书中总结了自己的大量实验研究，认为物质的构造和性质比炼金术描述的要复杂得多，绝不是“汞、硫、盐”所组成，也绝不是“水、土、火、气”几种性状所能概括，化学的任务就是要不断寻找和解释物质的复杂构造。他指出，把砂子和灰碱两种物质融化在一起，可以生成不能再被火分解的透明玻璃，葡萄汁发酵后变成酒精，灰碱和油脂煮过后变成肥皂，这些现象都说明了物质构造的复杂性，进而他提出了化学元素的理论。波义耳这些建立在实验基础上的观点，为化学研究指明了清晰的方向，把化学从炼金术的泥潭里拽了出来。很快，化学就“改邪归正”，转向了研究物质的元素构成。然而事情一波三折，在研究“燃烧”这一最常见的化学现象时，搞来搞去又走进了“燃素论”这个新的迷雾中。子虚乌有的所谓“燃素”，折腾了整个化学界大半个世纪，包括舍勒、普利斯特列等一大批化学家都拼命想找到“燃素”，却遍寻而不见。直到1780年拉瓦锡发表《燃烧通论》一文，毫不客气地对“燃素论” 的种种谬误进行了清算，系统地提出了氧化燃烧学说，才彻底拨开了化学界的迷雾。在这一过程中，除了解决这个“卡脖子”的大问题之外，化学领域添枝加叶的事也取得了许多进展，不少化学元素、化合物、化学反应机理被纷纷揭示。经历了跌宕起伏，化学摇摇晃晃，仿佛醉醒了似的终于站稳了脚跟。
近朱者赤近墨者黑，近牛者当然也更牛。在物理学的其他领域，或多或少受到力学迅猛崛起的牵拉，相关分支学科在不同程度上也表现出了牛气。动静最大的当属光学，几乎是紧跟着力学“大牛”站立起来的“牛二”，这倒不难理解。研究天体力学要靠光学望远镜，牛顿和惠更斯边琢磨力学边关注着光学研究，亲力亲为推动光学同步发展，前者提出了光的“粒子说”，后者建立了光的“波动说”，两派拥趸谁也不服谁，引发了一场持续几百年的学术纷争，实则是为光学打下了一根根学科桩基。此外，静电学、磁学、流体力学、气体力学、声学等物理学的大多数分支也都一个个傲然现身，奠定了最初的理论基础。
相对而言，生物学的起步势头要弱很多，还处在科学启蒙之后的原始资料积累阶段。这一时期的成就主要是，哈维发现了血液循环规律、林奈确立了动植物的一整套分类方法、布丰提出了早期的生物进化思想。此外，动物解剖、昆虫习性、鸡胚发育过程、肠道寄生虫等方面的研究也都杂七杂八涉猎到。但热闹归热闹，成就却远不如其他学科突出，可以说当时生物学整体上“还躺在摇篮里”，没到吼一声站起来的时候。这点比化学还要糟糕，是什么原因使然？我至今还蝉不知雪，没看到过令人信服的解释。
想来想去，这种失衡可能还是跟牛顿太牛有关。事实上，科学启蒙后的学科分门别类崛起，如雨后春笋般涌现出了各种新发现、新知识，但只有经典力学鹤立鸡群。其他学科不仅蹦跶不到“大牛”的高度，而且大都立足未稳，有些只是伸伸腿动弹几下却站不起来，有的甚至几乎没一点动静，地质学比生物学更糟糕就是一例。由于力学“大牛”登峰造极，左右着科学的整体发展大势，因而其他各领域甘拜下风，用力学理论解释一切自然现象成了时尚。那时候，不用点“力”都不好意思在科学界混，时间一久，“力”的概念不断推而广之，产生了各式各样“力”的学说，诸如“热力”“电力”“磁力”“化合力”“生命力”等，不一而足。牛顿本人就宣称过：“好多理由，使我产生一种推想，觉得各种现象都与某种‘力’有关。”惠更斯也坚决地认为：“在真正的哲学里，所有自然现象的原因都应当用力学术语来陈述［23］。”在这种背景下，跟“力”靠得越近的学科自然而然兴起越顺利，而“生命力”本来就是鹦鹉学舌胡诌出来的概念，生物学沿着这样的歪路肯定“找不到北”，就像化学沿着“燃素论”绕了个大弯才回到正道上一样。
与科学的“偏科”发展不同，技术那时候沿着自身的惯性前进，相对比较均衡。各个领域都出现了可圈可点的技术发明，有代表性的实用技术包括：在农业领域，塔尔发明了畜力条播机，范伯格、米克尔发明了脱粒机；在医疗领域，桑克托留斯发明了体温计、脉搏计，莫雷尔发明了止血带，塞维利诺用冰雪作冷冻麻醉剂；在纺织领域，英国人发明了脚踏纺车、织袜机等；在建筑领域，梁、柱及拱形顶的设计制造难题等先后被工匠们攻克；在矿业和冶金领域，捣矿机、熔炼炉等各类实用工具不断得到改进；在机械工程领域，各种水轮、水泵、运输车辆先后问世等，不胜枚举。一些“高端”技术也先后出现，譬如当时的航海时计已达到很高精度，还有计算尺、带齿轮装置的计算机器也相继投入使用等。
要说技术发展上的不均衡，到后来也出现了明显的趋势，手工业领域尤其是制造业技术可谓技压群芳。随着远洋航海的发展，西欧各国海外殖民扩张的规模不断增大，这就为欧洲的工业用品，特别是纺织品、金属制品、枪支、船舶及船舶用品等提供了日益广阔的市场，于是相应的加工制造技术有了快速发展。特别是手工工场出现后，工匠们在工种细分的情况下，对单调的、往复不断的劳动作业日益厌烦，于是大显身手，推动了工具的改革和工艺技术的改进。当时金属加工业发展迅猛，从事一线作业的工匠们发明了各式各样替代人手加工的专门工具，连轧钢机和切割机等设备都捣鼓出来了，同时在采矿、纺织、冶炼等主要的工业领域也都出现了一大批专业化的工具。后来还造出了以卷扬机、碎矿机、熔矿炉等大型设备为基础，与动力水车相结合的技术设备体系。需要注意的是，制造业技术之所以脱颖而出，是生产需要催促出来的，而不是牛顿那样的牛人影响的结果，当然也不是科学理论应用的结果。
这么一说很容易让人联想到蒸汽机，那可是技术领域的“大牛”， 而且同样有那么一位牛气冲天的人物叫瓦特，难道他也没受牛顿力学的启发？
没错，蒸汽机往往与瓦特的名字紧密相连，瓦特蒸汽机是那个时期技术发明的巅峰之作，也由此成为第一次技术革命的主要标志。但是，瓦特并不是一名科学家，他在格拉斯哥大学的工作是当仪器修理工，是一位如假包换的工匠，当然他不是一般工匠，而是后来创下了辉煌业绩的伟大发明家。实际上，第一次技术革命从预热到爆发历时100多年，纺织机才是这场革命的火种，蒸汽机则是革命的烈焰。由“珍妮纺车”这一工具机引发的工业革命，加快了蒸汽机这一动力机的发明进程。从时间上看，由法国人巴本发明的第一台蒸汽机出现在1690年，这跟牛顿的《自然哲学的数学原理》几乎同时问世，谁也没受谁影响。这台蒸汽机后来也没经过哪个力学家之手，而是经过了英国军人赛维利、铁匠纽可门、工匠斯米顿等人接力棒似的多年的技术改进，最后由瓦特一举攻克“分离式冷凝器”关键技术，才登上了工业革命大舞台而风靡全球。可以说，蒸汽机的发明历程，就是当时技术独自发展最经典的一个例证。
然而，这个时期科学和技术虽然总体上是各自独立发展着，却也有许多“眉来眼去”的事发生，到后来技术日益向科学靠拢，双方擦出的火花也越来越多，“暗结珠胎”是迟早的事，也是顺理成章的。
技术是个老江湖，它从一开始就盯上了初出茅庐的科学，干了不少主动献殷勤的事。这也不难理解，科学研究是需要仪器设备的，这一需求极大促进了科学仪器的发明和使用，这比普通的生产技术要复杂。譬如，詹森发明了复式显微镜，胡克则专门出了一本《显微术》详细介绍用显微镜的观察所得，他还发明了验湿仪、风速计、雨量计，托里拆利则发明了气压计，盖里克发明了抽气机等。这些人都是在从事科研活动时，推进了相关仪器的技术发展。还有些人则是当时著名的仪器制造行家，如英国的格雷厄姆、柏德等人研制出天文象限仪、测微仪，美国机械师戈弗雷发明了地平纬度测量仪，英国的哈里森发明了航海时计等。大量科学仪器的涌现，替代了过去靠人的感官进行观测的传统方法，为科学的发展提供了新的技术手段，这也是那会儿二者关系的一个显著特征。
科学也不完全是闭门造车埋着头发展自己，偶尔，科学理论也会促进实用技术的进步，虽然这种情况并不多。譬如，化学在“迷途知返”过程中客观上增强了医学化学思想，让很多医生认识到生命和疾病也是化学过程，为一些疾病的临床治疗提供了依据。尽管科学在起初是滞后于技术实践的，但后来科学理论的超前作用就日益显现出来了。瓦特在突破蒸汽机的关键技术瓶颈时，一开始设计了多种方案都达不到满意效果，原因就在于他缺乏量热学的科学知识。凑巧的是，量热学的开拓者布莱克教授当时就在格拉斯哥大学任教，关键时刻他给了瓦特一些理论上的指点，这才让瓦特豁然开朗取得了最终成功。
事实上，第一次技术革命也是一个重要的分水岭。在此之前，科学和技术各玩各的，即使在革命过程中，科学面对技术各领域的变革也都是视若无睹，直到最后一刻才勉强在已有的蒸汽机上露了一手。不过，虽然只是“蜻蜓点水”，仅仅体现在单项技术上，却起到了“捅开门缝”的作用，这意味着科技体的雏形开始显露。但这时候的科技体还若隐若现，模糊不清。
牛顿-瓦特的整个时期，科学和技术从各自独立发展，到后来越走越近，这是科技体早期的孕育过程。姑且把这一时期看作是科技的2.0时代。
摘自韦火的《出壳时代》
