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在理论方面，北美殖民地的医学没有任何引人注目的成就。本杰明·拉什医师根据威廉·卡伦的门徒约翰·布朗的学说作了极大的努力，企图创造一种放之四海而皆准的医学理论，他的“亢进”和“虚弱”学说把人体的一切不适都归因于不正常的“紧张”状态。拉什的理论是最糟糕的医学教条主义的表现，但是即使他本人也并非在一切方面都是教条主义者。他曾经提倡对神经病患者进行比较人道的治疗，他还曾经用下水道排水、洁净饮水和整洁街道等合情合理的办法来改善费城的公共卫生。
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即使在进入十九世纪之后，美国医学的种种明显成就仍然说明它的重点在于临床，美国的医学成就是一个内部没有划分界限的医学界在紧急情况的压力下所产生的成果。美国医学界当之无愧的袒师爷是两位英雄人物，他们可以说是新世界独有的机会的戏剧化象征。第一位是伊弗雷姆·麦克道尔（1771—1830）。他是位乡间大夫，曾经在爱丁堡习医一年，但是没有得到医学学位。他遇到一个女病人，腹部长了个肿瘤，瘤子大得惊人，一开始麦克道尔还误以为她是怀孕了。在麦克道尔之前，外科手术的范围包括截肢、排除结石、缝补裂口和一些其它项目，但是从来没有做过大的腹部手术。一八○九年十二月十三日，麦克道尔在唯一一名助手——他的当学徒的姪儿的帮助下，在肯塔基州丹维尔地方他的家中，把人放在一张桌子上。病人不断背诵圣经中的赞美诗给自己壮胆。在二十五分钟之内，他打开了她的腹腔，切除了一个子宫囊肿瘤。五天之后，麦克道尔到病人家进行家访，他已经能自己铺床了；手术后，她还活了三十一年。这是医学史上的第一个子宫外科手术。如果不是由于乡间条件简陋和缺少上过正规学校的专家，这次手术也许根本不会进行。
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第一位英雄人物威廉·博蒙特（1785—1853）是一位军医，他所受的全部训练就是当学徒，一八二二年六月六日，博蒙特随军驻紮在密歇根北部偏僻的麦基诺要塞，美国皮货公司一个法裔加拿大雇员左腰中了好儿发大号铅弹，博蒙特尽力救治，但是病人胃部的一个大洞（术名叫做“胃瘘”）始终不能愈合。博蒙特灵机一动，想到可以利用这个难得的机会来从伤口观察胃内部的情况。他把病人带到自己屋里，以超凡的技巧和想象力进行观察工作，不过他没有书籍和实验室可资借助。他观察到胃液的功能以及茶、咖啡和酒类等不同刺激物的不同作用。结果他写出了《关于胃液和消化生理现象的实验与观察》（一八三三年），该书已成为临床医学的经典作品，这一本毫不装腔作势的小书为消化生理学和营养科学奠定了基础。麦克道尔和博蒙特的成就到底主要是由于他们的天才还是由于落后的乡村条件所提供的机会，这是无法断定的。但是如果他们曾受过更多的学院式教育或者当时能找到有资格的专家会诊，难道他们还敢那样做吗？
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美国医学的发展前景当时看来有赖于临床或门诊而不在实验室。在十九世纪，由美国传到欧洲的最重要的医学革新也许是外科麻醉剂，而这毫无疑问是一种实用性的临床发现。美国医学特别见长的领域是预防医学、牙科、公共医疗卫生、临床研究和综合治疗。也正是在这些领域中，美国的生活标准、社会和医学界内部界限不严以及新大陆形形色色的经验等因素所起的作用最大。
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美国人：从殖民到民主的历程 第九章 北美科孝的局限性
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“阁下，我们更需要的是人手而不是头脑。熟谙古典作品无助于我们砍伐橡树，喜爱《农耕诗》集也无补于耕田种地。”
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——威廉·利文斯通致兰达矢主教
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“完全照你自己的创见继续做实验吧，以便走出一条与欧洲人截然不同的道路来。这样做，你肯定可以发现数百年来自然科学家一直未曾注意到的许多事物。”
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——彼得·范·穆森布鲁克致本杰明·富兰克林
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美国人：从殖民到民主的历程 三十八 通俗科学：大众天文学
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在博物学领域里重视日常生活的简单经验教训，在临床医学中轻视学识与理论，这两者都不是百分之百的好事。确实，这些倾向肯定都是带有民主性质的。它们鼓励人们寻求不言而喻的真理，并且助长北美人对劳心者阶级的偏见。它们有利于“通俗科学”的发展，即认为最伟大的科学成果应当是人人能懂。它们同自学成才的科学家的理想非常合拍。
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但是，在许多领域里，进步必须基于技术以及过去的专业知识。到了十八世纪，自然科学，特别是天文学和物理学，已经具有这种特性。在这些基础学科中，北美殖民地的人们没有什么光辉的成就，他们的理想和希望使他们沦于夸大和混乱。有时候，他们完全不能辨别什么是根本性的事物，而且忽视理论方面的基本成就与应用科学的外缘进展之间的区别。他们常常否认或掩盖自己的局限性，并要求在殖民时期北美某些人物的头上加上牛顿或爱因斯但的桂冠，而其实这些人的成就充其量也只不过表现了爱迪生或福特那样的实用才能而已。他们的这种局限性在他们吹捧得最利害的人物和成就上表现得最为明显。
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“北美迄今没有出过一个出色的诗人，一个能干的数学家，也没有出过任何一门艺术或科学中的天才。”这本是常见的指责，一七七四年法国学者阿贝·雷纳尔重复了这句话，却大大触怒了北美殖民地的人们。杰斐逊在《弗吉尼亚札记》里对此作了答复，他的答复说出了许多美国人的心里活。杰斐逊接受别人对美国文学的指责，只是简单地提了一句美国还没有功夫去培育出一位荷马或莎士比亚来，但是，他自豪地提出乔治·华盛顿，说他是一位伟大的政治和军事领导人。对于美国科学的指责使他感到特别恼火。意味深长的是，他在驳斥这一点时并没有提到美国在博物学方面（杰斐逊本人和其他许多人在这方面都有相当造就）的成就，而是列举了两个物理学方面的例子。他在这方面只是略懂皮毛，但是这方面的事例可能最令欧洲人心服。他提醒欧洲的指责者们说：“在物理学方面，我们出了个富兰克林，当代没有任何人作过比他更重大的发现，在丰富哲学的宝库方面作过比他更多的贡献，也没有任何人对自然现象提出过更多的、更富有天才的解答。我们还认为，戴维·里顿豪斯不亚于任何在世的天文学家，而且是首屈一指的天才，因为他是自学成器的。”
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只要仔细观察这两位大师以及和他们旗鼓相当的竞争者的成就，我们便可发现殖民时期美国文化的局限性，并可初步窥知美国人为他们的民主思想付出了什么代价。
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在十八世纪的欧洲，天文学和物理学这两门“新科学”自然是指牛顿学说。伏尔泰十八世纪二十年代访问英国时，他已经注意到读过牛顿的作品的人虽不多，但是人人都在谈论他，并且把他当作神话寓言中的大力神赫尔克里斯，把所有其他英雄人物的业绩全部记在他的账上，大多数洋津有味地谈论牛顿的英国人，甚至包括那些受过教育的人，对牛顿的了解都来自通俗读物或公开讲演，例如本杰明·马丁所著的《关于牛顿哲学的通俗简易入门——本书专为那些希望获得有关这一门科学的知识而又不愿学数学的绅士淑女们编写》（一七五一年出版）。在北美人中，一般说来，情况更是如此，牛顿的《原理》一书于一六八七年首次在英国出版（他的某些发现比这更早），但是第一本传入北美殖民地的《原理》大概是詹姆斯·洛根于一七○八年所购的那本。即使在那之后。该书在北美也极难得到。耶鲁学院从牛顿爵士本人那里得到了该书的第二版（一七一三年）。约翰·温思罗普第四有一部第三版（一七二六年）。大多数在天文学和物理学方面稍有声望的美国人，包括富兰克林和里顿豪斯在内，看来都是通过旁人的介绍而间接了解牛顿学说的。
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也许北美殖民地对牛顿学说的最重要贡献并非任何理论上的真知的见，而是通过三英尺半的望远镜所得来的观测结果（这架望远镜是小约翰·温思罗普于一六七二年损赠给哈佛学院的）。托马斯·布拉特尔通过该望远镜对一六八○年的大替星进行了观察，牛顿本人在《原理》一书中使用并认可了这个观察成果。
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在布拉特尔死后和十八世纪上半叶，北美最出色的天文学家无疑是约翰·温思罗普第四（1714—1779），他是马萨诸塞海湾殖民地第一任总督的后裔，温思罗普家族在新英格兰地区的好几代人部既饱学又是政界领袖。温思罗普第四从未成为大众心目中的英雄，因而也不在杰斐逊推举的人物之列，但是他是了位学识广博、精力旺盛的人，人们公认他为北美当时最杰出的牛顿型人物。他关于彗星的讲稿（一七五九年）和关于金星凌日的讲稿（一七六九年）显示了善于说明繁难事物的非凡才华。他那部关于太阳黑子的札记（一七三九年）提出了黑子与北极光有关联的看法，这一看法直到一个世纪之后才被其他天文学家所公认和发展。他关于地震原因的明智论述（一七五五年〕说明他是一个细致而敏锐的观察者。但是，就其总体而言，温思罗普的工作缺少鲜明的独创性。他虽然是一个出色的教师，但很少有自己的创见。一七三八年，温思罗普被任命为哈佛学院的数学和博物学教授，此时，他已向伦敦皇家学会的会员们提交了他关于博物学方面的观察材料以及人量植物、动物和矿物标本，只是在到哈佛任教之后，他的注意力才集中于数学和天文。尽管如此，他的工作仍然有一种偏于博物学的倾向。他的科学著作仍然偏于叙述性、片断性和专题性。这些作品的内容毫无例外地都出自北美所能观察到的特殊而剧烈的自然现象或灾害（例如电击、地震余波、彗星出现、月蚀）。
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温思罗普并未写出什么划时代的著作，但是他却组织了一次划时代的远征考察，在他的一生中，金星凌日现象发生了两次。在此之前，一百二十五年中，迄未见过金星凌日，在此之后，又要再过一个多世纪方才出现。牛顿学说只以相对数字表述了各行星之间的距离以及它们同太阳之间的距离，就是说同地球和太阳之间的假设距离作比较。但是从遥远的地点观察金星凌日现象，可以破天荒第一次计算出地球和太阳的距离为多少英里，因而也就可以计算出其它行星与太阳的距离。这种观测的结果不仅对天文学有用，而且对航海、测量和地图绘制也有用。因此，温思罗普组织了哈佛学院远征队去纽芬兰考察，这是北美第一个天文学考察队，也是第一次由一个北美的大学发起的科学考察。弗朗西斯·伯纳德总督向马萨诸塞议会解释道：“这一现象（自开天辟地以来仅只观察到过一次）很可能解决某些天文学中的问题，其结果将对航海十分有用。因此，对航海事业有兴趣的国家都认为有必要派遣数学家到世界各地去进行观测。”总督说服了议会，派遣温思罗普和两名助手乘坐政府的单桅小帆船到圣约翰去，他们在那里的观察结果引起了全世界科学家的注意。
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虽然温思罗普是更有学问的天文学家，但在殖民时期，大家心目中的北美天文学的代表人物却是戴维·里顿豪斯。许多北美人都同意杰斐逊的意见，认为里顿豪斯“不亚于任何在世的天文学家”，而且是首屈一指的天才，因为他是自学成器的。里顿豪斯几乎没有受过任何正规教育。他起先是一个钟表仪器匠，而且大半辈于以此为生。他的同时代人常常拿他和富兰克林相比。和富兰克林一样，他也是北美人心目中理想的全才。他是独立革命的一员干将，是宾夕法尼亚安全委员会的工程师，曾经协助修建特拉华海岸的防线，并且设计制造大炮和弹药。他是宾夕法尼亚第一次制宪会议的成员，还曾担任过该州的第一任司库和美利坚合众国造币厂的第一任厂长。他关于金属和数学的知识帮助杰斐逊简化了新合众国粗劣而又繁复的硬币。杰斐逊对里顿豪斯的科学才能评价极高，他曾说过”“里顿豪斯是举世无双的”，他甚至对里顿豪斯参加政治活动感到遗憾，唯恐这位多才多艺的天文学家会因“操劳国事而不能成为另一个牛顿”。当时北美殖民地的人们把里顿豪斯视作可以同欧洲的科学巨人们角逐的大师，正如他们对富兰克林的看法一样。富兰克林死时在遗嘱中声明把他的望远镜赠送给里顿豪斯，这是非常合适的。富兰克林死后，里顿豪斯当选为美国科学研究会会长。数年之后，里顿豪斯也逝世，美国人把他当作民族英雄来哀掉。他们没有意识到，把里顿豪斯赞为北美最伟大的天文学家，实际上正好突出了北美殖民地科学的狭隘性。把里顿豪斯称为美国最伟大的天文学家的根据十分奇特，竟然是由于他是当时最高明的测量师。在人们定居己久的欧洲，要测量小块的城市土地或农场边界，只需懂得一般的算术和少量三角学就够了。但在美国，需要测量的却是一整块大陆。旷野中大片地产的疆界不可能从一块大石头或一个大树桩上划出，而必需用天文学上的经度和纬度来确定方位。里顿豪斯最为历久不衰的贡献便是在这一方面。对他说来，天文学是一个测量师的工具。一七六四年，他协助梅森和迪克逊划定了宾夕法尼亚、马里兰和特拉华之间的边界，由此获得了六镑酬金，此后他陆续划定了美国最早十三州之间疆界的大半，最后在一七八七年他又协助划定纽约和马萨诸塞之间纷争已久的边界。但是，即使是如此大规模的测量工作也无法与牛顿在数学领域的伟大想象力相比拟。里顿豪斯也确曾投身于一些规模不大而且不甚成功的尝试以研究太阳系空间。一七六九年的金星凌日为他提供了一个巨大的机会，可以在欧洲人中树立北美科学的威信。一七六一年那次金星凌日，温思罗普组织了纽芬兰考察，与之相比，这次金星凌日的机会还更具有吸引力。一七六一年的那一次，在大多数有人定居的地区都无法进行有效的观测；但是，一七六九年的金星凌日只要天气不坏，预计在北美殖民地所有各地都可看到。至于安排观测点、提供观测仪器和协调观测结果等事项正好是北美科学家们的拿手好戏。
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北美殖民地的公众对此事虽不十分了解，却普遍抱有兴趣。温思罗普本人曾写过一本明白易懂的小册子，向外行人介绍这一现象的重要意义、如何制造观察这一现象的烟玻璃、以及如何记录金星凌日的准确时刻与整个过程的时间。在马萨诸塞，预定以温思罗普所在的坎布里奇观象台为主要的观察站。在费城，费城学院的威廉·史密斯牧师是主要的组织者，而戴维·里顿豪斯则处于科学舞台的中心。宾夕法尼亚议会拨款一百镑建造一台望远镜，另拨一百镑在政府大厦广场建立一个观象台；此外，还为在该地区的另外凡个地点进行观察作出了安排。沿海一带，每个城市都自行准备进行观察，处在偏僻农村的业余天文学家们也都准备好他们自制的仪器。依靠如此简陋的仪器来进行这么多的“科学”计算，这一次也许是空前绝后的。
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