生命的诞生：我们究竟来自哪里(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：（美）比尔·梅斯勒（Bill Mesler） （美）H. 詹姆斯·克利夫斯二世（H. James Cleaves Ⅱ）

出版社：人民邮电出版社

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生命的诞生：我们究竟来自哪里试读：

内容提要

生命来自哪里？或者说，生命是如何诞生的？千百年来，这个问题一直困扰着人们。在本书中，作者从古埃及时代开始讲起，追溯了关于生命起源的种种传说、假说及理论，一直到最新的细胞学和基因科学。我们可以从中看到科学发展的曲折历程，可以看到技术手段如何促进科学的发展，可以看到一代代哲学家和科学家是如何思考这一重大问题的。也许探求生命诞生的意义在于进一步理解生命的意义，但愿你在阅读本书的过程中能够接近这一问题的本质。

其它

谨以此书献给我们的母亲！《犹太律法》中有关物种起源的描述并非完全是低俗想象，如果真是那样的话，哲人们也就不会再阐述其中的奥秘了。如果一个人并不具备各方面的科学知识，那么他要做的仅仅是避免凭借想象思考文章的含义。——迈蒙尼德，《困惑者指南》，1190年

推荐序

追溯起来，“生命如何诞生”的问题是“我从哪里来”这一问题的延续。这一问题并不只是一个科学问题。因为，就个人来说，早在其接受科学教育之前的孩提时段，一个个幼稚的脑海里恐怕没有不曾掠过这个问题的；就智人这个物种而言，远在科学还没有出现的洪荒岁月里，这一问题就已经被一个个不同的民族思考并演绎过。

我们不能怪远古的思考多么荒诞，因为人是进化的产物，人的智力——包括对事物的认识——也是如此。今天的认知，是站在昨天的基础之上的；有了科学之后，我们才拥有了一个对过往认识进行证明或证伪的工具，从而赋予我们的新知识以可检验的属性，摆脱了玄学和迷信的色彩。而且，科学自身也是从过去的知识体系和认知实践中产生出来并不断发展的。《生命的诞生：我们究竟来自哪里》这本书就是关于人类对这一问题思考与检验的一部历史记录。这部历史既是思想史，也是与之相关的科学发展史。

历史是由人构成的，这一点被本书表现得酣畅淋漓。一个个活生生的人物、曾经干出的一件件实实在在的事情，使得科学一点儿都不枯燥，一点儿都不深奥难及。同时，译作语言流畅隽永，保持了原作的风格；第二译者为本人所熟悉的青年才俊，其现代生物学基础扎实，古生物学研究成果颇丰，对科学内容的把握准确严格。

这“史记”般的铺陈给我们开启了一个得以了解人类探寻“生命诞生”问题的大视野，这样的视野将使我们尽可能地避免思想上的以偏概全、停滞不前、自以为是和旧错再犯。

本人在中国科学院大学（前身为中国科学院研究生院）开讲“生物进化论”课程已有15年时间，“以史为线”“知史得鉴”一直是我的授课风格和特色。《生命的诞生：我们究竟来自哪里》这本书让我顿生“高山流水”之感。“诞生”又是“进化”之源，这本书给我的教学提供了与众不同的重要参考资料，乐哉！郭建崴中国科学院古脊椎动物与古人类研究所副研究员《化石》杂志主编2017年4月3日

中文版序

这本书通过一个个生动的故事讲述了一个思想诞生和发展的历程。虽然这些故事跨越千年，但除了少数发生在南半球以外，其余都发生在欧洲和北美洲。因此，欧美的一小部分科学家和哲学家们以他们的智慧和勇气回答了一个所有人都感兴趣的深刻问题：我们究竟来自哪里？

外来文化为欧洲文艺复兴之后的科学革命奠定了基础，特别是它们在数学以及炼金术等领域取得的成就使欧洲的科学发展成为可能。虽然在很大程度上说这只是科学在西方世界发展的历史，但它也的确是今天我们所谓“现代科学”的历史，更是一段与基督教会不断斗争的科学思想史，而这也正是本书的主题。

很多中国读者一定会对这样的主题感到困惑。事实上，宗教并不是一个西方世界特有的事物。随着基督教在罗马帝国的兴起，其附属城邦也将基督教作为自己的官方信仰。基督教在欧洲的盛行对研究地球诞生和生命起源的科学产生了深远影响。首先，大多数基督教派都信奉被视为道德规范和文字历史的《圣经》。其次，在现代科学萌芽时期，许多新兴的科学思潮必然与作为大部分欧洲国家官方信仰的基督教发生直接的冲突。踏上美洲大陆的欧洲人不仅带去了先进的科学技术，也将基督教植根在了这片新的沃土，在一个全新的环境中基督教与科学之间的冲突向着新的方向发展。

需要指出的是，宗教对生命起源研究起到的并不仅仅是阻碍作用。可以说，没有宗教和科学的对立就没有现代科学思潮的诞生。如果没有与基督教教义之间的冲突，许多新的科学思想很可能得不到挑战，可能正是这种斗争推动了科学的进步。无论如何，我们希望中国读者能够受到这些科学故事的启迪，并且从中感受到科学的发展其实是一段艰辛曲折的历程。

如今，对生命起源的研究正向着全球化的方向迈进。有关的国际学术交流不仅吸引着越来越多的来自亚洲、南美洲和非洲的科学家，而且这一领域的研究也向着更广、更深的层次发展。如果10年、20年甚至更久以后我们有机会重新出版这本书的话，后半部分章节里的许多故事可能都会来自上述地区的科学家们的研究经历。同时，我们也由衷地希望这本书能够激励越来越多的年轻人加入到科学研究的队伍中来，共同探索地球诞生和生命起源的奥秘。比尔·梅斯勒H.詹姆斯·克利夫斯二世

引言

倾斜的深绿色海底如同一块巨大的圆形璧玉，布满了深长的裂缝和陡峭的沟壑。这里一片死寂，几乎没有生物能够在如此深邃的海洋中生存。而体型巨大的双壳动物和为数不多的管状蠕虫是仅能见到的生物，它们中的一些体长甚至达到了2米。巨大的蠕虫不时朝水中喷射血红色的烟雾，有如章鱼喷出的墨汁弥漫在众多浅色的海底山之间。最高的海底山有16层楼高。这些山峰的表面酷似粗糙的树皮，因此看上去它们像是生长在奇特森林中的树木，向着太阳光的方向伸展枝叶。

但是阳光无法穿透如此深的海水。没有任何光线能够抵达海面以下800米的海底山，只有在海面上缓慢航行的船只的灯光能够照射到它们。“阿尔戈号”水下探测器仅有一只独木舟大小，由一只位于橇板形滑道上的巨大金属笼包围着。虽然“阿尔戈号”乍看上去并没有什么特别之处，但这艘无人水下探测器有着悠久而传奇的历史。“阿尔戈号”曾参加过一系列重要的深海探测活动，包括发现了“泰坦尼克号”和“俾斯麦号”残骸。不仅如此，“阿尔戈号”还配有全球最复杂的海底地貌传感器和摄像机，其信号通过长约10000米的线缆传送到停泊在海面上的“亚特兰蒂斯号”科考船上。“亚特兰蒂斯号”上的两位地质学家巴巴拉·约翰和格雷琴·福禄·格林通过小型控制系统操控着“阿尔戈号”水下探测器。

科学家们知道“亚特兰蒂斯号”过不了多久就必须返回港口。现在是2000年12月初，“亚特兰蒂斯号”出海已有一个多月的时间了。海面天气变得愈发恶劣，在科考船东北方向的海面上，一场飓风正在形成。“亚特兰蒂斯号”是一艘全长83米、能够搭载23名船员、排水量为数百吨的大型科考船。虽然能够抵抗飓风的袭击，但是像探测海底地貌这样的精细工作最好还是在风平浪静的条件下完成。汹涌的海浪让科学家们操控“阿尔戈号”愈加困难。起伏的波浪以及摇摆的船体拖动着正在水下工作的“阿尔戈号”。在常规条件下操控“阿尔戈号”本来就不容易，何况科学家们要在如同水下阿尔卑斯山的复杂地形下，在充满极度陡峭的尖岩和悬崖峭壁的海底环境中操控“阿尔戈号”，其难度可想而知。“阿尔戈号”探测的是一座名叫亚特兰蒂斯的海底山，它位于欧洲与北美之间的大西洋中心地带，靠近世界最大的海底山脉大西洋洋中脊。操控“阿尔戈号”的科学家认为亚特兰蒂斯海底山有着特别之处，首先是这座海底山的大小。亚特兰蒂斯海底山长约16000米，高4200多米，有雷尼尔山那么大。其次是组成这座海底山的岩石成分。一般来说大洋底部矿物质种类繁多，然而亚特兰蒂斯海底山几乎完全由高密度橄榄岩组成——这种橄榄岩通常只能在地壳以下至少32000米的深处才能找到。需要说明的是，约翰和格林并不是在寻找人类尚未发现的东西，他们正在为回答一个重要的科学问题寻找关键的线索。

这两位科学家沿着海底山的边缘小心翼翼地操控着“阿尔戈号”，他们第一次看到了树形的海底山。随着“阿尔戈号”的不断靠近，这些海底山的形态也愈加清晰。最先让约翰和格林感到吃惊的是这些海底山的高度，其中一座海底山高约55米，被命名为“波塞冬”。随着“阿尔戈号”驶向这些巨型的海底山，约翰和格林还注意到了新的情况——海水的温度正在逐渐升高。他们开始意识到这些树形的海底山实际上就是著名的深海热液喷口，它们是由海底火山活动形成的水下“烟囱”。但是，呈现在约翰和格林眼前的这些深海热液喷口比人们以往见过的都要大许多。当观察到第一个位于海底山上方的乳白色温暖水柱时，他们意识到这是一种全新的、此前从未被发现过的深海热液系统。他们把这片区域命名为“失乐城”。

英国地质学家麦克·拉塞尔很快就得知了这一消息，世界上怀疑发现于“失乐城”的巨型深海热液喷口是否真实存在的科学家不止他一个。一些科学家相信这些深海热液喷口确实存在过，或者至少在大约40亿年前存在过，拉塞尔就是这些科学家当中的一位。他的观点是，如果这些深海热液喷口不曾出现过，那么不仅我们人类不会存在，地球上也不会有任何其他生命出现。

作为一位年轻的地质学家，拉塞尔在爱尔兰中部的银矿山做了数年野外工作。他在那里找到了独一无二的管状矿床。对于拉塞尔而言，对这些管状矿床的形成方式只有一种可能的解释：很久以前当爱尔兰还完全处于大西洋洋底时，在位于今天银矿山一带的大西洋洋底形成了大规模的深海热液喷口。拉塞尔的说法之所以引发争议，是因为他所提到的深海热液喷口类型不同于当时人们已知的类型。深海热液喷口得名“剧烈喷发的黑烟囱”是由于这些喷口喷出的有毒金属和硫化物使得它们看上去与19世纪工厂里的烟囱颇有几分相似。只是拉塞尔想象的深海热液喷口更加温暖且富含矿物质，对于生物而言并没有工厂里的烟囱那么可怕罢了。

随后在达尔马提亚山脉以及加拿大境内几处采石场的考察使拉塞尔进一步相信深海热液喷口确实曾经存在过。更重要的是，他相信这些深海热液喷口为回答科学界迄今最具挑战性的课题之一——生命起源的问题提供了重要的线索。拉塞尔认为这些深海热液喷口是孕育生命的绝佳之地，如果科学家能够确定生命起源的地点，那么再确定生命起源的方式就显得容易多了。

一个半世纪以前，一位学者就曾经试图描绘生命起源的可能环境，这位学者就是查尔斯·达尔文。达尔文认为孕育生命的环境就像一个“温暖的小池塘”。从那以后，许多科学家自然而然地认为水是生命起源的必要因素，但他们也认为远古海洋并不是孕育生命的理想环境。

拉塞尔认为，最早的生命大约出现在40亿年前，彼时的海洋环境糟糕得让人难以想象。早期地球大气中的二氧化碳大量溶解于海水中，导致海水酸度过高而无法孕育我们已知的最初生命形式。海水中能够孕育生命的有机物寥寥无几，而大多数科学家相信有机物是生命起源的必要条件。海水中的这些有机物浓度过低，不利于结合在一起形成最初的生命形式。华盛顿大学凯莉与埃兰德馈赠的镶嵌画《失乐城》

然而拉塞尔描绘的深海热液喷口处的环境并非这样，“热液花园”中的海水既不会太热也不会太冷，水中还富含各种矿物质。不仅如此，这种环境还能帮助最初的生命避开海水表层持续不断的陨石撞击和由紫外线辐射带来的伤害。尽管遭到了这一领域权威科学家的强烈反对，拉塞尔还是以极大的热情宣传着自己的理论。破解生命起源之谜一直以来都是生物学家们孜孜以求的目标，拉塞尔确信自己找到了回答这个问题的关键线索，但同时他的坚持也激怒了不少同行。对于同行而言，他的大部分观点只不过是猜想，并没有确凿的证据支持。因此，不少支持深海热液喷口假说的学者都被同行嘲笑为“通风专家”。

拉塞尔理论中的一个致命缺陷就是人们从未发现这样的深海热液环境。随着“失乐城”的发现，一切都发生了戏剧性的变化。

2009年，著名的英国《自然》杂志不仅刊登了拉塞尔的肖像，还配以讽刺他的漫画。漫画中他身着文艺复兴时期科学家的装束——深色的长袍和黑色的贝雷帽。或许漫画中最有趣的部分就是拉塞尔的微笑，在神态上酷似“蒙娜丽莎”的微笑，显得静谧而博学，好像只有他自己知晓某个重大秘密一般。

在不到10年的时间里，“失乐城”的发现将拉塞尔从一个生命起源研究领域的边缘学者变成了在声名显赫的《自然》杂志中占有一席之地的现代版哥白尼。拉塞尔新获得的名望之前许多人也同样享有过。许多科学家都渴望揭开生命起源的奥秘，其中不少人自认为离实现这一目标只差毫厘，但经过严格的科学检验后却发现他们所做的贡献实际上微乎其微。这些科学家中的任何一员都有机会不止一次地取代拉塞尔让自己的名字出现在《自然》杂志上。

生命起源问题与科学试图回答的其他任何问题都有所不同。与高山或河流形成的问题不同是因为生命起源的问题直指人类存在的核心，甚至涉及人类存在背后可能包含的更深层次的意义。这一问题源于一种能让人类幻想出无所不能的造物主的共同向往，它不仅涉及我们如何存在，还涉及我们为何存在。从这个层面上讲，生命起源就是我们存在的终极问题。

一些敢于挑战传统观念的人善于抓住这样的问题，他们勇猛无畏，有时近乎狂妄自大。这些人拥有科学历史中最具智慧的思想，他们的一生与胜利和失败相依相伴。

这些人的故事也告诉了我们什么才是科学。没有哪个科学问题曾引起过如此大的争论，也没有哪个科学问题能剥去客观的外衣。我们甚至希望并相信科学就是人们追求的纯粹真理，不会受到任何偏见的阻碍，科学如同人们的失败和自欺欺人一样，的确存在并将永远存在于人类社会当中。

这本书不仅讲述了地球生命起源的故事，也记录了人类对生命起源过程的认识不断发展的过程。站在21世纪回眸，故事发展的轨迹清晰可辨：从最开始的一无所知，到大自然的启迪与自然科学知识的出现，此后人类对自然界的认识一路向前，经过达尔文对生物演化规律的揭示以及科学家对基因密码的解读，一直发展到对细胞内部工作方式的探索。然而这条探索之路充满了挑战，长期饱受质疑的观点得到了证实，传统上认为无可争议的理论却遭到了反驳。毫无疑问，由于生命起源的问题尚未解开，更多类似的挑战还会接踵而至。我们至今依然不清楚生命如何出现，不仅因为没人亲眼目睹过这一过程，更因为数十亿年的沧海桑田早已使几乎全部的地质遗迹变得面目全非。

我们现在能够知晓的仅仅是至少在35亿年前，一种单细胞生物曾经出现在贫瘠的地球上。尽管我们不清楚这些生命是如何出现的，但依旧可以推断出它由非生命物质演变而来。18世纪的知识分子或许会嘲笑这样的观点，然而古罗马人、古代中国人以及任何其他远古时期的人们持有的核心观点或许与我们当今的认识大同小异。21世纪的科学家将这一观点称为“无生源说”，即生命源自非生命物质。基督时代的希腊学者可能会把这一过程称为自然发生，但是这两种认识在本质上十分相似。尽管这些可能让今天的我们感到惊讶，但在历史上人们认为由非生命物质形成生命并非天方夜谭。第1章太阳的作用

我站在丛林上方，周围的巨石、湍急的河水和低矮的杜鹃花丛宛如萨尔瓦托·罗萨画卷里描绘的景象。我脚下的这片松林和山顶生长的火地岛山毛榉一样密集而难以穿越。除了山顶终年不化的积雪，所见之处一片生机勃勃的景象。山中的风光大同小异，然而这里的杜鹃花却光彩夺目。在自然哲学家看来，五彩缤纷的鲜花与灌木形成了一片与众不同的区域。这里生长着20个物种，而其他区域可能只有一个物种。它们不断考问着我一个争论不休的问题：我们来自哪里？——1849年6月24日约瑟夫·胡克致查尔斯·达尔文的信

在过去，没有人知晓尼罗河的源头。人们曾经认为尼罗河发源于[1]遥远的南方，比古埃及人称为努比亚的地方还要遥远。尼罗河在进入埃及境内之后河面的宽度已超过6400米，奔腾的河水在坚硬的大地上切割出一条长达1000多千米的深谷。之后，河水一路奔向撒哈拉沙漠，在汇入地中海之前好似一条蜿蜒的生命之路将无尽的沙漠一分为二。

古埃及人没有给尼罗河命名，因为没有这个必要。对于他们来说河流就是生命，一切生命都起源于河流。古埃及人把尼罗河称为“伟大之河”，把自己的国家称为“黑色的土地”。古埃及人正是用这个词形容他们肥沃的黑土地的，它们由尼罗河每年泛滥的洪水在河岸堆积而成。每年7月前后，尼罗河水就会上涨并淹没平原。两周后洪水退去，在此前淹没的地区留下肥沃的黑土。古埃及人能够根据当年洪水的水势估算来年是否会发生大规模饥荒。

每年尼罗河河水的上涨似乎都有规律可循。在大水到来时会出现数以万计的青蛙，它们的出现会引发大规模的瘟疫，进而使大批百姓背井离乡。就在古埃及人思考尼罗河来源的同时，他们也在思考青蛙来自哪里。在古埃及人的意识中，青蛙并非卵生，因而与通常在河边高耸的芦苇丛中筑巢的朱鹭不同。青蛙也并非胎生，这与经常在河边吃草的水牛也存在天壤之别。在古埃及人看来，青蛙是从水中孕育而[2]生的，它们是长着青蛙头的女神赫凯特的馈赠。据说在尼罗河水暴涨之时，赫凯特正在河里游泳。

古埃及人看待尼罗河青蛙的方式并没有什么特别之处。有的生物是胎生，而有的则为卵生，另外一些生物也很自然地可以从非生命物质中孕育出来。在他们的眼里，包括树木、陈谷、河水和灰尘在内的非生命物质都可能孕育生命。在他们的周围，类似的现象随处可见，比如落叶中孕育的昆虫、稻谷中滋生的老鼠以及河水里出现的青蛙。古埃及人面临青蛙的困扰

古埃及人认为，从非生命物质中产生生命就如同从鸡蛋里孵出小鸡一般自然。正是因为相信非生命物质与生命之间存在着普遍的联系，人们也自然而然地认为所有的生命都是通过同样的方式产生的，无论是第一只鸡、第一只猫头鹰还是我们人类本身。对于能够见到的所有不产卵的和找不到亲本的物种，人们都做出了同样的解释。

从这一点来说，大多数宗教对于生命起源的说法如出一辙：诞生之初的世界原本一无所有，或者至少几乎一无所有。对于古印度人来说，生命起源于一场不为人知的混乱，而中国古人则认为生命形成于无形的“道”。古埃及人理所当然地认为天地形成于被称作“奴”（Nu）的海洋中，四周一片漆黑。无形出现之后便是神圣的孕育过程。对于人类而言，孕育通常从某种具有文化意义的天然物质开始，最终[3]形成人类的外形。相传古埃及神灵阿图姆通过自慰孕育了其他神灵，也有版本认为是阿图姆同自己的影子交欢孕育了其他神灵，阿图姆因此得名“伟大的雌雄合体”。最终人类从拉神的眼泪中诞生——换而言之，人类同青蛙一样也是从水中诞生的。古代挪威人认为最早的人类是从冰中诞生的，而玛雅人和古亚述人则认为人类源于湿黏土。[4]《创世记》中提到：“上帝用泥土创造了人类。”以上种种猜测对于它们的提出者来说必然是合理的。但是仔细想想，倘若河水能够凭空孕育青蛙，那为什么不能孕育出人类呢？

需要指出的是，仅仅把这些开天辟地的神话视为故事是错误的。人类通过实践认识自然法则，而这些神话就是人类对自然法则认识的反映。挪威人认识到冰的重要性是有根据的，而居住在沙漠中的古埃及人崇尚水，也因其历史与水密不可分。这些说法的问题在于它们能够自圆其说，难以驳斥。随着人类对世界认识的深入，这些说法已经根深蒂固。

还有一种方法能解决所有问题。这种方法并非寻求答案，而是提出一种假设或者假说。假说并非真理，但经过严格的检验和批判后有可能产生真理，因而可以更好地回答人们想要回答的问题。假说仅源于细致的观察和推断，并未给神圣的创世者确定角色。最终，在观察和推断的过程中会加入实验手段，这便是我们所熟知的科学。

公元前6世纪，也就是双目失明的古希腊著名诗人荷马创作出《伊利亚特》之后大约200年，希腊城市斯巴达近郊的塔依格托斯山脉发生了地震。罗马史学家西塞罗认为这场地震的威力巨大，以致一座山体崩塌时的情景犹如暴风雨中坠落的船尾，将斯巴达城毁于一旦。然而斯巴达人却并没有受到地震的影响。根据西塞罗的记述，斯巴达人听从了一位哲人的忠告，整夜躲在山谷中才避免了人员伤亡。这位哲学家名叫阿那克西曼德，来自米利都的安那托利亚城。

阿那克西曼德拯救斯巴达人的故事当然只是个传说，而且故事内容很可能不是传说中的那样。还有一种说法认为阿那克西曼德在斯巴[5]达建造了圭表，这是一个金属杆状物，可以看作早期的日晷，但是这一说法没有提及地震。大多数古希腊人认为这两个版本的内容同样可信，因为在他们眼里预测地震和计时之间并没有多大的区别，两者都像魔术一般神奇，就好像尚未开化的民族对读写能力同样感到神奇一样。

阿那克西曼德出生在良辰吉日，就连出生地也是块宝地。他出生于公元前611年，当时希腊的米利都已成为全世界最强帝国中鼎盛的城邦之一。米利都位于安那托利亚半岛西南部海岸（现位于土耳其境内）的迈安德河河口附近，得天独厚的地理位置使得这里成为古代贸易往来的必经之地。迈安德河在这里蜿蜒流淌，“蜿蜒”（meander）一词正得名于此。米利都人个个都是驾船高手，位于爱琴海的城市港口总是挤满来往的贸易船只，船上除了葡萄酒以外还有从各地乡村的果园中生产的橄榄油，抑或是整箱装载的腓尼基骨螺。希腊人从腓尼基骨螺中提取珍贵的紫色染料，这种染料价值连城。从12000只骨螺中提取的染料仅能染制一件衣服，因此不仅经过这种工艺染制的衣服象征着富贵，紫色也成为王权的代称。米利都兴旺发达，久负盛名，希腊历史学家希罗多德把这座城市城形象地称为“爱奥尼亚之珠”。

米利都拥有90个殖民地，其军事实力在这一地区也不容小觑。至于阿那克西曼德本人，有时人们甚至习惯地把他称为黑海殖民地之主。时至今日，人们仍然没有遗忘米利都，原因并非与金钱或军事有关，而是因为米利都是古希腊哲学的发祥地。

哲学家泰利斯出生于米利都，与其说他是另一个阿那克西曼德，不如说是阿那克西曼德的导师。人们把泰利斯视为第一位古希腊哲学家，这一点毋庸置疑；而把他视为全世界第一位数学家，这一点缺乏根据。同时他也是已知最早的三角函数的创立者。实际上三角函数可能起源于埃及，泰利斯年轻时在埃及接受神学教育的同时也研究过金字塔。

古希腊人总是因其他国度的文化而享有盛誉，特别是希腊周边的古埃及和古巴比伦文化。根据记载，古巴比伦人率先发明了文字，因此古巴比伦是最早记录周边地区情况的国家。古巴比伦人在底格里斯河与幼发拉底河河岸上把黏土片晒干，然后作为他们记载各种事情的载体。他们仔细并系统地观察太阳活动的规律，是最早根据日出日落记录时间的先民。他们还对各种天象进行系统的分类，并在数学领域取得了长足的进步。现代数学为十进制，而古巴比伦数学为六十进制，这也就是为什么我们确定的时间单位是以60为基数的，即60秒为1分钟，60分钟为1小时。“科学”一词是指系统性解决问题的过程，但这一术语在古巴比伦数学确立之后很久才被创造出来。虽然我们很难确定最早的科学究竟在何时出现，但在探索科学起源方面，没有人比古巴比伦人做得更好。特别是同希腊人相比，古巴比伦人似乎做得更加出色。

尽管在欧洲人眼里发明日晷是阿那克西曼德的功劳，但古巴比伦人才是日晷真正的发明者。而且尽管人们认为是阿那克西曼德首先绘制出了地图，但是古巴比伦和其他文明也几乎同时绘制出了地图。历史上，人们曾一度认为阿那克西曼德完成了诸多发明，然而同其他历史人物一样也很可能被张冠李戴。但阿那克西曼德也很可能因为一项重要发明而名垂千史。据记载，阿那克西曼德是第一位以散文方式将自己的思想撰写成书的人，这部著作就是《论自然》。《论自然》从头至尾试图对宇宙整体进行阐释，从宇宙的起源一直到宇宙的终结。与阿那克西曼德同时代的科学家已经做了类似的事情，他的导师泰利斯在这一领域发表了诸多观点，但泰利斯的世界观与其他同行相比并无二致。泰利斯认为最初地球上只有水，这与埃及人的“奴”如出一辙。这一点不难理解，因为泰利斯早年曾前往埃及做过研究。但是泰利斯的另一部分观点是基于自己的观察：地球上存在大量的水，而大部分生物体亦是由水组成的；水能改变物质的状态，例如灰尘遇水可以变为泥土。泰利斯认为任何物质都是由水组成的，水是万物之本。基于这一点，长久以来人们把泰利斯视为发现“物质”[6]的第一人，而化学家则喜欢把泰利斯所谓的“物质”称为元素。元素无法再分解成其他成分，是构成其他更复杂成分的物质基础。虽然今天我们都知道水可以进一步分解为氢和氧两种元素，但是在泰利斯生活的时代，所有的观察都基于人们直观的感知。

值得注意的是，泰利斯的宇宙观是扎根于神学之中的，他认为神灵的力量可以把非生命物质转化成生命。而阿那克西曼德的宇宙观则完全不同，他的理论完全来源于他所观察到的事物。他从未看到过灵魂，因此在他的理论中找不到任何神的力量或超自然力。阿那克西曼德的宇宙就像一台机器，一刻不停地在按照自己的方式运行。

阿那克西曼德不仅寻找自己能用肉眼看到的事物的答案，而且寻找自己真正能理解的事物的答案。他把目光投向太阳、星星、地球以及地球上的生命。他认为自然界的万物都是由土、风、火、水4种基本元素组成的，还认为太阳的体积是地球的28倍，但实际上太阳的大小相当于地球的50万倍。考虑到太阳在天空中呈现的样子似乎很小，彼时人们能够认识到太阳体积比地球更大已经相当不容易了。阿那克西曼德认为地球的表面是弯曲的，形状像石柱。他还提出恒星围绕地球运动的轨道是一个巨大的圆形，并通过这一推断得出了最具革命性的结论：如果恒星绕地球旋转，那么地球就应该是漂浮在宇宙中的。地球下面没有任何东西这一事实在大部分历史时期都是令人无法想象的。尽管人们总是认为阿那克西曼德的观点不够成熟，但他对于自然世界的认识在许多方面至少与此后两千年中人们的认识大致相当。

尽管阿那克西曼德对于地球起源的认识有些含糊不清，但他有关地球生物进化的解释如同他对于宇宙的解释一样，都体现出了他的先见之明。阿那克西曼德对宇宙的认识起初充满了某种无限的虚无，他将其称为“阿派朗”。土、风、火、水这些基本元素逐渐成形，并结合起来组成新的物质，最终海陆交汇处的泥土孕育出最早的动植物。这些最早的生命起初被类似漂浮的树皮包裹着，直到潮水将它们送上陆地。它们逐渐被晒干，然后破裂，最终将包裹着的动植物释放出来。

在阿那克西曼德看来，人类是地球上最早出现的生物之一，是从洄游到浅海的似鱼非鱼生物的嘴里孕育而生的，就如同蝴蝶破茧而出一般。从某种意义上而言，人类在进化——阿那克西曼德的这般描述简直和一个21世纪的孩子对生物进化的理解如出一辙。

阿那克西曼德一定曾认为生命起源问题相当简单。与他无法丈量太阳不同，与他只能猜想恒星的轨迹不同，阿那克西曼德能够“看到”生命体从非生命物质中孕育出来。在他看来，生命的出现只不过是自然元素的形式发生了改变，就像木头变成了火，或者火变成了烟。然而他却没有给这种现象命名，这项工作很可能是由阿那克西曼德的接班人、聪慧的亚里士多德完成的。

阿那克西曼德的著作中只有两句高深莫测的话语还流传在世：“根据需要，万物都源于其他物质，消失后也会转化为其他物质。万物按照时间顺序依次出现，并且对没有依次出现的物质进行再造。”这些援引自《论自然》的话被古希腊哲学家辛普里丘保留了下来，并在他对亚里士多德的巨著《物理》的评论中进行了引述。我们对阿那克西曼德其他观点的认识也都源于诸多古希腊学者所做的引述，这些学者都读过阿那克西曼德的著作，特别是在与亚里士多德同时代的伟大的古希腊哲学家泰奥弗拉斯托斯的著作中，对阿那克西曼德观点的引述尤为突出。

在阿那克西曼德去世200多年之后，泰奥弗拉斯托斯很可能一度泡在雅典文化宫的亚里士多德图书馆里潜心研究《论自然》。早在亚里士多德诞生前很久这个文化宫就已经存在，只不过后来亚里士多德把用于训练奥林匹克运动员的体育馆改造成了培养那个时代年轻思想家的学术场所。于是梦想成为哲学家的人们纷纷前往雅典这一希腊知名的圣地，因为那里正是亚里士多德接过自己老师柏拉图位子的地方。作为史上最著名思想家柏拉图的学生，亚里士多德之后又成为了伟大的征服者亚历山大的老师，亚里士多德图书馆也因为亚历山大日益显赫的战功而熠熠生辉。除了这座著名的图书馆以外，亚里士多德还建造了植物园和动物园，园里饲养的动物都是亚历山大从那些被他征服的遥远国度带回来的。

政治原因使亚里士多德成为柏拉图思想继承人的过程异常曲折，最大的障碍莫过于亚里士多德本不是希腊人。亚里士多德的父亲是马其顿国王（即亚里士多德的祖父）的御医。18岁那年，亚里士多德从马其顿只身前往柏拉图学院。他的聪明才智得到了公认，然而当20年后柏拉图去世时，亚里士多德却自愿接受了流放。后来，马其顿军队接二连三地攻占了希腊境内的各个城邦，雅典也弥漫着反对马其顿的情绪，这使得亚里士多德成为柏拉图思想的继承者变得顺理成章。

亚里士多德离开雅典前往位于米利都北部阿索斯地区的安纳托利亚，并最终来到爱琴海的莱斯博斯岛，在那里他遇到了在柏拉图学院认识的朋友泰奥弗拉斯托斯。泰奥弗拉斯托斯出生在莱斯博斯岛，他的本名为蒂尔塔默斯。由于举止高雅，亚里士多德给他取了个昵称，这就是此后人们耳熟能详的“泰奥弗拉斯托斯”，寓意“像神一样讲话的人”。泰奥弗拉斯托斯与亚里士多德一样兴趣广泛，但他把大部分精力都投入到对自然界的研究当中，特别是植物学研究。泰奥弗拉斯托斯撰写了两本植物学领域的重要著作——《植物探究》和《论植物成因》，后来他因此成为植物学领域家喻户晓的古希腊学者。

与泰奥弗拉斯托斯不同，亚里士多德的兴趣点则更多地集中在动物学领域。莱斯博斯岛上生活着各种动物，它们都是经历了几个世纪的演化才变成现在的模样的。对于亚里士多德来说，莱斯博斯岛可能有点儿像达尔文眼中的加拉帕戈斯群岛。莱斯博斯岛的生态系统同样与世隔绝，这为研究自然变化的规律提供了绝佳场所。正如加拉帕戈斯群岛帮助达尔文创作了《物种起源》一样，莱斯博斯岛成为了当时亚里士多德创作以自然为主题的三卷著作的思想源泉。后来这些著作奠定了他作为生物学奠基人的地位。

在亚里士多德的所有著作中，没有哪部（包括数学、地质学、物理等后来被称为科学的著作）的影响力能够与他的生物学著作相提并论。尽管亚里士多德也犯了一些严重的错误，比如他认为女性的牙齿比男人多，但他依然坚持对各种自然现象进行仔细观察、认真分类。亚里士多德的著作甚至影响着两千年之后的学者，他们不仅不把他的著作视为过时的理论，反而将其誉为文艺复兴之前最权威的自然主义思想。在此后的两千多年里，欧洲人用审视古罗马建筑的眼光看待亚里士多德的著作，因为那些令人叹为观止的技艺对于他们来说早已失传。

在其重要的著作《动物史》当中，亚里士多德绘制了一幅类似现代演化生物学家构建的“生命之树”的动物演化图谱，里面一行行的物种最终演化出人类。但是与现代“生命之树”不同的是，在亚里士多德绘制的演化图谱中，不同的动物之间仅存在十分微小的差异。但是就像柏拉图认为的一样，亚里士多德也相信物种和它们赖以生存的世界都是亘古不变的。在他们的意识里，大自然是完美无缺的。无论如何，对自然界进行分类的亚里士多德应当算得上历史上第一位进化论学者。然而，即使有充足的证据，亚里士多德也从不猜测那些与他同时期的哲学家偶然找到的答案，这些哲学家中最广为人知的莫过于卢克莱修和伊比鸠鲁。

但需要指出的是，亚里士多德、阿那克西曼德以及其他大多数哲学家依然认为生命能够自然而然地从非生命物质中孕育出来。正如亚里士多德发现苔藓等植物不需要种子就可以繁殖一样，他还观察到昆虫和其他动物也能通过无性繁殖的方式产生后代。亚里士多德把这一过程称为“自然发生”，并在他的《动物史》中做了如下表述：“如今我们发现动物和植物在一个属性上是相通的，即一些植物通过种子产生后代，而另一些植物是通过某些类似种子萌发的原理直接产生后代的。动物也是如此，一些动物由亲本孕育而成，而另一些则是自然孕育的。许多昆虫都是自然孕育的，它们中的一些来自腐烂的泥土，而另一些可能来自腐烂的植物，还有一些可能来自动物体内器官的分泌物。”

在所有希腊哲学家阐述自然发生的著作中，亚里士多德的观点是流传最广的。不论是后来古罗马取代了古希腊还是基督教风靡古罗马，在各个时代最有影响力的基督教思想家的著作中都能看到亚里士多德的自然发生论的身影。

公元415年，一群埃及基督徒把一位名叫希帕蒂娅的妇女从家里硬拉出来，将她扒光沿着亚历山大大街游行示众，最后她被人用瓦片砸死。希帕蒂娅是位数学家，愿意把经典理论传授给想要学习的人，从不区分对方是基督徒还是异教徒。希帕蒂娅视自己为新柏拉图学派哲学家，支持以经典希腊哲学为核心的宗教复兴运动。她的死源于基督徒的一场暴动，这些基督徒认为地方长官俄瑞斯忒斯的所作所为违反了宗教教义，于是揭竿起义，最终导致希帕蒂娅受到牵连。公元7世纪的约翰·尼坤主教后来诡辩道：“希帕蒂娅一生从事魔法、占星术以及乐器研究，她一直在用邪恶的阴谋欺骗众人。”在研究早期教会的现代历史学家眼里，希帕蒂娅之死是一个重要的转折点，因为正是从这时起西方人开始用怀疑的态度审视古希腊人的智慧和学识。

基督教《圣经》中的许多警示都是为了使信徒免受世俗知识的影响。使徒保罗在其所著的《哥林多书》中写道：“你们务必要警醒，不要让自己的头脑被虚伪而又具有欺骗性的思想迷惑，而要以自然世界元素为核心的人—人传教作为基础。”希帕蒂娅的朋友、北非人德尔图良（有时也被誉为基督教教义之父）在自己的著作中对这一反科学的论调做出了回应。他回想起有关泰利斯的一则很有名的故事：泰利斯在眺望星辰时不慎跌落到水井中。对于德尔图良而言，这一说法就是打个比方，喻指那些潜心做学问而不求回报的学者，以及那些痴迷于自然事物的学者。

但是有不少与希帕蒂娅同时代的基督徒也热爱且渴望理解古典知识，其中一位便是希波的奥古斯汀。他在去世前早已成为对早期基督教教会发展起关键作用的重要人物，其影响力虽然超过了德尔图良等人，但尚不及使徒保罗。自基督教教会成立两千多年来，奥古斯汀算得上是最为重要的思想家和作家。与德尔图良不同的是，奥古斯汀支持的观点十分独特，人们因此更加珍视古希腊人的智慧和学识。

奥古斯汀的家乡位于今天的阿尔及利亚，但是大部分时间他都生活在罗马帝国位于北非的边境地带。他起初是在迦太基做修辞学老师，然后在希波当大教主。作为一个年轻人，他似乎很容易对一些事情着迷。奥古斯汀开始研究摩尼教后不久，便迷失在伊朗先知摩尼的神秘教义当中。有一段时间，像希帕蒂娅曾经的那样，奥古斯汀也全身心投入到对古希腊经典著作的研读当中，这对他后来的思想产生了深远的影响。但最终，他同母亲一道皈依了基督教。

奥古斯汀的早期著作大多数是他在改教后撰写的，里面的内容与固执己见的神学家德尔图良的思想不谋而合。但是当奥古斯汀的思想趋于成熟时，他的文笔却更加接近他年轻时受到熏陶的经典教义。他在撰写名著《论创世》时就曾敦促基督教同仁重新回到对自然界的研究当中：“即便不是基督徒也知道一些地球、宇宙以及各种有关这个世界的知识。他们不仅掌握行星的运动规律，对各个行星的体积和相对位置也有所了解，甚至还通晓一些有关预测日食和月食的知识；他们能够感知季节的变换，能够认识动物、灌木、石头等的属性——非基督徒获得这些知识的途径都源于推理和经验。对异教徒而言，听基督徒谈论这些毫无意义的话题既丢人又危险，这种尴尬局面可以通过冷落和嘲讽基督徒的方式加以避免。如果那些所谓的哲学家，尤其是柏拉图学派哲学家坚持的观点的确是真理且与我们的信仰相一致的话，那么他们就不应对此感到恐惧，而是要像从恶人手中夺取真理一样，以这些真理为我们所用。”

自然的奥秘激发了奥古斯汀的兴趣，在这方面他发表了不少著作。他以自然哲学家的眼光认真地观察树木和其他植物，不仅记录了藜芦的药用价值，还发现了牛膝草净化呼吸的作用。奥古斯汀还注意到植物季节性生长的特点，他想知道树木为何在秋季落叶，春季树叶又为何生长出来。奥古斯汀对渗透作用的理解让此后1000多年里的人们感到望尘莫及。

奥古斯汀也曾把好奇的目光转向动物界，他认同亚里士多德的自然发生论。因为这些生命从无生命的物质中孕育出来时并没有统一的性别，奥古斯汀甚至怀疑诺亚根本没有必要把动物带到方舟上。在他看来，自然发生就是上帝为地球制定的计划的全部。

奥古斯汀和亚里士多德有关自然方面的著作在以基督教为信仰的国度中流传了1000多年，他们的理论甚至为宗教饮食禁忌的破除创造了条件。从公元12世纪开始，基督徒在周五可以吃到鹅肉，而吃肉在当时是被完全禁止的。这一禁令的打破与英国自然哲学家亚历山大·尼卡姆“发现”鹅是从松脂和海盐的混合物中“自然发生”的不无关系——此番言论让人们相信鹅属于鱼类。甚至到了1623年，威廉·莎士比亚在《安东尼与克莉奥佩特拉》中还曾这样写道：“在太阳的作用下，埃及的蛇以泥土为食。”在古埃及人的眼中，鳄鱼就是在太阳的作用下从泥土中自然地孕育而生的。这一点在希罗多德有关尼罗河的著作中曾被提及。但莎士比亚并不是在描绘古埃及人的信仰，他是在影射那些17世纪的作家，特别是那些伟大的自然哲学家的思想。在《安东尼与克莉奥佩特拉》问世大约40年之后，当时全世界最著名的科学机构英国皇家学会还曾举办过专门的学术会议，探讨蛇是如何从泥土中孕育而出的。

在经历了几个世纪的停滞之后，欧洲的文明在莎士比亚时代终于迎来了转折。一种新的探索和发现的精神正在这片沃土上生根发芽，欧洲的理性时代到来了。随着文艺复兴的开始，亚里士多德、奥古斯汀等古希腊学者的理论被再一次解读、推敲和质疑。哥白尼、伽利略等学者所看到的宇宙天体与人们传统意识中的宇宙大相径庭，而另一些学者则将怀疑的目光投向了那些与生命起源有关的问题。[1].努比亚指的是埃及尼罗河第一瀑布阿斯旺与苏丹第四瀑布库赖迈之间的地区。——译注[2].赫凯特是埃及传说中掌管生育、水源、复苏的女神。——译注[3].阿图姆神是赫利奥波利斯神学中的创世神和太阳神，是九柱神之首。[4].《创世记》是《圣经·旧约》的一卷书，本卷书共50章，记载了上帝的创造、始祖的堕落、神和人的关系、神拯救的计划、基督的豫表、人类的发展、神如何选以色列人成为自己的选民以及以色列人的起始历史等。[5].希腊人仅利用三角函数和日晷就能准确测量地球周长并断定地球形状。哲学家埃拉托色尼估算地球周长约为40000千米，现代测量法使用借助卫星的仪器，得出地球周长为40075.7千米。[6].大约在同一时期，印度哲学家羯那陀描述了物质基础，他把物质基础称为阿努，所有物质都是由阿努组成的。阿努体积很小，比一粒灰尘还要小，是无法被破坏的球体。希腊哲学家德谟克利特得出了类似的结论，并且创造了“原子”这一术语。羯那陀和德谟克利特通过对相同问题的思考形成了各自的理论：如果把某一物质一分为二，然后继续再次一分为二，那么要经过多少次才能无法分解？第2章不断地尝试

看到这只蛋了吗？你可以用它颠覆所有的神学流派和世界上所有的教义。——丹尼斯·狄德罗，《达朗贝尔之梦》，1769年

1662年冬季，3位牧师行走在比萨市托斯卡纳大区的街道上，木制的鞋子将街道上的卵石踩得嘎吱作响，这无形中暴露了他们的信仰。一些不怀好意的市侩把这些穿着笨重木鞋的牧师叫作“佐卡兰提”（Zoccalanti），而上流人士则称他们为方济会修士，即圣法兰西斯会的修道士。

在前往比萨的途中，他们计划顺访大公爵费迪南多二世位于托斯卡纳的冬季寓所。费迪南多大多数时间都生活在托斯卡纳大区的首府佛罗伦萨。但是在意大利人的眼里，佛罗伦萨的冬天湿冷，有时还会下雪，公爵可不喜欢湿冷的天气。

费迪南多年轻时曾是位帅气的王子，但如今迎接3位牧师的费迪南多早已过不惑之年，体态臃肿，一脸倦容。中年的费迪南多开始蓄胡子，胡子两端向上翘起，好像有人在他的脸上画了个笑脸一般，看上去却像个小丑。站在费迪南多身旁的年轻人名叫弗朗西斯科·雷迪，他是费迪南多的私人医生兼密友，也是费迪南多处理科学事务时的左膀右臂。

费迪南多公爵极为慷慨，愿意褒奖任何向他展示所谓科学的人。方济会修士刚从东方国度归来，为公爵带来了许多礼物。修士们对一些小黑石头情有独钟，因为它们是从恒河一带的眼镜蛇头中提取出来的。修士们说，这些石头可以抵挡任何毒药。不论是蛇的毒液还是人造毒物，只需把这些石头放到伤口处，它们就会像磁铁一样吸附在伤口上，直到把毒素全部吸走。然后再用刚挤出的鲜奶清洗石头，等石头中的毒素释放出来之后就能再次使用了。

雷迪以前见过这种石头，精通医术的人们深知这些石头所蕴含的超自然力，谙熟古典医术的罗马医生伽林甚至还为这些石头的功效做过担保。然而活跃在佛罗伦萨科学学会（或称实验学会）的雷迪却不以为然，他对这种石头的功效持怀疑态度。这个学会的口号就是“不断地尝试”，雷迪对此完全赞同。在过去数年里，雷迪自己收集了许多类似的石头，其中一些不乏是从忠实信徒手中得到的，而另一些则是江湖郎中的馈赠。但无论是谁都无法证实这些石头比普通的鹅卵石具有更强的解毒功能。

很快，比萨市那些精通医术的博学之士纷纷前来一睹这些东方神石的芳容。费迪南多公爵决定亲自检验一下方济会修士们带来的石头。他本打算让侍卫找来几条毒蛇进行实验，但在冬季难觅毒蛇的踪迹，于是改用小鸡完成实验。侍卫先把一根长约四指的针浸入由烟草提取的毒物中，再刺入小鸡的体内。然后，把修士们带来的石头放在小鸡的伤口上，但是不到一刻钟的工夫小鸡就死了，说明石头根本没有发挥解毒的作用。方济会修士们目瞪口呆，他们要求再做一次实验。侍卫又拿来一些小鸡，结果还是没有一只小鸡能够死里逃生。几位修士还是将信将疑，觉得小鸡可能是由于其他不明原因死亡的。多年之后，雷迪在给著名的耶稣会会士、自然哲学家阿塔那修斯·基歇尔的信中提到了这个场景，他这样写道：“真理往往来自对普遍认知的怀疑。”

雷迪比方济会修士早两年多来到费迪南多的寓所。作为公爵的私人医生，他在公爵富丽堂皇的碧提宫中有一个房间。寓所内外的风格本身就是雷迪所处前后两个完全不同时代的写照：寓所的外面酷似黑暗时代的堡垒，除了高高的拱门以外就是罗马士兵为抵御入侵而建造的带有军国主义色彩的圆柱，看上去令人生畏；而寓所的内部则选用色彩艳丽的挂毯和前卫的艺术品加以装点。随处可见的机关也体现出寓所的主人梅第奇家族在文艺复兴时期显赫的地位。

梅第奇家族在银行业经营方面十分成功，其业务遍布欧洲的每个角落。家族成员还喜欢炫耀他们的财富，特别是他们收集到的各种现代化的科学装置。佛罗伦萨的碧提宫内各种最新的高科技物件可谓琳琅满目，包括温度计、星盘以及世界上第一个气压计。碧提宫甚至还拥有当时世界上最先进的望远镜，这让人不禁想到曾经出入于碧提宫的著名天文学家伽利略。

尽管雷迪在伽利略去世20年之后才搬入寓所，但他还是对这位著名前辈留下的遗物印象深刻。伽利略对别人感知的世界不屑一顾，而是试图通过亲身观察理解世界。毫无疑问，伽利略就是个理性和教条的矛盾体，但在雷迪身上理性却占据上风。

同其父科西莫二世一样，大公爵费迪南多二世对所有与科学相关的事物都颇为着迷。他甚至收集了一批相貌古怪的人类标本，据说包括一些长着象牙的小矮人。包括妻子维多利亚在内的一些人认为费迪南多过分痴迷于这些事物。费迪南多也毫不隐瞒对妻子虔诚布道的痛恨，当然很多其他因素也成为了他们婚姻的绊脚石。不久，有关大公爵婚外情的流言蜚语在佛罗伦萨寓所内传得沸沸扬扬。有人说费迪南多的妻子维多利亚曾发现他与一位名叫布鲁托·德拉·莫里拉的男子同床，许多人因此认为布鲁托就是是费迪南多的情人。费迪南多二世的生母大公夫人玛丽亚·马达莱娜出生于奥地利，她在费迪南多的房间里讲述了发生在寒冷冬日的一个故事。她手中有一份写有佛罗伦萨权贵姓名的清单，据说这些人都是同性恋者。她建议费迪南多对他们施以火刑。费迪南多接过清单看了看，告诉母亲名单上的人名不全。他在清单上添加了一个名字后把它还给了母亲。大公爵写在清单上的名字正是他自己。

有了大公爵的资助，雷迪很快成为了科学学会的一员。这个学会由梅第奇家族创办，旨在保留伽利略去世后留下的科学成就。雷迪在自然科学方面著述颇丰，只要有可能，他就一定会坚持学会的口号——“不断地尝试”。他总是非常大胆，甚至曾经用喝下蛇毒的方式证明口服蛇毒并不会使人命丧黄泉。这个时代的一些知名科学家都加入了这个学会，其中也包括伽利略的众多弟子。然而在伽利略的这些弟子当中，雷迪是最让人耳熟能详的一位。

在古希腊和古罗马思潮风靡的欧洲，雷迪算得上是新派的自然哲学家。至少在年轻时，雷迪对任何事物都持怀疑态度。书是知识的载体，知识也是需要积累的。但所有事物都必须经过检验才能判断真伪，从避开毒药的神奇方法到备受推崇的亚里士多德有关生命自然发生的理论都是如此。

公元10世纪，拜占庭君主君士坦丁七世颁布了一部实用农业智慧纲要《农书》。在这之后的6个世纪里，这部著作成为了欧洲农业生产指南，其中包括红酒制作工艺、牲畜饲养窍门以及养蜂等各种实用农业知识，对于农业生产至关重要。书中有一段详细介绍养蜂的方法，引述如下：

建造一座大约4.4米高的房子，使房子在各个方向上的尺寸相同。房子需要一扇门，每面墙上各有一扇窗。房子中央拴上一头两岁左右的肥硕小牛，然后众人合力用棍棒把小牛狠狠地打死。小牛的肉和骨头都可以打，但不要溅出血。牛身上的各个开口，如口、鼻、眼睛都要用经过沥青浸泡的优质亚麻布封上，然后在牛肚下方用大量的百里香蒸烤。此时门窗不但要紧闭，而且需要用厚厚的黏土覆盖，防止外界空气进入屋中。3周后打开门窗，阳光和新鲜空气进入屋内，但注意不要让大风吹入。11天后，你会发现屋子里到处都是簇聚在一起的蜜蜂，而那只可怜的小牛只剩下角、骨头和皮毛。

这部著作读上去像是魔法，但是直到文艺复兴时期人们依然将其视为科学，毕竟其中的方法都能够得到验证。这个养蜂的方法至少在罗马诗人维吉尔时期就已问世。类似的养殖方法还有不少，几乎涵盖了所有生物种类。这些方法甚至还可以在文艺复兴时期著名的科学家兼医生约翰尼斯·范·赫尔蒙特的著作中找到。

文艺复兴时期的科学发展经历了两个明显不同的阶段，因此历史学家长期以来一直致力于对“文艺复兴时期科学”的研究。第一阶段为恢复元气阶段，这时学者们开始重拾亚里士多德和阿那克西曼德等古希腊思想家的著作，这些著作中的绝大部分内容曾在中世纪的西欧失传。接下来为创新阶段，学者们开始提出新的、原创性的理论，并利用实验检验这些想法。约翰尼斯·范·赫尔蒙特对文艺复兴时期科学发展的两个阶段都有所建树。

范·赫尔蒙特出生于当时隶属于西属尼德兰（比利时等的旧称）的布鲁塞尔，青年时期在位于鲁汶的大学里度过。在这所大学中，范·赫尔蒙特将自己的全部精力投入到对古典生理学家伽林和希波克拉底的著作的研究中。但是随着研究的不断深入，他发觉这些著作空洞无味，并开始对这些经典著作失去了兴趣。范·赫尔蒙特多年以后曾写道，当他发现这些著作“确信无疑且无可辩驳”时，他感觉到这些年所做的研究“毫无意义”。他把学生时代获得的书籍都送给了别人，还经常跟别人提起自己唯一的遗憾就是没有将那些书籍烧毁。

范·赫尔蒙特不断提升自己，成为了文艺复兴早期最为知名的自然哲学家之一。他在气体研究领域取得了长足的进步，在世界上第一次成功地分离出二氧化碳。他把分离出的二氧化碳称为“gas sylvestre”，实际上“气态”这一术语就是由范·赫尔蒙特创造的。

作为实验生物学家，范·赫尔蒙特的同行甚少，几乎没人留意他的想法。他花了5年时间完成自己最著名的实验——认真观察并记录树木的生长以验证其提出的水和空气使树木增重的假设。这一假设与人们认为的土壤让植物增重的概念完全不同，为后来理解光合作用奠定了基础。范·赫尔蒙特还认真研究了包括胃酸和精液在内的体液的属性，并将它们统称为“发酵物”，还把这些体液与体内发生的化学反应相联系。虽然他的做法并没有得到广泛的认可，但确实是人类在理解生命体代谢方式的过程中一个重要的里程碑。范·赫尔蒙特的实验预言了现代酶学理论，酶是一种有机大分子，调节着所有生命活动的化学过程。到了19世纪，许多科学家才开始意识到这些化学过程是维持生命体征的关键因素。

然而范·赫尔蒙特作为科学界的知名人物总是饱受争议。尽管范·赫尔蒙特经常挑战经典的假设以抛出自己的理论，但他还是沉迷于古代的神秘主义和魔法，甚至包括古希腊科学中一些最具争议的想法。范·赫尔蒙特并不回避使用“魔力”这个词，尽管他是虔诚的罗马天主教徒。他对亚里士多德的自然发生论十分着迷，而且还被誉为这一时期这一领域的最高权威。范·赫尔蒙特甚至为各种饲养动物编写了食谱，其中最著名的莫过于他为老鼠准备的食谱：把汗水浸透的衬衫与粮食一同放入桶中，等待粮食变成老鼠。

雷迪认为范·赫尔蒙特的所谓“食谱”与方济会修士带来的石头没什么区别，都在强调生命是自然发生的。于是，他以苍蝇为研究对象对自然发生论进行检验。显而易见，苍蝇不是通过传统方式孕育的，而是从各种垃圾中滋生的。人们可以肯定苍蝇不是从卵中孵化的，因为根本没人见过蝇卵。但是在阅读荷马的《伊里亚特》有关自然发生的描述时，雷迪顿悟了。他后来回忆道：“如果能够证实腐肉中的蛆就是苍蝇的卵而非源于肉本身的话，那又该如何解释苍蝇的来源呢？”

7月份是一年当中苍蝇数量最多的时期，雷迪把蛇、鱼、小鳗鱼以及生牛肉片分别放入4个不同的烧瓶中，然后把烧瓶密闭好。又用另外4个烧瓶装上同样的东西，但这次他没有封上瓶口，而是把这些动物的尸体暴露在空气中，任何昆虫都可以进入瓶内。正如雷迪预想的那样，敞口烧瓶中的腐肉滋生了蝇蛆，而那些与空气隔绝的烧瓶中没有滋生蝇蛆。

实验结果支持了雷迪的假设，但他意识到该实验并不具有决定性。考虑到批评家可能会吹毛求疵，雷迪猜测会不会是密闭的烧瓶由于缺乏足够的空气才导致了蝇蛆无法存活？于是他设计了一个更加精巧的实验，用缠着纱布的容器代替密闭容器。这次蝇蛆的确出现了，但是只是在纱布以外。雷迪认为唯一说得通的解释就是腐肉吸引苍蝇，但是苍蝇无法穿透纱布，于是就把蝇卵产在纱布上。

总有一天学校课本会把这个实验称为“雷迪实验”。雷迪所做的实验在科学史上之所以非同寻常，并非在于他支持或反对的内容，而是在于他做实验的方式：首先提出假设，然后在两种不同条件下通过实验验证理论。这是最早也是最精确的科学对照实验之一。

很快，雷迪用不同的昆虫进行类似的实验。这些实验为他的科学巨著《昆虫繁殖实验》的出版奠定了基础。这部著作称得上这个时期

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