誰是這個世界上最“有名”的科學家?

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谁是这个世界上最“有名”的科学家?
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1769年9月14日,亞歷山大·馮·洪堡(Alexander von Humboldt)出生在柏林的一個富裕的貴族家庭,優渥的成長環境使他擁有醉心於科學探索的自由和機會。

他的早年生活多在遊覽歐洲的名川大山中度過。法蘭克福大學、哥廷根大學和弗雷伯格礦業學院都是他曾經學習過的地方。他在那些地方學習金融學、解剖學、天文學和地質學,培養出了他對於知識和智慧的無止境追求。

他的一生都在不同的國家、文化和語言之間穿梭,可以用德語、法語、拉丁語、西班牙語和英語進行寫作和通信。

有時,人們稱他是最後一個文藝復興時期的人——代表著那個時代所知的與世界有關的一切。他在生態學、全球變化和地球科學領域所作出的貢獻都從根本上改變了我們看待自然世界的方式和我們在自然界的位置。

1796年,27歲的馮·洪堡開啟了他將為之奮鬥終生的學術項目:他希望能將所有自然現象作為一個整體來理解。通過結合

經驗地球物理和生命科學,他尋求探索自然力量的動態平衡。

馮·洪堡敢於探險和冒險。他認為,想要研究這個世界,就必須要走出去,直接面對世界上的各種景象。馮·洪堡鼓勵科學家把世界本身變成一個實驗室,利用科學所掌握的一切概念與儀器來觀察、測量和編目這個世界。

他在作品傳達了這種冒險精神。

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馮·洪堡的畫像(繪於1806年)| Wikimedia Commons

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年輕的馮·洪堡一直在尋找出海遠行的機會,在巴黎的時候,他幸運地結識了植物學家兼內科醫生邦普蘭(Aimé Bonpland)。他們最終一起獲得了西班牙國王的許可,得以前往當時西班牙在南美的殖民地。

他想要前往南美的初心與其他一些首次到訪這些未知領域的歐洲人非常不同。他對為自己謀取私利而開發土地並不感興趣。在他眼中,南美是一個有待開發的發現之門。通過這扇門,他有機會揭示那些未知的、關於在遙遠地方以及居住在那裡的物種之間的關係。

1799年6月,這兩位科學家乘坐護衛艦揚帆起航,開始了一段歷時5年,途經南美、墨西哥、古巴和美國的旅程。馮·洪堡也因為他在這趟旅程中所作出的發現和見解變得遠近聞名。

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馮·洪堡和邦普蘭在1799-1804年進行的一次大探險。

在旅途中,馮·洪堡對奧裡諾科河進行了長達四個月的探索。這條河在現在的委內瑞拉境內沿著一個大大的弧形流動,在流經一個寬闊的三角洲後流入加勒比海。

在奧裡諾科河探險的期間,馮·洪堡經歷了無數艱辛困苦,幾乎在這段旅途中餓死。他在這條河上呆了四個月,跋涉了1725英里的距離。他遇到了當地的原住民,對數百種新的植物和動物物種進行了描述。

即使在今天,這條河的上游仍然是人跡罕至的偏遠地帶,而在1800年,歐洲人對這條河更是幾乎一無所知。

電鰻是馮·洪堡在這條河上的重要發現之一。他與邦普蘭一起解剖了幾隻電鰻,甚至從已死去的標本中也感受到了電擊。

他在探險過程中還證實了卡西基亞雷河的存在,這條水道連接著奧裡諾科河和亞馬遜河流域。在自然界中,兩大水系之間存在自然聯繫是很罕見的。

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這幅畫描繪了馮·洪堡和邦普蘭在卡西基亞雷河邊,他們所攜帶的科學儀器使他們能夠在五年的旅程中進行多種類型的精確測量(繪於1856年)| Wikimedia Commons

馮·洪堡的南美之行在他試圖登頂厄瓜多爾的欽博拉索山時達到巔峰,這座山在當時被認為是世界上最高的山峰。在無法逾越的地形迫使他返回之前,他爬到了5917米的高度——這是當時人類所能抵達的最高點。

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這幅畫描繪了馮·洪堡和邦普蘭在欽博拉索火山前(繪於1810年)| Wikimedia Commons

正是欽博拉索山的坡度,讓馮·洪堡首次產生了自然是一張生命之網的想法。

在攀登過程中,馮·洪堡的觀察激發了一種全新的、從整體的視角看待地球的方法。他在一系列的著作中都描述並繪製出了這種見解,這些著作改變了科學的進程,極大地拓寬了我們對自然世界的理解。

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這幅圖出現在馮·洪堡的《植物地理論文集》一書中,它首次描繪了生命之網的內在聯繫的概念,或者說“Naturgemälde”,大致翻譯成“自然之畫”。這張圖細緻入微地描繪了海拔與植被帶的關係。他意識到,這種垂直分層反映了全球的植被分佈,熱帶地區有熱帶雨林,溫帶地區有落葉林和草原,高緯度地區有苔原 | Wikimedia Commons

馮·洪堡精心繪製的《自然之畫》是他將地球視為一個系統的象徵。在這張圖中,他不僅定義了植被的區域分佈與海拔、溫度、溼度的關係,並且最關鍵的是他還將這些分佈與世界上的其他山脈進行對比,試圖瞭解生物和非生物領域之間的全球性聯繫。

這種整體性聯繫的觀點與當時主流的科學觀點截然不同。在當時,主流的科學觀點側重於由人為區分的個體層面的生物體。馮·洪堡則預見到了達爾文(Charles Darwin)的關於生命網絡的錯綜複雜的“樹木交錯的河岸”這一著名觀點,並且他也認識到生物體與周圍的環境能互相施加影響。

他深刻地感受到人類也被錯綜複雜地纏繞在這個網絡中。他覺得殖民者為了農業生產,尤其是為了歐洲和美國的紡織品市場等一己私慾而抽乾溼地和砍伐森林,是在大地上留下了不可磨滅的傷疤,這會減少自然植被所提供的覆蓋,使土地乾旱而變得沒有生產力。從這個方面來看,他是第一個強調人為土地利用和氣候變化會對自然世界產生影響的人。

在馮·洪堡的眾多創新中,等溫線也是其中之一——這是一條連接了在給定時間上溫度相同的點的線。下圖是

伍德布里奇(William Channing Woodbridge)繪製的等溫線圖,虛線表示的是氣候區域,從“炎熱”到“寒冷”。

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利用馮·洪堡的數據繪製的世界等溫線圖 | Wikimedia Commons

此外, 這次旅途也滿足了馮·洪堡對火山的痴迷。當時,除了歐洲的幾座活火山外,人們對火山的形成知之甚少。在旅途中,馮·洪堡與邦普蘭穿越了安第斯山脈,攀登了幾十座火山,收集了大量關於海拔、壓力、地質和磁羅盤方位的數據。他從這些測量結果中發現,地球的地磁赤道比地理赤道要以南約500英里。

在遊歷了古巴、墨西哥和美國之後,馮·洪堡於1804年返回歐洲,與他一同回去的是6萬份屬於6000種植物物種的標本——其中2000種物種在當時的歐洲是未知的。

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在世界上,沒有誰的名字比亞歷山大·馮·洪堡還更多地用於命名各種物種、地點和地理特徵。在這些物種中,有些是他在旅行中發現的瀕危物種 | Wikimedia Commons

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返回歐洲後,馮·洪堡頻繁地穿梭於歐洲大陸,最終選擇在巴黎定居,在那裡,他成為了正蓬勃發展的科學界的核心人物。馮·洪堡在巴黎的那些年(1807-1827年),一直致力於提攜年輕的藝術家、學者和旅行的研究人員。

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當你凝視馮·洪堡的這張自畫像(1814年)時,你會發現他的眼神中充滿著渴望看到一切、並理解一切的慾望。此時,在已度過了的45年的生命中,馮·洪堡自學了科學的每一個分支;用五年多的時間徒步穿越南美,完成了一段6000英里的科學之旅;開創了一種新型的用於信息圖形顯示的方法;擁有了一次維持了30年的世界登山記錄;成為世界上最著名的科學家之一,定義了今天許多的自然科學。

馮·洪堡與柏林有著矛盾的關係。1769年,他出生於這座城市,但直到1827年,年近60的他才終於在這座城市定居下來,那時距離他的美洲探險已經過去了近20年。

在1827-1828年間,他在柏林大學和歌唱學院舉辦的“宇宙講座”非常成功,大大提高了公眾對自然科學的認識。通過向普魯士文化部提出評價和建議,馮·洪堡直接影響了大學的政策、教授的任命和國家科研收藏的建立,並熱心於促進跨國間的學術交流。

在1829年,他完成了第二次偉大的探險之旅,這次他穿越了俄羅斯和西伯利亞,直達中國邊境。

馮·洪堡是一位多產且富於創造力的作家,他撰寫過約50部專著和800多篇論文,而且還能用德語以外的語言向學者和大眾發表演講。

在他生命的最後30年裡,他一直在撰寫著作《宇宙》,試圖為自然的方方面面提供科學的解釋。直到1859年他去世時,這本書仍未能完成,但他完成了其中的四卷。

《宇宙》中有一段能反應他的雄心的話,他寫道:

“我總是竭盡全力地通過物體之間的普遍聯繫來理解它們,並將自然作為一個被內在力量驅動的整體加以呈現,這就是引導我前進的首要動力。如果不經熱忱的努力獲得各分支學科的知識,所有描畫宇宙整體圖景的嘗試都只能是無用的空中樓閣。”

《宇宙》是有史以來出版的最具雄心的科學著作之一,它深深地影響了一代代藝術家、作家、科學家和政治家。

惠特曼(Walt Whitman)在寫《草葉集》時,曾把一本《宇宙》放在書桌上作為靈感來源。馮·洪堡對他的詩歌創作產生了巨大的影響。

德國作家、詩人歌德(Wolfgang von Goethe)在談到這位探險家和科學家時說:“和馮·洪堡待上幾天就像活了好幾年一樣。”

梭羅(Henry David Thoreau)深受馮·洪堡的影響。在《瓦爾登湖》中對自然史的詳盡描述反映了馮·洪堡將科學與詩意的獨特結合

在1804年訪問美國期間,馮·洪堡在白宮會見了傑斐遜(Thomas Jefferson)。兩人進行了激烈的討論,並在此之後多年一直保持通信。

在談到馮·洪堡對美國的影響時,愛默生(Ralph Waldo Emerson)寫道:“他是世界上那些不時出現的奇蹟之一,彷彿在向我們展示人類思想的可能性。”

南美獨立運動領袖玻利瓦爾(Simón Bolívar)稱讚馮·洪堡是“新世界的發現者”。

海克爾(Ernst Haeckel)是一位傑出的德國生物學家、博物學家和教授,他贊同馮·洪堡對自然界的整體性看法,創造了“生態學”這一術語。

美國博物學家繆爾(John Muir)在保護約塞米蒂國家公園中發揮了至關重要的作用,他是馮·洪堡著作的一位忠實讀者。他曾寫道:“當我們試圖單獨挑出任何東西時,我們發現它與宇宙中的任何其他東西都有關聯。”

馬什(George Perkins Marsh)是美國的一位自然保護主義先驅,他在《人與自然》一書中反映了馮·洪堡的哲學思想。他堅持認為砍伐森林會對氣候造成影響。

達爾文(Charles Darwin)仔細研讀馮·洪堡的著作,並對其進行了大量註解。在馮·洪堡的著作中,達爾文寫道:“我對他的那些著名事蹟的欽佩,其中有一部分我已幾乎熟記於心,使得我決定去遙遠的國度旅行,並使我自願成為女王陛下的貝格爾號船的博物學家。” 兩個偉大的科學家在後來終於有機會得以相遇,並且互相交換了信件,而信中的內容是他們對於物種變化這一問題的一些相同觀點。

這些故事都證明了馮·洪堡給世人帶來的精神力量。直至今日,這種精神仍在激勵著一代又一代的研究人員去探索存在於這個世界中的潛在聯繫。

今年是馮·洪堡誕辰250週年,在我們紀念這位幾乎被遺忘的偉大科學家之時,我們同時應該牢記他所帶來的警醒:在他第一次發出人類活動所引起的土地利用和氣候變化會對自然世界造成影響的警報之後約200年,這個世界依然面臨著許多全球性的挑戰。而我們必須加快應對這些難題的步伐。

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參考鏈接:

http://storymaps.esri.com/stories/2016/humboldt/index.html

https://theconversation.com/the-most-influential-scientist-you-may-never-have-heard-of-35285

https://www.youtube.com/watch?v=EzakQuKqBeQ

https://www.nature.com/articles/s41559-019-0980-5

https://avhumboldt250.de/en

https://en.wikipedia.org/wiki/Alexander_von_Humboldt

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