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匠人:中世纪科学工具的突破与挑战

【摘要】:然而这个工具箱并不是一个学习的地方。有三种工具改变了中世纪对人类在世界中的位置的认识和对人体的理解。这些科学工具通过它们的缺陷和优点激发了科学家的思考。如果把镜片翻转,这个更为强大的工具就变成了伽利略所说的“倒望远镜”;显微镜这个现代称谓直到1625年才出现。这些镜片工具难以使用,主要是因为它们本身不够好。

我见过一张某家美国钢琴厂的老照片,照片里有个箱子,是制造师的工具箱。这个桃花心木做成的箱子很漂亮,镶嵌着象牙和珍珠母,表明这位匠人很热爱他的工具。[1]箱子里每样工具都有其用处,调音扳手是用来拧紧弦栓的,弹片是用来缓冲音槌的,刮刀是用来做制音器的,反正每一种的功能都是确定的。这些工具发出了清晰的信息,表明制造师知道哪个动作应该用哪样东西来完成,这是一道比本肖太太的菜谱更为准确的信息。然而这个工具箱并不是一个学习的地方。

有时候,我们能够更好地使用工具,这部分是因为那些工具给我们带来了难题,而这种难题之所以出现,往往是由于它们的用途并不确定。工具也许不够好,或者是我们很难弄清楚可以用它们来干什么。如果我们不得不使用这些工具来修复或者还原错误,那么这些难题将会变得更加棘手。要解决在创造和修理的过程中遇到的难题,我们可以改变工具的形状,或者在原来的基础上稍加改进,或者将它派上其他用场。反正无论我们怎么使用它,有缺陷的工具本身能够让我们学到一些东西。

万能工具好像是个特殊的例子。在钢琴制造师的箱子里,一字螺丝刀最接近于这种工具,因为它拧、凿、撬之外,还可以用来切东西。但除了这些丰富的用途意外,这种万能工具还可以有更多的用法;只要我们能够充分发挥想象力,它就能够拓展我们的技能。我们可以毫不犹豫地说一字螺丝刀是崇高的——在哲学艺术中,崇高这个词意味着非常罕见。而在匠艺领域,这个词主要用来形容那些形状非常简单但功能非常强大的物品。

无论是有缺陷的、令人沮丧的工具,还是万能的、崇高的工具,本书都已经有所提及;中世纪炼金术师所用的那些令人沮丧的工具产生不了有实际价值的东西;沃康松的纺织机梭子是一种崇高的工具,其简洁而漂亮的运动启发了其他许多工业应用,每一种应用都产生了让工人震惊不已的后果。我们想明白匠人在使用这两种工具的时候,需要怎么做才能取得控制权,并且提高自身的技能——而这意味着更好地理解我们自己的想象力。

难用的工具

望远镜显微镜和手术刀

随着现代科学在16世纪末和17世纪的形成,许多科学家开始采用新工具,或者将旧工具派上新用场,以此获取对自然界的新理解。有三种工具改变了中世纪对人类在世界中的位置的认识和对人体的理解。望远镜颠覆了先前那种认为人类处于宇宙中心的观点;显微镜揭示了裸眼看不见的微生物;手术刀让解剖学家对生理结构有了新的认识。这些科学工具通过它们的缺陷和优点激发了科学家的思考。

早在11世纪,阿拉伯学者海桑便希望能够探索那些肉眼看不见的天域。可惜当时的玻璃并不能实现他的愿望。正如我们前面了解到的,按照古代配方做出来的玻璃是蓝绿色的;中世纪的玻璃工人通过添加蕨灰、草木灰、石灰石和锰去掉了部分颜色,但玻璃的质量还是很差。海桑的梦想也受到玻璃浇注方式的打击,因为当年用来装玻璃溶液的模具不是平坦的,所以做出来的玻璃有点凹凸不平。

到了16世纪初,温度更高的熔炉出现了,这使得玻璃的平坦度有所提高。1590年,两位荷兰的镜片研磨师发明了可能最先出现的复合显微镜,那是一根管子,末端安上凸镜,顶端装了凹镜。1611年,天文学家约翰尼斯·开普勒发明了真正的望远镜,他使用了两块凸镜,能够将物品放大很多倍。如果把镜片翻转,这个更为强大的工具就变成了伽利略所说的“倒望远镜”;显微镜这个现代称谓直到1625年才出现。[2]

在对同时代的人说起这种由望远镜发现的新宇宙景象时,布莱兹·帕斯卡尔宣称:“这些无垠空间的永恒沉默让我感到害怕。”[3]显微镜最早让人感到惊奇多过害怕。在《新工具论》中,弗朗西斯·培根震惊于大自然在显微镜下呈现的细致面貌,他看到了“各种肌体原本不可见的精美细节……跳蚤清晰的形状和各种器官”。17世纪80年代,贝尔纳·德·丰特奈尔[4]对镜头下丰富多彩的生命形态感到惊奇不已:“从大象到螨虫,都是我们能看见的动物;我们的视力到此为止。但还有无穷多种动物比螨虫小,对它们来说,螨虫就是大象;那些是肉眼无法看到的。”[5]由于17世纪出现了这两种工具,历史学家赫尔伯特·巴特菲尔德才会说这个时代的科学好像“戴上了一副新眼镜”。[6]

但这些望远镜和显微镜所生产的资料依旧是不准确的,因为给镜片抛光对当时的人来说还是很难的任务;抛光布要一个世纪以后才出现。而且虽然让管子变粗变长能够增加放大的倍数,但这同时也放大了镜片表面细微的不规则之处。如果用伽利略时代的望远镜来观测天象,现代人需要费很大劲才能区分遥远的星辰和镜片上的斑点。

这些镜片工具难以使用,主要是因为它们本身不够好。另外还有一些工具,它们自身没有问题,但人们很难弄清楚用什么样的方式去使用它们才是最好的。17世纪的手术刀就是这样一种工具。

中世纪的医生用肉刀来切割人体。常规的手术通常用理发师的剃刀来完成;这些剃刀是用生铁做的,所以很难让它们保持锋利。到了15世纪晚期,铸铁制造的刀具开始出现,这种铁是用制造玻璃的硅和铁混合而成的;由于磨刀石取代了传统的磨刀皮带,这些刀具可以被磨得很锐利。

现代手术刀是这种技术的产品。和肉刀相比,其刀身更小,刀柄也更短。手术刀有很多种,每一种都有其特定的切割和手术功能;有些只有刀尖很锋利,是用来把膜切开的;有些带钩子,而且被磨得很钝,是用来勾起血管的。骨锯和骨剪在16世纪初期变成常规的手术工具;在那之前,这些工具也已经存在,不过是用很劣质的铁做的,锯齿或者刀口都很钝,它们弄碎的骨头,肯定跟切开的骨头一样多。

然而,这些更出色的工具其实也更难用;手术刀越是先进,医生或者解剖师就越是需要精湛的手艺。安德烈亚斯·维萨里是个布鲁塞尔的医生,他在1543年出版了《人体的构造》[7]。这部作品的出版,在认识身体的历史上和手艺的历史上,都是一件大事,因为维萨里为了写这本书,“反复地观察了他亲手解剖的许多尸体”。[8]在他之前,尸体解剖的事情是由理发师或者学生完成,专家只管站在旁边向别人解释。文艺复兴时期的解剖学家在分解尸体时,依旧采用古希腊医学家盖仑的方法:先将皮肉剥掉,然后移去器官,最终把尸体弄得只剩下一副骨架。[9]维萨里真的是用自己的双手去做这些事情,所以他对人体的了解更为精确,比如说他很准确地描述了血管在肌肉里和各个器官间的走向。

为了得到这些知识,维萨里对手术刀的使用必须达到得心应手的大师境界。力度要放在指尖上,因为进入人体内部以后,肩膀和上臂的力度必须减弱。如何使用我们在关于手那一章谈到的最小力量变得非常关键;正因为手术刀非常锋利,所以手上稍有差池,可能会导致整个解剖功亏一篑,或者给手术中的活人身体造成灾难。

最早那批使用手术刀的外科医生不得不通过试错来找到控制它的最佳方式。难题正是手术刀的简单和轻盈带来的。中国厨师使用的菜刀很重,所以容易用力过猛,需要对其进行控制,使用沉重的铁锤时,我们也会注意这个问题;可是如果一样工具非但很轻,形状也很简单,那么使用者反而不太容易知道怎样去控制它。

简单的工具往往会有这个问题;由于这些工具可以有许多种使用方式,所以人们更加难以确定哪一种才是最好的。我们可以借助十字螺丝刀和一字螺丝刀的对比来理解这个道理。十字螺丝刀的功能是固定的,所以使用它的手部动作很容易掌握;你只要转动手腕,就能拧紧或者松开螺丝钉。一字螺丝刀则还可以被当作凿子、锥子和切割工具用;但手腕的动作会因这些用途而异,比使用十字螺丝刀要难一些。

从功能和形状来看,手术刀有点像一字螺丝刀。除了很难确定怎样使用才最好之外,这些工具还存在另外一个问题,就是如何重复相同的动作。维萨里的解剖动作是很难复制的。比如说,他会把细小的血管从肌肉组织里取出来,然后再把它当作一个独立的对象来进行分析和讨论。首先,最难让别人明白的,是如何用手术刀重复这个动作。在1543年,人们对肌肉运动的了解不多,所以这位师傅无法向学徒解释,为了拇指和食指能够稳稳地捏住手术刀,用刀背将血管提起,控制无名指和小指的肌肉必须收缩;所有匠艺的情况都是这样的,人们只有把事情做完之后,才能够慢慢地去理解它。这个动作经过整整三代人的摸索,到了17世纪末期才变成普通的知识。正如医学史专家罗伊·波特指出的,最早的时候,人们对解剖工具的兴趣,与其说是技术的,毋宁说是形而上学的——比如说在《灵魂的解剖》(1589年出版)中,菲利普·斯塔布斯就认为这些工具可以用来“剖析灵魂”。[10]在面对使用这种万能工具的复杂性时,古代的医生借助华丽的语言来传达一个技术的秘密。

这些描述虽然很简单,但我们应该感到震惊:正是这些不完美或者令人困惑的工具的应用,促使科学有了极大的进步。

维修

修理和探索

人们往往忽略了维修,对其了解不多,但它却是匠艺的重要组成部分。社会学家道格拉斯·哈珀认为,制造和维修构成了一个整体;他说那些既会制造又懂维修的人拥有“全面的知识,不仅掌握一种技术的各个要素,还明白这种技术的整体意义和性质。这种知识是‘活知识’,能够根据具体的情况灵活应变。制造和维修在这种知识中组成了一个整体”。[11]简单来说,就是我们往往只有通过维修东西,才能明白这些东西的工作原理。

最简单的维修方法是将某样东西拆开,看看哪里出了问题,将其修好,然后重新组装成原来的样子。这可以被称为静态维修;替换烤面包机里坏掉的电热丝就属于静态维修。动态维修会改变物品原来的形状或者功能——比如说烤面包机的电热丝坏了,你给它换上更粗的电热丝,那么这台设备就不仅可以烤切片面包,还可以烤硬面包圈。在较为复杂的技术层面上,动态维修可能是跨领域的,比如说观测数据的错误,需要一道数学公式来修正。引入新工具来解决老问题也是动态维修的一种;在16世纪某些时候,有人发现,如果要撬掉坏钉子,羊角锤要比扁尾锤好用得多。

维修是所有工具的试验场。此外,一样工具是否适合动态维修,决定了它到底是单一功能工具还是多功能工具。只能够完成静态维修的工具应该被放进单一功能的箱子,而多功能工具则容许我们更深入地探索修理的过程。这个区别是很重要的,因为它揭示了我们在面对发生故障的物品时的两种情感反应。我们可能只是想修复故障,并使用单一功能的工具来完成修理的任务。我们也可能容忍故障,因为现在我们很好奇;进行动态维修的可能性会刺激我们的好奇心,而多功能工具则挑起了满足好奇心的重担。

这在17世纪的科学转变中得到了证实。动态维修可以通过领域转移出现,也可以通过修正技能的发展而出现。关于领域转移,历史学家彼得·迪尔指出:“作为天文学家,尼古拉斯·哥白尼之所以享有崇高的声望,是因为他的数学才能很出色,而不是因为他的观测技巧很优秀;当年的天文学家其实是数学家。”这个论断对伽利略和后来的牛顿来说都是成立的。[12]由于观测到的画面很模糊,他们只能根据看见的景象加以推断。培根在《新工具论》里宣称:“视觉资料毫无疑问是第一位的。”[13]然而当时的视觉工具所举起的——用哲学家理查德·罗蒂的话来说——“自然的镜子”并不清晰;劣质的视觉材料本身并不能通过物理学来予以修正。[14]物理学家利用数学工具来弥补视觉上的缺陷;这是发生在另外一个领域的维修。

17世纪的伟人克里斯托弗·雷恩的巅峰之作展现了一种更为具体的动态维修。雷恩的父亲是英国国教的神父,所以当清教徒革命在17世纪40年代兴起时,他们全家只好逃之夭夭;在这种政治动荡里长大的雷恩将科学当作他的避风港。十三岁那年,雷恩用硬纸板做了个望远镜,把它送给自己的父亲;三年后,他进入牛津大学攻读天文学;1665年,他尝试制造一个八十英尺的望远镜。他也醉心于显微镜揭示的种种景象,这在很大程度上是因为他和罗伯特·胡克是好朋友——胡克是17世纪的显微镜大师。

雷恩是个优秀的数学家,但他努力在视觉领域内修复镜片的缺陷。罗伯特·胡克在1665年出版了《显微图谱》,书中有一幅著名的图片,是长尾管蚜蝇的眼睛,许多现代学者认为它是雷恩绘制的。那幅画比胡克或者雷恩通过显微镜看到的景象清楚多了。[15]图片上的色度也不是显微镜能看出来的,雷恩师法当年的艺术家,用明暗对照法来突出亮色和暗色的对比。他通过“维修”得到了一幅全新的作品,但他并没有使用数学公式,而是将科学和艺术结合起来。钢笔变成了修理玻璃缺陷的工具。

胡克的显微镜

长尾管蚜蝇的眼睛

在青少年时期,雷恩学习了第三门匠艺,解剖动物。他掌握这门手艺活全靠自己摸索,因为维萨里的精湛的技艺尚未变成学校课程。他学手艺是为了吸取知识;比如说在1656年,他剖开几条狗的血管,然后往里面灌一种催吐剂,目的是测验威廉·哈维最早于1628年提出的血液循环假说。如果哈维的理论是正确的,那几条狗将会有强烈的反应,实际上也是这样。雷恩写道:“注射之后,那条狗立刻有恶心的迹象,然后呕吐到死为止。”[16]有人很反对这些残忍的医学实验,认为它们肯定无助于修复人体的毛病。持这种反对意见的人并不在少数,他们害怕的是不受约束的好奇心,以及当年的科学造成的各种潘多拉式后果。

我想雷恩和弥尔顿一样,其实也知道新知识可能会造成灾难性的后果。但解剖所用的工具和技巧使他有能力去对付一桩发生在他生前的大灾难,就是1666年的伦敦大火。灾难发生以后,雷恩利用他从科学研究中得到的动态维修原则,着手治疗这座受伤的城市。

雷恩此前已经对建筑颇有研究,17世纪60年代初期主持修建了剑桥大学的彭布罗克小教堂和牛津大学的谢尔登剧院。1660年,英王查理二世复辟,雷恩以建筑师的身份重返公共舞台。所以伦敦大火之后,当局请他制订重建的方案。这场大火持续了四天,第二天和第三天的火势最大,整整烧毁了超过一万三千座建筑,让二十万伦敦人无家可归。[17]火势蔓延非常迅速,因为当年伦敦绝大多数房子都是木头搭建的。人祸让这场天灾变得更糟糕,因为在第二天和第三天,很多窃贼乘虚而入,在着火的房子里搜掠财物。人们逃生的时候也是慌不择路;在大火之前三个世纪里,伦敦的城区不断膨胀,但又缺乏总体的规划,城市里的街道扭来拐去,很难通行。

如果只是简单地恢复旧城的原貌,用砖块代替木头作为建筑材料,那倒不失为方便易行的方法,但雷恩并没有这么做。修理伦敦的任务促使他思考如何用新的方式来做城市规划。[18]雷恩的科学背景为他提供了指导,不过他无法确切地将自己和同时代人掌握的镜片或者人体知识应用于街道的规划和建筑的设计;他能用得到的工具实现不了这个目标。

当时有五个重建伦敦的方案在同时竞标。雷恩的方案和约翰·埃韦林的相同,都是借鉴望远镜观测到的天象来安排街道的布局。16世纪90年代,教皇西克斯图斯五世以罗马人民广场为起点,设计了一些向四面八方延伸出去的街道,自那以后,放射线似的街道便成了城市规划中的常见元素。西克斯图斯教皇时代的罗马市民通常靠“塔尖”来认路——规划者特意在每条街道的末端竖立巨大的方尖碑,行人看到就明白那里是街道的终点。雷恩设计的街道并没有终点,而是像望远镜看到的太空那样无穷无尽,这些街道缺乏西克斯图斯规划的那种确定性。雷恩设计了一条东西走向的大道,这条街道经过圣保罗大教堂,两旁不规则地点缀着许多市场。圣保罗大教堂周边的空间也是不规则的,这条街道绕着它经过,而不是在这座庞大的建筑前面戛然而止。在西边,大道将会跨越弗利特河,毫不停留地继续前进。在东边,它将会绕过海关大楼,终结于一片开阔的空地。

雷恩和许多与他同时代的人也受到显微镜的启发,采用新方式去调查伦敦市区的人口密度。在从前,除非遭到瘟疫的袭击,一个城市的政府是不太会去分析其人口密度的。现在雷恩对各个街区进行显微镜式的调查。他采取了一种十分特殊的办法。他决定结合伦敦的人口密度,将其划分成尽可能少的教区;他根据服务同样多教友的原则,重新计算了伦敦需要的教堂总数。依照他的方案,整个伦敦只需要十九座教堂,而在火灾之前,伦敦的教堂足足有八十六座。就这方面来说,雷恩的规划方案有点像他画的长尾管蚜蝇眼睛;这个方案比现实呈现的更加清晰。

最后,雷恩那几条呕吐的狗也帮助他思考如何修理伦敦。手术刀让解剖学家有机会研究血液循环;这种知识促使人们把人车的流动视为血液,从而认为街道就应该像动脉和静脉;所以正是从这个时代开始,规划师开始将单行道吸纳进他们的设计方案。雷恩设计循环城市的初衷是促进商业的发展,他想要让泰晤士河沿岸各个仓库的货物能够高效地在伦敦的大街小巷流通。不过他的设计缺乏一个类似人类心脏的元素,就是一个起到调节作用的中央广场。

罗杰·普拉特是雷恩的宿敌,他认为雷恩的方案应该遭到舍弃,因为那是一次试探性的手术,引发的问题比它解决的还要多。普拉特说,“在没有人能提供可行的方案之前”,伦敦当局不会启动重建的计划。对这种官僚主义的刁难,雷恩反驳说这个方案的价值正在于它的实验性。正如一个与其同时代的人所说的,雷恩这人有着“丰富的想象力”;他的方案正因为不完整和模糊,才充满了想象的空间。[19]

我重提这个意义重大的事件,部分原因是我们今天也面临着相同的灾难,比如说新奥尔良或者格洛斯特都曾被洪水淹没;全球性的变暖很有可能带来更多突然的灾难。雷恩当年面对的问题,在今天仍然有待解决:到底是恢复原貌呢,还是进行一种动态的、创新的维修。第二种选择可能显得对技术的要求太高;我们手头没有足够的、合用的工具。雷恩的故事或许能够强化我们追求第二种选择的欲望;这个故事让我们明白,再有局限、功能再不确定的工具,也能够刺激我们的想象力和提高我们的能力,在变化中扮演积极的角色。我们大家都很熟悉赫拉克利特那句话:“没有人能两次踏进同一条河流,因为河不再是那条河,人也不再是那个人。”匠人不会认为这句格言的意思是生活始终流动和变化。他或她只会想着要怎么样才能将东西修理好;在这种修理过程中,有缺陷的,或者难以使用的工具,可能会被证明是有用的。

崇高的工具

路易吉·伽伐尼的神奇电线

“伽伐尼学”是一种物质文化运动,其信徒认为电力具有某些神奇的功效。伽伐尼学是科学和迷信的结合体——当年有许多人热衷于参加一些降神会,在黑暗的沙龙里聚集,身上连接着许多神秘的电线和瓶子,指望突然通过他们身体的电流能够立刻治好他们的疾病,或者恢复他们的性能力。这种在18世纪出现的科学研究有着悠久的历史渊源。

早在公元前6世纪,米利都的泰勒斯就思考过为什么拿毛皮和琥珀摩擦的时候,毛发会竖起来;肯定是发生了某些能量转移。(英文表示电力的单词是electricity,来源于希腊文表示琥珀的单词elektron。)在英文中,电力这个单词最早出现于托马斯·布朗爵士在1646年出版的《常见谬论》;虽然吉罗拉莫·卡尔达诺、奥拓·冯·居里克和罗伯特·玻意耳等人在电力研究领域均做出了重要贡献,但这个领域在18世纪能够成为独立的学科,还是要感谢几种新工具的发明。

其中最有影响的工具,可能是彼得·范·穆森布洛克在1745年发明的莱顿瓶。莱顿瓶是个装了水的玻璃瓶,里面插着一根金属线。只要有电荷传导到金属线上,这个设备就能够将其储存起来;在玻璃瓶外面裹一层金属箔能够增强储存的效果。当时的人不明白电荷是怎么被存起来的;本杰明·富兰克林错误地认为玻璃瓶本身能够储存电荷。现在我们知道,莱顿瓶的内侧和外表储存了同等数量的正负极电荷;穆森布洛克并不知道。当时的人也不是很清楚莱顿瓶里储存的能量为什么能够给活体带来非常强大的冲击,特别是当好几个莱顿瓶用金属线连起来的时候——但这些冲击变成了博洛尼亚医生路易吉·伽伐尼醉心研究的对象。

伽伐尼做的实验是让电流通过青蛙和其他动物的身体。在他看来,那些抽搐式的反应证明它们体内有一种让肌肉能够活动的“动物电液”——也就是说,活体有点像莱顿瓶。他的同事亚历山德罗·伏打[20]则认为,抽搐式反应的根本原因是,肌肉里的金属元素在电流的刺激下产生了化学反应。对他们两个人来说,抽搐的青蛙肌肉暗示着某些崇高的东西;在这里可以找到电能的秘密,也能找到生命和所有生物的秘密。

珍妮·乌戈洛研究过18世纪英国的唯物主义,她在《天纵奇才》[21]中展现了伽伐尼学在当年如何变成一种崇高的科学理论,甚至连最讲求实际的人也是这么想的。18世纪30年代,斯蒂芬·格雷仅仅因为发现电力能够通过电线长距离运输就感到大惊小怪。到了该世纪末,伊拉斯谟·达尔文——查尔斯·达尔文的祖父——对电有了更多的了解。“整个身体是一个电路吗?”他在《自然的神庙》里问,“我们是不是可以这样大胆地假设:所有温血动物都起源于一根生命电丝,伟大的第一动因赋予这根电丝以活力,以及自我分化成各种具有不同脾性的部分的能力……这根生命电丝因而能够不断地提高其自身固有的活动能力。”[22]乌戈洛指出,这段话蕴含朴素的进化论思想;我们也许会注意到“电丝”这个词。电线对我们来说很寻常,但在当时的人看来却非常神奇。

说到“崇高”,黑格尔认为:“象征性艺术是热切的、丰富的、神秘的,也是崇高的。”[23]这些词语也可以用来形容匠艺。曾经有人试图用莱顿瓶和电丝来让尸体通过电力复活。伽伐尼的外甥乔瓦尼·阿尔迪尼曾经用刚被处决的囚犯尸体来进行这个实验,并曾在1803年当着许多英国人的面公开进行表演;那些英国人很轻信,看到死囚的尸体抽搐,便认可了阿尔迪尼的说法,觉得那是一次“不完美的复活”。不过这项研究确实是为了刺探生命的秘密。

“崇高”,对埃德蒙·伯克来说,“是建立在痛苦之上的……所有的快乐都和它无缘”。[24]如果人们对匠艺太过孜孜以求,那么可能会造成痛苦的后果;对崇高的科学理论的追求,可能会创造人为的潘多拉式灾难——玛丽·雪莱在思考伽伐尼学时就提出了这样的看法:莱顿瓶和电线解放了人们追求终极秘密的想象力,人们想要创造生命,却引起了痛苦。

《弗兰肯斯坦》写于1816年,是朋友间竞赛的产物。那年夏天,玛丽·雪莱、其丈夫佩西·雪莱和拜伦三人结伴同游;为了打发时间,拜伦提议每人写一个鬼故事。但年仅十九岁、从未写过东西的玛丽·雪莱创作了一个恐怖故事。她描写了一个由维克多·弗兰肯斯坦博士创造的怪物(书中没有提到其名字),这个怪物比任何人都要高大和强壮,黄色的皮肤紧紧地绷在巨大的肌肉上,两只眼睛全是角膜。

这个怪物希望遇到的人都能爱它;它是个想要成为复制人的机器人。但普通人看到它就吓跑了,它恼羞成怒,变成了一个杀手,干掉了弗兰肯斯坦博士的弟弟、最好的朋友和妻子。就在刚开始写作的时候,玛丽·雪莱梦到了她笔下的怪物,在床铺旁边俯视着自己的创造者,“黄色的眼睛很浑浊,眼神很耐人寻味”。[25]

《弗兰肯斯坦》中的插图

玛丽·雪莱

佩西·雪莱当时在大学从事“生命电”的实验。玛丽·雪莱在小说里有大量关于这方面的描写,由于伽伐尼学的流行,她的读者能够理解这些技术细节,并因之觉得这个故事是可信的;年轻的弗兰肯斯坦则依照这些细节去制造怪物。他从许多尸体中找齐了所需的材料,提炼了溶液,又准备了电线和驱动装置,将怪物组装好,并用电让其获得生命。“在我看来,”弗兰肯斯坦告诉我们,“电学和伽伐尼学是全新的、令人震惊的学科。”[26]雪莱并没有阐释黏合的过程,也没有说明由几个尸体组装起来的怪物怎么就更加高大和强壮。她只是在这部小说的序言里提到一种“强大的机器”,正是有了这种机器,弗兰肯斯坦博士才能够完成他的作品。那很可能是指当年的伽伐尼实验里常用的蓄电池。[27]

弗兰肯斯坦博士对死人的痴迷让雪莱这个故事的读者感到震惊。他言简意赅地宣称:“为了弄清楚生命的秘密,我们首先必须求助于死者。”[28]这道宣言和阿尔迪尼做死囚实验的初衷是一致的。这种生死之间几乎没有界线的情况在许多科幻小说里都有出现,比如说在19世纪稍晚出版的、阿尔弗雷德·雅里所著的《超级好汉》,以及艾萨克·阿西莫夫在20世纪创作的那些关于外太空机器人的小说。但帮助玛丽·雪莱打开通往科学崇高之门的,是一种特殊的思维现象。

这需要她去想象成为别人的工具,并且被赋予了生命是什么感觉。要把自己想象成一台有生命的机器,直觉跳跃是必不可少的。伽伐尼相信他提供了这种直觉跳跃的办法,因为他把莱顿瓶和充电的电丝当作“生命的工具”;但他自己其实并没有完成这种直觉跳跃。他止步于那些虽然有利可图但却毫无意义的降神会;伽伐尼因为主持降神会而变得非常有钱。不管最终是死是活,不管精子数增加了没有,他的病人总归是要付钱的——而且还是在降神会开始以前。玛丽·雪莱虽然缺乏实验室,但她是比伽伐尼更为出色的研究者;她想要知道他的科学将会造成什么后果。她想要把自己想象成这种科学的工具,以便更好地理解它。

现在我们非常需要像写这部小说的雪莱那样,进行一次直觉跳跃。会思考的机器越来越接近变成现实,我们也越来越需要通过直觉去了解这些机器正在思考什么。在从前,人们觉得智能机器人是天方夜谭,但近些年来微电子学已经取得很大的进展。2006年,英国政府的科学与创新办公室发布了一个关于“机器人权利”的报告。该报告的作者宣称:“如果人工智能出现并得到广泛的应用,或者机器人能够自我繁殖,那么我们应该呼吁让机器人也享有人类的各种权利。”[29]不过一台复杂机器到底要具有多大的自我组织能力,才能够独立生存下去呢?诺埃尔·夏基是“机器人权利”报告的批评者,他反倒担心那些军用的智能机器人在战斗的时候会特别残酷,丝毫不顾人类的死活。[30]就像雪莱的怪物,这些机器人也许没有自己的权利,但却有自己的意志。

就算不谈棘手的人工智能问题,我们也想知道,要怎样使用各种工具,才能通过直觉跳跃去认识未知的领域。如果换一种更复杂的说法,那就是我们想要知道,直觉跳跃和动态维修之间存在什么样的关系。

刺激

直觉跳跃如何发生

崇高无法用三言两语说清。然而关于直觉跳跃如何发生,倒是可以给出具体的描述。它们分四个阶段发生。

休谟认为,被意料之外的事物“绊倒”能够让头脑扩大其参考框架;我们的想象力需要外在因素来激发。但匠人头脑的运作模式跟休谟想象的不同,因为他们早就从实践中知道会在什么地方被绊倒。直觉始于对尚不可能发生的事情的察觉。我们怎么会察觉到这个呢?对那些从事技术性劳动的匠人来说,如果他们因为一样工具有缺陷而产生了挫败感,或者说这样工具还有他们尚未验证的用途,那么他们就会产生这种预感。比如说在17世纪,不完美的望远镜和显微镜让人们联想到某些镜头看不见的东西;而在18世纪的科学崇高里,莱顿瓶和充电的电丝则让人们隐约觉得可以对人体进行某些实验。

那么如何使用一种工具来统筹这些可能性呢?在第一个阶段,我们打破了既定功能的桎梏。这种打破所占据的想象领域和回顾有所不同。例如,在霍布斯看来,想象就是人们回顾他们经验过的感知。他宣称:“想象不过是衰退的感觉。”当刺激过我们的物品被拿走以后,“或者闭上眼睛以后,我们脑海里仍然保留着先前看到的那件物品的图像,只不过比我们实际看到它的时候要模糊一些”。就像他在卡文迪什家所做的实验那样,霍布斯写道,我们开始用语言来代替这种经验,“那些物品的名称的顺序和前后关系变成了断言、否定或其他语言形式”。[31]这里的想象其实是一个记忆重建的过程,跟动态维修没有什么关系。当雷恩画下长尾管蚜蝇的眼睛时,他并不是在重建记忆里某个“比实际看到它的时候要模糊一些”的图像;恰恰相反,他是根据模糊构建清晰。我们可以将这第一个阶段称为重构。重构为直觉跳跃奠定了基础,因为这个阶段调动了已有的技能——就拿雷恩来说,他调动了自己用明暗对照法和细头钢笔画画的能力。重构其实就是主动求变,看看一种工具或者做法的用途是否可以被改变。

想象跳跃的第二个阶段是确立毗邻性。两个不同领域的距离被拉近了;它们挨得越近,就越能激发新的想法。在伽伐尼和伏打的实验中,莱顿瓶及其装置拉近了不可触摸的能量领域和实质性的水或者金属之间的距离。这些工具让两个领域(一个是无形的,一个是有形的)挨得更近。用较为简单的工具进行动态维修也是如此;手或者眼察觉到这不是工具本来的用途——于是轻松和笨拙并排坐到了一起。最极端的例子莫过于玛丽·雪莱试图缩小生与死的距离;虚构的弗兰肯斯坦博士就像真实存在的伽伐尼的外甥,试图理解这两种状态的共同点。本书在早些时候也提到一个相似的例子:为了发明手机,研究者必须将两种完全不同的技术(无线电和固定电话)放在一起,然后去思考它们之间有什么尚未存在但可以创建的关联。

不同领域间的直觉跳跃还有其他两个阶段。尽管你已经做好准备,但你事先无法知道将不同领域的东西进行比较能够获得什么结果。在这第三个阶段,为了进行比较,你开始努力将隐性知识转化为显性知识——然后你会感到惊奇。惊奇是因为你发现有些东西跟你原来以为的不同。许多技术转移的工作,初衷只是把某些技术原样照搬到另外一个领域,到了这个阶段将会发现新的可能性;其实这些技术的价值和用途,远远比原来设想的要丰富和多元。正是在这个时候,创造者开始感到惊奇。在古希腊文里面,惊奇和poiein(这是创造的词根)是紧密联系在一起的。柏拉图在《会饮篇》里说:“创造即是无中生有。”这是引起惊奇的原因。现代作家瓦尔特·本雅明则使用了另外一个希腊文单词aura——意思是“光芒四射”——来描述让人感到惊奇的事物。人们会自发地为新奇的东西感到惊奇,但这些东西并不是他们自己创造的;要为亲手创造的东西感到惊奇,他们必须有所准备才行。

最后一个阶段是承认跳跃终归会受到地心引力的制约;在技能的转移中,有些问题是始终无法解决的。比如说雷恩觉得他能够用显微镜的技巧来分析城市的人口密度,但他计算出来的结果是不准确的。罗杰·普拉特发现了这个问题,并因此而谴责雷恩,但雷恩不为所动,因为他深知技术达不到精确的要求;再说计算的结果虽然有缺陷,但也让人们产生了一种新的看法。承认直觉跳跃无法摆脱地心引力的影响是很重要的,因为人们对技术转移常常持有一种错误的看法。人们总是以为新技术的引入能够解决难题;但其实引入新技术往往会带来新问题,就像新移民会给他们进入的国家造成新问题那样。

这些就是直觉跳跃涉及的四个要素:重构、毗邻性、惊奇和地心引力。它们的先后次序并不是固定的,尤其是前两个阶段;有时候,将两种大不相同的工具放在一起比较,会促使人们意识到原来它们都可以有别的用途。比如说,在那个钢琴制造师的工具箱里,用来缓冲音槌的弹片正好摆在用来做制音器的刮刀旁边。看着这两件完全是因为大小差不多才摆在一起的工具,人们也许会想到,锥子也可以用来撬制音器,尽管这不是设计者赋予它的功能。

不管这些阶段的次序如何,为什么要说这个渐进的过程是“直觉的”呢?难道我刚才描述的不是一种推理吗?这确实是推理,但不是演绎推理,而是一种归纳推理。

直觉跳跃是不遵循三段论的。古典的逻辑三段论大概是这样的:“所有人都会死/苏格拉底是人/所以苏格拉底会死。”第一句是公理,又称大前提,它是一个普遍性命题。三段论的第二句话是从普遍转变到具体。第三句话则是在这种转变的基础上进行演绎。第一句话是演绎的关键;它陈述了一个普遍真理,即所有人都会死,然后我们再从普遍推导到具体的例子,最终得出结论。

17世纪科学家的精神导师弗朗西斯·培根认为三段论有可能是错误的;他拒绝了“枚举归纳”——也就是堆积大量相同的例子,并且忽略那些和结论不符的例子。另外他也指出,纵然有许多例子是相同的,但这个事实本身并不能解释这些例子的本质:你无法通过饮用大量葡萄酒来弄清楚它们是怎么酿造出来的。培根宣称,在探讨许多重要原理的真实性时,三段论的用处并不大。[32]

直觉跳跃不是太适合演绎式的、三段论式的思考模式。重构和并置让一种熟悉的实践或者工具脱离既有的框架;直觉跳跃前三个阶段涉及的不是“那么”,而是“如果”。至于最后的阶段,它带来的并非一个三段论式的结论,而是一个装满了问题的重担——无论对技术转移来说,还是对艺术而言,情况都是如此。

※※※

我分析了人们产生直觉跳跃的经验,试图破解直觉的某些秘密。直觉是可以培养的。我们可以使用各种工具来安排这种想象的经验,并且获得丰硕的结果。无论是单一功能的工具,还是万能的工具,都能促使我们实现修理客观现实所必需的想象跳跃,或者引导我们去感知有着各种可能性的未知领域。不过这些工具只占据了想象领域的一个角落。现在我想要通过探讨阻力和模糊来给这个角落增添更多的家具。这两者就像直觉,也影响到匠人的想象。

[1] 这张照片出自詹姆斯·帕拉吉拉斯(James Parakilas)等人所著的《钢琴的角色:三百年来的钢琴生活史》(Piano Roles: Three Hundred Years of Life with the Piano, New Haven and London:Yale University Press,2002),插图8。

[2] 参见戴维·弗里德伯格(David Freedberg)那部令人钦羡的杰作,《猞猁之眼:伽利略、他的朋友们和现代自然史的开端》(The Eye of the Lynx: Galileo, His Friends, and the Beginnings of Modern Natural History, Chicago:University of Chicago Press,2003),第152—153页。

[3] 引文出自史蒂文·沙平(Steven Shapin),《科学革命》(The Scientific Revolution, Chicago:University of Chicago Press,1998),第28页。沙平这部作品,以及彼得·迪尔(Peter Dear)的《革科学的命:1500—1700年间欧洲知识及其抱负》(Revolutionizing the Sciences: European Knowledge and Its Ambitions, 1500—1700, Basingstoke:Palgrave,2001)提供了很好的概述。

[4] 贝尔纳·德·丰特奈尔(Bernard de Fontenelle),法国哲学家、作家,著有《谈宇宙多元性》。——译者

[5] 史蒂文·沙平,《科学革命》,第147页。

[6] 赫尔伯特·巴特菲尔德(Herbert Butterfield),《现代科学的起源》(The Origins of Modern Science, rev. ed.,New York:Free Press,1965),第106页。

[7] 原文为De humani corporis fabrica。——译者

[8] 安德烈亚·卡利诺(Andrea Carlino),《人体之书:解剖仪式和文艺复兴时期的学习》(Books of the Body: Anatomical Ritual and Renaissance Learning, trans. John Tedeschi and Anne Tedeschi,Chicago:University of Chicago Press,1999),第1页。

[9] 参见彼得·迪尔,《革科学的命:1500—1700年间欧洲知识及其抱负》,第39页。

[10] 罗伊·波特(Roy Porter),《理性时代的肉身:身体和灵魂的现代基础》(Flesh in the Age of Reason: The Modern Foundations of Body and Soul, London:Penguin,2003),第133页。

[11] 道格拉斯·哈珀(Douglas Harper),《有效的知识:小商店里的技能和共同体》(Working Knowledge: Skill and Community in a Small Shop, Chicago:University of Chicago Press,1987),第21页。

[12] 彼得·迪尔,《革科学的命:1500—1700年间欧洲知识及其抱负》,第138页。

[13] 弗朗西斯·培根(Francis Bacon),《新工具论》(Novum Organum, trans. Peter Urbach and John Gibson,Chicago:Open Court,2000),第225页。

[14] 理查德·罗蒂(Richard Rorty),《哲学和自然之镜》(Philosophy and the Mirror of Nature, Princeton,N.J.:Princeton University Press,1981)。

[15] 参见罗伯特·胡克(Robert Hooke),《显微学》(Micrographia [1665],reprint,New York:Dover,2003),第181页。

[16] 引文出自克里斯托弗·雷恩(Christopher Wren)在1656年至1658年间写给威廉·佩蒂(William Petty)的信,转引自阿德里安·廷尼斯伍德(Adrian Tinniswood),《他的发明如此有用:克里斯托弗·雷恩传》(His Invention so Fertile: A Life of Christopher Wren, London:Pimlico,2002),第36页。

[17] 引文出自克里斯托弗·雷恩(Christopher Wren)在1656年至1658年间写给威廉·佩蒂(William Petty)的信,转引自阿德里安·廷尼斯伍德(Adrian Tinniswood),《他的发明如此有用:克里斯托弗·雷恩传》(His Invention so Fertile: A Life of Christopher Wren, London:Pimlico,2002),第149页。

[18] 引文出自克里斯托弗·雷恩(Christopher Wren)在1656年至1658年间写给威廉·佩蒂(William Petty)的信,转引自阿德里安·廷尼斯伍德(Adrian Tinniswood),《他的发明如此有用:克里斯托弗·雷恩传》(His Invention so Fertile: A Life of Christopher Wren, London:Pimlico,2002),第154页。

[19] 引文出自克里斯托弗·雷恩(Christopher Wren)在1656年至1658年间写给威廉·佩蒂(William Petty)的信,转引自阿德里安·廷尼斯伍德(Adrian Tinniswood),《他的发明如此有用:克里斯托弗·雷恩传》(His Invention so Fertile: A Life of Christopher Wren, London:Pimlico,2002),第154页。

[20] 亚历山德罗·伏打(Alessandro Volta),意大利物理学家,对交流电理论有杰出贡献,发明起电盘、电池和验电器。——译者

[21] 原文为The Lunar Men。——译者

[22] 珍妮·乌戈洛(Jenny Uglow),《天纵奇才:五个因好奇而改变世界的朋友》(The Lunar Men: Five Friends Whose Curiosity Changed the World, London:Faber and Faber,2002),第11、428页。

[23] 引文出自黑格尔的《美术哲学》(Philosophy of Fine Art),该文由奥斯马斯顿(F. P. B. Osmaston)翻译,收录在哈泽德·亚当斯(Hazard Adams)编的《柏拉图以来的批判理论》(Critical Theory since Plato, rev. ed.,London:Heinle and Heinle,1992),第538页。

[24] 埃德蒙·伯克(Edmund Burke),《关于崇高和美丽观念起源的哲学探讨》(A Philosophical Enquiry into the Origins of Our Ideas of the Sublime and Beautiful,1757)。该书有两个版本,一个是标准版(Standard Edition),一个是1958年的博尔顿版(Boulton edition),后者对前者做了部分修订,引文分别出自标准版 3.27(博尔顿版第124页); 标准版2.22(博尔顿版第86页)。

[25] 引文出自玛丽·雪莱(Mary Shelley),《弗兰肯斯坦,或曰现代普罗米修斯》(Frankenstein; or, The Modern Prometheus [1818],London:Penguin,1992),第xxii页。

[26] 引文出自玛丽·雪莱(Mary Shelley),《弗兰肯斯坦,或曰现代普罗米修斯》(Frankenstein; or, The Modern Prometheus [1818],London:Penguin,1992),第43页。

[27] 莫里斯·欣德尔(Maurice Hindle)在其编撰的企鹅版《弗兰肯斯坦》(Frankenstein)第267页解释了这个过程。

[28] 莫里斯·欣德尔(Maurice Hindle)在其编撰的企鹅版《弗兰肯斯坦》(Frankenstein)第52页。

[29] 该报告全文可见:http://www.foresight.gov.uk/index.html。

[30] 诺埃尔·夏基(Noel Sharkey)的观点引自詹姆斯·兰德森(James Randerson),“忘掉机器人权利吧,专家说,将它们用于公共安全”(Forget Robot Rights,Experts Say,Use Them for Public Safety),载《卫报》(Guardian),2007年4月24日第10版。

[31] 霍布斯的《利维坦》有很多版本。我用的是剑桥政治思想史文本中心(Cambridge Texts in the History of Political Thought)的理查德·塔克(Richard Tuck)精心编辑的。由于读者可能会参考不同的版本,所以我采用现在霍布斯研究界的标准做法,标明引文所处的章节数字,以及在这个版本中的页数。托马斯·霍布斯(Thomas Hobbes),《利维坦》(Leviathan, ed. Richard Tuck,Cambridge:Cambridge University Press,1996),第2章第5节第15页。

[32] 培根的引文出自彼得·迪尔,《革科学的命:1500—1700年间欧洲知识及其抱负》,第61—62页。这本书很出色地介绍了17世纪科学的诸种变化。