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铸造《自然》:顶级科学杂志的演进历程


铸造《自然》:顶级科学杂志的演进历程

作  者:[美] 梅林达·鲍德温 著

译  者:黎雪清

出 版 社:重庆大学出版社

出版时间:2018年12月

定  价:88.00

I S B N :9787568913843

所属分类: 大众新知(科普)  >  自然科学    

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TOP内容简介

  《自然》是全球具影响力的科学杂志。该杂志从19世纪60年代创立至今已有150年的历史。从维多利亚时期一个不太成功的科普杂志,转变为现代科学出版物的国际标杆,《自然》杂志的这一历史演变是科学史上重要的故事之一,它见证了19世纪以来科学领域的几乎所有重大突破。

  本书是《自然》杂志的首部“传记”,作者梅林达?鲍德温通过大量细致的史料耙梳,不仅为读者提供了一幅“印刷杂志的历史缩影”,同时,也为我们提供了一部微缩的科学发展史。使读者了解《自然》杂志是如何定义现代科学规范、影响科学传播以及成为科学家意味着什么。

 

TOP作者简介

  梅林达·鲍德温(Melinda Baldwin),科学历史学家、哈佛大学讲师、《今日物理》编辑。曾获美国艺术与科学院、国家科学基金会和约克大学奖学金。于2004年获戴维森学院学士学位,2005年获剑桥大学历史与哲学硕士学位,2010年获普林斯顿大学历史学博士学位。其研究重点为1800年以来的科学思想文化史。

 

TOP目录

致读者

引言
谁是“科学家(Scientist)”?

第一章
读者的变迁, 1869—1875年

第二章
投稿人与英国科学卫士的改变, 1872—1895年

第三章
《自然》对“科学人(Man of Science)”的界定

第四章
科学国际主义和科学民族主义
第五章
两次大战之间的政治与学术自由

第六章
几乎无人“管理”:布林布尔与盖尔领导下的《自然》

第七章
《自然》、冷战以及美国的崛起

第八章
“杂乱无序的出版物”:20世纪80年代《自然》和科学的自我监控

结论

致谢

参考文献与缩写

注释

参考书目

 

TOP书摘

科学国际主义与科学民族主义

  1910年夏天,伟大的物理学家欧内斯特·卢瑟福正在为布鲁塞尔举行的国际科学大会做准备,此次大会将确立辐射的标准单位数。卢瑟福的同辈研究者推选他为镭标准委员会主席,而且他心里已经有了这一单位的大小和名称:他认为镭每秒钟衰减10-8克,并努力争取将这一单位数称为“居里”,为纪念皮埃尔和玛丽·居里。卢瑟福认为,如果他可以与他那些优秀的同事在大会开始前对单位数达成共识,那么委员会能够取得更多成就。在卢瑟福争取确立“居里”的过程中,他与几位西方世界的研究者们进行了书信交流,包括维也纳的斯蒂芬·梅耶、柏林的奥托·哈恩、蒙特利尔的阿瑟·S.艾维以及巴黎的玛丽·居里,那年九月他将在布鲁塞尔见到所有这些人。他也经常和他的朋友,来自耶鲁大学的美国人伯特伦·波登·博尔特伍德一起讨论这件事情,博尔特伍德也是布鲁塞尔会议的代表,他和卢瑟福在曼彻斯特待过一年。

  卢瑟福关于“居里”的多国通信不仅仅是为了展现科学国际主义的理想,也是他所在研究领域的历史及地位的真切反映。辐射的早期研究成果都来自欧洲主要的科学中心,1910年关于辐射的重要工作都是在巴黎、柏林、维也纳、伦敦、剑桥、蒙特利尔和康涅尼格州的纽黑文进行的。毫无疑问,对辐射的研究是一项全球性的任务。

  相反,当时的《自然》还不是一本国际研究期刊。虽然少数外国科学家为《自然》撰写了文章或信件,而且这本杂志证明了对美国天文学家亨利·德雷珀这样的人来说是有用的,但是19世纪的《自然》是英国科学人士专有的也是专门为他们服务的出版物,它的内容是由英国科学界决定的。在20世纪早期,《自然》最多产的投稿人之一就是卢瑟福,他向《自然》的编辑写了数十封信件来阐述他的最新研究成果。卢瑟福经常和来自全球各地的同行写信交流,同时还负责两本国外辐射期刊,为什么他会选择在英国风很浓的《自然》上发表文章呢?

  事实上,《自然》在传播国际辐射科学最新研究进展上扮演着重要的角色。因为它的发行速度快,而且卢瑟福想快速奠定他在英国科学界的地位,因此他会选择《自然》作为主要期刊来刊登他最重要的早期研究成果。卢瑟福的才能吸引了一些有前途的外国物理学家到他的实验室工作,也使得奥托?哈恩和伯特伦?波登?博尔特伍德这样的科学家追随他的脚步,在《自然》上刊发他们的最新研究成果。然而,在另一个相似的国际研究领域,即孟德尔遗传学,《自然》并没能吸引到那么多的国际稿件;在《自然》发表遗传学论文的科学家基本上都是英国人。《自然》在这两个领域扮演的角色表明,即使是在一个科学不断国际化的时代,甚至是在孟德尔遗传学和辐射学这样的国际研究领域,科学工作者的原国籍仍决定着他/她的发表策略。

  物理学的一些重大发现给了我们宝贵的机会来检测19世纪末《自然》在英国科学出版界的地位。1895年,德国物理学家威廉·康 纳德·伦琴在使用阴极射线管进行试验时,他注意到一个有趣的现象:当他将手放在射线管和涂有亚铂氰化钡的屏幕之间时,他手中骨头的黑暗图像出现在屏幕上。很快,人们就知道了伦琴发现了一种新的光波,“伦琴射线”在科学界和民间引起轰动。(大多数母语为英语的科学家最后采用了伦琴最喜欢的名字来命名他的发现,X射线。)

  亨利?贝克勒尔是许多受启发来研究伦琴新现象的科学家中的一员,他是法国科学院成员,同时也是著名的巴黎理工学院的教授。贝克勒尔感兴趣的是自然的磷光矿物质是否也可能产生X射线或者其他不知名的射线。1896年3月,他向科学院汇报了一个不寻常的发现:一天晚上,他将铀硫酸钾(一种置于太阳光下能发出磷光的铀盐)和包裹起来的照片底片放在抽屉里,第二天早上,盐的轮廓 出现在了这些底片上。随后的试验表明即使这些盐没有置于太阳下也能在底片上显现出轮廓——“铀射线”的产生(或者,像一些科学家叫的那样,“贝克勒尔射线”)和盐的磷光一点关系都没有。

  玛丽·居里在她丈夫皮埃尔所在的巴黎物理公立学校的实验室工作,从事贝克勒尔的铀射线研究。不久她就发现了一些物质——大多是广为人知的沥青铀矿——不仅放射出贝克勒尔“铀射线”,而且比铀盐放射出的射线强得多。居里采用了放射性这一术语而不是 “铀射线”来描述她研究的现象。1898年居里夫妇和化学家古斯塔夫·贝蒙特一起宣布发现了两种新元素,钋(以居里夫人的祖国波兰来命名的)和镭,两者的辐射性都是铀的几百倍。

  同时,英吉利海峡对岸的剑桥大学卡文迪什实验室也在研究X射线和放射性。该实验室负责人,约瑟夫·汤姆森爵士对电更感兴趣,但是他鼓励刚从新西兰来卡文迪什的欧内斯特·卢瑟福去研究贝 克勒尔铀射线。1898年,卢瑟福报告说有两种不同于铀射线的“α 射线”和“β射线”。α射线带正电荷,易于被大多数物质吸收,β射线带负电荷,能不受阻碍地穿过金属。带负电荷的β射线很快被认定为电子,α粒子的本质却不太清楚。1900年,居里夫妇的一个名叫保罗·维拉德的同事发现了第三种射线“γ射线”,它甚至比β射线更具穿透性,而且还不带电荷。

  1898年卢瑟福接受了加拿大蒙特利尔麦吉尔科学大学麦克唐纳物理学教授的工作。两年后,曾经求学于牛津大学的化学家弗雷德里克·索迪接受了卢瑟福所在院系的助教工作。他们俩在钍放射性研究方面进行了卓有成效的合作。从1902年到1903年,卢瑟福和索 迪开始研究α射线并发现α粒子有1∶1质荷比。他们得出结论,这些粒子要么是带1个电子的氢离子,要么就是带2个电子的氦离子。

  他们的理论认为α粒子具有它们自己的元素特性,这使得卢瑟 福和索迪认为放射性是原子分裂的结果,放射性原子释放诸如α,β 和γ射线等物质。结果,放射性元素改变了他们的基本特性。这一想法遭到了物理学家的反对,许多物理学家,包括著名的威廉·汤姆森(凯尔文爵士)和元素周期表的创始人德米特里·门捷列夫,都不屑一顾地把卢瑟福和索迪的理论与古老的炼金术等同起来。但是约瑟夫·汤姆逊和玛丽·居里都认为辐射是伴随放射性物质重量损失的物质排放。玛丽·居里和艾伯特·拉波尔德在1903年进行的一项实验发现,1克镭可以在一小时内将1.33克水从熔点加热到沸点,随后,约瑟夫·汤姆森,居里夫妇和其他人认为物质的排放还必须伴随着能量的散发。

  当年晚些时候,索迪移居伦敦大学学院并与威廉?拉姆齐爵士合作对镭盐的放射性进行了光谱研究,此后,卢瑟福和索迪关于放射性变化的观点得到了广泛认可。他发现了氦气,为辐射是物质排放的理论提供了实证依据。从1907年到1908年,卢瑟福和他的同事 在蒙特利尔进行了α射线的光谱研究,试验结果表明α射线是由氦粒子组成的。

  《自然》在物理学研究成果颇丰的这十三年(1895—1908年)中发挥了重要作用。伦琴的发现在许多英语报纸和期刊上成为新闻,《自然》也不例外。1896年1月16日的“短讯”栏目提到伦琴的研究结果,并宣布伦琴已经使用他的新光波获得“只显示活人骨头”的图片。《自然》的匿名工作人员预告,“科学界将兴致勃勃 地期待着伦琴教授研究工作细节的发表”。《自然》1月23日出版 的那一期着重刊载了这一新发现。物理学家亚瑟·舒斯特写信给编辑,敦促物理学家同行们不要抛弃伦琴射线可能是一种不寻常的光波表现形式这一观点,这是被伦琴的论文否定了的观点。J.T.波特姆勒在信中指出,伦琴在论文结尾推测,他发现的射线可能是光以太里的纵向振动,他请大家注意凯尔文爵士在巴尔的摩演讲中的一段话,这段话似乎预料到这种波的发现。最著名的是,这期《自然》刊印了伦琴论文的英语首版,是由曼彻斯特物理学家阿瑟·斯坦顿翻译的。电气工程师A.A.C.斯文顿用一篇文章补充了斯坦顿的翻译,他在文中说到,“他重复了许多伦琴教授的试验,并获得成功”。斯文顿的文章也包含在英格兰拍摄的第一张X射线的照片。

  这些信件和文章是新现象洪流中的第一波。1896年,《自然》 刊登的文章中有139篇提到了伦琴射线,平均每周3篇。相比之下,这一年的《哲学杂志》包含8篇关于伦琴射线的文章;《伦敦皇家学会论文集》在1896年至1897年间发表了12篇关于射线的文章;皇家学会的《哲学学报》直到1897年才刊发关于伦琴射线的文章。当然,这一对比并不完全公平,因为《哲学杂志》《论文集》和《哲学学报》的文章不仅比《自然》少得多,而且在提交和发表之间有 更长的延迟。我们可以在《自然》和另外两个英国科学周刊《化学 新知》和《电工》之间进行更直接的比较。1896年,《化学新知》提到伦琴射线的频率是28次(平均每隔一周一次),《电工》是86次(平均一周提及1.65次)。

  《自然》因为对伦琴射线报道的绝对数量而特别突出,但是在 这些科学周刊中《自然》关于伦琴射线的材料却不一定是独一无二的。《自然》中的文章包括其他杂志(通常是外国杂志)的摘要,射线讲座的报告,理论推测,如波特姆勒的信,《自然》的工作人员写的摘要文章,以及像斯文顿的实验结果那样的原始报告。《化学新闻》和《电工》出版的关于伦琴射线的文章都和《自然》刊登 的文章相似。《化学新知》的报道很大程度上依赖其他地方发表的文章或外国研究的摘要,但是有一些研究人员确实向《化学新知》递交过初步实验结果,或者向《化学新知》的临时通讯专栏提交过关于这些射线的信函。同样地,《电工》包括大量关于伦琴射线的外国文章的摘要(最常见的来自《法国科学院通报》)以及关于伦琴射线研究的最新进展的摘要和关于伦琴射线的讲座报告。《电工》也刊印过讨论这些射线本质的书信和一些关于伦琴射线实验的原创性研究文章。

  周刊、月刊、或季刊出版物的数据都强调了两个重要的点:第一,1896年《自然》不是研究人员可以或者会提交有趣的新研究成果的唯一的英国科学周刊;第二,19世纪末,科学周刊在研究人员的发表策略上发挥了独特的作用,为研究人员提供了一个可以快速发行短文章的论坛。在短文章方面,《自然》最大的竞争对手是月刊《哲学杂志》,其“智力”和“杂项文章”部分包含类似于周刊文章的短文。但是《哲学杂志》的每月出版时间表通常意味着和周刊相比在提交和出版时间的等待时间上要更长。例如,一些研究人员在1896年向《哲学杂志》“智力”和“杂项文章”版块投了一些关于研究伦琴射线的文章,但杂志并没有在4月前出版。这表明专业周刊能够利用伦琴发现的巨大吸引力为研究人员提供平台,关于射线的本质的初步观察和理论可以在提交一周内到达科学专家读者手里。

 5

  两次大战之间的政治与学术自由

  1938年,位于麦克米伦的《自然》杂志办公室收到了一条令人诧异的关于德国最新状况的消息:在德国境内的图书馆阅读《自 然》杂志将被视为违法。1937年11月12日,德国科学教育部部长伯 恩哈德·鲁斯特下达了一条行政命令,把《自然》从德国大学和科研图书馆的“常用”杂志中移除。鲁斯特称,对《自然》杂志进行封锁是由于它对德国科学和国家社会主义状态造成了前所未有的、致命的打击。对鲁斯特所表现出来的态度,《自然》的理查德·格雷戈里和他的同事毫不吃惊——因为《自然》刊登了许多强烈批评纳粹政府学术政策的文章,其中一些文章指名控告鲁斯特对德国科学 发展带来毁灭性影响。但是为什么鲁斯特认为这家英国周刊应该遭受制裁呢?

  20世纪初,《自然》杂志主要是由英国科学工作者撰写并为 英国科研工作者服务的。但是到了20世纪20年代和30年代,《自 然》杂志的“致编者的信”栏目吸引了许多世界各地的稿件,稿件 涉及的领域也比一战之前更加广泛。这并不是《自然》所发生的唯一的变化。战前,《自然》的编辑和投稿者们经常给杂志撰文抱怨 英国的科学技术落后于世界其他国家,尤其是德国。相反,战后《自然》的投稿人把批评的对象从他们自己的社会和政府转向其他国家。当他们察觉到有外国政府阻碍科学进步或抨击学术自由时,《自然》杂志的投稿人和编辑们便强烈反对。国际上的科学问题,诸如美国对斯科普斯(Scopes)的审判,苏联对遗传学工作者的态度,尤其是国家社会主义政府的学术政策,都曾出现在《自然》杂志的重要版面上。由于“致编者的信”的国际影响力不断增强,再加上战后英国的爱国热情不断高涨,《自然》杂志的编辑和投稿者们深受鼓舞,他们利用《自然》把英国描绘成为尊崇科学真理的典范,而指责其他国家对科学施加政治干预。

  在洛克耶和格雷戈里担任编辑期间,《自然》杂志中反复谈及的问题就是所谓的英国政府对自然科学的支持力度不够。《自然》杂志的社论文章和新闻报道经常称英国已经“落后”于其他欧洲大 陆的国家,并且德国常常成为这些投稿人羡慕和嫉妒的对象。在《自然》杂志的第一册中,亨利·E.罗斯科撰写了一篇关于德国科学教育的文章,文章包含两个章节,罗斯科在一所大学里从事管理工 作,曾经和德国伟大的化学家罗伯特·本生在海德堡一起接受培训。 罗斯科在文章中指出,虽然英国政府为了在小学推广科学的意义而 付出了巨大努力,但和德国相比,他们在中学和高等教育机构所做的工作还远远不够。在第二册中,一位名叫斯特里克的投稿人发表了一篇题为《论德英两国的医学院校》的文章,这篇文章分为三个章节,主要描述了英国医学教育体制中存在的一系列不足之处。在文章中,斯特里克高度评价了德国医学院校具有的优势:他们有更雄厚的资金支持和良好的教学设施。

  总是拿德国与英国对比的行为在19世纪80年代逐渐减少,因为此时《自然》杂志的投稿人把目光投向了法国伟人路易·巴斯德,并把他作为新的对比对象,但是,到19世纪90年代时,英国科学界又重新把目光转向德国,二者相比,英国总是处于下风。比如,1896年8月,物理化学家威廉·拉姆塞把他好朋友威廉·奥斯特瓦尔德的一封信寄给了伦敦的泰晤士报。奥斯特瓦尔德是莱比锡大学的一位教授,他在信中非常自信地说德国的教育水平要比英国高,并罗列了这种差距产生的原因。奥斯特瓦尔德表示英国的科学教育没 有达到标准化的水平,洛克耶对此并没有反对,他批准刊发了一篇首席社论支持奥斯特瓦尔德的观点并重新刊印了他写给泰晤士报的那封信。情绪无常的德皇威廉二世于1888年登上王位之后,英德两国间的政治关系日益剑拔弩张。尽管关系紧张,《自然》杂志依然对德国科学保持着一股狂热和钦佩之情。1914年4月,也就是第一次世界大战爆发前的几个月,理查德·格雷戈里自己写了一篇关于小学教育的文章,针对德国教育侃侃而谈,以供英国效仿。

  1914年8月,第一次世界大战在欧洲爆发,这种对德国科学的 崇拜以及本书第四章中看到的科学国际主义思潮面临严峻的考验。1914年9月10日,洛克耶发表了他在《自然》杂志社任职期间的最后一篇社论,他严厉谴责德国挑起战争,却又不由自主对英国政府进行讽刺,因为英国科学协会曾告诫英国政府必须在科技教育和化 学研究领域追赶上德国的步伐,而政府却对此置之不理。值得一提的是,洛克耶一开始并没有批评德国的科学家们,他说他“没有 怀疑”德国的科研人员曾经追求的是知识和文明进步,而不是德国的军国主义思想。

  但是随着战火的蔓延,德国军国主义在永久中立国比利时暴行肆虐的消息最终传到了英国新闻媒体,英国对待德国及其民众的态度急剧恶化。1914年10月4日,92名德国知识分子——包括23名著名科学家——在臭名昭著的“倡导文明开化世界”的请愿书上签字,宣称德国被指责为战争的始作俑者并不公平。这封信声明德国的军国主义思想实际上旨在促进日耳曼民族强盛的民族精神。这封请愿书使英国境内的排德情绪日益高涨,也让英国科学家认为德国的科学和德国其他的一切一样腐败堕落。

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