20世紀的科學怪傑：鮑林(16)

一六

　　海耳深諳其中之道。一些實力雄厚的基金會，如安德魯·卡內基基金會和約翰·洛克菲勒基金會，開始向科研事業注入資金。但是金錢的分配並不是平均的；它們眷顧那些卡內基所稱的「傑出人士」，也就是少數科技精英，這種人能夠確保投資得到回報。如果精英能到帕薩迪納來，那麼金錢也會隨之而來。但是，如果沒有像樣的設施，海耳就無法吸引他們前來。而斯洛普理工專科學校只有一座空空蕩蕩的教學實驗樓。他設法在校董會中煽動起一股擴建學校的熱情，同時加倍努力地遊說卡內基基金會在資助他的威爾遜天文臺之外再投入一些金錢。

　　同時，他把觸角伸向科學界，瞄準了那些最優秀的人物。他最早接觸的一個人是前麻省理工學院教授，現在的朋友，全美知名度最高的化學教師，阿瑟·阿莫斯·諾伊斯。

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　　諾伊斯是個土生土長的美國人，先輩是1630年來到馬薩諸塞州定居的英國清教徒。他的父親是一位律師，一位對歷史和寫作的興趣遠遠超過賺錢的紳士。諾伊斯成長在小鎮紐貝利坡，儘管家境並不富裕，但照樣被認為出生於名門。長大之後，清教徒的傳統在諾伊斯身上日益顯著。他的性格謙和——甚至有些羞怯。他尊重知識，反對炫耀財富，習慣於一天工作16個小時以上。學生們經常發現他在實驗室裡過夜，連吃早飯也不出門。

　　諾伊斯對母親感情深厚。在她的引導下，諾伊斯熱愛文學。他能夠大段大段地背誦詩歌——鮑林記得不是現代詩歌，而是「優美的古典詩歌」——這令學生和同事們讚歎不已。諾伊斯相信一切美好的事物都是統一的，包括科學和藝術；他可以給朋友寫一封關於熱力學的長信，署名是「一位藝術家」。

　　諾伊斯早年對化學產生了興趣，但貧窮使他只能等到獲得獎學金之後才進入麻省理工學院深造。獲得碩士學位之後，他選擇了一條19世紀50年代美國許多有志於化學事業的學生所選擇的道路，到德國跟隨大師們學習。他本想當一名有機化學家，但是在萊比錫他被精力旺盛、具有超凡魅力的青年科學家奧斯特瓦爾德①深深吸引。

　　①奧斯特瓦爾德（Wilhelm Ostwald，1853—1932），德國化學家，因對催化作用、化學平衡及反應速度等方面的研究獲1909年諾貝爾化學獎。在哲學上提出「唯能論』」。

　　儘管只有35歲，奧斯特瓦爾德就以他的研究工作和遠見卓識贏得了世界性的聲譽。他外表溫文爾雅，實際卻精力過人，多才多藝（除了在實驗室工作之外，他還會彈琴、譜曲，精通哲學），而且他具有遠見。他竭力鼓吹所有的科學都是一體的，不同的學科之間可以取長補短。他特別希望「用物理的火炬照亮化學的暗室」。在他看來，物理比化學更為進步，更加精確，更富有理論性。化學家收集事實；物理學家解釋事實。他與另外幾位心心相印的學者共同建立了一門新的交叉學科，即後來的物理化學。這門學科借鑒了物理學的技巧和方法，把化學的研究重點從化學物質轉向化學反應，從單純地發現和整理化合物轉向尋找決定化合物性質的一般規律。

　　他在萊比錫的物理化學研究院中孕育了許多新的偉大思想——化學品如何在溶液中反應，電的作用，催化劑的功能。當諾伊斯跟隨他學習時，奧斯特瓦爾德的遠見卓識還沒有收到相應的回報；他的實驗室燈光昏暗，空氣渾濁，操著不同語言的學生濟濟一堂。他獲得諾貝爾獎還是二十年以後的事情。但是在19世紀80年代和90年代，這是一個激動人心的科學聖殿。聚集在此學習的學生又將奧斯特瓦爾德的思想傳向世界各地。

　　在德國獲得博士學位之後，諾伊斯回到麻省理工學院教書。他尊崇德國在科學界的無上地位（他的許多論文首先都是在德國的雜誌上發表的，他相信只有這樣才能獲得國際社會應有的重視），同時希望在美國重塑一個奧斯特瓦爾德式的研究院。他要求麻省理工學院成立一個物理化學實驗室，但是學校的財政無能為力。在美國化學史上令人感到幸運的是，諾伊斯在1898年同他人一起發現了一種很有價值的回收攝影業廢料的工藝。當這一工藝商業化之後，每個月能夠為他帶來一千美元的收入——大約是他作為麻省理工學院專職教授收入的五倍。他無妻無子，無牽無掛，除了航海，沒有別的奢侈和愛好，所以，他把這筆錢投資用於興建夢想中的實驗室。他與麻省理工學院達成一個協議，由他負擔新實驗室一半的費用。作為回報，他得到了很大程度的自主權，其中包括用人、調派研究生和制定研究重點的最終決定權。

　　1903年在後灣成立的麻省理工學院物理化學研究實驗室帶有一點德國式風格。像奧斯特瓦爾德創建的那種德國研究院之所似獲得成功，原因是他們認識到了基礎研究本身及其對教育過程的重要性。這些研究院的核心一般是一位聲名卓著的學者，其名聲可以吸引學生和資金。這種研究院在其母校校園之外的地方，往往有自己的圖書館、教室和實驗室。脫離了學術壓力和院系之爭，學者們得以專心致志地進行獨立的研究工作，並向優秀的學生介紹最新的發現。

　　教學成了強化訓練，多數採取小型研討會的形式。學生和教師在一起評判最新的科研成果。當然，最重要的教育還是在實驗室裡完成的：研究生被要求在實驗室中花大量的時間創造性地進行研究工作。今天，人們都會異口同聲地說，高等教育必須和研究工作聯繫在一起，學生們必須通曉本學科最新的進展和方法，以便為未來的研究作好準備。不過，深受德國影響的諾伊斯是最早使這一觀念成為現實的美國科學教育家之一。

　　儘管在形式上是照搬德國的做法，但諾伊斯很快就在實驗室打上了自己的印記。對於他許多當年的想法，現在的人們早已習以為常了，但在近一個世紀之前，這些想法近乎於一場革命：他強凋思維的方式，而非思維的內容；他強調化學應當牢固建立在物理學和數學之上；他對學生滿懷熱忱（在某種意義上，學生就是他的家庭成員）；他創造了一種學生和教師可以不斷進行交流的輕鬆氣氛。許多比他晚一輩的物理化學家都記得乘坐諾伊斯的遊艇「研究號」駛出波士頓港的情景。一路上，大家談論著最新的化學理論，對他即興吟誦的詩句報以陣陣的喝彩聲。諾伊斯本人研究的功底很深，但他最大的貢獻還在於改變了化學系學生教育的方式。鮑林回憶說，諾伊斯是一位「偉大的化學教師」。

　　「物理化學研究實驗室在美國科學發展史上的重要性，是值得大書一筆的，」鮑林後來寫道。物理化學的影響不斷擴大，而諾伊斯實驗室一馬當先，就化學反應的機制和過程，在熱力學和自由能等方面不斷地作出了重要的發現。物理化學成功地建立起一整套基礎理論，發現了化學的基本規律。諾貝爾獎開始垂青物理化學家；範托夫由於發現了化學力學定律和滲透壓贏得了1901年的諾貝爾化學獎，阿雷尼烏斯由於建立了電解質的電離理論而獲得1903年的諾貝爾化學獎，奧斯特瓦爾德本人也由於其在催化作用、化學平衡和反應速度上的傑出貢獻而在1903年獲得諾貝爾化學獎。金錢追逐著成功。在美國，卡內基基金會在第一次世界大戰前給予化學的資助有85％授予了物理化學家，諾伊斯更是其中的佼佼者。麻省理工學院開始吸引來自世界各地的優秀教師和物理化學博士後學者——有些學者甚至破天荒地來自德國。諾伊斯實驗室成為化學界的「卡米洛」①，他則當之無愧地被學生們稱為「亞瑟王」。

　　①卡米洛（Camilot），傳說中英國亞瑟王宮廷所在地，後來則用來比喻繁榮昌盛的樂園。

　　諾伊斯的物理化學實驗室資金是自籌的，他又親自負責實驗室的日常管理，因此，實驗室得以沿著一條不同于麻省理工學院注重應用教育的道路發展。當然，諾伊斯深信，他對應用培訓所持的這種新態度對整個研究室都是有益的。在他擔任麻省理工學院代理校長的兩年時間裡，如同他後來在一篇講話中提到的，他曾試圖說服工程師們，「工業研究並不是教育機構最主要的研究機遇……教育機構的主戰場在純科學領域——研究基本的原則和現象，而非急功近利的應用性推廣。」麻省理工學院的工程師們卻不以為然。他們發現諾伊斯的小王國從用於學校主要目的——工程教育——的資金中抽走了不少份額，而且使學生們在學習上變得三心二意了。

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