科学慈善历史现场｜空气泵与现代科学的“组织架构师”（1659–1668）

引子

1659年，波义耳的空气泵终于造好了。这是件昂贵而古怪的定制机械：一只玻璃罩扣在铜座上，罩里塞得下一支蜡烛、一只云雀、一根三英尺高的水银管；座下是活塞、阀门和齿条，操作者转动手柄，一次次把罩内空气抽走。接缝处并不可靠，需要橄榄油熬的膏、松香、木灰反复封堵，最后换成蜂蜡兑松节油，并按季节配置：冬天多一点、夏天少一点。

这台喜怒无常的机器，造价昂贵，被后世称为17世纪的“粒子加速器”。贵族青年波义耳此时富可敌国，不在意成本，兴致上来，就自掏腰包、自建大科学装置。不仅建，还赠送。1661年5月15日，波义耳把一台新造的空气泵赠送给一个刚成立六个月的组织。这群由12位贵族、宫廷官僚、数学和天文教授、医生、伦敦商人组成的组织，刚刚约定每周相聚一次，研究“物理—数学实验知识”。两年后，他们才获得王室特许状，也终于有了正式名字：伦敦皇家自然知识促进学会，后世更习惯于称之为——皇家学会。

空气泵是皇家学会的“镇馆之宝”，与胡克的显微镜共同构成了学会的招牌景观。皇家学会接待显贵时，空气泵实验几乎是必演项目。丹麦大使参观过；纽卡斯尔公爵夫人参观之后，“满怀赞叹，全是赞叹”；1664 年，国王准备访问时，皇家学会甚至焦虑地讨论：国王已经看熟了空气泵，还有什么节目能既比它更新奇，又足够庄重？既不是枯燥的哲学，也不沦为江湖杂耍？

空气泵产生的直接科学成果，是1660年波义耳发表的《物理力学新实验》。这本书具有一切伟大改革所蕴含的独特反差：对近400年后的我们而言，书平淡得接近平庸，结构上跟今天任何一篇科学论文相似：认真记录实验器具、步骤、故障、例外和保留意见。唯一令人略感惊异、又格外亲切的，大概是今人奉为铁律的那些思考和交流的肌肉记忆：认真区分“事实（fact）”和“假设（hypothesis）”，对事实铢锱必较、对假设包容开放，也在被这本书一丝不苟的执行。

而在发表的当下，这本书是惊世骇俗的。在哲学为上的17世纪认识论图谱中，这绝非知识生产的共识性程序；只讲“事实”、不讲原因，是大逆不道而自甘堕落的“半吊子方案”。波义耳向皇家学会慷慨捐赠的，远不止于物质上的“镇馆之宝”，还有随之而来的滔天议论、口诛笔伐。但最终，这段捐赠成就了科学史上最深远的认识论革命——拆分“事实之知”与“原因之知”，并以“事实”为知识交换的流通货币；以及附着于这种认识论之上的组织形态：以实验为基础的现代科学。

这是“ 科学慈善历史现场 ”的系列第4篇——希望借助历史文献，还原知名（或并不那么知名）的科学捐赠现场，剖析捐赠人为什么捐赠、科学家为什么需要捐赠、“ 资助合同 ”是什么，以及从这场约定里，双方最终获得，和没能获得的。本篇讲述的，是科学慈善史上一次带来重大科学组织改革的捐赠：

波义耳、空气泵与皇家学会。

01　“怀疑人生”大潮，和两条新路

要理解波义耳所带来的认识论革命，我们必须回退一步，剖析17世纪的欧洲思想史。这是一份对中国人民格外晦涩的地图，这种晦涩，很大程度源于三十年战争带来的心灵创伤。讲了三十年战争的序幕，这场战争把中欧夷为平地，而带给欧洲人民的灵魂触动，则远胜后来的一战和二战。

三十年战争争的是“灵魂上天堂的SOP”，这是超乎一切世俗的“人民群众切身利益”。参战的每一方都号称手握绝对真理，援引同一部《圣经》，却在解释上相互对立；而最终行动，又以真理之名，行夺权之实。成长于三十年战争的一代，犹如一堆成年后才发现被原生家庭狠狠忽悠了的叛逆子女，成为了“怀疑人生一代”：不仅开始怀疑具体的结论，也开始怀疑，“人到底凭什么宣称知道一件事”。

这种深刻创伤之下的一条出路，是数学和演绎，是唯有公理与逻辑值得相信。笛卡尔随军穿越战乱的欧洲，开始假设一切都是虚假的，最后只留下一个再也无法怀疑的起点：“我思故我在”。然后从这个原点出发，一步步演绎整个世界如何构成。笛卡尔的终生对手霍布斯，40岁时第二次去欧洲大陆旅行，在一位绅士的书房中撞见摊开的《几何原本》，面对第一卷第47命题（毕达哥拉斯定理），第一反应是“绝不可能”，而后被这种秩序之美深深打动：原来在几何世界里，对任何人而言，只要起点相同，终点与结论必然相同。

另一条思想出路，则孕育于海峡对岸的英国。这个同样深陷宗教战争、最终公开处决了自己国王的社会，浸淫于普通法体系几百年，更相信另一种“逼近真相”的程序：事实、证词、多人分头观察、采集、比较、归纳。对法庭而言，一个证人不足以给谋杀定罪，两个信用相当的证人互相印证，就相当可信了。推而广之，假如上帝的“自然之书”，并不是直白的摊在我们面前，那法庭式的“科学证词”，也应该以相似的逻辑，从多人手中得到印证。

培根是这套英国方法论图景中的第一个KOL。这位曾任大法官的失意政治家和畅销书作者，出版了致力于归纳式方法论的《新工具》（Novum Organum），和描绘自己心中“理想科研组织”的未完科幻小说《新大西岛》，以及一个“殉道者”般的人生终点：1626年3月的一个雪天，培根路过海格特，突然决定尝试“低温能否延缓腐败”，当即向农户买了一只鸡，不断亲手把雪填进鸡肚，并邀请随从见证。几天后，培根就因为风寒过度，着凉病倒，死于阿伦德尔伯爵家中。

02　谁是我们的朋友，谁是我们的敌人

波义耳生于1627年，是爱尔兰第一代科克伯爵的第七个儿子、第十四个孩子，在英国内战中度过了青春期和青年时期。这是一段风雨飘摇的岁月：宗教信条撕裂国家、两次大型内战、国王被俘、被公开处决、政治清洗反复上演；整个家族也不得不遵循时代中大家族的标准生存策略：政治上多头下注，随风而动。白手起家的父亲是坚定的保王党，姐姐是议会派的核心人物，哥哥是独立派护国公政权在爱尔兰的重要代表，从护国公手上分到爱尔兰巨额财富；护国公逝世后，又立刻倒戈支持国王查理二世。

这段物质上富有、但精神上艰难的岁月，养成了波义耳的性格底色：极为谨慎、终生不愿站队效忠、有极强的政治敏感度、但深度厌恶党派狂热。也正是这种政治嗅觉让波义耳意识到，认知会塑造社会形态，思想上的“演绎”和“归纳”，远不只是局限于学者内心世界的方法论；不同的方法论，还对应着不同的社会构造。

“公理演绎派”对应着一副严谨却专横的社会图景：所有人从同一组定义出发、必将抵达同一个结论，而代价，则是没有中间地带，一旦起点本身缺乏共识，结果就是难以妥协的分裂，整个社会如同一根根直插到底的烟囱。其时最生动的例子是真空之争：对托里拆利水银柱（水银灌注玻璃管后倒立，水银柱会下降，留下管顶空间）上方的一小节空间的解释，“真空论”和“普满论”争吵了几十年，沦为公众眼中的笑话。

皇家学会的方法论和社会构建信念，则是培根式的“实证归纳”。1667年《皇家学会史》的卷首插画里，前景里三位奠基性人物，C位是几年前从惊惶中回国继位的国王查理二世、左边是学会首任会长，右边是已经去世40年的培根；波义耳的空气泵则存在于背景。

对皇家学会而言，“知识”应当不只是天才的孤独顿悟，而是基于实验和归纳方法，可分工、可积累的开放型大型协同组织。这种分工的底座，则是力图求同存异的议事程序。波义耳在《物理力学新实验》中坚持的，是只汇报“事实”、不揣测“原因”；对水银柱上方的空间，只记录仪器状态、不同实验操作、空间高度，背后的哲学原因解释，“真空”或是“普满”，留归私人领地。

这是波义耳以谦卑虔敬的姿态立下的雄伟野心。以“事实”为知识交换的货币，科学社群就可以海纳百川，不计背景、忽略信仰，耶稣会士、炼金术士、商人、教授，只要有“合理可信”的个人信用，都可以合法的贡献知识。在那个习惯于为个人信念你死我活的年代，其结果就是——炸锅了。

檄文纷至沓来。波义耳精心选择了其中三份进行回应；这三份回应，构建了皇家学会的方法论边界：什么可以接受、什么值得讨论与反驳、什么又需要彻底排斥。对于认可实验“事实”（fact），但对解释（hypo）有疑议的耶稣会士，波义耳的回应是“交朋友”，定制新实验，用新事实反驳（顺便获得了今天中学教科书里的“波义耳定律”）。来自剑桥的学者支持实验，但希望用实验解释“自然之灵”存在，波义耳的回应是“选择性忽视”，实验只关于现实，不关乎形而上。

波义耳最激烈的回应，则给了演绎法和《几何原本》的信徒霍布斯。霍布斯攻击的不是实验细节，而是实验制度本身，机器并不可靠、操作者也可能出错，为什么一群绅士在小房间里的见证，就可以被宣布为公共事实？波义耳的回应是“制度性排斥”：无法动手实验的人，就没有资格批评。

霍布斯从未被提名进入皇家学会，近400年后，他因为《利维坦》而稳坐政治哲学的殿堂，却几乎被科学史扫地出门、立于历史的反面。皇家学会的格言Nullius in verba（不轻信人言），也犹如一份回荡于历史中的、对霍布斯式演绎法的宣言。

03　皇家学会追债天团

皇家学会“实证归纳”方法论的物质基础，是一种新型的学者组织形式，和新的“财务模型”。之前的三篇文章，、和，都是典型的宫廷赞助合同：单一君主提供庇护，学者回敬献词和学术荣耀。这条显赫的道路背后是脆弱性，赞助人的个人兴趣、财政状况、政治命运、以及寿命，决定了赞助的走向；赞助人一念之间，学者被断供、甚至流离失所，都是常态。

也正是宫廷赞助的“无序扩张”本质，使得文艺复兴时期囤积了大量在宫廷中“上岗又下岗”的教授学者，教授们长吁短叹之后，最终决定抱团取暖，渐渐形成了大学和宫廷之外的学术第三极：民间自治的学者学院，学者以平等身份加入，互称会士，通常共担成本。伽利略终生学术署名为“猞猁学院”院士（Accademia dei Lincei），就是典型的学院组织。

皇家学会是首个以自治方式获得王室特许状的学术共同体；国王为学会提供名号、法人地位和政治安全，但学会会长、会员、议程，均由学会自治。与此同时，学会的运营成本，也力图摆脱单一恩主的影响，以“平等共担、可持续发展”为目标。规划中，最重要的收入来源是“统一订阅制”的会员会费，1663年后，入会标准为40先令（2镑），此后每周1先令。此外，学会也以共同体名义吸纳社会捐赠，其间有波义耳似的仪器捐赠，也有场地、藏书、珍奇库等捐赠，还有命名式的讲席教授捐赠。

理想丰满而现实骨感，皇家学会成立初期，财政状况颇为惨淡；入会者兼容并包（aka良莠不齐），会费拖欠是常态；17世纪的捐赠习惯仍然停留在实物上，富豪愿意捐赠可留名的固定资产（仪器、藏书等），但很少为日常运营买单；奥尔登堡1665年创办的学会刊物《哲学汇刊》，基本自费。成员们在彼此通信中，最欣慰的消息莫过于“学会还没有垮”。

学会财务状况最狼狈的一面集于实验主管胡克一身。这个空气泵的“关键操作员”，薪资构成是学会发30镑、卡特勒讲席教授捐赠50镑、格雷沙姆几何学教授50镑。学会部分常常拖欠，讲席教授的捐赠人约翰·卡特勒（Sir John Cutler），出身富商阶层（杂货商行会），靠内战期间向破产地主放贷发家，既是出名的吝啬鬼，却又热衷于公开的慈善姿态；尤其擅长“公开许诺、私下赖账”。与皇家学会同时留名的，还有胡克和卡特勒之间数十年的诉讼官司，至卡特勒死后才由继承人清偿。

皇家学会的正面，是关于成就科学革命的宏大叙事，背面却是“皇家科学追债天团”的日常窘迫，但窘迫是有其生命力的，这个没有单一金主的组织跌跌撞撞，最终活了下来。

04　尾声

1671年末，皇家学会的“大科学装置焦虑”终于缓解了。一位29岁剑桥教授送来一架小巧的反射望远镜。它用镜面而非长透镜成像，体积不大，效果却足以让伦敦的会员兴奋。1672年1月11日，艾萨克·牛顿正式当选皇家学会会员。此时，这位青年在瘟疫年间独自完成的那些手稿还无人知晓，他在学会也很快因为光学而陷入争论，一度扬言退出。十几年后，学会批准了他的学术书籍出版，但因为刚刚重金投入过一部滞销的鱼类学著作，无法为其支付印刷费用。这本书最后由哈雷个人垫付，书名是——《自然哲学的数学原理》。

波义耳对归纳法的执着，自有其盲目之处，但“事实”作为科学知识的社交货币这一点，却自此从未变更，成了流淌于我们的思考血脉中，“从来不需要想起”的那部分。皇家学会的组织形式：连续例会、会员选举、实验主管、秘书与国际通信网络、会议记录、期刊与优先权登记；则早已成为科学社群的标准。后来遍布欧洲的科学院、学会和期刊，把这套组织技术不断扩张、改造，最终构成现代科学共同体的基础设施。

结语：重回历史现场

科学慈善可谓现代科学的“原生家庭”，不仅孕育了最早具有现代意义的学术组织，也推进了一系列意义深远的“组织改革”，从波义耳到诺贝尔，从洛克菲勒基金会到HHMI。这是一个慈善活动具有强烈“主角感”、甚至不可替代价值的领域。而新一代“改革者”和“系统创业者”的愿景，也正是近10年来的背后驱动力。

这个历史现场，带给你的思考，又是什么呢？欢迎留言、评论、私信。

参考文献

Steven Shapin & Simon Schaffer, Leviathan and the Air-Pump: Hobbes, Boyle, and the Experimental Life . Princeton University Press, 1985.

Steven Shapin, A Social History of Truth: Civility and Science in Seventeenth-Century England . University of Chicago Press, 1994.

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Robert Boyle, New Experiments Physico-Mechanical, Touching the Spring of the Air, and Its Effects. 1660; expanded second edition, 1662.

Thomas Hobbes, Dialogus Physicus de Natura Aeris . 1661.

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Royal Society, Philosophical Transactions , founded 1665.

本文2026年8月8日发表于微信公众号 瀚海之因 （ ），风云之声获授权转载。

■ 译者简介

田江雪

原腾讯可持续社会价值副总裁，新基石科学基金会创始成员，瀚海之因科学慈善智库创始人

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