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科学史类科普图书创作的四个要点

《科普创作》

陈静

2020-06-22 19:28

近年来,随着我国中小学科学教育日益受重视,科学史读物的出版也呈现出日益丰富的趋势。早在1922年,法国著名物理学家保罗·郎之万(Paul Langevin)在一次演讲中就提到过:“在科学教学中,加入历史观点也是有百利而无一弊的。”[1]当今国内教育界也已普遍达成共识:科学史具有多重教育功能,对创新教育和成才教育都有很好的借鉴和推动作用。

在图书细分市场上,科学史图书有时被归入科普类,有时也可以归入社科或历史类。即使只是图书界的一个小分支,如今在各大图书销售平台上,读者轻松就能购买到的也有数百种,而其中的佼佼者表现出的强劲生命力,值得从内容梳理、选题角度、写作手法等多个方面做一些探讨和分析,以方便广大科普作者和编辑借鉴和学习。

大部分科学史图书会按照时间脉络来讲述科学发展的历史,从古代的科学先驱开始,历经科学革命、黄金时代,最后以新世纪的科学前沿结束。形式上看似中规中矩,但只要故事讲得好,也会赢得不同年龄、不同背景读者的认可,如引进版图书《科学的旅程》(北京大学出版社2014年版)。

有的作品巧妙地选取了一个特别的角度或是几个关键词,分析这些关键词在不同历史阶段、不同学科、不同科学家身上的呈现方式,以点连线,以线带面,终得以织起一张科学史的大网。如《物理学之美》(北京大学出版社2019年版)和《科学大师的失误》(北京大学出版社2020年版)两部作品,都以专题讲座的形式编排,带领读者重访科学史上那些或美丽或遗憾的瞬间。

还有的作品则以某个具体的事物为载体,借该事物的历史来展现科学的历史,更深的层面则是对近代文明的整体观照。《造物记——世博会的科学传奇》(北京大学出版社2010年版,以下简称《造物记》)借世博会的历史展现科学的传奇,其立意超越了科技本身,延伸到对人类智慧和未来的追问和探寻。

上述列举的图书作品,有的配以丰富的科学图片或画作,有的穿插了生动的逸闻趣事和格言诗句,有的配以专业的视频影像成为融媒体时代科普图书创新典范,有的频频获奖、连续加印,堪称社会效益和经济效益双赢的宠儿。

作品的成功是很多因素综合作用的结果,无论形式上如何推陈出新,最终能使它们在众多同类产品中脱颖而出的有四个特征,本文拟以优秀经典的科学史图书为例解析这四个特征。

一、巧妙梳理“资料的历史”,讲好科学故事

科学的历史如果只是简单地罗列“资料的历史”,那一定也是一系列洋洋洒洒“大书”中的一种。若只是简单地书写什么时间、什么人、干了什么事情,那是非常挑战读者耐心的。要想让“大书”读起来轻松愉悦,如何取舍,如何组织,都非常考验作者的功力。实践无数次告诉我们:选择合适的史料,给读者带来的不只是趣味,更重要的在于它带来了诸多值得思考的问题,其现实意义不言而喻。

《科学的旅程》全书60多万字,时间和空间跨度都非常大,可是为什么读者每每读到精彩片段,经常既兴奋又感动?我想其中最主要的原因是作者把故事写得充满悬念。虽然书中有海量的旁征博引,但作者能从纷杂的史料中抽离出来,从不远处旁观它们,这是一种统领全局、纵观古今的能力。读者可以看出,《科学的旅程》的作者是讲故事的高手,他们的语言非常口语化,读起来特别亲切,不仅很容易读懂,还常有拍手称快的感觉,不同年龄、不同背景的读者都能从中有所收获。

例如,作者通过恰当的对比,让读者清晰地看到开普勒从老师第谷那里继承了什么,推翻了什么,又建立了什么;也能看到医学如何从单一的放血疗法历经曲折终得以发展成一门学科;还能看到“奥卡姆剃刀”“薛定谔的猫”“麦克斯韦的妖”“巴甫洛夫的狗”……就这样把人类思想观念的变革像一幅画卷一样呈现在读者面前,多姿多彩,引人入胜。


图1 《科学的旅程》(北京大学出版社,2014年3月)

同样,阅读《物理学之美》后读者会觉得那些曾经挂在中学教室墙上的大师画像如今跃然纸上,他们仿佛和你面对面坐着,一边喝咖啡一边娓娓道来,万分亲切。丰富的史料如何归纳?知识如何能与阅读趣味结合?该书的作者就有这样的本事,他的行文通达流畅且充满激情。名言警句适时出现,诗歌小文恰到好处。但他又非常明确物理学之美不是物理现象之美,而是物理学理论之美。“理论”这个词往往让读者望而生畏,于是作者从物理理论艰难的发现过程入手,谈物理学大师如何在他们的研究中感受到模糊的美感,又如何克服重重困难,用他们感受到的美感建立审美判断,指导他们的科学研究,最后取得成功。

大部分科学史图书都是“西方中心论”占主导地位,很少涉及中国科技史。爱因斯坦认为中国古代的先贤没有发展出近代这种形式的科学是“可以理解的”,伊利亚·普里戈金(Ilya Prigogine)也曾指出:“西方科学和西方哲学一贯强调主体与客体之间的二元性,这与注重天人合一的中国哲学相悖。”《自然科学的历程》(北京大学出版社2010年版)作为一本面向大学生的通识读本,作者通过比较发现,中西方科学的发展竟然在许多点上有着明显的对应性,在整体上有着一定的平行性。可见,科学发展到今天如此昌盛的境地,有它自身的必然性。虽然中国没有经历类似于欧洲科学革命的过程,但从一开始就提出了一整套阴阳、五行、八卦等基本模型来解释万物。这些模型有着“天人合一”的理念,尊重人类与自然的密切联系,并寻求利用大自然来为人类服务。这种综合、交叉和统一的思辨方法,对于当代科学的整体趋势具有特殊意义。从这个角度理解,《自然科学的历程》同时在努力讲好属于中国的科学故事。

《造物记》的作者赵致真认为:“世博会是规模最宏伟、吞吐量最巨大的科技馆和科普课堂。”[2]基于这样的初心,作者以丰富的图文带领读者回顾了100多年世博会的历史,徜徉于声光电、海陆空等不同科技领域,从中窥见“大国崛起”的真正奥秘。

从历史中得到素材不难,难的是已经拥有大量素材后,如何讲述精彩的故事,继而更鲜明地表达出深层次的科学精神,如何让读者更真切地感受到书中人物的情感与思绪,并在阅读过程中得到更丰富的体验,同时得到智慧的启迪。

二、关注那些常常被教科书忽略的探究过程

科学的星空下群星闪耀,不只是最耀眼的那几颗。相比于教材上耳熟能详的正确结论,失败的探究过程也同样具有启发意义。正如伟大的物理学家麦克斯韦所说:“科学史不限于罗列成功的研究活动。科学史应该向我们阐明失败的研究过程,并且解释,为什么某些最有才干的人未能找到打开知识大门的钥匙,而另一些人的名声又如何大大地强化了他们所陷入的误区。”[3]

《科学大师的失误》的选材角度恰好验证了麦克斯韦的话,注定是一本不一样的科学史普及读物。科学的各个领域都有著名的“失误”,其中折射出来的深刻教训让读者唏嘘不已,例如,子虚乌有的N射线却一度激起了法国科学界的狂热反应,PCR技术引起的官司让曾获得过诺贝尔生理学或医学奖的科恩伯格无地自容……这些科学史上的“不光彩的一面”至今仍值得我们引以为戒。此外,当玻尔的理论与詹姆斯·弗兰克(James Franck)的实验相冲突时,当汉弗莱·戴维(Humphry Davy)看到法拉第“青出于蓝而胜于蓝”时,当达尔文收到华莱士的信中谈到进化论时……他们内心的矛盾和挣扎也纤毫毕现。


图2《科学大师的失误》(北京大学出版社,2020年6月)

爱因斯坦说过:“一个人在科学探索的道路上,走过弯路,犯过错误,并不是坏事,更不是什么耻辱,要在实践中勇于承认错误和改正错误。”如德国化学家哈恩不愧是优秀的科学家,他一旦知道自己错了,就会马上承认,并尽一切努力弄明白自己为什么错了。也正因如此,哈恩后来取得了较高的成就:因发现核裂变现象获得了1944年诺贝尔化学奖。

在《科学的旅程》中不仅能了解熟知的大科学家及其主要的特点——坚强的居里夫人、不修边幅的爱因斯坦、极富探险精神的达尔文……还能认识很多常常被遗忘的普通人或怪才,他们或以身试险,或痴迷坚持,或误入歧途。面对庞杂的历史素材和迥异的人物角色,作者的态度非常中正,着笔的角度也很开放,不仅讲了那些教材上的“成功者”的历史,还讲了很多被遗忘了的“失败者”的历史。它让我们认识到科学的历史也像人性一样有A面和B面,科学的历史也在以不断叠加、交互更替、螺旋前进的方式发展着,它并没有严格的“正确”和“错误”之分,因为任何“正确”都是在无数“错误”的基础上获得的。

《物理学之美》的作者也没有无限夸大每个审美判断的功能,而是正视每位物理学家因为不恰当地利用这些判据而导致失败。例如,爱因斯坦获得诺贝尔奖的曲折过程,是科学史上很有趣的一段故事。1921年,当普朗克等著名物理学家提名爱因斯坦为诺贝尔奖候选人时,瑞典医学教授阿尔瓦·古尔斯特兰德(Allvar Gullstrand)极力反对,并曾私下表示:“绝对不能让爱因斯坦获奖,哪怕全世界支持他!”[4]对于这种分歧,作者将之归结为一种审美判断的冲突,认为“19—20世纪之交的科学革命过程中,科学的审美判断发生了巨大的、革命性的变革,科学家之间发生的争议差不多到了水火不容的地步。老一派的科学家(以古尔斯特兰德为例)抓住‘实验是检验一切理论的根本标准’,不容动摇;而新成长起来的一派年轻理论物理学家(以普朗克为例)已经发现,判断真理的标准发生了变化。有了新的标准,不能死死抓住实验标准而断然否定物理学理论中的美学标准”[5]。

人们习惯用“正史”和“野史”来形容历史写作,《科学的旅程》的译者陈蓉霞教授则认为:“所谓的野史,指那些失败科学家的经历和成功科学家的趣闻,甚至包括不少行骗高手是如何用科学来糊弄大众的。这些史料,带来的不只是趣味,更重要的还在于,它带来了诸多值得思考的问题,比如,如何区分科学与伪科学,如何看待科学在大众中的传播,等等。”[6]

此外,这些作品都没有忽略女性科学家的贡献。我们在书中可以看到很多以往常常被历史忽略的杰出女性:天文学家卡罗琳·赫歇尔(Caroline Herschel),她一生中共发现了8颗彗星,84岁时成了英国皇家学会第一个破格接纳的女会员;英国诗人拜伦的女儿阿达·洛芙莱斯(Ada Lovelace),世界上第一台计算机的发明者;数学家埃米·诺特(Emmy Noether),因为经常头发凌乱、沉浸在思考中,被称为“女版爱因斯坦”;物理学家丽斯·迈特纳(Lise Meitner)协助奥托·哈恩(Otto Hahn)发现了新元素“镤”;华人物理学家吴健雄通过试验证明了杨振宁和李政道的理论,帮助他们迅速获得了诺贝尔奖;在噬菌体学派异军突起时,芭芭拉·麦克林托克(Barbara Mc Clintock)却反其道而行之,将玉米作为研究遗传奥秘的对象,终于在81岁时获得了诺贝尔生理学或医学奖……《科学的旅程》甚至用专门的栏目讲述女性在科学上的作用和贡献,并用区别于正文的字体排版,引起读者的注意,这种精心的设置在一般的科学史图书中是很少见的。

三、正确理解“科学技术是一把双刃剑”

居里夫人的女婿让·弗雷德里克·约里奥-居里(Jean Frédéric Joliot-Curie)曾说过:“我们可以想象到,如果镭落到了坏人手中,它就会成为非常危险的东西。由此产生这样的问题:知道了大自然的奥秘对人类是否有益?人类从新发现中得到的是益处,还是害处?诺贝尔的发明就是一个典型的事例。烈性炸药可以使人类创造奇迹,然而在那些把人民推向战争的罪魁祸首手里,烈性炸药就成了可怕的破坏武器。我是信仰诺贝尔信念的一员,我相信,人类从新发现中获得的更美好的东西将多于它带来的危害。”

与约里奥-居里的担心类似,在《科学大师的失误》中,曾获得诺贝尔奖的德国科学家哈恩为自己的伟大发现后悔不已。1945年8月6日,第一颗原子弹在日本广岛上空爆炸,十几万人的生命瞬间丧失,整个广岛也被一场空前绝后的大火毁灭。获知这一震撼的消息后,哈恩一直处于极度懊悔中。他曾经引以为傲的重要发现——重核裂变反应,使制造原子弹成为可能,不料这一发现竟给人类造成这么大的灾难。哈恩为此感到绝望,充满负罪感。物理学家艾瑞克·巴格(ErichBagge)曾在日记中写道:“可怜的哈恩教授!他连续几夜都无法入睡,他甚至想结束自己的生命!”哈恩并没有真的去寻短见,但那些惨死在原子弹爆炸中的生命,的确使他痛苦、压抑。他难免会想起曾经的同事和领导——哈伯。哈伯在第一次世界大战中研制毒气武器并率先用于战争,最终因毒气造成的人员伤亡逾百万。哈伯当时这么做的理由是“可以更快地结束战争”,这与美国人使用原子弹的理由一样,历史总是惊人的相似!

无独有偶,《科学的旅程》中也讲述了一些误入歧途的研究者,他们不缺才华,也不缺好奇心,但他们走向了旁门左道,甚至是歪门邪道。如16世纪末的约翰·迪伊(John Dee)是受人尊重的数学家,后来却深陷于与精灵的交流。18—19世纪,灵媒术、招魂术等非常流行。在科学的旅程中,曾走上神秘主义不归路的人也不少。如著名化学家波义耳曾热心于炼金术;牛顿及其同时代的诸多有能力的人,都曾为了提炼“哲学汞”耗费了大量时间,也因为汞中毒而一度身体羸弱。他们为后人留下了许多关于神秘主义的著作。

同样,《造物记》揭露了永动机伪科学的秘密,《科学发现的人文启示:播火录》(北京出版社2019年版,以下简称《播火录》)对那些获得诺贝尔奖后被名利冲昏了头的科学家进行了理性分析。


图3《科学发现的人文启示:播火录》(北京出版社,2019年6月)

现代科学技术是一把握在人手中的双刃剑,而人正是发展和使用它的主体。今天,人工智能发展迅速,很多科幻作品也会传达一个相似的理念:离开了人类的良知和情感,科技产物就会成为毁灭人类的利剑。但无论如何我们不能否认,科学是我们认识世界并解决问题的有力武器。

四、建构立体的人物形象,充满人情味

在《科学的旅程》中,读者不仅能看到一个身披耀眼光环的、勤奋的牛顿,还能看到一个经常与人吵架的牛顿,他和胡克吵架,和惠更斯吵架,和莱布尼兹吵架……他“小气”,爱“煽风点火”,但是,他的伟大并不会被这些争吵玷污,因为作者的写作立场始终中正:“牛顿是人,不是神。”[7]

同样,居里夫人也是人,不是神。我国读者耳熟能详的居里夫人一生淡泊名利,先后两次获得诺贝尔奖。然而,居里夫人也曾经有一段非常痛苦的日子,丈夫去世后,因为与物理学家保罗·郎之万的绯闻被媒体和舆论推上了风口浪尖。深陷绯闻中心而不堪重负的居里夫人虽然坚持参加1911年12月10日的诺贝尔奖颁奖典礼并发表了演讲,但领奖后没有立即回法国,而是到英国的朋友家休养了近一年。在有些图书里,这段故事往往带有“八卦”色彩,迎合部分读者的娱乐心态。但在《科学的旅程》中,看不到作者的任何评判,居里夫人的一切都合情合理。

责任编辑受《科学的旅程》的影响,后来在给《居里夫人文选》(北京大学出版社2010年版)编配插图时,重点展示了居里夫人以罕见的勇气和坚强承受了丈夫意外去世、自己陷入绯闻中心的双重打击,接替丈夫未竟事业,培养两个优秀的女儿。在《居里夫人文选》中,我们读到的不仅是居里夫人一生中最伟大的科学功绩、她大胆的科学研究直觉、她在难以想象的困境下工作的热忱和顽强,我们更读到了一位情感丰富的知识女性,一位理解真爱并践行教育理念的伟大母亲。诚如爱因斯坦的称赞:“居里夫人的品德、力量和热忱,哪怕只要有一小部分存在于欧洲的知识分子中间,欧洲就会面临一个比较光明的未来。”[8]

在《物理学之美》中,科学家并非只是传统的“理工男”形象,他们甚至表现出优秀的艺术才华。如玻耳兹曼的音乐造诣极高,他的钢琴演奏令人如痴如醉,同时,他又是一位不错的诗人,其著作《力学原理》的开篇就是一首诗。在诗歌领域独树一帜的还有麦克斯韦、薛定谔等一大批著名的科学家。又如普朗克,他不但是一位杰出的物理学家,而且是一位钢琴和管风琴演奏高手,爱因斯坦偶尔会来为他伴奏小提琴。至于爱因斯坦的音乐天赋更是为公众所熟知。如果再加上哈恩的伴唱,这三人则可以组成一支水平很高的科学家演奏乐队。爱因斯坦的儿子汉斯说:“与其说我的父亲是物理学家,不如说他是一位艺术家。”费曼则以敲击手鼓闻名,他还痴迷于一种木琴,每到晚上就敲个不停,这使他的同行大为惊奇,说他像个马戏团演员。

在《科学的旅程》中,法国动物学家让-巴普蒂斯特·拉马克(Jean-Baptiste Lamarck)根据自己有限的气象学知识,连续11年进行天气预报,但从未准确过。同时代的地质学家乔治·居维叶(Georges Cuvier)在拉马克失明后毒辣地讥讽说:“也许是你自己不会恰当使用眼睛来看自然界,才使它们丧失视力。”在《在科学大师的失误》中,虽然居维叶创立的比较解剖学贡献颇多,有力地支撑了进化论,但他自己却是个彻底的反进化论者。在面对革命性理论时,即使曾为人类留下诸多知识财富的居维叶,也不敢竖起进化论的大旗,当一次次“伟大的成功”降临在面前时,他却拒绝了“成功”,宁愿避开它,最终遗憾地被后人略带贬义地称为生物学界的“独裁者”。

《播火录》中有一张配图:“由于卢瑟福说话嗓门太大影响他人工作,卡文迪许实验室专门挂起‘请轻声说话’的警示标志。”[9]要知道,卢瑟福当时已经是卡文迪许实验室的掌门人。作者非常欣赏这种平等的工作环境,因此,书中也着笔重点分析了卡文迪许实验室名将辈出、成就斐然的深层次原因。同一个视角,在《科学大师的失误》中也有:“哈恩很快就感觉到在卢瑟福身边工作,真是又有劲头又十分愉快。在这里,师生之间的融洽、平等的气氛,是德国大学中很少有的……卢瑟福那种超人的活力和洋溢的热情,使他的实验室充满了进取、坚定、和谐的气氛。”

这两部作品中体现出的对卢瑟福不约而同的欣赏,也正是书中最值得我们获得的审美态度。在这一点上,上文提到的几部作品都有着异曲同工之妙:都在建构立体的人物形象,充满着人情味。读者在了解这些细节之后,忍不住要思考,是什么在驱使他们,他们又为何这么想、这么做?无论他们是由好奇心引发的探究,还是因为好胜驱动的求索,一切敢为人先的科学研究都可视为探险事业,都具有同样闪光的科学精神,真正的科学家永远令人肃然起敬。[10]科学史上这样的故事举不胜举。

五、结语

科学史图书越来越受市场的认可,因为它与人类的探索冲动相关,与文明社会的发展进步相关,它蕴含着丰富的科学精神、科学态度和科学世界观,它是广大学生亲近科学、学习科学的引路者。这些优势都为科学史图书提供了市场容量,未来可期。

综上所述的四个方面是笔者从事科普图书编辑15年来的一些粗浅的心得体会。得益于职业的馈赠,笔者在埋头着眼于作品细微处的遣词造句之外,不时要站在一定的距离外统观图书的全局,还要关注全行业同类图书的动态与趋势,比较相互之间的异同。笔者深知,上述只是窥见了科学这座辉煌宫殿的一个小小角落,诸多优秀作品尚待挖掘,而这些优秀作品的亮点和特色也值得更深入的分析。

比如,从科学与艺术有机结合的角度(爱因斯坦说过:“伟大的科学家常常是伟大的艺术家。”);又如,从作者把科普写作当作科学研究来对待的角度(《播火录》对千余幅图片来源和数百条文献资料做繁复的求索与考证,以缜密的科学态度践行着作品本身所提倡的精神态度);甚至从编辑为图书创造的附加值角度(“科学元典丛书”的成功案例)都能写出相关的文章。除了“共同特点”,这些科学史图书的“亮点和特色”也有待研究,希望本文抛砖引玉,对广大科普作者和科普编辑有所助益。

作者简介

陈静,北京大学出版社副编审,中国科普作家协会会员。长期从事科普图书的编辑出版工作。曾获首届“中国好编辑”奖、第六届全国优秀审读报告一等奖。所编辑图书曾荣获中国出版政府奖(提名奖)、中华优秀出版物(提名奖)、文津图书奖、全国优秀科普作品奖、吴大猷科学普及著作奖等三十余项。

参考文献

[1]李迪.论科学史的教育价值[J].教育研究,1984(1):54-59.

[2]赵致真.造物记——世博会的科学传奇[M].北京:北京大学出版社,2010:9.

[3]杨建邺.科学大师的失误[M].北京:北京大学出版社,2020:6.

[4]杨建邺.物理学之美(插图珍藏版)[M].北京:北京大学出版社,2019:149.

[5]陈静.物理学之美,美在哪里?[N].中国科学报,2019-7-12(6).

[6]陈蓉霞.科学精神就是一种游戏精神[J].科技导报,2009(04):110.

[7]雷·斯潘根贝格,戴安娜·莫泽.科学的旅程(珍藏版)[M].郭奕玲,陈蓉霞,沈慧君,译.北京:北京大学出版社,2014:62.

[8]玛丽·居里.居里夫人文选[M].胡圣荣,周荃,译.北京:北京大学出版社,2010:1.

[9]赵致真.播火录——科学发现的人文启示[M].北京:北京出版社,2019:259.

[10]陈静.科学是人类独特的探险事业[J].科技导报,2014(11):86.

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