為純科學呼籲

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「為了應用科學，科學本身必須存在。假如我們停止科學的進步而只留意科學的應用，我們很快就會退化成中國人那樣，多少代人以來他們都沒有什麼進步，因為他們只滿足於科學的應用，卻從來沒有追問過他們所做事情中的原理。這些原理就構成了純科學。中國人知道火藥的應用已經若干世紀，如果他們用正確的方法探索其特殊應用的原理，他們就會在獲得眾多應用的同時發展出化學，甚至物理學。因為只滿足於火藥能爆炸的事實，而沒有尋根問底，中國人已經遠遠落後於世界的進步。我們現在只是將這個所有民族中最古老、人口最多的民族當成野蠻人。」

----------美國物理學家(Henry Augustus Rowland1848－1901)

1883年8月15日，美國物理學家亨利·奧古斯特·羅蘭(Henry Augustus Rowland 1848－1901)在美國科學促進會年會上發表了一則被譽為是美國科學的獨立宣言的演講。演講內容於1883年8月24日發表於《SCIENCE》雜誌。

Henry Augustus Rowland

為純科學呼籲

有時我們會被問及這樣的問題：你最喜歡一年中的哪段時光？對我來說，春天最令人愉快，大自然從冷漠的冬天中蘇醒，生命的力量又開始涌動。樹葉生長、蓓蕾綻放，眼前的一切生機盎然，令人賞心悅目。在這大自然生命復甦的時刻，我們的心也為之狂喜。但是美景不會永恆，葉子會到達它的生命極限，花蕾盛開後就走向枯萎。於是，我們開始問自己這樣的問題：這一切是否最終都歸於虛無，或者它會帶來豐碩的收成？

在它的成長過程中，我們這個偉大的國家也有著春天般無以匹敵的勃勃生機。森林被砍伐，城市被建立，一個偉大而強盛的國家在地球上被創造出來。我們為自己的進步而驕傲。我們為這些新生的城市而驕傲，僅僅在幾年前，這些地方還只是美洲印地安人狩獵美洲野牛的地方。但是，我們必須記住現在只是我們國家的春天。我們的眼光不能向後看。無論葉子多麼美麗、花兒多麼鮮艷、它們生長的速度多麼令人驚嘆，但葉子畢竟是葉子，花終究是花。我們更應該向前看，去發現這些繁榮的結果是什麼，收穫的機會是什麼。如果我們及時地這樣做，那麼我們也許能發現那些威脅果實成熟的害蟲，或者看到收穫正因缺水而受到摧毀的貧瘠之地。

為了應用科學

科學本身必須存在

我應邀在今年AAAS年會的物理學分會上作報告。我樂意在這個題目上講讓您們高興的事，我樂意向您們列舉我的同胞們在此領域所取得的進步，他們為認識宇宙的秩序而付出的高貴努力。但是，當我走出去收集等待收割的穀物時，我發現的卻只是雜草。雜草叢中散落著一些鶴立雞群的高貴谷穗。但是，它們是如此之少，以至我發現我的大多數同胞並不了解這些現狀，還以為他們有一場大豐收，而實際上最終等待他們收穫的不過是雜草。美國的科學只存在未來，它沒有今天和過去。在我這個位置上的人應該思考的問題是：我們必須要做些什麼才能創造出我國的物理學，而不是把電報機、電燈和其它的便利設施稱之為科學。我並不是想低估所有這些東西的價值，世界的進步需要依靠它們，成功發明這些東西的人應該受到世界的尊重。但是，雖然一位廚師發明了餐桌上的一道新鮮的美味佳肴，使世人在某種程度上享受到了口福，但是，我們並不會尊稱他為化學家。但是，人們將應用科學與純科學混為一談並不是罕見之事，特別是在美國的報紙上。一些卑微的美國人偷取過去偉大人物的思想，通過這些思想在日常生活中的應用讓自己富裕，他們得到的讚美高於那些提出這些思想的偉大原創者。如果這些原創者思想中有一些庸俗成分，他們早就可以做出成百種這樣的應用。我時常被問及這樣的問題：純科學與應用科學究竟哪個對世界更重要。為了應用科學，科學本身必須存在。假如我們停止科學的進步而只留意科學的應用，我們很快就會退化成中國人那樣，多少代人以來他們都沒有什麼進步，因為他們只滿足於科學的應用，卻從來沒有追問過他們所做事情中的原理。這些原理就構成了純科學。中國人知道火藥的應用已經若干世紀，如果他們用正確的方法探索其特殊應用的原理，他們就會在獲得眾多應用的同時發展出化學，甚至物理學。因為只滿足於火藥能爆炸的事實，而沒有尋根問底，中國人已經遠遠落後於世界的進步。我們現在只是將這個所有民族中最古老、人口最多的民族當成野蠻人。然而，我們的國家也正處於同樣的狀況。不過，我們可以做得更好，因為我們獲得了歐洲世界的科學，並將它們應用到生活的方方面面。我們就像接受從天空中落下的雨水那樣理所應當地接過這些科學知識，既不問它們究竟從哪裡來，也沒有感激為我們提供這些知識的偉大、無私的人們的恩情。就像天堂之雨一樣，純科學降臨到我們的國家，讓我們的國家更加偉大、富裕和強壯。

對於今天已經文明化的一個國家來說，科學的應用是必需的。迄今為止，我們的國家在這條路上走得很成功，因為純科學在世界上的某些國家中存在並得到培養，對自然的科學研究在這些國家中被尊敬為高貴的追求。但這樣的國家實在稀少，在我國，希望從事純科學研究的人必須以更多的道德勇氣來面對公眾的輿論。他們必須接受被每一位成功的發明家所輕視的可能，在他們膚淺的思想中，這些人以為人類唯一的追求就是財富，那些擁有最多財富的人就是世界上最成功的人。每個人都理解100萬美元的意義，但能夠理解科學理論進展的人屈指可數，特別是對科學理論中最抽象的部分。我相信這是只有極少數人獻身於人類至高的科學事業的原因之一。人是社會動物，他們的幸福感非常依賴於周圍人的認同，只有極少數的人有勇氣追求自己的夢想而不在乎所處的環境。過去的人們比現在更為與世隔絕，一個人只和少數幾個人交往。 因此，那時的人們有時間創造出偉大的雕塑、繪畫和詩歌。每個人的思想都可以相對自由地追隨自己的想法，結果就成就了古代大師們偉大、非凡的作品。今天的鐵路、電報、書籍和報紙將世界各地的每個人聯結起來，他的思想不再是個人的，不再是獨立和獨特的，它要受到外部世界的影響，並依賴於外部世界，因此在極大的程度上失去了原創性。按照今天的標準，過去的天才在精神上和物質上可能都非常貧乏，周圍瀰漫著傲慢的建議告訴他如何使其外表與自己的身份相符。他從來沒有新想法，但他至少能吸收他人的思想來填充自己蒼白的精神世界。所以，這位過去時代的天才很快就意識到自己的思想比別人高得太多而不為世人所尊重：他的思想被裁剪成標準形式，所有新生的分支被壓制，直到他不再高於他周圍的人。從此，世界通過這種過多的交流降低到同一個水平。過去的陸地擁有我們今天無法欣賞到的高聳入雲的大山和幽暗的深谷，它們安靜、平和，構成了偉大壯麗的陸上風景。如今，深谷被填充、高山被削平，隨風起伏的麥浪和冒煙的工廠成為大地上的風景。

在普通人看來，這是好的變化。較之以往，人們的生活更快樂，精神狀態更好。但我們失去了高山賦予的氣勢。我們厭倦平庸，這是我們國家所遭受的詛咒。我們厭惡地看到我們的藝術家只為金錢而工作，並且懇求國會保護他們以避免外國人的競爭。我們厭惡地看到我們的同胞從國外獲取科學，然後誇耀他們在這裡將其轉化為財富。我們厭惡地看到，我們的教授因追求應用科學而不是純科學從而損害了教授的聲譽，當整個世界有待研究時他們卻麻木不仁，當整個宇宙的問題有待解決時他們卻袖手旁觀。我們希望這個國家在平庸之上尚有更崇高和尊貴的東西，一座高山也能讓風景不再是單調沉悶。我們被奧秘所包圍，大自然賦予了我們情感去享受這些奧秘，賦予我們理智去揭開這些奧秘。大自然呼喚著我們去研究它，我們更好的感悟力也促使我們走向這同一方向。

多少代人來，只有少數學習科學的學生將對自然的研究珍視為最崇高的追求。無論富裕或者貧窮，他們都有一個共同點：對自然及其規律充滿熱愛。世界因科學的應用而帶來的進步應歸功於這少數人，但他們中只有極少數曾從世人那裡得到他們應有的回報。

法拉弟(Faraday Michael，1791-1867，英國物理學、化學家，1831年發現電磁感應現象並提出相應理論，後被麥克斯維和愛因斯坦進一步發展)是所有電光機器、電氣鐵路、電力傳輸等基本原理的偉大發現者，儘管整個世界因他的發現而富裕，但他卻死於貧困。這也是今後一段時期中跟隨他腳步的人必將面對的命運。

但是，未來還是有因純粹熱愛而研究自然的人，以前人們未曾獲得過的更崇高的獎賞在等待著他們。我們已經開始追求科學，站在門檻上想知道裡面究竟有什麼。我們通過重力定律解釋了行星的運動，但是誰將解釋是什麼樣的力量讓兩個相隔數百萬英里的天體彼此相向運動呢？

今天，我們能夠非常容易地測量電量和電流，但是我們有方法來解釋電的現象嗎？光是波動的，但我們知道波動的是什麼嗎？熱是一種運動，但我們知道運動著的是什麼嗎？普通物質隨處可見，但是誰探究出了其內部組成的奧秘呢？

所有參與工作的人都有機會，競賽已經開始。問題的解決不是一蹴而就的事，它需要在不確定的時間裡，用最優秀的頭腦做出最好的工作。

當其它國家在競賽中領先時，我們國家能滿足於袖手旁觀嗎？難道我們總是匍匐在塵土中去撿富人餐桌上掉下來的麵包屑、並因為我們有更多的麵包屑而認為自己比他更富裕嗎？但我們忘記了這樣的事實：他擁有麵包，這是所有麵包屑的來源。難道我們卑賤如豬，認為穀粒和穀殼的價值比珍珠高得多嗎？如果我對時代的認識是正確的，那麼我認為我們不應該滿足於我們低下的地位。目標低下使我們幾乎變成了瞎子，但這是可以恢復的。在一個新國家中，生存的需求是首先需要關注的事情。亞當受到的詛咒降臨到所有人身上，我們必須自己養活自己。

但是，讓整個世界更輕鬆地生活是應用科學的使命。我讀到過這樣一個故事，它闡明了應用科學在世界上的真實地位。在蒸氣機時代的早期，一個熱愛閱讀甚於工作的男孩獲得了一份工作，他的職責是在每次引擎運動時開關閥門。男孩的閱讀被他的工作所打亂，他很快發現通過將閥門與引擎的活動部分聯結起來，讓活塞的運動帶動閥門的運動，他就能從工作中解脫出來。這個故事說明需求是發明之母，所以我認為人類真正的追求是智慧。對自然所有分支的科學研究、對數學的研究、對人類過去和現在的研究、對藝術的追求，以及對所有這些事業的培育是這個世界上最偉大、最高貴的事業，它們是人類最高級的職業。對有更高理想的人來說，商業、科學的應用、財富的積累是一種詛咒，但對世界上那些沒有能力從事和鑒賞崇高追求的人來說，卻是一種祝福。

教授的職責是促進科學進步

隨著科學應用的日益增加，生活變得越來越容易，購買儀器所必須的經費也不難獲得，追求生存之外的其它東西成為了可能。

但是，在能夠更多地從事純科學之前，精神品質的培育應該與國家財富的增長平衡。通過合法的專業工作，成功的雕塑家或畫家自然能夠獲得財富。對小說家、詩人和音樂家們來說，職業成功就意味著財富。但是，科學家們和數學家們卻從未有過這種對工作的動力：他們必須通過做其它工作如教學等來維持生活，只能將業餘時間奉獻給對科學的追求。通常情況是，因為所掙得的薪水少得可憐、因為儀器設備和資料文獻的匱缺、因為他們所處的精神環境，而更重要的是因為生活理想不高，他們被迫將自己的業餘時間花在給應用科學或其它增加財富的手段上。那麼，我們該怎樣兌現對那些少數人中的少數人的尊敬呢？儘管也面臨所有這些現實困難，他們仍然堅定不移地認定目標，持之以恆地從事純科學研究，給這個世界最珍貴的貢獻，他們創造的偉大知識豐富了我們對宇宙的認識，當這些知識被應用到物質生活時，成千上萬人的生活更加富裕，我們中的每個人都受益於此。也有這樣一些人，他們擁有從事純科學研究所需的所有設施，他們擁有豐厚的薪水以及每一件工作儀器，但卻全力投入了商業性的工作，他們到法院作證，去做其它可增加現有豐厚收入的工作。如果這些人放棄教授的頭銜，而冠之以化學顧問專家或物理學顧問專家的稱謂，那麼他們是值得受到尊重的。我們的社會確實需要這樣的人。但是，如果一個人擁有最著名大學的教授席位，而他的精力和能力卻用在科學知識的商業化應用上，他以尊貴的身份出現在社區，在報紙又成為科學的解釋者，那麼這對他和他所在的學院來說都是一種恥辱。這是對其所在科學事業的致命打擊。給他以恰如其分的稱謂，他馬上就會成為這個社會中有用的一員。將一個按規則並能以身作則培育科學的人放在他的職位上，結果會多麼的不同！那些正在世上尋找生活目標的年輕人，看到他們眼前這個高尚和高貴的人生，他們就會發現世界上還有比積累財富更為尊貴的東西。於是他們就願意將生命奉獻給相同的事業，他們就會尊重那些將他們引向更高境界的教授，這一境界是他們通過其它途徑所不能企及的。

我並不想在這個問題上被誤解。因發明而獲得財富或者在某些情況下從事商業化的科學工作並不是一件有失體面的事。但是，純科學應該是具有教授職位的人的追求目標，這個目標之偉大是毫無疑問的。如果我們生活的目標是追求財富，那就讓我們誠實地從事商業，與他人競爭財富。但是，如果我們選擇了我們認為更崇高的事業，那麼就說到做到，無論貧富都隨遇而安，二者都不能改變既定的追求。

教學工作會消耗大部分精力，這也是絕大多數在教授職位上不進行任何科學工作的人的一個借口。但是常言道：有志者事竟成。很少本國教授所承擔的教學或演講工作像德國教授那麼繁重，後者卻以在科學期刊上發表詳細闡述、精心寫作的論文而著名。我自己也肩負教育工作，深知這意味著什麼。然而，在這裡我仍然堅持認為：只要您願意，您就會找出時間來做科學研究。但是，在這裡我們依然無法逃避這個國家的詛咒：平庸。我們的學院和大學很少尋找有聲譽的一流水平人士，我甚至聽說過這樣的事，一所知名學院的董事曾經聲稱教授不需要做研究，因為這是浪費時間。我高興地看到在該學院的優秀科學家的呼籲下，該董事會的大多數董事都不認可這位董事的觀點。

毫無疑問，教學工作是重要的。一位成功的教師應該受到尊重。但是，如果他沒有引導學生向最高方向努力，難道他不該受到譴責嗎？我們國家的絕大多數純科學都是在大學和學院中進行的，現在，讓我們看看這些大學和學院的狀況。首先我們看看現狀是怎樣的。

什麼樣的機構才稱得上大學

有一位人士，我們可能會稱他為羅斯金(John Ruskin,羅斯金。約翰1819-1900英國作家和藝術評論家，他認為偉大的圖畫應是能夠給觀賞者以偉大的思想)的實際追隨者，他聲稱在這個國家裡他擁有船長、上校和教授等多種頭銜。這個故事真實與否並不重要，但我們都知道我們同胞們的習慣是對此沒有原則性的爭議。所有的人生而平等：有的人即是船長又是上校，又是教授，因此所有的人可以這樣。這個邏輯是決定性的；相同的邏輯也適用於了我們的中小學、學院和大學。我手上有一份教育專員在1880年寫的報告。根據這份報告，我們國家有380或者400個左右的機構稱自己為學院或大學！我們或許可以藉此聲稱我們是一個偉大的國家，我們擁有大學的數量比世界上其它國家的總數還要多。事實足夠明確，整個世界也基本上很難有能力支持如此多的一流大學。它們一窩蜂地出現，平庸的詛咒一定會降臨到它們身上。它們必定是一群蚊蟲，而不是自詡的雄鷹。深入的分析將證實這一觀點。約有三分之一的這些機構渴望被稱為大學。我需要指出的是，一個只有2名教授和18名學生的機構也稱自己是大學。而另外一所「大學」有3名教授和12位學生!這些例子並不罕見，自稱為大學的小型機構和學校的數量相當高。很難從這些學校的統計數據決定它們的準確地位。極端的情況比較容易處理。誰能懷疑一所擁有800名生和70名教員機構會比擁有10或20學生、2名或3名教授的學校要高出一個等級呢？然而，這並不總是對的。我知道的一所擁有500多位學生的機構，按我個人的標準來看不過相當於一所高中。統計數據有或多或少的缺陷，如果我仔細推究的話會有更多的弱點。我列舉出下面的數字：

在330所自稱為學院或大學的機構中，其中：

218 所機構的學生數在0到100之間；

88所機構的學生數在100到200之間；

12所機構的學生數在200到300之間；

6所機構的學生數在300到500之間；

6所機構的學生數超過500。

在322所自稱為學院或大學的機構中，其中：

206所機構的教員數在0到10之間；

99所機構的教員數在10到20之間；

17所機構的教員數在20以上。

我們也許能夠通過學生的平均年齡了解這些機構的地位，以及實現真正的大學理想的方式，這些統計數據是可以獲得的，也者它們已經存在。學生與教師的比例數據也會有所幫助。所有的這些方法都只給出這些機構現有地位的大概情況。但還有一種方法可解決這個問題，這會很準確，但只限於告訴我們該機構可能的潛力。我指的是這個機構的財產。在估計財產時，我沒有納入土地和建築物的價值。因為好的工作既可在宮殿中做出也可在陋屋中做出。我用研究機構的運轉性經費作為估算的標準，我發現：

234所機構的低於50萬美元；

8所機構的在50萬美元—100萬美元；

8所機構的在100萬美元以上。

不容置疑，世界上的高等教育機構都不可能自己養活自己，這是一個再清楚不過的事。通常的情況是，一個學院教育一位年輕人的成本遠遠高於他所交的學費，成本一般是學費的3到4倍。教育的層次越高，這個比例就會越大，一所最高等級的大學只能期望學費佔其收入的一小部分。因此，在所有事例中，我所用的方法都給出了可能的真實性。根據這些數字，只有16所學院和大學的投入金額達到或超過了50萬，其中只有一半的基金達到或超過了100萬。後面這個數字對一所學院來說也是非常小的；在世界上將一所經費不足100萬美元的機構稱為大學，實在荒唐。然而，我們有100多所這樣機構就是以這樣的方式濫用了 「大學」之名，但實際上它們中的大多數是值得尊敬的學院。其中那些值得尊敬的學院獲得的捐贈還有望增加，這是它們應得的，也許長久以來它們還一直在為自己的不幸稱謂而自責。

但是，我們應該如何看待一個社區呢？它將大學特許狀頒發給只有2萬美元捐贈經費、2名所謂的教授和18位學生的機構，或者有3名教授、12名學生、捐贈經費只為2.7萬美元的機構，而且絕大部分經費都花在大樓上。此外，還有相當多的類似機構，有16所機構只有3位或更少的教授，更多機構確實只有4-5位教授。

這類的事實只會存在於一個民主的國家，它所自豪的是將所有的東西都降低到同一層次。或許我可以這樣說，這類事情只可能存在於這樣一個民主國家的早期，因為明智的公眾很快就會發現：一個錯誤的稱謂並不能改變事物本身的性質。這一真理才是我們應該告訴這個國家的青年人最為重要的事情。

人們也許會爭辯說，所有這些機構在教育方面都做出了好工作；許多負擔不起學院和大學費用的年輕人在這裡接受教育。我並不反對教育，雖然我相信調查會揭示出這種說法之荒謬，但這種說法並不是我要反對的。我所反對的是降低我們國家年輕人的理想。要讓他們知道他們正在上的是一所學校而不是一所大學；要讓他們知道學校之上是學院，學院之上是大學。要讓他們知道他們只接受了一半的教育，他們與世界上的一些人相比如原子般微不足道。換句話說，他們應該被告知真相。

也許也有一些小型機構有較高的地位，特別是那些新建的機構，但是誰也懷疑，在我們那些自稱為學院或大學的機構中，至少有三分二是名不符實的。每一個這樣的機構都有所謂的教授，但事實證明他們至多稱得上是一般教師。為什麼不這樣稱呼他們呢？教師是一個受尊重的職位，但這個職位不會因一個假定的錯誤頭銜而變得更為崇高。而且，頭銜越多、越容易獲得，它就越沒有值得追求價值。當一個充滿精力、能力或者是天賦的人所得到的頭銜和薪水與一個只有很少知識的普通人相同時，而後者教書的原因不是他能夠勝任這一工作，而很可能是因為他沒有能力在商業上與別人競爭，那麼我會說，鼓勵一流水平的人成為教授的動力之一就不復存在了。

當教授職位的工作和能力有明確要求時，當教授被要求要跟上所在領域的發展並要盡全力促進領域的發展時，而且當他是因這些原因而被選出時，那麼教授就是一個值得為之努力爭取的職位，成功的競爭者就會得到相應的尊重。騎士精神促使法拉弟將生命奉獻給對自然的研究，這一精神也將激勵少數高貴的人們將他們的生命奉獻給科學事業。但是，如果我們希望在科學界培育這種最高級的人才，那麼我們必須向他們展示一個他們值得之出付出的事業。

在某種程度上，詹妮林德(Jenny Lind,1820-1887瑞典女高音歌唱家，1850-1852年期間在P.T.巴南的安排下在美國作巡迴演出)可以用她美妙的歌喉在她出生的小村莊中培育這種文化，但誰能期望她在世界各地開音樂會而一無所獲呢？如果她有這樣的願望，她又應該如何具備這樣的能力呢？對科學家來說也是如此，無論他有什麼樣的天賦，在他將竭盡全力工作之前，他必須擁有儀器、圖書館，和生活所需的恰當、受人尊重的薪水。要促進所有高級學科的真正進步，有些東西是必須的，當然除此之外還有其它更多的事情也是必須的。在這個國家中，並不是那些拿最高薪水、並在最富裕的大學擁有職位的人最大程度地促進了其所在學科的進步。那些拿最高薪水並擁有教授職位的人今天所做的事絕對不是純科學研究，而是科學知識的商業應用，目的是增加他們已經很高的收入。如我之前所說，在恰當的職位上做這種追求是值得尊重的，但是教授的職責是促進科學的進步，他應該向學生和世界展示一個完全、真實地獻身科學的榜樣，告訴他們生命中還有更崇高的價值。貨幣兌換者常常是受人尊重的人，但是（耶酥）曾經嚴厲地譴責他們在教堂的大廳中進行交易。

財富不能成就大學，大樓也不能。大學是由教授和跟隨他們學習的學生們構成的。大學是少數學生能夠踏入的最後和最高一步。之後，他走向世界，他在大學裡有意或無意感受到的理想會影響他今後所能達到的高度。如果他跟隨的教授在其職業中一直處於很高的地位，自己又有崇高的理想；如果這些教授認為促進所在領域的進步是他們生命中最重要的工作，並因其智慧而受到全世界的尊重，那麼這位學生就會被引向最高處，甚至在他今後的一生中他都有更高的理想。但是，如果這位學生被一些當時所謂的好老師所教育，這些老師所知道的只比學生多一點，並常常被學生超過甚至輕視，那麼沒有人會懷疑這位學生的品味低下。這位學生髮現只要他稍加努力，他就能超過他所在的大學中擁有最高榮譽的人；他開始認為自己是一個天才，工作的動力隨之消失了。旁邊的小土丘讓他感到自己是一個偉大的人，但他不知道世界上還有他無法比擬的大山。

一所大學的老師隊伍中不僅要有偉大的人，而且還要有無數的各類小教授和助理，並要鼓勵他們從事最高級的工作，不為別的原因，而是為了鼓勵學生們要盡他們最大的努力。

但是，假如這位教授有高尚的理想，擁有大而且高級的大學所給他掌握的財富，那麼，他就有充分發展其才能的機會。

這在我們物理科學中尤其如此。在物理學和化學的早期時代，許多基本的實驗都能夠在最簡單的儀器上完成。因此我們發現，渥拉斯頓(Wollaston William Hyde，1766-1828，英國化學家和物理學家，發現了鈀(1803年）和銠(1804年)和法拉弟的名字總是被當作是基本上不需要任何設備做研究的名字而被提及。是的，現在仍然可以用最簡單的設備做很多事情；除了完全不勝任者，沒有任何人會因為缺少設備而停止工作。但是現實卻是這樣的，只有當一個人不僅擁有完整的實驗室，而且還有一位可以為他支付每一個實驗費用的朋友時，他才可能自由地在所有的化學和物理學科中做研究。物理系中最簡單的部門如天文學已經達到了這樣一種狀態：如果沒有裝備完善的天文台，研究人員基本上什麼都不能做，而且如果沒有經費聘請一批實施觀測和計算的助手，這一切也是沒有用的。我們國家擁有許多非常好天文台，然而，相比而言所做的工作太少了，如果將財富集中，也許可以有一個更有效率的天文台，而且將會證明這對天文科學發展更有利。相反，這些經費分散在六、七個地方，僅能夠為附近地區人們提觀測月亮的望遠鏡。在這裡，我突然想到了一個問題，如果我們國家要在科學上站住腳，那麼對她來說至少有一個問題是重要的。下面這個故事是我從報紙下剪下來的，它能說明問題的本質：

「Arunah Huntington是一位古怪的加拿大人，他留下20萬美元的遺產計劃分給佛蒙特地區的公立學校，但他為這些學校做的事情卻基本上沒有一點實用價值。每所社區學校獲得了微不足道的10美元，這對教育事業的提高沒有一點作用。」

沒有人會懷疑這筆遺產的使用是愚蠢的，也沒有會懷疑在我們的國家布滿觀測月亮的望遠鏡並將之稱之為天文台的做法是愚蠢的。將這些財產集中在一起會多麼好，從而建立一個第一流的天文台和天文研究所。

有沒有這樣的可能，在我們400多所學院和大學中，有部分機構對知識的熱愛程度足以將它們彼此聯結成一個整體，從而形成更大的機構？有沒有這樣的可能，部分機構出於對真理的摯愛而要求用恰如其分的名稱來稱呼自己？我擔心沒有。因為在美國人的心中，期望與賭博的慾望被混為一談，除了它們的名字不同之外，每個機構都在混沌中昏睡，期望時間的流逝能帶來繁榮昌盛。儘管其中的許多人都受到宗教的影響，並被教導要講真話，他們接受的教訓是：為了被召喚到更高處，他們應該選擇桌上更低的位置，也不要因被貶入更低的位置而覺得有失體面。但是我們的這些機構卻將自己推到桌上最高的位置，也許很難讓他們從位置上走下來。

但是，有沒有可能改變公眾的觀點呢？讓他們知道世界上找不到一所捐贈基金少於100萬美元的學院，也找不到捐贈基金少於300萬或400萬美元的大學。我從教育委員的報告中得知這種變化已經開始；走向大研究機構的趨勢在增加，擁有大名稱的小機構在西部和西南部地區繁殖之快，令人擔心，而東部已經著手迎接大型的大學到來。

1880年，這400所學院和大學的財產總值約為：建築物4000萬美元，運轉經費4300萬美元。這足以建立1所資產為1000萬美元的大型大學、4所資產為500萬美元的大學、26所資產為200萬美元的學院。但是這個設想不可能成為現實。政府的撥款是不可能的，因為理想的大學絕不能允許政治權術摻和進來。

1880年，所有學校和學院獲得的私人捐贈總數約為550萬美元，儘管其中一項為125萬美元，但這個數目還不是那麼巨大。這樣看起來，每年的捐贈數會達到500萬美元，其中一半以上給了所謂的學院和大學。將這些遺產集中起來足以產生一個立竿見影的結果，但這樣做非常之難。但這些數字表明：慷慨給予是美國人最優秀的品質，這個國家所需要的將會在將來的資金中得到支持。我們必須要讓這個國家感覺到對研究和純科學的需求。我們必須要讓那些完全獻身科學的人們活著，所有的人都看到我們爭取錢，但並不是因為要依靠慈善施捨懶惰度日，而是為了這樣的一個事業，較之於其它任何學問，這個事業在知識上和物質上已經並將更多地促進世界的進步。我們必須這樣生活，以消除那些損害了職業尊嚴的高位者的影響，或者是那些讓自己輕鬆過日子卻沒有為其所代表的學科做一點事的人的影響。讓我們在目前能力所及的範圍內做一切可能的事情。今天，我們中沒有一個人擁有完全適合的位置，足以讓他充分發揮能力、允許他做最好的科學。所有的人都有困難，但我不相信環境會從根本上改變一個人。如果一個人對研究有一種直覺，它總會以某種方式表現出來。但是，環境也許會將它帶上新的征途，或許會給它以哺育，否則它可能會在含苞待放時死去，而不是像現在繁花盛開並結出完美的果實。

美國人在小事情上不缺乏發明和創造，當同樣的精神被用到知識和對科學的熱愛上時，它就會變成研究的精神。受限於自己的電學知識和對其規律的認識，電報員自然會將他的注意力用到如何提高他所知道的電學設備的性能上，他的研究將局限於他的知識範圍，以及他知道的簡單規律。但是，隨著他的知識的增長，他面前的天地會越來越寬，因為他學了相關題目的數學理論，光的電磁理論也不再是遙不可及，而成為他日常的伴侶。電報裝備在他的手中成了他的一個玩具，他發現新東西的努力成為純科學研究的一部分。

等到一個人精通了科學後再努力去促進科學的進步是沒有用的：他必須站到前沿，這樣他的努力才可能在競爭中被分辨出來。而且，我也不相信一個沒有促進科學發展願望的人能夠通曉所有的科學學科。在學習已有的知識時、在閱讀科學期刊時、在討論目前的科學問題時，一個人可能激發出工作的衝動，甚至這是以前從未有過的事情。追求已有知識的精神會促使他去探求那些未知的東西。我可以這樣說，除了著名的研究人員外，我從未見過一個對我所在領域有徹底認識的人。我遇見過這樣人，他們說得很好，我也時常問自己他們為什麼不做一些事情。進一步了解這些人的本性讓我發現他們擁有的知識是多麼膚淺。我再也不相信這樣的人，他們說只要願意他們就能做某些事情，或者只要有機會他們就做某些事情。他們都是冒牌貨。如果真實的精神的確存在，無論環境怎樣它總會顯現出來。

如我之前所說，從事純科學的研究人員通常都是一位教授。他必須在教學的同時也做研究。近年來人們也在討論這樣的問題，即研究與教育兩個功能是集中在一個人身上更好呢還是分開更好。絕大多數人認為一定量的教學任務有益於研究的精神，而不是別的。我自己認為確實是這樣的，我自己不願意中斷每日的講課。但一個人不能超負荷。我提出一個解決問題的真正辦法，許多情況下可以增加助手，既為教學而且也為做研究。一些人天生有更多的主意，超出他們的雙手能夠實現的限度，如果沒有為他們提供額外的助手，世界就會失去很多珍貴的東西。生命是短暫的：時光飛逝，晚年很快就會來臨，一雙手所能做的事情非常有限。有哪一種商店或工廠是靠一個人的手做所有的工作呢？在自然界中有一個即使民主也不能改變的事實是：人是不平等的，一些人有(聰明的)大腦、一些有(靈巧的)手。對平等的空談不可能推翻這些自然的規則。

在這個國家裡，我沒有發現一個機構設有直接輔助研究的助理。那麼為什麼不這樣做呢？甚至缺乏助理教授和其它各類助理來幫助教學，也是非常明顯的問題，這類問題必須得以補救。

還有許多物理學問題，特別是那些一個人無法完成的需要精確測量的工作，要完成這些工作需要配備精良的設備和完整的助手隊伍。比如，雷諾有關氣體和蒸氣定律的實驗，是30年或40年前在法國政府的協助下完成的，他的發現已經成今天的標準。儘管這些實驗著眼於對蒸汽機的實際計算，但它們在進行的時候考慮了應用之外更為廣泛的問題，因此在理論上也極為有用。此外，如果沒有人捐贈天文台，天文學能有什麼成就呢？通過這些手段，天文學已經成為物理學中發展最完美的領域，當然天文學的簡潔性也使它理應如此。毫無疑問，我認為整個物理學的其它分支的類似機構，都會能取得同樣的成功。就像捐贈的天文台促進天文學一樣，一個經費充足、配備有教授和助手隊伍，以及能夠建造新設備的機械工廠的大型、裝備完善的物理實驗室，同樣能夠促進物理學的進步。但是，這種實驗室不能草率建成。它的價值完全取決於擔任實驗室負責人的物理學家，他要制定計劃，並通過實際的工作來啟動研究。這樣的人總是很稀少，而且不一定總能找得到。當一個實驗室成功啟動後，其它的就會跟進，畢竟模仿不需要什麼智慧。

我們不可能每次都想當然地得到適合的人，但必須對任命方法進行仔細研究，以保證能夠具有很好的平均水平。毫無疑問，任命必須由能夠判斷每位候選者最高水平工作的科學團體來決定。

如果有任何普通的因素會加入進來，那麼選出的人或者只是對科學有一定了解的人，或者就是在科學的邊緣有所涉獵卻會以最誇張的方式展示自己小小發現的人。我們所需要的是有深度的人，他對物質科學具有深刻見解，能夠分辨什麼時候能夠對科學進展以最關鍵的一擊。

到目前為止，世界上還沒有我所描述的這種偉大的物理實驗室。但是，天文科學在獲得捐贈方面從來都沒有什麼困難。每個人都會或多或少地認可天文台的價值，因為天文學是最簡單明了的科學學科，很快就能擁有精緻的儀器和昂貴計算，這是促進天文學發展所必需的。物理學天地是如此的遼闊，以至到今天研究人員們還能發現許多可以做的事情。但是情況並非總是如此，現在已經到了需要建造大型實驗室的時刻。在這個問題上我們國家是起領導作用呢，還是等著讓其它國家走在前面？未來肯定會建立這樣的實驗室，但問題是什麼時候建以及如何建。

幾個研究機構正在設立物理實驗室。它們主要將用於教學，可以想像其中絕大多數實驗室只可能產生出很少的工作。但是它們顯示了進步，如果這方面進步速度如其它方面的一樣快，那麼我們就能夠想像在我們的有生之年能夠看到巨大的變化。

在科學協會中緊密聯繫起來

從前面所講，人們總是受到所接觸的人們的認同的影響。我們不可能立即按有利於我們的方向改變公眾的看法，而且，我們必須努力去引導公眾而不是被它所指導。因為從事純科學研究者是先驅，他們不可能在城市和已經文明化的社會中徘徊，他們必須一頭扎入未知的森林，攀登迄今無法涉足的高山，在那裡俯覽希望之鄉的美景，這是科學許諾在未來給我們的樂土，這片土地不僅流淌著奶和蜜，而且賦予我們更好和更偉大的思想來認識這個神奇的宇宙。我們必須創造出有利於我們的公眾輿論，但並不需要一定從一般大眾開始。我們必須滿足於站在一旁，看見世界的榮譽在一段時間裡給予水平在我們之下的人；我們必須從自我良心的認可中，以及從極少數有能力評判我們工作的人們的讚許中得到更良好的滿足，而不在乎整個世界在說什麼。我們要將目光投向整個世界的物理學家，而不是本城或本國的物理學家，看看他們是怎麼讚美或指責我們，讚美讓我們受到鼓勵，指責則刺激我們重新努力。無知者的讚美對我們有什麼用？讓我們像正在所做的那樣，在我們的科學協會中緊密聯繫起來，在追求我們喜愛的研究中彼此相互鼓勵。我們知道世界需要時間才能承認我們的服務，我們也知道我們組成了人類進步最重要的力量。

但即使在我們的科學協會裡，危險離我們還是很近。當協會的平均素質不高、當最高的榮譽給予平庸之輩、三流水準的人被樹立成榜樣、微不足道的發明被誇大為科學發現時，這種協會影響就是有害的。一位參加這種協會的會議年輕的科學家很快就會得到被歪曲的思想。在他的思想中，小土丘就是高山，高山反而成為小土丘。在他的頭腦中，小小的發明家或當地的某個地方名人會比國際上的科學領袖還高不可及。他就會用小土丘的標準來衡量自己，對自己狀態感到滿意，但他不知道與真正的高山相比，他不過如原子般的大小。或許，當他老的時候他會明白這一點，但為時已晚！如果在他起步之初他就看到了高山的雄偉，那麼這位年輕的科學家至少會在其成長過程中就會一直受到激勵努力向上。

不是所有的人都是天才，但至少我們能夠將他們指引向我們身邊的天才。我們自己也許無法從科學獲得太多的好處，但我們可以有崇高的理想，並將它們逐漸滲透給我們接觸到的人們。為了我們自己的幸福、為了我們國家的福祉，為了全世界的利益，我們應該形成一套能夠真正衡量人或事的價值和地位的評價體系，在我們的頭腦中把所有高尚、有益和高貴的思想放在前面，把所有對科學發展重要的東西放在前面，高於那些平庸的、低級的和瑣碎的東西，這是我們義不容辭的責任。

人們總是說，一個人有權有自己觀點。對於在荒島中生活的人來說這種說法也許是對的，因為他的錯誤只會影響到他一個人；但是當他的話是用於教導別人時，特別是他的觀點影響到他的日常生活時，他就必須對他在判斷或事實方面的所有錯誤承擔直接責任。他沒有權利將一個小土丘當作是高山，也不能這樣去教學生，就正如他不能認為地球是平的，並用這一觀點來教學生一樣。我們所發現的科學事實和規律的重要性是不一樣的，每個研究人員的科學成果的重要性也是不一樣的。一件事比另一件事更偉大，我們沒有權力忽視這個秩序。這樣，我們的心靈才會被正確地引導，我們的努力才會朝著最高的方向。

因此我們應該看到，這個國家還沒有第一流的物理學家，我們必須到其它國家去尋找這個領域的領導，在他們創建出美國科學或者為世界科學做出貢獻前，我國少數傑出的人物必須從無到有得到更多的財富支持。

但是，讓我回到科學協會的題目上。美國科學有最棘手的問題需要處理。有太多的地方學會被冠以大而不當的名稱，每個學會都有自己的知名人士，他們有特權將他在早晨散步時發現的某些多出一支腳的螃蟹描述為無價之寶。我們也有一些科學學會，在求知方面在當地做出很好的工作。但是，路途如此遙遠，很難將人們集中到一個地方。今天我們參加開會的美國科學促進會並不是一個科學機構，也不過是聚集了對科學有興趣的人，讓他們閱讀論文並享受交流的樂趣。美國國家科學院是由整個國家中最傑出的人士組成，但它的作用只是在科學問題上為政府提供免費的建議。它沒有自己的辦公樓，沒有圖書館，也沒有出版物；它除了免費給政府的信息外，政府並不向它回報任何東西。它對美國科學沒有多少直接的影響；不過，政府在科學考察、出版等方面的寬鬆和慷慨部分是歸功於它的影響，它以這種方式做了很多好事。但是，它沒有辦法獲得像偉大的英國皇家學會、或者是在巴黎、柏林、維也納和其它歐洲首都和大城市的偉大學院的地位。這些學會通過它們的出版物，給年輕學生以及高級的物理學家樹立了卓越的榜樣，成為學會的會員是學者們期望獲得的最高榮譽之一，寫出讓學會認為值得發表在其學報上的論文集，是他們努力的最高目標。

設在波士頓的美國科學院或許是我們最有代表性的接近於這些層次的學院機構，但是它的會員只限於該州，使它缺乏全國性的影響。

但是，還有另外一個因素影響著我們科學事業的成長。

因為我們必需在純科學方面從國外尋求最高的靈感，因為科學不是局限於一個城市或國家的事務，而是整個世界的事業，所以我們所有的人在閱讀自己國家的期刊時，也必須同時閱讀最新的外國科學期刊和最重要的外國協會的學報。我們國家每一個從事科學教育的機構的圖書館，都必須存放有這些偉大學報和期刊。如果沒有提供這些期刊和學報，又怎麼能期望我們的教師或教授知道過去發現過什麼，或是了解到現在正在發現些什麼？哪一所機構有這樣的權利讓它所聘請的教師或到此學習的學生們在精神上挨餓？這隻能有一個答案，如果一個自稱為大學的機構在它的桌子上沒最新的科學期刊，或者在它的圖書館的書架上沒有存放學會的學報，那麼可以肯定的是它沒盡最大的努力來促進和培育這個世界上最好的人和事。

我們稱自己的國家是一個自由的國家，然而它卻是世界上唯一一個對科學事業直接收稅國家。目前我國純科學水平低下或許是因為我們國家很年輕，但是直接向科學收稅從而阻止我國科學的成長，卻不能說不是最為丟臉的事。這裡我指的是對外國書籍和期刊的徵稅。在科學方面，我們國家還沒有出版過或者即將出版任何中小學教材以上的書籍。但是，物理學的每一位教師都必須擁有這樣的書，不僅是在圖書館的書架上，而且是在他們自己的書架上。這個國家有責任讓這些教師有能力用自己微薄的薪水的一部分來購買有利於整個國家的書籍。做不到這一點，所有有益於培育我國科學成長的自由交流就會被全部中斷。那些有助於提升我國高於平庸水平的新生事物在萌芽階段就會被政府窒息，而這一政府在直接的科學題目上給人的印象好像還是較為寬鬆自由的。

人們可能以為外文書籍免稅進入不過是為了讓某些人或重印德國書籍的工人高興，而沒有認識到不這樣，我們與德國進行自由的科學交流的權利就被剝奪了。我們的科學協會和社會必須讓人們知道自己在此事上的立場，並讓當局明白事情的來龍去脈。

最後，讓我再次重申：我不相信我們的國家會長期處於目前的這種狀況。物理學的應用讓我們國家繁榮富強，我國物理學正在蒸蒸日上地發展，它會讓我們受到世界各國家的尊重。這個預言似乎過於輕率，因為我們國家所做的物理學工作還不足以支撐一個物理學期刊。但是，我們知道這個國家前進的速度：我們看見城市在一夜之間拔地而起，其它的宏偉事業也以史無前例的速度前進。我們看見了正在建造的物理學實驗室，我們看見了對接受過全面訓練又不懼怕數學的物理學家的大量需求，需要他們做教授或加入到所謂的現實生活中。也許我們與所有真正的美國人有著同樣的感覺，我們的國家正在走向繁榮昌盛的未來，我們將努力成為世界科學的領導，就像我們今天努力成為世界財富的領導一樣。

如果要實現這樣的理想，我們的目標就不能太低。沒有辛勤工作，宇宙的問題就不會被解開；沒有恰當的知識分子和物理工具，這些問題就不會被攻克；缺乏數學知識的物理學家不會走得太遠。沒有人會期待一匹沒有經過良好訓練的馬能贏得偉大的長距離賽馬比賽。無論擁有多麼純正、高貴的血統，指望沒有良好訓練的人獲得大獎也是大錯特錯的。我們要解決的問題遠比任何競賽都更困難：沒有恰當的準備，即使最高智力水平的人也不會獲得成功。最偉大的獎勵等待著偉大的智力付出最大的努力，他必須通過持續不斷的實踐來保持敏銳的目光和新鮮的思想。儀器和設備可以用錢買來，天賦可能與生俱來，但是我們心智的工具、我們的數學知識、我們的實驗能力、我們對前人創造的知識的掌握，所有這些都需要通過努力才能獲得。即使是在我們國家，三流水平的人因為什麼都不會做而成為教師的時代也已經過去。我們希望在教授席位上看到這樣的人，他們聰明、好學、精力旺盛，又充滿工作的動力，但最重要的是，我們希望看到能夠激勵人們排除萬難去追求最高理想的高貴和勇敢的精神，他們是在自己良知的讚許而不是他人的認可之下去探求自然界的難題。讓他用所有的數學武器、前人的經驗來武裝自己，讓他胸懷征服的堅定目標走進這個競技場。讓他不要滿足於站在平庸之輩的人群後面，要讓他在競爭中力爭站到最前列。

整個宇宙就在我們面前，等待我們去研究。最偉大的頭腦經過最偉大的努力才能給我們帶來少量的珍寶。但是無窮的海洋在我們面前，它隱秘的深谷中充滿了鑽石和寶石。宇宙的問題還沒有解決，即使一個原子的秘密也還讓我們迷惑不已。當我們不斷前進時，研究的領域就會越來越寬廣，自然的莊嚴和美麗讓我們驚訝和讚歎。我們能為這些偉大的工作做些什麼嗎？我們的國家是會承擔起自己應有的責任呢？還是只會生活在世界的施捨中呢？

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