《自然》封面「我想在這150年歷史中,唯一不變的就是我們的核心使命。我們存在的意義就是支持科學家和科學發現,把科學的碩果傳遞到全世界,正是這些『果實』成就了如今的便利生活。」
《環球》雜誌記者/彭茜 張家偉
「思想常新者,以自然為其可靠之依據。」翻開英國學術刊物《自然》150年前的創刊號復刻版,封面上英國浪漫主義詩人華茲華斯的一行詩歌,讓人重溫了早期科學的浪漫色彩。
雜誌刊頭用黑色油墨印刷了雲層掩映的地球,背景有流星划過天際。下方是雙欄目錄,提示本期刊載了關於美洲日全食的描述、對於三疊紀恐龍化石的分析還有對熱輻射的觀測文章等,廣博的學科覆蓋成為《自然》百年未變的傳統。
從19世紀百科全書式描繪萬物的博物學,到21世紀多學科繁榮發展的現代科學,這本老牌學術期刊跨越三個世紀的變遷,如實記錄了百年來人類科學技術的一次次重大變革。
科學世紀
1861年,26歲的約瑟夫·諾曼·洛克耶在英國溫布爾登鄉下的自家後院支起一架天文望遠鏡,經過精密調試,他隱約看到月球上凸起的環形山。如果運氣好的話,還能捕捉到淡橘色的火星。
彼時《自然》的創始主編洛克耶尚在英國陸軍部任職,但擁有大量閒暇兼顧登山和科研興趣。對廣袤宇宙的無限好奇,驅使他成為一名狂熱的天文愛好者,他撰寫了大量科普文章發表在大眾報刊,但更大的渴望是打造一本專業科學雜誌,為大眾和科學家提供交流平臺。
倫敦國家肖像畫廊至今仍收藏著一幅中年時期洛克耶的油畫肖像:塗了髮蠟的中分油頭、精心修剪的捲曲小鬍子、裁剪合身的毛呢西服——這是一位典型的維多利亞時代的英國紳士。
洛克耶夢寐以求的讀者群也是和自己一樣受過良好教育的人士,因為他們對科學擁有理性的興趣。他費盡口舌,終於說服私交甚好的出版商麥克米倫支持他的出刊計劃。
究竟為何洛克耶會選取「自然」為名已無從查證,但它確實在英國科學界引起共鳴。美國科學史研究者梅林達·鮑德溫在《鑄造自然》中寫道:受19世紀早期的浪漫主義詩歌和德國自然哲學影響,維多利亞時期的科學作品通常採用「自然」的意象作為所有真正科學知識的嚮導。
文藝復興以來,歐洲科學飛速發展,科學大師群星閃耀。英國是牛頓力學的故鄉,更是近代科學的主要策源地。科學的種子開始在新興中產階級間萌發。
1869年11月4日,定價為4便士的《自然》首次亮相倫敦小報攤。讀者們發現,這與1先令的《康希爾雜誌》等通俗科學讀物好像有些不同。
《自然》另一位創始成員、博物學家託馬斯·亨利·赫胥黎在創刊號上引用歌德詩篇《自然》以闡釋雜誌宗旨:「旨在呈現人們對大自然各種表象的理解過程,也就是我們所謂的科學過程。」
19世紀被譽為科學的世紀。誕生於16、17世紀歐洲的現代科學,在19世紀迎來了革新與發現的黃金時代。科學史研究者吳國盛在《科學的歷程》中說,在這個世紀,物理學、天文學、化學等自然科學的各個門類均相繼成熟,形成了人類歷史上空前嚴密和可靠的自然知識體系。
《自然》正是在科學真正迎來職業化發展的時期應運而生。洛克耶在創刊之初有些「貪心」,希望雜誌能同時得到普通大眾和科學界青睞。他將雜誌分為兩部分,一部分是面向普通大眾的科學發現報導、書評等;另一部分包含科學會議和論文摘要、「致編者的信」等專業內容。
然而,《自然》並沒有沿著他的理想設定演進,而是愈加傾向專業科學讀者。雜誌投稿人們顯然對與同行交流更感興趣,而對為大眾寫科普文章意興闌珊。尤其是「致編者的信」欄目,一度成為有爭議科學討論的中心。
19世紀後期的科學辯論通常都是從達爾文開始的。
進化論在提出之初飽受爭議,尤其受到宗教界全面抵制。但《自然》編輯團隊毫不猶豫地站出來捍衛進化論。
就在創刊當年,《自然》第三期刊登了達爾文的評論性文章《冬季灌溉作物施肥》。此後十年間,達爾文發表的71篇作品中有41篇刊登在《自然》。
作為進化論的堅定捍衛者,赫胥黎遭到牛津大主教威爾伯斯的譏諷:「我懇請指教,你聲稱人類是從猴子傳下來的,這究竟是通過你的祖父,還是你的祖母傳下來的呢?」
而赫胥黎淡然回應:「一個人無任何理由因為祖父是無尾猿而感到羞恥。如果有一個祖先使我在追念時感到羞恥的話,那麼他大概是這樣一個人,他多才多藝而不安分守己,他不滿足於在自己領域所取得的令人懷疑的成功,而要插手他毫不熟悉的科學問題……」
無論是《自然》的投稿人,還是編輯團隊,都將投身於科學真理作為一個科學人的道德和文化標準。他們記錄著、也推動著人類社會前進的步伐。
當19世紀進入最後30年,世界開始由「蒸汽時代」轉型為「電氣時代」。科學在第二次工業革命中,全方位轉化為技術,顯示出改造世界的巨大力量。《自然》忠實記錄了人類社會的又一次飛躍。
「在電話的這頭唱歌,電話那頭的人可以立刻聽到。」——1877年的一期《自然》雜誌,報導了發明家貝爾的講座,電話機成為當時的顛覆性技術。僅僅時隔4年,謝爾福特·比德韋爾描述了他使用「光電話」所做的實驗,發明出現代傳真機的原型。
重構版圖
1919年5月29日,一次日全食發生在南半球中緯度地帶,太陽正好處在易觀測的壁宿星團。
在第一次世界大戰的戰火將將熄滅之時,科學的遠徵卻剛剛開始。
在天文學家亞瑟·愛丁頓的遊說下,英國皇家天文學會派出「遠徵軍」兵分兩路,遠赴西非的普林西比島和巴西的索布拉爾觀測這次日全食。
為何興師動眾觀測一個已不再神秘的天象?1919年的《自然》給出答案——它發表了愛丁頓通過日全食觀測對愛因斯坦廣義相對論的驗證結果:「這種一致性成功證明了愛因斯坦的理論是一種客觀現實。」
愛丁頓等人測量出星光在太陽附近發生了1.7秒的偏轉,直接印證了廣義相對論的重要預言——「光線的傳播在強引力場中會發生彎曲」。
關於廣義相對論,有一句著名的形容:「理論家的天堂,實驗家的地獄。」
這個以宇宙為背景的宏大理論,在20世紀初有限的條件下,難以被實驗驗證。因此,外界給予愛因斯坦更多的是質疑或沉默。
地球上已找不到質量足夠大的物體能夠證明「光線偏轉」理論,愛因斯坦想到了利用太陽。但整個歐洲大陸仍籠罩在戰爭陰影之下時,誰願意跨越重洋去觀測日全食?英國人愛丁頓站了出來。雖然英德兩國在戰場上勢不兩立,但兩國科學家為追求真理的合作沒有斷絕。
觀測結果發表後,相對論獲得廣泛認可,《自然》成為各國科學家討論相對論的主要平臺。1921年,愛因斯坦又在《自然》發表《相對論發展概述》。緊接著,量子力學和原子物理領域的一系列突破性發現也登上《自然》。
儘管戰時紙張限制一度消減了《自然》的頁數,編輯部甚至差點在倫敦閃電戰中毀於一旦,但《自然》開始收到更多美國、奧地利、荷蘭等英國以外的投稿,逐漸成長為有國際聲譽的學術刊物。
1936年2月《自然》發的一則通告說:「儘管身處政治大動蕩時期,科學工作者因為對原創性科學研究及科研成果的共同興趣而緊緊團結在一起。」
「轉折」成為20世紀近代科學的關鍵詞,人類求真的步伐跨越國界邁向更遠。相對論、量子力學取代牛頓力學成為物理世界更普適的基礎理論,重塑了人們的世界觀和科學觀,也為以自動化、智能化為標誌的第三次工業革命奠定基礎。
如果說世紀初年的物理學革命讓人重新認識了所處的世界,那麼分子生物學的出現則讓人重新發現自身。
1953年4月25日,《自然》刊載了一篇只有一頁紙長度的文章,它沒有包含任何數據或複雜信息,只配有一張畫著兩條螺旋結構的速寫草圖。與現代學術論文的豐富數據和精美電腦插圖相比,它太過粗糙與隨意了。
但這寥寥幾筆卻隱藏著解開人類生命之迷的密鑰——DNA(脫氧核糖核酸)雙螺旋結構。
這是《自然》發表過的最著名也是最重要的文章之一。美國生物學家沃森和英國生物學家克裡克的《脫氧核糖核酸的結構》提出了DNA的分子結構模型。基於此才有了解碼人類基因組和克隆羊多利等一系列進展。
而這篇論文竟是由實驗室主任提名才得以發表。《自然》第六任主編約翰·馬多克斯以此為例抨擊現行學術評價體系的弊端,稱在同行評議體系下,這篇論文根本無法發出。
1966年,這位以犀利著稱的前《曼徹斯特衛報》首任科技記者開始掌舵《自然》。以往主編多是科學家的謹慎做派,而馬多克斯卻孤標傲世,決不妥協。
上任第一天,他就對編輯部的凌亂大加批評:這是一個沒什麼布局的開放空間,10米寬朝西的大窗戶窗臺上有堆積如山的積壓稿件。「那些稿件每疊代表一個月,看起來活脫脫就是一幅直方圖。」他說。
如同無法忍受陳年積土的清潔先鋒,他上任伊始便開始去舊立新,在1966~1973年和1980~1995年馬多克斯兩度擔任主編期間,《自然》迎來有史以來最激烈的改革。
他先是賦予編輯團隊在甄選文章方面的極大權力,有時甚至可以不通過同行評議就決定發表論文。但是能夠讓他毫不猶豫捍衛的,只有科學真理。一次為核實論文真實性,他竟直接組成獨立調查團隊前往科學家實驗室觀察實驗。
同時,馬多克斯大刀闊斧整改新聞板塊,將新聞類文章放到雜誌最前面。他招募了一支擁有不同學科背景的龐大「記者軍團」,以帶來最前沿科學新聞。他們匿名寫作,風格犀利,不惜在專欄中與讀者展開論戰。每每文章引發爭議,馬多克斯便欣喜若狂。
為保證雜誌時效性,馬多克斯常在發刊前最後一刻才撰寫社論,有時乾脆在印刷室裡奮筆疾書,打字員就在一旁待命。立場強硬的社論直白地對當代科學問題發表看法。
地理科學專欄記者大衛·戴維斯回憶馬多克斯時說:「他幾乎在一夜之間改變了《自然》……它從一本非常嚴肅而古板的雜誌開始變得有趣了。」
理論物理學家和記者的雙重背景讓馬多克斯擁有敏銳的科學嗅覺和新聞直覺,他敏感地意識到世界科技版圖正在重構,《自然》也必須把「觸角」伸向更遠。
1970年,馬多克斯帶領助手來到美國華盛頓籌備新基地,一待就是6個月,每周撰寫的社論都通過貨運航班寄回倫敦發表。
隨著《自然》北美第一個辦公室在華盛頓成立,二戰後世界科技新秩序業已形成。美國科研基礎設施未受戰爭破壞,反而順勢孕育出曼哈頓計劃等大科學工程,在戰後迅速崛起為世界科學重地。到了1980年,《自然》上近三分之一的科學文章都來自美國,完全超過英國和其他任何一個國家。90年代,《自然》的國際發行量也達到巔峰。
「約翰對於去中國、印度、俄羅斯等其他國家,發回關於他們科研現狀的綜述有極大熱忱。對科學本身和科學共同體的廣博知識,讓他可以得出真正深入的見解。」現任施普林格·自然集團總編輯的菲利普·坎貝爾接受記者專訪時說。
1995年,馬多克斯離開了耕耘22年的《自然》,擁有大氣物理學博士背景的坎貝爾成為第7任主編,但很多馬多克斯時代的採編理念依然延續至今。最令坎貝爾珍視的是《自然》有責任挖掘真相,展現不同觀點,為科學而戰。
新時代思考
「接下來發生了什麼仍是個謎。或許源自一場工業事故,或許是他們競爭性集團中的一員碾壓了其他。不管怎樣,由於對宇宙終極力量的濫用,他們引發了一場滅頂之災毀掉整個星球,緊接著遭殃的是他們唯一的那輪明月。」
在世紀之交,《自然》雜誌首開的科幻欄目「未來」刊登了「世界科幻三巨頭」之一阿瑟·克拉克的一篇精品短篇《成長中的太空鄰居》。
與其說它是科幻小說,不如說是一則發人深省的警世通言。一個從碳基生命轉型為鍺基生命的外星人觀察員以獨白形式,冷酷講述了地球從萬物生息繁衍到自食其果滅亡的過程。
「未來」專門刊登純原創、長度八九百字的優秀科幻作品。在《自然》以學術論文所營造出的科學廣廈中,這是一間別有意趣的小屋。身為克拉克忠實「粉絲」的坎貝爾並不認為科幻小說有悖《自然》嚴謹的學術基因,反而可讓人從有趣的故事中生發對未來的思考。
正如《成長中的太空鄰居》所警示的,進入21世紀,核威脅、氣候變化、環境危機等全球性問題日益浮現,人類需要重新思考與自然的關係。經歷了發現自然、改造自然,我們是否應當尋求與自然的和解?
「人們不僅需要自然科學知識以及人文科學、社會科學方面的信息,也需要更多有關人類境況以及我們如何與技術相處的思索。其中涉及的風險和所引起的倫理問題值得關注。」坎貝爾在接受《環球》雜誌記者採訪時說。
根據新時期的社會挑戰,坎貝爾推出了能源、可持續發展、人類行為等多個子刊。很多都在探討與聯合國可持續發展目標相關的主題,包括未來的食物、海洋以及公共健康問題等。
目前,《自然》已有50多種冠名子刊,這也反映出在新世紀,科學真正迎來了各學科的蓬勃大發展。
2018年夏天,坎貝爾履新施普林格·自然集團總編輯。畢業於劍橋大學的遺傳學博士瑪格達萊娜·斯基珀接棒任《自然》第8任主編。她也是《自然》歷史上首位女主編。
「其實,女性很早就在科學中起著重要作用,比如世界第一位程式設計師阿達·洛芙萊斯、蘇格蘭數學家瑪麗·薩默維爾,只是長久以來難以獲得同等認同。」斯基珀對《環球》雜誌記者說。
斯基珀認為,關注科研中的女性,推而廣之其實是注重科研的多元與開放。如今,不同性別、種族、地域和文化背景的全球科學家廣泛參與,有助於提出更富有洞見的科研問題,帶來多樣化的解決方案。《自然》也正在適應這種新變化。
斯基珀剛剛收到新興科研力量帶來的驚喜。她提到最近印象深刻的一期《自然》封面:一枚深藍色晶片,中央印有多個神經節點組成的大腦圖案。
這是清華大學類腦計算研究中心施路平教授團隊關於「天機芯」的論文今年8月以封面文章登陸《自然》。這一借鑑了人腦信息處理機制的計算晶片,將為人工通用智能研究提供更高效靈活的計算平臺。
「論文作者將人工智慧中的計算機科學研究與神經科學研究結合起來,是人工智慧領域的重要裡程碑,獲得《時代》周刊等國際媒體和中國媒體的廣泛報導,其中中國媒體報導超過1400次。」斯基珀說。
近年來,中國已成為全球重要的科技力量,中國科學家成為《自然》的「常客」。斯基珀說,1997年時,《自然》發表的原創科研論文中只有0.4%涉及中國作者,而到了2017年已增加到15%左右。
「我們在衡量科研質量時,會考慮一些關鍵特質:如科研對特定領域和整個科學的影響、對社會的潛在影響,以及科研工作的穩健程度及誠信等。我們在觀察中國科研工作時,發現所有這些衡量尺度都有了提升。」斯基珀說。
站在150年的重要節點,斯基珀常常會回顧過去的百年曆程,並思索未來將把《自然》引向何處。
「我想在這150年歷史中,唯一不變的就是我們的核心使命。我們存在的意義就是支持科學家和科學發現,把科學的碩果傳遞到全世界,正是這些『果實』成就了如今的便利生活,」斯基珀說,「儘管傳播之路道阻且長,我們仍會繼續下去。」
來源:2019年11月13日出版的《環球》雜誌 第23期
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