第四十九章 現代科學的進步

  第一節 地球和生物的演化說

  【科學發明的重要性】最近百年來，歐美各國的學者有了許多科學上的發現和發明，因此在人類的思想上和生活上產生了許多變化。這種種科學上的發現和發明，恐怕比自古以來所有宗教上、政治上或社會上的革命還要重要。18世紀時西方科學上已有許多成就，但是19世紀以來的科學進步更大。我們只需要回想一下19世紀初的維也納會議，就可以明白科學進步有多麼驚人了。那時誰也想不到世界上會有電報、電話、電燈和電車等日常必需品和輪船、鐵路、汽車、飛機、麻醉藥和防腐劑等造福人類的發明或發現，就是極尋常的火柴、煤油、煤氣、橡膠等，在當時也是聞所未聞的。20世紀以來，研究的工具更加先進，科學的進步因此更上一層，人類的力量和財富也大量增加。凡是研究人類歷史的人，對於現代科學的發展怎樣改變我們的生活，對於人類、人類的起源以及人類的將來所持的見解，都應該加以注意。在此所述的不過是近百年來歐美各國科學進步的大致情形。

  【地球的來源】百年以前，不但中國人深信古代的天和地是由人類在幾千年前開闢出來的，就是歐洲人也以為地球和日月星辰一樣是數千年前由上帝創造出來的。現代的地質學家不這樣認為，他們以為地球上的水成岩在古代海洋底下堆積成形，至少要經歷幾億年甚至十億年。在這種岩石中往往含有動植物的遺體，叫作化石，足以說明地球上的動植物出現極早，所以現代學者以為地球的形成，至少是在一億年以前。就是把時間縮短一半，我們對於地球上有生物出現的時間概念，還是模糊不清的。假定五千萬年來的事跡我們都有記錄，而且每五千年的大事都只占這份記錄的一頁，那麼我們將有十大卷千頁的記錄，而我們自埃及以來的世界史只占這十大卷記錄中最後一卷的末頁。

  【查爾斯·萊爾爵士的《地質學原理》】在1795年時，蘇格蘭的地質學家詹姆斯·赫頓（James Hutton）發表了他的主張，以為地球形成現在的狀況，其實經歷了一個緩慢的自然過程。1830年時英國人查爾斯·萊爾爵士（Sir Charles Lyell）出版了那部著名的《地質學原理》（Principles of Geology），詳細說明了地球怎樣逐漸收縮，怎樣經過長期的雨沖冰凍，不知不覺地形成山脈與河流，而且堆積層層的石灰石、黏土和沙石。總而言之，他以為地球的形成完全是人人可見的自然作用的結果。他的這種學說現在已證明是正確的了。

  

  【達爾文的進化說】在19世紀時，歐洲的學者已觀察到動植物是經過長期發展的結果。不過對於這種見解，直到英國人達爾文才提出充分的證據。他於1859年出版了他的名著《物種起源》，認為一切動植物並非源於形式不同、永遠不變的各種種類；現代世界上的所有物種都是數百萬年來經過許多變化和改良的結果。所謂「進化」的原理，就是所有高等複雜的動植物都是由低等簡單的生物演化而來的。這個原理對舊觀念的顛覆，雖然比哥白尼的太陽中心說更大，但是其受到世界認可的過程，竟十分迅速和普遍。到如今大多數科學家已接受了這個進化的原理。以前基督教教士認為這個原理違反《聖經》、藐視人類，大罵達爾文是離經叛道的元兇，到如今大多也屈服了。

  第二節 化學和物理的進步

  【原子說的成立】當地質學家、動物學家和植物學家正在證實進化說時，化學家、物理學家和天文學家亦在專心研究物和力相關的問題，如熱、光、電和日月星辰的起源及變化等。19世紀初英國人道爾頓（Dalton）已經提出一切物質的變化似乎均是由於各種元素的「原子」互相結合而成為分子的學說。這種原子說，後來經過精密的研究，最終成為現代化學的基礎。此後化學家認為原子是物質最小的、不可再分的部分，於是各種原子逐漸被發現，到如今元素的名稱已達上百個。

  【電子說的成立】原子是物質最小的、不可再分的部分的說法，後來也產生了動搖。1897年，劍橋大學卡文迪許實驗室的約瑟夫·湯姆森在研究陰極射線時發現了電子。電子比原子小，因此現代的化學家多以為原子其實是由許多電子圍繞原子核快速旋轉而成的。所以宇宙間並無所謂的「死」物，因為電子、原子和分子等在石塊中也有一種迅速而複雜的運動，幾乎難以用言語來形容。

  【光和電】到了19世紀，光和熱的性質才得到充分的說明。光和熱都是能量通過極細微的波動傳達出來的。這種能量無處不在，因為若不如此，則太陽和星光就無法傳到我們地球上了。至於電，在18世紀時，學者知道的還很少，現在已占據很重要的地位了。最近三十年來電的應用——電報、電話、電燈和各種電動機，是現代科學上最驚人、最有成績的貢獻。

  【化學對現代生活的影響】現代化學家能夠分析極複雜的物質，而且了解一切動植物的成分。他們甚至能夠把不同原子「結合」起來造出許多新的物質，例如酒精、靛藍等。他們已經能夠造出二十萬種以上的物質，這些物質大部分是自然界所沒有的。我們現在的各種顏料和藥物，都是化學進步的結果。此外，煉鋼工藝的改良、土壤學的研究，對於鋼鐵業和農業都有極大的貢獻。所以化學家在現代世界上已經成為改進人類生活的先鋒了。

  第三節 生物學和醫學的進步

  【細胞學說的建立】現代科學家在動植物方面的種種發現，其重要性和電的發明一樣。1838年左右，德國有兩個博物學家施萊登（Schleiden）和施旺（Schwann），一個研究植物，一個研究動物，把兩個人的觀察結果相互比較，乃發現所有生物都由微體構成，這種微體就是所謂的「細胞」。細胞又由一種膠質構成，這種膠質到1846年定名為「細胞質」（cytoplasm）。所有生物均已證明起源於細胞，生物的細胞很像無機物的分子。

  【生物學進步的影響】細胞學說其實是現代生物學的基礎，關於細胞怎樣逐漸發展成生物的組織和器官，亦因之大為闡明。它能說明許多疾病，而且有時能提出一種合理醫治的方法。人類的身體、各種器官的官能和相互的關係、血液循環、神經和神經中樞，這種種課題都成為百年來實驗室和醫院中研究的對象。從前那種只靠藥物治病的方法，到此亦大為改變。

  【醫學的進步】1796年英國人愛德華·詹納（Edward Jenner）第一次試行種痘的方法，因此人類中最可怕的一種疾病，即天花，就得到了有效的預防。我們倘使能夠利用一切經驗，如果全體人類都種痘的話，那麼世界上的天花必能從此絕跡。

  【麻醉藥的發明】愛德華·詹納試行種痘之後的五十年間，歐美各國的醫生做手術時，開始使用所謂的麻醉藥。原來古代的中國人和希臘人雖然都知道有一種減除痛苦的藥品，但是應用不廣。1800年英國化學家漢弗萊·戴維爵士（Sir Humphry Davy）已經主張在外科手術時使用「笑氣」，1818年英國化學家法拉第也發現了一種有麻醉作用的醚氣。1840年以後，美國很多醫生開始使用醚氣。1847年英國醫生辛普森（Simpson）主張使用三氯甲烷（chloroform）。從此人類在手術時所受的痛苦大大減輕了，醫生也得以從容地進行工作，生命因此多有保全。

  【細菌說的提出】麻醉藥的使用雖然可以減輕人類的痛苦，但不能確保病人的創口不受感染。英國名醫利斯特（Lister）想到把一切手術用具清理得非常乾淨，而且用種種方法保護病人的創口，因此病人中因手術而死的人數大大減少。1863年法國化學家巴斯德（Pasteur）宣稱所有梅毒一類的潰瘍都源於微小的有機體，他稱之為「細菌」。他說空氣中細菌很多，所有疾病的蔓延都源於細菌的感染。德國人科赫（Koch）不久又發現了導致結核病的細菌以及肺炎、白喉等病的細菌。

  【消除細菌的運動】細菌這樣微小，又這樣眾多，好像沒有避免的可能了。不過就經驗論，所有手術用具能夠慎用滅菌法，就可以有效地避免細菌。而且我們知道傷寒病源於污水，結核病傳自口涎，瘧疾傳自蚊子，就可由此獲得預防的方法，減少蔓延的機會。巴斯德發現，動物被注射恐水病病毒後，就可以不生恐水病。現在白喉、傷寒病等均已有了預防的疫苗，很多疾病已不再那麼可怕了。

  【科學的未來】因此將來人類的英雄，當推科學家，而不是軍人政客了。我們已承認科學的進步和應用其實是現代人類事業上最偉大的成就之一，我們的人類史將來非改編不可，科學家和他們的發明至少應該和軍人政客的功績一樣重要。總而言之，人類文明的進步靠科學家的努力為多，靠軍人政客的努力為少。後者只能控制國家的命運，前者則不但能控制自然，而且能控制人類的生命。現代各國的富強，大部分是從科學家的實驗室中得來的，而不是從戰場上或會議席上得來的，所以現代的政治家如果不重視科學的貢獻而加以提倡，就會成為一個落伍且盲目的人。

  第四節 史學的進步

  【歷史的擴充】19世紀以來，人類的知識發生了許多重要的變化，史學也是發生很大變化的一科。現在史學家對於史料的考訂更加嚴謹，對於史跡的記錄也更加忠實，而且歷史也大為擴充。以前所謂的人類史往往只述及人類最近二三千年的事跡，其實不過是人類全史中極小極近的一部分。現在史學家對於世界上的文明古國史，由於考古學的研究或發現，延長了許多，有的甚至增加了一倍以上，對於沒有文字以前人類文明的進步，甚至人類和生物的起源，都可以追溯得到，把人類史延長到幾萬年或幾十萬年以上。

  【現代史的重要性】我們不但把人類的古代史向前擴充了，而且了解到現代史在我們知識上的重要性。從前的史學家往往對古史加以詳述，而忽略近代的事跡。他們的態度是「多識前言往行，以蓄其德」。現在不同了，大部分史學家已經不相信史學上真的有所謂的「垂訓」。他們以為史學的作用不在於「博古」，而在於「通今」，就是說我們要研究以往的狀況，進而來了解現代的問題。例如現代世界上各國都有各自困難的問題，我們要想找到解決的方法，就必須研究這種問題發生的經過。這本書之所以詳近略遠，原因也在於此。