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对于那天在鹤苑的幸运观测者来说，他们的内心一定充满了乐观情绪吧？他们无疑会对哈雷心存感激，并且还有一丝敬畏。人类竟然具有这种预测能力，这也一定让他们欣喜若狂。但他们心中更重要的想法一定是，这世间还有什么是我们无法预测、体验并征服的？
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戴维·伍顿对此总结道：“对科学革命的一种基本描述是，它代表了数学家对哲学家权威的成功反抗，而二者又共同反对了神学家的权威。”[2]
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亚里士多德哲学的一项基本原理是（天体）不变，[3] 然而最后一批用“肉眼”观测的天文学家如哥白尼、第谷·布拉赫和约翰内斯·开普勒，已经能够观察到恒星的爆发并预测行星的运动。戴维·伍顿认为，第谷发现新星（距离地球8 000光年，在热核反应中融合在一起的两颗恒星）是科学革命开始的切实标志。它不是革命的起因，却吹响了揭竿而起的号角，是反叛开始的标示牌。亚里士多德沉迷以“质”（qualities）来解释世界，提出土、空气、火和水的四大元素说，而第谷辛勤地收集数据和观测天象。科学革命领袖以测量仪器、数字、数据表和计算方法代替了诡辩的对话传统与学术智者的伎俩。简而言之，他们将大自然乃至世界数学化 了。[4]
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1610年4月，伽利略·伽利雷的《星际信使》（Sidereus Nuncius ）一书在出版几周后来到了布拉格，开普勒迫不及待地想要了解伽利略看到了什么。该书的扉页上称伽利略是一位“佛罗伦萨的绅士”、一位“帕多瓦的数学教授”。扉页中间，单独一行写着“PERSPICILLI”一词，伽利略用这个词来称呼望远镜（见彩插4.2）。
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在这本书的开头，46岁的伽利略描述了他的望远镜是如何诞生的。10个月前，即1609年5月，伽利略收到一个消息称，一名荷兰人借助透镜和一根管子组装了一个望远镜。经过一番思考，伽利略“最终决定自己潜心钻研望远镜，先探究其原理，明白原理之后，再深入研究折射理论，思考如何找到发明类似器材的方向。我先准备了一根铅管，在管子的两端分别装上了两块玻璃镜片，它们们一侧是平的，而另一侧分别是凸的和凹的”。[5]
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在本书中，我们将一次又一次地看到，某个科学领域的突破来自精工巧匠的坚持不懈，他们专注于眼前的问题，并亲自参与工具、器械和测量仪器的制造。望远镜这一创新的出现，首先要依靠透明玻璃工艺在穆拉诺的发展，随后荷兰人和德国人对曲面玻璃的制造进行了完善。伽利略亲自准备镜头，打磨每一块玻璃片的尺寸和形状，想要将一台3倍小型望远镜变成适合天文观测的放大工具。他改进后的望远镜，放大倍数至少为8倍。[6]
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伽利略意识到这一观察器材在军事领域大有用途，便前往威尼斯的元老院，那里是最高行政官所在地。在威尼斯圣马可大教堂的钟楼上，他展示了望远镜相对于肉眼的优越性。1609年8月21日，围观的人们本来看不到远方的船只，但是伽利略用他的8倍望远镜，向元老院展示了对威尼斯潟湖地带构成潜在威胁的战舰。望远镜可以及早发现敌军战舰，对于海军来说是极大的优势，元老院对此前景感到非常满意，伽利略获得了双倍的薪资和帕多瓦大学终身教授的职位。后来他又发明出放大20倍的望远镜，用于天文观察。
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伽利略在帕多瓦度过了18年（1592—1610年），1599—1602年他与英国人威廉·哈维在这所大学中产生了交集。在刚刚迈入17世纪的意大利大学城里，人类社会的两位科学巨匠共居一方天地：伽利略是世界上第一位物理学家、观测天文学家和实验科学家；哈维是世界上第一位生理学家，解释了血液如何通过我们的血管在体内循环。伽利略和哈维代表着那个时代天壤之别的两种境遇，伽利略是被宗教裁判所审判的最后一批科学家之一，他因为信奉日心说，人生的最后十年都在软禁中度过，而哈维作为詹姆士一世的御医和牛津的“医学博士”（Doctor of Physic）声名鹊起。
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“托马斯·霍布斯在1665年写道，他认为在哥白尼之前没有天文学，在伽利略之前没有物理学，在威廉·哈维之前没有生理学。”[7] 哈维和伽利略都以机械运动的眼光来看待世界，觉察到事物按轨道运动或循环。他们洞悉卫星的移动或血液的流动，以及运动物体的轨迹和速度，这些确实非同凡响，但受限于简单的欧几里得几何学。
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科学革命已经发起，然而人类社会迫切需要一种惊世骇俗的洞察力，以数学方式来描述和预测世界。在伽利略去世的同一年，在伦敦以北的偏远村庄里，艾萨克·牛顿出生，这位早产的遗腹子也许是人类历史上最伟大的天才，他将以物理学定律和微积分学来丈量我们的世界。
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1610这一年，伦敦市成为北海海域的主要港口，城市人口激增，25万人口享受着伊丽莎白时代的英国文艺复兴。威廉·莎士比亚、本·琼森、约翰·多恩等文学巨匠成为舞台上的主角。《麦克白》在环球剧院的演出使众人乐在其中，哪怕3 000名观众连洗手间都没有。在新大陆，詹姆斯敦定居地正在搭建，而詹姆士一世也刚刚发起阿尔斯特种植园（Ulster Plantation）的殖民计划，他还下令将古代《圣经》文稿翻译成英文，并以他的名字来命名英译本。
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17世纪的世界十分脆弱，欧洲大都市的居民“极易罹患疾病，承受肉体折磨甚至过早死亡……预期寿命只有三十多岁”。[8] 瘟疫、流行病、饥荒、过密的人口、极度贫困以及恶劣的卫生条件，让伦敦一面富丽堂皇，一面疮痍满目。新式机构崛地而起，传统陋习污秽不堪。
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1610年3月，伽利略的《星际信使》问世，没多久这本书就来到了伦敦四大“律师学院”之一的格雷律师学院（Gray’s Inn）。那里是诉讼律师及法官的专业协会，总部设在伦敦市中心的石砖建筑群内，看上去与常春藤院校的宿舍楼相仿，已经有几百年的历史了。即使在今天，观光客漫步其中，也很可能遇见头戴白色假发、身穿红色衣袍的诉讼律师前往附近的法院出庭。这就像在华尔街附近遇到西装革履的年轻经纪人，或在麻省总医院附近遇到彻底无眠、不修边幅的住院医师在连轴加班后踉跄着回家。确实，衣装就是识人的标准，甚至是人的标志。
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《星际信使》来到了诉讼律师和大法官们顶冠束带的权力世界。伽利略这部作品的主角是超新星，然而对于格雷律师学院中的某位政治哲学家来说，这位意大利天才本人才是信使。那位大律师便是弗朗西斯·培根，他自己从未做过科学实验，却被大多数人尊为实证科学之父。
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弗朗西斯·培根出身显赫。1561年，他出生于泰晤士河畔的一座恢宏宅邸之中。这位小神童12岁那年就进入剑桥大学学习。天资超常的培根使其肖像画家在画布上题写道：“唯愿绘其所想。”才华横溢的美誉伴随着培根的一生。培根喜欢静默深思，在科学上充满求知欲，是一位“志向高远、视野广阔”[9] 的思想家。他身兼专业律师、政治家、国王的廷臣与顾问等众多角色，他也战战兢兢、不遗余力地为人类社会的进步而奋斗着。
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培根“过着活跃的公共生活，在伊丽莎白女王和詹姆士一世执政时致力于政治事务和法律改革。1618年，培根担任大法官这一要职，直到他被指控贪污而遭罢免。在人生最后的那些年，他如痴如狂地写作，产出了大量有关自然哲学、政治和历史的作品”。[10] 这些文字大部分写于他的晚年，那时的他已经被朋友、妻子和国王统统抛弃了。
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培根在三部伟大的著作中完成了“重新思考我们的思考方式”这一课题，最后一部在其去世之后才出版。当时的大学教育深陷在亚里士多德学说徒劳无益的泥淖中，已经无力产生新的知识。更糟糕的是，大学里的哲学思想以亚里士多德的“第一性原理”（first principles）为基础，根本无法挑战这些哲学家的结论。“培根拒绝接受一切不利于新发现以及无法帮助改变世界的既有知识。”[11]
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当制图师在空白处画下新大陆，太阳系也向人类展露出新的行星和卫星，有识之士面前出现了一系列新的现实。文艺复兴晚期思维开放，“‘发现’［真理］这一概念与探索、进步、独创性、真实性和新颖性等思想密不可分地联系在一起”。[12] 几个世纪以来，所谓“学术”只是亚里士多德的猜想的汇聚，几乎没有新的知识出现，只有一些对其结论的新评注。培根意识到这种世界观带有极大的局限性，他在《学术的进展》（The Advancement ofLearning , 1605年出版）和《伟大的复兴之新工具论》（The GreatInstauration, New Organon , 1620年出版）中揭示，“当今的逻辑思维方式无法产生科学发现或发明新科学”。[13]
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培根认为我们发现知识的过程存在缺陷，并着手提出一种发掘新真理的方法论 。这一条理清晰的思考方式将引导我们走向科学方法 ——未来的科学家会将臆测转变为假说，然后进行系统的观察和测量，从而得出结论，最终发展为以实验结果为基础 的综合性理论，而这些理论又将引导科学家们走向新的假说和新的实验。没有人比培根更强调方法论，[14] 甚至笛卡儿也比不过他，也正是培根提出了“阐释”（interpretation）的概念。[15] 古老的占星术和炼金术将转化为现代的天文学、物理学和化学，从神秘莫测甚至超乎寻常的非科学技艺转变为采用科学方法的技术学科。然而医学革命还要再等一个多世纪，直到19世纪后期才能彻底摆脱希波克拉底和盖伦的束缚。
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批判旧式哲学家时，培根“将经验主义者比作蚂蚁，说他们‘只会收集和使用’，而理性主义者相当于蜘蛛，‘从体内抽丝，在身外织网’。他又将这两种昆虫与蜜蜂做对比，蜜蜂既从花园山野中采集原料，‘又将原料通过自身力量转化并消化和吸收’。他接着说道，哲学家的工作是去效仿蜜蜂”。[16] 如此深刻的见解出自一位文人学者，他没有科学教育背景，也完全不了解数学和实验室。培根冥冥之中感到会有更多的科学发现，探测到更多的行星，也会有更多的观点得到表达。虽然他不太可能想象到微积分、电力或者载人飞行的发明，不过有意思的是，他确实想象过一种新药。
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培根的最后一部作品是《新大西岛》（New Atlantis ），于1627年也即他去世后的第二年出版，这是一部未完之作。他在书中“构筑了引人瞩目的科学乌托邦主义”。[17] 培根总结道，对人类有用的伟大事业包括“延长生命、逆龄生长、永葆青春、治愈绝症和缓解疼痛”。[18] 为此，显微镜观察必须得到发展，病菌必须得到了解，化学必须精进，流行病学也要基本形成。在即将到来的几个世纪中，疫苗和对疾病的预防将产生意义深远的影响，但是要达到从“逆龄生长”到“缓解疼痛”等一系列目标，人类还需要很多突破来引发植入革命。
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培根惊人地预言，未来的社会将由仁慈的哲学家领导，而科学家将发挥主导作用。他向往新式学府，那将是一座伟大的研究所，“一所设施齐备的科学机构，能够对自然的奥秘进行广泛调查研究”。[19] 这位法学家描述的基本上就是现代的研究型大学。在外伦敦地区偏远的圣奥尔本斯镇高兰伯里（Gorhambury），有一座大型砖石府邸，炉火的温暖笼罩四周，烛光静静地闪亮，培根曾在这里梦想过一座新式学府和一种新颖的思维方式。如今的高兰伯里府邸躺在废墟中，但是通过一条私人所有的“许可路线”可以进入那片拥有450年历史的断壁残垣。当我置身于废墟中，凝望青翠起伏的山丘上牛羊遍布，古树斑驳，脑海中浮现出一个问题：培根会如何看待今时今日的高等教育和科学研究，比如查尔斯河南北两侧的哈佛大学和麻省理工学院，又比如带领人类社会进入太空时代的工程学、DNA（脱氧核糖核酸）研究、癌症治疗、计算机编程以及飞速发展的人工智能？
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弗朗西斯·培根将自己设想的这种机构命名为“所罗门宫”（Solomon’s House）。的确，几十年来他沉浸于哲学讨论和法律辩论，然而就像世界上的其他所有学者，他缺少一种“对自然的秘密进行研究的机构”。仅在两代人之后，培根设想的“所罗门宫”就会因为皇家学会的组成而成为现实，而它出现在伦敦也并非偶然；但这两代人要一路经历内战，将国王斩首，偶然地汇聚一堂，还要经历一次王权复辟，才能创造出世界上第一个天才协会（genius society）。
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几个世纪以来，英格兰的君主们不断地增强王权，扩大影响力，终于在亨利八世、伊丽莎白女王及其继任者詹姆士一世统治时期，实现了君主的最高统治权。教会和国家统一起来，土地和资产由国王控制，对君权神授的鼓吹达到了前所未有的程度。1625年，国王詹姆士一世的儿子查理一世继承王位，国王与议会之间的局势日趋紧张，最终议会遭到解散。议会与国王开战，结果查理一世于1649年被斩首。英格兰由奥利弗·克伦威尔及其内阁统治了十年左右，但是议会在1660年恢复了君主制并拥立查理二世为国王。下议院和上议院的权力从未如此强大，至今仍享有统治整个英国的权威。
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在查理二世登上王位之前的半个世纪中，罗马天主教会仍然在欧洲大陆上迫害着具有异端科学思维的基督徒，而英格兰的天主教徒也面临着类似危及生命的迫害。由于君主制复辟以及英国人对天主教的反感，再加上新国王对知识话题的兴趣，那些勇于探索新知识的哲学家终于找到了他们效忠的对象。
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