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歷史、文化與教育的差異，
是否造成科學家研究科學的不同視角，
有人窮究細瑣，有人博引百家？

一百年前，法國哲學家兼物理學家杜恩（Pierre Duhem）回顧十九世紀的科學演變，
發現兩種科學思維，一種是「專注且深入」的法國式思維，
另一種是「寬廣卻淺薄」的英國式思維。

從劃清國界、宣揚國威的標準來看，杜恩的分類方式並不成功，
他的「法國式」思維其實包含牛頓，他的「英國式」思維也包括拿破崙。
這個分類方式歷久不衰之處，在於杜恩點出兩種探索科學的途徑
（「單戀一枝花」的化約主義與「縱覽群芳」的薈萃百家之道）都不可或缺。

不過，杜恩似乎認為，文化、歷史與教育的差異，可能促使某種思維途徑佔上風，
杜恩的觀點正確嗎？我們若稍稍回顧過去的科學發展與歷代科學家，
也許會發現，杜恩所言不虛。

十七世紀中葉，機械時鐘成為當時精密技術的輝煌象徵。
對於經歷了英格蘭內戰與宗教鬥爭等各種混亂的人來說，
建立一個如時鐘般規律運轉的國家，似乎是個好主意。

對於秩序的追求，自然影響了英國科學家波義耳（Robert Boyle ）那一代的知識份子，
他們認為整個世界就是一個巨大無比的時鐘。自然哲學家的職責，
就是探查這個時鐘的細微零件，並且說明把零件組合起來以後，
它們如何運作，怎樣形成生活環境裡的諸般現象。

表面上看起來，這個世界充滿色彩、滋味與氣味，實際上，
這個世界是空間裡的一堆原子。
科學家要把我們熟悉的世界簡化成一個一個粒子的形狀與構造，
接著要分析這些粒子靠什麼力量結合在一起。

一八○○年左右，粹取與分析組成物質的細小片段，成為非常重要的科學事業。

在當時的世界科學中心巴黎，科學教育、研究實驗室、
博物館與科學界的專職工作日益蓬勃。新興的專業科學家把貴族大公的奉祿搶走，
啟蒙時代的重要人物，好比賀頓（James Hutton）
與拉馬克（ Jean-Baptiste Lamarck）這些追求「現象全貌」的人，不再受到重視。
人們推崇明確量化的研究結果、仔細的觀察、分類描述、
可用實驗檢測的法則和數學分析。

一七八○年之後，法國局勢多變而危險，經濟危機導致一七八九年的革命。
到了一七九四年，恐怖統治時期降臨，化學家拉瓦謝（Antoine Lavoisier）慘遭處決。

一七九三到一八一五年之間，歐洲烽煙不斷，拿破崙流亡之後，
法國君主政體起死回生，精準明確的化約式科學蔚為潮流，
這也是研究科學最安全的途徑。

德國化學家李比希（Justus Liebig）和許多人一樣，在巴黎獲得智識上的啟發。
他重返那小小的基森大學（University of Giessen），著手訓練一群又一群研究生，
傳授他們科學的分析技術，在歐洲饑荒的嚴酷條件下，
他一心想透過化約途徑探索生理學與農業知識。

眼見浪漫主義運動的勢力在德國其他地方與英格蘭逐漸壯大，
李比希驚駭非常，他甚至把浪漫主義看成黑死病。

浪漫主義是對這枝枝蔓蔓化約世界的反擊，浪漫主義支持者認為，
真正的先知會仰望穹蒼（在英國詩人畫家威廉‧布雷克的筆下，牛頓只看地面）。
「想像力」、「情感」、「生命」與「有機的和諧」，成了流行詞彙，
浪漫主義支持者要追求一種充滿生命力的科學。

在英國，戴維（Humphry Davy）透過他的寬廣思維，
體認到化學親合力（chemical affinity）與電是一種能量的表現形式，
這也促使他在一八○七年分離出鉀等其他金屬。
他的好友柯立芝（Samuel Taylor Coleridge）、史考特（Walter Scott）同感欣喜。

不過，當時擁有最寬廣思維的人，是在柏林出生的洪博（Alexander von Humboldt，
又譯洪堡）。他沿著拉丁美洲的河川旅行，發現這些河流彼此之間的奇妙聯繫。
他確立了緯度與經度，觀察了不同人種，並且蒐集動植物與礦物標本，還研究火山。

他爬到前無來者的最高峰，從欽博拉索山（Chimborazo）他所能到達的最高點，
蒐集氣體樣本。

在安地斯山脈，他穿越了熱帶地區，進入溫帶，闖進一個有冰有雪、
讓人想起斯匹茨卑爾根島（Spitzbergen）的地方。他研究了當地的植被，
並繪製等溫線地圖，標出各處的平均氣溫。

洪博在中年時的豐功偉業，是推動各國合力研究地磁等全球現象。
他的文章妙手天成，坦白又不失客觀。他穿梭於各學門之間，抒發宏觀遠見。

洪博的科學思維所以能如此寬廣，浪漫主義運動的刺激不無功勞，
這種態度也影響了達爾文（Charles Darwin），
使達爾文在一八五九年匯集了植物、動物、地質與地理的博雜素材，成一家之言。

在同一個時期，有醫師專業的德國人韓姆霍茲（Hermann Helmholtz）擁抱了物理學，
也發表了他對能量守恆的透徹見解。他無所不包的科學思維，
使他有能力把許多人僅有模糊認識的事物，說得清清楚楚，
他也能闡釋許多個別案例背後的共同理路。其實，
他將古典物理學定位成研究「能量與能量的變化」的科學。也因為韓姆霍茲，
物理學得以掌控原來屬於化學的基礎學術地位。

浪漫主義運動開啟了一個竭力探求全貌的科學時代。接續這個時代的，
是大批崇尚專業分工的科學機構。這些機構造成科學的教育訓練日益狹隘偏頗，
也造就了許多「見樹不見林」的專家學者，科學的想像力遭到更嚴格的箝制。

或許，探尋真相既需要一個寬廣豐富的思維空間，也需要專注細節、
避免犯錯的謹慎態度。科學思維的差異也許是根深柢固的，
但是我們人類是受環境背景、時間、地點與時代精神所影響的生物。
時至今日，埋頭鑽研分子、粒子的化約主義已經風光了好一陣子，
前瞻新世紀，我們就像那群浪漫主義份子，已為下一輪的思維融合，做了萬全準備。

本文作者奈特（David Knight）是英國杜倫大學（Durham University）哲學系教授，
此文原來發表於《自然》，你可以在《知識通訊評論》雜誌找到我譯的中文版，
就是你看完的這篇文章。